JP2002033858A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品構造上の対策をすることなくＥＭＩ放射
レベルを規制値以内におさめるとともに画像ノイズの発
生を抑制することを満足させた上で、ライン同期ずれの
発生を防止することである。 【解決手段】 画像処理過程において、第一の回路ブロ
ックＢ１による処理過程ではクロック信号を周波数拡散
せず、それ以外の第二の回路ブロックＢ２による処理過
程ではクロック信号を周波数拡散する。これにより、画
像ノイズ発生に寄与率が高い処理過程での画像ノイズの
発生を抑制し、ＥＭＩ放射レベルを規制値以内におさめ
ることができる。さらに、第一の回路ブロックＢ１と第
二の回路ブロックＢ２との間にバッファメモリ２０を設
けることにより、ラインの同期化を図り、画像データの
受け渡しを良好に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿画像を読取光
学系により固体撮像素子に入力してデジタル画像処理を
行う画像読取装置及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平9-98152号公報に記載されている
ように、マイクロプロセッサ等において、データ処理を
クロック信号に同期して処理する場合、クロック信号に
よりＥＭＩ（電磁波障害）を受け易いため、クロック信
号の周波数を拡散して振動幅を低減する提案がなされて
いる。

【０００３】デジタル複写機等の画像読取装置において
は、固体撮像素子の出力のアナログ処理、デジタル処
理、デジタル画像処理等の一連の処理をクロック信号に
同期して高速で行うことが要求されているため、クロッ
ク信号の周波数及びその高調波の放射レベルが非常に高
くなる。カラー画像を処理する場合にはデータ量が色の
数に対応して３倍（８又は１０ｂｉｔ×３）となるため
ＥＭＩ放射レベルがさらに高くなる。

【０００４】ＥＭＩ放射レベルは各国の規制値（例えば
日本ではＶＣＣＩ、米国ではＦＣＣ）以内におさめる必
要がある。そのために、プリント基板を多層化したり、
接続ケーブルにフェライトコアを入れたり、筐体をシー
ルド強化する等の部品構造上の対策を迫られ、コストが
増大してしまう。

【０００５】特開平9-98152号公報に記載された拡散ス
ペクトル・クロック信号は、一般的な電子装置を制御す
るためにマイクロプロセッサのＣＰＵクロックに用いた
もので、画像データに関るクロック信号に用いたもので
はない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願人は、
画像処理を高速で行う際のＥＭＩ放射レベルを規制値以
内におさめるために、画像データに関るクロック信号を
周波数拡散することについて提案した。この場合、アナ
ログ信号のサンプルホールド点が画素ごとに微妙にずれ
る関係上、画像に周期的なノイズが現れることがあるた
め、固体撮像素子の出力のアナログ処理、デジタル信号
への変換処理に関るクロック信号は周波数拡散せず、そ
れ以降のデジタル画像処理に関るクロック信号を周波数
拡散することにより、画像ノイズの発生を抑制すること
についても提案した。

【０００７】これらの提案は、画像処理におけるＥＭＩ
放射レベルの低減、画像ノイズの抑制について、一応の
目的を達成することができるものと評価できる。しか
し、周波数拡散しないクロック信号により処理する回路
ブロックと、周波数拡散したクロックにより処理する回
路ブロックとを共存させた場合、これらの回路ブロック
の境界において周波数差の累積により、画像データの受
け渡しに失敗したり、１ライン（例えば５０００クロッ
ク）周期時間が異なってしまうことによるラインの同期
ずれが発生し、異常画像が発生するおそれがある。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上記のような部
品構造上の対策をすることなくＥＭＩ放射レベルを規制
値以内におさめるとともに画像ノイズの発生を抑制する
ことを満足させた上で、ライン同期ずれの発生を防止す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像読取
装置は、原稿画像を読取光学系により固体撮像素子に入
力し、クロック信号生成部により生成されるクロック信
号に同期して前記固体撮像素子から出力される画像デー
タ信号をデジタル信号に変換してデジタル画像処理を行
う画像読取装置において、前記画像データ信号に関る前
記クロック信号の一部を周波数拡散するクロック信号拡
散手段と、周波数拡散されていない前記クロック信号に
より動作する第一の回路ブロック及び前記クロック信号
拡散手段により周波数拡散された前記クロック信号によ
り動作する第二の回路ブロックを有して前記固体撮像素
子から出力される画像データ信号をデジタル変換してデ
ジタル画像処理を行う処理回路と、前記第一の回路ブロ
ックと前記第二の回路ブロックとの間に接続されて周波
数拡散されない前記クロック信号により画像データの書
き込みと周波数拡散された前記クロック信号により画像
データの読み出しとを行うバッファメモリと、を備え
る。

