JP2834692B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【技術分野】本発明は高画質の再生画像を得るための画
像処理装置に関するものである。 【０００２】 【従来技術】従来デイザ法や濃度パターン法を用いて中
間調画像を再現することが考えられている。しかし、い
ずれの場合も小さいサイズの閾値マトリックスではドッ
トサイズによる十分な階調が得られず、大きいサイズの
閾値マトリックスを用いなければならない。この結果解
像力の低下やマトリックスの周期構造によりテキスチャ
ー構造が目立つ等が原因で高品位出力を得ることが出来
ない。 【０００３】上記の欠点を除去するためにデイザ法にお
いては、複数のデイザマトリックスを使用してドットサ
イズを更に改良（多値化）する方法も考えられる。しか
しこのような方法においては各デイザマトリックスの同
期をとる為に複雑な回路構成が必要となり、システムと
しては大型、複雑かつ低速とならざるを得ない。従って
複数のデイザマトリックスによる多値化にも限界があ
る。又、特開昭５０−２５１１２号公報には従来のスク
リーニングプロセスを改良した方法が開示されている。 【０００４】しかしながら上記公報に開示された方法を
画像再生のための装置に用いたとしても、装置のレスポ
ンスの遅延が原因で階調再現の精度が低下することがあ
る。又、上記公報の従来技術（第６７頁左下欄第１９行
〜同頁右下欄第１３行まで）には、アナログビデオ信号
をパルス幅変調信号に線形的に変換することの開示があ
る。 【０００５】しかしながらプリント装置の分野において
知られている様に、中間調プリントプロセスにおいては
非線形ひずみ（non-linear distortions）が用いられて
いるため、上記線形変換を用いたとしても（特に上記線
形変換をレーザビームプリントエンジンに使用した場合
は）良好な結果を得ることができない。従って高品質の
中間調プリントを得るためには、非線形変換の方法を捜
す必要があるが、上記公報に開示されている方法では、
非線形変化を行うべく連続的な走査において異なる三角
波を使用せねばならず構成が複雑となるものであった。 【０００６】 【目的】本発明の目的は上述した欠点を除去することに
ある。本発明の他の目的は高画質の再生画像が得られる
画像処理装置の提供にある。本発明の更なる目的は簡単
な装置構成により優れた中間調画像を得ることができる
画像処理装置の提供にある。本発明の他の目的は高速で
高品質の再生画像を得ることができる画像処理装置の提
供にある。 【０００７】本発明の更なる目的は解像度を損なう事な
く、濃淡情報を高階調で再現することができる画像処理
装置の提供にある。本発明の更なる目的は融通性に富ん
だ構成でビデオ信号のパルス幅変調信号への非線形変換
を行うことにより、ビデオ画像の階調性を補正すること
が可能な画像処理装置を提供することにある。 【０００８】本発明の更なる目的は、クロック信号によ
って画素毎に複数ビットで表わされたディジタル画像信
号を所定周期で入力する入力手段と、前記ディジタル画
像信号を、複数画素を一周期とする第１のパターン信号
と比較して生成された第１のパルス幅変調信号或いは前
記第１のパターン信号とは周期が異なる第２のパターン
信号と比較して生成された第２のパルス幅変調信号を出
力するパルス幅変調信号発生手段と、前記パターン信号
の周期を選択する選択手段とを具備し、前記パルス幅変
調信号は前記選択手段の出力に応じて前記第１のパルス
幅変調信号或いは前記第２のパルス幅変調信号を出力
し、前記パターン信号は前記クロック信号に同期してい
ることを特徴とする画像処理装置を提供することにあ
る。 【０００９】 【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。 【００１０】図１は本実施例における画像処理装置の概
略図を示すものであり、図において１はディジタルデー
タ出力装置であり、図示されないＣＣＤセンサやビデオ
カメラからのアナログ画像データをＡ／Ｄ（アナログ／
ディジタル）変換し、濃度情報を持った所定ビットのデ
ィジタルビデオ信号を出力する。このディジタルビデオ
