JP3618869B2 - Signal generating apparatus and method, and image processing apparatus using the same - Google Patents

Signal generating apparatus and method, and image processing apparatus using the same Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は信号発生装置およびその方法と、それを用いた画像処理装置に関し、例えば、入力クロック信号に応じて所定の信号を発生する信号発生装置およびその方法と、それを用いた画像処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図1は三角波信号を使用した高速パルス幅変調(PWM)回路の構成例を示すブロック図で、クロックデューティが確保されていないクロック信号を考慮して、出力PWM信号周波数の二倍の周波数をもつクロック信号2SKを分周回路10で分周して、クロックデューティを確保したクロック信号SKを得ている。この高速PWM回路を、レーザビームプリンタ(LBP)およびディジタル複写機におけるレーザビーム制御に使用する場合、クロック信号SKおよび2SKは、水平同期信号のような同期トリガ信号に同期した同期クロック信号である。
【0003】
クロック信号SKは、レベル変換回路11に入力され、その信号レベルが増幅される。レベル変換回路11の出力は、可変抵抗器R40とキャパシタC5からなる時定数回路により、三角波信号に変換される。ここで、三角波信号のスロープの直線性を確保には、時定数T=R40×C5はクロック信号SK周期Toに対して充分大きくする。そのため、その振幅が充分な三角波信号を得るために、レベル変換回路11が必要になる。また、時定数回路の可変抵抗器R40の抵抗値を調整することにより、三角波信号の振幅を設定できる。
【0004】
このようにして発生された三角波信号は、直流成分カット用のキャパシタC6介してレベル比較器13の非反転入力端子に入力される。同端子には、可変抵抗器R39、キャパシタC7および抵抗器R41により所定値に設定された直流電圧も入力され、三角波信号と直流電圧が加算される。
【0005】
一方、変調ディジタルデータDvは、D/A変換器(DAC)13に入力され、クロック信号SKによりラッチされて、アナログ信号に変換される。このアナログ信号は、レベル比較器13の反転入力端子に入力される。ここで、D/A変換器13の出力電圧Daは、一般に、式(1)で示される。
Da = Vr − r×i×Dv …(1)
ただし、Vr: 基準電圧
r : 基準抵抗
i : 基準電流
Dv: 8ビットの場合、0〜255の整数
【0006】
つまり、出力電圧Daは、図2に示すように、Dv=0から255の変化に対して、アナログ電圧V00からVFFに一義的に変化する。従って、Dv値の変化に対して、パルス幅T00からTFFのPWM信号を、レベル比較器13に発生させるためには、図2に示す三角波信号が得られるように、可変抵抗器R40およびR39を調整する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した技術においては、次のような問題点がある。
【0008】
(1)可変抵抗器R40による三角波信号の振幅調整と、可変抵抗器R39による三角波信号のオフセットレベル調整とは、出力PWM信号の最小パルス幅T00および最大パルス幅TFFの双方を変化させてしまうので、パルス幅の範囲を設定するために、両調整を繰返し行うことになり、その調整に時間がかかる。
【0009】
(2)DAC12の出力電圧Daに対して、適当な三角波信号の振幅を確保するために、入力クロック信号を高レベルに変換するレベル変換器11の電源として12V程度の電圧を必要とし、集積回路には適さない。また、複写機およびLBPにおいては、高速および高精細化のために、30MHz程度の高速PWMを必要とするが、この周波数をカバーする高速かつ安価なレベル変換器を実現するのは難しい。
【0010】
(3)入力クロック信号のデューティを確保することは、三角波信号の両スロープの対称性を保つ上で重要であるが、そのためにディジタル回路は二倍周波数のクロック信号2SKを処理する必要があり、これは高速PWM回路を構成する場合の大きな欠点である。
【0011】
(4)図1に示す三角波信号発生部は大きな時定数をもつので、入力クロック信号に含まれるジッタによって、三角波信号のピークレベルおよびオフセットが変動し、このような三角波信号をPWM回路に使用した場合、PWM信号のパルス幅にジッタが発生し、複写機およびLBPなどにおいては画質を劣化させる問題を引起こす。
【0012】
(5)図1に示す三角波信号発生部は大きな時定数をもつので、間欠期間をもつクロック信号に対して、三角波信号の振幅およびオフセット電圧が安定するまでに、数十クロック周期を必要とするが、これはアイドリングクロックを必要とすることを意味し、システム構成上望ましくない。
【0013】
本発明は、上述の問題を解決するもので、入力クロック信号に応じて、所望する信号を正確に発生することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【0015】
本発明にかかる信号発生装置は、クロック信号を入力する入力手段と、素子を充電する充電モードと、前記素子を放電させる放電モードを切り換えて所定の信号を発生するために、入力された前記クロック信号に基づいて前記充電モードを開始し、前記所定の信号が第一の電圧に達すると前記充電モードを終了して前記放電モードを開始し、前記所定の信号が第二の電圧に達すると前記放電モードを終了する信号発生手段と、前記所定の信号と前記第二の電圧より大きい第三の電圧を比較し、その比較結果に応じて、前記信号発生手段の前記充電および放電モードの電流値を制御する電流制御手段とを有することを特徴とする。
【0016】
本発明にかかる画像処理装置は、上記の信号発生装置を備え、入力された画像データに応じたパルス幅の信号を出力することを特徴とする。
【0017】
本発明にかかる信号発生方法は、所定の信号を発生する信号発生方法であって、クロック信号を入力し、前記クロック信号に基づいて素子の充電を開始し、前記所定の信号が第一の電圧に達すると前記素子の充電を終了して放電を開始し、前記所定の信号が第二の電圧に達すると前記素子の放電を終了するとともに、前記所定の信号と前記第二の電圧より大きい第三の電圧を比較し、その比較結果に応じて、前記充電および放電の電流値を制御することを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
【0019】
[構成]
図3は本発明にかかる一実施形態の三角波信号発生回路の構成例を示すブロック図で、キャパシタC1の充放電電流を制御して三角波信号を発生するものである。
【0020】
所望する周波数の三角波信号と同周波数のクロック信号SKは、充放電切換制御回路1に入力され、充放電動作を制御する信号SK2が出力される。信号SK2は、充放電電流発生回路2に入力され、キャパシタC1の充放電が制御される。充放電によりキャパシタC1で発生した三角波信号は、バッファ4を介して、三角波信号TRIとして出力される。
【0021】
また、バッファ4から出力された三角波信号TRIは、充放電切換タイミング発生回路5に入力される。充放電切換タイミング発生回路5は、三角波信号TRIの上頂点電圧を検出するための基準電圧V1および後述する所定の基準電圧V2に基づき、充電動作と放電動作とを切換えるための信号SK1を出力する。この切換信号SK1は、充放電切換制御回路1に入力される。
