JP3599567B2 - Image reading apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周波数が連続的に変調するクロック信号を用いてアナログ信号を処理する画像読取装置及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像形成装置は、発振精度の高いクロックによって生成された制御・駆動クロック信号を用いて、各部の動作制御等が行われるように設計されているものが主流であった。
【0003】
しかし、近年、画像形成装置の動作時に発生する放射ノイズの抑制を求める規制が年々厳しくなっているため、その対策手段として、見かけ上の発振精度を故意に低くした周波数拡散技術が知られている。この周波数拡散技術は、周期的に発振周波数を連続的に変化させることによって、放射ノイズのピークを積分的に低下させる効果を有し、周波数拡散されたクロック信号に基づいて生成された各種の制御・駆動クロックについては位相関係が保存されるため、ディジタルシステムにおいては特殊な場合を除いて正常な動作を行うことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、周波数拡散をアナログ信号処理に使用した場合であって、CCDラインセンサのような、ディジタルクロック信号によって駆動し且つクロック信号の位相関係とパルス幅とに関連したアナログ信号波形が出力されるデバイスの出力信号を処理する場合には、周波数拡散の周期とCCDラインセンサの駆動周期の同期が取れないこと、及び、CCDラインセンサの駆動クロック信号の周波数拡散の影響によって微妙に変化するCCDラインセンサの出力信号波形とサンプリング位置のデータ変動の影響から、周波数拡散の周期に応答したビートノイズが発生し、画像形成時に基準信号に非同期なビートノイズが含まれた画像を形成してしまう場合があるという問題があった。
【0005】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、周波数拡散技術を用いて画像データを処理する画像形成装置において、ビートノイズの発生を抑制し、良好な画像形成を図ることができる画像読取装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像読取装置によれば、所定周期で基準クロックを発振する発振手段と、前記発振手段により発振された基準クロック用いて、前記基準クロックの周波数より高周波数のクロック信号を生成し、このクロック信号の周波数を、前記基準クロックの周波数に対して所定周期で連続的に変更する周波数拡散手段と、前記周波数拡散手段による前記クロック信号の周波数の連続的な変更を所定のタイミングでリセットするリセット手段と、前記周波数拡散手段及び前記リセット手段の動作に基づいて制御クロックを生成する制御クロック生成手段と、前記制御クロックに基づいて画像データを読取る画像読取手段と、前記画像読取手段により補正データ取得モードで読取られた画像データを補正基準データとして記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された補正基準データを用いて、前記画像読取手段により通常読取りモードで読取られた画像データを補正する画像補正手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】
本発明に係る画像読取装置の制御方法によれば、所定周期で基準クロックを発振する発振手段により発振された基準クロック用いて、前記基準クロックの周波数より高周波数のクロック信号を生成し、このクロック信号の周波数を、前記基準クロックの周波数に対して所定周期で連続的に変更する周波数拡散行程と、前記周波数拡散行程による前記クロック信号の周波数の連続的な変更を所定のタイミングでリセットするリセット行程と、前記周波数拡散行程及び前記リセット行程の処理に基づいて制御クロックを生成する制御クロック生成行程と、前記制御クロックに基づいて画像データを読取る画像読取手段により補正データ取得モードで読取られた画像データを補正基準データとして記憶手段に記憶する記憶行程と、前記記憶手段に記憶された補正基準データを用いて、前記画像読取手段により通常読取りモードで読取られた画像データを補正する画像補正行程とを実行することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【0016】
(第1の実施形態)
まず、図1〜図9を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。
【0017】
図1は、従来一般的に使用されている周波数拡散技術を実現可能なクロック信号発生部の構成を示すブロック図である。
【0018】
同図において、クロック信号生成部100は、発振器101と、周波数拡散回路102と、駆動・制御クロック発生器103とから構成される。発振器101は、通常用いられる水晶発振器や水晶発振子等を有する発振手段である。なお、近年は発振周波数をプログラム可能な発振器もみられ、発振器101及び周波数拡散回路102として、周波数拡散回路を含んだ発振器を用いて構成することも可能である。
【0019】
図2は、発振器101及び周波数拡散回路102により出力されるクロック信号の出力タイミングを示すタイミングチャートであり、図2(a)は発振器101から出力されるクロック信号、図2(b)は周波数拡散回路102から出力されるクロック信号を示している。
【0020】
