JP2017152944A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ライン画像信号がスペクトラム拡散により変調された変調クロックを用いて処理される場合でも、スペクトラム拡散に起因するライン画像データのばらつきを抑制しつつ、画像読み取り速度の低下を回避すること。【解決手段】クロック選択部８３１は、イメージセンサー１３を制御する駆動信号Ｓｄの周期に同期して、第１変調クロックＣｋ１および第２変調クロックＣｋ２の一方を交互に選択する。第１変調クロックＣｋ１は、スペクトラム拡散により変調されたクロックである。第２変調クロックＣｋ２は、駆動信号Ｓｄが発生する時点において第１変調クロックＣｋ１に対して前記スペクトラム拡散の変調の位相が１８０°ずれている。ライン画像信号は、選択された選択変調クロックＣｋ３を基準にして処理される。【選択図】図３

Description

本発明は、イメージセンサーを備える画像処理装置に関する。

スキャナー、複写機またはファクシミリ装置などの画像読み取り機能を備える画像処理装置は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＩＳ（Contact Image Sensor）などのイメージセンサーを備える。前記イメージセンサーは、入力される駆動信号に同期して主走査方向に沿うライン画像を読み取るとともにアナログのライン画像信号を出力する。なお、前記イメージセンサーが、リニアイメージセンサーまたはラインセンサーなどと称される場合もある。

前記画像処理装置において、前記イメージセンサーに関連する高速なクロックなどのタイミング信号に起因する不要輻射（ＥＭＩ）が問題となる。ＥＭＩの対策として、スペクトラム拡散クロックジェネレータ（ＳＳＣＧ）が用いられる。前記ＳＳＣＧは、一定周期の基準クロックをスペクトラム拡散により変調した変調クロックを生成する。前記ＳＳＣＧの採用により、単位時間当りの前記ＥＭＩのピークレベルが低減する。

一般に、前記スペクトラム拡散の拡散率が大きいほど、単位時間当りの前記ＥＭＩのピークレベルがより低減する。

しかしながら、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）等の信号処理部が、前記変調クロックを基準とするタイミングでアナログの前記ライン画像信号を処理すると、画像データに変調周期に同期したばらつきが生じる。

前記イメージセンサーへの前記駆動信号の出力周期であるライン周期が、前記スペクトラム拡散の変調周期と同期していない場合、前記ライン画像信号各々に含まれるばらつきを抑制することが難しい。その結果、出力画像に縞模様が形成されてしまう。

前記画像処理装置において、前記ライン周期が、前記変調周期の整数倍に設定されることが知られている（例えば、特許文献１参照）。これにより、１ライン分の前記ライン画像信号が処理されるごとに前記変調クロックが同期する。この場合、前記イメージセンサーが予め均一な光量を読み取ったときの１ライン分の前記ライン画像データが用いられることにより、前記ライン画像信号各々に含まれるばらつきを抑制する補正が行われる。

特開２００２−２８１２５２号公報

ところで、前記ライン周期が前記変調周期の整数倍に設定される場合、前記イメージセンサーへの前記駆動信号の出力タイミングを調整するために、１ラインごとに読み取り時間が遅くなるおそれがある。その結果、画像読み取り速度が低下するおそれがある。

本発明の目的は、ライン画像信号がスペクトラム拡散により変調された変調クロックを用いて処理される場合でも、前記スペクトラム拡散に起因する前記ライン画像データのばらつきを抑制しつつ、画像読み取り速度の低下を回避することができる画像処理装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像処理装置は、駆動信号生成部と、イメージセンサーと、走査機構と、第１変調クロック生成部と、第２変調クロック生成部と、クロック選択部と、アナログフロントエンドと、画像処理部とを備える。前記駆動信号生成部は、原稿から主走査方向に沿うライン画像を読み取るタイミングを制御する駆動信号を生成する。前記イメージセンサーは、前記駆動信号に同期して、前記原稿から前記ライン画像を読み取るとともにアナログのライン画像信号を出力するセンサーである。前記走査機構は、前記主走査方向に直交する副走査方向において前記原稿における前記ライン画像の読み取り位置を一定速度で移動させる機構である。前記第１変調クロック生成部は、一定周期の基準クロックをスペクトラム拡散により変調することにより第１変調クロックを生成する。前記第２変調クロック生成部は、前記第１変調クロックを遅延させることにより第２変調クロックを生成する。前記第２変調クロックは、前記駆動信号が発生する時点において前記第１変調クロックに対して前記スペクトラム拡散の変調の位相が１８０°ずれるクロックである。前記クロック選択部は、前記駆動信号の周期に同期して前記第１変調クロックおよび前記第２変調クロックの一方を交互に選択し、選択変調クロックを出力する。前記アナログフロントエンドは、前記選択変調クロックを基準とするタイミングで、前記ライン画像信号をデジタルのライン画像データへ変換する。前記画像処理部は、前記選択変調クロックを基準とするタイミングで前記ライン画像データを処理する。前記画像処理部は、前処理部および後処理部を含む。前記前処理部は、連続する２ライン分の前記ライン画像データごとに、それらを合成して１ライン分の合成ライン画像データを生成する。前記後処理部は、前記合成ライン画像データを読み取り画像における１ライン分の画像データとして処理する。

