JP2001211281A - 画像読取装置および複写機 - Google Patents
画像読取装置および複写機Info
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Abstract
うにする。 【解決手段】 原稿から読み取った画像信号に対して各
種信号処理を施すアナログ信号処理回路、A/D変換回
路などの信号処理回路が設けられている。この信号処理
回路のクロックパルスは、タイミング発生回路21で生
成される。このタイミング発生回路21は、発振器31
と、この発振器31の出力からCCDおよび信号処理回
路の動作のタイミングをとるクロックパルスを生成する
タイミング生成回路33とを備えている。また、発振器
31の出力は周波数拡散器32で周波数拡散される。
Description
よび画像読取装置を搭載した複写機に関する。
等においては高画素密度化の傾向にある。また、コピー
スピードも年々高速化されてきている。イメージスキャ
ナにおいても、高画素密度化、読み取りスピードの高速
化が要求されている。
度が高くなるほど、また、読み取りスピードが速くなる
ほど、画像を読み取るCCDなどの光電変換素子や、そ
の後段で光電変換素子が出力する画像信号に各種信号処
理を施す信号処理回路を駆動するときのクロック周波数
は高くなってくるが、それに伴い電磁波の不要輻射が多
くなるという不具合がある。
像読取装置を搭載した複写機において、電磁波の不要輻
射を低減することができるようにすることである。
生じることがないようにすることである。
を招く画像信号の電界強度のピークができるだけ落とせ
て、なおかつ読取画像のスジ画像の発生を防ぐことがで
きるようにすることである。
波数拡散率決定までの時間を埋めることができるように
することである。
は、原稿を露光走査する走査光学系と、この露光走査に
よる前記原稿の反射光を受光して前記原稿の画像信号を
取得する光電変換素子と、前記画像信号に対して各種信
号処理を施す信号処理回路と、発振器と、この発振器の
出力から前記光電変換素子および前記信号処理回路の動
作のタイミングをとるタイミング信号を生成するタイミ
ング生成回路と、前記発振器の出力を周波数拡散する周
波数拡散器と、を備えている画像読取装置である。
めの発振器の出力を周波数拡散することにより、特定の
周波数で発生するクロックパルスに起因する出力が周囲
の周波数帯域に拡散されてピーク部分の強度が低減し、
電磁波の不要輻射を抑制することができる。
の画像読取装置において、前記周波数拡散の周波数拡散
率を切り替える拡散率切替回路を備えている。
信号レベルの周期的な高低差が生じても、この高低差の
周期性を周波数拡散率の切り替えにより崩すことが可能
となるので、読取画像にスジを生じることがない。
の画像読取装置において、前記拡散率切替回路を制御し
て前記画像信号の読取動作のタイミングをとるタイミン
グ信号と独立のランダムなタイミングで前記切り替えを
行う切替制御手段を備えている。
信号レベルの周期的な高低差が生じても、この高低差の
周期性を画像信号の読取動作のタイミング信号と独立の
ランダムなタイミングで周波数拡散率を切り替えること
により崩すことが可能となるので、読取画像にスジを生
じることがない。
の画像読取装置において、前記信号処理回路は、前記タ
イミング生成回路から前記タイミング信号を受けて動作
し前記画像信号をA/D変換するA/D変換回路を含ん
でいて、前記A/D変換回路に入力する前記タイミング
信号の位相を制御する位相制御回路を備えている。
イミング信号の位相を制御することで、画像信号の周期
的な信号レベル変動が発生しない適当なA/D変換回路
の入力クロックタイミングをセレクトすることができる
ので、読取画像に現れるスジを消すことができる。
の画像読取装置において、前記周波数拡散の周波数拡散
率を切り替える拡散率切替回路を備えている。
率の高いところで設定し、A/D変換回路のタイミング
信号の位相を制御して信号レベル変動のないタイミング
を探索し、これで適正なタイミングが得られない場合に
は、周波数拡散率をやや下げてから、A/D変換回路の
タイミング信号の位相を制御して適正なタイミングを探
していくような処理が可能となるので、電磁波の不要輻
射を招く画像信号の電界強度のピークができるだけ落と
せて、なおかつ読取画像のスジ画像の発生を防ぐことが
できる。
の画像読取装置において、前記拡散率切替回路を複数備
えていて、前記拡散率切替回路は、前記複数の拡散率切
替回路の出力のうちのひとつを選択的に出力させること
で前記切り替えを行う。
