JP2006337862A - 階調表示装置，像読み取り装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示品質の向上。所要表示特性に対応して表示パターンを調整可。表示特性の調整，設定を容易化。
【解決手段】 ｘ，ｙ表示面をもち、そこに画素単位で表示／非表示を行う２次元表示手段１１；ｘ，ｙ各方向に複数の画素でなる画素ブロックの、各画素の発光／非発光を指示するオン／オフ信号の分布と該ブロックの表示階調を表現する、それぞれが異なった階調を表現する複数の発光パターンデータでなる基本パターングループを格納する階調メモリＰｒｇ；基本パターングループから設定順で、表示指示の階調データが表す階調と、該階調より１以上高い階調と、１以上低い階調の、各発光パターンデータを読出す手段６ａ，３ａ，６１，６２；および、前記読み出された発光パターンデータのオン／オフ信号を２次元表示手段に出力する手段４１−４５，５７，５８，７０；を備える階調表示装置。
【選択図】 図９

Description

本発明は、２次元表示面に画像を階調表示する装置ならびにそれを用いる機器に関し、例えば、ＣＲＴディスプレイ，液晶ディスプレイ，プラズマディスプレイ，ＥＬディスプレイ，デジタルカメラの画像ディスプレイ，携帯電話の画像ディスプレイ，原稿スキャナ又はフィルムスキャナのディスプレイ，複写機又はファクシミリディスプレイに用いることができる。

特許第２７８４００５号明細書 特開２００１−２１５９３８号公報 特許第３５８２９１９号明細書。

２値レベルで行列状に配置された表示画素をオン／オフまたは点灯・非点灯動作を行う画像表示装置において、擬似的に階調表示を行う方法として、面積階調法とフレームレートコントロール（ＦＲＣ）法がある。

面積階調法では、表示画素がマトリックス状に配列された画面の単位面積（画素ブロック）に含まれる画素個々について、オン／オフを階調データに基づき制御し、その空間（ブロック面積）での平均の明暗をオン画素数で決定する。すなわちオン画素数で階調を表現する。面積階調法の問題点は表示解像度が、ブロック単位に低下することである。

ＦＲＣ法では、次々に表示される画像フレーム毎に対象画素または対象領域に含まれる画素について、オン／オフのオンデューティ（オン時間又はオン回数／所定時間又は所定回数）を階調データに基づき制御して、所定時間内（フレーム数）の平均の明暗を定める。すなわち階調を表現する。ＦＲＣ法の問題点としては中間調（階調）表示される画素で特に広い面積を同一階調で表示する場合、フリッカと呼ばれるちらつきが発生し、表示品位を劣化させる。

これらの問題に対して、特許文献１に記載の階調表示方式では、表示装置の１画面（フレーム）を複数の区分に分割し、各区分はＮ個の画素を有し、画素数Ｎは階調表示可能な段階数と同数として面積階調法の制御を行う。さらに、複数のフレームにわたって各階調に対応して用意された位相の異なる複数の点灯パターンを順次与えてＦＲＣ法の制御を行うことによりフレーム毎に各区分における点灯パターンを異ならせ、表示解像度の低下を抑え、フリッカの解消を図っている。

また、特許文献２に記載の画像表示装置では、さらに、簡単な構成にて画質の劣化を伴うことなくフリッカおよびムービング現象の抑制を図って、１階調につき４種の面積階調表現パターン（基本パターン）グループGRAPA1〜GRAPA4と、各階調パターンを９０°右回転したパターングループ，１８０°右回転したパターングループおよび２７０°右回転したパターングループを用いる。すなわち各基本パターングループに対して更に３種の回転パターングループを加えて、合計１６種のパターングループを用いて、１６フレームで１６種のパターングループを順次に切換え使用する使用パターングループの切換えを行う（００１８〜００２１）。

そして、特許文献３の階調表示方式では、フレーム毎に階調の異なる複数のパターンを使用し、特定のドットパターンが高い確率で現れるように制御し、目標階調を表現している。

しかしながら、上記従来技術では、階調の表示パターンが１つであるため、表示部の品質特性によって発生する、フリッカ及びムービング現象といった問題を含めた表示品質の不良に対しての調整が不可能であった。

本発明は、表示品質を向上することを第１の目的とし、所要表示特性に対応して表示パターンを調整できるようにすることを第２の目的とし、表示特性の調整又は設定を容易にすることを第３の目的とする。

（１）水平(x)および垂直(y)方向に広がりがある表示面をもち、該表示面にオン／オフ信号の区分の画素単位で表示／非表示を行う２次元表示手段(11)；
水平および垂直方向に複数およびの画素でなる画素ブロックの、各画素の発光／非発光を指示するオン／オフ信号の分布と該画素ブロックの表示階調を表現する、それぞれが異なった階調を表現する複数の発光パターンデータでなる基本パターングループを格納する階調メモリ(Prg)；
該階調メモリの基本パターングループから設定順で、階調データが表す階調と、該階調より１以上高い階調と、１以上低い階調の、各発光パターンデータを読出す手段(6a,3a,61,62)；および、
前記読み出された発光パターンデータのオン／オフ信号を前記２次元表示手段に出力する手段(41-45,57,58,70)；を備える階調表示装置。

なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の符号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。

階調メモリ(Prg)の基本パターングループから設定順で、階調データが表す階調と、該階調より１以上高い階調と、１以上低い階調の、各発光パターンデータを読出すので、点灯パターンの数やフレーム数を変更しなくても、ちらつきを回避することができる。

（２）前記読出す手段は、前記画素ブロックの複数でなるセクションの各画素ブロック宛てに階調値のシフトデータを格納したブロックデータメモリ(Brg)；および、表示フレーム上の、水平，垂直方向の一方の画素ブロックの切換り毎に、ブロックデータメモリのシフトデータ読み出しの画素ブロックを変更する手段(48,62)；を含む、上記（１）に記載の階調表示装置。

（３）前記読出す手段は、前記画素ブロックの複数でなるセクションの各画素ブロック宛てに階調値のシフトデータを格納したブロックデータメモリ(Brg)；および、表示フレーム上の、水平，垂直方向の他方の画素ブロックの切換り毎に、ブロックデータメモリのシフトデータ読み出しの画素ブロックを変更する手段(49,62)；を含む、上記（２）に記載の階調表示装置。

（４）前記読出す手段は、更に、ブロックデータメモリから読み出したシフトデータを階調データに加えてシフトした階調値を算出する手段(61)；を含む、上記（２）又は（３）に記載の階調表示装置。

（５）前記ブロックデータメモリは、シフトデータ分布が異なる複数のセクションのシフトデータ群(図18)を保持し；前記読出す手段は更に、１つのセクションを読み出しに指定する第１指定手段(6a)を含む；上記（２）乃至（４）のいずれか１つに記載の階調表示装置。これによれば、第１指定手段(6a)を用いて、表示部特有のフリッカやムービングを回避する調整が可能になる。

（６）発光パターン変更指示信号(Ybc)を発生する変更指示手段（49,6b,56s）；および、
前記階調メモリから読み出された発光パターンデータを、前記変更指示信号(Ybc)が指定する発光パターンデータに置換するパターン変更手段（55,56）；を更に備える、上記（１）乃至（５）の何れか１つに記載の階調表示装置。

（７）前記変更指示手段（49,6b,56s）は、設定値までのフレーム同期信号のカウントを繰り返す第１カウント手段（49）、および、第１カウント手段（49）のカウントデータ(Yb)を選択的に前記パターン変更手段（55,56）に出力する第１信号選択手段(56s)、を含む；上記（６）に記載の階調表示装置。

（８）前記変更指示手段（49,6b,56s）は、第１カウント手段（49）のカウントデータ(Yb)およびカウントデータが表わす各値を表わす各データの１つを指定する第２指定手段(6b)を含み；第１信号選択手段(56s)は、該指定があったデータに対応する置換を前記パターン変更手段（55,56）に指示する；請求項７に記載の階調表示装置。これによれば、第２指定手段(6b)を用いて、表示部特有のフリッカやムービングを回避する調整が可能になる。

（９）前記パターン変更手段（55,56）は、前記変更指示信号(Ybc)に対応する画素分、オン／オフ信号分布を水平(x)又は垂直(y)方向に平行移動した発光パターンデータに変換する移動手段(55)を含む；請求項６乃至８のいずれか１つに記載の階調表示装置。

（１０）前記基本パターングループは、表現階調値に対するオン／オフ信号の分布が異なる複数グループ(図10,図11)であり；階調表示装置は更に、基本パターングループ指定信号(Xbc)を発生するグループ指定手段（48,6a,3s）を備え；前記読出す手段(6c,3a,61,62)は、基本パターングループ指定信号(Xbc)によって指定される基本パターングループから発光パターンデータを読出す；上記（１）乃至（９）のいずれか１つに記載の階調表示装置。

（１１）前記グループ指定手段（48,6a,3s）は、設定値までのフレーム同期信号のカウントを繰り返す第２カウント手段（48）、および、第２カウント手段のカウントデータ(Xb)を選択的に出力する第２信号選択手段(３s)、を含む；上記（１０）に記載の階調表示装置。

（１２）前記グループ指定手段（48,6a,3s）は、第２カウント手段のカウントデータ(Xb)およびカウントデータが表わす各値を表わす各データの１つを指定する第３指定手段(6c)を含み；第２信号選択手段(３s)は、該指定があったデータを出力する；上記（１１）に記載の階調表示装置。これによれば、第３指定手段(6c)を用いて、表示部特有のフリッカやムービングを回避する調整が可能になる。

（１３）前記グループ指定手段（48,6c,3s）を、Ｒ，ＧおよびＢ階調データの各表示用に１組、合計で３組備え；更に、少なくとも２組のグループ指定手段に他の組のグループ指定手段とは異なった基本パターングループ指定信号(Xbc)を出力するための、移相値を加える手段(64,65)を備える；上記（１０）乃至（１２）のいずれか１つに記載のカラーの階調表示装置。

（１４）光像を、それを表す画像データに変換する撮像装置(207,111)；および、
該撮像装置が発生する画像データを前記２次元表示手段(11)に表示する、上記（１）乃至（１３）のいずれか１つに記載の階調表示装置(10)；を備える光像読み取り装置。

（１５）原稿の画像を読み取って該画像を表わす画像データを発生する原稿スキャナ(100)；および、
該原稿スキャナが発生する画像データを前記２次元表示手段(11)に表示する、上記（１）乃至（１３）のいずれか１つに記載の階調表示装置(10)；を備える原稿読み取り装置。

（１６）上記（１５）に記載の原稿読み取り装置；
画像データが表す画像を用紙上に形成するプリンタ(200)；および、
前記原稿読み取り装置が発生する画像データを前記プリンタの作像特性に適合する画像データに変換する画像データ処理手段(302)；を備える画像形成装置。

（１６ａ）前記階調表示装置(10)は、前記画像形成装置にユーザ指示を与える操作端末(10)にある；上記（１６）に記載の画像形成装置。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

図１に、本発明の第１実施例の階調表示装置（図６，図８，図９）を装備した操作ボード１０を備えるフルカラーデジタル複合機能複写機ＭＦ１の外観を示す。このフルカラー複写機ＭＦ１は、大略で、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１２０と、操作ボード１０と、カラースキャナ１００と、カラープリンタ２００の各ユニットで構成されている。なお、操作ボード１０と、ＡＤＦ１２０付きのカラースキャナ１００は、プリンタ２００から分離可能なユニットであり、カラースキャナ１００は、動力機器ドライバやセンサ入力およびコントローラを有する制御ボードを有して、エンジンコントローラ（ＣＰＵ３０１：図４）と直接または間接に通信を行いタイミング制御されて原稿画像の読取りを行う。

スキャナ１００およびプリンタ２００ならびに画像入出力装置（３０２：図４）を含むエンジン（３００：図４）を接続したコントローラボード（４００：図４）には、パソコンＰＣが接続したＬＡＮ(Local Area Network)が接続されており、ファクシミリコントロールユニット（ＦＣＵ ４１７：図４）には、電話回線ＰＮ（ファクシミリ通信回線）に接続された交換器ＰＢＸが接続されている。

図２に、複合機能複写機ＭＦ１のスキャナ１００およびそれに装着されたＡＤＦ１２０の、原稿画像読取り機構を示す。このスキャナ１００のコンタクトガラス１０１上に置かれた原稿は、照明ランプ１０２により照明され、原稿の反射光（画像光）が第１ミラー１０３で副走査方向ｙと平行に反射される。照明ランプ１０２および第１ミラー１０３は、図示しない、副走査方向ｙに定速駆動される第１キャリッジに搭載されている。第１キャリッジと同方向にその１／２の速度で駆動される、図示しない第２キャリッジには、第２および第３ミラー１０４，１０５が搭載されており、第１ミラー１０３が反射した画像光は第２ミラー１０４で下方向（ｚ）に反射され、そして第３ミラー１０５で副走査方向ｙに反射されて、レンズ１０６により集束され、ＣＣＤ１０７に照射され、電気信号に変換される。すなわちＲＧＢ各色画像信号に変換される。

第１および第２キャリッジは、走行体モータ１０８を駆動源として、ｙ方向に往（原稿走査），復（リタ−ン）駆動される。このようにスキャナ１００は、コンタクトガラス１０１上の原稿をランプ１０２およびミラー１０３で走査して原稿画像をＣＣＤ１０７に投影するフラットベッド読取りの原稿スキャナであるが、第１キャリッジをホームポジション（待機位置）ＨＰに停止して、シートスルー読取りを行うことも可能である。

シートスルー読取りを行うために、自動原稿供給装置(ＡＤＦ)１２０がスキャナ１００に装着されており、第１キャリッジがホームポジションＨＰで停止しているときの第１ミラー１０３の読取り視野位置に、シートスルー読取り窓であるガラス１３２があり、ＡＤＦ１２０の搬送ドラム（プラテン）１２５がガラス１３２に対向している。

ＡＤＦ１２０の原稿トレイ１２１に積載された原稿は、フィラーセンサ１３０で検出される。なお、原稿サイズは、原稿を所定姿勢に強制するサイド板の設定位置を検出するスイッチ群１３１のオン，オフに基づいて判定される。シートスルー読取りのときには、ＡＤＦ１２０の原稿トレイ１２１に積載された原稿の最上部の一枚が、ピックアップローラ１２２および送り込みローラ１２３，１２４でレジストローラ１２５に送り出され、レジストローラ１２５から窓ガラス１３２に送り出されて、このときホームポジションＨＰにある第１ミラー１０３で原稿上の画像が第２ミラー１０４に反射されてＣＣＤ１０７に投影され、ＣＣＤ１０７が投影画像を光電変換して画像信号を発生する。すなわちＲＧＢ各色画像信号を発生する。

この実施例では、ホームポジションＨＰが、画像読取り光学系のシートスルー読取り位置であり、また、フラットベッド読取りの第１キャリッジ駆動始点（＝リターン終点）である。フラットベッド読取りの場合、第１キャリッジをホームポジションＨＰから駆動して、ＨＰからＡ＋Ｂの距離進んだ位置（目盛り板ｓｃｐの右端：読取り開始点）から原稿画像の読取りを開始する。すなわちＣＣＤ１０７が発生する画像信号を有効とする。ホームポジションＨＰと読取り開始点との間には、第１キャリッジを検出する基点センサ１０９、ならびに、基準白板ｒｗｐがある。基準白板ｒｗｐは、コンタクトガラス１０１の左端部の上面に密着している。基準白板ｒｗｐは、照明ランプ１０２の個々の発光強度のばらつき，また主走査方向ｘのばらつきや、ＣＣＤ１０７の画素毎の感度ムラ等が原因で、一様な濃度の原稿を読み取ったにもかかわらず、読取りデータがばらつく現象を補正（シェーディング補正）するために用意されている。また、画像信号の増幅ゲイン調整（ＡＧＣ）にも用いられる。

フラットベッド読取りのときには、ホームポジションＨＰから、第１キャリッジの副走査駆動および副走査位置の追跡を開始する。第１キャリッジの読取り視野に基準白板ｒｗｐがあるとき、ＣＣＤ１０７の画像信号（をデジタル変換した画像データ）が、画像信号処理回路１１１（図４）に読込まれる。第１キャリッジが基点センサ１０９を横切るとき第１キャリッジの起動が終わり走査速度が設定値に収束している。副走査位置が読取り始端（Ａ＋Ｂ：目盛り板ｓｃｐの右端の右側）に達したときに、画像信号有効信号（フレーム同期信号：ＦＧＡＴＥ）が有意レベルに切り換えられる。フラットベッド読取りでは、第１キャリッジを、コンタクトガラス１０１上の原稿の先端（右端）まで副走査駆動して、そこで折返してリターン駆動するとき、ホームポジションＨＰで一時停止するが、その直前に、基点センサ１０９が第１キャリッジを検出し、検出時点に副走査位置が基点位置データ（設定値）に初期化される。第１キャリッジはホームポジションＨＰで一時停止してから原稿サイズ検出位置（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）に駆動され、そこで待機する。

ＡＤＦ１２０の基体１３５は、奥側（図２紙面の裏側）でスキャナ１００の基体にヒンジ結合（蝶番連結）しており、基体１３５の手前側（図２紙面の表側）の取っ手１３６を持ってＡＤＦ１２０の基体１３５引き上げることにより、ＡＤＦ１２０を起こす（開く）ことができる。ＡＤＦ１２０の基体１３５の奥側には、ＡＤＦ１２０の開閉を検出する圧板スイッチがある。この実施例では、ＡＤＦ１２０が図１に示す平伏姿勢から、起立姿勢に起こされる過程の、圧板（原稿押さえ板）１３７の下面がコンタクトガラス１０１の原稿載置面に対して２０°前後の設定角度を超えるときに、圧板スイッチは、圧板閉を表すオフから、圧板開を表すオンに切換わり、起立姿勢から平伏姿勢に倒される過程では、圧板１３７の下面がコンタクトガラス１０１の原稿載置面に対して該設定角度以下の角度になるときに、圧板スイッチは、圧板開を表すオンから、圧板閉を表すオフに切換わる。

このように圧板スイッチの開／閉検出の切換り角度を２０°前後の広い角度に設定しているのは、該設定角度より小角度になるときに、予め原稿サイズ検出位置（図２）に位置決めした第１キャリッジ上の照明灯１０２を点灯してコンタクトガラス１０１上の原稿を照明し、原稿像をＣＣＤ１０７に投影して、ＣＣＤ１０７の画像信号に基づいて原稿とその背景との境界すなわち原稿側端（原稿の主走査方向ｘの幅）を検出するためである。ＡＤＦ１２０が略１０°以上傾斜しているときには、照明灯１０２の光はコンタクトガラス１０１上の原稿で反射してＣＣＤ１０７に至り、ＣＣＤ１０７によって明るく検出されるが、原稿を外れた光は、圧板１３７の下面で反射されるものの、該下面が傾いているのでほとんどＣＣＤ１０７の光学視野の外に向かうので、原稿の外側はＣＣＤ１０７によって暗く検出される。このような明暗の差にしたがって、後述するデジタル処理回路（ＡＦＥ）１１１（図４）が、コンタクトガラス１０１上の原稿のサイズを検出する。

この実施例では、次のモードの原稿画像読取りを行うことができる：
−手置原稿読取り−
ユーザがＡＤＦ１２０を起こしてコンタクトガラス１０１上に原稿を載せ、ＡＤＦ１２０を倒して圧板１３７で原稿を押さえて、上記のフラットベッド方式の原稿走査（フラットベッド読取り）を行う。第１キャリッジが基準白板ｒｗｐ直下を通過するとき、基準白板ｒｗｐの読取り画像データに基づいてシェーデイング補正データを生成して、メモリのシェーデイング補正データを今回得たものに更新する。フラットベッド読取りが終わるとユーザがＡＤＦ１２０を起こして原稿を取り出す。ユーザが、原稿をコンタクトガラス１０１上にセットしてＡＤＦ１２０を閉じるとき、ＡＦＥ１１１（図４）が、コンタクトガラス１０１上の原稿のサイズを検出する。
−シートスルー読取り−
ＡＤＦ１２０で原稿トレイ１２１上の原稿を移送して上述のシートスルー読取りを行う。一枚の原稿をトレイ１２１から送り出すとき、第１キャリッジを基準白板ｒｗｐの位置に駆動しそしてホームポジションＨＰに戻し、第１キャリッジが基準白板ｒｗｐ直下にあるとき、基準白板ｒｗｐの読取り画像データに基づいてシェーデイング補正データを生成して、メモリのシェーデイング補正データを今回得たものに更新する。原稿トレイ１２１上の原稿の各一枚についてこの読取りを行う。

図３に、複合機能複写機ＭＦ１のカラープリンタ１００の機構を示す。この実施例のカラープリンタ２００は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ２００は、マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）および黒（ブラック：Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成ユニットａ〜ｄが、第１転写ベルト２０８の移動方向（図中の左から右方向ｙ）に沿ってこの順に配置されている。即ち、４連ドラム方式（タンデム方式）のフルカラー画像形成装置である。

回転可能に支持され矢印方向に回転する感光体２０１の外周部には、除電装置，クリーニング装置，帯電装置２０２および現像装置２０４が配備されている。帯電装置２０２と現像装置２０４の間には、露光装置２０３から発せられる光情報の入るスペースが確保されている。感光体２０１は４個（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）あるが、それぞれ周囲に設けられる画像形成用の部品構成は同じである。現像装置２０４が扱う色材（トナー）の色が異なる。各感光体２０１（４個）の一部が、第１転写ベルト２０８に接している。ベルト状の感光体も採用可能である。

第１転写ベルト２０８は矢印方向に移動可能に、回転する支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、裏側（ループの内側）には、第１転写ローラが感光体２０１の近傍に配備されている。ベルトループの外側に、第１転写ベルト用のクリーニング装置が配備されている。第１転写ベルト２０８より転写紙（用紙）又は第２転写ベルトにトナー像を転写した後にその表面に残留する不要のトナーを拭い去る。露光装置２０３は公知のレーザ方式で、フルカラー画像形成に対応した光情報を、一様に帯電された感光体表面に潜像として照射する。ＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。

図３上で、第１転写ベルト２０８の右方には、第２転写ベルト２１５が配備されている。第１転写ベルト２０８と第２転写ベルト２１５は接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。第２転写ベルト２１５は矢印方向に移動可能に、支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、裏側（ループの内側）には、第２転写手段が配備されている。ベルトループの外側に、第２転写ベルト用のクリーニング装置，チャージャ等が配備されている。該クリーニング装置は、用紙にトナーを転写した後、残留する不要のトナーを拭い去る。転写紙（用紙）は、図の下方の給紙カセット２０９，２１０に収納されており、最上の用紙が給紙ローラで１枚づつ、複数の用紙ガイドを経てレジストローラ２３３に搬送される。第２転写ベルト２１５の上方に、定着器２１４、排紙ガイド２２４、排紙ローラ２２５、排紙スタック２２６が配備されている。第１転写ベルト２０８の上方で、排紙スタック２２６の下方には、補給用のトナーが収納できる収納部２２７が設けてある。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの四色があり、カートリッジの形態にしてある。粉体ポンプ等により対応する色の現像装置２０４に適宜補給される。

ここで両面印刷のときの各部の動作を説明する。まず感光体２０１による、作像が行われる。すなわち、露光装置２０３の作動により、不図示のＬＤ光源からの光は、不図示の光学部品を経て、帯電装置２０２で一様に帯電された感光体２０１のうち、作像ユニットａの感光体上に至り、書き込み情報（色に応じた情報）に対応した潜像を形成する。感光体２０１上の潜像は現像装置２０４で現像され、トナーによる顕像が感光体２０１の表面に形成され保持される。このトナー像は、第１転写手段により、感光体２０１と同期して移動する第１転写ベルト２０８の表面に転写される。感光体２０１の表面は、残存するトナーがクリーニング装置でクリーニングされ、除電装置で除電され次の作像サイクルに備える。

第１転写ベルト２０８は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に移動する。作像ユニットｂの感光体２０１に、別の色に対応する潜像が書き込まれ、対応する色のトナーで現像され顕像となる。この像は、すでに第１転写ベルト２０８に乗っている前の色の顕像に重ねられ、最終的に４色重ねられる。なお、単色黒のみを形成する場合もある。このとき同期して第２転写ベルト２１５は矢印方向に移動していて、第２転写手段１１７の作用で、第２転写ベルト２１５の表面に第１転写ベルト２０８表面に作られた画像が転写される。いわゆるタンデム形式である４個の作像ユニットａ〜ｄの各感光体２０１上で画像が形成されながら、第１，第２転写ベルト２０８，２１５が移動し、作像が進められるので、その時間が短縮できる。第１転写ベルト２０８が、所定のところまで移動すると、用紙の別の面に作成されるべきトナー画像が、前述したような工程で再度感光体２０１により作像され、給紙が開始される。給紙カセット１２１又は１２２内の最上部にある用紙が引き出され、レジストローラ２３３に搬送される。レジストローラ２３３を経て、第１転写ベルト２０８と第２転写ベルト２１５の間に送られる用紙の片側の面に、第１転写ベルト２０８表面のトナー像が、第２転写手段１１７により転写される。更に記録媒体は上方に搬送され、第２転写ベルト２１５表面のトナー像が、チャージャにより用紙のもう一方の面に転写される。転写に際して、用紙は画像の位置が正規のものとなるよう、タイミングがとられて搬送される。

上記のステップで両面にトナー像が転写された用紙は、定着器２１４に送られ、用紙上のトナー像（両面）が一度に溶融、定着され、ガイド２２４を経て排紙ローラ２２５により本体フレーム上部の排紙スタック２２６に排出される。

図３のように、排紙部２２４〜２２６を構成した場合、両面画像のうち後から用紙に転写される面（頁）、すなわち第１転写ベルト２０８から用紙に直接転写される面が下面となって、排紙スタック２２６に載置されるから、頁揃えをしておくには２頁目の画像を先に作成し、第２転写ベルト２１５にそのトナー像を保持し、１頁目の画像を第１転写ベルト２０８から用紙に直接転写する。第１転写ベルト２０８から直接に用紙に転写される画像は、感光体表面で正像にし、第２転写ベルト２１５から用紙に転写されるトナー像は、感光体表面で逆像（鏡像）になるよう露光される。このような頁揃えのための作像順、ならびに、正、逆像（鏡像）に切り換える画像処理も、書画蓄積制御４０３（図４）によるメモリ４０６に対する画像データの読書き制御によって行っている。第２転写ベルト２１５から用紙に転写した後、ブラシローラ，回収ローラ，ブレード等を備えたクリーニング装置が、第２転写ベルト２１５に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。

図３では第２転写ベルト２１５のクリーニング装置のブラシローラが第２転写ベルト２１５の表面から離れた状態にある。支点を中心として揺動可能で、第２転写ベルト２１５の表面に接離可能な構造になっている。用紙に転写する以前で、第２転写ベルト２１５がトナー像を担持しているとき離し、クリーニングが必要のとき、図で反時計方向に揺動し接触させる。除去された不要トナーはトナー収納部に集められる。以上が、「両面転写モード」を設定した両面印刷モードの作像プロセスである。両面印刷の場合には、常にこの作像プロセスで印刷が行われる。

片面印刷の場合には、「第２転写ベルト２１５による片面転写モード」と「第１転写ベルト２０８による片面転写モード」の２つがあり、前者の第２転写ベルト２１５を用いる片面転写モードを設定した場合には、第１転写ベルト２０８に３色又は４色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が第２転写ベルト２１５に転写され、そして用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合、排紙スタック２２６に排出された印刷済用紙の上面に印刷画面がある。

後者の第１転写ベルト２０８を用いる片面転写モードを設定した場合には、第１転写ベルト２０８に３色又は４色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が、第２転写ベルト２１５には転写されずに、用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合は、排紙スタック２２６に排出された印刷済用紙の下面に印刷画面がある。

図４に、図１の複合機能複写機ＭＦ１の画像処理システムの構成を示す。複合機能複写機ＭＦ１は、原稿画像読取りおよびカラー印刷を行うエンジン３００，コントローラボード４００および操作ボード１０を含む。エンジン３００は、画像読取りおよび印刷のプロセスを制御するＣＰＵ３０１，上述のカラースキャナ１００，上述のプリンタ２００、および、ＡＳＩＣ(Application Specific IC)で構成した画像入出力処理３０２を備えている。

スキャナ１００の読取りユニット１１０にはＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭがあり、該ＣＰＵが該ＲＯＭに格納されたプログラムを該ＲＡＭに書き込んで実行する事で、スキャナ１００の全体の制御を行っている。また、プロセス制御用のＣＰＵ３０１と通信線を介して接続されおり、コマンド及びデータの送受信により指令された動作を行う。読取りユニット１１０内のＣＰＵは、フィラーセンサ（原稿検知センサ），基点センサ，圧板スイッチ，冷却ファン等の検知及びＯＮ／ＯＦＦの制御をする。読取りユニット１１０内において、スキャナモータドライバが、ＣＰＵからのＰＷＭ出力によりドライブされ励磁パルスシーケンスを発生し原稿走査駆動用のパルスモータを駆動する。

原稿画像は、ランプレギュレータによって通電されるハロゲンランプ１０２（図２）の光量出力により照明されて、原稿の反射光すなわち光信号は、複数ミラー１０３〜１０５及びレンズ１０６を通りＲ，ＧおよびＢ読取り用の３個のラインセンサを含むＣＣＤ１０７に結像される。３ラインＣＣＤ１０７は、各ＲＧＢの各画素のアナログの画像信号をＡＦＥ１１１に出力する。ＡＦＥ１１１は、画像信号を増幅し画像データにデジタル変換しそしてシェーディング補正する画像信号処理手段である。

コントローラボード４００は、ＣＰＵ４０２と、ＡＳＩＣで構成された書画蓄積制御４０３と、ハードディスク装置（以下ではＨＤＤと表記）４０１と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）４０６と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）４０９と、ノースブリッジ（以下、ＮＢと記す）４０８と、サウスブリッジ（以下、ＳＢと記す）４１５と、ＮＩＣ４１０(Network Interface Card)と、ＵＳＢデバイス４１１と、ＩＥＥＥ１３９４デバイス４１２と、セントロニクスデバイス４１３他を含む。操作ボード１０は、コントローラボード４００の書画蓄積制御４０３に接続されている。ファクシミリコントロールユニット（ＦＣＵ）４１７も、書画蓄積制御４０３にＰＣＩバスで接続されている。

ＣＰＵ４０２は、ＮＩＣ４１０を介してＬＡＮに接続されたパソコンＰＣあるいはインターネットを介する他のパソコンＰＣと書画情報の送受信を行うことができる。また、ＵＳＢ４１１，ＩＥＥＥ１３９４ ４１２，セントロニクス４１３を用いてパソコン，プリンタ，デジタルカメラ等と通信することができる。

ＳＢ４１５と、ＮＩＣ４１０と、ＵＳＢデバイス４１１と、ＩＥＥＥ１３９４デバイス４１２と、セントロニクスデバイス４１３と、ＭＬＢ４１４は、ＮＢ４０８にＰＣＩバスで接続されている。このように、ＭＬＢ４１４は、エンジン３００にＰＣＩバスを介して接続する基板である。そして、ＭＬＢ４１４は、外部から入力された書画データをイメージデータ（画像データ）に変換し、変換された画像データをエンジン３００に出力する。

コントローラボード４００の書画蓄積制御４０３にローカルメモリ４０６、ＨＤＤ４０１などが接続されると共に、ＣＰＵ４０２と書画蓄積制御４０３とがＣＰＵチップセットのＮＢ４０８を介して接続されている。書画蓄積制御４０３とＮＢ４０８とは、ＡＧＰ(Accelerated Graphics Port)を介して接続されている。

ＣＰＵ４０２は、複合機能複写機ＭＦ１の全体制御を行うものである。ＮＢ４０８は、ＣＰＵ４０２、システムメモリ４０９、ＳＢ４１５および書画蓄積制御４０３を接続するためのブリッジである。システムメモリ４０９は、複合機能複写機ＭＦ１の描画用メモリなどとして用いるメモリである。ＳＢ４１５は、ＮＢ４０８とＰＣＩバス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジであり、ＳＢ４１５には外付けＲＯＭおよびＳＤメモリカード（以下ではＳＤカード）の読み書きをするカードＩＦ４１８が接続されている。このカードＩＦ４１８には、ＳＤカード読み書き装置（カードリーダ）が接続されており、カードリーダに装着されるＳＤカードのデータを読み取ることができ、またＳＤカードにデータを書込むことができる。

ローカルメモリ４０６はコピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるメモリである。ＨＤＤ４０１は、画像データの蓄積，文書データの蓄積，プログラムの蓄積，フォントデータの蓄積，フォームの蓄積，ＬＵＴ(Look Up Table)の蓄積などを行うためのメモリである。また、操作ボード１０は、ユーザからの入力操作を受け付けると共に、ユーザに向けた表示を行う操作部である。

図４には、スキャナ１００およびプリンタ２００と画像入出力処理３０２との間でやり取りする画像データの流れを示す。画像入出力処理３０２には、カラー原稿スキャナ１００が原稿画像を読み取って発生するＲ，Ｇ，Ｂ画像データのそれぞれに対して読取りγ補正，ＭＴＦ補正等を行うスキャナ画像処理３０３があり、また、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データをプリンタ２００の、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色書込みの画像表現特性に合ったｃ，ｍ，ｙ，ｋ記録色データ（印刷データ）に変換するプリンタ画像処理３０４があり、更に、書画蓄積制御４０３に原稿読取り画像データＲＧＢを出力し、書画蓄積制御４０３が出力する画像データＲＧＢをプリンタ画像処理３０４に与える画像処理Ｉ／Ｆ(Interface circuit)３０５がある。

白黒コピーのときには、スキャナ画像処理３０３からＧ画象データが画像処理Ｉ／Ｆ３０５に出力され、画像処理Ｉ／Ｆ３０５がＧ画像データをプリンタ画像処理３０４に出力し、プリンタ画像処理３０４がＧ画像データをｋ記録色データに変換し、必要に応じて変倍，画像加工を、そしてプリンタγ変換および階調処理をして、プリンタ２００のＣ書込みユニット２１２に出力する。書込みユニット２１２は、画像処理３０４が出力するｋ記録色データによって、光学走査ユニット２０３（図３）のレーザ発光ダイオードに通電する電流を変調又はオン，オフする。

カラーコピーのときは、スキャナ画像処理３０３が出力するＲＧＢ画像データが、画像処理Ｉ／Ｆ３０５および画像蓄積制御４０３を介して、ローカルメモリ４０６又はＨＤＤ４０１に一時蓄積又はＨＤＤ４０１に登録され、そして読み出されて、コピーまたは印刷に用いられ、あるいは外部に送出される。

プリンタ２００による登録画像データ、又は、外部から受信した画像データの印刷のときには、画像蓄積制御４０３および画像処理Ｉ／Ｆ３０５を介して画像データがプリンタ画像処理３０４に与えられる。プリンタ画像処理３０４は、画像データをｃｍｙｋ記録色データに変換してから、必要に応じて変倍，画像加工を、そしてプリンタγ変換および階調処理をして、書込みユニット２１２に出力する。

図５に、図４に示すスキャナ画像処理３０３およびプリンタ画像処理３０４の機能の概要を示す。カラー原稿スキャナ１００のＡＦＥ１１１が出力するＲＧＢ画像データには、スキャナγ補正３０６が加えられ、そして像域分離３１０の像域検出結果に従って、画像のエッジ領域にはエッジ強調処理を、滑らかに濃度が変わる中間調領域には平滑化処理を加えるフィルタ処理３０７が加えられる。

「黒（ＢＫ）」ボタン（図６）が指定状態（塗りつぶし状態）である白黒読取り又は白黒コピーの指示のときには、フィルタ処理３０７でエッジ強調処理又は平滑化処理を加えたＧ画像データのみが、頁メモリ３０８に書込まれる。「フルカラー」ボタンが指定状態であったときには、フィルタ処理３０７でエッジ強調処理又は平滑化処理を加えたＲＧＢ画像データがメモリ４０６（図４）に蓄積される。「自動色選択」ボタンが指定状態であったとき、ならびに、「黒（ＢＫ）」，「フルカラー」，「自動色選択」，「青（Ｃ）」，「赤（Ｒ）」および「黄（Ｙ）」ボタンのいずれも非指定状態で読取り，印刷の色を特定できないときには、フィルタ処理３０７が処理したＲＧＢ画像データがメモリ４０６に蓄積されると共に、Ｇ画像データが、頁メモリ３０８に書込まれる。

データセレクタ３０９は、読取り画像データとして、頁メモリ３０８のＧ画像データと、フィルタ処理３０７したＲＧＢ画像データの一方を選択出力するものである。なお、スキャナ画像処理３０３の頁メモリ３０８から画像処理Ｉ／Ｆ３０５に出力された画像データはその後は、白黒読取りのＢｋ画像データとして取り扱われる。

像域分離３１０は、読取り歪みを矯正するスキャナγ補正３０６をしたＧ画像データに対して、エッジ強調処理３１１を実施する。エッジ強調処理３１１は、Ｇ画像データ列の各画像データが宛てられる各画素を順次に注目画素として、注目画素を中心とする例えば３×３画素マトリクスの各画像データに、該画素マトリクスの各画素宛てのエッジ強調係数を乗算した積の総和に変換し、これを注目画素のエッジ検出値とする。エッジ検出値はエッジの鮮明度をあらわす。

エッジ検出値は、２値化３１４によって、像エッジ候補か否を表す２値データ（Ｈ：像エッジ候補／Ｌ：非エッジ）に変換されて、パターンマッチング３１５で、注目画素がエッジ位置（エッジ画素）かそうでないか判定される。すなわち注目画素の領域が文字，線画などの２値画像か、写真等の中間調画像か判定される。パターンマッチング３１５は、２値化３１４が出力するエッジ画素か否を表す２値データの、注目画素を中心とする領域（３×３画素マトリクス）の分布が、所定のエッジパターンに合致すると、そのときの注目画素を像エッジ領域（文字領域）の画素と判定する。

パターンマッチング３１５の判定結果（像エッジ（文字）／非エッジ（写真）すなわち文字／写真）がフィルタ処理３０７に与えられ、フィルタ処理３０７が、スキャナγ補正した画像データに、判定結果が「像エッジ」の領域にはエッジ強調処理を、「非エッジ」の領域には滑らかに濃度が変わる平滑化処理を加える。

ＡＣＳ(Auto Color Select)３１７が、原稿読取りの画像データが白黒画像を表すかカラー画像を表すかを検出する。ＡＣＳ３１７の白黒／カラー検出信号と、像域分離３１０の判定結果（エッジ（文字）／非エッジ（写真））を表わす像エッジ／非エッジ検出信号が頁判定３１８に与えられる。頁判定３１８は、１頁の原稿読取りの間、白黒／カラー検出信号のカラーと検出した画素数（画像データ数）および像エッジ／非エッジ検出信号の像エッジと検出した画素数を積算し、１頁の原稿読取りを終えたとき、各積算値が各設定値以上か判定して、カラーと検出した画素数が設定値以上であると原稿の画像は「カラー」と、設定値未満であると「白黒」と判定し、像エッジと検出した画素数が設定値以上であると文字又は線画などの２値画像（これを単純には「文字」という）と判定し、設定値未満であると非エッジ画像（これを単純には「写真」という）と判定する。頁判定３１８の判定結果（白黒／カラー＆文字／写真）を、１頁の原稿読取りを終えたときに、ＣＰＵ３０１が参照する。

プリンタ画像処理３０４の色補正３３１は、ＲＧＢ画像データをｙｍｃ（記録色）画像データに変換して主走査変倍３３２に出力する。主走査変倍３３２で必要に応じて変倍をしてから、プリンタ２００の作像特性に適合させるプリンタγ補正３３３をして、そして階調処理３３４で画素単位の記録／非記録のマトリクス分布によって濃度階調を表す画像データに変換してから、プリンタ２００に出力する。与えられる画象データがＧ（Ｂｋ）のみ（白黒）の場合には、画像データは色補正３３１ではなく主走査変倍３３２に与えられる。すなわち色補正処理は適用しない。

図６に示す様に、本発明の第１実施例の階調表示装置を装備した操作ボード１０には、液晶タッチパネル１１のほかに、テンキー１５，クリア／ストップキー１６，スタートキー１７，初期設定キー１８，モード切換えキー１９，テスト印刷キー２０，電源キー２１がある。また、図示は省略したが、２次元表示手段である液晶タッチパネル１１の左側には、ＵＲＬ，メール文，ファイル名，フォルダ名等の入力，設定用ならびに短縮登録用の、平仮名を付記したアルファベットキーボードがある。

電源キー２１は、省エネモード（休止モード又は低電力モード）から画像印刷が可能なスタンバイモードに、またその逆への切換えを指示するための操作キーである。省エネモードが設定されている時に電源キー２１が一回押されると、省エネモードからスタンバイモードに切換る。スタンバイモードであるときに電源キー２１が一回押されると、スタンバイモードから休止モードに切換る。テスト印刷キー２０は、設定されている印刷部数に関わらず１部だけを印刷し、印刷結果を確認するためのキーである。

初期設定キー１８を押す事で、機械の初期状態を任意にカスタマイズする事が可能である。省エネモードへの移行時間を設定したり、機械が収納している用紙サイズを設定したり、コピー機能のリセットキーを押したときに設定される状態を任意に設定可能である。初期設定キ−１８が操作されると、各種初期値を設定するための「初期値設定」機能ならびに「ＩＤ設定」機能，「著作権登録／設定」機能および「使用実績の出力」機能等を指定するための選択ボタンが表示される。

液晶タッチパネル１１には、各種機能キーならびにエンジン３００およびコントローラボード４００の動作状態を示すメッセージなどが表示される。液晶タッチパネル１１には、「コピー」機能，「スキャナ」機能，「プリント」機能，「ファクシミリ」機能，「蓄積」機能，「編集」機能，「登録」機能およびその他の機能の選択用および実行中を表わす機能選択キー１４が表示される。機能選択キー１４で指定された機能に定まった入出力画面が表示され、例えば「複写」機能が指定されているときには、図６に示すように、機能キーならびに部数及び画像形成装置の状態を示すメッセージ１２，１３が表示される。機能キー１２の中には、印刷色指定キー「黒（ＢＫ）」，「フルカラー」，「自動色選択」，「青（Ｃ）」，「赤（Ｍ）」および「黄（Ｙ）」指定キーがある。オペレータが液晶タッチパネル１１に表示されたキーにタッチすると、操作ボード１０はオペレータ入力として読み込み、選択された機能を示すキーを、指定中を表す灰色に反転表示する。また、機能の詳細を指定しなければならない場合（例えばページ印字の種類等）はキーにタッチする事で詳細機能の設定画面がポップアップ表示される。このように、液晶タッチパネル１１は、ドット表示器を使用している為、その時の最適な表示をグラフィカルに行う事が可能である。

表示パネル１１のフリッカ，ムービングなどの特性に合わせてそれらを生じないようにセクション対応の階調パターンを調整するために、０〜４を表わすデジタルデータを回転角対応で切り換え出力する、ロータリコード発生器６ａ，６ｂおよび６ｃが操作ボード１０にあり、ユーザは、発生器６ａを廻して階調シフトパターンを変更することができ、発生器６ｂを廻して、基本オン／オフパターンのデータを主走査方向ｘに平行移動した準オン／オフパターンを選択および変更することができ、また、発生器６ｃを廻して、階調表示に使用する基本パターングループの指定を変更することができる。これらの発生器６ａ〜６ｂによる階調表現モードの指定は、図９を参照して後述する。

図７の（ａ）には、ユーザが操作ボード１０の液晶タッチパネル１１に表示された機能選択キー１４の中の「読み取り」キーにタッチしたしたときに液晶タッチパネル１１に表示される画像読み取りの入力画面を示し、図７の（ｂ）には、原稿スキャナ１００で読み取った画像の、液晶タッチパネル１１上の２次元表示を示す。図７の（ａ）に示す入力画面にユーザが、所要の入力をして「取込み」ボタンをダブルクリックすることによって、原稿スキャナ１００が画像読み取りをして、読み取った画像が図７の（ｂ）に示すようにパネル１１に表示されるとともに、画像データがメモリ４０６又はＨＤＤ４０１に蓄積される。図７の（ａ）に示す入力画面には、領域指定用のスケール付き領域３１があり、該領域には指定領域を表わす矩形の点線ブロック３２が表示されている。点線ブロック３２の４コーナのそれぞれには、小四角形の操作箇所マーク３３が表示されており、これを指定して上下左右に動かすことにより、点線ブロック３２の形状が矩形を維持したまま変化する。すなわち指定領域の調整ができる。原稿画像取込み指示（「取込み」ボタンのダブルクリック）があったときの点線ブロック３２の対角コーナのｘ（図上横方向），ｙ（縦方向）座標値が、領域指定データとして読み込まれる。

図７の（ａ）に示す入力画面上の「取込み画像」の欄の５つのボタンは、スキャナ画像処理３０３での画像処理特性を指定するものであり、画像読み取り対象の原稿の画像種を表す表示のボタンをワンクリックすることにより、該原稿画像を最適に表現する画像データ処理が指定される。読取りモードの欄の「ＡＤＦを使用」のチェックは、ＡＤＦを用いるシートスルー読み取りの指定を意味し、該チェックがないと、原稿定置方式の読み取り指定である。「ＡＤＦを使用」の場合には、ＡＤＦの原稿台に載せた原稿のすべてを自動的に順次に読み取る。フラットベッド方式の読み取り指定の場合は、「複数取込み」にチェックがないと一枚の原稿読み取りで読み取り作業を終了するが、「複数取込み」にチェックがあると、一枚の原稿読み取りをするとそこで読み取り作業を終了するかの指示入力画面をポップアップ表示して、ユーザが終了を指示するとそこで読み取り作業を終了する。終了を指示しないで「取込み」ボタンをクリックするとさらに一枚の原稿読み取りを行い、終了するかの指示入力画面をポップアップ表示する。

図８には、操作ボード１０の回路ブロックを示す。操作ボード１０の電気制御系の主体は、コントローラボード４００のＣＰＵ４０２とコミュニケーションし、操作ボード１０の入力を読取り、操作ボード１０上の表示を制御するＣＰＵ １，このＣＰＵ １の制御プログラムが格納されているＲＯＭ ２，制御時にデータの一時格納等を行うためのＲＡＭ ３，液晶タッチパネル１１の描画データを格納するＶＲＡＭ ７，このＶＲＡＭ ７に接続され液晶タッチパネル１１の描画タイミング制御およびタッチ入力検知等を行う液晶表示コントローラ（ＬＣＤＣ）６，時刻データを発生する時計ＩＣ ５等がある。ＬＣＤＣ ６には、ＣＦＬの光源をバックライト９として有する液晶タッチパネル１１が接続される。ＬＣＤＣ ６には、ロータリコード発生器６ａ〜６ｃが接続されている。ＣＰＵ １には、ＣＦＬバックライト９を駆動するインバータ８，操作キー群１５〜２１のキーマトリクス，表示ＬＥＤのＬＥＤマトリクスおよびそれらのＬＥＤを駆動するＬＥＤドライバ等が接続されている。また、ＣＰＵ １が接続されたデータバスには、画像処理モード記憶用の不揮発ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）４が接続されている。

操作ボード１０のＣＰＵ １は、操作ボード１０に対するユーザの操作に対応して、置数キーの押下の読込みと入力数字データの生成，スタートキーの押下の読込みと、スタート指示のコントローラボード４００への転送，用紙サイズの切換え入力の読取りなど、通常の複写機の操作読取りおよび表示出力の制御を行う。

ＲＯＭ２には、ＣＰＵ１の動作プログラムの他に、水平および垂直方向に複数画素でなる画素ブロックの、各画素の発光／非発光を指示するオン／オフ信号の分布と該画素ブロックの表示階調を表現する、それぞれが異なった階調を表現する複数の発光パターンデータでなる基本パターングループを、格納している。

図１０に、ＲＯＭ２に格納した基本パターングループＰＴＡ，ＰＴＢ，ＰＴＣおよびＰＴＤの、各グループ内の画素ブロックデータ（階調表現パターン）を示す。該画素ブロックのサイズは、本実施例では、４×４画素マトリクスであり、１画素に１ビットが割り当てられている。該ビットの「１」は表示（点灯；オン）を指示し、「０」は非表示（消灯；オフ）を指示する。

図１２の（ａ）に示すように、１画素ブロックの各画素宛ての各ビットをａ〜ｐと表わすと、実際にメモリに格納されている１画素ブロックの１６ビットデータは、図１２の（ｂ）に示す２バイトデータである。

図１０および図１１を参照する。各基本パターングループ（例えばＰＴＡ）は、図１０に示すように、１〜１５の各階調を表わす１５個の画素ブロックデータ（ＰＴＡ１〜ＰＴＡ１５；パターンデータ）があるが、階調１〜１６には、図１１に示すように、全画素オフおよび全画素オンと、ＰＴＡ２〜ＰＴＡ１５の、合計で１６個の各パターンが割り付けられ、これらのデータがＲＯＭ２に、階調データのそれぞれに宛てて格納されている。

図８を再度参照すると、ＲＯＭ２に格納されている画素ブロックのパターンデータ（図１１）は、操作ボード１０に動作電圧が加わったときの初期化において、ＣＰＵ１が、ＲＡＭ３のメモリ領域に割り付けた画素パターンレジスタＰｒｇ（図９）に書込み、その後の階調表示に使用する。表示データ（階調データ＝目標階調データ）はＶＲＡＭ７に書込まれて、ＬＣＤ１１のラスター表示の水平ブロック同期信号（図９の画素カウンタ４４のカウントオーバ信号：画素同期信号の４パルスにつき１パルス）に同期して、ＬＣＤＣ６によってＶＲＡＭ７から読出されてパターンレジスタＰｒｇの画素ブロックデータの読出しアドレスに用いられる。パターンレジスタＰｒｇから読み出された画素ブロックデータは、ＬＣＤ１１のラスター表示の画素同期信号（画素同期パルス）に合わせて、ＬＣＤＣ６からＬＣＤ１１に出力される。

図９に、ＬＣＤＣ６の機能構成の概要を示す。ＶＲＡＭ７に格納されそしてＬＣＤＣ６によって読み出される表示データは、１６ｂｉｔ（２バイト）構成であり、モノクロ表示時には該１６ｂｉｔのＬＳＢ側５ｂｉｔにモノクロ表示の階調データが格納される。画像データ分離６０が、ＶＲＡＭ７から読み出した１６ｂｉｔのＬＳＢ側４ｂｉｔを階調データとして摘出して加算６１に出力する。

ＲＯＭ２に格納されているブロックシフトデータ（図１８）は、操作ボード１０に動作電圧が加わったときの初期化において、ＣＰＵ１が、ＲＡＭ３ａのメモリ領域に割り付けたブロックパターンレジスタＢｒｇ（図９）に書込み、その後の階調表示に使用する。

タイミング制御４０には、ＬＣＤ１１の表示を水平方向（ｘ）で画素（ピクセル）単位で区切る画素同期信号を発生する画素同期信号発生４１，ＬＣＤ１１の表示を垂直方向（ｙ）で画素（ライン）単位で区切る水平同期信号を発生する水平同期信号発生４２，ＬＣＤ１１の表示画面（フレーム）の切換りを表す垂直同期信号を発生する垂直同期信号発生４３がある。本実施例では、１６階調表現を４×４画素マトリクス（画素ブロック：ＬＣＤ１１の表示面上）を用いて行うので、水平画素カウンタ４４で画素同期信号（パルス）をカウントして、画素ブロック内の水平方向の画素位置データＸｐを発生し、垂直画素カウンタ４５で垂直同期信号（パルス）をカウントして、画素ブロック内の垂直方向の画素位置データＹｐを発生する。カウンタ４４，４５はいずれも、入力パルスをカウント値４までカウントアップするとカウント値０に復帰しかつカウントオーバ信号（パルス）を出力してまたカウント値０からカウントアップする循環カウンタである。したがって、水平画素カウンタ４４のカウントオーバ信号は水平方向の画素ブロック区切りを表し、垂直画素カウンタ４５のカウントオーバ信号は垂直方向の画素ブロック区切りを表す。

フレームカウンタ４８は垂直同期信号をカウントして、カウント値が４になるとカウントオーバしてカウント値を０に初期化してまた垂直同期信号をカウントする循環カウンタであり、カウントデータＸｂは、０〜３の値を表す。このカウントデータＸｂが、階調レジスタＰｒｇの基本パターングループを指定する。

フレームブロックカウンタ４９は、カウンタ４８のカウントオーバ信号をカウントして、カウント値が４になるとカウントオーバしてカウント値を０に初期化してまたカウントオーバ信号をカウントする循環カウンタであり、カウントデータＹｂは、０〜３の値を表す。このカウントデータＹｂが、基本パターンの平行移動量を指定する。

ＸｂとＹｂの組み合わせによって、０〜１５の数値を表すことができ、この数値が、フレーム同期信号の到来毎にかわる。この数値に、表現階調値は同じであるが、オン／オフ分布が異なる１６種の階調パターンのそれぞれが、図１４の（ｂ）に示すように、ブロックＮｏ．として割り付けられている。図１４の（ｂ）の４グループの中の、左上のグループはＹｂ＝０に、右上のグループはＹｂ＝１に、左下のグループはＹｂ＝２に、そして右下のグループはＹｂ＝３によって、それぞれ指定されるものである。各グループ内の第１番（左端）のブロックはＸｂ＝０に、第２番のブロックはＸｂ＝１に、第３番のブロックはＸｂ＝２に、そして第４番のブロックはＸｂ＝３によって、それぞれ指定されるものである。なお、パターンの内部データは、階調データＢによって指定されるもの（図１１，図１０）である。

階調表示制御では、セクション内の０〜１５の各画素ブロックに、１６種のパターングループのそれぞれを割りつけるが、第１実施例では、ＲＯＭ２に保持しＲＡＭ３のパターンレジスタＰｒｇに書込んで使用するパターングループは、４種のパターングループＰＴＡ，ＰＴＢ，ＰＴＣ，ＰＴＤしかない。これらを基本パターングループという。

そこでこの第１実施例では、各基本パターングループから、図９に示す移動（シフト）５５によって、１ブロック（４×４画素マトリクス）内の各画素宛てのオン／オフパターンを、主走査ｘ方向で左側に１画素分平行移動した１画素移動のパターングループ，左側に２画素分平行移動した２画素移動のパターングループおよび左側に３画素分平行移動した３画素移動のパターングループ、あわせて３種のパターングループを生成するようにしている。これら３種のパターングループを移動パターングループ（準パターングループ）という。各基本パターングループから３種の準パターングループを生成するので、準パターングループは１２種できる。これに４種の基本パターングループを加えると、総計で１６種のパターングループとなるので、１セクション（４×４画素ブロック）の各ブロック０〜１５に１６種のパターングループの各グループを割り当てることができる。

図１３の（ｂ）に、移動５５の構成を示す。移動５５の左側への１画素平行移動は、図１２の（ａ）に示す画素ブロックデータａ〜ｐ（各１ビット）である２バイトデータを、図１３の（ａ）の左端に示す左側へ１画素平行移動した画素ブロックデータである２バイトデータに変換する、図１３の（ｂ）に５５ａとして示すビット信号線の位置入れ換えである。左側への２画素平行移動は、図１２の（ａ）に示す画素ブロックデータである２バイトデータを、図１３の（ａ）の中央に示す左側へ２画素平行移動した画素ブロックデータである２バイトデータに変換する、図１３の（ｂ）に５５ｂとして示すビット信号線の位置入れ換えである。左側への３画素平行移動は、図１２の（ａ）に示す画素ブロックデータである２バイトデータを、図１３の（ａ）の右端に示す左側へ３画素平行移動した画素ブロックデータである２バイトデータに変換する、図１３の（ｂ）に５５ｃとして示すビット信号線の位置入れ換えである。なお、図１３の（ｂ）には、ビット信号線の位置を入れ換えることにより、主走査方向に平行移動したデータを出力する移動構成を示すが、ビットデータを入れ変えるデータ処理によっても、同様な回転を行うことができる。

図１４の（ｂ）は、ロータリコード発生器６ａの発生コードがＣｂ＝０であって実質上目標階調データのシフトがなく、しかもデータセレクタ３ｓおよび５６ｓがそれぞれフレームカウンタ４８のカウントデータＸｂおよびフレームブロックカウンタ４９のカウントデータＹｂを出力している場合の、階調５を表わす１６階調データ（以下ではこれを５／１６階調データと表現する）Ｂに対応してパターンレジスタＰｒｇから読み出されて、移動５５の後のデータセレクタ５６（図９）から出力される、１セクション内１６画素ブロックの、各画素ブロックのデータを示す。データセレクタ５６は、セクション内の垂直方向のブロック位置（Ｙｂ）に対応して、ＬＣＤ１１のラスター走査位置が、セクション内の垂直方向第１番（０位置）のブロックの時には基本パターングループの画素ブロックデータ（基本パターン）を、垂直方向第２番（１位置）のブロックの時には左側へ１画素平行移動した回転パターングループの画素ブロックデータ（移動パターン１）を、垂直方向第３番（２位置）のブロックの時には左側へ２画素平行移動した移動パターングループの画素ブロックデータ（移動パターン２）を、また、垂直方向第４番（３位置）のブロックの時には左側へ３画素平行移動した移動パターングループの画素ブロックデータ（移動パターン３）を、選択出力する。なお、フレームカウンタ４８のカウントデータＸｂに対応して、ＬＣＤ１１のラスター走査位置が、セクション内の水平方向第１番（０位置）のブロックの時には基本パターングループＰＴＡの画素ブロックデータを、水平方向第２番（１位置）のブロックの時には基本パターングループＰＴＢの画素ブロックデータを、水平方向第３番（２位置）のブロックの時には基本パターングループＰＴＣの画素ブロックデータを、また、水平方向第４番（３位置）のブロックの時には基本パターングループＰＴＤの画素ブロックデータ（移動パターン３）を、画素パターンレジスタＰｒｇが選択出力する。

このように、狭い面積（４×４画素マトリックス）で階調表現を切換え、しかもセクション（４×４画素ブロック）内で、同一階調であっても、オン／オフパターンが異なるパターン（グループ）に順次切り換えるので、フリッカやモアレを生じる可能性が低い。

上述の、フレーム同期信号の、フレームカウンタ４８，４９によるカウントと、カウントデータＸｂによる基本パターングループの指定およびカウントデータＹｂによる平行移動量の指定により、図１４の（ｂ）に示すブロックＮｏ．が、１セクション（４×４画素ブロック）内に、図１５に示すように割り付けられる。図１５に示す升目（ブロック）上の数字は、該ブロックに割り付けられた、図１４の（ｂ）に示すブロック種類番号（ブロック０〜１５との表示の０〜１５）のデータブロックであることを意味する。ただしこれは、ロータリコード発生器６ａ，６ｂおよび６ｃがいずれも、１０進数の０を表わすデータを出力し、これにより加算６１は０加算すなわち加算無しに、表示指示の階調データそのものを画像パターンレジスタＰｒｇに出力し、セレクタ５６ｓはフレームブロックカウンタ４９のカウントデータＹｂを出力し、しかもセレクタ３ｓはフレームカウンタ４８のカウントデータＸｂを画像パターンレジスタＰｒｇに出力する、標準設定状態の場合のものである。

図１５を参照する。まず、最初のフレーム（１フレーム目）においては、フレームカウンタ４８のカウントデータＸｂが０、フレームブロックカウンタ４９のカウントデータＹｂが０であるので、セクション内の全ブロックに、ブロック０が配置される。次に２フレーム目においては、Ｘｂ＝１，Ｙｂ＝０となるので、セクション内の全ブロックに、ブロック１が配置される。次に３フレーム目においては、Ｘｂ＝２，Ｙｂ＝０となるので、セクション内の全ブロックに、ブロック２が配置される。次に４フレーム目においては、Ｘｂ＝３，Ｙｂ＝０となるので、セクション内の全ブロックに、ブロック３が配置される。次に５フレーム目においては、Ｘｂ＝０，Ｙｂ＝１となるので、セクション内の全ブロックに、ブロック４が配置される。後は同様に、６フレーム目から１６フレーム目のそれぞれでセクション内の全ブロックに、ブロック５〜１５のそれぞれが配置される。

以上のように１６フレームを１周期として、該周期内でセクション内配置ブロックの順次シフト（図１４の（ｂ）に示すブロック０〜１５の切り換え）が行なわれるので、４種の基本パターングループ（ブロック０：ＰＴＡ，４：ＰＴＢ，８：ＰＴＣ，１２：ＰＴＤ）と、基本パターンを主走査方向にシフトした１２種の移動パターングループすなわち準パターングループ（１画素平行移動のブロック１，５，９，１３、２画素平行移動のブロック２，６，１０，１４および３画素平行移動のブロック３，７，９，１５）とを合わせて１６種のパターングループのそれぞれが、１６フレームの表示期間に、同一セクション内に順番に配置される。

図１６に、上述の、図１５に示す態様のブロック番号の変更にて表示される、５／１６階調データＢの１セクション内データ出力を示し、図１７には、該セクション内各画素ブロックの、１６フレームの間の階調比（点灯画素数／全画素数）を示す。１セクションにブロック０〜ブロック１５を使用した場合、１６×１６画素マトリックスとなるセクションの点灯画素（「１」）は図１６に示す分布となる。最終的に、１６フレームの間の各画素の点灯回数は、５／１６階調データＢでは、５／１６回となり、４×４画素マトリクス（画素ブロック）内のすべての画素が５／１６回点灯する。

図９に示すセレクタ５７は、セレクタ５６が出力する２バイトの画素ブロックデータＤｂｓ（図１２の（ｂ）に示すパラレルビット配列ａ〜ｐ）を、出力制御７０に、画像同期信号に同期して、１ビットずつシリアル出力する。すなわち、水平画素カウンタ４４の、画素ブロック内の水平方向の画素位置を表す画素番号データＸｐと、垂直画素カウンタ４５の、画素ブロック内の垂直方向の画素（ライン）位置を表す画素（ライン）番号データＹｐの組み合わせ（画素ブロック内画素位置）を、エンコーダ５８が、図１２の（ｂ）に示す２バイト構成の画素ブロックデータ群内のビット位置データＮｐ（０〜１５）に符号化する。セレクタ５７は、２バイト構成の画素ブロックデータ群内の、ビット位置データＮｐが指定するビットデータＤｐを出力する。出力制御７０は、ＬＣＤ１１の表示ラスター走査に同期して、ビットデータＤｐをＬＣＤ１１にシリアル出力する。

−Ａ．セクション内階調シフト−
図１８に示すように本実施例では、（ａ）に示すブロックシフト量パターンは、セクション内の全ブロック宛てのシフト量データが０であるので、ロータリコード発生器６ａをＮｏ．Ｃｂ＝０の回転角度にすると、このパターンのシフト量データ０がブロックパターンレジスタＢｒｇから読み出されて加算６１に与えられる。加算６１の出力はこの場合、ＶＲＡＭ７から読み出した目標階調データそのもの（ただし４ビット）となり、実質上階調値のシフトは生じない。なお、ロータリコード発生器６ａの発生コードにより、ブロックパターンレジスタＢｒｇの１つのセクション（図１８の（ａ）〜（ｅ）の１つ）が指定されるが、指定されたセクション内の各位置（各ブロック）のシフト量データは、セクション内ブロックＮｏ．０〜１５を表わすデータＮｂｓで指定される。この位置データＮｂｓは、エンコーダ６２が出力する。

エンコーダ６２には、列指定データおよび行指定データとしてフレームカウンタ４８およびフレームブロックカウンタ４９の、カウントデータＸｂ（セクション内列指定データ）およびＹｂ（セクション内行指定データ）が与えられる。エンコーダ６２は、列指定データＸｂと行指定データＹｂとの組み合わせ（セクション内ブロック配置位置座標）を、セクション内ブロックＮｏ．０〜１５を表わすデータＮｂｓに変換して、ブロックパターンレジスタＢｒｇに与える。レジスタＢｒｇには、図１８に示すように、セクション内ブロック位置に階調シフト量データ（０，−１，＋１，−２，＋２）を割り付けた、５組のシフト量データグループがあり、各グループは、ロータリコード発生器６ｃの出力コードＣｂによって指定される。すなわち、ロータリコード発生器６ｃの出力コードＣｂによって指定されるグループの、フレームカウンタ４８およびフレームブロックカウンタ４９のカウントデータＸｂ，Ｙｂで指定されるシフト量データが、ブロックパターンレジスタＢｒｇから読み出されて加算器６１に与えられて、画像データ分離６０から出力される表示対象の階調データに加算される。

なお、ブロックパターンレジスタＢｒｇの５組のブロックシフト量パターンの各シフト量は、表示対象の階調データ（目標階調データ）に加えるものである。すなわち目標階調データをシフトするものである。しかし１セクション全体（１６フレーム表示期間）としては目標階調を表すように、セクション内シフトデータが表わす値の総計は０であり、１セクション全体としての表示の明るさは変わらない。

図１９に、ロータリコード発生器６ａの発生コードがＣｂ＝１であって、図１８の（ｂ）に示す−１と＋１の階調データシフトが、１セクションの第２列と第４列の画素ブロックに対して行われる場合の、表示指示の階調データ（画像データ分離６０の出力）の階調４を表わす１６階調データ（これを４／１６階調データと表現する）Ｂと、表示指示の階調データの階調４に−１をシフト加算した階調３を表わす１６階調データ（これを３／１６階調データと表現する）Ｂと、表示指示の階調データの階調４に＋１をシフト加算した階調５を表わす１６階調データ（これを５／１６階調データと表現する）Ｂとに対応して、パターンレジスタＰｒｇから読み出されて、移動５５の後のデータセレクタ５６（図９）から出力される、１セクション内１６画素ブロックの、各画素ブロック０〜１５のデータを示す。

ブロック０では、パターンレジスタＰｒｇから読み出したＰＴＡ０４パターンの画素ブロックデータが、セレクタ５６からそのまま選択出力され、
ブロック１では、ＰＴＢ０３パターンが、セレクタ５６からそのまま選択出力され、
ブロック２では、ＰＴＣ０４パターンが、セレクタ５６からそのまま選択出力され、
ブロック３では、ＰＴＤ０５パターンが、セレクタ５６からそのまま選択出力される。

ブロック４では、ＰＴＡ０４パターンを移動５５で左側に１画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力され、
ブロック５では、ＰＴＢ０３パターンを移動５５で左側に１画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力され、
ブロック６では、ＰＴＣ０４パターンを移動５５で左側に１画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力され、
ブロック７では、ＰＴＤ０５パターンを移動５５で左側に１画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力される。

ブロック８では、ＰＴＡ０４パターンを移動５５で左側に２画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力され、
ブロック９では、ＰＴＢ０３パターンを移動５５で左側に２画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力され、
ブロック１０では、ＰＴＣ０４パターンを移動５５で左側に２画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力され、
ブロック１１では、ＰＴＤ０５パターンを移動５５で左側に２画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力される。

ブロック１２では、ＰＴＡ０４パターンを移動５５で左側に３画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力され、
ブロック１３では、ＰＴＢ０３パターンを移動５５で左側に３画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力され、
ブロック１４では、ＰＴＣ０４パターンを移動５５で左側に３画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力され、
ブロック１５では、ＰＴＤ０５パターンを移動５５で左側に３画素平行移動した画素ブロックデータが、セレクタ５６から出力される。

このようにＰＴＡ０４，ＰＴＢ０３，ＰＴＣ０４およびＰＴＤ０５の各階調パターンに基づき、１６個の画素ブロックを生成し出力する。その他の階調データに関しても、上述の階調データＢでパターンレジスタＰｒｇから画素ブロックデータを読出すのと同様の態様にて、ブロック０〜１５のパターンデータを生成し出力する。

図２０に、上記１セクションの表示データ（図１９）による１６フレーム表示の間の階調比（点灯画素数／全画素数）を示す。１セクション内に階調４のブロックの他に階調３および５のブロックパターンを配置しても、１６フレーム表示期間の間の１セクション内時系列平均の表示階調は４となる。

−Ｂ．準パターン選択（移動パターンの選択）−
フレームブロックカウンタ４９のカウントデータＹｂは、セレクタ５６ｓの入力ポート０に与えられる。セレクタ５６ｓには更に入力ポート１〜４があり、それぞれに、平行移動なしのブロックパターンの出力を指定する１０進数の０を表すデータ，左側に１画素平行移動したブロックパターンの出力を指定する１０進数の１を表すデータ，左側に２画素平行移動したブロックパターンの出力を指定する１０進数の２を表すデータ、および、左側に３画素平行移動したブロックパターンの出力を指定する１０進数の３を表すデータ（コード）がハードウエア結線によって印加されている。

セレクタ５６ｓは、これらの入力ポート０〜４の１つの入力データを、出力ポートからセレクタ５６に出力選択データＹｂｃとして出力するが、どの入力ポートのデータを出力Ｙｂｃとするかを指定するデータすなわち選択データＳＭｓを、ロータリコード発生器６ｂが出力する。このロータリコード発生器６ｂが１０進数の０を表わす選択データＳＭｓを出力しているときには、セレクタ５６ｓが入力ポート０の入力データＹｂを選択データＹｂｃとしてセレクタ５６に出力するので、セレクタ５６の出力すなわちブロックパターンデータは、前述の、図１５に示すように、フレームの切換りに連動してセクション内に配置されるブロック番号（ブロック０〜１５）が変化したものとなる。

しかし、ロータリコード発生器６ｂが出力する選択データＳＭｓが１０進数の１を表すものに切換わると、選択データＹｂｃが１０進数の０を表すもの（移動なしブロックパターン出力を指定）となって、セレクタ５６は、１セクション内（１６フレーム表示期間）で、基本ブロックパターン（例えば図１４の（ｂ）のブロック０〜３）のみを繰り返し出力する。

ロータリコード発生器６ｂが出力する選択データＳＭｓが１０進数の２を表すものに切換わった場合には、選択データＹｂｃが１０進数の１を表すもの（１画素移動のロツクパターン出力を指定）となって、セレクタ５６は、１セクション内で、左側に１画素平行移動の準ブロックパターン（例えば図１４の（ｂ）のブロック４〜７）のみを繰り返し出力する。

ロータリコード発生器６ｂが出力する選択データＳＭｓが１０進数の３を表すものに切換わった場合には、選択データＹｂｃが１０進数の２を表すもの（２画素移動のロツクパターン出力を指定）となって、セレクタ５６は、１セクション内で、左側に２画素平行移動の準ブロックパターン（例えば図１４の（ｂ）のブロック８〜１１）のみを繰り返し出力する。

ロータリコード発生器６ｂが出力する選択データＳＭｓが１０進数の４を表すものに切換わった場合には、選択データＹｂｃが１０進数の３を表すもの（３画素移動のロツクパターン出力を指定）となって、セレクタ５６は、１セクション内で、左側に３画素平行移動の準ブロックパターン（例えば図１４の（ｂ）のブロック１２〜１５）のみを繰り返し出力する。

従ってユーザは、ロータリコード発生器６ｂを操作して、平行移動モード（基本，準パターン）を選択できる。

−Ｃ．基本パターン選択−
フレームカウンタ４８のカウントデータＸｂは、セレクタ３ｓの入力ポート０に与えられる。セレクタ３ｓには更に入力ポート１〜４があり、それぞれに、基本パターンＰＴＡの出力を指定する１０進数の０を表すデータ，基本パターンＰＴＢの出力を指定する１０進数の１を表すデータ，基本パターンＰＴＣの出力を指定する１０進数の２を表すデータ、および、基本パターンＰＴＤの出力を指定する１０進数の３を表すデータがハードウエア結線によって印加されている。

セレクタ３ｓは、これらの入力ポート０〜４の１つの入力データを、出力ポートから画素パターンレジスタＰｒｇに、基本パターン指定データＸｂｃとして出力するが、どの入力ポートのデータを出力Ｘｂｃとするかを指定するデータすなわち選択データＳＰｓを、ロータリコード発生器６ｃが出力する。このロータリコード発生器６ｃが１０進数の０を表わす選択データＳＰｓを出力しているときには、セレクタ３ｓが入力ポート０の入力データＸｂを選択データＸｂｃとして画素パターンレジスタＰｒｇに出力するので、画像パターンレジスタＰｒｇから読出す基本画素パターンは、１セクション内（１６フレーム表示期間）でＰＴＡ，ＰＴＢ，ＰＴＣおよびＰＴＤとなる。

しかし、ロータリコード発生器６ｃが出力する選択データＳＰｓが１０進数の１を表すものに切換わると、選択データＸｂｃが１０進数の０を表すもの（基本パターンＰＴＡを指定）となって、画素パターンレジスタＰｒｇは、１セクション内で、基本パターンＰＴＡ（例えば図１４の（ｂ）のブロック０）のみを繰り返し出力する。

ロータリコード発生器６ｃが出力する選択データＳＰｓが１０進数の２を表すものに切換わった場合には、選択データＸｂｃが１０進数の１を表すもの（基本パターンＰＴＢを指定）となって、画素パターンレジスタＰｒｇは、１セクション内で、基本パターンＰＴＢ（例えば図１４の（ｂ）のブロック１）のみを繰り返し出力する。

ロータリコード発生器６ｃが出力する選択データＳＰｓが１０進数の３を表すものに切換わった場合には、選択データＸｂｃが１０進数の２を表すもの（基本パターンＰＴＣを指定）となって、画素パターンレジスタＰｒｇは、１セクション内で、基本パターンＰＴＣ（例えば図１４の（ｂ）のブロック２）のみを繰り返し出力する。

ロータリコード発生器６ｃが出力する選択データＳＰｓが１０進数の４を表すものに切換わった場合には、選択データＸｂｃが１０進数の３を表すもの（基本パターンＰＴＤを指定）となって、画素パターンレジスタＰｒｇは、１セクション内で、基本パターンＰＴＤ（例えば図１４の（ｂ）のブロック３）のみを繰り返し出力する。

従ってユーザは、ロータリコード発生器６ｃを操作して、出力する基本パターングループを選択できる。

なお、図９に示す第１実施例では、画素ブロックデータａ〜ｐをセレクタ５７から、画素同期信号に同期して１ビットづつ出力するが、表示データは、水平ブロックカウンタ６７のカウントデータＸａ（１フレーム上の水平方向の画素ブロック番号を表わす）と、垂直ブロックカウンタ６８のカウントデータｙａ（１フレーム上の垂直方向の画素ブロック番号を表わす）でアクセスされてＶＲＡＭ７から１個が読み出されるので、ＶＲＡＭ７から読み出される１個の表示データＡに、ＬＣＤ１１の４×４表示画素が対応する。仮に、１個の表示データＡが表示１画素に対応付けられるものと想定されているときには、想定画面サイズの４×４倍の拡大表示になる。これを１倍の表示にする場合には、水平ブロックカウンタ６７を、画素同期信号をカウントし水平同期信号でクリアされる水平画素カウンタに変更するか、又はカウントクロックを画素同期信号に変更しかつクリア信号を水平同期信号に変更し、更に、垂直ブロックカウンタ６８を、水平同期信号をカウントし垂直同期信号でクリアされる垂直画素カウンタに変更するか、又はカウントクロックを水平同期信号に変更しかつクリア信号を垂直同期信号に変更する。

図２１に、Ｒ，Ｇ，Ｂカラー表示に適用する、第２実施例を示す。これは、図９に示す第１実施例のＬＣＤＣ６を、大略でＲ，Ｇ，Ｂ用に各１組、合計３組の、加算６１，エンコーダ６２および発生器６ａならびに中間調処理５０を備えるものとし、しかも、Ｇ移相値レジスタ６４およびＢ移相値レジスタ６５を付加して、Ｇ移相値レジスタ６４の移相値をＧ用の中間調処理の基本パターン選択データＸｂｃに加え、かつ、Ｂ移相値レジスタ６５の移相値をＢ用の中間調処理の基本パターン選択データＸｂｃに加えて、画素パターンレジスタＰｒｇに基本パターン指定データとして与えるようにしたものである。

カラー表示時には、ＶＲＡＭ７に、１６ｂｉｔ／画素のＭＳＢ側からＲ(赤)を５ｂｉｔ、Ｇ(緑)を６ｂｉｔ、Ｂ(青)を５ｂｉｔとした表示データが格納される。画像データ分離６０が表示データを、Ｒ(赤)を５ｂｉｔ、Ｇ(緑)を６ｂｉｔ、Ｂ(青)を５ｂｉｔに分割し、各色ともそのうちＭＳＢ側４ｂｉｔを取り出し、それらを加算６１に加えて、階調シフト量Ｂｄａを加えて階調データＢｒ，Ｂｇ，Ｂｂとして、パターンレジスタ３に出力する。

中間調処理５０の各組（各色）宛ての中間調処理は、図９〜図１９を参照して前述したパターンデータ読み出し出力を行う。加えて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の階調オン／オフパターン（画素ブロックのパターンデータ）が同一とならないように、Ｇ移相値レジスタ６４の移相値をＧ用の中間調処理に加え、かつ、Ｂ移相値レジスタ６５の移相値をＢ用の中間調処理に加えて、色間で指定するブロック番号が異なるようにする。

図２２に、カラー表示における、フレーム切換りに連動するセクション内のブロック番号シフトを示す。図示例は、Ｇ移相値レジスタ６４の移相値を５とし、Ｂ移相値レジスタ６５の移相値を１０とした場合のものである。Ｒの表示制御におけるブロック０〜ブロック１５の配置は図１５と同様となる。Ｇの表示制御におけるブロック０〜ブロック１５の配置は、Ｇ移相値レジスタ６４に移相値５が設定されている場合、セクションの１行目の左端にブロック５が配置され、ブロック６，ブロック７と４行目までが順次配置される。Ｂの表示制御におけるブロック０〜ブロック１５の配置は、Ｂ移相値レジスタ６５に移相値１０が設定されている場合、セクション１行目の左端にブロック１０が配置され、ブロック１１，ブロック１２と４行目まで順次配置される。このようにすることにより、各ブロックの配置位置でのＲ，Ｇ，Ｂの階調オン／オフパターンは、同一時点には、すべて異なるパターンとなる。第２実施例のその他の構成および機能は、上述の図１〜図１９に示す第１実施例のものと同様である。

図２３に、第３実施例の、第１実施例とは異なるハードウエア部分を示す。第３実施例では、移動５５は、基本パターンを副走査方向ｙに１画素平行移動，２画素平行移動および３画素平行移動するものとしている。これらの平行移動も、図１３に示す前述の主走査方向の平行移動の場合と同様に、移動５５におけるビット信号線の位置換え配線により行われている。その他の構成および機能は、上述の第１実施例と同様である。

さらには、移動５５は、基本パターンブロックを、９０度回転，１８０度回転および２７０度回転するものとすることもできる。この場合にも、図１３に示す前述の主走査方向の平行移動の場合と同様に、移動５５におけるビット信号線の位置換え配線により、ブロックの回転を行うことができる。

本発明の第１実施例の階調表示装置を装備した操作ボード１０を備える複合機能複写機ＭＦ１の機構概要を示す縦断面図である。 図１に示すカラースキャナ１００およびＡＤＦ１２０の拡大縦断面図である。 図１に示すカラープリンタ２００の拡大縦断面図である。 図１に示す複写機ＭＦ１内の、画像処理システムの構成を示すブロック図である。 図４に示すスキャナ画像処理３０３およびプリンタ画像処理３０４の機能構成を示すブロック図である。 図１に示す複写機ＭＦ１の操作ボード１０上面の一部を示す拡大平面図である。 （ａ）は、操作ボード１０に「読み取り」が入力されたときに操作ボード１０の液晶ディスプレイ１１に表示される「読み取り」入力画面を示す拡大平面図、（ｂ）は原稿読み取りで得た画像を表示した画像表示画面を示す拡大平面図である。 操作ボード１０の電気系統の構成の概要を示すブロック図である。 図８に示すＬＣＤＣ（表示コントローラ）６の機能構成の概要を示すブロック図である。 図８に示すＲＯＭ２に格納されていて、ＲＡＭ３に設定された図９に示すパターンレジスタＰｒｇに書き込まれる基本パターングループの画素ブロックデータを、ブロック内画素分布に対応付けて示すブロック図である。 階調値に割り付けた基本パターングループ内パターンデータの識別記号を示す図表である。 （ａ）は、１画素ブロック内の各画素に宛てた各表示ビットをａ〜ｐの記号で示す、ビット分布パターンの平面図、（ｂ）は、（ａ）の１画素ブロック宛てのビットａ〜ｐの、メモリ読み書きおよびデータ転送におけるビット配列を示すブロック図である。 （ａ）は、図１２の（ａ）に示す１画素ブロック内のビット配列を、主走査方向で左側に１画素平行移動，２画素平行移動および３画素平行移動したビット配列を示す平面図、（ｂ）は、図９に示す移動５５の、１画素平行移動，２画素平行移動および３画素平行移動の構成を示す平面図である。 （ａ）は、基本パターンブロックのビット配列ならびにそれを、主走査方向で左側に１画素平行移動，２画素平行移動および３画素平行移動したビット配列を示すブロック図であり、（ｂ）は、図９に示すパターンレジスタＰｒｇから、階調値５宛てに読み出された基本パターングループの基本パターンデータと、それを１画素平行移動，２画素平行移動および３画素平行移動した準パターンデータ、合わせて１６種の、１セクション（４×４ブロック）内に配列されるパターン群を示すブロック図である。 図９に示すエンコーダ６２の出力データＮｂｓによって表される、セクション内ブロック番号の配列を示す平面図であり、図１５上の各ブロック番号は、図１４の（ｂ）に示す１６種のパターン群の各ブロックのものである。 図１５に示すブロック番号配列によって生成される１セクション内の、階調値５宛ての表示データ分布を示す平面図であり、「１」は１画素の点灯を指示し、「０」は消灯を指示する。 図１６に示すフレームの切換りに連動する表示データ分布の切換りによって、１６フレーム期間に表現される各画素ブロックの階調比（点灯画素数／全画素数）を示す図表である。 図８に示すＲＯＭ２に格納されて、操作ボード１０に動作電圧が加わった直後の初期化によりＲＡＭ３ａに書き込まれる、階調シフトパターンデータの、セクション内の分布を示す平面図である。 図９に示すパターンレジスタＰｒｇから、階調値４，３および５宛てに読み出された基本パターングループの基本パターンデータと、それを１画素平行移動，２画素平行移動および３画素平行移動した準パターンデータ、合わせて１６種の、１セクション（４×４ブロック）内に配列されるパターン群を示すブロック図である。 図１９に示すフレームの切換りに連動する表示データ分布の切換りによって、１６フレーム期間に表現される各画素ブロックの階調比（点灯画素数／全画素数）を示す図表である。 本発明の第２実施例の、カラー階調表示装置の主要部を示すブロック図である。 図２１に示すＲ，Ｇ，Ｂ中間調処理のそれぞれにおけるセクション内ブロック番号の配列を示す平面図である。 本発明の第３実施例の階調表示装置の主要部を示すブロック図である。

符号の説明

１０１：コンタクトガラス
１０２：照明ランプ
１０３：第１ミラー １０４：第２ミラー
１０５：第３ミラー １０６：レンズ
１０７：ＣＣＤ １０８：パルスモータ
１０９：基点センサ １１０：基準白板
１１１：スケール １１２：圧板スイッチ
１２１：原稿トレイ １２５：搬送ドラム
１２６：搬送ベルト １３０：フィラーセンサ
１３１：サイド板位置検出スイッチ
１３２：ガラス １３７：圧板
２０１：感光体 ２０２：帯電装置
２０３：露光装置
２０４，２０７：現像装置
２０８，２１５：転写ベルト
２０９〜２１１：給紙カセット
２１４：定着器 ２２４：排紙ガイド
２２５：排紙ローラ
２２６：排紙スタック
２２７：補給トナー収納部
２３３：レジストローラ

Claims (16)

1. 水平および垂直方向に広がりがある表示面をもち、該表示面にオン／オフ信号の区分の画素単位で表示／非表示を行う２次元表示手段；
   水平および垂直方向に複数およびの画素でなる画素ブロックの、各画素の発光／非発光を指示するオン／オフ信号の分布と該画素ブロックの表示階調を表現する、それぞれが異なった階調を表現する複数の発光パターンデータでなる基本パターングループを格納する階調メモリ；
   該階調メモリの基本パターングループから設定順で、階調データが表す階調と、該階調より１以上高い階調と、１以上低い階調の、各発光パターンデータを読出す手段；および、
   前記読み出された発光パターンデータのオン／オフ信号を前記２次元表示手段に出力する手段；
   を備える階調表示装置。
2. 前記読出す手段は、前記画素ブロックの複数でなるセクションの各画素ブロック宛てに階調値のシフトデータを格納したブロックデータメモリ；および、表示フレーム上の、水平，垂直方向の一方の画素ブロックの切換り毎に、ブロックデータメモリのシフトデータ読み出しの画素ブロックを変更する手段；を含む、請求項１に記載の階調表示装置。
3. 前記読出す手段は、前記画素ブロックの複数でなるセクションの各画素ブロック宛てに階調値のシフトデータを格納したブロックデータメモリ；および、表示フレーム上の、水平，垂直方向の他方の画素ブロックの切換り毎に、ブロックデータメモリのシフトデータ読み出しの画素ブロックを変更する手段；を含む、請求項２に記載の階調表示装置。
4. 前記読出す手段は、更に、ブロックデータメモリから読み出したシフトデータを階調データに加えてシフトした階調値を算出する手段；を含む、請求項２又は３に記載の階調表示装置。
5. 前記ブロックデータメモリは、シフトデータ分布が異なる複数のセクションのシフトデータ群を保持し；前記読出す手段は更に、１つのセクションを読み出しに指定する第１指定手段を含む；請求項２乃至４のいずれか１つに記載の階調表示装置。
6. 発光パターン変更指示信号を発生する変更指示手段；および、
   前記階調メモリから読み出された発光パターンデータを、前記変更指示信号が指定する発光パターンデータに置換するパターン変更手段；
   を更に備える、請求項１乃至５の何れか１つに記載の階調表示装置。
7. 前記変更指示手段は、設定値までのフレーム同期信号のカウントを繰り返す第１カウント手段、および、第１カウント手段のカウントデータを選択的に前記パターン変更手段に出力する第１信号選択手段、を含む；請求項６に記載の階調表示装置。
8. 前記変更指示手段は、第１カウント手段のカウントデータおよびカウントデータが表わす各値を表わす各データの１つを指定する第２指定手段を含み；第１信号選択手段は、該指定があったデータに対応する置換を前記パターン変更手段に指示する；請求項７に記載の階調表示装置。
9. 前記パターン変更手段は、前記変更指示信号に対応する画素分、オン／オフ信号分布を水平又は垂直方向に平行移動した発光パターンデータに変換する移動手段を含む；請求項６乃至８のいずれか１つに記載の階調表示装置。
10. 前記基本パターングループは、表現階調値に対するオン／オフ信号の分布が異なる複数グループであり；階調表示装置は更に、基本パターングループ指定信号を発生するグループ指定手段を備え；前記読出す手段は、基本パターングループ指定信号によって指定される基本パターングループから発光パターンデータを読出す；請求項１乃至９のいずれか１つに記載の階調表示装置。
11. 前記グループ指定手段は、設定値までのフレーム同期信号のカウントを繰り返す第２カウント手段、および、第２カウント手段のカウントデータを選択的に出力する第２信号選択手段、を含む；請求項１０に記載の階調表示装置。
12. 前記グループ指定手段は、第２カウント手段のカウントデータおよびカウントデータが表わす各値を表わす各データの１つを指定する第３指定手段を含み；第２信号選択手段は、該指定があったデータを出力する；請求項１１に記載の階調表示装置。
13. 前記グループ指定手段を、Ｒ，ＧおよびＢ階調データの各表示用に１組、合計で３組備え；更に、少なくとも２組のグループ指定手段に他の組のグループ指定手段とは異なった基本パターングループ指定信号を出力するための、移相値を加える手段を備える；請求項１０乃至１２のいずれか１つに記載のカラーの階調表示装置。
14. 光像を、それを表す画像データに変換する撮像装置；および、
    該撮像装置が発生する画像データを前記２次元表示手段に表示する、請求項１乃至１３のいずれか１つに記載の階調表示装置；を備える光像読み取り装置。
15. 原稿の画像を読み取って該画像を表わす画像データを発生する原稿スキャナ；および、
    該原稿スキャナが発生する画像データを前記２次元表示手段に表示する、請求項１乃至１３のいずれか１つに記載の階調表示装置；を備える原稿読み取り装置。
16. 請求項１５に記載の原稿読み取り装置；
    画像データが表す画像を用紙上に形成するプリンタ；および、
    前記原稿読み取り装置が発生する画像データを前記プリンタの作像特性に適合する画像データに変換する画像データ処理手段；を備える画像形成装置。
    

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