JP4893424B2 - 画像処理装置および画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置および画像処理プログラムに関する。

近年、プリンタなどの画像形成装置には、感光体などの像担持体に向けて露光光を出射する手段として半導体レーザが用いられているものが多い。

半導体レーザは、ドループ特性と呼ばれる温度特性を有している。半導体レーザにおいては、半導体レーザ自身の温度が上昇した場合に、レーザ光の発光効率が低下し、レーザ発光量が一定となるように半導体レーザに対し駆動電流制御を行っても、レーザ発光量が低下して所望のレーザ光量が得られなくなる現象、すなわちドループ現象が発生する。このドループ現象が発生したときは、印刷物上では、レーザ光量が低下した部分は濃度の低下となって現れる。

具体的には、高濃度領域と低濃度領域とが隣接し、レーザの走査方向が高濃度領域から低濃度領域への方向である場合（高濃度領域が連続した後に低濃度領域が位置する場合）においては、半導体レーザは、高濃度領域に対応してレーザ発光したことに起因して、当該半導体レーザ自身の温度が上昇する。

このようにして温度が上昇した半導体レーザが高濃度領域に隣接する低濃度領域に対応してレーザ発光したときは、低濃度領域の高濃度領域との境界部分にかかわる半導体レーザからのレーザ光の発光量は、低濃度領域に対する所定の発光量（規定値）よりも低下する。換言すれば、印刷物における低濃度領域の高濃度領域との境界部分は、「白抜け」の画質となる。

なお、ドループ現象に対する対策を講じて印刷処理する装置としては、特許文献１および特許文献２のものが知られている。
特開２００２−３０７７５１号公報 特開平９−３１４９０８号公報

本発明は、半導体レーザから発光されたレーザ光のパルスの幅を示すパルス幅情報に基づき、当該半導体レーザにかかわるドループ現象による画質欠陥を抑制することのできる画像処理装置および画像処理プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の画像処理装置は、ｍ（ｍは正の整数）ビットの画素データをｎ（ｎは正の整数、ｎ＜ｍ）ビットの画素データに変換する変換手段と、注目画素の直前の画素を基準にして前記変換手段による変換の対象となった画素データにかかわる所定の画素数に対応する過去の画素に関して、前記変換手段によって変換された前記ｎビットの画素データに対応して半導体レーザから発光されたレーザ光のパルスの幅を示すパルス幅情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の記憶内容を基に前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データに対する補正値を生成する生成手段と、前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データを前記生成手段によって生成された補正値を基に補正する補正手段と、を有し、前記変換手段は、前記補正手段によって補正された後の前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データを前記ｎビットの画素データに変換する、ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、前記記憶手段は、前記所定の画素数に対応する過去の画素に関して、前記パルス幅情報と、前記変換手段によって変換された前記ｎビットの画素データに対応して発光されたパルスにかかわる、当該画素に対応する照射領域に照射されていた当該パルスの位置を示すパルス位置情報とを関連付けて記憶する、ことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、上記請求項２に記載の発明において、前記生成手段は、前記所定の画素数に対応する過去の画素のそれぞれの前記パルス幅情報及び前記パルス位置情報を基にカウンタ値を増加または減少させる演算を実行するカウンタ、を有し、前記カウンタは、前記各画素の前記パルス幅情報及び前記パルス位置情報を基に、連続する画素に対応して前記レーザ光の発光が連続しているか否かを判断し、該判断した結果に応じてカウンタ値を増加させる値を異ならせるようにし、さらに、前記生成手段は、前記所定の画素数に対応する過去の画素の全てについての前記カウンタによる演算が実行された場合の当該演算の結果としてのカウンタ値に対応して、前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データに対する補正値を生成する、ことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、上記請求項３に記載の発明において、前記演算の結果としてのカウンタ値と前記補正値とは比例関係にある、ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、上記請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、画像データにおける高濃度領域と低濃度領域との境界部分を検出する検出手段、を更に備え、前記補正手段は、前記検出手段によって検出された境界部分にかかわる前記ｍビットの画素データを前記生成手段によって生成された補正値を基に補正する、ことを特徴とする。

上記課題を解決するため、請求項６に記載の本発明の画像処理プログラムは、ｍ（ｍは正の整数）ビットの画素データをｎ（ｎは正の整数、ｎ＜ｍ）ビットの画素データに変換する変換処理過程と、注目画素の直前の画素を基準にして前記変換処理過程による変換の対象となった画素データにかかわる所定の画素数に対応する過去の画素に関して、前記変換処理過程により変換された前記ｎビットの画素データに対応して半導体レーザから発光されたレーザ光のパルスの幅を示すパルス幅情報を記憶する記憶処理過程と、前記記憶処理過程により記憶された記憶内容を基に前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データに対する補正値を生成する生成処理過程と、前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データを前記生成処理過程により生成された補正値を基に補正する補正処理過程と、を有し、前記変換処理過程は、前記補正処理過程により補正された後の前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データを前記ｎビットの画素データに変換する処理過程を含むものであり、前記変換処理過程と、前記記憶処理過程と、前記生成処理過程と、前記補正処理過程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、半導体レーザから発光されたレーザ光にかかわるパルス幅情報に基づき階調データを補正し、当該半導体レーザにかかわるドループ現象による画質欠陥を抑制することができる。

請求項２記載の発明によれば、半導体レーザから発光されたレーザ光にかかわるパルス幅情報およびパルス位置情報に基づき階調データを補正し、当該半導体レーザにかかわるドループ現象による画質欠陥を抑制することができる。
請求項３記載の発明によれば、半導体レーザから発光されたレーザ光にかかわるパルス幅情報およびパルス位置情報に基づき、多値のハーフトーン処理における当該半導体レーザの温度上昇を正確に予測して階調データを補正し、当該半導体レーザにかかわるドループ現象による画質欠陥を抑制することができる。
請求項４記載の発明によれば、多値のハーフトーン処理における半導体レーザの温度上昇を正確に予測し、この予測した結果を考慮して補正値を生成することができる。

請求項５記載の発明によれば、半導体レーザから発光されたレーザ光にかかわるパルス幅情報、または、当該レーザ光にかかわるパルス幅情報およびパルス位置情報を基に高濃度領域と低濃度領域との境界部分にかかわる階調データを補正し、当該半導体レーザにかかわるドループ現象による画質欠陥を抑制することができる。

請求項６記載の発明によれば、半導体レーザから発光されたレーザ光にかかわるパルス幅情報に基づき階調データを補正し、当該半導体レーザにかかわるドループ現象による画質欠陥を抑制させるソフトウェアを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）

図１は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の機能構成を示している。

図１に示すように、画像処理装置１００は、階調補正部１１０、ドループ補正部１２０、ハーフトーン処理部１３０、パルス幅変調部１４０を備えている。

階調補正部１１０は、受け付けた階調データＧＤ１に対しレーザプリンタの特性に応じてγ補正などを行い、この階調補正後の階調データＧＤ２をドループ補正部１２０へ出力する。ここで、階調データＧＤ１および階調データＧＤ２の各階調データはｍ（ｍは正の整数）ビットの階調データで構成されている。

本願明細書では、階調データとは画素データを意味する。

ドループ補正部１２０は、パルス情報記憶部１２１と階調データ補正部１２２とを有している。

パルス情報記憶部１２１は、記憶手段の機能を有しており、例えばＦＩＦＯ（First In First Out：先入れ先出し）メモリで構成されている。このパルス情報記憶部１２１は、注目画素の直前の画素を基準にして予め設定される所定の画素数に対応した過去の画素に関して、ハーフトーン処理部１３０によって変換された階調データ（ハーフトーンデータ）に対応して半導体レーザ（図示せず）から発光されたレーザ光のパルスの幅を示すパルス幅情報を記憶する。

