JP2004120254A - Image reader - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば原稿等を読み取る画像読取装置に関し、特に生産性と高画質を両立させるに好適な画像読取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年デジタル複写機やパーソナルコンピュータ(PC)用イメージスキャナに代表される画像読み取り装置が広く一般に使用されてきている。特にデジタル複写機は複写機能だけでなくネットワーク機能を搭載し、プリンタ、ファクシミリ、画像スキャナとして幅広いアプリケーションを提供するイメージプラットフォームとして注目されている。
【0003】
デジタル複写機は、例えばプリント動作中にスキャナとして読み取った原稿をPCに送信する、あるいはファクシミリ送信する、といった複合動作を同時に処理することが可能になっている。このようにして読み取られた原稿画像を電子化して配信したり、紙文書を電子化して保存するなど、文書を電子化する需要は非常に大きく、画像読み取り装置へもより高い生産性が求められている。
【0004】
画像読み取り装置の一般的な構成は、プラテンガラス上に載置された原稿を高輝度な光源により走査し、その反射光を集光して焦点面に導き、焦点面に設置されたCCD等の光電変換素子によりアナログ電気信号に変換してそれをデジタル化するというものである。このような構成において生産性を高める一般的な方法は、走査速度及びCCDの駆動速度の高速化である。
【0005】
そして、画像読み取り装置の生産性を向上しようとした場合、例えば白黒原稿に対しては読み取りクロックを高速にして走査速度及びCCDの駆動速度を高速化することで生産性を向上させ、カラー原稿に対しては通常のクロックで画質を優先させる方法が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、読み取りクロックを切り替えることで走査速度及びCCDの駆動速度の高速化を図るシステムにおいては次のような問題がある。
(1)高速駆動した場合には、CCDやその他の高速化されたデバイス温度が低速駆動の場合に比べて上昇する。このため、高速駆動時にあわせた能力の冷却システムを用意しなければならない。
(2)画像読み取り装置の画質はCCDのライン周期当たりの露光量によって大きく左右される。低速駆動時の光量のままで高速駆動すると、光量不足による信号SNの劣化が生じる。そのため、画質の劣化のほか、読み取った画像を所定の基準で判定することにより実現されているゴミ検出や原稿の有無やそのサイズの検知についても、誤検知が生じる場合がある。画質を維持し、また、誤検知を防止するためには、光源である原稿照明ランプの光量アップが必要になる。
(3)クロック周波数を切り替えて低速駆動と高速駆動とを切り替える場合、外部に対するインターフェースでのクロック切り替え追従性を向上させつ必要がある。
【0007】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、低速クロックで待機することによって待機電力を減らし、生産性を維持しつつデバイスの温度上昇を押さえることを可能とした画像読取装置を提供することを目的とする。
【0008】
また、ゴミや原稿の有無あるいはそのサイズ等の検知動作を低速クロック動作で行うことにより、信号SNに起因する誤判定を軽減させた画像読取装置を提供することを目的とする。
【0009】
また、クロック再生機能付きトランスミッタを使用したインターフェースに対して、停止制御無しでクロックを切り替えることによってインターフェースにおけるクロック切り替え追従性を向上させた画像読取装置を提供することを目的とする。
【0010】
【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は次のような構成を備える。
【0011】
複数のクロック周波数に同期して原稿画像を読み取ることができる画像読取装置であって、
前記複数のクロック周波数を選択的に切り替える切り替え手段と、
画像読み取り待機状態においては前記のクロック周波数を、最も低いクロック周波数に設定し、読み取り開始時に前記複数のクロック周波数のいずれかのクロック周波数に設定して原稿画像読み取りを行い、読み取り完了後に前記最も低いクロック周波数に再設定する読み取り制御手段とを備える。
【0012】
更に好ましくは、前記切り替え手段により切り替え時に、クロックを停止させる停止手段を更に備える。
【0013】
あるいは、複数のクロック周波数に同期して原稿画像を読み取ることができる画像読取装置であって、
前記複数のクロック周波数を選択的に切り替える切り替え手段と、
前記切り替え手段により切り替えられたクロック周波数に連続的に追従する周波数のクロックを再生し、前記原稿画像の同期信号として前記再生されたクロックを出力するクロック再生手段とを備える。
【0014】
更に好ましくは、前記読み取り制御手段は、原稿画像読み取りを行う場合に、モノクローム画像データを出力する白黒モードであれば、もっとも高いクロック周波数に設定して原稿画像を読み取り、カラー画像データを出力するカラーモードであれば、もっとも低いクロック周波数に設定して原稿画像を読み取る。
【0015】
更に好ましくは、前記読み取り制御手段はさらにシェーディング補正を行い、シェーディング補正を行うに際しては、もっとも低いクロック周波数に設定する。
【0016】
更に好ましくは、前記読み取り制御手段はさらに原稿検知を行い、原稿検知を行うに際しては、もっとも低いクロック周波数に設定する。
【0017】
あるいは、複数のクロック速度で原稿画像を読み取り、前記複数のクロック速度を選択的に切り替える手段と、
読み取り画像より画像読み取り装置の状態を判定する第1の判定手段とを備え、
前記第1の判定手段は前記複数のクロック速度の内、最も遅いクロック速度で判定を行う。
【0018】
更に好ましくは、前記第1の判定手段に代えて、読み取り画像より原稿の状態を判定する第2の判定手段を備える。
【0019】
あるいは、上記いずれかに記載の画像読み取り装置により読み取った原稿画像の画像信号を印刷出力あるいはファクシミリ出力あるいはそのまま出力できる出力装置を備えることを特徴とする画像処理装置。
ものである。
【0020】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>
以下、画像読取装置の第1の実施形態としてデジタル複写機におけるスキャナ部について説明を行う。
【0021】
[デジタル複写機の構成]
図10は画像読み取り装置3000を含むデジタル複写機システムの構成図を表す。デジタル複写機全体は画像読み取り装置3000と画像形成装置4000で構成される。画像形成装置4000には、システム制御と画像処理とを行うコントローラ5000と操作部6000とが組み込まれている。
【0022】
画像形成装置4000にはシステム電源が搭載され、画像読み取り装置3000には電源ケーブル4001を介してDC電源が供給される。画像形成装置4000は、電子写真方式等の印刷エンジンを備えており、外部端子から入力される画像信号や、画像読取装置3000から入力されるビデオ信号に基づいて印刷画像を形成する。本実施形態においては画像形成装置4000はカラー印刷可能な装置であるものとする。
【0023】
また画像読み取り装置3000を制御する制御信号や、画像読み取り装置3000から出力されるビデオ信号及びビデオクロックは、信号ケーブル4002を介してコントローラ5000と接続されている。
【0024】
コントローラ5000は画像読み取り装置3000、画像形成装置4000、操作部6000を集中的に管理するとともにプリント、ファクシミリ、スキャンといったネットワークアプリケーションも制御するものである。また、コントローラ5000には画像データの色校正、像域分離、カラー判定などの各種画像処理ブロックが搭載され、これらの画像処理ブロックは画像読み取り装置3000から供給されるビデオクロックによって駆動される。
【0025】
画像読み取り部3000には、光学的に原稿画像を読み取るためのスキャナエンジン部3100と、読み取り制御部3103と、コントローラ5000からの指示に応じて読取り制御部を初めとする読み取り部3000全体を制御するCPU3101と、ROMおよびRAMで構成されるメモリ3102が含まれる。メモリ3102には、CPU3101で実行されるプログラムやデータ等が格納される。スキャナエンジン部は走査速度を複数通りに切り替えることができる。また、カラー画像データを出力するカラーモードとモノクローム画像データを出力する白黒モードのいずれかが選択できる。そのため、例えば光源光として白色光を用い、カラーモードではCCDセンサの前に各色成分のカラーフィルタをかけて色成分ごとに画像データを出力し、一方、白黒モードでは、カラーフィルタなどを用いずに画像データを出力する。
