JPH09116711A - デジタルスキャナの走査ライン速度を変更するための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アナログ画像形成ユニットの積分時間を維
持しながら走査ライン速度を変更するための装置又は方
法を提供して、従来の同期式走査方法の相対的な非効率
さを取り除き、また非同期式方法と関係する様々な問題
を回避する。 【解決手段】 一定の積分期間を維持しながら、デジタ
ルスキャナの走査ライン速度を変更するための方法を提
供し、この方法は、画像１の走査ラインを走査して、第
１の予め定められた期間及び第２の予め定められた期間
が経過した後光センサ７のアレイを積分する。一方の予
め定められた期間は光センサのアレイの積分期間に等し
く、他方の予め定められた期間は、画像データの走査ラ
インを処理するのに必要な時間と光センサ７のアレイの
積分期間との間の差に等しい。次にこの方法は、有効な
画像データの走査ラインと２つの積分期間から走査され
た走査ラインに対応する画像データの走査ラインとを生
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアナログ画像形成ユ
ニットの積分時間(integration time)を維持しながら走
査ライン速度を変更するための装置又は方法に関する。
更に詳細には、本発明は、ダミー又はガベージ積分期間
の使用により一定のアナログ画像ユニットの積分期間を
維持しながら走査ライン期間を変更することに関する。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】ラスター
入力スキャナは一般にＣＣＤのような感光セルの１つ以
上のアレイを走査のために使用する。アレイは、各走査
画像ラインを一連の電荷へ変換し、該電荷を適切な処理
に従って画像信号又はピクセルとしてエンドユーザーへ
出力する。走査アレイは例えば、プラテンの下を前後に
横断して画像とアレイとの間に必要な相対モーションを
提供するキャリッジ上に運ばれ得る。画像を静止アレイ
や移動可能ドキュメントを有するランプ走査アレイ等に
反射させるミラー及び（単数又は複数の）ランプのハー
フレート（半速度）／フルレート（全速度）システムの
ような他の構成もまた使用可能である。光学系が反射画
像をアレイに集束し、１つ以上のランプが画像の照射を
行う。

【０００３】従来の走査方法では、光センサの各アレイ
により見られる画像領域は、画像のグレイレベルを表す
電荷電位に変換される。従来の走査は、レンズＦストッ
プ、光強度等により決定される予め設定された継続時間
の積分期間中に起きる。積分の後、画像電荷は１対のア
ナログシフトレジスタに転送される。そのオペレーティ
ングシーケンスでは、積分期間の間に前の走査ラインか
らの画像電荷（画像データ）がシフトレジスタからクロ
ックされ、これによりシフトレジスタが次の積分からの
画像電荷を自由に受け取ることが可能となる。積分期間
の継続時間は走査される画像ラインを十分に積分できる
くらい長くなくてはならないが、光センサのアレイが飽
和状態になるほど長くはない。この継続時間は周期固定
速度クロック信号又はシフトパルスにより測定される。

【０００４】従来のスキャナが同期動作すると、アレイ
と画像の間の相対走査移動は決められた速度になる。こ
れにより、画像信号の次のラインを要求する信号内のシ
フトパルスのタイミングが互いに同期されることが可能
になる。この要求信号は積分信号と称される。

【０００５】しかしながら、スキャナが非同期動作する
場合、即ち画像入力端末の画像データ生成速度が、画像
データを受け取るデバイスのデータ処理速度よりも速い
場合、アレイと画像との間の相対走査移動は固定されず
にランダムであり、必要に応じて変化する。言い換えれ
ば、信号はアレイ又はドキュメントの移動に応答して生
成される。結果として、積分信号のタイミングは変化可
能であって、固定速度のシフトパルスと同期しない。こ
れは積分期間を縮め、走査される画像ラインの不完全な
積分を生じる結果となる。

【０００６】送信装置と受信装置との間の転送速度が異
なる時に非同期転送を行い、また不完全な積分問題も処
理する多くの方法及び装置が開発されている。これらの
様々なアプローチを下記で簡潔に論じる。

【０００７】米国特許第４，５４１，０６１号（スクー
ン(Schoon)）は、走査装置の動作クロック信号がメモリ
を使用することにより走査ミラーの変更速度と整合する
速度で提供されるアプローチを開示しており、該メモリ
には、様々なクロック速度が既知のミラーの反復移動に
基づいて格納されている。米国特許第４，５４１，０６
１号の開示内容は全て本明細書中に援用により組み込ま
れる。