階調データ補正部１２２は、カウンタ１２２ａおよびルックアップテーブル（以下「ＬＵＴ」という）１２２ｂを有している。

カウンタ１２２ａは、半導体レーザの温度上昇をカウントするためのものであり、処理対象の画素に関する階調データに対応して、半導体レーザによるレーザ発光を示す旨（ＯＮを示す旨）か否かに応じてカウント値を増加または減少させる。増加または減少の値は「１」である。

ＬＵＴ１２２ｂは、半導体レーザの温度特性に応じて、階調データに対する補正値を求めるためのものであり、具体的にはカウンタ１２２ａによるカウンタ値を階調データに対する補正値に変換するためのＬＵＴである。ＬＵＴ１２２ｂにはカウンタ値と補正値とが対応付けされて記憶されている。

このような階調データ補正部１２２は、生成手段の機能および補正手段の機能を有するものであり、生成手段として機能するときには、パルス情報記憶部１２１の記憶内容（例えば複数の階調データ）を読み出し、カウンタ１２２ａおよびＬＵＴ１２２ｂを用いてこの読み出した記憶内容を基に補正値を生成するとともに、補正手段として機能するときは、階調補正部１１０からの階調補正後の階調データＧＤ２を上記生成した補正値を基に補正（ドループ補正）する。

また、階調データ補正部１２２は、上記補正後（ドループ補正後）の階調データをドループ補正後の階調データＧＤ３としてハープトーン処理部１３０へ出力する。ここで、階調データＧＤ３の各階調データはｍ（ｍは正の整数）ビットの階調データで構成されている。

すなわち、ドループ補正部１２０は、受け付けた階調補正後の階調データＧＤ２に対し、ドループ補正を行い、このドループ補正後の階調データＧＤ３をハーフトーン処理部１３０へ出力する。

ハーフトーン処理部１３０は、変換手段の機能を有しており、ｍ（ｍは正の整数）ビットの階調データ（画素データ）をｎ（ｎは正の整数、ｎ＜ｍ）ビットの階調データ（画素データ）に変換する。

すなわち、ハーフトーン処理部１３０は、受け付けたドループ補正後の階調データＧＤ３（ｍビットの階調データ）をディザマトリクスなどにより、２値のハーフトーンデータ（ｎビットの階調データ）に変換し、このハーフトーン処理後のハーフトーンデータＨＴＤをパルス幅変調部１４０およびドループ補正部１２０（のパルス情報記憶部１２１）へ出力する。

実施の形態１では、ｎ（正の整数、ｎ＜ｍ）ビットの階調データは、１ビット（２値）の階調データとする。

パルス幅変調部（以下「ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）部」という）１４０は、受け付けたハーフトーンデータＨＴＤをレーザ駆動信号に変換し、この変換後のレーザ駆動信号ＬＤＳを図示しないレーザ駆動部に向けて出力する。

なお、実施の形態１では、階調補正部１１０、ドループ補正部１２０およびハーフトーン処理部１３０は、これらの各構成要素の機能を実現するためのプログラム（ソフトウェア）や後述する処理手順（図２参照）に対応するプログラム（ソフトウェア）を含む所定のプログラム（画像処理プログラム）をＲＯＭ（Read Only Memory：読み出し専用メモリ)などのメモリに格納しておき、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）が前記メモリから前記画像処理プログラムを読み出して実行することにより、実現されるようになっている。その画像処理プログラムがＣＰＵによって実行されることにより、階調補正処理、ドループ補正処理、ハーフトーン処理などが実施される。

もちろん、階調補正部１１０、ドループ補正部１２０およびハーフトーン処理部１３０は、ハードウェアで構成するようにしてもよい。

なお、ドループ補正部１２０において、パルス情報記憶部１２１は例えばＦＩＦＯ（先入れ先出し）メモリで実現され、またＬＵＴ１２２ｂは例えばＲＯＭ（読み出し専用メモリ)で実現される。

次に、画像処理装置１００の画像処理について、図２を参照して説明する。

図２は、その画像処理の処理手順を示すフローチャートである。

図示しないプリンタコントローラからの階調データＧＤ１が画像処理装置１００の階調補正部１１０に入力されると、階調補正部１１０は、取得した階調データＧＤ１に対しγ補正などの階調補正処理を実施し（ステップＳ１０１）、この階調補正処理の結果つまり階調補正後の階調データＧＤ２をドループ補正部１２０へ出力する。

この階調データＧＤ２は、ドループ補正部１２０の階調データ補正部１２２に入力される。

ドループ補正部１２０では、パルス情報記憶部１２１には、ハーフトーン処理部１３０によってハーフトーン処理されたハーフトーンデータＨＴＤが記憶される。このハーフトーンデータＨＴＤは、２値のハーフトーンデータであり、パルス幅情報である。

さて、階調データ補正部１２２は、パルス情報記憶部１２１からハーフトーンデータＨＴＤを読み出し（ステップＳ１０２）、この読み出したハーフトーンデータを基に補正値を算出するとともに（ステップＳ１０３）、階調補正部１１０からの階調データＧＤ２に前記算出した補正値を加算する（ステップＳ１０４）。

そして、階調データ補正部１２２は、上記加算処理された後の階調データを、ドループ補正後の階調データＧＤ３としてハーフトーン処理部１３０へ出力する（ステップＳ１０５）。

このように階調データＧＤ２に補正値を加算する処理は、階調データＧＤ２に対するドループ補正処理を実施していることを意味する。このドループ補正処理の詳細については後述する。

ハーフトーン処理部１３０は、階調データＧＤ３に対しハーフトーン処理（階調データＧＤ３をディザマトリクスなどにより２値化されたハーフトーンデータに変換）を実施し（ステップＳ１０６）、このハーフトーン処理後のハーフトーンデータＨＴＤ（２値の階調データ）をＰＷＭ部１４０およびドループ補正部１２０（のパルス情報記憶部１２１）へ出力する（ステップＳ１０７）。

ドループ補正部１２０では、パルス情報記憶部１２１がハーフトーンデータＨＴＤを発光履歴情報（パルス幅情報の履歴情報）として記憶する（ステップＳ１０８）。

ＰＷＭ部１４０は、受け付けたハーフトーンデータＨＴＤをレーザ駆動信号に変換し、この変換後のレーザ駆動信号ＬＤＳを図示しないレーザ駆動部に向けて出力する（ステップＳ１０９）。

上述したような画像処理について具体例を挙げて説明する。

印刷対象の画像データは、図３に示すように、濃度が８０％の濃度領域（高濃度領域）１０１と濃度が２０％の濃度領域（低濃度領域）１０２とがＸ方向に隣接する画像データであるとする。

また、レーザの走査方向が高濃度領域１０１から低濃度領域１０２への方向（図３中実線矢印の方向、つまりＸ方向）であるとする（高濃度領域１０１が連続した後に低濃度領域１０２が位置する）。

さらに、図３に示す例では、半導体レーザによって、Ｙ方向におけるＮライン目のラインを走査するものとする。

上述した前提条件の下では、ハーフトーン処理部１３０は、図３に示す画像データ（階調データ）に対する階調補正処理およびドループ補正処理が実施された処理結果に対しハーフトーン処理を実施した場合は、そのハーフトーン処理の結果として、図４（ａ）に示すように、高濃度領域１０１に対応して２値のハーフトーンデータＨＴＤ１０１を出力し、また低濃度領域１０２に対応して２値のハーフトーンデータＨＴＤ１０２を出力する。

