JPH04284063A - 階調処理方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機やプリンタ
−等の画像形成装置に用いて好適な階調処理方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば画像形成装置としてのディ
ジタルカラ−電子複写機では、その階調再現性を良くす
るために、光源に用いているレ−ザ−ビ−ム出力をオン
・オフ制御するパルス幅を変えて１画素を多値化するパ
ルス幅変調に、閾値マトリクスを用いた多値ディザマト
リクス制御を組み合わせて階調処理を行なうことで、中
間調のカラ−画像を形成するようにしていた。そして、
その多値ディザマトリクス制御に用いる閾値マトリクス
として、カラ−原稿が絵柄の画像の場合には良好な階調
性が得られることからドット集中型の閾値マトリクスを
用いるようにしていた。尚、ドット分散型の閾値マトリ
クスを用いると、解像度は良くなるが階調性が低下して
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の階調処理方法では、絵柄の一部に文字が混在した
画像のカラ−原稿の場合に、ドット集中型の閾値マトリ
クスを用いて階調処理を行なったのでは、絵柄の画像は
良好に再現されることになるが、文字の画像はその解像
度が悪くなり良好に再現することができなかった。その
ため、絵柄と文字とが混在したカラ−原稿の場合には、
原稿中の絵柄と文字の領域を選択区分して夫々の領域に
適した階調処理を行なわせるようにすることが考えられ
ているが、このような方法ではその処理回路の構成が複
雑になると共に、その領域選択が困難でその領域の選択
誤差によって画質の低下を生じる虞があった。本発明は
このような点に鑑みなされたものであって、カラ−原稿
中に混在する文字と絵柄の両方の画像を良好に再現して
、良質の中間調のカラ−画像を得られるようにした階調
処理方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明では、レ−ザ−ビ−ム出力をオン・オフ制
御するパルス幅を変えるパルス幅変調に、閾値マトリク
スを用いた多値ディザマトリクス制御を組み合わせて階
調処理を行ない中間調の画像を形成するようにした階調
処理方法において、文字と絵柄の混在した中間調の画像
を形成する際には多値ディザマトリクス制御に２×２の
ドット分散型閾値マトリクスを用い、この閾値マトリク
スには複数の閾値が先ず一方の対角方向の２つのマトリ
クスドットにその大きさ順に１つずつ交互に振り分けら
れ、次に他方の対角方向の２つのマトリクスドットにそ
の大きさ順に１つずつ交互に振り分けられて設けられて
いるもので、具体的に前記パルス幅変調は１画素をパル
ス幅で６４値にし、前記閾値マトリクスは１画素と対応
した１マトリクスドットに６４の閾値を設けているもの
である。

【０００５】

【作用】このような構成によると、パルス幅変調による
１画素の６４値化と２×２のドット分散型閾値マトリク
スを用いて２５７階調の階調表現が行なえることになり
、またその閾値マトリクスの各マトリクスドットへの複
数の閾値の振り分け方により、ドット分散型の閾値マト
リクスによる階調性の低下が抑制されることになるため
、絵柄の画像の再現においては良好な階調性が得られ、
また文字の画像の再現においては良好な解像度が得られ
ることになり、絵柄と文字とが混在したカラ−原稿の場
合に良質のカラ−画像が形成されることになる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例をディジタルカラ−
電子複写機に関して図面と共に説明する。本実施例では
、絵柄と文字とが混在したカラ−原稿の場合に、レ−ザ
−ビ−ム出力をオン・オフ制御するパルス幅を変えて１
画素を６４値化（６４分割）するパルス幅変調に、図１
のように１画素に対して６４の閾値を設けた２×２のド
ット分散型閾値マトリクスを用いた多値ディザマトリク
ス制御を組み合わせて階調処理を行なうことで、良質の
中間調のカラ−画像を形成するようにしたものである。 具体的に、この２×２のドット分散型の閾値マトリクス
は２５６階調の閾値が図２に示すようなマトリクス順位
で先ず一方の対角方向の２つのマトリクスドット（マト
リクス順位１と２）にその大きさ順に１階調の閾値から
１つずつ交互に振り分けられ、２つのマトリクスドット
に夫々６４の閾値が設けられると、次に他方の対角方向
の２つのマトリクスドット（マトリクス順位３と４）に
その大きさ順に１つずつ交互に振り分けられて設けられ
るようになっており、その結果マトリクス順位１のマト
リクスドットには１から１２８までの奇数階調の閾値が
設けられ、マトリクス順位２のマトリクスドットには１
から１２８までの偶数階調の閾値が設けられ、マトリク
ス順位３のマトリクスドットには１２９から２５６まで
の奇数階調の閾値が設けられ、マトリクス順位４のマト
リクスドットには１２９から２５６までの偶数階調の閾
値が設けられることになる。

