(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光ランプと、該露光ランプを点灯させるインバータ回路と、前記露光ランプから照射され被写体に反射した光を電気的に検出するＣＣＤ転送方式の一次元のイメージセンサとを備え、前記インバータ回路と前記イメージセンサとは別々のクロックソースで駆動し、且つ、前記イメージセンサのクロックソースは前記インバータ回路のクロックソースより精度が高い画像読取装置であって、
所定数の画像の読取開始時毎に、前記インバータ回路の発振周期の先頭に前記イメージセンサの走査周期の先頭を合わせることで走査開始タイミングをリセットする走査リセット手段と、前記インバータ回路の発振周期を計測する周期計測手段と、前記読取開始時毎に、前記周期計測手段の計測結果に基づき、前記イメージセンサの一走査周期当たりの前記インバータ回路の発振回数を少なくとも数走査周期の間は一定に保つように、前記イメージセンサの一走査周期におけるダミー画素数及び／又は非出力区間を調整する調整手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記イメージセンサの一走査周期内の前記インバータ回路の発振回数をＮ１、前記イメージセンサの一走査周期の総基本クロック数をＮ２、ｎを自然数として、Ｎ２＝ｎ×Ｎ１の関係で、少なくとも数走査周期の間は駆動を行うように、前記ダミー画素数及び／又は非出力区間の調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記所定数は、連続した読み取りが指示された数であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記所定数は、連続した読み取りが指示された数、予め設定された数のいずれか少ない数であることを特徴とする請求項１又は２に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、画像読取装置に関し、より詳細には、露光ランプを点灯させるインバータ回路と露光ランプで照射され原稿に反射した光を電気的に検出するＣＣＤ転送方式の一次元のイメージセンサとを備えた画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置などにおいては、原稿画像を原稿からの濃度に応じた反射光による光信号を電気信号として読み取る画像読取装置が使用されている。そして、この画像読取装置は、露光ランプ（主に白色露光ランプ）と、露光ランプを所定の発光周期で点灯させるインバータ回路（インバータ基板ともいう）と、露光ランプで照射されて原稿で反射した光を結像させて電気的に検出するイメージセンサとを備える。
【０００３】
イメージセンサとしては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）を、フォトダイオード（ＦＤ）等の受光素子が光から発生した電荷を読み出すための回路素子として用いている。なお、光電変換素子としては、このようなＦＤとＣＣＤ又はＣＭＯＳとからなるものの他に、光検出部にもＣＣＤを用いたものなどもある。
【０００４】
上述のごとき複写機等の画像読取装置においては、主にＦＤを一列に並べこれに並列にＣＣＤを配置した一次元イメージセンサが、被写体と相対的に移動可能に、或いは光学系によって同等の相対移動を可能に設けられている。この一次元イメージセンサでは、全画素の電荷を出力し終わると次の露光が可能となる。
【０００５】
従来の画像読取装置では、インバータ回路の発振周期である光量制御周期（ランプ露光周期）と各ラインの読取周期とが非同期であるために、１ライン周期に対してランプ露光周期が十分に小さくない場合には、１ライン周期の中に入るランプ点灯パルス数が各ライン毎にバラツキ、そのバラツキにより各ライン毎の積算光量に差が発生し読取画像の色むらが発生していた。
【０００６】
これに対して、特許文献１の放電ランプ点灯装置では、ランプに給電する給電装置のインバータ回路の発振器を周波数可変発振器とし、周波数可変発振器からの発振信号を外部同期信号に位相ロックするように周波数可変発振器を制御することにより、光量変動を伴うことなく誘電体バリア放電蛍光ランプを外部同期信号に同期させて発光させている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１のごとき周波数を可変させ同期させて発光させる方法は、ランプ点灯周波数が可変するのでランプの最適な点灯条件（点灯周波数）から外れる可能性があり回路構成も複雑になるという問題点があった。
【０００８】
これに対し、特許文献２には、ランプの点灯条件を悪化させることなく、色むらのない読取画像を得ることを目的とした画像読取装置が開示されている。この画像読取装置では、原稿を露光ランプで照射してその反射光を光電変換素子で受光して、原稿画像に対する電気信号をライン単位で読み取る画像読取装置において、各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号にインバータの発振回路を同期制御させてランプを点灯させるに際し、休止期間のある同期点灯と同期点灯を切り替える手段を有するようにしている。
【０００９】
また、特許文献３には、光電変換素子の蓄積周期と原稿照明用の光源の駆動信号の周期を同期させることにより、照明光源の発光量が周期的に変化しても画像の濃淡を忠実に読み取る画像読取装置も開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３１２５９６号公報
