(57)【要約】【課題】クロック信号および画像データ転送によって伝送媒体から発生する同期電磁波の最大ピーク強度を大幅に低減し、かつ、同時電磁波の画像処理に及ぼす影響を最小限とする、画像処理装置および画像処理方法を提供すること。【解決手段】本発明の画像処理装置１００は、アナログ・データをＡ／Ｄ変換してディジタル画像データを生成するＡ／Ｄ変換モジュール４２と、ディジタル画像データに対して画像処理を施すディジタル処理モジュール４４と、Ａ／Ｄ変換に使用する基準クロックに対して拡散符号を排他的論理和することによりスペクトラム拡散符号化して符号化基準クロックを生成するスペクトラム拡散処理部（４８、５８）と、符号化基準クロックをディジタル処理モジュール４４に転送する通信インタフェース５０とを含み、他のモジュールで使用するクロック信号をシリアル転送プロトコルの下、スペクトラム拡散符号化して転送している。【選択図】  図２
2008011032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ・データをＡ／Ｄ変換してディジタル画像データを生成するＡ／Ｄ変換モジュールと、
前記ディジタル画像データに対して画像処理を施すディジタル処理モジュールと、
前記Ａ／Ｄ変換に使用する基準クロックに対して拡散符号を排他的論理和することによりスペクトラム拡散符号化して符号化基準クロックを生成するスペクトラム拡散処理部と、
前記符号化基準クロックを前記ディジタル処理モジュールに転送する通信インタフェースと
を含む画像処理装置。
【請求項２】
前記スペクトラム拡散処理部は、さらに前記ディジタル画像データに対して前記スペクトラム拡散符号化を施した後、前記通信インタフェースから前記ディジタル処理モジュールに転送する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記スペクトラム拡散処理部は、スペクトラム拡散処理に使用した前記拡散符号を、前記通信インタフェースを介して前記ディジタル処理モジュールに転送する、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記スペクトラム拡散処理部は、前記ディジタル画像データを前記拡散符号として使用して前記基準クロックをスペクトラム拡散符号化する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
アナログ・データをＡ／Ｄ変換してディジタル画像データを生成するＡ／Ｄ変換モジュールと、
前記ディジタル画像データに対して画像処理を施すディジタル処理モジュールと、
システム・クロックに対し拡散符号を排他的論理和することによりスペクトラム拡散符号化して符号化システム・クロックを生成するスペクトラム拡散処理部と、
前記符号化システム・クロックを前記Ａ／Ｄ変換モジュールに転送する通信インタフェースと
を含む画像処理装置。
【請求項６】
前記Ａ／Ｄ変換モジュールは、前記符号化システム・クロックを受信してスペクトラム逆変換を施し、前記符号化システム・クロックを復号して、前記Ａ／Ｄ変換のための基準クロックを生成するタイミング信号生成部を含む、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記Ａ／Ｄ変換モジュールは、基準クロックに対してスペクトラム拡散符号化を施す拡散処理部を含み、前記基準クロックから符号化基準クロックを生成し、前記ディジタル処理モジュールに転送する、請求項５または６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記拡散処理部は、前記ディジタル画像データに対して前記スペクトラム拡散符号化を施して前記ディジタル処理モジュールに転送する、請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記拡散処理部は、スペクトラム拡散処理に使用した前記拡散符号を、前記ディジタル処理モジュールに転送する、請求項７または８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記拡散処理部は、前記ディジタル画像データを前記拡散符号として使用する、請求項７〜９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
Ａ／Ｄ変換モジュールによりアナログ・データをＡ／Ｄ変換してディジタル画像データを生成するステップと、
スペクトラム拡散処理部により前記Ａ／Ｄ変換モジュールと前記ディジタル変換モジュールとの間で、拡散符号の排他的論理和を使用するスペクトラム逆拡散による復号後に他の処理モジュールが使用するクロック信号を与える符号化クロック信号を生成するステップと、
通信インタフェースを介して前記符号化クロック信号を、伝送媒体を介して転送するステップと、
を含む画像処理方法。
【請求項１２】
前記クロック信号は、システム・クロックまたは前記Ａ／Ｄ変換するための基準クロックまたはシステム・クロックおよび基準クロックである、請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記符号化クロック信号を伝送媒体に転送するステップは、前記Ａ／Ｄ変換モジュールと前記ディジタル変換モジュールとの間で前記符号化クロック信号とともに前記拡散符号を転送するステップを含む、請求項１１または１２に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
さらに前記ディジタル画像データに対し、スペクトラム拡散処理を施して前記Ａ／Ｄ変換処理モジュールから前記ディジタル処理モジュールに転送するステップを含む、請求項１２に記載の画像処理方法。
【請求項１５】
前記符号化クロック信号を生成するステップは、前記ディジタル画像データを前記拡散符号として使用して前記基準クロックを排他的論理和することにより前記符号化クロック信号を生成するステップを含む、請求項１２に記載の画像処理方法。
【請求項１６】
