JP2931051B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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JP2931051B2
JP2931051B2 JP19258690A JP19258690A JP2931051B2 JP 2931051 B2 JP2931051 B2 JP 2931051B2 JP 19258690 A JP19258690 A JP 19258690A JP 19258690 A JP19258690 A JP 19258690A JP 2931051 B2 JP2931051 B2 JP 2931051B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の利用分野] この発明は時分割駆動型の画像装置に関し、特にファ
クシミリや複写機、パーソナル・コンピュータ等に用い
る光プリンタヘッドや、ファクシミリ等に用いるイメー
ジセンサ等の時分割駆動に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time-division driving type image device, and particularly to an optical printer head used for a facsimile, a copying machine, a personal computer, and the like, and an image sensor used for a facsimile and the like. It relates to time division driving.

[従来技術] 光プリンタヘッドを例に、従来技術を示す。第11図
に、光プリンタヘッドの1例を示す。図において、I1
InはLEDチップ、D1〜DnはチップI1〜In毎に設けた制御
用IC、02は制御用のマイクロ・プロセッサである。LED
チップI1等は、例えば64個の発光ダイオードを1チップ
に集積化したものを用いる。チップの数nは通常40個程
度で、発光ダイオードの総数は例えば2560個となる。
[Prior Art] A conventional technique will be described using an optical printer head as an example. FIG. 11 shows an example of the optical printer head. In the figure, I 1
In is an LED chip, D 1 to Dn are control ICs provided for each of the chips I 1 to In, and 02 is a control microprocessor. led
Chip I 1 or the like, for example, use one integrated 64 light emitting diodes in a single chip. The number n of chips is usually about 40, and the total number of light emitting diodes is, for example, 2560.

第11図から直ちに明らかなように、このプリンタヘッ
ドは多数の制御用ICを要し、高価でかつ大型である。
As is immediately apparent from FIG. 11, this printer head requires many control ICs, and is expensive and large.

発光ダイオードの高出力化に伴い、プリンタヘッドの
時分割駆動が可能になっている。第11図の場合であれ
ば、LEDチップを単位に時分割を行い、1ラインの印画
をn個に時分割する。この結果、各発光ダイオードのデ
ューテイ比は1/nに低下するが、発光ダイオードの出力
が大きいため、印画は可能である。時分割を行えば、制
御用ICD1〜Dnを省略でき、小型化と低コスト化との効果
が得られる。
With the increase in the output of the light emitting diode, time division driving of the printer head has become possible. In the case of FIG. 11, time division is performed for each LED chip, and one line print is divided into n pieces. As a result, the duty ratio of each light emitting diode drops to 1 / n, but printing is possible because the output of the light emitting diode is large. If time division is performed, the control ICDs 1 to Dn can be omitted, and the effects of miniaturization and cost reduction can be obtained.

しかしながら問題は、時分割に用いるスイッチング素
子に遅延が生じる点にある。発光ダイオードの消費電流
は大きく、これを64個まとめて1個のスイッチング素子
で制御すると、スイッチング素子を流れる電流は大きな
ものとなる。このためスイッチング素子には遅延時間が
生じる。スイッチング素子の遅延時間は、トランジスタ
をオフからオンする際よりも、オンからオフする際に著
しい。これはトランジスタのベースに蓄積した電荷を放
電するのに時間を要するためで、一種の慣性である。オ
ンからオフへの遅延時間を蓄積時間と呼ぶと、蓄積時間
は数μ秒程度である。時分割駆動の1回の単位(時分割
した各LEDチップのオン時間)は数十μm秒程度であ
り、スイッチング素子の蓄積時間は無視し得ない影響を
持つ。即ち、LEDチップI1〜Inを時分割駆動する条件
は、制御用スイッチング素子の蓄積時間による時分割の
乱れを解消することである。またLEDチップI1〜Inの動
作時間が変動することは、画像の濃淡が変動することに
つながる。
However, the problem is that switching elements used for time division have a delay. The current consumption of the light emitting diode is large, and if these are collectively controlled by one switching element, the current flowing through the switching element becomes large. Therefore, a delay time occurs in the switching element. The delay time of the switching element is more significant when the transistor is turned on than when it is turned off. This is because it takes time to discharge the electric charge accumulated in the base of the transistor, and is a kind of inertia. When the delay time from ON to OFF is called an accumulation time, the accumulation time is about several μsec. One unit of time-division driving (on-time of each time-division LED chip) is about several tens of μm seconds, and the storage time of the switching element has a nonnegligible effect. That is, the condition for driving the LED chips I 1 to In in a time-division manner is to eliminate the disturbance in the time-division due to the accumulation time of the control switching element. Also, the fluctuation of the operation time of the LED chips I 1 to In leads to the fluctuation of the density of the image.