【特許文献２】特開２００５−９４６９７号公報
【特許文献３】特開平２−１００４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のごとく、従来の画像読取装置では、ＣＣＤの各ラインの読取周期と光量制御周期（ランプ点灯周期）が非同期であるために、１ライン周期に対してランプ点灯周期が十分に小さくない場合には、１ライン周期の中に入るランプ点灯パルス数が各ライン毎にバラツキ、そのバラツキにより各ライン毎の積算光量に差が発生し読取画像の色むら（濃度のむら）が発生していた。この濃度差は読取後の画像において横すじとして視認され、カラー画像読取装置ではこのような横すじが特に青で顕著に発生する。
【００１１】
勿論、ＣＣＤイメージセンサ（ラインセンサ）とインバータ回路の双方で同じ発振器を用いれば問題なく処理できるが、機器の構成上、同じ発振器を使用するよう構成することは困難である。さらに、双方で同じ程度の精度をもつ発振器、例えば水晶振動子の発振をクロックとして用いることが好ましいが、インバータ回路は発生する熱の問題などがあり、発振周波数を高くすることは困難である。
【００１２】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、一走査周期毎の光量変動を無くし、走査周期毎の積算光量の差による読取濃度の差を無くすことが可能なＣＣＤ転送方式の画像読取装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述のごとき課題を解決するために、本発明は、露光ランプと、該露光ランプを点灯させるインバータ回路と、前記露光ランプから照射され被写体に反射した光を電気的に検出するＣＣＤ転送方式の一次元のイメージセンサとを備え、前記インバータ回路と前記イメージセンサとは別々のクロックソースで駆動し、且つ、前記イメージセンサのクロックソースは前記インバータ回路のクロックソースより精度が高い画像読取装置であって、所定数の画像の読取開始時毎に、インバータ回路の発振周期の先頭にイメージセンサの走査周期の先頭を合わせることで走査開始タイミングをリセットする走査リセット手段と、インバータ回路の発振周期を計測する周期計測手段と、前記読取開始時毎に、周期計測手段の計測結果に基づき、イメージセンサの一走査周期当たりの前記インバータ回路の発振回数を少なくとも数走査周期の間は一定に保つように、イメージセンサの一走査周期におけるダミー画素数及び／又は非出力区間を調整する調整手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
ここで、調整手段は、イメージセンサの一走査周期内のインバータ回路の発振回数をＮ１、イメージセンサの一走査周期の総基本クロック数をＮ２、ｎを自然数として、Ｎ２＝ｎ×Ｎ１の関係で、少なくとも数走査周期の間は駆動を行うように、ダミー画素数及び／又は非出力区間の調整を行うようにしてもよい。また、前記所定数は、連続した読み取りが指示された数であってもよいし、連続した読み取りが指示された数、予め設定された数のいずれか少ない数であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＣＣＤ転送方式の画像読取装置において、一走査周期毎の光量変動を無くし、走査周期毎の積算光量の差による読取濃度の差を無くすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る画像読取装置は、露光ランプと、露光ランプを点灯させるインバータ回路と、露光ランプから照射され原稿に反射した光を電気的に検出するＣＣＤ転送方式の一次元のイメージセンサとを備える。本発明について、このようなイメージセンサとして、ＦＤで反射光を検出して電荷に変換し、この電荷をＣＣＤで転送する一次元イメージセンサ（以下、単に「ＣＣＤセンサ」ともいう）を採用したときの例を説明する。まず、このような一次元イメージセンサを備えた一般的な画像読取装置への適用例を説明し、その後、本発明の主たる特徴部分であるイメージセンサとインバータ回路との同期方式について詳述する。
【００１７】
図１は、本発明に係る画像読取装置の一構成例を示す概略断面図である。図１で例示する画像読取装置１は、原稿載置トレイ２から原稿排出トレイ３へ至る原稿搬送路４、原稿の第１面の画像を読み取る第１の画像読取手段５、及び原稿の第２面の画像を読み取る第２の画像読取手段６等を備えている。なお、本発明に係る画像読取装置では、画像読取手段の数は制限なく１つであってもよい。
【００１８】
原稿は、原稿搬送路４中を、原稿載置トレイ２から原稿排出トレイ３へ向けて搬送される。原稿の搬送方向において原稿搬送路４の上流側端部にピックアップローラ７及び捌きローラ８が配置され、原稿載置トレイ２上に積載された原稿がピックアップローラ７及び捌きローラ８によって１枚ずつ原稿搬送路４へ供給される。また、原稿の搬送方向において原稿搬送路４の下流側端部に排出ローラ９が配置され、原稿搬送路４を搬送されてきた原稿は排出ローラ９によって原稿排出トレイ３へ排出される。
【００１９】
原稿搬送路４の中間には、第１の画像読取手段５による画像読取位置Ａと、第２の画像読取手段６による画像読取位置Ｂとが設けられている。原稿の搬送方向における画像読取位置Ａの上流側には、搬送ローラ１０、搬送ローラ１１、及び原稿搬送路４の湾曲部１２が、原稿の搬送方向に沿ってこの順序で配置されている。搬送ローラ１０，１１はそれぞれ、原稿搬送モータによって駆動され、原稿を画像読取位置Ａへ向けて搬送する。湾曲部１２は、図１において左下方向に凸となる向きに湾曲している。
