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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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(1) Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät unter Verwendung eines elektrofotografischen Verfahrens
oder Ähnlichem,
etwa einen Kopierer, Drucker, Faxgerät, usw.
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(2) Beschreibung des Standes
der Technik
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In
Bilderzeugungsgeräten
unter Verwendung eines elektrofotografischen Verfahrens wird üblicherweise
die Oberfläche
des Fotorezeptors als Aufzeichnungsmedium einem auszubildenden Bild
entsprechend bestrahlt. Statische Ladung auf der Oberfläche des
Fotorezeptors, welche vorhergehend gleichmäßig elektrifiziert wurde, wird
in den mit Licht bestrahlten Flächen
entladen, so dass die verbleibende Ladung ein statisches latentes
Bild ausbildet. Dieses statische latente Bild wird mit einem Toner
als Farbgeber zur Ausbildung eines Tonerbildes visualisiert, das
auf ein passend zugeführtes,
papierähnliches
Transfermaterial, usw. übertragen
wird. Dieses Transfermaterial wird durch die Fixiereinheit geschleust,
so dass das darauf enthaltene Tonerbild permanent auf dem Transfermaterial
gehalten wird und dieses danach vom Bilderzeugungsgerät entladen
wird.
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Als
Vorrichtung zur Bestrahlung des Lichtbildes auf den Fotorezeptor
entsprechend einem auszubildenden Bild wird ein Halbleiterlaser
oder Desgleichen verwendet, der bezüglich dessen Lichtemission
entsprechend der Bildinformation gesteuert wird, so dass der Lichtstrahl
die Oberfläche
des Fotorezeptors mit einem auszubildenden Bild beleuchtet. Somit
ist das entsprechend der Bildinformation über den Lichtstrahl ausgebildete
Lichtbild aus ausgewählten
Pixel aufgebaut.
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Bei
einem derartigen Aufbau treten keine Probleme beim Erzeugen des
Bildes auf, falls die Eingangsbildinformation aus einfachen horizontalen und/oder
vertikalen Zeilen aufgebaut ist. Ist jedoch die Erzeugung eines
schräge
Zeilen enthaltenden Bildes erforderlich, werden Pixelabstände und
Treppeneffekte erzeugt, die eine Degradation verursachen. Um hiermit
um zugehen und die Treppeneffekte und Desgleichen zu verhindern wird
auf bekannte Weise geprüft,
ob die Kanten der Bildelemente geneigt sind und falls ein Bild einen
geneigten Bereich aufweist werden die Pixel interpoliert oder hinsichtlich
deren Form modifiziert um die Treppeneffekte usw. für das Auge
zu verhindern und damit die praktikable Auflösung zu verbessern.
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Beispielsweise
ist in der Beschreibung von
US
5,005,139 offenbart, dass Treppeneffekte usw. an Bildkanten
oder schrägen
Bereichen verhindert werden können
indem überprüft wird,
ob die Kanten der Eingangsbilder aus schrägen Zeilen und gekrümmten Zeilen
ausgebildet sind und daraufhin die Punkte von Aufzeichnungspixel
innerhalb der detektierten Bereiche in deren Größe geändert werden, zusätzliche
Punkte hinzugefügt
werden oder einige Punkte entfernt werden um dadurch die Treppeneffekte
usw. an den Bildkanten und schrägen
Bereichen zu unterdrücken.
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Entsprechend
der Offenbarung des obigen US Patents können Treppeneffekte an Bildkanten, usw.
unterdrückt
werden indem Kanten oder gekrümmte
Zeilen (einschließlich
schräge
Zeilen usw.) in der Bildinformation von piktografischen Bildern
und Textbildern usw. überprüft werden,
die Pixelanordnung der umgebenden Pixel oberhalb, unterhalb, links
und rechts hinsichtlich des detektierten Bereichs erkannt werden,
die Ausgewogenheit des auf der Pixelanordnung basierenden Bildes
beurteilt wird und die Größe und Form
der Aufzeichnungspixel des detektierten Bereichs modifiziert wird,
wodurch das Bild geglättet
wird. Somit wird das wiedergegebene Bild verbessert, wodurch dieses
praktisch gleichwertig mit einem in einem hochauflösenden Verfahren
erzeugten Bild wird und dadurch ein deutlich klareres und unterscheidbareres
Bild bereitgestellt wird.
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Jedoch
ist es entsprechend dem Verfahren der US Patentveröffentlichung
notwendig eine Vorrichtung zum Detektieren von Kanten und gekrümmten Zeilen
im Bild als auch eine Mehrzahl von Speichern (eine Mehrzahl von
Registern usw.) bereitzustellen, um die Pixelanordnung der umgebenen
Pixel um das betrachtete Pixel als Aufzeichnungsziel einzubeziehen.
Um darüber
hinaus den Zustand der umgebenden Pixel, die im Speicher gehalten
werden, zu erkennen, ist ein Referenzmusterspeicher oder Desgleichen
zum vorhergehenden Halten einer großen Anzahl von Referenzzuständen der
umgebenden Pixel erforderlich. Somit werden die Schaltkreisanordnungen
unvermeidbar sehr komplex. Darüber
hinaus ist eine erhöhte
Verarbeitungszeit zum Erkennen von Kanten im Bild usw. einschließlich der
Verarbeitungszeit zum Vergleichen der detektierten Muster mit einer
großen
Anzahl von Referenzmustern erforderlich, was eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung
unmöglich
macht.
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Wie
oben beschrieben ist es zum Erkennen der umgebenden Zustände, d.h.
derjenigen oberhalb, unterhalb, links und rechts vom betrachteten
Pixel erforderlich einen Speicher mit hoher Kapazität für einen
Puffer zum vorübergehenden
Speichern der Eingangsbildinformation und den Speicher zum Speichern
einer großen
Anzahl von Referenzmustern bereitzustellen, wodurch die Kosten über diejenigen
der komplizierten Schaltkreiskonfigurationen erhöht werden.
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Es
existiert ein weiteres Verfahren, welches einfach jedes Pixel der
Bildinformation in eine vorgeschriebene Anzahl von Teilen unterteilt.
Selbst in diesem Falle ist es unmöglich Treppeneffekte usw. durch
Teilen der Pixel zu vermeiden. Werden somit die Subpixel (die unterteilten
Pixel) schwarz oder weiß,
werden die Zustände
der oberen, unteren, linken und rechten Pixel um den betrachteten
Pixel auf dieselbe obige Weise geprüft. Somit führt diese Vorgehensweise ebenso
zu komplizierten Schaltkreisanordnungen.
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EP-A-0
676 714, wogegen der Gegenstand des Patentanspruchs 1 abgegrenzt
ist und US-A-5,299,308 offenbaren Belichtungsverfahren und Geräte, welche
schwarze Pixel in Subpixel unterteilen und diese basierend auf Kurven
anpassenden Näherungen,
Filterungen oder Interpolationsalgorithmen ausgeben. Diese bekannten
Belichtungsverfahren vermeiden einen Vergleich von Bildmustern mit speziellen
Referenzmustern. EP-A-0 488 118 beschreibt ein Bilderzeugungsgerät für hochaufgelöste Bilder,
bei welchem eine Unterteilung eines Zielpixels derart ausgeführt wird,
dass lediglich eine Seite des Pixels in ein schwarzes Pixel umgewandelt
wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der Erfindung ein Bilderzeugungsgerät anzugeben, welches eine ausgesprochen
einfache Schaltkreisanordnung aufweist und welches ohne Überprüfen der
umgebenden Zustände
des aufzuzeichnenden Pixels ein Bild erzeugt, das gleichwertig ist
zu Demjenigen eines wiederzugebenden Bildes in einem hoch aufgelösten Prozess.
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Die
Erfindung dient dem Erreichen obiger Ziele und deren Inhalte stellen
sich wie folgt dar:
Die Erfindung gibt ein Bilderzeugungsgerät zum Wiedergeben
eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium basierend auf Eingangsbildinformation
durch selektive Bestrahlung mit Lichtstrahlen entsprechend der Eingangs bildinformation
an, das eine Auflösungsumwandlungseinrichtung
zum Erhöhen
der Auflösung
der Bildeingangsinformation aufweist, wobei die Auflösungsumwandlungseinrichtung
eine Einrichtung zum Überwachen
(im weiteren Verlauf auch als Betrachten bezeichnet) jedes Pixels
der Eingangsbildinformation in einer Haupt-Scanrichtung aufweist
und falls wenigstens das jeweils überwachte (d.h. betrachtete)
Pixel schwarz ist und damit ein Aufzeichungsziel darstellt die Auflösung in
der Haupt-Scanrichtung durch Teilen von wenigstens der schwarzen
Pixel der ursprünglichen
Eingangsbildinformation in N Subpixel umwandelt (N ist eine ganze Zahl
gleich oder größer als
3) und sich dadurch auszeichnet, dass das Bilderzeugungsgerät zusätzlich eine
Einrichtung aufweist, die zum Bestrahlen mit den Lichtstrahlen derart
angeordnet ist, dass wenigstens beide Seiten der in der Haupt-Scanrichtung liegenden
Subpixel, die durch die Auflösungsumwandlungseinrichtung
erzeugt wurden, als schwarze Punkte ausgegeben werden und wenigstens
einer der Subpixel unter, d.h. zwischen den als schwarzen Punkten
auf beiden Seiten ausgegebenen Subpixel als weißer Punkt ausgegeben wird.
