JP5293353B2 - Image reading apparatus and image forming apparatus - Google Patents
Image reading apparatus and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5293353B2 JP5293353B2 JP2009089982A JP2009089982A JP5293353B2 JP 5293353 B2 JP5293353 B2 JP 5293353B2 JP 2009089982 A JP2009089982 A JP 2009089982A JP 2009089982 A JP2009089982 A JP 2009089982A JP 5293353 B2 JP5293353 B2 JP 5293353B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- timing
- signal
- ccd
- sampling
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Image Input (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
本発明は、画像読取装置および画像形成装置に関し、原稿を露光してその反射光を光電変換素子で受光することにより原稿を読み取る画像読取装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image reading apparatus and an image forming apparatus, and more particularly to an image reading apparatus and an image forming apparatus that read an original by exposing the original and receiving reflected light by a photoelectric conversion element.
従来、原稿画像を光電変換素子で読み取って、画像データをデジタル信号に変換して処理する画像読取装置が知られている。この種の画像読取装置は、一般的に、原稿を載置するコンタクトガラス、原稿露光用の光源および第1反射ミラーとからなる第1キャリッジ、第2反射ミラーおよび第3反射ミラーからなる第2キャリッジ、光電変換素子としてのCCDリニアイメージセンサ(以下、CCDという)、このCCDに結像するためのレンズユニット、読み取り光学系等による各種の歪みを補正(シェーディング補正など)するための基準白板などから構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an image reading apparatus that reads a document image with a photoelectric conversion element and converts image data into a digital signal for processing. This type of image reading apparatus generally has a first carriage made up of a contact glass for placing a document, a light source for document exposure and a first reflection mirror, a second reflection mirror and a second reflection mirror. A carriage, a CCD linear image sensor (hereinafter referred to as a CCD) as a photoelectric conversion element, a lens unit for forming an image on the CCD, a reference white plate for correcting various distortions (such as shading correction) by a reading optical system, etc. It is composed of
そして、原稿の走査時は、上記第1キャリッジおよび第2キャリッジはステッピングモータによって副走査方向に移動する。画像読取装置では、画像を読み取ったCCDからのアナログ画像信号をA/D変換回路に入力してデジタル信号を得ている。その際、A/Dコンバータの精度を十分に発揮させるためには、アナログ画像信号がA/Dコンバータの上限基準値と下限基準値の間を広く使って変化するようにゲインアンプでのゲイン量とオフセット設定部でのオフセット量を調整する必要がある。 During scanning of the document, the first carriage and the second carriage are moved in the sub-scanning direction by the stepping motor. In an image reading apparatus, an analog image signal from a CCD that has read an image is input to an A / D conversion circuit to obtain a digital signal. At that time, in order to fully demonstrate the accuracy of the A / D converter, the gain amount in the gain amplifier is set so that the analog image signal changes widely between the upper limit reference value and the lower limit reference value of the A / D converter. It is necessary to adjust the offset amount in the offset setting unit.
このような従来の画像読取装置は、ピーク検出されたA/Dコンバータの出力をCPUに取りこんで、目標値と比較して最適なゲイン設定値を算出し、このゲイン設定値によりゲインアンプのゲイン設定を変更する構成となっている。このピーク検出では、前述した基準白板を使用して、読取りレベルの自動調整を行っている。 In such a conventional image reading apparatus, the output of the peak-detected A / D converter is taken into the CPU, and an optimum gain setting value is calculated by comparison with the target value, and the gain of the gain amplifier is calculated based on the gain setting value. The configuration is changed. In this peak detection, the above-described reference white plate is used to automatically adjust the reading level.
以上の動作は、通常、CCD、CCDを駆動するためのタイミング発生源であるASIC、A/D変換回路、およびゲイン調整機能等を1チップ化したアナログ・フロント・エンド(AFE)などにより行われている。 The above operations are usually performed by a CCD, an ASIC that is a timing generation source for driving the CCD, an A / D conversion circuit, and an analog front end (AFE) in which a gain adjustment function and the like are integrated on one chip. ing.
図10は、従来のCCDの出力タイミングを示すタイミングチャートであり、図11は、サンプルホールド機能を搭載したCCDの出力タイミングを示すタイミングチャートである。図11に示すように、上記したCCDのアナログ画像信号は、図10のようなタイミングで出力される。つまり、図10の(A)は周期、(B)は転送クロック(PH2B)、(C)はクランプ信号(CP)、(D)はリセット信号(RS)、(E)はCCD出力信号、(F)はサンプリング信号(XSHD)である。CCD出力信号は、(B)の転送クロック(PH2B)の立ち下がりのタイミングで出力を開始し、リセット信号の立ち上がりのタイミングで出力が終了する。クランプ信号(CP)は、CCD出力の基準電圧を一定にするためのものである。 FIG. 10 is a timing chart showing the output timing of a conventional CCD, and FIG. 11 is a timing chart showing the output timing of a CCD equipped with a sample hold function. As shown in FIG. 11, the analog image signal of the CCD is output at the timing as shown in FIG. That is, (A) in FIG. 10 is a cycle, (B) is a transfer clock (PH2B), (C) is a clamp signal (CP), (D) is a reset signal (RS), (E) is a CCD output signal, ( F) is a sampling signal (XSHD). The output of the CCD output signal starts at the falling timing of the transfer clock (PH2B) in (B) and ends at the rising timing of the reset signal. The clamp signal (CP) is for making the reference voltage of the CCD output constant.
