JPH04261264A - パルス幅変調装置 - Google Patents

パルス幅変調装置

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JPH04261264A
JPH04261264A JP3042778A JP4277891A JPH04261264A JP H04261264 A JPH04261264 A JP H04261264A JP 3042778 A JP3042778 A JP 3042778A JP 4277891 A JP4277891 A JP 4277891A JP H04261264 A JPH04261264 A JP H04261264A
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JP
Japan
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signal
pulse
pulse width
width modulation
code
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JP3042778A
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English (en)
Inventor
Ryoyu Takanashi
高梨 稜雄
Takashi Yamamura
隆 山村
Toshikatsu Shito
市東 敏克
Kazunori Namiki
和則 並木
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/02Digital function generators
    • G06F1/025Digital function generators for functions having two-valued amplitude, e.g. Walsh functions
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/405Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • H04N1/4055Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern
    • H04N1/4056Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern the pattern varying in one dimension only, e.g. dash length, pulse width modulation [PWM]

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス幅変調装置に係
り、特に、レーザビームを照射するレーザビームプリン
タの光ビームを制御するパルス幅変調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザ光と電子写真装置とを組合せたレ
ーザビームプリンタが実用化されている。この場合、中
間調画像を記録するため、レーザ光変調信号をパルス幅
変調し、画素の記録時間を制御している。
【0003】図8は、従来のパルス幅変調装置の一例を
示す概略構成図、図9は、図8の装置の動作を説明する
タイミングチャートである。図8及び図9を用いて、そ
の構成及び動作を説明する。ffは基準となるクロック
、51はタイミング整合回路で、一例として3ビットの
入力データDDが入力クロックeeに同期して入力され
、所定のデータAAに変換し、比較器54に出力する。 52はコード変換器で、計数器53が計数した計数値C
Cをコード信号BBに変換し、比較器54に出力する。 ggはクリア信号で、その立上りに同期してこの計数器
の計数値CCをクリアする。前記比較器54は、前記デ
ータAAと計数値BBとを比較し、AA>BBが成立す
る場合にハイレベルとなる比較結果信号HHを、グリッ
チ除去処理(図示せず)を行い、パルス発生回路55よ
りパルス信号IIとして出力する。
【0004】図10は、図8の装置の出力パルス信号I
Iのパルス幅変調動作を示す図である。図9及び図10
から分かるように、従来例のパルス幅変調装置では、ド
ットの位置が中心付近にくるようになっている。このパ
ルス幅変調装置を用い、レーザビームプリンタで出力す
る場合について、図11を元に説明する。
【0005】図11は、3×3のしきい値マトリックス
の場合について、図8の装置によりレーザビームプリン
タで出力した例を説明する図である。同図(a)は、3
×3のしきい値マトリックスのなかみを示し、階調レベ
ル7の微画素と、隣接して階調レベル4の微画素を有す
る。この場合のパルス幅変調信号は同図(b)に示す通
りであり、また、エネルギー分布は同図(c)に示す通
りで、結果として再現されるドットは同図(d)に示す
ごとくなる。この場合は、同図(d)から、微画素間の
つながりが悪いことが分かる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来例のパルス
幅変調装置においては、図11(d)からも明らかなよ
うに、各微画素間のつながりが悪く、場合によっては各
微画素が離れてしまい、ドットの空間周波数が高くなる
ため、安定した中間階調画像を出力することができない
という問題点があった。また、回路構成が複雑であり、
コスト高になるという問題点があった。本発明のパルス
幅変調装置は、上記の点に着目してなされたもので、回
路構成が簡単であり、しかも、パルスの不連続を解決し
、安定した中間階調を得ることができるパルス幅変調装
置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のパルス幅変調装
置は、パルスの形態を指定するコード信号に基づいて変
調信号のパルスの形態を制御することによりプリンタに
