(57)【要約】【課題】高解像度の画像データを扱う際に回路規模増大を抑える。【解決手段】第１解像度・第１階調の画像データからＰＷＭ信号を生成する際、第１解像度より低い第２解像度を基本画素群として輪郭が含まれるかを判定して属性データを生成し、輪郭が含まれる基本画素群で第１階調よりも低い第２階調の低階調画像データを生成し、輪郭が含まれない基本画素群で基本画素群を１画素とする第２解像度の低解像度画像データを生成し、低階調画像データと低解像度画像データを属性データと共に記憶し、読み出された低階調画像データでは周囲の低解像度画像データの階調を参照して第２階調よりも高い第３階調の階調復元画像データを生成し、読み出された低解像度画像データでは第１解像度での読み出しライン頻度に合わせて当該低解像度画像データを複数回出力して解像度復元画像データを生成し、階調復元画像データと解像度復元画像データからＰＷＭ信号を生成する。【選択図】図１
2016163979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１解像度であって各画素が第１階調の画像データが入力され、前記画像データに基づいて発光素子駆動用のＰＷＭ信号を生成する信号処理装置であって、
前記第１解像度よりも低い第２解像度の最低単位に含まれる前記画像データの画素の集まりを基本画素群として定め、
前記基本画素群毎に前記輪郭が含まれるか否かを判定して判定結果としての属性データを生成する属性判定部と、
前記属性判定部により前記輪郭が含まれると判定された前記基本画素群において、前記画像データの階調を前記第１階調よりも低い第２階調に低減させた低階調画像データを生成する低階調化部と、
前記属性判定部により前記輪郭が含まれないと判定された前記基本画素群において、前記基本画素群を第２解像度での１画素とするように、前記画像データの解像度を前記第２解像度に低減させた低解像度画像データを生成する低解像化部と、
前記低階調画像データと前記低解像度画像データとからなる低容量画像データを前記属性データと共に記憶する記憶部と、
前記記憶部から読み出された前記低階調画像データについて、当該低階調画像データが含まれる前記基本画素群の周囲の前記低解像度画像データの階調を参照して、前記低階調画像データの階調を前記第２階調よりも高い第３階調に復元して階調復元画像データを生成する階調復元部と、
前記記憶部から読み出された前記低解像度画像データについて、前記第１解像度での読み出しライン頻度に合わせて、当該低解像度画像データを複数回出力して解像度復元画像データを生成する解像度復元部と、
前記階調復元画像データと前記解像度復元画像データとによりＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理部と、
を有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記階調復元部は、前記低階調画像データが含まれる前記基本画素群の周囲の前記低解像度画像データの階調を、前記基本画素群内の当該低階調画像データとして階調情報が存在する画素に配分する、
ことを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記階調復元部は、前記第２階調よりも高く前記第１階調よりも低い前記第３階調に、前記低階調画像データの階調を復元する、
ことを特徴とする請求項１−２のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記低解像化部は、前記基本画素群に含まれる複数の画像データの階調値を平均して、前記第２解像度での１画素の前記低解像度画像データを生成する、
ことを特徴とする請求項１−３のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記ＰＷＭ処理部は、
前記輪郭が含まれると判定された前記基本画素群において、前記階調復元画像データにより前記第１解像度でＰＷＭ信号を生成し、
前記輪郭が含まれないと判定された前記基本画素群において、前記解像度復元画像データによりＰＷＭ信号を生成する、
ことを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記第２解像度は、前記画像データの第１方向に、前記第１解像度の１／ｍ（ここで、ｍは１以上の整数）であり、
前記第２解像度は、前記第１方向と直交する第２方向に、前記第１解像度の１／ｎ（ここで、ｎは１以上の整数）であり、
前記ｍと前記ｎのうち少なくとも一方は１ではない、
ことを特徴とする請求項１−５のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記低階調化部は、入力される画像データの第１階調をＬビット、前記低階調画像データの第２階調をＬ’ビットとした場合に、Ｌ≧ｍ・ｎ・Ｌ’の関係を満たすように、第２階調の前記低階調画像データを生成する、
ことを特徴とする請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
第１解像度であって各画素が第１階調の画像データが入力され、前記画像データに基づいて発光素子駆動用のＰＷＭ信号を生成する信号処理装置を制御する信号処理制御方法であって、
前記第１解像度よりも低い第２解像度の最低単位に含まれる前記画像データの画素の集まりを基本画素群として定め、
前記基本画素群毎に前記輪郭が含まれるか否かを判定して判定結果としての属性データを生成し、
前記輪郭が含まれると判定された前記基本画素群において、前記画像データの階調を前記第１階調よりも低い第２階調に低減させた低階調画像データを生成し、
前記輪郭が含まれないと判定された前記基本画素群において、前記基本画素群を第２解像度での１画素とするように、前記画像データの解像度を前記第２解像度に低減させた低解像度画像データを生成し、
