JPH0898011A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 なめらかな階調再現を保ったまま、文字画像
部や境界部のエッジでもボケを生じさせない拡大画像が
得られる画像処理方式を採用した画像処理装置を提供す
ることにある。 【構成】 原稿からの画像は、光電変換され、Ａ／Ｄ変
換部２７でディジタル画像信号に変換される。この画像
信号は、像域識別部２４において、その空間周波数の特
性から、文字的性質を有する画像か、階調的性質を有す
る画像かが識別される。文字的性質を有する画像にあっ
ては、コントラスト強調処理部１８において、コントラ
ストが強調され、その後、拡大／縮小処理部１９におい
て、その画像が拡大される。その後、この拡大画像は、
γ変換部２０において、急な傾きでγ変換され、階調処
理部３１で階調処理を施されて画像が再現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像形成装置に係
り、特にディジタル複写機のようなディジタル処理によ
って画像を処理可能な画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル複写機は、ディジタル処理に
よって、多様、且つ柔軟性の高い画像処理を行うことが
可能になる反面、記録画質は、未だアナログに遠く及ば
ないとされている。例えば、ディジタル複写機では、画
像をディジタル電気信号として扱えるため、アナログ複
写機では、不可能であった高倍率の画像拡大が可能にな
るが、信号処理を施すが故に画像を劣化させることがあ
る問題がある。

【０００３】これに対して、拡大処理時にも原画像の有
する重要な情報を忠実に再現し、高画質画像を記録しよ
うとする種々の方式が検討されている。画像の副走査方
向における拡大処理に関しては、一般に、スキャナ・キ
ャリッジの走査速度を倍率に応じて変化させ、拡大率に
応じて画像をサンプリングして拡大画像に相当する画素
を得る機械的変倍方式、即ち、光学的変倍方式が知られ
ている。この方式における信号処理は、単にスキャナ・
カートリッジが走査した画像をサンプリングするだけで
あることから、回路構成も簡素となる利点がある。

【０００４】然ながら、この方式では、拡大画像の忠実
度は、スキャナ・カートリッジを駆動する機械的駆動機
構の精度に依存し、その走査速度等の最適化が難しいと
されている。即ち、高倍率時には、スキャナ・カートリ
ッジが低速で、しかも高精度に駆動されることが要求さ
れるが、実際には、スキャナ・カートリッジを低速で精
度良く駆動することが困難であり、倍率が高ければ高い
ほどサンプリングした結果の画像品質が劣化することが
避けられない問題がある。

【０００５】更に、画像走査時に積分要素が働くため、
文字部、或いは、境界部のエッジ等の空間周波数が高い
信号成分が劣化し、具体的には、信号成分の振幅が減衰
し、エッジがなまる現象が生じる。その結果、解像度の
必要な画像部分であるにも拘わらず、やはりボケを生じ
る等、画像品質が劣化する等の問題がある。

【０００６】この様な従来方式の問題点を補償する方法
として拡大／縮小処理の後に画像信号のコントラストを
改善する方法がある。即ち、従来の画像処理方式では、
図８に示されるような原画像、例えば、画像”Ａ”がス
キャナで読み込まれ、図１４（ａ）に示すような画像デ
ータに変換される。ここで、図１４（ａ）で示される画
像デ−タは、図８に破線で示したラインに沿った濃度デ
ータを表している。この画像データは、拡大／縮小処理
部で、例えば、図１４（ｂ）に示すように拡大される。
この拡大された画像は、図１４（ａ）に対する図１４
（ｂ）の画像濃度を示すグラフの比較から明らかなよう
に信号成分の振幅が減衰し、エッジがなまる等の現象が
生じる。このような画像劣化を改善する為に図１４
（ｃ）に示すように拡大された画像のコントラストが強
調され、このコントラストが強調された画像がγ（ガン
マー）変換されて拡大画像信号として出力される。

【０００７】このよにコントラストを強調した拡大画像
信号で画像を再現しても画像の品質がそれほど改善され
ない問題があることが指摘されている。例えば、上述し
たように「Ａ」の文字が拡大される場合を例に取ると理
論的に得られる画像に比べて次のような問題がある。

【０００８】(1) 文字の再現性が悪い。特に、文字中
の小さな空白部分の再現性が悪い。図１３で示される
「Ａ」の３本の直線部分で囲まれた中央の空白部分は、
本来は、低濃度で再現されるべきであるが、図１４
（ｄ）から理解されるようにこの中央の空白領域は、コ
ントラストを強調しても他の空白領域に比較して十分な
低濃度領域とすることできない問題がある。

【０００９】(2) 文字のエッジ部、特に文字の外側の
エッジ部になまり・ボケが生じる。文字のエッジ部は、
本来はもっとコントラストが強調されるべきで部分ある
が、図１４（ｄ）から明らかなように比較的濃度が緩や
かに変化され、文字のエッジ部がボケて再現されてしま
う問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、スキャ
ナーで読み取られた画像信号をデジタル的に拡大処理す
る際し、単に拡大画像信号にコントラスト強調処理を施
しても拡大画像の文字画像部や境界部のエッジがボケた
り、なまったりしてしまう問題がある。

【００１１】従って、この発明の目的は、上述したよう
な事情に鑑みなされたものであって階調画像部でのなめ
らかな階調再現を保ったまま、文字画像部や境界部のエ
ッジでもボケを生じさせない拡大画像が得られる画像処
理方式を採用した画像処理装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、原稿
を光学的に走査する走査手段と、この走査手段により走
査された原稿からの光線を導くレンズ系と、画像形成の
為の変倍率を設定する手段と、レンズ系で導かれた光線
を画像信号に変換する光電変換手段と、変換された画像
信号が文字的性質及び階調的性質のいずれかを有するか
を定める手段と、画像信号が文字的性質を有する場合、
この画像信号の濃度変換処理を施す濃度変換手段と、濃
度変換された画像を変倍率に応じて拡大して拡大画像信
号を生成する拡大手段と、生成された拡大画像信号に応
じて被画像形成媒体上に拡大画像を形成する画像形成手
段と、を具備することを特徴とする画像形成装置が提供
される。

