JPH04188179A - 磁気印写装置における階調記録方法および装置 - Google Patents

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］ 本発明は磁気印写装置に係わり、特にクロックパルスを
高周波とすることなく滑らかな階調を得ることができる
磁気印写装置に関する。

［従来の技術］ 本出願人は先に記録周波数変調方式を使用した階調記録
方法を提案している（例えば特公昭５６−３３７０７、
特公昭５６−３３７０８）。

この方法によれば、原画における黒の階調に対応する画
信号には低周波の記録パルスを対応させ、原画における
灰色の階調に対応する画信号には白に近づくほど高周波
の記録パルスを対応させることによって、記録媒体に画
像が記録される。

周波数変調回路はアナログ方式あるいはディジタル方式
のいずれによっても実現可能である。アナログ回路を使
用した場合には、連続的な階調を得ることができるが、
温度変化あるいは素子の劣化による影響を受けやすく動
作の安定性に欠ける欠点がある。そのため本出願人は安
定性にすぐれたディジタル方式による磁気印写装置をす
でに提案している（特願平２−００００１４）。

第９回は磁気印写装置の記録ヘッドと記録ドラムの位置
関係の１例を示す図であるが、第７図（ａ）は記録ヘッ
ド２０と記録ドラム１０全体の斜視図であり、（ｂ）は
記録ドラム１０を記録ドラム１０上の基準位置１５−１
５”に沿って展開した図である。

記録ドラム１０はベルト１２を介して記録モータ１３に
よって矢印１１の方向に回転駆動される。

ロータリーエンコーダ１４が記録ドラム１０の回転軸に
直結されており、記録ヘッド２０がアクセスしている記
録ドラム１０上の回転方向の位置の検出と記録ドラム１
０の回転速度の検出に使用される。

さらに記録ヘッド２０は、副走査モータ２２によりワイ
ヤ２３を介して駆動されるキャリフジ２４上に搭載され
ており、記録ドラムＩＯの矢印２１で示される軸方向に
も走査される。

軸方向の位置は副走査モータが例えばパルスモータであ
れば、駆動パルス数をカウントすることにより検出する
ことができる。

記録ドラム１０の円周に沿って１行もしくは数行分の画
信号が記録された後、記録ヘッド２０が記録ドラム１０
の軸方向に所定幅移動し、再び円周に沿って画信号が記
録されるという動作を繰り返すことにより１頁分の記録
が行われる。

以下の説明において記録ヘッドの位置を記録ドラムを展
開した平面を格子状に分割した時の、交点で表示するも
のとするが、円周方向の画素の並びを行、軸方向の画素
の並びを列と呼称する。

第１０図は特願平２−００００１４に開示されている磁
気印写のための周波数変調回路の実施例の構成図であっ
て、ロータリーエンコーダ１４の出力と同期してクロッ
クジェネレータ３１において記録クロックパルスが発生
される。

このクロックパルスは記録パルスカウンタ３７の減算入
力端子に接続され、記録クロックパルスが印加される度
に記録パルスカウンタ３７の値はデクリメントされる。

記録パルスカウンタ３７の初期値はリードオンリーメモ
リ（以下ＲＯＭと記す）３５の出力として以下のように
与えられる。

即ち原画に対応したビデオ信号が例えば４ビツトのディ
ジタル信号Ｖ　Ｉ　ＤＥＯ−０からＶＩＤＥＯ−３の形
式でＲＯＭ３５のアドレス入力端子に加えられる。

そしてこの４ビツトのディジタル信号に対応してＲＯＭ
３５に予め記憶されたデータが記録パルスカウンタ３７
の初期値として設定される。

記録パルスカウンタ３７の出力はデイレイ回路３９を通
過した後、インバータ４１と記録パルスカウンタ３７の
ロード端子に供給される。

記録パルスカウンタ３７のデータは４ビツトのディジタ
ル信号に対応した初期値から記録クロックパルスが印加
される度に減少し、“０”に到達する度に出力は論理レ
ベル“０”となる。

