JP2002369001A - ハーフトーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小容量のメモリで大サイズのハーフトーニン
グ用スクリーンを実現する。 【解決手段】 Ｎ×Ｎ画素サイズのハーフトーニング用
スクリーン７を実現する場合、１個の画素の画素値をド
ット信号に変換するためのガン変換セル１０をＮ個用意
する。そして、このＮ個のガンマ変換セルをＮ×Ｎ画素
に所定の順序パタ−ン（＃４、＃３、＃５、＃２、＃
１）で繰り返し適用することにより、Ｎ×Ｎ画素スクリ
ーン７においてＮ個の成長核９をそれぞれ中心にして不
規則なパターンでドットが成長していくようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成技術に関
わり、特に画像の濃淡をドットパターンに変換するハー
フトーニング手法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムで生成されたり入
力されたりするデジタル画像は、例えば８ビットワード
のような実質的に連続的な階調が表現可能なワードによ
って個々の画素の濃度値が表現されていることが多い。
一方、コンピュータシステムで用いられるデジタルプリ
ンタに代表される画像形成装置は、一般に、着色剤の微
細な点（ドット）を密度やサイズを変えて画像表示媒体
上に打つことにより、人の目には連続的な階調の如くに
見える擬似的な連続階調画像を再生する。そこで、この
ような画像形成装置においては、元の画像の濃淡を、こ
れができるだけ忠実に再生されるようなドットパターン
に変換する技術が必要であり、この技術はハーフトーニ
ングと呼ばれる。

【０００３】ハーフトーニングの手法には様々なものが
知られている。誤差拡散法やディザ法はその代表例であ
る。また、別の手法として、種々の階調に対応した種々
のドットパターン（スクリーン）を表した画素値データ
を予めメモリに記憶させておき、元の画素値に応答して
適切なスクリーンの画素値データを選択的に読み出し出
力するという方法もある（この方法を、以下「スクリー
ン法」と呼ぶ）。このスクリーン法は、主に、高速印刷
が要求され且つ誤差拡散法がなじみにくいレーザプリン
タのような電子写真式画像形成装置で用いられている。

【０００４】図１は、従来のレーザプリンタで用いられ
ているスクリーン法のためのスクリーンデータの例を示
す。

【０００５】このスクリーンデータは、画像内の１６×
１６画素の領域に対するスクリーンを表現しており、１
６×１６個のガンマ変換セル３からなるガンマセルテー
ブル１として構成されている。このガンマセルテーブル
１内の個々のセル３は、１６×１６画素領域内の個々の
画素に対応している。各セル３内には、元の画素値がと
り得る２５６の階調値に対応した２５６のレーザパルス
幅値（８ビットワード）が格納されている。プリンタ
は、メモリから元の画像の各画素の値を順次に読み出
し、１６×１６画素領域内でのその画素の位置に対応し
たガンマセルテーブル１内の１つのガンマ変換セル３か
ら、その画素値に対応したレーザパルス幅値を読み込
み、そして、その読み込んだレーザパルス幅値に従って
描画レーザパルスをパルス幅変調することにより、印刷
用紙上のその画素の位置にそのパルス幅値に応じたサイ
ズのドットを描く。このようにして、１６×１６画素サ
イズのスクリーンを用いてハーフトーニングが行われ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】高速処理のために、ス
クリーンデータは高速なＳＲＡＭに格納されている。し
かし、従来技術によれば、スクリーンデータの量が大き
いため、高価なＳＲＡＭが大量に必要であり、コストが
高くなる。例えば、上述した１６×１６画素サイズのス
クリーンの場合、（８ｂ×２５６ワード）×（１６×１
６画素）＝５１２ｋｂものＳＲＡＭを費やす。さらに、
画質向上のために一層大きいサイズのスクリーン、例え
ば６４×６４画素程度のスクリーンを使用したいという
要請がある。６４×６４画素スクリーンの場合、そのデ
ータ量は（８ｂ×２５６ワード）×（６４×６４画素）
＝約８Ｍｂと膨大なものになってしまう。

