JPH08298593A

JPH08298593A - 原稿読取装置

Info

Publication number: JPH08298593A
Application number: JP7103394A
Authority: JP
Inventors: Kenji Imaizumi; 健治今泉
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1995-04-27
Publication date: 1996-11-12
Anticipated expiration: 2020-05-25
Also published as: JP3651051B2

Abstract

(57)【要約】【目的】センサ出力レベルの変動やＡＤ変換のタイミ
ングのずれがあっても安定した信号レベルでＡＤ変換を
行って高品質の画像読み取りを可能にすること。【構成】ＡＤ変換手段９で変換された後の１ライン中
のピーク値を検出して保持するピーク制御部１８と、Ａ
Ｄ変換手段に印加する異なる位相を有する複数のＡＤ変
換クロックを生成するＡＤ変換クロック生成手段１１、
１４と、センサに印加する互いに異なる位相を有する複
数のイメージセンサ駆動クロックを生成するイメージセ
ンサ駆動クロック生成手段１１、１３と、ＡＤ変換クロ
ック生成手段で生成されるＡＤ変換クロックと前記イメ
ージセンサ駆動クロック生成手段によって生成されるイ
メージセンサ駆動クロックとの組み合わせに応じた暗出
力ピークレベルおよび明出力ピークレベルを読み取る読
取手段と、読取手段で読み取ったデータを記憶する記憶
手段１６を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置やデ
ィジタル複写機などにおける原稿読取装置に関し、特
に、クロックの位相を自動的に調整することによって高
品質の画像を読み取ることが可能な原稿読取装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電荷蓄積型のライン・イメージセンサを
用いた原稿読取装置において、高速読取を行った場合、
最適なビデオ信号レベルで量子化する方法として、従来
は、読取装置単位ごとに、製造工程においてビデオ信号
レベルの微調整を行うか、プログラマブル・ゲイン・ア
ンプ回路などを使用していた。あるいは、単純にサンプ
ル・ホールド回路を使用しているだけのものもあり、例
えば、『テレビジョン学会技術報告：ＩＴＥＪＴechni
cal Ｒeport VOL.13 NO.48 PP.13〜18 IPU'89-3(S
EP.1989) 300DPI／400DPI マルチチップ方式密着型イ
メージセンサ（山下，片桐，太田）』に記載されている
ものがある。

【０００３】図１２を用いて従来技術の説明をする。図
１２は従来の原稿読取装置における電荷蓄積型のライン
センサの一例を示すもので、フォトトランジスタで構成
された密着センサを使用した場合の例である。全体はイ
メージセンサユニット部１とシステム部２で構成されて
いる。イメージセンサユニット部１は、コンデンサをベ
ース・コレクタ間に備えたフォトトランジスタからなる
センサアレイ３と、該コンデンサに充電した電荷を取り
出すためのアナログスイッチアレイ４と、該アナログス
イッチ４をＯＮにして蓄積電荷を取り出すタイミングを
生成するシフトレジスタ５と、オフセット・ゲイン調整
回路６とで構成されている。また、システム部２は、電
圧として取り出したビデオ信号をサンプル・ホールドす
るサンプル・ホールド回路７、バッファ８、ＡＤ変換器
９、ディジタル画像処理部１０、および各種タイミング
を生成するタイミングジェネレータ１１とで構成されて
いる。

【０００４】図１３は、イメージセンサユニット１にお
けるセンサアレイ３、アナログスイッチアレイ４、シフ
トレジスタ５の具体的構成例を示す図である。同図に示
すように、センサアレイ３は、フォトトランジスタ２１
ａ，２１ｂ，・・からなり、それぞれのフォトトランジ
スタはそのベース・コレクタ間にコンデンサ２２ａ，２
２ｂ，・・・を備えており、入射光量に応じた電荷が蓄
積される。フォトトランジスタ２１ａ，２１ｂ，・・・
のエミッタは、それぞれアナログスイッチアレイ４を構
成するアナログスイッチ２３ａ，２３ｂ，・・・を介し
て出力（ＯＳ）に接続されている。

【０００５】シフトレジスタ５は縦続接続されたフリッ
プフロップ２４ａ，２４ｂ，・・・から構成されてお
り、先頭のフリップフロップ２４ａに、システム部２の
タイミングジェネレータ１１からのライン同期信号（Ｓ
ＬＮ）と画素周波数と同じ周波数のイメージセンサ駆動
クロック（ＳＣＬＫ）が入力され、それぞれのフリップ
フロップ２４ａ，２４ｂ，・・・からのＱ出力が対応す
るアナログスイッチ２３ａ，２３ｂ，・・・に入力さ
れ、そのＯＮ，ＯＦＦを制御するように構成されてい
る。

【０００６】すなわち、フリップフロップ２４ａはライ
ン同期信号（ＳＬＮ）をイメージセンサ駆動クロック
（ＳＣＬＫ）のタイミングでラッチし、そのフリップフ
ロップ２４ａからの出力（Ｈレベル）でアナログスイッ
チ２３ａをＯＮにする。フリップフロップ２４ａのＱ出
力は、イメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）に同期
して次段のフリップフロップ２４ｂにも入力され、その
フリップフロップ２４ｂのＱ出力でアナログスイッチ２
３ｂをＯＮにする。このようにして、シフトレジスタに
おけるライン同期信号（ＳＬＮ）をイメージセンサ駆動
クロック（ＳＣＬＫ）に同期して順次シフトし、それに
伴い、アナログスイッチ２３ａ，２３ｂ，・・・を順次
ＯＮにしてフォトトランジスタ２１ａ（コンデンサ２２
ａ），フォトトランジスタ２１ｂ（コンデンサ２２
ｂ），・・・のそれぞれに１ライン時間の間に蓄積され
た信号電荷を一旦外部のコンデンサＣに蓄積する。蓄積
された信号（ＯＳ）はオフセット・ゲイン調整回路６に
よってオフセット・ゲインが調整された後、イメージセ
ンサユニット出力信号すなわちビデオ信号（ＳＶＩＤＥ
Ｏ）としてシステム部２に入力される。

