JP2010143219A - グロスマークのためのハーフトーンイメージグロス制御 - Google Patents

Abstract

【課題】あるイメージの中に、重ね合わされたグロスイメージを、特殊なトナー等を必要とせずにコピー可能とする。
【解決手段】これは差分グロスの操作による。配向は全く異なるが密度は同じままとした異方性構造特性を有するハーフトーンを選択的に適用することにより、特別なトナーや紙を必要とせずに、あるイメージ内にグロスイメージを重ね合わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般には、絵画やテキストとなるイメージデータのハードコピーにおいて固有のグロス（光沢）に関する。より詳細には、本発明は、ハーフトーンド（化）イメージデータと、そのハーフトーンイメージデータがハードコピーに印刷されるときの差分グロス（differential gloss）の制御に関する。

文書の複写から保護する方法を持つのが望ましい。内容の一部を人間の読者は容易に確認できるが複写機のスキャナはできない方法が最も望ましい。１つのアプローチは、イメージをクリアトナー若しくはインクを用いて印刷し、紙をある角度で保持することによって人間の読者は見分けることができるが、そのページを直角に読むことに制限されている複写機のスキャナは検出できないような差分を反射光と拡散光に生成するというものである。

読むことはできるがコピーはできないページを印刷できるプリンタが必要とされている。米国特許第４、２１０、３４６号や５、６９５、２２０号に記述された１つの方法は、異なる角度において異なる拡散光特性を有するようデザインされた特別なホワイトトナーと特別なホワイト紙を用いるものである。勿論、このシステムは、特別な整合する紙とトナーを必要とする。
Ｈａｎｎａ等に付与された米国特許第６、１０８、５１２号では、開示された発明は、複写不可能なプリントを生成するシステムを開示する。ゼログラフィックプリンタでは、テキストはクリアトナーを用いて印刷される。したがって、ページのトナー部分と非トナー部分（トナーが無い部分）間の光学上の差分だけが反射力（率）に含まれる。プラスチックトナーは、紙より光を反射する。人間の読者は、そのページを、目がトナーからの反射光を遮る角度に保持し、より明るく現れるトナーとより暗く現れる紙の間にコントラストを作り出すことによって読むことができる。しかしながら、複写機のスキャナは、通常、光をある傾斜角で付与して直角で読み出すことにより、反射光を防止するように設定されている。この場合、拡散光はトナー表面についても非トナー表面についてもほぼ等しく、スキャナは差分を何ら検出せず、複写機は原稿を複写することができない。

米国特許第６、１０８、５１２号

故に、上述したように、特別なトナー／インク、若しくは、紙／基体（サブストレート）、若しくは、特別な取り扱いを必要とすることなく、また、見ることを可能とするために付加的なプリントの重ね合わせ（重畳）を必要とすることなく、グロスマークの操作を可能とし、グロスを制御する装置及び方法が必要とされている。この必要性には、容易には複写されないが何らの助けも受けていない観察者が容易に見分けることができるイメージを生成することが望ましい、ということも含まれる。したがって、固有のグロスの操作のための改良された方法を用いて、上述したこの及び他の欠陥や欠点を解決することが所望される。

本発明は、ハーフトーンイメージにおいて固有かもしれないものとした差分グロスの操作方法に関するものであって、第１異方性構造配向を有する第１ハーフトーンを選択する段階と、前記第１ハーフトーンのものとは異なる第２異方性構造配向を有する第２ハーフトーンを選択する段階とを備える。前記第１ハーフトーンは、前記ハーフトーンイメージの少なくとも一部に適用され、前記第２ハーフトーンは、前記ハーフトーンイメージの残りの部分に適用される。

特に、本発明は、ハーフトーンイメージにおける知覚グロスの操作方法に関するものであって、異方性構造配向を有する第１ハーフトーンを選択する段階と、前記第１ハーフトーンのものとは異なる構造を有する第２ハーフトーンを選択する段階と、前記第１ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの少なくとも幾らかの部分に適用する段階と、前記第２ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの残りの部分に適用する段階とを備える。

本発明はまた、ハーフトーンイメージにおける知覚グロスの操作方法に関するものであって、第１異方性構造配向を有する第１ハーフトーンを選択する段階と、前記第１ハーフトーンのものとは異なる第２異方性構造配向を有する第２ハーフトーンを選択する段階と、前記第１ハーフトーン及び前記第２ハーフトーンの第１ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの少なくとも幾らかの部分に適用する段階と、前記第２ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの他の部分に適用する段階と、前記第３ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの残りの部分に適用する段階を必要とする。

