(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷蓄積型のイメージセンサを用いて画像を読み取る原稿読取装置において、
該イメージセンサからのビデオ信号をＡＤ変換するＡＤ変換手段と、
該ＡＤ変換手段で変換された後のディジタル信号の１ライン中のピーク値を検出して保持するピーク制御手段と、
前記ＡＤ変換手段に印加する互いに異なる位相を有する複数のＡＤ変換クロックを生成するＡＤ変換クロック生成手段と、
該イメージセンサに印加する互いに異なる位相を有する複数のイメージセンサ駆動クロックを生成するイメージセンサ駆動クロック生成手段と、
前記ＡＤ変換クロック生成手段によって生成されるＡＤ変換クロックと前記イメージセンサ駆動クロック生成手段によって生成されるイメージセンサ駆動クロックとの組み合わせに応じた暗出力ピークレベルおよび明出力ピークレベルを読み取り、該読み取ったデータを記憶し、該記憶したデータに基づいてＡＤ変換クロックおよびイメージセンサ駆動クロックの位相を選択する情報処理手段とを有することを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２】
電荷蓄積型のイメージセンサを用いて画像を読み取る原稿読取装置において、
該イメージセンサからのビデオ信号をＡＤ変換するＡＤ変換手段と、
該ＡＤ変換手段で変換された後のディジタル信号の１ライン中のピーク値を検出して保持するピーク制御手段と、
前記ＡＤ変換手段に印加するＡＤ変換クロックを生成し、該生成されたＡＤ変換クロックの位相をシフトさせるＡＤ変換クロック位相シフト手段と、
該イメージセンサに印加するイメージセンサ駆動クロックを生成し、該生成されたイメージセンサ駆動クロックの位相をシフトさせるイメージセンサ駆動クロック位相シフト手段と、
前記ＡＤ変換クロック位相シフト手段によって得られるＡＤ変換クロックと前記イメージセンサ駆動クロック位相シフト手段によって得られるイメージセンサ駆動クロックとの組み合わせに応じた暗出力ピークレベルおよび明出力ピークレベルを読み取り、該読み取った暗出力ピークレベルおよび明出力ピークレベルが所定の範囲内になるＡＤ変換クロックおよびイメージセンサ駆動クロックの組み合わせを選択する情報処理手段を有することを特徴とする原稿読取装置。
【請求項３】
請求項または２記載の原稿読取装置において、
前記各手段を動作させて原稿の読み取りを起動する起動手段をさらに有することを特徴とする原稿読取装置。
【請求項４】
請求項３記載の原稿読取装置において、
前記起動手段は、外部のキー入力装置からの指示によって起動するものであることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項５】
請求項３記載の原稿読取装置において、
前記起動手段は、内部に設けられた読取ページ枚数を計数する手段により所定のページごとに起動するものであることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項６】
請求項３記載の原稿読取装置において、
前記起動手段は、内部に設けられたタイマにより一定時間間隔で起動するものであることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項７】
請求項３記載の原稿読取装置において、
前記起動手段は、内部に設けられた装置の内部温度検出手段により所定の温度変化が検出された場合に起動されるものであることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項８】
請求項３記載の原稿読取装置において、
前記起動手段は、外部のキー入力装置からの指示によって起動されるもの、内部に設けられた読取ページ枚数を計数する手段により所定のページごとに起動されるもの、内部に設けられたタイマにより一定時間間隔に起動されるもの、内部に設けられた装置の内部温度検出手段により所定の温度変化が検出された場合に起動されるもの、のうち少なくとも２つの起動手段を有し、そのうちの何れかの起動手段を選択する手段を有することを特徴とする原稿読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ファクシミリ装置やディジタル複写機などにおける原稿読取装置に関し、特に、クロックの位相を自動的に調整することによって高品質の画像を読み取ることが可能な原稿読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電荷蓄積型のライン・イメージセンサを用いた原稿読取装置において、高速読取を行った場合、最適なビデオ信号レベルで量子化する方法として、従来は、読取装置単位ごとに、製造工程においてビデオ信号レベルの微調整を行うか、プログラマブル・ゲイン・アンプ回路などを使用していた。あるいは、単純にサンプル・ホールド回路を使用しているだけのものもあり、例えば、『テレビジョン学会技術報告：ＩＴＥＪ Ｔechnical Ｒeport   VOL.13 NO.48   PP.13〜18  IPU'89-3(SEP.1989)  300DPI／400DPI  マルチチップ方式密着型イメージセンサ（山下，片桐，太田）』に記載されているものがある。
