专利名称:从数字视频信号产生图象的设备的制作方法
本发明系涉及一种用来从数字视频输入信号产生图象的设备。本发明对该设备做了改进，使之高质量地再生图象。
过去，人们为再现半色调图象提出了通常称为高频抖动法与密度图案法等的一些方法。然而这些已知的方法在阀点阵的规模很小时不能对点的大小提供满意的层次，因此它们需要使用较大规模的阀阵。这又降低了分辨率，并且由于矩阵的周期性结构的原因，图象的网状纹理不合人们希望地过于清楚地显示了出来。因此，导致输出图象的质量变差。
为了减轻上述问题，提出了修改高频抖动方法，该方法使用一组高频抖动矩阵以便允许对点的大小进行更细的控制。然而，为了使高频抖动矩阵间能同步运行。这个方法需要复杂的电路结构，于是整个系统尺寸大、结构复杂、速度慢。因此，采用一组高频抖动矩阵时点的尺寸增量的增加值与由此得到的密度的增量是有一个实际极限的。在美国专利NO.3，916，096中叙述了一种改善常规的屏蔽处理的方法。如在美国专利NO，3，916，096中第8部分，第19至31行所述当将常规的屏蔽处理方法用于处理一幅扫描图象时，可以将该方法看作是一种脉宽调制的形式，以此方法将长度为X的一行以间隔Y重复扫描。再现的图象的传输(或反射)百分比便为Y-X/Y〔原文如此，应为(Y-X)/Y〕。为成为线性处理，(Y-X)必须正比于扫描视频信号的幅值，这里信号的幅值表示所记录的原图象的光传输百分比。实现这一点的一种方法是将视频信号的幅值与一个锯齿波形比较并当锯齿波一旦大于视频信号就扫描形成一个点的一部分的一行。
也可参阅美国专利NO.4，040，094，它也论述了相似的内容。
然而，即使将该专利中所述的方法用在一个再现图象的设备中，由于设备的响应滞后，层次再现的精度也较差。
在美国专利NO.3，916，096中所描述的常规方法产生从模拟视频信号到脉宽调制信号的线性变换。从印刷技术可知，由于在半色印刷过程中所引入的非线性失真，这个线性变换不能产生满意的结果，尤其是与激光束印刷机一起使用时更是如此。因此，为了获得高质量的半色调印刷，必须找到一种非线性变换方法。并且，在如上所摘录的美国专利中所披露的方法使用了一个复杂的结构以允许在连续的扫描中采用不同的锯齿波形。
因此，本发明的一个目的是提供一种图象处理设备，用来从数字视频信号产生图象，该设备能够克服上述先有技术中的问题。
本发明的另一个目的是提供一种图象处理设备，用来从数字视频信号产生图象，该设备可以高质量地再现图象。
本发明还有另一个目的是提供一种图象处理设备，用来从数字视频信号产生图象，该装置能够以很简单的结构提供一幅优质的半色调图象。
本发明的另一个目的是提供一种图象处理设备，用来从一个数字视频信号产生一幅图象，该设备可以高质量高速度地再现图象。
本发明还有的一个目的是提供一种图象处理设备，用来从数字视频信号产生图象，该设备能以高层次并无损于分辨率地再现色调信息。
本发明还有另一个目的是提供一种图象处理设备，它用很灵活的结构通过提供一种将视频信号非线性变换到脉宽调制信号的方法能够校正视频图象的色调特性。
按照一个最优实施例，本发明的图象处理设备处理一个数字或图象输入信号并包含一个用来产生一列接连的扫描行的光栅扫描印刷机。一个脉宽调制信号发生器从一个输入到该设备的数字式图象输入信号产生一个脉宽调制信号。然后由一个电路将该脉宽调制信号加到印刷机上，使它产生成为一列行片段的每一行。行片段的长度是受控制的，以便从行片段产生一个可变密度的条形屏，该条形屏包含许多行片段柱列。
按照本发明另一最优实施例的另一方案，该图象处理设备包含一个用来产生预定周期图案信号的图案信号产生器，然后一个脉宽调制信号发生器根据视频信号和可以用于光栅扫描印刷机或图象形成装置以便形成一幅图象的图案信号产生一个脉宽调制信号。
更准确地说，印刷机根据脉宽调制信号用光束在某种记录媒质上扫描出许多行，一个同步信号发生器为被扫描在记录媒质上的每一行产生一同步信号，图案信号发生器根据同步信号产生预定周期的图案信号。
根据本发明的另外一个方案，数字输入信号具有某种特性，一个特性转换装置对此特性进行转换，以便产生一个经转换的数字视频信号，该信号被一数模转换器转换成一个模拟视频信号。此后从该模拟视频信号和图案信号产生一个脉宽调制信号。
