专利名称：光电变换装置及方法、图像处理装置及方法与成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如接收原稿的光图像信息而输出电信号的光电变换装置及光电变换方法、处理此光电变换装置的电信号的图像信息处理装置与图像信息处理方法、以及具有这种图像信息处理装置的形成图像的电子复印机等的成像装置。
已往，在电子复印机、传真机等成像装置的设备中，例如对于图像读出的CCD(光电变换元件)的控制，当读出的速度提高，图像输出时的频率也升高，图像信号的处理也就变得困难。为此，将CCD图像区域中的图像输出分割，按奇数与偶数的双分割进行高速处理。
将现有技术的双信道输出CCD所输出的双信道信号的预处理系统，构成为将CCD的输出信号按偶数分量与奇数分量由同一信号传输路径(处理路径)进行处理。
在此预处理系统中，经信号放大处理、A/D变换处理的图像信号，按1像素8比特的数字信号状态输入偶数分量、奇数分量的双信道的扫描控制用ASIC中，首先，在单信道中进行合成处理。由此，1行部分的图像数据成为与CCD的像素排列相同的状态。
通过对上述单信道化的图像数据进行明暗处理，便可对相对于图像浓度的图像数据中各个图像所产生的浓度梯度的偏差即照度不匀、各个CCD的光电元件(光电二极管)的敏感度偏差、CCD内部光电元件所发生的暗电流的影响等，分别对各个像素进行补偿。
明暗补偿的图像数据经比特倒置，原样地交付图像处理ASIC，在此，于图像处理ASIC的内部进行滤波处理、范围补偿处理、倍率变换(放大、缩小)处理、γ补偿浓度变换处理、以及灰度处理等图像处理的一系列数据处理。
在采用现有的双信道输出CCD的预处理系统中，由于其所取的结构是把CCD的输出信号按偶数分量、奇数分量由同一的信号传输路径(处理路径)进行处理，于是在此系统的结构中，作为影响所产生的图像浓度的主要原因有照度不匀、CCD的各光电元件的敏感度的偏差、CCD内部的光电元件所发生的暗电流的影响等所谓相对于图像浓度的在图像数据的各像素中所产生的浓度梯度的偏差，而这种偏差的影响则是由明暗处理进行补偿的。
但是，限制于取双信道输出CCD的结构时，相应的处理速度本身是有限度的，因而会有不能适应新近要求对大量原稿等进行高速处理的问题。
此外，以这种双信道输出CCD的预处理系统的结构为基础，当采用适应于高速化的四信道输出CCD来构成预处理系统时，由于这种系统的结构、CCD、放大器等芯片内部结构的原因所产生的信号传输路径(处理路径)的不同，也就是因电路特性的偏差对图像数据的影响，也就是相对于图像浓度的图像数据在线性偏差上产生的影响，成了必须考虑的新产生的问题。
再有，当比较CCD的信号输出结构，以往所用的双信道输出CCD，作为信号输出，当按CCD的1行部分的像素信号的并列顺序观察时，它们的双输出是以偶数分量和奇数分量分别从左端的像素信号起以直线化的状态(图像处理方面的排列适当)输出；而在适应于高速的CCD即四信道输出的CCD中，作为信号输出，当按CCD的1行部分的像素信号的排列顺序观察时，它们的四输出分别是偶数分量和奇数分量，此时左侧的输出是从左端的像素信号起依序到最后为中央的像素信号，而右侧的输出则从右端的像素信号起依序到最后为中央的像素信号，由于是按这样的情形输出，就会产生信号的排列不能成为良序化的状态(图像处理上的排列不适当)的问题。
这样，上述的一些问题是在现有的双信道系统的结构中没有的，而在意图高速化时构造的四信道系统中则成为新的内在问题，需要采取适当的解决措施。也就是说，在四信道系统中，需要在考虑到上述种种问题的前提下对相应结构进行增补。
如上所述，为适应高速化采用四信道输出CCD时，由于其预处理系统的结构、CCD、放大器的芯片内部结构上的原因，使得所产生的信号的传输路径(处理路径)不同，也就是会产生因电路特性偏差造成的对图像数据的影响，即会相对于图像浓度的图像数据产生线性偏差，此外还有四信道的输出CCD的输出信号的排列会以非良序化的状态输出的问题。
本发明的目的在于提供能在采用四信道输出CCD时进行相对于图像浓度的图像数据的偏差作补偿的，同时可使图像数据的信号排列良序化的光电变换装置、光电变换方法、图像信息处理装置、图像信息处理方法以及成像装置。
本发明的光电变换装置具有接收从被照目标反射回的光，光电变换成各个图像信号(OS1～OS4)使之输出，形成1行形状的多个元件式的光电变换装置(D)；从上述光电变换装置的所述1行形状的多个元件之中，将由第一端朝向第二端的每个偶数元件所接收到的上述图像信号输出的第一输出装置(101、111、121)；在上述光电变换装置的所述1行形状的多个元件之中，将从所述第一端朝向所述第二端的每个奇数元件所接收到的上述图像信号输出的第二输出装置(102、112、122)；在所述光电变换装置的上述1行形状的多个元件之中，将从所述第二端朝向所述第一端每个偶数的元件所接收到的上述图像信号输出的第三输出装置(101、113、123)；在所述光电变换装置的上述1行形状的多个元件之中，将由所述第二端朝向所述第一端的每个奇数的元件所接收到的上述图像信号输出的第四输出装置(102、114、124)。
本发明根据上述结构，不是像现有技术那样将来自1行的CCD元件中奇数号、偶数号的各元件的信号作为双信道信号取出，而是把全体图象从中央分为左右，再分为左半部的来自奇数号的元件的信号、左半部的来自偶数号的元件的信号、右半部的来自奇数号的元件的信号以及右半部的来自偶数号的元件的信号共四个部分。这样，作为四信道信号来处理经光电变换的图像信号，就可以实现高速化的图像变换处理。
此外，本发明的光电变换装置具有接收从被照对象反射回的光光电变换成各个图像信号(OS1～OS4)后输出的形成1行形状的多个元件式的光电变换器件(D)；从上述光电变换器件的所述1行形状的多个元件之中，将由第一端到中央部的元件中每个偶数号的元件所接收的第一图像信号输出的第一输出装置(101、111、121)；在上述光电变换器件的所述1行形状的多个元件之中，将由第一端到中央部的元件中每个奇数号的元件所接收的第二图像信号输出的第二输出装置(102、112、122)；在上述光电变换器件的所述1行形状的多个元件之中，将由第二端到中央部的元件中每个偶数号的元件所接收的第三图像信号输出的第三输出装置(101、113、123)；在上述光电变换器件的所述1行形状的多个元件之中，将由第二端到中央部的元件中每个奇数号的元件所接收的第四图像信号输出的第四输出装置；使位于上述光电变换器件的所述第1行大致中央处的前述第一输出装置的所述第一图像信号，与位于所述光电变换器件的所述第一行大致中央的所述第二输出装置的所述第二图像信号尽可能基本一致，而补偿所述第一图像信号与所述第二图像信号中之一的第一补偿装置(141、142、160)；使位于所述光电变换器件的所述第一行大致中央处的所述第三输出装置的第三图像信号，与位于所述光电变换器件的所述第一行大致中央的所述第四输出装置的第四图像信号尽可能基本一致，而补偿所述第三图像信号与所述第四图像信号中之一的第二补偿装置(143、144、160)；将由所述第一补偿与所述第二补偿装置所补偿的第一图象信号、第二图象信号、第三图象信号、第四图象信号的各自的信息顺序，通过光栅处理加以重排的重排装置(165)。
本发明如上所述，是把图象全体分成左右二部分，对于经光电变换的所谓四信道图像信号进行根据特定处理的补偿，补偿成不存在左右图像的差别。此外，通过对这种左右图像无差别的图像进行光栅处理，则即使是四信道的图像信息，也能按与双信道的情形相同的顺序进行置换。这样，根据光栅处理过的信号，这以后的图像处理就能由现有的电路结构实现。
图1为示明依据本发明的成像装置的数字式复印机内部结构的剖面图。
图2为示明数字式复印机控制系统的框图。
图3概示图1所示数字式复印机的结构。
图4示明四信道输出CCD的结构。
图5示明预处理系统与高速扫描控制ASIC的结构。
图6为示明高速扫描控制ASIC结构的框图。
图7示明左右补偿电路的结构。
图8示明现有的采用双信道输出CCD时数据排列的数据流。
图9示明本发明的采用四信道输出CCD时数据排列的数据流。
图10示明光栅变换电路的结构。
图11说明数据写入处理中存储器的存取作业。
图12是用于说明数据写入处理中存储器的存取作业的时间图。
图13说明数据读出处理中存储器的存取作业。
图14是用于说明数据读出处理中存储器的存取作业的时间图。
下面参照
本发明的一个实施例。
图1示明采用根据本发明的成像装置的适应高速化的四信道输出CCD的，数字式复印机(DPPC)的内部结构的剖面图。
如图1所示，数字式复印机具有装置主体10，该装置主体10中设有起到图像读出装置作用的扫描部4和起到成像装置作用的打印部6。
