JPS5824270A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真装置に関し、特に、電子写真装置で
ｌｌ！住した濃淡画像の階調に原画にはない不連続性や
逆転現象が生じないようにしたものである。

多段階の階調を有する濃ｓＩｌ像を限られた段−の＃１
ｌｌｌＩｋもって擬音的に表現する方法は、濃淡画像信
号を伝送する際の伝送情報量の圧縮を目的とし、あるい
は限られた段階数の階調しか表現し得ない表示装置に【
再生表示する目的のもとに、従来から幾多の方決が提案
されている。かかる従来の濃淡画像再生方法のうち１表
示画像をＮを整数としてＮＸＮドツトのトッドマトリッ
クスの集合とみなし、そのドツトｗ）リツタスの各ドラ
）毎にそれぞれ異なる１ｌｌｌＮに対応したそれぞれ員
なる閾値レベルを設定し、それらの閾値レベルと濃淡画
像信号の信号レベルとを比較してλ値化し、擬似的に多
段階の階調を有する濃淡を表現する方法はディザ法と呼
ばれている。このディザ法によって表現し得る階調の段
階数は♂＋Ｉであり、したがって、Ｎが大きくなればＩ
ＩＩＩＥシ得る階調の段階数は増大するが、画素が大き
くなるので解像力は遂に低下する。しかして、表示装置
自体が！！現し得る階調の段階数をＭとすると１個々の
ドツトが表現し得る階調数がＭであるから２デイザ法に
より表現シ得；’ｂ１１ｍｌｌＨ１（Ｍ−ｔ　）Ｎ”十
／　トナ’）　、　　ドツトの領数Ｎ３を大きくせず、
したがって解像力を低下させずに１表現し得る諧調数を
増大させるには、多段階のＩＩ調を表現し得る表示装置
を用いる多値ディず法が極めて有効である。

かかる多値ディず法において、Ｎ＝２．Ｍ−Ｊとした場
合に従来用いていた閾値パターンを＃Ｉｉ図（ａ）　、
伽）に示し、その従来の閾値パターンと入力−像信号の
信号レベルとを比較して形成した多値符号化画像信号に
よる再生画像における画素の濃淡表現の態様を、この場
合に表現し得る階調のり段階の順に第１図（＆）〜（１
）に示す。しかして１Ｍ−Ｊ、すなわち表示装置がＪ値
しベル、すなわち白。

黒および中間調の灰色を表現し得る場合に、多値ディザ
法により表現し得るデ段階の各階調の境界をなすＥＲＲ
の閾値レベル０〜ｔをＮ”−９個のドツトマトリックス
（イ）〜（ニ）に対して白側、黒儒のコ詳に分け、白側
の多段階の閾値レベ）％ｔＱ〜Ｊｖ＠／図（荀に示すよ
うに割当て、黒側の多段階の閾値レベル参〜７を同図伽
）に示すように割当てており、したがって各ドツトが１
！現する階調は。

入力画像信号レベルが同図（＆）に示した閾値レベルを
超えると灰色になり、同図（ｂ）Ｋ示した閾値レベルを
超えると黒になるようにしていた。すなわち、全域内の
状態から出発して入力図像信号レベルがｔＲＮの閾値レ
ベルＱ〜７を順次に超える度毎に。

画素をなすドツトマトリックスにおける各ドツト（イ）
〜（ニ）が表現する階調は、第１図（ａ）〜（１）に順
次に示すように、斜線にて表わす灰色から網線にて表わ
す黒に順次に変化するようになっていた。

なお、ト弓１Ｍ諺Ｊとした場合には、（Ｊ−／）意 ×λ＋ｌ＝２となつ【多値ディザ法、この場合の３億デ
イザ決によってｔ段階の階調な表現し得ること上述した
とおりである。