本発明によれば、ライン画像信号がスペクトラム拡散により変調された変調クロックを用いて処理される場合でも、前記スペクトラム拡散に起因する前記ライン画像データのばらつきを抑制しつつ、画像読み取り速度の低下を回避することができる画像処理装置を提供することが可能になる。

図１は、実施形態に係る画像処理装置の構成図である。 図２は、実施形態に係る画像処理装置のデータ処理部のブロック図である。 図３は、実施形態に係る画像処理装置のクロック生成部のブロック図である。 図４は、実施形態に係る画像処理装置の画像読み取り中における変調クロックの周期および駆動信号のタイムチャートである。 図５は、実施形態に係る画像処理装置における画像読取処理の手順の一例を表すフローチャートである。

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。

まず、図１を参照しつつ、実施形態に係る画像処理装置１０の構成について説明する。

画像処理装置１０は、画像読取装置１および画像形成装置２を備える。さらに、画像処理装置１０は、画像読取装置１および画像形成装置２に共通のデータ処理部８および操作表示部８０も備える。データ処理部８は、画像読取装置１および画像形成装置２における各機器の制御およびその他のデータ処理を行う。

例えば、画像処理装置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。

［画像読取装置１］
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は透明の第１コンタクトガラス１６および第２コンタクトガラス１６０を含み、原稿台カバー１２は、第１コンタクトガラス１６および第２コンタクトガラス１６０の上面を覆う。

第１コンタクトガラス１６は、画像の読み取り対象物である原稿９０が載置される原稿台である。一般に、第１コンタクトガラス１６はプラテンガラスなどと称される。

原稿走査ユニット１１は、さらにイメージセンサー１３および光学系移動機構１１０などを備える。本実施形態における原稿走査ユニット１１は、ミラーおよびレンズなどを含む導光部１１１も備える。

イメージセンサー１３は、原稿９０から主走査方向Ｄ１に沿う一次元のライン画像を読み取るとともにアナログのライン画像信号Ｉａ０を出力するリニアイメージセンサーである。本実施形態におけるイメージセンサー１３は、ＣＣＤイメージセンサーである。

イメージセンサー１３は、入力される駆動信号Ｓｄに同期して、前記ライン画像を読み取るとともにライン画像信号Ｉａ０を出力する（図２参照）。駆動信号Ｓｄは、原稿９０から主走査方向Ｄ１に沿う前記ライン画像を読み取るタイミングを制御する信号である。以下の説明において、駆動信号Ｓｄの出力周期のことをライン周期Ｔｄと称する。

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。前記ライン画像は主走査方向Ｄ１に沿う一次元の画像である。

発光部１４は、原稿９０に光を照射するＬＥＤアレイなどの光源である。発光部１４は、主走査方向Ｄ１に延びて形成され、原稿９０における主走査方向Ｄ１に沿う領域を照明する。

導光部１１１は、原稿９０からの反射光をイメージセンサー１３へ導くとともにイメージセンサー１３の受光部に集光する。導光部１１１は、光学系移動機構１１０に支持された第１導光部１１２およびその他の第２導光部１１３を含む。

光学系移動機構１１０は、発光部１４と第１導光部１１２とを第１コンタクトガラス１６に近接する位置で副走査方向Ｄ２に沿って一定速度で移動させる機構である。発光部１４および第１導光部１１２が副走査方向Ｄ２に沿って移動することにより、原稿９０における前記ライン画像の読み取り位置が、副走査方向Ｄ２において一定速度で移動する。

イメージセンサー１３は、原稿９０における副走査方向Ｄ２の位置が異なる位置の前記ライン画像を順次読み取る。なお、光学系移動機構１１０は走査機構の一例である。

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。

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。

原稿搬送路Ｒ０は、透明な第２コンタクトガラス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、第２コンタクトガラス１６０は第１コンタクトガラス１６の一部である。原稿搬送機構１２３は、少なくとも原稿９０が固定読取位置Ｐ０を通過するときには、原稿９０を一定速度で搬送する。

