JP2005153366A - Pulse width modulation signal generation device and image forming device with the same - Google Patents

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明 中島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulse width modulation signal generation device and an image forming device with the same, that reduce image mackles by synchronizing the start of image data writing with a main scan synchronization signal by a delay circuit having a prescribed number of delay stages and outputting an image signal faithful to the density of the image data by correcting the number of delay stages per basic clock varying in accordance with an operation environment. <P>SOLUTION: The pulse width modulation signal generation device has a plurality of delay elements sequentially delaying and outputting a main scan synchronization signal inputted and image data subsequently inputted, detects the number of stages of remaining delay elements until the main scan synchronization signal is outputted for each basic clock driving the pulse width modulation signal generation device when the main scan synchronization signal is delayed, propagated and outputted by the delay means, synchronizes the number states detected in a basic clock preceding a basic clock where zero is detected for the number of remaining stages with the main scan synchronization signal by delaying from the basic block as the number of delay adjustment stages. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、パルス幅変調信号生成装置に関し、特に、画像形成のために半導体レーザを駆動する信号を生成するパルス幅変調信号生成装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a pulse width modulation signal generation apparatus, and more particularly to a pulse width modulation signal generation apparatus that generates a signal for driving a semiconductor laser for image formation and an image forming apparatus including the same.

画像形成装置で、画像を感光体上に露光する露光装置として、半導体レーザ発振器から射出されるレーザビームを、複数の反射面を有して高速回転するポリゴンミラーで反射させ、感光体の軸方向に画像信号に応じて走査させて露光する半導体レーザ装置がある。この場合、前記走査の開始位置から若干外れた場所に取り付けられたビームディテクタで、走査開始位置に移動するレーザビームを検出し、その検出信号(主走査同期信号或いはBD信号と称する)の検出タイミングを基に感光体上での走査開始のタイミングを取るようにしている。   In an image forming apparatus, as an exposure apparatus that exposes an image on a photoconductor, a laser beam emitted from a semiconductor laser oscillator is reflected by a polygon mirror that has a plurality of reflecting surfaces and rotates at high speed, and the axial direction of the photoconductor There is a semiconductor laser device that performs exposure by scanning according to an image signal. In this case, the beam detector attached to a position slightly deviated from the scanning start position detects the laser beam moving to the scanning start position, and the detection timing of the detection signal (referred to as main scanning synchronization signal or BD signal). Based on the above, the scanning start timing on the photosensitive member is taken.

例えば円筒形状の感光体がその軸を中心に回転している場合、前記レーザビームは感光体表面を、その軸に沿って一端部から他端部へ走査する。いわゆる主走査であり、1回の主走査やその走査量をスキャンラインと称することもある。主走査の開始、すなわち、スキャンラインごとの書き込み開始は、通常、クロック信号に同期して制御される。具体的には、例えば、レーザビームが前記ビームディテクタを通過し、BD信号の終端エッジから次にあらわれるクロック信号の立ち上がりでスキャンラインごとの書き込みを開始する制御、或いは、BD信号の開始エッジから所定のクロック分遅らせたクロック信号の立ち上がりで書き込みを開始する制御などが従来から行われている。   For example, when a cylindrical photosensitive member rotates about its axis, the laser beam scans the surface of the photosensitive member from one end to the other end along the axis. This is so-called main scanning, and one main scanning or the amount of scanning is sometimes referred to as a scan line. The start of main scanning, that is, the writing start for each scan line is normally controlled in synchronization with a clock signal. Specifically, for example, the control for starting writing for each scan line at the rising edge of the clock signal that appears next from the end edge of the BD signal after the laser beam passes through the beam detector, or predetermined from the start edge of the BD signal Conventionally, control for starting writing at the rising edge of the clock signal delayed by the number of clocks has been performed.

このような書き込み制御では、BD信号はクロック信号に同期していないため、スキャンラインごとの書き込み開始は、最大でクロック信号の1周期分ばらつくことになる。このばらつきが最終的に形成された画像に現れ、直線などがギザギザになるなどの、いわゆる画像ぶれが発生し、画像品質を大きく劣化させる要因ともなっていた。   In such write control, since the BD signal is not synchronized with the clock signal, the start of writing for each scan line varies by one cycle of the clock signal at the maximum. This variation appears in the finally formed image, and so-called image blurring such as a jagged line is generated, which is a factor that greatly deteriorates the image quality.

また、主走査の間に、スキャンラインごとの全画素に対応する露光を、各画素の濃度に応じて行っている。そのため、各画素の濃度に応じたパルス幅を有する駆動パルスを生成し、それらの駆動パルスのオン・オフを繰り返して1スキャンラインの走査を行う。各画素の濃度に応じたパルス幅を生成する従来技術としては、例えば三角波を発生させて、この周期を変えて所望する幅の駆動パルスを生成する方法がある。しかし、画像形成の高速化と高解像度化にともなって、また、電源電圧や温度などの動作環境が変化すると、画素の濃度に応じた正確な幅の駆動パルスの生成が困難になり、画像の再現性が劣化するという問題もあった。   Further, during the main scan, exposure corresponding to all the pixels for each scan line is performed according to the density of each pixel. Therefore, a drive pulse having a pulse width corresponding to the density of each pixel is generated, and one drive line is scanned by repeatedly turning these drive pulses on and off. As a conventional technique for generating a pulse width corresponding to the density of each pixel, for example, there is a method of generating a drive pulse having a desired width by generating a triangular wave and changing this cycle. However, if the operating environment such as the power supply voltage and temperature changes as the image formation speed increases and the resolution increases, it becomes difficult to generate a drive pulse with an accurate width according to the pixel density. There was also a problem that the reproducibility deteriorated.

上記の問題を解決するために、特許文献1は、パルス幅変調にて画像の階調表現を行う画像形成装置において、所定の基本クロックをもとに、入力した画像信号よりオフセット遅延量、遅延量、単位遅延量、及び基準信号を生成する手段と、前記オフセット遅延量、遅延量、単位遅延量、及び基準信号に基づいて設定された遅延時間遅れた所定パルス幅を有する2種類の第1の信号を発生する手段と、この2種類の第1の信号の位相差に応じたパルス幅を有する第2の信号を発生する手段とを備え、前記第2の信号に従ってパルス幅変調を行うことを開示している。   In order to solve the above problem, Patent Document 1 discloses an image forming apparatus that performs gradation representation of an image by pulse width modulation, based on a predetermined basic clock, an offset delay amount and a delay from an input image signal. Means for generating an amount, a unit delay amount, and a reference signal, and two types of first delay pulses having a predetermined pulse width delayed based on the offset delay amount, the delay amount, the unit delay amount, and the reference signal. And a means for generating a second signal having a pulse width corresponding to the phase difference between the two types of first signals, and performing pulse width modulation according to the second signal. Is disclosed.

また、特許文献2は、上記した駆動パルス幅の変動の問題に対応するため、1画素あたりの記録時間を規定するドットクロックとして、相互に周期の異なる複数のドットクロックを選択的に発生させるドットクロック発生手段と、このドットクロックの周期に基づき入力画像信号に対して得られる変調パルス幅のドットクロック周期に対するデューティ比が、入力画像信号に対して一定の関係となるように入力画像信号を変換するルックアップテーブルと、このルックアップテーブルで変換された信号に対応するパルス幅のレーザ駆動パルス信号を、前記ドットクロックを基準として発生させる駆動パルス信号発生手段を有する半導体レーザ駆動装置を開示している。
特開平6−278321号公報 特開平5−48181号公報
Further, in Patent Document 2, in order to cope with the above-described problem of fluctuations in the drive pulse width, dots that selectively generate a plurality of dot clocks having different periods as dot clocks that define the recording time per pixel. The input image signal is converted so that the duty ratio with respect to the dot clock cycle of the modulation pulse width obtained for the input image signal based on the dot clock cycle and the dot clock cycle has a fixed relationship with the input image signal. Disclosed is a semiconductor laser driving device having a lookup table and a drive pulse signal generating means for generating a laser drive pulse signal having a pulse width corresponding to a signal converted by the lookup table with reference to the dot clock. Yes.
JP-A-6-278321 Japanese Patent Laid-Open No. 5-48181

しかし、特許文献1による画像形成装置は、基本クロックをもとに所定のパルス幅の駆動クロックを生成するため、画素の濃度に応じた幅の駆動パルスは生成できるものの、スキャンラインごとの書き込み開始位置について、従来技術の問題を解決することを開示していない。また、遅延素子を直列に接続した遅延回路で発生した遅延を組み合わせて駆動パルスを生成するため、電源電圧や温度などによって、遅延時間が変動して駆動パルスの幅が変動することも考えられる。   However, since the image forming apparatus according to Patent Document 1 generates a drive clock having a predetermined pulse width based on the basic clock, a drive pulse having a width corresponding to the pixel density can be generated, but writing starts for each scan line. It does not disclose solving the problems of the prior art regarding the position. In addition, since a drive pulse is generated by combining delays generated by a delay circuit in which delay elements are connected in series, it is conceivable that the delay time varies and the width of the drive pulse varies depending on the power supply voltage, temperature, and the like.

特許文献2による半導体レーザ駆動装置は、ルックアップテーブルを用いて画素の濃度に応じたパルス幅の駆動パルスを生成する。そのデューティ比を一定に保つため、電源電圧や温度の変動による影響は少なくなるものの、反面、スキャンラインごとの書き込み開始位置については、従来技術が持つ問題を解決することは開示していない。また、異なるパルス幅を発生する回路を2つ必要とし、特に第2パルス幅発生回路は、ルックアップテーブルによって変換されたデータに応じてパルス幅を発生する。そのため、ルックアップテーブルによって画素の濃度に忠実なパルス幅データに変換されても、そのパルス幅データの基づいて実際のパルスを発生する第2パルス幅発生回路が、電源電圧や温度変化などによって影響を受けると、パルス幅が変動する可能性が高い。   The semiconductor laser driving device according to Patent Document 2 generates a driving pulse having a pulse width corresponding to the pixel density using a lookup table. In order to keep the duty ratio constant, the influence of fluctuations in the power supply voltage and temperature is reduced. However, regarding the write start position for each scan line, it is not disclosed to solve the problems of the prior art. Also, two circuits that generate different pulse widths are required, and in particular, the second pulse width generation circuit generates a pulse width according to the data converted by the lookup table. For this reason, the second pulse width generation circuit that generates the actual pulse based on the pulse width data is influenced by the power supply voltage, temperature change, etc. The pulse width is likely to fluctuate.

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであり、所定の遅延段数を有する遅延回路で、基本クロックごとの遅延段数を検出して、その結果を画像データに加味することで、画像データの書き込み開始を主走査同期信号に同期させることによって、画像ぶれを低減させるとともに、動作環境によって変動する基本クロックごとの遅延段数に対して補正を施して、画像データの濃度に忠実な画像信号の出力を行うパルス幅変調信号生成装置及びそれを備えた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 such a situation, and a delay circuit having a predetermined number of delay stages detects the number of delay stages for each basic clock, and the result is added to the image data. By synchronizing the start of writing with the main scanning synchronization signal, image blurring is reduced, and the number of delay stages for each basic clock, which varies depending on the operating environment, is corrected so that the image signal faithful to the density of the image data It is an object of the present invention to provide a pulse width modulation signal generation apparatus that performs output and an image forming apparatus including the same.

上記目的を達成するために、本発明では、主走査同期信号に基づいて繰り返しスキャンしながら、画素の濃度情報を含む画素データに基づいて画像形成を行うための画像信号を、前記主走査同期信号に同期させて出力するパルス幅変調信号生成装置において、パルス幅変調信号生成装置は、入力された主走査同期信号とその後に入力される画素データを順次遅延させて出力させる複数の遅延素子からなる遅延手段を有し、該遅延手段で主走査同期信号が遅延伝搬して出力されるときに、パルス幅変調信号生成装置を駆動する基本クロックごとに、主走査同期信号が出力されるまでの残りの遅延素子の段数を検出し、残りの段数が0と検出された基本クロックの1つ前の基本クロックで検出された段数分を、遅延調整段数として、基本クロックに対して遅延させることにより、スキャンごとに画像信号を主走査同期信号から常に一定の時間後に出力させて主走査同期信号と同期させる構成である。   In order to achieve the above object, in the present invention, an image signal for performing image formation based on pixel data including pixel density information while repeatedly scanning based on a main scanning synchronization signal is used as the main scanning synchronization signal. In the pulse width modulation signal generation device that outputs in synchronization with each other, the pulse width modulation signal generation device comprises a plurality of delay elements that sequentially delay and output the input main scanning synchronization signal and the pixel data input thereafter. When the main scanning synchronization signal is delayed and propagated by the delay means and output, the remaining until the main scanning synchronization signal is output for each basic clock that drives the pulse width modulation signal generator The number of stages of the delay element is detected, and the number of stages detected by the basic clock immediately before the basic clock in which the remaining number of stages is detected as 0 is set as the number of delay adjustment stages. By delaying for an image signal is always configured to be synchronized with the main scanning synchronization signal is outputted after a predetermined time from the main scanning synchronizing signal for each scan.

また、本発明のパルス幅変調信号生成装置は、更に、基本クロックを分周して画素ごとの処理時間を規定するドットクロックを生成するドットクロック生成手段と、画素データを、その内容に応じてドットクロックの周期あたりの遅延手段の遅延段数で表される、パルスの立ち上がり位置と立ち下がり位置とに変換する変換手段と、該変換手段によって変換された画素データの立ち上がり位置と立ち下がり位置それぞれに対して遅延調整段数を加算する遅延調整手段とを有し、遅延調整段数が加算された立ち上がり位置を、基本クロックあたりの遅延段数で除算した商に相当する基本クロック分遅延させてから、除算した剰余に対応する遅延素子に入力させるとともに、遅延調整段数が加算された立ち下がり位置を、基本クロックあたりの遅延段数で除算した商に相当する基本クロック分遅延させてから、除算した剰余に対応する遅延素子に入力させて遅延手段から画像信号を出力させる構成である。   The pulse width modulation signal generation device of the present invention further includes dot clock generation means for generating a dot clock that divides a basic clock to define a processing time for each pixel, and pixel data according to the contents thereof. The conversion means for converting the rising position and the falling position of the pulse, represented by the number of delay stages of the delay means per dot clock cycle, and the rising position and the falling position of the pixel data converted by the conversion means, respectively. Delay adjustment means for adding the number of delay adjustment stages to the rising position where the number of delay adjustment stages is added is delayed by the basic clock equivalent to the quotient divided by the number of delay stages per basic clock, and then divided The falling position with the delay adjustment stage number added to the delay element corresponding to the remainder is added to the delay per basic clock. From the basic clock delays corresponding to the quotient obtained by dividing by the number of stages, by input to the delay elements corresponding to the division the remainder is configured to output an image signal from the delay means.

更に、本発明のパルス幅変調信号生成装置は、主走査同期信号と画素データが遅延手段に入力されないときに、校正信号を遅延手段に入力させ、該校正信号が遅延手段を遅延伝搬する間、基本クロックの周期あたりの遅延段数を検出して、その検出結果に応じて、ドットクロックの周期あたりの遅延段数を補正する構成である。   Further, the pulse width modulation signal generating apparatus of the present invention causes the calibration signal to be input to the delay means when the main scanning synchronization signal and the pixel data are not input to the delay means, and while the calibration signal is delayed and propagated through the delay means, In this configuration, the number of delay stages per period of the basic clock is detected, and the number of delay stages per period of the dot clock is corrected according to the detection result.

また、本発明のパルス幅変調信号生成装置は、遅延手段で主走査同期信号が遅延伝搬して出力されるときに、パルス幅変調信号生成装置を駆動する基本クロックごとに、主走査同期信号が出力されるまでの残りの遅延素子の段数を検出し、残りの段数が0と検出された基本クロックの2つ前の基本クロックで検出された段数と1つ前の基本クロックで検出された段数との差分を検出し、その検出結果に応じて、ドットクロックの周期あたりの遅延段数を補正する構成である。   Further, the pulse width modulation signal generating apparatus of the present invention has a main scanning synchronization signal for each basic clock that drives the pulse width modulation signal generating apparatus when the main scanning synchronization signal is delayed and output by the delay means. The number of remaining delay elements until output is detected, the number of stages detected by the basic clock two times before the basic clock where the remaining number of stages is detected as 0, and the number of stages detected by the previous basic clock. And the number of delay stages per dot clock cycle is corrected according to the detection result.

本発明のパルス幅変調信号生成装置は、画素データは、濃度情報とともに、ドットクロックの1周期内において、画素データの立ち上がりと立ち下がりの位置をそのまま平行に、前、中央、或いは、後ろに移動させる寄せ情報を含む構成である。   In the pulse width modulation signal generation device of the present invention, pixel data moves forward, centrally, or backward in parallel with the rising and falling positions of pixel data within one period of the dot clock together with density information. It is the structure containing the gathering information to be made.

また、本発明の画像形成装置は、いずれかの請求項に記載のパルス幅変調信号生成装置を備えて画像を形成する。   An image forming apparatus according to the present invention includes the pulse width modulation signal generating device according to any one of the claims to form an image.

本発明に基づくパルス幅変調信号生成装置によると、複数の遅延素子からなる同一の遅延手段に主走査同期信号(BD信号)と画像信号とを入力させて、基本クロックに対する実際の遅延段数を検出して画素データを調整するため、主走査同期信号と基本クロックとが同期していなくても、簡単な構造で、基本クロックで駆動される画像信号を、常に主走査同期信号と同期させることが可能である。   According to the pulse width modulation signal generating apparatus based on the present invention, the main scanning synchronization signal (BD signal) and the image signal are input to the same delay means composed of a plurality of delay elements, and the actual number of delay stages with respect to the basic clock is detected. In order to adjust the pixel data, the image signal driven by the basic clock can always be synchronized with the main scanning synchronization signal with a simple structure even if the main scanning synchronization signal and the basic clock are not synchronized. Is possible.

また、本発明に基づくパルス幅変調信号生成装置によると、ドットクロックを遅延手段の遅延段数に変換し、それに基づき画素データを遅延段数で処理する。そのため、ドットクロックが変更されても回路を変更する必要がなく、画素データから画像信号への変換も簡単な回路で実現することが可能である。   In addition, according to the pulse width modulation signal generating apparatus based on the present invention, the dot clock is converted into the number of delay stages of the delay means, and the pixel data is processed with the number of delay stages based on the dot clock. Therefore, even if the dot clock is changed, there is no need to change the circuit, and conversion from pixel data to an image signal can be realized with a simple circuit.

更に、本発明に基づくパルス幅変調信号生成装置によると、温度や電圧などの動作環境が変動しても、ほぼ定期的に、基本クロックを基に、ドットクロックあたりの遅延段数を校正しているため、定期的に主走査同期信号と画像信号との同期を保ち、ぶれのない画像形成が可能である。   Furthermore, according to the pulse width modulation signal generation device based on the present invention, the number of delay stages per dot clock is calibrated almost regularly on the basis of the basic clock even if the operating environment such as temperature and voltage fluctuates. For this reason, the main scanning synchronization signal and the image signal are periodically synchronized to form an image without blurring.

或いは、本発明に基づくパルス幅変調信号生成装置によると、温度や電圧などの動作環境が変動しても、スキャンごとに、基本クロックを基にドットクロックあたりの遅延段数を校正しているため、常に主走査同期信号と画像信号との同期を保ち、ぶれのない画像形成が可能である。   Alternatively, according to the pulse width modulation signal generating device based on the present invention, even if the operating environment such as temperature and voltage fluctuates, the number of delay stages per dot clock is calibrated for each scan based on the basic clock. The main scanning synchronization signal and the image signal are always kept synchronized, and image formation without blurring is possible.

本発明に基づくパルス幅変調信号生成装置によると、画素データは濃度情報とともに寄せ情報を含むため、画像のスムージングなどの処理にも利用することができる。   According to the pulse width modulation signal generating apparatus based on the present invention, since the pixel data includes the shift information together with the density information, it can be used for processing such as image smoothing.

本発明に基づく画像形成装置は、前記のパルス幅変調信号生成装置を備えるため、本発明に係わるパルス幅変調信号生成装置の効果を活用できる。   Since the image forming apparatus according to the present invention includes the above-described pulse width modulation signal generation device, the effect of the pulse width modulation signal generation device according to the present invention can be utilized.

以下、本発明の詳細を添付図面に基づいて説明する。最初に図1を使用して、本実施形態に係わる画像形成装置を具体的に説明する。図1は、本発明が適用される画像形成装置の構成を示す正面模式図である。画像形成装置1はプリンタとして構成され、表示部2aと操作入力部2bとからなる操作部2と、被記録媒体となる用紙Pを収納し、図の手前方向に引き出し可能に構成されている給紙カセット3と、その給紙カセット3から用紙Pを1枚ずつ捌いて給紙する給紙機構4と、画像を形成する画像形成部5と、その画像形成部5に含まれる感光体5aを露光するレーザ露光装置11と、該レーザ露光装置11へ入力される画像信号を生成するパルス幅変調信号生成装置7と、画像を用紙に定着する定着部8と、排出される用紙を堆積する排紙トレイ9と、画像形成装置1全体の制御を行う制御部10とから概略構成されている。また,図中、一点鎖線は用紙Pの搬送経路を表している。   Hereinafter, the details of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the image forming apparatus according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic front view showing a configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied. The image forming apparatus 1 is configured as a printer. The image forming apparatus 1 stores an operation unit 2 including a display unit 2a and an operation input unit 2b, and a sheet P as a recording medium, and is configured to be capable of being pulled out toward the front in the figure. A paper cassette 3, a paper feed mechanism 4 that feeds paper P one by one from the paper feed cassette 3, an image forming unit 5 that forms an image, and a photoconductor 5 a included in the image forming unit 5 are provided. A laser exposure device 11 for exposure, a pulse width modulation signal generation device 7 for generating an image signal input to the laser exposure device 11, a fixing unit 8 for fixing an image on paper, and a discharge for depositing discharged paper A paper tray 9 and a control unit 10 that controls the entire image forming apparatus 1 are schematically configured. In the drawing, the alternate long and short dash line represents the conveyance path of the paper P.

図2は、本発明に係るレーザ露光装置11の上面斜視図である。図2において、参照符号11は、レーザ露光装置である。その主要構成部品として、12は筐体、13はレーザビームを発光する半導体レーザ光源、14は高速回転してそのレーザビームを反射して主走査方向に走査するポリゴンミラー、15はfθレンズ、16はレーザビームの有無を検出するビームディテクタ、17は前記fθレンズ15とともにレーザビームを平行光に変換するコンデンサレンズ、19はコンデンサレンズ17を通過したレーザビームの光路を直角に変更するために設けられた全反射ミラー、18は全反射ミラー19からのレーザビームの光路を感光体などの被走査媒体の照射面に案内するように筐体12に形成されたスリット(射出口)である。   FIG. 2 is a top perspective view of the laser exposure apparatus 11 according to the present invention. In FIG. 2, reference numeral 11 is a laser exposure apparatus. As main components, 12 is a casing, 13 is a semiconductor laser light source that emits a laser beam, 14 is a polygon mirror that rotates at high speed and reflects the laser beam in the main scanning direction, 15 is an fθ lens, 16 Is a beam detector that detects the presence or absence of a laser beam, 17 is a condenser lens that converts the laser beam into parallel light together with the fθ lens 15, and 19 is provided to change the optical path of the laser beam that has passed through the condenser lens 17 to a right angle. A total reflection mirror 18 is a slit (exit port) formed in the housing 12 so as to guide the optical path of the laser beam from the total reflection mirror 19 to the irradiation surface of the scanning medium such as a photosensitive member.

このレーザ露光装置11において、ポリゴンミラー14は、上視すると時計方向に高速回転している。そのため、半導体レーザ光源13から射出されたレーザビームは、回転するポリゴンミラー14により、fθレンズ15の方向に反射される。更に、ポリゴンミラー14の側面は多角形(図1では例として6角形)をなす反射面により構成されているため、レーザビームはポリゴンミラー14の時計方向の回転とともに、ビームディテクタ16によって検出され、その後、全反射ミラー19の図中右端から左端に移動しながら主走査を1ラインごとに行う。   In the laser exposure apparatus 11, the polygon mirror 14 rotates at high speed in the clockwise direction when viewed from above. Therefore, the laser beam emitted from the semiconductor laser light source 13 is reflected in the direction of the fθ lens 15 by the rotating polygon mirror 14. Further, since the side surface of the polygon mirror 14 is constituted by a reflecting surface that forms a polygon (in FIG. 1, for example, a hexagon), the laser beam is detected by the beam detector 16 along with the clockwise rotation of the polygon mirror 14, Thereafter, main scanning is performed line by line while moving the total reflection mirror 19 from the right end to the left end in the figure.

図1に示した画像形成装置1は、図示しない情報処理装置に接続され、その情報処理装置からプリントデータが送信されてくる。この場合、画像形成装置1がPDL言語(ページ記述言語)を処理できるプリンタであれば、制御部10或いは図示しないプリンタコントローラで、画像を構成する画素データに展開する処理を行う。画像形成装置1がPDL言語を処理できないプリンタであれば、情報処理装置から送信されてくるプリントデータは、画素データから構成されている。   The image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is connected to an information processing apparatus (not shown), and print data is transmitted from the information processing apparatus. In this case, if the image forming apparatus 1 is a printer that can process the PDL language (page description language), the control unit 10 or a printer controller (not shown) performs processing for developing the pixel data constituting the image. If the image forming apparatus 1 is a printer that cannot process the PDL language, the print data transmitted from the information processing apparatus is composed of pixel data.

