JP3105168B2 - 画像形成装置および画像処理方法 - Google Patents
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Description
の原稿から読み取られた画像が複数画素単位に入力され
ると、複数画素単位の並列処理にて所定の画像処理を施
してマルチビーム出力にて複製画像を形成する画像形成
装置および、それに適用される画像処理方法および画像
処理装置に関する。
処理対象の原稿をCCDなどのラインセンサにて読み取
り、その際、画像クロックに同期してラスタ形式で入力
された画像データに対し、画素単位に入出力機器の特性
や原稿の特徴に合った画像処理を施すことで画像の階調
性と解像性の両立をはかっている。さらに、画像処理後
の画像データは、レーザ書き込みにて感光体ドラム上に
再現されて、プロセス技術にて紙上に転写することで対
象の複写が行われていた。
複写を行うために感光体上にレーザを走査するポリゴン
ミラーの回転数とレーザの起動周波数を上げる必要があ
る。しかし、これには限界があり(ポリゴンの回転数、
モータの消費電力、レーザパルス幅変調の限界などの要
因がある)、1画素単位の処理では、間に合わない。そ
こで、複数のレーザを用いて同時に複数ラインを走査す
るマルチビーム方式にて感光体上で高速に画像を書き込
む方式などが提案されている。
ンの画像データを同時に出力するマルチビーム対応の出
力系を用いる場合、ラインセンサ等の入力画像機器から
複数画素単位にラスタ形式で入力される画像データは、
そのままでは所定の画像処理を施したり、マルチビーム
出力を行うことができないという問題点があった。すな
わち、ラインセンサから入力される画像データの整列化
という問題点があった。
複数画素単位にラスタ形式で入力される画像データに対
し、それらを同時処理するか、または高周波数で処理す
るかの選択が必要となるが、デバイスの処理速度などの
関連で高周波数で処理ができない場合もあり、高速処理
を行うには複数ライン同時に画像処理を施す必要性が高
まってきている。
ラスタ形式にて複数ライン同時に入力される画像データ
に対し、そのまま同時並行処理を行うことにすると、従
来良く知られている誤差拡散などの複製画像の高画質化
を図るための画像処理が不可能になるという問題点があ
る。
ーザのばらつき等によって、各レーザの書き込み特性が
異なる可能性もあり、ビーム間の補正が問題となる。
なされたものであり、複数同時入力される画像データを
マルチビーム出力に対応できるよう整列化および調整を
行うとともに、画像処理の高速化が図れる画像処理方法
および画像形成装置を提供することを目的とする。
は、原稿上の画像を読み取る画像読取手段と、この画像
読取手段で読み取られた画像に対し、所定の画像処理を
施して第1の画像データを生成する画像処理手段と、こ
の画像処理手段で生成された第1の画像データの各画素
位置を並べ替えて複数ラインの第2の画像データに変換
する変換手段と、この変換手段で変換された複数ライン
の第2の画像データを基に各ラインの画像データのそれ
ぞれに対応した複数個のビームを用いて前記原稿上の画
像の複製画像を形成する画像形成手段と、を具備するこ
とにより、複数ライン同時入力される画像データをマル
チビーム出力に対応できるような整列化および調整が容
易に行える。
画像を読み取り第1の画像データを生成する画像読取手
段と、この画像読取手段で生成された第1の画像データ
の各画素位置を並べ替えて複数ラインの第2の画像デー
タに変換する変換手段と、この変換手段で変換された複
数ラインの第2の画像データに所定の画像処理を並列に
施して第3の画像データを生成する画像処理手段と、こ
の画像処理手段で生成された複数ラインの第3の画像デ
ータを基に各ラインの画像データのそれぞれに対応した
複数個のビームを用いて前記原稿上の画像の複製画像を
形成する画像形成手段と、を具備することにより、複数
ライン同時入力される画像データをマルチビーム出力に
対応できるよう整列化および調整を行うとともに、画像
処理の高速化が図れる。
画像を読み取る画像読取手段と、この画像読取手段で読
み取られた画像に対し、第1の画像処理を施して第1の
画像データを生成する第1の画像処理手段と、この第1
の画像処理手段で生成された第1の画像データの各画素
位置を並べ替えて複数ラインの第2の画像データに変換
する変換手段と、この変換手段で変換された複数ライン
の第2の画像データに対し、第2の画像処理を施して複
数ラインの第3の画像データを生成する第2の画像処理
手段と、この第2の画像処理手段で生成された複数ライ
ンの第3の画像データを基に各ラインの画像データのそ
れぞれに対応した複数個のビームを用いて前記原稿上の
画像の複製画像を形成する画像形成手段と、を具備する
ことにより、複数ライン同時入力される画像データをマ
ルチビーム出力に対応できるよう整列化および調整を行
うとともに、画像処理の高速化が図れる。
画像を複数画素単位に読み取り、複数チャンネルの第1
の画像データを生成する画像読取手段と、この画像読取
手段で生成された複数チャンネルの第1の画像データの
各画素位置を並べ替えて複数ラインの第2の画像データ
に変換する変換手段と、この変換手段で変換された複数
ラインの第2の画像データに所定の画像処理を並列に施
して第3の画像データを生成する画像処理手段と、この
画像処理手段で生成された複数ラインの第3の画像デー
タを基に各ラインの画像データのそれぞれに対応した複
数個のビームを用いて前記原稿上の画像の複製画像を形
成する画像形成手段と、を具備することにより、複数画
素同時入力される画像データをマルチビーム出力に対応
できるよう整列化および調整を行うとともに、画像処理
