JP2024044019A - 画像読取装置、画像形成装置、画像読取方法、及び画像読取プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＭＩの放射ノイズを抑えつつ、周期的に発生する画像ノイズの発生を改善し、画質レベルの維持が可能な画像読取装置等を提供する。【解決手段】光源からの照射光により得られた原稿の光像をアナログ信号に変換する光電変換部と、光電変換部から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ信号処理部と、光電変換部とアナログ信号処理部とを動作させるタイミング信号を生成する信号生成部と、基準クロックをスペクトラム拡散変調することで信号生成部を動作させることが可能なスペクトラム拡散変調クロックを生成するスペクトラム拡散変調部と、デジタル信号に変換された原稿の画像データに対してシェーディング補正を行う第１の補正部と、スペクトラム拡散変調クロックの変調周期に応じてシェーディング補正後の画像データの濃度補正を行う第２の補正部とを備えた画像読取装置。【選択図】図１

Description

本開示は、画像読取装置等に関する。

読取画像の高解像度化と処理の高速化とを両立させるためには、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）といった信号検出デバイスと、当該信号検出デバイスと下流の入力処理回路との間を接続するＡＦＥ（Analog Front End）とを動作させる信号を生成するタイミング生成回路に入力するクロック信号の周波数を高くすることが必須となる。

クロック信号の周波数を高くした場合、回路性能や信号伝送に対してＥＭＩ（Electromagnetic Interference）の影響が問題となる。ＥＭＩの干渉を緩和するため、例えば、プリント基板の多層化、ケーブルに対するフェライトコアの追加、又は筐体のシールド化等の対策が提案されているが、これらの対策は何れもコストアップの要因となるため、推奨される対策とは言い難い。

上記対策とは別に、ＥＭＩの干渉の緩和を図る手法として、スペクトラム拡散変調が知られている。スペクトラム拡散変調は、対象とする信号の周波数を広い周波数帯域に拡散することで、ＥＭＩの放射ノイズ（不要輻射強度）を低減させる手法である。しかしながら、例えば、ＣＣＤの動作や、アナログ信号処理に係るＡＦＥのクロック信号を拡散させた場合、アナログ信号のサンプルホールド点が画素毎に微妙にズレることになる。すなわち、図１０に示す様に、スペクトラム拡散変調によるクロック信号の周波数変動（以降、スペクトラム拡散変調に係るクロック信号の周波数を変調周期と称することがある）により、同じ濃度を読取ったとしても、ＣＣＤが出力するアナログ信号波形や、ＡＦＥが当該アナログ信号を読取るタイミングがズレてしまい、１ライン（主走査方向に対する読取ライン：主走査ライン）の間で周期的に濃度が変動する現象が発生する。次のライン以降も同様に周期的な変動が繰り返されるが、スペクトラム拡散変調と１ラインの周期とは異なるため、読取画像において、副走査方向に斜めの濃度縞（画像ノイズ）が周期的に現れることがある。この周期的な画像ノイズは、クロック信号の周波数が高周波数である程より顕著に発生する。

このような状況を鑑みて、例えば、特許文献１には、ＣＣＤ駆動クロックについて、基準クロックを拡散変調したスペクトラム拡散変調クロックを分周した信号とディレイ素子とを用いてＣＣＤ駆動に係るＨ期間又はＬ期間が固定幅となるクロックを生成することで画像ノイズの発生の改善を図る画像読取装置について記載されている。

特開２００５－１５１２９６号公報

しかしながら、特許文献１に係る画像読取装置では、スペクトラム拡散変調クロックを分周してＣＣＤ駆動クロックタイミングの１周期とするため、ＣＣＤが出力するアナログ信号のサンプリングに微妙なズレが発生してしまう。また、クロックの生成にディレイ素子が用いられているため、電圧、温度、半導体製造のバラツキの影響により固定したいＨ期間又はＬ期間にばらつきが生じる恐れがある。