光学系移動機構１１０は、第１導光部１１２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、イメージセンサー１３が固定読取位置Ｐ０に対向する状態で動作する。

ＡＤＦ１２０が動作する場合、第１導光部１１２が固定読取位置Ｐ０に対向する位置に保持される。その状態において、発光部１４は、固定読取位置Ｐ０へ向けて光を照射する。さらに、イメージセンサー１３は、原稿９０における固定読取位置Ｐ０を通過する１ラインの部分からの反射光の光量を順次検出し、前記ライン画像を表すライン画像信号Ｉａ０を順次出力する。

ＡＤＦ１２０が原稿９０を一定速度で搬送することにより、原稿９０における前記ライン画像の読み取り位置が、副走査方向Ｄ２において一定速度で移動する。なお、ＡＤＦ１２０も前記走査機構の一例である。

原稿搬送路Ｒ０の固定読取位置Ｐ０の両側に第２コンタクトガラス１６０と色基準部１７とが対向して配置されている。色基準部１７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。

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。

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２が備える各種の電気機器を制御する。

さらに、データ処理部８は、イメージセンサー１３から出力されるライン画像信号Ｉａ０に対する各種の信号処理も実行する。データ処理部８は、イメージセンサー１３が出力するライン画像信号Ｉａ０に対して予め定められた信号処理を施すＡＦＥ８６などを備える。

ＡＦＥ８６は、ライン画像信号Ｉａ０をデジタルのライン画像データＩｄ０へ変換する（図２参照）。より具体的には、ＡＦＥ８６は、ライン画像信号Ｉａ０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。さらに、ＡＦＥ８６は、増幅された信号をデジタル変換することによってライン画像データＩｄ０を生成する。

［画像形成装置２］
画像形成装置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。

画像形成装置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２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２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

後述するように、画像処理装置１０は、前記ＥＭＩの対策としてＳＳＣＧ８４２を備える。ＳＳＣＧ８４２は、一定周期の基準クロックＣｋ０をスペクトラム拡散により変調した第１変調クロックＣｋ１を生成する（図２参照）。ＳＳＣＧ８４２の採用により、単位時間当りの前記ＥＭＩのピークレベルが低減する。

一般に、前記スペクトラム拡散の拡散率が大きいほど、単位時間当りの前記ＥＭＩのピークレベルがより低減する。

イメージセンサー１３が出力するライン画像信号Ｉａ０は、後述するＡＦＥ８６によってデジタルのライン画像データＩｄ０に変換される（図２参照）。さらに、画像処理部８７が、ライン画像データＩｄ０に対して各種のデータ処理を施す。

アナログのライン画像信号Ｉａ０およびライン画像データＩｄ０が、スペクトラム拡散により変調されたクロックを基準とするタイミングで処理されると、ライン画像データＩｄ０に変調周期に同期したばらつきが生じる。

ライン周期Ｔｄが、前記スペクトラム拡散の変調周期Ｔｓと同期していない場合、ライン画像データＩｄ０各々に含まれるばらつきを抑制することが難しい。その結果、出力画像に縞模様が形成されてしまう。

ところで、ライン周期Ｔｄが変調周期Ｔｓの整数倍に設定される場合、イメージセンサー１３への駆動信号Ｓｄの出力タイミングを調整するために、１ラインごとに読み取り時間が遅くなるおそれがある。その結果、画像読み取り速度が低下するおそれがある。

一方、画像処理装置１０によれば、ライン画像信号Ｉａ０が、前記スペクトラム拡散により変調されたクロックを用いて処理される場合でも、画像読み取り速度の低下を回避しつつ、前記スペクトラム拡散に起因するライン画像データＩｄ０のばらつきを抑制できる。

［データ処理部８］
次に、図２〜４を参照しつつ画像処理装置１０のデータ処理部８について説明する。

図２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、クロック生成部８３、ＡＦＥ８６、画像処理部８７および画像記憶部８８などを備える。

また、図３が示すように、クロック生成部８３は、第１変調クロック生成部８４、第２変調クロック生成部８５、セレクタ８３１およびタイミング信号生成部８３２などを備える。第１変調クロック生成部８４は、発振器８４１、ＳＳＣＧ８４２および第１ＰＬＬ回路８４３などを含む。

また、第２変調クロック生成部８５は、第１遅延回路８５１、第２遅延回路８５２および第２ＰＬＬ回路８５３などを含む。

クロック生成部８３における発振器８４１およびＳＳＣＧ８４２以外の部分、ＡＦＥ８６および画像処理部８７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。

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。

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処理装置１０を統括的に制御する。

発振器８４１は、一定周期の基準クロックＣｋ０を生成する素子である。ＳＳＣＧ８４２は、一定周期の基準クロックＣｋ０をスペクトラム拡散により変調した第１変調クロックＣｋ１を生成する。本実施形態において、前記スペクトラム拡散の変調周期Ｔｓは一定である。

