JP2001326768A

JP2001326768A - 画像読取り装置のノイズ抑制装置

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Publication number: JP2001326768A
Application number: JP2000146362A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Yonetani; 善文米谷; Yukiya Satou; 之也佐藤; Takayuki Imagawa; 貴之今川; Kazuya Iwabayashi; 一也岩林; Yoshio Nishimoto; 吉男西本; Noritomo Nakajima; 範智中島
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-05-18
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＣＤ５を用いた画像読取り装置に対してＥ
ＭＩ対策を可能にする。【解決手段】クロック発生回路２２で発生された前記
ＣＣＤ５のサンプリングのためのクロックを、スペクト
ラム拡散ＩＣ２３で周波数変調して、特定の周波数のノ
イズパワーを低下させ、前記ＥＭＩ対策を実現する。そ
して、前記クロックの変調によるＣＣＤ５のサンプリン
グ期間の変化による画像信号の誤差を、レーザスキャニ
ングユニット３１の走査に応答して、原稿載置台の非画
像領域に配置される中間調部材の濃度を検出し、その上
限ピークおよび下限ピークから、それらのピッチとレベ
ル差とを検出し、そのピッチで、前記レベル差の補数
を、ＣＣＤ５の各受光素子の原稿読取りデータに加算す
ることで補償する。こうして、出力される画像読取り信
号に影響を与えることなく、画像読取り装置のＥＭＩ対
策を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やファクシ
ミリに搭載される画像読取り装置に関し、特にそのＥＭ
Ｉ（Electromagnetic Interference）対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、水晶発振器等で発生されるクロッ
クの周波数が高くなり、ネットワーク上の他の装置や電
源を介する周辺装置等の装置の外部からのノイズ、およ
び装置自身が発生するノイズの対策として、クロックに
対して周波数変調、すなわち発振周波数に拡散を行い、
輻射ノイズレベルを下げる方法が着目されている。その
１つの手法としては、たとえばＵＳＰ．５，４８８，６
２７号公報が挙げられる。ＥＭＩノイズレベルは、アン
テナで受信した電圧を、特定の周波数成分毎に、ＣＩＳ
Ｐｕｂ．１６で規定された充電・放電時定数を用いて
検波することで測定されるので、単位時間当りのノイズ
パルス回数に依存した値となっており、上述のように周
波数を常に変動させていると、前記特定周波数での電圧
変動の回数が減少し、ノイズレベルの抑制が可能とな
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マイク
ロプロッセッサ等では、電力消費の抑制等のために、元
々、クロック周波数を大幅に低下させても問題のないも
のもあり、たとえば±２．５％程度の変調度では何ら問
題なく動作し、上記手法は有効である。これに対して、
前記複写機やファクシミリ等の画像形成装置において
は、原稿読取り用のＣＣＤの基準クロックに上記手法を
用いると、各受光素子の“クランプ" 、“サンプルホー
ルド" のタイミングが変化してしまい、周波数拡散の周
期で画像濃度の変化が発生するという問題がある。

【０００４】一方で、ＣＣＤの基準クロックは、構造的
に複数の基板間にまたがって配置される場合が多く、周
波数自体も比較的高いものとなるため、ＥＭＩとして問
題となるケースが頻発している。

【０００５】本発明の目的は、画像読取り装置に対して
ＥＭＩ対策を施すことができるノイズ抑制装置を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のノイズ抑制装置
は、複数の受光素子が配列され、クロックに応答して各
受光素子の蓄積電荷を順次読出して出力するようにした
画像読取り装置のノイズ抑制装置であって、前記クロッ
クに変調を加えて輻射ノイズの各スペクトラムにおける
パワーを抑制するノイズ抑制手段と、前記クロックの変
調による各受光素子の蓄積電荷の変動分を補償する補償
手段とを含むことを特徴とする。

【０００７】上記の構成によれば、ＥＭＩ対策のため
に、ノイズ抑制手段は、クロックにスペクトラム拡散等
の変調を加えて、輻射ノイズの各スペクトラムにおける
パワーを抑制する。しかしながら、この場合、各受光素
子で電荷の蓄積時間が異なることになり、出力される画
像信号には前記変調に対応した濃度差が現れてしまう。
そこで、補償手段は、その画像信号の変動分を補償す
る。