本開示は、ＥＭＩの放射ノイズを抑えつつ、周期的に発生する画像ノイズの発生を改善し、画質レベルの維持が可能な画像読取装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る画像読取装置は、光源からの照射光により得られた原稿の光像をアナログ信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部から入力された前記アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ信号処理部と、前記光電変換部と前記アナログ信号処理部とを動作させるタイミング信号を生成する信号生成部と、基準クロックをスペクトラム拡散変調することで前記信号生成部を動作させることが可能なスペクトラム拡散変調クロックを生成するスペクトラム拡散変調部と、前記デジタル信号に変換された前記原稿の画像データに対してシェーディング補正を行う第１の補正部と、前記スペクトラム拡散変調クロックの変調周期に応じてシェーディング補正後の前記画像データの濃度補正を行う第２の補正部とを備えることを特徴としている。

また、本開示に係る画像形成装置は、上記画像読取装置と、前記画像データに基づく印刷画像の形成が可能な画像形成部とを備えることを特徴としている。

また、本開示に係る画像読取方法は、光源からの照射光により得られた原稿の光像をアナログ信号に変換し、前記アナログ信号をデジタル信号に変換し、基準クロックをスペクトラム拡散変調することでスペクトラム拡散変調クロックを生成し、前記デジタル信号に変換された前記画像データに対してシェーディング補正を行い、前記スペクトラム拡散変調クロックの周波数の変調周期に応じてシェーディング補正後の前記画像データの濃度補正を行うことを特徴としている。

また、本開示に係る画像読取プログラムは、コンピュータに、光源からの照射光により得られた原稿の光像をアナログ信号に変換する機能と、前記アナログ信号をデジタル信号に変換する機能と、基準クロックをスペクトラム拡散変調することでスペクトラム拡散変調クロックを生成する機能と、前記デジタル信号に変換された前記原稿の画像データに対してシェーディング補正を行う機能と、前記スペクトラム拡散変調クロックの周波数の変調周期に応じてシェーディング補正後の前記画像データの濃度補正を行う機能とを実現させることを特徴としている。

本開示によれば、ＥＭＩの放射ノイズを抑えつつ、周期的に発生する画像ノイズの発生を改善し、画質レベルの維持が可能な画像読取装置を提供することができる。

実施例１に係る複合機の全体構成を説明する外観斜視図である。 複合機の機能構成を説明する図である。 複合機が実装する画像読取装置の機能構成を説明する図である。 動作の流れを説明するフローチャートである。 実施例１で適用する濃度補正方法を説明する図である。 実施例１で適用する濃度補正方法を説明する図である。 実施例１で適用する濃度補正方法を説明する図である。 実施例２に係る画像読取装置の機能構成を説明する図である。 実施例３に係る画像読取装置の機能構成を説明する図である。 従来技術を説明する図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態は、本開示を説明するための一例であり、特許請求の範囲に記載した説明の技術的範囲が以下の記述に限定されるものではない。

［実施例１］
実施例１として、本開示に係る画像読取装置を実装する画像形成装置の一形態として複合機について説明する。本開示に係る複合機は、基準クロック又は当該基準クロックをスペクトラム拡散変調することで生成したスペクトラム拡散変調クロックに基づく制御信号によって動作可能な光電変換部と、当該光電変換部により出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ信号処理部とを有する画像読取装置を備える。画像読取装置は、デジタル信号として得られた画像データに対してシェーディング補正を行い、シェーディング補正後の画像データをスペクトラム拡散変調クロックの変調周期に応じて濃度補正することで、ＥＭＩの放射ノイズを抑えつつ、周期的な画像ノイズの発生を改善することができる。

図１は、本開示に係る複合機１０の全体構成を説明する外観斜視図であり、図２は、複合機１０の機能構成図である。複合機１０は、コピー、プリント、ファクス、スキャン等の各動作モードでの処理を一つの筐体で実現可能な画像形成装置である。また、図３は、複合機１０が実装する画像読取装置２１の機能構成図である。

複合機１０は、制御部１１と、表示部１３と、操作入力部１５と、通信部１７と、画像形成部１９と、画像読取装置２１と、記憶部２３とを備える。

制御部１１は、複合機１０全体を制御する。制御部１１は、例えば、１又は複数の演算装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit）等）により構成される。制御部１１は、記憶部２３に記憶された各種プログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。

表示部１３は、各種情報をユーザ等に表示する。表示部１３は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や、有機ＥＬ（Electro-luminescence）ディスプレイ、マイクロＬＥＤディスプレイ、ミニＬＥＤディスプレイ等により構成することができる。