前記伝送媒体は、ＬＶＤＳプロトコルを使用するシリアル伝送媒体である、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データ処理に関し、より詳細には画像データに対する周期的ノイズの影響を低減する、画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、原稿画像を光電変換素子（以下、ＣＣＤとして参照する。）で読み取り、画像信号をディジタル信号に変換して処理するスキャナ装置が知られている。スキャナ装置は、ＣＣＤにより取得した原稿のアナログ・データをＡ／Ｄ変換回路部によりディジタル・データに変換した後、ディジタル画像処理を行う後段に接続された画像処理部へとデータ転送を行う。
【０００３】
このとき、画像データに同期したタイミング・クロック信号もパラレルに転送されるが、伝送線路からはクロックの持つ特定の周波数に応じた電磁波が発生している。また、スキャナ装置とは異なる位置に設けられた中央処理装置（ＣＰＵ）を含むモジュールが外部装置を制御するためのシステム・クロックおよびデータ転送においても同様の問題が発生する。
【０００４】
この対策として、スキャナ装置本体での電磁波のシールドや伝送線路の小型化が図られている。例えば、特開２００２−３４４７３４号公報（特許文献１）では、アナログ信号処理回路部と、アナログ信号処理回路部により取得されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路部と、ディジタル信号を画像処理するディジタル画像処理回路部とを備え、ディジタル画像処理回路部に供給するタイミング信号にのみスペクトラム拡散変調を行う信号処理装置が提案されている。
【０００５】
特許文献１で開示された信号処理装置は、クロック・ジェネレータとしてＳＳＣＧ(Spread Spectrum Clock Generator）を用い、スペクトラム拡散を施すことにより、同期電磁波の低減を行っている。しかしながら、ＳＳＧＣの発振周波数の変化する幅は数％であるため、ＥＭＩとして参照される同期電磁波の干渉の問題に対して大幅な低減は実現できておらず、また周波数の変調がディジタル画像処理に影響を与えるという問題は依然として解決されていなかった。
【特許文献１】特開２００２−３４４７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、クロック信号および画像データ転送によって伝送媒体から発生する同期電磁波の最大ピーク強度を大幅に低減し、かつ、同時電磁波の画像処理に及ぼす影響を最小限とし、ＥＭＩのレベルに柔軟に対応できる画像処理装置および画像処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像処理装置は、画像データ転送における同期電磁波の影響を低減するために、ディジタル画像処理におけるスペクトラム拡散によるクロック周波数を変動させた場合に発生する、画像ノイズの発生を削減する。本発明では、リニアＣＣＤが取得したアナログ信号のＡ／Ｄ変換に使用する基準クロックまたは画像処理装置が周辺デバイスを駆動するために使用するシステム・クロックのいずれか一方または両方に対して拡散符号を排他的論理和することによりスペクトラム拡散符号化を施す。
【０００８】
本発明の画像処理装置は、スペクトラム拡散符号化を行うために、拡散符号を発生させるか、または復号を行う他のモジュールに拡散符号を転送する。さらに本発明の他の実施形態では、生成した画像データの一部または全部のデータビットを拡散符号として使用してスペクトラム拡散処理を行う。画像処理装置は、拡散符号を、Ａ／Ｄ変換のために使用する基準クロックまたはシステム・クロックのいずれかまたは両方に排他的論理和して、スペクトラム拡散符号化を行い、符号化クロック信号を生成する。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、アナログ・データをＡ／Ｄ変換してディジタル画像データを生成するＡ／Ｄ変換モジュールと、
前記ディジタル画像データに対して画像処理を施すディジタル処理モジュールと、
前記Ａ／Ｄ変換に使用する基準クロックに対して拡散符号を排他的論理和することによりスペクトラム拡散符号化して符号化基準クロックを生成するスペクトラム拡散処理部と、
前記符号化基準クロックを前記ディジタル処理モジュールに転送する通信インタフェースと
を含む画像処理装置が提供される。
【００１０】
本発明では、前記スペクトラム拡散処理部は、さらに前記ディジタル画像データに対して前記スペクトラム拡散符号化を施した後、前記通信インタフェースから前記ディジタル処理モジュールに転送することができる。本発明では、前記スペクトラム拡散処理部は、スペクトラム拡散処理に使用した前記拡散符号を、前記通信インタフェースを介して前記ディジタル処理モジュールに転送することができる。本発明では、前記スペクトラム拡散処理部は、前記ディジタル画像データを前記拡散符号として使用して前記基準クロックをスペクトラム拡散符号化することができる。
【００１１】
本発明では、アナログ・データをＡ／Ｄ変換してディジタル画像データを生成するＡ／Ｄ変換モジュールと、
前記ディジタル画像データに対して画像処理を施すディジタル処理モジュールと、
システム・クロックに対し拡散符号を排他的論理和することによるスペクトラム拡散符号化して符号化システム・クロックを生成するスペクトラム拡散処理部と、
前記符号化システム・クロックを前記Ａ／Ｄ変換モジュールに転送する通信インタフェースと
を含む画像処理装置が提供できる。
【００１２】
本発明では、前記Ａ／Ｄ変換モジュールは、前記符号化システム・クロックを受信してスペクトラム逆変換を施し、前記符号化システム・クロックを復号して、前記Ａ／Ｄ変換のための基準クロックを生成するタイミング信号生成部を含むことができる。本発明では、前記Ａ／Ｄ変換モジュールは、基準クロックに対してスペクトラム拡散符号化を施す拡散処理部を含み、前記基準クロックから符号化基準クロックを生成し、前記ディジタル処理モジュールに転送することができる。本発明では、前記拡散処理部は、前記ディジタル画像データに対して前記スペクトラム拡散符号化を施して前記ディジタル処理モジュールに転送することができる。本発明の前記拡散処理部は、スペクトラム拡散処理に使用した前記拡散符号を、前記ディジタル処理モジュールに転送することができる。前記拡散処理部は、前記ディジタル画像データを前記拡散符号として使用することができる。
【００１３】
さらに、本発明によれば、Ａ／Ｄ変換モジュールによりアナログ・データをＡ／Ｄ変換してディジタル画像データを生成するステップと、
