JPH11127347A - 画像形成方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読取手段により原稿から画像を読み取って画
像処理手段において画像処理を施して画像を形成する印
刷機、複写機などの画像形成方法および装置において、
読取手段と画像処理手段との間で画像信号を劣化させる
ことなく低レベルで伝送できるようにする。 【解決手段】 ＣＣＤ３において得られたアナログ画像
信号Ｓ１をアンプ４で増幅してＡ／Ｐ変換部５に入力す
る。Ａ／Ｐ変換部５は入力されたアナログ画像信号Ｓ２
のレベルに応じてパルス幅が異なるパルス信号Ｓ３に変
換し、パルス信号Ｓ３はケーブル９を介して画像処理手
段２に入力される。画像処理手段２のＰ／Ｄ変換部６に
おいてパルス信号Ｓ３はそのパルス幅に応じてレベルが
異なるデジタル画像信号Ｓ４に変換され、デジタル画像
信号Ｓ４は画像処理部７において画像処理が施され、処
理済み画像信号Ｓ５が印刷部８においてハードコピーと
して再現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿に記録された
画像を読み取って画像信号を得る読取手段と、読取手段
から離れた位置にあり、画像信号に対して画像処理を施
す画像処理手段とを備えた画像形成装置およびこの装置
に使用される画像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学読取装置およびその応用機器
である複写機、印刷機等の画像形成装置においては、原
稿に記録された画像を光学的に読み取る受光部、読み取
られた光を光電的に変換してアナログ画像信号を得るア
ナログ変換部、アナログ画像信号をデジタル画像信号に
変換するＡ／Ｄ変換部、デジタル画像信号の画像ムラを
補正するシェーディング補正を行うシェーディング補正
部、ＭＴＦ補正、γ補正あるいは二値化等の一般的な画
像処理を行う画像処理部を備えてなるものである。ここ
で、受光部を含む読取手段は、原稿を光学的に走査する
ために原稿に対して移動可能とされていることから、受
光部および変換部を備えた読取手段と、Ａ／Ｄ変換部、
シェーディング補正部および画像処理部を備えた画像処
理手段とは分離されて設けられており、読取手段と画像
処理手段との間の信号の伝送はフレキシブルなケーブル
により行われることが一般的である。

【０００３】また、読取手段が固定で、原稿が移動する
ものであっても、読取手段と画像処理手段とは画像形成
装置の内部において離れた位置にあり、長尺のケーブル
により接続されていることが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した読取手段と画
像処理手段との間の画像信号の伝送は、デジタル画像信
号により行うと、画像の階調がデジタル画像信号の階調
（例えば８ビット＝２５６階調）に制限されてしまうこ
とから、階調の制限がないアナログ画像信号により行う
ことが望ましい。しかしながら、アナログ画像信号はノ
イズ等の外乱要因に弱いため、読取手段と画像処理手段
とが離れて設けられていると、信号を伝送するためのケ
ーブルが長くなり、その結果、読取手段と画像処理手段
との間に画像が形成される用紙を搬送するためのモータ
等が設けられることからアナログ画像信号にノイズが混
入し、再現された画像の画質が劣化するおそれがある。
このため、アナログ画像信号のレベルを高くしてＳ／Ｎ
を向上させることが考えられるが、信号レベルを高くす
るとケーブルから高レベルの電磁波が発生し、他の機器
に影響を及ぼす。この場合、電磁波が漏れないようにケ
ーブルをシールドすることも考えられるが、読取手段は
原稿に対して移動可能とされていることからケーブルが
移動するため、ケーブルに対して強固なシールドを施す
ことは困難である。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、ノイズの混入やケーブルのシールドを考慮すること
なく読取手段から画像処理手段に画像信号を伝送するこ
とができる画像形成方法および装置を提供することを目
的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による画像形成方
法は、原稿に記録された画像を光電的に読み取ってアナ
ログ画像信号を得る、前記原稿と相対的に移動可能な読
取手段と、該読取手段から離れた位置にあり、該読取手
段から伝送されたアナログ画像信号に対して所定の画像
処理を施す画像処理手段とを備えた画像形成装置に使用
される画像形成方法において、前記読取手段において、
前記アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換した際
における１画素ごとに、該アナログ画像信号のレベルを
位相差として有するパルス信号に変換し、該パルス信号
を前記画像処理手段に伝送し、前記画像処理手段におい
て、前記パルス信号の位相差に基づいて前記画像を表す
デジタル画像信号を得ることを特徴とするものである。

