JP3552263B2 - 画像データ処理装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、レーザプリンタ等の光露光方式のプリンタ,デジタル複写機,普通紙ファックシリミリ等の画像データ(デジタル)を記録する画像形成装置あるいはデジタル画像デ−タを処理して2次元ディスプレイに表示する画像表示装置に適用する画像デ−タ処理装置に関し、特にその画質向上処理に関する。
【0002】
【従来の技術】
前述のような画像形成装置あるいは画像表示装置においては、文字コードデータをフォントデータを用いて変換した文字イメージデータ、あるいはイメージスキャナ等によって読み取られた画像イメージデータを量子化して、メモリ(RAM)上のビデオメモリ領域に2値データでビットマップ状(ドットマトリクス状)に展開し、それを順次読み出して記録デ−タ又はビデオデータとして画像形成部(プリンタ又は2次元デイスプレイ)へ送出して、記録紙上又はディスプレイ上に画像を記録又は表示する。
【0003】
この場合、画像形成対象がアナログ像であればどの方向へも連続し得るが、それを量子化して展開したデジタルのビットマップ像は、ドットマトリクスの直交する方向に1ドット単位でステップ状にしか方向を変えられないため、形成画像にゆがみを生じることになる。そのため、ドットマトリクスの直交する方向に対して傾斜した直線や滑らかな曲線が階段状に形成されるジャギーが生じ、文字や画像(特に輪郭部)をオリジナルのイメージと同じに、あるいは所望の形状に形成することが困難であった。
【0004】
このような画像のゆがみを減少させるために有効な方法としては、ドットマトリクスのドットサイズを小さくして密度を増すことにより、ビットマップ像の解像度を高くする方法がある。
【0005】
しかし、解像度を高くすると大幅なコストアップならびに処理速度低下になる。例えば、300×300dpiの2次元ビットマップの解像度を2倍にすると、600×600dpiのビットマップが得られるが、4倍のメモリ容量が必要になる。情報量が4倍になるので、単純には1頁(1画面)の処理速度が1/4に低下するので、処理速度を同じにするためには略4倍の速度のデータ処理が必要になる。
【0006】
また、画像のゆがみを減少させるための他の方法として、補間技法を用いて、階段状になった角をつないで連続したスロープ状にしたり、隣接するドットの明度を平均化してエッジをぼかす方法もあるが、この方法によると階段状のジャギーは滑らかになるが、細い形状も取り除かれてしまうためコントラストや解像度が低下してしまうという問題がある。
【0007】
そこで、例えば米国特許第4,544,922号に見られるように、ビットマップ状に展開されたドットパターンの特定の部分に対して、選択的に標準のドット幅より小さいドットを付加したり、あるいは除去したりすることによって平滑化する技法が開発されている。そのためにドットパターンの補正すべき特定部を検出する技法としてパターン認識やテンプレート突き合わせの処理を行ない、その結果に応じて各ドットの補正を行なっていたため、コントラストを損なうことなく線形状をなめらかにして画質は向上させることはできるが、その処理装置に非常に費用がかかり、しかも処理時間が長くかかるという問題があった。
【0008】
このような問題を解決しようとして、特開平2-112966号公報に見られるように、ビットマップと所定の予め記憶されているテンプレートとを小片毎に突き合わせることによって、予め選択されたビットマップの特徴との一致を検出して、その一致した小片毎に補正ドットで置き換えることによって、プリント像の画質を高めることが提案されている。
【0009】
そして、この方法を実現するために、例えば展開されたビットマップ像のデータを直列化してFIFOバッファに入力させてNビットずつMライン(M×Nビット)のビットマップ像のサブセットを形成し、そこから予め定めた形状と個数のビットを含み、中心ビットを有するサンプル窓を通してデータを観測あるいは抽出し、そのデータを、予め記憶させているそれぞれ補正すべき特徴パターンを有する各種テンプレートのデータと突き合わせてマッチングをとる。
【0010】
そして、いずれかのテンプレートとマッチングした場合には、その中心ビットに対してマッチングしたテンプレートに対応する補償サブセル(補正ドット)で置換し、いずれのテンプレートともマッチングしなかった場合は、その中心ビットは補正しない。
【0011】
このような処理を入力画像データを順次シフトさせながら任意のビットマップ像全体に対して、この各ビットが順次中心ビットになるようにして実行することにより、前述した他の技法に比べてメモリのデータ記憶容量や演算部の処理能力をあまり大きくしなくても、精密な画質の向上を計ることができる。
【0012】
しかしながら、前述のような画像データ処理方法によっても、予め補正すべき全ての特徴パターン毎に、サンプル窓に対応するテンプレートのデータを作成してメモリに記憶させておかなければならなので、任意の画像データに対応できるようにするにはテンプレートの数が相当な数になり、その作成に要する時間と費用が膨大になるばかりか、その多数のテンプレートのデータを格納するメモリも大きな容量が必要になる。
【0013】
更に、対象とする画像データを構成する各ビットを順次中心ドットにして、その中心ドットに対してサンプル窓を通して観測あるいは抽出されるビットマップ像のパターンと予め記憶されている全てのテンプレートのパターンとのマッチングをとる(突き合わせを行なう)必要があるため、そのテンプレートマッチングの処理に時間がかかるという問題がある。
【0014】
従って、更に上記のような問題を解決しようとして、特開平5−207282号公報においては、ビットマップ状に展開された画像データに対して輪郭線のジャギーを補正して画質の向上を計るために、予めメモリに記憶させておくことが必要なデータを最小限に低減し、画像データのうちの補正が必要なドットの判別と補正が必要なドットに対する補正データの決定を、マイクロプロセッサ等による簡単な判定及び演算によって極めて短時間で行なえるようにすることを、以下に記す方法により達成している。
【0015】
まず、ビットマップ状に展開された画像データの黒ドット領域と白ドット領域との境界部分の線分形状を認識して、所要の各ドットに対して認識した線分形状の特徴を複数ビットのコード情報に置き換え、少なくともそのコード情報の一部を利用して補正が必要なドットか否かを判別し、補正が必要と判別したドットに対しては上記コード情報に応じた補正を行なうものとする。
【0016】
所要の各ドットに対して認識した線分形状の特徴を表す上記コード情報には、線分の傾斜方向を示すコードと、傾きの度合いを示すコードと、対象とするドットの水平あるいは垂直方向に連続する線分の最初のドットからの位置を示すコードとを含む。
【0017】
また、上記画像データの対象とするドットを中心として所定領域の各ドットのデータをウインドウを通して抽出し、そのウインドウを中心部のコア領域とその周辺の複数の周辺領域とに分割し、コア領域から抽出した画像データによる認識情報と、その認識結果に応じて指定される一つ以上の周辺領域から抽出した画像データによる認識情報との組み合わせに基づいて、上記コード情報を生成する。
【0018】
上述の処理を行なう画像デ−タ処理装置は、ビットマップ状に展開された画像データの対象とするドットを中心として所定領域の各ドットのデータを抽出するためのウインドウと、該ウインドウを通して抽出される画像データによって、該画像データの黒ドット領域と白ドット領域との境界部分の線分形状を認識して、上記対象とするドットに対して認識した線分形状の特徴を表す複数ビットのコード情報を生成するパターン認識手段と、少なくともそのコード情報の一部を利用して補正が必要なドットか否かを判別する判別手段と、該手段によって補正が必要と判別されたドットに対して、上記パターン認識手段によって生成されたコード情報をアドレスとして予め記憶されている補正データを読み出して出力するパターンメモリとを備える。
【0019】
そして、上記パターン認識手段が、所要の各ドットに対して認識した線分形状の特徴を表すコード情報として、線分の傾斜方向に連続する線分の最初のドットからの位置を示すコードを含むコード情報を生成する。
【0020】
また、この画像データ処理装置は、上記ウインドウを中心部のコア領域とその周辺の複数の周辺領域とに分割して形成すると共に、上記パターン認識手段は、そのコア領域から抽出される画像データを認識するコア領域認識部と、その認識結果に応じて指定される一つ以上の周辺領域から抽出される画像データを認識する周辺領域認識部と、そのコア領域認識部による認識情報と周辺領域認識部による認識情報との組み合わせに基づいて上記コ−ド情報を生成する手段を含む。
【0021】
この画像デ−タ処理装置は、ビットマップ状に展開された画像データの黒ドット領域の白ドット領域との境界部分(文字等の輪郭線)の線分形状を認識して、所要の各ドットに対して複数ビットのコード情報に置き換え、少なくともそのコード情報の一部を利用して補正が必要なドットか否かを判別し、補正が必要なドットに対しては上記コード情報に応じた補正を行なうので、予め補正が必要な全ての特徴パターンをテンプレートとして作成して記憶させておく必要が無くなり、補正が必要なドットの判別と補正が必要なドットに対する補正データの決定を上記コード情報を用いて簡単に短時間で行なうことができる。
【0022】
線分形状の特徴を表すコード情報は、線分の傾斜方向,傾きの度合い、及び対象とするドットの水平あるいは垂直方向に連続する線分の最初のドットからの位置等によって容易に生成することができる。
【0023】
また、画像データの対象とするドットを中心として所定領域の各ドットのデータをウインドウを通して抽出し、そのウインドウの中心部のコア領域から抽出した画像データによる認識情報と、その認識結果に応じて指定される一つ以上の周辺領域から抽出した画像データによる認識情報との組み合わせに基づいて線分形状の特徴を表すコード情報を生成すれば、より少ないデータの認識により一層効率良く上記コード情報を生成できる。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
上述の、特開平5−207282号公報に提示した画像データ処理方法及び画像データ処理装置によって、ビットマップ状に展開された画像データに対して輪郭線のジャギーを補正して画質の向上を計るために、予めメモリに記憶させておくことが必要なデータを最小限に低減し、画像データのうちの補正が必要なドットの判別と補正が必要なドットに対する補正データの決定を、CPU等による簡単な判定及び演算によって極めて短時間で行うことが可能となった。
【0025】
本発明は、画像データの高解像度化を第1の目的とし、画質向上を計るために予めメモリに記憶させておくことが必要なデータの更なる低減を第2の目的とし、画像データ処理制御に関する汎用性の向上と出力データによる画像データのイメージ展開に関する処理機能の向上を第3の目的とし、画像データ処理の選択の自由度を向上すると同時に、画像補正用データの作成に関して汎用性を向上することを第4の目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像データ処理装置は、従来技術の後半で述べた各手段を設けることにより前記画像データ処理方法を実施するための装置であると同時に、以下に述べる各手段を追加して設けることにより前述の目的を達成するものである。すなわち、本発明の画像デ−タ処理装置はまず、上述の、ビットマップ状に展開された画像データの、対象とするドットを中心として所定領域の各ドットのデータを抽出するためのウインドウと、該ウインドウを通して抽出される画像データによって、該画像データの黒ドット領域との境界部分の線分形状を認識して、前記対象とするドットに対して認識した線分形状の特徴を表す複数ビットのコード情報を生成するパターン認識手段と、少なくとも前記コード情報の一部を利用して補正が必要なドットか否かを判別する判別手段と、該判別手段によって補正が必要と判別されたドットに対して、前記パターン認識手段によって生成されたコード情報をアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するパターンメモリ手段と、を備える。
【0027】
加えて本発明の第1態様は、画像データ処理装置の制御に関する汎用性の向上として、ビットマップ状に2次元分布に展開された画像データ上に複数の領域を設定する画像領域設定手段を設ける。そして画質向上を意図して予めメモリに記憶しておくことが必要なデータ数の更なる低減のために、パタ−ンメモリ手段は、補正が必要と判別されたドットに対して、前記パターン認識手段によって生成されたコード情報と、更に前記画像領域設定手段によって設定された領域のどの領域に前記ドットが位置するかを示すコード情報とをアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するものとする。
【0028】
