JP2016187151A - Signal processing apparatus and signal processing method, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成に使用される信号処理装置及び信号処理制御方法並びに画像形成装置であって、高解像度の画像形成が要求される場合において回路規模を削減可能な技術に関する。 The present invention relates to a signal processing apparatus, a signal processing control method, and an image forming apparatus used for image formation, and relates to a technique capable of reducing a circuit scale when high-resolution image formation is required.
電子写真方式の画像形成装置として、画像データに応じた主走査方向の１ライン又は数ラインの画像形成を行うと共に、この主走査方向のライン毎の画像形成を副走査方向に繰り返して１頁分の画像形成を行うものが知られている。
近年は主走査方向の画像形成を副走査方向に並行して実行することで、生産性と高解像度とを実現するものが主流となっている。
As an electrophotographic image forming apparatus, image formation of one line or several lines in the main scanning direction according to image data is performed, and image formation for each line in the main scanning direction is repeated in the sub-scanning direction for one page. Those that perform image formation are known.
In recent years, it has become mainstream to realize productivity and high resolution by executing image formation in the main scanning direction in parallel with the sub-scanning direction.
なお、この場合、副走査方向に配列された露光用の発光素子を若干傾けることで、副走査方向の間隔を詰めて、高解像度を実現するようにしている。また、この際に、副走査方向に並んだ発光素子を傾けることで主走査方向に異なる位置になるため、遅延素子などを用いて、主走査方向のタイミングを揃えるようにしている。 In this case, by slightly tilting the light emitting elements for exposure arranged in the sub-scanning direction, the interval in the sub-scanning direction is narrowed to achieve high resolution. At this time, since the light emitting elements arranged in the sub-scanning direction are tilted to be in different positions in the main scanning direction, a delay element or the like is used to align the timing in the main scanning direction.
ところで、以上のように主走査方向の複数ラインを同時に露光するためには、発光素子数に合わせて、ＰＷＭ処理部の数が増加し、回路規模が増大する問題がある。
同時に、ＰＷＭ処理部が搭載される画像処理基板と、ＬＤ駆動部が搭載される露光基板との間で、信号伝達する配線数が増大する問題がある。
By the way, in order to simultaneously expose a plurality of lines in the main scanning direction as described above, there is a problem that the number of PWM processing units increases in accordance with the number of light emitting elements, and the circuit scale increases.
At the same time, there is a problem that the number of wiring lines for signal transmission increases between the image processing board on which the PWM processing unit is mounted and the exposure board on which the LD driving unit is mounted.
図１１は、主走査方向４ラインを並行して露光する画像形成装置で使用される、画像処理基板１００とＬＤ基板２００との主要な構成要素を示すブロック図である。
ここで、画像処理基板１００には、４ラインの画像データを並行して出力する画像処理部１１０と、４ライン分のＰＷＭ処理回路１６０ａ〜１６０ｄを備えるＰＷＭ処理部１６０とが設けられている。ここで、１画素を２５６階調の８ビットで表現する場合を想定する。従って、各ＰＷＭ処理回路は、８ビットの信号を受けて、２５６段階のパルス幅のＰＷＭ信号を生成する。
FIG. 11 is a block diagram showing main components of the image processing substrate 100 and the LD substrate 200 used in the image forming apparatus that exposes four lines in the main scanning direction in parallel.
Here, the image processing board 100 is provided with an image processing unit 110 that outputs four lines of image data in parallel and a PWM processing unit 160 that includes four lines of PWM processing circuits 160a to 160d. Here, it is assumed that one pixel is expressed by 8 bits of 256 gradations. Therefore, each PWM processing circuit receives an 8-bit signal and generates a PWM signal having a pulse width of 256 stages.
また、ＬＤ基板２００には、ＰＷＭ信号を受けてＬＤ駆動信号を生成するＬＤ駆動部２４０と、４つのＬＤ２５０ａ〜２５０ｄが副走査方向に配列されたＬＤアレイ２５０とが設けられている。
なお、ここでは、４ラインを並行して露光する画像形成装置を具体例にしたが、８ライン、１６ラインなどの場合には、ＰＷＭ処理回路と配線数とが、ライン数に応じて増加することになる。
The LD substrate 200 is provided with an LD drive unit 240 that receives the PWM signal and generates an LD drive signal, and an LD array 250 in which four LDs 250a to 250d are arranged in the sub-scanning direction.
Here, the image forming apparatus that exposes 4 lines in parallel is taken as a specific example, but in the case of 8 lines, 16 lines, etc., the PWM processing circuit and the number of wires increase in accordance with the number of lines. It will be.
また、このような複数ラインを並行して露光する技術については、たとえば、以下の特許文献などにも記載されている。 Such a technique for exposing a plurality of lines in parallel is also described in, for example, the following patent documents.
以上の特許文献１には、主走査方向の露光を副走査方向に数ライン分並行して実行する技術が記載されている。しかし、ＰＷＭ処理回路数や配線数を削減することについては何ら考慮されていない。
また、以上の特許文献２や特許文献３については、画像に含まれるエッジ部分や連続階調についての発光の配慮はなされているものの、以上の場合と同様にＰＷＭ処理回路数や配線数を削減することについては何ら考慮されていない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes a technique for executing exposure in the main scanning direction in parallel for several lines in the sub-scanning direction. However, no consideration is given to reducing the number of PWM processing circuits and the number of wirings.
In addition, in Patent Document 2 and Patent Document 3 described above, although consideration is given to light emission for the edge portion and continuous tone included in the image, the number of PWM processing circuits and the number of wirings are reduced as in the above case. No consideration is given to doing.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、主走査方向の数ライン分の露光を並行して実行する画像形成装置で使用される信号処理装置において回路規模や配線数を削減することが可能な信号処理装置及び信号処理制御方法並びに画像形成装置を実現することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a circuit in a signal processing apparatus used in an image forming apparatus that executes exposure for several lines in the main scanning direction in parallel. An object is to realize a signal processing apparatus, a signal processing control method, and an image forming apparatus capable of reducing the scale and the number of wirings.
すなわち、課題を解決する手段としての本発明は以下に説明するようなものである。
（１）本発明の一側面が反映された信号処理装置は、複数の発光素子の発光による像担持体への露光により画像形成する際の信号処理を行う信号処理装置であって、入力信号の階調を低減させた低階調信号を生成する低階調化部と、入力信号の解像度を低減させた低解像度信号を生成する低解像化部と、前記低解像度信号をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ処理部と、前記低階調信号と前記ＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する合成部と、を有することを特徴とする信号処理装置。
That is, the present invention as means for solving the problems is as described below.
(1) A signal processing apparatus reflecting one aspect of the present invention is a signal processing apparatus that performs signal processing when an image is formed by exposure of an image carrier by light emission of a plurality of light emitting elements, A gradation reduction unit for generating a low gradation signal with reduced gradation, a resolution reduction unit for generating a low resolution signal with reduced resolution of the input signal, and converting the low resolution signal into a PWM signal A signal processing apparatus comprising: a PWM processing unit configured to generate an exposure drive signal by adding the low gradation signal and the PWM signal;
また、本発明の一側面が反映された信号処理制御方法は、複数の発光素子の発光による像担持体への露光により画像形成する際の信号処理を行う信号処理装置を制御する信号処理制御方法であって、画像の各画素の属性を検出し、階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成し前記低解像度信号をＰＷＭ信号に変換し、前記低階調信号と前記ＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する。 A signal processing control method reflecting one aspect of the present invention is a signal processing control method for controlling a signal processing apparatus that performs signal processing when an image is formed by exposure of an image carrier by light emission of a plurality of light emitting elements. The attribute of each pixel of the image is detected, and a low gradation signal in which the gradation of the corresponding image data is reduced is generated for the detected area when the resolution is more important than the gradation. For a region that is detected to be more important than gradation, a low-resolution signal in which the resolution of the corresponding image data is reduced is generated, the low-resolution signal is converted into a PWM signal, and the low-gradation signal and the PWM The signal is added to generate an exposure drive signal.