更に、本発明は、ある異方性構造配向を有する第１ハーフトーンと、この第１ハーフトーンとは異なる構造を有した少なくとも１つの付加的なハーフトーンタイプとを備えるハーフトーンイメージに関する。前記第１ハーフトーンは前記ハーフトーンイメージのある部分に適用され、前記少なくとも１つの付加的なハーフトーンタイプは前記ハーフトーンイメージの残りに適用される。

どのようにして、人間の目が、スキャナ検出器にはできないページのグロッシー部分間の大きな差分を検出できるのかを示す。 単一のラインスクリーンハーフトーンで見られる差分グロスを示す。 本発明を実行するため識別可能なグロス差分を作り出すための、異方性構造に適した２つの３×６ハーフトーンパターンを示す。 図３の２つのハーフトーンパターンの密度の広がり。 グロスマークを達成するための、図３の２つのハーフトーンパターンの代替のパッチワークを示す。 図３のハーフトーンパターンを用いて、図５に示すようなグロスマークのためのハーフトーンパターンのイメージ指示の代替を達成する１つの実施形態を示す。

様々な異方性ハーフトーンドット構造間の固有の知覚差分グロスを適当に利用することによって、特別な紙、又は、特別なトナー若しくはインクを必要とすることなく、その差分グロスを介して知覚グロスの所望の操作やグロスマークの発生を行うことができる。

図１は、どのようにして人間の目がページ上のグロスを読むことができ、スキャナは読むことができないかを示す。３つのグロッシー（光沢のある）領域１４が示されている。光源２からの光１０の１つの光線は、グロストナー１４が存在しないポイントで紙に衝突し、その反射光１３は、ほんの少量の光があらゆる方向（人間の目１に向かう方向も含む）に存在するように拡散される。等しい強度の光１１の他の光線は、グロストナー１４が存在するポイントで紙に接触する。ここでは、指示方向において、多量の反射光１２が存在する。人間の目１が図示のように位置付けられている場合、人間の目１は、グロッシートナー領域と非グロッシートナー領域との間の大きな差分を容易に確認できる。しかしながら、スキャナ３は、紙に対して直角の入射光だけである。この場合は、グロッシー及び非グロッシードットの双方から来る、ほんの少量の拡散光だけしか存在せず、スキャナは差分を検出することができない。これが、従来の複写機やスキャナによってはスキャンすることができないグロスイメージを生成する１つの方法であるなハーフトーン構造を使用することによって方位角（アジマス）のまわりで入射光が指向性（方向性）（directive）となるよう操作され得るという事実は、ほとんど認識されていなかった。ミラーはミラーの平面に対する光源の方位角に関わらず等しく反射する。同様に、通常の何も書いていない紙（白紙）は、光源の方位角に関わらず、等しく反射し拡散する。しかしながら、印刷物は、ハーフトーンの構造配向に対する光源の原点の方位角に依存して、異なる反射及び拡散特性をしばしば示すことができまた示す。最大化されたときにこのような反射特性は、その性質上異方性である構造を有したハーフトーンで示される。換言すれば、ハーフトーンドットから散乱され、若しくは、反射された光を表現するために使用されるインディカトリックスは、そのハーフトーンが異方性構造（anisotropic structure）を有するときは、光源に対するハーフトーンドットの方位角配向(azimuth orientation)に依存して最大限に変化する。図２は、異方性構造が何を意味するものかの一例である。

図２には、異方性の単一のラインスクリーンハーフトーンが、衝突する入射光２００に対して２つの配向、即ち、並列配向（parallel orientation）と直角配向(perpendicular orientation)で存在する。双方のハーフトーンドット配向は、紙に対して垂直の角度における拡散光と入射光が等しくなるよう、密度が同様となるように選択される。この方法では、スキャナ３への若しくは人間の目への、真っ直ぐから利用可能な光は同じである。しかしながら、鏡面（正）反射光１２は、異方性並列配向２１０に関してはかなり大きめである。２１０の並列配向ハーフトーンの大部分が２２０の直角配向ハーフトーンの大部分に直接に隣接して突き合わされて印刷された場合には、反射光に関して、それらの間に差が存在し、それはある角度から見ると、グロス差分、若しくは、グロスマークにおけるシフトとして知覚される。このグロス差分の知覚（力）は、ハーフトーン異方性配向が図２に示すように９０度離れているときに最大となるだろう。