装置主体10的上面设有承载读取对象物即原稿D的透明玻璃组成的原稿承载台12。此外，在装置主体10的上面于原稿承载台12上与还装设有自动输送原稿的自动原稿输送装置(以下称作ADF)7。此ADF7安装成可相对原稿承载台12开闭，还具有将载承于原稿承载台12上的原稿D密附到此承载台12的起压紧原稿作用的功能。
ADF7具备装放原稿D的原稿盘8、探测有无原稿的空缺传感器9、从原稿盘8将原稿一张张取出的拾纸辊14、把取出的原稿进行输送的供纸辊15、使原稿的前端调整位置的校准辊对16、以及覆盖住原稿承载台12的大致全体的输送带18。于是，在原稿盘8向上铺设的许多张原稿便可从它的最下页即最后页顺次地取出，由校准辊调整位置后经输送带18输送到原稿承载台12的预定位置处。
在ADF7中，在与夹设着输送带18的校准辊对16相反一侧的端部上，设有反转辊20、非反转传感器21、挡板22与排纸辊23。由所述扫描部4读出了图像信息的原稿D，通过输送带18从原稿承载台12上送出，经反转辊20、档板22和排纸辊23排出到ADF7上面的原稿排出部24上。在读取原稿D的背面的情形下，通过变换挡板22而由输送辊18所输送的原稿D，在由反转辊20反转之后，再次由输送带18送到原稿承载台12上的规定位置。
设于装置主体10内的扫描部4具有曝光灯25用作照明放置在原稿承载台12上的原稿D的光源，还有第一反射镜26用来使来自原稿D的反射光向预定方向偏转，此曝光灯25与第一反射镜26安装在设于原稿承载台12下方的第一滑架27上。
将第一滑架27配置成能与原稿承载台平行地移动，可通过图中未示的带齿皮带等由后述的扫描马达35带动，沿原稿承载台12的下方往复移动。
原稿承载台12下方设有能与其作平行移动的第二滑架28。在第二滑架28中相互正交安装有使第一反射镜26所偏转的来自原稿D的反射光顺次偏向第二与第三的反射镜30与31。第二滑架28借助驱动第一滑架27的带齿皮带等，在相对于第一滑架27从动的同时，相对于第一滑架27以1/2的速度沿原稿承载台12平行地移动。
在原稿承载台12的下方还设有将来自第二滑架28上的第三反射镜31的反射光聚焦的成像透镜32，以及接收此成像透镜聚焦的反射光进行光电变换的四信道输出CCD(光电变换元件)34。成像透镜32在包含有由第三反射镜31偏转的光的光轴的面内可通过驱动机构移动，并在自身移动中可按所希望的倍率使反射光成像。这样，四信道输出CCD34对入射的反射光进行光电变换，输出与读取的原稿D相对应的电信号。
打印部6设有用作潜像形成装置的激光曝光装置40。此激光曝光装置40包括用作光源的半导体激光器41；使半导体激光器41射出的激光连续地偏转的用作扫描部件的多角镜36；使多角镜36按后述的预定转数旋转驱动也用作扫描马达的多角镜马达37；以及使来自多角镜的激光偏转导向后述感光鼓44的光学系统42。将这种结构的曝光装置40固定地支承于装置主体10的未于图中示明的支承框上。
半导体激光器41对应于用扫描部4读取的原稿D的图像信息或是传真机收发的文件信息等进行通/断控制，相应的激光通过多角镜36与光学系统42射向感光鼓44，通过扫描感光鼓44的圆周表面于其上形成静电潜像。
打印部6具有设于此装置主体10大致中央处用作像载体的可自由转动的感光鼓44，感光鼓44圆周表面用来自激光曝光装置40的激光进行曝光，形成所希望的静电潜象。在感光鼓44的圆周表面具有结成整体的使鼓的局部表面带预定电荷的静电充电器45；对形成于感光鼓44圆周表面上的静电潜像供给用作显影剂的色粉，按所希望的图像浓度显影的显影器46；使后述的纸盒所供给的转印材料即复印用纸P从感光鼓44上分离下的剥离充电器47，同时还依次地设有使形成于感光鼓44上的色粉像转印到纸P上的转印充电器48、从感光鼓44的圆周表面上将复印纸P剥离下的剥离爪49、清扫感光鼓44圆周表面上残余色粉的清扫装置50，以及用来清除感光鼓44圆周表面上静电的除电器51。
在装置主体10的下部以相互叠层状态设有能分别从装置主体10中拉出的上段盒52、中段盒53与下段盒54，在各个盒内装有规格各异的复印纸。在这些盒的侧面设有大容量供纸箱56，此大容量供纸箱55中收存着使用频度高的规格的复印用纸P，例如A4规格的复印纸P收存有约3000张。在此大容量供纸箱55的上方，设有可自由装卸的兼用作手动承纸盘56的供纸盒57。
在装置主体10内形成有传送路径58，从各个盒与大容量供纸器55起，通过位于感光鼓44和转印充电器48之间的转印部延伸，在此传送路径58的终端设置着具有定影灯60a的定影装置60。在与定影装置60相对置的装置主体10的侧壁上形成有排出口61，排出口61中安装着单盘的整理器150。
在上段盒52、中段盒53、下段盒54、供纸盒57的附近以及在大容量供纸箱55的附近，分别设有从盒或从大容量供纸箱中将用纸P逐张取出的拾纸辊63。此外，在传送路径58中设有许多供纸辊对64，用来将拾纸辊63取出的复印用纸P通过传送路径58进行传送。
在传送路径58上，于感光鼓44的上游侧设有校准辊对65。校准辊对65在校正取出的复印纸P的倾斜同时，使感光鼓44上的色粉像的前端与复印纸P的前端恰当地配合，以相同于感光鼓44圆周表面的移动速度的速度将复印纸P供纸转印部。在校准辊对65的跟前，也即在供纸辊64一侧，设有探测复印纸到达的准直前传感器66。
由拾纸辊63从各个盒或大容量供纸箱55逐张取出的复印用纸P通过供纸辊对64送给校正辊对65。在此复印纸P由校准辊对65使其前端整位之后送给转印部。
在转印部中，形成于感光鼓44上的显影剂像即色粉像通过转印充电器48而转印到纸P上。转印有色粉像的复印纸P借助剥离充电器47与剥离爪49的作用从感光鼓44的圆周表面上剥离下来，通过构成传输路径52的一部分的传送皮带67输送给定影装置60。在由定影装置60使显影剂像溶融定影到复印纸P上之后，此复印纸P便由供纸辊对68和排纸辊对69通过排出口61排送到整理器150上。
在传送路径58的下方设有将通过定影装置60的复印纸P反转，再送向校准辊对65的自动翻面装置70。自动翻面装置70具有将复印纸P暂时收集的暂时收集部71；从传送路径58分岔出，将通过定影装置60的复印纸P反转再导入暂时收集部71的反转路径72；将收集于暂时收集部中的复印纸P逐张取出的拾纸辊73，以及使取出的纸通过传送路径74供向校准辊对65的供纸辊75。此外，在传送路径58与反转路径72的分岔部还设有使复印纸P有选择地分配给排出口61或反转路径72的分配门76。
在进行两面复印时，通过定影装置60的复印纸P由分配门76导入到反转路径72上，在反转的状态下暂时收集于暂时收集部71中之后，通过拾纸辊73与供纸辊对75沿传送路径74输送给校准辊对65。在此，复印纸P经校准辊对65整位后面送给转印部，使纸P的背面转印上色粉像。然后，复印纸P通过传送路径58、定影装置60与排纸辊69排送到整理器150。
整理器150将排送出的一部分构成的文件按一部分为单位装钉贮存。拟装钉的复印纸P逐张地从排出口61排出，通过导向板151在装钉侧附近匹配。在完成了全部排出后，压纸臂152便压住按一部分为单位的复印纸P，由装钉装置(未图示)进行装钉。然后，导板151降下，装钉完的复印纸P按一部分为单位由整理器排出辊155排出到它的整理器排出盘154上。整理器排出盘154的下降量在某种程度上由复印纸的张数确定，以一部分为单位排出，落下进行装钉。用来整齐对合排出的复印纸P的导板151则位于不碰触已载承于整理器排出盘154上装钉完的复印纸的高度位置。
整理器排出盘154在分类方式时，连接到按每一部分移位(例如向前后左右4个方向)的位移机构(未图示)上。
在装置主体10的前上部中设有输入种种复印条件以及开始复印操作的复印开始信号等的操作板380。
下面参看图2说明数字式复印机的控制系统。
数字式复印机的控制系统总体大致由三个部分组成由图像处理部5连接于扫描部4和打印部6之间而构成数字式复印机的基本部301；接收并记录来自此基本部301的图像数据，再把此记录的图像数据转送到基本部301，由此来实现存储复印(电子分类)的页存储部302；以及扩张部303，它包括用作存储此页存储部302的压缩图像数据的2次存储器的硬盘(HD)、经公众电路使图像压缩数据和外部进行交换的传真板(G4/G3和FAX控制装置)369、经由LAN进行数据交换的LAN板(局域网络电路控制装置)371、以及由通过系统总线373与ISA总线374控制以上各装置的扩张部CPU361、扩张部CPU361使用的主存储器361a、在ISA总线374上的控制DMA传送的DMAC362组成的母板等。
基本部301与页存储部302由交换控制数据的基本部系统接口316以及交换图像数据的基本部图像接口317相连接。此外，页存储部302与扩张部303则由交换控制数据的扩张部系统接口376和交换图像数据的扩张部图像接口377相连接。
基本部301包括输入装置(扫描部)4、输出装置(打印部)6、图像处理部5以及控制它们的控制装置(基本部CPU)311。
