CN107302644B - 信号处理装置、图像读取装置、图像形成装置以及信号处理控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及信号处理装置、图像读取装置、图像形成装置以及信号处理控制方法，其目的在于有效实施信号补偿，保持输出信号需要的精度。作为一种本发明的实施方式的信号处理装置，其中具有：信号输出部，用于按照输入的物理量来输出信号；控制部，用于控制所述信号输出部的动作；以及，补偿部，用于补偿所述信号输出部输出的补偿对象信号，所述信号输出部通过所述控制部的控制，选择性地实行第一动作和第二动作，该第一动作输出表示所述信号输出部的特性的特性信号，该第二动作输出通过模拟生成所述特性信号所形成的模拟信号，所述补偿部用所述信号输出部输出的所述特性信号或所述模拟信号来补偿所述补偿对象信号。

Description

信号处理装置、图像读取装置、图像形成装置以及信号处理控 制方法
技术领域
本发明涉及信号处理装置、图像读取装置、图像形成装置以及信号处理控制方法。
背景技术
针对以往的图像读取装置中存在的由线形图像传感器的固定形态干扰所造成的纵向条纹等图像画质问题，存在一种防止画质下降的方法，该方法通过实施黑影补偿，从读取像素值中减去黑暗读取值，即黑水平，来抑制主扫描方向像素单位上产生浓度变动。
对于黑影补偿中使用的黑水平，一般需要在线形图像传感器受到遮光的条件下取得。但是这样会带来工作效率低的问题。对此，目前的技术方案是，用光入射状态下复位的状态信号作为模拟黑水平。
例如，专利文献1(JP特开2014-138356号公报)公开了一种光电转换装置，该光电转换装置在常用输出模态下，让电荷检测部复位，将受光元件中蓄存的电荷传送到经过复位的电荷检测部，输出转换为电压的信号。而在模拟黑水平输出模态下，让电荷检测部复位，不把受光元件中蓄存的电荷传送到经过复位的电荷检测部，而是将该电荷检测部再次复位的信号作为黑水平的信息输出。
但是，为了防止工作效率下降而采用以往的用模拟黑水平来实施黑影补偿，会降低读取的图像的画质。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供信号处理装置、图像读取装置、图像形成装置以及信号处理控制方法，其目的在于有效实施信号补偿，保持输出信号需要的精度。
为了结局上述问题，达到上述目的，本发明的信号处理装置具有：信号输出部，用于按照输入的物理量来输出信号；控制部，用于控制所述信号输出部的动作；以及，补偿部，用于补偿所述信号输出部输出的补偿对象信号，所述信号输出部通过所述控制部的控制，选择性地实行第一动作和第二动作，该第一动作输出表示所述信号输出部的特性的特性信号，该第二动作输出通过模拟生成所述特性信号所形成的模拟信号，所述补偿部用所述信号输出部输出的所述特性信号或所述模拟信号来补偿所述补偿对象信号。
本发明的效果在于有效实施信号补偿，保持输出信号需要的精度。
附图说明
图1是实施方式涉及的一例图像形成装置的结构示意图。
图2是一例图像读取装置和ADF的构成示意图。
图3是图像形成装置实施黑影补偿时使用的功能模块简视图。
图4A是光电转换元件的构成以及其周围的示意图。
图4B是在以R/G/B三个像素作为一组时光电转换元件构成的简视图。
图5是一例像素信号生成电路的结构示意图。
图6是读取稿件时像素信号生成电路的一例动作时序图。
图7是实行黑影补偿时读取图像的读取水平的示意图。
图8是模拟黑暗生成模态的一例动作时序图。
图9是一例受到固定形态杂质影响的像素信号生成电路输出波形的时序图。
图10是在模拟黑暗生成模态中实行黑影补偿时的读取水平的示意图。
图11是图像读取装置移动到节能状态时以及图像读取装置从节能状态回归时第一滑架的动作示意图。
图12是在压板关闭状态下用户按动操作部上的节能回归键，从节能状态回归时的图像读取装置的一例动作示意图。
图13是通过用户打开ADF的压板而使得图像读取装置从节能状态回归时的一例动作示意图。
图14是图像读取装置的动作的比较例和实施例的对比图。
图15是图像形成装置(图像读取装置)的控制部实行的控制流程图。
图16是用于取得第一滑架偏离待机位置时的黑影数据的一例动作示意图。
图17是用来描述信号处理装置原理的模块图。
图18是信号处理装置的控制部实行的一例控制流程图。
具体实施方式
〈第一实施方式〉
以下参考附图，描述实施方式涉及的图像形成装置。图1是实施方式涉及的一例图像形成装置300的结构示意图。图像形成装置300具有供纸部303和图像形成装置主机304，上部为搭载图像读取装置(一例信号处理装置)100以及自动稿件输送装置(ADF)200的数字复印机。此外，图像读取装置100还可以构成为具有ADF200。
