JPH04150373A - Picture signal processing unit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a picture with smooth gradation by generating a pulse width modulation signal with a different phase from a triangle wave threshold level whose phase differs from each other and selecting the output for each subscanning line and recording a picture. CONSTITUTION:An input picture signal IDT 901 of one line in the main scanning direction synchronously with a picture element clock is inputted to a gradation correction table 101, in which the gradation is corrected and the signal is converted into an analog signal at a D/A converter 103. The signal is inputted to comparators 107,108 and compared with triangle wave threshold level signals SW1, SW2 and pulse width signals 910,911 in response to the levels of an analog signal are outputted. Thus, the signal SW1 is deviated by 180 deg. from the signal SW1. The pulse width modulation signals 910, 911 obtained by the comparators 107, 108 are inputted to a selector 110 and a laser is lighted or goes off by a time in response to the pulse width by using the signal 111. Since the gradation characteristic of the pulse width modulation system is improved in this way, the visual gradation characteristic is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、写真等の中間調画像を高品位に記録再生する
機能を備えた画信号処理装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an image signal processing device having a function of recording and reproducing halftone images such as photographs with high quality.

従来の技術 近年、レーザビームプリンタに代表される電子写真方式
において、写真や網点写真等の中間調画Ｚ　′＼−／ 像を滑らかに記録再生するため、デイザ法や誤差拡散法
に代表されるような２値ドツトの面積階調や密度変調に
よる擬似階調表現から、感光体の特性改良と共に入力画
像信号をパルス幅変調したアナログ的な濃度階調表現に
よる記録が用いられている。（例えば、日中、星野：電
子写真によるカラー画像の高品質記録、信学論文、Ｊ６
９−Ｃ１９，１１７８−１１８４，１９８６） 第３図および第６図は入力画像信号を主走査方向にパル
ス幅変調する従来の代表的な方法とその記録パターンを
示す。第５図（ａ）のＧＣＬＫは画素クロックで、前記
クロック−周期＜Ｔ）で入力画信号の一画素の処理時間
を表している。同図（１〕）、（Ｃ１のＳＷＩは三角波
で２画素を一周期とする例である。ＩＤＴｌ０．ＩＤＴ
２Ｏは、主走査方向１ライン目と２ライン目の一様レベ
ルの入力画像信号である。今、これらの画像信号をＳＷ
Ｉの三角波閾値で比較すると、入力画像信号レベルに応
じたパルス幅変調信号ＰＷＩＯとＰＷ２０（同図（山、
（ｅ））が得られる。前記パルス幅変調信号が°’１”
（Ｂ。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, in electrophotographic systems such as laser beam printers, dither methods and error diffusion methods have been used to smoothly record and reproduce halftone images such as photographs and halftone photographs. From pseudo gradation expression using area gradation and density modulation of binary dots such as those shown in FIG. (For example, China, Hoshino: High quality record of color images by electrophotography, IEICE paper, J6
9-C19, 1178-1184, 1986) FIGS. 3 and 6 show a typical conventional method of pulse width modulating an input image signal in the main scanning direction and its recording pattern. GCLK in FIG. 5(a) is a pixel clock, and represents the processing time of one pixel of the input image signal, where the clock-period<T). Figure (1), (SWI of C1 is an example of a triangular wave with two pixels as one cycle.IDTl0.IDT
2O is an input image signal of a uniform level for the first line and the second line in the main scanning direction. Now, switch these image signals to
Comparing the triangular wave threshold value of I, the pulse width modulation signals PWIO and PW20 according to the input image signal level (the same figure (mountain,
(e)) is obtained. The pulse width modulation signal is °'1"
(B.

３　ヘーシ およびＢ２の時間）のとき、レーザビームを点灯し、”
　０　”　（Ｗｓ、Ｗ２の時間）のとき非点灯とすると
、第６図に示すようなパターンが記録される。3) At the time of Hesi and B2), turn on the laser beam and
0'' (time of Ws, W2) and the light is turned off, a pattern as shown in FIG. 6 is recorded.