【０００３】
図１２を用いて従来技術の説明をする。図１２は従来の原稿読取装置における電荷蓄積型のラインセンサの一例を示すもので、フォトトランジスタで構成された密着センサを使用した場合の例である。
全体はイメージセンサユニット部１とシステム部２で構成されている。イメージセンサユニット部１は、コンデンサをベース・コレクタ間に備えたフォトトランジスタからなるセンサアレイ３と、該コンデンサに充電した電荷を取り出すためのアナログスイッチアレイ４と、該アナログスイッチ４をＯＮにして蓄積電荷を取り出すタイミングを生成するシフトレジスタ５と、オフセット・ゲイン調整回路６とで構成されている。また、システム部２は、電圧として取り出したビデオ信号をサンプル・ホールドするサンプル・ホールド回路７、バッファ８、ＡＤ変換器９、ディジタル画像処理部１０、および各種タイミングを生成するタイミングジェネレータ１１とで構成されている。
【０００４】
図１３は、イメージセンサユニット１におけるセンサアレイ３、アナログスイッチアレイ４、シフトレジスタ５の具体的構成例を示す図である。同図に示すように、センサアレイ３は、フォトトランジスタ２１ａ，２１ｂ，・・からなり、それぞれのフォトトランジスタはそのベース・コレクタ間にコンデンサ２２ａ，２２ｂ，・・・を備えており、入射光量に応じた電荷が蓄積される。フォトトランジスタ２１ａ，２１ｂ，・・・のエミッタは、それぞれアナログスイッチアレイ４を構成するアナログスイッチ２３ａ，２３ｂ，・・・を介して出力（ＯＳ）に接続されている。
【０００５】
シフトレジスタ５は縦続接続されたフリップフロップ２４ａ，２４ｂ，・・・から構成されており、先頭のフリップフロップ２４ａに、システム部２のタイミングジェネレータ１１からのライン同期信号（ＳＬＮ）と画素周波数と同じ周波数のイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）が入力され、それぞれのフリップフロップ２４ａ，２４ｂ，・・・からのＱ出力が対応するアナログスイッチ２３ａ，２３ｂ，・・・に入力され、そのＯＮ，ＯＦＦを制御するように構成されている。
【０００６】
すなわち、フリップフロップ２４ａはライン同期信号（ＳＬＮ）をイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）のタイミングでラッチし、そのフリップフロップ２４ａからの出力（Ｈレベル）でアナログスイッチ２３ａをＯＮにする。フリップフロップ２４ａのＱ出力は、イメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）に同期して次段のフリップフロップ２４ｂにも入力され、そのフリップフロップ２４ｂのＱ出力でアナログスイッチ２３ｂをＯＮにする。このようにして、シフトレジスタにおけるライン同期信号（ＳＬＮ）をイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）に同期して順次シフトし、それに伴い、アナログスイッチ２３ａ，２３ｂ，・・・を順次ＯＮにしてフォトトランジスタ２１ａ（コンデンサ２２ａ），フォトトランジスタ２１ｂ（コンデンサ２２ｂ），・・・のそれぞれに１ライン時間の間に蓄積された信号電荷を一旦外部のコンデンサＣに蓄積する。蓄積された信号（ＯＳ）はオフセット・ゲイン調整回路６によってオフセット・ゲインが調整された後、イメージセンサユニット出力信号すなわちビデオ信号（ＳＶＩＤＥＯ）としてシステム部２に入力される。
【０００７】
システム部２に入力されたビデオ信号（ＳＶＩＤＥＯ）は、まず、サンプルホールド回路７においてタイミングジェネレータ１１からのサンプルホールドクロック（ＳＨＣＬＫ）のタイミングでサンプルホールドされ、次にバッファ８を介してＡＤ変換器９に入力され、ここでタイミングジェネレータ１１からのＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ）に同期してＡＤ変換された後、ディジタル画像処理部１０に転送されてディジタル的に画像処理される。
【０００８】
図１４に、上記従来技術におけるイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）、ライン同期信号（ＳＬＮ）、ビデオ信号（ＳＶＩＤＥＯ）、バッファ８からの出力信号を示す。
イメージセンサ駆動クロック（画素周波数）が低い（数百ＫＨＺ）場合には、同図（ニ）に示すように、１画素周期以内に蓄積電荷を掃き出す十分な時間が確保できるため、イメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）が印加されるごとにセンサの蓄積電荷が放電しきった状態（波形の上部が平坦）でビデオ信号（ＳＶＩＤＥＯ）を得ることが可能である。この場合、ＡＤ変換のタイミング即ちＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ）またはサンプルホールドクロック（ＳＨＣＬＫ）は十分なマージンを確保でき、サンプルホールドクロック（ＳＨＣＬＫ）とイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）の微妙な位相のずれや、個々のセンサユニットのゲイン調整のずれがそのままＡＤ変換結果のバラツキとなることはない。