【０００８】したがって、出力される画像信号に影響を
与えることなく、ＥＭＩ対策を行うことができる。

【０００９】また、本発明のノイズ抑制装置では、前記
補償手段は、原稿読取り部の原稿載置台の非画像領域に
配置される中間調を有する部材と、前記中間調部材の濃
度を検出し、その上限ピークおよび下限ピークから、そ
れらのピッチとレベル差とを検出する検出手段と、前記
検出手段の検出結果に応答し、前記ピッチで、前記レベ
ル差の補数を、前記各受光素子の原稿読取りデータに加
算する加算手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】上記の構成によれば、検出手段は原稿の読
取りにあたって予め中間調部材を読取り、前記変調のピ
ッチとレベル差とを求めておき、加算手段は実際の原稿
読取りデータを前記の検出結果に対応して補償する。

【００１１】したがって、デジタル的に補償を行うこと
ができ、補償手段を簡単な構成で実現することができ
る。

【００１２】さらにまた、本発明のノイズ抑制装置で
は、前記中間調部材は、前記原稿載置台の非画像領域に
おいて、原稿読取りの副走査方向の全長に亘って配置さ
れることを特徴とする。

【００１３】上記の構成によれば、主走査の度毎に、補
償に用いる前記ピッチとレベル差とを求めることができ
る。

【００１４】また、本発明のノイズ抑制装置では、前記
補償手段は、前記ノイズ抑制手段による変調の周波数を
電圧に変換する変換手段と、前記変換手段の出力に対応
した弁別レベルで前記受光素子の蓄積電荷をアナログ／
デジタル変換して出力するアナログ／デジタル変換器と
を備えることを特徴とする。

【００１５】上記の構成によれば、変換手段は、ノイズ
抑制手段による変調の周波数を電圧に変換し、これによ
って前記変調のピッチが検出される。その変換された電
圧をアナログ／デジタル変換の弁別レベルに用いること
で、前記中間調部材を用いることなく、補償を行うこと
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図１〜図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１７】図１は、本発明の実施の一形態のノイズ抑
制装置が搭載される複写機の画像読取り装置部分の断面
図であり、図２は、その原稿載置台の平面図である。前
記原稿載置台１の下方には、スキャナー光学系２が配さ
れている。このスキャナー光学系２は、原稿載置台１上
に載置される原稿３に光を照射する露光用光源４と、光
電変換素子であるＣＣＤ５と、原稿３からの反射光を前
記ＣＣＤ５へ導く複数の反射鏡６〜８および光路中に配
される結像レンズ９とを備えている。前記ＣＣＤ５によ
って読取られた原稿画像データは、画像処理が施され、
レーザスキャニングユニット等を用いる電子写真方式の
画像形成部や、インクジェット方式の画像形成部に与え
られて、記録紙等に画像形成される。

【００１８】本発明では、図２で示すように、前記原稿
載置台１の非画像領域において、一側方、すなわち原稿
読取りの副走査方向の全長に亘って、後述する補償に用
いるための中間調部材１１が配置されており、主走査の
度毎に、前記ＣＣＤ５によって該中間調部材１１の濃度
データが読取られる。前記原稿載置台１において、透明
なガラス等から成り、原稿３を載置するプラテンガラス
１２を前記副走査方向の基点側で保持固定する押え板１
３の前記スキャナー光学系２側の面には、主走査方向の
全長に亘って、シェーディング補正に使用されるシェー
ディング部材１４が設けられている。

【００１９】図３は、本発明の実施の一形態のノイズ抑
制装置２１の電気的構成を説明するためのブロック図で
ある。本発明では、前記ＣＣＤ５がサンプリングを行う
ためのクロック信号は、クロック発生回路２２で発生さ
れた後、スペクトラム拡散ＩＣ２３に入力され、スペク
トラム拡散されて輻射ノイズが抑制された信号が、クロ
ック信号として前記ＣＣＤ５へ入力される。前記クロッ
ク発生回路２２で発生されるクロック信号の周波数は、
たとえば数Ｍ〜数十ＭＨｚであり、スペクトラム拡散Ｉ
Ｃ２３における変調周期は、たとえば数十ｋＨｚであ
る。

