[发明专利]一种用于多功能打印机芯片的扫描时序控制方法

说明书

本发明公开了一种用于多功能打印机芯片的扫描时序控制方法，包括如下步骤：当扫描作业指令发起后，步进电机根据预先配置好的加减速表的信息，先加速运行到接近指定扫描区域后进入匀速运行状态；当电机匀速运行到达预定扫描区域时，步进电机控制模块产生第一个行同步信号；当扫描时序控制单元接收到第一个行同步信号后，触发产生CIS工作所需控制信号（即CIS的主时钟信号、模拟输出启动脉冲信号、红绿蓝亮灯信号）对第一行进行扫描；此后，步进电机每前进了一定距离，步进电机控制模块都产生一个行同步信号。

技术领域

本发明涉及多功能打印机，具体是一种用于多功能打印机芯片的扫描时序控制方法。

背景技术

接触式图像传感器（CIS）、模拟前端芯片（AFE）和步进电机作为接触式图像扫描仪的核心部件，现有的控制方法是通过配置步进电机走到指定扫描区域后产生一个行同步信号，利用行同步信号触发产生CIS和AFE的控制时序，并且此后CIS和AFE的控制时序与步进电机的运行状态无关。当步进电机控制不精确或出现扰动等原因而导致步进电机非匀速转动时，会出现扫描图像不均匀的现象。另一方面，当前CIS和AFE的时序控制方法是当上一行的最后一色数据采完后才产生下一行的扫描时序，从扫描效率角度看，这种控制方法也存在着明显不足。

解决问题一的方法是产生CIS、AFE的控制时序时，需要考虑步进电机的运行状态；即通过控制步进电机每转动相同的角度，然后触发产生CIS、AFE的控制时序。

如图1所示，由于CIS具有先亮灯后出数据的特点，所以解决问题二的方法是在采集上一行数据的同时需要点亮下一行的灯，从而做到时序紧凑，提高扫描效率。

CIS能够将光信号转化成电信号，其控制信号主要有时钟信号、模拟输出启动脉冲信号和红绿蓝亮灯控制信号等，典型CIS输出分为1路或3路的模拟信号；AFE主要是将输入的模拟信号转换成数字信号，其控制信号主要有时钟信号、模拟信号采样脉冲和用于配置AFE内部寄存器的串行外设接口（SPI）信号等，转换后的数字信号能够以4比特或8比特形式输出；步进电机芯片的驱动信号主要有脉冲信号、电机前进方向信号、电机前进的步幅等。

如图2所示为常用的图像扫描采集系统，该系统包括CIS传感器，AFE芯片，扫描接口，图像处理模块，以及数据存储器。其工作流程及原理如下：

第一步：扫描终端发出扫描作业指令，扫描控制模块根据扫描作业相关参数（如扫描分辨率色彩模式、扫描区域，文件格式等）用于产生前面描述的驱动CIS、AFE和步进电机的控制信号。

第二步：步进电机在相关信号的控制下带动CIS，当电机走到指定扫描区域，电机控制模块产生行同步信号，并触发产生CIS和AFE的工作时序信号，逐行将扫描区域由光信号转换成电信号。

第三步：AFE接收到CIS输出的电信号进入，通过内部的A/D转换器输出对应的数字信号到扫描接口当中。扫描接口将输入的数据组装后传给图像处理模块进行补偿矫正等处理，最终写入到数据存储器。

第四步：扫描处理完成后的数据可以通过USB、EarthNET等方式传送给主机端，扫描作业完成。

基于上述CIS、AFE和步进电机控制的彩色扫描和单色扫描，分别可用图3和图4模型描述其控制CIS亮灯到AFE输出数据之间的关系，其中存在明显不足的是：1、在进入对图像进行扫描时，CIS和AFE的控制时序完全与步进电机的运行状态无关，如图5所示，由于其扫描一行的时间T是固定的，假设当步进电机出现扰动而导致其非匀速转动时电机运行速度分别为v1和v2，则会对一幅图像进行不等间距的扫描，从而使扫描出的图像出现不均匀的现象；2、现有技术中，只有当上一行的输出数据被采集后，才开始亮灯扫描下一行，这种时序控制不紧凑，导致扫描效率较低。

发明内容