JPH03171972A - 画像形成装置 - 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】 〔発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、原画像を変倍して出力する画像形成装置に関
し、特に高画質の画像を得ることのできる変倍方式を採
用した画像形成装置に関する。

（従来の技術） 従来、原画像を画素単位に走査、サンプリングすること
によって得られたデジタル画像を変倍処理する際に、主
走査方向は演算処理を施し、副走査方向については出力
装置（例えばレーザプリンタ）又は入力装置（例えばイ
メージスキャナ）の走査スピード等を制御することによ
り変倍処理を行なうデジタルＰＰＣ等の画像形成装置が
開発されている。このようなデジタル画像を扱う画像形
成装置においては、主走査方向の変倍は、例えば再サン
プリングと演算処理を組み合わせて行うようになってい
る。かかる変倍方式において、比較的画質がよいとされ
ている処理方式に投影法なるものがある。第２図（ａ）
では主走査方向に投影法を用いて変倍率ｒｘ−０．７５
の縮小処理を行なった場合の例を、第２図（ｂ）では変
倍率ｒｘ−　３．００の拡大処理を行なった場合の例を
それぞれ示している。この第２図においては、ビッチ１
でサンプリングされた原画素Ｐ＋−＋　ｒ　Ｐ＋　＊　
Ｐｔ＋＋　＋　・・・を原画素列ＯＲＧ上に、ピッチ１
／ｒｘで再サンプリングされた変換画素ＣＩｌ　＋　ｃ
，ｌ　Ｃ１＋１　１　・・・を変換画素列ＣＯｖ上にそ
れぞれ示している。

上記投影法は、原画像の上に変換画像を重ねて変換画像
の着目画素中に占める黒あるいは白の面積比率をみて着
目画素の値を決定する方法である。

つまり、原画素列ＯＲＧ上に投影された変換画素Ｃ　Ｊ
−　Ｊ本（１／ｒｘ）の濃度Ｉ　（ＣＪ）を、？　ｒ　
　−　ＩＩＣ２ｒｘ）　　≦Ｓ（ＣＩ）　　≦Ｃ　Ｉ＋
　１／（２ｒｘ）で定義されるＣＩ．の領域Ｓ（Ｃ，）
内に存在する近傍原画素の領域Ｓ　（Ｐ＋−＋），　　
Ｓ　（Ｐ＋），Ｓ（Ｐ，■）の比により求める方式であ
り、この補間処理を数式であらわすと次式のようになる
。

ｒｃｃ，）一Σｉｓ　（Ｐ＋　）　＊　Ｉ　　（Ｐ＋　
）’ｌ　／ΣＳ（Ｐ＋）　　　　　　・・・　（１）し
かし、この投影法においても変倍率がｒ２．００Ｊを越
える高倍率の拡大処理を行なう゜と画質劣化が問題とな
ってくる。これは、投影法では変倍率ｒｘが上がるにつ
れて変倍率の逆数（　１／ｒｘ）で定義する変換画素領
域Ｓ（ＣＩ）は徐々に小さくなっていくので、高倍率の
拡大処理時には、第２図（ｂ）に示した変換画素領域Ｓ
　（Ｃ＋−＋　）　，　　Ｓ　（Ｃ＋　）のように、最
近傍の１原画素の領域Ｓ（Ｐ，）内にのみ投影されてし
まう変換画素が多くなるためである。これにより、変倍
された拡大画像の画質は、最近傍法（再サンプリングポ
イントに最近傍の原画素の濃度を変換画素の濃度として
用いる変倍方式）で処理した場合の変換結果に近いもの
になり、ジャギー等の画質劣化が目立つように収るとい
う欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記したように投影法においても変倍率がｒ
２．００Ｊを越える高倍率の拡大処理を行なうと、変倍
された拡大画像の画質は最近傍法で処理した場合の変換
結果に近いものになり、ジャギー等の画質劣化が目立つ
ようにむるという欠点を解消するためになされたもので
、変倍率がｒ　２．ＯＯＪを越える高倍率の拡大処理時
においてもジャギー等による画質劣化を防止して高品質
の高倍率拡大画像を得ることのできる画像形成装置を提
供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の画像形成装置は、原画像を主走査方向に走査し
て画素単位でサンプリングすることにより画像を入力す
る入力手段と、原画像に対する変倍率を指示する指示手
段と、この指示手段により指示された変倍率が所定位以
上の場合に、その変倍率に応じて前記原画像のサンプリ
ング間隔を定義する定義手段と、この定義手段で定義さ
れたサンプリング間隔に基づいて前記人力手段で人力さ
れた原画像のサンプリングポイントを再配置する配置手
段と、この配置手段の再配置により新たにサンプリング
ポイントとなった画素の濃度を算出する濃度算出手段と
、この濃Ｒ算出手段で算出された濃度の画素を含む前記
配置手段で配置された原画素列に対して変倍率に応じた
サンプリング間隔でサンプリングを行うサンプリング手
段と、このサンプリング手段によりサンプリングされた
画素列に対して補間処理を施すことにより各画素の濃度
を決定する濃度決定手段と、この濃度決定手段により決
定された濃度に従って画像形成する画像形成手段とを具
備したことを特徴とする。