【００１０】したがって、画像処理過程において、第一
の回路ブロックによる処理過程ではクロック信号を周波
数拡散しないので、画像ノイズ発生に寄与率が高い処理
過程での画像ノイズの発生を抑制することが可能とな
り、それ以外の第二の回路ブロックによる処理過程では
クロック信号を周波数拡散することによりＥＭＩ放射レ
ベルを規制値以内におさめることが可能となる。さら
に、バッファメモリによりラインの同期化を図ることが
可能となる。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像読取装置において、前記固体撮像素子はカラー画像読
取用であり、このカラー画像読取用の固体撮像素子のラ
イン間補正用のメモリを前記バッファメモリとして兼用
する。

【００１２】したがって、別個にバッファメモリを用い
ることなく、ライン間補正用のメモリを用いてラインの
同期化を図ることが可能となる。

【００１３】請求項３記載の画像読取装置は、原稿画像
を読取光学系により固体撮像素子に入力し、クロック信
号生成部により生成されるクロック信号に同期して前記
固体撮像素子から出力される画像データ信号をデジタル
信号に変換してデジタル画像処理を行う画像読取装置に
おいて、前記画像データ信号に関る前記クロック信号の
一部を周波数拡散するクロック信号拡散手段と、周波数
拡散されていない前記クロック信号により前記固体撮像
素子の出力処理から画像データをデジタル変換するまで
の処理を行う第一の回路ブロック及び前記クロック信号
拡散手段により周波数拡散された前記クロック信号によ
り前記デジタル変換後のデジタル画像処理をする第二の
回路ブロックを有する処理回路と、前記第一の回路ブロ
ックと前記第二の回路ブロックとの間に接続されて周波
数拡散されない前記クロック信号により画像データの書
き込みと周波数拡散された前記クロック信号により画像
データの読み出しとを行うフィールドメモリと、を備え
る。

【００１４】したがって、固体撮像素子から出力される
画像データ信号をデジタル信号に変換するまでの画像ノ
イズ発生に寄与率が高い第一の回路ブロックによる処理
過程ではクロック信号を周波数拡散しないので画像ノイ
ズ発生を抑制することが可能となり、それ以降の第二の
回路ブロックによるデジタル画像処理の過程ではクロッ
ク信号を周波数拡散することによりＥＭＩ放射レベルを
規制値以内におさめることが可能となる。さらに、第一
の回路ブロックから第二の回路ブロックへの画像の受け
渡しの同期化をフィールドメモリにより行うことが可能
となる。

【００１５】請求項４記載の画像形成装置は、請求項１
ないし３の何れか一記載の画像読取装置と、前記画像読
取装置により読み取られた画像データを出力する印刷部
と、を備える。

【００１６】したがって、画像ノイズ発生に寄与率が高
い処理過程ではクロック信号を周波数拡散しないで画像
ノイズ発生を抑制し、それ以降の処理過程ではクロック
信号を周波数拡散することによりＥＭＩ放射レベルを規
制値以内におさめることができ、さらに、ラインの同期
化を図ることができる画像形成装置を提供することが可
能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。図１は画像読取装置の概略構成を示す
縦断正面図、図２は電気的接続構成を示すブロック図、
図３はクロック信号の波形とその周波数を拡散した波形
とを示すグラフ、図４はバッファメモリにおけるデータ
の書き込み、読み出し動作を示すタイムチャートであ
る。

