(57)【要約】【課題】  どのような変倍率で原稿画像を読み取る場合であっても、ビートノイズが修正された画像を表わす画像データを生成することができる画像読取装置を提供する。【解決手段】  周波数拡散クロックに同期して原稿画像を読み取る画像読取装置であり、所定の周期でアサート状態になる第１の信号を生成する第１信号生成部と、周波数拡散クロックの変調周期に同期した周期でアサート状態になる第２の信号を生成する第２信号生成部と、第１の信号と第２の信号がともにアサート状態になるタイミングで、原稿画像を読み取ってアナログの画像信号を出力するライン走査部と備える。【選択図】        図７
2005094655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準のクロックの周波数が所定の変調周期で周期的に変動するように変調されてなる周波数拡散クロックに同期して原稿画像を読み取る画像読取装置において、
所定の周期でアサート状態になる第１の信号を生成する第１信号生成部と、
前記周波数拡散クロックの変調周期に同期した周期でアサート状態になる第２の信号を生成する第２信号生成部と、
原稿画像上の走査位置を副走査方向に移動させながら、前記第１の信号と前記第２の信号がともにアサート状態になるたびに、該原稿画像を、該副走査方向に交わる主走査方向に、前記周波数拡散クロックに同期して走査することにより該原稿画像を読み取ってアナログの画像信号を出力するライン走査部とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記第２信号生成部は、前記周波数拡散クロックにおける１周期以上の間アサート状態が続く第２の信号を生成するものであることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記第１信号生成部は、前記第２の信号における１周期以上の間アサート状態が続く第１の信号を生成するものであることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記第１信号生成部は、所定のクロックの周期に同期した周期でアサート状態になる第１の信号を生成するものであり、
前記第１信号生成部で用いられる所定のクロックを、前記基準のクロックと、該基準のクロックとは周波数が異なる第２のクロックとのいずれかに切り替える第１のセレクタをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記第２のクロックは、前記基準のクロックの周波数よりも小さい周波数を有するものであることを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記原稿画像が読み取られて生成された画像データが表わす画像に生じる、前記周波数拡散クロックにおける変調に起因した画像ノイズを補正する画像補正部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記画像補正部が、前記ライン走査部における前記主走査方向の読み取り感度のムラを平滑化するシェーディング補正を用いて前記画像ノイズを補正するものであることを特徴とする請求項８記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記ライン走査部で出力されたアナログの画像信号を、前記周波数拡散クロックに同期してデジタルの画像データに変換するデータ変換部と、
画像データを保存するラインバッファと、
前記データ変換部で変換された画像データを、前記第１の信号と前記第２の信号がともにアサート状態になるタイミングに同期して前記ラインバッファに書き込む画像書込部と、
前記画像書込部によって前記ラインバッファに書き込まれた画像データを所定の基本タイミングに同期したタイミングで読み出す画像読出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記画像読出部で用いられる前記基本タイミングを、前記第１の信号がアサート状態になるタイミングと、前記第１の信号と前記第２の信号がともにアサート状態になるタイミングとのいずれかに切り替える第２のセレクタをさらに備えたことを特徴とする請求項８記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記原稿画像が読み取られて生成された画像データが表わす画像に生じる、前記周波数拡散クロックにおける変調に起因した画像ノイズを補正する画像補正部を前記ラインバッファよりも後段に備えたことを特徴とする請求項８記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記ラインバッファが、前記原稿画像が読み取られて生成された画像データが表わす画像を鏡像反転させた鏡像画像を表わす鏡像画像データを出力する鏡像用バッファを兼ねたものであることを特徴とする請求項８記載の画像読取装置。
【請求項１２】
前記ライン走査部は、前記原稿画像上で前記主走査方向に並ぶ複数点それぞれから発せられた光を受けて光量に応じた各電荷を蓄電し、前記第１の信号がアサート状態になるタイミングに同期して該各電荷をいっせいに固定するとともに、該第１の信号と前記第２の信号がともにアサート状態になるたびに、その固定した各電荷を前記周波数拡散クロックに同期して順次アナログの画像信号に変換するものであることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿画像を読み取って、原稿画像を表わす画像データを取得する画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャナや複写機などといった画像読取装置においては、高解像度化や、それに伴う生産性の向上が求められており、高周波の駆動クロックを搭載して、処理速度を高速化させることが広範に行われている。
