JPH02147263A - Head driving ic - Google Patents

Head driving ic

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JPH02147263A
JPH02147263A JP63301158A JP30115888A JPH02147263A JP H02147263 A JPH02147263 A JP H02147263A JP 63301158 A JP63301158 A JP 63301158A JP 30115888 A JP30115888 A JP 30115888A JP H02147263 A JPH02147263 A JP H02147263A
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JP
Japan
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density pattern
output
latch
shift register
recording
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Application number
JP63301158A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuji Ishihara
秀志 石原
Haruo Yamashita
春生 山下
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To increase the speed of gradation recording due to a density pattern method by mounting function for binarizing the gradation data of an image signal according to the density pattern method in a driving IC. CONSTITUTION:A head driving IC stores an inputted image signal in a line memory 5 and reads the gradation data stored in said memory 5 and a density pattern matrix is selected by a density pattern generating means 7 and selects the certain row from inputted position data in a sub-scanning direction to determine binarized data which are, in turn, outputted parallelly. The parallelly inputted binarized data are subjected to series/parallel conversion by the shift registers 4 respectively connected to said data and stored in a latch 3 by an inputted STB signal. A driver selectively drives a recording body corresponding to the output of the latch to finish the recording on that line of a recording apparatus.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、本来2値記録を行なう記録装置において、濃
度パターン法を用いて階調情報を2値化し面積階調方式
により多階調表現を行なうもので、LEDアレイ、液晶
シャッタアレイを用いた電子写真記録装置や、熱転写記
録装置等に広く応用できるヘッド駆動ICに関するもの
である。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Field of Application The present invention is a recording device that originally performs binary recording, in which gradation information is binarized using a density pattern method and multi-gradation expression is performed using an area gradation method. The present invention relates to a head drive IC that can be widely applied to electrophotographic recording devices using LED arrays and liquid crystal shutter arrays, thermal transfer recording devices, and the like.

従来の技術 本来、2値記録を行なう記録装置において多階調の画像
信号を記録するには、記録ドツト数の多少で中間調を表
現する面積階調方式があり、濃度パターン法についても
種々の文献等で記されている。(例ばrハードコピーに
おける階調、色再現の手法1 テレビジョン学会誌 V
o137  )発明が解決しようとする課題 しかし、濃度パターン法で中間調を表現する場合、1画
素を複数ドツトで表現するため階調数を増加するに従い
1画素を表現するマトリックスサイズも大きくなるので
、画像信号の1ライン毎に濃度パターンマトリックスサ
イズで決定される記録装置のライン数分の記録情報を転
送する必要がある0例えば6ビツトの階調信号(64階
調)を8×8の濃度パターンマトリックスで表現する場
合、画像信号の1ラインが256画素であると記録装置
の1ラインは2048ドツトとなり、2048ドツトを
8ライン分転送する必要がある。そのため、駆動回路や
メモリの速度の制限から記録時間が長くなってしまうそ
れを解消するために、複数の処理回路を設はパラレルに
転送を行なえば記録速度は短縮されるが、そうする−と
周辺回路が大掛かりになってしまいコストが高くなると
いう問題点があった。
Conventional technology Originally, in order to record multi-gradation image signals in a recording device that performs binary recording, there is an area gradation method that expresses halftones by varying the number of recorded dots, and there are also various density pattern methods. It is described in literature, etc. (For example, gradation and color reproduction method in hard copy 1 Journal of Television Society V
o137) Problems to be solved by the invention However, when expressing halftones using the density pattern method, one pixel is expressed by multiple dots, so as the number of gradations increases, the matrix size for expressing one pixel also increases. It is necessary to transfer recording information for the number of lines of the recording device determined by the density pattern matrix size for each line of the image signal. For example, a 6-bit gradation signal (64 gradations) is transferred to an 8 x 8 density pattern. When expressed in a matrix, if one line of the image signal has 256 pixels, one line of the recording device has 2048 dots, and it is necessary to transfer 8 lines of 2048 dots. Therefore, in order to solve the problem of long recording times due to limitations in the speed of drive circuits and memory, the recording speed can be shortened by installing multiple processing circuits and performing data transfer in parallel. There is a problem in that the peripheral circuitry becomes large-scale and the cost increases.

本発明は、上記問題点に鑑みて、画像信号の階調情報を
濃度パターン法により2値化する機能をヘッド駆動IC
に内蔵させることにより、濃度パターン法による階調記
録を高速化S、しかも周辺回路が大掛かりになることな
く記録を行なうことを目的としている。
In view of the above problems, the present invention provides a head drive IC with a function of binarizing the gradation information of an image signal using a density pattern method.
The purpose of this is to speed up gradation recording using the density pattern method and to perform recording without increasing the size of peripheral circuits.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため第1の発明のヘッド駆動ICは
、1tJ情報を記憶するラインバッファと、前記ライン
バッファの階調情報と副走査方向の位置情報に応じて2
値デ〜りを出力する濃度パターン発生手段と、前記濃度
パターン発生手段の出力に接続された複数本のシフトレ
ジスタと、前記シフトレジスタの出力を記憶するラッチ
と、前記ラッチの出力により記録体を通電駆動するドラ
イバを備えたことを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the head drive IC of the first invention includes a line buffer for storing 1tJ information, and a line buffer that stores 1tJ information.
A density pattern generating means for outputting a value D, a plurality of shift registers connected to the output of the density pattern generating means, a latch for storing the output of the shift register, and a recording medium using the output of the latch. It is characterized by having a driver that is driven by electricity.

