JPH0797827B2

JPH0797827B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0797827B2
Application number: JP61024136A
Authority: JP
Inventors: 高広井上; 竹内　　昭彦; 猪一郎山本; 基加藤; 行弘大関; 裕志笹目; 哲雄斉藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-02-07
Filing date: 1986-02-07
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPS62183675A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、電子写真感光体に潜像を形成し、形成された
潜像を現像することにより、入力画像データに応じた画
像を形成する像形成手段を有する画像処理装置に関する
ものである。

［従来の技術］従来、デイジタル複写機等の画像処理装置においては、
画像調整のために予め設定された階調を何種類かメモリ
に入れておき、その中から適切な階調を選択して画像調
整を行なつている。しかし、この方法では微妙な階調の
調整が往々にして不充分なことがあつた。このため、明
るい部分のトーンを出そうとしているにもかかわらず白
くとんでしまつたり、逆に暗くなつてしまう。あるい
は、暗い部分のトーンを出そうとして明るくすると、明
るい部分のトーンも白くなるというようなことが発生す
ることがあつた。これは、選択する階調の種類が限られ
ているうえに、画像の読取部や再生部の特性のバラツ
キ，あるいは読取部や再生部の特性の変化に装置が追随
できないのが大きな理由であつた。

特に、像形成特性の変化に対しては、像形成手段の一部
に変更が加わっても、全体の特性を設定しなおさなけれ
ばならず、煩雑な処理が必要であった。

［発明が解決しようとする課題］そこで、本発明は、像形成手段の像形成特性に対して影
響を与える複数の関数を記憶し、その夫々を書き換え可
能とすることにより、像形成手段の変化に対して柔軟に
対応することができる画像処理装置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］上記課題を解決するため、本発明の画像処理装置は、電
子写真感光体に潜像を形成し、形成された潜像を現像す
ることにより、入力画像データに応じた画像を形成する
像形成手段を有する画像処理装置であって、前記入力画
像データと該データに応じて前記電子写真感光体上に形
成される表面電位との関係を記憶する第１の記憶手段
と、前記表面電位と現像濃度との関係を記憶する第２の
記憶手段と、前記第１及び第２の記憶手段の記憶内容に
基づいて求められた前記像形成手段の像形成特性を記憶
する第３の記憶手段と、前記第１及び第２の記憶手段の
記憶内容を書き換える書換手段とを有することを特徴と
する。

［実施例］本発明の第１図に示す実施例の画像処理装置はレンズ２
と、CCD3と、増幅器４と、A/Dコンバータ５と、γ−RAM
6と、D/Aコンバータ７と、三角波ジエネレータ８と、コ
ンパレータ９と、レーザドライバ10と、半導体レーザ11
と、クリーニング部12と、ポリゴンミラー13と、電子写
真感光体14と、帯電器15と、現像部16と、転写分離部17
と、入力装置20と、RAM21と、CPU22と、プログラムROM2
3と、CCDRAM24と、プリンタRAM25と、E-VRAM26と、V-DR
AM27を備える。

尚、RAM21はポインタＰを有する。

かかる第１図の構成において、CCD3により変換された画
像電気信号は増幅器４で増幅され、A/Dコンバータ５で
６ビツトのデジタル画像データに変換される。次にγ−
RAM6により画像データがγ変換される。γ変換後D/Aコ
ンバータ７によりアナログ信号に変換されコンパレータ
９の一端に入力される。コンパレートよりの出力信号は
レーザドライバ10により電流増幅され半導体レーザ11を
時間幅に応じて点灯する。このようにして画像信号レベ
ルに応じ、レーザ光がパルス幅変調されて出力画像とし
て記録される。

ここで、γ−RAM6の値は、入力装置20より入力されたV-
D特性とE-V特性とから作成されたプリンタ特性と、入力
装置20より入力されたCCD特性と、入力装置20より入力
された濃度特性より、プログラムROM23に従つて、RAM21
内のポインタＰを使つてCPU22が算出する。尚、CCDRAM2
4と、プリンタRAM25と、E-VRAM26と、V-DRAM27はそれぞ
れの特性を記憶しており、濃度特性はRAM21に記憶され
る。

以下、添付図面に従つて本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図に実施例の画像処理装置を示す。

