JP2003162717A

JP2003162717A - 画像処理方法及び装置、プリンタシステム

Info

Publication number: JP2003162717A
Application number: JP2001361716A
Authority: JP
Inventors: Toru Fujita; 徹藤田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】全体としてデータ量を少なくしつつ、かつトー
ンジャンプが目立つ場所においては十分な情報量を確保
し、トーンジャンプによる画質劣化を改善する。【解決手段】入力階調レベル（入力階調値）と、より低
ビットで表現された出力階調レベル（パルス幅値）との
対応関係について、出力階調レベルの表現ビット数が異
なる少なくとも２つの対応関係を記憶しておく。そし
て、画像データの各画素について、パターンマトリクス
の画素位置に応じて前記対応関係のうちの一つを選択
し、前記選択した対応関係に基づいて該画素の入力階調
レベルに対応する出力階調レベルを求める。パターンマ
トリクスの画素位置に応じて選択される対応関係は、網
点の成長順位が早い対応関係ほど表現ビット数が大きく
なるように設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続階調を実現す
るための画像処理技術に関し、特に、トーンジャンプに
よる画質劣化を改善することができるハーフトーン画像
処理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラープリンタやカラーコピー等の電子
写真装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナーを利用してカラー画
像の再生を行うものである。カラープリンタの中でも、
特に、レーザビームによって感光体ドラム上に静電潜像
を形成し、帯電したトナーにより現像し、現像されたト
ナーによる画像を転写紙に転写し、定着することによっ
てカラー画像再生を行うカラーレーザプリンタは、レー
ザビームの照射領域を各画素に対応する潜像形成領域内
（ドット）内において種々変更することができ、単位面
積当たりのドット数が少ない場合でも、より高解像度で
且つより高い階調のカラー画像を再現することを可能に
する。

【０００３】そのようなカラーレーザプリンタによりカ
ラー画像再生を行う場合の画像処理の工程の概略を図１
０を参照して説明すると次のようである。

【０００４】画像データはデータ解釈される（ステップ
Ｓ１）。データ解釈とは、画像データがどのような構造
を有しているかを解釈することである。例えば、カラー
スキャナで読み込まれた画像データはビットマップデー
タであるが、それがそのままビットマップ形式で保存さ
れることもあり、ＪＰＥＧ等の適宜な圧縮方式によりデ
ータ圧縮されて保存される場合もある。この場合にはデ
ータ圧縮された画像データはビットマップ形式とは異な
るものとなる。また、図形作成ツール等のアプリケーシ
ョンプログラムによって作成された画像のデータは、ペ
ージ・ディスクリプション・ランゲージ（page descrip
tion language：ＰＤＬ）等のビットマップ形式ではな
い形式のデータとなされる。このように画像データのデ
ータ構造は種々であるので、画像データがどのような構
造のものであるのかを解釈するのである。そして、デー
タ解釈の工程で解釈された画像データのデータ構造は、
それ以降の工程の処理に反映される。なお、データ解釈
の手法は周知であるので詳細な説明は省略する。

【０００５】次に、画像データに対して解像度変換が施
され（ステップＳ２）、ラスタオペレーションにより画
像データはビットマップ化される（ステップＳ３）。解
像度変換は、画像データの解像度を、指定された画像再
生の解像度に変換するものである。そして、ラスタオペ
レーションによって、ＲＧＢの３つのビットマッププレ
ーン（以下、単にプレーンと称す）が生成される。な
お、解像度変換及びラスタオペレーションの手法は周知
であるので詳細な説明は省略する。

【０００６】次に、色変換によって、ＲＧＢの３色は、
ＹＭＣＫの４色に変換される（ステップＳ４）。これに
よって、ＹＭＣＫの４つのプレーンが生成される。この
色変換も周知の手法を用いればよい。

【０００７】次に、ＹＭＣＫのそれぞれのプレーンに対
してハーフトーン処理が行われる（ステップＳ５）。ハ
ーフトーン処理についても種々の手法が知られている
が、ここでは、本出願人が特開２０００−２２８７２８
号公報で提案した、パターンマトリクスとガンマテーブ
ルを用いる手法を用いるものとする。

【０００８】具体的には次のようである。

【０００９】パターンマトリクスは、ＹＭＣＫの各プレ
ーンの各画素の階調値に基づいて網点を生成していく際
に、どのような配置の何個の画素で網点を生成していく
か、その網点を生成する画素のマトリクス構成を定める
ものであり、例えば、上記の公開公報には１２×１２の
マトリクス構成のパターンマトリクスが示されている
が、それと同様に、３×３の９個のマトリクス構成の画
素の階調値に基づいて網点を生成していくものとする
と、パターンマトリクスは図１１（ａ）に示すように、
３×３のマトリクスとなり、マトリクス内には１〜９の
参照番号（ガンマテーブルの識別子）が割り当てられて
いる。

【００１０】ガンマテーブルは、パターンマトリクスの
参照番号に対応する各画素の静電潜像を形成する際に、
ドットのどの位置にどの程度の面積でレーザビームを照
射すべきかという画像再生情報を定めたテーブルであ
り、パターンマトリクスの各参照番号について、画素の
階調値（入力階調レベル）に対するレーザビームのパル
ス幅と、そのパルス位置が書き込まれている。つまり、
画像再生情報は、出力階調レベルを示すパルス幅と、ド
ット内における位置情報を示すパルス位置の２つの情報
を含んでいるのである。

【００１１】パターンマトリクスが図１１（ａ）のとき
のガンマテーブルの例の一部分を図１１（ｂ）に示す。
図１１（ｂ）は、パルス幅を０〜３の４段階として２ビ
ットで表した場合のガンマテーブルの例を示しており、
３を分母とする分数がパルス幅を、「右」、「左」がパ
ルス位置を示している。図に示す例では、パルス位置と
して、ドット内の右に寄せた位置にパルスを生成する
「右」と、左に寄せた位置にパルスを生成する「左」の
２種類が用いられている。

【００１２】そして、画像データに対して、図１１
（ａ）のパターンマトリクスと、図１１（ｂ）のガンマ
テーブルが順次対応付けられ、各画素がパターンマトリ
クスのどの参照番号の位置にあるかに応じて、ガンマテ
ーブルから画素の階調値に対する画像再生情報が読み出
されて出力される。

【００１３】例えば、ここでは画素の階調は８ビットで
表されるものとし、いま、ＹＭＣＫのプレーンの中の一
つのプレーンについて、図１１（ａ）に示すパターンマ
トリクスと図１１（ｂ）に示すガンマテーブルを用いて
ハーフトーン処理を行うものとする。そして、当該プレ
ーンの画像データの中の図１２（ａ）のｐ１，ｐ２で示
す２つの画素が、それぞれパターンマトリクスの参照番
号の１番と５番の位置であるとし、ｐ１の階調値は３
０、ｐ２の階調値は１５０であるとすると、図１１
（ｂ）のガンマテーブルから、ｐ１の画素についての画
像再生情報としては、パルス幅は１／３、パルス位置は
右寄せが出力され、ｐ２の画素についての画像再生情報
としては、パルス幅は２／３、パルス位置は右寄せが出
力される。その他の画素についても同様である。従っ
て、このハーフトーン処理で得られる画像再生情報をパ
ルス幅変調方式（ＰＷＭ）により変調して、周知の工程
により感光体にトナーを付着し、それを印刷用紙に転写
すると、これらｐ１、ｐ２の画素はそれぞれ図１２
（ｂ）のｐ１’、ｐ２’に示すように画像再生されるこ
とになる。なお、図１２（ｂ）において、黒で示す部分
はトナーが転写された部分を示している。