ここで、ＰＷＭ部１４０がＮライン目のラインの各画素にかかわる階調データに対応するハーフトーンデータＨＴＤ１０１，１０２をレーザ駆動信号ＬＤＳに変換し、このレーザ駆動信号ＬＤＳをレーザ駆動部（図示せず）に向けて出力すると、このレーザ駆動部によって駆動される半導体レーザ（図示せず）から発光されるレーザ光は、図４（ｂ）に示すようなレーザ発光パターンとなる。

すなわち、ハーフトーン処理部１３０が図５（ａ）に示す階調データに対応して図５（ｂ）に示すハーフトーンデータをＰＷＭ１４０に向けて出力したときは、半導体レーザ（図示せず）からは、図５（ｃ）に示すレーザ発光パターンに対応したレーザ光が発光される。

なお、図５（ａ）はＮライン目のラインの画素に関する階調データを示し、図５（ｂ）はＮライン目のラインの画素にかかわるレーザ幅情報（ハーフトーンデータ）を示し、図５（ｃ）は図５（ｂ）に示すレーザ幅情報（ハーフトーンデータ）に基づくレーザ発光パターンを示している。

また、図５（ａ），（ｂ）においては、２４個の画素Ｐ１〜Ｐ２４について例示し、一部の画素に対して符号例えばＰ１，Ｐ５，Ｐ１０，Ｐ１５，Ｐ２０，Ｐ２４を付している。なお２４個の画素に対しては、先頭の画素から順に「Ｐ１」、「Ｐ２」、・・・、「Ｐ２３」および「Ｐ２４」の符号が付与されるものとする

さらに、上記階調データおよびレーザ幅情報は８ビットのデータで表現されるようになっている。図５（ａ）において、値「２０４」および値「５１」はそれぞれ濃度に対応した階調値を示し、値「２０４」の近傍の（８０）は｛（２０５階調／２５６階調）×１００｝の値（小数点以下切捨て）を意味し、また値「５１」の近傍の（２０）は｛（５２階調／２５６階調）×１００｝の（小数点以下切捨て）を意味する。図５（ｂ）において、値「２５５」および値「０」はそれぞれ濃度に対応したハーフトーン値を示し、値「２５５」の近傍の（１００）は｛（２５６階調／２５６階調）×１００｝の値を意味する。

次に、ドループ補正部によるドループ補正処理について説明する。

階調補正部１１０は、取得した階調データＧＤ１としての図６（ａ）に示す階調データ（図５（ａ）に示す階調データと同じ）に対して階調補正処理を実施し、この階調補正後の階調データＧＤ２をドループ補正部１２０に向けて出力するものとする。

また、パルス情報記憶部１２１は、注目画素の直前の画素を基準にして１６画素数に対応する過去の画素の階調データ（画素データ）つまりハーフトーンデータを記憶可能であるとする。

実施の形態１では、画素に関するハーフトーンデータは、０％または１００％のパルス幅を示すパルス幅情報を意味する。

ここで、３画素目の画素Ｐ３にかかわる階調データＧＤ２を階調データ補正部１２２が受け付けると、階調データ補正部１２２は、図６（ｂ）に示すように、注目画素としての画素Ｐ３にかかわる階調データに対しドループ補正処理を実施する。

ドループ補正処理を実施するに際し、階調データ補正部１２２は、カウンタ１２２ａのカウンタ値をリセット（カウンタ値＝０）した後、パルス情報記憶部１２１から注目画素の直前の過去の画素にかかわるハーフトーンデータを読み出す。この場合、注目画素から最も遠い位置に存在する画素にかかわるハーフトーンデータから順に読み出される。

階調データ補正部１２２は、順次読み出したハーフトーンデータが、「２５５」（レーザ発光を意味する）を示すデータのときはカウンタ１２２ａのカウンタ値を増加させ、また「０」（レーザ消灯を意味する）を示すデータのときはカウンタ１２２ａのカウンタ値を減少させる。

この例では、１画素目の画像Ｐ１にかかわるハーフトーンデータ（「２５５」を示すデータ）、２画素目の画像Ｐ２にかかわるハーフトーンデータ（「２５５」を示すデータ）が読み出されるので、カウンタ１２２ａのカウンタ値は「２」となる。

そして、階調データ補正部１２２は、上記カウンタ値「２」を基にＬＵＴ１２２ｂから対応する補正値を求めるとともに、この求めた補正値を注目画素としての画素Ｐ３にかかわる階調データＧＤ２に加算して、当該階調データＧＤ２に対するドループ補正を行う。

このようにしてドループ補正された階調データＧＤ２は、ドループ補正後の階調データＧＤ３としてハーフトーン処理部１３０に向けて出力される。

ハーフトーン処理部１３０では、画素Ｐ３にかかわる階調データＧＤ３を、ハーフトーン処理を実施して例えば値「２５５」を示すハーフトーンデータ（２値のハーフトーンデータ）に変換する。このハーフトーンデータは、ＰＷＭ部１４０およびドループ補正部１２０のパルス情報記憶部１２１に向けて出力される。

これにより、パルス情報記憶部１２１には、図６（ｃ）に示すように、画素Ｐ１から画素Ｐ３までの３画素数に対応する画素にかかわるハーフトーンデータが記憶されることとなる。

上述したようなドループ補正処理およびハーフトーン処理が図６（ｄ）に示すように１画素目の画素Ｐ１から１７画素目の画素Ｐ１７までの各画素に関して終了し、注目画素が１８画素目の画素Ｐ１８に移行したとする。この場合、パルス情報記憶部１２１には、画素Ｐ２から画素Ｐ１７までの１６画素数に対応するハーフトーンデータが記憶されていることになる。

注目画素としての画素Ｐ１８の階調データＧＤ２に対するドループ補正処理を実施する階調データ補正部１２２は、カウンタ１２２ａのカウンタ値をリセット（カウンタ値＝０）した後、パルス情報記憶部１２１から、注目画素の直前の過去の画素にかかわるハーフトーンデータを、画素Ｐ２、画素Ｐ３、・・・、画素Ｐ１６および画素Ｐ１７を順に読み出すとともに、この読み出した２値のハーフトーンデータ（値「２５５」または値「０」を示すデータ）に応じてカウンタ１２２ａのカウンタ値を増加または減少させる。

この例では、図６（ｄ）に示すように、「２５５」を示すハーフトーンデータに対応する画素が１０個であり、「０」を示すハーフトーンデータに対応する画素が６個であるので、最終的なカウンタ１２２ａのカウンタ値は「４」となる。

階調データ補正部１２２は、上記カウンタ値「４」を基にＬＵＴ１２２ｂから対応する補正値を求めるとともに、この求めた補正値を注目画素としての画素Ｐ１８にかかわる階調データＧＤ２に加算して、当該階調データＧＤ２に対するドループ補正を行う。

ここで、カウンタ値と補正値とは比例関係にあり、例えば「（カウンタ値「４」に対応する補正値）＞（カウンタ値「２」に対応する補正値）」の関係が成立している。

このようにしてドループ補正された階調データＧＤ２は、ドループ補正後の階調データＧＤ３としてハーフトーン処理部１３０に向けて出力される。

そして、ハーフトーン処理部１３０では、画素Ｐ１８にかかわる階調データＧＤ３を、ハーフトーン処理を実施して例えば値「０」を示すハーフトーンデータ（２値のハーフトーンデータ）に変換する。このハーフトーンデータは、ＰＷＭ部１４０およびドループ補正部１２０のパルス情報記憶部１２１に向けて出力される。

これにより、パルス情報記憶部１２１には、図６（ｅ）に示すように、画素Ｐ１８にかかわるハーフトーンデータが記憶される。この場合、パルス情報記憶部１２１には、画素Ｐ３から画素Ｐ１８までの１６画素数に対応するハーフトーンデータが記憶されることになる。