【0022】
さらに、バッファ4から出力された三角波信号TRIは、レベル比較器6の非反転入力端子に入力される。レベル比較器6の反転入力端子には、三角波信号TRIのピークレベルを検出するための基準電圧V3が入力されている。レベル比較器6の出力Sはチャージポンプ回路(CP)7に入力され、CP7の出力はループフィルタ8を介して誤差電圧発生回路(Δ)9に入力される。Δ9の出力である制御電圧Vcontは充放電電流発生回路2に入力され、充放電電流を制御する。
【0023】
さらに、バッファ4から出力された三角波信号TRIは、下頂点制限回路3に入力される。下頂点制限回路3は、三角波信号TRIの下頂点電圧を検出するための基準電圧V4に基づき、三角波信号TRIの下頂点電圧を制限する電流信号をキャパシタC1へ供給する。
【0024】
[動作]
図4は図3に示す三角波信号発生回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0025】
同図(a)は入力クロック信号SKであり、クロック信号SKの発生が開始された時刻t0以前は、クロック信号SKは停止している。また、クロック信号SKのクロックデューティは保証されておらず、同図に示すように、期間tdu内に立下がりタイミングが存在し不定である。ここで、クロック信号SKの停止期間は、同図(b)(c)および(d)に示すように、信号SK1はHレベル、信号SK2はLレベル、三角波信号TRI(キャパシタC1の端子電圧)は電圧V4になっているとする。
【0026】
信号SK1がHレベルのとき、充放電切換制御回路1は、クロック信号SKの立ち上がりタイミングで信号SK2をHレベルに遷移させる。信号SK2がHレベルのとき、充放電電流発生回路2は充電モードになり、キャパシタC1に充電電流Ioをソースする。従って、キャパシタC1の端子電圧は、同図(b)に示すように、キャパシタスC1と電流値Ioで決定される傾きにより単調上昇する。なお、電流値Ioは、次式に示す電流値I’oより所定量大きい値に制御されている。
I’o = C1×(V1 − V4)/(To / 2) …(2)
ただし、To: クロック信号SKの周期
【0027】
キャパシタC1の端子電圧がV1に達する時刻t1において、充放電切換タイミング発生回路5は、信号SK1をLレベルに遷移させる。信号SK1がLレベルになると、充放電切換制御回路1は、信号SK2をLレベルにする。信号SK2がLレベルのとき、充放電電流発生回路2は放電モードになり、充電電流と等しい値の放電電流Ioを、キャパシタC1からシンクする。従って、キャパシタC1の端子電圧は、充電動作と同様に、キャパシタスC1と電流値Ioで決定される傾きにより単調下降する。なお、時刻toから時刻t1までの期間は、周期Toの半分未満である。
【0028】
キャパシタC1の端子電圧がV2に達する時刻t2において、充放電切換タイミング発生回路5は信号SK1をHレベルに遷移させる。しかし、充放電切換制御回路1は、信号SK1がHレベルになっただけでは信号SK2を遷移させず、次にクロック信号SKが立ち上がるタイミングで信号SK2をHレベルに遷移するように構成する。このため、キャパシタC1の端子電圧がV4まで下降すると、下頂点電圧制限回路3は、充電電流を出力し、キャパシタC1の端子電圧をV4に保持する制御動作を行う。
【0029】
次のクロック信号SKの立ち上がり時刻t5以後の回路動作は、前述した動作を繰返しすことになる。
【0030】
上記の動作における必要条件は、tduの幅をもったクロック信号SKの立ち下がりタイミングt1が、タイミングt2より前にあればよいこいとである。タイミングt2は、基準電圧V2によって任意に設定可能であり、クロック信号SKのデューティが例えば80%程度まで変動したとしても、動作に影響しないように容易に設計できる。
【0031】
[回路構成の詳細]
●充放電電流発生回路
次に、詳細な回路構成を示し、その動作を説明する。図5は充放電電流発生回路2と下頂点制限回路3の構成例を示す回路図である。なお、図3の構成は、IC化を考慮した構成であり、以下の説明に現れる抵抗値および同タイプのトランジスタサイズの相対精度は良好であるとし、図に示す回路記号は抵抗は抵抗値、トランジスタはトランジスタサイズを表しているものとする。つまり、回路素子は以下の関係が成り立っているものとする。
Q5 = Q7/2 = Q13/2 = Q17
R2 = 2×R3 = 2×R5 = R9
Q4 = Q12
Q3 = Q8 = Q11
R1 = R4 = R6
R8 = 2×R7
Q14/2 = Q15
【0032】
制御電圧Vcontによって、Q17のコレクタ(以下、「Q17/C」のように記載する)およびQ5/Cの電流値がIoのとき、Q13/Cの電流値は2Ioになる。Q3/Cの電流値がIoのときのみ回路が平衡し、よってQ11/C電流はIoである。この回路は、とくに増幅率βの小さいラテラル型PNPトランジスタを考慮したものである。
【0033】
Q9のベース(以下、「Q9/B」のように記載する)には、基準電圧として所望する三角波信号TRIの中間電圧(V1+V4)/2が入力され、トランジスタのアーリ効果の影響を極力押えている。Q12およびQ10からなる電流スイッチには、信号SK2が差動入力されている。信号Psk2は図4(d)に示した信号SK2と同相である。ただし、Q12が飽和動作をしないように、信号Psk2のHレベルは、三角波信号TRIの下頂点レベル(V4)以下(本例ではV4)にしておくのが望ましく、Q4はQ12のβ補償用である。
【0034】
Q12は、信号SK2がLレベル(信号Nsk2はHレベル)のときオンして、キャパシタC1からの放電電流Ioをシンクし、信号SK2がHレベルのときはオフになり、キャパシタC1には充電電流Ioが供給される。
【0035】
以上により前述した動作を行う充放電電流発生回路2が実現できる。
【0036】
●下頂点制限回路
下頂点制限回路3のQ16/Bには基準電圧V4が入力され、Q18/Bにはバッファ4から出力された三角波信号TRIが入力されている。従って、三角波信号TRIの電圧が基準電圧より高い期間、Q16はオフしてQ14/Cには電流が流れず、三角波信号の発生動作に影響しない。しかし、三角波信号TRIの電圧が基準電圧V4に達すると、Q16は能動状態になりQ14/Cは充電電流を発生し、三角波信号TRIの電圧は基準電圧V4に保持される。
【0037】
以上により前述した動作を行う下頂点制限回路3が実現できる。
【0038】
●充放電切換タイミング発生回路
図6は充放電切換タイミング発生回路5の構成例を示す回路図である。回路素子には以下の関係が成り立っているものとする。
R10 = R11
Q19 = Q20
Q22 = Q23
Q24 = Q25 = Q26 = Q27
【0039】
Q19/Bには三角波信号TRIが、またQ20/Bには抵抗R12を介して基準電圧V1が入力されている。Q22がオンしたときのQ20/Bの電圧は、次式に示す基準電圧V2にしておく。
V2 = V1 − R12×I3 …(3)
【0040】
三角波信号TRIの電圧が上昇中のときQ19がオフになるから、信号SK1(Psk1)がHレベルになり、Q22はオフしてQ20/Bの電圧は基準電圧V1になる。三角波信号TRIの電圧が基準電圧V1に達すると、Q22に電流が流れ始め、正帰還動作によりQ20は急速にオンして、信号SK1をLレベルにするとともに、Q20/Bの電圧を基準電圧V2にする。
【0041】