【０００３】
しかし、近年では、高周波のクロックに起因して生じる高周波の放射ノイズによる周辺機器への影響が取りざたされており、深刻な事態も生じ得るため、放射ノイズの抑制を求める規制が厳しくなってきている。このような放射ノイズへの対策としては、駆動クロックの発振周波数を所定の周期で連続的に変調することによって、放射ノイズのピークレベルを減少させる周波数拡散技術が知られている。
【０００４】
図１は、周波数拡散技術を説明する図である。
【０００５】
図１（Ａ）には、基準クロックの周波数を拡散させるための変調パターンの一例が示されている。変調パターンＡは、クロックの周波数を、ＤＯＷＮ方向（周期が長くなる方向）およびＵＰ方向（周期が短くなる方向）に、連続的に変化させる。この変調パターンＡによって、一定の周波数を有する基準クロックＡ＿１は、変調周期Ｔで周波数が連続的に変化する周波数拡散クロックＡ＿２に変調され、この周波数拡散クロックＡ＿２が基準クロックＡ＿１の替わりに駆動クロックとして用いられる。変調周期信号Ａ＿３は、周波数拡散クロックＡ＿２の変調周期Ｔと同期したタイミングで出力される信号である。
【０００６】
図１（Ｂ）には、図１（Ａ）に示す基準クロックＡ＿１および周波数拡散クロックＡ＿２を駆動クロックとしてそれぞれ用いたときの放射ノイズレベルが示されている。基準クロックＡ＿１における放射ノイズレベルＢ＿１は、周波数Ｆｐのときにピークが立っているのに対して、周波数拡散クロックＡ＿２における放射ノイズレベルＢ＿２は、ピーク近傍の周波数が拡散しており、その分ピークレベルが低下している。このように、周波数拡散クロックＡ＿２を駆動クロックとして用いることによって、放射ノイズのピークレベルを低減させることができる。
【０００７】
ここで、上述した周波数拡散技術を、原稿画像をライン単位で走査して読み取るライン走査型の画像読取装置に適用する一般的な例について説明する。
【０００８】
ライン走査型の画像読取装置は、所定のライン周期ごとに走査対象ラインを副走査方向に移動させながら、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）などといった撮像素子によって、その走査対象ラインを駆動クロックに同期して主走査方向に走査する。ところで、一般的に用いられる撮像素子は、駆動クロックの位相やパルス幅に従って受光することによって電荷を蓄え、アナログ信号を出力するアナログデバイスである。したがって、位相やパルス幅が一定ではない周波数拡散クロックＡ＿２を駆動クロックとした場合、周波数拡散クロックＡ＿２の変動に応じて、出力されるアナログ信号の信号強度も変動してしまい、アナログ信号に基づいて生成された画像データにノイズが乗ってしまう。さらに、各ラインごとにその変動位置が異なってしまうため、その画像データが表わす画像には、斜め縞のビートノイズが生じてしまうという問題がある。
【０００９】
このような不具合を解消する方法として、ラインの走査開始タイミングを駆動クロックである周波数拡散クロックの変調周期に同期させることにより、ビートノイズを、その後の修正処理が容易な縦縞に補正する方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３参照）。
【００１０】
図２は、上記の特許文献に記載された方法における変調周期とラインの走査開始タイミングとの関係を示す図である。
【００１１】
図２に示すように、ラインの走査開始を指示するライン信号Ａ＿１００の出力間隔Ｉ＿１００は、図１（Ａ）にも示す変調周期信号Ａ＿３の変調周期Ｔの整数倍になっており、ライン信号Ａ＿１００の立ち上がりタイミングｔ1，ｔ3は、変調周期信号Ａ＿３の立ち上がりタイミングに同期している。この場合、それぞれのラインごとに周波数拡散クロックの影響が同じように生じるため、ラインごとに同じ位置にビートノイズが生じ、ビートノイズが縦縞に補正される。
【特許文献１】特開２００１−７７９８９号公報
【特許文献２】特開２００１−２８１２５２号公報
【特許文献３】特開２００３−８８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、画像読取装置で画像の変倍読み取りを行う際には、変倍率に合わせて画像の読み取り速度を変えることが行われている。例えば、５０％の縮小率で読み取る場合、読み取り解像度を低下させるなどして、等倍（変倍率が１００％）読み取り時の２倍の速度で読み取るため、図２に示すように、５０％読み取り時のライン信号Ａ＿５０は、出力間隔Ｉ＿１００の半分の出力間隔Ｉ＿５０で出力される。このとき、ライン信号Ａ＿５０の２つ目の立ち上がりタイミングｔ2は、変調周期信号Ａ＿３の立ち上がりタイミングと合っておらず、ラインごとに周波数拡散クロックの変動位置が異なってしまい、ビートノイズが縦縞からずれてしまう。このように、上記の方法によると、等倍読み取りの際には、ビートノイズを縦縞に補正して修正することができるが、拡大／縮小読み取りを行う際に、その変倍率によっては、ビートノイズが縦縞ではなくなってしまい、容易には修正することができなくなってしまうという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑み、どのような変倍率で原稿画像を読み取る場合であっても、ビートノイズが修正された画像を表わす画像データを生成することができる画像読取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】
【００１４】
上記目的を達成する本発明の画像読取装置は、基準のクロックの周波数が所定の変調周期で周期的に変動するように変調されてなる周波数拡散クロックに同期して原稿画像を読み取る画像読取装置において、
所定の周期でアサート状態になる第１の信号を生成する第１信号生成部と、
周波数拡散クロックの変調周期に同期した周期でアサート状態になる第２の信号を生成する第２信号生成部と、