从下面结合附图的对最优实施例的详细描述，以及从最后的权利要求
可以明显地看到本发明的其它的方案、特点以及优点。
图1是根据本发明用来从数字视频信号产生图象的设备的一个最优实施例的简化示意图;
图2是图1中所示用来从数字视频信号产生图象的设备中不同部位所测得的信号波形。
图3表示图3A和图3B如何联接起来说明图1中所示的用来从数字视频信号产生图象的设备的实施例细节。
图4是可以应用本发明的激光束印刷机中一个光学扫描系统的示意图;
图5是图3A与图3B中所示电路的不同部分处的信号波形;
图6是在图3A与图3B所示电路中所形成的三角波信号示意图;
图7(a)至7(c)说明本发明实施例中可以如何调节三角波信号;
图8说明一个伽马转换ROM12中的一张查询表;
图9是输入视频信号与转换后视频信号之间关系的示图;
图10(a)和10(b)说明各扫描行与所用转换表之间的关系;
图11是在使各行之间三角波信号产生相位移的电路图;
图12表示出现在各行不同相位上的三角波信号;以及图13说明本发明另一实施例。
现在参阅附图叙述本发明一个最优实施例的细节。
首先参考说明本发明一个实施例的图1，数字数据输出装置1用来从一个CCD(电荷耦合器件)传感器或一个视频摄象机(二者均未示出)接收一个模拟视频数据并将模拟视频信号作A/D(模拟至数学)转换，从而将其转换为一个数字视频信号，其中每个图象元素(象素)由带有色调信息的位数预定的几位数据来表示。数字视频信号可以暂存在一个存贮器中，或者采用另一种方法，例如利用电信方法由某个外部设备提供。从数字数据输出装置1来的信号作为一张伽马校正用数字式查询表9的地址。所得的输出信号在该最优实施例中是一个8位数字，其范围从OOH至FFH，表示256个可能的色调层次电平，下面将对此进一步阐述，该信号通过一个D/A(数字至模拟)转换器2被转换回去为一个模拟信号，从而形成一个表示每个图象元素的最新的模拟信号。这个代表图象元素的模拟视频信号被输入给比较器电路4的一个输入端。同时，由一个图案信号发生器3以和所期望的半色调屏的间距相对应的周期产生具有一个三角波形的模拟式基准图案信号。图案信号(一个三角波)输入到比较器电路4的另一输入端。同时，一个水平同步信号产生电路5为各行产生水平同步信号，而振荡器(基准时钟脉冲产生电路)6产生基准时钟脉冲。定时信号产生电路7与水平同步信号同步，对基准时钟脉冲进行分频，例如进行4分频。从定时信号产生电路7得出的信号用作传输数字视频信号的时钟脉冲，也用作D/A转换器2的锁存定时信号。
在所述的实施例中，由于设备是为了用于激光束打印机中的，因此水平同步信号是与一个光束检测(BD)信号相应的，后者是基本上公知的。比较器电路4将模拟视频信号电平与三角波形的图案信号电平进行比较，并产生一个脉宽调制信号。该脉宽调制信号例如加给一台光栅扫描式印刷机8的激光调制器电路，对激光来进行调制。结果，激光束与脉宽相应地亮和灭，以此在光栅扫描印刷机8的记录媒质上形成一幅半色调图象。
图2画出了图1所示设备中一些元件内测得的信号波形。更准确地说，图2的(a)部分示出了由振荡器6产生的基准时钟脉冲，而(b)图示了上面提及的水平同步信号。(c)图示了由定时信号产生电路7对基准时钟脉冲分频而产生的象素时钟脉冲。更准确地说，图2(c)中所示的象素时钟脉冲是由定时信号产生电路7与水平同步信号同步工作并对基准时钟脉冲进行4分频后得到的信号。这样获得的象素时钟脉冲输给D/A转换器2，用作数字视频信号传输时钟脉冲。图2(d)是由定时信号产生电路7与水平同步信号同步工作对基准时钟脉冲进行12分频而得的图案信号同步时钟脉冲(屏时钟脉冲)。在图示的情况中，对每三个象素时钟脉冲产生一个图案信号同步时钟脉冲。这样得到的图案信号同步时钟脉冲(即屏时钟脉冲)被输入到图案信号发生器3，在产生图案信号时用作同步信号。图2(e)是从数字数据输出装置1输出的数字视频信号。而(f)是由D/A转换器2进行D/A转换后的模拟视频信号。可以从图2的各部分看出，图象元素的模拟电平数据是与象素时钟脉冲同步地产生的。还可以看到，图象密度增高了，即当模拟视频信号电平增加时，图象变黑。