更に詳述すれば、第１図（ａ）、（ｂ）に示した従来の
閾値パターンを用いた多鍍ディザ法による再生画素の濃
淡の階調は、ドツトマトリックス（イ）〜〔二〕の全域
が白の状態から出発して、閾値レベル瞥 θ〜３を順次に超える度毎に、８２図（ｂ）〜（−）に
示すように、各ドツト（イ）〜（ニ）が順次に灰色にな
って同図（＠）Ｋ示すように全域が灰色の状態になり。

ついで、Ｍ＊レベル参〜７を順次に超える度毎に。

同図（ｆ）〜０）に示すように、各ドツト（イ〕〜（ニ
）が順次に黒になって同図（１）に示すように全域が黒
の状態になる。したがって、久方画像信号レベルが閾値
タラ超えたときには、同図（ｅ）に示した全域が灰色の
状態にあるドツトマトリックス中のドツト（イ）のみが
同図（ｆ）に示したように黒に変化するので、視覚的に
異和感が生じ１画素をなすドツトマトリックスの平均濃
度が不連続に変化したように感するという欠点があった
。

また、電子写真装置を出力表示に用いた場合には、電子
写真特有の縁端効果により、第２図（ｆ）〜（ｈ）に示
したように、地色が灰色の状態にて黒の部分を表示する
と、その黒の部分の縁端に近接した地色が灰色から白に
近く薄くなる。したかつ【。

全域が灰色の状態にあるドツトマトリックス中のｌドツ
ト（イ〕のみが黒に変化する同図（・）から同図（ｆ）
への変化に際しては、ドツトマトリックスの平均濃度が
逆に白に近くなって逆転する現象が生ずるという欠点が
あった。

本発明の目的は、電子写真装置における上述した従来の
欠点を除失し、入力画像信号レベルの連続的変化に対応
してドツトマトリックスの平均濃度が連続的に円滑に変
化するようにした電子写真装置を提供することにある。

以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

まず１本発明電子写真装置の濃淡画像の再生に用いる多
値ディザ法の閾値パターンの例を第３図（＆）、（ｂ）
に示し、その閾値パターンと入力画像信号レベルとを比
較して得られる再生画素のドツトマトリックスにおける
ｆ＃鯛の変化の態様を第参図（１）〜０）に示す。

しかして、第３図（ａ）、（ｂ）を第１図（ａ）、（ｂ
）と対比すれば明らかなように１本発明電子写真装置に
おいては、従来の閾値パターンにおけるドツトマトリッ
クス中の各ドツトに割当てた閾値レベルが。

いずれも３段階の飛躍を呈しているのに対し、第３図（
ａ）、（ｂ）に示すように、いずれも連続して変化する
ように割当てである。したがって、かかる構成の閾値パ
ターンと比較した入力画像信号レベルの連続的な変化に
対して、再生画素のドツトマトリックスにおける５１１
１１の変化については、第４図（ａ）〜０）に順次に示
すように、同図（ａ）に示′す一全域が白の状態から出
発して、ドツトマトリックスにおけろいずれかのドツト
のＳ＊が白から灰色、灰色から黒へと順次に連続的に変
化したのちに、他のドツトの階−が同じく連続的に変化
するようになり、したがってＮ＝２１Ｍ−３とした多値
ディザ法により表現し得る２段階の階調の各段階におけ
る変化の態様がすべて一様になり、従来のような不連続
変化、あるいは逆転現象は全く生じないようになる。

つぎに１本発明電子写真装置に用いる濃淡Ｈ＃Ｉ再生装
置の構成例を、第３図につき前述したように、２×λ個
のドツトマトリックスにつき３値レベルの表現可能とし
た閾値パターンとの比較により濃淡画像を多値符号化し
た場合について、第ｊ器／ｌにより画像のＸ方向におけ
るタイ建ングクロツク信号ＯＬＫ　＆発生させてＸアド
レスカウンタ１２により計数し、その計数値により画像
メモリ１３のアドレスを指定する。その画像メモリ１３
においては、Ｘアドレスカウンタ１２とＹアドレスカク
ンタｌヂによって指定する（ｘ、ｙ）アドレスに各画素
信号を分割して記憶する。なお２画像メモリ１３に記憶
した各画素信号は、前述した？段階の階調からなる濃淡
情報を有している。

一方、クロック発生器ｌ／からのりｐツク信号ＯＬＫは
、コラムカウンタ／３によっても計数し、その計数値に
よってマトリックスメモリ１６および〃のコラムアドレ
スを指定する。また、出力表示装置／Ｉは、白、灰、黒
の３値レベルを表現することができ、主走査および副走
査の機能を有しており。

主走査同期信号Ｈおよび副走査同期信号Ｖを発生させる
。それら主走査および副走査の同期信号ＨおよびＶによ
り、ＸおよびＹのアドレスカウンタ１２およびｌ−をそ
れぞれクリアするとともに、＠像　　　１１メモリ／Ｊ
の（Ｘ、Ｙ）アドレスを原点に復帰させる。

さらに、出力表示装置／Ｉからの主走査同期信号Ｈをロ
ーカウンタｌデによって計数し、その計数値によってマ
トリックスメそり１６および１７のローアドレスを指定
する。それらのマトリックスメモリ／６および１７には
、第３図（＆）および（ｂ）に示した閾値パターンをそ
れぞれ記憶させである。なお、マトリックスメモリ／４
．／７におけるコラムアドレスおよび四−アドレスはそ
れぞれ２番地分を備えており。

したがって、それらのアドレスを指定するコラムカウン
タ／Ｓおよびｐ−カウンタｔｙは２進カクンタとなる。

しかして、ＸおよびＹのアドレスカウンタ／λおよび／
ｌのり党ツク計数値により指定した（ｘ、ｙ）アドレス
において画像メモリ１３に記憶した濃淡画素信号は、コ
ラムカウンタ／１およびローカウンタｌ？のり四ツク計
数値によって指定したコラムアドレスおよびローアドレ
スにおいてマトリックスメモリ１６に記憶した閾値レベ
ルとコンパレータｇＨより比較し、その閾値レベルを超
えておれば、出力表示装置／Ｉに灰信号を送出して、灰
色の表示もしくは記録を行う。また、同様にして、ａｍ
像メモリ１３に記憶した濃淡画素信号は、マトリックス
メモリ１７に記憶した閾値レベルともコンパレータ１に
より比較し、その閾値レベルを超えておれば。

出力表示装置／Ｉに黒信号を送出して、黒の表示もしく
は記録を行う。

第６図は本発明電子写真装置の一例としてのレーザビー
ムプリンタを示し、原稿Ｊｌ　ｆｆｃは光源３２から光
が照射され、その反射光はミラー１１　、レンズ３１を
介して電荷結合（ＯＯＤ　）撮像素子１１　Ｋ伝送され
るため、原稿３／の画像が００ＤＩＩＩ像素子３Ｓに結
像される。このＯＯＤ撮像素子３ｊは、−次元のライン
センサアレーで構成でき、原稿３１の画像についてｌラ
インを電気信号に変換する４のである。原稿３１は図示
しない搬送機構により一定速度で一方向に移送されるの
で、００Ｄ撮像素子Ｊｊは時系列画像入力信号を形成す
ることができる。この画像入力信号は、Ｉｌ像処理され
て出力装置（第５図の一出力装置／ｌに相当する）から
画像出力信号として出力される。半導体レーザ３６が発
射するレーザ光は。

出力装置の画像出力信号で変調されて、白、黒。

灰色に対応した強さの゛レーザ光とされ、コリメータレ
ンズ１．光偏向器３１および結像レンズｎ’ｔｘｙｃれ
ぞれ介して感光ドラムＱに結像される。このようにして
感光ドラム功に結像された光画像は１通常の電子写真プ
ロセスによって記録紙に顕像化される。

