JPH1051319A - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置

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JPH1051319A
JPH1051319A JP8203324A JP20332496A JPH1051319A JP H1051319 A JPH1051319 A JP H1051319A JP 8203324 A JP8203324 A JP 8203324A JP 20332496 A JP20332496 A JP 20332496A JP H1051319 A JPH1051319 A JP H1051319A
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JP
Japan
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pulse
variable delay
image signal
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signal processing
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JP8203324A
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Masami Izeki
正己 井関
Motoaki Kawasaki
素明 川崎
Hironari Ehata
裕也 江幡
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素クロックの周波数より高い周波数のクロ
ックを必要とすることなく、パラレルデータのシリアル
化を可能とした画像信号処理装置を提供する。 【解決手段】 クロック周期Toに対して、デューティ
比を50%に再生する手段(2〜8)に加えて、ディレ
ー量がTo・M/N(ただしNは整数、MはN/2−1
以下の奇数)に制御された可変ディレー回路(10〜1
2)を(N/2−1)個設け、デューティ比50%に再
生された上記クロックと、それを上記可変ディレー回路
で遅延して得られる計N/2個のクロック信号(CK0
〜CK3)から、N倍のクロックを使用せずにクロック
周期To期間内に変換を完了するNビットパラレル/シ
リアル変換器を得る事ができる(図1では、M=3,N
=8)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像クロックに同
期してパラレルデータをシリアルデータに変換し、ある
いはPWM信号に変換する画像信号処理装置に関するも
のである。
【0002】更に詳述すると本発明は、レーザ・ビーム
・プリンタあるいはデジタル複写機などにおいて画像形
成を行う際に、高解像度の可視画像を得るための画像変
調を行うのに好適な、画像信号処理装置に関するもので
ある。
【0003】
【従来の技術】従来から知られているLBP(レーザ・
ビーム・プリンタ)やデジタル複写機を用いて、図8の
(A)に示したような原稿を印画しようとする場合、画
像形成の最小単位が画素クロックのときには、図8の
(B)に示すように、解像度不足できれいな画像を印画
することができない。そこで、画素クロック内部をさら
に分割した時間単位で画像を形成することによって、き
れいな印画像を得る方法が考案されている。例えば、図
8の(C)は、(B)同様(A)の原稿を画素クロック
の1/8時間単位で画像形成した一例である。
【0004】図8の(C)に示すような印画像は、8ビ
ットの画像データを画素クロック1周期の間にパラレル
/シリアル変換を行うことによって得られる。図9に、
パラレル/シリアル変換器の従来例を示す。また、図1
0は、図9に示したパラレル/シリアル変換器の動作を
説明するタイミングチャートである。
【0005】図9に示すパラレル/シリアル変換器は、
7つの切替スイッチと8つのD型フリップフロップ(以
下、DFFという)によって構成されている。ここで、
DFF32のデータ入力端子には、パラレル画像データ
の最下位ビット(LSB)であるD1が接続されてい
る。DFF32出力はSW40の入力端子の一方に接続
されている。SW40のもう一方の入力端子にはパラレ
ル画像データD2が入力されている。SW40の出力は
DFF33のデータ入力端子に接続されている。DFF
33の出力はSW41の入力端子の一方に接続されてい
る。SW41のもう一方の入力端子にはパラレル画像デ
ータD3が入力されている。SW41の出力はDFF3
4のデータ入力端子に接続されている。以上の構成がD
FF39まで繰り返されている。DFF32からDFF
39のクロック入力端子には、変換クロック(CK)が
同様に接続されている。
【0006】図9および図10に示すように、変換クロ
ック(CK)は画素クロック周波数の8倍の周波数であ
る。パラレル画像データD1〜D8は、画素クロック周
期単位で更新される。LOAD信号は、画像データの変
化点から変換クロック(CK)1周期間“L”である。
SW40からSW46は、LOAD信号が“L”の期間
