JP2003259118A - ディザマトリクス生成方法及びプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の中間階調を表現する手法のスーパート
ーンセル方式では、スクリーン線数を上げても、閾値マ
トリクスを２５６個以上使用すればスクリーン線数に関
係なく２５６階調が表現できることになるが、スクリー
ンの核となるドットの配置順が一定パターンで配置され
ると、階調によって異模様が発生するという課題があ
る。 【解決手段】 本発明は、スクリーン線を作成するドッ
トの核と、階調により変化するドットの核の形状と、ス
クリーン角を決めるドットの核の配置を決めるディザマ
トリクス設定部と、前記ディザマトリクスのドットの核
の配置順をブルーノイズマスクとして生成するドット核
配列生成部とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多値階調信号を入
力して２値化信号に変換するディザマトリクスをスクリ
ーン線に基づいて作成するディザマトリクス作成方法
で、スクリーン線を作成するドットの核と、階調により
変化するドットの核の形状と、スクリーン角を決めるド
ットの核の配置を決めるディザマトリクスのドットの核
の配置順をブルーノイズマスクとして生成するディザマ
トリクス生成方法並びプリンタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタを始めとする電子写真方
式の２値化画像記録方式において、電子原稿のような多
階調記録を表現しようとする場合、ディザ法のような階
調処理により、原稿の濃度情報を印画ドットの粗密に置
き換える処理を必用とする。

【０００３】図１、図２を用いて、従来の技術を説明す
る。図１の太線で囲まれた部分にハーフトーンセル１を
示す。小さなマス２は、プリンタで印刷できる最小のド
ット１個のマスを示す。この小さなマス２が複数個集ま
って１個のセルを構成している。２値プリンタの場合、
理論上の表現できる階調数は、１つのハーフトーンセル
１を構成しているプリンタで印刷できる最小のドット２
の個数で決まる。例えば、図１のハーフトーンセル１を
構成するドット２の個数は、３２個で、理論上表現でき
る階調数は、 ３２＋１（ドットを１個も書かない）＝３３階調 を表現できることになる。

【０００４】しかし、滑らかな階調を表現するには、最
低でも６４階調以上（理想では２５６階調）の表現が要
求される。６４階調以上を表現する手段として、ハーフ
トーンセルを構成するドット数を６４ドット以上にする
方法と、図２に示す様に複数個のハーフトーンセルを使
用してトータルドット数を６４ドット以上にする方法が
ある。（以後本方式をスーパートーンセルと呼ぶ。）こ
の方法は、特開平１０−７５３７５号公報に開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の中間階
調を表現する手法のスーパートーンセル方式では、スク
リーン線数を上げても、閾値マトリクスを２５６個以上
使用すればスクリーン線数に関係なく２５６階調が表現
できることになる。しかし、スクリーンの核となるドッ
トの配置順が一定パターンで配置されると、階調によっ
て異模様が発生する。例えば、図１及び図２に示す閾値
マトリクスの低階調の表現を図３マトリクス（ａ）、マ
トリクス（ｂ）に示す。

【０００６】図３は、０（白）から２５５（黒）の入力
の内、一定階調の低階調時の印字例を示す。入力値＝
５、１０、１５、２０の時の、閾値マトリクスが、図１
の場合の印字結果を図３マトリクス（ａ）に、閾値マト
リクスが、図２の場合の印字結果を図３マトリクス
（ｂ）に示す。図３マトリクス（ａ）の印字結果は階調
数として３３階調しか表現できないため、入力値＝５の
時では印刷できず、入力値＝１５と入力値＝２０は同じ
印字結果となっている。しかし、ハーフトーンセルのド
ットの増え方が全て同じであるため各ハーフトーンセル
ドットのドット面積は一定となり、均一な中間調として
見える。それに対し、図３マトリクス（ｂ）の結果は、
１２９階調表現できるため、入力値が５づつの変化では
階調変化を表現できるが、ハーフトーンセルのドットの
増え方が周期性を持って各ハーフトーンセルドットのド
ット面積に違いが発生する。入力＝５では、ドットが発
生しないハーフトーンセルと１ドット発生しているハー
フトーンセルが存在する。また、入力＝１０では、１ド
ット発生しているハーフトーンセルと２ドット発生して
いるハーフトーンセルがある。そのため、入力＝５で
は、スクリーン角が０°となり、入力値＝１０では４５
°として見える。このように、ハーフトーンセルのドッ
ト面積の違い（ドット発生個数の違い）に周期性がある
場合は特異模様として見える。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、多値階調信号を入力して２値化
信号に変換するディザマトリクスをスクリーン線に基づ
いて作成するディザマトリクス作成方法において、スク
リーン線を作成するドットの核と、階調により変化する
ドットの核の形状と、スクリーン角を決めるドットの核
の配置を決めるディザマトリクス設定部と、前記ディザ
マトリクスのドットの核の配置順をブルーノイズマスク
として生成するドット核配列生成部とを備えたことを特
徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を、図４から
図１０を用いて説明する。ここでは、スクリーン角４５
°でのスクリーンを例にして説明する。

【０００９】図４は本発明の一実施例によるディザマト
リクス生成方法である。プリンタで印刷できる最小のド
ット４が複数個集まり、ハーフトーンセル３が構成さ
れ、ハーフトーンセル３が複数個集まって本発明のディ
ザマトリクスが作成される。

【００１０】本発明のディザマトリクスは、ハーフトー
ンセル３をスクリーン角４５°で詰められる様に並んで
いる。ハーフトーンセル３は、プリンタで表現できるド
ット４が３２個集まって構成されている。ハーフトーン
セル３内のドット配列順は、中心から広がる様に配列さ
れている。この配列順は、一般的にスクリーン形状と呼
ばれ、丸く広がる形や、ダイヤの形に広げたり、格子状
に広げる方法等がある。この配列順は、プリンタ性能、
印刷したい画像等により色々変更しても良い。

【００１１】階調を表現するための手法としては、プリ
ンタで印刷できる最小のドット４を６４×６４ドットで
表現することとし、この中に１２８個のハーフトーンセ
ル３を配列させる。ハーフトーンセル３の配列は、スク
リーン角４５°になる様に配列されている。この６４×
６４ドットのブロックは、図４に示す様に、印刷時、上
下左右に連続的に配列される形となる。例として６４×
６４ドットを使用しているが、使用ドット数の限定は無
い。また、ハーフトーンセルを例として３２個で構成し
ているが、それ以外の数でも良い。

【００１２】１２８個のハーフトーンセル３に印刷する
順番を決めるのであるが、請求項２にある様、任意のハ
ーフトーンセル３を決めそこを１セル目とし、１セル目
から一番遠い位置のハーフトーンセル３を２セル目とす
る。次に１、２セルの両方から一番遠いハーフトーンセ
ル３を３セル目とし、次に１、２、３セルから一番遠い
ハーフトーンセル３を４セル目として順番を付ける。

【００１３】ハーフトーンセル３の配置順を決める時の
条件として、請求項３にある様、各縦列のハーフトーン
セル３配置決定個数と各横列のハーフトーンセル３配置
決定個数との差が±１個以内になる様配列する必要があ
る。

【００１４】図５にハーフトーンセル３配置例を示す。
縦列をａ〜ｐとし 横列をＡ〜Ｐとする。縦列ａ、ｂ、
ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、
ｏ、ｐの１６列縦列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、
Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐの１６列それぞれのセ
ル決定数をカウントする。例えば、図６に示す様にセル
（ａ・Ａ）を１セル目とする。そのときａ行とＡ列は１
とカウントする。次に、図７に示す様に２セル目は１セ
ル目から一番遠いセル（ｉ．Ｉ）となる。そのときｉ行
とＩ列は１カウントとなる。次に、図８に示す様に３セ
ル目は、１、２セル目から一番遠いセルは、セル（ａ.
Ｉ）であるが、ａ行、Ｉ列はすでに１カウントになって
おり、他に０カウントの行、列があるためその位置への
配置は禁止となる。そこで、図９に示す様にａ、ｉ行、
Ａ、Ｉ列以外で、１、２セル目から一番遠いセル（ｂ.
Ｈ）が３セル目となる。このようにして、全てのセルに
１から１２８までの順番を決める。

【００１５】全てのセルの順番を決める方式は、ブルー
ノイズ法を使用しており、詳細は特許第２６２２４２９
号公報に記載されている方法で行う。

【００１６】ハーフトーンセル３内も図１０に示す様に
ドットの配置順が決められている。ドットの配列順は、
中心から広がる様に配列されている。この配列順は、一
般的にスクリーン形状と呼ばれ、丸く広がる形や、ダイ
ヤの形に広がる方法等がある。この配列順は、プリンタ
の性能、印刷したい画像等により変更しても良い。

【００１７】６４×６４ドット内でのディザマトリクス
順は、ブルーノイズ法を使用して決定したハーフトーン
セル３の順番１のセル内の１番目が１となり、ハーフト
ーンセル３の順番２のセル内の１番目が２という順に順
番を付ける。ハーフトーンセル３の順番１２８のセル内
の１番目が１２８となり、次にハーフトーンセル３の順
番１のセル内の２番目が１２９となる。最後が、ハーフ
トーンセル３の順番１２８のセル内の３２番目が４０９
６となる。これは、下記式でも表せられる。

【００１８】各セル内の印刷ドット順は、 （ハーフトーンセル３の順番（１〜１２８）×（セル内
のドット順（１〜３２））＋１ となる。

【００１９】また、ディザマトリクス順を２５５までの
数字で表したい場合は、（２５５÷マトリクス数字最大
値（４０９６））×ドット順（１〜４０９６）で求めた
数値を四捨五入して整数化することで対応できる。

【００２０】このようなドット配置順（ディザマトリク
ス）で階調を表現すると、スクリーン線数を持った高階
調スクリーン処理で、階調部での周期的模様を防ぐこと
が可能となり、またこのようにして作られたディザマト
リクスをプリンタ内に組み込むことにより高画質プリン
タが可能となる。

【００２１】尚、本発明は上記の実施例に限定されるも
のではなく、目的を達成するための種々の変形を含むも
のである。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、高いスクリーン線数を
保ちながら高階調表現数を実現するに当たり、スクリー
ン線を作成するドットの核と、階調により変化するドッ
トの核の形状と、スクリーン角を決めるドットの核の配
置を決めるディザマトリクスのドットの核の配置順をブ
ルーノイズマスクとして生成するディザマトリクス生成
方法を使用することにより、ドットの配置の周期性をな
くし、見た目上模様が発生しない様にすることで、階調
部での模様の発生の問題を解決し、高画質での印刷が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の技術によるディザマトリクス図。

【図２】従来の技術によるディザマトリクス図。

【図３】図１、図２のディザマトリクスにおける印刷結
果を示す図。

【図４】本発明によるマトリクス図。

【図５】本発明によるマトリクス行列図。

【図６】本発明による１セル目例図。

【図７】本発明による２セル目例図。

【図８】本発明による３セル目予測例図。

【図９】本発明による３セル目例図。

【図１０】本発明によるセル例図。

【符号の説明】

３はハーフトーンセル、４はドットである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多値階調信号を入力して２値化信号に変
   換するディザマトリクスをスクリーン線に基づいて作成
   するディザマトリクス作成方法において、スクリーン線
   を作成するドットの核と、階調により変化するドットの
   核の形状と、スクリーン角を決めるドットの核の配置を
   決めるディザマトリクス設定部と、前記ディザマトリク
   スのドットの核の配置順をブルーノイズマスクとして生
   成するドット核配列生成部とを備えたことを特徴とす
   る、ディザマトリクス生成方法。
2. 【請求項２】 前記ドット核配列生成部は、全ドット核
   の所定位置基準に最も遠いドット核から順番に配列する
   ことを特徴とする、請求項１記載のディザマトリクス生
   成方法。
3. 【請求項３】 前記ドット核配列生成部は、各縦に配列
   されるドット核数と各横に配列されるドット核数の差が
   ±１個以内になる様に配列することを特徴とする、請求
   項１記載のディザマトリクス生成方法
4. 【請求項４】 前記ドット核配列生成部が、全ドット核
   の所定位置基準に最も遠いドット核から順番に配列し、
   かつ各縦に配列されるドット核数と各横に配列されるド
   ット核数の差が±１個以内になる様に配列することを特
   徴とする、請求項１記載のディザマトリクス生成方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし３のいずれかの項に記載
   のディザマトリクス生成方法を用いて作成されたディザ
   マトリクスを記憶する記憶部と、前記ディザマトリクス
   により多値信号を２値または多値信号に変換する変換部
   と、を備えたことを特徴とするプリンタ。