(57)【要約】【課題】  異常動作における１つの要因として考えられるＡＤＣ用クロックのサンプリングのタイミング不良に着目し、遅延量がどの様に変動しても安定して狙いの画像データを取り込み、原稿濃度に応じた狙いの読み取りレベルになるように調整できる画像読み取り装置を提供する。【解決手段】  読み取りデバイスとしてＣＣＤを使用し、ＣＣＤから出力されるアナログ画像信号をデジタルデータに変換するＡＤＣを有する画像読み取り装置であって、白レベルの基準とする基準白板に様々な異なる濃度のパッチを配置しておき、機器に電源投入される度にこのパッチを読み取り、各色のパッチがＣＣＤ有効画素中のどの位置に配置されているかを確認し、電源投入時に実施する黒レベル調整および白レベル調整後に読み取った各濃度パッチのレベルと、各濃度パッチでの理想出力との差分値が最小となるようにＡＤＣのサンプリングクロックの位相を変更するようにした。【選択図】  図１０
2006050330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取りデバイスとしてＣＣＤを使用し、ＣＣＤから出力されるアナログ画像信号をデジタルデータに変換するＡＤコンバータを有する画像読み取り装置において、白レベルの基準とする基準白板に様々な異なる濃度のパッチを配置しておき、機器に電源投入される度に前記パッチを読み取る読取手段と、該読取手段により読み取った各濃度のパッチがＣＣＤ有効画素中のどの位置に配置されているかを確認する確認手段を有することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像読み取り装置において、電源投入時に実施する黒レベル調整および白レベル調整後に前記読取手段で読み取った各濃度パッチのレベルと、予め設定された各濃度パッチでの理想出力とを比較する比較手段を有することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像読み取り装置において、電源投入時に実施する黒レベル調整および白レベル調整後に前記読取手段により読み取った各濃度パッチのレベルと、予め設定された各濃度パッチでの理想出力との差分値が最小となるようにＡＤコンバータのサンプリングクロックの位相を変更する変更手段を有することを特徴とする画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読み取り装置に関し、特に、読み取りデバイスから出力されるアナログ画像信号をデジタルデータに変換するＡＤコンバータ用クロックの位相調整機能を有する画像読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、画像読み取り装置には、単体として構成されるスキャナ等の装置もあれば、複写機やファクシミリ装置内に組み込まれて、画像処理の前段階として画像を読み取っている装置もある。
上記いずれの装置においても、画像を読み取る際には、印刷する原稿をランプ等で照明して、その反射光をもとに画像処理を行う。その画像処理の際、画像濃度の基準となる白色としての白データを必要とするが、その白データは一般的に基準の白板を読み取ることによってそのデータを得ている。
また、上記のランプとして、近年では消費電力が少ない等の理由により蛍光ランプが使用されていることが多い。
しかしながら、上記の蛍光ランプには、その特性として、一定時間暗所に放置された後に点灯すると、ランプ光量の立ち上がり時間が通常より長くかかる現象が生じる特性があり、暗黒始動特性と称されている。
白データは一般に原稿が読み取られる前に読み取られるので、上記暗黒始動特性によってランプ光量の立ち上がりが遅い場合、この白データは光が到達していないために黒として読み取られてしまう場合がある。
上記の問題を解決する従来技術としては、特許文献１に開示されている画像読取装置がある。この画像読取装置は、読み取られた基準白データの値を検知し、明らかに不正確な基準白データを読み取っている場合に、再度読み取り動作を行って暗黒始動特性によるものか否かを確認し、暗黒始動特性によるものと判断される場合には、再度読み取り動作を行い、暗黒始動特性によるものでないと判断される場合は、白データの読み取りを中止することによって、不正確な白データに基づく無駄な画像処理を行うことを回避する装置である。
【特許文献１】特開２００２−８４４０２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、異常状態の要因としては、光源の点灯不良、ＣＣＤの破損、周辺回路の動作不良など様々なものが考えられる。上記装置では、基準白板を読み取ったデータが、白を示す値であるかを判断し、白ではないと判断された場合に、読み取り動作を不可とするだけである。