信号SK1がLレベルになると、充放電電流発生回路2はキャパシタC1からの放電電流をシンクするので、三角波信号TRIの電圧は下降する。そして、三角波信号TRIの電圧が基準電圧V2に達すると、Q23に電流が流れ始め、正帰還動作によりQ22は急速にオフし、Q20/Bの電圧は基準電圧V1になる。
【0042】
以上により前述した動作を行う充放電切換タイミング発生回路5が実現できる。
【0043】
ところで、抵抗R10,R11は、抵抗R13を介して電圧源Vxに接続されているが、この電圧源Vxは、次のように設定する。環境温度Taに影響されないバンドギャップ電圧Vbgは、一般に、ベース−エミッタ間電圧Vbeを用いて次式で示される。
Vbg = Vbe + m×VT≒1.26[V] …(4)
ただし、VT: k×T/q
k : ボルツマン定数
T : 絶対温度
q : 電子の電荷
m : 抵抗およびトランジスタサイズの比で構成した定数
【0044】
従って、電圧源Vxは次のように設定する。
Vx = Vbg×10 / 3≒4.2[V] …(5)
【0045】
抵抗R13には、制御電圧VbとR14によって決まる制御電流IbがトランジスタQ21を介して流れている。ここで、Psk1およびNsk1のHレベル電圧Vsk1は次のようになる。
Vsk1 = Vx − R13×Ib − 2×Vbe …(6)
【0046】
ここで、電圧Vsk1を基準電圧V4にするための図7に示すバイアス制御回路を説明する。同図において、回路素子には以下の関係が成り立っているものとする。
R28 = R13
Q28 = Q21
R29 = R14
Q29 = Q30 = Q24 = Q25 = Q26 = Q27
【0047】
このとき、Q30/Eの電圧は(6)式と同じになり、基準電圧V4になったときのみ安定する。よって、制御電圧Vbを図6の充放電切換タイミング発生回路5に供給すると、電圧Vsk1は基準電圧V4になる。
【0048】
●充放電切換制御回路
図8は充放電切換制御回路1の第一の構成例を示す回路図である。D−フリップフロップ(DFF)のD入力は、Hレベル(Vcc)になっていて、クロック(CK)入力にはクロック信号SKが、反転リセット(R)入力には信号SK1がそれぞれ入力され、Q出力から信号SK2が出力される。このようなDFF回路一つでも、前述した論理動作を行う充放電切換制御回路1を容易に実現することができる。
【0049】
しかし、信号SK2には、論理動作以外にも下記の要求がある。
【0050】
(1)論理Hレベルを基準電圧V4以下にする(ここではV4にする)。
【0051】
(2)三角波信号の上頂点レベルが、基準電圧V1をできるだけ超えないように、信号SK1の立ち上がりタイミグと立ち下がりタイミングの遅延時間を極力短くする。
【0052】
図9は上記要求を考慮した充放電切換制御回路1の第二の構成例を示す回路図である。同図において、回路素子には以下の関係が成り立っているものとする。
R33 = R34 = R35 = R36 = R37 = R38
Q40 = Q28
R32 = R29
R31 = R28
その他のトランジスタは同サイズ
【0053】
図9に符号93で示すブロックはクロック信号SKのバイアス変換回路、符号92で示すブロックは図8と同様な動作をするECL回路、符号91で示すブロックはクロック信号SK2のHレベル電圧Vsk2を基準電圧V4にするバイアス回路である。
【0054】
いま、基準電圧V4を2[V]にするならば、Q56/C(Q52/C)の電圧がHレベル(V4=2[V])のとき、Q56(Q52)のコレクタ−エミッタ間電圧Vceは次式で示される。
Vce = Vx − 3×Vbe −(V4 − Vbe)= 2.2 − 2×Vbe …(7)
ただし、Vx = 4.2[V]
V4 = 2[V]
【0055】
(7)式は電圧Vxに多少の設計誤差(±0.1V程度)が生じても、ECL回路92が充分に動作する条件であることを意味する。
【0056】
ECL回路92の動作を説明する。信号SK1がLレベル(Psk1=‘L’)のときはQ56がオンするので、Q45/Eの電圧は強制的にLレベルになる。次に、信号SK1がHレベル(Psk1=‘H’)になるとQ52がオンするが、クロック信号SKはLレベル(Psk=‘L’)にあるので(図4参照)Q56もオンしている。このとき、R35,R36,Q49,Q53からなる保持回路により、Q45/Eの電圧はLレベルのままである。
【0057】
次に、クロック信号SKが立ち上がるとQ51がオンして、Q45/Eの電圧を強制的にHレベルにする。そして、Q45/E電圧がHレベルになると急速にQ54がオンして、ECL回路92は保持状態になり、信号SK1の立ち下がりを待つ。そして、ECL回路92は、信号SK1が再びHレベルになるまで、クロック信号SKの変化に応答しない。このため、Q45/Eから得られる信号は、論理的には信号SK2を満足している。
【0058】
Q45/Eから得られる信号は、Q46でレベルシフトされ、バイアス回路91に入力される。Psk2(Nsk2)のHレベルは、図6の構成と同じなので基準電圧V4である。また、バイアス回路91には、信号SK1が入力され、信号SK1がLレベルになると信号SK2(Psk2)を改めて強制的にLレベルにするので、信号SK2の立ち下がりタイミングの時間遅れを短くできる。
【0059】
●CP
図10は充放電電流Ioを制御し所望の三角波信号にするためのCP7の構成例を示す回路図である。
【0060】
そのエミッタ結合部に定電流源I6が接続されているQ61およびQ62に、レベル比較器6の出力Sが差動信号として入力されている。Q64/Cは、定電流源m×I6(mは定数)とキャパシタC4が接続されるとともに、Q63/Bへ接続されている。一方、Q65/Cは電源Vccに接続されている。Q63/Eの電圧はCP7の出力信号になる。
【0061】
図11はCP7の動作を説明する図で、Q65/Eの直流電圧値が安定するのは、期間T1が下式を満たすときだけである。
T1 =(1 − m)×To …(8)
ただし、To: クロック信号SKの周期
【0062】
下頂点電圧制限回路3により下頂点電圧が基準電圧V4で制限されない三角波信号TRIは、図10に示すピーク−ピーク間レベルがVppの三角波信号になる。また、下式を満たすように基準電圧差(V3−V4)を設定しておく。
(V3 − V4)/ Vpp < T1/To …(9)
Vpp = (V1 − V3)/ m …(10)
【0063】
(9)式を満たすと、下頂点電圧制限回路3が動作して、三角波信号TRIの下頂点電圧を制限する期間T2が必ず存在することになる。(9)式は、(10)式を考慮すると、基準電圧(V3−V4)およびCP7の定電流源比mを設定することにより、容易に実現でき、期間T2も設計できる。
【0064】
期間T2が存在すると、三角波信号TRIの立ち上がりタイミングにおける電圧は、基準電圧V4に安定する。これは、クロック信号SKがその立ち上がりタイミングにジッタを有していても、三角波信号TRIの期間T2が変動するだけであることを意味する。クロック信号SKに含まれるジッタ量は、一般に、クロック周期の1%程度に考えればよいから、ジッタを含んだクロック信号SKに基づいて生成される三角波信号TRIをPWM回路に使用する場合、クロック周期Toに対して期間T2を、PWM特性に影響しない小さい値に設定すればよい。
【0065】