中、黒丸側を選択するSWによってパラレル画像データ
D1〜D8をデータ入力端子に取り込み、LOAD信号
が“H”になると8ビットのシフトレジスタを構成す
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図9および図10を参
照して説明した上記従来例では、画素クロックの8倍の
周波数の変換クロックが必要である。すなわち、LBP
・複写機の高精細化・高速化に伴う画素クロック周波数
の高周波化(例えば、12.5MHz)と合わせ考える
と、8倍の変換クロックが必要な従来例のシステムで
は、100MHz程度以上の変換クロックが必要とな
る。
【0008】しかしながら、ハードウェア構成上の技術
的問題(CMOSの限界等)や放射ノイズの問題から、
このような高周波の変換クロックを用いることは、実現
が困難である。
【0009】よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、
画素クロックの周波数より高い周波数のクロックを必要
とすることなく、パラレルデータのシリアル化を可能と
した画像信号処理装置を提供することにある。
【0010】また、本発明の他の目的は、画素クロック
の周波数より高い周波数のクロックを必要とすることな
く、パラレルデータのPWM信号化を可能とした画像信
号処理装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る画像信号処理装置は、画素クロック
に同期してパラレルデータをシリアルデータに変換する
画像信号処理装置であって、前記画素クロックの1周期
と同一のパルス周期を有し、かつ、該パルスのデューテ
ィ比が50%である基準パルスを発生する基準パルス発
生手段と、前記画素クロックの1周期をToとしたと
き、それぞれがTo・M/Nの遅延量(Nは正数、Mは
(N/2)−1以下の奇数)を有する遅延手段を、(N
/2)−1個用いて縦続接続して成る縦続遅延手段と、
前記基準パルスを前記縦続遅延手段に入力することによ
り各々の遅延手段から出力される(N/2)−1個の各
遅延パルスと、前記基準パルスとから成るN/2個のパ
ルスに基づいて、前記画素クロックの1周期中にNビッ
トのパラレルデータをシリアルデータに変換して出力す
る変換手段とを具備したものである。ここで、前記基準
パルス発生手段は、前記画素クロックを入力し、パルス
周期が2Toであってデューティ比が50%である2倍
周期パルスを出力する分周手段と、前記2倍周期パルス
を入力し、該2倍周期パルスをTo/2だけ遅延させて
出力するTo/2遅延手段と、前記分周手段の出力と前
記To/2遅延手段の出力を入力し、前記画素クロック
に同期した前記基準パルスを発生する論理ゲート手段と
を有する構成を採ることができる。また、前記論理ゲー
ト手段として、排他的論理和ゲート回路を用いることが
できる。さらに、前記To/2遅延手段として可変ディ
レー回路を用い、該可変ディレー回路のディレー量制御
端子には、前記論理ゲート手段の出力に併せて、該可変
ディレー回路の異常動作モードを検出する回路の出力を
入力させるのが好適である。前記可変ディレー回路の異
常動作モードを検出する回路は、前記可変ディレー回路
の入力パルスをクロック端子に入力し、且つ、前記可変
ディレー回路の出力パルスをD端子に入力するD型フリ
ップフロップを含むものとする。さらに、請求項1に記
載の縦続遅延手段に含まれる各遅延手段として、請求項
4に記載の可変ディレー回路を用いると共に、いずれか
の可変ディレー回路に対して請求項5に記載の異常動作
モード検出回路を付加する。
【0012】本発明に係るその他の画像処理装置は、画
素クロックに同期してパラレルデータをシリアルデータ
に変換する画像信号処理装置であって、前記画素クロッ
クの1周期と同一のパルス周期を有し、かつ、該パルス
のデューティ比が50%であるパルスを発生する基準パ
ルス発生手段と、前記画素クロックの1周期をToとし
たとき、それぞれがTo・M(2N )の遅延量(Nは正
数、Mは2(N-1) −1以下の奇数)を有する遅延手段
を、2(N-1) −1個用いて縦続接続して成る縦続遅延手
段と、前記基準パルスを前記縦続遅延手段に入力するこ
とにより各々の遅延手段から出力される2(N-1) −1個
の各遅延パルスと、前記基準パルスとから成る2(N-1)
個のパルスに基づいて、前記画素クロックの1周期中に
(N-1) ビットのパラレルデータをシリアルデータに変
換して出力する変換手段とを具備したものである。前記
変換手段は、前記シリアルデータに加えて、あるいは前
記シリアルデータの替わりに、NビットのPWM信号を
出力する。前記PWM信号は、中央PWMモード,左P
WMモードまたは左PWMモードのいずれかに従って出
力される。ここで、前記基準パルス発生手段は、前記画
素クロックを入力し、パルス周期が2Toであってデュ
ーティ比が50%である2倍周期パルスを出力する分周
手段と、前記2倍周期パルスを入力し、該2倍周期パル
スをTo/2だけ遅延させて出力するTo/2遅延手段
と、前記分周手段の出力と前記To/2遅延手段の出力
を入力し、前記画素クロックに同期した前記基準パルス
を発生する論理ゲート手段とを有する構成を採ることが