また、本発明の一側面が反映された画像形成装置は、信号処理装置であって、入力信号の階調を低減させた低階調信号を生成する低階調化部と、入力信号の解像度を低減させた低解像度信号を生成する低解像化部と、前記低解像度信号をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ処理部と、前記低階調信号と前記ＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する合成部と、を有して複数の発光素子の発光による像担持体への露光により画像形成する際の信号処理を行う信号処理装置と、前記信号処理装置により生成される複数の露光駆動信号に応じて、複数の発光素子を発光駆動させて像担持体へ露光を行う露光部と、前記露光部により露光された前記像担持体に形成される画像を転写紙に転写する画像形成部と、を備えて構成される。 In addition, an image forming apparatus reflecting one aspect of the present invention is a signal processing apparatus, which includes a gradation reduction unit that generates a low gradation signal in which the gradation of an input signal is reduced, and the resolution of the input signal A low-resolution unit that generates a low-resolution signal with reduced image quality, a PWM processing unit that converts the low-resolution signal into a PWM signal, and adds the low-gradation signal and the PWM signal to obtain an exposure drive signal A signal processing device that performs signal processing when an image is formed by exposure to an image carrier by light emission of a plurality of light emitting elements, and a plurality of exposure drives generated by the signal processing device. An exposure unit that drives a plurality of light emitting elements to emit light according to a signal to expose the image carrier, and an image forming unit that transfers an image formed on the image carrier exposed by the exposure unit onto a transfer sheet And comprising.
（２）以上の（１）において、画像の各画素の属性を検出する領域属性検出部を備え、前記低階調化部は、前記領域属性検出部により階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、前記低解像化部は、前記領域属性検出部により解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する。 (2) In the above (1), the image processing apparatus includes an area attribute detection unit that detects an attribute of each pixel of the image, and the gradation reduction unit is configured such that resolution is more important than gradation by the area attribute detection unit. For the detected area, a low gradation signal in which the gradation of the corresponding image data is reduced is generated, and the low resolution unit detects that the gradation is more important than the resolution by the area attribute detection unit. A low-resolution signal in which the resolution of the corresponding image data is reduced is generated for the region thus formed.
（３）以上の（２）において、前記領域属性検出部は、画像に含まれるエッジ、文字、グラフィックスについて、階調よりも解像度が重視されると判断する。
（４）以上の（２）において、前記領域属性検出部は、画像に含まれる背景、濃度が一定の領域、濃度変化が小さい領域、について、解像度よりも階調が重視されると判断する。
(3) In the above (2), the region attribute detection unit determines that the resolution is more important than the gradation for the edges, characters, and graphics included in the image.
(4) In the above (2), the area attribute detection unit determines that the gradation is more important than the resolution for the background, the area with a constant density, and the area with a small density change included in the image.
（５）以上の（１）〜（４）において、前記低階調化部で生成された複数の低階調信号をシリアル信号に変換するパラレル・シリアル変換部と、前記シリアル信号を伝送するシリアル信号伝送部と、前記シリアル信号伝送部を介した前記シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル・パラレル変換部と、前記ＰＷＭ処理部で生成された複数のＰＷＭ信号を伝送するＰＷＭ信号伝送部と、を備え、前記合成部は、前記低階調信号として前記するシリアル・パラレル変換部で変換されたパラレル信号を用い、前記ＰＷＭ信号として前記ＰＷＭ信号伝送部を介した前記ＰＷＭ信号を用いる。 (5) In the above (1) to (4), a parallel / serial conversion unit that converts a plurality of low gradation signals generated by the gradation reduction unit into serial signals, and a serial that transmits the serial signals A signal transmission unit, a serial / parallel conversion unit that converts the serial signal via the serial signal transmission unit into a parallel signal, a PWM signal transmission unit that transmits a plurality of PWM signals generated by the PWM processing unit, The synthesizing unit uses a parallel signal converted by the serial / parallel conversion unit as the low gradation signal, and uses the PWM signal via the PWM signal transmission unit as the PWM signal.
（６）以上の（５）において、前記シリアル信号伝送部と前記ＰＷＭ信号伝送部とは、異なる基板間で信号を伝送する。
（７）以上の（１）〜（６）において、前記低解像化部は、少なくとも副走査方向に解像度を１／ｖに低下させ、前記ＰＷＭ処理部は、発光素子数の１／ｖに相当する前記ＰＷＭ信号を生成し、前記ＰＷＭ信号について、前記低解像度信号を副走査方向にｖ倍に複製して副走査方向の解像度を擬似的に戻したうえで前記合成部に供給する複製部を備える。
(6) In the above (5), the serial signal transmission unit and the PWM signal transmission unit transmit signals between different substrates.
(7) In the above (1) to (6), the resolution reducing unit reduces the resolution to 1 / v at least in the sub-scanning direction, and the PWM processing unit reduces the number of light emitting elements to 1 / v. A duplicating unit that generates the corresponding PWM signal, duplicates the low-resolution signal v times in the sub-scanning direction, and pseudo-returns the resolution in the sub-scanning direction with respect to the PWM signal, and supplies the pseudo-resolution to the combining unit Is provided.
（８）以上の（１）〜（７）において、前記低階調化部は、１ビット階調の低階調信号を生成し、前記低解像化部は、主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させた低解像度信号を生成する。 (8) In the above (1) to (7), the tone reduction unit generates a 1-bit tone low tone signal, and the resolution reduction unit is configured to perform the main scanning direction and the sub-scanning direction. And a low resolution signal with a resolution reduced to 1 / v.
本発明では、以下のような効果を得ることができる。
（１）本発明の一側面が反映された信号処理装置、信号処理制御方法、画像形成装置では、複数の発光素子の発光による像担持体への露光により画像形成する際の信号処理において、入力信号の階調を低減させた低階調信号と、入力信号の解像度を低減させた低解像度信号とを生成し、低解像度信号をＰＷＭ処理してＰＷＭ信号に変換し、低階調信号とＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する。ここで、低階調信号により画像の解像度が維持され、低解像度信号により画像の階調が維持されるが、低階調信号と低解像度信号とにより情報量を削減しているために信号処理装置の回路規模が削減される。
In the present invention, the following effects can be obtained.
(1) In a signal processing apparatus, a signal processing control method, and an image forming apparatus reflecting one aspect of the present invention, input is performed in signal processing when an image is formed by exposure of an image carrier by light emission of a plurality of light emitting elements. A low gradation signal with a reduced gradation of the signal and a low resolution signal with a reduced resolution of the input signal are generated, and the low resolution signal is converted into a PWM signal by PWM processing. The signal is added to generate an exposure drive signal. Here, the resolution of the image is maintained by the low gradation signal, and the gradation of the image is maintained by the low resolution signal. However, since the amount of information is reduced by the low gradation signal and the low resolution signal, signal processing is performed. The circuit scale of the device is reduced.
（２）以上の（１）において、画像の各画素の属性を検出し、階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、低階調化部は、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、領域属性検出部により解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、低解像化部は、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する。ここで、解像度と階調とについて、重視する必要がある情報は残されるため画質は維持されるが、重視する必要がない情報は低減されるため回路規模の削減が可能になる。 (2) In the above (1), the attribute of each pixel of the image is detected, and the gradation reduction unit detects the gradation of the corresponding image data for the area detected when the resolution is more important than the gradation. The low resolution signal is generated by reducing the resolution of the corresponding image data for the region detected by the region attribute detection unit when the gray level is more important than the resolution. Generate a low resolution signal. Here, regarding the resolution and gradation, information that needs to be emphasized remains, so that the image quality is maintained. However, information that does not need to be emphasized is reduced, so that the circuit scale can be reduced.
（３）以上の（２）において、領域属性検出部は、画像に含まれるエッジ、文字、グラフィックスについて、階調よりも解像度が重視されると判断する。ここで、エッジや文字やグラフィックスなどで、解像度を重視する必要がある場合には解像度情報は残されるため、画質は維持される。一方、エッジや文字やグラフィックスなどで、重視する必要がない階調情報は低減されるため、回路規模の削減が可能になる。 (3) In the above (2), the region attribute detection unit determines that the resolution is more important than the gradation for the edges, characters, and graphics included in the image. Here, when it is necessary to attach importance to the resolution of edges, characters, graphics, etc., the resolution information is left, so that the image quality is maintained. On the other hand, since gradation information that does not need to be emphasized is reduced in edges, characters, graphics, and the like, the circuit scale can be reduced.
