JP2008544667A - Multi-level frequency modulation halftone screen and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

多数カララントを使うデジタルハーフトーン化プリンティングの目的でしきい値マスクのセットを計算する方法が開示される。該方法は計算的に効率がよく、そのパワースペクトルがブルーノイズ特性を有するドット分布を作る。該方法は限定された2次元ドメインを有する一価関数を使用する。該一価関数はその原点に、又はその原点近くに最大値を有し、該限定されたドメインの境界に向かって単調に減少する。種々のカララントに対応するドット分布は粒子状性(graininess)の可視性を最小化するよう相互に対し最適化される。該方法は画素当たり3濃度レベル以上を描くことが出来るプリンターをドライブすることを可能にする。  A method for calculating a set of threshold masks for the purpose of digital halftoning printing using multiple colorants is disclosed. The method is computationally efficient and produces a dot distribution whose power spectrum has blue noise characteristics. The method uses a monovalent function with a limited two-dimensional domain. The monovalent function has a maximum value at or near its origin and decreases monotonically toward the bounds of the limited domain. The dot distribution corresponding to the various colorants is optimized relative to each other to minimize the visibility of graininess. The method makes it possible to drive a printer that can draw more than 3 density levels per pixel.

Description

本発明はデジタル画像処理方法(digital image processing method)に関する。特に本発明は、プリンティング目的(printing purposes)で連続トーン画像(continuous tone images)をデジタルハーフトーン化(digital halftoning)する方法に関する。又特に、本発明はしきい値マスク(threshold masks)を使う周波数変調ハーフトーン化技術(frequency modulation halftoning techniques)に関する。なお特に、本発明は画素当たり2つ以上の濃度レベル(two or more density levels)をプリント出来るプリンティングデバイス(printing devices)をサポートする周波数変調ハーフトーン化技術に関する。   The present invention relates to a digital image processing method. In particular, the present invention relates to a method for digital halftoning continuous tone images for printing purposes. More particularly, the present invention relates to frequency modulation halftoning techniques using threshold masks. In particular, the present invention relates to a frequency modulation halftoning technique that supports printing devices that can print two or more density levels per pixel.

インクジェットプリンティング(inkjet printing)はインク液滴(ink droplets)をノズル(nozzle)を通して基盤(substrate)上に噴射(jetting)することにより作動する。小さな室(small chamber)内のインクに機械的又は熱的エネルギーを印加することにより、基盤に向かってノズルを通して高速で微小インク液滴(miniscule ink droplet)を推進(propels)する圧力波(pressure wave)が創られる。   Ink jet printing works by jetting ink droplets through nozzles onto a substrate. Pressure wave that propels micro ink droplets at high speed through the nozzle toward the substrate by applying mechanical or thermal energy to the ink in a small chamber. ) Is created.

該圧力波は該インク室内の熱的又は機械的変換器に印加される電気的波形(electrical waveform)の長さ又はプロフアイルを造形(shaping)することにより制御される。   The pressure wave is controlled by shaping the length or profile of an electrical waveform applied to a thermal or mechanical transducer in the ink chamber.

インク噴射の目的に有効な圧力波を創る運転条件は、該インク室及び該ノズルの物理的寸法と、該インクの粘性(viscosity)、圧縮性(compressibility)、比質量(specific mass)及び表面張力(surface tension)の様なパラメーターに左右されるので、それらは非常に狭くなり勝ちである。   The operating conditions that create an effective pressure wave for the purpose of ink ejection are the physical dimensions of the ink chamber and the nozzle, the viscosity of the ink, the compressibility, the specific mass and the surface tension. They depend on parameters such as (surface tension), so they tend to be very narrow.

結果として、多くのインクジェット過程は実質的に固定したサイズのインク液滴と、対応する画素当たり濃度(density per pixel)でのプリンティング用に最適化される。   As a result, many ink jet processes are optimized for printing with substantially fixed size ink droplets and corresponding density per pixel.

該インクがプリント可能な基盤上に着地(lands)する前に凝縮(coagulate)する変化する数の微小液滴(micro droplet)を高周波数で噴射することにより、変化する容積を有する液滴の効果が創られる。変化する容積を有するこれらの液滴は該プリント可能な基盤上で変化する濃度を有する画素に帰着する。   The effect of droplets with varying volume by ejecting a varying number of microdroplets that coagulate before landing on a printable substrate at a high frequency. Is created. These droplets with varying volumes result in pixels with varying densities on the printable substrate.

しかしながら、この様なプリンティングシステムのトーン解像度は通常余りに限定されるので、高品質のグラフィック(high quality graphics)及び連続トーンの画像(continuous tone images)を描く(render)ことが出来ない。   However, the tone resolution of such a printing system is usually too limited to render high quality graphics and continuous tone images.

従って、限定されたトーン解像度を有するデバイス上で連続したトーンの画像とグラフィックを描くためにデジタルハーフトーン化技術が開発されて来た。   Accordingly, digital halftoning techniques have been developed to draw continuous tone images and graphics on devices with limited tone resolution.

デジタルハーフトーン化は一般に2つのクラス、すなわち、振幅変調ハーフトーン化(amplitude modulation halftoning){クラスタードドット(clustered dot)ハーフトーン化とも呼ばれる}と周波数変調ハーフトーン化(frequency modulation halftoning){ディスパースドドット(dispersed dot)ハーフトーン化とも呼ばれる}、に下位区分(subdivided)される。両技術の特性の概略(overview)は非特許文献1で見られる。   Digital halftoning is generally divided into two classes: amplitude modulated halftoning (also called clustered dot halftoning) and frequency modulation halftoning {disparse }, Which is also referred to as dedotted halftoning. An overview of the characteristics of both techniques can be found in Non-Patent Document 1.

クラスタードドットハーフトーン化は固定した周波数及び角度のセットにより特徴付けられるハーフトーンドットの幾何学的配置に依る。そのトーン値(tone values)は格子(grid)上のハーフトーンドットのサイズを変えることにより変調される。   Clustered dot halftoning relies on a halftone dot geometry characterized by a fixed set of frequencies and angles. The tone values are modulated by changing the size of the halftone dots on the grid.

周波数変調ハーフトーン化はそのトーン値を変調するために本質的に固定されたサイズのハーフトーンドットの間の平均距離を変えることに依る。   Frequency modulation halftoning relies on changing the average distance between halftone dots of a fixed size in order to modulate the tone value.

ハイブリッド型のデジタルハーフトーン化も存在し、そこではハーフトーンドットのサイズ又は濃度と平均距離との双方が変調される。   Hybrid digital halftoning also exists, where both halftone dot size or density and average distance are modulated.

用語、2進ハーフトーン化(binary halftoning)、はインクの在り、又は無しをプリントすることに対応する、画素当たり2つのトーンレベル(tone levels)、のみを描けるデバイス用に適合されたハーフトーン化技術(halftoning techniques)を呼ぶため普通使われる。   The term binary halftoning is halftoning adapted for devices that can only draw two tone levels per pixel, corresponding to printing the presence or absence of ink. Commonly used to call halftoning techniques.

用語、多数レベルハーフトーン化(multilevel halftoning)、はインクの種々の濃度又はインクスポットの種々のサイズ、でのプリンティングに対応する画素当たりで2つより多くのトーンレベル(more two tone level)を描けるデバイス用に適合されたハーフトーン化技術を呼ぶため普通使われる。これらのデバイスは多数レベルプリンティングデバイスと呼ばれる。   The term multilevel halftoning can draw more than two tone levels per pixel corresponding to printing at different densities of ink or different sizes of ink spots. Commonly used to call halftoning technology adapted for devices. These devices are called multi-level printing devices.

インクジェットプリンティングは本来ディスパースドドットを使って画像を再生するので、そして周波数変調ハーフトーン化技術は−与えられた解像度で−振幅変調よりも良い画像品質を作る可能性があるので、この両方の理由から周波数変調はインクジェットプリンティングで好ましいデジタルハーフトーン化方法であった。   Inkjet printing inherently reconstructs images using dispersed dots, and frequency modulated halftoning techniques-at a given resolution-can produce better image quality than amplitude modulation, so both For this reason, frequency modulation has been the preferred digital halftoning method for inkjet printing.

周波数変調ハーフトーン化技術のクラス自身が更に、連続トーン画像を周波数変調ハーフトーンに変換するために−誤差拡散(error diffusion)と呼ばれる−アルゴリズム的アプローチを使う第1下位クラスと、この目的用の予め計算されたしきい値マスク(pre−calculated threshold masks)を使う第2下位クラスと、に下位区分され得る。   The class of frequency modulation halftoning techniques themselves further includes a first subclass that uses an algorithmic approach to transform continuous tone images into frequency modulated halftones—called error diffusion—for this purpose. It can be subdivided into a second subclass that uses pre-calculated threshold masks.

周波数変調ハーフトーン化技術の望ましい特性は”ブルーノイズ(blue noise)”スペクトルを備える、すなわち、そのパワースペクトル(power spectrum)がより高い周波数に於いてよりも、より低い周波数に於いて、少ないエネルギーを有する、スペクトルを備えるドット分布(dot distributions)を作ることである。誤差拡散アルゴリズムは、この望ましい特性を有し、従って優れた画像品質のハーフトーンドット分布(halftone dot distributions)を作ることが出来ると知られている。   A desirable characteristic of a frequency modulation halftoning technique is that it has a “blue noise” spectrum, that is, its power spectrum is less energy at lower frequencies than at higher frequencies. To create dot distributions with spectra. It is known that error diffusion algorithms have this desirable property and are therefore capable of producing excellent image quality halftone dot distributions.

本発明に関して関連する標準誤差拡散過程(standard error diffusion process)についての改良は特許文献1に記述されている。この特許には、種々のカララントでプリントされるドットの相対位置を最適化する技術が説明されている。該方法は幾つかの技術的に有利な効果を達成する。それは、単一カララントでプリントされたチント(tints)に於いてのみならず、多数のカララントでプリントされたチントに於いても、より均一なドット分布を作る。第2の利点は該均一なドット分布が該カララントの乾燥特性を改良し、ハイライトでより良いカラー飽和(color saturation)を可能にすることである。   An improvement on the standard error diffusion process related to the present invention is described in US Pat. This patent describes a technique for optimizing the relative positions of dots printed with various colorants. The method achieves several technically advantageous effects. It produces a more uniform dot distribution not only in tints printed with a single colorant, but also in tints printed with multiple colorants. A second advantage is that the uniform dot distribution improves the drying characteristics of the colorant and allows better color saturation at highlights.

多数レベル誤差拡散技術(Multilevel error diffusion techniques)は当該技術で、例えば、特許文献1で説明されて来た。   Multilevel error diffusion techniques have been described in the art, for example, in US Pat.

該誤差拡散アルゴリズムの欠点は、それが該アルゴリズムの複雑さのために比較的多くの計算を要することである。高速度画像処理用には、これは高価で、開発に時間の掛かる専用計算ハードウエアの展開の必要性に換(translates)わる。もう1つの問題は、多数レベルのハーフトーン化の場合、該誤差拡散アルゴリズムは、該ハーフトーンドットの数と前記ハーフトーンドットの濃度レベルと、の間の変調のトレードオフ(trade off)を制御する数少ないオプションしか提供しないことである。   The disadvantage of the error diffusion algorithm is that it requires a relatively large amount of computation due to the complexity of the algorithm. For high speed image processing, this translates to the need to deploy specialized computing hardware that is expensive and time consuming to develop. Another problem is that in the case of multiple levels of halftoning, the error diffusion algorithm controls the modulation trade-off between the number of halftone dots and the density level of the halftone dots. It offers only a few options to do.

予め計算されたドットパターン又はしきい値マスクに依存することによりこの目的のためのもっと少ない計算(fewer ad hoc computations)しか要しない幾つかの他の方法が説明されて来た。   Several other methods have been described that rely on pre-computed dot patterns or threshold masks and require lesser ad hoc computations for this purpose.

特許文献2は、各1つが連続トーン画像内の0から255までに及ぶトーンレベルに対応する例えば256の予め計算されたビットマップのセットの使用を説明している。各ビットマップは、対応するトーンレベルを描くハーフトーンドットの分布を表し、最小の可視ノイズでパワースペクトルを作るために−繰り返し最適化過程(iterative optimization process)を使って−計算される。加えて、制限されるビットマップ間には相関があるので、画像のトーンの勾配には位相シフトの干渉は導入されない。該ビットマップは例えば256*256のサイズを有する正方形であるのが典型的で、床上のタイルの様に2次元のアドレス可能なプリンター空間に亘り水平及び垂直に複製される(すなわち”タイル化される(tiled)”)。このアプローチの主要な欠点はそれが多量のメモリー(a lot of memory)を要することである。もしビットマップのサイズが256*256画素であり、同じ様に多くのトーンレベル用に256ビットマップが必要なら、2Mバイトより多いメモリーが提供されねばならない。この方法のもう1つの欠点は該ビットマップが、ピーデーエフアール{PDF(R)}資料のポストスクリプトアール{PostScript(R)}の描画用に使われる標準ラスター画像プロセサー(standard Raster Image Processors){アールアイピーエス(RIP's)}で使えないことであり、何故ならばこれらのデバイスはしきい値マスクを使ってハーフトーン化を行うからである。   U.S. Patent No. 6,057,037 describes the use of a set of, for example, 256 pre-computed bitmaps, each corresponding to a tone level ranging from 0 to 255 in a continuous tone image. Each bitmap represents a distribution of halftone dots that depict the corresponding tone level and is computed—using an iterative optimization process—to produce a power spectrum with minimal visible noise. In addition, since there is a correlation between the limited bitmaps, no phase shift interference is introduced into the tone gradient of the image. The bitmap is typically a square having a size of, for example, 256 * 256 and is replicated (ie, “tiled”) horizontally and vertically across a two-dimensional addressable printer space like a tile on the floor. Tiled "). The main drawback of this approach is that it requires a lot of memory. If the size of the bitmap is 256 * 256 pixels and a 256 bitmap is needed for as many tone levels, more than 2 Mbytes of memory must be provided. Another disadvantage of this method is that the bitmap is a standard raster image processor {standard Raster Image Processors {used for rendering PostScript R {PostScript (R)} of PDF {PDF (R)} material. RIP's cannot be used because these devices perform halftoning using a threshold mask.

特許文献3は、周波数ハーフトーン化の目的で頁の各画素位置でしきい値を生じるよう、水平及び垂直に複製される正方形しきい値マスク(square threshold mask)を作る技術を開示している。この様な正方形しきい値マスクは標準ラスター画像プロセサーと両立し、1成分当たり(per element)1バイトのみしか要しない。画像内の各画素を、該しきい値マスク内の対応するしきい値と比較することにより、対応する位置でハーフトーンドットがプリントされるか否かが決定される。   Patent Document 3 discloses a technique for creating a square threshold mask that is replicated horizontally and vertically so that a threshold is generated at each pixel position of a page for the purpose of frequency halftoning. . Such a square threshold mask is compatible with a standard raster image processor and requires only 1 byte per element. By comparing each pixel in the image with a corresponding threshold in the threshold mask, it is determined whether a halftone dot is printed at the corresponding position.

正方形しきい値マスクが前の方法で計算される仕方は、相互の頂部上で確率的なドットパターンの継続するレベルを蓄積することに依る。各上のレベル(Every higher level)は下のレベル(lower level)に加算ドット(additional dot)をプラスしたドット分布を使う。どのドットが加算されるかを決定するために、フーリエ変換を使ってブルーノイズフイルターが該ドット分布に適用される。元のドット分布をフイルターされたドット分布と比較することにより、該ブルーノイズ特性を最適に保存するために、どの位置にドットが加算されるべきかが決定される。   The way the square threshold mask is calculated in the previous method depends on accumulating successive levels of the stochastic dot pattern on top of each other. Each upper level (Every Higher Level) uses a dot distribution obtained by adding an additional dot to the lower level (Lower Level). A blue noise filter is applied to the dot distribution using a Fourier transform to determine which dots are added. By comparing the original dot distribution with the filtered dot distribution, it is determined where the dots should be added in order to optimally preserve the blue noise characteristics.

この仕方で得られたしきい値マスクはブルーノイズ特性を有するハーフトーンドット分布を作る。   The threshold mask obtained in this way creates a halftone dot distribution with blue noise characteristics.

