JPH07298052A - 画像処理装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パルス幅変調を用いて画像形成する際に、原
稿画像の低濃度部の解像度を落として適切な階調性を得
ると共に、原稿の文字部に対しては高解像度の画像を得
ることができ、即ち、文字や写真等の原稿に対して良好
な画像を出力可能な画像処理装置及び方法を提供するこ
とができる。 【構成】 中央信号４１―１が“１”である区間（ｔ
５）ではパルス幅信号４２のパルスはＣＬＫ４３の周期
Ｔの位相中央部に出力される。中央信号４１―１が
“０”で、左寄せ信号４１―２が“１”である区間（ｔ
６等）ではパルス幅信号４２のパルスはＣＬＫ４３の周
期Ｔの位相初期部に出力され、中央信号４１―１が
“０”で、左寄せ信号４１―２が“０”である区間（ｔ
４等）ではパルス幅信号４２のパルスはＣＬＫ４３の周
期Ｔの位相末期部に出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置及び方法に
関し、例えば画像データをパルス幅変調して階調性のあ
る画像を得る画像処理装置及び方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば電子写真方式を用いたディ
ジタル複写機等の画像処理装置においては、画像を形成
する際に画像データ信号をパルス幅変調することにより
レーザダイオードを点灯させて感光体上に照射し、階調
性のある静電潜像を形成する技術が知られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のパルス幅変調を行う画像処理装置においては、
画像の解像度が高くなると電子写真の特性が追いついて
いかないため、例えば低濃度部の階調性が適切にでなく
なり疑似輪郭が発生する等の不具合が生じることがあっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するために成されたものであり、上述した課題を解
決するために以下の構成を備える。

【０００５】即ち、画素の濃度値に応じて画像信号のパ
ルス幅を変調するパルス幅変調手段と、前記パルス幅変
調手段により変調されたパルスを基準信号に同期して出
力する出力手段と、前記画素の濃度値を所定の濃度値と
比較する濃度比較手段と、前記濃度比較手段の比較結果
に応じて前記パルス幅変調手段により出力されるパルス
の位相を前記基準信号に対して変更する移相手段と、前
記移相手段より出力されたパルスに基づいて画像を形成
する画像形成手段とを有することを特徴とする。

【０００６】例えば、前記移相手段は前記基準信号の周
期のほぼ中央で前記パルスを出力する中央位相出力手段
と、前記基準信号の周期の初期の位相に前記パルスを出
力する初期位相出力手段と、前記基準信号の周期の末期
の位相に前記パルスを出力する末期位相出力手段とを有
し、前記画像形成手段は前記濃度比較手段による比較の
結果前記画素が高濃度であると判別されると前記中央位
相出力手段を用いて画像を形成し、低濃度であると判別
されると前記初期位相出力手段と前記末期位相出力手段
とを交互に用いて画像を形成することを特徴とする。

【０００７】更に、前記濃度比較手段は前記画素と隣接
する画素の濃度値に応じて前記所定の濃度値を変更する
ことを特徴とし、また、前記濃度比較手段は所定のパタ
ーンで前記所定の濃度値を繰り返し変更することを特徴
とする。

【０００８】更に、前記画素と１つ前の画素との濃度値
の差分を検出する濃度差分検出手段と、前記濃度差分検
出手段により検出された濃度値の差分を所定の差分値と
比較する差分比較手段とを有し、前記画像形成手段は前
記差分比較手段による比較の結果差分値が所定の差分値
よりも大きいと判別されると前記中央位相出力手段を用
いて画像を形成し、所定の差分値よりも小さいと判別さ
れると前記初期位相出力手段と前記末期位相出力手段と
を交互に用いて画像を形成することを特徴とする。

【０００９】更に、画像形成のモードを設定可能なモー
ド設定手段を有し、前記濃度比較手段は前記モード設定
手段による設定に応じて前記所定の濃度値を変更するこ
とを特徴とする。

【００１０】更に、前記移相手段は前記基準信号の周期
のほぼ中央で前記パルスを出力する第１の中央位相出力
手段と、前記基準信号の２倍の周期のほぼ中央で前記パ
ルスを出力する第２の中央位相出力手段とを有し、前記
画像形成手段は前記濃度比較手段による比較の結果前記
画素が高濃度であると判別されると前記第１の中央位相
出力手段を用いて画像を形成し、低濃度であると判別さ
れると前記第２の中央位相出力手段を用いて画像を形成
することを特徴とする。

【００１１】

【作用】以上の構成により、パルス幅変調を用いて画像
形成する際に、原稿画像の低濃度部の解像度を落として
適切な階調性を得ると共に、原稿の文字部に対しては高
解像度の画像を得ることができ、即ち、文字や写真等の
原稿に対して良好な画像を出力可能な画像処理装置及び
方法を提供することができるという特有の作用効果が得
られる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る一実施例について図面を
参照して詳細に説明する。

【００１３】＜第１実施例＞図１に、本実施例の画像処
理装置であるデジタル複写機の断面図を示す、図１にお
いて、１は感光ドラムであり、その表面には感光層が形
成されており、矢印Ｘの方向に回転駆動される。感光ド
ラム１の周囲には１次帯電器２、現像器３、転写帯電器
４、クリーニング装置５が配置されている。

