(57)【要約】【課題】主走査方向の数ライン分の露光を並行して実行する画像形成装置で使用される信号処理装置において回路規模や配線数を削減する。【解決手段】複数の発光素子の発光による像担持体への露光により画像形成する際の信号処理を行う信号処理装置であって、入力信号の階調を低減させた低階調信号を生成する低階調化部と、解像度を低減させた低解像度信号を生成する低解像化部と、前記低解像度信号をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ処理部と、前記低階調信号と前記ＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する合成部と、を有する。【選択図】図１
2016187151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子の発光による像担持体への露光により画像形成する際の信号処理を行う信号処理装置であって、
入力信号
入力信号の階調を低減させた低階調信号を生成する低階調化部と、
入力信号の解像度を低減させた低解像度信号を生成する低解像化部と、
前記低解像度信号をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ処理部と、
前記低階調信号と前記ＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する合成部と、
を有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
画像の各画素の属性を検出する領域属性検出部を備え、
前記低階調化部は、前記領域属性検出部により階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、
前記低解像化部は、前記領域属性検出部により解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する、
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】
前記領域属性検出部は、画像に含まれるエッジ、文字、グラフィックスについて、階調よりも解像度が重視されると判断する、
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記領域属性検出部は、画像に含まれる背景、濃度が一定の領域、濃度変化が小さい領域、について、解像度よりも階調が重視されると判断する、
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記低階調化部で生成された複数の低階調信号をシリアル信号に変換するパラレル・シリアル変換部と、
前記シリアル信号を伝送するシリアル信号伝送部と、
前記シリアル信号伝送部を介した前記シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル・パラレル変換部と、
前記ＰＷＭ処理部で生成された複数のＰＷＭ信号を伝送するＰＷＭ信号伝送部と、
を備え、
前記合成部は、前記低階調信号として前記するシリアル・パラレル変換部で変換されたパラレル信号を用い、前記ＰＷＭ信号として前記ＰＷＭ信号伝送部を介した前記ＰＷＭ信号を用いる、
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】
前記シリアル信号伝送部と前記ＰＷＭ信号伝送部とは、異なる基板間で信号を伝送する、
ことを特徴とする請求項５記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記低解像化部は、少なくとも副走査方向に解像度を１／ｖに低下させ、
前記ＰＷＭ処理部は、発光素子数の１／ｖに相当する前記ＰＷＭ信号を生成し、
前記ＰＷＭ信号について、前記低解像度信号を副走査方向にｖ倍に複製して副走査方向の解像度を擬似的に戻したうえで前記合成部に供給する複製部を備える、
ことを特徴とする請求項１−６のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記低階調化部は、１ビット階調の低階調信号を生成し、
前記低解像化部は、主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させた低解像度信号を生成する、
ことを特徴とする請求項１−７のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【請求項９】
複数の発光素子の発光による像担持体への露光により画像形成する際の信号処理を行う信号処理装置を制御する信号処理制御方法であって、
画像の各画素の属性を検出し、