このため、CCD出力は、図10に示すように、転送クロックの立ち下がりから、CCD出力遅延期間中立ち下がって、出力安定期間となる。このように、CCD出力期間は、転送クロックの立ち下がりからリセット信号が立ち上がるまでの時間から、出力遅延時間分だけ削られることになる。また、実際にはCCD出力の立ち下り始めは、転送クロックの立ち下がりの10%からであるため、転送クロックの立ち下りに時間がかかる。これらのCCD駆動信号は、通常、タイミング発生源からドライバを介してCCDに入力される。このタイミング発生源やドライバでは、信号間のスキューが発生するため、転送クロックの立ち下がりから、リセット信号の立ち上がりまでの時間は遅延差分だけ縮まってしまうことがある。このように、さまざまな要因でCCD安定出力期間が短くなることがある。 For this reason, as shown in FIG. 10, the CCD output falls during the CCD output delay period from the fall of the transfer clock and becomes an output stabilization period. Thus, the CCD output period is reduced by the output delay time from the time from the fall of the transfer clock to the rise of the reset signal. In fact, since the start of the fall of the CCD output is from 10% of the fall of the transfer clock, it takes time to fall of the transfer clock. These CCD drive signals are usually input to the CCD from a timing generation source via a driver. In this timing generation source and driver, skew between signals occurs, and therefore, the time from the fall of the transfer clock to the rise of the reset signal may be reduced by the delay difference. As described above, the CCD stable output period may be shortened due to various factors.
例えば、出力遅延時間が10ns、転送クロックの立ち下がり時間が3ns、タイミング発生源とドライバの遅延差で2ns程度と考えると、1周期30MHz程度になると、数nsしか出力安定期間が無いことになる。この出力安定期間を、後段のAFEでサンプリングするための信号が、図10に示すサンプリング信号(XSHD)である。このAFEでは、サンプリング信号の立ち上がりのタイミングでアナログ画像信号レベルをホールドするが、前述した転送クロックやリセット信号と同様に、転送クロックやリセット信号に対してスキューを発生するため、先ほどのような数nsのCCD出力安定期間では、出力安定期間以外のレベルをホールドしてしまい、正しい画像信号レベルを得ることができない。(ここでは、AFEのサンプリング信号を負論理のサンプリング信号としているが、正論理の信号でサンプリング信号の立ち下がりのタイミングでアナログ画像信号レベルをホールドする場合でも内容に変わりは無い。) For example, assuming that the output delay time is 10 ns, the transfer clock fall time is 3 ns, and the delay difference between the timing generation source and the driver is about 2 ns, if the period is about 30 MHz, the output stabilization period is only a few ns. . A signal for sampling this output stabilization period by the AFE in the subsequent stage is a sampling signal (XSHD) shown in FIG. In this AFE, the analog image signal level is held at the rising timing of the sampling signal. However, in the same way as the transfer clock and reset signal described above, a skew is generated with respect to the transfer clock and reset signal. In the ns CCD output stabilization period, levels other than the output stabilization period are held, and a correct image signal level cannot be obtained. (Here, the AFE sampling signal is a negative logic sampling signal, but the contents are the same even when the analog image signal level is held at the falling edge of the sampling signal with a positive logic signal.)
このように、タイミングが不成立となるのを防止するため、特許文献1に示すようなタイミング調整方法が提案されている。特許文献1のCCD駆動装置は、リセットパルスおよびサンプルホールドパルスのタイミング位置の組み合わせ毎に、CCD出力の多値データから特性解析を行うことによって、最適なリセットパルスおよびサンプルホールドパルスのタイミングを求める技術が開示されている。 Thus, in order to prevent the timing from being not established, a timing adjustment method as shown in Patent Document 1 has been proposed. The CCD driving device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228561 is a technique for obtaining optimum reset pulse and sample hold pulse timings by performing characteristic analysis from multi-value data of CCD output for each combination of reset pulse and sample hold pulse timing positions. Is disclosed.
しかしながら、上記特許文献1にあっては、CCDの出力遅延時間や信号間のスキューなどがばらつく要因は、駆動周波数がより高速な画像読取装置に対応して高速になっていくのに対して、短くする手段が無いか、もしくは限界があるという問題がある。例えば、出力安定期間を増やすためにリセット信号を遅らせたとする。しかし一方で、普通のリセット信号はクランプ信号とのタイミング規定が存在するため、クランプ信号とのタイミングはより厳しい方向となる。 However, in the above-mentioned Patent Document 1, the causes of variations in the output delay time of the CCD and the skew between signals become higher in response to an image reading apparatus having a higher driving frequency, whereas There is a problem that there is no means for shortening or there is a limit. For example, assume that the reset signal is delayed in order to increase the output stabilization period. However, on the other hand, the timing of the normal reset signal and the clamp signal is more severe because there is a timing regulation with the clamp signal.