【０００７】従って、本発明の目的は、小容量のメモリ
で大サイズのハーフトーニング用スクリーンを実現する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の新規な
知見を基礎にしている。すなわち、一般にスクリーンデ
ータは、元画像の階調値が大きくなる（濃度が濃くな
る）に伴って、ドットが小さい点からより大きい塊へと
成長して行くように設計されている。このドットの成長
は、通常、ちょうど結晶の成長のように、成長核と呼ば
れる中心点からその周囲へドットが増殖していくような
態様で行われる。このドットの成長とハーフトーニング
の効果に関して発明者が研究したところ、例えば４×４
画素のスクリーンの場合その中に成長核が４個程度、８
×８画素のスクリーンではその中に成長核が８個程度、
また６４×６４画素のスクリーンでは６４個程度の成長
核があれば、そのサイズのスクリーンで期待されるハー
フトーニングの効果（つまり、階調を擬似的に忠実に再
現する効果）が十分発揮できることが判明した。要する
に、矩形領域（典型的には正方形）のスクリーンでは、
そのスクリーンに含まれる画素数の平方根程度の個数の
成長核があれば、ハーフトーニングの効果が十分発揮で
きる。

【０００９】この新規な知見を端緒になされた本発明の
ハーフトーニング装置は、スクリンデータとして変換セ
ルテーブルを有している。この変換セルテーブルは、所
定サイズの画素マトリックスに含まれる画素数より少な
い個数の複数の変換セルを含み、各変換セルには１画素
の画素値をドット信号に変換するための変換情報が格納
されている。変換情報が持つ画素値−ドット信号変換特
性は各変換毎に異なっていて、これらの変換セルを１塊
の複数の画素に適用すると、１つの成長核を中心とした
ドット成長パターンをつくることができるようになって
いる。

【００１０】本発明のハーフトーニング装置は、画素マ
トリックス上の各画素位置に対して変換セルテーブル内
のいずれかの変換セルを指定するセル指定部と、入力画
像に画素マトリックスを当てはめて各入力画素の画素マ
トリックス上での画素位置を決定し、そして、その決定
した画素位置に対してセル指定部により指定された変換
セルを用いて、各入力画素の画素値をドット信号に変換
する処理部とを備える。そして、前記セル指定部は、前
記画素マトリックス上に、点在する複数の成長核をもつ
不規則的ドット成長パターンを形成するように、前記画
素マトリックス上の各画素位置に対し前記変換セルを指
定する。

【００１１】本発明のハーフトーニング方法は、各入力
画素の画素マトリックス上での画素位置を決定し、決定
した各入力画素の画素位置に基づいて、変換セルテーブ
ルに含まれている複数の変換セルのいずれかを各入力画
素に対して指定し、そして、各入力画素に対して指定し
た変換セルを用いて、各入力画素の画素値をドット信号
に変換する。

【００１２】本発明によれば、変換セルテーブル内の変
換セル数が、ハーフトーニング用スクリーンがカバーす
る画素マトリックスの画素数よりも少ないので、スクリ
ーンデータのデータ量が従来技術よりも小さくなる。特
に上記した新規な知見に従えば、Ｎ×Ｎ画素サイズのス
クリーンでは、ほぼＮ個の成長核が存在すれば十分であ
るから、変換セルテーブルの変換セル数は、スクリーン
サイズＮ×Ｎを成長核数Ｎで割った約Ｎ個で十分である
ことになる。これは、スクリーンデータのデータ量が従
来技術よりほぼＮ分の１近くに縮小したことを意味す
る。

【００１３】好適な実施形態では、インデックステーブ
ルと呼ばれるルックアップテーブルを参照して、各入力
画素に対して適用すべき変換セルを選択する。このイン
デックステーブルには、画素マトリックス上の全ての画
素位置に対する変換セルを指し示したインデックスが格
納されている。インデックステーブルのデータ量は変換
セルテーブルに比べて大分少ない。

【００１４】別の好適な実施形態では、各入力画素の画
素マトリックス上の画素位置（例えば、行番号と列番
号）から、その入力画素にどの変換セルを適用するかを
計算により決定する。よって、上述のインデックステー
ブルは不要である。

【００１５】本発明は典型的には専用ハードウェアで実
施されるが、コンピュータにより実施することも勿論で
きる。その場合、そのコンピュータプログラムは、ディ
スク型ストレージ、半導体メモリおよび通信ネットワー
クなどの各種の媒体を通じてコンピュータにインストー
ルまたはロードすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図２は、５×５画素スクリーンの
場合における本発明の原理の簡単な例を示している。