上述したようなドループ補正処理およびハーフトーン処理がＮラインの全ての画素について実施される。

そして、ＰＷＭ部１４０が、ハーフトーン処理部１３０によるドループ補正後の階調データＧＤ３に対するハーフトーン処理の結果としての２値のハーフトーンデータをレーザ駆動信号ＬＤＳに変換し、この変換後のレーザ駆動信号ＬＤＳをレーザ駆動部（図示せず）に向けて出力する。

このレーザ駆動部がレーザ駆動信号ＬＤＳに従って半導体レーザを駆動すると、半導体レーザが、高濃度領域１０１に対応してレーザ発光したときは、そのレーザ光の発光量は当該高濃度領域１０１に対する所定の発光量となり、一方、低濃度領域１０２に対応してレーザ発光したときは、そのレーザ光の発光量は当該低濃度領域１０２に対する所定の発光量となる。すなわち、半導体レーザから発光されるレーザ光の発光量の変動が抑制される。

なお、実施の形態１においては、補正値の算出は半導体レーザの温度特性によって適切な方式を選択するようにしても良い。たとえば、連続発光の温度上昇が非線形な場合にも対応すべく、発光（ＯＮ）の連続する数に応じてカウンタ値の増加させる値を変えるようにする。

（実施の形態２）

次に、実施の形態２に係る画像処理装置について説明する。

実施の形態２の画像処理装置は、図１に示した実施の形態１の画像処理装置１００と同様の構成になっている。

ハーフトーン処理部１３０は、階調データＧＤ３を、ディザマトリクスなどにより、３値以上のレベルのハーフトーンデータに変換する。すなわち、ハーフトーン処理を、パルス幅変調を用いた多値処理（多値のハーフトーン処理）とする。

実施の形態２では、８ビットのデータ表現の場合、０％、２５％（階調値６４）、５０％（階調値１２８）、１００％（階調値２５５）の４種類のハーフトーンデータが存在する。

また、通常、多値のハーフトーン処理では、安定したトナー像を得るために、２５％および５０％の中間幅のレーザ光のパルス（レーザパルス）を孤立させないようにハーフトーンデータ（ハーフトーンデータ列）を構成するようにする。

パルス情報記憶部１２１は、所定の画素に対応する上記パルス幅情報（パルス光量情報）と、当該所定の画素に対応してレーザ発光されたレーザ光のパルス（レーザパルス）にかかわる、当該所定の画素に対応する照射領域に照射されている当該パルスの位置を示すパルス位置情報とを関連付けて記憶する。これは、多値のハーフトーン処理においても正確な温度上昇を予測可能にするためである。

すなわち、連続したパルス発光の場合の半導体レーザの温度上昇と、孤立したパルス発光の場合の半導体レーザの温度上昇とは異なるので、その温度上昇つまり半導体レーザの温度に対応して、階調データを補正するための補正値（補正量）を正確に求める必要がある。そのためには、注目画素に対するパルスが、中間幅のパルスで孤立した状態であるのか、あるいは隣接画素に対するパルスと連続する状態であるのかを知れば良い。それを実現するために、パルス幅情報およびパルス位置情報をパルス情報記憶部に格納するようにしている。

実施の形態２では、画素に関するハーフトーンデータは、０％、２５％、５０％および１００％の何れかのパルス幅を示すパルス幅情報、および当該パルスに関するパルス位置情報を意味する。

階調データ補正部１２２は、補正値を算出するときは、レーザ光の発光（ＯＮ）または消灯（ＯＦＦ）だけではなく、パルス幅とパルス位置とを考慮して補正値を求める。

階調データ補正部１２２では、カウンタ１２２ａは、処理対象の画素にかかわるハーフトーンデータとしての、上述した４種類のハーフトーンデータのいずれかのハーフトーンデータに応じて、現在のカウンタ値に所定の値を加算する。

０％のレベルのハーフトーンデータのときは、現在のカウンタ値に例えば「−１０」が加算される。

１００％のレベルのハーフトーンデータのときは、現在のカウンタ値に例えば「＋１０」が加算される。

２５％レベルのハーフトーンデータのときは、当該画素に対するパルスが孤立して存在する場合には、現在のカウンタ値に例えば「＋２」が加算され、当該画素に対するパルスが、連続するパルスに連続する場合は、現在のカウンタ値に上記「＋２」よりも大きい値例えば「＋６」が加算される。

５０％レベルのハーフトーンデータのときは、当該画素に対するパルスが孤立して存在する場合には、現在のカウンタ値に例えば「＋４」が加算され、当該画素に対するパルスが、連続するパルスに連続する場合は、現在のカウンタ値に上記「＋４」よりも大きい値例えば「＋５」が加算される。

なお、上述した「−１０」、「２」、「４」などの加算値は例示に過ぎず、これらの値に限定されるものではない。

次に、実施の形態２の画像処理装置１００の画像処理について、図７を参照して説明する。

図７は、その画像処理の処理手順を示すフローチャートである。

図示しないプリンタコントローラからの階調データＧＤ１が画像処理装置１００の階調補正部１１０に入力されると、階調補正部１００は、取得した階調データＧＤ１に対しγ補正などの階調補正処理を実施し（ステップＳ２０１）、この階調補正処理の結果つまり階調補正後の階調データＧＤ２をドループ補正部１２０へ出力する。

この階調データＧＤ３は、ドループ補正部１２０の階調データ補正部１２２に入力される。

ドループ補正部１２０では、パルス情報記憶部１２１には、ハーフトーン処理部１３０によってハーフトーン処理されたハーフトーンデータＨＴＤが記憶される。このハーフトーンデータＨＴＤは、４値のハーフトーンデータあり、パルス幅情報およびパルス位置情報である。

さて、階調データ補正部１２２は、パルス情報記憶部１２１からハーフトーンデータＨＴＤを読み出し（ステップＳ２０２）、この読み出したハーフトーンデータを基に補正値を算出するとともに（ステップＳ２０３）、階調補正部１１０からの階調データＧＤ２に前記算出した補正値を加算する（ステップＳ２０４）。

そして、階調データ補正部１２２は、上記加算処理のループ補正後の階調データＧＤ３としてハーフトーン処理部１３０へ出力する（ステップＳ２０５）。

このように階調データＧＤ２に補正値を加算する処理は、階調データＧＤ２に対するドループ補正処理を実施していることを意味する。このドループ補正処理の詳細については後述する。

ハーフトーン処理部１３０は、階調データＧＤ３に対しハーフトーン処理（階調データＧＤ３をディザマトリクスなどにより多値化（４値化）されたハーフトーンデータに変換）を実施し（ステップＳ２０６）、このハーフトーン処理後のハーフトーンデータＨＴＤ（４値の画素データ）をＰＷＭ部１４０およびドループ補正部１２０（のパルス情報記憶部１２１）へ出力する（ステップＳ２０７）。

ドループ補正部１２０では、パルス情報記憶部１２１がハーフトーンデータＨＴＤを発光履歴情報（パルス幅情報およびパルス位置情報の履歴情報）として記憶する（ステップＳ２０８）。

ＰＷＭ部１４０は、受け付けたハーフトーンデータＨＴＤをレーザ駆動信号に変換し、この変換後のレーザ駆動信号ＬＤＳを図示しないレーザ駆動部に向けて出力する（ステップＳ２０９）。