【００２０】
画像読取位置Ａと画像読取位置Ｂとの間の原稿搬送路４には、上向きに凸の屈曲部１３と、下向きに凸の屈曲部１４とが設けられている。屈曲部１３には、従動ローラ１５が配置され、屈曲部１４の上流側の近傍には搬送ローラ１６が配置されている。搬送ローラ１６は、原稿搬送モータによって駆動され、原稿を画像読取位置Ｂへ向けて搬送する。
【００２１】
第１の画像読取手段５は、露光ランプ５ａ及び第１の反射ミラー５ｂを備えた第１の走査ユニット５ｃ、第２の反射ミラー５ｄ及び第３の反射ミラー５ｅを備えた第２の走査ユニット５ｆ、結像レンズ５ｇ、ＣＣＤセンサ５ｈを備えている。露光ランプ５ａから照射され原稿の第１面で反射された光は、第１の反射ミラー５ｂ、第２の反射ミラー５ｄ及び第３の反射ミラー５ｅで順次反射されて結像レンズ５ｇに入射する。結像レンズ５ｇは、入射した光をＣＣＤセンサ５ｈ上に結像させる。ＣＣＤセンサ５ｈは、結像レンズ５ｇによって結像された光を光電変換して画像データとして読み取る。
【００２２】
ここで、露光ランプ５ａは、図示しないインバータ回路を駆動源として駆動されて点灯する。インバータ回路は、例えば内部に具備されたＲＣ発振器やＬＣ発振器等の発振器を基本クロックとして、入力された直流電源を昇圧回路で昇圧して露光ランプ５ａを点灯させる。従って、露光ランプ５ａの点灯周期は、インバータ回路の基本クロックの周期と同じである。
【００２３】
第１の走査ユニット５ｃ及び第２の走査ユニット５ｆはそれぞれ、原稿固定方式で原稿の画像を読み取る際に原稿が載置されるプラテンガラス１７に沿った副走査方向に変位自在に構成されている。第１の画像読取手段５は、第１の走査ユニット５ｃ及び第２の走査ユニット５ｆを副走査方向に変位させることで、プラテンガラス１７上に載置され固定された原稿の画像を読み取り、原稿の画像の画像データを取得することができる。
【００２４】
また、画像読取位置Ａには、プラテンガラス１８が配置されており、露光ランプ５１から発せられた光は、プラテンガラス１８を透過して原稿に照射される。画像読取位置Ａにおける原稿搬送路４のプラテンガラス１８に対向する壁面には、シェーディング補正に用いられる標準白板１９が配置されている。
【００２５】
第２の画像読取手段６は、露光ランプ６ａ、複数の反射ミラー６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ、結像レンズ６ｇ、及びＣＣＤセンサ６ｈを備えている。露光ランプ６ａから照射され原稿の第２面で反射された光は、反射ミラー６ｂ〜６ｅで順次反射されて結像レンズ６ｇに入射する。結像レンズ６ｇは、入射した光をＣＣＤセンサ６ｈ上に結像させる。ＣＣＤセンサ６ｈは、結像レンズ６ｇによって結像された光を光電変換して画像データとして読み取る。ＣＣＤセンサ６ｈとして、第１の画像読取手段５のＣＣＤセンサ５ｈの画像の読取解像度と略同一の読取解像度を有するＣＣＤセンサが用いられる。
【００２６】
ここで、露光ランプ６ａは、露光ランプ５ａと同様に、図示しないインバータ回路を駆動源として駆動されて点灯する。このインバータ回路は、露光ランプ５ａ用のインバータ回路と同じもの或いは同等のものを別個に設けることが好ましい。露光ランプ６ａの点灯周期は、設けたインバータ回路の基本クロックの周期と同じである。
【００２７】
画像読取位置Ｂには、プラテンガラスが配置されており、露光ランプ６ａから発せられた光は、プラテンガラスを透過して原稿に照射される。画像読取位置Ｂにおける原稿搬送路４のプラテンガラスに対向する壁面には、シェーディング補正に用いられる標準白板が配置されている。
【００２８】
上述のように構成された画像読取装置１では、原稿載置トレイ２に載置された原稿は、ピックアップローラ７によって原稿搬送路４に供給され、搬送ローラ１０によってさらに下流側へ搬送される。そして、原稿は、搬送ローラ１１によって搬送力を与えられ、湾曲部１２において原稿搬送路４の下側の内壁面に当接しながら画像読取位置Ａへ搬送される。原稿の搬送方向において画像読取位置Ａの上流側に搬送ローラ１１と湾曲部１２とがこの順序で配置されていることによって、原稿が画像読取位置Ａを通過する場合に原稿は、画像読取位置Ａにおいて、常に原稿搬送路４中の下側の内壁面に沿って搬送される。原稿が画像読取位置Ａにおいて常に原稿搬送路４の高さ方向の一定の位置を搬送されるので、第１の画像読取手段５の焦点を原稿に合致させることが容易になり、原稿の第１面の画像の高品位な画像データが取得される。
【００２９】
画像読取位置Ａで第１面の画像を読み取られた原稿は、搬送ローラ１１によってさらに屈曲部１３及び屈曲部１４を経由して画像読取位置Ｂへ搬送される。屈曲部１３では、原稿は、従動ローラ１５に誘導されることで円滑に搬送される。原稿の先端部が搬送ローラ１６に到達すると、原稿は、搬送ローラ１６によって搬送力を与えられ、屈曲部１４において原稿搬送路４の下側の内壁面に当接しながらさらに下流側へ向けて搬送される。原稿の搬送方向において画像読取位置Ｂの上流側に搬送ローラ１６と屈曲部１４とがこの順序で配置されていることによって、原稿が画像読取位置Ｂを通過する場合に原稿は、画像読取位置Ｂにおいて、常に原稿搬送路４中の下側の内壁面に沿って搬送される。原稿が画像読取位置Ｂにおいて常に原稿搬送路４の高さ方向の一定の位置を搬送されるので、第２の画像読取手段６の焦点を原稿に合致させることが容易になり、原稿の第２面の画像の高品位な画像データが取得される。