階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、
解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成し
前記低解像度信号をＰＷＭ信号に変換し、
前記低階調信号と前記ＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する、
ことを特徴とする信号処理制御方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の信号処理装置と、
前記信号処理装置により生成される複数の露光駆動信号に応じて、複数の発光素子を発光駆動させて像担持体へ露光を行う露光部と、
前記露光部により露光された前記像担持体に形成される画像を転写紙に転写する画像形成部と、
を備えて構成される画像形成装置。
【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。
近年は主走査方向の画像形成を副走査方向に並行して実行することで、生産性と高解像度とを実現するものが主流となっている。
【０００３】
なお、この場合、副走査方向に配列された露光用の発光素子を若干傾けることで、副走査方向の間隔を詰めて、高解像度を実現するようにしている。また、この際に、副走査方向に並んだ発光素子を傾けることで主走査方向に異なる位置になるため、遅延素子などを用いて、主走査方向のタイミングを揃えるようにしている。
【０００４】
ところで、以上のように主走査方向の複数ラインを同時に露光するためには、発光素子数に合わせて、ＰＷＭ処理部の数が増加し、回路規模が増大する問題がある。
同時に、ＰＷＭ処理部が搭載される画像処理基板と、ＬＤ駆動部が搭載される露光基板との間で、信号伝達する配線数が増大する問題がある。
【０００５】
図１１は、主走査方向４ラインを並行して露光する画像形成装置で使用される、画像処理基板１００とＬＤ基板２００との主要な構成要素を示すブロック図である。
ここで、画像処理基板１００には、４ラインの画像データを並行して出力する画像処理部１１０と、４ライン分のＰＷＭ処理回路１６０ａ〜１６０ｄを備えるＰＷＭ処理部１６０とが設けられている。ここで、１画素を２５６階調の８ビットで表現する場合を想定する。従って、各ＰＷＭ処理回路は、８ビットの信号を受けて、２５６段階のパルス幅のＰＷＭ信号を生成する。
【０００６】
また、ＬＤ基板２００には、ＰＷＭ信号を受けてＬＤ駆動信号を生成するＬＤ駆動部２４０と、４つのＬＤ２５０ａ〜２５０ｄが副走査方向に配列されたＬＤアレイ２５０とが設けられている。
なお、ここでは、４ラインを並行して露光する画像形成装置を具体例にしたが、８ライン、１６ラインなどの場合には、ＰＷＭ処理回路と配線数とが、ライン数に応じて増加することになる。
【０００７】
また、このような複数ラインを並行して露光する技術については、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】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２３１３８号公報
【特許文献２】特開平９−１５４２０号公報
【特許文献３】特開平１１−２８４８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上の特許文献１には、主走査方向の露光を副走査方向に数ライン分並行して実行する技術が記載されている。しかし、ＰＷＭ処理回路数や配線数を削減することについては何ら考慮されていない。
また、以上の特許文献２や特許文献３については、画像に含まれるエッジ部分や連続階調についての発光の配慮はなされているものの、以上の場合と同様にＰＷＭ処理回路数や配線数を削減することについては何ら考慮されていない。
【００１０】
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、主走査方向の数ライン分の露光を並行して実行する画像形成装置で使用される信号処理装置において回路規模や配線数を削減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】
【００１１】
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、複数の発光素子の発光による像担持体への露光により画像形成する際の信号処理を行う信号処理装置であって、入力信号の階調を低減させた低階調信号を生成する低階調化部と、入力信号の解像度を低減させた低解像度信号を生成する低解像化部と、前記低解像度信号をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ処理部と、前記低階調信号と前記ＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する合成部と、を有することを特徴とする信号処理装置。