一旦、該前の方法を使ってしきい値マスクが計算されると、画像の周波数変調ハーフトーン化は、その目的用には誤差拡散方法より少ない計算しか要せず、特許文献2の発明技術より少ないメモリーしか要しない。しかしながら、この方法のしきい値マスクの計算は複雑で長く、それは該計算が空間ドメインと周波数ドメインの間を前後する多くの変換を含むからである。   Once the threshold mask is calculated using the previous method, frequency modulation halftoning of the image requires less computation than the error diffusion method for that purpose, and the invention of Patent Document 2 Requires less memory. However, the threshold mask calculation of this method is complex and long because it involves many transformations that go back and forth between the spatial domain and the frequency domain.

特許文献4はしきい値マスクを計算する代わりの技術を説明する。ドット分布にボイド及びクラスターのフイルター(例えば、ローパスフイルター)を適用することにより、該ボイド(その分布内でドットの局所的不足のある場所)とクラスター(その分布内でドットの局所的過剰がある場所)が識別される。この情報は、何処により高い又はより低い濃度の描画用にハーフトーンドットを追加又は除去すべきかを決める基礎を形成する。前の法と丁度同様に、しきい値マスクを得るために継続するドットプロフアイル(successive dot profiles)が蓄積される。この方法向けの該しきい値マスクの計算も複雑で長く、それはボイド及びクラスターフイルターを使う空間的ドメインでのフイルタ動作が多くの計算を要するからである。   U.S. Patent No. 6,057,051 describes an alternative technique for calculating a threshold mask. By applying void and cluster filters (eg, low pass filters) to the dot distribution, there is a local excess of the void (where there is a local shortage of dots in the distribution) and clusters (a local excess of dots in the distribution) Location) is identified. This information forms the basis for determining where to add or remove halftone dots for higher or lower density drawing. Just like the previous method, a continuous dot profile is accumulated to obtain a threshold mask. The calculation of the threshold mask for this method is also complex and long because the filtering operation in the spatial domain using void and cluster filters requires a lot of calculations.

非特許文献2の論文では、周波数変調ハーフトーンマスクを発生する、なおもう1つの技術が開示される。非特許文献2の著者はディスパースドオーダーダィザーマトリックス(dispersed order dither matrix)では連続するしきい値は”出来るだけ遠く離れるよう”隔てられる(spaced ”as far apart as possible“)のが好ましいと述べている。該著者により提示された方法はこの目標を、前の過程で該マスク内に既に含まれる全しきい値により発生される”反発力場(repulsive force field)”の使用により達成する。   The paper of Non-Patent Document 2 discloses yet another technique for generating a frequency modulated halftone mask. Non-Patent Document 2 authors prefer that dispersed order dither matrix be separated as far apart as possible as “continuous thresholds are separated as far as possible”. It has said. The method presented by the author achieves this goal through the use of a “repulsive force field” generated by all thresholds already contained in the mask in the previous process.

特許文献5では、反発力場の概念は、近距離用には−ドットの局所的クラスタリング(local clustering)に帰着する−吸引場の力(attractive field force)を発生し、遠距離用には−前記クラスターの分散に帰着する−反発力場(repulsive force field)を発生する関数を使うことにより洗練される。   In Patent Document 5, the concept of repulsive force field is for short distance-it results in local clustering of dots-it generates a suction field force and for long distance- Resulting in the dispersion of the clusters-refined by using a function that generates a repulsive force field.

特許文献6はハーフトーンドットを追加又は除去するために種々の候補位置を評価する距離関数(distance function)の使用を説明している。前の方法に於けると丁度同じ様に、しきい値マスクを得るために継続するドットプロフアイルが蓄積される。この方法への該しきい値マスクの計算は複雑で長く、それは多くの候補位置の評価が多くの計算を要するからである。   U.S. Patent No. 6,057,051 describes the use of a distance function that evaluates various candidate positions to add or remove halftone dots. Just as in the previous method, a continuous dot profile is accumulated to obtain the threshold mask. The calculation of the threshold mask for this method is complex and long because the evaluation of many candidate positions requires many calculations.

特許文献7では、多数のカララントでプリントするために、しきい値マスクによるカラー画像の周波数変調用の技術が説明されるが、そこでは視認コスト関数(visual cost function)を最小化するために2つ以上の該しきい値マスクが合体して設計される。該視認コスト関数は異なるカララント用に異なる加重を使う。該方法は、しきい値マスクがそこから得られる最適ドット分布を決定するために前記視認コスト関数と組み合わせた組み合わせ最適化技術(combinatorial optimization techniques)の使用を示唆する。   In Patent Document 7, a technique for frequency modulation of a color image using a threshold mask is described for printing with a large number of colorants, in which 2 is used in order to minimize a visual cost function. Two or more threshold masks are combined and designed. The visual cost function uses different weights for different colorants. The method suggests the use of combinatorial optimization techniques combined with the viewing cost function to determine the optimal dot distribution from which the threshold mask is derived.

特許文献8は画像の振幅変調ハーフトーン化で見出される内部モワレ効果(internal moire effects)を減ずる技術を説明する。該技術に依れば、元のタイル(original tile)のグレイスケールオーダー(grayscale order)が、グレイスケールのオーダー内の元のセル内の各点でのバンプ関数(bump function)の加算により変型される。該新グレイスケールオーダーが新タイル(new tile)内に記憶される。該元のタイル内の選ばれた点で該バンプ関数を加算することは該グレイスケール内の次の画素の選出に影響する。この方法は振幅変調ハーフトーン化について特定的で、周波数変調ハーフトーン化では起こらない、内部モワレの技術的問題に取り組むものである。更に、該方法は特に、それが元のしきい値マトリックスを計算するため役立つよりも、寧ろ現在のしきい値マトリックスの画像品質を改良するよう設計されている。   U.S. Patent No. 6,057,052 describes a technique for reducing internal moire effects found in image amplitude modulation halftoning. According to the technique, the gray scale order of the original tile is modified by the addition of a bump function at each point in the original cell within the gray scale order. The The new gray scale order is stored in a new tile. Adding the bump function at a selected point in the original tile affects the selection of the next pixel in the grayscale. This method is specific for amplitude modulation halftoning and addresses the technical problem of internal moire that does not occur with frequency modulation halftoning. Furthermore, the method is specifically designed to improve the image quality of the current threshold matrix rather than it helps to calculate the original threshold matrix.

しきい値マスクを使う多数レベル技術は当該技術で、例えば、特許文献9で説明されている。しかしながら、これらの技術は大抵は周期的ハーフトーン化(periodic halftoning)の文脈で説明されている。確率的多数レベルハーフトーン化技術に関する特定的問題及び解決策はしかし従来技術に関する文書では取り組まれてない。これらの問題の1つは、画像内の種々の濃度を再生する時、ハーフトーンドットの数の変更とハーフトーンドットの濃度の変更との間のバランスを制御するニーヅである。   A multilevel technique using a threshold mask is that technique, for example, described in US Pat. However, these techniques are mostly described in the context of periodic halftoning. Specific problems and solutions for probabilistic multi-level halftoning techniques are not addressed in prior art documents, however. One of these problems is the need to control the balance between changing the number of halftone dots and changing the density of halftone dots when reproducing different densities in the image.

従来技術の上記解析から、周波数変調デジタルハーフトーン化の目的でしきい値マトリックスを計算する代替え的で、改良された方法のニーヅがあることが分かる。   From the above analysis of the prior art, it can be seen that there is a need for an alternative and improved method of calculating a threshold matrix for the purpose of frequency modulation digital halftoning.

特に、計算数の観点から効率的で、ブルーノイズ特性を有する高画像品質ドット分布を作る周波数変調ハーフトーンタイル(frequency modulation halftone tile)を創る方法のニーヅがある。   In particular, there is a need for a method of creating a frequency modulation halftone tile that is efficient in terms of the number of calculations and produces a high image quality dot distribution with blue noise characteristics.

又、多数カララントでプリントする場合に、ハーフトーンドットの相対位置(relative positions)を最適化する、改良された、代替え的なマスクベースの周波数変調技術のニーズがある。   There is also a need for an improved and alternative mask-based frequency modulation technique that optimizes the relative positions of halftone dots when printing with multiple colorants.

更に、インクドットサイズの2つより多い濃度でプリント出来るデバイスの多数レベル能力を最適にサポートするマスクベースの周波数変調技術のニーヅが存在する。   In addition, there is a need for mask-based frequency modulation techniques that optimally support the multi-level capability of devices that can print at densities greater than two of the ink dot sizes.

米国特許第6,637,851号明細書、Koen Van de VeldeUS Pat. No. 6,637,851, Koen Van de Velde 米国特許第5,214,517号明細書、Sullivan et alUS Pat. No. 5,214,517, Sullivan et al. 米国特許第5,111,310号明細書、Mitsa and ParkerU.S. Pat. No. 5,111,310, Mitsa and Parker 米国特許第5,535,020号明細書、UlichneyU.S. Pat. No. 5,535,020, Ulichney 米国特許出願公開第US2003/210431(A1)号明細書US Patent Application Publication No. US2003 / 210431 (A1) Specification 米国特許第6,833,933号明細書、Michael WoodsUS Pat. No. 6,833,933, Michael Woods 米国特許第5,822,451号明細書、SpauldingUS Pat. No. 5,822,451, Spalding 米国特許第5,276,535号明細書、R.LevienU.S. Pat. No. 5,276,535, R.A. Levien 米国特許第5,903,713号明細書、DaelsUS Pat. No. 5,903,713, Daels 米国特許第5,818,604号明細書US Pat. No. 5,818,604 Robert Ulichney、Digital Halftoning、MIT press.Robert Ulichney, Digital Halftoning, MIT press. Werner Purgathofer、Robert F.Tobler and Manfred Geiler、Improved Threshold Matrices for Ordered Dithering(based on ”Forced Random Dithering:Improved Threshold Matrices for Ordered Dithering”、by the same authers and earlier published in the Proceeding of the First IEEE Conference on Image Processing、Nov.13−16、1994、Austin Texas,pp.1032−1035)Werner Purgafer, Robert F. Tobler and Manfred Geiler, Improved Threshold Matrices for Ordered Dithering (based on "Forced Random Dithering: Improved Threshold Matrices for Ordered Dithering", by the same authers and earlier published in the Proceeding of the First IEEE Conference on Image Processing, Nov.13- 16, 1994, Austin Texas, pp. 1032-1035)

本発明は請求項1で表明する特定の特徴を有する方法により実現される。本発明の好ましい実施例の特定の特徴は従属請求項で表明される。   The invention is realized by a method having the specific features stated in claim 1. Specific features for preferred embodiments of the invention are set out in the dependent claims.

本発明の更に進んだ利点と実施例は付随する説明と図面から明らかになるであろう。   Further advantages and embodiments of the present invention will become apparent from the accompanying description and drawings.

プリンティング(printing)
本発明の方法はインクジェットプリンター、特にドロップ−オン−デマンド(drop−on−demand)インクジェットプリンターに於ける使用に向けられている。用語、プリンティング、は本発明で使われる時、基盤上のインクマーキング(ink markings)の構造化されたパターン(structured pattern)を創る過程を称する。
Printing
The method of the present invention is directed to use in ink jet printers, particularly drop-on-demand ink jet printers. The term printing, as used in the present invention, refers to the process of creating a structured pattern of ink markings on a substrate.

インク(ink)
インクは従来の顔料入り(pigmented)又は染料入り(dyed)インク又はカララント(colorant)であるが、又ワックス、撥水物質(water repellant substance)、接着剤(adhesive)又はプラスチック(plastic)であってもよい。典型的に、インクは純粋化合物ではなく、各成分(component)が特定機能を果たす染料(dyes)、顔料(pigments)、界面活性剤(surfactants)、バインダー(binders)、フイラー(fillers)、溶剤(solvents)、水そして分散剤(dispersants)の様な幾つかの成分を含む複雑な混合物(complex mixture)である。インクは又その粘性又は相(phase)が、ワックスの様に、温度で変化する材料であってもよい。例えば、ユーブイ(UV)光の様な電磁放射の影響下で、ポリマー化するインクも又特に述べられるところである。この過程はユーブイ硬化(UV curing)と呼ばれる。
Ink
The ink is a conventional pigmented or dyed ink or colorant, but is also a wax, a water repellent substance, an adhesive or a plastic. Also good. Typically, the ink is not a pure compound, and each component has a specific function, such as dyes, pigments, surfactants, binders, fillers, solvents ( It is a complex mixture containing several components such as solvents, water and dispersants. The ink may also be a material whose viscosity or phase changes with temperature, such as wax. Also specifically mentioned are inks that polymerize under the influence of electromagnetic radiation, such as, for example, Ubuy (UV) light. This process is referred to as UV curing.

基盤(substrate)
基盤は紙であるが、織物(textile)、合成箔(synthetic foil)又は金属プレート又は当該技術で公知の何等か他のプリント可能な基盤であってもよい。例としては、オフセットプリンティング(offset printing)用のプリンティングマスター(printing master)の創生、カードボード又はプラスチックでのパッケージ上へのプリント、装飾画像のプリント、を行うためのインクジェットプリンティング{ドロップ−オン−デマンド(drop−on−demand)及び連続的な}の使用が含まれる。未プリント基盤はロール上でか、又は別々の、通常長方形のシートのパイル(pile)として、入手可能である。該基盤はsubstrateWidthと呼ばれる幅で特徴付けられる。該基盤がロール上にある時、この幅は該ロールの幅と対応する。該基盤が長方形シートとして入手可能な時、この幅は前記長方形シートの2次元の1つ、例えば、前記シートの最短次元(shortest dimension of said sheet)、と対応する。
Substrate
The substrate is paper, but may be a textile, a synthetic foil or a metal plate or any other printable substrate known in the art. Examples include inkjet printing for creating a printing master for offset printing, printing on a cardboard or plastic package, printing decorative images {drop-on- Use of drop-on-demand and continuous}. Unprinted substrates are available on rolls or as separate, usually rectangular, sheet piles. The base is characterized by a width called substratewidth. When the base is on the roll, this width corresponds to the width of the roll. When the substrate is available as a rectangular sheet, this width corresponds to one of the two dimensions of the rectangular sheet, for example, the shortest dimension of said sheet.

システムの説明(description of a system)
シングルプリントヘッド(single print head)
図1に示す実施例を参照すると、変換器(transducers)、インク室(ink chambers)及びノズル130−ノズルプレート内にエッチ(etched)された−の配列は一緒になってプリントヘッド100を構成する。該インクジェットノズル130は並列で動作し、固定又は可変容積を有する液滴を作る。
System description (description of a system)
Single print head (single print head)
Referring to the embodiment shown in FIG. 1, the arrangement of transducers, ink chambers, and nozzles 130-etched into the nozzle plate-together constitute a print head 100. . The inkjet nozzles 130 operate in parallel to produce droplets having a fixed or variable volume.

可変液滴容積(variable droplet volume)
1実施例に依ると、液滴(droplet)の容積(volume)は微小液滴(micro−droplet)の可変数により変調(modulated)される。図2は微小液滴の数が0と7の間で変化し得る場合を示す。該微小液滴は非常に小さいので、空気摩擦はそれらを実質的減速(substantial deceleration)に従わせ、結果として、該微小液滴は、それがプリントされる基盤上に着地(lands)する時までに、可変容積を有する1つの単一液滴(one single droplet)に凝縮(coagulate)する。これらの液滴の容積は、前記液滴が成り立つ微小液滴の数で呼ばれる。特に、図2に示す例では、可変サイズを有する液滴の容積は0から7までに及ぶ整数で呼ばれる(図2の2進数で表される)。
Variable drop volume
According to one embodiment, the volume of the droplet is modulated by a variable number of micro-droplets. FIG. 2 shows the case where the number of microdroplets can vary between 0 and 7. Because the microdroplets are very small, air friction makes them subject to substantial deceleration, and as a result, the microdroplets land until they land on the substrate on which they are printed. In one single droplet having a variable volume. The volume of these droplets is called the number of micro droplets in which the droplets are formed. In particular, in the example shown in FIG. 2, the volume of a droplet having a variable size is called by an integer ranging from 0 to 7 (represented by the binary number in FIG. 2).