このように、本実施形態の三角波信号発生回路により発生された三角波信号TRIの上頂点は、基準電圧V1で安定するように制御され、また、その波形は、チャージポンプ回路7により基準電圧V4まで所望する波形に一義的に制御される。このため、前述した(1)式に示すDAC特性における、基準電圧Vrおよび量子化電圧(r×i)を三角波信号TRIを発生するための基準電圧V1,V3,V4と相関のある電圧に設定すれば、対環境特性に優れ、かつ、最大最小パルス幅設定を独立に行うことができるPWM回路が容易に実現できる。また、この三角波信号発生回路を使用すれば、間欠期間をもつクロック信号SKのクロック発生から三角波信号TRIの安定するまでの期間を、原理上、クロック信号周期Toという短い時間に抑えることができる。
【0066】
以上説明したように、本実施形態の三角波信号発生回路によれば、次の効果を得ることができる。
【0067】
(1)発生する三角波信号の上頂点および下頂点を一義的に所望する値に制御することができるので、PWM回路に使用する場合、最大最小パルス幅を独立に設定して、PWM特性を容易に短時間に調整することができる。
【0068】
(2)キャパシタの充放電を切換えて三角波信号を発生する方式なので、12Vなどの高い電圧を回路へ供給する必要がなく、発生される三角波信号のスロープの直線性もよい。さらに、前述したようなレベル変換器を必要としない。
【0069】
(3)入力クロックのデューディに事実上影響されない方式であり、従来のように二倍周波数のクロック信号を必要としない。これは高周波動作を必要とするシステムにおいて重要なことである。
【0070】
(4)発生する三角波信号は休止期間を有しているので、入力クロック信号に含まれる、休止期間より短いジッタが三角波信号に影響を及ぼすことはない。この休止期間は容易に設定することができる。
【0071】
(5)間欠期間をもつ入力クロック信号に対しても、短期間(入力クロックの一周期)に所望する三角波信号を発生させることができる。これはアイドリングクロック信号をほとんど必要しないことを意味し、システム構成上有意義なことである。
【0072】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
【0073】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMなどを用いることができる。
【0074】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0075】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力クロック信号に応じて、所望する信号を正確に発生することができ、パルス信号のジッタによる画質劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】三角波信号を使用した高速パルス幅変調(PWM)回路の構成例を示すブロック図、
【図2】図1のPWM回路の動作を説明する図、
【図3】本発明にかかる一実施形態の三角波信号発生回路の構成例を示すブロック図、
【図4】図3に示す三角波信号発生回路の動作を説明するためのタイミングチャート、
【図5】図3に示す充放電電流発生回路と下頂点制限回路の構成例を示す回路図、
【図6】図3に示す充放電切換タイミング発生回路の構成例を示す回路図、
【図7】基準電圧V4を設定するためのバイアス制御回路の構成例を示す回路図、
【図8】図3に示す充放電切換制御回路の第一の構成例を示す回路図、
【図9】図3に示す充放電切換制御回路の第二の構成例を示す回路図、
【図10】図3に示すCPの構成例を示す回路図、
【図11】図10に示すCPの動作を説明する図である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal generation apparatus and method and an image processing apparatus using the signal generation apparatus. For example, the present invention relates to a signal generation apparatus and method for generating a predetermined signal in accordance with an input clock signal, and an image processing apparatus using the signal generation apparatus. Is.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a high-speed pulse width modulation (PWM) circuit using a triangular wave signal, and has a frequency twice the output PWM signal frequency in consideration of a clock signal in which a clock duty is not secured. The clock signal 2SK is frequency-divided by the frequency dividing circuit 10 to obtain a clock signal SK with a secured clock duty. When this high-speed PWM circuit is used for laser beam control in a laser beam printer (LBP) and a digital copying machine, the clock signals SK and 2SK are synchronized clock signals synchronized with a synchronization trigger signal such as a horizontal synchronization signal.
[0003]
The clock signal SK is input to the level conversion circuit 11 and its signal level is amplified. The output of the level conversion circuit 11 is converted into a triangular wave signal by a time constant circuit composed of a variable resistor R40 and a capacitor C5. Here, in order to ensure the linearity of the slope of the triangular wave signal, the time constant T = R40 × C5 is made sufficiently large with respect to the clock signal SK cycle To. Therefore, the level conversion circuit 11 is necessary to obtain a triangular wave signal having a sufficient amplitude. Further, the amplitude of the triangular wave signal can be set by adjusting the resistance value of the variable resistor R40 of the time constant circuit.
