JP2598395B2 - Image processing device - Google Patents

Image processing device

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JP2598395B2
JP2598395B2 JP61209736A JP20973686A JP2598395B2 JP 2598395 B2 JP2598395 B2 JP 2598395B2 JP 61209736 A JP61209736 A JP 61209736A JP 20973686 A JP20973686 A JP 20973686A JP 2598395 B2 JP2598395 B2 JP 2598395B2
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distribution
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image processing
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Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は画像処理装置に関し、より詳細には、レーザ
プリンタ、デジタルカラー複写装置等に適用し得る画像
処理装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly, to an image processing apparatus applicable to a laser printer, a digital color copying apparatus, and the like.

(従来技術) 最近、デジタルカラー複写装置等に適用する画像処理
装置においては、中間調を表す手段として濃度パターン
法による面積階調とレーザビームのパルス巾を変調する
方法を組み合わせて小さなマトリクスで多階調を表す方
法がある。例えば、特開昭58−85671号および同59−204
060号においては、1ドツト内を更に3値とし、パルス
巾を1/3ずづ変化させることにより例えば4×4ドツト
マトリクスにおいて、4×4×3+1=49値を実現して
いる(+1は0レベル)。
(Prior Art) Recently, in an image processing apparatus applied to a digital color copying machine or the like, a small matrix is often used as a means for representing a halftone by combining an area gradation by a density pattern method and a method of modulating a pulse width of a laser beam. There is a method for expressing gradation. For example, JP-A-58-85671 and JP-A-59-204
In No. 060, for example, in a 4 × 4 dot matrix, 4 × 4 × 3 + 1 = 49 values are realized by further setting the value within one dot to three values and changing the pulse width in steps of 1/3. 0 level).

ところで、上記方法で得られるビームエネルギーの照
射により生ずる感光体上の潜像パターンの放絡線は矩形
波か三角波となる。そしてデジタル画像において生じる
画像のざらつき感またはノイズイーな感じはこの矩形波
または三角波による高調波成分に起因している。矩形波
や三角波の空間周波数成分(MTF)はフーリエ変換等の
手段により行われるが、上記波形をフーリエ変換する
と、ドツトの基本周波数よりも高い周波数に高調波が生
じる。
By the way, the reentrant line of the latent image pattern on the photoreceptor generated by the irradiation of the beam energy obtained by the above method is a rectangular wave or a triangular wave. The roughness or noise of the image generated in the digital image is caused by the harmonic component due to the rectangular wave or the triangular wave. The spatial frequency component (MTF) of a rectangular wave or a triangular wave is performed by means such as Fourier transform. However, when the above waveform is subjected to Fourier transform, a harmonic is generated at a frequency higher than the fundamental frequency of the dot.

一方、アナログ複写装置の場合に、レンズ光学系によ
り生じる像は、光学系の収差や感光体が湾曲しているた
めに生ずる斜光像ズレにより点像はボケ像となり、ほぼ
ガウス分布に近いボケ像の集合体より形成されていると
思われる。ガウス分布のフーリエ変換によるMTFはやは
りガウス分布であり高周波は生じない。つまり、ここに
デジタル画像とアナログ画像の差があると判断される。
On the other hand, in the case of an analog copying apparatus, the point image becomes a blurred image due to the aberration of the optical system or the oblique light image shift caused by the curved photoreceptor, and the blurred image is almost Gaussian distribution. It seems to be formed from the aggregate of The MTF based on the Fourier transform of a Gaussian distribution is also a Gaussian distribution and does not generate high frequencies. That is, it is determined that there is a difference between the digital image and the analog image.

アナログ画像の伝達関数はガウス分布であるがデジタ
ル画像の伝達関数は高調波を含むパルス分布である。
The transfer function of an analog image is a Gaussian distribution, while the transfer function of a digital image is a pulse distribution including harmonics.