前記低階調画像データと前記低解像度画像データとからなる低容量画像データを前記属性データと共に記憶部に記憶し、
前記記憶部から読み出された前記低階調画像データについて、当該低階調画像データが含まれる前記基本画素群の周囲の前記低解像度画像データの階調を参照して、前記低階調画像データの階調を前記第２階調よりも高い第３階調に復元して階調復元画像データを生成し、
前記記憶部から読み出された前記低解像度画像データについて、前記第１解像度での読み出しライン頻度に合わせて、当該低解像度画像データを複数回出力して解像度復元画像データを生成し、
前記階調復元画像データと前記解像度復元画像データとによりＰＷＭ信号を生成する、
ことを特徴とする信号処理装置制御方法。
【請求項９】
第１解像度であって各画素が第１階調の画像データが入力され、前記画像データに基づいたＰＷＭ信号を生成し、前記ＰＷＭ信号により発光素子を駆動し、前記発光素子の露光により画像形成する画像形成装置であって、
前記第１解像度よりも低い第２解像度の最低単位に含まれる前記画像データの画素の集まりを基本画素群として定め、
前記基本画素群毎に前記輪郭が含まれるか否かを判定して判定結果としての属性データを生成する属性判定部と、
前記属性判定部により前記輪郭が含まれると判定された前記基本画素群において、前記画像データの階調を前記第１階調よりも低い第２階調に低減させた低階調画像データを生成する低階調化部と、
前記属性判定部により前記輪郭が含まれないと判定された前記基本画素群において、前記基本画素群を第２解像度での１画素とするように、前記画像データの解像度を前記第２解像度に低減させた低解像度画像データを生成する低解像化部と、
前記低階調画像データと前記低解像度画像データとからなる低容量画像データを前記属性データと共に記憶する記憶部と、
前記記憶部から読み出された前記低階調画像データについて、当該低階調画像データが含まれる前記基本画素群の周囲の前記低解像度画像データの階調を参照して、前記低階調画像データの階調を前記第２階調よりも高い第３階調に復元して階調復元画像データを生成する階調復元部と、
前記記憶部から読み出された前記低解像度画像データについて、前記第１解像度での読み出しライン頻度に合わせて、当該低解像度画像データを複数回出力して解像度復元画像データを生成する解像度復元部と、
前記階調復元画像データと前記解像度復元画像データとによりＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理部と、
前記ＰＷＭ信号により露光して画像形成する画像形成部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成に使用される信号処理装置及び信号処理制御方法並びに画像形成装置であって、高解像度の画像形成が要求される場合において回路規模を削減可能な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置として、画像データに応じた主走査方向の１ライン又は数ラインの画像形成を行うと共に、この主走査方向のライン毎の画像形成を副走査方向に繰り返して１頁分の画像形成を行うものが知られている。
また、カラー画像形成装置では、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色のトナー像をそれぞれ別の像担持体上で形成し、これら４色のトナー像を中間転写体上で重ね合わせることで最終的なカラー画像を形成する。
【０００３】
この場合、４色の像担持体の位置の違いにより、各色のトナー像を形成するタイミングが異なってくる。例えば、中間転写体の搬送方向の上流側に位置する色では早いタイミングで画像形成を開始し、中間転写体の搬送方向の下流側に位置する色では遅いタイミングで画像形成を開始することになる。このため、画像処理された各色の画像データを画像メモリに記憶しておき、各色の画像形成タイミングに合わせて読み出し、露光用のＰＷＭ処理回路に供給する必要がある。
【０００４】
そして、近年は精細な印刷が要求されているため、高解像度の画像データを扱うことが多い。すなわち、画像メモリの容量増大や、画像メモリ〜ＰＷＭ処理回路にかけてのデータバス幅拡大など、回路規模が大きくなる傾向にある。
また、高解像度や生産性向上を実現するため、主走査方向の画像形成を、副走査方向に複数ライン並行して実行することも一般的になってきている。このような複数ライン並行した画像形成を実行するためにも、回路のパフォーマンス向上のため、画像メモリ〜ＰＷＭ処理回路でのデータバス幅を拡大することが行われる。
【０００５】
そして、高解像度、すなわち大容量の画像データを適切なタイミングで扱うため、各部に高速かつ高性能な回路部品を使用する必要が生じてくる。
なお、このような高解像度の画像形成装置の技術や改良については、たとえば、以下の特許文献などにも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平9-154020号公報
【特許文献２】特開2000-244736号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上の特許文献１は、印字領域のカブリ現象を起こすことなく画像の細りを防ぐことを目的とし、カラー画像データに基づきエッジ部を検出し、エッジ部付近の画素において、画像形成部における発光素子を微小発光するように制御するものである。ここで、エッジ部を高解像度で処理し、パルス形成位置調整するものであることから、この特許文献１によると、回路規模が大規模化する傾向になる。
【０００８】
