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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung,
wie sie z. B. bei Laserdruckern verwendet wird. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf ein genaueres Steuern der phasenverriegelten
Pulsbreitenmodulation eines Abtaststrahls einer optischen oder einer
anderen Energie, um die Qualität
eines Bildes, das auf einer derartigen elektrophotographischen Ausrüstung erzeugt
wird, zu verbessern.
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Hintergrund
der Erfindung
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Beim
elektrophotographischen Drucken wird ein Muster elektrostatischer
Ladungen, die einem Druckbild entsprechen, auf einem optischen Photoempfänger (OPR)
entwickelt. Toner wird auf den OPR aufgebracht und der Toner, der
als ein Ergebnis dessen, dass er nicht durch elektrostatische Ladungen
zurückgestoßen wird,
erhalten bleibt, wird zur Erzeugung des Druckbildes verwendet. Das
Druckbild wird dann auf ein Druckmedium (üblicherweise Papier) übertragen.
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Der
OPR könnte
entweder mit Licht des sichtbaren Spektrums oder einer optischen
Energie außerhalb
des Spektrums sichtbaren Lichts arbeiten. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird vorweggenommen, dass Laserlicht im nahen Infrarotbereich verwendet
wird, der OPR, wie er in Verbindung mit dieser Erfindung beschrieben
ist, soll jedoch jeden Photoempfänger
bedeuten, der auf abgestrahlte Energie anspricht.
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Ein
Laserdrucker erzeugt ein gedrucktes Bild durch ein Bewirken, dass
eine Laserlichtquelle, wie z. B. eine Laserdiode, in einer Abfolge
von Abtastlinien über
die geladene Oberfläche
eines photoempfindlichen Materials auf einem optischen Photoempfänger (OPR)
abtastet. Jede Abtastlinie ist in Pixelbereiche unterteilt und der
Laserstrahl wird derart moduliert, dass ausgewählte Pixelbereiche belichtet
werden. Die Belichtung führt
zu der Erschöpfung
von Oberflächenladungen.
Die Belichtung des OPR entlädt
dadurch den OPR an diesem Ort und führt dazu, dass der OPR Toner
entwickelt und dann den Toner an einen entsprechenden Ort auf dem
Druckmedium (üblicherweise
ein Blatt Papier) überträgt.
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Es
ist nicht praktisch, die Leistung des Lasers anders zu modulieren,
als denselben an- und auszuschalten. Es gibt zu viele Umweltfaktoren,
die schwierig zu steuern sind, die eine Funktionsweise der Diode
in einem nicht-gesättigten
Modus unpraktisch machen. Wir können
die gleiche Wirkung jedoch durch ein Ein- und Ausschalten des Lasers
(vollständig)
für Zeiträume, die
kürzer
sind als die tatsächliche Pixelgröße, erzielen.
Dies ist eine Standardanwendung eines pulsbreiten-modulierten Signals.
Zusätzlich
gibt es Zeitpunkte (zur Verhinderung gezackter Kanten in einer diagonalen
Linie z. B.), zu denen wir den Pixelabschnitt nach rechts oder links
verschieben, sowie seine effektive Intensität verändern möchten. Es ist deshalb erwünscht, einen
Laserdrucker bereitzustellen, der es erlaubt, dass der Laser auf eine
genau gesteuerte Art und Weise ein- und ausgeschaltet werden kann.
Es wird ebenso erwünscht,
einen Entwurf bereitzustellen, der diesen Typ von Modulation erlaubt,
der mit dem Abtasten des Laserstrahls phasenverriegelt ist; andernfalls
richten sich aufeinanderfolgende Linien nicht genau aus.
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An
Orten, an denen die OPR-Ladung erschöpft ist (durch das Laserlicht),
werden Tonerteilchen aus der Emulsion konzentriert, wodurch das Bild
erzeugt wird. An Orten auf dem OPR, die geladen sind, werden Tonerteilchen
durch den OPR nicht behalten (der Nicht-Bildbereich). Dies macht
den Laserdrucker insbesondere für
ein rasterisiertes Druckmuster an passbar, obwohl es möglich ist,
einen Laserdrucker für
andere Typen von Abtasttechniken zu konfigurieren.
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Eine
Druckerauflösung
ist teilweise eine Funktion der Größe des optischen Bildes, das
durch den Laser oder Optiken erzeugt wird. Die vorliegende Erfindung
richtet sich auf Verbesserungen des optischen Bilds.