操作入力部１５は、ユーザ等からの情報の入力を受付ける。操作入力部１５は、表示部１３を介しての入力が可能なタッチパネルディスプレイとして構成することができる。この場合、タッチパネルディスプレイへの入力方式としては、例えば、抵抗膜方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式等を採用することができる。

通信部１７は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット等のネットワーク回線ＮＷを介した有線／無線通信を行うためのインタフェースを備える。

画像形成部１９は、画像読取装置２１、不図示の可搬性記憶媒体（例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ）、又は不図示の外部装置から取得した画像データに基づく印刷画像を記録媒体としての用紙に形成する。画像形成部１９は、給紙部２５から用紙を給紙し、用紙上に印刷画像を形成した後、排紙部２７に排紙する。画像形成部１９は、例えば、電子写真方式を利用したレーザープリンタ等により構成することができる。この場合、画像形成部１９は、トナー色（例えば、シアン、マゼンタ。イエロー、ブラック等）に対応した不図示のトナーカートリッジから供給されるトナーを用いて画像形成を行う。

画像読取装置２１は、原稿を読取ることで、読取画像に基づく画像データを生成し、生成した画像データを出力形態に応じたフォーマットに変換後、画像形成部１９、不図示の可搬性記憶媒体、又は外部装置等に出力することができる。画像読取装置２１の構成については、後程説明する。

記憶部２３は、複合機１０の動作に必要な各種プログラムや、各種データ等を記憶する。記憶部２３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶装置により構成することができる。

本実施形態において、記憶部２３は、ジョブ制御プログラム２３１と、表示制御プログラム２３２と、画像読取装置制御プログラム２３３とを記憶し、画像データ記憶領域２３４と、濃度補正データ記憶領域２３５とを確保する。

ジョブ制御プログラム２３１は、コピー、プリント、ファクス、スキャン等の各動作モードでの処理をジョブ単位で制御するために、制御部１１が読み出すプログラムである。ジョブ制御プログラム２３１を読み出した制御部１１は、表示部１３、操作入力部１５、通信部１７、画像形成部１９、画像読取装置２１等を制御することにより、ジョブを実行することができる。

表示制御プログラム２３２は、表示部１３における画面表示を制御する際に制御部１１が読み出すプログラムである。表示制御プログラム２３２を読み出した制御部１１は、各動作モードの切り替えや装置設定等の入力を受付ける不図示のホーム画面や、各動作モードにおける設定画面等を表示部１３に表示することができる。

画像読取装置制御プログラム２３３は、画像読取装置２１を制御する際に制御部１１が読み出すプログラムである。画像読取装置制御プログラム２３３は、基準クロック生成制御プログラム２３３１と、スペクトラム拡散変調制御プログラム２３３２と、信号生成プログラム２３３３と、ＣＣＤ制御プログラム２３３４と、ＡＦＥ制御プログラム２３３５と、シェーディング補正プログラム２３３６と、濃度補正プログラム２３３７とを含む。

基準クロック生成制御プログラム２３３１を読み出した制御部１１は、基準クロック生成部２１１を制御することにより、高精度（例えば、１００ＰＰＭ、５０ＰＰＭ）の基準クロックを生成させる。

スペクトラム拡散変調制御プログラム２３３２を読み出した制御部１１は、スペクトラム拡散変調部２１２を制御することで、基準クロック生成部２１１から出力された基準クロックの周波数を少しずつ変化させながら発振させることでスペクトラム拡散変調クロックを生成させる。

信号生成プログラム２３３３を読み出した制御部１１は、信号生成部２１３を制御することで、基準クロック生成部２１１から出力された基準クロック又はスペクトラム拡散変調部２１２から出力されたスペクトラム拡散変調クロックとから、ＣＣＤ部２１４を動作させるＣＣＤ駆動信号と、ＡＦＥ部２１５におけるアナログ信号処理の動作タイミングを決定するアナログ信号処理信号とを生成させる。

ＣＣＤ制御プログラム２３３４を読み出した制御部１１は、ＣＣＤ部２１４を制御することで、原稿画像からの反射光に基づくアナログ信号を生成し、ＡＦＥ部２１５に出力する。なお、本開示では光電変換部としてＣＣＤを用いた態様について説明するが、光電変換部としては、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）を用いることも可能である。

ＡＦＥ制御プログラム２３３５を読み出した制御部１１は、ＡＦＥ部２１５を制御することで、ＣＣＤ部２１４から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、入力処理部２１６に出力する。