【００１２】
また、本発明の一側面が反映された信号処理制御方法は、複数の発光素子の発光による像担持体への露光により画像形成する際の信号処理を行う信号処理装置を制御する信号処理制御方法であって、画像の各画素の属性を検出し、階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成し前記低解像度信号をＰＷＭ信号に変換し、前記低階調信号と前記ＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する。
【００１３】
また、本発明の一側面が反映された画像形成装置は、信号処理装置であって、入力信号の階調を低減させた低階調信号を生成する低階調化部と、入力信号の解像度を低減させた低解像度信号を生成する低解像化部と、前記低解像度信号をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ処理部と、前記低階調信号と前記ＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する合成部と、を有して複数の発光素子の発光による像担持体への露光により画像形成する際の信号処理を行う信号処理装置と、前記信号処理装置により生成される複数の露光駆動信号に応じて、複数の発光素子を発光駆動させて像担持体へ露光を行う露光部と、前記露光部により露光された前記像担持体に形成される画像を転写紙に転写する画像形成部と、を備えて構成される。
【００１４】
（２）以上の（１）において、画像の各画素の属性を検出する領域属性検出部を備え、前記低階調化部は、前記領域属性検出部により階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、前記低解像化部は、前記領域属性検出部により解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する。
【００１５】
（３）以上の（２）において、前記領域属性検出部は、画像に含まれるエッジ、文字、グラフィックスについて、階調よりも解像度が重視されると判断する。
（４）以上の（２）において、前記領域属性検出部は、画像に含まれる背景、濃度が一定の領域、濃度変化が小さい領域、について、解像度よりも階調が重視されると判断する。
【００１６】
（５）以上の（１）〜（４）において、前記低階調化部で生成された複数の低階調信号をシリアル信号に変換するパラレル・シリアル変換部と、前記シリアル信号を伝送するシリアル信号伝送部と、前記シリアル信号伝送部を介した前記シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル・パラレル変換部と、前記ＰＷＭ処理部で生成された複数のＰＷＭ信号を伝送するＰＷＭ信号伝送部と、を備え、前記合成部は、前記低階調信号として前記するシリアル・パラレル変換部で変換されたパラレル信号を用い、前記ＰＷＭ信号として前記ＰＷＭ信号伝送部を介した前記ＰＷＭ信号を用いる。
【００１７】
（６）以上の（５）において、前記シリアル信号伝送部と前記ＰＷＭ信号伝送部とは、異なる基板間で信号を伝送する。
（７）以上の（１）〜（６）において、前記低解像化部は、少なくとも副走査方向に解像度を１／ｖに低下させ、前記ＰＷＭ処理部は、発光素子数の１／ｖに相当する前記ＰＷＭ信号を生成し、前記ＰＷＭ信号について、前記低解像度信号を副走査方向にｖ倍に複製して副走査方向の解像度を擬似的に戻したうえで前記合成部に供給する複製部を備える。
【００１８】
（８）以上の（１）〜（７）において、前記低階調化部は、１ビット階調の低階調信号を生成し、前記低解像化部は、主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させた低解像度信号を生成する。
【発明の効果】
【００１９】
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、信号処理制御方法、画像形成装置では、複数の発光素子の発光による像担持体への露光により画像形成する際の信号処理において、入力信号の階調を低減させた低階調信号と、入力信号の解像度を低減させた低解像度信号とを生成し、低解像度信号をＰＷＭ処理してＰＷＭ信号に変換し、低階調信号とＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成する。ここで、低階調信号により画像の解像度が維持され、低解像度信号により画像の階調が維持されるが、低階調信号と低解像度信号とにより情報量を削減しているために信号処理装置の回路規模が削減される。
【００２０】
