DE4106458A1

DE4106458A1 - Graphische datenverarbeitungseinrichtung

Info

Publication number: DE4106458A1
Application number: DE4106458A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Suzuki; Naofumi Ueda
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1991-02-28
Publication date: 1991-08-29
Anticipated expiration: 2011-03-01
Also published as: GB2243063B; GB2243063A; US5299308A; US5386509A; GB9103885D0; DE4106458C2

Description

Die Erfindung betrifft eine graphische Datenverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 7, 8, 10, 13 oder 14, und betrifft insbesondere eine graphische Datenverarbeitungseinrichtung zum Entfernen von Zacken oder Einschnitten in Rändern von Vektordaten, und betrifft darüber hinaus eine graphische Datenverarbeitungseinrichtung, um die Töne (Dichten) von Randbildelementen von Vektordaten zu bestimmen und um die bestimmten Töne einem Laserdrucker oder einer ähnlichen Ausgabeeinheit zuzuführen.

Bei Computer-Graphiken ist es allgemeine Praxis, ein Antialiasing durchzuführen, durch das ein Bild auf einer Kathodenstrahlröhre (CRT) viel attraktiver erscheint. Herkömmliche Lösungen zum Durchführen von Antialiasing weisen (1) eine gleichförmige Mittelungsmethode, (2) eine gewichtete Mittelungsmethode und (3) eine Faltungsintegrationsmethode auf.

Aufgrund des Vormarsches von dem sogenannten "Publizieren am Schreibtisch" (Desk Top Publishing, abgekürzt DTP) mit Hilfe eines Personal-Computers werden Systeme, um Vektorbilder auszudrucken, welche denjenigen ähnlich sind, welche von den Computergraphiken behandelt werden, heute in großem Umfang verwendet. Typisch für solche Systeme ist eines, bei welchem "Postscript von Abdi" verwendet wird. "Postscript" gehört zu einer Sprachenfamilie, die üblicherweise als Seiten-Beschreibungssprachen (Page Description Languages oder abgekürzt PDLs) bezeichnet werden. Eine Seiten-Beschreibungssprache (PDL) ist eine Programmiersprache zum Beschreiben eines Formulars, das den Inhalt einer Vorlage einschließlich des Textes, von graphischen Darstellungen und deren Anordnung und Format darstellt. Bezüglich einer Schriftart wird diese Art System als eine Vektorschrift ausgeführt. Selbst wenn der Text in der Vergrößerung geändert wird, druckt dieses System in einer weit höheren Qualität als ein System, bei welchem eine Bitmap-Schrift (wie beispielsweise ein herkömmlicher Wortprozessor) verwendet wird. Ein anderer Vorteil insbesondere des vorstehend angeführten Systems besteht darin, daß sowohl die Schriftart als auch die Graphiken kombiniert ausgedrückt werden können.

Jedoch hat ein Laserdrucker, welcher bei einem solchen System anwendbar ist, eine Auflösung, welche nicht höher als 240 bis 400 dpi (Punkte pro Inch) ist und leidet ähnlich wie eine Kathodenstrahlröhre (CRT) von Computergraphiken unter einer Verfremdung bzw. "Alias". Daher muß sogar der Druckvorgang bei einem Laserdrucker mit einer Antialias-Implementierung versehen sein, um Bilder hoher Qualität zu erzeugen.

Wenn eine herkömmliche graphische Datenverarbeitungseinrichtung mit Antialiasing durchgeführt wird, bei welchem eine N × N Unterbildelement-Aufteilung verwendet wird, können hinsichtlich einer Verarbeitungszeit und einer subjektiven Auswertung der Bildqualität keine zufriedenstellenden Erfolge erreicht werden. Insbesondere würde eine übermäßig große Anzahl N die Rechenzeit erhöhen, während eine übermäßig kleine Anzahl N die Wirkung bzw. den Erfolg begrenzen würde.

Eine herkömmliche graphische Datenverarbeitungseinrichtung mit dem gleichförmigen Mittelungsschema verwendet nur eine Art Unterbildelement-Konfiguration, wie eine N * M Submatrix zum Berechnen des Tons (der Luminanz und Dichte) eines Bildelements. Hierdurch ergibt sich eine Schwierigkeit, daß in Abhängigkeit von der Neigung von Vektordaten der von dem tatsächlichen Bild erzeugte Ton und der von der Unterbildelement- Konfiguration erzeugte Ton sich stark voneinander unterscheiden, was ein ungenügendes Antialiasing zur Folge hat.

Eine graphische Datenverarbeitungseinrichtung, welche mit dem gewichtigen Mittelungsschema, oder dem Faltungs-Integrationsschema arbeitet, ist gegenüber der Einrichtung vorteilhaft, welche mittels des gleichförmigen Mittelungsschemas durchgeführt wird, da hierdurch der Unterschied zwischen dem von der tatsächlichen Fläche hergeleiteten Ton und dem von der Unterbildelement-Konfiguration hergeleiteten Ton kleiner wird, und dadurch die Antialissing-Wirkung verbessert wird. Eine derartige Einrichtung verbraucht jedoch eine beträchtliche Zeit, um das Flächenverhältnis zu berechnen, und verlangsamt daher die Verarbeitung.

Darüber hinaus wird in einer graphischen Datenverarbeitungseinrichtung, welche mit einer der herkömmlichen Antialiasingschemata versehen ist, obwohl ein Laserdrucker, welcher ein Bild durch einen elektrophotographischen Prozeß abgibt, die Kathodenstrahlröhre ersetzt, welche die Rolle einer Ausgabeeinheit spielt, die Luminanz einer Kathodenstrahlröhre durch die Dichte des Laserdruckers ersetzt. Dies ist erwünscht, da die Eigenart insbesondere eines elektrophotographischen Prozesses verhindert, daß sich der Antialiasingeffekt voll entfaltet.

Gemäß der Erfindung soll daher der Antialiasingeffekt gesteigert werden, und es soll ein Ton erzeugt werden, welcher sich nicht stark von einem von dem tatsächlichen Flächenverhältnis hergeleiteten Ton unterscheidet, ohne daß dadurch die Verarbeitung langsamer wird. Darüber hinaus soll gemäß der Erfindung der Antialiasingeffekt sichergestellt werden, indem der Eigenart eines elektrophotographischen Prozesses Rechnung getragen wird. Darüber hinaus soll verhindert werden, daß Punkte geringer Dichte was charakteristisch für ein Pulsbreiten-Modulationssystem ist, den Antialiasingeffekt verschlechtern, ohne die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erniedrigen. Darüber hinaus soll ein Aliasing infolge von Punkten geringer Dichte ausgeschlossen werden, ohne daß dadurch die Genauigkeit von Antialiasing gemindert wird.

Gemäß der Erfindung ist dies bei einer graphischen Datenverarbeitungseinrichtung nach dem Oberbegriff eines der Ansprüche 1, 7, 8, 10, 13 oder 14 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des jeweiligen Anspruchs erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf einen dieser Ansprüche mittelbar oder unmittelbar rückbezogenen Unteransprüche.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Bilderzeugungssystems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 schematisch ein Blockdiagramm einer spezifischen Ausführung einer in der Ausführungsform erhaltenen Steuereinheit für eine Seiten-Beschreibungssprache (PDL);

Fig. 3A und 3B, 4 und 5A bis 5C das Prinzip der Ausführungsform;

Fig. 6 ein Flußdiagramm einer spezifischen Arbeitsweise der Ausführungsform;

Fig. 7 und 8 jeweils die Arbeitsweise der Ausführungsform;

Fig. 9A bis 9F ein Antialiasing, insbesondere einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 10 schematisch ein Blockdiagramm der zweiten Ausführungsform;

Fig. 11 schematisch ein Blockdiagramm einer spezifischen Ausführung einer in der zweiten Ausführungsform enthaltenen Steuereinheit für eine Seitenbeschreibungssprache (PDL);

Fig. 12A ein Flußdiagramm, in welchem eine spezifische Arbeitsweise der PDL-Steuereinheit dargestellt ist;

Fig. 12B eine Prozedur zum Ausfüllen einer Bahn;

Fig. 12C ein Flußdiagramm, in welchem eine Antialiasing- Verarbeitung dargestellt ist;

Fig. 13A und 13B das Aufteilen einer Fig. in Linienvektoren;

Fig. 14 Töne, die einer Antialiasing-Verarbeitung unterzogen worden sind;

Fig. 15A bis 15D Y-, M-, C- und BK-Bilddaten, welche in Speicherabschnitte eines Seitenspeichers geschrieben sind;

Fig. 16 schematisch ein Blockdiagramm eines Steuersystems eines Mehrstufen-Farblaserdruckers;

Fig. 17 einen Abschnitt einer spezifischen Ausführung des Laserdruckers;

Fig. 18A und 18B eine spezifische Ausführung einer Aufzeichnungseinheit für gelb;

Fig. 19A bis 19D eine Mehrpegelansteuerung mit Pulsbreiten- Modulation;

Fig. 20 verschiedene latente Bilder, die jeweils einem ganz bestimmten Impulsbreiten-Modulationspegel zugeordnet sind;

Fig. 21 ein Tonerbild, das ein in Fig. 13A dargestelltes Quadrat ABCD darstellt;

Fig. 22A bis 22D ein Antialiasing, insbesondere bei einer dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 23A bis 23B die Aufteilung einer Fig. in Linienvektoren;

Fig. 24 ein Flußdiagramm, welches Antialiasing insbesondere bei der dritten Ausführungsform veranschaulicht;

Fig. 25 Töne, welche durch die Verarbeitung, insbesondere bei der dritten Ausführungsform erzeugt worden sind;

Fig. 26A bis 26D Y-, M-, C- und BK-Bilddaten, welche in Speicherabschnitte eines Seitenspeichers in der dritten Ausführungsform geschrieben sind;

Fig. 27 ein Tonerbild, das ein in Fig. 23A dargestelltes Fünfeck ABCDE darstellt;

Fig. 28 ein Tonerbild, welches das Fünfeck ABCDE darstellt und nach der herkömmlichen Unterbildelement-Aufteilung erzeugt worden ist;

Fig. 29A bis 29E ein Antialiasing insbesondere bei einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 30 ein Flußdiagramm, das insbesondere das Verarbeiten der vierten Ausführungsform veranschaulicht;

Fig. 31 Töne, welche der Verarbeitung nach Fig. 42 unterzogen worden sind;

Fig. 32A bis 32D Y-, M-, C- und BK-Bilddaten, welche in Speicherabschnitte eines Seitenspeichers der vierten Ausführungsform geschrieben sind;

Fig. 33 ein Tonerbild, des in Fig. 23A dargestellten Fünfecks ABCDE;

Fig. 34A bis 34F ein Antialiasing insbesondere nach einer fünften Ausführungsform;

Fig. 35 ein Flußdiagramm des Antialiasings insbesondere der fünften Ausführungsform;

Fig. 36 Töne, die sich bei der Verarbeitung insbesondere nach der fünften Ausführungsform ergeben haben;

Fig. 37A bis 37D Y-, M-, C- und BK-Bilddaten, welche in Speicherabschnitte eines Seitenspeichers der fünften Ausführungsform geschrieben sind;

Fig. 38 ein Tonerbild des in Fig. 23A dargestellten Fünfecks ABCDE;

Fig. 39A und 39B ein herkömmliches Antialiasing;

Fig. 40A und 40B ein mit einem gleichförmigen Mittelungsschema durchgeführtes Antialiasing;

Fig. 41A und 41B ein Antialiasing mit einem gewichteten Mittelungsschema;

Fig. 42A bis 42D spezifische Filter, welche bei dem gewichteten Mittelungsschema anwendbar sind;

Fig. 43 ein Faltungs-Integrationsschema mit einer 3 × 3 Bildelement-Unterteilung, und

Fig. 44A, 44B und 45A bis 45D Schwierigkeiten insbesondere bei herkömmlichen Antialiasing.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden herkömmliche graphische Datenverarbeitungstechniken beschrieben. In Fig. 39A ist ein spezifisches Bild dargestellt, das auf einem Bildschirm (CRT) für Computer-Graphiken erscheint und gezackte bzw. stufige Ränder aufweist (was im allgemeinen als "Alias" bzw. auch "Verfremdung" bezeichnet wird), während in Fig. 39B das Bild dargestellt ist, dessen "Verfremdung" eine Luminanz- Modulation erfahren hat, um glatter und dadurch attraktiver zu erscheinen. Antialiasing-Lösungsvorschläge, für eine herkömmliche graphische Datenverarbeitung sind (1) eine gleichförmige Mittelung, (2) eine gewichtete Mittelung und (3) eine Faltungsintegration, wie eingangs bereits ausgeführt ist.