【００１７】図２（Ａ）において、太線で囲んだ５×５
画素スクリーン７にはハッチングで示した成長核として
の５個の画素９が存在する。５×５画素スクリーン５に
対応する画像領域の濃度が０％であるときは、成長核９
を含めて全ての画素が空白であるが、濃度が２０％程度
になると、図示のようにまず５個の成長核９の箇所にの
みドットが形成される。更に、濃度が４０％、６０％、
８０％、１００％と上がって行くと、図２の左端部分に
矢印で示すように、番号＃１で付した成長核９の周りの
画素へ、番号＃２、＃３、＃４、＃５の順序でドットが
追加されて行く。なお、ここでは説明の簡略化のため
に、画素単位の大雑把な成長を例示しているが、実用の
スクリーンでは１画素より小さい単位でより精細にドッ
ト成長を行うことができる。このようなドット成長にお
いて、図示のように５×５画素スクリーン７内に５個程
度の成長核９が存在すれば、５×５画素スクリーン７に
期待し得るハーフトーニング効果が十分に得られるので
ある。

【００１８】この５×５画素スクリーン７を作るために
は、図２（Ｂ）に示すような５個のガンマ変換セル１０
を用意しておけば十分である。従って、スクリーンデー
タのデータ量は大幅に小さくなる。

【００１９】図３は、本発明の一実施形態にかかるレー
ザプリンタ内のハーフトーニング回路の概略構成を示
す。

【００２０】ハーフトーニング回路１３は、例えばＳＲ
ＡＭを用いた内部メモリ１５と、ハードウェアロジック
回路である処理部１７とを有する。内部メモリ１５に
は、インデックステーブル１９及びガンマセルテーブル
２１の２つのテーブルから構成されるスクリーンデータ
が格納されている。処理部１７は、例えばＤＲＡＭを用
いた外部のイメージメモリ１１から元の連続階調画像の
各画素値（典型的には、１画素の１色成分値が８ビット
ワード）を読み込み、内部メモリ１５内のインデックス
テーブル１９とガンマセルテーブル２１を参照すること
により、その読み込んだ画素値に対応したドットサイズ
を示すレーザパルス幅を決定して、このレーザパルス幅
信号を出力する。このレーザパルス幅信号に従って、図
示しないレーザ印刷エンジンが描画レーザパルスをパル
ス幅変調し、電子写真方法によって用紙上に擬似的連続
階調画像を再生する。

【００２１】図４は、インデックステーブル１９とガン
マセルテーブル２１の構成を示す。

【００２２】これらのマトリックス１９、２１は、６４
×６４画素サイズのスクリーンを表現している。ガンマ
セルテーブル２１は６４個のガンマ変換セル２３を有し
ている。各ガンマ変換セル２３は、それぞれ１つの画素
に対応づけることができるものであって、そこには、元
画像の１つの画素値（１色成分で８ビットワード）がと
り得る２５６階調にそれぞれ対応した２５６のレーザパ
ルス幅値（８ビットワード）２５が格納されている。そ
れら６４個のガンマ変換セル２３はそれぞれ、図示のよ
うなセル番号＃１、＃２、…、＃６４が割り当てられて
いる。このガンマセルテーブル２１は、１つの成長核を
中心にした６４個の画素からなる領域におけるドット成
長パターンを表現したものである。その成長パターンと
は、画像濃度が０から徐々に上昇するに伴って、例え
ば、番号＃１のセルに対応する画素内に成長核としての
最初のドットが現われ、続いて、その成長核を起点にし
て番号＃２、＃３、…、＃６４の順序で、他のセルに対
応する画素の領域へドットが増殖していくようなパター
ンである。

【００２３】インデックステーブル１９は、元画像上の
６４×６４画素領域に対応した６４×６４個のインデッ
クス２７から構成されている。各インデックス２７は、
６４×６４画素領域内の各画素に対応している。各イン
デックス２７には、ガンマセルテーブル２１内の１つの
ガンマ変換セル２３のセル番号が格納されている（セル
番号は理論上は６ビットで十分であるが、実施上は８ビ
ットワードである）。各インデックス２７は、そこに格
納されたセル番号によって、図中矢印で示すようにガン
マセルテーブル２１内の１つのガンマ変換セル２３を指
定している。

【００２４】インデックステーブル１９内の６４×６４
個のインデックス２７は、それが対応する６４×６４画
素領域内に６４個の成長核が分散的して点在し、画像濃
度の上昇に伴ってその６４個の成長核の各々を中心にド
ットが成長していくような所定の順序パターンをもっ
て、ガンマセルテーブル２１内の６４個のガンマ変換セ
ル２３を反復的に指定している。これは、図２（Ａ）に
示した５×５画素領域７内の各画素に図２（Ｂ）に示し
たセル１０が＃４、＃３、＃５、＃２、＃１の順序パタ
ーンで反復的に適用されているのと、原理的には同様で
ある。このように、６４×６４画素領域内に６４個の成
長核が存在することにより、６４×６４画素スクリーン
で期待できるハーフトーニング効果を十分に得ることが
できる。