（４）以上の（２）において、領域属性検出部は、画像に含まれる背景、濃度が一定の領域、濃度変化が小さい領域、について、解像度よりも階調が重視されると判断する。ここで、背景や一定濃度領域などで、階調を重視する必要がある場合には階調情報は残されるため、画質は維持される。一方、背景や一定濃度領域などで、重視する必要がない解像度情報は低減されるため、回路規模の削減が可能になる。 (4) In the above (2), the region attribute detection unit determines that the gradation is more important than the resolution for the background, the region with a constant density, and the region with a small density change included in the image. Here, when it is necessary to emphasize the gradation in the background or the constant density region, the gradation information is left, so that the image quality is maintained. On the other hand, since resolution information that does not need to be emphasized is reduced in the background and a constant density region, the circuit scale can be reduced.
（５）以上の（１）〜（４）において、低階調化部で生成された複数の低階調信号をシリアル信号に変換し、シリアル信号を伝送し、シリアル信号をパラレル信号に変換する。また、複数のＰＷＭ信号を伝送する。そして、低階調信号として、シリアル信号として伝送され、パラレル変換されたパラレル信号を用い、ＰＷＭ信号としてＰＷＭ信号伝送部を介したＰＷＭ信号を用いる。このようにすることで、低階調信号についてはシリアル信号として伝送可能であり、回路規模や配線数を削減することが可能になる。 (5) In the above (1) to (4), a plurality of low gradation signals generated by the gradation reduction unit are converted into serial signals, the serial signals are transmitted, and the serial signals are converted into parallel signals. . A plurality of PWM signals are transmitted. Then, a parallel signal transmitted as a serial signal and converted in parallel is used as the low gradation signal, and a PWM signal via the PWM signal transmission unit is used as the PWM signal. By doing so, the low gradation signal can be transmitted as a serial signal, and the circuit scale and the number of wirings can be reduced.
（６）以上の（５）において、シリアル信号伝送部とＰＷＭ信号伝送部とは、異なる基板間で信号を伝送する。このようにすることで、異なる回路基板間の配線数を削減することが可能になる。
（７）以上の（１）〜（６）において、低解像化部は、少なくとも副走査方向に解像度を１／ｖに低下させ、ＰＷＭ処理部は、発光素子数の１／ｖに相当するＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号について、低解像度信号を副走査方向にｖ倍に複製して副走査方向の解像度を擬似的に戻したうえで合成部に供給する複製部を備える。
このようにすることで、ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理部を１／ｖに削減することができ、同様に、ＰＷＭ信号を伝送する配線を１／ｖに削減することができる。
(6) In the above (5), the serial signal transmission unit and the PWM signal transmission unit transmit signals between different substrates. By doing so, it is possible to reduce the number of wires between different circuit boards.
(7) In the above (1) to (6), the resolution reduction unit reduces the resolution to 1 / v at least in the sub-scanning direction, and the PWM processing unit corresponds to 1 / v of the number of light emitting elements. A duplicating unit is provided that generates a PWM signal, duplicates the low resolution signal v times in the sub-scanning direction with respect to the PWM signal, and returns the resolution in the sub-scanning direction in a pseudo manner to the combining unit.
By doing in this way, the PWM process part which produces | generates a PWM signal can be reduced to 1 / v, Similarly, the wiring which transmits a PWM signal can be reduced to 1 / v.
（８）以上の（１）〜（７）において、低階調化部は、１ビット階調の低階調信号を生成し、低解像化部は、主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させた低解像度信号を生成する。ここで、低階調信号を１ビットとすることで、解像度を維持しつつ階調の情報を削減することができる。また、低解像度信号の解像度を主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させることで、階調を維持しつつ解像度の情報を削減することができる。この結果、最終的には解像度と階調との両方を維持しつつも、回路規模や配線数を大幅に削減することが可能になる。 (8) In the above (1) to (7), the gradation reduction unit generates a 1-bit gradation low gradation signal, and the resolution reduction unit performs the main scanning direction and the sub-scanning direction. A low resolution signal having a resolution reduced to 1 / v is generated. Here, by setting the low gradation signal to 1 bit, gradation information can be reduced while maintaining the resolution. Further, by reducing the resolution of the low resolution signal to 1 / v in the main scanning direction and the sub-scanning direction, it is possible to reduce resolution information while maintaining gradation. As a result, the circuit scale and the number of wirings can be greatly reduced while maintaining both resolution and gradation.
以下、図面を参照して本発明の信号処理装置及び信号処理制御方法並びに画像形成装置を実施するための形態（実施形態）を詳細に説明する。なお、信号処理装置は画像形成装置の信号処理に使用される。また、信号処理装置の処理手順が信号処理制御方法である。
〔信号処理装置、画像形成装置の構成〕
ここで、図１と図２に基づいて、信号処理装置と画像形成装置との構成を説明する。なお、信号処理装置や画像形成装置として既知であって、本実施形態の特徴的な動作や制御に直接に関係しない一般的な部分についての説明は省略してある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for implementing a signal processing apparatus, a signal processing control method, and an image forming apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The signal processing apparatus is used for signal processing of the image forming apparatus. The processing procedure of the signal processing apparatus is a signal processing control method.
[Configuration of signal processing apparatus and image forming apparatus]
Here, the configuration of the signal processing apparatus and the image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 1 and 2. A description of general parts that are known as signal processing apparatuses and image forming apparatuses and that are not directly related to the characteristic operation and control of this embodiment is omitted.
なお、以下の実施形態において、高解像度、低解像度とは、相対的な解像度である。例えば、入力信号としての元の画像データが２４００dpiであれば、２４００dpiが高解像度、これを１／２とした１２００dpiが低解像度である。同様に、以下の実施形態において、高階調、低階調とは、相対的な階調である。例えば、元の画像データが１画素あたり８ビットであれば、８ビットが高階調、これを２値化した１ビットが低階調である。また、ＬＤアレイ２５０において、主走査方向の露光を４ラインずつ並行して実行する場合を具体例とする。ただし、この具体例は、説明を分かりやすくするための一例であって、ここで示される数値に限定されるものではない。 In the following embodiments, high resolution and low resolution are relative resolutions. For example, if the original image data as an input signal is 2400 dpi, 2400 dpi is high resolution, and 1200 dpi, which is ½ of this, is low resolution. Similarly, in the following embodiments, the high gradation and the low gradation are relative gradations. For example, if the original image data is 8 bits per pixel, 8 bits are high gradation, and 1 bit obtained by binarizing this is low gradation. In the LD array 250, a case where exposure in the main scanning direction is executed in parallel every four lines is taken as a specific example. However, this specific example is an example for facilitating the explanation, and is not limited to the numerical values shown here.
図１と図２において、画像処理基板１００とＬＤ基板２００とが存在している。画像処理基板１００からＬＤ基板２００に向けて、低階調シリアル信号と、低解像度ＰＷＭ信号とが伝送される。この場合、低階調シリアル信号を伝送する伝送部（シリアル信号伝送部）と低解像度ＰＷＭ信号を伝送する伝送部（ＰＷＭ信号伝送部）とが、画像処理基板１００とＬＤ基板２００の間に設けられている。 In FIG. 1 and FIG. 2, an image processing substrate 100 and an LD substrate 200 exist. A low gradation serial signal and a low resolution PWM signal are transmitted from the image processing substrate 100 to the LD substrate 200. In this case, a transmission unit (serial signal transmission unit) that transmits a low gradation serial signal and a transmission unit (PWM signal transmission unit) that transmits a low resolution PWM signal are provided between the image processing substrate 100 and the LD substrate 200. It has been.