原稿画像上の走査位置を副走査方向に移動させながら、第１の信号と第２の信号がともにアサート状態になるたびに、原稿画像を、副走査方向に交わる主走査方向に、周波数拡散クロックに同期して走査することにより原稿画像を読み取ってアナログの画像信号を出力するライン走査部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、本明細書においては、原稿画像上の主走査方向に延びる読み取り単位をラインと称す。
【００１６】
本発明の画像読取装置によると、所定の周期でアサート状態になる第１の信号と、周波数拡散クロックの変調周期に同期した周期でアサート状態になる第２の信号とがともにアサート状態になるタイミングを起点に、原稿画像が周波数拡散クロックに同期して主走査方向へ走査される。第１の信号がアサート状態になる周期を、画像の読み取り速度に応じて調整することによって、例えば画像を縮小して高速に読み取る場合などでも、ラインを走査するタイミングが常に周波数拡散クロックにおける同じ信号のタイミングに合わせられるため、全てのラインにおいて同じように周波数拡散クロックの影響を受ける。したがって、原稿画像が読み取られて生成される画像データが表わす画像に生じるビートノイズが縦縞に補正されるため、容易にビートノイズを修正することができる。
【００１７】
また、本発明の画像読取装置において、上記の第２信号生成部は、周波数拡散クロックにおける１周期以上の間アサート状態が続く第２の信号を生成するものであることことが好ましい。
【００１８】
このような第２の信号を用いることにより、第２の信号がアサート状態である間には必ず周波数拡散クロックがアサート状態になるタイミングが生じるため、タイミング合わせがしやすくなる。
【００１９】
また、本発明の画像読取装置において、上記第１信号生成部は、第２の信号における１周期以上の間アサート状態が続く第１の信号を生成するものであることが好ましい。
【００２０】
このような第１信号生成部を適用することによって、第１の信号がアサート状態である間に、第２の信号もアサート状態になるタイミングを必ず含むことができる。
【００２１】
また、本発明の画像読取装置において、上記第１信号生成部は、所定のクロックの周期に同期した周期でアサート状態になる第１の信号を生成するものであり、
第１信号生成部で用いられる所定のクロックを、基準のクロックと、基準のクロックとは周波数が異なる第２のクロックとのいずれかに切り替える第１のセレクタをさらに備えたことが好ましい。
【００２２】
このような第１のセレクタを備えることにより、装置を設計した後でも、第１信号生成部で用いられる所定のクロックを切り替えることができ、放射ノイズ発生状況に応じた周波数変更や、後段の画像処理装置の仕様に適した周波数変更が容易になる。
【００２３】
また、本発明の画像読取装置において、上記第２のクロックは、基準のクロックの周波数よりも小さい周波数を有するものであることが好ましい。
【００２４】
クロックの周波数が大きいほど、高周波ノイズに起因して発生する放射ノイズの影響も大きくなるため、なるべく小さい周波数に切り替えられることが好ましい。
【００２５】
また、本発明の画像読取装置において、上記の原稿画像が読み取られて生成された画像データが表わす画像に生じる、周波数拡散クロックにおける変調に起因した画像ノイズを補正する画像補正部をさらに備えたことが好ましい。
【００２６】
画像読取部で原稿画像が読み取られて生成された画像データが表わす画像には、周波数拡散クロックの影響によって、縦縞のビートノイズが生じていることがある。したがって、このビートノイズを補正する画像補正部をさらに備えていることが好ましい。
【００２７】
また、本発明の画像読取装置において、画像補正部が、ライン走査部における主走査方向の読み取り感度のムラや光量分布を平滑化するシェーディング補正を用いて画像ノイズを補正するものであることが好ましい。
【００２８】
上述したビートノイズは、主走査方向における感度変化に起因して生じている。したがって、従来から用いられていた、読み取り感度のムラや光量分布を平滑化するシェーディング補正を用いることによって、新たに機能を追加しなくてもビートノイズを修正することができる。
【００２９】
また、本発明の画像読取装置において、上記の画像読取部は、ライン走査部で出力されたアナログの画像信号を、周波数拡散クロックに同期してデジタルの画像データに変換するデータ変換部と、
画像データを保存するラインバッファと、
データ変換部で変換された画像データを、第１の信号と第２の信号がともにアサート状態になるタイミングに同期してラインバッファに書き込む画像書込部と、
画像書込部によってラインバッファに書き込まれた画像データを所定の基本タイミングに同期したタイミングで読み出す画像読出部をさらに備えてもよい。
【００３０】
ライン走査部で出力されたアナログの画像信号をデジタルの画像データに変換して、その画像データをラインバッファに書き込む一連の動作は、第１および第２の信号がともにアサート状態になるタイミングと同期して行われるが、ラインバッファに書き込まれた画像データを読み出して、画像処理部などに送る一連の処理はそのタイミングとは非同期に行ってもよい。
【００３１】
また、本発明の画像読取装置において、上記の画像読出部で用いられる基本タイミングを、第１の信号がアサート状態になるタイミングと、第１の信号と前記第２の信号がともにアサート状態になるタイミングとのいずれかに切り替える第２のセレクタをさらに備えたことも好ましい。
【００３２】
このような第２のセレクタを備えることにより、装置を設計した後でも、画像読出部で用いられる基本タイミングを切り替えることができ、装置設計後の微調整が容易になる。
【００３３】
また、本発明の画像読取装置において、原稿画像が読み取られて生成された画像データが表わす画像に生じる、周波数拡散クロックにおける変調に起因した画像ノイズを補正する画像補正部をラインバッファよりも後段に備えたことが好ましい。