如图2(g)中实曲线所示，自图案发生器3的输出信号是与(d)中所示的时钟脉冲同步地得到的，并被输入到比较器电路4。图2(g)中的虚线表示(f)中所示的模拟视频信号。比较器电路4将该视频信号与来自图案信号发生器3的三角波形图案信号进行比较，从而模拟视频信号被转变为一个脉宽调制信号，如图2(h)所示。
本发明的所述实施例允许进行基本上是连续的或线性的脉冲调制，因此由于数字视频信号被转变为模拟视频信号，然后又将后者与一个预定周期的三角波相比较，就保证了输出图象的高层次。
需要指出，在本发明的所述实施例中，用来产生图案信号-例如是三角波信号-的图案信号同步时钟脉冲(屏时钟脉冲)，是与水平同步信号同步地，利用其频率此图案信号同步时钟脉冲的频率高得多的基准时钟脉冲产生的。因此，从图案信号发生器3来的图案信号的跳动量，例如从一个扫描行到下一行的图案信号的偏差，减少到了小于图案信号周期的1/12。为了保证高质量的半色调再现，这个精度是需要的，再现时均匀、光滑地从一个扫描行转到下一行而形成条屏。因此，利用这个小脉动的图案信号能够准确地对密度信息进行脉宽调制，从而能够高质量地再现图象。
图4是装在采用本发明的激光打印机(一种光栅扫描式印刷机)中的光学扫描系统的透视示意图。该扫描系统有一个用来发射一束按照上述脉宽调制信号被调制的激光的半导体激光器。
这个由半导体激光器21调制的激光束由一个准直透镜20进行准直并由一个有多个反射面的多角镜(工具)22进行光偏转。偏置后的光束由一个称为f透镜的图象形成透镜23聚焦，对一个光敏鼓12进行扫描，在其上形成图象。在光束扫描期间，当光束到达每个扫描行端部时，它就由一面镜子24反射而射向一个光束检测器25。由光束检测器25产生的光束检测(BD)信号用作已经提及的水平同步信号。因而在所述的实施例中，水平同步信号是由BD信号构成的。
可以看出，对激光束扫描的每一行都检测BD信号，该信号被用作将脉宽调制信号传送到半导体激光器的定时信号。
正如被用来描述最优实施例的详细说明中与被用在最后的权利要求
中那样，“行片段”这一术语表示在记录媒质上形成的一个点，其长度(大小)是随所给的脉宽调制信号的脉宽不同而可变的。
下面将对本发明的这个用来从数字视频信号产生图象的设备，通过参照表示图1中所示设备细节的图3A和3B加以更全面的叙述。
如前所述，这里所述的最优实施例采用BD信号作为水平同步信号。然而BD信号基本上是与象素时钟脉冲不同步的，因此一般它将造成水平方向上的抖动。因此在所述的实施例中，利用一个能够产生其频率比象素时钟脉冲的频率高4倍的基准时钟脉冲(72M-CLK)(72兆赫时钟脉冲)的振荡器100，可以使抖动量减少到小于一个象素宽度的1/4。为此目的使用了一个BD同步电路200。从振荡器100来的基准时钟脉冲(72M-CLK)是通过缓冲器101加到D锁存器201，202与203的，而BD信号是通过端子200a输入到D锁存器201的数据端D的，目的是为了与基准时钟脉冲同步。此外，BD信号被D锁存器202和203延滞2(二)个基准时钟脉冲。如此延滞后的BD信号被送至NOR(或非)门103的一个输入端，NOR门103的另一输入端接受D锁存器201的反相输出信号。NOR门103的输出信号输入到NOR门104的一个输入端，而NOR门104的另一个输入端接收触发器电路102的输出信号。
以这样的安排方式，触发器电路102产生时钟脉冲(36M-CLK)(36兆赫时钟脉冲)，这是将基准时钟脉冲频率进行2(二)分频得到的。于是，触发器电路102的输出(36M-CLK)是在时钟脉冲72M-CLK的一个周期内与BD信号同步的。
D锁存器203的输出信号由D锁存器204、205、和206延滞，延滞量为触发器电路102的输出(36M-CLK)的3(三)个脉冲。
从D锁存器201来的反相输出信号和D锁存器206来的输出信号被送至NOR门207;从而与基准时钟脉冲同步(在一个周期内)地形成了一个内部水平同步信号(BD脉冲)。