e Locked Loop)回路による帰還制御によって周波数拡
散率を決定している場合であっても、周波数拡散率の切
り替えの際に使用する周波数拡散器も切り替えること
で、PLL回路の応答時間によって生じる周波数拡散率
決定までの時間を埋めることができる。
いずれかの一に記載の画像読取装置と、この画像読取装
置で読み取った画像信号に基づいた画像の形成を用紙上
に行う画像形成装置と、を備えている複写機である。
に記載の発明と同様の作用、効果を奏する。
の一実施の形態を発明の実施の形態1として説明する。
トベット型のイメージスキャナ1の縦断断面図である。
イメージスキャナ1は、この発明の画像読取装置を適用
したものである。
は、原稿2を載置するコンタクトガラス3と、原稿2の
露光用のハロゲンランプ4および第1反射ミラー5とか
らなる第1キャリッジ6と、第2反射ミラー7および第
3反射ミラー8からなる第2キャリッジ9と、光電変換
素子であるCCDリニアイメージセンサ10(以下で
は、単にCCD10という)と、CCD10に結像する
ためのレンズユニット11と、シェーディング補正用の
白基準板12とを備えている。CCD10はセンサボー
ド基板13上に設けられ、このセンサボード基板13
は、CCD10が出力する画像信号に対して各種の信号
処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板14
と接続ケーブル15で接続されている。ハロゲンランプ
4、第1、第2、第3反射ミラー5,7,8およびレン
ズユニット11は走査光学系を構成する。
タクトガラス3の読取面に対してある角度で光を照射
し、白基準板12または原稿2で反射した光は、第1、
第2、第3反射ミラー5,7,8およびレンズユニット
11を経由してCCD10に入射する。CCD10は入
射光量に対応した電圧をアナログ画像信号として出力す
る。第1、第2キャリッジ6,9は、図示しないステッ
ピングモータの駆動により、原稿2の読取面とCCD1
0との間の距離を一定に保ちながら副走査方向(矢印A
方向)に移動し、原稿2を露光走査する。
記の信号処理回路のブロック図を示す。図2に示すよう
に、CCD10から奇数および偶数画素のアナログ画像
信号Ve,Voが出力され、アナログ信号処理回路30
に出力される。アナログ信号処理回路30は、サンプル
ホールド回路22、黒レベル補正回路23、増幅回路2
4、マルチプレクス回路25および増幅回路26からな
る。アナログ画像信号Ve,Voは、それぞれサンプル
ホールド回路22でサンプルパルスによりサンプリング
されて保持されることで連続的なアナログ画像信号にさ
れて後、黒レベル補正回路23においてCCD10の暗
出力のレベルのバラツキを補正され、増幅回路24にお
いて各色信号の奇数、偶数画素の出力を一定レベルに合
わせた後、マルチプレクス回路25において奇数、偶数
画素の出力をマルチプレクスされて画像信号Vとなる。
画像信号Vは増幅回路26で所定程度に増幅され、A/
D変換回路27によって8ビットのデジタル画像信号に
変換される。こうして得られたデジタル画像信号は、シ
ェーディング補正回路28において、ハロゲンランプ4
で照射された白基準板12の反射光をCCD10で読み
取ることにより所定の濃度のレベルを得て、CCD10
の感度バラツキや照射系の配光ムラが補正されて、所定
のインターフェイス29に出力される。CCD10やそ
の他の回路の駆動に必要なタイミング信号はタイミング
発生回路21で生成され、各回路に出力される。イメー
ジスキャナ1の各部を集中的に制御するマイコン35
は、タイミング発生回路21、アナログ信号処理回路3
0、A/D変換回路27、シェーディング補正回路28
などの動作を制御する。
ク図を示す。図3に示すように、発振器31で生成する
システムクロックパルスは、周波数拡散器32において
低周波で変調されて周波数拡散がなされ、タイミング生
成回路33において分周等がなされて、CCD10、ア
ナログ信号処理回路30、A/D変換回路27に必要な
タイミングクロックパルスにされる。周波数拡散器32
において低周波で変調されることによって、特定の周波
数で発生するクロックパルスに起因する出力(図4参
照)が周囲に拡散(スペクトラム拡散)されて、ピーク
部分の強度が低減される(図5参照)。これにより、電
磁波の不要輻射を抑制することができる。
において決定される。すなわち、拡散率切替回路34か
ら周波数拡散器32には2つの信号Q1,Q2が出力さ
れる。この各信号Q1,Q2の入力(1)、未入力
(0)の組み合わせによって、図6に例示するように、
