JP3111710B2

JP3111710B2 - 画像処理方法及び装置

Info

Publication number: JP3111710B2
Application number: JP31968392A
Authority: JP
Inventors: 和行村田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 2000-11-27
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JPH06169399A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザプリンタやＬＥＤ
アレイヘッドを用いたＬＥＤプリンタなどの電子写真方
式のプリンタ、さらにＣＲＴなどライン走査を行うこと
によって画像信号に基づいた画像を再現する技術に関す
るものであり、特に文字などのエッジのジャギーをスム
ージングし、さらに細線および孤立ドットを十分に再現
して、再現画像の高画質化を行うための画像処理方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタやＣＲＴの画質を向上させる従
来の第１の方法は、画像データをより高解像度で生成
し、画像再現装置の解像度もそれに合わせて高解像度化
する方法がある。

【０００３】しかしながら、この方法では画像データを
生成するときに画像データを記憶するメモリ容量が大き
くなり費用がかさむ。さらに画像再現装置を高解像度化
するため露光系の必要精度などが上がりコストアップと
なる。

【０００４】第２の方法が、Tung他により発明された”
PIECE-WISE PRINT IMAGE ENHANCEMENT FOR DOT MATRIX
PRINTERS"と題する米国特許第4847641号が1989年7月11
日に公開されている。

【０００５】以下図面を参照しながら、上記第２の方法
を用いた画像処理装置について説明する。

【０００６】図３３はエッジスムージングを行う従来の
画像処理装置のブロック図である。ラスタースキャンさ
れたビットマップ画像信号１００は、画素ウインドウ走
査回路１０１に入力される。画素ウインドウ走査回路１
０１はライン遅延を行うためのラインバッファメモリと
画素遅延を行うシフトレジスタを備える。画素ウインド
ウ走査回路１０１は、中心画素を処理対象画素とするＭ
×Ｎ画素のデータ１０２を出力する。パターンマッチン
グおよび補正画像信号発生手段１０３には、Ｍ×Ｎ画素
のデータ１０２が入力される。パターンマッチングおよ
び補正画像信号発生回路１０３は、あらかじめ決められ
た複数のパターンと入力されたＭ×Ｎ画素データの比較
を行い、いずれかのパターンと一致した場合にはパター
ンマッチ信号１０６をアクティブにする。また、パター
ンマッチングおよび補正画像信号発生回路１０３は、パ
ターンマッチング信号１０６がアクティブの時、補正し
た中心画素データ１０５を出力する。

【０００７】セレクタ１０７には、補正された中心画素
データ１０５と補正していない中心画素データ１０４が
入力される。パターンマッチ信号１０６がアクティブの
時、セレクタ１０７は補正された中心画素データ１０５
を選択する。セレクタの出力１０８は、レーザプリンタ
の半導体レーザの変調信号として用いられる。

【０００８】上記従来の画像処理装置において、どのよ
うにエッジがスムージングされるかを以下に説明する。

【０００９】エッジスムージング処理を行わない場合、
図３４（ａ）に示す入力画像データに対するレーザ変調
信号は図３４（ｂ）の実線のようになる。レーザビーム
のスポット形状が円であることを考慮しても、再現画像
は図３４（ｃ）のようになりジャギーが発生する。

【００１０】エッジスムージング処理を行う場合、パタ
ーンマッチングにより図３４（ａ）のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
ＥおよびＦの画素を検出し、レーザ変調信号を補正す
る。例えば、図３５のようなテンプレートパターンと中
心画素を処理対象画素とする９×９画素のデータと比較
する。図３５において網かけされた画素は比較するとき
ドントケアの画素であり、ハッチングされた画素は露光
画素、白画素は非露光画素である。一致した場合は、図
３６に示すように中心画素データを１画素分レーザオフ
するデータから右側１／２画素分レーザオンするような
データに置換する。図３５のテンプレートパターンは、
図３４（ａ）の画素Ｅを処理する場合一致する。図３５
のようなテンプレートパターンを複数種類用意し、テン
プレートに一致した場合はジャギーがなくなるように中
心画素データを置換する。例えば図３４（ｂ）の点線で
示すようなレーザドライブ信号になるように中心画素デ
ータを置換する。このとき再現画像は図３４（ｄ）のよ
うになりジャギーが減少し、高解像度な画像が得ること
ができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
エッジスムージング方法では孤立ドットや１ドット幅の
細線を再現する場合、露光スポット形状がガウシアン分
布などのブロードなプロフィールを持っているため、線
がかすれたり細ったり孤立ドットが確実に再現できな
い。あるいは、細線や孤立ドットを再現するために露光
エネルギーを大きくする必要があるため、再現した文字
画像が太り、文字のつぶれが生じるという問題点があっ
た。

【００１２】さらに、１画素あたりの露光画素の露光エ
ネルギー密度を、エッジスムージング処理のために通常
より大きくすることができないため、十分なエッジスム
ージング効果が得られないという問題がある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の画像処理方法は、主走査または副走査方
向に入力画素をＮ個の微画素に分割して露光する手段を
備え、入力画素データの処理すべき画素と複数の周辺画
素を一時的に記憶し、複数の所定のパターン画像と前記
一時的に記憶した入力画像パターンマッチングを行う。
パターンマッチングの結果、処理すべき画素が露光画素
であり、かつ複数の所定のパターン画像と前記一時的に
記憶した入力画像がマッチングしないとき、Ｎ個の微画
素のうちＭ（＜Ｎ）個の微画素を露光するためＮ個の微
画素データを発生する。あるいは、複数の所定のパター
ン画像のうち少なくとも１つと前記一時的に記憶した入
力画像がマッチングしたとき、前記所定パターンにあら
かじめ対応して決められた露光すべき微画素の数および
位置で露光するためＮ個の微画素データを発生すること
を特徴とする。