シェーディング補正プログラム２３３６を読み出した制御部１１は、第１の補正部としてのシェーディング補正部２１７を制御することで、入力処理部２１６から出力されたデジタル信号に対応する画像データに対してシェーディング補正を行う。シェーディング補正プログラム２３３６を読み出した制御部１１は、ＣＣＤの感度バラツキや、光源等の照明系の配光ムラを同じ画素毎に同じデジタル値を採るように補正する。

濃度補正プログラム２３３７を読み出した制御部１１は、第２の補正部としての濃度補正部２１８を制御し、スペクトラム拡散変調クロックの変調周期に応じた濃度補正データに基づき、シェーディング補正後の画像データの濃度補正を行う。

画像データ記憶領域２３４は、シェーディング補正前後の入出力画像データや、濃度補正前後の入出力画像データを記憶する記憶領域である。

濃度補正データ記憶領域２３５は、濃度補正部２１８による濃度補正で適用する濃度補正データ等を記憶する記憶領域である。

次に、本開示に係る画像読取装置２１の詳細な構成について図３を用いて説明する。なお、図１、図２等で説明した構成については、同一の符号を付してその説明は省略する。

画像読取装置２１は、基準クロック生成部２１１と、スペクトラム拡散変調部２１２と、信号生成部２１３と、ＣＣＤ部２１４と、ＡＦＥ部２１５と、入力処理部２１６と、シェーディング補正部２１７と、濃度補正部２１８と、濃度補正データ記憶領域２３５とを含む。

基準クロック生成部２１１は、発振精度の高い水晶発振器又は水晶振動子であって、一定期間で発振を繰り返して基準クロックを生成し、生成した基準クロックをスペクトラム拡散変調部２１２又は信号生成部２１３に出力する。

スペクトラム拡散変調部２１２は、例えば、スペクトラム拡散クロック生成回路（Spectrum Spread Clock Generator：ＳＳＣＧ）として構成することができ、基準クロック生成部２１１から出力された基準クロックを例えば、±１．０％の範囲で周期性を有する変調発振状態で出力する。

信号生成部２１３は、ゲートアレイ等で構成されるパルスジェネレーターとして構成することができ、基準クロック生成部２１１から出力された基準クロック又はスペクトラム拡散変調部２１２から出力されたスペクトラム拡散変調クロックに基づき、ＣＣＤ部２１４の動作を制御するための駆動クロック（ＣＣＤ制御信号）、ＡＦＥ部２１５がアナログ信号を処理するために必要なアナログ信号処理信号（ＡＦＥ制御信号）を生成する。信号生成部２１３が生成するＣＣＤ制御信号としては、例えば、最終段バッファリセットクロック（ＲＳクロック）、ＤＣオフセットレベルへのクランプクロック（ＣＰクロック）、シフトレジスタ転送クロック（φ１、φ２）、最終段転送黒く（φ２Ｂ）等を挙げることができる。また、信号生成部２１３が生成するＡＦＥ制御信号としては、例えば、サンプルホールドクロック（ＳＨＤ）、入力オフセット電位へのクランプクロック（ＣＬＰＩＮ）、Ａ／Ｄ変換クロック等を挙げることができる。制御部１１は、信号生成部２１３で生成した基準クロックに基づくＣＣＤ制御信号、ＡＦＥ制御信号、又はスペクトラム拡散変調クロックに基づくＣＣＤ制御信号、ＡＦＥ制御信号に基づき、ＣＣＤ部２１４又はＡＦＥ部２１５を制御する。

ＣＣＤ部２１４は、フォトダイオード、電荷蓄積部等を有するダイオードアレイと、シフトレジスタと、出力部とを備え、照射した照射光に対して原稿画像からの反射光に基づくアナログ信号を生成し、ＡＦＥ部２１５に出力する。

ＡＦＥ部２１５は、例えば、サンプルホールド回路、黒レベル補正回路、マルチプレクス回路、Ａ／Ｄ変換回路、増幅回路等を備え、ＣＣＤ部２１４からアナログ信号を取り込み、画素毎の信号レベルの一定化といった必要な処理を施した後、当該アナログ信号をデジタル信号に変換する。