Bei dem Mittelungsschema wird jedes Bildelement in N * M Unterbildelemente zerlegt (wobei N und M natürliche Zahlen sind); es wird eine Rasterberechnung mit hoher Auflösung durchgeführt, und dann wird die Luminanz jedes Bildelements durch Mitteln der N * M Unterbildelemente bestimmt. Anhand von Fig. 40A und 40B wird nunmehr insbesondere ein gleichförmiges Mittelungsschema beschrieben. Hierbei soll der Rand eines Bildes ein bestimmtes Bildelement kreuzen. (In Fig. 40A und 40B verläuft das Bild von der schrägen Linie aus nach rechts und abwärts). Wenn keine Antialiasing-Verarbeitung durchgeführt wird, wird die maximale darstellbare Luminanz (z. B. kid = 255 im Falle von 256 Tönen) dem interessierenden Bildelement zugeteilt, wie in Fig. 40A dargestellt ist. Wenn beispielsweise eine (N = M = 7) Mittelung angewendet wird, um ein Antialiasing durchzuführen, dann wird das interessierende Bildelement in 7 * 7 Unterelemente aufgeteilt, wie in Fig. 40B dargestellt ist. Die Unterbildelemente, in welchen das Bild existiert, werden gezählt. Die Anzahl an solchen Unterbildelementen (28) wird zur Standardisierung (Mittelwertbildung) durch die Gesamtanzahl an Unterbildelementen (in diesem Fall 49) geteilt. Die maximale Luminanz (255) wird mit dem Teilungsergebnis multipliziert, um eine Luminanz des interessierenden Bildelements zu erzeugen. Auf diese Weise wird bei dieser speziellen Lösung die Luminanz eines Bildelements bestimmt, indem berücksichtigt wird, wie das Bild zugeordnet wird.

Die gewichtete Mittellösung ist eine modifizierte Version der gleichförmigen Mittelungslösung. Während bei dem gleichförmigen Mittelungsschema alle Unterbildelemente eines einzelnen Bildelements mit demselben Gewicht behandelt werden, d. h. es werden einfach die von einem Bild überdeckten Unterbildelemente gezählt, teilt die gewichtete Mittelösung jedem Unterbildelement ein ganz bestimmtes Gewicht zu, so daß der Einfluß auf die Luminanz (kid) davon abhängen kann, welche Unterbildelemente von einem Bild überdeckt werden. Die Gewichte bzw. Wertigkeiten werden durch ein Filter geschaffen. In Fig. 41A ist eine spezifische Filter- (hier eine Kegelfilter-) Charakteristik zum Durchführen des gewichteten Mittelungsschemas dargestellt. Das gewichtete Mittelungsschema soll mit den in Fig. 40A dargestellten Bilddaten durchgeführt werden und mit Hilfe der (N = M = 7) Teilung. Die Gewichte bzw. Werte des Filters werden bei den entsprechenden Unterbildelementen angewendet, welche ein einziges Bildelement darstellen. Beispielsweise ist das Bildelement, das in der oberen rechten Ecke positioniert ist, "2". Wenn alle Unterbildelement von einem Bild überdeckt werden, ist die durch die Filtercharakteristik geschaffene Wertigkeit der Zählwert eines Unterbildelements. In Fig. 41B ist ein dargestelltes Bildmuster wiedergegeben, welches den verschiedenen Gewichten oder Wertigkeiten der in Fig. 41A dargestellten Unterbildelementen zugeordnet ist. In diesem Fall werden 199 Unterbildelemente von einem Bild überdeckt. Die Zahl von solchen Unterbildelementen wird durch die Summe der Wert des Filters (hier 336) wie in dem gleichförmigen Mittelungschema geteilt, und die maximale Luminanz wird mit dem Teilungsergebnis multipliziert, um die Luminanz des interessierenden Bildelements zu erzeugen. In Fig. 42A bis 42D sind spezifische Filter zum Durchführen der vorstehend beschriebenen Prozedur dargestellt.

Das Faltungs-Integrationsschema bestimmt die Luminanz eines vorgegebenen Bildelements, während auf umgebende Bildelemente Bezug genommen wird. Insbesondere werden bei diesem Schema (N′ × N′) Bildelemente, welche einem Bild am nächsten sind und dieses umgeben, dessen Luminanz bestimmt werden soll, als Bildelemente in Betracht gezogen, welche denjenigen bei dem gleichförmigen Mittelungsschema oder dem gewichteten Mittelungsschema entsprechen. In Fig. 43 ist das Faltungs-Integrationsschema dargestellt, welches sich beispielsweise auf (3 × 3) Bildelemente bezieht. In Fig. 43 ist das Bildelement, dessen Luminanz bestimmt werden soll mit dem Bezugszeichen 2901 bezeichnet. Ein Bild verläuft von der schrägen Linie nach rechts und abwärts und es werden verschmierte Unterbildelemente gezählt. Jedes Bildelement ist in eine (4 * 4) Matrix unterteilt. In diesem Fall wird daher ein (12 * 12) Filter verwendet. Mit dieser Methode werden erfolgreich hochfrequente Komponenten aus einem Vektorbild entfernt.

Bei der Antialiasing-Methode mit der N × N Unterbildelement- Matrix ist eine Schwierigkeit ungelöst geblieben, wenn sie bei einer herkömmlichen graphischen Datenverarbeitungseinrichtung angewendet worden ist. Bei einer übergroßen Anzahl N würde die Berechnungszeit zunehmen, während bei einer übermäßig kleinen Zahl N der Antialiasing-Effekt begrenzt würde. Üblicherweise wird daher im Hinblick auf die Verarbeitungszeit sowie auf die subjektive Auswertung einer Bildqualität ein mittlerer Wert N ausgewählt. Bei einer herkömmlichen graphischen Datenverarbeitungseinrichtung, die durch die gleichförmige Mittelungsmethode realisiert ist, wird nur eine Art einer Unterbildelement-Konfiguration (z. B. eine (N * M) Untermatrix) zum Berechnen eines Tons (einer Luminanz und einer Dichte) verwendet. Es ist jedoch nicht erwünscht, daß in Abhängigkeit von der Schrägstellung von Vektordaten der Ton, welcher von der tatsächlichen Fläche hergeleitet worden ist, und der Ton, welcher von der Unterbildelement-Konfiguration hergeleitet worden ist, sich stark voneinander unterscheiden, was zu einem unzureichenden Antialiasing führt. Insbesondere kann, wenn die Schrägstellung von Vektordaten nahezu vertikal oder nahezu horizontal ist die (N * M) Untermatrix einen Ton erzeugen, welcher von dem tatsächlichen Flächenverhältnis verschieden ist. Es wird nun eine (3 * 3) Untermatrix und ein Randbildelement angenommen, welche Vektordaten mit einer nahezu vertikalen Schrägstellung durchqueren, wie in Fig. 44A und 44B dargestellt ist. Die Wahrscheinlichkeit, daß unter Tönen "0" bis "9" Töne "1" und "2" erzeugt werden, ist klein, während die Wahrscheinlichkeit, daß Töne "3", "6" und "9" erzeugt werden, groß ist. Folglich unterscheidet sich der Ton, welcher von der tatsächlichen Fläche ("4" in Fig. 44B) hergeleitet ist, merklich von dem Ton ("6" in Fig. 44A), welcher aus der Unterbildelement-Konfiguration hergeleitet worden ist, wodurch dann der erwartete Antialiasing-Effekt nicht erreichbar ist.

Eine graphische Datenverarbeitungseinrichtung, bei welcher das gewichtete Mittelungsschema oder das Faltungs-Integrationsschema verwendet ist, reduziert die Differenz zwischen dem Ton, welcher von der tatsächlichen Fläche hergeleitet worden ist, und dem Ton, welcher von der Untermatrix hergeleitet worden ist, und steigert dadurch den Antialiasing-Effekt im Vergleich zu der Einrichtung, bei welcher die gleichförmige Mittelungsmethode verwendet ist. Jedoch ist bei einer solchen Einrichtung die Flächenverhältnis-Berechnungszeit größer und dadurch die Verarbeitungsgeschwindigkeit niedriger.

Darüber hinaus ist in einer graphischen Datenverarbeitungseinrichtung, bei welcher eine der herkömmlichen Antialisierungs- Schemata angewendet wird, obwohl die Kathodenstrahlröhre (CRT) durch einen Laserstrahldrucker ersetzt ist, welcher ein Bild entsprechend einem elektrophotographischen Prozeß abgibt, die Luminanz der Kathodenstrahlröhre (CRT) einfach durch den Ton des Laserdruckers ersetzt. Unter dieser Voraussetzung ist dann der Antialiasing-Effekt infolge der Eigenart des elektrophotographischen Prozesses nicht immer erreichbar. Ein in Fig. 45A dargestelltes Vektorbild soll einer "Antialias"- Verarbeitung unterzogen werden, um in Fig. 45B dargestellte Töne (Töne "0" bis "9" in Fig. 45B) zu erzeugen. Wenn die sich ergebenden Töne auf einer Kathodenstrahlröhre als Luminanzwerte dargestellt werden, erscheint infolge des Antialiasing- Effekts ein Bild, das so gleichmäßig wie ein Vektorbild ist, auf der Kathodenstrahlröhre (CRT), wie in Fig. 45C dargestellt ist. Wenn jedoch die in Fig. 45B dargestellten Töne als Dichtewerte verwendet werden, und der Ausgang eines Laserstrahls durch eine Pulsbreiten-Modulation eingestellt ist, um ein latentes Bild zu erzeugen, dann nimmt der Schwärzungsgrad an dem linken Bild (dem linken Rand) des latenten Bildes ab und an dem rechten Ende (dem rechten Rand) desselben Bildes zu, wie in Fig. 45D dargestellt ist. Hierdurch wird der Vorteil insbesondere hinsichtlich eines Antialiasing-Effekts verschlechtert, was der Tatsache zuzuschreiben ist, daß im Falle einer Pulsbreiten-Modulation ein Punkt durch einen Laserstrahl erzeugt wird, dessen Dauer (Pulsbreite) von einem Ton abhängt, und dessen Bezugspunkt das linke Ende eines Bildelements ist. Folglich gilt, je schwächer der Ton eines Punktes ist, umso entfernter ist, gemessen von der Position eines tatsächlichen Bildes, die Punktposition. Hierdurch ist nicht nur verhindert, daß ein Bild mit Tönen, die aus einem Antialiasing resultieren (siehe Fig. 45B), vorbildgetreu wiedergegeben ist, sondern macht auch Zacken bzw. Einschnitte deutlich sichtbar.

Nunmehr werden bevorzugte Ausführungsformen von graphischen Datenverarbeitungseinrichtungen gemäß der Erfindung beschrieben.

Ausführungsform 1

Es wird ein Bilderzeugungssystem mit einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung beschrieben, welche als eine PDL- (Desk Top Publishing) Steuereinheit ausgeführt ist. Das System erzeugt ein Bild, indem Vektordaten, die in einer Seitenbeschreibungssprache (Page Description Language; PDL) beschrieben sind, umgeformt werden und durch die PDL-Steuereinheit durch eine Seitenbeschreibungssprache (PDL) in Bilddaten angegeben werden.