图像形成装置主机304内部设有串接方式制像部(图像形成部)305、经由输送路径307从供纸部303向制像部305输纸的定位辊308、光写入装置309、定影输送部310以及双面盘311。
制像部305中并行设置分别对应Y(黄色)、M(红色)、C(蓝色)、K(黑色)四种颜色调色剂的四台感光鼓312。围绕各台感光鼓312设置包含充电器、显影器306、转印器、清扫器以及消电器在内的制像要素。
转印器和感光鼓312之间设置中间转印带313，中间转印带313由驱动辊和从动辊架设，并受到转印器和感光鼓312夹持。
具有上述串接方式图像形成装置300在对应Y、M、C、K每种颜色的感光鼓312上实行各色光写入，在显影器306中用各色调色剂进行显影，而后在中间转印带313上例如按照Y、M、C、K的顺序依次实行一次转印。
图像形成装置300在将经过一次转印重叠了四种颜色的全彩色图像二次转印到记录纸上后，通过定影、排纸，将彩色图像形成到记录纸上。图像形成装置300还在记录纸上形成图像读取装置100读取的图像。
图2是一例图像读取装置100和ADF200的构成示意图。图像读取装置100是数字复印机、数字复合机、传真装置等图像形成装置上搭载的扫描装置。图像读取装置100还可以是单独的扫描装置。图像扫描装置用光源发射的照射光照射被摄体(图像读取对象)即稿件，而后对CMOS图像传感器接受来自稿件的反射光而输出的信号进行处理，读取稿件的图像数据。
具体如下。如图2所示，图像读取装置100具备用来放置稿件的接触玻璃101、具有稿件曝光用的光源部102和第一反射镜103的第一载体(一例光学读取部)106、以及具有第二反射镜104和第三反射镜105的第二载体107。图像读取装置100还具备光电转换元件(例如CMOS(Complmentary MOS)线形图像传感器)50、用于在光电转换器50上成像的透镜单元108、用于补偿读取光学系等引起的各种变形的基准白板(白基准板)110、以及连续送页方式(sheet through)读取用间隔111。
图像读取装置100上部搭载ADF200，该ADF200与接触玻璃之间以铰链连接，可以打开或关闭。
ADF200具备稿件盘221，稿件盘221作为稿件放置台，能够放置多页稿件形成的稿件束。ADF200还具备包含输送辊222的分离/输送部，该输送辊222能够一页一页地分离放置在稿件盘221上的稿件束，并自动地送往连续送页方式(sheet through)读取用窄缝111。ADF200的下方设有压板223。压板223起到通过接触玻璃101读取图像时的背景板的作用。
当图像读取装置100处于扫描稿件的图像表面以读取稿件图像的扫描模态时，通过第一滑架106和第二滑架107借助于步进马达向箭头所示的A方向扫描稿件。此时，为了保持接触玻璃101到光电转换元件50的光路长度一定，第二滑架107以第一滑架106的1/2的速度移动。
同时，被放置在接触玻璃101上的稿件的下方的图像表面受到第一滑架106的光源部102照射(曝光)。为此，该图像表面的反射光像经由第一滑架106的第一反射镜103、第二滑架107的第二反射镜104及第三反射镜105、以及透镜单元108，被依次送往光电转换元件50成像。
而后，输出通过光电转换元件50的光电转换的信号，该信号被转换为数字信号。这样便能够读取稿件图像，获得数字图像数据。
另一方面，在自动输送稿件并读取稿件图像的连续送页方式模态时，第一滑架106和第二滑架107向连续送页方式读取用窄缝111的下方移动。而后，放置在稿件盘221上的稿件通过输送辊222被自动送往箭头所示的B方向(副扫描方向)，在连续送页方式读取用窄缝111的位置受到扫描。
此时，被自动输送的稿件的下表面(图象表面)受到第一滑架106的光源部102的照射。为此，该图像表面的反射光像经由第一滑架106的第一反射镜103、第二滑架107的第二反射镜104及第三反射镜105、以及透镜单元108，被依次送往光电转换元件50成像。而后，输出经过光电转换元件50的光电转换的信号，该信号被转换为数字信号。这样便能够读取稿件图像，获得数字图像数据。图像读取结束后，稿件被排出到排出口。
扫描模态时或者通片模态时，图像读取之前开始的光源部102的照射，基准白板110的反射光通过光电转换元件50而转换为模拟信号，而后转换为数字信号。如此，从基准白板110读取，并根据该读取结果(数字信号)，便能够实行稿件图像读取时的阴影补偿。
在ADF200具备输送带的情况下，即便是扫描模态，也能够用ADF200将稿件自动送到接触玻璃101上的读取位置，读取该稿件的图像。