【００１４】さらに、パターンマッチングにより、処理
すべき画素が露光画素でありかつ細線および孤立ドット
画素であることを検出したとき、前記Ｍより大きいＬ個
の微画素データを発生することを特徴とする。

【００１５】

【作用】上記した手法によって、本発明の画像処理方法
は、孤立ドットや１ドット幅の細線を忠実に再現し、か
つ、再現した文字画像が太ったり、つぶれたりしない。

【００１６】さらに、従来以上のエッジスムージング効
果を得ることが可能である。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明の画像処理装置の第１の実施
例により処理された画像信号に基づき、画像を再現する
レーザプリンタの記録部の概略構成図である。半導体レ
ーザ３１からの変調されたレーザ光は、コリメータレン
ズ４５でコリメートされる。次に、レーザ光は回転する
ポリゴンミラー４６により反射され、ｆθレンズ４７に
よってｆθ補正され、感光体ドラム４８上を走査する。
感光体ドラム４８は図中矢印の方向に回転する。感光体
ドラム４８上には静電潜像が形成される。感光体ドラム
４８上の静電潜像に基づいて、周知の電子写真方式によ
り記録紙に画像が形成される。ピンフォトダイオード３
０はレーザビームの１ラインの走査開始位置近傍に設け
られ、レーザ光のライン走査タイミングを検出する。

【００１８】図２は、本発明の画像処理装置の第１の実
施例の概略ブロック図である。ライン走査された画像デ
ータ１１は、画素クロックＣＬＫ２２の立ち上がりエッ
ジに同期して画素ウインドウ走査回路１２に入力され
る。ラインイネーブル信号ＬＥＮ＿２１は、画像データ
の１ライン間の有効期間を示すアクティブローの信号で
あり、画素ウインドウ走査回路１２に入力される。画素
ウインドウ走査回路１２は、中心画素を被処理画素とす
る７×７画素の画像データ１３を出力する。画素ウイン
ドウ走査回路については後述する。

【００１９】微画素発生回路１４には、７×７画素の画
像データ１３が入力される。微画素発生回路１４は、中
心画素１画素の入力データを８個の微画素データ１５に
変換しパラレルに出力する。微画素発生回路１４は、再
現画像のエッジがスムーズになるように、または細線の
太りや細りが無いように、あるいは、孤立ドットの消去
やつぶれが無いように、中心画素およびその周辺画素デ
ータに基づいて８個の微画素データ１５を発生する。微
画素発生回路１４についての詳細は後述する。

【００２０】パラレル−シリアル変換回路１６は、パラ
レルに入力される８個の微画素データ１５をシリアルデ
ータ列に変換して、レーザ変調信号１７を出力する。パ
ラレル−シリアル変換回路１６は、画素クロックＣＬＫ
２２の１／８の周期を持つクロックＭＣＬＫに同期して
レーザ変調信号１７を出力する。パラレルーシリアル変
換回路１６については後述する。レーザ変調信号１７
は、図示していないレーザプリンタの半導体レーザ駆動
回路に接続される。

【００２１】図３は画素ウインドウ走査回路１２のブロ
ック図である。図３を用いて画素ウインドウ走査回路１
２について、その動作を説明する。ラインバッファメモ
リ５１は７ビット幅のデータを入出力するバッファメモ
リである。ラインバッファメモリ５１のリードリセット
端子およびライトリセット端子には、反転されたライン
イネーブル信号ＬＥＮ＿が入力される。ラインバッファ
メモリ５１のリードクロック端子およびライトクロック
端子には、反転された画素クロックＣＬＫが入力され
る。ラインバッファメモリ５１のリードイネーブル端子
およびライトイネーブル端子には、ラインイネーブルＬ
ＥＮ＿２１が入力される。

【００２２】ラインバッファメモリ５１のデータ入力端
子Ｉ０には画像データ１１が入力され、データ出力端子
Ｏ０には１ライン遅延された画像信号が出力される。デ
ータ出力端子Ｏ０からの出力される１ライン遅延された
画像信号は、データ入力端子Ｉ１に入力され、データ出
力端子Ｏ１には画像データ１１に対して２ライン遅延さ
れた画像信号が出力される。同様に、データ出力端子Ｏ
２には３ライン、Ｏ３には４ライン、Ｏ４には５ライ
ン、Ｏ５には６ライン、Ｏ６には７ライン遅延された画
像信号が出力される。７ビット幅のラッチ５２〜５８
は、ラインバッファ５１から出力されるライン遅延され
た画像信号をラッチして１画素ずつ遅延する。以上に示
した構成により、画素ウインドウ走査回路１２は、７×
７画素ウインドウ内の４９個の画素からなる画像データ
１３を出力する。