Wie in Fig. 1 dargestellt, hat das Bilderzeugungssystem einen Host-Computer 100 zum Erzeugen einer Vorlage, welche in einer Seitenbeschreibungssprache (PDL; in der Ausführungsform 1 in einer Postscript-Sprache) beschrieben ist. Eine PDL- Steuereinheit 200 (eine graphische Datenverarbeitungseinrichtung gemäß der Erfindung) erhält die Seitenbeschreibungssprache (PDL) Seite für Seite von dem Host-Computer 100 und entwickelt sie in schwarze (BK), gelbe (Y), magentarote (M) und cyanblaue (C) mehrpegelige Bilddaten, während eine Antialias- Verarbeitung durchgeführt wird. Ein Farblaserdrucker 300 druckt die mehrpegeligen Bilddaten aus, welche von der PDL- Steuereinheit 200 abgegeben worden sind. Eine Systemsteuereinheit 400 steuert den Betrieb des Laserdruckers 300.

In Fig. 2 ist eine spezielle Ausführung der PDL-Steuereinheit 200 dargestellt, welche eine Empfangseinheit 201 aufweist, um eine Seitenbeschreibungssprache (PDL) von dem Host-Computer 100 zu empfangen. Eine Zentraleinheit (CPU) 202 steuert den Speicher der empfangenen Seitenbeschreibungssprache und führt verschiedene Arten von Verarbeitungen, wie eine Anialias- Verarbeitung durch. Ferner ist ein interner Bus 203 vorgesehen. Ein RAM 204 speichert PDL, welche an ihn von der Empfangseinheit 201 über den Bus 203 übertragen worden ist. Ein ROM 205 speichert ein Antialiasing-Programm und andere Programme. Ein Seitenspeicher 206 speichert mehrpegelige Y-, M-, C- und BK-Bilddaten, welche einer Antialias-Verarbeitung unterzogen worden sind. Eine Übertragungseinheit 207 überträgt die Y-, M-, C- und BK-Bilddaten von dem Seitenspeicher 206 an den Laserdrucker 300. Ein Ein-/Ausgabeinterface 208 schließt die PDL-Steuereinheit 200 an die System-Steuereinheit 400 an. Eine Unterbildelemente verändernde Einrichtung 208 ist ebenfalls mit dem Bus 203 verbunden. Die Zentraleinheit 202 speichert PDL, das von der Empfangseinheit 201 empfangen worden ist, über den Systembus 203 entsprechend dem in dem ROM 205 gespeicherten Programm in dem RAM 204. Beim Speichern einer Seite von PDL in dem RAM 204, führt die Zentraleinheit 202 eine Antialiasing-Prozedur mit dem graphischen Element durch, das in dem RAM 204 gespeichert worden ist, und speichert dadurch mehrpegelige Y-, M-, C- und BK-Bilddaten in einfachen (plain) Speicherabschnitten in dem Seitenspeicher 206. Der Seitenspeicher 206 hat zusätzlich zu den Y-, M-, C- und BK-Speicherabschnitten einen Merkmal-Datenspeicherabschnitt. Später werden die Daten in dem Seitenspeicher 206 über die Übertragungseinheit 207 dem Laserdrucker 300 zugeführt.

In Fig. 3A und 3B ist jeweils ein Teil eines Bildelements G von in dem Seitenspeicher 206 gespeicherten Bilddaten dargestellt. Insbesondere stellt Fig. 3A einen Fall dar, bei welchem das Bildelement G in (4 * 4) Unterbildelemente S₁ unterteilt, und vier der sechzehn Unterbildelemente S₁ werden ausgefüllt (painted). In Fig. 10B ist ein Fall dargestellt, bei welchem das Bildelement G in der vertikalen Richtung in acht Unterbildelemente und in der horizontalen Richtung in zwei Bildelemente unterteilt ist, und drei der sechzehn Unterbildelemente S2 sind ausgefüllt. Das in Fig. 3A dargestellte Bildelement hat eine Luminanz von 25%, während das in Fig. 3B dargestellte Bildelement eine Luminanz von 18,75% hat. Da die reale Fläche des schaffrierten Teils 12,5% ist, führt ein Aufteilen des Bildelements in eine unterschiedliche Anzahl von Segmenten in der vertikalen und horizontalen Richtung trotz derselben Anzahl von Unterbildelementen manchmal zu einer höheren Genauigkeit. Folglich werden, wie in Fig. 4 dargestellt, Zonen A, B und C festgelegt, welche bezüglich der Schrägstellung der Linie zu den x- und y-Achsen entsprechend angepaßt sind. Wie in Fig. 5A bis 5C dargestellt, sind (4 * 4) Unterbildelemente S1, (2 * 8) Unterbildelemente S3 und (8 * 2) Unterbildelemente S2 den Zonen A, B bzw. C zugeordnet. Dies ist vorteilhaft hinsichtlich einer Steigerung einer genauen Antialias-Verarbeitung.

Eine spezifische Arbeitsweise der PDL-Steuereinheit 200 wird nunmehr anhand von Fig. 6 beschrieben. Zuerst werden die Koordinaten, welche die Start- und Endpunkte von Linien, wie der in Fig. 3A, 3B und 4 dargestellten Linien, und die Schrägstellungen darstellen, welche aus den Koordinaten zu erhalten sind, in dem RAM 204 vorher als Tabellendaten gespeichert. In Fig. 7 dargestellte, graphische Daten D₀₀ sollen in dem Seitenspeicher 206 gespeichert sein. Die Position der Startlinie L, welche 0 ist, und die Position der Endlinie L, welche E ist, fallen mit den X-Achspunkten e₀ (X₀, Y₀) und e₂ (X₂, Y₂) der graphischen Daten D₀₀ zusammen. Folglich wird die Y-Koordinate des Ausgangspunkts L = 0 der graphischen Daten D₀₀ gelesen (Schritt S601) und die bogenförmigen Kanten werden einer linearen Annäherung unterzogen (S602). Hierbei ist zu beachten, daß der Begriff "lineare Annäherung" sich auf die Verarbeitung bezieht, welche, wie in Fig. 8 dargestellt, eine Kurve RL durch eine Gruppe von Geraden DL darstellt. Die Koordinaten der Start- bzw. Ausgangs- und Endpunkte der so angenäherten Linie und die aus den zwei Koordinaten erzeugte Steigung werden als Tabellendaten gespeichert (S603). Wenn die Unterbildelemente ändernde Einrichtung 209 jede Linie L verarbeitet, wird die Steigung der angenäherten Geraden auf der Basis der Tabellendaten und der Tabellendaten festgelegt, welche vorher in dem RAM 204 gespeichert sind. Als nächstes wird die Zone, zu welcher die erhaltene Steigung gehört, bestimmt (S604), und dann werden die Größen der Unterbildelemente S1, S2 und S3 bestimmt (S605). Anschließend wird eine Abtastlinien-Umsetzung in jedem der Unterbildelemente S1 bis S3 in Anpassung an die Steigung der angenäherten Geraden durchgeführt (S606). Dann wird eine Luminanz auf der Basis der Anzahl von ausgefüllten Bildelementen S1, S2 und S3 berechnet (S607), und sie wird in Form von Bildelement-Luminanzdaten eingeschrieben (S608). Eine derartige Prozedur wird von L = 0 bis L = E wiederholt (S609 und S610).

Wie vorstehend ausgeführt, wird bei dieser Ausführungsform die Größe geändert, in welcher ein Bildelement in Unterbildelemente auf der Basis der Steigung einer angenäherten Linie oder Geraden aufgeteilt wird. Hierdurch kann die Unterbildelement- Größe für die Berechnung der Bildelement-Luminanz in Anpassung an die Steigung einer angenäherten Geraden geändert werden. Im Ergebnis ist ein effektiveres und genaueres Antialiasing mit der veränderlichen Unterbildelement-Größe als mit einer festen Unterbildelement-Größe erreichbar, wodurch die Qualität eines daraus resultierenden Bildes verbessert wird.

Ausführungsform 2

Ein Bilderzeugungssystem mit einer PDL-Steuereinheit, welche in Form der graphischen Verarbeitungseinrichtung ausgeführt ist, wird nachstehend beschrieben.

(1) Darstellung von Antialiasing

In Fig. 9A bis 9C sind drei verschiedene Unterbildelement- Konfigurationen (die nachstehend als "Submatrizen" bezeichnet werden) dargestellt, die bei dieser Ausführungsform anwendbar sind. Insbesondere zeigen Fig. 9A bis 9C eine (1 * 9) Submatrix, die bei einer Vektordaten-Steigung R anwendbar ist, die tan R < 9/2 (d. h. 77,47° < R < 102,53° ist), eine (9 * 1) Untermatrix, welche bei einer Vektordaten-Steigung R anwendbar ist, welche 2/9 tan R < -2/9 (d. h. 12,53° < R < -12,53°) ist, und eine (3 * 3) Untermatrix, welche bei anderen Vektordaten-Steigungen R anwendbar ist. Wenn ein Randpunkt (ein Ausgangs- oder Endpunkt von Vektordaten) in einem Randbildelement vorhanden ist, verwendet die Ausführungsform die Submatrix der Fig. 9C, da die Steigung R der Vektordaten nicht unbedingt bestimmt werden kann. Wenn beispielsweise die Steigung R der Vektordaten tan R < 9/2 und nahe zu vertikal ist, wird ein Ton "4" mit Hilfe der (1 * 9) Submatrix und der in Fig. 9D dargestellten Unterteilung erzeugt. Wenn dagegen die herkömmliche Methode (3 * 3 Submatrix) verwendet wird, um einen Ton desselben Randbildelements zu bestimmen, wird ein Ton "6" erhalten, wie in Fig. 9E dargestellt ist. Folglich ist der Ton, welcher sich aus der (1 * 9) Submatrix ergibt, näher bei (oder gleich) dem tatsächlichen Ton als die (3 * 3) Submatrix. Wenn der Randpunkt in einem Randbildelement existiert, wird ein Ton durch die (3 * 3) Submatrix bestimmt, wie in Fig. 9F dargestellt ist.

Bei der vorstehend beschriebenen Verarbeitung wird eine Entscheidung auf der Basis der Steigung R, die bereits aus den Vektordaten eines Randbildelements erhältlich ist und ob ein Randpunkt existiert oder nicht, durchgeführt. Hinsichtlich Unterbildelementen, welche die Vektordaten kreuzen, wird bei der vorstehend beschriebenen Verarbeitung dasselbe Entscheidungsprinzip wie bei der herkömmlichen Verarbeitung angewendet. Daher ist die Verarbeitungsrate im wesentlichen dieselbe wie die Rate bei dem herkömmlichen, gleichförmigen Mittelungsschema. Oder anders ausgedrückt, die Verarbeitungsgeschwindigkeit ist weitaus höher als die Verarbeitungsgeschwindigkeit, welche mit dem gewichteten Mittelungsschema und dem Faltungs-Integrations-Schema erreichbar ist.

(2) Blockdiagramm eines Bilderzeugungssystems

Die dargestellte Ausführungsform formt Vektordaten um, welche in einer Seitenbeschreibungssprache (PDL) beschrieben sind, und über die PDL-Steuereinheit durch DTP in Bilddaten ausgegeben sind. Der Systemaufbau der Ausführungsform wird anhand von Fig. 10 beschrieben.

Das Bilderzeugungssystem hat einen Host-Computer 100 zum Erzeugen eines Dokuments, das in PDL (in dieser Ausführungsform in einer Postscript-Sprache) beschrieben ist. Eine PDL- Steuereinheit (eine graphische Datenverarbeitungseinrichtung der Erfindung) 200 erhält PDL Seite für Seite von dem Host- Computer 100 und entwickelt sie in schwarze (BK), gelbe (Y) magentarote (M) und cyanblaue (C) mehrpegelige Bilddaten, während eine Antialias-Verarbeitung durchgeführt wird. Ein Farblaserdrucker 300 druckt die mehrpegeligen Bilddaten aus, welche von der PDL-Steuereinheit 200 abgegeben worden sind. Eine Systemsteuereinheit 400 steuert die Arbeitsweise des Laserdruckers 300.