图5表示了BD同步电路200中不同部分处获得的信号的定时过程。更准确地说，A-1是BD信号，A-2是由振荡器100产生的基准时钟脉冲(72M-CLK)，A-3是D锁存器201的反相输出信号，是将BD信号与基准时钟脉冲(72M-CLK)同步而得到的。A-4是D锁存器203的输出，是将A-3信号延滞2(二)个基准时钟脉冲后得到的。A-5是触发器电路102的时钟脉冲(36M-CLK)输出，A-6是D锁存器206的输出，是将A-4信号延滞时钟脉冲(36M-CLK)的3(三)个脉冲后得到的，A-7是内部水平同步信号(BD脉冲)。可以看到，内部水平同步信号(BD脉冲)与在BD信号上升后的第一个基准时钟脉冲(72M-CLK)的上升沿同步地上升，并在8(八)个基准时钟脉冲期间保持“1”电平。这个内部水平同步信号(BD脉冲)形成了这个实施例电路的水平驱动用基准信号。
现在再参阅图3A和3B说明视频信号。利用J-K触发电路105将信号(36M-CLK)的频率2分频，就得到象素时钟脉冲。利用象素时钟脉冲将一个6位数字视频信号锁存入D锁存器10，其输出信号输出给伽马转换用的ROM12。由ROM12进行转换而产生的8位视频信号再由D/A转换器13转换成模拟信号而输入到比较器15的一个输入端，以与下面说明的三角波信号比较。比较结果所得到的脉宽调制信号被送至光栅扫描式印刷机的激光驱动器。
仍参阅图3A和3B，标注号300表示一个屏时钟脉冲产生电路，它产生屏时钟脉冲，即模拟基准图案信号同步时钟脉冲，该时钟脉冲用作产生三角波信号的基准信号。计数器301用作对触发器电路102的输出信号(36M-CLK)进行分频的分频器。计数器301有输入端D，C，B，A，通过开关303给它们置入预定的数据。分频的比率是由这些输入端D，C，B和A上所置的数值决定的。例如，当D，C，B和A各端分别置以数值“1”，“1”，“0”和“1”时，信号(36M-CLK)的频率就被分为1/3。
同时，水平同步是由NOR门302与(BD脉冲)信号完成的。被分频的信号的频率再由一个J-K触发器电路304分为1/2，所以形成占空比为50%的屏时钟脉冲。三角波产生电路500利用这个屏时钟脉冲作为基准而产生三角波。
图6示出了屏时钟脉冲产生电路300的不同元件处出现的信号波形，(然而需要指出的是，图5和图6的比例尺是不同的)。更准确地说，B-1是内部同步信号(BD-脉冲)，B-2是信号(36M-CLK)而B-3是当计数器301的端子D，C，B，A上分别置以值“1”，“1”，“1”，“0”时所得的屏时钟脉冲，B-4是当屏时钟脉冲B-3作为基准时得到的三角波信号。另一方面，B-5是当计数器301的输入端子D，C，B，A上置以值“1”，“1”，“0”，“1”时所得的屏时钟脉冲。B-6是当B-5所示屏时钟脉冲作基准时所得的三角波信号。可见B-4所示的三角波信号的周期相当于2(二)个图形元素，而B-6所示三角波信号的周期则相当于4(四)个图形元素。因此，适当地设定开关303就能够根据需要改变三角波信号的周期。在所述的实施例中，三角波周期可以在相当于1(一)个图形元素的持续时间与相当于16(十六)个图形元素的持续时间之间变化。
现在再参阅图3A和3B说明三角波信号产生电路500。缓冲器501接收屏时钟脉冲，一个由可变电阻器502和电容器503组成的积分器产生三角波。然后三角波信号通过电容器504、保护电阻器506和缓冲放大器507被传送到比较器15的一个输入端。三角波信号产生电路500有两个可变电阻器，即用来调节三角波信号幅值的可变电阻器502和用来调节三角波信号偏置量的可变电阻器505。现在参照图7(a)至7(c)说明利用可变电阻器502和505调节三角波信号的幅度与偏置量的方法。在图7(a)中，调节前的三角波信号Tri-1是用实曲线表示的，调节可变电阻器502，信号Tri-1变为用虚曲线表示的放大了的三角波信号Tri-2。然后，可以调节可变电阻器505对波形的偏置量进行平移即调整，从而形成由点划线曲线所表示的三角波信号Tri-3。于是就可以得到具有所需幅值与偏置量的一个三角波信号。