图3是图像形成装置300实施黑影补偿时使用的功能模块简视图。图像读取装置100中，光电转换元件50按照时标信号生成部(控制部)120生成的时标信号，向黑影补偿部(补偿部)30输出象素输出值。时标信号生成部120控制光源部102和光电转换元件50等的动作。黑影补偿部30计算光电转换部50输出的像素输出值中，补偿对象的信号所包含的读取像素值(读取稿件时的像素输出值)与黑影补偿的基准信号(特性信号)所包含的黑暗时像素输出值(后述的实际黑水平)、或黑影补偿的模拟基准信号(模拟信号)所包含的像素输出值(后述的模拟黑水平)之差，实行成为黑暗一方偏差水平补偿的黑影补偿。
检测稿件大小的稿件大小检测部以及按照读取像素值形成图像的图像形成部等为后段处理部，后段处理部以CPU(Central Processing Unit)实行的软件或硬件构成。控制部(包含“移动控制部”)330具有作为具备CPU以及内存的计算机的功能，控制构成图像形成装置300的各部。触摸屏等为操作部332，用来接受用户针对图像形成装置300的操作。
时标信号生成部(控制部)120以及黑影补偿部30也可以集中布置在光电转换元件50内部。虽然本实施方式仅是一个将黑影补偿部30设于图像读取装置100的外部的例子，除此之外，黑影补偿部30当然还可以设于图像读取装置100中。例如，在图像读取装置100能够单独动作的情况下，将黑影补偿部30设于图像读取装置100中。移动控制部也当然可以设于图像读取装置100中。在该构成中，图像形成装置300在使得图像读取装置100动作时，根据控制部330的指示，移动控制部控制光学读取部等的移动。此外，图像读取装置100还可以与ADF一体形成。
图4A是光电转换元件50的构成以及其周围的示意图。光电转换元件50分别具有例如主扫描方向具有与像素数量相同的像素信号生成电路(PixBlock)500、放大器(PGA)502以及A/D转换器(ADC：A/D转换部)504。像素信号生成电路500如以下图5所示，具有根据输入光量来输出电信号的受光元件即光电二极管(PD)和周边电路。以下将像素信号生成电路500表示为像素。
放大器502配合A/D转换器504的动态范围来放大像素信号生成电路500输出的模拟信号。A/D转换器504将经过放大器502放大的模拟信号转换为数字信号，输出到并列-串接转换部506。
也就是说，各像素信号生成电路500输出的模拟信号被并列转换为数字信号，输入并串转换部506。输入的各数字信号经过并串转换部506的并列/串接转换后，被输入后部段的黑影补偿部30。像素信号生成电路500以及并串转换部506等的输出时机受到来自时标信号生成部120的时钟信号等的控制。
图4B是在以R(Red)/G(Green)/B(Blue)三个像素作为一组时光电转换元件构成的简视图。光电转换元件60中在主扫描方向上排列数量与受光的R/G/B颜色数量相当的像素及像素信号生成电路500。R/G/B各三个像素构成为并联且共同使用各三个像素在后段分别对应的放大器502以及A/D转换器504。设有分别对应各像素信号生成电路500的R/G/B之中任意一种彩色滤色器。
各像素信号生成电路500输出的模拟信号按照颜色顺序并列转换为数字信号，而后输入并串转换部506。并串转换部506对输入的各种数字信号实施并串转换，而后输入到后段部的黑影补偿部30。像素信号生成电路500以及并串转换部506等输出时机受到时标信号生成部61发送的时钟信号等的控制。
关于时标信号生成部120，除了图4A显示的在光电转换元件50的外部以外，还可以在光电转换元件50的内部。关于图4B亦相同。时标信号生成部61除了如图4B显示的在光电转换元件60的外部以外，还可以在光电转换元件60的内部。
图5是一例像素信号生成电路500的结构示意图。图5中的(a)显示像素信号生成电路500的第一构成例。像素信号生成电路500为信号输出部，例如具有为受光元件的光电二极管(PD)、浮动扩散器(FD：电荷电压转换部)、电荷传送开关(TX，传送部)、复位开关(RT，复位部)、源极输出器(SF)以及写入开关(SL)。TX、RT、SL分别以晶体管构成，是在时标信号生成部120控制下动作的开关。
光电二极管(PD)依照入射光来发生并积蓄电荷。浮动扩散器(FD)积蓄电荷并转换为电压。电荷传送开关(TX)将积蓄在PD中的电荷送往FD。复位开关(RT)将FD复位到复位电位(基准电压)AVDD_RT。源极输出器(SF)用电源电压AVDD_PIX实行信号的电流放大。写入开关(SL)将经过电压转换的信号送往后段。写入开关(SL)还具有选择部的作用，用来选择FD积蓄的电压是否要输出。