扫描部4具有由配置成列状的多个光电元件(1行的CCD)组成的上述四信道输出CCD34，根据基本部CPU311的指令，一行行地读取设在原稿承载台12上原稿的图像，在图像的灰白度变换为8比特数字数据后，通过扫描接口(未图示)，与同步信号一起作为时间序列数字数据输出到图像处理部5。
基本部CPU311控制着上述基本部301内的上述各装置以及后述的页存储部302的各个装置。
页存储部302包括控制基本部301内的基本部CPU311和扩张部303内的扩张部CPU361的控制信息的通信的，或是控制从基本部301和扩张部303到页存储器323的存取的，内装通信存储器305的系统控制装置304；暂时存储图像数据的存储装置(页存储器)323；产生页存储器323的地址的地址控制部306；进行页存储部302内各装置间数据转送的图像总线320；进行页存储部302内各装置与系统控制装置304之间控制信号的转送的控制总线321；通过图像总线320进行页存储器323与其它装置的数据转送时控制数据转送的数据控制装置307；通过基本部图像接口317而与基本部301转送图像数据时进行图像数据接口的图像数据I/F装置308；在将图像数据发送给折像度不同的设备时将图像数据变换为其它设备的折像度，或是把从折像度不同的设备接收到的图像数据变换为基本部301的打印部6的折像度，而进行双值图像数据90°旋转处理的折像度变换/双值旋转装置325；类似于传真发送或光盘存储压缩图像数据发送，或是为进行存储的装置而压缩输入的图像数据，或是使取压缩形式的图像数据通过打印部6成为可见而进行还原的压缩/不原装置324；与图像数据I/F装置308相接，在由打印部6输出图像数据时，在把图像数据旋转90°或-90°输出时采用的多值旋转存储器309。
扩张部303包括通过扩张部系统总线373控制下述扩张部303内各个装置的控制装置(扩张部CPU)361；此扩张部CPU361所用的主存储器361a；共用的ISA总线374；使扩张部系统总线373与ISA总线374接口的ISA总线控制器(ISA·B/C)363；对ISA总线374上的数据转送进行控制的DMA控制器(DMAC)362；用来将连接到ISA总线374上的图像数据以电子方式保存的保存装置(HDD)365；作为其接口的HD·FD接口(HD·FDI/F)364；用来由电子方式保存与ISA总线374连接的图像数据的保存装置(光盘装置；ODD)368；作为其接口的SCSI接口367；用于实现LAN功能的局域网络电路控制装置(LAN)371；用于实现打印功能的打印控制装置370；具有G4/G3·FAZ控制功能的G4/G3·FAZ控制装置369；用于将来自打印控制装置370的图像数据通过系统图像接口377输出到页存储部302的扩张部图像总线375。
在内设于上述HDD365内的硬盘HD中，构成为将所压缩的1页或多页组成的每份文件的压缩图像数据作为文档，在用于检索此文件的检索数据管理的状态下进行存储。
此外，在扩张部系统总线373中连接有对扩张部303进行指示的键盘和显示装置组成的前述操作板80。
保存装置(ODD)368通过SCSI接口367与ISA总线374连接，扩张部CPU361应用SCSI命令，通过扩张部系统总线373、ISA·B/C63、ISA总线374，控制保存装置368。
下面说明图像数据I/F装置(图像数据控制装置)308。图像数据I/F装置308是图像总线320上的装置，通过图像处理部5进行扫描部4或打印部6与页存储器323之间的图像数据的传送，此外，也进行扩张部303内与扩张部图像总线375相连接的打印控制器370等和页存储器323的图像数据传送。
这里的页存储部302的页存储器323具有很大的存储空间。
图3表明图1与图2所示数字式复印机的概略结构，即如上所述由扫描部4，图像处理部5、打印部6构成。如图3所示，在数字式复印机情形读入原稿图像时，是由曝光灯25用直接光照射原稿表面，用反射镜26、30、31和成像透镜32将其反射光导至四信道输出CCD34，由此四信道输出CCD34对此光图像数据进行光电变换，将多个(例如6000dpi时7500个)光电元件的每一置换为电荷信号。此电荷信号由四信道输出CCD34内部的后述CCD模拟移位寄存器作为模拟信号顺次传送输出。
如图3所示，图2所示的控制系统具有包括四信道输出CCD34的读入控制部81、页存储板82、编辑板83、图像处理部84与写入控制处理部85，以及激光器驱动部87与多角镜马达驱动器88，构成为使得来自半导体激光器41的激光经多角镜36偏转导向感光鼓44。
图4详示了四信道输出CCD34的结构，由顺次排列的光电元件(光电二极管等)S1～S7500、移位门101、移位门102、CCD模拟移位寄存器111～114以及输出缓冲器121～124构成。
如图4所示，在四信道输出CCD34的情况下，由于信号输出已分割成偶数分量与奇数分量进而再把它们各分割成左右，作为四系统的输出结构，故存在四个CCD模拟移位寄存器111、112、113与114。这样，由CCD模拟移位寄存器111，使从奇数分量左端光电元件产生的信号开始顺次地传送输出；由模拟移位寄存器112，使从偶数分量左端光电元件产生的信号开始顺次地传送输出；由模拟移位寄存器113，使从奇数分量右端光电元件产生的信号开始顺次地传送输出；由模拟移位寄存器114，使从偶数分量右端受光元件产生的信号开始顺次地传送输出。
此外，从奇数分量与偶数分量各个左右输出的最终信号，成为在光电元件S1～S7500中央处相邻排列的光电元件S3749、S3750、S3751与S3752产生的信号。用于驱动此四信道输出CCD34所需的控制信号(传送时钟脉冲、移位门信号、复位信号、箝位信号)，则由后述的高速扫描器控制ASIC的CCD驱动功能生成。
图5示明在装设于读入控制部81上的四信道输出CCD34中，进行图像数据传送的预处理系统130和高速扫描控制器ASIC135的结构。此预处理系统130则由放大器131、132和A/D变换器133、134构成。
在前处理系统130中，由四信道输出CCD34输出的模拟信号在放大器(Amp模拟信号处理集成电路)131与132中对各个像素信号取样而使信号放大。
这里所用的放大器131与132可以由1个芯片按双信道进行并行处理。在放大器131中，输入四信道输出CCD34的像素信号中奇数分量的左、右双信道(输出端OS1、OS2)，放大器132中则输入四信道输出CCD34的像素信号中偶数分量的左、右双信道(输出端OS2、OS4)。
在各个放大器131、132内部，来自四信道输出CCD34的左、右的双信道的像素信号经并行处理后(取样与信号放大)，合成到1个信道中(多路复用)。这就是说，在放大器131中，合成奇数分量的左、右信号到1个信道中；在放大器132中，合成偶数分量的左、右信号，到1个信道中，而分别取由放大器131、132输出方式。
在上述结构下，于放大器131中，集中处理四信道输出CCD34的奇数分量的左、右像素信号，而于放大器132中，集中处理四信道输出CCD34的偶数分量的左、右像素信号，之所以考虑这样的结构，是为了使四信道输出CCD34的输出信号中偶数分量与奇数分量各个的左、右信号的失真不取决于放大器(131、132)的芯片间的偏差(芯片差异导致电路特性的偏差)。
此外，上述情形下放大器131、132的信号输出速率是进入放大器131、132的信号速率的2倍。从放大器131、132输出的信号在处理上放大到适当电平的各个像素的模拟信号，通过A/D变换器(ADC133、134)的AD变换，成为数字信号。
放大器131构成为使由四信道输出CCD34输出的奇数分量中左、右双信道的像素信号分别并行地取样，将信号放大，进而将此信号合成到1个信道中，对由此放大器131输出的模拟信号，通过A/D变换器133进行AD变换。此外，放大器132构成为使从四信道输出CCD34输出的偶数分量中左、右双信道的像素信号分别并行地取样，将信号放大，进而将此信号合成到1个信道中，对由此放大器132输出的模拟信号，通过A/D变换器134进行AD变换。这里所用A/D变换器133、134的分辨率由于是8比特(比特256步位)，因而作为图像数据，1个像素相当于1个8比特数据。
这样，根据四信道输出CCD34读入的图像信息(作为光图像数据输入四信道输出CCD34中的)，使四信道输出CCD34输出的图像信号(模拟信号)于放大器131、132中进行信号放大与合成，将此信号由A/D变换器133、134进行AD变换成为数字信号，而把这一系列处理称作扫描部4中的预处理，而构成预处理系统130。