前面已经叙述过，这样形成的三角波信号由比较器15将其与D/A转换器13的输出，即模拟视频信号进行比较。三角波信号与模拟视频信号之间的关系最好是这样的三角波的最大电平等于D/A转换器13当其输入为最大电平时(FFH，这里H表示这是一个16进制数)的输出电平，而三角波信号的最小值等于D/A转换器13当其输入为最小电平时(OOH)的输出电平。由于可以根据需要控制三角波的幅值和偏置量，因此就可以没有困难地获得这个最佳条件。
更准确地说，按照本发明，三角波的幅值和偏置量是按下述方式进行调节的。一般说来，发射激光束的激光驱动器在工作时有一定的滞后时间。由于激光器的光束发射特性，这个在激光束真正被发射出去前的滞后时间还要增加。因此，直到在输入到驱动器的脉宽超过某一预定值后激光器才开始发射激光束。这意味着，当输入信号是如所述实施例中那样为一列周期脉冲的情况下，除非输入信号脉冲的占空比大于某个预定值，否则激光器是不发射光束的。反之，当脉冲占空比增加到超过某一值时，即当脉冲的低电平时间缩短时，激光器就能维持发射，即能连续发射出光束。由于这些原因，如果按照图7(b)的方式调节三角波信号，在最小电平(OOH)附近和最大电平(FFH)附近的层次电平就会从可能输入到D/A转换器13的输入数据的256个层次中漏去，所以就不合希望地破坏了层次。因此在所述的实施例中，调节可变电阻器502和505，使脉冲宽度在输入到D/A转换器13的数据电平为OOH时恰好低于使激光器开始发射的宽度，并在输入到D/A转换器13的数据为FFH电平时的脉宽仍能使激光器连续工作。这样调节可变电阻器502和503的方法表示在图7(c)中。
如从图7(c)中所知，这个最优实施例设计成使比较器15在D/A转换器13上加上最小输入数据OOH时产生一个有一定脉冲宽度的输出脉冲(脉冲宽度恰好低于使激光器开始发射的宽度)。这个最优实施例还设计成使比较器当D/A转换器13上加上最大输入数据FFH时产生其占空比虽不是100%但又是足够大而使激光器能连续发射光束的输出脉冲系列。这样的安排允许激光器的发射时间在几乎是输入数据256个层次电平的整个范围内变化，从而保证了再现图象的高层次。
必须理解到上述方法不只限于激光打印机，它也可以用在喷墨式印刷机，热敏印字机或其它的光栅扫描装置中。
现在参阅图8详细说明伽马转换用ROM12。ROM12用来使再现图象具有高层次密度。虽然所述的实施例采用了一个如ROM12那样具有256字节容量的ROM，但是64字节的容量基本上就足够了，因为输入数字视频信号是一个6位信号。图8表示伽马转换用ROM12的存贮器图。由于这个ROM有256字节，它可以容纳4(四)个独立的校正表，即表1包括地址OOH至3FH，表2包括地址4OH至7FH，表3包括地址8OH至BFH，表4包括地址COH至FFH。
图9表示每张转换表的输入输出特性的实际例子，即输入视频信号与转换后输出视频信号之间的关系。由此图可见，根据转换表输入视频信号的64(六十四)个电平被转换为电平0至255(OOH至FFH)。可以通过改变加到ROM12的上端A6和A7的信号而在转换表间进行转换，如图3A和3B所示。所述的实施例通过图3A中所示电路400的运行而允许进行这样的转换。运行中，内部水平同步信号(BD脉冲)是输入到计数器401的，该计数器的输出通过端子QA和QB加到ROM12的端子A6和A7上。计数器401与一个RCO反相器402和一个开关403一起组成一个环形计数器，从而可以根据开关403的状态改变转换表的开关周期。例如，当开关403具有状态“1”(在B端)，“1”(在A端)时，总是选择表4，而当开关403的状态是“1”(在B端)，“0”(在A端)时，就交替选择表4与图3。当开关403具有状态“0”(在B端)，“0”(在A端)时，就为连接的各行逐行依次选择表1、表2、表3和表4，如图10a所示。此外，为相连接的各行改变转换表，就有可能改善层次。
一般，电子摄影再现一幅图象时，在图象的亮的部分比图象的暗的部分难以得到层次。因此，如图9所示的例子中，在图象的暗的部分转换表基本上是重合的，而在亮的部分则是分开的，以便提供最佳层次。
在这个最优实施例中，表的变更方式也可顺着激光束的主扫描的方向进行。