上述のように、第１図（ａ）、（ｂ）および第３図（ａ
）。

（ｂ）にそれぞれ示した従来および本発明に適用する閾
値パターンをそれぞれ用いて得られる第２図（ａ）〜０
）およびｉ　４’　−（ａ）〜（１）に示した従来およ
び本発明の電子写真装置による再生画素ドツトマトリッ
クスの平均濃度の変化のｌｌ様は１反射率にて表わして
、第７図に示す特性曲＃Ｍ（＾）および（Ｂ）のように
なる、−ｆなわち、従来の閾値パターンを用いたときの
再生画素の階調が、入力画像信号レベルの連続的な変化
に対して、特性曲１ｉＩ（ム）にて示すように、非直線
的に変化し、しかも階１１（ｅ）、　（ｆ）間にて逆転
しているのに反し１本発明による閾値パターンな用いた
ときの再生画素の階調は、特性曲線ＣＢ）にて示すよう
に、入力画像信号レベルの連続的な変化に対してはぼ直
線状をなして連続的に変化している。

さらに、Ｎ≧λ１Ｍ≧３とした如伺なる場合にも適用す
ることができ、またドツト数Ｎおよびレベル数Ｍの値は
、それぞれ独立に設定することができる。例えば、　１
ｌＪ＝４４．　Ｍ＝Ｊとした場合における閾値パターン
を第ｇ図＜ａ）、（ｂ）に示す。図示の例においては、
前′述した表現可能階調数の式が。

（Ｊ−／）Ｘ弘十１＝３３ となり、３３段階の階ａｌを有する濃淡画像の再生が可
能となる。なお、第を図（ａ）　、　（ｂ）　Ｋ示した
閾値パターンは、第１図（ＩＬ　（ｂ）およ□び第３図
（”Ｌ　（ｂ）に示したと同様のものであり、同図（ａ
）は白と灰色との中間の閾値レベルのパターンを示し、
同図（ｂ）は灰色と黒との中間の閾値レベルのパターン
ヲ示している。また、この第’　Ｌｉ４．（ａ）　ｅ　
（ｂ）に示した閾値パターンを用いた濃淡画像再生は、
第５図示の構成におけるコラムカウンタＢおよびローカ
クンタ／デをともにμ進カウンタとするとともに、マト
リックスメモリ／６．／７を１０のマトリックスメモリ
とし、さらに画像メモリ１３に記憶する濃淡画素情報を
３３段階のｗＩ鯛とすれば容易に実現することができろ
。

つぎに、Ｎ＝４’、Ｍ＝４とした場合における本発明方
式の閾値パターンの例を第２図（ａ）　、　（ｂ）　、
　（ｃ）に示す。図示の閾値パターンを用いた場合には
。

（４ｇ−／）Ｘ夢＋１＝−９となり、一段階の階調を表
現することができる。なお、第り図（＆）は白と％濃度
との中間の閾値レベルのパターンを示し、同図（ｂ）は
％濃度とｈ濃度との灰色の中間の閾値レベルのパターン
を示し、さらに、同図（ｅ）は九濃度の灰色と黒との中
間の閾値レベルのパターンな示しており、これらの閾値
パターンを用いた場合には。

第５図示の構成に対して、＄１図につき上述した閥更を
施すとともに、さらにマトリックスメモリを１個追加し
てコラムカウンタ／ｊおよびローカワンタ１９に接続し
、またコンパレータを１個追加して、その追加したマト
リックスメモリと接続し。

出力表示装置ｔを多値レベルの表現が可能のものにして
追加のコンパレータをも接続し、さらに画像メモリ１３
に配憶する濃淡画素情報を一段階の階調とすれば容易に
実現することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、多値
レベルの閾値パターンと比較して濃淡画像を多値符号化
する多値ディザ法により濃淡画像を再生する際に、濃淡
画像信号レベルの連続的変化に対応して画素を構成する
ドツトマトリックスのいずれかのドツトの階調が連続的
に変化するように構成した閾値パターンを用いることに
より。