【００２５】ここで、ガンマセルテーブル２１のデータ
量は、８ｂ×２５６ワード×６４セル＝１３１ｋｂであ
る。また、インデックステーブル１９のデータ量は、８
ｂ×（６４×６４インデックス）＝３２ｋｂである。合
計は１６４ｋｂであり、これは従来の同画素サイズのス
クリーンデータのデータ量８Ｍｂに比較して大幅に小さ
い。

【００２６】図５は、ハーフトーニング回路１３の処理
部１７の動作を示す。

【００２７】まず、イメージメモリ１１から元画像内の
ある画素の画素値を読み込む（ステップ３１）。次に、
その画素の６４×６４画素領域内での画素位置を決定す
る（ステップ３２）。次に、その画素位置に対応したイ
ンデックステーブル１９内のインデックス２７から、セ
ル番号を読み込む（ステップ３３）。次に、そのセル番
号で指定されるガンマセルテーブル２１内の１つのガン
マ変換セル２３から、ステップ３１で読み込んた画素値
に対応するレーザパルス幅値を読み込む（ステップ３
４）。そして、その読み込んだパルス幅値を出力する
（ステップ３５）。図示しないレーザ印刷エンジンが、
そのパルス幅値にしたがって、その画素位置にドットを
描くための描画レーザをパルス幅変調する。以上の動作
を、元画像内の全ての画素について繰り返す（ステップ
３６）。

【００２８】ところで、ハーフトーニング用のスクリー
ンは、画像の種類（例えば、文字や記号などのテキス
ト、線や図形のようなグラフィックス、写真やペイント
絵画のような自然画像など）や、カラー画像か白黒画像
かの別や、ユーザの好み等によって、最適なドット成長
パターンが異なってくる。そこで、画像の種類などに応
じて、複数種類のスクリーンの中から適当なものを選べ
るようにすることも可能である。そのための手法には様
々なものが考え得るが、一例として、次のような手法を
採用することができる。すなわち、図３において、内部
メモリ１３内に、それぞれ独自の異なるドット成長パタ
ーンを作るような順序パターンでガンマセルテーブル２
１内のセルを指定した複数のインデックステーブル１９
を用意し、それらのインデックステーブル１９にそれぞ
れ固有のスクリーン番号を付与しておく。また、元画像
の画素値は例えばカラーの場合はＲＧＢ、ＣＭＹ又はＣ
ＭＹＫといった３色ないし４色の色成分（通常、それぞ
れ８ビットワード）から構成されるが、それに加えて、
スクリーン番号（例えば８ビットワード）も更なる成分
として画素値に含ませておく。例えば、画像中の例えば
テキストの領域に存在する画素の画素値には、テキスト
印刷に最適なインデックステーブル１９のスクリーン番
号を、また、自然画像の領域に存在する画素の画素値に
は、自然画像の印刷に最適なインデックステーブル１９
のスクリーン番号を含ませる、というようにである。こ
れにより、データ量の大きな増加を招かずに、種々のス
クリーンを選択的に使用できるようになる。

【００２９】図６は、本発明の別の実施形態かかるレー
ザプリンタ内のハーフトーニング回路の概略構成を示
す。

【００３０】ハーフトーニング回路４３は、例えばＳＲ
ＡＭを用いた内部メモリ４５と、ハードウェアロジック
回路である処理部４７とを有する。内部メモリ４５に
は、ガンマセルテーブル５１が格納されており、このガ
ンマセルテーブル５１はＮ×Ｎ画素スクリーンの場合に
Ｎ個のガンマ変換セルを持つ。つまり、このガンマセル
テーブル５１は、例えば５×５画素スクリーンの場合に
は図２（Ｂ）に示したガンマセルテーブルと同様の構成
をもち、また、６４×６４画素スクリーンの場合には図
４に示したガンマセルテーブル２１と同様の構成をも
つ。