ここでは光プリンタヘッドを例に従来技術を説明した
が、問題はイメージセンサ等の画像入力装置でも同様で
ある。密着型イメージセンサの基本構造は特開昭62−29
1,257号や同62−285,569号等により知られており、いず
れもLEDからの光を紙面で反射させ、反射光を光半導体
で検出するようにしている。この場合にも、多数のLED
が直線状に配置され、明るい光源を得るため大電流のLE
Dが用いられる。そしてLEDを時分割駆動し、LED相互の
干渉をなくし、かつ駆動回路を単純化したいとの要求は
共通である。
Here, the prior art has been described by taking an optical printer head as an example, but the problem also applies to an image input device such as an image sensor. The basic structure of a contact type image sensor is disclosed in
Nos. 1,257 and 62-285,569, all of which disclose light from an LED on a paper surface and detect the reflected light with an optical semiconductor. Again, many LEDs
Are arranged in a straight line, and high current LE
D is used. There is a common demand for driving the LEDs in a time-division manner, eliminating interference between the LEDs, and simplifying the driving circuit.

LEDの制御を別にしても、画像入力装置での光検出器
には、暗電流が大きく、低抵抗なフォトダイオードがあ
る。このフォトダイオードを多数直線状に配置し、イメ
ージセンサとする場合、フォトダイオードの抵抗値が低
く、消費電流が大きいことが時分割駆動を妨げる。即ち
消費電流が大きいため、時分割駆動に用いる制御用スイ
ッチング素子は蓄積時間の大きなものしかなく、蓄積時
間のため、時分割が乱される。
Aside from controlling the LED, the photodetector in the image input device includes a photodiode having a large dark current and a low resistance. When many photodiodes are linearly arranged to form an image sensor, the low resistance of the photodiodes and the large current consumption hinder time-division driving. That is, since the current consumption is large, the control switching elements used for the time division driving have only a long accumulation time, and the accumulation time disturbs the time division.

[発明の課題] この発明の課題は、スイッチング素子の応答遅れによ
り、発光素子や受光素子の時分割が乱れることを防止す
ることにある。このような乱れを解消すれば、発光素子
や受光素子の時分割が可能になり、装置の小型化と低コ
スト化ができる。また発光素子や受光素子の動作時間の
変動による、画像品位の低下を防止できる。
[Problem of the Invention] An object of the present invention is to prevent the time division of a light emitting element and a light receiving element from being disturbed due to a response delay of a switching element. If such disturbances are eliminated, the light-emitting element and the light-receiving element can be time-divided, and the size and cost of the device can be reduced. Further, it is possible to prevent a decrease in image quality due to a change in operation time of the light emitting element or the light receiving element.

[発明の構成] この発明は、多数の発光素子を、あるいは多数の受光
素子を複数のグループに分けて、各グループにスイッチ
ング素子を接続し、スイッチング素子を時分割で駆動す
るための制御手段を設けると共に、時分割で各グループ
に割り当てた時間よりも、スイッチング素子のオンから
オフへの応答時間に対応する分だけ短い時間で、スイッ
チング素子をオフへトリガするためのパルス幅補正手段
を設けた画像装置に有る。
[Constitution of the Invention] The present invention provides control means for dividing a large number of light emitting elements or a large number of light receiving elements into a plurality of groups, connecting switching elements to each group, and driving the switching elements in a time division manner. In addition to the above, a pulse width correction means for triggering the switching element to be turned off in a time shorter than the time allocated to each group in a time-sharing manner by a time corresponding to the response time from switching on to off of the switching element is provided. In the imaging device.

ここでパルス幅補正手段に変えて、各グループに割り
当てた動作時間の終了と同期し、画像素子への画像信号
の供給を遮断するようにしても良い。この場合には、各
グループに割り当てた動作時間が終了しても、スイッチ
ング素子は蓄積時間の間動作し続ける。しかしこの間は
画像素子に画像信号を供給しないので、誤動作は防止で
きる。そして、各グループの画像素子は動作時間の終了
と共に停止し、画像素子の動作時間を一定にし、画像の
濃淡の変動を防止できる。この場合には、動作時間と動
作時間との間の休止時間を蓄積時間よりも大きくし、前
の周期で割り当てたグループが次の周期の画像信号で動
作するのを防止するようにする。
Here, instead of the pulse width correction means, the supply of the image signal to the image element may be cut off in synchronization with the end of the operation time assigned to each group. In this case, even when the operation time assigned to each group ends, the switching element continues to operate during the accumulation time. However, since no image signal is supplied to the image element during this time, malfunction can be prevented. Then, the image elements of each group stop at the end of the operation time, the operation time of the image elements is kept constant, and the fluctuation of the image density can be prevented. In this case, the pause time between the operation times is made longer than the accumulation time to prevent the group assigned in the previous cycle from operating with the image signal in the next cycle.

この発明では、多数の発光素子や受光素子を複数のグ
ループに分割し、グループ毎にスイッチング素子を接続
し、スイッチング素子のオン/オフで時分割駆動を行
う。ここで問題になるのは、スイッチング素子の応答速
度である。これは発光素子や受光素子の消費電流が大き
く、大容量のスイッチング素子を用いねばならないから
である。そして応答速度は、素子のオンからオフへの変
化時に特に遅い。そこでパルス幅補正手段を設け、パル
ス幅補正手段は、例えば応答遅れ時間だけ短い時間で、
スイッチング素子をオンさせる。スイッチング素子には
応答遅れ時間が有るので、応答遅れ時間だけ前にオフさ
せると、実際には時分割で割り当てた時間でオフする。
このようにして、スイッチング素子の応答遅れによる、
時分割の乱れを解消する。
In the present invention, a large number of light emitting elements and light receiving elements are divided into a plurality of groups, switching elements are connected for each group, and time division driving is performed by turning on / off the switching elements. What matters here is the response speed of the switching element. This is because the current consumption of the light emitting element and the light receiving element is large, and a large capacity switching element must be used. The response speed is particularly slow when the element changes from on to off. Therefore, a pulse width correction unit is provided, and the pulse width correction unit is, for example, in a time shorter by the response delay time,
Turn on the switching element. Since the switching element has a response delay time, if the switching element is turned off before the response delay time, the switching element is actually turned off in a time allocated in a time-division manner.
In this way, due to the response delay of the switching element,
Eliminate time-sharing disturbances.