(3) Ausführung und Arbeitsweise einer PDL-Steuereinheit

In Fig. 11 ist eine spezifische Ausführung der PDL-Steuereinheit 200 dargestellt. Die PDL-Steuereinheit 200 hat eine Empfangseinheit 201, um eine von dem Host-Computer 100 zugeführte Seitenbeschreibungssprache (PDL) zu empfangen. Eine Zentraleinheit (CPU) 202 steuert das Speichern der empfangenen PDL-Sprache und führt verschiedene Arten von Verarbeitungen, wie beispielsweise ein Antialiasing durch. Ferner ist ein interner Bus 203 vorgesehen. Ein RAM 204 speichert die PDL-Sprache, welche von der Empfangseinheit 201 über den Bus 203 übertragen worden ist. Ein ROM 205 speichert ein Antialiasing-Programm und andere Programme. Ein Seitenspeicher 206 speichert mehrpegelige Y-, M-, C- und BK-Bilddaten, welche einer Antialias-Verarbeitung unterzogen worden sind. Eine Übertragungseinheit 207 überträgt die Y-, M-, C- und BK-Bilddaten von dem Seitenspeicher 206 an den Laserdrucker 300. Eine Ein-/Ausgabeeinheit 208 schließt die PDL-Steuereinheit 200 an die Systemsteuereinheit 400 an. Die Zentraleinheit 202 speichert die PDL-Sprache, welche von der Empfangseinheit 201 empfangen worden ist, über den Systembus 203 entsprechend dem in dem ROM 205 gespeicherten Programm in dem RAM 204. Beim Speichern einer Seite der PDL-Sprache in dem RAM 204 führt die Zentraleinheit 202 eine Antialiasing-Prozedur mit dem graphischen Element durch, das in dem RAM 204 gespeichert worden ist und speichert dadurch mehrpegelige Y-, M-, C- und BK-Bilddaten in Speicherabschnitten, die in dem Seitenspeicher 206 enthalten sind. Der Seitenspeicher 206 hat zusätzlich zu den Y-, M-, C- und BK-Speicherabschnitten einen Merkmals-Datenspeicherabschnitt. Später werden die Daten in dem Seitenspeicher 206 über die Übertragungseinheit 207 dem Laserdrucker 300 zugeführt. Anhand von Fig. 12A wird eine spezifische Arbeitsweise der Zentraleinheit 202 beschrieben, welche in der PDL-Steuereinheit 200 enthalten ist. Wenn Seite für Seite die PDL-Sprache von dem Host-Computer 100 empfangen wird, entwickelt die PDL-Steuereinheit 200 daraus BK-, Y-, und M- und C-Farbbilddaten, während sie einer Antialiasing-Verarbeitung unterzogen werden. Durch die PDL- Sprache werden sowohl die Graphiken als auch die Texte in Vektordaten beschrieben, und Bilddaten werden auf einer Seitenbasis behandelt. Eine Seite besteht aus mehr als einer Bahn, die jeweils ein Element oder eine Anzahl Elemente (graphische und Text-Elemente) aufweisen.

Bei Empfang der PDL-Sprache bestimmt die Zentraleinheit 202, ob das Element ein Kurvenvektor ist oder nicht, und wenn es ein Kurvenvektor ist, nähert sie ihn einem Linien-Vektor an und registriert ihn dann als eine Linie in einem Arbeitsbereich. Die Zentraleinheit 202 wiederholt diese Operation mit allen graphischen und Text-Elementen, die in einem Weg bzw. einer Bahn enthalten sind, um daraus resultierende Linie oder Geraden in dem Arbeitsbereich auf einer Bahnbasis zu registrieren (Verarbeitung 1). Anschließend sortiert die Zentraleinheit 202 die Linien, welche in dem Arbeitsbereich registriert sind, bezüglich der Start-y-Achse der Linie (Verarbeitung 2). Dann füllt die Zentraleinheit 202 die Bahn durch Abtastlinien auf, während die y-Achse akutalisiert wird (Verarbeitung 3). In dieser Ausführungsform bezieht sich der Begriff "Abtastlinie" auf eine Linie, deren Dicke geringer ist als ein Bildelement, was ein Unterschied zu einer Einbildelement- Abtastzeile ist, welche eine Dicke hat, welche einem Bildelement entspricht. Wenn beispielsweise eine in Fig. 12B dargestellte Bahn auszufüllen ist, registriert die Zentraleinheit 202 die Elemente, die an den Seiten angeordnete sind, welche eine Abtastlinie yc kreuzt, und die reellen numerischen Werte der x-Koordinaten, welche die Abtastlinie yc kreuzen (x₁, x₂, x₃ und x₄, Fig. 12B) in einer aktiven Randtabelle (Active Edge Table; AET). Da die Elemente in dem Arbeitsbereich in der Reihenfolge registriert werden, in welcher sie bei der Verarbeitung 1 registriert worden sind, sind die x-Koordinaten, welche die Abtastlinie yc kreuzen, nicht immer in der steigenden Reihenfolge registriert. Wenn beispielsweise die Linie, welche die Abtastlinie yc und die Koordinate x₃ kreuzen, bei der Verarbeitung 1 zuerst verarbeitet worden ist, dann wird x₃ in der AET-Tabelle zuerst als eine x-Koordinate registriert. Daher werden bei der Registrierung in der AET- Tabelle die Elemente der einzelnen Seiten, die in der AET- Tabelle registriert worden sind, in der x-Koordinate in steigender Reihenfolge sortiert. Zwei Elemente, die von der kleinsten x-Koordinate aus gezählt worden sind, bilden ein Paar, und der Zwischenraum zwischen den zwei Elementen werden ausgefüllt (insbesondere erfolgt ein Ausfüllen durch eine Ein- Bildelement-Abtastlinie, welche durch benachbarte Abtastlinien yc und yc+1 definiert ist). Im Falle eines solchen Ausfüllvorgangs wird ein Antialiasing durchgeführt, indem die Dichte jedes Bildelements in Übereinstimmung mit dem Flächenverhältnis eingestellt wird. Die verarbeitete Seite wird dann aus der AET-Tabelle entfernt, und dann wird die Abtastlinie oder y-Achse aktualisiert. Die Zentraleinheit 202 wiederholt diese Schrittfolge, bis sie alle in der AET-Tabelle registrierten Seiten, d. h. alle die Elemente, welche eine Bahn bilden, verarbeitet hat.

Die Zentraleinheit 202 führt die folgenden Verarbeitungen 1, 2 und 3 auf einer Bahnbasis durch und wiederholt sie, bis sie die letzte Bahn einer Seite erreicht.

In Fig. 12C ist eine spezifische Schrittfolge wiedergegeben, welche eine Antialias-Verarbeitung darstellt, welche während der Ausfüllprozedur, d. h. der Verarbeitung 3 durchgeführt wird. Nunmehr soll ein in Fig. 13A dargestelltes Quadrat ABCD während der Verarbeitung 1 (Fig. 12A) eingegeben werden. Das Quadrat ABCD hat die folgenden Elemente:

(a) vier Linienvektoren AB, BC, CD und DA (reelle Zahlen-Darstellung)
(b) Farben und Luminanzwerte in dem Quadrat
Wie in Fig. 13B dargestellt, ist das Quadrat ABCD in fünf Linienvektoren unterteilt, welche in der Hauptabtastrichtung (in reeller Zahlen-Darstellung) verlaufen. In der Ausführungsform werden die Daten zu den Ausgangs- und Endpunkten jeder der fünf Linienvektoren wie folgt addiert:
(c) Koordinaten des Ausgangspunktes der Vektorelemente (wie oben unter (a) erwähnt), welche die Ausgangs- und Endpunkte des Linienvektors (in reeller Zahlen-Darstellung) definieren
(d) Steigung der Vektorelemente, welche die Ausgangs- und Endpunkte des Linienvektors definieren;
(e) Merkmale der Ausgangs- und Endpunkte des Linienvektors (rechte und linke Kanten, Scheitelpunkte, Linien, die dünner als ein Punkt sind, Kreuzungspunkte von Linien, usw.)

Wenn ein Randbildelement während der Ausfüllprozedur festgestellt wird, wird die in Fig. 12C dargestellte Antialias- Verarbeitung durchgeführt.

Insbesondere wird zu Beginn des Unterbildelement-Ausfüllprozesses bestimmt, ob ein Randpunkt von Vektordaten in einem Randbildelement existiert oder nicht. Wenn die Antwort bei der Entscheidung positiv ist, wird das Bildelement mit Hilfe der in Fig. 9C dargestellten (3 * 3) Submatrix in Unterbildelemente unterteilt, um so Unterbildelemente zu bestimmen, welche ausgefüllt werden sollten. Wenn die Antwort bei der Entscheidung negativ ist, wird die Steigung R der Vektordaten bestimmt. Das Bildelement wird dann aufgeteilt in Unterbildelemente mit Hilfe der (1 * 9) Untermatrix, wenn tan R < 9/2 (siehe Fig. 9A) ist, mit Hilfe der (9 * 1) Submatrix, wenn 2/9 < tan R < -2/9 ist (siehe Fig. 9B) oder sonst mit Hilfe der (3 * 3) Untermatrix (siehe Fig. 9B). Hierauf folgt dann der Schritt des Bestimmens von Unterbildelementen, welche ausgefüllt werden sollten (Schritt S1201). Eine derartige Prozedur wird bei allen Vektoren wiederholt, welche die Abtastlinie kreuzen (S1202). Anschließend werden die Töne (Dichten) der einzelnen Bildelemente berechnet, wobei das erste Bildelement auf der Abtastlinie das erste ist (S1203). Hierauf folgt eine Überschreibungs-Verarbeitung zum Berechnen der Töne (Dichtewerte) der einzelnen Farben (BK, R, G und B) der Fig. (S1204), obwohl dies im einzelnen nicht beschrieben wird. Danach werden die Töne der einzelnen Farben nach einer herkömmlichen Prozedur in den Seitenspeicher geschrieben (S1205). Die Schritte S1203 bis S1207 werden bei all den Bildelementen wiederholt, welche eine Linie definieren (S1206).

Die Zentraleinheit 202 führt die vorstehend beschriebene iterative Folge von Schritten bis zu dem letzten Bildelement der Abtastzeile (y-Achse) durch, während der vorher erwähnte Inhalt (c) durch die Daten von (d) aktualisiert wird. In Fig. 14 sind die Töne k des Quadrats ABCD (Fig. 13A) dargestellt, welche durch die Antialias-Verarbeitung erzeugt worden sind. Die Töne k werden in BK-, Y-, M- und C-Bilder durch eine vorherbestimmte Y-, M-, C- und BK-Umformverarbeitung auf der Basis der Farben und der Luminanzwerte in der Fig. entwickelt (Daten (b)) und werden dann als Bilddaten in die zugeordneten Speicherabschnitte des Seitenspeichers 206 geschrieben. Bezüglich der Y-, M-, C- und BK-Umwandlungsverarbeitung hat die Ausführungsform ein Y-, M-, C- und BK-Umwandlungsprogramm als Software, obwohl dies im einzelnen weder dargestellt noch beschrieben ist. In Fig. 12A bis 12D sind BK-, C-, M- und Y- Daten dargestellt, welche aus einer Beziehung C : M : Y = 1 : 0,6 : 0,3 und 100% Farbrückgabe (UCR, Undercolor Removal) bestehen.

