JPH10505017A

JPH10505017A - スポット走査電子プリンタの真のズーム能力

Info

Publication number: JPH10505017A
Application number: JP8508969A
Authority: JP
Inventors: ケイ．シェンク，エドウィン
Original assignee: ポラロイドコーポレイション
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1998-05-19
Also published as: EP0779005A1; US5526255A; CA2198733A1; WO1996007268A1; KR970705892A

Abstract

(57)【要約】プリンタ内にズームシステムを作り出す方法および装置。ズームシステムは、プリント媒体上に元の画像を拡大もしくは縮小するかあるいは画像のアスペクト比を調整する。ズームシステムは、位相同期ループを利用して高速走査方向にピクセルクロックを発生し、モータコントロールを調整して記録媒体の低速走査方向の増分運動を変える。次に、ピクセルクロックの周波数を変えることにより個別のピクセルサイズが調整されて、記録媒体上へ投影されるピクセルの幅が変えられ、また、連続するプリントラインの重畳を調整することによりピクセルの長さが調整され、所望によりプリントラインが繰り返される。

Description

【発明の詳細な説明】スポット走査電子プリンタの真のズーム能力発明の背景本発明は、一般的に、画像レンダリングシステムに関し、特に、画像プリンティングシステム内のズーム制御に関する。コンピュータの周辺装置として使用するプリンタ等の画像プリンティングシステムは、しばしば、画像をズームインもしくはズームアウトする必要がある。画像のズームインにより拡大画像もしくは画像の拡大エリアが作り出される。ズームアウトにより縮小画像が作り出される。コンピュータのソフトウェアベンダーおよびプリンタメーカはこれらのタスクを達成するための莫大な量のアプリケーションレベルソフトウェアおよび周辺ハードウェアを作り出してきたが、各々に多かれ少なかれ問題点がある。アプリケーションレベルコンピュータアプリケーションは、例えば、コンピュータの操作される所へ画像をロードする必要がある。ローディングは、プリントされた媒体から画像を走査し、電子カメラや他のさまざまな方法で撮像して行われる。ズーミングの操作はプログラムに依存するが、一般的には、コンピュータは数学アルゴリズムを実行してピクセルを補間しデータを変える必要がある。このようにデータを操作することにより生じる問題点は、目にとって満足な画像を作り出すことも多い数学的補間が画像の真のレンダリングではないことである。１５０％の拡大を行う１．５：１等の調整ズームは、ボーダーピクセルを平均化するかもしくは中間混合を作り出す他の数学演算を実施することにより中間ピクセルを補間する。それにより、画像の鮮明度が低減され、画像品質が低減する。これらのシステムで生じる他の問題点はエリアシングである。エリアシングにより元のデジタル信号が取り出され量子化されてアナログ信号を作り出すために、画像が歪んでくる。次に、アナログ信号は所要の拡大度もしくは縮小度を表す間隔で再サンプリングされる。再サンプリングにより元の信号のハイおよびローが消失され、その結果、データが失われる。これらのロスはエリアシングとして知られている。これらの応用では、コンピュータは内部のマイクロプロセッサファミリに対して厳密な命令セットを介してさまざまなタスクを実施するよう指令される。そのため、ソフトウェアはプロセッサの速度に依存する。さらに、最終成果をプリンタへダウンロードしなければならないため、システムの遅延が付加される。発明の要約前記目的およびその他の目的は、プリンタのズームシステムを提供する本発明により達成される。本発明により、僅かな前処理で元の画像の拡大および縮小を容易に調整する極端に融通性の高いズームシステムが提供される。プリンタは、プリントヘッドを使用して、プリントされた画像を記録媒体上へ投影する。プリントヘッドおよび記録媒体は、第１の方向の第１の相対運動および第１の方向を実質的に横切る第２の方向の第２の相対運動を行う。第１の相対運動および第２の相対運動はプリントされた画像に対して一定であり、プリントヘッドは第２の方向へピクセルを投影してプリント媒体を第２の方向に横切ってプリントラインを形成し、多数の連続するプリントラインが第１の方向に結合されてプリント画像を形成するようにされる。