【０００７】システム部２に入力されたビデオ信号（Ｓ
ＶＩＤＥＯ）は、まず、サンプルホールド回路７におい
てタイミングジェネレータ１１からのサンプルホールド
クロック（ＳＨＣＬＫ）のタイミングでサンプルホール
ドされ、次にバッファ８を介してＡＤ変換器９に入力さ
れ、ここでタイミングジェネレータ１１からのＡＤ変換
クロック（ＡＤＣＬＫ）に同期してＡＤ変換された後、
ディジタル画像処理部１０に転送されてディジタル的に
画像処理される。

【０００８】図１４に、上記従来技術におけるイメージ
センサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）、ライン同期信号（Ｓ
ＬＮ）、ビデオ信号（ＳＶＩＤＥＯ）、バッファ８から
の出力信号を示す。イメージセンサ駆動クロック（画素
周波数）が低い（数百ＫＨＺ）場合には、同図（ニ）に
示すように、１画素周期以内に蓄積電荷を掃き出す十分
な時間が確保できるため、イメージセンサ駆動クロック
（ＳＣＬＫ）が印加されるごとにセンサの蓄積電荷が放
電しきった状態（波形の上部が平坦）でビデオ信号（Ｓ
ＶＩＤＥＯ）を得ることが可能である。この場合、ＡＤ
変換のタイミング即ちＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ）
またはサンプルホールドクロック（ＳＨＣＬＫ）は十分
なマージンを確保でき、サンプルホールドクロック（Ｓ
ＨＣＬＫ）とイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）
の微妙な位相のずれや、個々のセンサユニットのゲイン
調整のずれがそのままＡＤ変換結果のバラツキとなるこ
とはない。

【０００９】しかしながら、同図（ホ）に示すように、
高い周波数（ＭＨＺオーダー）で駆動すると（図では低
速駆動と同じクロックＳＣＬＫ，ＳＬＮ，ＡＤＣＬＫで
示しているが、高速駆動の場合の各クロックの周波数は
低速駆動の場合より高いものとする）、１画素周期以内
に蓄積電荷を掃き出す時間が確保できず、ビデオ信号
（ＳＶＩＤＥＯ）は安定期間が存在しない三角波形とな
ってしまう。この場合、サンプルホールドクロック（Ｓ
ＨＣＬＫ）とイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）
の微妙な位相のずれや、個々のセンサユニットのゲイン
調整のずれがそのままＡＤ変換結果のバラツキとなって
現れてくる。さらに、各クロックは半導体回路で生成さ
れる場合が大きく、ビデオ信号の経路にも数段の回路ブ
ロックがあり、ロットバラツキだけを取ってもかなり幅
広い許容値を要求される。この解決方法として、例え
ば、確実にビデオ信号をサンプルホールドできるタイミ
ングにサンプルホールドクロック（ＳＨＣＬＫ）を設定
し、Ｓ／Ｎ比を確保できるレベルまでオフセット・ゲイ
ン調整回路６によってゲイン調整を行うやり方がある
が、この場合１台ごとに調整する必要があるので製造コ
ストのアップ要因になる。また、ゲインを上げすぎた場
合には波形が歪んでしまうことがあるためゲインの調整
が複雑になりまた調整に高精度を要するため、市場にお
ける対応は事実上不可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術には、上述
したように、次のような幾つかの問題点がある。従来技
術における電荷蓄積型のラインセンサからのビデオ信号
（ＳＶＩＤＥＯ）は、低速クロック（数百ＫＨＺ）で駆
動する場合は平坦な波形であるため問題がないが、高速
クロック（数ＭＨＺ）で駆動すると三角波形になってし
まうため出力安定性がなくなる。そのため、ＡＤ変換ク
ロック（ＡＤＣＬＫ）の位相が少しずれただけでも、サ
ンプリング電圧が変動してしまい、結果的にディジタル
化した量子化データも変動してしまうという問題があ
る。ＡＤ変換クロックのタイミングは、ＬＳＩなどの半
導体で生成する場合が多く、温度変化やロットのバラツ
キなどによって変動するため、位相がずれるのを防ぐこ
とは事実上困難である。また、仮にＡＤ変換クロックの
位相ずれがない場合であっても、ラインセンサの読み取
り感度はユニット毎にバラツキがあるため、ＡＤ変換の
サンプリングポイントの電圧レベルは変動しやすいとい
う問題がある。