信号は一旦メモリーにストアされていても構わないし通
信等により外部機器から入力しても良い。このディジタ
ルデータ出力装置１からの信号はγ補正のためのディジ
タルルックアップテーブル９のアドレスとして使用され
る。ルックアップテーブル９からの出力（本例において
は後述する様に２５６階調のレベルを表わすＯＯＨ〜Ｆ
ＦＨのレンジである８ビットが用いられる。）はディジ
タル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）２によって、画
素毎にアナログ信号に変換され１つの１つの絵素が順次
比較回路４の一方の端子に入力される。同時にパターン
信号発生器３からは中間調スクリーンの所望のピッチに
対応した周期で、三角波のアナログ基準パターン信号が
発生され比較回路４の他方の端子に入力する。また水平
同期信号発生回路５から各ライン毎に発生する水平同期
信号に同期して、オシレータ（基準クロック発生回路）
６からの基準クロック（master clock）はタイミング信
号発生回路７によって例えば４分の１周期にカンウトダ
ウンされ、ディジタルビデオ信号の転送クロック及びＤ
／Ａ変換器２のラッチタイミングに使用される。尚、本
実施例においては水平同期信号は、本装置がレーザビー
ムプリンタに適用されるものであるので、周知のビーム
ディテクト（ＢＤ）信号に相当する。比較回路４ではア
ナログ変換されたアナログビデオ信号のレベルと三角波
のパターン信号のレベルとがコンパレートされ、パルス
幅変調信号が出力される。そしてこのパルス幅変調信号
は、例えばレーザビームを変調するためのラスター走査
プリント部８のレーザー変調回路へ入力される。この結
果パルス幅に応じてレーザビームはオン／オフされラス
ター走査プリント部８の記録媒体上に中間調画像が形成
される。 【００１１】図２は図１の装置の各部の信号波形を説明
するための図である。図２（ａ）はオシレータ６の基準
クロックであり、図２（ｂ）は前述した水平同期信号で
ある。又、図２（ｃ）はオシレータ６の基準クロックを
タイミング信号発生回路７でカウントダウンした画素ク
ロック（ＰＩＸＥＬ−ＣＬＫ）を示す。すなわち図２
（ｃ）の画素クロックは水平同期信号と同期を取りタイ
ミング信号発生回路７により基準クロックを４分の１周
期にカウントダウンした信号であり、Ｄ／Ａコンバータ
２に入力されディジタルビデオ信号の転送クロックとし
て用いられる。図２（ｄ）は水平同期信号と同期をとり
基準クロックをタイミング信号発生回路７によって１２
分の１周期にカウントダウンして得られた３画像クロッ
クに１回の周期のパターン信号同期クロック（スクリー
ンクロック（SCREEN-CLK））を示す。すなわち図２
（ｄ）のスクリーンクロックはパターン信号発生の為の
同期信号として用いられるものであり、パターン信号発
生器３に入力される。又、図２（ｅ）はディジタルビデ
オ信号（コードデータ）であり、ディジタルデータ出力
装置１から出力される。図２（ｆ）はＤ／Ａコンバータ
２によりＤ／Ａ変換されたアナログビデオ信号を示すも
のであり、図からわかる様に画素クロックに同期してア
ナログレベルの各画素データが出力される。尚、図に示
される如くアナログビデオ信号のレベルが上に行く程濃
度は高く（黒く）なるものとする。 【００１２】一方、パターン信号発生器３の出力（比較
回路の入力）は図２（ｇ）の実線で示される様に図２
（ｄ）のクロックに同期して発生し、比較回路４に入力
される。尚図２（ｇ）の破線は図２（ｆ）のアナログ化
された画像データ（アナログビデオ信号）であり、この
アナログビデオ信号は比較回路４でパターン信号発生器
からの三角波（パターン信号）とコンパレートされ、図
２（ｈ）に示すようにパルス幅変調信号に変換される。 【００１３】この様に本実施例においてはディジタル画
像信号を一旦アナログ画像信号に変換した後、所定周期
の三角波信号と比較することによりほぼ連続的なあるい
はリニアなパルス幅変調が可能となり、高階調の画像出
力が得られるものである。 【００１４】又、本実施例によればパターン信号（例え
ば三角波）発生の為のパターン信号同期クロックの周波
数より高い周波数の基準クロックを用いて水平同期信号
に同期したパターン信号同期クロック（スクリーンクロ
ック）を形成しているので、パターン信号発生回路３か
ら発生するパターン信号のゆらぎ（ジッタ）、例えば１
ライン目と２ライン目のパターン信号のずれ（オフセッ
ト）は本実施例ではパターン信号の周期の１２分の１以
下となる。この精度は各ライン毎にラインスクリーンが
むらなくかつ滑らかに形成された高画質の中間調再生を
保証するため必要とされるものである。従ってゆらぎの
少ないパターン信号を用いて濃淡情報を正確にパルス幅
変調しているので高品位の再生画像を得ることができ
る。 【００１５】図４に本発明が適用できるレーザビームプ
リンタ（ラスタ走査プリント部）の走査光学系の概略的
な斜視図を示す。図において走査系は、前述したパルス
幅変調信号に従って変調されたレーザビームを出射する
半導体レーザを有す。半導体レーザ２１により変調され
た光ビームはコリメートレンズ２０によりコリメートさ
れ、複数の反射面を持った回転多面鏡（印加手段）２２
によって光偏光を受ける。偏光された光ビームｆθレン
ズと呼ばれる結像レンズ２３により感光ドラム１２ａ上
に像を結びビームを行う。このビーム走査に際して、光
ビームの１ライン走査の先端をミラー２４により反射さ
れビームデイテクター（検出器）２５に光を導く。この
ビームデイテクター２５からのビーム検出（ＢＤ）信号
はよく知られているような走査方向Ｈ（水平方向）の水
平同期信号として用いられる。本例においては水平同期
信号はこのＢＤ信号によって構成される。従ってこのＢ
Ｄ信号はレーザビームのライン走査毎に検出されるもの
であり、パルス幅変調信号を半導体レーザへ送出するた
めのタイミング信号となる。 【００１６】尚、本明細書中に使用される“ラインセグ
メント”とは記録媒体上に形成されるドットを意味する
ものであり、前記ドットの長さ（サイズ）はパルス幅変
調信号のパルス幅に従って変化するものである。 【００１７】次に図３Ａ及び図３Ｂを用いて本実施例の
画像処理装置の各部について更に詳細に説明する。図３
Ａ及び図３Ｂは図１の装置を更に詳細に説明したもので
ある。前述した様に本実施例においては水平同期信号と
して、ＢＤ信号を用いている。しかし、このＢＤ信号は
本質的には画素クロックとは非同期の信号であるため、
水平方向のジッター原因となる。そこで本実施例におい
ては画素クロックの４倍の周波数の基準クロック（７２
Ｍ−ＣＬＫ、７２メガヘルツクロック）を発生するオシ
レータ１００を用いてジッターを１画素の幅の１／４以
下におさえている。 【００１８】ＢＤ同期回路２００はこのための回路であ
る。原発振器１００からの基準クロック（７２Ｍ−ＣＬ
Ｋ）はバッファ１０１を介してＤラッチ２０１・２０２
・２０３に供給される。一方ＢＤ信号は端子２００ａを
介してＤラッチ２０１のデータ端子Ｄに入力され、基準
クロックと同期がとられる。さらにＢＤ信号はＤラッチ
２０２、２０３によって２基準クロックパルス分遅延さ
れる。この遅延されたＢＤ信号はＮＯＲゲート１０３の
一方の入力端子に入力され、ＮＯＲゲート１０３の他方
の入力端子にはＤラッチ２０１の反転出力が入力され
る。又、ＮＯＲゲート１０３の出力はＮＯＲゲート１０
４の一方の入力端子に入力され、ＮＯＲゲート１０４の
他方の入力端子にはフリップフロップ回路１０２の出力
が入力される。 【００１９】以上の構成によりフリップフロップ回路１
０２からは基準クロックを１／２に分周したクロック
（３６Ｍ−ＣＬＫ、３６メガヘルツ）が出力される。従
ってフリップフロップ回路１０２からの出力（３６Ｍ−
ＣＬＫ）はクロック７２Ｍ−ＣＬＫの１周期内でＢＤ信
号に同期したクロックとなる。 【００２０】又、Ｄラッチ２０３の出力はＤラッチ２０
４、２０５、２０６によって、フリップフロップ回路１
０２の出力である３６Ｍ−ＣＬＫ３クロックパルス分遅
延される。さてＤラッチ２０１の反転出力とＤラッチ２
０６の出力がＮＯＲゲート２０７に入力され、基準クロ
ックと同期のとれた（１周期内で）内部水平同期信号Ｂ
Ｄ−Ｐｕｌｓｅが形成される。図５はＢＤ同期回路２０
０の各部の信号のタイミングを示したものである。図に
