(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光像を受光して受光量に応じたアナログ信号を出力するライン状の光電変換手段と、原稿画像を露光してその原稿画像に応じた光像を前記光電変換手段へ導く光学系と、前記光電変換手段から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、少なくとも前記光電変換手段及び前記Ａ／Ｄ変換手段の各動作クロックを発生させるタイミング信号発生手段と、このタイミング信号発生手段に対する基準クロックを発生させる基準クロック発生手段と、これらのタイミング信号発生手段と基準クロック発生手段との間に介在されて前記基準クロックを周波数変調するスペクトラム拡散クロック発生手段とを備え、主走査ライン同期信号の周期が前記スペクトラム拡散クロック発生手段の変調周波数の約整数倍＋半周期に設定されている画像読取装置。
【請求項２】
光像を受光して受光量に応じたアナログ信号を出力するライン状の光電変換手段と、原稿画像を露光してその原稿画像に応じた光像を前記光電変換手段へ導く光学系と、前記光電変換手段から出力されるアナログ信号に対するサンプルホールド手段を含み前記アナログ信号をアナログ処理するアナログ処理手段と、このアナログ処理手段により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、少なくとも前記光電変換手段、前記アナログ処理手段及び前記Ａ／Ｄ変換手段の各動作クロックを発生させるタイミング信号発生手段と、このタイミング信号発生手段に対する基準クロックを発生させる基準クロック発生手段と、これらのタイミング信号発生手段と基準クロック発生手段との間に介在されて前記基準クロックを周波数変調するスペクトラム拡散クロック発生手段とを備え、主走査ライン同期信号の周期が前記スペクトラム拡散クロック発生手段の変調周波数の約整数倍＋半周期に設定されている画像読取装置。
【請求項３】
光像を受光して受光量に応じたアナログ信号を出力するライン状の光電変換手段と、原稿画像を露光してその原稿画像に応じた光像を前記光電変換手段へ導く光学系と、前記光電変換手段から出力されるアナログ信号に対するサンプルホールド手段を含み前記アナログ信号をアナログ処理するアナログ処理手段と、このアナログ処理手段により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号をシェーディング処理するシェーディング処理手段と、少なくとも前記光電変換手段、前記アナログ処理手段、前記Ａ／Ｄ変換手段及び前記シェーディング処理手段の各動作クロックを発生させるタイミング信号発生手段と、このタイミング信号発生手段に対する基準クロックを発生させる基準クロック発生手段と、これらのタイミング信号発生手段と基準クロック発生手段との間に介在されて前記基準クロックを周波数変調するスペクトラム拡散クロック発生手段とを備え、主走査ライン同期信号の周期が前記スペクトラム拡散クロック発生手段の変調周波数の約整数倍＋半周期に設定されている画像読取装置。
【請求項４】
光像を受光して受光量に応じたアナログ信号を出力するライン状の光電変換手段と、原稿画像を露光してその原稿画像に応じた光像を前記光電変換手段へ導く光学系と、前記光電変換手段から出力されるアナログ信号に対するサンプルホールド手段を含み前記アナログ信号をアナログ処理するアナログ処理手段と、このアナログ処理手段により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号をシェーディング処理するシェーディング処理手段と、少なくとも前記光電変換手段、前記アナログ処理手段、前記Ａ／Ｄ変換手段及び前記シェーディング処理手段の各動作クロックを発生させるタイミング信号発生手段と、このタイミング信号発生手段に対する基準クロックを発生させる基準クロック発生手段と、これらのタイミング信号発生手段と基準クロック発生手段との間に介在されて前記基準クロックを周波数変調するスペクトラム拡散クロック発生手段とを備え、主走査ライン同期信号の周期が前記スペクトラム拡散クロック発生手段の変調周波数の約整数倍に設定されている画像読取装置。
【請求項５】
前記シェーディング処理手段は、前記光電変換手段の全画素分の黒メモリを備える請求項３又は４記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記タイミング信号発生手段は、前記スペクトラム拡散クロック発生手段による周波数変調に基づく拡散クロックを前記Ａ／Ｄ変換手段より後段の画像処理手段に対して供給する請求項１ないし５の何れか一に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イメージスキャナ、デジタル複写機のスキャナ部等のライン状のＣＣＤ固体撮像素子等の光電変換手段を用いて原稿画像を読み取る画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の画像読取装置で用いられるＣＣＤ固体撮像素子等の光電変換素子を駆動するのに転送クロック×２、リセットクロック、クランプクロック、最終段クロック等の多数のクロックを使用しているので、この駆動クロックの基本周波数成分の高調波が発生する。また、ＣＣＤ固体撮像素子を搭載した基板は、光学系の構成上、結像レンズ面に対して平行に取り付けられるため、駆動クロック発生用のタイミング信号発生回路とは別基板になっていることが多い。この場合、ハーネス接続となり、この部分からの電磁波放射も避けられない状態である。このような放射電磁波があると、近くにある他の機器が誤動作してしまう可能性もあるので、ＥＭＩ（ＥＬｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：電磁波干渉）対策が必要となる。
【０００３】
