JPH0219668B2 - - Google Patents
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- JPH0219668B2 JPH0219668B2 JP55151477A JP15147780A JPH0219668B2 JP H0219668 B2 JPH0219668 B2 JP H0219668B2 JP 55151477 A JP55151477 A JP 55151477A JP 15147780 A JP15147780 A JP 15147780A JP H0219668 B2 JPH0219668 B2 JP H0219668B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/40087—Multi-toning, i.e. converting a continuous-tone signal for reproduction with more than two discrete brightnesses or optical densities, e.g. dots of grey and black inks on white paper
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/405—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
- H04N1/4055—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern
- H04N1/4057—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern the pattern being a mixture of differently sized sub-patterns, e.g. spots having only a few different diameters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Discrete Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は中間調画像出力装置に関し、例えば中
間調画像を出力するレーザー・ビーム・プリンタ
等において、特に解像力と階調性を高める装置に
関するものである。
間調画像を出力するレーザー・ビーム・プリンタ
等において、特に解像力と階調性を高める装置に
関するものである。
一般に回転多面鏡や振動ミラーを用いた走査系
は、走査角度を大きく取れること、色分散の少な
いこと等により、レーザを用いたフアクシミリ装
置、各種デイスプレイ装置、印刷装置等に多く用
いられている。特に回転多面鏡を用いる場合には
高速の走査装置として広く使用されている。
は、走査角度を大きく取れること、色分散の少な
いこと等により、レーザを用いたフアクシミリ装
置、各種デイスプレイ装置、印刷装置等に多く用
いられている。特に回転多面鏡を用いる場合には
高速の走査装置として広く使用されている。
従来、かかる走査系に於いて、中間調画像を記
録または表示する方法として、記録・表示面に於
ける１画素をｎ×ｎ（ｎは正の整数）個の微画素
より成るマトリツクス構造により構成し、その
各々の微画素のぬりつぶし方、すなわち白色微画
素と黒色微画素の配分、により中間調を再現しよ
うとする方法がある。第１図は、上述の従来から
ある記録方法の説明図で、１画素を２×２の微画
素のマトリクツスにより構成した例である。図に
おいて、１０は画素を示し、１１は微画素を示
す。かかる画素構成により、中間調を再現しよう
とする場合、第１図の１〜４のように順次に微画
素をぬりつぶしていくことにより、０，１，２，
３，４の５階調の明度（brigtness）が得られる。
一般に画素をｎ×ｎの微画素マトリクスで構成す
ることにより、ｎ×ｎ＋１階調の画像が得られ
る。
録または表示する方法として、記録・表示面に於
ける１画素をｎ×ｎ（ｎは正の整数）個の微画素
より成るマトリツクス構造により構成し、その
各々の微画素のぬりつぶし方、すなわち白色微画
素と黒色微画素の配分、により中間調を再現しよ
うとする方法がある。第１図は、上述の従来から
ある記録方法の説明図で、１画素を２×２の微画
素のマトリクツスにより構成した例である。図に
おいて、１０は画素を示し、１１は微画素を示
す。かかる画素構成により、中間調を再現しよう
とする場合、第１図の１〜４のように順次に微画
素をぬりつぶしていくことにより、０，１，２，
３，４の５階調の明度（brigtness）が得られる。
一般に画素をｎ×ｎの微画素マトリクスで構成す
ることにより、ｎ×ｎ＋１階調の画像が得られ
る。
かかる方法による中間調画像方式の利点は：
(1) １つの微画素の記録を白または黒の２値で記
録すればよいためシステムが簡単であり、 (2) そのため感光体のガンマは非線形でもよく感
光体の種類によらない、 等が挙げられる。その反面、この方式によると、 (1) １つの画素を複数の微画素で構成しているた