よるプリントアウト後のドットの形状を制御するパルス
幅変調装置であって、画像データを、パルスの形態を指
定する所定のコード信号に変換するコード変換手段と、
前記コード信号が供給され、所定のクロック信号に基づ
いて所定のパルス幅変調信号を発生させるパルス発生手
段とを備えることにより、前述の目的を達するものであ
る。また、本発明のパルス幅変調装置は、パルスの形態
を指定するコード信号に基づいて変調信号のパルスの形
態を制御することによりプリンタによるプリントアウト
後のドットの形状を制御するパルス幅変調装置であって
、画像データを、隣接する微画素の階調レベルとのかね
あいで最上位ビットより順次、あるいは最下位ビットよ
り順次パルスを発するような所定のコード信号に変換す
るコード変換手段と、前記コード信号が供給され、所定
のクロック信号に基づいて所定のパルス幅変調信号を発
生させるパルス発生手段とを備えることにより、前述の
目的を達するものである。
【0008】
【実施例】図1は、本発明のパルス幅変調装置の一実施
例を示す概略構成図である。同図において、1はクロッ
クfを1/nに分周する分周器で、分周したものがドッ
トクロックeである。ここで、画素当りの階調数Nは、
n+1まで表現することができる。2は記憶装置で、画
像データDをドットクロックeに同期して出力する。こ
の記憶装置2としては、RAM、ROM、磁気記憶装置
等が使用可能である。3はこの画像データDを後述する
所定のコード信号Cに順次変換するコード変換器である
。また、4はこのコード変換器3が変換したこのコード
信号Cをシフトレジスタロード信号gに従ってロードし
、前記クロックfに従って順次パルス変調信号Yを発生
させるパルス発生回路である。本実施例においては、出
力データDはD0〜D2の3ビットとし、8種類のパル
スパターンを指定できる。また、コード変換器3として
は、ROM、RAM、組合せ回路等で構成しうるが、本
実施例においては、ROMを用いた場合について説明す
る。このコード変換器3に3ビットの画像データDをR
OMのアドレスとして入力し、8ビットのコード信号C
(C0〜C7)を出力する。
【0009】次に、図1に示したパルス幅変調装置の要
部の具体的構成について述べる。図2は、図1に示した
装置の要部の具体的構成を示す図である。同図(a)は
、分周器1の具体的構成を示し、11はバイナリーカウ
ンタ、12はOR回路、13はインバータ回路である。 ここでは、入力クロックfをカウントし、7までカウン
トすると、カウンタクリア信号hと、シフトレジスタロ
ード信号gと、ドットクロック信号eとを出力する。同
図(b)は、コード変換器3の具体的構成を示し、14
がROMである。入力画像データD(D0〜D2)がR
OMのアドレスとして入力され、それに対応したコード
信号C(C0〜C7)を出力する。同図(c)は、パル
ス発生回路4の具体的構成を示し、15はシフトレジス
タで、コード信号Cをシフトレジスタロード信号gに従
ってロードし、クロックfに従って1ビットずつ順次出
力する。
【0010】次に、図1の装置を用いて、従来問題であ
ったパルスの不連続を解決できることを説明する。パル
スを順次最上位ビットから成長させる場合と、最下位ビ
ットから成長させる場合の両方を考えることにする。図
3は、図1の装置の動作に関して、画像データDを所定
のコード信号Cに変換する変換方法を説明する図で、同
図(a)はパルスを最上位ビット、または、最下位ビッ
トから順次成長させるときのパルス幅変調パターンを示
す図、また、同図(b)は同図(a)の場合のコード変
換を表わす図である。例として、同図(a)に示すよう
に、画像データDが1〜7は最上位ビットから順次成長
させ、また9〜15は最下位ビットから順次成長させ、
0は出力無し、8は全出力とするごとく構成している。 このとき、1と9、2と10…7と15とはそれぞれパ
ルス幅は等しいので濃度は同じで、ドットが左寄りか右
寄りかが違うだけである。したがって、この7種類と0
と8とを合わせて、全体として9階調を表現することが
できる。このときの入力データDは、16通りのパター
ンを指定するため、4ビット必要となり、この4ビット
の入力データDが前記ROM14(図2(b))へアド
レスとして入力される。
【0011】以上述べたように、図3(a)に示したよ
うなパターンを出力させるためには、入力データDとコ
ード変換信号Cとは、図3(b)に示したように構成す
ればよいことが分かる。このようなパルスパターンの作
成は、従来方法では不可能であった。その理由は[従来
の技術]の説明、あるいは図8及び図9の構成から明か
なように、クロックを順次計数したものを元に、順次コ
ード変換したコード信号では、前述のごとき最上位ビッ
トと最下位ビットから成長させるようなコード信号を作
成できないからである。
【0012】次に、本実施例のパルス変調について、タ
イミングチャートを用いて説明する。図4は、図1の装
置の動作を説明するタイミングチャートである。同図中
における記号は、図1及び図2中のものと同一である。 以下、図1〜図3もまじえて説明する。まず、クロック
信号fは分周期器1により分周され、図4に示したタイ
ミングで、ドットクロックeとシフトレジスタロード信
号gを発生する。このドットクロックeに従い、記憶装
置2より画像データDが出力される。図4の画像データ
D中の■で示した部分の画像データ値が13である。こ
の画像データDは、コード変換器3に入力され、図3(
b)の変換規則に従い変換され、図4のC中の■で示し
たようなコード信号Cに変換される。このコード信号C
は、前記シフトレジスタロード信号gにより図2(c)
に示したシフトレジスタ15にロードされ、クロックf
に従って出力信号Yが出力される。図4のY中■で示し
た部分が前記D中の■で示した信号に対する出力信号で
ある。図4の入力データD中の■に隣接した■について
も、■の場合と同様であり、同図に示す通りである。
【0013】次に、前記パルス変調パターンを用いて、
レーザビームプリンタで出力する場合について述べる。 図5は、図1の装置の動作を説明するために用いる3×