（２）以上の（１）において、画像の各画素の属性を検出し、階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、低階調化部は、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、領域属性検出部により解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、低解像化部は、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する。ここで、解像度と階調とについて、重視する必要がある情報は残されるため画質は維持されるが、重視する必要がない情報は低減されるため回路規模の削減が可能になる。
【００２１】
（３）以上の（２）において、領域属性検出部は、画像に含まれるエッジ、文字、グラフィックスについて、階調よりも解像度が重視されると判断する。ここで、エッジや文字やグラフィックスなどで、解像度を重視する必要がある場合には解像度情報は残されるため、画質は維持される。一方、エッジや文字やグラフィックスなどで、重視する必要がない階調情報は低減されるため、回路規模の削減が可能になる。
【００２２】
（４）以上の（２）において、領域属性検出部は、画像に含まれる背景、濃度が一定の領域、濃度変化が小さい領域、について、解像度よりも階調が重視されると判断する。ここで、背景や一定濃度領域などで、階調を重視する必要がある場合には階調情報は残されるため、画質は維持される。一方、背景や一定濃度領域などで、重視する必要がない解像度情報は低減されるため、回路規模の削減が可能になる。
【００２３】
（５）以上の（１）〜（４）において、低階調化部で生成された複数の低階調信号をシリアル信号に変換し、シリアル信号を伝送し、シリアル信号をパラレル信号に変換する。また、複数のＰＷＭ信号を伝送する。そして、低階調信号として、シリアル信号として伝送され、パラレル変換されたパラレル信号を用い、ＰＷＭ信号としてＰＷＭ信号伝送部を介したＰＷＭ信号を用いる。このようにすることで、低階調信号についてはシリアル信号として伝送可能であり、回路規模や配線数を削減することが可能になる。
【００２４】
（６）以上の（５）において、シリアル信号伝送部とＰＷＭ信号伝送部とは、異なる基板間で信号を伝送する。このようにすることで、異なる回路基板間の配線数を削減することが可能になる。
（７）以上の（１）〜（６）において、低解像化部は、少なくとも副走査方向に解像度を１／ｖに低下させ、ＰＷＭ処理部は、発光素子数の１／ｖに相当するＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号について、低解像度信号を副走査方向にｖ倍に複製して副走査方向の解像度を擬似的に戻したうえで合成部に供給する複製部を備える。
このようにすることで、ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理部を１／ｖに削減することができ、同様に、ＰＷＭ信号を伝送する配線を１／ｖに削減することができる。
【００２５】
（８）以上の（１）〜（７）において、低階調化部は、１ビット階調の低階調信号を生成し、低解像化部は、主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させた低解像度信号を生成する。ここで、低階調信号を１ビットとすることで、解像度を維持しつつ階調の情報を削減することができる。また、低解像度信号の解像度を主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させることで、階調を維持しつつ解像度の情報を削減することができる。この結果、最終的には解像度と階調との両方を維持しつつも、回路規模や配線数を大幅に削減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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主要部の構成を示す構成図である。
【図３】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】従来の信号処理装置の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
〔信号処理装置、画像形成装置の構成〕
ここで、図１と図２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。
【００２８】
なお、以下の実施形態において、高解像度、低解像度とは、相対的な解像度である。例えば、入力信号としての元の画像データが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ビットが低階調である。また、ＬＤアレイ２５０において、主走査方向の露光を４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。