従来の手段を図面に基づいて説明すると、第9図はパ
ルス変調なしの濃度パターン法による面積階調の例を2
×2の場合について示す。図において各画素1は2×2
個の微画素2をマトリクスに配置してなり、中間調は図
の(b),(c),(d),(e)のように黒色微画素
の個数を順次増加することにより、5階調の明度を表現
している。
FIG. 9 shows an example of area gradation by the density pattern method without pulse modulation.
The case of × 2 is shown. In the figure, each pixel 1 is 2 × 2
The number of fine pixels 2 is arranged in a matrix, and the halftone is obtained by sequentially increasing the number of black fine pixels as shown in (b), (c), (d) and (e) of FIG. Expresses the brightness of the key.

第10図は4×4マトリクスにおいて、従来の濃度パタ
ーン法による面積階調〔第10図(a)〕と再現されるガ
ンマ特性のグラフ〔第10図(b)〕を示す。図のごと
く、面積階調のみの場合、再現ささるドツトによりガン
マ特性の直線性は良くない。
FIG. 10 shows a graph of area gradation [FIG. 10 (a)] and gamma characteristics [FIG. 10 (b)] reproduced by a conventional density pattern method in a 4 × 4 matrix. As shown in the figure, in the case of only the area gradation, the linearity of the gamma characteristic is not good due to the dots to be reproduced.

これは特にハイライトの再現において、濃度の立ち上
がりが急となり、階調性が悪くなる。
This is especially true in the reproduction of highlights, in which the rise of the density becomes steep and the gradation becomes poor.

第11図(a),(b),(c)はレーザビームの移動
状態、パルス信号の巾、および得られる微画素の光量分
布を示す。この図からレーザビームの移動状態よりパル
ス信号巾が短い状態においては、得られる微画素の光量
分布のピーク値は、レーザビームの移動状態よりパルス
信号巾が長い状態におけるピーク値より低いことが理解
される。
FIGS. 11 (a), (b) and (c) show the moving state of the laser beam, the width of the pulse signal, and the light quantity distribution of the obtained fine pixels. From this figure, it is understood that in the state where the pulse signal width is shorter than the moving state of the laser beam, the peak value of the obtained light quantity distribution of the fine pixels is lower than the peak value in the state where the pulse signal width is longer than the moving state of the laser beam. Is done.

第12図(a),(b)は4×4マトリクスに4値の等
間隔パルス巾変調をした場合のパターンの概念図および
ガンマ特性をそれぞれ示す。この方法を用いた実験によ
れば、多値のパルス巾変調を行つた場合でもハイライト
の立ち上がりの1〜3値に相当するレベルの濃度の立ち
上がりが早く、第12図(b)のごとく、ガンマ特性はや
はり直線とはならないことが確かめられた、また、先に
述べたようにエネルギ分布は矩形状となり、第12図
(a)のパターン例で示すように、このパターンは高周
波を含むものでざらつき感のあるものとなつている。
FIGS. 12 (a) and 12 (b) show a conceptual diagram and a gamma characteristic, respectively, of a pattern in the case of four-level equally-spaced pulse width modulation performed on a 4 × 4 matrix. According to an experiment using this method, even when multivalued pulse width modulation is performed, the density rises at a level corresponding to the first to third values of the highlight rises quickly, as shown in FIG. 12 (b). It has been confirmed that the gamma characteristic is not a straight line, and the energy distribution is rectangular as described above, and as shown in the pattern example of FIG. It has a rough feeling.

(目的) 本発明は上述した従来の欠点を除去すべくなされたも
ので、その目的とするところは、デジタル画像の欠点で
ある画像のざらつき感を少なくすることが出来る画像処
理装置を提供することにある。
(Purpose) The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks of the related art, and it is an object of the present invention to provide an image processing apparatus capable of reducing image roughness, which is a drawback of digital images. It is in.