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Die
Hewlett-Packard Company, die Anmelderin dieses Patents, hat eine
Technik zum Verbessern von Bildern für Druckkopievorrichtungen entwickelt,
die pixelierte Bilder erzeugen. Die Technik umfasst ein Übereinstimmen
einer Bitabbildung eines zu druckenden Bildes mit vorbestimmten
gespeicherten Schablonen oder Mustern, um das Auftreten vorausgewählter Bitabbildungsmerkmale
zu erfassen. Wenn eine Übereinstimmung
auftritt, wird ein kompensiertes Muster erzeugt, was zu einer Druckverbesserung
führt.
Diese Technik ist in dem U.S.-Patent Nr. 4,847,641 von Charles Chen-Yuan
Tung beschrieben und ist gemeinschaftlich zugewiesen. Ein Ergebnis
dieser Technik ist eine Fähigkeit,
die Größe von Pixeln
entlang der Kanten diagonaler Linien zu verändern, um die gezackten Kanten
dieser Linien zu reduzieren. Bei vorliegenden Druckerkonfigurationen werden
hochentwickeltere Algorithmen zur Verbesserung einer Auflösung verwendet.
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Laserdrucker
drucken Seiten durch Aufbringen schwarzen Toners auf ausgewählte kleine
Regionen mit fester Größe, Pixel
genannt. Es ist möglich, den
Effekt von Grauschattierungen zu erzeugen, indem Toner in nur einem
Abschnitt der Pixelregion platziert wird. Dies kann durch ein Verwenden
einer Pulsbreitenmodulation (PWM) durchgeführt werden. Es ist nicht ausreichend,
nur eine Pulsbreitenmodulation des Pixels zu schaffen. Es ist ebenso
nötig,
die Phase der Pixel mit dem Beginn des Laserabtastens zu verriegeln;
ein Einzelpuls-Synchronisationssignal von dem Laserscanner, „Strahlerfassung" genannt, liefert
die Abtastphaseninformationen.
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Es
gibt mehrere Weisen zum Variieren der Pegel einer optischen Energie
innerhalb eines Pixels. Eine häufige
Technik, die Pulsbreitenmodulation (PWM), besteht einfach darin,
die Zeitdauer der Energie, die an das optische Element (den Laser)
angelegt wird, innerhalb der Pixelabtastzeit zu variieren. Auf diese
Weise wird der Energiepegel durch die Zeit, die der Laser eingeschaltet
ist, festgelegt, und nicht die Leistungsausgabe des Lasers.
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Eine
phasenverriegelte Schleife, wie sie im Stand der Technik bekannt
ist, kann nicht verwendet werden, da es in einem Laserdrucker kein
Rückkopplungs-
oder Fehlersignal gibt, das eine Frequenzphasendrift korrigieren
kann. Das Strahlerfassungssignal liefert eine einzelne Flanke bei
jedem Abtasten und weist so eine derart niedrige Frequenz auf, dass
es nicht zum Einrichten einer Phasenverriegelungsschleife verwendet
werden kann. Der Takterzeuger, der in dem U.S.-Patent Nr. 5,438,353,
das gemeinschaftlich zugewiesen ist, beschrieben ist, liefert eine Beschreibung
der Phasenverriegelung, die für
diese Erfindung verwendet werden könnte. Der Takterzeuger erzeugt
ein Taktsignal, das exakt mit dem Strahlerfassungssignalübergang
phasenausgerichtet ist, innerhalb der Grenzen eines Quantisierungseffekts aufgrund
einer internen Verzögerungskette.
Er führt diese
Ausrichtung einmalig durch und verändert die Phase nicht wieder,
bis das nächste
Strahlerfassungssignal auftritt. Das Strahlerfassungssignal wird durch
die Druckermaschine bei Beginn einer Abtastung durch den Laser erzeugt,
was zwangsläufig
einmal pro Linie auftritt.
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Das
zuvor genannte U.S.-Patent Nr. 5,438,353 beschreibt ein Steuern
der Zeitgebung eines Modulationseingangssignals, das zum Treiben einer
Lasertreiberschaltung verwendet wird. Die vorliegende Erfindung
ist eine Verbesserung bei der Fähigkeit
des Takterzeugers, beschrieben in dem U.S.-Patent Nr. 5,438,353.