このように、周波数が早くなってくると出力安定期間が極端に短くなるため、以下のようなケースではタイミング調整さえも難しくなる。例えば、出力安定期間が2.2nsだった場合、タイミング発生源の設定でタイミング調整を行うには、2.0ns以下の調整精度が必要となる。1周期30MHzにおいてタイミング発生源のASICのフェイズ・ロックド・ループ(PLL)で30MHzの源振を8逓倍した半周期精度で位相をずらすと、調整精度は2.1ns程度になるため、最悪の場合を考えると調整ができなくなる可能性がある。 Thus, since the output stabilization period becomes extremely short as the frequency becomes faster, even timing adjustment becomes difficult in the following cases. For example, when the output stabilization period is 2.2 ns, an adjustment accuracy of 2.0 ns or less is required to adjust the timing by setting the timing generation source. In the worst case, if the phase is shifted with half-cycle accuracy obtained by multiplying the source oscillation of 30 MHz by 8 in the ASIC phase-locked loop (PLL) of the timing source at 30 MHz, the adjustment accuracy will be about 2.1 ns. May cause adjustments to be lost.
そこで、このリスクを低減するためには、出力安定期間を広くする方法以外にない。この出力安定期間を広くする方法としては、図11に示すようなサンプルホールド機能を搭載したCCDが提案されている。図11に示すタイミングチャートは、その一例である。例えば図11の(B)の転送クロック(PH2B)の立ち下がりからリセット信号の立ち上がりまでの期間に、内部サンプリング信号がアサートされる。リセット信号の立ち上がりが入力されると、内部でホールドされたCCD出力レベルが外部に出力信号として出力される。図11の方法では、リセット時間を早めることができるので、CCD出力のホールド部の安定移行期間が従来の出力遅延時間相当だったとしても、従来に比べて大幅に後段でのAFEにおけるサンプリング信号でサンプリングできる領域が広がっていることがわかる。なお、図11の場合も転送クロックの立ち下がりでホールド期間が終了し、サンプリング期間に移行するが、この時CCD出力にサンプリングノイズが入り、その後ホールド期間に対しオフセットを持った電圧がサンプリング期間中にCCD出力端子に現われる。 Therefore, in order to reduce this risk, there is no method other than widening the output stabilization period. As a method for widening the output stabilization period, a CCD equipped with a sample hold function as shown in FIG. 11 has been proposed. The timing chart shown in FIG. 11 is an example. For example, the internal sampling signal is asserted during the period from the fall of the transfer clock (PH2B) in FIG. 11B to the rise of the reset signal. When the rising edge of the reset signal is input, the internally held CCD output level is output to the outside as an output signal. In the method of FIG. 11, since the reset time can be advanced, even if the stable transition period of the CCD output hold unit is equivalent to the conventional output delay time, the sampling signal in the AFE at the subsequent stage is significantly higher than the conventional one. It can be seen that the area that can be sampled is widened. In the case of FIG. 11 as well, the hold period ends at the falling edge of the transfer clock and shifts to the sampling period. At this time, sampling noise enters the CCD output, and then a voltage having an offset with respect to the hold period is output during the sampling period. Appears at the CCD output terminal.
このように、図11に示すサンプルホールド機能を搭載したCCDでは出力安定期間を長くとることができるが、周波数が早くなると、やはりタイミング調整無しではタイミングがとれない可能性が発生する。つまり、CCD駆動クロックの1周期の時間から、CCD内のサンプリング時間と、CCD出力がホールドに移行する安定移行期間とを減算した時間が、周波数が早くなると次第に短くなってゆき、AFEでサンプリングする信号とCCD出力のばらつきがその時間に収まらなくなった時点で、タイミング設計ができなくなるという問題がある。 As described above, the CCD having the sample hold function shown in FIG. 11 can take a long output stabilization period. However, if the frequency becomes fast, there is a possibility that timing cannot be obtained without timing adjustment. That is, the time obtained by subtracting the sampling time in the CCD and the stable transition period in which the CCD output shifts to hold from the time of one cycle of the CCD drive clock gradually decreases as the frequency increases, and sampling is performed by AFE. There is a problem that the timing design cannot be performed when the variation between the signal and the CCD output does not fit within that time.