【００１１】一方、ＡＤ変換器は、仕様範囲内で明出力
ピーク時のダイナミックレンジをできるだけ広く取って
量子化精度を上げることが望まれている。サンプリング
ポイントはビデオ信号の高い電圧レベルの方がよいが、
ＡＤ変換器の＋側リファレンス電圧レベルを越えると画
像は白抜けを起こして画像異常になってしまう。各変動
要因を考慮して最初からビデオ信号の低いレベルでサン
プリングを行うと、ビデオ信号が低い方にばらついた場
合にＳ／Ｎ比が劣化してしまう。それを避ける方法とし
て、明出力レベル調整を装置単位で最適なビデオ出力レ
ベルになるように製造工程内で微調整する方法もある
が、この場合製造ライン工程での調整は時間がかかりコ
ストアップ要因となり、また、市場でサービスマンが微
調整を行うことも困難である。また、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ
ｍａｔｉｃＧain Ｃontrol：自動利得制御）回路でゲ
インを自動的に調整する方法もあるが、ＡＧＣ回路自身
が複雑であることと、ゲインが変わることによってオペ
アンプの周波数特性も変化するので読み取り画像に影響
する可能性がありあまり好ましいものではない。本発明
の第１の目的は、上記問題点を解決し、安価かつ簡易な
方法で、センサユニットの出力レベルの変動や、ＡＤ変
換のタイミングのずれがあっても安定したビデオ信号レ
ベルでのＡＤ変換を行って高品質の画像読み取りを行う
ことが可能な原稿読取装置を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、記憶装置を装備する
必要をなくし、より安価にクロック位相の自動調整をす
る原稿読取装置を提供することにある。本発明の他の目
的は、クロック位相調整の起動を自動化し、製造工程、
市場対応での調整の必要をなくして、製造コストダウ
ン、メンテナンス性の向上を達成することにある。ま
た、本発明の他の目的は、毎ページ単位または数ページ
単位で、クロック位相の調整を行うことによって、周囲
環境条件や経年変化にも対応可能にして、より調整精度
を高めて画質化を達成することにある。また、本発明の
他の目的は、温度変化の情報を取り込むことによって調
整頻度を少なくして実際の読取速度の低下の影響を少な
くすること、読み取り精度をよくすることにある。ま
た、本発明の他の目的は、用途にあったクロック位相自
動調整を行うことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の原稿読取装置
は、上記目的を達成するために、ラインセンサからのビ
デオ信号をＡＤ変換するＡＤ変換手段９と、ＡＤ変換手
段９で変換された後のディジタル信号における１ライン
中の最大値（ピーク値）を検出して保持するピーク制御
部１８と、ＡＤ変換手段９に印加する互いに異なる位相
を有するＡＤ変換クロックを生成するＡＤ変換クロック
生成手段１１，１４と、イメージセンサに印加する互い
に異なる位相を有する複数のイメージセンサ駆動クロッ
クを生成するイメージセンサ駆動クロック生成手段１
１，１３と、ＡＤ変換クロック生成手段で生成されるＡ
Ｄ変換クロックと前記イメージセンサ駆動クロック生成
手段によって生成されるイメージセンサ駆動クロックと
の組み合わせに応じた暗出力ピークレベルおよび明出力
ピークレベルを読み取る読取手段と、該読取手段で読み
取ったデータを記憶する記憶手段１６と、該記憶手段１
６に記憶された記憶データに基づいてクロック位相を選
択する位相選択手段とを具備することを特徴としてい
る。

【００１４】また、ラインセンサからのビデオ信号をＡ
Ｄ変換するＡＤ変換手段９と、ＡＤ変換手段９で変換さ
れた後のディジタル信号における１ライン中の最大値
（ピーク値）を検出して保持するピーク制御部１８と、
ＡＤ変換手段９に印加する互いに異なる位相を有する複
数のＡＤ変換クロックを生成するＡＤ変換クロック生成
手段１１，１４と、イメージセンサに印加する互いに異
なる位相を有する複数のイメージセンサ駆動クロックを
生成するイメージセンサ駆動クロック生成手段１１，１
３と、ＡＤ変換クロック生成手段１１，１４およびＡＤ
変換クロック位相シフト手段によって得られるＡＤ変換
クロックと前記イメージセンサ駆動クロック生成手段お
よびイメージセンサ駆動クロック生成手段によって得ら
れるイメージセンサ駆動クロックとの組み合わせに応じ
た暗出力ピークレベルおよび明出力ピークレベルを読み
取る読取手段と、該読取手段で読み取った暗出力ピーク
レベルおよび明出力ピークレベルが所定の範囲内になる
ＡＤ変換クロックおよびイメージセンサ駆動クロックの
組み合わせを選択する選択手段とを具備することを特徴
としている。

【００１５】また、前記各手段を動作させて原稿の読み
取りを起動する起動手段をさらに具備することを特徴と
しており、該起動手段は、外部のキー入力部３４からの
指示によって起動するもの、内部に設けられた読取ペー
ジ枚数を計数する手段により所定のページごとに起動す
るもの、内部に設けられたタイマ３０により一定時間間
隔に起動するもの、内部に設けられた装置の内部温度を
検出する温度制御部１９により所定の温度変化が検出さ
れた場合に起動されるもの、の何れかであることを特徴
としている。また、本発明の原稿読取装置におけるクロ
ック位相自動調整を起動する起動手段は、外部のキー入
力部３４からの指示によって起動されるもの、内部に設
けられた読取ページ枚数を計数する手段により所定のペ
ージごとに起動されるもの、内部に設けられたタイマ３
０により一定時間間隔に起動されるもの、内部に設けら
れた装置の内部温度を検出する温度制御部１９により所
定の温度変化が検出された場合に起動されるもの、のう
ち少なくとも２つの起動手段を有し、そのうちの何れか
の起動手段を選択する手段を具備することを特徴として
いる。