【０００９】
しかしながら、同図（ホ）に示すように、高い周波数（ＭＨＺオーダー）で駆動すると（図では低速駆動と同じクロックＳＣＬＫ，ＳＬＮ，ＡＤＣＬＫで示しているが、高速駆動の場合の各クロックの周波数は低速駆動の場合より高いものとする）、１画素周期以内に蓄積電荷を掃き出す時間が確保できず、ビデオ信号（ＳＶＩＤＥＯ）は安定期間が存在しない三角波形となってしまう。この場合、サンプルホールドクロック（ＳＨＣＬＫ）とイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）の微妙な位相のずれや、個々のセンサユニットのゲイン調整のずれがそのままＡＤ変換結果のバラツキとなって現れてくる。さらに、各クロックは半導体回路で生成される場合が大きく、ビデオ信号の経路にも数段の回路ブロックがあり、ロットバラツキだけを取ってもかなり幅広い許容値を要求される。
この解決方法として、例えば、確実にビデオ信号をサンプルホールドできるタイミングにサンプルホールドクロック（ＳＨＣＬＫ）を設定し、Ｓ／Ｎ比を確保できるレベルまでオフセット・ゲイン調整回路６によってゲイン調整を行うやり方があるが、この場合１台ごとに調整する必要があるので製造コストのアップ要因になる。また、ゲインを上げすぎた場合には波形が歪んでしまうことがあるためゲインの調整が複雑になりまた調整に高精度を要するため、市場における対応は事実上不可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術には、上述したように、次のような幾つかの問題点がある。
従来技術における電荷蓄積型のラインセンサからのビデオ信号（ＳＶＩＤＥＯ）は、低速クロック（数百ＫＨＺ）で駆動する場合は平坦な波形であるため問題がないが、高速クロック（数ＭＨＺ）で駆動すると三角波形になってしまうため出力安定性がなくなる。そのため、ＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ）の位相が少しずれただけでも、サンプリング電圧が変動してしまい、結果的にディジタル化した量子化データも変動してしまうという問題がある。ＡＤ変換クロックのタイミングは、ＬＳＩなどの半導体で生成する場合が多く、温度変化やロットのバラツキなどによって変動するため、位相がずれるのを防ぐことは事実上困難である。
また、仮にＡＤ変換クロックの位相ずれがない場合であっても、ラインセンサの読み取り感度はユニット毎にバラツキがあるため、ＡＤ変換のサンプリングポイントの電圧レベルは変動しやすいという問題がある。
【００１１】
一方、ＡＤ変換器は、仕様範囲内で明出力ピーク時のダイナミックレンジをできるだけ広く取って量子化精度を上げることが望まれている。サンプリングポイントはビデオ信号の高い電圧レベルの方がよいが、ＡＤ変換器の＋側リファレンス電圧レベルを越えると画像は白抜けを起こして画像異常になってしまう。各変動要因を考慮して最初からビデオ信号の低いレベルでサンプリングを行うと、ビデオ信号が低い方にばらついた場合にＳ／Ｎ比が劣化してしまう。それを避ける方法として、明出力レベル調整を装置単位で最適なビデオ出力レベルになるように製造工程内で微調整する方法もあるが、この場合製造ライン工程での調整は時間がかかりコストアップ要因となり、また、市場でサービスマンが微調整を行うことも困難である。
また、ＡＧＣ（Ａutomatic Ｇain Ｃontrol：自動利得制御）回路でゲインを自動的に調整する方法もあるが、ＡＧＣ回路自身が複雑であることと、ゲインが変わることによってオペアンプの周波数特性も変化するので読み取り画像に影響する可能性がありあまり好ましいものではない。
本発明の第１の目的は、上記問題点を解決し、安価かつ簡易な方法で、センサユニットの出力レベルの変動や、ＡＤ変換のタイミングのずれがあっても安定したビデオ信号レベルでのＡＤ変換を行って高品質の画像読み取りを行うことが可能な原稿読取装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、記憶装置を装備する必要をなくし、より安価にクロック位相の自動調整をする原稿読取装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、クロック位相調整の起動を自動化し、製造工程、市場対応での調整の必要をなくして、製造コストダウン、メンテナンス性の向上を達成することにある。
また、本発明の他の目的は、毎ページ単位または数ページ単位で、クロック位相の調整を行うことによって、周囲環境条件や経年変化にも対応可能にして、より調整精度を高めて画質化を達成することにある。
また、本発明の他の目的は、温度変化の情報を取り込むことによって調整頻度を少なくして実際の読取速度の低下の影響を少なくすること、読み取り精度をよくすることにある。