の高速化が図れる。
画像を読み取って、その複製画像を形成する画像処理方
法において、原稿上の画像を読み取り、この読み取られ
た画像に対し所定の画像処理を施して第1の画像データ
を生成し、この第1の画像データの各画素位置を並べ替
えて複数ラインの第2の画像データに変換し、この複数
ラインの第2の画像データを基に各ラインの画像データ
のそれぞれに対応した複数個のビームを用いて前記原稿
上の画像の複製画像を形成することにより、複数ライン
同時入力される画像データをマルチビーム出力に対応で
きるような整列化および調整が容易に行える。
画像を読み取って、その複製画像を形成する画像処理方
法において、原稿上の画像を読み取り第1の画像データ
を生成し、この第1の画像データの各画素位置を並べ替
えて複数ラインの第2の画像データに変換し、この複数
ラインの第2の画像データに所定の画像処理を並列に施
して複数ラインの第3の画像データを生成し、この複数
ラインの第3の画像データを基に各ラインの画像データ
のそれぞれに対応した複数個のビームを用いて前記原稿
上の画像の複製画像を形成することにより、複数ライン
同時入力される画像データをマルチビーム出力に対応で
きるよう整列化および調整を行うとともに、画像処理の
高速化が図れる。
画像を読み取って、その複製画像を形成する画像処理方
法において、原稿上の画像を読み取り、この読み取られ
た画像に対し第1の画像処理を施して第1の画像データ
を生成し、この第1の画像データの各画素位置を並べ替
えて複数ラインの第2の画像データに変換し、この複数
ラインの第2の画像データに対し第2の画像処理を施し
て複数ラインの第3の画像データを生成し、この複数ラ
インの第3の画像データを基に各ラインの画像データの
それぞれに対応した複数個のビームを用いて前記原稿上
の画像の複製画像を形成することにより、複数ライン同
時入力される画像データをマルチビーム出力に対応でき
るよう整列化および調整を行うとともに、画像処理の高
速化が図れる。
画像を読み取って、その複製画像を形成する画像処理方
法において、原稿上の画像を複数画素単位に読み取って
複数チャンネルの第1の画像データを生成し、この複数
チャンネルの第1の画像データの各画素位置を並べ替え
て複数ラインの第2の画像データに変換し、この複数ラ
インの第2の画像データに所定の画像処理を並列に施し
て第3の画像データを生成し、この複数ラインの第3の
画像データに基に各ラインの画像データのそれぞれに対
応した複数個のビームを用いて前記原稿上の画像の複製
画像を形成することにより、複数ライン同時入力される
画像データをマルチビーム出力に対応できるよう整列化
および調整を行うとともに、画像処理の高速化が図れ
る。
て図面を参照して説明する。
概略的に示したもので、読み取った原稿の画像の複製画
像を形成する複写装置の一例である。その概略動作は、
まず、画像入力装置1で複写対象原稿から画像を読み取
り、この読み取った第1の画像データ2を画像処理手段
5にて何らかの画像処理を施し、この処理された画像が
電子写真プリンタなどの画像出力手段9にて再現される
ようになっている。
原稿から画像を読み取るもので、たとえば、CCDライ
ンセンサおよび、アナログ/デジタル変換器(A/D変
換器)等から構成され、主走査方向に連続する複数画素
単位で原稿上の画像の反射データや濃度を読み取り、そ
れを転送クロックに合わせて1画素や複数画素を数値デ
ータ(第1の画像データ2)として(例えば、1画素の
濃度を8ビットで表すなど)出力するものである。
ら供給される複数チャンネルの第1の画像データ2を次
の段の画像処理手段5の処理系に合わせて変換し、変換
後の第2の画像データ4を出力するものである。なお、
画像処理手段5が第1の画像データ2の入力順と同じ順
に処理する場合は、入力画像変換手段3は入力手段1か
ら供給される第1の画像データ2をそのまま、第2の画
像データ4として画像処理手段5に出力する。
入力とし、原稿再現の高画質化の目的で、入出力機器の
特性や複写原稿の特徴などに合った処理を行い、処理後
の第3の画像データ6を出力するものである。
6を画像出力手段9の出力系に合わせて変換し、第4の
画像データ8を出力するものである。なお、画像処理手
段5の出力系の出力順と画像出力手段9の出力順が同じ
であれば出力画像変換手段7は第3の画像データ6をそ
のまま第4の画像データ8として画像出力手段9へ出力
する。
レーザ走査にて感光体ドラム上に画像として書き込み、
その後電子写真などのプロセスにて紙上に画像を転写
し、原稿の複写を行うものである。低速度の複写機など
では1つのレーザを用いて出力画像データを感光体ドラ
ム上に主走査方向にライン毎に書き込むが、高速複写機
の場合(本実施形態の場合)は複数のレーザを用いて複
数のラインを同時に書き込む(これをマルチビーム出力
と言う)。ここでは主に、マルチビーム出力系を考えた
画像処理装置の説明を行う。
る。
する。
いて説明するためのもので、例えば、画像入力手段1と
してのCCDラインセンサにて、任意の解像度(例え
ば、600dpi)で標本化を行い、ライン単位で読み
取った画像データを画像クロックに同期して画素毎に順
次に出力を行う。図2に示すように、例えば、画素g
(i、j)は、副走査方向のi番目のラインを主走査方
向にCCDラインセンサで読み取り、それを標本化、量
子化(以降はディジタル化)した後の主走査方向のj番
目の画素データを表す。
像を、左から右へ(主走査方向)、上から下へ(副走査
方向)と走査し、例えば、副走査方向にi=0、1、
2、…、mの順に走査し、各副走査ラインにおいてj=
0、1、2、…、nの順に画素クロックに同期して主走
