JPH08149262A - 画像形成制御装置、それを用いたデータ処理装置，画像出力装置および画像形成制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】出力する１画素内の所定濃度の片寄り情報から
画像出力装置を制御することにある。 【構成】画像形成装置は、データ処理装置などで算出さ
れる画像情報から出力する１画素内の所定濃度の片寄り
を示す片寄り情報を算出し、この片寄り情報を用いて、
出力装置の光学系を制御する、例えば、主走査方向，ビ
ーム照射量，スポット形状，副走査方向の変調信号を生
成し、制御することに特徴がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は文字や図形を出力するプ
リンタに係り、特に、ビームを所定方向に走査しながら
照射して印字するレーザビームプリンタのような走査型
の画像出力装置の制御装置、それを用いたデータ処理装
置及び画像出力装置に関する。

【０００２】また、画像形成制御方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】アウトラインフォント等の文字や輪郭部
をベクトルで表現する画像情報から、画素濃度と輪郭部
の傾きを算出して、プリント出力するビーム発振器を複
数備えたものとして、特開平5−103198 号がある。

【０００４】特開平5−103198 号の構成例を図４７に示
す。このレーザ制御装置は、図形情報生成装置から輪郭
部の傾き情報を、画素濃度算出装置から画素濃度情報を
受け、レーザビームの予め設定されたスポット形状を用
いてビーム発振器１，２を制御するための制御信号を生
成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これによる
と、ビームの照射タイミングを１画素幅よりも小さい単
位で制御しなければならず、その制御が複雑になり、さ
らに、走査位置を副走査方向へずらす等の制御を組み合
わせると、更に複雑な制御が必要になるので、レーザ制
御装置内の構成が複雑になるという問題がある。つま
り、図４７のビーム発振器１，２等のレーザプリンタの
光学系を制御する制御装置に、輪郭部の傾き情報と画素
濃度情報の複数の制御情報を利用しているために、この
レーザ制御装置内部でこれら制御情報の整合を取る必要
があるので、装置の構成が複雑になっている。

【０００６】本発明の目的は、少ない画像情報を用い
て、簡単な構成で、高画質の出力装置の制御装置及び制
御方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の主な特徴は、以下のとおりである。

【０００８】内部で発生するか又は外部から入力される
文字または図形の輪郭部をベクトルで表現した画像情報
からプリント出力の１画素内で白又は黒領域がどちらに
片寄っているかまたはどれだけの片寄りが１画素内のど
こに分布しているかを表す片寄り情報を算出する片寄り
情報算出装置を有することを特徴とする。

【０００９】この片寄り情報を用いて、主走査方向，副
走査方向，スポット形状及び照射量の変調信号を生成す
るための変調信号生成部を有することを特徴とする。

【００１０】この変調信号生成部は、例えば、主走査方
向変調信号生成装置，ビーム照射量変調信号生成装置，
スポット形状変調信号生成装置または副走査方向変調信
号生成装置を有することを特徴とする。

【００１１】これらの変調信号は出力装置（プリンタ）
の光学系を制御する変調器へ入力され、プリント出力さ
れることを特徴とする。

【００１２】この変調器は、例えば、ビーム発振器，ス
ポット形状変調器または副走査方向変調器などであるこ
とを特徴とする。

【００１３】

【作用】これまでの画像情報である画素濃度情報と輪郭
部の傾き情報から主・副走査方向や用いるスポット形状
を選択していたのに対して、出力の１画素内の白領域と
黒領域の分布状態を表す片寄り情報によって、１画素の
ビーム照射の出力形状及び出力量を木目細かく生成する
ことができる。従って、木目細かい制御ができ、高い画
質の出力が得られる。

【００１４】また、１種類の情報である片寄り情報に基
づいてビーム照射の制御をするので、制御信号の生成の
ための制御装置の構成が単純化される。

【００１５】また、この片寄り情報を用いて、主走査方
向，副走査方向，スポット形状及び照射量の変調信号を
生成することで、任意形状のレーザビームを任意の位置
に任意の照射量で照射することができ、画質を向上させ
ることができる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明を詳細に説明するための一実
施例を説明する。

【００１７】図１には、本発明の特徴を有する画像形成
制御装置の一構成例を示す。

【００１８】３６０は片寄り情報算出装置で、文字や図
形の輪郭部を構成するベクトル情報から、出力装置の各
画素内の黒領域（または、白領域）の片寄りを示す片寄
り情報の算出を行う。

【００１９】この片寄り情報算出装置３６０の他の片寄
り情報算出例として、ビットマップ画像のある注目画素
とこの注目画素を中心とした周辺画素より、注目画素を
離散化する前の１画素領域内の黒領域又は白領域の片寄
り情報を推定することができる。

【００２０】３７０，３８０，３９０は、それぞれ主走
査方向及びビーム照射量変調信号生成装置，スポット形
状変調信号生成装置，副走査方向変調信号生成装置であ
る。これらの変調信号生成装置３７０，３８０，３９０
は、片寄り情報算出装置360が算出した各画素ごとのそ
の１画素内の片寄り情報より、例えばプリンタ等のよう
な走査型画像生成装置に於ける光学系を制御する信号を
生成する。

【００２１】光学系は、ビームの照射量及び照射タイミ
ングを一画素より小さい単位で切り替えるビーム発振器
４５０，スポット形状を楕円にしたときの偏平率及び長
軸の傾きを制御するスポット形状変調器４６０，ビーム
照射位置を副走査方向へ変調する副走査方向変調器４７
０等で構成される。

【００２２】ここで、ビーム発振器４５０が発するもの
には、電子等の荷電粒子，レーザ光等の電磁波，プリン
タで使用するインクやトナー等がある。

【００２３】更に、ビームの照射状態を１画素より小さ
い範囲で制御することを総称して変調と呼ぶ。

【００２４】変調器４５０，４６０，４７０を備える出
力装置は、レーザプリンタ等の様にレーザビームを感光
体上に走査させる出力装置や、ＦＡＸ等でよく用いられ
ている感熱記録方式を利用した出力装置，インクジェッ
ト方式を利用した出力装置，静電記録方式を利用した出
力装置等がある。

【００２５】本実施例では、片寄り情報算出装置３６０
で片寄り情報を算出し、この算出した片寄り情報を各変
調信号生成手段３７０，３８０，３９０に送る。そし
て、各変調信号生成手段３７０，３８０，３９０では、
受信した片寄り情報より、各変調器４５０，４６０，４
７０を制御する信号を生成し、それぞれの変調器に送る
ことにより制御する。

【００２６】このように、前記算出した片寄り情報１つ
を利用して、複数の変調器を制御することができる。

【００２７】よって、各変調信号生成装置３７０，３８
０，３９０のハード構成が単純化できる。

【００２８】本実施例を用いると各変調信号生成装置３
７０，３８０，３９０間及び変調器４５０，４６０，４
７０間で情報のやり取りを行うことなく各変調は独立に
制御することができる。

【００２９】言い換えると、変調器を幾つ組み合わせて
も、変調器の制御が複雑になることがない。

【００３０】更に変調器が、レーザ発振器だけでも高精
彩な画像を出力することができる。図２には、片寄り情
報算出装置の一構成例を示す。

【００３１】３６１はＭＰＵ、３６２は記憶装置１で、
マスクＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ,EEPROM,フラッシュメモリ，
強誘電体メモリ，フロッピーディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，電源でバックアップ
してあるＤＲＡＭ及びＳＲＡＭ等の不揮発性のメモリで
構成することができる。

【００３２】記憶装置３６２には、片寄り情報算出装
置，片寄り情報を算出するプログラムが保持されてい
る。そのほか、文字情報（文字コード，文字サイズ，書
体コード，表示位置情報等）を解読して、メモリに文字
や図形を展開するとき参照する文字や図形のアウトライ
ンフォント及びビットマップフォント情報等を記憶して
いる。

【００３３】３６４は、記憶装置２であり、ＤＲＡＭ，
ＳＲＡＭ，フラッシュメモリ，強誘電体メモリ，フロッ
ピーディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気デ
ィスク等高速に読み出し及び書き込みができるメモリで
構成することができる。この記憶装置３６４には、算出
した片寄り情報を含むエッジ情報，文字や図形輪郭部を
表すベクトル情報，文字や図形表すビットマップ画像等
を記憶している。

【００３４】３６３は、その他の情報処理装置インタフ
ェースを介して、片寄り情報算出装置３６０以外の情報
処理装置から文字や図形の文字情報（文字コード，文字
サイズ，書体コード，表示位置情報等），ビットマップ
フォント及びアウトラインフォント情報やビットマップ
画像情報を片寄り情報算出装置３６０に取り込むことが
できる。

