CN100446031C - 成象装置 - Google Patents

Abstract

对于转换前的输入图象数据(‘A’)，每个象素被转换成N(＝3)个部分。在这情况下，对应于记录象素(黑象素)的数据的三个子象素被转换成在这三个(‘B’)的两边的记录子象素。这消除了单个象素中的密度变化。因此，就有可能减小在例如倾斜区域中点的间隔，因而消除锯齿状，从而提供容易辨认的复制图象。

Description

成象装置

技术领域

本发明涉及利用电子照相过程或类似过程的成象装置，例如复印机、打印机、传真机等，具体地说，涉及在成象装置中图象分辨率的转换技术以及改善实际分辨率，因而使再现的图象更清晰的方法。

背景技术

在成象装置中，典型的情况是利用电子照相过程，根据要形成的图象，用光照射光接收器的表面。在光接受器表面早已均匀地充上的静电荷在有光照的地方发生放电，这样，剩余的电荷形成了静电潜象。用作上色材料的着色剂使这静电潜象可见化，形成着色剂图象，跟着，把这着色剂图象转移到适当送入的片状的转移材料上。令转移材料经过定影单元，从而其上携带的着色剂图象可永久性地保留在转移材料上，然后将这转移材料从成象装置卸下。

作为把光图象根据要形成的图象照射在光接收器的装置，使用一种其光辐射受图象信息控制的半导体激光器等等，从而用光束以要形成的图象照亮光接收器的表面。相应地，由光束根据图象信息所形成的光图象由所选的象素组成。

在这种配置下，如果输入图象信息由简单的水平和/或垂直线构成，则成象过程中不会发生问题。可是，当需要产生有斜线等的图象时，就会形成象素间隔和锯齿状，从而使质量下降。对于这一点，为了消除锯齿状和类似的缺陷，通常的办法是，检查象元的边缘是否倾斜，如果象元有倾斜部分，就插进象素或改变其形状，以消除对眼的锯齿状等感觉，从而改进实际分辨率。

例如，在美国专利第5,005,139号的说明书中，公开了修改和消除在图象边缘和倾斜部分的锯齿状的方法，这方法是：检查输入图象的边缘是否由斜线和曲线构成，然后，通过加进额外的点或取消某些点来改变在所探测部分的记录象素的点的尺寸大小，从而消除图象边缘和倾斜部分处的锯齿状等。

根据上述美国专利公开，可以消除图象边缘的锯齿状等，办法是：检查图形图象和文本图象的图象信息中的边缘和曲线(包括斜线等)、辨认被探测部分的上下左右的周边象素的象素分布、根据象素的分布来判断图象的均衡性和修改探测区域的记录的象素的尺寸和形状，从而来使图象流畅。因此，就改进了所复制的图象，使它与用高分辨率处理产生的图象有同样的质量，从而提供了明显地干净和清楚的图象。

可是，根据美国专利公开的技术，需要提供一种探测图象边缘和弯曲部分的装置，以及提供多个存储器(多个寄存器等)，以便参考这样的周边象素的象素分布，该周边象素围绕着作为记录目标的所观察的象素。此外，为了确认保存于存储器的周边象素的状态，需要有用于提前存储大量的周边象素的参考态的参考图案存储器等等。这样，电路配置不可避免地变得非常复杂。此外，需要更多的处理时间来辨认图象边缘等以及用来把探测到的图案与大量的参考图案进行比较，从而导致不可能进行高速处理。

如上所述，为了辨认周边状态，即所观察的象素的顶、底、左、右的状态，需要提供大量大容量存储器作为暂时存储输入图象信息的缓冲器和存储大量参考图案的存储器，所造成的成本提高还大于复杂电路配置造成的成本提高。

有另一种技术，它简单地把图象信息的每个象素分成规定数目的部分。即使在这样的情况下，也不可能用划分象素的方法来消除锯齿状等。因此，当使子象素(被分开的象素)成为黑色或白色时，围绕所观察的象素的上、下、左、右象素的状态用与上述相同的方法来检查。因此，这种情况也导致了复杂的电路配置。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种成象装置，它有显著地简单的电路配置，和它在不需要检查记录象素周围状态的情况下能产生能与高分辨率处理所复制的图象可比拟的图象。

本发明的另一个目的是提供一种这样的成象装置，它通过简单地检查作为记录象素的观察象素的左右关系，就能实现高分辨率处理，并且能防止图象变淡或退化。

本发明已达到了上述目的，本发明的要点如下：

根据本发明的第一方面，一种成象装置，它用于根据输入图象信息把图象复制在记录介质上，办法是根据输入图象信息用光束来有选择地照射，该装置包括：

分辨率转换装置，当至少所观察的作为记录目标的象素是黑色时，它把图象的分辨率转换为N倍，这里，N是等于或大于3的整数；和

用于这样照射光束，使得至少由分辨率转换装置把记录象素分割成N份而得到的N等分后的子象素的两侧被作为黑点输出的装置。

根据在本发明的第二方面，一种成象装置具有上述第一特征和这样地构成，即分辨率转换装置使图象信息中每个象素的分辨率只是在光束主扫描方向上为原来分辨率的N倍，N是等于或大于3的整数。

根据在本发明的第三方面，成象装置包括：

第一存储装置，它用于以顺序移位的方式保存规定数目的输入图象信息的象素；

第二存储装置，它早已存储了多个参考图案，用于辨别保存在第一存储装置中的图象信息的图案；

比较电路，它用于把保存在第一存储装置中的图象信息与存储在第二存储装置的图象信息和参考图案进行比较，以辨别在第一存储装置中的图象信息的图案。

输出装置，它早已存储着多个子象素图案，这些子象素图案对于作为记录目标的所观察的象素来说，有原来图象分辨率的N倍分辨率，N是等于或大于3的整数，并且，基于比较电路的比较结果，根据第一存储装置中的内容输出特定的子象素图案；和

束控制装置，它用于根据输出装置输出的子象素图案信息来控制光束的曝光，并且其特征是：当在保存在第一存储装置的图象信息中，作为记录目标的所观察的象素是黑的，并且两个或更多黑象素在一行上在一侧邻接着所观察的黑象素，而两个或更多白象素在一行上在另一侧邻接着所记录的象素时，则输出装置输出这样的子象素图案，它至少在等分后的象素的中心有黑的子象素。

