JPH02193462A

JPH02193462A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH02193462A
Application number: JP1011010A
Authority: JP
Inventors: Kouichi Kamon; 宏一賀門
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-01-21
Filing date: 1989-01-21
Publication date: 1990-07-31
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: JP2871706B2

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、原稿画像情報をＣＯＤなどのラインイメージ
センサを用いて、光学的に読み取り、電気信号に変換し
、最終的にプリンタ等の記録装置で原稿画像情報を再生
させるデジタル複写機に係り、特にその２値化回路に特
徴のあるデジタル複写機に関する。

〔従来の技術〕

一般に、デジタル複写機においては、従来よりモアレを
防止し良好な画像を得るために、誤差分散と呼ばれる方
式が採用されている。

これは、ある特定の画素を２値化した際の誤差ＥＲを隣
接する周囲の画素に分散させるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のデジタル複写機では、この方式を
利用して良好な画像の得られる原稿の種類は、網点原稿
に限られており、他の原稿に対しては余り良い画像は得
られないという問題があった。

本発明はこのような背景に基づいてなされたものであり
、網点原稿のみならず、他の原稿に対しても、解像力を
落とさず階調性を得て、さらにモアレを防止することの
できるデジタル複写機を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明は、スキャナ部とプ
リンタ部とを基本構成とし、複合機として、ファクシミ
リ、ファイリング装置と接続することが可能なデジタル
複写機において、画像データと閾値データとを比較する
ことによって画像データを２値化する２値化手段と、黒
画像データの初期設定値および白画像データの初期設定
値とを設けておき、２値化の結果が黒ならば、黒画像デ
ータの初期設定値とデータとの差をとり、白ならば白画
像データの初期設定値との差を取り出し、誤差として検
出する検出手段と、検出された誤差を周囲画素に分散さ
せる分散手段とを有し、通常の２値化と誤差分散２値化
を切り換え可能としたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明では上述のように、原稿の種類に合わせて通常の
２値化と誤差分散の２値化を使い分けるようにしている
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は本発明の一実施例に係るデジタル複写機を構成
する原稿読取り装置を示している。

同図において、読取り原稿を載置するためのコンタクト
ガラス１は、光源２ａ、２ｂによって照明され、読取り
原稿の画像面からの反射光は、ミラー３，４，５，６．
７およびレンズ８を介してＣＣＤイメージセンサ９の受
光面に結像される。

また光源２およびミラー３は、コンタクトガラス１の下
面をコンタクトガラス１と平行に移動する走行体１１に
搭載されている。主走査はＣＣＤイメージセンサ９の固
体走査によって行われる。原稿画像はＣＣＤイメージセ
ンサ９によって１次元的に読み取られ、光学系が移動す
る（副走査）ことで原稿全面が走査される。

本実施例では読み取りの密度は、主、副走査共に１６画
素／　ｍ　ｍに設定され、Ａ３判（２９７ｍｍＸ４２０
ｍｍ）の原稿まで読み取り可能になっている。１６画素
／　ｍ　ｍのサンプリング密度で読み取られた画像信号
は、第１図のブロック図で示されるように、まず増幅器
３３で予め決められた電圧振幅に増幅され、その後Ａ／
Ｄ変換部３４で１画素数階調（実施例では６４階調）の
デジタルデータに変換される（階調数は２のｎ乗で、ｎ
ビットのバイナリ信号として取り扱う）。Ａ／Ｄ変換さ
れた信号は、実施例では６ビツトの信号となり、その後
、光源の照度むらおよびＣＣＤセンサ３２の素子間の感
度ばらつきを補正するシェーディング補正を、シェーデ
ィング補正部３５で行う。

シェーディング補正されたデータは、次にフィルタ部に
送られ、空間フィルタによって周波数特性の変換をされ
る。このとき原稿の種類に応じて、あるいは出力モード
に対応させて、複数のフィルタを持つ場合もある。実施
例では文字画像モード、写真画像モード、文字・写真混
在モードの３種類の出力モードに対応させて、３つの空
間フィルタ３６．３７．３８を持っている。フィルタ■
３６は文字画像モードに対応し、解像力を高めるように
、ハイ・パス・フィルタ（Ｈ，Ｐ、Ｆ）を用いる。この
Ｈ，Ｐ、Ｆの周波数特性は、理想的には光学系、レンズ
、センサを含む入力系のＭＴＦを表す入力系周波数特性
の逆関数になれば良いが、実際にはノイズ成分に対する
考慮が必要で、そうもいかず、逆関数よりも補正量の少
ないＭＴＦ補正を行うフィルタになっている。フィルタ
■３７は写真画像モードに対応し、階調性を重要視して
ロー・バス・フィルタ（Ｌ、Ｐ、Ｆ）　を用いる。