第６図からもわかるように、このような変調方法は入力
画信号レベルに応じて画素の面積が主走査方向に変化し
、副走査方向につながた線が形成される。As can be seen from FIG. 6, in such a modulation method, the area of the pixel changes in the main scanning direction according to the input image signal level, and a continuous line is formed in the sub-scanning direction.

一般に、このような変調方式による電子写真方式では画
素密度１６ドツ）／ｍｍの画像のパルス幅変調のダイナ
ミックレンジは狭く不安定である。そこで、安定な階調
再現をするために、第７図、第８図に示すように三角波
を広げてパルス幅のダイナミックレンジを大きくする必
要がある。第７図の三角波ＳＷＩ及びＳＷ３は入力画像
信号の２および３画素分に拡げた例である。即ち、２画
素の場合は解像度８ドツ）／ｎｕｎ、３画素の場合は解
像度４ドツト／ｍｍに低下する。Generally, in an electrophotographic method using such a modulation method, the dynamic range of pulse width modulation of an image with a pixel density of 16 dots/mm is narrow and unstable. Therefore, in order to achieve stable gradation reproduction, it is necessary to widen the triangular wave to increase the dynamic range of the pulse width, as shown in FIGS. 7 and 8. Triangular waves SWI and SW3 in FIG. 7 are examples in which the input image signal is expanded to two and three pixels. That is, in the case of two pixels, the resolution decreases to 8 dots/nun, and in the case of three pixels, the resolution decreases to 4 dots/mm.

発明が解決しようとする課題 さて、このようにしてパルス幅のダイナミックレンジを
拡げると、階調特性を向上することが出来る反面、解像
度が低下する。しかも、ストライプ状に記録された画像
は視覚的に認識し易く、画質評価を悪くするという問題
点を有する。特にハイライトの画像領域での記録画像は
、記録された細い線と記録されない白い部分とが目に付
き易く、視覚的印象が悪いという問題点を有している。Problems to be Solved by the Invention Now, if the dynamic range of the pulse width is expanded in this way, the gradation characteristics can be improved, but on the other hand, the resolution is reduced. Moreover, images recorded in stripes are easily recognized visually and have the problem of worsening image quality evaluation. In particular, a recorded image in a highlight image area has a problem in that the recorded thin lines and unrecorded white parts are easily noticeable, giving a poor visual impression.

本発明は、上記パルス幅変調法の問題点を一ライン毎に
位相を１８０度ずらした三角波でパルス幅変調すること
により、視覚的に滑らかな階調の出力画像を可能とする
画信号処理装置を提供するものである。The present invention solves the problems of the pulse width modulation method by performing pulse width modulation with a triangular wave whose phase is shifted by 180 degrees for each line, thereby making it possible to output an image with visually smooth gradation. It provides:

課題を解決するだめの手段 本発明は、画像信号列をデジタル−アナログ変換し、前
記アナログ画信号を三角波を閾値として変調するパルス
幅変調によって記録する際に、互いに位相の異なる三角
波間値から位相の異なるパルス幅変調信号出力を生成し
、前記パルス幅変調信号出力を副走査ライン毎に切り替
えて記録することにより、上記目的を達成するものであ
る。Means for Solving the Problems The present invention converts an image signal sequence from digital to analog and records the analog image signal by pulse width modulation that modulates a triangular wave as a threshold value. The above object is achieved by generating different pulse width modulation signal outputs, and switching and recording the pulse width modulation signal outputs for each sub-scanning line.

作用 ５　ベーン 本発明は上記構成により、ライン毎に出力ドツトの位相
をずれたドツトパターンに改善し、視覚的に滑らかな階
調特性を可能としたものである。Effect 5 Vane The present invention improves the dot pattern with the output dots out of phase for each line by the above-mentioned configuration, thereby making it possible to achieve visually smooth gradation characteristics.

実施例 第１図は本発明の１実施例における画信号処理装置のブ
ロック構成、第２図にそのタイミング図を示したもので
ある。Embodiment FIG. 1 shows a block configuration of an image signal processing apparatus in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows its timing diagram.

第１図において、１０１は階調補正テーブルで、ＲＯＭ
またはＲＡＭで構成される。１０３はデジタル−アナロ
グ変換器、１０５．１０６は三角波発生器、１０７．１
０８は比較器、１１０はセレクタである。In FIG. 1, 101 is a gradation correction table, which is stored in ROM
Or it is composed of RAM. 103 is a digital-to-analog converter, 105.106 is a triangular wave generator, 107.1
08 is a comparator, and 110 is a selector.

なお、本実施例はパルス幅変調のダイナミックレンジを
２画素分としたものである。In this embodiment, the dynamic range of pulse width modulation is two pixels.

以下、動作を詳述する。The operation will be explained in detail below.

画素クロックに同期した主走査方向ｌラインの入力画像
信号ＩＤＴ９０１（第２図（Ｃ））を階調補正テーブル
１０１に入力し階調補正したあと、デジタルアナログ変
換器１０３にてアナログ信号に変換する。この変換され
たアナログ信号を比較器１０７．１０８に入力して９０
７及び９０８の三角波閾値信号Ｓ６　・＼−／ Ｗｌ、ＳＷ２　（第２図（ｅ）、（ｆｌと比較し、７す
０　り信号にレベルに応じたパルス幅信号９１０と９１
１を出力する。９０７の三角波閾値信号ＳＷＩは、９０
２の画素クロック（第２図（ａ）をＪ−にフリップロブ
１０４に入力して２画素を１周期となるような信号９０
５（第２図（ｄ））を発生させ、この信号９０５に従っ
て三角波発生器１０５にて生成される。９０８の三角波
閾値信号ＳＷ２は、９０５の信号を反転器で反転させた
信号９０６（第２図（ｆ））によって、三角波発生器１
０６にて生成される。従って、ＳＷ２はＳＷｌより１８
０度ずれた信号となる。The input image signal IDT 901 (FIG. 2 (C)) of l lines in the main scanning direction synchronized with the pixel clock is input to the gradation correction table 101 and subjected to gradation correction, and then converted into an analog signal by the digital-to-analog converter 103. . This converted analog signal is input to comparators 107 and 108 and
7 and 908 triangular wave threshold signal S6 \-/ Wl, SW2 (Compare with Fig. 2 (e), (fl), pulse width signals 910 and 91 according to the level
Outputs 1. The triangular wave threshold signal SWI of 907 is 90
2 pixel clock (Fig. 2(a) is input to the flip lobe 104 at J-, and the signal 90 is such that 2 pixels constitute one period.
5 (FIG. 2(d)) and is generated by the triangular wave generator 105 according to this signal 905. The triangular wave threshold signal SW2 of 908 is generated by the triangular wave generator 1 by a signal 906 (FIG. 2(f)) obtained by inverting the signal of 905 with an inverter.
Generated in 06. Therefore, SW2 is 18 more than SWl.
The signal will be shifted by 0 degrees.

さて、比較器１０７．１０８によって得られた、パルス
幅変調信号９１０．９１１はセレクタ１１０へ入力され
、前記信号をライン同期信号ＭＳＹＮＣ９０３（第２図
（ｂ））によってライン毎に切り替えるため、たとえば
双安定フリップフロップ１０９で出力する信号９０９（
第２図（ｈ））でセレクタの入力信号を切り替えて出力
する。かくして、信号１１１によってパルス幅に応じた
時間だけレーザを点灯又は消灯することができる。Now, the pulse width modulation signals 910 and 911 obtained by the comparators 107 and 108 are input to the selector 110, and the signals are switched line by line by the line synchronization signal MSYNC 903 (FIG. 2(b)). The signal 909 (
In FIG. 2(h)), the input signal of the selector is switched and output. Thus, the signal 111 can turn on or off the laser for a period of time depending on the pulse width.

７　ベーン なお、第３図は、主走査１ライン目の信号ＩＤＴｌ０を
ＳＷＩと比較して得られたパルス幅変調信号と主走査２
ライン目の信号ＩＤＴ２ＯをＳＷ２と比較して得られた
パルス幅変調信号が交互に得られることを示し、第４図
は、その記録されたドツトパターンを示す。7 Vane Note that FIG. 3 shows the pulse width modulation signal obtained by comparing the signal IDTl0 of the first main scanning line with SWI and the
It is shown that the pulse width modulated signals obtained by comparing the line-th signal IDT2O with SW2 are obtained alternately, and FIG. 4 shows the recorded dot pattern.

発明の効果 以上のように、本発明はレーザビームプリンタ等の複写
機におけるパルス幅変調方式の階調特性を向上させるた
め、主走査方向１ライン毎に位相を１８０度ずらしたパ
ルス幅変調方式とすることによって、ドツトの記録パタ
ーンを替え、視覚的に階調特性を改善することができる
。Effects of the Invention As described above, the present invention uses a pulse width modulation method in which the phase is shifted by 180 degrees for each line in the main scanning direction in order to improve the gradation characteristics of the pulse width modulation method in copying machines such as laser beam printers. By doing so, the dot recording pattern can be changed and the gradation characteristics can be visually improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例における画信号処理装置のブ
ロック結線図、第２図は第１図の各要部のタイミングチ
ャート、第３図は本実施例の画像入力レベルとパルス幅
変調の関係図、第４図は第２図ｆａｌの変調によって記
録されたドツトパターンを示す図、第５図　は従来のパ
ルス幅変調のタイミングチャート、第６図は第５図によ
って記録されるドツトパターンを示す図、第７図はダイ
ナミックレンジを拡げたときのパルス幅変調のタイミン
グチャート、第８図は第７図の例によって記録されるド
ツトパターンを示す図である。 １０１・・・階調補正テーブル、１０３・・・デジタル
・アナログ変換器、１０４・・・Ｊ−にフリップフロッ
プ、１０５．１０６・・・三角波発生器、１０７．１０
８・・・比較器、１０９・・・双安定フリップフロップ
、１１０・・・セレクタ。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　　明　ほか２名詠Fig. 1 is a block diagram of an image signal processing device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a timing chart of each main part of Fig. 1, and Fig. 3 is an image input level and pulse width modulation of this embodiment. 4 is a diagram showing the dot pattern recorded by the modulation of fal in FIG. 2, FIG. 5 is a timing chart of conventional pulse width modulation, and FIG. 6 is a dot pattern recorded by the modulation of FIG. FIG. 7 is a timing chart of pulse width modulation when the dynamic range is expanded, and FIG. 8 is a diagram showing a dot pattern recorded by the example of FIG. 101... Gradation correction table, 103... Digital-to-analog converter, 104... Flip-flop to J-, 105.106... Triangular wave generator, 107.10
8... Comparator, 109... Bistable flip-flop, 110... Selector. Name of agent: Patent attorney Akira Okaji and two others

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] デジタルの画像信号列をデジタル−アナログ変換してア
ナログ画信号を得るＤ／Ａ変換手段と、前記アナログ画
信号を三角波を閾値として変調し、互いに位相の異なる
三角波閾値から位相の異なるパルス幅変調信号出力を生
成する変調手段と、前記パルス幅変調信号出力を副走査
ライン毎に切り替えて記録する記録手段とを有する画信
号処理装置。D/A conversion means for converting a digital image signal sequence from digital to analog to obtain an analog image signal; and a D/A conversion means for modulating the analog image signal using a triangular wave as a threshold, and pulse width modulation signals having different phases from the triangular wave thresholds having mutually different phases. An image signal processing device comprising: a modulating device that generates an output; and a recording device that switches and records the pulse width modulated signal output for each sub-scanning line.