【0026】
操作部6000はユーザーからの指示を入力するものである。
【0027】
[スキャナエンジン部の構成]
図14は、図10におけるスキャナエンジン部3100の断面図であり、デジタル複写機などの画像読み取り装置の代表的な構成を示すものである。
【0028】
スキャナエンジン部3100は縮小光学系構成であり、原稿照明ランプ3004で照明された原稿反射光は、第1ミラー3005、第2ミラー3006、第3ミラー3007、光学レンズ3010を介してCCD3011に結像される。原稿画像の読み取りは光学モータ3012によって第1ミラー台3008、第2ミラー台3009を矢印AもしくはB方向に2:1のスピードで走査駆動することで行われる。この走査駆動速度を複数の段階、たとえば2段階に切り替えて、互いに異なる多段階のスピードで原稿を読み取ることができる。
【0029】
原稿照明ランプ3004には外部電極方式のキセノン管が用いられ、反射笠3013、3014による反射光も合わせて原稿照明が行われる。
【0030】
原稿は原稿ガラス3001に載置され、原稿圧板3003によって押さえられる。原稿圧板3003には原稿ガラス3001の汚れ、破損防止用カバーとしての機能もある。
【0031】
基準白板3002は、シェーディング補正を行うための基準信号を得る際に用いられる。温度、湿度などの環境条件や、耐久によって色味が変動しない材料が一般的に用いられる。
【0032】
[読み取り制御部の構成]
図1は画像読み取り装置3000における、読み取り制御部3103のブロック図である。
【0033】
図1においてCCD3011で電気信号に変換された原稿画像はADコンバータ101で10ビットのデジタルビデオデータに変換される。変換されたビデオデータにおいてCCD3011の有効画素領域のデジタルビデオデータはFIFO102に書き込まれる。また同時に線形補間回路103に供給される。
【0034】
FIFO102に書き込まれる有効画像領域はCCDタイミング生成部107で生成されるCCDHENABLE信号によって決定され、本実施形態においては原稿ガラス3001の指標突き当て位置から297mmに相当する7020画素分が設定されている。一般に指標突き当て位置は公差を持つため、CCDHENABLE信号の設定は機体間の主走査方向のレジ調整の機能も有する。
【0035】
CCDタイミング生成部107は、後述するクロックセット(CLKHP,CLKHN,VCLK,TGCLK)からCCD3011、AD変換器101、FIFO102を駆動する各種タイミング信号を生成するブロックで、カウンタと各パルス位相を設定するためのデコーダから構成される。
【0036】
FIFO102からの読み出しはIPタイミング生成部108で生成されるIPHENABLE信号によって決定され、デフォルト状態ではFIFO102から読み出されて線形補間回路103に供給されるsigA信号と、FIFO102に入力されるとともに線形補間回路103のもう一方の入力に供給されるsigB信号とが同位相になるように設定されている。
【0037】
また、FIFO102には書き込みクロックと読み出しクロックがそれぞれ独立に供給されており、ビデオデータの周波数変換を行うことが可能である。
【0038】
IPタイミング生成部108は、後述するIPCLK信号をクロックとしてFIFO102読み出し以降の制御パルスを生成するブロックで、カウンタと各パルス位相を設定するためのデコーダで構成されている。
【0039】
CCDタイミング生成部107からIPタイミング生成部108へはIPTRIGGERパルスが供給され、IPタイミング生成部108ではIPTRIGGERパルスに同期して内部カウンタをリセットし、各種パルスを生成する。従って、IPタイミング生成部108で生成される各種パルスとビデオデータとの位相関係の調整は、IPTRIGGERパルスの設定のみで行うことが可能である。
【0040】
線形補間回路103は設定された比率で2つの入力信号sigAとsigBの重み付け加算を行うもので、重み付けの和が1になるように動作する。デフォルトではsigAがスルー出力される設定になっている。
【0041】
シェーディング回路104は、CCD3011の感度ムラや照明ランプ3004の配光、レンズ3010の端部光量劣化等を基準白板3002で校正する処理を行う。シェーディング回路104の校正処理は、シェーディング回路104に接続されたシェーディングメモリ152に保管されるシェーディング係数との乗算を行うことによって実現される。シェーディングメモリ152に保持されるシェーディング係数は原稿読み取り毎に更新され、原稿読み取り完了後は後述するサイズ検知動作のためにシェーディング係数が保持される。
【0042】
シェーディング補正後の画像データVDO<23..0>は差動バッファ群150に供給され、(VDO23+、VDO23−)〜(VDO0+、VDO0−)の24ペアの差動信号として信号ケーブル4002を介してコントローラ5000に供給される。
【0043】
ゴミ検知回路105は、基準白板3002や読み取り位置、あるいは原稿上のゴミを検知するための回路である。ゴミ検知回路105は次のように動作する。
【0044】
図2は基準白板3002の読み取り面の一例を示した図である。破線a、b、cで示されるラインは原稿走査時の走査ラインと平行であり、基準白板3002におけるシェーディング補正データが取得可能な3つのエリアである。破線a、bに上はゴミはなく主走査全領域では均一な濃度特性が達成されている。一方破線cには製造時に黒ゴミ201が付着している。
【0045】
図3はゴミ検知アルゴリズムを説明するための図で、破線304,305で挟まれた1ライン区間において、実線303が図2のcラインのシェーディング補正後の波形を示す。黒ゴミ201に対応して信号レベルにパルス状の変動が生じている。一点鎖線301,302はゴミ検知回路105がゴミを判定するための上限、下限レベルを示す。
【0046】
ゴミ検知回路105はシェーディング補正後の信号波形303に対して、上限、下限の2つの判定レベル301,302(図3参照)を有し、いずれかの判定レベルを越えた画素をゴミと判定するように動作する。図3の信号波形303は黒ゴミ201部分で下限302を下回るためゴミ検知回路105によってゴミ有りと認識される。
【0047】
サイズ検知回路106は、シェーディング補正後のビデオデータに対して主走査方向(ラインの方向)の複数の所定エリアの平均値を算出すると共に、各々個別に設定される判定レベルとの比較を行う回路である。
【0048】
サイズ検知動作は原稿圧板3003の開閉に連動して行われ、ランプ3004を点灯し、原稿圧板3003の開閉による反射光の有無の変化より原稿の有無及びサイズを判定するものである。
【0049】
[クロック信号の生成]
次にクロック構成について説明する。
【0050】
システムの基準となるクロックは水晶発振器111で、出力信号REF1は本例において25MHzである。REF1クロックはPLL回路109及びPLL回路110に供給され、CCDタイミング生成部107が使用する各種クロックが生成される。
【0051】
PLL回路109ではCLKHP1(100MHz正相)、CLKHN1(100MHz逆相)、VCLK1(25MHz)、TGCLK1(12.5MHz)の4種類のクロックから構成されるクロックセット1が出力される。一方、PLL回路110ではCLKHP2(200MHz正相)、CLKHN2(200MHz逆相)、VCLK2(50MHz)、TGCLK2(25MHz)から構成されるクロックセット2が出力される。
【0052】
クロックセット1及び2はスイッチ114の2つの入力端子に接続され、どちらか一方が選択されクロックセットとして出力される。スイッチ114はCPU3101により制御される。例えばスイッチ114には、CPU3101から一意的に識別可能なポート番号が割り当てられている。そして、CPU3101によりスイッチ114に相当するポートに対して状態1に相当する値を出力すればPLL109側に、状態2に相当する値を出力すればPLL110側に、スイッチ114は切り替えられる。また、CPU3101はそのポート番号を指定してスイッチ114の状態を読み取ることもできる。この構成はスイッチ114に限らず、スイッチ117、118、119についても同様である。
【0053】
スイッチ114はデフォルト状態(初期状態)ではPLL109側に接続しており、クロックセット1が選択される。
【0054】
クロックセット1,2は、それぞれ信号CLKHP、CLKHN、VCLK、TGCLKから構成され、CCDタイミング生成部107に供給される。なお、以下では、クロックセット1,2の総称として単にクロックセットと呼ぶ場合もある。