図３は、当業者が本発明の教示を使用する実施形態で使用するのに適したハーフトーンセルの例を示す。これらは当業者には明らかなように単なる有用な一例である。各ハーフトーンセルは、３×６のピクセルアレイとして構成されている。ターンオン／オフ・シーケンスは、数値的に表示されている。ピクセルの番号付けが対角配向（向き）であることに注意していただきたい。タイプＡサブセル３１０とタイプＢサブセル３２０はともに、４５度の配向を有し、一方は右に向かうもの、もう一方は左に向かうものである。この配向は、図４の密度スイープ（広がり）４１０、４２０にはっきりと示されている。グロス差分の知覚（力）を最大とするため、サブセルタイプＡとタイプＢの配向は、互いに９０度離して配置されている。

図５は、上述したように、ハーフトーンセルを用いて達成可能なグロスマークイメージ５００を示す。スクリーンＡ５１０は一方のハーフトーンセルタイプを用い、スクリーンＢ５２０はもう一方を用いる。円５０１は、イメージスクリーン５００、５１０、５２０の間の視覚面からの理解を助けるものとして設けたものである。所望のグロスマークはここでは、イメージ５００の中央で知覚されるべき球５０２についてのものである。スクリーンＡ５１０は、右対角配向とされた異方性ハーフトーンのフィールドを与えるもの、スクリーン５２０は、左対角配向とされた異方性ハーフトーンセルの球形の領域を与えるものである。この方法で、グロスマークイメージ５００を作り出すために、２つのスクリーンタイプの選択がともに寄せ集められる（パッチワークされる）。

グロスマークイメージの組み立てのための他のアプローチが図６に示されている。ここでは、プライマリイメージ６００は、通常と同様に、デジタルフロントエンド（ＤＦＥ）６１０に対する入力データとして受け取られる。しかしながら、所望のグロスマークイメージ６２０は、同様に、ＤＦＥ６１０への入力データとしても受け取られる。処理されたイメージは、イメージ出力ターミナル（ＩＯＴ）６３０へ伝送される際にはグレイスケール化されており、ハーフトーン密度は、通常と同様に、プライマリイメージ６００データによって駆動される。しかしながら、ハーフトーンタイプの選択は、マルチプレクサスイッチ６４０への入力として、問題のグロスマークイメージデータ６２０によって駆動される。問題のグロスマークイメージデータ６２０は、第１異方性構造化ハーフトーンを使用するためにプライマリイメージ６００の一部を指示する役割を果たす一方、プライマリイメージ６００の残りのために使用されるべき代替のハーフトーンを指示する。当業者によって理解されるように、問題のグロスマークイメージデータ６２０は、必要ならば、ＤＦＥ６１０で、単なる０と１のピクセルデータ表示に平坦化されてもよい。この０と１のパターンはその後、マルチプレクサ６４０を一方の異方性構造配向タイプ若しくはもう一方へ選択を切り換えるために使用される。マルチプレクサ６４０はそれ故、所望のグロスマークデータ６２０によって指図された通りに、スクリーン１タイプハーフトーン６５０、若しくは、スクリーン２ハーフトーンタイプ６６０の間で選択の切り換えを行って、ＩＯＴ６３０へ送られる際にラスタ入力処理された（ＲＩＰ）イメージデータ６２０の複合結果を作り出す。この方法で、パターン６２０の重ね合わせ（スーパーインポジション）がプライマリイメージ６００へ埋め込まれ、それはグロス差分グロスマークとしてのみ知覚され得る。

最後に、２つのハーフトーンタイプ間で交換することにより、各々が同一の整合密度特性を有する一方で別個の異なる異方性構造配向を表示するように慎重に選択された２つのハーフトーンが、特別なトナーや紙を必要とすることなく、グロスマークイメージの重ね合わせを可能とする。グロス差分のこの操作は、勿論、それ自体が固有のグロス特性を最善の方法で表示するようなトナー／インク・基体システムを用いて最善の方法で利用されるだろう。このようなシステムの例としては、静電複写・高級インクジェットシステムがある。ワックスベースのシステムは一般的に固有のグロスを有することはほとんどないが、それらのシステムは、それら固有のグロスを増大させる技術に修正可能なことは明白であろう。このようなシナリオだけで、本明細書の教示は、このようなワックスベースのシステムにも同様に適用することが考えられる。当業者ならば、これらの教示が、カラーイメージや、普通紙、グロッシー紙、若しくはトランスペアレンシー上に加えて、単色の黒及び白の双方に適用されることは理解されよう。また、当業者ならば、固有の異方性グロス差分のこの操作は、ソリッドブラック（ベタ黒）領域（ソリッドトナー／インク）、若しくは、ホワイトのいずれかが存在する場所、従って、トナーが少ない／インクが少ない領域では、弱いことは理解されよう。これが、これらの領域が選択されたハーフトーンの異方性構造を最善には示さない理由である。

本明細書に開示された実施形態は好ましいものではあるが、この教示から、当業者ならば、様々な代替変更、変形、改良をなし得ることが分かるだろう。例えば、当業者ならば、本明細書に挙げた教示は、多くの型のトナー／インクおよび基体タイプに適用できると同時に、多くの型のハーフトーンセルタイプや３つ以上の異なるハーフトーン構造を選択することを含むような構成にも適用できることが分かるだろう。このような全ての変形が請求項に含まれる。

Claims (13)

1. ハーフトーンイメージにおける差分グロスの操作方法において、
   第１異方性構造配向を有する第１ハーフトーンを選択する段階と、
   前記第１ハーフトーンのものとは異なる第２異方性構造配向を有する第２ハーフトーンを選択する段階と、
   前記第１ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの少なくとも幾らかの部分に適用する段階と、
   前記第２ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの残りの部分に適用する段階と、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 請求項１記載の方法において、前記第１異方性構造配向と前記第２異方性構造配向は９０度離れている方法。
3. 請求項２記載の方法において、前記第１異方性構造は並列配向を有し、前記第２異方性構造は直角配向を有する方法。
4. 請求項２記載の方法において、前記第１異方性構造は右に向かって４５度の配向を有し、前記第２異方性構造は左に向かって４５度の配向を有する方法。
5. 請求項１記載の方法において、前記第１異方性構造配向と前記第２異方性構造配向は９０度より小さく離れている方法。
6. ハーフトーンイメージにおける知覚グロスの操作方法において、
   異方性構造配向を有する第１ハーフトーンを選択する段階と、
   前記第１ハーフトーンのものとは異なる構造を有する第２ハーフトーンを選択する段階と、
   前記第１ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの少なくとも幾らかの部分に適用する段階と、
   前記第２ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの残りの部分に適用する段階と、
   を備えることを特徴とする方法。
7. ハーフトーンイメージにおける差分グロスの操作方法において、
   第１異方性構造配向を有する第１ハーフトーンを選択する段階と、
   前記第１ハーフトーンのものとは異なる第２異方性構造配向を有する第２ハーフトーンを選択する段階と、
   前記第１ハーフトーン及び前記第２ハーフトーンの双方と異なる構造を有する第３ハーフトーンを選択する段階と、
   前記第１ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの少なくとも幾らかの部分に適用する段階と、
   前記第２ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの他の部分に適用する段階と、
   前記第３ハーフトーンを前記ハーフトーンイメージの残りの部分に適用する段階と、
   を備えることを特徴とする方法。
8. 請求項７記載の方法において、前記第１異方性構造配向と前記第２異方性構造配向は９０度離れている方法。
9. 請求項８記載の方法において、前記第１異方性構造は右に向かって４５度の配向を有し、前記第２異方性構造は左に向かって４５度の配向を有する方法。
10. ハーフトーンイメージにおいて、
    ある異方性構造配向を有する第１ハーフトーンと、
    この第１ハーフトーンとは異なる構造を有した少なくとも１つの付加的なハーフトーンタイプとを備え、
    前記第１ハーフトーンは前記ハーフトーンイメージのある部分に適用され、前記少なくとも１つの付加的なハーフトーンタイプは前記ハーフトーンイメージの残りに適用されることを特徴とするハーフトーンイメージ。
11. 請求項１０記載のハーフトーンイメージにおいて、前記少なくとも１つの付加的なハーフトーンタイプは、前記第１ハーフトーンのそれとは異なる異方性構造配向を有するハーフトーンイメージ。
12. 請求項１１記載のハーフトーンイメージにおいて、前記第１ハーフトーンの異方性構造配向と前記少なくとも１つの付加的なハーフトーンタイプの異方性構造配向は９０度離れているハーフトーンイメージ。
13. 請求項１２記載のハーフトーンイメージにおいて、前記第１ハーフトーンの異方性構造配向は右に向かって４５度の配向を有し、前記少なくとも１つの付加的なハーフトーンタイプの異方性構造配向は左に向かって４５度の配向を有するハーフトーンイメージ。

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