原稿１はレンズ２により投影されCCD3に結像して画像電
気信号に変換される。CCD3の代わりに密着センサ等のイ
メージセンサを用いることも可能である。画像電気信号
は増幅器４で増幅され、A/Dコンバータ５で６ビツトの
デジタル画像データに変換される。次にγ−RAM6により
画像データがγ変換される。この部分については後述す
る。γ変換後D/Aコンバータ７によりアナログ信号に変
換されコンパレータ９の一端に入力される。一方、コン
パレータには三角波ジエネレータ８等のパターン信号ジ
エネレータにより作られた三角波等のパターン信号が入
力される。CCD3の読み出しと三角波の周期はBD信号を基
準として同期信号φにより同期がとられる。

第２図に三角波とD/A変換後の画像信号の関係を示す。D
/Aコンバータ７の出力は白部は６ビツトの場合00Hのレ
ベルで、黒部は3FHのレベルで三角波とコンパレートさ
れる。中間調は00Hと3FHの間のレベルになる。コンパレ
ートされた結果、電圧レベルは時間幅に変換され、白部
ではほとんどLowレベルであるが、黒部ではほとんどHig
hレベルが出力される。中間調部はそのレベルに応じた
時間Highレベルになる。

コンパレートされた信号はレーザドライバ10により電流
増幅され半導体レーザ11をHighレベルの時間幅に応じて
点灯する。このようにして画像信号レベルに応じ、レー
ザ光がパルス幅変調される。パルス幅変調されたレーザ
光はポリゴンミラー等の走査手段13により走査され、不
図示のレンズ等により電子写真感光体14上に結像する。
電子写真感光体14には周知のレーザビーム電子写真技術
により画像が作成される。帯電器15により電子写真感光
体14に帯電を行ない、レーザビームにより画像信号が投
影され静電潜像が作られる。次に現像部16により静電潜
像がトナーで現像され可視像となり、転写材上の転写分
離部17で可視像が転写され定着されハードコピーを得
る。転写残りトナーはクリーニング部12でクリーニング
され、次のサイクルに進む。

画像をγ変換するγ−RAM6の内容は入力装置20から入力
されるデータを記憶するRAM21,24,25,26,27の内容をも
とにしてRAM21内にあるポインタＰを使つてCPU22により
演算されて設定される。第３図はこの関係を示すもので
ある。第３図（ｂ）の第１象限は、原稿濃度Doとプリン
トアウトされる画像濃度Dpの関係を示すもので、キーボ
ード、マウス、ライトペン、デイジタイザ等の入力装置
20により任意の曲線を入力出来る。尚、ここでいう濃度
は厳密な意味の濃度、即ち、−1og₁₀R（Ｒは反射率）で
はなく、相対的に最大濃度部を１に規格化した濃度で扱
つた方が一般の人が操作する場合に扱いやすい。この結
果はRAM21にCPU22を介して記憶される。

同様にして第４象限の原稿濃度とそれに対するCCD出力
レベルの関係はCCDRAM24に入力装置20により設定され
る。この内容は原稿露光源を変換したり、光学系を交換
したり、CCD3自体を交換した時には変更されるものであ
るが、それ以外に、それぞれの経時変化や温度変化によ
り変化することもある。このような場合には入力装置20
によりCCDRAM24の内容を書きかえる。尚、入力装置20を
用いずに自動的に特性をチエツクして、補正内容の書き
かえを行なうことも可能である。

第３図（ａ）の第１象限は電子写真感光体の表面電位と
その時の現像濃度の関係を示すもので、V-D特性と呼
ぶ。V-D特性は変化しやすく、トナーのロツト差や経時
変化、温湿度変化、使用状態などにより変化する。これ
らの変化に応じて、その度入力装置20によりV-DRAM27の
内容を書きかえる。尚、これも自動的に行なうことも可
能である。第４象限はD/Aコンバータ７に入れられる画
像信号とその時に電子写真感光体に得られる表面電位の
関係を示すもので、E-V特性と呼ぶ。これは三角波の振
幅、周波数オフセツトによつて変換する他、レーザドラ
イバ10や半導体レーザ11の特性、電子写真感光体14の個
体バラツキ、温度、湿度、経時変化などによつて変化す
る。これらの変化に応じて、その度入力装置20によりE-
VRAM26の内容を書きかえる。尚、これも自動的に行なう
ことも可能である。

