(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光素子が配列され、クロック信号に応答して各受光素子の蓄積電荷を順次読み出して出力する原稿読取装置において、
クロック信号を出力する発振手段と、
前記発振手段から出力されたクロック信号の周波数を所定の拡散周期で変調させる周波数拡散を行い放射ノイズの各スペクトラムにおけるパワーを抑制するノイズ抑制手段と、
前記発振手段および前記ノイズ抑制手段にそれぞれ接続されており、クロック信号と周波数拡散されたクロック信号とに基づいて前記所定の拡散周期の整数倍の周期を有する送りモータ駆動クロックを生成し、生成した送りモータ駆動クロックを光学系ユニットに供給する駆動クロック発生手段と、
前記クロック信号の変調による各受光素子の蓄積電荷の変動分を補償する補償手段と、を備えたことを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２】
前記補償手段は、中間調の基準板を読み取る際における各受光素子の蓄積電荷の変動量に基づいて作成される１ライン分の補正データを用いて前記クロック信号の変調による各受光素子の蓄積電荷の変動分を補償することを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁放射ノイズの低減とともに画像の再現性の低下を防止することが可能な原稿読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原稿読取装置等の電子装置は、発振精度の高いクロックによって生成された制御クロック、駆動クロック信号等を用いて、各部の動作の制御等を行うように設計されている。
【０００３】
そして、近年では、動作速度を上げるため、より高いクロック周波数を生成するような発振器が設けられるようになったことから、原稿読取装置等の電子装置が電磁放射ノイズの発生源として問題視されるようになった。特に、ネットワーク上の他の装置や、電源を介する周辺装置等の装置の外部からのノイズ、及び装置自身が発生するノイズが問題とされることが多かった。
【０００４】
このような、電磁放射ノイズへの対策として、図１に示すように、装置に備わっているクロックに対して周波数変調、すなわち発振周波数の拡散を行い、放射ノイズのレベルを低下させる方法が注目されている。なお、図１（ａ）は、発振器及び周波数拡散回路により出力されるクロック信号の出力タイミングを示しており、同図（ｂ）は、（ａ）に示した回路における出力クロックの波形を示している。ここで、発振周波数の拡散を行った場合の波形２１の方が、発振周波数の拡散を行わなかった場合の波形２０よりも、電界強度のピークレベルが低下している。
【０００５】
ところが、例えば原稿読取装置において、ラインセンサに入力されるクロック信号の周波数は、ラインセンサの各受光素子での電荷の蓄積時間に対応することから、原稿読取用の読取ラインセンサの基準クロックに上述の放射ノイズレベルを下げる方法をそのまま用いると、各受光素子のサンプリングホールド等のタイミングが変化してしまい、周波数拡散に伴う原稿読取ノイズとして、周波数拡散の周期で画像濃度の変化が発生する等という問題がある。
【０００６】
そこで、特開２０００−２２９５９公報においては、周波数拡散に伴う原稿読取ノイズを補正するためにクロック信号を周波数拡散するタイミングを各ライン読取の都度にリセットするとともに、同一クロック信号タイミングで補正するための補正データを記憶しておき、当該補正データによって、同一クロック信号のタイミングで読み取られた画像信号を補正する方法が開示されている。
【０００７】
この方法によれば、周波数拡散技術による放射ノイズレベルを低下を図りつつも、良好な画像形成を行うことができる、とされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−２２９５９公報に記載の技術を用いた場合には、周波数拡散が施されるクロック発生部とは別の安定したクロック信号を当該周波数拡散が施されるクロック発生器へ供給する基準クロック発生部のような各ライン読取毎に周波数拡散したクロック信号のタイミングをリセットする手段が必要となることから、装置の構成が複雑化しコストアップを免れなかった。
【０００９】
この発明の目的は、低廉かつ簡易な構成によって電磁放射ノイズ等のビートノイズの発生を抑制しつつ、再現性の高い画像形成を可能にする原稿読取装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は以下の構成を備えている。
【００１１】
（１）複数の受光素子が配列され、クロック信号に応答して各受光素子の蓄積電荷を順次読み出して出力する原稿読取装置において、