(4) Ausführung und Arbeitsweise eines Laserdruckers

In Fig. 16 hat ein Mehrfarben-Laserdrucker 300, einen Entwicklungsabschnitt 301 zum gleichförmigen Laden der Oberfläche einer photoleitfähigen Trommel, welche noch beschrieben wird, zum Belichten der geladenen Oberfläche mittels eines Laserstrahls, um ein latentes Bild zu erzeugen, zum Entwickeln des latenten Bildes mittels eines Toners und zum Übetragen des sich daraus ergebenden Tonerbildes an ein Aufzeichnungsmedium. Insbesondere hat der Entwicklungsabschnitt 301 einen BK-Entwicklungs- und Übertragungsabschnitt 301bk, einen C- Entwicklungs-Übertragungsabschnitt 301c, einen M-Entwicklungs- Übertragungsabschnitt 301m und einen Y-Entwicklungs- und Übertragungsabschnitt 301y, welchen BK-, C-, M- bzw. Y-Daten zugeordnet sind, wie im einzelnen noch beschrieben wird. Ein Laser-Ansteuerabschnitt 302 erhält 5 Bit Y-, M-, C- und BK- Daten, d. h. Bilddichtedaten, von der PDL-Steuereinheit 200 und gibt dementsprechend einen Laserstrahl ab. Der Laseransteuerabschnitt 302 hat Pufferspeicher 303y, 303m und 303c an welche die 5 Bit Y-, M- und C-Daten angelegt werden, Laserdioden 304y, 304m, 304c und 304bk zum Abgeben von Laserstrahlen, welche den Y-, M-, C- und BK-Daten zugeordnet sind, und Treiberstufen 305y, 305m, 305c und 305bk zum Ansteuern der Laserdioden 304y, 304m, 304c und 304bk. Der BK-Entwicklungs- Übertragungsabschnitt 301bk, der Laseransteuerabschnitt 202, die Laserdiode 304bk und die Treiberstufe bk werden nachstehend insgesamt als eine BK-Aufzeichnungseinheit bezeichnet (siehe Fig. 17). Genauso wird die Kombination aus der C-Entwicklungs- und Übertragungseinheit 301c, der Laserdiode 304c, der Treiberstufe 305c und dem Pufferspeicher 303c als eine C-Aufzeichnungseinheit CU bezeichnet (siehe Fig. 17). Die Kombinations aus dem M-Entwicklungs- und Übertragungsabschnitt 301m, der Laserdiode 304m, der Treiberstufe 305m und dem Pufferspeicher 303m wird als eine M-Aufzeichnungseinheit MU bezeichnet (siehe Fig. 17). Ferner wird die Kombination aus dem Y-Entwicklungs- und Übertragungsabschnitt 301y, der Laserdiode 304y, der Treiberstufe 305y und dem Pufferspeicher 303y als eine Y-Aufzeichnungseinheit YU bezeichnet (siehe Fig. 17). Wie in Fig. 17 dargestellt, sind die Aufzeichnungseinheiten BKU, CU, Mu und YU nacheinander um ein Transportband 306 herum, mittels welchem ein Aufzeichnungsmedium transportiert wird, in dieser Reihenfolge bezüglich einer beabsichtigten Transportrichtung angeordnet. In dieser Ausführung wird mit der Laserdiode 304bk die erste Belichtung und mit der Laserdiode 304y die letzte Belichtung durchgeführt. Um Bilddaten (Ausgangsdaten der PDL-Steuereinheit 200) während der Intervalle zwischen solchen aufeinanderfolgenden Belichtungsvorgängen zu erhalten, sind die Pufferspeicher 303y, 303m und 303c in dem Laser-Ansteuerabschnitt 302 vorgesehen.

In Fig. 17 weist der Farb-Laserdrucker 200 das Transportband 306 und die um das Band 306 herum angeordneten Aufzeichnungseinheiten YU, MU, CPU und BKU auf, wie vorstehend ausgeführt ist. Kassetten 307a und 307b werden jeweils mit einem Aufzeichnungsmedium in Form von Papierblättern geladen. Zuführrollen 308a und 308b sind jeweils den Kassetten 307a bzw. 307b zugeordnet, um zu einem bestimmten Zeitpunkt die Papierblätter zuzuführen. Eine Ausrichtrolle 309 positioniert das von einer der Kassetten 307a und 307b zugeführte Papierblatt. Eine Fixierrolle 310 fixiert Bilder, welche nacheinander durch die Aufzeichnungseinheiten BKu, CU, MU und YU an das Papierblatt übertragen worden sind. Das Papierblatt oder die Kopie, welche die Fixierrolle 310 passiert hat, wird durch eine Austragrolle 311 in einen vorherbestimmten Abschnitt ausgetragen.

Die Aufzeichnungseinheiten YU, MU, CU und BKU haben jeweils Trommeln 312y, 312m, 312c und 312bk, Lader 313y, 313m, 313c, 313bk zum gleichförmigen Laden der Trommeln 312y, 312m, 312c und 312bk, Polygonalspiegel 314y, 314m, 314c und 314bk und Motore 315y, 315m, 315c und 315bk zum Lenken der Laserstrahlen zu Trommeln 312y, 312m, 312c und 312bk, Entwicklungseinrichtungen 316y, 316m, 316c und 316bk zum Entwickeln der latenten Bilder, welche auf den Trommeln 312y, 312m, 312c und 312bk durch Toner verschiedener Farben entwickelt worden sind, Übertragungslader 317y, 317m, 317c und 317bk, um die entwickelten Bilder oder Tonerbilder auf ein Papierblatt zu übertragen, Reinigungseinrichtungen 318y, 318m, 318c und 318bk, um die Tonerpartikel, welche auf den Trommeln 312y, 312m, 312c und 312bk nach Bildübertragung verblieben sind, zu entfernen. Ladungsgekoppelte (CCD) Liniensensoren 319y, 319m, 319c und 319bk fühlen vorherbestimmte Muster auf den Trommeln 312y, 312m, 312c und 312bk, um die Prozeß-Bedingungen des Laserdruckers 300 aufzuzeigen, obwohl dies im einzelnen nicht dargestellt und beschrieben ist. Die Arbeitsweise des Laserdruckers 300 wird nunmehr beispielsweise anhand einer Y-Aufzeichnungseinheit YU beschrieben.

In Fig. 18A und 18B ist eine spezielle Ausführung der Belichtungsanordnung der Y-Aufzeichnungseinheit YU dargestellt. Ein Laserstrahl, welcher von der Laserdiode 304y abgegeben worden ist, wird von dem Polygonalspiegel 314y reflektiert, von einer f-R-Linse 320y durchgelassen, durch Spiegel 321y und 322y reflektiert und dann von einer staubdichten Glasplatte 323y durchgelassen, um die Trommel 312y zu erreichen. Da der Polygonalspiegel 314y mit einer konstanten Drehzahl angetrieben wird, wird der Laserstrahl entlang der Achse der Trommel 312y (der Hauptabtastrichtung) nacheinander verschoben. In der dargestellten Ausführungsform ist ein Photosensor 324y in einem nicht zu belichtenden Bereich angeordnet, um einen Bezugspunkt bei der Hauptabtastung zu fühlen. Da die Laserdiode 304y auf der Basis von Aufzeichnungs- Daten, (welche von der PDl-Steuereinheit 200 abgegeben worden sind) angesteuert wird, wird die Trommel 304y einer Mehrstufen- Belichtung entsprechend den Aufzeichnungsdaten unterzogen. Folglich wird ein latentes Bild, das einem Vorlagenbild entspricht, elektrostatisch auf der Oberfläche der Trommel 304y erzeugt, welche mittels des Laders 313y gleichförmig geladen worden ist. Die Y-Entwicklungseinheit 316y entwickelt das latente Bild mittels eines gelben Toners. Das sich ergebende gelbe Tonerbild wird dann an ein Papierblatt übertragen, welches von der Kassette 307a (oder 307b) durch die Zuführrolle 308a (oder 308b) zugeführt worden ist und wird dann durch das Band 306 synchron mit der Erzeugung eines Tonerbildes durch die BK-Aufzeichnungseinheit BKU von der Ausrichtrolle 309 transportiert.

Die anderen Aufzeichnungseinheiten BKU, CPU und MU sind in der gleichen Weise aufgebaut und werden in derselben Weise betrieben wie die Aufzeichnungseinheit YU, außer daß sie eine BK-Entwicklungseinheit 316bk, eine C-Entwicklungseinheit 316c bzw. eine M-Entwicklungseinheit 316m haben.

(5) Mehrpegel-Ansteuerung durch eine Ansteuereinheit

Die Ansteuereinheiten 305y, 305m, 305c bzw. 305bk steuern die Laserdioden 304y, 304m, 304c und 304bk entsprechend den 5 Bit Y-, M-, C- und BK-Daten an, welche von der Bildverarbeitungseinrichtung 400 zugeführt werden. Hierzu wurde eine Pulsbreiten-Modulation verwendet. Die Mehrpegel-Ansteuerung mit Hilfe einer Pulsbreiten-Modulation wird nunmehr anhand von Fig. 19A bis 19D beschrieben. Da die Ansteuereinheiten 305y, 305m, 305c und 305bk und die Laserdioden 304y, 304m, 304c, 304bk jeweils denselben Aufbau haben, werden im folgenden als Beispiel nur die Ansteuerstufe 305y und die Laserdiode 304y beschrieben.

Wie in Fig. 19A dargestellt, hat die Ansteuerstufe 305y eine Schaltung 350 zum Ein- und Ausschalten der Laserdiode 304y, eine Pulsbreitenmodulations-(PWM)-Schaltung 351 zum Modulieren der Pulsbreite eines LD-Ansteuertaktes durch die 5 Bit- Bilddichtedaten (in diesem Fall Y-Daten), und eine Konstantstromschaltung 352, um einen Strom (einen LD-Treiberstrom) Id der Laser-Schaltung 350 zum Ansteuern der Laserdiode 304y zuzuführen. In Fig. 19B bzw. 19C sind eine spezifische Ausführung der PWM-Schaltung 351 und deren spezieller Arbeitsweise dargestellt. 5 Bit-Daten D0 bis D4 werden an ein D/Halteglied 351a angelegt. Dementsprechend wählt das D-Halteglied 350a zehn verschiedene Pegel einschließlich null (aus) aus. Die Daten D0 zeigen einen ausgeschalteten Zustand des Laserstrahls, wenn sie null sind, und einen eingeschalteten Zustand des Laserstrahls an, wenn sie eins sind. Nur wenn der Laserstrahl eingeschaltet ist, können mittels der anderen vier Bits, d. h D1 bis D4 neun verschieden Pulsbreiten gewählt werden. Die Einstellung von neun verschiedenen Pulsbreiten erfolgt folgendermaßen.

Zuerst wird der LD-Ansteuertakt an Verzögerungselemente 351b, 351c, 351d und 351e angelegt, um vier verschiedene Signale C1 bis C4 zu erzeugen. Ein NAND-Glied 351 führt eine NAND- Verknüpfung des LC-Ansteuertaktes und des Signals c1 durch, um ein Signal A1 zu erzeugen und dann führt ein UND-Glied 351M eine UND-Verknüpfung des Signals A1 und des LC-Ansteuertaktes durch, um ein Signal P1 zu erzeugen, dessen Tastverhältnis etwa 1/9 ist. Auf dieselbe Weise werden Signale P2 bis P4 mit Tastverhältnissen von 2/9, 3/9 bzw. 4/9 aus dem LD-Ansteuertakt und den Signalen C2 bis C4 erzeugt. Ein ODER-Glied 351q führt eine ODER-Verknüpfung mit dem LD-Ansteuertakt und dem Signal C1 durch , um ein Signal P6 mit einem Tastverhältnis von etwa 11/18 zu erzeugen. Ebenso werden Signale P7, P8 und P9 mit Tastverhältnissen von etwa 13/18, 15/18 bzw. 17/18 aus dem LD-Ansteuertakt an den Signalen C2, C3 und C4 erzeugt. Ferner führt ein ODER- Glied 351f eine ODER-Verknüpfung mit dem LD-Ansteuertakt und dem Signal C2 durch, um ein Signal P3 zu erzeugen, dessen Tastverhältnis etwa 90% ist. Der LD-Ansteuertakt selbst wird als ein Signal P5 geliefert, dessen Tastverhältnis etwa 50% ist. Die Signale P1 bis P9 werden an einen Datenselektor 351g angelegt, welcher dann eines von ihnen entsprechend den Bilddichtesignalen D1 bis D4 auswählt. Ein UND-Glied 351h gibt das Signal Pn (n = 0 bis 3) als einen LD-Ansteuertakt V ab, welcher einer Pulsbreiten-Modulation nur unterzogen wird, wenn die Daten D0 eins sind.