第１変調クロックＣｋ１は、第１ＰＬＬ回路８４３により安定化されてセレクタ８３１へ出力される。以上に示されるように、第１変調クロック生成部８４は、一定周期の基準クロックＣｋ０を前記スペクトラム拡散により変調することにより第１変調クロックＣｋ１を生成する回路である。

第２変調クロック生成部８５は、第１変調クロックＣｋ１を遅延させることにより、第２変調クロックＣｋ２を生成する回路である。第２変調クロックＣｋ２は、駆動信号Ｓｄが発生する時点において第１変調クロックＣｋ１に対して前記スペクトラム拡散の変調の位相が１８０°ずれるクロックである。

第２変調クロック生成部８５において、第１遅延回路８５１は、入力クロックを前記スペクトラム拡散の変調周期の半分の時間遅延させたクロックを出力する回路である。一方、第２遅延回路８５２は、入力クロックをライン周期Ｔｄの時間遅延させたクロックを出力する回路である。ライン周期Ｔｄは、タイミング信号生成部８３２から出力される。

そして、第１遅延回路８５１および第２遅延回路８５２が、第１変調クロックＣｋ１に対して直列に作用することによって第２変調クロックＣｋ２を生成する。これにより、比較的簡易な回路構成により、第２変調クロックＣｋ２を生成することができる。

なお、第１遅延回路８５１および第２遅延回路８５２は、それぞれ第１遅延部および第２遅延部の一例である。

図３が示す例では、第１遅延回路８５１が、第１変調クロックＣｋ１の変調周期Ｔｓの半分の時間遅延させる。この場合、第１遅延回路８５１の出力クロックは、第１変調クロックＣｋ１に対し、前記スペクトラム拡散の変調の位相が逆位相のクロックである。以下、このクロックのことを逆位相変調クロックＣｋ１１と称する。

また、第２遅延回路８５２が、逆位相変調クロックＣｋ１１をライン周期Ｔｄの時間遅延させる。これにより、第２遅延回路８５２が出力する第２変調クロックＣｋ２が、駆動信号Ｓｄが発生する時点において第１変調クロックＣｋ１に対して前記スペクトラム拡散の変調の位相が１８０°ずれるクロックとなる。

第２遅延回路８５２から出力される第２変調クロックＣｋ２は、第２ＰＬＬ回路８５３により安定化されてセレクタ８３１へ出力される。

図４は、画像処理装置１０の画像読み取り中における各変調クロックの周期Ｔｃｋ１，Ｔｃｋ１１，Ｔｃｋ２，Ｔｃｋ３および駆動信号Ｓｄのタイムチャートである。

図４において、第１変調クロック周期Ｔｃｋ１は前記スペクトラム拡散の変調によって変動する第１変調クロックＣｋ１の周期である。逆位相変調クロック周期Ｔｃｋ１１は前記スペクトラム拡散の変調によって変動する逆位相変調クロックＣｋ１１の周期である。

第２変調クロック周期Ｔｃｋ２は前記スペクトラム拡散の変調によって変動する第２変調クロックＣｋ２の周期である。選択変調クロック周期Ｔｃｋ３は、後述する選択変調クロックＣｋ３の周期である。

第１遅延回路８５１の作用により、逆位相変調クロック周期Ｔｃｋ１１の変化の位相は、第１変調クロック周期Ｔｃｋ１の変化の位相に対し、第１変調クロックＣｋ１の変調周期Ｔｓの半分の時間遅延している。

また、第２遅延回路８５２の採用により、第２変調クロック周期Ｔｃｋ２の変化の位相は、逆位相変調クロック周期Ｔｃｋ１１の変化の位相に対し、ライン周期Ｔｄの時間遅延している。

従って、図４から明らかなように、アクティブな駆動信号Ｓｄが発生する時点において、第２変調クロック周期Ｔｃｋ２の変化の位相は、実質的に１ライン前の第１変調クロック周期Ｔｃｋ１の変化の位相に対して１８０°ずれている。第１変調クロック周期Ｔｃｋ１の変化の位相および第２変調クロック周期Ｔｃｋ２の変化の位相は、前記スペクトラム拡散の変調の位相である。本実施形態において、駆動信号Ｓｄのアクティブおよび非アクティブの状態は、それぞれＨｉｇｈおよびＬｏｗの状態である。なお、駆動信号Ｓｄのアクティブおよび非アクティブの状態が前記と逆であることも考えられる。