また、第2の発明のヘッド駆動ICは、上記課題を解決
するため、階調情報を記憶するラインバッファと、入力
された主走査方向および副走査方向の位置情報に応じた
閾値を出力する閾値格納手段と、前記ラインバッファの
階調情報と前記閾値格納手段の出力を比較する比較手段
と、前記比較手段の出力を直並列変換するシフトレジス
タと、前記シフトレジスタの出力を記憶するラッチと、
このラッチの出力により記録体を通電駆動するドライバ
を備えたことを特徴とする。
In addition, in order to solve the above problems, the head drive IC of the second invention includes a line buffer that stores gradation information, and a threshold that outputs a threshold according to input positional information in the main scanning direction and sub-scanning direction. a storage means, a comparison means for comparing the gradation information of the line buffer and the output of the threshold value storage means, a shift register for serial-to-parallel conversion of the output of the comparison means, and a latch for storing the output of the shift register;
The present invention is characterized in that it includes a driver that energizes and drives the recording body using the output of this latch.

作用 第1の発明によるヘッド駆動ICは上記構成を有するこ
とにより、入力された画像信号をIC内部のラインバッ
ファに貯え、このラインバッファに記憶された階調情報
を読み出し、この階調情報により階調に応じた濃度パタ
ーンマトリックスを濃度パターン発生手段によって選択
し、入力された副走査方向の位置情報から濃度パターン
マトリックスの第何列かを選択することにより2値化デ
ータを決定し、2値データをパラレルに出力する。
Operation The head drive IC according to the first aspect of the invention has the above-mentioned configuration, stores the input image signal in the line buffer inside the IC, reads out the gradation information stored in this line buffer, and performs gradation based on this gradation information. The density pattern generation means selects a density pattern matrix according to the tone, determines the binary data by selecting the column of the density pattern matrix from the input position information in the sub-scanning direction, and generates the binary data. Output in parallel.

パラレルに出力された2値データはそれぞれに接続され
たシフトレジスタで直並列変換され、入力されたSTB
信号によりラッチに記憶される。そして、ラッチの出力
に応じてドライバが記録体を選択的に駆動して記録装置
のそのラインでの記録を終える。
The binary data output in parallel is converted into serial/parallel data by the shift registers connected to each, and the input STB
The signal is stored in the latch. Then, the driver selectively drives the recording medium in accordance with the output of the latch to finish recording on that line of the recording apparatus.

記録装置の次のラインでは、再び階調情報をラインバッ
ファから読み出し、濃度パターン発生手段はある画素に
対して前ラインと同じ濃度パターンマトリックスを選択
するが入力される副走査方向の位置情報が変化するため
、その位置情報に応じた2値データを決定する。こうし
て濃度バタンマトリックスのサイズにより決定されるラ
イン数に相当する回数だけ同様の動作を行なうことによ
り、画像信号の1ラインの記録を終える。
In the next line of the recording device, the tone information is read out from the line buffer again, and the density pattern generation means selects the same density pattern matrix for a certain pixel as in the previous line, but the input position information in the sub-scanning direction changes. Therefore, binary data is determined according to the position information. By repeating the same operation a number of times corresponding to the number of lines determined by the size of the density button matrix, recording of one line of the image signal is completed.

また、第2の発明ではラインバッファから階調情報を読
み出す動作は第1の発明と同じであるが、階調情報を2
値化する動作が異なる。すなわち、入力された主走査方
向の位置情報と副走査方向の位置情報により閾値格納手
段がその位置情報に応じた閾値を出力し、比較手段が階
調情報と閾値を比較することにより2値化を行なう、ラ
インバッファから1つの画素の階調情報を読み出す間に
主走査方向の位置情報は濃度パターンマトリックスのサ
イズにより決定されるドツト数に相当する回数だけ変化
し、その位置情報に応じた閾値が閾値格納手段から出力
され、その画素の階調情報と比較手段により比較され2
値データが決定される。
In addition, in the second invention, the operation of reading the gradation information from the line buffer is the same as in the first invention, but the gradation information is
The behavior of converting to a value is different. That is, based on the input position information in the main scanning direction and the input position information in the sub-scanning direction, the threshold storage means outputs a threshold according to the position information, and the comparison means compares the gradation information and the threshold to perform binarization. While reading the gradation information of one pixel from the line buffer, the position information in the main scanning direction changes a number of times equivalent to the number of dots determined by the size of the density pattern matrix, and a threshold value is set according to the position information. is output from the threshold storage means and compared with the gradation information of that pixel by the comparison means.
Value data is determined.

比較手段から出力された2値データはシフトレジスタで
直並列変換され、入力されたSTB信号によりラッチに
記憶される。そして、ラッチの出力に応じてドライバが
記録体を選択的に駆動して記録装置のそのラインでの記
録を終える。
The binary data output from the comparison means is converted into serial/parallel data by a shift register, and stored in a latch according to the input STB signal. Then, the driver selectively drives the recording medium in accordance with the output of the latch to finish recording on that line of the recording apparatus.

記録装置の次のラインでは、副走査方向の位置情報も変
化するため、その画素の階調情報はさらに異なった閾値
と比較され2値データが決定される。こうして濃度パタ
ーンマトリックスのサイズにより決定されるライン数に
相当する回数だけ同様の動作を行なうことにより、画像
信号の1ラインの記録を終える。
In the next line of the recording device, the position information in the sub-scanning direction also changes, so the gradation information of that pixel is further compared with a different threshold value to determine binary data. By performing the same operation a number of times corresponding to the number of lines determined by the size of the density pattern matrix, recording of one line of the image signal is completed.

