JPH0247973A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH0247973A
JPH0247973A JP63197146A JP19714688A JPH0247973A JP H0247973 A JPH0247973 A JP H0247973A JP 63197146 A JP63197146 A JP 63197146A JP 19714688 A JP19714688 A JP 19714688A JP H0247973 A JPH0247973 A JP H0247973A
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廣岡 和彦
Hitoshi Arai
仁 荒井
Masaki Sakai
坂井 雅紀
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は多値画像信号をパルス幅変調により2値化して
像形成する画像形成装置に関するものである。
[従来の技術] 従来から中間調画像を含む多値画像情報を2値化して像
形成する場合、この2値化法として閾値マトリックスを
用いた、例えばデイザ法、濃度パターン法などがよく知
られている。また、レーザビームプリンタ等では、多値
画像データを三角波などと比較して、その画像データの
濃度をパルス幅に対応するようにパルス幅変調する2値
化法が一般的である。
[発明が解決しようとしている課題] しかし、これらの方法で文字等の線画をパルス幅変調す
ると、そのエツジ部が階段状のギザギザになったり、画
像データの解像度が低下する等の問題があった。
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、多値画像
の解像度を低下させることなく、高品位な再生画像が得
られる画像形成装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は以下
の様な構成からなる。即ち、 多値画像信号をパルス幅変調により2値化して像形成す
る画像形成装置であって、画像信号の濃度勾配を検出す
る濃度勾配検出手段と、それぞれが異なる波形形状を有
し、前記画像信号の同期信号に同期した複数のパターン
信号を発生するパターン信号発生手段と、前記複数のパ
ターン信号のそれぞれを基に前記画像信号をパルス幅変
調する複数の変調手段と、前記濃度勾配及び前記パター
ン信号の周期を基に前記複数の変調手段よりの変調信号
のいずれかを選択する選択手段とを備える。
また他の請求項の構成は、 前記複数のパターン信号は、前記画像信号の同期信号の
2倍または3倍の周期を有する三角波或いは鋸歯状波で
あり、前記パターン信号のピークはそれぞれ互いに異な
る位相を有する。
[作用コ 以上の構成において、画像信号の濃度勾配を検出すると
ともに、パターン信号発生手段により、それぞれが異な
る波形形状を有し、画像信号の同期信号に同期した複数
のパターン信号を発生する。これら複数のパターン信号
のそれぞれを基に、その画像信号を複数の変調手段によ
りパルス幅変調し、その濃度勾配及びパターン信号の周
期を基に、複数の変調手段よりの変調信号のいずれかを
選択するようにしている。
また他の請求項の構成によれば、複数のパターン信号は
画像信号の同期信号の2倍または3倍の周期を有する三
角波或いは鋸歯状波であり、これらパターン信号のピー
クはそれぞれ互いに異なる位相を有している。
[実施例] 以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。
[レーザビームプリンタの説明 (第1図、第5図)] 第1図はこの実施例のレーザビームプリンタの画像信号
処理部の概略構成を示すブロック図である。
図中、101はビデオデータ出力部であり、図示しない
CCDセンサやビデオカメラからの画像データをA/D
変換し、濃度情報を含む所定ビット(ここでは8ビツト
)のデジタル多値画像データを、同期クロックRCLK
に同期して出力している。このデジタル画像データは、
−旦バツファメモリ102に格納され、タイミング信号
発生回路111からの水平同期信号(H3YNC)及び
ビデオクロック信号(VCLK)に同期して、8ビツト
のビデオデータ131として読出される。
このようにして、バッファメモリ102を介することに
より、ビデオデータ出力部101よりの画像データの同
期ずれや速度変換が行われる。
バッファメモリ102から読出されたビデオデータ13
1の一方は遅延回路116により識別回路113の識別