【0055】
クロックセットのうち、VCLK信号はスイッチ119の一方の入力端子にも接続される。スイッチ119のもう一方の入力には外部装置と同期を取るために使用されるEXCLK信号が接続されており、一方が選択されてIPCLK信号として出力される。デフォルト状態ではVCLK信号が選択される。
【0056】
IPCLK信号は同期停止回路112を経由してIPタイミング生成部108に供給される。またIPCLK信号は反転バッファ121で反転されDCLK信号として差動バッファ151に供給される。DCLK信号は差動バッファ151で差動信号(DCLK+、DCLK−)に変換され、コントローラ5000に供給される。これがビデオ信号の画素単位の同期信号となる。
【0057】
スイッチ119に入力されるEXCLK信号は水晶発振器116の出力REF2信号を基に生成される。REF2信号は本例において40MHzのクロックで、周波数変調を行うSSCG115を経由してスイッチ118の一方の入力端子に供給されると共に分周器117で2分周される。分周器117の出力はスイッチ118のもう一方の入力端子に供給され、スイッチ118により一方が選択されてEXCLK信号として出力される。デフォルト状態ではスイッチ118は分周器117出力を選択する。なお、EXCLK信号はVCLK信号よりも低い周波数となるように設定される。
【0058】
同期停止回路112はIPCLK信号を停止、再供給する際にグリッジの発生を防止するための回路で、スイッチ119の出力信号(入力クロック)を反転するための反転バッファ112a、停止フラグの値をラッチするためのDタイプフリップフロップ112b(以下DFFと称する)、入力クロックとDFF112bの反転出力とを入力とするANDゲート112cで構成される。
【0059】
同期停止回路112はCPU3101によって制御される。具体的には図1に示す停止フラグがCPU3101のポートに接続され、CPU3101が停止フラグをハイレベルに制御することによってIPCLK信号の出力が停止される。
【0060】
図4は同期停止回路112の動作タイミングを表す。同図において停止フラグは反転バッファ112aから出力される反転クロックでラッチされてDFF112bより出力される。
【0061】
ANDゲート112cの2つの入力には入力クロックとDFF112bでラッチされた停止フラグが入力され、DFF112b出力がローレベル区間で停止するクロックが出力される。すなわち、CPU3101が停止フラグをハイレベルにすると、停止フラグがハイレベルの間、反転クロック(反転バッファ112aの出力)に同期してIPCLK信号は停止する。
【0062】
DFF112b出力/Q(図中の反転符号を本明細書においては「/」で表す。)は、クロックのローレベル区間に変化点を持つため、ANDゲート112c出力にはグリッジが発生しない構成となる。
【0063】
[初期化および準備動作]
以上の構成において画像読み取り装置3000の動作について説明する。
【0064】
第1に起動時の動作について説明する。図10において、画像読み取り装置3000は画像形成装置4000から電源ケーブル4001を介して供給されるDC電源がオンされた時に起動する。またDC電源オフで画像読み取り装置3000への供給電力は完全に遮断される。外部から供給されるDC電源のオフ制御は、CPU3101がコントローラ5000と予め通信を行い、電源オフすることが了承された後に実行される。
【0065】
例えば画像読み取り装置3000に異常が発生した場合、CPU3101はコントローラ5000に画像読み取り装置3000の異常を通知し、画像形成装置4000はコントローラ5000の指示によってDC電源のオフ制御を行う。
【0066】
起動時にはスイッチ114、118、119はデフォルト状態にある。すなわち、DC電源が画像形成装置4000から供給が開始されると、CPU3101はその初期化処理の中でスイッチ114,118,119の設定を初期化する。初期状態においては、前述したとおりスイッチ114は低速側のクロックセット1が選択されるように設定され、VCLK信号は25MHz、IPCLK信号はVCLK信号に等しく25MHzに設定される。またスイッチ118は、2分の1分周器117の出力が選択されるように、スイッチ119はVCLK信号が選択されるようにそれぞれ設定される。すなわち、このデフォルト設定では、クロックセット1が選択され、また、IPCLK信号としてVCLK1信号が選択される。
【0067】
次に起動処理として光学モーター3012の位置基準制御完了後、CPU3101による制御下で、CCDラインセンサ3012の出力バラツキ補正のためのゲイン調整が行われる。
【0068】
ゲイン調整は画像読み取り装置3000の持つ複数の画像読み取りスピードに対応して行われ、まずスイッチ114、118、119がデフォルト状態である低速側のクロックセット1に対して調整が行われる。
【0069】
ゲイン調整は基準白板3002を読み取って、その読み取りレベルが所定値になるように行われる。
【0070】
クロックセット1に対する調整完了後、CPU3101はスイッチ114によりクロックセット2を選択するように設定を変更し、クロックセット1に対してと同様にゲイン調整を行う。各クロックセットにおけるゲイン調整結果は、各クロックセットと対応付けられてRAM3102に保管される。ゲイン調整結果はスイッチ119の状態と対応付けられて格納されてもよい。
【0071】
クロックセット2によるゲイン調整完了後、スイッチ114はデフォルト状態に切り替えられ、起動処理が継続される。起動完了後、スイッチ114はクロックセット1を選択した状態であり、画像読み取り装置3000は低速側クロックで待機状態となる。また、スイッチ119はEXCLKを選択する設定に変更され、IPCLK信号には分周器117で分周された20MHzの周波数変調クロックが設定される。
【0072】
図5はCCDタイミング生成部107の出力波形の起動後の状態を示す。
【0073】
紙搬送(ミラー台3008の移動)速度が100mm/s、解像度が600DPI(ドット/インチ)であることからライン周期は、1/(100/25.4*600)=423.3μsとなる。
【0074】
CCD3011の駆動波形はフォトダイオードからの電荷転送を行うTGパルス(TGCLK)と、2相転送クロックφ1、φ2で構成される。これら信号は、CCDタイミング生成部107からCCD3011およびADコンバータ101に入力される。CCD3011は7500の有効画素を持ち、偶数画素列、奇数画素列に分けて出力される構成で、転送周波数はTGCLKに等しく12.5MHzであるため1ライン当たりの転送画素数は、423.3us/(1/125MHz)=5291画素となる。
【0075】
有効画素数は7500/2=3750画素なので、5291−3750=1541画素がTGパルス及び空転送部に割り当て可能な画素数である。空転送部とは、実際に読み取られた画像信号が不在である、空の信号をビデオ信号に充填するためのものである。
【0076】
CCDHENABLE信号はCCD3011の有効画素区間でローレベルになるように設定され、IPHENABLE信号は4画素遅れた位相で設定される。
【0077】
ゲイン調整後、クロックセット1が選択された状態でゴミ検知動作が行われる。前述したようにゴミ検知動作は画像データと判定レベルとを比較することによって実行されるため、画像データのSN(信号雑音比)によって判定結果が左右される場合がある。クロックセット1が選択された状態ではCCDラインセンサー3011が低速で駆動されるため十分なSNが確保されており、ゴミ検知における誤判定が防止される。
【0078】
以上の処理が起動時に行われ、クロックセット1が選択された状態で読み取り待機状態となる。読み取り待機状態はコントローラ5000からの読み取り指示があるまで継続される。
【0079】
以上の手順により、複数のクロック速度の内、待機状態においてはクロック周波数の低いクロックセット1が選択されたことで待機状態の消費電力が抑えられ、余分な発熱を防止することが出来る。また、クロック周波数の低いクロックセット1を用いてゴミ検出をすることでゴミの誤検出が防止できる。
【0080】
[画像読み取り動作]
次に画像読み取りの動作について説明する。
【0081】
画像読み取り処理は、操作部6000から入力されるユーザコマンドをコントローラ5000が解釈し、コントローラ5000からの読み取り指示が信号ケーブル4002を介して画像読み取り装置3000に伝達されて開始される。
【0082】
本実施形態においては、読み取りモードがカラーもしくはカラー/白黒自動選択の場合にはクロックセット1による等倍読み取りを行い、白黒モードの場合にはクロックセット2による等倍読み取りを行うように動作する。
【0083】
図6は画像読み取りのフローチャートを示す。このフローチャートは、CPU3101による制御の下、画像読取装置3000の動作手順を示す。
【0084】
S1は画像読み取り装置3000の待機状態を示す。S1状態で原稿圧板3003が開閉された場合、開閉動作に連動してサイズ検知回路106を用いた原稿サイズ検知処理が行われる。例えば、原稿圧板3003が開かれた状態から閉じられた場合、原稿サイズ検知処理が行われる。原稿サイズ検知処理では、原稿の有無も合わせて検知される。原稿サイズ検知処理は画像データの平均値演算を含む処理であり、画像データのSNによって判定結果が左右される場合がある。
【0085】
本実施形態においては、S1の状態はクロックセット1が選択された状態であって、原稿サイズ検知処理は、CCDラインセンサ3011が低速クロックで駆動された状態で行われる。このため、画像データには十分なSNが確保されており、SNに起因する誤判定は発生しない。
【0086】
S2はコントローラ5000からの読み取り指示が行われるステップで、原稿圧板3003が開いた状態でこのステップに移行した場合にはこのステップS2で原稿サイズ検知が行われる。S2状態から行われるサイズ検知処理もクロックセット1が選択された状態で行われるため、SNに起因する誤判定は発生しない。
【0087】
S3ではシェーディング位置(基準白板3002の読み取り位置)までの、ミラー台等の移動処理が行われる。
【0088】
次いでS4で読み取りモードが確認され、白黒モードの場合にはS7に移行する。カラーモード及び自動判定モードの場合にはS5に移行する。読み取りモードは、コントローラ5000から読み取り指示と共に通知され、たとえばメモリ3102などに保持されている。
【0089】
S5ではクロックセット1が選択された状態のままシェーディング補正が行われ、S6で画像読み取りが行われる。この場合図5に示すタイミングで画像読み取りが行われる。
【0090】
読み取り終了後、S11で再シェーディングが行われて読み取り完了となる。ただし、カラーモードの場合にはS5において低速でシェーディングが行われているために、再シェーディングを省くこともできる。
【0091】
一方、S4で白黒モードと判断された場合、S7で高速クロックへの切り替えが行われる。高速クロックへの切り替えは、スイッチ114をクロックセット2の選択へ、スイッチ118をSSCG115出力の選択側へと切り替えることで行われる。
【0092】
高速クロックへの切り替えの際には、グリッジによるコントローラ5000の画像処理ブロックの誤動作を防止するため、CPU3101は停止フラグをハイレベルに制御する。こうすることで、同期停止回路112によって一旦クロック(IPCLK)が停止される。そしてスイッチ114,118を切り替えて高速クロックを選択した後に停止フラグをローレベルに制御してIPCLKの供給を再開する。
【0093】
図7は白黒読み取り時のCCDタイミング生成部107の出力波形を示す。CCDタイミング生成部107に供給されるクロックセットはカラー読み取り時の倍の周波数になるため、ライン周期も半分の211.6usとなる。CCDタイミング生成部107から出力されるクロック信号TGCLK,φ1,φ2,CCDHENABLE,IPTRGGER,IPHENABLEは、低速駆動時の倍の周波数となる。
【0094】
高速クロックへの切り替え後、S8で高速駆動時のシェーディング補正が行われ、その後S9で高速駆動による画像読み取りが行われる。
【0095】
画像読み取り完了後、S10で低速クロックへの切り替えが行われる。低速クロックの切り替えはスイッチ114をクロックセット1側に、スイッチ118を分周器117出力側に切り替えることで行われる。低速クロックへの切り替えの際にも、CPU3101が停止フラグをオンとすることで同期停止回路112によって一旦クロックが停止され、クロック切り替え後に再供給する制御が行われ、コントローラ5000の画像処理ブロックの誤動作が防止される。
【0096】
この低速クロックへの切り替え後、S11で再度シェーディング補正が行われ、待機状態で行なわれるサイズ検知用のシェーディング係数が作成され、S12で読み取り完了となる。
【0097】
[スタンバイモード]
次にスタンバイ時の制御について説明する。
【0098】
画像読み取り装置3000は消費電力の低減を目的としたスタンバイモードを有する。スタンバイモードにおいて、CPU3101は同期停止回路112に対して停止フラグをハイレベルとする。
【0099】
同期停止回路112はグリッジを発生することなくIPCLK信号を停止し、IPCLK信号で駆動されるFIFO102の読み出し以降のロジック回路の消費電力が削減される。
【0100】
一般にクロック信号にグリッジが発生した場合、特にメモリを用いたシステムにおいては読み出し、書き込みのエラーや最悪の場合には保持されているデータの破壊が発生する。IPCLK信号はシェーディングメモリ152にも同期信号として供給されているため、同期停止回路112を用いてIPCLKを停止することによってグリッジの発生が抑えられ、シェーディングメモリ152に保持されるシェーディング係数データはその内容が保証され、スタンバイモード解除後のサイズ検知動作を正常に行うことが可能になる。
【0101】
画像読み取り装置3000は以上の動作を持って複数のクロック速度による画像読み取りを実現し、待機状態における消費電力を抑え、ゴミ検知及びサイズ検知精度を向上することが出来る。
【0102】
<第2実施形態>
次に第2の実施形態の説明を行う。図12は本発明の第2の実施形態を示す回路ブロック図で、第1実施形態の図1で説明した回路ブロックにおいてコントローラ5000とのインターフェースに、クロック再生機能を有するトランスミッタ120を用いたもので、その他の回路構成は図1と同一である。したがって第1実施形態と共通の構成および動作については本実施形態では説明を省略する。
【0103】
図9はトランスミッタ120の内部ブロック図である。図9において、PLL回路901は入力されたDCLK信号とINTCLK信号の位相差を検出し、位相差に応じたDC電圧を出力するものである。
【0104】
発信器(VCO)902はPLL回路901から出力されるDC電圧で制御される電圧制御発振器で、発振レンジは140〜420MHzである。
【0105】
SCLK信号は発振器902から出力されるクロックでパラレル−シリアル変換器(パラシリ変換器)904と分周器903に供給される。
【0106】
分周器903はSCLK信号を1/7分周する分周器で、分周されたクロックはINTCLK信号として出力される。
【0107】
パラシリ変換器904は入力された28ビットのデータVIN<27:0>を4セットの高速差動信号(TX1+、TX1−)、(TX2+、TX2−)、(TX3+、TX3−)、(TX4+、TX4−)に変換するパラシリ変換器で、SCLK信号によって同期制御される。
【0108】
データVIN<27:0>の下位24ビットにはシェーディング回路104から出力されるVDO<23:0>が割り当てられる。図示しないが上位4ビットには同期信号が割り当てられている。
【0109】
差動バッファ905にはINTCLKが入力され、(TXCLK+、TXCLK−)が出力される。
【0110】
EN信号はトランスミッタ120のイネーブル制御を行う信号で、発信器902、パラシリ変換器904、差動バッファ905に入力され、EN信号がハイレベルの時に各ブロックの機能が動作し、ローレベルの時に発信器902は発振を停止し、パラシリ変換器904、差動バッファ905は出力を固定するように動作する。EN信号はCPU3101より供給される。
【0111】
上記構成において、PLL回路901はDCLKとINTCLKの位相差がなくなるように発信器902を制御するため、SCLKの周波数はINTCLKに対して分周器903の分周比1/7の逆数倍、すなわち7倍の周波数となる。
【0112】
パラシリ変換器904は、INTCLKの7倍の周波数のクロックSCLKに同期して、入力信号のパラレル−シリアル変換を行う。出力されるシリアル信号は4系統あるために、28ビット信号を、そのクロックの7倍の周波数のクロックにより、4系統のシリアル信号に変換できる。
【0113】
本実施形態においてDCLKの周波数が25MHzの場合、INTCLKの周波数は25MHz、SCLKの周波数は175MHzとなる。また、DCLKの周波数が40MHzの場合にはINTCLKの周波数は40MHz、SCLKの周波数は280MHzとなる。
【0114】
入力されたDCLKを、内部発振器で生成したINTCLKで置き換えて出力する機能がトランスミッタ120のクロック再生機能である。
【0115】