この点、例えば、特開平９−９８１５２号公報によれば、マイコンや同期クロックを使用するデジタル回路に対する一般的なＥＭＩ対策法として拡散スペクトラムクロック生成装置を基準クロック発生装置の後段に設けることが提案されている。即ち、基準クロック発生装置によるクロック信号を周波数変調するスペクトラム拡散技術を使用することで、高調波のピークの周波数分布を広げてピークを下げることで、クロックによる高調波成分を下げてＥＭＩ低減を図るようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平９−９８１５２号公報例による場合、一般的なＥＭＩ対策に留まるものであり、画像読取装置固有のＥＭＩ対策は特に考慮されておらず、世界各国のＥＭＩ規制をクリアし得るものではない。
【０００５】
より具体的には、例えば、光電変換手段（ＣＣＤ）からのアナログ信号に対してアナログ処理手段においてアナログ信号のサンプルホールドを実行して、出力平坦部を広く取ることにより高速動作化を図った場合にそのまま適用すると、拡散クロックの変調によるノイズが混入してしまう。また、光電変換手段（ＣＣＤ）やアナログ処理手段の駆動クロックにスペクトラム拡散クロックによる変調をかけるとサンプリングする信号の波形形状によっては周期的なノイズが発生してしまうことが考えられる。
【０００６】
このようなことから、現状では、ＥＭＩフィルタを用いるとか６層基板等の多層基板を用いるとか、板金や板ばねのグランディングやシールド強化を図るといったメカ的な対策が必要で、コストが嵩むものとなっている。
【０００７】
そこで、本発明は、最小システム構成として少なくとも光電変換手段とＡ／Ｄ変換手段部分をスペクトラム拡散クロックで駆動することで、世界各国のＥＭＩ規制をクリアし得る程度にＥＭＩを低減し得る画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００８】
併せて、本発明は、光電変換手段用の基板に対する対策、板金や板ばねのグランディングやシールド強化を図るといったメカ的な対策を最低限で済ませることができ、コスト低減を図れる画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、光電変換手段からのアナログ信号に対してアナログ処理手段においてアナログ信号のサンプルホールドを実行して、出力平坦部を広く取ることにより高速動作化した場合の拡散クロックの変調によるノイズの混入を低減できる画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、光電変換手段やアナログ処理手段の駆動クロックにスペクトラム拡散クロックによる変調をかけた場合にサンプリングする信号の波形形状により周期的なノイズが発生し得るが、そのノイズを目立たなくしたり、取り除いたりすることができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１１】
さらには、変調によるノイズは黒部側に影響度が大きいが、この変調による変動を確実に取ることができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１２】
さらには、システム全体としてのＥＭＩ低減を図れる画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、光像を受光して受光量に応じたアナログ信号を出力するライン状の光電変換手段と、原稿画像を露光してその原稿画像に応じた光像を前記光電変換手段へ導く光学系と、前記光電変換手段から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、少なくとも前記光電変換手段及び前記Ａ／Ｄ変換手段の各動作クロックを発生させるタイミング信号発生手段と、このタイミング信号発生手段に対する基準クロックを発生させる基準クロック発生手段と、これらのタイミング信号発生手段と基準クロック発生手段との間に介在されて前記基準クロックを周波数変調するスペクトラム拡散クロック発生手段とを備え、主走査ライン同期信号の周期が前記スペクトラム拡散クロック発生手段の変調周波数の約整数倍＋半周期に設定されている。
【００１４】
従って、主走査ライン同期信号の周期をスペクトラム拡散クロック発生手段の変調周波数の約整数倍＋半周期に設定した上で、最小システム構成として少なくとも光電変換手段とＡ／Ｄ変換手段部分をスペクトラム拡散クロックで駆動することで世界各国のＥＭＩ規制をクリアできる程にＥＭＩを低減させることができ、結果として、放射電磁波のレベルを小さくでき、近くにある他の機器が誤動作してしまうことを防止でき、よって、光電変換手段用の基板に対する対策、板金や板ばねのグランディングやシールド強化を図るといったメカ的な対策を最低限で済ませることができ、コスト低減を図ることもできる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、光像を受光して受光量に応じたアナログ信号を出力するライン状の光電変換手段と、原稿画像を露光してその原稿画像に応じた光像を前記光電変換手段へ導く光学系と、前記光電変換手段から出力されるアナログ信号に対するサンプルホールド手段を含み前記アナログ信号をアナログ処理するアナログ処理手段と、このアナログ処理手段により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、少なくとも前記光電変換手段、前記アナログ処理手段及び前記Ａ／Ｄ変換手段の各動作クロックを発生させるタイミング信号発生手段と、このタイミング信号発生手段に対する基準クロックを発生させる基準クロック発生手段と、これらのタイミング信号発生手段と基準クロック発生手段との間に介在されて前記基準クロックを周波数変調するスペクトラム拡散クロック発生手段とを備え、主走査ライン同期信号の周期が前記スペクトラム拡散クロック発生手段の変調周波数の約整数倍＋半周期に設定されている。
【００１６】
