JPH0219669B2 - - Google Patents
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- JPH0219669B2 JPH0219669B2 JP55151478A JP15147880A JPH0219669B2 JP H0219669 B2 JPH0219669 B2 JP H0219669B2 JP 55151478 A JP55151478 A JP 55151478A JP 15147880 A JP15147880 A JP 15147880A JP H0219669 B2 JPH0219669 B2 JP H0219669B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/40087—Multi-toning, i.e. converting a continuous-tone signal for reproduction with more than two discrete brightnesses or optical densities, e.g. dots of grey and black inks on white paper
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/405—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
- H04N1/4055—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern
- H04N1/4057—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern the pattern being a mixture of differently sized sub-patterns, e.g. spots having only a few different diameters
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Discrete Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は中間調画像出力装置に関し、例えば中
間調画像を出力するレーザー・ビーム・プリンタ
等において、特に解像力と階調性を高める装置に
関するものである。
間調画像を出力するレーザー・ビーム・プリンタ
等において、特に解像力と階調性を高める装置に
関するものである。
一般に回転多面鏡や振動ミラーを用いた走査系
は走査角度を大きく取れること、色分散の少ない
こと等によりレーザを用いたフアクシミリ装置、
各種デイスプレイ装置、印刷装置等に多く用いら
れている。特に回転多面鏡を用いる場合には高速
の走査装置として広く使用されている。
は走査角度を大きく取れること、色分散の少ない
こと等によりレーザを用いたフアクシミリ装置、
各種デイスプレイ装置、印刷装置等に多く用いら
れている。特に回転多面鏡を用いる場合には高速
の走査装置として広く使用されている。
従来、かかる走査系において中間調画像を記録
または表示する方法として、組織的デイザ方式が
知られている。これは、記録表示する媒体が白、
黒２値しか取れなくて、中間調画像を表現する場
合に有効である。
または表示する方法として、組織的デイザ方式が
知られている。これは、記録表示する媒体が白、
黒２値しか取れなくて、中間調画像を表現する場
合に有効である。
第１図はかかる組織的デイザ法を簡単に示した
ものである。量子化、サンプリング化された入力
画像信号ｘは一般に１画素当りＫビツトの濃度情
報を有し、各画素毎にある閾値Ｃと比較され、閾
値以上であれば１、以下であれば２値表示出力ｙ
として０を得る。ここで閾値ＣはＫビツトよりな
る値をとる。従つて、Ｋビツト／画素よりなる入
力画像信号はコンパレータ通過後は１ビツト／画
素の２値表示画像信号に変換される。
ものである。量子化、サンプリング化された入力
画像信号ｘは一般に１画素当りＫビツトの濃度情
報を有し、各画素毎にある閾値Ｃと比較され、閾
値以上であれば１、以下であれば２値表示出力ｙ
として０を得る。ここで閾値ＣはＫビツトよりな
る値をとる。従つて、Ｋビツト／画素よりなる入
力画像信号はコンパレータ通過後は１ビツト／画
素の２値表示画像信号に変換される。
閾値Ｃは、一般に画素に対応したマトリツクス
で表示される。組織的デイザ法においては、
Judiceのマトリツクスが提案され、１画素に対す
るマトリツクスは、画素が２×２＝４のドツトに
より形成される場合には、 D2＝ ０ 2/4 3/4 1/4 ４×４＝16のドツトにより形成される場合に
は、 D4＝ 0 8/16 2/16 10/16 12/16 4/16 14/16 6/16 3/16 11/16 1/16 9/16 15/16 7/16 13/16 5/16 で表わされる。ここで、各ドツトの面積は、画素
の1/4（式(1)の場合）あるいは1/16（式(2)の場合）
である。一般にこれらMatrixのDimensionを大
きくする程階調性は豊かになり、一般にｎ×ｎの
マトリツクスではn2＋１階調（０を含む）を表現
できる。
で表示される。組織的デイザ法においては、
Judiceのマトリツクスが提案され、１画素に対す
るマトリツクスは、画素が２×２＝４のドツトに