図11はトランスミッタ120から出力される高速差動信号のタイミングを示す図である。図11は各差動信号の合成後のタイミングを示し、TXCLK信号はTXCLK+とTXCLK−の合成信号を示す。他の信号についても同様である。TXCLK信号(TXCLK+,TXCLK−)が、トランスミッタ120により再生されたクロックである。TX1からTX4までの各信号には、TXCLK信号の1周期の間に7ビットのデータが分配され、入力データとの関係は図示の通りである。
【0116】
図13は信号DCLK、SCLK、INTCLKの追従動作を示すものである。
【0117】
図13において電源投入時にはDCLKは停止状態にあり、PLL回路901からはデフォルト電圧Vaが出力され、電圧Vaに対して発振器902は420MHzのクロックをSCLKとして出力する。この場合、INTCLKは分周器903で1/7分周され60MHzとなる。
【0118】
次にタイミングAでDCLKが入力されて、追従動作が開始され、タイミングBで追従動作が完了する。タイミングBではINTCLKの周波数はDCLKに等しい25MHzとなり、SCLKの周波数はINTCLKの7倍の175MHzとなる。タイミングAからBまでの期間が追従期間であり、通常10〜50ms程度の時間を要する。
【0119】
以上の構成において画像読み取り動作について説明する。
【0120】
画像読み取りは第1実施形態同様にコントローラ5000の指示によって行われる。読み取りフローも第1実施形態に等しい。
【0121】
本実施形態の特徴はクロック切り替え時の動作にあり、以下詳細に説明する。
【0122】
クロック切り替えは第1実施形態同様に図6におけるS7で低速クロックから高速クロックへの切り替えと、S10の高速クロックから低速クロックへの切り替えとがCPU3101により行われる。
【0123】
S7ではスイッチ114をクロックセット2選択側へ、スイッチ118をSSCG115出力選択側へ切り替える動作が行われるが、停止フラグはローレベルのままで同期停止回路112によるIPCLKの停止制御は行われない。
【0124】
図8はトランスミッタ120のクロック追従動作を表す。停止フラグによりIPCLKの停止制御を行わないためクロック切り替えポイントにおいてDCLKにはグリッジが発生している。
【0125】
しかしトランスミッタ120は先に説明した様にクロック再生機能を持ち、DCLKそのものではない。トランスミッタ120は、DCLKに同期させて生成し、DCLKの周波数が不連続に変化しても、その変化に対して周波数を連続的に変化させて追従させた信号TXCLKを出力する。その追従時定数は数十msであるため切り替え動作によって発生したグリッジが出力クロックに伝達されることはない。従ってコントローラ5000の画像処理ブロックの誤動作は発生しない。また、停止期間制御分のクロック追従期間を短縮することが出来る。
【0126】
一方、画像読み取り装置3000内ではIPCLKに発生したグリッジによってシェーディングメモリ152に保管されているデータが破壊される場合もある。しかし、図6のS8において、高速クロックに切り替えられたあとに再シェーディング動作が行われるため、シェーディングデータは再生成され読み取りデータへの影響は無い。
【0127】
また図6のS10においては高速クロックから低速クロックへの切り替えが行われるが、この場合にも停止フラグはローレベルのままスイッチ114をクロックセット1選択側に、スイッチ118を分周器117出力側に切り替えられる。この場合にもIPCLKにはグリッジが発生するが、S7で説明した様にトランスミッタ120出力クロックにはグリッジが伝達されないため、コントローラ5000の画像処理ブロックでの誤動作は発生しない。この場合にもシェーディングメモリ152のデータはS11により再生成されるため、何ら問題はない。
【0128】
以上のようにして、画像読取装置の動作クロック切り替え時の出力クロックに生じるグリッジを防止している。また、内部クロックにグリッジが生じても、その影響に対する対策は講じられており、誤動作を防止できる。また、停止動作を行わないことで高速クロックから低速クロックへの追従期間を短縮することが出来る。
【0129】
なお、本実施形態では、クロックの切り替えのためには同期停止回路112は不要であり、スイッチ117の出力信号をそのままIPCLKとして使用することができる。しかし、スタンバイ時にクロックを停止するためには、同期停止回路112が必要となる。
【0130】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば次の効果がある。
【0131】
低速クロックで待機することによって、待機電力を減らしデバイスの温度上昇を押さえることが出来る。
【0132】
また、クロック再生機能付きトランスミッタを使用したインターフェースに対して、クロックの停止制御無しでクロック周波数を切り替えることによって、インターフェースにおけるクロック切り替え追従性を向上することが出来る。
【0133】
また、検知動作を低速クロック動作で行うことにより信号SNに起因する誤判定を軽減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の画像処理ブロック図
【図2】基準白板3002に付着したゴミを説明する図
【図3】ゴミ検知アルゴリズムを説明する図
【図4】同期停止回路112の動作説明図
【図5】起動時、カラー読み取り時のCCDタイミング生成部107の出力波形説明図
【図6】画像読み取りフローチャート
【図7】白黒読み取り時のCCDタイミング生成部107の出力波形説明図
【図8】クロック切り替え時のトランスミッター120の入出力クロック波形説明図
【図9】トランスミッター120の詳細図
【図10】画像読み取り装置3000を含むシステム構成図
【図11】トランスミッター120の出力タイミング図
【図12】第2実施形態の画像処理ブロック図
【図13】トランスミッター120のクロック追従動作を示す図
【図14】画像読み取り装置3000構成図
【符号の説明】
101・・・AD変換器、102・・・FIFO、103・・・線形補間回路、104・・・シェーディング補正回路、105・・・ゴミ検知回路、106・・・サイズ検知回路、107・・・CCDタイミング生成部、108・・・IPタイミング生成部、109、110・・・PLL回路、111、116・・・水晶発振器、112・・・同期停止回路、112a・・・反転バッファ、112b・・・Dタイプフリップフロップ、112c・・・ANDゲート、114、118、119・・・スイッチ、115・・・SSCG、117・・・分周器、120・・・トランスミッター、121・・・反転バッファ、150・・・差動バッファ群、151・・・差動バッファ、
901・・・PLL回路、902・・・発振器、903・・・分周器、904・・・パラシリ変換器、905・・・差動バッファ
3000・・・画像読み取り装置、3001・・・原稿ガラス、3002・・・基準白板、3003・・・原稿圧板、3004・・・照明ランプ、3005・・・第1ミラー、3006・・・第2ミラー、3007・・・第3ミラー、3008・・・第1ミラー台、3009・・・第2ミラー台、3010・・・光学レンズ、3011・・・CCD、3012・・・光学モータ、3013、3014・・・反射笠
4000・・・画像形成装置、4001・・・電源ケーブル、4002・・・信号ケーブル
5000・・・コントローラ
6000・・・操作部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus for reading, for example, a document, and more particularly to an image reading apparatus suitable for achieving both high productivity and high image quality.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, image reading apparatuses typified by digital copiers and image scanners for personal computers (PCs) have been widely and generally used. In particular, digital copiers have been attracting attention as image platforms that provide not only copying functions but also network functions and provide a wide range of applications as printers, facsimile machines, and image scanners.
