JPH079697A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 階調再現と解像度に優れた画像処理装置を安
価に提供する。 【構成】 三角波発生器ａ１０５はVCLKに同期した三角
波SAWを、三角波発生器ｂ１０６は2VCKに同期した三角
波2SAWをそれぞれ出力する。Ｄ／Ａコンバータ１０２
は、デイジタル画像信号をアナログ画像信号に変換す
る。コンパレータａ１０７は三角波SAWと該アナログ信
号とを比較し、コンパレータｂ１０８は三角波2SAWと該
アナログ信号とを比較して、それぞれパルス幅変調され
た画像信号を出力する。セレクタ１０９は、デイジタル
コンパレータ１０３の画像信号が表す濃度値と既定値と
の比較結果に応じて、コンパレータａ１０７またはコン
パレータｂ１０８の何れか一方から入力された信号を画
像信号として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業状の利用分野】本発明は画像処理装置に関し、例
えば、レーザビームプリンタなどにおいて多値画像信号
に応じてパルス幅変調された画像信号を形成する画像処
理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】明部から暗部にわたって種々の調子の濃
淡をもつ、写真などのような階調画像を網点列によって
ディジタル記録する場合、スクリーン線数が画質を左右
する重要な要素になる。スクリーン線数は、写真などの
原稿濃度を列をなす不連続な網点の大小に置き換えて、
それによって階調画像を得るための指標である。従っ
て、一般にスクリーン線数が大きいほど、解像度が向上
し、原稿の画像をよく再生する。

【０００３】従来のプリンタにおいては、プリンタエン
ジンの解像度より低いスクリーン線数によって、階調再
現性を向上させる手法がとられていた。しかしこの方法
は解像度が劣化するため、テキストや線画などのように
高い解像度を要求する画像と、写真原稿などのように高
い階調再現性を要求する画像とを両立させるため、再現
する画像の種類に応じて、スクリーン線数を切替えてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、次のような問題点があった。すなわち、従来
のプリンタにおいて、階調画像とテキストとが混在する
画像をそれぞれ異なるスクリーン線数で再現しようとす
ると、多値画像データの他にスクリーン線数を選択する
ための情報が必要になり、１画素毎にスクリーン線数を
切替えられる構成においては、１画素について１ビット
の付加情報が必要であった。

【０００５】さらに、レーザビームプリンタ（以下「Ｌ
ＢＰ」という）のようなページプリンタにおいては、１
頁分の画像を連続してプリンタエンジンに送出しなけれ
ばならないので、予め１頁分の画像をラスタイメージで
記憶しておく必要がある。従って、プリンタの解像度が
上がるほど必要になる記憶容量は大きくなり、前記スク
リーン線数切替情報を記憶するための記憶容量も大きく
なって、コストアップになるとともに、スクリーン線数
切替信号をコントローラ側で管理しなければならず、制
御が煩雑になる欠点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決することを目的としたもので、前記の課題を解決す
る一手段として、以下の構成を備える。すなわち、画像
データに応じてパルス幅変調された第１の画像信号を出
力する第１の変調手段と、前記画像データに応じてパル
ス幅変調された前記第１の画像信号と異なる周波数の第
２の画像信号を出力する第２の変調手段と、前記画像デ
ータに応じて前記第１の画像信号または前記第２の画像
信号の何れか一方を選択する選択手段とを備えた画像処
理装置にする。

【０００７】また、画像データに応じて選択した変換テ
ーブルによって該画像データをガンマ変換する変換手段
と、前記変換手段から出力された変換データに応じてパ
ルス幅変調された第１の画像信号を出力する第１の変調
手段と、前記変換手段から出力された変換データに応じ
てパルス幅変調された前記第１の画像信号と異なる周波
数の第２の画像信号を出力する第２の変調手段と、前記
画像データに応じて前記第１の画像信号または前記第２
の画像信号の何れか一方を選択する選択手段とを備えた
画像処理装置にする。

【０００８】

【作用】以上の構成によって、画像データに応じてパル
ス幅変調された第１の画像信号と、該画像データに応じ
てパルス幅変調された該第１の画像信号と異なる周波数
の第２の画像信号との何れか一方を、該画像データに応
じて選択する画像処理装置を提供でき、また、画像デー
タに応じて選択した変換テーブルによって該画像データ
をガンマ変換し、該変換データに応じてパルス幅変調さ
れた第１の画像信号と、該変換データに応じてパルス幅
変調された該第１の画像信号と異なる周波数の第２の画
像信号との何れか一方を、該画像データに応じて選択す
る画像処理装置を提供できるので、例えば、階調画像と
テキストとが混在する画像を、それぞれ異なるスクリー
ン線数で容易に再現できる。従って、例えば、スクリー
ン線数切替情報が不要になり、該信号を記憶するための
ページメモリの記憶容量増加がなく、コントローラは該
信号を管理する必要がないので、階調再現と解像度に優
れた画像処理装置を安価に提供することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明にかかる一実施例の画像処理装
置を図面を参照して詳細に説明する。

【００１０】

【第１実施例】本実施例はＬＢＰなどの画像形成装置に
組込まれて使用されるもので、該画像形成装置の動作概
要を説明する。該画像形成装置は、入力された画像信号
を処理し装置全体の制御を司るコントローラ（不図示）
と、コントローラで処理された画像信号から画像を形成
するプリンタエンジン（不図示）とで構成される。コン
トローラからプリンタエンジンへ送られる画像信号VDAT
Aは、画素当り例えば８ビットの情報を有し、その値が
大きいほど高濃度を小さいほど低濃度であることを示
す。

【００１１】コントローラは、１頁分の画像信号をラス
タイメージに展開した後、プリンタエンジンの同期信号
に同期して、１頁分の多値画像信号を連続して送出す
る。プリンタエンジンは、後述するパルス幅変調回路に
よって、入力された多値画像信号に応じてパルス幅変調
された画像信号を形成する。パルス幅変調された画像信
号は半導体レーザを点滅させ、該半導体レーザから射出
されたレーザ光は、感光体ドラム上を走査露光して静電
潜像を形成する。その後、該潜像はトナーによって現像
され、該トナー像は記録紙へ転写定着される。従って、
その濃度を面積階調で表した画像が印刷される。

【００１２】図１は本実施例のパルス幅変調回路の構成
例を示すブロック図である。同図において、１１０はイ
ンバータで、同期信号VCLKに同期して転送されてきた例
えば８ビットの画像信号VDATAの各ビットを反転する。
１０３はディジタルコンパレータで、端子Ａにはインバ
ータ１１０から画像信号を、端子Ｂには規定値（図では
８０Ｈ）をそれぞれ入力して、Ａ＜Ｂであれば‘１’
を、Ａ≧Ｂであれば‘０’をそれぞれ出力する。

【００１３】１０１はＤフリップフロップＤ−Ｆ／Ｆ
で、インバータ１１０からの例えば８ビットの画像信号
と、ディジタルコンパレータ１０３からの１ビットの信
号とを、VCLKの立上がりでラッチして、次のVCLKの立上
がりでラッチしたデータを出力する。１０２はＤ／Ａコ
ンバータで、Ｄ−Ｆ／Ｆ１０１から入力された画像信号
をアナログ信号に変換する。

【００１４】１０４は分周器で、VCLKを1/2の周波数に
分周した2VCKを出力する。１０５と１０６はそれぞれ三
角波発生器で、三角波発生器ａ１０５はVCLKに周期した
三角波SAWを、三角波発生器ｂ１０６は2VCKに周期した
三角波2SAWを発生する。１０７と１０８はそれぞれコン
パレータで、コンパレータａ１０７の非反転入力（＋）
へは三角波SAWが、反転入力（−）へはＤ／Ａコンバー
タ１０２の出力が入力され、また、コンパレータｂ１０
８の非反転入力（＋）へは三角波2SAWが、反転入力
（−）へはＤ／Ａコンバータ１０２の出力が入力され
る。すなわち、両コンパレータは、画像信号のレベルを
パルス幅に変換して出力する。

【００１５】１０９はセレクタで、Ｄ−Ｆ／Ｆ１０１か
ら選択端子Ｓへ入力された１ビットの信号に応じて、コ
ンパレータａ１０７から端子Ａへ入力された信号、また
は、コンパレータｂ１０８から端子Ｂへ入力された信号
の何れか一方を出力する。すなわち、セレクタ１０９
は、選択端子Ｓの入力が‘１’（つまり画像データ＜既
定値）の場合は端子Ａ側を選択し、VCLKに同期してパル
ス幅変調された画像信号を出力し、また、選択端子Ｓの
入力が‘０’（つまり画像データ≧既定値）の場合は端
子Ｂ側を選択し、2VCKに同期してパルス幅変調された画
像信号を出力する。

【００１６】図２はパルス幅変調回路の出力例を示すタ
イミングチャートである。同図（ａ）はVCLKを、同図
（ｂ）はＤ／Ａコンバータ１０２へ入力されるディジタ
ル画像信号を、同図（ｃ）はＤ／Ａコンバータ１０２の
出力と三角波SAWとを、同図（ｄ）はコンパレータ１０
７の出力を、同図（ｅ）は2VCKを、同図（ｆ）はＤ／Ａ
コンバータ１０２の出力と三角波2SAWとを、同図（ｇ）
はコンパレータ１０８の出力を、同図（ｈ）はセレクタ
１０９へ入力される選択信号を、同図（ｉ）はセレクタ
１０９から出力される画像信号をそれぞれ表している。
すなわち、パルス幅変調回路は、入力された画像信号が
既定値（例えば８０H）より大きい、つまり濃度が高い
場合、コンパレータ１０７の出力を選択して画像信号と
して出力し、また、入力された画像信号が既定値（例え
ば７ＦH）より小さい、つまり濃度が低い場合、コンパ
レータ１０８の出力を選択して画像信号として出力す
る。

【００１７】図３はパルス幅変調回路の出力で印刷した
一例を示す図である。同図（ａ）はコンパレータ１０７
の出力を、同図（ｂ）は同図（ａ）の信号による印刷状
態を、同図（ｃ）はコンパレータ１０８の出力を、同図
（ｄ）は同図（ｃ）の信号による印刷状態を、同図
（ｅ）はセレクタ１０９へ入力される選択信号を、同図
（ｆ）はセレクタ１０９の出力による印刷状態をそれぞ
れ表している。

【００１８】同図（ｂ）に示すように、VCLKと同じ周期
でパルス幅変調した場合は、解像度は高くなるがハイラ
イト部の階調再現性がよくない、一方、同図（ｄ）に示
すように、2VCKと同じ周期でパルス幅変調した場合は、
より低濃度も再現できハイライト部の階調再現性がよく
なるが解像度が劣化する。従って、本実施例は、濃度に
応じて同図（ｂ）と同図（ｃ）の信号を切替えて出力す
ることによって、濃度が高い画素の場合は同図（ｂ）の
信号で、濃度が低い画素の場合は同図（ｄ）の信号で画
像を印刷する。

【００１９】以上説明したように、本実施例によれば、
周期の異なる三角波によってパルス幅変調した画像信号
を形成し、画素の濃度に応じたパルス幅変調結果を画像
信号として出力する。従って、階調画像とテキストとが
混在するような画像においても、自動的に適切なスクリ
ーン線数に切替わり、ハイライト部まで階調再現性がよ
く、視覚的に目立つ高濃度部で解像度の劣化がない、高
画質の画像を再現することができる。

【００２０】

【第２実施例】以下、本発明にかかる第２実施例を説明
する。なお、第２実施例において、第１実施例と略同様
の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を
省略する。図４は本実施例のパルス幅変調回路の構成例
を示すブロック図である。

【００２１】同図において、１１１はルックアップテー
ブルＬＵＴで、例えばＲＡＭやＲＯＭなどで構成され、
インバータ１１０から入力された画像信号をガンマ変換
する。なお、ＬＵＴ１１１は、ディジタルコンパレータ
１０３の出力に応じて、２種類の変換テーブルの何れか
一方によってガンマ変換を行う。すなわち、本実施例
は、画素の濃度に応じて、スクリーン線数を切替えると
ともに、異なった変換テーブルでガンマ変換を行うこと
によって、スクリーン線数切替えの境目（例えば７ＦH
と８０H）における濃度変化を滑らかにすることができ
る。

【００２２】図５は600dpiのプリンタにおける濃度再現
性の一例を示す図で、５０１は600線で印刷した場合の
画像データと濃度の関係を、５０２は300線で印刷した
場合の画像データと濃度の関係をそれぞれ示している。
このようなプリンタに本実施例を適用した場合、例えば
８０Hでスクリーン線数を切替えると、画像データが８
０Hより小さい場合はカーブ５０２で、画像データが８
０Hより大きい場合はカーブ５０１でそれぞれ濃度が再
現されるので、濃度変化に不連続が生じてしまう。

【００２３】そこで、本実施例においては、スクリーン
線数を切替るとともに、ガンマ変換テーブルを切替るこ
とによって、図６に実線で一例を示すような滑らかな濃
度変化を得ることができる。なお、同図に破線で示すカ
ーブは、、ガンマ変換テーブルを切替えなかった場合の
例を示している。以上説明したように、本実施例によれ
ば、第１実施例と同様の効果があるほか、スクリーン線
数を切替るとともに、ガンマ変換テーブルを切替ること
によって、スクリーン線数を切替えることによる生じる
濃度変化の不連続をなくすことができる。

【００２４】

【第３実施例】以下、本発明にかかる第３実施例を説明
する。なお、第３実施例において、第１実施例，第２実
施例と略同様の構成については、同一符号を付して、そ
の詳細説明を省略する。図７は本実施例のパルス幅変調
回路の構成例を示すブロック図である。

【００２５】同図において、入力される画像信号VDATA
は、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），
Ｋ（黒）の面順次に送られてくる１１２はルックアップ
テーブルＬＵＴで、例えばＲＡＭやＲＯＭなどで構成さ
れ、インバータ１１０から入力された画像信号をガンマ
変換する。なお、ＬＵＴ１１２は、ディジタルコンパレ
ータ１０３の出力と例えば２ビットのカラー選択信号Ｃ
Ｓの合計３ビットに応じて、８種類の変換テーブルの何
れかによってガンマ変換を行う。

【００２６】１１３はラッチで、プリンタエンジンの制
御部（不図示）から形成する色に応じて送られてくる例
えば８ビットのデータをラッチする。ラッチ１１３がラ
ッチしたデータは、ディジタルコンパレータ１０３の閾
値となる。まず、プリンタエンジンの制御部は、信号Ｃ
ＳをＹを選択する状態にしてＹの閾値を送ってくる。該
閾値は、ラッチ１１３にラッチされて、ディジタルコン
パレータ１０３へ入力される。一方、ＬＵＴ１１２は、
信号ＣＳによってＹ用の変換テーブルの何れか一方を選
択する状態になる。その後、画像信号VDATAとしてＹの
画像信号が入力されると、本実施例は、第２実施例と略
同様の動作を実行して、パルス幅変調されたＹの画像信
号を出力する。以降、Ｍ，Ｃ，Ｋの順に上記動作を繰返
する。

【００２７】以上説明したように、本実施例によれば、
第１実施例と同様の効果があるほか、ＹＭＣＫそれぞれ
において、スクリーン線数を切替るとともに、ガンマ変
換テーブルを切替ることによって、スクリーン線数を切
替えることによる生じる濃度変化の不連続をなくすこと
ができ、各色の濃度特性に合わせた線数切替え処理によ
って、高画質なカラー画像が再現することができる。

【００２８】なお、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適
用してもよい。また、本発明は、システムあるいは装置
にプログラムを供給することによって達成される場合に
も適用できることはいうまでもない。

【００２９】

【発明の効果】以上、本発明によれば、画像データに応
じてパルス幅変調された第１の画像信号と、該画像デー
タに応じてパルス幅変調された該第１の画像信号と異な
る周波数の第２の画像信号との何れか一方を、該画像デ
ータに応じて選択する画像処理装置を提供でき、また、
画像データに応じて選択した変換テーブルによって該画
像データをガンマ変換し、該変換データに応じてパルス
幅変調された第１の画像信号と、該変換データに応じて
パルス幅変調された該第１の画像信号と異なる周波数の
第２の画像信号との何れか一方を、該画像データに応じ
て選択する画像処理装置を提供できるので、例えば、階
調画像とテキストとが混在する画像を、それぞれ異なる
スクリーン線数で容易に再現できる効果がある。従っ
て、例えば、スクリーン線数切替情報が不要になり、該
信号を記憶するためのページメモリの記憶容量増加がな
く、コントローラは該信号を管理する必要がないので、
階調再現と解像度に優れた画像処理装置を安価に提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例のパルス幅変調回路の
構成例を示すブロック図である。

【図２】図１のパルス幅変調回路の出力例を示すタイミ
ングチャートである。

【図３】図１のパルス幅変調回路の出力で印刷した一例
を示す図である。

【図４】本発明にかかる第２実施例のパルス幅変調回路
の構成例を示すブロック図である。

【図５】600dpiのプリンタにおける濃度再現性の一例を
示す図である。

【図６】第２実施例による濃度再現性の一例を示す図で
ある。

【図７】本発明にかかる第３実施例のパルス幅変調回路
の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１ ＤフリップフロップＤ−Ｆ／Ｆ １０２ Ｄ／Ａコンバータ １０３ ディジタルコンパレータ １０４ 分周器 １０５，１０６ 三角波発生器 １０７，１０８ コンパレータ １０９ セレクタ １１０ インバータ １１１,１１２ ルックアップテーブルＬＵＴ １１３ ラッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データに応じてパルス幅変調された
   第１の画像信号を出力する第１の変調手段と、 前記画像データに応じてパルス幅変調された前記第１の
   画像信号と異なる周波数の第２の画像信号を出力する第
   ２の変調手段と、 前記画像データに応じて前記第１の画像信号または前記
   第２の画像信号の何れか一方を選択する選択手段とを有
   することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 画像データに応じて選択した変換テーブ
   ルによって該画像データをガンマ変換する変換手段と、 前記変換手段から出力された変換データに応じてパルス
   幅変調された第１の画像信号を出力する第１の変調手段
   と、 前記変換手段から出力された変換データに応じてパルス
   幅変調された前記第１の画像信号と異なる周波数の第２
   の画像信号を出力する第２の変調手段と、 前記画像データに応じて前記第１の画像信号または前記
   第２の画像信号の何れか一方を選択する選択手段とを有
   することを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記第２の画像信号の周波数は前記第１
   の画像信号の周波数の整数分の１であることを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記選択手段は、前記画像データの濃度
   値が所定値以上の場合前記第１の画像信号を選択し、前
   記画像データの濃度値が該所定値未満の場合前記第２の
   画像信号を選択することを特徴とする請求項３記載の画
   像処理装置。
5. 【請求項５】 前記変換手段は、前記画像データの濃度
   値が前記所定値以上の場合第１の変換テーブルを選択
   し、前記画像データの濃度値が該所定値未満の場合第２
   の変換テーブルを選択することを特徴とする請求項４記
   載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記所定値は処理する色毎に設定可能で
   あることを特徴とする請求項４または請求項５記載の画
   像処理装置。