【０００８】別のアプローチは米国特許第４，５８７，
４１５号（ツネカワ(Tsunekawa) ら）により提起され
た。この米国特許は、タイミング制御ユニットを有する
光検出器を開示し、該タイミング制御ユニットが該検出
器の情報格納及び情報読み出しプロセスを制御する。米
国特許第４，５８７，４１５号の開示内容は全て本明細
書中に援用により組み込まれる。

【０００９】更に、米国特許第４，６２８，３６８号
（クラタ(Kurata)ら）は、ドキュメントリーダー（文書
読取装置）の走査速度を制御するためのシステムを開示
し、該ドキュメントリーダーでは、リーダーの速度、加
速及び減速がバッファメモリに格納された画像情報に従
って設定されている。米国特許第４，６２８，３６８号
の開示内容は全て本明細書中に援用により組み込まれ
る。

【００１０】米国特許第５，０４３，８２７号（ベイキ
リッヒ(Beikirch)）は、不完全な積分を補正する走査シ
ステムを開示する。この走査システムは、積分期間が早
期に終了されると、補間回路を使用して画像信号の合成
ラインを提供する。米国特許第５，０４３，８２７号の
開示内容は全て本明細書中に援用により組み込まれる。

【００１１】更に、米国特許第４，８７８，１１９号
（ベイキリッヒら）は、走査アレイを非同期動作するた
めのプロセスを開示する。該アレイは、積分期間中にア
レイによって見られる画像を走査するための少なくとも
１つのセンサ列と、積分期間に従ってセンサにより生成
される信号電荷を受信するためのシフトレジスタとを有
する。このプロセスは、連続的な予め決められた積分期
間を定義する積分パルスを一定のクロック速度で周期的
に生成すること、及び画像信号のラインに対する要求に
応答して積分開始信号を生成することを含み、積分開始
信号が発生する時間は、積分パルスが発生する時間とは
異なる。このプロセスは、積分開始信号に応答して現在
の積分期間を中断して、新しい積分期間を開始し、画像
信号のラインの非同期転送を行う。米国特許第４，８７
８，１１９号の開示内容は全て本明細書中に援用により
組み込まれる。

【００１２】非同期ストップ／スタート走査システムを
使用することにより、光学系又はドキュメントは、画像
入力端末中の出力バッファが再び走査しはじめるのに十
分なほど空にされるまで減速されるか完全に停止され
る。ビデオデータタイミングは固定クロックと同期せず
に、モーション制御システムに依存する。このビデオデ
ータタイミングはより複雑な制御システムを必要とし、
ゆえにそれに関係したモーション及び画像品質の問題が
ある。

【００１３】同期式スキャナはアレイと画像との間の相
対走査移動を固定するように動作するために、同期式ス
キャナはプラテンいっぱいの画像領域よりも小さなドキ
ュメントを走査する時にその走査速度を最適化すること
ができない。更に詳細には、同期式スキャナは、（高速
走査方向に）プラテンいっぱいの画像領域よりも小さい
画像領域を伴う画像を走査する時に、各走査ラインの端
部において比較的長い非アクティブな期間を経る。プラ
テンいっぱいの画像領域よりも小さな画像領域を伴う画
像を走査する時のこの非効率さを除去するために、積分
期間がランダムで変更可能な非同期走査動作を使用する
ことが提案された。しかしながら、非同期式走査動作は
上記非同期式システムに示されたように其独自の問題を
提起する。

【００１４】従来の同期式走査プロセスの相対的な非効
率さを取り除き、また非同期式プロセスと関係する様々
な問題を回避するために、本発明はアナログ画像形成ユ
ニットの積分時間を維持しながら、変化する走査ライン
速度を用いる。更に詳細には、本発明はＣＣＤセンサか
ら画像データを走査ライン当たり２回クロックアウトす
ることを提案する。言い換えれば、本発明は、適切な積
分時間の有効画像データラインに続いて可変間隔で棄却
ラインを生成するプロセスを考えており、このプロセス
は画像ページの全体の長さに対して繰り返される。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様は、一定
の積分期間を維持しながら、デジタルスキャナの走査ラ
イン速度を変更するための方法を提供することである。
この方法は、画像の走査ラインを走査して、第１の予め
定められた期間及び第２の予め定められた期間が経過し
た後光センサのアレイを積分する。一方の予め定められ
た期間は光センサのアレイの積分期間に等しく、他方の
予め定められた期間は、画像データの走査ラインを処理
するのに必要な時間と光センサのアレイの積分期間との
間の差に等しい。次にこの方法は、有効な画像データの
走査ラインと２つの積分期間から走査された走査ライン
に対応する画像データの走査ラインとを生成する。