【００３４】
ラインバッファよりも後段に配設された要素は、ラインバッファよりも前段に配設された要素と比べると、比較的周波数の小さい駆動クロックに同期して低速に処理を行うことができる。したがって、シェーディング補正部をラインバッファよりも後段に配設することにより、シェーディング補正部で周波数拡散クロックに同期して処理を行う必要がなくなるため、周波数拡散クロックによる影響を低減することができる。
【００３５】
また、本発明の画像読取装置において、ラインバッファが、原稿画像が読み取られて生成された画像データが表わす画像を鏡像反転させた鏡像画像を表わす鏡像画像データを出力する鏡像用バッファを兼ねたものであることが好ましい。
【００３６】
従来から用いられている鏡像用バッファをラインバッファとして用いることによって、新たにバッファを備える必要がなくなる。
【００３７】
また、本発明の画像読取装置において、上記ライン走査部は、原稿画像上で主走査方向に並ぶ複数点それぞれから発せられた光を受けて光量に応じた各電荷を蓄電し、第１の信号がアサート状態になるタイミングに同期して各電荷をいっせいに固定するとともに、第１の信号と第２の信号がともにアサート状態になるたびに、その固定した各電荷を前記周波数拡散クロックに同期して順次アナログの画像信号に変換するものであることが好適である。
【００３８】
本発明の画像読取装置によると、例えば、第１の信号に対する所定の位相タイミングで蓄電した各電荷がいっせいに固定されて、それらの電荷が、第１の信号と第２の信号がともにアサート状態になるタイミングを起点に、周波数拡散クロックに同期して順次アナログの画像信号に変換されていく。
【００３９】
電荷を固定するタイミングを、第１の信号と第２の信号がともにアサート状態になるタイミングに合わせてしまうと、電荷の蓄電時間が各ライン毎に変動することになり、画像の濃度にばらつきが生じてしまう恐れがある。したがって、電荷を固定するタイミングを第１の信号がアサート状態になるタイミングに合わせることにより、そのような濃度のばらつきを抑えることができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、どのような変倍率で原稿画像を読み取る場合であっても、ビートノイズが修正された画像を表わす画像データを生成することができる画像読取装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００４２】
図３は、本発明の画像読取装置の一実施形態が適用されたコピー機のブロック図である。このコピー機１０は、原稿画像を主走査方向に延びるラインごとに走査するライン走査型のコピー機である。
【００４３】
コピー機１０には、原稿画像２０がセットされる上カバー１００と、原稿画像２０を読み取って画像データを生成する画像読取部２００と、用紙２１に画像データが表わす画像を転写および定着させる転写・定着器３００とが備えられている。コピー機１０は、オペレータによって上カバー１００の給紙口１１１にセットされた原稿画像２０を、図示しない紙送り手段によって上カバー１００と露光ガラス１１２の間に送りながら、原稿画像２０を画像読取部２００で読み取るＣＶＴ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）読み取りと、オペレータによって上カバー１００と露光ガラス１１２の間にセットされた原稿画像２０を画像読取部２００で読み取る通常読み込みとを行うことができる。
【００４４】
画像読取部２００には、ランプ２１１と第１ミラー２１２とを備えた第１キャリッジ２１０、第２ミラー２２１と第３ミラー２２２とを備えた第２キャリッジ２２０、レンズ２３０、および撮像素子２４０などが備えられている。第１キャリッジ２１０は、ランプ２１１で原稿画像２００上に光を照射しながら、所定の移動速度で副走査方向に移動する。この第１キャリッジ２１０の副走査方向への移動速度は、オペレータによって指定される原稿画像の読み取り変倍率によって決定される。ランプ２１１で照射された光が原稿画像２００上で反射した反射光は、第２キャリッジ２２０の第２ミラー２２１および第３ミラー２２２を経て、レンズ２３０に入射されて、撮像素子２４０上に集光される。撮像素子２４０は、受け取った光に基づいた電荷を蓄積し、蓄積した電荷をアナログ信号に変換するものであり、本実施形態においては、撮像素子２４０としてＣＣＤが用いられる。出力されたアナログ信号は、デジタルの画像データに変換され、その画像データは、各種補正処理が施された後、転写・定着器３００に送られる。
【００４５】
画像データが転写・定着器３００に送られてくると、図示しない紙送り手段によって、トレー３２０に収容されている用紙２１が転写・定着部３１０に送られる。転写・定着部３１０は、用紙２１上に、画像データが表わす画像を転写・定着する。画像が形成された用紙２１は排紙口３０１に向けて送られてくる。
【００４６】
図４は、図３に示す画像読取部の機能ブロック図である。
【００４７】
画像読取部２００には、各種処理を行うタイミングを生成するタイミング生成部２０１、図３に示す撮像素子２４０（ＣＣＤ）を含み、図３に示すレンズ２３０によって集光された光を電荷に変換して、変換された電荷に基づいてアナログ信号を生成する光電変換部２０２、アナログ信号をデジタルの画像データに変換するアナログ処理部２０３、画像データに各種補正処理を施す画像処理部２０４、図４に示す各種要素を制御する画像読取制御部２０５、ランプ２１１の光量等を制御する照明制御部２０６、図３に示す第１キャリッジ２１０に取り付けられたモータ２０８を駆動して、第１キャリッジ２１０の移動を制御する走査制御部２０７、温度や湿度などを検知する各センサー２５０、上述したＣＶＴ読み取りに関する、例えば紙送りの速度などを制御するＣＶＴ制御部２６０、および、画像読取制御部２０５で用いられるメモリであるＲＯＭ２７０が備えられている。