【００１３】また、この発明によれば、原稿を光学的に
走査する走査手段と、この走査手段により走査された原
稿からの光線を導くレンズ系と、画像形成の為の変倍率
を設定する手段と、レンズ系で導かれた光線を画像信号
に変換する光電変換手段と、変換された画像信号が文字
的性質及び階調的性質のいずれかを有するかを定める手
段と、画像信号が文字的性質を有する場合、この画像信
号のコントラストを強調する処理を施すコントラスト強
調手段と、コントラストが強調された画像を変倍率に応
じて拡大して拡大画像信号を生成する拡大手段と、生成
された拡大画像信号に応じて被画像形成媒体上に拡大画
像を形成する画像形成手段と、を具備することを特徴と
する画像形成装置が提供される。

【００１４】更に、この発明によれば、原稿を光学的に
走査する走査手段と、この走査手段により走査された原
稿からの光線を導くレンズ系と、画像形成の為の変倍率
を設定する手段と、レンズ系で導かれた光線を画像信号
に変換する光電変換手段と、変換された画像信号が文字
的性質及び階調的性質のいずれかを有するかを定める手
段と、画像信号が文字的性質を有する場合、この画像信
号のコントラストを強調する処理を施すコントラスト強
調手段と、画像信号が文字的性質を有する場合、固定係
数を選択し、画像信号が階調的性質を有する場合、変倍
率に応じた複数の補間係数を選択する選択手段と、画像
信号が文字的性質を有する場合、コントラストが強調さ
れた画像を変倍率に応じて増加し、増加した画像信号に
固定係数を乗じて拡大画像信号を生成し、画像信号が階
調的性質を有する場合、画像信号を変倍率に応じて増加
すると共に選択された補間係数を乗じて線形的な補間を
施して拡大画像信号を生成する手段と、生成された拡大
画像信号に応じて被画像形成媒体上に拡大画像を形成す
る画像形成手段と、を具備することを特徴とする画像形
成装置が提供される。

【００１５】原稿を光学的に走査する走査手段と、この
走査手段により走査された原稿からの光線を導くレンズ
系と、画像形成の為の変倍率を設定する手段と、レンズ
系で導かれた光線を画像信号に変換する光電変換手段
と、変換された画像信号が文字的性質及び階調的性質の
いずれかを有するかを定める手段と、画像信号が文字的
性質を有する場合、この画像信号のコントラストを強調
する処理を施すコントラスト強調手段と、コントラスト
が強調された画像を変倍率に応じて拡大して拡大画像信
号を生成する拡大手段と、画像信号が文字的性質を有す
る場合、生成された拡大画像信号に所定の傾きでγ処理
を施すγ処理手段と、前記γ処理された画像信号に応じ
て被画像形成媒体上に拡大画像を形成する画像形成手段
と、を具備することを特徴とする画像形成装置が提供さ
れる。

【００１６】更にまた、この発明によれば、原稿を光学
的に走査する走査手段と、この走査手段により走査され
た原稿からの光線を導くレンズ系と、画像形成の為の変
倍率を設定する手段と、レンズ系で導かれた光線を画像
信号に変換する光電変換手段と、変換された画像信号が
文字的性質及び階調的性質のいずれかを有するかを定め
る手段と、画像信号が文字的性質を有する場合、この画
像信号のコントラストを強調する処理を施すコントラス
ト強調手段と、画像信号が文字的性質を有する場合、固
定係数を選択し、画像信号が階調的性質を有する場合、
変倍率に応じた複数の補間係数を選択する選択手段と、
画像信号が文字的性質を有する場合、コントラストが強
調された画像を変倍率に応じて増加し、増加した画像信
号に固定係数を乗じて拡大画像信号を生成し、画像信号
が階調的性質を有する場合、画像信号を変倍率に応じて
増加すると共に選択された補間係数を乗じて線形的な補
間を施して拡大画像信号を生成する手段と、画像信号が
文字的性質を有する場合、生成された拡大画像信号に急
な傾きでγ処理を施すγ処理手段と、γ処理された画像
信号に応じて被画像形成媒体上に拡大画像を形成する画
像形成手段と、を具備することを特徴とする画像形成装
置が提供される。

【００１７】

【作用】この発明の画像形成装置においては、画像の拡
大モード時には、拡大される画像が文字的背移出を有す
るか、階調的性質を有するかが判別され、文字的性質を
有する場合には、その画像信号に濃度変換、即ち、コン
トラスト強調処理が施される。この強調処理が施された
画像信号は、拡大処理を施され、急な傾きを有するγ変
換が施される。従って、階調画像部でのなめらかな階調
再現を保ったまま、文字画像部や境界部のエッジでもボ
ケを生じさせない拡大画像が得られる。

【００１８】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例に係る
画像形成装置ついて説明する。図１はディジタル複写機
の画像処理部の要部を示すブロック図、図２はディジタ
ル複写機の制御ブロック図、図３はデジタル複写機の内
部構造を示す断面図である。

【００１９】始めに、図３を参照してデジタル複写機の
構造について説明する。図３に示すようにデジタル複写
機は、原稿の画像情報を光学的に読取るためのスキャナ
部ｃ、及びこのスキャナ部ｃを介して読み取られた画像
を被記録材すなわち複写用紙上に出力するプリンタエン
ジンｄを具備している。