査方向の画像データg(i、j)を出力するものであ
る。
ラインセンサの構成で、光感度センサ上に反射される原
稿の反射光に対応する電荷がゲートを通して偶数画素伝
送レジスタ(CCDシフトレジスタ)と奇数画素伝送レ
ジスタ(CCDシフトレジスタ)に転送され、出力ゲー
ト回路にて画像クロックに同期して図4に示すようにシ
リアルに出力される。
ロック周波数が高いため、シリアルな出力処理では間に
合わない。そこで、複数チャンネルの画像データを同時
出力することを考える。例えば、図5に示すような1画
像クロックに同期して偶数画素、奇数画素の2チャネル
を同時出力する場合、図7に示すような1画像クロック
に同期して主走査方向に連続する4画素を同時出力する
場合が考えられる。なお、図5に示す画像入力手段1の
構成に対応する第1の画像データ2の出力動作を図6に
示し、図7に示す画像入力手段1の構成に対応する第1
の画像データ2の出力動作を図8に示す。
タであったが、図9ではラスタでない(すなわち、複数
画素同時取り込み形式)高速センサ(画像入力手段1)
の構成例を示す。図9において、センサを左右2つに分
け、それぞれに図5に示すようにシフトレジスタを設
け、左側2画素、右側2画素、合計4画素をそれぞれ例
えば、FILO(First In Last Ou
t)形式、または、FIFO(First In Fi
rst Out)形式にて画像クロックに同期して図1
0に示すように出力するものである。
の高速センサの他の構成例を図11に示す。図9と同様
にセンサを左右2つに分け、それぞれに図5に示すよう
なシフトレジスタを付けるが、図11の場合は、左の方
は左から、右の方は右から順次に(図12に示すよう
に)出力する。同様に左の方は右から、右の方は左から
という構成も考えられる。
説明する。
1によって入力される複数チャンネルの第1の画像デー
タ2を画像処理手段5の処理系に合わせて画像を変換す
るものである。
1の画像データ2として入力される画素の順序が同じ
で、処理速度も同じ場合の入力画像変換手段3の構成を
示したもので、第1の画像データ2を変換なしでそのま
ま第2の画像データ4として画像処理手段5へ出力す
る。なお、図13に示した構成の画像変換手段3は、例
えば、図7に示したような構成の画像入力手段1から図
8に示した4画素同時ラスタ出力される第1の画像デー
タ2に対応するもので、画像処理手段5での画像処理も
4画素同時ラスタ処理を行う場合を示したものである。
1の画像データ2として入力される画素の順序が同じ
で、画像処理手段5の画像処理の処理速度は第1の画像
データ2の画像クロックの2倍で、画像処理手段5では
2画素同時処理を行う場合の入力画像変換手段3の構成
を示したものである。
2を図15に示すように画像クロックGCLKの2倍の
クロック(2GCLK)に乗せ変え、4画素同時のラス
タの形式の第1の画像データ2から2画素同時のラスタ
形式の第2の画像データ4に変換する。
成は、セレクタSAとSBを用い、4画素同時入力され
る第1の画像データ2の1ライン目の画像データである
画素g(i、j)と2ライン目の画像データである画素
g(i、j+2)をセレクタSAの2つの入力端子にそ
れぞれ接続し、第1の画像データの3ライン目の画像デ
ータである画素g(i、j+1)と4ライン目の画像デ
ータである画素g(i、j+3)をセレクタSBの2つ
の入力端子にそれぞれ接続し、画像クロックの2倍の処
理クロック2GCLKをセレクタSA、SBのセレクト
信号として使う。
j)とg(i、j+1)が選択され、2GCLKが
「0」のときはg(i、j+2)とg(i、j+3)が
選択されるようになっており、その結果、図15に示す
ように、変換後の第1の画像データ2が2画素単位で処
理画像クロック2GCLKに同期したラスタ形式の2チ
ャンネルの第2の画像データ4となる。
力される画像を2画素同時出力の画像として変換する例
を説明したが、同様な考えでxチャンネル同時入力のも
のをyチャンネル同時出力に変換することも考えられ
る。
例を示したもので、画像入力手段1がラスタ出力でない
もの、例えば、図9に示すような構成のものである場合
に、そのような入力画像手段1から出力される第1の画
像データ2をラスタ形式に整列化する入力画像変換手段
3の構成例を示したものである。
主に、入力画像書込み制御部3aと、変換画像読出し制
御部3bから構成される。
データ2を一時保管用メモリ(RAM)R11、R1
2、R21、R22にライン毎に切り替えて書き込む制
御を行うものである。具体的には、スイッチS1〜S4
をライン毎にAとBに切り替えることにより書き込み制
御を行うようになっている。
した場合、画像クロックGCLKの1クロック毎に入力
画像書込制御部3aに入力される第1の画像データ2
は、g(i、j)、g(i、j+1)、g(i、n/2
+j)、g(i 、n/2+j+1)である。
な構成の場合、画像クロックGCLKの1クロック毎に
入力画像書込制御部3aに入力される第1の画像データ
2は、g(i、j)、g(i、j+1)、g(i、n−
j)、g(i 、n−j−1)である。
画像データ2が書き込まれるとき、メモリ(RAM)R
21、R22から第2の画像データ4が変換画像読出し
制御部3bによって読み出され(このとき、スイッチS
1〜S4は端子Aに接続される)、メモリ(RAM)R
21、R22に第1の画像データ2が書き込まれると
き、メモリ(RAM)R11、R12から第2の画像デ
ータ4が読出し制御部3bによって読み出される(この
とき、スイッチS1〜S4は端子Bに接続されてい
る)。
タ間に1ライン遅延があり、副走査方向のi番目のライ
ンが書き込まれるときその一つ前の(i−1)番目のラ
インに対応するデータがラスタ形式で読み出される。
