(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された多値画像データの画素の配列を判定する画像パターン判定部と、この画像パターン判定部による判定結果に基づいて、画像のエッジ部の凹部に所定の画素を追加することにより、スムージング処理を施すスムージング処理部とを有する画像処理装置において、前記画像パターン判定部は、入力された多値画像データの画素の配列を判定するとともに、前記スムージング処理部は、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の文字サイズとに応じて施すスムージング処理の強度を複数段階備え、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の文字サイズに応じてスムージング処理の強度を変化させることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
入力された多値画像データの画素の配列を判定する画像パターン判定部と、この画像パターン判定部による判定結果に基づいて、画像のエッジ部の凹部に所定の画素を追加することにより、スムージング処理を施すスムージング処理部とを有する画像処理装置において、前記画像パターン判定部は、入力された多値画像データの画素の配列を判定するとともに、前記スムージング処理部は、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の画素密度とに応じて施すスムージング処理の強度を複数段階備え、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の画素密度に応じてスムージング処理の強度を変化させることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
入力された多値画像データの画素の配列を判定する画像パターン判定部と、この画像パターン判定部による判定結果に基づいて、画像のエッジ部の凹部に所定の画素を追加することにより、スムージング処理を施すスムージング処理部とを有する画像処理装置において、前記画像パターン判定部は、入力された多値画像データの画素の配列を判定するとともに、前記スムージング処理部は、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の文字サイズ及び画素密度とに応じて施すスムージング処理の強度を複数段階備え、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の文字サイズ及び画素密度に応じてスムージング処理の強度を変化させることを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多値のデジタル画像データを入力し、このデジタル画像データに所定の画素を新たに追加することによって、画像の傾斜部分に生じるジャギー（ぎざぎざ）を低減（スムージング）する画像処理を施し、画像処理後のデータをレーザビームプリンター等を用いて出力するために使用される画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記デジタル画像データに画像処理を施して画像を出力するプリンターとしては、感光体ドラム上に画像データに応じてレーザビームを照射することにより、画像の記録を行う電子写真方式のレーザビームプリンターが広く普及している。このレーザビームプリンターでは、入力ビットマップ画像に対応してレーザビームの点灯時間を変化させて画像の形成を行うが、その際画像の斜線や曲線部あるいはエッジ部等の傾斜部分に生じるジャギー（ぎざぎざ）を低減させるために、画像処理装置を用いて画像処理を施している。
【０００３】
上記ジャギーを低減させる技術としては、米国特許第４、４３７、１２２号の明細書に開示されているように、入力ビットマップ画像を３×３画素にブロック化し、パターンマッチングにより中心画素を９倍の画素密度に変換し、ジャギーを低減させる方式が知られている。
【０００４】
このパターンマッチングによりジャギーを低減させる技術は、多値のデジタル画像データを入力し、この多値のデジタル画像データを二値化した後に、パターンマッチングにより中心画素を９倍の画素密度に変換して、図３４に示すように、デジタル画像データに所定の画素を新たに追加することによって、画像の傾斜部分に生じるジャギーを低減するものである。このデジタル画像データに所定の画素を新たに追加する場合は、例えば、図３４（ａ）に示すように、左下から右上に向けて４５度に傾斜した階段状のデジタル画像データに対して、図３４（ｂ）〜（ｅ）に示すように、デジタル画像データの左側の端部に２６〜１０２というように、画像データに応じて異なった濃度レベルの画素を傾斜部分に追加することによって、画像の傾斜部分に生じるジャギーを低減するようになっている。
【０００５】
