(57)【要約】【課題】画像データがＡＤコンバータに入力されるまでの遅延量がどの様に変動してもＡＤコンバータにて最適にサンプリングが行えるアナログサンプリングクロックの位相を正確に検出する手段を備えた画像読取装置を提供すること。【解決手段】画像処理の際に基準となる白データの読み取り時（Ｓ３１）に、ＡＤコンバータのアナログサンプリングクロックの位相を変更して１画素期間内でサンプリングポイントを移動させ（Ｓ３４）、各サンプリングポイントにおける出力レベルピーク値を確認する。（Ｓ３２、Ｓ３３）この出力レベルピーク値の各サンプリングポイント間での変動量を算出し（Ｓ３５）、１画素期間内での変動量の変化パターンを得る。この変化パターンを基に、最適なサンプリングポイントを検出するサンプリングポイント検出手段（Ｓ３７、Ｓ３８）を備えることにより、遅延量の変動に左右されない最適なサンプリングが行える。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを読み取る画像読取手段と、
この画像読取手段で読み取った画像データを、アナログサンプリングクロックに基づいてアナログデータからデジタルデータに変換するＡＤコンバータと、
このＡＤコンバータのアナログサンプリングクロックの位相を変更する位相調整手段と、
この位相調整手段により変更された各位相における出力レベルピーク値を確認するピーク値確認手段と、を備え、
前記画像読取手段が画像処理の際に基準となる白データを読み取る際に、前記位相調整手段は、アナログサンプリングクロックの位相を変更することにより、１画素期間内でサンプリングポイントを移動させ、前記ピーク値確認手段によって各サンプリングポイントにおける出力レベルピーク値を確認することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記ピーク値確認手段によって確認した、１画素期間内の各サンプリングポイントにおける出力レベルピーク値について、各サンプリングポイント間の変動量を算出する変動量算出手段を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３】
前記変動量算出手段によって算出した、１画素期間内での変動量の変化パターンを基に、最適なサンプリングポイントを検出するサンプリングポイント検出手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像読取装置に関し、特に画像読取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（アナログ／デジタル）コンバータのアナログサンプリングクロックの位相調整機能に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像読取装置には、単体で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、画像の読み取りは、原稿をランプ等で照明した反射光をＣＣＤ（光電変換素子）等の画像読取デバイスで取得し、画像読取デバイスから出力されるアナログ画像信号をＡＤコンバータにてアナログサンプリングクロックに基づいてデジタルデータに変換する手順で行われ、その後、デジタルデータに変換された値をもとに画像処理が行われる。その画像処理の際、画像濃度の基準となる白色として白データを必要とするが、その白データは一般的に基準白板を読み取ることによって得ている。
しかし、基準白板を読み取って得た白データが不正確な値であった場合、不正確な白データに基づく無駄な画像処理が行われてしまうという問題がある。この対策としての技術が下記の特許文献に開示されている。
【特許文献１】
特開２００２−８４４０２
【特許文献２】
ＷＯ９７／０９６７５
【０００３】
特許文献１は、画像読取装置において、基準白板を読み取って得た白データが白を示す値であるか否かを判断し、白ではないと判断された場合には異常として読み取り動作を不可とするものである。
この異常状態の要因としては、光源の点灯不良、画像読取デバイスの破損、周辺回路の動作不良、ＡＤコンバータでのサンプリングタイミング不良など様々なものが考えられる。上記異常状態の要因の一つであるＡＤコンバータでのサンプリングタイミング不良を解消するためには、ＡＤコンバータのアナログサンプリングクロックの位相を変更する機能が必要となる。
クロックの位相を変更する機能を有する技術が特許文献２に開示されている。  特許文献２は、可変段数パイプラインメモリにおいて、クロックタイミング調整部を有するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＡＤコンバータでのサンプリングタイミング不良を招く原因には、画像読取デバイスから出力される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様々なバラツキ要因が含まれることが挙げられる。これらのバラツキ要因に加え、画像読取装置の高解像度化／高速化が進んでいることも、ＡＤコンバータでのサンプリングタイミング不良を招く原因となっている。
そのため、いかなる画像読取装置においても、また、いかなる遅延量が発生しても、常に安定した画像領域でサンプリングを行うことが必要となる。
