JP2839097B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2839097B2
JP2839097B2 JP63216346A JP21634688A JP2839097B2 JP 2839097 B2 JP2839097 B2 JP 2839097B2 JP 63216346 A JP63216346 A JP 63216346A JP 21634688 A JP21634688 A JP 21634688A JP 2839097 B2 JP2839097 B2 JP 2839097B2
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    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/405Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • H04N1/4055Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高品位な再生画像を得るための画像形成装
置に関するものである。
[従来の技術] 従来から中間調画像を含む多値画像情報を2値化して
像形成する場合、この2値化法として閾値マトリツクス
を用いた、例えばデイザ法、濃度パターン法等がよく知
られている。また、レーザビームプリンタ等では、多値
画像データを三角波などと比較して、その画像データの
濃度をパルス幅に対応するようにパルス幅変調する2値
化法が一般的である。
[発明が解決しようとしている課題] しかし、これらの方法により、文字等の線画をパルス
幅変調すると、そのエツジ部が階段状のギザギザになつ
たり、画像データの解像度が低下する等の問題があつ
た。
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、解像度
を低下させることなく、高品位の再生画像が得られる画
像形成装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は以
下のような構成を備える。即ち、 画素毎に複数ビットで表されたデジタル画像信号をパ
ターン信号によってパルス幅変調し、変調された画像信
号に基づいて像形成を行う画像形成装置であって、 前記デジタル画像信号を入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力されたデジタル画像信号の
濃度勾配を検出する検出手段と、 前記入力手段によって入力されたデジタル画像信号と
第1のパターン信号とを比較して生成された第1のパル
ス幅変調信号と、前記デジタル画像信号と第2のパター
ン信号とを比較して生成された第2のパルス幅変調信号
とを、前記検出手段の検出結果に応じて選択的に出力す
るパルス幅変調信号発生手段とを有し、 前記第1及び第2のパターン信号のそれぞれは、前記
デジタル画像信号の所定画素数を一周期とし、当該一周
期中に極値を有し、前記第1及び第2のパターン信号の
極値の位置が互いに異なり、 前記パルス幅変調信号発生手段は、注目画素及び前記
注目画素に隣接する隣接画素の中で前記隣接画素の濃度
が最大となる場合、前記注目画素のパルス幅変調信号と
して前記濃度が最大となる隣接画素のパルス幅変調信号
を出力することを特徴とする。
[実施例] 以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳
細に説明する。
[レーザビームプリンタの説明(第1図、第5図)] 第1図はこの実施例のレーザビームプリンタの画像信
号処理部の概略構成を示すブロツク図である。
図中、101はビデオデータ出力部であり、図示しないC
CDセンサやビデオカメラからの画像データをA/D変換
し、濃度情報を含む所定ビツト(ここでは8ビツト)の
デジタル多値画像データを、同期クロツクRCLKに同期し
て出力している。このデジタル画像データは、一旦バツ
フアメモリ102に格納され、タイミング信号発生回路111
からの水平同期信号(HSYNC)及びビデオクロツク信号
(VCLK)に同期して、8ビツトのビデオデータ131とし
て読出される。このようにして、バツフアメモリ102を
介することにより、ビデオデータ出力部101よりの画像
データの同期ずれや速度変換が行われる。
バツフアメモリ102から読出されたビデオデータ131の
一方は遅延回路116により識別回路113の識別のための遅
れ分だけ遅延された後、D/A変換器103によりアナログビ
デオ信号121に変換される。また、ビデオデータ131の他
方は識別回路113に入力されて、後述する変調信号の選
択に使用される。このアナログビデオ信号121はコンパ
レータ104〜106の一方の入力端子に入力されており、コ
ンパレータ104〜106のそれぞれのもう一方の入力端子に
は、アナログビデオ信号121を2値化する(PWM変調)す
るためのパターンクロツク123〜125が入力される。
ここで、パターンクロツク123〜125はそれぞれ三角波
及び鋸状波であり、コンパレータ104に入力されるパタ
ーンクロツク123は右端に、コンパレータ105に入力され
るパターンクロツク124は中央に、コンパレータ106に入
力されるパターンクロツク125は左端に頂点のあるクロ
ツク信号である。
また、識別回路113に入力されたビデオデータ131の変
化に応じて選択信号122が出力され(詳細は後述する)
てセレクト回路107に入力され、コンパレータ104〜106
の出力変調信号のうちの1つが選択される。セレクト回
路107から出力された変調信号(PWM)129はゲート回路1
08によつて記録紙と同期が取られて記録部132のレーザ
ドライバ109に入力される。ここでレーザドライバ109
は、入力された変調信号129のパルス幅に応じた時間だ
け半導体レーザ114を定電流駆動する。この半導体レー
ザ114より発せられたレーザ光が感光体を走査し、電子
写真プロセスによつて複写画像を形成する。
次にタイミング信号について説明する。
まず、第5図はレーザビームプリンタの記録部132の
概略構成を示すブロツク図で、109はレーザドライバ、1
14は半導体レーザ、51はコリメータレンズ、52はポリゴ
ンミラー、53はfθレンズである。こうして変調され、
fθ補正されたレーザ光は、ラスタスキヤンにより感光
体50上を走査して静電潜像を形成し、電子写真方式によ
り記録紙に複写画像を転写させる。133はレーザビーム
の1ラインの走査開始位置近傍に設けられ、レーザ光の
走査開始を検知するビームデイテクタ(BD)である。
再び第1図に戻り、BD生成回路110はビームデイテク
タ133よりの信号を基にBD信号116を作成する。このBD信
号116と、入力されるビデオデータの4倍以上の周波数
のクロツク117が水晶発振器115よりタイミング信号発生
回路111に入力され、水平同期信号(HSYNC)とビデオク
ロツク(VCLK)が作成されて出力される。更に、タイミ
ング信号発生回路111はパターンクロツク発生回路112に
スクリーンクロツク(SCLK)118を出力しており、この
スクリーンクロツク(SCLK)118は必要に応じてビデオ
クロツク(VCLK)120の1倍、2倍、3倍等の周期でビ
デオクロツク120に同期がとられた50%デユーテイのク
ロツクである。
パターンクロツク発生回路112では、スクリーンクロ
ツク118により、所定の形状のパターンクロツク123〜12
5を発生している。これらパターンクロツクは本実施例
においては、スクリーンクロツク118に同期し、スクリ
ーンクロツク118と同じ周期の三角波及び鋸状波であ
る。これらパターンクロツク123〜125はPWM(パルス幅
変調)による画像データ121の2値化のために、コンパ
レータ104,105,106に入力される。
[画像信号の変調例の説明(第1図、第2図)] 第2図は第1図の装置の各部の信号波形を説明するた
めの図である。
第2図に沿つて説明すると、ビデオクロツク120の4
倍以上の周期クロツク117が水晶発振器115からタイミン
グ信号発生回路111に入力され、BD信号116とクロツク11
7に同期したHSYNC信号119、ビデオクロツク信号120、ス
クリーンクロツク信号118が出力される。スクリーンク
ロツク118は前述したようにパターンクロツク発生のた
めの同期信号であり、パターンクロツク発生回路112に
入力されている。
また、第2図のアナログビデオ信号121は、バツフア
メモリ102から読出されたビデオデータがD/Aコンバータ
103でアナログ信号に変換された一例を示し、第2図か
らわかる様にビデオクロツク120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、図に示されるよ
うに、そのアナログレベルは下にいく程黒くなり濃度は
高くなるものとする。
パターンクロツク発生回路112の出力であるパターン
クロツク123〜125は、第2図に示すようにスクリーンク
ロツク120に同期して発生し、それぞれコンパレータ10
4,105,106に入力される。変調信号128はビデオ信号121
がコンパレータ106でパターン信号125と比較されて2値
化された信号を示し、変調信号127はビデオ信号121がコ
ンパレータ105でパターン信号124と比較されて2値化さ
れた信号を示し、更に変調信号126はビデオ信号121がコ
ンパレータ104により比較されて2値化された信号を示
している。そして、識別回路113よりの選択信号122に対
応して、セレクト回路107により3つの変調信号126〜12
8のうちの1つが選択されてレーザードライバ109の駆動
信号となる。
なお、前述したパルス幅変調の説明では、スクリーン
クロツク118はビデオクロツク120と同じ周期であつた
が、必要に応じてビデオクロツク120の2倍又は3倍等
の周期にしても良い。この場合にはパターンクロツク12
3〜125の周期も同様に、ビデオクロツク120の2倍、3
倍の周期となる。
[識別回路及び動作説明(第3図、第4図)] 第3図は本実施例の識別回路113及びセレクト回路107
の詳細図で、第1図の破線で囲んだ部分130を示してい
る。
バツフアメモリ102から読出された8ビツトのビデオ
データ131はビデオクロツク120に同期して3段のDタイ
プのフリツプフロツプ303,304,305に順次ラツチされ
る。これらラツチ回路(フリツプフロツプ)303〜305は
共に8ビツトのDタイプ・フリツプフロツプである。30
6〜308はいずれも多値の比較器(コンパレータ)で、コ
ンパレータ306にはフリツプフロツプ303及び304の出力
が入力され、フリツプフロツプ303の出力値の方がフリ
ツプフロツプ304の出力値より大きい(A>B)時、そ
の出力331がハイレベルとなるようになつている。コン
パレータ307,308もコンパレータ306と同様に、A入力の
方がB入力よりも大きいときにその出力がハイレベルに
なるようになつている。
一方、変調信号126〜128はそれぞれ各コンパレータ30
6,307,308の出力と共にANDゲート309〜312に入力されて
いる。これによりフリツプフロツプ303,304,305の出力
のうち、フリツプフロツプ303の出力がいちばん大きい
時にゲート309が開かれ、変調信号126がPWM出力129とし
て選択される。一方、フリツプフロツプ304の出力が最
大の時には変調信号127が、そして、フリツプフロツプ3
05の出力が最大の時には、変調信号128が、それぞれPWM
出力129としてORゲート312から記録部132に出力される
ようになつている。
つまり、フリツプフロツプ304のデータが注目画素の
データとすると、注目画素とその水平方向の前後1画素
とを比較し、後の画素データが最大の時に変調信号126
が、注目画素のデータが最大の時には変調信号127が、
前の画素データが最大の時には変調信号128が、PWM信号
129として選択され出力される。
第4図は第3図の識別回路113によるPWM信号の識別出
力例を示す図である。
図において、401はアナログビデオ信号121の一例を示
すビデオ信号データで、第2図で説明したように、パタ
ーンクロツク123〜125により変調されている。変調信号
402はパターンクロツク123によりビデオ信号401が変調
された変調信号、変調信号403はパターンクロツク124に
よりビデオ信号401が変調された変調信号、更に404はパ
ターンクロツク125によりビデオ信号401が変調された変
調信号である。
そして、変調信号129の一例を示す変調信号410は、識
別回路113により識別されて出力された変調信号を示し
ている。ここで、パルス402の部分は、ビデオ信号401の
画素データ41の部分と、1つ前の画素データ及び画素デ
ータ42とそれぞれを比較した結果、画素データ42(フリ
ツプフロツプ303の出力値)が最大であるので、変調信
号126の402が選択される。
また、画素データ42の部分は画素データ2とデータ41
とデータ43とをそれぞれ比較し、画素データ42(フリツ
プフロツプ304の出力値)が最大であるので、変調信号1
27の403が選択される。以下同様にして、第3図の識別
回路113により選択された変調信号出力は410で示すよう
になる。
このように第4図からもわかるように、PWM出力410
は、変調信号402〜404に比べて濃度の濃い部分にパルス
が集中しており、これにより文字等の線画のボケを防止
することができる。これは、特に電子写真方式の複写機
の解像度を高めるのに適した出力となつていることがわ
かる。
以上説明したようにこの実施例によれば、画像データ
の高濃度部分を強調して像再生できるため、線画等の輪
郭部の不鮮明さがなくなり、画像データの再生される解
像度も高くなるという効果がある。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、解像度を低下さ
せることなく、高品位の再生画像が得られる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例のレーザビームプリンタの概略構成を示
すブロツク図、 第2図はパルス幅変調の動作の説明するタイミングチヤ
ート、 第3図は第1図の識別回路及びセレクト回路の詳細を示
す回路図、 第4図は第3図の回路の出力例を示すタイミングチヤー
ト、そして 第5図はレーザービームプリンタを例とした場合の記録
部における2値画像形成を説明する図である。 図中、101……ビデオデータ出力部、102……バツフアメ
モリ、103……D/Aコンバータ、104〜106……コンパレー
タ、107……セレクト回路、108がゲート、109……レー
ザドライバ、110……BD生成回路、111……タイミング信
号発生回路、112……パターンクロツク発生回路、113…
…識別回路、114……半導体レーザ、115……水晶発振
器、116……BD信号、117……クロツク、118……スクリ
ーンクロツク、119……水平同期信号、120……ビデオク
ロツク、121……アナログビデオ信号、122……選択信
号、123〜125……パターンクロツク、126〜128……変調
信号、129……PWM信号、132……記録部、133……ビーム
デイテクタ、303〜305……フリツプフロツプ、306〜308
……コンパレータである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−225971(JP,A) 特開 平1−290427(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/44

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画素毎に複数ビットで表されたデジタル画
    像信号をパターン信号によってパルス幅変調し、変調さ
    れた画像信号に基づいて像形成を行う画像形成装置であ
    って、 前記デジタル画像信号を入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力されたデジタル画像信号の濃
    度勾配を検出する検出手段と、 前記入力手段によって入力されたデジタル画像信号と第
    1のパターン信号とを比較して生成された第1のパルス
    幅変調信号と、前記デジタル画像信号と第2のパターン
    信号とを比較して生成された第2のパルス幅変調信号と
    を、前記検出手段の検出結果に応じて選択的に出力する
    パルス幅変調信号発生手段とを有し、 前記第1及び第2のパターン信号のそれぞれは前記デジ
    タル画像信号の所定画素数を一周期とし、当該一周期中
    に極値を有し、前記第1及び第2のパターン信号の極値
    の位置が互いに異なり、 前記パルス幅変調信号発生手段は、注目画素及び前記注
    目画素に隣接する隣接画素の中で前記隣接画素の濃度が
    最大となる場合、前記注目画素のパルス幅変調信号とし
    て前記濃度が最大となる隣接画素のパルス幅変調信号に
    近い位置に発生するパルス幅変調信号を出力することを
    特徴とする画像形成装置。
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