プリンタ内でズームシステムが使用され、プリンタ内に２つの動作モードを確立する。第１のモードは、元の画像をプリント画像として記録媒体上に記録する標準“正規”モードである。第２のモードは、元の画像の拡大もしくは縮小バージョンをプリント画像として記録媒体上に記録する“ズーム”モードである。ズームシステムは、この拡大および縮小を最小の過程で行うための重畳手段およびタイミング手段を具備している。重畳手段およびタイミング手段は協同して各ピクセルの２つのディメンジョンを構成する。重畳手段は、プリントヘッドと記録媒体との間の第１の相対運動量を制御して、連続するプリントライン間の重畳を調整し前記ピクセルの長さを決定する。タイミング手段は、プリントヘッドが記録媒体上第２の方向へピクセルを投影する期間を選択的に変えて、前記プリントラインのピクセルの幅を制御する。次に、元の画像のピクセルに対して縮小もしくは拡大されている前記した長さおよび幅のディメンジョンを有するピクセルにより記録媒体上にズーム画像が形成される。別の局面において、本発明により前記した装置に従った方法が提供される。本発明の前記した局面およびその他の局面は図面および下記の説明から明白である。図面の簡単な説明本発明自体だけでなく、前記した目的および他の目的、そのさまざまな特徴は添付図と一緒に以下の説明を読めば一層完全に理解することができ、ここに、第１図は、典型的な従来技術の位相同期ループのブロック図。第２図は、本発明の補償型位相同期ループを利用したドラムプリンタの機能ブロック図。第３図は、本発明による補償型位相同期ループのブロック図。第４図は、第３図に示す補償型位相同期ループの拡大ブロック図。第５図は、プリンタズーミングを制御するモータコントロールと接続された補償型位相同期ループを示す図。第６図は、高速走査方向のピクセルサイズの変化を示す図。第７図は、低速走査方向のライン重畳を示す図。第８Ａ図から第８Ｅ図は、第３図に示す本発明の補償型位相同期ループにより可能とされたズーミング能力を示す一連のピクセルグラフ。好ましい実施例の説明写真フィルム等の記録媒体上に光学的に画像をプリントするためにドラムプリンタ内で使用されるものとして本発明をさまざまな図面について説明する。これは実施例ではあるが、本発明は他のさまざまなプリント装置および非プリント装置でも使用できるため、実施例は単なる説明用であって制約的意味合いを有するものではない。ドラム１０内で回転する、ドラム１０内に保持されてその上に画像をプリントする記録媒体１２を有するスピンナー１４を有するドラムプリンタを第２図に示す。記録媒体１２は写真フィルムや他の光学的媒体とすることができる。内蔵された３個以上の発光ダイオード（“ＬＥＤ”）１６を連続的に回転させるスピンナーアセンブリ１４により、画像は記録媒体１２へ転写される。ＬＥＤ１６は（図示せぬ）レンズを介して記録媒体１２上へ赤、緑および青色の光を送って、フルカラー画像処理が行われる。単色画像処理の場合には、本発明を損なうことなく１個のＬＥＤを使用することができる。スピンナー１４は、モータ２２に接続されて回転運動を生じる駆動軸１８によりその中心軸周りに回転される。駆動軸にはエンコーダディスクも取り付けられており、それには、駆動軸１８が回転する時にエンコーダディスク２０へ光を通過させる半径方向スロットが貫通している。スピンナー１４は、記録媒体１２の一面上で新しいラインを開始し、記録媒体がおよそ１０００〜６０００回転／分で回転する時にその新しい各ライン上に回転運動を介して一列の画像を逐次配置する。新しいラインが記録媒体１２を横切る方向は高速走査方向と呼ばれる。スピンナーアセンブリ１４、モータ駆動軸１８およびエンコーダディスク２０を含むプリント構造にキャリッジアーム２４を取り付けることにより、記録媒体１２を横切るラインをプリンタが系統だてて増分する時に前記したようにスピンナーアセンブリ全体は低速走査方向に沿って駆動される。次に、キャリッジアーム２４は、その他端において、第２のモータ３０により回転される親ねじ２６へ取り付けられる。親ねじ２６の回転運動はキャリッジアセンブリ内の（図示せぬ）ナットによりその直線運動へ変換される。親ねじの低速走査方向の動きは前記したようなエンコーダディスク２８により監視される。エンコーダディスク２８には、光を通過させるためのスロットが半径方向に貫通している。