JPH07193722A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH07193722A
JPH07193722A JP6263993A JP26399394A JPH07193722A JP H07193722 A JPH07193722 A JP H07193722A JP 6263993 A JP6263993 A JP 6263993A JP 26399394 A JP26399394 A JP 26399394A JP H07193722 A JPH07193722 A JP H07193722A
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Yuji Nishigaki
有二 西垣
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 色ムラのない、高解像で階調性の良い高画質
のカラー再生画像を得ることができる画像処理装置を提
供することを目的とする。 【構成】 デジタルデータ出力装置1より画素毎のY,
M,C,BKのデジタルカラー画像信号を発生し、例え
ばY色のデジタルカラー画像信号を第1のパターン信号
と比較器4により比較し、M色のデジタルカラー画像信
号を、第1のパターン信号とは位相が異なる第2のパタ
ーン信号と比較器4により比較して、パルス幅変調信号
18を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像情報を変調して出力
する画像処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のカラー画像信号を処理する画像処
理装置では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)の3色、あるいは黒(BK)を加えた4色の色材
を用い、画像信号をパルス幅変調して疑似網点の面積を
変えることにより階調表現を行ってフルカラーのプリン
トを得ている。しかし、プリンタの各種走査ムラ、紙送
りの速度ムラ、紙の伸縮などにより、紙上での疑似網点
の2次元配列周期が各色間でわずかにずれたとき、ピッ
チの粗い高周波のモアレが生じて色ムラが目立ち、画質
が大きく低下するという欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来例に
鑑みてなされたもので、色ムラのない、高解像で階調性
の良い高画質のカラー再生画像を得ることができる画像
処理装置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】上記目的を達成するため
に本発明の画像処理装置は以下のような構成を備える。
即ち、画素毎の第1及び第2のデジタルカラー画像信号
を発生する発生手段と、前記第1のデジタルカラー画像
信号を第1のパターン信号と比較し、前記第2のデジタ
ルカラー画像信号を前記第1のパターン信号とは位相が
異なる第2のパターン信号と比較してパルス幅変調信号
を生成するパルス幅変調信号生成手段とを有する。
【0005】
【作用】以上の構成において、画素毎の第1及び第2の
デジタルカラー画像信号を発生し、第1のデジタルカラ
ー画像信号を第1のパターン信号と比較し、第2のデジ
タルカラー画像信号を、第1のパターン信号とは位相が
異なる第2のパターン信号と比較してパルス幅変調信号
を生成するように動作する。
【0006】
【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。 [画像処理装置の構成の説明 (第1図)(第2図)]
第1図は実施例の画像処理装置のブロック図を示したも
ので、1はデジタルデータ出力装置であり、図示されな
いCCDカラーセンサやビデオカメラからの画像データ
を色変換、A/D変換し、各画素データを所定ビットの
濃度情報を持つデジタルデータに変換し、各色成分に分
けて出力する。このデジタルデータはメモリにストアさ
れていてもかまわないし、通信等により外部機器から入
力しても良い。
【0007】カラー印刷部が各色毎に順次印刷動作を行
う場合は、図に示したようにセレクタ2で各色成分信号
Y,M,C,BKのうち1つの信号が選択されて、デジ
タルアナログ変換器(D/A変換器)3へ入力され、ア
ナログ量に変換される。この変換されたアナログ画素信
号15が順次、比較回路4の一方の端子に入力される。
【0008】一方、パターン信号発生器5は、デジタル
データ出力装置1から出力されるデジタルデータの所定
画素毎に1回の割合の周期で、三角波のパターン信号1