上述したような画像処理について具体例を挙げて説明する。

印刷対象の画像データは、実施の形態１の場合と同様に、図３に示したように、濃度が８０％の濃度領域（高濃度領域）１０１と濃度が２０％の濃度領域（低濃度領域）１０２とがＸ方向に隣接する画像データであるとする。また、レーザの走査方向および走査対象のラインも、実施の形態１の場合と同様に、それぞれＸ方向およびＮライン目のラインであるとする。

上述した前提条件の下では、ハーフトーン処理部１３０は、図３に示した画像データ（画素データ）に対する階調補正処理およびドループ補正処理が実施された処理結果に対しハーフトーン処理を実施した場合は、そのハーフトーン処理の結果として、図８（ａ）に示すように、高濃度領域１０１に対応して４値のハーフトーンデータＨＴＤ２０１を出力し、また低濃度領域２０２に対応して４値のハーフトーンデータＨＴＤ２０２を出力する。

ここで、ＰＷＭ部１４０がＮライン目のラインの画素にかかわる階調データに対応するハーフトーンデータＨＴＤ２０１，２０２をレーザ駆動信号ＬＤＳに変換し、このレーザ駆動信号ＬＤＳをレーザ駆動部（図示せず）に向けて出力すると、このレーザ駆動部によって駆動される半導体レーザ（図示せず）から発光されるレーザ光は、計算上では図８（ｂ）に示すようなレーザ発光パターンとなるものの、実際には、レーザ光のパルス位置が考慮されて図８（ｃ）に示すようなレーザ発光パターンとなる。

なお、図８（ｂ）、（ｃ）において、符号＃１０１は、図８（ａ）に示すハーフトーン画像における高濃度領域１０１のＮライン目のラインの画素にかかわるハーフトーンデータＨＴＤ２０１Ｎに対応する発光パターンを示す。

次に、発光パターン＃１０１およびハーフトーンデータＨＴＤ２０１Ｎについて、図９および図１０を参照して説明する。

図９は、図８（ｂ）に示した内容（発光パルス）を書き直したものである。同図において、発光（ＯＮ）を示すパルス波形を、走査開始の速い順に、Ａ１、Ａ２、・・・、Ａ９、Ａ１０とする。

また、図１０（ａ）は、ハーフトーンデータＨＴＤ２０１Ｎの一例を示している。同図において、符号Ａ１〜Ａ１０は、図９に示した符号Ａ１〜Ａ１０に対応し、該当するパルスに対応するハーフトーンデータ（パルス幅情報およびパルス位置情報）であることを意味する。

図１０（ｂ）は、図８（ｃ）に示した内容（発光パルス）を書き直したものである。同図において、符号Ａ１〜Ａ１０は、図９に示した符号Ａ１〜Ａ１０に対応する。

このハーフトーンデータＨＴＤ２０１Ｎは、１画素目の画素Ｐ１から１６画素目の画素Ｐ１６までの１６画素数の画素に対応する各ハーフトーンデータで構成されている。１つの画素に対応するハーフトーンデータは、パルス幅情報とパルス位置情報とが対応付けされたデータである。

パルス位置情報の「左」は、該当する画素の領域の左を基点としてレーザパルスが所定のパルス幅に対応して発光することを示す。また、パルス位置情報の「右」は、該当する画素の領域の右を基点としてレーザパルスが所定のパルス幅に対応して発光することを示す。

注目画素の直前の画素を基準にして予め設定される所定の画素数に対応するハーフトーンデータがパルス情報記憶部１２１に記憶される。所定の画素数が「１５」である場合に、注目画素が画素Ｐ１６のときは、画素Ｐ１から画素Ｐ１５までの１５個の画素に対応するハーフトーンデータがパルス情報記憶部１２１に記憶されることになる。

ところで、図９に示されるパルス波形Ａ１〜Ａ１０は、図１０（ａ）に示すハーフトーンデータＨＴＤ２０１Ｎの中のパルス幅情報を基に得られる。

つまり、ＰＷＭ１４０が、ハーフトーン処理部１３０から送信されるハーフトーンデータＨＴＤ２０１Ｎの中のパルス幅情報を図９に示す発光パターンに変換する。この発光パターンがレーザ駆動信号となる。

例えば、画素Ｐ１にかかわるパルス幅情報「５０」がパルス波形Ａ１に変換され、また画素Ｐ３から画素Ｐ６までの４つの画素にかかわるパルス幅情報「１００」がパルスＡ３に変換される。他の画素にかかわるパルス幅情報も、同様に、対応するパルスに変換される。

換言すれば、図９に示す発光パターンは、ハーフトーンデータの中のパルス幅情報のみを考慮し、パルス位置情報を考慮していない場合に得られる発光パターンであると言える。

しかし、実施には、ＰＷＭ１４０は、ハーフトーン処理部１３０から送信されるハーフトーンデータＨＴＤ２０１Ｎの中のパルス幅情報およびパルス位置情報（図１０（ａ）参照）を基に、図１０（ｂ）に示す発光パターン（図８（ｃ）の発光パターンと同じ）に変換する。

次に、ドループ補正部によるドループ補正処理について説明する。

階調補正部１１０は、図３に示した画像データにおけるＮライン目の画素にかかわる階調データを階調データＧＤ１として取得し、この階調データＧＤ１に対して階調補正処理を実施し、この階調補正後の階調データＧＤ２をドループ補正部１２０に向けて出力するものとする。

また、パルス情報記憶部１２１は、注目画素の直前の画素を基準にして１５画素数に対応する過去の画素の階調データつまりハーフトーンデータを記憶可能であるとする。ここでは、図１０（ａ）に示す例において、注目画素が画素Ｐ１６とし、画素Ｐ１から画素Ｐ１５の１５画素数に対応するハーフトーンデータがパルス情報記憶部１２１に記憶されているとする。

ドループ補正処理を実施するに際し、階調データ補正部１２２は、カウンタ１２２ａのカウンタ値をリセット（カウンタ値＝０）した後、パルス情報記憶部１２１から注目画素の直前の過去の画素にかかわるハーフトーンデータを読み出す。この場合、注目画素から最も遠い位置に存在する画素にかかわるハーフトーンデータから順に、処理対象の画素にかかわるハーフトーンデータとして読み出される。例えば、注目画素が画素Ｐ１６の場合は、先頭の画素Ｐ１から注目画素の直前の画素Ｐ１５までの各画素が、画素Ｐ１から順に処理対象の画素となる。

次に、階調データ補正部１２２は、読み出したハーフトーンデータを基にカウンタ１２２ａの現在のカウンタ値に所定の加算値を加算し、最終的なカウンタ値を基にＬＵＴ１２２ｂから対応する補正値を求めるとともに、この求めた補正値を注目画素としての画素Ｐ１６にかかわる階調データＧＤ２に加算して、当該階調データＧＤ２に対するドループ補正を行う。

実施の形態２においても、上記実施の形態１の場合と同様に、処理対象の画素にかかわるハーフトーンデータが、レーザの発光を意味している場合（パルス幅＝２５％、５０％、１００％の何れかの値）にはカウンタ値を増加させ、またレーザの消灯を意味している場合（パルス幅＝０％）はカウンタ値を減少させる。

しかし、実施の形態２では、上記処理対象の画素に対応してレーザ発光された場合の温度上昇を正確に予測するために、上記カウンタ値を増加させるときは、次の（１）および（２）のカウントアップ処理を実施するようにしている。

（１）上記処理対象の画素に対応してレーザ発光されたレーザパルスのパルス幅が、２５％、５０％および１００％の何れの値（パルス幅）であるかに応じて、カウンタ値を増加させる値（加算値）を変化させるようにする。この場合、そのレーザパルスのパルス幅については、パルス情報記憶部２１１から取得されるハーフトーンデータのパルス幅情報を参照することで知ることができる。