こうした画素データは、制御部10を介して、パルス幅変調信号生成装置7に送出される。パルス幅変調信号生成装置7は、各画素データに応じた、すなわち、各画素の階調性(濃度)に応じた幅のパルスを生成して、図2に示す半導体レーザ光源13を駆動する画像信号として、レーザ露光装置11に送出する。レーザ露光装置11は、半導体レーザ光源13が走査中に、この画像信号のパルス幅に応じた時間、半導体レーザ光源13を変調(オン)して露光し、1つの画素(ドット)を感光体5a上に形成する。ビームディテクタ16は、レーザビームが照射することによって、1ラインごとの走査開始のタイミングをとるための、ビームディテクト信号(BD信号或いは主走査同期信号)を発生し、そのBD信号は、パルス幅変調信号生成装置7に供給される。   Such pixel data is sent to the pulse width modulation signal generation device 7 via the control unit 10. The pulse width modulation signal generation device 7 generates a pulse having a width according to each pixel data, that is, according to the gradation (density) of each pixel, and drives the semiconductor laser light source 13 shown in FIG. The signal is sent to the laser exposure apparatus 11 as a signal. While the semiconductor laser light source 13 is scanning, the laser exposure device 11 modulates (turns on) the semiconductor laser light source 13 for a time corresponding to the pulse width of the image signal, and exposes one pixel (dot) to the photoconductor 5a. Form on top. The beam detector 16 emits a laser beam to generate a beam detector signal (BD signal or main scanning synchronization signal) for taking a scanning start timing for each line, and the BD signal is subjected to pulse width modulation. It is supplied to the signal generator 7.

図3は、プリントデータに画像処理が施されて画素データとして出力される際の、画素データの構成を説明するための図であり、(a)は左寄せした各濃度の画素データ、(b)は中央に配置された各濃度の画素データ、(c)は右寄せした各濃度の画素データの例である。プリントされる画像に現れるデジタル画像特有のギザギザ感を減少させるために、本発明に係わる画像形成装置1は、画像に対して、所謂スムージング処理を図示しない画像処理部で施す。当該スムージング処理の過程で、画像のギザギザ感を減少させるために、1画素の最大処理時間内における画素の位置を、左寄せ、中央、右寄せの3位置に分け、画素が連続して画像を形成したときに、直線や曲線などを構成する各画素が、連続してスムーズに繋がるようにする。本発明に直接関連しないため、詳説はしないが、画像処理部から出力される画素データは以下のように構成されている。   3A and 3B are diagrams for explaining the configuration of pixel data when image processing is performed on the print data and output as pixel data. FIG. 3A is a left-aligned pixel data of each density, and FIG. Is an example of pixel data of each density arranged in the center, and (c) is an example of pixel data of each density right-justified. In order to reduce the jaggedness peculiar to a digital image appearing in a printed image, the image forming apparatus 1 according to the present invention performs a so-called smoothing process on the image by an image processing unit (not shown). In the smoothing process, in order to reduce the jaggedness of the image, the position of the pixel within the maximum processing time of one pixel is divided into three positions, left-justified, centered, and right-justified, and pixels are formed continuously. Sometimes, each pixel forming a straight line or a curve is connected continuously and smoothly. Although not described in detail because it is not directly related to the present invention, the pixel data output from the image processing unit is configured as follows.

図3に、画素データの例を示す。本発明に係わる実施形態の説明において、画像処理部から出力される画素データは6ビットで構成されるものとし、画素の位置を決める寄せデータが上位2ビットを占め、下位の4ビットは、濃度0(白)〜15(黒)までの16階調における濃度をあらわしている。図3(a)は、スムージングのため、左寄せされた画素データを示しており、濃度nは0〜15までの任意の濃度である。図3(b)は、同様に、中央に配置された画素データを示している。また、図3(c)は、右寄せされた画素データを示している。   FIG. 3 shows an example of pixel data. In the description of the embodiment according to the present invention, the pixel data output from the image processing unit is assumed to be composed of 6 bits, the shift data for determining the pixel position occupies the upper 2 bits, and the lower 4 bits are the density. The density in 16 gradations from 0 (white) to 15 (black) is shown. FIG. 3A shows pixel data left-justified for smoothing, and the density n is an arbitrary density from 0 to 15. FIG. 3B similarly shows pixel data arranged in the center. FIG. 3C shows pixel data right-justified.

次に、本発明を第1実施例と、第2実施例とに分けて、その詳細を説明する。尚、第1と第2実施例とも、画像データに画像処理が施されて、個々の画素データとしてパルス幅変調信号生成装置7に入力されるが、1スキャンライン上における1画素の最大露光時間は、所謂ドットクロックの1周期に相当するものとする。また、第1と第2実施例とも、パルス幅変調信号生成装置7全体を制御するための基本クロックは250MHzとし、前記ドットクロックは、基本クロックを分周した50MHzを使用するものとする。すなわち、計算上、1画素の最大露光時間幅は20nsとなる。   Next, the present invention will be described in detail by dividing it into a first embodiment and a second embodiment. In both the first and second embodiments, the image data is subjected to image processing and is input as individual pixel data to the pulse width modulation signal generation device 7, but the maximum exposure time of one pixel on one scan line Corresponds to one period of a so-called dot clock. In both the first and second embodiments, the basic clock for controlling the entire pulse width modulation signal generation device 7 is 250 MHz, and the dot clock uses 50 MHz obtained by dividing the basic clock. That is, in calculation, the maximum exposure time width of one pixel is 20 ns.

第1実施例First embodiment

図4は、本発明の第1実施例に係わるパルス幅変調信号生成装置7を概説するためのブロック図である。尚、画像処理部21は、前記したように、通常、パルス幅変調信号生成装置7に含まれず、画像形成装置1の制御部10や図示しないプリンタコントローラなどに含まれるが、画素データの構成を説明するために破線で図示する。   FIG. 4 is a block diagram for outlining the pulse width modulation signal generating apparatus 7 according to the first embodiment of the present invention. As described above, the image processing unit 21 is not normally included in the pulse width modulation signal generation device 7 but is included in the control unit 10 of the image forming apparatus 1 or a printer controller (not shown). For the sake of explanation, a broken line is shown.

画像処理部21から出力された6ビットからなる各画素データは、ソフトウェア或いはハードウェアで構成されるLUT部(ルックアップテーブル)22に供給される。LUT部22で、各画素データが持つ濃度を、画像形成装置1の特性、特に画像形成時の現像特性に応じた濃度に変換するとともに、その濃度に応じて、パルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジ位置を、後述するディレイチェーン回路26のディレイ段数を基に、1ドットクロックあたりのディレイ段数の単位に変換する。その後、エッジ変換部23で、1スキャンライン上で隣り合う画素同士を比較して、本来連続する画素どうしが、同じ立ち下がりと立ち上がりエッジ位置を持つ場合、それらの画素が連続して繋がる処理などを行う。   Each 6-bit pixel data output from the image processing unit 21 is supplied to an LUT unit (look-up table) 22 configured by software or hardware. The LUT unit 22 converts the density of each pixel data into a density according to the characteristics of the image forming apparatus 1, particularly the development characteristics during image formation, and the rising edge and falling edge of the pulse according to the density. The position is converted into a unit of the number of delay stages per dot clock based on the number of delay stages of the delay chain circuit 26 described later. Thereafter, the edge conversion unit 23 compares adjacent pixels on one scan line, and when pixels that are originally continuous have the same falling edge position and rising edge position, such pixels are connected continuously. I do.

その後のスキュー調整部24では、従来技術の問題点として説明したスキャンラインごとのBD信号を基準とした場合の書き込み開始位置のぶれを補正し、全てのスキャンラインに対して開始位置を揃える処理を行う。こうして補正されてディレイ段数単位に変換された立ち上がりエッジ位置と立ち下がりエッジ位置を減算処理して、ディレイチェーン回路26に入力し、後述するように、パルス幅を有する画像信号を生成させる。   Thereafter, the skew adjustment unit 24 corrects the shake of the write start position when the BD signal for each scan line described as a problem of the prior art is used as a reference, and performs the process of aligning the start positions for all the scan lines. Do. The rising edge position and the falling edge position corrected in this way and converted into units of delay stages are subtracted and input to the delay chain circuit 26 to generate an image signal having a pulse width, as will be described later.

ディレイチェーン回路26は、前記の入力によって、画素データの寄せ情報と濃度に応じたパルス幅を有する画像信号をレーザ駆動電圧生成回路30に出力する。画像信号は、レーザ駆動電圧生成回路30で半導体レーザを発光させる電圧能力と電流能力を有するパルスに変換されてレーザ露光装置11(図1と図2)に供給され、画素データに応じた露光が行われる。尚、レーザ駆動電圧生成回路30とレーザ露光装置11は、通常、パルス幅変調信号生成装置7に含まれないため、破線で図示している。もちろん、パルス幅変調信号生成装置7にレーザ駆動電圧生成回路30を含ませることも可能である。   The delay chain circuit 26 outputs to the laser drive voltage generation circuit 30 an image signal having a pulse width corresponding to the pixel data gathering information and density in accordance with the input. The image signal is converted into a pulse having voltage capability and current capability for causing the semiconductor laser to emit light by the laser drive voltage generation circuit 30 and supplied to the laser exposure apparatus 11 (FIGS. 1 and 2), and exposure according to pixel data is performed. Done. Note that the laser drive voltage generation circuit 30 and the laser exposure apparatus 11 are usually not included in the pulse width modulation signal generation apparatus 7 and are therefore shown by broken lines. Of course, it is also possible to include the laser drive voltage generation circuit 30 in the pulse width modulation signal generation device 7.

パルス幅変調信号生成装置7では、図4に示しているように、エッジ変換部23以降の全ての動作が、基本クロックに基づいて行われる。一方、BD信号は、基本クロックとは連動せず、スキャンラインごとに毎回異なるずれをもってディレイチェーン回路26に入力される。しかし、基本クロックに同期して生成される画像信号を、BD信号に同期させるようにしないと、従来技術の問題として説明したように、スキャンラインごとに開始位置がぶれる問題が発生する。   In the pulse width modulation signal generation device 7, as shown in FIG. 4, all operations after the edge conversion unit 23 are performed based on the basic clock. On the other hand, the BD signal is not linked to the basic clock, and is input to the delay chain circuit 26 with a different shift for each scan line. However, if the image signal generated in synchronization with the basic clock is not synchronized with the BD signal, the problem arises that the start position varies for each scan line, as described in the prior art.

切替回路27は、スキャンラインごとに供給されるBD信号を、走査開始前に選択して、ディレイチェーン回路26に入力する。そのBD信号によって、画像信号をスキャンラインごとにBD信号に同期させるための補正値、すなわちスキューが、ディレイチェーン回路26のディレイ段数として検出されて、スキュー検出部28に出力される。この出力されたスキューは、前記スキュー調整部24にフィードバックされ、先頭の画素データから加算されて、画像信号を遅らせるように作用する。   The switching circuit 27 selects the BD signal supplied for each scan line before starting scanning, and inputs it to the delay chain circuit 26. Based on the BD signal, a correction value for synchronizing the image signal with the BD signal for each scan line, that is, a skew is detected as the number of delay stages of the delay chain circuit 26 and is output to the skew detector 28. The output skew is fed back to the skew adjusting unit 24 and added from the leading pixel data, so that the image signal is delayed.

また、プリントジョブと次のプリントジョブとの間或いはプリント中のページと次のページとの間の、画素データを処理していないときに、画像処理部21や外部から切替回路27を介して校正信号がディレイチェーン回路26に入力される。その校正信号によって、ある動作環境のもとで動作しているディレイチェーン回路の、基本クロック1周期あたりのディレイ段数が校正値としてスキュー検出部28で検出される。この校正値は、前記LUT部22にフィードバックされ、前記したタイミングで、LUT部22が利用するドットクロックあたりのディレイ段数の変更が行われる。すなわち、動作環境によって、ディレイチェーン回路26のディレイ速度、つまり基本クロックあたりのディレイ段数が変動しても、上記したタイミングでフィードバックをかけて、校正することが可能である。   When pixel data is not processed between the print job and the next print job or between the page being printed and the next page, calibration is performed from the image processing unit 21 or the outside via the switching circuit 27. A signal is input to the delay chain circuit 26. Based on the calibration signal, the number of delay stages per basic clock cycle of the delay chain circuit operating under a certain operating environment is detected by the skew detector 28 as a calibration value. This calibration value is fed back to the LUT unit 22, and the number of delay stages per dot clock used by the LUT unit 22 is changed at the timing described above. That is, even if the delay speed of the delay chain circuit 26, that is, the number of delay stages per basic clock, varies depending on the operating environment, it is possible to perform calibration with feedback at the above timing.

次に図5に基づいて、LUT部22の動作について説明する。図5は、寄せデータと濃度データとからなる画素データが、ディレイ段数単位の立ち上がりエッジ位置と立ち下がりエッジ位置に変換される方法を示す図である。この例では、図3を使用して説明したように、濃度は0(白)〜15(黒)の16階調で表現される。立ち上がりエッジ位置から立ち下がりエッジ位置(図では、それぞれ↑エッジ位置と↓エッジ位置)までの間隔が大きいほど濃度の値が大きくなる。   Next, the operation of the LUT unit 22 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a method in which pixel data composed of shift data and density data is converted into a rising edge position and a falling edge position in units of delay stages. In this example, as described with reference to FIG. 3, the density is expressed by 16 gradations of 0 (white) to 15 (black). The larger the interval from the rising edge position to the falling edge position (in the figure, the ↑ edge position and the ↓ edge position, respectively), the greater the density value.