また、以上の特許文献２では、階調性を重視する画像に対してパルスを統合することにより、階調性を安定化させると共に、画像情報を良好に保持することを目的とし、文字・写真または混在した画像の画像データを入力し、パルス幅変調により多値出力してデジタル画像を形成する装置において、階調性を向上させる階調性モードと解像性を向上させる解像性モードに相当する画質モードを選択できるようにする。そして、階調性モードが選択された場合には 主走査方向に連続な画素のパルスの出力位置を右寄せと左寄せを交互に切り替えて、階調表現を良好にする。また、解像性モードが選択された場合には、各画素のパルスの出力位置を１種類になるように切り替えて、解像度を向上させる。ここで、特許文献２では、階調性と解像度重視で、処理内容を異ならせる様に制御している。この場合、重視するモードによって、パルス形成位置調整するものであることから、この特許文献２によると、回路規模が大規模化する傾向になる。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、高解像度であって大容量の画像データを適切なタイミングで扱いつつ、回路規模やデータバス幅などの増大を抑制することが可能な信号処理装置及び信号処理制御方法並びに画像形成装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、課題を解決する手段としての本発明は以下に説明するようなものである。
（１）本発明の一側面が反映された信号処理装置は、第１解像度であって各画素が第１階調の画像データが入力され、前記画像データに基づいたＰＷＭ信号を生成し、前記ＰＷＭ信号により発光素子を駆動し、前記発光素子の露光により画像形成する画像形成装置であって、第１解像度であって各画素が第１階調の画像データが入力され、前記画像データに基づいて発光素子駆動用のＰＷＭ信号を生成する信号処理装置であって、前記第１解像度よりも低い第２解像度の最低単位に含まれる前記画像データの画素の集まりを基本画素群として定め、前記基本画素群毎に前記輪郭が含まれるか否かを判定して判定結果としての属性データを生成する属性判定部と、前記属性判定部により前記輪郭が含まれると判定された前記基本画素群において、前記画像データの階調を前記第１階調よりも低い第２階調に低減させた低階調画像データを生成する低階調化部と、前記属性判定部により前記輪郭が含まれないと判定された前記基本画素群において、前記基本画素群を第２解像度での１画素とするように、前記画像データの解像度を前記第２解像度に低減させた低解像度画像データを生成する低解像化部と、前記低階調画像データと前記低解像度画像データとからなる低容量画像データを前記属性データと共に記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出された前記低階調画像データについて、当該低階調画像データが含まれる前記基本画素群の周囲の前記低解像度画像データの階調を参照して、前記低階調画像データの階調を前記第２階調よりも高い第３階調に復元して階調復元画像データを生成する階調復元部と、前記記憶部から読み出された前記低解像度画像データについて、前記第１解像度での読み出しライン頻度に合わせて、当該低解像度画像データを複数回出力して解像度復元画像データを生成する解像度復元部と、前記階調復元画像データと前記解像度復元画像データとによりＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理部と、を有する。
【００１１】
また、本発明の一側面が反映された信号処理制御方法は、第１解像度であって各画素が第１階調の画像データが入力され、前記画像データに基づいて発光素子駆動用のＰＷＭ信号を生成する信号処理装置を制御する信号処理制御方法であって、前記第１解像度よりも低い第２解像度の最低単位に含まれる前記画像データの画素の集まりを基本画素群として定め、前記基本画素群毎に前記輪郭が含まれるか否かを判定して判定結果としての属性データを生成し、前記輪郭が含まれると判定された前記基本画素群において、前記画像データの階調を前記第１階調よりも低い第２階調に低減させた低階調画像データを生成し、前記輪郭が含まれないと判定された前記基本画素群において、前記基本画素群を第２解像度での１画素とするように、前記画像データの解像度を前記第２解像度に低減させた低解像度画像データを生成し、前記低階調画像データと前記低解像度画像データとからなる低容量画像データを前記属性データと共に記憶部に記憶し、前記記憶部から読み出された前記低階調画像データについて、当該低階調画像データが含まれる前記基本画素群の周囲の前記低解像度画像データの階調を参照して、前記低階調画像データの階調を前記第２階調よりも高い第３階調に復元して階調復元画像データを生成し、前記記憶部から読み出された前記低解像度画像データについて、前記第１解像度での読み出しライン頻度に合わせて、当該低解像度画像データを複数回出力して解像度復元画像データを生成し、前記階調復元画像データと前記解像度復元画像データとによりＰＷＭ信号を生成する。
【００１２】
また、本発明の一側面が反映された画像形成装置は、第１解像度であって各画素が第１階調の画像データが入力され、前記画像データに基づいたＰＷＭ信号を生成し、前記ＰＷＭ信号により発光素子を駆動し、前記発光素子の露光により画像形成する画像形成装置であって、前記第１解像度よりも低い第２解像度の最低単位に含まれる前記画像データの画素の集まりを基本画素群として定め、前記基本画素群毎に前記輪郭が含まれるか否かを判定して判定結果としての属性データを生成する属性判定部と、前記属性判定部により前記輪郭が含まれると判定された前記基本画素群において、前記画像データの階調を前記第１階調よりも低い第２階調に低減させた低階調画像データを生成する低階調化部と、前記属性判定部により前記輪郭が含まれないと判定された前記基本画素群において、前記基本画素群を第２解像度での１画素とするように、前記画像データの解像度を前記第２解像度に低減させた低解像度画像データを生