【０００７】また、本発明による画像処理方法において
は、前記パルス信号への変換を、前記１画素ごとに対応
させた鋸歯状のパルスを発生し、前記アナログ画像信号
のレベルと前記鋸歯状パルスのレベルとを比較し、該比
較結果に基づいて、前記アナログ画像信号のレベルを前
記１画素ごとに位相差として変換し、該変換された位相
差に基づいて、前記パルス信号を得ることにより行うこ
とが好ましい。

【０００８】さらに、本発明による画像形成装置は、原
稿に記録された画像を光電的に読み取ってアナログ画像
信号を得る、前記原稿と相対的に移動可能な読取手段
と、該読取手段から離れた位置にあり、該読取手段から
伝送されたアナログ画像信号に対して所定の画像処理を
施す画像処理手段とを備えた画像形成装置において、前
記読取手段に設けられ、前記アナログ画像信号をデジタ
ル画像信号に変換した際における１画素ごとに、該アナ
ログ画像信号のレベルを位相差として有するパルス信号
に変換するパルス変換手段と、該パルス変換手段により
変換されたパルス信号を前記画像処理手段に伝送する伝
送手段と、前記画像処理手段に設けられ、前記伝送され
たパルス信号の位相差に基づいて前記画像を表すデジタ
ル画像信号を得るデジタル変換手段とを備えたことを特
徴とするものである。

【０００９】また、本発明による画像形成装置において
は、前記パルス変換手段は、前記１画素ごとに対応させ
て鋸歯状のパルスを発生する鋸歯状パルス発生手段と、
前記アナログ画像信号のレベルと前記鋸歯状パルスのレ
ベルとを比較する比較手段と、該比較手段による比較結
果に基づいて、前記アナログ画像信号のレベルを位相差
に変換する位相差変換手段と、該変換された位相差に基
づいて、前記パルス信号を得るパルス信号取得手段とを
有するものとすることが好ましい。

【００１０】

【発明の効果】本発明の画像処理形成方法および装置に
よれば、読取手段において得られたアナログ画像信号
は、パルス信号の位相差として変換されて読取手段から
画像処理手段に伝送されることとなる。このため、アナ
ログ画像信号が有する画像情報を見かけ上パルス信号の
位相差というデジタル情報として伝送することができ、
これにより、ノイズ等の外乱要因に対して信号の劣化が
少なくなり、高画質の画像を再現することができる。

【００１１】また、ノイズ等の外乱要因に対して信号の
劣化が少なくなるため、ケーブルの長尺化による信号の
劣化が最小限に抑えられ、信号のレベルをそれほど高く
する必要が無くなって電磁波の発生を減少させることが
でき、これにより、信号を伝送するためのケーブルのシ
ールドについてもそれほど考慮する必要が無くなる。

【００１２】さらに、伝送される信号はパルス信号とい
うデジタル情報を表すものであるが、パルス信号の位相
差にアナログ画像信号の情報を持たせているため、アナ
ログ画像信号をデジタル画像信号に変換した際に生じる
量子化の誤差がほとんどなくなり、これにより画像の劣
化を防止することができる。

【００１３】また、パルス信号により信号を伝送するよ
うにしたため、光通信により信号を伝送することが容易
となり、これにより伝送される信号に対するノイズの混
入を防止して画質の劣化を防止することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明する。

【００１５】図１は本発明の実施形態による画像形成装
置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すよう
に本発明の実施形態による画像形成装置は、読取手段１
と画像処理手段２とからなり、読取手段１と画像処理手
段２とがケーブル９により接続されてなるものである。
読取手段１は原稿を読み取るために移動可能とされてお
り、かつ画像処理手段２から離れた位置に設けられてい
る。このため、ケーブル９はフレキシブルな材料からな
るものである。