前記した校正信号に基づき、基本クロックあたり校正値がLUT部22にフィードバックされるが、LUT部22はドットクロック単位で処理するため、基本クロックあたりのディレイ段数を、ドットクロックあたりのディレイ段数に置き換える。例えば、本実施例では、ディレイチェーン回路26の総ディレイ段数は128であり、動作環境に変動がない場合、例えば1段あたりのディレイは0.1nsのもの使用している。従って、250MHzで生成される基本クロックあたりのディレイ段数は40である。ドットクロックの周波数は50MHzなので、ドットクロックあたりのディレイ段数は200になる。すなわち、1ドットクロックの間露光されると最大濃度となるため、最大濃度15は、ディレイ段数単位に置き換えると200である。最小濃度0は、ディレイ段数単位に置き換えると0である。   Based on the calibration signal described above, the calibration value per basic clock is fed back to the LUT unit 22, but since the LUT unit 22 processes in units of dot clocks, the number of delay stages per basic clock is replaced with the number of delay stages per dot clock. . For example, in this embodiment, the total number of delay stages of the delay chain circuit 26 is 128. When there is no change in the operating environment, for example, a delay of 0.1 ns per stage is used. Therefore, the number of delay stages per basic clock generated at 250 MHz is 40. Since the frequency of the dot clock is 50 MHz, the number of delay stages per dot clock is 200. That is, the maximum density 15 is 200 when the exposure is performed for one dot clock, and the maximum density 15 is 200 in terms of the number of delay stages. The minimum density 0 is 0 when replaced with the delay stage number unit.

上記した考えに基づき、図5(a)に示す左寄せ画素データの変換について説明する。本来、LUT部22は、画像形成装置1の特性に応じて濃度データの補正も行うが、説明を簡単にするため、ここでは、濃度データの値は直線変換されるものとする。前記1ドットクロックあたりの総ディレイ段数200を最大濃度15に割り当てると、図に示すように、濃度nは、左寄せであるため、立ち上がりエッジ位置が0で、立ち下がりエッジ位置は、200×n/15(小数点以下四捨五入)で表せるディレイ段数になる。尚、濃度15の立ち下がりエッジ位置は、本来200であるが、後続する画素の立ち上がりが0の場合、立ち下がりと立ち上がりがほぼ同時に発生し、ノイズや画素の切れ目が発生する場合がある。そのため、立ち下がりエッジ位置が200の場合は、ソフトウェア或いはハードウェアで構成されるLUT部22が扱える最大値を付与する。この例では、その最大値を4095と設定している。   Based on the above idea, conversion of the left-justified pixel data shown in FIG. Originally, the LUT unit 22 also corrects the density data according to the characteristics of the image forming apparatus 1, but for the sake of simplicity of explanation, it is assumed here that the value of the density data is linearly converted. When the total delay stage number 200 per dot clock is assigned to the maximum density 15, as shown in the figure, the density n is left-justified, so that the rising edge position is 0 and the falling edge position is 200 × n / The number of delay stages can be expressed by 15 (rounded off after the decimal point). Note that the falling edge position of density 15 is originally 200, but when the subsequent pixel rises to 0, the fall and the rise occur almost simultaneously, and noise and pixel breaks may occur. Therefore, when the falling edge position is 200, the maximum value that can be handled by the LUT unit 22 configured by software or hardware is assigned. In this example, the maximum value is set to 4095.

次に、図5(b)に示す中央配置の画素データの変換について説明する。基本的な考えは、最大濃度幅、すなわち総ディレイ段数200の前半分100の中央に立ち上がりエッジ位置が位置するように、且つ、後ろ半分100の中央に立ち下がりエッジ位置が位置するように変換する。立ち下がりエッジ位置が200の場合、4095とすることは前記したとおりである。濃度nの立ち上がりエッジ位置は、100−100×n/15(小数点以下四捨五入)で、また、立ち下がりエッジ位置は、100+100×n/15(小数点以下四捨五入)で表すことができる。   Next, conversion of pixel data in the central arrangement shown in FIG. 5B will be described. The basic idea is to convert so that the rising edge position is located at the center of the maximum density width, that is, the front half 100 of the total delay stage number 200, and the falling edge position is located at the center of the rear half 100. . When the falling edge position is 200, 4095 is set as described above. The rising edge position of the density n can be expressed as 100-100 × n / 15 (rounded off after the decimal point), and the falling edge position can be expressed as 100 + 100 × n / 15 (rounded down after the decimal point).

更に、図5(c)に示す右寄せの画素データの変換について説明する。基本的な考えは、左寄せの基点を左右逆にしたものになる。濃度nの立ち上がりエッジ位置は、200−200×n/15(小数点以下四捨五入)の位置となり、立ち下がりエッジ位置は、全ての濃度において200、すなわち、上記した理由で4095となる。尚、符号d1〜d3を附したデータは、以降の説明に使用するデータの例を示している。   Further, conversion of right-justified pixel data shown in FIG. 5C will be described. The basic idea is that the left-justified base point is reversed left and right. The rising edge position of the density n is 200−200 × n / 15 (rounded off after the decimal point), and the falling edge position is 200 in all densities, that is, 4095 for the above-described reason. Note that data with reference numerals d1 to d3 indicate examples of data used in the following description.

次に図6を使用して、エッジ変換部23の動作について説明する。図6は、LUT部22から出力された画素データが、エッジ変換部23によって修正される様子を示す図である。図6(a)は、隣り合う画素データが本来連続する場合であっても、立ち下がり位置と立ち上がり位置がデータとして生じる例を示す図である。この図のgap1やgap2に示すように、注目画素の立ち下がりエッジ位置が200(LUT部で4095に置き換えるのは、200であることを示すフラッグである)で、次の画素データの立ち上がりエッジ位置が0の場合、2つの画素データは本来連続する。しかし、gap1やgap2のように、同じ位置で立ち下がりと立ち上がりが同時に発生すると、後段のディレイチェーン回路26で出力に切れ目が発生する可能性がある。   Next, the operation of the edge conversion unit 23 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating how the pixel data output from the LUT unit 22 is corrected by the edge conversion unit 23. FIG. 6A is a diagram illustrating an example in which the falling position and the rising position are generated as data even when adjacent pixel data is originally continuous. As shown in gap1 and gap2 in this figure, the falling edge position of the pixel of interest is 200 (the flag that indicates that 200 is replaced with 4095 in the LUT part), and the rising edge position of the next pixel data Is zero, the two pixel data are inherently continuous. However, if falling and rising occur simultaneously at the same position as in gap1 and gap2, there is a possibility that the output will be interrupted in the delay chain circuit 26 at the subsequent stage.

そのため、エッジ変換部23では、ディレイチェーン回路26で切れ目が発生しないように、以下の手順で変換を行う。すなわち、前画素の立ち下がりエッジ位置が終端(位置4095)で、注目画素の立ち上がりエッジ位置が先端(位置0)のとき、注目画素の立ち上がりエッジ位置を8191に置き換える。これ以外で、前画素の立ち上がりエッジ位置が4095の場合には、注目画素の立ち上がりエッジ位置を200に置き換える。また、後画素の立ち下がりエッジ位置が先端(位置0)で、注目画素の立ち下がりエッジ位置が4095のとき、注目画素の立ち下がりエッジ位置を8191に置き換える。これ以外で、後画素の立ち下がりエッジ位置が4095の場合には、注目画素の立ち上がりエッジ位置を200に置き換える。   Therefore, the edge conversion unit 23 performs conversion according to the following procedure so that no break occurs in the delay chain circuit 26. That is, when the falling edge position of the previous pixel is the end (position 4095) and the rising edge position of the target pixel is the tip (position 0), the rising edge position of the target pixel is replaced with 8191. Other than this, when the rising edge position of the previous pixel is 4095, the rising edge position of the target pixel is replaced with 200. When the trailing edge position of the rear pixel is the leading end (position 0) and the trailing edge position of the target pixel is 4095, the trailing edge position of the target pixel is replaced with 8191. In other cases, when the trailing edge position of the rear pixel is 4095, the leading edge position of the target pixel is replaced with 200.

図6(b)は、図5で示した画素データd1、d2、d3が、画素1、画素2、画素3としてエッジ変換部23に入力されるときのエッジ位置を示す図である。図6(c)は、エッジ変換部23が、上記したエッジ変換の手順に従って、図6(b)の画素データをエッジ変換した(置き換える)後の画素データを示す図である。   6B is a diagram illustrating edge positions when the pixel data d1, d2, and d3 illustrated in FIG. 5 are input to the edge conversion unit 23 as the pixel 1, the pixel 2, and the pixel 3. As illustrated in FIG. FIG. 6C is a diagram illustrating pixel data after the edge conversion unit 23 performs edge conversion (replacement) on the pixel data in FIG. 6B according to the above-described edge conversion procedure.

次に、スキュー調整部24について説明する。スキュー調整のためのスキュー値が如何にして生成されるかは後述する。スキュー調整部24では、スキュー検出部28で検出されたスキュー値がフィードバックされて、図示しない演算回路で、それぞれの画素データの立ち上がりエッジ位置と立ち下がりエッジ位置に一律に加算される。但し、それらの位置が8191の場合は加算されない。図6(d)は、エッジ変換部23から出力された図6(c)に示す画素データに、上記したスキュー値がスキュー調整部24で加算された例を示す図である。この例では、ディレイ段数単位で10のスキュー値が加算されて、補正された画素データを示している。   Next, the skew adjustment unit 24 will be described. How the skew value for skew adjustment is generated will be described later. In the skew adjustment unit 24, the skew value detected by the skew detection unit 28 is fed back and is uniformly added to the rising edge position and the falling edge position of each pixel data by an arithmetic circuit (not shown). However, when those positions are 8191, they are not added. FIG. 6D is a diagram illustrating an example in which the skew adjustment unit 24 adds the above-described skew value to the pixel data illustrated in FIG. 6C output from the edge conversion unit 23. In this example, 10 skew values are added in units of delay stages, and corrected pixel data is shown.

この後、画素データはパルス生成部25を介してディレイチェーン回路26に入力され、画素データに応じた画像信号がレーザ駆動電圧生成回路30に出力される。また、画素データの入力に先立ち、前記したスキュー値の検出が、スキュー検出部28でスキャンラインごとの先頭タイミングで行われる。図7は、パルス生成部25とディレイチェーン回路26の動作を説明するためのタイミングチャートである。   Thereafter, the pixel data is input to the delay chain circuit 26 via the pulse generation unit 25, and an image signal corresponding to the pixel data is output to the laser drive voltage generation circuit 30. Prior to the input of pixel data, the skew value is detected by the skew detector 28 at the start timing for each scan line. FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the pulse generator 25 and the delay chain circuit 26.

図の上段から、50MHzのドットクロック、250MHzの基本クロック、図6(d)に示した画素1、画素2,画素3の画素データそれぞれの立ち上がりエッジ位置、2つの減算回路によるそれらの立ち上がりエッジ位置の減算処理状況、それぞれの立ち下がりエッジ位置、2つの減算回路によるそれらの立ち下がりエッジ位置の減算処理状況を示している。尚、この例において、フィードバックされて加算されるスキュー値の最大値は、基本クロックの周期あたりのディレイ段数に相当するため、40となる。つまり、露光時間が最大幅の画素データ、すなわちディレイ段数単位200の画素データに最大スキュー値40がスキュー調整部24で加算された場合は、その画素の立ち上がりエッジ位置は40で、立ち下がりエッジ位置は240になる。この最大値240から、基本クロックの周期あたりのディレイ段数40を順次減算していくため、減算が完了するまでに、すくなくとも基本クロック7周期分必要となる。また、ドットクロック1周期、すなわち基本クロック5周期ごとに次の画素に対する新たな減算が行われるため、立ち上がりエッジ位置と立ち下がりエッジ位置それぞれの減算を行うため、それぞれ2つずつの減算器が必要となる。図7では、減算器A、Bと減算器C、Dで示されており、それぞれの組で画素データごとに交互に使用される。   From the top of the figure, 50 MHz dot clock, 250 MHz basic clock, the rising edge positions of the pixel data of pixel 1, pixel 2, and pixel 3 shown in FIG. 6D, and their rising edge positions by two subtracting circuits The subtraction processing status of each, the falling edge position of each, and the subtraction processing status of those falling edge positions by two subtraction circuits. In this example, the maximum skew value fed back and added corresponds to the number of delay stages per period of the basic clock, and is 40. That is, when the maximum skew value 40 is added to the pixel data having the maximum exposure time, that is, the pixel data of the delay stage number unit 200 by the skew adjusting unit 24, the rising edge position of the pixel is 40, and the falling edge position is Becomes 240. Since the delay stage number 40 per basic clock period is sequentially subtracted from the maximum value 240, at least seven basic clock periods are required to complete the subtraction. In addition, since a new subtraction is performed on the next pixel every dot clock cycle, that is, every five basic clock cycles, two subtracters are required for each subtraction of the rising edge position and the falling edge position. It becomes. In FIG. 7, subtracters A and B and subtracters C and D are shown, which are alternately used for each pixel data in each set.