この出力はデイレイ回路３９を介して記録パルスカウン
タ３７のロード端子に印加されるため、再びＲＯＭ３５
から初期値を読み込む。

即ち記録パルスカウンタ３７の出力として（初期値×記
録クロックパルス周期）の間論理レベル“１”であり、
−瞬論理レベル“０”となる波形が得られる。

この波形をインバータ４１を介してフリップフロップ４
３に印加することにより、フリップフロップ４３の出力
として周期が（ＲＯＭ３５により与えられる初期値×記
録クロックパルス周期×２）でデユーティ比が５０％の
パルスが得られる。

このパルスをドライバ４５および４７により増幅した後
、記録ヘッド２０のコイル２６に印加することにより、
４ビツトのディジタル信号に対応した階調で記録ドラム
１０上に画信号が記録される。

この実施例においてはビデオ信号は４ビツトのディジタ
ル信号に変換されるため２’＝１６階調を得ることがで
きる。

第１表はＯから１５で表される４ビツトのディジタル化
されたビデオ信号に対する記録パルスカウンタ３７に設
定する初期値の１例とクロックパルスの周期を１０Ｏｎ
−ｓ（即ち周波数１０ＭＨｚ）としたときの記録パルス
カウンタ３７の出力周期とフリップフロップ４３の出力
パルスの周期および記録結果の反射濃度の一例を示して
いる。

以下余白 第　　１　　表 例えば原画の階調がほぼ中間濃度の灰色でそれに対応す
るビデオ信号が８であれば、ＲＯＭ３５の出力として１
０が得られ、従って記録パルスカウンタ３７は、 １０Ｘ１００ｎｓ−１０００ｎｓ＝１μｓ毎にリセット
されフリップフロップ４３からは周期２μｓ、デユーテ
ィ比５０％のパルスが出力される。

そしてこの記録結果の反射濃度は０．７４であることが
示されている。

また第３図は原画の反射濃度に対応する階調信号レベル
を横軸に、記録結果の反射濃度を縦軸にとった場合のグ
ラフであって、いわゆるγ特性を示すグラフであるが、
・が以上説明した従来の方法による記録結果である。

このグラフから明らかなように、１６種類の記録周波数
を用いて記録したにも拘わらず、記録ドラムの磁気特性
が非線形のために実際には９階調しか得られていない。

このようにディジタル回路を使用した場合には、変調に
使用する周波数が段階的に変化するために、滑らかな階
調を得ることが困難であり、また人為的に選択できるγ
特性の選択幅も狭いという問題がある。

滑らかな階調を得るためには、クロック周波数を高周波
とし、選択可能な階調記録周波数指令値の数を増加すれ
ばよいが、回路を構成する素子が高価となるばかりでな
く、高周波ノイズの影響を受けやすくなり却って動作の
安定性を欠くこととなる。

［発明が解決しようとする課題］ 多数の階調を得る方法としては、例えば網点法が実用化
されているが、基本の階調が２段階であるため、例えば
１インチ当たり４００ドツト程度の密度で記録される磁
気印写にあっては中間調画像の情報が欠落する場合が多
く、特に中間調の文字などは判読しにく（なるのが−船
釣であった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、ディ
ジタル回路を使用した周波数変調方式による階調記録方
式であって、クロック周波数を高くすることなく滑らか
な階調を実現することが可能で、そのために原画の情報
を欠落することのない磁気印写方法および装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、記録ヘッドにより記録ドラムに画像を
記録する磁気印写装置の階調記録方法として、原画の同
一の階調を表すビデオ信号に対して所定の記録画素数毎
に第１の階調記録周波数指令値と第１の階調記録周波数
指令値に近接した階調を与える第２の階調記録周波数指
令値とを切り替えて記録することができる。