セレクタ８３１は、第１変調クロックＣｋ１および第２変調クロックＣｋ２の一方を交互に選択し、選択した変調クロックを出力する回路である。以下の説明において、セレクタ８３１が出力するクロックのことを選択変調クロックＣｋ３と称する。

セレクタ８３１は、選択変調クロックＣｋ３において予め設定された目標数のクロックパルスが発生するごとに、第１変調クロックＣｋ１および第２変調クロックＣｋ２の一方を交互に選択する。後述するように、選択変調クロックＣｋ３において前記目標数のクロックパルスが発生するごとに、アクティブな駆動信号Ｓｄがイメージセンサー１３に出力される。

従って、セレクタ８３１は、駆動信号Ｓｄの周期に同期して第１変調クロックＣｋ１および第２変調クロックＣｋ２の一方を交互に選択し、選択変調クロックＣｋ３を出力する。なお、セレクタ８３１がクロック選択部の一例である。

図４が示すように、選択変調クロック周期Ｔｃｋ３の変化の位相は、アクティブな駆動信号Ｓｄが発生するごとに、１８０°ずれる。換言すれば、選択変調クロック周期Ｔｃｋ３の位相は、奇数ラインと偶数ラインとで１８０°ずれる。

タイミング信号生成部８３２は、選択変調クロックＣｋ３を基準とする各種のタイミング信号を生成する回路である。タイミング信号生成部８３２は、選択変調クロックＣｋ３に対する周波数逓倍処理、または分周処理およびカウント処理などによって前記タイミング信号を生成する。

タイミング信号生成部８３２は、画素クロック出力回路８３２０、サンプルホールド信号生成回路８３２１および駆動信号生成回路８３２２などを含む。

画素クロック出力回路８３２０は、画素クロックＣｋｐを出力する回路である。画素クロックＣｋｐは、画像処理部８７によるライン画像データＩｄ０の各画値の取り込みのタイミングを規定する信号である。また、画素クロックＣｋｐは、イメージセンサー１３による画素単位の画像読み取りタイミングを規定する信号でもある。例えば、画素クロックＣｋｐが選択変調クロックＣｋ３そのものであることが考えられる。

サンプルホールド信号生成回路８３２１は、サンプルホールド信号Ｓｈを生成する回路である。サンプルホールド信号Ｓｈは、ＡＦＥ８６においてアナログのライン画像信号Ｉａ０を各画素のデータへデジタル変換するタイミングを規定する信号である。画素クロックＣｋｐおよびサンプルホールド信号Ｓｈは相互に同期している。

駆動信号生成回路８３２２は、イメージセンサー１３に出力される駆動信号Ｓｄを生成する回路である。駆動信号生成回路８３２２は、選択変調クロックＣｋ３を基準にして駆動信号Ｓｄを生成する。駆動信号生成回路８３２２は、駆動信号生成部の一例である。

駆動信号生成回路８３２２は、選択変調クロックＣｋ３において予め設定された前記目標数のクロックパルスが発生するごとにアクティブ（Ｈｉｇｈ）な駆動信号Ｓｄを出力する。このようにして生成される駆動信号Ｓｄの出力周期がライン周期Ｔｄである。

本実施形態において、駆動信号生成回路８３２２は、ライン画像信号Ｉａ０の副走査方向Ｄ２における解像度が、イメージセンサー１３の主走査方向Ｄ１の解像度の２倍になる周期で発生する駆動信号Ｓｄを生成する。

例えば、イメージセンサー１３の主走査方向Ｄ１の解像度が６００ｄｐｉであるとする。この場合、副走査方向Ｄ２において、１２００ｄｐｉの解像度のライン画像信号Ｉａ０が得られるように、ライン周期Ｔｄが設定される。そして、そのライン周期Ｔｄに相当するクロックパルスの前記目標数が予め設定される。

イメージセンサー１３は、画素クロックＣｋｐが入力されるごとに画素単位の画像を読み取り、駆動信号Ｓｄが非アクティブ（Ｌｏｗ）からアクティブ（Ｈｉｇｈ）へ変化するごとに、１ライン分のライン画像信号Ｉａ０を出力する。

ＡＦＥ８６は、選択変調クロックＣｋ３を基準とするタイミング信号に同期してライン画像信号Ｉａ０を処理する回路である。ＡＦＥ８６は、サンプルホールド部８６１、増幅部８６２およびアナログ・デジタルコンバーター８６３などを含む。

サンプルホールド部８６１は、ライン画像信号Ｉａ０をサンプルホールド信号Ｓｈに同期してサンプリングし、サンプリング信号を出力する。前記サンプリング信号のレベルは、新たな前記サンプリング信号が得られるまで維持される。サンプルホールド信号Ｓｈは、選択変調クロックＣｋ３を基準とするタイミング信号の一例である。