従って、基本的には請求項１記載の発明と同様であるが、特に、光電変換手段からのアナログ信号に対してアナログ処理手段においてアナログ信号のサンプルホールドを実行して、出力平坦部を広く取ることにより高速動作化した場合の拡散クロックの変調によるノイズの混入を低減させることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、光像を受光して受光量に応じたアナログ信号を出力するライン状の光電変換手段と、原稿画像を露光してその原稿画像に応じた光像を前記光電変換手段へ導く光学系と、前記光電変換手段から出力されるアナログ信号に対するサンプルホールド手段を含み前記アナログ信号をアナログ処理するアナログ処理手段と、このアナログ処理手段により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号をシェーディング処理するシェーディング処理手段と、少なくとも前記光電変換手段、前記アナログ処理手段、前記Ａ／Ｄ変換手段及び前記シェーディング処理手段の各動作クロックを発生させるタイミング信号発生手段と、このタイミング信号発生手段に対する基準クロックを発生させる基準クロック発生手段と、これらのタイミング信号発生手段と基準クロック発生手段との間に介在されて前記基準クロックを周波数変調するスペクトラム拡散クロック発生手段とを備え、主走査ライン同期信号の周期が前記スペクトラム拡散クロック発生手段の変調周波数の約整数倍＋半周期に設定されている。
【００１８】
従って、光電変換手段やアナログ処理手段の駆動クロックにスペクトラム拡散クロックによる変調をかけるとサンプリングする信号の波形形状により周期的なノイズが発生することが考えられるが、主走査ライン同期信号周期を変調周波数の整数倍＋半周期に設定することで、主走査ラインと次の主走査ラインで変調周波数が半周期ずれることにより周期的なノイズも半周期ずれることとなり、人間の目としては積分的に打ち消し合ってノイズが目立たなくなり、また、光電変換手段の蓄積時間も主走査ライン間でずれることになるものの、同様の効果で２ラインで打ち消し合うので認識できないようにすることができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、光像を受光して受光量に応じたアナログ信号を出力するライン状の光電変換手段と、原稿画像を露光してその原稿画像に応じた光像を前記光電変換手段へ導く光学系と、前記光電変換手段から出力されるアナログ信号に対するサンプルホールド手段を含み前記アナログ信号をアナログ処理するアナログ処理手段と、このアナログ処理手段により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号をシェーディング処理するシェーディング処理手段と、少なくとも前記光電変換手段、前記アナログ処理手段、前記Ａ／Ｄ変換手段及び前記シェーディング処理手段の各動作クロックを発生させるタイミング信号発生手段と、このタイミング信号発生手段に対する基準クロックを発生させる基準クロック発生手段と、これらのタイミング信号発生手段と基準クロック発生手段との間に介在されて前記基準クロックを周波数変調するスペクトラム拡散クロック発生手段とを備え、主走査ライン同期信号の周期が前記スペクトラム拡散クロック発生手段の変調周波数の約整数倍に設定されている。
【００２０】
従って、光電変換手段やアナログ処理手段の駆動クロックにスペクトラム拡散クロックによる変調をかけるとサンプリングする信号の波形形状により周期的なノイズが発生することが考えられるが、主走査ライン同期信号の周期を変調周波数の約整数倍に設定することで変調周波数の位相が一致するので主走査ラインの周期的なノイズを次の主走査ライン以降に対しても等しくすることにより、後段のシェーディング補正手段で取り除くことができ、また、主走査ライン同期信号の周期を変調周波数の約整数倍にしているので、主走査ライン間で周期は一定となり、主走査ライン信号に同期している移送ゲート信号も一定となり光電変換手段の電荷蓄積時間が変調周波数によってばらつくことを防止できる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の画像読取装置において、前記シェーディング処理手段は、前記光電変換手段の全画素分の黒メモリを備える。
【００２２】
従って、変調によるノイズは黒部側に影響度が大きいが、シェーディング処理手段に黒メモリを全画素分持つことにより、変調による変動を確実に取ることができる。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか一に記載の画像読取装置において、前記タイミング信号発生手段は、前記スペクトラム拡散クロック発生手段による周波数変調に基づく拡散クロックを前記Ａ／Ｄ変換手段より後段の画像処理手段に対して供給する。
【００２４】
従って、後段の画像処理手段に対して拡散クロックを供給することでシステム全体としてのＥＭＩ低減効果が得られる。特に、後段にＤＲＡＭ等のページメモリを搭載している場合にはＤＲＡＭから発生する高調波を大きく低減させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１に基づいて本実施の形態が適用されるデジタル複写機１の概略構成について説明する。このデジタル複写機は、原稿から画像を読み取る画像読取装置であるスキャナ部２と、印刷用紙に画像を形成するプリンタ部３とを有する。
【００２６】
このプリンタ部３は、内部上方に配置されたドラム状の感光体４の周囲に、トナークリーナ５、帯電チャージャ６、レーザスキャナ７、４個の現像器８、転写ベルト９等が配置されており、この転写ベルト９や定着器１０が用紙搬送路１１に配置されることにより電子写真機構１２が形成されている。
【００２７】
また、この電子写真機構１２に用紙搬送路１１で連通する位置には、サイズや方向が相違する印刷用紙を供給する複数の給紙カセット１３や手差トレイ１４が設けられており、これらの手差トレイ１４や給紙カセット１３にセットされた印刷用紙を駆動制御機構（図示せず）が電子写真機構１２に供給する。なお、本実施の形態のプリンタ部３は、電子写真機構１２により印刷用紙にフルカラーで画像を形成するので、４個の現像器８の各々には、ＹＭＣＢｋ（Ｙｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎｉｄｅ，Ｂｌａｃｋ）のカラートナー（図示せず）が個々に収納されている。