実施例 以下本発明の第1の実施例を図面を参照しながら説明す
る0本発明の第1の実施例では、1画素あたりにビット
で構成されたm画素の階調情報を記憶しシリアルに読み
出すラインバッファと、kビットの階調情報をiXj 
(iXj−”2k)サイズの濃度パターンマトリックス
で2値化するため記録装置の副走査方向のラインをjラ
インカウントするラスタスキャンカウンタと、ラインバ
ッファの階調情報とラスタスキャンカウンタの出力に応
じてiビットの2値化データがパラレルに出力される濃
度パターン発生手段と、濃度パターン発生手段の出力に
接続されたi本のシフトレジスタと、シフトレジスタの
出力を記憶するn(n=iXm)ビットのラッチと、ラ
ッチの出力によりnドツトの記録体を通電駆動するn個
のドライバを備え、i本のシフトレジスタのうち第S番
目(S=0〜1−1)のシフトレジスタは濃度パターン
発生手段の第S番目の出力を直並列変換するものであり
、その出力はラッチの第(IXi+5)(1=O〜m−
1)番目の入力に接続されている。
Embodiment Below, a first embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. In the first embodiment of the present invention, gradation information of m pixels each consisting of bits is stored and serially stored. Line buffer to read and k-bit gradation information to iXj
(iXj-"2k) size density pattern matrix, there is a raster scan counter that counts j lines in the sub-scanning direction of the recording device, and a raster scan counter that counts j lines in the sub-scanning direction of the recording device, and a A density pattern generating means for outputting i-bit binary data in parallel, i shift registers connected to the output of the density pattern generating means, and n (n=iXm) bits for storing the output of the shift registers. latches and n drivers that energize and drive n dot recording bodies by the output of the latches, and the S-th (S=0 to 1-1) shift register among the i shift registers generates a density pattern. The Sth output of the means is serial-parallel converted, and the output is the (IXi+5)th (1=O~m-)th output of the latch.
1) Connected to the th input.

さらに説明を分かりやすくするため、k=4.1=j=
4、すなわち4X4の濃度パターンマトリックスを用い
て4ビツトの階調信号を2値化するもので、m−32、
n=128、ラインヘッドのドツト総数が4096ドツ
トの場合について述べる。
Furthermore, to make the explanation easier to understand, k=4.1=j=
This method binarizes a 4-bit gradation signal using a 4x4 density pattern matrix, m-32,
The case where n=128 and the total number of dots in the line head is 4096 dots will be described.

第1図は、本発明のヘッド駆動ICのブロック図である
FIG. 1 is a block diagram of a head drive IC of the present invention.

2はラインヘッドをドライブする128個のドライブ回
路、3はドライブ回路2に対応する128ビツトのラッ
チ、4は32ビツト長の4本のシフトレジスタSRO〜
SR3からなる128ビツト長のシフトレジスタ、5は
32画素分の階調情報を記憶しラインバッファとして機
能する4ビツト幅のラインメモリ、6はクロック信号(
CLK)によりカウントアツプしラインメモリ5に5ビ
ツトのアドレスを与えるアドレスカウンタ、16はST
B信号によりカウントアツプする2ビツトのラスタスキ
ャンカウンタ、7は4×4サイズの濃度パターンマトリ
ックスを24個格納した濃度パターン発生ROMである
。なお、シフトレジスタ4のSROの出力はラッチ3の
第0、第4、・・・、第124ドツトに、SRIの出力
はラッチ3の第1、第5、・・・、第125ドツトに、
SR2の出力はラッチ3の第2、第6、・・・、第12
6ドツトに、SR3の出力はラッチ3の第3、第7、・
・・、第127ドツトにそれぞれ接続されており、また
、濃度パターン発生ROM7の4ビツトの出力PO1P
1、R2、R3はシフトレジスタ4の5RO1SR1、
SR2、SR3の入力にそれぞれ接続されている。
2 is 128 drive circuits that drive the line head, 3 is a 128-bit latch corresponding to drive circuit 2, and 4 is 4 shift registers SRO~ with a length of 32 bits.
SR3 is a 128-bit long shift register, 5 is a 4-bit wide line memory that stores gradation information for 32 pixels and functions as a line buffer, and 6 is a clock signal (
16 is ST
A 2-bit raster scan counter counts up in response to the B signal, and 7 is a density pattern generation ROM that stores 24 density pattern matrices of 4×4 size. The output of the SRO of the shift register 4 is sent to the 0th, 4th, ..., 124th dot of the latch 3, and the output of SRI is sent to the 1st, 5th, ..., 125th dot of the latch 3.
The output of SR2 is the second, sixth, ..., twelfth of latch 3.
6 dots, the output of SR3 is the 3rd, 7th, .
..., respectively connected to the 127th dot, and the 4-bit output PO1P of the density pattern generation ROM7
1, R2, R3 are 5RO1SR1 of shift register 4,
They are connected to the inputs of SR2 and SR3, respectively.

第2図は、本発明のヘッド駆動ICを用いて構成したヘ
ッド駆動回路である。
FIG. 2 shows a head drive circuit constructed using the head drive IC of the present invention.

1は4096ドツトの記録体を有するラインヘッド、2
0は第1図に示す本実施例のヘッド駆動IC117は5
ビツトのアドレスから32本の信号にデコードするデコ
ーダである。
1 is a line head with a recording body of 4096 dots, 2
0 is 5 for the head drive IC 117 of this embodiment shown in FIG.
This is a decoder that decodes a bit address into 32 signals.