【００２３】微画素発生回路１４について説明する前
に、レーザビームスポットの露光エネルギー分布につい
てのべる。図４はレーザビームの露光エネルギー分布を
示す図である。通常、レーザビーム径ｗは、画像データ
１１の解像度の１．３倍程度に設計する。例えば画像デ
ータ１１の解像度が３００ｄｐｉの場合、レーザビーム
径ｗは１１０μｍ程度となる。画像データ１１が図５に
示すデータであったとき、画像信号１１で直接半導体レ
ーザを駆動すると、図６に示す画像がレーザプリンタに
より再現される。図６からわかるように、３００ｄｐｉ
のジャギーが発生している。

【００２４】画像信号１１の解像度で決まるジャギーを
なくすため、微画素発生回路１４は主走査方向に１／８
に分割された微画素を発生してエッジスムージングを行
う。微画素発生回路１４では、補正の必要の無い露光画
素（黒画素）は、図７に示すように８個の微画素のうち
センターの４つの微画素を露光するような微画素データ
１５を発生する。

【００２５】（１）主走査方向のエッジスムージング処
理の例図８は図５に示した画像データ１１のＡ部の拡大図であ
る。図８のＢ部の画像データを例にして、微画素発生回
路１４の動作を説明する。

【００２６】図９は、中心画素を被処理画素とする画素
ウインドウ内の画素とパターンマッチングを行うための
テンプレートパターンと、各テンプレートパターンとマ
ッチングしたときに生成される微画素データを示す。テ
ンプレートパターンにおいて、ハッチングされた画素は
露光画素、白画素は非露光画素、網掛けされた画素はマ
ッチングに無関係な画素である。微画素データの図にお
いて、ハッチングされた微画素は露光微画素を示してい
る。レーザビームを１画素の１．３倍程度の径の円であ
ることを考慮すると、生成された微画素データにより露
光し、再現した画像は図８Ｃのようになり、エッジがス
ムージングされる。

【００２７】ここで特徴的なのは、図９（ｅ）の微画素
生成の場合である。補正の必要がない露光画素は、４つ
の微画素を露光するように微画素データを生成する。図
９（ｅ）の場合は、１画素あたりの露光時間が、補正を
行わない露光画素より大きくなる。このように、補正し
ない露光画素を４つの露光微画素に変換しているので、
補正する場合の自由度が大きい。

【００２８】（２）副走査方法のエッジスムージング処
理の例図１０は図５に示した画像データ１１のＤ部の拡大図で
ある。図１０のＥ部の画像データを例にして、微画素発
生回路１４の動作を説明する。

【００２９】図１１および図１２は、中心画素を被処理
画素とする画素ウインドウ内の画素とパターンマッチン
グを行うためのテンプレートパターンと、各テンプレー
トパターンとマッチングしたときに生成される微画素デ
ータを示す。生成された微画素データにより露光するこ
とによって、再現した画像は図１０のＦのようになり、
エッジがスムージングされる。

【００３０】ここで特徴的なのは、図１１の（ｂ）
（ｃ）および図１２の（ｆ）の微画素生成の場合であ
る。補正の必要がない露光画素は、４つの微画素を露光
するように微画素データを生成する。これらの微画素生
成の場合は、１画素あたりの露光時間が、補正を行わな
い露光画素より大きくなる。このように、補正しない露
光画素を４つの露光微画素に変換するので、補正する場
合の１画素あたり露光エネルギーを補正しない画素より
も大きくも小さくもでき、微画素生成による補正の自由
度が大きい。

【００３１】（３）副走査方向の細線のエッジスムージ
ング処理の例図１３は１画素幅の副走査方向の細線の画像データであ
る。図１３の画像データを例にして、微画素発生回路１
４の動作を説明する。

【００３２】図１４は、中心画素を被処理画素とする画
素ウインドウ内の画素とパターンマッチングを行うため
のテンプレートパターンと、各テンプレートパターンと
マッチングしたときに生成される微画素データを示す。
図１４には示していないが、図１４のテンプレートパタ
ーンを上下左右を反転し、微画素データの左右を反転し
た微画素生成パターンも、パターンマッチングに用い
る。

【００３３】テンプレートパターン（ｂ）と（ｅ）の両
方にマッチングする場合は、テンプレートパターン
（ｂ）とのマッチングが優先される。また、テンプレー
トパターン（ｃ）と（ｆ）の両方にマッチングする場合
は、テンプレートパターン（ｃ）とのマッチングが優先
される。テンプレートパターン（ｇ）とのマッチングは
最も優先度が低い。

【００３４】このようにして生成された微画素データに
より露光することにより、エッジがスムージングされる
とともに、かすれや途切れ無しに細線を再現できる。補
正の必要がない露光画素は、４つの微画素を露光するよ
うに微画素データを生成するのに対して、これらの微画
素生成による補正の場合は、１画素あたりの露光時間
を、補正を行わない露光画素より２５％大きくするとと
もに、ジャギーをなくすため露光位置のシフトを行う。
例えば、マッチングパターン（ｂ）と（ｃ）の処理によ
り、露光位置を４微画素分（１／２画素相当）右側へシ
フトするとともに、連続して５つの微画素分を露光する
ことになる。

【００３５】従来のエッジスムージング方法では、１画
素あたりの露光エネルギーを露光エネルギーを、補正し
ない露光画素よりも大きくすることができなかった。こ
のため、細線がかすれないように露光エネルギーを必要
以上に大きくしなければならないので、文字画像などが
つぶれたり太ったりしていた。