此外，用于驱动放大器131、132的必要的控制信号(取样保持脉冲、合成信号、箝位信号)，以及在A/D变换器133、134的AD变换处理中所需的AD变换用时钟脉冲，是由高速扫描器控制ASIC135的预处理LSI驱动功能生成。这样，根据实施预处理的图像信息，像素信号(1个像素对应于1个8比特数据，下面记作图像数据)，输入高速扫描器控制ASIC135，在高速扫描器控制ASIC135内部，进行明暗补偿处理以及本发明的左、右补偿处理与光栅变换处理。
图6示明本发明的高速扫描器控制ASIC135的结构。具体地说，此高速扫描器控制ASIC135包括总线宽度变换电路140；明暗补偿电路141、142、143、144；总线选择电路(SEL)147、148；左右补偿电路160；比特倒置电路161、162、163、164以及光栅变换电路165。
由预处理系统130进行了预处理的图像数据作为D0AZ(8比特奇数分量的左右合成的数据)与D0BZ(8比特偶数分量的左右合成的数据)由双信道输入高速扫描器29控制ASIC135内。
在高速扫描器控制ASIC135内的全部处理是在预处理系统中对数字化图像数据进行的。这些图像数据首先通过总线宽度变换电路140在奇数分量、偶数分量之中又各与成左部数据与右部数据。也就是，奇数分量的左右合成的数据D0AZ(8比特)，通过总线宽度变换电路140分解成D0A1Z(8比特；奇数分量的左部数据)和D0A2Z(8比特奇数分量的右部数据)，而偶数分量的左右合成数据D0BZ(8比特)通过总线宽度变换电路140分解成D0B1X(8比特偶数成分的左部数据)和D0B2Z(8比特偶数成分的右部数据)。
这样，由于通过总线宽度变换电路140将双信道中输入的图像数据分解到四信道中，例如当图像数据的数据率在双信道下即相当于单信道作为40MHz由D0AX、D0BX输入时，作为总线宽度变换处理后输出的图像数据在四信道下便相当于单信道作为20MHz，在变换为D0A1X、D0A2X、D0B1X、D0B2X的状态下输出，而输入到下一段。
由总线宽度变换处理所分解的各图像数据D0A1X(8比特奇数分量的左部数据)、D0A2X(8比特奇数分量的右部数据)、D0B1X(8比特偶数分量的左部数据)、D0B2X(8比特偶数分量的右部数据)，通过明暗补偿电路141、142、143、144进行明暗补偿处理。此外，如图所示，在高速扫描器控制ASIC135的情形，通过准备4个明暗补偿电路，就成为能同时并行地处理经总线宽度变换处理的四信道的各个图像数据D0A1X、D0A2X、D0B1X与D0B2X的结构。
下面简单说明明暗补偿功能。就明暗补偿来说，有白电平明暗补偿和黑电平明暗补偿，而作为这种高速扫描器控制ASIC135的功能，则可构成对应于以上两种补偿的算法为基础的电路结构。
所谓白电平明暗补偿是把由四信道输出CCD34读入的原稿上的读出数据(图像数据)首先据通过四信道输出CCD读入的白基准数据对各个像素进行分割，使原稿上的读出数据(图像数据)对各个像素规一化(补偿)。据此可以补偿照度不匀和四信道输出CCD34的各光电元件的灵敏度偏差。
所谓黑电平明暗补偿，是对使黑电平失真的主因即四信道输出CCD34内部的光电元件发生的暗电流影响，通过由四信道输出CCD34读入的原稿上的读出数据(图像数据)和白基准数据，首先把四信道输出CCD34读入的黑基准数据通过对各像素加以减弱而消除(补偿)。
经明暗补偿的各图像数据通过本发明的左、右补偿电路160对偶数分量、奇数分量的左、右数据分别进行补偿处理，然后由比特倒置电路161、162、163、164作比特倒置，由本发明的光栅变换电路165进行图像数据的排序校正处理。
这样，在高速扫描器控制ASIC135内部施行了上述一系列处理的图像数据，作为AIDTAX(8比特)、AIDTBZ(8比特)、AIDTCX(8比特)、AIDTDZ(8比特)，由ASIC135输出，转送给图像处理ASIC84。输入图像处理ASIC84的图像数据，在图像处理ASIC84内部进行滤波处理、范围补偿处理、倍率变换(放大、缩小)处理、γ补偿浓度变换处理、灰度处理等所谓图像处理的一系列数据加工处理。
图7示明左右补偿电路160的结构。左右补偿电路160由补偿存储器用芯片启动发生电路170、总线选择电路(SEL)171、172、173、174、175、176、左右补偿用存储器180以及总线选择电路(SEL)181、182、183、184与185构成。此左右补偿电路160通过CPU-IF电路177来控制。
如上所述，用作高速数字复印机读出扫描用的适合高速要求的行传感器(四信道输出CCD34)，为了对应于这种高速化要求的规格，如图4所示作成这样的结构经光电元件S1～S7500光电变换的电荷信号，采用四组CCD模拟移位寄存器(左部奇数分量的电荷信号移送用)111、CCD模拟移位寄存器(左部偶数分量的电荷信号移送用)112、CCD模拟移位寄存器(右部奇数分量的电荷信号移送用)113以及CCD模拟移位寄存器(右部偶数分量的电荷信号移送用)114，通过配置于其左右两侧的四组输出缓冲器(左部奇数分量的信号输出驱动用)121、输出缓冲器(左部偶数分量的信号输出驱动用)122、输出缓冲器(右部奇数分量的信号输出驱动用)123以及输出缓冲器(右部偶数分量的信号输出驱动用)124，将四信道输出CCD34的1行部分的图像信号(例如600dpi情形中7500像素部分的像素信号)分成四个系统输出。
根据上述结构，从奇数分量、偶数分量各个中的左右输出的最终像素信号，成为在四信道输出CCD34中央处由相邻排列的光电元件S3749、S3750、S3751、S3752所产生的信号。于是，在四信道输出CCD34的情形下，作为信号输出的组成的四信道输出CCD34的1行部分的图像信号，对于各个偶数分量、奇数分量，分别由各个左右输出缓冲器(121与123,122与124)驱动输出，因而信号的传送路径首先在四信道输出CCD34的输出级中显然分成四个系统。
此外，由四信道输出CCD34输出的图像信号(模拟信号)通过前述的预处理系统130进行信号放大与AD变换，而作为图像数据当然要数字化，但即使如此，通过作为预处理系统130的构成方式，信号的传送路径则可以在1至4个系统之间任意变化。
于是，作为光图像信号输入四信道输出CCD34的图像信息，在四信道输出CCD34内部的各个光电元件(S1～S7500)上，经光电变换虽然应成为电荷信号，但此时，作为成为其读出对象的原稿上的图像信号，即使是在原稿反射率为同一限度下的光图像信号，经各光电元件(S1～S7500)进行光电变换而成的电荷信号，当这种电荷信号的传送路径(处理路径)不同时，由于四信道输出CCD34内部与预处理系统130的电路特性的偏差，在像素信号间(图像数据中)也有可能产生失真。
因上述电路特性偏差产生的不良影响在将其用到复印机进行复印时，与采用现有的双信道输出CCD的预处理系统相同，当把CCD的输出信号按偶数分量、奇数分量由同一信号传送路径(处理路径)处理时，在已复印出的图像上虽然没有观察到平均浓度差，但在采用图5所示的高速数字式复印机用的四信道输出CCD34的预处理系统130的那样，若变成将各偶数分量、奇数分量进一步分成左右的信号传送路径(处理路径)处理，则在印刷成的图像上，由模拟方式可以确切地看到出现有能由目视看清的左右平均浓度差。
这就是说，奇数分量、偶数分量的信号传送路径(处理路径)的不同虽不那么重要，但在此应考虑的问题是，在采用适应高速化的四信道输出CCD34的情形下，左右的信号传送路径(处理路径)最好原本就是同一的一个。若是这对于四信道输出CCD、预处理系统139的结构是可能的，则对于因电路特性偏差产生的不良影响可不必采取特别的对策。
但是，作为物理上可能的系统结构虽可以有图5所示的预处理系统130的结构，但就CCD而论，四信道输出CCD34则是在结构上，把用光电元件S1～S7500来光电变换的电荷信号，使用四组CCD模拟移位寄存器111、112、113、114通过配置于其左右两侧的四组输出缓冲器121、122、123、124，将CCD34的一行部分的像素信号分成四个系统进行输出。因此，这里的各CCD模拟移位寄存器(111、112、113、114)的传输效率以及输出缓冲器(121、122、123、124)的特性等会产生偏差。
如图5所示，对于来自四信道输出CCD34的输出信号，取奇数分量的左右信号集中到放大器131中处理，而偶数分量的左右信号集中到放大器132中处理的结构。由此，有助于使放大器132与132的芯片差所产生的放大器内部电路特性的偏差不影响左右的信号。
但是，当考虑到每个芯片时，在放大器(131、132)的内部，对于放大器(131,132)内部的电路结构，由于取样处理、信号放大处理对双信道的输入信号来说，存在并行处理即电路上存在有两个系统，因而左右信号的传送路径，在放大器(131、132)的内部各异，这就在芯片内部的两系统电路之间产生特性的偏差。