【００１６】

【作用】本発明によると、ＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬ
Ｋ）とイメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬＫ）の位相
を組み合わせてビデオ信号のサンプリングポイントを自
動的に選択するので、ビデオ信号波形が三角波形であっ
ても、安定したビデオ信号レベルでＡＤ変換ができる。
従って、階調性や濃度などの安定した高品質の画像読み
取りができ、また、製造工程での調整手間が大幅に短縮
できて製造コストを低くできる。さらに、市場において
も簡単な方法でメンテナンスが可能である（第１実施
例）。また、クロック位相の選択時に記憶装置を使用し
ないので低コストにすることができる（第２実施例）。
さらに、毎ページ単位または数ページ単位で、クロック
位相の調整を完全な自動で行うようにすることで、周囲
環境の変化や装置の経時変化に対しても、随時最適なビ
デオ信号レベルでＡＤ変換することが可能であり、より
安定した高品質の画像読み取りが可能である（第３実施
例）。また、タイマや温度変化によって位相の完全自動
調整を起動するようにしたので、製造工程、市場などにお
いても一切の作業をする必要がない（第３実施例）。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
図１は本発明の一実施例であり、図１２に示した従来技
術と同じものには同一の参照符号を付けてある。図１と
図１２に示した従来技術との差異は、タイミングジェネ
レータ１１がシステムクロックを入力して基本クロック
ＴＢおよび位相のずれた複数のＡＤ変換クロックＡＤＣ
ＬＫ１〜ＡＤＣＬＫ４を出力するようにした点、バッフ
ァ回路１２にマイナス側のクランプ回路を付加した点、
ＣＰＵ１５、ＣＰＵバスに接続されたＲＡＭ１６、ＣＰ
Ｕ１５でＩ／Ｏポート１７を介してコントロールされる
位相切替Ｂ１３および位相切替Ａ１４を設けた点、ＡＤ
変換器９でＡＤ変換された信号から１ライン中の最大値
を検出して保持するピーク制御部１８を設けた点、所定
の読取枚数ごとに位相調整を行わせるために読取ページ
枚数を計数するイメージセンサ駆動制御部３１を設けた
点、外部に設けられた表示部３３とキー入力部３４をシ
ステム部２に接続するためのインタフェース制御部３２
を設けた点などである。なお、温度制御部１９およびタ
イマ３０は、第１実施例では用いず、後述する第３実施
例で起動手段として用いる構成である。

【００１８】ここで、ＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ）
は位相切替Ａ１４により、システム部の基本周期の１／
２単位での数段の位相シフトが可能である。図２に示し
た例は、システム周波数（システムクロック）＝３０Ｍ
ＨＺ、画素周波数（イメージセンサ駆動クロック；ＳＣ
ＬＫ）＝３．７５ＭＨＺ、位相シフト量ｔ0＝１７ｎｓ
の場合である。イメージセンサ駆動クロック（ＳＣＬ
Ｋ）は位相切替Ｂ１３により、位相切替Ａの約半周期
（約８．０ｎｓ）分の位相シフトが可能である。すなわ
ち、ＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ）とイメージセンサ
駆動クロック（ＳＣＬＫ）の両方の位相シフトを組み合
わせることによって、見かけ上、約８．５ｎｓ単位でＡ
Ｄ変換タイミングをシフトすることが可能になり、等価
的にシステムクロック＝６０ＭＨＺで位相シフトしたの
と同じになる。このように、本実施例によると、イメー
ジセンサ駆動クロックＳＣＬＫとＡＤ変換クロックＡＤ
ＣＬＫの位相の組み合わせることによってシステム周波
数を上げることなく細かい位相シフトを行っており、放
射ノイズ的にも有利になる。

【００１９】図３は、位相切替部Ｂ１３をＣＲ遅延回路
を用いて構成した例を示したものであり、基本クロック
ＴＢと位相切替信号ＦＬＢを入力し、位相切替信号ＦＬ
Ｂの１／０によって基本クロックＴＢをＣＲ遅延回路を
通過させるか否かを制御し、結果的に出力信号ＳＣＬＫ
の位相を切り替えるようにしたものである。また、図４
は、位相切替部Ａ１４を論理回路を用いて構成した一例
を示す図である。同図に示すように、位相切替部Ａ１４
は、タイミングジェネレータ１１からの位相のずれたＡ
Ｄ変換クロックＡＤＣＬＫ１〜ＡＤＣＬＫ４を入力し、
Ｉ／Ｏポート１７からの２種の制御信号ＦＬＡ１，ＦＬ
Ａ２によって切り替えてそのうちの１つを選択するよう
にしたものである。

【００２０】図５は、２つの異なる位相のイメージセン
サ駆動クロック（ＳＣＬＫ、ＳＣＬＫ１）に対応して実
線と点線で示した２つのＡＤ変換器アナログ入力信号
Ａ，Ｂが得られ、それぞれに対して４つの異なる位相の
ＡＤ変換クロック（ＡＤＣＬＫ１〜ＡＤＣＬＫ４）によ
ってＡＤ変換のタイミングが細かく与えられる様子を示
している。

【００２１】次に、第１実施例における制御の一例を図
６のフローチャート（ステップ１０１〜１１２）および
図７のフローチャート（ステップ１１３〜１２３）に基
づいて詳細に説明する。オペポート（操作卓）から起動
手段（キー入力部３４など）で起動をかける。このと
き、暗レベル補正機能はＯＦＦにしておく。また、ＳＣ
ＬＫ位相とＡＤＣＬＫ位相は初期状態（ＳＣＬＫ０，Ａ
ＤＣＬＫ１）にしておく（最も遅いタイミングでＡＤ変
換する状態）。なお、イメージセンサは常に基準板の反
射光を読み取れる状態にあるものとする（ステップ１０
１）。次に、光源を点灯して（ステップ１０２）、基準
板の反射光を読み取り（ステップ１０３）、ＡＤ変換回
路９でＡＤ変換されたデータがディジタル画像処理部１
０に入る。ディジタル画像処理部１０においては、１ラ
インの有効読み取り幅をトリミングしてピーク制御部１
８に転送される。