成する低解像化部と、前記低階調画像データと前記低解像度画像データとからなる低容量画像データを前記属性データと共に記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出された前記低階調画像データについて、当該低階調画像データが含まれる前記基本画素群の周囲の前記低解像度画像データの階調を参照して、前記低階調画像データの階調を前記第２階調よりも高い第３階調に復元して階調復元画像データを生成する階調復元部と、前記記憶部から読み出された前記低解像度画像データについて、前記第１解像度での読み出しライン頻度に合わせて、当該低解像度画像データを複数回出力して解像度復元画像データを生成する解像度復元部と、前記階調復元画像データと前記解像度復元画像データとによりＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理部と、前記ＰＷＭ信号により露光して画像形成する画像形成部と、を有する。
【００１３】
（２）以上の（１）において、前記階調復元部は、前記低階調画像データが含まれる前記基本画素群の周囲の前記低解像度画像データの階調を、前記基本画素群内の当該低階調画像データとして階調情報が存在する画素に配分する。
（３）以上の（１）−（２）において、前記階調復元部は、前記第２階調よりも高く前記第１階調よりも低い前記第３階調に、前記低階調画像データの階調を復元する。
【００１４】
（４）以上の（１）−（３）において、前記低解像化部は、前記基本画素群に含まれる複数の画像データの階調値を平均して、前記第２解像度での１画素の前記低解像度画像データを生成する。
（５）以上の（１）−（４）において、前記ＰＷＭ処理部は、前記輪郭が含まれると判定された前記基本画素群において、前記階調復元画像データにより前記第１解像度でＰＷＭ信号を生成し、前記輪郭が含まれないと判定された前記基本画素群において、前記解像度復元画像データによりＰＷＭ信号を生成する。
【００１５】
（６）以上の（１）−（５）において、前記第２解像度は、前記画像データの第１方向に、前記第１解像度の１／ｍ（ここで、ｍは１以上の整数）であり、前記第２解像度は、前記第１方向と直交する第２方向に、前記第１解像度の１／ｎ（ここで、ｎは１以上の整数）であり、前記ｍと前記ｎのうち少なくとも一方は１ではない。
【００１６】
（７）以上の（６）において、前記低階調化部は、入力される画像データの第１階調をＬビット、前記低階調画像データの第２階調をＬ’ビットとした場合に、Ｌ≧ｍ・ｎ・Ｌ’の関係を満たすように、第２階調の前記低階調画像データを生成する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、以下のような効果を得ることができる。
（１）本発明の一側面が反映された信号処理装置は、第１解像度であって各画素が第１階調の画像データが入力され、第１解像度よりも低い第２解像度の最低単位に含まれる画像データの画素の集まりを基本画素群と定め、基本画素群毎に輪郭が含まれるか否かを判定して判定結果としての属性データを生成し、輪郭が含まれる基本画素群では、第１階調よりも低い第２階調の低階調画像データを生成し、輪郭が含まれない基本画素群では、基本画素群を１画素とする第２解像度の低解像度画像データを生成し、低階調画像データと低解像度画像データとからなる低容量画像データを属性データと共に記憶部に記憶し、記憶部から読み出された低階調画像データでは、基本画素群周囲の低解像度画像データの階調を参照して、階調を第２階調よりも高い第３階調に復元して階調復元画像データを生成し、記憶部から読み出された低解像度画像データでは、第１解像度での読み出しライン頻度に合わせて、当該低解像度画像データを複数回出力して解像度復元画像データを生成し、階調復元画像データと解像度復元画像データとによりＰＷＭ信号を生成する。
【００１８】
すなわち、第１解像度であって各画素が第１階調の画像データが入力された場合に、輪郭部分の低階調画像データと非輪郭部分の低解像度画像データとからなる低容量画像データとしてデータ転送及び記憶がなされ、低階調画像データの階調が復元された階調復元画像データと低解像度画像データの解像度が復元された解像度復元画像データとによりＰＷＭ信号が生成されるため、高解像度であって大容量の画像データを適切なタイミングで扱いつつ、回路規模やデータバス幅などの増大を抑制することが可能になる。
【００１９】
（２）以上の（１）において、階調復元部は、低階調画像データが含まれる基本画素群の周囲の低解像度画像データの階調を、基本画素群内の当該低階調画像データとして階調情報が存在する画素に配分することで、高解像度状態を保ちつつ、削減した階調を復元することが可能になる。
【００２０】
（３）以上の（１）−（２）において、階調復元部は、第２階調よりも高く第１階調よりも低い第３階調に、低階調画像データの階調を復元することで、高解像度状態を保ちつつ、削減した階調を復元することが可能になる。
（４）以上の（１）−（３）において、低解像化部は、基本画素群に含まれる複数の画像データの階調値を平均して、第２解像度での１画素の低解像度画像データを生成することで、輪郭以外の領域において、階調情報を維持しつつ、データ容量を削減することが可能になる。
【００２１】
（５）以上の（１）−（４）において、ＰＷＭ処理部は、輪郭が含まれる基本画素群では、階調復元画像データにより第１解像度でＰＷＭ信号を生成し、輪郭が含まれない基本画素群では、解像度復元画像データによりＰＷＭ信号を生成することにより、高解像度であって大容量の画像データが入力された場合に、低容量画像データに変換して取り扱いつつ、ＰＷＭ信号出力時には復元した画像データを用いることで、回路規模やデータバス幅などの増大を抑制しながら高解像度・高階調の画像形成を実行することが可能になる。
【００２２】
（６）以上の（１）−（５）において、第２解像度は、画像データの第１方向に、第１解像度の１／ｍ（ここで、ｍは１以上の整数）であり、第２解像度は、第１方向と直交する第２方向に、第１解像度の１／ｎ（ここで、ｎは１以上の整数）であり、ｍとｎのうち少なくとも一方は１ではないとすることで、輪郭部分では階調を圧縮し、非輪郭部分では解像度を圧縮することができ、ＰＷＭ信号出力時には復元した画像データを用いることで、回路規模やデータバス幅などの増大を抑制しながら高解像度・高階調の画像形成を実行することが可能になる。
【００２３】
（７）以上の（６）において、低階調化部は、入力される画像データの第１階調をＬビット、低階調画像データの第２階調をＬ’ビットとした場合に、Ｌ≧ｍ・ｎ・Ｌ’の関係を満たすように、第２階調の低階調画像データを生成することで、高解像度高階調の入力画像データについて、輪郭部分で階調を削減した低階調画像データを作成することができるため、回路規模やデータバス幅などの増大を抑制しながら高解像度・高階調の画像形成を実行することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の主要部の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態の動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態の信号処理の様子を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施形態の信号処理の様子を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施形態の信号処理の様子を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施形態の信号処理の様子を説明する説明図である。
【図７】本発明の実施形態の信号処理の様子を説明する説明図である。
【図８】本発明の実施形態の信号処理の様子を説明する説明図である。
【図９】本発明の実施形態の信号処理の様子を説明する説明図である。
【図１０】本発明の実施形態の信号処理の様子を説明する説明図である。
【図１１】本発明の実施形態の信号処理の様子を説明する説明図である。
【図１２】本発明の実施形態の信号処理の様子を説明する説明図である。
【図１３】本発明の実施形態の信号処理の様子を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の信号処理装置及び信号処理制御方法並びに画像形成装置を実施するための形態（実施形態）を詳細に説明する。
なお、信号処理装置は画像形成装置の信号処理に使用される。また、信号処理装置の処理手順が信号処理制御方法である。
【００２６】
〔信号処理装置、画像形成装置の構成〕
ここで、図１に基づいて、信号処理装置と画像形成装置との構成を説明する。なお、信号処理装置や画像形成装置として既知であって、本実施形態の特徴的な動作や制御に直接に関係しない一般的な部分についての説明は省略してある。
【００２７】
なお、以下の実施形態において、高解像度と低解像度は、相対的な解像度である。例えば、元の画像データが２４００dpiであれば、２４００dpiが高解像度、これを１／２とした１２００dpiが低解像度である。
同様に、以下の実施形態において、高階調、低階調とは、相対的な階調である。例えば、元の画像データが１画素あたり８ビットであれば、８ビットが高階調、これを２値化した１ビットや４値化した２ビットが低階調である。
【００２８】
また、この図１ではＬＤアレイにおいて、主走査方向の露光を２ラインずつ並行して実行する場合を具体例とする。ただし、この具体例は、説明を分かりやすくするための一例であって、ここで示される数値に限定されるものではない。
図１に示される画像形成装置は、信号処理装置１００と、露光部２００とを有して構成されている。また、信号処理装置１００は、削減部１１０と、画像メモリ１２０と、復元部１３０と、ＰＷＭ処理部１４０とを備えて構成される。
【００２９】
なお、この信号処理装置１００では、入力される画像データの解像度（第１解像度）よりも低い第２解像度の最低単位に含まれる画像データの画素の集まりを、基本画素群として定めて処理を行う。
また、第２解像度は、画像データの第１方向（画像形成時の主走査方向）に、第１解像度の１／ｍ（ここで、ｍは１以上の整数）であるとする。また、第２解像度は、第１方向と直交する第２方向（画像形成時の副走査方向）に、第１解像度の１／ｎ（ここで、ｎは１以上の整数）であるとする。更に、ｍとｎのうち少なくとも一方は１ではないとする。
【００３０】
例えば、入力される画像データの第１解像度が２４００dpi×２４００dpi（図３参照）であり、ｍ＝２、ｎ＝２として、第２解像度を１２００dpi×１２００dpiとした場合、２画素×２画素の合計４画素が基本画素群（図４の太線で囲まれた各４画素）となる。
なお、図３のような第１解像度の画像データを、図５のように全て第２解像度の低解像度画像データで処理すると、画像データの容量を削減することは可能であるが、輪郭の解像度も低下してしまって画質の劣化が大きい。そこで、本実施形態では、後述するように、低階調画像データと低解像度画像データとを組み合わせると共に、信号処理の最終段階で階調と解像度とを復元することを特徴としている。
【００３１】
ここで、削減部１１０は、属性判定部１１０ａと、低階調化部１１０ｂと、低解像化部１１０ｃと、を備えて構成され、第１解像度であって各画素が第１階調の画像データが入力される。なお、この画像データと共に、この画像データの各画素の輪郭か否かの属性を示す属性データが入力されても良い。
【００３２】