このり、Ｐ、Ｆの周波数特性は、解像力を出来るだけ落
とさず、しかも、網点原稿（１３３線／インチ〜１７５
線／インチ程度の網点）に対して出力画像にモアレが発
生しなくなるような周波数特性を選らぶ。フィルタ■３
８は文字・写真混在モードに対応し、フィルタ■３６と
フィルタ■３７の中間的な特性を示すようなフィルタを
選ぶ。例えば、フィルタ■３６よりも補正量が少ないＨ
ｏＰ、Ｆまたはフィルタ■３７よりも高い周波数まで通
るり、Ｐ、Ｆ、またはノイズ成分のうち、ナイキスト周
波数に近い分だけを少し抑えるようなり、Ｐ、Ｆなどが
例としてあげられる。あるいはフィルタ■３８は空間フ
ィルタを通さず、シェーディング補正後のデータを、そ
のまま通過させてもよい。

このようにして並列に複数の空間フィルタを通過して得
られた複数のデータからセレクタ３９によって１つを選
ぶ（装置によっては１つのフィルタのみあるいはフィル
タなしでセレクタの必要がない場合もある）。セレクタ
３９のセレクト条件は、操作者は操作パネル上で出力モ
ードを選択することによって、あるいは読取り装置自体
が、原稿情報から適正モードを判別することによって、
あるいは画像データを出力する先（例えばレーザプリン
タかファクシミリ送信部か、ディスク等へのファイル装
置かなど）によって、等で決める。

セレクタ３９によって選択されたデータは、実施例では
次に変倍される。これは主走査方向のみの補間演算によ
る変倍である。

この種の装置における変倍方法は、（１）レンズを含めた光学系の縮小率を変えることによ
る主走査方向の変倍と光学系移動速度を変え、副走査方
向の読取り密度を変えることによる副走査方向の変倍、（シ等倍時のデータを用いて、変倍時のサンプリング点
でのデータを補間演算によって求める主走査方向の変倍
と、（１）と同じ副走査方向の変倍、（３）等倍時のデ
ータを使って、主・副走査同時に２次元の補間を行うこ
とによる変倍、などがある。実施例では（２）を用いる。

変倍されたデータは、次にＴ変換部４０でγ変換される
。γ変換は出力濃度特性の変換であり、複写機、ファク
シミリ等でコピー濃度を変える操作に相当する。デジタ
ル複写機、ファクシミリ等では、２値化する際の閾値を
変えることによって濃度変換することもあるが、本実施
例では画像データ自体を変換テーブルによって、操作者
あるいは装置自体が選んだ濃度に対応した変換を行う。

γ変換された後、画像データは１画素当たり「黒」か「
白コの２値データに変換されるパスと、１画素当たり数
階調の変調ができる、プリンタに合わせた多値データ（
実施例では１画素１０値の２ｗＭ変調ができるプリンタ
装置に合わせ、４ビツトのコード化されたデータ）に変
換されるパスの２つに分かれる。２つに分けられたデー
タはそのままプリンタ部または他の出力装置部へ送られ
る。

実施例の場合、このとき多値データと２（Ｉ！データが
同時に送出されないように、どちらか一方が選択されて
出力されるようになっている。これは、出力装置部で２
値データと多値データを区別しセレクトする必要をなく
すためであり、信号ラインはハード的にはそれぞれ独立
でありながら、信号自体はどちらか一方だけしかつなが
らないということである。システムによっては信号自体
も独立にすることもあり得るし、可能である。

次に本発明のデジタル複写機を構成するレーザプリンタ
装置について簡単に説明する。

第３図に構造図を示す。

原稿読取り装置とレーザプリンタとは一体構造の場合と
、構造は別々で電気的にのみ接続される場合とがある。

レーザプリンタには、レーザ書込み系、画像再生系、給
紙系等が備わっている。レーザ書込み系はレーザ出カニ
ニット１２．結像レンズ１３．ミラー１４を備えている
。レーザ出カニニット１２の内部には、レーザ光源であ
るレーザダイオードおよびモータによって高速で定速回
転する多角形ミラー（ポリゴンミラー）が備わっている
。レーザ書込み系から出力されるレーザ光が、画像再生
系に備わった感光体ドラム１５に照射される。感光体ド
ラム１５の周囲には、帯電チャージャ１６．イレーザ１
フ、現像ユニット１８゜転写チャージャ１９１分離チャ
ージャ２０．分離爪２１．クリーニングユニット２２等
が備わっている。尚、感光体ドラム１５の一端近傍のレ
ーザビームを照射される位置に、主走査同期信号（ＭＳ
ＹＮＣ）を発生するビームセンサ（図示せず）が配置さ
れている。

像再生のプロセスを簡単に説明する。感光体ドラム１５
の表面は帯電チャージャ１６によって−様ムこ高電位に
帯電する。その面にレーザ光が照射されると、照射され
た部分は電位が低下する。レーザ光は記録画素の黒／白
に応じてオン／オフ制御されるので、レーザ光の照射に
よって、感光体面に記録画像に対応する電位分布、即ち
静電潜像が形成される。静電潜像が形成された部分が現
像ユニット１８を通ると、その電位の工程に応じてトナ
ーが付着し、静電潜像を可視化したトナー像が形成され
る。トナー像が形成された部分に、所定のタイミングで
記録シートが送り込まれ、トナー像に重なる。このトナ
ー像は転写チャージャ１９によって記録シートに転写し
、分離チャージャ２０によって感光体ドラム１５から分
離される。

分離された記録シートは、搬送ベルト２３によって搬送
され、ヒータを内蔵した定着ローラ２４によって熱定着
された後、排紙トレイ２５に排出される。

実施例では、給紙系は２系統になっている。

方の給紙系には、給紙カセット２６が備わっており、も
う一方の給紙系には、給紙カセット２７が備わっている
。給紙カセット２６内の記録シートは、給紙コロ２８に
よって給紙される。給紙カセット２７内の記録シートは
給紙コロ２９によって給紙される。給紙された記録シー
トは、レジストローラ３０に当接した状態で一旦停止し
、記録プロセスの進行に同期したタイミングで、感光体
ドラム１５に送り込まれる。尚、図示しないが、各給紙
系には、カセットのシートサイズを検知するサイズセン
サが備わっている。

ここで、もう−度、γ変換後の画像信号の説明に戻る。

前述の２つのバスのうち、まず２値化するバスについて
説明する。

本発明では２通りの２値化方法を持ち、モードによって
どちらかを選択する。

１つの方法は、通常の２値化で、γ変換後のデータと閾
値とを比較し、データの方が閾値よりも大きいか等しい
ときに、例えば“工”　（１を黒とする）とし、小さい
ときに“０”　（０は白）と決め、２値化回路４７で２
値化する。閾値は、これもモードによって固定閾値４４
か、組織化されたデイザ閾値４５かのどちらかをセレク
タ４６で選択する。例えば、文字モードのときは固定閾
値４４で、写真モードのときはデイザ閾値４５、文字・
写真混在モードのときは固定閾値４４だったりデイザ閾
値４５だったりという具合に予め決める。

また、Ｔ変換から２値化する間に、誤差分散法（誤差分
散部４３）という、従来より知られているモアレ防止の
ための画像データ処理を実行するバスと実行しないバス
を設け、どちらかを選択する。

これらの閾値の選択やデータ処理方法の選択は、各モー
ドに対して複数の組み合わせが考えられる。

つまり各モードに対する最適な設定が、機械の使用目的
や原稿の種類によって変わることがあるので、これに対
応することによってユーザに対する便宜が図れる。

対応方法としては、デイツプスイッチまたは操作パネル
上からの特殊キーの操作（諸機能設定のためのサービス
キー、プログラムモードなど）によって組み合わせを変
更する方法などがある。この組み合わせの設定および変
更は、オペレータが通常時に行うのではなく、機械設置
あるいは納入時の設定またはユーザの希望により途中で
の変更をサービスマン等が行う。勿論、ユーザ、オペレ
ータが操作しても差し支えない。実施例ではデイツブス
イッチによって切り換え、表１のような組み合わせを選
んだ。

表１表１のデータ処理方式の組み合わせと各モードのフィル
タ処理の周波数特性の違いにより、各モードに適した２
値化画像を得ることができる。

次に多値書き込みに合わせた多値データ処理について説
明する。レーザプリンタは、かつては全くの２値プリン
タであり、１つの画素がすべて“白”か“黒”つまり“
１”か“０゛の再生しかできなかったが、最近では１画
素について複数階調表現するような方法が幾つか提案さ
れている。

レーザダイオードを駆動するためのパルス信号のパルス
幅を制御することによって、１画素のＷＷ　ｊｌ性を持
たせるようにしたＰＷＭも、そのうちの１つである。

実施例では、ＰＷＭを使って１画素多値の書き込みを行
っている。

第１図でγ変換されたデータは、前述した２値化するパ
スと別に、ＰＷＭコード化部４２へ送られ、そこでコー
ド化される。コード化とは、レーザダイオードを駆動す
るためのパルスそのものを生成することではなく、所望
のパルス幅に対応する数値データに変換することである
。必要なパルス幅の駆動パルスにするのは、プリンタ部
で行う。

プリンタ部へは、画像データは前述のように２値化され
た信号ＤＡ２と多値コード化されたＤＡＭとが並行して
送られる。但し、前述したように信号ラインは並行して
いるけれども、信号自身は同時には共存しない。どちら
かが有効のとき、他方は無効となり、信号ラインの出力
は、ハイインピーダンスあるいはｒｌＪか「０」、どち
らかのレベルに固定となる。このことによってプリンタ
側では両方の信号をワイヤードＯＲあるいは論理的にＯ
Ｒするだけで、２値とも多値とも意識せずに画像信号を
受ける取ることができる。例えば、多値コード化を３ビ
ツトとし、無効となる信号を「０」に固定するようにし
、ｒｌ　１１Ｊを全黒、ｒｏｏｏＪを全白とし、その間
を中間調としてコードを設定すれば、第６図のような回
路構成によって２値信号ＤＡ２と多値コード信号ＤＡＭ
を合成できる。プリンタ部へ入る２（Ｉ！倍信号スキャ
ナからの信号ＤＡ２だけでなく、ファクシミリ受信信号
やファイリング装置等からの信号もあり、プリンタ部で
はそれらの信号との合成も必要となる。

２値信号を総て合成した後、２値信号と多値信号を合成
する。

次に２値化する際の誤差分散を実行する方法と、実行す
るパス、しないパスを切り換える方法について説明する
。

第４図が実施例の誤差分散と２値化の回路ブロック図で
ある。誤差分散の方法は第５図に示すようにＣＣＤの固
体走査を主走査、スキャナの移動方向を副走査とし、そ
れらの方向を図のようにしたとき、２値化した際の誤差
ＥＲを図中の矢印の４隣接画素に配分する。配分のため
の重み付けは、そのシステムによって種々考えられるが
、実施例では均等配分とした。すなわち４つの画素に１
／４ずつ配分する。配分する画素も第５図のような配分
だけでなく、周囲総てに配分する方法など、幾つか方法
がある。また、誤差ＥＲの考え方も幾つかある。誤差は
２値化の誤差であり、ある閾値を境に「１」か「０」に
なり、例えば、６４階調（０〜６３）で３２を閾値した
とき、０〜３１が「０」となり、３２〜６３が「１」と
なるとすると、２値の「０」と「１」が６４階調の、ど
のレベルに当たるかを決め、その値をそれぞれｔｈＱ。

ｔｈｌとする。このｔｈｏ、ｔｈｌの設定によって、Ｅ
Ｒの意味が変わる。つまり誤差ＥＲはデータｄを２値化
した結果ｒＯＪとなった場合、ＥＲ＝ｄ−ｔｈｏとなり
、２値化の結果が「１」のときはＥＲ＝ｄ−ｔｈｌとす
る。ｔｈｏ＝ｏ、ｔｈｌ−６３が一般的な考え方になる
が、スキャナシステム等によって、あるいは考え方によ
って異なる設定とする。実施例ではｔｈｏ＝ｏとし、ｔ
ｈ１＝４７とした。第４図のブロック図でＤＡＴＡは画
像入力データで、第５図で言うと、下段のラインのデー
タである。このＤＡＴＡは転送りロック（画素クロック
ＤＣＫ）で、次段、次々段でラッチされ、それぞれの段
で前ラインから発生したＥＲを分散され、加算器５１，
５２．５３で誤差を付加される。３回にわたって誤差を
付加されると、このデータはラインメモリ６１に格納さ
れる。

ＥＲは正負あるので、このデータは符号付きデータであ
る。１ラインの走査が終わり次のラインになると、ライ
ンメモリ６１に格納されたデータを順次取り出す。これ
が第５図の上段のラインである。このデータは、その１
画素前のデータから発生した誤差を一度だけ付加される
。この時点でそのデータは４回誤差を付加されたことに
なり、このデータは０〜６３の範囲外になっていること
があるので、リミッタ５５でこれを０〜６３に戻す。

つまり、データく０のときはデータ＝０、データ〉６３
のときはデータ＝６３にする。そして閾値ＴＨで２値化
を行い、２値化の結果から、ＥＲ＝データ（２値化ｒＯ
Ｊのとき）かＥＲ＝データー４７　（２値化「１」）か
らセレクタ５７で選択し、このＥＲを１／４ずつ周囲画
素に分散させている。

ここでセレクタ５７でＥＲ＝０を選択させれば誤差分散
しないためミこのセレクタ５７でのＥＲの分散方法によ
って誤差分散を行うか否かを選択できる。これがパスを
切り換える方法である。尚、４８．４９．５０，５８．
６０はラッチ、５４゜５６は加算器、５９は比較器であ
る。このようにして、種々の画像処理を同時にあるいは
共通のハードウェアで実施することができる。あとはそ
のシステムで、多くの種類、組み合わせの中から、どれ
をどのようにして選択していくかが問題となる。

前述したように、現在はデジタル複写機としては、プリ
ンタの１画素当たりの階調表現技術が進んで来ているの
で、これを利用して、画像品質を高めていく必要、要求
があり、１画素多値の利用が進んでいるが、デジタル複
写機をファクシミリへ応用したり、ファイリングシステ
ムなどへの拡張を考えていくと、情報量を出来るだけ少
なくかつ画質も良くという要求は未だ未だ強く、２値画
像の応用範囲も未だ未だ広い。また、複写機としてだけ
考えてみても、複雑な編集や画像加工等の要求も増して
おり、これらの機能と多値との組み合わせは、非常に複
雑となる。これを防ぐために実施例の装置によって複雑
な編集、加工時はソフトウェアで２値データを選択する
方法が有効となる。また、原稿の種類、内容によっても
２値で充分なもの、２値の方が良いものなどもあり、こ
れらをシステムが自動判別あるはオペレータの選択で、
２値、多値を切り換える方法もある。そして２値の中か
らは表１のような複数のモードもあり、これらからも、
システムがシステムなりに選択できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、解像力を落とさ
ず、デイザ処理でも固定閾値でも程よい階調性を得てモ
アレを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るデジタル複写機のシス
テムブロック図、第２図はデジタル複写機を構成する原
稿読取り装置の概略図、第３図は同、プリンタ装置の概
略図、第４図は誤差分散と２値化のブロック図、第５図
は誤差分散の説明図、第６図は２値信号と多値コード信
号の合成回路図である。４７・・・２値化回路、４８，４９，５０，５８゜６０
・・・ラッチ、５１，５２．５３，５４．５６・・・加
算器、５７・・・セレクタ。第図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

スキャナ部とプリンタ部とを基本構成とし、複合機とし
て、ファクシミリ、ファイリング装置と接続することが
可能なデジタル複写機において、画像データと閾値デー
タとを比較することによつて画像データを２値化する２
値化手段と、黒画像データの初期設定値および白画像デ
ータの初期設定値とを設けておき、２値化の結果が黒な
らば、黒画像データの初期設定値とデータとの差をとり
、白ならば白画像データの初期設定値との差を取り出し
、誤差として検出する検出手段と、検出された誤差を周
囲画素に分散させる分散手段とを有し、通常の２値化と
誤差分散２値化を切り換え可能としたことを特徴とする
デジタル複写機。