また両階調記録周波数指令値に近接した階調を与える第
３の階調記録周波数指令値を設け、行毎に切り替えて記
録することもできる。

第１図は本発明に係る階調記録装置の基本構成図である
が、本装置はディジタル化された原画のビデオ信号を入
力として対応する第１の階調記録周波数指令値を出力す
る第１の記憶手段Ａと、同じくディジタル化された原画
のビデオ信号を入力として同一の階調を表すビデオ信号
に対して第１の階調記録周波数指令値に近接した階調を
与える第２の階調記録周波数指令値を出力する第２の記
憶手段Ｂと、記録ドラムの回転速度と同期したクロック
パルスを発振するクロックパルス発振手段Ｃと、クロッ
クパルス発振手段Ｃから発振されたクロックパルスを所
定個数計数して所定個数を計数する毎にその出力を反転
する画素計数手段りと、画素計数手段りの出力が反転す
る度に第１の記憶手段Ａの出力と第２の記憶手段Ｂの出
力とを切り替える切り替え手段Ｅと、切り替え手段Ｅの
出力を入力として切り替え手段Ｅの出力に対応した周波
数のパルスを出力する記録周波数発生手段Ｆと、記録周
波数発生手段Ｆの出力を電力増幅する電力増幅手段Ｇと
、電力増幅手段Ｇの出力に応して記録ドラムに磁気的に
原画信号を記録する記録へラドＨとから構成される。

さらに原画の同一階調を表わすビデオ信号に対して隣接
する行と列からなる画素には相互に近接した階調をあた
える少くとも３種類の階調記録周波数を用いることによ
り階調数を増加することができる。

第２図は第２の発明に係る階調記録装置の基本構成図で
あるが、本装置には第１図に示す装置に対して第１の記
憶手段Ａが出力する階調記録周波数指令値に近接した階
調をあたえる第３の記憶手段Ａ２と、第２の記憶手段Ｂ
が出力する階調記録周波数指令値に近接した階調をあた
える第４の記憶手段Ｂ２と、画素計数手段りの出力が反
転する毎に第３の記憶手段Ａ２の出力と第４の記憶手段
Ｂ２の出力とを切り替える第２の切り替え手段Ｅ２と、
第２の切り替え手段Ｅ２の出力を人力として第２の切り
替え手段Ｅ２の出力に対応した周波数のパルスを出力す
る第２の記録周波数発生手段Ｆ２と、第２の記録周波数
発生手段Ｆ２の出力を電力増幅する第２の電力増幅手段
Ｇ２と、第２の電力増幅手段Ｇ２の出力に応じて、記録
ヘッドＨの記録する行と隣接した行に原画像を記録する
第２の記録ヘッドＨ２と、が追設される。

［作用］ 本発明によれば隣接した画素は、原画の同一階調のビデ
オ信号に対して相互に近接した階調を与える階調記録周
波数で記録される。

４００ドツト／インチ程度の高画素密度で記録されると
裸眼には隣接した少なくとも２つの画素が１つの画素と
してとらえられ、且つこの階調は２つの画素の階調のほ
ぼ中間の階調として認識されるため、クロックパルスの
周波数を高周波として記録周波数の値を増加することな
く識別可能な階調を増加することができる。

゛　［実施例］ 第３図は本発明に係る印写方法の原理図であって、画素
密度が高い場合には隣接する２つの画素１０１および１
０２が原画の同一の階調ＤＩに対して同値ではないが近
接する階調ＤｌｌおよびＤＩ□でそれぞれ記録されたと
すれば、印写された画像においでは、画素１０１および
１０２は階調ＤＩｌとＤ　Ｉ　２の平均とほぼ等しい階
調Ｄ３を有する１つの画素として認識される。

第２表は記録列番号が奇数か偶数かによって、原画の同
一の階調レベルに対して近接した階調記録周波数指令値
が得られるように設定した場合のＲＯＭ記憶値、各画素
毎の反射濃度および隣接する画素の総合濃度の例を示す
。