また、上記の如く画像データに新たな画素を追加することによって、画像の傾斜部分に生じるジャギーを低減するスムージング処理を、全ての画像に対して一様に施すことによる弊害を防止する技術としては、例えば、特開平４−１８９５６４号公報等に開示されているものがある。すなわち、この特開平４−１８９５６４号公報に係る出力方法は、画像データに新たに補充ドットを追加することによりスムージング処理を施す方法であって、特に同一ページ内に文字とイメージが混在した文書を出力する場合に、文字領域か又はイメージ領域かを識別し、文字領域に対してはスムージングをかけ（スムージングＯＮ）、イメージ領域に対してはスムージングをかけない（スムージングＯＦＦ）処理を施す出力方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平４−１８９５６４号公報に係る出力方法の場合は、図３４に示すように、基本的に元の画像データに補充ドットを追加することによりスムージング処理を施すものであって、元の画像データから疑似的に別のデータを作り出してしまうものである。そのため、上記特開平４−１８９５６４号公報に係る出力方法の場合は、文字領域といえどもスムージング処理を施すと、文字境界部のドット数が増えることになり、文字を表す線が太る傾向にある。この場合、大きい文字、例えば４ポイント（ｐｔ）以上の文字に対してスムージング処理を施す分には、多少文字が太っても特に問題とはなり難いが、逆に小さい文字、例えば、４ｐｔ未満の文字で、かつ比較的画素密度の高い文字、例えば、画数の多い文字、例えば、６画以上の文字である漢字や、字体がゴシックの文字に対しても同じくスムージング処理を施すと文字がつぶれ易くなってしまうという問題点があった。また、このような文字のつぶれという問題点は、文字の大きさと同様、あるいはそれ以上に画素密度が高い文字ほど発生し易くなる傾向にある。
【０００７】
上記の問題点を更に具体的に説明すると、図３５は「行」という漢字のへん：彳の一部を拡大した例であり、この図３５は、その彳の「はらい」の部分が最も接近したところを示したものである。このような場合に、図３５の（ｅ）に示す濃度レベル「１０２」の画素２００を、文字の右上がりの傾斜部分２０１、２０２における下側及び上側の傾斜部に新たに追加するスムージング処理を施すと、出力画像の間が最も近づく最短距離Ｌ１が小さくなり、現像時に出力画像間の最短距離Ｌ１間にトナーが埋まってしまう現象（文字のつぶれ）が起きるという問題点を生じる。また、このような場合、漢字：行のへんである彳の「はらい」の画素部分が最も接近するところは、「行」という文字の大きさが小さくなればなる程、画素間の間隙が小さくなるため発生しやすくなる、つまり接近する箇所が増えることになって、文字を表す線の間のつぶれる箇所が増え、文字そのものがつぶれやすくなるという問題点を生じる。更に言えば、「行」という文字に限らず、小さい文字でかつ像密度が高い文字の場合は、像密度が高くなる程発生しやすくなる、つまり上記と同様に接近する箇所が増えることになって、文字を表す線の間のつぶれる箇所が増え、文字そのものがつぶれやすくなるという問題点を生じる。
【０００８】
そこで、従来技術のこうした問題点（文字のつぶれ）を解決するためには、▲１▼ある所定サイズ（例えば、４ｐｔ）未満の文字に対してはスムージング処理をかけないようにするという方法も考えられるが、この場合には、所定サイズ（例えば、４ｐｔ）を境にして画像を出力した結果に違いが生じ、この画像の出力結果の違いが目立ってしまい、違和感を与えるという問題点が新たに生じる。
【０００９】
また、上記の問題点を解決するためには、▲２▼ある所定サイズ（例えば、４ｐｔ）未満の文字に対しては、文字（フォントデータ）自体を変形させる（ビットマップ上でドットを間引く）という技術も既に提案されているが、この場合も所定サイズ（例えば、４ｐｔ）を境にして画像を出力した結果に違いが生じ、この画像の出力結果の違いが目立ってしまい、違和感を与えるという問題点が新たに生じる。
【００１０】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、文字を含む画像データにスムージング処理を施した場合でも、文字の大きさあるいは画素密度によって、文字のつぶれが発生するのを防止することが可能であり、しかも所定の文字サイズ等でフォントデータあるいはスムージング処理の有無を切り換えた場合のように、その変化点で違和感を与えることのない画像処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載された発明は、入力された多値画像データの画素の配列を判定する画像パターン判定部と、この画像パターン判定部による判定結果に基づいて、画像のエッジ部の凹部に所定の画素を追加することにより、スムージング処理を施すスムージング処理部とを有する画像処理装置において、前記画像パターン判定部は、入力された多値画像データの画素の配列を判定するとともに、前記スムージング処理部は、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の文字サイズとに応じて施すスムージング処理の強度を複数段階備え、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の文字サイズに応じてスムージング処理の強度を変化させるように構成されている。
【００１２】
また、請求項２に記載された発明は、入力された多値画像データの画素の配列を判定する画像パターン判定部と、この画像パターン判定部による判定結果に基づいて、画像のエッジ部の凹部に所定の画素を追加することにより、スムージング処理を施すスムージング処理部とを有する画像処理装置において、前記画像パターン判定部は、入力された多値画像データの画素の配列を判定するとともに、前記スムージング処理部は、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の画素密度とに応じて施すスムージング処理の強度を複数段階備え、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の画素密度に応じてスムージング処理の強度を変化させるように構成されている。