【００１６】読取手段１は、不図示の光源から発せられ
て原稿に照射された光の反射光または透過光を光電的に
読み取って原稿に記録された画像を表すアナログ画像信
号Ｓ１を得るためのＣＣＤ３と、アナログ画像信号Ｓ１
を増幅するとともにインピーダンス変換を行ってアナロ
グ画像信号Ｓ２を得るためのアンプ４と、後述するよう
にしてアナログ画像信号Ｓ２を位相変換してアナログ画
像信号Ｓ２のレベル情報を表す位相差を有するパルス信
号Ｓ３を得るアナログ／位相変換部（Ａ／Ｐ変換部）５
とからなる。ここで、アナログ画像信号Ｓ１は低レベ
ル、高インピーダンスであるため、アンプ４において増
幅とインピーダンス変換を行うものである。

【００１７】画像処理手段２は、ケーブル９により伝送
されたパルス信号Ｓ３をデジタル画像信号Ｓ４に変換す
るための位相／デジタル変換部（Ｐ／Ｄ変換部）６と、
デジタル画像信号Ｓ４に対して感度ムラによる画素間の
ばらつきを補正するシェーディング補正、ＭＴＦ補正、
γ補正等の種々の画像処理を行って処理済み画像信号Ｓ
５を得る画像処理部７と、処理済み画像信号Ｓ５をハー
ドコピーとして再生するための印刷部８とからなる。印
刷部８は処理済み画像信号Ｓ５に基づいてインクまたは
トナーを使用して用紙に画像を転写することにより印刷
を行って、処理済み画像信号Ｓ５をハードコピーとして
再現するものである。

【００１８】図２はＡ／Ｐ変換部５の詳細な構成を示す
ブロック図、図３（ａ）から（ｃ）はアナログ画像信号
Ｓ２の変換状態を説明するための図である。図２に示す
ように、Ａ／Ｐ変換部５は鋸歯状のパルス信号を発生す
るパルスジェネレータ（ＰＧ）１０と、ＰＧ１０から発
せられた鋸歯状パルス信号Ｐ１とアナログ画像信号Ｓ２
とを比較してパルス信号Ｓ３を発生する比較器（ＣＭ
Ｐ）１１とからなる。ここで、鋸歯状パルス信号Ｐ１は
図３（ｂ）に示すように、順次入力されるアナログ画像
信号Ｓ２の１画素区間を基準単位として発せられるもの
であり、１画素区間の開始位置から直線状に立ち上が
り、１画素区間の終了位置において急激に立ち下がって
レベルが０となるパルス信号である。

【００１９】図５はＰ／Ｄ変換部６の詳細な構成を示す
ブロック図、図４（ａ），（ｂ）はパルス信号Ｓ３の変
換状態を説明するための図である。図５に示すように、
Ｐ／Ｄ変換部６は鋸歯状パルス信号Ｐ１を発生するとと
もに、鋸歯状パルス信号Ｐ１に基づいてパルス信号Ｓ３
を図４（ａ）に示すような一定立ち上がりで上昇する信
号Ｓ３′に変換するＰＧ変換部（ＳＰＧ）１２と、信号
Ｓ３′をホールドして信号Ｓ３′のレベルを出力信号Ｓ
３″とするホールド回路１３と、出力信号Ｓ３″をデジ
タル変換してデジタル画像信号Ｓ４を得るアナログ／デ
ジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１４とからなる。