できる。また、前記論理ゲート手段として、排他的論理
和ゲート回路を用いることができる。さらに、前記To
/2遅延手段として可変ディレー回路を用い、該可変デ
ィレー回路のディレー量制御端子には、前記論理ゲート
手段の出力に併せて、該可変ディレー回路の異常動作モ
ードを検出する回路の出力を入力させるのが好適であ
る。前記可変ディレー回路の異常動作モードを検出する
回路は、前記可変ディレー回路の入力パルスをクロック
端子に入力し、且つ、前記可変ディレー回路の出力パル
スをD端子に入力するD型フリップフロップを含むもの
とする。さらに、請求項1に記載の縦続遅延手段に含ま
れる各遅延手段として、請求項4に記載の可変ディレー
回路を用いると共に、いずれかの可変ディレー回路に対
して請求項5に記載の異常動作モード検出回路を付加す
る。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明を適用した画像信号処理装
置では、複数の可変ディレー回路により画素クロック位
相を遅延させ、複数の画素クロック遅延位相の差によっ
て画素クロック1周期より小さな時間単位を作り出し、
その時間単位によって画素クロック1周期の間にパラレ
ル/シリアル変換を行うことによって、画素クロック周
波数以上のクロック信号を必要とせずに、高精細・高速
なLBP・複写機システムなどにおいて、なお一層高品
位な印画像を提供できるようにしている。
【0014】(第1の実施の形態)本発明の第1の実施
の形態は、後に第1の実施例として詳述する図1のブロ
ック構成に対応している。
【0015】この第1の実施の形態では、クロック周期
Toに対して、デューティ比を50%に再生する手段に
加えて、ディレー量をTo・M/N(ただしNは整数、
MはN/2−1以下の奇数)に制御された可変ディレー
回路を(N/2−1)個設け、デューティ比50%に再
生された上記クロックと、それを上記可変ディレー回路
で遅延して得られる計N/2個のクロック信号から、N
倍のクロックを使用せずにクロック周期To期間内に変
換を完了するNビットパラレル/シリアル変換器を得る
事ができる(図1では、M=3,N=8)。
【0016】(第2の実施の形態)本発明の第2の実施
の形態は、後に第2の実施例として詳述する図11のブ
ロック構成に対応している。
【0017】この第2の実施の形態では、クロック周期
Toに対して、デューティ比を50%に再生する手段に
加えて、ディレー量をTo・M/(2N )(ただしNは
整数、Mは(2(N-1) −1)以下の奇数)に制御された
可変ディレー回路を(2(N-1) −1)個設け、デューテ
ィ比50%に再生された上記クロックと、それを上記可
変ディレー回路で遅延して得られる(2(N-1) −1)個
のクロック信号から、2N倍のクロックを使用せずにク
ロック周期To期間内に変換を完了する2(N-1) ビット
パラレル/シリアル変換器と、NビットPWM信号の発
生器を得る事ができる(図11では、M=7,N=
4)。
【0018】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
【0019】(第1の実施例)図1は、本発明の第1の
実施例を示すブロック図である。本実施例では、8ビッ
トパラレル/シリアル変換システムを示している。ま
た、図2は図1の動作を説明するタイミングチャートで
ある。
【0020】図1において、入力端子1には周期がTo
である画素クロック(以下、SCKという)が入力さ
れ、2分周器2にて、デューティ比50%でSCKの2
倍の周期のクロック信号CK2に変換される。
【0021】2分周器2出力CK2は、第1の可変ディ
レー回路3及び排他的論理和回路(以下、EXORとい
う)4のそれぞれの入力端子に接続されている。第1の
可変ディレー回路3出力DCK2は、EXOR4のもう
一方の入力端子及びD型フリップフロップ(以下、DF
Fという)5のデータ入力端子に接続されている。DF
F5のクロック入力端子は負極性入力端子で、CK2が
接続されており、CK2の立下がりエッジが有効であ
る。EXOR4出力は、可変ディレー回路群9、オアゲ
ート回路(以下、ORという)6、出力反転型の排他的
論理和回路(以下、EXNORという)13、パラレル
/シリアル変換器18の入力端子及びDFF14の負極
性クロック入力端子に接続されている。
【0022】OR6のもう一方の入力端子にはDFF5
の負極性出力が接続されている。OR6出力はチャージ
ポンプ(CP)7の入力端子に接続され、CP7出力は
LPF(ロー・パス・フィルタ)8を介して可変ディレ
ー回路3のディレー量制御端子に接続されている。
【0023】DFF5およびOR6は、図6を参照して
後に詳述する可変ディレー回路の異常動作モード検出回
路を構成している。可変ディレー回路3が正常動作時は
DFF5の負極性出力は“L”レベルでOR6はEXO
R4出力CK0をCP7へ出力する。可変ディレー回路
3が異常動作時はDFF5の負極性出力は“H”レベル
でOR6は“H”をCP7へ出力する。
【0024】CP7の回路例を図7に示す。図7におい
て、トランジスタQ1のベースが負極性入力(NCP
i)、トランジスタQ2のベースが正極性入力(CP