いま、図7において、画素1の立ち上がりエッジ位置144が減算器Aに入力されるとともに、立ち下がりエッジ位置210が減算器Cに入力される。すると、減算器Aでは、基本クロック1周期にあたるディレイ段数40ごとに、減算結果が40未満になるまで減算が行われる。その結果、立ち上がりエッジ位置144=基本クロック3+24という結果がでる。同様に、減算器Cでは、基本クロック1周期にあたるディレイ段数40ごとに、減算結果が40未満になるまで減算が行われる。その結果、立ち立ち下がりエッジ位置210=基本クロック5+10という結果がでる。   In FIG. 7, the rising edge position 144 of the pixel 1 is input to the subtractor A, and the falling edge position 210 is input to the subtractor C. Then, the subtracter A performs subtraction for every 40 delay stages corresponding to one basic clock cycle until the subtraction result becomes less than 40. As a result, the rising edge position 144 = basic clock 3 + 24 is obtained. Similarly, the subtracter C performs subtraction for every 40 delay stages corresponding to one basic clock cycle until the subtraction result becomes less than 40. As a result, a falling edge position 210 = basic clock 5 + 10 is obtained.

次に、画素2の立ち上がりエッジ位置197が減算器Bに入力されるとともに、立ち下がりエッジ位置8191が減算器Dに入力される。画素1と同様な減算が行われ、立ち上がりエッジ位置197=基本クロック4+37、立ち下がりエッジ位置は、演算結果が40未満にならないため発生しない。その後、画素3の立ち上がりエッジ位置8191が減算器Aに入力されるとともに、立ち下がりエッジ位置23が減算器Cに入力される。すると、同様な減算が行われ、立ち上がりエッジ位置は、演算結果が40未満にならないため発生せず、立ち下がりエッジ位置=基本クロック0+23となる。尚、各減算器は、新たなエッジ位置が入力されるまで減算を続ける。例えば、減算器Aで、減算結果が24になった以降も減算が続き、−16となるが、結果がマイナスの場合は、8192−16=8176のように計算されていく。これらの計算結果の基本クロック数でタイミングを計り、余りとなる数値を、後述するディレイチェーン回路26の該当する段のフリップフロップに入力させる。   Next, the rising edge position 197 of the pixel 2 is input to the subtractor B, and the falling edge position 8191 is input to the subtractor D. Subtraction similar to that for pixel 1 is performed, and the rising edge position 197 = basic clock 4 + 37 and the falling edge position do not occur because the calculation result does not become less than 40. Thereafter, the rising edge position 8191 of the pixel 3 is input to the subtractor A, and the falling edge position 23 is input to the subtractor C. Then, the same subtraction is performed, and the rising edge position is not generated because the calculation result is not less than 40, and the falling edge position = basic clock 0 + 23. Each subtracter continues to subtract until a new edge position is input. For example, after the subtraction result becomes 24 in the subtracter A, the subtraction continues and becomes −16. However, when the result is negative, 8192-16 = 8176 is calculated. The timing is measured by the number of basic clocks of these calculation results, and the remaining numerical value is input to the flip-flop at the corresponding stage of the delay chain circuit 26 described later.

次に、図8を参照して、ディレイチェーン回路26の動作について説明する。図8は、ディレイチェーン回路26の論理回路図である。図の上段には、128個のD型フリップフロップ(以下フリップフロップ)100_0〜100_127が図のように接続されている。特定のフリップフロップを100_nとする。フリップフロップ100_0〜100_127には、データと基本クロックが、それぞれ図示する端子から入力される。また、図示しないクリア端子に信号が入力されるとフリップフロップ100_0〜100_127はクリアされる。尚、フリップリップ100_127側を上流、フリップリップ100_0側を下流と称する。   Next, the operation of the delay chain circuit 26 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a logic circuit diagram of the delay chain circuit 26. In the upper part of the figure, 128 D-type flip-flops (hereinafter referred to as flip-flops) 100_0 to 100_127 are connected as shown in the figure. Let a specific flip-flop be 100_n. Data and a basic clock are input to the flip-flops 100_0 to 100_127 from terminals shown in the drawing, respectively. Further, when a signal is input to a clear terminal (not shown), the flip-flops 100_0 to 100_127 are cleared. The flip lip 100_127 side is referred to as upstream, and the flip lip 100_0 side is referred to as downstream.

図の中段には、128個のEX−NOR回路200_0〜200_127が図のように接続されている。特定のEX−NOR回路を200_nとする。EX−NOR回路を200_nの一方の入力端子には、前記フリップフロップ100_nの出力端子が接続され、他方の入力端子には上流(図に右隣り)のEX−NOR回路200_n+1の出力端子が接続されている。尚、EX−NOR回路200_127側を上流、EX−NOR回路200_0側を下流と称する。   In the middle of the figure, 128 EX-NOR circuits 200_0 to 200_127 are connected as shown in the figure. A specific EX-NOR circuit is set to 200_n. The EX-NOR circuit 200_n has one input terminal connected to the output terminal of the flip-flop 100_n, and the other input terminal connected to the upstream (right adjacent to the drawing) output terminal of the EX-NOR circuit 200_n + 1. ing. The EX-NOR circuit 200_127 side is referred to as upstream, and the EX-NOR circuit 200_0 side is referred to as downstream.

図の下段には、128個のD型フリップフロップ(以下フリップフロップ)300_0〜300_127が図のように接続されている。特定のフリップフロップを300_nとする。フリップフロップ300_0〜300_127には、データと基本クロックが、それぞれ図示する端子から入力される。また、図示しないクリア端子に信号が入力されるとフリップフロップ300_0〜300_127はクリアされる。尚、フリップリップ300_127側を上流、フリップリップ300_0側を下流と称する。   In the lower part of the figure, 128 D-type flip-flops (hereinafter referred to as flip-flops) 300_0 to 300_127 are connected as shown in the figure. A specific flip-flop is assumed to be 300_n. Data and a basic clock are input to the flip-flops 300_0 to 300_127 from terminals shown in the drawing, respectively. Further, when a signal is input to a clear terminal (not shown), the flip-flops 300_0 to 300_127 are cleared. The flip lip 300_127 side is referred to as upstream, and the flip lip 300_0 side is referred to as downstream.

EX−NOR回路の上流側には、入力バッファ202が設けられ、その出力端子は、EX−NOR回路200_127の他方の入力端子に接続されている。入力バッファ202には、図4を参照して説明した切替回路27からの出力が入力される。すなわち、LOW(以下L)レベルに固定した入力か、或いはBD信号と校正信号のいずれかが入力される。EX−NOR回路の下流側には、出力バッファ201が設けられ、その入力端子は、EX−NOR回路200_0の出力端子に接続されている。また、出力バッファ201の出力端子からは、画素データに基づいてスキャンが行われている場合は、レーザ半導体を発光させるための画像信号が、図4を参照して説明したレーザ駆動電圧生成回路30に出力される。   An input buffer 202 is provided on the upstream side of the EX-NOR circuit, and an output terminal thereof is connected to the other input terminal of the EX-NOR circuit 200_127. The output from the switching circuit 27 described with reference to FIG. 4 is input to the input buffer 202. That is, an input fixed at a LOW (hereinafter, L) level, or either a BD signal or a calibration signal is input. An output buffer 201 is provided on the downstream side of the EX-NOR circuit, and its input terminal is connected to the output terminal of the EX-NOR circuit 200_0. In addition, when scanning is performed based on pixel data from the output terminal of the output buffer 201, an image signal for causing the laser semiconductor to emit light is the laser drive voltage generation circuit 30 described with reference to FIG. Is output.

128個のフリップフロップ100_0〜100_127は、パルス生成部25から画素データを受けて、EX−NOR回路200_0〜200_127に渡すことで所定の遅延を発生させて、出力バッファ201から画像信号を出力させる。また、128個のフリップフロップ300_0〜300_127は、切替回路27(図4)に入力されるBD信号或いは校正信号のいずれかが、EX−NOR回路200_0〜200_127を上流から下流に向かって遅延伝搬していく状態を読み取り出力する。その出力結果は、後述するスキュー調整や校正に使用される。   The 128 flip-flops 100_0 to 100_127 receive the pixel data from the pulse generation unit 25, pass the pixel data to the EX-NOR circuits 200_0 to 200_127, generate a predetermined delay, and output the image signal from the output buffer 201. In addition, the 128 flip-flops 300_0 to 300_127 propagate either the BD signal or the calibration signal input to the switching circuit 27 (FIG. 4) through the EX-NOR circuits 200_0 to 200_127 from the upstream to the downstream. Read and output the state of progress. The output result is used for skew adjustment and calibration described later.

次に、パルス生成部25で、減算処理が行われた画素1〜画素3の各画素データの演算結果が、ディレイチェーン回路26のフリップフロップ100_0〜100_127に入力されて、所定の幅を有したパルスとして出力される動作を、図8と図9を参照して説明する。図9は、パルス生成部25による減算結果から、レーザ半導体を発光させる画像信号が出力される流れを示したタイミングチャートであり、(a)はドットクロックを、(b)は基本クロックを、(c)は出力バッファ201から出力される画像信号を示している。尚、同図で、数字のみで図示しているデータは、ディレイ段数単位のデータを意味する。   Next, the calculation result of the pixel data of the pixels 1 to 3 subjected to the subtraction processing in the pulse generation unit 25 is input to the flip-flops 100_0 to 100_127 of the delay chain circuit 26, and has a predetermined width. The operation output as a pulse will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a timing chart showing a flow of outputting an image signal for causing the laser semiconductor to emit light from the subtraction result by the pulse generator 25, where (a) is a dot clock, (b) is a basic clock, ( c) shows an image signal output from the output buffer 201. In the figure, the data shown only by numbers means data in units of delay stages.

パルス生成部25による画素1〜画素3の減算結果は、前記のように、画素1で、立ち上がりエッジ位置が基本クロック3+24、立ち下がりエッジ位置が基本クロック5+10である。画素2で、立ち上がりエッジ位置が基本クロック4+37、立ち下がりエッジ位置は発生しない。画素3で、立ち上がりエッジ位置は発生せず、立ち下がりエッジ位置は基本クロック0+23である。   As described above, the result of subtraction of the pixels 1 to 3 by the pulse generation unit 25 is that the rising edge position is the basic clock 3 + 24 and the falling edge position is the basic clock 5 + 10 in the pixel 1. In pixel 2, the rising edge position is the basic clock 4 + 37, and the falling edge position is not generated. In pixel 3, the rising edge position does not occur, and the falling edge position is the basic clock 0 + 23.

最初に、スキャンラインごとにフリップフロップ100_0〜100_127がクリアされる。その後、画素1の立ち上がりエッジ位置として、画素1に対応するドットクロックの起点、すなわち基本クロックの最初の起点から、3基本クロック分経過し、4番目の基本クロックの立ち上がりと同時に、ディレイチェーン回路26の下流から24番目のフリップフロップ100_23の入力端子がHIGH(以下H)にされる。すると、そのHレベルは、フリップフロップ100_23から出力されてEX−NOR200_23の一方の端子に入力され、24段遅延して、すなわち24ディレイ段数を経て出力バッファ201から出力される。次に、画素1に対応するドットクロックの起点から、5基本クロック分経過してから、フリップフロップ100_9の入力端子にLレベルが与えられる。すると、フリップフロップ100_9の出力はLレベルとなり、EX−NOR回路200_9の一方の入力端子に与えられる。その後、そのLレベルは、10段遅延して出力バッファ201の出力をLレベルにする。   First, the flip-flops 100_0 to 100_127 are cleared for each scan line. Thereafter, as the rising edge position of the pixel 1, three basic clocks have elapsed from the starting point of the dot clock corresponding to the pixel 1, that is, the first starting point of the basic clock, and the delay chain circuit 26 simultaneously with the rising of the fourth basic clock. The input terminal of the 24th flip-flop 100_23 from downstream is set to HIGH (hereinafter referred to as H). Then, the H level is output from the flip-flop 100_23 and input to one terminal of the EX-NOR 200_23, and is output from the output buffer 201 after being delayed by 24 stages, that is, through the number of 24 delay stages. Next, after five basic clocks have elapsed from the starting point of the dot clock corresponding to the pixel 1, the L level is given to the input terminal of the flip-flop 100_9. Then, the output of the flip-flop 100_9 becomes L level and is given to one input terminal of the EX-NOR circuit 200_9. Thereafter, the L level is delayed by 10 stages and the output of the output buffer 201 is set to the L level.