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Der
Betrieb des erfindungsgemäßen Bilderzeugungsgerätes wird
im Folgenden mit Bezug zu den nachfolgend beschriebenen Abbildungen
detailliert erläutert.
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Ist
zunächst
ein aufzuzeichnendes Pixel schwarz, wird dieses lediglich in N Teile,
z.B. 3 Teile, zwei schwarze Subpixel auf beiden Seiten eines dazwischen
liegenden weißen
Subpixels umgewandelt. Lediglich dieser Ersatz verbessert den Zustand
des ein Pixel ausbildenden Punktes. Beispielsweise wird in 1A und 1B ein
aufzuzeichnendes schwarzes Pixel nach der Umwandlung als Subpixelmuster
dreier Subpixel ausgegeben und dieses Muster wird wiedergegeben.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ABBILDUNGEN
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1A und 1B dienen
der Veranschaulichung der Ausführungsform
der Erfindung, wobei Ausgabezustände
der Eingabebilddaten gezeigt sind, welche in N (= 3) Teile unterteilt
sind;
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2 zeigt
ein Diagramm zur Darstellung der Lichtenergieverteilung der Verfahren
in 1A und 1B;
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3 zeigt
eine Querschnittsdarstellung des gesamten Aufbaus eines Laserdruckers
als Beispiel des Bilderzeugungsgerätes der Erfindung;
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4 zeigt
ein Blockdiagramm mit einer Steuerschaltungsanordnung zum Steuern
des Bilderzeugungsbereichs des in 3 gezeigten
Bilderzeugungsgerätes;
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5 zeigt
ein Blockdiagramm zur detaillierten Darstellung einer Umwandlungsbearbeitungsschaltung
aus 4 zur Implementierung eines Auflösungsumwandlungsverfahrens
der Erfindung.
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6A und 6B sind
Musterdiagramme zur Darstellung bekannter Technik und sind nicht
Gegenstand der Erfindung, sondern dienen der Erläuterung von Beispielen von
in dem Vergleichsmusterspeicher der in 5 gezeigten
Umwandlungsbearbeitungsschaltung gespeicherten Referenzmustern;
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7A–7C sind
Diagramme zur Darstellung eines Umwandlungsverfahrens, falls eine Eingabe
mit einem in 6A und 6B gezeigten Referenzmuster übereinstimmt,
wobei die Eingabebilddaten, Umwandlungsbearbeitungsdaten, Aufzeichnungszustand
und Zustand des Aufzeichnungsverfahrens schematisch dargestellt
sind;
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8A–8C sind
Diagramme zur Darstellung bekannter Technik, die nicht Gegenstand
der Erfindung ist und zeigen ein von dem in 7A und 7B gezeigten
Beispiel verschiedenes Beispiel eines Umwandlungsverfahrens, bei
dem eine Eingabe mit den in 6A und 6B gezeigten
Referenzmustern übereinstimmt,
wobei die Eingabebilddaten, Umwandlungsbearbeitungsdaten, Aufzeichnungszustand
und Zustand des Aufzeichnungsverfahrens schematisch dargestellt
sind;
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9A und 9B sind
Diagramme zur Darstellung bekannter Technik, die nicht Gegenstand der
Erfindung ist und erläutern
weitere Beispiele der in dem Umwandlungsmusterspeicher der in 5 gezeigten
Umwandlungsbearbeitungsschaltung gespeicherten Referenzmustern;
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10A–10C sind Diagramme zur Darstellung bekannter Technik,
die nicht Gegenstand der Erfindung ist und zeigen ein Umwandlungsverfahren bei
dem eine Eingabe mit dem in 9A und 9B dargestellten
Referenzmustern übereinstimmt,
wobei die Eingabebilddaten, Umwandlungsbearbeitungsdaten, Aufzeichnungszustand
und Zustand des Aufzeichnungsverfahrens schematisch dargestellt
sind;
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11A und 11B sind
Diagramme zur Darstellung bekannter Technik, die nicht Gegenstand der
Erfindung ist und zeigen Bilddaten, welche zu denjenigen in 9A und 9B umgekehrt
sind;
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12 ist
ein Diagramm zur Darstellung bekannter Technik, die nicht Gegenstand
der Erfindung ist und zeigt einen Umwandlungsprozess bei dem eine
Eingabe mit dem in 11A und 11B dargestellten
Referenzmustern übereinstimmt,
wobei die Eingabebilddaten und Umwandlungsbearbeitungsdaten dargestellt
sind;
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13A und 13B sind
Diagramme zur Darstellung wiedergegebener Zustände eines Zeichens 'Z' gemäß der Ausführungsform
der Erfindung sowie bei bekannter Verarbeitung, 13A ist ein Diagramm zur Darstellung eines wiedergegebenen
Bildes gemäß einem
bekannten Verfahren und 13B ist
ein Verfahren zur Darstellung eines wiedergegebenen Bildes mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1A und 1B zeigen
einen Zustand bei der Bildgebung entsprechend der Ausführungsform
der Erfindung. Im Besonderen dienen diese Diagramme der Darstellung
von Modi bei unterteilter Aufzeichnung. 2 zeigt
ein Diagramm zur Darstellung einer bekannten Lichtenergieverteilung
und einer Lichtenergieverteilung gemäß der unterteilten Aufzeichnung
der Erfindung. 3 zeigt eine Querschnittsansicht
der gesamten Anordnung eines kompakten Laserdruckers als Beispiel
eines Bilderzeugungsgerätes.
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Zunächst wird
der Aufbau eines Bilderzeugungsgerätes mit Bezug zu 3 erläutert. Das
Bilderzeugungsgerät,
d.h. ein Laserdrucker weist einen Papierzuführer 101, einen Bilderzeugungsbereich 102,
einen Laserscanner 103 und eine Fixiereinheit 104 auf.
Der Papierzuführer 101 führt dem
Bilderzeugungsbereich 102 innerhalb des Druckers ein Papier 105 zu.
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Der
Bilderzeugungsbereich 102 weist eine Entwicklungseinheit 124,
wodurch der Toner das statische latente Bild auf der Oberfläche eines
trommelförmigen
Fotorezeptors 121 als Aufzeichnungsmedium entsprechend
dem durch den Laserscanner 103 beleuchteten Lichtbild ausbildet
und eine Einrichtung zum Übertragen
des auf dem Fotorezeptor ausgebildeten Tonerbildes auf das beförderte Papier 105 auf.
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Die
Fixiereinheit 104 dient dem Fixieren des nicht fixierten
und auf dem Papier im Bilderzeugungsbereich 102 ausgebildeten
Tonerbildes auf das Papier 105 als permanentes Bild und
führt den
Fixierprozess durch während
das von dem Bilderzeugungsbereich 102 gelieferte Bild befördert wird.
Danach wird das Papier 105 mit Hilfe von Förderrollen 106 und 107 außerhalb
des Druckers entladen. Kurz wandert das Papier entlang eines mit
einem fett dargestellten Pfeil A gekennzeichneten Pfad in der Abbildung.
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Entsprechend
Druckanweisungen werden in dem Papierzuführer 101 gestapelte
Papiere 105 Papier für
Papier mit Hilfe der Transportrollen 112, der Reibeplatte
zur Papiertrennung 113 und einer Druckfeder 114 in
Richtung des Inneren des Druckers zugeführt. Sobald das zugeführte Papier 105 auf
einen Papierdetektoraktuator 115 drückt, gibt ein optischer Papierdetektorsensor 116 ein
elektrisches Signal basierend auf dieser Information zum Anweisen
des Beginns des Bilddruckvorgangs aus.
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Eine
Steuerschaltung 117, welche über den Betrieb des Papierdetektoraktuators 115 aktiviert
und nachfolgend beschrieben wird sendet ein Signal, das durch Verarbeiten
der Eingangsinformation erhalten wurde, an eine Laserdioden-Lichtemissionseinheit 131 zum
Ausführen
der Ein-/Aus-Steuerung
der lichtemittierenden Diode aus.
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Ein
Scan-Spiegel 132 wird gleichmäßig bei hoher Geschwindigkeit
mit Hilfe eines Scan-Spiegel-Motors 133 angetrieben. Damit
scannt der Laserstrahl 134 den Fotorezeptor 121 entlang
dessen axialer Richtung ab. Der von der Laserdioden-Lichtemissionseinheit 131 emittierte
Laserstrahl 134 passiert die Reflektionsspiegel 135, 136 und 137 und wird
auf den Fotorezeptor 121 als Komponente des Bilderzeugungsbereichs 102 gerichtet.
Dabei beleuchtet der Laserstrahl 134 selektiv die Oberfläche des
Fotorezeptors 121 entsprechend der Ein/Aus-Information
von der vorhergehend erwähnten
Steuerschaltung 117.
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Hierbei
entlädt
dieser Laserstrahl 134 selektiv die statische Ladung auf
der Oberfläche
des Fotorezeptors, die vorhergehend mit Hilfe eines Aufladers 123 elektrifiziert
wurde, so dass ein statisches latentes Bild auf dem Fotorezeptor 121 ausgebildet
wird. Andererseits wird der für
die Entwicklung verwendete Toner in einer Entwicklungseinheit 150 im
Entwicklungsgerät 124 gelagert.
Der Toner, der angemessen hin- und herbewegt wurde und in der Entwicklungseinheit 150 tribo-elektrifiziert
wurde haftet auf der Oberfläche
einer Entwicklungswalze 151. Die Wirkung eines über eine
Entwicklungs-Bias-Spannung erzeugten elektrischen Feldes, das an
der Entwicklungswalze 151 anliegt und das Oberflächenpotential des
Fotorezeptors führen
dazu, dass der Toner an dem auf der Oberfläche des Fotorezeptors 121 ausgebildeten
statischen latenten Bild haftet, wodurch das latente Bild kenntlich
wird.
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Das
von dem Papierzuführer 101 in
den Bilderzeugungsbereich 102 geführte Papier 105 wird zwischen
dem Fotorezeptor 121 und einer Transferwalze 122 gehalten
und hierdurch befördert.
Das Tonerbild auf dem Fotorezeptor 121 wird elektrisch über die
Wirkung einer an der Transferwalze 122 anliegenden Spannung
angezogen, so dass dieses auf das Papier 105 übertragen
wird. Während
dieses Prozesses wird das Tonerbild auf dem Fotorezeptor 121 auf
das Papier 105 mit Hilfe der Transferwalze 122 übertragen
während
nicht übertragener
Toner überflüssig wird
und von der Oberflä che
des Fotorezeptors 121 über
eine Reinigungseinheit 126 zur Vorbereitung eines nachfolgenden
Bildgebungsvorgangs entfernt wird.
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Danach
wird das Papier 105 zur Fixiereinheit 104 befördert, wo
dieses passend erwärmt
wird und über
eine Druckwalze 141 und eine Wärmewalze 142 unter
Druck gesetzt wird, die bei einer Temperatur von hundert und einigen
zehn Grad Celsius gehalten wird. Dabei wird der Toner eingebrannt
und auf dem Papier 105 zur Ausbildung eines stabilen Bildes
fixiert. Das Papier 105 mit dem darauf fixierten Toner wird über Beförderungswalzen 106 und 107 befördert und
nach außen
hin entladen.
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Mit
Bezug auf das in 4 dargestellte Blockdiagramm
wird die Steuerschaltung 117 zum Steuern der vorhergehend
erwähnten
Laserdioden-Lichtemissionseinheit 131,
d.h. des Halbleiterlasers entsprechend der Bildinformation beschrieben. 4 zeigt
ein Blockdiagramm der Steuerschaltung 117, die Bildinformation
(Daten) von einem nicht dargestellten Host-Computer empfängt und die Bildgebung und
den Druckvorgang (in dem Bilderzeugungsbereich 102) steuert.
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In 4 kennzeichnet 200 ein
Centro-Interface als bidirektionales Interface zur Erzeugung einer Verbindung
zwischen dem Host-Computer und dem Drucker; 201 kennzeichnet
einen Protokoll-Controller zum Steuern des Protokolls des Interfaces 200; 202 kennzeichnet
ein Register, welches zur Übertragung von
Kommandodaten von dem Host an den Druckerbereich (Bilderzeugungsbereich 102)
oder zur Übertragung
von Statusdaten von dem Druckerbereich an den Host dient, diese
Daten vorübergehend über den Datenbus
speichert und diese falls notwendig ausgibt.
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Referenzzeichen 203 kennzeichnet
einen Latch-Decoder, der unmittelbare Kommandos des Hosts wie ein
Druckstartsignal, RAM Reset-Signal und Desgleichen latcht und diese
als Steuersignal an jede Komponente sendet.
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Referenzzeichen 204 kennzeichnet
einen ersten bidirektionalen Puffer, der vorübergehend die von dem Host-Computer
als Bildinformation zur Bildwiedergabe gesendeten Druckdaten sowie
die Statusdaten des Druckbereichs speichert bis diese an den vorgesehenen
Block oder den Host-Computer gesendet
werden; 205 kennzeichnet einen zweiten bidirektionalen
Puffer, der die in den von dem Host-Computer empfangenen Daten und
darin enthaltenen Taktdaten usw. detektiert, diese entfernt und
das Ergebnis an den DRAM sendet; und 206 kennzeichnet einen
dritten bidirektionalen Puffer zum vorübergehenden Speichern von Daten.
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Referenzzeichen 207 kennzeichnet
einen DRAM bestehend aus einem FIFO zum Speichern der Druckdaten,
die im Bilderzeugungsbereich wiedergegeben werden sollen; 208 kennzeichnet
einen DRAM Controller zum Steu ern des Zugangs (einschließlich Schreiben
und Lesen) zum DRAM 207 und zum Register des Videodaten-Controllers 210 usw.; 209 kennzeichnet
einen DRAM Adresszähler zum
Steuern des DRAM 207; 210 kennzeichnet einen Videodaten-Controller,
der die vom DRAM 207 gesendeten komprimierten Daten auf
die ursprünglichen
Bilddaten (Druckdaten) entkomprimiert (wiederherstellt) zur Wiedergabe
und Übertragung
der Daten an den Bilderzeugungsbereich 102 synchron mit
dem Betrieb des Bilderzeugungsbereichs 102; und 211 kennzeichnet
einen Laserdrucker-Controller, der Daten vom Host-Computer zum Gehäuse des
Bilderzeugungsgerätes überträgt und ebenso
den Druckerstatus vom Drucker an den Host-Computer überträgt.
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Referenzzeichen 212 kennzeichnet
eine Auflösungsumwandlungsschaltung,
die die Druckdaten für
ein vom Host-Computer empfangenes wiederzugegebenes Bild in 3 ×-aufgelöste Daten
umwandelt und die Bilddaten zur Wiedergabe in vorgeschriebene Muster
ersetzt.
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Referenzzeichen 213 kennzeichnet
eine PCU (Prozesssteuereinheit) zum Steuern des Bilderzeugungsbereichs 102.
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Bei
der obigen Anordnung werden die von dem Host-Computer übertragenen
Bilddaten (Bildinformation/wiederzugebende Bilddaten) von dem Bilderzeugungsgerät (Laserdrucker) über das
Centro-Interface 200 empfangen. Die Druckdaten werden vorübergehend
im bidirektionalen Puffer 204 gespeichert und dann an den
zweiten bidirektionalen Puffer 205 übertragen, wo die in den übertragenen Daten
enthaltenen Taktdaten usw. detektiert und entfernt werden und das
Ergebnis im DRAM 207 gespeichert wird. Als Antwort auf
die Instruktionen des Videodaten-Controllers 210 werden
die so gespeicherten Druckdaten an den Videodaten-Controller 210 über den
dritten bidirektionalen Puffer 206 übertragen. Im Videodaten-Controller 210 werden
die komprimierten Daten entkomprimiert und diese werden synchron mit
dem Betrieb des Bilderzeugungsbereichs 102 an die PCU (im
Bilderzeugungsbereich 102) über eine vorhergehend erwähnte Auflösungsumwandlungsschaltung 212 übertragen,
wodurch der Aufzeichnungsbetrieb realisiert wird.
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5 zeigt
ein Blockdiagramm zur detaillierten Darstellung der obigen Auflösungsumwandlungsschaltung 212.
In dieser Abbildung kennzeichnet 220 ein Schieberegister
bestehend aus 5 oder 6 Bits zum sequenziellen Verschieben der Druckdaten
von z.B. 600 dpi Bit für
Bit, die vom Host-Computer übertragen
wurden oder speziell der Bilddaten zur Wiedergabe, die in der 4 gezeigten
Steuerschaltung 117 verarbeitet werden und Speichern Derselbigen darin.
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Das
Schiebregister 220 besteht aus 5 Bits in der Abbildung.
Sequenziell wird eines der Datenbits in diesem Register eingestellt
und als betrachtetes Pixel als Aufzeichnungsziel verarbeitet. Erfindungsgemäß wird das
betrachtete Pixel als Aufzeichnungsziel in drei Teile umgewandelt,
so dass das resultierende Bild eine 3 ×-Auflösung zeigt.
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Referenzzeichen 221 kennzeichnet
einen Vergleichsmusterspeicher, der vorhergehend Referenzmuster
gespeichert hat, die einzeln aus mehreren Teilen von Bitdaten bestehen,
die mit den in dem Schieberegister 220 gespeicherten Bitdaten
verglichen werden sollen; 222 kennzeichnet eine Vergleichsschaltung,
die die Bitdaten im Schieberegister 220 mit den Referenzmustern
im Vergleichsmusterspeicher und somit mit in diesem Schieberegister 220 gespeicherter
Bildinformation vergleicht; und 223 kennzeichnet einen
Musterausgabebereich, der erfindungsgemäß eine Mehrzahl von Subpixelmustern gespeichert
hat und falls die im Schieberegister 220 gespeicherte Bildinformation,
die mit einem der Referenzmuster übereinstimmt, von der Vergleichsschaltung 222 empfangen
wird gibt dieser ein bestimmtes Subpixelmuster zur Umwandlung des
betrachteten Pixels im Schieberegister 220 in 3 ×-Auflösungsdaten
(1800 dpi) aus.
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Die
obige Vergleichsschaltung 222 vergleicht die Bitdaten (Bildinformation),
die im Schieberegister 220 gespeichert sind, mit einer
Mehrzahl von Referenzmustern, die im Vergleichsmusterspeicher 221 gespeichert
sind. Liegt ein übereinstimmendes
Muster vor wird ein Umschaltsignal ausgesendet während die Information zum Ausgeben
eines Subpixelmusters entsprechend dem übereinstimmenden Muster, das
in 1800 dpi umgewandelt wurde an den Musterausgabebereich 223 gesendet
wird. Der Musterausgabebereich 223 speichert mehrere Teile
von Sub-pixelmusterdaten, die jeweils einem entsprechenden Referenzmuster
in dem jedes Pixel in drei Teile unterteilt ist entspricht und gibt
eines der Sub-pixelmuster bei Empfang des übereinstimmenden Musters von
der Vergleichsschaltung 222 aus.
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Gekennzeichnet
mit 224 ist eine Umschaltschaltung, die mit Druckdaten
von z.B. 600 dpi vom Host-Computer, einem 3 ×-Taktsignal für 1800 dpi, Druckdaten
vom Musterausgabebereich 223 versorgt wird und falls diese
die von dem Musterausgabebereich 223 ausgegebenen Druckdaten
synchron mit dem Umschaltsignal von der Vergleichsschaltung 222 empfängt, werden
die Druckdaten ausgegeben und falls diese das Umschaltsignal nicht
detektiert, wird das Eingabebildsignal in ein vorgeschriebenes Muster
basierend auf dem 3 ×-Taktsignal
umgewandelt und die resultierenden Daten ausgegeben.
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Referenzzeichen 225 kennzeichnet
eine Laserbelichtungseinheit bestehend aus einer Laserstrahl-Emissionseinheit 131,
die den Halbleiterlaser entsprechend den Druckdaten von der Umschaltschaltung 224 an-
und ausschaltet.
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Werden
bei dieser Anordnung Daten von 600 dpi an die Auflösungsumwandlungsschaltung 212 von
dem Videodaten-Controller 210 übertragen, werden die Druckdaten
vorübergehend
im Schieberegister 220 in der Reihenfolge der Übertragung
gespeichert. Wie für
die im Schieberegister 220 gespeicherten Daten erkennt
die Vergleichsschaltung 222 ein besonderes Bit an einer
Bild oder Zeichenkante oder ein vorgeschriebenes Bit in einer besonderen
Bitanordnung und sucht nach einem übereinstimmenden Muster aus
einer Mehrzahl von Referenzmustern, die in dem Vergleichsmusterspeicher 221 gespeichert sind
und überprüft die Anordnung
der Bits (MSB) oberhalb des betrachteten Pixels und die Anordnung von
Bits (LSB) unterhalb des betrachteten Pixels.
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Das
der Vergleichsschaltung 221 eingegebene Auswahlsignal ist
in dem von dem Host-Computer empfangenen Statussignal enthalten
und kennzeichnet entsprechend den Anweisungen des Benutzers ob ein
Glättungsprozess
von Text und piktografischen Bilder implementiert werden soll, ob
ein einzelner Punktverstärkungsprozess
auszuführen
ist oder nicht und wie dieser zu implementieren ist. Darauf wird
später
eingegangen.
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Wird
die Implementierung eines Glättungsprozesses
von Text und piktografischen Bildern sowie ein einzelner Punktverstärkungsprozess über das
Auswahlsignal gekennzeichnet, wird das Umschaltsignal aktiviert,
falls die Bitdaten im Schieberegister 220 mit einem der
Referenzmuster des Vergleichsmusterspeichers 221 übereinstimmen
und ein vorgeschriebener Teil von Druckdaten von 1800 dpi werden
basierend auf den durch die empfangenen Daten und das Auswahlsignal
gekennzeichneten Anforderungen ausgegeben.
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Ist
im Auswahlsignal die Voreinstellung eines Glättungsprozesses von Text und
piktografischen Bildern sowie ein Einzelpunktverstärkungsprozess
gekennzeichnet oder kann von dem Vergleichsmusterspeicher 221 kein übereinstimmendes
Muster mit den Bitdaten im Schieberegister 220 abgeleitet
werden, verbleibt das Umschaltsignal nicht aktiv, so dass die Umschaltschaltung 224 basierend
auf dem Bildsignal und dem 3 ×-Taktsignal
jedes der Aufzeichnungspixel (z.B. schwarze Pixel) von 600 dpi in
drei Subpixel aus schwarzen, weißen und schwarzen Punkten umwandelt,
die Bitdaten mit einer praktischen Auflösung von 1800 dpi darstellen.
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Die
Umschaltschaltung 224 schaltet entsprechend dem von der
Vergleichsschaltung 222 ausgegebenen Umschaltsignal ihre
Ausgabe zwischen den Druckdaten vom Musterausgabebereich 223 und Denjenigen
durch Er setzen der Bilddaten mit einem vorgeschriebenen Druckmuster
basierend auf dem Eingabesignal und dem 3 ×-Taktsignal um, wodurch es
möglich
wird ein Aufzeichnungs- und Wiedergabeschema entsprechend den Vorlieben
des Benutzers auszuwählen.
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(Erste Ausführungsform)
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Um
jeden Prozess der obigen Schaltungsanordnung besser zu verstehen
werden sequenzielle Vorgehensweisen zum Erzeugen eines Ausgabemusters
durch Darstellung eines praktischen Umwandlungsprozesses der dem
Bilderzeugungsgerät, d.h.
einem Drucker zuzuführenden
Bilddaten zur Wiedergabe beschrieben.
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1A und 1B zeigen
Diagramme zur Erläuterung
der grundlegenden Vorgehensweise beim Umwandeln der Auflösung der
vom Host-Computer
eingegebenen Bildinformation und diese zeigen im Speziellen einen
Fall, bei dem die Auflösung hinsichtlich
der Haupt-Scanrichtung des Laserstrahls in 3 ×-Auflösung (N = 3) umgewandelt wird.
In 1A kennzeichnet 'A' die
Bildinformation bestehend aus z.B. 600 dpi, welche vom Host-Computer eingegangen
ist oder die Bildinformation vor der erfindungsgemäßen Umwandlung.
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Eine
Punktanordnung 'B' in 1A zeigt
ein umgewandeltes Muster, in welchem Aufzeichnungspixel (schwarze
Pixel in diesem Falle) in den vom Host-Computer eingegangenen Bilddaten über die
in 5 gezeigte Vergleichsschaltung 222 in
Subpixel von 1800 dpi hinsichtlich der Haupt-Scanrichtung umgewandelt werden. Ist
im Speziellen das aufzuzeichnende betrachtete Pixel (ein Pixel)
schwarz, so wird dieses in drei Teile geteilt, die ein Bildsignal
mit einer praktischen Auflösung
von 1800 dpi darstellen. Im Speziellen wird das dargestellte Subpixelmuster derart
aufgebaut, dass ein einzelnes schwarzes Pixel in zwei schwarze Subpixel
auf beiden Seiten eines dazwischen liegenden weißen Subpixels oder schwarze,
weiße
und schwarze Subpixel umgewandelt wird.
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Wie
bei 'A' in 1A,
kennzeichnet 'A' in 1B die
Bildinformation bestehend aus z.B. 600 dpi, die von dem Host-Computer
vor der Umwandlung eingeht. Eine Punktanordnung 'B' in 1B zeigt
ein umgewandeltes Muster, bei dem alle der vom Host-Computer eingegangenen
Pixel der Bilddaten, nicht lediglich Aufzeichnungspixel sondern ebenso
nicht aufzuzeichnende Pixel, von der in 5 gezeigten
Vergleichsschaltung 222 in Subpixel von 1800 dpi bezüglich der
Haupt-Scanrichtung umgewandelt werden. Im Speziellen wird ein Aufzeichnungspixel
in drei Teile unterteilt, wodurch ein Teil von Bilddaten mit einer
Auflösung
von 1800 dpi ausgebildet werden und dieses wird in zwei aufzuzeichnende
(schwarze) Sub-pixel auf beiden Seiten eines dazwischenliegenden
nicht aufzuzeichnenden (weißen)
Subpixels oder schwarze, weiße
und schwarze Subpixel umgewandelt. Zudem wird ein nicht zu druckendes
Pixel (weiß)
ebenso in drei Teile unterteilt, wodurch Bilddaten mit einer Auflösung von
1800 dpi erzeugt werden. In diesem Falle wird das nicht aufzuzeichnende
Pixel in ein Subpixelmuster von weißen, weißen und weißen Subpixel umgewandelt.
-
Da
im in 1A dargestellten Aufzeichnungsprozess
lediglich die aufzuzeichnenden Pixel (schwarz) der vom Host-Computer
eingegangenen Bildinformation umgewandelt werden kann eine Hochgeschwindigkeitsumwandlung
ausgeführt
werden. Im Speziellen werden die aufzuzeichnenden Pixel (z.B. schwarze
Pixel) ohne Überprüfung durch
die Vergleichsschaltung 222 usw. alle in drei Subpixel unterteilt
und vom Musterausgabebereich 223 ausgegeben. Ist das betrachtete
Pixel im Schieberegister 220 ein aufzuzeichnendes Pixel
(schwarzes Pixel), so wird die Ausgabeverarbeitung durch den Musterausgabebereich 223 durchgeführt und
es ist möglich
die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu verbessern.
-
In
dem in 1B dargestellten Aufzeichnungsprozess
ist der gegenwärtige
Aufzeichnungszustand derselbe wie in 1A, jedoch
werden alle vom Host-Computer eingehenden Bilddaten unter denselben
Bedingungen umgewandelt, so dass der Prozess vereinfacht werden
kann, da keine Umschaltsteuerung von Taktsignalen usw. erforderlich ist.
-
2 zeigt
die Verteilung der Lichtenergie des Laserstrahls für ein aufzuzeichnendes
Zielpixel (z.B. schwarz) dieser Ausführungsform im Vergleich mit
einer bekannten Verteilung. Verglichen mit der Lichtenergieverteilung
bei Betreiben des Halbleiterlasers basierend auf dem Takt A ist
die Lichtenergieverteilung bei Betreiben des Halbleiterlasers basierend
auf Takt B im mittleren Bereich etwas geringer. Dies führt jedoch
als Ganzes zu einer etwas gleichförmigeren Verteilung beim Aufzeichnen
eines einzelnen Pixels, so dass die Haftung des Toners gleichförmiger wird
und ein Pixel mit einer gleichförmigen Dichte
bereitgestellt werden kann. In diesem Zusammenhang ergibt die Lichtenergieverteilung
A bei der bekannten Anordnung ein Pixel mit einer größeren Tonerdichte
im mittleren Bereich und einer geringeren Tonerdichte im umgebenden
Bereich, was zu einem verschwommenen Punkt führt. In der Abbildung kennzeichnet
die Strichpunktlinie die Fläche
innerhalb derer der Toner haftet, wobei bei Lichtenergien oberhalb
der Linie der Toner standhält.
-
Wie
aus 2 erkenntlich ist, ist es möglich einen klaren Punkt oder
Pixel ohne Unschärfe
zu reproduzieren, da ein zu reproduzierendes auf zuzeichnendes Pixel
gleichförmig
in dessen Dichte durch Unterteilen eines einzelnen Pixels in drei
Teile gemacht werden kann.
-
13A und 13B zeigen
Wiedergabeergebnisse des Zeichens 'Z'. 13A zeigt ein Aufzeichnungsergebnis bei dem die
Bilddaten basierend auf dem bekannten Schema bei einer Auflösung von beispielsweise
600 dpi wiedergegeben werden.
-
13B zeigt ein Aufzeichnungsergebnis, bei dem die
Bilddaten basierend auf dem obigen Schema der ersten Ausführungsform
der Erfindung wiedergegeben werden. Beim Aufzeichnungsresultat dieser
Erfindung wird jede Mitte der drei Subpixel mit einem kleineren
Punkt dargestellt. Dies spiegelt die Erniedrigung in der Mitte der
in 2 gezeigten Lichtenergieverteilung wider. Da das
longitudinale Energieniveau in den oberen und unteren Kanten in
der Mitte des Subpixels ebenso abnimmt haftet der Toner lediglich
an der Fläche
im mittleren Teil des mittleren Subpixels. Diese Situation ist in
der Abbildung schematisch dargestellt.
-
In 13A ist im abgeschrägten Bereich des Zeichens 'Z' der Abstand zwischen den aufzuzeichnenden
Pixel (Punkten) wie durch den Pfeil gekennzeichnet breit. Andererseits
ist der Abstand gemäß der Erfindung
geringer wie in 13B gezeigt. Somit lässt sich
das wiedergegebene Bild einfacher erkennen.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Mit
Bezug auf 6A und 6B, 7A–7C bis 9A und 9B wird
ein hochauflösender
Prozess beschrieben, welcher beim Vermeiden von Treppeneffekten
oder abgeschrägten Zeilen
oder Ebenen im Bild wirksam wird. Bei der obigen Ausführungsform
werden aufzuzeichnende Pixel (schwarze oder weiße Pixel) alle in drei Teile
unterteilt und der Halbleiterlaser wird zum Aufzeichnen der Subpixel
auf den beiden Seiten dieser Drei gesteuert.
-
Im
Folgenden hochauflösenden
Prozess werden die benachbarten Pixel, diejenigen links und rechts
(in der Rasterrichtung/entlang der Haupt-Scanrichtung des Lasers) um das betrachtete
Pixel als Aufzeichnungsziel überprüft und entsprechend
den Zuständen
dieser Pixel wird das Muster der drei unterteilten Teile gesteuert,
so dass Treppeneffekte usw. wirksam unterdrückt werden und dadurch ein Glättungsprozess
ausgeführt
wird. Im Besonderen eignet sich dieser hochauflösende Prozess zur Implementierung
für piktografische
Bilder oder Zeichen an deren linken und rechten Kanten durch Überprüfen des
Zustandes der Umwandlung des aufzuzeichnenden Bildes.
-
6A und 6B sind
nicht Gegenstand der Erfindung und zeigen Beispiele von Referenzmustern,
die in dem Vergleichsmusterspeicher 221 gespeichert sind.
In den Figuren sind Pixel a bis f entlang der Haupt-Scanrichtung des
Laserstrahls angeordnet und I und II kennzeichnen die Hilfsrichtung.
In 6A zeigt die Reihe I ein Referenzmuster bei dem Pixel
b und c schwarze Punkte sind während
Pixel d, e und f nicht aufzuzeichnende Pixel (weiße Punkte) sind
und Reihe II zeigt ein Referenzmuster bei dem Pixel a, b und c nicht
aufzuzeichnende Pixel sind während
Pixel d und e aufzuzeichnende Pixel (schwarze Punkte) darstellen.
-
In 6B zeigt
Reihe I ein Referenzmuster bei dem Pixel a, b und c aufzuzeichnende
Pixel darstellen während
Pixel d, e und das nachfolgende Pixel nicht aufzuzeichnende Pixel
darstellen und Reihe II zeigt ein Referenzmuster bei dem Pixel a,
b nicht aufzuzeichnende Pixel sind während Pixel c, d und e aufzuzeichnende
Pixel darstellen.
-
Die
Muster der oberen Zeilen (Reihe I) in 6A und 6B sind
jeweils Referenzmuster mit der rechten Kante (schwarzes Pixel) eines
Bildes und die Muster der unteren Zeilen (Reihe II) sind jeweils Referenzmuster
mit der linken Kante (schwarzes Pixel) eines Bildes.
-
Nachfolgend
werden die Umwandlungszustände
der Pixel in 6A und 6B illustrativ
erläutert.
In 7A–7C zeigt 'A' die Bildinformation bestehend aus 600
dpi, die von dem Host-Computer vor der Umwandlung eingeht. In den
Figuren stellt die rechte Seite den bedeutendsten Punkt (MSD) dar, der
zuerst eingeht und die linke Seite stellt den unwichtigsten Punkt
(LSD) dar, der zuletzt eingeht und das mit 'Obs.' gekennzeichnete
Bit stellt das betrachtete Pixel dar.
-
In 7A existieren
zwei oder mehr Punkte der nicht aufzuzeichnenden Pixel (weiße Pixel)
auf der MSD Seite des betrachteten und mit 'Obs' gekennzeichneten
Pixels als Aufzeichnungsziel und wenigstens zwei Punkte der aufzuzeichnenden
Pixel (schwarze Pixel) existieren auf der LSD Seite des betrachteten
Pixels. Dieser Zustand stellt dasselbe Referenzmuster dar wie in
der Reihe I in 6B dargestellt. Wird diese Bildinformation
an das in 5 dargestellte Schieberegister 220 eingegeben,
sucht die Vergleichsschaltung 222 dasselbe Muster im Schieberegister 220 aus
den in dem Vergleichsmusterspeicher 221 gespeicherten Referenzmustern.
Wird bei dieser Suche das übereinstimmende
Muster gefunden, sendet die Vergleichsschaltung 222 das
abgerufene übereinstimmende
Muster an den Musterausgabebereich 223, der wiederum ein
Subpixelmuster aus Pixel, die in drei Teile unterteilt sind, ausgibt,
was nachfolgend beschrieben wird.
-
Wie
oben erläutert
ist, wird in dem in 'A' gezeigten Musterzustand
in 7A das betrachtete Pixel als rechte Kante einer
aufzuzeichnenden Fläche erkannt,
da nicht aufzuzeichnende Pixel hintereinander auf der rechten Seite
der aufzuzeichnenden Pixel liegen. Entsprechend gibt der Musterausgabebereich 223 gemäß dem über die
Vergleichsschaltung 222 abgerufenen Muster die Subpixelmusterdaten,
die in 'B' gezeigt sind, aus.
Im Speziellen wird bei der Ausführungsform
für Bildinformation
von 600 dpi ein schwarzes Pixel in ein Subpixelmuster aus schwarzen,
weißen
und schwarzen Subpixel umgewandelt und dieses Subpixelmuster von
Daten wird von der Umschaltschaltung 224 ausgegeben. Andererseits wird
bei dem hochauflösenden
Prozess als Antwort auf eine Übereinstimmung
mit einem der Referenzmuster in der Vergleichsschaltung 222 das
schwarze Pixel in ein Subpixelmuster aus weißen, schwarzen und weißen Subpixel
umgewandelt und diese Subpixelmusterdaten werden von dem Musterausgabebereich 223 ausgegeben.