更准确地说，如图3A和3B所示，可以利用一个J-K触发器电路404将屏时钟脉冲的频率除以2(二)而得到一个信号，将所得信号输入到一个异或电路406的一个输入端，该电路的另一个输入端是与计数器401的QB端相联的，而其输出端则通过一个锁存器11与ROM12相联。以此结构，就能够如图10(b)所示交错地变更转换表，从而进一步改善层次。标注号405表示一个用来选择或者按上面所述的交错方式变更转换表或者不作这样变更的开关。当该开关具有“1”电平时，就选择交错变更转换表的方式，当具有“0”电平时，就不作此选择。图10(b)所示的表框中的数字代表所选择转换表1至4的数字。从而，该实施例中的屏时钟脉冲周期为3(三)个象素时钟脉冲的周期。
从上面的说明可以明了，激光器根据自ROM12的转换表来的数据而产生的每个扫描行是以一系列行片段的形式产生的。各接连扫描行的行片段集合而成许多构成一个条形屏的柱列。
更详细地，当由图3A与3B所示的电路所处理的视频信号被直接送到一个复现装置一如激光束打印机一时，由于三角波信号的相位是与每行的内部水平同步信号(BD脉冲)相同的，再现的图象具有垂直柱列结构(在所述的实施例中，条形屏是由在再现的图象中所形成的接连的扫描行的行片段的垂直柱列组成的)。在本实施例中的电路是这样的一种电路在其中三角波是在从BD脉冲信号上升开始经过12个基准时钟脉冲后形成的。产生三角波的时间过程对每一行都是相同的，因此每一行上每一三角波的相位是相同的。如前所述图象数据是从数字数据输出装置1输出的。数字数据输出装置1输出与一个等效于BD脉冲信号的信号同步、具有预定定时的图象数据。更仔细地说，数据输出装置1是接收BD信号的这个装置1在接收BD信号后开始对基准时钟信号计数，并在对基准时钟脉冲计数到某个预定值后开始传输图象数据。结果，为图象再现所必需的图象数据的传输定时在每行上是相同的，并能够产生一幅设有图象抖动的高质量的再现图象。由于在各行上产生三角波的定时与为图象再现所必需的图象数据的传输定时具有相同的关系，所再现的图象具有不带图象抖动的垂直柱列结构，这在(举个例子来说)减少具体的莫尔图形方面是有效的。这个垂直柱列结构还包括一个具有伸向某个角度的垂直柱列轴的条形屏，该轴是垂直于光栅和扫描行的。
如果对各接连行的三角波信号的相位稍加偏离，就可以得到一幅具有斜条形屏的柱列结构的再现图象。这对减少在读入并处理一幅点式原图时所不希望出现的莫尔图形方面是有效的。斜柱列的倾角可以根据需要适当选择各连接行的屏时钟脉冲的相位移量来确定。例如，将三角波信号平移一个象素量，即对各相接连的柱列的三角波信号进行120°的相位移，就可以得到一幅具有45°倾角的斜柱列的扫描行的再生图象。图11表示了一个用来再现一幅包含斜柱列的图象的电路。更准确地说，可以利用这个电路代替图3电路中的屏时钟脉冲发生电路300得到一幅包含斜柱列的再现图象。
再参阅图11，内部水平同步信号(BD脉冲)是利用D锁存器356和357由象素时钟脉冲锁存的，所以产生三个具有不同相位的内部水平同步信号(BD脉冲)。然后，通过计数器358、反相器359和360以及门电路361至367的工作为每一行选择这三个内部水平同步信号(BD-脉冲)中的一个。所选的信号是作为LOAD信号输入到计数器351的，以此改变各接连行的屏时钟脉冲的相位。计数器351用来将信号(36M-CLK)的频率分为1/3，而J-K触发器电路354进一步将计数器351的输出信号的频率分为1/2。以此结构，可以对每三个图象元素产生一个屏时钟脉冲。
图12是图11电路所产生的相接连行的屏时钟脉冲的定时图与三角波信号。这三个三角波信号是每3行为一组顺序产生的。
当基准图案信号是如所述实施例的情况与一组象素同步产生时，就有可能对于每个等于图案信号宽度的一组相接连的扫描行将图案信号产生中所应用的同步信号位移半个基准图案信号周期。这种方法允许将脉宽增长中心在各接连行中进行位移，从而输出图象的外形就能相似于由沿斜行排列的半色调点产生的图象。
在图3A和3B所示的电路中，ROM12是作伽马转换用的。然而，这并不是适用于这个目的的唯一的元件，ROM12可以由一个与某个计算机的数据总线相联的S-RAM取代。采用这种结构，就有可能根据需要，例如根据对原表需作某种变化，重写伽马转换表，从而增加了本发明装置的适应能力。