クロック信号を出力する発振手段と、
前記発振手段から出力されたクロック信号の周波数を所定の拡散周期で変調させる周波数拡散を行い放射ノイズの各スペクトラムにおけるパワーを抑制するノイズ抑制手段と、
前記発振手段および前記ノイズ抑制手段にそれぞれ接続されており、クロック信号と周波数拡散されたクロック信号とに基づいて前記所定の拡散周期の整数倍の周期を有する送りモータ駆動クロックを生成し、生成した送りモータ駆動クロックを光学系ユニットに供給する駆動クロック発生手段と、
前記クロック信号の変調による各受光素子の蓄積電荷の変動分を補償する補償手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成においては、クロック信号に基づいて読取画像に相当する各受光素子の蓄積電荷を順次出力する原稿読取装置において、前記ノイズ抑制手段によってクロック信号の周波数が拡散することにより、放射ノイズの各スペクトラムにおけるパワーが抑制される。また、前記補償手段によって前記クロック信号の変調による各受光素子の蓄積電荷の変動分が補償されることにより前記周波数拡散による画像の再現性の低下が防止される。さらに、原稿を副走査方向に１ライン読み取る周期が、前記周波数拡散を行ったクロック信号の拡散周期の整数倍であることから、各ラインの読取の開始と周波数拡散の開始とが常に一致するとともに、各ラインごとに前記補償手段によって補償されるべき蓄積電荷の変動分が略同一となり、各ラインに対して同様の補償方法が用いられるため、補償手段に用いられる構成が簡易になる。
【００１３】
（２）前記補償手段は、中間調の基準板を読み取る際における各受光素子の蓄積電荷の変動量に基づいて作成される１ライン分の補正データを用いて前記クロック信号の変調による各受光素子の蓄積電荷の変動分を補償することを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、前記補償手段によって、白と黒との間の中間調の基準板を読み取る際における各受光素子の蓄積電荷の変動量に基づいて作成される補正データを用いて前記クロック信号の変調による各受光素子の蓄積電荷の変動分が補償されることから、当該補正データが白領域から黒領域におけるいずれの領域の補償においても用いられることとなり、周波数拡散されたクロックを画像の読取開始に合わせてリセットすることが不要になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
図２（ａ）は、本発明の第１の実施形態の原稿読取装置１の要部の構成を示している。同図に示すように、原稿読取装置１は、図示しない筐体の上部に原稿台２が設けられている。
【００１７】
原稿台の下方に位置する光学系ユニット３は、図示しない駆動ユニットによって、固定した原稿台２の下方において副走査方向Ｄ１に移動自在となっている。なお、この光学系ユニット３の移動速度は、後述する送りモータ駆動クロックのクロック数により変化する。
【００１８】
光学系ユニット３には、原稿台２上の図示しない原稿を照射する光源４と、光源４から照射される原稿読取位置Ｐ１において原稿からの反射光を読取ラインセンサ９へと導く反射ミラー６、７及び８と、当該反射光を集光するレンズ５と、レンズ５によって集光された光を受光する読取ラインセンサ９とが備えられている。
【００１９】
読取ラインセンサ９は、ＣＣＤラインイメージセンサ等により構成されており、入力した光を光電変換し画像信号として出力する。この画像信号は、例えば画像読取装置１が画像形成装置に搭載される場合には、所定の画像処理が施された後に画像形成部に送信される。
【００２０】
図２（ｂ）は、原稿台２の底面図を示している。同図に示すように原稿台２上には光学系ユニット３による原稿の読取が可能な原稿読取領域１５があり、また、原稿読取領域１５の外部には中間調の基準板１６が設けられている。これらの原稿読取領域１５と基準板１６とは、副走査方向Ｄ１において間隔を設け並べて配置されている。。原稿の読取の開始時原稿読取位置Ｐ１は、ホームポジションとなる基準板１６の位置より始まる。原稿読取装置１の動作は、原稿読取時において後述する読取ラインセンサ駆動クロックによって制御される。
【００２１】
図３は、前記原稿読取装置の周波数拡散信号を含むクロック信号発生部のブロック図であり、本発明の特徴であるノイズ抑制のための周波数拡散回路を含むクロック信号発生部１０の構成は同図に示すとおりである。
【００２２】
同図において、クロック信号発生部１０は、発振器１１と、周波数拡散回路１２と、読取ラインセンサ駆動クロック発生器１３と、送りモータ駆動クロック発生器１４から構成される。
【００２３】