周波数拡散率を様々に決定することができる。拡散率切
替回路34は、例えば、図7に示すフリップフロップ3
6〜39およびOR回路40で構成される回路により、
信号Q1,Q2を出力すれば、ランダムに周波数拡散率
を切り替えることが可能になる。図8は周波数拡散率切
り替えのタイミングチャート例である。図8において
は、原稿2の画像を読み取る際の主走査方向の同期をと
る主走査同期信号と、画素クロック信号と、信号Q1,
Q2とのタイミングの例が示されている。
を行わず、一定の拡散率で周波数拡散を行うと、CCD
10の出力とサンプルパルスのタイミングずれや、A/
D変換回路27のクロックパルスとアナログ画像信号と
のサンプリングポイントのズレなどが原因で、得られる
デジタル画像信号のレベルが1ラインのうちに周期的に
変動し信号レベルの高低が発生する。これを何ラインも
繰り返していると、結果として信号レベルの高低がスジ
として読取画像に細かく表れ、人間の目にはモアレ状に
なって見えてくる(図9参照)。
は、マイコン35の制御により拡散率切替回路34を制
御して、主走査同期信号(図8参照)などのイメージス
キャナ1による画像信号の読取動作のタイミングをとる
タイミング信号とは独立のランダムなタイミングで周波
数拡散率を切り替えることにより、切替制御手段を実現
している。これによって、画像信号の信号レベル変動の
周期および信号レベル差が適度に切り替わり、レベルの
高低が副走査方向に規則的に表れないので、読取画像に
規則的な間隔のスジが表れなくなる(図10参照)。
34により周波数拡散率が±2.4%であると、図11に
示すように、A/D変換回路27のクロックパルスのサ
ンプリングタイミングの変動によって大きな画像信号に
信号レベル差が発生してしまう。そして、得られるデジ
タル画像信号の信号レベルが1ラインのうちに周期的に
変動して信号レベルの高低が発生する。これを何ライン
も繰り返していると結果としてレベルの高低がスジとし
て読取画像に細かく表れ、人間の目にはモアレ状になっ
て見えてくる(図12参照)。しかし、周波数拡散率を
±1.2%にすることによって、サンプリングタイミング
の信号レベル変動を少なくすることが可能となる(図1
3参照)。
タイミングで周波数拡散器32によって周波数拡散を解
除(周波数拡散率を0%)することによっても、原稿2
の読取画像のスジ成分を消すことが可能となる(図14
参照)。
形態を発明の実施の形態2として説明する。
共通の部材、回路要素などについては、発明の実施の形
態1と共通の符号を用い、詳細な説明を省略する。図1
5は、CCD10が出力する画像信号に対して各種の信
号処理を施す信号処理基板14に形成された信号処理回
路の回路構成を示すブロック図である。この発明の実施
の形態2が発明の実施の形態1と相違するのは、図15
に示すように、位相制御回路43を設けている点にあ
る。この位相制御回路43は、タイミング発生回路21
からA/D変換回路27に入力されるクロックパルスの
位相を、マイコン35により制御するものである。これ
により、周波数拡散器32の周波数拡散率が一定であっ
たとしても、画像信号の周期的な信号レベル変動が発生
しない適当なA/D変換回路27の入力クロックタイミ
ングをセレクトすることができるので、画像信号の大き
な信号レベル差が発生しないタイミングがあれば読取画
像に現れるスジを消すことができる(図16参照)。
散率の高い方が画像信号の電界強度(図4の縦軸)のピ
ーク値を下げることができるので、最初はできるだけ周
波数拡散率の高いところで設定し、A/D変換回路27
の位相を制御して、画像信号のレベル変動のないタイミ
ングを探索する。これで適正なタイミングが得られない
場合には、周波数拡散率をやや下げてから、A/D変換
回路27の位相を制御して適正なタイミングを探してい
く。このような処理を続けていくことによって、できる
だけ画像信号の電界強度のピークを落とせて、なおか
つ、スジ画像の発生を防ぐことが可能となる。
形態を発明の実施の形態3として説明する。
共通の部材、回路要素などについては、発明の実施の形
態1と共通の符号を用い、詳細な説明を省略する。図1
7は、タイミング発生回路21の回路構成を示すブロッ
ク図である。この発明の実施の形態3が発明の実施の形
態1と相違するのは、図3に示すタイミング発生回路2
1に代えて図17に示すタイミング発生回路21を用い
ている点である。
ミング発生回路21は、周波数拡散器32が単一ではな
く、複数、この例では周波数拡散器32a,32bの2
つを備えていて、この周波数拡散器32a,32bは何
れもPLL回路による帰還制御によって周波数拡散率を