【００３０】
第１の画像読取手段５による画像読取位置Ａと、第２の画像読取手段６による画像読取位置Ｂとの間に、２個の屈曲部１３，１４が設けられていることで、第１の画像読取手段５から原稿に照射された光が原稿搬送路４に沿って画像読取位置Ｂに迷光として入射することが大幅に抑制され、同様に、第２の画像読取手段６から原稿に照射された光が画像読取位置Ａに迷光として入射することが大幅に抑制される。また、第１の画像読取手段５を原稿移動方式と原稿固定方式とに兼用できるように構成したことで、原稿移動方式の画像読取手段とは別に原稿固定方式の画像読取手段を設けることなく、原稿固定方式で原稿の画像を読み取ることができる。
【００３１】
また、第１の画像読取手段５及び第２の画像読取手段６で共にＣＣＤセンサ５ｈ，６ｈを用いたことで、画像読取位置Ａ，Ｂでの焦点深度がともに大きくなり、原稿に焦点がいっそう合致しやすくなり、いっそう高品位な画像データを取得することができる。さらに、原稿の表面と裏面とについて、同じ画像解像度の画像データを取得することができるので、表面用と裏面用とで同じ画像処理を適用することができ、画像読取後の画像処理が簡易になる。
【００３２】
また、第１の画像読取手段５及び第２の画像読取手段６がともに縮小光学系を含むことで、それぞれの画像読取手段５，６における画像読取のための光路長が短くなり、画像読取装置１を小型化することができる。また、第１の画像読取手段５及び／又は第２の画像読取手段６として、光路が必要なくなるコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）を採用してもよい。例えば、第２の画像読取手段６としてＣＣＤセンサ６ｈに代えてＣＩＳを用いた場合にも、画像読取位置Ａ，Ｂそれぞれへの迷光の入射を抑制することができる。画像読取装置１は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色相用の４個の画像形成部を備えた所謂タンデム型の電子写真方式のカラー画像形成装置に搭載されるようにしてもよい。カラー画像形成装置は、画像読取装置１で取得された画像データに基づいて用紙等の記録媒体にカラー画像又はモノクロ画像を形成できる。
【００３３】
図２は、図１における画像読取装置の概略の構成を示すブロック図である。図２を参照すると、画像読取装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１、本発明に係る同期制御プログラムを含む、画像読取装置１を動作させる所定のプログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２２、不揮発性のメモリでありＣＰＵ２１の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２３、及び、取得した画像データを格納する画像メモリ２４を含む制御部２０を備えている。
【００３４】
ＣＰＵ２１には、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、画像メモリ２４の他に、搬送ローラ１０，１１，１６等を駆動させる原稿搬送モータ２５、及び、画像読取処理を開始させるスタートキー及び種々の条件設定等を受け付けるタッチパネルを含む操作部２６が接続されている。さらに、ＣＰＵ２１には、第１の画像読取手段５のＣＣＤセンサ５ｈ、露光ランプ５ａを点灯させるインバータ回路５ｉ、第１の走査ユニット５ｃ及び第２の走査ユニット５ｆを変位させる駆動モータ等を含む第１の画像読取手段負荷機器、第２の画像読取手段６のＣＣＤセンサ６ｈ、露光ランプ６ａを点灯させるインバータ回路６ｉ、及び、第２の画像読取手段負荷機器が接続されている。ＣＰＵ２１は、上述の入出力機器を統括して制御する。ＲＯＭ２２には、上述のごとく所定のプログラムが格納されているが、書き換え可能とし、少なくとも本発明に係る同期制御プログラムを含むファームウェアとして格納しておくことが好ましい。
【００３５】
なお、このようなプログラムは、それを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としての提供も可能である。記録媒体としては、具体的には、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、フラッシュメモリ、及びその他各種ＲＯＭやＲＡＭ等が想定でき、上述したプログラムを、これら記録媒体に記録して流通させることにより、当機能の実現を容易にする。そして、画像読取装置（或いはそれを備える複写機等の機器）に当プログラムを記憶させておき、必要に応じて読み出すことにより、本発明に係わる同期制御の機能を実行することができる。
【００３６】
図３は、本発明の一実施形態に係る画像読取装置における主要部を説明するためのブロック図、図４は、図３の画像読取装置における同期制御を説明するためのタイミングチャートの一例を示す図、図５は、図４のタイミングチャートの詳細を説明するための図である。
【００３７】
図３乃至図５で説明する本実施形態に係る画像読取装置３０は、図１及び図２で説明した画像読取装置１の主要な制御部のみを表したものであり、ＣＣＤセンサ３１、インバータ回路３２、ＬＳＵコントローラ３３、及びＣＰＵ３４を備える。
【００３８】
