JPH08130639A

JPH08130639A - 画像記録装置及びその方法

Info

Publication number: JPH08130639A
Application number: JP6265440A
Authority: JP
Inventors: Masataka Yashima; 正孝八島; Retsu Shibata; 烈柴田; Hideto Takayama; 秀人高山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】階調再現性を向上させて安定した画像を得
る。【構成】画像を構成する画素を分割し、多値階調を有
する変調された微画素による網点を形成して、網点の割
合と網点を構成する画素の多値階調によって画像の階調
を表示する。具体的には、露光に係る光のスポット形状
の主走査方向の長さが副走査方向の長さより小さい場
合、画像が、複数の濃度域の内、低濃度の濃度域にあれ
ば、主走査方向に隣接した前記微画素を優先して記録す
る露光パターンを採用し、また、画像が高濃度の濃度域
にあれば、副走査方向に隣接した微画素を優先して記録
する露光のパターンを採用する。また、スポット形状の
主走査方向の長さが副走査方向の長さ以上の場合、画像
が低濃度の濃度域であれば、副走査方向に隣接した微画
素を優先して記録し、画像が高濃度の濃度域であれば、
主走査方向に隣接した微画素を優先して記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、半導体レーザ
ーの光出力により銀塩フィルム等の感光材料上に階調画
像を記録する画像記録装置及びその方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、イメージスキャナやフォトＣＤ、
医療用画像機器等から入力される多階調画像を記録出力
する画像記録装置として、インクジェット、電子写真、
銀塩写真等の方式を利用したものがあるが、近年の高精
細、高画質画像出力に対する高まりから、高精細な画素
を記録することのできる光出力を使用したもの、例え
ば、半導体レーザーやＬＥＤを用いた、高解像な出力装
置が製品化されている。

【０００３】また、これらの記録装置で出力する際に階
調を記録する方法として、いくつかの方法が提案され、
採用されている。例えば、入力画像の画素データの階調
値を、画像の解像度（画素密度）はそのままで、半導体
レーザー等の光出力を変調（強度変調法）し、階調を記
録する方法や、入力画像の画素を微小な面積の画素に分
割し、解像度を変換して、分割された構成画素の個数の
増減する、すなわち、面積を変調（面積階調法）させて
階調を記録する方法がある。

【０００４】また、半導体レーザー等の光出力の変調方
法として、パルス幅変調を採用して記録したり、さらに
は、強度変調法、あるいはパルス幅変調法を用いて階調
を記録するといった方法が採られてきた。

【０００５】一方、特に品質のよい階調画像を記録する
記録媒体として、ハロゲン化銀を主成分とした感光材料
があり、これを光出力により露光し、液体を用いた湿式
現像処理によって現像して階調記録を行なっている。ま
た、さらには、より簡便に、液体を使わずに乾式処理で
画像を得ることのできる熱現像型ハロゲン化銀感光材料
の研究が近年、活発に行なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、感光材料の、感度特性（ガンマ特性）は、例えば、
図２に示すように、画像濃度の低いハイライト部、及び
画像濃度の高いシャドウ部において軟調な傾向にある。
また、この感度特性は、周囲の温度、湿度によって微小
ながら変動し、特に低濃度部から中濃度部においては、
変動による濃度のふれ幅が無視できない大きさになり、
階調の再現性が問題となる。

【０００７】また、同様に、熱現像型ハロゲン化銀感光
材料の感度特性も、熱現像の温度制御の精度にもよる
が、周囲の温度、湿度によって微小ながら変動し、階調
をより正確に記録することを困難にしている。

【０００８】さらに、例えば、半導体レーザー等の光出
力においては、スポットの形状がガウス分布を持ってい
るが、感光材料自身の特性により、実際に出力される画
像の濃度は、それよりも広がった光を照射されたように
ボケが生じる。その結果、高濃度部においては画像がつ
ぶれて、階調が正しく再現されなかったり、低濃度部に
おいては、電流発光特性から、微画素を安定して再現す
ることが困難であるという問題がある。

【０００９】また、半導体レーザー等の光出力は、感光
材料面上において、そのスポット形状が真円であること
はまれであり、発光特性や光学系にもよるが、主走査方
向に対して縦長、あるいは横長な状態になっている。そ
こで、このスポット形状の特徴から、画像の主走査ある
いは副走査方向の隣接画素間の重なりが無視できなくな
り、低濃度部から高濃度部まで一様な手順により階調を
再現することが困難であるという問題がある。