[0004]
The triangular wave signal generated in this way is input to the non-inverting input terminal of the level comparator 13 via the DC component cutting capacitor C6. A DC voltage set to a predetermined value by the variable resistor R39, the capacitor C7 and the resistor R41 is also input to the same terminal, and the triangular wave signal and the DC voltage are added.
[0005]
On the other hand, the modulated digital data Dv is input to a D / A converter (DAC) 13, latched by a clock signal SK, and converted into an analog signal. This analog signal is input to the inverting input terminal of the level comparator 13. Here, the output voltage Da of the D / A converter 13 is generally represented by Expression (1).
Da = Vr−r × i × Dv (1)
However, Vr: Reference voltage r: Reference resistance i: Reference current Dv: An integer of 0 to 255 in the case of 8 bits.
That is, as shown in FIG. 2, the output voltage Da changes uniquely from the analog voltage V00 to VFF with respect to the change from Dv = 0 to 255. Therefore, in order to cause the level comparator 13 to generate a PWM signal having a pulse width T00 to TFF in response to a change in the Dv value, the variable resistors R40 and R39 are provided so as to obtain the triangular wave signal shown in FIG. adjust.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described technique has the following problems.
[0008]
(1) The amplitude adjustment of the triangular wave signal by the variable resistor R40 and the offset level adjustment of the triangular wave signal by the variable resistor R39 change both the minimum pulse width T00 and the maximum pulse width TFF of the output PWM signal. In order to set the range of the pulse width, both adjustments are repeated, and the adjustment takes time.
[0009]
(2) In order to secure an appropriate triangular wave signal amplitude with respect to the output voltage Da of the DAC 12, a voltage of about 12 V is required as a power source of the level converter 11 for converting the input clock signal to a high level. Not suitable for. In addition, a copying machine and an LBP require a high-speed PWM of about 30 MHz for high speed and high definition, but it is difficult to realize a high-speed and inexpensive level converter that covers this frequency.
[0010]
(3) Ensuring the duty of the input clock signal is important for maintaining the symmetry of both slopes of the triangular wave signal. For this purpose, the digital circuit must process the double-frequency clock signal 2SK. This is a major drawback in configuring a high-speed PWM circuit.
[0011]
(4) Since the triangular wave signal generator shown in FIG. 1 has a large time constant, the peak level and offset of the triangular wave signal fluctuate due to jitter contained in the input clock signal, and such a triangular wave signal is used in the PWM circuit. In such a case, jitter occurs in the pulse width of the PWM signal, causing a problem of degrading the image quality in the copying machine and the LBP.
[0012]
(5) Since the triangular wave signal generator shown in FIG. 1 has a large time constant, several tens of clock cycles are required until the amplitude and offset voltage of the triangular wave signal are stabilized with respect to a clock signal having an intermittent period. However, this means that an idling clock is required, which is undesirable in terms of system configuration.
[0013]
The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to accurately generate a desired signal in accordance with an input clock signal.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration as one means for achieving the above object.
[0015]
The signal generating apparatus according to the present invention, input means for inputting a clock signal, a charge mode for charging the device in order to generate a conversion Ete predetermined signal off the discharge mode for discharging the device, the inputted said The charging mode is started based on a clock signal, and when the predetermined signal reaches a first voltage, the charging mode is ended and the discharging mode is started, and when the predetermined signal reaches a second voltage The signal generation means for ending the discharge mode, the predetermined signal and a third voltage larger than the second voltage are compared, and the current of the charge and discharge modes of the signal generation means is determined according to the comparison result Current control means for controlling the value .
[0016]
An image processing apparatus according to the present invention includes the above-described signal generation apparatus, and outputs a signal having a pulse width corresponding to input image data.
[0017]
A signal generation method according to the present invention is a signal generation method for generating a predetermined signal , wherein a clock signal is input, charging of an element is started based on the clock signal, and the predetermined signal is a first voltage. When the predetermined signal reaches the second voltage, the discharge of the element is terminated and the discharge of the element is terminated , and the predetermined signal and the second voltage higher than the second voltage. The three voltages are compared, and the charge and discharge current values are controlled in accordance with the comparison result .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
[Constitution]
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of a triangular wave signal generating circuit according to an embodiment of the present invention, which generates a triangular wave signal by controlling the charge / discharge current of the capacitor C1.
[0020]
A clock signal SK having the same frequency as the triangular wave signal having a desired frequency is input to the charge / discharge switching control circuit 1, and a signal SK2 for controlling the charge / discharge operation is output. The signal SK2 is input to the charge / discharge current generation circuit 2, and the charge / discharge of the capacitor C1 is controlled. The triangular wave signal generated in the capacitor C1 by charging / discharging is output as a triangular wave signal TRI via the buffer 4.
[0021]
The triangular wave signal TRI output from the buffer 4 is input to the charge / discharge switching timing generation circuit 5. The charge / discharge switching timing generation circuit 5 outputs a signal SK1 for switching between a charging operation and a discharging operation based on a reference voltage V1 for detecting the upper peak voltage of the triangular wave signal TRI and a predetermined reference voltage V2 described later. . The switching signal SK1 is input to the charge / discharge switching control circuit 1.
[0022]
Further, the triangular wave signal TRI output from the buffer 4 is input to the non-inverting input terminal of the level comparator 6. A reference voltage V3 for detecting the peak level of the triangular wave signal TRI is input to the inverting input terminal of the level comparator 6. The output S of the level comparator 6 is input to the charge pump circuit (CP) 7, and the output of CP 7 is input to the error voltage generation circuit (Δ) 9 via the loop filter 8. A control voltage Vcont, which is an output of Δ9, is input to the charge / discharge current generation circuit 2 to control the charge / discharge current.
[0023]
Further, the triangular wave signal TRI output from the buffer 4 is input to the lower vertex limit circuit 3. The lower apex limit circuit 3 supplies a current signal for limiting the lower apex voltage of the triangular wave signal TRI to the capacitor C1 based on the reference voltage V4 for detecting the lower apex voltage of the triangular wave signal TRI.
[0024]
[Operation]
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the triangular wave signal generating circuit shown in FIG.
[0025]
FIG. 4A shows an input clock signal SK. The clock signal SK is stopped before time t0 when the generation of the clock signal SK is started. Further, the clock duty of the clock signal SK is not guaranteed, and as shown in the figure, the falling timing exists within the period tdu and is indefinite. Here, during the stop period of the clock signal SK, the signal SK1 is at the H level, the signal SK2 is at the L level, and the triangular wave signal TRI (terminal voltage of the capacitor C1), as shown in FIGS. Suppose that the voltage is V4.