また、本発明の他の目的は、用途にあったクロック位相自動調整を行うことにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の原稿読取装置は、上記目的を達成するために、ラインセンサからのビデオ信号をＡＤ変換するＡＤ変換手段９と、ＡＤ変換手段９で変換された後のディジタル信号における１ライン中の最大値（ピーク値）を検出して保持するピーク制御部１８と、ＡＤ変換手段９に印加する互いに異なる位相を有するＡＤ変換クロックを生成するＡＤ変換クロック生成手段１１，１４と、イメージセンサに印加する互いに異なる位相を有する複数のイメージセンサ駆動クロックを生成するイメージセンサ駆動クロック生成手段１１，１３と、ＡＤ変換クロック生成手段で生成されるＡＤ変換クロックと前記イメージセンサ駆動クロック生成手段によって生成されるイメージセンサ駆動クロックとの組み合わせに応じた暗出力ピークレベルおよび明出力ピークレベルを読み取る読取手段と、該読取手段で読み取ったデータを記憶する記憶手段１６と、該記憶手段１６に記憶された記憶データに基づいてクロック位相を選択する位相選択手段とを具備することを特徴としている。
【００１４】
また、ラインセンサからのビデオ信号をＡＤ変換するＡＤ変換手段９と、ＡＤ変換手段９で変換された後のディジタル信号における１ライン中の最大値（ピーク値）を検出して保持するピーク制御部１８と、ＡＤ変換手段９に印加する互いに異なる位相を有する複数のＡＤ変換クロックを生成するＡＤ変換クロック生成手段１１，１４と、イメージセンサに印加する互いに異なる位相を有する複数のイメージセンサ駆動クロックを生成するイメージセンサ駆動クロック生成手段１１，１３と、ＡＤ変換クロック生成手段１１，１４およびＡＤ変換クロック位相シフト手段によって得られるＡＤ変換クロックと前記イメージセンサ駆動クロック生成手段およびイメージセンサ駆動クロック生成手段によって得られるイメージセンサ駆動クロックとの組み合わせに応じた暗出力ピークレベルおよび明出力ピークレベルを読み取る読取手段と、該読取手段で読み取った暗出力ピークレベルおよび明出力ピークレベルが所定の範囲内になるＡＤ変換クロックおよびイメージセンサ駆動クロックの組み合わせを選択する選択手段とを具備することを特徴としている。
【００１５】
また、前記各手段を動作させて原稿の読み取りを起動する起動手段をさらに具備することを特徴としており、該起動手段は、外部のキー入力部３４からの指示によって起動するもの、内部に設けられた読取ページ枚数を計数する手段により所定のページごとに起動するもの、内部に設けられたタイマ３０により一定時間間隔に起動するもの、内部に設けられた装置の内部温度を検出する温度制御部１９により所定の温度変化が検出された場合に起動されるもの、の何れかであることを特徴としている。
また、本発明の原稿読取装置におけるクロック位相自動調整を起動する起動手段は、外部のキー入力部３４からの指示によって起動されるもの、内部に設けられた読取ページ枚数を計数する手段により所定のページごとに起動されるもの、内部に設けられたタイマ３０により一定時間間隔に起動されるもの、内部に設けられた装置の内部温度を検出する温度制御部１９により所定の温度変化が検出された場合に起動されるもの、のうち少なくとも２つの起動手段を有し、そのうちの何れかの起動手段を選択する手段を具備することを特徴としている。
【００１６】
【作用】
本発明によると、ＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ）とイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）の位相を組み合わせてビデオ信号のサンプリングポイントを自動的に選択するので、ビデオ信号波形が三角波形であっても、安定したビデオ信号レベルでＡＤ変換ができる。従って、階調性や濃度などの安定した高品質の画像読み取りができ、また、製造工程での調整手間が大幅に短縮できて製造コストを低くできる。さらに、市場においても簡単な方法でメンテナンスが可能である（第１実施例）。
また、クロック位相の選択時に記憶装置を使用しないので低コストにすることができる（第２実施例）。
さらに、毎ページ単位または数ページ単位で、クロック位相の調整を完全な自動で行うようにすることで、周囲環境の変化や装置の経時変化に対しても、随時最適なビデオ信号レベルでＡＤ変換することが可能であり、より安定した高品質の画像読み取りが可能である（第３実施例）。
また、タイマや温度変化によって位相の完全自動調整を起動するようにしたので、製造工程、市場などにおいても一切の作業をする必要がない（第３実施例）。
【００１７】
【実施例】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施例であり、図１２に示した従来技術と同じものには同一の参照符号を付けてある。図１と図１２に示した従来技術との差異は、タイミングジェネレータ１１がシステムクロックを入力して基本クロックＴＢおよび位相のずれた複数のＡＤ変換クロックＡＤＣＬＫ１〜ＡＤＣＬＫ４を出力するようにした点、バッファ回路１２にマイナス側のクランプ回路を付加した点、ＣＰＵ１５、ＣＰＵバスに接続されたＲＡＭ１６、ＣＰＵ１５でＩ／Ｏポート１７を介してコントロールされる位相切替Ｂ１３および位相切替Ａ１４を設けた点、ＡＤ変換器９でＡＤ変換された信号から１ライン中の最大値を検出して保持するピーク制御部１８を設けた点、所定の読取枚数ごとに位相調整を行わせるために読取ページ枚数を計数するイメージセンサ駆動制御部３１を設けた点、外部に設けられた表示部３３とキー入力部３４をシステム部２に接続するためのインタフェース制御部３２を設けた点などである。なお、温度制御部１９およびタイマ３０は、第１実施例では用いず、後述する第３実施例で起動手段として用いる構成である。
【００１８】
ここで、ＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ）は位相切替Ａ１４により、システム部の基本周期の１／２単位での数段の位相シフトが可能である。
図２に示した例は、システム周波数（システムクロック）＝３０ＭＨＺ、画素周波数（イメージセンサ駆動クロック；ＳＣＬＫ）＝３．７５ＭＨＺ、位相シフト量ｔ0＝１７ｎｓの場合である。イメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）は位相切替Ｂ１３により、位相切替Ａの約半周期（約８．０ｎｓ）分の位相シフトが可能である。すなわち、ＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ）とイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）の両方の位相シフトを組み合わせることによって、見かけ上、約８．５ｎｓ単位でＡＤ変換タイミングをシフトすることが可能になり、等価的にシステムクロック＝６０ＭＨＺで位相シフトしたのと同じになる。このように、本実施例によると、イメージセンサ駆動クロックＳＣＬＫとＡＤ変換クロックＡＤＣＬＫの位相の組み合わせることによってシステム周波数を上げることなく細かい位相シフトを行っており、放射ノイズ的にも有利になる。
【００１９】
図３は、位相切替部Ｂ１３をＣＲ遅延回路を用いて構成した例を示したものであり、基本クロックＴＢと位相切替信号ＦＬＢを入力し、位相切替信号ＦＬＢの１／０によって基本クロックＴＢをＣＲ遅延回路を通過させるか否かを制御し、結果的に出力信号ＳＣＬＫの位相を切り替えるようにしたものである。
また、図４は、位相切替部Ａ１４を論理回路を用いて構成した一例を示す図である。同図に示すように、位相切替部Ａ１４は、タイミングジェネレータ１１からの位相のずれたＡＤ変換クロックＡＤＣＬＫ１〜ＡＤＣＬＫ４を入力し、Ｉ／Ｏポート１７からの２種の制御信号ＦＬＡ１，ＦＬＡ２によって切り替えてそのうちの１つを選択するようにしたものである。
【００２０】
図５は、２つの異なる位相のイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ、ＳＣＬＫ１）に対応して実線と点線で示した２つのＡＤ変換器アナログ入力信号Ａ，Ｂが得られ、それぞれに対して４つの異なる位相のＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ１〜ＡＤＣＬＫ４）によってＡＤ変換のタイミングが細かく与えられる様子を示している。
【００２１】
次に、第１実施例における制御の一例を図６のフローチャート（ステップ１０１〜１１２）および図７のフローチャート（ステップ１１３〜１２３）に基づいて詳細に説明する。
オペポート（操作卓）から起動手段（キー入力部３４など）で起動をかける。このとき、暗レベル補正機能はＯＦＦにしておく。また、ＳＣＬＫ位相とＡＤＣＬＫ位相は初期状態（ＳＣＬＫ０，ＡＤＣＬＫ１）にしておく（最も遅いタイミングでＡＤ変換する状態）。なお、イメージセンサは常に基準板の反射光を読み取れる状態にあるものとする（ステップ１０１）。
次に、光源を点灯して（ステップ１０２）、基準板の反射光を読み取り（ステップ１０３）、ＡＤ変換回路９でＡＤ変換されたデータがディジタル画像処理部１０に入る。ディジタル画像処理部１０においては、１ラインの有効読み取り幅をトリミングしてピーク制御部１８に転送される。
【００２２】
ピーク制御部１８は、１ラインレジスタ１８１，比較レジスタ１８２，ピーク値レジスタ１８３からなっている。１ライン分の読み取り値は一旦１ラインレジスタ１８１に格納される。この１ラインレジスタ１８１の値を、ＣＰＵ１５がピーク値検出用プログラムの制御により読出し、隣接画素同志で大きい方を比較レジスタ１８２に残す手法で検出する。最終的に１ライン中の全画素の比較が終われば、ピーク値レジスタ１８３に格納する。これらの一連の処理はステップ１０４に対応している。これをＣＰＵ１５で読み取ってＲＡＭ１６の所定のアドレスに記憶する（ステップ１０５）。なお、ＲＡＭ１６を非揮発性メモリで構成すると装置の主電源がＯＦＦになっても内部バッテリにより記憶されたデータは消失しない。
次に、光源をＯＦＦにして（ステップ１０６）、上記と同様な手法で暗レベルピーク値を検出し、検出されたピーク値（ここでは暗出力ピーク値）を一旦保持レジスタに格納し（ステップ１０７）、これをＣＰＵ１５で読み取ってＲＡＭ１６の別のアドレスに記憶する（ステップ１０８）。
【００２３】