(構成) 本発明は上記目的を達成するために、画像データを処
理して、濃度パターン法による面積階調により中間調濃
度を表す画像処理と共に、レーザビームのパルス信号の
パルス幅を変調して多値の濃度を表す画像処理を施す画
像処理装置において、レーザビームの濃度パターンを集
中型または渦巻き型とし、多値の各レベルのパルス幅分
布を基準分布がガウス関数に近似したものとなるように
したものである。
(Constitution) In order to achieve the above object, the present invention processes image data, modulates the pulse width of a pulse signal of a laser beam together with image processing to represent halftone density by area gradation by a density pattern method. In an image processing apparatus for performing image processing representing a multi-value density, a laser beam density pattern is of a concentrated type or a spiral type, and a pulse width distribution of each level of a multi-value is such that a reference distribution approximates a Gaussian function. It was made.

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明す
る。
Hereinafter, a specific description will be given based on an embodiment of the present invention.

第1図は本発明を適用するデジタルカラー複写装置の
感光体ドラム回りを示す概略図であり、図において、3
は感光体ドラム、4は帯電器、5はイエロー現像器、6
はマゼンタ現像器、7はシアン現像器、8はブラツク現
像器、9はパルスセンサ、10は転写前ランプ、11はパル
スカウンタ、12は転写ドラム、13は転写チヤージヤ、14
はクリーニング前除電、15は分離チヤージヤ、16はクリ
ーニング装置である。また、17はイエロー補給信号ライ
ン、18はマゼンタ補給信号ライン、19はシアン補給信号
ライン、20はブラツク補給信号ライン、21はイエロー現
像バイアス信号、22はマゼンダ現像バイアス信号、23は
シアン現像バイアス信号、24はブラツク現像バイアス信
号、25はドラム回転パルス信号ライン、26はパルスカウ
ンタ出力ラインである。
FIG. 1 is a schematic view showing the periphery of a photosensitive drum of a digital color copying apparatus to which the present invention is applied.
Is a photosensitive drum, 4 is a charger, 5 is a yellow developing device, 6
Is a magenta developing device, 7 is a cyan developing device, 8 is a black developing device, 9 is a pulse sensor, 10 is a pre-transfer lamp, 11 is a pulse counter, 12 is a transfer drum, 13 is a transfer charger, 14
Is a static elimination before cleaning, 15 is a separation charger, and 16 is a cleaning device. 17 is a yellow supply signal line, 18 is a magenta supply signal line, 19 is a cyan supply signal line, 20 is a black supply signal line, 21 is a yellow developing bias signal, 22 is a magenta developing bias signal, and 23 is a cyan developing bias signal. , 24 are a black developing bias signal, 25 is a drum rotation pulse signal line, and 26 is a pulse counter output line.

このように、このデジタルカラー複写装置は4色各々
の現像器5,6,7,8、感光体ドラム3、転写ドラム12、な
らびに後で詳述するため、この図では省略した書込み用
レーザ光学系よりなつている。
As described above, this digital color copying apparatus includes developing units 5, 6, 7, and 8 for each of the four colors, the photosensitive drum 3, the transfer drum 12, and a writing laser optical element which is omitted in FIG. I'm more connected.

上記構成におけるトナー補給制御のプロセスについて
説明する。まず、感光体ドラム3への矢印の方向からの
レーザビームにより画像とは別に標準検知パターンが感
光体ドラム3上に画像信号の後端部に露光され、検知パ
ターン潜像が形成される。この潜像は画像信号部と同値
の現像バイアス値で現像される。この感光体ドラム3上
の検知パターン像は回転しながらパルスセンサ9を通過
したとき、パルスカウンタ11により計測されたタイミン
グで、パターンの反射光量がパルスセンサ9により計測
される。この過程は各色4回繰り返される。
The toner supply control process in the above configuration will be described. First, a standard detection pattern is exposed on the photoreceptor drum 3 to the rear end of the image signal by a laser beam from the direction of the arrow to the photoreceptor drum 3 to form a detection pattern latent image. This latent image is developed with the same developing bias value as that of the image signal portion. When the detection pattern image on the photosensitive drum 3 passes through the pulse sensor 9 while rotating, the amount of reflected light of the pattern is measured by the pulse sensor 9 at the timing measured by the pulse counter 11. This process is repeated four times for each color.