根据在本发明的第四方面，成象装置有上述第三个特征，并且如此地构成，即当在保存在第一存储装置的图象信息中，作为记录目标的所观察的象素是白的，并且两个或更多黑象素在一行上在一侧邻接着所观察的黑象素，而两个或更多白象素在一行上在另一侧邻接着所记录的象素时，则输出装置输出这样的子象素图案，它至少有两个黑的子象素在右边。

根据本发明的第五方面，成象装置有上述第三个特征，并且如此地构成，即根据操作者所给的象素分割指令来实施把所观察的象素替换成子象素图案的过程。

根据本发明的第六方面，成象装置有上述第四个特征，并且如此地构成，即根据操作者所给的象素分割指令来实施把所观察的象素替换成子象素图案的过程。

根据本发明的第七方面，成象装置有上述第三个特征，并且如此地构成，当在保存于第一存储装置的图象信息中，作为记录目标的所观察的象素是黑的，并且一个或更多黑象素在一行上在一侧邻接着所观察的黑象素，而一个或更多白象素以及两个黑象素在一行上在另一侧邻接着所记录的象素时，则输出装置输出这样的子象素图案，它在所观察的象素的子象素的中心只有一黑的子象素，或者输出一个子象素图案，它仅仅在作为记录目标的所观察的黑象素的中心处有一个黑子象素以及起码两个黑象素中的最邻近的黑象素邻接着白象素。

根据本发明的第八方面，成象装置有上述第三个特征，并且如此地构成，当在保存于第一存储装置的图象信息中，作为记录目标的所观察的象素是黑的，并且两个或更多黑象素在一行上在一侧邻接着所观察的黑象素，而两个或更多白象素在一行上在另一侧邻接着所记录的象素时，则输出装置输出有全黑的子象素的子象素图案。

将参考后面所描述的附图，于下面简单地描述这样配置的本发明的成象装置的工作过程。

首先，在第一种配置中，当被记录的象素是黑色，则象素仅仅转变成N个部分，例如三个部分，中间白子象素的两旁为两个黑子象素。这种代替仅仅改进了形成一个象素的点的状态。例如，在图1A和1B中，要记录的黑象素在转换后被作为三个子象素的子象素图案输出，并且这些图案被复制。

其次，在第二种配置中，图象信息的每个象素的图象分辨率仅在光束主扫描方向上被转变成原分辨率的N倍(N是等于或大于3的整数)。例如，与图13A箭头所指的间距相比，黑象素在图13B以较小的间距形成。因此，斜线看起来好看而清楚。

根据第三种配置，例如，当发现存储在第一存储装置的图象信息与图6B的参考图案相配，如果作为记录目标的所观察的象素是黑色，如图7A-7C所示，则它被转变三个部分的子象素图案，两个白子象素在两边而一个黑子象素在中间，如图中的“B”所示。输出这个子象素图案，以复制所观察的象素。

根据第四种配置，当发现存储在第一存储装置的图象信息与图6A的参考图案相配，即使所观察的象素是黑色，如图8A-8C所示，则它也被转变成三个部分的子象素图案，两个黑子象素如图中的“B”所示。输出这个子象素图案，以复制所观察的象素。

如至今所描述的那样，因为使用了简化图案比较方法，就有可能显著地减少存储器容量，也有可能减少比较时间，因而实现高速处理。

其次，根据第五种和第六种配置，把所观察的象素分成子象素图案的过程是根据操作者所给的分割指令来有选择地实施的。结果，操作者就有可能随意地选择例如示于图7A-7C或图8A-8C所示的处理方案中的一个。

根据第七种配置，例如当输入的是示于图9A或9B的图象，所观察的象素被转变成三个部分的子象素图案，如图10A-10C的“B”所示。因此，有可能防止被黑象素包围的孤立白象素变浅或被消除掉。

最后，根据第八种配置，当输入的是示于图11A或11B的图象，所观察的象素被转变成全部三个黑子象素的子象素图案，如图12的“B”所示。因此，有可能防止被白象素包围的孤立黑象素变浅或被消除掉。

附图说明

图1A和1B是第一实施例的说明，它表示输入图象数据被分成三个部分时的输出状态；

图2是表示图1A和1B的处理中，光能分布效应的特征图；

图3是表示作为本发明的成象装置例子的激光打印机的总体配置剖视图；

图4是表示用于控制图3的成象装置的成象部分的控制电路配置的方框图；

图5是用于实现本发明分辨率转换过程的示于图4的转换处理电路的详细方框图；

图6A和6B是第二实施例的图案图，它说明这样的参考图案的例子，这参考图案存储在图5所示的转换处理电路的比较图案存储器中；

图7A-7C是当发现输入信号与示于图6A和6B的参考图案相配时的转换过程的图，其中分别用图表示输入图象数据、转换处理所得的数据、记录态、记录过程的态；

图8A-8C是当发现输入信号与示于图6A和6B的参考图案相配时的转换过程的不同例子的图，该转换过程与图7A-7C所示的转换过程不同，其中分别用图表示输入图象数据、转换处理所得的数据、记录态、记录过程的态；

图9A和9B是第三实施例的图象数据图案，它说明存储在图5所示的转换处理电路的比较图案存储器中的参考图案的其它例子；

图10A-10C是表示当发现输入信号与示于图9A和9B的参考图案相配时的转换过程的图，其中分别用图表示输入图象数据、转换处理过的数据、记录态、记录过程的态；

图11A和11B是表示与图9A和9B所示的图象数据相反的图象数据的图；

图12是表示当发现输入信号与示于图11A和11B的参考图案相配时的转换过程的图，其中表示输入图象数据、转换处理过的数据；

图13A和13B是表示用本发明的第一实施例和用普通处理方法所复制的符号“Z”的状态的图，图13A是根据普通处理方法所复制的图象的图，而图13B是根据本发明的过程所复制的图象的图。

具体实施方式

图1A和1B表示根据本发明的第一实施例的图象形成状态。特别是，它们是说明分割记录方式的图。图2是表示通常的光能分布和根据本发明的分割记录的光能分布的特征图。图3是表示作为本发明的成象装置例子的小型的激光打印机的总体配置剖视图。

首先，将参考图3来说明成象装置的配置。成象装置，即激光打印机有纸张馈送器101、成象部分102、激光扫描器103和定影单元104。纸张馈送器101把纸张105馈送到打印机内的成象部分102。

成象部分102包括显影单元124，该显影单元124使作为记录介质的鼓形光接收器121表面上的静电潜象显影，该静电潜象是由激光扫描器103照射出的光图象而形成的，成象部分102还包括一个这样的装置，它把在光接收器上形成的着色剂图象转移到被输送的纸张105上。

定影单元104把成象部分102内的纸张上所形成的未定影的着色剂图象定影在纸张105上而成为永久的图象，并且，在纸张105从成象部分102传送过来的传送过程中进行定影处理。然后，纸张105被传送辊106和107卸到打印机外。简单地说，纸张105通过图中粗箭头所示的路径。

对打印指令作出响应，堆放在纸张馈送器101上的纸张105在馈送辊112、纸张分离摩擦板113和压力弹簧114的作用下一张张地送选打印机内部。当被送入的纸张把纸张探测致动器115向上推时，纸张探测光学传感器116根据这信息输出一种电信号来指令起动图象打印。

纸张探测致动器115的动作起动了下面要描述的控制电路117，控制电路117把在处理输入信号所获得的信号送到激光二极管发射单元131，用来操纵发光二极管的开/关控制。

扫描镜132被扫描镜电机133高速均匀地驱动。因此，激光束134沿着光接收器121轴线方向进行扫描此接收器。从激光二极管光发射单元131发射的激光束134经反射镜135、136和137照射在作为成象部分102的组成部分的光接收器121。在这期间，激光束134根据来自上述的控制电路117的开/关信息，有选择地照亮光接收器121的表面。

结果，这激光束134使早已被充电器123充上电的光接收器表面的静电荷有选择地放电，这样就在光接收器121上形成了静电潜象。在另一方面，用于显影的着色剂存储在显影装置124的显影单元150内。在显影单元150内的已被适当激活的和摩擦带电的着色剂吸附在显影辊151的表面。加到显影辊151的显影偏置电压所产生的电场作用以及光接收器的表面电位使着色剂吸附到光接收器121表面所形成的静电潜象上，从而使静电潜象可见化。

从纸张馈送器101被送进成象部分102的纸张105被保持在光接收器121与转移辊122之间并被其传送。在光接收器上形成的着色剂图象由于加到转移辊122上的转移电压的作用而被电吸引，从而着色剂图象被转移到纸张105上。在这过程中，在光接收器121上的着色剂图象依靠转移辊122的作用被转移到纸张105，而没被转移的着色剂就成了废物，并被清除单元126从光接收器121的表面上除去，以便为随后的成象操作做好准备。

此后，纸张被传送到定影单元104，在那里，纸张被加热辊142适当地加热和被压力辊141加压，其中加热辊保持在一百几十度的温度。结果，着色剂被融化和固定在纸张105上，从而形成稳定的图象。带有固定在其上的着色剂的纸张被传送辊106和107传送，并卸到外面。

下面参考图4所示的方框图，将描述用于根据图象信息来控制上述激光二极管发光单元131，即半导体激光器的控制电路117。图4是控制电路117的方框图，该控制电路从还没说明过的主计算机接收图象信息(数据)，并控制图象处理和打印过程(在成象部分102内)。

在图4，200指明作为双向接口的中心接口，它建立主计算机与打印机之间的连接；201指明协议控制器，它用于控制接口200的协议；202指明寄存器，它用于暂时存储通过总线的这样的数据，并在需要时能输出这些数据，这就是从主计算机到打印机部分(成象部分102)传输的指令数据或从打印机部分到主计算机传输的状态数据。

标号203指明锁存解码器，它锁存从主计算机来的直接(direct)指令、打印起动信号、RAM复位信号和类似的信号，并把它作为控制信号向各组成部分送出。

标号204指明第一双向缓冲器，它暂时存储从主计算机送来的、作为图象复制用的图象信息的打印数据和从打印机部分来的状态数据，直到把它们送到指定的区段或主计算机为止；205指明第二双向缓冲器，它检测包含在从主计算机接收到的数据中的时钟数据等，并取走它们，以及将结果送到DRAM；而206指明用于暂时存储数据的第三双向缓冲器。

标号207指明包含FIFO的DRAM，它用于存储要在成象部分复制的打印数据；208指明DRAM控制器，它用于控制对DRAM 207和对视频数据控制器210的寄存器等的访问(包括写和读)；209指明用于控制DRAM 207的DRAM地址计数器；210指明视频数据控制器，它把来自DRAM 207的压缩过的数据解压(恢复)，恢复为用于复制的原来图象数据(打印数据)，并且以与成象部分102运行同步的方式把这数据传送到成象部分102；还有211指明激光打印机控制器，它把来自主计算机的数据传送给成象装置的主体，并且也把状态数据从打印机传送给主计算机。

标号212指明分辨率转换电路，它是本发明中的把来自主计算机的、复制图象用的打印数据转换成三倍分辨率数据，并且把复制用的图象数据替换成规定的图案。

标号213指明用于控制成象部分102的PCU(过程控制单元)。

在上述的配置中，从主计算机传输来的打印数据(要复制的图象信息/图象数据)通过中心接口200被成象装置(激光打印机)接收。打印数据暂时存储在双向缓冲器204，然后再传送到第二双向缓冲器205，在那里，包含在所传输的数据内的时钟数据等被探测出，并从那里被取走，而把所得的结果存储在DRAM 207。对来自视频数据控制器210的指令作出响应，这样存储的打印数据通过第三双向缓冲器206被传送到视频数据控制器210。在视频数据控制器210中，将已压缩的数据解压，并且这数据通过后面要介绍的分辨率转换电路212，与成象部分102的运行同步地被送到PCU(在成象部分102中)，从而实现记录操作。

图5是详细地表示上述本发明的分辨率转换电路212的方框图。在该图中，220指明五位或六位构成的移位寄存器，它用于对主计算机传送来的例如600dpi的打印数据或特别是经过图4的控制电路117处理过的复制用的图象数据逐位地顺序地移位并把它们存储在其内。

在这图中，移位寄存器220由五位构成。顺序地，在这寄存器中数据位中的一位被作为记录目标的观察象素来设置和处理。在本发明中，作为记录目标的观察象素可被转换成三个部分，从而所得的图象将有三倍分辨率。

标号221指明比较图案存储器，它早已存储着一些参考图案，每个参考图象都由多块位数据构成，用于与存储在移位寄存器220中的位数据作比较；222指明比较电路，它将移位寄存器220中的位数据与存储在比较图案存储器的参考图案作比较，还把存储在移位寄存器220中的图象信息与存储在比较图案存储器的参考图案作比较；还有223指明图案输出部分，根据本发明，它早已存储多个子象素图案，并且，当从比较电路222接收到存储在移位寄存器220中的图象信息，而且此图象信息与参考图案相配时，图案输出部分就输出预先确定的子象素图案，以便把移位寄存器220中的观察象素转换成三倍分辨率的数据(1800dpi)。

上述的比较电路222将移位寄存器220中的位数据(图象信息)与存储在比较图案存储器221的多个参考图案作比较。当有相配的图案时，只要(while)用作输出子象素图案的信息被送到图案输出部分223，就送出一种开关信号，上述的子象素图案对应于分辨率已被转换成1800dpi的相配图案。图案输出部分223存储着多块子象素图案数据，每块子象素图案数据对应于各自的参考图案，在这参考图案中的每个象素被分成三个部分，并且，当从比较电路222接收到相配的图案时，输出一个子象素图案。

224指明的是开关电路，它的输入信号有从主计算机送来的例如600dpi的打印数据、分辨率为1800dpi的三倍时钟信号、来自图案输出部分223的打印数据，如果它(开关电路)与来自比较电路222的开关信号同步地接收到来自图案输出部分223的打印数据，则输出打印数据，而如果没探测到开关信号，则根据三倍时钟信号把输入图象信号转变成规定的图案，并输出所得的数据。

标号225指明激光曝光单元，它包括激光束发射单元131，并且它根据来自开关电路224的打印数据来接通和关断半导体激光器。

在这种配置中，当600dpi的数据被从VIDEO数据控制器210传送到分辨率转换电路212时，打印数据以其传送的顺序暂时被存入移位寄存器220。至于存储在移位寄存器220的数据，比较电路222在一个图象或一条特征边缘中辨认一个特殊的位，或从特殊的位排列中辨认一个规定的位，并通过检查所观察的象素以上的位排列(MSB)和检查所观察的象素以下的位排列(LSB)，从存储于比较图案存储器221的多个参考图案中找出相配的图案。

输入给比较电路222的选择信号包含在从主计算机接收到的状态信号中，并且根据操作者的指令来指明，是否要完成文字(text)和图形图象的平滑处理、是否要进行单点加强处理(single dot emphasis process)和应该如何实现它们。这将在下面进行讨论。

当由选择信号指定进行文字(text)或图形图象的平滑处理和单点加强处理时，如果发现在移位寄存器220中的位数据与比较图案存储器221中的参考图案中的一个相配，就使开关信号起作用，并且根据所检索的数据和选择信号所指定的要求，输出分辨率为1800dpi的规定块的打印数据。

当由此选择信号指定默认文字(text)或图形图象的平滑处理和单点加强处理时，或如果在比较图案存储器221中检索不到与移位寄存器220中的位数据相配的图案时，开关信号保持不起作用(non-active)状态，从而根据图象信号和三倍时钟信号，开关电路224把每个600dpi的记录象素(例如黑象素)转换成这样的黑、白和黑点的三个子象素，它们能形成具有实际分辨率为1800dpi的图象数据。

根据从比较电路222输出的开关信号，开关电路224或者输出来自图案输出部分223的打印数据，或者根据图象信号和三倍时钟以规定的打印图案代替图象数据，这样就有可能根据操作者的喜好来选择记录和复制方案。

(第一实施例)

现在，为了更清楚地理解在上述电路配置中的每个过程，通过表示一个送到成象装置，即打印机的要复制的图象数据的实际转换过程来描述产生输出图案的相继程序。

图1A和1B解释转换从主计算机输入的图象信息的分辨率的基本操作，特别是表示在对于激光束的主扫描方向上分辨率转换为三倍分辨率(N＝3)的情况。在图1A中，‘A’指明从主计算机输入的例如分辨率为600dpi的图象信息，或本发明转换之前的图象信息。

在图1A中的点排列‘B’表示转换成的图案，在这图案中，从主计算机输入的图象数据中的记录象素(在这情况下是黑象素)，被图5所示的比较电路222转换成对于主扫描方向有1800dpi的子象素。明确地说，当要记录的所观察的象素(一个象素)是黑的，它就被分成三个构成图象信号的部分，而这些图象信号有1800dpi的实际分辨率。特别是，所示的子象素图案是这样构成的，即单个黑象素转换成两个旁边的黑子象素夹着中心的白子象素，或者黑、白和黑的子象素。

和图1A中的‘A’一样，图1B中的‘A’指明从主计算机输入的例如分辨率为600dpi的在转换之前的图象信息。在图1B中的点排列‘B’表示转换成的图案，在这图案中，从主计算机输入的图象数据中的所有象素，不但是记录象素，还包括非记录象素，都被图5所示的比较电路222转换成对于主扫描方向有1800dpi的子象素。明确地说，记录象素被分成三个部分，构成一块有1800dpi分辨率的图象数据，并被转换成旁边两个记录的(黑)子象素夹着中心的非记录(白)子象素，或者黑、白和黑的子象素。此外，非打印象素(白)也被分成三个部分，形成具有分辨率1800dpi的图象数据。在这情况下，非记录象素被转换成有白、白和白子象素的子象素图案。

在图1A所示的记录过程中，因为只对主计算机输入的图象信息的记录象素(黑)进行转换，故能进行高速转换。特别是，比较电路222不进行任何检查等，记录象素(例如黑象素)全都被分成三个子象素，并且由图案输出部分223输出这些子象素。相应地，因为，当在移位寄存器220中的所观察的象素是一个记录(黑)象素，由图案输出部分223进行输出处理，这就有可能提高处理速度。

在示于图1B的记录过程中，实际的记录状态与图1A的相同，但所有从主计算机输入的图象数据在同样的条件下被转换，这过程可以简化，因为不需要时钟信号等的开关控制。

图2表示本实施例的一个记录目标象素(例如黑)的激光束的光能分布，与此相比较的还有普通方法的光能分布。如与半导体激光器根据时钟A来驱动时的光能分布相比，半导体激光器根据时钟B来驱动时的光能分布在其中间部分低了一些。可是，却给出了用来记录单象素的基本上均匀的分布，从而使着色剂的附着变得均匀，以提供具有均匀密度的象素。在这方面，普通配置的光能分布A将形成在中心部分有较高着色剂密度而在其周边部分有较低着色剂密度的象素，即造成了变方式糊了的点。在图中，点划线指出着色剂附着的范围，即光能在线以上的将吸附着色剂。

如从图2所理解到的那样，因为可以用把单个象素分成三个部分的方法，把一个要复制的记录象素做得在密度上均匀，故能够复制清楚的点或没有方式糊的象素。

图13A和13B表示复制符号“Z”的结果。图13A表示基于普通的方案复制图象数据所得的记录结果，其分辨率为例如600dpi。

图13B表示基于本发明第一实施例的方案复制图象数据所得的记录结果。在此，在本发明的记录结果中，所有三个子象素的中心子象素都以较小的点来表示。这代表了示于图2的光能分布的中心部分处光能的降低。因为中心子象素的上下边缘的纵向能量级别也较低，着色剂只吸附在中心子象素的中心部分。在该图表示了这种情况。

在图13A的符号“Z”的倾斜部分，记录象素(点)之间的间隔距离较宽，如箭头所示。在另一方面，根据本发明，间隔距离变窄了，如图13B所示。因此，复制图象变得较易辨认。

(第二实施例)

下面参考图6A和6B、图7A-7C到图9A和9B来描述第二实施例。在上面第一实施例中，要记录的象素(黑或白象素)全都被分成三个部分，并且控制半导体激光器去记录三个中的两侧的子象素。

相比之下，在第二实施例中，检查那些在作为记录目标的所观察的象素的左边和右边(在光栅(rasterizing)方向/沿激光主扫描方向)的相邻象素，并根据这些象素的状态，控制分成三个部分的图案，以便消除锯齿状等，就这样来操纵平滑处理。特别是，本发明的处理方法对复制图形图象或在这些图形图象的左右两边的符号适用，方法是检查记录图象的转换状态。

图6A和6B是存储于比较图案存储器221中参考图案的例子。在图中，a到f的象素沿激光束的主扫描方向排列，而I和II指明辅助方向。在图6A中，行I表示象素b和c为黑点，而象素d、e、f为非记录象素(白点)的参考图案，而行II表示象素a、b和c为非记录象素，而象素d、e为记录象素(黑点)的参考图案。

在图6B中，行I表示a、b和c为记录象素，而象素d、e和随后的为非记录象素的参考图案，而行II表示象素a和b为非记录象素，而象素c、d和e为记录象素的参考图案。

在图6A和6B的上一行(行I)的图案都是有图象右边缘(黑象素)的参考图案，而在下一行(行II)的图案都是有图象左边缘(黑象素)的参考图案。

现在，将作为例子来描述图6A和6B上象素的转换状态。在图7A-7C中，‘A’表示在转换之前从主计算机输入的分辨率为600dpi的图象信息。在图中，右边是最初输入的最高有效点(MSD)，而左边是最后输入的最低有效点(LSD)，标有‘Obs’的位代表被观察象素。

在图7A中，在作为记录目标的标有‘Obs’的被观察象素的MSD侧存在着两个或多个非记录象素的点(白点)，而且在被观察象素的LSD侧存在着至少两个记录象素的点(黑点)。这状态与图6B上的行I所示的参考图案相同。当这图象信息被输入到图5所示的移位寄存器220时，比较电路222从存储于比较图案存储器221的参考图案中，寻找与在移位寄存器220中的相同的图案。通过这种寻找，如果发现相配的图案，比较电路222就将所检索到相配图案发送到图案输出部分223，跟着它输出被分成三个部分的象素的子象素图案，这过程将在下面描述。

如上所述，在图7A的‘A’所示的图案状态中，所观察的象素被确认为记录区域的右边，因为非记录象素成串地处在记录象素的右边。相应地，根据比较电路222所检索到的图案，图案输出部分223输出‘B’所示的子象素图案数据。特别是，对于600dpi的图象信息，在第一实施例中，黑象素被转换成黑、白和黑子象素的子象素图案，并且从开关电路224输出这数据的子象素图案。在另一方面，在这实施例中，当在对与比较器222中的参考图案中的一个相配作出响应时，黑象素被转换成白、黑和白子象素的子象素图案，并且从图案输出部分223输出这子象素图案数据。

图7A的‘C’所指明的是转换电路所转换的图象数据的状态。当要记录，并存储在移位寄存器220的图象数据图案与图6B中I行所示的参考数据相配时，就产生示于上一行的图案。在图7A的‘C’所示的较低行表示了根据第一实施例的方案把图6B中行II所示的图象数据转换而成的状态。

图7A的‘D’图案是从图7A的‘C’图案记录所得的结果的图形表示。在这图案‘D’中，三个部分一组代表一个被记录的象素。至于被观察的象素，只有三个部分的中心呈现为记录子象素。

当在图象边缘(右边)的数据，即图6B的行I和列c所指明的点被转换，以便调制激光曝光单元225，记录过程按上面描述的方法进行。结果，就有可能消除图案、符号等边缘的锯齿状，因此使输出图象的边缘变平滑。

图7B表示了当600dpi的图象信息(数据‘A’)从主计算机输入时，左边缘黑象素的转换状态。在该图中，在作为被观察象素的黑象素的MSD侧存在着两个或多个记录象素(黑象素)的点，而在被观察象素的LSD侧存在着至少两个非记录象素(白象素)的点。当移位寄存器220存有这内容，这与图6B的行II上的参考图案相配，从而将这相配的图案从比较电路222传送到图案输出部分223。根据这状态，在最左边的黑象素，即所观察的象素的数据的三个子象素图案被从图案输出部分223输出。在这情况下，如图7‘C’所示的仅在三个部分的中心有黑象素的图案作为三个子象素图案数据被输出。

图7B的‘C’图案表示了被转换电路转换的图象数据的记录状态，而‘D’图案是记录结果的图形表示，它用三个部分一组来表示一个记录象素点。特别是，在图7B的‘C’中，上面一行用在第一实施例中早已描述的方法来转换，可是，下面一行用这样的方法来转换，即左边的记录象素，也就是图6B中II行和c列所指定的点用独特的方式转换，而其它记录象素则以与第一实施例相同的方式转换。这样转换得到的记录象素数据被送到激光曝光单元225作记录用，因此，就有可能消除图案、符号等边缘的锯齿状，从而使输出图象的边缘变平滑。

图7C表示了上述图7A和图7B结合而成的图。那就是，该图表示了这样的状况，其中对最左边和最右边的记录象素(黑象素)，都输出图案输出部分223所独特地转换的子象素图象数据。

这样，根据图5所示的选择信号的选择，把图7A和图7B的转换处理方法结合起来，就有可能更有效地消除图案、符号等的边缘上的锯齿状，因而使输出图象的边缘变得平滑。

上述的选择信号由操作者来选择。换而言之，操作者能任意地选择平滑处理方法中的一种，即将图象的右边变平滑、将图象的左边变平滑或者在两边都变平滑。对操作者的选择作出响应，选出示于图7A到7C的方案中的一种，并且这选择信号被送到比较电路222。对此作出响应，比较电路222将寄存器中的图案与存储于比较图案存储器221中的参考图案进行比较，根据选择信号而进行匹配寻找操作。

在上面的描述中，已经描述了利用与示于图6B的参考图案比较的转换处理。现在，参考图8A到8C，将描述利用与示于图6A的参考图案比较的转换处理。

图8A到8C表示了根据操作者所选择的条件的不同的处理方案，如图7A到7C那样，并且还表示了各自的记录条件：右边的条件、左边的条件和上两种方法结合起来的情况下的条件。在图8A-8C中，‘A’表示从主计算机输入的600dpi的图象信息；‘B’表示观察象素处在转换处理时的状态；‘C’表示经转换后的图象数据的状态或其中的记录状态；和‘D’表示根据所转换的数据进行记录的状态。

如图8A所示，从主计算机输入的600dpi的图象信息‘A’有一个是记录目标的作为观察象素的白象素，还有在观察象素的MSD侧有两个或更多个白象素以及在观察象素的LSD侧有至少两个黑象素。这状态与图6A的行I所示的参考图案相同。如果这图案存储在图5所示的移位寄存器220中，比较电路222就产生匹配输出信号，以便把匹配图案送到图案输出部分223。图案输出部分223输出图8A的‘B’所示的数据子象素图案。在这输出状态下，如图8A的‘C’所示，作为观察信号的白象素由数据子象素来表示，即由具有三个白(非记录)、黑和黑子象素的被转换记录数据来表示。

在图8A，选择指令没有指定下一行的右端的记录(黑)象素，从而每个记录象素都被转换成三个黑、白和黑子象素的子象素图案，如在第一实施例所描述的那样。

实际上如果没有与比较电路222的寄存器中的数据相配的参考图案，记录象素就被开关电路224转换成三个黑、白和黑分辨率为1800dpi的子象素。与此相比，当发现匹配，从而在比较电路222中实现匹配处理，所观察的象素，特别是白象素被转换成三个白、黑和黑子象素。用这种方法，就可能消除特别是在图形图案或符号等右边缘的锯齿状，从而使图象的边缘变得平滑。

其次，图8B所示的过程与图8A的相反，即这种处理是为了消除在左边缘的锯齿状等。正如在上图那样，从主计算机输入的600dpi的图象信息‘A’有作为观察象素的白象素，同时在观察象素的MSD侧有两个或更多个黑象素以及在观察象素的LSD侧有至少两个白象素的点。

当这图象信息被存储到图5所示的移位寄存器220时，此较电路222将它与存储于比较图案存储器221的参考图案作比较，以便寻找相配的图案。这样被检索到的相配图案被发送到图案输出部分223，跟着它输出成为记录数据的三个部分的数据子象素图案。这要被输出的记录数据(被转换的数据)由白、黑和黑子象素组成，如图8B的‘B’所示。

如果在比较电路222中没找到相配的图案，记录象素被转换成三个黑、白和黑的1800dpi的子象素，并且把这样转换成的数据输出。在这情况下，当开关电路224没有从比较电路222接收到开关信号，电路224输出由黑、白和黑子象素组成的转换后的数据。相反，当比较电路222找到了与示于图8B的‘A’的图象数据相配的图案时，就执行上述过程，从而在图案输出部分223把观察象素转换成白、黑和黑子象素。

在上述的方法中，根据在比较电路222中的匹配结果(匹配和失配)，输出示于图8B的‘C’的转换数据，并实现记录和复制。根据‘C’所示的转换数据所作的记录使得有可能消除在图形图案或符号等左边缘的锯齿状，从而使图象的边缘变得平滑。

图8C表示图8A和图8B的方案结合起来的方案。即，该图表示了图象的左右两边缘都处于上述的转换处理。在示于图8A到8C的方案中，如上所述，根据操作者所给的选择信号来实现平滑处理方案中的任一种方案。对指令作出响应，就可能获得操作者所希望的复制图象，并且这样就能更有效地消除在图形图案或符号等图象边缘的锯齿状，从而使图象的边缘变得平滑。

(第三实施例)

上面的第二实施例是一种在图象边缘处图象从黑象素变到白象素或者相反变化的情况下，用于消除图象边缘的锯齿状的转换处理方法。因此，它在消除图象中的斜线或斜面方面是有效的。

这个第三实施例不是一种消除锯齿状的方法，而是在复制图象过程中消除变淡(thinning)和防止复制失败的方法。

例如，根据图9A或9B所示的图象信息进行复制，有这样的情况，其中非记录象素(白象素)被忽略或变得太淡以至无法辨认。在图9A的情况下，白象素被黑象素所包围，在中心的白象素被黑象素的复制过程所消除。简单地说，图案被变成黑色一片而在中心看不到白象素。图9B表示了一条象素的白线的图象。在这种情况下，白象素线会变淡或因为被填满而无法辨认。

为了消除这类问题，根据上面的第一和第二实施例的转换处理方法能用来从这图象数据获得无可非议的复制图象。下面将解释这转换方法。

图10A到10C表示了本发明转换图9A和9B所示的图象数据的例子，特别是表示对被黑象素(记录象素)包围的白象素(非记录象素)进行的转换处理。在该图中，‘A’代表从主计算机输入的600dpi的图象信息。

示于图10A的从主计算机输入的600dpi的图象信息‘A’中，其左边缘的记录象素被指明为观察象素，此图象信息‘A’在观察象素的MSD侧有一个或多个黑象素，以及在观察象素的LSD侧有一个白象素，跟着在LSD侧白象素之后有至少两个黑象素点。在这种条件下，观察象素处于下面的转换过程。除了观察象素外的黑象素以第一实施例的方式来转换。

当图10A的‘A’所示的图象信息被存储在移位寄存器220时，比较电路222将它与存储于比较图案存储器221中的参考图案比较。在这情况下，图9B所示的一行被存储在比较图案存储器221。因此，比较电路222寻找与存储于移位寄存器220中的相配的参考图案，并从寻找结果中检索出相配的图案。当从寻找中辨认出相配图案，比较电路222给图案输出部分223送出所检索到的图案，跟着图案输出部分223输出包含三个部分或者三个白、黑和白子象素的记录数据(数据的子象素图案)，如图10A的‘B’所示。

除观察象素外的黑象素被转换成三个黑、白和黑子象素的记录数据，并被相继输出。这状态示于‘C’。根据这输出来实现记录，从而进行复制和记录而得到‘D’所示的记录图案。

正如从该图所理解到的那样，可以防止被黑象素包围的线及点变淡以至被消除。特别是，当作为观察象素的黑象素被转换，而所转换的数据送到激光曝光单元225，由激光曝光单元225记录时，白象素能被清楚地记录。用这种方法，就有可能实现白线以及中间色等的复制。

图10B表示这样一种情况，其中在示于‘A’的从主计算机输入的600dpi图象信息中，指定在白象素的左边的记录象素(黑象素)或成为左边缘的记录象素为观察象素。更明确地说，是这样的情况，其中白象素在作为观察象素的黑象素的MSD侧，同时在这白象素的MSD侧有两个或多个黑象素，而在观察象素的LSD侧有一个或多个黑象素的点。这组数据除观察象素不同外，其它都与图10A的相同。

在这情况下，如参考图10A所作的解释那样，比较电路222把暂时存储在移位寄存器220中的内容与参考图案进行比较，以寻找相配的图案，并把所检索到的匹配图案送到图案输出部分223，在那里，观察象素被转换成包含三个白、黑和白子象素的子象素记录数据，如‘B’所示。这样，观察象素的黑象素区域作为白、黑和白子象素的子象素图案被输出，如图10B的‘C’所示。对于其它黑象素，找不到相配的图案，因此这些象素如在第一实施例所早已描述过的那样，被转换成三个黑、白和黑子象素的子象素图案，并且这转换成的图案被输出作记录用。

相应地，在图10B的情况下，也能防止被黑象素包围着的白象素变淡，如‘D’所示，它用图形代表了实际记录状态。特别是，当邻近白象素的黑象素被作为观察象素转换，而所转换的数据送到激光曝光单元225，由后者记录时，白象素能被清楚地记录，不会被黑象素填满。用这种方法，就有可能实现清楚地复制白线(在行的方向)以及中间色等。

图10C表示图10A和10B结合起来的方案。在这例子中，有可能防止被黑象素包围着的白象素变淡，因而实现清楚地记录白象素，从而有可能实现清楚地复制白线以及中间色等。

如上所述，在图10A到10C的图中，任何一种平滑处理都是根据操作者所做的选择来进行的。特别是，当要复制图9A和9B所示的图象数据时，对白线或白象素，从图10A到10C中的任何一种处理都是在从下面三种处理方式中指定一种的情况下进行的，这三种处理方式是左边处理、右边处理或上两种处理的结合的处理方式。

图11A和11B表示了与图9A和9B所示的图象数据相反的数据状态。在这情况下，黑象素会被消除或变得太淡以至无法辨认。在图11A的情况下，黑象素被白象素所包围，在中心的黑象素被白象素的复制过程所消除。简单地说，图案被变成白色实心图案而在中心看不到黑象素。结果，中间色等的复制将显著地变差。图11B表示了一条象素的黑线的图象。在这种情况下，黑象素线会变淡或因为无法复制而不能辨认。

对于上述的图象数据，在比较图案存储器221中存储着包含白、白、黑、白和白子象素的参考图案。当图12的‘A’所示的600dpi的图象信息被从主计算机输入，并存储在移位寄存器220时，比较电路222就寻找与寄存器中的图案的相配的参考图案。

具体地说，图12中，对于作为观察象素的记录(黑)象素，在这观察象素的MSD侧有两个或多个白象素，而在观察象素的LSD侧有两个或多个白象素的点。因此，当复制有刻度的线(ruled line)及中间色图象时，这种情况就发生了。如上所述，当这类图象数据输入到移位寄存器220时，比较电路222就寻找相同的图案。这样检索到的相配图案被送到图案输出部分223，跟着它输出一种数据子象素图案，后者由三个黑子象素组成，如图12的‘B’所示。