決定する周知の構成のものであり、また、この複数の周
波数拡散器32a,32bが出力する何れかのクロック
信号を選択的にタイミング生成回路33に出力するスイ
ッチ51を備えており、拡散率切替回路34は、周波数
拡散器32a,32bの周波数拡散率を決定するのみな
らず、スイッチ51の切替も行う。これにより、発振器
31より発生するクロック信号を周波数拡散器32a,
32bにおいて低周波で変調し、タイミング発生回路2
1において分周等を行って、CCDリニアイメージセン
サ10、A/D変換回路27、シェーディング補正回路
28に必要なクロック信号を生成している。
て決定される。例えば、いま周波数拡散器32a,32
bについて、図18に示すように、信号Qa,Qbの値
(図18に示すQであり、一方が0なら他方は1の値を
とる。なお、図18中で、SSG−aとあるのは周波数
拡散器32aであり、SSG−bとあるのは周波数拡散
器32bである。)によって拡散率を決定する場合、拡
散率切替回路34を、図19に示すような、図7に記載
の回路の出力側に、Tフリップフロップ52,53、お
よび、インバータ59を接続した回路構成にして、入力
信号Qa,Qbの信号と、スイッチ51の切替信号SW
を出力するようにすれば、ランダムに周波数拡散率を切
り替えることが可能になり、また、タイミング発生回路
21に入力されるクロック信号が選択される。
ような周波数拡散器は、一般的にPLL回路による帰還
制御によって周波数(拡散率)を決定しているために、
拡散率を切り替えて次の拡散率が決定するまでに多少の
時間(数百μs程度)を要するが、これでは画像の読取
線速の速い装置(CCDリニアイメージセンサ10の蓄
積時間の短い装置)では所望の切り替えタイミングに応
答しきれない。
数の周波数拡散器32a,32bを用い、周波数拡散率
を切り替える際には、拡散率切替回路34により使用す
る周波数拡散器ごと切り替えるので(周波数拡散器32
aまたは32bを選択する)、スイッチ51の動作によ
って有効となる周波数拡散器32a,32bは必ず一つ
前の状態(入力信号Qa,Qbによって決定される拡散
率)を維持し、PLL回路の応答時間によって生じる周
波数拡散率決定までの時間(拡散率が不明な期間)を埋
めることができる。図20は、このような周波数拡散率
切り替えのタイミングチャート例である(なお、図20
中で、SSG−aとあるのは周波数拡散器32aであ
り、SSG−bとあるのは周波数拡散器32bであ
る)。
形態を発明の実施の形態4として説明する。
複写機41の概略構成を示すブロック図である。この複
写機41は、発明の実施の形態1〜3の何れかの一に記
載のイメージスキャナ1と、このイメージスキャナ1で
読み取った画像信号に基づいて用紙上に画像の形成を行
う画像形成装置であるプリンタ42とを備えている。プ
リンタ42は、電子写真方式のほか、インクジェット方
式、昇華型熱転写方式、銀塩写真方式、直接感熱記録方
式、溶融型熱転写方式など、種々の印刷方式を適用する
ことができる。その具体的な構成については周知である
ため、詳細な説明は省略する。
態1〜3の何れかの一に記載のイメージスキャナ1と同
様の作用、効果を奏することができる。
号を生成するための発振器の出力を周波数拡散すること
により、特定の周波数で発生するクロックパルスに起因
する出力が周囲の周波数帯域に拡散されてピーク部分の
強度が低減し、電磁波の不要輻射を抑制することができ
る。
の画像読取装置において、周波数拡散により画像信号に
信号レベルの周期的な高低差が生じても、この高低差の
周期性を周波数拡散率の切り替えにより崩すことが可能
となるので、読取画像にスジを生じることがない。
の画像読取装置において、周波数拡散により画像信号に
信号レベルの周期的な高低差が生じても、この高低差の
周期性を画像信号の読取動作のタイミング信号と独立の
ランダムなタイミングで周波数拡散率を切り替えること
により崩すことが可能となるので、読取画像にスジを生
じることがない。
の画像読取装置において、A/D変換回路に入力するタ
イミング信号の位相を制御することで、画像信号の周期
的な信号レベル変動が発生しない適当なA/D変換回路
の入力クロックタイミングをセレクトすることができる
ので、読取画像に現れるスジを消すことができる。
の画像読取装置において、最初はできるだけ周波数拡散
率の高いところで設定し、A/D変換回路のタイミング
信号の位相を制御して信号レベル変動のないタイミング
を探索し、これで適正なタイミングが得られない場合に
は、周波数拡散率をやや下げてから、A/D変換回路の