i)端子である。Q3,Q4はPNPトランジスタであ
り、一般的にPNPトランジスタの周波数特性は良くな
い為、Q4のコレクタ電流をIの直流電流とし、電流ス
イッチングトランジスタQ1,Q2に電流を供給する定
電流源の電流値を2Iとする。
【0025】CPiが“H”のとき、コンデンサCcp
はQ4により電流値Iで充電し、チャージポンプ出力C
Poの電位は上昇する。CPiが“L”のとき、コンデ
ンサCcpはQ4とQ1のそれぞれのコレクタ電流の
差、すなわち電流値Iで放電し、チャージポンプ出力C
Poの電位は下降する。
【0026】この場合、充電・放電電流の比が1である
ので、チャージポンプ出力CPoは入力信号(CPi)
のデューティが1:1すなわち50%で直流的に安定す
る。CPiの“H”期間が“L”期間に比べ長いとQ1
のOFF期間が長くなる為、Ccpの充電期間が放電期
間より長くなり、チャージポンプ出力CPo電位は上昇
する。
【0027】反対にCPiの“L”期間が“H”期間に
比べ長いとQ1のOFF期間が短くなる為、Ccpの放
電期間が充電期間より長くなり、チャージポンプ出力C
Po電位は下降する。
【0028】以上の動作によって、可変ディレー回路3
の遅延量はEXOR4(厳密にいえばOR6 )出力CK
0のデューティ比が50%になるようにフィードバック
制御されている。
【0029】再び、図1に戻る。図1に示した可変ディ
レー回路群9は可変ディレー回路10,11,12の直
列接続からなっており、3つの可変ディレー回路10,
11,12は同構成で互いのディレー量制御端子は接続
されているので、それぞれの入出力遅延量は等しい。
【0030】DFF14のデータ入力端子には可変ディ
レー回路10出力CK1が接続されており、負極性クロ
ック入力端子には可変ディレー回路10入力CK0が接
続されており、CK0の立ち下がりエッジを有効として
受け付ける。EXNOR13の2つの入力端子には、可
変ディレー回路10入力CK0、可変ディレー回路11
出力CK2がそれぞれ接続されている。
【0031】EXNOR13出力PeはOR15の入力
端子に接続されており、OR15のもう一方の入力端子
にはDFF14の負極性出力が接続されている。OR1
5出力は、CP16の入力端子に接続されており、CP
16出力はLPF17を介して可変ディレー回路10,
11,12のディレー量制御端子に接続されている。D
FF14、OR15は前述のDFF5、OR6の同様に
可変ディレー回路10の異常動作モード検出回路を構成
するものである。
【0032】CP16出力はCP7と同構成でEXNO
R13(厳密にいえばOR15)Peのデューティ比が
50%で直流的に安定する。EXNOR13出力Peの
デューティ比が50%ということは、CK0の周期をT
oとするとCK0とCK2の位相差がTo/4に制御さ
れたことになる。それを満足する可変ディレー回路1
0,11,12の遅延量は(3To/8)である。
【0033】従って、可変ディレー回路群9の入出力で
あるCK0,CK1,CK2,CK3は図2に示すよう
に、互いに(3To/8)の位相差をもつデューティ比
50%のクロック信号となりCK0,CK1,CK2,
CK3の立上がり、立下がりエッジは図2のようにTo
/8位相間隔で存在する。
【0034】可変ディレー回路10入力CK0、可変デ
ィレー回路10出力CK1、可変ディレー回路11出力
CK2、可変ディレー回路12出力CK3はパラレル/
シリアル変換器18に接続されている。また、シリアル
/パラレル変換器18には8ビットパラレルデータDp
8からDp1が入力されている。シリアル/パラレル変
換器18の出力として画素クロックSCK1周期で変換
動作を完了するシリアル/パラレル変換出力Dsを得
る。
【0035】図4は、可変ディレー回路3,10,1
1,12の回路例を示す。図5は、図4の回路動作を説
明するタイミングチャートである。正極性入力信号PI
がQ1のベースに入力され、負極性入力信号NPIがQ
2のベースに入力される。Q3のベース、Q4のベース
の“H”レベルは(VCC−2Vbe)、“L”レベル
は(VCC−2Vbe−Rc・Iv)である。
【0036】時刻t1直前においてトランジスタQ1か
らQ8の状態は、Q1,Q3,Q6,Q7はOFF、Q
2,Q4,Q5,Q8はONである。時刻t1におい
て、Q1/Bが“H”になるとQ1がONし(Q2:O
FF)、Q1のコレクタ電流としてコンデンサCoから
電流Ioを得る(動作説明の大筋に影響を与えない為N
PNトランジスタHfeを∞とする)。
【0037】Q3のエミッタの電位Vcは後述するある
電位からCoの放電により、時間(t)の経過と共に
(Io・t/Co)の傾きで降下してゆく。Vcの降下
はQ3のVbeが大きくなりQ3がONするまで続く。
厳密にいえば、作動アンプ(Q5,Q6)を弁する(Q
3→Q7→Q5→Q9→Q3)の帰還ループのゲインが
1を越える、すなわち正帰還の条件が整うQ3のコレク
タ電流が流れるまでVcは降下する(正帰還条件等の詳
しい計算等は省略する)。
【0038】時刻t2において正帰還がかかると、作動
アンプ(Q5,Q6)は反転し、Q3のベースは“H”
レベルになり、Q4のベースは“L”レベルになる(Q
3:ON、Q4:OFF)。Vcは作動アンプ(Q5,