【００２０】次いで、本実施形態の動作について説明す
る。

【００２１】読取手段１において、不図示の光源から発
せられて原稿に照射された光の反射光または透過光がＣ
ＣＤ３により光電的に読み取られてアナログ画像信号Ｓ
１が得られる。アナログ画像信号Ｓ１はアンプ４におい
て、増幅およびインピーダンス変換が施されてアナログ
画像信号Ｓ２が得られ、Ａ／Ｐ変換部５に入力される。
Ａ／Ｐ変換部５においては以下のようにしてアナログ画
像信号Ｓ２がパルス信号Ｓ３に変換される。なお、本実
施形態においては、図３（ａ）に示すように、アナログ
画像信号Ｓ２のレベルが、１画素区間において最大出力
に対して１／４レベル（区間（１））、１／２レベル
（区間（２））、３／４レベル（区間（３））となって
いる場合について説明する。

【００２２】ＣＭＰ１１に入力されたアナログ画像信号
Ｓ２はＰＧ１０から出力された図３（ｂ）に示すような
鋸歯状パルス信号Ｐ１と比較される。ＣＭＰ１１は、ア
ナログ画像信号Ｓ２が鋸歯状パルス信号Ｐ１より大きい
ときはハイレベル信号を出力し、逆にアナログ画像信号
Ｓ２が鋸歯状パルス信号Ｐ１より小さいときはローレベ
ル信号を出力する。したがって、図３（ａ）に示すアナ
ログ画像信号Ｓ２は、図３（ｃ）に示すように、レベル
に応じてパルス幅が異なる、すなわち位相差を有するパ
ルス信号Ｓ３となる。そして、このパルス信号Ｓ３のパ
ルス幅が各画素区間におけるアナログ画像信号Ｓ２のレ
ベルを表すものとなる。

【００２３】このように、アナログ画像信号Ｓ２のレベ
ルをパルス信号Ｓ３のパルス幅として変換することによ
り、パルス信号Ｓ３のレベルにはアナログ画像信号Ｓ２
の情報は含まれないこととなる。したがって、パルス信
号Ｓ３にノイズが加えられても情報は変動せず、またパ
ルス信号Ｓ３のレベルを低くしても情報の分解能に対し
て影響を及ぼさないこととなる。

【００２４】そして、このパルス信号Ｓ３はケーブル９
を介して画像処理手段２のＰ／Ｄ変換部６に入力され
る。Ｐ／Ｄ変換部６においては、まず、ＳＰＧ１２にパ
ルス信号Ｓ３が入力される。ＳＰＧ１２はパルス信号Ｓ
３が入力されると、鋸歯状パルス信号Ｐ１を出力する。
出力された鋸歯状パルス信号Ｐ１は、パルス信号Ｓ３が
ハイレベルのときは発振を続けるがローレベルになると
発振が停止して一定レベルとなる。したがって、ＳＰＧ
１２から出力される信号Ｓ３′は、図４（ａ）に示すよ
うにパルス信号Ｓ３のパルス幅に応じたレベルを有する
ものとなる。そして、信号Ｓ３′はホールド回路１３に
おいてホールドされ、出力信号Ｓ３″としてＡ／Ｄ変換
部１４に入力される。Ａ／Ｄ変換部１４は出力信号Ｓ
３″をデジタル画像信号Ｓ４に変換して画像処理部７に
出力する。

【００２５】ここで、Ａ／Ｄ変換部１４におけるデジタ
ル画像信号のフルスケールを８ビット＝２５６とすれ
ば、区間（１）の出力信号Ｓ３″は６４、区間（２）の
出力信号Ｓ３″は１２８、区間（３）の出力信号Ｓ３″
は１９２としてデジタル画像信号Ｓ４に変換されること
となる。

【００２６】画像処理部７に入力されたデジタル画像信
号Ｓ４は、シェーディング補正、ＭＴＦ補正、γ補正等
の画像処理が施され、印刷部８に入力されて用紙にハー
ドコピーとして印刷される。