[0026]
When the signal SK1 is at the H level, the charge / discharge switching control circuit 1 causes the signal SK2 to transition to the H level at the rising timing of the clock signal SK. When the signal SK2 is at the H level, the charge / discharge current generation circuit 2 enters the charge mode and sources the charge current Io to the capacitor C1. Therefore, the terminal voltage of the capacitor C1 monotonously rises with a slope determined by the capacitor C1 and the current value Io, as shown in FIG. The current value Io is controlled to a value larger by a predetermined amount than the current value I′o shown in the following equation.
I′o = C1 × (V1−V4) / (To / 2) (2)
Where To: period of the clock signal SK
At time t1 when the terminal voltage of the capacitor C1 reaches V1, the charge / discharge switching timing generation circuit 5 changes the signal SK1 to L level. When the signal SK1 becomes L level, the charge / discharge switching control circuit 1 sets the signal SK2 to L level. When the signal SK2 is at the L level, the charge / discharge current generation circuit 2 enters the discharge mode, and sinks the discharge current Io having a value equal to the charge current from the capacitor C1. Therefore, similarly to the charging operation, the terminal voltage of the capacitor C1 decreases monotonously with the slope determined by the capacitor C1 and the current value Io. Note that the period from time to to time t1 is less than half of the period To.
[0028]
At time t2 when the terminal voltage of the capacitor C1 reaches V2, the charge / discharge switching timing generation circuit 5 changes the signal SK1 to H level. However, the charge / discharge switching control circuit 1 is configured such that the signal SK2 does not transit only when the signal SK1 becomes H level, and the signal SK2 transits to H level at the next rise of the clock signal SK. For this reason, when the terminal voltage of the capacitor C1 drops to V4, the lower vertex voltage limiting circuit 3 outputs a charging current and performs a control operation to hold the terminal voltage of the capacitor C1 at V4.
[0029]
The circuit operation after the rising time t5 of the next clock signal SK repeats the above-described operation.
[0030]
The necessary condition in the above operation is that the falling timing t1 of the clock signal SK having the width of tdu should be before the timing t2. The timing t2 can be arbitrarily set by the reference voltage V2, and can be easily designed so as not to affect the operation even if the duty of the clock signal SK fluctuates to about 80%, for example.
[0031]
[Details of circuit configuration]
● Charge / Discharge Current Generation Circuit Next, the detailed circuit configuration is shown and its operation is explained. FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the charge / discharge current generation circuit 2 and the lower vertex limit circuit 3. The configuration in FIG. 3 is a configuration that takes IC into consideration, and it is assumed that the relative accuracy of the resistance value and the transistor size of the same type appearing in the following description is good, and the circuit symbol shown in FIG. The transistor represents the transistor size. In other words, it is assumed that the following relationship is established between the circuit elements.
Q5 = Q7 / 2 = Q13 / 2 = Q17
R2 = 2 × R3 = 2 × R5 = R9
Q4 = Q12
Q3 = Q8 = Q11
R1 = R4 = R6
R8 = 2 × R7
Q14 / 2 = Q15
[0032]
When the current value of the collector of Q17 (hereinafter referred to as “Q17 / C”) and the current value of Q5 / C is Io by the control voltage Vcont, the current value of Q13 / C becomes 2Io. The circuit is balanced only when the current value of Q3 / C is Io, so the Q11 / C current is Io. In this circuit, a lateral type PNP transistor having a small amplification factor β is considered.
[0033]
An intermediate voltage (V1 + V4) / 2 of a desired triangular wave signal TRI is input to the base of Q9 (hereinafter referred to as “Q9 / B”) as a reference voltage, and the influence of the early effect of the transistor is suppressed as much as possible. Yes. The signal SK2 is differentially input to the current switch composed of Q12 and Q10. The signal Psk2 is in phase with the signal SK2 shown in FIG. However, it is desirable to set the H level of the signal Psk2 to be equal to or lower than the lower vertex level (V4) of the triangular wave signal TRI (V4 in this example) so that Q12 does not saturate, and Q4 is for β compensation of Q12. is there.
[0034]
Q12 is turned on when the signal SK2 is at L level (the signal Nsk2 is at H level), sinks the discharge current Io from the capacitor C1, is turned off when the signal SK2 is at H level, and the capacitor C1 has a charging current. Io is supplied.
[0035]
Thus, the charge / discharge current generating circuit 2 that performs the above-described operation can be realized.
[0036]
Lower vertex limit circuit The reference voltage V4 is input to Q16 / B of the lower vertex limit circuit 3, and the triangular wave signal TRI output from the buffer 4 is input to Q18 / B. Therefore, during a period when the voltage of the triangular wave signal TRI is higher than the reference voltage, Q16 is turned off and no current flows through Q14 / C, and the operation of generating the triangular wave signal is not affected. However, when the voltage of the triangular wave signal TRI reaches the reference voltage V4, Q16 becomes active, Q14 / C generates a charging current, and the voltage of the triangular wave signal TRI is held at the reference voltage V4.
[0037]
Thus, the lower vertex limit circuit 3 that performs the above-described operation can be realized.
[0038]
Charge / Discharge Switching Timing Generating Circuit FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the charge / discharge switching timing generating circuit 5. It is assumed that the following relationship holds for the circuit elements.
R10 = R11
Q19 = Q20
Q22 = Q23
Q24 = Q25 = Q26 = Q27
[0039]
A triangular wave signal TRI is input to Q19 / B, and a reference voltage V1 is input to Q20 / B via a resistor R12. The voltage of Q20 / B when Q22 is turned on is set to the reference voltage V2 shown in the following equation.
V2 = V1−R12 × I3 (3)
[0040]
Since Q19 is turned off when the voltage of the triangular wave signal TRI is increasing, the signal SK1 (Psk1) becomes H level, Q22 is turned off, and the voltage of Q20 / B becomes the reference voltage V1. When the voltage of the triangular wave signal TRI reaches the reference voltage V1, current starts to flow through Q22, Q20 is rapidly turned on by the positive feedback operation, and the signal SK1 is set to L level, and the voltage of Q20 / B is set to the reference voltage V2. To.
[0041]
When the signal SK1 becomes L level, the charge / discharge current generation circuit 2 sinks the discharge current from the capacitor C1, so that the voltage of the triangular wave signal TRI drops. When the voltage of the triangular wave signal TRI reaches the reference voltage V2, current starts to flow through Q23, Q22 is rapidly turned off by the positive feedback operation, and the voltage of Q20 / B becomes the reference voltage V1.