次に、ＳＣＬＫ位相を後ろに（図２の例では約８ｎｓ）ずらしてＳＣＬＫシフトを生成するためにＣＲを用いた遅延回路のパスに切り換える。この時ＡＤＣＬＫ位相は切り換えずそのままにしておく（ステップ１０９）。
以上のように位相をシフトさせたＳＣＬＫシフトとＡＤＣＬＫと用いて、上述したステップ２〜８と同じ処理を繰り返して、それぞれの明出力ピーク値と暗出力ピーク値を検出して、ＲＡＭ１６に記憶する（ステップ１１０）。
次に、ＡＤＣＬＫ位相を前に（図２の例では約１７ｎｓ）ずらしてＡＤＣＬＫシフト１を生成し、さらにＳＣＬＫ位相を元に戻した状態にし（ステップ１１１）、上記ステップ２〜ステップ８と同じ処理を繰り返す（ステップ１１２）。
次に、ＡＤＣＬＫの位相はそのままで、ＳＣＬＫ位相を切り換えて・・・というように、ＡＤＣＬＫ位相とＳＣＬＫ位相の組み合わせデータを取得してＲＡＭ１６に記憶させる（ステップ１１３〜ステップ１２２）。どれくらいの組み合わせを取るかは、そのシステムの安定度によって異なる。
【００２４】
上述した処理によって取得したデータを参照して適合する組み合わせの位相を選択し、ＣＰＵ１５でＩ／Ｏポート１７に設定する（ステップ１２３）。この場合、位相選択の基準は下記のようにする。
ＷＴＬ（明ピーク下限）≦ＷＰ（明ピーク）≦ＷＴＨ（明ピーク上限）・・(ａ)
ＢＴＬ（暗ピーク下限）≦ＢＰ（暗ピーク）≦ＢＴＨ（暗ピーク上限）・・(ｂ)
(ａ)かつ(ｂ)を満足するＡＤＣＬＫ位相、ＳＣＬＫ位相を採用する。
但し、該当する組み合わせが複数ある場合には明ピーク値が最も大きいものを選択する。その理由は明ピークが大きい方がＳ／Ｎ比としては高いので、より良好な画像が得られるからである。
なお、該当するものがない場合にはセンサ不良と判断する。
【００２５】
以上、ステップ１０１〜ステップ１２３の操作は実際の原稿読取時には行わず、製造工程内の検査時や、出荷時、市場でのイメージセンサ交換時、および使用環境が出荷時と大きく異なるときなどに行うものである。
この一連の機能は、最初の起動時に１回だけ行えば後は全て自動で調整されるので、安定した工程管理ができ、調整の信頼性も高い。ビデオ波形が安定期間のない三角波形相当のものでも高品質の画像が得られる。なお、クロック位相の組み合わせは、上記実施例の通りでなくてもよく、例えば、ランダムな順序でとっても問題はない。
【００２６】
次に、本発明の第２実施例の動作を説明する。
本発明の第２実施例では、第１実施例のように外部に設けたＲＡＭ１６を使用せずに、第１実施例に近い精度で各クロック位相の選択を可能としたものである。
次に、第２実施例における制御の一例を図８のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
オペポートから起動手段（キー入力など）で起動をかける。このとき、暗レベル補正機能はＯＦＦにしておく。また、ＳＣＬＫ位相とＡＤＣＬＫ位相は初期状態（ＳＣＬＫ（＝ＳＣＬＫ０），ＡＤＣＬＫ１）にしておく（Ｓ／Ｎ比をよくするために最も遅いタイミングでＡＤ変換する状態に初期設定）。但し、最も位相が遅い地点のビデオ信号が最大になっていると仮定する。なお、イメージセンサは常に基準板の反射光を読み取れる状態にあるものとする（ステップ２０１）。
【００２７】
次に、上述した第１実施例と同様に、光源を点灯（オン）して（ステップ２０２）、基準板の反射光を読み取り、ＡＤ変換回路９でＡＤ変換されたデータが画像処理部１０に入る。画像処理部１０においては、１ラインの有効読み取り幅をトリミングしてピーク制御部１８に転送される。ピーク制御部１８では、第１実施例と同様にして１ライン中の最大値を検出し、検出されたピーク値（ここでは明出力ピーク値）をピーク値レジスタ１８３に格納し（ステップ２０３）、上述した(ａ)式を満足するか否かを判定する（ステップ２０４）。満足しない場合にはまだ判定していないＡＤＣＬＫとＳＣＬＫの位相の他の組み合わせがあるか否かを判定し（ステップ２０５）、あればＡＤＣＬＫとＳＣＬＫの位相の組み合わせを変えて（ステップ２０６）、ステップ２０２に戻り同様の処理を繰り返して満足するタイミングを検索する。
【００２８】
位相の組み合わせの変え方は、例えば、以下のようにする。ここで、Ｓはイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）の位相状態、ＡはＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ）の位相状態を表している。
（Ｓ＝０，Ａ＝１）→（Ｓ＝１，Ａ＝１）→（Ｓ＝０，Ａ＝２）→（Ｓ＝１，Ａ＝２）→・・・・・・→（Ｓ＝０，Ａ＝３）→（Ｓ＝１，Ａ＝３）→（Ｓ＝０，Ａ＝４）→（Ｓ＝１，Ａ＝４）→・・・
【００２９】
上記ステップ２０４によって（ａ）式を満足する位相が決まったら、次に、第１実施例のステップ１０６〜１０７と同様に、光源をＯＦＦにして、暗レベルピーク値を検出し、検出されたピーク値（ここでは暗出力ピーク値）を保持レジスタ１８に格納し（ステップ２０７）、暗出力ピーク値が（ｂ）式を満足するか否かの判定を行う（ステップ２０８）。満足した場合、その位相を採用して位相選択の組み合わせを完了し、得られたＡＤＣＬＫとＳＣＬＫの位相を固定する（ステップ２０９）。