【００２８】
また、スキャナ部２は、本体ハウジング１５の上面にコンタクトガラス１６が設けられており、このコンタクトガラス１６の上面に読取原稿（図示せず）が載置される。そして、このコンタクトガラス１６に対向する位置に第１の走査ユニット１７が移動自在に支持されており、この第１の走査ユニット１７と対向する位置に第２の走査ユニット１８が移動自在に支持されている。ここで、第１の走査ユニット１７は、ハロゲンランプ１９と反射面が４５度に傾斜した反射ミラー２０とで形成されており、第２の走査ユニット１８は、各々４５度に傾斜して内角９０度で対向する一対の反射ミラー２１，２２で形成されている。
【００２９】
そして、この第２の走査ユニット１８の反射ミラー２２と対向する位置には、結像光学系２３を介して光電変換手段としての３ラインＣＣＤ２４が固定的に配置されており、この３ラインＣＣＤ２４には、ＣＣＤアレイからなりＢ光とＧ光とＲ光とを各々読み取るＢラインとＧラインとＲライン（何れも図示せず）とが、数ラインの間隔で連設されている。
【００３０】
ここで、第１・第２の走査ユニット１７，１８の走査速度は２：１に設定されているので、コンタクトガラス１６から第１・第２の走査ユニット１７，１８を介して３ラインＣＣＤ２４まで連通する結像光路の光路長は、第１・第２の走査ユニット１７，１８が移動しても一定である。そして、このような一定長の結像光路により、コンタクトガラス１６に載置されてハロゲンランプ１９により照明された読取原稿の反射光を、３ラインＣＣＤ２４が画像データに光電変換する。
【００３１】
また、本体ハウジング１５の上面でコンタクトガラス１６より手前には操作パネル２５が設けられている。この操作パネル２５には、外観的には図２に示すように、１個のタッチパネル２６と各種キー２７〜３６とが設けられている。
【００３２】
より詳細には、この操作パネル２５には、複写動作に関連した基本的な各種キーとして、数値を入力操作するテンキー２７、モード初期化や予熱開始を入力操作するクリア／予熱キー２８、割込動作の開始を入力操作する割込キー２９、画質調整を入力操作する画質調整キー３０、モード登録やモード呼出の開始を入力操作するプログラムキー３１、複写開始を入力操作するスタートキー３２、データ初期化や動作中止を入力操作するクリア／ストップキー３３、画像データのエリア加工の開始を入力操作するエリア加工キー３４、手差両面モードのモード設定を入力操作する手差両面キー３５、タッチパネル２６の輝度を調節する調光キー３６等が設けられている。
【００３３】
そして、上述のような各種キー２７〜３６によりキーボード３７が１個のユニットとして形成されており、このキーボード３７にタッチパネル２６を組み込むことにより操作パネル２５が形成されている。
【００３４】
さらに、タッチパネル２６の周囲には、図３に示すように、その画像表示に関連した各種キーとして、画像読取の開始を入力操作する読取キー３８、画像データの全体表示を入力操作する全体キー３９、画像表示の倍率が約１５０，２００，３００（％）として入力操作される３個の拡大キー４０、表示画面の移動を入力操作する画面移動キー４１、カーソルの移動を入力操作するカーソルキー４２、カーソルを指定点にプロットすることを入力操作する点指定キー４３、指定点による加工エリアの設定を入力操作する閉じるキー４４、最後の指定点の消去を入力操作するクリアキー４５、全部の指定点の消去を入力操作するオールクリアキー４６等が設けられている。
【００３５】
ここで、本実施の形態のデジタル複写機１の電気的なブロック構造を図４に基づいて説明する。スキャナ部２とプリンタ部３との各々が、各種制御を実行するシステム制御ユニット４７と、画像データを加工処理する画像処理ユニット４８とに各々接続されている。そして、システム制御ユニット４７には、各種コマンドを通信するシリアル通信ドライバ４９を介してＣＰＵ５０が接続されており、画像処理ユニット４８には、画像データを通信するデータバッファ５１、画像データの転送をスケジューリングするＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）のラインバッファ５２、画像データを蓄積するＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  ＲＡＭ）５３が順次接続されている。
【００３６】
ここで、ＣＰＵ５０には、ＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）が内蔵されており、このＤＭＡＣがＤＲＡＭ５３に接続されている。さらに、ＣＰＵ５０には、タッチパネル２６の表示を制御するＬＣＤコントローラ５４とキーボード３７等とが接続されており、制御プログラムなどを記憶したＲＯＭ５５及びＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  ＲＡＭ）５６も接続されている。そして、ＬＣＤコントローラ５４には、画像データが展開されるＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  ＲＡＭ）５７が接続されており、このＶＲＡＭ５７にＬＣＤコントローラ５４を介してＤＲＡＭ５３が接続されている。
【００３７】
なお、タッチパネル２６は、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等のバックライト（図示せず）とドットマトリクスのＬＣＤモジュール５８とアナログのスイッチプレート５９とを順次積層した構造となっている。ＬＣＤモジュール５８により操作キーとして表示されたメニューをスイッチプレート５９により入力操作でき、ディスプレイエディタとしても機能する。
【００３８】
さらに、操作パネル２５の電気的なブロック構造を図５に基づいて説明する。まず、ＲＯＭ６０ａとＲＡＭ６１とが直結されたＬＣＤコントローラ５４に、タッチパネル２６のＬＣＤモジュール５８とスイッチプレート５９とキーボード３７とが接続されている。なお、このキーボード３７のキー２７〜３６の一部には、ＬＥＤが内蔵されているので、キーボード３７にはＬＥＤドライバ６２が接続されている。