発振器１１は、原稿読取装置１の動作の基準となる基準クロック信号を生成する。周波数拡散回路１２は、電磁放射ノイズの低減を図るべく所定の範囲内で前記基準クロック信号の周波数を増減させる。読取ラインセンサ駆動クロック発生器１３は、光学系ユニット３による原稿の読取の際の主走査方向における読取開始のタイミング等を決定する駆動クロック信号を発生させる。
【００２４】
送りモータ駆動クロック発生器１４は、発振器１１からの信号と周波数拡散回路１２からの信号との位相差を検出する回路及び分周器を備えており、該位相差の増減から変調のサイクルを検出し、周波数拡散回路１２における周波数拡散の周期を検出するとともに、該周期の整数倍となる送りモータ駆動クロックを生成する。
【００２５】
この構成において、発振器１１によって生成された信号は、周波数拡散回路１２と送りモータ駆動クロック発生器１４とに送られる。周波数がほぼ一定に安定化されている発振器１１からの信号を受信した周波数拡散回路１２は、当該受信した信号を、広い周波数領域を持つような信号に周波数拡散し、読取ラインセンサ駆動クロック発生器１３と、送りモータ駆動クロック発生器１４とへ、この周波数拡散された信号を送信する。
【００２６】
読取ラインセンサ駆動クロック発生器１３では、受信した信号を用いて、ラインセンサ（画素）を駆動するためのクロック信号を発生する。また、送りモータ駆動クロック発生器１４においては、発振器１１と周波数拡散回路１２との双方より入力された信号を用いて、送りモータへの駆動クロック信号を発生する。
【００２７】
本実施形態において特徴的なことは、送りモータ駆動クロック発生器１４へ、発振器１１と周波数拡散回路１２との双方からの入力があることである。送りモータ駆動クロック発生器１４は、これら双方からの入力を用いてこれらの位相差を検出し、この位相差の変化から周波数拡散回路１２における拡散周期を検出しこの拡散周期の整数倍の周期をもつクロック信号を生成する。
【００２８】
以下、この構成において周波数拡散に伴う原稿読取ノイズとして生じる拡散周期での画像濃度の変化を取り除く動作について説明する。
【００２９】
図４（ａ）及び（ｂ）には、基準板１６の読取時における読取ラインセンサ９の出力信号と、送りモータ駆動クロックの出力信号とのタイミングチャートが示されている。
【００３０】
図４（ａ）においては、縦軸を出力信号の強さ、横軸を時間として、各読取ラインにおける読取ラインセンサの出力が示されている。周波数拡散によって読取周期が変調することから、出力される画像信号には当該変調に対応した濃度差が現れるため正弦波形（周期Ｌ）になっている。
【００３１】
一方、図４（ｂ）においては、縦軸を時間、横軸を出力信号の強さとして、送りモータ駆動クロックの出力信号が示されている。
【００３２】
同図に示すように、本実施形態では、送りモータ駆動クロックの周期を拡散周期の整数倍とすることにより、各読取ラインセンサの出力は全く同じ波形パターンとなる。
【００３３】
より、詳細に説明するため、図４（ａ）の波形を読取領域での信号をつなぎ合わせたものを図４（ｃ）に示す。また、図４（ｄ）においては、図４（ｂ）と同様に送りモータ駆動クロックの出力信号を示している。
【００３４】
図４から分かるように、本実施形態においては、送りモータ駆動のための信号の周期が拡散周期の整数倍となっているため、送りモータ駆動クロックのライン読取開始位置は、読取ラインセンサの出力信号の対応する位置と、各読取ラインにおいて常に同じ位相をもつことが分かる。
【００３５】
よって、本実施形態においては、ノイズを補正するためのデータは１画面分ではなくて１ライン分のノイズ情報で補正が可能となる。また、従来の技術のようなリセット手段を用いることなく、容易に同期を行うことができる。
【００３６】
実際の原稿読取時においては、以下に述べるように原稿読取領域１５において原稿を読み込む前に基準板１６を読み取り、補正のために必要な１ライン分のデータを得て、その後、読取領域において読み取った画像情報に対して補正を施すことになる。
【００３７】
図５は、基準板１６の位置において読み取った補正のためのデータを用いて、原稿読取領域１５において実際の原稿を読み取ったデータを補正する方法を示している。
【００３８】
図５（ａ）及び（ｂ）は、基準板１６の位置における読取、図５（ｃ）及び（ｄ）は、原稿読取領域１５における読取をそれぞれ示している。
【００３９】
原稿台２には、原稿読取領域１５外に図５（ａ）で示すような中間調の基準板１６が配置され、さらには図５（ｃ）で示すように原稿読取領域１５には、原稿１７が配置される。
【００４０】
図５（ｃ）の例では、原稿１７は、主走査の起点側Ｐ２から、白領域、黒領域となっている。したがって、原稿読取領域１５において主走査方向の走査を行い、前記クロック信号に周波数拡散が行われていない場合、読取ラインセンサからの出力信号は図５（ｄ）において仮想線（二点鎖線）で示すようになる。