【００１６】本発明の別の態様は、一定の積分期間を維
持しながらデジタルスキャナの走査ライン速度を変更す
るシステムを提供することである。このシステムでは、
感光手段は画像の第１走査ラインから反射される光を画
像信号に変換し、またコントローラ手段は積分信号を生
成して感光手段の積分を制御する。コントローラ手段は
第１の予め定められた期間の経過後に第１の積分信号を
生成し、第２の予め定められた期間の経過後に第２の積
分信号を生成する。一方の予め定められた期間は光セン
サのアレイの積分期間であり、また他方の予め定められ
た期間は画像データの走査ラインを処理するのに必要な
時間と光センサのアレイの積分期間との間の差である。
感光手段は有効な画像データの第１の走査ラインを生成
し、また積分信号に応答して画像データの第２の走査ラ
インを生成する。

【００１７】本発明の更なる利点は、本発明の様々な特
徴についての次の記載から明白になるであろう。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下は本発明を説明する図面の詳
細な記載である。この記載及び図面では、同様の参照番
号は同一又は等価の機能を果たすデバイス、回路又は等
価回路を示す。

【００１９】図１は本発明のコンセプトを実行できる同
期式スキャナのアーキテクチャーの例を示す。本発明が
以下に記載されるアーキテクチャに限定されるものでは
なく、任意の同期式スキャナで実施され得ることは理解
されよう。本発明はまた、プラテンの上全体に配置され
るドキュメントを走査するか、又はドキュメントが走査
デバイスを通過するように送られることによりドキュメ
ントを走査するスキャナでも実施され得る。

【００２０】図１に示されるように、画像を有するドキ
ュメント１は、ガラスプラテン３上に配される。走査工
程の間に、ドキュメント１からガラスプラテン３を介し
て反射する光は通常、レンズ系（図示せず）を介して光
センサ７に衝突する。光センサ７はＣＣＤセンサ形態に
又はフル幅アレイとして構成され得る。光センサ７は光
エネルギーを電荷に変換し、コントローラ９からＣＣＤ
積分信号を受信すると該電荷がビデオプロセッサ１５に
転送される。

【００２１】信号をデジタル信号に変換してオフセット
及びゲインドリフトを補正するビデオプロセッサ１５か
ら、画像データは画像処理セクション１７へ転送され、
該画像処理セクション１７は画像出力端末１９に転送す
るための画像データを準備する際に画像データに対して
必要な画像処理オペレーションを実行する。画像出力端
末１９は、印刷デバイス、ディスプレイデバイス、ネッ
トワーク、記憶デバイス、又は画像データを受信できる
他のデバイスとすることができる。

【００２２】コントローラ９はまたビデオプロセッサ１
５及び画像処理回路１７とも接続され、これらの回路に
より実行される様々な機能を画像の内容および画像の種
類についてコントローラで受信される情報に従って制御
する。この情報は、コントローラ９へユーザインタフェ
ース１１か又は従来の画像分割プロセッサを介して運ば
れる。

【００２３】また、コントローラ９は同期式スキャナと
関係するスキャナハードウェア１３も制御して光センサ
７と画像ドキュメント１との間の相対移動を制御する。

【００２４】本発明は上記記載したように一定の積分期
間を維持しながらデジタルスキャナの走査ライン速度を
変更する。このシステムでは、フル幅アレイ又はＣＣＤ
センサのような感光デバイス７は画像の第１走査ライン
から反射される光を画像信号に変換し、コントローラ９
は積分信号を生成して感光デバイス７の積分を制御す
る。コントローラ９は、第１の予め定められた期間が経
過後に第１の積分信号、そして第２の予め定められた期
間が経過した後に第２の積分信号を生成する。一方の予
め定められた期間は光センサのアレイの積分期間であ
り、他方の予め定められた期間は、画像データの走査ラ
インを処理するのに必要な時間と光センサのアレイの積
分期間との間の差である。感光デバイスは有効な画像デ
ータの走査ラインと有効でない画像データの走査ライン
とをコントローラ９からの積分信号に応答して生成す
る。