图13表示了可以用来代替图3A和3B中所示电路中ROM12的一个电路例子。由图可见，该电路有一个伽马转换用S-RAM12a、一个译码器30、一个用来重写伽马转换表的微型计算机31、三态缓冲器32和33、以及一个双向三态缓冲器34。
图3A和3B所示电路中模式转换开关304、403和405可以由微型计算机31控制，以增加整个系统的灵活性。
虽然对本发明是参考具体的实施例根据具体情况加以描述的、但是应该理解这仅仅是为了说明起见，不离开本发明的范围就可作许多变化与修改。
权利要求
1.一个对一个数字输入信号产生响应的图象处理设备，所说的设备包括一个用来产生一系列连接的扫描行的光栅扫描式印刷机；为从一个输入到所说设备的数据输入信号产生一个脉宽调制信号用的装置；以及为将所说脉宽制信号加到所说印刷机以使所说印刷机以一系列行片段产生每一所说行的装置，行片段的长度是根据所说脉宽调制信号进行控制的，以便从所说行片段产生一个可变密度的条形屏，所说的条形屏包含许多所说行片段的柱列。
2.按照权利要求
1的一个图象处理设备，其中所说产生装置包括将所说输入信号转换为模拟视频信号的转换装置、用来产生一个预定周期的模拟基准图案信号的基准图案信号产生装置、以及用来将所说转换后的模拟视频信号和所说模拟基准图案信号进行比较并根据所说比较结果产生所说脉宽调制信号的比较装置。
3.按照权利要求
1的一个图象处理设备，其中包含所说条形屏的所说柱列的轴线基本上是垂直所说扫描行的。
4.按照权利要求
1的一个图象处理设备，其中包含所说条形屏的所说柱列的轴线是与所说扫描行成某一斜角的。
5.按照权利要求
1的一个图象处理设备，其中所说数字输入信号在最大值与最小值的范围内变化，而其中所说脉宽调制信号产生装置当所说数字输入信号具有最小值时产生一个具有预定脉冲宽度的脉宽调制信号。
6.按照权利要求
1的一个图象处理设备，其中所说数字输入信号在最大值与最小值的范围内变化，而其中所说脉宽调制信号产生装置当所说数字输入信号具有最大值时产生一个具有预定脉冲宽度的脉冲调制信号。
7.一个用来在一个记录媒质上形成一幅图象的图象处理设备，所说设备包括用来产生一个模拟视频信号的视频信号输出装置;用来产生一个预定周期图案信号的图案信号产生装置;一个用来根据由所说视频信号输出装置所产生的模拟视频信号和由所说图案信号产生装置所产生的所说图案信号产生一个脉宽调制信号的脉宽调制信号输出装置;以及用来根据由所说脉宽调制信号产生装置产生的所说脉宽调制信号以一光束在一个记录媒质上扫描出许多行的图象形成装置;所说图象形成装置包含为扫描在记录媒质上的各行产生同步信号的装置，所说图案信号产生装置根据所说同步信号产生预定周期的图案信号。
8.按照权利要求
7的一个图象处理设备，其中所说图案信号产生装置产生一个预定周期的三角波信号作为所说的图案信号。
9.按照权利要求
7的一个图象处理设备，还包含用来产生一个基准时钟脉冲的基准时钟脉冲产生装置，所说图案信号产生装置通过对所说基准时钟脉冲分频产生一个产生所说图案信号用的时钟脉冲。
10.按照权利要求
7的一个图象处理设备，其中所说图案信号产生装置包括用来对所说图案信号的幅值与偏置量中至少一个量进行调节的装置。
11.一个图象处理设备，它包括用来产生具有某种特性的数字视频信号的数字视频信号产生装置;用来将由所说数字视频信号产生装置所产生的所说数字视频信号的特性进行转换并由此产生转换后的数字视频信号的特性转换装置;用来将由所说特性转换装置所产生的转换后的数字视频信号转换为模拟视频信号的数字至模拟转换装置;用来产生一个预定周期的图案信号的图案信号产生装置;以及用来根据所说模拟视频信号和所说图案信号产生的脉宽调制信号的脉宽调制信号产生装置。
12.按照权利要求
11的一个图象处理设备，其中所说图案信号产生装置产生一个预定周期的三角波信号作为所说图案信号。
13.按照权利要求
11的一个图象处理设备，还包括用来根据由所说的脉宽调制信号产生装置所产生的脉宽调制信号以光束在一个记录媒质上扫描出连续行、以此在所说记录媒质上形成一个图象的图象形成装置，而且其中所说特性转换装置包括将由所说图象形成装置所扫描的连续行中的每一行的所说数字视频信号的特性进行转换的因素进行改变的装置。
