(57)【要約】【課題】周波数変調に起因する画質低下の影響を効率的に抑制可能な技術を提供する。【解決手段】画像読取装置（１）における動作クロックは、基準クロックを周波数変調して生成される。光電変換部（１０）は、原稿からの反射光を、複数の受光部（１３Ａ）によりライン周期毎に受光し、複数の受光部（１３Ａ）のそれぞれの受光量に応じたアナログ画素信号をシリアル出力するように構成される。ＡＤ変換部（６０）は、シリアル出力されるアナログ画素信号を、ディジタルの画素データに変換するように構成される。解像度設定部（３０）は、副走査方向の読取解像度を設定するように構成される。ライン周期決定部（３０）は、設定された読取解像度に基づき、変調周波数の逆数である変調周期の（整数＋小数）倍の周期に、ライン周期を決定するように構成される。整数は１以上であり、小数は、読取解像度に応じた値である。【選択図】図２
2018082245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準クロックを所定の変調周波数で周波数変調して動作クロックを生成するように構成された動作クロック生成部と、
主走査方向に配列された複数の受光部を有し、前記主走査方向とは直交する副走査方向に相対的に変位する原稿からの反射光を、前記複数の受光部によりライン周期毎に受光し、前記複数の受光部のそれぞれの受光量に応じたアナログ画素信号を、前記動作クロックに従ってシリアル出力するように構成された光電変換部と、
前記光電変換部からシリアル出力される前記アナログ画素信号を、前記動作クロックに従ってサンプリングすることにより、ディジタルの画素データに変換するように構成されたＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部からの前記画素データに基づいて前記原稿の読取画像を表す読取画像データを生成するように構成されたデータ生成部と、
前記副走査方向の読取解像度を設定するように構成された解像度設定部と、
前記解像度設定部により設定された前記読取解像度に基づき、前記ライン周期を、前記変調周波数の逆数である変調周期の（整数＋小数）倍の周期に決定するように構成されたライン周期決定部と、
を備え、前記整数は１以上であり、前記小数は前記読取解像度に応じた値である画像読取装置。
【請求項２】
前記ライン周期決定部は、前記ライン周期を、予め定められた複数の周期の内、前記解像度設定部により設定された前記読取解像度に対応する周期に決定するように構成され、
前記複数の周期の夫々は、前記解像度設定部が設定可能な前記副走査方向の読取解像度の夫々に対応して予め定められており、
前記複数の周期の夫々は、対応する前記読取解像度のラインであって前記副走査方向に互いに隣接するラインである第一及び第二隣接ラインの前記アナログ画素信号に含まれる前記周波数変調に起因する変動成分を前記副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分に変換した後の前記第一及び第二隣接ラインの前記変動成分を、前記主走査方向の座標軸を合わせるように重ねたときに生じる交点での前記変動成分の量が閾値未満となるように予め定められた前記変調周期の（整数＋小数）倍の周期である請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記解像度設定部により設定される前記読取解像度は、３００ＤＰＩ以上であって、３００ＤＰＩの整数倍の読取解像度であり、
前記第一隣接ラインに関する前記副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分は、前記第一隣接ラインを含む前記整数倍に対応する個数のラインの変動成分の平均値であり、
前記第二隣接ラインに関する前記副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分は、前記第二隣接ラインを含む前記整数倍に対応する個数のラインの変動成分の平均値である請求項２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記ＡＤ変換部は、前記アナログ画素信号を８ビット以上の所定階調の画素データに変換するように構成され、
前記複数の周期の夫々は、前記交点での前記変動成分の量が１階調分又は前記所定階調の２５６分の１階調分に対応する前記アナログ画素信号の変動量未満となるように予め定められた前記変調周期の（整数＋小数）倍の周期である請求項２又は請求項３記載の画像読取装置。
【請求項５】
基準クロックを所定の変調周波数で周波数変調して動作クロックを生成するように構成された動作クロック生成部と、
主走査方向に配列された複数の受光部を有し、前記主走査方向とは直交する副走査方向に相対的に変位する原稿からの反射光を、前記複数の受光部によりライン周期毎に受光し、前記複数の受光部のそれぞれの受光量に応じたアナログ画素信号を、前記動作クロックに従ってシリアル出力するように構成された光電変換部と、
前記光電変換部からシリアル出力される前記アナログ画素信号を、前記動作クロックに従ってサンプリングすることにより、ディジタルの画素データに変換するように構成されたＡＤ変換部と、
を備え、前記ＡＤ変換部からの前記画素データに基づいて前記原稿の読取画像を表す読取画像データを生成するように構成された画像読取装置、における前記ライン周期の決定方法であって、
前記画像読取装置において設定可能な前記副走査方向の読取解像度毎に、前記変調周波数の逆数である変調周期の（整数＋小数）倍のライン周期であって前記整数が１以上であるライン周期を決定する手順と、
前記設定可能な読取解像度毎に、当該読取解像度のラインであって前記副走査方向に隣接するラインである第一及び第二隣接ラインの前記アナログ画素信号に含まれる前記周波数変調に起因する変動成分を人の視覚限界に対応する前記副走査方向の読取解像度相当の変動成分に変換した後の前記第一及び第二隣接ラインの前記変動成分を、前記主走査方向の座標軸を合わせるように重ねたときに、当該変換後の前記第一及び第二隣接ラインの前記変動成分において生じる交点での前記変動成分の量である交差値が閾値未満となる前記小数を、少なくとも１つ以上特定する手順と、
を備え、
前記決定する手順は、前記設定可能な読取解像度毎に、当該読取解像度に対応するライン周期を、前記特定された前記小数に基づく前記変調周期の（整数＋小数）倍の周期に決定する手順である決定方法。
【請求項６】
前記交差値は、前記第一及び第二隣接ラインの前記アナログ画素信号に含まれる前記周波数変調に起因する変動成分を前記副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分に変換した後の前記第一及び第二隣接ラインの前記変動成分を、前記主走査方向の座標軸を合わせるように重ねたときに生じる交点での前記変動成分の量である請求項５記載の決定方法。
【請求項７】
前記ＡＤ変換部は、前記アナログ画素信号を８ビット以上の所定階調の画素データに変換するように構成されており、
前記閾値は、１階調分又は前記所定階調の２５６分の１階調分に対応する前記アナログ画素信号の変動量に対応する請求項５又は請求項６記載の決定方法。
【請求項８】
前記画像読取装置において設定可能な前記読取解像度は、３００ＤＰＩ以上であって、３００ＤＰＩの整数倍の読取解像度であり、
前記人の視覚限界に対応する前記副走査方向の読取解像度相当の変動成分は、前記副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分であり、
前記第一隣接ラインに関する前記副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分は、前記第一隣接ラインを含む前記整数倍に対応する個数のラインの変動成分の平均値であり、
前記第二隣接ラインに関する前記副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分は、前記第二隣接ラインを含む前記整数倍に対応する個数のラインの変動成分の平均値である請求項５〜請求項７のいずれか一項記載の決定方法。
【請求項９】
前記特定する手順は、前記設定可能な読取解像度毎に、前記交差値が閾値未満となる前記小数の範囲を特定する手順であり、