め解像度が悪くなり、 (2) また、階調度を多くとろうとすればする程１
画素の面積が大きくなり解像度が更に悪くな
る、 等の欠点が生ずる。
録すればよいためシステムが簡単であり、 (2) そのため感光体のガンマは非線形でもよく感
光体の種類によらない、 等が挙げられる。その反面、この方式によると、 (1) １つの画素を複数の微画素で構成しているた
め解像度が悪くなり、 (2) また、階調度を多くとろうとすればする程１
画素の面積が大きくなり解像度が更に悪くな
る、 等の欠点が生ずる。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、高解
像度かつ高階調の安定した中間調画像を再現でき
る中間調画像出力装置を提供するものである。
像度かつ高階調の安定した中間調画像を再現でき
る中間調画像出力装置を提供するものである。
すなわち本発明は、各画素をｎ×ｎ（ｎ≧２）
の微画素マトリクスにより構成し、前記微画素マ
トリクス中の各微画素を第１の濃度および前記第
１の濃度より濃度の高い第２の濃度を用いて３値
以上の階調で再現し中間調画像を出力する中間調
画像出力装置において、 前記微画素を感光体上に形成すべくビームを発
生するビ−ム発生手段と、 前記微画素の階調を表わす濃度信号を入力する
入力手段と、 前記入力手段より入力した濃度信号に基づいて
前記ビーム発生手段より発生するビームを変調す
るとともに前記第１、第２の濃度に対応した第
１、第２の強度のビームを発生すべく前記ビーム
発生手段の駆動電流値を切換える変調手段と、 前記変調手段により変調されたビームに基づい
て前記感光体上に静電潜像を形成する手段と、 前記感光体上に形成された画素の静電潜像の電
位を検出する検出手段とを有し、 前記検出手段は、前記第２の濃度の微画素を用
いず前記第１の濃度の微画素で形成された第１の
階調の画素に対応した第１の静電潜像の電位およ
び前記第２の濃度の微画素で形成され、かつ前記
第１の階調の次の階調となる第２の階調の画素に
対応した第２の静電潜像の電位を検出できる構成
とし、 前記ビームの第１の強度を変更して前記第１、
第２の静電潜像の電位差を補正すべく、前記検出
手段により検出された前記第１、第２の静電潜像
の電位に基づいて、前記ビームの第１の強度を決
定する駆動電流値を演算し決定する演算手段とを
設けた中間調画像出力装置を提供するものであ
る。
の微画素マトリクスにより構成し、前記微画素マ
トリクス中の各微画素を第１の濃度および前記第
１の濃度より濃度の高い第２の濃度を用いて３値
以上の階調で再現し中間調画像を出力する中間調
画像出力装置において、 前記微画素を感光体上に形成すべくビームを発
生するビ−ム発生手段と、 前記微画素の階調を表わす濃度信号を入力する
入力手段と、 前記入力手段より入力した濃度信号に基づいて
前記ビーム発生手段より発生するビームを変調す
るとともに前記第１、第２の濃度に対応した第
１、第２の強度のビームを発生すべく前記ビーム
発生手段の駆動電流値を切換える変調手段と、 前記変調手段により変調されたビームに基づい
て前記感光体上に静電潜像を形成する手段と、 前記感光体上に形成された画素の静電潜像の電
位を検出する検出手段とを有し、 前記検出手段は、前記第２の濃度の微画素を用
いず前記第１の濃度の微画素で形成された第１の
階調の画素に対応した第１の静電潜像の電位およ
び前記第２の濃度の微画素で形成され、かつ前記
第１の階調の次の階調となる第２の階調の画素に
対応した第２の静電潜像の電位を検出できる構成
とし、 前記ビームの第１の強度を変更して前記第１、
第２の静電潜像の電位差を補正すべく、前記検出
手段により検出された前記第１、第２の静電潜像
の電位に基づいて、前記ビームの第１の強度を決
定する駆動電流値を演算し決定する演算手段とを
設けた中間調画像出力装置を提供するものであ
る。
以下図面に基いて本発明を詳細に説明する。
以下では説明を簡単にするために、白、黒およ
び白と黒の中間調明度の３段階の明度を用いた、
いわゆる３値法により中間調画像を得る例につい
て述べる。
び白と黒の中間調明度の３段階の明度を用いた、
いわゆる３値法により中間調画像を得る例につい
て述べる。
第２図は実施例により得ることのできる９階調
の明度の画素を示したもので、本例では、白、黒
および灰色の３つの明度をとりうる４つの微画素
を用いて１画素を構成している。
の明度の画素を示したもので、本例では、白、黒
および灰色の３つの明度をとりうる４つの微画素
を用いて１画素を構成している。
また、第３図は同じく９階調の明度の画素を示
したもので、本例では、白、大きい黒丸および大
きい黒丸の半分の面積の小さい黒丸をそれぞれ１
つの微画素の中に割当てることにより、４つの微
画素で９階調の明度を有する画素を構成してい
る。
したもので、本例では、白、大きい黒丸および大
きい黒丸の半分の面積の小さい黒丸をそれぞれ１
つの微画素の中に割当てることにより、４つの微
画素で９階調の明度を有する画素を構成してい
る。
このように、３種類の明度の微画素を用いて、
ｎ×ｎの微画素マトリツクスにより１画素を構成
すると、２×ｎ×ｎ＋１の階調度を有する画像を
得ることができる。しかして、従来のように２値
により表示した微画素を用いてｎ×ｎの微画素マ
トリツクスを用いた場合に得られる階調度、すな
わちｎ×ｎ＋１の約２倍の階調度を得ることがで
きる。また、かかる方法で中間調を出力する場合
には、同じ階調度の場合には、従来の方法に比べ
て１画素の大きさを小さくすることができ、従つ
て、高解像度で鮮鋭な中間調画像を得ることがで
きる。
ｎ×ｎの微画素マトリツクスにより１画素を構成
すると、２×ｎ×ｎ＋１の階調度を有する画像を
得ることができる。しかして、従来のように２値
により表示した微画素を用いてｎ×ｎの微画素マ
トリツクスを用いた場合に得られる階調度、すな
わちｎ×ｎ＋１の約２倍の階調度を得ることがで
きる。また、かかる方法で中間調を出力する場合
には、同じ階調度の場合には、従来の方法に比べ
て１画素の大きさを小さくすることができ、従つ
て、高解像度で鮮鋭な中間調画像を得ることがで
きる。
第４図は中間調画像を得る出力装置の構成の１
例を示す。ここで、１２は半導体レーザであり、
半導体レーザ１２から出射された出射ビームをコ
リメータレンズ１３により平行光線とし、この平
行光線を回転多面鏡により形成した光偏向器１４
へ入射する。光偏向器１４により反射・偏向され
た光ビームは、Fθレンズ等の結像レンズ１５を
介して感光ドラム１６上に達し、感光ドラム１６
上に結像する。ここで、光ビームの一次元走査は
回転多面鏡１４を回転させて行い、また、感光ド
ラム１６を回転させて感光ドラム１６の全周面上
に二次元的な光走査を行う。ここで、半導体レー
ザ１２を後述する駆動回路を用いて変調すること
により、所望の中間調画像を含んだ画像パターン
を感光ドラム１６上に形成することができる。
例を示す。ここで、１２は半導体レーザであり、
半導体レーザ１２から出射された出射ビームをコ
リメータレンズ１３により平行光線とし、この平
行光線を回転多面鏡により形成した光偏向器１４
へ入射する。光偏向器１４により反射・偏向され
た光ビームは、Fθレンズ等の結像レンズ１５を
介して感光ドラム１６上に達し、感光ドラム１６
上に結像する。ここで、光ビームの一次元走査は
回転多面鏡１４を回転させて行い、また、感光ド
ラム１６を回転させて感光ドラム１６の全周面上
に二次元的な光走査を行う。ここで、半導体レー
ザ１２を後述する駆動回路を用いて変調すること
により、所望の中間調画像を含んだ画像パターン
を感光ドラム１６上に形成することができる。
第５図に基いて第４図示の出力装置における画
像形成のプロセスを説明する。感光ドラム１６
は、その表面に光導電体を塗布したもので、本例
で用いるいわゆるNPプロセスでは、その光導電
体層の上に絶縁層を設ける。まず、第１工程とし
て、一次帯電器１７により絶縁層上に一様にプラ
ス帯電を行う。次に、半導体レーザにより変調さ
れたレーザビーム２１を感光ドラム１６上に照射
しながら除電器１８により交流コロナ放電を行
う。更に、全面露光ランプ２２を用いて、一様に
感光層を照射すると、画像情報を表面電位分布と
して、すなわち静電潜像として感光ドラム１６上
に蓄積するとができる。次いで、現像器１９内の
逆極性のトナー粒子を感光ドラム１６上に付着さ
せることにより、述の静電潜像が現像されて紙２
０に転写される。ここで、表面電位センサ２３に
より、かかる静電潜像の表面電位を測定し、後述
するようにして所望の画像を安定に得るようにす
る。以上、画像形成のプロセスについて述べたが
次に表面電位センサ２３の作用について述べる。
像形成のプロセスを説明する。感光ドラム１６
は、その表面に光導電体を塗布したもので、本例
で用いるいわゆるNPプロセスでは、その光導電
体層の上に絶縁層を設ける。まず、第１工程とし
て、一次帯電器１７により絶縁層上に一様にプラ
ス帯電を行う。次に、半導体レーザにより変調さ
れたレーザビーム２１を感光ドラム１６上に照射
しながら除電器１８により交流コロナ放電を行
う。更に、全面露光ランプ２２を用いて、一様に
感光層を照射すると、画像情報を表面電位分布と
して、すなわち静電潜像として感光ドラム１６上
に蓄積するとができる。次いで、現像器１９内の
逆極性のトナー粒子を感光ドラム１６上に付着さ
せることにより、述の静電潜像が現像されて紙２
０に転写される。ここで、表面電位センサ２３に
より、かかる静電潜像の表面電位を測定し、後述
するようにして所望の画像を安定に得るようにす
る。以上、画像形成のプロセスについて述べたが
次に表面電位センサ２３の作用について述べる。
一般に露光量Ｅと表面電位Ｖとの関係は第６図
示の様に、光量の多い所では表面電位は下る。こ
こで、第２図または第３図の如き、３つの階調の
明度がそれぞれ割当てられた微画素を用いた１画
素により、第７図示のような画像パターンすなわ
ち、９つの階調の明度を有する画像パターンが得
られるように、前述のレーザビーム２１を変調す
ると、その表面電位は第８図示のようにステツプ
状に変化したものとなる。ここで、横軸ｒは塗り
つぶした微画素の数である。
示の様に、光量の多い所では表面電位は下る。こ
こで、第２図または第３図の如き、３つの階調の
明度がそれぞれ割当てられた微画素を用いた１画
素により、第７図示のような画像パターンすなわ
ち、９つの階調の明度を有する画像パターンが得
られるように、前述のレーザビーム２１を変調す
ると、その表面電位は第８図示のようにステツプ
状に変化したものとなる。ここで、横軸ｒは塗り
つぶした微画素の数である。
第９図は、第４図示の半導体レーザ１２の駆動
回路を示す。本例では、半導体レーザ１２によ
り、零を含む異つた３種の光出力を得る。ここで
１２は前述した半導体レーザ、３１は２値信号の
形態の画像濃度信号Ｓ１の入力端子、３２は２値
信号の形態の画像濃度信号Ｓ２の入力端子であ
り、本例では、第１０図に示すように、本発明に
よる３値の明度の微画素を得るための１対の信号
Ｓ１およびＳ２をこれら入力端子３１および３２
に供給し、これら信号Ｓ１およびＳ２に基いて半
導体レーザ１２を制御して３値の光出力Ｌ０，
LM，LHを得る。すなわち、差動スイツチを構
成する２つのトランジスタ３３，３４によつて、
画像濃度信号Ｓ１に応動させて半導体レーザ１２
を駆動する。このとき半導体レーザ１２に流れる
電流を、電流源トランジスタ３５のコレクタ電流
によつて決定する。一方差動スイツチを構成する
２つのトランジスタ３６，３７によつて、画像濃
度信号Ｓ２に応動させて半導体レーザ１２を駆動
する。このとき半導体レーザ１２に流れる電流
を、電流源トランジスタ３８のコレクタ電流によ
つて決定する。従つて、画像濃度信号Ｓ１，Ｓ２
のいずれかを、相応する端子３１，３２のどちら
に供給するかにより、異つた電流値で半導体レー
ザ１２を駆動することができる。
回路を示す。本例では、半導体レーザ１２によ
り、零を含む異つた３種の光出力を得る。ここで
１２は前述した半導体レーザ、３１は２値信号の
形態の画像濃度信号Ｓ１の入力端子、３２は２値
信号の形態の画像濃度信号Ｓ２の入力端子であ
り、本例では、第１０図に示すように、本発明に
よる３値の明度の微画素を得るための１対の信号
Ｓ１およびＳ２をこれら入力端子３１および３２
に供給し、これら信号Ｓ１およびＳ２に基いて半
導体レーザ１２を制御して３値の光出力Ｌ０，
LM，LHを得る。すなわち、差動スイツチを構
成する２つのトランジスタ３３，３４によつて、
画像濃度信号Ｓ１に応動させて半導体レーザ１２
を駆動する。このとき半導体レーザ１２に流れる
電流を、電流源トランジスタ３５のコレクタ電流
によつて決定する。一方差動スイツチを構成する
２つのトランジスタ３６，３７によつて、画像濃
度信号Ｓ２に応動させて半導体レーザ１２を駆動
する。このとき半導体レーザ１２に流れる電流
を、電流源トランジスタ３８のコレクタ電流によ
つて決定する。従つて、画像濃度信号Ｓ１，Ｓ２
のいずれかを、相応する端子３１，３２のどちら
に供給するかにより、異つた電流値で半導体レー
ザ１２を駆動することができる。
本例では、半導体レーザ１２を保護する観点か
ら、ローレベルの画像濃度信号Ｓ１，Ｓ２を端子
３１，３２に同時に供給した時に、半導体レーザ
１２に最大電流を流し、この電流値に対応して出
射されたレーザビームにより得られる画像が最大
濃度となる様に回路定数を設定し、画像濃度信号
Ｓ１をオフにして中間濃度を得る中間出力を形成
するのが好適である。すなわち第１０図に示すよ
うに、画像濃度信号Ｓ１，Ｓ２が共にハイレベル
にあるときに、半導体レーザ１２の光出力をＬ０
となし、信号Ｓ１がローレベル、信号Ｓ２がハイ
レベルのときに光出力を中間出力LMとなし、信
号Ｓ１，Ｓ２が共にローレベルのときに光出力を
最大出力LHとなるようにする。
ら、ローレベルの画像濃度信号Ｓ１，Ｓ２を端子
３１，３２に同時に供給した時に、半導体レーザ
１２に最大電流を流し、この電流値に対応して出
射されたレーザビームにより得られる画像が最大
濃度となる様に回路定数を設定し、画像濃度信号
Ｓ１をオフにして中間濃度を得る中間出力を形成
するのが好適である。すなわち第１０図に示すよ
うに、画像濃度信号Ｓ１，Ｓ２が共にハイレベル
にあるときに、半導体レーザ１２の光出力をＬ０
となし、信号Ｓ１がローレベル、信号Ｓ２がハイ
レベルのときに光出力を中間出力LMとなし、信
号Ｓ１，Ｓ２が共にローレベルのときに光出力を
最大出力LHとなるようにする。
かかる異なる光出力Ｌ０，LM，LHを画像形
成プロセスにおいて安定して得るためには、第９
図に示した端子３９からの力信号、すなわちトラ
ンジスタ３５のベース電位を制御することによ
り、中間画像を得る光出力LMを制御するのが好
適である。ここで、中間状態の光出力LMを制御
して光出力の安定化を図るのは、最大出力LHを
制御するよりも以下の点で優れていることに基づ
く。ここで、第１１図示の露光量Ｅとレーザ光出
力Ｄとの関係を参照して述べる。
成プロセスにおいて安定して得るためには、第９
図に示した端子３９からの力信号、すなわちトラ
ンジスタ３５のベース電位を制御することによ
り、中間画像を得る光出力LMを制御するのが好
適である。ここで、中間状態の光出力LMを制御
して光出力の安定化を図るのは、最大出力LHを
制御するよりも以下の点で優れていることに基づ
く。ここで、第１１図示の露光量Ｅとレーザ光出
力Ｄとの関係を参照して述べる。
(1) 安定した出力を得るためには光最大出力はＥ
−Ｄ曲線の飽和した点Ａにある方がよい。
−Ｄ曲線の飽和した点Ａにある方がよい。
(2) 環境変化に対して、第１１図に示されるＥ−
Ｄ曲線が点線の如く変化しても最大出力の位置
は影響を受けにくい。一方中間濃度の位置Ｂは
大きく影響を受ける。
Ｄ曲線が点線の如く変化しても最大出力の位置
は影響を受けにくい。一方中間濃度の位置Ｂは
大きく影響を受ける。
従つて、最大光出力LHは定電流で固定し、中
間の光出力LMを制御することが望ましい。
間の光出力LMを制御することが望ましい。
このようにして３値の光出力Ｌ０，LM，LH
により、第７図に示すような画像パターンを描い
たときに、中間調の微画素を正しく構成できれ
ば、各階調毎の表面電位の変化量はほぼ一定であ
る。しかしながら、第２図および第３図に示した
ように、微画素の構成を変化させた階調４から５
への移行において、第１図ＡおよびＢに示すよう
に表面電位が不連続に変化することがある。そこ
で、第５図示の表面電位センサ２３を用いて感光
ドラム１６上の表面電位を測定して、光出力を制
御する。なお、表面電位の測定にあたつては、感
光ドラム１６上の電位を、１画素を単位としたマ
クロ的な表面電位分布としてとり出す必要がるの
で、センサ２３は、微画素の部位は解像できない
ようにしておくものとする。従つて、画像パター
ンを比較的大きな面積に描く必要がある。第１２
図は上述した光出力を制御するためのブロツク図
を示し、表面電位センサ２３（第５図参照）から
の表面電位出力を増幅器５０で増幅した後、AD
変換器５１によりデイジタル化し、中央演算処理
装置CPU５３により制御される入力ポートから
メモリ５４に表面電位情報をとり入れる。この一
連の手順は感光ドラム１６の回転と同期してドラ
ムクロツク発生器５２から得られるドラムクロツ
クにより行われ、中間調画像の一階調毎に平均化
された表面電位情報が順次メモリ５４に取り入れ
られる。すなわち、画像調整用のテストパターン
信号（階調を出すパターン）により、半導体レー
ザ１２（第９図参照）を駆動し、その潜像電位を
順次メモリ５４に取り入れる。今、画像スポツト
が適当でないとすると、第１３図Ａ，Ｂの様に、
各階調の連続性が悪くなる。第１３図Ａは中間の
光出力LMが弱すぎる場合で０〜４までの電位変
化はわずかであるが、４〜５にかけて急激に変化
する。第１３図Ｂは中間の光出力LMが強すぎる
（しかし最大光出力LHよりは低い）場合で４〜
５にかけて差が少い。
により、第７図に示すような画像パターンを描い
たときに、中間調の微画素を正しく構成できれ
ば、各階調毎の表面電位の変化量はほぼ一定であ
る。しかしながら、第２図および第３図に示した
ように、微画素の構成を変化させた階調４から５
への移行において、第１図ＡおよびＢに示すよう
に表面電位が不連続に変化することがある。そこ
で、第５図示の表面電位センサ２３を用いて感光
ドラム１６上の表面電位を測定して、光出力を制
御する。なお、表面電位の測定にあたつては、感
光ドラム１６上の電位を、１画素を単位としたマ
クロ的な表面電位分布としてとり出す必要がるの
で、センサ２３は、微画素の部位は解像できない
ようにしておくものとする。従つて、画像パター
ンを比較的大きな面積に描く必要がある。第１２
図は上述した光出力を制御するためのブロツク図
を示し、表面電位センサ２３（第５図参照）から
の表面電位出力を増幅器５０で増幅した後、AD
変換器５１によりデイジタル化し、中央演算処理
装置CPU５３により制御される入力ポートから
メモリ５４に表面電位情報をとり入れる。この一
連の手順は感光ドラム１６の回転と同期してドラ
ムクロツク発生器５２から得られるドラムクロツ
クにより行われ、中間調画像の一階調毎に平均化
された表面電位情報が順次メモリ５４に取り入れ
られる。すなわち、画像調整用のテストパターン
信号（階調を出すパターン）により、半導体レー
ザ１２（第９図参照）を駆動し、その潜像電位を
順次メモリ５４に取り入れる。今、画像スポツト
が適当でないとすると、第１３図Ａ，Ｂの様に、
各階調の連続性が悪くなる。第１３図Ａは中間の
光出力LMが弱すぎる場合で０〜４までの電位変
化はわずかであるが、４〜５にかけて急激に変化
する。第１３図Ｂは中間の光出力LMが強すぎる
（しかし最大光出力LHよりは低い）場合で４〜
５にかけて差が少い。
従つて最適な光出力を得るためには、第１３図
Ａ，Ｂにおける０〜４で表わす表面電位の変化と
５〜８で表す表面電位の変化とから、最適な中間
の光出力LMを得るように第９図に示すトランジ
スタ３５のベース電位を制御すればよい。これ
は、以下の手順で実行することができる。
Ａ，Ｂにおける０〜４で表わす表面電位の変化と
５〜８で表す表面電位の変化とから、最適な中間
の光出力LMを得るように第９図に示すトランジ
スタ３５のベース電位を制御すればよい。これ
は、以下の手順で実行することができる。
第１４図は各階調を一様にする手順を示すフロ
ーチヤートである。まず、各階調毎に測定された
電位の平均値Ｖ0，Ｖ1，…，ＶNを求める。２×