对A/D变换器133、134而言，将奇数分量与偶数分量的各自左右信号的变换路径取同一结构是会有帮助的。这就是说，使奇数分量的左右信号(在放大器131中合成到1个信道中的状态)由A/D变换器131作AD变换处理，同时使偶数分量的左右信号(在放大器132中合成到1个信道中的状态)由A/D变换器134作AD变换处理，在这样的结构下，可以认为不存在电路特性偏差对左右信号存在的影响。
于是，在用于图5所示的高速数字式复印机的四信道输出CCD34、预处理系统130的结构中，由于在系统的结构上的组合形式，不用担心芯片间偏差带来的影响。
但是，如在四信道输出CCD34、放大器131、132中所说明的，由于芯片本身内部结构上的原因，对于因发生电路特性偏差而给左右图像数据带来的不利影响(因图像数据相对于图像浓度的线性偏差所产生的左右浓度差)，事实上仍然丝毫没有在外部设置什么补偿装置，也没有可对应的装置，也没有能适应的装置。这种装置本身便是本发明的左右补偿电路160，此电路即是作为高速扫描器控制ASIC135的电路之一而设置的。
对于此左右补偿电路160的处理位置安排，如图7所示，是在高速扫描器控制ASIC135的内部位于明暗补偿电路141、142、143、144之后，而且作为图像数据处理流程而言，则是位于由图像处理ASIC84的滤波处理、范围补偿处理、倍率变换(放大、缩小)处理、γ补偿浓度变换处理、灰度处理等所谓图像处理的一连串数据加工处理之前来进行。
这种位置安排的意义将于以后说明，现在据此来说明左右补偿电路的结构。
左右补偿电路160中的左右补偿采用的是使用存储器180的数据变换表的方式。这就是进行下述的变换处理把要变换的数据(在此为图像数据)输入存储器180的地址中，而变换后的数据即由存储器180的地址输出，而预先则对存储器180的各个地址，代之以输出调整过的数据(补偿后的数据)。
这样，在高速扫描器控制ASIC135的内部，由于所处理的图像数据是1个像素8比特，分辨率256步位(从00H到FFH)的数字信号，对于此图像数据，作为准备用于数据变换表的存储器180便成为256字×8比特。
左右补偿电路160便是由这种256字×8比特的双口RAM的存储器180、芯片启动发生电路170、总线选择电路171、172、173、174、175、176、181、182、183、184、185构成，通过CPU-IF电路177进行控制。这种存储器180构成为使其在高速扫描器控制ASIC135内部数据处理的存取方式(数据补偿处理)与来自基本部CPU(外部)311的存取方式(变换表用的数据设定)，通过方式设定信号(存储器存取方式设定信号由DAM设定)进行变换。
此外，由于构成是也能设定进行左右补偿的选择(左右补偿设定信号由LRADJ设定)，故可在对图像数据不作左右补偿的状态下进入下一阶段的处理(这时的图像数据的路径以虚线①表示)。再有，在设定各种方式时，于高速扫描器控制ASIC135内部备有图中未示明的方式设定用寄存器，这些寄存器都能根据基本部CPU(外部)311进行设定变换。
首先，存储器180在由高速扫描器控制ASIC135内部的数据处理的存取方式(数据补偿处理成为可能的状态)下而且左右补偿设定信号在进行补偿时，高速扫描器控制ASIC135内部的图像数据总线便与存储器180连接。
就是说，在预处理系统130中数字化的，由双信道输入高速扫描器控制ASIC135内的图像数据，首先由总线宽度变换电路140分解到四信道(奇数分量的左数据、奇数分量的右数据、偶数分量的左数据、偶数分量的右数据)中，此各个图像数据并行地在四信道之中同时由明暗补偿电路141、142、143、144进行明暗补偿处理。
经此明暗补偿后的四信道各个的图像数据之中，奇数分量的左右中某一方的一个信道，例如右数据总线，偶数分量的左右中某一方的一个信道，例如右数据总线，对于这样的两个信道，它们成为与补偿用存储器180相连接的总线选择电路171～175、181～184。具体地说，以虚线①所示的总线成为禁止状态，如粗实线所示，奇数分量中左右某一方的一个信道，例如右数据(左右补偿前的图像数据)便与存储器180的口A的地址输入AAZ连接，而相对于此数据变换后的数据(左右补偿后的图像数据)则由口A的数据输出AOX输出；偶数分量的左右某一方中的一个信道，例如有数据(左右补偿前的图像数据)与补偿存储器的口B的地址输入BAX连接，而相对于此数据变换后的数据(左右补偿后的图像数据)则由口B的数据输出BOX输出。
就是说，偶数分量、奇数分量的各个左右某一方的一个信道，便成为例如能相对于右数据进行利用据存储器180的数据变换表的数据操作。由此可知，在采用据存储器180的数据变换表进行的数据操作中，对于四信道的图像数据之中偶数分量、奇数分量的各自左右某一方的一个信道，作为用于进行这种操作的存储器则需要有双信道部分的输入/输出，而且这样的双信道的图像数据则是由同一数据变换表作并行的处理(存储器存取)，为此目的，使用了满足上述条件的双口型存储器。
根据上述方式进行左右的数据补偿的想法中主要观点之一，是把偶数分量、奇数分量的各个左右中某一方的一个信道例如左数据作为基准，相对于它把另一方的信道，例如将左数据作为基准时，采用根据补偿存储器的数据变换表对在数据进行数据操作。也就是，在于通过只是对左右某一方的一个信道进行数据操作，再加以组合，就能校正(补偿)相对于图像浓度的左右图像数据的线性偏差。
下面说明此左右补偿处理配置位置所具有的意义。
由预处理系统130数字化，在高速扫描器控制ASIC135中进行内部处理之前的图像数据，是在每一个像素中包含有相对于图像浓度在图像数据的各个像素中产生的浓度梯度的偏差，即照度不匀、四信道输出CCD34的各光电元件的敏感度的偏差、四信道输出CCD34内部光电元件S1～S7500以及CCD模拟移位寄存器111～114所发生的暗电流的影响这样状态下的图像数据，除此以外，还包括有现在为适应高速需要在四信道输出CCD34、预处理系统130的结构中产生的固有偏差，即相对于图像浓度在左右图像数据间产生的线性偏差，也即在四信道输出CCD34、预处理系统130中因左右的信号传送路径(处理路径)的不同所产生的电路特性偏差的影响。
以上两种偏差的影响对图像数据的作用方式不同。具体地说，在对于图像浓度的图像数据的各个像素中产生的浓度梯度的偏差影响是对图像数据的各个像素起作用的；而在图像浓度的在左右的图像数据间〔信号传送路径(处理路径)间〕产生的线性偏差的影响，则是对各个信号传送路径(处理路径)起作用的。
于是，在有两个信号传送路径(处理路径)A·B(在此即为左、右)而在它们之间产生有电路特性的偏差时，当把例如信号传送路径(处理路径)A视作基准时，则在另一方的信号传送路径(处理路径)B中因电路特性产生的偏差就会起作用，可以认为，此时因这种偏差产生的影响，对于在信号传送路径(处理路径)B中所传送(处理)的所有图像信号都起到以一定量均匀地作用。
由此，在预处理系统130中因数字化的图像数据中所含有的这些性质上不同的两种偏差影响〔相对于图像浓度的在图像数据的各个像素中产生的浓度梯度的偏差影响，以及相对于图像浓度的在左右图像数据(信号传送路径(处理路径))间产生的线性偏差的影响〕，看来是可以由另外的补偿装置进行补偿的。
这就是说，相对于图像浓度的在图像数据的各像素中产生的浓度梯度偏差的影响可以考虑由明暗补偿功能进行补偿，而相对于图像浓度的左右图像数据〔信号传送路径(处理路径)〕间产生的线性偏差的影响则可以考虑由本发明的左右补偿电路160进行补偿。
基于以上想法，作为高速扫描器控制ASIC135内部中对于图像数据处理的结构(处理的流程)，可以如图6所示，首先通过设置明暗补偿电路141～144对图像数据进行明暗补偿，再对经过此明暗补偿状态的图像数据通过设置左右补偿电路160而进行左右补偿，而且这两种补偿处理则是在施行由图像处理ASIC所作的滤波处理、范围补偿处理、倍率变换(放大、缩小)处理、γ补偿浓度变换处理、灰度处理等这类图像处理的一系列数据加工处理之前进行。
此外，形成上述处理结构本身还有另一重要意义。这就是说，根据这种处理结构，由本发明的左右补偿电路160的方式作为补偿功能能显示出有效的作用。
根据这种处理结构，对于由预处理系统130数字化的，在高速扫描器控制ASIC135内施行内部处理之前，包含有相对于图像浓度的在图像数据的各个像素中产生的浓度梯度的偏差影响与相对于图像浓度的在左右图像数据间〔信号传送路径(处理路径)间〕产生的线性偏差的影响的图像数据，首先通过明暗补偿处理，补偿相对于图像浓度的在图像数据的各个像素中产生的浓度梯度的偏差影响。
总之，图像数据在明暗补偿处理时，对作用于各个像素的偏差的主要原因，即对各个像素的偏差进行补偿。这就是，对全体像素通过明暗补偿，把来自各个像素中具有偏差的像素信号所形成的四信道输出CCD34的图像信号进行标准化(规范化)，即在预处理系统130中，对于由A/D变换器133、134作AD变换后已数字化的像素信号(此时是1个像素8比特的数字信号的像素信号)，全部在以相对于原稿的光的反射率(0％→100％；黑→白)为横轴，而以信号值(此时，像素信号是8比特的数字信号，00H→FFH黑→白)为纵轴的标准表上以直线表示。
实际上，采用本发明的左右补偿电路160的方式，即使用存储器180的数据变换表的方式，也即把一直在输入的图像数据的信号值(此时是8比特的数字信号00H→FFH)首先置换为存储器180中的设定值(补偿值)而输出的方式，这就是，对于信号值其值，可用某个值来置换(此时所处理的信号是8比特的数字信号，因而是在00H到FFH的范围内)该值的一种数据变换表进行。
从而这种方式的目的在于，对于作用于各个信号传送路径(处理路径)且通过施行补偿处理方式的信号传送路径(处理路径)而形成所传送(处理)的全部图像数据，能补偿相对于以一定量均一地作用的图像浓度的在左右图像数据间〔信号传送路径(处理路径)间〕产生的线性偏差的影响，而不在于相对于包含有各个像素偏差的各个像素进行补偿。因此，采用这种方式进行补偿处理时，显然需要首先通过明暗补偿来消除图像数据所具有的各个像素的偏差，也即相对于图像浓度的在图像数据的各个像素中所产生的浓度梯度的偏差影响。
此外，经明暗补偿的图像数据，其结果如上所述是处于对所有的像素信号已标准化(规范化)的状态，因而对于本发明的左右补偿的方式，也就是对于信号值本身可把由某个值(由于此时所处理的信号是8比特的数字信号，因而是在00H至FFH范围内)来置换该值的一种数据变换表，在必要进行补偿的信号传输路径(处理路径)中，能相对于形成所传送(处理)的图像数据的全体像素信号的信号值共同使用。
这里，本发明的左右补偿电路160还有另一个重要意义。即首先由明暗补偿对各像素的偏差也就是相对于图像浓度的在图像数据的各像素中产生的浓度梯度的偏差影响进行了补偿〔即标准化(规范化)〕的图像数据，对于本发明的左右补偿方式，即对于信号值本身，可把由某个值来置换该值(此时由于处理的信号是8比特的数值信号，因而是在00H到FFH的范围内)的一个数据表，在需要进行补偿的信号传输路径(处理路径)中，对形成所传送(处理)的图像数据的全体像素信号的信号值共同用来进行补偿。
再有，由于上述处理的目的是对由四信道输出CCD34、预处理系统130所产生的两种偏差的影响进行补偿，自然可比此后的由图像处理ASIC84进行的滤波处理、范围补偿处理、倍率变换(放大、缩小)处理、γ补偿浓度变换处理、灰度处理等图像处理等一系列数据加工处理之前进行。
下面，说明本发明的左右补偿电路160中给存储器180内的变换表用数据(补偿数据)的设定方法。
前面已涉及到，存储器180构成是，使得高速扫描器控制ASIC135内部数据处理的存取方式(数据补偿处理)和从基本部CPU(外部)311来的存取方式(变换表用的数据设定)，可以由方式设定信号(存储器存取方式设定信号由DAM设定)来进行变换。
这样，存储器180当来自基本部CPU(外部)311的存取方式(根据基本部CPU311能设定变换表用数据的状态)时，如图7所示，通过高速扫描器控制ASIC 135内部的CPU-IF电路177，将来自基本部CPU(外部)311的地址、数据总线相连接到存储器180上。这里的方法就是，由于以虚线②所示的电路成为启动状态，此时基本部CPU(外部)311便可根据在左右图像数据间产生的偏差，将所形成的变换表用补偿数据设定(写入)到存储器180中。
此外，从基本部CPU(外部)311对存储器180的存取，由于可以是读出/写入，故也可参照存储器180内的数据。
下面说明光栅变换电路165。
此光栅变换电路165的功能也是作为高速数字复印机的读出扫描器用时，由于采用了适应高速的行传感器即四信道输出CCD34而必要的固有功能。光栅变换电路165的目的在于使图像数据的排列操作良序化，即能进行重排。
这里用图8与图9来说明，为什么使用了四信道输出CCD34时，必需进行图像数据的重排。
图8中示明了采用现有的双信道输出CCD时数据的排列流，图9中示明了采用了本发明的四信道输出CCD34时的数据排列流程。双信道输出CCD的与四信道输出CCD的像素排列分别于图8和图9中作为排列1示出，由虚拟像素和有效像素构成。
这里，成为读出对象的原稿的图像信息，是通过有效像素作为有效像素信号由CCD输出的，这些有效像素作为600dpi对应的CCD存储7500像素(S1～S7500)。这种有效像素如排列1所示，成为以左侧为S1到右侧为S7500的情形排列于1个硬盘中的状态，对于这种有效像素的排列，现有的双信道输出CCD和本发明的四信道输出CCD34是相同的。这就是光电元件(S1～S7500)的物理排列。
如同由图3所说明的，在高速数字式复印机中原稿图像的读入时，是把直接光照射原稿面，利用反射镜26、30、31，成像透镜32将此反射光导至四信道输出CCD34，由四信道输出CCD34，将此光图像数据即图象信息通过光电变换，首先在各个光电元件上即在各个有效像素上置换为电荷信号，此信号作为有效像素信号由四信道输出CCD输出。此外，作为这种读出光学系统的结构则取与原稿的左右和四信道输出CCD34的左右对应的结构，这就是说在由CCD读出的方向，即在主扫描方向中原稿的左右，成为与排列1所示四信道输出CCD34的有效像素的左右排列相对应。
于是，作为由图像处理ASIC84进行的滤波处理、范围补偿处理、倍率变换(放大、缩小)处理、γ补偿浓度变换处理、灰度处理的所谓图像处理的一系列数据加工处理算法的根本概念，其前提是输入图像处理ASIC84的图像数据的数据排列(相对于主扫描方向中1行部分的像素单位的数据排列)，即主扫描方向中作为行部分的图像信息的图像数据，与四信道输出CCD34的像素排列，即排列1所示的排列相同，而且是与其有同等程度良序化状态的排列。
于是，由图像处理ASIC进行的一系列数据加工处理中各种数据操作的算法与排列1相同，而且对于以和它有同等良序化状态的数据排列输入的图像数据成立。
在使用现有的方式，即双信道输出CCD情形的系统中，如图8所示，由CCD的像素排列与扫描器控制ASIC输出给图像处理ASIC的图像数据的排列，即排列1与排列3，成为相同的。
这就是，在使用现有的双信道输出CCD情形的系统中，首先使由CCD输出的信号相对于CCD中的像素排列即排列了按偶数分量、奇数发量分成两个信道，如排列2所示，作为输出端OS1，把根据奇数的像素的有效像素信号以左侧的有效像素S1为起始方向，以后顺序为S3、S5、…、S7495、S7497、S7499(作为终端方向的最右侧的有效像素)，按这样的情形输出；作为输出端OS2，把根据偶数的像素的有效像素信号以左侧的有效像素S2为起始方向，以后顺序为S4、S6、…、S7498、S7500(作为终端方向最右侧的有效像素)，按这样的情形输出，而以这种排列的形式由双信道输入高速控制ASIC。
输入的双信道的图像数据，首先在扫描器控制ASIC内合成到一个信道中(多路复用)。于是图像数据成为排列3所示状态，在此状态下，于扫描器控制ASIC内部的处理，即排列3所示的数据排列的图像数据，经明暗补偿处理，于比特倒置之后，作为AIDTX原样转移到图像处理ASIC，由此可知，从排列1到排列3之间并不特别需要用于良序化即重排的处理。
对此，在采用图9所示的本发明的四信道输出CCD34的与高速相应的系统时，首先由四信道输出CCD34输出的信号，相对于四信道输出CCD34中的像素排列即排列1，就偶数分量与奇数分量的情形而论，虽和双信道输出CCD相同，然而在此则进一步以此四信道输出CCD34的中央为界，各自分成左右如排列2所示，作为输出端OS1，把根据奇数像素的有效像素信号以左侧的有效像素S1为起始方向，以后顺序为S3、S5、…、S3745、S3747、S3749(作为终端方向的中央的有效像素)，按这样的情形输出。
同样，作为输出端OS2，把根据偶数像素的有效像素信号以左侧的有效像素S2为起始方向，以后顺序为S4、S6、…、S3746、S3748、S3750(作为终端方向的中央的有效像素)，按这样的情形输出。
同样，作为输出端OS3，把根据奇数像素的有效像素信号以右侧的有效像素S7499为起始方向，以后顺次为S7497、S7495、…、S3755、S3753、S3751(作为终端方向的中央的有效像素)，按这样的情形输出。
同样，作为输出端OS4，把根据偶数像素的有效像素信号以右侧的有效像素S7500为起始方向，以后顺次为S7498、S7496、…、S3756、S3754、S3752(作为终端方向的中央的有效像素)，按这样的情形输出。
这些四信道的信号在预处理系统130之中，于放大器131、132内部，将各个奇数分量的左右即输出端OS1与输出端OS3合成到1个信道中，将偶数分量的左右，即输出端OS2与输出端OS4合成到1个信道中，在这种状态下，作为偶数分量、奇数分量由双信道输入高速扫描器ASIC135中。
输入的双信道的图像数据，首先在高速扫描ASIC135内部，如图6所示，通过总线宽度变换电路140的处理，再次使图像数据的排列分解为与排列2相同状态的四信道。
在上述状态下，相对于四信道的各个于高速扫描器ASIC135内部的处理，也即相对于排列2所示的数据排列的四信道的各个的图像数据，并行地同时施行由明暗补偿电路141～144进行的明暗补偿处理和由左右补偿电路160进行的左右补偿处理，在由各个比特倒置电路161～164实现的比特倒转状态下，此四信道的图像数据便通过光栅变换电路165使图像数据经排列操作而良序化，也即通过进行重排处理成为排列3所示的状态，也就是成为把排列2的状态变换为排列3的状态，作为由AIDTX、AIDTBX、AIDTCX、AIDTDZ的四信道结构的图像数据转移到图像处理ASIC84的结构。
在此，转移到图像处理ASIC84中的图像数据与现有的单信道相反而取四信道结构的理由，这是在高速数字式复印机的情形，当然对于图像处理速度也有高速化的要求。于是，在把来自四信道输出CCD34的一行部分的图像数据用单信道处理时，由于像素的数据传送率即处理速度非常高，就会发生相对于难处理的各种余量不足的问题。
为了解决上述问题，因而采用了把1行部分的图像数据分解到四信道中，把它们各个同时地并行处理并采取相应的方式。通过四信道的并行处理，就可使每个像素的数据传送率即处理速率成为原有的1/4。例如以单信道作80M处理时，通过每个单信道作20M处理的四信道并行处理，所处理的信息量就相同。
因此，在采用四信道输出CCD34的与高速对应的系统时，由于作为排列3的数据输出结构成为四信道，就不能如采用现有的双信道输出CCD系统那样，完全等同于排列1与排列3之间的数据排列关系。
此外，作为不把在排列2状态下施行内部处理的图像数据原样地转移到ASIC84中，而是由本发明的光栅变换电路165变换为排列3的状态后转移的理由，它所根据成立的条件是，例如在前面所说明的，在由图像处理ASIC84进行的一系列数据加工处理中，各个数据操作的算法与排列1相同，而且相对于与其同等的良序化状态的数据排列输入的图像数据。
这就是说，排列2相对于图像处理ASIC84的一系列数据加工处理是不适合的，而排列3可以定义为与排列1有同等良序化状态的数据排列。于是，在采用四信道输出CCD34的与高速对应的系统时，能相对于排列1将排列2重排为排列3，作为本发明的光栅变换电路165中数据操作良序化即重排处理的定义，而这预先取决于作为高速扫描器控制ASIC135与图像处理ASIC84之间的接口技术条件。
下面说明光栅变换电路165的结构与操作。
图10示明了光栅变换电路165的结构。光栅变换电路165由行存储器(LMA)90、行存储器(LMB)91以及存储器控制电路92构成。行存储器90与行存储器91由存储器A～H构成。在光栅变换电路165中，连接有可从基本部CPU(外部)311来进行存储器存取的CPU-IF电路166。
本发明的光栅变换电路采用专门准备的存储器，通过此存储器控制对数据排列进行操作，即进行重排。作为相应的硬件结构如图10所示，存储器是由组合1024字×8比特的RAM8个，作为1个行存储器而构成，并由预备了两个行存储器(LMA90,LMB91)，和此存储器的控制电路92构成。存储器控制电路92作为结构，由地址生成电路(上、下)92a、总线选择电路92b、与芯片启动发生电路92c组成。
之所以把存储器容量设定为1行部分8192字，是由于本发明的光栅变换功能是以行单位处理图像数据，即把1行部分的图像数据全部一次存储于存储器(向存储器中的数据写入处理)，而在把这种数据从存储器输出(从存储器中的数据读出处理)时，则是所谓重排数据排列的方式，而且并且之所以对它作了两行部分的准备(LMA90,LMB91)，是由于通过对它们交互地进行存取，就能以行为单位连续地处理图像数据，也就是能够同时地和非同步地以行为单位进行向存储器中的数据写入处理和从存储器中的数据读出处理。例如，在对LMB90进行数据写入处理时，可以同时地和非同步地对LMA91进行数据读出处理。
下面说明实际的重排操作。
在高速扫描器控制ASIC135的内部，对四信道的各自图像数据(D0A1X、D0A2X、D0B1X、D0B2X)进行明暗补偿处理与左右补偿处理，在比特倒置状态下传送给本发明的光栅变换电路165。
这时的数据排列呈图9所示的排列2的状态。首先虽然把这些数据只是存储于行存储器90、91之中，但这时的数据行处理中的行存取操作用图11说明。
本实施例中，形成所处理的1行部分的图像数据的像素数据数设为7504个像素(CCD的有效像素7500像素+虚拟像素4像素)。前面谈到过，此行存储器90、91是由组合8个存储器A、B、C、D、E、F、G、H构成了1024字×8比特的RAM。而且，这8个存储器各自具有独立的输出口，即8个中每一个都能独立地进行存取。
可认为这8个存储器，如图11所示每4个构成一组，即把存储器A、B、C、D作为存储组1，而把存储组E、F、G、H作为存储组2。首先应用总线选择电路92b，将四信道中各个的图像数据总线连接到组1的各个存储器(A、B、C、D)的数据输入口上，四信道中各个图像数据的起始图像数据(四个虚拟数据)同时被写入到组1的各个存储器(A、B、C、D)中的地址000H号中。然后，四信道的各自的图像数据总线被连接到组2的各个存储器(E、F、G、H)的数据输入口上，此四信道的各自图像数据的续后的像素数据即S1、S2、S7499、S7500则同时被写入组2的各个存储器(E、F、G、H)的地址000H号中。
这样，通过在组1的存储器(A、B、C、D)的数据输入口和组2的存储器(E、F、G、H)的数据输入口，使像素数据无交替地连接转换四信道的图像数据总线，而且通过组1与组2的地址生成电路92a，一面数完存储器地址，一面将像素数据顺次写入存储器(A～H)中，把这种操作反复进行到图像数据的最终像素数据写入到组2的各个存储器(E～H)内。
将上述情况以时间图表示结果图12。如图12所示，所述处理通过时钟同步，使形成四信道各个图像数据的各自像素数据交替写入组1的存储器(A、B、C、D)与组2的存储器(E、F、G、H)中。以空白表示的图像数据是写入组1中的数据，以斜线表示的图像数据是写入组2中的数据。此外，从该时间图可以看出，通过对两组存储器(A、B、C、D与E、F、G、H)的交替存取，作为1组的存储器考虑时，存储器的存取速度即写入周期便成为图像数据传送率的1/2。
于是，相对于存储器的可靠的时间裕量便朝有利的方向起作用。此外，相对于存储器的写入开始定时的触发电路则根据HDEN(主扫描方向图像的有效信号)作处理。
将上述处理在对1行部分的图像数据处理完成时的8个存储器A、B、C、D、E、F、G、H各个内的像素数据的排列状态示于图11中。从图中可以看到，对于形成1行部分的图像数据的像素数据数7504像素来说，在8个的各个存储器A、B、C、D、E、F、G、H中，偶数分量的左像素数据、偶数分量的右像素数据、奇数分量的左像素数据以及奇数分量的右像素数据，各自分别按4个像素的间隔，均等个数，即每一个存储器中，顺次，从存储器地址000H号开始，在3AgH地址的空间中可存储938像素部分的数据。
然后，在把已存储于所述行存储器(90,91)中1行部分的图像数据，从存储器输出时，作为四信道的输出图像数据(AIDTAZ、AIDTBZ、AIDTCZ、AIDTDZ)的排列，按已整列状态，即成为图9中所示排列3的形式进行存储器的读出控制，而用图13说明此时的数据读出处理中的存储器的存取作业。
在数据读出处理中，虽也和数据写入处理相同，将8个存储器分成每4个1组，但这种组合则与数据写入处理时不同。这就是可以认为如图13所示，使存储器A、B、E、F作为组1，而以存储器G、H、C、D作为组2。首先，将四信道的输出图像数据总线与组1的各存储器(A、B、E、F)的数据输出口连接，作为四信道的各输出用图像数据的起始像素数据，组1的各存储器(A、B、E、F)的地址000H的数据的两个虚拟数据与S1、S2同时被引导。然后，对于组1的存储器A、B、E、F，通过组1的地址生成电路92a，一面数完存储器地址，一面顺次地读出存储器A、B、E、F内的数据，当存储于组1的各存储器内所有的数据的读出完毕后，即直到存储器地址3A9H的数据S3747、S3748、S3749、3750读完后，此时将四信道的输出图像数据总线转换到与组2的各个存储器(G、H、C、D)的数据输出口连接。
从组1的各存储器(A、B、E、F)最后读出的数据，即存储器地址3A9H的S3747、S3748、S3749、S3750，接着是在构成组2的各存储器(G、H、C、D)中通过数据写入处理最后写入的数据，即从存储器地址3A9H的数据S3751、S3752、S3753、S3754所读出的。以后是有关组2的存储器G、H、C、D，通过组2的地址生成电路92a，将3A9H地址作为起始地址，一面对存储器地址递减计数，一面顺次地读出存储器G、H、C、D内的数据，继续读出处理到存储于组2各存储器(G、H、C、D)内所有数据中最后被读出的数据，即存储器地址000H的数据S7499、S7500和两个虚拟数据为止。