【００１８】図１において、画像読取装置１の筐体２の
上面には、コンタクトガラス３と、このコンタクトガラ
ス３の上に原稿４を押圧する圧板（図示せず）とが設け
られている。また、コンタクトガラス３の一端近傍には
シェーディング補正用の白基準板５が設けられている。

【００１９】また、筐体２の内部には、原稿画像を固体
撮像素子であるＣＣＤ６に入力する読取光学系７が設け
られている。この例では、読取光学系７は、第一走行体
８に搭載されたハロゲンランプ９及び第一ミラー１０
と、第二走行体１１に搭載された第二ミラー１２及び第
三ミラー１３と、ＣＣＤ６の前面に対向する収束レンズ
１４とにより形成されている。第一走行体８と第二の走
行体１１とは、モータ（図示せず）により走行速度が１
対２の関係で走行するように設けられている。すなわ
ち、第一走行体８と第二走行体１１とを矢印Ａ方向に走
行させる過程で、コンタクトガラス３上の原稿４の画像
がハロゲンランプ９により照明され、原稿４の反射画像
が第一、第二、第三ミラー１０，１２，１３により偏向
され収束レンズ１４により収束されてＣＣＤ６に入力さ
れるように構成されている。

【００２０】ＣＣＤ６はＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）
に色分解された画像を読み取ることが可能で、このＣＣ
Ｄ６はセンサ基板１５に設けられている。このセンサ基
板１５はケーブル１６により信号処理基板１７に接続さ
れている。

【００２１】図２に示すように、ＣＣＤ６には、アナロ
グ処理部１８、Ａ／Ｄコンバータ１９、バッファメモリ
２０、デジタル画像処理部２１が順次接続されている。
基準のクロック信号を生成するクロック信号生成部とし
ての水晶発振器（以下ＯＳＣと称する）２２は、クロッ
ク信号の周波数を拡散するクロック信号拡散手段として
の拡散スペクトラム・クロック生成回路（以下ＳＳＣＧ
と称する）２３とタイミング回路２４とに接続されてい
る。そして、ＣＣＤ６、アナログ処理部１８、Ａ／Ｄコ
ンバータ１９、バッファメモリ２０にはＯＳＣ２２から
出力される周波数拡散されないクロック信号が与えら
れ、バッファメモリ２０、デジタル画像処理部２１には
ＯＳＣ２２からのクロック信号をＳＳＣＧ２３により周
波数拡散したクロック信号が与えられるように構成され
ている。一連の画像処理をするための図２に示す処理回
路２５は、ＣＣＤ６、アナログ処理部１８、Ａ／Ｄコン
バータ１９による第一の回路ブロックＢ１と、デジタル
画像処理部２１による第二のブロックＢ２とに分けら
れ、両者の間にバッファメモリ２０が接続されている。

【００２２】このような構成において、ＣＣＤ６から出
力される画像データ信号の処理について説明する。原稿
４の画像をＣＣＤ６に入力する動作については既に説明
したので省略する。ＣＣＤ６から出力された画像データ
信号は、アナログ処理部１８によりクランプ、サンプル
ホールドされ、Ａ／Ｄコンバータ１９により８ｂｉｔの
デジタル信号に変換され、バッファメモリ２０を介して
デジタル画像処理部２１で所定の画像処理を施された後
に、プリンタ部（図示せず）に出力される。

【００２３】この一連の画像処理の過程において、第一
の回路ブロックＢ１による画像ノイズ発生に寄与率が高
い処理過程、具体的にはＣＣＤ６から画像データ信号を
出力する過程、アナログ処理部１８で画像データ信号を
処理する過程、Ａ／Ｄコンバータ１９で画像データ信号
をデジタル信号に変換する過程では、周波数拡散しない
クロック信号により処理をする。第二の回路ブロックＢ
２、すなわちデジタル画像処理部２１での処理過程は、
ＳＳＣＧ２３により周波数拡散したクロック信号により
処理する。