【００２２】ピーク制御部１８は、１ラインレジスタ１
８１，比較レジスタ１８２，ピーク値レジスタ１８３か
らなっている。１ライン分の読み取り値は一旦１ライン
レジスタ１８１に格納される。この１ラインレジスタ１
８１の値を、ＣＰＵ１５がピーク値検出用プログラムの
制御により読出し、隣接画素同志で大きい方を比較レジ
スタ１８２に残す手法で検出する。最終的に１ライン中
の全画素の比較が終われば、ピーク値レジスタ１８３に
格納する。これらの一連の処理はステップ１０４に対応
している。これをＣＰＵ１５で読み取ってＲＡＭ１６の
所定のアドレスに記憶する（ステップ１０５）。なお、
ＲＡＭ１６を非揮発性メモリで構成すると装置の主電源
がＯＦＦになっても内部バッテリにより記憶されたデー
タは消失しない。次に、光源をＯＦＦにして（ステップ
１０６）、上記と同様な手法で暗レベルピーク値を検出
し、検出されたピーク値（ここでは暗出力ピーク値）を
一旦保持レジスタに格納し（ステップ１０７）、これを
ＣＰＵ１５で読み取ってＲＡＭ１６の別のアドレスに記
憶する（ステップ１０８）。

【００２３】次に、ＳＣＬＫ位相を後ろに（図２の例で
は約８ｎｓ）ずらしてＳＣＬＫシフトを生成するために
ＣＲを用いた遅延回路のパスに切り換える。この時ＡＤ
ＣＬＫ位相は切り換えずそのままにしておく（ステップ
１０９）。以上のように位相をシフトさせたＳＣＬＫシ
フトとＡＤＣＬＫと用いて、上述したステップ２〜８と
同じ処理を繰り返して、それぞれの明出力ピーク値と暗
出力ピーク値を検出して、ＲＡＭ１６に記憶する（ステ
ップ１１０）。次に、ＡＤＣＬＫ位相を前に（図２の例
では約１７ｎｓ）ずらしてＡＤＣＬＫシフト１を生成
し、さらにＳＣＬＫ位相を元に戻した状態にし（ステッ
プ１１１）、上記ステップ２〜ステップ８と同じ処理を
繰り返す（ステップ１１２）。次に、ＡＤＣＬＫの位相
はそのままで、ＳＣＬＫ位相を切り換えて・・・という
ように、ＡＤＣＬＫ位相とＳＣＬＫ位相の組み合わせデ
ータを取得してＲＡＭ１６に記憶させる（ステップ１１
３〜ステップ１２２）。どれくらいの組み合わせを取る
かは、そのシステムの安定度によって異なる。

【００２４】上述した処理によって取得したデータを参
照して適合する組み合わせの位相を選択し、ＣＰＵ１５
でＩ／Ｏポート１７に設定する（ステップ１２３）。こ
の場合、位相選択の基準は下記のようにする。ＷＴＬ（明ピーク下限）≦ＷＰ（明ピーク）≦ＷＴＨ（明ピーク上限）・・(ａ) ＢＴＬ（暗ピーク下限）≦ＢＰ（暗ピーク）≦ＢＴＨ（暗ピーク上限）・・(ｂ) (ａ)かつ(ｂ)を満足するＡＤＣＬＫ位相、ＳＣＬＫ位相
を採用する。但し、該当する組み合わせが複数ある場合
には明ピーク値が最も大きいものを選択する。その理由
は明ピークが大きい方がＳ／Ｎ比としては高いので、よ
り良好な画像が得られるからである。なお、該当するも
のがない場合にはセンサ不良と判断する。

【００２５】以上、ステップ１０１〜ステップ１２３の
操作は実際の原稿読取時には行わず、製造工程内の検査
時や、出荷時、市場でのイメージセンサ交換時、および
使用環境が出荷時と大きく異なるときなどに行うもので
ある。この一連の機能は、最初の起動時に１回だけ行え
ば後は全て自動で調整されるので、安定した工程管理が
でき、調整の信頼性も高い。ビデオ波形が安定期間のな
い三角波形相当のものでも高品質の画像が得られる。な
お、クロック位相の組み合わせは、上記実施例の通りで
なくてもよく、例えば、ランダムな順序でとっても問題
はない。

【００２６】次に、本発明の第２実施例の動作を説明す
る。本発明の第２実施例では、第１実施例のように外部
に設けたＲＡＭ１６を使用せずに、第１実施例に近い精
度で各クロック位相の選択を可能としたものである。次
に、第２実施例における制御の一例を図８のフローチャ
ートに基づいて詳細に説明する。オペポートから起動手
段（キー入力など）で起動をかける。このとき、暗レベ
ル補正機能はＯＦＦにしておく。また、ＳＣＬＫ位相と
ＡＤＣＬＫ位相は初期状態（ＳＣＬＫ（＝ＳＣＬＫ
０），ＡＤＣＬＫ１）にしておく（Ｓ／Ｎ比をよくする
ために最も遅いタイミングでＡＤ変換する状態に初期設
定）。但し、最も位相が遅い地点のビデオ信号が最大に
なっていると仮定する。なお、イメージセンサは常に基
準板の反射光を読み取れる状態にあるものとする（ステ
ップ２０１）。