本発明の第2態様は、画像データ処理装置の制御に関する汎用性の向上として、ビットマップ状に展開された画像データの出力時の解像度を設定する解像度設定手段を設ける。そして画質向上を意図して予めメモリに記憶しておくことが必要なデータ数の更なる低減のために、パタ−ンメモリ手段は、補正が必要と判別されたドットに対して、前記パターン認識手段によって生成されたコード情報と、更に前記解像度設定手段が設定した解像度を示すコード情報とをアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するものとする。
【0029】
【作用】
第1態様によれば、画像領域設定手段により、ビットマップ状に展開された画像データ上に複数の領域が設定され、しかも、各領域に対応した補正デ−タがパタ−ンメモリ手段より読み出される。各領域に対して画像デ−タ処理の選択の自由度が向上すると共に、パタ−ンメモリ手段の汎用性が向上する。
【0030】
第2態様によれば、解像度設定手段により、本画像デ−タ処理装置から画像デ−タを受ける出力装置(プリンタ,2次元ディスプレイ)の解像度に合せた画像デ−タ補正が設定でき、出力装置の自由度(出力装置に対する汎用性)が向上すると共に、パタ−ンメモリ手段の汎用性が向上する。
【0031】
【実施例】
以下、この発明の数種の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。まず全実施例に共通の部分を説明する。図2は、この発明を実施した画像形成装置であるレーザプリンタ2の構成を示すブロック図である。レーザプリンタ2は、画像デ−タ処理用のコントローラ3,エンジンドライバ(画像形成機器類の駆動制御回路)4,プリンタエンジン(画像形成機器類)5,及び、コントロ−ラ3/エンジンドライバ4間のインターフェイス6からなる。そして、このレーザプリンタ2は、ホストコンピュータ1から転送されるプリントデータを受信してコントローラ3により、プリントデ−タをページ単位のビットマップ(記録/非記録ビットの2次元分布)に展開する。すなわち感光体露光用の、レーザを駆動するためのドット情報であるビデオデータに変換して、内部インターフェイス6を介してエンジンドライバ4へ送り、プリンタエンジン5をシーケンス制御して用紙に可視像を形成する。
【0032】
この内部インターフェイス6内に、この発明の一実施例の画像データ処理装置であるドット補正部7を設け、コントローラ3から送出されるビデオデータに対して、出力画像の画質が向上しかつこのレ−ザプリンタの汎用性が向上するドット補正を行なう。
【0033】
コントローラ3は、メインのマイクロコンピュータ(以下「MPU」という)31と、MPU31が必要とするプログラム,定数データ及び文字フォント等を格納したROM32と、一時的なデータやドットパターン等をメモリするRAM33と、データの入出力を制御するI/O 34と、I/O 34を介してMPU31と接続される操作パネル35とから構成され、これらは互いにデータバス,アドレスバス,コントロールバス等で接続されている。また、ホストマシン1及びドット補正部7を含む内部インターフェイス6も、I/O 34を介してMPU31に接続される。
【0034】
エンジンドライバ4は、サブのマイクロコンピュータ(以下「CPU」という)41と、CPU41が必要なプログラム,定数データを格納したROM52と、一時的なデータをメモリするRAM43と、データの入出力を制御するI/O 44とから構成され、これらは互いにデータバス,アドレスバス,コントロールバス等で接続されている。I/O 44は、内部インターフェイス6と接続され、コントローラ3からのビデオデータや操作パネル35上の各種スイッチの状態を入力したり、画像クロック(WCLK)やペーパーエンド等のステータス信号をコントローラ3へ入力する。I/O 44はまた、プリンタエンジン5を構成する書き込みユニット26及びその他のシーケンス機器群27と、後述する同期センサを含む各種のセンサ類28とも接続されている。
【0035】
コントローラ3は、ホストコンピュータ1からプリント命令等のコマンド及び文字データ、画像データ等のプリントデータを受信し、それらを編集して文字コードならばROM32に記憶している文字フォントによって画像書き込みに必要なドットパターンに変換し、それらの文字及び画像(以下まとめて「画像」という)のビットマップデータをRAM33内のビデオRAM領域にページ単位で展開する。そして、エンジンドライバ4からレディー信号と共に画像クロックWCLKが入力すると、コントローラ3は、RAM33内のビデオRAM領域に展開されているビットマップデータ(ドットパターン)を、画像クロックWCLKに同期したビデオデータとして、内部インターフェイス6を介してエンジンドライバ4に出力する。
【0036】
内部インタ−フェイス6内のドット補正部7が、後述するように、この発明によるドット補正を行なう。
【0037】
操作パネル35上には、図示しないスイッチや表示器があり、オペレータからの指示によりデータを制御したりその情報をエンジンドライバ4に伝えたり、プリンタの状況を表示器に表示したりする。
【0038】
エンジンドライバ4は、コントローラ3からの、内部インタ−フェイス6を介してドット補正されて入力するビデオデータにより、プリンタエンジン5の書き込みユニット26及び後述する帯電チャージャ,現像ユニット等のシーケンス機器群27等を制御したり、画像書き込みに必要なビデオデータを内部インタ−フェイス6を介して入力して書き込みユニット26に出力すると共に、同期センサその他のセンサ類28からエンジン各部の状態を示す信号を入力して処理したり、必要な情報やエラー状況(例えばペーパーエンド等)のステータス信号を内部インタ−フェイス6を介してコントローラ3へ出力する。
【0039】
図3に、図2に示すレーザプリンタ2のプリンタエンジン5の主要機構を示す。このレーザプリンタ2は、上下2段の給紙カセット10a,10bのいずれか、例えば上段の給紙カセット10aの用紙スタック11aから給紙ローラ12によって用紙11が給送され、用紙11はレジストローラ対13によってタイミングをとられた後、感光体ドラム15の転写位置へ搬送される。メインモータ14により矢印が示す方向(時計方向)に回転駆動される感光体ドラム15は、帯電チャージャ16によってその表面が帯電され、書き込みユニット26からのPWM変調されたレ−ザスポットで走査されて表面に静電潜像が形成される。
【0040】
この潜像は、現像ユニット17によってトナーを付着され可視像化され、そのトナー像は、レジストローラ対13によって搬送されてきた用紙11上に転写チャージャ18の作用により転写され、転写された用紙は感光体ドラム15から分離され、搬送ベルト19によって定着ユニット20に送られ、加圧ローラ20aによって定着ローラ20bに圧接され、その圧力と定着ローラ20bの温度とによって定着される。定着ユニット20を出た用紙は、排紙ローラ21によって側面に設けられた排紙トレイ22へ排出される。一方、感光体ドラム15に残留しているトナーは、クリーニングユニット23によって除去されて回収される。
【0041】
図3において、レーザプリンタ2内の上方には、それぞれコントローラ3,エンジンドライバ4及び内部インタ−フェイス6を構成する複数枚のプリント回路基板24が搭載されている。
【0042】
図4に、図2に示した書き込みユニット26の機構要部を示す。この書き込みユニット26は、LD(レーザダイオード)ユニット50と、第1シリンダレンズ51,第1ミラー52,結像レンズ53と、ディスク型モータ54と、それにより矢印A方向に回転駆動されるポリゴンミラー55とからなる回転偏向器56と、第2ミラー57,第2シリンダレンズ58,及び第3ミラー60,シリンダレンズからなる集光レンズ61ならびに受光素子からなる同期センサ62とを備えている。LDユニット50は、内部にレーザダイオード(以下「LD」という)と、このLDから射出される発散性ビームを平行光ビームにするコリメータレンズとを一体に組み込んだものである。第1シリンダレンズ51は、LDユニット50から射出された平行光ビームを感光体ドラム15上において副走査方向に整形する機能を果たし、結像レンズ53は、第1ミラー52で反射された平行光を
収束性ビームに変換し、ポリゴンミラー55のミラー面55aに入射させる。
【0043】
ポリゴンミラー55は、各ミラー面55aを湾曲させて形成したRポリゴンミラーとして、従来第2ミラー57との間に配置されていたfθレンズを使用しないポストオブジェクト型(光ビームを収束光とした後に偏光器を配置する型式)の回転偏光器56としている。
【0044】
第2ミラー57は、回転偏光器56で反射されて偏光されたビーム(走査ビーム)を感光体ドラム15に向けて反射する。この第2ミラー57で反射された走査ビームは、第2シリンダレンズ58を経て感光体ドラム15上の主走査線15aの線上に鋭いスポットとして結像する。
【0045】
また第3ミラー60は、回転偏光器56で反射された光ビームによる感光体ドラム15上の走査領域外に配置され、入射された光ビームを同期センサ62側に向けて反射する。第3ミラー60で反射され集光レンズ61によって集光された光ビームは、同期センサ62を構成する例えばフォトダイオード等の受光素子により、走査開始位置を一定に保つための同期信号に変換される。
【0046】
図5は、図2におけるドット補正部7の概略構成を示すブロック図であり、図6に、その要部(FIFOメモリ72とウインドウ73)の具体的構成例を示す。このドット補正部7は、パラレル/シリアル・コンバータ(以下「P/Sコンバータ」と略称する)71,FIFOメモリ72,ウインドウ73,パターン認識部74,メモリブロック75,ビデオデータ出力部76,及びこれらを同期制御するタイミング制御部77によって構成されている。P/Sコンバータ71は、図2に示したコントローラ3から転送されるビデオデータがパラレル(8ビット)データの場合、それをシリアル(1ビット直列)データに変換してFIFOメモリ72へ送るために設けてあり、ドットの補正に関して基本的には関与しない。コントローラ3から転送されるビデオデータがシリアルデータの場合には、このP/Sコンバータ71は不要である。
【0047】
図6に、FIFOメモリ72の構成を示す。FIFOメモリ72は、先入れ先出しのメモリ(First In First Out memory)であり、コントローラ3から送られてきた複数ライン分(この実施例では6ライン分)のビデオデータを格納するラインバッファ72a〜72fを、シリアルに接続したものである。
【0048】
図6に、ウインドウ73の構成を示す。ウィンドウ73は、コントローラ3からP/Sコンバータ71を介して送出されるシリアルのビデオデータ1ライン分と、FIFOメモリ72の各ラインバッファ72a〜72fから出力される6ライン分との計7ライン分のデータに対して、各々11ビット分のシフトレジスタ73a〜73gがシリアルに接続されており、パターン検出用のウインドウ(サンプル窓:図7にその形状例を示す)を構成している。中央のシフトレジスタ73dの真中のビット(図6に×印で示している)がターゲットとなる注目ドットの格納位置である。なお、このウインドウ73を構成する各シフトレジスタ73a〜73gのうち、シフトレジスタ73aと73gは、7ビット、シフトレジスタ73bと73fは8ビットで足り、図6に破線で示す部分は無くてもよい。
【0049】
このFIFOメモリ72を構成するラインバッファ72a〜72f及びウインドウ73を構成するシフトレジスタ73a〜73g内を、ビデオデータが順次1ビットずつシフトされることによって、注目ドットが順次変化し、その各注目ドットを中心とするウインドウ73のビデオデータを連続的に抽出することができる。
【0050】
図5および図6に示すパターン認識部74は、ウインドウ73から抽出したドット情報をもとに、ターゲットとなっているドット(注目ドット)及びその周囲の情報、特に画像データの黒ドットと白ドットの境界の線分形状の特徴を認識し、その認識結果を定められたフォーマットのコード情報にして出力する。この情報が、図5に示すメモリブロック75のアドレスコードとなる。
【0051】
図1に、パターン認識部74の構成及びそれとウインドウ73との接続関係を示す。サンプル窓であるウインドウ73は、中央の3×3ビットのコア領域(Core)73Cと、その上領域(Lower)73Dと、左領域(Left)73L及び右領域(Right)73Rに区分される。その詳細な説明は、前記特開平5−207282号公報に開示の内容と同様であるので、ここでは省略する。
【0052】
図1に示すパターン認識部74は、コア領域認識部741,周辺領域認識部742,マルチプレクサ743,744、傾き(Gragient)計算部745,位置(Position)計算部746,判別部747、及びゲート748によって構成されている。周辺領域認識部742はさらに、上領域認識部742U,右領域認識部742R,下領域認識部742D、及び左領域認識部742Lによって構成されている。これらの各部の機能も前記特開平5−207282号公報に開示したものと同じであるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【0053】