光遮断器２９がエンコーダディスク２８へ光を通し、光がスロットを通過するたびにパルスを送出して、親ねじ２６の回転速度を監視する。エンコーダディスク２８と光遮断器２９との組合せは低速走査タコメータ３１と呼ばれる。同様に、エンコーダディスク２０がその中を通過するように、高速光遮断器３２が搭載されている。光遮断器３２は、光遮断器３２を通って回転するエンコーダディスク２０の各スロットを記録して、高速走査方向の回転を監視する。エンコーダディスク２０と光遮断器３２との組合せは高速走査タコメータ３５と呼ばれる。高速走査方向を監視する光遮断器３２から発生されるパルスは、プロセッサ３６へ送られる。プロセッサ３６は、マイクロプロセッサを含むさまざまな電子プロセッサのいずれでもよく、実施例で使用されているように特定用途集積回路（“ＡＳＩＣ” ）等の単なる専用論理とすることもできる。プロセッサは、位相同期ループ３８内の低速走査タコメータおよび高速走査タコメータから集めた情報を使用してモータコントロール４２へ適切な信号を発生し、それは後記するようにＬＥＤ１６の点火持続時間を制御しながら親ねじ２６を低速走査方向へ駆動するモータ３０の速度を制御する。水晶発振器等のクロック４０を使用して、全ての電子デバイスの同期タイミングが維持される。インデクス光遮断器３３も高速走査方向のエンコーダディスク２０を監視する。この光遮断器３３の光センサは、エンコーダディスク２０の中心に向かう１つのスロットしか監視されないように高速走査光遮断器３２からずらされている。この１つのスロットにより、インデクス光遮断器３３はエンコーダディスク２０の回転毎に一回、あるいは記録媒体１２上のプリントラインのイニシエーションが完了する前に一回、インデクスパルスを発生する。インデクスパルスは、アドレス情報を低速走査方向すなわち垂直に増分する垂直アドレスレジスタ５８へ与えられる。水平アドレスレジスタ５６は同様な機能を実施し、プロセッサ３６内の位相同期ループ３８により増分される。このようにして、プロセッサ３６は、いつどのように記録媒体１２へ画像が送られるかについて全ての局面を管理する。垂直および水平アドレスレジスタ５８，５６は、ランダムアクセスメモリ（“ ＲＡＭ”）５０，５２，５４内のメモリ位置へ２進アドレス情報を送る。実際には、３つのＲＡＭモジュール５０，５２，５４へ３つの別々のアドレスが送られる。第１のＲＡＭモジュール５０は画像の赤画像データを保持し、第２のＲＡＭモジュール５２は緑画像データを保持し、第３のＲＡＭモジュール５４は青画像データを保持する。これら３組のアドレスはＬＥＤ１６のさまざまな半径方向位置を補償するのに使用される。次に、前記した画像データは全てＬＥＤ１６へ送られ、記録媒体１２上へ投影される。第２のモータコントロール３４は高速走査方向を管理するのに使用され、親ねじ２６を高速走査方向へ駆動するモータ３０へ信号を送る。大概の状況において、このモータコントロール３４は単にモータ速度を一定に維持するだけである。補償型位相同期ループ３８を詳しく考察するために、第３図にループ３８のブロック図を示す。基準信号ＳＩＧＩＮが位相比較器６２の入力１へ送られる。次に、ＳＩＧＩＮは、比較器６２へ入力２として入る帰還ループからの比較信号ＣＯＭＰＩＮと比較される。比較結果は、ＳＩＧＩＮとＣＯＭＰＩＮとの間の位相差を反映する差信号である。実施例では、位相比較器６２は時間変調差信号を与えるデジタル装置である。別の実施例では、アナログ差信号を利用してＣＯＭＰＩＮがＳＩＧＩＮよりも進相もしくは遅相であることが示される。次に、差信号はローパスフィルタ６４へ通される。ローパスフィルタも異なる信号の許容範囲に応じて狭帯域フィルタとすることができる。フィルタの目的は、差信号だけを平滑して、付加ノイズなしにそれを通すことである。得られた信号は次に電圧制御発振器“ＶＣＯ”へ通される。ＶＣＯは、入力電圧の関数として変動する可変周波数クロック誤差を発生する発振器である。次に、クロック誤差は周波数をＭの値で除算するＭ除算器６８へ通される。典型的には“除算”機能は、クロック誤差からの各クロックパルスについて減分する２進ダウンカウンタにより実施される。この特別な除算器において、Ｍの値は外部ソースからプログラムすることができ、広範な値について周波数を調整するのに使用される。ＶＣＯ６６およびＭ除算器６８の両方が“補償型ＶＣＯ”と明示された破線内に示されている。ＶＣＯ６６はＭ除算器のプログラマビリティによりＭ除算器６８により補償されると言われる。Ｍは周波数をダイナミックに調整するようにプログラムすることができるため、フィルタ６４やＶＣＯ６６等のアナログデバイスは広い周波数範囲に適合するように調整する必要がない。次に、補償型ＶＣＯ誤差はＮ除算器７８へ送られる。Ｎ除算器７８もプログラマブル除算器であり、第２の周波数分割を行ってＣＯＭＰＩＮの周波数が実質的にＳＩＧＩＮの周波数となることを保証する。補償型ＶＣＯ誤差の周波数はＮの値に従って変動するため、Ｎの変化を補償するようにＭを調整しなければならない。したがって、ＮはＳＩＧＩＮのサイクル当たりの補償型ＶＣＯサイクル数を決定しなければならない。システムが“同期”されると、ＶＣＯの周波数がＭとＮとの積で除した入力信号の平均周波数とちょうど等しくなるような制御電圧となる。入力の各サイクルについて、ＭｘＮサイクルの発信器誤差がある。ＭｘＮの積により帰還ループの開路利得が定義される。したがって、回路はＳＩＧＩＮの周波数のＭｘＮ倍で同期する。次に、第４図を参照して、第３図の位相同期ループの拡張であり第２図に示す種類のドラムプリンタに有用な拡張補償型位相同期ループのブロック図を示す。したがって、同じ参照符号は同じ部品を表す第２図および第３図を参照して説明を行う。高速走査方向を監視するタコメータ３５が図示されており、駆動軸１８の現在速度を示す信号を送り込む。タコメータ３５からの信号は、到来する信号のデューテイサイクルを５０％近くとすることによりタコメータ３５の光遮断器２０の機械的製作による対称誤差を低減するように働く２除算器（６０）へ送られる。実施例における“２除算器”は、到来信号によりクロックされるＪ−Ｋフリップフロップである。得られる信号は次に位相比較器へ送られる。前記したように、位相比較器は、誤差パルスが入力パルスよりも進相か遅相かを測定する。この測定値は量子化され、量子化された位相誤差がローパスフィルタ６４へ入力される。ローパスフィルタ６４はジッターおよび周波数変動を低減して、滑らかに変化する制御信号である誤差を発生し、検出された位相誤差に応答してＶＣＯ周波数が修正される。次に、制御信号は、入力電圧により制御可能な周波数を有するクロック信号を発生する電圧制御発信器“ＶＣＯ”６６’へ送られる。したがって、フィルタ６４’の誤差が減少すると、ＶＣＯ６６’から発生される周波数も減少し、その逆も言える。次に、ＶＣＯ６６’から発生されるクロック信号は、前記したようなＭ除算器６８へ送られる。Ｍ除算器６８’の誤差は、ピクセル当たり最大誤差をピクセル長の１／４まで低減することにより高速走査方向の色収束を改善するように働く２除算器（７０）へ送られる。ここで２除算器をさらに付加することによりこれをさらに増大することができ、ＶＣＯ６６’は付加除算を補償するのに十分な周波数でクロック信号を発生できなければならないことで制限される。実施例では、このような２除算器を２つ使用して、誤差は１／８ピクセルまで低減される。２除算器（７０）の誤差は２ピクセルクロックである。本開示の一部としてここに含まれている１９９０年１月１６日に発行されたＥｄｗｉｎＫ．Ｓｈｅｎｋの米国特許第４，８９４，７９４号“連続線形補間システム”に詳記されているように、２ピクセルクロックは補間に有用である。もう１つのカスケード接続された２除算器（７４）が、２ピクセルクロック７２を入力として取り入れ、それを２で除してピクセルクロック誤差７６を生じる。ピクセルクロック７６は水平アドレスレジスタ５６へ送られる信号として使用され、前記したようにスピンナー１４へ適切なデータを送るようメモリを促す。次に、ピクセルクロック７６はＮ除算器７８’へ通され、スロット当たりＮピクセルを表す信号を生じる。Ｎ除算器７８のＮはプロセッサ３６により決定され、プロセッサ３６により位相同期ループ３８へダウンロードされる。Ｎは、高速走査方向の１ラインの適切なピクセル数としてプロセッサ３６により選択される。Ｍ除算器６８’のＭも同様に選択されるが、Ｎ除算器７８の共役として選択されて、Ｎ除算器７８’とＭ除算器６８’との間の積を実質的に一定に維持する。すなわち、位相同期ループは“除算器”の値が変化する時に誤差を一定に維持するためにＮを使用してＭの変化を補償し、Ｍは記録媒体１２上の高速走査方向のピクセル数を調整するように変化される。次に、Ｎ除算器７８’の誤差が２除算器（８０）へ送られ、５０％のデューテイサイクルを作る鏡像が生成される。実施例のプリンタシステム内の前記した位相同期ループ３８はズーミングシステムに応用される。プリンタのズーミングシステムにより、ユーザは個別のピクセルのサイズを変えて、プリントされる画像の倍率を増大もしくは減少することができる。スポットサイズが調整不能である、すなわち画像をズームする時にスポットは一定のままであるプリンタについては、ズームされた画像の品質を本発明を使用して向上することができる。ズーミングを行えるようにプログラマブルモータコントロール３４，４２と一緒に使用する前の実施例の位相同期ループ３８を第５図に示す。ここで、ズーミングとは元の画像をプリント画像として拡大もしくは縮小することである。本発明は画像のアスペクト比をダイナミックに変えて方位の変更や記録媒体の変更を行えるようにするのにも有用であるが、ズームについてしか説明しない。後で検討は行わないが、画像形成ピクセルの長さおよび幅はズームだけでなくプリンティング方位、アスペクト比にも依存することを理解できるであろう。第２図について説明したように、高速走査モータ２２は高速走査タコメータ２０により監視される。それにより、高速走査モータ２２の速度を増減するモータコントロール３４への入力が生じる。モータコントロールはクリスタルクロック４０にクロックされる。本発明により、高速走査方向に固定回転速度を有するモータ２２により、適切な性能が実際に達成される。それは、ＬＥＤ１６が照光する時を決定するピクセルクロックを位相同期ループが生成するためである。モータ速度を変えると、ＶＣＯの作動範囲を位相同期ループ内に狭めることにより性能がさらに改善される。ＭおよびＮの除数は整数に制約され、したがって、それらの積はＶＣＯ信号周波数へ除算される時に必ずしも正確にＶＣＯの周波数を除算して高速走査タコメータ３５からの入力信号の周波数に等しい信号を生じることはできない。事実、公称周波数の±５％程度の変動は典型的である。ＶＣＯはこの周波数にわたって調整を行うように設計しなければならない。この誤差を低減するために、モータコントロール３４はモータ２２の回転速度を調整し、誤差を補償する。下記の数学項、ＳＩＧＩＮ＝ＶＣＯ／ＭｘＮにおいて、ＳＩＮＧＩＮの周波数は一定であり、ＭおよびＮは整数でなければならない。したがって、ＶＣＯを一定に保つためにＭおよびＮを変動させると、等式は誤差の量だけ不等となる。誤差を除去するために、基準信号ＳＩＧＮを調整して付加誤差が補償される。前式を書き換えて、基準信号を変えることによりどのように誤差を除去するかが示される。ＶＣＯ＝（ＭｘＮ）ｘＳＩＧＩＮ高速走査および低速走査の制御は、適切なプリントを得るために同期化しなければならない。低速走査は１つのピクセルを動かし高速走査は１列のピクセルを動かし、本質的に２つの直角な軸を形成する。別々の原動機すなわちモータ２２，３０が使用される２つの走査軸の電子的な連結を第５図に示す。これによりさまざまな倍率およびピクセルアスペクト比を調整する多数の連結比を考慮することができる。前記したように、モータコントロール３４は、ピクセルがプリントされる周波数を示すそのピクセルクロック信号７６を位相同期ループ３８から受信する。プロセッサ３６は、外部ソースからズームデータ、アスペクト比データ、マルチプルプリントデータおよび回転データを受信する。ズームデータは、プリントに要求される倍率の程度を示す。アスペクト比データは、記録媒体の寸法に依存することが多いピクセル幅対ピクセル長さを反映している。マルチプルプリントは、ラインデータが２回以上繰り返されるピクセルラインプリント間の重畳量である。ピクセルプリントを重畳することにより、画像の精細度を維持しながら連続性を向上することができる。マルチプルプリントは、プリント品質を高めるためにプリント時間を犠牲にすることをユーザが選択するユーザ要求機能であるか、もしくは１回のパスでピクセルプリントが完了しないようにズームによりピクセルサイズが拡大される場合のプロセッサ要求機能である。回転は、記録媒体上への画像の単なるランドスケープ対ポートレートにすぎない。プロセッサ３６は、前記したデータをクロック入力ＣＬＫＩＮと共に取り入れて、プリンティング動作に必要なさまざまな特性および比率を求める。回路構成に応じて、クロック入力はＶＣＯ誤差とするか別個のクリスタルクロックとすることができる。前記したように、所望のズームを達成するために、プロセッサ３６は前記したデータを受信すると位相同期ループ３８に必要なＭおよびＮ分割を計算する。同時に、プロセッサは低速走査モータ３０の速度を増減するための信号を低速走査方向プログラマブルモータコントロール４２へ送る。速度変化はタコメータ３１に反映され、閉ループ動作のための信号がプログラマブルモータコントロール４２へ戻される。ズーミングについて、補償型位相同期ループの変数Ｎは、実施例では４から３６の範囲であり、９：１のズームが得られる。これは相対ズームであり、絶対サイズはタコメータスロット数およびドラムプリンタの場合のドラム径により確立される。例えば、Ｌ＝ドラム径Ｓ＝タコメータスロット数タコメータ当たりフィルム長さ＝（II^*Ｄ）／Ｓピクセルサイズ＝（II^*Ｄ）／（Ｓ^*Ｎ）ドラムプリンタについては、前記等式は、プロセッサ３６が所与のズームに対するピクセルサイズを求めるのに使用される。基本的原理は、１ピクセルクロックカウントで開始され次のピクセルクロックカウントで終わるピクセルがプリントされることである。ピクセルクロックの周波数が変化すると、ピクセルクロック周期に比例してピクセルのサイズが変化する。ピクセルクロックが非常に低速とされると、ピクセルは非常に大きくかつ明確となり、タイルのようになる。これは中間充填技術を応用して連続性が得られる場合である。ピクセルクロックは２倍とされ、ハーフサイズピクセルが元の位置にプリントされる。これらの位置間で、ハーフサイズ補間ピクセルがプリントされる。これにより、実際に新しいデータを画像へ付加することなく滑らかな動作が行われる。第６図に高速走査方向のピクセルのズーミングを示す。“正規”と記された左側の列は、１：１の画像ズームに対する正規のピクセルサイズを示す。“縮小” と記された第２列は、高速走査方向のピクセルクロックの増加を示し、したがって“正規”と同様なエリア内で高速走査方向にさらに４ピクセルをイメージできることを数字で示している。右側の２列に示す“拡大”図は、最初に高速走査方向においてピクセルクロックを減少することによりピクセルが伸ばされる様子を示し、後の列は前記した重畳ピクセル過程を使用して各ピクセルが補間され同様なピクセルが混合されてアーチファクトが低減され鮮明な画像が保持される様子を示す。第７図は低速走査に沿った正規、縮小および拡大図を示し、正規図では、走査１，２，３で示すように“正規の”レートでローに沿って走査が行われる。 “縮小”図では、画像面に沿って低速走査が通過する時にロー間に著しい重畳が見られる。“正規”の画像処理過程に示す３走査と同じエリアで４走査が実施されるような重畳であることを理解されたい。 “拡大”図では、重畳して拡大図を生成するために、スポットは画像表面上を繰り返しデータで何度も走査する。重畳量は所望の拡大量によって決まる。低速走査ズームは、スポットサイズが一定であるため、より困難となる。低速走査方向のピクセル寸法がスポットサイズよりも大きくなると、不完全なカバレッジとなる。その解決方法は、２つ以上の低速走査パスを使用してピクセルをプリントすることである。一例として、走査ピッチを一定としながら２つの連続走査について同じデータを２回プリントして２倍のピクセルを作ることである。連続走査重畳により所望サイズの新しい大きなピクセルを生成するようにピッチを変えることにより、任意のピクセルサイズについてこの技術はうまく働く。この重畳は、データが異なる走査間でも生じる。重畳により、補間されたピクセルが発生され、それにより、低速走査軸上の“タイル”アーチファクトが低減される。これらの２重走査技術により、２：１の拡大が達成される。このマルチプルパスプリンティング技術は、さらに拡大する場合に３パス以上へ拡張することができる。さらに向上させるには、高速走査のように中間充填技術によりデータ修正を適用することである。マルチプルパスプリンティングが（使用はできるが）必要ではない点を除けば、画像サイズ縮小は基本的に拡大と同じである。プリンティングピッチを減少して重畳を行い、再び一筋の補間されたピクセルを作り出す。３重、４重等のパスプリンティングを含むように２重走査技術を拡張することにより、高い倍率が得られる。適切なマルチプルプリンティング数の選択も媒体の解像度によって決まる。ズームによっては露光は絶対的に均一ではない。非均一性は露光の多いラインと少ないラインが交互する形で現れる。露光の多いラインおよび少ないラインは必ずしも同じ幅ではなく、もちろんそれはズーム比の関数である。通常、これらのラインの空間周波数はフィルム上では目につかないほど高い。走査乗数を増加すると、この空間周波数も増加して高解像度媒体上でラインが目につくようになる。前記したドラムプリンタのズーミング能力を第８Ａ図から第８Ｅ図に例示する。第８Ａ図は１：１ズームにおけるシングルプリントを示し、グラフの縦軸は位相同期ループ３８のピクセルクロック７６であるピクセルクロックを示す。横軸は低速走査方向を示し、１９８６年５月２０日にＷｉｌｌｉａｍＴ．Ｐｌｕｍｍｅｒへ発行された同一譲受人による米国特許第４，５８９，７４５号“ライン露光用ＬＥＤの幾何学的レイアウト”に６角形として示されている個別のスポットを示す。１：１ズームの場合、横軸に示す個別のスポットは３角形の端部だけが重畳し、個別の各スポットについて矩形断面を保持しながらピクセル間で十分な混合が行われる。ピクセルクロックは正規の位置である。前の図面を考慮すれば、ピクセルクロックにより高速走査方向の重畳が変化され、低速走査モータ速度により低速走査方向の重畳が変化されることが、この例から理解できるであろう。第８Ｂ図は０．７５：１ズームのシングルプリントを示す。これは元の画像サイズを７５％縮小したものである。前記したように、これは、位相同期ループを使用し、横軸に示すピクセルクロックを調整して横軸方向のピクセルサイズを減少しかつ画像面上で走査を行う速度を低速走査方向で調整することにより、達成される。重畳は６角形スポットの矩形断面間の重畳を示す点線として示されている。この重畳は肉眼では容易に目につかず、一般的には画像の一層の湾曲として見える。第８Ｃ図は、１．５：１のズームのダブルプリントである。１．５：１では、画像は１５０％拡大される。前記したように、ダブルプリンティングにより、個別のスポットは一層低速走査方向に重畳し、画像の容易に目につくラインおよびアーチファクトが減少する。１．５：１ズームの場合、ピクセルクロックは第８Ａ図に示す正規のサイズから前のピクセルクロックの１５０％へ増大する。これは、位相同期ループ３８においてＭおよびＮを調整してピクセルクロックレートを高めることにより、達成される。肉眼では目につかなかった第８Ｂ図と同様な重畳が第８Ｃ図でも見られる。第６Ｄ図は２：１におけるダブルプリントを示す。この２００％の増加も、横軸上の細長いピクセルクロック幅を示しており、縦軸は元の低速走査方向の元のピクセルサイズの整数倍であるため、重畳は見られない。したがって、点線は示されていない。第８Ｅ図は２：１ズームにおけるクワッドプリントを示す。クワッドプリントはシングルプリントからダブルプリントへの増大と同じ機能を実施する。ここでは、クワッドプリントは横軸の４つの黒くしたスポットとして示されており、それにより、重畳が増大してアーチファクトを低減しながら色密度が増す。本発明はその精神および本質的特徴から逸脱することなく他の特定の形式で実施することができる。したがって、本実施例はあらゆる局面において説明用であって制約的意味合いはなく、本発明の範囲は前記説明ではなく添付された請求の範囲によって示され、その等価的意味合いおよび範囲内に入る変更は全て包含されるものとする。

Claims

【特許請求の範囲】１．正規プリントモードおよびズームモードを有するプリンタを使用して元の画像を拡大もしくは縮小するズームシステムであって、正規モードでは元の画像がプリント画像として記録媒体上へ記録され、ズームモードでは元の画像の拡大もしくは縮小バージョンがプリント画像として記録媒体上へ記録され、前記プリンタはプリントヘッドを使用してプリント画像を記録媒体上へ投影し、前記プリントヘッドおよび記録媒体は第１の方向の第１の相対運動および第１の方向を実質的に横切る第２の方向の第２の相対運動を行い、第１の相対運動および第２の相対運動はプリント画像に対して一定とされ、プリントヘッドは第２の方向へピクセルを投影してプリント媒体を第２の方向へ横切るプリントラインを形成し、連続する多数のプリントラインを第１の方向に結合してプリント画像が形成され、該ズームシステムは、プリントヘッドと記録媒体との間の第１の相対運動の量を制御して、連続するプリントライン間の重畳を調整して前記ピクセルの長さを決定する重畳手段と、プリントヘッドが記録媒体上へ第２の方向にピクセルを投影する期間を選択的に変えて前記プリントラインのピクセルの幅を制御するタイミング手段とを具備し、元の画像のピクセルに対して縮小もしくは拡大されている前記長さおよび前記幅のディメンジョンを有するピクセルによりズーム画像が形成される、ズームシステム。２．請求項１記載の装置であって、記録媒体上へ投影されるピクセル値を決定する処理手段をさらに具備する装置。３．請求項２記載の装置であって、元の画像が拡大されておりかつタイミング手段により決定される時間だけ記録媒体上へ第２の方向に中間ピクセル値が投影される場合に中間ピクセル値を決定する補間手段をさらに具備する装置。４．請求項２記載の装置であって、前記処理手段は、格納されたピクセル値の連続ベクトルをインデクスして、プリントすべき１つの格納されたピクセル値のベクトルを指示する垂直アドレス手段と、プリントヘッドにより投影される格納されたピクセルの連続ベクトル内のピクセル値を指示する水平アドレス手段とをさらに具備する装置。５．請求項４記載の装置であって、プリントヘッドが１本のプリントラインに投影できるスポットのサイズをピクセルサイズが越える場合に、前記垂直アドレス手段は格納されたピクセル値のベクトルを繰り返す装置。６．請求項５記載の装置であって、前記したことにより整数の多数のズーム比に対して連続するプリントライン間に重畳が生じることはない装置。７．請求項４記載の装置であって、ユーザがプリント画像の色密度を高めたい場合に、前記垂直アドレス手段がピクセルのベクトルを繰り返す装置。８．請求項１記載の装置であって、重畳手段は、マルチプルパスでラインをオーバプリントすることにより色密度を高めるようにプログラムすることができる装置。９．請求項１記載の装置であって、タイミング手段は、位相同期ループからのピクセルクロック周波数により調整される装置。 10．請求項９記載の装置であって、前記ズームシステムは、第２の方向の第２の相対運動を調整して位相同期ループにより導入される位相誤差を低減する高速走査制御手段をさらに具備する装置。 11．正規プリントモードおよびズームモードを有するプリンタを使用して元の画像を拡大もしくは縮小するズームシステムであって、正規モードでは元の画像がプリント画像として記録媒体上へ記録され、ズームモードでは元の画像の拡大もしくは縮小バージョンがプリント画像として記録媒体上へ記録され、前記プリンタはプリントヘッドを使用してプリント画像を記録媒体上へ投影し、前記プリントヘッドおよび記録媒体は第１の方向の第１の相対運動および第１の方向を実質的に横切る第２の方向の第２の相対運動を行い、第１の相対運動および第２の相対運動はプリント画像に対して一定とされ、プリントヘッドは第２の方向へピクセルを投影してプリント媒体を第２の方向へ横切るプリントラインを形成し、連続する多数のプリントラインを第１の方向に結合してプリント画像が形成され、該ズームシステムは、可変周波数クロックを発生するように外部でプログラム可能なクロック手段と、プリントヘッドと記録媒体との間の第１の相対運動の量を制御して、連続するプリントライン間の垂直増分を調整する垂直制御手段と、前記可変周波数クロックを受信し、その周波数に従って記録媒体上へ第２の方向にピクセルを投影する信号をプリントヘッドヘ送る信号手段とを具備し、元の画像に対して縮小もしくは拡大されているズーム画像が記録媒体上に連続するプリントラインにより形成される、ズームシステム。 12．請求項１１記載の装置であって、前記クロック手段は、前記可変周波数クロックを発生するタップを有する位相同期ループである装置。 13．請求項１２記載の装置であって、前記ズームシステムは、第２の方向の第２の相対運動を調整して位相同期ループにより導入される位相誤差を低減する高速走査制御手段をさらに具備する装置。 14．正規プリントモードおよびズームモードを有するプリンタを使用して元の画像を拡大もしくは縮小する方法であって、正規モードでは元の画像がプリント画像として記録媒体上へ記録され、ズームモードでは元の画像の拡大もしくは縮小バージョンがプリント画像として記録媒体上へ記録され、前記プリンタはプリントヘッドを使用してプリント画像を記録媒体上へ投影し、前記プリントヘッドおよび記録媒体は第１の方向の第１の相対運動および第１の方向を実質的に横切る第２の方向の第２の相対運動を行い、第１の相対運動および第２の相対運動はプリント画像に対して一定とされ、プリントヘッドは第２の方向へピクセルを投影してプリント媒体を第２の方向へ横切するプリントラインを形成し、連続する多数のプリントラインを第１の方向に結合してプリント画像が形成され、該ズームシステムは、プリントヘッドと記録媒体との間の第１の相対運動の量を制御して、連続するプリントライン間の重畳を調整し前記ピクセルの長さを決定するステップと、プリントヘッドが記録媒体上へ第２の方向にピクセルを投影する期間を選択的に変えて前記プリントラインのピクセルの幅を制御するステップとを含み、元の画像のピクセルに対して縮小もしくは拡大されている前記長さおよび前記幅のディメンジョンを有するピクセルによりズーム画像が形成される、拡大および縮小方法。