前記決定する手順は、前記設定可能な読取解像度毎に、前記特定された前記範囲内において最小の小数を用いて、又は、前記範囲内において０．５からの差分の絶対値が最大の小数を用いて、前記変調周期の（整数＋小数）倍の周期を、前記読取解像度に対応するライン周期に決定する手順である請求項５〜請求項８のいずれか一項記載の決定方法。
【請求項１０】
前記決定する手順は、前記設定可能な読取解像度毎に、当該読取解像度に対応する標準のライン周期が前記範囲内にある小数を示す前記変調周期の（整数＋小数）倍の周期でない場合には、前記標準のライン周期に補正量を加えることによって、前記最小の小数を用いたライン周期を、前記読取解像度に対応するライン周期に決定し、前記標準のライン周期が前記範囲内にある小数を示す前記変調周期の（整数＋小数）倍の周期である場合には、前記補正量を加えずに前記標準のライン周期を、前記読取解像度に対応するライン周期に決定する手順であり、
前記読取解像度に対応する標準のライン周期は、前記読取解像度に対応する前記主走査方向に所定画素数分の前記アナログ画素信号を前記光電変換部がシリアル出力するのに必要な時間に基づく周期である請求項９記載の決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像読取装置、及び画像読取装置におけるライン周期の決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原稿との位置関係を相対的に変化させながら、原稿に向けて光を照射し、その反射光を受光することにより原稿画像をライン単位で読み取るライン順次方式の画像読取装置が知られている。この画像読取装置の例には、フラットベッド型のスキャナ装置及びＡＤＦ型のスキャナ装置が含まれる。
【０００３】
この画像読取装置における原稿画像の読取には、ライン方向である主走査方向に複数の受光素子が配列されたイメージセンサが用いられる。画像読取装置では、イメージセンサを用いたライン毎の読取動作を実現するために、ライン周期が設定される。イメージセンサは、ライン周期毎に受光動作を行い、受光素子の夫々の受光量に応じたアナログ画素信号をシリアル出力する。この画像読取装置では、ＡＤ（アナログ／ディジタル）変換器がイメージセンサからシリアル出力されるアナログ画素信号を、動作クロックに従うサンプリング周期でサンプリングしてディジタルの画素データに変換する。
【０００４】
ＥＭＩ（電磁妨害）対策のために、スペクトラム拡散クロック発振器（ＳＳＣＧ）を搭載した画像読取装置もまた知られている。この画像読取装置によれば、スペクトラム拡散クロック発振器が基準クロックを周波数変調してスペクトラム拡散クロックを生成する。スペクトラム拡散クロックは、イメージセンサ及びＡＤ変換器に動作クロックとして提供される。イメージセンサは、この動作クロックに基づく周期でアナログ画素信号を出力し、ＡＤ変換器は、この動作クロックに基づく周期でアナログ画素信号をサンプリングする。
【０００５】
このようなスペクトラム拡散クロックを用いた画像読取装置によれば、ＡＤ変換器におけるサンプルホールド回路にスペクトラム拡散クロックに基づく動作クロックが提供されるため、サンプリング時期が変動する。その結果、アナログ画素信号が平坦性に欠ける場合には、回路内における過渡現象の影響を受けて、ＡＤ変換器の出力であるディジタルの画素データの一群に、周波数変調に起因した周期的なノイズ成分が現われる。
【０００６】
この周期的なノイズに起因する読取画像データの画質低下の影響を低減するために、ライン周期をスペクトラム拡散周期の整数倍＋半周期に設定する技術も知られている（特許文献１参照）。この技術によれば、隣接するラインの周期的なノイズ成分の位相が反転するため、人の目に対しては、反転した位相が隣接するライン間のノイズ成分を打ち消し合うように機能し、結果としてスペクトラム拡散クロックに起因する読取画像のムラを目立たなくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−４５２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年では、読取解像度を変更可能である画像読取装置が広く普及している。この画像読取装置において、高解像度モードで原稿を読み取る場合には、主走査方向の画素数及び副走査方向のライン数が多くなり、読み取るのに必要な時間が長くなる。
【０００９】
一般的に、人の目で１ライン毎に画像判別可能な読取解像度は３００ＤＰＩ程度である。これより高解像度の画像は、人の目では、１ライン毎に判別されずに複数ライン毎に判別される。
【００１０】
このように、人の視覚限界は、読取解像度３００ＤＰＩ相当である。一方、周期的なノイズ成分による画質低下の影響を低減するために、上述した従来技術によれば、読取解像度に依らず、ライン周期をスペクトラム拡散周期の整数倍＋半周期に設定している。
【００１１】
本発明者らは、人の視覚限界を考慮すると、このような読取解像度によらない条件でのライン周期の設定が、高解像度での読取に際して不必要に長いライン周期を設定する結果を生じさせることに気付いた。
【００１２】
そこで、本開示の一側面によれば、周波数変調された動作クロックに基づいて動作する画像読取装置において、変調に起因する周期的なノイズ成分による画質への影響を効率的に抑制可能な技術を提供できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本開示の一側面に係る画像読取装置は、動作クロック生成部と、光電変換部と、ＡＤ変換部と、データ生成部と、解像度設定部と、ライン周期決定部と、を備える。
動作クロック生成部は、基準クロックを所定の変調周波数で周波数変調して動作クロックを生成するように構成される。光電変換部は、主走査方向に配列された複数の受光部を有する。光電変換部は、副走査方向に相対的に変位する原稿からの反射光を、複数の受光部によりライン周期毎に受光し、複数の受光部のそれぞれの受光量に応じたアナログ画素信号を、動作クロックに従ってシリアル出力するように構成される。副走査方向は、主走査方向とは直交する方向である。
【００１４】
ＡＤ変換部は、光電変換部からシリアル出力されるアナログ画素信号を、動作クロックに従ってサンプリングすることにより、ディジタルの画素データに変換するように構成される。データ生成部は、ＡＤ変換部からの画素データに基づいて原稿の読取画像を表す読取画像データを生成するように構成される。
【００１５】
解像度設定部は、副走査方向の読取解像度を設定するように構成される。ライン周期決定部は、解像度設定部により設定された読取解像度に基づき、ライン周期を、変調周期の（整数＋小数）倍の周期に決定するように構成される。ここで、整数は１以上であり、小数は読取解像度に応じた値である。変調周期は、変調周波数の逆数である。
【００１６】
この画像読取装置によれば、上述したように読取解像度に応じた小数を含む、変調周期の（整数＋小数）倍の周期にライン周期を設定するので、例えば人の視覚限界を考慮して、読取解像度に応じた適切なライン周期で、原稿を効率的に読み取ることができる。即ち、この画像読取装置によれば、周期的な変動成分に起因する画質低下を抑えつつ、読取解像度毎に、効率的に原稿を読み取ることができる。
【００１７】
本開示の一側面によれば、ライン周期決定部は、ライン周期を、予め定められた複数の周期の内、解像度設定部により設定された読取解像度に対応する周期に決定するように構成され得る。この場合、上記複数の周期の夫々は、解像度設定部が設定可能な副走査方向の読取解像度の夫々に対応して予め定められ得る。これら複数の周期の夫々は、対応する読取解像度のラインであって副走査方向に互いに隣接するラインである第一及び第二隣接ラインのアナログ画素信号に含まれる周波数変調に起因する変動成分を副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分に変換した後の第一及び第二隣接ラインの変動成分を、主走査方向の座標軸を合わせるように重ねたときに生じる交点での変動成分の量が閾値未満となるような変調周期の（整数＋小数）倍の周期に予め定められ得る。
【００１８】
上記交点に対応する主走査方向の位置では、隣接するライン間で変動成分の打消し効果がなく又は弱く、その周囲と比較して変動成分が人の視覚に対して強調される。このような交点における３００ＤＰＩ相当の変動成分の量が閾値未満となるライン周期を用いれば、人の視覚において周期的な変動成分を目立たなくすることができ、変動成分に起因する画質低下を効果的に抑制することができる。