入力処理部２１６は、ＡＦＥ部２１５からデジタル信号を取り込み、シェーディング補正部２１７に出力するためのインタフェースである。

シェーディング補正部２１７は、入力処理部２１６を介して入力されたデジタル信号に対応する画像データに対してＣＣＤ部２１４における感度バラツキや、光源等の照明系の配光ムラを補正する。シェーディング補正部２１７は、シェーディング補正回路として構成することができ、同じ明度を持った光入力信号を、読取位置（画素位置）に関わらず同じデジタル値をとるように補正する。具体的には、例えば、白基準板等の読取動作により基準となる白（明度最大）及び黒（明度最小）信号を入力し、画素毎にそのデジタル値を取得する。そして、白・黒両基準がそれぞれ設定されたある値（通常、デジタル信号の最大値と最小値）になるように演算式を設定し、当該デジタル値を補完することでシェーディング補正を行う。

濃度補正部２１８は、信号生成部２１３から取得した変調周期とタイミングに関する情報から、後述する濃度補正データを生成する。また、濃度補正部２１８は、生成した濃度補正データに基づき、シェーディング補正後の出力画像データの濃度補正を行う。濃度補正部２１８による濃度補正については後程説明する。

次に、本開示に係る複合機１０（画像読取装置２１）による原稿の読取動作の流れについて図４のフローチャートを用いて説明する。図４のフローチャートで説明する読取動作は、制御部１１が、画像読取装置制御プログラム２３３を読み出すことで実行する動作である。

まず、制御部１１は、シェーディング補正に用いるためのシェーディング補正データの取得動作を開始する。シェーディング補正データは、基準クロックから生成されたＣＣＤ駆動信号又はアナログ信号処理信号等の制御信号に基づき動作するＣＣＤ部２１４及びＡＦＥ部２１５から出力されたアナログ信号に基づき取得する必要がある。そのため、制御部１１は、これらの制御信号の生成クロックとして基準クロックを選択する（ステップＳ１００）。

次いで、制御部１１は、基準クロック生成制御プログラム２３３１、信号生成プログラム２３３３、ＣＣＤ制御プログラム２３３４、ＡＦＥ制御プログラム２３３５、及びシェーディング補正プログラム２３３６を読み出す。

制御部１１は、基準クロックに基づき信号生成部２１３が生成した制御信号によってＣＣＤ部２１４及びＡＦＥ部２１５の駆動を制御する。制御部１１は、ＣＣＤ部２１４の駆動を制御し、白基準板や中間濃度のテストパターンが印刷された原稿等（シェーディング補正用画像）を読取ることで（ステップＳ１１０）、シェーディング補正用画像データを取得する。

制御部１１は、シェーディング補正部２１７を制御することで、取得したシェーディング補正用画像データからシェーディング補正データを取得する。

制御部１１は、シェーディング補正データを取得したか否かについて判定する（ステップＳ１２０）。シェーディング補正データを取得したと判定した場合、制御部１１は、制御信号の生成クロックとしてスペクトラム拡散変調クロックを選択する（ステップＳ１２０；Ｙｅｓ→ステップＳ１３０）。なお、シェーディング補正データを取得していないと判定した場合、制御部１１は当該シェーディング補正データを取得するまで待機する（ステップＳ１２０；Ｎｏ）。

制御部１１は、制御信号の生成クロックとしてスペクトラム拡散変調クロックを選択した場合、スペクトラム拡散変調制御プログラム２３３２を読み出す。制御部１１は、スペクトラム拡散変調部２１２を制御することで、スペクトラム拡散変調クロックを生成させる。

制御部１１は、スペクトラム拡散変調クロックに基づき信号生成部２１３が生成した制御信号によってＣＣＤ部２１４及びＡＦＥ部２１５の動作を制御する。制御部１１は、ＣＣＤ部２１４の動作を制御し、白基準板や中間濃度のテストパターンが印刷された原稿等（濃度補正用画像）を読取ることで（ステップＳ１４０）、濃度補正用画像データを取得する。

制御部１１は、濃度補正部２１８を制御することで、濃度補正用画像データから濃度補正データを取得する。

制御部１１は、濃度補正データを取得したか否かについて判定する（ステップＳ１５０）。濃度補正データを取得したと判定した場合、制御部１１は、読取対象の原稿を読取る（ステップＳ１６０）。そして、制御部１１は、読取原稿に基づく画像データに対して、ステップＳ１５０で取得した濃度補正データを適用し（ステップＳ１７０）、一連の読取動作を終了する。なお、濃度補正データを取得していないと判定した場合、制御部１１は当該濃度補正データを取得するまで待機する（ステップＳ１５０；Ｎｏ）。

先に述べたように、本開示では、シェーディング補正後の出力画像データに対し、変調周期に応じた濃度補正を行うことを特徴とするものである。ここで、シェーディング補正後の出力画像データに対して濃度補正を行う理由について説明する。

図５（ａ）は、シェーディング補正部２１７に入力されるシェーディング補正前の（白）入力画像データとシェーディング補正部２１７から出力されるシェーディング補正後の（白）出力画像データとに対するスペクトラム拡散変調の適用の影響を説明するためのイメージ図である。

図５（ａ）で示す様に、スペクトラム拡散変調を適用した場合、画像データの出力レベル（画像レベル）は、スペクトラム拡散変調の周期の変調周期が重畳したような波形となる（図中点線）。先に説明したように、スペクトラム拡散変調の変調周期と画像データの入力タイミングには相関性が無いため、スペクトラム拡散変調の影響のピークがどこで出現するかはランダムとなる。そのため、画素位置毎に取り得る画像レベルには範囲が存在し、これを表したのが図５（ｂ）となる。

入力画像データについては、スペクトラム拡散変調の影響は画像の先端部分及び後端部分において小さく、画像中央部分で大きくなる。一方、出力画像データについては、シェーディング補正の影響により、スペクトラム拡散変調の影響は画像の先端部分及び後端部分において大きく、画像中央部分で小さくなる。

シェーディング補正前の入力画像データに対して濃度補正を行うと、当該濃度補正による差分がシェーディング補正により１．２～１．６倍に大きくなる。特に、この影響は画像（ライン）の先端部分と後端部分とで大きくなる。そのため、入力画像データに対する濃度補正は、荒くしか補正することができない。

これに対して、出力画像データに対して濃度補正を行うと、スペクトラム拡散変調による影響がシェーディング補正により強調されたとしても、それを直接補正することができる。したがって、本開示では、シェーディング補正後の出力画像データに対し、変調周期に応じた濃度補正を行う態様としている。

次に、シェーディング補正後の出力画像データに対する濃度補正について説明する。濃度補正を行うためには、濃度補正時における変調周期及びタイミングに応じた拡散率情報を取得する必要がある。本開示では、拡散率をスペクトラム拡散変調クロックの周波数（変調周波数）の基準クロックからのズレとして定義する。一般的に、変調周期は、基準クロックの整数倍となるため、基準クロックとスペクトラム拡散変調クロックとを比較することで、ピーク周波数（以降、拡散率ピークと称する）の出現タイミングを検出することができる。そして、検出した拡散率ピークから濃度補正データとしての拡散率情報を取得する。

図６は、拡散率ピークの検出方法を説明するための図である。図中の曲線は、拡散周期に対する周波数の変動を表している。このときの出力画像データは、図４のステップＳ１４０において濃度補正用画像（例えば、白基準板や中間濃度のテストパターンが印刷された原稿）を読み取ることで生成した濃度補正用画像データである。濃度補正用画像データは、一旦画像データ記憶領域２３４に記憶され、以下の演算に用いられる。

図６で例示する画像レベルの変調周期は一定であるため、１周期中のカウント値は一定の値となる（例えば、４０９６）。なお、このカウント値はスペクトラム拡散変調の仕様で決定され、既知の値である。

そして、各区間のカウント値をその１／４とする（全区間のカウント値が４０９６の場合、１０２４）。スペクトラム拡散変調クロックでカウントした区間（例えば、図中、区間Ａ及び区間Ｂ）の時間を基準クロック又は基準クロックから生成した整数倍の周波数のクロックを用いて測定する。

計測開始タイミングを調整し、計測を繰り返すことで、区間Ａと区間Ｂとが等しくなる箇所を見つける。図中、左側は、区間Ａが区間Ｂよりも大きい場合の例示であり、右側は、区間Ａと区間Ｂとが等しい場合の例示である。

区間Ａと区間Ｂとが等しくなる計測開始タイミングが明らかとなると、区間Ａと区間Ｂとを合計した区間の時間の長さと、残りのカウント値に対応する区間の時間の長さとを比較する。ここで、区間Ａと区間Ｂとを合計した時間の長さが、残りのカウント値に対応する区間の時間の長さよりも短ければ、山のピークが区間Ａと区間Ｂとの境界であるピーク周波数（拡散率ピーク）と判断することができ、区間Ａと区間Ｂとを合計した時間の長さが、残りのカウント値に対応する区間の時間の長さよりも長ければ、谷のピークが区間Ａと区間Ｂとの境界であるピーク周波数（拡散率ピーク）と判断することができる。

図７は、図６の手法で検知した拡散率ピークに基づき、濃度補正データとしての拡散率情報を取得する方法を説明する図である。図７では、スペクトラム拡散変調の変調周期が３０ｋＨｚ、画像転送クロック（シェーディング補正部２１７が駆動する駆動クロック数）が３０ＭＨｚである場合を例として説明する。

図７で示すように、変調周期が３０ｋＨｚ、画像転送クロックが３０ＭＨｚである場合、変調周期を画像転送クロックに換算すると１０００サイクルとなる。この場合、拡散率ピークを起点として５００サイクル分、それぞれの画素に対し、基準クロックからのズレである拡散率情報が存在することになる。

なお、拡散率はピークに回帰するため、次の５００サイクルは前の拡散率情報の逆順となる。存在する拡散率情報を濃度補正データテーブル（ルックアップテーブル）が格納されている濃度補正データ記憶領域２３５のメモリアドレスに変換する。変換したメモリアドレスに対応したデータが、その画素に対する濃度補正データ（濃度補正量）となる。

濃度補正データ記憶領域２３５に記憶した濃度補正データから各画素位置に対応する濃度補正データを選択し、下記式（１）に基づき画像レベルの濃度補正を行うことができる。
補正後のデータ＝シェーディング補正後の出力画像データ＋濃度補正データ×シェーディング補正後の出力画像データ／２５５ （式（１））

なお、濃度補正テーブル（ルックアップテーブル）は、上記のように１画素単位ではなく、複数画素単位（例えば、１６画素単位）で一つの濃度補正テーブルを参照する形態とすることも可能である。この場合、画素単位での濃度補正データの記憶に係る記憶容量を低減することができる。

[実施例２]
次に、実施例２に係る画像読取装置について説明する。実施例２に係る画像読取装置３１は、図８に示す様に、入力処理部２１６、シェーディング補正部２１７、濃度補正部２１８、及び濃度補正データ記憶領域２３５等をＡＳＩＣ（Application Specific integrated Circuit）３３に搭載した例である。

入力処理部２１６、シェーディング補正部２１７、濃度補正部２１８、及び濃度補正データ記憶領域２３５をＡＳＩＣ３３として実装することで、実施例１の効果に加え、これらの構成に係る実装面積を削減することができ、部品コストを抑えることができる。なお、集積回路としてＡＳＩＣ以外にも、例えば、入力処理部２１６、シェーディング補正部２１７、濃度補正部２１８、及び濃度補正データ記憶領域２３５をＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等として実装することも可能である。

［実施例３］
次に、実施例３に係る画像読取装置について説明する。実施例３に係る画像読取装置５０は、図９で示す様に、スキャナ装置の形態である。なお、図９で例示する画像読取装置５０において、実施例１又は実施例２で説明した箇所と同一構成についてはその説明を省略する。

実施例３に係る画像読取装置５０は、実施例１に係る画像読取装置２１又は実施例２に係る画像読取装置３１の構成に加え、制御部１１、表示部１３、操作入力部１５、通信部１７、及び記憶部２３を一の筐体内に設けることで、実施例１又は実施例２の効果を奏し、スキャン機能に特化したスキャナ装置を提供することができる。また、通信部１７を介し、相手先から送信される圧縮ファイルに対して圧縮／伸長処理を施す不図示の圧縮／伸長処理部等を設けることにより、画像読取装置５０をファクス機能に特化したファクス装置として構成してもよい。

以上のように、本開示によれば、ＣＣＤ等の光電変換部と、光電変換部により出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ信号処理部とをスペクトラム拡散変調クロックに基づく制御信号で制御することにより、ＥＭＩの放射ノイズをより効率良く抑えることができる。そして、シェーディング補正後の出力画像データに対してスペクトラム拡散変調に係る変調周期に応じた濃度補正を行うことにより、周期的な濃度縞（画像ノイズ）の発生を改善することができる。

本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。すなわち、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。

また、上述した実施形態は、説明の都合上、それぞれ別に説明している部分があるが、技術的に可能な範囲で組み合わせて実行してもよいことは勿論である。

また、実施形態において各装置で動作するプログラムは、上述した実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。実施形態では、マルチタスク処理により、複数のプログラムが必要に応じて同時に実行される装置を想定している。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的に一時記憶装置（例えば、ＲＡＭ）に蓄積され、その後、各種ＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ等の記憶装置に格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。

ここで、プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭや、不揮発性のメモリカード等）、光記録媒体・光磁気記録媒体（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto Optical Disc）、ＭＤ（Mini Disc）、ＣＤ（Compact Disc）、ＢＤ （Blu-ray（登録商標）Disc等））、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等の何れであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本開示の機能が実現される場合もある。

また、市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本開示に含まれるのは勿論である。

１０ 複合機
１１ 制御部
１３ 表示部
１５ 操作入力部
１７ 通信部
１９ 画像形成部
２１、３１、５０ 画像読取装置
２３ 記憶部
２５ 給紙部
２７ 排紙部
２１１ 基準クロック生成部
２１２ スペクトラム拡散変調部
２１３ 信号生成部
２１４ ＣＣＤ部
２１５ ＡＦＥ部
２１６ 入力処理部
２１７ シェーディング補正部
２１８ 濃度補正部

Claims (10)

1. 光源からの照射光により得られた原稿の光像をアナログ信号に変換する光電変換部と、
   前記光電変換部から入力された前記アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ信号処理部と、
   前記光電変換部と前記アナログ信号処理部とを動作させるタイミング信号を生成する信号生成部と、
   基準クロックをスペクトラム拡散変調することで前記信号生成部を動作させることが可能なスペクトラム拡散変調クロックを生成するスペクトラム拡散変調部と、
   前記デジタル信号に変換された前記原稿の画像データに対してシェーディング補正を行う第１の補正部と、
   前記スペクトラム拡散変調クロックの周波数の変調周期に応じてシェーディング補正後の前記画像データの濃度補正を行う第２の補正部とを備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記第２の補正部は、前記原稿の読取りの際に前記スペクトラム拡散変調クロックを解析し、当該スペクトラム拡散変調クロックの変調周期とタイミングとを取得することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記第２の補正部は、取得した前記スペクトラム拡散変調クロックの変調周期とタイミングとに合せて前記画像データの濃度補正を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記第２の補正部は、中間濃度のテストパターンの読取結果に基づき、濃度補正のための濃度補正量を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
5. 前記第２の補正部は、前記基準クロックに対する周波数のズレに関する拡散率情報を前記濃度補正量として取得することを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 前記濃度補正量と前記光電変換部の主走査ライン上における画素位置とを関連付けて記憶する記憶部を備え、
   前記第２の補正部は、前記画素位置に対応する前記濃度補正量に基づき、前記画像データの濃度補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
7. 請求項１から請求項６の何れか一項に記載の画像読取装置と、
   前記画像データに基づく印刷画像の形成が可能な画像形成部とを備えた画像形成装置。
8. 前記画像形成部は中間濃度のテストパターンを印刷画像として形成することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 光源からの照射光により得られた原稿の光像をアナログ信号に変換し、
   前記アナログ信号をデジタル信号に変換し、
   基準クロックをスペクトラム拡散変調することでスペクトラム拡散変調クロックを生成し、
   前記デジタル信号に変換された前記原稿の画像データに対してシェーディング補正を行い、
   前記スペクトラム拡散変調クロックの周波数の変調周期に応じてシェーディング補正後の前記画像データの濃度補正を行うことを特徴とする画像読取方法。
10. コンピュータに、
    光源からの照射光により得られた原稿の光像をアナログ信号に変換する機能と、
    前記アナログ信号をデジタル信号に変換する機能と、
    基準クロックをスペクトラム拡散変調することでスペクトラム拡散変調クロックを生成する機能と、
    前記デジタル信号に変換された前記原稿の画像データに対してシェーディング補正を行う機能と、
    前記スペクトラム拡散変調クロックの周波数の変調周期に応じてシェーディング補正後の前記画像データの濃度補正を行う機能とを実現させることを特徴とする画像読取プログラム。

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