そこで、本発明の目的は、ＡＤコンバータに入力されるまでの遅延量がどの様に変動しても、ＡＤコンバータにて最適にサンプリングが行えるアナログサンプリングクロックの位相を正確に検出する手段を備えた画像読取装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、画像データを読み取る画像読取手段と、この画像読取手段で読み取った画像データを、アナログサンプリングクロックに基づいてアナログデータからデジタルデータに変換するＡＤコンバータと、このＡＤコンバータのアナログサンプリングクロックの位相を変更する位相調整手段と、この位相調整手段により変更された各位相における出力レベルピーク値を確認するピーク値確認手段と、を備えた画像読取装置において、前記画像読取手段が画像処理の際に基準となる白データを読み取る際に、前記位相調整手段は、アナログサンプリングクロックの位相を変更することにより、１画素期間内でサンプリングポイントを移動させ、前記ピーク値確認手段によって各サンプリングポイントにおける出力レベルピーク値を確認することにより、前記目的を達成する。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像読取装置において、前記ピーク値確認手段によって確認した、１画素期間内の各サンプリングポイントにおける出力レベルピーク値について、各サンプリングポイント間の変動量を算出する変動量算出手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像読取装置において、前記変動量算出手段によって算出した、１画素期間内での変動量の変化パターンを基に、最適なサンプリングポイントを検出するサンプリングポイント検出手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図１ないし図７を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施例に係る画像読取装置の構成を示したブロック図である。この画像読取装置は、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、ユーザインタフェースを行う操作部４、画像読取装置を制御するプログラムを格納しておくＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）５、様々なデータを一時的に格納しておくＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）６等により構成されている。
【０００９】
図２はスキャナ２の概略構成を示した図であり、画像読取デバイスとしてＣＣＤ２６を有している。このスキャナ２は、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クロック生成モジュール２１を有している。このクロック生成モジュール２１より出力されたＣＣＤ駆動クロックは、信号ライン上に形成されたフィルター２２、ＣＣＤ駆動用のバッファ２４、再度信号ライン上に形成されたフィルター２５を経由してＣＣＤ２６に入力される。
ＣＣＤ２６より出力されるアナログ画像信号は、ＡＤコンバータ２９のダイナミックレンジに最適なレベルになる様に信号処理を行い、ＡＤコンバータ２９に入力される。
【００１０】
ＡＤコンバータ２９に入力されたアナログ画像信号は、クロック生成モジュール２１から出力されるＡＤコンバータ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。スキャナ２のシステム構成によっては、ＣＣＤ２６が実装される基板と各種クロックを生成するクロック生成モジュール２１及びＡＤコンバータ２９が実装された基板が別基板となることもある。その場合には、各基板間の接続用に伝送路２３をＣＣＤ駆動クロックが、伝送路２７をアナログ画像信号が通過することになる。
この様に、ＣＣＤ駆動クロックが出力されてから画像信号がＡＤコンバータ２９に入力されるまでには、信号遅延が発生する様々な要素が存在する。この信号遅延には、クロック生成モジュール２１の出力抵抗、フィルター定数、ＣＣＤ駆動バッファの入力容量、出力抵抗、出力遅延、ＣＣＤ入力容量、出力遅延、アナログ処理回路の遅延量等、各種バラツキ量が存在する。
【００１１】
図６は、ＣＣＤ駆動クロック出力からデジタルデータ出力までの様子を示した図である。ここでは、上記バラツキ量がどの様に変動しても安定して画像データを取り込むために最適なサンプリングポイントとしてサンプル位置”６”を選択している。この位置決定は下記第１の実施例から第３の実施例までの処理手順に従って行う。
【００１２】
まず、第１の実施例を図３を参照して説明する。図３は、第１の実施例の処理手順を示したフローチャートである。第１の実施例に係る画像読取装置は、電源投入されるとＡＤコンバータサンプリングポイントの初期値が設定され（ステップ１０）、基準の白レベルとする基準白板の読み取りを行う（ステップ１１）。この読み取りデータより白レベルのピーク値を検出して（ステップ１２）、この値をＲＡＭ６に格納する（ステップ１３）。
次に、ＡＤコンバータに供給するクロックの発生タイミングを変更し、サンプリングポイントを１ステップ後ろにシフトして（ステップ１４）、サンプリングポイントが全て終了したか否かの終了位置判定を行う（ステップ１５）。サンプリングポイントが終了していなければ（ステップ１５；Ｎ）、シフト後のサンプリングポイントに対してステップ１１以降の処理を繰り返す。
サンプリングポイントが全て終了していれば（ステップ１５；Ｙ）、処理を終了する。
システム上設定しうる１画素期間内の全てのサンプリングポイントにて同様の動作を繰り返すことにより、全てのサンプリングポイントでの出力データが確認可能となる。
なお、サンプリングポイント数を限定するため、ピークレベルが許容されるレベル内のポイントのみデータ保持する様な構成としてもよい。ここで言う許容されるレベルは、ＣＣＤ感度や光源照度や基準白板濃度やＡＤコンバータのリファレンス設定精度やアナログ処理回路定数等のバラツキより決定される値である。
【００１３】