[0003]
The digital copying machine is capable of simultaneously processing a composite operation such as transmitting a document read by a scanner during a printing operation to a PC or facsimile transmission. There is a great demand for digitizing documents, such as digitizing and distributing document images read in this way, and digitizing and storing paper documents, and higher productivity is also required for image reading devices. ing.
[0004]
The general configuration of an image reading device is to scan a document placed on a platen glass with a high-intensity light source, collect the reflected light, guide it to a focal plane, and use a CCD or the like installed on the focal plane. That is, a photoelectric conversion element converts the signal into an analog electric signal and digitizes the signal. A general method for increasing the productivity in such a configuration is to increase the scanning speed and the driving speed of the CCD.
[0005]
In order to improve the productivity of the image reading apparatus, for example, for a black-and-white document, the reading clock is increased to increase the scanning speed and the driving speed of the CCD, thereby improving the productivity. On the other hand, a method of giving priority to image quality with a normal clock is known.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is the following problem in a system for increasing the scanning speed and the driving speed of the CCD by switching the reading clock.
(1) In the case of high-speed driving, the temperature of the CCD and other high-speed devices is higher than in the case of low-speed driving. For this reason, it is necessary to prepare a cooling system having a capacity suitable for high-speed driving.
(2) The image quality of the image reading device is greatly influenced by the exposure amount per line cycle of the CCD. If high-speed driving is performed with the light amount at the time of low-speed driving, the signal SN is deteriorated due to insufficient light amount. Therefore, in addition to the deterioration of the image quality, erroneous detection may occur in dust detection, presence of a document, and detection of the size of the document, which are realized by determining the read image based on a predetermined reference. In order to maintain image quality and prevent erroneous detection, it is necessary to increase the light amount of a document illumination lamp as a light source.
(3) When switching between low-speed driving and high-speed driving by switching the clock frequency, it is necessary to improve the ability to follow the clock switching at the interface to the outside.
[0007]
The present invention has been made in view of the above conventional example, and provides an image reading apparatus capable of reducing standby power by waiting at a low-speed clock and suppressing a rise in device temperature while maintaining productivity. With the goal.
[0008]
It is another object of the present invention to provide an image reading apparatus in which erroneous determination caused by the signal SN is reduced by detecting the presence or absence of dust or a document or its size by a low-speed clock operation.
[0009]
It is another object of the present invention to provide an image reading apparatus in which clock switching is performed without stop control for an interface using a transmitter with a clock recovery function, thereby improving the ability to follow clock switching in the interface.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
[0011]
An image reading device capable of reading a document image in synchronization with a plurality of clock frequencies,
Switching means for selectively switching the plurality of clock frequencies,
In the image reading standby state, the clock frequency is set to the lowest clock frequency, and at the start of reading, the document image is read by setting the clock frequency to any one of the plurality of clock frequencies. Reading control means for resetting the clock frequency.
[0012]
More preferably, the apparatus further comprises a stopping means for stopping a clock when the switching is performed by the switching means.
[0013]
Alternatively, an image reading apparatus capable of reading a document image in synchronization with a plurality of clock frequencies,
Switching means for selectively switching the plurality of clock frequencies,
A clock reproducing unit that reproduces a clock having a frequency that continuously follows the clock frequency switched by the switching unit and outputs the reproduced clock as a synchronization signal of the document image.
[0014]
More preferably, the reading control means sets the highest clock frequency to read a document image and output color image data in a monochrome mode for outputting monochrome image data when reading a document image. In the mode, the original image is read with the lowest clock frequency set.
[0015]
More preferably, the reading control means further performs shading correction, and sets the lowest clock frequency when performing shading correction.
[0016]
More preferably, the reading control means further performs document detection, and sets the lowest clock frequency when performing document detection.
[0017]
Alternatively, means for reading a document image at a plurality of clock speeds and selectively switching the plurality of clock speeds;
First determining means for determining the state of the image reading apparatus from the read image,
The first determination means makes a determination at the slowest clock speed among the plurality of clock speeds.
[0018]
More preferably, a second determination means for determining the state of the document from the read image is provided instead of the first determination means.
[0019]
Alternatively, an image processing apparatus comprising an output device capable of printing out, facsimile outputting or directly outputting an image signal of a document image read by any one of the above image reading devices.
Things.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<First embodiment>
Hereinafter, a scanner unit in a digital copying machine will be described as a first embodiment of an image reading apparatus.
[0021]
[Configuration of Digital Copier]
FIG. 10 is a configuration diagram of a digital copying machine system including the
[0022]
The
[0023]
A control signal for controlling the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
[Configuration of Scanner Engine]
FIG. 14 is a cross-sectional view of the
[0028]
The
[0029]
A xenon tube of an external electrode type is used for the
[0030]
The document is placed on a
[0031]
The reference
[0032]
[Configuration of the reading control unit]
FIG. 1 is a block diagram of the
[0033]
In FIG. 1, an original image converted into an electric signal by the
[0034]
The effective image area to be written to the
[0035]
The CCD
[0036]
Reading from the
[0037]
Further, the write clock and the read clock are supplied to the
[0038]
The IP timing generation unit 108 is a block that generates a control pulse after reading out the
[0039]
An IPTRIGGER pulse is supplied from the CCD
[0040]
The linear interpolation circuit 103 performs weighted addition of the two input signals sigA and sigB at a set ratio, and operates so that the sum of the weights becomes 1. By default, sigA is set to output through.
[0041]
The shading circuit 104 performs a process of calibrating the sensitivity unevenness of the
[0042]
Image data VDO after shading correction <23. . 0> is supplied to the differential buffer group 150, and is supplied to the
[0043]
The
[0044]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the reading surface of the reference
[0045]
FIG. 3 is a diagram for explaining the dust detection algorithm. In one line section between the
[0046]
The
[0047]
The size detection circuit 106 calculates an average value of a plurality of predetermined areas in the main scanning direction (line direction) with respect to the video data after the shading correction, and compares the average value with a determination level individually set. It is.
[0048]
The size detection operation is performed in conjunction with the opening and closing of the
[0049]
[Generation of clock signal]
Next, the clock configuration will be described.
[0050]
The reference clock of the system is the
[0051]
The PLL circuit 109 outputs a clock set 1 including four types of clocks, CLKHP1 (100 MHz normal phase), CLKHN1 (100 MHz reverse phase), VCLK1 (25 MHz), and TGCLK1 (12.5 MHz). On the other hand, the PLL circuit 110 outputs a clock set 2 composed of CLKHP2 (200 MHz positive phase), CLKHN2 (200 MHz negative phase), VCLK2 (50 MHz), and TGCLK2 (25 MHz).
[0052]
The clock sets 1 and 2 are connected to two input terminals of the switch 114, and one of them is selected and output as a clock set. The switch 114 is controlled by the
[0053]
The switch 114 is connected to the PLL 109 in a default state (initial state), and the clock set 1 is selected.
[0054]
The clock sets 1 and 2 are composed of signals CLKHP, CLKHN, VCLK and TGCLK, respectively, and are supplied to the
[0055]
In the clock set, the VCLK signal is also connected to one input terminal of the switch 119. The other input of the switch 119 is connected to an EXCLK signal used for synchronizing with an external device, and one is selected and output as an IPCLK signal. In the default state, the VCLK signal is selected.
[0056]
The IPCLK signal is supplied to the IP timing generation unit 108 via the synchronization stop circuit 112. The IPCLK signal is inverted by the inversion buffer 121 and supplied to the differential buffer 151 as a DCLK signal. The DCLK signal is converted into a differential signal (DCLK +, DCLK-) by the differential buffer 151 and supplied to the
[0057]
The EXCLK signal input to the switch 119 is generated based on the output REF2 signal of the crystal oscillator 116. The REF2 signal is supplied to one input terminal of the switch 118 via the
[0058]
The synchronization stop circuit 112 is a circuit for preventing the occurrence of glitches when stopping and resupplying the IPCLK signal. The synchronization stop circuit 112 inverts the output signal (input clock) of the switch 119 and latches the value of the stop flag. D-type flip-flop 112b (hereinafter, referred to as DFF), and an AND gate 112c having an input clock and an inverted output of DFF 112b as inputs.
[0059]
The synchronization stop circuit 112 is controlled by the
[0060]
FIG. 4 shows the operation timing of the synchronization stop circuit 112. In the figure, the stop flag is latched by the inverted clock output from the inversion buffer 112a and output from the DFF 112b.
[0061]
An input clock and a stop flag latched by the DFF 112b are input to two inputs of the AND gate 112c, and a clock for stopping the output of the DFF 112b in a low level section is output. That is, when the
[0062]
Since the output / Q of the DFF 112b (the inverted code in the figure is represented by "/" in the present specification) has a transition point in the low level section of the clock, no glitch is generated at the output of the AND gate 112c. .
[0063]
[Initialization and preparation operation]
The operation of the
[0064]
First, the operation at the time of startup will be described. In FIG. 10, the
[0065]
For example, when an abnormality occurs in the
[0066]
At the time of startup, the switches 114, 118 and 119 are in a default state. That is, when the supply of the DC power from the
[0067]
Next, after the position reference control of the
[0068]
The gain adjustment is performed in accordance with a plurality of image reading speeds of the
[0069]
The gain adjustment is performed such that the reference
[0070]
After completing the adjustment for the clock set 1, the
[0071]
After the gain adjustment by the clock set 2 is completed, the switch 114 is switched to the default state, and the startup processing is continued. After the start-up is completed, the switch 114 is in the state where the clock set 1 is selected, and the
[0072]
FIG. 5 shows the state of the output waveform of the
[0073]
Since the paper conveyance (movement of the mirror base 3008) speed is 100 mm / s and the resolution is 600 DPI (dot / inch), the line cycle is 1 / (100 / 25.4 * 600) = 423.3 μs.
[0074]
The driving waveform of the
[0075]
Since the number of effective pixels is 7500/2 = 3750 pixels, 5291-3750 = 1541 pixels are the number of pixels that can be allocated to the TG pulse and the idle transfer unit. The empty transfer unit is for filling a video signal with an empty signal in which an actually read image signal is absent.
[0076]
The CCDHENABLE signal is set to a low level in an effective pixel section of the
[0077]
After the gain adjustment, the dust detection operation is performed with the clock set 1 selected. As described above, since the dust detection operation is performed by comparing the image data with the determination level, the determination result may be affected by the SN (signal-to-noise ratio) of the image data. When the clock set 1 is selected, the
[0078]
The above processing is performed at the time of startup, and the apparatus enters a reading standby state with the clock set 1 selected. The reading standby state is continued until there is a reading instruction from the
[0079]
According to the above procedure, the clock set 1 having a low clock frequency is selected in the standby state among the plurality of clock speeds, so that the power consumption in the standby state can be suppressed and unnecessary heat generation can be prevented. Further, erroneous detection of dust can be prevented by detecting dust using the clock set 1 having a low clock frequency.
[0080]
[Image scanning operation]
Next, an image reading operation will be described.
[0081]
The image reading process is started when the
[0082]
In the present embodiment, when the reading mode is the color or color / monochrome automatic selection, the operation is performed such that the same-size reading is performed by the clock set 1 and in the case of the monochrome mode, the same-size reading is performed by the clock set 2.
[0083]
FIG. 6 shows a flowchart of image reading. This flowchart shows an operation procedure of the
[0084]
S1 indicates a standby state of the
[0085]
In the present embodiment, the state of S1 is a state in which the clock set 1 is selected, and the document size detection processing is performed in a state where the
[0086]
S2 is a step in which a reading instruction is issued from the
[0087]
In S3, the mirror base or the like is moved to the shading position (the reading position of the reference white plate 3002).
[0088]
Next, in S4, the reading mode is confirmed, and in the case of the monochrome mode, the process proceeds to S7. In the case of the color mode and the automatic determination mode, the process proceeds to S5. The reading mode is notified together with a reading instruction from the
[0089]
In S5, the shading correction is performed while the clock set 1 is selected, and the image is read in S6. In this case, the image is read at the timing shown in FIG.
[0090]
After the reading is completed, reshading is performed in S11, and the reading is completed. However, in the case of the color mode, since shading is performed at a low speed in S5, reshading can be omitted.
[0091]
On the other hand, if the monochrome mode is determined in S4, switching to the high-speed clock is performed in S7. Switching to the high-speed clock is performed by switching the switch 114 to the selection of the clock set 2 and the switch 118 to the selection side of the
[0092]
When switching to the high-speed clock, the
[0093]
FIG. 7 shows an output waveform of the CCD
[0094]
After switching to the high-speed clock, shading correction during high-speed driving is performed in S8, and then image reading by high-speed driving is performed in S9.
[0095]
After the image reading is completed, switching to the low-speed clock is performed in S10. Switching of the low-speed clock is performed by switching the switch 114 to the clock set 1 side and switching the switch 118 to the frequency divider 117 output side. Also at the time of switching to the low-speed clock, the
[0096]
After switching to the low-speed clock, shading correction is performed again in S11, a shading coefficient for size detection performed in the standby state is created, and reading is completed in S12.
[0097]
[Standby mode]
Next, control during standby will be described.
[0098]
The
[0099]
The synchronization stop circuit 112 stops the IPCLK signal without generating a glitch, and the power consumption of the logic circuit after reading the
[0100]
Generally, when a glitch occurs in a clock signal, particularly in a system using a memory, a read / write error occurs, and in the worst case, the held data is destroyed. Since the IPCLK signal is also supplied to the
[0101]
The
[0102]
<Second embodiment>
Next, a second embodiment will be described. FIG. 12 is a circuit block diagram showing a second embodiment of the present invention, in which the transmitter 120 having a clock recovery function is used for the interface with the
[0103]
FIG. 9 is an internal block diagram of the transmitter 120. In FIG. 9, a
[0104]
An oscillator (VCO) 902 is a voltage-controlled oscillator controlled by a DC voltage output from the
[0105]
The SCLK signal is supplied to a parallel-serial converter (parallel-serial converter) 904 and a
[0106]
A
[0107]
The parallel-
[0108]
VDO <23: 0> output from the shading circuit 104 is assigned to the lower 24 bits of the data VIN <27: 0>. Although not shown, a synchronization signal is assigned to the upper 4 bits.
[0109]
INTCLK is input to the
[0110]
The EN signal is a signal for performing the enable control of the transmitter 120, and is input to the
[0111]
In the above configuration, since the
[0112]
The parallel-
[0113]
In this embodiment, when the frequency of DCLK is 25 MHz, the frequency of INTCLK is 25 MHz and the frequency of SCLK is 175 MHz. When the frequency of DCLK is 40 MHz, the frequency of INTCLK is 40 MHz and the frequency of SCLK is 280 MHz.
[0114]
The function of replacing the input DCLK with the INTCLK generated by the internal oscillator and outputting it is the clock recovery function of the transmitter 120.
[0115]
FIG. 11 is a diagram showing the timing of the high-speed differential signal output from the transmitter 120. FIG. 11 shows the timing after the synthesis of each differential signal, and the TXCLK signal shows a synthesized signal of TXCLK + and TXCLK-. The same applies to other signals. The TXCLK signals (TXCLK +, TXCLK−) are clocks reproduced by the transmitter 120. 7-bit data is distributed to each of the signals TX1 to TX4 during one cycle of the TXCLK signal, and the relationship with the input data is as shown in the figure.
[0116]
FIG. 13 shows the following operation of the signals DCLK, SCLK, and INTCLK.
[0117]
In FIG. 13, when the power is turned on, DCLK is stopped, a default voltage Va is output from the
[0118]
Next, DCLK is input at timing A, and the following operation is started. At timing B, the following operation is completed. At timing B, the frequency of INTCLK is 25 MHz, which is equal to DCLK, and the frequency of SCLK is 175 MHz, which is seven times INTCLK. The period from timings A to B is a follow-up period, and usually requires a time of about 10 to 50 ms.
[0119]
An image reading operation in the above configuration will be described.
[0120]
Image reading is performed according to an instruction from the
[0121]
The feature of the present embodiment lies in the operation at the time of clock switching, and will be described in detail below.
[0122]
As in the first embodiment, the
[0123]
In S7, an operation of switching the switch 114 to the clock set 2 selection side and the switch 118 to the
[0124]
FIG. 8 shows the clock tracking operation of the transmitter 120. Since stop control of IPCLK is not performed by the stop flag, a glitch occurs in DCLK at the clock switching point.
[0125]
However, the transmitter 120 has a clock recovery function as described above, and is not DCLK itself. The transmitter 120 generates a signal TXCLK that is generated in synchronization with DCLK, and that has a frequency that continuously changes and follows the change even if the frequency of DCLK changes discontinuously. Since the following time constant is several tens of ms, glitches generated by the switching operation are not transmitted to the output clock. Therefore, no malfunction of the image processing block of the
[0126]
On the other hand, in the
[0127]
In S10 of FIG. 6, switching from the high-speed clock to the low-speed clock is performed. In this case, the switch 114 is set to the clock set 1 selection side and the switch 118 is set to the frequency divider 117 output side while the stop flag remains at low level. Can be switched to In this case as well, a glitch occurs in IPCLK, but no glitch is transmitted to the output clock of the transmitter 120 as described in S7, so that a malfunction does not occur in the image processing block of the
[0128]
As described above, glitches occurring in the output clock when the operation clock of the image reading apparatus is switched are prevented. Also, even if glitches occur in the internal clock, measures are taken against the effects and glitches can be prevented. Further, by not performing the stop operation, the period for following the high-speed clock to the low-speed clock can be shortened.
[0129]
In the present embodiment, the synchronization stop circuit 112 is not required for switching the clock, and the output signal of the switch 117 can be used as it is as the IPCLK. However, to stop the clock during standby, the synchronization stop circuit 112 is required.
[0130]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
[0131]
Standby with a low-speed clock can reduce standby power and suppress a rise in device temperature.
[0132]
Further, by switching the clock frequency of the interface using the transmitter having the clock recovery function without controlling the clock stop, it is possible to improve the ability to follow the clock switching in the interface.
[0133]
Further, erroneous determinations caused by the signal SN can be reduced by performing the detection operation with a low-speed clock operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an image processing block diagram according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating dust attached to a reference
FIG. 3 is a diagram illustrating a dust detection algorithm.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation of a synchronization stop circuit 112
FIG. 5 is an explanatory diagram of an output waveform of the CCD
FIG. 6 is an image reading flowchart.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an output waveform of the CCD
FIG. 8 is an explanatory diagram of input / output clock waveforms of the transmitter 120 at the time of clock switching.
FIG. 9 is a detailed view of a transmitter 120.
FIG. 10 is a system configuration diagram including an
FIG. 11 is an output timing chart of the transmitter 120.
FIG. 12 is an image processing block diagram according to a second embodiment;
FIG. 13 is a diagram showing a clock tracking operation of the transmitter 120.
FIG. 14 is a configuration diagram of an
[Explanation of symbols]
101: AD converter, 102: FIFO, 103: Linear interpolation circuit, 104: Shading correction circuit, 105: Dust detection circuit, 106: Size detection circuit, 107: CCD timing generation unit, 108: IP timing generation unit, 109, 110: PLL circuit, 111, 116: crystal oscillator, 112: synchronization stop circuit, 112a: inversion buffer, 112b ... D-type flip-flop, 112c AND gate, 114, 118, 119 switch, 115 SSCG 117 divider, 120 transmitter, 121 inverting buffer 150 ... differential buffer group, 151 ... differential buffer,
901, PLL circuit, 902, oscillator, 903, frequency divider, 904, parallel-serial converter, 905, differential buffer
3000
4000 image forming apparatus, 4001 power cable, 4002 signal cable
5000 ... controller
6000 ・ ・ ・ Operation unit
Claims (9)
前記複数のクロック周波数を選択的に切り替える切り替え手段と、
画像読み取り待機状態においては前記のクロック周波数を、最も低いクロック周波数に設定し、読み取り開始時に前記複数のクロック周波数のいずれかのクロック周波数に設定して原稿画像読み取りを行い、読み取り完了後に前記最も低いクロック周波数に再設定する読み取り制御手段と
を備えることを特徴とする画像読取装置。An image reading device capable of reading a document image in synchronization with a plurality of clock frequencies,
Switching means for selectively switching the plurality of clock frequencies,
In the image reading standby state, the clock frequency is set to the lowest clock frequency, and at the time of starting reading, the document image is read by setting the clock frequency to any one of the plurality of clock frequencies, and after the reading is completed, the lowest clock frequency is set. An image reading device comprising: a reading control unit that resets a clock frequency.
前記複数のクロック周波数を選択的に切り替える切り替え手段と、
前記切り替え手段により切り替えられたクロック周波数に連続的に追従する周波数のクロックを再生し、前記原稿画像の同期信号として前記再生されたクロックを出力するクロック再生手段と
を備えることを特徴とする画像読取装置。An image reading device capable of reading a document image in synchronization with a plurality of clock frequencies,
Switching means for selectively switching the plurality of clock frequencies,
Image reading means for reproducing a clock having a frequency that continuously follows the clock frequency switched by the switching means, and outputting the reproduced clock as a synchronization signal for the original image; apparatus.
読み取り画像より画像読取装置の状態を判定する第1の判定手段とを備え、
前記第1の判定手段は前記複数のクロック速度の内、最も遅いクロック速度で判定を行うことを特徴とする画像読取装置。Means for reading a document image at a plurality of clock speeds and selectively switching the plurality of clock speeds;
First determining means for determining the state of the image reading apparatus from the read image,
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the first determination unit performs the determination at a lowest clock speed among the plurality of clock speeds.
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JP2007134872A (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Ricoh Co Ltd | Dust detection method of image reading apparatus, image reading apparatus, and image forming apparatus |
WO2008015837A1 (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Fuji System Machines Co., Ltd. | Image processing system and image acquiring apparatus |
JP2016209515A (en) * | 2015-05-12 | 2016-12-15 | 株式会社三共 | Game machine |
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- 2002-09-25 JP JP2002279838A patent/JP2004120254A/en not_active Withdrawn
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