スペクトラム拡散処理部により前記Ａ／Ｄ変換モジュールと前記ディジタル変換モジュールとの間で、拡散符号の排他的論理和を使用するスペクトラム逆拡散による復号後に他の処理モジュールが使用するクロック信号を与える符号化クロック信号を生成するステップと、
通信インタフェースを介して前記符号化クロック信号を、伝送媒体を介して転送するステップと、
を含む画像処理方法が提供できる。
【００１４】
本発明では、前記クロック信号は、システム・クロックまたは前記Ａ／Ｄ変換するための基準クロックまたはシステム・クロックおよび基準クロックとすることができる。本発明では、前記符号化クロック信号を伝送媒体に転送するステップは、前記Ａ／Ｄ変換モジュールと前記ディジタル変換モジュールとの間で前記符号化クロック信号とともに前記拡散符号を転送するステップを含むことができる。本発明では、さらに前記ディジタル画像データに対し、スペクトラム拡散処理を施して前記Ａ／Ｄ変換処理モジュールから前記ディジタル処理モジュールに転送するステップを含むことができる。本発明の前記符号化クロック信号を生成するステップは、前記ディジタル画像データを前記拡散符号として使用して前記基準クロックを排他的論理和することにより前記符号化クロック信号を生成するステップを含むことができる。本発明の前記伝送媒体は、ＬＶＤＳプロトコルを使用するシリアル伝送媒体とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図面に示した具体的に実施形態をもって説明するが、本発明は、後述する実施形態に限定されるものではない。図１は、本発明において原稿から画像データを生成させるためのスキャナ装置１０の実施形態を示す。図１に示したスキャナ装置１０は、コンタクト・ガラス１２と、スキャナ本体３２の内部に収容されたハロゲン・ランプ１４と、第１反射ミラー１６とを備えている。ハロゲン・ランプ１４および第１反射ミラー１６は、それぞれ第１キャリッジ２２に保持されていて、コンタクト・ガラス１２上に配置された原稿３４からの反射光は、第２反射ミラー１８および第３反射ミラー２０へと反射される。
【００１６】
第２反射ミラー１８および第３反射ミラー２０は、第２キャリッジ２４に保持されていて、スキャナ装置１０による走査に応答してステッピング・モータ（図示せず）により副走査方向へと移動している。第３反射ミラー２０により反射された光線は、集光レンズ系２６を介して基板３０に保持されたリニアＣＣＤ(Charge Coupled Device)２８上に集光される。リニアＣＣＤ２８により発生したアナログ信号は、適切なバスラインを通してアナログ処理部４０へと出力される。
【００１７】
一方、基板３０には、タイミング信号生成部３８からの基準クロックが送られていて、副走査方向への走査などの制御のために使用される。図１に示したスキャナ装置１０は、ディジタル複写機またはマルチファンクション・プリンタ（ＭＦＰ）などの光学読み取り系として実装されても良いし、また、独立したフラット・スキャナ装置として構成され、後述する画像処理装置のディジタル処理部に対して、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)を使用して、取得した画像データを転送することもできる。
【００１８】
図２は、本発明の画像処理装置１００の機能ブロック図である。図２に示した画像処理装置１００は、本発明の特定の実施形態では、複写機またはＭＦＰとして構成することができる。また、本発明の他の実施形態では、パーソナル・コンピュータまたはワークステーションとして構成することもできる。図２に示した画像処理装置１００をさらに説明すると、画像処理装置１００は、その機能としてＡ／Ｄ変換モジュール４２およびディジタル処理モジュール４４を含んで構成されている。なお、Ａ／Ｄ変換モジュール４２およびディジタル処理モジュール４４の各機能部は、バスライン６４により相互接続されていて、クロックパルスの伝送およびデータ送受信を行っている。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換モジュール４２は、リニアＣＣＤ２８（スキャナ装置１０）が取得したアナログ信号を受け取って、アナログ処理部４０へと送る。リニアＣＣＤ２８からのアナログ信号を受け取ったアナログ処理部４０は、Ａ／Ｄ変換部のＡ／Ｄ変換のサンプリング・タイミングに同期するようにアナログ信号をホールドする。ホールドされたアナログ信号は、ホールドされている期間中に暗レベル補正などのアナログ補正が施される。その後、アナログ信号は、タイミング信号生成部３８により生成された基準クロックに同期してＡ／Ｄ変換部４６にサンプリングされる。サンプリングされたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部４６の処理速度に応答したタイミングで、８ビットまたは１０ビット階調でのＡ／Ｄ変換が行われる。Ａ／Ｄ変換されたディジタル画像データ(以下、画像データとして参照する。）は、画素のＲＧＢデータに対応するシリアル・データとして、適切な通信インタフェースを使用して構成された通信インタフェース５０へと転送されている。
【００２０】
また、本発明の画像処理装置１００が含むＡ／Ｄ変換モジュール４２は、スペクトラム拡散処理部４８を備えている。スペクトラム拡散処理部４８は、少なくとも排他的論理和回路を含み、特定の実施形態に応じて、拡散符号生成部およびスペクトラム逆拡散処理を実行するための第２の排他的論理和回路（図示せず）を備えることができる。図２に示したスペクトラム拡散処理部４８は、Ａ／Ｄ変換のための基準クロックをスペクトラム拡散符号化し、通信インタフェース５０を介してディジタル処理モジュール４４へと転送する。一方、スペクトラム拡散処理部４８は、さらに他の実施形態では、ディジタル処理モジュールから受け取った符号化システム・クロックに対してスペクトラム逆拡散処理を実行し、システム・クロックを復号してタイミング信号生成部３８へと供給する。なお、スペクトラム拡散処理部４８については、より詳細に後述する。
【００２１】