次に、図5に示すメモリブロック75の構成を説明する。
(1) 図8の(a)に示す例−従来例−
この例は、前記特開平5−207282号公報に開示した従来例であり、メモリブロック75はパターンメモリ752のみで構成され、パターン認識部74から出力されるコード情報をアドレスとして、予め記憶された補正データを読み出して、それをレーザ駆動用のビデオデータとして出力する。すなわち出力が補正されたドットパターンとなる。
(2−1) 図8の(b)に示す例−本発明の第1態様の第1実施例−
この例でも、メモリブロック75はパターンメモリ752のみで構成される。しかし、パターン認識部74から出力されるコード情報と、更に後述する画像領域設定手段79Aから出力される、ビットマップ状に展開された画像データの各ドットがどの画像領域に位置するかを示すコード情報(A12〜A15信号)をアドレスとして、予め記憶された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0054】
従って、前記図8の(a)に示す例とは異なり、補正の行なわれる画像データがどの画像領域のものなのかを認識できるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各画像領域ごとに異なったデータとしての出力が可能である。
(2−2) 図8の(b)に示す例−本発明の第2態様の第1実施例−
この例でも、メモリブロック75はパターンメモリ752のみで構成される。しかし、パターン認識部74から出力されるコード情報と、更に後述する解像度設定手段79Bから出力されるビットマップ状に展開された画像データのプリント時の解像度を示すコード情報(A12〜A15信号)をアドレスとして、予め記憶された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0055】
従って、前記図8の(a)に示す例とは異なり、補正の行なわれる画像データがプリント時に如何なる解像度でプリントされるかを認識できるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各プリント時の解像度ごとに異なったデータとしての出力が可能である。
(3−1) 図8の(c)に示す例−本発明の第1態様の第2実施例−
この例ではメモリブロック75は、テーブルメモリ751とパターンメモリ752によって構成される。テーブルメモリ751は、パターン認識部74から出力されるコード情報と、更に後述する画像領域設定手段79Aから出力されるビットマップ状に展開された画像データの各ドットがどの画像領域に位置するかを示すコード情報(A12〜A15信号)をアドレスとして、予め記憶された補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力する。そして、パターンメモリ752は、前記テーブルメモリ751より出力されたコード情報をアドレスとして、予め記憶された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0056】
つまりこの例では、前述の二つの例(図8の(a)および(b))においても記した補正データのドットパターンが、実際には各ドットに対して認識した線分形状の特徴を示すコード情報に対して多くの部分で重複し、前記コード情報の数よりもはるかに少数であることから(複数の異なったコード情報に対する補正データが、一つの共通な補正パターンを用いている)、前記テーブルメモリ751の補正データのパターンを示すコード情報である出力データのビット幅を補正データの全ドットパターン数をカバーできる大きさとし、更に、このコード情報を前記パターンメモリ752のアドレスとして与えることにより画像補正に関わるトータルのメモリ容量を、機能の低下を招くことなく削減しうる。図9に、各実施例の画像補正に関わるトータルメモリ容量の比較表を示す。
【0057】
またこの例では、前記図8の(b)に示す例と同様に、補正の行なわれる画像データがどの画像領域のものなのかを認識できるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各画像領域ごとに異なったデータとしての出力が可能である。
(3−2) 図8の(c)に示す例−本発明の第2態様の第2実施例−
この例ではメモリブロック75は、テーブルメモリ751とパターンメモリ752によって構成される。テーブルメモリ751は、パターン認識部74から出力されるコード情報と、更に後述する解像度設定手段79Bから出力されるビットマップ状に展開された画像データのプリント時の解像度を示すコード情報(A12〜A15信号)をアドレスとして、予め記憶された補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力する。そして、パターンメモリ752は、前記テーブルメモリ751より出力されたコード情報をアドレスとして、予め記憶された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0058】
つまりこの例では、前述の二つの例(図8の(a)および(b))においても記した補正データのドットパターン、すなわち前記特開平5−207282号公報においてビットマップ状に展開された画像データの黒ドット領域と白ドット領域との境界部分の線分形状を認識して生成されたコード情報に応じた補正を行なったドットパターンが、実際には各ドットに対して認識した線分形状の特徴を示すコード情報に対して多くの部分で重複し、前記コード情報の数よりもはるかに少数であることから(複数の異なったコード情報に対する補正データが、一つの共通な補正パターンを用いている)、前記テーブルメモリ751の補正データのパターンを示すコード情報である出力データのビット幅を補正データの全ドットパターン数をカバーできる大きさとし、更に、このコード情報を前記パターンメモリ752のアドレスとして与えることにより画像補正に関わるトータルのメモリ容量を、機能の低下を招くことなく削減しうる。図9に、各実施例の画像補正に関わるトータルメモリ容量の比較表を示す。
【0059】
またこの例では、前記図8の(b)に示す例と同様に、補正の行なわれる画像データがプリント時に如何なる解像度でプリントされるか認識できるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各画像領域ごとに異なったデータとしての出力が可能である。
(4−1) 図8の(d)に示す例−本発明の第1態様の第3実施例−
この例でもメモリブロック75は、テーブルメモリ751とパターンメモリ752によって構成される。但し、テーブルメモリ751は、パターン認識部74から出力されるコード情報をアドレスとして、予め記憶された補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力する。そして、パターンメモリ752は、前記テーブルメモリ751より出力されたコード情報と、後述する画像領域設定手段79Aから出力されるビットマップ状に展開された画像データの各ドットがどの画像領域に位置するかを示すコード情報をアドレス(A12〜A15信号)として、予め記載された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0060】
つまりこの例においても前例(図8の(c))と同様に、補正データのドットパターン、すなわち前記特開平5−207282号公報においてビットマップ状に展開された画像データの黒ドット領域と白ドット領域との境界部分の線分形状を認識して生成されたコード情報に応じた補正を行なったドットパターンが、実際には各ドットに対して認識した線分形状の特徴を示すコード情報に対して多くの部分で重複し、前記コード情報の数よりもはるかに少数であることから、前記テーブルメモリ751の補正データのパターンを示すコード情報である出力データのビット幅を補正データのドットパターン数をカバーできる大きさとし、更に、このコード情報を前記パターンメモリ752のアドレスとして与えることにより画像補正に関わるトータルのメモリ容量を、機能の低下を招くことなく削減する。
【0061】
そして、これと同時に、補正の行なわれる画像データがどの画像領域のものなのかを示すコード情報も前記パターンメモリ752のアドレスとして入力されるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各画像領域ごとに異なったデータとしての出力が可能となり、且つ図9に示すようにトータルメモリ容量を図8の(c)に示す例と比較して機能の低下を招くことなく更に削減することができる。
(4−2) 図8の(d)に示す例−本発明の第2態様の第3実施例−
この例でもメモリブロック75は、テーブルメモリ751とパターンメモリ752によって構成される。但し、テーブルメモリ751は、パターン認識部74から出力されるコード情報をアドレスとして、予め記憶された補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力する。そして、パターンメモリ752は、前記テーブルメモリ751より出力されたコード情報と、後述する解像度設定手段79Bから出力されるビットマップ状に展開された画像データのプリント時の解像度を示すコード情報をアドレス(A12〜A15信号)として、予め記載された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0062】
つまりこの例においても前例(図8の(c))と同様に、補正データのドットパターンが、実際には各ドットに対して認識した線分形状の特徴を示すコード情報に対して多くの部分で重複し、前記コード情報の数よりもはるかに少数であることから、前記テーブルメモリ751の補正データのパターンを示すコード情報である出力データのビット幅を補正データのドットパターン数をカバーできる大きさとし、更に、このコード情報を前記パターンメモリ752のアドレスとして与えることにより画像補正に関わるトータルのメモリ容量を、機能の低下を招くことなく削減する。
【0063】
そして、これと同時に、補正の行なわれる画像データのプリント時の解像度を示すコード情報も前記パターンメモリ752のアドレスとして入力されるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各プリント時の解像度ごとに異なったデータとしての出力が可能となり、且つ図9に示すようにトータルメモリ容量を図8の(c)に示す例と比較して機能の低下を招くことなく更に削減することができる。
【0064】
尚、図12および図13に示す斜線の線分を例にすると、プリント時の解像度が異った場合(図12は240dpi,図13は480dpi)、実際にプリントされる線分のイメ−ジが同様であっても図示ように、線分を構成する各ドットの並びが異なる。従って、線分形状の特徴を示すコ−ド情報の構成(各ドットに対応した位置)も異なる。更に、図示するように、プリント時の解像度が異なった場合には、各解像度ごとにドットの大きさや各ドット間の距離が異なるため、的確な画像補正(ここではジャギ−補正)を行なうには、プリント時の各解像度ごとの画像補正デ−タは、同じ線分形状の特徴を示すコ−ド情報に対して微妙に異なった画像補正デ−タを用いて画像補正を行なうことになる(本発明の第2態様の、上述の第1〜3実施例)。
【0065】
以上に示した各実施例からの補正データ出力は、コントローラ3から送られてきたビデオデータの1ドツト毎にその正規の幅すなわちレーザ発光時間を複数に分割した値の整数倍(10分割の場合の最大値は10倍)の情報としてパラレル出力される。
【0066】
図5に示すビデオデータ出力部76は、メモリブロック75から出力されたパラレル情報をシリアル化してプリンタエンジン4へ送出し、その書き込みユニット26に設けられた光源であるLDユニット50のレーザダイオードをON/OFFする信号源とする。
【0067】
但し、前述の説明におけるLDユニット50のレーザダイオードのON/OFF制御は、2値データによる制御を想定したものであるが、多値データによる制御を想定した場合には、前述のビデオデータ出力部76によるメモリブロック75から出力されたパラレル情報をシリアル化してプリンタエンジン4へ送出する必要は無くなり、前述のメモリブロック75からのパラレル情報をそのままLDユニット50(この場合は多値制御用LDユニットを示す)のレーザダイオードのON/OFF制御に関するデータに対応させることにより、書き込みユニット26による書き込みを行なう。またこの時、前述のメモリブロック75からのパラレル情報としては、前述のテーブルメモリ751もしくはパターンメモリ752から出力されるデータのいずれも多値制御用LDユニットのON/OFF制御を行なうパラレル情報として対応させることが可能となる。