本発明は、上記の実情を考慮してなされたものであり、異常動作における１つの要因として考えられるＡＤコンバータ用のクロックサンプリングのタイミング不良に着目し、遅延量がどのように変動しても安定して狙いの画像データを取り込み、原稿濃度に応じた狙いの読み取りレベルになるように調整することができる画像読み取り装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、読み取りデバイスとしてＣＣＤを使用し、ＣＣＤから出力されるアナログ画像信号をデジタルデータに変換するＡＤコンバータを有する画像読み取り装置において、白レベルの基準とする基準白板に様々な異なる濃度のパッチを配置しておき、機器に電源投入される度に前記パッチを読み取る読取手段と、該読取手段により読み取った各濃度のパッチがＣＣＤ有効画素中のどの位置に配置されているかを確認する確認手段を有することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像読み取り装置において、電源投入時に実施する黒レベル調整および白レベル調整後に前記読取手段により読み取った各濃度パッチのレベルと、予め設定された各濃度パッチでの理想出力とを比較する比較手段を有することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像読み取り装置において、電源投入時に実施する黒レベル調整および白レベル調整後に前記読取手段で読み取った各濃度パッチのレベルと、予め設定された各濃度パッチでの理想出力との差分値が最小となるようにＡＤコンバータのサンプリングクロックの位相を変更する変更手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、ＣＣＤ駆動クロックが出力されてからアナログ画像信号がＡＤコンバータに入力されるまでの遅延量には様々なバラツキ要因が含まれるが、この遅延量がいかなるものでも常に安定した画像領域でサンプリングを行うことができる。
また、そのサンプリングポイントで狙いの出力レベルになるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の画像読み取り装置に係る好適な実施形態について説明する。
図１は、画像読み取り装置の構成を示すブロック図であり、同図において、画像読み取り装置は、ＲＯＭ５に記憶されたプログラムを実行してシステム全体の制御を行うシステム制御部１、送信原稿の読み取りを行うスキャナ２、転写紙への書き込みを行うプロッタ３、ユーザとのインターフェイスを実施する操作部４、画像読み取り装置を制御するプログラムを格納しておくＲＯＭ５、様々なデータを一時的に格納しておくＲＡＭ６等により構成されている。
図２は、スキャナの内部構成図であり、第１キャリッジ５０６および第２キャリッジ５０７で構成される読取部を走査させることで原稿の画像を読み取る。第１キャリッジ５０６には、蛍光ランプ５０４および第１ミラー５１１が取り付けられていて、第２キャリッジ５０７には第２ミラー５１２および第３ミラー５１３が取り付けられている。
蛍光ランプ５０４は、一定速度Ｖでコンタクトガラス５０５上の原稿に沿って移動して原稿を照射する。照射した反射光は第１ミラー５１１に入射して水平方向に反射される。第１ミラー５１１が反射した反射光は、第２キャリッジ５０７に取り付けられた第２ミラー５１２および第３ミラー５１３でさらに水平方向にあるレンズ５０８に折り返し、レンズ５０８で集束され、ＣＣＤ５０９に入射して光電変換されるようになっている。
このような画像読み取り装置では、読取開始信号を受け取って読取部を駆動させ、駆動された読取部が基準白板領域に到達すると、ＳＬＥＡＤ信号（読取部が基準白板領域に到達した時に発生する信号）を発生して、原稿読取開始位置に到達するとＳＳＣＡＮ信号（原稿読み取り開始位置を示す信号）をそれぞれ発生する。
この信号を受けて読取部は、実際の白板読取位置と原稿読取位置に相対する信号であるＳＨＧＡＴＥ信号とＦＧＡＴＥ信号とを、ライン同期を取って画像処理部へ出力する。この信号を画像処理部が受けて、データをメモリ等にセーブして各処理を行っている。
【０００７】
図３は、スキャナ２の信号処理部の概略構成図であり、同図において、システムの読み取り速度に応じたＣＣＤ駆動クロックを生成するモジュール１０より出力された駆動クロックは、信号ライン上に形成されたフィルタ１１、ＣＣＤ駆動用のバッファ１２、再度信号ライン上に形成されたフィルタ１３を経由してＣＣＤ１４に入力される。
ＣＣＤ１４より出力されるアナログ画像信号は、アナログ処理回路１５によりＡＤコンバータ１６のダイナミックレンジに適した最適なレベルになるように信号処理を行い、ＡＤコンバータ１６に入力される。
ＡＤコンバータ１６に入力された画像信号は、クロック生成モジュール１０から出力されるＡＤコンバータ用クロックによりサンプリングされデジタルデータに変換される。図４は、上記のアナログ画像信号のサンプルからデジタルデータ出力までの様子を示すものである。