のための遅れ分だけ遅延された後、D/A変換器103
によりアナログビデオ信号121に変換される。また、
ビデオデータ131の他方は後述する識別回路113に
入力されて、後述する変調信号の選択に使用される。こ
のアナログビデオ信号121はコンパレータ104〜1
06の一方の入力端子に入力されており、コンパレータ
104〜106のそれぞれのもう一方の入力端子には、
アナログビデオ信号121を2値化する(PWM変調)
するためのパターンクロック123〜125が入力され
る。
ここで、パターンクロック123〜125はそれぞれ三
角波及び鋸状波であり、第2図に示すようにコンパレー
タ104に入力されるパターンクロック123は右端に
、コンパレータ105に入力されるパターンクロック1
24は中央に、コンパレータ106に入力されるパター
ンクロック125は左端に頂点のあるクロック信号であ
る。
また、識別回路113に入力されたビデオデータ131
の濃度変化に応じて選択信号122が出力されて(詳細
は後述する)セレクト回路107に入力され、コンパレ
ータ104〜106の出力変調信号のうちの1つが選択
される。セレクト回路107から出力された変調信号(
PWM)129はゲート回路108によって記録紙と同
期が取られて記録部132のレーザドライバ109に入
力される。ここでレーザドライバ109は、入力された
変調信号129のパルス幅に応じた時間だけ半導体レー
ザ114を定電流駆動する。この半導体レーザ114よ
り発せられたレーザ光が感光体を走査し、電子写真プロ
セスによって複写画像を形成する。
第5図はレーザビームプリンタの記録部132の概略構
成を示すブロック図で、109はレーザドライバ、11
4は半導体レーザ、51はコリメータレンズ、52はポ
リゴンミラー 53はfθレンズである。こうして変調
され、fθ補正されたレーザ光は、ラスクスキャンによ
り感光体50上を走査して静電潜像を形成し、電子写真
方式により記録紙に画像を転写させる。133はレーザ
ビームの1ラインの走査開始位置近傍に設けられ、レー
ザ光の走査開始を検知するビームディテクタ(BD)で
ある。
再び第1図に戻り、BD生成回路110はビームディテ
クタ(BD)133よりの信号を基にBD信号116を
作成する。このBD信号116と、入力されるビデオデ
ータの4倍以上の周波数のクロック117が水晶発振器
115よりタイミング信号発生回路111に入力され、
水平同期信号(HSYNC)とビデオクロック(VCL
K)が作成されて出力される。更に、タイミング信号発
生回路111はパターンクロック発生回路112にスク
リーンクロック(SCLK)118を出力しており、こ
のスクリーンクロック(SCLK)118は必要に応じ
てビデオクロック(VCLK)120の1倍、2倍、3
倍等の周期でビデオクロック120に同期がとられた5
0%デユーティのクロックである。
パターンクロック発生回路112では、スクリーンクロ
ック118により、所定の形状のパターンクロック12
3〜125を発生している。
これらパターンクロックは本実施例においては、スクリ
ーンクロック118に同期し、スクリーンクロック11
8と同じ周期の三角波及び鋸状波である。これらパター
ンクロック123〜125はPWM (パルス幅変調)
によるアナログ画像データ121の2値化のために、コ
ンパレータIQ4.105,106に入力される。
[画像信号の変調例の説明(第1図、第2図)コ第2図
は第1図の画像信号処理部の各部の信号波形を説明する
ための図である。
第2図に沿って説明すると、ビデオクロック120の4
倍以上の周期クロック117が水晶発振器115からタ
イミング信号発生回路111に入力され、BD信号11
6とクロック117に同期したH3YNC信号119、
ビデオクロツク信号1201スクリーンクロツク信号1
18が出力される。スクリーンクロック118は前述し
たようにパターンクロック発生のための同期信号であり
、パターン、クロック発生回路112に入力されている
また、第2図のアナログビデオ信号135は、バッファ
メモリ102から読出されたビデオデータがD/Aコン
バータ103でアナログ信号に変換された一例を示し、
第2図かられかる様にビデオクロック120に同期して
アナログレベルの各画素データが出力される。尚、図に
示されるように、そのアナログレベルは下にいく程黒く
なり濃度は高くなるものとする。
パターンクロック発生回路112の出力であるパターン
クロック123〜125は、第2図に示すようにスクリ
ーンクロック120に同期して発生し、それぞれコンパ
レータ104,105.106に入力される。変調信号
128はビデオ信号135がコンパレータ106でパタ
ーンクロック125と比較されて2値化された信号を示
し、変調信号127はビデオ信号135がコンパレータ
105でパターンクロック124と比較されて2値化さ
れた信号を示し、更に変調信号126はビデオ信号13
5がパターンクロック123とコンパレータ104によ
り比較されて2値化された信号を示している。そして、
識別回路113よりの選択信号122に対応して、セレ
クト回路107により3つの変調信号126〜128の
うちの1つが選択されて記録部132に入力され、レー
ザードライバ109の駆動信号となる。
なお、前述したパルス幅変調の説明では、スクリーンク
ロック118はビデオクロック120と同じ周期であっ
たが、必要に応じてビデオクロック120の2倍又は3
倍等の周期にしても良い。
この場合にはパターンクロック123〜125の周期も
同様に、ビデオクロック120の2倍、3倍の周期とな
る。
[識別回路及び動作説明(第3図、第4図)]第3図は
本実施例の識別回路113及びセレクト回路107の詳
細を示す図で、第1図の破線で囲んだ部分130の構成
を示している。
バッファメモリ102から読出された8ビツトのビデオ
データ131は、ビデオクロック120に同期してそれ
ぞれが8ビツトのDタイプのフリップフロップ301,
302,303に順次ラッチされる。フリップフロップ
301〜303にラッチされた各データは、スクリーン
クロック5CLK118により再びフリップフロップ3
04〜306にラッチされる。
307〜309はいずれも多値の比較器(コンパレータ
)で、コンパレータ307にはフリップフロップ304
及び305の出力が入力され、フリップフロップ304
の方が305より大きい時(六入力〉B入力のとき)、
コンパレータ307の出力がハイレベルになるようにな
っている。コンパレータ308,309もコンパレータ
307と同様に動作し、コンパレータ308はフリップ
フロップ305と306の出力値を入力し、フリップフ
ロップ305の出力値の方が大きい(A>B)とき、そ
の出力をハイレベルにして出力している。またコンパレ
ータ309はフリップフロップ306と304の出力値
を比較し、フリップフロップ306の出力の方が大きい
時にハイレベルを出力している。
一方、変調信号126〜128のそれぞれは、コンパレ
ータ307,308,309の出力と共に各ANDゲー
ト31O〜314に入力される。
ORゲート315の出力はスクリーンクロック118が
ビデオクロック120の2倍周期の時に、そしてORゲ
ート316の出力は、スクリーンクロック118がビ・
デオクロツク120の3倍周期の時に使用されるように
、セレクタ317によって選択される。
このセレクタ317に入力されるセレクト信号134は
タイミング信号発生回路111から出力される信号で、
スクリーンクロック118がビデオクロック120の2
倍周期のときに六入力を選択し、スクリーンクロック1
18がビデオクロックの3倍周期のときにB入力を選択
するような信号である。なお、このセレクト信号134
は、不図示のCPUにより発生されたり、外部のビデオ
データ出力部分から入力されても良い。
なお、ORゲート315の出力には、フリップフロップ
304,305の出力を比較してフリップフロップ30
4の出力値の方が大きい時に変調信号126が選択され
て出力され、一方、フリップフロップ305の出力値の
方が大きい時には変調信号128が出力される。また、
ORゲート316には、フリップフロップ304〜30
6の出力値を比較して、フリップフロップ304の出力
値が最大の時には変調信号126が、フリップフロップ
305の出力値が最大の時には変調信号127が、フリ
ップフロップ306の出力値が最大の時には変調信号1
28がそれぞれ選択されて出力されるようになっている
。つまり、スクリーンクロック118の1周期内のビデ
オデータ131を比較し、ビデオデータ131の最大の
ところに一番長くオン信号がくるようなPWM信号12
9を選択して出力するようになっている。
第4図は第3図に示した識別回路によるPWM信号出力
の出力例を示す図で、第4A図はスクリーンクロック1
18がビデオクロック120の3倍周期の時の例を示し
、第4B図は2倍周期の時の例を示している。
まず第4A図について説明すると、図に示すようなビデ
オ信号401が入力されたとすると、第2図により説明
したように、各パターンクロックにより変調された変調
信号128〜126は、それぞれ第4A図の402〜4
04の様になる。パターンクロックの1周期目つまり画
素データ41〜画素データ43の部分については、各画
素データ41〜43のうち画素データ43の濃度が最大
であるため変調信号402の405部分が選択され、2
周期目の画素データ44〜46の部分は画素データ45
の濃度が最大であるので、変調信号403の406部分
が選択される。以下同様にして、PWM出力129は4
10で示すようになる。
第4B図についても同様にして、パターンクロック信号
の1周期目では画素データ41と画素データ42とを比
較し、画素データ42の方が濃度が高いので変調信号4
15の421部分が選択され、パターンクロックの2周
期目では画素データ43と画素データ44とを比較し、
画素データ44の方が濃度が高いので変調信号415の
422部分が選択されて出力される。同様にして、3周
期目では画素データ45の方が濃度が高いので変調信号
416の423部分が選択され、以下同様にして、出力
される変調信号129はPWM出力417で示されたよ
うになる。
従って、第4A図、第4B図から明らかなように、変調
信号(PWM)出力129は変調信号126〜128に
比べて、アナログビデオ信号4゜1の濃度の高い部分に
オン信号がより多く集中している。このため、文字等の
線画のボケを防止することができ、特に電子写真方式の
印刷機などに適した出力となる。
以上説明したようにこの実施例によれば、画像データの
高濃度部分を強調して像再生できるため、線画等の輪郭
部の不鮮明さがなくなり、画像データの再生される解像
度も高くなるという効果がある。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、解像度を低下させ
ることなく、高品位の再生画像が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例のレーザビームプリンタの概略構成を示
すブロック図、 第2図はパルス幅変調の動作の説明するタイミングチャ
ート、 第3図は第1図の識別回路及びセレクト回路の詳細を示
す回路図、 第4A図はスクリーンクロックがとデオクロツクの3倍
周期の時の変調例を示す図、 第4B図はスクリーンクロックがビデオクロックの2倍
周期の時の変調例を示す図、そして第5図はレーザービ
ームプリンタを例とした場合の記録部における2値画像
形成を説明する図である。 図中、101・・・ビデオデータ出力部、102・・・
バッファメモリ、103・・・D/Aコンバータ、10
4〜106・・・コンパレータ、107・・・セレクト
回路、108がゲート、109・・・レーザドライバ、
110・・・BD生成回路、111・・・タイミング信
号発生回路、112・・・パターンクロック発生回路、
113・・・識別回路、114・・・半導体レーザ、1
15・・・水晶発振器、116・・・BD倍信号117
・・・クロック、118・・・スクリーンクロック、1
19・・・水平同期信号、120・・・ビデオクロック
、121・・・アナログビデオ信号、122・・・選択
信号、123〜125・・・パターンクロック、126
〜128・・・変調信号、129・・・PWM信号、1
32・・・記録部、133・・・ビームディテクタ、1
34・・・セレクト信号、303〜306・・・フリッ
プフロップ、307〜309・・・コンパレータ、31
7・・・セレクタである。 +09 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)多値画像信号をパルス幅変調により2値化して像
    形成する画像形成装置であつて、画像信号の濃度勾配を
    検出する濃度勾配検出手段と、それぞれが異なる波形形
    状を有し、前記画像信号の同期信号に同期した複数のパ
    ターン信号を発生するパターン信号発生手段と、前記複
    数のパターン信号のそれぞれを基に前記画像信号をパル
    ス幅変調する複数の変調手段と、前記濃度勾配及び前記
    パターン信号の周期を基に前記複数の変調手段よりの変
    調信号のいずれかを選択する選択手段とを備えることを
    特徴とする画像形成装置。
  2. (2)前記複数のパターン信号は、前記画像信号の同期
    信号の2倍または3倍の周期を有する三角波或いは鋸歯
    状波であり、前記パターン信号のピークはそれぞれ互い
    に異なる位相を有することを特徴とする請求項第1項に
    記載の画像形成装置。
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