段3の動作、すなわち、例えば、図9に示したような構
成の画像入力手段1から出力された第1の画像データ2
(図10参照)の場合について、入力画像書込み制御部
3aで生成される書き込みアドレスとそれに対応してS
RAMに書込まれる第1の画像データ2、および、変換
画像読出し制御部3bで生成される読み出しアドレスと
それに対応してSRAMから読み出される第2の画像デ
ータ4の関係を示す。
Kの1クロック目で入力画像変換手段3に入力される第
1の画像データ2がg(i−1、0)、g(i−1、
1)、g(i−1、n/2)、g(i−1、n/2+
1)であるとき、画像クロックGCLKの2倍の速度の
画像クロックMCLKの1クロック目で、メモリR1
1、R12のアドレス「0」に書き込まれるデータは、
それぞれ、g(i−1、0)、g(i−1、1)で、画
像クロックMCLKの2クロック目で、メモリR11、
R12のアドレス「n/4」に書き込まれるデータは、
それぞれ、g(i−1、n/2)、g(i−1、n/2
+1)である。以下同様にして、画像クロックMCLK
に同期して4画素毎に入力される第1の画像データ2を
画像クロックMCLKに同期してメモリR11、R1
2、R21、R22に書き込んでいく。
2が書き込まれるとき、メモリR21、R22のアドレ
ス「0」から、それぞれg(i−2、0)、g(i−
2、1)が画像クロックMCLKの1クロックで読み出
され、画像クロックMCLKの2クロック目で、メモリ
R21、R22のアドレス「1」から、それぞれg(i
−2、2)、g(i−2、3)が読み出され、これら4
画素が画像クロックGCLKの次の1クロック目で同時
に出力される。以下同様にして、画像クロックGCLK
に同期して整列化された4画素パラレルの第2の画像デ
ータ4が出力される。
力手段1から出力された第1の画像データ2(図12参
照)の場合も図17と同様な考え方に基づき、書込アド
レス、読出アドレスを生成すればよい。
構成例を示したもので、特に、画像入力手段1が図7に
示すような構成のものである場合に、そのような入力画
像手段1から出力される4画素同時ラスタデータである
第1の画像データ2を4ライン同時入力データに整列化
を行う入力画像変換手段3の構成例を示したものであ
る。
主に、データ書込部3eとデータ読出部3f、一時デー
タ保管手段として2つのRAMバンクR100、R20
0から構成される。
ドレス発生部3hから構成され、データ読出部3fは、
読出制御部3i、アドレス発生部3jから構成される。
M)R101、R102、R103、R104から構成
され、RAMバンクR200は、メモリ(RAM)R2
01、R202、R203、R204から構成される。
RAMバンクR100、R200の内の1つのバンクは
書き込み専用な場合、他方は読み出し専用となり、この
役目を副走査方向の4ラインごとに切り替えるようにな
っている。
れている場合はRAMバンクR100は書き込み専用
で、RAMバンクR200は読み出し専用となり、逆に
スイッチS11〜S14が端子Bに接続されている場合
はRAMバンクR100は読み出し専用で、RAMバン
クR200は書き込み専用となる。
レスと対応するデータの書込タイミングを図19に示
し、アドレス発生部3jで発生される読出アドレスと対
応するデータの読出タイミングを図20に示す。
1〜R104のそれぞれに同時入力された4画素を書き
込む際に、副走査方向の4ラインの各ライン単位にシフ
トしながら書き込む。すなわち、画像データ2の副走査
方向の1番目のラインに対応するデータを、たとえば、
RAMバンクR100のメモリR101、R102、R
103、R104のそれぞれに、(0、1、2、3)、
(4、5、6、7)、…)の順に書き込み、2番目のラ
インのデータを((3、0、1、2)、(7、4、5、
6)、…)の順に書込み、3番目のラインのデータを
((2、3、0、1)、(6、7、4、5)、…)の順
で書込み、4番目のラインのデータを((1、2、3、
0)、(5、6、7、5)、…)の順とする。このよう
な書込操作をすることなく、各ラインのデータを同じ順
に書き込む場合、読み出すときに同じメモリから4つの
データを同時に読み出す必要があり、非現実的である。
に、それぞれのメモリに(n/4)ずらしたアドレスを
発生させ、対応するRAMからデータを読み出すと4画
素同時出力の形で画像が読み出される。すなわち、例え
ばRAMバンクR100が読み出し専用のRAMとすれ
ば、第1ラインに対応して、R201の開始アドレスは
「0」、R202の開始アドレスは「n/4」、R20
3の開始アドレスは「n/2」、R24の開始アドレス
は「3n/4」とする。
ラレルの第1の画像データ2が副走査方向に連続する4
画素パラレルの第2の画像データ4に変換される。
走査方向に連続するn個の画素の入力に対して、副走査
方向に連続する4ラインにおいて各ラインから(n/
4)画素が読み出されることになる。ここで、nは入力
画像の主走査方向に連続する1ラインの画素数を表すも
のとする。
主走査方向に連続する4画素がラスタ形式で入力画像変
換手段3に入力されると、副走査方向に連続する4画素
が同時に変換画像として出力される。ただし、入力画像
変換手段3の入出力間の遅延は副走査方向に4ラインで
あり、副走査方向のi番目のライン、(i+1)番目の
ライン、…(i+4)番目のラインの各ラインのn画素
が入力されると、対応して(i−4)〜(i−1)番目
の4ラインにおける画像が4ライン単位で第2の画像デ
ータ4、すなわち変換画像として出力される。
構成が、図7に示したような構成の場合を想定したもの
であるが、図9、図11に示したような構成の場合であ
っても同様な考え方に基づき、入力画像変換手段3のデ