【００２４】ＯＳＣ２２から出力されたクロック信号
は、図３に実線で示すようにスペクトラム分布幅が狭く
ＥＭＩ放射レベルが高い。これに対し、ＳＳＣＧ２３に
より拡散された信号は、図３に点線で示すように所定の
拡散率（例えば±１％）で元のクロック信号を拡散した
分スペクトラム分布幅が広くＥＭＩ放射レベルが低くな
る。

【００２５】このように、ＣＣＤ６から画像データ信号
を出力させるときから画像データ信号をデジタル信号に
変換するまでの処理過程は、画像ノイズ発生に寄与率が
高い処理過程であり、この処理過程ではクロック信号を
拡散しないで画像ノイズ発生を抑制し、それ以後のデジ
タル画像処理に関るクロック信号の周波数を拡散するこ
とにより、ＥＭＩ放射レベルを規制値以内におさめるこ
とができる。

【００２６】ここで、図４を参照し、バッファメモリ２
０におけるデータの書き込み、読み出し動作について説
明する。バッファメモリ２０へのデータの書き込みは、
ＳＳＣＧ２３により周波数拡散しないクロック信号ＮＯ
−ＳＳＣＧ（書き込み信号ＷＣＫ）に同期して実行され
る。バッファメモリ２０からのデータの読み出しは、Ｓ
ＳＣＧ２３により周波数拡散したクロック信号ＳＳＣＧ
（読み出し信号ＲＣＫ）に同期して実行される。このよ
うに、データの書き込みと読み出しとではクロック信号
の幅が異なるので、同時にスタートして同じクロック数
をカウントしても、最後には誤差が累積され、結果的に
１ライン幅にΔＴの違いが発生する。しかし、ライン同
期信号ＬＳＹＮＣをリード・ライトのセット信号ＲＳＴ
とすることにより、バッファメモリ２０以降のライン幅
は一つになる。

【００２７】カラー画像を読み取る場合、ＲＧＢの３色
に対応する３ラインのＣＣＤ６を用いるので、図５に示
すように、ＲＧＢのライン間の位置補正用のメモリＲＭ
２６、メモリＧＭ２７、メモリＢＭ２８が必要になる。

【００２８】ライン間の補正は、ＲＧＢの各ライン間差
を４ラインとした場合、メモリＢＭ２８のラインを基準
位置として、等倍時では、メモリＲＭ２６のライン出力
は８ライン分遅延させ、メモリＧＭ２７のライン出力は
４ライン分遅延させることにより行うものである。

【００２９】このようなライン間補正用のメモリＲＭ２
６、メモリＧＭ２７、メモリＢＭ２８を上記のバッファ
メモリ２０として兼用するようにしてもよい。このこと
は、バッファメモリ２０の動作と同様の動作を行わせる
ための１ライン分のバッファメモリ領域を、各色のメモ
リＲＭ２６，メモリＧＭ２７，メモリＢＭ２８に設け、
ＲＳＴ（Ｂ）、ＲＳＴ（Ｇ）、ＲＳＴ（Ｒ）の入力によ
り行うバッファメモリの動作タイミングを、上記のライ
ン間補正の動作より１ライン分遅延させる。すなわち、
メモリＢＭ２８のバッファメモリ動作を１ライン分遅延
させ、メモリＧＭ２７のバッファメモリの動作を５ライ
ン分遅延させ、メモリＲＭ２６のバッファメモリの動作
を９ライン分遅延させることにより実現できる。

【００３０】このようにして、ライン間補正用のメモリ
ＲＭ２６，メモリＧＭ２７，メモリＢＭ２８を図２にお
けるバッファメモリ２０として兼用することにより、ク
ロック信号が拡散してもラインの同期化を図ることのみ
を目的とするバッファメモリ２０を省略することがで
き、したがって、回路素子の数を少なくしてコストダウ
ンを図ることができる。

【００３１】なお、図２に示すバッファメモリ２０に代
えて、フィールドメモリ（図示せず）を設けてもよい。
この場合には、画像データをフィールドメモリに入力し
た順番に出力させることにより、第一の回路ブロックＢ
１から第二の回路ブロックＢ２への画像データの受け渡
しを良好に行うことができる。

【００３２】次に、図６を参照し、上記の画像読取装置
１を備えた画像形成装置の一例について説明する。本実
施の形態における画像形成装置はデジタル複写機Ｃであ
るが、画像読取装置１を備える画像形成装置は複写機以
外にファクシミリなどを含むものである。

【００３３】図６に示すように、デジタル複写機Ｃの本
体１００の上部には前述の画像読取装置１が設けられて
いる。また、本体１００の内部には印刷部１０１が設け
られている。この印刷部１０１は、帯電器１０２により
感光体１０３の表面を一様に帯電し、その帯電部分に光
書き込み装置１０４によって書き込まれた静電潜像を現
像器１０５により現像し、その現像画像を転写ベルト１
０６により用紙に転写し、その転写画像を定着器１０７
により定着し、次の画像を形成するために感光体１０３
の表面をクリーニングユニット１０８により清掃する公
知の構成である。上記の光書き込み装置１０４は、前述
した画像読取装置１により読み取られた画像データに基
づいて変調されたレーザー光を感光体１０３に照射して
静電潜像を形成する偏向走査型である。しかし、感光体
１０３の軸方向に沿って多数の発光素子を備え、それら
の発光素子を選択的に発光させて感光体１０３の表面に
静電潜像を形成するライン型の光書き込み部を用いても
構わない。

【００３４】また、本実施の形態におけるデジタル複写
機Ｃは、公知の給紙部１０９，１１０，１１１を備え、
これらの給紙部１０９，１１０，１１１から排紙部（排
紙トレイ）１１２に至る用紙搬送通路１１３には、用紙
を搬送する用紙搬送部材１１４，１１５，１１６，１１
７が配列されている。したがって、選択された給紙部１
０９，１１０，１１１の何れかから給紙された用紙Ｓが
用紙搬送通路１１３に案内されて排紙部１１２に排紙さ
れる過程で印刷部１０１により画像が印刷される。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の画像読取装置によれば、
画像処理過程において、第一の回路ブロックによる処理
過程ではクロック信号を周波数拡散しないので、画像ノ
イズ発生に寄与率が高い処理過程での画像ノイズの発生
を抑制することができ、それ以外の第二の回路ブロック
による処理過程ではクロック信号を周波数拡散すること
によりＥＭＩ放射レベルを規制値以内におさめることが
でき、さらに、バッファメモリによりラインの同期化を
図り、画像データの受け渡しを良好に行うことができ
る。

【００３６】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の画像読取装置において、固体撮像素子はカラー画像
読取用であり、このカラー画像読取用の固体撮像素子の
ライン間補正用のメモリをバッファメモリとして兼用す
るので、別個にバッファメモリを用いることなく、ライ
ン間補正用のメモリを用いてラインの同期化を図ること
ができ、これにより、回路素子の数を少なくしてコスト
ダウンを図ることができる。

【００３７】請求項３記載の画像読取装置によれば、固
体撮像素子から出力される画像データ信号をデジタル信
号に変換するまでの画像ノイズ発生に寄与率が高い第一
の回路ブロックによる処理過程ではクロック信号を周波
数拡散しないので画像ノイズ発生を抑制することがで
き、それ以降の第二の回路ブロックによるデジタル画像
処理の過程ではクロック信号を周波数拡散することによ
りＥＭＩ放射レベルを規制値以内におさめることがで
き、さらに、第一の回路ブロックから第二の回路ブロッ
クへの画像データの受け渡しをフィールドメモリにより
良好に行うことができる。