【００３１】処理部４７は、セル番号決定部５３とパル
ス幅決定部５５を有する。セル番号計算部５３は、外部
のイメージメモリ（例えばＤＲＡＭ）４１から元の連続
階調画像の各画素の画素値（典型的には、１画素の１色
成分値が８ビットワード）を読み込み、そして、Ｎ×Ｎ
画素領域上での各画素の位置を計算し、その計算した各
画素位置から、各画素に適用するべきガンマセルテーブ
ル２１内の一つのガンマ変換セルのセル番号を計算す
る。このようにセル番号計算部５３が計算により各画素
に適用すべきガンマ変換セルを決定するので、図３及び
図４に示した先の実施形態のインデックステーブル１９
に相当するテーブルは内部メモリ４５内に存在しない。
このことは、内部メモリ４５のサイズを小さくし、コス
トを下げることにつながる。

【００３２】処理部４７のパルス幅決定部５５は、セル
番号計算部５３が計算したセル番号で指定されるガンマ
セルテーブル５１内のガンマ変換セルを参照して、イメ
ージメモリ４１から読み込まれた画素値に対応したドッ
トサイズを示すレーザパルス幅を決定して、このレーザ
パルス幅信号を出力する。このレーザパルス幅信号に従
って、図示しないレーザ印刷エンジンが描画レーザパル
スをパルス幅変調し、電子写真方法によって用紙上に擬
似的連続階調画像を再生する。

【００３３】図７は、５×５画素スクリーンの場合のセ
ル番号計算部５３の構成例を示す。図８は、このセル番
号計算部５３が５×５画素領域７１上の各画素７３に対
して計算したセル番号を示す。

【００３４】図７に示すように、セル番号計算部５３
は、行カウンタ６１と列カウンタ６３と行モジュロ計算
器６５と列モジュロ計算器６７と加算器６９とを有す
る。行カウンタ６１と列カウンタ６３は、いずれも０か
ら４までカウントアップするリングカウンタであり、図
６に示したイメージメモリ４１から読み込まれた各画素
について、５×５画素領域上での位置、（つまり行番号
ａと列番号ｂ）をそれぞれカウントする。図８に示すよ
うに、５×５画素領域７１において最上行の行番号ａが
０であり、下へ１行分シフトすると行番号ａが１だけ増
え、また、左端列の列番号ｂが０であり、右へ１列シフ
トすると列番号ｂが１だけ増える。

【００３５】再び図７を参照して、行モジュロ計算器６
５は、行番号カウンタ６１からの行番号ａを用いて、
「ｃ＝（２・ａ＋４）mod５」を計算する。ここで、モ
ジュロ計算「（Ｘ）modＹ」は、整数Ｘを整数Ｙで除算
した余り値を求めることである。よって、モジュロ５計
算「（Ｘ）mod５」の結果は、０から４の整数のいずれ
かである。加算器６７は、行モジュロ５計算器６５から
の計算値ｃに、列カウンタ６３からの列番号ｂを加算す
る。列モジュロ５計算器６７は、列カウンタ６３からの
列番号ｂと、行モジュロ５計算器６５からの計算値ｃと
を用いて「ｄ＝（ｂ＋ｃ）mod５」を計算する。加算器
６９は、列モジュロ５計算器６７からの計算値ｄに＋１
を加算し、その加算値ｅ（＝ｄ＋１）をセル番号とす
る。ここで、＋１の加算の目的は、列モジュロ計算器６
７の出力値の範囲０〜４を、セル番号の範囲１〜５に調
整するためである。

【００３６】このようにセル番号を計算した結果、図８
に示すように、５×５画素領域７１上には、ハッチング
で示した５個のセル番号１の画素（成長核）の各々を中
心にしたドット成長パターン（太線で囲んで示す）が分
散配置される。各ドット成長パターンは、図９に示すよ
うに５個の画素からなる十字型のパターン７５であり、
これは図２（Ａ）に示した５×５画素領域７上の各ドッ
ト成長パターンと実質的に同等の濃度表現能力をもつ。

【００３７】図１０は、１３×１３画素スクリーンの場
合のセル番号計算部５３の構成例を示す。図１１は、図
１０のセル番号計算部５３が１３×１３画素領域９１上
の各画素９３に対して計算したセル番号を示す。なお、
１３×１３画素スクリーンの場合には、図６に示したガ
ンマセルテーブル５１には、セル番号１〜１３の１３個
のガンマ変換セルが含まれる。

【００３８】図１０において、行カウンタ８１と列カウ
ンタ８３は、いずれも０から１３までカウントアップす
るリングカウンタであり、図６に示したイメージメモリ
４１から読み込まれた各画素について、図１１に示すよ
うな１３×１３画素領域９１上での位置（つまり行番号
ａと列番号ｂ）をそれぞれカウントする。行モジュロ計
算器８５は、行番号カウンタ８１からの行番号ａを用い
て、「ｃ＝（５・ａ＋３）mod１３」を計算する。加算
器８７は、に、を加算する。列モジュロ計算器８７は、
列カウンタ８３からの列番号ｂと行モジュロ計算器８５
からの計算値ｃとを用いて「ｄ＝（ｂ＋ｃ）mod１３」
を計算する。加算器８９は、列モジュロ計算器８７から
の計算値ｄに＋１を加算し、その加算値ｅ（＝ｄ＋１）
をセル番号とする。ここで、＋１の加算の目的は、列モ
ジュロ計算器６７の出力値の範囲０〜１２を、セル番号
の範囲１〜１３に調整するためである。

【００３９】このようにセル番号を計算した結果、図１
１に示すように、１３×１３画素領域９１上には、ハッ
チングで示した１３個のセル番号１の画素（成長核）の
各々を起点にして成長する１３画素領域のドット成長パ
ターン（太線で囲んで示す）が分散配置される。各ドッ
ト成長パターンは、概略的に、ドットが中央の行から成
長し出してその上下の列へと拡大していくようなもので
ある。

【００４０】上述した５×５画素スクリーンや１３×１
３画素スクリーンだけでなく、一般的なＮ×Ｎ画素スク
リーンも、図６に示したハーフトーニング回路４３で実
現することができる。その場合、図１２又は図１３に示
すような構成のセル番号計算器５３を用いることができ
る。

【００４１】図１２のセル番号計算器５３では、行モジ
ュロ計算器１０５が、行番号ａを用いて「ｃ＝（Ｓ・ａ
＋Ｔ）modＮ」を計算し、列モジュロ計算器１０７が、
列番号ｂと行モジュロ計算結果ｃを用いて「ｄ＝（Ｕ・
ｂ＋ｃ＋Ｖ）modＮ」を計算し、加算器１０９が列モジ
ュロ計算結果ｄに調整値Ｗを加算して、セル番号ｅを出
力する。図１３のセル番号計算器５３では、列モジュロ
計算器１０７が、列番号ｂを用いて「ｄ＝（Ｕ・ｂ＋
Ｖ）modＮ」を計算し、行モジュロ計算器１０５が、行
番号ａと行モジュロ計算結果ｄを用いて「ｃ＝（Ｓ・ａ
＋ｄ＋Ｔ）modＮ」を計算し、加算器１０９が行モジュ
ロ計算結果ｃに調整値Ｗを加算して、セル番号ｅを出力
する。

【００４２】図１２及び図１３において、定数Ｓは、行
番号ａの増分１に対するセル番号の増分を定義し、定数
Ｕは、行番号ｂの増分１に対するセル番号の増分を定義
し、定数ＴとＶは、（ａ，ｂ）＝（０，０）の位置の画
素に対するセル番号を定義する。調整値Ｗは、モジュロ
計算値の範囲０〜（Ｎ−１）をセル番号の範囲Ｗ〜（Ｗ
＋Ｎ）に調整するものである。

【００４３】図１４は、図６に示したハーフトーニング
回路４３の処理部４７の動作を示す。

【００４４】まず、イメージメモリ４１から元画像内の
ある画素の画素値を読み込む（ステップ２０１）。次
に、その画素のスクリーンに対応した画素領域内での画
素位置、つまり行番号ａと列番号ｂ、を決定する（ステ
ップ２０２）。次に、その行番号ａと列番号ｂから、そ
の画素に対するセル番号を計算する（ステップ２０
３）。次に、そのセル番号で指定されるガンマセルテー
ブル５１内の１つのガンマ変換セルから、ステップ２０
１で読み込んた画素値に対応するレーザパルス幅値を読
み込む（ステップ２０４）。そして、その読み込んだパ
ルス幅値を出力する（ステップ２０５）。図示しないレ
ーザ印刷エンジンが、そのパルス幅値にしたがって、そ
の画素位置にドットを描くための描画レーザをパルス幅
変調する。以上の動作を、元画像内の全ての画素につい
て繰り返す（ステップ２０６）。

【００４５】以上、本発明の一実施形態を説明したが、
これらの実施形態はあくまで本発明の説明のための例示
であり、本発明をこれら実施形態にのみ限定する趣旨で
はない。従って、本発明は、上記実施形態以外の様々な
形態でも実施することができるものである。例えば、本
発明のハーフトーニング装置は、上記実施形態のような
専用ハードウェア回路だけでなく、コンピュータを用い
てソフトウェアによって実施することもできる。また、
上に例示した規則的な集中ドット型のドット成長パター
ンをもつスクリーンだけでなく、不規則なドット成長パ
ターンをもつスクリーンも、分散型のドット成長パター
ンをもつスクリーンも、本発明により実現することがで
きる。また、Ｎ×Ｎ画素のサイズをもつ正方形のスクリ
ーンだけでなく、Ｎ×Ｍ画素のサイズをもつ長方形のス
クリーンも本発明により実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のスクリーンデータの構成を示す図。

【図２】本発明の原理を説明するための簡単な例を示し
た図、

【図３】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図。

【図４】スクリーンデータの構成を示す図。

【図５】処理部の動作を示すフローチャート。

【図６】本発明の別の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図７】５×５画素スクリーンの場合のセル番号計算部
５３の構成例を示すブロック図。

【図８】図７に示すセル番号計算部５３が５×５画素領
域７１上の各画素７３に対して計算したセル番号を示す
説明図。

【図９】図８に示す５×５画素領域７１における、１つ
の成長核を中心にした５個の画素のドット成長パターン
を示す説明図。

【図１０】１３×１３画素スクリーンの場合のセル番号
計算部５３の構成例を示すブロック図。

【図１１】図１０に示すセル番号計算部５３が１３×１
３画素領域９１上の各画素９３に対して計算したセル番
号を示す説明図。

【図１２】Ｎ×Ｎ画素スクリーンの場合のセル番号計算
器５３の構成例を示すブロック図。

【図１３】Ｎ×Ｎ画素スクリーンの場合のセル番号計算
器５３の別の構成例を示すブロック図。

【図１４】図６に示したハーフトーニング回路４３の処
理部４７の動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１３、４３ ハーフトーニング回路 １７、４７ 処理部 １９ インデックステーブル ２１、５１ ガンマセルテーブル ２３ ガンマ変換セル ２５ パルス幅値 ２７ インデックス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C262 AB20 BB06 BB21 BB27 BB44 BC01 BC11 BC17 5B057 AA11 CA01 CA02 CA08 CA12 CA16 CB01 CB02 CB07 CB12 CB16 CC01 CE13 CE16 CH07 CH08 5C077 LL17 MP01 MP08 NN17 PP32 PP33 PP68 PQ12 PQ23 TT02

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定サイズの画素マトリックスに含まれ
   る画素数より少ない個数の複数の変換セルを含み、前記
   変換セルの各々は画素値をドット信号に変換するための
   変換セル毎に異なる変換情報を有している変換セルテー
   ブルと、 前記画素マトリックス上の各画素位置に対し
   て前記変換セルテーブル内のいずれかの変換セルを指定
   するセル指定部と、 入力画像に前記画素マトリックスを当てはめて、前記入
   力画像内の各入力画素の前記画素マトリックス上での画
   素位置を決定し、そして、前記セル指定部が前記決定し
   た画素位置に対し指定する変換セルを用いて、前記各入
   力画素の画素値をドット信号に変換する処理部とを備
   え、 前記セル指定部は、前記画素マトリックス上に、点在す
   る複数の成長核をもつ不規則的ドット成長パターンを形
   成するように、前記画素マトリックス上の各画素位置に
   対し前記変換セルを指定するハーフトーニング装置。
2. 【請求項２】 前記画素マトリックスは矩形の領域であ
   る請求項１記載のハーフトーニング装置。
3. 【請求項３】 前記画素マトリックスはＮ×Ｎ画素サイ
   ズをもち、 前記セル指定部は、前記画素マトリックス上に、点在す
   るほぼＮ個の成長核をもつドット成長パターンを形成す
   るように、前記画素マトリックス上の各画素位置に対し
   前記変換セルを指定する請求項１記載のハーフトーニン
   グ装置。
4. 【請求項４】 前記セル指定部は、前記画素マトリック
   ス上の全ての画素位置の各々に対していずれかの変換セ
   ルを予め指定したインデックステーブルを有している請
   求項１記載のハーフトーニング装置。
5. 【請求項５】 前記セル指定部は、前記画素マトリック
   ス上の各画素位置に対して、各画素位置を用いた計算に
   より、いずれかの変換セルを指定する請求項１記載のハ
   ーフトーニング装置。
6. 【請求項６】 前記画素値は階調値であり、前記ドット
   信号は、描画パルスをパルス幅変調するためのパルス幅
   信号である請求項１記載のハーフトーニング装置。
7. 【請求項７】 入力画像に所定サイズの画素マトリック
   スを当てはめて、前記入力画像内の各入力画素の前記画
   素マトリックス上での画素位置を決定するステップと、 決定した前記各入力画素の画素位置に基づいて、変換セ
   ルテーブルに含まれている複数の変換セルのいずれかを
   前記各入力画素に対して指定するステップであって、変
   換セルテーブル内の前記変換セルの個数は前記画素マト
   リックスに含まれる画素数より少なく、前記変換セルの
   各々は画素値をドット信号に変換するための変換セル毎
   に異なる変換情報を有しているステップと、 前記各入
   力画素に対して指定した前記変換セルを用いて、前記各
   入力画素の画素値をドット信号に変換するステップとを
   備え、 前記指定するステップでは、前記画素マトリックス上
   に、点在する複数の成長核をもつ不規則的ドット成長パ
   ターンを形成するように、前記画素マトリックス上の各
   画素位置に対し前記変換セルを指定するハーフトーニン
   グ方法。
8. 【請求項８】 元画像の画素値をドット信号に変換する
   ハーフトーニング装置と、前記ハーフトーニング装置か
   らのドット信号に応答して前記元画像の階調を擬似的に
   表現した画像を再生する画像再生装置とを備え、 前記ハーフトーニング装置が、 所定サイズの画素マトリックスに含まれる画素数より少
   ない個数の複数の変換セルを含み、前記変換セルの各々
   は画素値をドット信号に変換するための変換セル毎に異
   なる変換情報を有している、変換セルテーブルと、 前
   記画素マトリックス上の各画素位置に対して前記変換セ
   ルテーブル内のいずれかの変換セルを指定するセル指定
   部と、 入力画像に前記画素マトリックスを当てはめて、前記入
   力画像内の各入力画素の前記画素マトリックス上での画
   素位置を決定し、そして、前記セル指定部が前記決定し
   た画素位置に対し指定する変換セルを用いて、前記各入
   力画素の画素値をドット信号に変換する処理部とを有
   し、 前記セル指定部は、前記画素マトリックス上に、点在す
   る複数の成長核をもつ不規則的ドット成長パターンを形
   成するように、前記画素マトリックス上の各画素位置に
   対し前記変換セルを指定する画像形成装置。
9. 【請求項９】 入力画像に所定サイズの画素マトリック
   スを当てはめて、前記入力画像内の各入力画素の前記画
   素マトリックス上での画素位置を決定するステップと、 決定した前記各入力画素の画素位置に基づいて、変換セ
   ルテーブルに含まれている複数の変換セルのいずれかを
   前記各入力画素に対して指定するステップであって、変
   換セルテーブル内の前記変換セルの個数は前記画素マト
   リックスに含まれる画素数より少なく、前記変換セルの
   各々は画素値をドット信号に変換するための変換セル毎
   に異なる変換情報を有しているステップと、 前記各入
   力画素に対して指定した前記変換セルを用いて、前記各
   入力画素の画素値をドット信号に変換するステップと、 前記ドット信号に応答して前記入力画像の階調を擬似的
   に表現した画像を再生するステップとを備え、 前記指定するステップでは、前記画素マトリックス上
   に、点在する複数の成長核をもつ不規則的ドット成長パ
   ターンを形成するように、前記画素マトリックス上の各
   画素位置に対し前記変換セルを指定する画像形成方法。
10. 【請求項１０】 入力画像に所定サイズの画素マトリッ
    クスを当てはめて、前記入力画像内の各入力画素の前記
    画素マトリックス上での画素位置を決定するステップ
    と、 決定した前記各入力画素の画素位置に基づいて、変換セ
    ルテーブルに含まれている複数の変換セルのいずれかを
    前記各入力画素に対して指定するステップであって、変
    換セルテーブル内の前記変換セルの個数は前記画素マト
    リックスに含まれる画素数より少なく、前記変換セルの
    各々は画素値をドット信号に変換するための変換セル毎
    に異なる変換情報を有しているステップと、 前記各入
    力画素に対して指定した前記変換セルを用いて、前記各
    入力画素の画素値をドット信号に変換するステップとを
    有し、 前記指定するステップでは、前記画素マトリックス上
    に、点在する複数の成長核をもつ不規則的ドット成長パ
    ターンを形成するように、前記画素マトリックス上の各
    画素位置に対し前記変換セルを指定するハーフトーニン
    グ方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを
    もったコンピュータ読取可能な記録媒体。