（作用） この発明は、原画像のサンプリング間隔と変換された画
像のサンプリング間隔との差が大きくなると上述した欠
点が顕著になることに鑑み、上記両者の比が例えば０．
５乃至２．０内に納まるように、変倍率に応じて原画素
のサンプリングピッチを定義し、この定義されたサンプ
リングピッチで新たに原画像のサンプリングポイントを
再配置し、この再配置されたサンプリングポイントのう
ち新たに定義された画素には周辺の画素を参照して所定
の濃度を与え、これら再配置されたサンプリングポイン
トの画素列を原画素列として再びサンプリングを行い、
さらに、このサンプリングされた画素列に対して捕間処
理を行って変換画像の濃度を決定するようにしたもので
ある。これにより変倍率がｒ２．００Ｊを越えるような
高倍率の拡大処理時においてもジャギτ等による画質劣
化を防止して高品質の高倍率拡大画像を得ることのでき
るものとなっている。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明する
。

第１図は本発明に係る画像変倍方式を採用した画像形成
装置の構成を概略的に示す図である。画像形成装置は大
別して画像入力部１０、画像出力部２０、及び画像の入
出力制御や変倍処理等の画像処理等の他、画像形成装置
全体の制御を行なうコントローラ部３０により構成され
ている。

上記画像入力部１０の上面には原稿台１が設けられてお
り、この原稿台１は原稿台ガラス２及び開閉自在な原稿
カバー３により構成されている。

そして、原稿台ガラス２上に載置された原稿Ｄは、上記
原稿カバー３を閉じた状態で読取られるようになってい
る。また、上記原稿台１の端部には操作パネル４が設け
られており、この操作パネル４は後述する制御回路３１
により制御されるようになっている。そして、変倍率の
設定や処理開始等の装置の動作についての指令は上記操
作バネル４を介して行うようになっている。

また、原稿台１の下方部位には原稿を読取るための光学
系が配設されている。この光学系は、原稿Ｄを照明する
ランプ５と原稿Ｄからの反射光を導くミラー６とから或
る第１のキャリッジ７、この第１キャリッジ７からの反
射光を導く２つミラー８．９を搭載した第２のキャリッ
ジ１０，この第２のキャリッジ１０で反射された光をイ
メージセンサ１１に導くレンズ１２により構成されてい
る。そして、イメージセンサ１１で光電変換された画像
情報は、コントローラ部３０の第１の記憶部Ｍ１に送ら
れるようになっている。

しかして、原稿台ガラス２上に載置された原稿Ｄは、コ
ントローラ部３０の入力制御回路３１からの制御により
第１のキャリッジ７で露光走査され、その反射光は第２
のキャリッジ１０及びレンズ１２を介してイメージセン
サ１１に送られる。

そして、このイメージセンサ１１で光電変換されて１ラ
インごとの画素４１位の画像信号としてコントローラ部
３０にある第１の記憶部Ｍ１に記憶される。

コントローラ部３０は、次のように構威される。

すなわち、制御回路３１は、操作バネル４の他画像形戊
装置全体を制御するものである。入力制御回路３２は、
制御回路３１からの信号に基づいて画像入力部１０を制
御するものである。゜出力制御回路３３は、制御回路３
１からの信号に基づいて画像出力部２０を制御するもの
である。また、変倍処理回路３４は、上述した第１の記
憶部Ｍ１からの画像信号に変倍処理を施すものであり、
例えばマイクロコンピュータ等により構成されている（
詳細は後述する）。さらに、第２の記憶部Ｍ２は、変倍
処理回路３４で変倍処理を施した変換画像信号を記憶す
るものである。この第２の記憶部Ｍ２に記憶された両像
信号が画像出力部２０に送られ、実際の画像形成に用い
られる。しかして、操作バネル４より入力された指令は
制御回路３１に供給され、この制御回路３１で解読され
て上記指令に応じた適当な制御信号に変換される。そし
て、制御回路３１から入力制御部３２、出力制御部３３
、あるいは変倍処理回路３４に適宜送られることにより
装置各部が制御されて指令に応じた処理が実行される。

次に、画像出力部２０は、次のように構威される。すな
わち、レーザスキャナ４１は、出力制御回路３３の制御
に基づいて第２の記憶部Ｍ２から順次読出された変換画
像信号に応じたレーザ光を発光するものである。このレ
ーザスキャナ４１からの光信号はＦθレンズ４２，ミラ
ー４３，４４．４５を介して感光体ドラム４６上に結像
される。

そして、帯電器４７により一様帯電された感光体ドラム
４６が変換画像信号に応じたレーザ光により除電され、
静電潜像が形成される。次いで、感光体ドラム４６上に
形成された静電潜像は、現像装置４８により現像され、
給紙カセット４つから給紙された記録紙Ｐ上に転写され
、さらに定着器５０により定着されて排出トレイ５１へ
排出される。

このような構成において、変倍処理回路３４での処理は
次のように行われる。なお、以下で説明する変倍処理は
、変倍処理回路３４に含まれる図示しｔ１いマイクロコ
ンピュータにより行われるものである。

上述した拡大時の画像劣化が原画像のサンプリングピッ
チと変換画像のサンプリングピッチの差が大きくなるた
めに生じるものであると考えることにより、両者の比を ？．５≦（原画素のビッチ／変換画素のピッチ）≦２．
０ の範囲内に納めるように、変倍率『Ｘに応じて原画素の
サンプリングピッチ（　１／２”　）を定義し（第３図
参照）、第２図（ｃ）に示すように、新たに原画像のサ
ンプリングポイントＰ　’２’　（Ｊ−１）、Ｐ　’２
’　（Ｉ−１）”ｎ　１Ｐ　’２’　（１）　　　Ｐ　
’２’　（１）”ｎ　ｓＰ　’２’　（Ｉ＋１）　　Ｐ
　’２’　（１＋Ｉ）＋ｎ　，　＝・（　０≦ｎく２１
）を再配置し、その濃度はその再配置されたさプリング
ポイント最近傍の左右に位置する元の原画素Ｐ　’２’
　（１）．Ｐ　”．２’　（１＋１）の濃度を参照して
下記（２）式で示すリニア補間により求める。

１（Ｐ’２ｋ（１）＋ｎ）＝Ｉ（Ｐ’２’　（１））本
（１−ｎ／２’　）＋Ｉ（Ｐ’２’　（１＋１）＊（ｎ
／２’　）　−　（２）ｍ２図（Ｃ）に示すように、再
配置された原画素列ＯＲＧに対してピッチｌ／ｒｘで再
びサンプリングを行い変換画素列ＣＯｖを投影して前記
（２）式で示した補間数式により変換画像Ｃ　Ｉ−１　
＋　　Ｃ　Ｉ　，Ｃ１■，・・・の濃度を決定する。こ
れにより変倍率ｒＸがｒ２．ＯＱＪを越える高倍率の拡
大処理を行なった場合も画質再現性のよい変換画像が得
られるものとなっている。

以上の処理を、第４図乃至第１０図を参照しつつ説明す
る。なお、第５図、第６図、第８図及び第９図において
は、動作やアルゴリズムはＣ言語に準拠して記述してあ
る。

第４図は本発明による画像変倍方式を実行させるための
処理を概略的に示したものである。先ず、変倍率の設定
を行う（ステップＳｌ）。すなわち、操作バネル４より
主副走査方向の変倍率（　ｒｘ．　ｒｙ）（０，５≦ｒ
ｘ．　ｒｙ≦１０．０）及びその他の処理条件を設定し
、変倍処理を開始するべき旨の指令を出す。

この操作バネル４により設定された各種処理条件や処理
開始の指令は制御回路３１に供給される。

これにより、制御部３１は変倍処理を開始する。

次に、副走査方向の制御条件の設定を行う（ステップＳ
２）。この画像形成装置の副走査方向の変倍処理は入力
側のキャリッジ走査速度又は出力側の感光体ドラム周速
等を制御することにより行なう方式である。したがって
、入力制御回！８３２又は出力制御回路３３に副走査方
向の制御条件を送り、これを受取．ワた入力制御回路３
２又は出力制御回路３３が画像入力部１０又は画像出力
部３０を適宜駆動して副走査方向の変倍処理を行うよう
になっている。なお、図中［ＹｍａｘＪは副走査方向の
変換画素個数を示しており、副走査方向の変倍率ｒ’ｔ
ｓ原稿サイズ、記録紙サイズ等の処理条件により決定さ
れる値である。次に、生走査方向の制御条件を設定する
（ステップＳ３）。図中「ｊｍａｘＪは主走査方向の変
倍率ｒＸ％原稿サイズ、記録紙サイズ等の制御条件によ
り決定される値である。この「ｊｍａｘＪは、例えば記
録紙Ｐより大きく拡大された画像データ中の必要とする
最大値を示すもので、必要範囲を抽出するために使用さ
れる。次いで、原画素ピッチの定義を行う（ステップＳ
４）。すなわち、主走査方向の原画素サンプリングピッ
チ（　１／２’　）を倍率ｒＸに応じて変倍率と再定義
原画素ピッチとの対応表を参照しながら定義する。ここ
でｒｋＪは、第３図に示した変倍率と再定義原画素ピッ
チとの対応表に定義したものに等しい。この変倍率と再
定義原画素ピッチとの対応表は、変倍処理回路３４内部
の図示しないＲＯＭ　（読出し専用メモリ）内に予め定
義されている。次いで、「ｋ」が「０」であるか否かの
判定を行う（ステップＳ５）。そして、ｒｋＪがｒＯＪ
であるならば原画素のサンプリングピッチ（　１／２″
）はｒｌＪであるので原画素の再配置処理は不要であり
、第５図乃至第７図に示す従来方式と同様の変倍処理Ａ
を行なう（ステップＳ６）。一方、ｒｋＪが「０」以外
の値（ｋ−１．２．３）であれば原画素の再配置処理が
必要となるので、第８図乃至第１０図に示す本発明の変
倍方式による変倍処理Ｂを行なう（ステップ３７）。こ
のステップＳ６、Ｓ７における変倍処ＦＪＡＳＢでは、
画像人力部１０で実際に１ラインごとに読み込まれて第
１の記憶部Ｍ１に記憶された原画像信号が、順次変倍処
理され、第２の記憶部Ｍ２に書き込まれて画像出力部３
０に出力されることになる。

第５図は第４図のステップＳ６における変倍処理Ａを、
第８図は第４図のステップＳ７における変倍処理Ｂの演
算フローを具体的に示したものである。第５図及び第８
図において、Ｍｌ（＋），Ｍ　２　（Ｊ）は、それぞれ
第１の記憶部Ｍ１、第２の記憶部Ｍ２のｉ，ｊ番目のア
ドレスに記憶された内容を示しており、Ｍ　１　（１）
は主走査方向ｉ番目の原画素の値、Ｍ　２　Ｕ）はｊ番
目の変換画素の値である。また、ｒｘは主走査方向の変
倍率、Ｃ，は原画素の座標系■上に投影されたｊ番目の
変換画素のサンプリングポイントを示しており、Ｃ，一
〇（Ｌ／ｒｘ）の関係が成り立つ。

第５図においてはｊ番目の変換画素ポイントＣＩに注目
し、ＣＩに最近傍の原画素ｉ＠ｉ−［Ｃ＋＋０．５１　
（但し、［ｘ］はＸを越えない最大の整数）と表わすこ
とで、Ｃ，の領域Ｓ（Ｃ，）内に含まれる最近傍の原画
素の領域Ｓ　（１−１）．Ｓ　（１）　，　Ｓ　（１４
１）を第６図で示すアルゴリズムによりＭ７図のように
求める。これによりｊ＠月の変換画素の濃度Ｍ　２　Ｎ
）は図中の（Ａ−１）式で表される補間数式により算出
される。よって主走査方向の変倍処理は以上で説明した
補間処理Ｏ≦ｊ＜ｊｍａｘの間繰り返し行なうことによ
り行われる。さらに図中で示したループ（ステップ８１
１〜Ｓ１３）を副走査方向の変換回数Ｙｍａｘ繰り返す
ことで最終的に主副走査方向に（　ｒｘ，　ｒｙ）倍に
変換された変換画像を得る。

次に、第８図で示した本発明における変倍処理Ｂについ
て説明する。ここでは、第４図のステップＳ４において
原画素のサンプリングピッチ１ｌ２１が既に定義されて
おり、１．０　＜　（原画素ピッチｌ／２″）　／　（
ｖｉ換画素のビツチｌ／ｒｘ）≦２．０の関係を満たす
ことが前提であるため、変換画素ＣＩの濃度を決定する
際に参照する原画素の個数は変倍処理Ａとは異なり常に
ｒ　２．００Ｊ以下となる。

そこで、先ず、ｔ−［Ｃ＋］とおき １＋（ｎ／２’　）≦Ｃ　Ｉ＋ｌ（ｎ＋１）／２　’　
）　（０≦ｎ＜２ｋ；ｎは整数） を満たすｒｎＪを算出することでＣ，の最近傍左右に位
置する再配置された原画素のサンプリングポイントを求
める。次に、その再配置された原画素の濃度Ｍ１゜（１
＋（ｎ／２ｋ））．　Ｍ　ｌ’（１＋（（ｎ＋１）７２
ｋ））を、Ｃ，の最近傍左右に位置する元の２原画素の
ｌ呉度Ｍ　１（１），　Ｍ　１　（ｆｉ１）からのリニ
ア補間により算出する。つまり、図中の（Ｂ−１）　．
　　ＣＢ−２）式より求める。再配置された原画素の領
域は １＋（ｎ／２”　）−（１／２”’　）≦Ｓ　（１＋ｎ
／２″〉≦Ｉ＋（ｎ／２’　）＋（１／２　”’　） １＋（（ｎ＋１）／２’　）−（１／２”’　）≦Ｓ　
（１＋（ｎ＋１）／２’　）≦１＋（（ｎ＋１）／２’
　）＋（１／２”’　）で定義されることからＣＩの領
域内Ｓ（ＣＩ）に含まれる近傍の再配置された原画素の
領域は第９図で示すアリゴリズムにより第１０図のよう
に求められる。これによりＪ番目の変換画素の濃度Ｍ　
２　（Ｊ）は図中（Ｂ−３）式で表わされる捕間数式に
より算出される。よって、主走査方向の変倍処理は以上
で説明した補間処理をＯ≦ｊ＜ｊｍａｘの間繰り返し行
なうことにより実行される。さらに図中のループ（ステ
ップ３２１〜Ｓ２３）を副走査方向の変換回数Ｙｍａｘ
繰り返すことで最終的に主副走査方向に（ｒｘ．ｘｙ）
倍に変換された変換画像を得ることは処理Ａと同様であ
る。

このように、本発明によれば、変倍率がｒ　２．００Ｊ
を越える高倍率の拡大処理時において原画像のサンプリ
ングピッチを定義して原画素を再配置し、原画像のサン
プリングピッチと変換画像のサンプリングピッチとの差
を一定の範囲内におさえて補間処理をするという若干の
演算ステップを追加することにより、従来方式に比べ丙
現性のよい拡大画像を得ることができ、高画質の高倍率
拡大像を再生できるという利点を有している。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、変倍率がｒ２．ｏ
ＯＪを越える高倍率の拡大処理時においてもジャギー等
による画質劣化を防止して高品質の高倍率拡大画像を得
ることのできる画像形成装置を提供することができる。

４６図面のＩｆｆｌ　Ｉ．ｕな説明 図は本発明の実施例を示すもので、第１図は画像形成装
置の構成を示す図、第２図は原画素列と変換画素列の対
応関係を説明するための図で、同図（ａ）は投影法を用
いて縮小処理をした場合の図、同図（ｂ）は投影法を用
いて高倍の拡大処理した場合の図、同図（ｃ）は本発明
に係る変倍方式を用いて高倍の拡大処理した場合の図、
第３図は変倍率と再定義原画像のサンプリングピッチの
対応関係を示す図、第４図は画像変倍の処理を示すフロ
ーチャート、第５図は第４図で示す変倍処理Ａの処理を
示すフローチャート、第６図は最近傍の原画素の領域を
求めるアルゴリズムを説明するための図、第７図は第６
図に示すアルゴリズムにより求められた最近傍の原画素
の領域を示す図、第８図は第４図で示す変倍処理Ｂの処
理を示すフローチャート、第９図は近傍再配置原画素の
領域を求めるアルゴリズムを説明するための図、第１０
図は第９図に示すアルゴリズムにより求められた近傍再
配置原画素の領域を示す図である。

４・・・操作パネル（指示手段）、１０・・・画像入力
部（入力手段）、２０・・・画像出力部（画１象形或手
段）、３０・・・コントローラ部、３１・・・制御回路
、３２・・・入力制御回路、３３・・・出力制御回路、
３４・・・変倍処理回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　原画像を主走査方向に走査して画素単位でサンプリン
   グすることにより画像を入力する入力手段と、 原画像に対する変倍率を指示する指示手段と、この指示
   手段により指示された変倍率が所定値以上の場合に、そ
   の変倍率に応じて前記原画像のサンプリング間隔を定義
   する定義手段と、 この定義手段で定義されたサンプリング間隔に基づいて
   前記入力手段で入力された原画像のサンプリングポイン
   トを再配置する配置手段と、この配置手段の再配置によ
   り新たにサンプリングポイントとなった画素の濃度を算
   出する濃度算出手段と、 この濃度算出手段で算出された濃度の画素を含む前記配
   置手段で配置された原画素列に対して変倍率に応じたサ
   ンプリング間隔でサンプリングを行うサンプリング手段
   と、 このサンプリング手段によりサンプリングされた画素列
   に対して補間処理を施すことにより各画素の濃度を決定
   する濃度決定手段と、 この濃度決定手段により決定された濃度に従って画像形
   成する画像形成手段と を具備したことを特徴とする画像形成装置。