JPH02294155A - Writer drive circuit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To attain multi-value processing of a stable write level by generating plural clocks whose phases are deviated, obtaining a signal with a prescribed pulse width with a logic circuit and selecting and outputting the signal with a selection circuit. CONSTITUTION:A data clock CLK is inputted to a delay element 2 to generate plural clocks ao-am whose phases are shifted and they are inputted respectively to a phase selection means 3, and one clock C1 is selected and outputted therefrom. A pulse signal P1 with a shorter pulse width than a duty factor of the clock is obtained by an AND (logic circuit 8) between the CLK and C1. Moreover, a logic circuit 10 is an OR circuit and a pulse signal P3 longer than the duty factor of the clock is obtained. The one of the pulse signals P0-P3 is selected by data D0, D1 from a selection circuit 11 and the pulse Pn is outputted. Thus, the multi-value level is set completely digitally to improve the stability and reproducibility of the level.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像情報に基づく書き込みデータを感光体に書
き込む書込装置に関し、特に光、熱書込装置に係るもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a writing device for writing write data based on image information onto a photoreceptor, and particularly relates to an optical or thermal writing device.

［従来の技術］ レーザービームにより画像情報を感光体に書き込む光書
込＠置がプリンタ等に使用されている．そして、この種
光書込装置において殆どの場合、ビームの○Ｎ／Ｏ　Ｆ
　Ｆによる２値書き込みである。[Prior Art] Optical writing devices, which write image information onto a photoreceptor using a laser beam, are used in printers, etc. In most cases in this type of optical writing device, the beam ○N/O F
This is binary writing using F.

そのため、中間調を表現するには面積階調という手法を
仕様する必要がある．これは、例えば縦横４×４ドット
を１単位として１６段階の階調性を表呪するものである
．従って、この面積階調によれば縦に４ドットで１画素
であるため，画素密度は１／４になってしまう．同様に
，階調性を６４段階にするには１７８の画素密度を余儀
なくされることになる．その分、書込密度を例えば８倍
にしてやれば画素密度は補償されることになるが，レー
ザービーム光学系の方にも限界があり、１６ドット／ｍ
程度が実用上の限界である．一方，プリンタの出力画像
もディジタル複写機として使用する場合は最低６４階調
は必要である．この様な状況の中で、１ドットがＯ　Ｎ
／Ｏ　Ｆ　Ｆ（２値）でなく多値（例えば４値）で表現
されれば、４×４の面積階調と合わせて６４段の階調性
を表現できる。即ち，１ドットの多値化は画素密度を比
例的に増加させることが出来る。Therefore, to express halftones, it is necessary to use a method called area gradation. This represents, for example, 16 levels of gradation, with 4 x 4 dots vertically and horizontally as one unit. Therefore, according to this area gradation, one pixel consists of four vertical dots, so the pixel density becomes 1/4. Similarly, in order to achieve 64 levels of gradation, a pixel density of 178 is required. The pixel density can be compensated for by increasing the writing density, for example, by eight times, but the laser beam optical system also has its limits, and is 16 dots/m2.
The extent of this is the practical limit. On the other hand, if the output image of a printer is to be used as a digital copying machine, a minimum of 64 gradations is required. In this situation, 1 dot is ON
/O F If expressed in multi-value (for example, 4-value) instead of binary (binary), 64 levels of gradation can be expressed in combination with 4×4 area gradation. That is, multileveling one dot can increase the pixel density proportionally.

レーザービームを多値に変調するには，レーザーパワー
を変化させる方式（パワー変調）と、パルス値を変化さ
せる方式とがある． しかしながら、前者はレーザーダイオードの電源一光出
力の温度特性に対するマージンが必要なため，多くのレ
ベルを持たせる事が困難である。To modulate a laser beam into multiple values, there are two methods: one is to change the laser power (power modulation), and the other is to change the pulse value. However, the former requires a margin for the temperature characteristics of the power supply and optical output of the laser diode, so it is difficult to provide many levels.