奇数列と偶数列とで、濃度値およびＲＯＭ内の数値は同
じものと異なるものとがある。ここでいう近接とは一部
同じものもあるということを包含した意味で用いている
。同じ数値の組合せでは第１表と同じ濃度が実現され、
異なる数値の組合せにより新しい濃度が実現される。

以下余白 第２表 備考欄には第９表と比較して本発明による印写方法によ
って新たに得られた階調を◎で示す。

さらにこの印写結果のγ特性を第４図に０で示すが、き
わめて滑らかな階調特性が得られている。

この結果から明らかなように、本発明によれば原画の１
６段階の階調に対して印写結果でも１６段階の階調を得
ることができた。

第５図は上記の印写方法を実現するための印写装置にお
ける階調記録装置の第１の実施例の構成図である。

第９図に示す従来実施例との相違点はクロンクジエネレ
ータ３１が記録クロックパルスのほかに記録列を表す列
クロックも発振するように構成されていること、この列
クロツクパルスを計数する列カウンタ３３が追設される
こと、およびＲＯＭ３５中に原画の同一の階調に対して
異なった階調記録周波数指令値を与える２種類のデータ
が記憶されていることである。

そしてこの列カウンタ３３をｎ進カウンタ（ｎは２以上
の整数）として動作させると、記録列が変化する毎にそ
の出力が反転し、ＲＯＭ３５中のアクセス領域を切り替
えるように動作する。

第１のアクセス領域に第１の階調記録周波数指令値を与
える第１のデータ、第２のアクセス領域に第２の階調記
録周波数指令値を与える第２のデータを、ｎ番目のアク
セス領域にｎ番目の階調記録指令値を与えるｎ番目のデ
ータを、記憶させておけばよい。

例えば列カウンタ３３を２進カウンタとして動作させれ
ば、１画素毎に階調記録周波数指令値を切り替えること
ができ、第２表で説明した奇数列と偶数列とで切り替え
る場合に相当する。

列カウンタのｎの値を増加すればそれだけ組合せの幅が
広がり階調数を増大することができる。

例えばｎ＝３としたとき、第１列と第２列に濃度０．５
６に相当する記録周波数指令値を、第３列に濃度０．７
４に相当する記録周波数指令値を割り当てれば、総合濃
度は（０，５６＋０．５６＋０．７４）　／３　＝０．
６２に近いものが得られる。これは表２の総合濃度には
なかった新しい階調である。

第６図は本発明に係る第２の印写方法の原理図であって
、行方向と列方向とで相互に隣接する４つの画素１０１
および１０２と２０１および２０２を、原画の同一階調
に対して近接する階調を与える階調記録周波数指令値り
、およびＤＩ！およびＩ）ｚ＋およびり、で記録するこ
とにより４つの画素全体から階調り、が認識されること
を示している。

ここでり、ζ（Ｄ＋＋＋Ｄ＋ｚ＋Ｄｚ＋＋Ｄｚｚ）／４
となる。

第７図は本発明に係る第２の印写方法を実現するための
第２の階調記録装置の構成図であって、少くとも２個の
記録ヘッドを用いて２行同時に記録する場合に適用され
る。ロータリーエンコーダ１４、クロックパルスジェネ
レータ３１および列カウンタ３３とを共用する第１の実
施例の階調記録装置を少なくとも２系列備え、階調記録
周波数指令値を各系列で異なるように設定することによ
って実現することができる。

例えば列カウンタ３３を２進カウンタとして機能させ、
記録ヘッド２６Ａで奇数行を、記録ヘッド２６Ｂで偶数
行を記録するように構成し、ＲＯＭ３５Ａと３５Ｂには
相互に異なるデータを記憶させておけば、相互に隣接す
る４つの画素が各画素の階調の平均の階調を有する１つ
の画素として認識される。