Es wird nicht mehr als ausreichend betrachtet, ein Pixel „AN" oder „AUS" zu drucken. Es wird
als wünschenswert
betrachtet, in der Lage zu sein, kontinuierlich variable Pixelausgaben
bereitzustellen.
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Laserdrucker
unterscheiden sich von anderen Druckern durch ihre Fähigkeit,
präzise
Tonermengen mit relativ hoher Geschwindigkeit in sehr kleinen Regionen
der Seite zu platzieren, wobei so eine Bildqualität resultiert,
die viel größer ist
als bei den meisten anderen Typen von Druckern. Da Laserdrucker
durch ein Abtasten einer Trommel oder eines anderen optischen Photoempfängers, die/der
das gedruckte Bild hält,
funktionieren, führt
dies zu einer intrinsischen Quantisierung des Bildes in der vertikalen
Richtung der Seite, wenn das Bild den optischen Photoempfänger passiert.
Zusätzlich
quantisieren Beschränkungen
des Schaltungsaufbaus, der das Horizontalabtasten moduliert, auch
das Bild, so dass eine einzelne Zelle oder ein einzelnes Pixel effektiv gebildet
wird. Wenn Pixel klein genug gemacht werden, können die Quantisierungseffekte
zu klein, um gesehen zu werden, gemacht werden. Es gibt jedoch praktische
Grenzen; die vertikale Quantisierung ist durch die Fähigkeit
einer Übertragung
von Daten in serieller Form zu dem abtastenden Laser eingeschränkt.
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Die
Laserdruckerauflösung
ist gegenwärtig ausreichend,
dass die Quantisierung normalerweise nicht sichtbar ist, selbst
auf der Pixelebene. Es gibt mehrere indirekte Effekte der Quantisierung,
die Interferenzwirkungen erzeugen, die allgemein Artefakte genannt
werden. Derartige Fehler sind leicht zu erkennen, wenn der Laserdrucker
verwendet wird, um photographische Bilder zu reproduzieren. Dies
ist aufgrund der ausgedehnten Verwendung von Halbtönen bei
der Reproduktion eines Photographiebildes so. Artefakte erscheinen
oft, wenn ein Drucker versucht, kontinuierlich variierende Halbtonschattierungen
mit quantisierten Regionen pigmentierter und nicht-pigmentierter
Flächen
zu drucken. Durch ein Mischen von Regionen von Schwarz und Weiß (in dem
Fall eines Schwarz-Pigments) und die Tatsache, dass die Regionen
dennoch extrem klein gehalten werden, ist es möglich, ein Bild bereitzustellen,
das für
das Auge als ein kontinuierlicher Graubereich erscheint. Wenn die
Laserausgabe in sehr kleine Regionen geladener und nicht-geladener
Flächen
moduliert werden kann, kleiner als die quantisierten Pixelelemente,
ist es möglich,
Artefakte bei gedruckten Photographien zu reduzieren.
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Dieses
Problem wurde durch ein Bereitstellen mehrerer Takte mit variierender
Phase angegangen. Bei einem derartigen Ansatz sind die Taktphasen
mit dem Laserabtasten über
ein Strahlerfassungssignal verriegelt, was den Beginn einer Abtastlinie
anzeigt. Es ist möglich,
dadurch eine präzise Pulsbreitenmodulation
bis zu 1/8 eines Pixels, sogar mit sehr hohen Horizontalpixelraten,
bereitzustellen. Fortschritte in der Druckermaschinentechnologie
und -geschwindigkeit, sowie der Wunsch eines Druckens qualitativ
hochwertiger Photographiebilder erfordern immer feinere Pulsbreitenmodulationsschritte.
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Eine
Technik des Stands der Technik verwendet einen Kondensator mit einer
Stromquelle und einem Spannungskomparator. Eine Veränderung
der Spannung, die aus dem Strom resultiert, der an den Kondensator
angelegt wird, wird an den Spannungskomparator geliefert, so dass
die Schaltung zu gesteuerten Zeiten triggermäßig an- und ausschaltet. Dieses
System besitzt dahingehend potentielle Nachteile, dass die Reinitialisierungszeit
die maximale Betriebsfrequenz einschränkt und die Schaltung Linearitätsprobleme
an beiden Enden eines Pulsbreitenmodulationsbereichs (0 % und 100
%) darstellt. Es besitzt ebenso Probleme bei einer Stabilität gegenüber Temperatur
und Spannung und einer Chipposten-(Komponenten-) Variation. Ein sehr wesentliches
Problem besteht darin, dass diese Technik frequenzmäßig beschränkt ist.