時分割で各グループを動作される時間を1サイクルと
呼ぶと、サイクルとサイクルとの間には休止時間を設け
るのが普通である。スイッチング素子のオフが休止時間
の範囲内であれば、スイッチング素子のオフがサイクル
からはみ出しても問題はない。そこでパルス幅補正手段
での補正信号は、サイクルの終了時間から応答遅れ時間
を引いたものに限らず、スイッチング素子のオフが休止
時間内にあるようにすれば良い。
When the time during which each group is operated in a time-sharing manner is called one cycle, a pause time is usually provided between cycles. If the off state of the switching element is within the range of the idle time, there is no problem even if the off state of the switching element protrudes from the cycle. Therefore, the correction signal in the pulse width correction means is not limited to the signal obtained by subtracting the response delay time from the cycle end time, and the switching element may be turned off within the idle time.

実際にはスイッチング素子の応答遅れ時間は一定では
なく、バラつきがある。このバラつきは、問題を一層複
雑にする。そこ好ましくは、1つの装置には応答遅れ時
間が揃ったスイッチング素子を選別して使用し、パルス
幅補正手段での補正を容易にする。応答遅れ時間の選別
を行わない場合、パルス幅補正手段ではスイッチング素
子毎に応答遅れ時間への補正を異ならせる。パルス幅補
正手段での補正信号は、好ましくは装置毎に可変とす
る。
Actually, the response delay time of the switching element is not constant but varies. This variation complicates the problem. Preferably, a switching device having a uniform response delay time is selectively used for one device, and the correction by the pulse width correction means is facilitated. When the response delay time is not selected, the pulse width correction means varies the correction to the response delay time for each switching element. The correction signal in the pulse width correction means is preferably variable for each device.

スイッチング素子には、トランジスタを例に実施例を
示すが、これに限らずFETスイッチ等の任意のスイッチ
を用い得る。また発光素子の例には、発光ダイオード
(LED)を示すが、半導体レーザ等でも良い。受光素子
は、光電池とフォトダイオードを示すが、フォトトラン
ジスタや光導電体等でも同様である。
Although the embodiment is described using a transistor as an example of the switching element, the present invention is not limited to this, and an arbitrary switch such as an FET switch can be used. Although a light emitting diode (LED) is shown as an example of the light emitting element, a semiconductor laser or the like may be used. The light receiving element includes a photocell and a photodiode, but the same applies to a phototransistor and a photoconductor.

実施例では、スイッチング素子の制御手段側にパルス
幅補正手段を設けたもの、あるいは制御手段にパルス幅
補正手段を一体化したものを示す。パルス幅補正手段
は、例えば発光素子のデータバス側に設け、パルス幅補
正手段の信号で発光素子への発光データを遮断しても良
い。このような例には、第1図のアンドゲート6とワン
ショット・マルチバイブレータ8をデータバス側に移し
たものがある。
In this embodiment, a switching element provided with a pulse width correction means on the control means side or a control element integrated with a pulse width correction means is shown. The pulse width correction means may be provided, for example, on the data bus side of the light emitting element, and cut off light emission data to the light emitting element by a signal of the pulse width correction means. In such an example, there is an example in which the AND gate 6 and the one-shot multivibrator 8 in FIG. 1 are moved to the data bus side.

[実施例] 実施例1(光プリンタヘッド) 第1図〜第4図に、第1の実施例を示す。第1図にお
いて、I1〜Inはn個のLEDチップで例えばGa−As系のも
のを用い、1チップに64個程度集積化する。Tr1〜Trnは
時分割用のスイッチングトランジスタで、大信号用で蓄
積時間がある。蓄積時間は、例えば数μ秒程度である。
LEDチップI1〜Inの数や、トランジスタTr1〜Trnの数
は、例えば40個とする。
Embodiment 1 Embodiment 1 (Optical Printer Head) FIGS. 1 to 4 show a first embodiment. In FIG. 1, I 1 to In are n LED chips of, for example, Ga—As type, and about 64 LED chips are integrated in one chip. Tr 1 ~Trn the switching transistor for time division, there is accumulating time for a large signal. The accumulation time is, for example, about several microseconds.
The number of LED chips I 1 to In and the number of transistors Tr 1 to Trn are, for example, 40.