画像処理基板１００は、画像処理部１１０と、低階調化部１２０と、パラレル・シリアル変換部１３０と、領域属性検出部１４０と、低解像化部１５０と、ＰＷＭ処理部１６０と、を備えて構成される。
ここで、画像処理部１１０は、ＬＤアレイ２５０のＬＤ数に合わせて、４ラインの画像データを並行して出力する。低階調化部１２０は、領域属性検出部１４０の検出結果に応じて、画像処理部１１０からの４ライン分の画像データに関して、階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成する。ここで、低階調化部０は、入力信号（画像データ）の解像度を変更せずに、入力信号（画像データ）の階調を１ビット（オンとオフ）に低減する。
The image processing board 100 includes an image processing unit 110, a gradation reduction unit 120, a parallel / serial conversion unit 130, a region attribute detection unit 140, a resolution reduction unit 150, and a PWM processing unit 160. It is prepared for.
Here, the image processing unit 110 outputs four lines of image data in parallel according to the number of LDs in the LD array 250. In accordance with the detection result of the region attribute detection unit 140, the gradation reduction unit 120 is configured to detect, for the area detected as being more important than the gradation, with respect to the image data for four lines from the image processing unit 110. A low gradation signal in which the gradation of the corresponding image data is reduced is generated. Here, the gradation reduction unit 0 reduces the gradation of the input signal (image data) to 1 bit (on and off) without changing the resolution of the input signal (image data).
パラレル・シリアル変換部１３０は、４ラインのパラレルの低階調信号をパラレル・シリアル変換することで、１つの低階調シリアル信号に変換する。領域属性検出部１４０は、画像の属性情報や画像認識を利用し、階調よりも解像度が重視される領域であるか、解像度よりも階調が重視される領域であるか、を検出する。例えば、画像に含まれるエッジ、文字、グラフィックスについては、階調よりも解像度が重視されると判断する。また、画像に含まれる背景（主要画像部分以外の領域）、濃度が一定の領域、濃度変化が小さい領域について、解像度よりも階調が重視されると判断する、なお、濃度変化が小さいとは、文字やエッジなどの濃度変化と比較して、更に広い領域にわたって濃度が徐々に変化する状態を意味する。 The parallel / serial conversion unit 130 performs parallel / serial conversion on the parallel low-gradation signals of four lines to convert them into one low gradation serial signal. The area attribute detection unit 140 detects whether the area has a higher priority on resolution than gradation or an area on which gradation is more important than resolution, using image attribute information and image recognition. For example, for edges, characters, and graphics included in the image, it is determined that the resolution is more important than the gradation. In addition, it is determined that the gradation is more important than the resolution for the background (region other than the main image portion), the constant density region, and the small density change region included in the image. This means a state in which the density gradually changes over a wider area than the density change of characters and edges.
なお、図１に示す領域属性検出部１４０は、画像処理部１１０からの画像データを用いて画像認識を利用する場合の構成を示している。また、図２に示す領域属性検出部１４０は、画像処理部１１０から得られる属性情報を利用する場合の構成を示している。
低解像化部１５０は、領域属性検出部１４０の検出結果に応じて、画像処理部１１０からの４ライン分の画像データに関して、解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する。ここで、低解像化部１５０は、入力信号（画像データ）の階調を変更せずに、少なくとも副走査方向に入力信号（画像データ）の解像度、望ましくは、主走査方向と副走査方向の解像度を、１／ｖに低下させた低解像度信号を生成する。この実施形態では、主走査方向と副走査方向の解像度を、１／２に低下させた低解像度信号を生成することを具体例とする。ＰＷＭ処理部１６０は、低解像化部１５０で生成された低解像度信号をＰＷＭ処理して低解像度ＰＷＭ信号を生成すべく、ＰＷＭ処理回路１６０ａとＰＷＭ処理回路１６０ｂとを備えて構成される。ここで、低解像度信号をＰＷＭ処理対象とするため、ＰＷＭ処理回路の個数が４個から２個に削減されている。
Note that the region attribute detection unit 140 illustrated in FIG. 1 has a configuration in the case of using image recognition using image data from the image processing unit 110. Also, the region attribute detection unit 140 shown in FIG. 2 shows a configuration in the case where attribute information obtained from the image processing unit 110 is used.
In accordance with the detection result of the region attribute detection unit 140, the low resolution unit 150 performs processing for the area detected as the gradation is more important than the resolution for the image data for four lines from the image processing unit 110. A low resolution signal in which the resolution of the corresponding image data is reduced is generated. Here, the low resolution unit 150 does not change the gradation of the input signal (image data), and at least the resolution of the input signal (image data) in the sub scanning direction, preferably the main scanning direction and the sub scanning direction. A low-resolution signal in which the resolution of 1 is reduced to 1 / v is generated. In this embodiment, a specific example is to generate a low-resolution signal in which the resolution in the main scanning direction and the sub-scanning direction is reduced to ½. The PWM processing unit 160 includes a PWM processing circuit 160a and a PWM processing circuit 160b in order to generate a low resolution PWM signal by performing PWM processing on the low resolution signal generated by the low resolution unit 150. Here, the number of PWM processing circuits is reduced from four to two in order to set the low resolution signal as a PWM processing target.
ＬＤ基板２００は、シリアル・パラレル変換部２１０と、複製部２２０と、合成部２３０と、ＬＤ駆動部２４０と、ＬＤアレイ２５０と、を備えて構成される。シリアル・パラレル変換部２１０は、画像処理基板１００内のパラレル・シリアル変換部１３０で生成された低階調シリアル信号を受けて、シリアル・パラレル変換を実行して４ライン分の低階調信号を生成する。複製部２２０は、画像処理基板１００内のＰＷＭ処理部１６０で生成された低解像度ＰＷＭ信号を受けて、低解像度化に伴って副走査方向に１／ｖに削減された低解像度ＰＷＭ信号を、副走査方向に複製してｖ倍にする。具体例としては、４ライン分の信号が低解像度化に伴って２本に削減されているため、２倍に複製して４ライン分の低解像度ＰＷＭ信号を生成する。合成部２３０は、シリアル・パラレル変換されてＬＤと同数の低階調信号と、複製部２２０で複製されてＬＤと同数にされた低階調度ＰＷＭ信号とを、それぞれオア回路２３０ａ〜２３０ｄにより加算して、露光駆動信号を生成する。ＬＤ駆動部２４０は４ライン分の露光駆動信号をＬＤアレイ２５０に含まれる４個のＬＤ２５０ａ〜２５０ｄに供給して、画像データに応じた露光を実行するように各ＬＤを駆動する。 The LD substrate 200 includes a serial / parallel conversion unit 210, a duplication unit 220, a synthesis unit 230, an LD drive unit 240, and an LD array 250. The serial / parallel conversion unit 210 receives the low gradation serial signal generated by the parallel / serial conversion unit 130 in the image processing board 100, performs serial / parallel conversion, and generates low gradation signals for four lines. Generate. The duplication unit 220 receives the low resolution PWM signal generated by the PWM processing unit 160 in the image processing substrate 100, and outputs the low resolution PWM signal reduced to 1 / v in the sub-scanning direction as the resolution is reduced. Duplicate in the sub-scanning direction to v times. As a specific example, since the signal for four lines is reduced to two as the resolution is lowered, the low resolution PWM signal for four lines is generated by duplicating twice. The synthesizing unit 230 adds the same number of low gradation signals as the LD by serial / parallel conversion and the low gradation PWM signals duplicated by the duplication unit 220 and made the same number as the LD by the OR circuits 230a to 230d, respectively. Then, an exposure drive signal is generated. The LD driving unit 240 supplies exposure driving signals for four lines to the four LDs 250a to 250d included in the LD array 250, and drives each LD so as to perform exposure according to image data.
〔信号処理装置、画像形成装置の動作〕
以下、図３のフローチャート、及び図４以降の説明図を参照して、本実施形態の動作説明を行う。
画像形成すべき画像データに対して画像処理部１１０が所定の画像処理を施す（図３中のステップＳ１０１）と共に、ＬＤアレイ２５０のＬＤ数に合わせて、４ラインの画像データを並行して出力する（図３中のステップＳ１０２）。
[Operations of signal processing apparatus and image forming apparatus]
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and the explanatory diagrams of FIG.
The image processing unit 110 performs predetermined image processing on the image data to be imaged (step S101 in FIG. 3), and outputs four lines of image data in parallel according to the number of LDs in the LD array 250. (Step S102 in FIG. 3).