-
Mit 'C' in 7A gekennzeichnet
ist ein Zustand von Bilddaten, die von der Umwandlungsschaltung
umgewandelt wurden. Falls das im Schieberegister 220 gespeicherte,
aufzuzeichnende Bilddatenmuster mit den in Reihe I in 6B gezeigten
Referenzdaten übereinstimmt,
wird ein in der oberen Reihe dargestelltes Muster erzeugt. Die untere
Reihe in 'C' in 7A zeigt
einen Zustand, in welchem die in Reihe II in 6B dargestellten
Bilddaten entsprechend dem Schema der Ausführungsform umgewandelt werden.
-
Das
Muster 'D' in 7A zeigt
eine schematische Darstellung des aus dem Muster 'C' in 7A erhaltenen
Aufzeichnungsresultats. In diesem Muster 'D' stellt
eine Reihe von drei Teilen ein aufgezeichnetes Pixel dar. Wie für das betrachtete
Pixel stellt lediglich die Mitte der drei Teile ein aufzuzeichnendes Subpixel
dar.
-
Werden
die Daten auf der Bildkante (rechte Kante), d.h. der in Reihe I
und Spalte c in 6B gekennzeichnete Punkt durch
Modulation der Laserbelichtungseinheit 225 umgewandelt,
wird die Aufzeichnung wie oben beschrieben durchgeführt. Daraus
resultierend ist es möglich
Treppeneffekte an der Kante von Mustern, Zeichen, usw. zu unterdrücken und
somit die Kanten des ausgegebenen Bildes zu glätten.
-
7B zeigt
einen Umwandlungszustand eines schwarzen Pixels an der linken Kante,
bei der die Bildinformation (Daten 'A')
von 600 dpi vom Host-Computer eingeht. In dieser Figur liegen zwei oder
mehr Punkte der aufzuzeichnenden Pixel (schwarze Pixel) auf der
MSD Seite eines schwarzen Pixels als betrachtetes Pixel während wenigstens zwei
Punkte der nicht aufzuzeichnenden Pixel (weiße Pixel) auf der LSD Seite
des betrachteten Pixels angeordnet sind. Ist dieser Inhalt im Schieberegister 220 gespeichert,
so stimmt dieser mit dem Referenzmuster in Reihe (Zeile) II in 6B überein,
so dass dieses übereinstimmende
Muster von der Vergleichsschaltung 222 an den Musterausgabebereich 223 gesendet
wird. In Übereinstimmung
mit diesem Zustand wird ein Drei-Subpixelmuster aus Daten für das schwarze
Pixel des am weitesten links liegenden schwarzen Pixels, d.h. das
betrachtete Pixel, von dem Musterausgabebereich 223 ausgegeben.
In diesem Falle wird ein Muster mit lediglich einem schwarzen Pixel
in der Mitte der drei Teile wie in 'C' in 7B gezeigt
als Drei-Subpixelmusterdaten ausgegeben.
-
Das
Muster 'C' aus 7B zeigt
einen Aufzeichnungszustand der über
die Umwandlungsschaltung umgewandelten Bilddaten und das Muster 'C' ist eine schematische Darstellung des
Aufzeichnungsergebnisses durch Darstellung einer Reihe von drei Teilen
je aufgezeichnetem Pixelpunkt. Im Speziellen ist in 'C' in 7B die
obere Linie wie bereits in der Ausführungsform beschrieben umgewandelt,
wobei die untere Zeile derart umgewandelt ist, dass das aufzuzeichnende
Pixel an der linken Kante, d.h. der in Reihe II und Spalte c in 6B gekennzeichnete Punkt
einzigartig umgewandelt wird und weitere aufzuzeichnende Pixel auf
dieselbe Weise wie in der Ausführungsform
umgewandelt werden. Die somit umgewandelten aufzuzeichnenden Pixeldaten
werden der Laserbelichtungseinheit 225 zur Aufzeichnung
zugeführt,
wodurch ermöglicht
wird Treppeneffekte an der Kante von Mustern, Zeichen, usw. zu unterdrücken und
somit die Kanten des auszugebenen Bildes zu glätten.
-
7C zeigt
ein Schema, das die Kombination der in 7A und 7B oben
gezeigten Schemata zeigt. Somit gibt diese Figur den Fall wieder,
bei dem für
sowohl das am weitesten links und am weitesten rechts liegende aufzuzeichnende
Pixel (schwarze Pixel) die über
den Musterausgabebereich 223 einzigartig umgewandelten
Subpixelbilddaten ausgegeben werden.
-
Somit
ist es möglich
auf effizientere Weise Treppeneffekte an der Kante von Mustern,
Zeichen, usw. zu unterdrücken
und damit die Kanten des auszugebenden Bildes durch Kombination
des Umwandlungsprozesses aus 7A mit
denjenigen aus 7B entsprechend der Auswahl
des in 5 dargestellten Auswahlsignals zu glätten.
-
Das
obige Auswahlsignal wird durch den Benutzer ausgewählt. Der
Benutzer kann somit mit anderen Worten einen der Glättungsprozesse
auswählen,
d.h. Glätten
auf der rechten Seite eines Bildes, auf der linken Seite oder auf
beiden Seiten. Als Reaktion auf die Auswahl des Benutzers wird eines
der in 7A bis 7C dargestellten
Schemata ausgewählt
und dieses Auswahlsignal wird der Vergleichsschaltung 222 zugeführt. Als
Antwort hierauf vergleicht die Vergleichsschaltung 222 das
Muster in dem Register mit den im Vergleichsmusterspeicher 221 gespeicherten
Referenzmustern zur Durchführung
eines Übereinstimmungssuchvorgangs
basierend auf dem Auswahlsignal.
-
In
der obigen Beschreibung wurde der Umwandlungsprozess unter Verwendung
des Vergleichs mit dem in 6B dargestellten
Referenzmuster beschrieben. Mit Bezug zu 8A bis 8C wird
ein Umwandlungsprozess unter Verwendung des Vergleichs mit dem in 6A gezeigten
Referenzmuster beschrieben.
-
8A bis 8B zeigen
verschiedene Prozessschematas in Abhängigkeit von den durch den
Benutzer ausgewählten
Bedingungen wie in 7A bis 7B und
stellen entsprechende Aufzeichnungsbedingungen dar; Bedingungen
auf der rechten Seite, linken Seite und den Fall, bei dem die beiden
Methoden miteinander kombiniert werden. In 8A–8C zeigt 'A' Bildinformation in 600 dpi, welche
von dem Host-Computer eingeht; 'B' zeigt einen Zustand,
bei welchem das betrachtete Pixel einem Umwandlungsprozess unterliegt; 'C' zeigt einen Zustand des Bildes nach
der Umwandlung oder einen Aufzeichnungszustand desselbigen; und 'D' zeigt einen Zustand nach der Aufzeichnung
entsprechend den umgewandelten Daten.
-
Wie
in 8A dargestellt ist, weist die vom Host-Computer
eingegangene Bildinformation 'A' von 600 dpi ein
weißes
Pixel und betrachtetes Pixel als Aufzeichnungsziel auf, das zwei
oder mehr weiße
Pixel auf der MSD Seite des betrachteten Pixels und wenigstens zwei
Punkte aus schwarzen Pixel auf der LSD Seite des betrachteten Pixels
aufweist. Dieser Zustand stimmt mit dem in Reihe I in 6A gezeigten
Referenzmuster überein.
Wird dieses Muster in das in 5 gezeigte
Schieberegister 220 gespeichert, so erzeugt die Vergleichsschaltung 222 die Übereinstimmungsausgabe,
indem diese das übereinstimmende
Muster an den Musterausgabebereich 223 sendet. Der Musterausgabebereich 223 gibt
ein Subpixelmuster aus in 'B' in 8A gezeigten
Subpixel aus. In diesem Ausgabezustand wird wie in 'C' in 8A gezeigt
das weiße
Pixel als betrachtetes Pixel durch ein Subpixel aus Daten wiedergegeben, d.h.
die umgewandelten aufzuzeichnenden Daten weisen drei Subpixel weiß (nicht
aufzuzeichnen), schwarz und schwarz aus.
-
In 8A ist
das aufzuzeichnende (schwarze) Pixel am rechten Ende der nächsten Zeile
nicht durch die Anweisungen der Auswahl gekennzeichnet, so dass
jedes aufzuzeichnende Pixel in ein Subpixelmuster aus drei schwarzen,
weißen
und schwarzen Subpixel wie in der Ausführungsform beschrieben umgewandelt
wird.
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Liegt
kein Referenzmuster vor, welches mit den Daten im Register der Vergleichsschaltung 222 übereinstimmt,
wird ein aufzuzeichnendes Pixel in drei schwarze, weiße und schwarze
Subpixel von 1800 dpi über
die Umschaltschaltung 224 umgewandelt. Wird im Gegensatz
hierzu eine Übereinstimmung
gefunden und somit ein Übereinstimmungsprozess
in der Vergleichsschaltung 222 bewirkt, so wird das betrachtete
Pixel, im Speziellen das Weiße,
in drei weiße,
schwarze und schwarze Subpixel umgewandelt. Auf diese Weise ist
es möglich
Treppeneffekte insbesondere an den rechten Kanten von piktografischen
Mustern, Zeichen usw. durch Glätten
der Kanten des Bildes zu unterdrücken.
-
Der
in 8B dargestellte Prozess ist entgegengesetzt zu
demjenigen in 8A, so dass dieser Prozess zur
Unterdrückung
von Treppeneffekten usw. an den linken Kanten dient. Wie in der
obigen Figur wird die Bildinformation 'A' von
600 dpi vom Host-Computer eingegeben und weist ein weißes Pixel
als betrachtetes Pixel auf, das zwei oder mehr schwarze Pixel auf
der MSD Seite des betrachteten Pixels und wenigstens zwei Punkte
eines weißen
Pixels auf der LSD Seite des betrachteten Pixels aufweist.
-
Ist
diese Bildinformation im Schieberegister 220 in 5 gespeichert,
so vergleicht die Vergleichsschaltung 222 diese mit den
im Vergleichsmusterspeicher 221 gespeicherten Referenzmustern zur
Suche nach einem übereinstimmenden
Muster. Das so abgerufene übereinstimmende
Muster wird zum Musterausgabebereich 223 gesendet, der
seinerseits ein Subpixelmuster aus Daten von drei Teilen als aufzuzeichnende
Daten ausgibt. Diese aufzuzeichnenden Daten (umgewandelte Daten),
die ausgegeben werden sollen bestehen aus weißen, schwarzen und weißen Subpixel
wie in 'B' in 8B dargestellt.
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Wurde
keine Übereinstimmung
in der Vergleichsschaltung 222 gefunden, wird das aufzuzeichnende
Pixel in drei schwarze, weiße
und schwarze Subpixel von 1800 dpi umgewandelt und die umgewandelten
Daten ausgegeben. Empfängt
die Umschaltungsschaltung 224 in diesem Falle kein Umschaltsignal
von der Vergleichsschaltung 222, gibt die Schaltung 224 die
umgewandelten Daten aus schwarzen, weißen und schwarzen Subpixel
aus. Findet die Vergleichsschaltung 222 im Gegensatz hierzu
eine Übereinstimmung
entsprechend den in 'A' in 8B gezeigten
Bilddaten wird der vorhergehend erwähnte Prozess bewirkt, so dass
das betrachtete Pixel in weiße,
schwarze und weiße
Subpixel in dem Musterausgabebereich 223 umgewandelt wird.
-
Auf
die obige Weise werden entsprechend dem Übereinstimmungsergebnis (Übereinstimmung oder
keine Übereinstimmung)
der Vergleichsschaltung 222 die umgewandelten und in 'C' in 8B dargestellten
Daten ausgegeben und die Aufzeichnung und Wiedergabe implementiert.
Die Aufzeichnung entsprechend den in 'C' gezeigten
umgewandelten Daten ermöglicht
es, Treppeneffekte an der linken Kante von piktografischen Mustern,
Zeichen usw. zu unterdrücken
und somit die Kante des Bildes zu glätten.
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8C zeigt
ein Schema, das die Kombination der in 8A und 8B gezeigten
Schemata darstellt. In dieser Figur wird der Fall dargestellt, bei dem
sowohl die linken als auch rechten Kanten eines Bildes dem obigen
Umwandlungsprozess unterworfen werden. In den in 8A bis 8C dargestellten
Schemata wird ein beliebiger der Glättungsprozesse entsprechend
dem Auswahlsignal des Benutzers wie oben beschrieben implementiert.
Als Antwort auf die Instruktionen ist es möglich, das vom Benutzer gewünschte Bild
zu erhalten und somit ist es möglich
Treppeneffekte an den Bildkanten von piktografischen Mustern, Zeichen,
usw. zu unterdrücken und
damit geglättete
Bildkanten zu erzielen.
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Der
obige hochauflösende
Prozess, der nicht Gegenstand der Erfindung ist, stellt einen Umwandlungsprozess
zur Unterdrückung
von Treppeneffekten an Bildkanten dar, bei welchen das Bild von schwarzen
Pixel auf weiße
Pixel oder umgekehrt wechselt. Somit ist dieser beim Unterdrücken von Treppeneffekten
von abgeschrägten
Zeilen oder Ebenen im Bild wirksam.
-
Ein
weiterer hochauflösender
Prozess stellt nicht Denjenigen zur Unterdrückung von Treppeneffekten dar,
sondern dient der Unterdrückung
des Auftretens von wiedergegebenen Verdünnungen und Fehlern, usw. in
einem wiedergegebenen Bild.
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Beispielsweise
wird die Wiedergabe entsprechend der in 9A oder 9B gezeigten
Bildinformation implementiert und es existieren Fälle bei denen
nicht aufzuzeichnende Pixel (weiße Pixel) vernachlässigt werden
oder zu dünn
sind um erkannt zu werden. Im Falle von 9A, bei
welchem ein weißes
Pixel von schwarzen Pixeln umgeben ist, kann das weiße Pixel
in der Mitte durch die Wiedergabe von schwarzen Pixel unterdrückt werden.
Somit wird das Muster auf ein schwarzes volles Muster ohne erkennbares
weißes
Pixel in der Mitte reduziert. 9B zeigt
ein Bild einer weißen
Linie von Pixel. In diesem Falle kann die Linie aus weißen Pixel
dünn oder
unerkennbar aufgrund der Füllung
werden.
-
Um
derartige Probleme zu vermeiden kann der Umwandlungsprozess entsprechend
der Ausführungsform
und des hochauflösenden
Prozesses eingesetzt werden um ein ungestörtes wiedergegebenes Bild aus
derartigen Bilddaten zu erhalten. Dieses Umwandlungsverfahren wird
nachfolgend beschrieben.
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10A bis 10C zeigen
Beispiele zum Umwandeln der in 9A und 9B dargestellten Bilddaten,
im Speziellen zeigen diese einen Umwandlungsprozess zur Implementierung
eines weißen
Pixels (nicht aufzuzeichnendes Pixel), das von schwarzen Pixel (aufzuzeichnende
Pixel) umgeben ist. In den Figuren kennzeichnet 'A' die
Bildinformation von 600 dpi, welche vom Host-Computer eingeht.
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Die
vom Host-Computer eingegangene Bildinformation 'A' von
600 dpi, die in 10A gezeigt ist und bei welcher
das aufzuzeichnende Pixel an der linken Kante als betrachtetes Pixel
gekennzeichnet ist weist eine oder mehrere schwarze Pixel auf der MSD
Seite des betrachteten Pixels und ein weißes Pixel auf der LSD Seite
des betrachteten Pixels gefolgt von wenigstens zwei Punkten aus
schwarzen Pixel nach dem weißen
Pixel auf der LSD Seite auf. In diesem Zustand wird das betrachtete
Pixel dem folgenden Umwandlungsprozess unterworfen. Die vom betrachteten
Pixel verschiedenen schwarzen Pixel werden auf die in der Ausführungsform
beschriebene Weise umgewandelt.
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Wird
die in 'A' in 10A gezeigte Bildinformation in das Schieberegister 220 gespeichert,
vergleicht die Vergleichsschaltung 222 diese mit den in dem
Vergleichsmusterspeicher 221 gespeicherten Referenzmustern.
In diesem Falle wird eine in 9B gezeigte
Zeile (Reihe) in dem Vergleichsmusterspeicher 221 gespeichert.
Hierzu sucht die Vergleichsschaltung 222 nach einem Referenzmuster,
das mit dem im Schieberegister 220 gespeicherten Inhalt übereinstimmt
und gewinnt das übereinstimmende
Muster aus dem Suchergebnis. Da das übereinstimmende Muster über die
Suche erkannt wird, sendet die Vergleichsschaltung 222 das
abgerufene Muster an den Musterausgabebereich 223, der
seinerseits Aufzeichnungsdaten (Subpixelmuster aus Daten) bestehend
aus drei Teilen oder drei weißen,
schwarzen und weißen
Subpixel wie in 'B' in 10A gezeigt ausgibt.
-
Die
vom betrachteten Pixel verschiedenen schwarzen Pixel werden in aufzuzeichnende
Daten aus drei schwarzen, weißen
und schwarzen Subpixel umgewandelt und nachfolgend ausgegeben. Dieser Zustand
ist in 'C' dargestellt. Die
Aufzeichnung wird basierend auf dieser Ausgabe implementiert, so
dass Wiedergabe und Aufzeichnung in einem schematisch in 'D' gezeigten Aufzeichnungsmuster erfolgen.
-
Wie
dieser Figur zu entnehmen ist können Zeilen
als auch Punkte, welche von schwarzen Pixel umgeben sind davon abgehalten
werden zu dünn dargestellt
zu werden und damit unterdrückt
zu werden. Werden insbeson dere schwarze Pixel als betrachtete Pixel
umgewandelt und die umgewandelten Daten der Laserbelichtungseinheit 225 zugeführt und von
dieser aufgezeichnet, lassen sich die weißen Pixel klar aufzeichnen.
Auf diese Weise ist es möglich eine
klare Wiedergabe von weißen
Linien als auch Rasterbildern, usw. zu erzeugen.
-
10B stellt einen Fall dar, bei welchem in der
in 'A' gezeigten Bildinformation
von 600 dpi, die vom Host-Computer eingeht, das aufzuzeichnende Pixel
(schwarzes Pixel) links des weißen
Pixels oder das aufzuzeichnende Pixel, das die linke Kante ausbildet,
als betrachtetes Pixel gekennzeichnet sind. Dies trifft im Besonderen
zu, falls ein weißes
Pixel sich auf der MSD Seite eines schwarzen Pixels als betrachtetes
Pixel mit wenigstens zwei Punkten aus schwarzen Pixel auf der MSD
Seite des weißen
Pixels befindet während
ein oder mehrere Punkte von schwarzen Pixel auf der LSD Seite des
betrachteten Pixels liegen. Diese Datenreihe stimmt mit derjenigen
in 10A überein
abgesehen davon, dass das betrachtete Pixel verschieden ist.