次に、画素2のデータとして、画素2に対応するドットクロックの起点から、4基本クロック分経過してから、つまり、5基本クロック目の立ち上がりと同時に、ディレイチェーン回路26のフリップフロップ100_36の入力端子をHレベルにする。すると、画素1と同様に、そのHレベルは37段遅延して、すなわち37ディレイ段数を経て出力バッファ201からHレベルとして出力される。次に、画素2の立ち下がりエッジ位置はないため、画素3の処理に移る。また、画素3の立ち上がりエッジ位置もないため、画素3の立ち下がりエッジ位置の処理に移る。すなわち、画素3に対応するドットクロックの起点から、0基本クロック分経過してから、つまり、画素3のドットクロックの起点に対応する基本クロックの立ち上がりと同時に、フリップフロップ100_22の入力端子にLレベルが与えられる。すると、そのLレベルは23段遅延して、すなわち23ディレイ段数を経て出力バッファ201からLレベルとして出力される。従って、図9(c)に示した画像信号が、半導体レーザを画素1〜画素3に対応して照射させるために、出力バッファ201から出力される。   Next, as the data of the pixel 2, after four basic clocks have elapsed from the starting point of the dot clock corresponding to the pixel 2, that is, simultaneously with the rising of the fifth basic clock, the input to the flip-flop 100_36 of the delay chain circuit 26 Set the terminal to H level. Then, similarly to the pixel 1, the H level is delayed by 37 stages, that is, is output as an H level from the output buffer 201 after passing through 37 delay stages. Next, since there is no falling edge position of the pixel 2, the processing of the pixel 3 is started. Further, since there is no rising edge position of the pixel 3, the processing shifts to the falling edge position of the pixel 3. That is, after 0 basic clocks have elapsed from the origin of the dot clock corresponding to the pixel 3, that is, at the same time as the rise of the basic clock corresponding to the origin of the dot clock of the pixel 3, the input terminal of the flip-flop 100_22 is at the L level. Is given. Then, the L level is delayed by 23 stages, that is, is output from the output buffer 201 as the L level after passing through the 23 delay stages. Therefore, the image signal shown in FIG. 9C is output from the output buffer 201 in order to irradiate the semiconductor laser corresponding to the pixels 1 to 3.

次に、前記したスキュー調整部24にフィードバックされるスキュー値の検出について図4、図8、及び図10に基づいて説明する。図10は、スキュー値を検出するときのタイミングチャートで、(a)はBD信号が基本クロックより30ディレイ段数分遅れている例で、(b)はBD信号が基本クロックより20ディレイ段数分遅れている例である。BD信号と基本クロックのずれをラインごとのスキャン開始前に検出してフィードバックするため、まず図8のフリップフロップ300_0〜300_127の図示しないクリア端子にクリア信号が与えられてクリアされる。続いて、図4の切替回路27が、BD信号を選択し、図8の入力バッファ202にBD信号が入力される準備が整う。   Next, detection of the skew value fed back to the skew adjusting unit 24 will be described with reference to FIGS. 4, 8, and 10. FIG. 10 is a timing chart for detecting a skew value. FIG. 10A is an example in which the BD signal is delayed by 30 delay stages from the basic clock, and FIG. 10B is an example in which the BD signal is delayed by 20 delay stages from the basic clock. This is an example. In order to detect and feed back the deviation between the BD signal and the basic clock before starting scanning for each line, first, a clear signal is given to a clear terminal (not shown) of the flip-flops 300_0 to 300_127 in FIG. Subsequently, the switching circuit 27 in FIG. 4 selects the BD signal, and preparations for inputting the BD signal to the input buffer 202 in FIG. 8 are completed.

図10(a)の上段から、基本クロック、BD信号、出力バッファ201から出力されるBD信号、スキュー検出部28によるフリップフロップ300_0〜300_127の出力状態、その出力状態に基づくスキュー値、画像信号がそれぞれ図示されている。   From the top of FIG. 10A, the basic clock, the BD signal, the BD signal output from the output buffer 201, the output state of the flip-flops 300_0 to 300_127 by the skew detector 28, the skew value based on the output state, and the image signal are displayed. Each is illustrated.

時間T1aで、入力バッファ202を介して、BD信号が最上流のEX−NOR回路200_127に入力される。その後、BD信号は、下流に向けてEX−NOR回路200_nを遅延伝搬する。そのため、刻々と変化するEX−NOR回路200_nの出力を受けて、フリップフロップ300_nに入力される基本クロックの立ち上がりごとに、フリップフロップ300_nの出力がスキュー検出部28によって検出される。つまり、時間T2aで最初の検出が行われるが、その時、BD信号は、既にEX−NOR回路を上流から10ディレイ段数進んでいるため、フリップフロップ300_127〜フリップフロップ300_118までHレベルが検出される(残り段数118)。図では単に118と数値で示す。   At time T1a, the BD signal is input to the most upstream EX-NOR circuit 200_127 via the input buffer 202. Thereafter, the BD signal is delayed and propagated downstream through the EX-NOR circuit 200_n. Therefore, the output of the EX-NOR circuit 200_n that changes every moment is received, and the output of the flip-flop 300_n is detected by the skew detector 28 every time the basic clock input to the flip-flop 300_n rises. In other words, the first detection is performed at time T2a. At that time, the BD signal has already advanced the EX-NOR circuit from the upstream by 10 delay stages, so that the H level is detected from flip-flop 300_1-27 to flip-flop 300_118 ( Number of remaining stages 118). In the figure, it is simply indicated by 118 and a numerical value.

基本クロックあたりのディレイ段数は40であるため、次の基本クロックで、フリップフロップ300_127〜フリップフロップ300_78までHレベルと検出される(残り段数78)。同様に、時間T3aの基本クロックで、フリップフロップ300_127〜フリップフロップ300_38までHレベルと検出される(残り段数38)。更に遅延が伝搬し、残り段数38ディレイ分経過した時間T4aで、出力バッファ201からBD信号が出力される。その後、時間T5aの基本クロックで、フリップフロップ300_0までHレベルと検出される。   Since the number of delay stages per basic clock is 40, the flip-flop 300_127 to flip-flop 300_78 are detected as H level (remaining stage number 78) at the next basic clock. Similarly, the flip-flop 300_127 to the flip-flop 300_38 are detected as H level with the basic clock at time T3a (the remaining number of stages 38). Further, the delay propagates, and the BD signal is output from the output buffer 201 at time T4a when the remaining number of stages of 38 delays has elapsed. Thereafter, the flip-flop 300_0 is detected as H level with the basic clock at time T5a.

この例では、フィードバックされるスキュー値は、全てのフリップフロップ300_127〜300_0がHレベルになる直前に、スキュー検出部28が検出した値、すなわち、ディレイ段数38になる。また、この値は、スキュー検出部28が検出する値が0になる1つ前の基本クロックで検出された値でもある。更に、この値は、基本クロックで検出されたフリップフロップ300_nのn、或いは残り段数が、基本クロックあたりのディレイ段数未満(この例では40未満)になった値でもある。   In this example, the skew value fed back is the value detected by the skew detection unit 28 immediately before all the flip-flops 300_127 to 300_0 become H level, that is, the number of delay stages 38. This value is also a value detected by the previous basic clock in which the value detected by the skew detector 28 becomes zero. Furthermore, this value is also a value in which n of the flip-flop 300 — n detected by the basic clock or the number of remaining stages is less than the number of delay stages per basic clock (less than 40 in this example).

その後、スキュー検出部28が検出する値が0になる時間T5aから1基本クロック分(ディレイ段数40)遅れた、時間T6aから、画素データに基づいたデータ出力が開始されるわけであるが、前記したように画素データの立ち上がりと立ち下がりエッジ位置は、それぞれスキュー値が加算されているため、時間T6aからスキュー値分(この例では38)遅れた時間T7aから、実質的にデータ出力が開始されることになる。また、スキュー値を検出しているときは、出力バッファ201から遅延したBD信号が出力されているため、時間T7aで画像信号が同じ出力バッファから出力されるまでに、全てのフリップフロップ100_0〜100_127をクリアして、EX−NOR回路200_0〜200_127をクリアし、更に、フリップフロップ300_0〜300_127もクリアしておく。   Thereafter, data output based on the pixel data is started from time T6a, which is delayed by one basic clock (delay stage number 40) from time T5a when the value detected by the skew detection unit 28 becomes 0. As described above, since the skew values are added to the rising and falling edge positions of the pixel data, data output is substantially started from time T7a delayed by the skew value (38 in this example) from time T6a. Will be. When the skew value is detected, a delayed BD signal is output from the output buffer 201. Therefore, all the flip-flops 100_0 to 100_127 are output before the image signal is output from the same output buffer at time T7a. Is cleared, the EX-NOR circuits 200_0 to 200_127 are cleared, and the flip-flops 300_0 to 300_127 are also cleared.

図10(b)の例では、BD信号が基本クロックより20ディレイ段数分遅れている。時間T1bで、入力バッファ202を介して、BD信号が最上流のEX−NOR回路200_127に入力される。その後、BD信号は、下流に向けてEX−NOR回路200_nを遅延伝搬する。そのため、刻々と変化するEX−NOR回路200_nの出力を受けて、フリップフロップ300_nに入力される基本クロックの立ち上がりごとに、フリップフロップ300_nの出力がスキュー検出部28によって検出される。つまり、時間T2bで最初の検出が行われるが、その時、BD信号は、既にEX−NOR回路を上流から20ディレイ段数進んでいるため、フリップフロップ300_127〜フリップフロップ300_108までHレベルが検出される(残り段数108)。図では単に108と数値で示す。   In the example of FIG. 10B, the BD signal is delayed by 20 delay stages from the basic clock. At time T1b, the BD signal is input to the most upstream EX-NOR circuit 200_127 via the input buffer 202. Thereafter, the BD signal is delayed and propagated downstream through the EX-NOR circuit 200_n. Therefore, the output of the EX-NOR circuit 200_n that changes every moment is received, and the output of the flip-flop 300_n is detected by the skew detector 28 every time the basic clock input to the flip-flop 300_n rises. In other words, the first detection is performed at time T2b. At that time, the BD signal has already advanced the EX-NOR circuit by 20 delay stages from the upstream, and therefore, the H level is detected from flip-flop 300_127 to flip-flop 300_108 ( Number of remaining stages 108). In the figure, it is simply indicated by 108 and a numerical value.

基本クロックあたりのディレイ段数は40であるため、次の基本クロックで、フリップフロップ300_127〜フリップフロップ300_68までHレベルと検出される(残り段数68)。同様に、時間T3bの基本クロックで、フリップフロップ300_127〜フリップフロップ300_28までHレベルと検出される(残り段数28)。更に遅延が伝搬し、残り段数28ディレイ分経過した時間T4bで、出力バッファ201からBD信号が出力される。その後、時間T5bの基本クロックで、フリップフロップ300_0までHレベルと検出される。   Since the number of delay stages per basic clock is 40, the H level is detected from the flip-flop 300_127 to the flip-flop 300_68 with the next basic clock (remaining stage number 68). Similarly, the flip-flop 300_127 to the flip-flop 300_28 are detected as H level with the basic clock at time T3b (remaining stage number 28). Further, the delay propagates, and the BD signal is output from the output buffer 201 at time T4b when the remaining number of stages of 28 delays has elapsed. After that, the basic clock at time T5b is detected as the H level up to the flip-flop 300_0.

この例では、フィードバックされるスキュー値は、全てのフリップフロップ300_127〜300_0がHレベルになる直前に、スキュー検出部28が検出した値、すなわち、ディレイ段数28になる。また、この値は、スキュー検出部28が検出する値が0になる1つ前の基本クロックで検出された値でもある。更に、この値は、基本クロックで検出されたフリップフロップ300_nのn、或いは残り段数が、基本クロックあたりのディレイ段数未満(この例では40未満)になった値でもある。   In this example, the skew value fed back is the value detected by the skew detection unit 28 immediately before all the flip-flops 300_127 to 300_0 become the H level, that is, the delay stage number 28. This value is also a value detected by the previous basic clock in which the value detected by the skew detector 28 becomes zero. Furthermore, this value is also a value in which n of the flip-flop 300 — n detected by the basic clock or the number of remaining stages is less than the number of delay stages per basic clock (less than 40 in this example).

その後、スキュー検出部28が検出する値が0になる時間T5bから1基本クロック分(ディレイ段数40)遅れた、時間T6bから、画素データに基づいたデータ出力が開始されるわけであるが、前記したように画素データの立ち上がりと立ち下がりエッジ位置は、それぞれスキュー値が加算されているため、時間T6bからスキュー値分(この例では28)遅れた時間T7bから、実質的にデータ出力が開始されることになる。また、スキュー値を検出しているときは、出力バッファ201から遅延したBD信号が出力されているため、時間T7bで画像信号が同じ出力バッファから出力されるまでに、全てのフリップフロップ100_0〜100_127をクリアして、EX−NOR回路200_0〜200_127をクリアし、更に、フリップフロップ300_0〜300_127もクリアしておく。   Thereafter, data output based on the pixel data is started from time T6b, which is delayed by one basic clock (delay stage number 40) from time T5b when the value detected by the skew detection unit 28 becomes 0. As described above, since the skew values are added to the rising and falling edge positions of the pixel data, data output is substantially started from time T7b delayed by the skew value (28 in this example) from time T6b. Will be. When the skew value is detected, the delayed BD signal is output from the output buffer 201. Therefore, all the flip-flops 100_0 to 100_127 are output before the image signal is output from the same output buffer at time T7b. Is cleared, the EX-NOR circuits 200_0 to 200_127 are cleared, and the flip-flops 300_0 to 300_127 are also cleared.