より形成される場合には、 D2＝ ０ 2/4 3/4 1/4 ４×４＝16のドツトにより形成される場合に
は、 D4＝ 0 8/16 2/16 10/16 12/16 4/16 14/16 6/16 3/16 11/16 1/16 9/16 15/16 7/16 13/16 5/16 で表わされる。ここで、各ドツトの面積は、画素
の1/4（式(1)の場合）あるいは1/16（式(2)の場合）
である。一般にこれらMatrixのDimensionを大
きくする程階調性は豊かになり、一般にｎ×ｎの
マトリツクスではn2＋１階調（０を含む）を表現
できる。
かかる方法による中間調画像方式の利点は、
(1) １つのドツトの記録を白または黒の２値で記
録すればよいため、システムが簡単であり、 (2) そのため感光体のガンマは非線形でもよく感
光体の種類によらない。
録すればよいため、システムが簡単であり、 (2) そのため感光体のガンマは非線形でもよく感
光体の種類によらない。
等が挙げられる。その反面、この方式によると、
(1) １つの画素を複数のドツトで構成しているた
め解像度が悪くなり、 (2) また、階調度を多くとろうとすればする程１
画素の面積が大きくなり、解像度が更に悪くな
る。
め解像度が悪くなり、 (2) また、階調度を多くとろうとすればする程１
画素の面積が大きくなり、解像度が更に悪くな
る。
等の欠点が生じる。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、高解
像度かつ高階調の安定した中間調画像を再現でき
る中間調画像出力装置を提供するものである。
像度かつ高階調の安定した中間調画像を再現でき
る中間調画像出力装置を提供するものである。
すなわち本発明は、共通の入力画素情報に対し
て第１、第２のデイザマトリクスの各々の閾値を
割に当て、前記入力画素情報の階調処理を行い前
記第１、第２のデイザマトリクスに対応した微画
素マトリクスを形成するとともに前記微画素マト
リクス中の各微画素を第１の濃度および前記第１
の濃度より濃度の高い第２の濃度を用いて３値以
上の階調で再現し中間調画像を出力する中間調画
像出力装置において、 前記微画素を感光体上に形成すべくビームを発
生するビーム発生手段と、 前記微画素の階調を表わす濃度信号を入力する
入力手段と、 前記入力手段より入力した濃度信号に基づいて
前記ビーム発生手段より発生するビームを変調す
るとともに前記第１、第２の濃度に対応した第
１、第２の強度のビームを発生すべく前記ビーム
発生手段の駆動電流値を切換える変調手段と、 前記変調手段により変調されたビームに基づい
て前記感光体上に静電潜像を形成する手段と、 前記感光体上に形成された微画素マトリクスの
静電潜像の電位を検出する検出手段とを有し、 前記検出手段は、前記第２の濃度の微画素を用
いず前記第１の濃度の微画素で形成された第１の
階調の微画素マトリクスに対応した第１の静電潜
像の電位および前記第２の濃度の微画素で形成さ
れ、かつ前記第１の階調の次の階調となる第２の
階調の微画素マトリクスに対応した第２の静電潜
像の電位を検出できる構成とし、 前記ビームの第１の強度を変更して前記第１、
第２の静電潜像の電位差を補正すべく、前記検出
手段により検出された前記第１、第２の静電潜像
の電位に基づいて、前記ビームの第１の強度を決
定する駆動電流値を演算し決定する演算手段とを
設けた中間調画像出力装置を提供するものであ
る。
て第１、第２のデイザマトリクスの各々の閾値を
割に当て、前記入力画素情報の階調処理を行い前
記第１、第２のデイザマトリクスに対応した微画
素マトリクスを形成するとともに前記微画素マト
リクス中の各微画素を第１の濃度および前記第１
の濃度より濃度の高い第２の濃度を用いて３値以
上の階調で再現し中間調画像を出力する中間調画
像出力装置において、 前記微画素を感光体上に形成すべくビームを発
生するビーム発生手段と、 前記微画素の階調を表わす濃度信号を入力する
入力手段と、 前記入力手段より入力した濃度信号に基づいて
前記ビーム発生手段より発生するビームを変調す
るとともに前記第１、第２の濃度に対応した第
１、第２の強度のビームを発生すべく前記ビーム
発生手段の駆動電流値を切換える変調手段と、 前記変調手段により変調されたビームに基づい
て前記感光体上に静電潜像を形成する手段と、 前記感光体上に形成された微画素マトリクスの
静電潜像の電位を検出する検出手段とを有し、 前記検出手段は、前記第２の濃度の微画素を用
いず前記第１の濃度の微画素で形成された第１の
階調の微画素マトリクスに対応した第１の静電潜
像の電位および前記第２の濃度の微画素で形成さ
れ、かつ前記第１の階調の次の階調となる第２の
階調の微画素マトリクスに対応した第２の静電潜
像の電位を検出できる構成とし、 前記ビームの第１の強度を変更して前記第１、
第２の静電潜像の電位差を補正すべく、前記検出
手段により検出された前記第１、第２の静電潜像
の電位に基づいて、前記ビームの第１の強度を決
定する駆動電流値を演算し決定する演算手段とを
設けた中間調画像出力装置を提供するものであ
る。
以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
以下では説明を簡単にするために、白、黒およ
び白と黒の中間の１段階の中間調明度の３段階の
明度を用いた、いわゆる３値法により中間調画像
を得る例について述べる。
び白と黒の中間の１段階の中間調明度の３段階の
明度を用いた、いわゆる３値法により中間調画像
を得る例について述べる。
例えば、白、黒の間に、灰色のドツト又は黒の
面積の1/2の面積を有すドツトを規定しておき、
３値構成でｎ×ｎのデイザマトリツクスを構成し
た場合、得られる階調度は2n2＋１となり、前述
の場合より約２倍に増える。第２図および第３図
はかかる３値構成で２×２のデイザマトリツクス
を構成した例で、第２図は中間濃度によるもの、
第３図は網点の黒の面積を変えるものをそれぞれ
入れた場合のものである。なお、第２図および第
３図ではマトリツクスの大きさに対する画素の大
きさを１画素として示してある。
面積の1/2の面積を有すドツトを規定しておき、
３値構成でｎ×ｎのデイザマトリツクスを構成し
た場合、得られる階調度は2n2＋１となり、前述
の場合より約２倍に増える。第２図および第３図
はかかる３値構成で２×２のデイザマトリツクス
を構成した例で、第２図は中間濃度によるもの、
第３図は網点の黒の面積を変えるものをそれぞれ
入れた場合のものである。なお、第２図および第
３図ではマトリツクスの大きさに対する画素の大
きさを１画素として示してある。
第２図の例では、白、黒および灰色の３つの明
度をとりうる４つの微画素を用いて９階調の明度
を有する画素を構成している。
度をとりうる４つの微画素を用いて９階調の明度
を有する画素を構成している。
また、第３図の例では、白、大きい黒丸および
大きい黒丸の半分の面積の小さい黒丸をそれぞれ
１つの微画素の中に割り当てることにより、４つ
の微画素で９階調の明度を有する画素を構成して
いる。
大きい黒丸の半分の面積の小さい黒丸をそれぞれ
１つの微画素の中に割り当てることにより、４つ
の微画素で９階調の明度を有する画素を構成して
いる。
このように、３種類の明度の微画素を用いて、
ｎ×ｎの微画素マトリツクスにより１画素を構成
すると、２×ｎ×ｎ＋１の階調度を有する画像を
得ることができる。しかして、従来のように２値
により表示した微画素を用いてｎ×ｎの微画素マ
トリツクスを用いた場合に得られる階調度、すな
わちｎ×ｎ＋１の約２倍の階調度を得ることがで
きる。また、かかる方法で中間調を出力する場合
には、同じ階調度の場合には、従来の方法に比べ
て１画素の大きさを小さくすることができ、従つ
て、高解像度で鮮鋭な中間調画像を得ることがで
きる。
ｎ×ｎの微画素マトリツクスにより１画素を構成
すると、２×ｎ×ｎ＋１の階調度を有する画像を
得ることができる。しかして、従来のように２値
により表示した微画素を用いてｎ×ｎの微画素マ
トリツクスを用いた場合に得られる階調度、すな
わちｎ×ｎ＋１の約２倍の階調度を得ることがで
きる。また、かかる方法で中間調を出力する場合
には、同じ階調度の場合には、従来の方法に比べ
て１画素の大きさを小さくすることができ、従つ
て、高解像度で鮮鋭な中間調画像を得ることがで
きる。
第２図および第３図の場合に用いるデイザマト
リツクスとしては、 D1 2＝ ０ 2/8 3/8 1/8 (3) D2 2＝4/8 6/8 7/8 5/8 (4) の２種類が考えられ、対応する画素に対して比較
される。例えば、入力画像情報が一様濃度の Ｘ（ｉ）＝i/8 i/8 i/8 i/8（ｉ＝１，２，……，８）
(5) とした場合、上記デイザマトリツクス(3)および(4)
と比較して、画像情報が大の場合に１、他の場合
０が出力される。ｉ＝２のとき、この出力画像情
報は、 Y1(2)＝１ ０ ０ １ (6) Y2(2)＝０ ０ ０ ０ (7) となる。ここでY1に対応する出力を微画素の中
間濃度または中間の網点の大きさの表示、Y2に
対応する出力を微画素の高濃度（または大きい方
の網点の大きさ）に対する表示とすると、第２図
または第３図の２に示す画像出力が得られる。
リツクスとしては、 D1 2＝ ０ 2/8 3/8 1/8 (3) D2 2＝4/8 6/8 7/8 5/8 (4) の２種類が考えられ、対応する画素に対して比較
される。例えば、入力画像情報が一様濃度の Ｘ（ｉ）＝i/8 i/8 i/8 i/8（ｉ＝１，２，……，８）
(5) とした場合、上記デイザマトリツクス(3)および(4)
と比較して、画像情報が大の場合に１、他の場合
０が出力される。ｉ＝２のとき、この出力画像情
報は、 Y1(2)＝１ ０ ０ １ (6) Y2(2)＝０ ０ ０ ０ (7) となる。ここでY1に対応する出力を微画素の中
間濃度または中間の網点の大きさの表示、Y2に
対応する出力を微画素の高濃度（または大きい方
の網点の大きさ）に対する表示とすると、第２図
または第３図の２に示す画像出力が得られる。
ｉ＝６とすると、
Y1(6)＝１ １
１ １ (8)
Y2(6)＝１ ０
０ １ (9)
となり、Y2に対応した高濃度出力、Y1に対応し
た中間濃度出力、すなわち、第２図または第３図
の６を得る。
た中間濃度出力、すなわち、第２図または第３図
の６を得る。
ここで、高濃度出力を優先させる処理を施し、
そして「高濃度で出力するところは中間濃度では
出力しない」と決めると、 Y1(6)＝０ １ １ ０ (10) となり、この画像出力が第２図の６に示されてい
る。
そして「高濃度で出力するところは中間濃度では
出力しない」と決めると、 Y1(6)＝０ １ １ ０ (10) となり、この画像出力が第２図の６に示されてい
る。
第４図は中間調画像を得る出力装置の構成の１
例を示す。ここで、１２は半導体レーザであり、
半導体レーザ１２から出射された出射ビームをコ
リメータレンズ１３により平行光線とし、この平
行光線を回転多面鏡により形成した光偏向器１４
へ入射する。光偏向器１４により、反射・偏向さ
れた光ビームは、Fθレンズ等の結像レンズ１５
を介して感光ドラム１６上に達し、感光ドラム１
６上に結像する。ここで、光ビームの一次元走査
は回転多面鏡１４を回転させて行い、また、感光
ドラム１６を回転させて感光ドラム１６の全周面
上に二次元的な光走査を行う。ここで、半導体レ
ーザ１２を後述する駆動回路を用いて変調するこ
とにより、所望の中間調画像を含んだ画像パター
ンを感光ドラム１６上に形成することができる。
例を示す。ここで、１２は半導体レーザであり、
半導体レーザ１２から出射された出射ビームをコ
リメータレンズ１３により平行光線とし、この平
行光線を回転多面鏡により形成した光偏向器１４
へ入射する。光偏向器１４により、反射・偏向さ
れた光ビームは、Fθレンズ等の結像レンズ１５
を介して感光ドラム１６上に達し、感光ドラム１
６上に結像する。ここで、光ビームの一次元走査
は回転多面鏡１４を回転させて行い、また、感光
ドラム１６を回転させて感光ドラム１６の全周面
上に二次元的な光走査を行う。ここで、半導体レ
ーザ１２を後述する駆動回路を用いて変調するこ
とにより、所望の中間調画像を含んだ画像パター
ンを感光ドラム１６上に形成することができる。
第５図に基づいて第４図示の出力装置における
画像形成のプロセスを説明する。感光ドラム１６
は、その表面に光導電体を塗布したもので、本例
で用いるいわゆるNPプロセスでは、その光導電
体層の上に絶縁層を設ける。まず、第１工程とし
て、一次帯電器１７により絶縁層上に一様にプラ
ス帯電を行う。次に、半導体レーザ１２により変
調されたレーザビーム２１を感光ドラム１６上に
照射しながら除電器１８により交流コロナ放電を
行う。更に、全面露光ランプ２２を用いて一様に
感光層を照射すると、画像情報を表面電位分布と
して、すなわち静電潜像として感光ドラム１６上
に蓄積することができる。次いで、現像器１９内
の逆極性のトナー粒子を感光ドラム１６上に付着
させることにより、前述の静電潜像が現像されて
紙２０に転写される。ここで、表面電位センサ２
３により、かかる静電潜像の表面電位を測定し、
後述するようにして所望の画像を安定に得るよう
にする。
画像形成のプロセスを説明する。感光ドラム１６
は、その表面に光導電体を塗布したもので、本例
で用いるいわゆるNPプロセスでは、その光導電
体層の上に絶縁層を設ける。まず、第１工程とし
て、一次帯電器１７により絶縁層上に一様にプラ
ス帯電を行う。次に、半導体レーザ１２により変
調されたレーザビーム２１を感光ドラム１６上に
照射しながら除電器１８により交流コロナ放電を
行う。更に、全面露光ランプ２２を用いて一様に
感光層を照射すると、画像情報を表面電位分布と
して、すなわち静電潜像として感光ドラム１６上
に蓄積することができる。次いで、現像器１９内
の逆極性のトナー粒子を感光ドラム１６上に付着
させることにより、前述の静電潜像が現像されて
紙２０に転写される。ここで、表面電位センサ２
３により、かかる静電潜像の表面電位を測定し、
後述するようにして所望の画像を安定に得るよう
にする。
以上、画像形成のプロセスについて述べたが、
次に表面電位センサ２３の作用について述べる。
次に表面電位センサ２３の作用について述べる。
一般に露光量Ｅと表面電位Ｖとの関係は第６図
示のように、光量の多い所では表面電位は下る。
ここで、第２図または第３図の如き、３つの階調
の明度がそれぞれ割り当てられた微画素を用いた
１画素により、第７図示のような画像パターン、
すなわち10階調の明度を有する画像パターンが得
られるように、前述のレーザビーム２１を変調す
ると、その表面電位は第８図示のようにステツプ
状に変化したものとなる。ここで、横軸ｒは塗り
つぶした微画素の数である。
示のように、光量の多い所では表面電位は下る。
ここで、第２図または第３図の如き、３つの階調
の明度がそれぞれ割り当てられた微画素を用いた
１画素により、第７図示のような画像パターン、
すなわち10階調の明度を有する画像パターンが得
られるように、前述のレーザビーム２１を変調す
ると、その表面電位は第８図示のようにステツプ
状に変化したものとなる。ここで、横軸ｒは塗り
つぶした微画素の数である。
第９図は、第４図示の半導体レーザ１２の駆動
回路を示す。本例では、半導体レーザ１２によ
り、零を含む異なつた３値の光出力を得る。ここ
で、１２は前述した半導体レーザ、３１は２値信
号の形態の画像濃度信号Ｓ１の入力端子、３２は
２値信号の形態の画像濃度信号Ｓ２の入力端子で
あり、本例では第１０図に示すように、本発明に
よる３値のデイザ法の形態で微画素の各々に対す
る階調を指定するための１対の信号Ｓ１およびＳ
２をこれら入力端子３１および３２に供給し、こ
れら信号Ｓ１およびＳ２に基づいて半導体レーザ
１２を制御して、３値デイザ法に応じた光出力Ｌ
０，LM，LHを得る。すなわち、差動スイツチ
を構成する２つのトランジスタ３３，３４によつ
て、画像濃度信号Ｓ１に応動させて半導体レーザ
１２を駆動する。このとき半導体レーザ１２に流
れる電流を、電流源トランジスタ３５のコレクタ
電流によつて決定する。一方、差動スイツチを構
成する２つのトランジスタ３６，３７によつて、
画像濃度信号Ｓ２に応動させて半導体レーザ１２
を駆動する。このとき半導体レーザ１２に流れる
電流を、電流源トランジスタ３８のコレクタ電流
によつて決定する。従つて、画像濃度信号Ｓ１，
Ｓ２のいずれかを相応する端子３１，３２のどち
らに信号を供給するかにより、異なつた電流値で
半導体レーザ１２を駆動することができる。
回路を示す。本例では、半導体レーザ１２によ
り、零を含む異なつた３値の光出力を得る。ここ
で、１２は前述した半導体レーザ、３１は２値信
号の形態の画像濃度信号Ｓ１の入力端子、３２は
２値信号の形態の画像濃度信号Ｓ２の入力端子で
あり、本例では第１０図に示すように、本発明に
よる３値のデイザ法の形態で微画素の各々に対す
る階調を指定するための１対の信号Ｓ１およびＳ
２をこれら入力端子３１および３２に供給し、こ
れら信号Ｓ１およびＳ２に基づいて半導体レーザ
１２を制御して、３値デイザ法に応じた光出力Ｌ
０，LM，LHを得る。すなわち、差動スイツチ
を構成する２つのトランジスタ３３，３４によつ
て、画像濃度信号Ｓ１に応動させて半導体レーザ
１２を駆動する。このとき半導体レーザ１２に流
れる電流を、電流源トランジスタ３５のコレクタ
電流によつて決定する。一方、差動スイツチを構
成する２つのトランジスタ３６，３７によつて、
画像濃度信号Ｓ２に応動させて半導体レーザ１２
を駆動する。このとき半導体レーザ１２に流れる
電流を、電流源トランジスタ３８のコレクタ電流
によつて決定する。従つて、画像濃度信号Ｓ１，
Ｓ２のいずれかを相応する端子３１，３２のどち
らに信号を供給するかにより、異なつた電流値で
半導体レーザ１２を駆動することができる。
本例では、半導体レーザ１２を保護する観点か
らローレベルの画像濃度信号Ｓ１，Ｓ２を端子３
１，３２に同時に供給した時に、半導体レーザ１
２に最大電流を流し、この電流値に対応して出射
されたレーザビームにより得られる画像が最大濃
度となるように回路定数を設定し、画像濃度信号
Ｓ１をオフにして中間濃度を得る中間出力を形成
するのが好適である。すなわち、第１０図に示す
ように、画像濃度信号Ｓ１，Ｓ２が共にハイレベ
ルにあるときに、半導体レーザ１２の光出力をＬ
０となし、信号Ｓ１がローレベル、信号Ｓ２がハ
イレベルのときに光出力を中間出力LMとなし、
信号Ｓ１，Ｓ２が共にローレベルのときに光出力
を最大出力LHとなるようにする。
らローレベルの画像濃度信号Ｓ１，Ｓ２を端子３
１，３２に同時に供給した時に、半導体レーザ１
２に最大電流を流し、この電流値に対応して出射
されたレーザビームにより得られる画像が最大濃
度となるように回路定数を設定し、画像濃度信号
Ｓ１をオフにして中間濃度を得る中間出力を形成
するのが好適である。すなわち、第１０図に示す
ように、画像濃度信号Ｓ１，Ｓ２が共にハイレベ
ルにあるときに、半導体レーザ１２の光出力をＬ
０となし、信号Ｓ１がローレベル、信号Ｓ２がハ
イレベルのときに光出力を中間出力LMとなし、
信号Ｓ１，Ｓ２が共にローレベルのときに光出力
を最大出力LHとなるようにする。
かかる異なる光出力Ｌ０，LM，LHを画像形
成プロセスにおいて安定して得るためには、第９
図に示した端子３９からの入力信号、すなわちト
ランジスタ３５のベース電位を制御することによ
り、中間画像を得る光出力LMを制御するのが好
適である。ここで、中間状態の光出力LMを制御
して光出力の安定化を図るのは、最大出力LHを
制御するよりも以下の点で優れていることに基づ
く。ここで、第１１図示の露光量Ｅとレーザ光出
力Ｄとの関係を参照して述べる。
成プロセスにおいて安定して得るためには、第９
図に示した端子３９からの入力信号、すなわちト
ランジスタ３５のベース電位を制御することによ
り、中間画像を得る光出力LMを制御するのが好
適である。ここで、中間状態の光出力LMを制御
して光出力の安定化を図るのは、最大出力LHを
制御するよりも以下の点で優れていることに基づ
く。ここで、第１１図示の露光量Ｅとレーザ光出
力Ｄとの関係を参照して述べる。
(1) 安定した出力を得るためには、光最大出力は
Ｅ―Ｄ曲線の飽和した点Ａにある方がよい。
Ｅ―Ｄ曲線の飽和した点Ａにある方がよい。
(2) 環境変化に対して第１１図に示されるＥ―Ｄ
曲線が点線の如く変化しても最大出力の位置は
影響を受けにくい。一方、中間濃度の位置Ｂは
大きく影響を受ける。
曲線が点線の如く変化しても最大出力の位置は
影響を受けにくい。一方、中間濃度の位置Ｂは
大きく影響を受ける。
従つて、最大光出力LHは定電流で固定し、中
間の光出力LMを制御することが望ましい。
間の光出力LMを制御することが望ましい。
このようにして３値の光出力Ｌ０，LM，LH
により、第７図に示すような画像パターンを描い
たときに、中間調の微画素を正しく構成できれ
ば、各階調毎の表面電位の変化量はほぼ一定であ
る。しかしながら、第２図および第３図に示した
ように、微画素の構成を変化させた階調４から５
への移行において、第１３図ＡおよびＢに示すよ
うに、表面電位が不連続に変化することがある。
そこで、第５図示の表面電位センサ２３を用いて
感光ドラム１６上の表面電位を測定して光出力を
制御する。なお、表面電位の測定にあたつては、
感光ドラム１６上の電位を、１画素を単位とした
マクロ的な表面電位分布としてとり出す必要があ
るので、センサ２３は微画素の部位は解像できな
いようにしておくものとする。従つて、画像パタ
ーンを比較的大きな面積に描く必要がある。
により、第７図に示すような画像パターンを描い
たときに、中間調の微画素を正しく構成できれ
ば、各階調毎の表面電位の変化量はほぼ一定であ
る。しかしながら、第２図および第３図に示した
ように、微画素の構成を変化させた階調４から５
への移行において、第１３図ＡおよびＢに示すよ
うに、表面電位が不連続に変化することがある。
そこで、第５図示の表面電位センサ２３を用いて
感光ドラム１６上の表面電位を測定して光出力を
制御する。なお、表面電位の測定にあたつては、
感光ドラム１６上の電位を、１画素を単位とした
マクロ的な表面電位分布としてとり出す必要があ
るので、センサ２３は微画素の部位は解像できな
いようにしておくものとする。従つて、画像パタ
ーンを比較的大きな面積に描く必要がある。
第１２図は上述した光出力を制御するためのブ
ロツク図を示し、表面電位センサ２３（第５図参
照）からの表面電位出力を増幅器５０で増幅した
後、Ａ／Ｄ変換器５１によりデイジタル化し、中
央演算処理装置CPU５３により制御される入力
ポートからメモリ５４に表面電位情報をとり入れ
る。この一連の手順は感光ドラム１６の回転と同
期してドラムクロツク発生器５２から得られるド
ラムクロツクにより行われ、中間調画像の１階調
毎に平均化された表面電位情報が順次メモリ５４
にとり入れられる。すなわち、画像調整用のテス
トパターン信号（階調を出すパターン）により、
半導体レーザ１２（第９図参照）を駆動し、その
潜像電位を順次メモリ５４に取り入れる。今、画
像スポツトが適当でないとすると、第１３図Ａ，
Ｂのように、各階調の連続性が悪くなる。第１３
図Ａは中間の光出力LMが弱すぎる場合で０〜４
までの電位変化はわずかであるが、４〜５にかけ
て急激に変化する。第１３図Ｂは中間の光出力
LMが強すぎる（しかし最大光出力よりは低い）
場合で４〜５にかけて差が少ない。
ロツク図を示し、表面電位センサ２３（第５図参
照）からの表面電位出力を増幅器５０で増幅した
後、Ａ／Ｄ変換器５１によりデイジタル化し、中
央演算処理装置CPU５３により制御される入力
ポートからメモリ５４に表面電位情報をとり入れ
る。この一連の手順は感光ドラム１６の回転と同
期してドラムクロツク発生器５２から得られるド
ラムクロツクにより行われ、中間調画像の１階調
毎に平均化された表面電位情報が順次メモリ５４
にとり入れられる。すなわち、画像調整用のテス
トパターン信号（階調を出すパターン）により、
半導体レーザ１２（第９図参照）を駆動し、その
潜像電位を順次メモリ５４に取り入れる。今、画
像スポツトが適当でないとすると、第１３図Ａ，
Ｂのように、各階調の連続性が悪くなる。第１３
図Ａは中間の光出力LMが弱すぎる場合で０〜４
までの電位変化はわずかであるが、４〜５にかけ
て急激に変化する。第１３図Ｂは中間の光出力
LMが強すぎる（しかし最大光出力よりは低い）
場合で４〜５にかけて差が少ない。
従つて、最適な光出力を得るためには、第１３
図Ａ，Ｂにおける０〜４で表わす表面電位の変化
と５〜８で表わす表面電位の変化とから、最適な
中間の光出力LMを得るように第９図に示すトラ
ンジスタ３５のベース電位を制御すればよい。こ
れは、以下の手順で実行することができる。
図Ａ，Ｂにおける０〜４で表わす表面電位の変化
と５〜８で表わす表面電位の変化とから、最適な
中間の光出力LMを得るように第９図に示すトラ
ンジスタ３５のベース電位を制御すればよい。こ
れは、以下の手順で実行することができる。
第１４図は各階調を一様にする手順を示すフロ
ーチヤートである。まず、各階調毎に測定された
電位の平均値0，1，……，Nを求める。２×
２のマトリツクスであればN＝8である。そこ
で各々の差分ΔVi（ｉ＝１，２，……，８）を求
める。次に、中間明度の微画素が出現する前半と
後半とで各々の平均を求める。すなわち、 ΔVA＝１／４4 〓i=1 ΔVi ΔVB＝１／４8 〓i=5 ΔVi ここで、ΔVAとΔVBとの差が微小であり、許容
範囲εより小さければ、各階調の差は比較的一様
な時で、そのままの状態で動作を続行してよい。
この許容範囲εは装置の精度に合わせて決めるこ
とができる。
ーチヤートである。まず、各階調毎に測定された
電位の平均値0，1，……，Nを求める。２×
２のマトリツクスであればN＝8である。そこ
で各々の差分ΔVi（ｉ＝１，２，……，８）を求
める。次に、中間明度の微画素が出現する前半と
後半とで各々の平均を求める。すなわち、 ΔVA＝１／４4 〓i=1 ΔVi ΔVB＝１／４8 〓i=5 ΔVi ここで、ΔVAとΔVBとの差が微小であり、許容
範囲εより小さければ、各階調の差は比較的一様
な時で、そのままの状態で動作を続行してよい。
この許容範囲εは装置の精度に合わせて決めるこ
とができる。
一方、許容範囲εよりΔVAとΔVBの差が大きい
場合には、修正する必要がある。修正する量は、
ΔVA−ΔVB＞０のときは中間の光出力LMを減少
する方向へ、ΔVA−ΔVB＜０のときは中間の光出
力LMを増大する方向へ、｜ΔVA−ΔVB｜に比例
するように制御すればよい。すなわち、中間の光
出力LMに対する半導体レーザ１２に供給する電
流iAが、 iA〓iA−α・（ΔVA−ΔVB） となるように制御する。
場合には、修正する必要がある。修正する量は、
ΔVA−ΔVB＞０のときは中間の光出力LMを減少
する方向へ、ΔVA−ΔVB＜０のときは中間の光出
力LMを増大する方向へ、｜ΔVA−ΔVB｜に比例
するように制御すればよい。すなわち、中間の光
出力LMに対する半導体レーザ１２に供給する電
流iAが、 iA〓iA−α・（ΔVA−ΔVB） となるように制御する。
ここで、αは正の比例定数で装置の特性に応じ
て決めればよい。
て決めればよい。
以上の手順で決定した電流値の制御は、第１２
図のＤ／Ａ変換器５５によりアナログ化されて、
端子３９より出力される出力電圧値に基づいて実
行される。この出力電圧は第９図の端子３９へ入
力し、トランジスタ３５のコレクタ電流を制御す
る。また、上述した制御において、装置の特性や
人間の視覚特性等に応じて最適となるように、定
数αを決めればよい。上述した電子写真の場合、
種々の特性が非線形であつたり、また画素の大き
さ、微画素の大きさ等により近接効果が現われた
りするため、実験に基づいて決めるのが好適であ
る。
図のＤ／Ａ変換器５５によりアナログ化されて、
端子３９より出力される出力電圧値に基づいて実
行される。この出力電圧は第９図の端子３９へ入
力し、トランジスタ３５のコレクタ電流を制御す
る。また、上述した制御において、装置の特性や
人間の視覚特性等に応じて最適となるように、定
数αを決めればよい。上述した電子写真の場合、
種々の特性が非線形であつたり、また画素の大き
さ、微画素の大きさ等により近接効果が現われた
りするため、実験に基づいて決めるのが好適であ
る。
尚、前述した制御は画像出力前にあらかじめ前
もつて行う必要がある。この制御は、例えば電源
投入直後および一定のドラム回転数になつた時に
行えばよく、毎回行う必要はない。また、手動操
作により必要に応じて行つてもよい。この時、第
７図に示される画像パターンを紙に転写して取り
出すことは必ずしも必要ではなく、画像パターン
を記憶して制御してもよい。更に、上例では、中
間の光出力を得るために表面電位を測定して自動
制御で電流源トランジスタのコレクタ電流を制御
するようにしたが、画像パターンをみて、直接人
間の判断と手動操作でトランジスタのベース電流
を変化させて中間調を調整してもよい。このよう
な場合には、予め装置の外枠に調整用の可変抵抗
などのつまみ等を外部より操作可能に配置してお
き、必要に応じてテストチヤート画像を出力して
調整を行えばよい。
もつて行う必要がある。この制御は、例えば電源
投入直後および一定のドラム回転数になつた時に
行えばよく、毎回行う必要はない。また、手動操
作により必要に応じて行つてもよい。この時、第
７図に示される画像パターンを紙に転写して取り
出すことは必ずしも必要ではなく、画像パターン
を記憶して制御してもよい。更に、上例では、中
間の光出力を得るために表面電位を測定して自動
制御で電流源トランジスタのコレクタ電流を制御
するようにしたが、画像パターンをみて、直接人
間の判断と手動操作でトランジスタのベース電流
を変化させて中間調を調整してもよい。このよう
な場合には、予め装置の外枠に調整用の可変抵抗
などのつまみ等を外部より操作可能に配置してお
き、必要に応じてテストチヤート画像を出力して
調整を行えばよい。
以上説明したように、本発明によれば、感光体
の潜像電位を実際に検出してビームの強度を補正
し、階調補正する構成としたので階調の連続性の
優れた高品位の中間調画像を再現することができ
る。
の潜像電位を実際に検出してビームの強度を補正
し、階調補正する構成としたので階調の連続性の
優れた高品位の中間調画像を再現することができ
る。
なお、以上では３値を例にとつて説明したが、
同様の方法により４値あるいはそれ以上の明度を
用いて所望の中間調画像を得ることができること
は勿論である。また、以上では、本発明を主にレ
ーザビームプリンタの場合を例にとつて説明した
が、本発明はこれにのみ限られず、フアクシミリ
装置や印刷装置等での印画にも有効に適用でき
る。
同様の方法により４値あるいはそれ以上の明度を
用いて所望の中間調画像を得ることができること
は勿論である。また、以上では、本発明を主にレ
ーザビームプリンタの場合を例にとつて説明した
が、本発明はこれにのみ限られず、フアクシミリ
装置や印刷装置等での印画にも有効に適用でき
る。
第１図は通常の組織的デイザ法の説明図、第２
図および第３図は本発明による３値構成で２×２
の微画素マトリツクスを構成した画素の明度を示
す図、第４図は本発明の中間調画像出力装置の一
例を示す構成図、第５図は画像形成のプロセスの
説明図、第６図は露光量Ｅと表面電位Ｖとの関係
を示す図、第７図は10段階の明度を示す標準画像
パターンを示す線図、第８図および第１３図Ａ，
Ｂは塗りつぶした微画素の数と表面電位の関係を
示す図、第９図は３値の光出力を得る半導体レー
ザ駆動用の回路図、第１０図はその各部波形のタ
イミングチヤート、第１１図は露光量Ｅとレーザ
光出力Ｄとの関係を示す線図、第１２図は第９図
示の半導体レーザを制御するためのブロツク図、
第１４図は明度の各階調を一様にする手順を示す
フローチヤートである。 １０…画素、１１…微画素、１２…半導体レー
ザ光源、１３…コリメータレンズ、１４…光偏向
器、１５…結像レンズ、１６…感光ドラム、１７
…一次帯電器、１８…除電器、１９…現像器、２
０…紙、２１…レーザビーム、２２…露光ラン
プ、２３…センサ、３１，３２，３９…端子、３
３〜３８…トランジスタ、５０…増幅器、５１…
Ａ／Ｄ変換器、５２…ドラムクロツク発生器、５
３…CPU、５４…メモリ、５５…Ｄ／Ａ変換器。
図および第３図は本発明による３値構成で２×２
の微画素マトリツクスを構成した画素の明度を示
す図、第４図は本発明の中間調画像出力装置の一
例を示す構成図、第５図は画像形成のプロセスの
説明図、第６図は露光量Ｅと表面電位Ｖとの関係
を示す図、第７図は10段階の明度を示す標準画像
パターンを示す線図、第８図および第１３図Ａ，
Ｂは塗りつぶした微画素の数と表面電位の関係を
示す図、第９図は３値の光出力を得る半導体レー
ザ駆動用の回路図、第１０図はその各部波形のタ
イミングチヤート、第１１図は露光量Ｅとレーザ
光出力Ｄとの関係を示す線図、第１２図は第９図
示の半導体レーザを制御するためのブロツク図、
第１４図は明度の各階調を一様にする手順を示す
フローチヤートである。 １０…画素、１１…微画素、１２…半導体レー
ザ光源、１３…コリメータレンズ、１４…光偏向
器、１５…結像レンズ、１６…感光ドラム、１７
…一次帯電器、１８…除電器、１９…現像器、２
０…紙、２１…レーザビーム、２２…露光ラン
プ、２３…センサ、３１，３２，３９…端子、３
３〜３８…トランジスタ、５０…増幅器、５１…
Ａ／Ｄ変換器、５２…ドラムクロツク発生器、５
３…CPU、５４…メモリ、５５…Ｄ／Ａ変換器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 共通の入力画素情報に対して第１、第２のデ
イザマトリクスの各々の閾値を割り当て、前記入
力画素情報の階調処理を行い前記第１、第２のデ
イザマトリクスに対応した微画素マトリクスを形
成するとともに前記微画素マトリクス中の各微画
素を第１の濃度および前記第１の濃度より濃度の
高い第２の濃度を用いて３値以上の階調で再現し
中間調画像を出力する中間調画像出力装置におい
て、 前記微画素を感光体上に形成すべくビームを発
生するビーム発生手段と、 前記微画素の階調を表わす濃度信号を入力する
入力手段と、 前記入力手段より入力した濃度信号に基づいて
前記ビーム発生手段より発生するビームを変調す
るとともに前記第１、第２の濃度に対応した第
１、第２の強度のビームを発生すべく前記ビーム
発生手段の駆動電流値を切換える変調手段と、 前記変調手段により変調されたビームに基づい
て前記感光体上に静電潜像を形成する手段と、 前記感光体上に形成された微画素マトリクスの
静電潜像の電位を検出する検出手段とを有し、 前記検出手段は、前記第２の濃度の微画素を用
いず前記第１の濃度の微画素で形成された第１の
階調の微画素マトリクスに対応した第１の静電潜
像の電位および前記第２の濃度の微画素で形成さ
れ、かつ前記第１の階調の次の階調となる第２の
階調の微画素マトリクスに対応した第２の静電潜
像の電位を検出できる構成とし、 前記ビームの第１の強度を変更して前記第１、
第２の静電潜像の電位差を補正すべく、前記検出
手段により検出された前記第１、第２の静電潜像
の電位に基づいて、前記ビームの第１の強度を決
定する駆動電流値を演算し決定する演算手段とを
設けたことを特徴とする中間調画像出力装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55151478A JPS5776560A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Processing method of intermediate tone image |
| US06/583,294 US4491875A (en) | 1980-10-30 | 1984-02-28 | Apparatus and method for tonal image processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55151478A JPS5776560A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Processing method of intermediate tone image |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5776560A JPS5776560A (en) | 1982-05-13 |
| JPH0219669B2 true JPH0219669B2 (ja) | 1990-05-02 |
Family
ID=15519377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55151478A Granted JPS5776560A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Processing method of intermediate tone image |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5776560A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4868587A (en) * | 1988-05-20 | 1989-09-19 | Xerox Corporation | Image halftoning system for printers |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583066A (en) * | 1978-12-17 | 1980-06-23 | Ricoh Co Ltd | Function generator |
-
1980
- 1980-10-30 JP JP55151478A patent/JPS5776560A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5776560A (en) | 1982-05-13 |
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