【0068】
更に、前述のパラレル情報は、その情報自身がビットマップ状に展開された画像データの黒ドット領域と白ドツト領域との境界部分の線分形状を認識して、所要の各ドットに対して認識した線分形状の特徴を示すものであるため、LDユニット50のレーザダイオードのON/OFF制御データとして用いる以外に、画像データのイメージ展開(画像の拡大,縮小)時の画像データ処理をCPUにより処理させる時のデータとして使用することが可能である。また、このイメージ展開時のデータとしては、前述のパターン認識部74によって生成されたコード情報または、前述のメモリブロック75におけるテーブルメモリ751もしくはパターンメモリ752から出力されるデータのいずれかを対応させることが可能である。
【0069】
次に図10に、本発明の上述の第1態様の第1〜第3実施例で用いられるドット補正部7の構成を示す。この図10に示すドット補正部7は、上述の図5に示すドット補正部7に代えて用いられるものであり、画像領域設定手段79Aを設けているのが大きな特徴である。画像領域設定手段79Aは、CPU等によるデータの書き込みにより、1ページ分のビットマップ状に展開された画像データ上に画像領域を座標データを用いて規定する、すなわち領域を設定するための手段であり、該画像領域設定手段79Aは前述の座標データからビットマップ上の各ドットがどの画像領域に位置するかを示すコード情報(図におけるA12〜A15信号)を生成する。
【0070】
図11は、1ページ分のビットマップ状に展開された画像データに対して、画像領域0〜3まて4つの画像領域の設定を行ない、各画像領域に対して如何なる画像データ処理(画像補正)を行なうかの設定によりその結果の画像がどのようになるかを示している。
【0071】
タイミング制御部77は、エンジンドライバー4から1ページ分の書き込み期間を規定するFGATE信号,1ライン分の書き込み期間を規定するLGATE信号,各ラインの書き込み開始及び終了タイミングを示すLSYNC信号,1ドット毎の読み出し及び書き込みの周期を取る画像クロックWCLK,及びRESET信号を入力し、上述の各部ブロック71〜76に対してその動作の同期をとるために必要なクロック信号等を発生する。と同時に、タイミング信号生成部771が設けられ、前述した様々な用途に用いられる信号を出力する。
【0072】
但し、上記各出力信号を発生させるためにタイミング制御部77を動作させるための動作基本クロックは、前述のエンジンドライバー4から入力される信号とは異なる制御信号であり、図10に示すドット補正部7の内部に設けられた制御信号発生手段78により発生された制御信号か、もしくはドット補正部7の外部に設けられた何らかの信号発生手段により発生された制御信号を用いる。ここで、制御信号発生手段78の実施例としては、電圧制御発振器(VCO)を用いるものとし、ドット補正部7の外部に設けられる信号発生手段としては、前述の電圧制御発振器(VCO)や水晶発振器等を用いるものとする。
【0073】
なお、パターンメモリ75の補正データは、コントローラ3のMPU31あるいはエンジンドライバ4のCPU41によりROM32又は42から選択的にロードされたり、ホストコンピュータ1からダウンロードすることもでき、そうすれば画像データの被補正パターンに対する補正データを容易に変更することが可能である。
【0074】
次に図14に、本発明の上述の第2態様の第1〜第3実施例で用いられるドット補正部7の構成を示す。この図14に示すドット補正部7は、上述の図5に示すドット補正部7に代えて用いられるものであり、解像度設定手段79Bを設けているのが大きな特徴である。解像度設定手段79Bは、コントロ−ラ3からの1ペ−ジ分のビットマップ状に展開された画像デ−タがプリント時には如何なる解像度でプリントされるかを設定するための手段であり、解像度設定手段79Bからはビットマップ状に展開された画像デ−タのプリント時の解像度を示すコ−ド情報(図14におけるA12〜A15信号)が生成されてメモリブロック75に与えられる。
【0075】
図12および図13には、1ペ−ジ分のビットマップ状に展開された画像デ−タに対して、各解像度ごとに如何なる画像デ−タ処理(画像補正)が行なわれ、その結果がどのような画像となるかを示している。これらの図面の(a)が元の画像デ−タ、(b)が補正画像デ−タであり、×を付したドットが補正により付加されたものである。
【0076】
図14に示すドット補正部7の、他の部分の構成および機能は図10に示すものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【0077】
更に、以上説明してきた内容以外に、以下の内容に詳細については、前記特開平5−207282号公報にて説明の内容と同じであるため、ここでは省略する。
・マッチングのためのウインドウの領域分割とその検出パターン及び使用領域,
・図1に示したパターン認識部74を構成する各ブロック741〜748からの 各出力信号,
・図1に示したパターン認識部74における各ブロックの機能,および、
・ドットの補正方法。
【0078】
最後に、上述の実施例では、レーザプリンタ2のコントローラ3とエンジンドライバ4とを結ぶ内部インターフェシス5内にこの発明による画像データ処理装置であるドット補正部7を設けた場合の実施例について説明したが、このドット補正部7をコントローラ3側あるいはエンジンドライバ4側に設けるようにしてもよい。
【0079】
さらに、この発明はレーザプリンタの限るものでなく、LEDプリンタその他の各種光プリンタ、デジタル複写器、普通紙ファクシミリ等の、ビットマップ状に展開して画像を形成する各種画像形成装置、並びに形成した画像を表示する画像表示装置にも同様に適用することができる。
【0080】
以上説明した各実施例によれば、以下に記す作用と効果を得ることが可能となる。
(1A) −第1態様の第1実施例− ビットマップ状に展開された画像データを複数の画像領域に設定可能とすることにより、各画像領域に対して施す画像データ処理の選択の自由度を向上すると同時に、画像補正用データの作成に関して汎用性を向上することができる。
(2A) −第1態様の第2実施例− 上記(1A)の効果に加えて、画像補正に関わるメモリのトータル容量を、機能の低下を招くことなく削減することができる。
(3A) −第1態様の第3実施例− 上記(2A)と同様にして、更に画像補正に関わるメモリのトータル容量を、機能の低下を招くことなく削減することができる。
(1B) −第2態様の第1実施例− ビットマップ状に展開された画像データのプリント時の解像度を設定可能とすることにより、プリント時の各解像度に対して施す画像デ−タ処理の選択の自由度を向上すると同時に、画像補正用データの作成に関して汎用性を向上し、的確な画像補正を施した画像を提供することができる。
(2B) −第2態様の第2実施例− 上記(1B)の効果に加えて、画像補正に関わるメモリのトータル容量を、機能の低下を招くことなく削減することができる。
(3B) −第2態様の第3実施例− 上記(2B)と同様にして、更に画像補正に関わるメモリのトータル容量を、機能の低下を招くことなく削減することができる。
(4) 全実施例 画像データ処理装置の動作制御に関する制御信号の選択を可能とすることにより、該画像データ処理装置の汎用性の向上を計ることができる。
【0081】
【発明の効果】
第1態様によれば、画像領域設定手段により、ビットマップ状に展開された画像データを複数領域に設定可能であり、しかも、各設定に対応した補正デ−タがパタ−ンメモリ手段より読み出される。各画像領域に対して画像デ−タ処理の選択の自由度が向上すると共に、パタ−ンメモリ手段の汎用性が向上する。
【0082】
第2態様によれば、解像度設定手段により、本画像デ−タ処理装置から画像デ−タを受ける出力装置(プリンタ,2次元ディスプレイ)の解像度に合せた画像デ−タ補正が設定でき、出力装置の自由度(出力装置に対する汎用性)が向上すると共に、パタ−ンメモリ手段の汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図5,図10および図14に示すパタ−ン認識部74の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施例を組込むレ−ザプリンタの構成を示すブロック図である。
【図3】図2に示すレ−ザプリンタの機構部の概要を示す縦断面図である。
【図4】図3に示す画像書込みユニット26の機構概要を示す斜視図である。
【図5】図2に示すドット補正部7に用いられる従来のドット補正部の構成を示すブロック図である。
【図6】図5,図10および図14に示すFIFO72およびウィンドウ73の構成を示すブロック図である。
【図7】図6に示すウィンドウ73における画像デ−タ分布対応のドット分布を示す平面図である。
【図8】(a)は図5に示すパタ−ン認識部74とメモリブロック75の接続関係を示すブロック図、(b)は図10および図14に示すパタ−ン認識部74とメモリブロック75の、第1実施例における接続関係を示すブロック図、(c)は図10および図14に示すパタ−ン認識部74とメモリブロック75の、第2実施例における接続関係を示すブロック図、(d)は図10および図14に示すパタ−ン認識部74とメモリブロック75の、第3実施例における接続関係を示すブロック図である。
【図9】図8の(a)〜(d)に示す接続関係のそれぞれでの、メモリの所要容量を示す平面図である。
【図10】本発明の第1態様で用いられるドット補正部7の構成を示すブロック図である。
【図11】図10に示す画像領域設定手段79Bによる領域設定態様を示す平面図である。
【図12】(a)は240dpiの解像度での原画像デ−タを示す平面図、(b)は補正した画像デ−タを示す平面図である。
【図13】(b)は480dpiの解像度での原画像デ−タを示す平面図、(b)は補正した画像デ−タを示す平面図である。
【図14】本発明の第2態様で用いられるドット補正部7の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10a,10b:給紙カセット
11:用紙 11a:用紙スタック
12:給紙ロ−ラ 13:レジストロ−ラ対
14:メインモ−タ 15:感光体ドラム
16:帯電チャ−ジャ 17:現像ユニット
18:転写チャ−ジャ 19:搬送ベルト
20:定着ユニット 21:排紙ロ−ラ
22:排紙トレイ 23:クリ−ニングユニット
24:プリント回路基板
50:LDユニット 51:第1シリンダレンズ
52:第1ミラ− 53:結像レンズ
54:ディスク型モ−タ
55:ポリゴンミラ− 56:回転偏向器
57:第2ミラ− 58:第2シリンダレンズ
60:第3ミラ− 61:集光レンズ
62:同期センサ
【産業上の利用分野】
この発明は、レーザプリンタ等の光露光方式のプリンタ,デジタル複写機,普通紙ファックシリミリ等の画像データ(デジタル)を記録する画像形成装置あるいはデジタル画像デ−タを処理して2次元ディスプレイに表示する画像表示装置に適用する画像デ−タ処理装置に関し、特にその画質向上処理に関する。
【0002】
【従来の技術】
前述のような画像形成装置あるいは画像表示装置においては、文字コードデータをフォントデータを用いて変換した文字イメージデータ、あるいはイメージスキャナ等によって読み取られた画像イメージデータを量子化して、メモリ(RAM)上のビデオメモリ領域に2値データでビットマップ状(ドットマトリクス状)に展開し、それを順次読み出して記録デ−タ又はビデオデータとして画像形成部(プリンタ又は2次元デイスプレイ)へ送出して、記録紙上又はディスプレイ上に画像を記録又は表示する。
【0003】
この場合、画像形成対象がアナログ像であればどの方向へも連続し得るが、それを量子化して展開したデジタルのビットマップ像は、ドットマトリクスの直交する方向に1ドット単位でステップ状にしか方向を変えられないため、形成画像にゆがみを生じることになる。そのため、ドットマトリクスの直交する方向に対して傾斜した直線や滑らかな曲線が階段状に形成されるジャギーが生じ、文字や画像(特に輪郭部)をオリジナルのイメージと同じに、あるいは所望の形状に形成することが困難であった。
【0004】
このような画像のゆがみを減少させるために有効な方法としては、ドットマトリクスのドットサイズを小さくして密度を増すことにより、ビットマップ像の解像度を高くする方法がある。
【0005】
しかし、解像度を高くすると大幅なコストアップならびに処理速度低下になる。例えば、300×300dpiの2次元ビットマップの解像度を2倍にすると、600×600dpiのビットマップが得られるが、4倍のメモリ容量が必要になる。情報量が4倍になるので、単純には1頁(1画面)の処理速度が1/4に低下するので、処理速度を同じにするためには略4倍の速度のデータ処理が必要になる。
【0006】
また、画像のゆがみを減少させるための他の方法として、補間技法を用いて、階段状になった角をつないで連続したスロープ状にしたり、隣接するドットの明度を平均化してエッジをぼかす方法もあるが、この方法によると階段状のジャギーは滑らかになるが、細い形状も取り除かれてしまうためコントラストや解像度が低下してしまうという問題がある。