第2図は書込用レーザ光学系の例として、原稿を光電
変換して読み取るイメージスキヤナを示す概略断面図で
ある。図において、27はイメージスキヤナ、28はビデオ
処理回路、29は原稿を載置するコンタクトガラス、30は
光源、31は第1走査ミラー、32は第2走査ミラー、33は
結像レンズ、34は原稿の反射光を電気的に読み取る光電
変換ユニツト、35は光源30を駆動する点灯回路、36は機
械的な走査(副走査)を行うDCモータである。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an image scanner for photoelectrically converting and reading an original as an example of a writing laser optical system. In the figure, 27 is an image scanner, 28 is a video processing circuit, 29 is a contact glass on which an original is placed, 30 is a light source, 31 is a first scanning mirror, 32 is a second scanning mirror, 33 is an imaging lens, 34 Is a photoelectric conversion unit for electrically reading the reflected light of the document, 35 is a lighting circuit for driving the light source 30, and 36 is a DC motor for performing mechanical scanning (sub-scanning).

このイメージスキヤナ27は、原稿の多様性に対応でき
るように原稿固定走査方式となつているため、副走査に
おいて原稿反射光37の光路長が常に一定となるように、
光源30と第1走査ミラー31とをマウントする第1キヤリ
ツジCa1と第2走査ミラー32をマウントする第2キヤリ
ツジCa2とが2:1の速度比でDCモータ36により副走査駆動
される。
Since the image scanner 27 is of a fixed document scanning type so as to be able to cope with the variety of documents, the optical path length of the document reflected light 37 is always constant in the sub-scanning.
The first carriage Ca1 for mounting the light source 30 and the first scanning mirror 31 and the second carriage Ca2 for mounting the second scanning mirror 32 are sub-scan driven by the DC motor 36 at a speed ratio of 2: 1.

また、光電変換ユニツト34では、CCD(固体撮像素子
アレイ)を2組使用して縮小結像光学系のマイクロレン
ズの負担の軽減等を行つているので16×16(dots/mm2
の高解像度で原稿の読み取りが可能となつている。した
がつて、主走査はこれら2組のCCDおよび2組の結像レ
ンズ33による分割結像走査となる。
The photoelectric conversion unit 34 uses two sets of CCDs (solid-state imaging device arrays) to reduce the load on the microlenses of the reduced image forming optical system, so that 16 × 16 (dots / mm 2 )
The original can be read at a high resolution. Therefore, the main scanning is a divisional imaging scan by these two sets of CCDs and two sets of imaging lenses 33.

第3図はイメージスキヤナ27の概略動作を説明するブ
ロツク図である。図において、30は光源、34は光電変換
ユニツト、34a,34bはCCD、34c,34dは増幅器、35は点灯
回路、36はDCモータ、38はタイミング回路、38aはタイ
ミングジエネレータ、38bは発振器、39はスキヤナコン
トロール回路、40は位置センサ、41は副走査速度制御回
路、42は速度信号発生回路、43はエンコーダ、aはスタ
ート信号である。
FIG. 3 is a block diagram for explaining the schematic operation of the image scanner 27. In the figure, 30 is a light source, 34 is a photoelectric conversion unit, 34a and 34b are CCDs, 34c and 34d are amplifiers, 35 is a lighting circuit, 36 is a DC motor, 38 is a timing circuit, 38a is a timing generator, 38b is an oscillator, 39 is a scanner control circuit, 40 is a position sensor, 41 is a sub-scanning speed control circuit, 42 is a speed signal generation circuit, 43 is an encoder, and a is a start signal.