上述处理过程以时间图表示于图14中。如图14所示，此处理通过时钟同步，把形成四信道的各个输出图像数据的各像素数据组1的存储器A、B、E、F内的数据全部读出之后，再把组2的存储器G、H、C、D内的数据完全读出。此外，对于存储器的读出起始时间的触发脉冲由RDSTA(读出开始信号)产生脉冲信号。这样一来，1行部分的图像数据，通过光栅变换电路165，对专用的行存储器(LMA90，LMB91)，经数据写入处理→数据读出处理，操作像素数据的排列，把图9所示的排列2重排成排列3的状态。
此外，由于配备两个上述行存储器(LMA90,LMB91)，使上述处理在行存储器(LMA90,LMB91)之间交替地进行，故能以行为单位连续地处理图像数据。
这样，由四信道输出CCD34输出的图像信号变换为适宜进行图像处理的一系列数据加工处理的数据排列，即作为良序化的图像数据，从高速扫描器用ASIC135转移到图像处理ASIC84中。
如上所述，根据上述本发明的实施例，则对于在构制采用四信道输出CCD的预处理系统时产生的，因此系统的结构、CCD、放大器的芯片内部结构上的原因而出现的信号传送路径(处理路径)的不同，即电路特性的偏差而给图像数据的影响，也即是相对于图像浓度的在图像数据中的线性偏差，可进行补偿。
此外，CCD的信号输出结构，也即四信道输出CCD，在作为信号作出也即作为CCD的1行部分的像素信号的排列顺序中已看到的情况下，将此四信道输出分成偶数分量与奇数分量各个中的情形，由于是以左侧的输出从左端的像素信号起顺次地最后为中央的像素信号，而右侧的输出从右端的像素信号起顺次地最后为中央的像素信号这样的情形输出，因而能对信号的排列不良序化的状态，即图像处理上不适当的排列，校正为可与双信道的情形相同，能进行连续处理的良序化顺序。
也就是说，由于可通过光栅处理将数据列重排，使之成为能进行其后一系列数据加工处理的合适数据排列，因而即使是四信道的光电变换装置，也能光滑地进行此后的数据处理。
由此，在实现高速处理的四信道光电变换装置中，采用通过光栅处理而形成整列数据的办法，此后的数据处理也能光滑地进行。
如上所述，根据本发明，提供了能对采用四信道输出CCD时的图像浓度的图像数据的偏差进行补偿，和能使图像数据的信号排列良序化的光电变换装置、光电变换方法、图象信息处理装置、图像信息处理方法以及成像装置。
权利要求
1．一种光电变换装置，其特征在于，包括接收来自被照对象的反射光，光电变换成各个图像信号(OS1～OS4)后输出的，形成1行形状的多个元件的光电变换器件(D)；将前述光电变换器件1行形状的多个元件之中，从第一端部朝向第二端部由每个偶数的元件接收到的上述图像信号输出的第一输出装置(101,111,121)；将前述光电变换器件的1行形状的多个元件之中，从上述第一端部朝向第二端部由每个奇数的元件接收到的上述图像信号输出的第二输出装置(102,112,122)；将前述光电变换器件的1行形状的多个元件之中，从所述第二端部朝所述第一端部由每个偶数的元件接收到的上述图像信号输出的第三输出装置(101,113,123)；以及将前述光电变换器件的1行形状的多个元件之中从所述第二端部朝所述第一端部由每个奇数的元件接收到的上述图像信号输出的第四输出装置(102,114,124)。
2．根据权利要求1所述的光电变换装置，其特征在于，上述第一至第四输出装置(101,102,111～114,121～124)是按照此第一输出装置、第二输出装置、第三输出装置与第四输出装置的顺序来输出前述图像信号的。
3．根据权利要求1所述的光电变换装置，其特征在于，上述第一至第四输出装置(101,102,111～114,121～124)具有分别保存上述图像信号(OS1～OS4)的多个寄存器电路(111～114)。
4．根据权利要求1所述的光电变换装置，其特征在于，上述第一至第四输出装置(101,102,111～114,121～124)具有分别保存上述图像信号(OS1～OS4)并把它们按预定顺序重排输出的多个寄存器电路(111～114)。
5．一种光电变换装置，其特征在于，包括接收来自对象的反射光，光电变换成各个图像信号(OS1～OS4)后输出的，形成1行形状的多个元件的光电变换器件(D)；将上述光电变换器件的1行形状的多个元件之中，从第一端部到中央部的元件，由每个偶数处的元件接收到的第一图像信号输出的第一输出装置(101,111,121)；将上述光是变换器件的1行形状的多个元件之中，从上述第一端到中央部的元件，由每个奇数的元件接收到的第二图像信号输出的第二输出装置(102,112,122)；将上述光电变换器件的1行形状的多个元件之中，从上述第二端到所述中央部的元件，由每个偶数的元件接收到的第三图像信号输出的第三输出装置(101,113,123)；将上述光电变换器件1行形状的多个元件之中，从上述第二端到所述中央部的元件，由每个奇数的元件接收到的第四图像信号输出的第四输出装置(102,114,124)；使位于上述光电变换器件的前述1行的大致中央位置的上述第一输出装置的上述第一图像信号和位于上述光电变换器件的上述1行大致中央处的上述第二输出装置的上述第二图像信号应成为基本相同的，补偿上述第一图像信号与上述第二图像信号中的一方的第一补偿装置(141,142,160)；以及使位于上述光电变换器件的上述1行的大致中央位置的上述第三输出装置的上述第三图像信号和位于上述光电变换器件的上述1行大致中央处的上述第四输出装置的上述第四图像信号应成为基本相同的，补偿上述第三图像信号与上述第四图像信号中的一方的第二补偿装置(143,144,140)。
6．根据权利要求5所述的光电变换装置，其特征在于，具有上述第一补偿具有对上述第一输出装置的上述第一图像信号和上述第二输出装置的上述第二图像信号进行明暗补偿，并使经此明暗补偿的位于上述光电变换器件的上述1行大致中央的上述第一输出装置的上述第一图像信号与此光电变换器件的位于上述1行大致中央的上述第二输出装置的上述第二图像信号应成为基本一致的，来补偿上述第一与上述第二图像信号中的一方的第三补偿装置(141,142,160)；而上述第二补偿装置具有对上述第三输出装置的上述第三图像信号和上述第四输出装置的上述第四图像信号进行明暗补偿，并使经此明暗补偿的位于上述光电变换器件的上述1行大致中央的上述第三输出装置的上述第三图像信号与此光电变换器件的位于上述1行大致中央的上述第四输出装置的上述第四图像信号应成为基本一致的，来补偿上述第三与第四图像信号中的一方的第四补偿装置(143,144,160)。
7．根据权利要求5所述的光电变换装置，其特征在于，还具有使通过上述第一补偿装置与第二补偿装置补偿的上述第一图象信号、第二图象信号、第三图象信号、第四图象信号的各个的信息顺序，经由光栅处理而重排的重排装置(165)。
8．一种光电变换方法，包括下述各工序采用形成1行形状的多个元件，接收来自对象的反射光，光电变换成各个图像信号(OS1～OS4)后输出的光电变换工序(D)；把在上述光电变换工序所用的上述1行状的多个元件之中，从第一端部朝向第二端部，由每个偶数的元件所接收的上述图像信号输出的第一输出工序(101,111,121)；把在上述光电变换工序所用的上述1行状的多个元件之中，从上述第一端部朝向上述第二端部，由每个奇数的元件所接收的上述图像信号输出的第二输出工序(102,112,122)；把在上述光电变换工序所用的前述1行状的多个元件之中，从上述第二端部朝向上述第一端部，由每个偶数的元件所接收的上述图像信号输出的第三输出工序(101,113,123)；以及把在上述光电变换工序所用的上述1行状的多个元件之中，从上述第二端部朝向上述第一端部，由每个奇数的元件所接收的上述图像信号输出的第四输出工序(102,114,124)。
全文摘要
光电变换装置,具有:接收对象的反射光,光电变换成各个图像信号后输出的成1行状多个元件(D);输出多个元件中从一端朝另一端由每个偶数的元件接收到的上述图像信号的第一输出缓冲器(121),输出从一端朝另一端,由每个奇数的元件接收到的图像信号的第二输出缓冲器(122),输出从另一端朝所述一端,由每个偶数的元件接收到的图像信号的第三输出缓冲器(123),以及输出从另一端朝所述一端,由每个奇数的元件接收到的图像信号的第四输出缓冲器(124)。
文档编号H04N1/401GK1217487SQ9812423
公开日1999年5月26日 申请日期1998年11月13日 优先权日1997年11月13日
发明者岩井谦一 申请人:株式会社东芝