【００２７】次に、上述した第１実施例と同様に、光源
を点灯（オン）して（ステップ２０２）、基準板の反射
光を読み取り、ＡＤ変換回路９でＡＤ変換されたデータ
が画像処理部１０に入る。画像処理部１０においては、
１ラインの有効読み取り幅をトリミングしてピーク制御
部１８に転送される。ピーク制御部１８では、第１実施
例と同様にして１ライン中の最大値を検出し、検出され
たピーク値（ここでは明出力ピーク値）をピーク値レジ
スタ１８３に格納し（ステップ２０３）、上述した(ａ)
式を満足するか否かを判定する（ステップ２０４）。満
足しない場合にはまだ判定していないＡＤＣＬＫとＳＣ
ＬＫの位相の他の組み合わせがあるか否かを判定し（ス
テップ２０５）、あればＡＤＣＬＫとＳＣＬＫの位相の
組み合わせを変えて（ステップ２０６）、ステップ２０
２に戻り同様の処理を繰り返して満足するタイミングを
検索する。

【００２８】位相の組み合わせの変え方は、例えば、以
下のようにする。ここで、Ｓはイメージセンサ駆動クロ
ック（ＳＣＬＫ）の位相状態、ＡはＡＤ変換クロック
（ＡＤＣＬＫ）の位相状態を表している。（Ｓ＝０，Ａ＝１）→（Ｓ＝１，Ａ＝１）→（Ｓ＝０，
Ａ＝２）→（Ｓ＝１，Ａ＝２）→・・・・・・→（Ｓ＝
０，Ａ＝３）→（Ｓ＝１，Ａ＝３）→（Ｓ＝０，Ａ＝
４）→（Ｓ＝１，Ａ＝４）→・・・

【００２９】上記ステップ２０４によって（ａ）式を満
足する位相が決まったら、次に、第１実施例のステップ
１０６〜１０７と同様に、光源をＯＦＦにして、暗レベ
ルピーク値を検出し、検出されたピーク値（ここでは暗
出力ピーク値）を保持レジスタ１８に格納し（ステップ
２０７）、暗出力ピーク値が（ｂ）式を満足するか否か
の判定を行う（ステップ２０８）。満足した場合、その
位相を採用して位相選択の組み合わせを完了し、得られ
たＡＤＣＬＫとＳＣＬＫの位相を固定する（ステップ２
０９）。ステップ２０８の判定の結果、（ｂ）式を満足
しない場合には再びステップ２０５でまだ判定していな
いＡＤＣＬＫとＳＣＬＫの位相の他の組み合わせがある
か否かを判定し、あればＡＤＣＬＫとＳＣＬＫの位相の
組み合わせを変えて（ステップ２０６）、さらに位相を
早めてステップ２０２に戻り、同様の処理を繰り返す。
このようにして、明ピーク値／暗ピーク値ともに満足す
るクロック位相を見つける（ステップ２０９）。ステッ
プ２０５の判定結果、満足する組み合わせの位相がない
場合にはセンサ不良と見なす（ステップ２１０）。以上
のように、本第２実施例は第１実施例に比較して処理が
やや複雑になるが、第１実施例のようにＲＡＭ１６がな
くても同様な位相選択が可能である。

【００３０】次に、本発明の第３実施例の動作を説明す
る。本発明の第３実施例は、上述した第１実施例および
第２実施例において、ＡＤＣＬＫとＳＣＬＫの位相選択
処理を起動する手段を設けたものである。起動手段とし
ては、次のようなものが考えられる。（イ）キー入力による起動。これは、本発明による原稿読取時における位相選択のた
めの起動動作をキー入力部３４からのキー入力によって
行うものである。

【００３１】（ロ）読み取った原稿のページ数による起
動。これは、予め決められたページ数を読む毎に、本発明の
位相選択を起動するものであり、例えば、図９のフロー
チャートに示すように、予め決められたページ数（ｎペ
ージ）を指定しておき（ステップ３０１）、原稿の読取
ページ数を計数し、その計数値が指定しておいたページ
数になったら（ステップ３０２）、自動的に起動動作を
行い（ステップ３０３）、上述した第１実施例または第
２実施例で説明した位相選択動作を行った後（ステップ
３０４）、原稿読取を行う（ステップ３０５）。

【００３２】本実施例において読み取りページ枚数を計
数するためにイメージセンサ駆動制御部３１が用いられ
る。具体的動作は次のようにして行われる。まず、オペ
レータがキー入力部３４から原稿の大きさを入力する。
ＣＰＵ１５は原稿の大きさがセットされると、イメージ
センサ駆動制御部３１にその情報を伝える。また、表示
部３３に対して原稿の大きさを表示する。キー入力部３
４を通して開始操作が行われると、イメージセンサ駆動
制御部３１の制御に基づいてイメージセンサユニット１
が原稿の読み取りの処理を開始する。一連の読み取り処
理が終了すると、イメージセンサ駆動制御部３１は原稿
１枚分の読み取り動作の終了を知らせる割込み信号をＣ
ＰＵ１５に発信する。これを受けてＣＰＵ１５は原稿１
枚分が読み取られたことを検出し、ＲＡＭ１６内に予め
確保された読み取り枚数のカウンタを記憶するエリアに
加算して記憶する。このカウンタ値が一定の枚数に達し
たときに位相調整の処理を起動する。以上読み取り枚数
の計数手段の一例を述べたがこれに限るものではないこ
とはいうまでもない。