一方、後者はこの様な難しさもなく，変調回路次第で多
くのレベルをとれる。例えば、ＲＣ充放電回路により鋸
歯状板を作り、それをアナログのレベル信号でスライス
する事によりＰＷＭを行う。On the other hand, the latter does not have this difficulty and can have many levels depending on the modulation circuit. For example, PWM is performed by creating a sawtooth plate using an RC charging/discharging circuit and slicing it using an analog level signal.

しかしながらこの方式ではアナログ回路を用いるため高
速処理に問題がある。またアナログレベルの安定性も悪
く、温度補償、部品によるバラッキ補正も必要である． レーザービームの多値化については従来、上述の様に種
々の困難さがあった． そこで、本出願人は先に特開昭６２−２８７７７３号を
提案している。これは、クロック信号の移送をずらす１
つ以上の移送回路、該移相回路の出力及びクロックとの
位相比較を行うロジック回路、該ロジック回路の複数の
出力を選択する選択回路を有し、選択された信号に応じ
てデータをパルス幅変調し、書込素子をドライブする様
にすることにより、これを達成しようとするものである
．に係る書込装置ドライブ回路によれば，多値化レベル
の設定を完全にディジタル的に行う事ができ，レベルの
安定性、再現性を向上でき、また量産時の性能のばらつ
きも少ない。However, since this method uses an analog circuit, there is a problem in high-speed processing. In addition, the stability of the analog level is poor, and temperature compensation and component variation correction are required. Conventionally, there have been various difficulties in multi-valued laser beams, as mentioned above. Therefore, the present applicant previously proposed Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-287773. This shifts the transfer of the clock signal by 1
a logic circuit that performs a phase comparison between the output of the phase shift circuit and a clock, and a selection circuit that selects a plurality of outputs of the logic circuit, and a pulse width of data according to the selected signal. This is attempted to be achieved by modulating and driving the write element. According to the writing device drive circuit according to the above, the multi-value level can be set completely digitally, the stability and reproducibility of the level can be improved, and there is little variation in performance during mass production.

［発明が解決しようとする課題］ ところで、ビームの１ドットを多値化する場合、各多値
化レベルが安定して再現できること、各レベルを独立に
設定自在であることが要求される。[Problems to be Solved by the Invention] When one dot of a beam is multi-valued, it is required that each multi-value level can be stably reproduced and that each level can be set independently.

さらに、より良い階調表現ができるには，各パルス幅も
各々の感光体の光減衰特性に応じて微妙に調整できる必
要がある。また、複数の感光体上を各々の走査ビームで
露光し像を形成し重ね転写する方式のプリンタ（例えば
カラープリンタなど）などでは、パルス幅の調整は更に
必要となる。Furthermore, in order to achieve better gradation expression, it is necessary to be able to finely adjust each pulse width according to the light attenuation characteristics of each photoreceptor. Further, in printers (for example, color printers) that expose multiple photoreceptors with respective scanning beams to form images and transfer the images overlappingly, adjustment of the pulse width is further required.

本発明はこの様な背景に基づいてなされたものであり、
その目的は，レーザービームを使用した光書込系等にお
いて、書込レベルの多値化を安定にそしてシンプルな構
成で行え、また，階調表現に必要な微妙なパルス幅の調
整を行うことができる書込装置ドライブ回路を提供する
ものである。The present invention was made based on this background,
The purpose of this is to stably perform multilevel writing with a simple configuration in optical writing systems using laser beams, and to perform delicate pulse width adjustments necessary for gradation expression. The present invention provides a writing device drive circuit that can perform the following functions.

