JPS62188552A

JPS62188552A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPS62188552A
Application number: JP61029071A
Authority: JP
Inventors: Naoto Kawamura; 尚登河村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-02-14
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1987-08-18
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: JP2555315B2

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］本発明は画像出力装置、及び該画像出力装置を含むシス
テムに関し、特にデジタル画像データの高精細な出力の
改良に関するものである。

［従来の技術］従来よりデジタルプリンタ等において中間調を含む画像
を出力するため種々の方法が提案されている。そのよう
な方法として例えばディザ法や濃度パターン法等が挙げ
られる。これらの方法は■：２値表示装置を用いて中間
調を有する画像を表示できる。

■：装置のハード化構成が容易である。

■：画像品質についても一応の品質が得られる。

等の理由で、多くの分野において広く活用されている。

具体的には第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）に示される様に
人力画像の画素（入力画素情報）８と閾値マトリックス
５の各成分とを対応させ、閾値より大きいか小さいかに
より白か黒かを決定し表示画面６に出力するものである
。

第２図（Ａ）はディザ法を説明するものであり、人力の
一画素８を閾値マトリックス５の一成分に対応させてい
る。また第２図（Ｂ）は濃度パターン法を説明するもの
であり、人力の一画素８を閾値マトリックス５の全成分
に対応させている。すなわち、濃度パターン法では表示
画面６において複数のセルで入力画像の一画素を示すこ
とになる。

とのディザ法と濃度パターン法との違いは人力の一画素
を閾値マトリックスの一成分に対応させるか、成るいは
全成分に対応させるかの違いだけで木質的な差異はない
。又、当然この中間の方法も存在し、例えば入力の一画
素を閾値マトリックス全成分のうちの複数成分（第２図
（Ｂ）で例えば２×２の４成分）に対応させる方法も考
えられる。従って両者に本質的な差異はなく、今後ディ
ザ法と濃度パターン法及びその中間の方法を含めてディ
ザ法と呼ぶ事とする。

［発明が解決しようとする問題点コところで、かかるディザ法においては画像出力は二値と
して出力されるために、白か黒か即ちＯ′かｌ”かの２
つの状態しかなく、当然の事ながら画像の濃度をコント
ロールする事は不可能である。しかしながら、画像出力
装置は多岐に渡り、例えばレーザビームプリンタからイ
ンクジェットプリンタ、ＣＲＴ装置等まである。そして
問題なのはこのように多岐に渡る出力装置においてはそ
の装置固有の出力特性というものがあり、同じ二値信号
でも出力濃度に差がでてくる事である。

例えば、レーザビームプリンタは通常感光ドラム上への
レーザ光の照射、非照射を制御することにより静電潜像
を形成し、該潜像を現像することにより可視像を得てい
るのであるが、レーザ光のオン時間に応じて潜像電位は
変化し、又レーザ光のオン時間と電位の関係は非直線性
であり、電位と現像濃度の間にも非直線性が存在する。

即ち、レーザビームプリンタ１つをとってもこのように
変動ファクタが多く存在するのであるから、異種の出力
装置との間は千変万化であり、同じ二値信号値であって
も、出力された再生画像は期待したものと大きく異なる
場合がある。特に、画像データの二値化手段が出力装置
外部の制御装置（例えばホストコンピュータ等のような
もの）側のみにあり、その制御装置から複数の出力装置
が同じ二値信号を受けて画像再生するときは尚更である
。

又、制御装置から受ける画像信号が二値信号のみならず
四価信号等の多値信号であっても、事情は同じである。

本発明は上記従来技術の困難性に鑑みてなされたもので
、デジタル画像データを入力して出力する画像出力装置
において、出力装置側で出力濃度を調整できる機能を有
する画像出力装置及び、かかる画像出力装置を駆使する
画像出力システムを提供する事を目的とする。

［問題点を解決するための手段］上記課題を達成するために例えば第１図に示す実施例の
画像出力装置を含む画像出力システムは、デジタル画像
データ１０１を送出する画像データ送出装置１００と、
画像データ送出装置１００に接続されデジタル画像デー
タ１００を画像として出力する複数の画像出力装置２０
０．・・・、２０１とからなる。デジタル画像データ１
０１は例えば二値信号である。個々の画像出力装置はデ
ジタル画像データ１０１を多値濃度データ２０２ａに変
換する多値化部２０２と、該多値濃度データ２０２ａを
濃度変換する濃度変換部２０３と、濃度変換後の多値濃
度データ２０３ａを二値化する二値化部２０４等を有す
る。画像出力装置２００等は例えばレーザビームプリン
タ、インクジェットプリンタ等異なる出力装置であって
もよい。

［作用］上記構成によれば、例えデジタル画像データ１０１が濃
度表現不能な二値信号であっても、一度多値濃度データ
２０３ａに変換してから二値化部２０４により二値化す
る。従って、例えば出力装置２００等が異なる出力媒体
であっても、最終の出力濃度が所望の濃度になるように
出力装置内部で濃度調整が可能となる。

［実施例コ以下、添付図面を参照しながら本発明に係る実施例を更
に詳細に説明する。

〈実施例の概略〉第１図の画像出力装置２００は本発明をレーザビームプ
リンタに適用した場合の構成を示す。上述したように、
入力されたデジタル画像データ１０１は多値化、濃度変
換、二値化等の変換処理をされた上で、その二値信号が
レーザドライバ４０に入力して、レーザ光が結像光学系
を通して感光ドラム上に結像される。多値化、濃度変換
等の処理については第３図及び第６図、第７図、第９図
に関連して説明し、二値化等の処理については第３図及
び第４図に関連して説明する。又、光学系については第
８図で説明する。

〈実施例の概略〉第３図はディザデータをＰＷＭ出力信号４ａへ変換する
ための処理のブロック図を示す。人力のデジタル画像デ
ータ（ディザデータ１０）の多値化処理は多値化回路９
により、濃度変換はＬｔＪＴ１３によりなされる。ここ
で、ディザデータとは前述した広義の意味に招けるディ
ザ処理（中間調処理）された画像信号で、通常二値信号
である。

又、本実施例の二値化処理は回路の簡略さ及び出力画像
の高精細度等を鑑みて本出願人の提案になるＰＷＭ　（
パルス幅変調）方式による二値化を用いる。

〈多値化及び濃度変換〉第３図に即して説明すると、“Ｏ”又は“１′。

の値をとるディザデータ（２値データ）１０は多値化回
路９により、次の様に８ビツトのＢＣＤ表示の多値化デ
ータ９ａへ変換される。

データ“Ｏ”−データ゛″０゛′ データ“１”→データ゛’Ｆ　Ｆ” このような変換は例えばＲＯＭ　（リードオンリメモリ
）等により簡単に実現できる。しかる後、濃度変換のた
めに、この８ビツトの多値化データ９ａはルックアップ
テーブル（ＬＵＴ）１３に人力され、下記のような８ビ
ツトの濃度補正データ１３ａへ変換される。今の場合、
データが００ｎ　ＦＦ”の２つの状態しかないため、任
意の２つの８ビツトデータ″Ａ”、“Ｂ″、即ち、デー
タ“００”→データ“Ａ” データ″ＦＦ″→データ″Ｂ″ に変換される。こうして、二値のディザデータ１０が多
値データに変換された事により、濃度変換、即ち濃度調
整が可能となり、ＬＵＴ１３により所望の濃度変換特性
に従って濃度変換される。

濃度変換特性は後述するように第６図又は第７図のごと
き特性をもつが、いずれの特性を選ぶかはセレクト信号
発生回路１５からのセレクト信号１５ａによってなされ
る。この濃度変換の詳細については後に詳細に説明する
。

〈二値化〉かかるＬＵＴ１３からの出力信号１３ａはデジタル−ア
ナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）２によって、アナログ量
に変換され、その１つ１つの絵素が順次比較回路（コン
パレータ）４の一方の端子に人力される。一方、パター
ン信号発生回路３カ）らは前記ディザデータ１０の所定
数の絵素（画素）毎に１回の割合の周期で三角波の形状
を有するパターン信号３ａが発生され、コンパレータ４
の他方の端子に人力する。パターン信号の形状は三角波
又は正弦波、鋸歯状波等が考えられる。ここで、このパ
ターン信号３ａは本実施例のレーザビームプリンタであ
れば、画素幅と同じ周期である事が望ましいが、説明の
便宜上、該パターン信号３　ａの周期は第４図のタイミ
ングチャートのように、１画素幅の３倍の周期をもつよ
うなものとして行う。

コンパレータ４へ人力されるパターン信号３ａについて
説明する。水平同期信号（Ｈ３ＹＮＣ）発生回路１４か
ら各ライン毎の水平同期信号１４ａの発生に同期して、
オシレータ（マスタクロック発生回路）１はマスタクロ
ック１ａを発生する。このマスタクロック１ａはタイミ
ング信号発生回路７によって、例えば４分の１周期にカ
ウントダウンされ、画素クロック７ａとなり画像データ
の転送りロック及びＤ／Ａ変換器２のラッチタイミング
に使用される。尚、水平同期信号は内部的に発生しても
良いし、外部から与えられるものであっても良い。又、
本実施例はレーザビームプリンタに適用したものである
ので、水平同期信号は周知のビームディテクト（ＢＤ）
信号に相当する。一方、タイミング信号発生回路７は更
にスクリーンクロック７ｂを発生する。このスクリーン
クロック７ｂもマスタクロック１ａに対して整数倍の長
さの周期をもつが、本例では画素クロック７ａの３倍の
周期をもつようにされている。さてこのスクリーンクロ
ックフｂはパターン信号発生回路３に入力される。この
パターン信号発生回路３は例えばコンデンサと抵抗等か
らなる積分回路から構成され、例えば三角波形状のパタ
ーン信号３ａを発生する。

コンパレータ４ではアナログ変換された画像信号２ａと
パターン信号３ａのレベルとがコンパレートされ、パル
ス幅変調されたＰＷＭ信号出力４ａが出力される。そし
てこのＰＷＭ信号出力４ａは、例えばレーザビームを変
調するための変調回路（例えば第１図又は第８図のレー
ザドライバ４０）へ入力される。そしてパルス幅に応じ
てレーザビームはオン／オフされ記録媒体（第８図の感
光ドラム３５）上に中間調画像が形成される。

本実施例では、パターン信号（例えば三角波）発生の為
の同期信号の周波数より高い周波数（例えば三角波の１
２倍の周波数）のマスタクロック１ａを用いて水平同期
信号１４ａに同期したスクリーンクロック７ｂを形成し
ているので、パターン信号発生回路３から発生するパタ
ーン信号（三角波）１セの「ゆらぎ」　（例えば１ライ
ン目と２ライン目のパターン信号のずれ）は本実施例で
はパターン信号周期の１２分の１となる。従ってゆらぎ
の少ないパターン信号を用いて高品位の再生画像を得る
ことができる。

第４図は第３図の装置の各部の信号波形を説明するため
の図である。第４図に沿って説明すると、マスタクロッ
ク１ａはオシレータ１の出力であり、ＢＤ信号１４ａは
前述した水平同期信号である。又、画素クロック７ａは
オシレータ１のマスタクロック１ａをタイミング信号発
生回路７でカウントダウンしたものである。スクリーン
クロック７ｂはタイミソグイ８号発生回路７によって得
られる。スクリーンクロック７ｂは３つの画素クロツク
７ａ幅の長さの周期をもつ。スクリーンクロック７ｂは
パターン信号３ａの発生の為の同期信号であり、パター
ン信号発生回路３に人力される。

ディザデータ１０は例として“１００１１”と入力する
ものとする。すると、多値変換により多値化データ９ａ
は（Ｆ　Ｆ）ｏ　（ＯＯ）Ｈ（ＯＯ）Ｈ（ＦＦ）Ｈ（Ｆ
Ｆ）Ｈとなる。ここで（）、は１ａ進表示を表わす。そ
して前述の濃度変換例に従えば、デジタルの濃度補正デ
ータ１３ａはＬＵＴ１３によりＢＡＡＢＢ”となる。

データ″００″→データ″Ａ” データ”ＦＦ”→データ″Ｂ” アナログデータ２ａはＤ／Ａコンバータ２によりＤ／Ａ
変換された画像データを示す。本例の場合は高濃度値は
“Ｂ“であり、低濃度値は“Ａ　”である。尚、図に示
される如くそのアナログレベルは上に行く程濃度は高く
なるものとする。

一方、パターン信号発生回路３の出力であるパターン信
号１２は第４図の「コンパレータへの人力」の実線で示
される様に三角波形状をしており、アナログデータ２ａ
と比較される。そして、比較された結果はパルス幅変調
された二値化でありＰＷＭ出力信号４ａとなる。

このように、本画像出力装置に人力したときは、二値で
しかなかったディザデータ１０が変換処理を受けること
により、多値化され、更に濃度補正された後に任意のパ
ルス幅へ変換できるので濃度調整が出力装置側で可能と
なる。

〈出力〉ＰＷＭ出力信号４ａはレーザドライバ４０を変調し、半
導体レーザ３０をパルス幅変調し光らせる。半導体レー
ザ３１の出射光ビームはコリメータレンズ３２によりコ
リメートされ、回転多面鏡３３により光偏向を受け、ｆ
θレンズ３４によつ感光ドラム３５上を走査する。感光
ドラム上に作られた光の像は静電潜像を形成し、通常の
複写機のプロセスで画像出力を行なう。

この様に本実施例における信号処理は、ディザデータを
一旦アナログ画像データに変換した後、所定周期の三角
波パターン信号１２と比較することにより可変なパルス
幅変調が可能となり、濃度のコントロールが可能な画像
出力が得られるものである。

〈画像出力システム〉第５図は本発明を画像出力システムに通用した構成例で
ある。１台のコントローラ（ホストコンピュータ等）２
１からの出力信号で複数台のプリンタ（２２Ａ〜２２Ｄ
）に同一の画像を出力させるための方式である。プリン
タ（２２Ａ〜２２Ｄ）は前述した画像出力装置を個々に
備えている。コントローラ２１からは同一のディザデー
タ１０が各プリンタへ出力される。ここで問題となるの
は各プリンタの出力濃度が異なるという点である。即ち
、各プリンタの条件設定が異なり、最大濃度値Ｄ　ｍａ
ｘがプリンタ毎に異なると、同一データを与えても出力
画像の濃度が異なるというわけである。

一般にディザデータにおいてはかかる濃度のコントロー
ルがデータ自体ではできず、例えばプリンタ等では濃度
レベルコントロール、例えば感光ドラム３５上での電位
設定等で行われてきた。ところが、第５図の本実施例に
おいては第３図におけるＬＵＴ１３の設定、調整だけで
各プリンタの出力’＜Ｒ度をそろえることができるもの
である。その濃度調整特性の選択は第５図の各画像出力
装置（２２Ａ〜２２Ｄ）に設けられたセレクトダイアル
２０によりなされる。このセレクトダイアル２０により
第６図又は第７図の濃度補正特性のうちの１つを選ぶよ
うにする。

各プリンタは第３図のごとき回路を持っている。例えば
ＲＯＭ等からなるＬＵＴ１３は第９図に示した如き複数
のテーブル（ａ　−ｅ　）をもつ。

第９図中、テーブルａはアドレス（００）Ｈ〜（ＦＦ）
ｌ＋まで、テーブルｂはアドレス（１００）ｕ〜（ＩＦ
Ｆ）、まで、テーブルＣはアドレス（２００）□〜（２
ＦＦ）Ｈまで、テーブルｄはアドレス（３００）Ｈ〜（
３ＦＦ）ｏまで、・・・・・・どなる。第６図はこのＬ
ＵＴ１３の上記変換テーブルによって得られる濃度変換
特性図である。ＬＵ丁１３は第６図の様な横軸を多値化
データ９ａ、縦軸をデジタルデータ１３ａとった変換特
性を有する。さて第３図の戻って、出力装置（２２Ａ〜
２２Ｄ）の操作者がセレクトダイアル２０を選んで、適
当な濃度変換特性を指示すると、そのダイアル位置によ
ってセレクト信号発生回路１５がセレクト信号１５ａを
生成する。第６図の例ではテーブルは５種類膜けである
から、セレクト信号１５ａは３ビツトあれば間に合う。

ＬＵＴ１３はこのセレクト信号を上位アドレス（第９図
のＭＳＤアドレス）として、又多値化データ９ａを下位
アドレスとして入力し、第９図のテーブル構成に従って
デジタルデータ１３ａを出力する。このようにして、セ
レクトダイアル２０によって各プリンタで任意のカーブ
を選択することにより、出力濃度を一定にすることがで
きる。

く他の実施例〉以上の実施例は２値データ入力の場合について記述した
が多値データ（例えば３値、４値、・・・）に対しても
第３図の回路で同様に実施できる。この時、多値化回路
９は、例えば３値の場合には（“０″　“１　／２”　
　１″）が入力するとして入力“０”　−出力“００“ 入力“１／２”→出力“７Ｆ” 入力“１”　→出力“ＦＦ” と変換し、後は２値と同様に行えばよい。又、ＬＵＴ１
３は第６図の様に変化させることにより、リニアに変化
する。多値化データ９ａのうち中間データ（１／２相当
）のみを変換することもできる。これは第７図に示され
るようなＬＵＴを作ればよい。

なお、三角波は実施例において、３画素周期で記述した
が、１画素周期が最も望ましい。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、デジタル画像デー
タを入力して出力する画像出力装置において、該デジタ
ル画像データを一旦多値化し、しかる後に所望の濃度補
正を行って二値化するので、出力装置側で任意に出力濃
度を調整できる機能を有する画像出力装置及び、かかる
画像出力装置を駆使する画像出力システムを提供できる
。

【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（
Ａ）、（Ｂ）は従来のディザ法、濃度パターン法の原理
を説明する図、第３図は実施例の回路構成図、第４図は実施例の動作を説明するタイミングチャート、第５図は画像出力システムの一実施例の構成図、第６図、第７図は実施例における濃度変換の特性図、第８図は実施例のレーザビームプリンタの出力部分の構
成図、第９図はＬＵＴのメモリマツプ図である。図中、１・・・オシレータ、２・・・Ｄ／Ａ、３・・・
パターンパルス発生回路、４・・・コンパレータ、７・
・・タイミング信号発生回路、フａ・・・画素クロック
、７ｂ・・・スクリーンクロック、９・・・多値化回路
、９ａ・・・多値化データ、１０・・・ディザデータ、
１３・・・ＬＵＴ、１３ａ・・・濃度補正データ、１５
・・・セレクト信号発生回路、２０・・・セレクトダイ
アル、２１・・・コントローラ、２２Ａ〜２２Ｄ・・・
画像出力装置、２０２ａ、２０３ａ・・・多値濃度デー
タである。、第２図（Ａ）（Ｂ）第４図第５図２２Ａ第。図　　　　第７Ｓ５９値代　　　　　　　　　　　　　　　　、ヤ、。、＋９９ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ｙ−夕９ａ４゜第９図テーク”１しａテーク”ｖｃｊ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中間調処理されたデジタル画像データを入力して
該デジタル画像データの二値画像を出力する画像出力装
置であつて、前記デジタル画像データを多値濃度データ
に変換する多値化手段と、該多値濃度データを濃度変換
する濃度変換手段と、濃度変換後の多値濃度データを二
値化する二値化手段とを有する画像出力装置。
（２）二値化手段は濃度変換後の多値濃度データをアナ
ログ信号に変換するデジタルアナログ変換手段と、所定
のパターンをもつ周期性パターン信号を発生するパター
ン信号発生手段と、前記アナログ信号の濃度とパターン
信号の値とを比較して二値化する比較手段とからなる事
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像出力装
置。
（３）中間調処理されたデジタル画像データは二値であ
る事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像出
力装置。
（４）濃度変換手段はルックアップテーブルにより行う
事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像出力
装置。
（５）中間調処理されたデジタル画像データを送出する
画像データ送出装置と、該画像データ送出装置に接続さ
れ前記デジタル画像データを出力する複数の画像データ
出力装置とからなる画像出力システムであつて、個々の
画像出力装置は前記デジタル画像データを多値濃度デー
タに変換する多値化手段と、該多値濃度データを濃度変
換する濃度変換手段と、濃度変換後の多値濃度データを
二値化する二値化手段とを有する画像出力装置である事
を特徴とする画像出力システム。