しかし、仮にタイミング調整ができるならば、図10のCCD出力波形で前述した従来技術のように、リセットノイズを検出してタイミング調整する方法よりも、さらに速い周波数でであっても、タイミングを調整することが可能となる。しかし、図11に示すように、サンプルホールド出力のCCD出力波形は、リセットノイズが無いため、図10のCCD出力波形のようにリセットノイズを検出してタイミング調整することができない。従って、図11のサンプルホールド出力のCCD出力波形であっても、CCD出力がある程度の白レベルを出力している状態で、特定の画素出力を用いることにより、サンプルホールド機能を内蔵したCCDを用いてタイミング調整を行うことが可能となる方法を以下で提案する。 However, if the timing can be adjusted, the timing can be adjusted even at a faster frequency than the method of adjusting the timing by detecting the reset noise as in the prior art described above with the CCD output waveform of FIG. It becomes possible to do. However, as shown in FIG. 11, since the CCD output waveform of the sample hold output has no reset noise, the reset noise cannot be detected and the timing cannot be adjusted like the CCD output waveform of FIG. Therefore, even if the CCD output waveform of the sample hold output in FIG. 11 is used, a CCD with a built-in sample hold function is used by using a specific pixel output in a state where the CCD output outputs a certain white level. A method that enables timing adjustment is proposed below.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、サンプルホールド出力タイプのCCDであってもタイミング調整が可能であり、読み取りタイミングを成立させることによって、AFEがサンプリングすべきタイミングに正確にサンプリング信号を設定できると共に、複数チャンネル出力のCCDであってもタイミング調整が可能であり、タイミング調整にかかる時間を短縮することができる画像読取装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and timing adjustment is possible even with a sample hold output type CCD. By establishing a reading timing, sampling is accurately performed at the timing at which the AFE should sample. An object of the present invention is to provide an image reading apparatus and an image forming apparatus that can set a signal, can adjust timing even with a CCD having a plurality of channels, and can reduce the time required for timing adjustment.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、サンプルホールド出力機能を内蔵した読取手段と、前記読取手段の出力信号をサンプリング信号で取り込んでデジタル信号に変換する信号処理手段と、前記信号処理手段のサンプリング信号のタイミングを任意に調整することができるタイミング発生手段と、を備え、前記タイミング発生手段は、タイミング調整時に前記信号処理手段に入力されるサンプリング信号を1ステップずつ遅らせ、前記読取手段の最終画素、もしくは転送効率測定用画素の出力変化が任意の値に達したところをサンプリングノイズ位置として検出し、前記信号処理手段に入力するサンプリング信号を任意の時間だけ早めるようにタイミング調整を行うことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a reading unit incorporating a sample hold output function, and a signal processing unit that takes an output signal of the reading unit as a sampling signal and converts it into a digital signal. And a timing generation means capable of arbitrarily adjusting the timing of the sampling signal of the signal processing means, and the timing generation means delays the sampling signal input to the signal processing means by one step at the time of timing adjustment. The position where the output change of the final pixel of the reading means or the transfer efficiency measuring pixel reaches an arbitrary value is detected as a sampling noise position, and the sampling signal input to the signal processing means is advanced by an arbitrary time. Timing adjustment is performed.
また、本発明は、この画像読取装置を用いた画像形成装置であって、信号処理手段のサンプリング信号のタイミング調整を行うことを特徴とする。 Further, the present invention is an image forming apparatus using the image reading apparatus, and is characterized by adjusting the timing of the sampling signal of the signal processing means.
本発明によれば、サンプルホールド出力タイプのCCDであってもタイミング調整が可能であって、読み取りタイミングを成立させることができるため、AFEがサンプリングすべきタイミングに正確にサンプリング信号を設定することができるという効果を奏する。 According to the present invention, the timing adjustment is possible even with a sample hold output type CCD, and the reading timing can be established. Therefore, the sampling signal can be accurately set at the timing at which the AFE should sample. There is an effect that can be done.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像読取装置および画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態では、画像読取装置としてフラットベット型のイメージスキャナを用いた例で説明するが、必ずしもこれに限定されず、種々の画像読取装置に適用することができる。 Exemplary embodiments of an image reading apparatus and an image forming apparatus according to the present invention are explained in detail below with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, an example in which a flat bed type image scanner is used as an image reading apparatus will be described. However, the present invention is not necessarily limited to this and can be applied to various image reading apparatuses.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる画像読取装置の概略構成を示す縦断面図である。図1に示すように、この画像読取装置(イメージスキャナ)1は、原稿2を載置するコンタクトガラス3と、原稿2の露光用のハロゲンランプ4および第1反射ミラー5とからなる第1キャリッジ6と、第2反射ミラー7及び第3反射ミラー8からなる第2キャリッジ9と、イメージセンサであるCCD(Charge Coupled Devices)10と、CCD10に結像するためのレンズユニット11と、シェーディング補正用の白基準板12とを備えている。CCD10は読取基板13上に設けられ、この読取基板13は、CCD10が出力する画像信号に対して各種の信号処理を施す画像処理部14(図2参照)が、接続ケーブル15を介して接続されている。すなわち、ハロゲンランプ4、第1、第2、第3反射ミラー5,7,8およびレンズユニット11は、走査光学系を構成している。なお、走査光学系としては、相対的に移動するものとしたが、ミラー等を固定とし、原稿側を移動させるタイプであってもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the image reading apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the image reading apparatus (image scanner) 1 includes a first carriage including a contact glass 3 on which a document 2 is placed, a