種々の液滴容積は、プリント時、該プリントされた基盤上の種々のサイズのインクスポット(ink spots)そして種々の測定された濃度(densities)に帰着する。   Different drop volumes result in different sizes of ink spots and different measured densities on the printed substrate when printed.

下記では、プリンティングデバイスのトーン解像度(tone resolution)は、1つのインクで画素位置に、与えられたデバイスにより、プリントされ得る濃度値の数(number of density values)を称する。   In the following, the tone resolution of a printing device refers to the number of density values that can be printed by a given device at a pixel location with one ink.

プリンティングデバイス(printing device)
好ましい実施例により、かつ、図3を参照すると、プリンター300を使う資料の画像のプリンティングは、基盤輸送機構(substrate transport mechanism)によりページ幅のプリントヘッド組立体350に対してインク受け層(ink−receiving layer)341を有する基盤340を動かし、そして前記資料の前記画像に応答して前記基盤上にインク液滴を選択的に噴射することにより達成される。
Printing device
According to the preferred embodiment and with reference to FIG. 3, the printing of the image of the material using the printer 300 is performed with an ink-receiving layer (ink-) for the page-wide printhead assembly 350 by a substrate transport mechanism. This is accomplished by moving a substrate 340 having a receiving layer 341 and selectively ejecting ink droplets onto the substrate in response to the image of the material.

図3で、基盤340は基盤サポート310上で休止する。   In FIG. 3, the infrastructure 340 rests on the infrastructure support 310.

図3は1つでなく、多数のプリンティングヘッドを示す。1実施例では、シアン(cyan)、マジェンタ(magenta)、黄(yellow)及び黒(black)インクでプリントする4つのプリントヘッド(360,361,362,363)が使われる。これらのヘッドはプリントヘッドサポート(350)上に設置される。プリンティングデバイスを動作させるため必要なインクリザーバー(ink reservoirs)及びチューブは図3には示されてない。   FIG. 3 shows a number of printing heads instead of one. In one embodiment, four print heads (360, 361, 362, 363) are used that print with cyan, magenta, yellow, and black inks. These heads are placed on a print head support (350). The ink reservoirs and tubes required to operate the printing device are not shown in FIG.

1実施例では、種々のヘッドにより噴射される液滴で生ずる該基盤上の該インクスポットは、それらが硬化する前に、物理的に混合することが可能である。中間的硬化無しに連続した液滴を噴射するこの技術はウエット−オン−ウエット(wet−on−wet)プリンティングと呼ばれる。   In one embodiment, the ink spots on the substrate resulting from droplets ejected by various heads can be physically mixed before they cure. This technique of ejecting continuous droplets without intermediate curing is referred to as wet-on-wet printing.

図3は又、インクが該基盤上にプリントされた後、該プリントされたインクを硬化させる硬化ステーション(curing station)370を示す。1実施例では、該硬化ステーションは該インクの硬化を引き起こすスペクトラム(spectrum)を有するエネルギーを放射するユーブイソース(UV source)である。   FIG. 3 also shows a curing station 370 that cures the printed ink after it has been printed onto the substrate. In one embodiment, the curing station is a UV source that emits energy having a spectrum that causes the ink to cure.

低速及び高速走査の配向及び方向(slow and fast scan orientation and direction)
図3を参照すると、プリントヘッドに対する基盤の運動と対応する配向(orientation)は高速走査配向(fast scan orientation)と呼ばれる。該基盤が該プリントヘッドに対して運動する方向330は高速走査方向(fast scan direction)と呼ばれるだろう。
Slow and fast scan orientation and direction
Referring to FIG. 3, the orientation corresponding to the motion of the substrate relative to the print head is referred to as the fast scan orientation. The direction 330 in which the substrate moves relative to the print head will be referred to as the fast scan direction.

該高速走査配向に直角(perpendicular)な配向は低速走査配向(slow scan orientation)と呼ばれる。好ましい実施例に依り、そして図3を参照すると、プリントヘッドに属するノズルの配列の配向は該低速走査配向と平行である。   An orientation that is perpendicular to the fast scan orientation is called a slow scan orientation. Depending on the preferred embodiment and with reference to FIG. 3, the orientation of the array of nozzles belonging to the print head is parallel to the slow scan orientation.

本発明は又、異なる慣行を活かしてでも動作するが、下記本文では、慣行によりi−配向(i−orientation)は該高速走査配向を意味し、j−配向(j−orientation)は低速走査配向を意味する。   The invention also works with different practices, but in the text below, by convention, i-orientation means the fast scan orientation and j-orientation is the slow scan orientation. Means.

画素のアドレス可能な格子(addressable grid of pixels)
液滴がプリントされる基盤上の位置は、画素のアドレス可能な格子(addressable grid)を形成する。慣例に依ると、我々は高速走査配向と整合された該アドレス可能な格子上の画素のセットを画素の行(rows of pixels)、そして低速走査配向と整合された画素のセットを画素の列(columns of pixels)と呼ぶ。高速走査配向と平行なラスターライン(raster line)を有する、画素のアドレス可能な格子は又ラスター(raster)と呼ばれる。一般に、ラスターラインは高速走査配向に平行な画素のラインを呼び、[i]座標によりインデックスされる。画素の列は[j]座標でインデックスされる。アドレス可能な格子内の画素は従って[i,j]座標のセットを使ってアドレスされる。
Addressable grid of pixels
The location on the substrate where the droplets are printed forms an addressable grid of pixels. By convention, we define a set of pixels on the addressable grid aligned with a fast scan orientation as rows of pixels, and a set of pixels aligned with a slow scan orientation as a column of pixels ( called columns of pixels). An addressable grid of pixels having a raster line parallel to the fast scan orientation is also called a raster. In general, a raster line refers to a line of pixels parallel to a fast scan orientation and is indexed by [i] coordinates. The column of pixels is indexed with [j] coordinates. Pixels in the addressable grid are therefore addressed using a set of [i, j] coordinates.

ノズルの配列(array of nozzles)
図1を参照すると、プリントヘッドの各ノズルは1からnbrNozzelsまでに及ぶノズルインデックスnozzleIndexによりインデックスされ得る。低速走査配向140に沿う2つのノズル130間の最短距離はノズルピッチ110と呼ばれ、パラメーター(parameter)nozzlePitchで示される。ノズル配列の長さ150はslowScanPitchの長さの倍数(multiple)として表現され、パラメーターheadSizeで示される。
Array of nozzles
Referring to FIG. 1, each nozzle of the printhead can be indexed by a nozzle index nozzleIndex ranging from 1 to nbrNozzels. The shortest distance between the two nozzles 130 along the slow scan orientation 140 is called the nozzle pitch 110 and is indicated by the parameter nozzlePitch. The length 150 of the nozzle array is expressed as a multiple of the length of slowScanPitch and is indicated by the parameter headSize.

該高速走査配向に沿う1つの運動中プリントヘッドのノズルによりアドレスされ得る画素のセットはスワス(swath)と呼ばれる。スワスのサイズは該低速走査配向に平行な配向で測定され、swathSizeと呼ばれる。好ましい実施例では、前記資料の全画素が1スワス内でプリントされ得るよう、スワスのサイズは資料の該画像以上である。   The set of pixels that can be addressed by the nozzles of a print head during one movement along the fast scan orientation is called a swath. The swath size is measured in an orientation parallel to the slow scan orientation and is referred to as swathSize. In a preferred embodiment, the swath size is greater than or equal to the image of the material so that all pixels of the material can be printed within one swath.

図4を参照すると、配列のノズル430は製作的理由で2つ以上の列(460,461)に沿ってジグザグ(staggered)になっている。その場合、該ノズルピッチ410は、該低速走査配向に直角で、該ジグザグのノズルの中心を通る、2つのライン間の最短距離として規定される。   Referring to FIG. 4, the array of nozzles 430 is zigzag along two or more rows (460, 461) for manufacturing reasons. In that case, the nozzle pitch 410 is defined as the shortest distance between two lines passing through the center of the zigzag nozzle perpendicular to the slow scan orientation.

もしプリントヘッドがノズルのジグザグの配列を有するなら、異なる行に属するノズルからの液滴の発射(firing)のタイミングは、資料の画像内の低速走査配向に平行な同じラインに属する画素が、該プリントされる画像上の低速走査配向に平行な同じライン上に又着地するよう、調整されるのが好ましい。該タイミングをこの方法で調整することにより、該ノズル用に信号を準備する処理は、恰も全ノズルが事実上1つの同じライン上に在るのと同じである(can be the same as if all the nozzles were virtually on one and the same line)。   If the printhead has a zigzag array of nozzles, the timing of droplet firing from nozzles belonging to different rows is such that pixels belonging to the same line parallel to the slow scan orientation in the image of the material Adjustments are preferably made to land again on the same line parallel to the slow scan orientation on the printed image. By adjusting the timing in this way, the process of preparing the signal for the nozzle is essentially the same as all nozzles are on one and the same line (can be the same as if all the nozzles we virtually on one and the same line).

本発明の好ましい実施例では、1つのヘッドでなく、背中合わせに設置された2つのヘッドの部分組み合わせが使われるのが好ましい。各個別プリントヘッドは、169μmのノズルピッチを有する318個のノズルの1行を備え、該ピッチは1cm当たり59.2個のノズル又は1インチ当たり150.3個のノズルに対応する。該プリントヘッド内の変換器は電気機械型であり、ピエゾ電気材料(piezoelectric materials)を使って作られる。   In a preferred embodiment of the present invention, it is preferable to use a partial combination of two heads placed back to back rather than one head. Each individual printhead comprises a row of 318 nozzles with a nozzle pitch of 169 μm, which corresponds to 59.2 nozzles per cm or 150.3 nozzles per inch. The transducer in the printhead is of electromechanical type and is made using piezoelectric materials.

図5を参照すると、第2ヘッドは、第1ヘッド521に対し第2ヘッド520を丁度ノズルピッチ541の半分だけ変位(displaced)されるので、元のヘッドの2倍の解像度でプリント出来る部分組立体(sub−assembly)530が得られる。それで該部分組立体は、318個のノズルの2行を有し、85.5μmのノズルピッチを有する1つのプリントヘッドと効果として等価であり、該ピッチは1cm当たり118.4個のノズル又は1インチ当たり300.6個のノズルに対応する。   Referring to FIG. 5, the second head displaces the second head 520 by exactly half the nozzle pitch 541 with respect to the first head 521, so that a subset that can be printed at twice the resolution of the original head. A sub-assembly 530 is obtained. The subassembly thus has two rows of 318 nozzles and is effectively equivalent to one printhead with a nozzle pitch of 85.5 μm, which pitch is 118.4 nozzles per cm or 1 This corresponds to 300.6 nozzles per inch.

前記好ましい実施例に依り、かつ、図5を参照すると、プリントヘッド組立体500を形成するためにプリントヘッドの複数の部分組立体530をジグザグ式に設置することにより該スワスサイズは増加される。該部分組立体は、何れのノズル位置も、ノズルピッチ540の整数倍の距離だけ何れかの他のノズル位置から低速走査配向に沿う距離で本質的に隔てられるよう、低速走査配向に沿う距離で移される。これは又図5の高速走査配向に平行な点線の格子により示される。   Depending on the preferred embodiment, and with reference to FIG. 5, the swath size is increased by zigzag placement of printhead subassemblies 530 to form printhead assembly 500. The subassembly is at a distance along the slow scan orientation such that any nozzle location is essentially separated from any other nozzle location by a distance along the slow scan orientation by a distance that is an integral multiple of the nozzle pitch 540. Moved. This is also indicated by the dotted grid parallel to the fast scan orientation of FIG.

該部分組立体530はオーバーラップするノズルを有しても、有さなくてもよい。異なるプリントヘッド部分組立体に属するノズルからの液滴の発射のタイミングは、資料の画像内で低速走査配向に平行な同じラインに属する画素が、プリントされる画像上の低速走査配向に平行な同じライン上で着地するよう、調整されるのが好ましい。この方法でタイミングを調整することにより、ノズル用信号を準備する処理は、全ノズルが事実上同じライン上にあるのと同じとすることが出来る。   The subassembly 530 may or may not have overlapping nozzles. The timing of droplet ejection from nozzles belonging to different printhead subassemblies is the same for pixels belonging to the same line parallel to the slow scan orientation in the document image, parallel to the slow scan orientation on the printed image It is preferably adjusted to land on the line. By adjusting the timing in this way, the process of preparing the nozzle signal can be the same as if all nozzles were on the same line.

前記好ましい実施例に依ると、シアン、マジェンタ、黄及び黒のインクを用いて、又は異なるチント及び、又は、濃度を有するインクを用いて、の様な、異なるインクを用いてプリントする4つのプリントヘッド組立体のセットが使われる。   According to the preferred embodiment, four prints are printed with different inks, such as with cyan, magenta, yellow and black inks, or with different tints and / or inks with different densities. A set of head assemblies is used.

又前記好ましい実施例に依れば、異なるプリントヘッド組立体に属するノズルが高速走査配向に沿って1列に並ぶので、異なるヘッド組立体に属するが同じノズルインデックスを有するノズルは、同じスワス時に同じラスターライン上でプリントする。   Also according to the preferred embodiment, nozzles belonging to different print head assemblies are arranged in a line along the fast scan orientation, so that nozzles belonging to different head assemblies but having the same nozzle index are the same at the same swath. Print on the raster line.

低速走査配向に沿うプリント解像度slowScanResolutionとノズルピッチの間には関係がある。特に下記で表される。   There is a relationship between print resolution slowScanResolution along the slow scan orientation and nozzle pitch. In particular:

slowScanResolution=1/nozzlePitch       slowScanResolution = 1 / nozzlePitch

1つのプリントヘッド又はプリントヘッド組立体に対する基盤の一定速度−前記速度はパラメーターfastScanVelocityで表されるが−に対しては、高速走査配向でのプリンティング解像度(printing resolution)−該解像度はパラメーターfastScanResolutionで表されるが−はパラメーターfiringFrequencyにより表されるノズルの発射周波数(firing frequency)に比例する。該パラメーターfiringFrequencyはインク液滴がノズルにより発射される時間的割合(time rate)を表す。従って、高速走査解像度fastScanResolutionは、該高速走査方向の速度fastScanVelocityにより割り算された発射周波数firingFrequencyの比(ratio)により指令される。   For a single printhead or printhead assembly, a constant speed of the substrate-said speed is represented by the parameter fastScanVelocity-for printing resolution in a fast scan orientation-the resolution is represented by the parameter fastScanResolution However,-is proportional to the firing frequency of the nozzle represented by the parameter firingFrequency. The parameter firingFrequency represents the time rate at which ink droplets are fired by the nozzle. Accordingly, the high-speed scanning resolution fastScanResolution is commanded by a ratio of the firing frequency firingFrequency divided by the speed fastScanVelocity in the high-speed scanning direction.

fastScanResolution
=FiringFrequency/fastScanVelocity
fastScanResolution
= FilingFrequency / fastScanVelocity

より高い空間解像度はより精細な画像詳細(finer image quality)の描画を可能にし、従って一般により高い画像品質(higher image quality)を達成可能にする。   Higher spatial resolution allows for the rendering of finer image details and thus generally allows higher image quality to be achieved.

コンピュータシステム(computer system)
好ましい実施例に依り、かつ、図6を参照すると、コンピュータの様なデータ処理システム600からプリンターコマンド(printer command)が発生される。該データ処理システム600は、全てがコンピュータバス624を通して接続された、ネットワーク接続手段621、中央処理ユニット622及びメモリー手段623を有する。該データ処理システム600は又典型的にデータ入力用のコンピュータ人的インターフエース630、631及びデータ出力用のコンピュータ人的インターフエース640を有する。1実施例に依ると、コンピュータプログラムコード(computer program code)が、マス記憶デバイス626か、又は携帯型データキャリア読み出し手段625により読み出される携帯型データキャリア650、の様なコンピュータ読み出し可能な媒体上に記憶される。
Computer system
Depending on the preferred embodiment, and with reference to FIG. 6, a printer command is generated from a data processing system 600 such as a computer. The data processing system 600 includes network connection means 621, a central processing unit 622, and memory means 623 all connected through a computer bus 624. The data processing system 600 also typically includes a computer human interface 630, 631 for data input and a computer human interface 640 for data output. According to one embodiment, computer program code is stored on a computer readable medium such as a mass storage device 626 or a portable data carrier 650 that is read by portable data carrier reading means 625. Remembered.