在这情况下，当对图12的观察象素(黑象素)实施在第一实施例所描述的转换方法时，600dpi的图象数据被转换成1800dpi的黑、白和黑子象素。在另一方面，当比较电路222辨认出与参考图案相配时，黑象素被转换为黑、黑和黑子象素。以这种方法，就有可能防止被白象素包围的黑象素变淡，就有可能清楚地记录黑象素，从而使更清楚地复制有刻度的线(ruled line)及中间色图象成为可能。

正如参考实施例所看到的那样，根据本发明，在第一实施例中，当所观察的象素是黑的，它被转换成三个这样的子象素，即白的子象素在中间，两边为黑子象素。当观察象素满足早已确定的特殊参考图案时，根据参考图案，三个子象素的记录数据被用来复制观察象素。这三个子象素是通过在激光束的主扫描方向上而不是在辅助方向上把一个象素分成三个部分而成的。相应地，可以用显然简单的电路配置而无需大容量的存储器就能实现这种方法。明确地说，所需要的是对整个配置加入一个原来时钟的三分(three-divided)信号，用于驱动半导体激光器、简单的比较器和参考图案的存储器等。

虽然在本发明的实施例中，举了一个三倍分辨率的分割(dividing)处理作例子，但可以采用把单个象素分割成更多数目的子象素的分割处理方法。例如，当采用四倍分割处理，两边作为记录数据输出，而在中间的两个子象素中的起码一个可有选择地作为记录数据处理。当采用五倍分割处理，可以这样来产生图案输出，即在两边和中间的子象素作为记录数据。

在根据本发明的成象装置中，不需要复杂的配置或控制，就有可能减小在斜的图象组成部分的实际点的间隔，因而实际改善了输入图象信息的分辨率，消除锯齿状等。

在本发明中，因为N分割(N≥3)处理只是沿着光束主扫描方向进行，只需要将时钟分割N份以便转换实际的分辨率。因此，与普通的配置相比，有可能减少存储器和额外的元件。

此外，通过用预先确定数目的子象素的特殊图案来取代输入图象信息，可以消除在图象边缘的锯齿状。

最后，通过用预先确定数目的子象素的特殊图案来取代输入图象信息，就有可能防止孤立的白或黑象素被消除或变淡，因而改善了对有刻度的线以及中间色的复制。

Claims (8)

1.一种成象装置，它用于根据输入图象信息把图象复制在记录介质上，办法是根据输入图象信息用光束来有选择地照射，其特征在于包括：

分辨率转换装置，它包括：

移位寄存器，用于对主计算机来的图象数据逐位顺序地移位并把它们存储在其内；

比较图案存储器，预先存储着多个参考图案，每一参考图案由多个的位数据构成，用于与存储在移位寄存器中的位数据做比较；

比较装置，将所述移位寄存器中的位数据与存储在比较图案存储器中的参考图案做比较；

图案输出部分，输出预定的子象素图案；

开关装置，输出打印数据；和

激光曝光单元，根据来自所述开关装置的打印数据接通或关断半导体激光器；

当至少所观察的作为记录目标的象素是黑色时，把图象的分辨率转换为N倍，这里N是等于或大于3的整数；以及

所述激光曝光单元通过控制半导体激光器的通断，使得至少由分辨率转换装置把记录象素分割成N份而得到的N等分后的子象素的两侧被作为黑点输出。

2.根据权利要求1的成象装置，其特征在于：分辨率转换装置使图象信息中每个象素的分辨率只是在光束主扫描方向上为原来分辨率的N倍，这里N是等于或大于3的整数。

3.一种成象装置，其特征在于包括：

第一存储装置，它用于以顺序地移位的方式保存规定数目的输入图象信息的象素；

第二存储装置，它早已存储了多个参考图案，用于辨别保存在第一存储装置中的图象信息的图案；

比较电路，它用于把保存在第一存储装置中的图象信息与存储在第二存储装置的图象信息和参考图案进行比较，以辨别在第一存储装置中的图象信息的图案；

输出装置，它早已存储着多个子象素图案，这些子象素图案对于作为记录目标的所观察的象素来说，有原来图象分辨率的N倍分辨率，这里，N是等于或大于3的整数，并且，基于比较电路的比较结果，根据第一存储装置中的内容输出特定的子象素图案；和

束控制装置，它用于根据输出装置输出的子象素图案信息来控制光束的曝光，

其中，当在保存在第一存储装置的图象信息中，作为记录目标的所观察的象素是黑的，并且两个或更多黑象素在一行上在一侧邻接着所观察的黑象素，而两个或更多白象素在一行上在另一侧邻接着所记录的象素时，则输出装置输出这样的子象素图案，它至少在所分割的象素的中心有黑的子象素。

4.根据权利要求3的成象装置，其特征在于：当在保存在第一存储装置的图象信息中，作为记录目标的所观察的象素是白的，并且两个或更多黑象素在一行上在一侧邻接着所观察的黑象素，而两个或更多白象素在一行上在另一侧邻接着所记录的象素，则输出装置输出这样的子象素图案，它起码有两个黑的子象素在右边。

5.根据权利要求3的成象装置，其特征在于：根据操作者所给的象素分割指令来实施把所观察的象素替换成子象素图案的过程。

6.根据权利要求4的成象装置，其特征在于：根据操作者所给的象素分割指令来完成把所规察的象素替换成子象素图案的过程。

7.根据权利要求3的成象装置，其特征在于：当在保存在第一存储装置的图象信息中，作为记录目标的所观察的象素是黑的，并且一个或更多黑象素在一侧邻接着所观察的黑象素，而一个或更多白象素以及两个黑象素在一行上在另一侧邻接着所观察的象素，则输出装置输出这样的子象素图案，它在所观察的象素的子象素的中心只有黑的子象素，或者输出这样的子象素图案，它在作为记录目标的所观察的黑象素的中心处仅有黑子象素以及起码两个黑象素中的最邻近的黑象素邻接着白象素。

8.根据权利要求3的成象装置，其特征在于：当在保存在第一存储装置的图象信息中，作为记录目标的所观察的象素是黑的，并且两个或更多白象素在一行上在一侧邻接着所观察的黑象素，而两个或更多白象素在一行上在另一侧邻接着所记录的象素，则输出装置输出有全黑的子象素的子象素图案。

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