【００２９】
図１と図２において、画像処理基板１００とＬＤ基板２００とが存在している。画像処理基板１００からＬＤ基板２００に向けて、低階調シリアル信号と、低解像度ＰＷＭ信号とが伝送される。この場合、低階調シリアル信号を伝送する伝送部（シリアル信号伝送部）と低解像度ＰＷＭ信号を伝送する伝送部（ＰＷＭ信号伝送部）とが、画像処理基板１００とＬＤ基板２００の間に設けられている。
【００３０】
画像処理基板１００は、画像処理部１１０と、低階調化部１２０と、パラレル・シリアル変換部１３０と、領域属性検出部１４０と、低解像化部１５０と、ＰＷＭ処理部１６０と、を備えて構成される。
ここで、画像処理部１１０は、ＬＤアレイ２５０のＬＤ数に合わせて、４ラインの画像データを並行して出力する。低階調化部１２０は、領域属性検出部１４０の検出結果に応じて、画像処理部１１０からの４ライン分の画像データに関して、階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成する。ここで、低階調化部０は、入力信号（画像データ）の解像度を変更せずに、入力信号（画像データ）の階調を１ビット（オンとオフ）に低減する。
【００３１】
パラレル・シリアル変換部１３０は、４ラインのパラレルの低階調信号をパラレル・シリアル変換することで、１つの低階調シリアル信号に変換する。領域属性検出部１４０は、画像の属性情報や画像認識を利用し、階調よりも解像度が重視される領域であるか、解像度よりも階調が重視される領域であるか、を検出する。例えば、画像に含まれるエッジ、文字、グラフィックスについては、階調よりも解像度が重視されると判断する。また、画像に含まれる背景（主要画像部分以外の領域）、濃度が一定の領域、濃度変化が小さい領域について、解像度よりも階調が重視されると判断する、なお、濃度変化が小さいとは、文字やエッジなどの濃度変化と比較して、更に広い領域にわたって濃度が徐々に変化する状態を意味する。
【００３２】
なお、図１に示す領域属性検出部１４０は、画像処理部１１０からの画像データを用いて画像認識を利用する場合の構成を示している。また、図２に示す領域属性検出部１４０は、画像処理部１１０から得られる属性情報を利用する場合の構成を示している。
低解像化部１５０は、領域属性検出部１４０の検出結果に応じて、画像処理部１１０からの４ライン分の画像データに関して、解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する。ここで、低解像化部１５０は、入力信号（画像データ）の階調を変更せずに、少なくとも副走査方向に入力信号（画像データ）の解像度、望ましくは、主走査方向と副走査方向の解像度を、１／ｖに低下させた低解像度信号を生成する。この実施形態では、主走査方向と副走査方向の解像度を、１／２に低下させた低解像度信号を生成することを具体例とする。ＰＷＭ処理部１６０は、低解像化部１５０で生成された低解像度信号をＰＷＭ処理して低解像度ＰＷＭ信号を生成すべく、ＰＷＭ処理回路１６０ａとＰＷＭ処理回路１６０ｂとを備えて構成される。ここで、低解像度信号をＰＷＭ処理対象とするため、ＰＷＭ処理回路の個数が４個から２個に削減されている。
【００３３】
ＬＤ基板２００は、シリアル・パラレル変換部２１０と、複製部２２０と、合成部２３０と、ＬＤ駆動部２４０と、ＬＤアレイ２５０と、を備えて構成される。シリアル・パラレル変換部２１０は、画像処理基板１００内のパラレル・シリアル変換部１３０で生成された低階調シリアル信号を受けて、シリアル・パラレル変換を実行して４ライン分の低階調信号を生成する。複製部２２０は、画像処理基板１００内のＰＷＭ処理部１６０で生成された低解像度ＰＷＭ信号を受けて、低解像度化に伴って副走査方向に１／ｖに削減された低解像度ＰＷＭ信号を、副走査方向に複製してｖ倍にする。具体例としては、４ライン分の信号が低解像度化に伴って２本に削減されているため、２倍に複製して４ライン分の低解像度ＰＷＭ信号を生成する。合成部２３０は、シリアル・パラレル変換されてＬＤと同数の低階調信号と、複製部２２０で複製されてＬＤと同数にされた低階調度ＰＷＭ信号とを、それぞれオア回路２３０ａ〜２３０ｄにより加算して、露光駆動信号を生成する。ＬＤ駆動部２４０は４ライン分の露光駆動信号をＬＤアレイ２５０に含まれる４個のＬＤ２５０ａ〜２５０ｄに供給して、画像データに応じた露光を実行するように各ＬＤを駆動する。
【００３４】
〔信号処理装置、画像形成装置の動作〕