【００２５】本発明の１つの実施の形態では、第１の予
め定められた期間は光センサのアレイの積分期間であ
り、第２の予め定められた期間は画像データの走査ライ
ンを処理するために必要な時間と光センサのアレイの積
分期間との間の差である。本発明の別の実施の形態で
は、第２の予め定められた期間は光センサのアレイの積
分期間であり、第１の予め定められた期間は画像データ
の走査ラインを処理するために必要な時間と光センサの
アレイの積分期間との間の差である。

【００２６】積分期間及び走査ライン期間はコントロー
ラ９によって多くの異なる方法で確立され得る。例え
ば、コントローラ９は感光デバイス７の積分期間をメモ
リに格納させることができる。その理由は、この期間が
走査システムの設計から事前に決定され得るためであ
る。ダミー積分期間及び総走査ライン期間はドキュメン
トの走査毎にコントローラ９により確立される。言い換
えれば、コントローラ９が一度画像の１走査ライン（高
速走査方向）に関して処理時間を知れば、走査ライン期
間を計算してダミー積分期間を設定することができる。
従って、コントローラ９は画像の種類、高速走査方向の
分解能、画像の高速走査方向長さ等に依存するこの処理
速度を決定する必要がある。

【００２７】高速走査方向長さを決定するために、本発
明はドキュメントハンドラ上にドキュメントの幅（高速
走査方向長さ）と同じ距離離して配置され得る位置合わ
せガイドの位置を測定することができる。本発明はまた
ドキュメントのプレスキャン（前走査）を用いて高速走
査方向長さを決定することもできる。

【００２８】高速走査分解能を決定するために、本発明
はこの情報をスキャナの設計に依存して既に事前記憶さ
せておいてもよいし、または本発明は高速走査分解能を
ユーザに頼ってユーザインタフェース１１を介して入力
してもよい。

【００２９】画像の種類を決定するために、本発明はコ
ントローラ９に接続される画像分割回路、又はユーザイ
ンタフェース１１を介して画像の種類を入力するユーザ
に頼る。

【００３０】図２は従来の同期式スキャナの同期動作に
関するタイミング図を示す。上記記載されたように、従
来の同期式スキャナは多くのファクタに依存するＣＣＤ
積分期間を有する。例えば、従来のスキャナは１９０μ
秒の積分期間を有し得る。

【００３１】この積分期間が画像データをデジタル的に
処理するのに必要とされる時間よりも長いために、走査
ラインに関する期間Ｔ_scanlineも１９０μ秒となる。動
作では、従来の同期式スキャナは走査工程を開始する走
査信号を最初に生成する。１９０μ秒後に、従来の同期
式スキャナはＣＣＤ_INT （積分時間）信号とＴ_{scanli ne}
信号とを生成し、Ｔ_scanline信号により光センサがその
中に蓄積される電荷をビデオプロセッサに転送する。Ｃ
ＣＤ_INT はまた光センサと入力ドキュメントの間で要求
されるモーションをトリガしても、しなくてもよい。従
来の同期式スキャナでは、走査ライン期間及びＣＣＤ積
分期間はデジタル画像処理システムの速度又は高速走査
方向の走査ラインの実際の長さにもかかわらず、同じま
まである。

【００３２】上記記載したように、従来の画像スキャナ
は設定周波数で画像データのラインを出力する。ライン
期間はアナログ画像形成デバイスの積分時間となる。こ
の結果として、画像用の走査時間は単に低速走査画像長
さにより決定される。従って、従来のスキャナを用いる
場合、ドキュメントをドキュメントハンドラからプラテ
ン上へ、ドキュメントの低速走査長さが最小限になる様
な配向で送ることは望ましい。例えば、８．５×１１イ
ンチ（約２１．６ｃｍ×約２７．９ｃｍ）のドキュメン
トは８．５インチの方向が低速走査方向になるように送
られるべきである。この好適な送給配向は全体のシステ
ム設計にとって厄介なものとなり得る。本発明は、画像
の走査時間を高速走査および低速走査長さの両方に等し
く依存させる。従って本発明は送給配向に関する採択を
取り除くことにより、システム設計者が他の特性に基づ
いてシステムを最適化することが可能になる。

【００３３】先に述べられたように、画像を走査する時
に同期システムを維持することは望ましい。従って、ス
キャナが５０μ秒くらいか又はそれよりも短い積分期間
を有し得ても、これらのシステムは同期システムに容易
に実施されなかった。その理由は、従来の同期システム
が１９０μ秒のようなより長い走査ライン期間で設計さ
れて高速走査方向のドキュメントの全サイズの完全な走
査を確実に行っていたためである。