システムの構成によっては、ＣＣＤが実装される基板と各種クロックを生成するモジュール及びＡＤコンバータが実装された基板が別基板となることもあり、その場合には、各基板間の接続用に伝送路を各種クロック、画像信号が通過することになる。
このように、ＣＣＤ駆動用クロックが出力されてから画像信号がＡＤコンバータ１６に入力される迄には、信号遅延が発生する様々な要素が存在する。この信号遅延は、クロック生成モジュール１０の出力抵抗やフィルタ定数やＣＣＤ駆動バッファ１２の入力容量／出力抵抗／出力遅延やＣＣＤ入力容量／出力遅延、アナログ処理回路１５の遅延量等、各種ばらつき量が存在するが、これらのバラツキ量がどのような状態でもＡＤコンバータ１６において入力される画像データをＡＤコンバータ用クロックで最適な画像領域でサンプリングする必要がある。
しかし、読み取り装置は高解像度化／高速化が進んでおり、上記バラツキ量を加味すると、常に最適な画像領域でサンプリングを行うのが困難な状況になりつつある。そこで、いかなる画像読み取り装置においても最適なサンプリングが行えるようなシステムが必要となる。
【０００８】
本実施形態の画像読み取り装置は、図５に示すような基準白板を備えており、図６に示すように配置されている。
通常、機器での読み取り範囲に対してＣＣＤの有効画素は大きい値のものを使用しており、その余剰画素の範囲内で原稿主走査方向の位置合わせを行っている（主走査方向のレジスト調整）。この読み取りデータとして使用しない余剰画素の部分に黒及びグレー色の複数のパッチを配置している。
このような基準白板を用いて、各濃度のパッチがＣＣＤ有効画素中のどこに位置しているのかを検出するときの処理手順を図７のフローチャートを用いて説明する。
機器の電源が投入されると（ステップＳ１）、ＣＣＤ駆動用クロック及びＡＤコンバータ用クロック生成モジュールがある読み取り用ＡＳＩＣのレジスタの初期設定を行う（ステップＳ２）。
その後、ＣＣＤ上にあるＯＰＢ画素（シールド画素）の読み取りレベルが狙いのレベルになるように、黒レベルの基準レベルを調整し（ステップＳ３）、この黒レベルが狙いのレベルになったかの確認を行い（ステップＳ４）、ある規定回数内で終了しない場合には（ステップＳ５のＮ）、調整失敗で正常な読み取り画像が得られない可能性があるため、その旨使用者にメッセージや音で伝える（ステップＳ１２）。
一方、規定回数内で終了した場合（ステップＳ４のＹ）、基準白板読み取り時に１ラインのピークレベルが狙いのレベルになるようにＡＤコンバータのリファレンス電圧を調整して白レベル調整を行い（ステップＳ６）、この白レベルが狙いのレベルになったかの確認を行い（ステップＳ７）、ある規定回数内で終了しない場合には（ステップＳ８のＮ）、黒レベル調整時と同様に調整失敗で正常な読み取り画像が得られない可能性があるため、その旨使用者にメッセージや音で伝える（ステップＳ１２）。
一方、規定回数内で終了した場合（ステップＳ７のＹ）、基準白板の読み取り領域範囲外に配置されている先述のパッチを検出する（ステップＳ９）。このパッチ中にある黒の部分を基準位置として、各色のパッチがＣＣＤ有効画素中のどこに位置しているのかを検出して、この各濃度パッチの読み取りレベルをＲＡＭに保存する（ステップＳ１０、Ｓ１１）。
【０００９】
また、図８のフローチャートを用いて、電源投入されるとレジスタの初期値設定、黒レベル調整、白レベル調整を行った後、各濃度パッチの位置検出を行って、理想出力レベルとの差分値を算出する場合の処理手順を説明する。
機器の電源が投入されると（ステップＳ２１）、ＣＣＤ駆動用クロック及びＡＤコンバータ用クロック生成モジュールがある読み取り用ＡＳＩＣのレジスタの初期設定を行う（ステップＳ２２）。
その後、ＣＣＤ上にあるＯＰＢ画素（シールド画素）の読み取りレベルが狙いのレベルになるように、黒レベルの基準レベルを調整し（ステップＳ２３）、この黒レベルが狙いのレベルになったかの確認を行い（ステップＳ２４）、ある規定回数内で終了しない場合には（ステップＳ２５のＮ）、調整失敗で正常な読み取り画像が得られない可能性があるため、その旨使用者にメッセージや音で伝える（ステップＳ２９）。
一方、規定回数内で終了した場合（ステップＳ２４のＹ）、基準白板読み取り時に１ラインのピークレベルが狙いのレベルになるようにＡＤコンバータのリファレンス電圧を調整して白レベル調整を行い（ステップＳ２６）、この白レベルが狙いのレベルになったかの確認を行い（ステップＳ２７）、ある規定回数内で終了しない場合には（ステップＳ２８のＮ）、黒レベル調整時と同様に調整失敗で正常な読み取り画像が得られない可能性があるため、その旨使用者にメッセージや音で伝える（ステップＳ２９）。
一方、規定回数内で終了した場合（ステップＳ２７のＹ）、基準白板の読み取り領域範囲外に配置されている先述のパッチを検出する（ステップＳ３０）。このパッチ中にある黒の部分を基準位置として、各色のパッチがＣＣＤ有効画素中のどこに位置しているのかを検出して、この各濃度パッチの読み取りレベルをＲＡＭに保存する（ステップＳ３１、Ｓ３２）。