２のマトリツクスであればＶN＝Ｖ8である。そこ
で各々の差分ΔVi（ｉ＝１，２，…，８）を求め
る。次に、中間の明度の微画素が出現する前半と
後半とで各々の平均を求める。すなわち、 ΔV＝1/44 〓i=5 ΔVi、 ΔV＝1/48 〓i=5 ΔVi． ここでΔVAとΔVBとの差が微小であり、許容範
囲εより小さければ、各階調の差は比較的一様な
時で、そのままの状態で動作を続行してよい。こ
の許容範囲εは装置の精度に合わせて決めること
ができる。
ーチヤートである。まず、各階調毎に測定された
電位の平均値Ｖ0，Ｖ1，…，ＶNを求める。２×
２のマトリツクスであればＶN＝Ｖ8である。そこ
で各々の差分ΔVi（ｉ＝１，２，…，８）を求め
る。次に、中間の明度の微画素が出現する前半と
後半とで各々の平均を求める。すなわち、 ΔV＝1/44 〓i=5 ΔVi、 ΔV＝1/48 〓i=5 ΔVi． ここでΔVAとΔVBとの差が微小であり、許容範
囲εより小さければ、各階調の差は比較的一様な
時で、そのままの状態で動作を続行してよい。こ
の許容範囲εは装置の精度に合わせて決めること
ができる。
一方、許容範囲εよりΔVAとΔVBの差が大きい
場合には、修正する必要がある。修正する量は、
ΔVA−ΔVB＞０のときは中間の光出力LMを減少
する方向へ、ΔVA−ΔVB＜０のときは中間の光出
力LMを増大する方向へ、｜ΔVA−ΔVB｜に比例
するように制御すればよい。すなわち、中間の光
出力LMに対する半導体レーザ１２に供給する電
流iAが iA〓iA−α・（ΔVA−ΔVB） となるように制御する。
場合には、修正する必要がある。修正する量は、
ΔVA−ΔVB＞０のときは中間の光出力LMを減少
する方向へ、ΔVA−ΔVB＜０のときは中間の光出
力LMを増大する方向へ、｜ΔVA−ΔVB｜に比例
するように制御すればよい。すなわち、中間の光
出力LMに対する半導体レーザ１２に供給する電
流iAが iA〓iA−α・（ΔVA−ΔVB） となるように制御する。
ここで、αは正の比例定数で装置の特性に応じ
て決めればよい。
て決めればよい。
以上の手順で決定した電流値の制御は、第１２
図のＤ／Ａ変換器５５によりアナログ化されて端
子３９より出力される出力電圧値に基いて実行さ
れる。この出力電圧は、第９図の端子３９へ入力
し、トランジスタ３５のコレクタ電流を制御す
る。また、上述した制御において、装置の特性や
人間の視覚特性等に応じて、最適となるように、
定数αを決めればよい。上述した電子写真の場
合、種々の特性が非線型であつたり、また、画素
の大きさ、微画素の大きさ等により近接効果が現
われたりするため、実験に基いて決めるのが好適
である。
図のＤ／Ａ変換器５５によりアナログ化されて端
子３９より出力される出力電圧値に基いて実行さ
れる。この出力電圧は、第９図の端子３９へ入力
し、トランジスタ３５のコレクタ電流を制御す
る。また、上述した制御において、装置の特性や
人間の視覚特性等に応じて、最適となるように、
定数αを決めればよい。上述した電子写真の場
合、種々の特性が非線型であつたり、また、画素
の大きさ、微画素の大きさ等により近接効果が現
われたりするため、実験に基いて決めるのが好適
である。
尚、前述した制御は、画像出力前にあらかじめ
前もつて行う必要がある。この制御は、例えば電
源投入直後および一定のドラム回転数になつた時
に行えばよく、毎回行う必要はない。また、手動
操作により必要に応じて行つてもよい。このと
き、第７図に示される画像パターンを紙に転写し
て取り出すことは必ずしも必要ではなく、画像パ
ターンを記憶して制御してもよい。更に、上例で
は、中間の光出力を得るために、表面電位を測定
して自動制御で電流源トランジスタのコレクタ電
流を制御するようにしたが、画像パターンをみ
て、直接人間の判断と手動操作でトランジスタの
ベース電流を変化させて中間調を制御してもよ
い。このような場合には、予め装置の外枠に調整
用の可変抵抗などのつまみ等を外部より操作可能
に配置しておき、必要に応じて、テストチヤート
画像を出力して調整を行えばよい。
前もつて行う必要がある。この制御は、例えば電
源投入直後および一定のドラム回転数になつた時
に行えばよく、毎回行う必要はない。また、手動
操作により必要に応じて行つてもよい。このと
き、第７図に示される画像パターンを紙に転写し
て取り出すことは必ずしも必要ではなく、画像パ
ターンを記憶して制御してもよい。更に、上例で
は、中間の光出力を得るために、表面電位を測定
して自動制御で電流源トランジスタのコレクタ電
流を制御するようにしたが、画像パターンをみ
て、直接人間の判断と手動操作でトランジスタの
ベース電流を変化させて中間調を制御してもよ
い。このような場合には、予め装置の外枠に調整
用の可変抵抗などのつまみ等を外部より操作可能
に配置しておき、必要に応じて、テストチヤート
画像を出力して調整を行えばよい。
以上説明したように、本発明によれば、感光体
の潜像電位を実際に検出してビームの強度を補正
し、階調補正する構成としたので階調の連続性の
優れた高品位の中間調画像を再現することができ
る。
の潜像電位を実際に検出してビームの強度を補正
し、階調補正する構成としたので階調の連続性の
優れた高品位の中間調画像を再現することができ
る。
なお、以上では３値を例にとつて説明したが、
同様の方法により４値あるいはそれ以上の明度を
用いて所望の中間調画像を得ることができること
は勿論である。また、以上では、本発明を主にレ
ーザビームプリンタの場合を例にとつて説明した
が、本発明はこれのみに限られず、フアクシミリ
装置や印刷装置等での印画にも有効に適用でき
る。
同様の方法により４値あるいはそれ以上の明度を
用いて所望の中間調画像を得ることができること
は勿論である。また、以上では、本発明を主にレ
ーザビームプリンタの場合を例にとつて説明した
が、本発明はこれのみに限られず、フアクシミリ
装置や印刷装置等での印画にも有効に適用でき
る。
第１図は１画素が２×２個の微画素のマトリツ
クスにより構成された従来の場合における画素の
中間調を示す図、第２図および第３図は本発明に
よる３値構成で２×２の微画素マトリツクスを構
成した画素の明度を示す図、第４図は本発明の中
間調画像出力装置の一例を示す構成図、第５図は
画像形成のプロセスの説明図、第６図は露光量Ｅ
と表面電位Ｖとの関係を示す図、第７図は10段階
の明度を示す標準画像パターンを示す線図、第８
図および第１３図Ａ，Ｂは塗りつぶした微画素の
数と表面電位の関係を示す図、第９図は３値の光
出力を得る半導体レーザ駆動用の回路図、第１０
図はその各部波形のタイミングチヤート、第１１
図は露光量Ｅとレーザ光出力Ｄとの関係を示す線
図、第１２図は第９図示の半導体レーザを制御す
るためのブロツク図、第１４図は明度の各階調を
一様にする手順を示すフローチヤートである。 １０……画素、１１……微画素、１２……半導
体レーザ光源、１３……コリメータレンズ、１４
……光偏向器、１５……結像レンズ、１６……感
光ドラム、１７……一次帯電器、１８……除電
器、１９……現像器、２０……紙、２１……レー
ザビーム、２２……露光ランプ、２３……セン
サ、３１，３２，３９……端子、３３〜３８……
トランジスタ、５０……増幅器、５１……Ａ／Ｄ
変換器、５２……ドラムクロツク発生器、５３…
…CPU、５４……メモリ、５５……Ｄ／Ａ変換
器。
クスにより構成された従来の場合における画素の
中間調を示す図、第２図および第３図は本発明に
よる３値構成で２×２の微画素マトリツクスを構
成した画素の明度を示す図、第４図は本発明の中
間調画像出力装置の一例を示す構成図、第５図は
画像形成のプロセスの説明図、第６図は露光量Ｅ
と表面電位Ｖとの関係を示す図、第７図は10段階
の明度を示す標準画像パターンを示す線図、第８
図および第１３図Ａ，Ｂは塗りつぶした微画素の
数と表面電位の関係を示す図、第９図は３値の光
出力を得る半導体レーザ駆動用の回路図、第１０
図はその各部波形のタイミングチヤート、第１１
図は露光量Ｅとレーザ光出力Ｄとの関係を示す線
図、第１２図は第９図示の半導体レーザを制御す
るためのブロツク図、第１４図は明度の各階調を
一様にする手順を示すフローチヤートである。 １０……画素、１１……微画素、１２……半導
体レーザ光源、１３……コリメータレンズ、１４
……光偏向器、１５……結像レンズ、１６……感
光ドラム、１７……一次帯電器、１８……除電
器、１９……現像器、２０……紙、２１……レー
ザビーム、２２……露光ランプ、２３……セン
サ、３１，３２，３９……端子、３３〜３８……
トランジスタ、５０……増幅器、５１……Ａ／Ｄ
変換器、５２……ドラムクロツク発生器、５３…
…CPU、５４……メモリ、５５……Ｄ／Ａ変換
器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 各画素をｎ×ｎ（ｎ≧２）の微画素マトリク
スにより構成し、前記微画素マトリクス中の各微
画素を第１の濃度および前記第１の濃度より濃度
の高い第２の濃度を用いて３値以上の階調で再現
し中間調画像を出力する中間調画像出力装置にお
いて、 前記微画素を感光体上に形成すべくビームを発
生するビーム発生手段と、 前記微画素の階調を表わす濃度信号を入力する
入力手段と、 前記入力手段より入力した濃度信号に基づいて
前記ビーム発生手段より発生するビームを変調す
るとともに前記第１、第２の濃度に対応した第
１、第２の強度のビームを発生すべく前記ビーム
発生手段の駆動電流値を切換える変調手段と、 前記変調手段により変調されたビームに基づい
て前記感光体上に静電潜像を形成する手段と、 前記感光体上に形成された画素の静電潜像の電
位を検出する検出手段とを有し、 前記検出手段は、前記第２の濃度の微画素を用
いず前記第１の濃度の微画素で形成された第１の
階調の画素に対応した第１の静電潜像の電位およ
び前記第２の濃度の微画素で形成され、かつ前記
第１の階調の次の階調となる第２の階調の画素に
対応した第２の静電潜像の電位を検出できる構成
とし、 前記ビームの第１の強度を変更して前記第１、
第２の静電潜像の電位差を補正すべく、前記検出
手段により検出された前記第１、第２の静電潜像
の電位に基づいて、前記ビームの第１の強度を決
定する駆動電流値を演算し決定する演算手段とを
設けたことを特徴とする中間調画像出力装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55151477A JPS5776559A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Processing method of intermediate tone image |
| US06/583,294 US4491875A (en) | 1980-10-30 | 1984-02-28 | Apparatus and method for tonal image processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55151477A JPS5776559A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Processing method of intermediate tone image |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5776559A JPS5776559A (en) | 1982-05-13 |
| JPH0219668B2 true JPH0219668B2 (ja) | 1990-05-02 |
Family
ID=15519358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55151477A Granted JPS5776559A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Processing method of intermediate tone image |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5776559A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0639185B2 (ja) * | 1983-07-15 | 1994-05-25 | キヤノン株式会社 | カラー画像再現方法 |
| JPS6031167A (ja) * | 1983-08-01 | 1985-02-16 | Canon Inc | 画像記録方法 |
| US4558370A (en) * | 1983-11-21 | 1985-12-10 | International Business Machines Corporation | Image processing method for graphics images |
| JPH0619627B2 (ja) * | 1984-03-15 | 1994-03-16 | コニカ株式会社 | 画像記録装置 |
| JPS60234857A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-21 | Toshiba Corp | 記録装置 |
| JPH0738677B2 (ja) * | 1984-05-07 | 1995-04-26 | 株式会社東芝 | 画像形成装置 |
| JP2698080B2 (ja) * | 1987-10-16 | 1998-01-19 | 株式会社リコー | 画像転写装置 |
| US4868587A (en) * | 1988-05-20 | 1989-09-19 | Xerox Corporation | Image halftoning system for printers |
| US5221971A (en) * | 1990-11-21 | 1993-06-22 | Polaroid Corporation | Area modulation printing apparatus |
| US5170261A (en) * | 1990-11-21 | 1992-12-08 | Polaroid Corporation | Printing method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583066A (en) * | 1978-12-17 | 1980-06-23 | Ricoh Co Ltd | Function generator |
-
1980
- 1980-10-30 JP JP55151477A patent/JPS5776559A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583066A (en) * | 1978-12-17 | 1980-06-23 | Ricoh Co Ltd | Function generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5776559A (en) | 1982-05-13 |
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