本実施例では、ラインヘッド1は1024画素、すなわ
ち4096ドツトであり、それぞれのヘッド駆動IC2
0は32画素、すなわち128ドツトの駆動を受は持つ
から、ラインヘッド1の全ドツトを駆動するためにはヘ
ッド駆動IC20は32個必要である。4ビツトのデー
タバス、10ビツトのアドレスバスの内の下位5ビツト
、クロック信号(CLK)、アドレスカウンタ6とラス
タスキャンカウンタ16の初期化信号(CLR)、およ
びラッチ信号(STB)は、全ICに共通に入力され、
アドレス入力(Ain)の上位5ビツトは、デコーダ1
7により32ビツトのセレクト信号にデコードされ、各
ヘッド駆動IC20のCE大入力与えられる。
In this embodiment, the line head 1 has 1024 pixels, that is, 4096 dots, and each head drive IC 2
Since 0 has the ability to drive 32 pixels, that is, 128 dots, 32 head drive ICs 20 are required to drive all the dots of the line head 1. The 4-bit data bus, the lower 5 bits of the 10-bit address bus, the clock signal (CLK), the initialization signal (CLR) for the address counter 6 and raster scan counter 16, and the latch signal (STB) are used by all ICs. is commonly input to
The upper 5 bits of address input (Ain) are sent to decoder 1.
7, it is decoded into a 32-bit select signal and applied to the CE large input of each head drive IC 20.

上記回路構成により、32個使用するヘッド駆動IC2
0の中のラインメモリ5は、1024画素のラインメモ
リに拡張され、データバスとアドレスバスを通じて4ビ
ツト16階調のデータをランダムアクセスできる。
With the above circuit configuration, 32 head drive ICs 2 are used.
The line memory 5 in 0 is expanded to a line memory of 1024 pixels, and 4-bit 16-gradation data can be randomly accessed through the data bus and address bus.

次に、ヘッド駆動IC20内の動作を説明する。Next, the operation inside the head drive IC 20 will be explained.

本実施例では濃度パターン発生手段として4×4の濃度
パターンマトリックスを24個格納した濃度パターン発
生ROM7を用いており、その内容を第3図に示す0本
実施例では濃度パターンマトリックスとして4×4のベ
イヤー型のマトリックスによる濃度パターンを用いた。
In this embodiment, a density pattern generation ROM 7 storing 24 4×4 density pattern matrices is used as the density pattern generating means, and the contents are shown in FIG. A density pattern based on a Bayer-type matrix was used.

第3図においてH2〜H5はラインメモリ5の出力で各
画素の階調を表わしており、HO〜H1はラスタスキャ
ンカウンタ16の出力で位置情報を表わしている。
In FIG. 3, H2 to H5 are the outputs of the line memory 5 and represent the gradation of each pixel, and HO to H1 are the outputs of the raster scan counter 16 and represent position information.

また、PO〜P3は濃度パターンROMに格納されたそ
れぞれ1″もしくは0“のデータで4個1組で濃度パタ
ーンマトリックスの1列の2値化データを表わしている
。すなわち、H2〜H5、HO〜H1は濃度パターン発
生ROM7のアドレスとしてそれぞれ、濃度パターンマ
トリックス、濃度パターンマトリックス内のラインを選
択し、階調情報、位置情報に応じた2値化データPO〜
P3がそれぞれシフトレジスタ4のSRO〜SR3にパ
ラレルに出力される。
Further, PO to P3 are data of 1'' or 0'', respectively, stored in the density pattern ROM, and a set of four represents one column of binary data of the density pattern matrix. That is, H2 to H5 and HO to H1 select a density pattern matrix and a line in the density pattern matrix as addresses of the density pattern generation ROM 7, respectively, and generate binary data PO to according to the gradation information and position information.
P3 are output in parallel to SRO to SR3 of the shift register 4, respectively.

例えば、ある画素の記録する階調情報が6の場合、H2
=0、H3=1、H4=1、H5=Oとなり濃度パター
ン発生ROM7の第6マトリツクスが選択されて、HO
=0、H1=0でマトリックスの第1列目のデータ、す
なわちPO=1、P1=0、P2=1、P3=0が出力
され、HO=1.81=Oでマトリックスの第2列目の
データ、すなわちpo=o、P1=、1、P2=O1P
30というように出力されていく。
For example, if the tone information recorded by a certain pixel is 6, H2
=0, H3=1, H4=1, H5=O, and the sixth matrix of the density pattern generation ROM 7 is selected, and the HO
= 0, H1 = 0, the data in the first column of the matrix, that is, PO = 1, P1 = 0, P2 = 1, P3 = 0, is output, and HO = 1.81 = O, the data in the second column of the matrix is output. data, i.e. po=o, P1=,1, P2=O1P
30 and so on are output.