【００４１】
しかしながら、前記のように周波数拡散が行われると、読取ラインセンサからの出力信号は、図５（ｂ）、図５（ｄ）において実線で示すように、画像による直流分に、前記拡散による交流分が重畳されてしまう。
【００４２】
ここでは、前記交流分を取り除くため、まず図５（ａ）で示すように、基準板１６の位置において読取を行い、その位置の濃度データの変動の上限ピークＶＨ及び下限ピーク、ならびにその変動のピッチＰ、及び基準板１６による直流レベルとのレベル差Ｄを検出して、周波数拡散による各受光素子の蓄積電荷の変動分の補償の際に用いる補正データを作成する。
【００４３】
そこで、図５（ｄ）に示すように、原稿読取領域１５において前記ピッチＰで前記レベル差Ｄの補数からなる信号を、読取ラインセンサからの出力信号に加算すれば、周波数拡散されたクロック信号を用いても、読取ラインセンサからの出力信号を、図５（ｄ）において仮想線（破線）にすることができる。
【００４４】
なお、より濃度の精度を向上させる場合には、基準板１６の位置における補正データに基づいて、各濃度領域における補正データを算出して各領域毎に用いるようにすることもできる。
【００４５】
例えば、この各濃度領域における補正データとして用いる補正値Ｄは、白領域における補正値をＤW 、白領域における読取値をｗ、読取濃度値をＩとして
Ｄ＝ＤW ×Ｉ／ｗ  により算出することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００４７】
（１）クロック信号に基づいて読取画像に相当する各受光素子の蓄積電荷を順次出力する原稿読取装置において、前記ノイズ抑制手段がクロック信号の周波数を拡散させることにより、放射ノイズの各スペクトラムにおけるパワーを抑制することができる。また、前記補償手段が前記クロック信号の変調による各受光素子の蓄積電荷の変動分を補償することにより前記周波数拡散による画像の再現性の低下を防止することができる。さらに、原稿を副走査方向に１ライン読み取る周期が、前記周波数拡散を行ったクロック信号の拡散周期の整数倍であることから、各ラインの読取の開始と周波数拡散の開始とを常に一致させることができるとともに、各ラインごとに前記補償手段によって補償されるべき蓄積電荷の変動分を略同一とすることができ、各ラインに対して同様の補償方法を用いることができるため、補償手段に用いられる構成を簡易にすることができる。
【００４８】
これにより、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）対策としての放射ノイズの抑制ができるとともに、該ノイズを抑制するためのクロック信号の周波数の拡散により生じる画像濃度の再現性の低下を簡易な構成によって防止することができる。
【００４９】
（２）前記補償手段は、白と黒との間の中間調の基準板を読み取る際における各受光素子の蓄積電荷の変動量に基づいて作成する補正データを用いて前記クロック信号の変調による各受光素子の蓄積電荷の変動分を補償することから、当該補正データを白領域から黒領域におけるいずれの領域の補償においても用いることができ、周波数拡散したクロックを画像の読取開始に合わせてリセットすることを不要にすることができる。
【００５０】
よって、低廉かつ簡易を構成によって電磁放射ノイズ等のビートノイズの発生を抑制しつつ、再現性の高い画像形成を可能にする原稿読取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】周波数拡散による電磁放射ノイズ対策の一例を示す図である。
【図２】本発明の原稿読取装置の構成を示す図である。
【図３】本発明のクロック信号発生部の構成を示す図である。
【図４】読取ラインセンサ駆動クロックと送りモータ駆動クロックとの出力信号のタイミングチャートである。
【図５】本発明の補償手段による蓄積電荷の変動分の補償を示す図である。
【符号の説明】
１−原稿読取装置
２−原稿台
３−光学系ユニット
４−光源
５−レンズ
６−反射ミラー
７−反射ミラー
８−反射ミラー
９−読取ラインセンサ
１０−クロック信号発生部
１１−発振器
１２−周波数拡散回路
１３−読取ラインセンサ駆動クロック発生器
１４−送りモータ駆動クロック発生器
１５−原稿読取領域
１６−基準板
１７−原稿
【図１】
0003688609.tif 000002
【図２】
0003688609.tif 000003
【図３】
0003688609.tif 000004
【図４】
0003688609.tif 000005
【図５】
0003688609.tif 000006