トランジスタTr1〜Trnは、蓄積時間の揃ったものを選
別し使用する。通常一つのロット内であれば蓄積時間は
揃っており、同じロットのトランジスタを用いる。別の
プリンタ・ヘッドに対しては蓄積時間は同じである必要
はないが、1つのプリンタ・ヘッドには蓄積時間を揃え
る。即ちこの実施例の基本的発送は、プリンタ・ヘッド
毎に蓄積時間を揃え、これを補正する点にある。補正は
全てのトランジスタTr1〜Trnに同じ時間だけ行うので、
1つのプリンタ・ヘッド内での蓄積時間を揃える。
As the transistors Tr 1 to Trn, those having the same accumulation time are selected and used. Normally, the accumulation time is uniform within one lot, and transistors of the same lot are used. The accumulation time does not need to be the same for another printer head, but the accumulation time is made uniform for one printer head. In other words, the basic dispatch of this embodiment is to make the accumulation time uniform for each printer head and correct this. Since the correction is carried out by the same time in all of the transistor Tr 1 ~Trn,
Make the accumulation time within one printer head uniform.

LEDチップI1〜Inを単位に、40分割での時分割駆動を
行う。各チップにはデータバスを接続し、各トランジス
タTr1〜Trnにはトランジスタ制御バスを接続する。デー
タバスは64本、トランジスタ制御バスは40本である。デ
ータバスの64本の信号線は、各LEDチップI1〜Inの各64
個の発光ダイオードに接続し、40分の1の時分割駆動で
発光ダイオードを制御する。トランジスタ制御バスの40
本の信号線は各LEDチップの共通端子に接続し、共通端
子には各発光ダイオードのアース側端子をまとめて接続
する。各トランジスタTr1〜Trnは、それぞれLEDチップI
1〜Inを1個ずつ制御する。
Time-division driving is performed by dividing the LED chips I 1 to In into 40 units. Each chip is connected to the data bus, each transistor Tr 1 ~Trn connecting transistor control bus. There are 64 data buses and 40 transistor control buses. The 64 signal lines of the data bus are connected to 64 LED lines of each of the LED chips I 1 to In.
The light emitting diodes are connected to each other, and the light emitting diodes are controlled by 1/40 time division driving. 40 of transistor control bus
The signal lines are connected to a common terminal of each LED chip, and the common terminals are collectively connected to ground terminals of the light emitting diodes. Each of the transistors Tr 1 to Trn is connected to the LED chip I
1 to In are controlled one by one.

2は制御用のマイクロ・プロセッサ、4はシフトレジ
スタ等のメモリで、マイクロ・プロセッサ2に内蔵させ
ても良い。6はANDゲートで、40個のAND回路からなり、
8はワンショット・マルチバイブレータを用いたパルス
幅補正回路である。ワンショット・マルチバイブレータ
8は、マイクロ・プロセッサ2からのトリガ信号(ラッ
チ指令)で起動され、パルス幅を外付けの抵抗やコンデ
ンサで設定する。10は、パルス幅を設定するための、外
付け抵抗である。
Reference numeral 2 denotes a control microprocessor, and reference numeral 4 denotes a memory such as a shift register, which may be built in the microprocessor 2. 6 is an AND gate consisting of 40 AND circuits,
Reference numeral 8 denotes a pulse width correction circuit using a one-shot multivibrator. The one-shot multivibrator 8 is activated by a trigger signal (latch command) from the microprocessor 2 and sets the pulse width with an external resistor or capacitor. Reference numeral 10 denotes an external resistor for setting a pulse width.

第2図に、LEDチップI1とANDゲート6の細部を示す。
LEDチップI1にはm個(ここでは64個)の発光ダイオー
ドLED1〜LEDmがあり、ANDゲート6にはn個のAND回路A1
〜Anがある。ワンショット・マルチバイブレータ8の出
力で、各AND回路A1〜Anを制御する。
FIG. 2 shows details of the LED chip I 1 and the AND gate 6.
LED chip to I 1 has the light emitting diodes LED 1 ~LEDm of m (64 in this case), the AND gate 6 of n AND circuits A 1
There is ~ An. The output of the one-shot multivibrator 8 controls each of the AND circuits A 1 to An.

第3図に、マイクロ・プロセッサ2の構造を示す。図
において、12はバッファメモリで、パーソナル・コンピ
ュータ等の外部からの印画すべき画像データを記憶す
る。ここでは一般的に画像データというが、文字情報の
場合もあり、画像情報の場合もある。シフトレジスタ4
のみで十分な場合、バッファメモリ12は不要である。14
は制御用のCPUで、パーソナル・コンピュータ本体等の
外部と交信し、16はタイマ、18はマルチプレクサであ
る。
FIG. 3 shows the structure of the microprocessor 2. In the figure, reference numeral 12 denotes a buffer memory for storing image data to be printed from outside such as a personal computer. Here, it is generally referred to as image data, but may be character information or image information. Shift register 4
If only the buffer memory 12 is sufficient, the buffer memory 12 is unnecessary. 14
Is a control CPU, which communicates with the outside of the personal computer or the like, 16 is a timer, and 18 is a multiplexer.

プリンタ・ヘッドの全体構造を説明すると、LEDチッ
プI1〜Inからの光を、セルフォック・レンズ等を介して
感光ドラムに送り、感光ドラムに印画情報を移して印画
する。
Describing the overall structure of the printer head, the light from the LED chip I 1 -In, feeding the photosensitive drum via a SELFOC lens, etc., for printing by transferring the printing information on the photosensitive drum.