在像素信号生成电路500构成为如图4B所示的一组的情况下，还可以如图5中的(b)所示的第二像素信号生成电路500构成例，在SL的后段部进一步具备模拟存储器(CM)和模拟存储器开关(RD_S)，能够同时实行电荷积蓄。在以下的实施方式中描述具有图5的(a)所示的像素信号生成电路500的第一构成例子的光电转换元件50。在以下的实施方式中，为了便于理解，以具有图5的(a)所示的像素信号生成电路500的第一构成例的光电转换元件50(参见图4A)和该光电转换元件50的时标信号生成部120(参见图4)为例进行描述。关于具有图5的(b)所示的像素信号生成电路500的第二构成例的光电转换元件60(参见图4B)和该光电转换元件60的时标信号生成部61(参见图4B)，原理相同。
以下描述一例光电转换元件50的动作。图6是读取稿件时像素信号生成电路500的动作时序图。以下将读取稿件时的动作表示为常用读取模态。在常用模态时，时标信号生成部120以一条扫描线的同步信号1sync为基准，生成其它控制信号。这样，像素信号生成电路500依照各控制信号如下动作。
像素信号生成电路500首先在线的前端SL有效。而后，RT有效后，经由FD和SF，复位电位AVDD_RT被作为模拟输出Pix_out＝AVDD_RT被传送。至此表示为复位期间t1。
而后在像素信号生成电路500中，在RT失效后，TX有效，继而FD中积蓄的电荷同样作为模拟输出Pix_out＝VS被传送。该期间为电荷传送期间t2。VS以负极性表示，是相当于一条扫描线中PD中积蓄的电荷。
而后，像素信号生成电路500中，在SL被失效后，放大器502、A/D转换器504以及并串转换部506实行处理，读取像素值的信号作为数字输出，被送往并串转换部506后段部的黑影补偿部30。
至此是相当于在一条扫描线上常用读取动作的控制时机，第二条扫描线以后，像素信号生成电路500同样依次进行复位、PD电荷传送，向黑影补偿部30输出图像数据的各条线的读取像素值。在此，图6还显示了PD的电荷量的变化。像素信号生成电路500中，在TX变为有效之前的期间中，在PD中积蓄相当于一条扫描线份量的电荷，当TX有效后，由于至此为止积蓄的电荷被传送到PD，因此PD的电荷量为0。而后，像素信号生成电路500中TX失效后，积蓄用于下一条扫描线时传送的电荷。
每个光电转换元件50的像素的特性随像素各不相同，因此，不同的像素之间产生输出偏差。例如，在光电转换元件50读取相同浓度水平的稿件时，理想上，主扫描方向上所有像素上输出一定水平的读取画像。但是实际上，每个像素的输出均存在偏差。
为了补偿像素输出偏差引起的读取水平变动，图像读取装置100中的光电转换元件50中生成光电转换元件50未受到光照射的黑暗时读取水平(实际黑水平)或模拟的黑水平(模拟黑水平)，在后段部的黑影补偿部30中从每个像素的读取图像的读取水平中扣除实际黑水平或模拟黑水平。实际黑水平是反映了各个PD之间特性差别的黑水平，而模拟黑水平则是未反映各个PD之间的特性差别的模拟生成的黑水平。
在光电转换元件50中生成具有实际黑水平的基准信号(黑暗时像素输出值)的情况下，图像读取装置100通过时标信号生成部120，让光源部102消灯，在外部光线不进入光电转换元件50的位置上，实行相当于一条扫描线份量的普通读取动作的控制。通过该控制，像素信号生成电路500中实行第一动作，即在TX有效之前的期间中，PD中积蓄黑暗时相当于一条扫描线份量的电荷，在TX有效后，将至此为止积蓄的电荷转送到FD。这样，各个像素黑暗时的像素输出值的信号，便作为数字输出，被送往并串转换部506之后的后段部的黑影补偿部30。
关于生成模拟黑水平时对光电转换元件50的控制，将在以下关于模拟黑暗生成模态动作(第二动作)的描述中详述。
以上描述的具有光电转换元件50的图像读取装置100构成为具有在后段部实行黑影补偿的黑影补偿部30，并具有在黑影补偿之后实行稿件大小检测以及图像形成等后段处理部。
图7是实行黑影补偿时读取图像的读取水平的示意图。曲线f1是补偿之前读取图像在主扫描方向上的读取水平。如曲线f1所示，补偿之前读取图像的主扫描方向上的读取水平存在变化。
曲线f2-1表示主扫描方向上实际黑水平的变动。线f3-1是从曲线f1的读取水平中扣除曲线f2-1的黑水平后的主扫描方向的读取水平的变化。如曲线f3-1所示，用实际黑水平补偿读取图像，能够均化读取图像的黑水平。
以下描述在光入射光电转换元件50状态下黑水平取得方法(模拟黑暗生成模态)。图8是模拟黑暗生成模态的动作时序图。在此将光入射光电转换元件50状态下取得黑水平的设定称为模拟黑暗生成模态。在模拟黑暗生成模态的控制中，实行第二动作，即像素信号生成电路500在RT失效之后，TX不变为有效，电荷传送期间t2，保持继续向Pixout输出复位电位。
即不向FD传送PD的电荷，因而PD的电荷量如图8所示保持上升。此时，向Pix_out始终输出VS＝0，生成模拟的黑水平。
而PD即便是在遮光光态下也会因暗电流而积蓄电荷。因此，在模拟黑暗生成模态中，读取图像受到增益偏差等引起的固定形态杂质(FPN)的影响。具体如下。在模拟黑暗生成模态中生成模拟基准信号，该模拟基准信号是不反映PD中积蓄电荷的模拟黑水平。为此，模拟基准信号不反映主要受到PD暗电流影响的固定形态杂质，即便用模拟基准信号补偿读取图像，补偿后的读取图像中依然会存在固定形态杂质的影响。
图9是一例受到固定形态杂质影响的像素信号生成电路500输出波形的时序图。如图9所示，图8的Pix_out所示的模拟黑水平的输出波形偏离实际黑水平VDD，与实际黑水平VDD相差每个像素信号生成电路500中产生的正或负的固定形态杂音(⊿FPN)。为此，模拟黑水平的像素输出值包含FPN误差(ΔFPN的影响)，为此，补偿后的读取图像中的每个像素均会发生偏差，造成画质下降。
图10是在模拟黑暗生成模态中实行黑影补偿时的读取水平的示意图。曲线f2-2表示主扫描方向上模拟黑水平的变化，曲线f3-2表示从曲线f1的读取水平扣除曲线f2-2的模拟黑水平后主扫描方向上读取水平的变化。如曲线f3-2所示，用模拟黑水平补偿读取图像时，各PD中保留了⊿FPN成分，该偏差未受到补偿，为此，无法以良好的精度均化经过黑影补偿的读取图像的读取水平。因此，与用常用读取模态下取得的实际黑水平实施黑影补偿后的图像相比，模拟黑暗生成模态下经过黑影补偿后的图像的画质量更差。
积蓄时间(线周期)越长，暗电流便越大，无法补偿FPN的状态便越显著。换言之，相对来说工作效率差的扫描仪生成的读取图像更加不利。但是，图像读取装置100在检测稿件大小时，将稿件读取水平二值化后进行判断，在这种情况下，并不需要高精度的黑影补偿。为此，可以在稿件大小检测时的黑影补偿中使用模拟黑水平。也就是说，可以作选择性补偿，在预扫描时用模拟黑水平来补偿读取图像，而在扫描时则用实际黑水平来补偿读取图像。
以下描述图像读取装置100的动作。图像读取装置100在没有用户操作或输入的规定期间移动到节能状态。在压板223被打开以及图像读取装置移动到节能状态时，第一滑架106移动到下述的待机位置。
首先描述图像读取装置100移动到节能状态以及图像读取装置100从节能状态返回时的第一滑架106的动作。图11是图像读取装置100移动到节能状态时以及图像读取装置100从节能状态回归时第一滑架106的动作的示意图。
图像读取装置100在移动到节能状态时，为了从节能状态回归时实行检测稿件的动作做好准备，让第一滑架106移动到待机位置(节能待机位置，稿件大小检测位置)。图像读取装置100有例如两个从节能状态回归的触机。其中之一为用户操作操作部332上的节能回归按钮，另一触机为用户实施放置稿件动作(打开压板223)。
如图11所示，用户操作操作部332上的节能回归键，让图像读取装置100从节能状态回归时，第一滑架106移动到基准白板110下方(白板下方位置)，取得黑影数据(黑SH数据，实际黑水平)，而后移动到基地位置(HP)。
在用户打开压板223时，第一滑架106移动到稿件大小检测位置，用以能够实施稿件大小检测。在用户将稿件放置到接触玻璃101上后，以压板223关闭为触机，第一滑架106向基地位置(HP)一方移动，同时检测稿件的大小。在此时的大小检测中使用的黑影数据是最初第一滑架106移动到基准白板110下方时取得的。之后，在收到用户指示开始复印后，实行扫描动作，一系列动作结束。
在图11的下部显示的第一滑架106的移动例中，显示以压板223被打开为触机从节能状态回归时的情况。在从节能状态回归时，第一滑架106位于能够检测稿件大小的位置，为了做好用户放置稿件的准备，滑架保持待机。
当用户将稿件放置到接触玻璃101上后，以关闭压板223为触机，第一滑架106向基地位置(HP)一方移动，与此同时，检测稿件大小。因不能在遮光状态下取得用于实行稿件大小检测的黑影数据，为此使用用电子快门取得的模拟黑水平。在稿件大小检测结束后，第一滑架106移动到基准白板110下方，取得黑影数据，而后移动到基地位置(HP)。之后，用户按动复印开始键，实行扫描动作，结束一系列动作。
如上所述，图像读取装置100中设定例如两种用于从节能状态下处于待机的待机状态回归到常用动作状态的触机。例如设定，以用户按动操作部332上的节能回归键为触机、或者以用户为了将稿件放置到接触玻璃101上而打开ADF200的压板223为触机，从节能状态回归到常用动作状态。
图12是在压板223关闭状态下用户按动操作部332上的节能回归键，从节能状态回归时的图像读取装置100的动作示意图。图12下方的“○”标记表示第一滑架106的位置(移动)。
图像读取装置100在压板223关闭状态下用户按动操作部332上的节能回归键后，从节能状态返回常用动作状态(S100)。图像读取装置100在从节能状态返回常用动作状态后，第一滑架106从待机位置(稿件大小检测位置)移动到基准白板110下方(S102)。基准白板110起到遮挡外部光照射的作用。
黑影补偿部30取得第一滑架106位于基准白板110下方状态下的实际黑水平(基准信号)(S103)。第一滑架106从基准白板110下方向基地位置(HP)移动(S104)。基地位置(HP)位于连续送页方式读取用窄缝111下方。而后，在用户打开的压板223，将稿件放置到接触玻璃101上时，第一滑架106向稿件大小检测位置移动(S106)。
用户关闭压板223后，第一滑架106重新移动到基地位置(S108)。在该第一滑架106的移动中，图像读取装置100检测稿件大小。该稿件大小检测中使用的黑影数据是最初第一滑架106移动到基准白板110下方时取得的数据。此后，用户操作操作部332，发出图像读取的指示后，图像读取装置100使得第一滑架106在稿件读取范围内来回移动，读取稿件(S110)。
图13是通过用户打开ADF200的压板223而使得图像读取装置100从节能状态回归时的动作的示意图。当压板223被打开后，图像读取装置100从节能状态返回常用动作装置(S200)。该回归时，第一滑架106位于能够检测稿件大小的稿件大小检测位置，此时，第一滑架106保持不动待机(或移动到待机位置)，用以准备应对用户将稿件放置到接触玻璃101上。
而后，用户将稿件放置到接触玻璃101上后，关闭压板223(S202)，黑影补偿部30取得模拟黑水平(模拟基准信号)(S204)，第一滑架106从待机位置(稿件大小检测位置)向基准白板110下方移动(S206)。在该第一滑架106的移动过程中，图像读取装置100检测稿件大小。在该稿件大小检测中使用的黑影数据为模拟黑水平。
黑影补偿部30在第一滑架106位于基准白板110下方状态下取得实际黑水平(基准信号)(S207)。第一滑架106从基准白板110下方向基地位置(HP)移动(S208)。而后，用户操作操作部332发送图像读取指示后，图像读取装置100使得第一滑架106在稿件读取范围内来回移动以读取稿件(S210)。黑影补偿部30虽然在第一滑架106最初通过基准白板110下方时取得实际黑水平，但并不局限于此，只要第一滑架106在受到遮光时取的实际黑水平便可。
图14是图像读取装置100的动作的比较例(S300至S306)和实施例(S400至S408)的对比图。在比较例中，图像读取装置100在压板223被打开后从节能状态回归到常用动作状态(S300)。用户将稿件放置到接触玻璃101上之后关闭压板223(S302)，第一滑架106从待机位置向基准白板110下方移动(S304)。
黑影补偿部30在第一滑架106位于基准白板110下方的状态下取得实际黑水平(基准信号)(S305)。而后，图像读取装置100在第一滑架106从基准白板110下方返回稿件大小检测位置期间检测稿件大小，而后让第一滑架106返回基地位置(S306)。
而在实施例中，图像读取装置100在压板223被打开后，从节能状态回归常用动作状态(S400)。回归时，第一滑架106虽然位于能够检测稿件大小的稿件大小检测位置，但为了准备应对用户将稿件放置到接触玻璃101上，因而不移动而保持待机。
而后，当用户将稿件放置到接触玻璃101上关闭压板223后(S402)，黑影补偿部30取得模拟黑水平(模拟基准信号)(S404)，第一滑架106从待机位置(稿件大小检测位置)向基准白板110下方移动(S406)。在第一滑架106的移期间，图像读取装置100检测稿件大小。稿件大小检测中使用的黑影数据为模拟黑水平。
黑影补偿部30在第一滑架106位于基准白板110下方状态下取得实际黑水平(基准信号)(S407)。第一滑架106从基准白板110下方移动到基地位置(HP)(S408)。这样，在实施例中，不需要第一滑架106从待机位置移动便取得了模拟黑水平，为此不需要第一滑架106的移动时间。
以下描述图像形成装置(或图像读取装置)实行的控制。在此，第一动作为图像形成装置(或图像读取装置)使用规定信号即基准信号实行的动作。设定基准信号是在第一动作中通过常用读取模态的动作取得的信号，第二动作为图像形成装置(或图像读取装置)使用模拟信号及模拟基准信号实行的动作。设定模拟基准信号是在第二动作中通过模拟黑暗生成模态的动作取得的信号。
图15是图像形成装置(图像读取装置100)的控制部实行的控制流程图。如图15所示，控制部判断例如图像读取装置100是否未从待机状态回归(S600)。该处理是用来预判是否取得模拟黑水平所需要的控制。如果控制部判断未从待机状态回归(S600的是)，则进入S602的处理，而如果判断从待机状态回归(S600的否)，则进入S610的处理。
在步骤S602，控制部判断是否存在用户指定的图像读取动作。如果控制部判断存在图像读取动作的指定(S602的是)，则进入步骤S604的处理。而如果判断没有图像读取动作的指定(S602的否)，则进入步骤S610的处理。
如果判断存在图像读取动作的指定，在步骤S604，控制部将图像读取装置100设定为图像读取模态，按照第一动作取得实际黑水平(基准信号)(S606)，进而实行图像读取动作，读取读取对象(S608)。在此图像读取动作中，黑影补偿部30通过稿件读取，用实际黑水平补偿光电转换元件50输出的稿件图像数据，获得读取图像。为此能够在后段部实施多值化处理。
而如果判断没有图像读取动作的指定，则在步骤S610，控制部将图像读取装置100设定为稿件大小检测模态，用第二动作取得模拟黑水平(模拟基准信号)(S612)，进而实行稿件大小检测动作(S614)。在稿件大小检测动作中，通过稿件读取，黑影补偿部30用模拟黑水平补偿光电转换元件50输出的稿件的图像数据，并对经过补偿的图像实施二值化处理，获得稿件大小。
换言之，在信号精度要求达到规定精度以上，例如图像读取动作时后段部需要实施多值化处理等的情况下，控制部控制像素信号生成电路500实行第一动作，而在允许信号精度小于规定精度，例如稿件大小检测动作时后段部不需要实施多值化处理而可以实施二值化处理等的情况下，控制部控制像素信号生成电路500实行第二动作。
图像读取装置100被设定为在节能状态下不向马达供电，未受到励磁，为此，第一滑架106有可能因振动等产生运动。图16是用于取得第一滑架106偏离待机位置时的黑影数据的动作示意图。
从节能状态回归时，如果第一滑架106未处于规定位置(尤其是第一滑架106未处于置有稿件位置下方时)，在这种情况下，为了实施稿件检测，可以让第一滑架106向上游(图16的左侧)移动一定距离，但会到达基地位置(HP)，无法实行稿件大小检测动作。对此，图像读取装置100使得第一滑架106一旦返回基地位置(HP)，作为用来重新尝试调整第一滑架106位置的动作。此时，第一滑架106在基准白板106下方来回移动，为此，黑影补偿部30能够取得实际黑水平。
而在第一滑架106处于置有稿件的位置上方的情况下，如果假设第一滑架106位于待机位置左侧并与基准白板110相距一定距离，在这种情况下，第一滑架106将无法在遮光状态下取得实际黑水平。对此，图像读取装置100使得第一滑架106一旦返回基地位置(HP)，作为用来重新尝试调整第一滑架106位置的动作。此时，第一滑架106在基准白板106下方来回移动，为此，黑影补偿部30能够取得实际黑水平。
在利用ADF200连续读取稿件的情况下，在稿件读取期间存在纸张间隔。图像读取装置100为了在稿件连续读取时取得黑水平，在图像读取位置遇到纸张间隔时，使得光源部102消灯，用以取得黑水平。
进而在ADF200发生卡纸而致使稿件停止在与规定位置不同的其他位置上时，由于被卡住的稿件而产生间隙，因而无法取得正常的黑水平。在这种情况下，图像读取装置100实施恢复动作，重新取得实际黑水平。
〈第二实施方式〉
适用于第一实施方式的信号处理装置的原理并不局限于图像形成装置或图像读取装置，同样也可以适用于其他装置，例如可用于放射线检测装置、电磁波测试仪、光波测定仪等装置，这些装置利用的放射线、电磁波、光波等作为物理量，可以取代第一实施方式的光量。
图17是用来描述信号处理装置原理的模块图。图17的信号处理装置70具备控制部71、信号源72、信号输出部73以及补偿部74。
控制部71用于生成控制信号，并控制信号源72和信号输出部73。
信号源72是输出物理量的信号源。例如，物理量为光量时相当于光源部，而当物理量为放射线时，则相当于放射性物质。
信号输出部73用于将物理量转换为电信号，并输出到补偿部74。信号输出部73具有多个作为补偿模态的模态。例如，在具有两种模态的情况下，在第一模态中，当后段处理部中需要的处理条件值(例如上述物理量的转换精度或处理速度等)达到规定阈值以上时，通过控制部71的控制，转换输入的物理量，输出带有信号输出部73的特性的信号(实际信号)。在第二模态中，当后段处理部中需要的处理的条件值小于规定阈值时，通过控制部71的控制，转换输入的物理量，输出带有信号输出部73的一部分特性或完全不具有信号输出部73的特性的信号(模拟信号)。