【００３３】この方法によると、予め決めた毎ページ単
位あるいは数ページ単位でクロック位相選択を行うこと
ができる。ページ単位での調整方法は、まず、光源をつ
けた時に全ての組み合わせの明出力ピーク値をＲＡＭ１
６に記憶する。次に、光源をＯＦＦにした時の全ての組
み合わせの暗出力ピーク値をＲＡＭ１６に記憶する。判
定方法は、第１実施例と同じである。この方法は、１回
の光源ＯＮ／ＯＦＦで全てのピーク値を取得するので全
体として比較すると第１実施例よりも早くデータが取得
可能である。但し、ピーク値検出のために、最低１ライ
ンの時間は必要になる。また、この方法は完全自動調整
であるので、オペポートからの指示などの操作が不要で
ある利点や、読み取れる度に調整をやり直すので、外部
環境の変化や経時変化にも自動的に対応できる点が優れ
ている。

【００３４】（ハ）タイマによる起動。これは、装置内部にタイマ３０を保持し、設定されたタ
イマ値になったら自動的に起動動作を行い、上述した第
１実施例または第２実施例で説明した位相選択動作を行
うようにしたものである。図１０にフローチャートを示
す。まず予めタイマ３０に位相の自動選択を起動する時
間間隔を設定しておく（ステップ４０１）。タイマが設
定値になったときタイマ割り込みが発生し（ステップ４
０２）、原稿読取中でなかったら（ステップ４０３；N
O）、自動的に位相選択動作を行った後（ステップ４０
４）、原稿読取を開始する（ステップ４０５）。この方
法によると、システム内のタイマ３０によって一定時間
単位（１月、１日、１時間・・・）で調整を行うことが
できる。内部トリガは、ＣＰＵ１５が監視するか、ハー
ド的な割り込みで行える。本方法の利点は、上述したペ
ージ数によるものと同様に、位相選択が完全自動である
ことと、位相調整の機会を多くすることができることで
ある。

【００３５】（ニ）温度による起動。これは、装置の内部に温度を検知する温度検知部を設け
ておき、初期設定温度または前回の処理を行った温度か
ら規定した以上の温度変化が生じた場合に自動的に起動
動作を行い、上述した第１実施例または第２実施例で説
明した位相選択動作を行うようにしたものである。この
方式は、図１に示すようにシステム内にサーミスタなど
の温度を検出する温度制御部１９を設けておき、図１１
のフローチャートに示すように、温度ｔ1を検出し（ス
テップ５０１）、この温度ｔ1と初期設定温度（システ
ムイニシャル時のデフォルト値、例えば０℃）または前
回の検出温度ｔ0との差を算出し、その差が規定温度Ｔ
（例えば、５℃）未満であれば（ステップ５０２：YE
S）位相の自動調整を行わず直ちに原稿読取動作を開始
する（ステップ５０３）。差が規定値以上であれば（ス
テップ５０２：NO）、第１実施例または第２実施例のよ
うな位相自動選択を行った後（ステップ５０４）原稿読
取を行う。但し、最初の設定フローチャートは例えば第
１実施例に示した方式で行っておけばよい。このように
することによって、最初の設定は正確に行い、その後は
周囲温度変化に併せて自動的に位相調整をやり直すこと
ができる。温度変化によって、自動的に調整を行うの
で、正確な温度は分からなくてもよいので、安価な方法
で実現できる。

【００３６】（ホ）上記各種起動手段を組み合わせたも
の。これは、上述した各種起動手段、すなわち、外部のキー
入力部３４からの指示によって起動する起動手段、内部
に設けられた読取ページ枚数を計数するイメージセンサ
駆動制御部３１により所定のページごとに起動する起動
手段、内部に設けられたタイマ３０により一定時間間隔
に起動する起動手段、内部に設けられた装置の内部温度
を検出する温度制御部１９により所定の温度変化が検出
された場合に起動する起動手段、のうち少なくとも２つ
の起動手段を有し、そのうちの何れかの起動手段を選択
するようにしたものである。例えば、読み取り速度を重
視する場合には上記（イ）のキー入力部による起動手段
を用い、画像品質を重視する場合には上記（ロ）のイメ
ージセンサ駆動制御部３１を用いた所定のページごとに
起動する起動手段を用いるようにする。両者の切り換え
は、キー操作でのサービスモードで行うか、切り換え専
用のファンクションキーを備えつけて行えばよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明によると、安価かつ簡易な方法
で、センサユニットの出力レベルの変動や、ＡＤ変換の
タイミングのずれがあっても安定したビデオ信号レベル
でのＡＤ変換を行って高品質の画像読み取りを行うこと
が可能な原稿読取装置が得られる。また、記憶装置を不
要とし、より安価にクロック位相の自動調整をする原稿
読取装置が得られる。さらに、クロック位相調整の起動
を自動化し、製造工程、市場対応での調整の必要をなく
して、製造コストダウン、メンテナンス性の向上が達成
できる。また、毎ページ単位または数ページ単位で、ク
ロック位相の調整を行うことによって、周囲環境条件や
経年変化にも対応可能にして、より調整精度を高めて画
質化を達成することができる。さらに、温度変化の情報
を取り込むことによって調整頻度を少なくして実際の読
取速度の低下の影響を少なくすること、読み取り精度を
よくすることができる。また、複数の起動手段を設けて
おき、それを用途に従って選択することみよって用途に
あったクロック位相自動調整を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明するための構成図であ
る。

【図２】本発明に用いる各クロックを説明するための図
である。

【図３】位相切替部Ｂの構成例を示す図である。

【図４】位相切替部Ａの構成例を示す図である。

【図５】各クロックとＡＤ変換器アナログ入力信号のサ
ンプリングタイミングを説明するための図である。

【図６】本発明の第１実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図７】本発明の第１実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである（続き）。

【図８】本発明の第２実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図９】本発明の第３実施例（ページによるもの）の動
作を説明するためのフローチャートである（その１）。