【００１４】このようにして、パターンマトリクスとガ
ンマテーブルを用いたハーフトーン処理をＹＭＣＫの全
てのプレーンについて行うと、次に、そのハーフトーン
処理の結果得られたＹＭＣＫ４色についての各画素の画
像再生情報をパルス幅変調方式（ＰＷＭ）により変調し
てレーザ駆動パルスを生成する（ステップＳ６）。そし
てその後、このレーザ駆動パルスでレーザダイオードを
駆動し、レーザービームを感光ドラムに照射する。これ
により、一つ一つの画素に対応した静電潜像形成領域内
の、画像再生情報のパルス位置によって定められた右側
または左側に、画像再生情報のパルス幅によって定めら
れた面積領域だけにレーザービームが照射され、トナー
が付着される。そして、印刷用紙への転写、定着が行わ
れて画像再生が行われることになる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示す画像再生
時の画像処理は、全てカラーレーザプリンタ側で行われ
ることもあり、一部はホストコンピュータで行われるこ
ともあるが、何れにせよ、従来では、画像再生を行う場
合には、その都度、図１０に示す画像処理を行わなけれ
ばならず、画像再生に時間を要するという問題があっ
た。また、例えば、ホストコンピュータ側でラスタオペ
レーションあるいは色変換まで行うものとすると、ＲＧ
Ｂの３色のプレーン、又はＹＭＣＫの４色のプレーンの
データをカラーレーザプリンタに転送しなければなら
ず、そのデータ転送に時間を要するという問題もある。

【００１６】かかる問題に対し、画像処理の何れかの段
階で、ＲＧＢの３プレーンや、ＹＭＣＫの４プレーンの
データ量に比較してデータ量が少ない形態のデータを生
成して蓄積しておき、画像再生を行う際にはその形態の
データを読み出して、その後の必要な画像処理を行って
画像再生するように構成することが考えられる。この場
合、従来よりも短時間で画像再生を行うことが可能であ
り、しかも、その形態のデータを蓄積するためのメモリ
容量は、ＲＧＢの３プレーンやＹＭＣＫの４プレーンの
形態でデータを蓄積する場合に比較して少なくて済むこ
とになる。更に、ホストコンピュータ側である程度の画
像処理を行う場合、このようなデータ量が少ない形態の
データの生成までをホストコンピュータ側で行うように
すれば、カラーレーザプリンタへのデータ転送を従来よ
りも短時間で行うことが可能となる。

【００１７】しかし、ＲＧＢの３プレーンやＹＭＣＫの
４プレーンの形態と比較してデータ量を少なくするため
に、例えば１ドット（１画素）を表現するために必要な
ビット数（以下、「表現ビット数」と呼ぶ。）を小さく
した場合、画像再生を行う際に階調の連続性を表現しき
れず、部分的に境界ができ縞模様が見えてしまう状態
（トーンジャンプ）が生じてしまうおそれがある。この
ようなトーンジャンプは、特に画像の濃度が淡い（薄
い）場所において大きく目立つ傾向があり、画質劣化の
大きな要因となっていた。

【００１８】ここで、トーンジャンプを改善する一つの
方法として、ハーフトーン処理を行う際にランダムノイ
ズを付加（加算又は減算）する方法がある。しかし、表
現ビット数が小さく（例えば２ビット程度）、そもそも
階調の連続性を表現するのに十分な情報量がない場合に
は、たとえランダムノイズを付加したとしても、必ずし
も十分に画質は改善されない。また、単純に一様にラン
ダムノイズを付加する方法では、パターンマトリクス内
でノイズが相殺されてしまい、その効果が現われにくい
という問題もある。

【００１９】そこで本発明は、全体としてデータ量を少
なくしつつ、かつトーンジャンプが目立つ場所において
は十分な情報量を確保できるように構成し、トーンジャ
ンプによる画質劣化を改善することができる画像処理技
術（ハーフトーン技術）を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、入力画像の階調レベル（以下、「入力階調レベル」
と呼ぶ。）と、より低ビットで表現された出力画像の階
調レベル（以下、「出力階調レベル」と呼ぶ。）との対
応関係を記憶する第１記憶手段と、画像データの各画素
について、画素位置に応じて前記対応関係のうちの一つ
を選択し、前記選択した対応関係に基づいて該画素の入
力階調レベルに対応する出力階調レベルを求めるハーフ
トーン手段とを備えた画像処理装置であって、前記第１
記憶手段は、出力階調レベルの表現ビット数が異なる少
なくとも２つの対応関係Ｘ、Ｙを記憶することを特徴と
する。

【００２１】好適には、前記ハーフトーン手段が、画像
データに対し、各対応関係を特定する識別子をマトリク
ス上の位置に対応づけたパターンマトリクスを当ては
め、マトリクス上の画素位置に応じて前記対応関係のう
ちの一つを選択するように構成する。前記出力階調レベ
ルの表現ビット数は、前記マトリクス上の画素位置に応
じて定まっていることが望ましい。

【００２２】また好適には、前記少なくとも２つの対応
関係Ｘ、Ｙにおける出力階調レベルの表現ビット数をそ
れぞれＰｘ、Ｐｙとし、対応関係Ｘ、Ｙにおける同一の
入力階調レベルに対応する出力階調レベルをそれぞれＡ
ｘ、Ａｙとした場合、Ｐｘ≧Ｐｙであるならば、全ての
入力階調レベルに対して常にＡｘ≧Ａｙが成立するよう
に構成する。

【００２３】また好適には、前記ハーフトーン手段が、
画像データの各画素について、画素位置（又は出力階調
レベルの表現ビット数、又は入力階調レベル）に応じて
最大振幅が定まるようにランダムノイズを決定し、該画
素の入力階調レベルに前記決定したランダムノイズを付
加（加算又は減算）し、ランダムノイズが付加された入
力階調値に対応する出力階調レベルを求めるように構成
する。

【００２４】この場合、より表現ビット数が大きい場合
に（又は、より入力階調レベルが小さい場合に）、より
最大振幅が小さくなるようにランダムノイズを決定する
ことが望ましい。また、前記パターンマトリクスを当て
はめる単位で、入力階調レベルに対するノイズ付加率を
ランダムに決定し、次に入力階調レベルに前記ノイズ付
加率を乗算することでランダムノイズを決定することが
望ましい。

【００２５】また好適には、更に、前記対応関係ごと
に、出力階調レベル（又は入力階調レベル）と出力画像
の各ドット内における位置情報との対応関係（以下、
「第２対応関係」と呼ぶ。）を記憶する第２記憶手段
と、画像データの各画素について、該画素について選択
された対応関係に応じて前記第２対応関係のうちの一つ
を選択し、前記選択した第２対応関係に基づいて該画素
の出力階調レベル（又は入力階調レベル）に対応する前
記位置情報を求める位置決定手段とを備えるように構成
する。

【００２６】本発明のプリンタシステムは、本発明の画
像処理装置を備えており、前記第１記憶手段及び前記ハ
ーフトーン手段を含んで構成されるホスト装置と、前記
第２記憶手段及び前記位置決定手段を含んで構成される
プリンタ装置とを備えることを特徴とする。

【００２７】また本発明のプリンタシステムは、本発明
の画像処理装置を備えたホスト装置と、前記ホスト装置
より各画素の出力階調レベルを含む画像データを受け取
り、これに基づき印刷を実行するプリンタ装置とを備え
ることを特徴とする。

【００２８】本発明のプリンタシステムにおいて、好適
には、前記プリンタ装置が、前記ハーフトーン手段にお
いて用いるパターンマトリクスの情報を記憶しており、
前記ホスト装置より、画素位置に応じて階調レベルの表
現ビット数が異なり、かつ画素区切りを示す情報が挿入
されていない画像データを受け取った場合に、前記パタ
ーンマトリクスの情報に基づいて各画素の出力階調レベ
ルの表現ビット数を取得し、前記取得した表現ビット数
に基づいて各画素の出力階調レベルを前記画像データか
ら抽出し、印刷を実行するように構成する。