増幅部８６２は、前記サンプリング信号を増幅するプログラマブルゲインアンプである。増幅部８６２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前記サンプリング信号を増幅する。例えば、前記ゲイン制御信号が、ＭＰＵ８１から供給されることが考えられる。

アナログ・デジタルコンバーター８６３は、増幅後の前記サンプリング信号をデジタルデータへ変換する。アナログ・デジタルコンバーター８６３が出力する１ライン分のデータ列がライン画像データＩｄ０である。以上に示したように、ＡＦＥ８６は、選択変調クロックＣｋ３を基準に生成されるサンプルホールド信号Ｓｈに同期したタイミングで、ライン画像信号Ｉａ０をデジタルのライン画像データＩｄ０へ変換する。サンプルホールド信号Ｓｈに同期したタイミングは、選択変調クロックＣｋ３を基準にしたタイミングの一例である。

画像処理部８７は、画素クロックＣｋｐに同期したタイミングでライン画像データＩｄ０を処理する。画素クロックＣｋｐは、選択変調クロックＣｋ３を基準とするタイミング信号の一例である。

画像処理部８７は、合成部８７１、補正部８７２および補正後処理部８７４を含む。さらに、画像処理部８７は、黒基準データ記録部８７５、白基準データ記録部８７６および補正データ記憶部８７３なども含む。

合成部８７１は、連続する２ライン分のライン画像データＩｄ０が得られるごとに合成処理を実行する。前記合成処理は、連続する２ライン分のライン画像データＩｄ０を合成して１ライン分の合成ライン画像データＩｄ０１を生成する処理である。合成部８７１は前処理部の一例である。

例えば、前記合成処理において、合成部８７１が、連続する２ライン分のライン画像データＩｄ０における対応する画素値の加算値を合成ライン画像データＩｄ０１の各画素値として算出することが考えられる。なお、前記合成処理において、連続する２ライン分のライン画像データＩｄ０における対応する画素値の平均値が、合成ライン画像データＩｄ０１の各画素値として算出されることも考えられなくはない。

補正部８７２は、合成ライン画像データＩｄ０１のシェーディング補正を行う。さらに、補正部８７２は、合成ライン画像データＩｄ０１について、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補正処理を実行する。なお、補正部８７２は、シェーディング補正部の一例である。

補正データ記憶部８７３は、前記シェーディング補正に用いられる補正データＤｃ０を記憶する。補正後処理部８７４は、前記シェーディング補正などの補正が施された後の合成ライン画像データＩｄ０１に対してその他の画像処理を行う。

即ち、補正部８７２および補正後処理部８７４は、合成ライン画像データＩｄ０１を読み取り画像における１ライン分の画像データとして処理する。前記読み取り画像は、イメージセンサー１３によって原稿９０から読み取られた画像である。

画像記憶部８８は、画像処理が施された後の合成ライン画像データＩｄ０１を記憶する。画像記憶部８８は、いわゆるフレームメモリーである。ＭＰＵ８１は、ＡＦＥ８６が出力するライン画像データＩｄ０に含まれる画素値を、画像処理部８７および画像記憶部８８を介して取得可能である。

黒基準データ記録部８７５および白基準データ記録部８７６は、予め定められた条件の下で得られる合成ライン画像データＩｄ０１を補正データＤｃ０として補正データ記憶部８７３に記録する処理を実行する。

［画像読取処理］
次に、図５に示されるフローチャートを参照しつつ、画像処理装置１０の画像読取装置１における画像読取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、前記画像読取処理においてデータ処理部８が実行する各工程の識別符号を表す。

データ処理部８のＭＰＵ８１は、操作表示部８０に対して予め定められた開始操作が行われたことを検知したときに前記画像読取処理を開始する。

＜工程Ｓ１＞
まず、ＭＰＵ８１が、光学系移動機構１１０を制御することにより、第１導光部１１２および発光部１４をホームポジションに位置決めする。前記ホームポジションは、第１導光部１１２が固定読取位置Ｐ０に対向する位置、即ち、第１導光部１１２が色基準部１７に対向する位置である。

＜工程Ｓ２＞
次に、クロック生成部８３が、画素クロックＣｋｐ、サンプルホールド信号Ｓｈおよび駆動信号Ｓｄなどの各タイミング信号の出力を開始する。工程Ｓ２で出力される画素クロックＣｋｐおよびサンプルホールド信号Ｓｈの出力周期は、それぞれ画像読み取り中におけるそれらの出力周期と同じである。

