JP3014722B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデジタル複写機、イメージスキヤナなどに適
用される画像処理装置に関する。

〔従来の技術〕

デジタル化された画像データをページメモリに記憶
し、ソフトウエアにより画像処理（各種補正および加
工）を行う画像処理装置は、例えば特開昭63−179662号
公報等に開示されている。

この技術では、画像処理は全てソフトウエアにより行
われるため処理の自由度は高く、所望の加工を得ること
ができる。しかし原稿１枚分の画像データを記憶する手
段が必要であり、極めてコスト高となる。また、画像処
理速度はCPUの能力に依存することとなり、リアルタイ
ム性を確保するには超高速のCPUが必要となり、ハード
ウエア、ソフトウエアともにコスト高となる欠点があつ
た。

上記従来技術のコスト高となる欠点を補うため、画像
処理をハードウエア化し、固定化された順序に処理を行
う技術も、例えば特開昭63−215165号公報等に提案され
ている。

この技術においては、例えば白黒反転加工は、画像デ
ータをインバートロジツクに通すことにより行い、網か
け加工は、主走査、副走査アドレスカウンタから発生さ
れる網データと画像データの論理和をとることにより行
う。

これにより、記憶手段は主走査ライン分の画像データ
記憶手段のみで良く、また画像処理専用のCPUも必要で
ないため、それなりに低コスト化を図ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来技術では、画像処理の順序がハ
ードウエア的に固定化されているため、複数の加工を同
時に行う場合、所望の加工結果が得られない場合があ
る。例えば、全白黒反転とエリア内マスキング（エリア
はエデイタ・マーカペン等により指定）を同時に行う場
合、第12図（Ａ）の如く反転→マスキングの順序で加工
を行う場合と（Ｂ）の如くマスキング→反転の順序で加
工を行う場合では、得られる画像が異なる。さらに加工
要素が３つ、４つ…と増えるに従い、期待される画像種
類は多くなり、ハードウエアで固定化された画像と異な
る画像を期待しても得られない場合があるという不具合
があつた。

本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、記憶手段の
小容量化と専用CPUの省略による低コスト化と、画像処
理の加工順序の柔軟性、リアルタイム性を保ち、適切に
変倍や加工処理をすることが画像処理装置を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、原稿画像を読み取って、読み取られた現
像画像に画像処理を施す画像処理装置において、前記原
稿画像を主走査方向では電気的に読み取り、副走査方向
では走査機構的に読み取ることで画像信号を出力すると
ともに、走査速度を変更することで副走査方向に変倍可
能に読み取り手段と、この読み取り手段からの画像信号
を主走査方向に電気的に変倍する変倍手段と、この変倍
手段からの画像信号に複数種類の画像加工を施す複数の
加工モジュールと、この加工モジュールを順次選択して
画像加工の順序を変更し、前記変倍手段からの画像信号
パスの切り換えを行うセレクタとを備えることによって
達成される。

〔作用〕

特定の画像加工を実現する複数種類の加工モジユール
が結合した画像信号パスを、セレクタで切り換えること
により、画像加工順序を変更することができる。その
際、加工モジュールは変倍手段の出力側に設けられてい
るので、適切に変倍や加工処理を行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第８図は本発明が適用されるデジタル複写機の構成図
である。

複写機本体（１）は、スキヤナ部、書き込み部、感光
体部、現像部ならびに給紙部などを備えている。以下本
発明と直接関係するユニツトを中心に説明する。

まずスキヤナ部について説明する。反射鏡１と第１ミ
ラー２と光源３とを装備して一定の速度で移動する第１
スキヤナと、第２ミラー４ならびに第３ミラー５を装備
して前記第１スキヤナの1/2の速度で第１スキヤナに追
従して移動する第２スキヤナとを有している。この第１
スキヤナならびに第２スキヤナによりコンタクトガラス
９上の原稿（図示せず）を光学的に走査し、その反射像
は色フイルタ６を介してレンズ７に導かれ、１次元固体
撮像素子８上に結像される。

前記光源３には蛍光灯やハロゲンランプなどが使用さ
れており、波長が安定していて寿命が長いなどの理由か
ら一般に蛍光灯が使用されている。この実施例では１本
の光源３に反射鏡１が取付けられているが、２本以上の
光源３を使用することもある。前記固体撮像素子８が一
定のサンプリングクロツクを持つているため、蛍光灯は
それより高い周波数で点灯しないと画像に悪影響を与え
る。

前記固体撮像素子８としては、一般にCCDが用いられ
る。固体撮像素子８で読み取つた画像信号はアナログ値
であるので、アナログ／デジタル（A/D）変換され、画
像処理基板10にて種々の画像処理（２値化または多値
化、階調処理、変倍処理、編集など）が施され、スポツ
トの集合としてデジタル信号に変えられる。

カラーの画情報を得るために本実施例では、原稿から
固体撮像素子８に導かれる光路途中に、必要色の情報だ
けを透過する色フイルタ６が出し入れ可能に位置されて
いる。原稿の走査に合わせて色フイルタ６の出し入れを
行い、その都度多重転写、両面コピーなどの機能を働か
せ、多種多用のコピーが作成できるようになつている。

次に書き込み部について説明する。画像処理後の画像
情報は、光書き込み部においてレーザ光のラスタ走査に
て光の点の集合の形で感光体ドラム40上に書き込まれ
る。

レーザ光源としては、He−Neレーザが使用されてい
た。このHe−Neレーザの波長は633nmで、従来の複写機
感光体の感度とよく合うため用いられてきたが、レーザ
光源自体が非常に高価であることと、直接に変調ができ
ないため装置が複雑になるなどの問題点を有している。

近年、感光体の波長長域での高感度化により、安価で
直接に変調ができる半導体レーザが使用されるようにな
つた。本実施例においてもこの半導体レーザを使用して
いる。

第９図は、この書き込み部を示す平面図である。

半導体レーザ20から発せられたレーザ光はコリメート
レンズ21で平行な光束に変えられ、アパーチヤ32により
一定形状の光束に整形される。整形されたレーザ光は、
第１シリンダレンズ22により副走査方向に圧縮された形
でポリゴンミラー24に入射する。このポリゴンミラー24
は正確な多角形をしており、ポリゴンモータ25（第８図
参照）により一定方向に一定の速度で回転している。こ
の回転速度は、感光体ドラム40の回転速度と書き込み密
度とポリゴンミラー24の面数によつて決定される。

ポリゴンミラー24に入射されたレーザ光は、その反射
光がミラー24の回転によつて偏向される。偏向されたレ
ーザ光はｆθレンズ26a,26b,26cに順次入射する。ｆθ
レンズ26a,26b,26cは角速度一定の走査光を感光体ドラ
ム40上で等速走査するように変換して、感光体ドラム40
上で最小光点となるように結像し、さらに面倒れ補正機
構も有している。

ｆθレンズ26a,26b,26cを通過したレーザ光は、画像
域外で同期検知ミラー29により同期検知センサ30に導か
れ、主走査方向の頭出し信号としての同期信号が出力さ
れる。同期信号が検知されてから一定時間後に画像デー
タが１ライン分出力され、以下これを繰り返すことによ
り１つの画像を形成することになる。

40は感光体ドラムであり、この周囲には帯電チヤージ
ヤ41、多機能カラーコピーを行うための２つの現像器42
a,42b、転写チヤージヤ44、分離チヤージヤ45、クリー
ニグブレード47等が配置されている。60a,60b,60cは給
紙カセツト、111a,111b〜111xはソータトレイであり、
これらの機構、動作については公知のデジタル複写機と
同様なので、説明を省略する。

第10図、第11図は複写機全体の制御回路のブロツク図
で、両図は１つのブロツク図を分割したもので、一部、
中央演算ユニツトCPU（ａ）100の部分で重複部分があ
り、その部分で両図を連結すれば１枚の全体的なブロツ
ク図となる。

複写機の制御ユニツトは２つのCPUを有しており、CPU
（ａ）100はシーケンス関係の制御、CPU（ｂ）101はオ
ペレーシヨン関係の制御をそれぞれ行つている。CPU
（ａ）100とCPU（ｂ）101とは、シリアルインターフエ
ースによつて接続されている。

ここで、シーケンス制御について説明する。シーケン
スは紙の搬送のタイミングに関する制御を行つており、
紙サイズセンサ102、排紙検知やレジスト検知など紙搬
送に関するセンサ103、両面ユニツト104、高圧電源ユニ
ツト105、リレー、ソレノイド、モータなどのドライバ1
06,107,108、ソータユニツト109、レーザビームスキヤ
ナユニツト110、アナログ検知入力などが接続されてい
る。

レーザダイオードのパワーを一定にするために調整す
る機構として、A/D変換器112とCPUのアナログ入力が使
用されている。これは予め設定された基準電圧に、レー
ザダイオードを点灯したときのモニタ電圧が一致するよ
う制御されている。

画像制御隘路113ではマスキング、トリミング、イレ
ース、フオトセンサパターなどのタイミング信号を発生
してレーザダイオードのオン信号をカンウントし、レー
ザダイオードにビデオ信号（VDATA0〜３）を送り出して
いる。

ゲートアレー114は、スキヤナからの２ビツト・パラ
レル（２値時）、８ビツト・パラレル（多値時）で連送
される画像信号をレーザビームスキヤナユニツト110よ
りの同期信号PMSYNCに同期させ、さらに画像書き出し信
号RGATEに同期した４ビツト・シリアルの信号（ODATA0
〜３）に変換して、画像制御回路に出力する。

第３図は本発明に係る画像処理装置の回路ブロツク図
である。

第３図において、200は原稿、201はコンタクトガラ
ス、202は照明ランプであり、コンタクトガラス201上の
原稿を照射した照明ランプ202の反射光は、CCDイメージ
センサ203に入力される。そしてCCDイメージセンサ203
から出力されるアナログ画像信号は、アナログ信号処理
回路204で増幅され、A/D変換器205でデジタル多値信号
（例えば６ビツトまたは８ビツト）に変換される。この
信号はさらに補正処理回路206でシエーデイング補正、
黒オフセツト補正、モアレ除去、エツジ強調等の補正を
受け、変倍回路207で主走査方向の変倍が電気的に行わ
れる。副走査方向の変倍は原稿読み取り時に第８図の第
１および第２のスキヤナの速度を変化させることにより
走査機構的に行つている。変倍後の信号は、画像加工回
路208で各種加工を受ける。加工の種類は、例えば白黒
反転、マスキング／トリミング、網かけ／網のせ、中抜
き、斜体、グラデーシヨン等がある。このうち、白黒反
転、マスキング／トリミング、網かけ／網のせ、の画像
加工回路例をそれぞれ第４図、第５図、第６図に示す。
加工が施された後、信号は２値／多値化処理部209で２
値化または多値化（プリンタ部のレーザのオン／オフお
よび位相、パワー等を変調するためのコード化）が行わ
れ、プリンタ部へ送出される。

第４図において、201はインバータであり、このイン
バータ210により画像の白黒反転がなされる。

また第５図において、211はエリア信号発生回路、212
はアンドゲートであり、画像信号とエリア信号のアンド
をとつて、マスキングおよびトリミングがなされる。

さらに第６図において、213は網パターン発生回路、2
14はオアゲートであり、画像信号と網パターンのオアを
とつて網かけ、網のせが実現される。

これら第４図、第５図、第６図に示されるように、画
像加工回路208内の各加工回路はいずれも、例えば６ま
たは８ビツトの画像信号の入力と出力を持つた１つのモ
ジユールとしてとらえることができる。

第７図は上述の各加工回路を１つの加工モジユール21
5として示している。

本実施例では、ある特定の画像加工を行う複数種類の
加工モジユー215を並列に配置し、画像信号のパスをセ
レクタにより切り換えることで画像加工の順番に自由度
を持たせた。

第１図は本発明の一実施例に係る画像処理装置の要部
である加工モジユール部分のブロツク図であり、画像加
工（１）を行う加工モジユール215aと、画像加工（２）
を行う加工モジユール215bを並列に配置し、かつ、２入
力（A,B）のセレクタ216a,216b,216cをそれぞれ図のよ
うに設ける。

ここで、画像加工（１）→画像加工（２）の順で加工
を行う場合、セレクタ216aをＡ側に、またセレクタ216b
をＡ側に、さらにセレクタ216cをＢ側に選択しておく
と、画像信号はセレクタ216a→加工モジユール215a→セ
レクタ216b→加工モジユール215b→セレクタ216cという
パスで出力されるため、画像加工（１）→画像加工
（２）の順で加工が実行されることになる。

逆に、画像加工（２）→画像加工（１）の順で加工す
る場合は、セレクタ216a,216b,216cはそれぞれ、B,B,A
側を選択する。すると画像信号は、セレクタ216b→加工
モジユール215b→セレクタ216a→加工モジユール215a→
セレクタ216cというパスで出力されるため、画像加工
（２）→画像加工（１）の順で加工が行われることにな
る。

第２図は加工モジユール215a,215b,215c,215dを４個
配置した例を示す。加工モジユール215a,215b,215c,215
dに対して図のように、４入力（A,B,C,D）のセレクタ21
6a,216b,216c,216d,216eを接続している。

この実施例においても、各セレクタ216a〜261eの入力
を適宜選択することにより、各加工モジユール215a〜21
5dによる画像加工の順序を任意に設定することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、変倍手段から
の画像信号に対して、複数種類の加工モジユールを並列
に配置し、セレクタにより画像信号パスを切り換えるこ
とにより、画像加工順序を変更することができるので、
複数の画像加工を同時に行う場合、所望の加工画像を得
ることができるとともに、適切に変倍や加工処理を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例に係る画像処理
装置の要部である加工モジユール部分のブロツク図、第
３図は同画像処理装置全体の回路ブロツク図、第４図、
第５図および第６図は画像加工回路例を示す回路図、第
７図は複数の画像加工を行う加工モジユールを示す説明
図、第８図ないし第11図は本発明が適用される一般的な
デジタル複写機を示すもので、第８図は全体構成図、第
９図はレーザ書き込み系の平面図、第10図および第11図
は全体の制御部の回路ブロツク図、第12図は画像加工の
順序が異なる場合の従来例の不具合を示す説明図であ
る。 203……CCDイメージセンサ、204……アナログ信号処理
回路、205……A/D変換器、206……補正処理回路、207…
…変倍回路、208……画像加工回路、215……加工モジユ
ール、216……セレクタ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿画像を読み取って、読み取られた原稿
   画像に画像処理を施す画像処理装置において、 前記原稿画像を主走査方向では電気的に読み取り、副走
   査方向では走査機構的に読み取ることで画像信号を出力
   するとともに、走査速度を変更することで副走査方向に
   変倍可能な読み取り手段と、 この読み取り手段からの画像信号を主走査方向に電気的
   に変倍する変倍手段と、 この変倍手段からの画像信号に複数種類の画像加工を施
   す複数の加工モジュールと、 この加工モジュールを順次選択して画像加工の順序を変
   更し、前記変倍手段からの画像信号パスの切り換えを行
   うセレクタと、 を備えることを特徴とする画像処理装置。