（２）上記処理対象の画素に対応してレーザ発光されたレーザパルスのパルス幅が、２５％や５０％など中間幅の場合、当該レーザパルスに関して、直前または直後のレーザパルス（直前または直後の画素に対応してレーザ発光されたレーザパルス）との連続性を判断し、この判断した結果に応じて、カウンタ値を増加させる値（加算値）を変化させるようにする。つまり、レーザ発光が連続しているか否かに応じてカウンタ値を増加させる値を異なるようにする。

この場合、そのレーザパルスの連続性については、パルス情報記憶部２１１から取得されるハーフトーンデータのパルス幅情報およびパルス位置情報を参照することで知ることができる。また、直前または直後の画素（隣接画素）にかかわるハーフトーンデータのパルス幅情報が、パルス幅＝１００％を意味している場合と、パルス幅＝２５％や５０％など中間幅を意味している場合とがある。

ここで、上述したカウンタ１２２ａのカウントアップ処理について具体的に説明する。

（Ａ）処理対象の画素にかかわるレーザパルスのパルス幅が１００％の場合の処理について説明する。

階調データ補正部１２２は、上記処理対象の画素に対応してレーザ発光されたレーザパルスのパルス幅、すなわちパルス情報記憶部１２１から取得した当該画素にかかわるハーフトーンデータ（パルス幅情報およびパルス位置情報）のパルス幅情報が１００％を意味している場合には、カウンタ１２２ａの現在のカウンタ値に「＋１０」を加算する。

例えば、上記処理対象の画素が図１０（ａ）に示す画素Ｐ５であるときは、パルス幅情報が１００％であるので、カウンタ１２２ａの現在のカウンタ値に「＋１０」が加算される。

（Ｂ）処理対象の画素にかかわるレーザパルスのパルス幅が中間幅で、隣接画素にかかわるレーザパルスのパルス幅が１００％の場合の処理について説明する。

階調データ補正部１２２は、パルス情報記憶部１２１から取得した処理対象の画素にかかわるハーフトーンデータのパルス幅情報が２５％または５０％を意味している場合（パルス幅が中間幅を意味している場合）には、当該パルス幅情報に対応するパルス位置情報を取得するとともに、このパルス位置情報に基に当該画素の隣接する画素にかかわるハーフトーンデータ（パルス幅情報およびパルス位置情報）をパルス情報記憶部２１２から取得する。

そして、階調データ補正部１２２は、パルス位置情報が、「左」を意味している場合には、当該画素の左側の画素(直前の画素）にかかわるハーフトーンデータ（パルス幅情報およびパルス位置情報）をルス情報記憶部２１２から取得し、一方、「右」を意味している場合は、当該画素の右側の画素(直後の画素）にかかわるハーフトーンデータ（パルス幅情報およびパルス位置情報）をルス情報記憶部２１２から取得する。

例えば、上記処理対象の画素が図１０（ａ）に示す画素Ｐ２であるときは、パルス幅情報＝２５％、パルス位置情報＝「右」であるので、直後の画素Ｐ３にかかわるハーフトーンデータが取得される。また、上記処理対象の画素が図１０（ａ）に示す画素Ｐ９であるときは、パルス幅情報＝５０％、パルス位置情報＝「左」であるので、直前の画素Ｐ８にかかわるハーフトーンデータが取得される。

上述したように上記処理対象の画素が例えば図１０（ａ）に示す画素Ｐ２であるときは、隣接する画素は画素Ｐ３となり、この画素Ｐ３にかかわるハーフトーンデータのパルス幅情報は１００％である。このように隣接画素にかかわるハーフトーンデータのパルス幅情報が１００％のときは、当該処理対象の画素は隣接画素との間で必ず連続していることになるため、当該処理対象の画素Ｐ２にかかわるカウントアップ処理に関しては、カウンタ１２２ａの現在のカウンタ値に、１００％に連続している場合の加算値を加算するようにする。

具体的には、処理対象の画素Ｐ２にかかわるハーフトーンデータのパルス幅情報は２５％で、隣接する画素Ｐ３にかかわるハーフトーンデータのパルス幅情報は１００％なので、当該画素Ｐ２にかかわるカウントアップ処理に関しては、カウンタ１２２ａの現在のカウンタ値に、１００％に連続している場合の加算値「＋６」が加算される。

同様に、処理対象の画素が画素Ｐ７の場合では、当該画素Ｐ７にかかわるハーフトーンデータのパルス幅情報は２５％で、左側に隣接する画素Ｐ６にかかわるハーフトーンデータのパルス幅情報は１００％なので、当該画素Ｐ７にかかわるカウントアップ処理に関しては、カウンタ１２２ａの現在のカウンタ値に、１００％に連続している場合の加算値「＋６」が加算される。

そのため、２画素目の画素Ｐ２から７画素目の画素Ｐ７までの各画素にかかわるパルス幅に対応する加算値をカウントアップした場合は、その値は「５２」となる。ちなみに、前記各画素にかかわるパルス幅に対応する加算値を単純にカウントアップした場合（処理対象の画素にかかわるレーザパルスが孤立しているとした場合）には、値は「４４」となる。

（Ｃ）処理対象の画素にかかわるレーザパルスのパルス幅が中間幅で、隣接画素にかかわるレーザパルスのパルス幅も中間幅の場合の処理について説明する。

階調データ補正部１２２は、隣接画素にかかわるレーザパルスのパルス幅が中間幅である場合、つまり当該隣接画素にかかわるハーフトーンデータのパルス幅情報が例えば２５％や５０％などの中間幅を意味している場合は、処理対象の画素にかかわるハーフトーンデータのパルス位置情報と隣接画素にかかわるハーフトーンデータのパルス位置情報との関係を基に、処理対象の画素に対応して発光された発光パルス（中間幅の発光パルス）が、孤立した状態であるのか、あるいは隣接画素と隣接して連続発光しているのかを判断するとともに、この判断した結果を基に、カウンタ１２２ａの現在のカウンタ値に、所定の加算値を加算するようにする。

例えば、処理対象の画素が８画素目の画素Ｐ８の場合、画素Ｐ８にかかわるパルス幅情報は５０％で中間幅を意味し、そのパルス位置情報＝左に基づく隣接画素としての９画素目の画素Ｐ９にかかわるパルス幅情報も５０％で中間幅を意味している。

また、画素Ｐ８に関しては「右」基点の５０％の発光であり、一方、画素Ｐ９に関しては「左」基点の５０％の発光であることから、発光パターンとしては、前記２つの発光パルスで１つの画素に対応する１００％の発光と同じ状態であることがわかる。

この場合は、画素Ｐ８および画素Ｐ９に関してのカウントアップ処理のときの加算値が合計で値「＋１０」となるようにする。たとえば、画素Ｐ８にかかわるパルス幅に対応する加算値は「＋５」となり、画素Ｐ９にかかわるパルス幅に対応する加算値は「＋５」となり、これらの加算値の合計が「＋１０」となる。

ところで、図１０（ａ）から分かるように、例えば注目画素が７画素目の画素Ｐ７の場合では、画素Ｐ７の左側が連続しているので、連続発光が現在のパルス位置（画素Ｐ７に対するパルスの位置）で一旦消灯する期間（時間）が発生することになる。また、注目画素が１０画素目の画素Ｐ１０の場合では、現在のパルス位置（画素Ｐ１０に対するパルスの位置）で発光が一旦消灯した後に連続して発光することになる。

（実施の形態３）

次に、実施の形態３に係る画像処理装置について説明する。

図１１は、実施の形態３に係る画像処理装置の機能構成を示している。この画層処理装置２００は、図１に示した画像処理装置１００の機能構成において、画像解析部２１０を追加した構成になっている。なお、図１１において、図１に示した機能構成と同様の機能を果たす部分には同一の機能を付している。