第３表は上記第２の方法を適用した際の、メモＩ７３５
　Ａおよびメモリ３５Ｂのデータの設定値とこれによっ
て得られた記録濃度の１例を示す。

備考欄には本発明による印写方法によって新たに得られ
た階調をＯで示す。

この場合ビデオ信号はＶＩＤＥＯ−０からＶＩＤＥＯ−
４の５ビツト（３２レベル）で構成されて入力され、そ
れに対して３２階調を実現している。１０ＭＨ２の記録
クロックを用いたとき、従来の方法では９階調しか実現
できなかったが、本発明により記録クロックの周波数を
そのままでも３２階調を実現することができた。

第７図において、ＲＯＭ３７ＡとＲＯＭ３７Ｂに記録さ
れているデータのうち、いずれか２つのデータを等しく
すれば、３種類の階調データの組合せから新しい階調を
得ることになる。第２の印写方法は列方向の隣接画素の
階調濃度に加えて、行方向の隣接画素の階調濃度を異な
るものとする点に特徴があり、階調記録周波数指令値は
少くとも３種類用意される。

奇数行と偶数行とにＲＯＭの内容を分けたが、例えば（
３に−１）行、（３に−２）行、３に行（ｋは整数）と
３行毎にＲＯＭの内容を変えれば更に濃度の組合せが増
えるので階調数を増やす、あるいはγ特性の選択の自由
度を増やすことができる。

行と列の両方を組合せると、いずれか一方しか使わない
場合に比べてより滑らかな濃度として認識されるので、
組合せの自由度が大きくなる。

第８図は本発明に係る第２の印写方法を実現するための
第３の階調記録装置の構成図であり、１個の記録ヘッド
を用いて行毎に異なる記録周波数を発生するように行カ
ウンタ３４が追加されている。

クロックジェネレータ３１から行うロックパルスが出力
され、それを行カウンタ３４で計数し、行カウンタ３４
の出力がＲＯＭ３５のアドレス入力ＡＩに入力される。

例えば行カウンタ３４を２進カウンタとし、奇数行と偶
数行とでその出力が切替わるようにする。ＲＯＭ３５に
は第３表のＲＯＭ３５ＡとＲＯＭ３５Ｂに記憶されてい
るものとして示されている４種類のデータがすべて記憶
されている。

すなわち行カウンタ３４の出力が奇数行を表わすときに
アクセスされる領域にはＲＯＭ３５Ａのデータが記憶さ
れ、行カウンタ５０の出力が偶数行を表わすときにアク
セスされる領域にはＲＯＭ３５Ｂのデータが記憶されて
いる。

この構成によれば、１個の記録ヘッドを用いて、複数の
記録ヘッドを用いたときと全（同様の記録を行うことが
できる。

この場合には行と列が変わる毎にＲＯＭ３５の４つの領
域をアクセスすることとなる。なお４つの領域のデータ
は少くとも３種類のデータでたりる。即ち４つの領域に
記憶されるデータのうちいずれか２つが等しくてもよい
。

以上の実施例では隣接画素の記録周波数を濃度が最も近
いもの同士で組合せたが、それは例示にすぎない。もう
少し離れた濃度同士を組合せてもよい。例えば濃度０．
２４の画素と濃度０．７４の画素を隣接させてもよい。