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、画像情報を読み
取り，電気信号に変換した書き込みデータを得ると共に
，書き込みデータ及びデータクロック信号に応じてディ
ジタルの書き込みを感光体に行う書込装置において，上
記クロック信号の位相をずらす１つ以上の移送回路、該
移送回路の出力のうち１つを選択する移送選択回路、該
移送選択回路の出力及びクロックとの位相比較を行うロ
ジック回路、該ロジック回路の複数の出力を選択回路を
有し、選択された信号に応じてデータをパルス幅変調し
，書込素子をドライブするようにした構成にしてある． ［作用］ 前記手段により、複数の位相回路毎に複数の位相のずれ
たクロックを発生し，これらのクロックの１つを位相選
択回路により選択出力し，ロジック回路により所定のパ
ルス幅の信号を得え、これら各信号を選択回路により選
択し、出力する。したがって、各移送選択回路による選
択を変更することにより、階調の微妙な調整ができる。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention reads image information, obtains write data converted into an electrical signal, and performs digital writing according to the write data and a data clock signal. In a writing device for writing onto a photoreceptor, one or more transfer circuits that shift the phase of the clock signal, a transfer selection circuit that selects one of the outputs of the transfer circuit, and a phase between the output of the transfer selection circuit and the clock. The structure includes a logic circuit for comparison, a selection circuit for a plurality of outputs of the logic circuit, and data is pulse width modulated in accordance with the selected signal to drive a write element. [Operation] The means generates a plurality of phase-shifted clocks for each of the plurality of phase circuits, one of these clocks is selectively outputted by the phase selection circuit, and a signal with a predetermined pulse width is obtained by the logic circuit. Then, each of these signals is selected by a selection circuit and output. Therefore, by changing the selection made by each transfer selection circuit, fine adjustment of the gradation can be made.

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図乃至第４図に基づいて説
明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 4.

第１図は本発明に係る書込装置ドライブ回路の第１の実
施例を示すブロック図，第２図は第１の実施例の各部信
号のタイミングチャート、第３図は本発明に係る書込装
置ドライブ回路の第２の実施例を示すブロック図、第４
図は本発明に係る書込装置ドライブ回路が適用されるレ
ーザープリンタの概略を示す説明図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a writing device drive circuit according to the present invention, FIG. 2 is a timing chart of signals of each part of the first embodiment, and FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of a writing device drive circuit according to the present invention. Block diagram illustrating a second embodiment of the device drive circuit, No. 4
The figure is an explanatory diagram showing an outline of a laser printer to which a writing device drive circuit according to the present invention is applied.

まず、書込装置ドライブ回路が適用されるレーザープリ
ンタについて第４図を参照して説明する．１２はレーザ
ーダイオード、１３はポリゴンミラー、１４は感光体ド
ラム，１５はｆθレンズ．１６は集光レンズ、１７はシ
リンドリ力ルレンズ，１８はミラー、１９は書き出し位
置を一定にするための光検知器である。この様な構成に
おいてレーザーダイオード１２から出射されたビームは
集光レンズ１６において平行ビームにされ、この平行ビ
ームはシリンドリ力ルレンズ１７によりポリゴンミラ−
１３上に線状に集光される。ポリゴンミラ−１３で反射
されたビームはｆθレンズ１５によって感光体ドラム１
４上に結像させられ、ビームはポリゴンミラ−１３の回
転により感光体ドラム１４上を走査する． 次に，第１の実施例を第１図及び第２図に基づいて説明
する。First, a laser printer to which the writing device drive circuit is applied will be explained with reference to FIG. 12 is a laser diode, 13 is a polygon mirror, 14 is a photosensitive drum, and 15 is an fθ lens. 16 is a condenser lens, 17 is a cylindrical drill lens, 18 is a mirror, and 19 is a photodetector for keeping the writing start position constant. In such a configuration, the beam emitted from the laser diode 12 is converted into a parallel beam by the condensing lens 16, and this parallel beam is converted into a polygon mirror by the cylindrical force lens 17.
The light is focused linearly onto 13. The beam reflected by the polygon mirror 13 is sent to the photosensitive drum 1 by the fθ lens 15.
4, and the beam scans the photosensitive drum 14 by rotation of the polygon mirror 13. Next, a first embodiment will be described based on FIGS. 1 and 2.

本実施例ではパルス幅変調方式を採用し，且つこれをデ
ィジタル処理するものである。In this embodiment, a pulse width modulation method is adopted and this is digitally processed.