【００１３】
また、請求項３に記載された発明は、入力された多値画像データの画素の配列を判定する画像パターン判定部と、この画像パターン判定部による判定結果に基づいて、画像のエッジ部の凹部に所定の画素を追加することにより、スムージング処理を施すスムージング処理部とを有する画像処理装置において、前記画像パターン判定部は、入力された多値画像データの画素の配列を判定するとともに、前記スムージング処理部は、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の文字サイズ及び画素密度とに応じて施すスムージング処理の強度を複数段階備え、前記入力された多値画像データと、前記画像パターン判定部によって判定された画素の配列と、前記画像の文字サイズ及び画素密度に応じてスムージング処理の強度を変化させるように構成されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１はこの発明の一実施の形態に係る画像処理装置におけるスムージング処理の基本的なやり方を示す模式図である。
【００１６】
図１は右上がり４５度の斜線の画像１を例にとり、斜線の段差部２に追加する画素３の濃度レベル（画素幅）を複数の段階に渡って変更することにより、スムージング処理の強度（斜線部ジャギーの滑らかさの度合い）が徐々に変化する様子を示した図である。図１（ａ）〜（ｅ）では、共通に、追加する画素３を全て段差部寄り（右寄り）に寄せて付加している。図１（ａ）はスムージング処理を施さなかった場合を、図１（ｂ）〜（ｅ）はそれぞれ２６、５１、７７、１０２の濃度レベル（画素の濃度レベルの範囲は０〜２５５）を持つ画素を追加した場合を示すものである。また、図１（ａ）〜（ｅ）に共通に、図中の符号ａを付した長方形の斜線部分は、パルス幅変調後のレーザドライブ信号を、符号ｂを付した長方形内の縦の楕円部分は、この発明を適用したレーザビームプリンターの感光体ドラムに照射されるレーザビームのビームスポットを、符号ｃを付した曲線部分は、実際に記録用紙上に記録される出力画像を、それぞれ模式的に表したものである。図１（ａ）〜（ｅ）から明らかなように、画像１の段差部２に追加する画素の濃度レベル（画素幅）を複数段階に変更することにより、スムージング処理の強度が徐々に変化することがわかる。更に、図１に示す右上がり４５度の斜線の画像１の場合には、図１（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）となるにつれて、スムージング処理の強度が徐々に強くなる、つまり斜線部におけるジャギーの滑らかさの度合いが増すことが分かる。なお、追加する画素の濃度レベル（画素幅）を、図１（ｅ）よりも更に高めると却って段差部２が太ってしまい、逆にスムージング処理の強度は弱くなってしまうことになる。
【００１７】
スムージング処理を行うために画像１に追加される画素３としては、例えば、右上がり４５度の斜線の画像１の場合には、濃度レベル（画素幅）”１０２”の画素３が用いられるが、他の画像１の場合には、それに応じて適宜定められた濃度レベルの画素３が段差部２などに追加されるようになっている。
【００１８】
図２はこの発明に係る画像処理装置を適用可能なカラーのレーザビームプリンターを示す構成図である。ここで、この発明に係る画像処理装置は、カラーのレーザビームプリンターに限らず、もちろん白黒のレーザビームプリンターにも同様に適用することができるものである。
【００１９】
図２において、２１は像担持体としての感光体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム２１は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の回転速度で回転駆動されるようになっている。上記感光体ドラム２１の周囲には、当該感光体ドラム２１の表面を均一に帯電させるスコロトロン帯電器２２と、レーザ光学系２３と、それぞれイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各色の現像剤を収容した４個のカラー現像器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄと、転写帯電器２５と、上記感光体ドラム２１上に順次形成される各色のトナー像を互いに重ね合わせた状態で転写保持する中間転写体ベルト２６とが、感光体ドラム２１の回転方向に沿って順次配置されている。また、上記中間転写体ベルト２６の周囲には、当該中間転写体ベルト２６上で互いに重ね合わされた所定の色数のトナー像を、所定のタイミングで中間転写体べルト２６と対応する位置に搬送される記録用紙２０上に一括して転写するためのトランスファーロール２７と、この所定色数のトナー像が転写された記録媒体としての記録用紙２０を、次に述べる定着器２９まで搬送する搬送ベルト２８と、この搬送ベルト２８によって搬送された記録用紙２０上にトナー像を定着する定着器２９とが配置されている。
【００２０】
なお、上記感光体ドラム２１の表面を均一に帯電させるスコロトロン帯電器２２としては、２色目以降の画像形成時にも安定して均一な帯電が可能なように、放電ワイヤを２本以上用いたスコロトロン帯電器を使用するのが望ましい。
【００２１】