ラインメモリ5に書き込まれている4ビツトの階調情報
は、アドレスカウンタ6により与えられる5ビツトのア
ドレスにより32画素分連続で読み出される。アドレス
カウンタ6が一巡し、ラインメモリ5の内容が全て読み
出されると、STB信号によりシフトレジスタ4に送出
された2値化データがラッチ3に記憶され、ラッチ3の
出力に応じてドライブ回路2が記録体を選択的に駆動し
そのラインの記録を終える。そして、記録装置が副走査
方向の次のラインに進むとともにラスタスキャンカウン
タ16の出力がカウントアツプするため、位置情報が変
化し、濃度パターン発生ROM7はその位置情報に対応
した2値化データをシフトレジスタ4へ送出することに
なる。こうして、記録装置での4ラインの間でラインメ
モリ5に格納された各画素の階調情報は濃度パターン法
により4X4のマトリックスで2値化され、画像信号の
1ラインを記録装置での4ラインで記録する。
The 4-bit gradation information written in the line memory 5 is read out continuously for 32 pixels using the 5-bit address given by the address counter 6. When the address counter 6 completes one cycle and all the contents of the line memory 5 are read out, the binary data sent to the shift register 4 by the STB signal is stored in the latch 3, and the drive circuit 2 is activated according to the output of the latch 3. The recording medium is selectively driven to finish recording that line. Then, as the recording device advances to the next line in the sub-scanning direction, the output of the raster scan counter 16 counts up, so the position information changes, and the density pattern generation ROM 7 shifts the binarized data corresponding to the position information. It will be sent to register 4. In this way, the gradation information of each pixel stored in the line memory 5 between 4 lines in the recording device is binarized in a 4×4 matrix by the density pattern method, and one line of the image signal is converted into 4 lines in the recording device. Record with .

本実施例では、4096ドツトのラインヘッド1を32
個のヘッド駆動IC20で同時に記録を行なえ、さらに
4ビツトの並列処理を行なっているため従来例と比べ少
なくとも32×4倍に、高速化できる。現実には、ライ
ンメモリ5をIC内に持っているため、配線や外部のバ
ス駆動のための遅延も少なく、さらに高速化が可能であ
る。
In this example, the line head 1 with 4096 dots is
Since recording can be performed simultaneously using two head drive ICs 20 and 4-bit parallel processing is performed, the speed can be increased by at least 32×4 times compared to the conventional example. In reality, since the line memory 5 is included in the IC, there is less delay due to wiring and external bus driving, and even higher speeds are possible.

なお、本実施例ではラインバッファとしてラインメモリ
を用いたが4ビツト幅32ビット長のシフトレジスタと
選択器で構成してもよい。
Although a line memory is used as the line buffer in this embodiment, it may also be configured with a shift register of 4 bits wide and 32 bits long and a selector.

次に第2の実施例について説明する。Next, a second embodiment will be described.

第2の実施例では1画素あたりにビットで構成されたm
画素の階調情報を記憶しシリアルに読み出すラインバッ
ファと、kビットの階調情報を1Xj(iXj=2k)
サイズの濃度パターンマトリックスで2値化するため記
録装置の副走査方向のラインをjラインカウントするラ
スタスキャンカウンタと、主走査方向のクロックをiド
ツトカウントするクロックカウンタと、kビットの閾値
をixj個格納しラスタスキャンカウンタとクロックカ
ウンタの出力により得られる位置情報に応じた閾値を出
力する閾値格納手段と、階調情報と閾値を比較するにビ
ットの比較手段と比較手段の出力を直並列変換するn(
n=iXm)ビットのラッチと、ラッチの出力によりn
ドツトの記録体を通電駆動するn個のドライバを偏えた
構成とする。
In the second embodiment, each pixel is composed of bits m
A line buffer that stores and serially reads out pixel gradation information, and a line buffer that stores k-bit gradation information at 1Xj (iXj = 2k)
A raster scan counter that counts j lines in the sub-scanning direction of the recording device in order to binarize with a density pattern matrix of size, a clock counter that counts i dots of clocks in the main scanning direction, and ixj k-bit thresholds. threshold storage means for storing and outputting a threshold according to the position information obtained by the outputs of the raster scan counter and the clock counter; a bit comparison means for comparing the gradation information and the threshold; and serial-parallel conversion of the output of the comparison means. n(
n=iXm) bit latch and the output of the latch
The n drivers for energizing and driving the dot recording medium are arranged unevenly.

さらに説明を分かりやすくするため、k=4.1=J=
4、すなわち4×4の濃度パターンマトリックスを用い
て4ビツトの階調信号を2値化するもので、m=32、
n=128、ラインヘッドのドツト総数が4096ドツ
トの場合について述べる。
Furthermore, to make the explanation easier to understand, k=4.1=J=
In other words, a 4-bit gradation signal is binarized using a 4×4 density pattern matrix, m=32,
The case where n=128 and the total number of dots in the line head is 4096 dots will be described.

第4図は、本発明の第2の実施例のヘッド駆動ICのブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a head drive IC according to a second embodiment of the present invention.

2はドライブ回路、3はラッチ、30は128ビツト長
の第1のシフトレジスタ、16はSTB信号によりカウ
ントアツプし出力E2、E3が閾値ROMのアドレスの
上位2ビツトに接続されているラスタスキャンカウンタ
、31は32画素分の階調情報を記憶する4ビツト幅3
2ビット長の第2のシフトレジスタ、32は第2のシフ
トレジスタ31の4ビツトの入力として、Dinと第2
のシフトレジスタ31の出力Doutおいずれかを選択
する選択器、33はCLK信号によりカウントアツプし
、出力EO1E1がの閾値ROMのアドレスの下位2ビ
ツトに、またElの反転信号が第2のシフトレジスタの
クロック入力にそれぞれ接続されているクロックカウン
タ、34は第2のシフトレジスタ31の出力と閾値RO
Mの出力を比較し第1のシフトレジスタ30にシリアル
にデータを送出するコンパレータ、35は4ビツト幅の
閾値を格納した閾値ROM、36はElを反転するイン
バータである。
2 is a drive circuit, 3 is a latch, 30 is a 128-bit first shift register, and 16 is a raster scan counter that counts up by the STB signal and whose outputs E2 and E3 are connected to the upper two bits of the address of the threshold ROM. , 31 is a 4-bit width 3 that stores tone information for 32 pixels.
A 2-bit long second shift register 32 is used as a 4-bit input of the second shift register 31 to input Din and the second shift register 32.
A selector 33 that selects either the output Dout of the shift register 31 counts up by the CLK signal, outputs EO1E1 to the lower two bits of the address of the threshold ROM, and the inverted signal of El to the second shift register. 34 is connected to the clock input of the second shift register 31 and the threshold value RO.
A comparator compares the outputs of M and serially sends data to the first shift register 30, 35 is a threshold ROM that stores a 4-bit width threshold, and 36 is an inverter that inverts El.