再生濃淡画像における階調変化の視覚的な不辿続性を解
消することができ、電子写真装置を出力装置とした場合
に住じ易い平均濃度の逆転現象の発生を防止することが
できる。したがって１本発明によれば、濃淡画像をコ値
符号化して擬似的に再現する場合に比して１画素を構成
するドツトマトリックスの大きさを変えずに、すなわち
解像力を低下させずに１表現し得る階調数を増大させる
ことができ、視覚的および物理的に良好な＃開時性を有
する濃淡画像の擬似的な再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

＃！１図（ａ）、　（ｂ）は従来のドツトマトリックス
閾値パターンを示す線図、第２図（ａ）〜（１）は同じ
くその閾値パターンによる再往画素階調の変化を順次に
示す線図、第３図（ａ）、（ｂ）は本発明電子写真装置
に適用するドツトマトリックス閾値パターンの例を示す
線図、第参−（１）〜（１）は同じくその閾値パターン
による鍔生画素＃陶の間化を順次に示す線図。 ｌｎ５図は本発明電子写真装置に用いる濃淡画像再生装
置の構成例を示すブ四ツク線図、＃Ｉ４図は本発明電子
写真装置の一例な示すレーザビームプリンタの斜視図、
９７図は従来および本発明による電子写真Ｆ１階調特性
を対比して示す特性曲線図。 第を図（ａ）、（ｂ）は本発明によるドツトマトリック
ス閾値パターンの他の例を示す線図、第デー（ａ）　ｐ
　（ｂ）　。 （ｅ）は同じくそのさらに他の例を示す線図である。 ｌｌ・・・クロック発生器、　　　　／２．ｌｌ・・・
アドレスカウンタ。 １３・・・画像メモリ、　　　Ｂ、／９・・・カウンタ
。 ／４．／７・・・マトリックスメモリ。 Ｊｌ・・・出力表示装置、　　　　ｘ、２／・・・コン
パレータ。 ３１・・・原稿、３２・・・光源。 ３３・・・ミラー、３４ｔ・・・レンズ。 ３１・・・電荷結合撮像素子、　　３≦・・・半導体レ
ーザ。 ｎ・・・レンズ、３１・・・光偏向器。 １・・・結像レンズ、　　　　に・・・感光ドラム。 特詐出願人　　キャノン株式会社 第１図 と６１）　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　　（
Ｑ）　　　　　　　　　（ｄ）　　　　　　　　（ｅ）
（ｆ）　　　　　（Ｊｌ）　　　　　（リ　　　　（６
）第３１！Ｉ （（１）　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ　）１
４国 ｔａン　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　　（ｃ
＞　　　　　　　　　（ｄ）　　　　　　　　　（４り
（ｆ）　　　　　（９）　　　　　（Ｊｌ）　　　　　
（’ｊ）第６図 ｔｔ）ｒＬ）ｔｇ）　　び）　（ｅ）　　（ｄ）　（Ｃ
）　（４）　　（１１）Ｆｌ　誇 第８図 （（２）どｂノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 濃淡画像の各画素信号を、所定値数段階のそれぞれ員な
   る階調に対応したそれぞれ員なる複数の閾値レベルを有
   する所定個数のドラ（よりなるトッドマトリックスがな
   す閾値パターンと比較して多値符号化することによりＪ
   ｌ似的に濃淡画像を再生する電子写真装置において、前
   記濃淡画像の各画素信号の濃淡の連続的な変化に対応し
   て、＊配ドツシマトリックスにおけるいずれかのドツト
   が表わす再生画像の濃淡が前記所定複数段階の階調に従
   い連続的に変化するようにしたことを特徴とする電子写
   真装置。