【００２９】本発明の画像処理方法は、入力画像の階調
レベル（以下、「入力階調レベル」と呼ぶ。）と、より
低ビットで表現された出力画像の階調レベル（以下、
「出力階調レベル」と呼ぶ。）との対応関係について、
出力階調レベルの表現ビット数が異なる少なくとも２つ
の対応関係Ｘ、Ｙを記憶しておき、画像データの各画素
について、画素位置に応じて前記対応関係のうちの一つ
を選択し、前記選択した対応関係に基づいて該画素の入
力階調レベルに対応する出力階調レベルを求めるハーフ
トーン工程を備えることを特徴とする。

【００３０】好適には、前記ハーフトーン工程が、画像
データに対し、各対応関係を特定する識別子をマトリク
ス上の位置に対応づけたパターンマトリクスを当てはめ
て、マトリクス上の画素位置に応じて前記対応関係のう
ちの一つを選択する工程を備えるように構成する。前記
出力階調レベルの表現ビット数は、前記マトリクス上の
画素位置に応じて定まっていることが望ましい。

【００３１】また好適には、前記ハーフトーン工程が、
画像データの各画素について、画素位置（又は出力階調
レベルの表現ビット数、又は入力階調レベル）に応じて
最大振幅が定まるようにランダムノイズを決定し、該画
素の入力階調レベルに前記決定したランダムノイズを付
加（加算又は減算）し、ランダムノイズが付加された入
力階調値に対応する出力階調レベルを求める工程を備え
るように構成する。

【００３２】本発明のプログラムは、本発明の画像処理
方法をコンピュータ上で実行させることを特徴とする。
本発明のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、
半導体メモリなどの各種の記録媒体を通じて、又はネッ
トワークを介してネットワークデバイス内のコンピュー
タにインストールまたはロードすることができる。

【００３３】本発明の記録媒体は、本発明のプログラム
を記録している。この記録媒体はＣＤ−ＲＯＭ、磁気デ
ィスク、半導体メモリその他の記録媒体であってよく、
プリンタ用カードやプリンタ用オプションボードとして
流通する場合も含む。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ発明の実
施の形態について説明する。

【００３５】（画像処理方法）本実施形態では、図１０
に示す画像再生時の画像処理のうち、ハーフトーン処理
の段階で、ＲＧＢの３プレーンや、ＹＭＣＫの４プレー
ンのデータ量に比較してデータ量が少ない形態のデータ
を生成するように構成する。

【００３６】また、本実施形態では、ハーフトーン処理
を２段階に分けて構成する。すなわち、従来のハーフト
ーン処理では、パルス幅とパルス位置という２つの情報
を同じタイミングで取得する構成となっていたが、本実
施形態では、第１段階のハーフトーン処理ではパルス幅
だけからなる第１画像再生情報を取得し、第２段階のハ
ーフトーン処理ではパルス位置だけからなる第２画像再
生情報を取得し、これら第１画像再生情報と第２画像再
生情報の２つの情報に基づきＰＷＭするように構成す
る。

【００３７】かかる構成のもとでは、この第１段階のハ
ーフトーン処理の結果得られるパルス幅の第１画像再生
情報にファイル名を付して蓄積しておき、画像再生を行
う際にはこの第１画像再生情報を読み出し、第２段階の
ハーフトーン処理等の必要な処理を行って画像再生する
ことができるため、画像再生の都度、パルス幅を求める
ための画像処理を行う必要がなく、短時間で画像再生を
行うことが可能となる。また、当該第１画像再生情報の
データ量は少ないので、これを記憶するためのメモリ容
量も少なくて済む。

【００３８】更に、ホストコンピュータ側で第１段階の
ハーフトーン処理まで行うようにすれば、カラーレーザ
プリンタへの当該データの転送に要する時間は、ＲＧＢ
やＹＭＣＫのプレーンのデータを転送する場合に比較し
て短時間で済む。

【００３９】以下、具体的に説明する。

【００４０】図１は本発明に係る画像処理方法の工程の
一実施形態を示す図である。

【００４１】図１のステップＳ１１のデータ解釈からス
テップＳ１４の色変換までの処理は、図１０のステップ
Ｓ１からステップＳ４までの処理と同じである。ステッ
プＳ１４の色変換の処理が終了すると、色変換の処理に
よって生成されたＹＭＣＫの４色の各プレーンの画像デ
ータに対して第１ハーフトーン処理が施される（ステッ
プＳ１５）。

【００４２】この第１ハーフトーン処理では、パターン
マトリクスと、画像データの画素の入力階調値とパルス
幅との対応関係を複数格納したテーブル（以下、「階調
値対パルス幅テーブル」と呼ぶ。）を用いる。

【００４３】パターンマトリクスの例を図２（ａ）に示
す。かかる例ではマトリクス内に１〜１３の参照番号
（識別子）が重複なく割り当てられており、各参照番号
は、階調値対パルス幅テーブルに格納される各対応関係
を一意に特定している。なお、設計に応じて参照番号を
重複させて割り当ててもよく、また、他の形状のパター
ンマトリクスを用いてもよい。

【００４４】階調値対パルス幅テーブルの例を図３
（ａ）に示す。また、かかる階調値対パルス幅テーブル
をグラフに表現すると模式的には図３（ｂ）のようにな
る。本実施形態では、階調値対パルス幅テーブルは、パ
ルス幅の表現ビット数が異なる少なくとも２つの対応関
係を格納している。ただし、いずれの対応関係において
も、パルス幅の表現ビット数は、入力階調値の表現ビッ
ト数である８ビットよりも小さい値となっている。

【００４５】図に示す例では、表現ビット数がそれぞれ
３ビット、２ビット、１ビットの３種類の対応関係が存
在し、参照番号１〜４により特定される対応関係では表
現ビット数は３ビット、参照番号５〜９では２ビット、
参照番号１０〜１３では１ビットとなっている。

【００４６】図からわかるように、表現ビット数は対応
関係（参照番号）が決まれば一意に定まり、対応関係
（参照番号）はパターンマトリクス内の画素位置によっ
て一意に定まることから、表現ビット数はパターンマト
リクス内の画素位置に応じて定まっているとみなすこと
ができる。図２（ｂ）にパターンマトリクス内の画素位
置に表現ビット数を対応づけたものを示す。かかる図よ
り、パターンマトリクス内の全１３画素を表現するため
に必要なビット数は、全１３画素を２ビットで表現した
場合に必要なビット数と同じ２６ビットとなっているこ
とがわかる。

【００４７】ここで、図３（ｂ）に示すように、各対応
関係はそれぞれ異なる特性を有している。参照番号の小
さい対応関係はグラフ上の曲線の立ち上がりが早いた
め、かかる対応関係が適用されるドットでは網点の成長
順位が早いという特性を持つことになる。また、参照番
号が大きい対応関係はグラフ上の曲線の立ち上がりが遅
いため、かかる対応関係が適用されるドットでは網点の
成長順位が遅いという特性を持つことになる。

【００４８】網点の成長順位特性は、そのドットが濃淡
のどのレベルを担うかに関わる。すなわち、網点の成長
順位が早いドットは濃淡が淡い段階において主に成長す
るため、淡いレベルを担っていると言え、網点の成長順
位が遅いドットは濃淡が濃い段階において主に成長する
ため、濃いレベルを担っていると言える。

【００４９】従って、本実施形態では、網点の成長順位
特性（又は参照番号、又は濃淡において担うレベル）と
パルス幅の表現ビット数との間には、成長順位が早いほ
ど（又は参照番号が小さいほど、又は淡いレベルを担う
ほど）、表現ビット数が大きいという関係が成立する
（図４参照）。これは、任意の２つの対応関係に関し、
そのパルス幅の表現ビット数をそれぞれＰｘ、Ｐｙと
し、同一の入力階調値に対応する出力階調レベルをそれ
ぞれＡｘ、Ａｙとした場合、Ｐｘ≧Ｐｙであるならば、
全ての入力階調値に対して常にＡｘ≧Ａｙが成立するこ
とを意味する。

【００５０】第１ハーフトーン処理では、画像データに
対してパターンマトリクスを当てはめ、各画素につい
て、パターンマトリクス上の該画素の位置に応じた参照
番号を選択する。そして、階調値対パルス幅テーブルに
格納される対応関係のうち、前記選択した参照番号によ
り特定される対応関係を参照し、該画素の入力階調値に
対応するパルス幅値を求める。なお、パターンマトリク
スを当てはめる際には、画像データに対し、パターンマ
トリクスが重ならないようにずらしながら順次当てはめ
ていくようにする（図５参照）。

【００５１】ここで、第１ハーフトーン処理において、
入力階調値に対して例えば一様分布又は正規分布等に従
うランダムノイズを付加（加算又は減算）し、ランダム
ノイズが付加された入力階調値に対応するパルス幅値を
求めるように構成してもよい。ランダムノイズを付加す
ることによってもトーンジャンプを抑制することができ
るからである。

【００５２】付加するランダムノイズは、画像データの
各画素について、該画素の参照番号（該画素について選
択された参照番号）により特定される対応関係の表現ビ
ット数に応じて、最大振幅が定まるように決定する。ラ
ンダムノイズの最大振幅は出力階調１レベルに対応する
入力階調値のレンジ相当に設定することが合理的であ
り、表現ビット数が大きいほど前記レンジは狭まるから
である。具体的には、例えば入力階調値が０〜２５５を
取る場合であれば、表現ビット数が大きいほど最大振幅
が小さくなるように、ランダムノイズの最大振幅＝（２
５５／網点を構成する画素数）／２
^{（表現ビット数−１）}とすることが考えられる。この場
合、入力階調値に対して±（２５５／網点を構成する画
素数）／２^{（表現ビット数）}のランダムノイズが付加さ
れることになる。

【００５３】なお、先に述べたように、パルス幅の表現
ビット数はパターンマトリクス内の画素位置によって一
意に定まるため、ランダムノイズの最大振幅をパターン
マトリクス内の画素位置に基づいて決定していると考え
ることもできる。

【００５４】また、表現ビット数が大きい対応関係が適
用されるドットは入力階調値が小さい場合に主に成長す
るという関係と、表現ビット数が大きいほどランダムノ
イズの最大振幅は小さくなるという関係から、事実上、
入力階調値が小さい場合に付加されるランダムノイズは
最大振幅が小さく、入力階調値が大きい場合に付加され
るランダムノイズは最大振幅が大きくなるという関係を
導き出すことができる。そこで、かかる関係に基づき、
ランダムノイズの最大振幅を入力階調値に応じて決定す
るように構成してもよい。

【００５５】ノイズを付加する方法として、画素ごとに
ランダムノイズを決定して付加する代わりに、パターン
マトリクスを当てはめる単位でノイズ付加率をランダム
に決定し、次にパターンマトリクス内の各画素について
各入力階調値に前記ノイズ付加率を乗算することでラン
ダムノイズを決定して付加する方法も考えられる。この
ように構成した場合、パターンマトリクス単位でノイズ
付加の傾向が揃い、パターンマトリクス内でノイズ付加
の効果が相殺されてしまうことを防止することができ
る。

【００５６】以上説明した第１のハーフトーン処理を、
ＹＭＣＫの４色のプレーン全てについて行うと、ＹＭＣ
Ｋの各プレーンについて、より低ビット（図３に示す例
では３ビット、２ビット、１ビットのいずれか）で表現
されたパルス幅値により構成される第１ハーフトーンデ
ータを生成することができる。

【００５７】第１のハーフトーン処理の結果生成された
ＹＭＣＫの４色の第１ハーフトーンデータは、そのま
ま、あるいはデータ圧縮（ステップＳ１６）されて保存
されたり、転送されたりする。第１ハーフトーンデータ
を保存する場合、いわゆるバンドイメージとしてメモリ
に保存するように構成してもよい。バンドイメージと
は、ビットマップ形式の画像データをいくつかのライン
毎にまとめて保存する手法である。また、第１ハーフト
ーンデータを転送する場合、ラスタ形式で転送するよう
に構成することが考えられる。ラスタ形式の転送とは第
１ラインの先頭から順次ラスタを構成するように転送す
る方式である。

【００５８】第１ハーフトーンデータは、ＹＭＣＫの各
プレーンの画像データと比較してデータ量が低減されて
いるので、保存するためのメモリ容量は少なくて済み、
また転送する場合には、その転送時間は短くて済む。

【００５９】また、第１ハーフトーンデータは、パルス
幅の表現ビット数が画素位置に応じて相対的に配分され
ているため、データ量の低減を図りつつ、トーンジャン
プの影響についても抑制された構成となっている。すな
わち、一般にトーンジャンプは淡い濃淡レベルを表現す
る場合に目立つ傾向があるが、本実施形態では、淡いレ
ベルを担う成長順位の早いドットについて、その表現ビ
ット数が相対的に大きくなるように構成しているため、
淡い濃淡レベルを表現する場合においても階調の連続性
を確保することができ、トーンジャンプを抑制すること
ができる。一方、濃淡レベルが濃い場合は、つぶれ等の
影響もあり、トーンジャンプはそれほど目立たない傾向
がある。そこで、本実施形態では、濃いレベルを担う成
長順位の遅いドットについては、その表現ビット数が相
対的に小さくなるように構成し、全体としてデータ量の
低減を実現している。

【００６０】以上は一般的な場合についての例であり、
もちろんどの成長順位のドットに大きな表現ビットを割
り当てるかは、トーンジャンプの発生を考慮して決定さ
れる。例えばラインスクリーンでは比較的濃度の高い領
域でトーンジャンプが起きやすいが、そのような場合に
は、その領域に大きな表現ビット数を割り当てる。一
方、中間濃度のトーンジャンプの起きにくい領域では小
さな表現ビット数を割り当てるのである。

【００６１】また、ランダムノイズを付加する場合に
は、そのノイズの目立ちやすさも考慮する。つまり、ノ
イズの目立ちやすい濃度域では表現ビット数を大きくす
る。前述のように、表現ビット数の大きなドットでは付
加されるノイズの振幅が小さくなるので、表現ビット数
を大きくすることで、ノイズを目立ちにくくすることが
できるためである。

【００６２】なお、ステップＳ１６のデータ圧縮の方法
としては、ランレングス法やハフマン法等を用いればよ
い。このデータ圧縮の処理、及びステップＳ１７の解凍
の処理は本発明において本質的な事項ではない。図１に
おいてステップＳ１６、Ｓ１７の処理を破線で記載して
いるのはこのことを示している。従って、以下ではステ
ップＳ１６、Ｓ１７の処理は行わないものとする。

【００６３】ところで、第１ハーフトーンデータには表
現ビット数が異なるパルス幅値が混在することとなるた
め、この第１ハーフトーンデータから各パルス幅値を抽
出するためには、各パルス幅値を表わすデータごとの区
切りを知っておく必要がある。そのための一つの方法と
して、第１ハーフトーンデータを格納する際に、各パル
ス幅値をＹＭＣＫの各プレーンの画素配置と同じ配置で
並べ、各パルス幅値の間に区切りを示すマーカを挿入し
ておく方法が考えられる。ただし、かかる方法では、マ
ーカの分だけ第１ハーフトーンデータのデータ量が増加
することになる。

【００６４】他の方法としては、第１ハーフトーンデー
タに基づいて画像再生を行う側でパターンマトリクスの
情報を有しておき、かかる情報に基づいて第１ハーフト
ーンデータから各パルス幅値を抽出する方法が考えられ
る。例えば、ホスト装置において第１ハーフトーン処理
を行い、その結果生成される第１ハーフトーンデータを
レーザプリンタに転送し、レーザプリンタおいて第２ハ
ーフトーン処理を行うプリンタシステム（後述）では、
レーザプリンタ側にもパターンマトリクスの情報を記憶
しておくように構成する。かかる方法は、第１ハーフト
ーンデータのデータ量が増加しない点では先の方法より
有利である。

【００６５】パターンマトリクスの情報としては、パタ
ーンマトリクスを画像データに順次ずらしながら当ては
めた場合に得られる表現ビット数の並び情報が考えられ
る。例えば、図２に示すようなパターンマトリクスを順
次当てはめた場合、表現ビット数の並びは、第１ライン
においては（３、１、１、２、２、２、・・・）、第２
ラインにおいては（２、２、３、３、１、１、・・・）
となる。この場合、表現ビット数の並びは１３周期で繰
り返され、また隣接するラインにおいては５個シフトし
た並びとなっている。従って、例えば第１ラインの最初
の１３個の並びを（ｎ_１、ｎ_２、・・・、ｎ_１３）とす
ると、第ｐラインのｑ番目の画素に対応するパルス幅値
の表現ビット数はｎ
_{（（（ｐ−１）×５＋ｑ）ｍｏｄ１３）}となる。このよ
うに、表現ビット数の並び情報を参照することにより、
任意の画素について表現ビット数を取得できる。その結
果、第１ハーフトーンデータから各画素に対応するパル
ス幅値を抽出することができる。

【００６６】なお、表現ビット数の並び情報は、パター
ンマトリクス及び階調値対パルス幅テーブルを用いて、
又は図２（ｂ）に示すようなパターンマトリクス内の画
素位置に表現ビット数を対応づけたものを用いて取得す
ることができるため、表現ビット数の並び情報に代えて
これらを記憶しておく構成としてもよい。

【００６７】第１ハーフトーン処理が実行された後、メ
モリから読み出された第１ハーフトーンデータ、あるい
は転送された第１ハーフトーンデータに対しては、第２
ハーフトーン処理が施される（ステップＳ１８）。な
お、第１ハーフトーンデータがデータ圧縮されている場
合には、第２ハーフトーン処理に先立って圧縮の解凍
（ステップＳ１７）が行われる。

【００６８】第２ハーフトーン処理では、第１ハーフト
ーンデータに基づいてパルス位置の情報が生成され、そ
のパルス位置情報がパルス幅値に付加され、対となされ
て出力される。

【００６９】第２ハーフトーン処理では、第１ハーフト
ーンデータに基づいてパルス位置情報を生成するため
に、パターンマトリクスと、パルス幅値とパルス位置と
の対応関係（以下、「第２対応関係」と呼ぶ。）を複数
格納したテーブル（以下、「パルス幅値対パルス位置テ
ーブル」と呼ぶ。）を用いる。

【００７０】第２ハーフトーン処理で用いるパターンマ
トリクスは、ステップＳ１５の第１ハーフトーン処理で
用いたパターンマトリクスと同じものである。従って、
第１ハーフトーン処理の際に参照番号Ｎ番が選択された
画素は、第２ハーフトーン処理においても参照番号Ｎ番
が選択され、該画素のパルス幅値に対しては参照番号Ｎ
により特定される第２対応関係が適用されることにな
る。

【００７１】パルス幅値対パルス位置テーブルの例を図
６に示す。図６に示すパルス幅値対パルス位置テーブル
は、第１ハーフトーン処理において階調値対パルス幅テ
ーブルとして図３（ａ）に示すものを用いた場合のパル
ス幅値対パルス位置テーブルの例である。図に示す例で
は、パルス位置として、ドット内の右に寄せた位置にレ
ーザビームを照射する「右」、左に寄せた位置に照射す
る「左」の２種類を用いてテーブルを構成している。

【００７２】第２ハーフトーン処理では、例えば上述し
た方法により、第１ハーフトーンデータから各画素に対
応するパルス幅値を抽出する。そして、各画素につい
て、パルス幅値対パルス位置テーブルに格納される第２
対応関係のうち、該画素の参照番号（該画素について第
１ハーフトーン処理において選択された参照番号）によ
り特定される第２対応関係を参照し、該画素のパルス幅
値に対応するパルス位置を求める。なお、上述したよう
に、第２ハーフトーン処理において用いるパターンマト
リクスは第１ハーフトーン処理において用いるものと同
じ構成であるため、第１ハーフトーン処理と同様にパタ
ーンマトリクスを当てはめていけば、第１ハーフトーン
処理で選択された参照番号を取得することができる。

【００７３】例えば図６に示す例では、ある画素のパル
ス幅値が（３／７）であるとし、該画素の参照番号が１
であるとすると、該画素に対するパルス位置は「右」と
なる。このようにして求められたパルス位置情報はパル
ス幅値と共にＰＷＭに入力され、印刷ドット内の位置及
び面積を制御するために用いられる。

【００７４】このようにして、第２ハーフトーン処理に
よって、パルス幅値から、少なくともパルス位置情報が
生成され、そのパルス位置情報はパルス幅値と対となさ
れてＰＷＭに供給される（ステップＳ１９）。その後は
従来と同じである。

【００７５】以上、本発明の画像処理方法によれば、デ
ータ量が少ない第１ハーフトーンデータを保存したり、
転送することができるので、保存するメモリ容量は少な
くて済み、また転送時間を短縮化することが可能とな
る。更に、パターンマトリクス内の画素位置（又は網点
の成長順位特性、又は参照番号、又は濃淡において担う
レベル）に応じて適切な表現ビット数を確保して第１ハ
ーフトーンデータを生成しているため、画像を再生する
場合にトーンジャンプによる画質劣化を抑制することが
できる。

【００７６】なお、第２ハーフトーン処理において、パ
ルス位置情報を生成するだけではなく、第１ハーフトー
ン処理で得られたパルス幅値を補正するように構成して
もよい。この場合、パルス幅値対パルス位置テーブル
を、パルス幅値と（補正後のパルス幅値、パルス位置）
との対応関係を複数格納するように構成する。

【００７７】このように構成することで、同じビット数
（階調解像度）でより適切なパルス幅を選択することが
でき、画質が向上させることができる。

【００７８】即ち、網点はそのサイズを変調して濃淡を
表現するものであるが、網点が最大サイズとなったとき
に占める画素の領域を網点領域と呼ぶことにすると、網
点領域の中心部の画素、例えば図１１（ａ）のパターン
マトリクスを用いた場合には参照番号が５番の位置に対
応する画素では濃度が低い場合でもドットが形成される
（成長が早い）ので、再生画像上で孤立ドットとなるこ
とが多く、所望の網点サイズを再生画像上に再現するた
めには、当該画素についてはパルス幅値は大きめの値が
選ばれるのが一般的であるのに対して、網点領域の周辺
部の画素では入力データの濃度が高くなってからドット
が形成される（成長が遅い）ので、再生画像上ではドッ
トに囲まれることが多く、潰れがちなので、所望の網点
サイズを再現するためには、小さめの値が選ばれるのが
一般的である。このように、画素によって出力すべきパ
ルス幅値は異なっているのであり、第２ハーフトーン処
理においてパルス幅値を補正することによって、同じパ
ルス幅値に対して、その画素の網点領域内での位置によ
って適切なパルス幅値に変換させることができ、以て画
質を向上させることができるのである。また、第２ハー
フトーン処理においてパルス幅値を補正することは、ド
ットゲインやドットロスのある場合に有効である。

【００７９】また更に、この画像処理方法は、無理正接
のハーフトーン処理の場合に適用して好適である。即
ち、無理正接のハーフトーン処理では、１）ハーフトー
ン処理後のデータのビット数を低減することが難しい、
２）無理正接ではスクリーンマトリクスのセルが多いの
で、パルス成長の特性も様々であり、単純にビット数を
減らして階調解像度を落とすと画質の劣化が激しいとい
う問題があり、また、無理正接では特にパルス位置情報
が重要なのであるが、上記の画像処理方法によれば、無
理正接のハーフトーン処理においても、画質劣化を伴わ
ずにビット数を低減でき、またパルス位置情報について
も適切なパルス位置情報を生成することができる。

【００８０】（プリンタシステム）次に、本発明に係る
プリンタシステムの実施形態について説明する。なお、
以下に示す実施形態では図１のステップＳ１６のデータ
圧縮、及びステップＳ１７の圧縮データの解凍は行わな
いものとしている。

【００８１】図７に本実施形態に係るプリンタシステム
の構成を示す。図に示すように、本プリンタシステムは
ホストコンピュータ１とプリンタ３０を備える。

【００８２】ホストコンピュータ１は、アプリケーショ
ンプログラム２、データ解釈モジュール３、解像度変換
モジュール４、ラスタオペレーションモジュール５等を
含んで構成され、プリンタ３０は、画像処理装置１０、
プリンタエンジン３１等を含んで構成される。なお、画
像処理装置１０はプリンタ３０と別体となされていても
よい。

【００８３】また、画像処理装置１０は、インターフェ
ース（Ｉ／Ｆ）１１、制御装置（ＣＰＵ）１２、ＲＡＭ
１３、ＲＯＭ１４、ダイレクトメモリアクセス（Direct
Memory Access）コントローラ（ＤＭＡコントローラ）
１５、色変換モジュール１６、第１ハーフトーンモジュ
ール１７、第２ハーフトーンモジュール１８、ＦＩＦＯ
（First In First Out）メモリ１９、ＰＷＭ２０、バス
２１等を含んで構成される。なお、ＤＭＡコントローラ
１５は、メモリへのデータの書き込み時、及びメモリか
らのデータの読み出し時にＣＰＵ１２に代わってメモリ
へのアクセスを行うものとして周知であるので詳細な説
明は省略する。

【００８４】ホストコンピュータ１において、ワードプ
ロセッサや図形ツールなどのアプリケーションプログラ
ム２により、文字データ、図形データあるいはビットマ
ップデータ等が生成される。これらのアプリケーション
プログラム２により生成されたそれぞれのデータは、ホ
ストコンピュータ１内にインストールされている、デー
タ解釈モジュール３、解像度変換モジュール４及びラス
タオペレーションモジュール５からなるカラープリンタ
用のドライバによってビットマップ化され、画素または
ドット毎のＲＧＢ各色の階調データからなる画像データ
に変換される。ここでは、ＲＧＢ各色について１画素８
ビット構成としている。

【００８５】オペレータは、ホストコンピュータ１を操
作して、画像再生したい画像をアプリケーションプログ
ラム２で作成したデータの中から選択して、プリンタ３
０（画像処理装置１０）へのデータ転送を指示する。こ
れにより、選択された画像の画像データがアプリケーシ
ョンプログラム２から読み出されて、データ解釈モジュ
ール３に供給されて、そのデータ構造が解釈され、次に
解像度変換モジュール４によって解像度変換が行われ、
ラスタオペレーションモジュール５においてＲＧＢの３
色のビットマップ形式のプレーンが生成され、プリンタ
３０（画像処理装置１０）に転送される。データ解釈モ
ジュール３、解像度変換モジュール４、ラスタオペレー
ションモジュール５は、それぞれ、図１のＳ１１、Ｓ１
２、Ｓ１３の処理を行うものであるが、これらは周知で
あるので詳細な説明は省略する。

【００８６】ホストコンピュータ１から転送されたＲＧ
Ｂの３色のプレーンの画像データは、Ｉ／Ｆ１１を介し
て画像処理装置１０に入力される。

【００８７】画像処理装置１０に入力されたＲＧＢの画
像データは、色変換モジュール１６によってＹＭＣＫの
４色のプレーンに変換され、第１ハーフトーンモジュー
ル１７に供給される。なお、色変換モジュール１６は周
知のものを用いればよい。また、ここではＹＭＣＫの各
プレーンの１画素は８ビット構成であるとする。

【００８８】第１ハーフトーンモジュール１７は、ＲＯ
Ｍ１４に記憶されるパターンマトリクスと階調値対パル
ス幅テーブルを用いて、上述した図１のステップＳ１５
の処理を行い、ＹＭＣＫの４色について第１ハーフトー
ンデータを生成する。そして、この第１ハーフトーンデ
ータは、ＤＭＡコントローラ１５の制御によってＲＡＭ
１３に書き込まれて保存される。なお、ＲＡＭ１３への
第１ハーフトーンデータの書き込みは、各パルス幅値を
ＹＭＣＫの各プレーンの画素配置と同じ配置で並べる方
法で行われる。また、第１ハーフトーンデータをＲＡＭ
１３に保存する際にはファイル名を付けるが、このファ
イル名としては、例えば、ホストコンピュータ１から転
送されたＲＧＢの画像データに付されているファイル名
をそのまま用いればよい。

【００８９】このシステムでは、ＲＡＭ１３に保存され
ている第１ハーフトーンデータは、ホストコンピュータ
１から読み出し指示を行うことができるようになされて
おり、ホストコンピュータ１からファイル名を指定して
第１ハーフトーンデータの読み出し指示を行うと、この
指示は画像処理装置１０のＣＰＵ１２に通知され、ＣＰ
Ｕ１２はＤＭＡコントローラ１５に対して当該指示され
た第１ハーフトーンデータの読み出しを指示する。そし
て、ＤＭＡコントローラ１５の制御によりＲＡＭ１３か
ら読み出された第１ハーフトーンデータは、第２ハーフ
トーンモジュール１８に供給される。

【００９０】第２ハーフトーンモジュール１８は、ＲＯ
Ｍ１４に記憶されるパターンマトリクスとパルス幅値対
パルス位置テーブルを用いて上述した図１のステップＳ
１８の第２ハーフトーン処理を実行し、ＲＡＭ１３から
読み出された各々のパルス幅値に対して第２ハーフトー
ン処理で生成したパルス位置情報を付加して、パルス幅
値とパルス位置情報を対として出力する。ここで、パル
ス幅値対パルス位置テーブルが、図６のようにパターン
マトリクスの参照番号とパルス幅値とに基づいてパルス
位置情報のみを生成するものである場合には、出力する
パルス幅値はＲＡＭ１３から読み出されたパルス幅値で
あり、パターンマトリクスの参照番号とパルス幅値とに
基づいてパルス幅値とパルス位置とを生成するものであ
る場合には、出力されるパルス幅値は当該パルス幅値対
パルス位置テーブルによって生成された値であることは
上述したとおりである。

【００９１】そして、第２ハーフトーンモジュール１８
から出力されたパルス幅値とパルス位置情報は対となさ
れて、ＦＩＦＯ１９を介してＰＷＭ２０に供給されてパ
ルス幅変調され、直接あるいはバッファやインターフェ
ースを介してプリンタエンジン３１に与えられ、画像再
生が行われる。プリンタエンジン３１には、レーザダイ
オード、感光体、転写ベルト等とそれらの駆動部が備え
られているが、それらは本発明の本質ではなく、周知の
ものでよいので詳細な説明は省略する。

【００９２】なお、図１のステップＳ１６のデータ圧
縮、及びステップＳ１７の圧縮データの解凍を行う場合
には、第１ハーフトーンモジュール１６の出力である第
１ハーフトーンデータに対してデータ圧縮を施してから
ＲＡＭ１３に保存し、ＲＡＭ１３から読み出した圧縮さ
れたデータに対して解凍を施してから第２ハーフトーン
モジュール１８に供給するようにすればよい。

【００９３】このプリンタシステムによれば、画像再生
を行う場合には、画像処理装置１０のＲＡＭから第１ハ
ーフトーンデータを読み出せばよいので、画像再生を短
時間で行うことができ、また、第１ハーフトーンデータ
のデータ量は少ないので、一つの画像についての第１ハ
ーフトーンデータを保存するためのメモリ容量は少なく
て済むものである。

【００９４】（プリンタシステムの変形例）次に、上記
プリンタシステムの実施形態の変形例を図８に示す。こ
の変形例でも図１のステップＳ１６のデータ圧縮、及び
ステップＳ１７の圧縮データの解凍は行わないものとし
ている。

【００９５】ホストコンピュータ１には、文字データ、
図形データあるいはビットマップデータ等を作成するア
プリケーションプログラム２がインストールされ、ま
た、データ解釈モジュール３、解像度変換モジュール
４、ラスタオペレーションモジュール５、色変換モジュ
ール１６及び第１ハーフトーンモジュール１７からなる
プリンタ３０用のドライバもインストールされている。
データ解釈モジュール３、解像度変換モジュール４、ラ
スタオペレーションモジュール５、色変換モジュール１
６、第１ハーフトーンモジュール１７は、それぞれ、図
１のＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５の処理を
行うものである。

【００９６】また、プリンタ３０は、画像処理装置１
０、プリンタエンジン３１等を含んで構成され、画像処
理装置１０は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１、制御
装置（ＣＰＵ）１２、ＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４、ダイレ
クトメモリアクセス（Direct Memory Access）コントロ
ーラ（ＤＭＡコントローラ）１５、第２ハーフトーンモ
ジュール１８、ＦＩＦＯ（First In First Out）メモリ
１９、ＰＷＭ２０、バス２１等を含んで構成される。な
お、画像処理装置１０はプリンタ３０と別体となされて
いてもよい。

【００９７】オペレータは、ホストコンピュータ１を操
作して、画像再生したい画像をアプリケーションプログ
ラム２で作成したデータの中から選択して、プリンタ３
０（画像処理装置１０）へのデータ転送を指示する。こ
れにより、選択された画像の画像データがアプリケーシ
ョンプログラム２から読み出されて、データ解釈モジュ
ール３でそのデータ構造が解釈され、解像度変換モジュ
ール４によって解像度変換が行われ、ラスタオペレーシ
ョンモジュール５においてＲＧＢの３色のビットマップ
形式のプレーンが生成され、色変換モジュール１６によ
ってＹＭＣＫの４色のプレーンが生成され、第１ハーフ
トーンモジュール１７において第１ハーフトーンデータ
が生成されて、画像処理装置１０に転送される。

【００９８】ホストコンピュータ１から転送された第１
ハーフトーンデータは、Ｉ／Ｆ１１を介して画像処理装
置１０に入力される。画像処理装置１０に入力された第
１ハーフトーンデータは、ＤＭＡコントローラ１５の制
御によりＲＡＭ１３に保存される。このとき付けるファ
イル名については上述した通りである。

【００９９】このシステムでは、ＲＡＭ１３に保存され
ている第１ハーフトーンデータは、ホストコンピュータ
１から読み出し指示を行うことができるようになされて
おり、ホストコンピュータ１からファイル名を指定して
第１ハーフトーンデータの読み出し指示を行うと、この
指示は画像処理装置１０のＣＰＵ１２に通知され、ＣＰ
Ｕ１２はＤＭＡコントローラ１５に対して当該指示され
た第１ハーフトーンデータの読み出しを指示する。そし
て、ＤＭＡコントローラ１５の制御によりＲＡＭ１３か
ら読み出された第１ハーフトーンデータは、第２ハーフ
トーンモジュール１８に供給される。第２ハーフトーン
モジュール１８は、ＲＯＭ１４に記憶されるパターンマ
トリクスとパルス幅値対パルス位置テーブルを用いて上
述した図１のステップＳ１８の第２ハーフトーン処理を
実行し、ＲＡＭ１３から読み出された各々のパルス幅値
に対して第２ハーフトーン処理で生成したパルス位置情
報を付加して、パルス幅値とパルス位置情報を対として
出力する。

【０１００】そして、第２ハーフトーンモジュール１８
から出力されたパルス幅値とパルス位置情報は対となさ
れて、ＦＩＦＯ１９を介してＰＷＭ２０に供給されてパ
ルス幅変調され、直接あるいはバッファやインターフェ
ースを介してプリンタエンジン３１に与えられ、画像再
生が行われる。

【０１０１】この変形例に係るプリンタシステムによれ
ば、ホストコンピュータ１からプリンタ３０（画像処理
装置１０）へ転送するのはデータ量が低減された第１ハ
ーフトーンデータであるので、転送時間の短縮化が図れ
る。また、図７に示す実施形態と同様に、画像再生を行
う場合には、画像処理装置１０のＲＡＭから第１ハーフ
トーンデータを読み出せばよいので、画像再生を短時間
で行うことができ、また、一つの画像についての第１ハ
ーフトーンデータを保存するためのメモリ容量は少なく
て済む。

【０１０２】以上、上記実施形態又は変形例では、第１
ハーフトーンモジュールにおいて、パターンマトリクス
内の画素位置（又は網点の成長順位特性、又は参照番
号、又は濃淡において担うレベル）に応じて適切な表現
ビット数を確保して第１ハーフトーンデータを生成して
いるため、プリンタエンジン３１において画像を再生す
る際に、特に淡い階調で再生する場合に連続的に階調表
現を行うことができ、トーンジャンプによる画質劣化を
抑制することが可能となる。

【０１０３】（その他）本発明は、上記実施の形態例に
限定されることなく種々に変形して適用することが可能
である。例えば、上記実施形態ではハーフトーン処理
（ハーフトーンモジュール）を第１ハーフトーン処理
（第１ハーフトーンモジュール）、第２ハーフトーン処
理（第２ハーフトーンモジュール）に分けて構成してい
るが、必ずしも２つに分けることは必須ではなく、同じ
処理（同じモジュール）においてパルス幅値及びパルス
位置の両方を取得するように構成してもよい。この場
合、第２対応関係を格納するテーブルとして、パルス幅
値対パルス位置テーブルに代えて、階調値対パルス位置
テーブルを用いるように構成してもよい。又、対応関係
及び第２対応関係を格納するテーブルとして、階調値対
パルス幅テーブル及びパルス幅値対パルス位置テーブル
に代えて、階調値対（パルス幅、パルス位置）テーブル
を用いるように構成してもよい（図９参照）。

【０１０４】また例えば、画像処理装置１０をホストコ
ンピュータが備えるように構成してもよい。この場合、
プリンタ３０では、第１ハーフトーンデータからパルス
幅値を抽出するために、パターンマトリクスの情報（例
えば、表現ビット数の並び情報）を記憶しておく必要が
ある。

【０１０５】

【発明の効果】以上、本発明によれば、入力階調レベル
（入力階調値）と、より低ビットで表現された出力階調
レベル（パルス幅値）との対応関係について、出力階調
レベルの表現ビット数が異なる少なくとも２つの対応関
係を記憶しておき、画像データの各画素について、画素
位置に応じて前記対応関係のうちの一つを選択し、前記
選択した対応関係に基づいて該画素の入力階調レベルに
対応する出力階調レベルを求めるハーフトーン手段を備
えるように構成しているため、全体としてデータ量を少
なくしつつ、かつトーンジャンプが目立つ場所において
は十分な情報量を確保してハーフトーンデータを生成す
ることができ、画像を再生する場合にトーンジャンプに
よる画質劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理方法の工程の一実施形態
を示す図である。

【図２】本実施形態において用いるパターンマトリクス
を説明するための図である。

【図３】本実施形態において用いる階調値対パルス幅テ
ーブルの例を説明するための図である。

【図４】網点の成長順位特性等と表現ビット数との関係
を説明するための図である。

【図５】パターンマトリクスの当てはめた方法を説明す
るための図である。

【図６】本実施形態において用いるパルス幅値対パルス
位置テーブルの例を説明するための図である。

【図７】本発明に係るプリンタシステムの一実施形態を
示す図である。

【図８】本発明に係るプリンタシステムの変形例を示す
図である。

【図９】対応関係、第２対応関係を格納するテーブルの
別の構成例を説明するための図である。

【図１０】カラーレーザプリンタによりカラー画像再生
を行う場合の画像処理の工程の概略を説明する図であ
る。

【図１１】図１０のステップＳ５のハーフトーン処理で
用いるパターンマトリクスと、ガンマテーブルの例を示
す図である。

【図１２】図１０のステップＳ５のパターンマトリクス
とガンマテーブルを用いたハーフトーン処理を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ホストコンピュータ２アプリケーションプログラム３データ解釈モジュール４解像度変換モジュール５ラスタオペレーションモジュール１０画像処理装置１１インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２制御装置（ＣＰＵ）１３ＲＡＭ１４ＲＯＭ１５ダイレクトメモリアクセスコントローラ（ＤＭＡ
コントローラ）１６色変換モジュール１７第１ハーフトーンモジュール１８第２ハーフトーンモジュール１９ＦＩＦＯ（First In First Out）２０バス３０プリンタ３１プリンタエンジン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/407 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１ＥＦターム(参考） 2C262 AA24 AB13 BB03 BB06 BB09 BB18 BB22 BB44 BC10 CA08 EA04 EA06 5B057 AA11 CA01 CA02 CA08 CA12 CA16 CB01 CB02 CB07 CB12 CB16 CC01 CE11 CE13 CE17 CH07 CH08 5C074 AA05 AA08 DD03 DD06 DD07 DD16 FF05 5C077 LL03 LL19 MP01 MP08 NN06 NN17 PP15 PP48 PQ08 PQ12 PQ23 SS02 TT02 TT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像の階調レベル（以下、「入力階
調レベル」と呼ぶ。）と、より低ビットで表現された出
力画像の階調レベル（以下、「出力階調レベル」と呼
ぶ。）との対応関係を記憶する第１記憶手段と、画像データの各画素について、画素位置に応じて前記対
応関係のうちの一つを選択し、前記選択した対応関係に
基づいて該画素の入力階調レベルに対応する出力階調レ
ベルを求めるハーフトーン手段とを備えた画像処理装置
であって、前記第１記憶手段は、出力階調レベルの表現ビット数が
異なる少なくとも２つの対応関係Ｘ、Ｙを記憶すること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記ハーフトーン手段は、画像データに
対し、各対応関係を特定する識別子をマトリクス上の位
置に対応づけたパターンマトリクスを当てはめ、マトリ
クス上の画素位置に応じて前記対応関係のうちの一つを
選択することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
置。
【請求項３】前記出力階調レベルの表現ビット数は、
前記マトリクス上の画素位置に応じて定まっていること
を特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】前記少なくとも２つの対応関係Ｘ、Ｙに
おける出力階調レベルの表現ビット数をそれぞれＰｘ、
Ｐｙとし、対応関係Ｘ、Ｙにおける同一の入力階調レベルに対応す
る出力階調レベルをそれぞれＡｘ、Ａｙとした場合、Ｐｘ≧Ｐｙであるならば、全ての入力階調レベルに対し
て常にＡｘ≧Ａｙが成立することを特徴とする請求項１
乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】前記ハーフトーン手段が、画像データの
各画素について、画素位置（又は出力階調レベルの表現
ビット数、又は入力階調レベル）に応じて最大振幅が定
まるようにランダムノイズを決定し、該画素の入力階調
レベルに前記決定したランダムノイズを付加（加算又は
減算）し、ランダムノイズが付加された入力階調値に対
応する出力階調レベルを求めることを特徴とする請求項
１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】前記ハーフトーン手段が、より表現ビッ
ト数が大きい場合に（又は、より入力階調レベルが小さ
い場合に）、より最大振幅が小さくなるようにランダム
ノイズを決定することを特徴とする請求項５記載の画像
処理装置。
【請求項７】前記ハーフトーン手段は、前記パターン
マトリクスを当てはめる単位で、入力階調レベルに対す
るノイズ付加率をランダムに決定し、次に入力階調レベ
ルに前記ノイズ付加率を乗算することでランダムノイズ
を決定することを特徴とする請求項５又は６記載の画像
処理装置。
【請求項８】更に、前記対応関係ごとに、出力階調レ
ベル（又は入力階調レベル）と出力画像の各ドット内に
おける位置情報との対応関係（以下、「第２対応関係」
と呼ぶ。）を記憶する第２記憶手段と、画像データの各画素について、該画素について選択され
た対応関係に応じて前記第２対応関係のうちの一つを選
択し、前記選択した第２対応関係に基づいて該画素の出
力階調レベル（又は入力階調レベル）に対応する前記位
置情報を求める位置決定手段とを備えることを特徴とす
る請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像処理装
置。
【請求項９】請求項８記載の画像処理装置を備えたプ
リンタシステムであって、前記第１記憶手段及び前記ハーフトーン手段を含んで構
成されるホスト装置と、前記第２記憶手段及び前記位置
決定手段を含んで構成されるプリンタ装置とを備えるこ
とを特徴とするプリンタシステム。
【請求項１０】請求項１乃至８のいずれか１項に記載
の画像処理装置を備えたホスト装置と、前記ホスト装置より各画素の出力階調レベルを含む画像
データを受け取り、これに基づき印刷を実行するプリン
タ装置とを備えることを特徴とするプリンタシステム。
【請求項１１】前記プリンタ装置は、前記ハーフトーン手段において用いるパターンマトリク
スの情報を記憶しており、前記ホスト装置より、画素位置に応じて階調レベルの表
現ビット数が異なり、かつ画素区切りを示す情報が挿入
されていない画像データを受け取った場合に、前記パターンマトリクスの情報に基づいて各画素の出力
階調レベルの表現ビット数を取得し、前記取得した表現
ビット数に基づいて各画素の出力階調レベルを前記画像
データから抽出し、印刷を実行することを特徴とする請
求項９又は１０記載のプリンタシステム。
【請求項１２】画素位置と階調レベルの表現ビット数
との対応関係を記憶しておき、画素位置に応じて階調レベルの表現ビット数が異なり、
かつ画素区切りを示す情報が挿入されていない画像デー
タを受け取った場合に、前記対応関係に基づいて各画素
の出力階調レベルの表現ビット数を取得し、前記取得し
た表現ビット数に基づいて各画素の出力階調レベルを前
記画像データから抽出し、印刷を実行することを特徴と
するプリンタ装置。
【請求項１３】入力画像の階調レベル（以下、「入力
階調レベル」と呼ぶ。）と、より低ビットで表現された
出力画像の階調レベル（以下、「出力階調レベル」と呼
ぶ。）との対応関係について、出力階調レベルの表現ビ
ット数が異なる少なくとも２つの対応関係Ｘ、Ｙを記憶
しておき、画像データの各画素について、画素位置に応じて前記対
応関係のうちの一つを選択し、前記選択した対応関係に
基づいて該画素の入力階調レベルに対応する出力階調レ
ベルを求めるハーフトーン工程を備えることを特徴とす
る画像処理方法。
【請求項１４】前記ハーフトーン工程が、画像データ
に対し、各対応関係を特定する識別子をマトリクス上の
位置に対応づけたパターンマトリクスを当てはめて、マ
トリクス上の画素位置に応じて前記対応関係のうちの一
つを選択する工程を備え、前記出力階調レベルの表現ビット数は、前記マトリクス
上の画素位置に応じて定まっていることを特徴とする請
求項１３記載の画像処理方法。
【請求項１５】前記ハーフトーン工程が、画像データ
の各画素について、画素位置（又は出力階調レベルの表
現ビット数、又は入力階調レベル）に応じて最大振幅が
定まるようにランダムノイズを決定し、該画素の入力階
調レベルに前記決定したランダムノイズを付加（加算又
は減算）し、ランダムノイズが付加された入力階調値に
対応する出力階調レベルを求める工程を備えることを特
徴とする請求項１３又は１４記載の画像処理方法。
【請求項１６】請求項１３乃至１５のいずれか１項に
記載の画像処理方法をコンピュータで実行させるための
プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体。
【請求項１７】請求項１３乃至１５のいずれか１項に
記載の画像処理方法をコンピュータで実行させるための
プログラム。