JPS62181564A - 画像情報処理装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は画像情報処理装置に関し、特に人力した画像信
号と所定周期のパターン信号とによりパルス幅変調した
２値化画像信号を出力する画像情報処理装置に関する。

［従来の技術］ レーザビームプリンタ等により中間調画像を形成する方
法として、入力ディジタル画像信号をアナログ画像信号
に変換し、該アナログ画像信号を三角波信号のような周
期的アナログパターン信号と比較することによりパルス
幅変調した２値化画像信号を発生させる手法が本件出願
人により提案されている。第２図はこの手法による一具
体例を示したものである。図において、８ビツトの入力
ディジタルビデオ信号ＶＤｏ−ＶＤ７はビデオクロック
信号１／２ＣＬＫでラッチ回路１にラッチされ、同期が
とられる。ビデオクロック信号１／２ＣＬＫはマスター
クロツタ信号ＣＬＫをＪ−にフリップフロップ５で２分
周したクロック信号である。また、ラッチされたビデオ
信号はＤ／Ａコンバータ２でアナログビデオ信号ＶＡに
変換され、該アナログビデオ信号ＶＡは抵抗３で電圧レ
ベルに変換された後に、コンパレータ（ＣＭＰ）４の一
方の入力端子に入力される。一方、マスタークロツタ信
号ＣＬＫは分周器６によってｎ分周が行われてクロック
信号１／ｎＣＬＫとなり、更にＪ−にフリップフロップ
８て２分周され、デユーティ比５０％のパターンクロッ
ク信号ＰＣＬＫとなる。従って、パターンクロック信号
ＰＣＬＫはビデオクロック信号１／２ＣＬＫに対してｎ
倍の周期をもつことになる。更に、パターンクロック信
号ＰＣＬＫはバッファ９を通して可変抵抗１０とコンデ
ンサ１１で構成される積分回路に人力され、パターンク
ロック信号ＰＣＬＫと同一周期の三角波信号（アナログ
パターン信号）ＳＡＷとなる。

該三角波信号ＳＡＷは更にコンデンサ１２と可変抵抗１
３とでそのバイアス分を調整され、更に保護抵抗１４と
バッファアンプ１５を通して前述のコンパレータ４のも
う一方の入力端子に人力される。コンパレータ４てはア
ナログビデオ信号ＶＡと三角波信号ＳＡＷが比較され、
該アナログビデオ信号ＶＡはその濃度に応じてパルス幅
変調され、二値化される。

ここで、高い階調性を得るためにはアナログビデオ信号
ＶＡの最大振幅レベルと三角波信号ＳＡＷの最大振幅レ
ベルは第３図（ａ）に示すような関係にあることが望ま
しい。即ち、アナログビデオ信号ＶＡの最高レベルＶ　
Ａ−８（例えば黒レベル）と三角波信号ＳＡＷのピーク
レベルが一致し、かつアナログビデオ信号ＶＡの最低レ
ベルＶＡｍｅｎ（例えば白レベル）と三角波信号ＳＡＷ
のボトムレベルが一致する関係である。こうすることで
、最大分解能とフルスケールにわたる線形性が保たれる
からである。尚、図中の（）Ｈは１６進表示であること
を示す。

ところで、かかる装置により再生する画像には様々な画
調（画像の特性あるいは性質を言う）がある。例えば文
字画像では中間調再生よりもむしろ白から黒又は黒から
白に変化する画素の忠実な再生が重視され、また写真画
像では中間調の再生が重視されるわけである。従って、
第２図の装置ではいずれの画調の再現性を重視するかに
よりパターンクロック信号ＰＣＬＫの周期を切り換えら
れるようになっている。即ち、分周器６は周期切換信号
ＳＥＬによってその分周比を例えば１〜１／ｎに変更可
能である。こうして文字画像再生においては分周比を例
えば１として入力ディジタルビデオ信号の１画素分を１
つの三角波信号ＳＡＷによりパルス幅変調し、白からル
又は黒から白に変化する画素を忠実に再生している。ま
た、写真画像再生においては分周比を例えばｎとして人
力ディジタルビデオ信号の０画素分を１つの三角波信号
ＳＡＷによりパルス幅変調し、滑らかな階調画像を再生
している。しかしながら、上述した装置では、積分回路
により三角波を発生しているために、その分周比を切り
換えることにより三角波信号ＳＡＷの周期、振幅及びバ
イアスが変ってしまうから、もはやそのままでは第３図
（ａ）の関係を満足することができず、例えば第３図（
ｂ）のようになってしまう。ここで第３図（ｂ）中の点
線部分は分周器６による周期を変更した後の三角波ＳＡ
Ｗである。従って第２図の装置ではこのために可変抵抗
器１０．１３の調整を仕置さなければならなかった。ま
して１画像に文字と写真が混在するような場合にはもは
や調整できないから、何れかの画質を犠牲にしなくては
ならなかった。

