JP2007158719A - 画像読み取り装置およびサンプリングタイミング決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品ばらつきに起因してＣＣＤイメージセンサの信号出力タイミングとのズレが生じたとしても、出力の変化を最小にすることが可能なサンプリングタイミングを見つけ出し設定することを可能にする。
【解決手段】原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号に変換して出力するＣＣＤイメージセンサを備えた画像読み取り装置に、ＣＣＤイメージセンサの出力信号の信号レベルをサンプリングするためのサンプリング信号を位相を異にして複数生成させ、該出力信号を、該複数のサンプリング信号の各々でサンプリングすることにより得られる信号レベルをそのサンプリング順に比較させ、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下であるサンプリング信号の位相を、ＣＣＤイメージセンサの出力信号をサンプリングするためのサンプリング信号の位相として決定させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号に変換し、その電気信号の信号レベルを所定のタイミングでサンプリングすることにより画像読み取りを行う技術に関する。

例えば、スキャナなどの画像読み取り装置においては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサによって原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号に変換し、その出力信号の信号レベルを予め定められたサンプリングタイミング（サンプリングポイントとも呼ばれる）でサンプリングすることにより、その原稿の画像が読み取られるようになっている。

上記サンプリングタイミングは、例えば画像読み取り装置の工場出荷時などに、ＣＣＤの信号出力タイミングと同期するように最適化されて設定されており、サンプリングタイミングの最適化手法としては、特許文献１や２に開示された技術が挙げられる。
特許文献１には、位相をずらした複数のサンプリング信号でサンプリングを行い、ＭＴＦ（変調伝達関数）が最も大きくなる位相を、最適なサンプリング信号の位相とすることが開示されている。また、特許文献２には、位相をずらした複数のサンプリング信号でサンプリングを行い、最も信号レベルが高くなる位相を、最適なサンプリング信号の位相とすることが開示されている。

このように、画像読み取り装置の工場出荷時点でサンプリングタイミングの最適化が為されているのであるが、画像読み取り装置が実際に利用される過程では動作電源の電源変動や環境温度の変化に起因してＣＣＤイメージセンサの信号出力タイミングと、予め設定されたサンプリングタイミングとがずれてしまう場合がある。このようなずれが生じてしまうと、読み取り対象の画像が均一であるにも拘わらず出力画像に周期的な縞状のノイズが現れたり、正しくサンプリングすることができなくなるなどの不具合が生じてしまう。
そこで、このような不具合の発生を回避するために、ＣＣＤイメージセンサを駆動するためのＣＣＤ駆動信号と、ＣＣＤイメージセンサの出力信号をサンプリングするためのサンプリング信号とに共通クロックを用いたり、伝送路として共通Ｉ／Ｆを使用したりすることが提案されている。
特開平６−２２５１４６号公報 特開平１０−２９０３９９号公報

しかしながら、生産性向上（画像読み取りに要する時間の短縮化）や読み取り画像の高品位化（高解像度化）の要求に応えるために画像読み取り速度を高速化すると、上記共通クロックを供給するための各種回路や共通Ｉ／Ｆを構成する部品のばらつきによる影響が顕著に現れ、共通クロックを用いたり、共通Ｉ／Ｆを用いたとしても、上記問題点を解決することが困難になってしまう。また、特許文献１や２に開示された技術を用いてサンプリングタイミングを設定する場合、突発的なノイズやＣＣＤイメージセンサの出力波形のひずみに起因して、真の最適値からずれたタイミングが設定される虞もある。
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、部品ばらつきに起因してＣＣＤイメージセンサの信号出力タイミングとのズレが生じたとしても、出力の変化を最小にすることが可能なサンプリングタイミングを見つけ出すことを可能にする技術を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号に変換して出力する光電変換手段と、前記光電変換手段の出力信号の信号レベルをサンプリングするためのサンプリング信号を位相を異にして複数生成するクロック位相制御手段と、前記光電変換手段の出力信号を、前記複数のサンプリング信号の各々でサンプリングすることにより得られる信号レベルをそのサンプリング順に比較し、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下であるサンプリング信号の位相を位相設定値として決定する位相設定決定手段と、前記位相設定決定手段により決定された位相設定値を記憶する記憶手段と、前記光電変換手段の出力信号を、前記記憶手段に記憶されている位相設定値の示す位相を有するサンプリング信号によりサンプリングするサンプリング手段と、を有することを特徴とする画像読み取り装置を提供する。