【００３９】
そして、ＬＣＤコントローラ５４には、アドレスラッチ６３が接続されており、このアドレスラッチ６３とＬＣＤコントローラ５４とは、ＣＰＵ６４に接続されている。このＣＰＵ６４には光トランシーバ６５が接続されており、この光トランシーバ６５は、外部装置（図示せず）と各種データを光線でシリアル通信する。さらに、アドレスラッチ６３にはアドレスデコーダ６６が接続されており、このアドレスデコーダ６６は、ＬＣＤコントローラ５４とＬＥＤドライバ６２とＲＯＭ６０ｂに直結されると共に、ＣＰＵ６４にシステムリセット６７を介して接続されている。
【００４０】
さらに、タッチパネル２６のスイッチプレート５９は、図６に示すように、Ｘ方向の両端部に透明電極が形成された透明基板６８と、Ｙ方向の両端部に透明電極が形成された透明基板６９とを積層した構造となっている。そしてこのスイッチプレート５９に接続された座標検出回路７０は、アナログスイッチ７１やプルアップ抵抗７２や各種ゲート７３〜８０やＡ／Ｄ変換手段８１及びコントローラ８２により形成されている。
【００４１】
なお、このような座標検出回路７０によるタッチパネル２６の操作位置の座標検出は、透明基板６８，６９の電位Ｘ１，Ｙ１，Ｘ２，Ｙ２とに従って下記の表１のような条件の演算処理で実行される。
【００４２】
【表１】
0003631637.tif 000002
【００４３】
このような基本構成において、本実施の形態のデジタル複写機１により読取原稿の画像を複写する場合は、読取原稿がスキャナ部２により読取走査されてＲＧＢの画像データが出力され、このＲＧＢの画像データから生成されたＹＭＣＢｋの画像データがプリンタ部３により印刷用紙に印刷される。このような画像複写を実行する場合は、タッチパネル２６の手動操作によりスキャナ部２やプリンタ部３等に各種情報が設定され、この設定情報に対応してスキャナ部２やプリンタ部３が動作する。
【００４４】
ここで、タッチパネル２６の表示画面の具体例を図７及び図８に示す。複写動作の基本画面には、図７に示すように、カラーモード、自動濃度、マニュアル濃度、画質モード、自動用紙選択、用紙トレイ、用紙自動変倍、等倍、ソート、スタック等のモード選択のメニューが表示され、さらに、クリエイト、カラー加工、移動／ブック加工、変倍等のサブ画面選択のメニューも表示される。図８は、手差両面モードに設定された場合の画面例を示す。
【００４５】
次に、３ラインＣＣＤ２４により光電変換されて得られる画像データを処理するスキャナＩＰＵ（Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９１関連のハードウェア構成をその作用とともに図９を参照して説明する。このスキャナＩＰＵ９１の制御部上の制御手段であるＣＰＵ９２は、ＲＯＭ９３に格納されたプログラムを実行し、ＲＡＭ９４にデータ等を書き込むことで、スキャナＩＰＵ９１の全体を制御する。このＣＰＵ９２はデジタル複写機１の全体に対するシステム制御ユニット４７側とシリアル通信により接続されており、コマンド及びデータの送受信により指令された動作を実行する。さらに、システム制御ユニット４７は操作パネル２５とシリアル通信により接続されており、ユーザからのキー入力指示により動作モード等を設定する。
【００４６】
また、ＣＰＵ９２にはＩ／Ｏ（原稿検知センサ、ホームポジションセンサ、原稿圧板開閉センサ、冷却ファン等）９５が接続されており、Ｉ／Ｏ９５の検知及びオン／オフの制御がなされる。モータドライバ９６は、ＣＰＵ９２からのＰＷＭ出力によりドライブされることで励磁パルスシーケンスを発生し、第１，２の走査ユニット１７，１８をスキャニング駆動させるパルスモータ９７を駆動する。ハロゲンランプ１９を点灯させるランプレギュレータ９８もＣＰＵ９２に接続されている。
【００４７】
また、スキャナＩＰＵ９１上には３ラインＣＣＤ２４から出力される画像データを順次処理する各種の処理回路等が設けられている。まず、３ラインＣＣＤ２４はスキャナＩＰＵ９１の制御部上のタイミング回路（タイミング信号発生手段）９９によってタイミング信号として各駆動クロックが与えられており、所定タイミングで各ＲＧＢのｏｄｄ  （偶数画素）、ｅｖｅｎ（奇数画素）のアナログ信号をエミッタフォロワ回路１００Ｒ  ，１００Ｇ  ，１００Ｂ  に出力する。これらのエミッタフォロワ回路１００Ｒ  ，１００Ｇ  ，１００Ｂ  からアナログ処理手段を構成するアナログ処理回路１０１Ｒ  ，１０１Ｇ  ，１０１Ｂ  へ入力されたアナログ信号は、アナログ処理として減算法ＣＤＳ（相関二重サンプリング）法によるサンプリング処理を受け、３ラインＣＣＤ２４のオプティカルブラック部でラインクランプを実施し、ｏｄｄ、ｅｖｅｎ  間の出力差を補正することで、各々の系統毎のアンプゲインの調整を行う。ゲイン調整後は、ｏｄｄ、ｅｖｅｎ  の２系統がマルチプレクサにより時系列的に合成されて１系統のアナログ信号となり、最終的に、ＤＣレベルのオフセット調整を受けた後、Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ変換手段）１０２Ｒ  ，１０２Ｇ  ，１０２Ｂ  に入力される。
【００４８】
Ａ／Ｄコンバータ１０２Ｒ  ，１０２Ｇ  ，１０２Ｂ  に入力されたアナログ信号は、デジタル信号に変換された後、シェーディング補正回路（シェーディング補正手段）１０３に入力されてシェーディング補正処理を受ける。即ち、照明系の光量不均一や３ラインＣＣＤ２４の画素出力（感度）のばらつきがシェーディング補正処理により補正される。シェーディング補正回路１０３によりシェーディング補正された画像データ（デジタルデータ）のうち、Ｇ，Ｒ用の画像データはライン間補正メモリ１０４Ｇ  ，１０４Ｒ  へ入力されて、３ラインＣＣＤ２４上におけるＲＧＢ用のライン間のライン数分だけ遅延させることでライン上の位置合わせを行わせる処理を行い、ドット補正回路１０５へ入力される。ドット補正回路１０５では、ライン間補正メモリ１０４Ｇ  ，１０４Ｒ  から出力されたＧ，Ｒ用の画像データとシェーディング補正回路１０３から出力されたＢ用の画像データに関して、１ライン以内のドットずれの補正処理が行われる。次いで、スキャナγ補正回路１０６では反射率リニアデータをルックアップテーブル方式により補正する。