ータ書込部3eとデータ読出部3fで書込・読出アドレ
スの生成と書込制御および読出制御を行うことにより、
画像入力手段1の特性に応じて入力される第1の画像デ
ータ2を所望の形式に整列化して第2の画像データ4に
変換することができる。
では、例えば、ラスタからラスタへの変換、ラスタから
ラスタでない複数チャンネルの画像データへの変換、主
走査方向の画素が飛び飛びの画像データが複数チャンネ
ル同時に入力される場合に、それをラスタまたはラスタ
でない複数チャンネルの画像データに変換することがで
き、これら画像データの形態の変換は、後述のマルチビ
ーム出力系において必須の変換である。
明する。
に示したもので、第2の画像データ4に対し再生画像の
形成に必要な画像処理を施すものである。
は、入力された第2の画像データ4に対しノイズを抑制
するフィルタリングやMTF(Modulation
Transfer Function)補正などを行う
ものである。
を補正するものであり、階調処理手段5cは出力機器の
レベル数に合わせて、入力画像のレベル数を削減し、擬
似的に階調を保つためのものである。
ータ4として画素g(i、j)の入力に対応して、その
周辺画素に例えば、図22に示すような(3×3)ウィ
ンドウにて示すフィルタ係数c(k、l)を乗算したも
のを全て加算する演算を行い(式(1)参照)、フィル
タ出力としてg’(i、j)求めるものである。
に示す。図23において、画素g(i−1、j)は、画
素g(i、j)より副走査方向に1ライン前に入力され
た画素で、g(i−2、j)は2ライン前に入力された
画素であり、フリップフロップ回路501〜502にて
それぞれラッチされた画素データおよびフリップフロッ
プ回路502に入力される画素データは、それぞれ乗算
器510〜512で、フィルタ計数C(1、1)、C
(1、0)、C(1、−1)と乗算され、フリップフロ
ップ回路503〜504にてそれぞれラッチされた画素
データおよびフリップフロップ回路504に入力される
画素データは、それぞれ乗算器513〜515で、フィ
ルタ計数C(0、1)、C(0、0)、C(0、−1)
と乗算され、フリップフロップ回路505〜506にて
それぞれラッチされた画素データおよびフリップフロッ
プ回路506に入力される画素データは、それぞれ乗算
器516〜518で、フィルタ計数C(1、1)、C
(1、0)、C(1、−1)と乗算され、各乗算器51
0〜518の出力は、加算器520〜523で加算され
て、処理対象の画素g(i−1、j−1)のフィルタ結
果が出力される。
もので、図24(a)に示すように、例えば機器の入出
力特性が細い実線で示した曲線Xの様になっている場
合、それを太い実線で示した線形線Zになるように、曲
線Xとは逆特性の非線形曲線(補正曲線)Y(点線で示
したもの)を用いて補正をかけるものである。
曲線Aに対する補正曲線Yを予め測定によって計測し、
その値を参照テーブル(LUT:Look Up Ta
ble)として、図24(b)に示すようにRAM等の
メモリ550に記憶する。そして、γ補正手段5bの入
力をメモリ550に記憶された参照テーブルのエントリ
ーアドレスとして用いて、対応する補正値を出力する。
る。
例を示したもので、比較器560から構成されている。
比較器560では、一方の入力端子に入力される画素デ
ータの値を、他方の入力端子に入力される予め定められ
た閾値Thr比較し、画素データの値の方が閾値Thr
より大きいとき、「1」(黒)を出力し、それ以外のと
き、「0」(白)を出力するものである。
と言い、図25(b)に示すような閾値マトリックス上
の各閾値Thrを主走査、副走査方向に繰り返して利用
する場合は組織ディザ法と言われる。組織ディザ方は単
純閾値処理よりも階調再現が良いが、文字などの再現が
悪い。
を示したもので、誤差拡散法と呼ばれる階調処理を行う
ものである。
異なり、フィードバック型の方式で、組織ディザに比較
して、階調再現と文字などの解像度特性両方が良いと言
われている。
2は注目画素の画像情報を補正する補正手段、z3は補
正画像信号、z4は補正された注目画素の画像情報を2
値化する2値化手段、z5は2値化画像信号、z6は2
値化された注目画素の2値化誤差を算出する2値化誤差
算出手段、z7は2値化誤差信号、z8は重み誤差を算
出するため誤差フィルタの重み係数を記憶する重み係数
記憶手段、z9は2値化誤差算出手段z6で算出した2
値化誤差に重み係数記憶手段z8の誤差フィルタ重み係
数を乗じて重み誤差を算出する重み誤差算出手段、z1
0は重み誤差信号、z11は重み誤差算出手段z9で算
出した重み誤差を記憶する誤差記憶手段、z12は画像
補正信号である。
に説明する。
信号z1(本実施形態では、γ補正手段5bから出力さ
れた画像データ)は、補正手段z2において、画像補正
信号z12により補正処理され、補正画像信号z3とし
て出力される。補正画像信号z3が供給された2値化手
段z4は、補正画像信号z3と2値化閾値Th(例えば
「80h」、添付の「h」は「hex」で16進である
ことを示す)を用い、補正画像信号z3が2値化閾値T
hより大きければ2値化画像信号z5として「1」(黒
画素)を出力し、小さければ「0」(白画素)を出力す
る。次に、2値化誤差算出手段z6では、補正画像信号
z3と2値化画像信号z5(ただし、ここでは2値化画
像信号が「0」のときは「0h」、「1」のときは「F
Fh」とする)との差を算出し、これを2値化誤差信号
z7として出力する。重み係数記憶手段z8に示される
誤差フィルタは、一般によく使われている誤差フィルタ
の構成である。ここで、重み係数記憶手段z8における
「*」は、注目画素の位置を示す。重み誤差算出手段z
9では、2値化誤差信号z7に重み係数記憶手段z8の
重み係数A、B、C、D(ただし、A=7/16、B=
1/16、C=5/16、D=3/16)を乗じた重み
誤差z10を算出する。つまり、注目画素の2値化誤差
に重み係数A、B、C、Dを乗じて、注目画素の周辺4
画素(重み係数A、B、C、Dの位置に対応する画素)
の重み誤差を算出する。
z9で算出した重み誤差z10を記憶するためのもので
あり、重み誤差算出手段z9で算出した4画素分の重み
誤差は、注目画素「*」に対してそれぞれeA、eB、
eC、eDの領域に加算して記憶する。前述した画素補
正信号z12は、「*」の位置の信号であり、以上の手
順で算出した4画素分の重み誤差を蓄積した信号であ
る。
きい場合の誤差拡散処理においても前述の2値化手段z
4を階調数に対応する数だけの閾値を用いる多値化手段
に置き換えて用いられるようになっている。同様に、デ
ィザや単純閾値処理に基づく多値化方式も考えられる。
位の処理に関する説明であったが、誤差拡散処理以外の
処理はラスタ入力でも、複数チャンネル同時入力におい
ても、複数画素同時並行処理が可能である。
の画素に誤差を拡散する必要があるためラスタ形式の複
数画素同時平行処理が不可能であるが、複数ライン同時
入力においては、複数ラインにおける複数画像の同時並
行処理は後述するように可能であるため複数画像同時並
行処理が可能となる。
ン)同時入力形式の場合の複数画素同時フィルタリング
処理を行う、フィルタリング手段5aの構成例を示す。
図27に示すように、例えば、図23に示したような構
成の1画素単位の処理を行う複数個のフィルタ570a
〜570cを入力ラインに応じて並列に設けることで容
易に構成できる。
ン)同時入力形式の場合のγ補正手段5bの構成例を示
す。図28に示すように、γ補正も図24(b)に示し
た構成の1画素単位の処理を行う参照テーブル(LU
T)を記憶した複数個のメモリを入力ラインに応じて並
列に設けることで容易に構成できる。
各ライン毎に個別に各ラインに対応する入出力機器の入
出力特性に応じて調節された補正曲線Yに応じた参照テ
ーブルLUT1、2、3を各ラインに対応したメモリ5
80a、580b、580cに記憶することにより、マ
ルチビーム出力の各出力レーザの特性の微調整が容易に
行える。
差拡散処理について、図29を参照して説明する。前述
のフィルタリング処理5a(図27参照)、γ補正手段
5b(図28参照)と同様に、図26に示したような構
成の誤差拡散処理部を同時入力されるラインの数(例え
ば、3ライン)に応じて複数個(590a〜590c)
設ける必要がある。
ら拡散される誤差(画素補正信号z12)を吸収するた
めには、ライン間に複数画素(誤差拡散処理部590a
〜590cの構成が図26の場合、少なくとも2画素以
上)の遅延を行う遅延部590d、590e、590f
を設けることが必須となる。その際、各誤差拡散処理部
590a〜590cに入力する各ライン(第1ライン〜
第3ライン)のタイミングを図30に示す。そうすれ
ば、従来の誤差拡散方式をそのままま利用でき、また、
ライン間の遅延を誤差拡散処理部590a〜590cで
所定の誤差拡散処理を施した後、整列化処理部590g
で再びもとに戻せば、整列化も可能である。
の各手段(フィルタリング手段5a、γ補正手段5b、
階調処理手段5c)では、ラスタ形式の複数画素同時並
行処理のみであってもよいし、ラスタ形式でない複数画
素の同時並行処理のみであってもよい。あるいは、一部
の処理をラスタ形式の複数画素同時並行処理を行い、残
りの処理をラスタ形式でない複数画素の同時並行処理と
することも可能である。この場合、後述(図34参照)
するように、画像処理手段5内部に画像データ変換手段
10を設けるなどして画像データの整列化(画素順の並
べ替え)を行えばよい。
0を参照して説明した入力画像変換手段3と同様であ
る。
手段3(図13〜図20)と同様である。
する。
インを同時に書き込むマルチビーム出力系の画像出力手
段9の要部の構成を示す。ここでは、4レーザビームの
同時走査にて4ライン画像データを同時出力する場合を
例にとり説明する。
施されて出力された画像データ6が、マルチビーム出力
系の処理形態に合うように、例えば、出力画像変換手段
7で変換されて4ライン画像として出力される第4の画
像データ8は、それぞれ、図31のレーザドライバLD
1、LD2、LD3、LD4を通して、レーザL1、L
2、L3、L4を発光させる。
ザビームは、ハーフミラーM1〜M7を組み合わせるこ
とにより合成し、その合成された4つのレーザビーム
は、ボリゴンモータドライバ92で駆動されるボリゴン
ミラー92によって感光ドラム91上に4ライン同時に
水平走査しながら照射され、感光ドラム91上に潜像を
形成し、それをトナーで現像して用紙に転写して記録す
る。
つのレーザビームは感応ドラム91に照射されるととも
に、タイミング生成部94にも受光されるようになって
いる。
射のための水平同期信号(1走査毎の画像データ送信タ
イミング)を生成するもので、この水平同期信号に同期
してレーザドライバLD1〜LD4に画像データ8が送
信され、また、感光ドラム91は、水平同期信号に同期
して回転するよう制御されている。
供給される4ラインの画像データ8は、出力画像変換手
段7でレーザビームの走査方向と再生画像の画素位置が
一致するように変換(整列化)されている必要があるわ
けだが、必ずしも図1に示したような構成に限るもので
はない。
5、画像出力手段9の各段の処理形態に応じて前段の出
力データを後段の処理形態に合うように、例えば、画像
入力手段1と画像処理手段5の間に入力画像変換手段5
を設けたり、画像処理手段5と画像出力手段9との間に