図２に示した実施形態でのスペクトラム拡散処理部４８は、タイミング信号生成部３８が生成した基準クロックを受け取ると、Ｍ系列などの適切なスペクトラム拡散符号（以下、単に拡散符号として参照する。）を生成させ、スペクトラム拡散符号化による符号化基準クロックを生成する。生成した符号化基準クロックは、通信インタフェース５０に転送され、通信インタフェースのプロトコルに基づいて転送される。符号化基準クロックおよびＡ／Ｄ変換後の画像データは、バスライン５２を介して通信インタフェース５４へと送られる。本発明では、通信インタフェース５０は、パラレル転送プロトコルまたはシリアル転送プロトコルのいずれも使用することができるが、転送されるデータのスキュー処理の点および伝送媒体の物理的な本数を削減する点から、シリアル転送プロトコルを使用したデータ転送を採用することが好ましい。
【００２２】
また、データ転送は、半二重または全二重通信のいいずれであっても用いることができる。しかしながら、ディジタル処理モジュール４４とＡ／Ｄ変換モジュール４２との間のスムースなデータ転送を実現する上では、全二重通信を使用することができる。さらに、本発明では、同期方式については、調歩同期方式または特定の開始ビット列および停止ビット列を使用するキャラクタ同期方式などの非同期転送プロトコルを使用することが好ましい。
【００２３】
以下、さらに、本発明の画像処理装置１００が含むディジタル処理モジュール４４の構成について説明する。ディジタル処理モジュール４４は、通信インタフェース５４を通して符号化基準クロックを受信する。本発明の特定の実施の形態では、符号化基準クロックは、スペクトラム拡散処理部５８に渡されて、スペクトラム逆拡散処理が施され、拡散符号により符号化基準クロックが復号される。ディジタル処理モジュール４４は、基準クロックの復号が成功するとその通知をＡ／Ｄ変換モジュール４２へと送り、画像データの転送開始を要求する。Ａ／Ｄ変換モジュール４２は、非同期転送プロトコルを使用して画像データをディジタル処理モジュール４４へと転送し、画像データのディジタル画像処理を、画像処理部６０に対して実行させる。
【００２４】
また、本発明のさらに他の実施形態では、ディジタル処理モジュール４４が画像データを同時に受信する場合、符号化基準クロックの復号が成功するまでの間、画像データを、リングバッファまたはＦＩＦＯメモリ(First-in-First-out)に格納させておくことができる。画像データをリングバッファまたはＦＩＦＯメモリに格納する場合、書き込みクロックと読み出しクロックとを非同期とし、例えば、書き込みクロックをシステム・クロックの分周により生成した書き込み専用クロックとし、読み出しクロックとして復号された基準クロックを使用することで、画像データと復号された基準クロックとの間の同期を提供することができる。
【００２５】
画像処理部６０は、画像データを取得してガンマ補正、シェーディング補正などのディジタル画像処理を実行し、各種補正が施された画像データをＰＪＬなどのプリンタ制御データとし、適切なインタフェースＩ／Ｆ、例えばセントロニクス（ＩＥＥＥ１２８４）、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)、またはＩＥＥＥ１３９４などを介してプリンタ・エンジン６６へと渡す。
【００２６】
プリンタ・エンジン６６は、例えば、ポストシュクリプト（登録商標などに基づいて出力データを作成し、半導体レーザ、ポリゴン・ミラーおよび感光体ドラムなどの駆動制御を実行し、画像データをプリントさせている。
【００２７】
図３は、本発明で使用するスペクトラム拡散処理部４８、５８が含むスペクトラム拡散処理を行うための構成を示した図である。なお、図３では、スペクトラム拡散処理部４８とスペクトラム逆拡散処理部５８とがそれぞれＡ／Ｄ変換モジュール４２およびディジタル処理モジュール４４に分離して配置されているものとして示されているが、本発明では、スペクトラム拡散処理の実施形態に応じて、スペクトラム拡散処理部は、スペクトラム拡散処理部４８とスペクトラム逆拡散処理部５８の両方の機能を備えることもできる。
【００２８】
図３（ａ）は、本発明において、基準クロックを符号化してＡ／Ｄ変換モジュール４２からディジタル処理モジュール４４に転送する場合の構成を示した図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応してディジタル処理モジュール４４に構成されるスペクトラム逆拡散処理部５８の実施形態を示す。図３（ａ）に示したスペクトラム拡散処理部４８から説明すると、スペクトラム拡散処理部４８は、排他的論理和回路（ＥＸＯＲ回路）６８と、拡散符号生成部７０とを含んで構成されている。
【００２９】
ＥＸＯＲ回路６８には、タイミング信号生成部３８からの基準クロックと拡散符号生成部７０からの拡散符号が入力される。拡散符号としては、４ビット、７ビットなど、適切なビット数のＭ系列などの拡散符号を使用することができる。また、拡散率（基準クロックの１ビットに対して割り当てられる拡散符号のビット数Ｎ）は、本発明では特に制限されるものではないが、拡散率が大きくなればなるほど同期電磁波のピークエネルギー密度を低減させることができる。ＥＸＯＲ回路６８は、基準クロックと拡散符号とを使用して排他的論理和を実行して符号化基準クロックを生成し、通信インタフェース５０に送信する。通信インタフェース５０は、転送プロトコルに応答してパラレル／シリアル変換などを施し、開始ビットを付し、バスラインを介して符号化基準クロックをディジタル処理モジュール４４へと転送する。
【００３０】
符号化基準クロックを受信した通信インタフェース５０は、符号化基準クロックをスペクトラム逆算処理部５８に転送する。スペクトラム逆拡散処理部５８では、開始ビットの検出とともに起動されるか、または常時起動されている拡散符号生成部７６からの拡散符号を使用して符号化基準クロックの復号処理を開始する。復号処理は、まず、同期制御回路７２を使用して生成した拡散符号と符号化基準クロックとの間で同期捕捉を行う。この際、種々の同期捕捉処理を使用することができるが、本発明では、Ｍ系列符号を発生することができるシフトレジスタを使用した遅延回路を含む、整合フィルタを使用して同期捕捉を行うことができる。
【００３１】
同期捕捉が完了するとＥＸＯＲ回路７４へと、符号化基準クロックおよび同期して発生された拡散符号が入力され、排他的論理和が計算された後、基準クロックが復号されて出力される。出力された基準クロックは、画像処理部におけるディジタル画像処理のために利用される。また、再生された基準クロックは、その後に、Ａ／Ｄ変換モジュール４２へと画像データの転送開始を依頼するための通知のために使用することができる。
