JPH07504073A - ディジタル画像データを再生する装置及び方法 - 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】 本発明は、２値画素のラスタの形式で画像を表わすディジタル画像データに基づ いて画像を再生する装置及び方法に関する。

この種の装置は広く知られている。かかる装置は、ディジタル画像データを受け る入力手段と、用紙或いはビデオ表示装置のような再生媒体に相対的な関係で画 素を表示する再生ユニットとを設けられる。かかる場合、画素は、例えば、白色 又は黒色のような可能な２つの形式の一方に再生される。

上記の再生において、白色と黒色の画像部分の境界が画素間の分割線に正確に一 致しない場合には、一つの画素は同時に１つの形式にしか再生することができな いので問題が生しる。このように、白色と黒色の画像部分の境界は、画素間の分 割線で再生装置に画像化される。この影響の一つは、上記の分割線に平行な境界 線は屡々幾らか移動し、一方、画像にある角度で伸展する分割線は段状の線とし て再生されることである。この影響は、“エイリアシングとして当業者に周知で ある。

多くの再生ユニットにおいて、画素は、それらを別個に識別できるような寸法を 有する。これにより、上述の偏りが再生媒体上に可視化されるので再生品質が低 下する。

この点に関して、再生品質を明らかに改善し得る方法は、画素ラスタの解像度を 増加させることである。画素か小さくなるにつれて、容易には識別し得なくなる ので、エイリアシングの影響も低減される。これにより、画素数、即ち、処理演 算の数は、解像度の増加の平方で増加するか、エレクトロニクスの発展によって 処理速度は絶えず向上するので、処理時間を許容限界の範囲内に保ち得る。

しかしなから、この解決方法の欠点は、通常の再生ユニットよりも解像度の高い 再生ユニットは、より複雑で、高価なことである。

とはいえ、この方法は、主として一方向に適用される。再生画像は、順次の（水 平方向）ラインに表示される画素のラスタよって生成される。例えは、レーザプ リンタは、充電され画像データの画素値に応して変調されたビームによって順次 のラインに露光される光伝導性媒体を含む。ライン間の距離の変更は、このシス テムに与える影響の大きな工程であるため、困姐であり、がっ、費用がかかる。

別の種類のプリンタでは、光伝導性媒体は、直線状に配置されたＬＥＤを存する 露光ヘッドにより発生された光によって露光される。ＬＩ　ＥＤ間の距離は、プ リンタの固定した特性であり、１ｍｍ当たりのＬＥＤの数の多い露光ヘッドは高 価である。磁気記録プリンタにおいて、ドラムの可磁化表面は、磁気へラドアレ イによって磁化され、磁気トナーを用いて現像される。このプリンタは、例えば 、米国特許第４．３７０．６６１号明細書に記載されている。アレイ状の磁気ヘ ッドの密度により、印刷される画像の解像度が定まる。米国特許第４．７０４、 ６２１号明細書に記載されるような誘導型プリンタにおいて、回転可能なプロセ ストラムはその表面に多数の平行な薄膜電極を設けられ、この電極はドラムの移 動方向に延在し、誘電性層によって被覆されている。ドラムに隣接して平行に取 り付けられた磁気ローラーは、電圧か電極に印加された時と場所でトナーを用い てドラム面に現像する。かくして形成されたトナー画像の軸方向の解像度は、電 極の密度により定まる。装置構成により画定される上記の解像度を以下では再生 ユニットの基本解像度と呼ぶ。

本発明の目的は、２値の画素よりなるディジタル画像データに基づいて、元の画 像の解像度よりも低い固有の解像度を有する再生ユニットを使用して、元の画像 により表わされる画像の解像度よりも低くはない再生解像度が知覚される画像を 再生する装置及び方法を提供することである。

上記の目的は、ラスタの第１の主方向にｎ１画素／ｍｍの解像度と、ラスタの第 ２の主方向にｍ１画素／ｍｍの解像度で第１のラスタに配置された２値画素の値 の形式で画像を表わすディジタル画像データを受ける入力手段と；入力手段に接 続され、受けたディジタル画像データを、そのラスタの第１の主方向にｎ２画素 ／ｍｍの解像度と、そのラスタの第２の主方向にｍ２画素／　ｍ　ｍの解像度で 、ｎ２はｎｌよりも大きく、ｍ２はｍｌよりも小さな第２のラスタに配置された ２値画素の値の形式で同一画像を表わす新しいディジタル画像データに変換する 解像度変換ユニットと；解像度変換ユニットに接続され、解像度変換ユニットか ら受けた新しいディジタル画像データに基づいて再生媒体に画像を表示する再生 ユニットとを設けられている本発明による装置により実現される。

実際上、−の方向の解像度は、他の方向の解像度を増加させるため結果的に犠牲 になる。この条件において、元の画像データは再生ユニットの基本解像度よりも 高い解像度を有し、低下した解像度ｍ２は再生ユニットにより再生し得ることが 想定される。

本発明は、通常の再生ユニットにおいても、装置構成によって解像度か画定され る方向に対して垂直な方向に解像度を増加させることか屡々可能であるという事 実を利用する。上述の再生ユニットの例により、レーザプリンタにおいて、ｌラ イン内の別個の画素に対する制御信号の周波数を高くすることは比較的簡単であ る。ＬＥＤプリンタにおいて、ＬＥＤの制御周波数は、丁度ラインに垂直な方向 、即ち、光伝導性媒体の移動方向に高くすることが可能であるのでラインの周波 数は増加する。磁気記録プリンタ、或いは、誘導型印刷装置においても、個々の ヘッド或いは電極に夫々印加される制御信号の周波数を高くすることが可能であ り、これにより、ドラムの移動方向の解像度が増加する。