出力画像変換手段7を設けたり、画像処理手段5内部に
画像データ変換手段10を設けるなどして画像データの
変換処理(整列化)を行えばよい。
る画像形成装置の他の構成例について説明する。
画像入力手段1と画像処理手段5は互いにその処理速度
に対応できるが、画像出力手段9をマルチビーム出力と
する場合、その高速性および処理形態に対応するため、
画像処理手段5と画像出力手段9との間に出力画像変換
手段7を設けている。図32において、画像入力手段1
では、第1の画像データ2は従来の1ラインのラスタ形
式にて入力し、画像処理手段5も従来の1画素単位の処
理形態のものであり、画像処理後の画像データは、出力
画像変換手段7にて、1ラインのラスタ形式から複数ラ
イン同時出力形式に変換され、画像出力手段9でマルチ
ビーム出力を行う。この構成はマルチビーム出力に最小
限に必要な構成である。
段1が、図5、図7に示すような構成のラスタ形式の複
数ラインの画像データを出力するか、あるいは、図9、
図11に示すような構成の主走査方向に飛び飛びの画素
列からなる複数チャンネルを同時に出力し、入力画像変
換手段3はその入力画像を複数ライン同時出力形式に変
換(整列化)し(図18〜図20を参照)、画像処理手
段5は複数ライン並列処理(図21〜図28を参照)を
行い、その処理結果を画像出力手段9でマルチビーム出
力する。このような構成によれば、入力系、画像処理、
出力系すべての高速化を図ることが可能である。また、
出力系のビーム毎の入出力特性のばらつきもγ補正手段
5bにおいて、対応する画像処理のパラメータをライン
毎に変更することにより出力の微調整が可能となる。
段1は、主走査方向に連続する1ラインにおける複数画
素の同時入力を行い(図5〜図12を参照)、画像処理
部5は、画像処理の一部(例えば、フィルタリング処
理)はラスタ形式の複数ライン並行処理、残りの画像処
理(例えば、γ補正および階調処理)はラスタ形式でな
い複数ライン並行処理(図21〜図28を参照)を行
い、一部の処理をラスタで行った結果は画像データ変換
手段10(図13〜図20の説明参照)にてラスタ形式
から複数ラインのデータに変換され、その後複数ライン
単位の処理が行われ、処理結果は画像出力手段9のマル
チビーム出力系に供給される。
理、4画素同時入力や出力を例にとり説明したが、本発
明は、これらの場合に限らず、処理対象の原稿から読み
取られた画像を複数画素単位に同時入力し、複数画素単
位の並列処理にて所定の画像処理を施し、マルチビーム
出力にて複製画像を形成する画像形成装置一般に適用さ
れ得るものである。
れば、画像入力手段1で原稿上の画像を読み取り、この
読み取られた画像に対し画像処理手段5で所定の画像処
理を施して第3の画像データ6を生成し、出力画像変換
手段7で第3の画像データ6の各画素位置を並べ替えて
複数ラインの第4の画像データ8に変換し、この複数ラ
インの第4の画像データ8を基に画像出力手段9で各ラ
インの画像データのそれぞれに対応した複数個のビーム
を用いて前記原稿上の画像の複製画像を形成することに
より、複数ライン同時入力される画像データをマルチビ
ーム出力に対応できるような整列化および調整が容易に
行える。
画像出力手段9の各段の処理形態に応じて前段の出力デ
ータを後段の処理形態に合うように、例えば、画像入力
手段1と画像処理手段5の間に入力画像変換手段5を設
けたり、画像処理手段5と画像出力手段9との間に出力
画像変換手段7を設けたり、画像処理手段5内部に画像
データ変換手段10を設けるなどして画像データの変換
処理(整列化)を行うことにより、ディバイス等の処理
速度、処理形態に容易に対応できるとともに、複数ライ
ンの並列処理にて、高画質な複製画像を生成するための
画像処理の高速化が図れる。
で複数ラインの各画像データのそれぞれに対応する個別
のパラメータを用いて画像出力手段9の各ビームのそれ
ぞれの特性に応じた補正を行うことにより、マルチビー
ム出力においてビーム間のばらつきを吸収するための微
調整が可能となる。
cで複数ラインの各画像データをそれぞれ少なくとも1
画素づつ遅延させることにより、複数ラインの画像デー
タに対し並列に誤差拡散処理を施す操作が可能となる。
複数画素同時入力される画像データをマルチビーム出力
に対応できるよう整列化および調整を行うとともに、複
製画像の高画質化のための画像処理の高速化が図れる。
略的に示した図。
するための図。
の一例を示した図。
チャンネルの画像データを出力する場合を示したもので
ある。
る画像データの一例を示した図
で、4チャンネルの画像データを出力する場合を示した
ものである。
る画像データの一例を示した図。
た図で、4チャンネルの画像データを出力する場合を示
したものである。
れる画像データの一例を示した図。
した図で、4チャンネルの画像データを出力する場合を
示したものである。
される画像データの一例を示した図。
図。
た図で、ラスタ形式の4チャンネルの画像データからラ
スタ形式の2チャンネルの画像データの変換する場合を
示したものである。
作を説明するためのタイミングチャート。
を示した図で、ラスタ形式でない4チャンネルの画像デ
ータをラスタ形式の4チャンネルの画像データに変換す
る場合を示したものである。
作を説明するためのタイミングチャート。
を示した図で、ラスタ形式の4チャンネルの画像データ
からラスタ形式でない4チャンネルの画像データに変換
する場合を示したものである。
作を説明するためのタイミングチャート。
作を説明するためのタイミングチャート。
図。
の図。
めの図で、2値化処理の場合を示した図。
めの図で、誤差拡散処理の場合を示した図。
タリング処理を施すフィルタリング手段の構成例を示し
た図。
を施すγ補正手段の構成例を示した図。