ステップ２０８の判定の結果、（ｂ）式を満足しない場合には再びステップ２０５でまだ判定していないＡＤＣＬＫとＳＣＬＫの位相の他の組み合わせがあるか否かを判定し、あればＡＤＣＬＫとＳＣＬＫの位相の組み合わせを変えて（ステップ２０６）、さらに位相を早めてステップ２０２に戻り、同様の処理を繰り返す。このようにして、明ピーク値／暗ピーク値ともに満足するクロック位相を見つける（ステップ２０９）。
ステップ２０５の判定結果、満足する組み合わせの位相がない場合にはセンサ不良と見なす（ステップ２１０）。
以上のように、本第２実施例は第１実施例に比較して処理がやや複雑になるが、第１実施例のようにＲＡＭ１６がなくても同様な位相選択が可能である。
【００３０】
次に、本発明の第３実施例の動作を説明する。
本発明の第３実施例は、上述した第１実施例および第２実施例において、ＡＤＣＬＫとＳＣＬＫの位相選択処理を起動する手段を設けたものである。
起動手段としては、次のようなものが考えられる。
（イ）キー入力による起動。
これは、本発明による原稿読取時における位相選択のための起動動作をキー入力部３４からのキー入力によって行うものである。
【００３１】
（ロ）読み取った原稿のページ数による起動。
これは、予め決められたページ数を読む毎に、本発明の位相選択を起動するものであり、例えば、図９のフローチャートに示すように、予め決められたページ数（ｎページ）を指定しておき（ステップ３０１）、原稿の読取ページ数を計数し、その計数値が指定しておいたページ数になったら（ステップ３０２）、自動的に起動動作を行い（ステップ３０３）、上述した第１実施例または第２実施例で説明した位相選択動作を行った後（ステップ３０４）、原稿読取を行う（ステップ３０５）。
【００３２】
本実施例において読み取りページ枚数を計数するためにイメージセンサ駆動制御部３１が用いられる。具体的動作は次のようにして行われる。まず、オペレータがキー入力部３４から原稿の大きさを入力する。ＣＰＵ１５は原稿の大きさがセットされると、イメージセンサ駆動制御部３１にその情報を伝える。また、表示部３３に対して原稿の大きさを表示する。キー入力部３４を通して開始操作が行われると、イメージセンサ駆動制御部３１の制御に基づいてイメージセンサユニット１が原稿の読み取りの処理を開始する。一連の読み取り処理が終了すると、イメージセンサ駆動制御部３１は原稿１枚分の読み取り動作の終了を知らせる割込み信号をＣＰＵ１５に発信する。これを受けてＣＰＵ１５は原稿１枚分が読み取られたことを検出し、ＲＡＭ１６内に予め確保された読み取り枚数のカウンタを記憶するエリアに加算して記憶する。このカウンタ値が一定の枚数に達したときに位相調整の処理を起動する。以上読み取り枚数の計数手段の一例を述べたがこれに限るものではないことはいうまでもない。
【００３３】
この方法によると、予め決めた毎ページ単位あるいは数ページ単位でクロック位相選択を行うことができる。ページ単位での調整方法は、まず、光源をつけた時に全ての組み合わせの明出力ピーク値をＲＡＭ１６に記憶する。次に、光源をＯＦＦにした時の全ての組み合わせの暗出力ピーク値をＲＡＭ１６に記憶する。
判定方法は、第１実施例と同じである。
この方法は、１回の光源ＯＮ／ＯＦＦで全てのピーク値を取得するので全体として比較すると第１実施例よりも早くデータが取得可能である。但し、ピーク値検出のために、最低１ラインの時間は必要になる。
また、この方法は完全自動調整であるので、オペポートからの指示などの操作が不要である利点や、読み取れる度に調整をやり直すので、外部環境の変化や経時変化にも自動的に対応できる点が優れている。
【００３４】
（ハ）タイマによる起動。
これは、装置内部にタイマ３０を保持し、設定されたタイマ値になったら自動的に起動動作を行い、上述した第１実施例または第２実施例で説明した位相選択動作を行うようにしたものである。
図１０にフローチャートを示す。まず予めタイマ３０に位相の自動選択を起動する時間間隔を設定しておく（ステップ４０１）。タイマが設定値になったときタイマ割り込みが発生し（ステップ４０２）、原稿読取中でなかったら（ステップ４０３；NO）、自動的に位相選択動作を行った後（ステップ４０４）、原稿読取を開始する（ステップ４０５）。
この方法によると、システム内のタイマ３０によって一定時間単位（１月、１日、１時間・・・）で調整を行うことができる。内部トリガは、ＣＰＵ１５が監視するか、ハード的な割り込みで行える。
本方法の利点は、上述したページ数によるものと同様に、位相選択が完全自動であることと、位相調整の機会を多くすることができることである。
【００３５】
（ニ）温度による起動。
これは、装置の内部に温度を検知する温度検知部を設けておき、初期設定温度または前回の処理を行った温度から規定した以上の温度変化が生じた場合に自動的に起動動作を行い、上述した第１実施例または第２実施例で説明した位相選択動作を行うようにしたものである。
この方式は、図１に示すようにシステム内にサーミスタなどの温度を検出する温度制御部１９を設けておき、図１１のフローチャートに示すように、温度ｔ1を検出し（ステップ５０１）、この温度ｔ1と初期設定温度（システムイニシャル時のデフォルト値、例えば０℃）または前回の検出温度ｔ0との差を算出し、その差が規定温度Ｔ（例えば、５℃）未満であれば（ステップ５０２：YES）位相の自動調整を行わず直ちに原稿読取動作を開始する（ステップ５０３）。差が規定値以上であれば（ステップ５０２：NO）、第１実施例または第２実施例のような位相自動選択を行った後（ステップ５０４）原稿読取を行う。