ところで、三角波の生成はＣ，Ｒによる積分回路以外の
回路でも可能であり、その場合でも同じような困難に出
会う。又、パルス幅変調による二値化は三角波に限らず
、所定の形状及び周期を有するパターンパルスであれば
、例えば鋸歯状波。

正弦波等でも可能であり、かかるパターンパルスを発生
するための回路例も周知なものが数例ある。従って、こ
のようなパターンパルスを用いてパルス幅変調を行って
も、前述した積分回路による三角波と同様な困難に直面
する。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述した欠点に鑑みてなされたものであってそ
の目的とする所は、画調に応じた最適のパルス幅変調を
行える画像情報処理装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この問題点を解決する一手段として例えば第１図に示す
実施例の画像情報処理装置は多値画像信号１００を一例
として３つの周期の周期性パターン信号（１０１ａ、１
０２ａ、１０３ａ）によりパルス幅変調してパルス幅変
調画像信号１０９を出力するようにしており、その構成
は多値画像信号１００の最大振幅と振幅が略同一で周期
の異なる周期的パターン信号１０１ａ、１０２ａ、１０
３ａを発生するパターン信号発生部（１０１，１０２，
１０３）と、画像信号１００を周期的パターン信号（１
０１ａ、１０２ａ、１０３ａ）の１つ毎と比較して、周
期毎のパルス幅変調画像信号（１０４ａ、１０５ａ、１
０６ａ）を出力するコンパレータ（１０４，１０’５，
１０６）と、パルス幅変調画像信号（１０４ａ、１０５
ａ、１０６ａ）のうち１つを選択するセレクタ１０７と
を備えている。

［作用］ 上記構成によると、個々の周期性パターン信号（１０１
ａ、１０２ａ、１０３ａ）はいずれも人力の多値画像信
号１００と振幅が略一致しているので、従ってコンパレ
ータ（１０４，１０５，１０６）から出力されるパルス
幅変調画像信号（１０４ａ、１０５ａ、１０６ａ）のい
ずれも最大分解能とフルスケールの線形性が保たれてい
る。従って、セレクタ１０７がいずれを選択しても、上
記問題は解決されている。特に、セレクタ１０７が多値
画像信号１００の画調に応じた選択を行うと、高品位の
パルス幅変調画像信号１０９が得られる。

［実施例］ 以下添付図面を参照しつつ本発明に係る実施例を更に詳
細に説明する。

第４図は第２図の従来例のパルス幅変調回路に本発明を
適用した場合の回路図である。その概略は、入力した８
ビツトのディジタル画像信号ＶＤｏ−ＶＤ７のＤ／Ａ変
換出力ＶＡと所定周期のパターン（三角波）信号ＳＡＷ
、、５ＡＷ２をコンパレータ３２ａ、３２ｂで比較して
パルス幅変調した２値化画像信号ＰＷ＋、ＰＷ２を得、
周期切換信号ＳＥＬを選択手段としセレクタ３３によっ
てＰＷＩ又はＰＷ２を出力するものである。

Ｊ−にフリップフロップ２３からはデユーティ比５０％
の１／２ＣＬＫのパターンクロック信号ＰＣＬＫ、が、
分周器２４からはクロック信号１／ｎＣＬＫが出力され
、Ｊ−にフリップフロップ３４によりデユーティ比５０
％のパターンクロック信号Ｐ　ＣＬ　Ｋ　２が形成され
る。パターンクロックＰＣＬＫ、はバッファ２５ａを介
して抵抗２６とコンデンサ２７にて構成される積分回路
に人力され、パターンクロックＰ　ＣＬ　Ｋ　２はバッ
ファ２５ｂを介して抵抗２６ｂとコンデンサ２７ｂにて
構成される所定時定数の積分回路に人力される。

この場合、各パターンクロックに従って第３図（ａ）の
振幅の条件を満足する抵抗値、容量値がそれぞれ前もっ
て決められている。

更に、各積分回路から出力される積分信号は、コンデン
サ２８ａ、２８ｂで一度直流成分を除去された後、後段
の各分圧回路によりバイアス分かそれぞれ決定される。

抵抗２９ａ、３０ａと抵抗２９ｂ、３０ｂで構成される
分圧回路は各パターンクロックに従って第３図（ａ）の
バイアスの条件を満足するように抵抗値が決められてい
る。こうして得られた所定周期のパターン（三角波）信
号Ｓ　Ａ　Ｗ　＋　、　Ｓ　Ａ　Ｗ　２とアナログ画像
信号ＶＡをコンパレータ３２ａ、３２ｂでそれぞれ比較
して、パルス幅変調した２値化画像信号ｐｗ、、ｐＷ２
を得、周期切換信号ＳＥＬに応じてセレクタ３３により
何れか１つが選択される。

第４図において、セレクタ３３には本実施例では図示せ
ぬプロセッサからの周期切換信号ＳＥＬがセレクタ３３
のセレクト端子に接続されている。尚、不図示のプロセ
ッサは入力される画像データの画調（画像の特性あるい
は性質を示す）に従って周期切換信号ＳＥＬを発生する
。今、周期切換信号ＳＥＬが０°゛と指定されると、パ
ターンクロックＰ　ＣＬ　Ｋ　１　によって作られたパ
ターン（三角波）信号ＳＡＷ、とアナログ画像信号ＶＡ
とをコンパレータ３２で比較してパルス幅変調された２
値化画像信号ＰＷ、が選択される。一方、上記周期切換
信号ＳＥＬが１°°と指定されると、パターンクロック
Ｐ　ＣＬ　Ｋ　２によって作られたパターン（三角波）
信号５ＡＷ２とアナログ画像信号ＶＡをコンパレータ２
２で比較してパルス幅変調された２値化画像信号ＰＷ２
が選択される。

第５図（ａ）、（ｂ）は夫々指定周期が異なる場合の三
角波信号ＳＡＷ、、５ＡＷ２とアナログ画像信号レベル
Ｖ　Ａ　ＭＡＸ　、　Ｖ　Ａ　Ｍ＋Ｎとの関係を示した
図であり、何れの場合においても三角波信号Ｓ　Ａ　Ｗ
　１．　Ｓ　Ａ　Ｗ２の振幅及びバイアスついて第３図
（ａ）の条件が満足されている。

以上述べた如く本実施例によれば、人力した画像信号の
画調に応じて指定され、従来のように時定数及びバイア
スのめんどうな調整をすることなく、簡単な構成で容易
にその画調に応じた最適のパルス幅変調を行なえる画像
情報処理装置を提供することができる。従って、１画像
内に文字画像と写真画像が混在しても、それぞれの画調
に応じた最適のパルス幅変調を行なえる画像情報処理装
置を提供することができる。

尚、上記実施例はＣとＲによる簡単な積分回路による三
角波発生回路を例として説明したが、画像信号をパルス
幅変調方式により二値化する場合の最大の分解能とフル
スケールの直線性を確保するという課題においては、本
発明はＣＲ積分回路又は三角波に限定されるものではな
く、ブートストラップ回路、ミラー積分回路、鋸波、正
弦波等にも適用可能である。

［発明の効果コ 以上述べた如く本発明によれば、予め周期が異なり、か
つ振幅が入力の画像信号と同一の複数の周期的パターン
信号を用意し、この複数のパターン信号と画像信号とを
比較してパルス幅変調しておき、パルス幅変調された画
像信号のうち１つを選択する選択手段を備えるので、最
大の分解能とフルスケールの直線性が確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の基本構成図、第２図は従
来例のパルス幅変調回路図、第３図（ａ）は理想的な状
態での三角波信号ＳＡＷとアナログ画像信号レベルＶＡ
との関係を示す図、 第３図（ｂ）は従来例における三角波信号ＳＡＷとアナ
ログ画像信号レベルＶＡとの関係を示す図、 第４図は実施例の一回路図、 第５図（ａ）、（ｂ）は実施例によって、従来の問題点
が改善された様子を説明する図である。 図中、１．２０・・・ラッチ回路、２，２１・・・Ｄ／
Ａコンバータ、４，３２ａ、３２ｂ・・・アナログコン
パレータ、５，８，２３．３４・・・Ｊ−にフリップフ
ロップ、６，２４・・・分周器、３３・・・セレクタで
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像信号を周期性パターン信号によりパルス幅変
   調してパルス幅変調画像信号を出力する画像情報処理装
   置において、前記画像信号の最大振幅と略同一の振幅を
   有し、かつ周期の異なる周期的パターン信号を複数通り
   発生するパターン信号発生手段と、前記画像信号を前記
   周期の異なる周期的パターン信号の個々によりパルス幅
   変調して、周期毎のパルス幅変調画像信号を出力するパ
   ルス幅変調手段と、前記周期毎のパルス幅変調画像信号
   のうち１つを選択する選択手段とを備えた画像情報処理
   装置。
2. （２）更に画像信号の画調判別手段を備え、画調判別に
   応じて選択手段は１つのパルス幅変調画像信号を選択す
   る事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像情
   報処理装置。