第2図および第3図において、点灯回路35により光源
30が駆動される。該光源30により照射された読み取りラ
イン(副走査ライン)の原稿反射光が第1走査ミラー31
および第2走査ミラー32で反射されて2組の結像レンズ
33により光電変換ユニツト34に導かれる。ここで、2組
のCCD34a,34bそれぞれの受光面に分割結像され主走査が
行われる。これらのCCD34a,34bによる主走査はタイミン
グジエネレータ38aからのシフトパルスによりCCD34a,34
bによる読み取りが逐次シフトされて行われる。
2 and 3, the lighting circuit 35 controls the light source.
30 is driven. The original reflected light of the reading line (sub-scanning line) irradiated by the light source 30 is reflected by the first scanning mirror 31.
And two sets of imaging lenses reflected by the second scanning mirror 32
The light is guided to a photoelectric conversion unit 34 by 33. Here, the main scanning is performed by dividing and forming an image on the light receiving surface of each of the two sets of CCDs 34a and 34b. The main scanning by the CCDs 34a and 34b is performed by the shift pulses from the timing generator 38a.
The reading by b is sequentially shifted.

第4図はカラー画像処理を行うための概略構成を示す
ブロツク図である。図においては画像処理部ユニツトA
を中心としてスキヤナユニツトBおよびプリンタユニツ
トCが示されている。第4図において、44はシエーデイ
ング補正回路、45はガンマ(γ)補正回路、46はマスキ
ング処理回路、47はUCR処理回路、48は濃度パターン処
理、49は多値化処理回路、50はレーザドライバ、51はレ
ーザユニツト、52は本体制御部、53は同期制御回路であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration for performing color image processing. In the figure, the image processing unit A
The scanner unit B and the printer unit C are shown centered on FIG. In FIG. 4, 44 is a shading correction circuit, 45 is a gamma (γ) correction circuit, 46 is a masking processing circuit, 47 is a UCR processing circuit, 48 is a density pattern processing, 49 is a multi-value processing circuit, and 50 is a laser driver Reference numeral 51 denotes a laser unit, 52 denotes a main body control unit, and 53 denotes a synchronization control circuit.

第4図においてスキヤナユニツトBのCCD受光ユニツ
ト(図示せず)で読み取つた画像信号は光学的な照度ム
ラを補正するシエーデイング補正回路44でイエロー
(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)各々について補
正が行われる。次いでγ補正回路45で各色信号の階調性
が補正される。
In FIG. 4, an image signal read by a CCD light receiving unit (not shown) of the scanner unit B is subjected to a shading correction circuit 44 for correcting optical illuminance unevenness for each of yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). Correction is performed. Next, the gamma correction circuit 45 corrects the gradation of each color signal.

マスキング処理回路46においてはプリント時に最適な
適性量のY,M,Cを算出する。次のUCR処理回路47では黒色
作成のために適性なブラツク(Bk)量をY,M,Cから算出
する。
The masking processing circuit 46 calculates optimal amounts of Y, M, and C at the time of printing. In the next UCR processing circuit 47, an appropriate black (Bk) amount for producing black is calculated from Y, M, and C.

さらに、濃度パターン処理48で64階調の内の各階調に
応じたパターン分布出力し、そして多値化処理回路49で
パターン内の1〜4値に応じたパルス巾変調が行われ
る。
Further, a density distribution processing 48 outputs a pattern distribution corresponding to each of the 64 gradations, and a multi-value processing circuit 49 performs pulse width modulation in accordance with 1 to 4 values in the pattern.

このパルス巾変調のパルス巾について第5図を参照し
て説明する。この第5図は本発明にかかる部分を示して
おり、この図ではパルス巾を4値設けている。このパル
ス巾の値はガウス関数により決定される。第5図(a)
はガウス分布と各レベルの設定状態を点線で示してい
る。このガウス関数は、 で表される。ここで、Mは1ドツトに許されるパルス巾
(単位は時間nsec)を表し、この場合125nsecである。
第5図(a),(b),(c)における各レベルの値は
次のように決定される。まず、レベル1は実際のプリン
タで再現できる最小パルス巾でビーム径にもよるが、実
験機においては10nsec程度である。したがつてレベル1
は10nsecと決定される。次にMは125nsecに決定されて
いるので、(1)式のMに125、yに10を、そしてxに
3(レベル1の距離はガウスの中心より3の距離)を代
入し、形状パラメータaを決定する。
The pulse width of this pulse width modulation will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a portion according to the present invention, in which four pulse widths are provided. The value of this pulse width is determined by a Gaussian function. Fig. 5 (a)
Indicates the Gaussian distribution and the setting state of each level by a dotted line. This Gaussian function is It is represented by Here, M represents a pulse width (unit: time nsec) allowed for one dot, and in this case, 125 nsec.
The values of each level in FIGS. 5 (a), (b) and (c) are determined as follows. First, Level 1 is the minimum pulse width that can be reproduced by an actual printer and depends on the beam diameter, but is about 10 nsec in an experimental machine. Therefore Level 1
Is determined to be 10 nsec. Next, since M is determined to be 125 nsec, substituting 125 for M in Equation (1), 10 for y, and 3 for x (the distance of level 1 is 3 from the center of Gauss), and the shape parameter Determine a.