より好ましい態様においては、前記位相決定手段は、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下である位相が複数ある場合には、その変化量の絶対値が最初に前記所定の閾値以下になった位相を前記位相設定値として決定するとしても良い。
また、別の好ましい態様においては、前記位相決定手段は、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下である位相が複数ある場合には、変化量の符号が変わった位相を前記位相設定値として決定するとするとしても良い。
また、別の好ましい態様においては、前記位相決定手段は、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下である位相が複数ある場合には、信号レベルが最大の位相を前記位相設定値として決定するとするとしても良い。
また、別の好ましい態様においては、前記位相決定手段は、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下である位相が複数ある場合には、それらの中央に位置する位相を前記位相設定値として決定するとしても良い。
上記何れかの態様によれば、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下である位相が複数ある場合であっても、それらのうちの１つを最適なサンプリングタイミングを示す位相設定値として設定することが可能になる。

さらに好ましい態様においては、画像読み取りの実行を指示されたことを契機として、前記クロック位相制御手段および前記位相設定決定手段の作動制御を行い、前記サンプリング手段によるサンプリングにて用いるサンプリング信号の位相を決定した後、読み取りを指示された画像を読み取るように前記光電変換手段および前記サンプリング手段の作動御を行う制御手段を有することを特徴としている。このような態様によれば、画像読み取り処理に先立って、常に、サンプリングタイミングの決定が実行されるため、その時点の状態に最適なサンプリングタイミングでのサンプリングが常に行われることになる。
また、別の好ましい態様においては、前記記憶手段は不揮発性メモリである、ことを特徴としている。このような態様によれば、例えば、工場出荷時などに最適なサンプリングタイミングを決定しておけば、画像読み取りの実行を指示される度毎、または、電源を投入する度毎に最適なサンプリングタイミングの決定を行わなくても、工場出荷時点で上記不揮発性メモリに格納された位相設定値の示すサンプリングタイミングでサンプリングを行うことが可能になる。なお、経年劣化による構成部品の特性変化に対処するため、ユーザの指示に応じて前記クロック位相制御手段および前記位相設定決定手段の作動制御を行い、前記サンプリング手段によるサンプリングにて用いるサンプリング信号の位相を決定を行い、上記不揮発性メモリの格納内容を更新するようにしても勿論良い。

また、上記課題を解決するために、本発明は、原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号に変換して出力する光電変換手段の出力信号を所定のサンプリングタイミングでサンプリングして画像を読み取る画像読取り装置において、前記光電変換手段の出力信号の信号レベルをサンプリングするためのサンプリング信号の位相を複数設定する位相設定手段と、前記光電変換手段の出力信号を、前記位相設定手段により各々設定された位相のサンプリング信号でサンプリングすることにより得られる信号レベルをそのサンプリング順に比較し、信号レベルの変化量が最小であるサンプリング信号の位相を位相設定値として決定する位相設定決定手段と、前記位相設定決定手段により決定された位相設定値を記憶する記憶手段と、を有し、前記記憶手段に記憶されている位相設定値の示す位相のサンプリング信号の示すサンプリングタイミングで前記光電変換手段の出力信号をサンプリングすることを特徴とする画像読み取り装置を提供する。

また、上記課題を解決するために、本発明は、原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号に変換して出力する光電変換手段を備え、前記光電変換手段の出力信号の信号レベルを所定のサンプリングタイミングでサンプリングして画像を読み取る画像読み取り装置に、前記サンプリングタイミングを決定させるサンプリングタイミング決定方法において、前記光電変換手段の出力信号の信号レベルをサンプリングするためのサンプリング信号を位相を異にして複数生成する第１のステップと、前記光電変換手段の出力信号を、前記第１のステップにて生成された複数のサンプリング信号の各々によってサンプリングして得られる信号レベルをそのサンプリング順に比較し、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下である位相を前記サンプリングタイミングを示すサンプリング信号の位相として決定する第２のステップと、を前記画像読み取り装置に実行させることを特徴とするサンプリングタイミング決定方法を提供する。