また、上記カラー現像器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄとしては、例えば、公知の構成からなる２成分現像装置を用いることができるが、特にトナーとキャリアよりなる２成分現像剤の穂立ちの先端が、感光体ドラム２１の表面及び２色目以降の感光体ドラム２１上に形成されるトナー像に接触しないように、現像ロール上に担持された２成分現像剤の穂立ちが空隙を介して感光体ドラム２１の表面と対向するように配置したものが用いられる。さらに、上記各カラー現像器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄに印加する現像バイアスとしては、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を乱さないように、かつ所望の高画質が得られるように交流電圧を重畳した直流電圧（ＤＣ＋ＡＣ電圧）を印加するように設定するのが望ましく、例えばその内現像バイアスのＡＣ成分が調整される。
【００２２】
図３は図２のレーザビームプリンタに使用されるレーザ光学系を示す概略構成図である。
【００２３】
このレーザ光学系２３は、後述するレーザ駆動回路によって駆動される半導体レーザ３１と、コリメータレンズ３２と、ポリゴンミラー３３と、ｆθレンズ３４とから構成されている。そして、上記半導体レーザ３１は、後述するレーザ駆動回路によって変調されてオンオフ動作を行い、所謂パルス幅変調方式によって変調されたレーザビーム３５を出射する。この半導体レーザ３１から出射されたレーザビーム３５は、コリメータレンズ３２を介してポリゴンミラー３３の表面に照射されるとともに、高速で回転するポリゴンミラー３３の表面によって反射偏向され、ｆθレンズ３４を介して感光体ドラム２１上に主走査方向（感光体ドラム２１の軸方向）に沿って走査露光される。
【００２４】
上記のごとく構成されるレーザビームプリンターでは、図２に示すように、感光体ドラム２１の表面がスコロトロン帯電器２２によって所定の電位に一様に帯電された後、当該感光体ドラム２１の表面には、レーザ光学系２３により第１色目の画像情報に応じた画像が走査露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム２１上に形成された第１色目の静電潜像は、第１色目の現像器たとえばイエローのカラー現像器２４ａにより現像されてトナー像となる。この第１色目のイエローのトナー像は、転写位置において転写帯電器２５の帯電により、中間転写体ベルト２６上に静電的に転写される。その後、上記第１色目のトナー像が中間転写体ベルト２６上に転写された感光体ドラム２１は、図示しない清掃手段によって清掃され、再度帯電・露光・現像工程が上記と同様に所定の色数分だけ繰り返され、感光体ドラム２１上に順次形成されるイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４色のトナー像は、互いに重ね合わされた状態で中間転写体ベルト２６上に順次転写される。そして、この中間転写体ベルト２６上に転写された４色のトナー像は、所定のタイミングで中間転写体ベルト２６に記録用紙２０を介して接触するトランスファーロール２７によって記録用紙２０上に一括して転写された後、この記録用紙２０は、搬送ベルト２８によって定着器２９へと搬送される。この定着器２９により４色のトナー像が熱及び圧力で溶融混合されて記録用紙２０上に定着され、記録用紙２０が機外に排出されてカラー画像の形成工程が終了する。
【００２５】
また、上記各色のトナー像の転写工程が終了した感光体ドラム２１の表面は、図示しない除電器によって残留トナーの電荷が消去されるとともに、ブレードを有する清掃装置によって残留トナー等が除去された後、除電ランプによって更に残留電荷が消去され、次のカラー画像形成工程に備える。
【００２６】
なお、この実施の形態では、レーザビームプリンターとして、中間転写体ベルト２６を用いてフルカラーの画像を形成する装置について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム上に形成される各色のトナー像を中間転写ドラム上に保持された記録用紙や中間転写媒体上に順次転写することによって、フルカラーの画像を形成するものや、複数の感光体ドラムを備え、各感光体ドラムで形成された複数のトナー像を、各感光体ドラムの転写位置に順次搬送される記録用紙上に順次転写することによりフルカラーの画像を形成する所謂タンデム型のカラー画像形成装置等であっても良いことは勿論である。また、上記レーザビームプリンターは、前述したように、白黒のレーザビームプリンターであっても良いことは勿論である。
【００２７】
図４は上記レーザビームプリンターに適用されるこの発明の一実施の形態に係る画像処理装置を示すブロック図である。
【００２８】
このレーザビームプリンターで記録される画像データとしては、例えば、８ビットの０〜２５５までの２５６階調で、値が大きくなると濃度が濃くなるように量子化されているものが用いられる。すなわち、白黒の画像データの場合、「０」は「白」を表し、「２５５」は「黒」を意味する。また、カラーの画像データの場合は、例えば、「赤（Ｒ）、赤（Ｒ）、緑（緑）」、「マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）」、「明度（Ｌ* ）、色相（Ｈ* ）、彩度（Ｃ* ）」あるいは「Ｌ* ａ* ｂ* 」等々、一つの画像データを複数のコンポーネントで表すことが一般であり、この場合は、例えば、８ビットの０〜２５５までの２５６階調で表された各コンポーネント毎に以下に示す実施の形態を同様に適用すれば良い。
【００２９】
図４において、入力された多値の画像データは、エッジ検出部４０と二値化部４１に入力され、二値化部４１で多値データが二値化された後、パターンマッチング部４２に入力される。エッジ検出部４０では、入力された多値画像データのエッジの有無および方向を検出し、画像データにエッジ方向フラグを付加して出力する。また、パターンマッチング部４２では、二値化データのジャギーを低減するような「二値→多値変換」を施し、さらにエッジ方向を示すフラグも生成する。合成部４３では、エッジ検出部４０とパターンマッチング部４２の出力を合成し、波形制御スクリーン部４４へ画像データとエッジ方向ブラッグを出力する。波形制御スクリーン部４４では、入力された画像データとエッジ方向フラッグから、レーザビームの「オン／オフ」信号を生成する。
【００３０】
図５は、エッジ検出部の内部構成を示している。１ラインメモリ４５、４６は、それぞれ画像データを１ライン記憶することが可能なメモリであり、入力された画像データに空間フィルタリング処理を行うためのブロック化処理を行う。３×３フィルター部４７は、ブロック化された画像データにフィルタリング処理を行い、画像データのエッジ方向を検出してエッジ方向フラグ２ビットを出力する。ディレイ部４８は、入力された画像データと３×３フィルター部４７から出力されるエッジ方向フラグとの同期合わせを行うためのものである。エッジ信号付加部４９では、ディレイ部４８から出力される画像信号８ビットと、３×３フィルター部４７から出力されるエッジ２ビットを合成して、１０ビットの信号として出力している。エッジ信号付加部４９の出力信号は、図６に示すように、１０ビットの内、上位２ビットがエッジ方向を表すフラグで、下位８ビットが画像信号である。
【００３１】
次に、３×３フィルター部４７について図７を用いて更に詳細に説明する。入力された画像データは、注目画素を中心に３×３の９画素にブロック化される。このブロック化された画像５０に４種類の係数５１、５２、５３、５４を用いて畳み込み演算を行い、それぞれの演算結果が４種類のエッジ信号ＥＧ−１、ＥＧ−２、ＥＧ−３、ＥＧ−４となる。最大エッジ検出部５５では、４種類のエッジ信号ＥＧ−１、ＥＧ−２、ＥＧ−３、ＥＧ−４のそれぞれの絶対値を求め、４つの絶対値の中で最大のものをエッジキャンセル部５６に出力し、最も大きな絶対値を示すエッジ信号の番号（１、２、３、４のいずれか）をエッジ方向フラグ生成部５７に出力する。エッジ方向フラグ生成部５７には、最大エッジ検出部５５から出力される最大エッジ番号と、４種類のエッジ信号ＥＧ−１、ＥＧ−２、ＥＧ−３、ＥＧ−４が入力されている。最大エッジ番号により、４種類のエッジ信号ＥＧ−１、ＥＧ−２、ＥＧ−３、ＥＧ−４の内、一つを選択し、更に選択されたエッジ信号の符号（正、負）によりエッジ方向が決定され２ビットのエッジ方向フラグが生成される。例えば、最大エッジ番号が「２」でＥＧ−２の値が「正」の場合には、注目画素のエッジ方向は「左」となる。ここで、図８（ａ）のように、上から下に向かって濃度が低下する場合を「上エッジ」、図８（ｂ）のように、左から右に向かって濃度が低下する場合を「左エッジ」と言うことにする。２ビットのエッジ方向フラグは、図９に示すように「００」はエッジなし、「０１」は上または下エッジ、「１０」は右エッジ、「１１」は左エッジを意味する。
【００３２】
以上のように、エッジ方向フラグ生成部５７では全ての画素についてエッジ方向フラグ「０１」「１０」「１１」のいずれかが生成される。エッジキャンセル部５６においては、最大エッジ検出部５５から出力される最大エッジ絶対値が一定値以下の場合には、エッジ方向フラグが「００」にリセットされる。
【００３３】
図１０は、パターンマッチング部４２の内部構成を説明する図である。二値化部４１では図１１に示すように、入力された画像データが「２５５」の時に「１」を出力し、入力画像データが「２５５未満」の場合には「０」を出力する。二値化部４１で生成された１ビットの信号は１ラインメモリ６０、６１を用いてブロック化され、３×３パターンマッチング部６２に入力される。
【００３４】
図１２は、３×３パターンマッチング部６２を更に詳細に説明する図であり、１ラインメモリ６０、６１を用いて注目画素を中心に３×３ブロック化される９画素の各々のデータがルックアップテーブル用ＲＯＭ６３のアドレスに接続されている。ルックアップテーブルでは、図１３、図１４に示すパターン以外の場合には、注目画素「ｅ」の値が「０」の場合には、画像データ「０」エッジ方向フラグ「００」を、注目画素「ｅ」の値が「１」の場合には、画像データ「２５５」エッジ方向フラグ「００」を出力する設定がされており、図１３、図１４に示すパターンの場合には、各々の表中に示した、画像データ及び、エッジ方向フラグが出力され、図６に示すフォーマットの１０ビットデータとして出力する。
【００３５】
パターンマッチング部６２では、多値画像データ中の「２５５」の濃度値の連続性から、「２５５」濃度の画素が斜め方向に連続している場合に、そこでのジャギーを低減する効果がある。
【００３６】
図１５は、合成部４３の内部構成を表している。合成部４３にはエッジ検出部４０とパターンマッチング部４２の出力を合成する部分であり、合成の論理は、パターンマッチング部４２の画像データに注目し、パターンマッチング部４２から合成部４３に入力される画像データが「０」または「２５５」の場合には、エッジ検出部４０から入力される画像データ及びエッジ方向フラグを合成部の出力する。また、パターンマッチング部４２から合成部４３に入力される画像データが「０」でなく、且つ、「２５５」以外の場合には、パターンマッチング部４２から入力される画像データ及びエッジ方向フラグを合成部４３の出力とする。以上のように、合成部４３ではパターンマッチング部４２で「０」又は「２５５」以外のデータが出力された場合、つまり多値画像データ中の「２５５」濃度の画素が斜め方向に連続している場合には、この斜め方向のジャギーを低減するために生成した画素値を優先して出力することになる。
【００３７】
波形制御スクリーン部４４では、図１６に示すように、合成部４３から入力される多値画像データ８ビットをＤ／Ａコンバーター７１を介してアナログ値に変換し、エッジ方向フラグによってセレクタ７２で選択される三角波とコンパレータ７３で比較し、レーザ制御信号を生成する。
【００３８】
ここで、セレクタ７２で選択される三角波の波形は、図１７に示すように、画素クロックの２倍の周期を持ち、１８０度位相の異なる三角波Ａと三角波Ｂ、及び画素クロックと同じ周期を持つ三角波Ｃである。また、エッジ方向フラグと選択される三角波の関係を図１８に示す。
【００３９】
ここで例を挙げて説明をする。図１９に示すような、画像データとエッジ方向フラグが波形制御スクリーンに入力されると、図１９の一番下の段に示した三角波が選択される。このようにして選択された三角波により生成されるレーザ制御信号を模式的に表したのが、図２０である。ここで、この実施の形態のレーザビームプリンターは、レーザビームを感光体ドラム上に照射した場所にトナーが付着し、用紙上に黒イメージとして出力される所謂イメージライテイング方式のプリンターであるとする。ここで、図１９に示した画像データを波形制御することなしに、画素クロックと同じ周期を持つ三角波Ｃを使ってレーザ制御信号を発生した場合を図２１に示す。図２１と図２０を比べると、波形生後を行っている図１８の方が、レーザ制御信号が中央部に集中しているのに対して、図２０はレーザオンの信号が３つに分断されており、図２０の方が感光体上に綺麗な電子的潜像を生成可能である。また、図１８に示したように、画素クロックと同じ周期の三角波Ｃを選択するのは上下方向のエッジ方向フラグが画像信号と同期して入力された時だけで、通常のエッジなしの状態、つまりエッジ方向フラグが「００」の場合には、画素クロックの周期の２倍の周期を持つ三角波Ａを選択している。このことは、例えば、４００ｄｐｉ（ドット／インチ）の画素濃度で印字可能なプリンターにおいては２００ｌｐｉ（ライン／インチ）の万能スクリーンを用いて出力画像を生成することになる。この理由は、特に濃度の薄いハイライトの部分を出力する際に、図２２（ａ）（ｂ）に示したように、画素クロックと同じ周期の三角波を用いて、レーザ制御信号を生成すると（図２２（ａ）参照）と比較してレーザオンの時間が非常に短くなり、このようにレーザ照射時間が非常に短い場合に、安定して感光体上に電子的に潜像を形成することが難しく、結果として画像データの階調を正確に出力することが困難であるからである。
【００４０】
以上、多値原稿中の「２５５」の濃度値を示す画素が斜め方向に連続した場合のジャギーの低減方式を記載した。通常の多値画像データ（例えば写真）に文字データをはめ込む場合には、最大濃度で文字データを記述する場合が大半を占めるので、今回開示した方式は、多値画像データ中の文字／線画の画像品質を向上されるのに非常に有効な手段である。
【００４１】
ところで、この実施の形態に係る画像処理装置では、文字サイズに応じてスムージング処理の強度を変化させるように構成されている。
【００４２】
すなわち、図１０に示すように、パターンマッチング部４２には、多値入力画像データとは別に、多値入力画像データと同期した文字の大きさ信号が入力されている。この文字の大きさ信号としては、文字を表すフォントデータの中に通常入っている文字の大きさを示す信号が用いられるが、ここでは、図２３に示すように、文字のポイント数に応じて２ビットで表示された信号が用いられる。上記文字の大きさを示す信号は、１ラインメモリ８０を介して乗算係数発生部８１に入力されているとともに、当該乗算係数発生部８１の出力信号は、乗算器８２に入力されている。この乗算器では、３×３パターンマッチング部６２から出力される８ビットの画像データに対して乗算係数発生部８１から出力される乗算係数ａが乗算処理される。
【００４３】
図１３は図１０の３×３パターンマッチング部６２のＬＵＴの中を記した図である。着目画素は、入力パターン中央の画素（３×３の中央：太枠）である。図２４はそれぞれ図１３の乗算係数発生部の中を記した図である。
【００４４】
こうした構成にすることによって、図１０の３×３パターンマッチング部６２の出力である画像データに、文字の大きさ信号によって決定する係数ａを乗算器８１で掛け合わせることにより、最終的な多値出力画像データの値を決定することができる。
【００４５】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像処理装置では、次のようにして、文字を含む画像データにスムージング処理を施した場合でも、文字の大きさによって、文字のつぶれが発生するのを防止することが可能であり、しかも所定の文字サイズ等でフォントデータあるいはスムージング処理の有無を切り換えた場合のように、その変化点で違和感を与えることが防止できるようになっている。
【００４６】
すなわち、上記画像処理装置では、図１０に示すように、３×３パターンマッチング部６２において、多値画像データにスムージング処理を施す際に、３×３パターンマッチング部６２の出力である画像データに、文字の大きさ信号によって決定する係数ａを乗算器８２で掛け合わせることにより、最終的な多値出力画像データの値を決定することができるようになっている。
【００４７】
そのため、例えば、図２５に示すような「行」という文字のへん：彳を記録する際に、図２６に示すように、その彳の「はらい」の部分が最も接近した部分において、文字の大きさに応じて図２４に示すように、乗算器８２で３×３パターンマッチング部６２の出力に対して所定の乗算係数ａを掛けることにより、スムージン処理の強度を複数の段階に変化させることができ、文字が小さくなるほど乗算係数ａが小さくなるため、スムージン処理の強度が弱くなる。したがって、文字が小さくなっても、図２６（ｂ）に示すように、スムージン処理の強度が、例えば、４５度の斜線の凹部に追加する画素の濃度レベルを５１とするように、弱くなるので、出力画像間の最短距離Ｌ２の値がＬ１の値よりも大きくなり、よって文字のつぶれが発生しにくくなることがわかる。
【００４８】
このように、上記実施の形態では、文字サイズに応じてスムージング処理の強度を複数段階に変更することにより、文字を含む画像データにスムージング処理を施した場合でも、文字の大きさによって、文字のつぶれが発生するのを防止することが可能であり、しかも所定の文字サイズ等でフォントデータあるいはスムージング処理の有無を切り換えた場合のように、その変化点で違和感を与えることが防止できるようになっている。
【００４９】
実施の形態２
図２７はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、文字のサイズではではなく、画素密度に応じてスムージング処理の強度を変化させるように構成されている。
【００５０】
すなわち、この実施の形態２に係る画像処理装置では、図２７に示すように、パターンマッチング部４２に、多値入力画像データとは別に、多値入力画像データと同期した画素密度を示す信号が入力されている。この画素密度信号としては、文字の大きさやフォント等を表すデータに基づいて、図示しないテーブル等を参照することにより、文字毎に画素密度に対応した値を示す信号が用いられるが、ここでは、図２８に示すように、画素密度に応じて２ビットで表示された信号が用いられる。上記画素密度を示す信号は、１ラインメモリ８０を介して乗算係数発生部８１に入力されているとともに、当該乗算係数発生部８１の出力信号は、乗算器８２に入力されている。この乗算器では、３×３パターンマッチング部６２から出力される８ビットの画像データに対して乗算係数発生部８１から出力される乗算係数ｂが乗算処理される。図２９は図２７の乗算係数発生部の中を記した図である。
【００５１】
こうした構成にすることによって、図２７の３×３パターンマッチング部６２の出力である画像データに、画素密度信号によって決定する係数ｂを乗算器８１で掛け合わせることにより、最終的な多値出力画像データの値を決定することができる。
【００５２】
このように、上記実施の形態では、画素密度に応じてスムージング処理の強度を複数段階に変更することにより、文字を含む画像データにスムージング処理を施した場合でも、画素密度によって、文字のつぶれが発生するのを防止することが可能であり、しかも所定の文字サイズ等でフォントデータあるいはスムージング処理の有無を切り換えた場合のように、その変化点で違和感を与えることが防止できるようになっている。
【００５３】
さらに、この実施の形態では、画素密度に応じてスムージング処理の強度を複数段階に変更するので、文字の大きさに応じてスムージング処理の強度を複数段階に変更する場合に比べて、大きな文字でも画素密度が高い場合、つまり画数が多い文字などを記録する場合にも、スムージング処理の強度を複数段階に変更することができ、文字のつぶれ防止に一層効果がある。
【００５４】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００５５】
実施の形態３
図３０はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、文字のサイズと画素密度の双方に応じてスムージング処理の強度を変化させるように構成されている。
【００５６】
すなわち、この実施の形態３に係る画像処理装置では、図３０に示すように、パターンマッチング部４２に、多値入力画像データとは別に、多値入力画像データと同期した文字の大きさと画素密度を示す信号が入力されている。この文字の大きさと画素密度を示す信号としては、文字を表すフォントデータの中に通常入っている文字の大きさを示す信号と、文字の大きさやフォント等を表すデータに基づいて、図示しないテーブル等を参照することにより、文字毎に画素密度に対応した値を示す信号が用いられるが、ここでは、図３１に示すように、文字の大きさと画素密度に応じてそれぞれ２ビットで表示された信号が用いられる。上記文字の大きさを示す信号と画素密度を示す信号は、１ラインメモリ９０、９１を介して乗算係数発生部９２、９３に入力されているとともに、当該乗算係数発生部９２、９３の出力信号は、乗算器９４に入力されている。この乗算器９４では、３×３パターンマッチング部６２から出力される８ビットの画像データに対して乗算係数発生部９２、９３から出力される乗算係数ａ、ｂが乗算処理される。図３２は図３０の乗算係数発生部９２、９３の中を記した図である。
【００５７】
こうした構成にすることによって、図３０の３×３パターンマッチング部６２の出力である画像データに、文字の大きさを示す信号と画素密度信号によって決定する係数ａ、ｂを乗算器９４で掛け合わせることにより、最終的な多値出力画像データの値を決定することができる。
【００５８】
このように、上記実施の形態では、文字の大きさと画素密度に応じてスムージング処理の強度を複数段階に変更することにより、文字を含む画像データにスムージング処理を施した場合でも、文字の大きさと画素密度によって、文字のつぶれが発生するのを防止することが可能であり、しかも所定の文字サイズ等でフォントデータあるいはスムージング処理の有無を切り換えた場合のように、その変化点で違和感を与えることが防止できるようになっている。
【００５９】
さらに、この実施の形態では、文字サイズと画素密度の両方に応じてスムージング処理の強度を変化させるように構成されているので、文字のサイズと画素密度の両方を考慮したスムージング処理を施すことができ、文字のつぶれが発生するのをより一層防止することができ、高解像度でなお且つスムージング処理を施した画像の記録等が可能となる。
【００６０】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００６１】
なお、前記実施の形態で記した図３０の構成では、３×３パターンマッチング部のＬＵＴとは別に乗算係数発生部Ａと、乗算係数発生部Ｂを設け、３×３パターンマッチング部のＬＵＴ出力である画素データに、文字の大きさ信号によって決定する係数ａと画素密度信号によって決定する係数ｂを乗算器でかけ合わせることにより、最終的な多値出力画像データの値を決定する構成としたが、図３３に示すように、３×３パターンマッチング部のＬＵＴと乗算係数発生部Ａと乗算係数発生部Ｂをまとめて１つのＬＵＴ構成することも可能である。但し、この場合、ＬＵＴの出力となる画像データには、乗算結果後の、最終的な多値出力画像データの値を予め設定しておく必要がある。また、ＬＵＴをＲＯＭと記したが、ＲＡＭ構成とすることも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
この発明は、以上の構成及び作用よりなるもので、文字を含む画像データにスムージング処理を施した場合でも、文字の大きさあるいは画素密度によって、文字のつぶれが発生するのを防止することが可能であり、しかも所定の文字サイズ等でフォントデータあるいはスムージング処理の有無を切り換えた場合のように、その変化点で違和感を与えることのない画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１（ａ）〜（ｅ）はこの発明に係る画像処理装置の一実施の形態をそれぞれ示す模式図である。
【図２】  図２はこの発明に係る画像処理装置を適用可能なカラーの画像形成装置を示す構成図である。
【図３】  図３は同カラーの画像形成装置のＲＯＳを示す構成図である。
【図４】  図４はこの発明に係る画像処理装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図５】  図５はエッジ検出部を示すブロック図である。
【図６】  図６は画像データを示す模式図である。
【図７】  図７はエッジ方向フラグ生成部を示すブロック図である。
【図８】  図８（ａ）（ｂ）はエッジの検出方法をそれぞれ示す説明図である。
【図９】  図９はエッジ方向フラグを示す説明図である。
【図１０】  図１０はパターンマッチング部を示す説明図である。
【図１１】  図１１は２値化部を示すブロック図である。
【図１２】  図１２はパターンマッチング部を示す説明図である。
【図１３】  図１３はパターンマッチング部の検出状態を示す説明図である。
【図１４】  図１４はパターンマッチング部の検出状態を示す説明図である。
【図１５】  図１５はデータ合成部を示すブロック図である。
【図１６】  図１６はレーザー制御信号生成部を示すブロック図である。
【図１７】  図１７はレーザー制御信号を示す波形図である。
【図１８】  図１８は三角波の種類を示す図表である。
【図１９】  図１９は選択される三角波の種類を示す図表である。
【図２０】  図２０はレーザー制御信号を示す波形図である。
【図２１】  図２１はレーザー制御信号を示す波形図である。
【図２２】  図２２はレーザー制御信号を示す波形図である。
【図２３】  図２３は文字の大きさ信号を示す図表である。
【図２４】  図２４は乗算係数を示す図表である。
【図２５】  図２５（ａ）（ｂ）は文字の例をそれぞれ示す模式図である。
【図２６】  図２６（ａ）（ｂ）は文字の例をそれぞれ示す模式図である。
【図２７】  図２７はこの発明に係る画像処理装置の他の実施の形態を示すブロック図である。
【図２８】  図２８は画像密度信号を示す図表である。
【図２９】  図２９は乗算係数を示す図表である。
【図３０】  図３０はこの発明に係る画像処理装置の他の実施の形態を示すブロック図である。
【図３１】  図３１（ａ）（ｂ）は文字の大きさ信号及び画像密度信号をそれぞれ示す図表である。
【図３２】  図３２（ａ）（ｂ）は乗算係数発生部Ａ及びＢの乗算係数をそれぞれ示す図表である。
【図３３】  図３３はこの発明に係る画像処理装置の他の実施の形態を示すブロック図である。
【図３４】  図３４（ａ）〜（ｅ）は画像処理装置の動作をそれぞれ示す模式図である。
【図３５】  図３５（ａ）（ｂ）は文字の例をそれぞれ示す模式図である。
【符号の説明】
４０  エッジ検出部、４１  二値化部、４２  パターンマッチング部、４３  合成部、４４  波形制御スクリーン部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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