Es ist zu erwarten, dass Drucker in ihren Abtast- und Druckgeschwindigkeiten weiter
ansteigen, und aus diesem Grund ist das Kondensatorverfahren nicht
von Vorteil.
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Gemäß der EP-A-0760578
wird ein mehrwertiges Eingangsaufzeichnungssignal einer Pulsbreitenmodulation
bei einer Zeiteinheit unterzogen, die kürzer ist als die Periode eines
Taktsignals innerhalb der Periode des Aufzeichnungssignals. Alternativ
wird das mehrwertige Eingangsaufzeichnungssignal in eine Mehrzahl
unterschiedlicher Signale umgewandelt, deren jeweilige Zeitlänge kürzer ist
als ein Taktsignal innerhalb der Periode des Aufzeichnungssignals,
wodurch eine Pulsbreitenmodulation gemäß einer vorbestimmten Gewichtung
durchgeführt
wird. Dies macht es möglich,
ein Hochton-Aufzeichnungssignal zu erhalten, ohne die Frequenz des
Taktsignals anzuheben. Ferner werden Dichtheitstondaten in Abhängigkeit
von eingegebenen mehrwertigen Pixeldaten erzeugt und eine Steuerung
wird unter Verwendung von sowohl der Bestrahlungszeit als auch der
Emissionsintensität
eines Lichtstrahls basierend auf den erzeugten Dichtheitstondaten
durchgeführt. Ein
Bild wird durch ein Bestrahlen eines photoempfindlichen Körpers mit
dem gesteuerten Lichtstrahl gebildet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es möglich,
einen Takterzeuger bereitzustellen, bei dem es möglich ist, jede beliebige PWM-Flanke,
die zu einer beliebigen Zeit während
der gedruckten Linie erwünscht
ist, bereitzustellen, eingeschränkt
nur durch die Größe eines
einzelnen Verzögerungselements
innerhalb der Modulverzögerungskette,
eingeschränkt nur
durch die Größe des einzelnen
Verzögerungselements,
die beliebig klein gemacht werden kann.
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Gemäß der Erfindung
wird dies durch eine Schaltung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren
gemäß Anspruch
8 gelöst.
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Die
Erfindung schafft ein Verfahren zum Ermöglichen einer kontinuierlich
variablen Pulsbreitenmodulation (PWM) eines Pixels, im Gegensatz
zu früheren
Techniken, die PWM-Schritte auf z. B. eine Größe von 1/8 Pixel beschränkten. Dies
schafft deshalb ein Verfahren zur genaueren Steuerung der Modulation
des Lasers. Die Erfindung umfasst einen Einpha sentakterzeuger und
einen PWM-Schaltungsaufbau zur Bereitstellung einer wirksamen Lösung für das Problem
des Bedarfs einer Verbesserung der Auflösung bei geringen Kosten. Die
erfindungsgemäße Schaltung
könnte
ohne weiteres in eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung
(ASIC) eingebaut werden, die zur Steuerung des Lasers eines Druckers
verwendet wird. Zusätzlich
kann die Technik mit wesentlich höheren Pixelfrequenzen als andere
Verfahren implementiert werden, was deren Verwendung in den schnellsten
verfügbaren
Laserdruckern erlaubt.
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Beim
Einstellen des Signals, das normal von dem Takterzeuger empfangen
wird, betrachtet die Erfindung ein dynamisches Umschalten zwischen
mehreren verzögerten
Versionen der Daten. Die Daten können
vorverarbeitet werden, so dass Ströme von Daten mit bekannten
stabilen Punkten erzeugt werden können. Die stabilen Punkte erlauben
eine Zeit für
eine Phasenverschiebungsauswahl. Ein Multiplexer sorgt für die Auswahl
und sobald das Multiplexen stattgefunden hat, ist es möglich, alle
Ströme
zu rekombinieren, um das erwartete Laserausgangssignal zu regenerieren.
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Das
erfindungsgemäße System
erlaubt eine Steuerung der Laserpulsdauer für Zeitperioden, die kürzer sind
als eine Pixelgröße. Diese
Steuerung macht es möglich,
den Pixelabschnitt nach rechts oder links zu versetzen, sowie dessen
Intensität
effektiv zu verändern.
Diese Erfindung liefert diese Funktion in einer phasenverriegelten
Umgebung des Typs, der in Laserdruckern verwendet wird.
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Die
Pulsbreitenmodulation wird dynamisch durch ein Aktivieren unterschiedlicher
Abschnitte des Stroms zu unterschiedlichen Zeiten verändert, wobei so
ein Variieren der Breite oder Position des Pulses ermöglicht wird.
Es ist deshalb möglich,
diese Einstellungen durchzuführen,
während
eine Amplitude zum Treiben des Lasers, die immer entweder 0 oder 1
ist, beibehalten wird.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
liefert mehrere Datenströme,
die jeweils so codiert sind, dass es eine Ruhezeit gibt. Zu dieser
Ruhezeit sind alle verzögerten
Abgriffsversionen stabil, so dass ein Multiplexer sicher jeden Abgriff
ohne die Erzeugung eines unerwarteten Störimpulses auswählen kann. Die
Ruhezeit ist eine Signal-Inaktiv-Zeit und deshalb in Bezug auf einen
Datenstrom eine Strom-Inaktiv-Zeit.
Die Verwendung der Ruhezeit ermöglicht
es, dass die Einstellung der Modulation in jedem der Datenströme in einer
metastabil-sicheren Weise erzielt werden kann.
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Ein
Ausführungsbeispiel
stellt vier Datenströme
bereit, die jeweils so codiert sind, dass eine Drei-Zyklus-Ruhezeit
vorliegt. Zu dieser Ruhezeit sind alle verzögerten Abgriffsversionen stabil,
so dass ein Multiplexer sicher ohne Erzeugung eines unerwünschten
Störimpulses
jeden Abgriff auswählen
kann. Die Ruhezeit ist eine Signal-Untätig-Zeit und deshalb in Bezug
auf einen Datenstrom eine Strom-Inaktiv-Zeit.
Die Verwendung der Ruhezeit ermöglicht
es, dass die Einstellung der Modulation in jedem der Datenströme in einer
metastabil-sicheren Weise erzielt werden kann.
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Die
eingehenden Daten werden in eine differenzierte Form umgewandelt,
wie z. B. eine Flankenerfassung, und dann unter Verwendung von UND-Gattern
und EX-OR-Gattern in die vier Ströme getrennt. Jeder Strom wird
dann an eine Kette von Flip-Flops geliefert, die durch nacheinander
verzögerte
Takteingaben getaktet werden. Die Flip-Flop-Ausgaben gehen dann
an den Multiplexer, der das Umschalten der Flip-Flop-Ausgaben während der
Ruheperiode durchführt.
Die Ausgaben der Multiplexer werden alle gemeinsam einer EX-OR-Verarbeitung
unterzogen, um das ursprüngliche
Signal wiederzugewinnen.
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Die
verzögerten
Abgriffe liefern einen Abgriffzählwert
und werden in ausreichend kleinen Inkrementen bereitgestellt, derart,
dass eine Inkrementaleinstellung ausreichend ist, um die erwünschte Auflösung zu
schaffen. Die Inkremental einstellung kann dahingehend als unendliche
Einstellung bezeichnet werden, dass die Einstellinkremente ausreichend
klein sind, um eine Fähigkeit,
den Rest des optischen Entwicklungsvorgangs genau zu steuern, zu übertreffen.
Dieser Abgriffzählwert
wird dann verwendet, um eine präzise
Dauer des Signals, das zur Steuerung einer Lasertreiberschaltung
bereitgestellt wird, zu greifen. Die verzögerten Abgriffe werden in ein
Register getaktet, woraufhin dieselben mit einer weiteren Schaltung
gezählt
werden können.
Dies richtet eine Taktmesskette ein, die die Verzögerungszeit
jedes Abgriffs kontinuierlich einrichtet. Dies erlaubt einen Schaltungsentwurf
unabhängig
von Temperatur, Spannung oder Chipposten- (Komponenten-) Variationen.
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Einer
der Datenströme
ist ein aktiver Datenstrom. In dem aktiven Strom werden Daten für den aktiven
(Nicht-Ruhe-) Zyklus durch die berechnete Abgriffauswahlzahl begleitet,
was durch den Multiplexer verwendet wird, um sicher die erwünschte Phase auszuwählen, bei
der die Daten übergehen
sollen. Alle Ströme
werden dann rekombiniert, indem sie gemeinsam einer EX-OR-Verarbeitung
unterzogen werden, um das ursprüngliche
Signal wiederzugewinnen. Die resultierende Ausgabe weist nun eine
Pulsbreitenmodulationsfähigkeit
bis zu der Grenze der Verzögerungskettenquantisierungsgröße auf.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
beträgt
dies etwa 500 pS (Pikosekunden), ungünstigster Fall, und üblicherweise
etwa die Hälfte
hiervon oder 250 pS. Diese Modulation ist etwa 35 bis 70 Mal die
Modulation, die ohne diese Erfindung verfügbar wäre, und wird ohne einen wesentlichen
Anstieg der Kosten oder einer Formatiererkomplexität erzielt.
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Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
einen Datencodierer, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet
wird; und
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2 zeigt
eine Phasenmodulationsschaltung, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung aufgebaut ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Datencodierers 13. Eingangsdaten 15 und ein
Taktsignal 17 werden verwendet, um Daten für ein EX-OR-Gatter 21 bereitzustellen,
um eine differenzierte Ausgabe der Eingangsdaten bereitzustellen.
Die Daten werden dann an einem Decodierer 25 decodiert
und an jeden von vier Datenströmen 31–34 geliefert,
bereitgestellt durch UND-Gatter 36–39. Der Decodierer
verwendet Bildintensitätsinformationen von
Eingangsdaten, um auszuwählen,
welche/r der vier Datenströme 31–34 mit
den Daten zu versorgen sind/ist. Die vier Datenströme werden
an jede von vier Phasenmodulationsschaltungen 51 geliefert. Jede
Phasenmodulationsschaltung 51 modifiziert die Phase eines
Signals an ihrem Ausgang.
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In
der Schaltung aus 1 werden die ursprünglichen
Daten niemals tatsächlich
zu dem Ausgang des Decodierers 25 durchgeleitet, sondern
statt dessen verwendet, um zu steuern, ob ein entsprechender Datenstromübergang
erlaubt ist. Die vier Datenströme
sind so eine indirekte codierte Kopie der eingehenden Daten, die
durch eine gemeinsame EX-OR-Verarbeitung derselben extrahiert werden können, wie
zu sehen sein wird.
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2 zeigt
eine Pulsbreitenmodulationsschaltung 51. Die codierten
Daten werden selektiv an eine Mehrzahl von D-Typ-Flip-Flops 61a–61n geliefert.
Die D-Typ-Flip-Flops 61 werden durch Zeitgebungssignale
von einem Taktgeber 67 zeitlich abgestimmt, dessen Signal
durch eine Taktverzögerungskette 69 übertragen
wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
besteht die Taktverzögerungskette aus
einer Mehrzahl von Paaren invertierter Puffer 71a–71n,
obwohl andere geeignete Verzögerungselemente
verwendet werden könnten.
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Die
Verzögerungskette 69 liefert
Zeitgebungssignale, die von dem Datencodierer 13 zugeführt werden,
an aufeinanderfolgende der D-Typ-Flip-Flops 61a–61n,
so dass Daten von den aufeinanderfolgenden Flip-Flops 61 inkremental
verzögert
werden. Die Ausgaben der D-Typ-Flip-Flops 61 werden an
ein ODER-Gatter 81 geliefert und so an EX-OR-Gatter 91–93.
Die EX-OR-Gatter 91–93 liefern
einen einzelnen Strom von Daten an einen Lasertreiber 97.
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Die
verzögerten
Abgriffe stellen einen Abgriffzählwert
bereit. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird eine Anzahl von Abgriffen so ausgewählt, dass eine Gesamtverzögerungszeit
basierend auf einer minimalen Verzögerungszeit für die Taktverzögerungskette 69 ausgewählt werden
kann, die allgemein bei hohen Betriebstemperaturen und einer geringen
Betriebsspannung ist. Die verzögerten
Abgriffe können
in ein Register getaktet und gehalten werden, woraufhin sie mit
einer weiteren Schaltung gezählt
werden können.
Dies richtet eine Taktmesskette ein. Durch ein Auswählen der
bestimmten D-Typ-Flip-Flops 61a–61n sind sehr kleine Inkremente
der Pulsbreiteneinstellungen möglich.
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Die
Ausgaben der vier Datenströme 31–34 von
den UND-Gattern 36–39 (1)
werden an separate Phasenmodulationsschaltungen geliefert, die identisch
zu der Phasenmodulationsschaltung 51 sind und die gemeinsame
Verzögerungskette 69 gemeinschaftlich
verwenden. Die Ausgaben der separaten Phasenmodulationsschaltungen
werden an EX-OR-Gatter 41–44 geliefert und
so wird eine kombinierte Datenausgabe bereitgestellt, die auf einen einzelnen
Datenstrom voreingestellt ist. Auf diese Weise liegt eine Drei-Zyklus-Ruhezeit für jeden
der vier Datenströme
vor.
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Es
sollte angemerkt werden, dass die Steuerung der Flip-Flops 61 die
Drei-Zyklus-Ruhezeit wünschenswert
macht, es ist jedoch möglich,
die Erfindung mit einer unterschiedlichen Anzahl von Datenströmen zu implementieren.
Die mehreren Datenströme
werden verwendet, um eine Einstellung der Zeitgebung zu erlauben,
während
eine nachfolgende Steuerung des Lasertreibers 97 ohne wesentliche Unterbrechung
erlaubt wird. Durch ein Verwenden der mehreren Datenströme ist es
möglich,
sicherzustellen, dass alle verzögerten
Abgriffversionen stabil sind, so dass ein Multiplexer sicher jeden
Abgriff ohne Erzeugung eines unerwarteten Störimpulses auswählen kann.
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Wenn
der Decodierer eine bestimmte der Modulationsschaltungen 51 auswählt, sind
Daten an den EX-OR-Gattern 91–93 von dieser bestimmten Modulationsschaltung 51 vorhanden
und diese Daten sind die Daten, die dem Lasertreiber 97 vorgelegt werden.
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Die
Modulationsschaltungen 51 verwenden die gleiche Verzögerungskette 69 gemeinschaftlich. Deshalb
legt jede Modulationsschaltung 51 eine ähnliche Modulationscharakteristik
vor, was es erlaubt, dass die Modulationsschaltungen 51 für aufeinanderfolgende
Pixel ohne Verzögerung
identisch funktionieren. Durch ein Verwenden der EX-OR-Gatter 91–93 ist
es möglich,
die Modulationscharakteristik in einer erwünschten Weise unabhängig davon,
welche Modulationsschaltung 51 aktiviert ist, zu rekonstruieren.
Ein entsprechendes einzelnes Ausgangssignal wird dem Lasertreiber 97 vorgelegt.
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Die
Verbindung der aufeinanderfolgenden D-Typ-Flip-Flops 61 mit
dem Datencodierer 13 erlaubt die Verwendung einer Berechnungslogik
zur Erzeugung von D-Steuerungen für jedes Flip-Flop in der Kette.
Da eine derartige Berechnungslogik eine direkte Steuerung liefert,
könnte
es möglich
sein, die Anzahl von Modulen 51 zu reduzieren. Alternativ
ist es möglich,
die Flip-Flops 61 so zu verbinden, dass aufeinanderfolgende
der Flip-Flops 61b–61n durch vorhergehende
Flip-Flops in der Kette 61a–61(n – 1) gesteuert werden.
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Dies
erzielt wirksam das gleiche Ergebnis, wie durch die Anordnung aus 2 gezeigt
ist, da die aufeinanderfolgenden Flip-Flops ihre Zeitgebungssignale
von den invertierten Puffern 71 erhalten. Es gibt deshalb
mehrere Verfahren zur Erzeugung von Daten für jeden Strom.
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Die
Erfindung wurde in Bezug auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Laserdruckers
beschrieben. Es ist ebenso möglich,
die erfindungsgemäßen Techniken
auf einer anderen elektronischen Ausrüstung zu verwenden, die pixelierte
Bilder bereitstellt. Ein Beispiel einer derartigen Ausrüstung wären Weitwinkel-CRTs,
bei denen es erwünscht wird,
ein Abtastmuster zu steuern, um eine Steuerung einer Abbildungsintensität bereitzustellen,
während
eine Synchronisation mit der Abtastrate einer CRT vorliegt. Während die
erfindungsgemäßen Techniken
besonders nützlich
für Laserdrucker
sind, können
dieselben mit anderen Abtastmustern als Laserdruckern und für andere
Typen von Druckern verwendet werden.