【００３４】図３は本発明のコンセプトを利用する同期
式スキャナ用のタイミング図を示す。図３に示されるよ
うに、この同期式スキャナは従来の同期式スキャナの場
合と同様に走査信号を生成して走査工程を開始する。本
発明の走査スキャナはＣＣＤ _INT 信号を、走査信号を生
成後に一定の間隔で生成する。

【００３５】例えば、スキャナが、Ｘμ秒の光センサ積
分時間を有するように設計される光センサシステムを用
いる場合、ＣＣＤ_INT 信号はＳＣＡＮ_START 信号が生成
された後Ｘμ秒で生成される。最初のＣＣＤ_INT 信号が
生成された後、第２ＣＣＤ_{IN T} 信号は走査される画像ド
キュメントの高速走査方向の実際のサイズに依存する間
隔Ｙで生成される。従って、走査される画像ドキュメン
トの高速走査方向のサイズが８．５インチである場合、
第１と第２のＣＣＤ_INT 信号の間の間隔Ｙは、走査され
る画像ドキュメントの高速走査方向のサイズが１１イン
チであった場合よりも短くなるであろう。画像処理動作
の速度、即ち画像処理モジュールのスループットレート
を決定するのは、高速走査方向の長さである。図４及び
図５は以下で更に詳細に論じられることになる特定の例
を示す。

【００３６】第２のＣＣＤ_INT 信号を（間隔Ｘ＋Ｙで）
生成する場合、本発明の同期式スキャナはＴ_scanline信
号を生成する。言い換えれば、本発明は走査ライン当た
り２つのＣＣＤ_INT 信号を生成するか、又は単一のＴ
_scanline信号の生成につき２つのＣＣＤ_INT 信号を生成
する。走査ライン期間（Ｔ_scanline）用の期間（Ｘ＋
Ｙ）はデジタル画像処理システムが必要とする時間と等
しく、画像データの単一走査ラインを適切に処理する。
従って、本発明の同期式スキャナは２つのＣＣＤ_{IN T} 信
号を生成し、第１のＣＣＤ_INT 信号の期間Ｘが特別に設
計された光センサ用の実積分時間となり、第２のＣＣＤ
_INT 期間ＹがＴ_scanline期間と第１のＣＣＤ _INT 期間と
の間の差となる。言い換えれば、この第２のＣＣＤ_INT
期間Ｙは走査されるドキュメントの高速走査方向の実長
さに依存して変更可能である。その理由は、高速走査方
向は、走査ラインあたり画像処理システムに送られるデ
ータ量を示し、このデータ量は画像処理システムの速度
を示すからである。

【００３７】例えば、画像処理システムが１００ＭＨｚ
（１００，０００，０００ピクセル／秒）で動作でき、
８．５インチの走査ラインが１５，３００ピクセル（１
８００スポット／インチ（ｓｐｉ）の分解能）を生成す
る場合、画像処理システムはこの走査ラインを１５３μ
秒で処理することができる。一方、画像処理システムが
１００ＭＨｚで動作でき、１１インチの走査ラインが１
９，８００ピクセル（１８００ｓｐｉの分解能）を生成
する場合、画像処理システムはこの走査ラインを１９８
μ秒で処理することができる。更に、画像処理システム
が５０ＭＨｚ（５０，０００，０００ピクセル／秒）で
動作でき、８．５インチの走査ラインが５，１００ピク
セル（６００ｓｐｉ分解能）を生成する場合、画像処理
システムはこの走査ラインを１０２μ秒で処理すること
ができる。最後に、画像処理システムが５０ＭＨｚで動
作でき、１１インチの走査ラインが６，６００ピクセル
（６００ｓｐｉ分解能）を生成する場合、画像処理シス
テムはこの走査ラインを１３２μ秒で処理することがで
きる。従って、高速走査方向の長さは画像処理システム
が走査ラインを処理できる速度を示す。

【００３８】図４は、長さが高速走査方向に１１インチ
である画像ドキュメントを走査する時に本発明のコンセ
プトを用いる同期式スキャナの動作シーケンスを示すタ
イミング図である。特別に設計された同期式スキャナ用
のＣＣＤの積分期間が５０μ秒（これは画像により反射
される光にフォトサイトが適切に影響されるのに必要と
する時間に対応する期間であり走査される実際の画像に
対応する有効な画像データを生成する）であると仮定し
て、高速走査方向に１１インチである画像ドキュメント
用の画像データの走査ラインをデジタル的に処理するの
に必要とされる期間を計算すると、走査ライン期間は、
（当該画像ドキュメントの走査に必要とされる高速走査
方向のピクセル数）／（デジタル画像処理システムのス
ループット）＋（幾分短い必要な走査ライン間期間（Ｔ
_il））となる。この例では、Ｔ_ilは１μ秒である。

【００３９】図４に示された例を用いて、高速走査方向
に１１インチであり、６００スポット／インチで走査中
で、１μ秒当たり画像データを５０バイト又は５０ピク
セル処理できる画像処理システムにより処理されている
画像ドキュメントに関してＴ _scanline値を計算する。Ｔ
_scanlineは、分解能と高速走査長さとの積を画像処理ス
ループットで除算して走査ライン間期間をプラスしたも
のに等しい。従って、このような状況についてＴ
_scanlineを計算すると、Ｔ_scanline＝（１１×６００）
／５０＋Ｔ_il＝１３２＋Ｔ_ilμ秒となる。上記に示した
ように、必要な走査ライン間時間Ｔ_ilは１μ秒である。
従って、高速走査方向に１１インチの長さを有する画像
ドキュメントを走査する時に本発明のコンセプトを用い
る同期式スキャナは、１３３μ秒の走査ライン（Ｔ
_scanline）期間を用いてドキュメントを走査することが
できる。

【００４０】言い換えると、５０μ秒と８３μ秒の２つ
の積分期間を有し、第２積分期間が変更可能で画像処理
システムのスループットに依存するようなシステムを用
いて、またこれを１９０μ秒の設定された又は固定され
た走査ライン期間を有する従来の同期式スキャナと比較
することにより、本発明はスキャナの走査ライン期間
（Ｔ_scanline）をほぼ３０％だけ縮小でき、その同期動
作を保持する。

【００４１】本発明は光センサの積分特性である第１積
分期間と、ダミー期間として第２積分期間とを使用し
て、同期動作を維持しながらスキャナのスループットを
最適化する。

【００４２】走査ライン期間値をスループット値（走査
又はコピー数／分）に変換すると、スループット値は６
０秒を値Ｔ_{image scanned} で除算したものとなる。Ｔ
_{image scanned} は、走査ライン期間（Ｔ_scanline）を、
低速走査方向の走査ラインの数と積算して、走査間期間
（Ｔ_interscan ）をプラスしたものである。この例で
は、Ｔ_interscan ＝０．６８６秒であると仮定される。

【００４３】従来の同期式スキャナに関する画像走査期
間（Ｔ_{image scanne}）は１９０μ秒×（６００ライン／
インチ）×８．５インチ＋０．６８６秒となり、これは
１．６６秒である。従って、従来の同期式スキャナは１
分当たり３６走査又はドキュメントのスループットを有
する。一方、１３３μ秒の走査ライン期間を真のスルー
プット値に変換する場合、本発明のコンセプトを使用す
る同期式スキャナは、そのスループットを１分あたり４
４走査又はドキュメントに増加する。これは、約２２％
の生産量の増加である。

【００４４】図５に示された例を用いて、高速走査方向
に８．５インチであり、６００スポット／インチで走査
中で、１μ秒当たり画像データを５０バイト又は５０ピ
クセル処理できる画像処理システムにより処理されてい
る画像ドキュメントに関してＴ_scanline値を計算する。
Ｔ_scanlineは、分解能と高速走査長さとの積を画像処理
スループットで除算して走査ライン間期間をプラスした
ものに等しい。従って、このような状況についてＴ
_scanlineを計算すると、Ｔ_scanline＝（８．５×６０
０）／５０＋Ｔ_il＝１０２＋Ｔ_ilμ秒となる。上記に示
したように、必要な走査ライン間時間Ｔ_ilは１μ秒であ
る。従って、高速走査方向に８．５インチの長さを有す
る画像ドキュメントを走査する時に本発明のコンセプト
を用いる同期式スキャナは、１０３μ秒の走査ライン期
間を用いてドキュメントを走査することができる。

【００４５】言い換えると、５０μ秒と５３μ秒の２つ
の積分期間を有し、第２積分期間が変更可能で画像処理
システムのスループットに依存するようなシステムを用
いて、またこれを１９０μ秒の設定された又は固定され
た走査ライン期間を有する従来の同期式スキャナと比較
することにより、本発明はスキャナの走査ライン期間
（Ｔ_scanline）をほぼ４６％だけ縮小でき、その同期動
作を保持する。

【００４６】本発明は光センサの積分特性である第１積
分期間と、ダミー期間として第２積分期間とを使用し
て、同期動作を維持しながらスキャナのスループットを
最適化する。

【００４７】走査ライン期間値をスループット値（走査
又はコピー数／分）に変換すると、スループット値は６
０秒を値Ｔ_{image scanned} で除算したものとなる。Ｔ
_{image scanned} は、走査ライン期間（Ｔ_scanline）×低
速走査方向の走査ラインの数＋走査間期間（Ｔ
_interscan ）である。先に示したように、この例では、
Ｔ_{inters can} ＝０．６８６秒であると仮定される。

【００４８】従来の同期式スキャナに関する画像走査期
間（Ｔ_{image scanne}）は１９０μ秒×（６００ライン／
インチ）×１１インチ＋０．６８６秒となり、これは
１．９４秒である。従って、従来の同期式スキャナは１
分当たり３１走査又はドキュメントのスループットを有
する。一方、１０３μ秒の走査ライン期間を真のスルー
プット値に変換する場合、本発明のコンセプトを使用す
る同期式スキャナは、そのスループットを１分あたり４
４走査又はドキュメントに増加する。これは、約４２％
の生産量の増加である。

【００４９】別の例では、特別に設計された同期式スキ
ャナ用のＣＣＤの積分期間が１００μ秒（これは画像に
より反射される光にフォトサイトが適切に影響されるの
に必要とする時間に対応する期間であり、走査される実
際の画像に対応する有効な画像データを生成する）であ
ると仮定される。上記記載した方法を用いて、高速走査
方向に１１インチであり、６００スポット／インチで走
査中で、１μ秒当たり画像データを５０バイト又は５０
ピクセル処理できる画像処理システムにより処理されて
いる画像ドキュメントに関してＴ_scanline値を計算す
る。即ちＴ_{scanli ne}＝（１１×６００）／５０＋Ｔ_il＝
１３３μ秒となる。

【００５０】言い換えると、１００μ秒と３３μ秒の２
つの積分期間を有し、第２積分期間が変更可能で画像処
理システムのスループットに依存するようなシステムを
用いて、これを１９０μ秒の設定された又は固定された
走査ライン期間を有する従来の同期式スキャナと比較す
ることにより、本発明はスキャナの走査ライン期間（Ｔ
_scanline）をほぼ３０％だけ縮小でき、またその同期動
作を保持する。

【００５１】積分時間に関して同じ仮定のもとに、Ｔ
_scanline値を、高速走査方向に８．５インチであり、６
００スポット／インチで走査中で、１μ秒当たり画像デ
ータ５０バイト又は５０ピクセルを処理できる画像処理
システムにより処理されている画像ドキュメントに関し
て計算する。即ち、Ｔ_scanline＝（８．５×６００）／
５０＋Ｔ_il＝１０３μ秒となる。

【００５２】言い換えると、１００μ秒と３μ秒の２つ
の積分期間を有し、第２積分期間が変更可能であり画像
処理システムのスループットに依存するようなシステム
を用いて、これを１９０μ秒の設定された又は固定され
た走査ライン期間を有する従来の同期式スキャナと比較
することにより、本発明は更にスキャナの走査ライン期
間（Ｔ_scanline）をほぼ４６％だけ縮小でき、またその
同期動作を保持する。

【００５３】最後のセットの例では、特別に設計された
同期式スキャナ用のＣＣＤの積分時間が５０μ秒であり
画像処理回路が７５ＭＨｚの帯域幅を有すると仮定され
る。

【００５４】６００ｓｐｉの１１インチ高速走査方向長
さの場合には、Ｔ_scanline＝（１１×６００）／７５＋
Ｔ_il＝８９μ秒となる。言い換えると、５０μ秒と３９
μ秒の２つの積分期間を有し、第２積分期間が変更可能
で画像処理システムのスループットに依存するようなシ
ステムを用いて、これを１９０μ秒の設定された又は固
定された走査ライン期間を有する従来の同期式スキャナ
と比較することにより、本発明は更にスキャナの走査ラ
イン期間（Ｔ_scanline）を５０％を越えるだけ縮小で
き、またその同期動作を保持する。

【００５５】６００ｓｐｉに対して８．５インチの高速
走査方向長さの場合に、Ｔ_scanline＝（８．５×６０
０）／７５＋Ｔ_il＝６９μ秒となる。言い換えると、５
０μ秒と１９μ秒の２つの積分期間を有し、第２積分期
間が変更可能であり画像処理システムのスループットに
依存するようなシステムを用いて、これを１９０μ秒の
設定された又は固定された走査ライン期間を有する従来
の同期式スキャナと比較することにより、本発明は更に
スキャナの走査ライン期間（Ｔ_scanline）を６０％を越
えるだけ縮小でき、またその同期動作を保持する。

【００５６】上記論じた例により示されるように、変更
可能なダミー又はガベージ積分期間をアナログ画像ユニ
ットの一定の定格積分期間と共に有して走査ライン期間
を生成することにより、スキャナは一定の積分期間と共
に同期走査動作を維持しながら変更可能な走査ライン期
間を使用して、新しい光センサ（１９０μ秒よりも短い
積分期間）、高速マイクロプロセッサ及び他の回路の拡
張効率を利用することができる。更に、ある種の環境に
おいて、本発明は入力ドキュメントの高速走査方向の長
さにもかかわらず、本発明は最適なスループットを得る
ことができる。この生産量の増加は、光センサをその定
格速度で積分して有効な画像データの第１の走査ライン
を生成し、また画像データの走査ラインを画像処理する
のに必要な時間と光センサの定格積分期間との間の差で
ある異なる期間で光センサを積分することにより実現さ
れる。

【００５７】本発明は、ＣＣＤセンサに関して記載した
が、そのコンセプトはフル幅アレイ、又は光を電子信号
やマシンにより処理され得る画像データを表す他の種類
や形態に変換する他のデバイスのような任意の光センサ
装置に、容易に適用することができる。

【００５８】本発明を上記開示した様々な実施の形態を
参照して記載したが、本発明は上記で述べた詳細に限定
されるわけではなく、請求項の範囲内にあればこのよう
な変更または変化をカバーすることが意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態のアーキテクチャを
示すブロック図である。

【図２】従来の同期スキャナの動作シーケンスを示すタ
イミング図である。

【図３】本発明のコンセプトを用いる同期スキャナの動
作シーケンスを示すタイミング図である。

【図４】本発明のコンセプトを用いる同期スキャナの動
作シーケンスの一つの例を示すタイミング図である。

【図５】本発明のコンセプトを用いる同期スキャナの動
作シーケンスの別の例を示すタイミング図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ ダブリュー．スティーブンズ アメリカ合衆国 14617 ニューヨーク州 ロチェスター ソーンクリフ ドライブ 90

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の積分期間を維持しながらデジタル
   スキャナの走査ライン速度を変更するための方法であっ
   て、 （ａ）画像の走査ラインを走査するステップと、 （ｂ）第１の予め定められた期間及び第２の予め定めら
   れた期間が経過した後で、光センサのアレイを積分する
   ステップで、一方の予め定められた期間が光センサのア
   レイの積分期間であり、他方の予め定められた期間が、
   画像データの走査ラインを処理するために必要とされる
   時間と光センサのアレイの積分期間との間の差であり、 （ｃ）有効な画像データの走査ラインと、前記ステップ
   （ａ）で走査された走査ラインに対応する画像データの
   走査ラインとを前記ステップ（ｂ）の２つの積分期間か
   ら生成するステップと、 （ｄ）前記ステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を実行し
   て画像の新しい走査ラインを走査するステップと、 を含む、デジタルスキャナの走査ライン速度を変更する
   ための方法。
2. 【請求項２】 一定の積分期間を維持しながらデジタル
   スキャナの走査ライン速度を変更するためのシステムで
   あって、 画像の第１走査ラインから反射される光を画像信号に変
   換するための感光手段と、 積分信号を生成して前記感光手段の積分を制御するコン
   トローラ手段と、を含み、 前記コントローラ手段は、第１の予め定められた期間が
   経過した後に第１の積分信号、また第２の予め定められ
   た期間が経過した後に第２の積分信号を生成し、一方の
   予め定められた期間が光センサのアレイの積分期間とな
   り、また他方の予め定められた期間が画像データの走査
   ラインを処理するのに必要な時間と光センサのアレイの
   積分期間との間の差となり、 前記感光手段は、有効な画像データの第１走査ラインを
   前記第１積分信号に応答して生成し、また画像データの
   第２走査ラインを前記第２積分信号に応答して生成す
   る、 デジタルスキャナの走査ライン速度を変更するためのシ
   ステム。