6を出力し、比較回路4の他方の端子に入力する。7は
オシレータで、基準クロック信号19を発生する。8は
タイミング信号発生回路で、オシレータ7よりのクロッ
ク信号19を、水平同期信号発生回路6よりの水平同期
信号17に同期して、例えば1/4周期等にカウントダ
ウンして、画素クロック9および後述するスクリーンク
ロック10等を出力する。
【0009】画素クロック9は、前記デジタルデータの
転送クロックおよびD/A変換器3のラッチタイミング
に使用される。なお、ここで水平同期信号17は内部的
に発生してもよいし、外部から与えられるものであって
もよい。本実施例においては、本装置がレーザプリンタ
に適用されるので、水平同期信号は各ライン毎に発生す
る周知のビームディテクト(BD)信号である。
【0010】比較回路4ではアナログ変換された画素信
号15とパターン信号16の信号レベルとが比較され、
パルス幅変調された2値化画像データ18が出力され
る。そしてこのパルス幅変調された2値化画像データ1
8は、例えばレーザビームを変調するための変調回路へ
入力され、変調回路の出力信号により、レーザが画像デ
ータのパルス幅に応じてON/OFFされ、記録媒体上
に中間調画像が形成される。これをY,M,C,BKの
各信号に対して行い、重ね合わせることによりフルカラ
ーのプリントが得られる。
【0011】第2図は、第1図の装置の各部の信号のタ
イミングを説明するための図である。ここで画素クロッ
ク9は、タイミング信号発生回路8により基準クロック
信号19を4分の1周期にカウントダウンした信号で、
水平同期信号17に同期して出力される。この画素クロ
ック9は、D/A変換器3とデジタルデータ出力装置1
に入力され、画素データの転送クロックとして用いられ
る。スクリーンクロック10は、タイミング発生回路8
によって得られた画素クロック9を、さらにタイミング
発生回路8でカウントダウンした信号で、ここでは画素
クロック9を4分の1周期にカウントダウンすることに
より得ている。即ち、スクリーンクロック10はパター
ン信号16(例えば、三角波)の発生のための同期信号
であり、セレクタ13を通して、パターン信号発生器5
に通常は信号線20(遅延なし)により入力される。
【0012】第2図から明らかなようにアナログ画素信
号15とパターン信号16とが比較器4により比較され
て、アナログ画素信号15の方が大きい時は1、小さい
時は0として2値化画像データ18が作成され出力され
る。このように本実施例の画像処理装置は、デジタル画
像信号を一度アナログ画像信号に変換した後、所定周期
の三角波と比較することにより、ほぼ連続的なパルス幅
変調を行い、階調性の良い高画質が画像出力が得られる
ようにしたものである。
【0013】[タイミング発生回路の説明 (第3図)
(第4図)]第3図はタイミング発生回路8の構成を示
したもので、本図に基づきY,M,C,BK各色信号に
対して異なる線数のスクリーンで出力する方法について
述べる。タイミング発生回路8は、1/2分周回路3
0、1/3分周回路31、1/4分周回路32、1/5
分周回路33、セレクタ34を有し、セレクタ34は画
素クロック9をそのまま、あるいは各分周回路30〜3
3により作成された2画素クロック分、3画素クロック
分、4画素クロック分、5画素クロック分の周期をもつ
クロック信号の中から1つのクロック信号を、色セレク
ト信号12によりスクリーンクロックとして選択する。
【0014】例えば、Y信号のときは5画素クロック分
の周期のクロック信号38を、M信号のときは4画素ク
ロック分のクロック信号37を、C信号のときは3画素
クロック分のクロック信号36を、BK信号のときは2
画素クロック分の周期のクロック信号35を選択して、
それぞれスクリーンクロック10として使用する。この
ようにして各色信号に対して選択された、異なった線数
(周期)のスクリーンクロック10がパターン信号発生
器5に入力され、パターン信号発生器5からは第4図の
ように、Y信号に対しては5画素周期の三角波38、M
信号に対しては4画素周期の三角波37、C信号に対し
ては3画素周期の三角波36、BK信号に対しては2画
素周期の三角波35が出力される。これが比較回路4の
一方の端子に入力され、各色のアナログ画素信号15と
比較され、第2図のようにして各色で異なる線数のパル
ス幅変調信号が形成される。 [2次元網点の画素配列の説明 (第5図)(第6
図)]ここでスクリーンの角度、即ち疑似網点の2次元
配列の方向は、副走査のライン毎に遅延時間をセレクタ
13で切替えなければ、90度(タテのスクリーン)に