【００３２】
図４は、本発明の画像処理装置１００のＡ／Ｄ変換モジュールおよびディジタル処理モジュール４４の間のスペクトラム拡散を使用するデータ転送についての実施形態を示す。図４（ａ）は、タイミング信号発生部３８からの基準クロックをスペクトラム拡散して転送する第１の実施形態であり、図４（ｂ）は、タイミング信号生成部３８からの基準クロックに加え、Ａ／Ｄ変換部４６からの画像データをスペクトラム拡散して転送する第２の実施形態である。
【００３３】
本発明の画像処理装置１００では、種々のクロック信号、データ信号を、種々の拡散符号を使用してスペクトラム拡散処理して転送することができる。以下、本発明の画像処理装置１００に実装される画像処理方法におけるデータ転送方法の実施形態をより詳細に説明する。
【００３４】
図４（ａ）に示した実施形態から説明すると、タイミング信号生成部３８により生成された基準クロックを使用してリニアＣＣＤ２８が取得したアナログ・データは、アナログ処理部４０へと送られる。Ａ／Ｄ変換部４６は、サンプリング・タイミングごとにＡ／Ｄ変換を実行し、ディジタル化された画像データとされる。
【００３５】
一方、基準クロックは、スペクトラム拡散処理部４８に入力され、拡散符号生成部７０により生成された拡散符号とともにＥＸＯＲ回路により符号化され、符号化基準クロックが生成される。本発明では、符号化基準クロックは、画像データの転送に先立ってディジタル処理モジュール４４へと転送されることが好ましい。ディジタル処理モジュール４４では、図３（ｂ）で説明した処理を使用して画像データの受信を受ける前に符号化クロックを復号して基準クロックを生成させる処理を行う。
【００３６】
なお、このとき、符号化基準クロックを転送するタイミングは、画像データの転送以前、数サンプリング・タイミング分程度とすることができ、使用する拡散符号の周期などを考慮して適宜設定することができる。復号された基準クロックは、通信インタフェース５４からＡ／Ｄ変換部変換モジュール４２への画像データの転送開始指令として用いられる。Ａ／Ｄ変換モジュール４２は、画像データの転送開始指令を受信すると、通信インタフェース５０のバッファメモリなどの蓄積されていた画像データをディジタル処理モジュール４４へと転送する。
【００３７】
画像データは、通信インタフェース５４などが含むＦＩＦＯバッファまたはリングバッファなどに書き込まれた後、すでに復号されている基準クロックを読み出しクロックとして同期した状態で画像処理部６０へと送られ、復号された基準クロックを使用してディジタル画像処理が実行される。なお、本発明では、符号化基準クロックと画像データとを同時に受信することもでき、この場合、画像データは、リングバッファまたはＦＩＦＯバッファなどに基準クロックが復号されるまで蓄積させておくことができる。
【００３８】
その後、図４（ａ）で示した実施形態では、画像処理部６０は、ガンマ補正およびシェーディング補正などのディジタル画像処理が施された画像データは、適切なＩ／Ｆを介してプリンタ・エンジン６６に転送され、プリント物としてユーザに提供される。
【００３９】
図４（ｂ）は、基準クロックの他、Ａ／Ｄ変換された画像データについても拡散符号によりスペクトラム拡散を施してディジタル処理部４４に転送する第２の実施形態である。図４（ｂ）に示した実施形態は、基準クロックの符号化は、図４（ａ）に示したと同様に行われる。画像データのスペクトラム拡散処理は、Ａ／Ｄ変換部４６からの画像データをスペクトラム拡散処理部４８に送り、ＥＸＯＲ回路で基準クロックの符号化と同期して拡散符号による符号化処理によって行われる。符号化された画像データは、符号化基準クロックとともに、ディジタル処理モジュール４４に転送される。
【００４０】
ディジタル処理モジュール４４では、同期捕捉処理を実行し、同期捕捉が完了した段階で基準クロックの復号処理および画像データの復号処理を並列的に実行し、基準クロックおよび画像データを画像処理部６０へと供給する。なお、この場合にも画像データと基準クロックとの同期性をさらに向上させるため、復号した画像データをリングバッファまたはＦＩＦＯバッファに格納させておき、復号した基準クロックで画像データの読み出しを実行することができる。
【００４１】
図４の実施形態では、転送経路を伝搬する基準クロックに同期したデータの周波数当たりのピークエネルギー密度を分散させることにより、ＥＭＩの影響を低減する効果が得られる。この場合、本発明では、通信インタフェース５０および５４は、パラレル通信またはシリアル通信のいずれを使用することもできるが、シリアル転送プロトコルを使用することにより、伝送媒体の物理的な本数を低減することができ、より効果的にＥＭＩの影響を除去することができる。また、画像データについても基準クロックと同期してスペクトラム拡散符号化を施すことにより、基準クロック−画像データおよび画像データ−画像データ間のタイミングスキューを調節することが容易となる。
【００４２】
図５は、本発明の画像処理方法において使用するデータ転送の第３の実施形態でのデータフローを示した図（図５（ａ））であり、図５（ｂ）は、第４の実施形態のデータフローを示した図である。図５（ａ）に示した第３の実施形態では、基準クロックおよび画像データに対してスペクトラム拡散が施されている。一方、ディジタル処理モジュール４４は、逆拡散処理部５８を備えるが、拡散符号生成部を備えていない。その替わり、図５（ａ）で示した実施形態では、Ａ／Ｄ変換モジュール４２の拡散符号生成部７０で生成した拡散符号を、ディジタル処理モジュール４４の逆拡散処理部５８に転送する。拡散符号の転送は、符号化基準クロックおよび画像データの転送と同期して行うことができ、図５（ａ）に示した実施形態の場合、タイミングスキューが問題とならない範囲で、同期捕捉処理を省略することができる。なお、本発明では、より完全な同期性を提供するためのリングバッファまたはＦＩＦＯバッファなどを、非同期書き込み／読み出しサイクルで実装しても良い。
【００４３】
ディジタル処理モジュール４４は、開始ビットまたは開始キャラクタを検出すると、スペクトラム逆拡散処理を開始する。逆拡散処理部５８では、転送された符号化基準クロックおよび画像データに対し、転送された拡散符号を使用して排他的論理和してスペクトラム逆変換処理を施し、基準クロックおよび画像データを復号する。
【００４４】