画像解析部２１０は、境界情報記憶部２１１を備え、階調補正後の階調データＧＤ２（画像データ）を受け付け、この階調データＧＤ２における高濃度領域と低濃度領域との境界部分（エッジ）を検出し、この検出結果としての境界部分を示すエッジ境界情報ＥＤを境界情報記憶部２１１に格納する。

なお、実施の形態３では、画像データにおける高濃度領域と低濃度領域との境界部分を検出する検出手段は、例えば画像解析部２１０で実現される。

また、実施の形態３では、画像解析部２１０は、この構成要素の機能を実現するためのプログラム（ソフトウェア）をＲＯＭ（読み出し専用メモリ)などのメモリに格納しておき、ＣＰＵ（中央演算処理装置）が前記メモリからプログラムを読み出して実行することにより、実現されるようになっている。そのプログラムは実施の形態１で説明した所定のプログラム（画像処理プログラム）に含まれ（組み込まれ）、その画像処理プログラムがＣＰＵによって実行されることにより、階調補正処理、ドループ補正処理、エッジ検出処理、ハーフトーン処理などが実施される。

なお、境界情報記憶部２１１はＲＡＭ（Random Access Memory：随時書き込み読み出しメモリ）で実現される。

次に、画像解析部２１０による境界部分（エッジ）の検出処理およびドループ補正処理について説明する。

画像解析部２１０は、図１２に示すように、階調データＧＤ２に関して、レーザ走査方向（図１１中のＸ方向）の１つの走査線に対応する領域（１つのラインにかかわる複数の画素）についてエッジを判別し、その判別したエッジのレーザ走査方向における両側の画素に関する階調データ（画素の濃度値）を調べることで境界部分（エッジ）を検出する。この検出の結果として、例えば、境界部分（エッジ）を示すエッジ境界情報ＥＤ例えば位置情報Ｘ１（原点（０，０）からの位置）が得られる。

また、画像解析部２１０は、階調データＧＤ２の図１２のＹ方向における、レーザ走査方向に関する複数の走査線に対応する領域について、上述したようなエッジの検出処理を実施する。

なお、実施の形態３では、画像解析部２１０は、検出したエッジを基準にして、低濃度領域に向かう方向（Ｘ方向）に、例えば予め設定される複数の画素だけ離れた位置を示す位置情報Ｘ２（原点（０，０）からの位置）も得るようになっている。

そして、階調データＧＤ２についてのエッジの検出処理が終了した場合、画像解析部２１０は、位置情報Ｘ１および位置情報Ｘ２とＹ方向の長さＹＤとを、境界部分を示すエッジ境界情報ＥＤとして、境界情報記憶部２１１に格納するとともに、前記エッジ境界情報ＥＤを階調データ補正部１２２に向けて出力する。

実施の形態３において、境界部分（エッジ）を示すエッジ境界情報ＥＤ例えば位置情報Ｘ１に加えて、予め設定される複数の画素だけ離れた位置を示す位置情報Ｘ２も記憶するようにしているのは、図１２に示すように、Ｘ方向の長さＸＤ（＝Ｘ２−Ｘ１）の線分とＹ方向の長さＹＤの線分とで形成される領域（この例では四角形の領域）に含まれる階調データのみについてドループ補正を実施するようにするめである。

階調データ補正部１２２は、階調補正部１１０からの階調データＧＤ２について、画像解析部２１０からのエッジ境界情報ＥＤに基づく領域に対応する階調データのみについて、実施の形態１または実施の形態２の場合と同様に、ドループ補正を実施する。このドループ補正された後の階調データＧＤ４は、ハーフトーン処理部１３０に向けて出力される。

また、階調データ補正部１２２は、階調データＧＤ２における上記エッジ境界情報ＥＤに基づく領域以外の領域に対応する階調データについては、ドループ補正を実施することなく、そのままのデータをドループ補正後の階調データＧＤ４としてハーフトーン処理部１３０に向けて出力する。

なお、実施の形態３において、階調データ補正部１２２は、階調データＧＤ２における上記エッジ境界情報ＥＤに基づく領域の階調データに関して、エッジ付近では強い補正（ドループ補正）を実施し、これに対しエッジから離れる（低濃度領域の方向に離れる）にしたがって弱い補正（ドループ補正）を実施するようにしてもよい。

次に、実施の形態１、実施の形態２または実施の形態３の画像処理装置を有する画像形成装置を含む画像形成システムについて説明する。

図１３は、実施の形態１または実施の形態２の画像処理装置１００を有する画像形成装置を含む画像形成システムの構成を示している。

図１３に示すように、画像形成システム１は、コンピュータなどのクライアント装置２０と画像形成装置としてのプリンタ２０とが通信回線３０を介して接続される。

クライアント装置１０は、処理装置として機能するものであり、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１１、ハードディスクなどの記憶装置１２、ＲＡＭ（随時書き込み読み出しメモリ）などのメモリ１３および通信インタフェース（以下「通信Ｉ／Ｆ」という）１４を備えている。

記憶装置１２は、文書の生成や印刷要求を発行するアプリケーションソフトウェア、プリンタドライバ、画像データ（印刷データ）など各種のデータを記憶する。

メモリ１３は、記憶装置１２から読み出されたプログラムやデータを記憶する。

通信Ｉ／Ｆ１４は、通信回線３０を介して、プリンタ２０との間でデータの送受信を行うインタフェースである。

ＣＰＵ１１は、クライアント装置１０全体を制御するものであり、例えば、記憶装置１２からメモリ１３へプリンタドライバを読み込んで実行する。これにより、プリンタドライバは、画像データ（印刷データ）をプリンタ２０に向けて送信する。

画像形成装置として機能するプリンタ２０は、画像処理装置１００と出力装置２５とを備え、画像処理装置１００は、ＣＰＵ２１、ハードディスクなどの記憶装置２２、メモリ２３、通信Ｉ／Ｆ２４およびＰＷＭ部１４０を備えている。

記憶装置２２は、ソフトウェアである上述した画像処理プログラム５０など、印刷処理を実施するのに必要な各種のプログラムやデータを記憶している。

通信Ｉ／Ｆ２４は、通信回線３０を介して、クライアント装置１０との間でデータの送受信を行うインタフェースであり、例えば、クライアント装置１０（のプリンタドライバ）から送信された画像データ（印刷データ）を受信する。

メモリ２３は、記憶装置２２から読み出された画像処理プログラム５０、通信Ｉ／Ｆ２４を介して受信された印刷情報などを記憶するＲＡＭと、パルス情報記憶部１２１として機能するＦＩＦＯメモリと、ＬＵＴ１２２ｂを記憶するＲＯＭとを含んでいる。

また、メモリ２３は、階調補正部１１０による階調補正処理を実施する際に必要となる記憶領域（作業領域など）、ドループ補正部１２０によるドループ補正処理を実施する際に必要となる記憶領域（補正量の算出や求めた補正量を階調データに加算する処理のときに必要な作業領域など）、ハーフトーン処理部１３０によるハーフトーン処理を実施する際に必要となる記憶領域（作業領域など）などの記憶領域が割り当てられるＲＡＭを含んでいる。

ＣＰＵ２１は、プリンタ２０全体を制御するものであり、例えば、記憶装置２２からメモリ２３へ画像処理プログラム５０を読み込んで実行することにより、画像データ（階調データ）に対する階調補正処理、ドループ補正処理、ハーフトーン処理などを実施し、このハーフトーン処理した結果（ハーフトーンデータ）をＰＷＭ部１４０に向けて出力する。