＜工程Ｓ３＞
駆動信号Ｓｄの出力が開始すると、画像処理部８７の黒基準データ記録部８７５が、黒基準データ記録処理を実行する。

前記黒基準データ記録処理は、暗状態において得られる合成ライン画像データＩｄ０１を、前記黒基準データとして補正データ記憶部８７３に記憶させる処理である。前記暗状態は、前記ライン画像の読み取り方向が照明されない状態である。合成ライン画像データＩｄ０１は、連続して得られる２ライン分のライン画像データＩｄ０が合成されたデータである。

＜工程Ｓ４＞
次に、ＭＰＵ８１が発光部１４を点灯させる。発光部１４が点灯することにより、前記ライン画像の読み取り方向が照明される。

＜工程Ｓ５＞
発光部１４が点灯すると、画像処理部８７の白基準データ記録部８７６が、白基準データ記録処理を実行する。

前記白基準データ記録処理は、明状態において得られる合成ライン画像データＩｄ０１を、前記黒基準データとして補正データ記憶部８７３に記憶させる処理である。前記明状態は、前記ライン画像の読み取り方向に配置された色基準部１７が照明された状態である。

なお、補正部８７２、補正後処理部８７４、黒基準データ記録部８７５および白基準データ記録部８７６が、合成ライン画像データＩｄ０１を前記読み取り画像における１ライン分の画像データとして処理する前記後処理部の一例である。

＜工程Ｓ６＞
次に、データ処理部８は、１ページ分の前記原稿画像の読み取り処理を実行する。前記原稿画像の読み取り処理において、画像処理部８７の補正部８７２は、合成ライン画像データＩｄ０１が得られるごとに、補正データＤｃ０を用いて前記シェーディング補正を実行する。ここで用いられる補正データＤｃ０は、工程Ｓ３〜Ｓ５の処理によって補正データ記憶部８７３に記録された前記黒基準データおよび前記白基準データである。

＜工程Ｓ７＞
１ページ分の前記原稿画像の読み取り処理が終了すると、ＭＰＵ８１が、最終ページの原稿９０の画像読み取りが終了したか否かを判別する。最終ページの原稿９０の画像読み取りが終了した場合、ＭＰＵ８１は、前記画像読取処理を終了させる。

最終ページの原稿９０の画像読み取りが終了していない場合、データ処理部８は、最終ページの原稿９０の画像読み取りが終了するまで、工程Ｓ６の処理を繰り返す。

本実施形態によれば、選択変調クロック周期Ｔｃｋ３の変化の位相は、アクティブ（Ｈｉｇｈ）な駆動信号Ｓｄが発生するごとに逆位相になる（図４参照）。従って、連続して得られる２ライン分のライン画像データＩｄ０相互間において、前記スペクトラム拡散に起因するばらつきの成分も逆位相になる。

従って、連続して得られる２ライン分のライン画像データＩｄ０が合成されると、合成ライン画像データＩｄ０１において、前記スペクトラム拡散に起因するばらつきの成分が相殺される。また、交互に逆位相のばらつきを含むライン画像データＩｄ０を得るために、駆動信号Ｓｄの出力タイミングを調整するための待ち時間の設定は不要である。

以上のことから、本実施形態によれば、ライン画像信号Ｉａ０が前記スペクトラム拡散により変調されたクロックを用いて処理される場合でも、画像読み取り速度の低下を回避しつつ、前記スペクトラム拡散に起因するライン画像データＩｄ０のばらつきを抑制できる。

また、前記シェーディング補正に用いられる補正データＤｃ０についても同様に、前記スペクトラム拡散に起因するライン画像データＩｄ０のばらつきが抑制されている。

また、本実施形態において、ライン画像信号Ｉａ０の副走査方向Ｄ２の解像度が、主走査方向Ｄ１の解像度の２倍になるように、ライン周期Ｔｄが設定される。これにより、画像読み取り速度の低下を回避しつつ、主走査方向Ｄ１および副走査方向Ｄ２の解像度を揃えることができる。

[応用例]
以上に示された画像処理装置１０において、イメージセンサー１３がＣＩＳ（Contact Image Sensor）であることも考えられる。前記ＣＩＳは、発光部１４およびレンズとともにＣＩＳモジュールとしてモジュール化されている。

イメージセンサー１３が前記ＣＩＳである場合、光学系移動機構１１０は、前記ＣＩＳモジュールを第１コンタクトガラス１６および第２コンタクトガラス１６０に沿って移動させる機構である。