他のレベル2と3はxに各々2,3を代入しyの値を得
る。このようにしてパルス巾4値を得る。
For the other levels 2 and 3, x and 2, respectively, are substituted for x to obtain the value of y. Thus, four values of the pulse width are obtained.

第5図(b)は1ドツト内の各レベルのパルス巾を示
す。第5図(c)は上記式にしたがつて計算された4値
の各々のパルス巾の値を示す。また第5図(d)はこの
場合のガンマ特性の一例を示す。このガンマ特性は印刷
における網点のガンマ特性に等しいものとなつている。
その理由はドツトの形状がガウス分布に近似した形とな
り、網点の場合と同様の傾向を示すと考えられる。
FIG. 5 (b) shows the pulse width of each level within one dot. FIG. 5 (c) shows the pulse width values for each of the four values calculated according to the above equation. FIG. 5D shows an example of the gamma characteristic in this case. This gamma characteristic is equal to the gamma characteristic of halftone dots in printing.
The reason is considered to be that the shape of the dot approximates to the Gaussian distribution and shows the same tendency as in the case of the halftone dot.

また、第6図(a),(b),(c)は上記と同様な
方法において7値のパルス巾変調とした場合を示し、第
6図(a)はガウス分布と各レベルの設定状態を点線で
示し、第6図(b)は1ドツト7値を示す図、第6図
(c)は第5図(c)と同様に上記した式 に従つて計算された7値の各々のパルス巾の値を示す。
この場合にパルス巾を決めるガウス関数は であり、したがつて各レベルのパルス巾は表にあるよう
に決定される。
6 (a), 6 (b) and 6 (c) show the case where 7-level pulse width modulation is performed in the same manner as above, and FIG. 6 (a) shows the Gaussian distribution and the setting state of each level. Is shown by a dotted line, FIG. 6 (b) is a diagram showing one dot and seven values, and FIG. 6 (c) is the same expression as in FIG. 5 (c). Shows the value of the pulse width of each of the seven values calculated according to the following.
In this case, the Gaussian function that determines the pulse width is Therefore, the pulse width of each level is determined as shown in the table.

第7図(a)には4×4マトリクスの集中型の濃度パ
ターンを示す。これは4×4内のパターンを埋める優先
順位を示すものである。また、第7図(b)には4×4
×4値=64階調の内の37値の場合に決定されるマトリク
ス内のパルスレベル配分を示す。第7図(c)にはレベ
ル配分の決定プログラムの処理フローを示す。この処理
フローはガンマパラメータ入力によりガンマ曲線を設定
(x2+y2=a)し、7値レベルパルス巾入力P(1)〜
P(7)により0〜63階調のエネルギー計算E(x)を
行い、ループK=0〜63,K>63であるならば、濃度パタ
ーンの順番により各P(x)を配置し、4×4マトリク
ス0〜63階調を出力する。一方、ループK=0〜63,K>
63でないならば、7値P(7)の個数計算から1値P
(1)の個数計算を行う。
FIG. 7A shows a 4 × 4 matrix concentrated type density pattern. This indicates the order of priority for filling patterns within 4 × 4. In addition, FIG.
This shows the pulse level distribution in the matrix determined when 37 values out of × 4 values = 64 gradations. FIG. 7 (c) shows a processing flow of a level distribution determination program. In this processing flow, a gamma curve is set by inputting a gamma parameter (x 2 + y 2 = a), and a 7-level level pulse width input P (1)-
The energy calculation E (x) of 0 to 63 gradations is performed by P (7), and if the loop K = 0 to 63, K> 63, each P (x) is arranged in the order of the density pattern, and × 4 matrix 0 to 63 gradations are output. On the other hand, the loop K = 0 to 63, K>
If it is not 63, from the calculation of the number of 7-valued P (7),
The number calculation of (1) is performed.

第8図(a)は決定された4×4マトリクスの横と斜
め方向のレベル値を示し、第8図(b)はその露光エネ
ルギ分布を示し、そして第8図(c)は潜像電界分布の
放絡線を示す。この第8図(c)の潜像電界分布は略ガ
ウス分布となつている。第8図(d)は4×4マトリク
スのトナー像分布を概念的に三次元的に示したものであ
る。
8 (a) shows the determined horizontal and oblique level values of the 4 × 4 matrix, FIG. 8 (b) shows its exposure energy distribution, and FIG. 8 (c) shows the latent image electric field. The distribution curve is shown. The electric field distribution of the latent image in FIG. 8 (c) has a substantially Gaussian distribution. FIG. 8D conceptually and three-dimensionally shows a toner image distribution of a 4 × 4 matrix.

上述のごとく、本実施例によれば、第1図の感光体ド
ラム3上の付着トナーは濃度パターン毎にガウス分布に
近似した形になるので、形成画像のドツトの濃度分布は
アナログ的になるから、高調波は生ぜず、従って再生画
像はざらつき感の少ない画像となる。なお、本実施例で
はレーザビームの濃度パターンが集中型のものについて
説明したが、渦巻き型にも全く同様に適用できる。
As described above, according to the present embodiment, the toner adhered to the photosensitive drum 3 in FIG. 1 has a shape approximate to a Gaussian distribution for each density pattern, so that the density distribution of dots of the formed image becomes analog. Therefore, no harmonics are generated, and thus the reproduced image is an image with little roughness. In this embodiment, the laser beam having a concentrated laser beam pattern is described.