おいてＡ−１はＢＤ信号、Ａ−２は原発振器１００から
発生する基準クロック（７２Ｍ−ＣＬＫ）である。Ａ−
３はＤラッチ２０１からの反転出力を表わし、ＢＤ信号
を基準クロック（７２Ｍ−ＣＬＫ）で同期をとった信号
である。Ａ−４はＤラッチ２０３からの出力を表わし、
Ａ−３を２基準クロックパルス分遅延した信号である。
Ａ−５はフリップフロップ１０２から出力されるクロッ
ク（３６Ｍ−ＣＬＫ）である。Ａ−６はＡ−４をさらに
３６Ｍ−ＣＬＫ３クロック分遅延した信号であり、Ｄラ
ッチ２０６から出力される。又、Ａ−７は内部水平同期
信号ＢＤ−Ｐｕｌｓｅである。Ａ−７に示した通り、内
部水平同期信号ＢＤ−ＰｕｌｓｅはＢＤ信号が立上って
から、最初の基準クロック（７２Ｍ−ＣＬＫ）の立上が
りと同期して立上り、基準クロック８クロック分、すな
わち２画素分“１”の状態になる信号である。この内部
水平同期信号（ＢＤ−Ｐｕｌｓｅ）は本回路の水平方向
の基準となる信号である。 【００２１】再び図３を用いてビデオ信号について説明
する。画素クロック（ＰＩＸＥＬ−ＣＬＫ）は、Ｊ−Ｋ
フリップフロップ回路１０５によってクロック３６Ｍ−
ＣＬＫを１／２に分周して形成される。６ビットのディ
ジタルビデオ信号は画素クロック（ＰＩＸＥＬ−ＣＬ
Ｋ）によってＤラッチ１０でラッチされ、Ｄラッチ１０
の出力はγ変換のためＲＯＭ１２に入力される。ＲＯＭ
１２によってγ変換された８ビットのビデオ信号はＤ／
Ａコンバータ１３によって更にアナログ信号に変換さ
れ、後述する様に三角波と比較するためコンバレータ１
５の一方の入力端子に入力される。比較の結果出力され
るパルス幅変調信号はラスタ走査プリント部のレーザド
ライバーに入力される。 【００２２】３００はスクリーンクロック発生回路であ
る。スクリーンクロック発生回路３００から発生するス
クリーンクロック（アナログ基準パターン信号同期クロ
ック）は三角波を形成するための基準クロックとなるも
のである。 【００２３】カウンタ３０１はフリップフロップ回路１
０２から発生する３６Ｍ−ＣＬＫを分周する分周器にし
て使われている。カウンタ３０１は入力端子Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄを有するものであり、スイッチ３０３によりカウ
ンタ３０１の端子Ａ〜Ｄに所定のデータがプリセットさ
れる。これらの入力端子Ａ〜Ｄにセットされる値によっ
て分周比が決められる。例えばＡ：１、Ｂ：０、Ｃ：
１、Ｄ：１にセットした場合は３６Ｍ−ＣＬＫは１／３
に分周される。またＮＯＲゲート３０２及びＢＤ−Ｐｕ
ｌｓｅ信号により水平方向の同期がとられる。カウンタ
３０１により分周された信号はＪ−Ｋフリップフロップ
回路３０４によって更に１／２に分周され、デューティ
比が５０％のスクリーンクロックが形成される。このス
クリーンクロック（ＳＣＲＥＥＮ−ＣＬＫ）を基に三角
波発生回路５００で三角波が発生される。図６はスクリ
ーンクロック発生回路３００各部の波形を示したもので
ある。Ｂ−１は内部水平同期信号ＢＤ−Ｐｕｌｓｅ、Ｂ
−２はクロック３６Ｍ−ＣＬＫ、Ｂ−３はカウンタ３０
１の端子Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａに“１”、“１”、“１”、
“０”がセットされた場合のスクリーンクロック（ＳＣ
ＲＥＥＮ−ＣＬＫ）、Ｂ−４はスクリーンクロックＢ−
３を基準にした場合の三角波、Ｂ−５はカウンタ３０１
の入力端子Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａに“１”、“１”、“０”、
“１”がセットされた場合のスクリーンクロック（ＳＣ
ＲＥＥＮ−ＣＬＫ）、Ｂ−６はスクリーンクロックＢ−
５を基準にした場合の三角波である。つまりＢ−４に示
す三角波の１周期は２画素に対応しており、Ｂ−６に示
す三角形の１周期は４画素に対応している。このように
三角波の周期はスイッチ３０３を切り換えることによっ
て任意に変えることができ、本実施例では１画素から１
６画素に対応する周期の三角波を発生させることができ
る。 【００２４】次に、三角波発生回路５００について、図
３を用いて説明する。スクリーンクロック（ＳＣＲＥＥ
Ｎ−ＣＬＫ）は一旦バッファ５０１で受けられ、可変抵
抗器５０２およびコンデンサ５０３で構成される積分器
によって三角波が発生される。さらに三角波はコンデン
サ５０４、保護抵抗５０６およびバッファアンプ５０７
を通してコンパレータ１５の一方の入力端子に入力され
る。 【００２５】三角波発生回路５００は可変抵抗器を２つ
有している。すなわち、可変抵抗器５０２は三角波の振
幅を調整するためのものであり、可変抵抗器５０５は三
角波のバイアス又はオフセットを調整するためのもので
ある。図７で上述の可変抵抗器５０２および５０５によ
る三角波の振幅及びオフセットの調整について説明す
る。図７（ａ）において実線で示した三角波Ｔｒｉ−１
を未調整の三角波とする。可変抵抗器５０２を調整する
ことによって三角波Ｔｒｉ−１を点線で示した増幅され
た三角波Ｔｒｉ−２にすることができる。さらに可変抵
抗器５０５を調整して三角波をシフト、あるいはオフセ
ットを調整して一点鎖線で示した三角波Ｔｒｉ−３にす
ることができる。このように三角波発生回路５００は任
意の振幅及びオフセットを有した三角波を得ることがで
きる。又、図７（ｂ）で示したようにコンパレータ１５
で比較される三角波信号とＤ／Ａコンバータ１３からの
出力（アナログビデオ信号）との関係は、Ｄ／Ａコンバ
ータ１３のディジタル入力値が最大レベル（ＦＦＨ、Ｈ
は１６進法を表わす）の時のＤ／Ａコンバータ１３の出
力レベルと三角波の極大値が同一レベルになり、Ｄ／Ａ
コンバータ１３のディジタル入力値が最小レベル（ＯＯ
Ｈ）の時のＤ／Ａコンバータ１３の出力レベルと三角波
の極小値が同一になることが望ましい。図３の回路にお
いて三角波の振幅とオフセット分を任意に調整できるこ
とでこの状態を容易に実現することができる。 【００２６】しかし、本実施例においては、高階調出力
を得るため次のような三角波の振幅及びオフセットの調
整を行っている。レーザビームを発光させるためのレー
ザドライバ（図示せず）は一般的に遅延時間を有してい
る。またレーザの発光特性カーブによりレーザが発光す
るまでの遅延時間が更に大きくなる傾向にある。このた
めにレーザはドライバーに入力されるパルス信号（２値
化データ）の幅がある程度以上ないとレーザビームの発
光を開始しない。本実施例のように入力信号が周期的な
パルス信号の場合は、入力パルス信号のデューティ比が
ある程度（所定値）以上でないとレーザは発光しないこ
とになる。また逆にパルスのデューティ比がある程度
（所定値）以上大きくなると、すなわち発光の休止時間
が短くなるとレーザはフル点灯の場合と同様常に発光状
態となる。従ってもし図７（ｂ）のような三角波の調整
を行うとＤ／Ａコンバータ１３の入力データ２５６階調
のうち、ＯＯＨ（最小値）付近の部分とＦＦＨ（最大
値）付近の部分が失われて階調性を劣化させることにな
る。そこでＤ／Ａコンバータ１３の入力データＯＯＨの
レベルでレーザが発光を開始する直前のパルス幅になる
ように可変抵抗器５０２、５０５を調整し、同様にＤ／
Ａコンバータ１３の入力データＦＦＨのレベルでレーザ
がフル点灯の状態となるパルス幅になるように可変抵抗
器５０２、５０５を調整している。このようすを図７
（ｃ）に示す。 【００２７】図７（ｃ）からわかる様に本実施例におい
ては、Ｄ／Ａコンバータ１３に最小の入力データＯＯＨ
が入力した場合、ある程度の幅をもったパルス（レーザ
が点灯する直前のパルス幅）がコンパレータ１５から出
力される様に構成している。またＤ／Ａコンバータ１３
に最大の入力データＦＦＨが入力した場合、コンパレー
タ１５からの出力されるパルスのデューティ比は１００
％とするものではなく、レーザがフル点灯の状態となる
デューティ比にパルス幅を設定している。この結果、２
５６階調の入力データはほぼ全域にわたりレーザの点灯
時間を可変させることができ、階調性の優れた再生画像
を得ることができる。尚、上述した方法はレーダプリン
ターに限定されるものではなく、インクジェットプリン
ター、サーマルプリンター、あるいは他のラスター走査
装置にも使用できるものである。 【００２８】ここでγ変換用のＲＯＭ１２について図８
を用いてさらに詳細に説明する。γ変換用ＲＯＭ１２は
高階調の再生画像を得るため用いられる。本実施例では
容量が２５６バイトのＲＯＭを用いているが、入力され
るディジタルビデオ信号は６ビットなので、本質的には
６４バイトの容量があれば良い。図８はγ変換用ＲＯＭ
１２のメモリマップである。前述したように本実施例で
はＲＯＭ１２は２５６バイトの容量があるので、４種類
の変換テーブルが書ける。すなわちアドレスのＯＯＨ〜
３ＦＨまでがＴＡＢＬＥ−１、アドレス４０Ｈ〜７ＦＨ
までがＴＡＢＬＥ−２、アドレス８０Ｈ〜ＢＦＨまでが
ＴＡＢＬＥ−３、アドレスＣＯＨ〜ＦＦＨまでがＴＡＢ
ＬＥ−４である。 【００２９】図９は各変換テーブルによって得られる入
力ビデオ信号−変換ビデオ信号の入出力特性の具体例を
示したもので、図からわかるように入力ビデオ信号の６
４レベルがそれぞれの変換テーブルに従って０〜２５５
（００はからＦＦＨ）のレベルに変換される。変換テー
ブルの切り換えは、ＲＯＭ１２の上位アドレスＡ６、Ａ
７を変えることによって実現できる。本実施例において
はライン毎にこの切り換えができるようになっている。
図３において４００がライン毎にテーブルを切り換える
ための回路である。内部水平同期信号ＢＤ−Ｐｕｌｓｅ
がカウンタ４０１に入力され、カウンタ４０１のカウン
ト値が端子ＱＡ、ＱＢからそれぞれＲＯＭ１２の端子Ａ
６、Ａ７に入力される。このカウンタ４０１はＲＣＯイ
ンバータ４０２およびスイッチ４０３によってリングカ
ウンタを構成しており、スイッチ４０３の状態によって
変換テーブルの切り換え周期が変えられるようになって
いる。例えばスイッチ４０３が“１”（端子Ｂ）、
“１”（端子Ａ）の時は常にＴＡＢＬＥ−４を選択し、
スイッチ４０３が“１”（端子Ｂ）、“０”（端子Ａ）
の時はＴＡＢＬＥ−４とＴＡＢＬＥ−３を交互に選択
し、スイッチ４０３が“０”（端子Ｂ）、“０”（端子
Ａ）の時は図１０（ａ）に示すようにＴＡＢＬＥ−１〜
ＴＡＢＬＥ−４を各ライン毎に選択させることができ
る。この様に変換テーブルをライン毎に切り換えること
によって階調性を向上させることができる。 【００３０】一般的に電子写真法を用いて画像を再生す
る場合、暗い部分よりも明るい部分の方が階調性が得に
くい。そして図９に示した例では最適の階調性を得るべ
く明るい部分のみを変えて暗い部分は共通の変換テーブ
ルを用いている。さらに本実施例においてはレーザビー
ムによる主走査方向にもテーブルの切り換えを行うこと
ができる。スクリーンクロックをＪ−Ｋフリップフロッ
プ回路４０４で１／２に分周させ、この分周した信号を
エクスクルーシブオア回路４０６の一方の端子に入力さ
せ、他の端子にはカウンタ４０１の端子ＱＢを接続す
る。 【００３１】この様に構成することで、図１０（ｂ）に
示すように千鳥状に変換テーブルを切り換えることがで
き、さらに階調性を向上させることができる。スイッチ
４０５は千鳥状に変換テーブルを切り換えるか否かを選
択するためのスイッチであり“０”で“選択せず”、
“１”で“選択”である。尚、図１０（ｂ）中の各枠内
の数値は選択された変換テーブルのＮｏ．（テーブル１
〜テーブル４）を表わし、本例におけるスクリーンクロ
ックの１周期は画素クロックの３周期に対応するもので
ある。 【００３２】上述した説明から明らかな様に、ＲＯＭ１
２の変換テーブルから出力されたデータに従いレーザに
より形成される各走査ラインは、連続的なラインセグメ
ントにより構成される。連続する走査ラインの各ライン
セグメントが集合して複数のコラム（列）が形成され、
この複数のコラムによりラインスクリーンが形成される
ものである。 【００３３】図３で示した回路で画像信号を処理し、レ
ーザビームプリンタなどの再生手段に出力した場合、再
生画像は縦じま状の構造をもつ。（本例においてライン
スクリーンは前記縦じまによって構成されるものであ
り、前記縦じまは連続する走査ラインの各ラインセグメ
ントによって形成される。）これは三角波の位相がＢＤ
−Ｐｕｌｓｅ信号（内部水平同期信号）に対して各ライ
ン同一であるからである。 【００３４】本実施例の回路はＢＤ−Ｐｕｌｓｅ信号の
立上りから、基準クロック１２クロック分カウント（遅
延）した後に三角波が形成されるものである。この三角
波の発生タイミングは各ライン全て同一であり、この結
果各ラインの三角波の位相は一致する。 【００３５】又、画像データは前述した様にディジタル
データ出力装置１から出力されるものである。このディ
ジタルデータ出力装置１はＢＤ−Ｐｕｌｓｅ信号と同等
の信号に同期して所定のタイミングで画像データを出力
するものである。具体的に述べるならば、データ出力装
置１はＢＤ信号を入力した後基準クロックのカウントを
開始し、前記基準クロック所定数分カウントした後に画
像データを送出するものである。この結果画像再生に必
要な画像データの送出タイミングは全てのラインにおい
て一致し、画像ブレのない優れた再生画像が得られるも
のである。 【００３６】又、全てのラインにおいて三角波の発生タ
イミングと、画像再生に必要な画像データの送出タイミ
ングとは同じ関係を有すので、再生画像は画像ブレのな
い縦じま状の構造をもつが、この構造は例えば特定のモ
アレ縞の軽減に役立つものである。前述した様にこの縦
じま状の構造はラインスクリーンを形成し、このライン
スクリーンはラスタ走査ラインと垂直な方向に角度で延
びる縦線から成るものである。 【００３７】又、三角波の位相をライン毎に少しづつず
らすことによって、斜線スクリーン構造をもった再生画
像を得ることができる。このことは例えば網点原稿を読
み取り、処理した時に発生するモアレ縞の軽減に効果が
ある。斜線構造の角度は１ライン毎にスクリーンクロッ
クの位相を適宜何度づつかずらすことによって任意に設
定することができる。例えば３画素に対して１周期の三
角波を発生させた場合、一ライン毎に三角波を１画素分
づつシフトする（すなわち１ライン毎にスクリーンクロ
ックを１２０°シフトする。）と、４５°の斜線構造を
持つ再生画像が得られる。図１１は上述した斜線構造の
再生画像を実現するための回路である。図３のスクリー
ンクロック発生回路３００の替りにこの回路を用いれば
斜線構造の再生画像を得ることができる。図１１におい
て内部水平同期信号（ＢＤ−Ｐｕｌｓｅ）をＤラッチ３
５６、３５７を使って画素クロック（ＰＩＸＥＬ−ＣＬ
Ｋ）でラッチすることで３種類の位相の内部水平同期信
号ＢＤ−Ｐｕｌｓｅを発生させている。カウンタ３５
８、インバータ３５９、３６０及びゲート回路３６１〜
３６７を用いてライン毎に３種類のＢＤ−Ｐｕｌｓｅの
うちの１つを選択し、カウンタ３５１のＬＯＡＤ信号と
して入力させ、スクリーンクロックの位相を各ライン毎
にかえている。尚、カウンタ３５１は３６Ｍ−ＣＬＫを
１／３に分周し、Ｊ−Ｋフリップフロップ回路３５４は
カウンタ３５１の出力を更に１／２に分周するものであ
る。この結果３画素に１回の割合でスクリーンクロック
が発生する。図１２は図１１の回路によって発生された
スクリーンクロックと三角波のライン毎の発生タイミン
グを示したものである。図１２に示された３種の三角波
は３ライン毎に順次発生する。 【００３８】本実施例で説明したように基準パターン信
号が複数の絵素と同期した周期で発生する場合には、パ
ターン信号の幅と等価な複数の走査ラインごとにパター
ン信号発生の為の同期信号を基準パターン信号の半周期
分ずつずらすことも可能である。こうすることによりパ
ルス幅の成長中心位置が前記複数の走査ライン毎にずれ
て行き、出力画像は斜めに配列れれた網点のような画像
となり目に自然に見える。 【００３９】尚、図３の回路ではγ変換のためにＲＯＭ
１２を用いているが、これをＳ−ＲＡＭとして、さらに
マイコンのバスラインと接続することによってソフトウ
エアでγ変換テーブルを任意に書き換えることができ
る。このことは例えば原稿の種類によってγ変換カーブ
を変えたりすることができ、システムとしての柔軟性を
向上させることができる。 【００４０】図１３はこの１例を示したものであり、図
３のＲＯＭ１２の代わりにこの回路を挿入すれば良い。
図において、１２ａはγ変換様Ｓ−ＲＡＭ、３０はデコ
ーダ、３１はγ変換テーブルを書き換えるためのマイク
ロコンピュータ、３２、３３はトライステートバッフ
ァ、３４は双方向性トライステートバッファである。 【００４１】また、図３ではモード切り換え用にスイッ
チ３０３、４０３、４０５が使われているが、これらの
スイッチもマイクロコンピュータ３１によってコントロ
ールできるようにすることでシステムとしての拡張性を
増すことができる。 【００４２】 【効果】複数ビットで表わされたディジタル画像信号に
対して、互いに周期が異なる第１、第２のパターン信号
によりパルス幅変調処理を行うことができるので、例え
ば解像度の高い画像、階調性の高い画像、或いは両者を
両立させた画像等を再現することが可能となる。特に、
第１のパターン信号のように前記パターン信号の一周期
が前記ディジタル画像信号の複数画素に対応させるとい
う技術思想により、パルス幅変調信号を集中して発生さ
せることができるので、階調性の優れた画像を再生する
ことができる。また、パターン信号は入力されてくるデ
ィジタル画像信号と同期して発生されるのでどのような
周期のパターン信号においても、パターン信号とディジ
タル画像信号とは常に一定の関係を保ちながらパルス幅
変調処理されるので、常に安定した再生画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本実施例における画像処理装置の概略図であ
る。 【図２】図１に示す装置の各部の波形を示す図である。 【図３】図３Ａと図３Ｂとのつなぎ状態を示す図であ
る。 【図３Ａ】図１に示した画像処理装置の詳細図である。 【図３Ｂ】図１に示した画像処理装置の詳細図である。 【図４】本発明が適用できるレーザビームプリンタの走
査光学系の概略図である。 【図５】図３に示す回路の各部波形を示す図である。 【図６】図３の回路において形成される三角波を説明す
るための図である。 【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、三角波の調整方法を説
明するための図である。 【図８】γ変換用ＲＯＭ１２のルックアップテーブルを
説明するための図である。 【図９】入力ビデオ信号−変換ビデオ信号の特性図であ
る。 【図１０】（ａ）（ｂ）は各走査ラインと使用されるγ
変換用テーブルの関係を示す図である。 【図１１】各ライン毎に三角波の位相をずらすための回
路図である。 【図１２】各ライン毎に位相のずれた三角波を説明する
ための図である。 【図１３】他の実施例を説明するための図である。 【符号の説明】 １ ディジタルデータ出力装置 ２、１３ Ｄ／Ａコンバータ ４、１５ コンパレータ ５ 水平同期信号発生回路 ３、５００ 三角波発生回路 ７ タイミング信号発生回路 ８ ラスタ走査プリント部 １２ ＲＯＭ ２１ 半導体レーザ ３００ スクリーンクロック発生回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アリス マリー デェンターモント アメリカ合衆国．02109 マサチューセ ッツ，ボストン，フルトン ストリート 120 (72)発明者 クレイグ エドワード ゴールドマン アメリカ合衆国．01760 マサチューセ ッツ，ナティック，ポストーク レーン ナンバー 10 ７ (56)参考文献 特開 昭58−14669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−144201（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．クロック信号によって画素毎に複数ビットで表わさ
   れたディジタル画像信号を所定周期で入力する入力手段
   と、 前記ディジタル画像信号を、複数画素を一周期とする第
   １のパターン信号と比較して生成された第１のパルス幅
   変調信号或いは前記第１のパターン信号とは周期が異な
   る第２のパターン信号と比較して生成された第２のパル
   ス幅変調信号を出力するパルス幅変調信号発生手段と、 前記パターン信号の周期を選択する選択手段とを具備
   し、 前記パルス幅変調信号は前記選択手段の出力に応じて前
   記第１のパルス幅変調信号或いは前記第２のパルス幅変
   調信号を出力し、 前記パターン信号は前記クロック信号に同期しているこ
   とを特徴とする画像処理装置。