JP2007081540A - 画像読み取り装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】EMC低減の効果を残しつつ、良好な画像データを得ることを可能にした画像読み取り装置を得る。
【解決手段】画像読み取り装置は、CCD11、アナログ処理回路12、ADコンバータ13、駆動タイミング発生回路14、SSCG15、水晶振動子16を備えて構成される。CCD11で受光した原稿からの反射光は、アナログ処理回路12を経てADコンバータ13に入力され、ADコンバータ13によりデジタルデータに変換される。CCD11、アナログ処理回路12、ADコンバータ13には、駆動タイミング発生回路14から、SSCG15により拡散変調がかけられたクロックが供給される。駆動タイミング発生回路14は、画像を読み取るCCD11の光学的遮光画素期間、有効画素期間、原稿読み出しに必要なCCD画素期間について、前記SSCG15での拡散変調動作を停止させる。
【選択図】 図1
【解決手段】画像読み取り装置は、CCD11、アナログ処理回路12、ADコンバータ13、駆動タイミング発生回路14、SSCG15、水晶振動子16を備えて構成される。CCD11で受光した原稿からの反射光は、アナログ処理回路12を経てADコンバータ13に入力され、ADコンバータ13によりデジタルデータに変換される。CCD11、アナログ処理回路12、ADコンバータ13には、駆動タイミング発生回路14から、SSCG15により拡散変調がかけられたクロックが供給される。駆動タイミング発生回路14は、画像を読み取るCCD11の光学的遮光画素期間、有効画素期間、原稿読み出しに必要なCCD画素期間について、前記SSCG15での拡散変調動作を停止させる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、画像読み取り装置及び画像形成装置に係り、特に、ディジタル複写機、印刷装置等のスキャナ部である画像読み取り装置及び該画像読み取り装置を使用した画像形成装置に関する。
近年、原稿台上の画像を光学系の走査体により読み取るスキャナ部を有するディジタル複写機、ファクシミリ装置等が広く利用されている。一般に、画像処理を行う画像読み取り装置は、CCD(光電変換素子)により原稿画像の画像データ信号を読み取り、この画像データ信号を、アナログ処理、A/D(アナログ/ディジタル)コンバータ、ディジタル画像処理まで順次クロック信号に同期させて高速で転送している。画像読み取り装置は、このように画像データ信号を高速に転送しているため、クロック信号の周波数及びその高調波によるEMI(Electric Magnetic Interference)放射レベルが非常に高くなってしまう。特に、カラー画像読み取り装置の場合には、画像データ信号量が3倍(8ビット×3または10ビット×3)になる。
前述のEMI放射レベルは、各国の規制値、例えば、日本の場合VCCI、米国の場合FCC等の機関が設定した値以内におさめる必要があり、その対策としてプリント基板を多層化したり、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したりすることが提案されている。また、クロック信号の周波数を拡散させることにより、EMI放射レベルを減少させてコストダウンを図ったり、CCD、アナログ処理、A/Dコンバータでのクロック信号を拡散させず、それ以降のディジタル画像処理でのクロック信号を拡散させることにより、画像ノイズ発生を抑えることなどが提案されている。
そして、EMI放射レベルの低減を行うことを可能にした従来技術として、例えば、特許文献1等に記載された技術が知られている。この従来技術は、スペクトル拡散処理を施した第1のクロックを用いて映像信号処理を実施し、スペクトル拡散処理を施さない第2のクロックを映像信号生成に用いるというものである。また、他の従来技術として、例えば、特許文献2等に記載された技術が知られている。この従来技術は、SSCG(Spread Spectrum Clock Generator)を用いる場合のCCDの出力振幅の変動をなくし、SSCGによるEMI放射レベルの低減の効果を充分似なものとするというものである。さらに、他の従来技術として、SSCGを使用した機器の待機電力の削減を図った技術が、例えば、特許文献3等に記載されて知られている。
特開2000−125149号公報
特開2000−224392号公報
特開2004−46301号公報
しかし、前述した各公報に記載された従来技術は、入力されるクロックに対して、ある一定の周期で変調をかけ、それにより、不要輻射高調波のピークを拡散させるSSCGを利用することにより、EMCの低減を図ることができるが、変調の影響により、得られる画像データーに周期的なノイズが生じてしまう場合があるという問題点を有している。
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、EMC低減の効果を残しつつ、良好な画像データを得ることを可能にした画像読み取り装置及び該画像読み取り装置を使用した画像形成装置を提供することにある。
前記目的を達成するための本発明の第1の手段は、周期的に拡散されたクロックに従って動作する画像読み取り装置において、クロックを拡散変調するSSCGと、該SSCGを制御すると共に、SSCGからの周期的に拡散されたクロックにより画像読み取り装置を制御するタイミング発生回路とを備え、該タイミング発生回路は、画像を読み取るCCDの光学的遮光画素期間について、前記SSCGでの拡散変調動作を停止させるように前記SSCGを制御することを特徴とする。
また、本発明の第2の手段は、周期的に拡散されたクロックに従って動作する画像読み取り装置において、クロックを拡散変調するSSCGと、該SSCGを制御すると共に、SSCGからの周期的に拡散されたクロックにより画像読み取り装置を制御するタイミング発生回路とを備え、該タイミング発生回路は、黒補正画素のサンプリング期間について、前記SSCGでの拡散変調動作を停止させるように前記SSCGを制御することを特徴とする。
また、本発明の第3の手段は、周期的に拡散されたクロックに従って動作する画像読み取り装置において、クロックを拡散変調するSSCGと、該SSCGを制御すると共に、SSCGからの周期的に拡散されたクロックにより画像読み取り装置を制御するタイミング発生回路とを備え、該タイミング発生回路は、画像を読み取るCCDの有効画素期間について、前記SSCGでの拡散変調動作を停止させるように前記SSCGを制御することを特徴とする。
また、本発明の第4の手段は、周期的に拡散されたクロックに従って動作する画像読み取り装置において、クロックを拡散変調するSSCGと、該SSCGを制御すると共に、SSCGからの周期的に拡散されたクロックにより画像読み取り装置を制御するタイミング発生回路とを備え、該タイミング発生回路は、画像を読み取るCCDの原稿読み出しに必要なCCD画素期間について、前記SSCGでの拡散変調動作を停止させるように前記SSCGを制御することを特徴とする。
また、本発明の第5の手段は、周期的に拡散されたクロックに従って動作する画像読み取り装置において、クロックを拡散変調するSSCGと、該SSCGを制御すると共に、SSCGからの周期的に拡散されたクロックにより画像読み取り装置を制御するタイミング発生回路とを備え、該タイミング発生回路は、シェーディングデーターサンプリング期間について、前記SSCGでの拡散変調動作を停止させるように前記SSCGを制御することを特徴とする。
また、本発明の第6の手段は、画像形成装置であって、前記第1の手段ないし第5の手段のうち1つの画像読み取り装置を備えて構成されたことを特徴とする。
以下、本発明による画像読み取り装置及び画像形成装置の実施形態を図面により詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態による画像読み取り装置の構成を示すブロック図である。複写機、印刷装置等を構成する画像形成装置のスキャナ部である本発明の一実施形態による画像読み取り装置は、CCD11、アナログ処理回路12、ADコンバータ13、駆動タイミング発生回路14、SSCG15、水晶振動子16を備えて構成される。そして、CCD11で受光した原稿からの反射光による信号は、アナログ処理回路12内のクランプ回路17、増幅回路18によりクランプ処理及び増幅処理されて、ADコンバータ13に入力され、ADコンバータ13によりデジタルデータに変換される。通常、図示の画像読み取り装置は、画像形成装置を構成するために使用され、この場合、ADコンバータ13から出力されるデジタルデータは、図示しないバッファメモリ、画像処理部を介してプリンター部等に送られる。
前述したCCD11、アナログ処理回路12、ADコンバータ13を動作させるために必要なクロックは、駆動タイミング発生回路14により必要な駆動信号が生成されて供給される。駆動タイミング発生回路14には、水晶振動子16またはクロックジェネレータからSSCG15に供給されるクロックが、SSCG15により変調がかけられて供給される。SSCG15は、すでに説明したように、入力されるクロックに対して、ある一定の周期で拡散変調をかけ、そのことにより、不要輻射高調波のピークを拡散させ、EMCの低減を図るデバイスである。
図2はスキャナに一般的に用いられるCCDの出力について説明する図である。図2に示すように、主走査ラインについてみると、主走査ライン周期信号21間の1つのラインにおけるCCDの出力は、ダミー画素22の期間、遮光された光学的黒画素(OPB画素)23の期間、入射光に応じて出力が発生する有効画素24の期間、及び、物理的な画素はないがダミーとして出力される空画素25の期間の各出力期間がある。ここで、OPB画素23と呼ばれる光学的に遮光された黒画素期間は、スキャナにおける絶対黒レベルとして、利用されることが多い。
そして、この黒画素期間を利用して、アナログ処理回路12でクランプを行ったり、ADコンバータ13でのAD変換後のデータとしてサンプリングを行い、有効画素出力の原稿データからこの値を減算して、オフセット分を除去する等の処理が行われる。実際には、OPB画素23の期間の出力と、その前のダミー画素22の出力と、最後にある空画素25の出力とは、その出力レベルが、ほぼ同じようなレベルであるので、ダミー画素22または空画素25の期間でクランプをかけ、OPB画素23の期間で黒オフセット値のサンプリングを行うことがよく行われている。
ここで得られたオフセットデータは、一律に有効画像データから減算されることになるため、SSCG15の変調に起因する変動がこの期間にあると全てのデーターに影響を与えてしまうという懸念が生じる。
本発明の実施形態は、前述の黒オフセット値のサンプリングを行うCCDの黒レベル出力期間のみSSCG15の変調を停止状態にすることにより、変調に起因する変動が全てのデーターに影響を与えるという問題を回避し、他の期間ではSSCG15に変調動作を行わせるうことにより、EMCの低減効果も同時に得ることができるようにしている。
図3は変調切り替え用のイネーブル端子Eが設けられたSSCGを示す図、図4はCCD出力とSSCGのイネーブル端子Eに印加されるイネーブルゲート信号との関係の第1の例を示す図である。
図3に示すようにSSCG15には、変調切り替えのイネーブル端子Eが備えられており、この端子Eに駆動タイミング発生回路14から図4にSSCGイネーブル信号が入力される。図4に示すCCD出力の状態は、図2により説明したものと同様である。そして、SSCGイネーブル信号は、CCD出力のダミー画素22の期間、OPB画素23の期間、空画素25の期間について、SSCG15での拡散変調動作を停止させ、有効画素24の期間についてだけ、SSCG15での拡散変調動作を行わせるように印加される。
前述したようにSSCG15を制御することにより、SSCG15での拡散変調動作を切り替えて、黒出力期間のSSCG15の拡散変調動作を停止させて黒のオフセット変動を安定させることができる。そして、図4に示す例では、黒オフセットサンプリング期間、クランプ期間ともにSSCG15の拡散変調動作を停止させているので、より黒期間の安定を図ることができ、充分なEMC低減効果を得ることができる。一方、このSSCG15の拡散変調動作を停止させている期間が、1ラインの中に占める割合が大きくなると、EMC低減効果が小さくなってしまう。
図5はCCD出力とSSCGのイネーブル端子Eに印加されるイネーブルゲート信号との関係の第2の例を示す図である。図5に示す第2の例は、黒オフセットサンプリング期間のみについてSSCG15の拡散変調動作を停止させることにより、前述したSSCG15の拡散変調動作を停止させている期間が、1ラインの中に占める割合が大きくならないようにして、EMC低減効果が小さくなることを防止することを可能にした例である。
図5により説明するSSCG15の制御も図3、図4により説明したと同様に、駆動タイミング発生回路14からSSCG15のイネーブル端子Eに印加されるSSCGイネーブル信号により行われる。図5に示す例においても、CCD出力の状態は、図2により説明したものと同様である。そして、SSCGイネーブル信号は、黒オフセットサンプリング期間として利用されるOPB画素23の期間についてだけ、SSCG15での拡散変調動作を停止させ、その他のダミー画素22の期間、有効画素24の期間、空画素25の期間について、SSCG15での拡散変調動作を行わせるように印加される。
前述したようにSSCG15を制御することにより、SSCG15での拡散変調動作を停止させる1ラインの中の期間が図4により説明した例の場合に比較して小さくなるので、黒のオフセット変動を安定させ、より、充分なEMC低減効果を得ることができる。
図6はCCD出力とSSCGのイネーブル端子Eに印加されるイネーブルゲート信号との関係の第3の例を示す図である。図6に示す第3の例は、図4、図5により説明した例とは逆に、逆に画像データの実際に原稿を読み取る期間である有効画素期間についてSSCG15での拡散変調動作を停止させるようにしたものである。
図6により説明するSSCG15の制御も図3〜図5により説明したと同様に、駆動タイミング発生回路14からSSCG15のイネーブル端子Eに印加されるSSCGイネーブル信号により行われる。図6に示す例においても、CCD出力の状態は、図2により説明したものと同様である。そして、SSCGイネーブル信号は、CCD出力のダミー画素22の期間、OPB画素23の期間、空画素25の期間について、SSCG15での拡散変調動作を行わせ、有効画素24の期間についてだけ、SSCG15での拡散変調動作を停止させるように印加される。
前述したようにSSCG15を制御することにより、図4により説明した場合と同様な効果を得ることができる。なお、黒画素期間と有効画素期間とのどちらの期間でSSCG15での拡散変調動作を停止させた方が、画像に対するSSCGの影響をよりよく排除することができるかは、装置の回路構成や後段の画像処理等によっても異なるので、予め、駆動タイミング発生回路14に2種のイネーブル信号を切り替えて出力することができるように実装しておくとよく、これにより、回路構成が同一でより効果の高い方式を選択することができる。
図7はCCD出力とSSCGのイネーブル端子Eに印加されるイネーブルゲート信号との関係の第4の例を示す図である。図7に示す第4の例は、図6により説明した第3の例が有効画素領域全体でSSCGの拡散変調を停止させていたのに対して、読み取っている原稿のサイズに合わせて、SSCGでの拡散変調の停止期間を変化させることができるようにしたものである。
図7により説明するSSCG15の制御も図3〜図6により説明したと同様に、駆動タイミング発生回路14からSSCG15のイネーブル端子Eに印加されるSSCGイネーブル信号により行われる。図7に示す例においても、CCD出力の状態は、図2により説明したものと同様である。そして、図7に示す例では、図示しないよく知られた原稿サイズ検出用のセンサから原稿領域を示す信号が駆動タイミング発生回路14に印加され、駆動タイミング発生回路14が、有効画素24の期間の原稿領域の期間だけについてSSCG15での拡散変調動作を停止させるSSCGイネーブル信号を出力している。
図6により説明した第3の例は、有効画素期間のSSCGの拡散変調動作を停止させることにより、画像への影響を排除することができるものであるが、図7に示す第4の例は、読み取っている原稿のサイズに合わせて、SSCGの拡散変調動作の停止期間を変化させるようにしたものである。この場合、原稿によって、駆動タイミング発生回路15から原稿サイズの出力も得る必要があるが、図6により説明した例に対して、必要最小限の範囲しかSSCGの拡散変調動作の停止期間がないのでより、より大きなEMC低減の効果を得ることができる。
前述までに説明した例は、CCD1ラインの中のある特定期間について、SSCGの拡散変調動作を停止させるというものであったが、SSCGによっては、1ラインという短い時間で動作−停止を実行することができない場合もある。本発明は、副走査方向の制御についても適用することができ、タイミング条件を緩和することができる。
図8は副走査方向の特定期間について、SSCGの拡散変調動作を制御した場合の各信号の相互関係の例を示す図である。
一般に、スキャナのスキャン動作においては、シェーディング補正が実行されており、このために、均一な基準白板を読み取り、CCDの画素感度やランプ光源の照度分布のばらつきを補正している。このシェーディングデータがSSCGの拡散変調動作による影響を受けた場合、誤った補正が行われてしまうことがある。その場合、原稿読み取り時には、ランダムな影響であったとしてもシェーディングデータが影響を受けてしまうと、固定のパターンになることより、画像に縦スジのようなムラが出てしまう場合がある。
図8に示す例は、シェーディングデータの生成中のみSSCGの拡散変調動作を停止させ、前述した問題を回避しつつEMC低減効果も得ることができるようにしたものである。このため図8に示す例は、駆動タイミング発生回路14にシェーディングゲート信号と、原稿領域ゲート信号とを印加し、駆動タイミング発生回路14が、シェーディングゲート信号の白板読み取り領域81の期間だけについてSSCG15での拡散変調動作を停止させるSSCGイネーブル信号を出力している。
前述したようにSSCG15を制御することにより、SSCG15の拡散変調による影響を受けることなくシェーディング補正用のデータを取得することができ、EMCの低減効果を得つつより高精度の補正を行うことが可能となる。また、この例は、主走査タイミングでの制御ではなく、副走査タイミングの制御であるため、SSCGの起動、停止時間に対する制約をも排除することができる。
前述した本発明の実施形態によれば、CCDの黒レベル出力期間のSSCGによる拡散変調動作を停止させているので、この期間を利用した黒レベルのサンプリング及び黒レベルクランプ等への変調による影響をなくすことが可能となり、また、それ以外の期間では、変調がかかるため、SSCGによるEMCの低減効果を得ることができる。
また、本発明の実施形態によれば、CCD黒レベルサンプリング期間だけについてSSCGの拡散変調動作を停止させているので、黒補正を精度良く実施しながら、より一層のEMC低減効果を得ることができる。
さらに、本発明の実施形態によれば、CCDの有効画素期間、あるいは、読み取り原稿サイズに応じてSSCGによる拡散変調動作を停止させているので、画像に対する変調の影響を容易に低減することができる。そして、読み取り原稿サイズに応じてSSCGによる拡散変調動作を停止させた場合、SSCGによる拡散変調動作の停止期間を必要最小限とすることができるので、より大きなEMC低減効果を得ることができる。
また、前述した本発明の実施形態によれば、SSCG15の拡散変調による影響を受けることなくシェーディング補正用のデータを取得することができ、EMCの低減効果を得つつより高精度の補正を行うことが可能となる。また、主走査タイミングでの制御ではなく、副走査タイミングの制御を行うことにより、SSCGの起動、停止時間に対する制約をも排除することができる。
11 CCD
12 アナログ処理回路
13 ADコンバータ
14 駆動タイミング発生回路
15 SSCG
16 水晶振動子
17 クランプ回路
18 増幅回路
21主走査ライン周期信号
22 ダミー画素
23 OPB画素
24 有効画素
25 空画素
81 白板読み取り領域
12 アナログ処理回路
13 ADコンバータ
14 駆動タイミング発生回路
15 SSCG
16 水晶振動子
17 クランプ回路
18 増幅回路
21主走査ライン周期信号
22 ダミー画素
23 OPB画素
24 有効画素
25 空画素
81 白板読み取り領域
Claims (6)
- 周期的に拡散されたクロックに従って動作する画像読み取り装置において、クロックを拡散変調するSSCGと、該SSCGを制御すると共に、SSCGからの周期的に拡散されたクロックにより画像読み取り装置を制御するタイミング発生回路とを備え、該タイミング発生回路は、画像を読み取るCCDの光学的遮光画素期間について、前記SSCGでの拡散変調動作を停止させるように前記SSCGを制御することを特徴とする画像読み取り装置。
- 周期的に拡散されたクロックに従って動作する画像読み取り装置において、クロックを拡散変調するSSCGと、該SSCGを制御すると共に、SSCGからの周期的に拡散されたクロックにより画像読み取り装置を制御するタイミング発生回路とを備え、該タイミング発生回路は、黒補正画素のサンプリング期間について、前記SSCGでの拡散変調動作を停止させるように前記SSCGを制御することを特徴とする画像読み取り装置。
- 周期的に拡散されたクロックに従って動作する画像読み取り装置において、クロックを拡散変調するSSCGと、該SSCGを制御すると共に、SSCGからの周期的に拡散されたクロックにより画像読み取り装置を制御するタイミング発生回路とを備え、該タイミング発生回路は、画像を読み取るCCDの有効画素期間について、前記SSCGでの拡散変調動作を停止させるように前記SSCGを制御することを特徴とする画像読み取り装置。
- 周期的に拡散されたクロックに従って動作する画像読み取り装置において、クロックを拡散変調するSSCGと、該SSCGを制御すると共に、SSCGからの周期的に拡散されたクロックにより画像読み取り装置を制御するタイミング発生回路とを備え、該タイミング発生回路は、画像を読み取るCCDの原稿読み出しに必要なCCD画素期間について、前記SSCGでの拡散変調動作を停止させるように前記SSCGを制御することを特徴とする画像読み取り装置。
- 周期的に拡散されたクロックに従って動作する画像読み取り装置において、クロックを拡散変調するSSCGと、該SSCGを制御すると共に、SSCGからの周期的に拡散されたクロックにより画像読み取り装置を制御するタイミング発生回路とを備え、該タイミング発生回路は、シェーディングデーターサンプリング期間について、前記SSCGでの拡散変調動作を停止させるように前記SSCGを制御することを特徴とする画像読み取り装置。
- 請求項1ないし5のうち1記載の画像読み取り装置を備えて構成されたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102111524A (zh) * | 2009-12-24 | 2011-06-29 | 佳能株式会社 | 图像读取装置、多功能打印机、以及图像读取方法 |
JP2012004764A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Ricoh Co Ltd | 画像読取装置及び画像形成装置 |
CN108886045A (zh) * | 2016-03-31 | 2018-11-23 | 索尼公司 | 固态成像装置和电子设备 |
-
2005
- 2005-09-12 JP JP2005263862A patent/JP2007081540A/ja active Pending
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