この再生用の画素ラスタの−の方向の解像度の増加により、画素は伸長した形状 をなし・解像度を変更できない方向の寸法はそのままに保たれ、一方、もう一方 の方向の寸法は縮小する。後者を補正するためには、勿論、その方向の全画素数 を増加させる必要がある。

再生ユニットにより表示される画像は、元の画像データにより表わされる画像と 形式で一致すべきことが意図されているので、再生ユニットは、そのラスタの第 １と第２の主方向の画素の寸法が第１のラスタの画素の対応する寸法の比の（ｎ 　１１ｍ２）／　（ｎ２１ｍ１）倍の比である画素ラスタに従って画像データを 表示するように適合されている。この制限により、両方の方向に同時に増加或い は減少させることか可能になる。

−の方向に解像度を増加させる段階を適用することにより、それに垂直な方向の 解像度の減少を補正し得ることが明らかであり、その方向に有効な解像度は元の 画像データの解像度より低下することはなく、時には増加する。

実際、通常の再生ユニットにおいてさえ、この段階を用いて増加する解像度は、 再生装置がそれ以上精密に画素を再生し得ないほど高くなる。多くのレーザプリ ンタにおいて、光スポットは露光された画素の周辺にある画素がそのスポットに より被われるような寸法を有するので、光伝導性媒体は、実質的に低い空間周波 数のパターンに従って露光される。ＣＲＴ表示装置の場合、生成される光スポッ トは、隣接する画素に重なる寸法を存するので、知覚される画像も濾波される。

誘導型印刷装置において、このような著しく解像度の高いパターンは、灰色の領 域として現像され、灰色のようには認識されなくとも、そこに隣接する黒色の画 像領域を拡張するように見えることが分かる。画素が非常に小さくなり、通常の 観察ではもはや個別に識別し得ない場合に、輻の狭い画素を正確に再生し得る再 生ユニットを利用すると、濾波の影響が人間の知覚にも生じる可能性がある。こ の影響により、完全に黒色の画像部分の境界に位置する解像度の増加した方向の 白色と黒色の交互の画素のパターンは、そのようには認識できない。しかし、こ れにより、黒色と白色との間に知覚される境界線は移動する。この移動は移動方 向の画素の寸法よりは小さい。

同様に、黒色と白色の画素の周期的なパターンを使用すると、白色と黒色の画素 の分布か上記の分布とは異なり解像度の増加した方向に、境界線か１画素よりは 小さな別の距離で移動する。この影響により、解像度の増加した方向に垂直な方 向で解像度の効果的な増加か得られる。

元の画像データを新しい画像データに変換するとき、局部的な平均画素値を実質 的に等しく保つならば、即ち、数画素よりなる小領域内おいて、新しい画像デー タにおける白色と黒色の画素の比か元の画像データのその比に確実に実質的に等 しくなるよう注意を払うならば、上記のパターンは自動的に生起する。

より輻の狭い画素を使用することにより、ラスタの両方の主方向、即ち、ライン の方向又は走査の方向と、ラインに垂直な方向又は副走査の方向に再生された画 像の解像度の増加が得られる。この影響の適用例は、国際特許出願ＷＯ第９１１ ０７８４３号明細書に記載されている。この周知の装置において、再生画素の値 は、元の画像データに表わされる外形の記述、即ち、白色と黒色の画像部分の間 の境界線の数学的な記述より算出される。上記の条件における境界線上の画素の 値は、境界線に沿って進みなから、境界線内に存在するかかる画素の領域片に基 づいて一つずつ算出される。この条件における打切り誤差（画素は、完全な白色 か、或いは、黒色からだけ作ることかできる）は、未だ処理されていない次の画 素の境界線内の領域片に加算される。この累積値に基づいて、次の画素に対する 値が算出される。この方法は、画像部分の外形を辿る必要があるので、冗長であ り、画素を再生するソーケンスにおける画素の値の決定には不適当である。その 上、この方法は、既に画素の値に打ち切られた画像データに対して、元の画像の 値の算出時に負った打切り誤差が正確に再生されるので尚更不適当である。本発 明による方法を使用すると、この誤差をある程度補正することさえ可能である。

本発明の装置及び方法の一実施例によれば、Ａ＊Ｂ個の元の画素の連続的なブロ ックは、同し画像の部分を表わすＣ＊Ｄ個の再生画素のブロックに毎回変換され る（Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは整数である）。

例えば、２本２個の元の画素は４本１個の再生画素に変換され、第１のブロック に接するラインは第２のブロックに接するラインと同一である。

上記の例は、種々の方法て実現することか可能である。第１の実現手段は、Ａ＊ Ｂ個の元の画素の値は、直接的にＣ＊Ｄ個の新しい画素に転送される。この場合 、元の画素の位置と、その値を受け継ぐ新しい画素の位置との間には、一定の関 係があり、この関係はすへての画素のブロックに対して同しである。例えば、２ 本の順次の走査線に存在する隣接する２つの元の画素は、全く同じ走査線に存在 し隣接する２つの新しい画素を含む同一寸法のブロックに変換され、上側の元の 画素の値は、最も左側の新しい画素に常に転送され、その結果、下側の元の画素 の値は、最も右側の新しい画素に常に転送される。この実現手段において、変換 ユニットの技術的な設計は極めて簡単である。

第２の実現手段において、変換ユニットは、Δ＊Ｂ個の画素の値のパターンと、 Ａ４８個のパターンの各々に対して対応するＣＯＤ個の画素の値のパターンとが 格納されたルックアップテーブルを含むＲＯＭ、或いは、同じ機能を有する論理 を含む回路よりなる。動作中に、Ａ＊Ｂ個の元の画素の値は、ルックアップテー ブル用のアドレス信号として使用され、次いで、Ｃ＊Ｄ個の新しい画素の値を出 力する。この実現手段は、印刷装置の特性に関して新しい画素の・パターンを最 適化する選択の幅をさらに与え、少なくとも２本２個の元の画素のブロック（こ れは４本１個の新しい画素に変換されよう）に対して使用されるとき、特に存利 になる。

