JP4058138B2

JP4058138B2 - Image processing apparatus and image processing method

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Publication number: JP4058138B2
Application number: JP24898297A
Authority: JP
Inventors: 雄一池田; 信篤笹沼; 哲也渥美; 康弘齋藤
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2017-09-12
Also published as: JPH1184769A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力画像データを、補正データに基づいて階調補正する画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
入力画像データをルックアップテーブル（ＬＵＴ）等に格納した補正データに従って補正し、その補正後の画像データに基づいて画像を形成する画像処理装置においては、そのＬＵＴ内の補正データを変更することにより、出力する画像の濃度を変化させる技術が提案されている。
【０００３】
また、電子写真方式の画像処理装置においては、画像を形成する際の感光ドラムのコントラスト電位を変化させることにより、出力する画像の濃度を変化させる技術が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のコントラスト電位を変更して濃度を変更する画像処理装置においては、コントラスト電位を上げて濃度を濃くした場合、ＬＵＴ内の補正データとの関係により、出力する画像の良好な階調再現が困難な場合も有る。このため、ＬＵＴ内の補正データを変更する画像処理装置が一般的であるが、ＬＵＴ内の補正データを変更することによって高濃度な画像を形成すると、その画像処理装置が備える画像形成部が物理的に出力可能な最大の濃度を変更することはできないため、原画像に含まれるある濃度より濃い領域は、該画像形成部が物理的に出力可能な最大濃度で画像形成されてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、所望する濃度で原画像を再現する際の階調表現の劣化を防止する画像処理装置及び画像処理方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の画像処理装置は以下の構成を特徴とする。
【０００７】
即ち、入力画像データを補正データに基づいて階調補正する補正手段と、前記補正手段からの出力画像データに基づいて、その出力画像データが表わす濃度階調を記録する記録手段とを備える画像処理装置であって、前記記録手段において画像を記録する際に第１のコントラスト電位を用いる第１の画像記録条件における画像の最大濃度値が第１の濃度値であり、該第１のコントラスト電位より高い第２のコントラスト電位を用いる第２の画像記録条件における最大濃度値が該第１の濃度値より高い第２の濃度値である場合に、該第２の画像記録条件において、記録する画像の最大濃度値を第１の濃度値とする通常画像処理モードと、記録する画像の最大濃度値が該第２の濃度値とする高濃度画像処理モードとを選択する選択手段と、前記補正手段に設定する補正データを格納する格納手段と、前記選択された画像処理モードに応じて、前記補正手段に異なる補正データを設定することにより、前記記録手段が記録する画像の最大濃度値を変更する変更手段とを備え、前記選択手段により前記通常画像処理モードが選択された場合の前記補正データは、前記入力画像データの階調数及び前記記録手段の記録可能な階調数よりも前記出力画像データの階調数が大きいことを特徴とする。
【０００８】
また、入力画像データを補正データに基づいて階調補正する補正手段と、前記補正手段からの出力画像データに基づいて、その出力画像データが表わす濃度階調を記録する記録手段とを備える画像処理装置であって、前記補正手段に設定する補正データを格納する格納手段と、前記入力画像に含まれる文字領域を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて、記録する画像の解像度を切り替える切替手段と、を備え、前記記録手段において画像を記録する際に第１のコントラスト電位を用いる第１の画像記録条件における画像の最大濃度値が第１の濃度値であり、該第１のコントラスト電位より高い第２のコントラスト電位を用いる第２の画像記録条件における最大濃度値が該第１の濃度値より高い第２の濃度値である場合に、該第２の画像記録条件において、前記検出手段の検出結果に応じて、前記補正手段に異なる補正データを設定し、かつ前記切替手段により解像度を切り替えることにより、前記記録手段が記録する前記文字領域は、第１の解像度及び前記第２の濃度値で画像を記録し、自然画領域は、該第１の解像度より低い第２の解像度及び前記第１の濃度値で画像を記録することを特徴とする。
【００１０】
または、上記の目的を達成するため、本発明の画像処理方法は以下の構成を特徴とする。
【００１１】
即ち、入力画像データを補正データに基づいて階調補正する補正手段と、前記補正手段からの出力画像データに基づいて、その出力画像データが表わす濃度階調を記録する記録手段と、前記補正手段に設定する補正データを格納する格納手段とを備える画像処理装置の画像処理方法であって、前記記録手段において画像を記録する際に第１のコントラスト電位を用いる第１の画像記録条件における画像の最大濃度値が第１の濃度値であり、該第１のコントラスト電位より高い第２のコントラスト電位を用いる第２の画像記録条件における最大濃度値が該第１の濃度値より高い第２の濃度値である場合に、該第２の画像記録条件において、記録する画像の最大濃度値を第１の濃度値とする通常画像処理モードと、記録する画像の最大濃度値が該第２の濃度値とする高濃度画像処理モードとを選択手段が選択する選択ステップと、前記選択された画像処理モードに応じて、前記補正手段に異なる補正データを設定することにより、前記記録手段が記録する画像の最大濃度値を変更手段が変更する変更ステップとを備え、前記選択ステップで前記通常画像処理モードが選択された場合の前記補正データは、前記入力画像データの階調数及び前記記録手段の記録可能な階調数よりも前記出力画像データの階調数が大きいことを特徴とする。
【００１２】
また、入力画像データを補正データに基づいて階調補正する補正手段と、前記補正手段からの出力画像データに基づいて、その出力画像データが表わす濃度階調を記録する記録手段と、前記補正手段に設定する補正データを格納する格納手段とを備える画像処理装置の画像処理方法であって、前記入力画像に含まれる文字領域を検出手段が検出する検出ステップと、前記検出ステップの検出結果に応じて、記録する画像の解像度を切替手段が切り替える切替ステップと、を備え、前記記録手段において画像を記録する際に第１のコントラスト電位を用いる第１の画像記録条件における画像の最大濃度値が第１の濃度値であり、該第１のコントラスト電位より高い第２のコントラスト電位を用いる第２の画像記録条件における最大濃度値が該第１の濃度値より高い第２の濃度値である場合に、該第２の画像記録条件において、前記検出ステップの検出結果に応じて、前記補正手段に異なる補正データを設定し、かつ前記切替手段により解像度を切り替えることにより、前記記録手段が記録する前記文字領域は、第１の解像度及び前記第２の濃度値で画像を記録し、自然画領域は、該第１の解像度より低い第２の解像度及び前記第１の濃度値で画像を記録することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、代表的な画像処理装置である電子写真方式のカラーデジタル複写機に適用した実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
＜デジタル複写機＞
はじめに、デジタル複写機の全体の構成及び画像形成動作を、図１及び図２を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態としてのデジタル複写機の概略構成を示す断面図である。
【００１６】
図２は、本発明の第１の実施形態としてのデジタル複写機における画像形成処理のブロック構成図である。
【００１７】
図１のデジタル複写機は、原稿画像を読み取るリーダ部と、そのリーダ部にて読み取った原稿画像の画像信号に基づいて記録紙に原稿画像を再現するプリンタ部を備える。以下に説明するリーダ部及びプリンタ部の動作は、それぞれコントローラ１００，２００により制御されている。尚、コントローラ２００はＣＰＵ２１４を備えており、予めＲＯＭ２１３に記憶されたプログラムに従って制御を行う。また、コントローラ１００も不図示のＣＰＵを備えており、予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って制御を行うことは言うまでもない。
【００１８】
リーダ部において、コピー開始キー（不図示）が押されると、コントローラ１００は、原稿台ガラス３１上に載置された原稿３０の、露光ランプ３２による露光走査を開始する。この露光走査によって得られる原稿３０からの反射光像は、フルカラーセンサ３４に集光される。
【００１９】
フルカラーセンサ３４は、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の３色のラインセンサが副走査方向に互いに所定の距離を隔てて配置されており、各ラインセンサには複数の受光素子が一列に配列されている。フルカラーセンサ３４は、入射された原稿３０からの反射光像を複数の光電変換素子により複数の画素に分解し、各画素の濃度に応じて光電変換信号（カラー色分解画像信号）を発生する。
【００２０】
図２において、フルカラーセンサ３４から出力された画像信号は、アナログ信号処理部２０１にてゲインやオフセットの調整が施され、Ａ／Ｄ変換部２０２にて各色成分毎に、例えば８ｂｉｔ（０〜２５５レベル：２５６階調）のＲＧＢデジタル信号に変換される。
【００２１】
シェーディング補正部２０３に入力されたＲＧＢデジタル信号は、フルカラーセンサ３４が有する一列に並んだ個々の受光素子の感度のバラツキを無くすために、個々の受光素子に対応させてゲインを最適化する、一般的なシェーディング補正が施される。
【００２２】
ラインディレイ部２０４は、シェーディング補正部２０３から出力された画像信号に含まれている空間的ズレを補正する。この空間的ズレは、フルカラーセンサ３４の各ラインセンサが、副走査方向に、互いに所定の距離を隔てて配置されていることにより生じたものである。具体的には、Ｂ（ブルー）色成分信号を基準として、Ｒ（レッド）及びＧ（グリーン）の各色成分信号を、副走査方向にライン遅延し、３種類の色成分信号の位相を同期させる。
【００２３】
入力マスキング部２０５は、ラインディレイ部２０４から出力された画像信号の色空間を、数１のマトリクス演算により、例えば、ＮＴＳＣ−ＲＧＢの標準色空間に変換する。即ち、フルカラーセンサ３４から出力された各色成分信号の色空間は、各色成分のフィルタの分光特性で決まっているが、これをＮＴＳＣ−ＲＧＢの標準色空間に変換するものである。
【００２４】
【数１】