復号された画像データは、その後、画像処理部６０に送られてディジタル画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、ディジタル処理モジュール４４から適切なインタフェースＩ／Ｆを介してプリンタ・エンジン６６へと転送され、ユーザに対してプリント物として提供される。本発明の第３の実施形態では、拡散符号が直接ディジタル処理モジュール４４へと転送されるので、ディジタル処理モジュール４４側で拡散符号生成部を省略できるとともに、符号化クロックと拡散符号との同期制御が容易となり、より効率的にスペクトラム拡散を使用したＥＭＩによる影響を低減した画像処理装置および画像処理方法を提供することができる。
【００４５】
図５（ｂ）に示した第４の実施形態は、Ａ／Ｄ変換部４６によってディジタル化された画像データの全部または一部を拡散符号として使用する実施形態である。図５（ｂ）に示した実施形態では、Ａ／Ｄ変換モジュール４２およびディジタル処理モジュール４４の両方に拡散符号生成部７０、７６は用いられておらず、拡散符号として、Ａ／Ｄ変換後の画像データを使用する。第４の実施形態でのデータフローを説明すると、Ａ／Ｄ変換部４６でＡ／Ｄ変換された画像データは、拡散処理部４８へと供給され、同時に基準クロックが拡散処理部４８へと導入される。拡散処理部４８では、基準クロックに対して画像データを拡散符号として用いてＥＸＯＲ処理を施して、符号化基準クロックを生成する。生成した符号化基準クロックは、画像データとともにディジタル処理モジュール４４へと転送される。
【００４６】
画像データによるスペクトル拡散処理を施された符号化基準クロックは、通信インタフェース５４により受信される。逆拡散処理部５８は、リングバッファまたはＦＩＦＯバッファを備えており、基準クロックの復号処理が終了するまで画像データを連続的に蓄積する。この間、逆拡散処理部５８では、画像データと符号化基準クロックとに対して排他的論理和ＥＸＯＲ処理を施して復号処理を実行する。このとき、本発明では、同期捕捉処理を行うこともできるし、また同期捕捉処理を行わずともタイミングスキューが問題にならない場合には、同期捕捉を行う必要はない。逆拡散処理部５８で基準クロックが復号されると、基準クロックは、画像処理部６０へと送られる。同時にリングバッファまたはＦＩＦＯバッファから基準クロックを使用して画像データの読み出しが実行され、画像処理部６０でのディジタル画像処理が行われる。画像処理の施された画像データは、インタフェースＩ／Ｆを介してプリンタ・エンジン６６へと送られてプリント物としてユーザに提供される。
【００４７】
図６は、本発明の第４の実施形態の拡散処理部４８および逆拡散処理部５８のハードウェア構成を示した図である。拡散処理部４８では、基準クロックは、ＥＸＯＲ回路６８へと入力されている。また、ＥＸＯＲ回路６８には、Ａ／Ｄ変換部４６からの画像データが拡散符号として入力されている。なお、本発明では、画像データの１画素を構成するビット列のうち、画素ごとに変動の多い下位ｎビットをマルチプレクサなどにより構成したセレクタ７８を用いて選択し、拡散符号に使用することもできる。
【００４８】
ＥＸＯＲ回路６８で作成された符号化基準クロックは、画像データとともに通信インタフェース５０へと送られ、伝送媒体を介して通信インタフェース５４により受信される。受信された符号化基準クロックは、画像データとともにＥＸＯＲ回路７４へと入力される。ＥＸＯＲ回路７４では、符号化基準クロックと画像データとに対してＥＸＯＲ処理を施して符号化基準クロックを復号する。一方、画像データは、リングバッファまたはＦＩＦＯバッファなどに格納されており、基準クロックが復号されると、基準クロックを使用して順次読み出され、後段に接続された画像処理部（図示せず）へと送られ、以後の処理が行われる。なお、図６に示した実施形態では、符号化基準クロックと拡散符号との間の同期捕捉のため、同期制御回路７２へと画像データが分岐して入力されているのが示されているが、各データ間に同期捕捉が必要とされない場合には、同期制御回路７２を使用しなくとも良い。
【００４９】
本発明の第４の実施形態では、画像データ自体を拡散符号として使用するので、拡散符号生成部をＡ／Ｄ変換モジュール４２およびディジタル処理モジュール４４の両方に設けることが不要となる。さらに、第４の実施形態では、画像データおよび符号化クロックの同期化が容易となり、より効率的にスペクトラム拡散を使用したＥＭＩによる影響を低減することができる。
【００５０】
図７〜図９は、本発明の画像処理装置１００のＡ／Ｄ変換モジュール４２およびディジタル処理モジュール４４の間のデータ転送の他の実施形態を示した図である。図７〜図９に示した実施形態は、全二重モードのシリアル・データ転送を使用して、Ａ／Ｄ変換モジュール４２とディジタル処理モジュール４４との間で非同期データ転送を行う場合に好適に用いることができる。
【００５１】
図７から説明すると、図７は、本発明の画像処理装置１００の第５および第６の実施形態を示した図である。図７に示した実施形態ではＡ／Ｄ変換モジュール４２とディジタル処理モジュール４４との間は、シリアル・データ通信で接続されている。図７（ａ）は、スペクトラム拡散を使用した本発明の画像処理方法におけるデータフローの第５の実施形態であり、図７（ｂ）は、ディジタル処理モジュール４４で生成した拡散符号をＡ／Ｄ変換モジュールで共用する第６の実施形態である。
【００５２】
まず、図７（ａ）に示した実施形態を説明すると、ディジタル処理モジュール４４は、システム・クロックをスペクトラム拡散する拡散処理部４８を備えており、拡散符号生成部７０からの拡散符号を使用してシステム・クロックに対して拡散符号化を行い、符号化システム・クロックを生成する。生成された符号化システム・クロックは、通信インタフェース５４を介してＡ／Ｄ変換モジュール４２に転送される。Ａ／Ｄ変換モジュール４２は、スペクトラム拡散符号化を受けた符号化システム・クロックを受信して、逆拡散処理部５８によりシステム・クロックの復号を行う。復号されたシステム・クロックは、タイミング信号生成部３８に入力される。タイミング信号生成部３８は、復号されたシステム・クロックを使用して基準クロックを生成させている。生成した基準クロックは、リニアＣＣＤ２８、アナログ処理部４０、Ａ／Ｄ変換部４６に入力され、リニアＣＣＤ２８が取得した電荷に対応したアナログ・データは、Ａ／Ｄ変換部４６によりディジタル化され、画像データが生成される。