Q6)は反転によって(V(Q3/B)−Vbe)にな
る。このとき、Q4/E電位NVcはQ2,Q4がOF
FしておりNVc側からCoに電流を充放電するものが
ないので、NVc電位もVcの変化分電位上昇する。V
cの電位上昇分は、厳密にいえば正帰還が生じる条件の
Vcの計算する実用があるが、動作説明の簡略化のため
正帰還の生じるVcをQ3/Bの(“L”レベル−Vb
e)とする。
【0039】以上を整理すると、図5におけるVc及び
NVcの最下点電位VL、中間電位VM、最上位電位V
Hは、
【0040】
【数1】 VM=VCC−3Vbe VL=VCC−3Vbe−Rc・Iv ・・・(1) VH=VCC−3Vbe+Rc・Iv である。遅延出力PO、NPOは正帰還アンプ(Q5,
Q6)出力として得られる。遅延量は入力信号PI,N
PIの極性反転エッジからコンデンサCoの一端の電位
が下降し、正帰還アンプが反転するまでの時間となる。
ゆえに遅延量Tdは、
【0041】
【数2】 Td=Co・(2Rc・Iv)/Io ・・・(2) で与えられる。例えば、To・3/8のディレー量を設
計してみると、(1)To=25nsec(fsck =40M
Hz)、Co=5pF、2Rc・Iv=0.6Vの場合
に、Io=320μAとなる。
【0042】これはICで回路構成する場合にも妥当な
値である。これを、上述の8ビットパラレル/シリアル
変換に必要な最小時間単位To/8で設計してみると、
Io=960μAとなり、電力的に損である。制御電流
を320μAで設計すると、Coを3倍、または(2R
c・Iv)を3倍にしなければならず、Coを大きくす
る場合チップ面積の面で損をし、(2Rc・Iv)を大
きくすると電源電圧の面で損をする。
【0043】したがって、設計に必要な最小時間によっ
て可変ディレー回路のディレー量の設定及び構成を考慮
することが重要になる。本実施例の大きな特徴は、たと
えばTo/8の時間単位をTo/8のディレー回路でな
くても、3・To/8のディレー回路でも実現できる事
にある。
【0044】次に、図4に示した可変ディレー回路の異
常動作モードについて説明する。図6に異常動作モード
のタイミングチャートを示す。ここでは結論から先に述
べると、図4に示した可変ディレー回路において、電源
投入時などなんらかの理由で遅延量制御電流Ioが小さ
く、入力信号の“H”レベル期間、“L”レベル期間の
どちらか小さい方より遅延量が大きくなったとき異常動
作モードに陥る(本実施例では可変ディレー回路3入力
は2分周出力であるためデューティは50%である)。
【0045】図6の時刻t1において、図4に示した可
変ディレー回路の状態は、図5における時刻t1の同状
態とする。時刻t1よりVcはコンデンサCoの放電に
より電位下降する。時刻t2において、入力信号(P
I,NPI)の極性が変わるが制御電流Ioが小さく
(Io<4・Co・Rc・Iv/To)、Vc下降の傾
きが小さい為、Vcが正帰還が起こる条件まで下降しき
らない。
【0046】そのため、Q3:OFF、Q4:ONの状
態は変わらず、Q1:ON→OFF、Q2:OFF→O
Nとなるが、Q2のコレクタ電流はQ4のエミッタより
供給され、Vc,NVc電位に変化はなく、時刻t2の
状態が保持される。時刻t3において、再び入力信号
(PN,NPI)の極性が変わるとVcはQ1のコレク
タ電流により下降を開始する。時刻t4において、Vc
が正帰還が生じる条件まで電位降下すると、正帰還が起
こり正帰還アンプ(Q4,Q5)が反転する。時刻t5
において負極性入力NPIの立上がりエッジが入力され
ると、NVcは時刻t1のVcと同じ変化をし時刻t1
から時刻t5までの回路動作が極性を反転した形で再現
され、以後これを繰り返す。
【0047】この異常動作モードにおける可変ディレー
回路出力は図6に示す通りである。さらに、異常動作モ
ード時に遅延量制御ループが異常動作検出回路(DFF
5,OR6)がない場合、すなわち、CP7入力にEX
OR4出力を直結した場合を考えると、CP7入力は図
6のPeとなる。図6のPeは“H”期間と“L”期間
は同比率で存在している。前述したように、CP入力の
“H”,“L”期間の比率が同じならば遅延量制御ルー
プは安定できるので、丁度可変ディレー出力がTo/4
遅延した3分周出力のような信号が出力されて安定して
しまう。
【0048】時刻t4が図6に示したより時刻t3に近
い場合、時刻t1から時刻t2までのPeの“H”,
“L”期間比率は変わらず、時刻t3から時刻t5まで
のPeの“H”,“L”期間比率は“L”期間の比率が
高くなり、遅延量を増やすように制御される。反対に、
時刻t4が図6に示したより、時刻t5に近い場合、時
刻t1から時刻t2までのPeの“H”,“L”期間比
率は変わらず、時刻t3から時刻t5までのPeの
“H”,“L”期間比率は“H”期間の比率が高くな
り、遅延量を減らすように制御される。
【0049】すなわち、一旦制御電流が異常動作モード
にはいる条件より小さくなってしまうと、図6に示すよ
うな状態で安定してしまう。
【0050】異常動作モード検出回路(DFF5,OR
6)は、前述の異常動作条件でも正常動作に戻す為のも
のである。図6のPe1は、異常動作モード検出回路