【００２７】このように、本実施形態においては、アナ
ログ画像信号Ｓ２のレベルをパルス信号Ｓ３のパルス幅
に変換して伝送するようにしたため、パルス信号Ｓ３の
レベルにはアナログ画像信号Ｓ２の情報は含まれないこ
ととなる。したがって、パルス信号Ｓ３にノイズが加え
られても情報は変動せず、またパルス信号Ｓ３のレベル
を低くしても情報の分解能に対して影響を及ぼさないこ
ととなる。このため、アナログ画像信号をデジタル画像
信号に変換してから伝送するものと比較して、デジタル
画像信号の階調に制限されることなく、階調性を保持す
ることができる。また、ノイズによる画像信号の劣化が
少なくなるため、画像処理部７において処理が施される
信号はＣＣＤ３において得られたアナログ画像信号Ｓ１
と略同一のものとすることができる。したがって、シェ
ーディング補正やＭＴＦ補正、γ補正等の画像処理を何
ら制限を受けることなく行うことができ、これにより、
印刷部８において高画質の画像を再現することができ
る。さらに、伝送される信号はパルス信号というデジタ
ル情報を表すものであるが、パルス信号の位相差にアナ
ログ画像信号の情報を持たせているため、アナログ画像
信号をデジタル画像信号に変換した際に生じる量子化の
誤差がほとんどなくなり、これにより画像の劣化を防止
することができる。

【００２８】また、パルス信号Ｓ３を低レベルとできる
ことから、ケーブル９から発生される電磁波を減少させ
ることができ、これによりケーブル９のシールドについ
てほとんど考慮することなく装置を構成することができ
る。

【００２９】さらに、パルス信号Ｓ３により信号を伝送
するようにしたため、光通信により信号を伝送すること
が容易となり、これにより伝送される信号に対するノイ
ズの混入を防止して画質の劣化を防止することができ
る。

【００３０】なお、上記実施形態においては、読取手段
１から出力されるパルス信号Ｓ３として図３（ｃ）に示
すようにアナログ画像信号Ｓ２のレベルをパルス幅に変
調した信号を用いているが、これに限定されるものでは
ない。例えば、図６（ａ）に示すような１画素区間を表
す基準パルス信号Ｐ２に対して、図６（ｂ）に示すよう
にアナログ画像信号Ｓ２のレベルに応じて遅延するパル
ス信号Ｓ８を出力するようにしてもよい。この場合、パ
ルス信号Ｓ８の遅延量は図４（ｃ）に示すパルス信号Ｓ
３のパルス幅すなわち位相差と等しいものとなる。ま
た、この場合、ＳＰＧ１２においては、出力された鋸歯
状パルス信号Ｐ１は、基準パルス信号Ｐ２の検出後、パ
ルス信号Ｓ８が検出されるまで発振を続けるが、パルス
信号Ｓ８が検出されると発振が停止して一定レベルとな
り、図４（ａ）に示すような出力信号Ｓ３′を出力する
ものである。

【００３１】また、上記実施形態においては、Ｐ／Ｄ変
換部６として図５に示すような構成のものを使用した
が、これに限定されるものではなく、図７に示すよう
に、カウンタ１６とラッチ１７とからなるものとしても
よい。以下、図７に示すＰ／Ｄ変換部６について説明す
る。カウンタ１６に図３（ｃ）に示すパルス信号Ｓ３が
入力されると、カウンタ１６は入力されるクロック信号
ＣＬＫおよび基準パルス信号Ｐ２（図６（ａ）参照）に
基づいてパルス信号Ｓ３がハイレベルの間カウントを行
い、ローレベルになるとカウントを停止する。ここで、
カウンタ１６を１画素区間において２５６カウントする
ように設定すれば、区間（１）から区間（３）において
出力されるカウントはそれぞれ６４、１２８、１９２と
なり、このカウント数がデジタル画像信号のレベルとな
る。なお、この場合、１画素区間の終了後カウンタ１６
はリセットされるものとする。そして、カウンタ１６か
ら出力されたカウントはラッチ１７においてラッチさ
れ、カウントされた画素区間の次の画素区間がカウント
されている最中にデジタル画像信号Ｓ４として出力され
る。このように、Ｐ／Ｄ変換器６を図７に示すような構
成としても、図５に示すものと同様にパルス信号Ｓ３を
デジタル画像信号Ｓ４に変換することができる。

【００３２】さらに、図６に示す基準パルス信号Ｐ２お
よびパルス信号Ｓ８を使用するものに対しても、図７に
示すＰ／Ｄ変換部６において同様にデジタル画像信号Ｓ
４を得ることができる。この場合、カウンタ１６は、基
準パルス信号Ｐ２を検出した後カウントを開始し、パル
ス信号Ｓ８を検出するとカウントを停止するように設定
すればよい。

【００３３】さらに、上記実施形態においては、デジタ
ル画像信号Ｓ４のレベルを最大２５６としているが、種
々の値に変更可能なことはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による画像形成装置の構成を
示す概略ブロック図

【図２】Ａ／Ｐ変換部の構成を示すブロック図

【図３】Ａ／Ｐ変換部における信号の変換状態を説明す
るための図

【図４】Ｐ／Ｄ変換部における信号の変換状態を説明す
るための図

【図５】Ｐ／Ｄ変換部の構成を示すブロック図

【図６】パルス信号の他の例を示す図

【図７】Ｐ／Ｄ変換部の他の例の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１ 読取手段 ２ 画像処理手段 ３ ＣＣＤ ４ アンプ ５ Ａ／Ｐ変換部 ６ Ｐ／Ｄ変換部 ７ 画像処理部 ８ 印刷部 ９ ケーブル １０，１２ パルスジェネレータ １１ 比較器 １３ ホールド回路 １４ Ａ／Ｄ変換部 １６ カウンタ １７ ラッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿に記録された画像を光電的に読み取
   ってアナログ画像信号を得る、前記原稿と相対的に移動
   可能な読取手段と、 該読取手段から離れた位置にあり、該読取手段から伝送
   されたアナログ画像信号に対して所定の画像処理を施す
   画像処理手段とを備えた画像形成装置に使用される画像
   形成方法において、 前記読取手段において、前記アナログ画像信号をデジタ
   ル画像信号に変換した際における１画素ごとに、該アナ
   ログ画像信号のレベルを位相差として有するパルス信号
   に変換し、 該パルス信号を前記画像処理手段に伝送し、 前記画像処理手段において、前記パルス信号の位相差に
   基づいて前記画像を表すデジタル画像信号を得ることを
   特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】 前記パルス信号への変換を、前記１画素
   ごとに対応させた鋸歯状のパルスを発生し、 前記アナログ画像信号のレベルと前記鋸歯状パルスのレ
   ベルとを比較し、 該比較結果に基づいて、前記アナログ画像信号のレベル
   を前記１画素ごとに位相差として変換し、 該変換された位相差に基づいて、前記パルス信号を得る
   ことにより行うことを特徴とする請求項１記載の画像形
   成方法。
3. 【請求項３】 原稿に記録された画像を光電的に読み取
   ってアナログ画像信号を得る、前記原稿と相対的に移動
   可能な読取手段と、 該読取手段から離れた位置にあり、該読取手段から伝送
   されたアナログ画像信号に対して所定の画像処理を施す
   画像処理手段とを備えた画像形成装置において、 前記読取手段に設けられ、前記アナログ画像信号をデジ
   タル画像信号に変換した際における１画素ごとに、該ア
   ナログ画像信号のレベルを位相差として有するパルス信
   号に変換するパルス変換手段と、 該パルス変換手段により変換されたパルス信号を前記画
   像処理手段に伝送する伝送手段と、 前記画像処理手段に設けられ、前記伝送されたパルス信
   号の位相差に基づいて前記画像を表すデジタル画像信号
   を得るデジタル変換手段とを備えたことを特徴とする画
   像形成装置。
4. 【請求項４】 前記パルス変換手段は、前記１画素ごと
   に対応させて鋸歯状のパルスを発生する鋸歯状パルス発
   生手段と、 前記アナログ画像信号のレベルと前記鋸歯状パルスのレ
   ベルとを比較する比較手段と、 該比較手段による比較結果に基づいて、前記アナログ画
   像信号のレベルを位相差に変換する位相差変換手段と、 該変換された位相差に基づいて、前記パルス信号を得る
   パルス信号取得手段とを有することを特徴とする請求項
   ３記載の画像形成装置。