[0042]
Thus, the charge / discharge switching timing generation circuit 5 that performs the above-described operation can be realized.
[0043]
The resistors R10 and R11 are connected to the voltage source Vx through the resistor R13. The voltage source Vx is set as follows. The band gap voltage Vbg that is not affected by the environmental temperature Ta is generally expressed by the following equation using the base-emitter voltage Vbe.
Vbg = Vbe + m × VT≈1.26 [V] (4)
However, VT: k × T / q
k: Boltzmann constant T: absolute temperature q: electron charge m: constant composed of a ratio of resistance and transistor size
Therefore, the voltage source Vx is set as follows.
Vx = Vbg × 10/3 / 3≈4.2 [V] (5)
[0045]
A control current Ib determined by the control voltages Vb and R14 flows through the resistor R13 via the transistor Q21. Here, the H level voltage Vsk1 of Psk1 and Nsk1 is as follows.
Vsk1 = Vx−R13 × Ib−2 × Vbe (6)
[0046]
Here, the bias control circuit shown in FIG. 7 for setting the voltage Vsk1 to the reference voltage V4 will be described. In the figure, it is assumed that the following relationship is established between circuit elements.
R28 = R13
Q28 = Q21
R29 = R14
Q29 = Q30 = Q24 = Q25 = Q26 = Q27
[0047]
At this time, the voltage of Q30 / E becomes the same as that in the equation (6), and is stabilized only when the reference voltage V4 is reached. Therefore, when the control voltage Vb is supplied to the charge / discharge switching timing generation circuit 5 of FIG. 6, the voltage Vsk1 becomes the reference voltage V4.
[0048]
Charging / Discharging Switching Control Circuit FIG. 8 is a circuit diagram showing a first configuration example of the charging / discharging switching control circuit 1. The D input of the D flip-flop (DFF) is at the H level (Vcc), the clock signal SK is input to the clock (CK) input, the signal SK1 is input to the inverted reset (R) input, and Q A signal SK2 is output from the output. Even with such a DFF circuit, the charge / discharge switching control circuit 1 that performs the above-described logic operation can be easily realized.
[0049]
However, the signal SK2 has the following requirements in addition to the logical operation.
[0050]
(1) The logic H level is made lower than the reference voltage V4 (here, V4).
[0051]
(2) The delay time of the rising timing and falling timing of the signal SK1 is made as short as possible so that the upper vertex level of the triangular wave signal does not exceed the reference voltage V1 as much as possible.
[0052]
FIG. 9 is a circuit diagram showing a second configuration example of the charge / discharge switching control circuit 1 in consideration of the above requirements. In the figure, it is assumed that the following relationship is established between circuit elements.
R33 = R34 = R35 = R36 = R37 = R38
Q40 = Q28
R32 = R29
R31 = R28
Other transistors are the same size.
In FIG. 9, the block denoted by reference numeral 93 is a bias conversion circuit for the clock signal SK, the block denoted by reference numeral 92 is an ECL circuit that operates in the same manner as in FIG. 8, and the block denoted by reference numeral 91 is based on the H level voltage Vsk2 of the clock signal SK2. This is a bias circuit for setting the voltage V4.
[0054]
If the reference voltage V4 is set to 2 [V], when the voltage of Q56 / C (Q52 / C) is at the H level (V4 = 2 [V]), the collector-emitter voltage Vce of Q56 (Q52). Is expressed by the following equation.
Vce = Vx−3 × Vbe− (V4−Vbe) = 2.2−2 × Vbe (7)
However, Vx = 4.2 [V]
V4 = 2 [V]
[0055]
Equation (7) means that the ECL circuit 92 is sufficiently operated even if a slight design error (about ± 0.1 V) occurs in the voltage Vx.
[0056]
The operation of the ECL circuit 92 will be described. When the signal SK1 is at L level (Psk1 = 'L'), Q56 is turned on, so that the voltage of Q45 / E is forcibly set to L level. Next, when the signal SK1 becomes H level (Psk1 = 'H'), Q52 is turned on. However, since the clock signal SK is at L level (Psk = 'L') (see FIG. 4), Q56 is also turned on. . At this time, the voltage of Q45 / E remains at the L level by the holding circuit including R35, R36, Q49, and Q53.
[0057]
Next, when the clock signal SK rises, Q51 is turned on, forcing the voltage of Q45 / E to H level. Then, when the Q45 / E voltage becomes H level, Q54 is rapidly turned on, and the ECL circuit 92 enters the holding state and waits for the fall of the signal SK1. The ECL circuit 92 does not respond to the change of the clock signal SK until the signal SK1 becomes H level again. For this reason, the signal obtained from Q45 / E logically satisfies the signal SK2.
[0058]
The signal obtained from Q45 / E is level-shifted at Q46 and input to the bias circuit 91. Since the H level of Psk2 (Nsk2) is the same as the configuration of FIG. 6, it is the reference voltage V4. Further, the signal SK1 is input to the bias circuit 91, and when the signal SK1 becomes L level, the signal SK2 (Psk2) is forcibly changed to L level again, so that the time delay of the falling timing of the signal SK2 can be shortened.
[0059]
● CP
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration example of CP7 for controlling the charge / discharge current Io to obtain a desired triangular wave signal.
[0060]
The output S of the level comparator 6 is inputted as a differential signal to Q61 and Q62 to which the constant current source I6 is connected to the emitter coupling portion. Q64 / C is connected to constant current source m × I6 (m is a constant) and capacitor C4, and is also connected to Q63 / B. On the other hand, Q65 / C is connected to the power supply Vcc. The voltage of Q63 / E becomes the output signal of CP7.
[0061]
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of CP7. The DC voltage value of Q65 / E is stabilized only when the period T1 satisfies the following equation.
T1 = (1−m) × To (8)
Where To: period of the clock signal SK
The triangular wave signal TRI whose lower vertex voltage is not limited by the reference voltage V4 by the lower vertex voltage limiting circuit 3 is a triangular wave signal having a peak-to-peak level of Vpp shown in FIG. Further, the reference voltage difference (V3−V4) is set so as to satisfy the following expression.
(V3−V4) / Vpp <T1 / To (9)
Vpp = (V1−V3) / m (10)
[0063]
When the expression (9) is satisfied, the lower vertex voltage limiting circuit 3 operates and there is always a period T2 for limiting the lower vertex voltage of the triangular wave signal TRI. The expression (9) can be easily realized by setting the reference voltage (V3-V4) and the constant current source ratio m of CP7 in consideration of the expression (10), and the period T2 can also be designed.