【００２０】スキャナ部ｃでは、複写すべき原稿が原稿
載置台５上に載置され、この載置台５に載置された原稿
ｐは、副走査方向に延出されている光源としての蛍光ラ
ンプ２９で照明され、この蛍光ランプ２９によって照明
された上記原稿ｐからの反射光線がＣＣＤセンサ２６に
よって光電変換されて上記反射光線に含まれる画像情報
が画像信号に変換される。上記蛍光ランプ２９の側方に
は、蛍光ランプ２９からの照明光を上記原稿６に効率良
く集束させるためのリフレクタが配置され、また、上記
蛍光ランプ１と上記ＣＣＤセンサ２６との間には、上記
原稿ｐから上記ＣＣＤセンサ２６へ向かう光線、即ち、
原稿からの反射光線が通過される光路を折曲げるための
複数のミラー及び上記反射光を上記ＣＣＤセンサ２６の
集光面に集束させるためのレンズなどが配置されてい
る。

【００２１】露光ランプ２９及び原稿からの反射光線を
ＣＣＤセンサ２６に導く光学系は、キャリッジに載置さ
れ、図示せぬパルスモータで主走査方向に搬送される。
蛍光ランプ２９によって副走査方向の原稿領域が照明さ
れ、キャリッジが主走査方向に移動されることによって
原稿の副走査方向の領域が次々に照明され、原稿の全領
域が蛍光ランプ２９によって照明され、原稿が照明光で
線でスキャンされることとなる。

【００２２】原稿載置台５の上部には、原稿を載置台５
に密着させる原稿カバ−９１ａが配置されている。この
原稿カバ−９１ａには、載置台５に載置された原稿ｐ上
の画像処理する閉領域を指定する座標入力部が設けられ
ている。原稿の押えは、デジタル複写機の大きさ、或い
は、複写能力に応じて、例えば、ＳＤＦすなわちセミオ
ート原稿給送装置、或いは、ＡＤＦすなわち自動原稿給
送装置などと置換え可能である。

【００２３】画像形成部ｄには、円筒状であって、図示
しないモータなどを介して所望の方向に回転されるとと
もに所望の電位に帯電される感光ドラム９３が設けられ
ている。光ビームがこの感光体ドラム９３に照射される
と、光ビームが照射された領域の電位が変化され、感光
体ドラム９３上には、静電潜像が形成される。

【００２４】この感光体ドラム９３の周囲には、ドラム
９３に所望の電位を与える帯電装置９４、感光体ドラム
９４に画像情報に応じて変調されたレーザビームを出力
するレーザユニット９５、このレーザユニット９５から
のレーザビームによって感光体ドラム９３に形成された
静電潜像に、可視化剤すなわちトナーを供給して現像す
る現像装置９６、及びこの現像装置９６によって現像さ
れた感光体ドラム９４上の可視化されたトナー像を後述
する被記録材給送部から給送された被記録材、即ち、複
写用紙に転写さする転写装置９７が配置されている。

【００２５】尚、感光体ドラム９４の回転方向の転写装
置９７の後流側には、感光体ドラム９４の感光体９３の
表面上に残ったトナーを除去するとともにレーザビーム
によって感光体９３上に生じた電位の変化を次の画像形
成のために消去するクリーナユニット９８が配置されて
いる。

【００２６】現像装置９６と上記転写装置９７との間に
は、感光体９３に形成されたトナー像が転写される複写
用紙を上記転写装置９７に向けて給送する被記録材給送
部９９が配置されている。また、転写装置９７によって
トナー像が転写された複写用紙が上記感光体９３から分
離される方向には、この複写用紙上のトナー像を固着さ
せるための定着装置１００が設けられている。この定着
装置１００と転写装置９７との間には、複写用紙をこの
定着装置１００に向かって搬送するための搬送装置１０
１が配置されている。

【００２７】このようなディジタル複写機は、図２に示
される制御系で画像が処理され、画像処理の制御が実行
される。この 図２において、１１は、本デジタル複写
機を統括して制御する主制御部である。この主制御部１
１には、各部の制御を実行する４つの副制御部１２〜１
４が接続され、この主制御部１１は、操作パネル１６、
画像処理のための各種係数を計算する係数計算部２３、
画像処理領域を管理する領域管理部１７が接続され、こ
れらを制御している。さらに、主制御部１１には、画像
情報を一次的に格納するバッファ２１、取り込まれた画
像データの画質を改善する画質改善部２２、画像データ
のコントラストを強調するコントラスト強調部１８、コ
ントラストが強調された画像を拡大、或いは、縮小して
拡大／縮小画像データに変換処理する拡大／縮小処理部
１９、拡大／縮小画像データをγ変換して違和感のない
画像データとするγ変換部２０が接続されている。

【００２８】副制御部１２は、蛍光ランプ２９の光源光
強度を制御する光源制御部２４、図３に示した給紙機構
等の機械的な機構を制御する機構駆動部２５、反射光線
を検出して画像信号に変換するＣＣＤセンサ、即ち、光
電変換部２６、変換されたアナログ画像信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２７及び画像信号にシェ
ーディング等の補正を施す補正部２８に接続され、これ
らを制御している。また、光源制御部２４は、光源であ
る露光ランプ２９に接続され、光源の光強度が制御さ
れ、機構駆動部２５は、キャリッジ移動用のパルスモー
タ等の入力部機構３０に接続され、パルスモータが駆動
される。従って、原稿の全ての領域が適切な照明光で照
明されることとなる。

【００２９】副制御部１３は、加工された画像信号に像
識別部２４からの識別信号に応じて階調処理を施す階調
処理部３１、階調処理部３１からの画像信号を画像形成
のために展開し、この展開された画像信号をレーザ変調
信号として出力する画像出力部３２、レーザビームを検
出してレーザユニット９５の半導体レーザから出力され
るレーザの光強度を調整する検出部３３、レーザユニッ
ト９５内のモータ、ソレノイド等の駆動系等の機構駆動
部３５を駆動する機構駆動部３４に接続され、これらを
制御している。

【００３０】副制御部１４は、取り込むべき画像領域を
指定する座標入力部３６に接続され、これらを制御して
いる。副制御部３７は、データ送受信部３７に接続さ
れ、外部機器とのデータ送受信を制御している。領域管
理部１７は、この座標入力部３６から入力された原稿画
像上の座標情報にもとづいて、閉領域を検出し、画像信
号がその閉領域内にあるときは、画像信号ごとに領域内
であることを示す信号を付与する。一方、画像信号がそ
の閉領域外にあるときは画像信号ごとに領域外であるこ
とを示す信号を付与している。

【００３１】上述したディジタル複写機では、原稿ｐが
蛍光ランプ２９より照明され、この原稿から反射された
反射光線は、ＣＣＤセンサ２６上に結像され、アナログ
電気信号に変換される。このアナログ画像信号は、Ａ／
Ｄ変換部２７でディジタル信号に変換される。即ち、図
１に示すようにスキャナ部５０で原稿がスキャンされて
画像信号に変換される。ここで、このスキャナ部５０で
は、特に拡大画像を再現する拡大モード時にあってもキ
ャリッジの主走査方向への移動速度が通常モードと変わ
らず、変化されることがない。また、拡大率に相当する
サンプリング率で画像信号をサンプリングせず、原稿に
対して１００％相当の画像サンプルされ、その画像信号
がＡ／Ｄ変換部２７でディジタル信号に変換される。こ
のディジタル信号は、シェ−ディング補正の為に補正部
２８に供給され、この補正部２８では、シェーディング
補正された画像信号が一次的にバッファ２１に格納さ
れ、画像改善部２２に出力される。この画像改善部２２
では、ディジタルフイルタによってディジタル画像信号
に演算を施し、画像信号の低周波数域の特性、また、高
周波数域の特性が改善され、改善された画像信号が拡大
／縮小処理に先だっててコントラスト強調処理部１８に
供給される。

【００３２】座標入力部３６を操作することによって原
稿上の領域を分割して指定することができ、この分割さ
れた指定領域の情報が領域管理部１７に格納される。ま
た、バッファ２１には、座標入力部３６で指定された原
稿上の領域が濃度差の大き、明暗が明確な文字情報及び
写真等のハーフトーンを含む背景情報のいずれであるか
を識別する文字／背景識別信号を発生する像域識別部２
４が接続されている。この識別信号は、領域管理部１７
の領域管理情報とともに画像改善部２２に送られ、この
識別信号に応じて画像信号の画質が改善される。即ち、
空間周波数の高い文字情報は、より高周波特性が強調さ
れ、シャープネスな画像情報に改善される。また、空間
周波数の低い背景情報は、低周波特性が強調され、緩や
かなグラデュエーションを有する画像情報に改善され
る。

【００３３】像域識別部２４では、座標入力部３６で指
定された原稿上の領域の画像の空間周波数が分析され、
空間周波数の高い文字情報であるか、或いは、空間周波
数の低い背景情報であるかが判別される。具体的には、
図４に示すようにバッファ２１から供給された画像信号
は、その高周波数成分を抽出するディジタルフィルタ３
８に供給されて高周波成分が２値化回路３９に供給され
る。この２値化回路３９で基準信号発生器４０からの基
準信号と比較され、その比較結果が２値化画像テーブル
４１に格納される。この格納された２値化画像は、パタ
ーンテーブル４３に予め記憶されている文字パターン及
び写真等の背景パターンからなる複数の基準パターンと
参照回路４２で比較参照される。比較参照の結果が判定
回路４４に与えられ、その判定結果が識別信号”１”又
は、”０”としてこの像域識別回路２４から発生され
る。

【００３４】操作パネル１６からの入力で画像の拡大、
或いは、縮小が指示された場合には、コントラスト強調
処理部１８、拡大／縮小処理部１９及びγ変換部１９
は、その指示に従った拡大モード、或いは、縮小モード
で画像信号を処理することとなる。像域識別回路２４か
らの識別信号は、また拡大／縮小処理部１９、γ変換部
２０及び階調処理部３１に送られ、この文字／背景識別
信号に応じた画像信号が処理される。特に、拡大モー
ド、即ち、拡大処理の際であって像域識別部２４からの
識別信号により画像信号が文字情報であることが判明し
た場合には、画像が改善された画像情報は、拡大処理に
先だって画像信号は、コントラスト強調処理部１８でコ
ントラストが予め強調処理されて拡大／縮小処理部１９
に送られる。これに対して、拡大モードであって像域識
別部２４からの識別信号により画像信号が絵、背景等の
階調が重視される背景信号である場合、或いは、縮小モ
ード、或いは、拡大及び縮小処理を施さない通常モード
の際には、コントラスト強調処理部１８で何らの処理を
受けずに拡大／縮小処理部１９に送られる。

【００３５】拡大／処理部１９では、拡大モードの際に
は、画像情報が水増しされ、必要に応じて補間計算が施
されて拡大画像信号に変換される。即ち、拡大されるべ
き画像が空間周波数の高い文字情報である場合には、そ
のまま水増しされ、水増しされた拡大画像信号が画像情
報としてγ変換部１９に出力される。これに対して、拡
大されるべき画像が空間周波数の低い背景情報である場
合には、係数計算部２３で定められた補間係数に従って
画像信号が補間されて画像信号が水増しされ、この拡大
画像信号が画像情報として画像編集部１９に出力され
る。また、縮小モードの際には、拡大／処理部１９で
は、画像情報が必要に応じて間引きされ、間引きされた
画像情報がγ変換部２０に出力される。更に、通常モー
ドの際には、拡大／処理部１９では、画像情報が何らの
処理受けずにγ変換部２０に出力される。

【００３６】γ変換部２０では、入力された画像情報を
γ変換して出力することとなる。このγ変換部２０で
は、拡大モードの際であって像域識別部２４からの識別
信号により画像信号が文字情報であることが判明した場
合には、係数計算部２３からの係数信号に基づいて画像
情報に対して急な傾きを与えるようなγ変換を施して階
調処理部３１に画像情報を出力することとなる。これに
対して、拡大モードであって像域識別部２４からの識別
信号により画像信号が絵、背景等の階調が重視される背
景信号である場合、或いは、縮小モード、或いは、通常
モードの際には、係数計算部２３からの係数信号に基づ
いて画像情報に対して緩やかな傾きを与えるようなγ変
換を施して階調処理部３１に画像情報を出力することと
なる。

【００３７】γ変換を施された画像情報は、階調処理部
３１において、識別信号に応じた階調処理、即ち背景識
別信号に対しては、緩やかな階調処理及び文字識別信号
に対しては、濃淡が明瞭な階調処理が施されて階調処理
部３１に画像情報が出力されることとなる。

【００３８】その後、上述したようにこの画像処理され
た画像情報は、プリンタ部５２の画像出力部３２で画素
情報に展開され、この展開された画像が画像出力部３２
で可視画像として印刷される。即ち、展開された画像情
報に応じてレーザユニット９５から出力されるレーザビ
ームが変調されて感光ドラム９４上に潜像が形成され、
これが現像装置９６によって可視化されて被記録材に転
写され、画像が被記録材に定着されて出力される。

【００３９】次により具体的に拡大モードにおける文字
画像の処理、即ち、拡大モードで文字識別信号が発生さ
れた際の画像処理について図５及び図６を参照して説明
する。図５及び図６は、従来の拡大方式を説明した図８
及び図９に対応して描かれている。図８に示したような
図５に示される原画像、例えば、画像”Ａ”がスキャナ
部５０で１００％相当のサンプリング率で読み込まれ、
図６（ａ）に示すような画像データに変換される。この
画像データは、通常モード時に読み込まれた読み取りデ
ータに相当している。尚、図６（ａ）で示される図５に
破線で示したラインに沿った濃度データを表している。
この画像データは、既に述べたように拡大処理に先だっ
て図６（b ）に示すようにコントラスト処理部１８でコ
ントラストが強調される。このコントラストが強調され
た画像デ−タは、拡大／縮小処理部１９で、例えば、図
６（c ）に示すように拡大される。この拡大された画像
は、図９（c ）の従来の画像濃度を示すグラフと、図６
（c ）に示すこの発明の方式によって処理された画像濃
度を示すグラフとの比較から明らかなように信号成分の
振幅が減衰せず、エッジがなまる等の現象が生ぜず、明
瞭な画像に拡大されていることが十分に推測できる。そ
の後、この拡大された画像は、γ変換部２０で図６（d
）に示すようにγ変換されて画像として出力される。
既に述べたように、文字画像に対しては、コントラスト
強調処理及びその後の拡大処理が施された画像がγ変換
部２０で急な傾きを有するγ変換の処理が施される。こ
れに対して、絵、写真等の階調画像に対しては、コント
ラスト強調処理が施されず、その後の拡大処理が施され
たとしても、γ変換部２０では、緩やかなγ変換の処理
が施されるにすぎない。

【００４０】拡大モード時のコントラスト強調処理は、
図７に示すようなコントラスト強調処理回路で画像が処
理される。即ち、図８に示すような３列３行の画素配列
において注目画素は、次のようにコントラストが強調さ
れる。このコントラスト強調処理回路では、注目画素の
１ライン前の画素列信号、注目画素を含む１ラインの画
素列信号及び注目画素の１ライン後の画素列信号がパラ
レルにクロックに同期してこのコントラスト強調処理回
路に入力される。始めに各ラインの第１列の画素がコン
トラスト強調処理回路に入力されると、これらの画素
は、第１のシフトレジスタ６１、６３、６５に格納され
る。次に、各ラインの第２列の画素がコントラスト強調
処理回路に入力されると、第１のシフトレジスタ６１、
６３、６５に格納された各ラインの第１列の画素は、第
２のシフトレジスタ６２、６４、６６にシフトし、第２
列の画素が第１のシフトレジスタ６１、６３、６５に格
納される。更に、各ラインの第３列の画素がコントラス
ト強調処理回路に入力されると、第２のシフトレジスタ
６２、６４、６６に格納された第１列の画素、第１のシ
フトレジスタ６１、６３、６５に格納された第２列の画
素及び入力された第３列の画素が同時に平均値演算部６
７及び最大値最小値計算部６８に入力されると共に注目
画素が補間計算部６９に入力される。

【００４１】平均値演算部６７では、全ての画素の画素
濃度の平均値が求められ、この平均値が補間計算部６９
に入力される。また、最大値最小値計算部６８では、全
ての画素の画素濃度から最大値及び最小値に相当する画
素濃度が求められ、最大及び最小画素濃度が拡大／縮小
処理部１９の補間計算部６９に入力される。この補間計
算部６９では、この画素の平均濃度、最大及び最小画素
濃度から入力された注目画素の濃度が次のいずれかの計
算式で処理されてコントラストが強調された画素濃度が
求められ、求められた濃度が注目画素の濃度として補間
計算処理を施されて拡大処理される。

【００４２】(1) 平均画素濃度が最大及び最小画素濃
度の加算値の１／２よりも小さいとき、即ち、平均値＜
（最大値＋最小値）／２のときには、次の演算式でコン
トラストが強調された画素濃度が求められる。

【００４３】演算式＝（注目画素の画素濃度−平均値）
／（最大値−平均値）X １２８＋１２８ (2) 平均画素濃度が最大及び最小画素濃度の加算値の
１／２よりも大きいか等しいとき、即ち、平均値≧（最
大値＋最小値）／２のときには、次の演算式でコントラ
ストが強調された画素濃度が求められる。

【００４４】演算式＝（注目画素の画素濃度−最小値）
／（平均値−最小値）X １２８ このようにして次々に注目画素に関しての濃度データ求
められてコントラスト強調処理が施された画像データが
得られる。

【００４５】次に、図７に示した拡大／縮小処理部１９
の補間計算部６９の詳細について説明する。図９には、
補間計算部６９の詳細なブロック図が示されている。こ
の図９に示すようにコントラスト強調処理部１８から供
給された画像情報、即ち、濃度データは、補間計算部６
９のメモリ７０に格納される。例えば、図１０に示すよ
うに画素（i, i+1, i+2, i+3）を有する画像情報がメモ
リ７０に格納される。このとき、クロック発生部（図示
せず）から供給されるデータクロックに同期して書き込
みアドレスカウンタ７５から書き込みアドレスがメモリ
７０に供給されることから、次々に書き込みアドレスが
発生され、この書き込みアドレスで指定されるメモリ領
域に次々に濃度データ、即ち、画素（i, i+1, i+2, i+
3）の濃度データがメモリ７０に格納される。補間計算
部６９で補間計算が実施される際には、次のようにして
画素が水増しされ、必要に応じて線形補間された濃度デ
ータがこの補間計算部６９から出力される。

【００４６】クロック発生部から供給されるデータクロ
ックに同期して読み出しアドレス発生部７４から読み出
しアドレスＡがメモリ７０に供給され、この読み出しア
ドレスＡで指定された濃度データの画素信号が第１の乗
算回路７８に格納されるとともにこのアドレスＡに１を
加算したアドレス（Ａ＋１）で指定されるメモリ領域か
らアドレス（Ａ＋１）の濃度データとしての画素信号が
第２の乗算回路７７に格納される。例えば、読み出しア
ドレスＡで指定された濃度データの画素信号（i ）が第
１の乗算回路７８に格納されるとともにこのアドレスＡ
に１を加算したアドレス（Ａ＋１）で指定されるメモリ
領域からアドレス（Ａ＋１）の濃度データの画素信号
（i+1 ）が第２の乗算回路７７に格納される。操作パネ
ル１６から拡大倍率に関する拡大倍率信号が補間係数設
定部２３に入力されると、この補間係数設定部２３から
は、拡大倍率に対応した補間係数が設定される。

【００４７】ここで、文字／背景識別信号として画像情
報が文字であることを示す文字識別信号１が供給される
と、補間係数切り替え部８６の接点が固定値設定部８２
に接続され、この固定値設定部８２から固定の補間係数
信号が乗算回路７７、７８に供給される。具体的には、
乗算回路７７には、固定値として”０”の補間係数が第
２の補間係数信号として供給され、乗算回路７８には、
固定値として”１”の補間係数が第１の補間係数信号と
して供給される。この補間係数信号は、拡大倍率に応じ
たタイミングで出力される。例えば、拡大率４００％で
は、この補間係数信号は、データクロックを４倍に分周
したタイミングで出力される。従って、あるデータクロ
ックから次のデータクロックが発生されるまでに、４画
素に相当する画素信号が乗算回路７７、７８から発生さ
れる。即ち、乗算回路７７、７８では、次の画素データ
が入力され、格納された画素データが更新されるまで、
４回の乗算が施され、４画素の信号が出力される。具体
的には、乗算回路７７からは、画素信号（i+1 ）が更新
されるまで、画素信号（i+1 ）に補間係数”０”を乗算
した濃度０の４画素信号が発生され、乗算回路７８から
は、画素信号（i ）が更新されるまで、画素（i ）に補
間係数”１”を乗算したある濃度を有する４画素信号が
発生される。

【００４８】両画素信号（i ）, （i+1 ）は、加算回路
７９で加算され、この加算出力は、徐算回路７０におい
て、徐算係数計算部８４で求められた補間係数から求め
られた徐算係数で徐算され、拡大画像のための画素信号
がこの徐算回路８０から出力される。具体的には、加算
回路７９で濃度０の画素信号（i+1 ）とある濃度の画素
信号（i ）が加算され、加算信号としてある濃度を有す
る画素信号（i ）が発生される。また、徐算係数計算部
７４では、固定補間係数”０”及び”１”が加算され、
徐算回路８０において、この加算された固定補間係数”
１”で加算信号としての画素信号（i ）が徐算され、徐
算回路８０からは、徐算出力として４つの画素信号（i
）が出力される。

【００４９】次のデータクロックが入力されてアドレス
が更新されると、乗算回路７７、７８には、それぞれ画
素信号（i+2 ）, （i+1 ）が格納され、上述と同様の処
理にて徐算回路７０からは、徐算出力として４つの画素
信号（i+1 ）が出力される。同様の処理が実行されるこ
とによって図１１に示すように図１０の画素データを４
００％に水増しした拡大画素信号が発生される。

【００５０】文字／背景識別信号として画像情報が背景
であることを示す背景識別信号１が供給されると、補間
係数切り替え部８６の接点が補間係数設定部２３に接続
され、この補間係数設定部２３から補間係数信号が乗算
回路７７、７８に供給される。既に述べたと同様に、こ
の補間係数信号は、拡大倍率に応じたタイミングで出力
される。例えば、拡大率４００％では、この補間係数信
号は、データクロックを４倍に分周したタイミングで出
力される。従って、あるデータクロックから次のデータ
クロックが発生されるまでに、４つの補間係数信号が発
生され、この補間係数信号によって補正された４画素に
相当する画素信号が乗算回路７７、７８から発生され、
この乗算結果が加算回路７９で加算され、加算出力が徐
算回路８０で補間係数の和で除されて出力される。即
ち、乗算回路７７、７８、加算回路７９及び徐算回路８
０から成る演算回路では、次の画素データが入力され、
格納された画素データが更新されるまで、４つの補間係
数信号で４回の演算が施され、４画素の信号が出力され
る。

【００５１】具体的には、図１２（ｂ）から図１２
（ｅ）に示すような演算が乗算回路７７、７８、加算回
路７９及び徐算回路８０から成る演算回路で実行され
る。即ち、補間係数設定部２３では、始めに図７（ｂ）
に示すように補間係数として”０”及び”１．００”が
選択され、この補間係数が乗算回路７７、７８に与えら
れると共に徐算係数計算部８４に与えられる。徐算係数
計算部８４では、補間係数が加算されて徐算回路８０に
供給される。乗算回路７７では、画素信号（i+1 ）に補
間係数”０”を乗算した濃度０の画素信号が発生され、
乗算回路７８では、画素（i ）に補間係数”１”を乗算
したある濃度を有する画素信号が発生され、加算回路７
９で両者が加算される。加算された画素信号が徐算回路
８０に供給され、加算された補間係数で徐算される。次
に、補間係数設定部２３では、図１２（ｃ）に示すよう
に補間係数として”０．２５”及び”０．７５”が選択
され、この補間係数が乗算回路７７、７８に与えられる
と共に徐算係数計算部８４に与えられる。徐算係数計算
部８４では、補間係数が加算されて徐算回路８０に供給
される。乗算回路７７では、画素信号（i+1 ）に補間係
数”０．２５”を乗算した画素信号が発生され、乗算回
路６８では、画素（i ）に補間係数”０．７５”を乗算
した画素信号が発生され、加算回路７９で両者が加算さ
れる。加算された画素信号が徐算回路８０に供給され、
加算された補間係数で徐算される。更に、補間係数設定
部２３では、図１２（ｄ）に示すように補間係数とし
て”０．５”及び”０．５”が選択され、この補間係数
が乗算回路７７、７８に与えられると共に徐算係数計算
部８４に与えられる。徐算係数計算部８４では、補間係
数が加算されて徐算回路８０に供給される。乗算回路７
７では、画素信号（i+1 ）に補間係数”０．５”を乗算
した画素信号が発生され、乗算回路７８では、画素（i
）に補間係数”０．５”を乗算した画素信号が発生さ
れ、加算回路６９で両者が加算される。加算された画素
信号が徐算回路８０に供給され、加算された補間係数で
徐算される。更にまた、補間係数設定部２３では、図１
２（ｅ）に示すように補間係数として”０．７５”及
び”０．２５”が選択され、この補間係数が乗算回路７
７、７８に与えられると共に徐算係数計算部８４に与え
られる。徐算係数計算部８４では、補間係数が加算され
て徐算回路８０に供給される。乗算回路７７では、画素
信号（i+1 ）に補間係数”０．７５”を乗算した画素信
号が発生され、乗算回路７８では、画素（i ）に補間係
数”０．２５”を乗算した画素信号が発生され、加算回
路７９で両者が加算される。加算された画素信号が徐算
回路８０に供給され、加算された補間係数で徐算され
る。

【００５２】このようにして４画素信号が発生された
後、次のデータクロックが入力されてアドレスが更新さ
れると、乗算回路７７、７８には、それぞれ画素信号
（i+2 ）, （i+1 ）が格納され、上述と同様の処理にて
徐算回路８０からは、徐算出力として４つの画素信号
（i+1 ）が出力される。即ち、図１２（ｆ）に示すよう
に画素信号が更新された図１２（ｂ）と同様の演算処理
が開始され、その後、図１２（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）と
同様の処理が実行される。この処理が繰り返されること
によって図１２（ａ）に示すように図１０の画素データ
を４００％に水増し、しかも、線形補間された拡大画素
信号が発生される。

【００５３】このように、文字部や境界部のエッジ等線
形補間した結果の画像信号を用いることが望ましくない
部分では、線形補間法のアルゴリズムに従わず、補間時
の重みを重くして重み付き平均計算をするように補間計
算の補間係数をリアルタイムに変更している。

【００５４】以上のように、このようにコントラストを
強調した後に、画像を拡大処理して画像を再現している
ことから、画像の品質が劣化せず、十分に高品質の画像
を再現することができる。

【００５５】

【発明の効果】この発明によれば、階調画像部はなめら
かな画像再現を保ったまま、文字部や境界部のエッジで
もボケを生じさせないような拡大画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る画像形成装置の制御
系の主要な処理系を示すブロック図である。

【図２】図１に示された画像形成装置の制御系のより詳
細なブロック図である。

【図３】図１に示された画像形成装置の構造を概略的に
示す断面図である。

【図４】図１に示された像域識別部の回路例を示すブロ
ック図である。

【図５】図１に示された画像形成装置で読みとられた画
像の一例を示す平面図である。

【図６】図１に示された画像形成装置で図５の画像を変
換した画像信号の一例を示す波形図である。

【図７】図１に示されたコントラスト強調部の具体例を
示すブロック図である。

【図８】図７に示されたコントラスト強調部で処理され
る画素列の例を示す平面図である。

【図９】図７に示された補間計算部の具体例を示すブロ
ック図である。

【図１０】画像の拡大の対象とされる拡大画像の濃度分
布例を示す画像例を示す波形図である。

【図１１】画像の拡大の為に図１０に示された画像信号
を水増した例を示す信号波形図である。

【図１２】画像の拡大の為に図１０に示された画像信号
を水増し、しかも、線形補間を施した例を示す信号波形
図及びその線形補間の演算方法を示す計算式を示してい
る。

【図１３】読みとられる画像の一例を示す平面図であ
る。

【図１４】従来の拡大方式を採用した画像形成装置で図
１３の画像を変換した画像信号の一例を示す波形図であ
る。

【符号の説明】

５・・・載置台 １１・・・主制御装置 １７・・・領域管理部 １８・・・コントラスト強調部 １９・・・拡大／縮小処理部 ２０・・・γ変換部 ２２・・・画質改善部 ２４・・・像域識別部 ２６・・・ＣＣＤセンサ ２８・・・補正部 ３１・・・画像展開部 ３６・・・座標入力部 ６１〜６６・・・シフトレジスタ ６７・・・平均値計算部 ６８・・・最大値最小値計算部 ７０・・・メモリ ７７，７８・・・乗算回路 ７９・・・加算回路 ８０・・・徐算回路 ８２・・・固定値設定部 ８４・・・徐算係数計算部 ８６・・・補間係数切り替え部 ９３・・・感光帯ドラム ９５・・・レーザユニット ９６・・・現像装置 ９７・・・転写装置 １００・・・定着装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿を光学的に走査する走査手段と、 この走査手段により走査された原稿からの光線を導くレ
   ンズ系と、 画像形成の為の変倍率を設定する手段と、 レンズ系で導かれた光線を画像信号に変換する光電変換
   手段と、 変換された画像信号が文字的性質及び階調的性質のいず
   れかを有するかを定める手段と、 画像信号が文字的性質を有する場合、この画像信号の濃
   度変換処理を施す濃度変換手段と、 濃度変換された画像を変倍率に応じて拡大して拡大画像
   信号を生成する拡大手段と、 生成された拡大画像信号に応じて被画像形成媒体上に拡
   大画像を形成する画像形成手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】原稿を光学的に走査する走査手段と、 この走査手段により走査された原稿からの光線を導くレ
   ンズ系と、 画像形成の為の変倍率を設定する手段と、 レンズ系で導かれた光線を画像信号に変換する光電変換
   手段と、 変換された画像信号が文字的性質及び階調的性質のいず
   れかを有するかを定める手段と、 画像信号が文字的性質を有する場合、この画像信号のコ
   ントラストを強調する処理を施すコントラスト強調手段
   と、 コントラストが強調された画像を変倍率に応じて拡大し
   て拡大画像信号を生成する拡大手段と、 生成された拡大画像信号に応じて被画像形成媒体上に拡
   大画像を形成する画像形成手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】原稿を光学的に走査する走査手段と、 この走査手段により走査された原稿からの光線を導くレ
   ンズ系と、 画像形成の為の変倍率を設定する手段と、 レンズ系で導かれた光線を画像信号に変換する光電変換
   手段と、 変換された画像信号が文字的性質及び階調的性質のいず
   れかを有するかを定める手段と、 画像信号が文字的性質を有する場合、この画像信号のコ
   ントラストを強調する処理を施すコントラスト強調手段
   と、 画像信号が文字的性質を有する場合、固定係数を選択
   し、画像信号が階調的性質を有する場合、変倍率に応じ
   た複数の補間係数を選択する選択手段と、 画像信号が文字的性質を有する場合、コントラストが強
   調された画像を変倍率に応じて増加し、増加した画像信
   号に固定係数を乗じて拡大画像信号を生成し、画像信号
   が階調的性質を有する場合、画像信号を変倍率に応じて
   増加すると共に選択された補間係数を乗じて線形的な補
   間を施して拡大画像信号を生成する手段と、 生成された拡大画像信号に応じて被画像形成媒体上に拡
   大画像を形成する画像形成手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】原稿を光学的に走査する走査手段と、 この走査手段により走査された原稿からの光線を導くレ
   ンズ系と、 画像形成の為の変倍率を設定する手段と、 レンズ系で導かれた光線を画像信号に変換する光電変換
   手段と、 変換された画像信号が文字的性質及び階調的性質のいず
   れかを有するかを定める手段と、 画像信号が文字的性質を有する場合、この画像信号のコ
   ントラストを強調する処理を施すコントラスト強調手段
   と、 コントラストが強調された画像を変倍率に応じて拡大し
   て拡大画像信号を生成する拡大手段と、 画像信号が文字的性質を有する場合、生成された拡大画
   像信号に所定の傾きでγ処理を施すγ処理手段と、 前記γ処理された画像信号に応じて被画像形成媒体上に
   拡大画像を形成する画像形成手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】原稿を光学的に走査する走査手段と、 この走査手段により走査された原稿からの光線を導くレ
   ンズ系と、 画像形成の為の変倍率を設定する手段と、 レンズ系で導かれた光線を画像信号に変換する光電変換
   手段と、 変換された画像信号が文字的性質及び階調的性質のいず
   れかを有するかを定める手段と、 画像信号が文字的性質を有する場合、この画像信号のコ
   ントラストを強調する処理を施すコントラスト強調手段
   と、 画像信号が文字的性質を有する場合、固定係数を選択
   し、画像信号が階調的性質を有する場合、変倍率に応じ
   た複数の補間係数を選択する選択手段と、 画像信号が文字的性質を有する場合、コントラストが強
   調された画像を変倍率に応じて増加し、増加した画像信
   号に固定係数を乗じて拡大画像信号を生成し、画像信号
   が階調的性質を有する場合、画像信号を変倍率に応じて
   増加すると共に選択された補間係数を乗じて線形的な補
   間を施して拡大画像信号を生成する手段と、 画像信号が文字的性質を有する場合、生成された拡大画
   像信号に急な傾きでγ処理を施すγ処理手段と、 γ処理された画像信号に応じて被画像形成媒体上に拡大
   画像を形成する画像形成手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。