【００３５】３７７は前記その他の情報処理装置と片寄
り情報算出装置３６０とをつなぐ信号線である。

【００３６】３６５は変調信号生成装置インタフェース
で、各画素に相当する部分の片寄り情報を含むエッジ情
報を図１記載の各変調信号生成装置３７０，３８０，３
９０に送る。

【００３７】上述の記憶装置またはインタフェースは、
物理的に独立した構成を示しているが、１つにまとまっ
ていても構わない。

【００３８】図３に図１記載の主走査方向及びビーム照
射量変調信号生成装置３７０の内部構成例を示す。５１
は片寄り情報と主走査方向及びビーム照射量変調信号と
の関係を表したテーブルを記憶してあるテーブル記憶装
置で、マスクＲＯＭ，EPROM,EEPROM，ＣＤ−ＲＯＭ，電
源でバックアップしてあるＲＡＭ，強誘電体メモリ，ハ
ードディスク，光ディスク，光磁気ディスク等、高速に
読み出しが出来き、不揮発性のある記憶媒体で構成する
ことができる。５２はデジタル信号をアナログ信号に変
換するＤ／Ａコンバータである。５５は、パラレル信号
をシリアル信号に変換するＰ／Ｓ変換器である。５３
は、テーブル記憶手段５１が出力するデジタル化された
変調信号をＰ／Ｓ変換器５５に送る、例えば、バスなど
の信号線である。５４は、Ｐ／Ｓ変換器５５からＤ／Ａ
変換器５２へ変調信号を送る、例えば、バスなどの信号
線である。この変調信号は、主走査方向へ複数に分割し
た準画素単位に於ける、ビームの照射量である。

【００３９】７３１は、主走査方向及びビーム照射量変
調信号を図１記載のビーム発振手段４５０に送る、例え
ば、バスなどの信号線である。

【００４０】４０１は、前記変調器４５０，４６０，４
７０を含む出力手段から送られてくる同期信号を送る信
号線である。この同期信号には、水平・垂直同期信号，
画素クロック信号，前記画素クロック信号の４倍の周波
数を持つクロック信号等がある。

【００４１】４０２はビーム発振手段４５０の出力を補
正するために、テーブル記憶装置５１を切り替える信号
を送る信号線である。

【００４２】次に、これらの動作の一例について説明す
る。

【００４３】図２記載の片寄り情報算出装置から入力さ
れた片寄り情報より、テーブル記憶装置５１でそれに対
応する主走査方向及びビーム照射量変調信号をＰ／Ｓ変
換器５５に送る。ここで、Ｐ／Ｓ変換器５５は、複数個
を並列に配置している。そしてＰ／Ｓ変換器５５は先
ず、１画素分の主走査方向及びビーム照射量変調信号を
受ける。つぎに、１画素を主走査方向へ複数に分割した
準画素単位のビーム照射量を表したデジタル信号を、前
記画素クロック信号の４倍の周波数を持つクロック信号
と同期させてＤ／Ａ変換器５２に送る。Ｄ／Ａ変換器５
２は、前記送られてきたデジタル情報をアナログ信号に
変換し、図１記載のビーム発振手段４５０に送る。Ｄ／
Ａ変換器５２とビーム発振器４５０の間に、定電流器を
置くことにより、ビーム発振器４５０のビーム照射量を
安定に保つことができる。４０２は、前記ビーム発振器
４５０の種類又は実際の照射量から照射状態を安定にす
るために、テーブル記憶装置５１内のデータを切り替え
る為にテーブル記憶装置５１へ切り替え信号を送る信号
線である。

【００４４】このようにテーブル記憶装置５１を使うこ
とにより、ビームの発振手段の対象が何であっても、ま
たビームの発振状態が不安定であっても、テーブル記憶
装置５１内部で別のテーブルに切り替える、又はテーブ
ル記憶装置５１そのものを取り替えることができるの
で、調整が簡単になるというメリットがある。またテー
ブル記憶装置５１，Ｄ／Ａ変換器５２，Ｐ／Ｓ変換器５
５等の簡単な構成で、主走査方向及びビーム照射量変調
信号生成装置を実現できる。

【００４５】なお、テーブル記憶装置５１が高速動作す
るものであれば、Ｐ／Ｓ変換器５５を用いない構成にす
ることができる。

【００４６】図４には、図１記載したスポット形状変調
信号生成手段の内部構成例を示す。６１は片寄り情報と
スポット形状変調信号との関係を表したテーブル記憶装
置で、図３記載のテーブル記憶装置５１と同様な記憶媒
体で構成する。６２は５２と同様なＤ／Ａ変換器であ
る。６３は、テーブル記憶装置６１内でデジタル化して
ある１画素単位のスポット形状変調信号を、Ｄ／Ａコン
バータ６２へ送る信号線である。テーブル記憶装置６１
とＤ／Ａ変換器６２の間にＰ／Ｓ変換器を入れることに
より、主走査方向及びビーム照射量変調信号生成装置３
７０と同じように、準画素単位でビームのスポット形状
を変調させることができる。

【００４７】４０３は、スポット形状変調器の種類によ
り、又はスポット形状変調器が行うビームのスポット形
状の変調状態から、この変調状態を補正するのに、テー
ブル記憶手段６１内に記憶しているテーブルを切り替え
る信号を送る信号線である。図５には、図１記載の副走
査方向変調信号生成器の内部構成例を示す。

【００４８】７１は片寄り情報と副走査方向変調信号と
の関係を表したテーブルを記憶してあるテーブル記憶装
置で、図３記載のテーブル記憶装置５１と同様な記憶媒
体で構成する。７２は、５２，６２と同様なＤ／Ａコン
バータである。７３は、テーブル記憶手段７１内でデジ
タル化してある副走査方向変調信号をＤ／Ａ変換器７２
へ送る信号線である。テーブル記憶装置７１とＤ／Ａ変
換器７２の間にＰ／Ｓ変換器を入れることにより、主走
査方向及びビーム照射量変調信号生成装置３７０と同じ
ように、準画素単位でビームのスポット形状を変調させ
ることができる。４０４は、副走査方向変調信号生成器
の種類により、又は副走査方向変調信号生成器が行う走
査ビームの副走査方向への走査位置のずれ量の結果か
ら、ずれ量を補正するためにテーブルを切り替える信号
を送る信号線である。スポット形状変調信号生成器３８
０及び副走査方向変調信号生成器３８０は、テーブル記
憶装置とＤ／Ａコンバータ等の簡単な構成で実現でき
る。

【００４９】図６には、片寄り情報の一例である黒領域
または白領域の重心情報、つまり、重心座標の算出例を
示す。

【００５０】この図６では、左から右方向が主走査方向
（正のｘ方向），上から下方向が副走査方向（負のｙ方
向）であるとする。図６の８１は、文字又は図形の輪郭
部の一部を座標（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）で表し
てあるベクトルである。８２は、通常ビットマップ画像
に変換する時参照する１画素領域である。８３は、ベク
トル８１と１画素領域８２で表す黒領域である。９６は
１画素領域８２の中心点座標、９７は算出する重心点の
座標である。９８は、１画素領域内８２の黒領域を微小
領域に分割したときの、前記微小領域の座標である。こ
こで、１≦ｋ≦ｎ（ｋ；任意の自然数，ｎ；前記微小領
域の総数）であるとする。これより、重心の座標９７は
以下の式より算出することができる。

【００５１】

【数１】

【００５２】

【数２】

【００５３】図７〜図１０には、前記重心座標の算出方
法の他の例を示す。

【００５４】ここで図７〜図１０に於いても、左から右
方向が主走査方向（正のｘ方向），上から下方向が副走
査方向（負のｙ方向）とする。

【００５５】図７の８１は、文字又は図形の輪郭部の一
部を座標（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）で表してある
ベクトルである。８２は、通常ビットマップ画像に変換
する時参照する１画素領域である。８３は、ベクトル８
１と１画素領域８２で表す黒領域である。

【００５６】先ず図８の画素の境界線８９上に等間隔の
点をｎ個設定する。次に前記点と、前記点から主走査方
向に線分を引きベクトルと交差する点との距離Ｌ(ｋ)
｛ｋ：０≦ｋ≦ｎ，任意の整数｝を算出する。

【００５７】同様に図９記載にあるように副走査方向の
距離Ｍ(ｋ)｛ｋ：０≦ｋ≦ｎ，任意の整数｝を算出す
る。ここでＬ(ｋ)，Ｍ(ｋ)が図７記載の画素の一辺のそ
れぞれ長さｐ…８５，ｑ…８４を越えるとき、Ｌ(ｋ)＝
ｐ，Ｍ(ｋ)＝ｑとする。

【００５８】図１０記載の求める重心（Ｇｘ，Ｇｙ）９
６は、画素の中心点を(ｘ０，ｙ０)９７とすると以下の
式により算出できる。

【００５９】

【数３】

【００６０】

【数４】

【００６１】図１１〜図１４には、前記重心座標の算出
方法のさらに他の一例を示す。

【００６２】図６〜図１０記載の方式は、文字又は図形
の輪郭部を表してあるベクトル情報を用いて片寄り情報
を算出する方式である。それに対し図１１〜図１４記載
の方法は、文字又は図形を表しているのがビットマップ
画像であるときの片寄り情報の算出方法の一例を示し
た。ここでは、図面向かって左から右方向が主走査方向
（正のｘ方向），上から下方向が副走査方向（負のｙ方
向）であるとする。

【００６３】図１１の８１，８２は、それぞれビットマ
ップ画像内の白画素と黒画素を表している。８４は、重
心を算出する注目画素である。８３は、重心を算出する
為に参照する画素群を表している。

【００６４】図１２記載の８６は、各画素の画素濃度を
表したマトリックスである。本実施例では、黒画素を
１，白画素を０とした。ここでは、説明のために白黒二
値画像を例にしているが、多値画像でも利用可能であ
る。

【００６５】図１３には、ビットマップ画像の主走査方
向言い換えるならばｘ方向の重心座標Ｇｘの算出方法を
示した。８７は、注目画素の位置を原点にしたとき、周
辺画素のｘ方向の座標を示したマトリックスである。８
９はコンボリューシュン演算子である。Ｇｘは、マトリ
ックス８６，８７の各項をそれぞれかけ、その和をとり
マトリックス８６記載の数字の総和で割ることにより算
出する。図１３のＧｘ算出方法を一般化したものが数５
である。

【００６６】

【数５】

【００６７】ここで、Ａ（ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ）は座標（ｘ
＋ｉ，ｙ＋ｊ）の画素濃度、（ｘ，ｙ）は注目画素の絶
対座標、（ｉ，ｊ）は注目画素を原点とした時の周辺画
の相対座標を表している。

【００６８】図１４には、ビットマップ画像の副走査方
向言い換えるならばｙ方向の重心座標Ｇｙの算出方法を
示した。算出方法は基本的に図１３と同じである。しか
し、８８記載のマトリックスが、注目画素の位置を原点
にしたとき、周辺画素のｙ方向の座標を示してある。図
１４のＧｙ算出方法を一般化したものが数６である。

【００６９】

【数６】

【００７０】ここで先ず、ビットマップ画像のテンプレ
ートから重心座標を予め算出し、予めテーブル化してお
く。つぎに、ビットマップ画像のパターンマッチング処
理を用いて、前記ビットマップ画像に於ける変調信号を
生成する。これによると、各画素毎の重心を算出するよ
りも早く処理を実現することができる。

【００７１】更に図１１〜図１４記載のビットマップ画
像から重心座標を算出する方式と、図６〜図１０記載の
ベクトル情報から重心座標を算出する方式とを組み合わ
せることにより、本発明の画像形成装置が外部から入力
する画像が、いかなるものであっても高画質な画像を出
力することができる。

【００７２】図１５には、前記重心座標を記憶した図２
記載の記憶装置３６４内のデータ構造を示した。本実施
例では、前記重心座標算出の為に参照した１画素（図
６，図７記載の８２，図１１記載の８４）に於ける主走
査方向のアドレスＸ(ｋ)と、画素の属性情報atr(ｋ）を
付加したものと、重心座標Ｇｘ(ｋ)，Ｇｙ(ｋ)とを一緒
にした１画素の情報として記憶してある（ｋ：任意の自
然数）。前記画素の属性情報atr(ｋ）には、走査線の最
後の画素の場合にはＥＯＬを、データの最後の場合には
ＥＯＤを、その他の場合にはＥＤＧＥを入力する。この
ように画素に関する情報を総称してエッジ情報と呼ぶ。
このエッジ情報には、画素濃度，エッジ部分の傾き情報
などがある。このエッジ情報は、文字や図形の輪郭を表
すベクトル情報からビットマップ画像を作るときに、各
画素について量子化するために切り捨てられる情報を吸
収する。前記重心座標算出処理では、文字や図形のエッ
ジ部分に相当するエッジ情報のみを算出する。これによ
り、エッジ情報を記憶しておくメモリの量を低減でき
る。また、白黒画像は一般に、白黒領域の境界にあり画
素濃度が急激に変化するエッジ部分と、黒領域，白領域
及び中間調等の様な画像の濃度がなだらかに変化するか
全く変化しない非エッジ部分の集まりである。同一主走
査線上の両端の部分もエッジと仮定すると、非エッジ部
分は必ずエッジ部分に囲まれている。よって、片寄り情
報算出装置では、前記同一主走査線上の例えば黒領域及
び白領域等のエッジ以外の部分を囲んでいるエッジ情報
を利用して非エッジ部分の変調信号を生成する。図６〜
図１４を用いて説明した重心座標の算出方法では、前記
エッジ部分の重心座標のみを算出し、図２記載の記憶装
置３６４に記憶する。これにより記憶装置３６４に於け
るメモリの使用量を低減できる。１は、主走査線上に於
けるアドレスの一番小さい画素のエッジ情報である。
２，３は、前記重心座標算出方法によって参照した画素
部分（いわゆるエッジ部分）のエッジ情報である。４
は、主走査線上に於けるアドレスの一番大きい画素のエ
ッジ情報である。６は、画像データの一番最後のエッジ
情報である。

【００７３】図１６，図１７には、図１記載の片寄り情
報算出手段３６０に於ける、非エッジ部分のエッジ情報
算出処理フローを示した。

【００７４】先ず図１６に於ける個々の手順について説
明する。手順４０１０では、エッジ情報のデフォルト値
として、address ＝０，defＧｘ＝０，defＧｙ＝０，de
fatr＝ＥＤＧＥを入力する。手順４０２０では、図１５
記載のエッジ情報を１個読みだす。次の読み込み時は、
前回読み込んだエッジ情報が（ＥＯＬ）又は(ＥＯＤ)で
なければ、同一主走査線方向の処理していなくて且つ、
前回読み込んだエッジ情報のアドレスの一番近いエッジ
情報を読み込む。また、前回読み込んだエッジ情報が
（ＥＯＬ）又は（ＥＯＤ）であれば、エッジ情報を読み
込んでいない次の走査線に関するエッジ情報を読み込
む。手順４０３０では、受信したエッジ情報をＸ(ｋ)，
Ｇｘ(ｋ)，Ｇｙ(ｋ)，atr(ｋ）に分離する。手順４０４
０では、atr(ｋ）＝ＥＯＬを判定し、真であるならば手
順４０５０を、偽であるならば手順４１００を処理させ
る。手順４０５０では、Ｇｘ(ｋ)＜０を判定し、真であ
るならば手順４０７０を、偽であるならば手順４０６０
を処理させる。手順4060では、address から同一主走査
ライン上に於ける最後までの画素のエッジ情報をＧｘ＝
０，Ｇｙ＝０，atr＝ＥＤＧＥとする。手順４０６０と
同様に手順4070 では、Ｇｘ＝１，Ｇｙ＝１，atr ＝Ｅ
ＤＧＥとする。手順４０８０では、１ライン分のエッジ
情報を各変調信号生成手段３７０，３８０，３９０に送
信する。手順４０９０は、手順４０１０と同じであるの
で、説明は省略する。

【００７５】次に図１７に於ける個々の手順について説
明する。手順４１００では、atr(ｋ）＝ＥＯＤを判定
し、真であるならば手順４１５０を、偽であるならば手
順４１１０を処理させる。手順４１１０では、Ｇｘ(ｋ)
＜０を判定し、真であるならば手順４１２０を、偽であ
るならば手順４１３０を処理させる。手順4120と４１７
０とは手順４０７０と、手順４１３０と４１６０とは手
順４０６０と、同じ処理なので説明は省略する。手順４
１４０は、エッジ情報のデフォルト値として、address
＝Ｘ(ｋ)，defＧｘ＝Ｇｘ(ｋ)，defＧｙ＝Ｇｙ(ｋ)，de
fatr＝atr(ｋ）を入力する。手順４１５０では、Ｇｘ
(ｋ)＜０を判定し、真であるならば手順４１７０を、偽
であるならば手順４１６０を処理させる。手順４１８０
では、１ライン分のエッジ情報を各変調信号生成手段３
７０，３８０，３９０に送信し、処理を終了する。

【００７６】図１８には、重心情報と変調量との関係を
表すテーブルを示す。このテーブル例の内容は、図３記
載のテーブル記憶装置６１，７１，８１内に記憶してあ
るものと同じである。１１は前記Ｇｘの値、１２は前記
Ｇｙの値、１４は前記テーブルに記載のアルファベット
と、各変調方法の変調量との関係を表す注釈である。１
３は前記テーブルから決定される変調量を表している。
本実施例に於ける前記変調量として、一画素を主走査方
向へ分割したサブピクセルに対するビーム照射のオン，
オフ位置を表す主走査方向への変調量，副走査方向への
ビームの照射位置のずれ量を表す副走査方向の変調量，
ビームスポット形状を楕円形にしたときに於ける楕円の
長軸の傾きを表すスポット傾斜角度，前記照射するビー
ムのスポット形状の偏平率を表すスポット偏平率，ビー
ムの露光分布に於ける最大強度位置の強度を表すビーム
照射量を示している。そのほかにビームの空間的広がり
を表すスポット半径，前記電磁波ビームの周波数、また
複数のビーム発振器からビームを照射する場合には、ビ
ーム発振器の固有番号等、照射するビームの照射状態を
表すものであるならば何でもよい。前記Ｇｘ，Ｇｙから
変調量１３への変換方法は、前記Ｇｘ，Ｇｙの組み合わ
せにより決定する。

【００７７】図１９には、黒領域の片寄りを表現する重
心情報と各変調量との関係を示す。この図は輪郭部を表
すベクトルが通過する１画素領域を示しており、向かっ
て左から右が主走査方向，上から下が副走査方向である
とする。３１１０，３１２０はそれぞれ、前記ベクトル
情報により算出した一画素領域に占める白領域，黒領域
である。３１３０は一画素領域における中心点、３１４
０は黒領域の重心の位置である。図１８記載の画像は白
黒二値画像であるが、白黒多値画像，フルカラー画像で
あってもよい。更に黒領域の片寄りを表す例として重心
の位置を用いているが、前記片寄りを表すものであるな
らば何でもよく、例えば、対角線を結んだ交点や、前記
輪郭を表すベクトルと１画素領域の境界部分との交点３
１８０，３１９０等が考えられる。３１５０，３１６０
はそれぞれ、前記中心点から前記重心の位置まで動かし
たときの主走査方向への移動量Ｘ，副走査方向への移動
量Ｙを表している(Ｘ，Ｙ：任意の実数)。この移動量３
１５０は、１画素幅よりも小さい単位でレーザビームの
出力タイミングを変える主走査方向変調と密接な関係が
ある。言い換えるならば、主走査方向変調量と移動量３
１５０は、１対１の関係であり、比例関係で表すことも
できる。これを式に表すと、

【００７８】

【数７】 主走査方向変調量Ｐ＝Ａ×Ｙ …（数７）

【００７９】

【数８】 副走査方向変調量Ｑ＝Ｂ×Ｘ …（数８） となる(Ａ，Ｂ：実定数)。また、移動量３１６０と，ビ
ームの走査位置を副走査方向へずらす副走査変調及びビ
ームの照射量とは、移動量３１５０と前記主走査方向変
調と同様な関係がある。これを式に表すと、

【００８０】

【数９】 ビーム照射量Ｒ＝Ｃ×(Ｄ−２×｜Ｘ｜） …（数９） となる（Ｃ：実定数，Ｄ：１画素領域における副走査方
向と平行な１辺の長さ３２００）。更に、スポット形状
を楕円にしたときの長軸の傾きとベクトル3170との傾き
は同じであることが望ましい。

【００８１】図３０では、本発明を適用した別の構成例
を示す。情報処理装置１００はパソコン・ワークステー
ション・ワードプロセッサ等で構成される。３００は画
像信号生成装置で、片寄り情報算出装置３６０と，主走
査方向及びビーム照射量変調信号生成装置３７０と，ス
ポット形状変調信号生成装置３８０と，副走査方向変調
信号生成装置３９０で構成する。主走査方向及びビーム
照射量変調信号生成装置３７０と，スポット形状変調信
号生成装置３８０と，副走査方向変調信号生成装置３９
０は、図１記載の変調信号生成装置と同じである。片寄
り情報算出装置３６０も図１記載のものと同様である。
片寄り情報算出装置３６０は、画像コード解読手段３１
０，スケール変換手段３２０，画像輪郭部直線近似手段
３３０，エッジ部分のエッジ情報算出部３４０，非エッ
ジ部分のエッジ情報算出部３５０で構成する。４００
は、ビーム発振器４５０，スポット形状変調器４６０，
副走査方向変調４７０を備える出力装置である。

【００８２】画像コード解読手段３１０では、情報処理
装置１００から送られてくるコード情報が、どの様な画
像（例えば文字，図形等）であるかを解読する。例えば
解読の結果文字であるならば、出力される文字コード，
書体，文字の大きさ，文字の色及び出力位置の情報を、
スケール変換手段３２０に送る。スケール変換手段３２
０では、画像コード展開手段３１０から送られてきた前
記情報を基に、ベジェ曲線やスプライン曲線等を利用し
て文字及び図形等の輪郭部を表現する為に補助点を定義
する。次に、前記補助点の座標を、例えば紙やディスプ
レイ等のような出力する媒体のサイズに合わせるために
座標変換を行う。更に、輪郭近似を行う為の補助点の情
報を画像輪郭部直線近似手段２３０に送る。画像輪郭部
直線近似手段３３０では、前記スケール変換手段３２０
より送られてきた前記補助点の情報を基に、出力する画
像の輪郭部を近似した、ベクトルを算出する。最後に、
非エッジ部分の片寄り情報算出部３４０に前記輪郭部の
ベクトル情報を送る。非エッジ部分の片寄り情報算出部
３４０は、図６〜図１０で説明をした処理を行う。非エ
ッジ部分の片寄り情報算出部３５０は、図１６，図１７
で説明した処理を行う。

【００８３】図４８には、図６〜図１０記載の片寄り情
報の一つである重心座標の算出例を用いて、実際にレー
ザビームプリンタの感光体ドラムにビーム照射した結果
を示す。１は、レーザビームの照射した画素の照射状
態、２は、図６〜図１０で重心座標を算出するときに参
照した画素、３は文字又は図形の輪郭部を表すベクトル
である。この図より本発明を用いると、ビーム照射で輪
郭部を再現していることがわかる。また、図１１〜図１
４記載の重心座標の算出例を用いても、図４８と同様な
結果になる。

【００８４】図２０，図２１，図２２及び図２３では、
片寄り情報算出方法における別の実施例を示す。この実
施例の特徴は、図６〜図１４記載の片寄り情報が、２次
元の重心の位置をエッジ情報として利用しているのに対
し、図２０〜図２３で説明する片寄り情報が３６０度で
表現してあるエッジ部分の傾きと画素濃度をエッジ情報
として利用していることを特徴とする。

【００８５】図２０では、図２記載の片寄り情報算出装
置３６０における片寄り情報算出方法例のアルゴリズム
を示す。本アルゴリズムの処理例として‘○’という図
形の輪郭部をベクトル化したものを用いて説明する。１
０１０はプリンタエンジン等の出力装置が主走査方向に
走査する、ある主走査線と同一の主走査線、１０２０は
ベクトル化した前記図形の一部分を拡大した部分、１０
３０は１画素の情報に変換するとき参照する領域、１０
４０は輪郭を表すベクトルが１画素内の領域内を通過す
る画素領域（言い換えるならばエッジと判定された画素
領域）を拡大した部分、１０５０は画素領域１０４０の
主走査方向のアドレスｘ(ｋ)（ｋ：任意の自然数）、１
０８０，１０９０は前記図形の輪郭部を近似したベクト
ル、1060はエッジの傾きα(ｋ)で、主走査線１０１０と
輪郭近似直線１０８０の交点を中心に主走査方向（図８
では左から右方向）の主走査線を基線として反時計周り
方向に線分を回転させ、黒から白に変わる境界部分と一
致させたときの傾き（０度≦α(ｋ)＜３６０度）であ
る。

【００８６】前記α(ｋ)を用いてエッジ部分を０度から
３６０度で表現することにより、エッジ部分を挟んでど
ちら側が黒，白領域であるかを表現することができる。
つまり３６０度で表現したエッジ部分の傾きは、片寄り
情報である。ベクトル1080によって表現するエッジの傾
きがα(ｋ)＝３１５(deg）とすると１８０≦α(ｋ)≦３
６０(deg）なので、ベクトル１０８０を境に図面向かっ
て走査線１０１０上に於いて、左側が黒領域，右側が白
領域であるとわかる。次にエッジの傾きα(ｋ)は図２３
に示すように、離散的な値にする。更に、１度間隔でエ
ッジの表現を行うとエッジの傾きα(ｋ)は、情報量とし
て９bit 必要であるが、本実施例によれば、水平（主走
査），垂直（副走査）方向に近い斜線を４５，１３５，
２２５，３１５度近傍より細い間隔に設定することによ
り、前記α(ｋ)を５bit で表現することができる。１０
７０はベクトル１０８０を境にした画素領域１０４０内
の黒領域の割合つまり画素濃度で、これをβ(ｋ)（ｋ：
任意の自然数）と表す。本実施例では、８階調(情報量
は３bit）で表現しており、β(ｋ)＝０は一画素領域に
黒領域がない、いわゆる白画素の場合、β(ｋ)＝７は黒
画素である。

【００８７】図２１では、前記ｘ(ｋ)，α(ｋ)，β(ｋ)
を記憶しておく図２記載の記憶装置３６４における内部
構成の一部を示す。１２１０，１２２０，１２３０は、
同一主走査線上の前記エッジ情報（ｘ(ｋ)，α(ｋ)，β
(ｋ)）を格納しておく様に物理的に区分けされている記
憶領域である。このように同一の主走査線上の情報とし
て物理的に記憶領域を区分けすることによって、副走査
方向のアドレスを前記エッジ情報内に記憶しておく必要
がなく、２次元アドレスを持つエッジ情報に比べてエッ
ジ情報の総情報量低減が可能である。当然の話である
が、この物理的に区分けされている記憶領域にはそれぞ
れアドレスを付けて区別している。前記エッジ情報（ｘ
(ｋ)，α(ｋ)，β(ｋ)）のｘ(ｋ)に着目する。前記エッ
ジ情報（ｘ(ｋ),α(ｋ),β(ｋ)）そのものが画像の圧縮
情報であるが、ｘ(ｋ)は主走査方向のアドレスなのでラ
ン長に変換するのが容易である。従って、通常のランレ
ングス符号化の様な画像の圧縮符号化も、ＭＨ，ＭＲ，
ＭＭＲ等の様な画像の圧縮符号化も簡単に行うことが可
能である。よって、前記出力装置４００がＦＡＸであっ
ても、前記エッジ情報（ｘ(ｋ)，α(ｋ)，β(ｋ)）を用
いて簡単な演算処理により、画像を出力することが可能
である。前記エッジ情報(ｘ(ｋ)，α(ｋ),β(ｋ)）は、
従来のビットマップの画像情報と違ってエッジの傾きα
(ｋ)と画素濃度β(ｋ)を用いてエッジ部分を正確に表現
することができるため、疑似的な高解像度の画像を形成
することができる。更に、エッジ情報を算出する時の走
査線の間隔を広くしても、言い換えると解像度を低くし
ても画質劣化が少なく、且つ走査する走査線が減る分高
速な画像出力処理を行えるという効果がある。また従
来、ビットマップの画像情報に変換して画像の拡大縮小
処理を行うと画質劣化を伴うという問題があった。だ
が、前記エッジ情報（ｘ(ｋ)，α(ｋ)，β(ｋ)）を用い
て画像の輪郭線を再現することが可能なので、前記エッ
ジ情報（ｘ(ｋ)，α(ｋ)，β(ｋ)）を用いて画質劣化が
少ない画像の拡大縮小処理を行うことができる。更に、
輪郭部をベクトルで表現している文字及び図形は、座標
変換を行うことにより画像の拡大縮小処理を簡単に行う
ことができる。よって、エッジ情報算出前に拡大縮小処
理を行うと、エッジ情報を利用して拡大縮小処理をする
よりも、更に画質劣化のない画像を得ることができる。
尚、図１５に示した各情報を用いても同様の効果が得ら
れる。１２４０,１２６０,１２７０は同一主走査線上の
前記エッジ情報、１２５０は前記物理的に区分けされて
いる記憶領域を１つと数えた時の全記憶領域の総数を表
している。全記憶領域の総数１２５０は、例えばプリン
タ等の様にハード出力されるものならば３００dpi 等の
ような出力装置の解像度及び、例えばページプリンタ等
であるならばプリンタの解像度及びＡ４サイズ等のよう
な最大出力範囲に依存する。

【００８８】再び図２０の説明に戻る。本実施例では、
まず主走査線１０１０と輪郭近似直線との交点を求め、
その交点部分１１１０が含まれる画素領域１０４０の前
記α(ｋ)を算出する。次に画素領域を表す２次元のアド
レス（（走査線１０１０の副走査方向のアドレス)，(前
記ｘ(ｋ)）)，画素領域１０４０の大きさ１１２０,１１
３０及び近似直線１０８０より前記β(ｋ)を算出して、
図２記載の記憶装置３６４に記憶する。前記最大出力範
囲内の出力文字及び図形の処理が終わったならば、図２
１記載の各記憶領域１２１０，１２２０，１２３０内で
前記ｘ(ｋ)の小さい順に並べ変え処理を行う。

【００８９】図２２では、前記図２１の記憶領域１２１
０内を並べ変え処理実行後の前記記憶領域内を示す。例
えばｘ(１)＜ｘ(２)＜ｘ(ｍ)であるとすると、図２０記
載のエッジ情報１２６０，１２７０は、図２１記載のエ
ッジ情報１２６０，１２７０の様に並べ変える。このよ
うにして並べ変え処理が終了すると、前記記憶領域１２
１０，１２２０に記憶してある前記エッジ情報の最初に
主走査線のはじめの画素が黒であるか白であるかを表す
エッジ情報１２８０を記憶し、更に最後に同主走査線上
におけるエッジ情報の最後を表すコード(ＥＯＬ)１２９
０，１３００を、画像を出力する為の最後のエッジ情報
のあとに情報エッジ情報の最後を表す（ＥＯＤ）１３１
０を付け、画像信号生成手段３３０に送る。本発明に於
いて、エッジ情報算出手段３２０では、画像信号生成手
段３３０より要求があれば、前記エッジ情報（ｘ(ｋ)，
α(ｋ)，β(ｋ)）を、図２２記載の記憶領域１２１０内
のエッジ情報１２８０から順次１２６０・・・と送り、
前記（ＥＯＬ）１２９０を画像信号生成手段３３０へ送
る。次に記憶領域１２２０の前記エッジ情報についても
同様な処理を行い、（ＥＯＤ）１３１０のコードを送信
することにより処理を終了する。

【００９０】図２４，図２５，図２６では、図１記載の
片寄り情報算出装置３６０で算出したエッジ部分のエッ
ジ情報から、非エッジ部分のエッジ情報を算出する処理
フローを示す。

【００９１】まず図２４の説明を行う。手順２０１０で
は、前記エッジに囲まれている非エッジ部分の変調信号
を決定するために、一番最後に処理したエッジ情報を記
録しておく変数address（主走査方向のアドレス），def
α（エッジの傾き），defβ（画素濃度）を設定する
が、一番最初は何も処理していないので、初期値として
それぞれ０，９０(deg），０を入力する。手順２０２０
では図２記載の記憶装置３６４から、前記エッジ情報の
一つを取り出す。手順２０３０ではそれが（EOL)である
か判定し、真ならば手順２０４０を偽ならば手順２０９
０を実行させる。手順２０４０では１８０≦defα≦３
６０ であるか判定し、真であるならば手順２０５０
を、偽であるならば手順２０６０を実行させる。手順２
０５０ではｘ(ｋ)＋１から同一主走査線の最後までの画
素におけるエッジ情報をα＝０，β＝０、手順２０６０
ではｘ(ｋ)＋１から同一主走査線の最後までの画素にお
けるエッジ情報をα＝０，β＝７とした時の変調信号を
生成し、図２記載の記憶装置３６４に記憶する。手順２
０７０では前記変数address，defα，defβ にそれぞれ
０，９０(deg)，０ を入力する。手順２０８０では、一
走査線分の変調信号を、図１記載の各変調信号生成手段
３７０，３８０，３９０に送る。

【００９２】次に図２５の説明を行う。手順２０９０で
は送られてきた情報が（ＥＯＤ）１３３０であるか判定
し、真ならば手順２１８０を偽ならば手順２１００を処
理させる。手順２１００では受信したエッジ情報を画素
座標ｘ(ｋ)，エッジの角度α(ｋ)，画素濃度β(ｋ)に分
離する。手順２１１０では前記α(ｋ)が０又は１８０(d
eg）であるかどうか判定し、真ならば手順２１２０を偽
ならば手順2130を処理させる。手順２１２０では、β
(ｋ)＝＞３か判定し、真ならば手順2150を偽ならば手順
２１４０を実行させる。手順２１３０ではα(ｋ)が０＜
α(ｋ)＜１８０(deg）であるか判定し、真ならば手順２
１４０を偽ならば手順２１５０を実行させる。手順２１
４０では、前記非エッジにおけるエッジ情報全てをエッ
ジの角度α＝９０(deg) ，画素濃度β＝０とした時のエ
ッジ情報を生成し、図２記載の記憶装置３６４に記憶す
る。手順２１５０では、前記非エッジ部分におけるエッ
ジ情報全てをエッジの角度α＝９０(deg），画素濃度β
＝７としたときの変調信号を生成し、図２記載の記憶装
置３６４に記憶する。手順２１６０では前記変数addres
s，defα，defβにそれぞれｘ(ｋ)，α(ｋ)，β(ｋ）を
入力する。

【００９３】最後に図２６の説明を行う。手順２１８０
では１８０≦defα≦３６０ であるか判定し、真である
ならば手順２１９０を、偽であるならば手順２２００を
実行させる。手順２１９０ではｘ(ｋ)＋１から同一主走
査線の最後までの非エッジ部分におけるエッジ情報全て
をエッジ角度α＝０，画素濃度β＝０として、手順２２
００ではｘ(ｋ)＋１から同一主走査線の最後までの非エ
ッジ部分におけるエッジ情報全てをα＝０，β＝７とし
て変調信号を生成し、記憶手段３６４に記憶する。手順
２１７０では、一ライン分のエッジ情報を、図１記載の
各変調信号生成装置３７０，３８０，３９０に送る。本
実施例では前記手順２２１０の処理の後、終了となって
いるが、実際には手順２０１０の処理に戻り、次の出力
画像のエッジ情報が送られてくるのを待機している。

【００９４】図２７では、前記エッジ情報と変調量との
関係を表しているテーブルを示す。１１は前記α(ｋ)の
値、１２は前記β(ｋ)の値、１４は前記テーブルに記載
のアルファベットと、各変調方法の変調量との関係を表
す注釈である。１３は前記テーブルから決定される変調
量を表している。前記変調量として本実施例に於いて、
一画素を主走査方向へ分割したサブピクセルに対するビ
ーム照射のオン・オフ位置を表す主走査方向への変調
量，副走査方向へのビームの照射位置のずれ量を表す副
走査方向の変調量，ビームスポット形状を楕円形にした
ときにおける楕円の長軸の傾きを表すスポット傾斜角
度、前記照射されるビームのスポット形状の偏平率を表
すスポット偏平率，レーザプリンタ等のような電磁波ビ
ームを走査する場合には、ビームの露光分布における最
大強度位置の強度、また複数のビーム発振器からビーム
を照射する場合には、ビーム発振器の固有番号等、照射
するビームの照射状態を表すものであるならば何でもよ
い。前記α(ｋ)，β(ｋ)から変調量１３への変換方法
は、前記α(ｋ)，β(ｋ)の組み合わせにより決定する。
エッジの傾きαｋと前記スポット傾斜角度とは密接な関
係があり、β(ｋ)＝０（白画素）又は７（黒画素）以外
は、０≦α(ｋ)＜１８０(deg）の時（スポット傾斜角
度）＝α(ｋ)(deg)，１８０≦α(ｋ)＜３６０(deg)の時
（スポット傾斜角度）＝α(ｋ)−１８０(deg）で表現す
る。前記非エッジ部分の変調量も同様、各々のα，βの
組み合わせにより決定する。

【００９５】図２８は、図１８と図２７のテーブル内に
記載されている主走査方向への変調量，副走査方向への
変調量，スポット傾斜角度，スポット偏平率，ビームの
照射量の右にある数字と実際のビームの照射状態の仕様
を表した一例である。図２７の左から右へが主走査方
向、上から下へが副走査方向であるとする。２１は何も
変調をかけない状態でのビームの照射状態、２２は変調
をかけた時のビームの照射状態、２３はビームの照射状
態を表す変調量である。前記ビームにおける照射状態２
１，２２の形状は、ビームの照射分布における最大強度
部分を１とし、１／ｅ２でスライスしたときのビームの
実空間の広がりを表している。

【００９６】図２９には、図２５で説明した非エッジ部
分のエッジ情報決定手順２１１０から２１６０までの処
理をわかりやすく説明するために、エッジ部分のエッジ
の角度α(ｋ)，画素濃度β(ｋ)と、前記エッジ部分の主
走査方向隣の非エッジ部分のエッジの角度α，画素濃度
βの関係を表したテーブルを示す。前記非エッジ部分
は、前記エッジ部分で囲まれている。また、前記非エッ
ジ部分は、黒領域か，白領域かどちらかである。更に、
前記エッジ情報から、エッジ部分を挟んで主走査線方向
のどちらが黒領域であるかを判別することができる。よ
って、テーブルは前記エッジ部分のエッジ情報を基に非
エッジ部分のエッジ情報を算出することができる。図２
９には、これをテーブル化した。実際には、図２２に示
したエッジ情報１２６０から、エッジ情報１２６０から
１２７０までにある非エッジ部分のエッジ情報を、言い
換えると白領域か黒領域かをテーブルから算出する。

【００９７】図３１には、画像信号生成送信装置３００
の他の実施例を示す。前記画像信号生成送信装置は、図
２４〜図２６記載の処理フローをハード化(ＬＳＩ化)し
たときの構成例である。１３５１は圧縮情報解凍装置、
３７０，３８０，３９０は図１記載の変調信号生成装置
である。圧縮情報解凍装置１３５１は、エッジ部のエッ
ジ情報より非エッジ部のエッジ情報を算出し、前記変調
信号生成装置３７０，３８０，３９０に送る。前記変調
信号生成装置３７０，３８０，３９０は、図１記載のも
のと同じなので、説明は省略する。圧縮情報解凍装置３
５１における基本的な処理フローは、図２４，図２５，
図２６と同じである。エッジ部分のエッジ情報算出処理
と非エッジ部分のエッジ情報算出処理を一つの図１記載
のＭＰＵで処理していたが、非エッジ部分のエッジ情報
を別のハードで処理することにより高速化が期待でき
る。また、エッジ情報に重心の位置情報を用いても、前
記画像信号生成送信装置と同じ構成になる。更に、図１
６，図１７の処理フローも同様なハード化が可能であ
る。

【００９８】図３２では、本発明をレーザプリンタに応
用したときの、図１における各変調器４５０，４６０，
４７０の構成例を示す。３００は、図１記載の片寄り情
報算出装置３６０，変調信号生成装置３７０，３８０，
３９０を含む画像信号生成装置である。４８１はコリメ
ートレンズ、４８２はシリンドリカルレンズである。４
８３は回転多面鏡で、材質としてアルミニウム等の反射
膜をコーティングしたプラスチック，ガラス等を用い
る。４８４，４８５はｆ−θレンズ、４８６は感光体ド
ラム、４８７は前記感光体ドラムが回転する方向、４８
８はビームを照射する走査線、５１は主走査方向、５２
は副走査方向、４９１，４９２はビームの光軸を表して
いる。４５０はビーム発振器で例えば固体レーザやガス
レーザ等、高速に光量を変更できるものである。７３１
は画像信号生成装置３００がビーム発振器４５０を制御
するための信号を送る信号線である。画像信号生成装置
300が、主走査方向及びビーム照射量変調器４５０から
射出するビームの出力タイミングを１画素より小さい単
位で制御することにより、前記図２８の主走査方向への
高速な変調を実現する。更に画像信号生成装置３００
が、前記ビームの照射量を変えることにより、前記図２
８のビームの照射量の高速な変調を実現する。４６０は
スポット形状変調器で、本実施例においては電気光学効
果（ＥＯ）材料（例えばＬｉＮｂＯ₃ 等）と非ＥＯ材料
（例えばガラス等）で組み合わした光学部品である。４
７０は特開平5−130405 号にあるような副走査方向変調
器で、スポット形状変調器４６０と同様に電気光学効果
(ＥＯ）材料(例えばＬｉＮｂＯ₃等）と非ＥＯ材料（例
えばガラス等）で組み合わした光学部品である。４９３
は、ビームの感光体ドラムへの照射状態である。

【００９９】ビーム発振器４５０から出たビームは光学
素子４８１を透過し、スポット形状変調器４６０を透過
する。これにより、ビームスポットの形状変調を行う。
更に副走査方向変調器４７０を透過することによりビー
ムの副走査方向への変調を行う。光学素子４８２を透
過，回転多面鏡４８３で反射，光学素子４８４，４８５
を透過後感光体ドラム４８６に達する。スポット形状変
調器４６０，副走査方向変調器４７０は、照射したビー
ムに先ずビームスポットの形状変調を行い、次に副走査
方向変調を行うような順番に配置してある。これによ
り、光学系の設計及び調整が簡単になるというメリット
がある。図３２には記載していないが、スポット形状変
調器４６０とビーム発振器４５０の間に偏光素子を入れ
てもよい。前記偏光素子により、より偏平度の高いスポ
ット形状のレーザビームをビーム発振器４５０から照射
することができる。これにより、前記偏光素子を使用し
ない時よりも、スポット形状変調器４６０及び副走査方
向変調器４７０等による、レーザビームの強度分布が発
散が少ないので、より正確な変調を行うことができる。
図３３，図３４にはスポット形状変調器４６０を構成す
る光学素子の一例を示した。図３４は図３３の光学素子
を上から見た図である。４６１，４６２はビームの透過
面に付けられたＩＴＯ等の様な透明電極である。４６３
は前記透明な非ＥＯ材料を用いて作った光学部品、４６
４は前記ＥＯ材料を用いて作った光学部品である。そし
て、光学部品４６３と４６４とを組み合わせたスポット
形状変調器４６０を構成する光学素子は、ビームスポッ
ト形状を電気的に変えるレンズのような働きをする。４
６５は、電気的な信号を発生させる手段４３１と、前記
透明電極４６１とをつなぐ導電線である。４６６は前記
電極４６２とグランド等の基底電圧を持つ端子とをつな
ぐ導電線である。

【０１００】図３５，図３６には、前記スポット形状変
調器４６０の動作原理を示す。図３５の４６５，４６６
を同じ電圧の端子につなぐと、前記スポット形状変調器
を透過させる前のスポット形状４１と、透過させた後の
スポット形状４２は変わらない。しかし、図３６の様に
電極４６１の電圧を電極４６２より高くすると、４６３
と４６４の光学的な屈折率の違いが現われて、４３の様
な楕円形のスポット形状になる。

【０１０１】図３２のスポット形状変調器４６０は、図
３６に示している楕円形が変わる方向５００を、光軸４
９１対して変形させたい方向に回転させた複数の光学素
子を光軸４９１上に並べ、組み合わせたものである。図
１記載のスポット形状信号生成装置３８０が、必要な前
記光学素子を選択し、電圧を前記選択された光学素子に
かけることにより、ビームのスポット形状を楕円にした
長軸の角度、いわゆる前記図２８に示したビームスポッ
ト傾斜角度の高速な変調を実現する。更に前記選択した
光学素子にかける電圧を変更すると、前記図２８記載の
ビームスポット偏平率の高速な変調を行う。

【０１０２】図３７では、図３３〜図３６で説明した光
学素子を組み合わせたスポット形状変調器４６０の動作
を示した。５１０，５２０，５３０，５４０は光軸４９
１を中心として４５度ずつ回転させた光学素子である。
図２８記載のビームスポット傾斜角度変調の仕様に合わ
すには、必要な角度に回転させた前記光学素子を、追加
することによって達成する。５５０はビームがスポット
形状変調器４６０を透過後、スポット形状を見るために
配置したビームを透過しないスクリーンである。例えば
ビームスポットの形状が５４０を透過する前が完全な円
形であるとする。５６０は５３０に、５７０は５４０
に、５８０は５１０に、５９０は５２０に電圧をかける
ことによって形状変更されたビームのスポット形状であ
る。

【０１０３】図３８，図３９は、副走査方向の変調器４
７０を構成する光学素子の一例を示した。図３９は図３
８の光学素子を上から見た図である。４７１，４７２
は、図３３で図示している４６１，４６２と同じ透明電
極である。４７３は前記透明な非ＥＯ材料を用いて作っ
た光学部品、４７４は前記ＥＯ材料を用いて作った光学
部品である。４７５は、電気的な信号を発生する装置４
２１と、前記透明電極４７１とをつなぐ導電線である。
４７６は前記電極４７２とグランド等の基底電圧を持つ
端子とをつなぐ導電線である。

【０１０４】図４０，図４１は、前記副走査方向の変調
器４７０を構成する光学素子の動作原理を示した図であ
る。電極４７１と電極４７２の電位差を同じにすると、
前記光学素子を透過する前のビームスポット４４の光軸
４９１上の位置と、透過後のビームスポット４５の位置
は同じである。しかし、例えば前記電極４７１の電圧を
電極４７２よりも高くすると光軸上のずれ４９７を生じ
る。この光学素子を図３２記載の光軸４９１上に置き、
副走査方向にずれるように調整することにより図２８の
副走査方向への高速な変調を実現することができる。前
記副走査方向変調器４６０，スポット形状変調器４７０
の実施例としてＥＯ材料を応用したものを示したが、そ
のほかに液晶シャッタを利用してビームの進行方向及び
スポット形状を変調させるもの、圧電体を利用して光学
素子を物理的に微小変動させることにより変調させるも
のや、回折格子やナイフのエッジ等ビームの波動として
の性質を利用して変調させるものなどがある。

【０１０５】図４５では、図３２の感光体ドラム４８６
に図２０で説明した画素領域1040を中心とした露光結果
を示す。

【０１０６】図４６では、本発明と従来の画像形成装置
による画像の理想的な輪郭部の露光結果を示す。１は画
像の理想的な輪郭部を表した図である。２は本発明の画
像形成装置によるビームで照射した結果、３は従来の画
像形成装置によるビームで照射した結果、４は画像の理
想的な輪郭部、５は照射したビームのスポットを表して
いる。本発明により、画像の理想的な輪郭部を再現でき
る画像形成装置を実現可能にした。

【０１０７】図４２には、変調信号と感光体ドラム上に
於けるビームの照射状態との関係を示す。７２１，７２
２，７２３は、それぞれ図１記載の主走査方向変調信号
生成装置３７０がビーム発振器４５０に送る主走査方向
及びビーム照射量変調信号を含む画像信号，スポット形
状変調信号生成装置３８０がスポット形状変調器460に
送るスポット形状変調信号，副走査方向変調信号生成装
置３９０が副走査方向変調器４７０に送る副走査方向変
調信号である。前記信号７２１,７２２,７２３の縦軸は
信号の電圧レベル、横軸は時間を表している。４９３
は、感光体ドラムに対してレーザビームを走査したとき
の露光分布結果に於いて、ある閾値でスライスした前記
露光分布の広がりを表している。４９７は、信号７２２
が立ち上がった時の感光体ドラム上に於けるレーザビー
ムのスポット形状を表している。４９５は、感光体ドラ
ム上に於けるレーザビームのスポット形状を表してい
る。前記４９３，４９５，４９７について補足しておく
と、図面向かって左から右方向が主走査方向、上から下
方向が副走査方向である。

【０１０８】信号７２１の立ち上がっている時間を変え
ることにより、前記露光分布の主走査方向の幅を変え、
前記信号の電圧レベルを変えることにより、レーザビー
ムの照射量が変わりビームのスポット半径を変えるの
で、結果として前記露光分布の副走査方向の幅を変え
る。ここで、画素クロックより充分小さい周波数でパル
スを発生させても、副走査方向の幅を変えることもでき
る。図３２記載のスポット形状変調器を構成する光学部
品に、それぞれ７２２のような信号を送ると、スポット
形状４９７を得ることができる。更に、信号電圧レベル
を変えることにより、スポット形状４９７の偏平率を変
えることができる。信号７２３の電圧レベルを図に示す
ように変えると、感光体ドラム上のビームを照射する走
査線４８８からずれた位置にビームを照射することがで
きる。

【０１０９】図４３には、一画素領域にベクトルの端点
が存在する場合のエッジ情報算出方法を示した。３２１
０は一画素領域、３２２０はベクトルの端点、３２３０
は前記一画素領域内の白領域、３２４０は前記１画素領
域内の黒領域、３２５０，３２６０はベクトルで表現す
る図形の輪郭線、３２７０は前記黒領域の重心点、３２
８０は輪郭線３２５０，３２６０のなす角の二等分線で
ある。この１画素領域３２１０に於ける変調量は、以下
のようにして算出する。先ず、黒領域3240の重心点３２
７０を算出し、主，副走査方向への変調量，ビームの照
射量を算出する。次に、輪郭線３２５０，３２６０のな
す角θの二等分線３２４０を算出し、前記二等分線３２
４０の主走査線に対する傾き角度を、図２８記載のビー
ムスポット傾斜角度とする。更に、輪郭線３２５０，３
２６０のなす角θとビームスポットの偏平率には、１対
１の関係があり、この関係を利用してビームスポットの
偏平率を算出することができる。これを式に表すと、

【０１１０】

【数１０】 ビームスポット偏平率Ｒ＝Ｅ×θ …（数１０） となる（Ｅ：実定数）。

【０１１１】図４４には、図４３に示した１画素領域の
露光結果を示した。３２１０は図３２記載の１画素領域
３２１０と同じ領域である。本発明を用いると、楔型突
出部分の先端を鋭くすることができる。

【０１１２】

【発明の効果】本発明における片寄り情報を利用して、
１画素内で微細なビーム照射状態を制御するので高精彩
な印字出力が可能になる。更に１つの片寄り情報を用い
て複数の変調器を制御できるために構成が単純化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の構成を示す概略図。

【図２】片寄り情報算出装置の構成を示す概略図。

【図３】主走査方向及びビーム照射量変調信号生成装置
の内部構成例。

【図４】スポット形状変調信号生成装置の内部構成例。

【図５】副走査方向変調信号生成器の内部構成例。

【図６】片寄り情報の一例である重心座標の算出例。

【図７】重心座標の他の算出方法を示す説明図。

【図８】重心座標の他の算出方法を示す説明図。

【図９】重心座標の他の算出方法を示す説明図。

【図１０】重心座標の他の算出方法を示す説明図。

【図１１】重心座標の他の算出方法を示す説明図。

【図１２】重心座標の他の算出方法を示す説明図。

【図１３】重心座標の他の算出方法を示す説明図。

【図１４】重心座標の他の算出方法を示す説明図。

【図１５】重心座標を記憶する記憶装置内のデータ構造
図。

【図１６】片寄り情報算出装置での非エッジ部分のエッ
ジ情報算出処理フロー。

【図１７】片寄り情報算出装置での非エッジ部分のエッ
ジ情報算出処理フロー。

【図１８】重心情報と変調量との関係を表すテーブルの
一例。

【図１９】黒領域の片寄りを表す重心情報と各変調量と
の関係を示す図。

【図２０】片寄り情報算出方法の他の実施例。

【図２１】片寄り情報算出方法の他の実施例。

【図２２】片寄り情報算出方法の他の実施例。

【図２３】片寄り情報算出方法の他の実施例。

【図２４】片寄り情報算出装置で算出したエッジ部分の
エッジ情報から、非エッジ部分のエッジ情報を算出する
処理フロー。

【図２５】片寄り情報算出装置で算出したエッジ部分の
エッジ情報から、非エッジ部分のエッジ情報を算出する
処理フロー。

【図２６】片寄り情報算出装置で算出したエッジ部分の
エッジ情報から、非エッジ部分のエッジ情報を算出する
処理フロー。

【図２７】エッジ情報と変調量との関係を表すテーブ
ル。

【図２８】テーブル内に記載されている変調量と実際の
ビームの照射状態の関係を示す一例。

【図２９】エッジ部分のエッジの角度α(ｋ)，画素濃度
β(ｋ)と、このエッジ部分の主走査方向隣の非エッジ部
分のエッジの角度α，画素濃度βの関係を表したテーブ
ル。

【図３０】本発明を適用した別の構成例を示す。

【図３１】画像信号生成送信装置の一例。

【図３２】本発明をレーザプリンタに応用した場合の各
変調器の構成例。

【図３３】スポット形状変調器を構成する光学素子の一
例。

【図３４】スポット形状変調器を構成する光学素子の一
例。

【図３５】スポット形状変調器の動作原理を示す図。

【図３６】スポット形状変調器の動作原理を示す図。

【図３７】光学素子を組み合わせたスポット形状変調器
の動作説明図。

【図３８】副走査方向の変調器を構成する光学素子の一
例図。

【図３９】副走査方向の変調器を構成する光学素子の一
例図。

【図４０】副走査方向の変調器を構成する光学素子の動
作原理図。

【図４１】副走査方向の変調器を構成する光学素子の動
作原理図。

【図４２】変調信号と感光体ドラム上に於けるビームの
照射状態との関係を示す図。

【図４３】一画素領域にベクトルの端点が存在する場合
のエッジ情報算出方法を示す図。

【図４４】１画素領域の露光結果を示す図。

【図４５】感光体ドラムに画素領域を中心として露光し
た露光結果を示す図。

【図４６】本発明と従来の画像形成装置による画像の理
想的な輪郭部の露光結果を示す図。

【図４７】従来技術（特開平5−103198 号記載）の構成
例。

【図４８】片寄り情報の一つである重心座標の算出例を
用いて、実際にレーザビームプリンタの感光体ドラムに
ビーム照射した結果を示す図。

【符号の説明】

３６０…片寄り情報算出装置、３７０…主走査方向及び
ビーム照射量変調信号生成装置、３８０…スポット形状
変調信号生成装置、３９０…副走査方向変調信号生成装
置、４５０…ビーム発振器、４６０…スポット形状変調
器、４７０…副走査方向変調器。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０９Ｇ 5/22 ６７０ Ｐ 9377−5Ｈ Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３ Ｂ (72)発明者 丸尾 成司 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】文字または図形を含む画像情報を出力する
   出力装置を制御する画像形成制御装置において、 上記出力装置に出力するために入力される画像情報から
   上記出力装置の出力のための１画素内の所定濃度の片寄
   りを示す片寄り情報を算出する片寄り情報算出部と、 上記片寄り情報に基づいて変調信号を生成する変調信号
   生成部と、 上記変調信号に基づいて出力装置を制御する制御部とを
   有することを特徴とする画像形成制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 上記画像情報は、ベクトル情報であることを特徴とする
   図形形成制御装置。
3. 【請求項３】請求項１において、 上記画像情報は、ビットマップ情報であることを特徴と
   する図形形成制御装置。
4. 【請求項４】請求項１，２または３において、 上記片寄り情報は、所定濃度の重心位置を表す情報であ
   ることを特徴とする図形形成制御装置。
5. 【請求項５】請求項１，２，３または４において、 上記変調信号生成部は、主走査方向，副走査方向，スポ
   ット形状及び照射量のうち少なくとも１つの変調信号を
   生成することを特徴とする図形形成制御装置。
6. 【請求項６】請求項１，２，３，４または５において、 上記制御部は、主走査方向，副走査方向，スポット形状
   及び照射量のうち少なくとも１つを制御するための光学
   系装置を制御することを特徴とする図形形成制御装置。
7. 【請求項７】文字または図形を含む画像情報を出力する
   出力装置に画像情報を出力するための画像情報を生成す
   るデータ処理部と、 上記画像情報、他のデータまたは命令を保持する記憶部
   と、 上記画像情報から上記出力装置の出力のための１画素内
   の所定濃度の片寄りを示す片寄り情報を算出する片寄り
   情報算出部と，上記片寄り情報に基づいて変調信号を生
   成する変調信号生成部と，上記変調信号に基づいて出力
   装置を制御する制御部とを有する画像形成制御部とを有
   することを特徴とするデータ処理装置。
8. 【請求項８】請求項７において、 上記画像情報は、ベクトル情報であることを特徴とする
   データ処理装置。
9. 【請求項９】請求項７において、 上記画像情報は、ビットマップ情報であることを特徴と
   するデータ処理装置。
10. 【請求項１０】請求項７，８または９において、 上記片寄り情報は、所定濃度の重心位置を表す情報であ
    ることを特徴とするデータ処理装置。
11. 【請求項１１】請求項７，８，９または１０において、 上記変調信号生成部は、主走査方向，副走査方向，スポ
    ット形状及び照射量のうち少なくとも１つの変調信号を
    生成することを特徴とするデータ処理装置。
12. 【請求項１２】請求項７，８，９，１０または１１にお
    いて、 上記制御部は、主走査方向，副走査方向，スポット形状
    及び照射量のうち少なくとも１つを制御するための光学
    系装置を制御することを特徴とするデータ処理装置。
13. 【請求項１３】外部から入力される文字または図形を含
    む画像情報を出力する出力装置において、 上記画像情報から上記出力装置の出力のための１画素内
    の所定濃度の片寄りを示す片寄り情報を算出する片寄り
    情報算出部と，上記片寄り情報に基づいて変調信号を生
    成する変調信号生成部と，上記変調信号に基づいて出力
    装置を制御する制御部とを有する画像形成制御部とを有
    することを特徴とする画像出力装置。
14. 【請求項１４】請求項１３において、 上記画像情報は、ベクトル情報であることを特徴とする
    画像出力装置。
15. 【請求項１５】請求項１３において、 上記画像情報は、ビットマップ情報であることを特徴と
    する画像出力装置。
16. 【請求項１６】請求項１３，１４または１５において、 上記片寄り情報は、所定濃度の重心位置を表す情報であ
    ることを特徴とする画像出力装置。
17. 【請求項１７】請求項１３，１４，１５または１６にお
    いて、 上記変調信号生成部は、主走査方向，副走査方向，スポ
    ット形状及び照射量のうち少なくとも１つの変調信号を
    生成することを特徴とする画像出力装置。
18. 【請求項１８】請求項１３，１４，１５，１６または１
    ７において、 上記制御部は、主走査方向，副走査方向，スポット形状
    及び照射量のうち少なくとも１つを制御するための光学
    系装置を制御することを特徴とする画像出力装置。
19. 【請求項１９】画像の輪郭部を近似したベクトル情報か
    ら画像のエッジ部分に相当する一画素領域のエッジ情報
    を算出するステップと、 上記エッジ情報に主走査方向の位置情報を用いて画像情
    報を生成するステップとを有することを特徴とする画像
    情報生成方法。
20. 【請求項２０】請求項１９において、 上記エッジ部分の上記エッジ情報を保持するステップと
    を有するが像情報生成方法。