【００３６】（４）主走査方向の細線のエッジスムージ
ング処理の例図１５は１画素幅の主走査方向の細線の画像データであ
る。図１５の画像データを例にして、微画素発生回路１
４の動作を説明する。

【００３７】図１６は、中心画素を被処理画素とする画
素ウインドウ内の画素とパターンマッチングを行うため
のテンプレートパターンと、各テンプレートパターンと
マッチングしたときに生成される微画素データを示す。
図１６には示していないが、図１６のテンプレートパタ
ーンを上下左右を反転したテンプレートパターンもパタ
ーンマッチングに用いる。

【００３８】このようにして生成された微画素データに
より露光することにより、エッジがスムージングされる
とともに、かすれや途切れ無しに細線を再現できる。細
線のかすれや途切れをなくすし、かつ、ジャギーを低減
するため露光微画素の追加を行う。例えば、マッチング
パターン（ａ）の処理により、もとの画像データでは非
露光画素であった画像データが、２つの微画素を露光す
る微画素データとなり、ジャギーを低減する。また、図
１６（ｄ）の微画素生成により、補正を行わない露光画
素よりも露光エネルギーを２５％大きくし、細線のかす
れを防止する。

【００３９】（５）斜め方向の細線の処理図１７は、中心画素を被処理画素とする画素ウインドウ
内の画素とパターンマッチングを行うためのテンプレー
トパターンと、各テンプレートパターンとマッチングし
たときに生成される微画素データを示す。

【００４０】このようにして生成された微画素データに
より露光することにより、補正しない露光画像データは
４つの微画素データに変換されるのに対して、斜め方向
の１画素幅の細線に含まれる画素は、６つの連続する微
画素の変換されるので、１画素あたりの露光エネルギー
が５０％大きくなる。主走査方向もしくは副走査方向の
細線に含まれる露光画素に対して、斜め細線に含まれる
画素は隣接する露光画素との距離が長いので、このよう
にかなり露光エネルギーを大きくしないと、再現した細
線がかすれることになる。

【００４１】（６）孤立点の処理図１８は、中心画素を被処理画素とする画素ウインドウ
内の画素とパターンマッチングを行うためのテンプレー
トパターンと、テンプレートパターンとマッチングした
ときに生成される微画素データを示す。

【００４２】補正しない露光画像データは４つの微画素
データに変換されるのに対して、孤立露光画素は、８つ
の連続する微画素の変換されるので、１画素あたりの露
光エネルギーが１００％大きくなる。孤立露光画素は隣
接する露光画素がないので、このように露光エネルギー
を十分に大きくしないと、孤立点が再現できない。

【００４３】（７）反転された細線や孤立点の処理図１９に反転された１画素幅の細線の画像データの例を
示す。図１９に示すように、周辺画素のほとんどが露光
画素であり、非露光画素により形成される細線が形成さ
れている。このような細線を反転された細線という。同
様に、周辺画素が露光画素であり、孤立した１つの非露
光画素により形成される孤立点を反転された孤立点とい
う。

【００４４】反転された細線や孤立点の場合、周辺の露
光画素による非露光画素位置へ露光エネルギーの漏れに
より、再現画像が黒くつぶれてしまう。図２０は、中心
画素を被処理画素とする画素ウインドウ内の画素とパタ
ーンマッチングを行うためのテンプレートパターンの一
つの例と、テンプレートパターンとマッチングしたとき
に生成される微画素データを示す。再現画像のつぶれを
防ぐために、テンプレートパターンとのマッチングによ
り反転された細線周辺の露光画素や反転された孤立点に
隣接する露光画素を検出し、図２０に示す２つの微画素
を生成する。よって、反転細線や反転孤立点に隣接する
露光画素の露光エネルギーを５０％減少させ、反転細線
や反転孤立点がつぶれること無く再現することができ
る。

【００４５】実際には、図に示した以外にも多くのテン
プレートパターンを用いて、入力画像データとのマッチ
ングを行い、１画素あたり８個の微画素を生成する。テ
ンプレートパターンと入力画像データとのマッチング処
理および８個の微画素の生成は、４９入力８出力の真理
値表で表すことができる。真理値表の入力はドントケア
を含んでも良い。論理合成ソフトウエアを用いることに
より、真理値表で表した微画素発生回路１４の処理を、
論理圧縮した上でアンド・オアゲートの組み合わせで実
現できる。

【００４６】図２におけるパラレル−シリアル変換器１
６の動作を図面を用いて説明する。図２１はパラレル−
シリアル変換器１６のブロック図である。図２２は、図
２１のパラレルシリアル変換器のタイミング図である。
シフトレジスタ６１は非同期８ビットパラレルロード入
力，シリアル出力機能を持つ。Ｄ−フリップフロップ６
３は画素クロックＣＬＫ２２をＭＣＬＫ２３の半周期分
遅延すると共に反転する。ＮＡＮＤゲート６２は、ＣＬ
Ｋ２２に立ち上がりエッジからＭＣＬＫ２３の半周期分
の時間幅のローパルス信号であるパラレルロード信号６
５を出力する。シフトレジスタ６１の８ビットパラレル
ロード入力端子ＡからＨには８つの微画素データ１５が
入力される。シフトレジスタ６１は画素クロック２２に
同期した８つの微画素データ１５を、画素クロックの８
倍の周波数を持つＭＣＬＫ２３に同期してレーザ変調信
号１７として出力する。