-
Wie
mit Bezug zu 10A erläutert vergleicht in diesem
Falle die Vergleichsschaltung 222 den vorübergehend
im Schieberegister 220 gespeicherten Inhalt mit den Referenzmustern
zur Suche nach einem übereinstimmenden
Muster und sendet das abgerufene übereinstimmende Muster an den Musterausgabebereich 223,
wo das betrachtete Pixel in aufzuzeichnende Subpixeldaten bestehend
aus drei weißen,
schwarzen und weißen
Subpixel wie in 'B' gezeigt umgewandelt
wird. Somit wird die schwarze Pixelfläche des betrachteten Pixels
als Subpixelmuster aus weißen,
schwarzen und weißen
Subpixel wie in 'C' in 10B gezeigt ausgegeben. Es lässt sich keine Übereinstimmung
mit den Referenzmustern für
die weiteren schwarzen Pixel finden, so dass diese Pixel in ein
Subpixelmuster aus drei schwarzen, weißen und schwarzen Subpixel
wie in der Ausführungsform
bereits beschrieben umgewandelt werden und das umgewandelte Muster
zur Aufzeichnung ausgegeben wird.
-
Ebenso
ist es im Falle der 10B möglich weiße Pixel, die von schwarzen
Pixel umgeben sind, davor abzuhalten zu dünn zu werden was in 'D' gezeigt ist und den gegenwärtigen Aufzeichnungszustand
schematisch darstellt. Werden insbesondere schwarze Pixel benachbart
zu weißen
Pixel als betrachtete Pixel umgewandelt und die umgewandelten Daten
einer Laserbelichtungseinheit 225 zugeführt und von dieser aufgezeichnet,
können
die weißen
Pixel klar aufgezeichnet werden ohne von den schwarzen Pixel aufgefüllt zu werden.
Hierdurch wird es möglich
eine klare Wiedergabe von weißen
Linien (in Richtung der Zeilen), Rastermustern, usw. zu erzeugen.
-
10C zeigt ein Schema, das die Kombination derjenigen
in 10A und 10B gezeigten Schemata
wiedergibt. In diesem Beispiel ist es ebenso möglich weiße Pixel, die von schwarzen
Pixel umgeben sind, davor abzuhalten zu dünn zu werden, wodurch die Aufzeichnung
von klaren weißen
Pixel implementiert wird und es dadurch möglich wird klare weiße Linien
und Rastermuster wiederzugeben.
-
In
den in 10A bis 10C dargestellten Schemata
wird ein Beliebiger der Glättungsprozesse gemäß der vom
Benutzer wie oben beschriebenen vorgegebenen Auswahl implementiert.
Werden im Besonderen die in 9A und 9B dargestellten Bilddaten
wiedergegeben, wird ein Beliebiger der Prozesse in 10A bis 10C hinsichtlich
der weißen
Linien oder weißen
Pixel implementiert durch Bestimmen eines Prozesses aus linksseitiger
Prozessierung, rechtsseitiger Prozessierung oder der Kombination
von beiden.
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11A und 11B zeigen
Zustände,
bei welchen Bilddaten entgegengesetzt zu Denjenigen aus 9A und 9B gegeben
sind. In diesen Fällen
können
die schwarzen Pixel unterdrückt
werden oder zu dünn
sein um erkannt zu werden. In dem Falle von 11A,
bei welchem ein schwarzes Pixel von weißen Pixel umgeben ist kann
das schwarze Pixel in der Mitte durch die Wiedergabe der weißen Pixel
unterdrückt
werden. Genauer gesagt wird das Muster auf ein weißes durchgängiges Muster
ohne erkennbares schwarzes Pixel in der Mitte reduziert. Hieraus
resultierend wird die Wiedergabe von Rastermustern usw. merklich
verschlechtert. 11B zeigt ein Bild einer schwarzen
Linie von Pixel. In diesem Falle kann die Linie von schwarzen Pixel
dünn oder
unerkennbar aufgrund einer fehlerhaften Wiedergabe werden.
-
Für die obig
angeführten
Bilddaten wird ein Referenzmuster bestehend aus weißen, weißen, schwarzen,
weißen
und weißen
Pixel in dem Vergleichsmusterspeicher 221 gespeichert.
Wird die in 12 gezeigte Information 'A' von 600 dpi vom Host-Computer eingegeben
und im Schieberegister 220 gespeichert, sucht die Vergleichsschaltung 222 nach
einem Referenzmuster, das mit dem Muster im Register übereinstimmt.
-
Im
Besonderen liegen in 12 für das aufzuzeichnende (schwarze)
Pixel als betrachtetes Pixel zwei oder mehr Punkte von weißen Pixel
auf der MSD Seite und zwei oder mehr Punkte von weißen Pixel
auf der LSD Seite des betrachteten Pixels vor. Dieser Zustand tritt
auf, falls eine Netzlinie oder ein Rasterbild wiedergegeben wird.
Werden derartige Bilddaten dem Schieberegister 220 wie
oben erläutert
zugeführt,
sucht die Vergleichsschaltung 222 nach dem übereinstimmenden
Muster. Das abgerufene übereinstimmende Muster
wird an den Musterausgabebereich 223 gesendet, der seinerseits
ein Subpixelmuster aus Daten bestehend aus drei schwarzen Subpixel
wie in 12 'B' gezeigt
ausgibt.
-
Wird
in diesem Falle die in der Ausführungsform
beschriebene Umwandlung für
das betrachtete Pixel (schwarzes Pixel) in 12 implementiert,
werden die Bilddaten von 600 dpi in schwarze, weiße und schwarze
Subpixel von 1800 dpi umgewandelt. Erkennt andererseits die Vergleichsschaltung 222 eine Übereinstimmung
mit den Referenzmustern, wird das schwarze Pixel in schwarze, schwarze
und schwarze Subpixel umgewandelt. Auf diese Weise ist es möglich zu
verhindern, dass ein schwarzes Pixel, das von weißen Pixel
umgeben ist, zu dünn
wird, so dass das schwarze Pixel klar aufgezeichnet werden kann
und es dadurch möglich
ist Netzlinien und Rasterbilder deutlich erkennbar wiederzugeben.
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Ist
bei der Ausführungsform
das betrachtete Pixel schwarz, wird dieses in drei Subpixel bestehend aus
schwarzen Subpixel an beiden Seiten eines dazwischen liegenden weißen Subpixel
umgewandelt. Erfüllt
ein betrachtetes Pixel die Voraussetzungen eines bestimmten Referenzmusters,
das vorhergehend bestimmt wurde, werden die aufzuzeichnenden Daten
aus drei Subpixel entsprechend dem Referenzmuster zur Wiedergabe
des betrachteten Pixels verwendet. Diese drei Subpixel werden durch
Unterteilen eines Pixels in drei Teile in der Haupt-Scanrichtung
des Laserstrahls ausgebildet, jedoch nicht durch Unterteilen entlang
der Hilfs-Scanrichtung. Entsprechend lässt sich dieses Verfahren über eine
ausgesprochen einfache Schaltungskonfiguration ohne hierfür erforderliche
Speicher von hoher Speicherkapazität ausführen. Was im Besonderen erforderlich ist,
ist das Hinzufügen
eines dreigeteilten Signals des ursprünglichen Taktes zum Treiben
des Halbleiterlasers, ein einfacher Komparator und ein Speicher
für Referenzmuster
usw. zur gesamten Anordnung.
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Obwohl
in der Ausführungsform
der Erfindung ein 3 ×-Auflösungsunterteilungsprozess
erläutert
wurde, lässt
sich ein Unterteilungsprozess des Unterteilens eines einzelnen Pixels
in eine hohe Anzahl von Subpixel verwenden. Beispielsweise werden
bei Einführen
eines 4 ×-Auflösungsprozesses beide
Seiten als aufzuzeichnende Daten ausgegeben während wenigstens eines der
beiden Subpixel in der Mitte selektiv als aufzuzeichnende Daten
prozessiert werden kann.
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Wird
ein fünfgeteilter
Prozess eingeführt, lässt sich
eine Musterausgabe derart erzeugen, so dass die Subpixel auf beiden
Seiten in der Mitte zukünftig
aufzuzeichnende Daten darstellen.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Bilderzeugungsgerät ist es
möglich
ohne notwendige komplizierte Anordnungen oder Steuerungen Punktabstände in abgeschrägten Bildelementen
zu verkleinern und somit die Auflösung der Bildeingabeinformation praktisch
zu verbessern.
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Da
in der Erfindung der N-Unterteilungsprozess (N > 3) lediglich entlang der Haupt-Scanrichtung des
Lichtstrahls implementiert wird, ist lediglich die Unterteilung
des Taktes in N Teile zur Umwandlung der praktischen Auflösung erforderlich.
Somit ist es möglich,
den Speicher und zusätzliche
Komponenten verglichen mit bekannten Anordnungen zu reduzieren.