【００１４】また、図１に示す画像処理装置の上部には
画像読み取り部６が配置されており、原稿台（プラテン
ガラス）７上に載置された原稿の画像を後述するように
光学的・電気的に読み取る。画像読み取り部６は、原稿
照射ランプ８、走査ミラー９，１０、結像レンズ１１、
反射ミラー１２、及び画像処理部１３を有しており、画
像処理部１３はＣＣＤイメージセンサ１４を含んでい
る。原稿照射ランプ８は走査ミラー９，１０と一体とな
って移動可能に構成されており、所定の速度で副走査方
向（図中の矢印Ｙ方向）に原稿を走査する。

【００１５】原稿照射ランプ８で原稿台７に載置された
原稿を走査し、その反射光は走査ミラー９，１０、結像
レンズ１１、及び反射ミラー１２を介してＣＣＤイメー
ジセンサ１４に入射され、光電変換されることにより、
画像信号が得られる。ＣＣＤイメージセンサ１４で電気
信号に変換された画像信号は、画像処理部１３により後
述する種々の処理が施された後、レーザスキャナユニッ
ト１５に入力される。

【００１６】レーザスキャナユニット１５では、入力信
号に応じてレーザ光を変調して出射する。このレーザ光
は回転多面鏡１５−１により主走査方向に偏光され、固
定ミラー１６，１７を介して感光ドラム１上に照射され
る。即ち、感光ドラム１上には原稿画像に応じた静電潜
像が形成される。感光ドラム１上の静電潜像は現像器３
により現像され、可視像となる。

【００１７】そして、転写紙収納部１８又は１９より送
出された転写紙は、転写帯電器４により上述した感光ド
ラム１上の可視像が転写される。可視像が転写された転
写紙は、その後搬送部２０を介して定着器２１に送られ
て可視像が定着され、排出ローラ２２を介して排紙部２
３へ排出される。

【００１８】また、原稿台７の周囲には複写モードを設
定や表示等を行なうための操作部９０が配置されてい
る。以下、図２を参照して操作部９０について説明す
る。

【００１９】図２は、操作部９０の外観を示す図であ
る。図２において、９１はコピー指令を与えるコピーキ
ー、９２はコピー枚数を設定するためのテンキー部、９
３はコピーモードを設定するモードキーで、モードキー
を１回押す毎にコピーモードは「文字モード→写真モー
ド→文字モード」という具合にトグルに変化する。９４
はコピー枚数、コピーモード、機械の状態等を表示する
ＬＣＤディスプレイ部である。

【００２０】次に、上述した図１に示す画像処理部１３
について、図３を参照して詳細に説明する。図３は、画
像処理部１３の詳細構成を示すブロック図である。

【００２１】図３において、原稿からの反射光は上述し
たようにＣＣＤイメージセンサ１４に入射され、原稿画
像の濃度に応じたアナログ信号に変換される。このアナ
ログ信号はアナログ処理部３０にて増幅やオフセット調
整等の処理が施された後、Ａ／Ｄ変換部３１にて８ビッ
トのディジタル信号に変換される。そして、次にシェー
ディング補正部３２にて原稿照射ランプ８の不均一性
等、読み取りの際に発生する誤差を補正し、輝度データ
を生成する。そしてＬＯＧ変換部３３に入力されて、感
光ドラム１の特性を補正し、８ビットの濃度データ４０
に変換する。そして、ＬＯＧ変換部３３から出力された
濃度データ４０は判別部３４に入力され、判別部３４で
は濃度データ４０を判別してＰＷＭ制御信号４１を生成
し、ＰＷＭ部３５に出力する。又、判別部３４では入力
された濃度データ４０もそのままＰＷＭ部３５に出力す
る。

【００２２】ＰＷＭ部３５においては濃度データ４０及
びＰＷＭ制御信号４１に応じて、所定の周期でパルス幅
信号４２を生成する。尚、ＰＷＭ部３５においてパルス
幅信号４２を生成する方法は公知であるため、説明を省
略する。ＰＷＭ部３５で生成されたパルス幅信号４２は
上述した図１に示すレーザスキャナユニット１５へ送出
される。

【００２３】又、３６はＣＰＵ、３７はＲＯＭ、３８は
ＲＡＭであり、ＣＰＵ３６はＲＯＭ３７に格納されたプ
ログラムに従って上述した操作部９０を含む画像処理装
置全体の動作を制御すると共に、ＣＰＵバス３９を介し
て図３に示す各構成を制御する。ＲＡＭ３８はＣＰＵ３
６によって作業領域として使用される。

【００２４】尚、図３においては省略しているが、シェ
ーディング補正部３２とＬＯＧ変換部３３との間に、画
像の変倍処理やエッジ強調処理等を行うための処理部を
挿入してもよい。

【００２５】また、本実施例における画像処理装置はパ
ルス幅変調により４００線の解像度で画像形成が可能で
あるとする。

【００２６】次に、上述した判別部３４について詳細に
説明するが、その前に判別部３４において生成される各
信号を用いてＰＷＭ部３５でパルス幅変調が行われる様
子を図４を参照して説明する。

【００２７】図４はＰＷＭ部３５の動作を説明するタイ
ミングチャートである。図４においてＣＬＫ４３はクロ
ック信号であり、その周期Ｔは１画素を出力する時間と
なっており、ＰＷＭ部３５ではＣＬＫ４３に同期してパ
ルス幅信号４２を出力する。このパルス幅信号４２が
“１”である区間（以下、「パルス」と称する）の長さ
ＰＷは、図３に示す判別部３４から出力された濃度デー
タ４０の値をＤとすると、次式の如く決定される。