以下金６ ［発明の効果］ 本発明によれば、記録ヘッドの階調記録周波数を高周波
とすることなしに、滑らかな階調を得ることが可能とな
るばかりでなく、所望のＴ特性を実現できる。更に網点
法と違って情報の欠落を防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る印写装置の基本構成図、第２図は
第２の発明に係る印写装置の基本構成図、 第３図は本発明に係る第１の印写方法の原理図、第４回
はＴ特性グラフ、 第５図は本発明の第１の実施例の構成図、第６図は本発
明に係る第２の印写方法の原理図、第７図は本発明の第
２の実施例の構成図、第８図は本発明の第３の実施例の
構成図、第９図は磁気印写装置の説明図、 第１０図は従来実施例の構成図である。 Ａ・・・第１の記憶手段、 Ｂ・・・第２の記憶手段、 Ｃ・・・クロックパルス発振手段、 Ｄ・・・パルス計数手段、 Ｅ・・・切り替え手段、 Ｆ・・・カウント手段、 Ｇ・・・初期値設定手段、 Ｈ・・・フリップフロップ手段、 Ｉ・・・電力増幅手段、 Ｊ・・・記録ヘッド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録ヘッドにより記録ドラムに画像を記録する磁気
   印写装置における階調記録方法であって、原画の同一の
   階調を表すビデオ信号に対して、所定の記録画素数毎に
   、第１の階調記録周波数指令値と、該第１の階調記録周
   波数指令値に近接した階調を与える第２の階調記録周波
   数指令値とを切り替えて記録する階調記録方法。 ２、記録ヘッドにより記録ドラムに画像を記録する磁気
   印写装置の階調記録装置であって、ディジタル化された
   原画のビデオ信号を入力として対応する第１の階調記録
   周波数指令値を出力する第１の記憶手段（Ａ）と、 同じくディジタル化された原画のビデオ信号を入力とし
   て、同一の階調を表すビデオ信号に対して第１の階調記
   録周波数指令値に近接した階調を与える第２の階調記録
   周波数指令値を出力する第２の記憶手段（Ｂ）と、 記録ドラムの回転速度と同期したクロックパルスを発振
   するクロックパルス発振手段（Ｃ）と、該クロックパル
   ス発振手段（Ｃ）から発振されたクロックパルスを所定
   個数計数して所定個数を計数する毎にその出力を反転す
   る画素計数手段（Ｄ）と、 該画素計数手段（Ｄ）の出力が反転する毎に前記第１の
   記憶手段（Ａ）の出力と前記第２の記憶手段（Ｂ）の出
   力とを切り替える切り替え手段（Ｅ）と、 該切り替え手段（Ｅ）の出力を入力として、該切り替え
   手段（Ｅ）の出力に対応した周波数のパルスを出力する
   記録周波数発生手段（Ｆ）と、該記録周波数発生手段（
   Ｆ）の出力を電力増幅する電力増幅手段（Ｇ）と、 該電力増幅手段（Ｇ）の出力に応じて記録ドラムに磁気
   的に原画信号を記録する記録ヘッド（Ｈ）とからなる階
   調記録装置。 ３、原画の同一の階調を表すビデオ信号に対して隣接す
   る行と列からなる画素には相互に近接した階調をあたえ
   る少なくとも３種類の階調記録周波数指令値を与える請
   求項１に記載された階調記録方法。 ４、前記第１の記憶手段（Ａ）が出力する階調記録周波
   数指令値に近接した階調をあたえる第３の記憶手段（Ａ
   ２）と、 前記第２の記憶手段（Ｂ）が出力する階調記録周波数指
   令値に近接した階調をあたえる第４の記憶手段（Ｂ２）
   と、 前記画素計数手段（Ｄ）の出力が反転する毎に該第３の
   記憶手段（Ａ２）の出力と該第４の記憶手段（Ｂ２）の
   出力とを切り替える第２の切り替え手段（Ｅ２）と、 該第２の切り替え手段（Ｅ２）の出力を入力として、該
   第２の切り替え手段（Ｅ２）の出力に対応した周波数の
   パルスを出力する第２の記録周波数発生手段（Ｆ２）と
   、 該第２の記録周波数発生手段（Ｆ２）の出力を電力増幅
   する第２の電力増幅手段（Ｇ２）と、該第２の電力増幅
   手段（Ｇ２）の出力に応じて、前記記録ヘッド（Ｈ）の
   記録する行と隣接した行に原画像を記録する第２の記録
   ヘッド（Ｈ２）と、をさらに含む請求項２に記載された
   階調記録装置。