図３において、ＣＣＤセンサ３１は図２におけるＣＣＤセンサ５ｈ又はＣＣＤセンサ６ｈに相当し、インバータ回路３２は図２におけるインバータ回路５ｉ又はインバータ回路６ｉに相当し、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）の一種であるレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）コントローラ３３は、第１の画像読取部５又は第２の画像読取部６における制御部に相当する。また、ＣＰＵ３４は、図２におけるＣＰＵ２１に相当し、ＡＳＩＣ３３を制御することで、ＡＳＩＣ３３にＣＣＤセンサ３１及びインバータ回路３２を制御させる。
【００３９】
本発明に係る画像読取装置３０は、ＣＣＤセンサ３１とインバータ回路３２の同期方式に特徴をもち、走査リセット手段、周期計測手段、及び調整手段を備えるものとする。ＣＣＤセンサ３１は、上述のごとく、インバータ回路３２で点灯させた露光ランプから照射され原稿等の被写体に反射した光を電気的に検出するＣＣＤ電荷転送方式のセンサで、ＦＤで反射光を検出して電荷に変換し、この電荷をＣＣＤで転送する。なお、ＦＤの代わりに反射光の検出にもＣＣＤを用いてもよい。
【００４０】
実際、ＣＣＤセンサ３１には、水晶発振器（水晶振動子）やセラミック発振器（セラミック発振子）、場合によってはシリコン発振器といった高精度のクロックソースが通常用いられる。例えば、ＡＳＩＣ３３に６０ＭＨｚのクロックを入れておいて、ＣＣＤセンサ３１の動作クロックに適合するようにそれを分周した２０ＭＨｚのクロックでＣＣＤセンサ３１を動作させる。しかし、インバータ回路３２には、内部ソース又は外部ソースとして、ＲＣ発振器やＬＣ発振器などの精度の劣る（公差の大きい）クロックソースが用いられる。インバータ回路３２は、ＣＣＤセンサ３１とは独立しており、冷陰極管等の蛍光管などでなる露光ランプを使用するので、例えばＲＣ発振器により４０〜６０ｋＨｚで駆動され、何百ボルトの高圧で露光ランプを点灯させる。
【００４１】
従って、本発明では同期のために、後述の走査リセット手段による位相合わせだけでなく、周期計測手段によって精度の劣るインバータ回路３２の発振周期を計測する必要がある。例えば、インバータ回路３２からＡＳＩＣ３３が発振信号を得て、ＡＳＩＣ３３がそれをＣＰＵ３４に伝え、ＣＰＵ３４内のタイマなどにより計測する。このように、周期計測手段は、例えば、タイマなどで構成されたパルス幅計測回路（又はパルス周期計測回路）などを適用すればよい。ここで、同期計測は随時実行していてもよいが、後述の走査リセット手段における先頭を得るため、並びに後述の調整手段での調整を実行するための数ラインだけ実行してもよい。
【００４２】
走査リセット手段は、所定数の画像の読取開始時（所定枚数の画像スキャン）毎に、インバータ回路３２の発振周期の先頭にＣＣＤセンサ３１の走査周期（読取走査周期）の先頭を合わせることで走査開始時（走査開始タイミング）をリセットする。すなわち、インバータ回路３２のクロックからトリガをかけてＣＣＤセンサ３１の最初の起動のトリガとする。なお、インバータ回路３２の発振周期は周期計測手段で計測される。
【００４３】
調整手段は、所定枚数の画像スキャン毎に、周期計測手段の計測結果に基づき、ＣＣＤセンサ３１の一走査周期当たりのインバータ回路３２の発振回数、すなわち露光ランプの発光回数を、少なくとも数走査周期の間は一定に保つように、ＣＣＤセンサ３１の一走査周期中のダミー画素数及び／又は非出力区間を調整する。ここでの調整は、非出力区間を主としてなされることが好ましい。
【００４４】
ここで、ＣＣＤセンサ３１の一走査周期とは、ＣＣＤセンサ３１が一次元イメージセンサであるので１ラインの周期に相当する。上述した２０ＭＨｚのクロックでＣＣＤセンサ３１を動作させて主走査する例での一走査周期とは、１画素当たり２０ＭＨｚで、１ラインの全ての画素数（有効画素数＋ダミー画素数）を走査して電荷転送に必要な非出力区間を経て次のラインの読み取りが可能となるまでの時間に相当する。なお、ＣＣＤセンサ３１は１ラインをまとめて撮りに行くが、そこに電荷が蓄積する時間はそのＣＣＤ固有のものであり、例えばＣＣＤに蓄積後、蓄積したデータをシフトレジスタに一度に落としてそれをシリアル的に高い周波数で掃き出す。実際には、画素の電荷をまず垂直転送ＣＣＤで垂直下方向へ転送して、それを水平転送ＣＣＤでアンプ側に転送して取り出す。この掃き出しを早くして、次のデータが読み込める状態にするために、ＣＣＤセンサ３１では高いサンプリング周波数（例えば上述の２０ＭＨｚ）を使っている。
【００４５】
また、ダミー画素数とは、実際に画像を読み取る有効画素の前後に置かれる画素の数を表す。例えば、有効画素信号が２１６０画素分の信号で構成された場合、有効画素の走査の前に４０画素分のダミー信号、後に１２画素分のダミー信号など、ＣＣＤセンサ３１から出力される信号である。ダミー信号には、例えば前の４０画素分のうち空送り用、光シールド出力用、遊び用などの信号が順番に含まれ、後の１２画素分のうち遊び用、空送り用、ＴＴＥ測定用、さらに空送り用などの信号が順番に含まれる。一方、非出力区間とは、有効画素数とダミー画素数とのライン出力が完了して次のラインの読み取りが可能となるまでに必要な時間、すなわち全画素を読み取った後にＣＣＤが電荷転送を完了するまでの時間であり、調整手段で調整する場合、その時間に相当するパルスの数を調整することとなる。非出力区間は、有効画素及びダミー画素を読み取っていないときのシフト区間を指す。この非出力区間、有効画素、及びダミー画素分も合わせて、Ａ３サイズの読み取りで例えば７５００画素分だけ少なくとも必要とされ、調整手段による調整はこれを下回らないように行う。
【００４６】
上述の走査リセット手段及び調整手段は、走査リセットプログラム及び調整プログラム、並びにＣＰＵ３４、ＣＰＵ３４によって制御されるＡＳＩＣ３３等でなる。これらプログラムは、ＣＰＵ３４の内部ＲＯＭ又はＣＰＵ３４に接続されたＲＯＭ等に格納され、同じく内部又は接続されたＲＡＭに読み出されて、ＣＰＵ３４に実行されるものである。例えば、走査リセットプログラムは、単純にラインを形成しているカウンタをリセットするためだけのものであってよい。
【００４７】
また、調整手段は、ＣＣＤセンサ３１の一走査周期内のインバータ回路３２の発振回数をＮ１、ＣＣＤセンサ３１の一走査周期の総基本クロック数をＮ２、ｎを自然数として、Ｎ２＝ｎ×Ｎ１の関係で、少なくとも数走査周期の間は駆動を行うように、ダミー画素数及び／又は非出力区間の調整を行うことが好ましい。ここでＮ２は、上述のごとく「有効画素数」＋「ダミー画素数」＋「非出力区間のパルス数」に相当する。このような調整手段により、その少なくとも数走査周期が経過後も、Ｎ２＝ｎ×Ｎ１に近い関係で駆動を行うことができる。
【００４８】
図４の同期制御のタイミングチャートを参照して、期間Ｉ〜期間ＶＩへと続くＣＣＤセンサ３１の電荷蓄積周期（読取周期、走査周期）に対する、インバータ回路３２の発振信号、実際の発光、並びにスキャン開始信号について説明する。
【００４９】
まず、読み取りを開始する前の、例えば期間Ｉ或いは期間Ｉ，ＩＩで、１ライン当たりの発光回数（発振周期）を周期計測手段で計測する。計測する期間は任意であり、ＣＣＤ蓄積周期とも無関係にパルス数の設定などで決定しておいてもよい。さらに、この周期計測は、画像読取の開始が指示された段階で開始してもよく、同期のタイミング（例えば３枚のスキャン毎）で開始してもよい。同期前では、区間Ｉで示すように、ＣＣＤ蓄積周期とインバータ回路３２のクロックが合っていない。
【００５０】
この周期計測に基づき、ＣＣＤセンサ３１の蓄積周期（ライン）の開始点とインバータ回路３２の発振の開始点を合わせる。この開始点を合わせるに際し、Ｎ２＝ｎ×Ｎ１の関係で、少なくとも数走査周期の間は駆動を行うように、ダミー画素数及び／又は非出力区間の調整を行う。この例では、開始点及び自然数倍の周波数への同期がなされることで、通常の蓄積周期の経過を待つことなく期間ＩＩＩが終わり、新たな蓄積周期の期間ＩＶが開始している。期間Ｖ以降、インバータ回路３２の発振誤差が大きくなるまで、この合致した位相で且つ発振周期で発光がなされると共に、その合致した位相及び蓄積周期でＣＣＤセンサ３１での画像の読み取り及び蓄積がなされる。
【００５１】
期間Ｖ、期間ＶＩ、それ以降と時間が経過するに連れ、完全同期ではないので徐々に発光回数は変化していくが急激な変化ではないため目立つことはない。すなわち、インバータ回路３２の発振周期とＣＣＤセンサ３１のライン周期（すなわち走査周期）の周波数の関係が悪いと１ライン毎に濃度変化が発生してしまうが、本発明では徐々にずれるようになっており濃度変化が少なくて済む。
【００５２】
上述のごとき構成により、（１）インバータ回路３２の発振周期、すなわち１ライン周期内の露光ランプの発光回数を計測し、（２）ＣＣＤセンサ３１のダミー画素数及び／又は非出力区間を調整し、少なくとも数ラインはＣＣＤ１ライン当たりの発光回数が一定になるようにし、（３）ＣＣＤ走査周期の先頭とインバータの発振周期の先頭を毎スキャンの開始時に合わせて、スキャンする。なお、本発明を適用しない場合、２，３ラインで発光回数が変動してしまい、画像に筋が発生することが多い。上述の（１）〜（３）により、１スキャン内のＣＣＤセンサ３１の走査周期の位相とインバータ回路３２の発振周期の位相を管理することによって１ページ内で濃度むらが目立たなくすることができる。
【００５３】
例えば、一枚或いは数枚スキャンする毎に、上述の（１）インバータ回路３２の発振周期を最初の数ラインで計測し、計測した周期によりスキャンを開始して読取寸前のところで（３）の位相合わせを行い、読み取り開始前に（２）の調整を行う、といった制御を実行すればよい。何枚毎に同期をとるかは、ズレ具合によって判定してもよく、機器特性に基づき予め決めておいてもよいし、また、判定手段を備えるようにしてもよい。何枚毎に同期をとるかは、連続した読み取りが指示された数（例えばユーザが１０枚の原稿のコピーを指示した場合、１０枚）毎に実行することが好ましい。さらに、この指示された数と予め設定された数のいずれか少ない数を採用するようにしてもよい。
【００５４】
このように、本発明では、スキャン開始時にＣＣＤセンサ３１の周期をリセットしてインバータ回路３２の発振周期と略同期をとるために、ＣＣＤの基本ＣＬＫの周波数調整回路、走査周期リセット機能、インバータの周波数計測機能をもたせ、周波数は整数倍にして且つ位相を合わせることで、位相と周波数とをある程度合わせる。実際には、インバータ回路３２の発振器の精度の関係上、位相及び周波数はＣＣＤセンサ３１のそれとはズレ、完全に一致しない。
【００５５】
図５の詳細なタイミングチャートを参照して、図４の同期制御について具体的に説明する。ＡＳＩＣ３３は、ＣＣＤセンサ３１へ送る読取周期（走査周期）をＣＰＵ３４側にもライン信号などとして送る。ＣＣＤセンサ３１は、受け取った読取周期で自走する。ＣＰＵ３４は、スキャンスタートレジスタの「１」区間（ｉ以前））でスキャンを開始する。なお、スキャンが開始しても、ＣＣＤセンサ３１の読取周期はまだリセットしない。
【００５６】
ＣＰＵ３４は、スキャンストップ信号を出力し、そのＬｏｗエッジ（ｉｉ）でＣＣＤセンサ３１の位相同期する。スキャンストップ信号の入力のＬｏｗエッジ（ｉｉ）で、ＣＣＤセンサ３１の読取周期信号をリセットし、無効ライン（非出力区間）をカウント後、Ｌｏｗ区間のデータ（ＩＭＡＧＥ  ＤＡＴＡ）を有効データとして取り込み開始する。ここで、無効ライン数は、スキャンスタート時に無効ライン数レジスタで設定可能とする。原稿自動送り装置（ＳＰＦ）用に周期リセットしないような設定を設けておくとよい。
【００５７】
ＡＳＩＣ３３では、スキャンストップ信号のＬｏｗ区間のデータを有効データ（ｖ以降のデータ）として取り込む。ＡＳＩＣ３３は、スキャンストップ信号の入力のＬｏｗエッジ（ｉｉ）でＣＣＤセンサ３１の読取周期Ｔをリセットする（ｉｉｉ）。ここで、リセットモードと非リセットモードとをレジスタで切り換え設定可能としておくことで、ＳＰＦにも対応できる。無効ラインの区間（ｉｖ）はここでは１ラインとして図示しているが、レジスタで設定可能である。
【００５８】
このように、画像の読み取りはスキャンストップ信号の立ち下がり（ｉｉ）で開始し、画像を読み始める。なお、このとき既にＣＣＤはずっと電荷を送り続けているが、無効のデータとなっている。このスキャンストップ信号に同期してＣＣＤの同期をかける（ｉｉｉ）。それ以降は、次のライン（ｉｖ）は使えないが有効にできる。その次のライン（ｖ）以降、読み取りは順次行われる。
【００５９】
また、図１及び図２で説明したように２つの画像読取手段を備えた場合、第１の露光ランプのインバータ回路と第２の露光ランプのインバータ回路とを上述のごとく別個にしておくことで、それぞれの露光ランプに対してそれぞれのＣＣＤセンサの位相及び読取周期の調整を行えばよい。一方で、２つの画像読取手段を備えた場合であっても、２つの光源の駆動に、共通のインバータ回路を使用し且つ双方のＣＣＤセンサで同時に読取を行った場合には、共通のインバータ回路の周期を計測して、それを元に２つのＣＣＤセンサのそれぞれで位相及び読取周期の調整を行えばよい。
【００６０】
図６は、本発明の画像読取装置を適用可能な画像形成装置の一構成例を示す図である。図６で例示する画像形成装置の一例としてのデジタル複合機１００は、画像読取部１１１，操作部１１２，画像形成部１１３，ＨＤ１１４，ＦＡＸモデム１１５，通信部１１６，管理部１１７，タイマ１１８，消去処理部１１９，機器制御部１２０などで構成される。また、デジタル複合機１００には、図６で例示するように、電話回線網１０４により例えば外部ＦＡＸ１０６が接続されていると共に、ＬＡＮやＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワーク１０３を介して、複数の端末ＰＣ１０２ａ，１０２ｂ，．．．及びさらにインターネット網１０５経由でネットワーク１０３外部にあるインターネットＦＡＸ１０７や外部ＰＣ１０８や外部サーバ１０９などに接続されていてもよい。これらのネットワーク構成により、各種データの送受信が可能となる。
【００６１】
操作部１１２は、操作画面の表示を行う出力部（表示部）１１２ｂとその表示を元に利用者に各種設定及び操作内容を入力させる入力部１１２ａとを備えるタッチパネル等でなる。操作部１１２では、各種印刷設定の他に、入力データの指定、保存先の指定、認証データ（認証コード等）の入力、保存条件設定を、ユーザに行わせる。
【００６２】
画像読取部１１１は、操作部１１２での操作に基づき、原稿検知センサ１１１ｂによって原稿の有無を検知しＣＣＤセンサ１１１ａでその原稿を読み取り画像データとして出力する。ここでＣＣＤセンサ１１１ａの他に、画像読取部１１１にはインバータ回路及び露光ランプ等が含まれるものとする。そして、本発明に係るインバータ回路とＣＣＤセンサ１１１ａとの同期は、原稿一枚一枚に対して走査開始タイミングがリセットされると共に、インバータ回路の発振周期が計測され、ＣＣＤセンサ１１１ａの一走査周期（一ライン）当たりのインバータ回路の発振回数を、少なくとも数ラインの間は一定に保つように、ＣＣＤセンサ１１１ａのダミー画素数か非出力区間或いはその双方を調整することで、一走査周期（有効画素数の走査区間＋ダミー画素数の走査区間＋非出力区間）を調整する。この同期は、最初の原稿読み取り開始前、前の原稿読み取り後から次の原稿読み取り開始前、といった間に実行できる処理である。また、一度に数枚の原稿をユーザが読み込み指定した場合などには、数枚毎に同期をとってもよいし、その枚数が少ないならば最初の同期だけでもよい。
【００６３】
画像読取部１１１の出力先は、ファイリング処理を実行する場合には、画像形成部１１３を介したＨＤ１１４或いは直接ＨＤ１１４となり、印字の場合には画像形成部１１３となり、データ送信の場合には通信部１１６等となる。ＦＡＸモデム１１５は外部ＦＡＸ１０６とのファクシミリ通信を行うためのモデムである。通信部１１６は、ネットワーク１０３経由で接続されたデジタル複合機１００の外部機器との通信を制御する。
【００６４】
画像形成部１１３は、画像読取部１１１で読み取った画像データやＦＡＸモデム１１５或いは通信部１１６で受け取った受信データ（受信ファイル）などをメモリ１１３ｂに一時記憶し、レーザスキャナユニット（ＬＳＵ）を搭載した印字部１１３ａから用紙等の媒体に画像を形成する。用紙は、給紙部１１３ｄから供給され、印字後、排紙部１１３ｅから排出される。画像形成部１１３では、暗号処理部１１３ｃにてメモリ１１３ｂに記憶された画像データ等のデータを暗号化してＨＤ１１４に記憶することも可能となっており、逆に、ＨＤ１１４に記憶された暗号化データを復号化してメモリ１１３ｂを介してネットワーク１０３等を経由して外部機器に出力することや印字部１１３ａで媒体として印字出力することも可能となっている。消去処理部１１９は、ＨＤ１１４に記憶されたデータを、セキュリティ保持や記憶容量確保などのために消去する処理を行う。
【００６５】
上述のごとく、デジタル複合機１００には、操作部１１２にキー入力部１１２ａと表示部１１２ｂが設けてあり、デジタル複合機１００の機能指示操作の他にＩＤ入力が行なえる。ＩＤ入力の他にＩＤカードを入力しその情報を読み取るＩＤカード読み取り器を、デジタル複合機１００に具備してもよい。このように、デジタル複合機１００には、何らかのユーザ識別手段、例えばこのような認証手段を備えることが好ましい。認証手段は、利用者情報に基づいて利用者を認証し自機１００の使用を可能とするものであればよく、デジタル複合機１００は、まずこの認証手段により使用者を限定する。さらに、デジタル複合機１００は、通信部１１６により、接続された機器（端末ＰＣ１０２ａ，１０２ｂ等）との双方向のデータ通信が行なえる。
【００６６】
機器制御部１２０は、上述した各部に接続された主制御部であり、管理部１１７の管理データ及びタイマ１１８からのタイマ時間を参照しながら、デジタル複合機１００の各部間のデータのやり取りをはじめとしてデジタル複合機１００の動作を統括的に制御する。管理部１１７は、例えばＨＤ１１４に格納されたフォルダ情報や保存条件の情報、自機１００のＩＰアドレスなどを管理する。タイマ１１８は、デジタル複合機１００の待機状態の時間を計時し、この時間を機器制御部１２０に通知する。
【００６７】
機器制御部１２０における制御の一例を挙げると、操作部１１２は、利用者の操作入力により指示された複写要求や各種の記録条件等を機器制御部１２０に通知し、機器制御部１２０は、デジタル複合機１００の動作状態等を操作部１１２の表示部１１２ｂの表示画面に表示すると共に、画像形成部１１３に印字処理等を指示する。また、印字処理においては、機器制御部１２０内のＣＰＵ或いは印字部１１１ａ内のＣＰＵが、本発明に係わる同期の制御も行い、濃度ムラのない画像を形成する。また、機器制御部１２０は、ファイリングを実行する際には、ＰＣ１０２ａ等から送信された外部送信データ或いは画像読取部１１１で読み取られたデータに対して、管理部１１７によってＨＤ１１４内のフォルダ情報や保存条件の情報を参照するなどしてデータ変換を行い、ＨＤ１１４の指定フォルダに変換後の画像データを保存する。
【００６８】
また、本発明に係るデジタル複合機１００の構成や外部機器との接続形態は、この例に限ったものではない。各部は、全てがハードウェアで構成される必要はなく、デジタル複合機１００をそれらの各部として機能させるプログラムを機器制御部１２０や印字部１１３ａ内の制御部などに組み込み（或いは一部を管理部１１７に組み込み）、演算装置に実行させることでも容易に実装できる。また、上述のごときプログラムは、例えばデジタル複合機１００の機器制御部１２０、印字部１１３ａ、管理部１１７、或いは画像形成部１１３の主制御部などに、ファームウェアとして実装されることが多い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る画像読取装置の一構成例を示す概略断面図である。
【図２】図１における画像読取装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像読取装置における主要部を説明するためのブロック図である。
【図４】図３の画像読取装置における同期制御を説明するためのタイミングチャートの一例を示す図である。
【図５】図４のタイミングチャートの詳細を説明するための図である。
【図６】本発明の画像読取装置を適用可能な画像形成装置の一構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１，３０…画像読取装置、２…原稿載置トレイ、３…原稿排出トレイ、４…原稿搬送路、５…第１の画像読取手段、５ａ，６ａ…露光ランプ、５ｂ，５ｄ，５ｅ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ…反射ミラー、５ｃ…第１の走査ユニット、５ｆ…第２の走査ユニット、５ｇ，６ｇ…結像レンズ、５ｈ，６ｈ…ＣＣＤセンサ、５ｉ，６ｉ，３２…インバータ回路、６…第２の画像読取手段、７…ピックアップローラ、８…捌きローラ、９…排出ローラ、１０，１１，１６…搬送ローラ、１２…湾曲部、１３，１４…屈曲部、１５…従動ローラ、１７，１８…プラテンガラス、１９…標準白板、２０…制御部、２１，３４…ＣＰＵ、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２４…画像メモリ、２５…原稿搬送モータ、２６…操作部、３１…ＣＣＤセンサ、３３…ＬＳＵコントローラ、１００…デジタル複合機、１１１…画像読取部、１１２…操作部、１１３…画像形成部、１１３ａ…ＣＣＤセンサ、１１４…ハードディスク（ＨＤ）、１１５…ＦＡＸモデム、１１６…通信部、１１７…管理部、１１８…タイマ、１１９…消去処理部、１２０…機器制御部。
【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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