プリンター制御器(printer controller)
図7を参照すると、基盤輸送モーター740,硬化ステーション750及びプリントヘッドのアクチュエーター730はプリンター制御器700により制御される。プリンターコマンド710はバッフアーメモリー701により受信される。これらのプリンターコマンドは、制御手段705へ送られる制御器情報と、画像バッフアー702へ送られる画像データと、を有する。画像プロセサー703は画像バッフアー702内の画像データで動作することが出来る。該画像プロセサー703はハーフトーン化の目的で1つ以上のしきい値マスク711へのアクセスを有する。該制御手段705は前記基盤輸送モーター740をドライブする基盤輸送ドライバー707を制御する。該制御手段705は又硬化ステーション750をドライブする硬化ステーションドライバー706を制御する。該画像バッフアー702内の情報はプリントヘッドドライバー704により該プリントヘッドのアクチュエーター730をドライブするため使われ得る。
Printer controller (printer controller)
Referring to FIG. 7, the substrate transport motor 740, the curing station 750 and the print head actuator 730 are controlled by the printer controller 700. The printer command 710 is received by the buffer memory 701. These printer commands have controller information sent to the control means 705 and image data sent to the image buffer 702. The image processor 703 can operate on the image data in the image buffer 702. The image processor 703 has access to one or more threshold masks 711 for halftoning purposes. The control means 705 controls a base transport driver 707 that drives the base transport motor 740. The control means 705 also controls a curing station driver 706 that drives the curing station 750. Information in the image buffer 702 can be used by a printhead driver 704 to drive the printhead actuator 730.

ハーフトーン化プロセサー(halftoning processor)
2進(binary)ハーフトーン化プロセサー
本発明の1実施例に依れば、プリンター制御器700内の画像プロセサー703は連続トーン画像をハーフトーン画像に変換するハーフトーン化プロセサーを有する。
Halftoning processor
Binary Halftoning Processor According to one embodiment of the present invention, the image processor 703 in the printer controller 700 includes a halftoning processor that converts a continuous tone image into a halftone image.

好ましい実施例に依れば、前記ハーフトーン化プロセサーは1つ以上のしきい値マスク711を使う。   According to a preferred embodiment, the halftoning processor uses one or more threshold masks 711.

図8はハーフトーンプロセサーの第1実施例を示す。画素当たり8無符号ビット(8 unsigned bits)で表される画素P[i,j]860を有する連続トーン画像820は画素当たり1(無符号)ビット{1 (unsigned) bit}で表されるハーフトーン化された画素H[i,j]850を有するハーフトーン画像830に変換される。これは1から255までのスケールで表されるのが好ましいしきい値S[i,j]880を有するしきい値マスク810を使って達成される。   FIG. 8 shows a first embodiment of a halftone processor. A continuous tone image 820 having pixels P [i, j] 860 represented by 8 unsigned bits per pixel is a half represented by 1 (unsigned) bits {1 (unsigned) bits} per pixel. Converted to a halftone image 830 having toned pixels H [i, j] 850. This is accomplished using a threshold mask 810 having a threshold S [i, j] 880 that is preferably represented on a scale of 1 to 255.

アドレス発生器840はハーフトーン画像830のアドレス[i,j]を発生する。これらのアドレス[i,j]はアドレス変換器870により変換済みアドレス(converted address)[i’,j’]に変換される。これらのアドレス変換は位置、スケーリング(scaling)及び回転座標の変換を含んでもよい。アドレス[i’,j’]は画像820の連続トーン画素P[i’,j’]860をアドレスするため使われる。   Address generator 840 generates address [i, j] of halftone image 830. These addresses [i, j] are converted into converted addresses [i ′, j ′] by the address converter 870. These address translations may include position, scaling and rotational coordinate transformations. The address [i ′, j ′] is used to address the continuous tone pixel P [i ′, j ′] 860 of the image 820.

該連続トーン画素の値P[i’j’]は掛け算器861内の整数係数Kにより掛け算され掛け算された値KP[i’j’]を得る。現在の実施例では、Kは1に等しいのが好ましい。 The continuous tone pixel value P [i′j ′] is multiplied by the integer coefficient K in the multiplier 861 to obtain a value K * P [i′j ′]. In the current embodiment, K is preferably equal to 1.

該アドレス[i,j]もモジュロ変換器(modulo converter)871によりモジュロ変換済みアドレス(modulo converted addresses)[i’’,j’’]に変換される。これらのモジュロ変換済みアドレス[i,j]は、iSize対jSizeしきい値を有するしきい値マスク810内のしきい値S[i’’,j’’]880をアドレスする。1実施例により、コンピュータの様なコードを使うと、下記の様になる。   The address [i, j] is also converted into a modulo converted address [i ″, j ″] by a modulo converter 871. These modulo translated addresses [i, j] address the threshold S [i ″, j ″] 880 in the threshold mask 810 having an iSize to jSize threshold. According to one embodiment, using a computer-like code:

i’’=i modulo iSize;
j’’=j modulo jSize;
i ″ = i modulo iSize;
j ″ = j modulo jSize;

連続トーン画素P[i’,j’]860のハーフトーン画素H[i,j]850への変換は、該掛け算された連続トーン画素KP[i’,j’]860にしきい値S[i’’,j’’]880を加算し、結果KP[i’,j’]+S[i’’,j’’]を量子化器891により量子化することにより得られる。本実施例に依ると、該量子化は、前記和P[i’,j’]+S[i’’,j’’]を表す9ビットワード(nine bit word)の最上位ビット(most significant bit)を得る過程を有する。この最上位ビットは、前記和P[i’,j’]+S[i’’,j’’]の結果を右へ8回シフトすることにより分離され得るので便利である。コンピュータの様なコードを使い、該演算(operation)は下記の様に表される。 The conversion of the continuous tone pixel P [i ′, j ′] 860 to the halftone pixel H [i, j] 850 is performed by applying a threshold S to the multiplied continuous tone pixel K * P [i ′, j ′] 860. [I ″, j ″] 880 is added, and the result K * P [i ′, j ′] + S [i ″, j ″] is quantized by the quantizer 891. According to this embodiment, the quantization is performed by the most significant bit of a 9-bit word representing the sum P [i ′, j ′] + S [i ″, j ″]. ). This most significant bit is convenient because it can be separated by shifting the result of the sum P [i ′, j ′] + S [i ″, j ″] right eight times. Using a computer-like code, the operation is expressed as follows:

H[i,j]=(P[i’,j’]+S[i’’,j’’])>>8       H [i, j] = (P [i ′, j ′] + S [i ″, j ″]) >> 8

該ハーフトーン化画像プロセサーの演算が今、図9により説明され、該図は、画素P[i’,j’]を有する画像と、しきい値S[i’’,j’’]を有するしきい値マスクと、の1次元断面図を示す。該画像及びしきい値マスクの値は本当は離散値(discrete values)を有する空間内の離散サンプル(discrete samples)であるが、明確なので、該画像及びしきい値マスクの値は連続ラインとして描かれる。又明確なので、示されるしきい値マスクの値は周波数変調スクリーニング用と相対して周期的スクリーニング用を表す。しかしながら、本発明の他の実施例の1つに於ける様に、周波数変調ハーフトーン化の目的用に特定して計算されたしきい値マスクが使われる時、前記ハーフトーン化プロセサーも作動することは当業者には明らかである。   The operation of the halftoned image processor is now illustrated by FIG. 9, which has an image with pixel P [i ′, j ′] and a threshold S [i ″, j ″]. A one-dimensional sectional view of a threshold mask is shown. The image and threshold mask values are really discrete samples in space with discrete values, but for clarity, the image and threshold mask values are drawn as continuous lines. . Also for clarity, the threshold mask values shown represent periodic screening as opposed to frequency modulation screening. However, as in one of the other embodiments of the present invention, the halftoning processor also operates when a threshold mask calculated specifically for the purpose of frequency modulation halftoning is used. This will be apparent to those skilled in the art.

図9が示すことは、該ハーフトーンプロセサーにより、該値P[i’’,j’’]が、その空間的に平均化された濃度が画素値P[i’,j’]と対応するハーフトーン化された画素H[i,j]の2進パターンに変換されることである。   FIG. 9 shows that the value P [i ″, j ″] corresponds to the spatially averaged density with the pixel value P [i ′, j ′] by the halftone processor. This is to be converted into a binary pattern of the halftoned pixel H [i, j].

図9で示される実施例は、0と1として2進コード化される2つの濃度値を描くことが出来るプリンター用のハーフトーン化過程に対応する。2より多い濃度レベルを描くことが出来るプリンター用に作動する該方法のバリエーションも存在する。   The embodiment shown in FIG. 9 corresponds to a halftoning process for a printer that can draw two density values that are binary coded as 0 and 1. There are also variations of the method that work for printers that can draw more than two density levels.

多数レベルハーフトーン化プロセサー(multilevel halftoning processor)−第1実施例
図10は、2でなく、値0,1,2又は3を有する4つのハーフトーン値H[i,j]を描くことが出来るプリンター用のハーフトーンプロセサーの第1実施例を示す。
Multilevel halftoning processor—first embodiment FIG. 10 can draw four halftone values H [i, j] having values 0, 1, 2 or 3 instead of 2 1 shows a first embodiment of a halftone processor for a printer.

本実施例に依ると、Kは3の値に設定され、量子化器は和3P[i’,j’]+S[i’’,j’’]を表す10ビットワードの2つの最上位ビットを計算するようプログラムされるのが好ましい。 According to this embodiment, K is set to a value of 3 and the quantizer is the two most significant 10 bit words representing the sum 3 * P [i ′, j ′] + S [i ″, j ″]. It is preferably programmed to calculate the upper bits.

コンピュータの様なコードでは、これは例えば下記演算により得られる。   In a code like a computer, this can be obtained, for example, by the following calculation.

H[i,j]
={(0B11.0000.0000)&(KP[i,j]+S[i,j])}>>8
H [i, j]
= {(0B11.100.0000) & (K * P [i, j] + S [i, j])} >> 8

この実施例の演算も図10に依って説明されるが、該図は、画素P[i’,j’]の連続トーン値が、その空間的に平均化された濃度が画素値P[i’,j’]と対応する可変濃度(variable density)を有するハーフトーン画素に変換されることを示している。   The calculation of this embodiment is also explained with reference to FIG. 10, which shows that the continuous tone value of the pixel P [i ′, j ′] is the pixel value P [i ', J'] and corresponding to a halftone pixel having a variable density (variable density).

上記例は4濃度値を再生することが出来るシステム用に与えられた。もし濃度値の数が例えばM{Mは2の整数累乗(integer power)である}であるなら、KはM−1に設定されるのが好ましく、該量子化器は和KP[i’,j’]+S[i’’,j’’]のlog(M)/log(2)の最上位ビットを計算するようプログラムされるのが好ましい。 The above example was given for a system capable of reproducing 4 density values. If the number of density values is, for example, M {M is an integer power of 2}, K is preferably set to M-1, and the quantizer is a sum K * P [i Preferably, it is programmed to calculate the most significant bit of log (M) / log (2) of ', j'] + S [i ″, j ″].

上記実施例の特殊な場合がK=1の時である。その場合、該多数レベルスクリーニング(multilevel screening)は前記実施例の2進スクリーニング方法(binary screening method)に帰する。   A special case of the above embodiment is when K = 1. In that case, the multilevel screening can be attributed to the binary screening method of the above embodiment.

多数レベルハーフトーン化プロセサー(multilevel halftoning processor)−第2実施例
多数レベルハーフトーン化プロセサーのもう1つの実施例が図11で示される。
Multilevel halftoning processor-second embodiment Another embodiment of a multilevel halftoning processor is shown in FIG.

この実施例に依ると、1つでなく多数のしきい値マスクが使われる。特に図11を参照すると、しきい値S1[i’’,j’’]、S2[i’’,j’’]そしてS3[i’’,j’’]に対応する3つのしきい値マスクのセットが使われる。   According to this embodiment, multiple threshold masks are used instead of one. With particular reference to FIG. 11, three threshold values corresponding to threshold values S1 [i ″, j ″], S2 [i ″, j ″] and S3 [i ″, j ″]. A set of masks is used.

ハーフトーン画素用に発生される値H[i,j]は、該しきい値マスク内の3つのしきい値S1[i’’,j’’],S2[i’’,j’’]及びS3[i’’,j’’]内の値に対する画素P[i,j]の値に依る。   The values H [i, j] generated for the halftone pixels are the three threshold values S1 [i ″, j ″], S2 [i ″, j ″] in the threshold mask. And depending on the value of pixel P [i, j] relative to the value in S3 [i ″, j ″].

図12の実施例を参照し、コンピュータコードの様なコンピュータに似た言語(computer−like language)を使って、H[i,j]の計算は下記の様に進められる。   Referring to the embodiment of FIG. 12, using a computer-like language such as computer code, the calculation of H [i, j] proceeds as follows.

最初に、2進ハーフトーン値H1[i,j]、H2[i,j]及びH3[i,j]の中間セットが下記式のセットを使って計算される。   First, an intermediate set of binary halftone values H1 [i, j], H2 [i, j] and H3 [i, j] is calculated using the following set of equations:

H3[i,j]
={(0B1.0000.0000)&(P[i,j]+S3[i,j])}>>8
H2[i,j]
={(0B1.0000.0000)&(P[i,j]+S2[i,j])}>>8
H1[i,j]
={(0B1.0000.0000)&(P[i,j]+S1[i,j])}>>8
H3 [i, j]
= {(0B1.0000.0000) & (P [i, j] + S3 [i, j])} >> 8
H2 [i, j]
= {(0B1.0000.0000) & (P [i, j] + S2 [i, j])} >> 8
H1 [i, j]
= {(0B1.0000.0000) & (P [i, j] + S1 [i, j])} >> 8

これらの式は前の実施例で使われた式と同様であり、画素値P[i’,j’]と該しきい値S1[i’’,j’’]、S2[i’’,j’’]及びS3[i’’,j’’]の何れかとの和の最上位ビットH1[i,j]、H2[i,j]及びH3[i,j]を計算することを目指している。   These equations are the same as those used in the previous embodiment, and the pixel value P [i ′, j ′] and the threshold values S1 [i ″, j ″], S2 [i ″, j ″] and S3 [i ″, j ″] with the aim of calculating the most significant bits H1 [i, j], H2 [i, j] and H3 [i, j] ing.

次いで、ルックアップテーブルを使って、H1[i,j]、H2[i,j]及びH3[i,j]の起こり得る結果に基づきH[i,j]が計算される。   A lookup table is then used to calculate H [i, j] based on the possible results of H1 [i, j], H2 [i, j] and H3 [i, j].

Figure 2008544667
Figure 2008544667

図11に示す実施例は、画素当たりで可能性の多い又は少ないプリント可能な濃度値を有するプリンターの場合へ真っ直ぐ拡張され得る。   The embodiment shown in FIG. 11 can be extended straight to the case of a printer with more or less printable density values per pixel.

例えば、画素当たり6つの濃度を描けるプリンター用にハーフトーンが計算されるべき場合には、5つのしきい値マスクのセットが使われ、5つの中間的2進ハーフトーン値のセットを多数レベルハーフトーン値に変換するため下記の表が役立つ。   For example, if halftones are to be calculated for a printer that can draw 6 densities per pixel, then a set of 5 threshold masks is used, and a set of 5 intermediate binary halftone values is multi-level half The following table is useful for converting to tone values.

Figure 2008544667
Figure 2008544667

ハーフトーンプロセサー(halftone processor)−実施例(implementation)
1実施例に依れば、ハーフトーン化プロセサーは、図6で示すシステムの様な汎用データ処理システム(general purpose data processing system)上でラン(runs)するソフトウエアコード(software code)を使って実現される。
Halftone processor—implementation
According to one embodiment, the halftoning processor uses a software code that runs on a general purpose data processing system, such as the system shown in FIG. Realized.

もう1つの実施例に依れば、ハーフトーンプロセサーは例えばエイシック(ASIC)又はエフピージーエイ(FPGA)を使って埋め込まれたシステムで実現される。   According to another embodiment, the halftone processor is implemented in a system embedded using, for example, ASIC or FPGA.

