(57)【要約】【課題】  異なる時間レンジにおける信号レベルおよび信号レベルの変化を同時に出力し、ノイズ周波数が状況に応じて変わる場合にも、ノイズキャンセルを効果的に行うことができるようにする。【解決手段】  Ｎ進カウンタ群１は、Ｎ進カウンタ１−１〜１−Ｍを有し、各Ｎ進カウンタ１−ｉは、クロック信号を印加され、そのクロック信号の周期を増加させて出力する。また、レベル変化検知器群３は、レベル変化検知器３−１〜３−Ｍを有し、各レベル変化検知器３−ｉは、Ｎ進カウンタ１−ｉから出力される第１クロック信号Ｇｉの１周期ごとに入力信号Ｌｅｉ−１のレベルをサンプリングしサンプリング信号Ｌｅｉを出力するとともに、第１クロック信号より周期の短い第２クロック信号Ｇｉ−１の１周期ごとに入力信号Ｌｅｉ−１のレベルを検出してレベル変化の有無を示すレベル変化状態信号Ｃｈｉを出力する。【選択図】  図１
2011030004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック信号を印加され、そのクロック信号の周期を増加させて出力するクロック信号変換回路と、
前記クロック信号変換回路から出力される第１クロック信号の１周期ごとに入力信号のレベルをサンプリングしサンプリング信号を出力するとともに、前記第１クロック信号より周期の短い第２クロック信号の１周期ごとに前記入力信号のレベルを検出してレベル変化の有無を示すレベル変化状態信号を出力するレベル変化検知器と、
を備えることを特徴とするノイズキャンセラ。
【請求項２】
クロック信号を印加され、そのクロック信号の周期を増加させて出力するクロック信号変換回路を複数個直列接続したクロック信号変換回路群と、
前記クロック信号変換回路のいずれかから出力される第１クロック信号の１周期ごとに入力信号のレベルをサンプリングしサンプリング信号を出力するとともに、前記第１クロック信号より周期の短い第２クロック信号の１周期ごとに前記入力信号のレベルを検出してレベル変化の有無を示すレベル変化状態信号を出力するレベル変化検知器を複数個有するレベル変化検知器群と、
を備えることを特徴とするノイズキャンセラ。
【請求項３】
前記クロック信号変換回路は、クロック信号を印加され、そのクロック信号の周期をＮ倍（Ｎは整数）にして出力し、
前記レベル変化検知器は、前記第１クロック信号の１周期ごとに入力信号のレベルをサンプリングしサンプリング信号を出力するとともに、前記第１クロック信号に比べＮ分の１の周期の前記第２クロック信号の１周期ごとに前記入力信号のレベルを検出してレベル変化の有無を示すレベル変化状態信号を出力すること、
を特徴とする請求項２記載のノイズキャンセラ。
【請求項４】
前記レベル変化検知器は、直列接続され、前記レベル変化検知器のレベル変化状態信号の論理値を、当該レベル変化検知器におけるレベル変化の有無を示す論理値と前段の前記レベル変化検知器のレベル変化状態信号の論理値との論理和とすることを特徴とする請求項２または請求項３記載のノイズキャンセラ。
【請求項５】
前記レベル変化検知器は、前記レベル変化状態信号の論理値を、前記第２クロック信号の１周期ごとに更新することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のノイズキャンセラ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のノイズキャンセラと、
前記入力信号から前記ノイズキャンセラにより得られる前記サンプリング信号および前記レベル変化状態信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズキャンセラおよび画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
あるノイズキャンセラでは、遅延回路により入力信号を遅延させて、入力信号と遅延後の信号との論理積を行うことによりノイズキャンセルが行われる（例えば特許文献１参照）。また、あるノイズキャンセラでは、ノイズサンプリング周波数が可変となっている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０６０８５２号公報