タイミング信号の位相を制御して適正なタイミングを探
していくような処理が可能となるので、電磁波の不要輻
射を招く画像信号の電界強度のピークができるだけ落と
せて、なおかつ読取画像のスジ画像の発生を防ぐことが
できる。
の画像読取装置において、周波数拡散器がPLL回路に
よる帰還制御によって周波数拡散率を決定している場合
であっても、周波数拡散率の切り替えの際に使用する周
波数拡散器も切り替えることで、PLL回路の応答時間
によって生じる周波数拡散率決定までの時間を埋めるこ
とができる。
いずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏す
る。
縦断断面図である。
れた信号処理回路のブロック図である。
路のブロック図である。
ラフである。
器により前記画像信号を周波数拡散したときの周波数と
電界強度との関係を示すグラフである。
回路による前記画像信号の周波数拡散率の切替を説明す
る説明図である。
ク図である。
チャートである。
である。
フである。
のクロックパルスと画像信号とのタイミングチャートで
ある。
のクロックパルスと画像信号とのタイミングチャートで
ある。
フである。
の信号処理基板に形成された信号処理回路のブロック図
である。
のクロックパルスと画像信号とのタイミングチャートで
ある。
ャナのタイミング発生回路の回路構成を示すブロック図
である。
替回路による前記画像信号の周波数拡散率の切替を説明
する説明図である。
替回路の回路構成例を示すブロック図である。
替えのタイミングチャートである。
を示すブロック図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 原稿を露光走査する走査光学系と、 この露光走査による前記原稿の反射光を受光して前記原
稿の画像信号を取得する光電変換素子と、 前記画像信号に対して各種信号処理を施す信号処理回路
と、 発振器と、 この発振器の出力から前記光電変換素子および前記信号
処理回路の動作のタイミングをとるタイミング信号を生
成するタイミング生成回路と、 前記発振器の出力を周波数拡散する周波数拡散器と、を
備えている画像読取装置。 - 【請求項2】 前記周波数拡散の周波数拡散率を切り替
える拡散率切替回路を備えている請求項1に記載の画像
読取装置。 - 【請求項3】 前記拡散率切替回路を制御して前記画像
信号の読取動作のタイミングをとるタイミング信号と独
立のランダムなタイミングで前記切り替えを行う切替制
御手段を備えている請求項2に記載の画像読取装置。 - 【請求項4】 前記信号処理回路は、前記タイミング生
成回路から前記タイミング信号を受けて動作し前記画像
信号をA/D変換するA/D変換回路を含んでいて、 前記A/D変換回路に入力する前記タイミング信号の位
相を制御する位相制御回路を備えている請求項1に記載
の画像読取装置。 - 【請求項5】 前記周波数拡散の周波数拡散率を切り替
える拡散率切替回路を備えている請求項4に記載の画像
読取装置。 - 【請求項6】 前記周波数拡散器を複数備えていて、こ
の各周波数拡散器はPLL回路による帰還制御によって
周波数拡散率を決定するものであり、 前記拡散率切替回路は、前記複数の拡散率切替回路の出
力のうちのひとつを選択的に出力させることで前記切り
替えを行う請求項5に記載の画像読取装置。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかの一に記載の画
像読取装置と、 この画像読取装置で読み取った画像信号に基づいた画像
の形成を用紙上に行う画像形成装置と、を備えている複
写機。
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JP11-324275 | 1999-11-15 | ||
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JP7455035B2 (ja) | 2020-09-28 | 2024-03-25 | シャープ株式会社 | 画像形成装置 |
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- 2000-04-12 JP JP2000110206A patent/JP3808278B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP3808278B2 (ja) | 2006-08-09 |
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