なお、本発明に係る画像処理装置は、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。

１ ：画像読取装置
２ ：画像形成装置
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 ：画像処理装置
１１ ：原稿走査ユニット
１２ ：原稿台カバー
１３ ：イメージセンサー
１４ ：発光部
１６ ：第１コンタクトガラス
１７ ：色基準部
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
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 ：クロック生成部
８４ ：第１変調クロック生成部
８５ ：第２変調クロック生成部
８７ ：画像処理部
８８ ：画像記憶部
９０ ：原稿
１０１ ：シート排出トレイ
１１０ ：光学系移動機構（走査機構）
１１１ ：導光部
１１２ ：第１導光部
１１３ ：第２導光部
１２０ ：ＡＤＦ（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
１６０ ：第２コンタクトガラス
３００ ：シート搬送路
８３１ ：セレクタ（クロック選択部）
８３２ ：タイミング信号生成部
８４１ ：発振器
８４３ ：第１ＰＬＬ回路
８５１ ：第１遅延回路（第１遅延部）
８５２ ：第２遅延回路（第２遅延部）
８５３ ：第２ＰＬＬ回路
８６１ ：サンプルホールド部
８６２ ：増幅部
８６３ ：デジタルコンバーター
８７１ ：合成部（前処理部）
８７２ ：補正部（シェーディング補正部、後処理部）
８７３ ：補正データ記憶部
８７４ ：補正後処理部（後処理部）
８７５ ：黒基準データ記録部
８７６ ：白基準データ記録部
８３２０ ：画素クロック出力回路
８３２１ ：サンプルホールド信号生成回路
８３２２ ：駆動信号生成回路（駆動信号生成部）
Ｃｋ０ ：基準クロック
Ｃｋ１ ：第１変調クロック
Ｃｋ１１ ：逆位相変調クロック
Ｃｋ２ ：第２変調クロック
Ｃｋ３ ：選択変調クロック
Ｃｋｐ ：画素クロック
Ｄ１ ：主走査方向
Ｄ２ ：副走査方向
Ｄｃ０ ：補正データ
Ｉａ０ ：ライン画像信号
Ｉｄ０ ：ライン画像データ
Ｉｄ０１ ：合成ライン画像データ
Ｐ０ ：固定読取位置
Ｒ０ ：原稿搬送路
Ｓｄ ：駆動信号
Ｓｈ ：サンプルホールド信号
Ｔｃｋ１ ：第１変調クロック周期
Ｔｃｋ１１ ：逆位相変調クロック周期
Ｔｃｋ２ ：第２変調クロック周期
Ｔｃｋ３ ：選択変調クロック周期
Ｔｄ ：ライン周期
Ｔｓ ：変調周期

Claims (3)

1. 原稿から主走査方向に沿うライン画像を読み取るタイミングを制御する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
   前記駆動信号に同期して、前記原稿から前記ライン画像を読み取るとともにアナログのライン画像信号を出力するイメージセンサーと、
   前記主走査方向に直交する副走査方向において前記原稿における前記ライン画像の読み取り位置を一定速度で移動させる走査機構と、
   一定周期の基準クロックをスペクトラム拡散により変調することにより第１変調クロックを生成する第１変調クロック生成部と、
   前記第１変調クロックを遅延させることにより、前記駆動信号が発生する時点において前記第１変調クロックに対して前記スペクトラム拡散の変調の位相が１８０°ずれる第２変調クロックを生成する第２変調クロック生成部と、
   前記駆動信号の周期に同期して前記第１変調クロックおよび前記第２変調クロックの一方を交互に選択し、選択変調クロックを出力するクロック選択部と、
   前記選択変調クロックを基準とするタイミングで、前記ライン画像信号をデジタルのライン画像データへ変換するアナログフロントエンドと、
   前記選択変調クロックを基準とするタイミングで前記ライン画像データを処理する画像処理部と、を備え、
   前記画像処理部は、
   連続する２ライン分の前記ライン画像データごとに、それらを合成して１ライン分の合成ライン画像データを生成する前処理部と、
   前記合成ライン画像データを読み取り画像における１ライン分の画像データとして処理する後処理部と、を含む、画像処理装置。
2. 前記駆動信号生成部は、前記ライン画像信号の前記副走査方向における解像度が、前記イメージセンサーの前記主走査方向の解像度の２倍になる周期で発生する前記駆動信号を生成する、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像処理部の前記後処理部は、
   前記ライン画像の読み取り方向が照明されない状態で得られる前記合成ライン画像データを黒基準データとして補正データ記憶部に記憶させる黒基準データ記録部と、
   前記ライン画像の読み取り方向に配置された色基準部が照明された状態で得られる前記合成ライン画像データを白基準データとして前記補正データ記憶部に記憶させる白基準データ記録部と、
   前記黒基準データおよび前記白基準データを用いて前記合成ライン画像データのシェーディング補正を行うシェーディング補正部と、を含む、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。

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