しきい値マスクを計算する実施例の説明(description of embodiments to calculate threshold masks)
1しきい値マスクの計算(calculation of a single threshold mask)
本発明の目的を達成するしきい値マスクを得る方法の好ましい実施例が下記パラグラフで説明されるが、それは図12A及び12Bの流れ線図では準プログラミング言語(pseudo−programming language)によりサポートされている。
Description of embodiment to calculate threshold thresholds masks
1 Calculation of a threshold threshold mask (calculation of a single threshold mask)
A preferred embodiment of a method for obtaining a threshold mask that achieves the objectives of the present invention is described in the following paragraph, which is supported by the pseudo-programming language in the flow diagrams of FIGS. 12A and 12B. Yes.

しきい値マトリックスのサイズ(size of the threshold matrix)(図12Aの過程1210)
第1過程1210は計算されるべきしきい値マスクの整数サイズを規定することから成る。該しきい値マスクは正方形又は長方形となり得る。周波数変調技術がi−配向(i−orientation)でiRes及びj−配向(j−orientation)でjResの同じ解像度を有するプリンター用に使われる場合、該しきい値マスクは正方形であるのが好ましく、該i−配向でiMatrixSize及び該j−配向でjMatrixSizeのサイズを有する。第1の好ましい実施例に依れば、該マスクサイズは2の累乗である。256*256しきい値のサイズを有するしきい値マスクで良い結果が得られ得る。第2実施例に依れば、該マスクサイズは素数(prime number)、例えば491である。より大きいマトリックスはほんの僅か良い結果を生ずるが、もっと多いメモリーと、もっと多くの計算を要する。もし該プリント解像度iRes及びjResが異なれば、該マスクは長方形であるのが好ましく、そのサイズはiMatrixSizeiRes=jMatirxSizejResとなるよう選択されるのが好ましい。
Size of the threshold matrix (step 1210 of FIG. 12A)
The first step 1210 consists of defining the integer size of the threshold mask to be calculated. The threshold mask can be square or rectangular. If the frequency modulation technique is used for printers having the same resolution of iRes in i-orientation and jRes in j-orientation, the threshold mask is preferably square, Having a size of iMatrixSize in the i-orientation and jMatrixSize in the j-orientation. According to a first preferred embodiment, the mask size is a power of two. Good results can be obtained with a threshold mask having a size of 256 * 256 thresholds. According to the second embodiment, the mask size is a prime number, for example 491. Larger matrices produce slightly better results, but require more memory and more computation. If the print resolutions iRes and jRes are different, the mask is preferably rectangular and its size is preferably chosen to be iMatrixSize * iRes = jMatrixxSize * jRes.

2つのマトリックスの宣言(declaring two matrices)(図12Aの過程1220)
好ましい実施例に依ると、両者がiMatrixSize*jMatixSizeのサイズを有し、rasterMountian及びorderNumberMatirxと呼ばれる2つのマトリックスが過程1220で宣言される。
Declaring two metrics (step 1220 of FIG. 12A)
According to a preferred embodiment, two matrices are declared in step 1220, both having a size of iMatrixSize * jMatrixSize and called rasterMountian and orderNumberMatrix.

該マトリックスrasterMountainは好ましくは浮動小数点値を有するのがよい。それは白色ノイズランダム発生器(white noise random generator)により作られる数の様な小さい乱数(small random number)で初期化されるのが好ましい。該数は例えば0.0と10.0E−2の間の範囲内とすることが出来る。マトリックスorderNumberMatrixは、他の初期値も可能であるが、好ましくはゼロに初期化されるのがよい整数値を有するのが好ましい。   The matrix rasterMountain preferably has floating point values. It is preferably initialized with a small random number, such as a number generated by a white noise random generator. The number can be, for example, in the range between 0.0 and 10.0E-2. The matrix orderNumberMatrix preferably has an integer value that is preferably initialized to zero, although other initial values are possible.

2次元ドメインを有する一価関数の規定(defining a single valued function having a two−dimensional domain)(図12Aの過程1230)
好ましい実施例に依ると、次の過程1230は該i配向とj配向にそのドメインを有する一価関数z=f(x、y)の規定を有する。該関数のドメインは限定されることが好ましく、長方形又は楕円であることが好ましい。
Defining a single-valued function having a two-dimensional domain (process 1230 in FIG. 12A)
According to a preferred embodiment, the next step 1230 has a definition of a monovalent function z = f (x, y) having its domains in the i and j orientations. The domain of the function is preferably limited, and is preferably rectangular or elliptical.

ドメインの種々の実施例が図14A、14B、14C及び14Dで示される。   Various examples of domains are shown in FIGS. 14A, 14B, 14C and 14D.

楕円ドメインの場合(図14A及び14B)、該ドメインのサイズは該i−配向に平行な第1軸線に沿ってはiDomainSize1401により、そしてj−配向に平行な第2軸線に沿ってはjDomainSize1402により、規定される。1実施例では、該楕円は該i−配向及びj−配向に対し角度α1403で回転される。該好ましい実施例に依れば、この角度αはゼロ度に等しく、該楕円の長及び短軸線は該i−配向及びj−配向と平行である。   In the case of an elliptic domain (FIGS. 14A and 14B), the size of the domain is iDomainSize 1401 along a first axis parallel to the i-orientation and jDomainSize 1402 along a second axis parallel to the j-orientation, It is prescribed. In one embodiment, the ellipse is rotated at an angle α 1403 with respect to the i- and j-orientations. According to the preferred embodiment, this angle α is equal to zero degrees, and the long and short axes of the ellipse are parallel to the i-orientation and j-orientation.

好ましくは、iDomainSizeは奇数であり、iMatrixSizeより大きく、そして好ましくは、jDomainSizeも奇数で、jMatrixSizeより大きく、例えば、対応するマトリックスサイズの2倍であるのがよい。   Preferably, iDomainSize is odd and greater than iMatrixSize, and preferably jDomainSize is also odd and greater than jMatrixSize, for example, twice the corresponding matrix size.

長方形ドメインの場合(図14C及び14D)、該ドメインのサイズは、該長方形のi−配向に平行な第1軸線に沿ってはiDomainSize1401により、そして該長方形のj−配向に平行な第2軸線に沿ってはjDomainSize1402により、規定される。1実施例では、該長方形は該i−配向及びj−配向に対し角度α1403で回転される。好ましい実施例に依ると、この角度αは0度に等しく、該長方形の辺は該i−配向及びj−配向と平行である。   In the case of a rectangular domain (FIGS. 14C and 14D), the size of the domain is determined by iDomainSize 1401 along a first axis parallel to the i-orientation of the rectangle and to a second axis parallel to the j-orientation of the rectangle. And is defined by jDomainSize1402. In one embodiment, the rectangle is rotated at an angle α 1403 relative to the i-orientation and j-orientation. According to a preferred embodiment, this angle α is equal to 0 degrees and the sides of the rectangle are parallel to the i-orientation and j-orientation.

好ましくは、iDomainSizeは奇数であり、iMatrixSizeより大きく、そして好ましくは、jDomainSizeも奇数でjMatrixSizeより大きく、例えば、対応するマトリックスサイズにプラス1したものの2倍であるのがよい。   Preferably, iDomainSize is odd and greater than iMatrixSize, and preferably jDomainSize is also odd and greater than jMatrixSize, for example, twice the corresponding matrix size plus one.

好ましい実施例に依り、かつ、図16を参照すると、該一価関数z=f(x、y)は、好ましくは、そのドメインの原点(0,0)1602に、又はその近くに、1つの最大値fMax1601を有するのがよい。その値は、好ましくは、該中心から離れ、該ドメインの境界に向かって、好ましくは0に漸次減少するのがよい。該原点の近く(Near the origin)は該ドメインの最短軸線の長さの25%よりも該原点に近いとして規定される。   Depending on the preferred embodiment and with reference to FIG. 16, the monovalent function z = f (x, y) is preferably one at or near the origin (0,0) 1602 of the domain. It is preferable to have a maximum value fMax1601. The value should preferably gradually decrease away from the center and towards the domain boundary, preferably to zero. Near the origin is defined as being closer to the origin than 25% of the length of the shortest axis of the domain.

好ましくは、該一価関数は該ドメインの2つの主軸線に対し対称であるのがよい。図16はこの様な関数の例を示す。該一価関数は好ましくはプロフアイルP(d)1603により説明されるのがよいが、該プロフアイルは、d=0.0に対応する、該ドメインの中心でのそれらの最大値fMax1601から、d=dMaxである該ドメインの境界1604でのゼロに向かって、如何に該関数値が単調に減少するかを説明する。一価関数を規定するため使われ得るプロフアイルの例は下記の様である。   Preferably, the monovalent function is symmetric with respect to the two principal axes of the domain. FIG. 16 shows an example of such a function. The monovalent function is preferably described by the profile P (d) 1603, which is from their maximum value fMax 1601 at the center of the domain, corresponding to d = 0.0, Explain how the function value decreases monotonically towards zero at the boundary 1604 of the domain where d = dMax. An example of a profile that can be used to define a monovalent function is:

・線形プロフアイル:P(d)=A(1−x)+B;(図15a参照)
・放物線形プロフアイル:P(d)=A(1−x)(1−x)+B(1−x)+C;
・指数関数形プロフアイル:P(d)=Aexp(Bx);(図15c参照)
・点間の3次の外挿(cubic interpolation)により規定されるプロフアイル(図15b参照)
・アンカー点(anchor points)により規定されるベツィーアセグメント(Bezier segment)により規定されるプロフアイル
ここで
・x=d/Max
・dは間隔(interval)[0.0、Max]からの成分(element)
・A,B,Cは定数である。
Linear profile: P (d) = A * (1-x) + B; (see FIG. 15a)
Parabolic profile: P (d) = A * (1-x) * (1-x) + B * (1-x) + C;
Exponential function profile: P (d) = A * exp (B * x); (see FIG. 15c)
A profile defined by cubic interpolation between points (see FIG. 15b)
A profile defined by a Bezier segment defined by anchor points, where x = d / Max
D is an element from the interval [0.0, Max]
A, B, and C are constants.

本発明の好ましい実施例に依れば、指数関数形プロフアイル用に上記方程式でA=1.0そしてB=−1/4とした指数関数形プロフアイルが用いられた。   In accordance with a preferred embodiment of the present invention, an exponential profile was used for the exponential profile with A = 1.0 and B = -1 / 4 in the above equation.

プロフアイルの他の例は図15A、15B及び15Cで示される。本発明はこれらのプロフアイルに限定されず、満足な結果を作る多くの他のプロフアイルが存在する。   Another example of a profile is shown in FIGS. 15A, 15B and 15C. The present invention is not limited to these profiles, and there are many other profiles that produce satisfactory results.

関数(function)z=f(x、y)の表での表現(table representation)
上記規定は、例えば、図13Aで描かれる様に、該一価関数z=f(i,j)の陽の表現(explicit representation)を表している。本発明の好ましい実施例に依れば、該関数z=x(i,j)の表の版も計算される。好ましい実施例に依れば、iDomainSize:*jDomainSize浮動小数点成分(floating point elements)を有する長方形マトリックスtableFunctionが宣言され、過程1240で初期化される(図12)。
Table (table representation) of function (function) z = f (x, y)
The above definition represents, for example, an explicit representation of the monovalent function z = f (i, j), as depicted in FIG. 13A. According to a preferred embodiment of the invention, a table version of the function z = x (i, j) is also calculated. According to a preferred embodiment, a rectangular matrix tableFunction with iDomainSize: * jDomainSize floating point elements is declared and initialized at step 1240 (FIG. 12).

好ましい実施例に依れば、該マトリックスの中央成分(center element)[(iDomainSize+1)/2、(jDomainSize+1)/2]は、該一価関数z=f(x、y)の原点(0,0)に対応する。前記マトリックスtableFunction内の各成分の値は、該対応するマトリックス成分の範囲上の該関数z=f(x、y)の容積積分を表す数に設定されるのが好ましい。これは図13Bにより例示されている。成分1310の値は長方形範囲1320、4つのリブ1330及び上面1340で規定された容積を表す値に設定される。本発明の好ましい実施例に依れば、該積分の値は数値積分(numerical integration)又は区分求積法(quadrature)の名で当該技術で公知の技術の1つを用いて近似され得る。   According to a preferred embodiment, the center element [(iDomainSize + 1) / 2, (jDomainSize + 1) / 2] of the matrix is the origin (0, 0) of the monovalent function z = f (x, y). ). The value of each component in the matrix tableFunction is preferably set to a number representing the volume integral of the function z = f (x, y) over the range of the corresponding matrix component. This is illustrated by FIG. 13B. The value of the component 1310 is set to a value representing the volume defined by the rectangular range 1320, the four ribs 1330, and the upper surface 1340. According to a preferred embodiment of the present invention, the value of the integral can be approximated using one of the techniques known in the art under the name of numerical integration or piecewise quadrature.

コンピュータで実施される方法の主ループの説明(description of the main loop of the computer implemented method)
好ましい実施例に依れば、次の過程1250(図12B)は、好ましくは値1で初期化されるのがよいループカウンターloopCntrを規定し、宣言する過程を有する。このループカウンターは該マトリックスorderNumberMatrixの成分に順序数(order number)を割り当てるため使われる。最も低い順序数は1が好ましく、最も高い順序数はiMatrixSizejMatrixSizeであるのが好ましい。好ましい実施例に依れば、該マトリックスorderNumberMatrix内の与えれた位置の順序数の1つの解釈は、それが、ゼロから最大値へチントの濃度を増加するためにハーフトーンドットを付加するシーケンスのどの点で、該順序数の対応位置にハーフトーンドットが付加されるか、を示す。
Description of the main loop of the computer implied method
According to a preferred embodiment, the next step 1250 (FIG. 12B) includes defining and declaring a loop counter loopCntr that should preferably be initialized with a value of 1. This loop counter is used to assign an order number to the components of the matrix orderNumberMatrix. The lowest order number is preferably 1, and the highest order number is preferably iMatrixSize * jMatrixSize. According to a preferred embodiment, one interpretation of the order number of a given position in the matrix orderNumberMatrix is that of the sequence it adds halftone dots to increase the tint density from zero to the maximum value. A dot indicates whether a halftone dot is added to the corresponding position of the order number.

好ましい実施例に依れば、該主ループの第1過程1251は、グローバルな最小値minRasterMountainを有し、加えてorderNumberMatrix内のその対応する成分が順序数を受けなかったマトリックスrasterMountain内の成分の座標[iMin、jMin]のセットを決定する過程を有する。この様なグローバルな最小値の決定は、数値計算の技術で公知の様に、数値検索(numerical sorting)技術の1つを使って行われるのが好ましい。   According to a preferred embodiment, the first step 1251 of the main loop has a global minimum value minRasterMountain, plus the coordinates of the component in the matrix rasterMountain whose corresponding component in orderNumberMatrix has not received an order number. Determining a set of [iMin, jMin]. Such determination of the global minimum is preferably performed using one of the numerical sorting techniques as is well known in the numerical calculation art.

好ましい実施例に依れば、該主ループの第2過程1252は該マトリックスorderNumberMatrix内の位置(iMin,jMin)を有する成分に、ループカウンターloopCntrの値を割り当てる過程を有する。   According to a preferred embodiment, the second step 1252 of the main loop comprises assigning the value of the loop counter loopCntr to the component having the position (iMin, jMin) in the matrix orderNumberMatrix.

好ましい実施例に依れば、該主ループの第3過程1253は、該マトリックスtableFunctionの中央がrasterMountain内のグローバルな最小値の位置(iMin、jMin)に対応するよう、該マトリックスtableFunctionの成分を該i及びj座標軸に沿ってオフセットだけシフトする過程を有する。同じ過程1253の1部として、これらの成分は該マトリックスrasterMountainの成分に1対1で加算される。   According to a preferred embodiment, the third step 1253 of the main loop includes the components of the matrix tableFunction such that the center of the matrix tableFunction corresponds to the global minimum position (iMin, jMin) in the rasterMountain. a process of shifting by an offset along the i and j coordinate axes. As part of the same process 1253, these components are added one-to-one to the components of the matrix rasterMountain.

該オフセットだけのシフト演算の後、該マトリックスtableFunctionの成分の位置は該マトリックスrasterMountainの位置範囲の外に外れる場合、前記成分はrasterMountainの繰り返し拡張部(repetitive extension of rasterMountain)内の成分と対応するrasterMountainの成分上に写像される。マトリックスの繰り返し拡張部が意味するのは、該マトリックスの成分は、iDomainSizeに対応する距離を越えてi−配向で、jDomainSizeに対応する距離を越えてj−配向で、繰り返し複製されることである。実際には、このtableFunctionの繰り返し拡張は、[i]座標用の法(modulo)としてiDomainSizeを、そして[j]座標用の法としてjDomainSizeを使って、該関数の[i,j]座標軸上の法演算(modulo operation)を適用することにより実現される。   After the shift operation by the offset, if the position of the component of the matrix tableFunction is out of the position range of the matrix rasterMountain, the component is a rasterMountin that corresponds to a component in the repeater extension of rasterMounter. Is mapped onto the component of. The repeated extension of the matrix means that the components of the matrix are replicated repeatedly in a i-orientation over a distance corresponding to iDomainSize and in a j-orientation over a distance corresponding to jDomainSize. . In practice, this iterative extension of tableFunction is done on the [i, j] coordinate axis of the function using iDomainSize as the [i] coordinate modulo and jDomainSize as the [j] coordinate modulo. This is realized by applying a modulo operation.

マトリックスrasterMountainへの該マトリックスtableFunctionの成分の加算は該マトリックスrasterMountainの更新版に帰着する。   Addition of the components of the matrix tableFunction to the matrix rasterMountin results in an updated version of the matrix rasterMountain.

好ましい実施例に依れば、該主ループの第3過程1254は該主ループのループカウンターloopCntrを1だけインクレメントする過程を有する。   According to a preferred embodiment, the third step 1254 of the main loop includes a step of incrementing the loop counter loopCntr of the main loop by one.

該主ループの最後で、該ループカウンターloopCntrの値がチェックされる。もし該ループカウンターloopCntrが好ましくiMatrixSizejMatrixSizeに等しければ、該主ループから抜け出し、さもなければ、該主ループの過程1から4が、繰り返される。 At the end of the main loop, the value of the loop counter loopCntr is checked. If the loop counter loopCntr is preferably equal to iMatrixSize * jMatrixSize, exit from the main loop, otherwise steps 1 through 4 of the main loop are repeated.

上記説明の方法は1からiMatrixSizejMatrixSizeまでに及ぶ値を有するマトリックスorderNumberMatrixに帰着する。 The method described above results in a matrix orderNumberMatrix with values ranging from 1 to iMatrixSize * jMatrixSize.

本発明の好ましい実施例に依れば、過程1260は、マトリックスorderNumberMatrixの成分の値を、1から好ましくは65、536までのトーン範囲にスケール合わせし直す過程を有する。   According to a preferred embodiment of the present invention, step 1260 comprises the step of rescaling the values of the components of the matrix orderNumberMatrix to a tone range from 1 to preferably 65,536.

好ましい実施例に依れば、過程1270は、第1のより高いビット数で表現されたマトリックスorderNumberMatrixの成分の値を、トーンカーブを使って、第2のより低いビット数で表現された値に、写像する過程を有する。好ましい実施例に依れば、前記第1のより高いビット数は16であり、前記第2のより低いビット数は8である。   According to a preferred embodiment, the process 1270 converts the value of the matrix orderNumberMatrix component expressed in the first higher number of bits to a value expressed in the second lower number of bits using the tone curve. The process of mapping. According to a preferred embodiment, the first higher number of bits is 16, and the second lower number of bits is 8.

しきい値マスクにトーンを適用する方法は当該技術で公知であり、例えば、特許文献10で説明されている。過程1270の結果は、例えば図8で示されるスキームを使うことにより、周波数変調ハーフトーン化用に使われ得るしきい値マスクとなる。   Methods for applying a tone to a threshold mask are known in the art and are described, for example, in US Pat. The result of step 1270 is a threshold mask that can be used for frequency modulation halftoning, for example by using the scheme shown in FIG.

今提示した方法は計算に依り効果を発揮し、周波数及び空間ドメイン間の変換を要せず、従来の方法の様にフイルター動作や複数の繰り返しを要しない。該方法はブルーノイズ特性を有するハーフトーン分布を作るが、それはrasterMountainの成分への一価関数の加算が、ハーフトーンドット分布の平均濃度を高めるため加算されるハーフトーンドットの位置がより低い平均濃度を描く何れのドットの位置にも近くない、と言う効果を有するからである。   The presently presented method is effective depending on calculation, does not require conversion between frequency and spatial domain, and does not require a filter operation or multiple repetitions as in the conventional method. The method creates a halftone distribution with blue noise characteristics, but it is the average where the addition of a monovalent function to the components of rasterMountain adds a lower halftone dot position to increase the average density of the halftone dot distribution. This is because it has an effect that it is not close to the position of any dot that draws density.

1実施例に依れば、該方法は又該ハーフトーン化された画像(830)からプリンティングプレートプリカーサー(printing plate precursor)を創る過程を有する。プリンティングプレートプリカーサーは、画像としての露光と、ことによると処理と、を含む1つ以上のトリートメント(treatment)過程の後、プリンティングプレートとして使われ得る画像形成材料である。   According to one embodiment, the method also includes the step of creating a printing plate precursor from the halftoned image (830). A printing plate precursor is an imaging material that can be used as a printing plate after one or more treatment steps including exposure as an image and possibly processing.

もう1つの実施例に依れば、該方法は又インクジェットプリンティング装置を使って基盤上に該ハーフトーン化画像(830)をプリントする過程を有する。   According to another embodiment, the method also includes printing the halftoned image (830) on a substrate using an inkjet printing apparatus.

上記説明は、ボイド及びクラスターフイルター動作とフーリエドメイン(Fourier domain)への変換とを使うことに基づく従来技術の方法より少ない計算しか要せずに、周波数変調ハーフトーン化の目的でしきい値マトリックスを計算する方法を表現している。代わって、本発明の方法は、各ハーフトーンドットの位置の計算用に、第1マトリックスの成分の第2マトリックスの成分への加算と、それ用に効率的な実施が存在する検索アルゴリズム(sorting algorithm)の結果と、を要するに過ぎない。   The above description requires a threshold matrix for the purpose of frequency modulation halftoning, requiring fewer computations than prior art methods based on using void and cluster filter operations and transforming to the Fourier domain. Expresses how to calculate Instead, the method of the present invention uses a search algorithm (sorting) for the calculation of the position of each halftone dot, the addition of the components of the first matrix to the components of the second matrix and an efficient implementation therefor. (algorithm).

上記方法は又望ましいブルーノイズ特性を有するドットプロフアイルに帰着するが、それはマトリックスrasterMountainへのマトリックスtableFunctionの加算の結果が、マトリックスrasterMountain内の次に最小の値(next minimum value)の位置が該マトリックスrasterMountain内の前の最小値(previous minimum)の位置から離れるよう動かされるべく設計されるからである。これは又、益々暗くなるチント用にハーフトーンドットを置く順序付けシーケンス(ordering sequence)で、次のハーフトーンドットの位置は、前のハーフトーンドットの位置から或る距離に置かれるのが好ましいことを意味する。連続する該主ループの通過時に、該マトリックスrasterMountainへのマトリックスtableFunctionの加算の結果が蓄積されるので、次のハーフトーンドットの位置は好ましいことに、前の位置から或る距離であるが、全ての前に置かれたハーフトーンドットの位置からも或る距離に、置かれる。本発明の方法の該一価関数z=f(x、y)の使用は従って、前に置かれたハーフトーンドットの直ぐ近くの範囲(immediate area)内へのハーフトーンドットの配置を禁ずる効果(inhibiting effect)を有する。該一価関数は前に置かれたハーフトーンドットの直ぐ近く範囲30内への次のハーフトーンドットの配置を禁ずる反発力場(repulsive force field)を創る。従ってそれは、フーリエパワースペクトル(Fourier power spectrum)内の低い周波数のパワー(power at low frequencies)に責任のあるハーフトーンドットのクラスタ及びボイドの発生に反作用(counteracts)する。このことから、本発明の方法はそのパワースペクトルがブルーノイズ特性を有するドット分布を作ることが出来ることになる。   The above method also results in a dot profile having desirable blue noise characteristics, where the addition of the matrix tableFunction to the matrix rasterMountain results in the position of the next minimum value in the matrix rasterMountine being the next minimum value. This is because it is designed to be moved away from the position of the previous minimum in the rasterMountain. This is also an ordering sequence in which halftone dots are placed for tints that become increasingly dark, and the position of the next halftone dot is preferably located at a distance from the position of the previous halftone dot. Means. As the result of the addition of the matrix tableFunction to the matrix rasterMount is accumulated during successive passes of the main loop, the position of the next halftone dot is preferably a distance from the previous position, but all It is also placed at a distance from the position of the halftone dot placed in front of. The use of the monovalent function z = f (x, y) of the method of the present invention thus has the effect of prohibiting the placement of halftone dots within the immediate area of the previously placed halftone dots. (Inhibiting effect). The monovalent function creates a repulsive force field that prohibits the placement of the next halftone dot in the range 30 in the immediate vicinity of the previously placed halftone dot. Thus, it counteracts the generation of halftone dot clusters and voids responsible for the power at low frequencies in the Fourier power spectrum. From this, the method of the present invention can create a dot distribution whose power spectrum has a blue noise characteristic.

単一しきい値マスクを計算する前記方法の要約(abstraction of said method to calculate of a single threshold mask)
概念的に、周波数変調ハーフトーン化用のしきい値マスクを計算する上記説明の方法は下記の様に抄録される。
−最初に前記しきい値マスクの周期的拡張をするドメインと同じドメインを有する力場を初期化する;
−順序数(order number)を初期化する;
−前記力場のローカルな端部(local extreme)に対応する前記しきい値マスク内の位置を決定するが、そこでは前記位置は前の過程で順序数を割り当てられなかったものである;
−前記しきい値マスク内の前記位置に前記順序数を割り当てる;
−前記力場を前記位置の関数として調整する。
−前記順序数をインクレメントする;
−前記しきい値マスク内の全ての位置が順序数を割り当てられるまで上記4つの過程を繰り返す。
Summary of Said Method to Calculate of a Single Threshold Mask (Abstract of Said Method to Calculate of a Single Threshold Mask)
Conceptually, the method described above for calculating a threshold mask for frequency modulation halftoning is abstracted as follows.
Initializing a force field having the same domain as that of the periodic extension of the threshold mask first;
-Initialize the order number;
Determining a position in the threshold mask corresponding to a local extremum of the force field, where the position has not been assigned an order number in the previous process;
-Assigning the order number to the position in the threshold mask;
-Adjusting the force field as a function of the position;
-Increment the order number;
-Repeat the above four steps until all positions in the threshold mask have been assigned an order number.

本発明が下記でその好ましい実施例を関連して説明されるが、それが本発明をそれらの実施例に限定するよう意図されてないことは理解されよう。   While the invention will be described below in connection with preferred embodiments thereof, it will be understood that it is not intended to limit the invention to those embodiments.

例えば、該一価関数の2次元ドメインが限定されない時、或いはそれが該好ましい実施例の長方形又は楕円形と異なる形状を有しても、等価な結果が得られる。該一価関数z=f(x、y)を規定する関数プロフアイルP(d)の使用を上回る代わりの方法が存在し、それは等価な結果をもたらす。最大値を有する原点から離れてもその値を単調に減じない関数z=f(x、y)の使用が等価な結果に帰着し得る。その原点で又はその近くで、グローバルな最大値を有せず最小値を有する一価関数が使われる時も、等価な結果が得られる。その場合、図12の過程1251は、該マトリックスrasterMountain内の最小値より寧ろ最大値を見出すことにより置き換えられるのが好ましい。   For example, equivalent results are obtained when the two-dimensional domain of the monovalent function is not limited, or if it has a different shape than the preferred embodiment rectangle or ellipse. There are alternative ways beyond the use of a function profile P (d) that defines the monovalent function z = f (x, y), which yields equivalent results. The use of the function z = f (x, y) that does not monotonously reduce the value away from the origin with the maximum value can result in an equivalent result. Equivalent results are also obtained when a monovalent function is used at or near its origin that does not have a global maximum but has a minimum. In that case, step 1251 of FIG. 12 is preferably replaced by finding a maximum value rather than a minimum value in the matrix rasterMountain.

カラープリンティング用の多数しきい値マスクの計算(calculation of multiple threshold masks for color printing)
多数のカララントでプリントする場合、1つでなくセットのしきい値マスクが使われる。例えば、カラー画像のプリンティングはシアン、マジェンタ、黄及び黒のインクでの下位画像(sub−images)のハーフトーン化とプリンティングにより通常行われる。本発明の1実施例に依れば、複数の個別しきい値マスクのセット(set of plural and distinct threshold masks)が単一しきい値マスクを計算する前記説明の方法の1つを用いて計算される。
Calculation of multiple threshold masks for color printing
When printing with multiple colorants, a set of threshold masks is used instead of one. For example, color image printing is typically performed by halftoning and printing of sub-images with cyan, magenta, yellow and black inks. According to one embodiment of the invention, a set of multiple threshold and distinct threshold masks is calculated using one of the previously described methods for calculating a single threshold mask. Is done.

好ましい実施例に依れば、該多数のしきい値マスクは、前記しきい値マスクにより作られるドット分布間の相関が制約(constraint)となる方法で計算される。   According to a preferred embodiment, the multiple threshold masks are calculated in such a way that the correlation between the dot distributions produced by the threshold masks is constrained.

本発明の実施例が図20により説明されるが、該図は図12の主ループ1200の更に進んだ発展である主ループ2000を示す。   An embodiment of the present invention is illustrated by FIG. 20, which shows a main loop 2000 that is a further development of the main loop 1200 of FIG.

該主ループ2000では、1つの変数rasterMountainでなくrasterMountainC、rasterMountainM及びrasterMountainYと呼ばれる3つの変数が使われる。これらの3変数は3つの下位画像のシアン、マジェンタ及び黄のカラーに対応する。   In the main loop 2000, three variables called rasterMountainC, rasterMountainM, and rasterMountainY are used instead of one variable rasterMountain. These three variables correspond to the three sub-images cyan, magenta and yellow colors.

該主ループ200では又、1つの変数orderNumberMatrixでなくorderNumberMatrixC、orderNumberMatrixM、及びorederNumberMatrixYと呼ばれる3変数が使われる。これら3変数は3つの下位画像のシアン、マジェンタ及び黄のカラーに対応する。   In the main loop 200, three variables called orderNumberMatrixC, orderNumberMatrixM, and ordererNumberMatrixY are used instead of one variable orderNumberMatrix. These three variables correspond to the cyan, magenta and yellow colors of the three sub-images.

これら6つのマトリックスは同じサイズiMatrixSize*jMatrixSizeを有し、図12Aの過程1200に於けると同様に前の過程で宣言され、初期化される。   These six matrices have the same size iMatrixSize * jMatrixSize and are declared and initialized in the previous step as in step 1200 of FIG. 12A.

本発明の実施例に依り、かつ、図20を参照すると、マトリックスorderNumberMatrixC、orderNumberMatrixM、及びorderNumberMatrixYの成分は同じ主ループ2000で計算される。   In accordance with an embodiment of the present invention and with reference to FIG. 20, the components of the matrix orderNumberMatrixC, orderNumberMatrixM, and orderNumberMatrixY are calculated in the same main loop 2000.

前記主ループ内の第1過程2001は、グローバルな最小値minrasterMountainを有し、加えて、その、orderNumberMatrixC、orderNumberMatrixM及びorderNumberMatrixY内の対応する成分が順序数を受けなかった該マトリックスrasterMountainCの成分の座標[iMin,jMin]のセットを決める過程を有する。   The first process 2001 in the main loop has a global minimum value minasterMountine, and in addition, the corresponding components of the orderNumberMatrixC, orderNumberMatrixM and orderNumberMatrixY did not receive an order number [the component of the matrix rasterMountC] iMin, jMin] is determined.

前記主ループ内の第2過程は該マトリックスorderNumberMatrixC内の位置[iMin,jMin]を有する成分にループカウンターloopCntrの値を割り当てる過程を有する。   The second process in the main loop includes a process of assigning the value of the loop counter loopCntr to the component having the position [iMin, jMin] in the matrix orderNumberMatrixC.

該主ループの第3過程は、該マトリックスtableFunctionの中央がrasterMountainC内のグローバルな最小値の位置[iMin,jMin]に対応するよう、該マトリックスtableFunctionの全成分をi及びj座標軸に沿いオフセットだけシフトする過程を有する。同じ過程2003の1部として、これらの成分は該マトリックスrasterMountainC、rasterMountainM、及びrasterMountainYの成分に1対1で加算される。   The third step of the main loop is to shift all the components of the matrix tableFunction by offsets along the i and j coordinate axes so that the center of the matrix tableFunction corresponds to the global minimum position [iMin, jMin] in rasterMountainC. Have a process to do. As part of the same process 2003, these components are added on a one-to-one basis to the components of the matrices rasterMountainC, rasterMountainM, and rasterMountainY.

rasterMountainC、rasterMountainM、及びrasterMountainYへの該マトリックスtableFunctionの成分の値の加算の結果は、該マトリックスrasterMountainC、rasterMountainM、及びrasterMountainYの何れでも次の最小値の位置が、rasterMountainCで見出される位置[iMin,jMin]から離れるよう動かされることである。これは該シアン下位画像(cyan sub−image)内の位置[iMin、jMin]でのハーフトーンドットの配置が、シアン、マジェンタ及び黄の下位画像の何れに於いても直ぐ近くの範囲内への他のハーフトーンドットの配置への禁止効果を有することを意味する。 The result of addition of the values of the components of the matrix tableFunction to the rasterMountainC, rasterMountainM, and rasterMountainY is the position of the next minimum value in the position where the position of the next minimum value in in any of the matrices rasterMountainC, rasterMounterM, and rasterMountY. It is moved away from. This is because the arrangement of the halftone dots at the position [iMin, jMin] in the cyan sub-image is within the closest range in any of the cyan, magenta, and yellow sub-images. It means having a forbidden effect on the arrangement of other halftone dots.

次の過程2011,2012及び2013は過程2001、2002及び2003と同様であり、同じことが該過程2021,2022及び2023についても真である。   The next steps 2011, 2012 and 2013 are the same as steps 2001, 2002 and 2003, and the same is true for the steps 2021, 2022 and 2023.

該主ループ2000はiMatrixSizejMatrixSize/3回実行される。その点に於いて、マトリックスrasterMountainC、rasterMountainM、rasterMountainYのorderNumberMatrix成分はiMatixSizejMatrixSize/3回順序数を受ける。該3つのマトリックス内のこれらの成分の位置は、全ての該成分は異なる位置を有し、この様な成分のどの位置も前記2つのマトリックスのもう1つ内のもう1つの成分の位置と共通でない、と言う意味で相補的(complementary)である。 The main loop 2000 is executed iMatrixSize * jMatrixSize / 3 times. In that respect, the orderNumberMatrix component of the matrix rasterMountainC, rasterMounterM, and rasterMountainY takes iMatrixSize * jMatrixSize / 3 order number. The positions of these components in the three matrices are such that all of the components have different positions, and any such component position is common to the position of another component in the other of the two matrices. Complementary in the sense that it is not.

図20で示す例により説明された本発明の原理は一般化され得る。   The principles of the present invention described by the example shown in FIG. 20 can be generalized.

例えば、4つの順序数マトリックス(order number matrix)orderNumberMatrixC、orderNumberMatrixM、orderNumberMatrixY、及びorderNumberMatrixKのセットに属する成分に、1からiMatrixSizejMatrixSize/4までに及ぶ割り当て順序数を計算することは可能である。 For example, an order number matrix (order numbermatrix), orderNumberMatrixC, orderNumberMatrixM, orderNumberMatrixY, and an element that belongs to the set of orderNumberMatrixK is an assignment from 1 to iMatrixSize * j.

同様に、例えばorderNumberMatrixCとorderNumberMatrixMの様な2つの順序数マトリックスのセットに属する成分に1からiMatrixSizejMatrixSize/2までに及ぶ割り当て順序数を計算することは可能である。 Similarly, it is possible to calculate an allocation order number ranging from 1 to iMatrixSize * jMatrixSize / 2 for components belonging to a set of two order number matrices such as orderNumberMatrixC and orderNumberMatrixM.

図21を参照すると、又、例えば、orderNumberMatrixCとorderNumberMatrixMの様な2つの順序数マトリックスのセットに属する成分に、1+iMatrixSizejMatrixSize/3からiMartixSizejMatrixSize/2までに及ぶ割り当て順序数を計算することも可能である。その場合、これらの2つの順序数マトリックスの各々では、成分は1からiMatrixSizejMatrixSize/3までに及ぶ順序数を既に受けたこと、そして該マトリックスrasterMountainCとrasterMountainMは従って更新されたこと、が仮定されている。図20のループ2000で計算される2つのマトリックスの何れのセットも、図21のループ2100用の出発点として役立ち得る。 Referring to FIG. 21, for example, components that belong to a set of two ordinal number matrices such as orderNumberMatrixC and orderNumberMatrixM are also assigned 1 + iMatrixSize * jMatrixSize / 3 to iMartizeSize * jMatrixSize / 2, and the number ranging from iMatrixSize * jMatrixSize / 2 Is possible. In that case, in each of these two ordinal number matrices, it is assumed that the component has already received an order number ranging from 1 to iMatrixSize * jMatrixSize / 3, and that the matrices rasterMountainC and rasterMountainM have been updated accordingly. ing. Any set of two matrices computed in loop 2000 of FIG. 20 can serve as a starting point for loop 2100 of FIG.

多くの他のバリエーションも可能である。一般的条件は主ループ2000,2100の終わりでは、順序数を受けた成分の合計数は好ましくはiMatrixSizejMatrixSizeに等しいのがよいことである。 Many other variations are possible. The general condition is that at the end of the main loop 2000, 2100, the total number of components subjected to the order number should preferably be equal to iMatrixSize * jMatrixSize.

図22は本発明の第1の好ましい実施例を示す。我々はそれぞれの順序数マトリックスを呼ぶために表記C、M、Y及びKを使う。   FIG. 22 shows a first preferred embodiment of the present invention. We use the notations C, M, Y and K to refer to the respective order matrix.

第1過程では、4つの順序数マトリックスC、M、Y、Kのセットは1つの組み合わされたループで1からiMatrixSizejMatrixSize/4までの順序数を受ける。 In the first step, a set of four ordinal number matrices C, M, Y, and K receives an order number from 1 to iMatrixSize * jMatrixSize / 4 in one combined loop.

第2過程で、2つの順序数マトリックスC、Mの第1セットの成分は1つの組み合わされたループで1+iMatrixSizejMatrixSize/4からiMatrixSizejMatrixSize/2までの順序数を受ける。又、前記第2過程で、2つの順序数マトリックスY、Kの第2セットの成分は第3の組み合わされたループで1+iMatrixSizejMatrixSize/4からiMatrixSizejMatrixSize/2までの順序数を受ける。 In the second step, the first set of components of the two ordinal number matrices C, M receives the order number from 1 + iMatrixSize * jMatrixSize / 4 to iMatrixSize * jMatrixSize / 2 in one combined loop. Also, in the second step, the second set of components of the two ordinal number matrices Y and K are subjected to an ordinal number from 1 + iMatrixSize * jMatrixSize / 4 to iMatrixSize * jMatrixSize / 2 in the third combined loop.

第3過程で、該順序数マトリックスC、M、Y及びKの各1つの成分は別のループで1+iMatrixSizejMatrixSize/2からiMatrixSizejMatrixSizeまでの順序数を受ける。 In the third step, each component of the order number matrix C, M, Y and K receives the order number from 1 + iMatrixSize * jMatrixSize / 2 to iMatrixSize * jMatrixSize in another loop.

図23はもう1つの好ましい実施例を示す。   FIG. 23 shows another preferred embodiment.

第1過程で、3つの順序数マトリックスC、M、Yのセットの成分は1つの組み合わされたループで1からiMatrixSizejMatrixSize/3までの順序数を受ける。並行して、第4マトリックスKは別のループで1からiMatrixSizejMatrixSize/3までの順序数を受ける。 In the first step, the components of the set of three order number matrices C, M, Y receive order numbers from 1 to iMatrixSize * jMatrixSize / 3 in one combined loop. In parallel, the fourth matrix K receives an order number from 1 to iMatrixSize * jMatrixSize / 3 in another loop.

第2過程で、2つの順序数マトリックスC、Mの第1セットの成分は組み合わされたループで1+iMatrixSizejMatrixSize/3からiMatrixSizejMatrixSize/2までの順序数を受ける。又前記第2過程で、2つの順序数マトリックスY、Kの第2セットの成分は第3の組み合わされたループで1+iMatrixSizejMatrixSize/3からiMatrixSizejMatrixSize/2までの順序数を受ける。 In the second step, the first set of components of the two ordinal number matrices C and M are subjected to an ordered number from 1 + iMatrixSize * jMatrixSize / 3 to iMatrixSize * jMatrixSize / 2 in a combined loop. Also, in the second step, the second set of components of the two ordinal number matrices Y and K are subjected to an ordinal number from 1 + iMatrixSize * jMatrixSize / 3 to iMatrixSize * jMatrixSize / 2 in the third combined loop.

第3過程で、該順序数マトリックスC、M、Y及びKの各1つの成分は別のループで1+iMatrixSizejMatrixSize/2からiMatrixSizejMatrixSizeまでの順序数を受ける。 In the third step, each component of the order number matrix C, M, Y and K receives the order number from 1 + iMatrixSize * jMatrixSize / 2 to iMatrixSize * jMatrixSize in another loop.

しきい値マスクのセットを計算する方法の要約(abstraction of a method to calculate of a set of threshold masks)
概念としては、周波数変調ハーフトーン化用しきい値マスクのセットを計算する上記説明の方法は、力場を使って単一しきい値マスクを計算する前に説明した方法に基づくが、そこでは該範囲の少なくとも1部上では、異なるしきい値マスク内の順序数の割り当ては同じ力場に基づいている。
Summary of a method to calculate of a set of threshold masks
Conceptually, the method described above for calculating a set of threshold masks for frequency modulation halftoning is based on the method described before calculating a single threshold mask using a force field, where Over at least part of the range, the assignment of ordinal numbers in different threshold masks is based on the same force field.

多数レベルプリンティング用しきい値マスクのセットの計算(calculation of a set of threshold masks for multilevel printing)
本発明の好ましい実施例に依れば、子しきい値マスク(children threshold masks)のセットは、親マトリックス(parent matrix)として動作する単一しきい値マスク又は順序数マトリックスから誘導される。
Calculation of a set of threshold masks for multilevel printing
In accordance with the preferred embodiment of the present invention, the set of child threshold masks is derived from a single threshold mask or an ordinal number matrix that operates as a parent matrix.

図17は親マトリックスとして動作する小さなしきい値マスクの例を示す。この場合、該i−配向に沿う該マトリックスのサイズiMatrixSize1702とj−配向に沿う該マトリックスのサイズj−MatrixSize1701は共に3に等しく、それだから該親マトリックスは9つのしきい値を有する。これらのしきい値は最小から最大まで順序付けられ、順序数を与えられる。前記順序数は該しきい値マトリックス内の各位置に割り当てられる。図17で値1,2,3、...9は該親マトリックス内のしきい値のシリーズ内のしきい値の順序数を示す。該順序数と対応するしきい値の位置の間の関係は下記表1で簡便に表される。   FIG. 17 shows an example of a small threshold mask that operates as a parent matrix. In this case, the matrix size iMatrixSize 1702 along the i-orientation and the matrix size j-MatrixSize 1701 along the j-orientation are both equal to 3, so the parent matrix has nine thresholds. These thresholds are ordered from minimum to maximum and given an order number. The order number is assigned to each position in the threshold matrix. In FIG. 17, the values 1, 2, 3,. . . 9 indicates the order number of the thresholds in the series of thresholds in the parent matrix. The relationship between the order number and the corresponding threshold position is simply represented in Table 1 below.

Figure 2008544667
Figure 2008544667

代わりに、かつ、本発明の好ましい実施例に依ると、しきい値のシリーズの順序数は図12Bで主ループ1200内で計算されるマトリックスorderNumberMatrixから直接得られる。   Instead, and in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the order number of the series of thresholds is obtained directly from the matrix orderNumberMatrix calculated in the main loop 1200 in FIG. 12B.

例により、かつ、本発明の単なる説明用に、プリンティングデバイスが5つの濃度レベル(又は等価なドット面積又は液滴容積)を再生出来ると仮定する。本例では、前記レベルはレベル0、レベル1,レベル2,レベル3及びレベル4としてコード化される。しかしながら、該方法は何等かの他のレベル数に於いても丁度同様に作動する。一般的な場合、プリント可能なレベルの数はレベル0からレベルnbrLevels−1までに及ぶパラメーターnbrLevelsに等しい。   By way of example and for purposes of illustration only of the present invention, assume that the printing device is capable of regenerating 5 density levels (or equivalent dot area or droplet volume). In this example, the levels are coded as level 0, level 1, level 2, level 3 and level 4. However, the method works just as well at any other number of levels. In the general case, the number of printable levels is equal to the parameter nbrLevels ranging from level 0 to level nbrLevels-1.

1実施例に依ると。レベルインデックスxと位置インデックスyを有する順序数テーブルと呼ばれる2次元テーブルが作られ得る。   According to one embodiment. A two-dimensional table called an order number table having a level index x and a position index y can be created.

前記テーブルのレベルインデックスxはプリンターのプリント可能なレベルに対応する。該レベルの順序は、より大きなレベルインデックスがより高い濃度でのプリンティングに対応するのが好ましいように、配置される。   The level index x in the table corresponds to the printable level of the printer. The order of the levels is arranged so that a larger level index preferably corresponds to printing at a higher density.

前記テーブルの位置インデクスyは該親マトリックス内の位置に対応する。該位置の順序は、より大きい位置インデクスが該しきい値マスク内の対応する位置に於けるより大きいしきい値に対応するのが好ましいように、配置される。   The table position index y corresponds to the position in the parent matrix. The order of the positions is arranged so that the larger position index preferably corresponds to a larger threshold at the corresponding position in the threshold mask.

下記表2は、図17に示すしきい値マスクに対応し、中でレベルインデックスが行インデックスに対応し、位置インデクスが列インデックスに対応する例を示す。   Table 2 below shows an example in which the level index corresponds to the row index and the position index corresponds to the column index, corresponding to the threshold mask shown in FIG.

Figure 2008544667
Figure 2008544667

本発明の1実施例に依れば、一価関数z=f(x、y)が使われるが、そこではそのドメインの第1パラメーター(x)は前記順序数テーブル内のレベルインデックスに対応し、そのドメインの第2パラメーター(y)は前記順序数テーブル内の位置インデックスに対応する。   According to one embodiment of the present invention, a monovalent function z = f (x, y) is used, where the first parameter (x) of the domain corresponds to the level index in the sequence number table. The second parameter (y) of the domain corresponds to the position index in the order number table.

好ましい実施例に依れば、A,Bが定数である関数z=Ax+Byが使われる。例えば、Aは1、Bは0.3として:z=x+0.3yとすることが出来る。 According to a preferred embodiment, a function z = A * x + B * y is used in which A and B are constants. For example, A is 1 and B is 0.3: z = x + 0.3 * y.

本発明の好ましい実施例に依れば、その方法は前記関数が前記順序数テーブルを占める(populate)ために使われる過程を有する。図17に示す例を参照し、該関数z=x+0.3yを使用すると、これは下記の表3に帰着する。 According to a preferred embodiment of the present invention, the method comprises a process in which the function is used to populate the order number table. With reference to the example shown in FIG. 17, using the function z = x + 0.3 * y, this results in Table 3 below.

Figure 2008544667
Figure 2008544667

本発明の好ましい実施例に依れば、該方法は、表3の各関数値F(x、y)が、関数値の前記シリーズ内の前記関数値F(x、y)の順序数に対応するユニークな順序インデックス0を割り当てられる過程を有する。   According to a preferred embodiment of the present invention, the method is such that each function value F (x, y) in Table 3 corresponds to an ordered number of the function values F (x, y) in the series of function values. A unique order index 0 is assigned.

例えば、レベル0,位置[0,2]と対応する表3の位置は最も小さい関数値を受け、順序インデックス1を割り当てられる。又、例えば、レベル0,位置[0,1]に対応する表2の位置は第2に最も小さい関数値を受け、順序インデックス2を割り当てられる。順序数を割り当てるこの過程は、該順序数表内の全ての位置が順序インデクスを受けるまで繰り返される。   For example, the position in Table 3 corresponding to level 0, position [0, 2] receives the smallest function value and is assigned the order index 1. Also, for example, the position in Table 2 corresponding to level 0, position [0, 1] receives the second smallest function value and is assigned the order index 2. This process of assigning order numbers is repeated until all positions in the order number table have received an order index.

上記過程の結果は下記表4に示す様に順序インデックスで充たされた順序数表となる。   The result of the above process is an order number table filled with order indexes as shown in Table 4 below.

Figure 2008544667
Figure 2008544667

本発明の好ましい実施例に依れば、該方法は、前の過程で得られた順序数表の成分をしきい値マスクに変換する過程を有するが、該マスクは、例えば本応用で図11により説明される1つの様なスキームを使う多数レベルハーフトーン化のために使われ得る。   According to a preferred embodiment of the present invention, the method comprises the step of converting the components of the sequence table obtained in the previous step into a threshold mask, which mask is for example shown in FIG. Can be used for multi-level halftoning using one such scheme described by.

この変換は2つの下位過程(sub−steps)を有する。第1下位過程に依れば、前記順序数マトリックス内の順序数はしきい値の適当な範囲に変換される。例えば、表4の順序数の範囲は1から45までとなる。8ビットで表される連続トーン画像をデジタルハーフトーン化する目的で、しきい値の範囲は好ましくは1から255までの範囲を有する必要がある。該範囲の変換は種々の方法で達成され得る。1実施例では、該順序数マトリックスの成分は単に適当なスケール係数(scale factor)で掛け算される。表4で示す順序数表の例では、適当なスケール係数は255/45である。表4の全成分の前記掛け算係数による掛け算は表5で示す新順序表を作る。   This transformation has two sub-steps. According to the first sub-process, the order numbers in the order number matrix are converted into an appropriate range of threshold values. For example, the order number range in Table 4 is from 1 to 45. For the purpose of digital halftoning a continuous tone image represented by 8 bits, the threshold range should preferably have a range from 1 to 255. The conversion of the range can be achieved in various ways. In one embodiment, the components of the ordinal number matrix are simply multiplied by an appropriate scale factor. In the example of the ordinal number table shown in Table 4, a suitable scale factor is 255/45. Multiplying all the components in Table 4 by the multiplication coefficients creates a new ordering table shown in Table 5.

Figure 2008544667
Figure 2008544667

もう1つの実施例では、該順序数表内の値の範囲をデジタルハーフトーン化の目的のための適当な値の範囲に写像するために、ルックアップテーブルのアプローチが使われる。例えば、図19は、写像カーブ1930を使い、軸線1910上で表され、最大値1911を有する順序数表の成分の値の範囲を、縦軸1920上で表され最大値1921を有するいきい値の範囲に写像する。1実施例では、図19の写像カーブ1930は線形写像カーブでなく、最終のプリントされた結果でハーフトーン化された画像のデザインされたグラデーションを達成するよう設計される。この様なカーブを設計する方法は例えば特許文献10で説明されている。   In another embodiment, a look-up table approach is used to map the range of values in the sequence table to the appropriate range of values for digital halftoning purposes. For example, FIG. 19 uses a mapping curve 1930 to represent the range of component values in the ordered number table represented on the axis 1910 and having the maximum value 1911, and the threshold value represented on the vertical axis 1920 and having the maximum value 1921. Map to the range of. In one embodiment, the mapping curve 1930 of FIG. 19 is not a linear mapping curve, but is designed to achieve a designed gradation of the halftoned image with the final printed result. A method of designing such a curve is described in Patent Document 10, for example.

この過程の結果が変換された順序数表である。   The result of this process is a converted ordinal number table.

本発明の好ましい実施例に依れば、該方法は前記変換された順序数表をnbrLevelsのしきい値マスクのセットに分離する過程を有する。これは該変換された順序数表の各成分をしきい値マスク内の位置[i,j]を有する成分に割り当てる過程により達成されるが、そこでは、該位置[i,j]は前記変換された順序数表内の各成分の位置インデックスに対応し、前記しきい値マスクは前記変換された順序数表内の前記成分のレベルインデックスに対応している。   According to a preferred embodiment of the present invention, the method comprises the step of separating the transformed order number table into a set of nbrLevels threshold masks. This is accomplished by the process of assigning each component of the transformed sequence number table to the component having position [i, j] in the threshold mask, where the position [i, j] The threshold mask corresponds to the level index of the component in the transformed order number table, corresponding to the position index of each component in the converted order number table.

図18Aから18Eは表5を分離することにより得られるしきい値マスクのセットを示す。   18A to 18E show a set of threshold masks obtained by separating Table 5.

この過程の結果は図11により説明された方法を使って多数レベルハーフトーン化するために使われ得るnbrLevelsしきい値マスクのセットである。   The result of this process is a set of nbrLevels threshold masks that can be used for multi-level halftoning using the method described by FIG.

多数レベルプリンティング用のしきい値マスクのセットを計算する方法の要約(abstraction of a method to calculate of a set of threshold masks for multilevel printing)
本発明がその好ましい実施例と連携して、この後説明されるが、それが本発明をそれらの実施例に限定するよう意図されてないことは理解されるだろう。
Abstraction of a method to calculate of a threshold masks for multiple level printing
While the invention will be described hereinafter in conjunction with its preferred embodiments, it will be understood that it is not intended to limit the invention to those embodiments.

例えば、異なる関数z=f(i,j)が使われてもよい。上記例では、z=Ai+BjはA=1、B=0.3を用いて使われたが、異なる値が使われてもよい。 For example, a different function z = f (i, j) may be used. In the above example, z = A * i + B * j is used with A = 1 and B = 0.3, but different values may be used.

もしBがAに比較してもっと大きいなら、画像内のより高い濃度用に、追加のハーフトーンがプリントされる前に、既に置かれたハーフトーンドットの濃度を増やすことを優先する周波数変調ハーフトーン化が起こる。下記の表6は、BがAより遙かに大きい場合に対応する順序数表を与える。   If B is greater than A, then for a higher density in the image, a frequency modulation half that prioritizes increasing the density of the already placed halftone dots before the additional halftone is printed Toning occurs. Table 6 below gives an ordinal number table corresponding to the case where B is much larger than A.

Figure 2008544667
Figure 2008544667

もしBがAに比較して小さいならば、画像内のより高い濃度用に、それらの濃度が増やされる前に、プリントされているハーフトーンドットの数を増やすことを優先する周波数変調ハーフトーン化が起こる。表7はBがAより遙かに小さい場合に対応する順序数表の例を与える。   If B is small compared to A, for higher densities in the image, frequency modulation halftoning prioritizing increasing the number of halftone dots printed before those densities are increased Happens. Table 7 gives an example of an ordinal number table corresponding to the case where B is much smaller than A.

Figure 2008544667
Figure 2008544667

一般に、関数z=f(i,j)のパラメーターを変えることにより、本発明の方法は、プリントされたチント(tint)の濃度を高めるために、ハーフトーンドットの数を増加することと、個別ハーフトーンドットの濃度を高めることと、の間のバランスを制御することを可能にする。   In general, by changing the parameters of the function z = f (i, j), the method of the present invention increases the number of halftone dots in order to increase the density of printed tints, It makes it possible to control the balance between increasing the density of the halftone dots.

内容要約(abstraction)
本発明の好ましい実施例を詳細に説明して来たが、附属する請求項で規定される本発明の範囲から離れることなくその中で多くの他の変型が作られ得ることは当業者には明らかである。例えば、多数レベルハーフトーン化の目的でしきい値マスクのセットを発生する本発明が、主として、周波数変調ハーフトーン化しきい値マスクである親マトリックスの背景で説明されたが、本発明は該親マトリックスが振幅変調ハーフトーン化しきい値マスクである時も丁度同様に使われ得るものである。
Content summary
Having described the preferred embodiment of the present invention in detail, those skilled in the art will recognize that many other variations may be made therein without departing from the scope of the present invention as defined in the appended claims. it is obvious. For example, the present invention for generating a set of threshold masks for multi-level halftoning purposes has been described primarily in the context of a parent matrix that is a frequency modulated halftoned threshold mask. It can be used just as well when the matrix is an amplitude modulated halftoning threshold mask.

ノズルを有するプリントヘッドを示す。1 shows a printhead having nozzles. 本発明の実施例の可変容積を有するインク液滴の形成を示す。Fig. 4 illustrates the formation of an ink drop having a variable volume according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例のプリンティングシステムを示す。1 shows a printing system according to an embodiment of the present invention. 多数列のノズルを有するプリントヘッドを示す。1 shows a printhead having multiple rows of nozzles. 多数のプリントヘッドを有するプリントヘッド組立体を示す。1 shows a printhead assembly having multiple printheads. 本発明の実施例のデータ処理システムを示す。1 shows a data processing system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例のプリンター制御器を示す。1 shows a printer controller according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例により連続トーン画像をハーフトーン画像に変換するためしきい値配列を使う配備を示す。FIG. 6 illustrates an arrangement using a threshold array to convert a continuous tone image to a halftone image according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施例により連続トーン画像を2進ハーフトーン画像に変換する原理を説明する。The principle of converting a continuous tone image into a binary halftone image according to an embodiment of the present invention will be described. 本発明の第1実施例により連続トーン画像を多数レベルハーフトーン画像に変換する原理を説明する。The principle of converting a continuous tone image into a multi-level halftone image according to the first embodiment of the present invention will be described. 単一しきい値マスクを計算する、本発明の第2実施例により連続トーン画像を多数レベルハーフトーン画像に変換する原理を説明する。The principle of converting a continuous tone image to a multi-level halftone image according to a second embodiment of the present invention for calculating a single threshold mask will be described. 本発明の実施例による方法を説明するフローチャートを示す。6 shows a flowchart illustrating a method according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例による2次元(x、y)ドメインを有する一価関数z=f(x、y)を示す。Fig. 4 shows a monovalent function z = f (x, y) having a two-dimensional (x, y) domain according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例により表関数z=f(i,j)を表すマトリックスを計算するための一価関数z=f(x、y)の使用を示す。FIG. 4 illustrates the use of a monovalent function z = f (x, y) to calculate a matrix representing a table function z = f (i, j) according to an embodiment of the present invention. 本発明の種々の実施例により一価関数z=f(x、y)の(x、y)ドメインの種々の形と配向を示す。Various embodiments of the present invention illustrate various shapes and orientations of the (x, y) domain of the monovalent function z = f (x, y). 本発明の種々の実施例により一価関数z=f(x、y)を規定するため使われる種々の関数プロフアイルz=f(d)を示す。Fig. 4 illustrates various function profiles z = f (d) used to define a monovalent function z = f (x, y) according to various embodiments of the present invention. 一価関数z=f(x、y)の好ましい実施例を示す。A preferred embodiment of the monovalent function z = f (x, y) is shown. 本発明の実施例により親マトリックスの例を示す。An example of a parent matrix is shown according to an embodiment of the present invention. 本発明の方法の1つを使い図17の親マトリックスから誘導された子マトリックスのセットの例を示す。18 shows an example of a set of child matrices derived from the parent matrix of FIG. 17 using one of the methods of the present invention. 本発明の実施例により順序数表の値を変換するルックアップテーブルを示す。4 shows a look-up table for converting values of an order number table according to an embodiment of the present invention. 多数しきい値マスクを計算する、本発明の実施例の方法を説明するフローチャートを示す。6 shows a flowchart illustrating a method of an embodiment of the present invention for calculating a multi-threshold mask. 多数しきい値マスクを計算する本発明の実施例の方法を説明するフローチャートを示す。6 shows a flowchart illustrating a method of an embodiment of the present invention for calculating a multiple threshold mask. 本発明の実施例により多数しきい値マスクを計算する種々の過程を説明する。Various processes for calculating a multi-threshold mask according to an embodiment of the present invention will be described. 本発明の実施例により多数しきい値マスクを計算する種々の過程を説明する。Various processes for calculating a multi-threshold mask according to an embodiment of the present invention will be described.

Claims (7)

位置[i,j]で値M[i,j]を有するマトリックスを、連続トーン画像をN濃度レベルを有し得る画素を備えるハーフトーン化画像に変えるのに好適なN−1(N>2)のしきい値マスクT[k](k=1、..N−1)のセットに、変換する方法に於いて、該方法が
−前記値M[i,j]に応答して前記マトリックスの各位置に第1順序数P[i,j]を割り当てる過程と、
−(N−1)レベルL[k](k=1,..N−1)のセットを前記マトリックスの各位置に割り当てる過程と、を具備しており
前記方法が、更に
−関数値F(L[k]、P[i,j])を得るよう、前記順序数P[i,j]を前記レベルL[k]と組み合わせて処理する過程と、
−第2順序数Q[k][i,j]を得るために前記関数値を順序付ける過程と、
−(N−1)しきい値マスクT[k]の前記セット用のしきい値マスクT[k][i,j]を発生するために前記第2順序数Q[k][i,j]をスケール合わせする過程と、を具備することを特徴とする該方法。
N-1 (N> 2) suitable for converting a matrix having the value M [i, j] at position [i, j] into a halftoned image comprising pixels that can have N density levels from a continuous tone image. ) Of threshold masks T [k] (k = 1,... N−1), wherein the method—in response to the values M [i, j], the matrix Assigning a first order number P [i, j] to each position of
Assigning a set of (N−1) levels L [k] (k = 1,... N−1) to each position of the matrix, the method further comprising: a function value F ( L [k], P [i, j]) to obtain the order number P [i, j] in combination with the level L [k]
Ordering the function values to obtain a second order number Q [k] [i, j];
-(N-1) the second order number Q [k] [i, j] to generate a threshold mask T [k] [i, j] for the set of threshold masks T [k]. And the method of scaling.
更に、
−連続トーン画像をハーフトーン画像に変換するためにしきい値マスクの前記セットを使う過程を具備することを特徴とする前記請求項の該方法。
In addition,
The method of claim 1, comprising using the set of threshold masks to convert a continuous tone image to a halftone image.
更に、
−前記ハーフトーン画像をプリントする過程を具備することを特徴とする前記請求項の該方法。
In addition,
The method of claim 1, comprising the step of printing the halftone image.
連続トーン画像をNの起こり得る濃度レベルを有するハーフトーン画像に変換する画像処理システムに於いて、前記画像処理システムが
−請求項1から3の何れかの方法の過程を使って発生されるN−1のしきい値マスクのセットを具備することを特徴とする該システム。
4. An image processing system for converting a continuous tone image into a halftone image having N possible density levels, wherein the image processing system is generated using the process steps of any of claims 1-3. The system comprising a set of -1 threshold masks.
プリント可能な基盤上にプリントするシステムに於いて、該プリントするシステムが
−画像処理システムを具備しており、
前記プリントするシステムは、
−前記画像処理システムが請求項4の画像処理システムであることを特徴とする該プリントするシステム。
A system for printing on a printable substrate, the printing system comprising an image processing system;
The printing system is:
A system for printing, wherein the image processing system is the image processing system of claim 4.
データ処理システムに於いて、前記データ処理システムが
−請求項1から3の何れかの方法の過程を実行するよう構成されることを特徴とする該データ処理システム。
A data processing system, wherein the data processing system is configured to perform the steps of the method of any of claims 1 to 3.
コンピュータ読み出し可能な媒体に於いて、前記コンピュータ読み出し可能な媒体が、
−コンピュータ上で実行された時、請求項1から3の何れかの方法を実行するよう適合されたコンピュータプログラムコードを具備することを特徴とする該媒体。
A computer readable medium, wherein the computer readable medium comprises:
A medium comprising computer program code adapted to perform the method of any of claims 1 to 3 when executed on a computer.
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