第5図は、本発明のヘッド駆動ICを用いて構成したヘ
ッド駆動回路である。
FIG. 5 shows a head drive circuit constructed using the head drive IC of the present invention.

1はラインヘッド、21は第4図に示すヘッド駆動IC
である。
1 is a line head, 21 is a head drive IC shown in FIG.
It is.

本実施例では、ラインヘッド1は1024画素すなわち
4096ドツトであり−、ヘッド駆動IC21は32画
素すなわち128ドツトの駆動を受は持つから、ライン
へラド1の全ドツトを駆動するためにはヘッド駆動IC
21は32個必要である。
In this embodiment, the line head 1 has 1024 pixels, or 4096 dots, and the head drive IC 21 is responsible for driving 32 pixels, or 128 dots. Therefore, in order to drive all the dots on the line head 1, it is necessary to drive the head IC
21 requires 32 pieces.

また、選択器32の入力(SEL) 、クロック信号(
CLK)、ラスタスキャンカウンタ16の新期化信号(
CLR) 、およびラッチ信号(STB)は、全ICに
共通に入力される。
In addition, the input (SEL) of the selector 32, the clock signal (
CLK), raster scan counter 16 renewal signal (
CLR) and latch signal (STB) are commonly input to all ICs.

なお、本実施例においてラインバッファは第2のシフト
レジスタ31と選択器32により構成している。
In this embodiment, the line buffer is composed of a second shift register 31 and a selector 32.

データをラインバッファに書き込む場合は、各ICの選
択器32に与えるSEL信号をDinに設定することに
より、ヘッド駆動IC21の中の第2のシフトレジスタ
31は、32個分縦続に接続され、全体で4ビツト幅1
024画素のシフトレジスタを構成する。そして、4ビ
ツトのデータは、最初のヘッド駆動IC21の入力に与
えられ、出力は次のヘッド駆動IC21の入力に与えら
れ、4ビツト16階調のデータを1024画素分シリア
ルに書き込むことができる。
When writing data to the line buffer, by setting the SEL signal given to the selector 32 of each IC to Din, 32 second shift registers 31 in the head drive IC 21 are connected in cascade, and the entire 4 bit width 1
024 pixel shift register is constructed. Then, the 4-bit data is given to the input of the first head drive IC 21, and the output is given to the input of the next head drive IC 21, so that 4-bit 16-gradation data can be serially written for 1024 pixels.

データをラインバッファから読み出す場合は、各ICの
選択器32に与えるSEL信号をDoutに設定し、第
2のシフトレジスタ31の入出力をリング状に接続した
リングバッファを構成する。
When reading data from the line buffer, the SEL signal given to the selector 32 of each IC is set to Dout, and a ring buffer is formed in which the input and output of the second shift register 31 are connected in a ring shape.

第2のシフトレジスタ31のクロック入力にはクロック
カウンタ33の出力E1の反転信号*E1が接続されて
いるから、第1のシフトレジスタ30が4回シフトレジ
ストするたびに1回シフトレジストすることになる。そ
して、32画素周期で同じデータを何度も読み出すこと
ができる。第2のシフトレジスタ31が32画素分連続
で読み出し一巡したとき、すなわち第1のシフトレジス
タ30に128ドツトのデータを送出したとき、STB
信号を与えることにより第1のシフトレジスタ30に貯
えられたデータをラッチ3に記憶すると同時にラスタス
キャンカウンタ16の出力をカウントアツプし、再度筒
2のシフトレジスタ31の内容を最初から読み出す。
Since the inverted signal *E1 of the output E1 of the clock counter 33 is connected to the clock input of the second shift register 31, the first shift register 30 performs shift registration once every four times. Become. The same data can be read out many times in a 32-pixel period. When the second shift register 31 has read out 32 pixels continuously, that is, when it has sent 128 dots of data to the first shift register 30, the STB
By applying a signal, the data stored in the first shift register 30 is stored in the latch 3, and at the same time, the output of the raster scan counter 16 is counted up, and the contents of the shift register 31 of the cylinder 2 are read out again from the beginning.

次に、本実施例におけるヘッド駆動IC21内の動作に
ついて説明する。
Next, the operation within the head drive IC 21 in this embodiment will be explained.

本実施例において階調信号を濃度パターン法で2値化す
る手段は、コンパレータ34と閾値ROM35で構成し
ている。
In this embodiment, the means for binarizing the gradation signal using the density pattern method is composed of a comparator 34 and a threshold value ROM 35.

第6図は閾値ROM35に格納した閾値を10進数で示
したものであり、同一のE2、E3における4個の閾値
でマトリックスの1列を表わしており、全体で4×4の
マトリックスを構成するように配置あれている。なお、
本実施例では4×4のベイヤー型の閾値マトリックスを
用いた。
FIG. 6 shows the threshold values stored in the threshold value ROM 35 in decimal notation, and four threshold values of the same E2 and E3 represent one column of the matrix, making up a 4×4 matrix as a whole. It is arranged like this. In addition,
In this example, a 4×4 Bayer type threshold matrix was used.