実施例の動作を示す。CPU14は外部からの要求に従
い、バッファメモリ12やタイマ16を制御する。1ライン
(2560個のLEDに対応する2560個の印画ドット)の印画
を例えば1.3m秒で行うものとすると、1個のLEDチップ
に割り当てられる動作時間は30μ弱である。そこでタイ
マ16は32.5μ秒間隔で動作し、30μ秒の印画指令信号W
を送り出す。印画指令信号Wの立ち上がりに同期し、シ
フトレジスタ4はバッファメモリから次の64個分のドッ
ト信号を受け取り、これを64本のデータバスに送り出
す。一方印画指令信号Wはマルチプレクサ18にも送ら
れ、トランジスタ制御バスの1本を選択して、ANDゲー
ト6へ送られる。ワンショット・マルチバイブレータ8
は印画指令信号Wで起動し、パルス幅は印画指令信号W
よりも蓄積時間ΔW分だけ短い。既に述べたように、ト
ランジスタTr1〜Trnには蓄積時間の揃ったものを使用す
る。そして蓄積時間ΔWだけワンショット・マルチバイ
ブレータ8の出力パルスが短くなるように、外付け抵抗
10の抵抗値を選んでおく。ANDゲートで印画指令信号W
とワンショット・マルチバイブレータ8の出力とのアン
ドを取り、W−ΔWのオン信号を必要なトランジスタに
加える。
The operation of the embodiment will be described. The CPU 14 controls the buffer memory 12 and the timer 16 according to external requests. If printing of one line (2560 printing dots corresponding to 2560 LEDs) is to be performed in, for example, 1.3 ms, the operating time assigned to one LED chip is less than 30 μ. Therefore, the timer 16 operates at intervals of 32.5 μs, and the print command signal W of 30 μs is
Send out. In synchronization with the rise of the print command signal W, the shift register 4 receives the next 64 dot signals from the buffer memory and sends them out to 64 data buses. On the other hand, the print command signal W is also sent to the multiplexer 18 to select one of the transistor control buses and send it to the AND gate 6. One-shot multivibrator 8
Is activated by the print command signal W, and the pulse width is
Than the storage time ΔW. As described above, transistors Tr 1 to Trn having the same accumulation time are used. An external resistor is set so that the output pulse of the one-shot multivibrator 8 is shortened by the accumulation time ΔW.
Select a resistance value of 10. Print command signal W by AND gate
Of the output of the one-shot multivibrator 8 and an ON signal of W-.DELTA.W is applied to necessary transistors.

第4図に、動作波形を示す。タイマ16からの信号でデ
ータバスには幅Wの間、印画すべきデータ送られる(第
4図1))。ワンショット・マルチバイブレータ8での
補正を行わない場合、トランジスタTr1,Tr2,Tr3は印画
指令信号Wよりも、蓄積時間ΔWだけ長くオンする(第
4図2)〜4))。これを補正しないとトランジスタは
次の印画指令信号でも動作し続け、次のチップへの印画
データで前のチップが動作する。この結果印画が乱れ、
必要な印画動作が行えなくなる。なおここでは印画とい
うが、図形データを出力する場合に限らず、文字データ
を出力する場合も含んでいる。
FIG. 4 shows operation waveforms. Data to be printed is sent to the data bus for a width W by a signal from the timer 16 (FIG. 4A). When the correction by the one-shot multivibrator 8 is not performed, the transistors Tr 1 , Tr 2 , Tr 3 are turned on longer than the print command signal W by the accumulation time ΔW (FIG. 4) to 4)). If this is not corrected, the transistor continues to operate even with the next print command signal, and the previous chip operates with the print data for the next chip. As a result, the print was disturbed,
Necessary printing operation cannot be performed. Note that, here, printing is not limited to the case of outputting graphic data, but also includes the case of outputting character data.

ANDゲート6での出力信号は、ワンショット・マルチ
バイブレータ8のパルス幅で制限され、印画指令信号W
−よりもΔWだけ短い信号がトランジスタに加わる(第
4図5)〜8))。ΔWの設定は、外付け抵抗10を、ト
ランジスタの蓄積時間に合わせ、プリンタヘッド毎に選
ぶことで行う。この結果、トランジスタのオン時間は印
画指令信号Wに等しくなり(第4図6)〜8))、時分
割が完成する。即ち次ぎチップへのデータで前のチップ
が動作することがなくなり、印画データの乱れが解消す
る。この結果時分割駆動が可能になり、第11図の駆動用
ICD1〜Dnをシフトレジスタ4やマイクロ・プロセッサ2
に集約し、小型で低コストのプリンタ・ヘッドを得るこ
とができる。
The output signal from the AND gate 6 is limited by the pulse width of the one-shot multivibrator 8, and the print command signal W
A signal shorter than Δ by ΔW is applied to the transistor (FIGS. 4 and 5) to 8)). The setting of ΔW is performed by selecting the external resistor 10 for each printer head in accordance with the accumulation time of the transistor. As a result, the on-time of the transistor becomes equal to the printing command signal W (FIGS. 4 to 6) to 8)), and time division is completed. That is, the previous chip does not operate with the data for the next chip, and the disturbance of the print data is eliminated. As a result, time-division driving becomes possible, and the driving
Shift ICD 1 to Dn to shift register 4 or microprocessor 2
And a small, low-cost printer head can be obtained.