【図１０】本発明の第３実施例（タイマによるもの）の
動作を説明するためのフローチャートである（その
２）。

【図１１】本発明の第３実施例（温度によるもの）の動
作を説明するためのフローチャートである（その３）。

【図１２】従来技術を説明するための構成図である。

【図１３】従来技術におけるイメージセンサユニットの
詳細ブロック図である。

【図１４】従来技術における各クロックとビデオ信号、
バッファからの出力信号の関係を示す図である。

【符号の説明】

１：イメージセンサユニット、２：システム部、３：セ
ンサアレイ、４：アナログスイッチアレイ、５：シフト
レジスタ、６：オフセット・ゲイン調整回路、７：サン
プル・ホールド回路、８，１２：バッファ、９：ＡＤ変
換器、１０：ディジタル画像処理部、１１：タイミング
ジェネレータ、１３：位相切替部Ｂ、１４：位相切替部
Ａ、１５：ＣＰＵ（中央処理装置）、１６：ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）、１７：Ｉ／Ｏポート、１８：
ピーク制御部、１９：温度制御部、２１ａ，２１ｂ：フ
ォトトランジスタ、２２ａ，２２ｂ：コンデンサ、２３
ａ，２３ｂ：アナログスイッチ、２４ａ，２４ｂ：フリ
ップフロップ、３０：タイマ、３１：イメージセンサ駆
動制御部、３２：インタフェース制御部、３３：表示
部、３４：キー入力部、１８１：１ラインレジスタ、１
８２：比較レジスタ、１８３：ピーク値レジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電荷蓄積型のラインセンサを用いて画像
を読み取る原稿読取装置において、ラインセンサからのビデオ信号をＡＤ変換するＡＤ変換
手段と、該ＡＤ変換手段で変換された後のディジタル信号におけ
る１ライン中の最大値（ピーク値）を検出して保持する
検出保持手段と、前記ＡＤ変換手段に印加する互いに異なる位相を有する
複数のＡＤ変換クロックを生成するＡＤ変換クロック生
成手段と、イメージセンサに印加する互いに異なる位相を有する複
数のイメージセンサ駆動クロックを生成するイメージセ
ンサ駆動クロック生成手段と、前記ＡＤ変換クロック生成手段によって生成されるＡＤ
変換クロックと前記イメージセンサ駆動クロック生成手
段によって生成されるイメージセンサ駆動クロックとの
組み合わせに応じた暗出力ピークレベルおよび明出力ピ
ークレベルを読み取る読取手段と、該読取手段で読み取
ったデータを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶さ
れた記憶データに基づいてクロック位相を選択する位相
選択手段とを具備することを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２】電荷蓄積型のラインセンサを用いて画像
を読み取る原稿読取装置において、ラインセンサからのビデオ信号をＡＤ変換するＡＤ変換
手段と、該ＡＤ変換手段で変換された後のディジタル信号におけ
る１ライン中の最大値（ピーク値）を検出して保持する
検出保持手段と、前記ＡＤ変換手段に印加するＡＤ変換クロックを生成す
るＡＤ変換クロック生成手段と、該ＡＤ変換クロック生
成手段で生成されたＡＤ変換クロックの位相をシフトさ
せるＡＤ変換クロック位相シフト手段と、イメージセンサに印加するイメージセンサ駆動クロック
を生成するイメージセンサ駆動クロック生成手段と、該
イメージセンサ駆動クロック生成手段で生成されたイメ
ージセンサ駆動クロックの位相をシフトさせるイメージ
センサ駆動クロック位相シフト手段と、前記ＡＤ変換クロック生成手段およびＡＤ変換クロック
位相シフト手段によって得られるＡＤ変換クロックと前
記イメージセンサ駆動クロック生成手段およびイメージ
センサ駆動クロック生成手段によって得られるイメージ
センサ駆動クロックとの組み合わせに応じた暗出力ピー
クレベルおよび明出力ピークレベルを読み取る読取手段
と、該読取手段で読み取った暗出力ピークレベルおよび
明出力ピークレベルが所定の範囲内になるＡＤ変換クロ
ックおよびイメージセンサ駆動クロックの組み合わせを
選択する選択手段とを具備することを特徴とする原稿読
取装置。
【請求項３】請求項１または２記載の原稿読取装置にお
いて、前記各手段を動作させて原稿の読み取りを起動す
る起動手段をさらに具備することを特徴とする原稿読取
装置。
【請求項４】請求項３記載の原稿読取装置において、前
記起動手段は外部のキー入力装置からの指示によって起
動するものであることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項５】請求項３記載の原稿読取装置において、前
記起動手段は内部に設けられた読取ページ枚数を計数す
る手段により所定のページごとに起動するものであるこ
とを特徴とする原稿読取装置。
【請求項６】請求項３記載の原稿読取装置において、前
記起動手段は内部に設けられたタイマにより一定時間間
隔に起動するものであることを特徴とする原稿読取装
置。
【請求項７】請求項３記載の原稿読取装置において、前
記起動手段は内部に設けられた装置の内部温度検出手段
により所定の温度変化が検出された場合に起動されるも
のであることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項８】請求項３記載の原稿読取装置において、前
記起動手段は、外部のキー入力装置からの指示によって
起動されるもの、内部に設けられた読取ページ枚数を計
数する手段により所定のページごとに起動されるもの、
内部に設けられたタイマにより一定時間間隔に起動され
るもの、内部に設けられた装置の内部温度検出手段によ
り所定の温度変化が検出された場合に起動されるもの、
のうち少なくとも２つの起動手段を有し、そのうちの何
れかの起動手段を選択する手段を具備することを特徴と
する原稿読取装置。