【００４９】
スキャナγ補正回路１０６により補正されたデジタルデータは、第１のルートでは、自動原稿色判定回路１０７と自動画像分離回路１０８とディレーメモリ１０９とを介してＲＧＢフィルタ・色変換処理・変倍処理・クリエイト回路１１０、プリンタγ補正、書込処理回路１１１に入力される。スキャナγ補正回路１０６により補正されたデジタルデータは、第２のルートでは、画像データメモリ１１２Ｒ  ，１１２Ｇ  ，１１２Ｂ  に入力される。画像データメモリ１１２Ｒ  ，１１２Ｇ  ，１１２Ｂ  はスキャナ最大読取領域の画像データをＲＧＢ別に蓄積できるＤＲＡＭで構成されており、１スキャンでＲＧＢの画像データを取り込み、フルカラー重ね画像出力時やリピート複写時にはこの画像データメモリ１１２Ｒ  ，１１２Ｇ  ，１１２Ｂ  はからＲＧＢ画像データを出力し第１ルートに戻ることで対応できるようになっている。
【００５０】
自動原稿色判定回路１０７では、ＡＣＳ（有彩／無彩判定）処理を行う。このＡＣＳ処理では、黒／灰色の判定が行われる。自動画像分離回路１０８では、像域分離処理として、エッジ判定（白画素と黒画素の連続性により判定）、網点判定（画像中の山／谷ピーク画素の繰返しパターンにより判定）、写真判定（文字・網点外で画像データのある場合）を行うことで、文字及び印刷部（網点部）、写真部の領域を判定してＣＰＵ９２に伝え、後段のＲＧＢフィルタ・色変換、プリンタγ補正、ＹＭＣＢｋフィルタ、階調処理でパラメータや係数の切換えに使用される。
【００５１】
ＲＧＢフィルタでは、ＲＧＢのＭＴＦ補正、平滑化、エッジ強調、スルー等のフィルタ係数を、先の領域判定結果に応じて切換え設定する。色変換処理では、ＲＧＢのデジタルデータから、ＹＭＣＢｋ変換、ＵＣＲ、ＵＣＡ処理を行う。変倍処理回路では、画像データの主走査方向に対して拡大／縮小処理を行う。ＲＧＢフィルタ・色変換処理・変倍処理・クリエイト回路１１０に対しては画像表示部１１２が接続されており、拡大／縮小処理後のデジタルデータの表示が可能とされている。クリエイト回路では、クリエイト編集、カラー加工を行う。クリエイト編集では、斜体、ミラー、影付け、中抜き処理等を行い、カラー加工ではカラー変換、指定色消去、アンダーカラー処理等を行う。プリンタγ補正、書込処理回路１１１では、先の領域判定結果に基づいてプリンタγ変換とフィルタ係数の設定を行う。階調処理では、ディザ処理を行い、ビデオコントロールでは書込タイミング設定や画像領域、白抜き領域の設定やグレースケールやカラーパッチ等のテストパターン発生を行うことができ、最終画像データを書き込み処理でレーザスキャナ７中のレーザダイオードへ出力できるように処理する。
【００５２】
このような各機能処理は、ＣＰＵ９２に接続されておりＲＯＭ９３に格納されたプログラムにより各処理の設定と動作とをシステム制御ユニット４７の指示により実行される。
【００５３】
ここで、アナログ処理回路１０１Ｒ  ，１０１Ｇ  ，１０１Ｂ  の駆動等に関して図１０を参照して説明する。アナログ処理回路１０１Ｒ  ，１０１Ｇ  ，１０１Ｂ  に対してタイミング回路９９からは、図１０に示すように、３ラインＣＣＤ２４用のクロックとして、φ１，φ２，φ１Ｌ，φＣＬＢ，φＲＢ，φＴＧ（ＣＣＤ移送ゲートクロック）、アナログ処理系クロックとして、ＳＨＰ（Ｐ相サンプルホールドパルス），ＳＨＤ（Ｄ相サンプルホールドパルス），ＳＨＤＥ２（Ｄ相サンプルホールドパルス２段目），ＭＰＸ（ＭＰＸパルス），ＣＬＰ（ラインクランプ）、Ａ／Ｄコンバータ１０２に対してＡＤＣクロック、シェーディング補正回路１０３に対してＩＣＬＫ（ＩＰＵクロック）なる各種の駆動クロック（タイミング信号）が出力されるように設定されている。
【００５４】
このタイミング回路９９は、ＣＰＵ９２等に対してアドレスバス／データバス等のバスライン１１３を介して接続されたバスＩ／Ｆ（インタフェース）１１４を有しており、ＣＰＵ９２にこのバスＩ／Ｆ１１４を介して接続されたレジスタ・設定部・コントロール回路１１５が設けられている。また、タイミング回路９９は基準クロック発振器（基準クロック発生手段）１１６から入力される基準クロックを基本とするものであるが、この基準クロック発振器１１６とタイミング回路９９との間にはスペクトラム拡散クロック発生器（スペクトラム拡散クロック発生手段）１１７が介在されている。ここに、スペクトラム拡散クロック発生器１１７を介在させることで、タイミング回路９９から出力される全てのクロックに対して同期を取って拡散クロックとして各回路へ入力される。
【００５５】
ここで、スペクトラム拡散クロック発生器１１７について説明する。このスペクトラム拡散クロック発生器１１７は、例えば、ＩＣ−ＷＯＲＫＳ  Ｉｎｃ．のＳＳＦＴＧ（Ｗ４２Ｃ３１−０３）マニュアルを参照すれば、図１１に示すように、水晶発振子を用いた基準クロック発振器１１６の出力を分周する分周比Ｎの分周器１５１と、ＰＬＬ回路１５２と、出力側分周器１５３とにより構成されている。ＰＬＬ回路１５２は、位相比較器１５４とチャージポンプ１５５と電圧制御発振器（ＶＣＯ）１５６と分周比Ｍのフィードバック分周器１５７とチャージポンプ１５５・電圧制御発振器１５７間に介在されて変調周波数との加算処理を行う加算器１５７とにより構成されている。
【００５６】
このようなスペクトラム拡散クロック発生器１１７は、基準クロック発振器１１６から入力された基準クロックを±１％の範囲で周波数変調する。即ち、図１２に示す周波数変調プロファイルのように周期変調させる。
【００５７】
変調周波数ｆｍは、
基準クロック周波数１７．５ＭＨｚとすると
ｆｍ＝３１×（基準クロック周波数／１６）＝３３．９０６ｋＨｚ
Ｔｍ＝１／ｆｍ＝２９．４９３μＳ
で求められる。
【００５８】
この変調周波数で拡散された前後のクロック出力の周波数帯域は、上述のマニュアル中で示されているように、図１３に示すようになる。スペクトラム拡散クロック発生器１１７の内部のＰＬＬ回路１５２の出力を変調して、同調したクロック信号の帯域を拡散させることでピーク値を減衰させる。ピーク値の減衰率は高調波の次数や変調の度合い依存し、