画像処理部１１０から画像データが出力されると、領域属性検出部１４０は、画像処理部１１０から得られる属性情報を利用するか、又は、画像処理部１１０から出力される画像について画像認識を実行するかにより、解像度と階調のどちらが重視される領域であるかの検出を行う（図３中のステップＳ１０３）。 When image data is output from the image processing unit 110, the region attribute detection unit 140 uses attribute information obtained from the image processing unit 110 or performs image recognition on the image output from the image processing unit 110. It is detected which of the resolution and the gradation is an important area depending on whether or not (step S103 in FIG. 3).
ここで、領域属性検出部１４０は、画像に含まれるエッジ、文字、グラフィックスについて、濃度の急激な変化がエッジとして存在しており、そのエッジの正確な位置が重要になるため、「階調よりも解像度が重視される」と判断する。
また、領域属性検出部１４０は、画像に含まれる背景、濃度が一定の領域、濃度変化が小さい領域については、位置の細かな変化は発生せずに、階調の忠実な再現が重要であるため、「解像度よりも階調が重視される」と判断する。
Here, the region attribute detection unit 140 has a sharp change in density as an edge for edges, characters, and graphics included in the image, and the exact position of the edge is important. It is determined that resolution is more important than
In addition, the area attribute detection unit 140 does not cause a fine change in position and is important for faithful reproduction of gradations for a background, a constant density area, and a small density change area included in an image. Therefore, it is determined that “tone is more important than resolution”.
図４は、画像処理部１１０から４ラインずつ出力される画像データについて２回分、合計８ライン（Ｌａ１−１〜Ｌａ１−４、Ｌａ２−１〜Ｌａ２−４）の一例を示している。マス目は画像データの画素であり、画像データの濃度と画素値とを模式的に示している。また、領域属性検出部１４０が画像認識によって、画像中で大きな濃度変化であるエッジ部分（図５中の太枠Ｅ１とＥ２）が検出された様子を模式的に示している。なお、エッジ部分以外は非エッジ部分である。なお、この実施形態では画像認識によるエッジを具体例にするが、属性情報を用いた文字／非文字、グラフィックス／非グラフィックス、主画像／背景画像、濃度変化領域／濃度一定領域といった区分けも可能である。 FIG. 4 shows an example of a total of 8 lines (La1-1 to La1-4, La2-1 to La2-4) for image data output from the image processing unit 110 every 4 lines, twice. The squares are pixels of the image data, and schematically show the density and pixel value of the image data. In addition, a state is schematically shown in which the region attribute detection unit 140 detects edge portions (thick frames E1 and E2 in FIG. 5) having a large density change in the image by image recognition. Note that the portion other than the edge portion is a non-edge portion. In this embodiment, an edge by image recognition is taken as a specific example. However, classification such as character / non-character, graphics / non-graphic, main image / background image, density change area / constant density area using attribute information is also possible. Is possible.
ここで、解像度を重視する領域（エッジ部分）について（図３中のステップＳ１０４で「解像度重視」）、低階調化部１２０は、解像度（例えば、２４００ｄｐｉ）を変更せずに、８ビット（２５６階調）であった画素値を所定の閾値と比較して２値化し、０か１に置き換える（図３中のステップＳ１０５、図６中の太枠内側部分）。また、低階調化部１２０は、非エッジ部分（図６中の太枠の外側部分）について、８ビット（２５６階調（０〜２５５））であった画素値を全て０に置換する（図３中のステップＳ１０５、図６中の太枠外の斜体の「０」）。 Here, for a region (edge portion) where the resolution is important (“resolution priority” in step S104 in FIG. 3), the gradation reduction unit 120 does not change the resolution (for example, 2400 dpi), and changes to 8 bits ( 256 pixel values) are compared with a predetermined threshold value to be binarized and replaced with 0 or 1 (step S105 in FIG. 3, the thick frame inner portion in FIG. 6). Further, the gradation reduction unit 120 replaces all pixel values that are 8 bits (256 gradations (0 to 255)) with 0 for the non-edge portion (the outer portion of the thick frame in FIG. 6) ( Step S105 in FIG. 3, italicized “0” outside the thick frame in FIG. 6).
一方、階調を重視する領域（非エッジ部分）について（図３中のステップＳ１０４で「階調重視」）、低解像化部１５０は、８ビット（２５６階調）であった画素値（階調）を低下させずに、画像処理部１１０からの４ライン分の画像データに関して、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する。すなわち、この実施形態では、低解像化部１５０は、主走査方向２画素×副走査方向２画素の合計４画素の画素値を平均して、主走査方向と副走査方向の解像度を１／２に低下させた低解像度信号を生成する（図３中のステップＳ１０６、図７中の太枠外側部分）。また、低階調化部１２０は、エッジ部分（図７中の太枠の内側部分）について、８ビット（２５６階調（０〜２５５））であった画素値を全て０に置換する（図３中のステップＳ１０７、図７中の太枠内の斜体の「０」）。この低解像化部１５０は副走査方向にも解像度を低下させているため、４ライン分の信号が２本の低解像度信号としてＰＷＭ処理部１６０に向けて出力される。 On the other hand, for a region (non-edge portion) where importance is given to gradation (“gradation importance” in step S104 in FIG. 3), the resolution reducing unit 150 uses a pixel value (8 gradations (256 gradations)) ( For the image data for four lines from the image processing unit 110, a low resolution signal in which the resolution of the corresponding image data is reduced is generated without reducing the (gradation). That is, in this embodiment, the low resolution unit 150 averages the pixel values of a total of four pixels of 2 pixels in the main scanning direction × 2 pixels in the sub scanning direction, and sets the resolution in the main scanning direction and the sub scanning direction to 1 /. A low resolution signal reduced to 2 is generated (step S106 in FIG. 3, the outer portion of the thick frame in FIG. 7). Further, the gradation reduction unit 120 replaces all pixel values that are 8 bits (256 gradations (0 to 255)) with 0 for the edge portion (the inner portion of the thick frame in FIG. 7) (FIG. 7). Step S107 in 3 and “0” in italics within the thick frame in FIG. 7). Since the resolution reduction unit 150 reduces the resolution also in the sub-scanning direction, signals for four lines are output to the PWM processing unit 160 as two low resolution signals.
そして、パラレル・シリアル変換部１３０は、４ライン・各１ビットの低階調信号を低階調化部１２０から受けている。この４ライン・各１ビットの低階調信号はパラレル信号であるため、パラレル・シリアル変換部１３０において、１つのシリアル信号に変換する（図３中のステップＳ１０７）。そして、この低階調シリアル信号を、画像処理基板１００からＬＤ基板２００に向けて伝送する（図３中のステップＳ１０９）。 The parallel / serial conversion unit 130 receives the low gradation signal of 4 lines and 1 bit for each from the gradation reduction unit 120. Since the low gradation signal of 4 lines and 1 bit each is a parallel signal, the parallel / serial conversion unit 130 converts it into one serial signal (step S107 in FIG. 3). Then, this low gradation serial signal is transmitted from the image processing substrate 100 to the LD substrate 200 (step S109 in FIG. 3).
また、ＰＷＭ処理部１６０は、２本の低解像度信号を受けて、２個のＰＷＭ処理回路１６０ａとＰＷＭ処理回路１６０ｂとによりＰＷＭ処理を行い、２本の低解像度ＰＷＭ信号を生成する。そして、この低解像度ＰＷＭ信号を、画像処理基板１００からＬＤ基板２００に向けて伝送する（図３中のステップＳ１１０）。 Also, the PWM processing unit 160 receives two low resolution signals, performs PWM processing by the two PWM processing circuits 160a and the PWM processing circuit 160b, and generates two low resolution PWM signals. Then, this low resolution PWM signal is transmitted from the image processing substrate 100 to the LD substrate 200 (step S110 in FIG. 3).