【００１０】一方、これらの問題を解決するために、ガ
ンマ特性を、光出力を電気的に補正して出力することに
より、階調再現を行なう試みがなされてきたが、特に、
感光材料のガンマ特性が硬調な感光材料、例えば、電子
写真に用いられる感光体や熱現像型ハロゲン化銀感光材
料において、より高階調な画像を出力する際には、未だ
不十分である。また、高照度短時間露光による相反則不
軌等の理由により、孤立ドットが記録されにくい等の問
題もある。

【００１１】本発明は、上記の課題に鑑みて成されたも
ので、その目的とするところは、階調再現性を向上させ
て安定した画像を得ることができる画像形成装置及びそ
の方法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上記目的を達成するため、請求項１に記載の発
明は、光学的に読み取った画像を露光して画像形成す
る画像記録装置において、入力画像を、あらかじめ設定
したしきい値に従って複数の濃度域に分割する分割手段
と、前記入力画像を構成する画素に対して、該画素の属
する前記濃度域によって異なる分割処理を施す処理手段
とを備える。

【００１３】また、請求項２に記載の発明では、前記処
理手段は、単一の画素を複数の微画素に分割し、該複数
の微画素に対して異なる変調処理を施すとともに、前記
濃度域に従って該微画素の露光のパターンを決定する。

【００１４】以上の構成において、出力画像の階調再現
性を向上させるよう機能する。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に係る好
適な実施例を詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施例に係るデジタル記
録装置の構成を示すブロック図である。同図に示すデジ
タル記録装置は、大きく分けて、画像処理部（Ａ）、走
査露光系（Ｂ）、感光体（Ｃ）、及び現像部（Ｄ）より
なる。そして、本実施例に係るデジタル記録装置では、
画像を構成する画素を分割し、多値階調を有する（変調
された）微画素による網点を形成して、網点の割合と網
点を構成する画素の多値階調によって画像の階調を表示
するものである。

【００１７】図１において、入力される画像情報１は、
ここでは３００ｄｐｉ相当のもので、８ビットのデジタ
ル信号である。この情報は、記録画像の０％濃度に当た
る濃度値０から、記録画像の１００％濃度に当たる濃度
値２５５までの２５６階調を有する。そして、この画像
情報１は、画像処理部２において、後述する処理方法に
従って変換される。

【００１８】ここでの処理として、まず、画像濃度にお
けるしきい値として、第１のしきい値である濃度値６
４、第２のしきい値である濃度値１９２を設定する。次
に、入力画像のそれぞれの画素を、上記の濃度分類に従
って４×４の微画素（１２００ｄｐｉ相当）に分割す
る。また、各微画素は、それぞれ１６値の濃度を表わす
ように変調をかける。その結果、微画素の選択（１６通り）×微画素の濃度（１６通り）
＝２５６通りの階調表現ができる。なお、濃度値０を含めると２５７
通りある。ただし、８ｂｉｔ情報を扱うので、最大濃度
を示す２５６を２５５の濃度表現とし、２５６の濃度表
現は使用しない。

【００１９】図２は、本実施例に係る装置にて用いられ
る感光材料の感度特性を示す図である。同図に示すよう
な感光材料を用いる場合、上述の従来の強度変調による
方法では、低濃度の階調域を表わす際、図中、○（丸）
で示した部分を使用することになる。この部分は、特に
環境等の影響を受けやすい部分であり、その点からも、
１つの画素を複数の微画素に分割し、その中で記録する
パターンを決定し、階調を再現する方法が有効である。
例えば、強度変調法によれば、図中の「Ａ」にて示され
る部分で出力しなければならない。

【００２０】しかしながら、１つの画素を複数の微画素
に分割し、かつ、それぞれの微画素に対して変調処理を
施すことにより、図中、○（丸）で示した部分を使用す
る割合が大幅に削減することができる。また、その記録
するパターンとしては、露光する光のスポット形状と記
録するパターンの間に大きな相関がある。例えば、副走
査方向に長い楕円スポットで２つの微画素を記録した場
合、主走査方向に隣接した２つの微画素に記録した際
と、副走査方向に隣接した２つの微画素記録した際で
は、その結果生じる濃度に差が生じる。

【００２１】そこで、本実施例に係る、上記それぞれの
分類における具体的な処理方法を説明する。

【００２２】低濃度部（濃度値：０〜６４）において
は、主走査方向に隣接した微画素を優先して記録する。

【００２３】図３は、低濃度部における具体的な微画素
の記録処理手順を示す図である。ここでは、隣接する主
走査方向の２つの微画素について優先して濃度を上げ、
これら２つの微画素の濃度が最大になったならば、ま
た、新たな２つの微画素の濃度を、同様に上げていく。

【００２４】このように、主走査方向に隣接した２つの
微画素を記録した場合には、図３に示すように、露光さ
れる部分の面積は２画素分より大きくなるが、孤立ドッ
トの濃度が出にくい等により、結果的に低濃度域を再現
するのに好適となる。

【００２５】また、中濃度部（濃度値：６５から１９
２）においては、図４に示すように、各微画素の濃度を
平均的に上げていく方法をとる。

【００２６】一方、高濃度部（濃度値：１９３〜２５
５）においては、図５に示すように、隣接する副走査方
向の２つの微画素を２組選び、その内の１組から順次、
微画素の濃度を上昇させていく。このように、副走査方
向に隣接した２つの微画素を記録した場合、図５に示す
ように、露光された部分の切れ性が良好となる。すなわ
ち、この処理は、逆のパターン（２つの微画素を残して
記録する）の場合に適し、高濃度域を再現するのに好適
となる。

【００２７】本実施例では、上記のような画像処理を施
した後、図１に示す変調回路３、ＬＤドライバー（ＬＤ
Ｄ）を経て、半導体レーザー５を駆動し、露光を行な
う。

【００２８】この半導体レーザー５は、ここでは、その
波長が６８０ｍｍであり、その光をポリメーターレンズ
６で平行光に整形した後、ポリゴンミラー７で走査す
る。その後、ｆ−θレンズ８で感光材料９に照射する。
これにより、感光材料９に上記の画像の潜像が形成され
る。

【００２９】感光材料９は、搬送ローラー１０により熱
現像器１１まで搬送され、そこで、全面を均一に加熱現
像（１２０℃、１０秒）することにより、所望の画像を
得る。なお、ここで使用した感光材料は、以下に説明す
る熱現像型乾式銀塩感光材料である。

【００３０】図６は、本実施例における感光材料の断面
図である。同図において、符号２０は、感光材料の支持
体であるポリエチレンテレフタレートフイルム（膜厚１
００μｍ）、２１は易接着装置で、アクリル系樹脂から
なる。また、２２は感光層で、その膜厚は約１０μｍで
ある。そして、２３は保護層で、ポリビニルアルコール
からなり、その膜厚は約２μｍである。

【００３１】次に、感光材料の感光層の組成について説
明する。なお、以下で示す「部」とは、重量比である。

【００３２】バインダー：ポリビニルブチラール４．３部ハロゲン化銀：臭化銀（ＡｇＢｒ、粒径６０オングストローム）０．３部有機銀：ベヘン酸銀３．２部還元剤：２．２’−メチレンビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチフェノール）２．５部色調剤：フタラジノン０．３部熱溶剤：ベヘン酸１．６部かぶり防止剤：ホモフタル酸０．５部増感色素：下記の化学構造参照０．０３部

【化１】図７は、入出力画像の濃度値の関係を示す図である。同
図の実線にて示される特性は、濃度値が０から２５５ま
で４濃度値おきに記録するグレイスケールの画像を評価
のため出力し、その濃度を測定した結果である。このよ
うに、上述の処理方法によれば、良好な階調再現性が得
られることがわかる。

【００３３】ここで、上記実施例の場合と同様にして、
濃度値が０から２５５まで４濃度値おきに記録するグレ
イスケールの画像を、評価のために出力する。この際、
画像濃度におけるしきい値を特に設けず、すべての濃度
を、上記実施例における低濃度部（濃度値０〜６４）と
同じ処理方法で、すべての濃度値を記録する。その結果
が、図７にて破線で示された特性（比較例１）である。

【００３４】また、グレイスケールの画像の評価の際、
画像濃度におけるしきい値を特に設けず、すべての濃度
を、上記実施例における高濃度部（濃度部１９２〜２５
５）と同じ処理方法で、すべての濃度値を記録すると、
図７において点線にて示される特性（比較例２）を得
る。

【００３５】以上説明したように、本実施例によれば、
入力画像の画像情報、感光材料の感度特性、及び記録装
置の記録特性をもとに決定した複数の濃度値により入力
画像の階調を複数に分類し、入力画像の各画素を複数の
微画素に分割し、各微画素を変調して階調を記録するこ
とにより、階調の再現性を向上させることができる。

【００３６】また、使用する感光材料の特性と露光に用
いる光のスポット形状とに応じて、入力画像の階調の分
割処理方法を決定することにより、階調の再現性が向上
するとともに、安定した画像を得ることができる。＜変形例＞上記実施例の変形例として、使用する感光材
料を、富士写真フィルム製電算写植用フィルム（ＰＤ−
Ｆ１００）とし、上記実施例と同様に露光した後、手作
業でこのフィルムを現像した場合について説明する。な
お、ここで使用した現像液、定着液は、それぞれＬＤ−
７４５、ＧＲ−Ｆ２である。

【００３７】以下、本変形例に係る処理方法を説明す
る。

【００３８】処理として、まず初めに、画像濃度におけ
る第１のしきい値として濃度値９６、第２のしきい値と
して濃度値１６０を設定する。

【００３９】低濃度部（濃度値：０〜９６）において
は、図８に示すように、隣接する主走査方向の３つの微
画素を優先して濃度を上げていき、その３つの微画素の
濃度が最大になった後、また新たな３つの微画素の濃度
を同様に上げて行くという処理を行なう。

【００４０】また、中濃度部（濃度値：９６〜１６０）
においては、図９に示すように、１つの微画素の濃度を
順次、上げて行く処理方法をとる。

【００４１】一方、高濃度部（濃度値：１６１〜２５
５）においては、図１０に示すように、隣接する副走査
方向の３つの微画素を２組選び、その内の１組から順
次、微画素の濃度を上昇させていくという処理を行な
う。

【００４２】このような方法で、上記実施例の場合と同
様にグレイスケールのチャートを出力したところ、階調
再現性の良好な画像が得られることが判明した。

【００４３】なお、上述した記録処理方法は、光により
潜像を形成し、その後、潜像を現像して画像を形成する
電子写真や湿式及び乾式銀塩写真、また、潜像を形成せ
ずに画像を形成する種々の装置に用いることができる。

【００４４】また、上記の処理方法は、周囲の温度変
化、湿度変化、感光材料の感度特性、現像特性等の環境
や条件により影響を受けやすい熱現像型乾式銀塩感光材
料に特に効果的である。また、その露光系は、走査露光
によるものであれば、特に限定されるものではなく、例
えば、フライングスポット、ドラムスキャン等に適応で
きる。

【００４５】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、システムあるいは装置にプロ
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。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の濃度値により入力画像の階調を複数に分類し、入
力画像の各画素を複数の微画素に分割して、各微画素ご
とに異なる変調処理を適用して階調を記録することによ
り、階調再現性を向上させることができる。

【００４７】また、感光材料の特性と露光に用いる光の
スポット形状に応じて画素の分割処理の方法を決定する
ことにより、階調再現性の向上、及び安定した画像の取
得が可能となる。

【００４８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るデジタル記録装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】実施例に係る装置にて用いられる感光材料の感
度特性を示す図である。

【図３】低濃度部における分割された微画素の記録例を
示す図である。

【図４】中間濃度部における分割された微画素の記録例
を示す図である。

【図５】高濃度部における分割された微画素の記録例を
示す図である。

【図６】実施例における感光材料の断面図である。

【図７】実施例における入出力画像の濃度値の関係を示
す図である。

【図８】変形例に係る低濃度部における分割された微画
素の記録例を示す図である。

【図９】変形例に係る中間濃度部における分割された微
画素の記録例を示す図である。

【図１０】変形例に係る高濃度部における分割された微
画素の記録例を示す図である。

【符号の説明】

１入力画像データ２画像処理部３変調回路４半導体レーザードライバー５半導体レーザー６コリメータレンズ７ポリゴンミラー８ｆ−θレンズ９感光材料１０搬送ローラー１１熱現像器１２シートカッター１３受け皿２０支持体２１易接着層２２感光層２３保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報に対応した光を露光して画像形
成する画像記録装置において、入力画像を、あらかじめ設定したしきい値に従って複数
の濃度域に分割する分割手段と、前記入力画像を構成する画素に対して、該画素の属する
前記濃度域によって異なる分割処理を施す処理手段とを
備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】前記処理手段は、単一の画素を複数の微
画素に分割し、該複数の微画素に対して異なる変調処理
を施すとともに、前記濃度域に従って該微画素の露光の
パターンを決定することを特徴とする請求項１に記載の
画像記録装置。
【請求項３】前記処理手段は、前記露光に係る光のス
ポット形状に応じて前記分割処理を変えることを特徴と
する請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項４】前記処理手段は、前記スポット形状の主
走査方向の長さが副走査方向の長さより小さい場合、記
録対象の画像の濃度が、前記複数の濃度域の内、低濃度
の濃度域にあれば、主走査方向に隣接した前記微画素を
優先して記録する露光のパターンを採用し、また、該画
像の濃度が高濃度の濃度域にあれば、副走査方向に隣接
した微画素を優先して記録する露光のパターンを採用す
ることを特徴とする請求項３に記載の画像記録装置。
【請求項５】前記処理手段は、前記スポット形状の主
走査方向の長さが副走査方向の長さ以上の場合、記録対
象の画像の濃度が、前記複数の濃度域の内、低濃度の濃
度域であれば、副走査方向に隣接した微画素を優先して
記録する露光パターンを採用し、また、該画像の濃度が
高濃度の濃度域であれば、主走査方向に隣接した微画素
を優先して記録する露光のパターンを採用することを特
徴とする請求項３に記載の画像記録装置。
【請求項６】前記しきい値は、使用する感光材料の感
光特性、及び使用する画像露光装置の出力特性によって
決定されることを特徴とする請求項１に記載の画像記録
装置。
【請求項７】前記感光材料は、ハロゲン化銀を主たる
感光成分とすることを特徴とする請求項６に記載の画像
記録装置。
【請求項８】前記感光材料は、ハロゲン化銀を主たる
感光成分とする熱現像型の感光材料であることを特徴と
する請求項７に記載の画像記録装置。
【請求項９】画像情報に対応した光を露光して画像形
成する画像記録方法において、入力画像を、あらかじめ設定したしきい値に従って複数
の濃度域に分割する分割工程と、前記入力画像を構成する画素に対して、該画素の属する
前記濃度域によって異なる分割処理を施す処理工程とを
備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項１０】前記処理工程は、単一の画素を複数の
微画素に分割し、該複数の微画素に対して異なる変調処
理を施すとともに、前記濃度域に従って該微画素の露光
のパターンを決定することを特徴とする請求項９に記載
の画像記録方法。
【請求項１１】前記処理工程は、前記露光に係る光の
スポット形状に応じて前記分割処理を変えることを特徴
とする請求項１０に記載の画像記録方法。
【請求項１２】前記処理工程は、前記スポット形状の
主走査方向の長さが副走査方向の長さより小さい場合、
記録対象の画像の濃度が、前記複数の濃度域の内、低濃
度の濃度域にあれば、主走査方向に隣接した前記微画素
を優先して記録する露光のパターンを採用し、また、該
画像の濃度が高濃度の濃度域にあれば、副走査方向に隣
接した微画素を優先して記録する露光のパターンを採用
することを特徴とする請求項１１に記載の画像記録方
法。
【請求項１３】前記処理工程は、前記スポット形状の
主走査方向の長さが副走査方向の長さ以上の場合、記録
対象の画像の濃度が、前記複数の濃度域の内、低濃度の
濃度域であれば、副走査方向に隣接した微画素を優先し
て記録する露光パターンを採用し、また、該画像の濃度
が高濃度の濃度域であれば、主走査方向に隣接した微画
素を優先して記録する露光のパターンを採用することを
特徴とする請求項１１に記載の画像記録方法。
【請求項１４】前記しきい値は、使用する感光材料の
感光特性、及び使用する画像露光装置の出力特性によっ
て決定されることを特徴とする請求項９に記載の画像記
録方法。