【００４７】図２３は、本発明の画像処理装置の第２の
実施例により処理された画像信号に基づき、画像を再現
するＬＥＤプリンタの記録部の概略構成図である。ＬＥ
Ｄアレイ２３１からの光は、ロッドレンズアレイ２４５
で集束され感光体ドラム２４８上を走査する。感光体ド
ラム２４８は図中矢印の方向に回転する。感光体ドラム
２４８上には静電潜像が形成される。感光体ドラム２４
８上の静電潜像に基づいて、周知の電子写真方式により
記録紙に画像が形成される。

【００４８】図２４は、本発明の画像処理装置の第２の
実施例の概略ブロック図である。ライン走査された画像
データ３１１は、画素クロックＣＬＫ３２２の立ち上が
りエッジに同期して画素ウインドウ走査回路３１２に入
力される。ラインイネーブル信号ＬＥＮ＿３２１は、画
像データの１ライン間の有効期間を示すアクティブロー
の信号であり、画素ウインドウ走査回路３１２に入力さ
れる。マスターラインイネーブル信号ＭＬＥＮ＿３２３
は、画素ウインドウ走査回路３１２が画像データ３１３
を出力するときの１ライン間の有効期間を示すアクティ
ブローの信号である。ラインイネーブル信号ＬＥＮ＿３
２１とマスターラインイネーブルＭＬＥＮ＿３２３のタ
イミング図を図２５に示す。図２５からわかるように、
ＬＥＮ＿の１周期の間にＭＬＥＮ＿は８回アクティブに
なる。１つのアクティブ時間は、ＬＥＮ＿およびＭＬＥ
Ｎ＿とも同じである。

【００４９】画素ウインドウ走査回路３１２は、中心画
素を被処理画素とする７×７画素の画像データ３１３を
出力する。画素ウインドウ走査回路については後述す
る。

【００５０】微画素発生回路３１４には、７×７画素の
画像データ３１３が入力される。微画素発生回路３１４
は、中心画素１画素の入力データを８個の微画素データ
３１５に変換しパラレルに出力する。微画素発生回路３
１４は、再現画像のエッジがスムーズになるように、ま
たは細線の太りや細りが無いように、あるいは、孤立ド
ットの消去やつぶれが無いように入力画像がプリンタで
再現できるように、中心画素およびその周辺画素データ
に基づいて８個の微画素データ３１５を発生する。微画
素発生回路３１４については後述する。

【００５１】ラインセレクタ３１６は、パラレルに入力
される８個の微画素データ３１５をＬＥＤのライン露光
ごとに順次切り換えて、ＬＥＤ露光データ３１７を出力
する。ＬＥＤアレイは入力画像データの１ライン周期の
間に８回のライン露光を行う。ラインセレクタ３１６に
ついては後述する。ＬＥＤ露光データ３１７は、図示し
ていないＬＥＤプリンタのＬＥＤアレイ駆動回路に接続
される。

【００５２】図２６は画素ウインドウ走査回路３１２の
ブロック図である。図２６を用いて画素ウインドウ走査
回路３１２について、その動作を説明する。ラインバッ
ファメモリ３５１は７ビット幅のデータを入出力するバ
ッファメモリである。ラインバッファメモリ３５１のラ
イトリセット端子には反転されたラインイネーブル信号
ＬＥＮ＿が入力され、リードリセット端子には反転され
たマスターラインイネーブル信号ＭＬＥＮ＿が入力され
る。ラインバッファメモリ３５１のライトイネーブル端
子にはラインイネーブル信号ＬＥＮ＿３２１が入力さ
れ、リードイネーブル端子にはマスターラインイネーブ
ル信号ＭＬＥＮ＿３２３が入力される。ラインバッファ
メモリ５１のリードクロック端子およびライトクロック
端子には、反転された画素クロックが入力される。

【００５３】ラインバッファメモリ５１のデータ入力端
子Ｉ０には画像データ１１が入力され、データ出力端子
Ｏ０には１ライン遅延された画像信号が出力される。デ
ータ出力端子Ｏ０からの出力される１ライン遅延された
画像信号は、データ入力端子Ｉ１に入力され、データ出
力端子Ｏ１には画像データ１１に対して２ライン遅延さ
れた画像信号が出力される。同様に、データ出力端子Ｏ
２には３ライン、Ｏ３には４ライン、Ｏ４には５ライ
ン、Ｏ５には６ライン、Ｏ６には７ライン遅延された画
像信号が出力される。７ビット幅のラッチ５２〜５８
は、ラインバッファ５１から出力されるライン遅延され
た画像信号をラッチし１画素ずつ遅延する。ラインバッ
ファメモリ５１のリードイネーブル端子は、入力される
画像信号３１１が１ライン入力されるとＭＬＥＮ＿に基
づいて８回同じデータを出力することになる。以上に示
した構成により、画素ウインドウ走査回路１２は、７×
７画素ウインドウの４９個の画像データ１３を出力す
る。