ここで、従来の信号処理装置や画像形成装置で４ラインの露光を行う場合には、画像処理基板１００からＬＤ基板２００に向けて、４本のＰＷＭ信号の配線が必要であった。一方、本実施形態の信号処理装置や画像形成装置で４ラインの露光を行う場合には、画像処理基板１００からＬＤ基板２００に向けて、２本の低解像度ＰＷＭ信号と１本の低階調シリアル信号の、合計３本の配線で済む。すなわち、配線の削減とＰＷＭ処理回路の削減とが可能になっている。 Here, when four lines of exposure are performed by a conventional signal processing apparatus or image forming apparatus, wiring of four PWM signals from the image processing substrate 100 to the LD substrate 200 is necessary. On the other hand, when the signal processing apparatus or the image forming apparatus according to the present embodiment performs four-line exposure, two low-resolution PWM signals and one low gradation are applied from the image processing substrate 100 to the LD substrate 200. A total of three wires for serial signals are sufficient. That is, it is possible to reduce wiring and PWM processing circuits.
また、従来であれば２４００dpi対応の高速のＰＷＭ処理回路が４個必要であったが、本実施形態によると１２００dpi対応の低速のＰＷＭ処理回路が２個あれば良い。従って、ＰＷＭ処理回路の個数の削減だけでなく、ＰＷＭ処理回路の性能を下げることも可能になる。 Conventionally, four high-speed PWM processing circuits corresponding to 2400 dpi are required. However, according to the present embodiment, two low-speed PWM processing circuits corresponding to 1200 dpi are sufficient. Accordingly, not only the number of PWM processing circuits can be reduced, but also the performance of the PWM processing circuit can be lowered.
ＬＤ基板２００において、低階調シリアル信号を受けたシリアル・パラレル変換部２１０は、低階調シリアル信号を元の４ライン分のパラレル状態の低階調信号を生成する（図３中のステップＳ１１１）。図８は４ライン分の低階調信号の値（０／１）と信号波形を示している。 In the LD substrate 200, the serial / parallel converter 210 that has received the low gradation serial signal generates a low gradation signal in a parallel state for the original four lines from the low gradation serial signal (step S111 in FIG. 3). ). FIG. 8 shows the value (0/1) of the low gradation signal for 4 lines and the signal waveform.
また、ＬＤ基板２００において、２本の低解像度ＰＷＭ信号を受けた複製部２２０は、低解像度化に伴って副走査方向に１／２に削減された低解像度ＰＷＭ信号を、副走査方向に複製して２倍にする。すなわち、本来は４ライン分の信号が低解像度化に伴って２本に削減されているため、副走査方向に２倍に複製して４ライン分の低解像度ＰＷＭ信号を生成する（図３中のステップＳ１１２）。図９は４ライン分の低解像度の値（０／１）と低解像度ＰＷＭ信号の波形とを示している。 In addition, in the LD substrate 200, the duplication unit 220 that has received two low-resolution PWM signals duplicates the low-resolution PWM signal reduced in half in the sub-scanning direction in the sub-scanning direction as the resolution is reduced. And double it. That is, since the signal for four lines is originally reduced to two as the resolution is reduced, the low resolution PWM signal for four lines is generated by duplicating twice in the sub-scanning direction (in FIG. 3). Step S112). FIG. 9 shows a low resolution value (0/1) for four lines and a waveform of a low resolution PWM signal.
そして、合成部２３０は、シリアル・パラレル変換されてＬＤと同数の低階調信号と、複製部２２０で複製されてＬＤと同数にされた低階調度ＰＷＭ信号とについて、それぞれ同じラインの信号をオア回路２３０ａ〜２３０ｄにより加算する（図３中のステップＳ１１３）。 The synthesizing unit 230 converts the same number of low-gradation signals that are serial / parallel converted into LDs and the same low-level PWM signal that is duplicated in the duplication unit 220 and the same number of LDs. Addition is performed by the OR circuits 230a to 230d (step S113 in FIG. 3).
図１０は、合成部２３０に入力される４ライン分の低階調信号の信号波形（図１０（ａ１）〜（ａ４））と、合成部２３０に入力される４ライン分の低解像度信号の信号波形（図１０（ｂ１）〜（ｂ４））と、合成されて合成部２３０から出力される４ライン分の露光駆動信号の信号波形（図１０（ｃ１）〜（ｃ４））と、の一例を示している。 10 shows signal waveforms of low gradation signals for four lines (FIGS. 10 (a1) to (a4)) input to the combining unit 230 and low resolution signals for four lines input to the combining unit 230. FIG. An example of signal waveforms (FIGS. 10 (b1) to (b4)) and signal waveforms (4 (c1) to (c4) of FIGS. 10 (c1) to (c4)) of exposure driving signals for four lines that are combined and output from the combining unit 230 Is shown.
この図１０に示すように、入力される４ライン分の低階調信号の信号波形（図１０（ａ１）〜（ａ４））は解像度が重視されるエッジ部分であり、非エッジ部分は０になっている。同様に、入力される４ライン分の低解像度信号の信号波形（図１０（ｂ１）〜（ｂ４））は階調が重視される非エッジ部分であり、エッジ部分は０になっている。よって、オア回路で単純に加算することで、解像度が重視されるエッジ部分と、階調度が重視される非エッジ部分とが合成された状態になる。 As shown in FIG. 10, the signal waveforms (FIGS. 10 (a1) to (a4)) of the input low gradation signals for four lines are edge portions where the resolution is important, and the non-edge portions are set to 0. It has become. Similarly, the signal waveforms (FIG. 10 (b1) to (b4)) of the input low resolution signals for four lines are non-edge portions where gradation is important, and the edge portions are zero. Therefore, by simply adding in the OR circuit, the edge portion where the resolution is important and the non-edge portion where the gradation is important are combined.
よって、ＬＤ駆動部２４０は以上のように生成された４ライン分の露光駆動信号をＬＤアレイ２５０に含まれる４個のＬＤ２５０ａ〜２５０ｄに供給して、画像データに応じた露光を実行するように各ＬＤを駆動する（図３中のステップＳ１１４）。
また、副走査方向の解像度を高めるためにＬＤアレイ２５０が副走査方向に対して傾いた状態で配置されている場合には、ＬＤアレイ２５０の傾きによって生じるタイミング差を吸収するように必要な遅延時間の遅延素子などを用いて、主走査方向に同じ位置の画素が像担持体上で同じ主走査位置に形成されえるよう露光タイミングを調整する。
Therefore, the LD driving unit 240 supplies the exposure driving signals for the four lines generated as described above to the four LDs 250a to 250d included in the LD array 250, and executes exposure according to the image data. Each LD is driven (step S114 in FIG. 3).
Further, when the LD array 250 is arranged in a tilted state with respect to the sub-scanning direction in order to increase the resolution in the sub-scanning direction, a delay necessary to absorb the timing difference caused by the tilt of the LD array 250. Using a time delay element or the like, the exposure timing is adjusted so that pixels at the same position in the main scanning direction can be formed at the same main scanning position on the image carrier.
なお、以上のような一連の処理を全ての画像データに完了するまで繰り返して実行する（図３中のステップＳ１１５、エンド）。
以上のように処理する結果、濃度が急激に変化するエッジ部分については解像度を保ちつつ階調の情報量を削減し、濃度が緩やかに変化する非エッジ部分については階調を保ちつつ解像度の情報量を削減することで、エッジ部分の解像度と非エッジ部分の階調が再現されることになり、情報量や回路規模を削減しつつも画質を維持することが可能になる。
The series of processes as described above are repeatedly executed until all the image data are completed (step S115 in FIG. 3, end).
As a result of processing as described above, the information on the gradation is reduced while maintaining the resolution for the edge portion where the density changes rapidly, and the resolution information is maintained while maintaining the gradation for the non-edge portion where the density changes slowly. By reducing the amount, the resolution of the edge portion and the gradation of the non-edge portion are reproduced, and the image quality can be maintained while reducing the information amount and the circuit scale.
〔その他の実施形態（１）〕
以上の実施形態では、信号処理装置を電子写真方式の画像形成に適用することを想定して説明してきたが、これに限定されるものではない。例えば、ＰＷＭ信号を用いる各種の信号処理に適用可能である。例えば、電子写真以外の画像形成装置、画像表示装置などにも適用可能である。
[Other Embodiments (1)]
In the above embodiments, the signal processing apparatus has been described on the assumption that it is applied to electrophotographic image formation. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to various signal processing using a PWM signal. For example, the present invention can be applied to image forming apparatuses other than electrophotography, image display apparatuses, and the like.