但し、最初の設定フローチャートは例えば第１実施例に示した方式で行っておけばよい。このようにすることによって、最初の設定は正確に行い、その後は周囲温度変化に併せて自動的に位相調整をやり直すことができる。温度変化によって、自動的に調整を行うので、正確な温度は分からなくてもよいので、安価な方法で実現できる。
【００３６】
（ホ）上記各種起動手段を組み合わせたもの。
これは、上述した各種起動手段、すなわち、外部のキー入力部３４からの指示によって起動する起動手段、内部に設けられた読取ページ枚数を計数するイメージセンサ駆動制御部３１により所定のページごとに起動する起動手段、内部に設けられたタイマ３０により一定時間間隔に起動する起動手段、内部に設けられた装置の内部温度を検出する温度制御部１９により所定の温度変化が検出された場合に起動する起動手段、のうち少なくとも２つの起動手段を有し、そのうちの何れかの起動手段を選択するようにしたものである。
例えば、読み取り速度を重視する場合には上記（イ）のキー入力部による起動手段を用い、画像品質を重視する場合には上記（ロ）のイメージセンサ駆動制御部３１を用いた所定のページごとに起動する起動手段を用いるようにする。両者の切り換えは、キー操作でのサービスモードで行うか、切り換え専用のファンクションキーを備えつけて行えばよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によると、安価かつ簡易な方法で、センサユニットの出力レベルの変動や、ＡＤ変換のタイミングのずれがあっても安定したビデオ信号レベルでのＡＤ変換を行って高品質の画像読み取りを行うことが可能な原稿読取装置が得られる。
また、記憶装置を不要とし、より安価にクロック位相の自動調整をする原稿読取装置が得られる。
さらに、クロック位相調整の起動を自動化し、製造工程、市場対応での調整の必要をなくして、製造コストダウン、メンテナンス性の向上が達成できる。
また、毎ページ単位または数ページ単位で、クロック位相の調整を行うことによって、周囲環境条件や経年変化にも対応可能にして、より調整精度を高めて画質化を達成することができる。
さらに、温度変化の情報を取り込むことによって調整頻度を少なくして実際の読取速度の低下の影響を少なくすること、読み取り精度をよくすることができる。
また、複数の起動手段を設けておき、それを用途に従って選択することみよって用途にあったクロック位相自動調整を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明するための構成図である。
【図２】本発明に用いる各クロックを説明するための図である。
【図３】位相切替部Ｂの構成例を示す図である。
【図４】位相切替部Ａの構成例を示す図である。
【図５】各クロックとＡＤ変換器アナログ入力信号のサンプリングタイミングを説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施例の動作を説明するためのフローチャートである（続き）。
【図８】本発明の第２実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第３実施例（ページによるもの）の動作を説明するためのフローチャートである（その１）。
【図１０】本発明の第３実施例（タイマによるもの）の動作を説明するためのフローチャートである（その２）。
【図１１】本発明の第３実施例（温度によるもの）の動作を説明するためのフローチャートである（その３）。
【図１２】従来技術を説明するための構成図である。
【図１３】従来技術におけるイメージセンサユニットの詳細ブロック図である。
【図１４】従来技術における各クロックとビデオ信号、バッファからの出力信号の関係を示す図である。
【符号の説明】
１：イメージセンサユニット、２：システム部、３：センサアレイ、４：アナログスイッチアレイ、５：シフトレジスタ、６：オフセット・ゲイン調整回路、７：サンプル・ホールド回路、８，１２：バッファ、９：ＡＤ変換器、１０：ディジタル画像処理部、１１：タイミングジェネレータ、１３：位相切替部Ｂ、１４：位相切替部Ａ、１５：ＣＰＵ（中央処理装置）、１６：ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、１７：Ｉ／Ｏポート、１８：ピーク制御部、１９：温度制御部、２１ａ，２１ｂ：フォトトランジスタ、２２ａ，２２ｂ：コンデンサ、２３ａ，２３ｂ：アナログスイッチ、２４ａ，２４ｂ：フリップフロップ、３０：タイマ、３１：イメージセンサ駆動制御部、３２：インタフェース制御部、３３：表示部、３４：キー入力部、１８１：１ラインレジスタ、１８２：比較レジスタ、１８３：ピーク値レジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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