【００５３】
生成された画像データは、通信インタフェース５０および通信インタフェース５４を通してディジタル処理モジュール４４へと、基準クロックとともに送られる。図７（ａ）に示した実施形態では、基準クロックおよび画像データは、スペクトラム拡散符号化を受けてはいない。ディジタル処理モジュール４４は、受信した基準クロックおよび画像データを使用してディジタル画像処理を実行し、その結果を適切なインタフェースＩ／Ｆを介してプリンタ・エンジン６６に送り、ユーザに対して原稿画像のプリント物を提供する。システム・クロックをスペクトラム拡散符号化させる場合、拡散率を大きくし、エネルギー密度を分散させることにより、シリアル転送との組み合わせにより、ＥＭＩによる影響を低減することができる。
【００５４】
図７（ｂ）は、本発明の第６の実施形態のデータフローを示す。図７（ｂ）に示した実施形態では、ディジタル処理モジュール４４で生成された符号化システム・クロックとともに符号化のために使用した拡散符号が転送され、Ａ／Ｄ変換モジュール４２の逆拡散処理部５８における逆拡散処理に使用される。逆拡散処理部５８は、符号化システム・クロックからシステム・クロックを復号し、復号したシステム・クロックをタイミング信号生成部３８に送付する。タイミング信号生成部３８は、受け取ったシステム・クロックから基準クロックを生成し、リニアＣＣＤ２８、アナログ処理部４０、Ａ／Ｄ変換部４６へと基準クロックを送って、Ａ／Ｄ変換処理を実行する。Ａ／Ｄ変換モジュール４２は、Ａ／Ｄ変換された画像データを基準クロックとともにディジタル処理モジュール４４に転送する。
【００５５】
第６の実施形態では、基準クロックおよび画像データはスペクトラム拡散符号化されていないので、直接画像処理部６０によるディジタル画像処理が施された後、インタフェースＩ／Ｆを介してプリンタ・エンジン６６に送られ、原稿画像がプリント物としてユーザに提供されている。図７に示した実施形態では、システム・クロックに対してスペクトラム拡散符号化が施され、さらに後述するように、例えば、ＩＥＥＥ１５９６．３などに規定されるシリアルＬＶＤＳ(Low Voltage Differential Signaling)を併用することによりさらにＥＭＩを改善することができる。
【００５６】
図８は、本発明の画像処理装置の第７の実施形態を示す。図８に示した実施形態は、ディジタル処理モジュール４４が、システム・クロックに対してスペクトラム拡散処理を施して、符号化システム・クロックを生成し、生成した符号化システム・クロックを、通信インタフェース５４を介してＡ／Ｄ変換モジュール４２に転送する。Ａ／Ｄ変換モジュール４２は、受信した符号化システム・クロックに対しスペクトラム逆拡散処理を施して復号し、システム・クロックを生成する。生成したシステム・クロックは、タイミング信号生成部３８に渡される。
【００５７】
タイミング信号生成部３８は、システム・クロックを使用して基準クロックを生成し、リニアＣＣＤ２８、アナログ処理部４０、Ａ／Ｄ変換部４６に基準クロックを供給してＡ／Ｄ変換を実行する。Ａ／Ｄ変換された画像データおよび基準クロックは、Ａ／Ｄ変換部４６が備える第２の拡散処理部８０へと入力され、スペクトラム変換が施される。なお、本発明の第７の実施形態では、画像データと基準クロックとに対して同期した拡散符号をＥＸＯＲ処理してスペクトラム拡散符号化を施すことができるし、さらに他の実施形態では、画像データ自体を拡散符号として使用して基準クロックをスペクトラム拡散することができる。さらに第７の実施形態では、基準クロックをスペクトラム拡散する場合に、基準クロックのみを拡散符号生成部により生成したＭ系列拡散符号を使用して符号化を行い、画像データについてはスペクトラム拡散符号化を施さずに転送することができる。本発明の上述したデータ処理のためには、図４〜図６で説明したと同様の処理機能構成を適宜使用することができる。
【００５８】
符号化された基準クロックおよび画像データは、通信インタフェース５４を介して拡散処理部８２へと入力され、復号処理が実行された後、画像処理部６０によるディジタル画像処理のために用いられる。このとき、特定の実施形態に応じて拡散符号生成部７０からの拡散符号を使用して符号化された基準クロックを復号することができる。また、他の実施形態では、転送された拡散符号を使用して基準クロックを復号することもできるし、画像データが拡散符号として用いられている場合には、画像データの全部または一部ビットを使用して復号処理を行うことができる。復号された基準クロックおよび画像データは、画像処理部６０へと送られてディジタル画像処理が行われる。ディジタル画像処理が施された画像データは、インタフェースＩ／Ｆを介してプリンタ・エンジン６６に送られ、プリント物を作成するために用いられる。
【００５９】
図９は、本発明の画像処理方法の第７の実施形態におけるデータフローを示した図である。図９に示した実施形態は、スペクトラム拡散符号化については図８に示した実施形態と同様に処理される。また、通信インタフェース５０として、シリアル／パラレル変換処理部８４および差動信号変換部８６を含むシリアル通信インタフェースが使用されていて、図９に示した通信インタフェース５０は、所謂、ＬＶＤＳ(Low Voltage Differential Signaling)プロトコルにしたがったデータ転送を行っている。一方、ディジタル処理モジュール４４についても、通信インタフェース５４として、シリアル／パラレル変換処理部８８および差動信号変換部９０を備えている。
【００６０】
ディジタル処理モジュール４４は、システム・クロックに対してスペクトラム拡散処理を施し、符号化システム・クロックを、通信インタフェース５４を介してＡ／Ｄ変換モジュール４２に転送する。Ａ／Ｄ変換モジュール４２は、符号化システム・クロックを受信すると、スペクトラム逆拡散処理を実行してシステム・クロックを復号し、復号したシステム・クロックをタイミング信号生成部３８に送る。タイミング信号生成部３８で生成された基準クロックは、リニアＣＣＤ２８、アナログ処理部４０、Ａ／Ｄ変換処理部４６に渡されて、原稿からＡ／Ｄ変換された画像データを生成する。
【００６１】