〔その他の実施形態（２）〕
また、以上の説明では、低解像化部１５０は主走査方向と副走査方向に解像度を１／２としているが、これに限定されない。例えば、副走査方向のみで解像度を１／２としても良い。
[Other embodiment (2)]
In the above description, the resolution reduction unit 150 sets the resolution to ½ in the main scanning direction and the sub-scanning direction, but the present invention is not limited to this. For example, the resolution may be halved only in the sub-scanning direction.
また、６ライン分の露光を並行して実行する際の信号処理において、低解像化部１５０において、副走査方向の解像度を１／３とすることも可能である。この場合、複製部２２０では、副走査方向に３倍する複製を実行すれば良い。すなわち、使用状況や用途に応じて、１／ｎとｎ倍といった、各種の変形が可能である。 Further, in the signal processing when the exposure for 6 lines is executed in parallel, the resolution in the sub-scanning direction can be reduced to 1/3 in the low resolution unit 150. In this case, the duplication unit 220 may perform duplication that is tripled in the sub-scanning direction. That is, various modifications, such as 1 / n and n times, are possible depending on the use situation and application.
〔その他の実施形態（３）〕
また、低階調化部１２０において２値化する際の閾値を最大値の１／２よりも小さい値に調整することで、低濃度のエッジを高解像度で再現することが可能になる。また、低階調化部１２０において２値化する際の閾値を最大値の１／２よりも大きい値に調整することで、低濃度のエッジはエッジとして認識せずに、高濃度のエッジを高解像度で再現するといった調整も可能になる。この場合の閾値は、ユーザが操作部で調整するか、外部の機器から閾値を更新することで可能になる。
[Other embodiment (3)]
Further, by adjusting the threshold value for binarization in the gradation reduction unit 120 to a value smaller than ½ of the maximum value, it is possible to reproduce a low density edge with high resolution. Further, by adjusting the threshold value for binarization in the gradation reduction unit 120 to a value larger than ½ of the maximum value, the low density edge is not recognized as an edge, and the high density edge is changed. Adjustments such as high-resolution reproduction are also possible. The threshold in this case can be adjusted by the user using the operation unit or by updating the threshold from an external device.
〔実施形態により得られる効果〕
（１）以上の構成と動作において、入力信号の階調を低減させた低階調信号と、入力信号の解像度を低減させた低解像度信号とを生成し、低解像度信号をＰＷＭ処理してＰＷＭ信号に変換し、低階調信号とＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成することで、低階調信号により画像の解像度が維持され、低解像度信号により画像の階調が維持されるが、低階調信号と低解像度信号とにより情報量が削減されるために信号処理装置の回路規模が削減される。
[Effect obtained by the embodiment]
(1) In the above configuration and operation, a low gradation signal in which the gradation of the input signal is reduced and a low resolution signal in which the resolution of the input signal is reduced are generated. By converting the signal into a signal and adding the low gradation signal and the PWM signal to generate an exposure drive signal, the image resolution is maintained by the low gradation signal, and the image gradation is maintained by the low resolution signal. However, since the information amount is reduced by the low gradation signal and the low resolution signal, the circuit scale of the signal processing device is reduced.
（２）以上の（１）において、画像の各画素の属性を検出し、階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、低階調化部１２０は、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、領域属性検出部により解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、低解像化部１５０は、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する。ここで、解像度と階調とについて、重視する必要がある情報は残されるため画質は維持されるが、重視する必要がない情報は低減されるため回路規模の削減が可能になる。 (2) In the above (1), the gradation reduction unit 120 detects the attribute of each pixel of the image, and for the area detected when the resolution is more important than the gradation, the gradation reduction unit 120 determines the level of the corresponding image data. The low resolution signal generation unit 150 reduces the resolution of the corresponding image data for the region that is generated by the region attribute detection unit when the gray level is more important than the resolution. A low-resolution signal is generated. Here, regarding the resolution and gradation, information that needs to be emphasized remains, so that the image quality is maintained. However, information that does not need to be emphasized is reduced, so that the circuit scale can be reduced.
（３）以上の（２）において、領域属性検出部は、画像に含まれるエッジ、文字、グラフィックスについて、階調よりも解像度が重視されると判断する。ここで、エッジや文字やグラフィックスなどで、解像度を重視する必要がある場合には解像度情報は残されるため、画質は維持される。一方、エッジや文字やグラフィックスなどで、重視する必要がない階調情報は低減されるため、回路規模の削減が可能になる。 (3) In the above (2), the region attribute detection unit determines that the resolution is more important than the gradation for the edges, characters, and graphics included in the image. Here, when it is necessary to attach importance to the resolution of edges, characters, graphics, etc., the resolution information is left, so that the image quality is maintained. On the other hand, since gradation information that does not need to be emphasized is reduced in edges, characters, graphics, and the like, the circuit scale can be reduced.
（４）以上の（２）において、領域属性検出部は、画像に含まれる背景、濃度が一定の領域、濃度変化が小さい領域、について、解像度よりも階調が重視されると判断する。ここで、背景や一定濃度領域などで、階調を重視する必要がある場合には階調情報は残されるため、画質は維持される。一方、背景や一定濃度領域などで、重視する必要がない解像度情報は低減されるため、回路規模の削減が可能になる。 (4) In the above (2), the region attribute detection unit determines that the gradation is more important than the resolution for the background, the region with a constant density, and the region with a small density change included in the image. Here, when it is necessary to emphasize the gradation in the background or the constant density region, the gradation information is left, so that the image quality is maintained. On the other hand, since resolution information that does not need to be emphasized is reduced in the background and a constant density region, the circuit scale can be reduced.
（５）以上の（１）〜（４）において、低階調化部１２０で生成された複数の低階調信号をシリアル信号に変換し、シリアル信号を伝送し、シリアル信号をパラレル信号に変換する。また、複数のＰＷＭ信号を伝送する。そして、低階調信号として、シリアル信号として伝送され、パラレル変換されたパラレル信号を用い、ＰＷＭ信号としてＰＷＭ信号伝送部を介したＰＷＭ信号を用いる。このようにすることで、低階調信号についてはシリアル信号として伝送可能であり、回路規模や配線数を削減することが可能になる。 (5) In the above (1) to (4), a plurality of low gradation signals generated by the gradation reduction unit 120 are converted into serial signals, serial signals are transmitted, and serial signals are converted into parallel signals. To do. A plurality of PWM signals are transmitted. Then, a parallel signal transmitted as a serial signal and converted in parallel is used as the low gradation signal, and a PWM signal via the PWM signal transmission unit is used as the PWM signal. By doing so, the low gradation signal can be transmitted as a serial signal, and the circuit scale and the number of wirings can be reduced.
（６）以上の（５）において、シリアル信号伝送部とＰＷＭ信号伝送部とは、異なる基板間で信号を伝送する。このようにすることで、全てをＰＷＭ信号伝送部とする場合と比較して、回路基板間の配線数を削減することが可能になる。
（７）以上の（１）〜（６）において、低解像化部１５０は、少なくとも副走査方向に解像度を１／ｖに低下させ、ＰＷＭ処理部は、発光素子数の１／ｖに相当するＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号について、低解像度信号を副走査方向にｖ倍に複製して副走査方向の解像度を擬似的に戻したうえで合成部に供給する複製部を備える。このようにすることで、ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理部の個数を１／ｖに削減することができ、同様に、ＰＷＭ信号を伝送する配線を１／ｖに削減することができる。
(6) In the above (5), the serial signal transmission unit and the PWM signal transmission unit transmit signals between different substrates. By doing in this way, it becomes possible to reduce the number of wiring between circuit boards compared with the case where all are used as a PWM signal transmission part.
(7) In the above (1) to (6), the resolution reducing unit 150 reduces the resolution to 1 / v at least in the sub-scanning direction, and the PWM processing unit corresponds to 1 / v of the number of light emitting elements. A duplicating unit that generates a PWM signal to be reproduced, duplicates the low resolution signal v times in the sub-scanning direction and returns the resolution in the sub-scanning direction in a pseudo manner, and supplies the pseudo-resolution to the synthesizing unit. By doing in this way, the number of PWM process parts which generate | occur | produce a PWM signal can be reduced to 1 / v, and the wiring which transmits a PWM signal can be reduced to 1 / v similarly.