14.按照权利要求
11的一个图象处理设备，其中所说特性转换装置包括含有用来提供所说数字视频信号的至少一种非线性转换的数字信息的存贮装置。
15.按照权利要求
14的一个图象处理设备，其中所说存贮装置包含一个用来存贮一张伽马校正用数字查询表的只读存贮器。
16.按照权利要求
11的一个图象处理设备，其中所说数字视频信号在最大值与最小值范围内变化，而且其中所说脉宽调制信号产生装置当所说数字视频信号具有最小值时产生一个具有预定脉冲宽度的脉宽调制信号。
17.按照权利要求
11的一个图象处理设备，其中所说数字视频信号在最大值与最小值之间变化，而且其中所说脉宽调制信号产生装置当所说数字视频信号具有最大值时产生一个具有预定脉冲宽度的脉宽调制信号。
18.按照权利要求
11的一个图象处理设备，其中所说图案信号产生装置包括用来对所说图案信号的幅值和偏置量中至少一个量进行调节的装置。
19.一个用来从一个数字视频信号产生一幅图象的设备，它包括A.一个用来产生一列接连的扫描行的光栅扫描印刷机;B.一张可由所说数字视频信号寻址的数字式查询表;C.用来从所说数字视频信号产生一个脉宽调制信号的装置，所说脉宽调制信号产生装置包括(1)用来将所说数字视频信号作为地址加到所说数字式查询表以便根据所说数字式查询表产生伽马校正数字信号的装置;(2)用来将所说所得的伽马校正数字信号转换为一个模拟视频信号的装置;(3)用来产生一个预定周期的周期式模拟基准信号的装置;以及(4)用来将所说模拟视频信号与所说周期式模拟基准信号进行比较以便产生所说脉宽调制信号的装置;以及D.用来将所说脉宽调制信号加到所说印刷机上以产生作为一列行片段的每一所说扫描行，行片段的长度是根据所说脉宽调制信号加以控制的，以便从所说行片段产生一个可变密度的条形屏，该条形屏的对称轴是基本上垂直于各扫描行的。
20.按照权利要求
19的用来从一个数字视频信号产生一幅图象的设备，其中所说周期性模拟基准信号产生装置产生一个预定周期的三角波信号作为所说模拟基准信号。
21.按照权利要求
19的用来产生一幅图象的设备，其中所说数字视频信号在最大值与最小值之间的范围内变化，而且其中所说脉宽调制信号产生装置当所说数字视频信号具有最小值时产生一个具有预定脉冲宽度的脉宽调制信号。
22.按照权利要求
19的用来产生一幅图象的设备，其中所说数字视频信号在最大值与最小值之间变化，而且其中所说脉宽调制信号产生装置当所说数字视频信号具有最大值时产生一个具有预定脉冲宽度的脉宽调制信号。
23.按照权利要求
19的用来产生一幅图象的设备，其中周期性模拟基准信号产生装置包括用来对所说模拟基准信号的幅值和偏置量中至少一个量进行调节的装置。
24.一个对所输入的数字视频信号产生响应的图象处理设备，所说设备包括一个用来将输入到所说设备的数字视频信号转换为模拟视频信号的数字至模拟转换装置;一个用来产生一个预定周期图案信号的图案信号产生装置;一个用来根据所说转换后的模拟视频信号和所说图案信号产生脉宽调制信号的脉宽调制信号产生装置。
25.一个按照权利要求
24的图象处理设备，其中所说图案信号产生装置产生一个预定周期的三角波信号作为所说图案信号。
专利摘要
本发明包括利用数字式查询表对数字视频信号进行伽马较正，并将所得的数字信号转换为模拟视频信号的系统。另一电路产生三角波基准图案信号，比较器将模拟视频信号和三角波基准图案信号进行比较而形成脉宽调制信号。光栅扫描式印刷机例如产生一束激光，根据脉宽调制信号在记录媒质上扫描，由此在印刷机的记录媒质上形成高质量的图象。本设备还能使用模拟视频信号，首先利用一个模数转换器将该模拟视频信号转换为数字视频信号。
文档编号G06T5/00GK86105285SQ86105285
公开日1987年5月13日 申请日期1986年8月14日
发明者约翰·胡夫·里斯曼, 约翰·扎科布斯·史密斯, 阿利斯·马里·德恩特里蒙特, 克拉格·爱德华·格尔德曼 申请人:佳能株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan