JPS62183260A - 画像処理装置 - 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］ 本発明は像形成装置に関し、特に多値画像信号と所定パ
ターン信号のレベルを比較してパルス幅変調した画像信
号を形成し、これを基に像形成する像形成装置に関する
。

［従来の技術］ 本件出願人はこの種の装置を既に提案した。第４図は既
提案装置の回路図である。図において、８ビット人カビ
デオ信号ＶＤＯ〜ＶＤＴはマスタークロック４５号ＣＬ
Ｋを２分周したビデオクロック信号１／２　ＣＬにでラ
ッチ回路１にラッチし、クロックに同期する。ラッチし
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、コンパレータ（ＣＭＰ）４の一方の
入力端子に入力する。一方、マスタークロック信号ＣＬ
にはＪ−にフリップフロップ８で２分周され、デユーテ
ィ比５０％のパターンクロック信号ＰＣＬＫになる。該
クロック信号Ｐｆ；ＬＫはバッファ回路９を通して可変
抵抗１０とコンデンサ１１から成る積分回路に人力し、
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になる。該三角波信
号ＳＡＷはコンデンサ１２と可変抵抗１３とでそのバイ
アス分を調整され、保護抵抗１４とバッファ回路１５を
通してコンパレータ４のもう一方の入力端子に入力する
。コンパレータ４はビデオ信号ＶＡと三角波信号ＳＡＷ
のレベルを比較し、ビデオ信号Ｖ＾はその濃度に応じて
パルス幅変調される。かようにして、例えば反転現像方
式によるレーザビームプリンタに適用する場合は、三角
波信号レベルがビデオ信号レベルより高いときだけレー
ザビームをＯＮさせ、該ビームによって予め帯電してお
いた感光体上の印字部を露光する。こうして形成した静
電潜像は反転現像法により現像され、コロナ転写法等に
より転写材に転写され、定着して機外に排出される。

従って、高階調性を得るにはビデオ信号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５図に
示すような関係にあることが望ましい。即ち、ビデオ信
号ＶＡの最高レベルＶＡｍａｘ　　（例えば白レベル）
と三角波信号ＳＡＷのピークレベルが一致し、かつビデ
オ信号ＶＡの最低レベルＶＡｍｆｎ（例えば黒レベル）
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、理論的には最大分解能とフルスケ
ールの線形性が得られるからである。

しかしながら、上述した装置には以下の欠点があった。

例えば写真画像を再生すると画像の薄い部分と濃い部分
とで階調性が悪くなる。この原因は次の通りである。

（ａ）薄い部分の階調性 第６図において、ビデオ信号ＶＡ５が入力したときはレ
ーザビームが時間ｔまたけＯＮする。しかし、実際上時
間ｔｚはレーザをＯＮするには短かすぎるのでレーザは
点灯しない。従って、ビデオ信号ＶＡ５のレベルから白
レベルまではレーザビームがＯＮしないので、この部分
の階調性は失われてしまう。

（ｂ）濃い部分の階調性 第７図において、レーザビームスポット径は例えば１画
素を完全に覆うようになされている。１画素全面を露光
しても、階調性は時間積分できいてくる。こうするとビ
デオ信号ＶＡａが入力したときはレーザビームＦｕｌｌ
ＯＮの状態と殆ど変ゎらなくなり、更に現像特性を加味
すると、僅かに露光されない部分があっても殆どベタ黒
と同じにつぶれてしまう。従ってこの部分のＩＩ調性も
失われる。

一方、文字画像を再生すると白地に地力ブリ（黒が現わ
れる）を生じたり、ベタ黒濃度が出なかったりする。こ
の原因は次の通りである。

（Ｃ）地力プリ現象 原稿画像をＣＣＤ等で読み取ると、原稿地の色調、ＣＣ
Ｄ感度のバラツキ、光源の不均一等によって、白地を読
み取ったはずのビデオ信号レベルが第６図のＶへ５を下
まわることがよくある。従ってレーザビームはＯＮにさ
れ、地力ブリを起こす。

（ｄ）ベタ黒濃度薄の現象 同様にして原稿画像をＣＣＤ等で読み取ると、原稿画像
の黒濃度、ＣＣＤ感度のバラツキ、光源の不均一等によ
って、ベタ黒を読み取ったはずのビデオ信号レベルが第
６図のＶＡａを上まわることがよくある。従ってこのよ
うな部分では最高濃度が出なくなる。

［発明が解決しよう、とする問題点］ 本発明は上述した提案技術の欠点に鑑みて成されたもの
であって、その目的とする所は、階調性画像も文字画像
も高品質で再生できる像形成装置を１是イ共することに
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
実施例の像形成装置は、多値画像信号ＶＡとパターン信
号５ＡＩＩのレベルを比較してパルス幅変調した画像信
号ｐｗを形成し、これを基に像形成する像形成装置であ
って、信号振幅及び信号周期の異る複数種のパターン信
号を発生するパターン信号発生手段Ａ−Ｃと、前記発生
する複数種のパターン信号のうち１つを選択する選択手
段１６を僅え、前記選択手段１６はマニュアル又は自動
的に設定される選択信号ＳＥＬに従って多値画像信号Ｖ
Ａの階調性に応じたパターン信号を選択する。

［作用］ かかる第１図の構成において、選択手段１６は、例えば
多値画像信号ＶＡの階調性を維持するために、前記多値
画像信号Ｖ＾の最大振幅より大きい振幅のパターン信号
ＳＡＷを選択する。

また選択手段１６は、例えば文字画像信号ＶＡの２値性
を維持するために、前記多値画像信号ＶＡの最大振幅よ
り小さい振幅のパターン信号ＳＡＷを選択する。

［実施例］ 以下、添付図面に従って本発明の実施例を詳細に説明す
る。第１図〜第３図（ａ）、（ｂ）は本発明の詳細な説
明に係り、第１図は実施例の像形成装置の回路図、第２
図（ａ）、（ｂ）は第１図の構成の各三角波信号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（ａ）。

（ｂ）は第１図の構成の各三角波信号ＳＡＷとアナログ
画像信号レベルＶＡどの他の関係を示す図である。尚、
第４図と同一構成には同一番号を付してその説明を省略
する。

第１図において、１６はアナログスイッチ回路であり、
セレクト端子Ｓｌ、３２の状態によって内部のアナログ
電子スイッチのうち何れか１つか°“閉°°の状態にな
る。本実施例では図示せぬプロセッサからのパターン切
換信号ＳＥＬが分周器６とアナログスイッチ回路１６に
接続され、連動状態に置かれる。尚、プロセッサは人力
される画像データの画調（例えば写真画像、文字画像）
に従ってパターン切換信号ＳＥＬを発生するが、その判
断はセレクトボタン等によるマニュアル選択をプロセッ
サが解読してもよいし、またプロセッサが自動的に像域
を判断して自動切換えを行ってもよい。

今、パターン切換信号ＳＥＬがｎと指定されると、分周
器６からはクロック信号１／ｎ、　ＣＬＫが出力され、
Ｊ−にフリップフロップ８によりデユーティ比５０％の
パターンクロック信号ＰＣＬＫが形成される。該パター
　ンクロツク信号ＰＣＬには抵抗１０ａ〜１０ｃに同時
供給され、各対応するコンデンサ１１ａ〜ｌｌｃとから
なる所定時定数の積分回路で積分される。尚、図には簡
単のため積分回路を３つしか示していないがこれに限る
ものではない。また、アナログスイッチ回路１６にのみ
についてパターン切換信号Ｓ３を１ビット増すことによ
り、同一周期で振幅のみ異るパターン信号を選択できる
。

この場合に、例えば三角波信号発生手段Ａの抵抗１０ａ
とコンデンサｌｌａの時定数は指定パターンｎ＝４でか
つパターン切換信号Ｓ３を０にした場合に対応して決め
られており、その積分波形は第２図（ａ）のように周期
＝４であって、その最大振幅は白レベルを越えかつ黒レ
ベルより低くなるように決められている。また三角波信
号発生手段Ｂの抵抗１０ｂとコンデンサ１１ｂの時定数
は指定パターンｎ＝４でかつパターン切換信号Ｓ３を１
にした場合に対応して決められており、その積分波形は
第２図（ｂ）のように周期＝４であって、その最大振幅
は白レベルより低くかつ黒レベルより高くなるように決
められている。また三角波信号発生手段Ｃの抵抗１０ｃ
とコンデンサｔｉｃの時定数は例えば指定パターンｎ＝
１でかつパターン切換信号Ｓ３を１にした場合に対応し
て決められており、その積分波形は第３図（ｂ）のよう
に周期＝１であって、その最大振幅は白レベルより低く
かつ黒レベルより高くなるように決められている。これ
らの積分信号は夫々コンデンサ１２ａ〜１２ｃで一度直
流成分を除去された後、後段の分圧回路１３−１ａ、１
３−２ａ〜１３−１ｃ、１３−２ｃによりバイアス分が
決定される。

かかる構成において、例えば写真画像のよに階調性を重
視するときは第２図（ａ）の関係にする。即ち、パター
ン信号ＳＡＷ　１の最大値を画像信号ＶＡの白レベルよ
り高くし、かつパターン信号５ＡＷ１の最小値を画像信
号ＶＡの黒レベルより低くする。こうすることで、実際
上レーザビームは白レベルでは点灯しないが、ごく薄い
ＶＡ、のレベルであっても点灯する。従ってごく薄い領
域での階調性が十分に得られる。また濃いレベルの信号
ＶＡ２でもベタ黒になることはないので濃い領域の階調
も十分に得られる。

次に、文字画像のよにラインの切れ、シャープさを重視
するときは例えば第２図（ｂ）の関係にする。即ち、パ
ターン信号ＳＡＷ　２の最大値を画像信号Ｖ＾の白レベ
ルより低くし、かつパターン信号ＳＡＷ　２の最小値を
画像信号ＶＡの黒レベルより高くする。こうすることで
、信号レベルＶＡ３で示す如く原稿の地色、ＣＣＤ感度
のバラツキ、光源の不均一性等によって本来白地とした
い信号レベルが下がっても一切地力ブリを生じない。ま
た同様にして本来ベタ黒としたいレベルがＶＡ４まで上
がってもレーザビームを完全にＯＮ状態に保てるので、
白ぬけを防止できる。こうして文字画像の場合は白地部
分はすっきりとぬけ、かつベタ黒の部分はくっきりと黒
で塗りつぶされたシャープな画像が得られる。従って一
般には多値画像信号の階調性に応じたパターン信号を適
切に選択することで写真画像のように階調性を重視する
場合にも、また文字画像のようにシャープさを重視する
場合にも両立する高品質な画像が得られる。

ところで、前述した如く文字画像では白から黒又は黒か
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訳であるから、第１
図の装置はいずれの画調の再現性を重視するかによって
パターン信号ＳＡＷの周期も切り換えられる。即ち、分
周器６はパターン切換信号ＳＥＬによってその分周比を
例えば１〜１／ｎに変更可能であるから、例えば文字画
像再生においては分周比を例えば１として第３図（ｂ）
のように入力画像信号の１画素分を１つの三角波信号Ｓ
八Ｗ　４によりパルス幅変調し、白から黒又は黒から白
に変化する画素を忠実に再生する。また写真画像の再生
においては分周比を例えば４として人力ディジタルビデ
オ信号の４画素分を１つの三角波信号ＳＡＷ　３により
パルス幅変調し、滑らかな階調画像を再生することも可
能である。

尚、前記実施例では反転現像方式のレーザビームプリン
タを例にとったが、本発明は反転現像に限らず、又レー
ザビームプリンタに限るものではない。又、本実施例で
は左右対象の三角波を例にとり説明したが他の形状の波
形を用いても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、複数種のパターン
信号を使い分けることにより、写真画像も忠実に再現し
、文字画像もシャープな高品質画像が得られる。

また本発明によれば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
行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の像形成装置の回路図、第２図（ａ）、
（ｂ）は第１図の構成の各三角波信号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（ａ）、（ｂ）は第１図の構成の各三角波信号Ｓ
八Ｗとアナログ画像信号レベルＶへとの他の関係を示す
図、 第４図は既提案装置の回路図、 第５図及び第６図は既提案装置のビデオ信号１／Ａと三
角波信号ＳＡＷの関係を示す図、 第７図はレーザビームスポットと１画素サイズの関係を
示す図である。 図中、１・・・ラッチ回路、２・・・Ｄ／Ａコンバータ
、４・・・アナログコンパレータ、５．８・・・Ｊ−に
フリップフロップ、６・・・分周器、１６・・・アナロ
グスイッチ回路、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・積分回路である。 特許出願人　　キャノン株式会社 第２図 （ｂ） 第３図 （（］）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多値画像信号とパターン信号のレベルを比較して
   パルス幅変調した画像信号を形成し、これを基に像形成
   する像形成装置において、振幅の異なる複数種のパター
   ン信号を発生するパターン信号発生手段と、前記発生す
   る複数種のパターン信号のうち１つを選択する選択手段
   を備えたことを特徴とする像形成装置。
2. （２）前記パターン信号の１つはその振幅が前記多値画
   像信号の最大振幅より大きいことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の像形成装置。
3. （３）前記パターン信号の１つはその振幅が前記多値画
   像信号の最大振幅より小さいことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の像形成装置。