また、低解像化部１５０が主走査方向に解像度を低下させることで、ＰＷＭ処理部の性能を低下させることが可能になり、回路規模の削減に繋がる。
（８）以上の（１）〜（７）において、低階調化部１２０は、１ビット階調の低階調信号を生成し、低解像化部１５０は、主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させた低解像度信号を生成する。ここで、低階調信号を１ビットとすることで、解像度を維持しつつ階調の情報を削減することができる。また、低解像度信号の解像度を主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させることで、階調を維持しつつ解像度の情報を削減することができる。この結果、最終的には解像度と階調との両方を維持しつつも、回路規模や配線数を大幅に削減することが可能になる。
Further, since the resolution reduction unit 150 reduces the resolution in the main scanning direction, the performance of the PWM processing unit can be reduced, which leads to a reduction in circuit scale.
(8) In the above (1) to (7), the gradation reduction unit 120 generates a 1-bit gradation low gradation signal, and the resolution reduction unit 150 performs the main scanning direction and the sub-scanning direction. And a low resolution signal with a resolution reduced to 1 / v. Here, by setting the low gradation signal to 1 bit, gradation information can be reduced while maintaining the resolution. Further, by reducing the resolution of the low resolution signal to 1 / v in the main scanning direction and the sub-scanning direction, it is possible to reduce resolution information while maintaining gradation. As a result, the circuit scale and the number of wirings can be greatly reduced while maintaining both resolution and gradation.
１００ 画像処理基板
１１９ 画像処理部
１２０ 低階調化部
１３０ パラレル・シリアル変換部
１４０ 領域属性検出部
１５０ 低解像化部
１６０ ＰＷＭ処理部
２００ ＬＤ基板
２１０ シリアル・パラレル変換部
２２０ 複製部
２３０ 合成部
２４０ ＬＤ駆動部
２５０ ＬＤアレイ
100 Image Processing Board 119 Image Processing Unit 120 Gradation Reduction Unit 130 Parallel / Serial Conversion Unit 140 Area Attribute Detection Unit 150 Low Resolution Unit 160 PWM Processing Unit 200 LD Substrate 210 Serial / Parallel Conversion Unit 220 Replication Unit 230 Synthesis Unit 240 LD driver 250 LD array
Claims (10)
入力信号
入力信号の階調を低減させた低階調信号を生成する低階調化部と、
入力信号の解像度を低減させた低解像度信号を生成する低解像化部と、
前記低解像度信号をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ処理部と、
前記低階調信号と前記ＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する合成部と、
を有することを特徴とする信号処理装置。 A signal processing device that performs signal processing when an image is formed by exposure to an image carrier by light emission of a plurality of light emitting elements,
An input signal, a gradation reduction unit that generates a gradation signal with a reduced gradation of the input signal,
A low-resolution unit that generates a low-resolution signal in which the resolution of the input signal is reduced;
A PWM processor for converting the low resolution signal into a PWM signal;
A synthesis unit that generates an exposure drive signal by adding the low gradation signal and the PWM signal;
A signal processing apparatus comprising:
前記低階調化部は、前記領域属性検出部により階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、
前記低解像化部は、前記領域属性検出部により解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する、
ことを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。 An area attribute detection unit that detects the attribute of each pixel of the image,
The gradation reduction unit generates a low gradation signal in which the gradation of the corresponding image data is reduced for a region detected by the region attribute detection unit when the resolution is more important than the gradation,
The low resolution unit generates a low resolution signal in which the resolution of the corresponding image data is reduced with respect to the region detected by the region attribute detection unit when the gradation is more important than the resolution.
The signal processing apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。 The region attribute detection unit determines that the resolution is more important than the gradation for edges, characters, and graphics included in the image.
The signal processing apparatus according to claim 2.
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。 The region attribute detection unit determines that gradation is more important than resolution for a background included in an image, a region having a constant density, and a region having a small density change.
The signal processing apparatus according to claim 2.
前記シリアル信号を伝送するシリアル信号伝送部と、
前記シリアル信号伝送部を介した前記シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル・パラレル変換部と、
前記ＰＷＭ処理部で生成された複数のＰＷＭ信号を伝送するＰＷＭ信号伝送部と、
を備え、
前記合成部は、前記低階調信号として前記するシリアル・パラレル変換部で変換されたパラレル信号を用い、前記ＰＷＭ信号として前記ＰＷＭ信号伝送部を介した前記ＰＷＭ信号を用いる、
ことを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の信号処理装置。 A parallel-serial conversion unit that converts a plurality of low gradation signals generated by the gradation reduction unit into serial signals;
A serial signal transmission unit for transmitting the serial signal;
A serial-parallel converter that converts the serial signal through the serial signal transmitter into a parallel signal;
A PWM signal transmission unit for transmitting a plurality of PWM signals generated by the PWM processing unit;
With
The synthesizing unit uses the parallel signal converted by the serial / parallel conversion unit as the low gradation signal, and uses the PWM signal via the PWM signal transmission unit as the PWM signal.
The signal processing device according to claim 1, wherein the signal processing device is a signal processing device.
ことを特徴とする請求項５記載の信号処理装置。 The serial signal transmission unit and the PWM signal transmission unit transmit signals between different substrates,
The signal processing apparatus according to claim 5.
前記ＰＷＭ処理部は、発光素子数の１／ｖに相当する前記ＰＷＭ信号を生成し、
前記ＰＷＭ信号について、前記低解像度信号を副走査方向にｖ倍に複製して副走査方向の解像度を擬似的に戻したうえで前記合成部に供給する複製部を備える、
ことを特徴とする請求項１−６のいずれか一項に記載の信号処理装置。 The low resolution unit reduces the resolution to 1 / v at least in the sub-scanning direction,
The PWM processing unit generates the PWM signal corresponding to 1 / v of the number of light emitting elements,
The PWM signal is provided with a duplicating unit that duplicates the low resolution signal v times in the sub-scanning direction and pseudo-returns the resolution in the sub-scanning direction, and then supplies it to the combining unit.
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the signal processing apparatus includes:
前記低解像化部は、主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させた低解像度信号を生成する、
ことを特徴とする請求項１−７のいずれか一項に記載の信号処理装置。 The gradation reduction unit generates a low gradation signal of 1 bit gradation,
The low resolution unit generates a low resolution signal in which the resolution is reduced to 1 / v in the main scanning direction and the sub scanning direction.
The signal processing device according to claim 1, wherein the signal processing device is a signal processing device.
画像の各画素の属性を検出し、
階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、
解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成し
前記低解像度信号をＰＷＭ信号に変換し、
前記低階調信号と前記ＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する、
ことを特徴とする信号処理制御方法。 A signal processing control method for controlling a signal processing device that performs signal processing when an image is formed by exposure to an image carrier by light emission of a plurality of light emitting elements,
Detect the attributes of each pixel in the image,
For the area detected when the resolution is more important than the gradation, a low gradation signal is generated by reducing the gradation of the corresponding image data,
For a region detected when the gradation is more important than the resolution, a low-resolution signal in which the resolution of the corresponding image data is reduced is generated, the low-resolution signal is converted into a PWM signal,
Adding the low gradation signal and the PWM signal to generate an exposure drive signal;
And a signal processing control method.
前記信号処理装置により生成される複数の露光駆動信号に応じて、複数の発光素子を発光駆動させて像担持体へ露光を行う露光部と、
前記露光部により露光された前記像担持体に形成される画像を転写紙に転写する画像形成部と、
を備えて構成される画像形成装置。 A signal processing device according to any one of claims 1 to 8,
In accordance with a plurality of exposure drive signals generated by the signal processing device, an exposure unit that drives a plurality of light emitting elements to emit light and exposes the image carrier,
An image forming unit for transferring an image formed on the image carrier exposed by the exposure unit to a transfer paper;
An image forming apparatus configured to include:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015067318A JP2016187151A (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Signal processing apparatus and signal processing method, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2015067318A Pending JP2016187151A (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Signal processing apparatus and signal processing method, and image forming apparatus |
Country Status (1)
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2015
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