生成された画像データは、基準クロックとともにＥＸＯＲ回路を含む拡散処理部８０へと入力され、適切なスペクトラム拡散処理が施される。その後、画像データは、シリアル／パラレル変換処理部８４および差動信号変換部８６を介してディジタル処理モジュール４４の逆拡散処理部８２へと送られて、適切なデータを拡散符号として使用してスペクトラム逆拡散処理が施される。復号された基準クロックおよび画像データは、さらにその後、画像処理部６０へと送られて、ディジタル画像処理が施された後、インタフェースＩ／Ｆを介してプリンタ・エンジン６６へと転送され、プリンタ・エンジンによりプリント物としてユーザに渡される。
【００６２】
図９に示した実施形態では、転送経路および当該転送経路を介する同一の周期データの転送を最小限とすることができ、さらに差動信号を使用してデータ転送を行うので、低電圧、かつ高速のシリアル転送が可能となり、同期データの転送に伴う同期電磁波の発生に起因するＥＭＩが改善できる。また、図９に示した実施形態では、この結果、プリント物に対する画像ノイズを抑制することができる。
【００６３】
図１０は、本発明のスペクトル拡散処理におけるクロック・タイミングを示した図である。符号化クロックは、基準クロック信号の１ビットに対して割り当てられる使用する拡散符号のビット数をＮとし、拡散符号の時間幅（チップ区間）をＴｃとし、クロック信号の時間幅をＴとすると、拡散率Ｎは、Ｎで定義される。拡散率は、クロック信号転送のエネルギー密度をその逆数（１／Ｎ）で与える。このため、本発明によれば、拡散率を大きくすることにより、クロック信号転送に伴うエネルギー密度を効果的に低減させることができる。
【００６４】
本発明では、拡散率Ｎを大きくすればするほど電磁波のピークエネルギー密度を低減することが可能となる。しかしながら、本発明では説明の便宜上、以下、図１０を使用して例示的に拡散率を１として説明を行う。
【００６５】
Ａ／Ｄ変換モジュール側で使用する基準クロックは、その１ビット(ビット区間）が拡散符号系列の１チップ区間に対応している。基準クロックは、Ａ／Ｄ変換モジュール側のＥＸＯＲ回路によりスペクトラム拡散処理が施され、符号化クロックCLOCK_SS信号として変調され、変調後、ＬＶＤＳモジュールを通してディジタル処理モジュールへと転送される。
【００６６】
ディジタル処理モジュールでは、受信した符号化クロックCLOCK_SSに対して同一の拡散符号系列を必要に応じて同期捕捉処理を施した後、ＥＸＯＲ処理して符号化クロックCLOCK_SSから基準クロックを復号し、画像処理部に渡しディジタル画像処理を実行させる。画像データは、基準クロックが復号できるまでの間、リングバッファまたはＦＩＦＯバッファなどに格納され、基準クロックが復号された後、基準クロックを読み出しクロックとして使用するなどして画像処理部へと送られて、基準クロックに同期したディジタル画像処理が施される。
【００６７】
さらに、本発明では、同期捕捉処理に悪影響を与えることがない範囲で拡散率を高めることにより、転送されるクロック信号のエネルギー密度を減少させ、同時にシリアルＬＤＶＳなどの差動転送方式を使用することにより、バスラインなどの伝送媒体を介して転送される同期電磁波を効率的に低減することができる。
【００６８】
本発明の画像処理装置は、複写機、ＭＦＰなど、スキャナ装置、Ａ／Ｄ変換モジュール、ディジタル処理モジュール、プリンタ・エンジンが一体として構成された実施形態として提供することができる。また、本発明の画像処理装置は、スキャナ装置とディジタル処理モジュールと、プリンタ・エンジンとが、それぞれフラット・スキャナ、パーソナル・コンピュータ、およびプリンタとして分離して構成され、フラット・スキャナとパーソナル・コンピュータとの間がシリアルＬＶＤＳプロトコルを使用した伝送媒体で接続された実施形態として提供することもできる。
【００６９】
これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は、図面に示した実施形態に限定されず、他の実施の形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】原稿から画像を生成させるためのスキャナ装置の実施形態を示した図。
【図２】本発明の画像処理装置の機能ブロック図。
【図３】本発明で使用するスペクトラム拡散処理部が含むスペクトラム拡散処理を行うための構成を示した図。
【図４】本発明の画像処理方法でのデータ転送におけるデータフローの実施形態を示した図。
【図５】本発明の画像処理方法でのデータ転送におけるデータフローの実施形態を示した図。
【図６】本発明の画像処理方法でのデータ転送におけるデータフローの実施形態を示した図。
【図７】本発明の画像処理方法でのデータ転送におけるデータフローの実施形態を示した図。
【図８】本発明の画像処理方法でのデータ転送におけるデータフローの実施形態を示した図。
【図９】本発明の画像処理方法でのデータ転送におけるデータフローの実施形態を示した図。
【図１０】本発明のスペクトル拡散処理におけるクロック・タイミングを示した図。
【符号の説明】
【００７１】
１０…スキャナ装置、１２…コンタクト・ガラス、１４…ハロゲン・ランプ、１６…第１反射ミラー、１８…第２反射ミラー、２０…第３反射ミラー、２２…第１キャリッジ、２４…第２キャリッジ、２６…集光レンズ系、２８…リニアＣＣＤ、３０…基板、３２…スキャナ本体、３４…原稿、３６…白基準板、３８…タイミング信号生成部、４０…アナログ処理部、４２…Ａ／Ｄ変換モジュール、４４…ディジタル処理モジュール、４６…Ａ／Ｄ変換部、４８…スペクトラム拡散処理部、５０…通信インタフェース、５２…バスライン、５４…通信インタフェース、５８…スペクトラム拡散処理部、６０…画像処理部、６２…システム・クロック、６４…バスライン、６６…プリンタ・エンジン、６８…ＥＸＯＲ回路、７０…拡散符号生成部、７２…同期制御回路、７４…ＥＸＯＲ回路、７６…拡散符号生成部、８０…第２拡散処理部、８２…第２逆拡散処理部、８４、８８…シリアル・パレレル変換部、８６、９０…差動信号変換部、１００…画像処理装置
【図１】
2008011032.tif 000003
【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】
2008011032.tif 000009
【図８】
2008011032.tif 000010
【図９】
2008011032.tif 000011
【図１０】
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