【００２５】
入力インタフェース２５０には、必要に応じて、コンピュータ等の不図示の外部装置からカラー画像データが入力される。
【００２６】
ＬＯＧ変換部２０６は、例えば、不図示のＲＯＭ等からなるルックアップテーブル（ＬＵＴ）で構成され、入力マスキング部２０５から出力されたＲＧＢ輝度信号をＣＭＹ濃度信号に変換する。
【００２７】
黒文字検出部２２０は、入力マスキング部２０５または外部装置から入力インタフェース２５０を介して入力される出力画像データに基づいて、その画像データが表わす原稿画像に含まれる黒文字領域を検出し、その検出結果に応じてコントローラ２００に制御信号ＳＥＮを出力する。尚、黒文字領域の検出方法については、本願出願人らの先行する提案等により一般的なため、説明を省略する。
【００２８】
ライン遅延メモリ２０７は、黒文字検出部２２０が入力マスキング部２０５の出力に基づいて、制御信号ＵＣＲ、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮ等を生成する期間（ライン遅延期間）だけ、ＬＯＧ変換部２０６から出力された画像信号を遅延する。
【００２９】
ここで、制御信号ＵＣＲは、マスキング・ＵＣＲ部２０８を制御する制御信号である。また、制御信号ＦＩＬＴＥＲは、出力フィルタ２１０がエッジ強調を行うために使用する制御信号である。
【００３０】
マスキング・ＵＣＲ部２０８は、ライン遅延メモリ２０７から出力された画像信号から黒成分信号Ｋを抽出する。また、プリンタ部における記録色材の色濁りを補正すべく、ＭＣＹＫの画像信号にマトリクス演算を施して、リーダ部の読み取り動作毎に、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ順に、例えば８ｂｉｔの面順次の色成分画像信号を出力する。尚、マトリクス演算に使用するマトリクス係数は、コントローラ１００内の不図示のＣＰＵによって設定される。
【００３１】
γ補正部２０９は、画像信号をプリンタ部の理想的な階調特性に合わせるために、マスキング・ＵＣＲ部２０８から出力された画像信号に濃度補正を施す。出力フィルタ（空間フィルタ処理部）２１０は、コントローラ１００内の不図示のＣＰＵからの制御信号に従って、γ補正部２０９から出力された画像信号にエッジ強調またはスムージング処理を施す。
【００３２】
ＬＵＴ２１１には、原稿画像の濃度と出力画像の濃度とを一致させるためのＬＵＴ（不図示）と、後述する本発明に係るＬＵＴとを有し、ＲＡＭ等で構成されている。それらのテーブルのデータは、例えばＲＯＭ２１３等に予め格納されており、ＣＰＵ２１４により各ＬＵＴに設定される。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施形態としてのカラー複写機により、原画像が再現されるまでの各工程における特性を説明する図である。
【００３４】
図中、第１領域は、原稿濃度を濃度信号に変換するリーダ部の読み取り特性を示す。第２領域は、リーダ部からの濃度信号の濃度特性を変換するＬＵＴ２１１の変換特性を示す。第３領域は、レーザ出力信号から出力濃度に変換するプリンタ部の記録特性を示す。そして、第４領域は、原画像の原稿濃度と、プリンタ部による出力画像の濃度の関係を示しており、当該デジタル複写機の階調再現特性を示している。尚、階調数は、８ビットのディジタル処理をしているので、２５６階調である。また、原稿濃度と出力画像の濃度は、市販の濃度計による測定値である（以下の説明においても同様）。
【００３５】
本実施形態では、第４領域に示す階調再現特性を略リニアな特性にするために、第３領域に示すプリンタ部Ｂの記録特性が非線形な部分を、第２領域のＬＵＴ２１１の変換特性によって補正する。
【００３６】
パルス幅変調器（ＰＷＭ）２１２は、ＬＵＴ２１１から入力された画像信号のレベルに対応するパルス幅のパルス信号を出力し、そのパルス信号は不図示のレーザ光源を駆動するレーザドライバ４１（図１のレーザドライバ３）へ入力される。
【００３７】
図１において、レーザドライバ３内の半導体レーザから放射されたレーザ光Ｅは、回転多面鏡３ａによって掃引され、ｆ／θレンズ等のレンズ３ｂ及びレーザ光Ｅを感光ドラム１方向に指向させる固定ミラー３ｃによって感光体ドラム１上にスポット結像される。そして、レーザ光Ｅは、感光ドラム１の回転軸と略平行な方向（主走査方向）に感光ドラム１を走査し、感光ドラム１の回転方向（副走査方向）に繰り返し感光ドラム１を走査することで静電潜像を形成する。
【００３８】
プリンタ部において、感光ドラム１は、アモルファスシリコン、セレン、ＯＰＣ等を表面に有し、図１の矢印方向に回転可能に担持されている。感光ドラム１の周りには、前露光ランプ１１、コロナ帯電器２、レーザ露光光学系３、表面電位センサ１２、色の異なる４個の現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ，４ｂｋ、感光ドラム１上の光量検知手段１３、転写装置５、そしてクリーニング装置６が配置される。
【００３９】
プリンタ部において、コントローラ２００は、画像形成に先立って、感光ドラム１を、図１の矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１で均一に除電した後、一次帯電器２により一様に帯電する。その後、感光ドラム１は、上述した画像情報信号に応じて変調されたレーザ光Ｅにより露光走査されることにより、面積階調特性を有する静電潜像が、該画像情報信号に応じて感光ドラム１上に形成される。
【００４０】
現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ，４ｂｋは、それぞれ記録材であるイエロー、マゼンタ、シアン、そしてブラックの色トナーを用いて、感光ドラム１上の静電潜像を現像する。具体的に、コントローラ２００は、感光ドラム１上に形成された静電潜像を、所定の現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ，４ｂｋにより、トナーとキャリアからなる２成分現像剤によって反転現像することにより、感光ドラム１上に樹脂を基体とした負に帯電された可視画像（トナー像）を形成する。これらのトナーは、スチレン系共重合樹脂をバインダとし、各色の記録材を分散させて形成されている。各現像器は、偏心カム２４ｙ，２４ｃ，２４ｍ，２４ｂｋの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム１に近接する構造を有する。ここで、反転現像とは、感光体の光で露光された領域に、潜像と同極性に帯電したトナーを付着させてこれを可視化する現像方法である。
【００４１】
転写装置５は、本実施形態では転写ドラム５ａ、転写手段としての転写ブラシ帯電器５ｂ、記録紙を静電吸着させるための吸着ブラシ帯電器５ｃと対向する吸着ローラ５ｇ、内側帯電器５ｄ、外側帯電器５ｅ、転写剥がれセンサ５ｈとを備える。また、回転駆動されるように軸支された転写ドラム５ａの周面開口域には、ポリカーボネート等の誘電体からなる記録紙保持シート５ｆが円筒状に一体的に張設されている。
【００４２】
コントローラ２００は、記録紙カセット７内の記録紙を所定のタイミングで搬送系及び転写装置５を介して感光ドラム１と対向した位置に供給し、静電力により記録紙保持シート５ｆ上に保持する。そして、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ドラム５ａの回転に従って記録紙保持シート５ｆ上の記録紙に転写される。
【００４３】
コントローラ２００は、原稿画像のトナー像の記録紙への転写を終了すると、記録紙を転写ドラム５ａから分離爪８ａ、分離押し上げコロ８ｂ及び分離帯電器５ｈを動作させて分離し、熱ローラ定着器９にて記録紙にトナー像を定着した後、トレイ１０に排紙する。
【００４４】
また、コントローラ２００は、トナー像の転写後に感光ドラム１表面の残留トナーをクリーニングブレード６ａとスクイシートからなるクリーニング装置６で清掃し、次の画像形成処理に備える。また、転写ドラム５ａの記録紙保持シート５ｆ上への粉体の飛散付着、記録紙上へのオイルの付着等を防止するために、ファーブラシ１４と記録紙保持シート５ｆを介してファーブラシ１４に対向するバックアップブラシ１５を用いて清掃を行う。このような清掃は、画像形成の前または後に行い、ジャム（紙詰まり）発生時には随時行う。
【００４５】
ここで、ＰＷＭ２１２にて行われるパルス幅変換処理について説明する。
【００４６】
図４は、本発明の第１の実施形態としてのＰＷＭ２１２内部の回路構成を示す概略図である。図５は、本発明の第１の実施形態としてのＰＷＭ２１２内部の主な信号波形を示すタイムチャートである。
【００４７】
図４において、ＬＵＴ２１１から出力されたデジタル画像データは、Ｄ／Ａ変換器２１２ａでアナログ電圧に変換され、アナログビデオ信号ＡＶＤとなる。このとき、Ｄ／Ａ変換器２１２ａは、例えば、デジタル画像データの値が００ｈ（ｈは１６進数を表わす）で最小電圧を発生し、ＦＦｈで最大電圧を発生する。そして、アナログビデオ信号ＡＶＤは、コンパレータ２１２ｄ及び２１２ｅの負入力に入力される。
【００４８】
コンパレータ２１２ｄ及び２１２ｅの正入力には、それぞれ三角波発生部２１２ｂの出力ＴＲ１及び三角波発生回路２１２ｃの出力ＴＲ２が入力されている。
【００４９】
次に、コンパレータコンパレータ２１２ｄ及び２１２ｅでは、アナログビデオ信号ＡＶＤの電圧レベルと、三角波信号ＴＲ１及びＴＲ２の電圧レベルとが比較され、それぞれ出力パルスＰＷ１とＰＷ２とが得られる。このとき、出力パルスＰＷ１とＰＷ２とが表わすライン数は、それぞれ画像１インチ当り２００ライン、４００ラインである。
【００５０】
そして、出力パルスＰＷ１とＰＷ２とは、セレクタ２１２ｆに入力され、ＣＰＵ２１４から出力される２００／４００ｄｐｉのライン数切替信号に応じて選択される。本実施形態において、このライン数切替信号は、不図示の操作パネルからのオペレータの操作により切り換えられる。具体的には、例えば、文字モードでは４００ｄｐｉ、写真モードでは２００ｄｐｉというように、オペレータに選択させる。尚、後述の第３の実施形態では、黒文字検出部２２０からの制御信号ＳＥＮに応じてＣＰＵ２１４が切り替える。
【００５１】
セレクタ２１２ｆにて選択された出力パルスは、アンプ２１２ｇにてレベル増幅された後、レーザ駆動パルスとしてレーザドライバ４１に送出される。このレーザ駆動パルスの幅に応じて、プリンタ部は、印刷する画像の階調を再現する。
【００５２】
次に、当該デジタル複写機の感光ドラム１の現像特性を説明するため、感光ドラム１におけるコントラスト電位について説明する。
【００５３】
図６は、本発明の第１の実施形態としてのデジタル複写機における感光ドラムのコントラスト電位を説明する図である。同図において、横軸は、一次帯電器２が有するグリッド（図１において不図示）の電圧Ｖｇ、縦軸は、感光ドラム１の表面電位である。
【００５４】
Ｖｏｏは、各グリッド電圧Ｖｇにおいて、ＰＷＭ２１２からの出力パルスのレベルが００ｈのときにレーザドライバ４１が出力したレーザ光Ｅにより、感光ドラム１が照射されたあとの表面電位である。また、Ｖｆｆは、各グリッド電圧Ｖｇにおいて、ＰＷＭ２１２からの出力パルスのレベルがＦＦｈのときにレーザドライバ４１が出力したレーザ光Ｅにより、感光ドラム１が照射されたあとの表面電位である。そして、Ｖｄｃは、現像バイアス電位である。
【００５５】
感光ドラム１はこのような現像特性を有しており、ＶｄｃとＶｆｆとの電位差が、コントラスト電位Ｖｃｏｎｔである。従って、当該デジタル複写機の感光ドラム１は、コントラスト電位Ｖｃｏｎｔが大きい程、感光ドラム１上の静電潜像は容易に現像され、現像するトナー像の最大濃度を大きく（濃く）することができる。このコントラスト電位Ｖｃｏｎｔは、コントローラ２００によるグリッド電圧Ｖｇと、感光ドラム１の表面電位との制御により設定される。この制御を行ったときにプリンタ部にて再現可能な出力画像の最大濃度を図７に示す。
【００５６】
図７は、本発明の第１の実施形態としてのコントラスト電位と、プリンタ部にて再現可能な出力画像の最大濃度値との関係を示す図である。同図に示すように、コントローラ２００が、プリンタ部のコントラスト電位を２００Ｖに設定したとき、画像形成を行って得られる出力画像の最大濃度値は１．５であり、コントラスト電位を３００Ｖに設定したときは最大濃度値を２．０にすることができる。
【００５７】
ここで、一般的な電子写真方式のプリンタにおいて、コントラスト電位を２００Ｖに設定し、そのときに得られる出力画像の最大濃度値が１．５の場合を考える。
【００５８】
図８は、一般的な電子写真方式のプリンタの記録特性を示す図であり、画像データの入力レベルがＦＦｈのとき、出力画像の濃度値は１．５である。また、図９は、図８の記録特性を有するプリンタのための一般的なＬＵＴを示す図であり、原稿画像の濃度と出力画像の濃度とを一致させるための一般的なＬＵＴの特性曲線を示している。また、このような図８の記録特性及び図９のＬＵＴを有するプリンタにおいて、高濃度な記録を行う場合の一般的なＬＵＴの特性曲線を図１０に示す。図中、Ａは、図９に示した特性曲線である。Ｂは、高濃度で印刷するときに使用する特性曲線である。このように、ＬＵＴの特性曲線を複数用意しておき、何れかに切り替えることにより、出力画像の濃度を変更するのが一般的である。しかしながら、当該プリンタにおいて図１０のＢの特性曲線により画像を印刷すると、出力画像の濃度値は、図１１に示すように原稿がある濃度値のときに当該プリンタの出力画像の最大濃度値１．５となり、それ以上に大きくなることはない。
【００５９】
本実施形態では、当該デジタル複写機のコントラスト電位を３００Ｖに設定し、出力画像の最大濃度値２．０にする。
【００６０】
図１２は、本発明の第１の実施形態としてのコントラスト電位を３００Ｖに設定したときのデジタル複写機のプリンタ部の記録特性を示す図であり、出力画像の最大濃度値は２．０である。この記録特性において、オペレータは、出力画像の最大濃度値が１．５の「通常モード」、または、出力画像の最大濃度値が２．０の「高濃度モード」の何れかのコピーモードを当該デジタル複写機の不図示の操作パネルから選択できる。コントローラ２００は、オペレータが選択したコピーモードに応じて、ＲＯＭ２１３等に予め格納したＬＵＴのデータをＬＵＴ２１１に設定する。
【００６１】
図１３は、本発明の第１の実施形態としての「通常モード」のときに使用するＬＵＴを示す図である。同図に示すように、「通常モード」では、入力レベルがＦＦｈのとき、ＰＷＭ２１２への出力レベルはＡ０ｈであり、そのときの最大濃度値は、図１２の記録特性から１．５となる。