また、上記課題を解決するために、本発明は、原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号に変換して出力する光電変換手段を備え、前記光電変換手段の出力信号の信号レベルを所定のサンプリングタイミングでサンプリングして画像を読み取る画像読み取り装置に、前記サンプリングタイミングを決定させるサンプリングタイミング決定方法において、前記光電変換手段の出力信号の信号レベルをサンプリングするためのサンプリング信号の位相を複数設定する第１のステップと、前記光電変換手段の出力信号を、前記第１のステップにて各々設定された位相のサンプリング信号でサンプリングすることにより得られる信号レベルをそのサンプリング順に比較し、信号レベルの変化量が最小であるサンプリング信号の位相を前記サンプリングタイミングを示すサンプリング信号の位相として決定する第２のステップと、を前記画像読み取り装置に実行させることを特徴とするサンプリングタイミング決定方法を提供する。

また、本発明の別の態様にあっては、一般的な画像読み取り装置の構成要素の駆動制御を行う制御部に、上記２つのサンプリング方法の何れか一方、または、両方を実行させるプログラムを提供するとして良い。このようなプログラムを一般的な画像読み取り装置にインストールし、その制御部を上記プログラムにしたがって作動させることによって、その画像読み取り装置に、本発明に係る画像読み取り装置と同一の機能を付与することが可能になる。なお、上記プログラムを配布する際には、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）などのコンピュータ装置読み取り可能な記録媒体に上記プログラムを書き込んで配布するとしても良く、また、インターネットなどの電気通信回線経由のダウンロードにより配布するとしても勿論良い。

本発明によれば、電源変動や環境温度の変化などに起因してＣＣＤイメージセンサの信号出力タイミングとのズレが生じたとしても、出力の変化を最小にすることが可能なサンプリングタイミングを見つけ出して設定することが可能になる、といった効果を奏する。

以下、図面の参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
（Ａ．構成）
図１は本発明の１実施形態に係る画像読み取り装置の構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、この画像読み取り装置は、原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号（以下、画像信号とも呼ぶ）に変換して出力する光電変換手段であるＣＣＤイメージセンサ（以下、単に「ＣＣＤ」と呼ぶ）１と、クロック制御部２と、サンプルホールド回路（図１では、「Ｓ／Ｈ」と表記）３と、ゲインコントロール手段４と、基準レベルをクランプするクランプ回路（ＣＬＡＭＰ）５と、基準レベルのオフセットを調整するオフセットコントロール手段６と、画像信号にＡ／Ｄ変換を施して出力するＡ／Ｄコンバータ７と、を有している。

図１のクロック制御部２は、所定周期のクロックを生成するクロック生成手段２１と、クロック生成手段２１からクロックを得て、位相の異なる複数のサンプリング信号を生成するクロック位相制御手段２２と、これら複数のサンプリング信号のうち最適なサンプリング信号の位相を示すデータ（以下、位相設定値）を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）であるクロック位相記憶手段２３と、Ａ／Ｄコンバータ７を介してデジタル変換された画像信号を記憶するＲＡＭである画像信号記憶手段２４と、ＲＯＭ２５に記憶されている制御プログラムにしたがってこれら構成要素の作動制御を行うＣＰＵ２６と、を含んでいる。ここで、「最適なサンプリング信号の位相」とは、クロック生成のための各種回路を構成する部品のばらつきに起因したタイミングずれを吸収することが可能なサンプリング信号の位相のことである。なお、本実施形態では、クロック位相記憶手段２３と画像信号記憶手段２４とを夫々個別のRAMで構成する場合について説明したが、１つのＲＡＭに、位相設定値を記憶するための記憶領域と画像信号を記憶するための記憶領域とを別個に割り当てることによって、該１つのＲＡＭにクロック位相記憶手段２３と画像信号記憶手段２４の両者の機能を担わせるようにしても勿論良い。

図１のクロック位相制御手段２２は、図２に示すように、直列に多段階接続された複数（本実施形態では、６個）の遅延素子２２０−ｎ（ｎ＝１〜６）を含んでおり、入力クロックが通過する遅延素子の段数をスイッチ部２２１によって切り替え、各々異なる位相のクロックを出力することができるように構成されている。なお、以下では、入力クロックが通過する遅延素子の個数が１つ増える毎に、出力クロックの位相が１ナノ秒分遅れるものとする。したがって、本実施形態では、スイッチ２２１を切り替えることによって、３つの遅延素子を通過させた出力クロックを基準とした場合に、−３ナノ秒〜＋３ナノ秒の範囲で１ナノ秒分づつ位相が異なる７種類の出力クロックを生成することが可能である。

そして、本実施形態では、スイッチ部２２１の切り替えパターンを示す７つのパラメータＳＰ（ｍ）（ｍ＝１〜７：ｍ＝通過させる遅延素子の数＋１）が予めＲＯＭ２５に書き込まれており、ＣＰＵ２６は、これら７つのパラメータをＲＯＭ２５から読み出し、そのパラメータにしたがってスイッチ部２２１を切り替えることによって、−３ナノ秒〜＋３ナノ秒の範囲で１ナノ秒分づつ位相が異なる７種類の出力クロックをクロック位相制御手段２２に生成させることができる。なお、以下では、上記パラメータＳＰ（１）〜ＳＰ（７）を、サンプリングタイミングパラメータとも呼ぶ。

また、本実施形態では、−３ナノ秒〜＋３ナノ秒の範囲で１ナノ秒分づつ位相が異なる７種類の出力クロックをクロック位相制御手段２２に生成させる場合について説明するが、各位相間の差分は１ナノ秒に限定されるものではなく、より小さな値（例えば、０．５ナノ秒）であっても良い。また、本実施形態では、−３ナノ秒〜＋３ナノ秒の範囲で互いに位相が異なる複数のクロックが生成されるのであるが、これは、上記範囲が±２ナノ秒の範囲を大幅に超えると、出力画像に問題が生じることが一般的に知られているからである。なお、上記複数のクロックの上限および下限については、出力画像の画質等を見極めつつ、問題が生じない範囲で適宜定めるようにすれば良い。
以上が、本実施形態に係る画像読み取り装置の構成である。

さて、ＣＣＤ１の１画素分の出力波形は、理想的には図３（ａ）に示すような波形であり、主に、出力遅延期間Ｔ１、出力安定期間Ｔ２および次画素準備期間Ｔ３の３つの期間の波形に分類される。
図３（ａ）を参照すれば明らかなように、出力遅延期間Ｔ１や次画素準備期間Ｔ３では、信号レベルの変化が大きく、出力安定期間Ｔ２においては、信号レベルが略一定になっている。したがって、安定的な出力を得るためには、出力安定期間Ｔ２において信号レベルのサンプルホールドを行うことが望ましく、一般的には、出力安定期間Ｔ２においてサンプルホールドが行われるようにサンプリングタイミングの設定が為されている。

ところが、画像読み取り装置の駆動速度を向上させるためには、次画素準備の実行タイミングを早める必要があり、次画素準備の実行タイミングを早める分だけ、図３（ｂ）に示すように、出力安定期間Ｔ２が短縮されてしまうことになる。このように出力安定期間Ｔ２が短縮された状況下で、クロック生成のための各種回路を構成する部品のばらつきに起因してＣＣＤ出力タイミングとサンプリングタイミングとにズレが生じてしまうと、出力遅延期間Ｔ１や次画素準備期間Ｔ３でサンプルホールドが行われてしまう場合があり、また、電源リップルノイズやＥＭＥ対策の周波数拡散等によるタイミングジッターによって、同じ光量であるにも拘わらず出力に差が出てしまう場合もある。

本実施形態に係る画像読み取り装置においては、画像読み取りの実行を指示する旨の入力が為されたことを契機として、クロック生成のための各種回路を構成する部品のばらつきに起因したタイミングずれを吸収することが可能な位相設定値をＣＰＵ２６に決定させ、その位相設定値の示す位相のサンプリング信号で画像読み取りを実行することにより、上記部品のばらつきに起因したタイミングずれを吸収する点に特徴がある。以下、画像読み取りの実行を指示する旨の入力が為された場合に、ＣＰＵ２６が上記制御プログラムにしたがって実行するサンプリングタイミング決定動作について図面を参照しつつ説明する。

（Ｂ．動作）
次いで、本発明に係る画像読み取り装置が行うサンプリングタイミング決定動作について図面を参照しつつ説明する。
画像読み取り装置には、同じ光量の画像情報を読み取ってシェーディング補正を行うための白基準板（図示せず）が通常設けられている。本発明に係るサンプリングタイミング決定方法では、先ず、この白基準板から同じ光量の画像情報をＣＣＤ１によって読み取る。
一方、ＣＰＵ２６は、図４に示すように、先ず、初期設定を行う（ステップＳＡ１００）。この初期設定には、図４に例示されているカウンタＮへの初期値（本実施形態では、“１”）のセットの他に、所定のゲインをゲインコントロール手段４へ設定することなどが含まれる。