补偿部74用第一模态的实际信号获第二模态的模拟信号来补偿信号输出部73输出的信号，并将经过补偿的信号输出到后段处理部。
通过CPU实行的软件或者硬件构成上述各个模块。
图18是信号处理装置70的控制部71实行的控制流程图。在此，第一动作为信号处理装置70用实际信号实行的动作。设实际信号是在第一动作中取得的信号。第二动作为信号处理装置70用模拟信号实行的动作。设模拟信号是在第二动作中取得的信号。
如图18所示，控制部71判断是否存在第一动作的用户指定(S702)。如果判断存在第一动作的指定(S702的是)，则控制部71进入S704的处理。而如果判断不存在第一动作的指定(S704的否)，则进入S710的处理。
在步骤S704，控制部71设定信号处理装置70为常用模态，通过第一动作取得实际信号(S706)，进而实施第一动作(S708)。而在步骤S710，控制部71设定信号处理装置70为模拟模态，通过第二动作取得模拟信号(S712)，进而实施第二动作(S714)。
上述第一实施方式以及第二实施方式的效果在于，有效补偿信号，并保持输出信号所需要的精度。

Claims (11)

1.一种信号处理装置，其特征在于，具有：
信号输出部，用于按照输入的物理量来输出信号；
控制部，用于控制所述信号输出部的动作；以及，
补偿部，用于补偿所述信号输出部输出的补偿对象信号，
所述信号输出部通过所述控制部的控制，选择性地实行第一动作和第二动作，该第一动作输出具有所述信号输出部的特性的特性信号，该第二动作输出通过模拟生成所述特性信号所形成的模拟信号，
所述补偿部用所述信号输出部输出的所述特性信号或所述模拟信号来补偿所述补偿对象信号。
2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述控制部在所述信号输出部输出的所述补偿对象信号的处理的条件值达到规定阈值以上时，控制所述信号输出部实行所述第一动作，而在所述补偿对象信号的处理的条件值小于规定阈值时，控制所述信号输出部实行所述第二动作。
3.一种图像读取装置，其特征在于，
具备权利要求1或2所述的信号处理装置，
该信号处理装置进一步具备使得图像读取对象和光学读取部相对移动的移动控制部，
所述信号输出部是多个像素，该多个像素分别基于作为所述物理量，通过所述光学读取部的移动而被输入的光量，来输出信号，
所述移动控制部根据所述处理的条件值，使得所述光学读取部相对于所述图像读取对象相对移动。
4.根据权利要求3所述图像读取装置，其特征在于，当所述图像读取装置从待机状态回归时，所述控制部控制输出所述多个像素受到遮光时的所述特性信号。
5.根据权利要求4所述图像读取装置，其特征在于，所述控制部控制所述多个像素在所述光学读取部从待机状态回归之后最初移动到遮挡来自外部的光的部件的阴影下时输出基准信号。
6.根据权利要求3至5中任意一项所述图像读取装置，其特征在于，当所述光学读取部从未在规定的待机位置待机的状态开始动作时，所述控制部控制所述多个像素实行所述第一动作。
7.根据权利要求3至5中任意一项所述图像读取装置，其特征在于，
进一步具备用来输送所述图像读取对象的输送装置，
当该输送装置使得所述图像读取对象停止在与规定位置不同的位置上时，所述控制部控制所述多个像素实行所述第一动作。
8.一种图像形成装置，其特征在于，具备根据权利要求3至7中任意一项所述图像读取装置、以及用来形成基于经过所述图像读取装置补偿的图像数据的图像的图像形成部。
9.一种信号处理控制方法，其特征在于，具有以下工序：
第一工序，控制按照输入的物理量来输出信号的信号输出部选择性地实行第一动作和第二动作，该第一动作输出具有所述信号输出部的特性的特性信号，该第二动作输出通过模拟生成所述特性信号所形成的模拟信号；以及，
第二工序，用所述信号输出部输出的所述特性信号或所述模拟信号来补偿补偿对象信号。
10.根据权利要求9所述的信号处理控制方法，其特征在于，在所述第一工序中，在所述信号输出部输出的所述补偿对象信号的处理的条件值达到规定阈值以上时，控制所述信号输出部实行所述第一动作，而在所述补偿对象信号的处理的条件值小于规定阈值时，控制所述信号输出部实行所述第二动作。
11.根据权利要求9或10所述的信号处理控制方法，其特征在于，
所述信号输出部是多个像素，该多个像素分别基于作为所述物理量，通过光学读取部的移动而被输入的光量，来输出信号，
所述信号处理控制方法进一步具有第三工序，该第三工序为根据所述处理的条件值，使得所述光学读取部相对于图像读取对象相对移动。
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