[0064]
When the period T2 exists, the voltage at the rising timing of the triangular wave signal TRI is stabilized at the reference voltage V4. This means that the period T2 of the triangular wave signal TRI only fluctuates even if the clock signal SK has jitter at its rising timing. Since the jitter amount included in the clock signal SK is generally considered to be about 1% of the clock period, when the triangular wave signal TRI generated based on the clock signal SK including jitter is used in the PWM circuit, the clock period The period T2 may be set to a small value that does not affect the PWM characteristics with respect to To.
[0065]
As described above, the upper vertex of the triangular wave signal TRI generated by the triangular wave signal generation circuit of the present embodiment is controlled so as to be stabilized at the reference voltage V1, and the waveform thereof reaches the reference voltage V4 by the charge pump circuit 7. It is uniquely controlled to a desired waveform. For this reason, the reference voltage Vr and the quantized voltage (r × i) in the DAC characteristics shown in the above equation (1) are set to voltages correlated with the reference voltages V1, V3, and V4 for generating the triangular wave signal TRI. This makes it possible to easily realize a PWM circuit that has excellent environmental characteristics and can independently set the maximum and minimum pulse widths. If this triangular wave signal generation circuit is used, the period from the generation of the clock signal SK having an intermittent period to the stabilization of the triangular wave signal TRI can be suppressed to a short time of the clock signal period To in principle.
[0066]
As described above, according to the triangular wave signal generation circuit of this embodiment, the following effects can be obtained.
[0067]
(1) Since the upper and lower vertices of the generated triangular wave signal can be uniquely controlled to desired values, when used in a PWM circuit, the PWM characteristics can be easily set by setting the maximum and minimum pulse widths independently. Can be adjusted in a short time.
[0068]
(2) Since the triangular wave signal is generated by switching the charging and discharging of the capacitor, it is not necessary to supply a high voltage such as 12 V to the circuit, and the slope of the generated triangular wave signal has good linearity. Furthermore, the level converter as described above is not required.
[0069]
(3) It is a system that is practically unaffected by the duty of the input clock and does not require a double frequency clock signal as in the prior art. This is important in systems that require high frequency operation.
[0070]
(4) Since the generated triangular wave signal has a pause period, jitter shorter than the pause period included in the input clock signal does not affect the triangle wave signal. This pause period can be easily set.
[0071]
(5) Even for an input clock signal having an intermittent period, a desired triangular wave signal can be generated in a short period (one cycle of the input clock). This means that almost no idling clock signal is required, which is significant in terms of system configuration.
[0072]
[Other Embodiments]
Note that the present invention can be applied to a system including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), or a device (for example, a copier, a facsimile device, etc.) including a single device. You may apply to.
[0073]
Another object of the present invention is to supply a storage medium storing software program codes for implementing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus stores the storage medium. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
[0074]
Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) operating on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
[0075]
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted in the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a desired signal can be accurately generated according to an input clock signal, and image quality deterioration due to jitter of a pulse signal can be prevented .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a high-speed pulse width modulation (PWM) circuit using a triangular wave signal;
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the PWM circuit of FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a triangular wave signal generation circuit according to an embodiment of the present invention;
4 is a timing chart for explaining the operation of the triangular wave signal generation circuit shown in FIG. 3;
5 is a circuit diagram showing a configuration example of a charge / discharge current generation circuit and a lower vertex limit circuit shown in FIG. 3;
6 is a circuit diagram showing a configuration example of a charge / discharge switching timing generation circuit shown in FIG. 3;
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of a bias control circuit for setting a reference voltage V4;
8 is a circuit diagram showing a first configuration example of the charge / discharge switching control circuit shown in FIG. 3;
9 is a circuit diagram showing a second configuration example of the charge / discharge switching control circuit shown in FIG. 3;
10 is a circuit diagram showing a configuration example of the CP shown in FIG.
11 is a diagram for explaining the operation of the CP shown in FIG. 10;

Claims (5)

クロック信号を入力する入力手段と、
素子を充電する充電モードと、前記素子を放電させる放電モードを切り換えて所定の信号を発生するために、入力された前記クロック信号に基づいて前記充電モードを開始し、前記所定の信号が第一の電圧に達すると前記充電モードを終了して前記放電モードを開始し、前記所定の信号が第二の電圧に達すると前記放電モードを終了する信号発生手段と、
前記所定の信号と前記第二の電圧より大きい第三の電圧を比較し、その比較結果に応じて、前記信号発生手段の前記充電および放電モードの電流値を制御する電流制御手段とを有することを特徴とする信号発生装置。
An input means for inputting a clock signal;
A charging mode to charge the device, in order to switch the discharge mode for discharging the Société for generating a predetermined signal, the charge mode and started based on the inputted clock signal, the predetermined signal is a Signal generating means for ending the charge mode and reaching the discharge mode when reaching one voltage, and ending the discharge mode when the predetermined signal reaches a second voltage ;
Current control means for comparing the predetermined signal with a third voltage greater than the second voltage, and controlling the current value of the charge and discharge modes of the signal generating means according to the comparison result; A signal generator characterized by the above.
前記所定の信号は三角波信号であることを特徴とする請求項1に記載された信号発生装置。2. The signal generator according to claim 1, wherein the predetermined signal is a triangular wave signal. 前記素子はキャパシタであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された信号発生装置。The device is a signal generator as claimed in claim 1 or claim 2, characterized in that a capacitor. 請求項1から請求項3の何れかに記載された信号発生装置を備え、
入力された画像データに応じたパルス幅の信号を出力することを特徴とする画像処理装置。
Comprising the signal generator according to any one of claims 1 to 3 ,
An image processing apparatus that outputs a signal having a pulse width corresponding to input image data.
所定の信号を発生する信号発生方法であって、
クロック信号を入力し、
前記クロック信号に基づいて素子の充電を開始し、前記所定の信号が第一の電圧に達すると前記素子の充電を終了して放電を開始し、前記所定の信号が第二の電圧に達すると前記素子の放電を終了するとともに、
前記所定の信号と前記第二の電圧より大きい第三の電圧を比較し、その比較結果に応じて、前記充電および放電の電流値を制御することを特徴とする信号発生方法。
A signal generation method for generating a predetermined signal,
Input clock signal,
Based on the clock signal, charging of the element is started. When the predetermined signal reaches the first voltage, charging of the element is terminated and discharging is started. When the predetermined signal reaches the second voltage While terminating the discharge of the element ,
A signal generation method comprising: comparing the predetermined signal with a third voltage greater than the second voltage, and controlling the current values of the charging and discharging according to the comparison result .
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