次いで、ＣＰＵ２６は、カウンタＮに対応するサンプリングパラメータ（すなわち、ＳＰ（Ｎ））をＲＯＭ２５から読み出して、そのサンプリングパラメータに応じた位相のサンプリング信号でＣＣＤ１の出力信号の信号レベルをサンプリングする（ステップＳＡ１１０）。
具体的には、ＣＰＵ２６は、サンプリングパラメータＳ（Ｎ）に応じてクロック位相制御手段２２のスイッチ部２２１を切り替えて、そのサンプリングパラメータに応じた位相のサンプリング信号をクロック位相制御手段２２に生成させ、ＣＣＤ１の出力信号をそのサンプリング信号でサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）３にサンプルホールドさせて、信号レベルを取得する。

次いで、ＣＰＵ２６は、ステップＳＡ１１０にて取得した信号レベルを示すデータをカウンタ値Ｎに対応付けて画像信号記憶手段２４に書き込み、ステップＳＡ１１０のサンプリング結果を記憶する（ステップＳＡ１２０）。
より詳細に説明すると、ＣＰＵ２６は、ステップＳＡ１１０にてサンプリングした画像信号を、図１に示すゲインコントロール手段４、オフセットコントロール手段６等を経てＡ／Ｄコンバータ７によって量子化し、その量子化結果である画像データをその時点のカウンタ値Ｎに対応付けて画像信号記憶手段２４に書き込む。なお、以下では、カウンタ値Ｎに対応付けて画像信号記憶手段２４に書き込まれている画像データを「画像データＬ（Ｎ）」と表記する。

ステップＳＡ１２０に後続して実行されるステップＳＡ１３０においては、ＣＰＵ２６は、カウンタＮの値が初期値（すなわち、“１”）であるか否かを判定する。
そして、ＣＰＵ２６は、ステップＳＡ１３０の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、カウンタＮをインクリメントし（ステップＳＡ１４０）、上述したステップＳＡ１１０以降の処理を再度実行する。
逆に、ステップＳＡ１３０の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、画像信号記憶手段２４に格納されている画像データＬ（Ｎ）と、その１つ手前のサンプリングタイミングでサンプリングされた画像データＬ（Ｎ−１）との差を求め、画像データＬ（Ｎ−１）に対する画像データＬ（Ｎ）の変化量Δを算出し（ステップＳＡ１５０）、変化量Δの絶対値がＲＯＭ２５に予め書き込まれている所定の閾値（本実施形態では、“０”）を超えているか否かを判定する（ステップＳＡ１６０）。

ステップＳＡ１６０の判定結果が“Ｎｏ”である場合（すなわち、ステップＳＡ１５０にて算出した変化量Δの絶対値が所定の閾値以下である場合）に後続して実行されるステップＳＡ１７０においては、ＣＰＵ２６は、その時点のカウンタ値Ｎに応じたサンプリングタイミングパラメータＳＰ（Ｎ）を前述した位相設定値としてクロック位相記憶手段２３（図１参照）に書き込み、本サンプリングタイミング決定動作を終了する。これにより、１つ手前の位相に対して信号レベルの変化量Δの絶対値が所定の閾値以下になる位相を示すサンプリングタイミングパラメータが位相設定値としてクロック位相記憶手段２３に記憶されることになる。
なお、ステップＳＡ１６０の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、ＣＰＵ２６は、予め定められた全てのサンプリングタイミングでのサンプリングを完了したか否か（すなわち、カウンタ値が“７”未満であるか否か）を判定し（ステップＳＡ１８０）、その判定結果が“Ｎｏ”である場合には、カウンタＮをインクリメント（ステップＳＡ１４０）して、ステップＳＡ１１０以降の処理を再度実行する一方、逆に、その判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、上記ステップＳＡ１７０の処理を実行する。