ハロゲンランプ4は、白基準板12やコンタクトガラス3の読取面に対してある角度で光を照射し、白基準板12または原稿2で反射した光は、第1、第2、第3反射ミラー5,7,8およびレンズユニット11を経由してCCD10に入射する。CCD10は、入射光量に対応した電圧をアナログ画像信号として出力する。第1、第2キャリッジ6,9は、図示しないステッピングモータの駆動により、原稿2の読取面とCCD10との間の距離を一定に保ちながら副走査方向(矢印A方向)に移動し、原稿2を露光走査する。CCD10は、入射光量に対応した電圧をアナログ画像信号として出力し、読取基板13で所定の処理を行った後、デジタル画像信号として画像処理部14に転送される。
The
図2は、図1の読取基板と画像処理部の構成ブロック図である。図2に示すように、読取基板13上には、タイミング発生ASIC131、CCD132、AFE133が設けられている。タイミング発生ASIC131は、CCD132からアナログ画像信号を取り出すためのCCD駆動信号と、AFE133で画像信号をA/D変換するためのサンプリング信号を生成する。CCD132から取り出されたアナログ画像信号は、AFE133においてA/D変換され、デジタル画像信号として、画像処理部14へ送信される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the reading substrate and the image processing unit in FIG. As shown in FIG. 2, a
画像処理部14には、画像処理ASIC141とCPU142が設けられている。このCPU142は必ずしも画像処理部14にある必要は無い。前記読取基板13から送信されたデジタル画像信号は、画像処理ASIC141にて読取値を算出する。この算出された読取値は、画像処理ASIC141内の不図示のレジスタに保存される。CPU142は、前記レジスタのデータを読み出すことによって、読取値を取得することが可能となる。また、CPU142は、読取基板13のタイミング発生ASIC131と通信を行い、CCD駆動信号のタイミングや、AFEサンプリング信号のタイミングを設定することができる。
The
第1の実施の形態にかかる画像読取装置は、以上のように構成されており、以下その動作を説明する。図3は、第1の実施の形態にかかる画像読取装置の読取信号のサンプリングタイミング調整動作を説明するフローチャートであり、図4は、図3のタイミング調整処理のサブルーチンを示すフローチャートであり、図5は、転送効率測定用画素無しCCDの画素状態を示す図であり、図6は、図5のCCDにおける最終有効画素出力の波形図であり、図7は、転送効率測定用画素有りCCDの画素状態を示す図であり、図8は、図7のCCDにおける転送効率測定用画素出力の波形図である。 The image reading apparatus according to the first embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. FIG. 3 is a flowchart for explaining the sampling timing adjustment operation of the read signal of the image reading apparatus according to the first embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing the timing adjustment processing subroutine of FIG. FIG. 6 is a diagram showing a pixel state of a CCD having no transfer efficiency measuring pixel, FIG. 6 is a waveform diagram of a final effective pixel output in the CCD of FIG. 5, and FIG. 7 is a pixel of a CCD having a transfer efficiency measuring pixel. FIG. 8 is a waveform diagram of pixel output for measuring transfer efficiency in the CCD of FIG.
図2および図3に示すように、画像読取装置では、ラインセンサ(CCD)132からのCCD出力信号を、AFE133がサンプリング信号で取り込んでA/D変換する際に、そのサンプリング信号のタイミング調整を行う場合は、まず、画像読取装置10の電源ON後に(ステップS100)、画像読取装置10の異常検知処理を行う(ステップS101)。この異常検知処理では、各種ICのチェック、あるいはリセット解除確認が行われる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the image reading apparatus adjusts the timing of the sampling signal when the
そして、タイミング調整に必要な調整用初期設定が行われる(ステップS102)。これは、AFE133のサンプリング信号をタイミング調整により移動させるため、通常動作用の各種設定に加えて、AFE133でサンプリング信号期間を用いて入力段クランプなどの動作を行わないような設定にしておく必要がある。
Then, initialization for adjustment necessary for timing adjustment is performed (step S102). This is because the sampling signal of the
また、ステップS103においては、本発明の特徴的なサンプリング信号のタイミング調整を行った後、通常動作用の各種設定が行われ(ステップS104)、読取レベルの自動調整を行うことにより、電源ON時における各種調整が終了し(ステップS105)、スキャン待機状態となる。 Further, in step S103, after adjusting the timing of the sampling signal characteristic of the present invention, various settings for normal operation are performed (step S104), and by automatically adjusting the reading level, the power is turned on. The various adjustments are completed (step S105), and a scan standby state is entered.
次に、上記図3のステップS103におけるタイミング調整動作の詳細について、図4を用いて説明する。まず、上記した従来型のCCDの場合(図10参照)は、リセットノイズを検出することによってタイミング調整を行うことができたが、本第1の実施の形態では、サンプルホールド機能を搭載したCCDを用いているため、図11に示すようなCCD出力波形となる。このため、リセットノイズが無く、サンプリング期間に移行するサンプリングノイズもレベルとしては小さいことから、通常の画素では精度よくタイミング調整を行うことが難しい。 Next, details of the timing adjustment operation in step S103 of FIG. 3 will be described with reference to FIG. First, in the case of the above-described conventional CCD (see FIG. 10), timing adjustment can be performed by detecting reset noise. However, in the first embodiment, a CCD equipped with a sample hold function is provided. Therefore, a CCD output waveform as shown in FIG. 11 is obtained. For this reason, since there is no reset noise and the sampling noise that shifts to the sampling period is also low in level, it is difficult to adjust the timing with high accuracy in a normal pixel.