属性判定部１１０ａは、上述した基本画素群毎に、画像の輪郭が含まれるか否かを判定して、判定結果としての属性データを生成する。例えば、１ビットの属性データとして、１は輪郭有り、０は輪郭無し、などとなる。なお、この属性判定部１１０ａの判定は、外部から供給される属性データを参照しても良いし、属性判定部１１０ａや他の回路で画像認識を実行しても良い。
【００３３】
低階調化部１１０ｂは、属性判定部１１０ａにより輪郭が含まれると判定された基本画素群において、画像データの解像度を変更せずに、画像データの階調を第１階調よりも低い第２階調に低減させた低階調画像データを生成する。
なお、低階調化部１１０ｂは、入力される画像データの第１階調をＬビット、低階調画像データの第２階調をＬ’ビット、第２解像度は第１解像度の（１／ｍ）×（１／ｎ）とした場合に、Ｌ≧ｍ・ｎ・Ｌ’の関係を満たすように、第２階調Ｌ’の低階調画像データを生成する。例えば、第１階調がＬ＝８ビット、ｍ＝２、ｎ＝２であれば、第２階調Ｌ’は１ビット又は２ビットになる。
【００３４】
低解像化部１１０ｃは、属性判定部１１０ａにより輪郭が含まれないと判定された基本画素群において、画像データの階調を変更せずに、基本画素群を第２解像度での１画素とするように、画像データの解像度を第２解像度に低減させた低解像度画像データを生成する。
【００３５】
そして、削減部１１０は、低階調化部１１０ｂで生成された輪郭部分の低階調画像データと低解像化部１１０ｃで生成された非輪郭部分の低解像度画像データとを合わせて、低容量画像データとして出力する。また、削減部１１０は、属性判定部１１０ａで生成された、各基本画素群が輪郭を含むか否かの属性データも低容量画像データと合わせて出力する。
【００３６】
画像メモリ１２０は記憶部として動作するもので、カラー画像形成装置の各色の画像データのタイミングを調整等の用途で、低階調画像データと低解像度画像データとからなる低容量画像データを属性データと共に記憶し、必要なタイミングで出力する。
復元部１３０は、バッファ１３０ａと、階調復元部１３０ｂと、解像度復元部１３０ｃとを備えて構成される。
【００３７】
ここで、バッファ１３０ａは、画像メモリ１０から読み出された低容量画像データについて、後述する処理に必要な容量のデータを一時的に蓄積する。階調復元画像データを生成する際に必要になる周囲の画像データについても蓄積しておく。また、必要に応じて、バッファ１３０ａの入力側（前段）と出力側（後段）が異なるクロックで動作するような場合には、周波数変換制御を行う。
【００３８】
階調復元部１３０ｂは、画像メモリ１２０から読み出された低容量画像データに含まれる輪郭部分の低階調画像データについて、当該低階調画像データが含まれる基本画素群の周囲の低解像度画像データの階調を参照して、低階調画像データの階調を第２階調よりも高い第３階調に復元して階調復元画像データを生成する。
【００３９】
解像度復元部１３０ｃは、画像メモリ１２０から読み出された低容量画像データに含まれる非輪郭部分の低解像度画像データについて、第１解像度での読み出しライン頻度に合わせて、当該低解像度画像データを複数回出力することで、解像度復元画像データを生成する。
【００４０】
ＰＷＭ処理部１４０は、ＰＷＭ処理回路１４０ａとＰＷＭ処理回路１４０ｂとを備えて構成され、それぞれ、画像の輪郭部分の階調復元画像データと、画像の非輪郭部分の解像度復元画像データとにより、ＰＷＭ信号を生成する。ここで、ＰＷＭ処理回路１４０ａとＰＷＭ処理回路１４０ｂとは、高解像度や生産性向上を実現するため、複数のＬＤを有するＬＤアレイにＰＷＭ信号を供給する。
【００４１】
露光部２００は、ＬＥＤアレイとしてＬＤ２００ａとＬＤ２００ｂとを備えて、画像形成部の一部として構成される。なお、画像形成部は電子写真方式などで画像を形成するもので、既知の構成であるため、詳細説明は省略する。この露光部２００は、ＰＷＭ処理部１４０からのＰＷＭ信号を受けて、ＬＤ２００ａとＬＤ２００ｂとが像担持体に露光を行って画像形成を実行する。ここで、ＬＤ２００ａとＬＤ２００ｂとは、それぞれＰＷＭ処理回路１４０ａとＰＷＭ処理回路１４０ｂからのＰＷＭ信号を受けて、高解像度や生産性向上を実現するため、主走査方向の画像形成を、副走査方向に複数ライン並行して実行する。
【００４２】
〔信号処理装置、画像形成装置の動作（１）〕
以下、図２のフローチャート、及び図３以降の説明図を参照して、本実施形態の動作説明を行う。
画像形成すべき画像データを信号処理装置１００として受信する（図２中のステップＳ１０１）。この画像データは、第１解像度として２４００dpi×２４００dpi（図３参照）の解像度であるとする。また、この画像データは、各画素がＬ＝８ビットの階調（第１階調）の画素値を有するものとする。
【００４３】
そして、属性判定部１１０ａは、画像データと共に与えられる属性データ又は画像認識により、基本画素群（図４参照）毎に、画像の輪郭が含まれるか否かを判定して、判定結果としての属性データを生成する（図２中のステップＳ１０１）。例えば、１は輪郭有り、０は輪郭無し、のように１ビットの属性データを生成する。
【００４４】
ここで、画像データを露光する際の開始番地から終了番地に向けて、基本画素群を単位として、以下のように処理を実行する。
属性データを参照し、基本画素群に輪郭が含まれると判定されていれば（図２中のステップＳ１０１で「輪郭」）、その基本画素群に含まれる画像データについて低階調化部１１０ｂは、解像度を第１解像度から変更せず、画像データの階調を第１階調よりも低い第２階調に低減させた低階調画像データを生成する（図２中のステップＳ１０３）。例えば、図６の破線で囲まれた基本画素群の４画素において、各画素の階調を１ビット（１：有り、０：無し）とする。
【００４５】
また、属性データを参照し、基本画素群に輪郭が含まれていないと判定されていれば（図２中のステップＳ１０１で「輪郭以外」）、その基本画素群に含まれる画像データについて低解像化部１１０ｃは、画像データの階調を変更せずに、基本画素群を第２解像度での１画素とするように、画像データの解像度を第２解像度に低減させた低解像度画像データを生成する（図２中のステップＳ１０４）。なお、図６では一点鎖線で囲まれた基本画素群を１画素にした部分が低解像度画像データに該当する。
【００４６】
なお、以上の輪郭部分の基本画素群の４画素に対して１ビットの属性データが付随するため、輪郭部分の各基本画素群のデータ容量は、１×４＋１＝５ビットになる。また、以上の非輪郭部分の基本画素群の１画素に対して１ビットの属性データが付随するため、非輪郭部分の各基本画素群のデータ容量は、８×１＋１＝９ビットになる。
【００４７】
そして、図６のように、輪郭部分の低階調画像データと非輪郭部分の低解像度画像データとにより、低容量画像データが構成される。すなわち、削減部１１０は、低階調化部１１０ｂで生成された輪郭部分の低階調画像データと低解像化部１１０ｃで生成された非輪郭部分の低解像度画像データとを合わせて、低容量画像データとして出力する。また、削減部１１０は、属性判定部１１０ａで生成された、各基本画素群が輪郭を含むか否かの属性データも低容量画像データと合わせて出力する（図２中のステップＳ１０５）。
【００４８】
このように削減部１１０から出力される低容量画像データと属性データとは、画像メモリ１２０に記憶される。なお、以上のような属性データの生成と画像データから低容量画像データへの変換とを、画像データの全ての画素について実行する（図２中のステップＳ１０６，Ｓ１０７）。
【００４９】
従来であれば、この基本画素群に相当する領域は、８ビットの画像データが４画素存在するため、８×４＝３２ビットである。従って、３２ビットを５ビット又は９ビットとすることで、データ容量の削減が実現できている。このため、画像メモリ１２０の容量を削減することができる。また、データ転送量も削減されるため、データバス幅を従来の９／３２≒１／４に削減することも可能である。また、データ転送量の削減に伴い、画像メモリ１２０として従来よりも低速の記憶素子を用いることも可能になる。
【００５０】
低容量画像データを画像メモリ１２０に記憶させた後、所定の読み出しタイミングになると（図２中のステップＳ１０８でＹＥＳ）、低容量画像データと属性データとが画像メモリ１２０から復元部１３０に読み出される（図２中のステップＳ１０９）。
階調復元部１３０ｂは、画像メモリ１２０から属性データを参照し、読み出された低容量画像データに含まれる輪郭部分の低階調画像データについて、当該低階調画像データが含まれる基本画素群の周囲の低解像度画像データの階調を参照して（図７参照）、低階調画像データの階調を第２階調よりも高い第３階調に復元して階調復元画像データを生成する（図２中のステップＳ１１０）。なお、周囲の低解像度画像データについては、バッファ１３０ａから読み出す。
【００５１】
この場合、非輪郭部分の低解像度画像データの１画素は、輪郭部分の低階調画像データの４倍の面積を有するため、非輪郭部分の低解像度画像データの１画素で画像形成時に形成する面積階調ドットの１／４に相当する面積階調ドットを形成できるように、第３階調を定めて階調の復元を行う。なお、他の面積比であれば、同様に面積比に応じて階調の復元を行う。
【００５２】
また、解像度復元部１３０ｃは、画像メモリ１２０から読み出された低容量画像データに含まれる非輪郭部分の低解像度画像データについて、第１解像度での読み出しライン頻度（図８の（Ｌａ１−１，Ｌａ１−２）、（Ｌａ２−１，Ｌａ２−２）、（Ｌａ３−１，Ｌａ３−２））に合わせて、当該低解像度画像データを複数回出力することで、解像度復元画像データを生成する。すなわち、図６や図７における低解像度画像データについて、Ｌａ１−１とＬａ１−２とで同じ低解像度画像データを読み出すようにする。この結果、副走査方向に、擬似的に解像度が改善された状態の解像度復元データが生成されたことになる（図８の各一点鎖線の基本画素群、図９、図２中のステップＳ１１１）。
【００５３】
そして、ＰＷＭ処理部１４０は、画像の輪郭部分の階調復元画像データと、画像の非輪郭部分の解像度復元画像データとにより、ＰＷＭ信号を生成する（図２中のステップＳ１１２）。
この際に、属性データを参照して、輪郭部分の階調復元画像データであれば主走査方向に第１解像度でＰＷＭ処理を実行してＰＷＭ信号を生成し、非輪郭部分の解像度復元画像データであれば主走査方向に第２解像度でＰＷＭ処理を実行してＰＷＭ信号を生成する。また、副走査方向に関しては、輪郭部分の階調復元画像データでも非輪郭部分の解像度復元画像データでも、第１解像度でＰＷＭ処理を実行する（図９参照）。
【００５４】
そして、露光部２００はＰＷＭ信号によってＬＤ２００ａとＬＤ２００ｂとを駆動して、ＬＤ２００ａとＬＤ２００ｂとが像担持体に露光を行って画像形成を実行する（図２中のステップＳ１１３）。
このように削減部１１０から出力される低容量画像データと属性データとは、画像メモリ１２０に記憶される。なお、以上のような画像メモリ１２０からの低容量画像データの読み出しと、復元部１３０による低容量画像データから階調復元画像データと解像度復元画像データへの復元と、ＰＷＭ処理と、露光処理とを、画像データの全ての画素について実行する（図２中のステップＳ１０９〜Ｓ１１４）。
【００５５】
以上説明してきたように、第１解像度であって各画素が第１階調の画像データが入力された場合に、輪郭部分の低階調画像データと非輪郭部分の低解像度画像データとからなる低容量画像データとしてデータ転送及び記憶がなされ、低階調画像データの階調が復元された階調復元画像データと低解像度画像データの解像度が復元された解像度復元画像データとによりＰＷＭ信号が生成されるため、高解像度であって大容量の画像データを適切なタイミングで扱いつつ、回路規模やデータバス幅などの増大を抑制することが可能になる。
【００５６】
すなわち、単純にデータ容量を削減して画質が劣化してしまうような処理（図５参照）とは異なり、本実施形態では、データ容量や回路規模を削減しつつも、最終的には階調や解像度を復元した画像データによって高精細な画像形成が可能になる。
なお、図８に示すように、非輪郭部分で１画素あたり第１階調の８ビットの解像度復元画像データを副走査方向にコピーして、基本画素群の範囲内で副走査方向に８ビット階調と８ビット階調の２画素の解像度復元画像データが生じている状態になる。このため、輪郭部分の階調復元画像データを生成する際に、１画素あたり４ビット階調とすることで、主走査方向に４＋４＝８となり、階調復元画像データと解像度復元画像データのデータ容量を等しくすることができる。
【００５７】
〔信号処理装置、画像形成装置の動作（２）〕
以下、図１０以降の説明図を参照して、第２実施形態の動作説明を行う。なお、第１実施形態と同一の処理については重複した説明を省略する。
ここで、入力される画像データは、第１解像度として２４００dpi×２４００dpi（図１０参照）の解像度であるとする。
【００５８】
この場合に、属性データを参照し、基本画素群に輪郭が含まれると判定されていれば（図２中のステップＳ１０１で「輪郭」）、その基本画素群に含まれる画像データについて低階調化部１１０ｂは、解像度を第１解像度から変更せず、画像データの階調を第１階調よりも低い第２階調に低減させた低階調画像データを生成する（図２中のステップＳ１０３）。
【００５９】
例えば、図１１の破線で囲まれた基本画素群の４画素において、各画素の階調を２ビット（００：無し、０１：有り（３３％）、１０：有り（６６％）、１１：有り（１００％）、）とする。
なお、低階調化部１１０ｂは、入力される画像データの第１階調をＬビット、低階調画像データの第２階調をＬ’ビット、第２解像度は第１解像度の（１／ｍ）×（１／ｎ）とした場合に、Ｌ≧ｍ・ｎ・Ｌ’の関係を満たすように、第２階調Ｌ’の低階調画像データを生成する。この場合は、第１階調がＬ＝８ビット、ｍ＝２、ｎ＝２であり、第２階調Ｌ’は２ビットにすることができる。
【００６０】
この場合、低解像度画像データについて、周囲の画素から階調を復元する際には、２ビットの０１、１０、１１の比率（０．３３，０．６６、１．００）と、周囲の画素の階調との積により、階調復元画像データを生成する（図１１、図１３参照）。
この場合、非輪郭部分の低解像度画像データの１画素は、輪郭部分の低階調画像データの４倍の面積を有するため、非輪郭部分の低解像度画像データの１画素で画像形成時に形成する面積階調ドットの１／４に相当する面積階調ドットと、上記２ビットの比率との積で、階調の復元を行う。
【００６１】
また、この場合も、図１２〜図１３に示すように、非輪郭部分で１画素あたり第１階調の８ビットの解像度復元画像データを副走査方向にコピーして、基本画素群の範囲内で副走査方向に８ビット階調と８ビット階調の２画素の解像度復元画像データが生じている状態になる。このため、輪郭部分の階調復元画像データを生成する際に、１画素あたり４ビット階調とすることで、主走査方向に４＋４＝８となり、階調復元画像データと解像度復元画像データのデータ容量を等しくすることができる。
【００６２】
そして、図１３のように、属性データを参照して、輪郭部分の階調復元画像データであれば主走査方向に第１解像度でＰＷＭ処理を実行してＰＷＭ信号を生成し、非輪郭部分の解像度復元画像データであれば主走査方向に第２解像度でＰＷＭ処理を実行してＰＷＭ信号を生成する。また、副走査方向に関しては、輪郭部分の階調復元画像データでも非輪郭部分の解像度復元画像データでも、第１解像度でＰＷＭ処理を実行する。
【００６３】
〔その他の実施形態（１）〕
以上の実施形態では、信号処理装置を電子写真方式の画像形成に適用することを想定して説明してきたが、これに限定されるものではない。例えば、ＰＷＭ信号を用いる各種の信号処理に適用可能である。例えば、電子写真以外の画像形成装置、画像表示装置などにも適用可能である。
【００６４】
〔その他の実施形態（２）〕
また、以上の属性判定部１１０ａは、輪郭の有無を判定していたが、これに限定されるものではない。例えば、文字の有無を判定して、文字部分を低階調画像データとし、文字以外の背景などの部分を低解像度画像データとすることも可能である。
【００６５】
〔その他の実施形態（３）〕
以上の説明で用いた数値は具体的一例であって、その数値に限定されるものではない。例えば、第１階調が１２ビットであって、ｍ＝２、ｎ＝２で、基本画素群に第１解像度の４画素が含まれるとする。この場合、Ｌ≧ｍ・ｎ・Ｌ’の関係を満たすように、第２階調Ｌ’の低階調画像データを決定すると、低解像度画像データの第２階調は３ビットとすることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１００  信号処理装置
１１０  削減部
１２０  画像メモリ
１３０  復元部
１４０  ＰＷＭ処理部
２００  露光部
【図１】
2016163979.tif 000003
【図２】
2016163979.tif 000004
【図４】
2016163979.tif 000005
【図３】
2016163979.tif 000006
【図５】
2016163979.tif 000007
【図６】
2016163979.tif 000008
【図７】
2016163979.tif 000009
【図８】
2016163979.tif 000010
【図９】
2016163979.tif 000011
【図１０】
2016163979.tif 000012
【図１１】
2016163979.tif 000013
【図１２】
2016163979.tif 000014
【図１３】
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