ｄＢ＝６．５＋９．１ｌｏｇ１０（Ｐ）＋９．１ｌｏｇ１０（Ｆ）
Ｐ＝拡散の割合（％）、Ｆ＝減衰を測定した周波数（ＭＨｚ）
で求められる。このように拡散の割合が大きく周波数が高いほど減衰効果が大きくなる。
【００５９】
このようなスペクトラム拡散クロック発生器１１７を前述した読取系に適用した場合について説明する。前述したように、タイミング回路９９からＣＣＤ系各クロック、アナログ処理系各クロック、ＡＤＣクロック、ＩＰＵクロック等が各々各ブロック２４，１０１，１０２，１０３等へ供給される。基準クロックに対してスペクトラム拡散クロック発生器１１７にて変調したクロックをタイミング回路９９へ入力しているので、全ての同期が取れておりクロック信号に対するセットアップタイムとホールドタイムも損ねることなく同期回路を伴ったデジタル回路では動作上問題はない。これに対して、アナログ回路では、アナログ出力部においては信号出力部分が十分な平坦性を保てれば問題ないが、保てなくなってくると問題となる。これは、一般的に動作周波数が高くなればなるほど困難となってくる。
【００６０】
アナログ信号とサンプリングクロックは同期は取れているもののサンプリングポイントに傾斜がある場合にはサンプル値が微妙に変化する。特に、ＣＣＤ２４出力やアナログ処理回路１０１の内部信号はクロックノイズ等の影響もあり、拡散クロックの変調周波数に依存する周期的なノイズが発生する。例えば、ＣＣＤ２４からアナログ信号がエミッタフォロワ１００を介してアナログ処理回路１０１に入力され、ＳＨＤクロック信号によってサンプルした時の周期的なノイズがのった場合について図１４を参照して説明する。
【００６１】
図１４は、ＣＣＤ２４の黒出力部のサンプリングポイント部を拡大して示したものである。ここでは、説明を簡略化するためにこの部分が単調増加している場合について説明する。基準周波数のサンプリングポイントに対して±１％の周波数変調により＋１％変動した場合は画像データはＭＩＮ値を取り、−１％変動した場合はＭＡＸ値を取る、このように画像データが周期的な変動を持つこととなる。
【００６２】
図１５により主走査ライン毎のノイズの発生について説明する。図１５は変調周波数によるノイズが主走査ライン毎に移動していく様子を示した図である。山の部分は画像データが高い明るい部分、谷の部分は画像データが低い暗い部分である。各主走査ライン上の横破線はＣＬＰクロック（ラインクランプ信号）による主走査ライン毎のＤＣレベルを決めている信号である。即ち、横破線との差で画像データレベルが決定する。図示例では、山の部分の矢印が長い物ほど画像データが高くなり画像ノイズとなる。図１５に示す例では、ＣＬＰ、ＬＳＹＮＣ（主走査ライン同期信号）、図示しないＴＧ（ＣＣＤ移送ゲートクロック）ともに変調周波数の位相と同期が取れていない場合である。位相が主走査ライン毎にずれていくことにより周期的な画像ノイズとなる。これは、スジ状の画像ノイズとして現れる場合がある。
【００６３】
この点、本実施の形態では、ＬＳＹＮＣ、ＣＬＰ周期を変調周波数の整数倍＋半周期に設定されている。このように、ＬＳＹＮＣ、ＣＬＰ周期が変調周波数の整数倍＋半周期に設定された場合の様子を図１６に示す。これによれば、１主走査ライン毎のノイズのレベルには変化はないが、次の１主走査ラインのノイズレベルが反転していることにより２主走査ラインの積分効果によって打ち消し合ってノイズを目立たなくする効果が得れる。ＬＳＹＮＣの周期はタイミング回路（タイミングＡＳＩＣ）９９のＬＳＹＮＣ設定レジスタの設定値を変更することで対応できる。或いは、基準クロック発振器１１６の基準クロックの発振周波数を変更することにより本条件を得ることも可能である。また、ＣＣＤ２４の蓄積時間も主走査ライン間でずれることになるものの、同様の効果で２ラインで打ち消し合うので認識できないようにすることができる。また、ＣＣＤ２４からのアナログ信号に対してアナログ処理回路１０１においてアナログ信号のサンプルホールドを実行して、出力平坦部を広く取ることにより高速動作化させた構成の場合の拡散クロックの変調によるノイズの混入を低減させることもできる。
【００６４】
また、図１７に示すように、ＬＳＹＮＣ、ＣＬＰの周期を変調周波数の整数倍に設定するようにしてもよい。この場合は、ノイズレベルの位相が主走査ライン毎に揃ってくるので、シェーディング補正回路１０３でこのノイズを補正することが可能となる。特に、シェーディング補正回路１０３に全画素分の黒メモリ１２３を搭載していれば、補正効果も大きく黒側での変動を補正することが可能となる。
【００６５】
シェーディング補正の計算式（１０ｂｉｔ時）を示すと、
（（（１画素毎の読取データ）−（１画素毎の黒補正データ））／（（１画素毎の白補正データ）−（１画素毎の黒補正データ）））×１０２３
のようになる。
【００６６】
また、図１７に示すように、ＬＳＹＮＣ、ＣＬＰの周期を変調周波数の整数倍にすることにより、主走査ライン間で周期は一定となり、主走査ライン信号に同期している移送ゲート信号も一定となり、ＣＣＤ２４の蓄積時間のバラツキも発生しなくなる効果もある。ＬＣＹＮＣ周期はタイミング回路（タイミングＡＳＩＣ）９９のＬＳＹＮＣ設定レジスタの設定値を変更することで対応できる。また、基準クロック発振器１１６の基準クロックの発振周波数を変更することにより本条件を得ることも可能である。
【００６７】
さらに、図１０に示すように、タイミング回路９９から拡散クロックとなったＩＣＬＫが後段の画像処理手段である次段のＩＰＵ回路ブロック、例えば、ＤＲＡＭ構成の大規模な画像データメモリ１１２でも動作クロックとして使用されるので、ＥＭＩ低減効果の高いものとなる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、主走査ライン同期信号の周期をスペクトラム拡散クロック発生手段の変調周波数の約整数倍＋半周期に設定した上で、最小システム構成として少なくとも光電変換手段とＡ／Ｄ変換手段部分をスペクトラム拡散クロックで駆動するようにしたので、世界各国のＥＭＩ規制をクリアできる程にＥＭＩを低減させることができ、結果として、放射電磁波のレベルを小さくでき、近くにある他の機器が誤動作してしまうことを防止でき、よって、光電変換手段用の基板に対する対策、板金や板ばねのグランディングやシールド強化を図るといったメカ的な対策を最低限で済ませることができ、コスト低減を図ることもできる。