【００５４】第１の実施例では画像を再現するプリンタ
をレーザプリンタとしているので、１画素のデータから
主走査方向に８個の微画素に分割したが、第２の実施例
ではＬＥＤプリンタを用いるので、１画素のデータを副
走査方向に８個の微画素を生成する。よって、微画素発
生回路の動作は、主走査方向と副走査方向の関係が逆に
なるだけの相違である。図２における７×７画素ウイン
ドウの画像データ１３の各画素に番号を付けたものを図
２７に示す。図２７に示した画像データ並びを、図２８
に示す画素並びに変えて図２４の微画素発生回路３１４
に入力することにより、図２の微画素発生回路１４と、
図２４の微画素発生回路３１４はまったく同じ回路を用
いることができる。微画素発生回路３１４の動作は、第
１の実施例の微画素発生回路１４と同じであるので説明
は省略する。

【００５５】図２４におけるラインセレクタ３１６につ
いて図２９を用いて説明する。図２９はラインセレクタ
３１６のブロック図である。図３０は図２９に示したラ
インセレクタのタイミング図である。ラッチ３３０は画
素クロックＣＬＫ３２２の立ち上がりで８個の微画素デ
ータ３１５をラッチする。Ｄ−フリップフロップ３３２
はマスターラインイネーブルＭＬＥＮ＿３２３を１画素
クロック分遅延するとともに反転する。カウンタ３３３
は、同期クリア入力を備える３ビットバイナリカウンタ
である。カウンタ３３３のクリア入力にはラインイネー
ブルＬＥＮ＿３２１が入力される。カウンタ３３３は、
ＬＥＮ＿３３１によりクリアされ、Ｄ−フリップフロッ
プの出力信号により０から７までカウントアップする。
セレクタ３３１は８ｔｏ１セレクタであり、ラッチ３３
０より出力される８つの微画素データを入力とする。セ
レクタ３３１はカウンタ３３３の出力値に応じて、８つ
の入力のうち１つを選択してＬＥＤ露光データ３１７を
出力する。

【００５６】以上の説明からわかるように、画素ウイン
ドウ走査回路３１２は、ラインイネーブルＬＥＮ＿３２
１が次にアクティブになるまでは、マスターラインイネ
ーブルＭＬＥＮ＿３２３の８ライン走査分は同じ画素ウ
インドウデータ３１３を出力する。微画素発生回路３１
４もＭＬＥＮ＿８ライン走査分は同じ微画素データ３１
５を出力する。ラインセレクタ３１６はマスターライン
イネーブルＭＬＥＮ＿３２３にしたがって、入力画像デ
ータの１ライン分入力に対して、８つの微画素データ３
１５を順次選択し、８ライン分のＬＥＤ露光データを出
力する。すなわち、１ラインの入力画像データに基づ
き、８ライン分の露光データを得る。この８ライン分の
露光データを用いて、ＬＥＤアレイは１ラインを８ライ
ンに分割して露光する。

【００５７】第２の実施例のように、レーザプリンタの
代わりにＬＥＤプリンタを画像再現の為のプリンタとし
て用いる場合でも、第１の実施例と同様にエッジスムー
ジング効果と、細線や孤立点の再現性の向上が得られ
る。

【００５８】図３１は、本発明の画像処理装置の第３の
実施例の概略ブロック図である。出力モード切り換え信
号ＭＯＤＥ４２４は画像データを再現するプリンタの種
類を設定するための信号である。モード切り換え信号４
２４は、レーザプリンタを使用する場合はハイレベル
に、ＬＥＤプリンタを使用する場合はローレベルにセッ
トする。ライン走査された画像データ４１１は、画素ク
ロックＣＬＫ４２２の立ち上がりエッジに同期して画素
ウインドウ走査回路４１２に入力される。ラインイネー
ブル信号ＬＥＮ＿４２１は、画像データ４１１の１ライ
ン間の有効期間を示すアクティブローの信号であり、画
素ウインドウ走査回路４１２に入力される。マスターラ
インイネーブル信号ＭＬＥＮ＿４２３は、画素ウインド
ウ走査回路４１２が画像データ４１３を出力するときの
１ライン間の有効期間を示すアクティブローの信号であ
り、ＬＥＤプリンタを使用する場合は第２の実施例にお
けるＭＬＥＮ＿と同じである。出力プリンタにレーザプ
リンタを使用する場合は、ＭＬＥＮ＿４２３はラインイ
ネーブルＬＥＮ＿４２１と同じ信号を入力する。画素ウ
インドウ走査回路４１２は、中心画素を被処理画素とす
る７×７画素の画像データ４１３を出力する。画素ウイ
ンドウ走査回路４１３の構成は、図２６に示した第２の
実施例における画素ウインドウ走査回路３１２と同じで
あるので詳しい説明は省略する。

【００５９】データ並びセレクト回路４２５には、７×
７画素ウインドウ内の４９画素の画像データ４１３が入
力される。データ並びセレクト回路４２５は、モード切
り換え信号ＭＯＤＥ４２４がハイレベルの時は第１の実
施例のような７×７画素のデータ並び（図２７）で出力
する。また、ＭＯＤＥ４２４がローレベルの時は第２の
実施例のようなデータ並び（図２８）で出力する。デー
タ並びセレクト回路は、モード切り換え信号ＭＯＤＥ４
２４により決まるデータ並びで７×７画素の画像データ
４２６を出力する。