3のしきい値マトリックスの要素番号を示す図である。 同図のマトリックスと図3(b)のコード信号Cの構成
を元に、組合せを考える。パルスの不連続をなくすため
、1、4、7番の微画素に対しては、ドットが最下位ビ
ットから順次成長させる9〜15のパルス幅パターンを
使用し、3、6、9番の微画素には、ドットが最上位ビ
ットから順次成長させる1〜7のパルス幅パターンを使
用すればよい。図6は、3×3のマトリックスの場合に
ついて、図1の装置によりレーザビームプリンタで出力
した例を説明する図である。同図(a)はマトリックス
中の各要素の値を示し、このときの変調パターンは同図
(b)に示す通りであり、再現されるドットは同図(c
)のごとくなる。図7は、3×3のマトリックスの場合
について、図1の装置によりレーザビームプリンタで出
力した別の例を説明する図である。同図(a)のように
5番の画像信号が8、その右に4の場合は、パルス変調
パターンは同図(b)のようになり、また再現されるド
ットは、同図(c)のように連続となる。図6及び図7
で述べたごとく、図8及び図11の従来例の装置ではパ
ルスが不連続となったものが、本実施例においては連続
となる。また、この場合、図6(b)と図7(b)にお
いて、全体のパルス幅は等しく、従って、再現されるド
ットの濃度も図6(c)と図7(c)とは等しい。
【0014】本発明の実施例によれば、以上述べたよう
に、各微画素間でパルス幅変調が連続するようになり、
特に、ドット集中型のように、微画素の集合で階調を表
す方法では、安定した中間調画像を再現することができ
るという特徴を有する。なお、本発明のパルス幅変調装
置は、図3〜図7を用いて上述した制御方法の場合に、
上述のような顕著な効果を奏するものであるが、図10
、図11を用いて前述した、従来例における制御方法等
各種制御方法も適用可能である。
【0015】
【発明の効果】以上のような構成よりなる本発明のパル
ス幅変調装置は、構成が簡単であるから、コストダウン
が可能となる。また、本発明によれば、ドットが隣接す
る場合においてもパルスの不連続を解決し、安定した中
間階調を得ることができるパルス幅変調装置を得ること
ができ、工業上の価値が大きい。
【0016】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパルス幅変調装置の一実施例を示す概
略構成図である。
【図2】図1に示した装置の要部の具体的構成を示す図
である。
【図3】図1の装置の動作に関して、画像データDを所
定のコード信号Cに変換する変換方法を説明する図であ
る。
【図4】図1の装置の動作を説明するタイミングチャー
トである。
【図5】図1の装置の動作を説明するために用いる3×
3のしきい値マトリックスの要素番号を示す図である。
【図6】3×3のしきい値マトリックスの場合について
、図1の装置によりレーザビームプリンタで出力した例
を説明する図である。
【図7】3×3のしきい値マトリックスの場合について
、図1の装置によりレーザビームプリンタで出力した別
の例を説明する図である。
【図8】従来のパルス幅変調装置の一例を示す概略構成
図である。
【図9】図8の装置の動作を説明するタイミングチャー
ト図である。
【図10】図8の装置の出力パルス信号IIのパルス幅
変調動作を示す図である。
【図11】3×3のしきい値マトリックスの場合につい
て、図8の装置によりレーザビームプリンタで出力した
例を説明する図である。
【符号の説明】
3    コード変換器(コード変換手段)4    
パルス発生回路(パルス発生手段)D    画像デー
タ f    クロック(クロック信号)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  パルスの形態を指定するコード信号に
    基づいて変調信号のパルスの形態を制御することにより
    プリンタによるプリントアウト後のドットの形状を制御
    するパルス幅変調装置であって、画像データを、パルス
    の形態を指定する所定のコード信号に変換するコード変
    換手段と、前記コード信号が供給され、所定のクロック
    信号に基づいて所定のパルス幅変調信号を発生させるパ
    ルス発生手段とを備えたことを特徴とするパルス幅変調
    装置。
  2. 【請求項2】  パルスの形態を指定するコード信号に
    基づいて変調信号のパルスの形態を制御することにより
    プリンタによるプリントアウト後のドットの形状を制御
    するパルス幅変調装置であって、画像データを、隣接す
    る微画素の階調レベルを勘案し、最上位ビットより順次
    、あるいは最下位ビットより順次パルスを発するような
    所定のコード信号に変換するコード変換手段と、前記コ
    ード信号が供給され、所定のクロック信号に基づいて所
    定のパルス幅変調信号を発生させるパルス発生手段とを
    備えたことを特徴とするパルス幅変調装置。
JP3042778A 1991-02-15 1991-02-15 パルス幅変調装置 Pending JPH04261264A (ja)

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JP3042778A JPH04261264A (ja) 1991-02-15 1991-02-15 パルス幅変調装置
US07/835,898 US5255351A (en) 1991-02-15 1992-02-14 Pulse-width modulation device
DE69212012T DE69212012T2 (de) 1991-02-15 1992-02-14 Impulsdauermodulationsvorrichtung
EP92102542A EP0499288B1 (en) 1991-02-15 1992-02-14 A pulse-width modulation device

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