この例では，データとして、Ｄｏ，Ｄｉの２ビットで，
Ｏ　（ＯＦＦ）を含めて４レベルの値をセレクタ１１で
選択する様にしている。Ｄラツチ１は，データＤｏ．Ｄ
ｉをＣＬＫの同期をとるためのものである。In this example, the data is 2 bits Do and Di,
Four levels of values including O (OFF) are selected by the selector 11. D latch 1 has data Do. D
This is for synchronizing CLK.

さて、パルス幅の作り方を説明する。デイレイ素子２，
位相選択手段３、ロジック回路８で構成されるブロック
は，デイレイ素子４，位相選択手段５，ロジック回路９
あるいはデイレイ素子６、位相選択手段７、ロジック回
路１０で構成される各ブロックと機能的には同等なので
，その１つのブロックについて説明する。Now, I will explain how to create the pulse width. Delay element 2,
The block consisting of the phase selection means 3 and the logic circuit 8 includes the delay element 4, the phase selection means 5, and the logic circuit 9.
Alternatively, since it is functionally equivalent to each block constituted by the delay element 6, phase selection means 7, and logic circuit 10, one block will be explained.

データクロックＣＬＫは、デイレイ素子２に入力され複
数の位相のずれたクロック８０〜ａいを発生する．これ
らａ０〜ａ．は位相選択手段３にそれぞれ入力され、そ
のうち１つのクロックＣ１が選択出力される．ＣＬＫを
０１とのＡＮＤ　（ロジック回路８）によりクロックの
デューテイより短いパルス信号Ｐ８を得る。なお、ロジ
ック回路１０はＯＲで，この場合は，クロックのデュー
テイより長いパルス信号Ｐ３を得ることになる。The data clock CLK is input to the delay element 2 and generates a plurality of phase-shifted clocks 80-a. These a0 to a. are respectively input to the phase selection means 3, and one of them, C1, is selected and output. By ANDing CLK with 01 (logic circuit 8), a pulse signal P8 shorter than the clock duty is obtained. Note that the logic circuit 10 is an OR circuit, and in this case, a pulse signal P3 longer than the clock duty is obtained.

第２図はタイミングチャートである。第２図は？ＬＫを
もとにしてデイレイ素子２で作られた複数の位相の異な
るＣＬＫ信号ａ。−ａ．のうち、例えば位相選択手段３
にてＣ，＝ａ，なる信号を選択すると，ロジック（ＡＮ
Ｄ）回路８の出力は、ＣＬＫと８１とのＡＮＤ出力ｐ１
となる。従って選択手段３でａ■〜ａ６のうち、どれを
選ぶかによってＰエのパルス幅を調整できる。他のパル
ス信号Ｐ，，　Ｐ，についても同様である。FIG. 2 is a timing chart. What about figure 2? A plurality of CLK signals a having different phases are generated by the delay element 2 based on the LK. -a. For example, phase selection means 3
If you select a signal such that C, = a, logic (AN
D) The output of circuit 8 is the AND output p1 of CLK and 81.
becomes. Therefore, the pulse width of P can be adjusted by selecting one of a--a6 by the selection means 3. The same applies to the other pulse signals P,, P,.

この様にして作られたパルス信号Ｐ０〜Ｐ，のうちから
１つが、選択回路１１でデータＤｏ，Ｄｉにより選択さ
れＰ．が出力される．この信号Ｐ．でレーザダイオード
１２を直接変調する事により，書込まれるドット径が多
値化される。位相選択手段３，５．７としては、例えば
多入力のうち１つを選択するメカニカルスイッチでも良
いし、セレクタ１１の様なものを使用しても良い．第３
図は第２の実施例を示すもので、位相選択手段３，５．
７としてセレクタを使用している。One of the pulse signals P0 to P created in this way is selected by the selection circuit 11 based on the data Do and Di, and P. is output. This signal P. By directly modulating the laser diode 12, the dot diameter to be written can be multi-valued. The phase selection means 3, 5.7 may be, for example, a mechanical switch that selects one of multiple inputs, or something like the selector 11 may be used. Third
The figure shows a second embodiment, in which phase selection means 3, 5.
A selector is used as 7.