例えば、以上に説明したサンプリングタイミング決定動作によって、図５の（１）〜（７）に示すタイミングでサンプリングが行われる場合、その６番目のサンプリングタイミング（すなわち、図（６）に示すサンプリングタイミング）でのみ、１つ手前の位相に対して信号レベルの変化量Δの絶対値が所定の閾値以下になるのであるから、サンプリングタイミングパラメータＳＰ（６）が位相設定値としてクロック位相記憶手段２３に書き込まれることになる。そして、本サンプリングタイミング決定動作に後続して実行される画像情報の読み取りでは、クロック位相記憶手段２３に記憶されている位相設定値の示す位相のクロックが、サンプリング信号のクロックとして採用されることになる。なお、図５に示す例では、６番目のサンプリングタイミングについて前述したステップＳＡ１６０の判定結果が“Ｙｅｓ”になるため、実際には、７番目のサンプリングタイミングについて前述したステップＳＡ１１０〜ステップＳＡ１６０の処理が実行されることはない。

さて、前述した特許文献２に開示された技術では、図５に示す７番目のサンプリングタイミングにおける信号レベルが、６番目のサンプリングタイミングにおける信号レベルよりも高い場合には、この７番目のサンプリングタイミングが最適なサンプリングタイミングとして決定される。しかしながら、図５を参照すれば明らかように、７番目のサンプリングタイミング近傍では、本実施形態に係る画像読み取り装置によって最適なサンプリングタイミングとして決定される６番目のサンプリングタイミング近傍に比較して、信号レベルの変化が大きく、クロック生成にかかわる各種回路を構成する部品のばらつきや温度変動によるタイミングすれが生じた場合に、その誤差を吸収することができなくなってしまう虞がある。

これに対して、本実施形態に係る画像読み取り装置においては、白基準板の画像情報をＣＣＤにて取り込んだ際の出力信号の信号レベルを、各々位相を異にする複数のサンプリング信号でサンプルホールドし、信号レベルの変化量をそのサンプリング順に比較し、その変化量Δの絶対値が所定の閾値以下になる位相を、実際の画像情報取り込みにおけるクロックの位相とすることによって、クロック生成にかかわる各種回路を構成する部品のばらつきや温度変動によるタイミングずれが生じた場合でも、その誤差を吸収することが可能なサンプリングタイミングでサンプルホールドを行うことが可能になる。
なお、本実施形態では、最適なサンプリング信号の位相を決定するための閾値がＲＯＭ２５に書き込まれている場合について説明したが、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性メモリに上記閾値を書き込んで実装するようにしても良い。このようにすると、ＥＥＰＲＯＭに格納されている閾値の値を適宜書き換えることによって、各画像読み取り装置毎に最適なサンプリングタイミングをきめ細やかに調整することが可能になる。また、上述した実施形態では、上記閾値として“０”を用いる場合について説明したが、正の値であっても良く、また、負の値であっても良いことは勿論である。また、複数の上記閾値を予め不揮発性メモリに書き込んでおき、それら閾値を切替えて上記サンプリングタイミング決定動作を実行させるようにしても良い。このようにすると、ＣＣＤ出力波形のどの部分でサンプリングを行うのかをきめ細やかに設定することが可能になる。例えば、電源を投入してから所定時間が経過するとサンプリングタイミングが変化（例えば、早まる）する傾向がある画像読み取り装置については、電源投入時にその変化分を考慮した閾値を用いてサンプリングタイミングを設定しておくことも可能である。

（Ｃ．変形）
以上、本発明の１実施形態について説明したが、係る実施形態に以下に述べるような変形を加えても良いことは勿論である。
（１）上述した実施形態では、位相の異なるの７つのサンプリング信号を生成する例を示したが、本発明はこれに限定されず、さらに多くのサンプリング信号、または、より少ない数（但し、２以上）のサプリング信号を生成して、それらの中から最適なサンプリング信号を決定するようにしても良いことは勿論である。要は、各々位相が異なる複数のサンプリング信号を生成し、その中から最適な位相のものを決定する態様であれば良い。なお、生成するクロック（位相）の種類を増加させる場合には、例えば、クロック位相制御手段２２に含まれる遅延素子の数を増加させれば良く、逆に、生成するクロックの種類を減少させる場合には、クロック位相制御手段２２に含まれる遅延素子の数を減少させれば良い。

（２）上述した実施形態では、信号レベルの変化量Δの絶対値が所定の閾値以下になったサンプリング信号の位相を、最適なサンプリング信号の位相とする場合について説明した。しかしながら、上記決定基準を満たす位相が複数ある場合には、以下のような基準で、それらのうちから最適なサンプリング信号の位相を決定するようにすれば良い。すなわち、信号レベルの変化量Δの符号が最初に変わった位相」、「信号レベルの変化量Δの絶対値が最初に所定の閾値以下になった位相」、「信号レベルが最大の位相」または「それらの中心に位置する位相」、を最適なサンプリング信号の位相として決定するようにすれば良い。また、信号レベルの変化量Δの絶対値が最小になる位相を最適なサンプリング信号の位相として決定するとしても良い。