【特許文献２】特許第３８２５７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、高速なイベントを示す信号の場合、上述のようにして、専用回路によりノイズキャンセルが行われた信号がプロセッサへ供給されるが、低速なイベントを示す信号の場合、プロセッサ内でノイズキャンセルが行われる。
【０００５】
上述のような専用回路を使用したノイズキャンセラからの信号が割り込みによりプロセッサへ供給されると、プロセッサは、その信号に対して所定の信号処理を行う。例えば、プロセッサがある信号において信号レベルが一定になったことを検知する場合、プロセッサは、信号レベルを周期的にサンプリングし、サンプリングされた値の変化の有無から、信号レベルが一定になったか否かを判定する。
【０００６】
上述のノイズキャンセラでは、ノイズ周波数がある程度予めわかっている場合には、ノイズキャンセルができるものの、ノイズ周波数が状況に応じて変わる場合には、ノイズキャンセルを効果的に行うことが困難である。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、異なる時間レンジについてその時間レンジの信号レベルおよびそれより短い時間レンジでの信号レベルの変化を同時に出力し、ノイズ周波数が状況に応じて変わる場合にも、ノイズキャンセルを効果的に行うことができるようにするノイズキャンセラ、およびそのノイズキャンセラを使用した画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。
【０００９】
本発明に係るノイズキャンセラは、クロック信号を印加され、そのクロック信号の周期を増加させて出力するクロック信号変換回路と、クロック信号変換回路から出力される第１クロック信号の１周期ごとに入力信号のレベルをサンプリングしサンプリング信号を出力するとともに、第１クロック信号より周期の短い第２クロック信号の１周期ごとに入力信号のレベルを検出してレベル変化の有無を示すレベル変化状態信号を出力するレベル変化検知器とを備える。
【００１０】
これにより、ある時間レンジの信号レベルおよびそれより短い時間レンジでの信号レベルの変化を同時に出力し、ノイズキャンセルを効果的に行うことができる。
【００１１】
本発明に係るノイズキャンセラは、クロック信号を印加され、そのクロック信号の周期を増加させて出力するクロック信号変換回路を複数個直列接続したクロック信号変換回路群と、クロック信号変換回路のいずれかから出力される第１クロック信号の１周期ごとに入力信号のレベルをサンプリングしサンプリング信号を出力するとともに、第１クロック信号より周期の短い第２クロック信号の１周期ごとに入力信号のレベルを検出してレベル変化の有無を示すレベル変化状態信号を出力するレベル変化検知器を複数個有するレベル変化検知器群とを備える。
【００１２】
これにより、異なる時間レンジについてその時間レンジの信号レベルおよびそれより短い時間レンジでの信号レベルの変化を同時に出力される。したがって、ノイズ周波数が状況に応じて変わる場合にも、これらの信号レベルおよびその変化に基づいてノイズキャンセルを効果的に行うことができる。
【００１３】
また、本発明に係るノイズキャンセラは、上記のノイズキャンセラのいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、クロック信号変換回路は、クロック信号を印加され、そのクロック信号の周期をＮ倍（Ｎは整数）にして出力する。そして、レベル変化検知器は、第１クロック信号の１周期ごとに入力信号のレベルをサンプリングしサンプリング信号を出力するとともに、第１クロック信号に比べＮ分の１の周期の第２クロック信号の１周期ごとに入力信号のレベルを検出してレベル変化の有無を示すレベル変化状態信号を出力する。
【００１４】
これにより、対数的に異なる時間レンジにおける信号レベルおよび信号レベルの変化が同時に出力される。したがって、ノイズ周波数が状況に応じて変わる場合にも、これらの信号レベルおよびその変化に基づいてノイズキャンセルを効果的に行うことができる。
【００１５】
また、本発明に係るノイズキャンセラは、上記のノイズキャンセラのいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、レベル変化検知器は、直列接続され、レベル変化検知器のレベル変化状態信号の論理値を、当該レベル変化検知器におけるレベル変化の有無を示す論理値と前段のレベル変化検知器のレベル変化状態信号の論理値との論理和とする。
【００１６】
これにより、直列接続されている複数のレベル変化検知器のいずれかでレベル変化が検出されると、そのレベル変化検知器以降のすべてのレベル変化状態信号の論理値は、レベル変化有りを示す値となる。つまり、レベル変化を検出したレベル変化検知器の時間レンジより長い時間レンジについてのレベル変化状態信号の論理値が、すべて、レベル変化有りを示す値となる。
【００１７】
また、本発明に係るノイズキャンセラは、上記のノイズキャンセラのいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、レベル変化検知器は、レベル変化状態信号の論理値を、第２クロック信号の１周期ごとに更新する。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、上記のノイズキャンセラのいずれかと、入力信号からノイズキャンセラにより得られるサンプリング信号およびレベル変化状態信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路とを備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、異なる時間レンジにおける信号レベルおよび信号レベルの変化を同時に出力し、ノイズ周波数が状況に応じて変わる場合にも、ノイズキャンセルを効果的に行うことができるようにするノイズキャンセラ、およびそのノイズキャンセラを使用した画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るノイズキャンセラの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１におけるレベル変化検知器の構成を示す論理回路図である。
【図３】図３は、図１におけるレベル変化検知器の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、図１に示すノイズキャンセラにおける各信号に対応する時間レンジを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態に係るノイズキャンセラの構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１において、Ｎ進カウンタ群１は、直列接続された複数のＮ進カウンタ１−１〜１−Ｍを有する。この実施の形態では、Ｍ＝３である。Ｎ進カウンタ１−１〜１−Ｍは、すべて同一の回路構成を有する。Ｎ進カウンタ１−ｉは、クロック信号を印加され、そのクロック信号の周期を増加させて出力する回路である。この実施の形態では、Ｎ進カウンタ１−２〜１−Ｍには、前段のＮ進カウンタ１−１〜１−（Ｍ−１）の出力がクロック信号として印加される。Ｎ進カウンタ１−ｉは、入力されるクロック信号におけるクロックパルスをＮ回に１回出力する。この実施の形態では、Ｎ＝３である。
【００２４】
クロック出力回路２は、基準となるクロック信号をＮカウンタ１−１に出力する回路である。なお、クロック出力回路２は、クロックジェネレータでもよいし、基準となるクロック周波数で定期的にイベントが発生しそのイベントの発生を示す信号を出力する回路でもよい。
【００２５】
レベル変化検知器群３は、直列接続された複数のレベル変化検知器３−１〜３−Ｍを有する。レベル変化検知器３−１〜３−Ｍは、すべて同一の回路構成を有する。レベル変化検知器３−ｉは、Ｎ進カウンタ１−ｉから出力される第１クロック信号Ｇｉの１周期ごとに入力信号Ｌｅ０のレベルをサンプリングしサンプリング信号Ｌｅｉを出力するとともに、その第１クロック信号より周期の短い第２クロック信号Ｇ（ｉ−１）の１周期ごとに入力信号のレベルを検出してレベル変化の有無を示すレベル変化状態信号Ｃｈｉを出力する回路である。ここでは、レベル変化検知器３−ｉは、前段からのサンプリング信号Ｌｅｉ−１を使用してサンプリング信号Ｌｅｉを生成する。
【００２６】
ステータスレジスタ４は、入力信号Ｌｅ０、サンプリング信号Ｌｅ１〜ＬｅＭおよびレベル変化状態信号Ｃｈ１〜ＣｈＭの値を保持する記憶回路である。なお、入力信号Ｌｅ０、サンプリング信号Ｌｅ１〜ＬｅＭおよびレベル変化状態信号Ｃｈ１〜ＣｈＭは、それぞれ１ビットの信号である。
【００２７】
プロセッサ５は、入力信号Ｌｅ０、サンプリング信号Ｌｅ１〜ＬｅＭおよびレベル変化状態信号Ｃｈ１〜ＣｈＭの一部または全部の値を読み出して、読み出した値に基づいて信号処理を行う。  プロセッサ５は、プログラムに従って動作し、信号処理を行う。
【００２８】
図２は、図１におけるレベル変化検知器３−１の構成を示す論理回路図である。なお、ここでは、レベル変化検知器３−１の構成を示しているが、その他のレベル変化検知器３−２〜３−Ｍも同様の構成を有する。
【００２９】
図２において、Ｄフリップフロップ２１は、イネーブル信号としてクロック信号Ｇｉを入力され、Ｄ端子に前段からのＬｅｉ−１信号を入力され、Ｑ端子からＬｅｉ信号を出力する（レベル変化検知器３−１では、ｉ＝１）。
【００３０】
ＸＯＲ回路２３は、Ｄフリップフロップ２１の出力（つまり、Ｌｅｉ信号）と前段からのＬｅｉ−１信号との排他的論理和を演算し出力する（レベル変化検知器３−１では、ｉ＝１）。このＸＯＲ回路２３により、Ｌｅｉ−１信号のレベル変化が検出される。つまり、レベル変化が検出されていないと、ＸＯＲ回路２３の出力が０となり、レベル変化が検出されると、ＸＯＲ回路２３の出力が１となる。
【００３１】
ＯＲ回路２４は、ＸＯＲ回路２３の出力と前段からのレベル変化状態信号Ｃｈｉ−１との論理和を演算し出力する。レベル変化検知器３−１では、ｉ＝１であり、Ｃｈ０信号は、常にゼロとされる。ＯＲ回路２４により、このレベル変化検知器３−１で検出されたレベル変化の検出結果と、前段からのレベル変化の検出結果とが重畳される。
【００３２】
ＡＮＤ回路２５は、ＯＲ回路２４の出力と前段のクロック信号Ｇｉ−１との論理積を演算し出力する（レベル変化検知器３−１では、ｉ＝０）。ＯＲ回路２６は、クロック信号Ｇｉと前段のクロック信号Ｇｉ−１との論理和を演算し出力する（レベル変化検知器３−１では、ｉ＝０）。Ｄフリップフロップ２７は、ＯＲ回路２６の出力をイネーブル信号として入力され、ＡＮＤ回路２５の出力をＤ端子に入力され、Ｑ端子からＣｈｉ信号を出力する（レベル変化検知器３−１では、ｉ＝１）。これにより、前段のクロック信号Ｇｉ−１の１周期ごとに、Ｃｈｉ信号のレベルが更新されていく。
【００３３】
次に、上記装置の動作について説明する。
【００３４】
図３は、図１におけるレベル変化検知器３−１の動作を示すタイミングチャートである。
【００３５】
レベル変化検知器３−１には、基準クロック信号Ｇ０と、Ｎ進カウンタ１−１からのクロック信号Ｇ１が供給される。
【００３６】
レベル変化検知器３−１では、クロック信号Ｇ１がハイレベルである期間におけるクロック信号の立ち上がりエッジごとに、Ｌｅ０信号がサンプリングされＤフリップフロップ２１の出力レベル（つまり、Ｌｅ１信号のレベル）が更新される。図３の場合、時刻Ｔ１および時刻Ｔ４におけるＬｅ０信号のレベルがゼロ（ローレベル）であるため、Ｌｅ１信号のレベルは、ゼロ（ローレベル）となっている。
【００３７】
また、レベル変化検知器３−１では、時刻Ｔ１でＬｅ０信号のレベル（＝ローレベル）がサンプリングされた後、Ｌｅ０信号のレベルが変化すると、ＸＯＲ回路２３の出力がハイレベルとなり、時刻Ｔ２で、Ｄフリップフロップ２７の出力レベル（つまり、Ｃｈ１信号のレベル）がハイレベルとなり、このレベル変化が検出される。
【００３８】
時刻Ｔ２の後、Ｌｅ０信号のレベルがハイレベルからローレベルへ変化すると、ＸＯＲ回路２３の出力がハイレベルとなり、時刻Ｔ３で、Ｄフリップフロップ２７の出力レベル（つまり、Ｃｈ１信号のレベル）がハイレベルとなり、このレベル変化が検出される。
【００３９】
さらに、時刻Ｔ３の後、Ｌｅ０信号のレベルが変化しないと、ＸＯＲ回路２３の出力がローレベルとなり、時刻Ｔ４で、Ｄフリップフロップ２７の出力レベル（つまり、Ｃｈ１信号のレベル）がローレベルとなる。
【００４０】
このようにして、レベル変化検知器３−１は、クロック信号Ｇ１の１周期ごとにＬｅ０信号をサンプリングしサンプリング信号Ｌｅ１を出力するとともに、クロック信号Ｇ０の周期でＬｅ０信号のレベル変化の有無を判定しレベル変化状態信号Ｃｈ１を出力する。
【００４１】
次段のレベル変化検知器３−２には、前段のＮ進カウンタ１−１からのクロック信号Ｇ１と、Ｎ進カウンタ１−２からのクロック信号Ｇ２が供給される。また、レベル変化検知器３−２には、前段のレベル変化検知器３−１から、Ｌｅ１信号およびＣｈ１信号が入力され、レベル変化検知器３−２は、それらの信号に基づいてレベル変化検知器３−１と同様に動作し、Ｌｅ２信号およびＣｈ２信号を出力する。
【００４２】
さらに次段のレベル変化検知器３−３には、前段のＮ進カウンタ１−２からのクロック信号Ｇ２と、Ｎ進カウンタ１−３からのクロック信号Ｇ３が供給される。また、レベル変化検知器３−３には、前段のレベル変化検知器３−２から、Ｌｅ２信号およびＣｈ２信号が入力され、レベル変化検知器３−３は、それらの信号に基づいてレベル変化検知器３−１と同様に動作し、Ｌｅ３信号およびＣｈ３信号を出力する。
【００４３】
そして、入力信号Ｌｅ０、各レベル変化検知器から出力される信号Ｌｅ１，Ｃｈ１，Ｌｅ２，Ｃｈ２，Ｌｅ３，Ｃｈ３の値が、ステータスレジスタ４に格納され、プロセッサ５により読み出される。
【００４４】
図４は、図１に示すノイズキャンセラにおける各信号に対応する時間レンジを説明する図である。
【００４５】
図４に示すように、Ｌｅ０信号については、基準クロック信号の周期Ｔでサンプリングが行われ信号Ｌｅ１が出力されるとともに、この時間レンジでのレベル変化がＣｈ１信号として出力される。Ｌｅ１信号については、基準クロック信号の周期Ｔの２乗の周期でサンプリングが行われ信号Ｌｅ２が出力されるとともに、この時間レンジでのレベル変化がＣｈ２信号として出力される。Ｌｅ２信号については、基準クロック信号の周期Ｔの３乗の周期でサンプリングが行われ信号Ｌｅ３が出力されるとともに、この時間レンジでのレベル変化がＣｈ３信号として出力される。
【００４６】
以上のように、上記実施の形態に係るノイズキャンセラでは、Ｎ進カウンタ群１は、Ｎ進カウンタ１−１〜１−Ｍを有し、各Ｎ進カウンタ１−ｉは、クロック信号を印加され、そのクロック信号の周期を増加させて出力する。また、レベル変化検知器群３は、レベル変化検知器３−１〜３−Ｍを有し、各レベル変化検知器３−ｉは、Ｎ進カウンタ１−ｉから出力される第１クロック信号Ｇｉの１周期ごとに入力信号Ｌｅｉ−１のレベルをサンプリングしサンプリング信号Ｌｅｉを出力するとともに、第１クロック信号より周期の短い第２クロック信号Ｇｉ−１の１周期ごとに入力信号Ｌｅｉ−１のレベルを検出してレベル変化の有無を示すレベル変化状態信号Ｃｈｉを出力する。
【００４７】
これにより、異なる時間レンジにおける信号レベルおよび信号レベルの変化が同時に出力される。したがって、ノイズ周波数が状況に応じて変わる場合にも、時間レンジの異なるこれらの信号レベルおよびその変化に基づいてノイズキャンセルを効果的に行うことができる。
【００４８】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【００４９】
例えば、上記実施の形態ではレベル変化検知器３−１〜３−Ｍの段数（個数）Ｍは３であるが、これに限らない（Ｍ＝１，２，４，５，・・・）。
【００５０】
また、上記実施の形態ではＮ進カウンタ１−１〜１−Ｍは３進カウンタとなっているが（Ｎ＝３）、２進または４進以上のカウンタでもよい（Ｎ＝２，４，５，・・・）。
【００５１】
また、上記実施の形態において、クロック出力回路２が出力するクロック信号の代わりに、プロセッサ５がクロック信号を入力するようにしてもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態におけるノイズキャンセラは、プリンタ、複写機、複合機などの画像形成装置に搭載することができる。その場合、画像形成装置は、このノイズキャンセラと、入力信号からそのノイズキャンセラにより得られるサンプリング信号およびレベル変化状態信号に基づいて信号処理を行う信号処理回路とを備え、用紙の静電気等に起因するノイズのキャンセルを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、例えば、画像形成装置および組み込み電子機器における信号処理回路に供給される入力信号のノイズキャンセルに適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  Ｎ進カウンタ群（クロック信号変換回路群の一例）
１−１〜１−Ｍ  Ｎ進カウンタ（クロック信号変換回路の一例）
３  レベル変化検知器群
３−１〜３−Ｍ  レベル変化検知器
５  プロセッサ（信号処理回路の一例）
【図１】
2011030004.tif 000003
【図２】
2011030004.tif 000004
【図３】
2011030004.tif 000005
【図４】
2011030004.tif 000006