JPH0267154A

JPH0267154A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0267154A
Application number: JP63216346A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Hirooka; 廣岡　和彦; Hitoshi Arai; 仁荒井; Masayoshi Hayashi; 林　公良
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-09-01
Filing date: 1988-09-01
Publication date: 1990-03-07
Anticipated expiration: 2013-12-16
Also published as: JP2839097B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は多値画像信号にパルス幅変調を行い、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、濃度パターン法等がよく知ら
れている。また、レーザビームプリンタ等では、多値画
像データを三角波などと比較して、その画像データの濃
度をパルス幅に対応するようにパルス幅変調する２値化
法が一般的である。

［発明が解決しようとしている課題］しかし、これらの方法により、文字等の線画をパルス幅
変調すると、そのエツジ部が階段状のギザギザになった
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、解像度を
低下させることなく、高品位の再生画像が得られる画像
形成装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は以下
の様な構成からなる。即ち、多値画像データをパターン信号によってパルス幅変調し
、変調された画像データに基づいて像形成を行う画像形
成装置であって、それぞれ波形形状が異なる複数のパタ
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と多値画像データとを比較し
てパルス幅変調する複数の変調手段と、該複数の変調手
段よりの複数のパルス幅の変調信号のうちの１つを選択
する選択手段とを備える。

また他の請求項によれば、前記パターン信号は三角波或
いは鋸歯状波であり、各パターン信号の頂点がそれぞれ
互いに異なっている。

また更に他の請求項によれば、前記選択手段は前記多値
画像データの濃度勾配を基に複数のパルス幅の変調信号
の１つを選択する。

［作用］以上の構成において、パターン信号発生手段により、そ
れぞれ波形形状が異なる複数のパターン信号を発生し、
複数の変調手段により複数のパターン信号のそれぞれと
多値画像データとを比較してパルス幅変調する。そして
、この複数の変調手段よりの変調信号のうちの１つを多
値画像データの特性を基に選択するようにしている。

また他の構成によれば、パターン信号は三角波或いは鋸
歯状波であり、各パターン信号の頂点がそれぞれ互いに
異なっている。

また更に他の構成によれば、選択手段は多値画像データ
の濃度勾配を基に複数のパルス幅の変調信号の１つを選
択するようにしている。

［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ピッ１−（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ＲＣＬ
Ｋ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
びとデオクロツク信号（ＶＣＬＫ）に同期して、８ビツ
トのビデオデータ１３１として読出される。

このようにして、バッファメモリ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の他方は識別回路１１３に入力され
て、後述する変調信号の選択に使用される。このアナロ
グビデオ信号１２１はコンパレータ１０４〜１０６の一
方の入力端子に入力されており、コンパレータ１０４〜
１０６のそれぞれのもう一方の入力端子には、アナログ
ビデオ信号１２１を２値化する（ＰＷＭ変調）するため
のパターンクロック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、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ｌＯ
５に入力されるパターンクロック１２４は中央に、コン
パレータ１０６に入力されるパターンクロック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
の変化に応じて選択信号１２２が出力され（詳細は後述
する）でセレクト回路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（ＰＷ
Ｍ）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１
１４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。

次にタイミング信号について説明する。

まず、第５図はレーザビームプリンタの記録部１３２の
概略構成を示すブロック図で、１０９はレーザドライバ
、１１４は半導体レーザ、５１はコリメータレンズ、５
２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複写画像を転写させる。１３
３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（Ｈ３ＹＮＣ）とビデオクロック（ＶＣＬＫ）が作
成されて出力される。更に、タイミング信号発生回路１
１１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５０％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）
による画像データ１２１の２値化のために、コンパレー
タ１０４，１０５．１０６に入力される。

（画像信号の変調例の説明（第１図、第２図）］第２図
は第１図の装置の各部の信号波形を説明するための図で
ある。

第２図に沿って説明すると、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、
ビデオクロック信号１２０、スクリーンクロック信号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１２１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１２１がコンパレータ１０６でパタ
ーン信号１２５と比較されて２値化された信号を示し、
変調信号１２７はビデオ信号１２１がコンパレータ１０
５でパターン信号１２４と比較されて２値化された信号
を示し、更に変調信号１２６はビデオ信号１２１がコン
パレータ１０４により比較されて２値化された信号を示
している。そして、識別回路１１３よりの選択信号１２
２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
細図で、第１図の破線で囲んだ部分１３０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３段の
Ｄタイプのフリップフロップ３０３．３０４，３０５に
順次ラッチされる。これらラッチ回路（フリップフロッ
プ）３０３〜３０５は共に８ビツトのＤタイプ・フリッ
プフロップである。３０６〜３０８はいずれも多値の比
較器（コンパレータ）で、コンパレータ３０６にはフリ
ップフロップ３０３及び３０４の出力が入力され、フリ
ップフロップ３０３の出力値の方がフリップフロップ３
０４の出力値より大きい（Ａ＞Ｂ）時、その出力３３１
がハイレベルとなるようになっている。コンパレータ３
０７，３０８もコンパレータ３０６と同様に、六入力の
方がＢ入力よりも小さいときにその出力がハイレベルに
なるようになっている。

一方、変調信号１２６〜１２８はそれぞれ各コンパレー
タ３０６，３０７，３０８の出力と共にＡＮＤゲート３
０９〜３１２に入力されている。

これによりフリップフロップ３０３，３０４，３０５の
出力のうち、フリップフロップ３０３の出力がいちばん
大きい時にゲート３０９が開かれ、変調信号１２６がＰ
ＷＭ出力１２９として選択される。一方、フリップフロ
ップ３０４の出力が最大の時には変調信号１２７が、そ
して、フリップフロップ３０５の出力が最大の時には、
変調信号１２８が、それぞれＰＷＭ出力１２９としテＯ
Ｒゲート３１２から記録部１３２に出力されるようにな
っている。

つまり、フリップフロップ３０４のデータが注目画素の
データとすると、注目画素とその水平方向の前後１画素
とを比較し、後の画素データが最大の時に変調信号１２
６が、注目画素のデータが最大の時には変調信号１２７
が、前の画素データが最大の時には変調信号１２８が、
ＰＷＭ信号１２９として選択され出力される。

第４図は第３図の識別回路１１３によるＰＷＭ信号の識
別出力例を示す図である。

図において、４０１はアナログビデオ信号１２１の一例
を示すビデオ信号データで、第２図で説明したように、
パターンクロック１２３〜１２５により変調されている
。変調信号４０２はパターンクロック１２３によりビデ
オ信号４０１が変調された変調信号、変調信号４０３は
パターンクロック１２４によりビデオ信号４０１が変調
された変調信号、更に４０４はパターンクロック１２５
によりビデオ信号４０１が変調された変調信号である。

そして、変調信号１２９の一例を示す変調信号４１０は
、識別回路１１３により識別されて出力された変調信号
を示している。ここで、パルス４０２の部分は、ビデオ
信号４０１の画素データ４１の部分と、１つ前の画素デ
ータ及び画素データ４２とそれぞれを比較した結果、画
素データ４２（フリップフロップ３０３の出力値）が最
大であるので、変調信号１２６の４０２が選択される。

また、画素データ４２の部分は画素データ２とデータ４
１とデータ４３とをそれぞれ比較し、画素データ４２（
フリップフロップ３０４の出方値）が最大であるので、
変調信号１２７の４０３が選択される。以下同様にして
、第３図の識別回路１１３により選択された変調信号出
力は４１０で示すようになる。

このように第４図からもわかるように、ＰＷＭ出力４１
０は、変調信号４０２〜４０４に比べて濃度の濃い部分
にパルスが集中しており、これにより文字等の線画のボ
ケを防止することができる。これは、特に電子写真方式
の複写機の解像度を高めるのに適した出力となっている
ことがわかる。

以上説明したようにこの実施例によれば、画像データの
高濃度部分を強調して像再生できるため、線画等の輪郭
部の不鮮明さがなくなり、画像データの再生される解像
度も高くなるという効果がある。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、解像度を低下させ
ることなく、高品位の再生画像が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のレーザビームプリンタの概略構成を示
すブロック図、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４図は第３図の回路の出力例を示すタイミングチャー
ト、そして第５図はレーザービームプリンタを例とした場合の記録
部における２値画像形成を説明する図である。図中、１０１・・・ビデオデータ出力部、１０２・・・
バッファメモリ、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、３
０３〜３０５・・・フリップフロップ、３０６〜３０８
・・・コンパレータである。第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多値画像データをパターン信号によつてパルス幅
変調し、変調された画像データに基づいて像形成を行う
画像形成装置であつて、それぞれ波形形状が異なる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
それぞれと多値画像データとを比較してパルス幅変調す
る複数の変調手段と、該複数の変調手段よりの複数のパ
ルス幅の変調信号のうちの１つ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）前記パターン信号は三角波或いは鋸歯状波であり
、各パターン信号の頂点がそれぞれ互いに異なつている
ことを特徴とする請求項第１項に記載の画像形成装置。
（３）前記選択手段は前記多値画像データの濃度勾配を
基に複数のパルス幅の変調信号の１つを選択するように
したことを特徴とする請求項第１項に記載の画像形成装
置。