【００２０】前記クロック信号に応答してＣＣＤ５から
読出された信号は、信号処理部２４に入力され、相関二
重サンプリングされ、さらにオフセット補正およびゲイ
ン調整等の信号処理が施された後、アナログ／デジタル
変換器２５に入力される。アナログ／デジタル変換器２
５は、たとえば図４で示されるように、基準電圧Ｖｒｅ
ｆ＋，Ｖｒｅｆ−間に直列に介在された複数の抵抗Ｒ
と、各抵抗Ｒの接続点間の電圧と前記信号処理部２４か
らの出力電圧とをそれぞれ比較するコンパレータＣＭＰ
とを備えて構成され、各コンパレータＣＭＰからの出力
がマルチビットの画像データとなって、ＣＰＵ２６へ出
力される。アナログ／デジタル変換器２５には、前記基
準電圧Ｖｒｅｆ＋，Ｖｒｅｆ−をそれぞれ発生する基準
電圧源２７，２８が接続される。

【００２１】主走査が開始されると、前記ＣＰＵ２６内
のピーク検出部３２は、レーザスキャニングユニット３
１からの水平同期信号を基準として、前記中間調部材１
１の濃度データを読取り、その周期および前記水平同期
信号からのピーク位置を検出し、記憶する。前記水平同
期信号は、前記ＣＣＤ５にも与えられ、転送開始のイネ
ーブル信号となる。一方、前記中間調部材１１の濃度デ
ータは差検出部３３にも与えられており、予め定める基
準濃度との差が逐次求められる。その差データは補正値
計算部３４に与えられ、前記ピーク検出部３２から入力
された周期および前記水平同期信号からのピーク位置に
基づいて、前記水平同期信号を基準として、１周期分の
各画素毎の補正値を求め、テーブルとして記憶する。こ
うして、前記中間調部材１１に続いて原稿３から読取ら
れた濃度データに対して、加算部３５は、その画素の水
平同期信号からの位置に対応した補正値を前記テーブル
から読出して加算し、画像処理部３６へ出力する。画像
処理部３６は、原稿３内の文字の領域と画像の領域との
判定を行い、それぞれの領域に対応したエッジ強調や平
滑化等の処理を行い、またγ補正等の処理を行って、印
字データを作成する。

【００２２】図５は、上述のような補正動作を説明する
ための波形図である。前記原稿載置台１において、図５
（ａ）で示すように、非画像領域Ｗ１には、ハーフトー
ンの中間調部材１１が配置され、画像領域Ｗ２には原稿
３が配置される。図５（ａ）の例では、原稿３は、主走
査の起点側から、白領域、黒領域、白領域…となってい
る。したがって、前記非画像領域Ｗ１から画像領域Ｗ２
に主走査を行い、前記クロックにスペクトラム拡散が行
われていない場合、ＣＣＤ５からの出力信号は図５
（ｂ）において仮想線で示すようになる。

【００２３】しかしながら、前記のようにスペクトラム
拡散が行われると、ＣＣＤ５からの出力信号は、図５
（ｂ）において実線で示すように、前記仮想線で示す画
像による直流分に、前記拡散による交流分が重畳されて
しまう。そこで、本発明では、中間調部材１１の濃度を
検出し、図５（ｃ）で示すその濃度データから、その上
限ピークＶＨおよび下限ピークＶＬ、ならびにそれらの
ピッチＰおよび前記画像による直流レベルとのレベル差
Ｄを検出する。図５（ｃ）で示すアナログ／デジタル変
換後のデータでは、ＶＨ＝１３０であり、ＶＬ＝１２０
であり、一定値となる本来の中間調部材１１の濃度デー
タは１２５である。したがって、画素の位置によって異
なる前記レベル差Ｄは、±５の範囲となる。

【００２４】そして、前記画像領域Ｗ２では、図５
（ｄ）で示すように、前記ピッチＰで、前記レベル差Ｄ
の補数から成る信号を、前記図５（ｃ）で示すＣＣＤ５
からの出力信号に加算する。図５（ｃ）で示すアナログ
／デジタル変換後のデータでは、白領域のピーク値は２
５０であり、ボトム値は２４０であり、黒領域のピーク
値は２０であり、ボトム値は１０である。

【００２５】したがって、図５（ｄ）で示すように、前
記白領域では、ピーク値に対しては２５０−５＝２４５
とされ、ボトム値に対しては２４０＋５＝２４５とさ
れ、黒領域では、ピーク値に対しては２０−５＝１５と
され、ボトム値に対しては１０＋５＝１５とされる。こ
のようにして、前記スペクトラム拡散が行われたクロッ
クを用いても、ＣＣＤ５からの出力信号を、図５（ｂ）
において仮想線で示す信号とすることができる。なお、
上記の説明では、アナログ／デジタル変換のレベルは、
完全な白を２５５とし、完全な黒を０としている。