(DFF5,OR6)を設けた本実施例の場合のCP入
力を示す。DFF5は、例えば可変ディレー回路の正極
性入力PI立ち下がりエッジで、可変ディレー回路出力
の正極性出力のレベルをDFF動作で確認する。PI立
ち下がりエッジにおいて可変ディレー回路出力の正極性
出力のレベルが“H”であれば遅延量は正常で、“L”
であれば異常である。
【0051】異常時はDFF5負極性出力が“H”レベ
ルとなるので、EXOR4出力とORをとることによ
り、CP7入力をつぎのPI立ち下がりエッジまで
“H”にする。PIの周期“H”がCP7に入力される
と、その期間遅延量を減らすように、制御電流Ioを増
やすように制御される。
【0052】これを正常動作領域に入るまで行い、正常
動作モードに入るとDFF5の負極性出力は“L”レベ
ルになり、EXOR4出力がOR6を介してCP7に入
力され、前述した正常な遅延量制御が行われる。
【0053】図3は、本実施例におけるパラレル/シリ
アル変換器18の回路図である。図3において、AND
ゲート21から28のそれぞれ1つの入力端子には、図
示のように、8ビットパラレルデータがDp8からDp
1まで入力されている。ANDゲート21のもう2つの
入力端子には、CK0とCK3の負極性が入力されてい
る。ANDゲート22にはCK2,CK3、ANDゲー
ト23はCK1の負極性とCK2の負極性、ANDゲー
ト24にはCK0とCK1、ANDゲート25にはCK
の負極性とCK3、ANDゲート26にはCK2の負極
性とCK3の負極性、ANDゲート27にはCK1とC
K2、ANDゲート28にはCK0の負極性とCK1の
負極性がそれぞれ入力されている。
【0054】かくして、パラレル/シリアル変換出力D
sは、ANDゲート21〜ANDゲート28の出力の論
理和により得られる。
【0055】(第2の実施例)第1の実施例に示したよ
うな画素クロック1周期内を8分割した画素単位で印画
像を形成する手法によって、図8に示したような原稿の
再現性の効果を得ることができる。
【0056】ここで述べる第2の実施例は、第1の実施
例を発展させ中間調の表現や、さらに細やかな画素単位
の形成を可能にするために、第1の実施例の8ビットパ
ラレル/シリアル変換に4ビット(16階調)PWM
(Pulse Width Moduration)機
能を追加したものである。なお、画素データのビット数
は限定されるものではないが、実用性を考えると8ビッ
トが妥当なため、第2の実施例では、画素データ8ビッ
トのシステムを例に挙げて説明していく。
【0057】第2の実施例を表わすブロック図を図11
に、この図11の動作を説明するタイミングチャートを
図12に示す。
【0058】図12においてDsは第1の実施例のパラ
レル/シリアル変換出力と同じである。中央PWMは画
素データに応じて画素クロックの中心からパルス幅を成
長させるものである。左・右PWMは画素データに応じ
てそれぞれ画素クロックの左端、右端からパルス幅を成
長させるものである。第2の実施例では、16階調の中
央、左、右PWMの構成を示す。
【0059】図11において、図1と同番号がついてい
るブロックは第1の実施例の説明と同じ動作をする。ま
た、EXOR4出力CK0が得られる過程は、第1の実
施例と同じなので説明を省略する。
【0060】CK0は第1の実施例と同様、デューティ
比50%のSCK周期Toのクロック信号である。
【0061】図11における可変ディレー回路群9は可
変ディレー回路10,11,12,47,48,49,
50の7つの動構成の可変ディレー回路が直列に接続さ
れている。DFF14のデータ入力端子には、可変ディ
レー回路10の出力CK1が、負極性クロック入力端子
には可変ディレー回路10の入力CK0が接続されてお
り、DFF14は可変ディレー回路10の遅延量がSC
K周期Toの1/2を越える異常状態を検出し、DFF
14とOR15により第1の実施例と同様可変ディレー
回路が異常動作モードで安定できないようにしている。
【0062】排他的否定論理和(EXNOR)13の入
力端子にはCK0が、もう一方の入力端子には可変ディ
レー回路47出力CK4が入力されている。EXNOR
13出力はOR15の入力端子に接続され、OR15は
可変ディレー回路10のディレー量がTo/2以下の場
合はEXNOR13の出力を、可変ディレー回路10の
ディレー量がTo/2以上をDFF14が検出した期間
は“H”レベルを、チャージポンプ(CP)16に出力
する。
【0063】CP16はLPF17を介して可変ディレ
ー回路群9の全ての可変ディレー回路のディレー量制御
端子に接続され、EXNOR13(厳密にいえばOR1
5)出力のデューティが50%になるように可変ディレ
ー回路群にディレー量を制御する。
【0064】図12から明らかなように、CK0とCK
4の位相がTo/4であるということは、可変ディレー
回路群の各ディレー量が7To/16になっていること
を示している。この状態でデューティ比50%であるC
K0からCK7の立上がり立下がりエッジは、画素クロ
ック1周期の間にTo/16の間隔で存在している。可
変ディレー回路群の入出力CK0からCK7は変調部5
1に入力される。変調部51は第1の実施例と同様の8
ビットパラレル/シリアル変換器と4ビットPWM回路
が構成されているものである。
【0065】8ビットパラレル/シリアル変換器は図3
に示した構成で、図3の入力端子CK0,CK1,CK
2,CK3に図11におけるCK0,NCK2,CK
4,NCK6を接続すれば良い。ただしNCK2,NC
K6はCK2,CK6の負極性である。
【0066】図12に示した中央PWM、左PWM、右
PWMを得る方法の一例を図13に示す。この図13に
示した論理を変調部が構成することによって、図12に
示した各PWM出力を得る事ができる。
【0067】図13に示した“*”印は掛け算を意味
し、論理ゲートではAND回路で構成される。同様に、
“+”印は足し算を意味し、論理ゲートではOR回路で
構成される。しかし、図12に示した各PWM出力の作
成は図13の論理だけに限定されるものではなく、本実
施例で作成される可変ディレー回路出力のもつ立上がり
・立下がりエッジ位相を使えば、容易に多数の構成で図
12に示した各PWM出力を得る事ができる。
【0068】また、図11の変調部に入力されるM1
は、例えばパラレル/シリアル変換とPWM動作を切り
替えるモード信号であり、M2はM1がPWMを選択す
るモードにおいて中央PWMか左または右PWMを選択
するモード信号であり、M3はM2が左または右PWM
を選択するモードにおいて例えば右PWMを選択するモ
ード信号である。なお、M2およびM3は、M1がPW
Mモードを選択した場合に有効な為、画素データ入力8
ビットに対して各PWMは4ビットであるから、残りの
4ビットをM2,M3にあてる事も可能である。
【0069】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、画
素クロックの周波数より高い周波数のクロックを必要と
することなく、パラレルデータのシリアル化を可能とし
た画像信号処理装置を得ることができる。
【0070】また、その他の本発明によれば、画素クロ
ックの周波数より高い周波数のクロックを必要とするこ
となく、パラレルデータのPWM信号化を可能とした画
像信号処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を表わすブロック図であ
る。
【図2】図1の動作を説明するタイミング図である。
【図3】図1におけるパラレル/シリアル変換回路の一
例を示す回路図である。
【図4】可変ディレー回路の一例を示す回路図である。
【図5】図の動作を説明するタイミング図である。
【図6】可変ディレー回路における異常動作モードを示
すタイミング図である。
【図7】チャージポンプ回路の一例を示す回路図であ
る。
【図8】解像度による画像形成を説明する図である。
【図9】従来のパラレル/シリアル変換回路の一例を示
す回路図である。
【図10】図9の動作を説明するタイミング図である。
【図11】本発明の第2の実施例を表わすブロック図で
ある。
【図12】図11の動作を説明するタイミング図であ
る。
【図13】第2の実施例における変調部の論理演算の一
例を示す図である。
【符号の説明】
2 2分周回路 3,10,11,12,47,48,49,50 可変
ディレー回路 5,14 D型フリップ・フロップ(DFF) 7,16 チャージポンプ回路(CP) 8,17 ロー・パス・フィルタ(LPF)

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画素クロックに同期してパラレルデータ
    をシリアルデータに変換する画像信号処理装置であっ
    て、 前記画素クロックの1周期と同一のパルス周期を有し、
    かつ、該パルスのデューティ比が50%である基準パル
    スを発生する基準パルス発生手段と、 前記画素クロックの1周期をToとしたとき、それぞれ
    がTo・M/Nの遅延量(Nは正数、Mは(N/2)−
    1以下の奇数)を有する遅延手段を、(N/2)−1個
    用いて縦続接続して成る縦続遅延手段と、 前記基準パルスを前記縦続遅延手段に入力することによ
    り各々の遅延手段から出力される(N/2)−1個の各
    遅延パルスと、前記基準パルスとから成るN/2個のパ
    ルスに基づいて、前記画素クロックの1周期中にNビッ
    トのパラレルデータをシリアルデータに変換して出力す
    る変換手段とを具備したことを特徴とする画像信号処理
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記基準パルス発生
    手段は、前記画素クロックを入力し、パルス周期が2T
    oであってデューティ比が50%である2倍周期パルス
    を出力する分周手段と、 前記2倍周期パルスを入力し、該2倍周期パルスをTo
    /2だけ遅延させて出力するTo/2遅延手段と、 前記分周手段の出力と前記To/2遅延手段の出力を入
    力し、前記画素クロックに同期した前記基準パルスを発
    生する論理ゲート手段とを有することを特徴とする画像
    信号処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記論理ゲート手段
    として、排他的論理和ゲート回路を用いることを特徴と
    する画像信号処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項2において、前記To/2遅延手
    段として可変ディレー回路を用い、該可変ディレー回路
    のディレー量制御端子には、前記論理ゲート手段の出力
    に併せて、該可変ディレー回路の異常動作モードを検出
    する回路の出力を入力させることを特徴とする画像信号
    処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記可変ディレー回
    路の異常動作モードを検出する回路は、前記可変ディレ
    ー回路の入力パルスをクロック端子に入力し、且つ、前
    記可変ディレー回路の出力パルスをD端子に入力するD
    型フリップフロップを含むことを特徴とする画像信号処
    理装置。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の縦続遅延手段に含まれ
    る各遅延手段として、請求項4に記載の可変ディレー回
    路を用いると共に、いずれかの可変ディレー回路に対し
    て請求項5に記載の異常動作モード検出回路を付加する
    ことを特徴とする画像信号処理装置。
  7. 【請求項7】 画素クロックに同期してパラレルデータ
    をシリアルデータに変換する画像信号処理装置であっ
    て、 前記画素クロックの1周期と同一のパルス周期を有し、
    かつ、該パルスのデューティ比が50%であるパルスを
    発生する基準パルス発生手段と、 前記画素クロックの1周期をToとしたとき、それぞれ
    がTo・M(2N )の遅延量(Nは正数、Mは2(N-1)
    −1以下の奇数)を有する遅延手段を、2(N-1) −1個
    用いて縦続接続して成る縦続遅延手段と、 前記基準パルスを前記縦続遅延手段に入力することによ
    り各々の遅延手段から出力される2(N-1) −1個の各遅
    延パルスと、前記基準パルスとから成る2(N-1) 個のパ
    ルスに基づいて、前記画素クロックの1周期中に2
    (N-1) ビットのパラレルデータをシリアルデータに変換
    して出力する変換手段とを具備したことを特徴とする画
    像信号処理装置。
  8. 【請求項8】 請求項7において、前記変換手段は、前
    記シリアルデータに加えて、あるいは前記シリアルデー
    タの替わりに、NビットのPWM信号を出力することを
    特徴とする画像信号処理装置。
  9. 【請求項9】 請求項8において、前記PWM信号は、
    中央PWMモード,左PWMモードまたは左PWMモー
    ドのいずれかに従って出力されることを特徴とする画像
    信号処理装置。
  10. 【請求項10】 請求項7において、前記基準パルス発
    生手段は、前記画素クロックを入力し、パルス周期が2
    Toであってデューティ比が50%である2倍周期パル
    スを出力する分周手段と、 前記2倍周期パルスを入力し、該2倍周期パルスをTo
    /2だけ遅延させて出力するTo/2遅延手段と、 前記分周手段の出力と前記To/2遅延手段の出力を入
    力し、前記画素クロックに同期した前記基準パルスを発
    生する論理ゲート手段とを有することを特徴とする画像
    信号処理装置。
  11. 【請求項11】 請求項10において、前記論理ゲート
    手段として、排他的論理和ゲート回路を用いることを特
    徴とする画像信号処理装置。
  12. 【請求項12】 請求項10において、前記To/2遅
    延手段として可変ディレー回路を用い、該可変ディレー
    回路のディレー量制御端子には、前記論理ゲート手段の
    出力に併せて、該可変ディレー回路の異常動作モードを
    検出する回路の出力を入力させることを特徴とする画像
    信号処理装置。
  13. 【請求項13】 請求項12において、前記可変ディレ
    ー回路の異常動作モードを検出する回路は、前記可変デ
    ィレー回路の入力パルスをクロック端子に入力し、且
    つ、前記可変ディレー回路の出力パルスをD端子に入力
    するD型フリップフロップを含むことを特徴とする画像
    信号処理装置。
  14. 【請求項14】 請求項7に記載の縦続遅延手段に含ま
    れる各遅延手段として、請求項12に記載の可変ディレ
    ー回路を用いると共に、いずれかの可変ディレー回路に
    対して請求項13に記載の異常動作モード検出回路を付
    加することを特徴とする画像信号処理装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001203585A (ja) * 2000-01-24 2001-07-27 Mitsubishi Electric Corp パラレル−シリアル変換回路
JP2002307746A (ja) * 2001-04-11 2002-10-23 Canon Inc 画素変調回路およびレーザー印画エンジン

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