次に、第２の実施例を図４を参照して説明する。図４は、第２の実施例の処理手順を示したフローチャートである。第２の実施例に係る画像読取装置は、第１の実施例と同様に、電源投入されるとＡＤコンバータサンプリングポイントの初期値が設定され（ステップ２０）、基準の白レベルとする基準白板の読み取りを行う（ステップ２１）。この読み取りデータより白レベルのピーク値を検出して（ステップ２２）、この値をＲＡＭ６に格納する（ステップ２３）。
次に、ＡＤコンバータに供給するクロックの発生タイミングを変更し、サンプリングポイントを１ステップ後ろにシフトする（ステップ２４）。
ここで、ＲＡＭ６に格納されている１ステップ前のサンプリングポイントでの白レベルのピーク値と今回のサンプリングポイントでの白レベルのピーク値を比較して変動量を算出し（ステップ２５）、サンプリングポイントが全て終了したか否かの終了位置判定を行う（ステップ２６）。サンプリングポイントが終了していなければ（ステップ２６；Ｎ）、シフト後のサンプリングポイントに対してステップ２１以降の処理を繰り返す。
サンプリングポイントが全て終了していれば（ステップ２６；Ｙ）、処理を終了する。
システム上設定しうる１画素期間内の全てのサンプリングポイントにて同様の動作を繰り返すことにより、全てのサンプリングポイントでの出力データ変動量が確認可能となる。
【００１４】
次に、第３の実施例を図５を参照して説明する。図５は、第３の実施例の処理手順を示したフローチャートである。第３の実施例に係る画像読取装置は、第１、第２の実施例と同様に、電源投入されるとＡＤコンバータサンプリングポイントの初期値が設定され（ステップ３０）、基準の白レベルとする基準白板の読み取りを行う（ステップ３１）。この読み取りデータより白レベルのピーク値を検出して（ステップ３２）、この値をＲＡＭ６に格納する（ステップ３３）。
次にＡＤコンバータに供給するクロックの発生タイミングを変更し、サンプリングポイントを１ステップ後ろにシフトする（ステップ３４）。
ここで、ＲＡＭ６に格納されている１ステップ前のサンプリングポイントでの白レベルのピーク値と今回のサンプリングポイントでの白レベルのピーク値を比較して変動量を算出し（ステップ３５）、サンプリングポイントが全て終了したか否かのの終了位置判定を行う（ステップ３６）。サンプリングポイントが終了していなければ（ステップ３６；Ｎ）、シフト後のサンプリングポイントに対してステップ３１以降の処理を繰り返す。
サンプリングポイントが全て終了していれば（ステップ３６；Ｙ）、マイナス変動極大ポイントを抽出し（ステップ３７）、抽出したポイントより２ステップ前をサンプリングポイントとして決定する（ステップ３８）。
システム上設定しうる１画素期間内の全てのサンプリングポイントにて同様の動作を繰り返すことにより、全てのサンプリングポイントでの出力データ変動量を確認し、サンプリングポイントとして何処が最適であるかを判断できる。
【００１５】
図７は出力データ変動量の推移を示したものである。通常アナログ波形は、ＣＣＤの特性より画像信号先頭側の変化はゆるやかであるのに対して後端側の変化は急峻である。よって、マイナス変動量の最も大きいポイントが画像後端側であると判断し、そのポイントより何ステップか前のポイントをサンプリングポイントに決定するのが良い。ここでは、有効画像領域であるマイナス変動量が最も大きいポイントの２ステップ前である６の位置をサンプリングポイントとして決定する。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１記載の画像読取装置によれば、画像処理の際に基準となる白データの読み取り時に、アナログサンプリングクロックの位相を変更することで１画素期間内でサンプリングポイントを移動させ、各サンプリングポイントにおける出力レベルピーク値を確認することにより、１画素期間内での画像データレベルを確認することが可能になる。
【００１７】
請求項２記載の画像読取装置によれば、請求項１記載の画像読取装置において確認した、１画素期間内の各サンプリングポイントにおける出力レベルピーク値について、各サンプリングポイント間の変動量を算出することにより、１画素期間内での画像レベル変動量を確認することが可能になる。
【００１８】
請求項３記載の画像読取装置によれば、請求項２記載の画像読取装置において算出した、１画素期間内での変動量の変化パターンを基に最適なサンプリングポイントを検出することにより、ＡＤコンバータに入力されるまでの遅延量の変動にも、画像読取装置の高解像度化／高速化にも左右されずに、安定した画像領域でのサンプリングを行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る画像読取装置の構成を示したブロック図である。
【図２】スキャナ２の概略構成を示した図である。
【図３】第１の実施例の処理手順を示したフローチャートである。
【図４】第２の実施例の処理手順を示したフローチャートである。
【図５】第３の実施例の処理手順を示したフローチャートである。
【図６】ＣＣＤ駆動クロック出力からデジタルデータ出力までの様子を示した図である。
【図７】出力データ変動量の推移を示した図である。
【符号の説明】
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
２１  クロック生成モジュール
２２  フィルター
２３  伝送路
２４  ＣＣＤ駆動バッファ
２５  フィルター
２６  ＣＣＤ
２７  伝送路
２８  アナログ処理回路
２９  ＡＤコンバータ
【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】
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