【００６０】微画素発生回路４１４には、７×７画素の
画像データ４２６が入力される。微画素発生回路４１４
は、中心画素１画素の入力データを８個の微画素データ
４１５に変換しパラレルに出力する。微画素発生回路４
１４は、再現画像のエッジがスムーズになるように、ま
たは細線の太りや細りが無いように、あるいは、孤立ド
ットの消去やつぶれが無いように入力画像がプリンタで
再現できるように、中心画素およびその周辺画素データ
に基づいて８個の微画素データ４１５を発生する。微画
素発生回路１４の動作は、第１に実施例における図２の
微画素発生回路１４と同じであるので詳細は省略する。

【００６１】図３２に出力切り換え回路４１６のブロッ
ク図を示す。パラレル−シリアル変換回路５０１は第１
の実施例におけるパラレルーシリアル変換回路１６と同
じであり、パラレルに入力される８個の微画素データ４
１５をシリアルデータ列に変換して、レーザ変調信号５
０３を出力する。ラインセレクタ５０２は第２の実施例
におけるラインセレクタ３１６と同じであり、パラレル
に入力される８個の微画素データ４１５をＬＥＤアレイ
のライン露光ごとに順次切り換えてＬＥＤ露光データ５
０４を出力する。セレクタ５０５はモード信号ＭＯＤＥ
４２４がハイレベルの時レーザ変調信号５０７を選択
し、ＭＯＤＥ４２４がローレベルの時ＬＥＤ露光データ
５０４を選択して、データ４１７を出力する。データ４
１７は図示していないレーザ駆動回路もしくはＬＥＤア
レイ駆動回路に接続される。レーザプリンタを使用する
場合、すなわちＭＯＤＥ４２４がハイレベルの時は、出
力切り換え回路４１６にはＬＥＮ＿４２１およびＭＬＥ
Ｎ＿４２３を入力する必要はない。また、ＬＥＤプリン
タを使用する場合、すなわちＭＯＤＥ４２４がローレベ
ルの時は、出力切り換え回路４１６にはＭＣＬＫ４２７
を入力する必要はない。

【００６２】モード信号ＭＯＤＥ４２４を設定すること
により、第３の実施例で示した画像処理装置は、画像の
再現にレーザプリンタとＬＥＤプリンタのどちらでも使
用することができる。特に第３の実施例の画像処理装置
をＬＳＩで構成するときに有利である。

【００６３】上記実施例ではＬＥＤプリンタを用いる場
合を説明したが、液晶シャッタアレイやサーマルヘッド
などアレイ状のの画像書き込みヘッドを用いるプリンタ
を用いる場合でも同様の効果を得ることができる。

【００６４】また、実施例では、画像の再現装置として
プリンタを用いたが、ＣＲＴを用いる場合でも同様な効
果が得られる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明の画像処理方法ま
たは画像処理装置を用いれば、孤立ドットや１ドット幅
の細線を忠実に再現し、かつ、再現した文字画像が太っ
たり、つぶれたりしないで、従来以上のエッジスムージ
ング効果を得ることができる。

【００６６】さらに、画像を再現するプリンタとしてレ
ーザビームプリンタもしくはＬＥＤプリンタどちらでも
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザビームプリンタの記録部の概略構成図