以下、図３のフローチャート、及び図４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に対して画像処理部１１０が所定の画像処理を施す（図３中のステップＳ１０１）と共に、ＬＤアレイ２５０のＬＤ数に合わせて、４ラインの画像データを並行して出力する（図３中のステップＳ１０２）。
【００３５】
画像処理部１１０から画像データが出力されると、領域属性検出部１４０は、画像処理部１１０から得られる属性情報を利用するか、又は、画像処理部１１０から出力される画像について画像認識を実行するかにより、解像度と階調のどちらが重視される領域であるかの検出を行う（図３中のステップＳ１０３）。
【００３６】
ここで、領域属性検出部１４０は、画像に含まれるエッジ、文字、グラフィックスについて、濃度の急激な変化がエッジとして存在しており、そのエッジの正確な位置が重要になるため、「階調よりも解像度が重視される」と判断する。
また、領域属性検出部１４０は、画像に含まれる背景、濃度が一定の領域、濃度変化が小さい領域については、位置の細かな変化は発生せずに、階調の忠実な再現が重要であるため、「解像度よりも階調が重視される」と判断する。
【００３７】
図４は、画像処理部１１０から４ラインずつ出力される画像データについて２回分、合計８ライン（Ｌａ１−１〜Ｌａ１−４、Ｌａ２−１〜Ｌａ２−４）の一例を示している。マス目は画像データの画素であり、画像データの濃度と画素値とを模式的に示している。また、領域属性検出部１４０が画像認識によって、画像中で大きな濃度変化であるエッジ部分（図５中の太枠Ｅ１とＥ２）が検出された様子を模式的に示している。なお、エッジ部分以外は非エッジ部分である。なお、この実施形態では画像認識によるエッジを具体例にするが、属性情報を用いた文字／非文字、グラフィックス／非グラフィックス、主画像／背景画像、濃度変化領域／濃度一定領域といった区分けも可能である。
【００３８】
ここで、解像度を重視する領域（エッジ部分）について（図３中のステップＳ１０４で「解像度重視」）、低階調化部１２０は、解像度（例えば、２４００ｄｐｉ）を変更せずに、８ビット（２５６階調）であった画素値を所定の閾値と比較して２値化し、０か１に置き換える（図３中のステップＳ１０５、図６中の太枠内側部分）。また、低階調化部１２０は、非エッジ部分（図６中の太枠の外側部分）について、８ビット（２５６階調（０〜２５５））であった画素値を全て０に置換する（図３中のステップＳ１０５、図６中の太枠外の斜体の「０」）。
【００３９】
一方、階調を重視する領域（非エッジ部分）について（図３中のステップＳ１０４で「階調重視」）、低解像化部１５０は、８ビット（２５６階調）であった画素値（階調）を低下させずに、画像処理部１１０からの４ライン分の画像データに関して、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する。すなわち、この実施形態では、低解像化部１５０は、主走査方向２画素×副走査方向２画素の合計４画素の画素値を平均して、主走査方向と副走査方向の解像度を１／２に低下させた低解像度信号を生成する（図３中のステップＳ１０６、図７中の太枠外側部分）。また、低階調化部１２０は、エッジ部分（図７中の太枠の内側部分）について、８ビット（２５６階調（０〜２５５））であった画素値を全て０に置換する（図３中のステップＳ１０７、図７中の太枠内の斜体の「０」）。この低解像化部１５０は副走査方向にも解像度を低下させているため、４ライン分の信号が２本の低解像度信号としてＰＷＭ処理部１６０に向けて出力される。
【００４０】
そして、パラレル・シリアル変換部１３０は、４ライン・各１ビットの低階調信号を低階調化部１２０から受けている。この４ライン・各１ビットの低階調信号はパラレル信号であるため、パラレル・シリアル変換部１３０において、１つのシリアル信号に変換する（図３中のステップＳ１０７）。そして、この低階調シリアル信号を、画像処理基板１００からＬＤ基板２００に向けて伝送する（図３中のステップＳ１０９）。
【００４１】
また、ＰＷＭ処理部１６０は、２本の低解像度信号を受けて、２個のＰＷＭ処理回路１６０ａとＰＷＭ処理回路１６０ｂとによりＰＷＭ処理を行い、２本の低解像度ＰＷＭ信号を生成する。そして、この低解像度ＰＷＭ信号を、画像処理基板１００からＬＤ基板２００に向けて伝送する（図３中のステップＳ１１０）。
【００４２】
ここで、従来の信号処理装置や画像形成装置で４ラインの露光を行う場合には、画像処理基板１００からＬＤ基板２００に向けて、４本のＰＷＭ信号の配線が必要であった。一方、本実施形態の信号処理装置や画像形成装置で４ラインの露光を行う場合には、画像処理基板１００からＬＤ基板２００に向けて、２本の低解像度ＰＷＭ信号と１本の低階調シリアル信号の、合計３本の配線で済む。すなわち、配線の削減とＰＷＭ処理回路の削減とが可能になっている。
【００４３】
また、従来であれば２４００dpi対応の高速のＰＷＭ処理回路が４個必要であったが、本実施形態によると１２００dpi対応の低速のＰＷＭ処理回路が２個あれば良い。従って、ＰＷＭ処理回路の個数の削減だけでなく、ＰＷＭ処理回路の性能を下げることも可能になる。
【００４４】
ＬＤ基板２００において、低階調シリアル信号を受けたシリアル・パラレル変換部２１０は、低階調シリアル信号を元の４ライン分のパラレル状態の低階調信号を生成する（図３中のステップＳ１１１）。図８は４ライン分の低階調信号の値（０／１）と信号波形を示している。
【００４５】
また、ＬＤ基板２００において、２本の低解像度ＰＷＭ信号を受けた複製部２２０は、低解像度化に伴って副走査方向に１／２に削減された低解像度ＰＷＭ信号を、副走査方向に複製して２倍にする。すなわち、本来は４ライン分の信号が低解像度化に伴って２本に削減されているため、副走査方向に２倍に複製して４ライン分の低解像度ＰＷＭ信号を生成する（図３中のステップＳ１１２）。図９は４ライン分の低解像度の値（０／１）と低解像度ＰＷＭ信号の波形とを示している。
【００４６】
そして、合成部２３０は、シリアル・パラレル変換されてＬＤと同数の低階調信号と、複製部２２０で複製されてＬＤと同数にされた低階調度ＰＷＭ信号とについて、それぞれ同じラインの信号をオア回路２３０ａ〜２３０ｄにより加算する（図３中のステップＳ１１３）。
【００４７】
図１０は、合成部２３０に入力される４ライン分の低階調信号の信号波形（図１０（ａ１）〜（ａ４））と、合成部２３０に入力される４ライン分の低解像度信号の信号波形（図１０（ｂ１）〜（ｂ４））と、合成されて合成部２３０から出力される４ライン分の露光駆動信号の信号波形（図１０（ｃ１）〜（ｃ４））と、の一例を示している。
【００４８】
この図１０に示すように、入力される４ライン分の低階調信号の信号波形（図１０（ａ１）〜（ａ４））は解像度が重視されるエッジ部分であり、非エッジ部分は０になっている。同様に、入力される４ライン分の低解像度信号の信号波形（図１０（ｂ１）〜（ｂ４））は階調が重視される非エッジ部分であり、エッジ部分は０になっている。よって、オア回路で単純に加算することで、解像度が重視されるエッジ部分と、階調度が重視される非エッジ部分とが合成された状態になる。
【００４９】
よって、ＬＤ駆動部２４０は以上のように生成された４ライン分の露光駆動信号をＬＤアレイ２５０に含まれる４個のＬＤ２５０ａ〜２５０ｄに供給して、画像データに応じた露光を実行するように各ＬＤを駆動する（図３中のステップＳ１１４）。
また、副走査方向の解像度を高めるためにＬＤアレイ２５０が副走査方向に対して傾いた状態で配置されている場合には、ＬＤアレイ２５０の傾きによって生じるタイミング差を吸収するように必要な遅延時間の遅延素子などを用いて、主走査方向に同じ位置の画素が像担持体上で同じ主走査位置に形成されえるよう露光タイミングを調整する。
【００５０】
なお、以上のような一連の処理を全ての画像データに完了するまで繰り返して実行する（図３中のステップＳ１１５、エンド）。
以上のように処理する結果、濃度が急激に変化するエッジ部分については解像度を保ちつつ階調の情報量を削減し、濃度が緩やかに変化する非エッジ部分については階調を保ちつつ解像度の情報量を削減することで、エッジ部分の解像度と非エッジ部分の階調が再現されることになり、情報量や回路規模を削減しつつも画質を維持することが可能になる。
【００５１】
〔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。
【００５２】
〔その他の実施形態（２）〕
また、以上の説明では、低解像化部１５０は主走査方向と副走査方向に解像度を１／２としているが、これに限定されない。例えば、副走査方向のみで解像度を１／２としても良い。
【００５３】
また、６ライン分の露光を並行して実行する際の信号処理において、低解像化部１５０において、副走査方向の解像度を１／３とすることも可能である。この場合、複製部２２０では、副走査方向に３倍する複製を実行すれば良い。すなわち、使用状況や用途に応じて、１／ｎとｎ倍といった、各種の変形が可能である。
【００５４】
〔その他の実施形態（３）〕
また、低階調化部１２０において２値化する際の閾値を最大値の１／２よりも小さい値に調整することで、低濃度のエッジを高解像度で再現することが可能になる。また、低階調化部１２０において２値化する際の閾値を最大値の１／２よりも大きい値に調整することで、低濃度のエッジはエッジとして認識せずに、高濃度のエッジを高解像度で再現するといった調整も可能になる。この場合の閾値は、ユーザが操作部で調整するか、外部の機器から閾値を更新することで可能になる。
【００５５】
〔実施形態により得られる効果〕
（１）以上の構成と動作において、入力信号の階調を低減させた低階調信号と、入力信号の解像度を低減させた低解像度信号とを生成し、低解像度信号をＰＷＭ処理してＰＷＭ信号に変換し、低階調信号とＰＷＭ信号とを加算して露光駆動信号を生成することで、低階調信号により画像の解像度が維持され、低解像度信号により画像の階調が維持されるが、低階調信号と低解像度信号とにより情報量が削減されるために信号処理装置の回路規模が削減される。
【００５６】
（２）以上の（１）において、画像の各画素の属性を検出し、階調よりも解像度が重視されると検出された領域について、低階調化部１２０は、該当する画像データの階調を低減させた低階調信号を生成し、領域属性検出部により解像度よりも階調が重視されると検出された領域について、低解像化部１５０は、該当する画像データの解像度を低減させた低解像度信号を生成する。ここで、解像度と階調とについて、重視する必要がある情報は残されるため画質は維持されるが、重視する必要がない情報は低減されるため回路規模の削減が可能になる。
【００５７】
（３）以上の（２）において、領域属性検出部は、画像に含まれるエッジ、文字、グラフィックスについて、階調よりも解像度が重視されると判断する。ここで、エッジや文字やグラフィックスなどで、解像度を重視する必要がある場合には解像度情報は残されるため、画質は維持される。一方、エッジや文字やグラフィックスなどで、重視する必要がない階調情報は低減されるため、回路規模の削減が可能になる。
【００５８】
（４）以上の（２）において、領域属性検出部は、画像に含まれる背景、濃度が一定の領域、濃度変化が小さい領域、について、解像度よりも階調が重視されると判断する。ここで、背景や一定濃度領域などで、階調を重視する必要がある場合には階調情報は残されるため、画質は維持される。一方、背景や一定濃度領域などで、重視する必要がない解像度情報は低減されるため、回路規模の削減が可能になる。
【００５９】
（５）以上の（１）〜（４）において、低階調化部１２０で生成された複数の低階調信号をシリアル信号に変換し、シリアル信号を伝送し、シリアル信号をパラレル信号に変換する。また、複数のＰＷＭ信号を伝送する。そして、低階調信号として、シリアル信号として伝送され、パラレル変換されたパラレル信号を用い、ＰＷＭ信号としてＰＷＭ信号伝送部を介したＰＷＭ信号を用いる。このようにすることで、低階調信号についてはシリアル信号として伝送可能であり、回路規模や配線数を削減することが可能になる。
【００６０】
（６）以上の（５）において、シリアル信号伝送部とＰＷＭ信号伝送部とは、異なる基板間で信号を伝送する。このようにすることで、全てをＰＷＭ信号伝送部とする場合と比較して、回路基板間の配線数を削減することが可能になる。
（７）以上の（１）〜（６）において、低解像化部１５０は、少なくとも副走査方向に解像度を１／ｖに低下させ、ＰＷＭ処理部は、発光素子数の１／ｖに相当するＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号について、低解像度信号を副走査方向にｖ倍に複製して副走査方向の解像度を擬似的に戻したうえで合成部に供給する複製部を備える。このようにすることで、ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理部の個数を１／ｖに削減することができ、同様に、ＰＷＭ信号を伝送する配線を１／ｖに削減することができる。
【００６１】
また、低解像化部１５０が主走査方向に解像度を低下させることで、ＰＷＭ処理部の性能を低下させることが可能になり、回路規模の削減に繋がる。
（８）以上の（１）〜（７）において、低階調化部１２０は、１ビット階調の低階調信号を生成し、低解像化部１５０は、主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させた低解像度信号を生成する。ここで、低階調信号を１ビットとすることで、解像度を維持しつつ階調の情報を削減することができる。また、低解像度信号の解像度を主走査方向と副走査方向とに解像度を１／ｖに低下させることで、階調を維持しつつ解像度の情報を削減することができる。この結果、最終的には解像度と階調との両方を維持しつつも、回路規模や配線数を大幅に削減することが可能になる。
【符号の説明】
【００６２】
１００  画像処理基板
１１９  画像処理部
１２０  低階調化部
１３０  パラレル・シリアル変換部
１４０  領域属性検出部
１５０  低解像化部
１６０  ＰＷＭ処理部
２００  ＬＤ基板
２１０  シリアル・パラレル変換部
２２０  複製部
２３０  合成部
２４０  ＬＤ駆動部
２５０  ＬＤアレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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