【００６２】
図１４は、本発明の第１の実施形態としての「高濃度モード」のときに使用するＬＵＴを示す図である。同図に示すように、「高濃度モード」では、入力レベルがＦＦｈのとき、ＰＷＭ２１２への出力レベルはＦＦｈであり、そのときの最大濃度値は、図１２の記録特性から２．０となる。
【００６３】
図１５は、本発明の第１の実施形態としての「通常モード」及び「高濃度モード」における原稿の濃度レベルに対する出力画像の濃度特性を示す図である。同図に示すように、何れのコピーモードの場合も、図１３及び図１４に示したＬＵＴによる階調補正により、原稿の濃度に対する当該デジタル複写機の出力画像の濃度特性は略リニアな特性にすることができる。即ち、図１１を参照して説明したような原稿の濃度の変化に対して出力画像の濃度がリニアに変化せず、頭打ちになってしまい、結果として出力画像の階調性が劣化することを防止できる。
【００６４】
尚、上述した実施形態では、説明の都合上、最大濃度値を１．５と２．０としたが、これに限られるものではなく、１．８や１．９の最大濃度値を実現するためのＬＵＴを予め用意しても良いことは言うまでもない。
【００６５】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、図１３及び図１４に示した２種類のＬＵＴを予め用意したが、本実施形態では、図１３のＬＵＴの特性データだけを予めＲＯＭ２１３等に格納しておく。コントローラ２００は、オペレータの選択により、コピーモードが「高濃度モード」に設定された場合は、図１３のＬＵＴの特性データに基づいて図１４のＬＵＴの特性データを算出し、ＬＵＴ２１１に設定する。本実施形態では、「通常モード」のときの出力レベルがＡ０ｈであるから、「高濃度モード」のときに出力レベルをＦＦｈにするためには、図１３のＬＵＴの特性データを１．６倍すればよい。尚、「高濃度モード」のＬＵＴを算出する以外は第１の実施形態と同様なため、説明を省略する。
【００６６】
［第３の実施形態］
一般に、自然画と黒文字とが含まれるカラー画像を印刷するときには、自然画の場合はハイライトの再現性に優れる２００ラインで画像形成し、黒文字の場合は細部まで再現できるように４００ラインで画像形成されることが多い。そこで、本実施形態では、第１及び第２の実施形態のようにオペレータが選択したコピーモードに応じてＬＵＴを使い分けるのではなく、コントローラ２００は、自然画の場合は最大濃度値１．５で画像形成するために図１３のＬＵＴを、文字の場合は最大濃度値２．０で画像形成するために図１４のＬＵＴを用いる。この場合、図１３または図１４のＬＵＴの選択には、前述した黒文字検出部２２０から出力される制御信号ＳＥＮを、ＰＷＭ２１２内のセレクタ２１２ｆのライン数切替信号として使用する。以上の構成以外は第１の実施形態と同様なため、説明を省略する。
【００６７】
本実施形態によれば、原稿画像に自然画と黒文字とが含まれる場合に、自然画の領域は最大濃度値を１．５にしてハイライトの再現性を良くし、且つ黒文字の領域は最大濃度値を２．０にして鮮明ではっきりと再現することができる。このため、文字を濃く再現するために自然画の再現領域が色つぶれすることを防止できる。
【００６８】
［第４の実施形態］
第１の実施形態では、「通常モード」において図１３のＬＵＴを使用するため、出力された画像の階調数が、「高濃度モード」のときの２５６階調に対して１６０階調となってしまう。そこで、この階調数の現象を防止すべく、本実施形態では、当該プリンタ部のレーザドライバ４１の解像度は２５６階調のままで、ＬＵＴの出力レベルの階調数だけを、入力レベルの階調数よりも大きくする。
【００６９】
図１６は、本発明の第４の実施形態としての「通常モード」のときに使用するＬＵＴの特性曲線を示す図であり、入力が８ビットデータ（２５６階調）であるのに対し、出力時は９ｂｉｔデータとすることにより階調数を５１２階調に増やした。これにより、出力画像の濃度値が１．５のときは１４０ｈ＝３２０階調であり、２５６階調のレーザドライバ４１を十分カバーすることができ、「通常モード」においても良好な階調表現が実現する。
【００７０】
【他の実施形態】
尚、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置、プリンタなど）に適用してもよい。
【００７１】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００７２】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７３】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【００７４】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７５】
更に、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所望する濃度で原画像を再現する際の階調表現の劣化を防止する画像処理装置及び画像処理方法の提供が実現する。
【００７７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としてのデジタル複写機の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態としてのデジタル複写機における画像形成処理のブロック構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態としてのカラー複写機により、原画像が再現されるまでの各工程における特性を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施形態としてのＰＷＭ２１２内部の回路構成を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態としてのＰＷＭ２１２内部の主な信号波形を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態としてのデジタル複写機における感光ドラムのコントラスト電位を説明する図である。
【図７】本発明の第１の実施形態としてのコントラスト電位と、プリンタ部にて再現可能な出力画像の最大濃度値との関係を示す図である。
【図８】一般的な電子写真方式のプリンタの記録特性を示す図である。
【図９】図８の記録特性を有するプリンタのための一般的なＬＵＴを示す図である。
【図１０】図８の記録特性のプリンタで高濃度な記録を行うための一般的なＬＵＴを示す図である。
【図１１】図１０のＬＵＴを使用した場合の原稿の濃度と出力画像の濃度の関係を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態としてのコントラスト電位を３００Ｖに設定したときのデジタル複写機のプリンタ部の記録特性を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態としての「通常モード」のときに使用するＬＵＴを示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態としての「高濃度モード」のときに使用するＬＵＴを示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態としての「通常モード」及び「高濃度モード」における原稿の濃度レベルに対する出力画像の濃度特性を示す図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態としての「通常モード」のときに使用するＬＵＴの特性曲線を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method for correcting gradation of input image data based on correction data.
[0002]
[Prior art]
In an image processing apparatus that corrects input image data according to correction data stored in a lookup table (LUT) or the like and forms an image based on the corrected image data, the correction data in the LUT is changed. A technique for changing the density of an output image has been proposed.
[0003]
In addition, in an electrophotographic image processing apparatus, a technique has been proposed in which the density of an output image is changed by changing the contrast potential of a photosensitive drum when an image is formed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described image processing apparatus that changes the contrast potential and changes the density, when the contrast potential is increased and the density is increased, a good gradation reproduction of the output image is obtained due to the relationship with the correction data in the LUT. May be difficult. For this reason, an image processing apparatus that changes correction data in the LUT is common, but when a high-density image is formed by changing correction data in the LUT, the image forming unit included in the image processing apparatus is physically Therefore, the maximum density that can be output cannot be changed, so that an area that is darker than a certain density included in the original image is formed with the maximum density that the image forming unit can physically output.
[0005]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image processing apparatus and an image processing method that prevent deterioration in gradation expression when an original image is reproduced at a desired density.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the image processing apparatus of the present invention is characterized by the following configuration.
[0007]
  That is, an image processing comprising correction means for correcting gradation of input image data based on correction data, and recording means for recording density gradation represented by the output image data based on output image data from the correction means. In the apparatus, a maximum density value of an image under a first image recording condition using a first contrast potential when an image is recorded in the recording unit is a first density value, and the first contrast potential is greater than the first contrast potential. When the maximum density value in the second image recording condition using the high second contrast potential is the second density value higher than the first density value, the image to be recorded is recorded in the second image recording condition. Selection means for selecting a normal image processing mode in which the maximum density value is the first density value and a high density image processing mode in which the maximum density value of the image to be recorded is the second density value; A storage unit that stores correction data to be set in the unit and a correction data that is different in the correction unit according to the selected image processing mode, thereby changing the maximum density value of the image recorded by the recording unit. And change means toThe correction data when the normal image processing mode is selected by the selection means is the number of gradations of the output image data than the number of gradations of the input image data and the number of gradations that can be recorded by the recording means. Is bigIt is characterized by that.
[0008]
  Also,An image processing apparatus comprising: correction means for correcting gradation of input image data based on correction data; and recording means for recording density gradation represented by the output image data based on output image data from the correction means. The storage means for storing correction data to be set in the correction means, the detection means for detecting a character area included in the input image, and the resolution of the image to be recorded are switched according to the detection result of the detection means. Switching means, and the maximum density value of the image under the first image recording condition using the first contrast potential when the image is recorded in the recording means is the first density value, and the first contrast When the maximum density value in the second image recording condition using the second contrast potential higher than the potential is the second density value higher than the first density value, the second density value Under the image recording conditions, the character area recorded by the recording unit is set to the first by setting different correction data in the correcting unit and switching the resolution by the switching unit according to the detection result of the detecting unit. An image is recorded at a resolution of 2 and the second density value, and the natural image area is recorded at a second resolution and the first density value lower than the first resolution.
[0010]
Or in order to achieve said objective, the image processing method of this invention is characterized by the following structures.
[0011]
  That is, a correction unit that corrects gradation of input image data based on correction data, a recording unit that records density gradation represented by the output image data based on output image data from the correction unit, and the correction unit An image processing method of an image processing apparatus comprising storage means for storing correction data to be set in the image processing apparatus, wherein the recording means records an image under a first image recording condition using a first contrast potential when the image is recorded. A second density having a maximum density value that is a first density value and a maximum density value in a second image recording condition that uses a second contrast potential that is higher than the first contrast potential is higher than the first density value. In the second image recording condition, the normal image processing mode in which the maximum density value of the image to be recorded is the first density value and the maximum density value of the image to be recorded are The selection unit selects a high-density image processing mode with a density value of 2, and the correction unit sets different correction data in the correction unit according to the selected image processing mode, whereby the recording unit A changing step in which the changing means changes the maximum density value of the image to be recorded.The correction data when the normal image processing mode is selected in the selection step is the number of gradations of the output image data than the number of gradations of the input image data and the number of gradations that can be recorded by the recording unit. Is bigIt is characterized by that.
[0012]
  Also,Set in the correction means for correcting the gradation of the input image data based on the correction data, the recording means for recording the density gradation represented by the output image data based on the output image data from the correction means, and the correction means An image processing method of an image processing apparatus including a storage unit that stores correction data to be detected, wherein a detection unit detects a character region included in the input image, and according to a detection result of the detection step, A switching step in which the switching means switches the resolution of the image to be recorded, and the maximum density value of the image under the first image recording condition using the first contrast potential when the image is recorded in the recording means is the first. The maximum density value in the second image recording condition using the second contrast potential that is a density value and higher than the first contrast potential is the first density value. If the second density value is higher than the value, different correction data is set in the correction unit according to the detection result of the detection step in the second image recording condition, and the resolution is set by the switching unit. By switching, the character area recorded by the recording means records an image with the first resolution and the second density value, and the natural image area has a second resolution lower than the first resolution and the second resolution value. An image is recorded with the first density value.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic color digital copying machine which is a typical image processing apparatus will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
[First Embodiment]
<Digital copier>
First, the overall configuration and image forming operation of the digital copying machine will be described with reference to FIGS.
[0015]
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a digital copying machine as a first embodiment of the present invention.
[0016]
FIG. 2 is a block diagram of image forming processing in the digital copying machine as the first embodiment of the present invention.
[0017]
The digital copying machine of FIG. 1 includes a reader unit that reads an original image and a printer unit that reproduces the original image on a recording sheet based on an image signal of the original image read by the reader unit. The operations of the reader unit and printer unit described below are controlled by the

controllers

100 and 200, respectively. The controller 200 includes a CPU 214 and performs control according to a program stored in the ROM 213 in advance. Needless to say, the controller 100 also includes a CPU (not shown) and performs control according to a program stored in advance in the ROM.
[0018]
When a copy start key (not shown) is pressed in the reader unit, the controller 100 starts exposure scanning of the document 30 placed on the document table glass 31 by the exposure lamp 32. The reflected light image from the original 30 obtained by this exposure scanning is condensed on the full color sensor 34.
[0019]
In the full color sensor 34, line sensors of three colors R (red), G (green), and B (blue) are arranged at a predetermined distance from each other in the sub-scanning direction, and each line sensor receives a plurality of light receptions. Elements are arranged in a line. The full color sensor 34 separates an incident reflected light image from the original 30 into a plurality of pixels by a plurality of photoelectric conversion elements, and generates a photoelectric conversion signal (color color separation image signal) according to the density of each pixel.
[0020]
In FIG. 2, the image signal output from the full color sensor 34 is subjected to gain and offset adjustment by the analog signal processing unit 201, and for example, 8 bits (0 to 255) for each color component by the A / D conversion unit 202. (Level: 256 gradations) and converted to an RGB digital signal.
[0021]
The RGB digital signal input to the shading correction unit 203 optimizes the gain corresponding to each light receiving element in order to eliminate variations in the sensitivity of the light receiving elements arranged in a row of the full color sensor 34. Shading correction is applied.
[0022]
The line delay unit 204 corrects a spatial shift included in the image signal output from the shading correction unit 203. This spatial shift is caused by the fact that the line sensors of the full color sensor 34 are arranged at a predetermined distance from each other in the sub-scanning direction. Specifically, R (red) and G (green) color component signals are line-delayed in the sub-scanning direction with the B (blue) color component signal as a reference, and the phases of the three types of color component signals are synchronized. .
[0023]
The input masking unit 205 converts the color space of the image signal output from the line delay unit 204 into, for example, an NTSC-RGB standard color space by the matrix operation of Equation 1. That is, the color space of each color component signal output from the full color sensor 34 is determined by the spectral characteristics of the filter of each color component, but this is converted to the NTSC-RGB standard color space.
[0024]
[Expression 1]

[0025]
Color image data is input to the input interface 250 from an external device (not shown) such as a computer as necessary.
[0026]
The LOG conversion unit 206 is configured by, for example, a look-up table (LUT) including a ROM (not shown), and converts the RGB luminance signal output from the input masking unit 205 into a CMY density signal.
[0027]
The black character detection unit 220 detects a black character region included in the document image represented by the image data based on the output image data input from the input masking unit 205 or the external device via the input interface 250, and the detection result is In response, a control signal SEN is output to the controller 200. The method for detecting a black character region is general due to the prior proposals made by the applicants of the present application and the like, and thus the description thereof is omitted.
[0028]
The line delay memory 207 is an image signal output from the LOG conversion unit 206 only during a period (line delay period) in which the black character detection unit 220 generates the control signals UCR, FILTER, SEN, and the like based on the output of the input masking unit 205. To delay.
[0029]
Here, the control signal UCR is a control signal for controlling the masking / UCR unit 208. The control signal FILTER is a control signal used by the output filter 210 to perform edge enhancement.
[0030]
The masking / UCR unit 208 extracts the black component signal K from the image signal output from the line delay memory 207. Further, in order to correct the color turbidity of the recording color material in the printer unit, a matrix operation is performed on the MCYK image signal, and for each reading operation of the reader unit, for example, an 8-bit plane sequential sequence. Outputs a color component image signal. The matrix coefficient used for the matrix calculation is set by a CPU (not shown) in the controller 100.
[0031]
The γ correction unit 209 performs density correction on the image signal output from the masking / UCR unit 208 in order to match the image signal with the ideal gradation characteristics of the printer unit. The output filter (spatial filter processing unit) 210 performs edge enhancement or smoothing processing on the image signal output from the γ correction unit 209 in accordance with a control signal from a CPU (not shown) in the controller 100.
[0032]
The LUT 211 has an LUT (not shown) for matching the density of the original image and the density of the output image and the LUT according to the present invention described later, and is configured by a RAM or the like. The data of these tables is stored in advance in the ROM 213, for example, and is set in each LUT by the CPU 214.
[0033]
FIG. 3 is a diagram for explaining the characteristics in each process until the original image is reproduced by the color copying machine as the first embodiment of the present invention.
[0034]
In the figure, the first area shows the reading characteristics of the reader unit that converts the document density into a density signal. The second area shows the conversion characteristic of the LUT 211 that converts the density characteristic of the density signal from the reader unit. The third area shows the recording characteristics of the printer unit for converting the laser output signal into the output density. A fourth area shows the relationship between the original image density of the original image and the density of the output image from the printer unit, and shows the gradation reproduction characteristics of the digital copying machine. Note that the number of gradations is 256 gradations because 8-bit digital processing is performed. The document density and the output image density are values measured by a commercially available densitometer (the same applies to the following description).
[0035]
In the present embodiment, in order to make the gradation reproduction characteristic shown in the fourth area a substantially linear characteristic, a portion where the recording characteristic of the printer unit B shown in the third area is non-linear is changed by the conversion characteristic of the LUT 211 in the second area. to correct.
[0036]
The pulse width modulator (PWM) 212 outputs a pulse signal having a pulse width corresponding to the level of the image signal input from the LUT 211, and the pulse signal is a laser driver 41 (shown in FIG. 1) that drives a laser light source (not shown). Input to the laser driver 3).
[0037]
In FIG. 1, a laser beam E emitted from a semiconductor laser in a laser driver 3 is swept by a rotating polygon mirror 3a and a lens 3b such as an f / θ lens and a fixed mirror that directs the laser beam E toward the photosensitive drum 1. A spot image is formed on the photosensitive drum 1 by 3c. The laser beam E scans the photosensitive drum 1 in a direction (main scanning direction) substantially parallel to the rotation axis of the photosensitive drum 1, and repeatedly scans the photosensitive drum 1 in the rotational direction (sub-scanning direction) of the photosensitive drum 1. Thus, an electrostatic latent image is formed.
[0038]
In the printer unit, the photosensitive drum 1 has amorphous silicon, selenium, OPC or the like on its surface and is supported so as to be rotatable in the direction of the arrow in FIG. Around the photosensitive drum 1, there are a pre-exposure lamp 11, a corona charger 2, a laser exposure optical system 3, a surface potential sensor 12, four developing devices 4y, 4c, 4m, 4bk of different colors, and a photosensitive drum 1. A light amount detection means 13, a transfer device 5, and a cleaning device 6 are arranged.
[0039]
In the printer unit, prior to image formation, the controller 200 rotates the photosensitive drum 1 in the direction of the arrow in FIG. 1 and removes the charge uniformly with the pre-exposure lamp 11 and then uniformly charges with the primary charger 2. Thereafter, the photosensitive drum 1 is exposed and scanned by the laser beam E modulated in accordance with the above-described image information signal, whereby an electrostatic latent image having area gradation characteristics is converted in accordance with the image information signal. 1 is formed.
[0040]
The developing units 4y, 4c, 4m, and 4bk develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 using yellow, magenta, cyan, and black color toners that are recording materials, respectively. Specifically, the controller 200 reversely develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 with a two-component developer composed of toner and carrier by predetermined developing devices 4y, 4c, 4m, and 4bk. Then, a negatively charged visible image (toner image) using a resin as a base is formed on the photosensitive drum 1. These toners are formed by dispersing a recording material of each color using a styrene copolymer resin as a binder. Each developing device has a structure in which it is close to the photosensitive drum 1 alternatively according to each separation color by the operation of the

eccentric cams

24y, 24c, 24m, and 24bk. Here, the reversal development is a development method in which a toner charged with the same polarity as the latent image is attached to a region exposed to light of a photosensitive member to visualize the toner.
[0041]
In this embodiment, the transfer device 5 includes a transfer drum 5a, a transfer brush charger 5b serving as transfer means, an adsorption roller 5g opposed to an adsorption brush charger 5c for electrostatically adsorbing recording paper, an inner charger 5d, and an outer charger. A charger 5e and a transfer peeling sensor 5h are provided. In addition, a recording paper holding sheet 5f made of a dielectric material such as polycarbonate is integrally stretched in a cylindrical shape in an opening area of the peripheral surface of the transfer drum 5a that is rotatably supported.
[0042]
The controller 200 supplies the recording paper in the recording paper cassette 7 to a position facing the photosensitive drum 1 via the transport system and the transfer device 5 at a predetermined timing, and holds the recording paper on the recording paper holding sheet 5f by electrostatic force. The toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred onto the recording paper on the recording paper holding sheet 5f according to the rotation of the transfer drum 5a.
[0043]
When the transfer of the toner image of the original image to the recording paper is completed, the controller 200 separates the recording paper from the transfer drum 5a by operating the separation claw 8a, the separation push-up roller 8b, and the separation charger 5h, and the heat roller fixing device. After the toner image is fixed on the recording paper at 9, it is discharged onto the tray 10.
[0044]
The controller 200 cleans residual toner on the surface of the photosensitive drum 1 with the cleaning device 6 including a cleaning blade 6a and a squeeze sheet after the toner image is transferred, and prepares for the next image forming process. Further, in order to prevent the powder from scattering and adhering to the recording paper holding sheet 5f of the transfer drum 5a, oil from adhering to the recording paper, etc., the fur brush 14 and the recording paper holding sheet 5f are connected to the fur brush 14 via the fur brush 14 and the recording paper holding sheet 5f. Cleaning is performed using the backup brush 15 which is opposed. Such cleaning is performed before or after image formation, and is performed at any time when a jam (paper jam) occurs.
[0045]
Here, the pulse width conversion process performed in the PWM 212 will be described.
[0046]
FIG. 4 is a schematic diagram showing a circuit configuration inside the PWM 212 as the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a time chart showing main signal waveforms inside the PWM 212 as the first embodiment of the present invention.
[0047]
In FIG. 4, the digital image data output from the LUT 211 is converted into an analog voltage by the D / A converter 212a to become an analog video signal AVD. At this time, for example, the D / A converter 212a generates a minimum voltage when the value of the digital image data is 00h (h represents a hexadecimal number) and generates a maximum voltage at FFh. The analog video signal AVD is input to the negative inputs of the

comparators

212d and 212e.
[0048]
The outputs TR1 of the triangular wave generator 212b and the output TR2 of the triangular wave generator 212c are input to the positive inputs of the

comparators

212d and 212e, respectively.
[0049]
Next, the

comparators

212d and 212e compare the voltage level of the analog video signal AVD with the voltage levels of the triangular wave signals TR1 and TR2, and obtain output pulses PW1 and PW2, respectively. At this time, the numbers of lines represented by the output pulses PW1 and PW2 are 200 lines and 400 lines per inch, respectively.
[0050]
The output pulses PW1 and PW2 are input to the selector 212f and selected according to the 200/400 dpi line number switching signal output from the CPU 214. In the present embodiment, the line number switching signal is switched by an operator's operation from an operation panel (not shown). Specifically, for example, the operator makes a selection such as 400 dpi in the character mode and 200 dpi in the photo mode. In the third embodiment to be described later, the CPU 214 switches according to the control signal SEN from the black character detection unit 220.
[0051]
The output pulse selected by the selector 212f is level-amplified by the amplifier 212g and then sent to the laser driver 41 as a laser drive pulse. In accordance with the width of the laser drive pulse, the printer unit reproduces the gradation of the image to be printed.
[0052]
Next, in order to describe the development characteristics of the photosensitive drum 1 of the digital copying machine, the contrast potential in the photosensitive drum 1 will be described.
[0053]
FIG. 6 is a diagram for explaining the contrast potential of the photosensitive drum in the digital copying machine as the first embodiment of the present invention. In the figure, the horizontal axis represents the voltage Vg of the grid (not shown in FIG. 1) of the primary charger 2, and the vertical axis represents the surface potential of the photosensitive drum 1.
[0054]
Voo is the surface potential after the photosensitive drum 1 is irradiated with the laser light E output from the laser driver 41 when the level of the output pulse from the PWM 212 is 00h at each grid voltage Vg. Vff is a surface potential after the photosensitive drum 1 is irradiated with the laser beam E output from the laser driver 41 when the level of the output pulse from the PWM 212 is FFh at each grid voltage Vg. Vdc is a developing bias potential.
[0055]
The photosensitive drum 1 has such development characteristics, and a potential difference between Vdc and Vff is a contrast potential Vcont. Therefore, as the photosensitive drum 1 of the digital copying machine has a higher contrast potential Vcont, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is easily developed, and the maximum density of the toner image to be developed can be increased (darkened). . The contrast potential Vcont is set by controlling the grid voltage Vg and the surface potential of the photosensitive drum 1 by the controller 200. FIG. 7 shows the maximum density of the output image that can be reproduced by the printer unit when this control is performed.
[0056]
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the contrast potential as the first embodiment of the present invention and the maximum density value of the output image that can be reproduced by the printer unit. As shown in the figure, when the controller 200 sets the contrast potential of the printer unit to 200V, the maximum density value of the output image obtained by performing image formation is 1.5, and the contrast potential is set to 300V. Sometimes the maximum density value can be set to 2.0.
[0057]
Here, in a general electrophotographic printer, the case where the contrast potential is set to 200 V and the maximum density value of the output image obtained at that time is 1.5 is considered.
[0058]
FIG. 8 is a diagram showing recording characteristics of a general electrophotographic printer. When the input level of image data is FFh, the density value of the output image is 1.5. FIG. 9 is a diagram showing a general LUT for the printer having the recording characteristics shown in FIG. 8, and shows a general LUT characteristic curve for matching the density of the original image with the density of the output image. Show. FIG. 10 shows a general LUT characteristic curve when high density recording is performed in the printer having the recording characteristics shown in FIG. 8 and the LUT shown in FIG. In the figure, A is the characteristic curve shown in FIG. B is a characteristic curve used when printing at a high density. As described above, it is common to change the density of an output image by preparing a plurality of LUT characteristic curves and switching to one of them. However, when an image is printed with the characteristic curve B of FIG. 10 in the printer, the density value of the output image is the maximum density value 1. of the output image of the printer when the document has a certain density value as shown in FIG. It will be 5 and will not be larger.
[0059]
In this embodiment, the contrast potential of the digital copying machine is set to 300 V, and the maximum density value of the output image is set to 2.0.
[0060]
FIG. 12 is a diagram showing recording characteristics of the printer unit of the digital copying machine when the contrast potential is set to 300 V as the first embodiment of the present invention, and the maximum density value of the output image is 2.0. . In this recording characteristic, the operator selects either the “normal mode” in which the maximum density value of the output image is 1.5 or the “high density mode” in which the maximum density value of the output image is 2.0. It can be selected from an operation panel (not shown) of the digital copying machine. The controller 200 sets LUT data stored in advance in the ROM 213 or the like in the LUT 211 in accordance with the copy mode selected by the operator.
[0061]
FIG. 13 is a diagram showing an LUT used in the “normal mode” according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the “normal mode”, when the input level is FFh, the output level to the PWM 212 is A0h, and the maximum density value at that time is 1.5 from the recording characteristics of FIG.
[0062]
FIG. 14 is a diagram showing an LUT used in the “high density mode” as the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the “high density mode”, when the input level is FFh, the output level to the PWM 212 is FFh, and the maximum density value at that time is 2.0 from the recording characteristics of FIG. .
[0063]
FIG. 15 is a diagram showing the density characteristics of the output image with respect to the density level of the document in the “normal mode” and the “high density mode” according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, in any copy mode, the density characteristic of the output image of the digital copying machine with respect to the density of the original is substantially linear by the tone correction by the LUT shown in FIGS. can do. In other words, the density of the output image does not change linearly with respect to the change in the density of the document as described with reference to FIG. 11, but reaches a peak, and as a result, the gradation of the output image deteriorates. Can be prevented.
[0064]
In the above-described embodiment, the maximum density values are 1.5 and 2.0 for convenience of explanation. However, the present invention is not limited to this, and the maximum density values of 1.8 and 1.9 are realized. Needless to say, an LUT for this purpose may be prepared in advance.
[0065]
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the two types of LUTs shown in FIGS. 13 and 14 are prepared in advance, but in this embodiment, only the characteristic data of the LUT in FIG. 13 is stored in the ROM 213 or the like in advance. When the copy mode is set to the “high density mode” by the operator's selection, the controller 200 calculates the LUT characteristic data in FIG. 14 based on the LUT characteristic data in FIG. In the present embodiment, since the output level in the “normal mode” is A0h, in order to set the output level to FFh in the “high density mode”, the LUT characteristic data in FIG. do it. The description is omitted because it is the same as that of the first embodiment except that the “high density mode” LUT is calculated.
[0066]
[Third Embodiment]
In general, when printing a color image that includes natural images and black characters, images are formed with 200 lines, which are excellent in highlight reproducibility for natural images, and images with 400 lines so that details can be reproduced for black characters. Often formed. Therefore, in this embodiment, instead of using LUTs differently according to the copy mode selected by the operator as in the first and second embodiments, the controller 200 has a maximum density value of 1.5 for natural images. The LUT shown in FIG. 13 is used to form an image. In the case of characters, the LUT shown in FIG. 14 is used to form an image with a maximum density value of 2.0. In this case, to select the LUT in FIG. 13 or FIG. 14, the control signal SEN output from the black character detection unit 220 described above is used as the line number switching signal of the selector 212f in the PWM 212. Since the configuration other than the above is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0067]
According to the present embodiment, when a natural image and black characters are included in an original image, the natural image region has a maximum density value of 1.5, thereby improving highlight reproducibility, and the black character region is the maximum. A density value of 2.0 can be reproduced clearly and clearly. For this reason, it is possible to prevent the reproduction area of the natural image from being crushed in order to reproduce the characters darkly.
[0068]
[Fourth Embodiment]
In the first embodiment, since the LUT of FIG. 13 is used in the “normal mode”, the number of gradations of the output image is 160 gradations compared to 256 gradations in the “high density mode”. End up. Therefore, in order to prevent the phenomenon of the number of gradations, in the present embodiment, the resolution of the laser driver 41 of the printer unit remains 256 gradations, and only the number of gradations of the output level of the LUT is set to the level of the input level. Make it larger than the logarithm.
[0069]
FIG. 16 is a diagram showing a characteristic curve of the LUT used in the “normal mode” as the fourth embodiment of the present invention. The input is 8-bit data (256 gradations), while the output is At that time, the number of gradations was increased to 512 gradations by using 9-bit data. Thereby, when the density value of the output image is 1.5, 140h = 320 gradations, which can sufficiently cover the laser driver 41 with 256 gradations, and a good gradation expression can be obtained even in the “normal mode”. Realize.
[0070]
[Other Embodiments]
Note that the present invention can be applied to a system constituted by a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), but a device (for example, a copier, a facsimile machine, a printer) composed of a single device. Etc.).
[0071]
Another object of the present invention is to supply a storage medium storing software program codes for implementing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus stores the storage medium. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in.
[0072]
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
[0073]
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
[0074]
Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) operating on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
[0075]
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus and an image processing method that prevent deterioration of gradation expression when an original image is reproduced at a desired density.
[0077]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a digital copying machine as a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of image forming processing in the digital copying machine as the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating characteristics in each process until an original image is reproduced by the color copying machine as the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a circuit configuration inside a PWM 212 as the first embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a time chart showing main signal waveforms inside the PWM 212 as the first embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a diagram illustrating the contrast potential of the photosensitive drum in the digital copying machine as the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a contrast potential according to the first embodiment of the present invention and a maximum density value of an output image that can be reproduced by a printer unit.
FIG. 8 is a diagram illustrating recording characteristics of a general electrophotographic printer.
9 is a diagram showing a general LUT for a printer having the recording characteristics of FIG. 8. FIG.
10 is a diagram showing a general LUT for performing high-density recording with the printer having the recording characteristics shown in FIG. 8. FIG.
11 is a diagram showing the relationship between the density of an original and the density of an output image when the LUT of FIG. 10 is used.
FIG. 12 is a diagram showing recording characteristics of the printer unit of the digital copying machine when the contrast potential is set to 300 V as the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing an LUT used in the “normal mode” according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing an LUT used in the “high density mode” according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating density characteristics of an output image with respect to a density level of an original in “normal mode” and “high density mode” according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a characteristic curve of an LUT used in the “normal mode” as the fourth embodiment of the present invention.

Claims

An image processing apparatus comprising: correction means for correcting gradation of input image data based on correction data; and recording means for recording density gradation represented by the output image data based on output image data from the correction means. There,
The maximum density value of the image under the first image recording condition using the first contrast potential when the image is recorded by the recording means is the first density value, and the second contrast is higher than the first contrast potential. In the case where the maximum density value in the second image recording condition using the potential is the second density value higher than the first density value, in the second image recording condition,
Selection means for selecting a normal image processing mode in which the maximum density value of an image to be recorded is a first density value, and a high density image processing mode in which the maximum density value of an image to be recorded is the second density value;
Storage means for storing correction data to be set in the correction means;
Changing means for changing the maximum density value of the image recorded by the recording means by setting different correction data in the correcting means according to the selected image processing mode ,
When the normal image processing mode is selected by the selection unit, the correction data has the number of gradations of the output image data more than the number of gradations of the input image data and the number of gradations that can be recorded by the recording unit. large
An image processing apparatus.

An image processing apparatus comprising: correction means for correcting gradation of input image data based on correction data; and recording means for recording density gradation represented by the output image data based on output image data from the correction means. There,
Storage means for storing correction data to be set in the correction means;
Detecting means for detecting a character region included in the input image;
Switching means for switching the resolution of the image to be recorded in accordance with the detection result of the detection means;
With
The maximum density value of the image under the first image recording condition using the first contrast potential when the image is recorded by the recording means is the first density value, and the second contrast is higher than the first contrast potential. In the case where the maximum density value in the second image recording condition using the potential is the second density value higher than the first density value, in the second image recording condition,
According to the detection result of the detection means, by setting different correction data in the correction means, and switching the resolution by the switching means,
The character area recorded by the recording means records an image at a first resolution and the second density value, and if the input image includes a natural image area, a second lower than the first resolution is recorded. An image processing apparatus for recording an image with a resolution of 1 and the first density value.

Set in the correction means for correcting the gradation of the input image data based on the correction data, the recording means for recording the density gradation represented by the output image data based on the output image data from the correction means, and the correction means An image processing method of an image processing apparatus comprising storage means for storing correction data to be performed,
The maximum density value of the image under the first image recording condition using the first contrast potential when the image is recorded by the recording means is the first density value, and the second contrast is higher than the first contrast potential. In the case where the maximum density value in the second image recording condition using the potential is the second density value higher than the first density value, in the second image recording condition,
Selection in which the selection means selects a normal image processing mode in which the maximum density value of the image to be recorded is the first density value and a high density image processing mode in which the maximum density value of the image to be recorded is the second density value Steps,
According to the selected image processing mode, a changing step in which changing means changes the maximum density value of the image recorded by the recording means by setting different correction data in the correcting means ,
When the normal image processing mode is selected in the selection step, the correction data has the number of gradations of the output image data more than the number of gradations of the input image data and the number of gradations that can be recorded by the recording unit. large
An image processing method.

Set in the correction means for correcting the gradation of the input image data based on the correction data, the recording means for recording the density gradation represented by the output image data based on the output image data from the correction means, and the correction means An image processing method of an image processing apparatus comprising storage means for storing correction data to be performed,
A detecting step in which a detecting means detects a character region included in the input image;
A switching step in which the switching means switches the resolution of the image to be recorded according to the detection result of the detection step;
With
The maximum density value of the image under the first image recording condition using the first contrast potential when the image is recorded by the recording means is the first density value, and the second contrast is higher than the first contrast potential. In the case where the maximum density value in the second image recording condition using the potential is the second density value higher than the first density value, in the second image recording condition,
According to the detection result of the detection step, by setting different correction data in the correction unit, and switching the resolution by the switching unit,
The character area recorded by the recording means records an image with a first resolution and the second density value, and the natural image area has a second resolution and the first density lower than the first resolution. An image processing method, wherein an image is recorded with a value.