【００６９】
請求項２記載の発明によれば、基本的には請求項１記載の発明と同様な効果が得られるが、特に、光電変換手段からのアナログ信号に対してアナログ処理手段においてアナログ信号のサンプルホールドを実行して、出力平坦部を広く取ることにより高速動作化させた構成の場合の拡散クロックの変調によるノイズの混入を低減させることができる。
【００７０】
請求項３記載の発明によれば、光電変換手段やアナログ処理手段の駆動クロックにスペクトラム拡散クロックによる変調をかけるとサンプリングする信号の波形形状により周期的なノイズが発生することが考えられるが、主走査ライン同期信号周期を変調周波数の整数倍＋半周期に設定することで、主走査ラインと次の主走査ラインで変調周波数が半周期ずれることにより周期的なノイズも半周期ずれることとなり、人間の目としては積分的に打ち消し合ってノイズが目立たなくなり、また、光電変換手段の蓄積時間も主走査ライン間でずれることになるものの、同様の効果で２ラインで打ち消し合うので認識できないようにすることができる。
【００７１】
請求項４記載の発明によれば、光電変換手段やアナログ処理手段の駆動クロックにスペクトラム拡散クロックによる変調をかけるとサンプリングする信号の波形形状により周期的なノイズが発生することが考えられるが、主走査ライン同期信号の周期を変調周波数の約整数倍に設定することで変調周波数の位相が一致するので主走査ラインの周期的なノイズを次の主走査ライン以降に対しても等しくすることにより、後段のシェーディング補正手段で取り除くことができ、また、主走査ライン同期信号の周期を変調周波数の約整数倍にしているので、主走査ライン間で周期は一定となり、主走査ライン信号に同期している移送ゲート信号も一定となり光電変換手段の電荷蓄積時間が変調周波数によってばらつくことを防止できる。
【００７２】
請求項５記載の発明によれば、変調によるノイズは黒部側に影響度が大きいが、シェーディング処理手段に黒メモリを全画素分持つことにより、変調による変動を確実に取ることができる。
【００７３】
請求項６記載の発明によれば、後段の画像処理手段に対して拡散クロックを供給することでシステム全体としてのＥＭＩ低減効果が得られる。特に、後段にＤＲＡＭ等のページメモリを搭載している場合にはＤＲＡＭから発生する高調波を大きく低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るデジタル複写機の内部構造を示す縦断側面図である。
【図２】タッチパネルを一部とする操作パネルの外観を示す平面図である。
【図３】タッチパネルの外観を示す平面図である。
【図４】デジタル複写機の回路構造を示すブロック図である。
【図５】操作パネルの回路構造を示すブロック図である。
【図６】タッチパネルに接続された座標検出回路の回路構造を示すブロック図である。
【図７】タッチパネルに基本動作の設定画面が表示出力された状態を示す平面図である。
【図８】タッチパネルに手差両面モードの設定画面が表示出力された状態を示す平面図である。
【図９】スキャナＩＰＵ関連のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１０】タイミング回路等の詳細を含めて示すシェーディング補正回路までのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１１】スペクトラム拡散クロック発生器の構成例を示すブロック図である。
【図１２】周波数変調プロファイルを示す特性図である。
【図１３】変調周波数で拡散された前後のクロック出力の周波数帯域を示す特性図である。
【図１４】ＣＣＤの黒出力部のサンプリングポイント部を拡大して示す説明図である。
【図１５】主走査ライン毎のノイズの発生について説明するタイムチャートである。
【図１６】本実施の形態の特徴とする一例としてＬＳＹＮＣ、ＣＬＰ周期を変調周波数の整数倍＋半周期に設定した場合を説明するタイムチャートである。
【図１７】本実施の形態の特徴とする他例としてＬＳＹＮＣ、ＣＬＰ周期を変調周波数の整数倍に設定した場合を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
２４        光電変換手段
９９        タイミング信号発生手段
１０１      アナログ処理手段
１０２      Ａ／Ｄ変換手段
１０３      シェーディング補正手段
１１６      基準クロック発生手段
１１７      スペクトラム拡散クロック発生手段
１２３      黒メモリ
【図１】
0003631637.tif 000003
【図２】
0003631637.tif 000004
【図３】
0003631637.tif 000005
【図４】
0003631637.tif 000006
【図５】
0003631637.tif 000007
【図６】
0003631637.tif 000008
【図７】
0003631637.tif 000009
【図８】
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【図９】
0003631637.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003631637.tif 000014
【図１３】
0003631637.tif 000015
【図１４】
0003631637.tif 000016
【図１５】
0003631637.tif 000017
【図１６】
0003631637.tif 000018
【図１７】
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