第2のシフトレジスタ31から読み出されたBO〜B3
の階調情報はコンパレータ34で閾値ROM35の出力
CO〜C3と比較゛されて、BO〜B3の方が大きいと
“1′″が、小さいと0″が第1のシフトレジスタ30
に送られる。そしてCLK信号が入力されるとクロック
カウンタ33の出力EO1E1がカウントアツプし、閾
値ROM35はマトリックスの同一列の次の行の閾値C
O〜C3を出力する。また、第2のシフトレジスタ31
は*E1が入力される毎に次の画素の階調情報を出力す
るのに対し、閾値ROM35はCLK信号が入力される
毎に次の行の閾値を出力し、第1のシフトレジスタ30
もCLK信号が入力される毎にシフトレジストするため
、1画素の階調情報に対して同一列の4個の閾値と比較
され1″か0″が決定された4個のデータが第1のシフ
トレジスタ30にシリアルに送出される。
BO to B3 read from the second shift register 31
The gradation information is compared with the outputs CO to C3 of the threshold ROM 35 by the comparator 34, and if BO to B3 is larger, "1'" is set, and if smaller, 0" is set to the first shift register 30.
sent to. When the CLK signal is input, the output EO1E1 of the clock counter 33 counts up, and the threshold ROM 35 stores the threshold value C of the next row in the same column of the matrix.
Outputs O to C3. In addition, the second shift register 31
outputs the gradation information of the next pixel every time *E1 is input, whereas the threshold ROM 35 outputs the threshold of the next row every time the CLK signal is input, and the first shift register 30
Since the shift register is performed every time the CLK signal is input, the 4 data that are compared with the 4 threshold values in the same column and determined to be 1'' or 0'' for the gradation information of one pixel are the first It is sent serially to the shift register 30.

第2のシフトレジスタ31の4ビツトの階調情報が32
画素分読み出されるとSTB信号によりシフトレジスタ
4に送出された2値化データがラッチ3に記憶され、ラ
ッチ3の出力に応じてドライブ回路2が記録体を選択的
に駆動しそのラインの記録を終える。そして第2のシフ
トレジスタ31は32画素周期で同じデータを読み出す
のに対し、ラスタスキャンカウンタ16の出力E2、E
3はSTB信号が入力される毎にカウントアツプするの
で、閾値ROM35は次の列の閾値を出力する。こうし
て、記録装置の4ラインの間でラインバッファに格納さ
れた各画素の階調情報は濃度パターンマトリックスの全
ての閾値と比較され濃度パターン法により4×4のマト
リックスで2値化される。
The 4-bit gradation information of the second shift register 31 is 32
When the pixels have been read out, the binary data sent to the shift register 4 by the STB signal is stored in the latch 3, and the drive circuit 2 selectively drives the recording medium according to the output of the latch 3 to record that line. Finish. The second shift register 31 reads out the same data every 32 pixels, while the outputs E2 and E of the raster scan counter 16
3 is incremented every time the STB signal is input, so the threshold ROM 35 outputs the threshold of the next column. In this way, the gradation information of each pixel stored in the line buffer between the four lines of the printing device is compared with all the threshold values of the density pattern matrix and binarized in a 4×4 matrix by the density pattern method.

本実施例では、全ての信号を正論理としているが、コン
パレータの比較条件を変えれば、負論理で構成すること
もできる。もちろん、ラインバッファにラインメモリを
用いてもよい。
In this embodiment, all the signals are of positive logic, but by changing the comparison conditions of the comparators, they can also be constructed of negative logic. Of course, a line memory may be used as the line buffer.

本実施例では、1024画素のラインヘッド1を32個
のヘッド駆動IC21で同時に記録を行なえるため、従
来例と比べ少なくとも32倍に高速化できる。現実には
、ラインバッファを本来高速なシフトレジスタにより構
成しているため、IC外のRAMを用いたものと比べる
とさらに数倍の高速化が可能である。
In this embodiment, since the 1024-pixel line head 1 can simultaneously record with 32 head drive ICs 21, the speed can be increased at least 32 times compared to the conventional example. In reality, since the line buffer is constituted by a shift register that is inherently high speed, it is possible to increase the speed several times more than that using a RAM outside the IC.

また、本実施例では濃度パターンマトリックスで2値化
する2値化手段に濃度パターン発生ROMを用いたもの
に比べると、閾値ROMが閾値を格納するだけであるの
でICを構成するゲート数が少なくてすみ、さらに、ラ
インバッファにシフトレジスタを用いているためライン
メモリを用いたものよりICを構成するゲート数が少な
く構成できる。
In addition, in this embodiment, compared to a case where a density pattern generation ROM is used as a binarization means for binarizing using a density pattern matrix, the threshold ROM only stores the threshold value, so the number of gates constituting the IC is small. Furthermore, since a shift register is used for the line buffer, the number of gates configuring the IC can be reduced compared to an IC using a line memory.

なお、第1、第2の実施例とも濃度パターン発生ROM
、閾値ROMとROMを使用しているが、ゲートICに
よりROMと同様のデータを出力するものを構成しても
よい。
Note that in both the first and second embodiments, the density pattern generation ROM
, a threshold value ROM and a ROM are used, but a gate IC may be used to output data similar to that of the ROM.

発明の効果 本発明は、上記構成の濃度パターン用ヘッド駆動ICを
用いることにより、画像信号の1ラインに対し、濃度パ
ターンマトリックスのサイズで決定される記録装置のラ
イン数に関わらず、1度だけ画像信号を転送すれば良く
、転送時間は極めて短時間ですむ。
Effects of the Invention By using the density pattern head drive IC having the above-mentioned configuration, the present invention enables the density pattern head drive IC to be used only once for each line of the image signal, regardless of the number of lines of the recording device determined by the size of the density pattern matrix. It is only necessary to transfer the image signal, and the transfer time can be extremely short.

記録に関しては、ヘッド駆動ICは、通常1個で32な
いし64画素の駆動を担当し、数10個で1ラインを構
成しているため、濃度パターンの発生は、数10個のヘ
ッド駆動ICが各々担当の画素群に対して同時に処理で
きる。したがって、記録時間は、従来に比べてICの個
数分の1になる。また、従来のラインメモリからヘッド
駆動ICへの転送に比べて、全ての処理が同一チップ内
で行なわれるため、さらに高速になる。
Regarding recording, one head drive IC is usually in charge of driving 32 to 64 pixels, and one line consists of several dozen, so the generation of density patterns requires several dozen head drive ICs. Each pixel group can be processed simultaneously. Therefore, the recording time is reduced to 1/the number of ICs compared to the conventional method. Furthermore, compared to the conventional transfer from the line memory to the head drive IC, all the processing is performed within the same chip, making the transfer faster.

また、ラインヘッドの画素数が増えれば比例して同時処
理の多重度が増すため、記録時間はラインヘッドの画素
数に左右されず、画素数の多い高解像度の画像が高速に
記録できるようになる。さらに、記録速度の点から従来
性なえながった階調数の非常に多い場合、すなわち濃度
パターンマトリックスのサイズを大きくした場合でも画
像の記録が可能になるため、階調性のよい高画質の画像
を高速で記録する記録装置を簡単に構成することができ
る。さらに、高速で記録を行なうために周辺回路が大掛
かりになってしまうこともない等、その実用的効果は大
きい。
Additionally, as the number of pixels in the line head increases, the degree of simultaneous processing increases proportionally, so the recording time is not affected by the number of pixels in the line head, allowing high-resolution images with a large number of pixels to be recorded at high speed. Become. Furthermore, since it is possible to record images even when the number of gradations is extremely large, which precludes conventional methods from the point of view of recording speed, that is, when the size of the density pattern matrix is increased, it is possible to record high image quality with good gradation. A recording device that records images at high speed can be easily configured. Furthermore, it has great practical effects, such as eliminating the need for large-scale peripheral circuits in order to perform high-speed recording.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の第1の実施例におけるヘッド駆動IC
のブロック図、第2図はこのICを用いて構成されたヘ
ッド駆動回路のブロック図、第3図は第1の実施例にお
ける濃度パターン発生ROMに格納した2値化データを
示す図、第4図は本発明の第2の実施例におけるヘッド
駆動ICのブロック図、第5図はこのICを用いて構成
されたヘッド駆動回路のブロック図、第6図は第2の実
施例における閾値ROMに格納した閾値を示した図であ
る。 1−−−ラインヘッド、2−−−ドライブ回路、3−−
−ラッチ、4−−−シフトレジスタ、5ラインメモリ(
ラインバッファ)、7一−−濃度パターン発生ROM、
20.21−−一ヘッド駆動IC130−−−第1のシ
フトレジスタ、31−一一第2のシフトレジスタ、34
−m−コンパレータ(比較手段)、34−−一閾値RO
M。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名第 図 錫 図 第 図
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 shows a head drive IC according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a head drive circuit configured using this IC, FIG. 3 is a diagram showing binarized data stored in the density pattern generation ROM in the first embodiment, and FIG. The figure is a block diagram of a head drive IC in a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram of a head drive circuit configured using this IC, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing stored threshold values. 1---Line head, 2---Drive circuit, 3---
-Latch, 4--shift register, 5-line memory (
line buffer), 7--density pattern generation ROM,
20.21--Head drive IC130--First shift register, 31-1-Second shift register, 34
-m- comparator (comparison means), 34--one threshold RO
M. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)階調情報を記憶するラインバッファと、前記ライ
ンバッファの階調情報と副走査方向の位置情報に応じて
2値データを出力する濃度パターン発生手段と、前記濃
度パターン発生手段の出力に接続された複数本のシフト
レジスタと、前記シフトレジスタの出力を記憶するラッ
チと、前記ラッチの出力により記録体を選択的に通電駆
動するドライバを備えたことを特徴とするヘッド駆動I
C。
(1) A line buffer that stores gradation information, a density pattern generation unit that outputs binary data according to the gradation information of the line buffer and position information in the sub-scanning direction, and an output of the density pattern generation unit. A head drive I characterized by comprising: a plurality of shift registers connected to each other; a latch for storing the output of the shift register; and a driver for selectively energizing and driving a recording medium using the output of the latch.
C.
(2)階調情報を記憶するラインバッファと、主走査方
向および副走査方向の位置情報に応じた閾値を出力する
閾値格納手段と、前記ラインバッファの階調情報と前記
閾値格納手段の出力を比較する比較手段と、前記比較手
段の出力を直並列変換するシフトレジスタと、前記シフ
トレジスタの出力を記憶するラッチと、このラッチの出
力により記録体を選択的に通電駆動するドライバを備え
たことを特徴とするヘッド駆動IC。
(2) A line buffer for storing gradation information, a threshold storage means for outputting a threshold according to positional information in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and a threshold storage means for outputting the gradation information of the line buffer and the output of the threshold storage means. Comparing means for comparison, a shift register for serial-parallel converting the output of the comparing means, a latch for storing the output of the shift register, and a driver for selectively energizing and driving the recording medium by the output of the latch. A head drive IC featuring:
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