【００２８】ＰＷ＝Ｔ×Ｄ／２５６ 尚、Ｄは濃度データであるため、その取りうる範囲は０
≦Ｄ≦２５５である。

【００２９】上述した図３に示す判別部３４から出力さ
れるＰＷＭ制御信号４１は、中央信号４１−１及び左寄
せ信号４１−２からなり、ＰＷＭ部３５ではこの２つの
信号により、パルス幅出力の位相を制御する。例えば、
図４においてｔ１で示される区間のように中央信号４１
−１が“１”である場合には、左寄せ信号４１−２のレ
ベルに係わらず、パルス幅信号４２は“１”である出
力、即ちパルスが周期Ｔの中央の位置になるように出力
される。又、ｔ２で示される区間のように中央信号４１
−１が“０”で、左寄せ信号４１−２が“１”である場
合には、パルス幅信号４２のパルスは、周期Ｔ内の左側
の位相位置に出力される。また、ｔ３で示される区間の
ように中央信号４１−１が“０”で、左寄せ信号４１−
２も“０”である場合には、パルス幅信号４２のパルス
は、周期Ｔ内の右側の位相位置に出力される。

【００３０】次に図５を参照して、上述した判別部３４
について詳細に説明する。図５は、判別部３４の詳細構
成を示す図である。

【００３１】図５において、５０はコンパレータ、５１
はレジスタ、５２はトグル回路である。レジスタ５１に
は上述したＣＰＵ３６によりＣＰＵバスを介して適切な
閾値が設定される。レジスタ５１からの８ビットの出力
信号４４はコンパレータ５０の一方入力端子（Ｂ入力と
する）に入力される。また、コンパレータ５０の他方入
力端子（Ａ入力とする）には、ＬＯＧ変換部３３から出
力された８ビットの濃度信号４０が入力される。コンパ
レータ５０では、Ａ入力に入力された信号値をＡ、Ｂ入
力に入力された信号値をＢとすると、ＡとＢとを比較し
て、以下の如くＡ≧Ｂ出力、及びＡ＜Ｂ出力信号を制御
する。

【００３２】Ａ≧Ｂの時： Ａ≧Ｂ 出力 →
“１” Ａ＜Ｂ 出力 →“０” Ａ＜Ｂの時： Ａ≧Ｂ 出力 →“０” Ａ＜Ｂ 出力 →“１” コンパレータ５０のＡ≧Ｂ出力は上述した中央信号４１
−１としてＰＷＭ回路３５に入力される。

【００３３】又、コンパレータ５０のＡ＜Ｂ出力はトグ
ル回路５２に入力される。トグル回路５２では、入力信
号が“１”であれば、ＣＬＫ信号４３に同期して“１”
から順に反転する信号を出力し、一方、入力信号が
“０”であれば“０”である信号を出力する。トグル回
路５２からの出力信号は、上述した左寄せ信号４１−２
としてＰＷＭ回路３５に入力される。

【００３４】以上説明した本実施例におけるパルス幅変
調の様子を、以下図６を参照して説明する。

【００３５】図６は、本実施例のパルス幅変調を示すタ
イミングチャートである。図６において、４３，４０，
４１−１，４１−２，４２はそれぞれ上述したＣＬＫ信
号、濃度データ、中央信号、左寄せ信号、及びパルス幅
信号である。濃度データ４０において示される数字は各
画素の濃度値を示すものであり、最小値を「０」、最大
値を「２５５」とする。又、図５に示すレジスタ５１に
はＣＰＵ３６により「１２８」が設定されているとす
る。

【００３６】図６において、ｔ４〜ｔ６で示される区間
は濃度データ４０が「２」である低濃度部と「２００」
である高濃度部とから成り、このような隣接画素毎の濃
度値の差が大きいパターンは、文字部の濃度パターンで
あるとみなせる。

【００３７】この場合、中央信号４１―１は濃度データ
４０が「２００」であるｔ５の区間のみ“１”となり、
従ってパルス幅信号４２のパルスはｔ５区間では中央に
出力される。また、左寄せ信号４１―２はｔ４の区間で
は“０”、ｔ６の区間では“１”であるため、パルス幅
信号４２のパルスは、それぞれ右側、左側の位相で出力
される。ｔ４及びｔ６におけるパルス幅信号のパルスの
大きさ（長さ）は、その濃度データ４０が「２」である
ため、小さなものとなる。

【００３８】上述したように、隣接画素毎の濃度値の差
が大きいパターンにおいて、パルス幅信号４２はＣＬＫ
４３の周期Ｔ毎にパルスを出力する。即ち、本実施例に
おいては周期Ｔで４００線の解像度で出力可能であるた
め、該文字部のパターンは４００線の解像度で出力され
る。

【００３９】一方、ｔ７〜ｔ１１で示される区間は濃度
データ４０が「６０」である中間濃度部であり、即ち、
写真画像等のハーフトーン部のパターンである。

【００４０】この場合、中央信号４１―１は“０”とな
るため、左寄せ信号４１―２のトグル出力に応じて、パ
ルス幅信号４２のパルスは周期Ｔ毎に左側へ出力された
り右側へ出力されたりする。即ち、パルス幅信号４２に
おいてパルスはＣＬＫ４３の周期Ｔの２倍毎にパルスを
出力する。即ち、本実施例の画像処理装置は周期Ｔで４
００線の解像度で出力可能であるため、該ハーフトーン
パターンは２００線の解像度での出力と同様の画像形成
が行われる。