第1図のANDゲート6を、画像データのバスに移した
例を第5図に示す。図において、7はANDゲートで、印
画信号の終了と同期し、データバスへの画像信号の供給
を遮断する。トランジスタTr1〜Trnは印画信号が終了し
ても蓄積時間の間動作し続けるが、画像信号がないため
発光ダイオードは発光しない。この結果、発光ダイオー
ドの動作時間を印画信号と同期させて一定にでき、形成
する画像の濃淡のむらを防止できる。
FIG. 5 shows an example in which the AND gate 6 of FIG. 1 is moved to a bus for image data. In the figure, reference numeral 7 denotes an AND gate, which shuts off the supply of the image signal to the data bus in synchronization with the end of the print signal. Transistor Tr 1 to Tr n continues to operate during the even accumulated time finished printing signals, but the light emitting diode because there is no image signal do not emit light. As a result, the operation time of the light emitting diode can be made constant in synchronization with the printing signal, and unevenness in the density of an image to be formed can be prevented.

実施例2 第6図、第7図に、第2の実施例を示す。第1図の実
施例との相違点は、ワンショット・マルチバイブレータ
8でのパルス幅補正に変え、ROM24で補正する点にあ
る。第6図において、22はマイクロ・プロセッサ、24は
ROM、26はタイマである。ROM24はトランジスタTr1〜Trn
の蓄積時間を記憶しており、蓄積時間を揃えた場合には
1個のデータで良く、蓄積時間を揃えない場合は40個の
データを記憶する。他の部分の構造や動作は第1図の実
施例と同様である。
Embodiment 2 FIGS. 6 and 7 show a second embodiment. The difference from the embodiment of FIG. 1 lies in that the pulse width is corrected by the one-shot multivibrator 8 and corrected by the ROM 24. In FIG. 6, 22 is a microprocessor, 24 is
ROM and 26 are timers. ROM24 the transistor Tr 1 ~Trn
Is stored. If the storage times are the same, only one data is required, and if the storage times are not the same, 40 data are stored. The structure and operation of the other parts are the same as in the embodiment of FIG.

第7図を参照し、動作を説明する。データバスには、
シフトレジスタ4を介して、印画指令信号Wの幅で、印
画データ(画像データ)が送られる(第7図1))。ト
ランジスタTr1〜Trnの蓄積時間が不揃いとすると、補正
を行わない場合、トランジスタTr1〜Trnのオン時間は第
7図2),3)のように乱れる。印画指令信号Wと同期
し、CPU14はROM24にアドレスし、個別のトランジスタ毎
の蓄積時間ΔW1〜ΔWnをタイマ26に入力する。タイマ26
は2本の出力を持ち、1本はパルス幅が固定の印画指令
信号Wで、他方が蓄積時間ΔW1〜ΔWnを補正した信号
(パルス幅W−ΔW1〜W−ΔWn)である。幅W−ΔWの
パルスはマルチプレクサ18を介して、トランジスタTr1
〜Trnに送られ、蓄積時間によるトランジスタの動作時
間のバラつきを解消する(第7図5)〜6))。
The operation will be described with reference to FIG. The data bus has
The print data (image data) is sent via the shift register 4 within the width of the print command signal W (FIG. 1). When storage time of the transistor Tr 1 ~Trn is to irregular, if not corrected, the transistor Tr 1 ~Trn The on-time of 7 2), 3) disturbed as. In synchronization with the print command signal W, the CPU 14 addresses the ROM 24 and inputs the accumulation times ΔW 1 to ΔWn of the individual transistors to the timer 26. Timer 26
Has two outputs, one in the pulse width fixed printing command signal W, a signal other is obtained by correcting the accumulated time ΔW 1 ~ΔWn (pulse width W-ΔW 1 ~W-ΔWn) . The pulse having the width W-ΔW is supplied to the transistor Tr 1 via the multiplexer 18.
TTrn to eliminate the variation in the operation time of the transistor due to the accumulation time (FIG. 7).

変形例1 この発明はプリンタヘッドだけでなく、密着型イメー
ジセンサのLED制御にも用いることができる。この例を
第8図に示す。図においてI1〜In.は前記と同様のLEDチ
ップで、例えば64個のLEDを1チップに集積化し、40チ
ップ用いる。PC1〜PCn40はチップの光半導体で、1チッ
プに64個の非晶質Si等の光電池を搭載する。LEDの個数
と光電池の個数は別々でも良く、光電池の個数を多くす
るのが通常である。
Modification 1 The present invention can be used not only for a printer head but also for an LED control of a contact image sensor. This example is shown in FIG. In the figure, I 1 to In. Are the same LED chips as described above. For example, 64 LEDs are integrated into one chip, and 40 chips are used. PC 1 ~PCn40 the chip of the optical semiconductor is mounted photovoltaic amorphous Si or the like 64 on a single chip. The number of LEDs and the number of photovoltaic cells may be different, and the number of photovoltaic cells is usually increased.