この場合、外部から選択値（ａｏ〜ａ，のうちどれを選
ぶか）を変更する二とができるので、画像品質を変える
（例えばγ曲線を変える）場合や、あるいは、プロセス
などの条件の経時的変化に応じて選択値　Ｓ．〜Ｓ２を
変更することも可能である。In this case, it is possible to change the selection value (which one to choose from ao to a) from the outside, so it is possible to change the image quality (for example, change the γ curve), or change the process or other conditions over time. Selected value depending on the change in S. It is also possible to change ~S2.

この場合、あるモードに対応して所定の選択値となるよ
うにしてもよく、あるいは経時的変化を検出してフィー
ドバックしてもよい． ［発明の効果］ 本発明は以上述べた通りのものであり、本発明に係る書
込装置ドライブ回路によれば、多値化レベルの設定を完
全にディジタル的に行う事ができ，レベルの安定性、再
現性を向上でき、また量産時の性能のばらつきも少ない
。さらに回路構成も基本的なロジック素子のみで構成し
ているから、簡素で低コストであり、また高速性もロジ
ック素子の応答速度までは対応できる． また，各パルス信号Ｐ８〜Ｐ３のパルス幅を設定可変と
することで、より良いグレーバランスを得る様なパルス
幅を設定できる．In this case, a predetermined selection value may be set corresponding to a certain mode, or changes over time may be detected and fed back. [Effects of the Invention] The present invention is as described above, and according to the writing device drive circuit according to the present invention, it is possible to set the multilevel level completely digitally, and the level is stabilized. It can improve performance and reproducibility, and there is less variation in performance during mass production. Furthermore, since the circuit configuration is made up of only basic logic elements, it is simple and low cost, and its high speed can match the response speed of logic elements. Furthermore, by making the pulse width of each pulse signal P8 to P3 variable, it is possible to set the pulse width to obtain better gray balance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は全て本発明の実施例を説明するためのもので，第
１図は本発明に係る書込装置ドラ．イブ回路の第１の実
施例を示すブロック図、第２図は第１の実施例の各部信
号のタイミングチャート、第３図は本発明に係る書込装
置ドライブ回路の第２の実施例を示すブロック図、第４
図は本発明に係る書込装置ドライブ回路が適用されるレ
ーザープリンタの概略を示す説明図である。 ２，４．６・・・・・・デイレイ素子、３，５．７・・
・・・・位相選択手段，８，９．１０・・・・・・ロジ
ック回路、１１・・・・・・セレクタ。 Ｐ１ （Ｃ＋＝Ｏｌ） 第２図All drawings are for explaining embodiments of the present invention, and FIG. 1 shows a writing device driver according to the present invention. FIG. 2 is a timing chart of various signals of the first embodiment, and FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of the writing device drive circuit according to the present invention. Block diagram, 4th
The figure is an explanatory diagram showing an outline of a laser printer to which a writing device drive circuit according to the present invention is applied. 2, 4.6... Delay element, 3, 5.7...
...Phase selection means, 8,9.10...Logic circuit, 11...Selector. P1 (C+=Ol) Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 画像情報を読み取り、電気信号に変換した書き込みデー
タを得ると共に、書き込みデータ及びデータクロック信
号に応じてディジタルの書き込みを感光体に行う書込装
置において、上記クロック信号の位相をずらす１つ以上
の移送回路、該移送回路の出力のうち１つを選択する移
相選択回路。 該移送選択回路の出力及びクロックとの移送比較を行う
ロジック回路、該ロジック回路の複数の出力を選択回路
を有し、選択された信号に応じてデータをパルス幅変調
し、書込素子をドライブするようにしたことを特徴とす
る書込装置ドライブ回路。[Claims] A writing device that reads image information, obtains write data converted into an electrical signal, and writes digital data on a photoreceptor in accordance with the write data and a data clock signal, the phase of the clock signal being adjusted. one or more transfer circuits to shift; a phase shift selection circuit to select one of the outputs of the transfer circuits; A logic circuit that performs a transfer comparison with the output of the transfer selection circuit and a clock, a circuit that selects a plurality of outputs of the logic circuit, pulse width modulates data according to the selected signal, and drives a write element. A writing device drive circuit characterized in that: