(57)【要約】【課題】イメージセンサーが出力するアナログの画像信号における基準レベルの変動が大きい場合でも、ＡＦＥにおいて画像信号の出力異常が生じる事態を回避できること。【解決手段】基準信号出力部８３１，８３２は、基準レベル制御信号Ｃｔ１，Ｃｔ２に従って第１基準信号Ｖｒｅｆ１および第２基準信号Ｖｒｅｆ２のレベル差を変更可能である。イメージセンサー１３は、Ｖｒｅｆ１を基準レベルとするアナログの一次画像信号Ｉａを出力する。アナログフロントエンド８４は、Ｖｒｅｆ２およびオフセット制御信号Ｃｔ０のレベルに応じて一次画像信号Ｉａにオフセット調整を施す。【選択図】図３
2017050598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基準信号および第２基準信号を出力し、入力される基準レベル制御信号に従って前記第１基準信号および前記第２基準信号のレベル差を変更可能な基準信号出力部と、
入力される前記第１基準信号のレベルを基準レベルとするアナログの一次画像信号を出力するイメージセンサーと、
入力される前記第２基準信号およびオフセット制御信号のレベルに応じて前記一次画像信号にオフセット調整を施し、さらに前記オフセット調整が施された信号を増幅することにより二次画像信号を出力するアナログフロントエンドと、を備える画像読取装置。
【請求項２】
前記二次画像信号のレベルが予め設定された許容範囲内である場合に、前記二次画像信号のレベルを予め設定された目標レベルに近づける第１フィードバック制御によって前記オフセット制御信号のレベルを調節し、調節された前記オフセット制御信号を前記アナログフロントエンドへ出力するオフセット制御部と、
前記二次画像信号のレベルが前記許容範囲から外れた場合に、前記二次画像信号のレベルを前記許容範囲内のレベルへ近づける第２フィードバック制御によって前記基準レベル制御信号のレベルを調節し、調節された前記基準レベル制御信号を前記基準信号出力部へ出力する基準レベル制御部と、を備える、請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記基準信号出力部は、入力される第１基準レベル制御信号および第２基準レベル制御信号の各々に従って前記第１基準信号および前記第２基準信号の各々のレベルを独立して変更可能である、請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記基準レベル制御部が、
前記二次画像信号のレベルが前記許容範囲から外れた場合に前記第２基準レベル制御信号のレベルを前記第２フィードバック制御によって調節する先行制御部と、
前記先行制御部によって前記二次画像信号のレベルを前記許容範囲内に収束させることができなかった場合に、前記第１基準レベル制御信号のレベルを前記第２フィードバック制御によって調節する後続制御部と、を含む、請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記基準レベル制御部が、
前記二次画像信号のレベルが前記許容範囲から外れた場合に、前記第１基準レベル制御信号および前記第２基準レベル制御信号のうちレベルの調節可能範囲が大きい方のレベルを前記第２フィードバック制御によって調節する先行制御部と、
前記先行制御部によって前記二次画像信号のレベルを前記許容範囲内に収束させることができなかった場合に、前記第１基準レベル制御信号および前記第２基準レベル制御信号のうちレベルの調節可能範囲が小さい方のレベルを前記第２フィードバック制御によって調節する後続制御部と、を含む、請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像読取装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置およびそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像読取装置は、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）などのイメージセンサーおよびＡＦＥ（Analog Front End）を備える（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記イメージセンサーは、相対的に移動する原稿からの主走査方向１ライン分ずつの反射光の光量を検出し、前記主走査方向１ライン分のアナログの画像信号を順次出力する。前記ＡＦＥは、前記イメージセンサーが出力する信号に対して予め定められた信号処理を施す回路である。前記ＡＦＥは、オフセット調整部および増幅部を備える。
【０００４】
前記オフセット調整部は、アナログの画像信号にオフセット調整を施す。前記増幅部は、前記オフセット調整が施された信号を増幅する。前記オフセット調整が行われることにより、前記イメージセンサーが出力する画像信号の基準レベルが変動する場合でも、その画像信号から前記基準レベルの変動分を含むオフセット成分が除去された信号が、前記増幅部によって増幅される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０７２７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記イメージセンサーの温度特性などに起因して、前記イメージセンサーが出力するアナログの画像信号の基準レベルが、前記ＡＦＥにおける前記オフセット調整の調整可能範囲を超えて変動する場合がある。この場合、前記ＡＦＥが出力する増幅後の画像信号が、実際の画像濃度よりも薄い濃度を示すレベルになったり、さらには上限レベルで飽和したりするなど、画像信号の出力異常が生じるおそれがある。
【０００７】
また、前記ＡＦＥの信号分解能の制約などにより、前記ＡＦＥにおける前記オフセット調整の調整可能範囲を大きくすることには限界がある。
【０００８】
本発明の目的は、イメージセンサーが出力するアナログの画像信号における基準レベルの変動が大きい場合でも、ＡＦＥにおいて画像信号の出力異常が生じる事態を回避できる画像読取装置およびそれを備える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一の局面に係る画像読取装置は、基準信号出力部と、イメージセンサーと、アナログフロントエンドとを備える。前記基準信号出力部は、第１基準信号および第２基準信号を出力し、入力される基準レベル制御信号に従って前記第１基準信号および前記第２基準信号のレベル差を変更可能である。前記イメージセンサーは、入力される前記第１基準信号のレベルを基準レベルとするアナログの一次画像信号を出力するセンサーである。前記アナログフロントエンドは、入力される前記第２基準信号およびオフセット制御信号のレベルに応じて前記一次画像信号にオフセット調整を施し、さらに前記オフセット調整が施された信号を増幅することにより二次画像信号を出力する。
【００１０】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、本発明の一の局面に係る前記画像読取装置を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、イメージセンサーが出力するアナログの画像信号における基準レベルの変動が大きい場合でも、ＡＦＥにおいて画像信号の出力異常が生じる事態を回避できる画像読取装置およびそれを備える画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る画像読取装置を含む画像形成装置の構成図である。
【図２】図２は、実施形態に係る画像読取装置におけるイメージセンサーモジュールおよびその周辺の部分の構成図である。
【図３】図３は、実施形態に係る画像読取装置におけるデータ処理部のブロック図である。
【図４】図４は、実施形態に係る画像読取装置における黒画像信号レベル調整処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。
【００１４】
［装置の全体構成］
まず、図１を参照しつつ、実施形態に係る画像読取装置１を含む画像形成装置１０の全体構成について説明する。
【００１５】
画像形成装置１０は、本体部２および画像読取装置１を備える。また、画像形成装置１０は、操作表示部８０および本体部２の各機器および画像読取装置１における制御その他のデータ処理を行うデータ処理部８も備える。
【００１６】
例えば、画像形成装置１０は、複写機、複写機の機能を有するプリンターもしくはファクシミリ、または画像読取機能を含む複数の画像処理機能を備える複合機などである。
【００１７】
＜画像読取装置１＞
図１が示すように、画像読取装置１は、原稿走査ユニット１１および原稿台カバー１２を備える。原稿台カバー１２は、原稿走査ユニット１１に対して回動可能に支持されている。原稿走査ユニット１１は透明の原稿台１６を含み、原稿台カバー１２は、原稿台１６上を覆う。
【００１８】
原稿台１６は、画像の読み取り対象物である原稿９０が載置される部分である。一般に、原稿台１６はプラテンガラスと称される。
【００１９】
原稿走査ユニット１１は、さらにＣＩＳ１３および走査機構１１０などを備える。ＣＩＳ１３はイメージセンサーの一例である。以下の説明において、原稿９０に沿う一の方向およびそれに直交する方向のことを、それぞれ主走査方向Ｄ１および副走査方向Ｄ２と称する。
【００２０】
ＣＩＳ１３は、原稿９０における主走査方向Ｄ１に沿う１ライン分の画像を読み取るとともに読み取り画像に対応するアナログ画像信号を出力する。走査機構１１０は、ＣＩＳ１３を原稿台１６に近接する位置で副走査方向Ｄ２に沿って往復移動させる機構である。
【００２１】
ＣＩＳ１３は、副走査方向Ｄ２に沿って移動することにより、原稿台１６に載置された原稿９０の下面の画像を読み取るとともに読み取り画像の画像データを出力する。
【００２２】
原稿台カバー１２には、ＡＤＦ１２０が組み込まれている。ＡＤＦ１２０は、原稿供給トレイ１２１、原稿送出機構１２２、原稿搬送機構１２３および原稿排出トレイ１２４を備える。
【００２３】
原稿送出機構１２２は、原稿供給トレイ１２１にセットされた原稿９０を１枚ずつ原稿搬送路Ｒ０へ送り出す。原稿搬送機構１２３は、原稿送出機構１２２から送り出された原稿９０を原稿搬送路Ｒ０に沿って搬送し、さらに原稿排出トレイ１２４へ排出する。
【００２４】
原稿搬送路Ｒ０は、透明なコンタクト部１６０に沿う固定読取位置Ｐ０を通る予め定められた経路に沿って形成されている。例えば、コンタクト部１６０は原稿台１６の一部である。
【００２５】
なお、原稿搬送路Ｒ０を移動中の原稿９０における副走査方向Ｄ２および主走査方向Ｄ１は、それぞれ原稿９０の移動方向およびその移動方向に直交する方向である。
【００２６】
走査機構１１０は、ＣＩＳ１３を固定読取位置Ｐ０に対向する位置に保持することができる。ＡＤＦ１２０は、原稿台カバー１２が閉じられ、ＣＩＳ１３が固定読取位置Ｐ０に対向する状態で動作する。
【００２７】
ＣＩＳ１３は、固定読取位置Ｐ０において移動中の原稿９０の画像を読み取るとともに読み取り画像に対応する前記アナログ画像信号を出力する。
【００２８】
なお、画像読取装置１が、原稿搬送路Ｒ０に沿う位置に固定されたもう１つのＣＩＳ１３を備える場合もある。この場合、走査機構１１０が支持するＣＩＳ１３およびもう１つのＣＩＳ１３は、それぞれ原稿９０の一方の面およびその反対側の面の画像を読み取る。
【００２９】
操作表示部８０は、例えばタッチパネルおよび操作ボタンなどを含む操作入力部であるとともに、液晶表示パネルおよび通知ランプなどを含む表示部でもある。
【００３０】
データ処理部８は、操作表示部８０を通じて入力される入力データおよび各種センサーの検出結果に基づいて、画像読取装置１および画像形成装置１０の本体部２が備える各種の電気機器を制御する。
【００３１】
さらに、データ処理部８は、ＣＩＳ１３から出力される前記アナログ画像信号に対する各種の信号処理も実行する。例えば、データ処理部８は、ＣＩＳ１３が出力する前記アナログ画像信号に対して予め定められた信号処理を施すＡＦＥ８４などを備える。
【００３２】
ＡＦＥ８４は、前記アナログ画像信号にオフセット調整を施し、さらにそのオフセット調整が施された信号を増幅する。なお、前記オフセット調整の処理がレベルシフト処理などと称される場合もある。
【００３３】
前記オフセット調整が行われることにより、ＣＩＳ１３が出力する前記アナログ画像信号の基準レベルが変動する場合でも、その画像信号から前記基準レベルの変動分を含むオフセット成分が除去された信号が増幅される。
【００３４】
＜画像形成装置１０の本体部２＞
画像形成装置１０の本体部２は、画像読取装置１から出力される画像データに応じた画像をシート材９に形成する機器を含む。シート材９は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、およびＯＨＰシートなどのシート状の画像形成媒体である。
【００３５】
画像形成装置１０の本体部２は、シート供給部３０、シート搬送部３、画像形成部４、光走査部５および定着部６などを備える。図１が示す画像形成装置１０は、電子写真方式の画像形成装置である。なお、画像形成装置１０がインクジェット方式などの他の方式の画像形成装置であることも考えられる。
【００３６】
シート供給部３０は、複数のシート材９が重ねて載置される部分である。シート搬送部３は、シート送出機構３１およびシート搬送機構３２を備える。
【００３７】
シート送出機構３１は、シート材９をシート供給部３０からシート搬送路３００へ向けて送り出す。シート搬送機構３２は、シート材９をシート搬送路３００に沿って搬送する。これにより、シート材９は、画像形成部４および定着部６を通過した後にシート搬送路３００の排出口からシート排出トレイ１０１上へ排出される。
【００３８】
画像形成部４は、ドラム状の感光体４１、帯電装置４２、現像装置４３、転写装置４５およびクリーニング装置４７などを備える。感光体４１は、現像剤の像を担持する像担持体の一例である。
【００３９】
感光体４１が回転し、帯電装置４２が感光体４１の表面を一様に帯電させる。さらに、光走査部５がレーザー光を走査することにより帯電した感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。さらに、現像装置４３が感光体４１に前記現像剤を供給することにより、前記静電潜像を前記現像剤の像へ現像する。
【００４０】
さらに、転写装置４５が、感光体４１と転写装置４５との間を移動中のシート材９に感光体４１表面の前記現像剤の像を転写する。また、クリーニング装置４７が感光体４１表面に残存する前記現像剤を除去する。
【００４１】
定着部６は、ヒーターを内包する加熱ローラー６１と加圧ローラー６２との間に画像が形成されたシート材９を挟み込みつつ後工程へ送り出す。これにより、定着部６は、シート材９上の前記現像剤を加熱し、シート材９上に画像を定着させる。
【００４２】
［ＣＩＳ］
図２が示すように、ＣＩＳ１３は、複数の発光部１３１とレンズ１３２とラインセンサー１３３とを備える。複数の発光部１３１、レンズ１３２およびラインセンサー１３３は、主走査方向Ｄ１に沿って延びて形成されている。
【００４３】
発光部１３１は、赤発光部１３１Ｒ、緑発光部１３１Ｇおよび青発光部１３１Ｂを含む。赤発光部１３１Ｒ、緑発光部１３１Ｇおよび青発光部１３１Ｂはそれぞれ個別に発光可能である。発光部１３１各々は、原稿９０における主走査方向Ｄ１に沿う帯状の領域に光を照射する。
【００４４】
画像読取モードがカラーモードである場合、赤発光部１３１Ｒ、緑発光部１３１Ｇおよび青発光部１３１Ｂの各々が、赤色光、緑色光および青色光を順番に原稿９０に照射する。これにより、ラインセンサー１３３は、原稿９０における赤色画像、緑色画像および青色画像の各々を表す３色の前記アナログ画像信号を順次出力する。
【００４５】
一方、画像読取モードがモノクロモードである場合、赤発光部１３１Ｒ、緑発光部１３１Ｇおよび青発光部１３１Ｂが同時に点灯し、白色光が原稿９０に照射される。この場合、ラインセンサー１３３は、単色の前記アナログ画像信号を順次出力する。
【００４６】
例えば、発光部１３１が、主走査方向Ｄ１に沿って配列された複数の発光ダイオードを含むＬＥＤアレイであることが考えられる。レンズ１３２は、原稿９０からの反射光をラインセンサー１３３の受光部へ集光する。
【００４７】
ラインセンサー１３３は、原稿９０における主走査方向Ｄ１の１ラインの部分からの反射光の光量を検出し、主走査方向Ｄ１の１ライン分の前記アナログ画像信号を順次出力する。
【００４８】
ＣＩＳ１３が固定読取位置Ｐ０に対向する状態において、発光部１３１は、移動中の原稿９０の表面に対し、コンタクト部１６０を通じて光を照射する。さらに、ラインセンサー１３３は、移動中の原稿９０における主走査方向Ｄ１の１ラインの部分からの反射光の光量を順次検出し、１ライン分の画像を表す前記アナログ画像信号を順次出力する。
【００４９】
原稿搬送路Ｒ０の固定読取位置Ｐ０の両側にコンタクト部１６０と色基準部１４とが対向して配置されている。色基準部１４における固定読取位置Ｐ０に対向する面は、光の反射率の高い一様な基準色の面である。一般に、前記基準色は白色である。前記基準色が薄い黄色系の色などであることも考えられる。
【００５０】
後述するように、データ処理部８は、ＣＩＳ１３が出力する前記アナログ画像信号に対して予め定められた信号処理を施すＡＦＥ８４を備える。
【００５１】
ところで、ＣＩＳ１３の温度特性などに起因して、ＣＩＳ１３が出力するアナログ画像信号の基準レベルが、ＡＦＥ８４における前記オフセット調整の調整可能範囲を超えて変動する場合がある。この場合、ＡＦＥ８４が出力する増幅後の画像信号が、実際の画像濃度よりも薄い濃度を示すレベルになったり、さらには上限レベルで飽和したりするなど、画像信号の出力異常が生じるおそれがある。
【００５２】
また、ＡＦＥ８４の信号分解能の制約などにより、ＡＦＥ８４における前記オフセット調整の調整可能範囲を大きくすることには限界がある。
【００５３】
一方、画像読取装置１によれば、ＣＩＳ１３が出力する前記アナログ画像信号の基準レベルの変動が大きい場合でも、ＡＦＥ１３において画像信号の出力異常が生じる事態を回避できる。以下、その詳細について説明する。
【００５４】
［データ処理部８］
図３が示すように、データ処理部８は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）８１、データ記憶部８２、基準信号出力部８３、ＡＦＥ８４、画像処理部８５および画像記憶部８６などを備える。ＡＦＥ８４および画像処理部８５は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などによって構成される。
【００５５】
ＭＰＵ８１は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。データ記憶部８２は、ＭＰＵ８１に各種の処理を実行させるためのプログラムおよびその他の情報が予め記憶される不揮発性の情報記憶媒体である。データ記憶部８２は、ＭＰＵ８１による各種情報の読み書きが可能な情報記憶媒体でもある。
【００５６】
ＭＰＵ８１は、データ記憶部８２に予め記憶された各種のプログラムを実行することにより画像形成装置１０を統括的に制御する。
【００５７】
以下の説明において、ＣＩＳ１３が出力するアナログの画像信号のことを一次画像信号Ｉａと称する。さらに、一次画像信号Ｉａに対して信号処理を施すＡＦＥ５４が出力する信号処理後の画像信号のことを二次画像信号Ｉｄと称する。
【００５８】
基準信号出力部８３は、ＣＩＳ１３に対して第１基準信号Ｖｒｅｆ１を出力するとともに、ＡＦＥ５３に対して第２基準信号Ｖｒｅｆ２を出力する。
【００５９】
ＣＩＳ１３は、入力される第１基準信号Ｖｒｅｆ１のレベルを基準レベルとするアナログの一次画像信号Ｉａを出力する。第１基準信号Ｖｒｅｆ１は電圧信号であり、一次画像信号Ｉａは、第１基準信号Ｖｒｅｆ１の電圧に画像の濃淡を表す電圧が重畳された電圧信号である。
【００６０】
しかしながら、ＣＩＳ１３の温度などの環境条件が変動することにより、第１基準信号Ｖｒｅｆ１のレベルが一定であっても前記基準レベルが変動し得る。
【００６１】
一方、ＡＦＥ５４は、入力される第２基準信号Ｖｒｅｆおよびオフセット制御信号Ｃｔ０のレベルに応じて一次画像信号Ｉａにオフセット調整を施す。即ち、第２基準信号Ｖｒｅｆ２が、一次画像信号Ｉａに対する前記オフセット調整の基準信号として用いられる。その詳細については後述する。
【００６２】
基準信号出力部８３は、入力される基準レベル制御信号Ｃｔ１，Ｃｔ２に従って第１基準信号Ｖｒｅｆ１および第２基準信号Ｖｒｅｆ２のレベル差を変更可能である。本実施形態における基準信号出力部８３は、第１基準信号出力部８３１および第２基準信号出力部８３２を含む。
【００６３】
本実施形態において、第１基準信号出力部８３１は、入力されるデジタルの第１基準レベル制御信号Ｃｔ１をアナログ電圧信号である第１基準信号Ｖｒｅｆ１へ変換するデジタル・アナログコンバーターである。同様に、第２基準信号出力部８３２は、入力されるデジタルの第２基準レベル制御信号Ｃｔ２をアナログ電圧信号である第２基準信号Ｖｒｅｆ２へ変換するデジタル・アナログコンバーターである。
【００６４】
従って、基準信号出力部８３は、入力される第１基準レベル制御信号Ｃｔ１および第２基準レベル制御信号Ｃｔ２の各々に従って第１基準信号Ｖｒｅｆ１および第２基準信号Ｖｒｅｆ２の各々のレベルを独立して変更可能である。
【００６５】
ＡＦＥ８４は、調整信号生成部８４１、加算部８４２、サンプルホールド部８４３、減算部８４４および増幅部８４５を含む。さらに、本実施形態におけるＡＦＥ８４はアナログ・デジタルコンバーター８４６も含む。
【００６６】
調整信号生成部８４１は、入力されるオフセット制御信号Ｃｔ０のレベルに応じたレベルの調整信号ΔＶｒｅｆを生成する。本実施形態において、調整信号生成部８４１は、入力されるデジタルのオフセット制御信号Ｃｔ０をアナログ電圧信号である調整信号ΔＶｒｅｆへ変換するデジタル・アナログコンバーターである。
【００６７】
加算部８４２は、入力される第２基準信号Ｖｒｅｆ２および調整信号ΔＶｒｅｆのレベルを加算したレベルの電圧信号であるオフセット信号Ｖｏｓを出力する。
【００６８】
サンプルホールド部８４３は、一次画像信号Ｉａを予め定められた周期でサンプリングし、サンプリング信号Ｉａ１を出力する。サンプリング信号Ｉａ１のレベルは、新たなサンプリング信号Ｉａ１が得られるまで維持される。サンプリング周期は、一次画像信号Ｉａにおいて主走査方向Ｄ１の各画素の光量検出信号が現れる周期である。
【００６９】
減算部８４４は、一次画像信号Ｉａのサンプリングにより得られたサンプリング信号Ｉａ１のレベルからオフセット信号Ｖｏｓのレベルを減算したレベルの電圧信号であるオフセット調整後信号Ｉａ２を出力する。オフセット調整後信号Ｉａ２は、一次画像信号Ｉａからオフセット成分が除去された信号である。なお、一次画像信号Ｉａのオフセット成分は、一次画像信号Ｉａの基準レベルの成分である。
【００７０】
ＡＦＥ８４における調整信号生成部８４１、加算部８４２および減算部８４４は、アナログの一次画像信号Ｉａに前記オフセット調整を施すオフセット調整部の一例である。
【００７１】
増幅部８４５は、オフセット調整後信号Ｉａ２を増幅するプログラマブルゲインアンプである。増幅部８４５は、入力される不図示のゲイン制御信号に従ったゲインでオフセット調整後信号Ｉａ２を増幅し、増幅後信号Ｉａ３を出力する。前記ゲイン制御信号は、ＭＰＵ８１から供給される。
【００７２】
アナログ・デジタルコンバーター８４６は、増幅後信号Ｉａ３をデジタルの画像信号である二次画像信号Ｉｄへ変換する。なお、アナログ・デジタルコンバーター８４６が、ＡＦＥ８４の外部に設けられることも考えられる。この場合、ＡＦＥ８４が出力する二次画像信号は、アナログの増幅後信号Ｉａ３である。
【００７３】
画像処理部８５は、二次画像信号Ｉｄに対してシェーディング補正処理、光量相当データから濃度相当データへの変換処理およびガンマ補正処理などの周知の画像処理を実行する。これにより、画像処理が施された後の二次画像信号Ｉｄが得られる。
【００７４】
画像記憶部８６は、画像処理が施された後の二次画像信号Ｉｄを記憶する。画像記憶部８６は、いわゆるフレームメモリーである。ＭＰＵ８１は、ＡＦＥ８４が出力する二次画像信号Ｉｄに含まれる画素値を、画像処理部８５および画像記憶部８６を介して取得可能である。
【００７５】
また、画像処理部８５が二次画像信号Ｉｄに含まれる画素値のピーク値または平均値などの代表値を算出して画像記憶部８６に記憶させることも可能である。これにより、ＭＰＵ８１は、ＡＦＥ８４が出力する二次画像信号Ｉｄに含まれる複数の画素値の代表値を、画像処理部８５および画像記憶部８６を介して取得可能である。
【００７６】
前述したように、ＣＩＳ１３の温度特性などに起因して、ＣＩＳ１３が出力する一次画像信号Ｉａの基準レベルが、ＡＦＥ８４におけるオフセット調整部８４０の調整可能範囲を超えて変動する場合がある。そのような場合においても、第１基準信号Ｖｒｅｆ１および第２基準信号Ｖｒｅｆ２のレベル差が変更されることにより、一次画像信号Ｉａの基準レベルを、オフセット調整部８４０の調整可能範囲内に収まるレベルに調節することが可能である。
【００７７】
例えば、第１基準信号Ｖｒｅｆ１および第２基準信号Ｖｒｅｆ２が同レベルであるときに、一次画像信号Ｉａの基準レベル（オフセット成分）が、第１基準信号Ｖｒｅｆ１のレベルよりも大きくなった場合を考える。
【００７８】
上記の場合において、一次画像信号Ｉａの基準レベルと第２基準信号Ｖｒｅｆ２のレベルとの差が、調整信号ΔＶｒｅｆの調整可能範囲の上限レベルを超えていると、オフセット調整部８４０は、一次画像信号Ｉａのオフセット成分を十分に除去できない。そうすると、ＡＦＥ８４が出力する増幅後の二次画像信号Ｉｄが、実際の画像濃度よりも薄い濃度を示すレベルになったり、さらには上限レベルで飽和したりするなど、画像信号の出力異常が生じるおそれがある。
【００７９】
しかしながら、本実施形態においては、第２基準信号Ｖｒｅｆ２のレベルが第１基準信号Ｖｒｅｆ１のレベルよりも高く設定されることにより、一次画像信号Ｉａの基準レベルがオフセット調整部８４０の調整可能範囲内に収まる。その結果、一次画像信号Ｉａの基準レベルの変動が大きい場合でも、ＡＦＥ８４において画像信号の出力異常が生じる事態を回避できる。
【００８０】
ＭＰＵ８１が出力するオフセット制御信号Ｃｔ０、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１および第２基準レベル制御信号Ｃｔ２は、ＣＩＳ１３の発光部１３１が消灯しているときに実行される黒画像信号レベル調整処理によって設定される。
【００８１】
［前記黒画像信号レベル調整処理］
以下、図４が示すフローチャートを参照しつつ、ＭＰＵ８１が実行する前記黒画像信号レベル調整処理の手順の一例について説明する。以下の説明において、Ｓ１，Ｓ２，…は、ＭＰＵ８１が実行する各工程の識別符号を表す。
【００８２】
ＭＰＵ８１は、データ記憶部８２に予め記憶された黒画像信号レベル調整プログラムＰｒ１を実行することにより、前記黒画像信号レベル調整処理を実現する。前記黒画像信号レベル調整処理は、発光部１３１が消灯している状態で行われる。以下の説明において、発光部１３１が消灯している状態でＣＩＳ１３から出力される一次画像信号Ｉａのことを黒の一次画像信号Ｉａと称する。同様に、発光部１３１が消灯している状態でＡＦＥ８４から出力される二次画像信号Ｉｄのことを黒の二次画像信号Ｉｄと称する。
【００８３】
＜工程Ｓ１＞
前記黒画像信号レベル調整処理において、まず、ＭＰＵ８１は、オフセット制御信号Ｃｔ０、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１および第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルを予め定められた初期値に設定する。
【００８４】
工程Ｓ１の処理により、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１のレベルの初期値に相当するレベルの第１基準信号Ｖｒｅｆ１がＣＩＳ１３に供給される。さらに、第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルの初期値に相当するレベルの第２基準信号Ｖｒｅｆ２がＡＦＥ８４の加算部８４２に供給される。さらに、オフセット制御信号Ｃｔ０のレベルの初期値に相当するレベルの調整信号ΔＶｒｅｆがＡＦＥ８４の加算部８４２に供給される。
【００８５】
例えば、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１および第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルの初期値が等しいことが考えられる。これにより、第１基準信号Ｖｒｅｆ１および第２基準信号Ｖｒｅｆ２のレベル差が０となる。
【００８６】
また、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１のレベルの初期値が、その調整可能範囲の中央値であることが考えられる。また、第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルの初期値も、その調整可能範囲の中央値であることが考えられる。
【００８７】
通常、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１のレベルの調整可能範囲は、ＣＩＳ１３の入力信号の仕様、即ち、ＣＩＳ１３が入力可能な第１基準信号Ｖｒｅｆ１の上限レベルおよび下限レベルによって定まる。
【００８８】
また、第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルの調整可能範囲は、ＡＦＥ８４におけるアナログ・デジタルコンバーター８４６または増幅部８４５の入力信号の仕様および調整信号ΔＶｒｅｆの調節可能範囲などによって定まる。
【００８９】
また、オフセット制御信号Ｃｔ０のレベルの初期値が、その調節可能範囲の上限レベルであることが考えられる。
【００９０】
後述するように、オフセット制御信号Ｃｔ０、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１および第２基準レベル制御信号Ｃｔ２は、発光部１３１が消灯しているときに得られる二次画像信号Ｉｄにおける画素値の最大値（ピーク値）が目標値または目標範囲に近づくように調節される。オフセット制御信号Ｃｔ０の調節可能範囲の上限レベルが初期値として設定されれば、増幅後信号Ｉａ３がアナログ・デジタルコンバーター８４６の入力下限レベルを下回る事態が回避されやすい。
【００９１】
＜工程Ｓ２＞
次に、ＭＰＵ８１は、その時点で得られる黒の二次画像信号Ｉｄにおける複数の画素値の代表値が、予め定め設定された許容範囲内に収まっているか否かを判定する。前記許容範囲は、オフセット調整部８４０の調整可能範囲に相当する。
【００９２】
黒の二次画像信号Ｉｄにおける複数の画素値の代表値が、最大値（ピーク値）であることが考えられる。なお、黒の二次画像信号Ｉｄにおける複数の画素値の代表値が、平均値などであることも考えられなくはない。
【００９３】
なお、工程Ｓ２において参照される黒の二次画像信号Ｉｄは、オフセット制御信号Ｃｔ０、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１および第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルが最新の設定状態であるときに得られる黒の二次画像信号Ｉｄである。
【００９４】
＜工程Ｓ３＞
黒の二次画像信号Ｉｄにおける前記代表値が前記許容範囲内に収まっている場合、ＭＰＵ８１は、前記代表値が予め設定された目標レベルであるか否かを判定する。前記目標レベルは、前記許容範囲内のレベルであり、前記許容範囲よりも狭い範囲のレベルである。
【００９５】
＜工程Ｓ４＞
前記代表値が前記目標レベルではない場合、ＭＰＵ８１は、オフセット制御信号Ｃｔ０のレベルがその調整可能範囲の上限レベルまたは下限レベルで飽和していない状態であるか否かを判定する。
【００９６】
＜工程Ｓ５＞
オフセット制御信号Ｃｔ０のレベルが飽和していない状態である場合、ＭＰＵ８１は、第１フィードバック制御によってオフセット制御信号Ｃｔ０のレベルを調節し、調節されたオフセット制御信号Ｃｔ０をＡＦＥ８４へ出力する。
【００９７】
前記第１フィードバック制御は、二次画像信号Ｉｄのレベルを前記目標レベルに近づける方向へオフセット制御信号Ｃｔ０のレベルを変更するループ制御である。ここでは、二次画像信号Ｉｄのレベルは、二次画像信号Ｉｄにおける複数の画素値を代表する前記代表値である。
【００９８】
前記第１フィードバック制御により、オフセット制御信号Ｃｔ０のレベルが、二次画像信号Ｉｄのレベルと前記目標レベルとの偏差に応じて調節され、ひいては調整信号ΔＶｒｅｆのレベルが調節される。
【００９９】
ＭＰＵ８１は、二次画像信号Ｉｄの前記代表値が前記許容範囲内である場合に、工程Ｓ５の処理を実行する。ＭＰＵ８１は、黒の二次画像信号Ｉｄにおける前記代表値が前記目標レベルになるまで工程Ｓ３〜Ｓ５の処理を繰り返す。
【０１００】
即ち、工程Ｓ５のＭＰＵ８１は、二次画像信号Ｉｄのレベルが許容範囲内である場合に、二次画像信号Ｉｄのレベルを予め設定された目標レベルに近づける前記第１フィードバック制御によってオフセット制御信号Ｃｔ０のレベルを調節し、調節されたオフセット制御信号Ｃｔ０をＡＦＥ８４へ出力する。なお、工程Ｓ５の処理を実行するＭＰＵ８１がオフセット制御部の一例である。
【０１０１】
＜工程Ｓ６＞
一方、黒の二次画像信号Ｉｄにおける前記代表値が前記許容範囲内に収まっていない場合、ＭＰＵ８１は、第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルがその調整可能範囲の上限レベルまたは下限レベルで飽和していない状態であるか否かを判定する。
【０１０２】
＜工程Ｓ７＞
第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルが飽和していない状態である場合、ＭＰＵ８１は、第２フィードバック制御によって第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルを調節し、調節された第２基準レベル制御信号Ｃｔ２をＡＦＥ８４へ出力する。
【０１０３】
前記第２フィードバック制御は、二次画像信号Ｉｄのレベルを前記許容範囲内のレベルへ近づける方向へ制御対象信号のレベルを変更するループ制御である。工程Ｓ７における前記制御対象信号は、第２基準レベル制御信号Ｃｔ２である。前述したように、二次画像信号Ｉｄのレベルは、二次画像信号Ｉｄにおける複数の画素値を代表する前記代表値である。
【０１０４】
工程Ｓ７における前記第２フィードバック制御により、第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルが、二次画像信号Ｉｄのレベルと前記許容範囲のレベルとの偏差に応じて調節され、ひいては第２基準信号Ｖｒｅｆ２のレベルが調節される。これにより、第１基準信号Ｖｒｅｆ１および第２基準信号Ｖｒｅｆ２のレベル差が変更される。
【０１０５】
ＭＰＵ８１は、黒の二次画像信号Ｉｄにおける前記代表値が前記目標範囲内のレベルになるまで工程Ｓ２，Ｓ６，Ｓ７の処理を繰り返す。そして、前記代表値が前記目標範囲内のレベルになると、ＭＰＵ８１は、前述した工程Ｓ３からの処理を実行する。
【０１０６】
＜工程Ｓ８＞
黒の二次画像信号Ｉｄにおける前記代表値が前記目標範囲内のレベルに収束する前に、第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルが飽和状態となった場合、ＭＰＵ８１は、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１のレベルがその調整可能範囲の上限レベルまたは下限レベルで飽和していない状態であるか否かを判定する。
【０１０７】
＜工程Ｓ９＞
第１基準レベル制御信号Ｃｔ１のレベルが飽和していない状態である場合、ＭＰＵ８１は、前記第２フィードバック制御によって第１基準レベル制御信号Ｃｔ１のレベルを調節し、調節された第１基準レベル制御信号Ｃｔ１をＡＦＥ８４へ出力する。工程Ｓ９における前記第２フィードバック制御の前記制御対象信号は、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１である。
【０１０８】
工程Ｓ９における前記第２フィードバック制御により、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１のレベルが、二次画像信号Ｉｄのレベルと前記許容範囲のレベルとの偏差に応じて調節され、ひいては第１基準信号Ｖｒｅｆ１のレベルが調節される。これにより、第１基準信号Ｖｒｅｆ１および第２基準信号Ｖｒｅｆ２のレベル差が変更される。
【０１０９】
ＭＰＵ８１は、黒の二次画像信号Ｉｄにおける前記代表値が前記目標範囲内のレベルになるまで工程Ｓ２，Ｓ８，Ｓ９の処理を繰り返す。そして、前記代表値が前記目標範囲内のレベルになると、ＭＰＵ８１は、前述した工程Ｓ３からの処理を実行する。
【０１１０】
以上に示されるように、工程Ｓ６〜Ｓ９のＭＰＵ８１は、二次画像信号Ｉｄのレベルが予め定められた許容範囲から外れた場合に、二次画像信号Ｉｄのレベルをその許容範囲内のレベルへ近づける前記第２フィードバック制御によって基準レベル制御信号Ｃｔ１，Ｃｔ２のレベルを調節し、調節された基準レベル制御信号Ｃｔ１，Ｃｔ２を基準信号出力部８３へ出力する。なお、工程Ｓ６〜Ｓ９の処理を実行するＭＰＵ８１が基準レベル制御部の一例である。
【０１１１】
また、本実施形態において、ＭＰＵ８１は、二次画像信号Ｉｄの前記代表値が前記許容範囲から外れた場合に、前記第２フィードバック制御によって第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のレベルを先行して調節し、調節された第２基準レベル制御信号Ｃｔ２を第２基準信号出力部８３２へ出力する（Ｓ２，Ｓ６，Ｓ７）。なお、工程Ｓ２，Ｓ６，Ｓ７の処理を実行するＭＰＵ８１は先行制御部の一例である。
【０１１２】
さらに、ＭＰＵ８１は、工程Ｓ２，Ｓ６，Ｓ７の処理によって二次画像信号Ｉｄのレベルを前記許容範囲内に収束させることができなかった場合に、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１のレベルを前記第２フィードバック制御によって調節し、調節された第１基準レベル制御信号Ｃｔ１を第１基準信号出力部８３１へ出力する（Ｓ２，Ｓ８，Ｓ９）。なお、工程Ｓ２，Ｓ８，Ｓ９の処理を実行するＭＰＵ８１は後続制御部の一例である。
【０１１３】
＜工程Ｓ１０＞
黒の二次画像信号Ｉｄにおける前記代表値が前記目標範囲内のレベルになる前に、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１および第２基準レベル制御信号Ｃｔ２の両方が飽和状態となってしまった場合、ＭＰＵ８１は、操作表示部８０を通じて予め定められたエラー通知を実行する。
【０１１４】
なお、黒の二次画像信号Ｉｄにおける前記代表値が前記目標レベルになる前に、オフセット制御信号Ｃｔ０のレベルが飽和状態になってしまった場合も、ＭＰＵ８１は、操作表示部８０を通じて予め定められたエラー通知を実行する。
【０１１５】
前記黒画像信号レベル調整処理により、基準レベル制御信号Ｃｔ１，Ｃｔ２の調節は、環境温度の変化などに起因して一次画像信号Ｉａの基準レベルが比較的大きく変動した場合にのみ行われる。この場合、シンプルなフィードバック制御によって各制御信号のレベルを調節することができる。
【０１１６】
また、第１基準信号Ｖｒｅｆ１および第２基準信号Ｖｒｅｆ２の各々のレベルを独立して変更可能であるため、一次画像信号Ｉａの基準レベルのより大きな変動にも対応が可能となる。
【０１１７】
また、ＣＩＳ１３などのイメージセンサーにおいて、入力される第１基準信号Ｖｒｅｆ１のレベルが変化した場合に、その変化が一次画像信号Ｉａにおける画像の濃淡を表す信号成分に若干の影響を及ぼすことも考えられる。また、出力される一次画像信号Ｉａの基準レベルの変化が、入力される第１基準信号Ｖｒｅｆ１のレベルが変化に比例しないことも考えられる。これらの場合、極力、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１を制御対象とする前記第２フィードバック制御の頻度を少なくすることが望まれる。
【０１１８】
従って、基準レベル制御信号Ｃｔ１，Ｃｔ２の調節において、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１の調節が先行して行われることにより、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１を制御対象とする前記第２フィードバック制御の頻度が最小限に抑えられる。
【０１１９】
[応用例]
以上に示された実施形態において、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１および第２基準レベル制御信号Ｃｔ２各々の調節可能範囲が異なる場合が考えられる。ここで、第１基準レベル制御信号Ｃｔ１および第２基準レベル制御信号Ｃｔ２のうちレベルの調節可能範囲が大きい方のことを調整幅大の基準レベル制御信号と称し、調節可能範囲が小さい方のことを調整幅小の基準レベル制御信号と称する。
【０１２０】
上記の場合、二次画像信号Ｉｄのレベルが前記許容範囲から外れた場合に実行される工程Ｓ２，Ｓ６，Ｓ７の処理（前記先行制御部の処理）が、前記調整幅大の基準レベル制御信号のレベルを前記第２フィードバック制御によって調節する処理であることが考えられる。
【０１２１】
さらに、工程Ｓ２，Ｓ６，Ｓ７の処理によって二次画像信号Ｉｄのレベルを前記許容範囲内に収束させることができなかった場合に実行される工程Ｓ２，Ｓ８，Ｓ９の処理（前記後続制御部の処理）が、前記調整幅小の基準レベル制御信号のレベルを前記第２フィードバック制御によって調節する処理であることが考えられる。これにより、オフセット制御信号Ｃｔ０の制御および前記調整幅大の基準レベル制御信号の制御の２段階の制御までで二次画像信号Ｉｄのレベルを目標レベルに収束させることができる頻度が高くなり、制御信号のレベル調整が迅速化される。
【０１２２】
また、前述の実施形態において、第１基準信号Ｖｒｅｆ１および第２基準信号Ｖｒｅｆ２の一方のレベルが一定であり、他方のレベルが基準レベル制御信号Ｃｔ１またはＣｔ２に従って変更可能であることも考えられる。この場合も、入力される基準レベル制御信号Ｃｔ１またはＣｔ２に従って第１基準信号Ｖｒｅｆ１および第２基準信号Ｖｒｅｆ２のレベル差を変更可能である。
【０１２３】
なお、本発明に係る画像読取装置および画像形成装置は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された実施形態及び応用例を自由に組み合わせること、或いは実施形態及び応用例を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。
【符号の説明】
【０１２４】
１          ：画像読取装置
２          ：画像形成装置の本体部
３          ：シート搬送部
４          ：画像形成部
５          ：光走査部
６          ：定着部
８          ：データ処理部
９          ：シート材
１０        ：画像形成装置
１１        ：原稿走査ユニット
１２        ：原稿台カバー
１４        ：色基準部
１６        ：原稿台
３０        ：シート供給部
３１        ：シート送出機構
３２        ：シート搬送機構
４１        ：感光体（像担持体）
４２        ：帯電装置
４３        ：現像装置
４５        ：転写装置
４７        ：クリーニング装置
６１        ：加熱ローラー
６２        ：加圧ローラー
８０        ：操作表示部
８１        ：ＭＰＵ
８２        ：データ記憶部
８３        ：基準信号出力部
８５        ：画像処理部
８６        ：画像記憶部
９０        ：原稿
１０１      ：シート排出トレイ
１１０      ：走査機構
１２１      ：原稿供給トレイ
１２２      ：原稿送出機構
１２３      ：原稿搬送機構
１２４      ：原稿排出トレイ
１３１      ：発光部
１３１Ｂ    ：青発光部
１３１Ｇ    ：緑発光部
１３１Ｒ    ：赤発光部
１３２      ：レンズ
１３３      ：ラインセンサー
１６０      ：コンタクト部
３００      ：シート搬送路
８３１      ：第１基準信号出力部
８３２      ：第２基準信号出力部
８４０      ：オフセット調整部
８４１      ：調整信号生成部
８４２      ：加算部
８４３      ：サンプルホールド部
８４４      ：減算部
８４５      ：増幅部
８４６      ：デジタルコンバーター
Ｃｔ０      ：オフセット制御信号
Ｃｔ１      ：第１基準レベル制御信号
Ｃｔ２      ：第２基準レベル制御信号
Ｄ１        ：主走査方向
Ｄ２        ：副走査方向
Ｉａ        ：一次画像信号
Ｉｄ        ：二次画像信号
Ｐ０        ：固定読取位置
Ｐｒ１      ：黒画像信号レベル調整プログラム
Ｒ０        ：原稿搬送路
Ｖｒｅｆ１  ：第１基準信号
Ｖｒｅｆ２  ：第２基準信号
【図１】
2017050598.tif 000003
【図２】
2017050598.tif 000004
【図３】
2017050598.tif 000005
【図４】
2017050598.tif 000006