発振器101としては、発振精度が100PPMあるいは500PPM等の高精度のものを用いることが一般的である。これに対して、周波数拡散回路部102は、図2(a)及び(b)に示すように、発振器101から出力されたクロック信号の周波数を少しずつ変化させながら発振している。すなわち、周波数拡散回路部102の出力信号の周波数は、発振器101の出力信号の周波数(基準周波数)を中心として、例えば周波数計算で±0.5%や±1.0%といった所定の幅で連続的に変化するように制御されている。図2(c)は、このような周波数変化を表したものである。
【0021】
周波数拡散回路102から出力されるクロック信号は、通常は規則正しい周波数拡散周期を有しており、図2(c)に示すように、クロック信号の周期が短くなる方向(高周波数側への変調)へ所定の変調幅分だけ変化した後、同じ特性カーブに沿って、クロック信号の周期が長くなる方向(低周波数側への変調)へ所定の変調分だけ変化して基準周波数の発振に戻るという変調サイクルを繰り返す。すなわち、周波数拡散の周期毎に基準周波数と位相があうタイミングが周期的に発生することになる。
【0022】
なお、発振器101の基準周波数のクロック信号と周波数拡散回路102により周波数拡散されたクロック信号とで放射ノイズを比較すると、図3に示すような結果が得られる。図3は、図2に示した回路における出力クロックの波形を示す図である。
【0023】
図3において、104は発振器101から出力される基準周波数のクロック信号のスペクトル波形であり、105は周波数拡散回路102から出力されるクロック信号のスペクトル波形である。同図に示すように、発振器101から出力される基準周波数のクロック信号の波形104は固有周波数でピークが立っているのに対して、周波数拡散回路102から出力されるクロック信号の波形105は、周波数を発散させているために、積分されたようにピークレベルが低下する。その効果は、一般的に、装置の構成条件が良くない場合でも、図3に示すように電界強度として、少なくとも4〜5dB・μV/m程度のノイズ削減効果が期待でき、装置の構成条件次第では、10dB・μV/m以上の低減効果が期待できる。
【0024】
図1に戻り、周波数拡散回路102において周波数拡散されたクロック信号は、駆動・制御クロック発生器103に入力される。駆動・制御クロック発生器103から出力される各種駆動・制御クロック信号は、全て周波数拡散されたクロック信号として出力される。従って、本クロック信号生成部100を採用する画像形成装置全体のノイズ低減効果が得られる。
【0025】
ここで、上記構成からなるクロック信号生成部100を使用する場合に問題となる現象について説明する。
【0026】
図4は、周波数拡散を用いた画像形成装置において行われるアナログ信号処理系の信号出力タイミングを示す図であり、図4(a)はCCDラインセンサの出力信号の出力タイミング(すなわちCCDラインセンサにより読み取られた一画素分の画像データ信号)を示し、図4(b)はCCDラインセンサの出力信号のうちフィールドスルー部分すなわち基準レベルをサンプリングするS/H−Fパルスの出力タイミングを示し、図4(c)はCCDラインセンサの出力信号のうちデータレベルをサンプリングするS/H−Dパルスの出力タイミングを示し、図4(d)はサンプルホールドした結果得られた画像データ信号を示し、図4(e)は各々の制御信号の動作周波数が、刻々と変化している状態を示している。
【0027】
上述したように、周波数拡散技術を用いることにより、CCDラインセンサの駆動クロック信号は周波数拡散周期に沿って周波数変調され、1画素毎に、微妙ながら出力信号幅が変化してくる。また、CCDラインセンサの出力信号波形は、図示しない出力段転送クロック(φ2B)や出力段の残留電荷リセットパルス(RS)のパルス幅又は位相関係によって変化する。従って、図4(a)に示すように、CCDラインセンサの出力信号の基準レベル及びデータレベルは、いずれもその波形が変化する。また、図4(b)及び(c)に示すように、CCDの出力信号のフィードスルー部分(基準レベル)をサンプリングするS/H−Fパルス及びデータレベルをサンプリングするS/H−Dパルスは、そのパルス幅及びサンプリング位置に微妙な変化が生じる。結果として、図4(d)に示すように、サンプルホールドした結果得られる出力信号は、周波数拡散周期に応答したビートノイズが載った信号となる。
【0028】
図5は、周波数拡散に起因するビートノイズが発生している場合の出力信号の出力タイミングを示すタイミングチャートであって、図5(a)は同期信号HSYNCの出力タイミングを示し、図5(b)〜(d)はCCDラインセンサの出力信号をサンプルホールドした結果として得られる一画素毎の出力信号を示している。また、図6は、読取った画像データを用いて画像形成した結果得られる出力画像の一例を示す説明図である。
【0029】
図5(b)〜(d)に示すように、CCDラインセンサの出力信号すなわち一画素毎のアナログ画像信号には、周波数拡散周期に沿ったビートノイズが現われる。また、周波数拡散回路と同期信号HSYNCとの間に同期関係がない場合は、図5(b)〜(d)に示すようにビートノイズは流れていく。従って、このようなビートノイズを含む出力信号に基づいて画像形成処理を行った場合は、図6(a)に示すように、ビートノイズを含んだ画像が形成されることになる。
【0030】
そこで、本実施形態では、ビートノイズを一定の位置に固定して固定ノイズパターン処理によるノイズ除去を実現するために、周波数拡散回路に0リセット機能を付加し、CCDラインセンサの蓄積時間に同期した駆動・制御クロックの発生を制御するように構成された回路を採用する。
【0031】
図7は、上述のようなクロック生成部を採用した画像読取装置を有する画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。
【0032】
同図において、401は一定周期でクロック信号を発振する発振器であり、図1に示した発振器101と同様のものである。402は周波数拡散回路を内蔵したクロック発生部であり、上述した周波数拡散回路の他、PLL(Phase Lock Logic)回路、逓倍駆動回路、カウンタ回路、比較回路を内蔵し、複数種類の駆動・制御クロック信号を発生する。クロック発生部402は、後述するアナログIC406及びA/Dコンバータ407に接続されており、上記発生された駆動制御クロック信号は、アナログIC406及びA/Dコンバータ407に供給される。
【0033】
403は安定したクロック信号をクロック発生部402へ供給するための基準クロック発生部であり、PLL回路、逓倍駆動回路、カウンタ回路、比較回路を内蔵する。また、基準クロック発生部403は、周波数拡散0リセット信号HSYNCを発生させる。
【0034】
発振器401で発振されたクロック信号は、クロック発生部402及び基準クロック発生部403に送られる。基準クロック発生部403では、発振器401から送られてきたクロック信号に基づいて基準クロックすなわち周波数拡散0リセット信号HSYNCが生成され、クロック発生部402に送られる。周波数拡散0リセット信号HSYNCが入力されると、クロック発生部402内部の周波数拡散回路の周波数変調は一度リセットされ、基準周波数から所定の制御に従って周波数拡散制御が再開される。
【0035】
404は、クロック発生部402及び基準クロック発生部403内のPLL回路の発振逓倍数を設定する逓倍数設定部であり、画像形成装置の電源を投入した時に所定の逓倍数が設定され、クロック信号生成に必要なスピードで発振を開始する。
【0036】
405は複写機やイメージスキャナ、ファクシミリ装置等で用いられているCCDラインセンサである。CCDラインセンサ405には、クロック発生部402において生成された、周波数拡散を施された駆動クロック信号が入力されており、この駆動クロック信号により駆動制御されている。
【0037】
406はアナログICであり、クロック発生部402において生成された駆動クロック信号により駆動制御される。アナログIC406は、CCDラインセンサ405の出力信号をサンプリングし、そのサンプリング信号を後段のA/Dコンバータ407の入力レンジにあわせ込むためのオフセット制御、ゲイン制御を行う。アナログIC406の出力信号には上述したビートノイズが載っており、そのままA/Dコンバータ407においてデジタルデータであるビデオデータに変換される。ビデオデータは、ラインメモリ408を介して補正メモリ409へ送られる。
【0038】
後述する手法により補正メモリ409によるビートノイズ除去補正が不要であると判断される場合は、ビデオデータはそのままプリンタ制御部413に送られ、公知の手法によって画像形成が行われる。
【0039】
一方、データ制御部410により補正データのデータ取りを行う必要がある場合(補正データ取得モード)は、まず画像形成装置の原稿照射部(図示しない光源)を消灯制御したうえで、転送部411を介して補正データ記憶部412にビートノイズデータが記憶される。すなわち、光源を消灯した状態で読取り動作を行ったときにCCDラインセンサ405から出力されるビデオデータ(黒原稿時のデフォルトデータ)は、光源を点灯させて読取り動作を行った場合に得られるビデオデータに含まれているビートノイズに相当する。
【0040】
ビートノイズデータが記憶されると、補正メモリ409において、光源を点灯させて通常の手法(通常読取りモード)により読取られたビデオデータから補正データ記憶部412に記憶された補正データを減算することによって、ビートノイズを除去するための補正処理が行われる。この補正の結果得られたビデオデータは、ビートノイズが除去された画像信号として、プリンタ制御部413に送られる。
【0041】
このようにビートノイズが除去された後プリンタ制御部413の制御により画像形成が行われると、図6(b)に示すように、ビートノイズが現れていない画像を出力画像として得ることができる。
【0042】
図8は、図7に示した画像形成装置において生成される信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。図8(a)は周波数拡散0リセット信号HSYNCの出力タイミングを示し、図8(b)はビートノイズ除去補正前のアナログIC406の出力信号を示し、図8(c)は補正データ取り込み時に補正データ記憶部412に記憶されるデータ即ちビートノイズデータを示し、図8(d)はビートノイズ除去補正後の補正メモリ409の出力信号を示している。
【0043】
図8(b)に示すアナログIC406の出力信号は、周波数拡散0リセット信号HSYNCに同期したタイミングでビートノイズを発生している。そのため、図7に示した構成では、サンプルホールド後の出力信号が、副走査方向に同位相で繰り返し出力されることになる。図8(c)に示すアナログIC406の出力信号は、上述したように補正データ記憶部412に記憶されるビートノイズデータに相当する。従って、補正メモリ409においてビートノイズデータの除去補正が行われると、図8(d)に示すような読取り画像信号を得ることができる。
【0044】
図9は、図7に示した画像形成装置の動作手順を示すフローチャートである。本手順は、画像形成装置の電源が投入され、操作者によって所定のコピースタート操作が行われると(ステップS601)、その操作に連動して、CCDラインセンサ405周辺部の回路系がコピー動作可能な状態にされる。
【0045】
通常、CCDラインセンサ405等は、自己発熱による昇温対策として、スタンバイ状態においては電源及び駆動クロックを制御することによって、画像形成装置が動作しない状態とされているので、以下に示す処理に先立って、CCDラインセンサ405がオンされたか否かが判別される(ステップS602)。
【0046】
CCDラインセンサ405がオンされると、オンされたタイミングで駆動クロックがアクティブとされ、周波数拡散0リセットと同時に駆動・制御クロック信号の出力が開始される(ステップS603、604)。そして、発振器401からの発振が開始されるとともにクロック数のカウントが開始され、CCDラインセンサ405の蓄積時間に相当するクロック数がカウントされるまで(ステップS605)周波数拡散を施されたクロック信号がクロック発生部402から出力される。
【0047】
ステップS605において、CCD405の蓄積時間に相当するクロック数がカウントされたと判別されると、内部カウンタのリセット及び周波数拡散0リセットが行われ、この処理以降、周波数拡散0リセット信号に同期したシステムの制御が可能となる。
【0048】
実際にCCDラインセンサ405の電源投入及びCCDラインセンサ405の駆動が開始されてからCCDラインセンサ405の出力信号が安定するまでには所定の立ち上げ時間が必要であるため、不図示のタイマによって所定の立ち上げ時間が経過したか否かが判別される(ステップS606)。そして、所定の立ち上げ時間が経過すると、補正データのサンプリングが行われる(ステップS607)。この補正データのサンプリングは、消灯状態で、基準となる黒レベルに載っているビートノイズのサンプリングを行うことになる。
【0049】
サンプリングされた補正データは、補正データ記憶部412に記憶される。サンプリングが終了すると、光源が点灯され(ステップS608)、通常の画像読取り手順に従って、原稿上の画像が一ライン毎に読取られ、補正データ記憶部412に記憶された補正データを用いて各ライン毎にデータの補正が行われる(ステップS609)。この際、周波数拡散の0リセットは画像を一ライン分読み取る毎に実行される。このように補正された画像データはプリンタ制御部413へ送られ、該プリンタ制御部413により画像形成が行われる(ステップS610)。
【0050】
このような一連の動作によって、周波数拡散に起因して発生する図6(a)に示したようなビートノイズは補正除去され、図6(b)に示したような良好な画像を得ることができる。
【0051】
以上説明したように、本実施形態によれば、コピー動作が開始される度に周波数拡散0リセット信号をクロック発生部402に入力することによって周波数拡散回路の周波数変調を一度リセットしてから画像読取り動作を開始するので、図5に示したように一ライン読取り毎にすこしづつビートノイズの発生位置がずれていくということが無くなり、ビートノイズを一定の位置に固定して固定ノイズパターン処理によるノイズ除去を実現することができる。すなわち、読取開始時に補正データを取得し、その補正データを用いて各ラインの画像データの補正を行うことにより、周波数拡散に起因するビートノイズを除去して良好な画像を得ることがが可能となる。従って、放射ノイズの低減効果を維持しながら、読取画像データのクオリティを維持した高品位な画像形成を実現することができる。
【0052】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について、図10を参照して説明する。
【0053】
図10は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。同図において、801は固有周波数で発振する発振器であり、802は逓倍数を設定することが可能なPLL回路を含む周波数拡散回路である。PLL回路構成によっては周波数拡散のスピードに十分追従できない場合があり、周波数拡散に対して滑らかな追従を実現することができない場合が考えられる。そこで、本実施形態では、PLL回路と逓倍回路とを前段に組合せ、その出力クロックに対して周波数拡散を用いるように構成する。
【0054】
803は画像形成装置全体の制御を司る制御装置であり、逓倍数を設定して周波数拡散回路の駆動速度の変更、CCDラインセンサ807に電源を供給する電源制御部805のオン・オフ制御、及び補正データの取り込み制御等を行う。
【0055】
804は駆動・制御クロック発生回路であり、電源制御部805から出力されるクロック出力制御信号に応じてCCDラインセンサ807を駆動するための駆動クロックを出力することによりCCDラインセンサ807のオン・オフを制御するオン・オフ制御部806を内蔵している。駆動・制御発生回路804は、周波数拡散回路802から出力された周波数拡散後のクロック信号が入力されると、電源制御部805の出力電圧の状況(すなわちクロック出力制御信号のオン・オフ)に応じて、オン・オフ制御部806からCCDラインセンサ807へのオン・オフ制御クロックの出力制御を行う。すなわち、電源制御部805から電源供給がされていない場合はCCD駆動クロック信号を出力する必要がないため、オン・オフ制御部806からのCCD駆動クロック信号の出力を停止させる。CCDラインセンサ807は、電源制御部805の制御により電源供給がオンされると、オン・オフ制御部806から出力されるCCD駆動クロック信号を受け、制御装置803により設定される所定のスピードで読取り動作を開始する。
【0056】
CCDラインセンサ807の出力信号は、アナログ信号処理回路808に送られ、該アナログ信号処理回路808によりサンプルホールド、オフセット調整、ゲイン調整等の処理が施される。アナログ信号処理回路808は、オン・オフ制御部806から送られてくるアナログ処理制御信号に応じて、上記各種処理を実行する。
【0057】
アナログ信号処理回路808により処理された信号は、A/Dコンバータ809においてデジタル信号であるビデオ信号に変換される。このビデオ信号は、メモリ装置810に入力される。
【0058】
メモリ装置810は、ラインメモリ811と、補正メモリ812と、補正データ記憶装置813とを有している。ラインメモリ811は、A/Dコンバータ809から出力されたビデオ信号を、主走査1ライン分毎に取り込むように構成されている。
【0059】
上記構成において、コピースタート時には、制御装置803から入力される補正データ取り込み制御信号に応じたタイミングで、ラインメモリ811に取り込まれたビデオ信号が、補正メモリ812を介して補正データ記憶装置813に取り込まれて記憶される。上述した第1の実施形態と同様に、補正データの取り込みは、図示しない光源がオフにされた状態で、基準となる、黒レベルに載っているビートノイズをサンプリングすることにより行われる。従って、補正データ記憶装置に記憶されるビデオ信号は、ビートデータに相当するデータとなっている。
【0060】
補正データ記憶装置813に補正データを記憶した後、通常の原稿画像読取り動作が行われる。原稿画像読取り動作時には、CCDラインセンサ807により読み取られた原稿画像の一ラインデータ毎に、補正メモリ812内部において、ビートノイズ除去補正が施される。ビートノイズ除去補正されたビデオ信号は、イメージプロセッサ814へ送られる。そして、周波数拡散0リセット信号すなわち同期信号HSYNCに同期して、イメージプロセッサ814において画像装飾処理を含む画像形成処理が行われる。
【0061】
以上説明したように、本実施形態に示した構成とした場合であっても、上述した第1の実施形態の場合と同様に、ビートノイズを一定の位置に固定して、固定ノイズパターン処理により、周波数拡散周期に起因するビートノイズを除去することができる。そのため、放射ノイズの低減効果を維持しながら、読取り画像データのクオリティを維持した高品質な画像形成を実現することが可能となる。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、周波数拡散を行うことにより発生するビートノイズを簡単な手法で除去できる。従って、ビートノイズの発生を抑制し、良好な画像形成を図ることができるという効果が得られる。
【0063】
請求項3若しくは4の画像形成装置又は請求項7、8若しくは9のクロック制御方法によれば、基準信号に同期して読取られた画像データを補正基準データとして記憶し、前記記憶された補正基準データを用いて、読み取った画像データを補正するようにしたので、周波数拡散に起因するビートノイズを除去して良好な画像を得ることがが可能となり、従って、周波数拡散技術を用いて画像データを処理する画像形成装置であって、ビートノイズの発生を抑制し、良好な画像形成を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来一般的に使用されている周波数拡散技術を実現可能なクロック信号発生部の構成を示すブロック図である。
【図2】発振器101及び周波数拡散回路102により出力されるクロック信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図3】図2に示した回路における出力クロックの波形を示す図である。
【図4】周波数拡散を用いた画像形成装置において行われるアナログ信号処理系の信号出力タイミングを示す図である。
【図5】周波数拡散に起因するビートノイズが発生している場合の出力信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図6】読取った画像データを用いて画像形成した結果得られる出力画像の一例を示す説明図である。
【図7】本発明の第1の実施形態に係るクロック生成部を採用する画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。
【図8】図7に示した画像形成装置において生成される信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図9】図7に示した画像形成装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図10】本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
401、801 発振器 (発振手段)
402 クロック発生部 (周波数拡散手段、制御クロック生成手段)
403 基準クロック発生部 (リセット手段、基準信号発生手段)
405、807 CCDラインセンサ (画像読取手段)
409、812 補正メモリ (画像補正手段)
412、813 補正データ記憶部 (記憶手段)
802 周波数拡散回路 (周波数拡散手段)
804 駆動・制御クロック発生回路 (制御クロック生成手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing an analog signal using a clock signal whose frequency is continuously modulated. Reading Equipment and Its control About the method.
[0002]
[Prior art]
Conventional image forming apparatuses are mainly designed so that operation and control of each section are performed using a control / drive clock signal generated by a clock having high oscillation accuracy.
[0003]
However, in recent years, regulations that require suppression of radiation noise generated during the operation of an image forming apparatus have become stricter year by year. As a countermeasure, a frequency spreading technique that intentionally lowers the apparent oscillation accuracy is known. . This frequency spreading technology has the effect of periodically lowering the peak of radiation noise by continuously changing the oscillation frequency, and various types of control generated based on the frequency-spread clock signal. -Since the phase relationship is preserved for the drive clock, a normal operation can be performed in a digital system except for special cases.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when frequency spreading is used for analog signal processing, such as a CCD line sensor, a device driven by a digital clock signal and outputting an analog signal waveform related to the phase relationship and pulse width of the clock signal When processing the output signal of the CCD line sensor, the frequency diffusion cycle and the driving cycle of the CCD line sensor cannot be synchronized, and the CCD line sensor changes subtly due to the influence of the frequency diffusion of the driving clock signal of the CCD line sensor. Of the output signal waveform and the data fluctuation of the sampling position, beat noise responding to the frequency spreading cycle may be generated, and an image may be formed in which the reference signal contains asynchronous beat noise during image formation. There was a problem.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an image forming apparatus for processing image data using a frequency spreading technique. At Images that can suppress the occurrence of beat noise and achieve good image formation Reading Equipment and Its control The aim is to provide a method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objectives, According to the image reading device of the present invention, Oscillating means for oscillating a reference clock at a predetermined cycle, and using the reference clock oscillated by the oscillating means, generate a clock signal having a frequency higher than the frequency of the reference clock; this Frequency spreading means for continuously changing the frequency of the clock signal at a predetermined cycle with respect to the frequency of the reference clock; resetting for resetting the continuous change of the frequency of the clock signal by the frequency spreading means at a predetermined timing Means and the frequency spreading means And the operation of the reset means Control clock generation means for generating a control clock, Image reading means for reading image data based on the control clock, storage means for storing image data read in the correction data acquisition mode by the image reading means as correction reference data, and correction reference stored in the storage means Image correction means for correcting image data read in the normal reading mode by the image reading means using the data. It is characterized by the following.
[0007]
According to the control method of the image reading apparatus of the present invention, a clock signal having a frequency higher than the frequency of the reference clock is generated by using a reference clock oscillated by an oscillating unit that oscillates the reference clock at a predetermined cycle. A frequency spreading step of continuously changing the frequency of the signal at a predetermined cycle with respect to the frequency of the reference clock; and a resetting step of resetting the continuous change of the frequency of the clock signal by the frequency spreading step at a predetermined timing. A control clock generation step of generating a control clock based on the processing of the frequency spreading step and the reset step; and image data read in a correction data acquisition mode by image reading means for reading image data based on the control clock. In the storage means as correction reference data, and Using the correction reference data, to perform an image correction process for correcting the image data read by the normal read mode by said image reading means It is characterized by the following.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
(1st Embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0017]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a clock signal generator capable of realizing a frequency spreading technique generally used in the related art.
[0018]
In FIG. 1, a clock
[0019]
FIG. 2 is a timing chart showing the output timing of the clock signal output from the
[0020]
As the
[0021]
The clock signal output from the
[0022]
Note that when the radiation noise is compared between the clock signal of the reference frequency of the
[0023]
In FIG. 3,
[0024]
Returning to FIG. 1, the clock signal frequency-spread by the
[0025]
Here, a phenomenon that becomes a problem when the clock
[0026]
FIG. 4 is a diagram showing the signal output timing of the analog signal processing system performed in the image forming apparatus using the frequency spread. FIG. 4A shows the output timing of the output signal of the CCD line sensor (that is, the output timing of the CCD line sensor). FIG. 4B shows the output timing of the S / HF pulse for sampling the field-through portion, that is, the reference level, of the output signal of the CCD line sensor. 4 (c) shows the output timing of the S / HD pulse for sampling the data level of the output signal of the CCD line sensor, and FIG. 4 (d) shows the image data signal obtained as a result of sampling and holding. 4 (e) shows a state in which the operating frequency of each control signal is changing every moment.
[0027]
As described above, by using the frequency spreading technique, the driving clock signal of the CCD line sensor is frequency-modulated along the frequency spreading cycle, and the output signal width slightly changes for each pixel. Further, the output signal waveform of the CCD line sensor changes depending on the pulse width or phase relationship of the output stage transfer clock (φ2B) (not shown) and the residual charge reset pulse (RS) at the output stage. Therefore, as shown in FIG. 4A, the waveforms of both the reference level and the data level of the output signal of the CCD line sensor change. As shown in FIGS. 4B and 4C, the S / HF pulse for sampling the feed-through portion (reference level) of the output signal of the CCD and the S / HD pulse for sampling the data level are: , The pulse width and the sampling position are slightly changed. As a result, as shown in FIG. 4D, the output signal obtained as a result of the sample-and-hold becomes a signal on which beat noise responding to the frequency spreading period is loaded.
[0028]
FIG. 5 is a timing chart showing the output timing of the output signal when beat noise due to frequency spread occurs. FIG. 5A shows the output timing of the synchronization signal HSYNC, and FIG. 4) to 4 (d) show output signals for each pixel obtained as a result of sampling and holding the output signal of the CCD line sensor. FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of an output image obtained as a result of forming an image using read image data.
[0029]
As shown in FIGS. 5B to 5D, beat noise along the frequency spreading period appears in the output signal of the CCD line sensor, that is, the analog image signal for each pixel. When there is no synchronous relationship between the frequency spreading circuit and the synchronization signal HSYNC, beat noise flows as shown in FIGS. Therefore, when the image forming process is performed based on the output signal including the beat noise, an image including the beat noise is formed as illustrated in FIG.
[0030]
Therefore, in this embodiment, in order to fix the beat noise at a fixed position and realize noise elimination by the fixed noise pattern processing, a zero reset function is added to the frequency spreading circuit and the frequency is synchronized with the accumulation time of the CCD line sensor. A circuit configured to control generation of a drive / control clock is employed.
[0031]
FIG. Above Adopts a clock generator like Image reading device FIG. 2 is a block diagram illustrating an overall configuration of the image forming apparatus.
[0032]
In the figure,
[0033]
Reference numeral 403 denotes a reference clock generation unit for supplying a stable clock signal to the
[0034]
The clock signal oscillated by the
[0035]
[0036]
[0037]
406 is Ana log It is an IC, and its driving is controlled by a driving clock signal generated in a
[0038]
If it is determined that the beat noise removal correction by the
[0039]
On the other hand, when it is necessary to perform correction data acquisition by the data control unit 410 (Correction data acquisition mode) First, after turning off a document irradiation unit (light source not shown) of the image forming apparatus, beat noise data is stored in the correction
[0040]
When the beat noise data is stored, the light source is turned on in the
[0041]
When image formation is performed under the control of the
[0042]
FIG. 8 is a timing chart showing output timings of signals generated in the image forming apparatus shown in FIG. FIG. 8A shows the output timing of the frequency spread 0 reset signal HSYNC, and FIG. 8B shows the output timing before the beat noise removal correction. log 8C shows output signals of the
[0043]
Ana shown in FIG. 8 (b) log The output signal of the
[0044]
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation procedure of the image forming apparatus illustrated in FIG. In this procedure, when the power of the image forming apparatus is turned on and a predetermined copy start operation is performed by an operator (step S601), the circuit system around the
[0045]
Normally, the
[0046]
When the
[0047]
If it is determined in step S605 that the number of clocks corresponding to the accumulation time of the
[0048]
Since a predetermined start-up time is required from when the power of the
[0049]
The sampled correction data is stored in the correction
[0050]
By such a series of operations, beat noise as shown in FIG. 6A generated due to frequency spreading is corrected and removed, and a good image as shown in FIG. 6B can be obtained. it can.
[0051]
As described above, according to the present embodiment, the frequency modulation of the frequency spread circuit is reset once by inputting the frequency spread 0 reset signal to the
[0052]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0053]
FIG. 10 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. In the figure,
[0054]
[0055]
Reference numeral 804 denotes a drive / control clock generation circuit which outputs a drive clock for driving the
[0056]
The output signal of the
[0057]
The signal processed by the analog signal processing circuit 808 is converted into a digital video signal in an A /
[0058]
The
[0059]
In the above configuration, at the time of copy start, the video signal captured in the
[0060]
After storing the correction data in the correction
[0061]
As described above, even in the case of the configuration shown in the present embodiment, the beat noise is fixed to a fixed position and fixed noise pattern processing is performed similarly to the case of the above-described first embodiment. In addition, beat noise due to the frequency spreading period can be removed. Therefore, it is possible to realize high quality image formation while maintaining the quality of the read image data while maintaining the radiation noise reduction effect.
[0062]
【The invention's effect】
As explained above According to the present invention, Beat noise generated by performing wave number spreading The Simple method Divided by You can leave. Therefore, the effect of suppressing generation of beat noise and achieving good image formation can be obtained.
[0063]
According to the image forming apparatus of claim 3 or 4, or the clock control method of claim 7, 8, or 9, the image data read in synchronization with the reference signal is stored as correction reference data, and the stored correction reference is stored. Since the read image data is corrected using the data, it is possible to remove the beat noise caused by the frequency spread and obtain a good image. This is an image forming apparatus that performs processing, and has an effect that generation of beat noise can be suppressed and good image formation can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a clock signal generator capable of realizing a frequency spreading technique generally used conventionally.
FIG. 2 is a timing chart showing the output timing of a clock signal output by an
FIG. 3 is a diagram showing a waveform of an output clock in the circuit shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram illustrating signal output timing of an analog signal processing system performed in an image forming apparatus using frequency spreading.
FIG. 5 is a timing chart showing the output timing of an output signal when beat noise due to frequency spreading occurs.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of an output image obtained as a result of forming an image using read image data.
FIG. 7 is a block diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus employing the clock generation unit according to the first embodiment of the present invention.
8 is a timing chart showing output timings of signals generated in the image forming apparatus shown in FIG.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation procedure of the image forming apparatus illustrated in FIG. 7;
FIG. 10 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
401, 801 oscillator (oscillation means)
402 clock generator (frequency spreading means, control clock generating means)
403 Reference clock generator (reset means, reference signal generation means)
405, 807 CCD line sensor (image reading means)
409, 812 Correction memory (image correction means)
412, 813 correction data storage unit (storage means)
802 Frequency spreading circuit (frequency spreading means)
804 Drive / control clock generation circuit (control clock generation means)
Claims (8)
前記発振手段により発振された基準クロック用いて、前記基準クロックの周波数より高周波数のクロック信号を生成し、このクロック信号の周波数を、前記基準クロックの周波数に対して所定周期で連続的に変更する周波数拡散手段と、
前記周波数拡散手段による前記クロック信号の周波数の連続的な変更を所定のタイミングでリセットするリセット手段と、
前記周波数拡散手段及び前記リセット手段の動作に基づいて制御クロックを生成する制御クロック生成手段と、
前記制御クロックに基づいて画像データを読取る画像読取手段と、
前記画像読取手段により補正データ取得モードで読取られた画像データを補正基準データとして記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された補正基準データを用いて、前記画像読取手段により通常読取りモードで読取られた画像データを補正する画像補正手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。Oscillating means for oscillating a reference clock at a predetermined cycle;
Using the reference clock oscillated by said oscillation means to generate a clock signal of higher frequency than the frequency of the reference clock, the frequency of the clock signal is continuously changed at a predetermined period with respect to the frequency of the reference clock Frequency spreading means;
Reset means for resetting the continuous change of the frequency of the clock signal by the frequency spreading means at a predetermined timing,
Control clock generating means for generating a control clock based on the operation of the frequency spreading means and the reset means ,
Image reading means for reading image data based on the control clock,
Storage means for storing image data read by the image reading means in the correction data acquisition mode as correction reference data,
An image reading apparatus , comprising: image correction means for correcting image data read in the normal reading mode by the image reading means using the correction reference data stored in the storage means .
前記リセット手段は、前記リセット信号発生手段により発生されたリセット信号を用いて、前記クロック信号の周波数の連続的な変更をリセットするように構成したことを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。Includes a reset signal generating means for generating a reset signal generated based on the reference clock,
2. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the reset unit is configured to reset a continuous change in the frequency of the clock signal using a reset signal generated by the reset signal generation unit. .
前記周波数拡散行程による前記クロック信号の周波数の連続的な変更を所定のタイミングでリセットするリセット行程と、
前記周波数拡散行程及び前記リセット行程の処理に基づいて制御クロックを生成する制御クロック生成行程と、
前記制御クロックに基づいて画像データを読取る画像読取手段により補正データ取得モードで読取られた画像データを補正基準データとして記憶手段に記憶する記憶行程と、
前記記憶手段に記憶された補正基準データを用いて、前記画像読取手段により通常読取りモードで読取られた画像データを補正する画像補正行程とを実行することを特徴とする画像読取装置の制御方法。 A clock signal having a frequency higher than the frequency of the reference clock is generated by using a reference clock oscillated by an oscillating unit that oscillates the reference clock at a predetermined cycle, and the frequency of the clock signal is adjusted with respect to the frequency of the reference clock. A frequency spreading process that changes continuously at a fixed period;
A reset step of resetting a continuous change of the frequency of the clock signal by the frequency spreading step at a predetermined timing;
A control clock generation step of generating a control clock based on the processing of the frequency spreading step and the reset step;
A storage step of storing the image data read in the correction data acquisition mode by the image reading unit that reads the image data based on the control clock in the storage unit as correction reference data,
An image correction process for correcting image data read in a normal reading mode by the image reading unit using the correction reference data stored in the storage unit .
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