ここで、このパッチは濃度管理されたものを使用するものとし（図９参照）、この管理された濃度パッチの理想出力レベルとＲＡＭに保存した各パッチの読み取りレベルを比較してその差分値を算出する（ステップＳ３３、Ｓ３４）。
【００１０】
また、図１０のフローチャートを用いて、電源投入されるとレジスタの初期値設定、黒レベル調整、白レベル調整を行った後、各濃度パッチの位置検出を行って、各濃度パッチの読み取りレベルと理想出力との差分値を算出し、この差分値が最小となるようにＡＤコンバータのサンプリングクロックの位相を変更する場合の処理手順を説明する。
機器の電源が投入されると（ステップＳ４１）、ＣＣＤ駆動用クロック及びＡＤコンバータ用クロック生成モジュールがある読み取り用ＡＳＩＣのレジスタの初期設定を行う（ステップＳ４２）。
その後、ＣＣＤ上にあるＯＰＢ画素（シールド画素）の読み取りレベルが狙いのレベルになるように、黒レベルの基準レベルを調整し（ステップＳ４３）、この黒レベルが狙いのレベルになったかの確認を行い（ステップＳ４４）、ある規定回数内で終了しない場合には（ステップＳ４５のＮ）、調整失敗で正常な読み取り画像が得られない可能性があるため、その旨使用者にメッセージや音で伝える（ステップＳ４９）。
一方、規定回数内で終了した場合（ステップＳ４４のＹ）、基準白板読み取り時に１ラインのピークレベルが狙いのレベルになるようにＡＤコンバータのリファレンス電圧を調整して白レベル調整を行い（ステップＳ４６）、この白レベルが狙いのレベルになったかの確認を行い（ステップＳ４７）、ある規定回数内で終了しない場合には（ステップＳ４８のＮ）、黒レベル調整時と同様に調整失敗で正常な読み取り画像が得られない可能性があるため、その旨使用者にメッセージや音で伝える（ステップＳ４９）。
一方、規定回数内で終了した場合（ステップＳ４７のＹ）、基準白板の読み取り領域範囲外に配置されている先述のパッチを検出する（ステップＳ５０）。このパッチ中にある黒の部分を基準位置として、各色のパッチがＣＣＤ有効画素中のどこに位置しているのかを検出して、この各濃度パッチの読み取りレベルをＲＡＭに保存する（ステップＳ５１、Ｓ５２）。
【００１１】
ここで、このパッチは濃度管理されたものを使用するものとし、この管理された濃度パッチの理想出力レベルとＲＡＭに保存した各パッチの読み取りレベルを比較してその差分値を算出する（ステップＳ５３、Ｓ５４）。
ＡＤコンバータ用クロック生成モジュールによりＡＤコンバータ用クロックの位相を変更し（ステップＳ５５）、再度各濃度パッチの読み取りレベルを確認する。再度ＡＤコンバータ用クロックの位相を変更し確認を行う（ステップＳ５０からＳ５６）。ＡＤコンバータ用クロックを発生しうる全ての位相において確認を行ったら（ステップＳ５６のＹ）、理想出力との差分値が最小のポイントをＡＤサンプリングポイントとして決定し（ステップＳ５７）、以降の読み取り動作を行う。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像読み取り装置の構成を示すブロック図。
【図２】画像読み取り装置の内部構成図。
【図３】スキャナの信号処理部の概略構成図。
【図４】アナログ画像信号のサンプルからデジタルデータ出力までの様子を示す図。
【図５】本発明の基準白板を説明するための図。
【図６】本発明の基準白板の配置位置説明するための図。
【図７】本発明の基準白板を用いて、各色のパッチがＣＣＤ有効画素中のどこに位置しているのかを検出するときの処理手順を説明するフローチャート。
【図８】理想出力レベルとの差分値を算出する処理手順を説明するフローチャート。
【図９】各濃度パッチの読み取りレベルと理想出力との関係を示すグラフ図。
【図１０】ＡＤコンバータのサンプリングクロックの位相を変更する場合の処理手順を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００１３】
１  システム制御部、２  スキャナ、３  プロッタ、４  操作部、５  ＲＯＭ、６  ＲＡＭ、１０  クロック生成モジュール、１１  フィルタ、１２  ＣＣＤ駆動用バッファ、１３  フィルタ、１４  ＣＣＤ、１５  アナログ処理回路、１６  ＡＤコンバータ、５０２  基準白板、５０３  原稿、５０４  蛍光ランプ、５０５  コンタクトガラス、５０６  第１キャリッジ、５０７  第２キャリッジ、５０８  レンズ、５０９  ＣＣＤ、５１１  第１ミラー、５１２  第２ミラー、５１３  第３ミラー、５１４  スキャナモータ
【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】
2006050330.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006050330.tif 000011
【図１０】
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