なり、例えば1ライン毎に1画素クロック分遅延させれ
ば−45度になる。以上のようにして各色信号に対して
異なる線数で、かつ異なるスクリーン角で出力すること
ができる。
【0015】次にY,M,C,BK各色信号に対して疑
似網点の2次元配列周期を変える方法、即ち、各色毎に
異なるスクリーン角をもつ疑似網点配列にする方法につ
いて述べる。例えば、スクリーンクロック10が4画素
クロックに1回の周期を有するときに、−45度のスク
リーン角を形成する場合を考える。先ず、カウンタ11
で水平同期信号17をカウントする。この場合、カウン
タ11は4進カウンタで、1ライン目、2ライン目、3
ライン目、4ライン目のライン数をカウントし、セレク
タ13は前記カウンタ11の出力に基づき、スクリーン
クロック10を出力する出力端子を選択する。セレクタ
13の出力端子にはディレイライン14が接続されてお
り、スクリーンクロックがどのディレイライン14を通
過するかにより遅延時間が決定され、各ラインに対して
周期が等しく遅延時間の異なるスクリーンクロック21
が出力される。
【0016】いま例えば、−45度のスクリーン角を形
成するには、1ライン目のスクリーンクロックより、
2,3,4ライン目のスクリーンクロックをそれぞれ1
画素クロック、2画素クロック、3画素クロック分遅延
させる。このように4ライン周期で、各ラインの遅延時
間が異なるスクリーンクロック21がパターン信号発生
器5に入力されると、第5図に示すような4ライン周期
で遅延時間が変わるパターン信号16がパターン信号発
生器5より出力され、これが比較回路4の一方の端子に
入力される。その時、例えば第5図に示すような、一様
なレベルのアナログ画素信号15が比較回路4のもう一
方の端子に入力された場合、各ライン毎にパターン信号
16と比較され、2値化画像データ18は1ライン目5
0、2ライン目51、3ライン目52、4ライン目53
のようになり、−45度のスクリーン角が形成される。
【0017】このときのスクリーンクロック21のパタ
ーンを第6図(a)のように2次元的に表現する。即ち
第6図(a)は、スクリーンクロック21が4画素クロ
ックに1回の周期のときの−45度のスクリーン角のパ
ターンを示したもので、斜線部が最初に黒化するところ
を示している。但し、本実施例はアナログ画素信号15
に対しての連続的なパルス幅変調であり、デジタル的に
1画素単位で黒化されていくわけではない。第6図
(b),(c),(d)はスクリーンクロック21が4
画素クロック周期でスクリーン角がそれぞれ+45度、
±26.6度、90度のパターンを示している。
【0018】[他のスクリーンクロックパターンの例
(第7図)〜(第9図)]第7図(a)〜(c)はスク
リーンクロックが2画素クロックの場合を示したもの
で、第7図(a)はスクリーン角が−45度、第7図
(b)はスクリーン角が+45度、第7図(c)はスク
リーン角が90度のパターンを示している。また第8図
(a)〜(c)はスクリーンクロックが3画素クロック
の場合を示したもので、第8図(a)はスクリーン角が
−45度、第8図(b)は+45度、第8図(c)は9
0度のパターンを示している。
【0019】第9図(a),(b)はスクリーン角が−
45度、+45度、90度以外のパターンを示したもの
で、第9図(a)はスクリーン角が−26.6度,第9
図(b)は+26.6度のパターンを示している。なお
スクリーンクロック10が画素クロック9そのものの場
合は、90度のスクリーン角(タテのスクリーン)しか
とれなくなる。そして色セレクト信号12により、セレ
クタ34とセレクタ13でスクリーン線数、スクリーン
角ともに異なるスクリーンを各色信号に対して選択する
ことが可能となる。例えば、Y信号に対して第9図
(a)の5画素クロック、−26.6度のスクリーン
を、M信号に対して第6図(b)の4画素クロック、+
45度のスクリーンを、C信号に対して第8図(a)の
3画素クロック、−45度のスクリーンを、BK信号に
対して第7図(c)の2画素クロック、90度のスクリ
ーンを選択することができる。
【0020】一般に、スクリーン線数が大きい、即ち細
かいほど解像力は良くなり、スクリーン線数が小さい、
即ち粗いほど階調性は良くなる。この場合、BKについ
ては解像力を重視し、CとMについては解像力と階調性
のバランスをとり、Yについては解像力が少し落ちても
視覚上目立たないのでよい、という設定にしている。ま
たスクリーン線数のみを各色で変えても、紙上の4色の
重なりについては1次元的に平均化されるが、さらにス
クリーン角も各色で変えた場合、4色の色材の重なりが