上記の例において、第１のブロック内の画素数（Ａ＊Ｂ）は、第２のブロック内 の画素数（Ｃ＊Ｄ）に等しいが、本発明はこれに限定されることはない。例えば 、上記の例における第２のブロックは、例えば、６＊１個或いは８本１個の再生 画素を含むことも可能である。これにより増加する解像度は、従来の再生装置の 装置誤差を吸収するために、或いは、画像をより正確に再生するために利用する ことか可能である。後者の場合、画像に関する情報は、２本２個の元の画素から 得られる以上に必要とされる。従って、他の実施例において、変換されるべき画 素の周辺にある多数の画素の値が、再生画素の値の選択肢の中に含まれる。

最後に、本発明は、上述の装置に使用される種類の変換ユニットにも関する。

以下に、同じ参照符号は同じ構成要素を示す図面を参照して本発明を説明する。

図１は本発明による装置の概略図である。

図２は本発明による装置に使用される再生ユニットを示す図である。

図３は図２の再生ユニットのレーザ光スポットの強度分布を示す図である。

図４Ａ乃至Ｈは、露光パターンと印刷結果とを示す図である。

図５Ａは本発明の第１実施例による解像度変換ユニットを示す図である。

図５Ｂは図５Ａによる変換ユニットに使用される変換系を示す図である。

図５０は別の変換系を示す図である。

図６Ａは本発明の第２実施例による解像度変換ユニットを示す図である。

図６Ｂは図６Ａによる解像度変換ユニットに使用される変換テーブルを示す図で ある。

図７は本発明の第３実施例による解像度変換ユニットを示す図である。

図８Ａ乃至８Ｉ及び図９Ａ乃至９Ｇは、露光パターンと、図７に示す解像度変換 ユニットを使用する印刷結果を示す図である。

図１は本発明による装置を概略的に示す図である。この装置は、入力ライン１を 介して、そこからディジタル画像データを受けるための信号源３に接続され、信 号源３により出力される画像データを中間的に格納するメモリ２と、メモリ２に 接続された解像度変換ユニット４と、解像度変換ユニット４に接続された再生ユ ニット５とにより構成される。

以下に記述する実施例において、ディジタル画像データは、水平と垂直方向に等 しい解像度を存する画素のラスタに従って再生されるべき画像を表わす２値の画 素の値よりなる。例えば、信号源３は、事務用端末から印刷されるべき画像情報 を受け、その画像情報をプリンタに屡々使用される類のラスタ画像に変換する回 路である。信号源３は、中間階調装置を有するスキャナーの形式でも良く、この 場合、本発明による装置は、信号源３と協働してディジタル複写機を構成する。

ディジタル画像データは信号源３と解像度変換ユニット４の間でバッファとして 機能するメモリ２に格納される。信号源３が解像度変換ユニットに適する時間割 に従って画像データを供給することが可能てあれば、メモリ２を省（ことが可能 である。

解像度変換ユニット４は、メモリからディジタル画像データを読み出し、以下に 記述する方法でデータを処理し、再生ユニットがそのデータを表示する順序に対 応する順序でデータを再生ユニット５に出力する。

再生ユニット５は、例えば、レーザプリンタ又はラスタスキャンＣＲＴである。

連続的なラインに配置された画素を集めて画像を構成することにより可視画像を 生成し、その画素が白色又は黒色、即ち、明るい又は暗い夫々の何れがであり、 ラインの方向の解像度は、そのラインの方向に交差する解像度、即ち、空間的な ラインの周波数に一致する必要かないならば、他の再生ユニットを使用しても良 い。

ここに記載する実施例において、画像データは、６００＊６００ドツト／平方イ ンチ（約２４＊２４ドツト／ｍｍ”）の解像度を存する正方形ラスタに従って画 素の値の形式で信号源３により供給され、解像度の変換後、再生ユニット、この 実施例においてはレーザプリンタによって、３００＊１２００ドツト／平方イン チ（約１２＊４８ドツト／ｍｍ’　）の非等方性のラスタに画像化され、ここで 、最初の数は空間的なラインの周波数に関連し、次の数はライン内の画素解像度 に関連する。これは、１インチ当たり３００ライン（１２ライン／ｍｍ）のライ ン周波数用に配置された従来のプリンタを使用し得ることを利点とする。

本発明による装置に再生ユニットとして使用するのに適当なレーザプリンタを図 ２に示す。

光伝導性素材のベルトｌＯは、多数のローラー１１．＋２．１３．１４．１５に 亘って張られ、上記と同数の多数の処理ステーション１６．１７、＋８．１９を 介して運ばれる。ベルトＩＯには、充電ステーション１６において表面電荷が与 えれ、この電荷は、画像データのラスタパターンに応じてベルトの表面をビーム 光２０に露光させることにより、露光ステーション１７によって選択的に露光さ れる。これは、レーザ２１からのビーム光２０を回転ミラー２２を使用してベル トｌＯの移動方向に関して横方向にベルトの表面に亘って移動させることにより 行われる。ビーム光２０は、実質的に円形又は長円形の光スポットを光伝導性ベ ルトｌＯの表面に形成し、この光ビームの移動により、光スポットは連続的な走 査線のパターンを描く。移動中にビーム光２０を変調することにより、充電及び 放電された位置のラスタパターンかベルト表面に形成される。このパターンは、 次いて、現像ステーション１８において黒い粉、即ち、１−ナーを用いて現像さ れ、充電された位置にトナーか供給される。

この処理は、電子写真技術により広く知られているので、ここで詳細な説明は行 わない。ベルト１０に形成されるトナー画像は、転写ステーション１９で画像担 体２３に転写され、印刷工程が終了する。

上記のレーザプリンタにおいて、画像情報は非等方性の画素ラスタに再生され、 レーザビームの走査方向における画素の寸法は、それに垂直な方向よりも著しく 小さく、その倍率は上記の例において４倍である。

光伝導性ベルト１０上の光スポットの強度分布を図３に示す。光スポットの中心 からの距離の関数としての強度■は、半値幅がＨである実質的にガウス型の形状 を存し、この半値幅は、走査線に垂直な方向に走査線の幅と同じ次数の大きさで あり、走査線に平行な方向に幾らか小さい。かくして、光スポットは、隣接する 画素に部分的に当たる。これは、画素ラスタの非等方性の特性のため、特にレー ザビームの走査線方向に隣接する画素に当たる。従って、画素に当たる光の量は 、画素自体の露光と、隣接する画素の露光との和である。

このような光スポットの重なり合いにより、露光機能は、レーザ制御信号に対し てローパスフィルタとして作用する。これにより、贋々別個の画素を別々に可視 化できないことかある。しかしなから、かかる画素の存在は白色と黒色の領域間 の境界の移動の形で印刷された画像に影響を及ぼす。このことを図４Ａ乃至４Ｈ を参照して以下に説明する。

図４Ａは、画像データに従ってレーザビームにより露光することか必要とされる 画素（白色）と、露光すべきではない画素（黒色）とをその中に含む画素ラスタ の一部分を示す。露光すべき領域と露光すべきではない領域の間の境界上に、各 々の場合に露光されるべき２個と、露光されるべきではない２個を交互に含む画 素のパターンかある。

充電されたベルト表面が、図４Ａのパターンに従って図３の光スポットを用いて 露光される場合、ベルト上に形成される電荷パターンは、放電された領域と充電 された領域との間に徐々に移動し、鋸歯状の露光パターンか大きな光スポットの 平坦化作用に起因して微かに認められる。次いで、現像ステーションは、装置に 印加可能な限界値よりもベルト上の電場か大きな位置でトナー粉を用いてベルト を被う。これにより、図４Ｂに示す如く、平均して画素に沿って略中程に位置す る僅かに波状の境界線を有する可視画像が得られる。

画素は非常に小さいので、通常の観察において、境界線は直線に見える。

従って、境界上の画素パターンによる影響は、印刷物上の境界線か、レーザビー ムの走査方向に垂直な方向に２分の１画素に亘って移動することである。池のパ ターンを用いると、印刷された境界線の位置は、１画素内の異なる場所に存在す るであろう。例えば、４画素毎に１画素が露光されるパターンにより、印刷され た境界線は画素の高さの略３／４にみなされ（図４Ｃ乃至４Ｄ）、４画素毎に３ 画素か露光されるパターンにより、境界線は画素の高さの略ｌ／４にみなされる （図４Ｅ乃至４Ｆ）。パターンの組み合わせにより、曖昧な境界線を印刷物に形 成することも可能である（図４Ｇ乃至４Ｈ）。

この影響は、本質的に周知であり、“ハーフピッティング′と呼はれる。これに より、ライン周波数の増加を必要とすることなく、走査方向に垂直な方向に解像 度の増加か得られる。この方法によれは、信号源により６００＊６００画素／平 方インチ（２４＊２４画素／ｍｍ”　）の解像度を存する画素値の形式で出力さ れる画像は、レーザプリンタにより細部を損失することなく３００ライン／イン チ（１２ライン／ｍｍ）の解像度で印刷される。

以下に、本発明の第１の実施例を図５Ａ乃至Ｃを参照して説明すの左側には、元 の２画素のブロックが示され、番号ｌ及び２が付されている。同図の右側には、 新しい２画素のブロックか示され、同様に番号Ｉ及び２か付されている。変換時 に、元の画素の値は、同じ番号を付された新しい画素に転送されるだけである。

元の画素のブロックは、新しい画素のブロックと同一の高さと幅の比を有するか 、画像を拡大成いは縮小する場合、大きさはそれとは異なっていても良い。

全体の変換は、元の画像を２画素のブロックに分割し、上記の系に従ってこのブ ロックを新しい２画素のブロックに変換する。これにより、同し大きさ、或いは 、少なくとも元の画像と同じ寸法比を有する新しい画像か得られる。

多数の池の系を使用することが可能であり、２以上の走査線に亘る系も使用でき る。その−例を図５０に示す。

図５Ａは上述の装置に使用し得る解像度変換ユニットを示す概略図である。この 実施例において、元の画像データによる画像の２画素は、順次の２本の走査線に おいて一方が他方に重なり、いずれの画素も、図５Ｂの系に従って再生ユニット の１本の走査線に存在する２画素に変換される。

図５八に示す回路は、メモリレジスタ１５１と、シフトレジスタ＋５２とにより 構成される。レジスタ１５１は、その入力によって、再生すべき画像の画素値を そこから受けるメモリ２に接続され、一方、その出力は、シフトレジスタ１５２ の入力に接続される。レジスタ１５１とシフトレジスタ１５２の最後のセル（１ ５２−１）は、スイッチング回路１５３を介してバッファ１５５に接続される。

バッファメモリ＋５５は、次いで、レーザ制御回路１５６に接続される。タイミ ング回路１５７は、メモリ２と、レジスタ１５１と、シフトレジスタ１５２と、 スイッチング回路１５３と、バッファメモリ１５５と、レーザ制御回路！５６と に接続される。

解像度変換ユニットは以下の如く動作する。タイミング回路１５７からのクロッ クパルスに基づいて、再生すべき画像の（２値）画素の値は、メモリ２により、 最初の画像ラインの最初の画素から始めて、次いて、最初の画像ラインの次の画 素、そして、最後の画像ラインの最後の画素か出力されるまで、一つずつレジス タ１５１の入力に出力される。シフトレジスタ＋５２は、画像ラインの画素数と 丁度同数のセルを含むのて、正確に１画像ラインがシフトレジスタに収まる。レ ジスタ＋５１はソフトレジスタ１５２の最初のセルに接続され、各クロックパル スに基づいて、レジスタ１５１の内容力レジスタ＋５２に転送され、ここで、こ のレジスタ１５１の内容は、セル＋５２−１に達するまて、引き続く各クロック パルスに基づいて先に進められる。この形式は、セル＋５１と１５２−１とが、 一方か他方の上に存在する画像の２つの画素の値を常に確実に含むように選ばれ る。

最初の画像ラインの最初の画素の値がセル＋５２−１に達するとき、画像の左上 隅の２つの画素の値は、セル１５１と１５２−１にある。同時に、スイッチング 回路１５３はタイミング回路１５７からの信号に応じて作動し、その２ビツトか 、現在の走査線上の連続する２つの（再生）画素、即ち、この例において、最初 の走査線の最初の２画素のく２進）値を構成するので、レーザ制御回路１５６の 制御信号を形成する２ヒツト符号を形成するためそのセル内の２つの（２進）値 を結合する。この２ビット符号は、バッファメモリ＋５５に出力され、このバッ ファメモリはレーザ制御回路１５６かその２ビット符号を必要とするまでその符 号を保持する。

次のクロックパルスに基づいて、セル１５１と１５２−１が最初と次の画像ライ ンの次の画素の値を含むように、画素値はレジスタ＋５１及びシフトレジスタ１ ５２内で一つ先に進められる。次いで、スイッチング回路が再び作動され、上記 セル内の値はバッファメモリに供給される。これにより、画像の最初と次のライ ンは、レーザプリンタの最初の走査線に対する制御信号に変換される。

画像の次の画像ラインの最後の画素値かセル＋５２−１に達しレーザプリンタの 最初の走査線の最後の２画素に対する制御信号に処理されたとき、全部の画像ラ インは、走査線の制御信号を発生するため新しい２つのラインが常に必要とされ るので、スイッチング回路か作動されることなくレジスタ１５１，１５２を介し て先に進められる。一般に、スイッチング回路は、このように、奇数画像ライン の画素かセル＋５２−１に達するときと、次の画像ラインの最後の画素かセル＋ ５２−１に達するクロックパルスを含み、かつ、そこまでの各クロックパルスに 基づいて、常に作動される。

レーザプリンタに対する制御信号は、連続的に一定の周波数でレーザ制御回路１ ５６に供給されるべきではあるか、その発生は連続的に生ずるものではないこと は明らかであろう。従って、タイミング回路１５７は、素子１５５の出力段と素 子１５６に供給されるクロックパルスとは異なるクロックパルスを素子２乃至１ ５３を含めて、回路の素子１５５の入力段に供給する。上記の実現手段は、当業 者に周知の範囲内にあると想定されるので、これ以上詳細な説明は行わない。

図５０に示すような別の変換系の適用を可能にする回路は、図５への一例と同様 に容易に構成することか可能である。

図６Ａは、上述の装置に使用し得る解像度変換ユニットの第２の実施例を概略的 に示す図である。この実施例において、元の画像データに基づく画像の２＊２個 の画素は各々、再生ユニットの走査線上にある４個の画素に変換される。上記の 条件において、４個の再生画素は、２＊２個の元の画素と同じ場所に存在する。

この変換は、２＊２個の画素の値各パターンに対して連続する４個の画素の値の 対応するパターンを含む所定の変換テーブルに従う。上記の例において、このテ ーブルはＲＯＭに格納される。この種のテーブルを図６Ｂに示す。図６Ｂは、各 々に、元の画素の２＊２個のパターン（左側）と、再生画素の対応するパターン （右側）とを示す。４個の再生画素のパターンは、一方で、２本２個の元の画素 に含まれる位置情報ができる限り保たれ、他方、印刷すべき画素はできる限り隣 接するように選ばれるので、レーザ制御ｌ］を子回路の帯域幅を制限することか 可能である。

図６Ａに示す回路は、２つのシフトレジスタ５１と５２よりなり、第１のレジス タ（５１）は、その入力を介して再生すべき画像の画素の値をそこから受けるメ モリ２に接続され、その出力は、第１のシフトレジスタ５２の入力に接続される 。シフトレジスタ５１の２つのセル５１−１及び５１−２と、シフトレジスタ５ ２の最後の２つのセル（５２−１及び５２−２）とは、スイッチング回路５３を 介してＲＯＭ５４のアドレス入力に接続され、ＲＯＭ５４の出力はバッファメモ リ５５に接続される。バッファメモリ５５は、次いで、レーザ制御回路５６に接 続される。タイミング回路５７は、メモリ２と、シフトレジスタ５１及び５２と 、スイッチング回路５３と、バッファメモリ５５と、レーザ制御回路５６とに接 続される。

上記の回路は以下の如く動作する。タイミング回路５７からのクロックパルスに 基づいて、再生すべき画像の（２進）値は、最初の画像ラインの最初の画素から 始まり、最初の画像ラインの次の画素、そして、最終的に最後の画像の最後の画 素か出力されるまで、メモ・　リ２よりシフトレジスタ５１の入力に一つずつ出 力される。シフトレジスタ５２は、画像ラインの画素数と丁度同数のセルを含む ので、！画像ラインは正確に上記のシフトレジスタに収まる。レジスタ５１の最 後のセル（５１−１）はレジスタ５２の最初のセルに接続されるので、各クロッ クパルスに基づいて、セル５１−１の内容はレジスタ５２に供給され、セル５２ −１に達するまで引き続くクロックパルスに基づいて先に進められる。この形式 は、４つのセル５１−１．５１−２．５２−１．５２−２が画像内に正方形状に 存在する４つの画素の値を常に確実に含むように選ばれる。

最初の画像ラインの最初の画素の値がセル５２−１に達するとき、画像の左上隅 の４個の画素の値は、セル５１−１，５１−２．５１−３．５１−４にある。同 時に、スイッチング回路３はタイミング回路５７からの信号に応して作動され、 符号を形成するようにセル内の４個の（２進）値を結合し、この符号をアドレス 信号としてメモリ５４に出力する。４ビツトか現在の走査線上の連続する４個の （再生）画素、この場合、最初の走査線の最初の４画素の（２進）値を形成する ので、メモリ５４の関連するアドレスにはレーザ制御回路５６に対する制御信号 を形成する４ビツトの符号が事前に格納されている。メモリ５４の内容は図６Ｂ に示すテーブルに一致する。

次のクロックパルスに基づいて、ソフトレジスタ５１及び５２において画素の値 か一つ先に進められるので、セル５１−１．５１−２．５２−１．５２−２は最 初と次の画像ラインの画素２と３を含むか、この場合、スイッチング回路５３は 作動していないので、信号をメモリ５４に出力しない。

次のクロックパルスに基づいて、画素の値はシフトレジスタにより再び一つ先に 進められ、最初の２つの画像ラインの画素３と４の値は、セル５１−１．５】− ２，５２−１，５２−２に達する。スイッチング回路５３は再び作動され、セル の値はメモリ５４に出力され、メモリは最初の走査線の次の４画素に関連する４ ビット制御信号をバッファメモリ５５に送出する。この方法により、画像の最初 と次の画像ラインは、レーザプリンタの最初の走査線に対する制御信号に変換さ れる。

画像の次の画像ラインの最後の画素の値がセル５１−２に達し、レーザプリンタ の最初の走査線の最後の４画素に対する制御信号に処理されたとき、走査線の制 御信号を生成するため新しい２つの画像ラインが常に必要とされるので、全体の 画像ラインは、スイッチング回路５３が作動されることなくシフトレジスタを介 して先に進められる。一般に、スイッチング回路は、このように、奇数画像ライ ンの最初の画素の値がセル５２−１に達するときと、次の画像うインの最後の画 素かセル５１−２に達するクロックパルスを含み、かつ、そこまての第２のクロ ックパルスの各々に基づいて、常に作動される。

レーサプリンタに対する制御信号は、連続的に一定の周波数でレーザ制御回路５ ６に供給されるべきではあるが、その発生は連続的に生ずるものではないことは 明らかであろう。従って、タイミング回路５７は、素子５５の出力段と素子５６ に供給されるクロックパルスとは異なるクロックパルスを素子２乃至５４を含め て、回路の素子５５の入力段に供給する。上記の実現手段は、当業者に周知の範 囲内にあると想定されるので、これ以上詳細な説明は行わない。

解像度変換ユニットの第３の実施例を図７に示す。この実施例では、先の実施例 と同様に、画像の２＊２個の画素のブロックは、元の画像データに従って、再生 ユニットの走査線上にある４画素に変換され、この４画素は２＊２個の元の画素 と同じ位置を占める。しかしなから、この第３の実施例において、変換すべき２ 本２個の画素の周囲にある画素の値は、再生画素のパターンの決定に関連する。

この方法において、再生画素の適合されたパターンの選択により、より良好に記 述された再生を実現することか可能である。多数の図面を参照してこの点に関し て説明を行う。

図８八に２画素の幅の線をそこに有する処理すべき画像の一部分を示す。この線 は、その幅が２＊２の入力画素により２つに分割されるように置かれている。画 像この部分が図６Ｂのテーブルに従って再生画素に変換されるとき、図８Ｂに示 すパターンが形成される。

このパターンは、互いに離れた画素のブロックよりなる。その印刷結果を図８０ に示す。画素パターンのブロック構造により、印刷された線に塊状の構造の生し ることが明らかに認められる。

これは、変換すべき２＊２個の画素が中心を形成し、上述の如くの不所望な影響 か生じないように選ばれた再生画素のパターンを含む４＊４個の入力画素により アドレス指定される変換テーブルを使用することにより防ぐことか可能である。

図８Ａの場合に現われる２つの入力画素のパターンを図８Ｄ及び図８Ｆに示す。

これらのパターンは、図８Ｅ及び図８Ｇ夫々に従って再生画素のパターンを出力 する。このテーブルを使用して、図８への線は、図８Ｈのパターンに変換され、 次いて、図８１に示す印刷結果が得られる。同図において印刷された線の塊は小 さい。

第２の例を図９Ａ乃至９Ｇに示す。図９Ａは、角のある構造を有す入力画素のパ ターンを示す。図６Ｂに示すテーブルの使用により、図９Ｂに示す如く再生画素 のパターンか得られ、図９０に示す如く印刷される。同図において、角は、角が 存在する処理ブロック内に単独の画素を不適切に置くことにより幾分丸められる 。新しいテーブルは、角（図９Ｅ）に適合された再生画素のパターンに対応する 入力画素（図９Ｄ）のパターンを含む。これにより、図９Ｇに示す印刷結果から 明らかな如く、より良く角を再生する出カバターン（図９Ｆ）を形成することか 可能である。

この実施例の他の例において、４＊４個の入力画素の値は、走査線上の４個では なく一連の８個の再生画素に変換され、かかる画素は以下に説明する画素よりも 幅が狭いので、２＊２個の入力画素の空間を再び占有することはない。かくして 、より良い重ね合わせの精度を得ることか可能である。電子写真処理の欠点は、 かくして、充分に暗くは再生されていない画素パターン内の余分な再生画素を黒 色にすることにより巧妙に補正される。

第３の実施例による回路（図７）は、直列的に４つのシフトレジスタ６１乃至６ ４か存在する点て図６八に示す回路とは異なる。シフトレジスタ６Ｉの４個のセ ルと、シフトレジスタ６２．６３．６４の最後の４個のセルは、スイッチング回 路６５に接続される。これにより、これらのセルの１６個の２進画素の値は、メ モリ６６をアドレス指定する符号に結合され、このメモリには、４＊４の入力画 素のパターンと、走査線上にある４個の再生画素の対応するパターンとを含むテ ーブルが格納されている。これらのパターンの例は、図８Ｄ／８Ｅと、図８Ｆ／ ８Ｇと、図９Ｄ／９Ｅに示されたパターンである。メモリの代わりに、再生画素 を生成する論理回路を使用することも可能である。バッファメモリ６７と、レー ザ制御回路６８と、タイミング回路６９は、図６Ａの対応する素子の機能と同様 な機能を果たす。

この回路の動作を以下に説明する。画像の全画素の変換のためにその周辺の近傍 画素か利用される。画像の縁に位置する画素には、１又は２方面に近傍画素か存 在しない。従って、処理に先立って、メモリ２の画像データは、最初に解像度変 換ユニットにより、画像の周囲に１画素の幅の縁を形成し、値ｌを有する画素で 拡張される。

この拡張された画像データは、次いで、図７に示す回路により処理ロックパルス に応じて、（拡張された）画素の値は、メモリ２から一つずつ読み出されてシフ トレジスタ６１に入力され、次いで、シフトレジスタ６１乃至６４を介して先に 進められる。シフトレジスタ６２乃至６４も同様に各々、ｌラインの入力画素と 丁度同じ長さである。最初の画像ラインの最初の画素がレジスタ６４の最後のセ ルに達するとき、スイッチング回路６５は作動され、１６ビツト符号を形成する ように、レジスタ６１の４個のセルと、レジスタ６２．６３．６４の最後の４個 のセル内の１６個の画素の値を結合し、この符号を用いてメモリ６６を制御し、 このメモリはレーザ制御回路６８に対する制ｇＩｌ償号をバッファメモリ６７に 出力する。タイミング回路６９は、４つの画像ラインの最後の画素がレジスタ６ １の最初のセルに達するクロックパルスを含み、かつ、そこまでの第２のクロッ クパルス各々に基づいてスイッチング回路６５を作動する。

その時、再生画素の最初の走査線が形成される。

スイッチング回路６５は、従って、偶数画像ラインの最初の画素がレジスタ６４ の最後のセルに達するとき、及び、その後の一連の（Ｎ−２）個のクロックパル スの間の第２のクロックパルスの各々に基づいて、常に作動され、ここで、Ｎは 画像ラインの画素数である。

勿論、再生画素のパターンの選択に関連する入力画素数は、元の画像の構造をよ り良く考慮し得るよう拡張することが可能である。

これにより、特に、上述の再生画素数の増加に関連して印刷の品質か更に改良さ れる。このために必要とされる回路は、当業者により容易に設計することか可能 であるので、詳細には説明を行わない。

上述の方法及び装置は、上記画素パターンの解像度よりも低い基本解像度を有す る再生ユニットを利用することにより、細部を損失することなく、画素パターン を再生することが可能である。ある例においては、元の画素パターンの打切り誤 差を補正することさえ可能である。元の画素パターンが図４Ａ、４Ｃ１４Ｅ及び ４Ｇのようなハーフピットパターンを含む場合でさえ、これらのパターンは新し い画素ラスタにおいてハーフピットパターンに自動的に変換され、これらのパタ ーンで意図されている影響は保持される。

本発明を上記の例を参照して説明したが、本発明はその例に限定されることはな い。他の実施例が請求の範囲の目的の範囲内で可能であることは、当業者にとっ て明らかであろう。

ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、　４Ａ　ＦＩＧ、　４８ ＦＩＧ、　４ＣＦＩＧ、　４Ｄ ＦＩＧ、　４Ｅ　ＦＩＧ、　４Ｆ ＦＩＧ、　４Ｇ ＦＩＧ、　４Ｈ ＦＩＧ、　５Ａ ＦＩＧ、　５８ ＦＩＧ、　５Ｃ ＦＩＧ、　６Ａ ＦＩＧ、　７ ＦＩＧ、　８８ ＦＩＧ、　８Ｈ ＦＩＧ、　９Ａ ＦＩＧ、　９８　ＦＩＧ、　９Ｃ ＦＩＧ、　９Ｆ　ＦＩＧ、　９Ｇ 平成　６年　８月１６日

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．ラスタの第１の主方向にｎ１画素／ｍｍの解像度と、ラスタの第２の主方向 にｍ１画素／ｍｍの解像度で第１のラスタに配置された２進画素の値の形式で画 像を表わすディジタル画像データを受ける入力手段と；該入力手段に接続され、 受けた該ディジタル画像データを、ラスタの第１の主方向にｎ２画素／ｍｍの解 像度と、ラスタの第２の主方向にｍ２画素／ｍｍの解像度で、ｎ２はｎ１よりも 大きく、ｍ２はｍ１よりも小さい第２のラスタに配置された２進画素の値の形式 で同一面像を表わす新しいディジタル画像データに変換する解像度変換ユニット と；該解像度変換ユニットに接続され、該解像度変換ユニットから受けた該新し いディジタル画像データに基づいて再生媒体に画像を表示する再生ユニットとよ りなる画像再生装置。
2. ２．前記再生ユニットは、ラスタの第１と第２の主方向において画素の寸法は第 １のラスタの画素の対応する寸法の比の（ｎ１＊ｍ２）／（ｎ２＊ｍ１）倍の比 である画素ラスタに従って画像データを表示するよう適合されていることを特徴 とする請求項１記載の装置。
3. ３．前記解像度変換ユニットは、元の画像データを新しい画像データに変換する 際に、局部的な平均画素の値を実質的に等しく保つように適合されている請求項 １又は２記載の装置。
4. ４．前記解像度変換ユニットは、前記元の画像データの少なくとも一つのＡ＊Ｂ 個の画素のブロックを記憶する記憶手段と、該記憶手段に接続され、該Ａ＊Ｂ個 の画素のブロックを、該Ａ＊Ｂ個の画素のブロックと同じ画像の部分を表わす前 記新しい画像データのＣ＊Ｄ個の画素のブロックに変換する変換手段とを設けら れており、ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは整数であることを特徴とする請求項３記 載の装置。
5. ５．前記変換手段は、一定のセルフリピーティング系に従って、前記元の画像デ ータの画素の値を前記新しい画像データの画素の値に転送する回路よりなる請求 項４記載の装置。
6. ６．前記変換手段は、前記Ａ＊Ｂ個の画素の値により制御されるとき、該値に対 応するＣ＊Ｄ個の画素の値のパターンを出力する回路よりなる請求項４記載の装 置。
7. ７．前記変換手段は、前記Ａ＊Ｂ個の画素と該画素の周辺の多数の画素の値によ り制御されるとき、該値に対応するＣ＊Ｄ個の画素の値のパターンを出力する回 路よりなる請求項４記載の装置。
8. ８．Ａ＊ＢはＣ＊Ｄに等しい請求項４、６又は７記載の装置。
9. ９．数値Ｃ及びＤの一方は１に等しく、その他方は１よりも大きい請求項４乃至 ６のうちいずれか１項記載の装置。
10. １０．請求項４乃至７のうちいずれか１項記載の装置に使用される解像度変換ユ ニット。
11. １１．ラスタの第１の主方向にｎ１画素／ｍｍの解像度と、ラスタの第２の主方 向にｍ１画素／ｍｍの解像度を有する第１のラスタに配置された２進画素の値よ りなるディジタル画像データにより表わされた画像を再生する方法であって、該 ディジタル画像データを、そのラスタの第１の主方向にｎ２画素／ｍｍの解像度 と、そのラスタの第２の主方向にｍ２画素／ｍｍの解像度を有する第２のラスタ に配置された２値画素の値の形式で同一画像データを表わす新しい画像データに 変換し、ｎ２はｎｌよりも大きく、ｍ２はｍ１よりも小さく、該新しいディジタ ル画像データに基づいて該画像を再生媒体に表示することを特徴とする方法。
12. １２．前記新しい画像データは、前記ラスタの第１と第２の主方向における画素 の寸法が、第１のラスタの画素の対応する寸法の比の（ｎ１＊ｍ２）／（ｎ２＊ ｍ１）倍の比である画素ラスタに従って表示されることを特徴とする請求項１１ 記載の方法。
13. １３．元の画像データを前記新しい画像データに変換する際に、局部的な平均画 素の値は実質的に等しく保たれることを特徴とする請求項１１又は１２記載の方 法。
14. １４．前記元の画像データのＡ＊Ｂ個の画素のブロックは、毎回、該Ａ＊Ｂ個の 画素のブロックと同じ画像の部分を表わす前記新しい画像データのＣ＊Ｄ個の画 素のブロックに変換され、ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは整数であることを特徴と する請求項１３記載の方法。
15. １５．前記元の画素の値は、一定のセルフリピーティング系に従って、前記新し い画素に１対１対応で割り当てられることを特徴とする請求項１４記載の方法。
16. １６．各パターンに対して少なくとも一つの対応するＣ＊Ｄ個の画素の値のパタ ーンを伴うＡ＊Ｂ個の画素の値のパターンのテーブルを事前に作ることにより、 元の画像データを新しい画像データに変換する際に、該元の画像データのＡ＊Ｂ 個の画素のブロックに対して毎回、該テーブル内の上記ブロックの画素の値のパ ターンを探索し、該テーブルの対応するパターンに応じて、該新しい画像データ のＣ＊Ｄ個の画素の対応するブロックの画素に値を割り当てることを特徴とする 請求項１４記載の方法。
17. １７．２以上のＣ＊Ｄ個の画素の値のパターンがＡ＊Ｂ個の画素の値のパターン に対応する前記テーブルに格納され、元の画像データを新しい画像データに変換 する間に、該Ａ＊Ｂ個の画素の周辺にある該元の画像データの画素の値を参照し て、該元の画像データのＡ＊Ｂ個の画素のブロックに対する該Ｃ＊Ｄ個の画素の 値の対応するパターンから選択される請求項１６記載の方法。
18. １８．各パターンに対して少なくとも一つのＣ＊Ｄ個の画素の値の対応するパタ ーンを伴うＥ＊Ｆ個の画素の値のパターンのテーブルを事前に作り、ここで、Ｅ 及びＦは整数であり、Ｅ＊ＦはＡ＊Ｂよりも大きく、元の画像データを新しい画 像データに変換する際に、該元の画像データのＥ＊Ｆ個の画素のブロックに対し て毎回、該テーブル内の上記ブロックの画素の値のパターンを探索し、該テーブ ルの対応するパターンに応じて、該Ｅ＊Ｆ個の画素のブロックに含まれる該元の 画像データのＡ＊Ｂ個の画素のブロックに対応して、該新しい画像データのＣ＊ Ｄ個の画素のブロツクの画素に値を割り当てる請求項１４記載の方法。
19. １９．Ａ＊ＢはＣ＊Ｄに等しい請求項１４、１６、１７又は１８記載の方法。
20. ２０．数値Ｃ及びＤの一方は１に等しく、その他方は１よりも大きい請求項１４ 乃至１８のうちいずれか１項記載の方法。