【００３８】請求項４記載の画像形成装置は、請求項１
ないし３の何れか一記載の画像読取装置と、前記画像読
取装置により読み取られた画像データを出力する印刷部
と、を備える。

【００３９】したがって、画像ノイズ発生に寄与率が高
い処理過程ではクロック信号を拡散しないで画像ノイズ
発生を抑制し、それ以降の処理過程ではクロック信号の
周波数を拡散することによりＥＭＩ放射レベルを規制値
以内におさめることができ、さらに、ラインの同期化を
図り画像データの受け渡しを良好に行うことができる画
像形成装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における画像読取装置の
概略構成を示す縦断正面図である。

【図２】電気的接続構成を示すブロック図である。

【図３】クロック信号の波形とその周波数を拡散した波
形とを示すグラフである。

【図４】バッファメモリにおけるデータの書き込み、読
み出し動作を示すタイムチャートである。

【図５】バッファメモリを兼ねるライン間の位置補正用
のメモリの説明図である。

【図６】画像読取装置を備えた画像形成装置の概略構成
を示す縦断正面図構成図である。

【符号の説明】

１ 画像読取装置 ４ 原稿 ６ 固体撮像素子 ７ 読取光学系 ２２ クロック信号生成部 ２３ クロック信号拡散手段 ２５ 処理回路 Ｂ１ 第一の回路ブロック Ｂ２ 第二の回路ブロック ２６〜２８ ライン間の位置補正用のメモリ、バッファ
メモリ １０１ 印刷部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿画像を読取光学系により固体撮像素
   子に入力し、クロック信号生成部により生成されるクロ
   ック信号に同期して前記固体撮像素子から出力される画
   像データ信号をデジタル信号に変換してデジタル画像処
   理を行う画像読取装置において、 前記画像データ信号に関る前記クロック信号の一部を周
   波数拡散するクロック信号拡散手段と、 周波数拡散されていない前記クロック信号により動作す
   る第一の回路ブロック及び前記クロック信号拡散手段に
   より周波数拡散された前記クロック信号により動作する
   第二の回路ブロックを有して前記固体撮像素子から出力
   される画像データ信号をデジタル変換してデジタル画像
   処理を行う処理回路と、 前記第一の回路ブロックと前記第二の回路ブロックとの
   間に接続されて周波数拡散されない前記クロック信号に
   より画像データの書き込みと周波数拡散された前記クロ
   ック信号により画像データの読み出しとを行うバッファ
   メモリと、を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記固体撮像素子はカラー画像読取用で
   あり、このカラー画像読取用の固体撮像素子のライン間
   補正用のメモリを前記バッファメモリとして兼用する請
   求項１記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】 原稿画像を読取光学系により固体撮像素
   子に入力し、クロック信号生成部により生成されるクロ
   ック信号に同期して前記固体撮像素子から出力される画
   像データ信号をデジタル信号に変換してデジタル画像処
   理を行う画像読取装置において、 前記画像データ信号に関る前記クロック信号の一部を周
   波数拡散するクロック信号拡散手段と、 周波数拡散されていない前記クロック信号により前記固
   体撮像素子の出力処理から画像データをデジタル変換す
   るまでの処理を行う第一の回路ブロック及び前記クロッ
   ク信号拡散手段により周波数拡散された前記クロック信
   号により前記デジタル変換後のデジタル画像処理をする
   第二の回路ブロックを有する処理回路と、 前記第一の回路ブロックと前記第二の回路ブロックとの
   間に接続されて周波数拡散されない前記クロック信号に
   より画像データの書き込みと周波数拡散された前記クロ
   ック信号により画像データの読み出しとを行うフィール
   ドメモリと、を備えることを特徴とする画像読取装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３の何れか一記載の画像
   読取装置と、 前記画像読取装置により読み取られた画像データを出力
   する印刷部と、を備える画像形成装置。