【０００７】図３はこのような２×２のドット分散型閾
値マトリクスを用いた多値ディザマトリクス制御をパル
ス幅変調に組み合わせて階調処理を行なうための回路ブ
ロック（この場合、イエロ−の色画像デ−タ系のみ）を
示し、１は複写すべきカラ−原稿を読み取ることによっ
てＲ，Ｇ，Ｂの３色の色画像デ−タを得るカラ−スキャ
ナ部、２はカラ−スキャナ部１から得られる光の三原色
の形態の３色の色画像デ−タ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を８ビット
構成（２５６階調）の色画像デ−タ（デジタルデ−タ）
に変換するアナログ／デジタル変換器、３は図１に示す
ような２×２のドット分散型閾値マトリクスの閾値がル
ックアップテ−ブル方式で記憶されたＲＯＭ、４はアナ
ログ／デジタル変換器２からの色画像デ−タが一旦色補
正処理部（図示せず）にてトナ−濃度を表わすイエロ−
、マゼンタ、シアンの３色の色画像デ−タ（ブラックを
追加して４色にする場合もある）に変換された後入力さ
れ、この場合その入力されるイエロ−の色画像デ−タを
ライン同期信号に基づいて一旦ラインメモリ（例えば、
ＦＩＦＯメモリ）５に１ライン分記憶した後、次ライン
分が記憶されるまでの間にラインメモリ５から順次色画
像デ−タを読み出してＲＯＭ３に記憶された閾値と比較
処理し、その比較処理結果に応じた６４値（６５階調）
のパルス幅変調信号（以下、「ＰＷＭ信号」という）を
画素同期信号に基づいて出力する階調処理用のマイクロ
コンピュ−タ（以下、「ＣＰＵ」という））、６はＣＰ
Ｕ４からのＰＷＭ信号に基づいたレ−ザ−ビ−ム出力を
行なうレ−ザ−スキャナ−ユニットで、この場合レ−ザ
−スキャナ−ユニット６からのレ−ザ−ビ−ム出力によ
って感光体ドラム上にイエロ−の色画像デ−タに基づい
た潜像が形成されることになる。

【０００８】従って、例えば１ライン目の第１画素に対
する８ビット構成のイエロ−の色画像デ−タのデ−タ値
が３階調の場合には、ＣＰＵ４がその第１画素に対応す
るマトリクス順位１のマトリクスドットに設けられた閾
値と比較処理し、この場合には該当する閾値があるので
、その該当する閾値以下の閾値数（３階調と１階調の２
つ）に対応して第１画素中の２分割領域にのみイエロ−
のトナ−が付着されるような（図４参照）ＰＷＭ信号を
レ−ザ−スキャナ−ユニット６に供給することになる。 次に、１ライン目の第２画素に対する８ビット構成のイ
エロ−の色画像デ−タのデ−タ値が６３階調の場合には
、ＣＰＵ４がその第２画素に対応するマトリクス順位３
のマトリクスドットに設けられた閾値と比較処理し、こ
の場合には該当する閾値がないので、図４に示すように
第２画素の全領域にイエロ−のトナ−が付着されないよ
うな（即ち、レ−ザ−ビ−ム出力がオフになるような）
ＰＷＭ信号をレ−ザ−スキャナ−ユニット６に供給する
ことになる。そして、１ラインが終了し２ライン目の第
１画素に対する８ビット構成のイエロ−の色画像デ−タ
のデ−タ値が１３４階調の場合には、ＣＰＵ４がその第
１画素に対応するマトリクス順位４のマトリクスドット
に設けられた閾値と比較処理し、この場合には該当する
閾値があるので、その該当する閾値以下の閾値数（１３
４，１３２，１３０階調の３つ）に対応して第１画素中
の３分割領域にのみイエロ−のトナ−が付着されるよう
な（図４参照）ＰＷＭ信号をレ−ザ−スキャナ−ユニッ
ト６に供給することになり、以下同様の処理が図５に示
すように２×２のドット分散型閾値マトリクスを対応さ
せながら行なわれることになる。以上、本実施例では説
明の都合上イエロ−の色画像デ−タの階調処理について
のみ述べたが、マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像
デ−タについても同様の階調処理が行なわれるものであ
る。