【図２】本発明の画像処理装置の第１の実施例の概略ブ
ロック図

【図３】図２における画素ウインドウ走査回路１２のブ
ロック図

【図４】レーザビームの露光エネルギー分布図

【図５】画像データ１１の例の図

【図６】図５に示した画像データをそのままレーザプリ
ンタで再現した画像

【図７】補正の必要の無い露光画素の場合に生成される
微画素データの図

【図８】図５の画像データのＡ部の拡大図

【図９】パターンマッチングのためのテンプレートパタ
ーンと、生成される微画素の図

【図１０】図５の画像データのＤ部の拡大図

【図１１】パターンマッチングのためのテンプレートパ
ターンと、生成される微画素の図

【図１２】パターンマッチングのためのテンプレートパ
ターンと、生成される微画素の図

【図１３】１画素幅の副走査方向の細線の画像データの
図

【図１４】パターンマッチングのためのテンプレートパ
ターンと、生成される微画素の図

【図１５】１画素幅の主走査方向の細線の画像データの
図

【図１６】図１５における画像信号圧縮伸長回路８１７
のブロック図

【図１７】パターンマッチングのためのテンプレートパ
ターンと、生成される微画素の図

【図１８】パターンマッチングのためのテンプレートパ
ターンと、生成される微画素の図

【図１９】反転された１画素幅の細線の画像データの例
の図

【図２０】パターンマッチングのためのテンプレートパ
ターンと、生成される微画素の図

【図２１】パラレル−シリアル変換器１６のブロック図

【図２２】図２１のパラレルシリアル変換器のタイミン
グ図

【図２３】ＬＥＤプリンタの記録部の概略構成図

【図２４】本発明の画像処理装置の第２の実施例の概略
ブロック図

【図２５】ラインイネーブル信号ＬＥＮ＿３２１とマス
ターラインイネーブルＭＬＥＮ＿３２３のタイミング図

【図２６】画素ウインドウ走査回路３１２のブロック図

【図２７】図２における７×７画素ウインドウの画像デ
ータ１３の各画素に番号を付けた図

【図２８】図２４の微画素発生回路３１４に入力する画
素並びを示す図

【図２９】ラインセレクタ３１６のブロック図

【図３０】図２９に示したラインセレクタのタイミング
図

【図３１】本発明の画像処理装置の第３の実施例の概略
ブロック図

【図３２】出力切り換え回路４１６のブロック図

【図３３】従来のエッジスムージングを行う画像処理装
置のブロック図

【図３４】エッジスムージング処理の図

【図３５】テンプレートパターンの図

【図３６】置換すべき画像データの図

【符号の説明】

３１半導体レーザ４５コリメータレンズ４６ポリゴンミラー４７ｆθレンズ４８感光体ドラム１１画像データ１３７×７画素ウインドウデータ１４微画素発生回路１５微画素データ１７レーザ変調信号５１ラインバッファ１００画像データ１０７セレクタ２３１ＬＥＤアレイ２４５ロッドレンズアレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主走査または副走査方向に入力画素をＮ個
の微画素に分割して露光する手段を備え、入力画素デー
タの処理すべき画素と複数の周辺画素を一時的に記憶
し、複数の所定のパターン画像と前記一時的に記憶した
入力画像パターンマッチングを行うと共に、処理すべき
画素が露光画素であり、かつ複数の所定のパターン画像
と前記一時的に記憶した入力画像がマッチングしないと
き、Ｎ個の微画素のうちＭ（＜Ｎ）個の微画素を露光す
るためＮ個の微画素データを発生させ、複数の所定のパ
ターン画像のうち少なくとも１つと前記一時的に記憶し
た入力画像がマッチングしたとき、前記所定のパターン
にあらかじめ対応して決められた露光すべき微画素の数
および位置で露光するため、Ｎ個の微画素データを発生
することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】前記所定のパターンとのマッチングによ
り、処理すべき画素が露光画素でありかつ細線および孤
立ドット画素であることを検出したとき、前記Ｍより大
きいＬ個の微画素データを発生することを特徴とする請
求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】前記パターンマッチングにより、処理すべ
き画素が露光画素でかつ細線非露光画素および孤立非露
光画素に隣接することを検出したとき、前記Ｍより小さ
いＩ個の微画素データを発生することを特徴とする請求
項１記載の画像処理方法。
【請求項４】副走査方向に入力画素をＮ個の微画素に分
割して露光する手段は、発光素子をアレイ状に並べたア
レイプリントヘッドを用いて、１画素に相当するライン
をＮ回に分割して露光することを特徴とする請求項１記
載の画像処理方法。
【請求項５】主走査方向に入力画素をＮ個の微画素に分
割して露光する手段は、半導体レーザにより出力された
レーザビームを偏向してラスタースキャンを行い、半導
体レーザの１画素に相当する発光時間をＮ分割して露光
するすることを特徴とする請求項１記載の画像処理方
法。
【請求項６】２値画像のエッジをスムージングし、ライ
ン走査により高品位の再現画像を得るためのエッジスム
ージング処理を行う画像処理装置において、主走査また
は副走査方向に、入力画素をＮ個の微画素に分割して露
光する手段と、入力画素データの処理すべき画素と複数
の周辺画素を一時的に記憶する手段と複数の所定のパタ
ーン画像と前記一時的に記憶した入力画像パターンマッ
チングを行う比較手段と、処理すべき画素が露光画素で
あり、かつ複数の所定のパターン画像と前記一時的に記
憶した入力画像がマッチングしないとき、Ｎ個の微画素
のうちＭ（＜Ｎ）個の微画素を露光するため、Ｎ個の微
画素データを発生する手段と、複数の所定のパターン画
像のうち少なくとも１つと前記一時的に記憶した入力画
像がマッチングしたとき、前記所定パターンにあらかじ
め対応して決められた露光すべき微画素の数および位置
で露光するためＮ個の微画素データを発生する手段とを
備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】前記所定のパターンとのマッチングによ
り、処理すべき画素が露光画素でありかつ細線および孤
立ドット画素であることを検出したとき、前記Ｍより大
きいＬ個の微画素を露光するためのＮ個の微画素データ
を発生する手段を備えることを特徴とする請求項６記載
の画像処理装置。
【請求項８】前記パターンマッチングにより、処理すべ
き画素が露光画素でかつ細線非露光画素および孤立非露
光画素に隣接することを検出したとき、前記Ｍより小さ
いＩ個の微画素を露光するためＮ個の微画素データを発
生する手段を備えることを特徴とする請求項６記載の画
像処理装置。
【請求項９】副走査方向に入力画素をＮ個の微画素に分
割して露光する手段は、発光素子をアレイ状に並べたア
レイプリントヘッドと、１画素に相当するラインをＮ回
に分割して露光する手段を備えることを特徴とする請求
項６記載の画像処理装置。
【請求項１０】主走査方向に入力画素をＮ個の微画素に
分割して露光する手段は、半導体レーザと、半導体レー
ザにより出力されたレーザビームを偏向してラスタース
キャンを行う手段と、半導体レーザの１画素に相当する
発光時間をＮ分割して露光する手段を備えることを特徴
とする請求項６記載の画像処理装置。
【請求項１１】発生したＮ個の微画素データをシリアル
に出力する第１のモードと、ラインごとにＮ個の微画素
データのうち一つを順次出力する第２のモードを備える
ことを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。