【0007】
そこで、例えば米国特許第4,544,922号に見られるように、ビットマップ状に展開されたドットパターンの特定の部分に対して、選択的に標準のドット幅より小さいドットを付加したり、あるいは除去したりすることによって平滑化する技法が開発されている。そのためにドットパターンの補正すべき特定部を検出する技法としてパターン認識やテンプレート突き合わせの処理を行ない、その結果に応じて各ドットの補正を行なっていたため、コントラストを損なうことなく線形状をなめらかにして画質は向上させることはできるが、その処理装置に非常に費用がかかり、しかも処理時間が長くかかるという問題があった。
【0008】
このような問題を解決しようとして、特開平2-112966号公報に見られるように、ビットマップと所定の予め記憶されているテンプレートとを小片毎に突き合わせることによって、予め選択されたビットマップの特徴との一致を検出して、その一致した小片毎に補正ドットで置き換えることによって、プリント像の画質を高めることが提案されている。
【0009】
そして、この方法を実現するために、例えば展開されたビットマップ像のデータを直列化してFIFOバッファに入力させてNビットずつMライン(M×Nビット)のビットマップ像のサブセットを形成し、そこから予め定めた形状と個数のビットを含み、中心ビットを有するサンプル窓を通してデータを観測あるいは抽出し、そのデータを、予め記憶させているそれぞれ補正すべき特徴パターンを有する各種テンプレートのデータと突き合わせてマッチングをとる。
【0010】
そして、いずれかのテンプレートとマッチングした場合には、その中心ビットに対してマッチングしたテンプレートに対応する補償サブセル(補正ドット)で置換し、いずれのテンプレートともマッチングしなかった場合は、その中心ビットは補正しない。
【0011】
このような処理を入力画像データを順次シフトさせながら任意のビットマップ像全体に対して、この各ビットが順次中心ビットになるようにして実行することにより、前述した他の技法に比べてメモリのデータ記憶容量や演算部の処理能力をあまり大きくしなくても、精密な画質の向上を計ることができる。
【0012】
しかしながら、前述のような画像データ処理方法によっても、予め補正すべき全ての特徴パターン毎に、サンプル窓に対応するテンプレートのデータを作成してメモリに記憶させておかなければならなので、任意の画像データに対応できるようにするにはテンプレートの数が相当な数になり、その作成に要する時間と費用が膨大になるばかりか、その多数のテンプレートのデータを格納するメモリも大きな容量が必要になる。
【0013】
更に、対象とする画像データを構成する各ビットを順次中心ドットにして、その中心ドットに対してサンプル窓を通して観測あるいは抽出されるビットマップ像のパターンと予め記憶されている全てのテンプレートのパターンとのマッチングをとる(突き合わせを行なう)必要があるため、そのテンプレートマッチングの処理に時間がかかるという問題がある。
【0014】
従って、更に上記のような問題を解決しようとして、特開平5−207282号公報においては、ビットマップ状に展開された画像データに対して輪郭線のジャギーを補正して画質の向上を計るために、予めメモリに記憶させておくことが必要なデータを最小限に低減し、画像データのうちの補正が必要なドットの判別と補正が必要なドットに対する補正データの決定を、マイクロプロセッサ等による簡単な判定及び演算によって極めて短時間で行なえるようにすることを、以下に記す方法により達成している。
【0015】
まず、ビットマップ状に展開された画像データの黒ドット領域と白ドット領域との境界部分の線分形状を認識して、所要の各ドットに対して認識した線分形状の特徴を複数ビットのコード情報に置き換え、少なくともそのコード情報の一部を利用して補正が必要なドットか否かを判別し、補正が必要と判別したドットに対しては上記コード情報に応じた補正を行なうものとする。
【0016】
所要の各ドットに対して認識した線分形状の特徴を表す上記コード情報には、線分の傾斜方向を示すコードと、傾きの度合いを示すコードと、対象とするドットの水平あるいは垂直方向に連続する線分の最初のドットからの位置を示すコードとを含む。
【0017】
また、上記画像データの対象とするドットを中心として所定領域の各ドットのデータをウインドウを通して抽出し、そのウインドウを中心部のコア領域とその周辺の複数の周辺領域とに分割し、コア領域から抽出した画像データによる認識情報と、その認識結果に応じて指定される一つ以上の周辺領域から抽出した画像データによる認識情報との組み合わせに基づいて、上記コード情報を生成する。
【0018】
上述の処理を行なう画像デ−タ処理装置は、ビットマップ状に展開された画像データの対象とするドットを中心として所定領域の各ドットのデータを抽出するためのウインドウと、該ウインドウを通して抽出される画像データによって、該画像データの黒ドット領域と白ドット領域との境界部分の線分形状を認識して、上記対象とするドットに対して認識した線分形状の特徴を表す複数ビットのコード情報を生成するパターン認識手段と、少なくともそのコード情報の一部を利用して補正が必要なドットか否かを判別する判別手段と、該手段によって補正が必要と判別されたドットに対して、上記パターン認識手段によって生成されたコード情報をアドレスとして予め記憶されている補正データを読み出して出力するパターンメモリとを備える。
【0019】
そして、上記パターン認識手段が、所要の各ドットに対して認識した線分形状の特徴を表すコード情報として、線分の傾斜方向に連続する線分の最初のドットからの位置を示すコードを含むコード情報を生成する。
【0020】
また、この画像データ処理装置は、上記ウインドウを中心部のコア領域とその周辺の複数の周辺領域とに分割して形成すると共に、上記パターン認識手段は、そのコア領域から抽出される画像データを認識するコア領域認識部と、その認識結果に応じて指定される一つ以上の周辺領域から抽出される画像データを認識する周辺領域認識部と、そのコア領域認識部による認識情報と周辺領域認識部による認識情報との組み合わせに基づいて上記コ−ド情報を生成する手段を含む。
【0021】
この画像デ−タ処理装置は、ビットマップ状に展開された画像データの黒ドット領域の白ドット領域との境界部分(文字等の輪郭線)の線分形状を認識して、所要の各ドットに対して複数ビットのコード情報に置き換え、少なくともそのコード情報の一部を利用して補正が必要なドットか否かを判別し、補正が必要なドットに対しては上記コード情報に応じた補正を行なうので、予め補正が必要な全ての特徴パターンをテンプレートとして作成して記憶させておく必要が無くなり、補正が必要なドットの判別と補正が必要なドットに対する補正データの決定を上記コード情報を用いて簡単に短時間で行なうことができる。
【0022】
線分形状の特徴を表すコード情報は、線分の傾斜方向,傾きの度合い、及び対象とするドットの水平あるいは垂直方向に連続する線分の最初のドットからの位置等によって容易に生成することができる。
【0023】
また、画像データの対象とするドットを中心として所定領域の各ドットのデータをウインドウを通して抽出し、そのウインドウの中心部のコア領域から抽出した画像データによる認識情報と、その認識結果に応じて指定される一つ以上の周辺領域から抽出した画像データによる認識情報との組み合わせに基づいて線分形状の特徴を表すコード情報を生成すれば、より少ないデータの認識により一層効率良く上記コード情報を生成できる。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
上述の、特開平5−207282号公報に提示した画像データ処理方法及び画像データ処理装置によって、ビットマップ状に展開された画像データに対して輪郭線のジャギーを補正して画質の向上を計るために、予めメモリに記憶させておくことが必要なデータを最小限に低減し、画像データのうちの補正が必要なドットの判別と補正が必要なドットに対する補正データの決定を、CPU等による簡単な判定及び演算によって極めて短時間で行うことが可能となった。
【0025】
本発明は、画像データの高解像度化を第1の目的とし、画質向上を計るために予めメモリに記憶させておくことが必要なデータの更なる低減を第2の目的とし、画像データ処理制御に関する汎用性の向上と出力データによる画像データのイメージ展開に関する処理機能の向上を第3の目的とし、画像データ処理の選択の自由度を向上すると同時に、画像補正用データの作成に関して汎用性を向上することを第4の目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像データ処理装置は、従来技術の後半で述べた各手段を設けることにより前記画像データ処理方法を実施するための装置であると同時に、以下に述べる各手段を追加して設けることにより前述の目的を達成するものである。すなわち、本発明の画像デ−タ処理装置はまず、上述の、ビットマップ状に展開された画像データの、対象とするドットを中心として所定領域の各ドットのデータを抽出するためのウインドウと、該ウインドウを通して抽出される画像データによって、該画像データの黒ドット領域との境界部分の線分形状を認識して、前記対象とするドットに対して認識した線分形状の特徴を表す複数ビットのコード情報を生成するパターン認識手段と、少なくとも前記コード情報の一部を利用して補正が必要なドットか否かを判別する判別手段と、該判別手段によって補正が必要と判別されたドットに対して、前記パターン認識手段によって生成されたコード情報をアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するパターンメモリ手段と、を備える。
【0027】
加えて本発明の第1態様は、画像データ処理装置の制御に関する汎用性の向上として、ビットマップ状に2次元分布に展開された画像データ上に複数の領域を設定する画像領域設定手段を設ける。そして画質向上を意図して予めメモリに記憶しておくことが必要なデータ数の更なる低減のために、パタ−ンメモリ手段は、補正が必要と判別されたドットに対して、前記パターン認識手段によって生成されたコード情報と、更に前記画像領域設定手段によって設定された領域のどの領域に前記ドットが位置するかを示すコード情報とをアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するものとする。
【0028】
本発明の第2態様は、画像データ処理装置の制御に関する汎用性の向上として、ビットマップ状に展開された画像データの出力時の解像度を設定する解像度設定手段を設ける。そして画質向上を意図して予めメモリに記憶しておくことが必要なデータ数の更なる低減のために、パタ−ンメモリ手段は、補正が必要と判別されたドットに対して、前記パターン認識手段によって生成されたコード情報と、更に前記解像度設定手段が設定した解像度を示すコード情報とをアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するものとする。
【0029】
【作用】
第1態様によれば、画像領域設定手段により、ビットマップ状に展開された画像データ上に複数の領域が設定され、しかも、各領域に対応した補正デ−タがパタ−ンメモリ手段より読み出される。各領域に対して画像デ−タ処理の選択の自由度が向上すると共に、パタ−ンメモリ手段の汎用性が向上する。
【0030】
第2態様によれば、解像度設定手段により、本画像デ−タ処理装置から画像デ−タを受ける出力装置(プリンタ,2次元ディスプレイ)の解像度に合せた画像デ−タ補正が設定でき、出力装置の自由度(出力装置に対する汎用性)が向上すると共に、パタ−ンメモリ手段の汎用性が向上する。
【0031】
【実施例】
以下、この発明の数種の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。まず全実施例に共通の部分を説明する。図2は、この発明を実施した画像形成装置であるレーザプリンタ2の構成を示すブロック図である。レーザプリンタ2は、画像デ−タ処理用のコントローラ3,エンジンドライバ(画像形成機器類の駆動制御回路)4,プリンタエンジン(画像形成機器類)5,及び、コントロ−ラ3/エンジンドライバ4間のインターフェイス6からなる。そして、このレーザプリンタ2は、ホストコンピュータ1から転送されるプリントデータを受信してコントローラ3により、プリントデ−タをページ単位のビットマップ(記録/非記録ビットの2次元分布)に展開する。すなわち感光体露光用の、レーザを駆動するためのドット情報であるビデオデータに変換して、内部インターフェイス6を介してエンジンドライバ4へ送り、プリンタエンジン5をシーケンス制御して用紙に可視像を形成する。
【0032】
この内部インターフェイス6内に、この発明の一実施例の画像データ処理装置であるドット補正部7を設け、コントローラ3から送出されるビデオデータに対して、出力画像の画質が向上しかつこのレ−ザプリンタの汎用性が向上するドット補正を行なう。
【0033】
コントローラ3は、メインのマイクロコンピュータ(以下「MPU」という)31と、MPU31が必要とするプログラム,定数データ及び文字フォント等を格納したROM32と、一時的なデータやドットパターン等をメモリするRAM33と、データの入出力を制御するI/O 34と、I/O 34を介してMPU31と接続される操作パネル35とから構成され、これらは互いにデータバス,アドレスバス,コントロールバス等で接続されている。また、ホストマシン1及びドット補正部7を含む内部インターフェイス6も、I/O 34を介してMPU31に接続される。
【0034】
エンジンドライバ4は、サブのマイクロコンピュータ(以下「CPU」という)41と、CPU41が必要なプログラム,定数データを格納したROM52と、一時的なデータをメモリするRAM43と、データの入出力を制御するI/O 44とから構成され、これらは互いにデータバス,アドレスバス,コントロールバス等で接続されている。I/O 44は、内部インターフェイス6と接続され、コントローラ3からのビデオデータや操作パネル35上の各種スイッチの状態を入力したり、画像クロック(WCLK)やペーパーエンド等のステータス信号をコントローラ3へ入力する。I/O 44はまた、プリンタエンジン5を構成する書き込みユニット26及びその他のシーケンス機器群27と、後述する同期センサを含む各種のセンサ類28とも接続されている。
【0035】
コントローラ3は、ホストコンピュータ1からプリント命令等のコマンド及び文字データ、画像データ等のプリントデータを受信し、それらを編集して文字コードならばROM32に記憶している文字フォントによって画像書き込みに必要なドットパターンに変換し、それらの文字及び画像(以下まとめて「画像」という)のビットマップデータをRAM33内のビデオRAM領域にページ単位で展開する。そして、エンジンドライバ4からレディー信号と共に画像クロックWCLKが入力すると、コントローラ3は、RAM33内のビデオRAM領域に展開されているビットマップデータ(ドットパターン)を、画像クロックWCLKに同期したビデオデータとして、内部インターフェイス6を介してエンジンドライバ4に出力する。
【0036】
内部インタ−フェイス6内のドット補正部7が、後述するように、この発明によるドット補正を行なう。
【0037】
操作パネル35上には、図示しないスイッチや表示器があり、オペレータからの指示によりデータを制御したりその情報をエンジンドライバ4に伝えたり、プリンタの状況を表示器に表示したりする。
【0038】
エンジンドライバ4は、コントローラ3からの、内部インタ−フェイス6を介してドット補正されて入力するビデオデータにより、プリンタエンジン5の書き込みユニット26及び後述する帯電チャージャ,現像ユニット等のシーケンス機器群27等を制御したり、画像書き込みに必要なビデオデータを内部インタ−フェイス6を介して入力して書き込みユニット26に出力すると共に、同期センサその他のセンサ類28からエンジン各部の状態を示す信号を入力して処理したり、必要な情報やエラー状況(例えばペーパーエンド等)のステータス信号を内部インタ−フェイス6を介してコントローラ3へ出力する。
【0039】
図3に、図2に示すレーザプリンタ2のプリンタエンジン5の主要機構を示す。このレーザプリンタ2は、上下2段の給紙カセット10a,10bのいずれか、例えば上段の給紙カセット10aの用紙スタック11aから給紙ローラ12によって用紙11が給送され、用紙11はレジストローラ対13によってタイミングをとられた後、感光体ドラム15の転写位置へ搬送される。メインモータ14により矢印が示す方向(時計方向)に回転駆動される感光体ドラム15は、帯電チャージャ16によってその表面が帯電され、書き込みユニット26からのPWM変調されたレ−ザスポットで走査されて表面に静電潜像が形成される。
【0040】
この潜像は、現像ユニット17によってトナーを付着され可視像化され、そのトナー像は、レジストローラ対13によって搬送されてきた用紙11上に転写チャージャ18の作用により転写され、転写された用紙は感光体ドラム15から分離され、搬送ベルト19によって定着ユニット20に送られ、加圧ローラ20aによって定着ローラ20bに圧接され、その圧力と定着ローラ20bの温度とによって定着される。定着ユニット20を出た用紙は、排紙ローラ21によって側面に設けられた排紙トレイ22へ排出される。一方、感光体ドラム15に残留しているトナーは、クリーニングユニット23によって除去されて回収される。
【0041】
図3において、レーザプリンタ2内の上方には、それぞれコントローラ3,エンジンドライバ4及び内部インタ−フェイス6を構成する複数枚のプリント回路基板24が搭載されている。
【0042】
図4に、図2に示した書き込みユニット26の機構要部を示す。この書き込みユニット26は、LD(レーザダイオード)ユニット50と、第1シリンダレンズ51,第1ミラー52,結像レンズ53と、ディスク型モータ54と、それにより矢印A方向に回転駆動されるポリゴンミラー55とからなる回転偏向器56と、第2ミラー57,第2シリンダレンズ58,及び第3ミラー60,シリンダレンズからなる集光レンズ61ならびに受光素子からなる同期センサ62とを備えている。LDユニット50は、内部にレーザダイオード(以下「LD」という)と、このLDから射出される発散性ビームを平行光ビームにするコリメータレンズとを一体に組み込んだものである。第1シリンダレンズ51は、LDユニット50から射出された平行光ビームを感光体ドラム15上において副走査方向に整形する機能を果たし、結像レンズ53は、第1ミラー52で反射された平行光を
収束性ビームに変換し、ポリゴンミラー55のミラー面55aに入射させる。
【0043】
ポリゴンミラー55は、各ミラー面55aを湾曲させて形成したRポリゴンミラーとして、従来第2ミラー57との間に配置されていたfθレンズを使用しないポストオブジェクト型(光ビームを収束光とした後に偏光器を配置する型式)の回転偏光器56としている。
【0044】
第2ミラー57は、回転偏光器56で反射されて偏光されたビーム(走査ビーム)を感光体ドラム15に向けて反射する。この第2ミラー57で反射された走査ビームは、第2シリンダレンズ58を経て感光体ドラム15上の主走査線15aの線上に鋭いスポットとして結像する。
【0045】
また第3ミラー60は、回転偏光器56で反射された光ビームによる感光体ドラム15上の走査領域外に配置され、入射された光ビームを同期センサ62側に向けて反射する。第3ミラー60で反射され集光レンズ61によって集光された光ビームは、同期センサ62を構成する例えばフォトダイオード等の受光素子により、走査開始位置を一定に保つための同期信号に変換される。
【0046】
図5は、図2におけるドット補正部7の概略構成を示すブロック図であり、図6に、その要部(FIFOメモリ72とウインドウ73)の具体的構成例を示す。このドット補正部7は、パラレル/シリアル・コンバータ(以下「P/Sコンバータ」と略称する)71,FIFOメモリ72,ウインドウ73,パターン認識部74,メモリブロック75,ビデオデータ出力部76,及びこれらを同期制御するタイミング制御部77によって構成されている。P/Sコンバータ71は、図2に示したコントローラ3から転送されるビデオデータがパラレル(8ビット)データの場合、それをシリアル(1ビット直列)データに変換してFIFOメモリ72へ送るために設けてあり、ドットの補正に関して基本的には関与しない。コントローラ3から転送されるビデオデータがシリアルデータの場合には、このP/Sコンバータ71は不要である。
【0047】
図6に、FIFOメモリ72の構成を示す。FIFOメモリ72は、先入れ先出しのメモリ(First In First Out memory)であり、コントローラ3から送られてきた複数ライン分(この実施例では6ライン分)のビデオデータを格納するラインバッファ72a〜72fを、シリアルに接続したものである。
【0048】
図6に、ウインドウ73の構成を示す。ウィンドウ73は、コントローラ3からP/Sコンバータ71を介して送出されるシリアルのビデオデータ1ライン分と、FIFOメモリ72の各ラインバッファ72a〜72fから出力される6ライン分との計7ライン分のデータに対して、各々11ビット分のシフトレジスタ73a〜73gがシリアルに接続されており、パターン検出用のウインドウ(サンプル窓:図7にその形状例を示す)を構成している。中央のシフトレジスタ73dの真中のビット(図6に×印で示している)がターゲットとなる注目ドットの格納位置である。なお、このウインドウ73を構成する各シフトレジスタ73a〜73gのうち、シフトレジスタ73aと73gは、7ビット、シフトレジスタ73bと73fは8ビットで足り、図6に破線で示す部分は無くてもよい。
【0049】
このFIFOメモリ72を構成するラインバッファ72a〜72f及びウインドウ73を構成するシフトレジスタ73a〜73g内を、ビデオデータが順次1ビットずつシフトされることによって、注目ドットが順次変化し、その各注目ドットを中心とするウインドウ73のビデオデータを連続的に抽出することができる。
【0050】
図5および図6に示すパターン認識部74は、ウインドウ73から抽出したドット情報をもとに、ターゲットとなっているドット(注目ドット)及びその周囲の情報、特に画像データの黒ドットと白ドットの境界の線分形状の特徴を認識し、その認識結果を定められたフォーマットのコード情報にして出力する。この情報が、図5に示すメモリブロック75のアドレスコードとなる。
【0051】
図1に、パターン認識部74の構成及びそれとウインドウ73との接続関係を示す。サンプル窓であるウインドウ73は、中央の3×3ビットのコア領域(Core)73Cと、その上領域(Lower)73Dと、左領域(Left)73L及び右領域(Right)73Rに区分される。その詳細な説明は、前記特開平5−207282号公報に開示の内容と同様であるので、ここでは省略する。
【0052】
図1に示すパターン認識部74は、コア領域認識部741,周辺領域認識部742,マルチプレクサ743,744、傾き(Gragient)計算部745,位置(Position)計算部746,判別部747、及びゲート748によって構成されている。周辺領域認識部742はさらに、上領域認識部742U,右領域認識部742R,下領域認識部742D、及び左領域認識部742Lによって構成されている。これらの各部の機能も前記特開平5−207282号公報に開示したものと同じであるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【0053】
次に、図5に示すメモリブロック75の構成を説明する。
(1) 図8の(a)に示す例−従来例−
この例は、前記特開平5−207282号公報に開示した従来例であり、メモリブロック75はパターンメモリ752のみで構成され、パターン認識部74から出力されるコード情報をアドレスとして、予め記憶された補正データを読み出して、それをレーザ駆動用のビデオデータとして出力する。すなわち出力が補正されたドットパターンとなる。
(2−1) 図8の(b)に示す例−本発明の第1態様の第1実施例−
この例でも、メモリブロック75はパターンメモリ752のみで構成される。しかし、パターン認識部74から出力されるコード情報と、更に後述する画像領域設定手段79Aから出力される、ビットマップ状に展開された画像データの各ドットがどの画像領域に位置するかを示すコード情報(A12〜A15信号)をアドレスとして、予め記憶された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0054】
従って、前記図8の(a)に示す例とは異なり、補正の行なわれる画像データがどの画像領域のものなのかを認識できるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各画像領域ごとに異なったデータとしての出力が可能である。
(2−2) 図8の(b)に示す例−本発明の第2態様の第1実施例−
この例でも、メモリブロック75はパターンメモリ752のみで構成される。しかし、パターン認識部74から出力されるコード情報と、更に後述する解像度設定手段79Bから出力されるビットマップ状に展開された画像データのプリント時の解像度を示すコード情報(A12〜A15信号)をアドレスとして、予め記憶された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0055】
従って、前記図8の(a)に示す例とは異なり、補正の行なわれる画像データがプリント時に如何なる解像度でプリントされるかを認識できるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各プリント時の解像度ごとに異なったデータとしての出力が可能である。
(3−1) 図8の(c)に示す例−本発明の第1態様の第2実施例−
この例ではメモリブロック75は、テーブルメモリ751とパターンメモリ752によって構成される。テーブルメモリ751は、パターン認識部74から出力されるコード情報と、更に後述する画像領域設定手段79Aから出力されるビットマップ状に展開された画像データの各ドットがどの画像領域に位置するかを示すコード情報(A12〜A15信号)をアドレスとして、予め記憶された補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力する。そして、パターンメモリ752は、前記テーブルメモリ751より出力されたコード情報をアドレスとして、予め記憶された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0056】
つまりこの例では、前述の二つの例(図8の(a)および(b))においても記した補正データのドットパターンが、実際には各ドットに対して認識した線分形状の特徴を示すコード情報に対して多くの部分で重複し、前記コード情報の数よりもはるかに少数であることから(複数の異なったコード情報に対する補正データが、一つの共通な補正パターンを用いている)、前記テーブルメモリ751の補正データのパターンを示すコード情報である出力データのビット幅を補正データの全ドットパターン数をカバーできる大きさとし、更に、このコード情報を前記パターンメモリ752のアドレスとして与えることにより画像補正に関わるトータルのメモリ容量を、機能の低下を招くことなく削減しうる。図9に、各実施例の画像補正に関わるトータルメモリ容量の比較表を示す。
【0057】
またこの例では、前記図8の(b)に示す例と同様に、補正の行なわれる画像データがどの画像領域のものなのかを認識できるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各画像領域ごとに異なったデータとしての出力が可能である。
(3−2) 図8の(c)に示す例−本発明の第2態様の第2実施例−
この例ではメモリブロック75は、テーブルメモリ751とパターンメモリ752によって構成される。テーブルメモリ751は、パターン認識部74から出力されるコード情報と、更に後述する解像度設定手段79Bから出力されるビットマップ状に展開された画像データのプリント時の解像度を示すコード情報(A12〜A15信号)をアドレスとして、予め記憶された補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力する。そして、パターンメモリ752は、前記テーブルメモリ751より出力されたコード情報をアドレスとして、予め記憶された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0058】
つまりこの例では、前述の二つの例(図8の(a)および(b))においても記した補正データのドットパターン、すなわち前記特開平5−207282号公報においてビットマップ状に展開された画像データの黒ドット領域と白ドット領域との境界部分の線分形状を認識して生成されたコード情報に応じた補正を行なったドットパターンが、実際には各ドットに対して認識した線分形状の特徴を示すコード情報に対して多くの部分で重複し、前記コード情報の数よりもはるかに少数であることから(複数の異なったコード情報に対する補正データが、一つの共通な補正パターンを用いている)、前記テーブルメモリ751の補正データのパターンを示すコード情報である出力データのビット幅を補正データの全ドットパターン数をカバーできる大きさとし、更に、このコード情報を前記パターンメモリ752のアドレスとして与えることにより画像補正に関わるトータルのメモリ容量を、機能の低下を招くことなく削減しうる。図9に、各実施例の画像補正に関わるトータルメモリ容量の比較表を示す。
【0059】
またこの例では、前記図8の(b)に示す例と同様に、補正の行なわれる画像データがプリント時に如何なる解像度でプリントされるか認識できるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各画像領域ごとに異なったデータとしての出力が可能である。
(4−1) 図8の(d)に示す例−本発明の第1態様の第3実施例−
この例でもメモリブロック75は、テーブルメモリ751とパターンメモリ752によって構成される。但し、テーブルメモリ751は、パターン認識部74から出力されるコード情報をアドレスとして、予め記憶された補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力する。そして、パターンメモリ752は、前記テーブルメモリ751より出力されたコード情報と、後述する画像領域設定手段79Aから出力されるビットマップ状に展開された画像データの各ドットがどの画像領域に位置するかを示すコード情報をアドレス(A12〜A15信号)として、予め記載された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0060】
つまりこの例においても前例(図8の(c))と同様に、補正データのドットパターン、すなわち前記特開平5−207282号公報においてビットマップ状に展開された画像データの黒ドット領域と白ドット領域との境界部分の線分形状を認識して生成されたコード情報に応じた補正を行なったドットパターンが、実際には各ドットに対して認識した線分形状の特徴を示すコード情報に対して多くの部分で重複し、前記コード情報の数よりもはるかに少数であることから、前記テーブルメモリ751の補正データのパターンを示すコード情報である出力データのビット幅を補正データのドットパターン数をカバーできる大きさとし、更に、このコード情報を前記パターンメモリ752のアドレスとして与えることにより画像補正に関わるトータルのメモリ容量を、機能の低下を招くことなく削減する。
【0061】
そして、これと同時に、補正の行なわれる画像データがどの画像領域のものなのかを示すコード情報も前記パターンメモリ752のアドレスとして入力されるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各画像領域ごとに異なったデータとしての出力が可能となり、且つ図9に示すようにトータルメモリ容量を図8の(c)に示す例と比較して機能の低下を招くことなく更に削減することができる。
(4−2) 図8の(d)に示す例−本発明の第2態様の第3実施例−
この例でもメモリブロック75は、テーブルメモリ751とパターンメモリ752によって構成される。但し、テーブルメモリ751は、パターン認識部74から出力されるコード情報をアドレスとして、予め記憶された補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力する。そして、パターンメモリ752は、前記テーブルメモリ751より出力されたコード情報と、後述する解像度設定手段79Bから出力されるビットマップ状に展開された画像データのプリント時の解像度を示すコード情報をアドレス(A12〜A15信号)として、予め記載された補正データを読み出して、レーザ駆動用のビデオデータを出力し、これが補正されたドットパターンとなる。
【0062】
つまりこの例においても前例(図8の(c))と同様に、補正データのドットパターンが、実際には各ドットに対して認識した線分形状の特徴を示すコード情報に対して多くの部分で重複し、前記コード情報の数よりもはるかに少数であることから、前記テーブルメモリ751の補正データのパターンを示すコード情報である出力データのビット幅を補正データのドットパターン数をカバーできる大きさとし、更に、このコード情報を前記パターンメモリ752のアドレスとして与えることにより画像補正に関わるトータルのメモリ容量を、機能の低下を招くことなく削減する。
【0063】
そして、これと同時に、補正の行なわれる画像データのプリント時の解像度を示すコード情報も前記パターンメモリ752のアドレスとして入力されるため、同一の線分形状の特徴を示すコード情報に対しても、各プリント時の解像度ごとに異なったデータとしての出力が可能となり、且つ図9に示すようにトータルメモリ容量を図8の(c)に示す例と比較して機能の低下を招くことなく更に削減することができる。
【0064】
尚、図12および図13に示す斜線の線分を例にすると、プリント時の解像度が異った場合(図12は240dpi,図13は480dpi)、実際にプリントされる線分のイメ−ジが同様であっても図示ように、線分を構成する各ドットの並びが異なる。従って、線分形状の特徴を示すコ−ド情報の構成(各ドットに対応した位置)も異なる。更に、図示するように、プリント時の解像度が異なった場合には、各解像度ごとにドットの大きさや各ドット間の距離が異なるため、的確な画像補正(ここではジャギ−補正)を行なうには、プリント時の各解像度ごとの画像補正デ−タは、同じ線分形状の特徴を示すコ−ド情報に対して微妙に異なった画像補正デ−タを用いて画像補正を行なうことになる(本発明の第2態様の、上述の第1〜3実施例)。
【0065】
以上に示した各実施例からの補正データ出力は、コントローラ3から送られてきたビデオデータの1ドツト毎にその正規の幅すなわちレーザ発光時間を複数に分割した値の整数倍(10分割の場合の最大値は10倍)の情報としてパラレル出力される。
【0066】
図5に示すビデオデータ出力部76は、メモリブロック75から出力されたパラレル情報をシリアル化してプリンタエンジン4へ送出し、その書き込みユニット26に設けられた光源であるLDユニット50のレーザダイオードをON/OFFする信号源とする。
【0067】
但し、前述の説明におけるLDユニット50のレーザダイオードのON/OFF制御は、2値データによる制御を想定したものであるが、多値データによる制御を想定した場合には、前述のビデオデータ出力部76によるメモリブロック75から出力されたパラレル情報をシリアル化してプリンタエンジン4へ送出する必要は無くなり、前述のメモリブロック75からのパラレル情報をそのままLDユニット50(この場合は多値制御用LDユニットを示す)のレーザダイオードのON/OFF制御に関するデータに対応させることにより、書き込みユニット26による書き込みを行なう。またこの時、前述のメモリブロック75からのパラレル情報としては、前述のテーブルメモリ751もしくはパターンメモリ752から出力されるデータのいずれも多値制御用LDユニットのON/OFF制御を行なうパラレル情報として対応させることが可能となる。
【0068】
更に、前述のパラレル情報は、その情報自身がビットマップ状に展開された画像データの黒ドット領域と白ドツト領域との境界部分の線分形状を認識して、所要の各ドットに対して認識した線分形状の特徴を示すものであるため、LDユニット50のレーザダイオードのON/OFF制御データとして用いる以外に、画像データのイメージ展開(画像の拡大,縮小)時の画像データ処理をCPUにより処理させる時のデータとして使用することが可能である。また、このイメージ展開時のデータとしては、前述のパターン認識部74によって生成されたコード情報または、前述のメモリブロック75におけるテーブルメモリ751もしくはパターンメモリ752から出力されるデータのいずれかを対応させることが可能である。
【0069】
次に図10に、本発明の上述の第1態様の第1〜第3実施例で用いられるドット補正部7の構成を示す。この図10に示すドット補正部7は、上述の図5に示すドット補正部7に代えて用いられるものであり、画像領域設定手段79Aを設けているのが大きな特徴である。画像領域設定手段79Aは、CPU等によるデータの書き込みにより、1ページ分のビットマップ状に展開された画像データ上に画像領域を座標データを用いて規定する、すなわち領域を設定するための手段であり、該画像領域設定手段79Aは前述の座標データからビットマップ上の各ドットがどの画像領域に位置するかを示すコード情報(図におけるA12〜A15信号)を生成する。
【0070】
図11は、1ページ分のビットマップ状に展開された画像データに対して、画像領域0〜3まて4つの画像領域の設定を行ない、各画像領域に対して如何なる画像データ処理(画像補正)を行なうかの設定によりその結果の画像がどのようになるかを示している。
【0071】
タイミング制御部77は、エンジンドライバー4から1ページ分の書き込み期間を規定するFGATE信号,1ライン分の書き込み期間を規定するLGATE信号,各ラインの書き込み開始及び終了タイミングを示すLSYNC信号,1ドット毎の読み出し及び書き込みの周期を取る画像クロックWCLK,及びRESET信号を入力し、上述の各部ブロック71〜76に対してその動作の同期をとるために必要なクロック信号等を発生する。と同時に、タイミング信号生成部771が設けられ、前述した様々な用途に用いられる信号を出力する。
【0072】
但し、上記各出力信号を発生させるためにタイミング制御部77を動作させるための動作基本クロックは、前述のエンジンドライバー4から入力される信号とは異なる制御信号であり、図10に示すドット補正部7の内部に設けられた制御信号発生手段78により発生された制御信号か、もしくはドット補正部7の外部に設けられた何らかの信号発生手段により発生された制御信号を用いる。ここで、制御信号発生手段78の実施例としては、電圧制御発振器(VCO)を用いるものとし、ドット補正部7の外部に設けられる信号発生手段としては、前述の電圧制御発振器(VCO)や水晶発振器等を用いるものとする。
【0073】
なお、パターンメモリ75の補正データは、コントローラ3のMPU31あるいはエンジンドライバ4のCPU41によりROM32又は42から選択的にロードされたり、ホストコンピュータ1からダウンロードすることもでき、そうすれば画像データの被補正パターンに対する補正データを容易に変更することが可能である。
【0074】
次に図14に、本発明の上述の第2態様の第1〜第3実施例で用いられるドット補正部7の構成を示す。この図14に示すドット補正部7は、上述の図5に示すドット補正部7に代えて用いられるものであり、解像度設定手段79Bを設けているのが大きな特徴である。解像度設定手段79Bは、コントロ−ラ3からの1ペ−ジ分のビットマップ状に展開された画像デ−タがプリント時には如何なる解像度でプリントされるかを設定するための手段であり、解像度設定手段79Bからはビットマップ状に展開された画像デ−タのプリント時の解像度を示すコ−ド情報(図14におけるA12〜A15信号)が生成されてメモリブロック75に与えられる。
【0075】
図12および図13には、1ペ−ジ分のビットマップ状に展開された画像デ−タに対して、各解像度ごとに如何なる画像デ−タ処理(画像補正)が行なわれ、その結果がどのような画像となるかを示している。これらの図面の(a)が元の画像デ−タ、(b)が補正画像デ−タであり、×を付したドットが補正により付加されたものである。
【0076】
図14に示すドット補正部7の、他の部分の構成および機能は図10に示すものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【0077】
更に、以上説明してきた内容以外に、以下の内容に詳細については、前記特開平5−207282号公報にて説明の内容と同じであるため、ここでは省略する。
・マッチングのためのウインドウの領域分割とその検出パターン及び使用領域,
・図1に示したパターン認識部74を構成する各ブロック741〜748からの 各出力信号,
・図1に示したパターン認識部74における各ブロックの機能,および、
・ドットの補正方法。
【0078】
最後に、上述の実施例では、レーザプリンタ2のコントローラ3とエンジンドライバ4とを結ぶ内部インターフェシス5内にこの発明による画像データ処理装置であるドット補正部7を設けた場合の実施例について説明したが、このドット補正部7をコントローラ3側あるいはエンジンドライバ4側に設けるようにしてもよい。
【0079】
さらに、この発明はレーザプリンタの限るものでなく、LEDプリンタその他の各種光プリンタ、デジタル複写器、普通紙ファクシミリ等の、ビットマップ状に展開して画像を形成する各種画像形成装置、並びに形成した画像を表示する画像表示装置にも同様に適用することができる。
【0080】
以上説明した各実施例によれば、以下に記す作用と効果を得ることが可能となる。
(1A) −第1態様の第1実施例− ビットマップ状に展開された画像データを複数の画像領域に設定可能とすることにより、各画像領域に対して施す画像データ処理の選択の自由度を向上すると同時に、画像補正用データの作成に関して汎用性を向上することができる。
(2A) −第1態様の第2実施例− 上記(1A)の効果に加えて、画像補正に関わるメモリのトータル容量を、機能の低下を招くことなく削減することができる。
(3A) −第1態様の第3実施例− 上記(2A)と同様にして、更に画像補正に関わるメモリのトータル容量を、機能の低下を招くことなく削減することができる。
(1B) −第2態様の第1実施例− ビットマップ状に展開された画像データのプリント時の解像度を設定可能とすることにより、プリント時の各解像度に対して施す画像デ−タ処理の選択の自由度を向上すると同時に、画像補正用データの作成に関して汎用性を向上し、的確な画像補正を施した画像を提供することができる。
(2B) −第2態様の第2実施例− 上記(1B)の効果に加えて、画像補正に関わるメモリのトータル容量を、機能の低下を招くことなく削減することができる。
(3B) −第2態様の第3実施例− 上記(2B)と同様にして、更に画像補正に関わるメモリのトータル容量を、機能の低下を招くことなく削減することができる。
(4) 全実施例 画像データ処理装置の動作制御に関する制御信号の選択を可能とすることにより、該画像データ処理装置の汎用性の向上を計ることができる。
【0081】
【発明の効果】
第1態様によれば、画像領域設定手段により、ビットマップ状に展開された画像データを複数領域に設定可能であり、しかも、各設定に対応した補正デ−タがパタ−ンメモリ手段より読み出される。各画像領域に対して画像デ−タ処理の選択の自由度が向上すると共に、パタ−ンメモリ手段の汎用性が向上する。
【0082】
第2態様によれば、解像度設定手段により、本画像デ−タ処理装置から画像デ−タを受ける出力装置(プリンタ,2次元ディスプレイ)の解像度に合せた画像デ−タ補正が設定でき、出力装置の自由度(出力装置に対する汎用性)が向上すると共に、パタ−ンメモリ手段の汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図5,図10および図14に示すパタ−ン認識部74の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施例を組込むレ−ザプリンタの構成を示すブロック図である。
【図3】図2に示すレ−ザプリンタの機構部の概要を示す縦断面図である。
【図4】図3に示す画像書込みユニット26の機構概要を示す斜視図である。
【図5】図2に示すドット補正部7に用いられる従来のドット補正部の構成を示すブロック図である。
【図6】図5,図10および図14に示すFIFO72およびウィンドウ73の構成を示すブロック図である。
【図7】図6に示すウィンドウ73における画像デ−タ分布対応のドット分布を示す平面図である。
【図8】(a)は図5に示すパタ−ン認識部74とメモリブロック75の接続関係を示すブロック図、(b)は図10および図14に示すパタ−ン認識部74とメモリブロック75の、第1実施例における接続関係を示すブロック図、(c)は図10および図14に示すパタ−ン認識部74とメモリブロック75の、第2実施例における接続関係を示すブロック図、(d)は図10および図14に示すパタ−ン認識部74とメモリブロック75の、第3実施例における接続関係を示すブロック図である。
【図9】図8の(a)〜(d)に示す接続関係のそれぞれでの、メモリの所要容量を示す平面図である。
【図10】本発明の第1態様で用いられるドット補正部7の構成を示すブロック図である。
【図11】図10に示す画像領域設定手段79Bによる領域設定態様を示す平面図である。
【図12】(a)は240dpiの解像度での原画像デ−タを示す平面図、(b)は補正した画像デ−タを示す平面図である。
【図13】(b)は480dpiの解像度での原画像デ−タを示す平面図、(b)は補正した画像デ−タを示す平面図である。
【図14】本発明の第2態様で用いられるドット補正部7の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10a,10b:給紙カセット
11:用紙 11a:用紙スタック
12:給紙ロ−ラ 13:レジストロ−ラ対
14:メインモ−タ 15:感光体ドラム
16:帯電チャ−ジャ 17:現像ユニット
18:転写チャ−ジャ 19:搬送ベルト
20:定着ユニット 21:排紙ロ−ラ
22:排紙トレイ 23:クリ−ニングユニット
24:プリント回路基板
50:LDユニット 51:第1シリンダレンズ
52:第1ミラ− 53:結像レンズ
54:ディスク型モ−タ
55:ポリゴンミラ− 56:回転偏向器
57:第2ミラ− 58:第2シリンダレンズ
60:第3ミラ− 61:集光レンズ
62:同期センサ
Claims (7)
- ビットマップ状に展開された画像データの、対象とするドットを中心として所定領域の各ドットのデータを抽出するためのウインドウと、該ウインドウを通して抽出される画像データによって、該画像データの黒ドット領域との境界部分の線分形状を認識して、前記対象とするドットに対して認識した線分形状の特徴を表す複数ビットのコード情報を生成するパターン認識手段と、
前記ビットマップ状に展開された画像データ上に複数の領域を設定する画像領域設定手段と、
少なくとも前記コード情報の一部を利用して補正が必要なドットか否かを判別する判別手段と、
該判別手段によって補正が必要と判別されたドットに対して、前記パターン認識手段によって生成されたコード情報と、更に該ドットが前記画像領域設定手段が設定した領域のどの領域に位置するかを示すコード情報とをアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するパターンメモリ手段と、
を備えた画像データ処理装置。 - パタ−ンメモリ手段は、パターン認識手段によって生成されたコード情報と、画像領域設定手段が設定した領域のどの領域に前記ドットが位置するかを示すコード情報とをアドレスとして、予め記憶されている補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力するテーブルメモリと、該テーブルメモリより出力された補正データのパターンを示すコード情報をアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するパターンメモリとを含む、請求項1記載の画像データ処理装置。
- パタ−ンメモリ手段は、パターン認識手段によって生成されたコード情報をアドレスとして予め記憶されている補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力するテーブルメモリと、該テーブルメモリより出力された補正データのパターンを示すコード情報と、画像領域設定手段が設定した領域のどの領域に前記ドットが位置するかを示すコード情報とをアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するパターンメモリとを含む、請求項1記載の画像データ処理装置。
- ビットマップ状に展開された画像データの、対象とするドットを中心として所定領域の各ドットのデータを抽出するためのウインドウと、該ウインドウを通して抽出される画像データによって、該画像データの黒ドット領域との境界部分の線分形状を認識して、前記対象とするドットに対して認識した線分形状の特徴を表す複数ビットのコード情報を生成するパターン認識手段と、
前記ビットマップ状に展開された画像データの出力時の解像度を設定する解像度設定手段と、
少なくとも前記コード情報の一部を利用して補正が必要なドットか否かを判別する判別手段と、
該判別手段によって補正が必要と判別されたドットに対して、前記パターン認識手段によって生成されたコード情報と、更に前記解像度設定手段が設定した解像度を示すコード情報とをアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するパターンメモリ手段と、
を備えた画像データ処理装置。 - パタ−ンメモリ手段は、パターン認識手段によって生成されたコード情報と、解像度設定手段が設定した解像度を示すコード情報とをアドレスとして、予め記憶されている補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力するテーブルメモリと、該テーブルメモリより出力された補正データのパターンを示すコード情報をアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するパターンメモリとを含む、請求項4記載の画像データ処理装置。
- パタ−ンメモリ手段は、パターン認識手段によって生成されたコード情報をアドレスとして予め記憶されている補正データのパターンを示すコード情報を読み出して出力するテーブルメモリと、該テーブルメモリより出力された補正データのパターンを示すコード情報と、解像度設定手段が設定した解像度を示すコード情報とをアドレスとして、予め記憶されている補正データを読み出して出力するパターンメモリとを含む、請求項4記載の画像データ処理装置。
- 画像データ処理を制御する為の制御信号が、外部から画像データ処理装置に与えられるものもしくは、画像データ処理装置の内部の制御信号発生手段が発生するものである、請求項1,請求項2,請求項3,請求項4,請求項5又は請求項6記載の画像データ処理装置。
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