V-D特性とE-V特性から第２像限の画像信号と現像濃度の
関係（プリンタ特性と呼ぶ）が求まる。例えば、感光体
電位を６ビツトのアドレスとしてE-VRAM26をアクセス
し、その時のE-V特性からＢ′の画像データを出力す
る。同じく感光体電位６ビツトのアドレスとしてV-DRAM
27をアスセスして、V-D特性よりＢの現像濃度が出力さ
れる。これらから画像データをデータとして現像濃度を
アドレスとするテーブルが出来上がる。これはプリンタ
ーRAM25に記憶される。これらはCPU22を介して行なわれ
る。

同様にして第３図（ｂ）においても入力された所望の濃
度特性を記憶しているRAM21に対して原稿濃度Doをアド
レスとしてアクセスし、その時のプリント濃度Dpがデー
タとして出力される。このプリント濃度Dpをアドレスと
してプリンターRAM25から画像データが出力される。。
同じくCCD-RAM24も原稿濃度Doをアドレスとして、CCD特
性よりCCD出力が出力される。このCCD出力をアドレスと
し、その時の画像データをデータとしてγ−RAM6の中に
記憶される。なお、γ−RAM6の内容はバツクアツプ電源
により本体スイツチを切つても保持されることが望まし
いし、何らかの加減でγ−RAM6の内容が破壊された時の
ためにそれぞれの特性の普遍的なものをROMに入れてお
き、リカバリが出来るようになつていることが望まし
い。

第４図（ａ），（ｂ）にプログラムROM23に内蔵されて
いる前記γ−RAM6の内容算出のプログラムのフローチヤ
ートを示す。以下、順を追つて説明する。まず第４図
（ａ）のステツプS40-41では、入力装置20より感光体電
位ＶをアドレスにしてV-D特性がV-DRAM27に入力され
る。ステツプS42-43では、入力装置20より感光体電位Ｖ
をアドレスにしてE-V特性がE-VRAM26に入力される。ス
テツプS44でポインタＰが０にセツトされる。ステツプS
45でポインタＰをアドレスとしてV-DRAM27より現像濃度
Dpを読み出し、ステツプS46で同様にポインタＰをアド
レスにしてE-VRAM26により画像データを読み出す。そし
て、ステツプS47でステツプS45で得たDpをアドレスにし
て、ステツプS46で得た画像データをプリンタRAMに記憶
する。ステツプS48でポインタＰをカウントアツプしな
がら、ステツプS45〜49をV-DRAMの最後のアドレスをア
クセスするまで続け、V-DRAMの最後のアドレスをアクセ
スしたなら、ステツプS49からステツプS50に進む。この
時点で、プリンタRAM25には現像濃度Dpをアドレスにし
てプリンタ特性が作成されている。

第４図（ｂ）に移つて、ステツプS50でγ−RAM6がクリ
アされる。次にステツプS51-52で入力装置20より入力さ
れた濃度特性が原稿濃度をアドレスにRAM21に記憶され
る。ステツプS53でポインタＰがクリアされた後、ステ
ツプS54でポインタＰをアドレスにして、RAM21に記憶さ
れた濃度特性より出力濃度Dpを読み出し、ステツプS55
ではステツプS54で読み出したDpをアドレスにして、プ
リンタRAM25より画像データを読み出す。ステツプS56で
ポインタＰをアドレスにしてCCDRAM24よりCCD出力を読
み出して、ステツプS57でステツプS56で読み出したCCD
出力をアドレスにして、ステツプS55で読み出した画像
データをγ−RAM6に記憶する。ステツプS59でポインタ
Ｐをカウントアツプしながら濃度特性のアドレスである
原稿濃度の終りまでステツプS54〜59を繰り返し最後ま
で終ると、ストツプS59よりステツプS60に進む。この時
点で、γ−RAMの内容の作成が終了している。ステツプS
60で原稿の複写が実行される。

Do-Dp曲線が45°の傾きの直線になる場合は原稿を忠実
に再現する場合に相当するが、必ずしもこの状態が好ま
しい再現とは限らない。例えば人の肌の再現をする場合
などは、むしろ肌の濃度域をオリジナルよりやや明るく
設定し、この領域のγ曲線もややねかせ気味にする方が
好ましい。このように微妙な調整をするにはγ曲線をプ
リセツトされた中から選択するのでは不可能であり、任
意に調整しなければならない。本実施例においては任意
のγ調整が可能である。

又CCD3の出力特性は光量に対してはリニヤであるが、原
稿濃度に対してほぼLog曲線になつており、プリンタの
特性はＳ字曲線になつているので両方の特性を加味した
時に画像がどうなるか容易には推測出来ない。このため
直線γ−RAM6の内容を入力することは画像調整に熟練し
た人でも簡単なことではない。一方、Do-Dp特性の場合
は直観的に分りやすく、一般の人でも容易に扱える。す
なわち、一般の人でも容易に任意に画像のトーンの調整
を行なうことが可能である。このように望ましいDo-Dp
特性を入力する以外に、CCD特性やV-D特性、E-V特性な
どを必要に応じて入力することにより、それぞれの変動
要因の変動の補正が簡単に行なえるので、より安定した
画像再現が行なえる。

以上の説明では原稿からの画像信号のトーンコントロー
ルについて述べたが、外部機器より適当なインターフエ
ースを介して画像信号を入力してやることにより、その
トーンコントロールが可能である。例えば、A/Dコンバ
ータ５の前にビデオ信号を入力してやるとか、A/Dコン
バータ５の後に電子フアイルからの画像信号を入力して
やれば、トーンコントロールした内容をプリントアウト
することが出来る。

尚、本実施例では、γ変換について述べたが、本発明の
思想は他のデジタル変換においても有効に利用できる。
又、画像読取手段から入力された画像に限らず、フアイ
ルに記憶した画像に対しても記録画像の入力特性を設定
することにより処理できる。

以上述べた如く本発明によれば、任意に画像信号の階調
性を変化出来、且つ画像の入力特性及び出力特性から容
易にその階調性を指定出来るので、容易に階調性を指定
でき、異なる入力手段と出力手段の組み合わせが可能な
画像処理装置を提供できる。

又、本発明のようなγ変換部を用いることにより、濃度
がある領域で逆になるような変曲点を特つた階調再現も
可能なであり、従来にない新しいグラフイツク表現も可
能となる。

更に、本実施例によればCCD特性やV-D特性、E-V特性と
いつたような変動要因を有するものの補正が可能である
ので、より安定した画像再現が行なえる画像処理装置を
提供できる。

［発明の効果］本発明により、像形成手段の像形成特性に対して影響を
与える複数の関数を記憶し、その夫々を書き換え可能と
することにより、像形成手段の変化に対して柔軟に対応
することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の画像処理装置の構成図、第２図はパルス幅変調の説明図、第３図（ａ）はプリンタ特性の作成説明図、第３図（ｂ）はγ−RAMの特性の作成説明図、第４図（ａ），（ｂ）は特性作成のフローチヤートであ
る。図中、１……原稿、２……レンズ、３……CCD、４……
増幅器、５……A/Dコンバータ、６……γ−RAM、７……
D/Aコンバータ、８……三角波ジエネレータ、９……コ
ンパレータ、10……レーザドライバ、11……半導体レー
ザ、12……クリーニング部、13……ポリゴンミラー、14
……電子写真感光体、15…帯電器、16……現像部、17…
…転写分離部、20……入力装置、21……RAM、22……CP
U、23……プログラムROM、24……CCD-RAM、25……プリ
ンターRAM、26……E-VRAM、27……V-DRAM、Ｐ……ポイ
ンタである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤基東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者大関行弘東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者笹目裕志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者斉藤哲雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭60−37877（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−1175（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−141673（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−54567（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真感光体に潜像を形成し、形成され
た潜像を現像することにより、入力画像データに応じた
画像を形成する像形成手段を有する画像処理装置であっ
て、前記入力画像データと該データに応じて前記電子写真感
光体上に形成される表面電位との関係を記憶する第１の
記憶手段と、前記表面電位と現像濃度との関係を記憶する第２の記憶
手段と、前記第１及び第２の記憶手段の記憶内容に基づいて求め
られた前記像形成手段の像形成特性を記憶する第３の記
憶手段と、前記第１及び第２の記憶手段の記憶内容を書き換える書
換手段とを有することを特徴とする画像処理装置。