（３）上述した実施形態では、画像の読み取りを指示された場合に、実際の画像読み取りに先立って、本発明に係るサンプリングタイミング決定方法実行し、サンプリングタイミングの最適化を図る場合について説明した。しかしながら、サンプリングタイミングの決定に要する時間が長く、所定の生産性を達成することができない場合には、画像読み取り装置の電源投入時に上記サンプリングタイミング決定方法をＣＰＵ２６に実行させるとしても良い。また、画像読み取り装置の電源が投入された時点から所定時間間隔で上記サンプリングタイミング決定方法を実行させるとしても良い。また、クロック位相記憶手段２３を、例えばＥＥＰＲＯＭなどデータの書き換えが可能な不揮発性メモリで構成し、工場出荷時点で上記サンプリングタイミング決定方法をＣＰＵ２６に実行させて得られる位相設定値を記憶させておくとしても良く、また、画像読み取り装置を構成する部品の交換直後等、上記サンプリングタイミング決定方法をＣＰＵ２６に実行させてクロック位相記憶手段２３の記憶内容を更新させるとしても良い。ＥＥＰＲＯＭは不揮発性メモリであるから、画像読み取り装置の電源を切断したとしても、クロック位相記憶手段２３に書き込まれている位相設定値が消失してしまうことはなく、例えば、上記サンプリングタイミング決定方法の再実行が指示されるまで、工場出荷時や部品の交換時に書き込まれた位相設定値を利用して画像読み取りを行うことが可能になる。

また、上述した実施形態では、本発明に係るサンプリングタイミング決定方法により決定された位相設定値をクロック位相記憶手段に記憶させることによって、その時点で最適なサンプリングタイミングを設定する場合について説明した。しかしながら、環境温度を検出するセンサや動作電源の電圧を検出するセンサを設け、本発明に係るサンプリングタイミング決定方法を実行した時点においける上記センサの検出結果と、上記位相設定値とを対応付けてクロック位相記憶手段に記憶させるとともに、例えば所定の時間間隔で上記センサの検出結果とクロック位相記憶手段に記憶されている検出結果とを比較して両者の差が所定の閾値を超えた場合に、上記サンプリングタイミング決定方法を実行させるようにしても良い。このようにすると、動作電源の電圧変動や環境温度の変化に応じて最適なサンプリングタイミングを自動設定することが可能になる。

（４）上述した実施形態では、本発明に係るサンプリングタイミング決定方法をＣＰＵ２６に実行させるための制御プログラムを画像読み取り装置に予めインストールしておく場合について説明したが、例えばＣＤ−ＲＯＭなどコンピュータ装置読取り可能な記録媒体に上記制御プログラムを書き込んで配布、または、インターネットなどの電気通信回線経由のダウンロードにより配布し、このようにして配布された制御プログラムを、一般的な画像読み取り装置にインストールし、その画像読み取り装置の制御をその制御プログラムにしたがって作動させるようにしても良い。このようにすると、一般的に画像読み取り装置に本発明に係るサンプリングタイミング決定方法を実行させること（すなわち、本発明に係る画像読み取り装置と同一の機能を付与すること）が可能になる。

本発明の１実施形態に係る画像読み取り装置の構成例を示す図である。 同画像読み取り装置の構成要素であるクロック位相制御手段の構成例を示すブロック図である。 ＣＣＤイメージセンサの出力波形を示す図である。 本発明に係る画像読み取り装置が実行するサンプリングタイミング決定動作の流れを示すフローチャートである。 同サンプリングタイミング決定動作にてサンプルホールドされる信号レベルおよび各位相間の信号レベルの変化量を示す図である。

符号の説明

１…ＣＣＤ、２…クロック制御部、３…サンプルホールド回路、４…ゲインコントール手段、５…クランプ回路、６…オフセットコントロール手段、７…Ａ／Ｄコンバータ、２１…クロック生成手段、２２…クロック位相制御手段、２３…クロック位相記憶手段、２４…画像信号記憶手段、２５…ＲＯＭ、２６…ＣＰＵ。

Claims (10)