【００４８】
図３にも示すランプ２１１は、原稿画像２００上の走査対象ラインを照射しており、光電変換部２０２の撮像素子２４０には、その走査対象ライン上に並べられた複数点からの反射光がそれぞれ集光される。撮像素子２４０は、電荷を蓄える蓄電器２４１を備えており、受光した各反射光に相応する各電荷を蓄電器２４１にいっせいに移すことにより、電荷を固定する。光電変換部２０２は、蓄電器２４１に蓄えられた電荷を逐一読み出して、読み出した電荷を順次アナログの信号に変換していく。光電変換部２０２は、本発明の画像読取装置におけるライン走査部の一例に相当する。
【００４９】
アナログ処理部２０３には、変換部２０３＿１と書込部２０３＿２とが備えられており、変換部２０３＿１がアナログの信号をデジタルの画像データに変換するとともに、その変換された画像データを、書込部２０３＿２が、画像処理部２０４に備えられたラインバッファ（後述する）に書き込む。この変換部２０３＿１は、本発明の画像読取装置におけるデータ変換部の一例にあたり、書込部２０３＿２は、本発明の画像読取装置における画像書込部の一例に相当する。
【００５０】
画像処理部２０４は、ラインバッファに書き込まれた画像データを所定のタイミングで読み取って、その画像データに各種補正処理を施す。
【００５１】
ここで、コピー機１０の本発明の画像読取装置としての特徴は、タイミング生成部２０１で生成されるタイミングと、そのタイミングに従って駆動される各種要素の動きにある。以下では、まず、タイミング生成部２０１について詳しく説明する。
【００５２】
図５は、タイミング生成部を示す図である。
【００５３】
タイミング生成部２０１には、第１発振器４１０、周波数拡散回路４１１、第２発振器４２０、第１セレクタ４３０、第１生成部４３１、第２生成部４３２、および第２セレクタ４３３が備えられている。
【００５４】
第１発振器４１０では、所定の発振周波数を有する基準クロックＣが生成される。基準クロックＣは、第１セレクタ４３０および周波数拡散回路４１１に伝えられる。この基準クロックＣは、本発明にいう基準クロックの一例にあたる。
【００５５】
第２発振器４２０は、第１発振器４１０の発振周波数よりも小さい発振周波数を有する基準クロックＤが生成される。基準クロックＤは、第１セレクタ４３０に伝えられる。この基準クロックＤは、本発明にいう第２のクロックの一例にあたる。
【００５６】
第１セレクタ４３０は、オペレータによって、第１生成部４３１で用いられる基準クロックＥとして基準クロックＣあるいは基準クロックＤのうちの一方が選択されると、選択された方の基準クロックＥを第１生成部４３１に伝える。このような第１セレクタ４３０を備えることにより、装置を設計した後でも、基準クロックＥを切り替えることができる。この第１セレクタ４３０は、本発明の画像読取装置における第１のセレクタの一例にあたる。
【００５７】
第１生成部４３１は、基準クロックＥを元に、所定の周期（以下では、主走査周期と称する）でアサート状態になる主走査同期信号Ａ＿ｎと、図４に示す画像処理部２０４でラインバッファから画像データを読み取る期間を指示する信号Ｈ＿１と、画像処理部２０４で駆動クロックとして用いられる画像処理用クロックＩ＿１と、光電変換部２０２で蓄えた電荷を蓄電器２４１に移すタイミングを指示するＣＣＤ垂直転送信号Ｊとを生成する。本実施形態においては、主走査周期は原稿画像の読み取り変倍率によって決定されるものであり、図３に示す第１キャリッジ２１０の副走査方向の移動速度と同期している。この実施形態においては、原稿画像を１００％（等倍）で読み取るときの主走査周期をＴ＿１００としたときに、ｎ％の変倍率で読み取るときの主走査周期Ｔ＿ｎは、Ｔ＿ｎ＝Ｔ＿１００×（ｎ／１００）で算出される。この主走査同期信号Ａ＿ｎは、本発明にいう第１の信号の一例にあたり、第１生成部４３１は、本発明の画像読取装置における第１信号生成部の一例に相当する。主走査同期信号Ａ＿ｎは、第２生成部４３２に伝えられるとともに、エリア信号Ｈ＿１、および画像処理用クロックＩ＿１は、第２セレクタ４３３に伝えられる。また、ＣＣＤ垂直転送信号Ｊは、図４に示す光電変換部２０２に伝えられる。
【００５８】
周波数拡散回路４１１は、基準クロックＣを変調周期Ｔで周波数が周期的に変動する周波数拡散クロックＦに変換する。さらに、周波数拡散クロックＦの変調周期Ｔ＿Ｆに同期したタイミングでアサート状態になる変調周期信号Ｇを生成する。この変調周期Ｔ＿Ｆは、本発明にいう変調周期の一例にあたり、変調周期信号Ｇは、本発明にいう第２の信号の一例にあたり、周波数拡散回路４１１は、本発明の画像読取装置における第２信号生成部の一例に相当する。周波数拡散クロックＦおよび変調周期信号Ｇは、第２生成部４３２に伝えられる。
【００５９】
第２生成部４３２は、図４に示す光電変換部２０２で蓄電器２４１から電荷を読み出すタイミングを指示するＣＣＤ駆動信号Ｋ、アナログ処理部２０３の変換部２０３＿１でアナログの信号をデジタルの画像データに変換するタイミングを指示するアナログ処理制御信号Ｌ、および書込部２０３＿２で画像処理部２０４のラインバッファに画像データを書き込む期間を指示するエリア信号Ｍを、周波数拡散クロックＦと変調周期信号Ｇと主走査同期信号Ａ＿ｎとを元に生成する。また、第２生成部４３２は、周波数拡散クロックＦを元に、書込部２０３＿２で用いられる駆動クロックであるバッファ書込用クロックＮを生成する。ＣＣＤ駆動信号Ｋは光電変換部２０２に伝えられ、アナログ処理制御信号Ｌは、アナログ処理部２０３の変換部２０３＿１に伝えられる。エリア信号Ｍとバッファ書込用クロックＮは、書込部２０３＿２と第２セレクタ４３３に伝えられる。
【００６０】
第２セレクタ４３３は、オペレータによって、画像処理用クロックＩ＿２として、第１生成部４３１で生成されたクロック（画像処理用クロックＩ＿１）と、第２生成部４３２で生成されたクロック（バッファ書込用クロックＮ）のうちの一方が選択されると、選択された画像処理用クロックＩ＿２を、エリア信号Ｈ＿２とともに、図４に示す画像処理部２０４に伝える。このような第２セレクタ４３３を備えることにより、装置を設計した後でも、画像処理用クロックＩ＿２を切り替えることができる。この第２セレクタ４３３は、本発明の画像読取装置における第２のセレクタの一例にあたる。
【００６１】
タイミング生成部２０１は、基本的には以上のように構成されている。
【００６２】
図６は、タイミング生成部で生成された各種信号のタイミングチャートである。尚、以下では、走査対象ラインに対する主走査方向へ走査開始から、次の走査対象ラインに対する主走査方向の走査開始までの１動作単位を１ライン走査と称する。
【００６３】
主走査同期信号Ａ＿ｎは、主走査周期Ｔ＿Ａｎでアサート状態になっており、変調周期信号Ｇは、周波数拡散クロックＦの変調周期Ｔ＿Ｆに同期した周期Ｔ＿Ｇでアサート状態になっている。
【００６４】
ＣＣＤ垂直転送信号Ｊは、主走査同期信号Ａ＿ｎと所定の位相タイミングでアサート状態になっており、ＣＣＤ駆動信号Ｋおよびアナログ出力画像信号Ｏは、主走査同期信号Ａ＿ｎおよび変調周期信号Ｇがともにアサート状態になるタイミングに同期して出力を開始する。
【００６５】
アナログ出力画像信号Ｏには、先頭部分と後尾部分とに各種情報が付加されている。エリア信号Ｍは、これら各種情報のうちラインバッファよりも後段の要素では使われない、無駄な部分が含まれないように、先頭部分および後尾部分を省いたエリアでアサート状態になっている。アナログの画像信号をデジタルの画像データに変換するタイミングがアナログ処理制御信号Ｌによって伝えられると、図４に示す変換部２０３＿１は、アナログ出力画像信号Ｏをデジタルの画像データＰに変換する。エリア信号Ｍがアサート状態になっている間、書込部２０３＿２では、書込み用クロックＮに同期して画像データＰがラインバッファに書き込まれる。また、本実施形態においては、ラインバッファは２つ用意されており、これらのラインバッファに交互に画像データが書き込まれる。
【００６６】
また、エリア信号Ｈ＿２と、図５に示す画像処理用クロックＩ＿２に同期して図４に示す画像処理部２０４によってラインバッファから読み出された画像データＱは、主走査同期信号Ａ＿ｎがアサート状態になるタイミングに同期して出力されている。主走査同期信号Ａ＿ｎがアサート状態になるタイミングと同期して出力されているエリア信号Ｈ＿２のアサート期間中に、図５に示す画像処理用クロックＩ＿２に同期して図４に示す画像処理部２０４によってラインバッファから画像データＱを読み出す。本実施形態においては、２つのラインバッファのうち、１ライン走査前にラインバッファに書き込まれた画像データＰが、画像データＱとして読み出される。
【００６７】
図７は、図６のタイミングチャートの一部を拡大して示す図である。
【００６８】
図７に示すように、変調周期信号Ｇは、周波数拡散クロックＦの変調周期Ｔ＿Ｆに同期してアサート状態になっており、そのアサート区間Ｈ＿Ｇは、周波数拡散クロックＦの１周期Ｔ＿Ｆ１以上の長さになっている。したがって、変調周期信号Ｇのアサート区間Ｈ＿Ｇにおいては、必ず、周波数拡散クロックＦの立ち上がるタイミングＴｍｇ１が含まれる。ここで、変調周期信号Ｇのアサート区間Ｈ＿Ｇ中に、周波数拡散クロックＦの立ち上がるタイミングが複数回含まれる場合には、その最先のものがタイミングＴｍｇ１として選択されて、変調周期Ｔ＿Ｆ中の特定タイミングが常に抽出される。また、主走査同期信号Ａ＿ｎにおけるアサート区間Ｈ＿Ａｎは、変調周期信号Ｇの１周期Ｔ＿Ｇ以上の長さになっている。したがって、主走査同期信号Ａ＿ｎのアサート区間Ｈ＿Ａｎ中には、必ず、変調周期信号Ｇがアサート状態になるタイミングが含まれる。したがって、主走査同期信号Ａ＿ｎおよび変調周期信号Ｇがともにアサート状態になり、周波数拡散クロックＦが立ち上がるタイミングＴｍｇ２が必ず生成される。
【００６９】
ここで、主走査同期信号Ａ＿ｎのアサート区間Ｈ＿Ａｎ中に、変調周期信号Ｇがアサートとなるタイミングが複数回含まれる場合には、その最先のものがタイミングＴｍｇ２として選択されて、主走査同期信号Ａ＿ｎ中の特定タイミングが常に抽出される。
【００７０】
また、ＣＣＤ垂直転送信号Ｊは、主走査同期信号Ａ＿ｎに対する所定の位相タイミングでアサート状態になっている。図６に示すＣＣＤ垂直転送信号Ｊがネゲート状態の間は、図４に示す光電変換部２０２で光が受光されて電荷が蓄えられ、ＣＣＤ垂直転送信号Ｊがアサート状態になったタイミングで、蓄えられていた電荷が蓄電器２４１にいっせいに移される。
【００７１】
図８は、垂直転送信号の周期がライン毎に異なるときの、用紙上に形成される画像の違いを示す図である。
【００７２】
図８のパート（Ａ）は、ＣＣＤ垂直転送信号Ｊがアサート状態になるタイミングを、仮に、図７のタイミングＴｍｇ２に合わせたときに形成される画像を示す。タイミングＴｍｇ２の位置は毎ライン変動するため、ＣＣＤ垂直転送信号Ｊがアサート状態になるタイミングをタイミングＴｍｇ２に合わせると、光電変換部２０２で電荷が蓄えられる時間が１ライン走査ごとにに異なり、光電変換部２０２で蓄電される電荷の量が変化する。この電荷の量の変化は、パート（Ａ）に示すように、画像の濃度の変化として表われてしまい、画像の画質が低下してしまう。そこで、本実施形態では、図７に示すように、ＣＣＤ垂直転送信号Ｊがアサート状態になるタイミングを、タイミングＴｍｇ２ではなく、主走査同期信号Ａ＿ｎがアサート状態になるタイミングに合わせている。これによって、光電変換部２０２での蓄電時間が一定になり、図８のパート（Ｂ）に示すような、濃度が一定な画像を形成することができる。
【００７３】
また、図７に示すＣＣＤ駆動信号Ｋは、タイミングＴｍｇ２に同期したタイミングで発振が開始されているとともに、周波数拡散クロックＦに同期して発振されている。図４に示す光電変換部２０２では、蓄電器２４１中の複数の中間蓄電器それぞれに蓄えられている電荷がＣＣＤ駆動信号Ｋに同期して逐一読み出され、読み出された電荷に基づいて、図６のアナログ出力画像信号Ｏに示すようなアナログ信号が出力される。タイミングＴｍｇ２は、常に周波数拡散クロックＦにおける同じ位置のタイミングになっており、このタイミングＴｍｇ２に合わせて、電荷の読み出しやアナログ信号の出力を行うことにより、１ライン走査ごとに同じように周波数拡散クロックＦの影響を受ける。
【００７４】
図９は、光電変換部での処理タイミングが相互に異なるときの、用紙上に形成される画像の違いを示す図である。
【００７５】
図９のパート（Ａ）は、電荷の読み出しやアナログ信号の出力のタイミングを、仮に、タイミングＴｍｇ２ではなく、主走査同期信号Ａ＿ｎがアサート状態になるタイミングのみに合わせたときに形成される画像を示す。この場合、１ライン走査ごとに、そのタイミングにおける周波数拡散クロックＦが変動し、ビートノイズが斜め縞になってしまい、修正が困難である。そこで本実施形態では、電荷の読み出しやアナログ信号の出力のタイミングをタイミングＴｍｇ２に合わせている。これによって、１ライン走査ごとに同じように周波数拡散クロックＦの影響を受け、ビートノイズが図９のパート（Ｂ）に示すような、主走査方向に垂直な縦縞に補正される。このような縦縞のビートノイズは、従来から行われているシェーディング補正によって容易に修正することができる。この修正処理については、後述する。
【００７６】
図６に戻って説明する。
【００７７】
主走査同期信号Ａ＿ｎは、オペレータによって指定された画像読み取りの変倍率によって決定される主走査周期Ｔ＿Ａｎに同期して発振される信号であるため、例えば、５０％の変倍率が指定された場合は、等倍（１００％）が指定された場合の２倍の速度で画像が読み取られ、等倍時の半分の主走査周期に同期して主走査同期信号Ａ＿ｎが発振される。この場合にも、主走査同期信号Ａ＿ｎと変調周期同期信号Ｇと周波数拡散クロックＦがともにアサート状態になるタイミングＴｍｇ２が必ず存在し、そのタイミングＴｍｇ２に同期したタイミングで電荷の読み出しやアナログ信号の出力が行われる。したがって、変倍率にかかわらず、常にビートノイズを縦縞に補正することができる。
【００７８】
また、エリア信号ＭはタイミングＴｍｇ２から所定の位相差でアサート状態になり、バッファ書込画像データＰはエリア信号Ｍがアサート状態になっている間、ラインバッファに書き込まれる。一方、ラインバッファに書き込まれた画像データを読み出すタイミング（エリア信号Ｈ＿２が発振されるタイミング）は、タイミングＴｍｇ２に同期している必要はなく、複数のラインバッファを備えている場合などには、バッファ書込画像データＰを書き溜めておいて、後でまとめて読み出すものであってもよい。さらに、画像処理部２０４の駆動クロックである、図５に示す画像処理用クロックＩ＿１としては、低い周波数を有する基準ＣＬＫＢが適用されることが好ましい。画像データ中の有効エリア分のみをラインバッファから読み出すため、アナログ処理部２０３などと比べて無効エリアがない分だけ、低速の周波数で動作させることが可能となる。したがって、画像処理部２０４の駆動クロックとして、周波数拡散処理を施す必要のない低周波数のクロックを適用することにより、放射ノイズを低減させることができる。
【００７９】
続いて、シェーディング補正について説明する。
【００８０】
図１０は、図４に示す画像処理部の構成図である。
【００８１】
画像処理部２０４は、ラインバッファ２０４＿１と、シェーディング補正部２０４＿２と、補正部２０４＿３とを備えている。
【００８２】
上述したＣＶＴ読み取りは、図３に示す給紙口１１１にセットされた原稿画像２０を露光ガラス１１２上に送りながら走査するため、読み取られた画像が、通常読み取りによって読み取られた画像と鏡像の関係になる。ラインバッファ２０４＿１は、鏡像画像を反転させる鏡像用バッファの役割を兼ねている。ラインバッファ２０４＿１には、バッファ書込用クロックＮに同期して、書き込み用画像データＰのうち、エリア信号Ｍが示す部分の画像データが書き込まれる。このラインバッファ２０４＿１は、本発明の画像読取装置におけるラインバッファの一例にあたるとともに、本発明の画像読取装置にいう鏡像用バッファの一例に相当する。
【００８３】
シェーディング補正部２０４＿２は、エリア信号Ｈ＿２がアサート状態である間、ラインバッファ２０４＿１から画像データを読み出して、その画像データに、従来から画像読取装置において広く行われているシェーディング補正を施すとともに、図９のパート（Ｂ）に示す縦縞のビートノイズを修正して、パート（Ｃ）に示すような画像を生成する。このシェーディング補正部２０４＿２は、本発明の画像読取装置における画像補正部の一例に相当する。シェーディング補正部２０４＿２については、後で詳しく説明する。
【００８４】
補正部２０４＿３は、シェーディング補正部２０４＿２でビートノイズが修正された画像データを取得し、画像処理用クロックＩ＿１に同期して、その画像データに各種の補正処理を施す。この各種の補正処理については、従来から行われているものであり、ここでは説明を省略する。
【００８５】
図１１は、原稿画像がセットされた露光ガラスを示す図である。
【００８６】
シェーディング補正は、コピー機１０における主走査方向の読み取り感度のムラおよび光量分布を平滑化する処理である。シェーディング補正が行われる際には、図１１に示す露光ガラス１１２上に設けられた白色基準板１１２＿１上の所定位置Ｐｂが主走査方向に読み取られる。
【００８７】
図１２は、通常のシェーディング補正を説明する図である。
【００８８】
パート（Ａ）の結果Ｒ１は、図１１に示す白色基準板１１２＿１上の主走査方向の位置と、その位置が読み取られたときの濃度との関係が示されている。白色基準板１１２＿１は均質な白色の板であり、本来なら、結果Ｒ１は平行な直線になるはずであるが、実際には、コピー機１０の読み取り感度のムラによって、両端が黒っぽくなってしまう。結果Ｒ２は、一様なグレーを有する原稿画像２００上の主走査方向の位置と、その位置が読み取られたときの濃度との関係を示している。原稿画像２００が読み取られた結果Ｒ２にも、白色基準板１１２＿１が読み取られた結果Ｒ１と同じような読み取り感度のムラの影響が生じる。図１０に示すシェーディング補正部２０４＿２では、結果Ｒ１に基づいて、主走査方向の両端の読み取り感度を上げる処理が行われる。
【００８９】
図１２のパート（Ｂ）は、シェーディング補正後の、原稿画像２００上の主走査方向の位置と、その位置が読み取られたときの濃度との関係を示している。シェーディング補正を行うことによって、コピー機１０の読み取り感度のムラが平滑化され、一様な濃度の原稿画像２０を読み取った場合には、一様な濃度を示す結果が得られる。
【００９０】
図１３は、ビートノイズを修正する処理を説明する図である。
【００９１】
周波数拡散クロックの影響を受けない場合には、主走査方向の位置と、その位置が読み取られたときの濃度との関係は、図１２のパート（Ａ）に示すような曲線になる。本実施形態のコピー機１０で、周波数拡散クロックに従って画像を走査する場合、読み取られた画像には図９のパート（Ｂ）に示すような縦縞のビートノイズが生じる。したがって、図１１に示す白色基準板１１２＿１上の主走査方向の位置と、その位置が読み取られたときの濃度との関係は、結果Ｒ３に示すように、図１３の結果Ｒ１にノイズが加わっている。原稿画像２００上の主走査方向の位置と、その位置が読み取られたときの濃度との関係も、図１３の結果Ｒ２に、結果Ｒ３と同様なノイズが加わっている。この結果Ｒ３および結果Ｒ４に生じているノイズをコピー機１０の読み取り感度のムラとして扱い、上述したシェーディング補正によって、コピー機１０の読み取り感度を調整することによって、パート（Ｂ）に示すようなノイズが除去された結果を得ることができる。
【００９２】
以上、説明したように、本実施形態のコピー機においては、画像を読み取る速度に関わらず、常にビートノイズが縦縞に補正される。したがって、そのビートノイズを、従来から使われているシェーディング補正を用いて除去することによって、容易に、ビートノイズが修正された、見た目に美しい画像を生成することができる。
【００９３】
なお、上記説明では、撮像素子としてＣＣＤを備えた画像読取装置について説明したが、本発明にいう撮像素子は、例えばＭＯＳなどを適用したものであってもよい。
【００９４】
また、上記説明では、原稿画像を１ラインごとに走査するライン走査部を備えた画像読取装置について説明したが、本発明にいうライン走査部は、複数ラインを同時に走査するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１（Ａ）】基準クロックの周波数を拡散させるための変調パターンの一例を示している。
【図１（Ｂ）】図１（Ａ）に示す基準クロックおよび周波数拡散クロックを駆動クロックとしてそれぞれ用いたときの放射ノイズレベルを示している。
【図２】特許文献に記載された方法における変調周期とライン周期との関係を示す図である。
【図３】本発明の画像読取装置の一実施形態が適用されたコピー機のブロック図である。
【図４】図３に示す画像読取部の機能ブロック図である。
【図５】タイミング生成部を示す図である。
【図６】タイミング生成部で生成された各種信号のタイミングチャートである。
【図７】図６のタイミングチャートの一部を拡大して示す図である。
【図８】蓄電器に蓄えられる電荷が相互に異なるときの、用紙上に形成される画像の違いを示す図である。
【図９】光電変換部での処理タイミングが相互に異なるときの、用紙上に形成される画像の違いを示す図である。
【図１０】図４に示す画像処理部の構成図である。
【図１１】原稿画像がセットされた露光ガラスを示す図である。
【図１２】通常のシェーディング補正を説明する図である。
【図１３】ビートノイズを修正する処理を説明する図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０    コピー機
２０    原稿画像
１００    上カバー
１１１    給紙口
１１２    露光ガラス
２００    画像読取部
２０１    タイミング生成部
２０２    光電変換部
２０３    アナログ処理部
２０４    画像処理部
２０５    画像読取制御部
２０６    照明制御部
２０８    モータ
２０７    走査制御部
２１１    ランプ
２１２    第１ミラー
２１０    第１キャリッジ
２２１    第２ミラー
２２２    第３ミラー
２２０    第２キャリッジ
２３０    レンズ
２４０    撮像素子
２５０    センサー
２６０    ＣＶＴ制御部
２７０    ＲＯＭ
３００    転写・定着器
３２０    トレー
３０１    排紙口
３１０    転写・定着部
【図１（Ａ）】
2005094655.tif 000003
【図１（Ｂ）】
2005094655.tif 000004
【図２】
2005094655.tif 000005
【図３】
2005094655.tif 000006
【図４】
2005094655.tif 000007
【図５】
2005094655.tif 000008
【図６】
2005094655.tif 000009
【図７】
2005094655.tif 000010
【図８】
2005094655.tif 000011
【図９】
2005094655.tif 000012
【図１０】
2005094655.tif 000013
【図１１】
2005094655.tif 000014
【図１２】
2005094655.tif 000015
【図１３】
2005094655.tif 000016