上記の説明から明らかなように、図10(a)、(b)の例とも、時間T4a或いはT4bのBD信号が出力バッファから出力される時点から、常に80ディレイ段数分遅れて、時間T7a或いはT7bのデータ出力開始が行われる。或いは、時間T1a又はT1bのBD信号の立ち上がりから、常に一定のディレイ段数分経過してから、時間T4a又はT4bのパルス出力が行われる。そのため、前述したように、BD信号から画像信号出力開始までの時間がスキャンラインごとに変動せず、画質劣化の少ない半導体レーザの制御を行うことができる。   As is clear from the above description, in both the examples of FIGS. 10A and 10B, the time T7a or the time T7a Data output start of T7b is performed. Alternatively, pulse output at time T4a or T4b is performed after a certain number of delay stages have always passed since the rise of the BD signal at time T1a or T1b. Therefore, as described above, the time from the BD signal to the start of image signal output does not vary from scan line to scan line, and it is possible to control a semiconductor laser with little image quality degradation.

上記LUT部22からスキュー検出部28までの制御では、1基本クロックあたりのディレイ段数を40として説明したが、同じディレイチェーン回路26を使用していても、温度や電源の変動によっては、ディレイチェーン回路26の遅延速度が変化する場合も考えられる。その場合も、画素の濃度の変動やスキャンラインの開始タイミングのずれとなって影響が現れるが、BD信号と基本クロックのずれのように、スキャンラインごとに発生するものではないため、画質に与える影響は大きくない。しかし、高速或いは高解像度の画像形成装置では、その影響が無視できなくなる。そのため、本実施例では、以下のような方法によって、動作環境の変動によって発生する1基本クロックあたりのディレイ段数の補正を行う。   In the control from the LUT unit 22 to the skew detection unit 28, the number of delay stages per basic clock has been described as 40. However, even if the same delay chain circuit 26 is used, the delay chain depends on temperature and power supply fluctuations. A case where the delay speed of the circuit 26 changes is also conceivable. In this case as well, the influence appears as a change in pixel density or a start timing of the scan line, but it does not occur for each scan line like the difference between the BD signal and the basic clock, so it affects the image quality. The impact is not significant. However, the influence cannot be ignored in a high-speed or high-resolution image forming apparatus. For this reason, in the present embodiment, the number of delay stages per basic clock generated due to fluctuations in the operating environment is corrected by the following method.

画像形成装置1の制御において、プリントジョブごと、或いはプリントページごとに、ディレイ段数校正を行う。校正を行う場合、図4に示した切替回路27で、入力信号として、校正信号を選択する。選択された校正信号は、図8のEX−NOR回路300_127から下流に向かって遅延伝搬していく。スキュー検出部28の説明と同様に、基本クロックごとに、スキュー検出部28がフリップフロップ300_127〜300_0の状態を検出し、逐次基本クロックあたりのディレイ段数を取得する。最後に、それらの平均を計算して、LUT部22にフィードバックする基本クロックあたりのディレイ段数とする。   In the control of the image forming apparatus 1, the delay stage number is calibrated for each print job or each print page. When calibration is performed, a calibration signal is selected as an input signal by the switching circuit 27 shown in FIG. The selected calibration signal is delayed and propagated downstream from the EX-NOR circuit 300_127 in FIG. Similar to the description of the skew detection unit 28, for each basic clock, the skew detection unit 28 detects the state of the flip-flops 300_127 to 300_0, and sequentially acquires the number of delay stages per basic clock. Finally, an average of these is calculated and set as the number of delay stages per basic clock to be fed back to the LUT unit 22.

実際には、図4に示すように、スキュー検出部28の出力側に出力切替回路29を設け、スキュー値を検出する場合は、スキュー調整部24へのフィードバックを有効とし、基本クロックあたりのディレイ段数を検出する場合は、LUT部22へのフィードバックを有効とする制御を行う。   Actually, as shown in FIG. 4, when an output switching circuit 29 is provided on the output side of the skew detector 28 and the skew value is detected, the feedback to the skew adjuster 24 is made effective and the delay per basic clock is made. When detecting the number of stages, control is performed to enable feedback to the LUT unit 22.

以上説明した第1実施例では、動作環境が急激に変動しない場合、例えば一般の事務所や屋内に画像形成装置1を設置して安定した電源で使用する場合、ディレイ段数の補正がプリントジョブ間やページ間で行われるため有効である。しかし、画像形成装置1が、屋外に設置されたり、電源電圧が振れてしまうような動作環境が急激に変動する可能性の高い条件で使用される場合は、次に説明する第2実施例のように、ディレイ段数の補正をスキャンラインごとにフィードバックする方法がより有効である。   In the first embodiment described above, when the operating environment does not change abruptly, for example, when the image forming apparatus 1 is installed in a general office or indoor and used with a stable power source, the delay stage number is corrected between print jobs. This is effective because it is performed between pages. However, when the image forming apparatus 1 is installed outdoors or used under conditions where there is a high possibility that the operating environment in which the power supply voltage fluctuates rapidly changes, the second embodiment described below is used. Thus, a method of feeding back the correction of the number of delay stages for each scan line is more effective.

第2実施例Second embodiment

図11は、第2実施例のパルス幅変調信号生成装置7を概説するためのブロック図である。尚、第2実施例の説明において、第1実施例と同じ構成、動作、或いは機能を有する部分は、図4と同じ参照番号を附し、異なる部分は図4と同じ参照番号に符号bを付加して説明するが、第1実施例と同じ箇所は、その説明を省略或いは簡略化することがある。   FIG. 11 is a block diagram for outlining the pulse width modulation signal generation device 7 of the second embodiment. In the description of the second embodiment, parts having the same configuration, operation or function as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4, and different parts are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Although additionally described, the description of the same portions as the first embodiment may be omitted or simplified.

本実施例のLUT部22bは、第1実施例のLUT部22と異なり、図5を参照して説明した画素データの寄せデータに基づく、立ち上がりエッジ位置と立ち下がりエッジ位置の変換は行わない。また、立ち下がりと立ち上がりがほぼ同時に発生した場合、ノイズや画素の切れ目の発生を防止するために、立ち下がりエッジ位置が200の場合、後段のエッジ変換で区別できるように4095に置き換えたが、この作業も行わない。第2実施例のLUT部22bは、画像処理部21から出力される、寄せデータ(2ビット)と濃度データ(4ビット)とからなる画素データのうち、濃度データの部分を、理論値の濃度データから、画像形成装置1のエンジン特性に沿った濃度データに変換するのみである。従って、通常は非線形変換が行われるが、説明を分かり易くするために、本実施例では直線変換が行われるものとする。   Unlike the LUT unit 22 of the first embodiment, the LUT unit 22b of the present embodiment does not convert the rising edge position and the falling edge position based on the pixel data shift data described with reference to FIG. Also, when falling and rising occur almost simultaneously, in order to prevent noise and pixel breaks, when the falling edge position is 200, it has been replaced with 4095 so that it can be distinguished by subsequent edge conversion. This work is also not performed. The LUT unit 22b of the second embodiment converts the density data portion of the pixel data composed of the shift data (2 bits) and the density data (4 bits) output from the image processing unit 21 to a theoretical density value. Only the data is converted into density data in line with the engine characteristics of the image forming apparatus 1. Therefore, although nonlinear conversion is normally performed, in order to make the explanation easy to understand, it is assumed that linear conversion is performed in this embodiment.

濃度変換が行われた画素データは、LUT部22bからエッジ変換部23bに送られる。第1実施例で説明したエッジ変換部23は、LUT部22によって変換された画素データの隣り合う画素を比較して、画素同士が連続する場合は、完全に連続して露光されるように処理を行ったが、第2実施例のエッジ変換部23bは、その処理を行わず、画素データに基づいて、後述する方法で、立ち上がりエッジ位置と立ち下がりエッジ位置に変換する。更に、その方法には、本実施例に係わるスキュー検出部28bからスキャンラインごとにフィードバックされる、1ドットクロックあたりのディレイ段数に係わる校正処理が含まれる。   Pixel data that has undergone density conversion is sent from the LUT unit 22b to the edge conversion unit 23b. The edge conversion unit 23 described in the first embodiment compares adjacent pixels of the pixel data converted by the LUT unit 22, and performs processing so that the pixels are completely continuously exposed when the pixels are continuous. However, the edge conversion unit 23b according to the second embodiment does not perform the process, and converts the rising edge position and the falling edge position based on the pixel data by a method described later. Further, the method includes a calibration process related to the number of delay stages per dot clock that is fed back for each scan line from the skew detector 28b according to the present embodiment.

第2実施例のエッジ変換について、図12を参照して具体的に説明する。図12は、エッジ変換部23bによる画素データの変換方法を示す図である。ここで、画像処理部21から出力される画素データに含まれる理論的な濃度をNとし、LUT部22bによって変換されうる最大濃度幅をnで表す。更に、後述するスキュー検出部28bからスキャンラインごとにフィードバックされる、1ドットクロックあたりのディレイ段数をmとする(第1実施例では、200に固定)。このようにスキャンラインごとに検出された実際のドットクロックあたりのディレイ段数がフィードバックされて、エッジ位置の変換に使用されるため、隣り合う画素が連続する場合であっても、大きな数値に置き換える必要が無く、正確なエッジ位置のままでも出力されるパルスに切れ目が発生する恐れはない。   The edge conversion of the second embodiment will be specifically described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating a pixel data conversion method by the edge conversion unit 23b. Here, the theoretical density included in the pixel data output from the image processing unit 21 is N, and the maximum density width that can be converted by the LUT unit 22b is represented by n. Further, m is the number of delay stages per dot clock that is fed back from the skew detector 28b described later for each scan line (fixed to 200 in the first embodiment). Since the actual number of delay stages per dot clock detected for each scan line is fed back and used for edge position conversion, it is necessary to replace it with a large value even when adjacent pixels are continuous. There is no risk that the output pulse will be broken even if the edge position is accurate.

次のスキュー調整部24、パルス生成部25、及びディレイチェーン回路26に関しては、第1実施例と同じであるため、その説明は省略する。但し、第2実施例では、ディレイチェーン回路26のEX−NOR回路の上流に入力される構成信号が省略されているため、図4に示した切替回路27は不要である。   Since the next skew adjustment unit 24, pulse generation unit 25, and delay chain circuit 26 are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted. However, in the second embodiment, since the configuration signal input upstream of the EX-NOR circuit of the delay chain circuit 26 is omitted, the switching circuit 27 shown in FIG. 4 is unnecessary.

次にスキュー検出部28bであるが、基本的な構成と動作は第1実施例のスキュー検出部28と同じである。スキュー調整部24にフィードバックされるスキャンラインごとのスキュー値の検出方法も同様であるため、その説明は省略する。但し、第2実施例のスキュー検出部28bには差分を抽出する演算回路が追加されており、BD信号に基づいてスキュー値を検出するときに、併せて1基本クロックあたりのディレイ段数を検出して、1ドットクロックあたりのディレイ段数に変換し、その値をmとして前記したエッジ変換部23bにフィードバックする。   Next, the skew detector 28b has the same basic configuration and operation as the skew detector 28 of the first embodiment. Since the method for detecting the skew value for each scan line fed back to the skew adjustment unit 24 is the same, the description thereof is omitted. However, an arithmetic circuit for extracting the difference is added to the skew detection unit 28b of the second embodiment, and when the skew value is detected based on the BD signal, the number of delay stages per basic clock is also detected. Then, it is converted into the number of delay stages per dot clock, and the value is fed back to the edge conversion unit 23b as m.

例えば、図10(a)に示すように、BD信号が立ち上がって、EX−NOR回路を遅延伝搬しているときに、スキュー検出部28bは、フリップフロップ300_127〜300_0のHレベル状態を、118、78、38、0のように、基本クロックの立ち上がりごとに検出していく。このとき、新たに追加された前記演算回路は、0が検出される2つ前のHレベルの段数と1つ前のHレベルの段数の差分、つまり、78と38の差分を抽出する。この例では40であり、この数値がドットクロックあたりのディレイ段数であるm(200)に変換されてエッジ変換部23bにフィードバックされる。   For example, as shown in FIG. 10A, when the BD signal rises and propagates through the EX-NOR circuit by delay, the skew detection unit 28b sets the H level states of the flip-flops 300_127 to 300_0 to 118, Like 78, 38, 0, it is detected at every rising edge of the basic clock. At this time, the newly added arithmetic circuit extracts the difference between the number of the H level two levels before the detection of 0 and the number of the H level the previous one, that is, the difference between 78 and 38. In this example, it is 40, and this numerical value is converted into m (200) which is the number of delay stages per dot clock, and fed back to the edge converter 23b.