2次元的に平均化され色ムラがさらに減少する。
【0021】なおスクリーン線数については、基準クロ
ック信号を直接分周した信号を使えば、さらに線数を細
かく変化されることができ、また異なる周波数のクロッ
ク発生器を複数個もってくれば、線数の設定をより一層
細かく微調できる。以上のようにして本実施例によれ
ば、Y,M,C,BKの各色信号に対して異なる線数の
スクリーンで出力することにより、各色で解像力と階調
性のバランスを変えられ、フルカラープリントとしてよ
り高解像で、階調性が良い高画質のプリントが得られ
る。また各色信号に対してさらにスクリーン角度も変え
ることにより、紙上に4色を重ねた場合、色材の重なり
が一層平均化される。そのためプリンタの各種走査ム
ラ、紙送りの速度ムラ、紙の伸縮などによる色ムラが減
少するという効果がある。なお、ピッチの細かい高周波
のモアレは発生するが視覚上はマクロ的に平均化され目
立たない。
【0022】又、本実施例によればパターン信号(三角
波)発生の為の同期信号の周波数より高い周波数の基準
クロック19を用いて水平同期信号に同期したスクリー
ンクロックを形成しているので、各走査ライン毎に所望
のパターン信号を正確なタイミングで発生させることが
できる。従って正確なタイミングで発生するパターン信
号を用いて濃淡情報をほぼ無段階にパルス幅変調してい
るので高画質の再生画像を得ることができるものであ
る。
【0023】尚、本実施例で用いたパターン信号の波形
は三角波であるが、ノコギリ波、サイン波、台形波等を
用いても構わない。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
1のデジタルカラー画像信号を第1のパターン信号と比
較し、第2のデジタルカラー画像信号を前記第1のパタ
ーン信号とは異なる第2のパターン信号と比較してパル
ス幅変調信号を生成するので、色ムラのない、高解像度
で階調性の良い高画質のカラー再生画像を得ることがで
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の画像処理装置のブロック図
である。
【図2】実施例の画像処理装置の各部の信号のタイミン
グチャートである。
【図3】本実施例のタイミング発生回路の構成図であ
る。
【図4】本実施例におけるパターン信号の波形図であ
る。
【図5】本実施例におけるパターン信号と2値化画像デ
ータの関係を示す波形図である。
【図6】スクリーンクロックのパターン例を示す図であ
る。
【図7】スクリーンクロックが2画素クロックの場合の
パターン例を示す図である。
【図8】スクリーンクロックが3画素の場合のパターン
例を示す図である。
【図9】他のスクリーンクロックのパターン例を示す図
である。
【符号の説明】
1 デジタルデータ出力装置 2,13,34 セレクタ 3 D/A変換器 4 比較器 5 パターン信号発生器 6 水平同期信号発生回路 7 オシレータ 8 タイミング信号発生回路 9 画素クロック 10,21 スクリーンクロック 11 カウンタ 12 色セレクト信号 14 ディレイライン 15 アナログ画素信号 16 パターン信号 17 水平同期信号 18 2値化画像データ 19 基準クロック信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/23 103 C 1/60 H04N 1/40 D

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画素毎の第1及び第2のデジタルカラー
    画像信号を発生する発生手段と、 前記第1のデジタルカラー画像信号を第1のパターン信
    号と比較し、前記第2のデジタルカラー画像信号を前記
    第1のパターン信号とは位相が異なる第2のパターン信
    号と比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調
    信号生成手段と、を有することを特徴とする画像処理装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第1のパターン信号は所定画素を一
    周期として、その一周期のほぼ中心に極値を有するパタ
    ーン信号であり、前記第2のパターン信号は前記第1の
    パターン信号とは周期が異なるパターン信号であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の画像処理装
    置。
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