In Fig. 19D ist eine spezifische Ausführung der Schaltung 350 zum Ein-/Ausschalten des Lasers und der Konstanzstromschaltung 352 dargestellt. Die Schaltung 350 hat TTL-Inverter 353 und 354, Differential-Schaltanordnungen 355 und 356 und Widerstände 302 und 303, welche eine Spannungsteilerschaltung bilden. Die Spannungsteilerschaltung erzeugt eine Spannung VG2 durch welche, wenn VG1 < VG2, die Schaltanordnungen 355 und 356 in einen eingeschalteten bzw. einen ausgeschalteten Zustand gebracht werden, und wenn VG1 < VG2 ist, die Schaltanordnungen 355 und 356 in einen ausgeschalteten bzw. einen eingeschalteten Zustand gebracht werden. Wenn folglich der LD-Ansteuertakt in einem Ein-Zustand ist, erzeugt der Inverter 354 VG1 und genügt der Bedingungen VG1 < VG2. Folglich werden die Schaltanordnungen 355 und 356 ein- bzw. ausgeschaltet und dadurch wird die Laserdiode 304y angeschaltet. Wenn dagegen der LD-Ansteuertakt in einem Aus-Zustand ist, erzeugt der Inverter 354 kein Ausgangssignal und dadurch ist dann der Bedingung VG1 < VG2 genügt. Die Schaltanordnungen 355 und 356 haben daher einen Aus- und einen Ein-Zustand zur Folge, wodurch dann wiederum die Laserdiode 304y gesperrt ist. Die Konstantstromschaltung 352 hat einen Transistor 360 und Widerstände R4 und R5 und führt einen Laser- Treiberstrom der Laser-Schaltung 350 zu, wie früher bereits ausgeführt ist.

In Fig. 20 sind spezifische latente Bilder dargestellt, welche der Laserstrahl von der Laserdiode 304y aus auf der Trommel 312y auf der Basis von Pegel "0" bis "9" (entsprechen Tönen "0" bis "9") erzeugen kann. Der Pegel "0" ist in Fig. 20 nicht dargestellt, da diese dem Fehlen eines Punktes entspricht. In Fig. 21 ist ein Tonerbild dargestellt, welches mittels der Ausführungsform 2 auf einem Papierblatt erzeugt ist und dem in Fig. 13A dargestellten Rechteck ABCD entspricht.

Ausführungsform 3

Ein Bilderzeugungssystem mit einer PDL-Steuereinheit wird nunmehr als eine dritte Ausführungsform der Erfindung bezüglich einer Antialias-Verarbeitung beschrieben. Darüber hinaus ist der Aufbau sowie die Arbeitsweise der Ausführungsform 3 dasselbe wie bei der Ausführungsform 2. Bei dieser Ausführungsform wird das Charakteristische eines elektrophotographischen Prozesses berücksichtigt, bei welchem ein Bild, das von einem Laserdrucker ausgegeben worden ist, an einem rechten Rand dunklere Bildelemente hat als an einem linken Rand. Die Bildverarbeitungseinrichtung oder die PDL-Steuereinheit wandeln daher, wenn ein Bildelement in rechte und linke Teile aufgeteilt ist, die Fläche des rechten Teils in einen Ton mit größerem Beitrag-Verhältnis als die Fläche des linken Teils um.

Die Antialias-Verarbeitung bei dieser Ausführungsform wird nunmehr anhand von Fig. 22A bis 22D beschrieben. Zu dem vorstehend angeführten Zweck werden bei dieser Ausführungsform Unterbildelemente verwendet, welche in einem vorherbestimmten Verhältnis aufgeteilt werden, so daß eines von zwei naheliegenden Unterbildelementen, welche an der rechten Seite positioniert sind, immer kleiner als das andere ist, das an der linken Seite angeordnet ist. Insbesondere wird, wie in Fig. 22A dargestellt, ein Bildelement in der horizontalen Richtung in einem Verhältnis von 3 : 2 : 1 von rechts nach links in Unterbildelemente aufgeteilt. Obwohl die Ausführungsform in in Verbindung mit der (3 * 3) Submatrix beschrieben wird, kann natürlich auch irgendeine andere Submatrix verwendet werden. Außerdem ist das spezielle, in Fig. 22A dargestellte Teilungsverhältnis nur als ein Beispiel zu verstehen. In Fig. 22A ist die (3 * 3) Unterbildelement-Aufteilung dargestellt, d. h. der Fall, bei welchem, wenn die Ausgabeeinheit, d. h. hier der Laserdrucker, zehn verschiedene Töne "0" bis "9" erzeugen soll, die auszufüllende Fläche oder die Bildfläche in einen Ton umgewandelt wird. Diese Unterbildelemente sind mit demselben Gewicht versehen, d. h. "1", ohne Berücksichtigung der Größe, wie in Fig. 22B dargestellt ist. Wenn daher der linke Teil eines Vektorbildes zu zeichnen ist, d. h. wenn das Randbildelement an der linken Seite angeordnet ist, ist die Wahrscheinlichkeit größer, daß die Unterbildelemente das Bild an dem rechten Teil des Bildelements verbinden. Dies führt dazu, daß die Dichte in dem Randbildelement, das an dem linken Rand angeordnet ist, zunimmt. Umgekehrt ist, wenn der rechte Teil eines Vektorbildes zu zeichnen ist, d. h. wenn das Randbildelement auf der rechten Seite angeordnet ist, die Wahrscheinlichkeit geringer, daß die Unterbildelemente das Bild an dem linken Teil des Bildelements verbinden. Folglich führt dies dazu, daß die Dichte in dem Randbildelement geringer ist, das an dem rechten Rand angeordnet ist. Ein Vektorbild soll nunmehr eine ganz bestimmte Fläche eines Randbildelements bedecken, wie in Fig. 22B dargestellt ist. Dann schließt das Vektorbild drei Unterbildelemente ein, und daher ist der Ton 3/9 oder "3". Wenn im Vergleich hierzu die herkömmliche (3 * 3) Submatrix mit einem horizontalen Teilungsverhältnis von 1 : 1 : 1 verwendet wird, wie in Fig. 29C dargestellt ist, schließt das Bild zwei Unterbildelemente ein und daher ist der Ton 2/9 oder "2".

Wenn ein Vektorbild den linken Teil eines Randbildelements bedeckt, führt die in Fig. 22B dargestellte Bildelement-Aufteilung zu einem schwächeren Ton als die Unterbildelement- Aufteilung der Fig. 22A, obwohl dies nicht besonders beschrieben ist. Hieraus folgt, daß bei der Unterbildelement-Aufteilung der Fig. 22A, wenn ein Randbildelement in der Richtung von rechts nach links aufgeteilt ist, die Fläche des rechten Teils in einen Ton mit einem größeren Beitragsverhältnis umgewandelt werden kann als die Fläche des linken Teils. Trotz eines solch besonderen Wichtungsschemas können Töne so schnell wie bei dem herkömmlichen Mittelungsschema bestimmt werden. Fig. 22d zeigt eine alternative Ausführung, um die Fläche des rechten Teils eines Randbildelements in einen Ton mit einem größeren Beitragsverhältnis als die Fläche des linken Teils umzuwandeln. Insbesondere ist in Fig. 22D das Randbildelement in der horizontalen Richtung in sechs Unterbildelemente und in der vertikalen Richtung in drei Unterbildelemente aufgeteilt, und Töne werden mit Hilfe eines Bewertungsfilters, d. h. durch das gewichtete Mittelungsschema bestimmt. Die gewichtete Matrix der Fig. 22D ist so vorteilhaft wie die Matrix der Fig. 22B (Ton 3/9 oder "3"). Jedoch erfordert die Matrix der Fig. 22d zur Wichtung bzw. Bewertung eine Multiplikation, und folglich ist sie etwas langsamer in der Verarbeitungsgeschwindigkeit als die Matrix der Fig. 22A.

Nunmehr soll ein in Fig. 23A dargestelltes Fünfeck ABCDE eingegeben werden. Dieses Fünfeck hat die folgenden Elemente:

(a) fünf Linienvektoren AB, BC, CD, DE und EA (in reeller Zahlen-Darstellung)
(b) Farben und Luminanzwerte wie in der Figur
Durch die früher abgehandelte Prozedur wird das Fünfeck ABCDE in sieben Linienvektoren (in einer reellen Zahlendarstellung) aufgeteilt, welche in der Hauptabtastrichtung verlaufen. In dieser Ausführungsform werden die folgenden Daten zu den Ausgangs- und Endpunkten jeder der sieben Linienvektoren addiert:
(c) Koordinaten des Ausgangspunkts von Vektorelementen (wie vorstehend unter (a)), welche den Ausgangs- und Endpunkt eines Linienvektors festlegen;
(d) Steigung von Vektorelementen, welche den Ausgangs- und Endpunkt eines Linienvektors festlegen;
(e) Merkmale der Ausgangs- und Endpunkte eines Linienvektors (rechte und linke Ränder, Scheitelpunkte, eine Linie, welche dünner als ein Punkt ist, Kreuzungspunkte von Linien, usw.).

Anhand von Fig. 24 wird nunmehr ein Antialiasing beschrieben, welches in der Verarbeitung zum Ausfüllen einer Ein-Bildelement- Abtastzeile enthalten ist. Wie in Fig. 22A bis 22D dargestellt, wird mit der dargestellten Ausführungsform die Fläche des rechten Teils eines zweigeteilten Randbildelements in einen Ton mit einem größeren Beitragsverhältnis als die Fläche des linken Teils umgewandelt. Zuerst wird ein Bildelement in (3 * 3) Unterbildelemente durch das horizontale Teilungsverhältnis der Fig. 22A aufgeteilt, um so Unterbildelemente zu bestimmen, welche ausgefüllt werden sollen (S2404). Diese Operation wird mit allen Vektoren wiederholt, welche die Abtastlinie kreuzen (S2402). Anschließend werden die Töne (Dichtewerte) der einzelnen Bildelemente auf der interessierenden Abtastlinie mit Hilfe eines Filters bestimmt, mittels welchem das gleichförmige Mittelungsschema durchgeführt wird (Antialias-Verarbeitung; S2403). Hierauf folgt dann die Berechnung von Tönen (Dichtewerten) einzelner Farben (BK, R, G und B) was durch Überscheiben durchgeführt wird, obwohl dies im einzelnen nicht beschrieben ist (S2404). Danach werden die Töne der einzelnen Farben in den Seitenspeicher geschrieben (S2405). Die Schritte S2403 bis S2405 werden bei allen Bildelementen der einen Linie wiederholt (S2406).

Die Zentraleinheit 202 führt die vorstehend angeführte, iterative Folge bis zu dem letzten Bildelement der Abtastlinien (y-Koordinate) durch, während der Inhalt (c) durch die Daten (d) aktualisiert wird. Als Ergebnis einer solchen Antialias- Verarbeitung haben die Töne k der in Fig. 23a dargestellten Fig. spezifische, in Fig. 25 wiedergegebene Werte. Die Töne k werden in BK-, Y-, M- und C-Bilddaten durch die vorherbestimmte Y-, M-, C- und BK-Umwandlung auf der Basis der vorher erwähnten Farben- und Luminanzwerte (Daten (b)) entwickelt und dann in die zugeordneten Speicherabschnitte des Seitenspeichers 206 als Bilddaten eingeschrieben. In Fig. 26A bis 26D sind BK-, C-, M- und Y-Daten dargestellt, welche in einem Verhältnis C : M : Y = 1 : 0,5 : 0,3 und 100% Farbrückgabe (UCR) erzeugt worden sind.

Mit der beschriebenen Ausführungsform, welche die vorstehend beschriebene Ausführung und Arbeitsweise aufweist, wird ein in Fig. 27 dargestelltes Tonerbild auf einem Papierblatt erzeugt, das dem in Fig. 23A dargestellten Fünfeck ABCDE entspricht. Wenn die Unterbildelement-Aufteilung von 1 : 1 : 1 verwendet wird, wird das Fünfeck ABCDE in ein in Fig. 28 dargestelltes Tonerbild gebracht. Bei einem Vergleich der Fig. 27 (dem Tonerbild dieser Ausführungsform) mit der Fig. 28 ist zu sehen, daß mit der Ausführungsform ein Tonerbild erzeugt werden kann, wobei die Antialias-Verarbeitung sich besonders vorteilhaft auswirkt. Da in der Praxis Ränder eines Tonerbildes mit einer geringen Schwärzungsdichte infolge der Eigenart des elektrophotographischen Verfahrens nicht sicher wiedergegeben werden können, ist der Vorzug dieser Ausführungsform bei einem Bild von Bedeutung, das entwickelt und übertragen worden ist. Natürlich ist das in Fig. 22D dargestellte Bewertungsfilter so vorteilhaft wie das Umwandeln der Fläche des rechten Teils mit einem größeren Beitragsverhältnis als bei dem linken Teil.

Ausführungsform 4

Ein Bilderzeugungssystem mit einer PDL-Steuereinheit wird nunmehr als vierte Ausführungsform der Erfindung bezüglich der Antialias-Verarbeitung beschrieben. Hinsichtlich der Ausführung und der Arbeitsweise der Ausführungsform 4 gilt im übrigen dasselbe wie bei der Ausführungsform 2. Bei dieser Ausführungsform wird ein einziges Bildelement in einen Bereich, in welchem das Bildelement in Unterbildelemente aufgeteilt wird, und in einen Bereich aufgeteilt, in welchem das Bildelement nicht in Unterbildelemente aufgeteilt wird, und basierend auf der Anzahl an Unterbildelementen, welche von einem Bild bedeckt werden, wird dann ein Ton bestimmt. Mit Erfolg kann ein Ton "0" für Randbildelemente eingestellt werden, welche die Antialias-Verarbeitung nachteilig beeinflussen können und infolge der Eigenschaft des Pulsbreiten- Modulationssystems dadurch ein "Alias" erzeugen können. Die Antialias-Verarbeitung insbesondere mit dieser Ausführungsform wird anhand von Fig. 29A bis 29E beschrieben. Wie in Fig. 29A dargestellt, wird bei dieser Ausführungsform ein Bildelement, (das einer Antialias-Verarbeitung zu unterziehen ist) in einen linken oder Teilungsbereich, welcher in Unterbildelemente aufzuteilen ist, und in einen rechten oder nicht-geteilten Bereich aufgeteilt, bei welchem dies nicht durchgeführt wird. Der Teilungsbereich wird in (3 * 3) Unterbildelemente aufgeteilt. Wie bei dieser Ausführungsform ein Ton bestimmt wird, wird im Vergleich mit dem herkömmlichen (3 * 3) Teilungsschema anhand von Fig. 29A bis 29E beschrieben. Wenn, wie in Fig. 29B dargestellt, ein Bild in dem nicht-aufgeteilten Bereich des Bildelements und nicht in den Unterbildelementen vorhanden ist, dann ist die Anzahl von auszufüllenden Unterbildelementen 0/9 und folglich ist der Ton "0". Im Vergleich hierzu ist, wie in Fig. 29C dargestellt, die Anzahl an auszufüllenden Bildelementen gemäß dem herkömmlichen (3 * 3) Teilungsschema 1/9, was auf einen Ton "1" hinausläuft. Wenn ein Punkt durch eine Pulsbreiten- Modulation auf der Basis des Tons "1" erzeugt wird, wird der Punkt von dem Bild isoliert, damit sich eine Antialias-Verarbeitung erübrigt, da das Bild das Bildelement nur leicht überdeckt. Wie in Fig. 29D dargestellt, soll das Bild den Teilungsbereich des Bildelements überdecken. Die Anzahl an auszufüllenden Unterbildelementen ist 2/9, und folglich ist der Ton "2". Im Vergleich hierzu würde, wie in Fig. 29E dargestellt, das herkömmliche (3 * 3) Teilungsschema bestimmen, daß 3/9 Unterbildelemente ausgefüllt werden sollen, und daher ist der Ton "3". Obwohl der durch die Ausführungsform festgelegte Ton etwas kleiner als der Ton ist, welcher sich aus dem herkömmlichen Schema ergibt, wird der Vorteil einer Antialias-Verarbeitung erhalten, da alle Bildelemente des linken Randes mit vergleichsweise schwachen Tönen in der Unterabtastrichtung vorgesehen sind. Da darüber hinaus ein Wichtungs- bzw. Bewertungsfilter verwendet wird, ist für die Bewertung eine Multiplikation nicht nötig, und folglich ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit so hoch wie die Verarbeitungsgeschwindigkeit des üblichen, gleichförmigen Mittelungsschemas.

Ein Antialiasing wird nunmehr anhand von Fig. 37 beschrieben, welches in der Verarbeitung enthalten ist, um eine Ein-Bildelement- Abtastzeile auszufüllen. Wie in Fig. 29A bis 29E dargestellt, wird bei dieser Ausführungsform die Fläche des rechten Teils eines zweigeteilten Randbildelements in einen Ton mit einem größeren Beitragsverhältnis als die Fläche des linken teils umgewandelt.

Zuerst wird ein Bildelement in einen Teilungsbereich und in einen nicht-geteilten Bereich aufgeteilt, und der Teilungsbereich wird in (3 * 3) Unterbildelemente unterteilt, um so den Bereich zu bestimmen, welcher Unterbildelement für Unterbildelement auszufüllen ist (S3001). Diese Operation wird mit allen Vektoren wiederholt, welche die Abtastlinie kreuzen (S3002). Anschließend werden die Töne (Dichtewerte) der einzelnen Bildelemente auf der interessierenden Abtastzeile mit Hilfe eines Filters bestimmt, mit welchem das gleichförmige Mittelungsschema durchgeführt wird, wobei das erste Bildelement zuerst bestimmt wird (Antialias-Verarbeitung; S3003). Hierauf folgt die Berechnung von Tönen (Dichtewerten) einzelner Farben (BK, R, G und B), was durch Überschreiben durchgeführt wird, obwohl dies im einzelnen nicht beschrieben ist (S3004). Danach werden die Töne der einzelnen Farben in den Seitenspeicher geschrieben (S3005).

Die Schritte S3003 bis S3005 werden mit allen Bildelementen einer Zeile von Bildelementen wiederholt (S3006).

Die Zentraleinheit 202 führt die vorstehend beschriebene interative Folge bis zu dem letzten Bildelement der Abtastzeilen (y-Koordinaten) durch, während der Inhalt (c) durch die Daten (d) aktualisiert wird (siehe Ausführungsform 3). Als Ergebnis einer solchen Antialias-Verarbeitung haben die Töne k der in Fig. 23A dargestellten Fig. beispielsweise spezifische in Fig. 31 dargestellte Werte. Die Töne k werden in BK-, Y-, M- und C-Bilddaten durch eine vorherbestimmte Y-, M-, C- und BK-Umformng auf der Basis der vorher erwähnten Farben- und Luminanzwerte entwickelt (Daten (b)) und dann als Bilddaten dem zugeordneten Speicherabschnitt des Seitenspeichers 206 geschrieben. Fig. 32A bis 32D zeigen BK-, C-, M- und Y-Daten, welche in einer Beziehung C : M : Y = 1 : 0,5 : 0,3 und 100% UCR erzeugt worden sind.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführung und Arbeitsweise der wiedergegebenen Ausführungsform wird ein in Fig. 33 erzeugtes Tonerbild auf einem Papierblatt erzeugt, das dem in Fig. 23A dargestellten Fünfeck ABCDE entspricht. Bei einem Vergleich der Fig. 33 (dem Tonerbild dieser Ausführungsform) mit Fig. 28, ist zu sehen, daß mit dieser Ausführungsform ein Tonerbild erzeugt werden kann, wobei sich die Antialias-Verarbeitung sehr vorteilhaft auswirkt. Obwohl bei dieser Ausführungsform ein Unterteilen des Teilungsbereichs in (3 * 3) Unterbildelemente dargestellt und beschrieben ist, ist eine derartige Unterbildelement-Submatrix nur als Beispiel angeführt. Erforderlichenfalls kann ferner das Verhältnis des nichtgeteilten Vergleichs zu dem Teilungsbereich auch vergrößert werden.

Ausführungsform 5

Ein Bilderzeugungssystem mit einer PDL-Steuereinheit wird als fünfte Ausführungsform der Erfindung bezüglich der Antialias- Verarbeitung beschrieben. Im übrigen ist die Ausführung und die Arbeitsweise der Ausführungsform 5 dieselbe wie bei der Ausführungsform 2.

In dieser Ausführungsform bestimmt die Bildverarbeitungseinrichtung oder die PDL-Steuereinheit auf der Basis der Steigung von Vektordaten, welche ein Randbildelement durchqueren, und der Art des Randes, welches von den oberen, unteren, rechten und linken Teilen des Bildelements ein Bild einnimmt. Basierend auf dem Entscheidungsergebnis wählt die PDL-Steuereinheit eines von vorherbestimmten Wichtungs- bzw. Bewertungsfiltern aus, um einen Ton des Randbildelements zu bestimmen. Mit den Tönen, welche durch die optimalen Bewertungsfilter bestimmt worden sind, kann dann ein Bild in einer angemessenen Tonverteilung abgegeben werden. Insbesondere ist bei dieser Ausführungsform ein linksseitiges Bildelement, dessen rechter Teil ausgefüllt werden sollte, frei von "Alias", was einem Punkt mit geringer Dichte zuzuschreiben ist, welcher sich sonst aufgrund der Eigenschaft der Pulsbreitenmodulation ergeben würde.

Anhand von Fig. 34A bis 34F wird ein Antialiasing besonders bei dieser Ausführungsform beschrieben. In dieser Ausführungsform werden vier Bewertungsfilter verwendet, die jeweils eine (4 * 4) Matrix und spezielle Wertigkeiten zum Mitteln haben, welche sich von den Wertigkeiten der übrigen unterscheiden. Der Ton des Randbildelements, welches durch das Bewertungsfilter erzeugt worden ist, wird in einen von zehn aufeinanderfolgenen Tönen umgewandelt, welche an den Mehrfarben-Laserdrucker 300 mit einer Pulsbreiten-Modulation anzulegen sind, welcher dann mit zehn aufeinanderfolgenden Tönen betreibbar ist. Insbesondere sind in Fig. 34A bis 34D vier Bewertungsfilter dargestellt, mit welchen die Ausführungsform durchführbar ist. Das in Fig. 34A dargestellte Filter wird verwendet, wenn ein auszufüllender Bildteil in einem linken Teil eines Randbildelements angeordnet ist, Das in Fig. 34B dargestellte Filter wird verwendet, wenn ein solcher Bildteil in einem rechten Teil eines Bildelements angeordnet ist. Die in Fig. 34C bzw. 34D dargestellten Filter werden verwendet, wenn der Bildteil in einem unteren bzw. einem oberen Teil eines Randbildelements angeordnet ist. Hierbei sind die Bewertungen, welche den einzelnen Filtern zugeteilt sind, nur als Beispiele zu betrachten und sie können durch andere Bewertungen ersetzt werden, solange sie gezackte Ränder auf einer Kopie in Übereinstimmung mit der Anzahl Töne, einer Punkte-Konfiguration und anderen Faktoren, insbesondere bei einem Laserdrucker beseitigen.

In Fig. 34E sind spezielle Bedingungen aufgelistet, um die Position eines Bildteils in einem Randbildelement auf der Basis der Steigung von Vektordaten und der Art eines Randes zu bestimmen. Wenn beispielsweise die Neigung oder Schrägstellung α von Vektordaten π/2 und die Art eines Randes ein rechter Rand ist, dann wird bestimmt, daß ein linker Teil des Randbildelements ausgefüllt werden sollte. Dann wird das in Fig. 34A dargestellte Bewertungsfilter verwendet.

Ob die Position eines auszufüllenden Bildteils in der Richtung von oben nach unten oder von rechts nach links unterschieden werden sollte, oder nicht, wird in Abhängigkeit davon bestimmt, ob die Neigung α von Vektordaten größer oder kleiner als π/4 oder (-π/4) ist. Natürlich kann auch eine Bezugsneigung außer π/4 verwendet werden. Anhand von Fig. 34F wird im einzelnen beschrieben, wie die Bewertungsfilter verwendet werden. In Fig. 34F hat ein Bildelement G₁ eine Neigung α, welche gleich oder größer als 0 und kleiner als π/4 ist und einen linken Rand, so daß bestimmt wird, daß dessen unterer Teil ausgefüllt werden sollte. Folglich wird das in Fig. 34C dargestellte Filter verwendet; der sich ergebende Ton ist "4 (4/19)". Ein Bildelement G₂ hat eine Neigung α, die größer als π/4 ist, und einen linken Rand, so daß bestimmt wird, daß dessen rechter Teil ausgefüllt werden sollte. In diesem Fall wird das in Fig. 34B dargestellte Filter verwendet; der sich ergebende Ton ist "0 (0/19)". Ein Bildelement G₃ hat die Neigung α, welche kleiner als -π/4 ist, und einen linken Rand. Es wird dann bestimmt, daß ein linker Teil des Bildelements G₃ ausgefüllt werden sollte; hierzu wird das in Fig. 34A dargestellt Filter verwendet und der sich ergebende Ton ist "6 (6/19)". Ferner hat ein Bildelement G₄ einen Winkel α, welcher gleich oder größer als 0 und kleiner als π/4 ist, und einen rechten Rand, so daß bestimmt wird, daß dessen oberer Teil ausgefüllt werden sollte. Dann wird das in Fig. 34D dargestellte Filter verwendet, wobei sich ein Ton von "0 (0/20)" ergibt.

Anhand von Fig. 35 wird ein Antialiasing beschrieben, das in der Ausfüll-Prozedur insbesondere bei dieser Ausführungsform enthalten ist. Zuerst wird eine Unterbildelement-Prozedur durchgeführt, um ein Bildelement in (4 * 4) Unterbildelemente aufzuteilen, um Unterbildelement für Unterbildelement einen auszufüllenden Bereich zu bestimmten (S3501). Diese Operation wird mit allen Vektoren wiederholt, welche die Abtastlinie kreuzen (S3502). Anschließend wird in einer Dichte-Bestimmungsprozedur auf der Basis der Neigung von Vektordaten, welche das Bildelement kreuzen, und auf der Basis der Art eines Randes bestimmt, welche von den oberen, unteren, rechten und linken Teilen eines Randbildelements ein Bildteil einnimmt, wie in Fig. 34E dargestellt ist. Dann wird ein spezielles Filter, das zu dem Entscheidungsergebnis paßt, ausgewählt, um die Töne (Dichtewerte) der einzelnen Bildelemente auf der interessierenden Abtastzeile durch eine gewichtete Mittelung zu berechnen, wobei das erste Bildelement das erste ist (S3503). Hierauf folgt die Berechnung von Tönen (Dichtewerten) von einzelnen Farben (BK, R, G und B), was durch Überschreiben durchgeführt wird, obwohl dies im einzelnen nicht beschrieben wird (S3504). Danach werden die Töne der einzelnen Farben in den Seitenspeicher geschrieben (S3505). Die Schritte S3503 bis 3505 werden bei allem der einen Zeile von Bildelementen wiederholt (S3506).

Die Zentraleinheit 202 führt die vorstehend beschriebene, iterative Folge bis zu dem letzten Bildelement der Abtastzeile (y-Koordinate) durch während der Inhalt (c) durch die Daten (d) aktualisiert wird (siehe Ausführungsform 3). Als Ergebnis einer solchen Antialias-Verarbeitung haben die Töne k der in Fig. 23A dargestellten Fig. beispielsweise spezifische in Fig. 34 dargestellte Werte. Die Töne k werden in BK-, Y-, M- und C-Bilddaten durch eine vorherbestimmte YMC- und BK-Umwandlung auf der Basis der vorher erwähnten Farben und Luminanzwerte (Daten (b)) entwickelt und dann in die zugeordneten Speicherabschnitte des Seitenspeichers 206 als Bilddaten geschrieben. Fig. 37A bis 37D zeigen jeweils BK-, C-, M- und Y-Daten, welche auf einer Beziehung C : M : Y = 1 : 0,5 : 0,3 und 100% UCR erzeugt worden sind.

Die Ausführungsform mit dem vorstehend beschriebene Aufbau und der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise erzeugt ein in Fig. 38 dargestelltes Tonerbild auf einem Papierblatt, welches dem in Fig. 23A dargestellten Fünfeck ABCDE entspricht. Wie Fig. 38 zeigt, kann mit dieser Ausführungsform ein Tonerbild erzeugt werden, wobei gleichzeitig der Vorteil einer Antialiasing- Verarbeitung gewährleistet ist.

Graphische Datenverarbeitungseinrichtungen gemäß der Erfindung weisen, wie nachstehend aufgezählt wird, verschiedene überraschende Vorteile auf:

(1) Ein Antialiasing, das gegenüber herkömmlichen Antialiasing- Schemata vorteilhaft ist, ist erreichbar.
(2) Ein Ton, welcher sich nicht merkbar von einem Ton unterscheidet, welcher von einem aktuellen Flächenverhältnis erzeugt worden ist, ohne eine Abnahme in der Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erhalten.
(3) Der Vorteil von Antialiasing wird auch im Hinblick auf die Eigenart eines elektrophotographischen Prozesses bewahrt.
(4) Es ist verhindert, daß Punkte geringer Dichte insbesondere bei einer Pulsbreiten-Modulation eine Antialias-Verarbeitung nachteilig beeinflussen, ohne daß die Verarbeitungsgeschwindigkeit hierbei abnimmt.

Claims

1. Graphische Datenverarbeitungseinrichtung zum Erzeugen eines Tones eines Randbildelements aus Vektordaten gekennzeichnet durch
eine Teilungseinrichtung, um ein Randbildelement von Vektordaten in Unterbildelemente aufzuteilen, und
eine Änderungseinrichtung zum Ändern einer Konfiguration, in welcher die Teilungseinrichtung ein Randbildelement teilt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton einen Dichtewert aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton einer Ausgabeeinheit zugeführt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinheit eine Mehrpegel-Ausgabeeinheit aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinheit einen Laserdrucker aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungseinrichtung die Konfiguration ändert, in welcher die Teilungseinrichtung ein Randbildelement auf der Basis von Merkmalsdaten aufteilt, die bei Vektordaten ausgeprägt sind.

7. Graphische Datenverarbeitungseinrichtung zum Erzeugen eines Tons eines Randbildelements aus Vektordaten, gekennzeichnet durch
eine Teilungseinrichtung, um ein Randbildelement von Vektordaten in Unterbildelementen aufzuteilen, und
eine Änderungseinrichtung zum Ändern einer Größe, wobei die Teilungseinrichtung ein Randbildelement in Unterbildelemente durch Annähern der Vektordaten an einen Linienvektor und auf der Basis einer Neigung des Linienvektor aufteilt.

8. Graphische Datenverarbeitungseinrichtung, um einen Ton (einen Dichtewert) eines Randbildelements aus Vektordaten zu bestimmen, indem das Randbildelement in Unterbildelemente aufgeteilt wird und der Ton unter einer Vielzahl von Unterbildelement- Konfigurationen abgegeben wird, wobei eine spezielle Unterbildelement-Konfiguration auf der Basis gewählt wird, ob ein Randpunkt in dem Randbildelement vorhanden ist oder nicht, wobei das Randbildelement in Unterbildelemente in der speziellen Unterbildelement-Konfiguration aufgeteilt wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl an Bildelement-Konfigurationen drei Unterbildelement-Konfigurationen aufweisen, welche ein Viereck, das durch Aufteilen eines Randbildelements in (1 * N) Unterbildelemente gebildet ist, ein Viereck, das durch Aufteilen eines Randbildelements in (N * 1) Unterbildelemente gebildet ist, und ein Viereck sind, das durch Aufteilen eines Randbildelements in (N * M) Unterbildelemente gebildet ist.

10. Graphische Datenverarbeitungseinrichtung zum Erzeugen eines Tons eines Randbildelements aus Vektordaten, gekennzeichnet durch
eine Teilungseinrichtung zum Aufteilen eines Rand-Bildelements von Vektordaten, und
eine Tonbestimmungseinrichtung, um, wenn ein Rand-Bildelement in einer Links-Rechts-Richtung geteilt ist, die Fläche eines rechten Teils in einen Ton mit einem größeren Beitragsverhältnis als die Fläche eines linken Teils umgewandelt wird.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonbestimmungseinrichtung einen Ton mit Hilfe eines gleichförmigen Mittelungsverfahrens und eines Teilungsverhältnisses bestimmt, wodurch bewirkt wird, daß eines von nahegelegenen Unterbildelementen, welche auf der rechten Seite angeordnet sind, kleiner als die anderen sind, welche ohne Ausnahme auf der linken Seite angeordnet sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonbestimmungseinrichtung einen Ton mit Hilfe eines gewichteten Mittelungsverfahrens und eines Bewertungsfilters bestimmt, welches ein Unterelement, das in einem rechten Teil eines Randbildelements angeordnet ist, mehr wichtet als ein in einem linken Teil angeordnetes Unterbildelement.

13. Graphische Datenverarbeitungseinrichtung zum Erzeugen eines Tons eines Randbildelements von Vektordaten, gekennzeichnet durch
eine Teilungseinrichtung zum Aufteilen eines Randbildelements in Unterbildelemente, und
eine Tonbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Tons eines Randbildelements, indem das Randbildelement in einen Teilungsbereich, welcher in Unterbildelemente aufzuteilen ist, und in einen nicht-geteilten Bereich, welcher nicht in Unterbildelemente aufzuteilen ist, und auf der Basis der Anzahl von Bildelementen des geteilten Bereichs aufgeteilt wird, welche von einem Bild bedeckt werden.

14. Graphische Datenverarbeitungseinrichtung zum Erzeugen eines Tons eines Randbildelements von Vektordaten gekennzeichnet durch
eine Teilungseinrichtung zum Aufteilen eines Randbildelements von Vektordaten in Unterbildelemente;
eine Entscheidungseinrichtung, um auf der Basis einer Neigung von Vektordaten, welche ein Randbildelement kreuzen, und auf der Basis der Art eines Randes zu bestimmen, in welchem von oberen, unteren, linken und rechten Teilen des Randbildelements ein auszufüllendes Bild positioniert ist;
eine Speichereinrichtung zum Speichern eines ersten, eines zweiten, eines dritten und eines vierten Bewertungsfilters, die zu verwenden sind, wenn das auszufüllende Bild in dem oberen Teil, dem unteren Teil, dem rechten Teil bzw. dem linken Teil des Randbildelements positioniert ist, und
eine Tonbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Tons des Randbildelements, indem auf der Basis eines Entscheidungsergebnisses durch die Entscheidungseinrichtung eines der ersten bis vierten Bewertungsfilter ausgewählt wird, welches zu dem Entscheidungsergebnis paßt.