【００１９】
しかも、３００ＤＰＩ相当の変動成分に関して、交点での変動成分の量が閾値未満となるようなライン周期の小数の範囲は、読取解像度が高くなるほど広がる。従って、読取解像度毎に、画質低下の抑制に必要十分な長さのライン周期を用いて、効率的に原稿を読み取ることができる。
【００２０】
解像度設定部により設定される読取解像度が、３００ＤＰＩ以上であって、３００ＤＰＩの整数倍の読取解像度である場合、第一隣接ラインに関する副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分は、第一隣接ラインを含む上記整数倍に対応する個数のラインの変動成分の平均値であり得る。第二隣接ラインに関する副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分は、第二隣接ラインを含む上記整数倍に対応する個数のラインの変動成分の平均値であり得る。
【００２１】
本開示の一側面によれば、ＡＤ変換部は、アナログ画素信号を８ビット以上の所定階調の画素データに変換するように構成され得る。この場合、複数の周期の夫々は、交点での変動成分の量が１階調分又は上記所定階調の２５６分の１階調分に対応するアナログ画素信号の変動量未満となるような変調周期の（整数＋小数）倍の周期に定められ得る。この条件を満足するライン周期によれば、周期的な変動成分が読取画像内で人の視覚に対して目立つのを効果的に抑制することができ、画像読取装置は、高品質な読取画像データを生成することができる。
【００２２】
本開示の一側面によれば、基準クロックを所定の変調周波数で周波数変調して動作クロックを生成するように構成された動作クロック生成部と、主走査方向に配列された複数の受光部を有し、主走査方向とは直交する副走査方向に相対的に変位する原稿からの反射光を、複数の受光部によりライン周期毎に受光し、複数の受光部のそれぞれの受光量に応じたアナログ画素信号を、動作クロックに従ってシリアル出力するように構成された光電変換部と、光電変換部からシリアル出力されるアナログ画素信号を、動作クロックに従ってサンプリングすることにより、ディジタルの画素データに変換するように構成されたＡＤ変換部と、を備え、ＡＤ変換部からの画素データに基づいて原稿の読取画像を表す読取画像データを生成するように構成された画像読取装置、におけるライン周期の決定方法が提供されてもよい。
【００２３】
この決定方法は、画像読取装置において設定可能な副走査方向の読取解像度毎に、変調周期の（整数＋小数）倍のライン周期であって整数が１以上であるライン周期を決定する手順を備え得る。この決定方法は、上記設定可能な読取解像度毎に、当該読取解像度のラインであって副走査方向に隣接するラインである第一及び第二隣接ラインの、アナログ画素信号に含まれる周波数変調に起因する変動成分を人の視覚限界に対応する副走査方向の読取解像度相当の変動成分に変換した後の第一及び第二隣接ラインの変動成分を、主走査方向の座標軸を合わせるように重ねたときに、当該変換後の第一及び第二隣接ラインの変動成分において生じる交点での変動成分の量である交差値が閾値未満となる小数を、少なくとも１つ以上特定する手順を更に備え得る。
【００２４】
上記決定する手順は、上記設定可能な読取解像度毎に、当該読取解像度に対応するライン周期を、上記特定された小数に基づく変調周期の（整数＋小数）倍の周期に決定する手順であり得る。読取解像度毎のライン周期をこのような周期に決定することにより、画質低下を抑えて読取解像度毎に適切なライン周期で原稿を読取可能な画像読取装置を構成することができる。
【００２５】
本開示の一側面によれば、交差値は、第一及び第二隣接ラインのアナログ画素信号に含まれる周波数変調に起因する変動成分を副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分に変換した後の第一及び第二隣接ラインの変動成分を、主走査方向の座標軸を合わせるように重ねたときに生じる交点での変動成分の量であり得る。
【００２６】
画像読取装置のＡＤ変換部が、アナログ画素信号を８ビット以上の所定階調の画素データに変換するように構成されている場合、上記閾値は、１階調分又は所定階調の２５６分の１階調分に対応するアナログ画素信号の変動量に対応した値であり得る。このような閾値に基づいたライン周期の決定は、周期的な変動成分が人の視覚に対して目立つのを効果的に抑制することができる。
【００２７】
人の視覚限界に対応する上記副走査方向の読取解像度相当の変動成分は、副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分であり得る。画像読取装置において設定可能な読取解像度が、３００ＤＰＩ以上であって３００ＤＰＩの整数倍の読取解像度である場合、第一隣接ラインに関する副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分は、第一隣接ラインを含む上記整数倍に対応する個数のラインの変動成分の平均値であり得る。第二隣接ラインに関する副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩ相当の変動成分は、第二隣接ラインを含む上記整数倍に対応する個数のラインの変動成分の平均値であり得る。
【００２８】
本開示の一側面において、上記特定する手順は、上記設定可能な読取解像度毎に、交差値が閾値未満となる小数の範囲を特定する手順であり得る。この場合、上記決定する手順は、設定可能な読取解像度毎に、特定された範囲内において最小の小数を用いて、又は、範囲内において０．５からの差分の絶対値が最大の小数を用いて、変調周期の（整数＋小数）倍の周期を、読取解像度に対応するライン周期に決定する手順であり得る。こうした手順によれば、比較的短いライン周期で周期的な変動成分を抑制することができる。
【００２９】
本開示の一側面において、上記決定する手順は、上記設定可能な読取解像度毎に、当該読取解像度に対応する標準のライン周期が上記範囲内にある小数を示す変調周期の（整数＋小数）倍の周期でない場合には、標準のライン周期に補正量を加えることによって、上記最小の小数を用いたライン周期を、読取解像度に対応するライン周期に決定し、標準のライン周期が上記範囲内にある小数を示す変調周期の（整数＋小数）倍の周期である場合には、補正量を加えずに標準のライン周期を、読取解像度に対応するライン周期に決定する手順であり得る。読取解像度に対応する標準のライン周期は、読取解像度に対応する主走査方向に所定画素数分のアナログ画素信号を光電変換部がシリアル出力するのに必要な時間に基づく周期であり得る。
【００３０】
補正なしで上記範囲内に収まるライン周期については、補正量を加えると冗長にライン周期を長くする結果となる。これに対し、補正なしで上記範囲内に収まるライン周期については、補正量を加えない方法によれば、読取解像度毎に、短いライン周期で効率的に変動成分に起因する画質低下の影響を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】画像読取装置の概略構成を表す図である。
【図２】画像読取装置の詳細構成を表すブロック図である。
【図３】ラインセンサの詳細構成を表す図である。
【図４】ラインスタート信号及び出力信号を示すタイムチャートである。
【図５】１／３ライン周期内の無効期間及び有効期間を示すタイムチャートである。
【図６】３００ＤＰＩ及び１２００ＤＰＩでの読取態様を説明する図である。
【図７】画像読取装置の主制御部が実行する処理を表すフローチャートである。
【図８】隣接ライン間の変動成分の重ね合わせに基づく交点及び交差値を示す図である。
【図９】交差値の変化を示すグラフである。
【図１０】変動成分の３００ＤＰＩ相当への変換方法を説明した図である。
【図１１】３００ＤＰＩ相当への変換時に平均化される４ラインの変動成分を例示する図である。
【図１２】情報処理システムの詳細構成を表すブロック図である。
【図１３】情報処理システムの演算部が実行する処理を表すフローチャートである。