【０００９】図６はこのような階調処理を行なうための
回路ブロックを備えたディジタルカラ−電子複写機の模
式図を示し、コンタクトガラス７上に原稿押え８によっ
て押し付けられるように載置されたカラ−原稿（絵柄と
文字とが混在）はカラ−スキャナ部を構成する走査光学
系によってスキャンされ、その画像情報が光を媒体とし
て集光レンズ９からＣＣＤ等の受光素子１０に導かれ、
ここで電気信号に変換された後、階調処理を行なう回路
ブロックを含む画像処理回路１１で信号処理が施され、
しかる後、レ−ザ−スキャナ−ユニット１２によって感
光体ドラム１３上に潜像として描かれる。これに先立っ
て感光体ドラム１３の表面はメインチャ−ジャによって
帯電される。そしてカラ−画像を形成する場合は、まず
イエロ−の色画像デ−タを信号処理して得るＰＷＭ信号
に基いたレ−ザ−ビ−ム出力により感光体ドラム１３上
に潜像を形成し、その潜像をＹ現像器１４によって現像
する。Ｙ現像器１４はイエロ−のトナ−を有しており感
光体ドラム１３上に潜像をこのイエロ−のトナ−で現像
する。そして、イエロ−のトナ−によって現像形成され
た感光体ドラム１３上の画像は転写ドラム１５表面に巻
き付くように施された用紙に転写される。そして、この
用紙はそのまま転写ドラム１５表面に装着され、次の色
の転写に供される。即ち、感光体ドラム１３はクリ−ニ
ング部により残留トナ−が拭き取られ且つ除電部（図示
せず）で除電された後、再度メインチャ−ジャにより帯
電され、今度はマゼンタの色画像デ−タを信号処理して
得るＰＷＭ信号に基いて潜像書き込み動作をするレ−ザ
−ビ−ム出力によって形成された感光体ドラム１３上の
マゼンタの画像に対応する潜像はＭ現像器１６によって
現像される。このときＭ現像器１６は上記Ｙ現像器１４
に代わって感光体ドラム１３に対向する位置にもたらさ
れており、マゼンタのトナ−で現像することになる。 尚、本実施例で現像器はイエロ−の現像を行なうＹ現像
器１４、マゼンタの現像を行なうＭ現像器１６、シアン
の現像を行なうＣ現像器１７、ブラックの現像を行なう
ＢＫ現像器１８が図示の如く上下方向に移動する移動体
１９上に上下方向に順次取り付けられていて、レ−ザ−
ビ−ム出力による潜像書き込みの色画像デ−タに対応し
て択一的に現像位置（感光体ドラム１３と対向する位置
）にもたらされるようになっている。さて、マゼンタの
トナ−で現像された感光体ドラム１３上の画像は転写ド
ラム１５表面の用紙（先にイエロ−画像が転写形成され
ている用紙）に転写される。同じようにして、更に前記
用紙にシアンとブラックの画像が転写され、カラ−画像
が形成される。その後、カラ−画像が形成された用紙は
転写ドラム１５から分離して定着部で定着を受けた後、
電子複写機から排出されることになる。以上、本実施例
では絵柄と文字とが混在したカラ−原稿を複写する場合
のみについて述べたが、絵柄のみのカラ−原稿を複写す
る場合には１画素を６４値化（６４分割）するパルス幅
変調に階調性の良い２×２のドット集中型閾値マトリク
スを用いた多値ディザマトリクス制御を組み合わせるも
のとし、そのためＲＯＭ内には両閾値マトリクスの閾値
が記憶されておりディジタルカラ−電子複写機側のモ−
ド切換（写真モ−ドか文字／写真モ−ドか）に応じてそ
の両閾値が選択されるようになっているものとする。

【００１０】

【発明の効果】上述したように本発明に依れば、１画素
を６４値化（６４分割）するパルス幅変調に、１画素に
対して６４の閾値を設けた２×２のドット分散型閾値マ
トリクスを用いた多値ディザマトリクス制御を組み合わ
せて階調処理を行なわせるようにしているので、２５７
階調の階調表現が行なえることになり、またその閾値マ
トリクスの各マトリクスドットへの複数の閾値の振り分
け方によりドット分散型による階調性の低下を抑制する
ようにしているので、良好な階調性と解像度が得られる
ことになり、そのため絵柄と文字とが混在したカラ−原
稿の場合に絵柄と文字の両方の画像を良好に再現して、
よりカラ−原稿に近い良質の中間調のカラ−画像を形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明のドット分散型閾値マトリクスを示
す図。

【図２】　　そのマトリクス順位を示す図。

【図３】　　本発明を実現するための階調処理回路ブロ
ック例を示す図。

【図４】　　その出力例を示す図。

【図５】　　そのドット分散型閾値マトリクスの対応さ
せ方を示す図。

【図６】　　本発明を実施したディジタルカラ−電子複
写機の模式図。

【符号の説明】

３　　ＲＯＭ ４　　ＣＰＵ ５　　ラインメモリ ６　　レ−ザ−スキャナ−ユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レ−ザ−ビ−ム出力をオン・オフ制御
   するパルス幅を変えるパルス幅変調に、閾値マトリクス
   を用いた多値ディザマトリクス制御を組み合わせて階調
   処理を行ない中間調の画像を形成するようにした階調処
   理方法において、文字と絵柄の混在した中間調の画像を
   形成する際には多値ディザマトリクス制御に２×２のド
   ット分散型閾値マトリクスを用い、この閾値マトリクス
   には複数の閾値が先ず一方の対角方向の２つのマトリク
   スドットにその大きさ順に１つずつ交互に振り分けられ
   、次に他方の対角方向の２つのマトリクスドットにその
   大きさ順に１つずつ交互に振り分けられて設けられてい
   ることを特徴とする階調処理方法。
2. 【請求項２】　　前記パルス幅変調は１画素をパルス幅
   で６４値にし、前記閾値マトリクスは１画素と対応した
   １マトリクスドットに６４の閾値を設けていることを特
   徴とする請求項１に記載の階調処理方法。