1. 原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号に変換して出力する光電変換手段と、
   前記光電変換手段の出力信号の信号レベルをサンプリングするためのサンプリング信号を位相を異にして複数生成するクロック位相制御手段と、
   前記光電変換手段の出力信号を、前記複数のサンプリング信号の各々でサンプリングすることにより得られる信号レベルをそのサンプリング順に比較し、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下であるサンプリング信号の位相を位相設定値として決定する位相設定決定手段と、
   前記位相設定決定手段により決定された位相設定値を記憶する記憶手段と、
   前記光電変換手段の出力信号を、前記記憶手段に記憶されている位相設定値の示す位相を有するサンプリング信号によりサンプリングするサンプリング手段と、
   を有することを特徴とする画像読み取り装置。
2. 前記位相決定手段は、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下である位相が複数ある場合には、その変化量の絶対値が最初に前記所定の閾値以下になった位相を前記位相設定値として決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
3. 前記位相決定手段は、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下である位相が複数ある場合には、変化量の符号が変わった位相を前記位相設定値として決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
4. 前記位相決定手段は、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下である位相が複数ある場合には、信号レベルが最大の位相を前記位相設定値として決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
5. 前記位相決定手段は、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下である位相が複数ある場合には、それらの中央に位置する位相を前記位相設定値として決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
6. 画像読み取りの実行を指示されたことを契機として、前記クロック位相制御手段および前記位相設定決定手段の作動制御を行い、前記サンプリング手段によるサンプリングにて用いるサンプリング信号の位相を決定した後、読み取りを指示された画像を読み取るように前記光電変換手段および前記サンプリング手段の作動御を行う制御手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
7. 前記記憶手段は不揮発性メモリである、ことを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
8. 原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号に変換して出力する光電変換手段の出力信号を所定のサンプリングタイミングでサンプリングして画像を読み取る画像読取り装置において、
   前記光電変換手段の出力信号の信号レベルをサンプリングするためのサンプリング信号の位相を複数設定する位相設定手段と、
   前記光電変換手段の出力信号を、前記位相設定手段により各々設定された位相のサンプリング信号でサンプリングすることにより得られる信号レベルをそのサンプリング順に比較し、信号レベルの変化量が最小であるサンプリング信号の位相を位相設定値として決定する位相設定決定手段と、
   前記位相設定決定手段により決定された位相設定値を記憶する記憶手段と、を有し、
   前記記憶手段に記憶されている位相設定値の示す位相のサンプリング信号の示すサンプリングタイミングで前記光電変換手段の出力信号をサンプリングする
   ことを特徴とする画像読み取り装置。
9. 原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号に変換して出力する光電変換手段を備え、前記光電変換手段の出力信号の信号レベルを所定のサンプリングタイミングでサンプリングして画像を読み取る画像読み取り装置に、前記サンプリングタイミングを決定させるサンプリングタイミング決定方法において、
   前記光電変換手段の出力信号の信号レベルをサンプリングするためのサンプリング信号を位相を異にして複数生成する第１のステップと、
   前記光電変換手段の出力信号を、前記第１のステップにて生成された複数のサンプリング信号の各々によってサンプリングして得られる信号レベルをそのサンプリング順に比較し、信号レベルの変化量の絶対値が所定の閾値以下である位相を前記サンプリングタイミングを示すサンプリング信号の位相として決定する第２のステップと、
   を前記画像読み取り装置に実行させる
   ことを特徴とするサンプリングタイミング決定方法。
10. 原稿から光学的に読み取った画像情報を電気信号に変換して出力する光電変換手段を備え、前記光電変換手段の出力信号の信号レベルを所定のサンプリングタイミングでサンプリングして画像を読み取る画像読み取り装置に、前記サンプリングタイミングを決定させるサンプリングタイミング決定方法において、
    前記光電変換手段の出力信号の信号レベルをサンプリングするためのサンプリング信号の位相を複数設定する第１のステップと、
    前記光電変換手段の出力信号を、前記第１のステップにて各々設定された位相のサンプリング信号でサンプリングすることにより得られる信号レベルをそのサンプリング順に比較し、信号レベルの変化量が最小であるサンプリング信号の位相を前記サンプリングタイミングを示すサンプリング信号の位相として決定する第２のステップと、
    を前記画像読み取り装置に実行させる
    ことを特徴とするサンプリングタイミング決定方法。

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