散処理を施す階調処理手段の構成例を示した図。
るためのタイミングチャート。
成を示した図。
構成例を示した図。
に他の構成例を示した図。
に他の構成例を示した図。
理手段、7…出力画像変換手段、9…画像出力手段、1
0…画像データ変換手段。
Claims (10)
- 【請求項1】入力画像データを基に複数個のビームを制
御することにより画像を形成する画像形成装置におい
て、 前記入力画像データを前記複数個のビームのそれぞれに
対応する複数ラインの画像データに変換する変換手段
と、 前記複数ラインの画像データに対し並列に、高画質化の
ための画像処理を行う画像処理手段と、 前記複数ラインの画像データを並列に、前記複数個のビ
ームのそれぞれの特性に応じて補正する補正手段と、 この補正手段で補正された複数ラインの画像データに基
づいて制御される前記複数個のビームを用いて画像を形
成する画像形成手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】入力画像データを基に複数個のビームを制
御することにより画像を形成する画像形成装置におい
て、 前記入力画像データに対し高画質化のための画像処理を
行う画像処理手段と、この画像処理手段で処理された画
像データを前記複数個のビームのそれぞれに対応する複
数ラインの画像データに変換する変換手段と、 この変換手段で得られた複数ラインの画像データを並列
に、前記複数個のビームのそれぞれの特性に応じて補正
する補正手段と、 この補正手段で補正された複数ラインの画像データに基
づいて制御される前記複数個のビームを用いて画像を形
成する画像形成手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】入力画像データを基に複数個のビームを制
御することにより画像を形成する画像形成装置におい
て、 前記入力画像データの各画素位置を並び替えて複数ライ
ンの第1の画像データに変換する第1の変換手段と、 前記複数ラインの第1の画像データに対し並列に、高画
質化のための画像処理を行う画像処理手段と、 この画像処理手段で処理された第1の画像データを前記
複数個のビームのそれぞれに対応する複数ラインの第2
の画像データに変換する第2の変換手段と、 前記複数ラインの第2の画像データを並列に、前記複数
個のビームのそれぞれの特性に応じて補正する補正手段
と、 この補正手段で補正された複数ラインの第2の画像デー
タに基づいて制御される前記複数個のビームを用いて画
像を形成する画像形成手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項4】前記複数ラインの画像データに対し、互い
に隣り合うラインの画像データを複数画素遅延させて、
並列的に誤差拡散処理を施すことを特徴とする請求項1
または2記載の画像形成装置。 - 【請求項5】前記複数ラインの第2の画像データに対
し、互いに隣り合うラインの画像データを複数画素遅延
させて、並列的に誤差拡散処理を施すことを特徴とする
請求項3記載の画像形成装置。 - 【請求項6】入力画像データを基に複数個のビームを制
御することにより画像を形成する画像形成方法におい
て、 前記入力画像データを前記複数個のビームのそれぞれに
対応する複数ラインの画像データに変換し、この複数ラ
インの画像データに対し並列に高画質化のための画像処
理を行うとともに、前記複数個のビームのそれぞれの特
性に応じた補正を行い、この補正された複数ラインの画
像データに基づいて制御される前記複数個のビームを用
いて画像を形成することを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項7】入力画像データを基に複数個のビームを制
御することにより画像を形成する画像形成方法におい
て、 前記入力画像データに対し高画質化のための画像処理を
行った後、前記複数個のビームのそれぞれに対応する複
数ラインの画像データに変換し、この複数ラインの画像
データを並列に、前記複数個のビームのそれぞれの特性
に応じた補正を行い、この補正された複数ラインの画像
データに基づいて制御される前記複数個のビームを用い
て画像を形成することを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項8】入力画像データを基に複数個のビームを制
御することにより画像を形成する画像形成方法におい
て、 前記入力画像データをその各画素位置を並び替えて複数
ラインの第1の画像データに変換して、高画質化のため
の画像処理を前記複数ライン並列に行い、この画像処理
の施された複数ラインの第1の画像データを前記複数個
のビームのそれぞれに対応する複数ラインの第2の画像
データに変換して前記複数個のビームのそれぞれの特性
に応じた補正を前記複数ライン並列に行い、この補正さ
れた複数ラインの第2の画像データに基づいて制御され
る前記複数個のビームを用いて画像を形成することを特
徴とする画像形成方法。 - 【請求項9】前記複数ラインの画像データに対し、互い
に隣り合うラインの画像データを複数画素遅延させて、
並列に誤差拡散処理を施すことを特徴とする請求項6ま
たは7記載の画像形成方法。 - 【請求項10】前記複数ラインの第2の画像データに対
し、互いに隣り合うラインの画像データを複数画素遅延
させて、並列的に誤差拡散処理を施すことを特徴とする
請求項8記載の画像形成方法。
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---|---|---|---|
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