ここでの課題は、LEDの時分割駆動で制御回路を単純
化し、装置の小型化と低コスト化とを図ると共に、光電
池が斜めからの入射光に感応し読み取り誤差が生じるこ
とを防止する点にある。LEDチップI1〜Inには64個のト
ランジスタTr1〜Trmを接続し、チップ内のLEDを順に1
個ずつ発光させる。トランジスタの制御バスを分岐し、
光半導体PC1〜PCnのアドレスバストし、光半導体PC1〜P
Cnには40本のデータバスを接続する。即ち2560個のLED
と光電池を64分割で時分割駆動する。
The problem here is to simplify the control circuit by time-division driving of the LED, to reduce the size and cost of the device, and to prevent the photocell from responding to oblique incident light and causing a reading error. It is in. 64 transistors Tr 1 to Trm are connected to the LED chips I 1 to In, and the LEDs in the chip are sequentially set to 1
Light is emitted individually. Branch off the transistor control bus,
The address bus of the optical semiconductor PC 1 to PCn is bused, and the optical semiconductor PC 1 to P
Connect 40 data buses to Cn. That is, 2560 LEDs
And the photovoltaic cells are time-divisionally driven in 64 divisions.

28はマイクロ・プロセッサで、第6図のマイクロ・プ
ロセッサ22に類似し、30は読み取った画像のバッファメ
モリ、32は画像データ用のメモリである。
Reference numeral 28 denotes a microprocessor, which is similar to the microprocessor 22 in FIG. 6, reference numeral 30 denotes a buffer memory for a read image, and reference numeral 32 denotes a memory for image data.

変形例の動作を説明する。CPU14の指令で、トランジ
スタ毎の蓄積時間ΔWをROM24から読み取り、タイマ26
に伝える。タイマ26は固定幅WからΔWを引いた幅のパ
ルスをマルチプレクサ18に送り、CPU14が定めたトラン
ジスタに送る。この結果各トランジスタTr1〜Trmは、固
定幅Wでオンする。これは、蓄積時間ΔWの影響を見込
んだ制御パルスを加えるからである。トランジスタTr1
〜Trmは1/64の時分割駆動で動作し、各LEDチップI1〜In
は同時に1個ずつ発光ダイオードをオンさせ、合計で40
個のLEDが同時に発光する。
The operation of the modification will be described. At the command of the CPU 14, the accumulation time ΔW of each transistor is read from the ROM 24,
Tell The timer 26 sends a pulse having a width obtained by subtracting ΔW from the fixed width W to the multiplexer 18 and sends the pulse to the transistor determined by the CPU 14. As a result, each of the transistors Tr 1 to Trm is turned on with a fixed width W. This is because a control pulse that takes into account the effect of the accumulation time ΔW is added. Transistor Tr 1
~ Trm operate by 1/64 time division drive, and each LED chip I 1 ~ In
Turns on one LED at a time, for a total of 40
LEDs emit light simultaneously.

同時に発光するLEDはチップ毎に1個ずつで、斜めか
らの光で光電池が誤動作する恐れはない。各光電池には
スイッチを接続し、スイッチはアドレスのデータでオン
させる。この結果、発光しているLEDの直上部の光電池
の出力が、スイッチを介し、データバスに現れる。この
データをバッファメモリ30に蓄え、CPUからのアドレス
指令で、メモリ32に移す。そして64サイクルで、全ての
LEDと全ての光電池が動作し、1列分の画像データを読
み取りが完了する。
The number of LEDs that emit light simultaneously is one for each chip, and there is no risk of the photocell malfunctioning due to oblique light. A switch is connected to each photovoltaic cell, and the switch is turned on by the data of the address. As a result, the output of the photovoltaic cell immediately above the emitting LED appears on the data bus via the switch. This data is stored in the buffer memory 30, and is transferred to the memory 32 by an address command from the CPU. And in 64 cycles,
The LED and all the photovoltaic cells operate, and the reading of the image data for one row is completed.

変形例2 第9図,第10図に、フォトダイオードの時分割駆動に
関する変形例を示す。変形例の課題は、大電流のフォト
ダイオードを時分割駆動し、付帯回路の小型化と低コス
ト化とを図る点にある。28は第8図の変形例と同様のマ
イクロ・プロセッサで、トランジスタアレイは第1図の
ものと同様、n個(ここでは40個)のトランジスタを並
列に配置したものとする。トランジスタ制御バスは40本
とする。PD1〜PDnは40個のフォトダイオードアレイで、
例えば各64個のフォトダイオードを集積化したものであ
る。フォトダイオードアレイPD1〜PDnには、64本の信号
線からなる、データバスを接続する。
Modification 2 FIGS. 9 and 10 show a modification relating to time-division driving of a photodiode. An object of the modification is to drive a large-current photodiode in a time-division manner to reduce the size and cost of the attached circuit. Reference numeral 28 denotes a microprocessor similar to the modification shown in FIG. 8, and it is assumed that the transistor array has n (here, 40) transistors arranged in parallel as in the case of FIG. There are 40 transistor control buses. PD 1 to PDn are 40 photodiode arrays,
For example, 64 photodiodes are integrated. The photodiode array PD 1 ~PDn, consisting 64 signal lines, connecting the data bus.