【図１４】ライン周期及び調整量を例示する表である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に本開示の例示的実施形態を、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の画像読取装置１は、フラットベッド型又はＡＤＦ型のスキャナ装置として構成される。即ち、画像読取装置１は、ラインセンサ１０又は原稿Ｑを副走査方向に搬送することにより、ラインセンサ１０と原稿Ｑとの相対位置を副走査方向に変化させながら、ラインセンサ１０により主走査方向に原稿を読み取ることにより、原稿全体を読み取る。この読取動作により生成される原稿Ｑの読取画像データは、例えば、パーソナルコンピュータ等の外部装置に提供される。画像読取装置１がディジタル複合機の一部として構成される場合、原稿Ｑの読取画像データは、ディジタル複合機内で、原稿Ｑの複写等に用いられ得る。
【００３３】
図１には、一例としてのフラットベッド型の画像読取装置１の概略構成を示す。この例によれば、原稿載置台２１が備える透明なプラテンガラス２３上に原稿Ｑが載置される。原稿載置台２１の下方には、主走査方向に長尺なラインセンサ１０が、主走査方向に直交する副走査方向に移動可能に配置される。図１において原稿載置台２１下方の構成は透過して表される。ラインセンサ１０は、副走査方向に移動しながら、プラテンガラス２３を通じて対向する原稿Ｑをライン毎に光学的に読み取るように動作する。
【００３４】
本実施形態の画像読取装置１は、具体的に図２に示すように構成される。図２に示す画像読取装置１は、ラインセンサ１０に加えて、主制御部３０と、読取制御部４０と、スペクトラム拡散クロック発振器５０と、基準クロック発振器５５と、ＡＤ変換器６０と、画像処理部６５と、搬送機構７０と、モータ７５と、モータ制御部８０と、検出器８５と、ユーザインタフェース９０と、通信インタフェース９５と、を備える。
【００３５】
主制御部３０は、装置全体を統括制御するように構成される。主制御部３０は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３３と、ＲＡＭ３５と、ＮＶＲＡＭ３７とを備える。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３３に記憶されたプログラムに従う処理を実行する。ＲＡＭ３５は、ＣＰＵ３１による処理実行時に作業領域として使用される。ＮＶＲＡＭ３７は、電気的にデータ書換可能な不揮発性メモリであり、各種データを記憶する。ＮＶＲＡＭ３７は、フラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭにより構成される。ＲＯＭ３３が記憶するプログラムに従ってＣＰＵ３１が各種処理を実行することにより、画像読取装置１に必要な各種機能が実現される。
【００３６】
読取制御部４０は、主制御部３０により制御されて、ラインセンサ１０に各種信号を入力し、ラインセンサ１０に原稿Ｑの読取動作を実行させる。読取制御部４０からラインセンサ１０に入力される信号には、ラインスタート信号及び画素クロック信号が含まれる。読取制御部４０は、スペクトラム拡散クロック発振器（ＳＳＣＧ）５０から入力されるスペクトラム拡散されたクロック信号（以下、ＳＳＣＧクロックと表現する。）に基づいて動作し、ラインスタート信号及び画素クロック信号をラインセンサ１０に入力する。更に読取制御部４０は、ＳＳＣＧクロックに基づくＡＤ変換器用の動作クロックであるＡＤクロック信号をＡＤ変換器６０に入力する。読取制御部４０は、ＳＳＣＧクロックを分周して画素クロック信号を生成するが、ＡＤクロック信号は、画素クロック信号と同一の分周比でＳＳＣＧクロックを分周した信号であり得る。
【００３７】
スペクトラム拡散クロック発振器５０は、基準クロック発振器５５から入力される基準クロックをスペクトラム拡散方式により周波数変調することにより、ＳＳＣＧクロックを生成し、生成したＳＳＣＧクロックを、画像読取装置１内の各部に入力する。例えば、スペクトラム拡散クロック発振器５０は、基準クロックの周波数を中心周波数から三角波又は正弦波状に変化させるように、基準クロックを所定の変調周波数で周波数変調することによって、ＳＳＣＧクロックを生成することができる。
【００３８】
ラインセンサ１０は、コンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）であり、読取対象の原稿Ｑに光を照射し、その反射光を受光し、受光量に応じた画素毎のアナログ画素信号ＰＳを、画素クロック信号に従ってシリアル出力するように構成される。
【００３９】
ラインセンサ１０は、図３に示すように、光源１１と、主走査方向に配列された複数の受光素子１３Ａを含む受光素子群１３と、各受光素子１３Ａからの信号電荷を受ける複数のシフトレジスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと、を備える。
【００４０】
光源１１は、図示しないが赤色光源、緑色光源、及び、青色光源を含み、各色の光を個別に点灯／消灯可能な構成にされる。この光源１１は、ラインスタート信号に従って、図４に示すように点灯／消灯を繰返すように動作する。ラインスタート信号は、ライン周期の１／３周期毎に一定時間だけオンする。ライン周期は、ラインセンサ１０と原稿Ｑとの相対位置が副走査方向に１ライン分変化する時間に対応する。光源１１は、１／３ライン周期毎に、点灯色を切り替えながら、対応する色の光源を設定された時間点灯するように動作する。
【００４１】
受光素子１３Ａは、光電変換により受光量に応じた電荷を生成する素子である。受光素子１３Ａは、例えばフォトダイオードにより構成される。受光素子群１３は、ラインスタート信号に従って、１／３ライン周期毎に、受光量に応じた電荷をシフトレジスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに転送し、自己が保持する電荷をゼロにリセットする。当該リセットにより、受光素子群１３は、新たな受光動作を開始する。即ち、受光素子群１３は、１／３ライン周期毎の受光動作により、色毎及びライン毎に原稿Ｑを読み取り、これにより原稿Ｑを、ＲＧＢカラー画像として読み取る。
【００４２】
複数のシフトレジスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの夫々は、１／３ライン周期毎に、主走査方向に分割された複数区画の内、対応する区画の受光素子１３Ａからの電荷を受けて、その電荷に応じた電圧を示す画素毎のアナログ画素信号ＰＳをシリアル出力するように構成される。本実施形態によれば、主走査方向は、３区画に分割され、画像読取装置１は、３つのシフトレジスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを備える。
【００４３】
図３において、第１のシフトレジスタ１５Ａからの出力信号は、ＯＳ１で示され、第２のシフトレジスタ１５Ｂからの出力信号は、ＯＳ２で示され、第３のシフトレジスタ１５Ｃからの出力信号は、ＯＳ３で表される。出力信号ＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３は、図５に示すように、１／３ライン周期毎に並列に出力され、ＡＤ変換器６０に入力される。
【００４４】
図５に示すように、出力信号ＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３は、有効区間及び無効区間を含む。有効区間は、１／３ライン周期の内、ＡＤ変換対象であるアナログ画素信号ＰＳが出力される区間であり、無効区間は、それ以外のＡＤ変換対象として有効でない信号が出力される区間である。図５においては有効区間の前後に無効区間が存在するが、有効区間より後の無効区間は存在しなくてもよい。有効区間より前の無効区間は、受光素子群１３からシフトレジスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃへの電荷転送等に必要な時間である。
【００４５】
更に本実施形態のラインセンサ１０は、主走査方向に複数の読取解像度で、原稿Ｑを読み取ることが可能な構成にされる。例えば、ラインセンサ１０は、主走査方向の読取解像度を、３００ＤＰＩ、６００ＤＰＩ及び１２００ＤＰＩのいずれかに切り替えて、原稿Ｑを読み取ることが可能に構成される。ラインセンサ１０には、最大解像度である１２００ＤＰＩに対応する間隔で、主走査方向に受光素子１３Ａが配列される。１２００ＤＰＩで原稿Ｑを読み取るとき、ラインセンサ１０は、図６上段に示すように、１つの受光素子１３Ａを１画素に対応させて、受光素子１３Ａの夫々の信号電荷に応じたアナログ画素信号ＰＳを画素毎に出力する。
【００４６】
これに対し、３００ＤＰＩで原稿Ｑを読み取るとき、ラインセンサ１０は、図６下段に示すように、４つの受光素子１３Ａを１画素に対応させて、４つの受光素子１３Ａの信号電荷の合計に対応するアナログ画素信号ＰＳを画素毎に出力する。
【００４７】
ＡＤ変換器６０は、このようにしてラインセンサ１０から出力信号ＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３として出力される画素毎のアナログ画素信号ＰＳを、ＡＤクロック信号に従うタイミングでサンプリングすることにより、アナログ画素信号ＰＳの夫々を、ディジタルの画素信号である画素データＰＤに変換する。ＡＤ変換器６０は、例えば、アナログ画素信号ＰＳを、８ビット（２５６階調）の画素データＰＤに変換する。
【００４８】
具体的に、ＡＤ変換器６０は、シフトレジスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの個数以上のチャンネル数を有し、各シフトレジスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃから入力される出力信号ＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３において有効区間に含まれるアナログ画素信号ＰＳを、並列に画素データＰＤに変換する。
【００４９】
これら出力信号ＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３に対応する画素データＰＤは、図２に示すように、並列に画像処理部６５に入力され、画像処理部６５の機能によって、画素配列に合わせて主走査方向に整列される。
【００５０】
画像処理部６５は、ＡＤ変換器６０から入力される画素データＰＤの一群に対して、ガンマ補正及びシェーディング補正等の画像処理を施し、その画像処理後の画素データＰＤの一群を、ＲＡＭ３５に格納する。これにより、ＲＡＭ３５には、原稿Ｑの読取画像データが生成される。原稿Ｑの読取画像データは、カラーの読取画像データである。
【００５１】
搬送機構７０は、原稿Ｑとラインセンサ１０との副走査方向における相対位置を変化させるために、原稿Ｑ又はラインセンサ１０を副走査方向に搬送する機構である。搬送機構７０は、モータ７５によって駆動される。画像読取装置１がフラットベッド型の画像読取装置である場合、搬送機構７０は、例えば図１に示されるベルト機構７１によりラインセンサ１０を副走査方向に搬送する。図１に示す例によれば、ラインセンサ１０は、ベルト機構７１が備える無端ベルト７３に連結され、図示しないガイドにより支持されながら、無端ベルト７３の回転に合わせて副走査方向に移動する。画像読取装置１がＡＤＦ型の画像読取装置である場合、搬送機構７０は、モータ７５からの動力を受けて回転し原稿Ｑを副走査方向に搬送するローラ（図示せず）を備えた構成にされ得る。
【００５２】
モータ制御部８０は、この搬送機構７０を駆動するモータ７５の回転を、検出器８５から入力される位置及び速度情報に基づきフィードバック制御することにより、搬送機構７０による搬送対象（例えばラインセンサ１０）の運動を制御する。検出器８５は、例えば、モータ７５の回転軸に取り付けられたエンコーダ（図示せず）と、エンコーダからの入力信号を位置及び速度情報に変換する信号処理回路（図示せず）と、を備えた構成にされ得る。
【００５３】
ユーザインタフェース９０は、ユーザからの操作を受付可能及びユーザ向けの情報を表示可能に構成される。例えば、ユーザインタフェース９０は、液晶ディスプレイと、液晶ディスプレイ上のタッチパネルとを備え得る。ユーザからの操作信号は、ユーザインタフェース９０を介して主制御部３０に入力される。ユーザインタフェース９０は、例えば、主制御部３０に制御されて、ユーザに対して画面上に各種情報を表示する。
【００５４】
この他、通信インタフェース９５は、外部装置と通信可能に構成される。例えば、通信インタフェース９５は、外部装置からの指令を主制御部３０に伝達し、主制御部３０からの読取画像データを、外部装置に送信する。この通信インタフェース９５の具体例には、ＬＡＮインタフェース及びＵＳＢインタフェースが含まれる。
【００５５】
主制御部３０は、外部装置又はユーザインタフェース９０を通じて外部から指令が入力されると、指令に対応した処理を実行する。具体的に、主制御部３０は、指令が入力されると、図７に示す指令受付処理を実行する。
【００５６】
指令受付処理を開始すると、主制御部３０は、入力された指令が解像度変更指令であるか否かを判断する（Ｓ１１０）。主制御部３０は、解像度変更指令であると判断すると（Ｓ１１０でＹｅｓ）、解像度変更指令に従って、原稿Ｑの読取解像度を指定された読取解像度に設定する（Ｓ１２０）。画像読取装置１が指令によって設定可能な読取解像度は、３００×３００ＤＰＩ、６００×６００ＤＰＩ、及び、１２００×１２００ＤＰＩである。α×βＤＰＩは、主走査方向読取解像度がαＤＰＩであり、副走査方向読取解像度がβＤＰＩであることを意味する。その後、主制御部３０は、指令受付処理を終了する。
【００５７】
一方、主制御部３０は、入力された指令が解像度変更指令ではないと判断すると（Ｓ１１０でＮｏ）、入力された指令が読取指令であるか否かを判断する（Ｓ１３０）。入力された指令が読取指令であると判断すると（Ｓ１３０でＹｅｓ）、主制御部３０は、ライン周期を、現在設定されている読取解像度に対応した周期に決定する（Ｓ１４０）。
【００５８】
ＲＯＭ３３には、設定可能な読取解像度毎のライン周期を定義するテーブルが記憶されており、主制御部３０は、当該テーブルを参照して、ライン周期を、現在設定されている読取解像度に対応する周期に決定する（Ｓ１４０）。
【００５９】
その後、主制御部３０は、原稿読取処理を実行する（Ｓ１５０）。原稿読取処理において、主制御部３０は、読取制御部４０及びモータ制御部８０に制御パラメータを設定して、制御パラメータに従う動作を読取制御部４０及びモータ制御部８０に実行させる。これにより、主制御部３０は、読取制御部４０及びモータ制御部８０を通じて、ラインセンサ１０の読取動作及びラインセンサ１０又は原稿Ｑの搬送動作を制御し、原稿Ｑの読取動作を実現する。
【００６０】
具体的に、読取制御部４０は、当該制御パラメータに従ってラインスタート信号及び画素クロック信号及びＡＤクロック信号を生成し、ラインセンサ１０に、現在設定されている主走査方向の読取解像度に従う読取動作を、副走査方向の読取解像度に従うライン周期で実行させる。
【００６１】
ＡＤ変換器６０は、シリアル入力される画素毎のアナログ画素信号ＰＳを、ＡＤクロック信号に従うタイミングでサンプリングし、ディジタルの画素データＰＤに変換することにより、画素毎の画素データＰＤを生成する。画像処理部６５は、これら画素データＰＤに基づき、原稿Ｑの読取画像データを生成してＲＡＭ３５に格納する。モータ制御部８０は、１ライン周期で、副走査方向の読取解像度に対応する１ライン分、ラインセンサ１０と原稿Ｑとの相対位置が副走査方向に変化するように、モータ７５を制御する。
【００６２】
このようなモータ７５及びラインセンサ１０の制御によって、予め設定された読取解像度に応じた原稿Ｑの読取動作が実現される。原稿読取処理において、生成された原稿Ｑの読取画像データは、例えば、通信インタフェース９５を通じて外部装置に提供される。読取画像データは、ＮＶＲＡＭ３７に保存されてもよい。主制御部３０は、原稿読取処理（Ｓ１５０）の実行後、指令受付処理を終了する。主制御部３０は、入力された指令が解像度変更指令及び読取指令のいずれでもない場合（Ｓ１３０でＮｏ）、Ｓ１７０に移行して、入力された指令に対応する他の処理を実行した後、当該指令受付処理を終了する。
【００６３】
続いて、画素クロック信号及びＡＤクロック信号に基づく読取及びＡＤ変換によって発生する変動成分に起因する画質低下の抑制技術に関して詳述する。
スペクトラム拡散方式により周波数変調されたクロック信号に基づく読取及びＡＤ変換によれば、読取画像データには、上述した先行技術文献にも開示されている通り、変調周期に対応した変動成分が主走査方向に現れる。変調周期は、スペクトラム拡散クロック発振器５０における変調周波数の逆数に対応する。従来技術によれば、このような変動成分に起因する画質低下を抑えるために、変動成分が副走査方向に隣接するライン間で逆相となるように、ライン周期を、変調周期の（整数＋０．５）倍に設定している。即ち、ライン周期を、変調周期の整数倍に半周期分を足した周期に設定している。
【００６４】
しかしながら、このようなライン周期の調整は、本来必要な時間よりも長いライン周期を設定することになる。ライン周期の調整は、ユーザに画質低下が認識できない程度に行われればよい。人の視覚限界は、およそ３００ＤＰＩである。３００ＤＰＩより高い解像度の画像に関し、ユーザは、各画素を個別に認識できるわけではなく、各画素は、周囲画素と一緒に認識される。即ち、６００ＤＰＩや１２００ＤＰＩ等の３００ＤＰＩより高い解像度の画像に関して、その画質を画素単位で評価することは、人の視覚限界を考慮しない過剰な評価である。
【００６５】
本発明者は、こうした点に気づき、従来技術のように、ライン周期を読取解像度に依らず変調周期の（整数＋０．５）倍に一律に設定することが、冗長にライン周期を設定する結果を生じさせていることに気づいた。画質低下を抑制するためには、副走査方向読取解像度が３００ＤＰＩである場合、互いに隣接する二つのラインである第一隣接ライン及び第二隣接ラインの変動成分を、主走査方向の座標軸を合わせるように重ねたときの交差値が、人の視覚限界に対応した閾値ＴＨ未満となるように、ライン周期を設定すれば十分である。第一隣接ライン及び第二隣接ラインの変動成分を、主走査方向の座標軸を合わせるように重ねることは、例えば、主走査方向の位置座標Ｘを横軸に表し変動成分の値Ｚを縦軸に表す単一の座標系に、第一隣接ライン及び第二隣接ラインの各画素の変動成分を配置して、第一隣接ライン及び第二隣接ラインの変動成分を重ねることに対応する。重ね合わせによって、第一隣接ライン及び第二隣接ラインにおける主走査方向位置が同一の画素の変動成分は、その画素位置に対応する同一の位置座標Ｘ上に配置される。
【００６６】
ここで言う変動成分は、単一ラインに関して、各画素のアナログ画素信号ＰＳを主走査方向に直列に接続したシリアル信号から抽出される周波数変調に起因する変動成分である。交差値は、二つのラインの変動成分を主走査方向の座標軸を合わせるように重ねたときに生じる交点での変動成分の値Ｚである。
【００６７】
図８下段に示される波形は、上段に示される第一隣接ラインの変動成分と、中段に示される第二隣接ラインの変動成分とを、主走査方向の座標軸を合わせるように重ね合わせた波形である。図８に示される横軸は、主走査方向の位置座標Ｘを表し、縦軸は、変動成分の値Ｚを表す。即ち、位置座標Ｘでの値Ｚは、位置座標Ｘに対応する画素のアナログ画素信号ＰＳに含まれる変動成分の量／大きさを表す。
【００６８】
図８の下段において、第一隣接ラインの変動成分と第二隣接ラインの変動成分との交点は黒丸で表される。黒丸に対応する座標Ｘでの値Ｚが交差値に対応する。交差値は、正値及び負値を示すが、閾値ＴＨとの比較に用いられる交差値は正値（絶対値）であると理解されてよい。
【００６９】
図８に示す例によれば、ライン周期が、変調周期Ｔｍの整数Ｎ倍よりも０．３７倍の周期だけ加算された周期（Ｎ＋０．３７）×Ｔｍに設定されている。整数Ｎは、１以上の整数である。通常、整数Ｎは、１より十分大きい。このため、第二隣接ラインの変動成分の位相は、第一隣接ラインよりも位相（０．３７×２π）だけずれている。
【００７０】
このような隣接ラインの交点は、隣接ラインにおいて変動成分が強調しあうことでユーザの視覚において変動成分が最も目立つ位置に対応する。このことは、交点と交点との中間では隣接ラインの変動成分が打ち消しあっていることからも理解できる。
【００７１】
また、閾値ＴＨは、読取画像が２５６階調（８ビット）で表されるとき、１階調分の変化をもたらす交差値に定めることができる。即ち、閾値ＴＨは、アナログ画素信号ＰＳにおいて、１階調分の変動幅（電圧）に対応する値に定めることができる。このような閾値ＴＨの設定により、ディジタル変換後の読取画像データにおいては、およそ変動成分がユーザにより認識できない程度に抑制される。
【００７２】
読取画像が４０９６階調（１６ビット）で表されるときなど、８ビットより大きい所定階調で表されるときも、閾値ＴＨは、読取画像が２５６階調（８ビット）で表されるときと同様に、アナログ画素信号ＰＳの１階調分の変動幅に定めることができる。あるいは、閾値ＴＨは、読取画像が４０９６階調（１６ビット）で表される場合には１６階調分など、上記所定階調の２５６分の１階調分に対応するアナログ画素信号ＰＳの変動幅に定められてもよい。なぜなら、人の階調の認識限界が２５６階調分の１階調程度であるためである。閾値ＴＨを１階調分の変動幅に設定すると、ディジタル変換によっておよそ変動成分が抑制されるため、ガンマ処理の影響を受けて読取画像における黒い領域の変動成分が目立つのを抑制することができる。
【００７３】
ＡＤ変換器６０においてアナログ画素信号ＰＳを２５６階調の画素データＰＤに変換するときの、１階調当たりの電圧が５．８８ｍＶであるとき、閾値ＴＨは、５．８８ｍＶに対応する値に設定され得る。
【００７４】
図９は、ライン周期を、変調周期の（整数Ｎ＋小数Ｄ）倍に設定したときの交差値の変化を、横軸に小数Ｄを表し、縦軸に交差値を表すグラフにおいて示す。但し、交差値は、変動成分の振幅を１に規格化したときの交差値として表される。変動成分の振幅が１５ｍＶであり１階調当たりの電圧が５．８８ｍＶであるとき、閾値ＴＨは、例えば、５．８８／１５＝０．３９になる。
【００７５】
図９に示される副走査方向の読取解像度３００ＤＰＩに対応する交差値Ｚｘの曲線Ｃ１は、図８に示される第一隣接ラインと第二隣接ラインとの位相のずれ、換言すれば変調周期Ｔｍの整数倍からのライン周期のずれδを変化させたときの交差値Ｚｘをプロットして形成される曲線に対応する。図８に示される変調周期Ｔｍに対応する画素数が、変調周期Ｔｍに対応するＸ軸上の長さに対応する。変調周期Ｔｍに対応する画素数は、変調周期Ｔｍを画素周期で除算すること（変調周期Ｔｍ÷画素周期）によって算出可能である。画素周期は、上述した画素クロック信号の周期に対応する。
【００７６】
副走査方向の読取解像度６００ＤＰＩに対応する交差値Ｚｘの曲線Ｃ２は、副走査方向の読取解像度６００ＤＰＩにおいて互い隣接するラインである第一隣接ライン及び第二隣接ラインに関して、第一隣接ラインの変動成分を副走査方向読取解像度３００ＤＰＩ相当に変換したときの変動成分と、第二隣接ラインの変動成分を副走査方向読取解像度３００ＤＰＩ相当に変換したときの変動成分と、を主走査方向の座標軸を合わせるように重ねたときの交点の変動成分の値Ｚ（絶対値）を、各小数Ｄに対してプロットしたものである。
【００７７】
副走査方向の読取解像度１２００ＤＰＩに対応する交差値Ｚｘの曲線Ｃ３は、副走査方向の読取解像度１２００ＤＰＩにおいて互い隣接するラインである第一隣接ライン及び第二隣接ラインに関して、第一隣接ラインの変動成分を副走査方向読取解像度３００ＤＰＩ相当に変換したときの変動成分と、第二隣接ラインの変動成分を副走査方向読取解像度３００ＤＰＩ相当に変換したときの変動成分と、を主走査方向の座標軸を合わせるように重ねたときの交点の変動成分の値Ｚ（絶対値）を、各小数Ｄに対してプロットしたものである。
【００７８】
ここで、副走査方向読取解像度が３００ＤＰＩの整数Ｍ倍である第一隣接ラインの変動成分を副走査方向読取解像度３００ＤＰＩ相当に変換することは、第一隣接ラインの変動成分を、第一隣接ラインを含むＭ個の周辺ラインの変動成分の平均値に変換することに対応する。同様に、副走査方向読取解像度が３００ＤＰＩの整数Ｍ倍である第二隣接ラインの変動成分を副走査方向読取解像度３００ＤＰＩ相当に変換することは、第二隣接ラインの変動成分を、第二隣接ラインを含むＭ個の周辺ラインの変動成分の平均値に変換することに対応する。整数Ｍは１以上の整数であり、Ｍ＝１であるときの３００ＤＰＩ相当の変動成分は、単一ラインの平均化されていない変動成分に対応する。
【００７９】
本実施形態によれば、副走査方向読取解像度が１２００ＤＰＩである第１ラインの変動成分を３００ＤＰＩ相当の変動成分に変換することは、図１０に示すように、第１ラインの変動成分を、第１ラインから第４ラインまでの変動成分の平均値Ｚａ１に変換することに対応する。例えば、図１１に示すように、変調周期Ｔｍの整数倍からのライン周期のずれδによって、ずれδに対応する量、位相がライン毎に変化する第１ラインから第４ラインの変動成分の平均値を位置座標Ｘ毎に算出することにより、第１ラインの変動成分を３００ＤＰＩ相当に変換することができる。
【００８０】
同様に、第２ラインの変動成分を３００ＤＰＩ相当の変動成分に変換することは、第２ラインの変動成分を、第２ラインから第５ラインまでの変動成分の平均値Ｚａ２に変換することに対応する。即ち、副走査方向読取解像度が３００ＤＰＩの整数Ｍ倍である第ｉラインの変動成分を副走査方向読取解像度３００ＤＰＩ相当に変換することの一例は、第ｉラインから第（ｉ＋Ｍ−１）ラインまでの変動成分の平均値に変換することに対応する。
【００８１】
ライン周期が変調周期Ｔｍの非整数倍であることによって隣接するライン間で変動成分の位相がずれている場合、３００ＤＰＩ相当に変換後の変動成分においては、その周期Ｔｍに変化はないものの、振幅が変換前から小さくなる方向に変化する。従って、３００ＤＰＩ相当の変動成分の交差値Ｚｘは、副走査方向読取解像度が高くなるほど小さくなる傾向を示す。
【００８２】
このような傾向は、図９からも理解できる。図９によれば、副走査方向読取解像度３００ＤＰＩにおいて、交差値Ｚｘが１階調分に対応する閾値ＴＨ＝０．３９未満となる小数Ｄの範囲は、０．３７〜０．６３であるのに対し、副走査方向読取解像度６００ＤＰＩにおいて、交差値Ｚｘが閾値ＴＨ＝０．３９未満となる小数Ｄの範囲は、０．２９〜０．７１であり、１２００ＤＰＩにおいて、交差値Ｚｘが閾値ＴＨ＝０．３９未満となる小数Ｄの範囲は、０．１７〜０．８３である。
【００８３】
このように、周波数変調による変動成分が画質低下に影響をあたえないようにライン周期を変調周期の（整数Ｎ＋小数Ｄ））倍に設定する場合、小数Ｄの制限は、読取解像度が高い程緩い。本実施形態によれば、上述の分析に基づき、各読取解像度のライン周期を、交差値Ｚｘが閾値ＴＨ未満となる小数Ｄを用いた、変調周期の（整数Ｎ＋小数Ｄ）倍の周期であって、必要最低限の短い周期に定義する。上記テーブルとしては、このように定義した各読取解像度のライン周期を表すテーブルをＲＯＭ３３に記憶させる。
【００８４】
ＲＯＭ３３に記憶させる読取解像度毎のライン周期は、具体的に、画像読取装置１とは別の情報処理システム１００を用いて決定することができる。図１２に示す情報処理システム１００は、演算部１１０と、記憶部１２０と、表示部１３０と、操作部１４０と、を備える。演算部１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含み、プログラムに従う各種演算処理を実行するように構成される。記憶部１２０は、ハードディスク装置又はＳＳＤ等で構成され、各種プログラムを記憶する。表示部１３０は、演算部１１０により制御されて、ユーザ向けの各種情報を表示するように構成される。操作部１４０は、例えば、キーボードやポインティングデバイスのような入力デバイスを備え、ユーザからの操作信号を演算部１１０に入力するように構成される。
【００８５】
演算部１１０は、操作部１４０を通じてライン周期の演算指令が入力されると、記憶部１２０が記憶するプログラムに従って、図１３に示すライン周期演算処理を実行する。
ライン周期演算処理を開始すると、演算部１１０は、画像読取装置１が設定可能な読取解像度の一つを選択する（Ｓ３１０）。画像読取装置１が設定可能な読取解像度の情報は、記憶部１２０に記憶させておくことができる。
【００８６】
その後、演算部１１０は、選択した読取解像度に関して、交差値Ｚｘが閾値ＴＨ未満となる小数Ｄの範囲を探索する（Ｓ３２０）。探索は、シミュレーションにより行うことができる。即ち、予め設定された変調周波数又は変調周期の情報、及び、閾値ＴＨの情報を記憶部１２０から呼び出し、これらの情報に基づき、小数Ｄの範囲を探索することができる。演算部１１０は、シミュレーションに代えて、画像読取装置１による実際の読取画像データを解析して、交差値Ｚｘが閾値ＴＨ未満となる小数Ｄの範囲を探索してもよい。
【００８７】
演算部１１０は、その後、Ｓ３１０で選択した読取解像度に対応する標準のライン周期を読み出し、標準のライン周期を変調周期で除算したときの小数部分の値が、上記探索より得られた交差値Ｚｘが閾値ＴＨ未満となる小数Ｄの範囲内にあるか否かを判断する（Ｓ３３０）。これにより、標準のライン周期が上記小数Ｄに関する条件を満足するか否かを判断する。
【００８８】
標準のライン周期は、ライン周期の調整によって変動成分を抑制することを考えない場合に、読取解像度に対して最適なライン周期である。標準のライン周期は、変動成分を抑制するための調整前のライン周期であると理解されてもよい。このライン周期は、シフトレジスタ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが１ライン分のアナログ画素信号ＰＳをＡＤ変換器６０に出力し、ＡＤ変換器６０が１ライン分のアナログ画素信号ＰＳをディジタルの画素データＰＤに変換するのに必要な時間に対応する。１ライン分のアナログ画素信号ＰＳは、主走査方向読取解像度に対応する１ラインを構成する所定画素数分のアナログ画素信号ＰＳである。
【００８９】
Ｓ３３０において、標準のライン周期が上記小数Ｄに関する条件を満足すると判断すると、演算部１１０は、Ｓ３１０で選択した読取解像度のライン周期を、標準のライン周期に決定する（Ｓ３４０）。
【００９０】
Ｓ３３０において、標準のライン周期が上記小数Ｄに関する条件を満足しないと判断すると、演算部１１０は、Ｓ３１０で選択した読取解像度のライン周期を、標準のライン周期に調整量を加算して得られるライン周期であって、当該ライン周期を変調周期で除算したときの小数部分の値が、上記探索より得られた交差値Ｚｘが閾値ＴＨ未満となる小数Ｄの範囲内に収まる最短のライン周期に決定する（Ｓ３５０）。
【００９１】
Ｓ３５０において決定される上記最短のライン周期は、標準のライン周期より長い周期であってＳ３２０での探索より得られた交差値Ｚｘが閾値ＴＨ未満となる小数Ｄの範囲における最小の小数を用いた変調周期の（整数Ｎ＋小数Ｄ）倍の周期である。本実施形態によれば、交差値Ｚｘが閾値ＴＨ未満となる小数Ｄの範囲の中心は、０．５である。従って、０．５からの差分の絶対値は、当該小数Ｄの範囲の両端で最大となる。
【００９２】
Ｓ３４０又はＳ３５０の処理を終えると、演算部１１０は、Ｓ３６０に移行し、画像読取装置１が設定可能な全ての読取解像度に関してライン周期を決定したか否かを判断する。ここで、否定判断した場合（Ｓ３６０でＮｏ）、演算部１１０は、Ｓ３１０に移行し、読取解像度の選択を変更して、Ｓ３２０以降の処理を実行する。Ｓ３６０で肯定判断すると、演算部１１０は、Ｓ３７０に移行し、Ｓ３１０〜Ｓ３６０の処理により決定された画像読取装置１が設定可能な読取解像度毎のライン周期を出力する。
【００９３】
例えば、演算部１１０は、読取解像度毎のライン周期の情報を、表示部１３０から出力することにより、これらの情報をユーザに伝達する。情報処理システム１００のユーザは、画像読取装置１の設計者であり得る。ユーザは、表示された読取解像度毎のライン周期の情報に基づき、読取解像度毎のライン周期を定義したテーブルを生成して、画像読取装置１のＲＯＭ３３に記憶させることができる。以上に説明した情報処理システム１００を用いた読取解像度のライン周期の決定方法の一部又は全部は、ユーザの手動により行われてもよい。
【００９４】
図１４の表には、調整量の例１〜３が示される。表に示される数値は、基準クロックが１２７．７ＭＨｚであり、ＳＳＣＧクロックの変動周波数、即ち、変調周波数が３１．５ｋＨｚであることを前提としている。
【００９５】
例１によれば、ＳＳＣＧクロックが１３分周されて、画素クロック信号の周波数である画素周波数が９．８２ＭＨｚに設定され、画素周波数の逆数である画素周期が１０２ナノ秒に設定されている。表に示される「画素当たりクロック数」は、画素クロック信号のＳＳＣＧクロックに対する分周比であると理解されてよい。
【００９６】
例２によれば、ＳＳＣＧクロックが１２分周されて、画素周波数が１０．６４ＭＨｚに設定され、画素周期が９４ナノ秒に設定されている。例３によれば、ＳＳＣＧクロックが１４分周されて、画素周波数が９．１２ＭＨｚに設定され、画素周期が１１０ナノ秒に設定されている。
【００９７】
表に示される「１ライン画素クロック数」は、調整量による調整後の色毎の１ライン分の画素クロック数、即ち、１／３ライン周期当たりの画素クロック数に対応する。表に示される「調整量」は、上述した小数Ｄの調整のために、標準の画素クロック数に対して加算される量である。標準の画素クロック数は、１／３ライン周期当たりの標準の画素クロック数である。表に従う標準の画素クロック数は、読取解像度３００ＤＰＩで、９５０クロック、６００ＤＰＩで１８１０クロック、１２００ＤＰＩで３５３０クロックである。
【００９８】
例１の読取解像度３００ＤＰＩでは、標準の画素クロック数９５０に調整量２４が加算されて、１／３ライン周期当たりの画素クロック数が９７４に調整され、その結果、ライン周期は、０．２９７４６ミリ秒＝３×９７４クロック×（１３分周÷１２７．７ＭＨｚ）に調整されている。このライン周期は、変調周期の９．３７００８倍である。
【００９９】
例１の読取解像度６００ＤＰＩでは、標準の画素クロック数１８１０に基づく標準のライン周期が上記小数Ｄの条件を満足するため、標準の画素クロック数１８１０に対する調整量はゼロであり、ライン周期は、標準のライン周期と同じく０．５５２７８ミリ秒＝３×１８１０クロック×（１３分周÷１２７．７ＭＨｚ）である。このライン周期は、変調周期の１７．４１２５７倍である。
【０１００】
例１の読取解像度１２００ＤＰＩでは、標準の画素クロック数３５３０に調整量２２が加算されて、１／３ライン周期当たりの画素クロック数が３５５２に調整され、その結果、ライン周期は、１．０８４７９ミリ秒＝３×３５５２クロック×（１３分周÷１２７．７ＭＨｚ）に調整されている。このライン周期は、変調周期の３４．１７０９６倍である。
【０１０１】
例２によれば、読取解像度３００ＤＰＩ及び１２００ＤＰＩでは、標準のライン周期が上記小数Ｄに関する条件を満足するため、調整量はゼロである。読取解像度６００ＤＰＩでは、標準のライン周期が調整されて、ライン周期は、変調周期の１６．２９５１４倍に設定されている。
【０１０２】
例３によれば、読取解像度１２００ＤＰＩでは、標準のライン周期が上記小数Ｄに関する条件を満足するため、調整量はゼロである。読取解像度３００ＤＰＩ及び６００ＤＰＩでは、調整により読取解像度３００ＤＰＩのライン周期が、変調周期の１０．３７０５８倍に設定され、読取解像度６００ＤＰＩのライン周期が、変調周期の１９．２９０７３倍に設定されている。
【０１０３】
以上に、本実施形態の画像読取装置１及びライン周期の決定方法について説明した。本実施形態によれば、ライン周期を、変調周期Ｔｍの非整数倍、即ち（整数Ｎ＋小数Ｄ）倍に決定することにより、ＳＳＣＧクロックに起因してアナログ画素信号ＰＳに生じる変動成分が画質に及ぼす影響を抑制する。特には、ライン周期を、読取解像度毎に、人の視覚限界を考慮した上記抑制に必要十分な周期に決定する。
【０１０４】
即ち、本実施形態によれば、３００ＤＰＩより高解像度では、一つの画素が周囲の画素と組み合わせられて知覚されることを考慮して、変動成分を３００ＤＰＩ相当に変換したときの交差値Ｚｘが閾値ＴＨ未満となる小数Ｄの範囲を、採用可能な小数Ｄの範囲を決定して、その範囲内でライン周期が短くなるようにライン周期を（整数Ｎ＋小数Ｄ）倍に決定するようにした。従って、本実施形態によれば、読取解像度毎に、変動成分に起因する画質低下を抑制するのに必要十分なライン周期で、効率的に原稿Ｑを読み取ることができる。
【０１０５】
図９に示されるように交差値Ｚｘの量が閾値ＴＨ未満となる小数Ｄの範囲は、読取解像度が高くなるほど広がるため、本実施形態によれば、従来技術のように読取解像度に依らずに一律にライン周期を変調周期の整数倍に半周期分加算した値に設定する場合よりも、高解像度において短いライン周期を設定することができ、効率的に原稿読取を行うことができる。
【０１０６】
また、本実施形態によれば、閾値ＴＨを８ビット読取画像における１階調に対応する値に設定している。このため、ディジタルの読取画像データにおいては、変動成分の影響が十分に抑制され、画質低下が十分に抑制される。
【０１０７】
この他、本実施形態によれば、１ライン分のアナログ画素信号ＰＳをＡＤ変換器６０に入力してディジタル変換するのに必要な時間に対応する標準のライン周期が変調周期の（整数Ｎ＋小数Ｄ）倍であり、上記小数Ｄに関する条件が満足される場合には、標準のライン周期を調整せずに、対応する読取解像度のライン周期を決定するようにした（Ｓ３４０）。また、標準のライン周期が変調周期の（整数Ｎ＋小数Ｄ）倍であって小数Ｄが条件を満足しない場合には、条件を満足する最小の小数Ｄに基づくライン周期に、標準のライン周期を調整することにより、調整後のライン周期が可能な限り短くなるようにした（Ｓ３５０）。従って、本実施形態によれば、効率的に高品質な読取画像データを生成することができる。
【０１０８】
付言すると、標準のライン周期の変調周期Ｔｍとの比に対する小数部分が、上記条件を満足する小数Ｄをわずかに超えているだけである場合には、標準のライン周期を短くする方向に調整して、ライン周期を、上記条件を満足する小数Ｄを含む変調周期の（整数Ｎ＋小数Ｄ）倍に設定することも考えられる。この場合には、標準のライン周期に減算を許容するための余裕量を含ませることができ、上記条件を満足する小数Ｄの範囲内の最大の小数を用いてライン周期を決定することができる。
【０１０９】
以上、本開示の例示的実施形態を説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。例えば、本開示の技術は、原稿をカラー読取する画像読取装置１にだけでなく、原稿をモノクロ（グレー）読取する画像読取装置に適用可能である。
【０１１０】
読取解像度は、上述した３００ＤＰＩ、６００ＤＰＩ及び１２００ＤＰＩの例に限定されない。上記実施形態によれば、主走査方向読取解像度及び副走査方向読取解像度が同一であるが、主走査方向読取解像度及び副走査方向読取解像度は互いに異なっていてもよい。この場合、副走査方向読取解像度に注目して小数Ｄの範囲を探索すればよい。
【０１１１】
上記実施形態における１つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよい。上記実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。上記実施形態の構成の少なくとも一部は、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【０１１２】
用語間の対応関係は、次の通りである。スペクトラム拡散クロック発振器５０は、動作クロック生成部の一例に対応し、ラインセンサ１０は、光電変換部の一例に対応する。画像処理部６５は、データ生成部の一例に対応する。主制御部３０が実行するＳ１２０の処理は、解像度設定部が実行する処理の一例に対応し、主制御部３０が実行するＳ１４０の処理は、ライン周期決定部が実行する処理の一例に対応する。情報処理システム１００の演算部１１０が実行するＳ３２０は、交差値が閾値未満となる小数を特定する手順の一例に対応し、演算部１１０が実行するＳ３３０〜Ｓ３５０は、読取解像度毎にライン周期を決定する手順の一例に対応する。調整量は、補正量の一例に対応する。ＳＳＣＧクロックは、動作クロックの一例に対応する。
【符号の説明】
【０１１３】
１…画像読取装置、１０…ラインセンサ、１１…光源、１３…受光素子群、１３Ａ…受光素子、１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ…シフトレジスタ、２１…原稿載置台、２３…プラテンガラス、３０…主制御部、３１…ＣＰＵ、３３…ＲＯＭ、３５…ＲＡＭ、３７…ＮＶＲＡＭ、４０…読取制御部、５０…スペクトラム拡散クロック発振器、５５…基準クロック発振器、６０…ＡＤ変換器、６５…画像処理部、７０…搬送機構、７１…ベルト機構、７３…無端ベルト、７５…モータ、８０…モータ制御部、８５…検出器、９０…ユーザインタフェース、９５…通信インタフェース、１００…情報処理システム、１１０…演算部、１２０…記憶部、１３０…表示部、１４０…操作部、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…曲線、ＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３…出力信号、ＰＤ…画素データ、ＰＳ…アナログ画素信号、Ｑ…原稿。
【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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