【００４１】以上述べた様に本実施例によれば、簡単な
構成で文字部と写真画像等のハーフトーン部の線数を切
り換えることができ、操作者が画像モードの設定を行な
わなくても、文字／写真それぞれの原稿に対して適切な
画像出力を得ることができる。

【００４２】＜第２実施例＞次に、本発明に係る第２実
施例について図７及び図８を参照して説明する。

【００４３】第２実施例の画像処理装置の構成は上述し
た第１実施例に示す図１，図２と同様であり、また、画
像処理部１３の詳細構成も図３と同様であるため、説明
を省略する。

【００４４】図７は第２実施例における判別部３４の詳
細構成を示すブロック図であり、上述した第１実施例の
図５と同一の構成には同一番号を付し、説明を省略す
る。図７において、５１，６０はそれぞれレジスタＡ，
レジスタＢであり、ＣＰＵ３６からＣＰＵバス３９を介
して８ビットのデータが設定されるが、この時レジスタ
Ａ５１への設定値よりもレジスタＢ６０への設定値の方
が低い値となる様に設定される。レジスタＡ５１及びレ
ジスタＢ６０からの出力はそれぞれセレクタ５３のＡ，
Ｂ入力端子に接続され、セレクタ５３はそのセレクト信
号４４が“０”である場合はＡ端子の値を、“１”であ
る場合はＢ端子の値を、Ｙ出力４５として出力する。そ
して、セレクタ５３のＹ出力４５はコンパレータ５０の
Ｂ入力に接続される。

【００４５】コンパレータ５０は上述した第１実施例と
同様に、濃度データ４０をＡ入力としており、Ａ≧Ｂ出
力は前述の中央信号４１−１となり、Ａ＜Ｂ出力はトグ
ル回路５２に入力される。Ａ≧Ｂ出力は、またＤフリッ
プ・フロップ回路５４にも入力され、ＣＬＫ信号４３に
同期して１クロック遅れで出力される。Ｄフリップ・フ
ロップ回路５４の出力はセレクタ５３のＳ入力に接続さ
れ、セレクト信号となる。

【００４６】以上説明した図７に示す構成におけるパル
ス幅変調の動作を、図８のタイミングチャートを参照し
て説明する。図８において、４３，４０，４１−１，４
１−２，４５，４２はそれぞれ上述したＣＬＫ信号、濃
度データ、中央信号、左寄せ信号、セレクタ出力、及び
パルス幅信号である。又、レジスタＡ５１には「１２
８」が、レジスタＢ６０には「１００」が設定されてい
るとする。

【００４７】図８において、一旦中央信号４１―１が
“１”となると、コンパレータ５０において濃度データ
４０と比較される閾値が「１２８」から「１００」に下
がる。これにより、例えばｔ１２〜ｔ１４で示される区
間のように閾値「１２８」近傍の濃度値をもつ画像デー
タの範囲は、高解像度の出力が得られる。

【００４８】即ち、第２実施例においては、コンパレー
タ５０で参照される閾値となるＢ入力としてレジスタＡ
５１に設定された「１２８」から、レジスタＢ６０に設
定された「１００」までの幅（ヒステリシス）を持たせ
ることができる。従って、レジスタＡ５１に設定された
閾値「１２８」近傍で異なる濃度データが発生している
場合においてもパルス幅出力は高解像度を保つことがで
き、即ち、４００線出力が安定して得られる。

【００４９】以上説明した様に第２実施例によれば、上
述した第１実施例による効果に加えて、閾値近傍の濃度
の画素が連続するような画像を形成する場合において
も、線数を安定するように制御することができ、適切な
画像を得ることができる。

【００５０】＜第３実施例＞次に、本発明に係る第３実
施例について図９及び図１０を参照して説明する。

【００５１】第３実施例の画像処理装置の構成は上述し
た第１実施例に示す図１，図２と同様であり、また、画
像処理部１３の詳細構成も図３と同様であるため、説明
を省略する。

【００５２】図９は第３実施例における判別部３４の詳
細構成を示すブロック図であり、上述した第１実施例の
図５と同一の構成には同一番号を付し、説明を省略す
る。図９において５５は閾値発生器であり、ＣＰＵ３６
からＣＰＵバス３９を介して複数の８ビットデータが閾
値として設定される。図１０に、閾値発生器５５に設定
された８ビットデータの例を示す。

【００５３】図１０に示す１６個の閾値は、ＣＰＵ３６
により擬似乱数的に設定されたものである。図１０に示
す１６個の閾値は、閾値発生器５５において原稿の主走
査、副走査に応じて１画素毎に繰り返し選択され、出力
される。即ち、図１０に示す４×４の閾値マトリクスが
主走査方向及び副走査方向に繰り返されたマトリクス
が、原稿の各画素に対応する閾値マトリクスとなる。

【００５４】閾値発生器５５からの出力はコンパレータ
５０のＢ端子に入力され、閾値として使用される。

【００５５】以上説明したように第３実施例によれば、
閾値を疑似乱数により変更することにより、ある閾値に
おいてその近傍の濃度値を持つ画素が連続した場合で
も、疑似輪郭の発生を抑制することができ、より適切な
画像を得ることができる。

【００５６】尚、第３実施例においては閾値発生器５５
に設定される閾値の数が１６個である場合について説明
を行ったが、本実施例はこの限りではなく、２個以上で
あれば何個の閾値を設定してもよく、画像処理装置の特
性及び処理する原稿画像の特性に応じて適宜変更しても
良い。

【００５７】＜実施例４＞次に、本発明に係る第４実施
例について図１１を参照して説明する。

【００５８】第４実施例の画像処理装置の構成は上述し
た第１実施例に示す図１，図２と同様であり、また、画
像処理部１３の詳細構成も図３と同様であるため、説明
を省略する。

【００５９】図１１は第４実施例における判別部３４の
詳細構成を示すブロック図であり、上述した第１実施例
の図５と同一の構成には同一番号を付し、説明を省略す
る。図１１において、６１はＤフリップ・フロップ回
路、６２は差分回路、６３はコンパレータである。

【００６０】図１１において濃度データ４０はコンパレ
ータ５０のＡ端子に接続されると共に、Ｄフリップ・フ
ロップ回路６１、及び差分回路６２のＢ端子にも入力さ
れる。Ｄフリップ・フロップ回路６１は、その入力をＣ
ＬＫ信号４３に同期して１クロック遅れの濃度データと
して出力し、即ち、１画素前の濃度データを発生する。
Ｄフリップ・フロップ回路６１からの出力は差分回路６
２のＡ端子に接続されており、差分回路６２ではＡ入力
とＢ入力との差の絶対値６６を出力する。差分回路６２
からの出力６６はコンパレータ６３のＡ入力に接続され
る。

【００６１】また、レジスタＢ６０にはＣＰＵ３６から
ＣＰＵバス３９を介して８ビットデータが設定され、そ
の出力はコンパレータ６３のＢ入力に接続される。コン
パレータ６３はＡ入力の信号値とＢ入力の信号値とを比
較して、Ａ≧Ｂである場合にＯＲ回路６４の一方入力端
子へ“１”を出力する。また、コンパレータ５０も同様
に、Ａ入力である濃度データ４０とＢ入力であるレジス
タＡ５１の設定値とを比較して、Ａ≧Ｂである場合にＯ
Ｒ回路６４の他方端子へ“１”を出力する。

【００６２】ＯＲ回路６４の出力は中央信号４１−１と
なってＰＷＭ部３５へ送られると共に、インバータ回路
６５に入力され、反転した出力はトグル回路５２の入力
となる。

【００６３】以上説明した図１１に示す構成におけるパ
ルス幅変調の動作を、図１２のタイミングチャートを参
照して説明する。図１２において、４３，４０，４１−
１，４１−２，６６，４２はそれぞれ上述したＣＬＫ信
号、濃度データ、中央信号、左寄せ信号、差分出力、及
びパルス幅信号である。又、レジスタＡ５１には「１２
８」が、レジスタＢ６０には「３０」が設定されている
とする。

【００６４】図１２において、ｔ１５〜ｔ１８に示され
る区間は、レジスタＡ５１に設定された閾値「１２８」
よりも小さい濃度値であるが、１つ前の画素との差がレ
ジスタＢ６０に設定されている「３０」よりも大きいた
め、中央信号４１―１は“１”となり、従って４００線
出力が得られる。

【００６５】即ち、第４実施例においてはレジスタＡ５
１に設定された所定の濃度より大きいか、又は前の画素
との差分がレジスタＢ６０に設定された所定の値より大
きい場合に、４００線での出力が行われる。そして上述
した条件以外の場合には中央信号４１−１は“０”とな
り、２００線相当で出力される。

【００６６】以上説明したように第４実施例によれば、
濃度レベルのみでなくその差分値も考慮した上で、４０
０線／２００線による画像形成の切替を行なうことがで
きる。即ち、濃度レベルが大きく変化する部分では高解
像度で出力することができ、従って文字部とハーフトー
ン部の識別がより正確に行え、より適切な画像を得るこ
とができる。

【００６７】＜第５実施例＞次に、本発明に係る第５実
施例について図１３を参照して説明する。

【００６８】第５実施例の画像処理装置の構成は上述し
た第１実施例に示す図１，図２と同様であり、また、画
像処理部１３の詳細構成も図３と同様であり、更に判別
部３４の詳細構成も図５と同様であるため、説明を省略
する。

【００６９】図１３は第４実施例における画像出力準備
処理を示すフローチャートである。

【００７０】第４実施例においては、予め操作者により
操作部９３のモードキーを押下することによって、コピ
ーモードが文字モード又は写真モードに設定されてい
る。

【００７１】まずステップＳ７０において、操作者によ
り設定されているコピーモードが文字モードであるか否
かを判別する。ステップＳ７０において文字モードであ
ればステップＳ７１へ進み、上述した図５に示すレジス
タ５１に「９０」を設定する。一方、ステップＳ７０で
コピーモードが文字モードでない、即ち写真モードであ
るならばステップＳ７２へ進み、レジスタ５１に「１５
０」を設定する。

【００７２】以上説明したように第５実施例によれば、
コピーモードに応じて４００線／２００線の切替のため
の濃度値の閾値を適切に設定できるため、例えばコピー
モードが文字モードであった場合には薄い鉛筆原稿でも
高解像度の出力画像を得ることができる等、操作者の要
求を反映させた、より柔軟性のある解像度切り替えが可
能となる。

【００７３】尚、第５実施例において上述したレジスタ
５１に設定する値は、画像処理装置に応じて適宜設定す
ればよく、また、コピーモードも上述した２つのモード
に限定せず、３つ以上のモードを用意することにより更
に柔軟な対応が可能となる。

【００７４】又、第５実施例は上述した第２，第３，第
４実施例に対しても適用可能であり、第５実施例と組み
合わせることにより、更に高画質の出力画像が得られ
る。例えば第２実施例の図７および、第４実施例の図１
１で示される判別部３４の構成においては、レジスタＡ
５１、及びレジスタＢ６０に設定する値を第５実施例で
示した様にコピーモードに応じてそれぞれ設定すればよ
い。又、第３実施例の図９で示される判別部３４の構成
においては、閾値発生器５５の値をコピーモードに応じ
て設定すればよい。

【００７５】＜第６実施例＞次に、本発明に係る第６実
施例について説明する。

【００７６】第６実施例の画像処理装置の構成は上述し
た第１実施例に示す図１，図２と同様であるため、説明
を省略する。

【００７７】図１４に、第６実施例における画像処理部
１３の詳細構成を示す。上述した第１実施例に示す図３
と同様の構成には同一番号を付し、説明を省略する。図
１４において判別部１３へ入力される濃度データ４０
は、第６実施例においては判別部３４で変換され、濃度
データ４０′としてＰＷＭ部３５へ出力される。

【００７８】次に、図１５を参照して、第６実施例のＰ
ＷＭ部３５におけるパルス幅変調の動作原理について説
明する。図１５において、ＣＬＫ４３は上述した周期Ｔ
のクロック信号、２ＴＣＬＫ８０は、周期がＣＬＫ４３
の２倍の２Ｔであるクロック信号である。

【００７９】図１５においてｔ１で示される区間の様
に、ＰＷＭ制御信号４１が“０”である場合、パルス幅
信号４２はＣＬＫ４３の周期Ｔの間に、１回のパルス出
力を行う。この時のパルス幅ＰＷは濃度データ４０の値
をＤ（０≦Ｄ≦２５５）とすると、 ＰＷ＝Ｔ×Ｄ／２５６ の式で表わせる。

【００８０】一方、図１５においてｔ２で示される区間
の様に、ＰＷＭ制御信号４１が“１”である場合、パル
ス幅信号４２は２ＴＣＬＫ８０の周期２Ｔの間に、１回
のパルス出力を行う様に制御する。すると、この時のパ
ルス幅ＰＷ′は濃度データ４０の値をＤ（０≦Ｄ≦２５
５）とすると、 ＰＷ′＝２Ｔ×Ｄ／２５６ の式で表わせる。即ち、第６実施例においては、ＰＷＭ
制御信号４１により４００線／２００線の切替を行なう
ように制御して、パルス幅変調を行う。

【００８１】次に、第６実施例において上述したパルス
幅変調を実現させるための判別部３４の詳細構成を図１
６に示し、説明する。

【００８２】図１６において５１はレジスタであり、Ｃ
ＰＵ３６によりＣＰＵバス３９を介して適切な閾値が設
定され、その出力はコンパレータ８３，８４のＢ端子に
入力される。濃度データ４０はＤフリップ・フロップ回
路８１、コンパレータ８４のＡ端子、加算回路８５のＢ
端子に入力される。Ｄフリップ・フロップ回路８１では
入力された濃度データ４０を１ＣＬＫ分遅延させた信号
１０１出力し、その出力１０１はＤフリップ・フロップ
回路８２、コンパレータ８３のＡ端子、加算回路８５の
Ａ端子に入力される。Ｄフリップ・フロップ回路８２で
も同じく信号１０１を１ＣＬＫ分遅延させた信号１０２
を出力する。そして、濃度データ４０を合計２ＣＬＫ分
遅延された信号１０２は、セレクタ８８のＡ端子に入力
される。

【００８３】コンパレータ８３，８４は濃度データ４０
とレジスタ５１の設定値とを比較して、それぞれＡ≧Ｂ
である場合にＯＲ回路６４へ“１”を出力する。ＯＲ回
路８６の出力１０３はＤフリップ・フロップ回路８７へ
入力されて２ＴＣＬＫ分遅延されて、その後インバータ
回路８９によって反転され、セレクタ８８のセレクト入
力になると共に、ＰＷＭ制御信号４１としてＰＷＭ部３
５へ出力される。

【００８４】又、加算回路８５はそのＡ，Ｂ入力に対し
て（Ａ＋Ｂ）／２となる値、即ち平均値を出力し、その
出力はＤフリップ・フロップ回路７９に入力される。そ
してＤフリップ・フロップ回路７９で２ＴＣＬＫ分遅延
されてた出力１０４はセレクタ８８のＢ端子入力とな
る。セレクタ８８はそのセレクト信号が“０”である場
合はＡ端子の値を、“１”である場合はＢ端子の値を出
力する。そして、セレクタ８８の出力は濃度データ４
０′として、ＰＷＭ部３５へ出力される。

【００８５】尚、Ｄフリップ・フロップ回路８１，８２
のクロック入力はＣＬＫ信号４３であり、Ｄフリップ・
フロップ回路８７，７９のクロック入力は２ＴＣＬＫ信
号８０である。

【００８６】以上説明した判別部３４の構成における動
作及びＰＷＭ部３５で生成されるパルス幅信号につい
て、図１７を参照して説明する。

【００８７】図１７は第６実施例におけるパルス幅変調
の動作を詳細に示すタイミングチャートである。図１７
において４３，８０，４０，４１，４０′，４２はそれ
ぞれ上述したＣＬＫ信号、２ＴＣＬＫ信号、濃度デー
タ、ＰＷＭ制御信号、濃度データ及びパルス幅信号であ
る。又、上述したレジスタ５１には「１２８」が設定さ
れている。

【００８８】図１７において、例えば濃度データ４０が
「２，２００，４，５６，１００，…」という並びであ
るとする。このとき、Ｄフリップ・フロップ回路８１の
出力１０１は１クロック遅れの濃度データ４０が、Ｄフ
リップ・フロップ回路８２の出力１０２は２クロック遅
れの濃度データ４０が出力される。従ってＯＲ回路８６
の出力１０３は図中に示す様になり、出力１０３は２Ｔ
ＣＬＫ８０でラッチされ、反転されることにより、ＰＷ
Ｍ制御信号４１が生成される。ＰＷＭ制御信号４１は図
中に示される如くｔ１，ｔ２，ｔ５の区間では“０”、
ｔ３，ｔ４の区間では“１”となる。

【００８９】Ｄフリップ・フロップ回路７９の出力１０
４は２ＴＣＬＫ８０に同期して、加算回路８５で得られ
た２画素分の濃度値の平均値を出力する。従って、例え
ば（２＋２００）／２＝１０１，（（４＋５６）／２＝
３０）…であるため、出力１０４は図中に示される如く
「１０１，３０，９５，１５５，…」となる。又、濃度
データ４０′として、ＰＷＭ制御信号４１が“０”の場
合にはＤフリップ・フロップ回路８２の出力１０２が、
“１”の場合にはＤフリップ・フロップ回路７９の出力
１０４が出力される。

【００９０】図１７においてｔ１，ｔ２で示される区間
は例えば濃度データ４０′が「２」である低濃度部及び
濃度データ４０′が「２００」である高濃度部であり、
文字部の濃度パターンであるとみなせる。この時のパル
ス幅信号４２は図中に示されるように周期Ｔ毎に１パル
スが出力される。即ち、４００線で出力される。

【００９１】一方、ｔ３，ｔ４で示される区間は例えば
濃度データ４０′が「４，５６，１００，９０」で示さ
れるように、中間濃度である部分を含んでおり、写真画
像等のハーフトーン部のパターンであるとみなせる。こ
の時のパルス幅信号４２は図中に示されるように周期２
Ｔ毎に１パルスが出力される。即ち２００線相当で出力
される。尚、その際のパルス幅は、隣接する２画素の平
均濃度値により決定される。

【００９２】以上説明したように第６実施例によって
も、上述した第１実施例と同様に簡単な構成で文字部と
ハーフトーン部との線数を切り換えることが可能であ
り、操作者が画像モードの設定を行なわなくても、文字
／写真それぞれの原稿に対して適切な画像を得ることが
できる。

【００９３】又、第６実施例においても、上述した第２
〜第４実施例を適用することができ、これにより更に適
切な画像を得ることができる。

【００９４】更に、第６実施例に上述した第５実施例を
適用して、より柔軟な解像度切り替えを行うことももち
ろん可能である。

【００９５】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ルス幅変調を用いて画像形成する際に、原稿画像の低濃
度部の解像度を落として適切な階調性を得ると共に、原
稿の文字部に対しては高解像度の画像を得ることがで
き、即ち、文字や写真等の原稿に対して良好な画像を出
力可能な画像処理装置及び方法を提供することができ
る。

【００９７】更に、上述したような高画質の出力が簡単
な構成で得られるため、画像処理装置のコストダウン及
び装置サイズの縮小化が図れるという効果もある。

【００９８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例における画像処理装置の
断面図である。

【図２】本実施例における画像処理装置の操作部外観を
示すである。

【図３】本実施例における画像処理部の詳細構成を示す
ブロック図である。

【図４】本実施例におけるパルス幅変調の処理原理を示
すタイミングチャートである。

【図５】本実施例における判別部の詳細構成を示すブロ
ック図である。

【図６】本実施例におけるパルス幅変調処理を示すタイ
ミングチャートである。

【図７】本発明に係る第２実施例における判別部の詳細
構成を示すブロック図である。

【図８】第２実施例におけるパルス幅変調処理を示すタ
イミングチャートである。

【図９】本発明に係る第３実施例における判別部の詳細
構成を示すブロック図である。

【図１０】第３実施例における閾値発生器に設定される
閾値の例を示す図である。

【図１１】本発明に係る第４実施例における判別部の詳
細構成を示すブロック図である。

【図１２】第４実施例におけるパルス幅変調処理を示す
タイミングチャートである。

【図１３】本発明に係る第５実施例におけるパルス幅変
調準備処理を示すフローチャートである。

【図１４】本発明に係る第６実施例における画像処理部
の詳細構成を示すブロック図である。

【図１５】第６実施例におけるパルス幅変調の処理原理
を示すタイミングチャートである。

【図１６】第６実施例における判別部の詳細構成を示す
ブロック図である。

【図１７】第６実施例におけるパルス幅変調処理を示す
タイミングチャートである。

【符号の説明】

１４ ＣＣＤイメージセンサ ３０ アナログ処理部 ３１ Ａ／Ｄ変換部 ３２ シェーディング補正部 ３３ ＬＯＧ変換部 ３４ 判別部 ３５ ＰＷＭ部 ３６ ＣＰＵ ５０ コンパレータ ５１ レジスタ ５２ トグル回路

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０６Ｆ 15/68 ３２０ Ａ (72)発明者 菅野 覚 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 森田 哲哉 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 井関 之雅 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素の濃度値に応じて画像信号のパルス
   幅を変調するパルス幅変調手段と、 前記パルス幅変調手段により変調されたパルスを基準信
   号に同期して出力する出力手段と、 前記画素の濃度値を所定の濃度値と比較する濃度比較手
   段と、 前記濃度比較手段の比較結果に応じて前記パルス幅変調
   手段により出力されるパルスの位相を前記基準信号に対
   して変更する移相手段と、 前記移相手段より出力されたパルスに基づいて画像を形
   成する画像形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】 前記移相手段は前記基準信号の周期のほ
   ぼ中央で前記パルスを出力する中央位相出力手段と、 前記基準信号の周期の初期の位相に前記パルスを出力す
   る初期位相出力手段と、 前記基準信号の周期の末期の位相に前記パルスを出力す
   る末期位相出力手段とを有し、 前記画像形成手段は前記濃度比較手段による比較の結果
   前記画素が高濃度であると判別されると前記中央位相出
   力手段を用いて画像を形成し、低濃度であると判別され
   ると前記初期位相出力手段と前記末期位相出力手段とを
   交互に用いて画像を形成することを特徴とする請求項１
   記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記濃度比較手段は前記画素と隣接する
   画素の濃度値に応じて前記所定の濃度値を変更すること
   を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記濃度比較手段は所定のパターンで前
   記所定の濃度値を繰り返し変更することを特徴とする請
   求項１記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記画素と１つ前の画素との濃度値の差
   分を検出する濃度差分検出手段と、 前記濃度差分検出手段により検出された濃度値の差分を
   所定の差分値と比較する差分比較手段とを有し、 前記画像形成手段は前記差分比較手段による比較の結果
   差分値が所定の差分値よりも大きいと判別されると前記
   中央位相出力手段を用いて画像を形成し、所定の差分値
   よりも小さいと判別されると前記初期位相出力手段と前
   記末期位相出力手段とを交互に用いて画像を形成するこ
   とを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 画像形成のモードを設定可能なモード設
   定手段を有し、 前記濃度比較手段は前記モード設定手段による設定に応
   じて前記所定の濃度値を変更することを特徴とする請求
   項１記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記移相手段は前記基準信号の周期のほ
   ぼ中央で前記パルスを出力する第１の中央位相出力手段
   と、 前記基準信号の２倍の周期のほぼ中央で前記パルスを出
   力する第２の中央位相出力手段とを有し、 前記画像形成手段は前記濃度比較手段による比較の結果
   前記画素が高濃度であると判別されると前記第１の中央
   位相出力手段を用いて画像を形成し、低濃度であると判
   別されると前記第２の中央位相出力手段を用いて画像を
   形成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
   置。
8. 【請求項８】 画素の濃度値に応じて画像信号のパルス
   幅を変調して基準信号に同期して出力する出力工程と、 前記画素の濃度値を所定の濃度値と比較する濃度比較工
   程と、 前記濃度比較工程の比較結果に応じて前記パルス幅変調
   工程により出力されるパルスの位相を前記基準信号に対
   して変更する移相工程と、 前記移相工程より出力されたパルスに基づいて画像を形
   成する画像形成工程とを有することを特徴とする画像処
   理方法。
9. 【請求項９】 前記移相工程は前記基準信号の周期のほ
   ぼ中央で前記パルスを出力する中央位相出力工程と、 前記基準信号の周期の初期の位相に前記パルスを出力す
   る初期位相出力工程と、 前記基準信号の周期の末期の位相に前記パルスを出力す
   る末期位相出力工程とを有し、 前記画像形成工程は前記濃度比較工程による比較の結果
   前記画素が高濃度であると判別されると前記中央位相出
   力工程を用いて画像を形成し、低濃度であると判別され
   ると前記初期位相出力工程と前記末期位相出力工程とを
   交互に用いて画像を形成することを特徴とする請求項８
   記載の画像処理方法。
10. 【請求項１０】 前記濃度比較工程は前記画素と隣接す
    る画素の濃度値に応じて前記所定の濃度値を変更するこ
    とを特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
11. 【請求項１１】 前記濃度比較工程は所定のパターンで
    前記所定の濃度値を繰り返し変更することを特徴とする
    請求項８記載の画像処理方法。
12. 【請求項１２】 前記画素と１つ前の画素との濃度値の
    差分を検出する濃度差分検出工程と、 前記濃度差分検出工程により検出された濃度値の差分を
    所定の差分値と比較する差分比較工程とを有し、 前記画像形成工程は前記差分比較工程による比較の結果
    差分値が所定の差分値よりも大きいと判別されると前記
    中央位相出力工程を用いて画像を形成し、所定の差分値
    よりも小さいと判別されると前記初期位相出力工程と前
    記末期位相出力工程とを交互に用いて画像を形成するこ
    とを特徴とする請求項９記載の画像処理方法。
13. 【請求項１３】 画像形成のモードを設定可能なモード
    設定工程を有し、 前記濃度比較工程は前記モード設定工程による設定に応
    じて前記所定の濃度値を変更することを特徴とする請求
    項８記載の画像処理方法。
14. 【請求項１４】 前記移相工程は前記基準信号の周期の
    ほぼ中央で前記パルスを出力する第１の中央位相出力工
    程と、 前記基準信号の２倍の周期のほぼ中央で前記パルスを出
    力する第２の中央位相出力工程とを有し、 前記画像形成工程は前記濃度比較工程による比較の結果
    前記画素が高濃度であると判別されると前記第１の中央
    位相出力工程を用いて画像を形成し、低濃度であると判
    別されると前記第２の中央位相出力工程を用いて画像を
    形成することを特徴とする請求項８記載の画像処理方
    法。