【００２６】したがって、前記のように、ＥＭＩ対策の
ためにＣＣＤのクロックにスペクトラム拡散を行い、図
６（ｂ）で示すようにクロックの周期Ａ１が変化するこ
とで、図６（ｃ）で示す画像データの読出しクロックに
応答して読出されるＣＣＤ５からの濃度レベルが、図６
（ａ）において参照符Ｂ１から参照符Ｂ２，Ｂ３，…で
示すように変化してしまっても、その変化分は、前記加
算部３５での補正値との加算によって補償することがで
きる。

【００２７】こうして、出力される画像信号に影響を与
えることなく、ＥＭＩ対策を行うことができる。また、
ＣＰＵ２６でデジタル的に補償を行うことができ、簡単
な構成で補償を行うことができる。さらにまた、前記中
間調部材１１が原稿載置台１の非画像領域において、原
稿読取りの副走査方向の全長に亘って配置されるので、
主走査の度毎に、補償に用いる前記ピッチＰとレベル差
Ｄとを求めることができる。

【００２８】本発明の実施の他の形態について、図７お
よび図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００２９】図７は、本発明の実施の他の形態のノイズ
抑制装置４１の電気的構成を説明するためのブロック図
である。前記クロック発生回路２２で発生されたクロッ
ク信号は、スペクトラム拡散ＩＣ２３においてスペクト
ラム拡散され、前記ＣＣＤ５に入力されるとともに、ｆ
／Ｖ変換器４２に入力される。したがって、ｆ／Ｖ変換
器４２からは、前記スペクトラム拡散に使用された変調
波信号の周波数に対応した電圧が出力される。この電圧
は、ゲイン可変のアンプ４３で増幅された後、前記アナ
ログ／デジタル変換器２５へ基準電圧Ｖｒｅｆ＋として
入力される。アナログ／デジタル変換器２５は、前記図
４で示されるように構成され、アンプ４３からの可変の
基準電圧Ｖｒｅｆ＋と、前記基準電圧源２８からの固定
の基準電圧Ｖｒｅｆ−とを用いて、前記ＣＣＤ５から読
出された信号をアナログ／デジタル変換する。

【００３０】一方、前記ＣＣＤ５から読出された信号
は、ＣＤＳ４４において相関二重サンプリングされ、前
記アナログ／デジタル変換器２５に入力される。アナロ
グ／デジタル変換器２５からのマルチビットの画像デー
タは、図示しない画像処理部へ出力されて印刷データが
作成されるとともに、ＣＰＵ４５に与えられ、該ＣＰＵ
４５は前記画像データから、原稿画像の濃度等に対応し
て、前記アンプ４３のゲインを設定する。これによっ
て、前記基準電圧Ｖｒｅｆ＋が変化し、前記スペクトラ
ム拡散に使用された変調波信号の成分が除去される。

【００３１】図８は、上述の動作を説明するための波形
図である。本例では、前記中間調部材１１は設けられ
ず、図８（ａ）で示す原稿の主走査を行うと、前記クロ
ックにスペクトラム拡散が行われていない場合、ＣＣＤ
５からの出力信号は図８（ｂ）において仮想線で示すよ
うになる。

【００３２】しかしながら、前記のようにスペクトラム
拡散が行われると、ＣＣＤ５からの出力信号は、図８
（ｂ）において実線で示すように、前記仮想線で示す画
像による直流分に、前記拡散による交流分が重畳されて
しまう。そこで、前記のようにアナログ／デジタル変換
器２５の基準電圧Ｖｒｅｆ＋を図８（ｃ）で示すように
変化することで、前記交流分を補償する。これによっ
て、前記スペクトラム拡散が行われたクロックを用いて
も、ＣＣＤ５からの出力信号を、図８（ｂ）において仮
想線で示す信号とすることができる。このようにしても
また、出力される画像信号に影響を与えることなく、Ｅ
ＭＩ対策を行うことができる。また、前記中間調部材１
１を用いることなく、補償を行うことができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明のノイズ抑制装置は、以上のよう
に、クロックに応答して各受光素子の蓄積電荷を順次読
出して出力するようにした画像読取り装置のノイズ抑制
装置であって、ノイズ抑制手段がＥＭＩ対策のためにク
ロックに変調を加えて輻射ノイズの各スペクトラムにお
けるパワーを抑制し、そのクロックの変調による各受光
素子の蓄積電荷の変動分を補償手段で補償する。

【００３４】それゆえ、出力される画像信号に影響を与
えることなく、ＥＭＩ対策を行うことができる。

【００３５】また、本発明のノイズ抑制装置は、以上の
ように、原稿の読取りにあたって、原稿載置台の非画像
領域に配置される中間調部材を予め読取って前記変調の
ピッチとレベル差とを検出しておき、実際の原稿読取り
データを前記の検出結果に対応して補償する。

【００３６】それゆえ、デジタル的に補償を行うことが
でき、補償手段を簡単な構成で実現することができる。

【００３７】さらにまた、本発明のノイズ抑制装置は、
以上のように、前記中間調部材を、前記原稿載置台の非
画像領域において、原稿読取りの副走査方向の全長に亘
って配置する。

【００３８】それゆえ、主走査の度毎に、補償に用いる
前記ピッチとレベル差とを求めることができる。

【００３９】また、本発明のノイズ抑制装置は、以上の
ように、前記ノイズ抑制手段による変調の周波数を電圧
に変換し、その電圧を弁別レベルとして、受光素子の蓄
積電荷をアナログ／デジタル変換する。

【００４０】それゆえ、前記中間調部材を用いることな
く、補償を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態のノイズ抑制装置が搭載
される複写機の画像読取り装置部分の断面図である。

【図２】図１の複写機における原稿載置台の平面図であ
る。

【図３】本発明の実施の一形態のノイズ抑制装置の電気
的構成を説明するためのブロック図である。

【図４】アナログ／デジタル変換器の一構成例を示す図
である。

【図５】クロック信号の拡散による画像信号への影響を
補償する本発明の実施の一形態の動作を説明するための
波形図である。

【図６】前記クロック信号の拡散による画像信号への影
響を説明するための波形図である。

【図７】本発明の実施の他の形態のノイズ抑制装置の電
気的構成を説明するためのブロック図である。

【図８】クロック信号の拡散による画像信号への影響を
補償する本発明の実施の他の形態の動作を説明するため
の波形図である。

【符号の説明】

１原稿載置台２スキャナー光学系３原稿４露光用光源５ＣＣＤ６〜８反射鏡９結像レンズ１１中間調部材１２プラテンガラス１４シェーディング部材２１，４１ノイズ抑制装置２２クロック発生回路２３スペクトラム拡散ＩＣ２４信号処理部２５アナログ／デジタル変換器２６，４５ＣＰＵ２７，２８基準電圧源３１レーザスキャニングユニット３２ピーク検出部３３差検出部３４補正値計算部３５加算部３６画像処理部４２ｆ／Ｖ変換器４３アンプ４４ＣＤＳ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今川貴之大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者岩林一也大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者西本吉男大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者中島範智大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 5C062 AA02 AA05 AB17 AB47 BA06 5C072 AA01 EA05 FB08 FB19 UA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の受光素子が配列され、クロックに応
答して各受光素子の蓄積電荷を順次読出して出力するよ
うにした画像読取り装置のノイズ抑制装置であって、前記クロックに変調を加えて輻射ノイズの各スペクトラ
ムにおけるパワーを抑制するノイズ抑制手段と、前記クロックの変調による各受光素子の蓄積電荷の変動
分を補償する補償手段とを含むことを特徴とする画像読
取り装置のノイズ抑制装置。
【請求項２】前記補償手段は、原稿読取り部の原稿載置
台の非画像領域に配置される中間調を有する部材と、前記中間調部材の濃度を検出し、その上限ピークおよび
下限ピークから、それらのピッチとレベル差とを検出す
る検出手段と、前記検出手段の検出結果に応答し、前記ピッチで、前記
レベル差の補数を、前記各受光素子の原稿読取りデータ
に加算する加算手段とを備えることを特徴とする請求項
１記載の画像読取り装置のノイズ抑制装置。
【請求項３】前記中間調部材は、前記原稿載置台の非画
像領域において、原稿読取りの副走査方向の全長に亘っ
て配置されることを特徴とする請求項２記載の画像読取
り装置のノイズ抑制装置。
【請求項４】前記補償手段は、前記ノイズ抑制手段による変調の周波数を電圧に変換す
る変換手段と、前記変換手段の出力に対応した弁別レベルで前記受光素
子の蓄積電荷をアナログ／デジタル変換して出力するア
ナログ／デジタル変換器とを備えることを特徴とする請
求項１記載の画像読取り装置のノイズ抑制装置。