(効果) 以上述べたように本発明によれば、レーザビームの濃
度パターンを集中型または渦巻き型とし、多値の各レベ
ルのパルス幅分布を基準分布がガウス関数に近似したも
のとなるようにしたので、形成画像のドツトの濃度分布
はアナログ的になるから、高調波は生ぜず、従つて再生
画像はざらつき感の少ない画像とすることができる。
(Effects) As described above, according to the present invention, the concentration pattern of the laser beam is of a concentrated type or a spiral type, and the pulse width distribution of each level of the multi-value is such that the reference distribution approximates a Gaussian function. As a result, since the dot density distribution of the formed image becomes analog, no harmonics are generated, and thus the reproduced image can be an image with little roughness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明を適用するデジタルカラー複写装置の感
光体ドラム回りを示す概略図、第2図はイメージスキヤ
ナを示す概略断面図、第3図はイメージスキヤナの概略
動作を説明するブロツク図、第4図はカラー画像処理を
行うための概略構成を示すブロツク図、第5図(a)は
ガウス分布を示すグラフ、第5図(b)は1ドツト内の
各レベルのパルス巾を示す説明図、第5図(c)は各レ
ベルとパルス巾の関係を示す図、第5図(d)はガンマ
特性を示すグラフ、第6図(a)は7値のパルス巾変調
の場合のガウス分布を示すグラフ、第6図(b)は1ド
ツト7値を示す図、第6図(c)は各レベルとパルス巾
の関係を示す図、第7図(a)は4×4マトリクスの濃
度パターンを示す図、第7図(b)は4×4マトリクス
内のパルスレベル配分を示す図、第7図(c)はレベル
配分の決定プログラムの処理フローチヤート、第8図
(a)は決定された4×4マトリクスの横と斜め方向の
レベル値を示す説明図、第8図(b)は露光エネルギー
分布を示すグラフ、第8図(c)は潜像電界分布を示す
グラフ、第8図(d)は4×4マトリクスのトナー像分
布を概念的に三次元的に示す図、第9図(a),
(b),(c),(d),(e)はパルス変調なしの濃
度パターン法における5階調の明度を示す図、第10図
(a)は4×4マトリクスの濃度パターン法による面積
階調を示す図、第10図(b)再現されるガンマ特性を示
すグラフ、第11図(a),(b),(c)はそれぞれレ
ーザビームの移動状態、パルス信号の巾、および得られ
る微画素の光量分布を示す図、第12図(a),(b)は
4×4マトリクスに3値の等間隔パルス巾変調をした場
合のパターン概念図およびガンマ特性図である。 A……画像処理ユニツト、B……イメージスキヤナユニ
ツト、C……プリンタユニツト、48……濃度パターン処
理、49……多値化処理回路。
FIG. 1 is a schematic view showing the periphery of a photoreceptor drum of a digital color copying apparatus to which the present invention is applied, FIG. 2 is a schematic sectional view showing an image scanner, and FIG. 3 is a block diagram for explaining the schematic operation of the image scanner. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration for performing color image processing, FIG. 5 (a) is a graph showing a Gaussian distribution, and FIG. 5 (b) is a graph showing the pulse width of each level within one dot. FIG. 5 (c) is a diagram showing the relationship between each level and pulse width, FIG. 5 (d) is a graph showing gamma characteristics, and FIG. 6 (a) is a case of 7-level pulse width modulation FIG. 6 (b) is a diagram showing one dot and seven values, FIG. 6 (c) is a diagram showing the relationship between each level and pulse width, and FIG. 7 (a) is a 4 × 4 graph. FIG. 7B shows a density pattern of a matrix, and FIG. 7B shows a pulse level distribution in a 4 × 4 matrix. FIG. 7 (c) is a processing flowchart of a level distribution determination program, and FIG. 8 (a) is an explanatory diagram showing horizontal and diagonal level values of the determined 4 × 4 matrix. 8 (b) is a graph showing an exposure energy distribution, FIG. 8 (c) is a graph showing a latent image electric field distribution, and FIG. 8 (d) is a conceptual diagram showing a toner image distribution of a 4 × 4 matrix in a three-dimensional manner. Figure 9 (a),
(B), (c), (d), and (e) show the brightness of five gradations in the density pattern method without pulse modulation, and FIG. 10 (a) shows the area by the density pattern method of a 4 × 4 matrix. FIG. 10 (b) is a graph showing the gamma characteristic reproduced, and FIGS. 11 (a), (b) and (c) are the moving state of the laser beam, the width of the pulse signal, and FIGS. 12 (a) and 12 (b) are diagrams showing a light quantity distribution of the obtained fine pixels, and are a pattern conceptual diagram and a gamma characteristic diagram in a case where three-value equal-interval pulse width modulation is performed on a 4 × 4 matrix. A: Image processing unit, B: Image scanner unit, C: Printer unit, 48: Density pattern processing, 49: Multi-value processing circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】画像データを処理して、濃度パターン法に
よる面積階調により中間調濃度を表す画像処理と共に、
レーザビームのパルス信号のパルス幅を変調して多値の
濃度を表す画像処理を施す画像処理装置において、レー
ザビームの濃度パターンを集中型または渦巻き型とし、
多値の各レベルのパルス幅分布を基準分布がガウス関数
に近似したものとなるようにしたことを特徴とする画像
処理装置。
1. An image processing device which processes image data and expresses a halftone density by an area gradation by a density pattern method.
In an image processing apparatus that modulates the pulse width of a pulse signal of a laser beam to perform image processing representing a multi-level density, the density pattern of the laser beam is a concentrated type or a spiral type,
An image processing apparatus wherein a pulse width distribution of each level of a multi-value is such that a reference distribution approximates a Gaussian function.
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