そこで、本第1の実施の形態では、図5および図6に示すように、転送効率測定用画素の無いCCDを用いた場合は、CCD出力をある程度の白レベルを出力した状態として、CCDの最終有効画素と、その次の空転送の画素とのレベル差を検出するようにする。また、図7および図8に示すような転送効率測定用画素の有るCCDを用いて実施することも可能である。 Therefore, in the first embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, when a CCD without transfer efficiency measurement pixels is used, the CCD output is set to a state in which a certain white level is output. The level difference between the last effective pixel and the next empty transfer pixel is detected. It is also possible to use a CCD having transfer efficiency measurement pixels as shown in FIGS.
まず、図4に示すタイミング調整動作において、AFE133のサンプリング信号(XSHD)の位相は、デフォルト状態でCCD出力信号のホールド移行期間およびサンプル期間にかからない位置になるよう設定しておくが、サンプリング時のホールドレベルに対するオフセットが、予測される白レベルよりも十分小さいものであればデフォルトの位相は前述の期間にかかっていても問題はない。ここでは、タイミング調整動作開始の第1回目は、サンプリング信号(XSHD)の位相はデフォルト状態のままとし、後のステップS203に示すフローを通ってきた場合には、サンプリング信号(XSHD)のタイミングを1ステップ遅らせるようにする(ステップS200)。
First, in the timing adjustment operation shown in FIG. 4, the phase of the sampling signal (XSHD) of the
続くステップS201では、前段のステップS200にて設定したXSHDのサンプリングタイミングにて画像読取りデータを取得して、今回値として保存する。保存する読み取りデータは、複数画素、複数ラインの値を平均化することによって、ノイズやジター(錯視)の影響を減少することができる。また、前回値がある場合は、前回値とは別に今回値を保存するようにする。 In the subsequent step S201, the image reading data is acquired at the XSHD sampling timing set in the preceding step S200 and stored as the current value. The reading data to be stored can reduce the influence of noise and jitter (illusion) by averaging the values of a plurality of pixels and a plurality of lines. If there is a previous value, the current value is stored separately from the previous value.
続くステップS202では、前段のステップS201において前回値がある場合に、前回値と今回値の差分を算出する。この差分は、前回値がホールド期間で、今回値がサンプリング部であれば、差分は大きくなる(出力が低くなる)。そして、この差分があるしきい値以上かどうかを判断し、しきい値以上であれば今回の設定値にてリセットノイズにサンプリング信号(XSHD)が達したと判定する。そして、リセットノイズが検出できた場合は、ステップS203に移行する。 In the subsequent step S202, if there is a previous value in the previous step S201, the difference between the previous value and the current value is calculated. If the previous value is the hold period and the current value is the sampling unit, the difference increases (output decreases). Then, it is determined whether or not the difference is equal to or greater than a threshold value. If the difference is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the sampling signal (XSHD) has reached the reset noise at the current set value. If reset noise can be detected, the process proceeds to step S203.
また、ステップS202において、リセットノイズが検出されないか、あるいは、タイミング調整動作開始1回目で前回値が無い場合は、ステップS200のフローに移行して、しきい値以上の値を検出するまで上記ステップS200〜ステップS202までの処理が繰り返される。 If no reset noise is detected in step S202 or if there is no previous value at the first timing adjustment operation start, the flow proceeds to step S200, and the above steps are repeated until a value equal to or greater than the threshold value is detected. The process from S200 to step S202 is repeated.
ステップS203においては、XSHDの位相をAFE133でCCD出力のホールド部をサンプルできる位置に設定する。このXSHDは、検出時は遅くなる方向に位相をずらしてきたので、サンプリング位置検出後は位相を早める方向に調整するようにする。ただし、この位相を早めるステップでは、CCDのホールド期間をサンプリングできるように、CCD駆動クロックの1周期からCCD内部のサンプリング時間とホールド移行期間の和を減算した時間よりも小さい値に設定するようにする。
In step S203, the phase of XSHD is set to a position where the
なお、上記第1の実施の形態では、CCD132によって光電変換された画像信号を1つのチャンネルで出力する場合について説明したが、複数のチャンネルで出力する場合についても同様であって、上記タイミング調整をチャンネル毎に行うようにする。
In the first embodiment, the case where the image signal photoelectrically converted by the
このように、第1の実施の形態によれば、サンプルホールド出力タイプのCCDを用いて実施した場合であっても、サンプリングタイミングの調整が可能となり、適切な読み取りタイミングとすることができる。 As described above, according to the first embodiment, even when the sample hold output type CCD is used, the sampling timing can be adjusted, and an appropriate reading timing can be obtained.
また、第1の実施の形態によれば、AFEがサンプリングすべきタイミングに正確にサンプリング信号を設定することができる。 Further, according to the first embodiment, the sampling signal can be set accurately at the timing when the AFE should sample.
さらに、第1の実施の形態によれば、複数チャンネル出力のCCDであってもサンプリングタイミングの調整が可能となる。 Furthermore, according to the first embodiment, the sampling timing can be adjusted even with a CCD having a plurality of channel outputs.
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態の特徴は、サンプリングタイミングの調整にかかる時間を短縮するようにした点にある。
(Second Embodiment)
The feature of the second embodiment is that the time required for adjusting the sampling timing is shortened.
図9は、第2の実施の形態にかかる画像読取装置の読取信号のサンプリングタイミング調整動作を説明するフローチャートである。図2および図9に示すように、画像読取装置では、ラインセンサ(CCD)132からのCCD出力信号を、AFE133がサンプリング信号で取り込んでA/D変換する際に、そのサンプリング信号のタイミング調整を行う場合は、まず、画像読取装置10の電源ON後に(ステップS300)、画像読取装置10の異常検知処理を行う(ステップS301)。この異常検知処理では、上記第1の実施の形態と同様に、各種ICのチェック、あるいはリセット解除確認が行われる。
FIG. 9 is a flowchart for explaining a sampling timing adjustment operation of a read signal of the image reading apparatus according to the second embodiment. As shown in FIGS. 2 and 9, in the image reading apparatus, when the
そして、第2の実施の形態では、図9に示すように、前回の電源ON時にタイミング調整を行ったかどうかを前回値の有無により判定する(ステップS302)。ここで、前回タイミング調整を行っていて、前回値が有る場合は(ステップS302でYES)、ステップS304におけるタイミング調整を飛ばし、ステップS305の処理に移行する。 In the second embodiment, as shown in FIG. 9, it is determined whether or not timing adjustment has been performed when the power is turned on last time based on the presence or absence of the previous value (step S302). If the previous timing adjustment is performed and the previous value exists (YES in step S302), the timing adjustment in step S304 is skipped, and the process proceeds to step S305.
また、ステップS302において、前回タイミング調整を行っていなくて、前回値が無い場合は(ステップS302でNO)、タイミング調整に必要な調整用初期設定が行われる(ステップS303)。これは、AFE133のサンプリング信号をタイミング調整により移動させるため、通常動作用の各種設定に加えて、AFE133でサンプリング信号期間を用いて入力段クランプなどの動作を行わないような設定にしておく必要がある。
In step S302, if the previous timing adjustment has not been performed and there is no previous value (NO in step S302), initial setting for adjustment necessary for timing adjustment is performed (step S303). This is because the sampling signal of the
続いて、ステップS304においては、本発明の特徴的なサンプリングタイミングの調整が行われる。このタイミング調整動作については、上記第1の実施の形態において図4を用いて説明したため、ここでは省略する。そして、タイミング調整を行った後、通常動作用の各種設定が行われ(ステップS305)、読取レベルの自動調整を行うことにより電源ON時における各種調整が終了する(ステップS306)。 Subsequently, in step S304, the characteristic sampling timing of the present invention is adjusted. Since this timing adjustment operation has been described with reference to FIG. 4 in the first embodiment, it is omitted here. Then, after the timing adjustment, various settings for normal operation are performed (step S305), and various adjustments when the power is turned on are completed by performing automatic adjustment of the reading level (step S306).
第2の実施の形態では、この後の動作として、読取レベルの自動調整値を今回値として保存する(ステップS307)。ここで、読取レベルの自動調整値の前回値が無い場合は(ステップS308でYES)、電源ON時の各種調整が終了して、スキャン待機状態に移行する。 In the second embodiment, as the subsequent operation, the automatic adjustment value of the reading level is stored as the current value (step S307). Here, if there is no previous value of the automatic adjustment value of the reading level (YES in step S308), various adjustments when the power is turned on are finished, and the scan standby state is entered.
また、ステップS308において、前回値がある場合は、今回値と比較して、今回値が前回値よりある一定以上変化していた場合には(ステップS308でNO)、ステップS303に戻り、ステップS304においてタイミング調整が行われる。ただし、ステップS303に戻る段階で、自動調整値の今回値および前回値のクリアも行うようにする。 In step S308, if there is a previous value, if the current value has changed more than a certain value from the previous value (NO in step S308), the process returns to step S303, and step S304. Timing adjustment is performed at. However, at the stage of returning to step S303, the current value and the previous value of the automatic adjustment value are also cleared.
なお、画像読取装置が一定時間使用されない場合、消費電力を低減させる省エネルギーモードに移行する装置においては、省エネルギーモードからの復帰時の対応を、初回の電源ON時ではなく、2回目以降の電源ON時と同様にタイミング調整を行わずに、前回のタイミング調整の結果からサンプリング信号を設定するようにする。 When the image reading apparatus is not used for a certain period of time, in the apparatus that shifts to the energy saving mode for reducing the power consumption, the response at the time of returning from the energy saving mode is not the first power ON but the second power ON or later. As in the case of time, the sampling signal is set from the result of the previous timing adjustment without adjusting the timing.
このように、第2の実施の形態によれば、タイミング調整の前回値の有無によって、タイミング調整を行うか否かを判断し、前回値が有る場合はタイミング調整を省略することができるため、タイミング調整にかかる時間を短縮することができる。また、省エネルギーモードからの復帰時の場合も、同様にタイミング調整を省略するため、タイミング調整にかかる時間を短縮することができる。 Thus, according to the second embodiment, it is determined whether or not to perform timing adjustment based on the presence or absence of the previous value of timing adjustment, and when there is a previous value, the timing adjustment can be omitted. The time required for timing adjustment can be shortened. In the case of returning from the energy saving mode, the timing adjustment is omitted in the same manner, so that the time required for the timing adjustment can be shortened.
また、第2の実施の形態によれば、前回値があったとしても、今回値が前回値よりも一定以上変化している場合については、タイミング調整を行うようにしたので、状況に対応して読み取りタイミングを成立させることができる。 In addition, according to the second embodiment, even if there is a previous value, the timing adjustment is performed when the current value changes more than a certain value from the previous value. Thus, the reading timing can be established.
なお、上記第1および第2の実施の形態では、本発明の画像読取装置を用いた複写機やファクシミリ装置などの画像形成装置に適用することができるが、さらに、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する複合機にも適用することができる。 In the first and second embodiments, the present invention can be applied to an image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile machine using the image reading apparatus of the present invention, but further includes a copy function, a printer function, and a scanner. The present invention can also be applied to a multifunction machine having at least two functions among a function and a facsimile function.
1 画像読取装置
4 ハロゲンランプ
10 CCD
13 読取基板
131 タイミング発生ASIC
132 CCD
133 AFE
14 画像処理部
141 画像処理ASIC
142 CPU
1
13
132 CCD
133 AFE
14
142 CPU
Claims (6)
前記読取手段の出力信号をサンプリング信号で取り込んでデジタル信号に変換する信号処理手段と、
前記信号処理手段のサンプリング信号のタイミングを任意に調整することができるタイミング発生手段と、
を備え、前記タイミング発生手段は、タイミング調整時に前記信号処理手段に入力されるサンプリング信号を1ステップずつ遅らせ、前記読取手段の最終画素、もしくは転送効率測定用画素の出力変化が任意の値に達したところをサンプリングノイズ位置として検出し、前記信号処理手段に入力するサンプリング信号を任意の時間だけ早めるようにタイミング調整を行うことを特徴とする画像読取装置。 Reading means with a built-in sample hold output function;
Signal processing means for taking the output signal of the reading means as a sampling signal and converting it into a digital signal;
Timing generating means capable of arbitrarily adjusting the timing of the sampling signal of the signal processing means;
The timing generation unit delays the sampling signal input to the signal processing unit by one step at the time of timing adjustment, and the output change of the final pixel of the reading unit or the transfer efficiency measurement pixel reaches an arbitrary value. An image reading apparatus characterized in that the detected position is detected as a sampling noise position and the timing is adjusted so that the sampling signal input to the signal processing means is advanced by an arbitrary time.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009089982A JP5293353B2 (en) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Image reading apparatus and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009089982A JP5293353B2 (en) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Image reading apparatus and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010245674A JP2010245674A (en) | 2010-10-28 |
JP5293353B2 true JP5293353B2 (en) | 2013-09-18 |
Family
ID=43098239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009089982A Expired - Fee Related JP5293353B2 (en) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Image reading apparatus and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5293353B2 (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007325116A (en) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Ricoh Co Ltd | Signal processing apparatus and method, image reading apparatus, image processing apparatus and method, image forming apparatus, digital camera, and program for allowing computer to execute methods |
-
2009
- 2009-04-02 JP JP2009089982A patent/JP5293353B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010245674A (en) | 2010-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5724463B2 (en) | Signal processing circuit, image reading apparatus, and image forming apparatus | |
US8264747B2 (en) | Image reading device and image reading method | |
EP3799409B1 (en) | Signal correction device, image reading device, image processing apparatus, signal correction method, and computer program product | |
JP5021551B2 (en) | Image reading apparatus and method | |
JP3954258B2 (en) | Image reading apparatus and copying machine | |
JP5293353B2 (en) | Image reading apparatus and image forming apparatus | |
JP4528170B2 (en) | Document reading apparatus and copying apparatus | |
JP5803387B2 (en) | Image reading apparatus, image forming apparatus, light amount adjusting method, and program | |
JP6098173B2 (en) | Imaging apparatus, image reading apparatus, and image forming apparatus | |
JP2010103911A (en) | Image reader | |
JP2010074673A (en) | Method of adjusting sample-hold pulse timing of image reader, and image reader | |
JP2001339580A (en) | Image reader and image forming device | |
JP2011166675A (en) | Image reader and image read control method | |
JP3973667B2 (en) | Image reading device | |
JP4710728B2 (en) | Image reading apparatus, image reading apparatus control method, and image reading apparatus control program | |
JP3778402B2 (en) | Image reading device | |
JP4246932B2 (en) | Image reading apparatus and image forming apparatus | |
JP2008244900A (en) | Image reader and image forming apparatus | |
JP2004023349A (en) | Image reader and image processing apparatus equipped therewith | |
JP2007325116A (en) | Signal processing apparatus and method, image reading apparatus, image processing apparatus and method, image forming apparatus, digital camera, and program for allowing computer to execute methods | |
JP4583346B2 (en) | Variable clamp control circuit, analog image processing circuit, image processing circuit, image reading apparatus, and image forming apparatus | |
JP2010028664A (en) | Image reader and phase adjusting method of image reader | |
JP2010016742A (en) | Image reading device, image reading method, and program for executing the method by computer | |
JP6163743B2 (en) | Information processing apparatus, image forming apparatus, and information processing method | |
JP2006050330A (en) | Image reading device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120313 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120622 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130412 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130527 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5293353 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |