JP2006262405A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 画像形成エンジンによらず、共通した構成によるスクリーン処理が可能な画像処理装置及び画像処理方法を提供する。
【解決手段】 スクリーン処理部1は3次元ルックアップテーブル11を有している。3次元ルックアップテーブル11は、入力される多値画像が取り得る1ないし複数の画素値ごとに2次元の所定のパターンを複数記憶しており、各パターンのそれぞれの値には、画像形成エンジン3に応じた多値情報が設定される。画像形成エンジン3の解像度や方式が異なっても、多値情報を変更すれば対応することができる。3次元ルックアップテーブル11は、多値画像の画素値によりパターンを選択し、画素の位置により多値情報を選択して出力する。多値情報は、画像形成エンジン用変換部2で画像形成エンジン3に対応する信号に変換され、画像形成エンジン3に渡され、画像形成エンジン3において画像が形成される。
【選択図】 図1
【解決手段】 スクリーン処理部1は3次元ルックアップテーブル11を有している。3次元ルックアップテーブル11は、入力される多値画像が取り得る1ないし複数の画素値ごとに2次元の所定のパターンを複数記憶しており、各パターンのそれぞれの値には、画像形成エンジン3に応じた多値情報が設定される。画像形成エンジン3の解像度や方式が異なっても、多値情報を変更すれば対応することができる。3次元ルックアップテーブル11は、多値画像の画素値によりパターンを選択し、画素の位置により多値情報を選択して出力する。多値情報は、画像形成エンジン用変換部2で画像形成エンジン3に対応する信号に変換され、画像形成エンジン3に渡され、画像形成エンジン3において画像が形成される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ディジタルプリンタ、ディジタルコピー機、マルチファンクション機などの画像形成装置に用いられ、あるいは、これらの画像形成装置を用いるために行われる画像処理技術に関するものである。より具体的には、スクリーン処理技術に関するものである。
一般に、画像を形成する際に用いるトナーやインクなどの色材は、濃度を変更することができない。そのため、多値画像を再現する際には色材を用紙等に配置するドットの面積を変更して、見た目の濃度を再現している。このとき行う処理がスクリーン(ハーフトーン)処理である。すなわちスクリーン処理は、多値画像を、その濃度に応じた面積のドットとなるように、2値画像に変換する処理である。
図10は、従来のスクリーン処理の一例の説明図である。従来のスクリーン処理では、図10(A)に示す閾値マトリクスを循環して用い、多値画像の各画素について、その位置に対応する閾値と画素値とを比較して、出力する2値画像の値(1または0)を決定する。例えば特許文献1などにおいても、この方法が採用されている。
この方法では、例えば画素値が対応する閾値以上の時に1(図中、黒で示す)、閾値より小さいとき0(図中、白で示す)とする。このようにして、多値画像の画素値が40%の一様な濃度である場合には、図10(B)に示すような黒画素の固まりが繰り返し得られることになる。同様に、多値画像の画素値が44%の一様な濃度である場合には図10(C)に示すような黒画素の固まりが、また48%の場合には図10(D)に示すような黒画素の固まりが、さらに52%の場合には図10(E)に示すような黒画素の固まりが、それぞれ得られる。
このように、従来の閾値マトリクスを用いたスクリーン処理では、図10(B)〜(E)に示すような黒画素の固まりの大きさによって多値画像の濃度を表現した2値画像が得られることになる。
一方、スクリーン処理を施した画像を実際に形成する画像形成エンジンには、例えば電子写真方式であってもいくつかの構成が存在し、また解像度が異なるものも存在する。図11は、電子写真方式の画像形成エンジンにおける1画素分の画像を形成する方法の一例の説明図である。図11(A)には、露光器としてレーザを用いた場合を示している。レーザを用いる場合、レーザ光を主走査方向に振って感光体上に潜像を形成するので、主走査方向については発光時間を制御することにより高解像度での画像形成が可能である。例えば、副走査方向600dpiの解像度に対して主走査方向9600dpi程度の解像度が可能である。
図11(B)に示した例は、露光器としてLEDを用いた例を示している。LEDを用いる方式では、LEDを主走査方向に並べるために、主走査方向については解像度を上げることは困難であるが、副走査方向については、ある程度解像度を上げることができる。一例としては、主走査方向1200dpiに対して副走査方向に2400dpi程度の解像度が可能である。
例えば多値画像として600dpiの解像度の画像が与えられたとき、図10に示した例では600dpiの2値画像に変換されることになる。しかし、画像形成エンジンにおいては、2値画像の1画素について、図11(A)、(B)に示すようにさらに高解像度の再現が可能である。
従来、上述のような露光器が異なる画像形成エンジンを用いる場合、多値画像に対してスクリーン処理を施す際に、上述のように主副走査方向の解像度がそれぞれ違うため、それぞれの画像形成エンジンに応じたスクリーン処理を行う必要があり、それぞれの画像形成エンジンに専用のスクリーン処理のための構成を搭載していた。そのため、スクリーン処理のための構成を使い回すことができないという問題があった。
近年、プリンタなどの画像形成装置では、すでにスクリーン処理が施された画像データを受け取って画像を形成する機能が搭載されるようになってきた。この機能を利用して、外部でスクリーン処理を施して画像形成装置へ入力し、画像を形成する場合も増えてきた。しかし、上述のように画像形成装置において用いられている露光器が異なると、スクリーン処理自体を変更しなければならないという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、画像形成エンジンによらず、共通した構成によりスクリーン処理を行うことができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、多値画像を受け取って画像形成エンジンに出力するための画像データを生成する画像処理装置及び画像処理方法において、多値画像が取り得る1ないし複数の画素値ごとに2次元の所定のパターンを複数記憶する3次元ルックアップテーブルを有し、この3次元ルックアップテーブルは、多値画像の画素値によりパターンを選択するとともに、選択されたパターン中の値を位置情報により選択して出力するものであって、前記パターンの値として多値情報を保持していることを特徴とするものである。3次元ルックアップテーブルには、パターンの値として、使用する画像形成エンジンに応じた値を設定しておけば、当該画像形成エンジンに対応したスクリーン処理を行うことができる。また、複数の画像形成エンジンに対応するため、使用する前記画像形成エンジンに応じて前記パターンの値を切り替えるように構成することもできる。
さらに、3次元ルックアップテーブルの出力を、それぞれの画像形成エンジンに応じて変換する変換手段を設けることができる。これにより、3次元ルックアップテーブルから出力される多値情報を、それぞれの画像形成エンジンに最適なデータに変換して、画像形成エンジンに渡すことができる。
本発明によれば、スクリーン処理時に3次元ルックアップテーブルを用いることによって、従来の閾値マトリクスを用いた場合と同様にスクリーンパターンに変換するとともに、使用する画像形成エンジンに応じた多値の情報を出力することができる。これによって、スクリーン処理のための構成を変更することなく、3次元ルックアップテーブルに設定するそれぞれのパターンに応じた値を変更するだけで、使用する画像形成エンジンに対応したスクリーン処理を行うことが可能になる。また、複数の画像形成エンジンを使用する場合でも、3次元ルックアップテーブルの設定値を切り替えるだけで対応することが可能になり、いずれの画像形成エンジンにおいても高画質な画像を形成することができるという効果がある。
図1は、本発明の実施の一形態を示すブロック図である。図中、1はスクリーン処理部、2は画像形成エンジン用変換部、3は画像形成エンジン、11は3次元ルックアップテーブルである。スクリーン処理部1は、入力される多値画像に対してスクリーン処理を行う。このスクリーン処理部1は、スクリーン処理のために3次元ルックアップテーブル11を有している。
図2は、3次元ルックアップテーブル11の概要の説明図である。3次元ルックアップテーブル11は、図2に示すように、多値画像が取り得る1ないし複数の画素値ごとに2次元の所定のパターンを複数記憶している。各パターンのそれぞれの画素の値は多値の情報であり、画像形成エンジン3に応じた値が設定される。もちろんスクリーン処理であるから、それぞれのパターンは、入力される多値画像の画素値に応じた濃度が、画像形成エンジンで形成された画像において再現されるように設定される。
3次元ルックアップテーブル11には、多値画像の画素値とともに、画素の位置を示す位置情報(あるいはパターン中の位置を示す位置情報)が入力される。そして、入力された画素値によりパターンが選択され、位置情報によりパターン中の1つの値が選択され、その値が出力される。すなわち、3次元ルックアップテーブル11は、画素値と2次元の位置情報(X,Y)の3次元の値により1つの多値情報を出力するものである。3次元ルックアップテーブル11に設定されているパターンの大きさは任意であるが、位置情報に従って繰り返して用いられる。
画像形成エンジン用変換部2は、スクリーン処理部1から出力される多値情報を、画像形成エンジン3において利用するのに最適な情報、あるいはパルス信号に変換する。
次に、本発明の実施の一形態における動作について説明する。図3は、画像形成エンジン3が露光器としてレーザを用いる場合の動作の一例の説明図である。ここでは、画像形成エンジン3の露光器としてレーザを用いる場合について説明する。一例として、レーザ方式の画像形成エンジン3の解像度は9600×600dpiであるものとし、入力される多値画像は、YMCKの解像度600×600dpiの画像であるものとする。この場合、多値画像のYMCKのそれぞれの色成分ごとに、本発明によるスクリーン処理が施されることになる。以下の説明では、このうちの1つの色成分について説明する。
3次元ルックアップテーブル11には、入力される多値画像の値の1ないし複数ごとに、多値情報からなる2次元状のパターンが設定されている。設定される多値情報は、画像形成エンジン3の解像度(この例では9600×600dpi)と、画像形成エンジン用変換部2に従い、決定される。
画像形成エンジン3がレーザ方式で、上述のように主走査方向の解像度が9600dpiである場合、図3に示すように、600dpiの1画素について主走査方向に16等分しただけの解像度が得られることになる。しかし、レーザ方式の場合には、主走査方向に9600dpiの解像度があっても、図3に示す16等分したそれぞれを個別に制御することはできず、連続して形成する必要がある。そのため、実際には600dpiの1画素に対して16階調が表現できるのみである。この16階調を表現するためには4ビットあればよい。また、連続して形成する際に、左からか、あるいは右からか、または中央かを指定できるように構成してもよい。この指定には2ビットあればよい。レーザ方式用の画像形成エンジン用変換部2は、画像形成エンジン3に対してこれらの指定を行う信号に変換すればよく、3次元ルックアップテーブル11には、画像形成エンジン用変換部2から、このような指定が行われるような多値情報を設定しておけばよい。なお、画像形成エンジン3によらずに構成するため、3次元ルックアップテーブル11に設定する多値情報としては例えば8ビット程度としておけばよい。
もちろん、3次元ルックアップテーブル11に設定される複数のパターンは、入力される多値画像の画素値が大きい(濃度が濃い)ほど、パターン中の画像形成面積が増加するように設定される。画像形成面積の増加量は、階調のジャンプが発生しない範囲で任意に設定できる。
スクリーン処理部1の3次元ルックアップテーブル11には、多値画像の1つの画素の値が入力されるとともに、その画素の位置情報が入力される。この多値画像の画素値によって、3次元ルックアップテーブル11中のパターンが選択され、位置情報によってパターン中の値が選択されて出力される。入力される多値画像が600×600dpiであれば、出力も600×600dpiの解像度のスクリーン処理結果であるが、本発明では3次元ルックアップテーブル11に設定されている多値情報(例えば8ビット)が出力される。
3次元ルックアップテーブル11から出力された多値情報は画像形成エンジン用変換部2に入力され、使用する画像形成エンジン3に適した信号に変換されて画像形成エンジン3に渡される。ここでは16階調を示す4ビット分の多値情報からレーザの発光時間を示すパルスを生成し、画像形成エンジン3に入力する。もちろんこのほかに、左寄せまたは右寄せあるいは中央寄せなどを示す信号を、3次元ルックアップテーブル11から受け取った多値情報から生成し、画像形成エンジン3に入力するように構成してもよい。
画像形成エンジン3では、画像形成エンジン用変換部2から渡された信号に従ってレーザが発光し、感光体上に潜像が形成される。潜像はトナーなどにより現像された後、用紙等に転写、定着され、用紙等の上に画像が形成される。図4は、画像形成エンジンがレーザ方式の場合に形成された画像の一例の拡大図である。スクリーン処理によって多値画像の画素値に応じた面積のトナー像が形成されている。このとき、格子で示した600×600dpiの画素よりも主走査方向に細い部分が形成されており、主走査方向の高解像度を有効に利用していることがわかる。
図5は、画像形成エンジン3が露光器としてLEDを用いる場合の動作の一例の説明図、図6は、同じく3次元ルックアップテーブルに設定される多値情報の一例の説明図である。画像形成エンジン3の露光器としてLEDを用いる場合には、上述のレーザを用いる場合とは解像度が異なる。一例として、ここではLED方式の画像形成エンジン3の解像度が1200×2400dpiであるものとする。入力される多値画像は、レーザ方式の場合と同様とする。
上述のように、3次元ルックアップテーブル11には、入力される多値画像の値の1ないし複数ごとに、多値情報からなる2次元状のパターンが設定されている。設定される多値情報として、この例ではLEDの発光によりドットを形成する位置の情報を設定する。画像形成エンジン3がLEDの場合には、レーザ方式ほどの解像度は得られないが、それぞれのドットを独立して形成可能である。上述のように解像度が1200×2400dpiのとき、図6(A)に示すように600×600dpiの画像の1画素あたり2×4ドットをLEDにより形成することができる。この2×4ドットのそれぞれに1ビットずつの情報を対応付け、図6(B)に示すように8ドット分の情報を8ビットにより表現する。この例では、図6(A)に示す画素a〜hを、それぞれd7〜d0に対応づけている。例えば図6(C)に示すように、多値情報が00000001であれば2×4ドットのうち左上のドットのみを形成することを示す。同様に、図6(D)に示すように多値情報が00000010であれば2×4ドットのうち右上のドットのみを形成することを示す。以下、図6(E)〜(J)について同様である。例えば多値情報が00000011であれば2×4ドットの上2ドットを形成することを、また11111111であれば、2×4ドット全部を形成することを示す。このような多値情報を3次元ルックアップテーブル11に設定しておくことができる。
もちろん、画像形成エンジン3がLEDを使用する場合でも、3次元ルックアップテーブル11に設定される複数のパターンは、入力される多値画像の画素値が大きい(濃度が濃い)ほど、パターン中の画像形成面積が増加するように設定される。画像形成面積の増加量は、階調のジャンプが発生しない範囲で任意に設定できる。
スクリーン処理部1の3次元ルックアップテーブル11には、多値画像の1つの画素の値が入力されるとともに、その画素の位置情報が入力される。この多値画像の画素値によって、3次元ルックアップテーブル11中のパターンが選択され、位置情報によってパターン中の値(多値情報)が選択されて出力される。この例において出力される多値情報は、図6で説明したように、ドット形成位置にビットを対応づけた情報である。
3次元ルックアップテーブル11から出力された多値情報は画像形成エンジン用変換部2に入力され、8ビットの情報からそれぞれのLEDにおけるそれぞれのドット位置でドットを形成するか否かを示す信号が生成される。生成された信号は画像形成エンジン3に入力される。
画像形成エンジン3では、画像形成エンジン用変換部2から渡された信号に従ってLEDが発光し、感光体上に潜像が形成される。潜像はトナーなどにより現像された後、用紙等に転写、定着され、用紙等の上に画像が形成される。図7は、画像形成エンジンがLED方式の場合に形成された画像の一例の拡大図である。スクリーン処理によって入力された多値画像の画素値に応じた面積のトナー像が形成されている。このとき、格子で示した600×600dpiの画素よりも細かい大きさでドットが形成されており、LEDによる高解像度を有効に利用していることがわかる。
この例では形成可能な各ドットについて形成するか否かを1ビットの情報に対応付け、8ドット分の8ビット(1バイト)を多値情報として3次元ルックアップテーブル11に設定する例を示した。しかしこれに限らず、例えば上下左右から何ドット形成するかを多値情報で示すなど、他の多値情報を3次元ルックアップテーブル11に設定してもよい。
図8は、本発明の実施の一形態における変形例を示すブロック図である。図中、図1と同様の部分には同じ符号を付して重複する説明を省略する。2−1はレーザ方式用変換部,2−2はLED方式用変換部、3−1はレーザ方式画像形成エンジン、3−2はLED方式画像形成エンジンである。上述の説明では、レーザ方式を用いた画像形成エンジンの場合と、LED方式を用いた画像形成エンジンの場合とを別々に説明したが、これらの画像形成エンジンを適宜切り替えて用いるように構成することができる。
上述のように、レーザ方式の場合とLED方式の場合とでは3次元ルックアップテーブル11に設定する多値情報が違うため、レーザ方式画像形成エンジン3−1を用いるのか、LED方式画像形成エンジン3−2を用いるのかによって、3次元ルックアップテーブル11に設定する多値情報を切り替える。図8では、この切り替えを外部からの切替信号によって行っている。3次元ルックアップテーブル11には、例えば両方の多値情報を記憶させておいて、切替信号によってアドレスを切り替えることにより読み出される多値情報を切り替えるように構成することができる。あるいは、切替信号によって対応する多値情報の組を3次元ルックアップテーブル11に読み込むように構成することもできる。
3次元ルックアップテーブル11には、あらかじめ切替信号によって、レーザ方式画像形成エンジン3−1を用いるのか、LED方式画像形成エンジン3−2を用いるのかが選択される。そして、多値画像の各画素値が入力され、その画素値及び当該画素の位置から、切替信号によって選択されている画像形成エンジンに対応した多値情報が3次元ルックアップテーブル11から出力される。
このとき、切替信号によりレーザ方式画像形成エンジン3−1が選択されている場合には、3次元ルックアップテーブル11からはレーザ方式画像形成エンジン3−1のための多値情報が出力される。出力された多値情報はレーザ方式用変換部2−1に渡され、多値情報はレーザ方式画像形成エンジン3−1に適した信号に変換され、レーザ方式画像形成エンジン3−1に渡される。そして、レーザ方式画像形成エンジン3−1でレーザ方式の露光器を用いて画像が形成されることになる。
また、切替信号によりLED方式画像形成エンジン3−2が選択されている場合には、3次元ルックアップテーブル11からはLED方式画像形成エンジン3−2のための多値情報が出力される。出力された多値情報はLED方式用変換部2−2に渡され、多値情報はLED方式画像形成エンジン3−2に適した信号に変換され、LED方式画像形成エンジン3−2に渡される。そして、LED方式画像形成エンジン3−2でLED方式の露光器を用いて画像が形成されることになる。
図9は、本発明の実施の一形態の変形例を用いたシステム構成の一例の説明図である。図中、21はクライアント、22はサーバ、23はレーザ方式画像形成装置、24はLED方式画像形成装置である。この例では、クライアント21から印刷データがサーバ22に送られ、サーバ22で描画処理を行ってスクリーン処理を施し、レーザ方式画像形成装置23あるいはLED方式画像形成装置24のいずれかにスクリーン処理後の画像データを送って画像を形成する。いずれの画像形成装置を用いるかは、クライアント21で選択するほか、サーバ22において自動的に選択することも可能である。
サーバ22においてスクリーン処理を行う際に、本発明の画像処理装置または画像処理方法を適用する。すなわち、レーザ方式画像形成装置23により画像を形成する際には、サーバ22内のスクリーン処理用の3次元ルックアップテーブルに対する設定値(多値情報)としてレーザ方式画像形成装置23に対応するものを用いてスクリーン処理し、多値情報をレーザ方式画像形成装置23に送る。レーザ方式画像形成装置23では、レーザ方式用変換部2−1によりレーザ方式に適した信号に変換し、画像を形成する。また、LED方式画像形成装置24により画像を形成する際には、サーバ22内のスクリーン処理用の3次元ルックアップテーブルに対する設定値(多値情報)としてLED方式画像形成装置24に対応するものを用いてスクリーン処理し、多値情報をLED方式画像形成装置24に送る。LED方式画像形成装置24では、LED方式用変換部2−2によりLED方式に適した信号に変換し、画像を形成する。
このようにして、サーバ22では画像形成装置の方式によらず、共通した3次元ルックアップテーブル11という構成を用いてスクリーン処理を行うことができ、それぞれの画像形成装置の方式に依存した構成はそれぞれの画像形成装置に設けることができる。なお、レーザ方式用変換部2−1やLED方式用変換部2−2についてもサーバ22に設けるように構成してもよい。
この例ではサーバ22を介してレーザ方式画像形成装置23またはLED方式画像形成装置24を用いる例を示したが、例えばサーバ22を介さずにクライアントが直接、レーザ方式画像形成装置23またはLED方式画像形成装置24を用いる場合においても、クライアント21でスクリーン処理を画像に対して施す場合には、そのスクリーン処理として本願発明を適用することができる。
上述の説明では、画像形成エンジンにおける露光器の方式としてレーザ方式及びLED方式を用いる場合について説明した。しかしこれに限らず、他の画像形成方式を用いる場合でも同様に適用可能である。また、例えば同じ方式であっても、解像度やドットの形成方法が異なる場合などにも、本発明を適用可能である。
1…スクリーン処理部、2…画像形成エンジン用変換部。2−1…レーザ方式用変換部,2−2…LED方式用変換部、3…画像形成エンジン、3−1…レーザ方式画像形成エンジン、3−2…LED方式画像形成エンジン、11…3次元ルックアップテーブル、21…クライアント、22…サーバ、23…レーザ方式画像形成装置、24…LED方式画像形成装置。
Claims (8)
- 多値画像を受け取って画像形成エンジンに出力するための画像データを生成する画像処理装置において、前記多値画像が取り得る1ないし複数の画素値ごとに2次元の所定のパターンを複数記憶する3次元ルックアップテーブルを有し、前記3次元ルックアップテーブルは、前記多値画像の画素値によりパターンを選択するとともに、選択されたパターン中の値を位置情報により選択して出力するものであって、前記パターンの値として多値情報を保持していることを特徴とする画像処理装置。
- さらに、前記3次元ルックアップテーブルの出力を前記画像形成エンジンに応じて変換する変換手段を有していることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記3次元ルックアップテーブルは、前記パターンの値として、使用する前記画像形成エンジンに応じた値を設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記3次元ルックアップテーブルは、使用する前記画像形成エンジンに応じて前記パターンの値を切り替えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像処理装置。
- 多値画像を受け取って3次元ルックアップテーブルを用いて画像形成エンジンに出力するための画像データを生成する画像処理方法において、前記3次元ルックアップテーブルは、前記多値画像が取り得る1ないし複数の画素値ごとに、2次元の所定のパターンを複数記憶しているとともに、前記パターンの値として多値情報を保持しており、前記多値画像の画素値によりパターンを選択するとともに、選択されたパターン中の値を位置情報により選択して、選択された多値情報を出力することを特徴とする画像処理方法。
- さらに、前記3次元ルックアップテーブルから出力された多値情報を、前記画像形成エンジンに応じて変換手段で変換することを特徴とする請求項5に記載の画像処理方法。
- 前記3次元ルックアップテーブルは、前記パターンの値として、使用する前記画像形成エンジンに応じた値を記憶していることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の画像処理方法。
- 前記3次元ルックアップテーブルは、使用する前記画像形成エンジンに応じて前記パターンの値を切り替えることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の画像処理方法。
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