ＰＷＭ部１４０は、受け付けたハーフトーンデータをレーザ駆動信号に変換し、この変換したレーザ駆動信号を出力装置２５に向けて出力する。

出力装置２５は、画像形成処理を実施する画像形成処理部であり、受け付けた画像データに基づいて印刷処理を実行する。

また、出力装置２５は、画像形成処理部の構成要素である露光装置として、レーザ駆動部２５ａおよび半導体レーザ２５ｂを備えている。レーザ駆動部２５ａは、ＰＷＭ部１４０からのレーザ駆動信号を基に半導体レーザ２５ｂに対しレーサ発光させる。

通信回線３０としては、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ：Local
Area Network）や電話回線などの有線通信回線、無線ＬＡＮなどの無線通信回線、さらには、これらの通信回線を組み合わせたもの、などが挙げられる。

なお、本願明細書において、画像処理プログラムを実行するコンピュータは、例えば図１３に示すプリンタの画像処理装置の如く、ＣＰＵ、メモリおよび記憶装置で構成される。

本願明細書において、画像処理装置の各機能を実現し、上記画像処理の処理手順を示すプログラムを含む所定のプログラム（画像処理プログラム５０）を記録媒体としてのハードディスク等の記憶装置２２に記録する実施形態として説明したが、当該所定のプログラム（画像処理プログラム）を次のようにして提供することも可能である。

すなわち、上記所定のプログラムをＲＯＭに格納しておき、ＣＰＵが、このプログラムをこのＲＯＭから主記憶装置へローディングして実行するようにしても良い。

また、上記所定のプログラムを、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（光磁気ディスク）、フレキシブルディスク、などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布するようにしても良い。この場合、その記録媒体に記録されたプログラムを画像処理装置がインストールした後、このプログラムをＣＰＵが実行するようにする。このプログラムのインストール先としては、ＲＡＭ等のメモリやハードディスクなどの記憶装置がある。そして、画像処理装置は、必要に応じてこの記憶装置に記憶したプログラムを主記憶装置にローディングして実行する。

さらには、画像処理装置を通信回線（例えばインターネット）を介してサーバ装置あるいはホストコンピュータ等のコンピュータと接続するようにし、当該画像処理装置が、サーバ装置あるいはコンピュータから上記所定のプログラムをダウンロードした後、このプログラムを実行するようにしても良い。この場合、このプログラムのダウンロード先としては、ＲＡＭ等のメモリやハードディスクなどの記憶装置（記録媒体）がある。そして、当該画像処理装置が、必要に応じてこの記憶装置に記憶された上記プログラムを主記憶装置にローディングして実行するようにする。

本発明は、ハーフトーン画像を含むモノクロ画像およびハーフトーン画像を含むカラー画像の少なくとも一方の画像に対するドループ補正処理を行う画像処理装置に適用することができる。

実施の形態１に係る画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る画像処理装置の画像処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る画像処理装置による画像処理を説明する図である。 実施の形態１に係る画像処理装置による画像処理を説明する図である。 実施の形態１に係るレーザ幅情報および階調データを説明する図である。 実施の形態１に係る画像処理装置のドループ補正部によるドループ補正処理を説明する図である。 実施の形態２に係る画像処理装置の画像処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る画像処理装置による画像処理を説明する図である。 実施の形態２に係るレーザ幅情報およびレーザ位置情報のうちレーザ幅情報に基づく発光パターンを説明する図である。 実施の形態２に係るレーザ幅情報およびレーザ位置情報に基づく発光パターンを説明する図である。 実施の形態３に係る画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係る画像処理装置の画像解析部の境界部分の検出処理を説明する図である。 実施の形態１または実施の形態２に係る画像処理装置を有する画像形成装置を含む画像形成システムの構成を示す構成図である。

符号の説明

１ 画像形成システム
１０ クライアント装置（処理装置）
２０ 画像形成装置（プリンタ）
２１ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
２２ 記憶装置
２３ メモリ
２５ 出力装置
２５ａ レーザ駆動部
２５ｂ 半導体レーザ
３０ 通信回線
５０ 画像処理プログラム
１００，２００ 画像処理装置
１１０ 階調補正部
１２０ ドループ補正部
１２１ パルス情報記憶部
１２２ 階調データ補正部
１２２ａ カウンタ
１２２ｂ ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
１３０ ハーフトーン処理部
１４０ パルス幅変調（ＰＷＭ）部
２１０ 画像解析部
２１１ 境界情報記憶部

Claims (6)

1. ｍ（ｍは正の整数）ビットの画素データをｎ（ｎは正の整数、ｎ＜ｍ）ビットの画素データに変換する変換手段と、
   注目画素の直前の画素を基準にして前記変換手段による変換の対象となった画素データにかかわる所定の画素数に対応する過去の画素に関して、前記変換手段によって変換された前記ｎビットの画素データに対応して半導体レーザから発光されたレーザ光のパルスの幅を示すパルス幅情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段の記憶内容を基に前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データに対する補正値を生成する生成手段と、
   前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データを前記生成手段によって生成された補正値を基に補正する補正手段と、
   を有し、
   前記変換手段は、
   前記補正手段によって補正された後の前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データを前記ｎビットの画素データに変換する、
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記記憶手段は、
   前記所定の画素数に対応する過去の画素に関して、前記パルス幅情報と、前記変換手段によって変換された前記ｎビットの画素データに対応して発光されたパルスにかかわる、当該画素に対応する照射領域に照射されていた当該パルスの位置を示すパルス位置情報とを関連付けて記憶する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記生成手段は、
   前記所定の画素数に対応する過去の画素のそれぞれの前記パルス幅情報及び前記パルス位置情報を基にカウンタ値を増加または減少させる演算を実行するカウンタ、を有し、
   前記カウンタは、
   前記各画素の前記パルス幅情報及び前記パルス位置情報を基に、連続する画素に対応して前記レーザ光の発光が連続しているか否かを判断し、該判断した結果に応じてカウンタ値を増加させる値を異ならせるようにし、
   さらに、前記生成手段は、
   前記所定の画素数に対応する過去の画素の全てについての前記カウンタによる演算が実行された場合の当該演算の結果としてのカウンタ値に対応して、前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データに対する補正値を生成する、
   ことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記演算の結果としてのカウンタ値と前記補正値とは比例関係にある、
   ことを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
5. 画像データにおける高濃度領域と低濃度領域との境界部分を検出する検出手段、を更に備え、
   前記補正手段は、
   前記検出手段によって検出された境界部分にかかわる前記ｍビットの画素データを前記生成手段によって生成された補正値を基に補正する、
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像処理装置。
6. ｍ（ｍは正の整数）ビットの画素データをｎ（ｎは正の整数、ｎ＜ｍ）ビットの画素データに変換する変換処理過程と、
   注目画素の直前の画素を基準にして前記変換処理過程による変換の対象となった画素データにかかわる所定の画素数に対応する過去の画素に関して、前記変換処理過程により変換された前記ｎビットの画素データに対応して半導体レーザから発光されたレーザ光のパルスの幅を示すパルス幅情報を記憶する記憶処理過程と、
   前記記憶処理過程により記憶された記憶内容を基に前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データに対する補正値を生成する生成処理過程と、
   前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データを前記生成処理過程により生成された補正値を基に補正する補正処理過程と、
   を有し、
   前記変換処理過程は、
   前記補正処理過程により補正された後の前記注目画素にかかわる前記ｍビットの画素データを前記ｎビットの画素データに変換する処理過程を含むものであり、
   前記変換処理過程と、前記記憶処理過程と、前記生成処理過程と、前記補正処理過程と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。