装置の動作を第10図に示す。マルチプレクサ18は、RO
M24のデータで個別のトランジスタに、蓄積時間ΔWを
補償した動作パルス(幅W−ΔW)を送る(第10図
1))。蓄積時間を揃えない場合動作パルスの幅はトラ
ンジスタ毎に異なり、蓄積時間を揃えた場合には動作パ
ルスの幅は共通である。この動作パルスで、トランジス
タは共通の幅Wでオンする(第10図2))。これは動作
パルスの幅がW−ΔWで、蓄積時間がΔWだからであ
る。この結果、フォトダイオードアレイPD1〜PDnは1チ
ップずつ動作し、その出力をデータからバッファメモリ
30へ入力する(第10図3))。
The operation of the device is shown in FIG. Multiplexer 18, RO
An operation pulse (width W-ΔW) in which the accumulation time ΔW has been compensated is sent to the individual transistor with the data of M24 (FIG. 10, FIG. 10). When the accumulation times are not equal, the width of the operation pulse differs for each transistor, and when the accumulation times are equal, the width of the operation pulse is common. With this operation pulse, the transistors are turned on with a common width W (FIG. 10). This is because the width of the operation pulse is W-ΔW and the accumulation time is ΔW. As a result, the photodiode arrays PD 1 to PDn operate one chip at a time, and output the data from the data to the buffer memory.
Input to 30 (Fig. 10 3)).

[発明の効果] この発明では、スイッチング素子の応答遅れによる時
分割の乱れを解消し、発光素子や受光素子の時分割を可
能にする。この結果、装置の小型化と低コスト化を図る
ことが出来る。また画像の濃度の変動等を防止し、画像
品位を向上させることができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, disturbance of time division due to response delay of a switching element is eliminated, and time division of a light emitting element or a light receiving element is enabled. As a result, the size and cost of the device can be reduced. In addition, it is possible to prevent a change in image density and the like, and to improve image quality.

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

第1図は実施例の回路図、 第2図は、実施例のLEDチップとアンドゲートとを示す
詳細回路図、 第3図は、実施例のマイクロプロセッサを示す詳細回路
図、 第4図1)〜8)は、実施例の動作波形図、 第5図は、第1図の実施例を変更した実施例の回路図、 第6図は第2の実施例の回路図、 第7図1)〜6)はその動作波形図、 第8図は変形例の回路図、 第9図は第2の変形例の回路図、 第10図1)〜3)はその動作波形図、 第11図は従来例の回路図である。 図において、 I1〜In:LEDチップ、 Tr1〜Trn:スイッチングトランジスタ、 PC1〜PCn:光半導体チップ、 PD1〜PDn:フォトダイオードアレイ。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment, FIG. 2 is a detailed circuit diagram showing an LED chip and an AND gate of the embodiment, FIG. 3 is a detailed circuit diagram showing a microprocessor of the embodiment, FIG. 8) are operation waveform diagrams of the embodiment, FIG. 5 is a circuit diagram of an embodiment obtained by modifying the embodiment of FIG. 1, FIG. 6 is a circuit diagram of the second embodiment, FIG. 8) is a circuit diagram of a modification, FIG. 9 is a circuit diagram of a second modification, FIGS. 10) 1) to 3) are operation waveform diagrams thereof, FIG. Is a circuit diagram of a conventional example. In the figure, I 1 to In: LED chip, Tr 1 to Trn: switching transistor, PC 1 to PCn: optical semiconductor chip, PD 1 to PDn: photodiode array.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】多数の発光素子を複数のグループに分け
て、各グループにスイッチング素子を接続し、スイッチ
ング素子を時分割で駆動するための制御手段を設けると
共に、 時分割で各グループに割り当てた時間よりも、スイッチ
ング素子のオンからオフへの応答時間に対応する分だけ
短い時間で、スイッチング素子をオフへトリガするため
のパルス幅補正手段を設けた画像装置。
1. A large number of light-emitting elements are divided into a plurality of groups, switching elements are connected to each group, and control means for driving the switching elements in a time-division manner are provided. An image apparatus provided with pulse width correction means for triggering a switching element to be turned off in a time shorter than a time corresponding to a response time from an on state to an off state of the switching element.
【請求項2】多数の発光素子を複数のグループに分け
て、各グループにスイッチング素子を接続し、スイッチ
ング素子を時分割で駆動するための制御手段を設けると
共に、 時分割で各グループに割り当てた時間の終了と同期し
て、発光素子への画像データの供給を遮断するための手
段を設けた画像装置。
2. A plurality of light-emitting elements are divided into a plurality of groups, switching elements are connected to each group, and control means for driving the switching elements in a time-division manner are provided. An image device provided with means for interrupting supply of image data to a light emitting element in synchronization with the end of time.
【請求項3】多数の受光素子を複数のグループに分け
て、各グループにスイッチング素子を接続し、スイッチ
ング素子を時分割で駆動するための制御手段を設けると
共に、 時分割で各グループに割り当てた時間よりも、スイッチ
ング素子のオンからオフへの応答時間に対応する分だけ
短い時間で、スイッチング素子をオフへトリガするため
のパルス幅補正手段を設けた画像装置。
3. A large number of light-receiving elements are divided into a plurality of groups, switching elements are connected to each group, and control means for driving the switching elements in a time-division manner are provided. An image apparatus provided with pulse width correction means for triggering a switching element to be turned off in a time shorter than a time corresponding to a response time from an on state to an off state of the switching element.
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