例えば、動作環境の変化によって、遅延状態が変わり、上記の例で118、81、42、3,0のように検出される場合は、42と3の差分39が、ドットクロックあたりに変換され、m=195として、エッジ変換部23bにフィードバックされる。このようにすれば、スキャンラインごとに算出されるスキュー値と同時に、動作中のディレイ段数が確実に検出できるため、エッジ変換部23bで正確な立ち上がりエッジ位置と立ち下がりエッジ位置の変換を行うことが可能になる。また、新たな演算回路を付加するために、スキュー値の出力部とディレイ段数出力部とが分離可能になり、図4で示した、出力切替回路29が不要となる。また、遅延伝搬させる信号はBD信号のみで充分であり、図4に示した校正信号は不要になる。   For example, when the delay state changes due to a change in the operating environment and is detected as 118, 81, 42, 3, 0 in the above example, the difference 39 between 42 and 3 is converted per dot clock, As m = 195, it is fed back to the edge converter 23b. In this way, since the number of delay stages in operation can be reliably detected simultaneously with the skew value calculated for each scan line, the edge conversion unit 23b can accurately convert the rising edge position and the falling edge position. Is possible. Further, since a new arithmetic circuit is added, the skew value output section and the delay stage number output section can be separated, and the output switching circuit 29 shown in FIG. 4 becomes unnecessary. Further, only the BD signal is sufficient for the delay propagation, and the calibration signal shown in FIG. 4 is not necessary.

第1と第2の実施例とも、所謂画像のスムージング処理を行うため、寄せデータが画素データに含まれている例について説明したが、スムージング処理を行わない、濃度データのみの画素データにも適用できることは言うまでもない。また、容易に理解できるように、具体的な数値を使用して説明したが、本発明はこれらの数値に限定されるものではない。   In both the first and second embodiments, an example in which the so-called image smoothing process is performed so that the shift data is included in the pixel data has been described. However, the present invention is also applied to pixel data having only density data without performing the smoothing process. Needless to say, you can. Moreover, although it demonstrated using a specific numerical value so that it may be understood easily, this invention is not limited to these numerical values.

本発明が適用される画像形成装置の構成を示す正面模式図である。1 is a schematic front view illustrating a configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied. 本発明に係るレーザ露光装置11の上面斜視図である。1 is a top perspective view of a laser exposure apparatus 11 according to the present invention. プリントデータに画像処理が施されて画素データとして出力される際の、画素データの構成を説明するための図であり、(a)は左寄せした各濃度の画素データ、(b)は中央に配置された各濃度の画素データ、(c)は右寄せした各濃度の画素データの例である。4A and 4B are diagrams for explaining the configuration of pixel data when image processing is performed on print data and output as pixel data, where FIG. 5A is pixel data of each density left-justified, and FIG. The pixel data of each density, (c) is an example of pixel data of each density right-justified. 本発明の第1実施例に係わるパルス幅変調信号生成装置7を概説するためのブロック図である。It is a block diagram for outlining the pulse width modulation signal generation apparatus 7 concerning 1st Example of this invention. 寄せデータと濃度データとからなる画素データが、ディレイ段数単位の立ち上がりエッジ位置と立ち下がりエッジ位置に変換される方法を示す図である。It is a figure which shows the method in which the pixel data which consist of a registration data and density | concentration data are converted into the rising edge position and falling edge position of a delay step number unit. LUT部22から出力された画素データが、エッジ変換部23によって修正される様子を示す図であり、(a)は隣り合う画素データが本来連続する例を、(b)は画素データd1〜d3のエッジ位置を示し、(c)はエッジ変換された画素データを示す図で、(d)は(c)に示す画素データにスキュー値が加算された例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating how the pixel data output from the LUT unit 22 is corrected by the edge conversion unit 23, in which (a) illustrates an example in which adjacent pixel data is originally continuous, and (b) illustrates pixel data d1 to d3. (C) is a diagram showing pixel data subjected to edge conversion, and (d) is a diagram showing an example in which a skew value is added to the pixel data shown in (c). パルス生成部25とディレイチェーン回路26の動作を説明するためのタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining operations of a pulse generation unit 25 and a delay chain circuit 26. ディレイチェーン回路26の論理回路図である。3 is a logic circuit diagram of a delay chain circuit 26. FIG. パルス生成部25による減算結果から、レーザ半導体を発光させる画像信号が出力される流れを示したタイミングチャートであり、(a)はドットクロックを、(b)は基本クロックを、(c)は出力バッファ201から出力される画像信号を示している。4 is a timing chart showing a flow of outputting an image signal for causing a laser semiconductor to emit light from a subtraction result by a pulse generation unit 25, where (a) is a dot clock, (b) is a basic clock, and (c) is an output. An image signal output from the buffer 201 is shown. スキュー値を検出するときのタイミングチャートで、(a)はBD信号が基本クロックより30ディレイ段数分遅れている例で、(b)はBD信号が基本クロックより20ディレイ段数分遅れている例である。In the timing chart when detecting the skew value, (a) is an example in which the BD signal is delayed by 30 delay stages from the basic clock, and (b) is an example in which the BD signal is delayed by 20 delay stages from the basic clock. is there. 第2実施例のパルス幅変調信号生成装置7を概説するためのブロック図である。It is a block diagram for outlining the pulse width modulation signal generation apparatus 7 of 2nd Example. エッジ変換部23bによる画素データの変換方法を示す図である。It is a figure which shows the conversion method of the pixel data by the edge conversion part 23b.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
2 操作部
2a 表示部
2b 操作入力部
3 給紙カセット
4 給紙機構
5 画像形成部
5a 感光体
7 パルス幅変調信号生成装置
8 定着部
9 排紙トレイ
10 制御部
11 レーザ露光装置
12 筐体
13 半導体レーザ光源
14 ポリゴンミラー
15 レンズ
16 ビームディテクタ
17 コンデンサレンズ
19 全反射ミラー
21 画像処理部
22、22b LUT部
23、23b エッジ位置
24 スキュー調整部
25 パルス生成部
26 ディレイチェーン回路
27 切替回路
28、28b スキュー検出部
29 出力切替回路
30 レーザ駆動電圧生成回路
100_0〜100_127、300_0〜300_127 フリップフロップ
200_0〜200_127 EX−NOR回路
201 出力バッファ
202 入力バッファ
P 用紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Operation part 2a Display part 2b Operation input part 3 Paper feed cassette 4 Paper feed mechanism 5 Image formation part 5a Photoconductor 7 Pulse width modulation signal generation apparatus 8 Fixing part 9 Paper discharge tray 10 Control part 11 Laser exposure apparatus DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Case 13 Semiconductor laser light source 14 Polygon mirror 15 Lens 16 Beam detector 17 Condenser lens 19 Total reflection mirror 21 Image processing part 22, 22b LUT part 23, 23b Edge position 24 Skew adjustment part 25 Pulse generation part 26 Delay chain circuit 27 Switching Circuits 28 and 28b Skew detection unit 29 Output switching circuit 30 Laser drive voltage generation circuit 100_0 to 100_127, 300_0 to 300_127 Flip-flop 200_0 to 200_127 EX-NOR circuit 201 Output buffer 202 Input buffer P Paper

Claims (6)

主走査同期信号に基づいて繰り返しスキャンしながら、画素の濃度情報を含む画素データに基づいて画像形成を行うための画像信号を、前記主走査同期信号に同期させて出力するパルス幅変調信号生成装置において、
前記パルス幅変調信号生成装置は、入力された前記主走査同期信号とその後に入力される前記画素データを順次遅延させて出力させる複数の遅延素子からなる遅延手段を有し、
該遅延手段で前記主走査同期信号が遅延伝搬して出力されるときに、前記パルス幅変調信号生成装置を駆動する基本クロックごとに、前記主走査同期信号が出力されるまでの残りの遅延素子の段数を検出し、残りの段数が0と検出された基本クロックの1つ前の基本クロックで検出された段数分を、遅延調整段数として、基本クロックに対して遅延させることにより、スキャンごとに前記画像信号を前記主走査同期信号から常に一定の時間後に出力させて前記主走査同期信号と同期させることを特徴とするパルス幅変調信号生成装置。
A pulse width modulation signal generating device that outputs an image signal for forming an image based on pixel data including pixel density information in synchronization with the main scanning synchronization signal while repeatedly scanning based on the main scanning synchronization signal In
The pulse width modulation signal generation device includes a delay unit including a plurality of delay elements that sequentially delay and output the input main scanning synchronization signal and the pixel data input thereafter.
When the main scanning synchronization signal is delayed and propagated by the delay means, the remaining delay elements until the main scanning synchronization signal is output for each basic clock for driving the pulse width modulation signal generation device For each scan by delaying the number of stages detected by the basic clock immediately before the basic clock where the remaining stage number is detected as 0 as the delay adjustment stage number. An apparatus for generating a pulse width modulation signal, wherein the image signal is always output after a predetermined time from the main scanning synchronization signal and is synchronized with the main scanning synchronization signal.
前記パルス幅変調信号生成装置は、更に、前記基本クロックを分周して画素ごとの処理時間を規定するドットクロックを生成するドットクロック生成手段と、
前記画素データを、その内容に応じて前記ドットクロックの周期あたりの前記遅延手段の遅延段数で表される、パルスの立ち上がり位置と立ち下がり位置とに変換する変換手段と、
該変換手段によって変換された前記画素データの立ち上がり位置と立ち下がり位置それぞれに対して前記遅延調整段数を加算する遅延調整手段とを有し、
遅延調整段数が加算された前記立ち上がり位置を、前記基本クロックあたりの遅延段数で除算した商に相当する基本クロック分遅延させてから、除算した剰余に対応する前記遅延素子に入力させるとともに、遅延調整段数が加算された前記立ち下がり位置を、前記基本クロックあたりの遅延段数で除算した商に相当する基本クロック分遅延させてから、除算した剰余に対応する前記遅延素子に入力させて前記遅延手段から画像信号を出力させることを特徴とする請求項1に記載のパルス幅変調信号生成装置。
The pulse width modulation signal generation device further includes a dot clock generation unit that divides the basic clock to generate a dot clock that defines a processing time for each pixel;
Conversion means for converting the pixel data into a rising position and a falling position of a pulse represented by the number of delay stages of the delay means per period of the dot clock according to the contents;
Delay adjustment means for adding the number of delay adjustment stages to each of the rising position and falling position of the pixel data converted by the conversion means;
The rising position to which the number of delay adjustment stages is added is delayed by a basic clock corresponding to the quotient divided by the number of delay stages per basic clock, and then input to the delay element corresponding to the divided remainder, and the delay adjustment The falling position to which the number of stages has been added is delayed by a basic clock corresponding to the quotient divided by the number of delay stages per basic clock, and then input to the delay element corresponding to the divided remainder from the delay means. The pulse width modulation signal generating apparatus according to claim 1, wherein an image signal is output.
前記主走査同期信号と前記画素データが前記遅延手段に入力されないときに、校正信号を前記遅延手段に入力させ、該校正信号が遅延手段を遅延伝搬する間、前記基本クロックの周期あたりの遅延段数を検出して、その検出結果に応じて、前記ドットクロックの周期あたりの前記遅延段数を補正することを特徴とする請求項2に記載のパルス幅変調信号生成装置。   When the main scanning synchronization signal and the pixel data are not input to the delay means, a calibration signal is input to the delay means, and the number of delay stages per period of the basic clock while the calibration signal propagates through the delay means The pulse width modulation signal generation device according to claim 2, wherein the number of delay stages per period of the dot clock is corrected according to the detection result. 前記遅延手段で前記主走査同期信号が遅延伝搬して出力されるときに、前記パルス幅変調信号生成装置を駆動する基本クロックごとに、前記主走査同期信号が出力されるまでの残りの遅延素子の段数を検出し、残りの段数が0と検出された基本クロックの2つ前の基本クロックで検出された段数と1つ前の基本クロックで検出された段数との差分を検出し、その検出結果に応じて、前記ドットクロックの周期あたりの前記遅延段数を補正することを特徴とする請求項2に記載のパルス幅変調信号生成装置。   When the main scanning synchronization signal is delayed and propagated by the delay means, the remaining delay elements until the main scanning synchronization signal is output for each basic clock that drives the pulse width modulation signal generation device The number of stages is detected, and the difference between the number of stages detected with the basic clock two times before the basic clock whose remaining number of stages is detected as zero and the number of stages detected with the previous basic clock is detected. 3. The pulse width modulation signal generating apparatus according to claim 2, wherein the number of delay stages per period of the dot clock is corrected according to a result. 前記画素データは、前記濃度情報とともに、前記ドットクロックの1周期内において、前記画素データの立ち上がりと立ち下がりの位置をそのまま平行に、前、中央、或いは、後ろに移動させる寄せ情報を含むことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれかに記載のパルス幅変調信号生成装置。   The pixel data includes, together with the density information, shift information for moving the rising and falling positions of the pixel data in parallel to the front, center, or back as they are within one period of the dot clock. The pulse width modulation signal generation device according to any one of claims 2 to 4, wherein the pulse width modulation signal generation device is provided. 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のパルス幅変調信号生成装置を備えて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the pulse width modulation signal generating device according to claim 1 to form an image.
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