JP2563348B2 - 乱数合成および小数部累算を併用した連続調画像デ−タ生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、階調が連続的に変化する画像を離散的な
階調を有する画素配列によって記録するにあたって、階
調の不連続的な変化（以下「トーンジャンプ」と言う）
の影響を防止することができるような連続調画像データ
の生成装置に関する。

（従来技術とその問題点） 製版用スキャナのような画像記録装置においては、離
散的な階調を有する画素配列によって画像の空間的階調
変化を表現しなければならない。このため、第27図
（ａ）に模式的に示すような、記録画面上の位置変化に
応じて連続的に階調が変化する連続調画像を記録したい
場合においても、第27図（ｂ）のようなステップ状の階
調変化を有する画像によって、このような連続調画像を
近似的に表現する必要がある。そして、このような事情
は、製版用スキャナに限らず、デジタル化された画像デ
ータを用いて画像記録を行なう装置に共通の性質となっ
ている。

一方、現在使用されている画像記録装置では、このよ
うな階調の不連続変化つまり第27図（ｂ）のトーンジャ
ンプΔＧが視認されにくいように、種々の改良が加えら
れている。このため、一般の画像記録においては、この
トーンジャンプΔＧが視認されることは少ない。ところ
が、製版用スキャナにおける傾斜網（グラデーションチ
ント）の記録のように、階調が滑かに変化しているよう
な場合や、原画像を拡大して大画面の記録画像を作成す
る場合には、トーンジャンプΔＧが視認されやすくな
る。

この問題に対処するためには、画像データのデータ
長、つまり階調を表現するデジタル信号のビット数を十
分増大させて、トーンジャンプΔＧの絶対値を小さくす
ればよい。しかしながら、このようにすると、データ長
の増大に伴ってデータ量が増大し、処理時間もかなり長
くなってしまうという欠点がある。また、このような大
量のデータ処理を行なう回路を準備しなければならない
ために、装置のサイズの増大やコストアップを招くこと
になる。

また、ある程度のレベルを有するデジタル的なランダ
ムノイズをノイズ発生回路によって発生させ、これをデ
ジタル画像データに加える方式もある。しかしながら、
実際問題としては、ランダムノイズを加えただけではト
ーンジャンプΔＧの影響を十分に除去することはできな
い。

そのほかに、特開昭61−45248号公報（画素メモリの
アクセスにあたって乱数を使用する方式）や特開昭61−
91661号公報（階調信号にゆらぎ信号を加え合わせる方
式）にもトーンジャンプ除去技術が開示されているが、
これらも十分ではない。

このように、従来技術では、連続調画像の記録にあた
って、データ処理を複雑化させずにトーンジャンプΔＧ
の影響を有効に除去することは困難であるという問題が
あった。

（発明の目的） この発明は従来技術における上述の問題の克服を意図
しており、データ処理をあまり複雑化することなく、連
続調画像記録におけるトーンジャンプの影響を有効に防
止することのできる連続調画像データ生成装置を提供す
ることを目的とする。

（目的を達成するための手段） 上述の目的を達成するため、この発明では、階調が連
続的に変化する画像を離散的な階調を有する画素配列に
よって記録するための画像データを生成する装置を対象
として、次の各手段を設けている。

前記記録に使用される離散的階調数に応じたデータ
長を有する第１の整数部と任意のデータ長を有する第１
の小数部とを含み、記録を行なうべき画像の階調を前記
第１の整数部と前記第１の小数部との組合わせによって
画素ごとに表現した第１の階調データを順次供給する第
１の階調データ供給手段、前記画像の階調変化方向と
前記画素配列の方向との関係に応じて定まる合成規則に
従って前記第１の小数部に小数値を有する乱数を画素ご
とに合成して合成値を求め、前記合成値が第１の基準値
を越えた際に第１の修正要求信号を発生するとともに、
前記合成値のうち前記第１の基準値を越えない部分の値
に基いて第２の小数部を発生する乱数合成手段、前記
第２の小数部を前記画素配列の方向に沿って累算して累
算値を求めるとともに、前記累算値が第２の基準値の倍
数に到達するごとに第２の修正要求信号を発生する累算
手段、前記第１および第２の修正要求信号のうち少な
くとも一方が発生した画素および／または近傍の画素に
ついての前記第１の整数部の値を所定量だけ修正して第
２の整数部を発生する整数部修正手段。

そして、前記第２の整数部から求められた画素ごとの
第２の階調データを、前記画像の記録のための画像デー
タとする。

（実施例） A.実施例の構成と動作 第２図は、この発明の一実施例である連続調画像デー
タ生成装置が階調傾斜画像生成回路20として組込まれた
円筒走査型の製版用スキャナの全体構成図である。以
下、この第２図を参照してこのスキャナの全体構成と概
略動作とを説明し、その後に、この実施例の特徴部を詳
細に説明する。

（Ａ−１）実施例の全体構成と概略動作 第２図に示した製版用スキャナ１においては、原画２
を巻着した原画ドラム３と、感光材４を巻着した記録ド
ラム５とが、ドラム軸６に固着されている。このドラム
軸６は、プーリ７とベルト８とを通じて与えられるモー
タ９の駆動力によって同期的に回転する。

一方、上記原画ドラム３と記録ドラム５とにそれぞれ
対向して、ピックアップヘッド10と露光ヘッド11とがそ
れぞれドラム軸６に平行に移動可能に配設されており、
これらは、駆動用パルスモータ12,13から送りねじ14,15
へとそれぞれ与えられる駆動力によって、それぞれ移送
されるようになっている。

上記ピックアップヘッド10には、光電変換素子などが
内蔵されており、原画２の画像を読取って画像信号S_aを
発生する。この画像信号S_aは、A/D変換器16へと与えら
れる。このA/D変換器16では、この画像信号S_aが、後述
するタイミングコントロール回路24からの周期的な画素
クロックCKXに応じてサンプリングされて、順次A/D変換
される。そして、A/D変換後の画像信号S_bが画像処理回
路17へと与えられる。

この画像処理回路17は、図示しない階調補正回路など
を有しており、入力された画像信号S_bに階調補正などの
所定の処理を施す。このようにして得られた記録用画像
信号S_cは網点発生器18へと与えられる。網点発生器18
は、この記録用画像信号S_cと基準網点信号（図示せず）
とを比較して網点出力S_outを発生し、露光ヘッド11はこ
の網点出力S_outに基づいて感光材４への網点画像記録を
行なう。

なお、このような網点画像記録を行なう場合には、１
つの網点が例えば2.3画素×2.3画素で表現される。

一方、この製版用スキャナ１には、この発明の一実施
例としての階調傾斜画像生成回路20が設けられている。
そして、傾斜網を感光材４上に記録する際には、この階
調傾斜画像生成回路20で生成された画像データＳが、画
像処理回路17を介して網点発生器18に与えられるように
なっている。このときには、原画２から読取られた画像
信号S_aは使用されない。

また、この製版用スキャナ１には、キーボード22およ
び操作盤23に接続された制御回路21が設けられている。
この制御回路21は、上記各回路の制御や、種々のデータ
処理などを行なうためのものである。さらに、このスキ
ャナ１には、タイミングコントロール回路24が設けられ
ている。このタイミングコントロール回路24は、ドラム
軸６の回転に同期するパルス発生装置25からのパルス入
力に同期して、上記画素クロックCKXや、主走査の１回
分の開始を指示する主走査開始クロックCKY、それに、
駆動用パルスモータ12,13への制御信号（図中、破線で
示す）を発生し、図示した各部へと与えるようになって
いる。

（Ａ−２）階調傾斜画像生成回路20の機能の概略 第３図は階調傾斜画像生成回路20の内部構成を示すブ
ロック図である。前述したように、この階調傾斜画像生
成回路20は第２図の感光材４上に傾斜網を記録するため
の画像データＳを生成する回路であり、この傾斜網の階
調分布の例が第４図に模式的に示されている。すなわ
ち、第４図の感光材４上の領域4aでは、主走査方向Ｘに
沿って階調が単調に変化した傾斜網（以下、「主走査方
向傾斜網」と言う）が示されている。また、領域4bでは
副走査方向Ｙに沿って階調が単調に変化した傾斜網（以
下「副走査方向傾斜網」と言う）が示されている。さら
に、領域4cには任意の方向Ｐに沿って階調が変化する傾
斜網が示されている。

後の説明からわかるように、第３図の階調傾斜画像生
成回路20は、このような種々の方向への傾斜網の記録の
ための画像データを自在に生成することができるように
なっている。そして、この画像データは、トーンジャン
プの影響を有効に除去するような形で生成される。

そこで、以下では、まず主走査方向傾斜網の記録のた
めの画像データＳを第３図の回路を使用して生成する動
作について説明し、その後、副走査方向傾斜網の記録
と、任意の方向への傾斜網記録とのそれぞれについての
画像データＳの生成について説明する。ただし、主走査
方向傾斜網生成の説明においては、後の説明に必要とさ
れる一般的事項もあわせて述べておくことにする。

なお、以下の説明において、10進法の整数値としての
“1"を、データの特定のビットの状態を示す“1"と区別
する目的で、10進法の“1"を“1."と表現する。また、
同様に、10進法の整数値としての“2"は、“2."のよう
に表現する。

（Ａ−３）主走査方向傾斜網の生成 （Ａ−3a）データ入力 主走査方向傾斜網の生成にあたっては、まず、オペレ
ータが、第２図のキーポード22を用いて、階調の変化方
向として主走査方向Ｘを指定する。また、次の各データ
も入力される（第５図参照）。

（１）傾斜網生成開始位置X_s 傾斜網生成終了位置X_e （２）傾斜網生成開始位置X_sにおける階調初期値G₀ （３）階調変化率（第５図の階調変化直線Ｌの傾き）を
指示するパラメータ ただし、（３）のかわりに、 （４）傾斜網生成終了位置X_eにおける階調終了値G₁ であってもよい。

これらのデータが入力されると、第２図の制御回路21
内に設けられたマイクロコンピュータ（図示せず）は、
主走査方向Ｘの１画素あたりの階調変化量g_Xを演算して
求める。以下、この階調変化量g_Xを「主走査方向変化
量」と呼ぶ。

このようにして得られた主走査方向変化量g_Xは、第３
図の階調傾斜画像生成回路20に与えられる。また、この
階調傾斜画像生成回路20へは、副走査方向Ｙについての
一画素あたりの階調変化量（以下「副走査方向変化量」
と言う）g_Yも入力されるようになっている。ただし、こ
こで考えている主走査方向傾斜網の生成動作の場合は、
g_Y＝０である。

このようにして与えられた各種データのうち、階調初
期値G₀は、階調傾斜画像生成回路20内に設けられた副走
査方向加算器200に取込まれる。また、副走査方向変化
量g_Y（＝０）も、ラッチ回路52でラッチされた後に、副
走査方向加算器200に取込まれる。一方、主走査方向変
化量g_Xは、ラッチ回路51でラッチされた後に、主走査方
向加算器100に取込まれる。

（Ａ−3b）主走査方向加算器100の構成 第６図は、この主走査方向加算器100の内部構成を示
すブロック図である。この主走査方向加算器100に含ま
れる回路のうち、加算器111データセレクタ112およびラ
ッチ回路113は、画像記録に使用される画像データＳの
データ長に応じたデータ長を有するデータを処理できる
ようになっている。したがって、たとえば、画像記録に
おいて階調をＭビットで表現するときには、これらの回
路もまたＭビットを処理する回路として形成される。

一方、第６図の他の加算器114、データセレクタ115お
よびラッチ回路116は、あらかじめ定められた任意のデ
ータ長（たとえばＮビット）を処理できるようになって
いる。そして、後の説明からわかるように、加算器114
から出力されるキャリー信号CR₁が加算器111のキャリー
入力となっているため、主走査方向加算器100は、全体
として、上位Ｍビットと下位Ｎビットとから形成される
（Ｍ＋Ｎ）ビットのデータを処理できるようになってい
る。このM,Nとしては、たとえば８ビットずつが割当て
られる。

このうち、上位Ｍビットは画像記録時の階調表現に使
用されるものであり、その最下位ビットは階調表現の最
小単位に相当する。このため、この上位Ｍビットは、画
像データのないしは階調データの整数部としての意味を
有する。また、下位Ｎビットは、最終的に得られる画像
データＳ中では直接には表現されず、階調傾斜画像生成
回路20内でのみ利用される。したがって、この下位Ｎビ
ットは階調データの小数部としての意味を有する。

（Ａ−3c）副走査方向加算器200の構成 第７図は、第３図の副走査方向加算器200の内部構成
を示すブロック図である。第６図と第７図とを比較する
とわかるように、この副走査方向加算器200は第６図の
主走査方向加算器100と同様の構成を有しており、両者
の相違点は取扱うデータの内容と動作タイミングのみで
ある。そして、第７図の副走査方向加算器200において
も、Ｍビットの整数部を処理するための加算器211,デー
タセレクタ212およびラッチ回路213と、Ｎビットの小数
部を処理するための加算器214、データセレクタ215およ
びラッチ回路216とが設けられている。

（Ａ−3d）整数部と小数部との関係 このような整数部と小数部との関係が第８図に示され
ている。すなわち、第８図（ａ）において、主走査方向
加算器100における整数部I_Xと小数部D_Xとが、それぞ
れ、Ｍビットデータ： a_M-1,…,a₁,a₀ と、Ｎビットデータ： b_N-1,…,b₁,b₀ とによって表現されている。また、第８図（ｂ）では、
副走査方向加算器200における整数部I_Yと小数部D_Yと
が、同様に、Ｍビットデータ： c_M-1,…,c₁,c₀ と、Ｎビットデータ： d_N-1,…,d₁,d₀ とによって、それぞれ表現されている。

（Ａ−3e）副走査方向加算器200の動作 このような前提のもとで、まず、副走査方向加算器20
0の動作について説明する。第７図の副走査方向加算器2
00に入力された階調初期値G₀は、データセレクタ212
に、そのＢ入力として与えられる。画像記録用の画像デ
ータＳとしてＭビット信号を用いることに対応して、こ
の階調初期値G₀もＭビットで構成されている。また、上
記データセレクタ212におけるセレクト信号としては、
第２図の操作盤23に設けられたスタートスイッチ（図示
せず）の押下によって第２図の制御回路21から与えられ
る記録開始信号STが使用される。そして、記録開始信号
STが与えられると、データセレクタ212はそのＢ入力す
なわち階調初期値G₀を選択して、これをラッチ回路213
に出力する。このラッチ回路213は、入力されたデータ
をラッチして加算器211のＡ入力に与える。この加算器2
11のＢ入力には、副走査方向Ｙに沿って階調を順次上げ
て行くときや、副走査方向Ｙについては階調変化を生じ
させないときには、 “00…00"（Ｍビット） が与えられる。また、副走査方向Ｙに沿って階調を順次
下げて行くときには、 “11…11"（Ｍビット） がＢ入力に与えられる。したがって、ここで考えている
ような、主走査方向Ｘのみに階調変化を与える場合に
は、加算器211のＢ入力は“00…00"である。

この加算器211は、他方の加算器214からのキャリー信
号CR₂とＡ入力とＢ入力とを加算して、その加算結果を
データセレクタ212のＡ入力に与える。動作開始後には
記録開始信号STは不活性レベルを維持し、それによっ
て、データセレクタ212はそのＡ入力を選択して出力す
る。この出力はラッチ回路213によって新たにラッチさ
れる。

このようにして、階調初期値G₀には、加算器211のＢ
入力と、他方の加算器214からのキャリー信号CR₂とが繰
返して加算されて行く。その繰返し周期はラッチ回路21
3のラッチタイミングによって定まるが、このラッチタ
イミングを決定するラッチ信号としては主走査開始クロ
ックCKYが用いられている。このため、上記繰返し動作
は、１回の主走査につき１回だけ行なわれることにな
る。

一方、加算器214のＢ入力には、副走査方向変化量g_Y
が与えられている。この加算器214は、このＢ入力と、
ラッチ回路216から与えられたＡ入力とを加算しその加
算結果をデータセレクタ215のＡ入力に与える。ただ
し、加算によって桁上げが生じた場合には、前述したよ
うに、キャリー信号CR₂を加算器211に与えるようになっ
ている。

データセレクタ215のＢ入力には、常に、 “00…00"（Ｎビット） が与えられている。そして、セレクト信号としての記録
開始信号STが与えられたときには、このＢ入力を選択
し、他の場合にはそのＡ入力を選択する。このようにし
て選択されたデータはラッチ回路216でラッチされた後
に、加算器214のＡ入力に与えられる。このような繰返
しの周期は、ラッチ回路216のラッチ信号としての主走
査開始クロックCKYで決定される。

すなわち、動作開始時点ではデータセレクタ215のＢ
入力が取込まれて、この繰返しループが初期化されると
ともに、主走査が１回終るごとに、Ｎビットの副走査方
向変化量g_Yが順次加算されて行くわけである。そして、
加算器214に桁上げが生じた時には、キャリー信号CR₂に
よって、この桁上げが整数部I_Yへ反映される。また、ラ
ッチ回路216の出力は小数部D_Yとして出力される。

以上をまとめると、次のように説明することができ
る。つまり、この副走査方向加算器200は、まず、第９
図（ａ）に示すように、動作開始時において階調初期値
G₀を整数部I_Yの値として取込む。このときには、小数部
D_Yは“0"に初期化されている。次の主走査サイクルで
は、副走査方向変化量g_Yが小数部D_Yに加算されてD_Y＝g_Y
となる（第９図（ｂ））。その次の主走査サイクルで
は、副走査方向変化量g_Yが小数部D_Yにさらに加算され
て、D_Y＝2g_Yとなる（第９図（ｃ））。ただし、2g_Y≧1.
のときには桁上げが生じて、整数部I_Yが（G₀＋1.）にな
り、小数部D_Yは（2g_Y−1.）となる。以下、このような
動作が繰返される。ただし、ここで考えている主走査方
向傾斜網の場合にはg_Y＝０であるため、副走査が進行し
ても小数部D_Yは“0"のままであり、整数部I_YはG₀のまま
である。

第10図Ａは、g_Y≠０の場合（実例は後述する）につい
て前述した動作を別の観点から示した図である。この図
からもわかるように、各画素を主走査座標ｘと副走査座
標ｙとによってＰ（x,y）のように表示したとき、各主
走査線上の最初の画素Ｐ（1,1）,P（1,2），…に関する
小数部D_Yは、走査線ごとにその値が副走査方向変化量g_Y
ずつ変化する。そして、その累積値が“1."に到達する
とキャリー信号CR₂が発生するとともに、小数部D_Yの値
は、 （累積値−1.） へと戻る。ただし、第10A図には小数部D_Yが“0"へと戻
る場合が示されている。

一方、整数部I_Yはキャリー信号CR₂を受けるごとに
（＋1.）ずつインクリメントして行く。このようにして
得られた整数部I_Yと小数部D_Yとによって形成される階調
データが、後述する「第１の階調データ」を生成する基
礎となる。

また、既に説明したように、主走査方向傾斜網の生成
動作の場合はg_Y＝“0"であるため、第10B図に示すよう
に小数部D_Yは常に“0"であり、整数部I_Yは常にG₀であ
る。このため、主走査方向傾斜網の場合には、第３図の
副走査方向加算器200からは、I_Y＝G₀,D_Y＝“0"が出力さ
れ続ける。

（Ａ−3f）主走査方向加算器100の動作 一方、副走査方向加算器200から与えられた整数部I_Y
は、走査方向加算器100に、各走査線ごとの初期値とし
て与えられる。この主走査方向加算器100は、既に説明
したように第６図のような構成を有している。そして、
その機能は第７図の副走査方向加算器200の機能とほぼ
等しく、異なるのはデータ内容と動作タイミングだけで
ある。このため、第６図の主走査方向加算器100は、次
のような動作を行なうことになる。

まず、加算器114,データセレクタ115およびラッチ回
路116から形成されるループは、主走査開始クロックCKY
がデータセレクタ115のセレクト信号として与えられる
ことによって、“0"（Ｎビット）に初期化される。その
後、このループは、主走査方向変化量g_Xを画素単位（画
素クロックCKY）で初期値へ順次加算して行く。そし
て、Ｎビット加算器114に桁上げが生ずると、この加算
器114がキャリー信号CR₁を発生し、このキャリー信号CR
₁を他方の加算器111に出力する。

一方、加算器111,データセレクタ112およびラッチ回
路113から形成された他のループは、副走査方向加算器2
00から与えられる整数部I_Yを１回の主走査の初期値とし
て取込む。そして画素クロックCKXに同期してこのルー
プ内で整数部I_Xを循環させ、キャリー信号CR₁が与えら
れたときには整数部I_Xを（＋1.）だけインクリメントさ
せる。ただし、加算器111のＢ入力にはALL“0"が与えら
れている。

したがって、この主走査方向加算器100から出力され
る整数部I_Xおよび小数部D_Xは、主走査方向Ｘに沿って、
第11A図に示すように変化することになる。この整数部I
_Xおよび小数部D_Xによって形成される画素ごとの階調デ
ータが、この例における「第１の階調データ」である。
また、整数部I_Xが「第１の整数部」に相当し、小数部D_X
が「第１の小数部」に相当する。なお、前述したよう
に、主走査方向傾斜網の生成動作の場合には、副走査が
進んでも副走査方向Ｙについての整数部I_Yは変化しな
い。このため、第11A図に示す変化は各主走査線に共通
の変化となる。（Ａ−3g）第１の小数部と乱数との合成 このようにして得られたデータのうち、小数部D_X,D_Y
は、第３図の乱数合成回路150,250にそれぞれ含まれて
いる加算器153,253へそれぞれ与えられる。これらの加
算器153,253の他の入力（Ｂ入力）としては、乱数発生
回路151,251からゲート回路152,252を介して与えられた
Ｎビットの乱数RD_X,RD_Yがそれぞれ入力されている。こ
れらの乱数発生回路151,251の構成を第12図に示す。た
だし、この第12図において、カッコ付きで示したデータ
信号は乱数発生回路251についてのデータである。

この図からわかるように、乱数発生回路151,251は、
カウンタ61と、このカウンタ61の出力をアドレス信号AR
とするROM62とを備えている。このうち、ROM62には、Ｎ
ビットの乱数があらかじめテーブル方式でストアされて
いる。

一方の乱数発生回路151について説明すると、カウン
タ61のクロック信号としては主走査開始クロックCKYが
入力されている。したがってカウンタ61は主走査が１回
終るごとにカウントアップ（またはカウントダウン）し
て、新たなアドレス信号ARをROM62に与える。また、カ
ウンタ61の初期化入力CLRは常に“１（クリアせず）”
とされている。このため、乱数発生回路151からは、ひ
とつの走査線上では共通であり、１回の主走査が終るご
とに新たな値へと更新される乱数RD_Xが出力される。

他方の乱数発生回路251においては、カウンタ61のク
ロック信号として画素クロックCKX与えられており、初
期化入力CLRとしては主走査開始クロックCKYが与えられ
ている。このため、乱数発生回路251は、１回の主走査
を繰返し周期としつつ、主走査方向Ｘについては画素ご
とに変化する乱数RD_Yを発生する。

これらの乱数の例が第13図（ａ），（ｂ）にそれぞれ
10進法の数字を用いて示されている。すなわち、一方の
乱数発生回路151が出力する乱数RD_Xは、第13図（ａ）に
示すように、副走査座標Ｙが同一の画素については同一
の値となる。また、他方の乱数発生回路251が出力する
乱数RD_Yは、第13図（ｂ）に示すように、主走査座標Ｘ
が同一の画素については同一の値となる。

このようにして発生された乱数RD_X,RD_Yのうち、一方
の乱数RD_Xは第３図のゲート回路152に入力する。このゲ
ート回路152にはOR回路53の出力がゲート信号53aとして
与えられている。OR回路53は、主走査方向変化量g_Xを形
成する各ビットの論理和を求める回路である。このた
め、g_X＝“00…0"のときにのみゲート信号53aは“0"と
なり、他の場合にはゲート信号53aは“1"である。

第15図はゲート回路152の内部構成を示す回路図であ
る。このゲート回路152は、Ｎ個のAND回路を含んでお
り、ゲート信号53aが“1"のときには、入力された乱数R
D_Xをそのまま出力する。また、ゲート信号53aが“0"の
ときには“00…0"を出力する。換言すれば、主走査方向
変化量g_Xが有限値のときには乱数RD_Xを通過させ、g_X＝
“00…0"のときには“00…0"を出力する。したがって、
主走査方向傾斜網の場合には、乱数RD_Xがゲート回路152
を介して加算器153に与えられ、画素ごとに小数部D_Xに
加算される。

この加算による合成プロセスが第14A図（ｃ）に示さ
れている。すなわち、主走査方向傾斜網の生成におい
て、主走査方向Ｘに沿った各画素についての小数部D_Xに
同一の乱数値RD_Xが加算されて、合成値C_Xが生成され
る。第14A図（ｂ）に示すように、小数部D_Xは、“1."に
至るまでは直線的に増加するため、合成値C_Xもまた直線
的に増加する。そして、小数部D_Xが０から“1."になろ
うとするまでの区間ΔＶ内のひとつの画素Q_X1におい
て、合成値C_Xは第１の基準値としての“1."に到達す
る。

このため、この画素Q_X1およびそれ以後の画素につい
ては、第３図の加算器153からキャリー信号CRX1が出力
される。このキャリー信号CRX1は、小数部D_X自身が
“1."に到達して整数部I_Xへの桁上げが生ずる画素P
_X1（第14A図（ｂ），（ｃ））に至るまで出力され続け
る。このようなキャリー信号CRX1の発生状況を、第14A
図（ｄ）に示す。

一方、第３図の他の加算器253は、副走査方向Ｙにつ
いての小数部D_Yと乱数RD_Yとを合成して合成値C_Yを求め
る機能を有する。乱数発生回路251と加算器253との間に
介挿されたゲート回路252もまた第15図に示した構成を
有しており、そのゲート信号54aは、OR回路54から与え
られている。このOR回路54は、副走査方向変化量g_Yを形
成する各ビットの論理和を求めるための回路である。

このため、主走査方向傾斜網の場合には、ゲート回路
252の出力は“00…0"であり、加算器253では実質的な加
算は行なわれない。その結果、主走査方向傾斜網の場合
には、加算器253からのキャリー信号CRY1が“1"となる
ことはない。ただし、他の方向の傾斜網の場合には、キ
ャリー信号CRY1が発生する。

後述するように、このようにして得られるキャリー信
号CRX1,CRY1は、第１の整数部I_Xを修正して第２の整数
部I_Xc（Ｍビット）を生成する際に使用される。このた
め、キャリー信号CRX1,CRY1は、「（第１の）修正要求
データ」と呼ばれる。また、合成値C_X,C_Yの小数部（つ
まり、第１の基準値“1."を越えない部分）によって、
第２の小数部E_X,E_Yがそれぞれ定義される。第２の小数
部E_X,E_Yは、第３図の主走査累算回路160および副走査累
算回路260にそれぞれ与えられる。

（Ａ−3H）副走査累算回路260の動作 副走査累算回路260は、加算器261,データセレクタ262
およびラッチ回路263からなる累算ループを有してお
り、画素クロックCKXが与えられるごとに、上記のよう
にして乱数合成回路250から出力される第２の小数部E_Y
を累算する機能を有する。すなわち、まず、各主走査の
開始時点で主走査開始クロックCKYがデータセレクタ262
に与えられると、このデータセレクタ262はそのＡ入力
（乱数発生回路151からの乱数RD_X）を選択してラッチ回
路263に与える。したがって、副走査累算回路260内に
は、初期値として乱数RD_Xがロードされる。

その後、主走査開始クロックCKYが“0"になるとデー
タセレクタ262はそのＢ入力（加算器261の出力）を選択
してラッチ回路236に出力するようになる。したがって
画素クロックCKXが与えられるごとに、乱数RD_Xを初期値
として、各画素についての小数部D_Yが累算される。そし
て、その累算結果が、Ｎビット加算器261の収容可能最
大値よりも１ビット分（2^-N）だけ多い値すなわち“1."
に到達すると、この加算器261からはキャリー信号CRY2
がパルスとして出力されることになる。このような桁上
げが生ずると加算器261の出力は （累算値−1.） となり、その後、再び累算が始まる。

したがって、この副走査累算回路260は、小数部E_Yの
累算結果が“1."の倍数（“1."自身も含む）に到達する
ごとにパルス（キャリー信号CRY2）を出力する機能を有
する。

しかしながら、主走査方向傾斜網の生成動作の場合に
はD_Y＝E_Y＝“0"であるため、小数部E_Yをいくら累算して
も、その累算結果が“1."に到達することはない。この
ため、この場合には、キャリー信号CRY2が発生すること
はない。なお、累算初期値として乱数RD_Xを与える理由
については後述する。

（Ａ−3i）主走査累算回路160の動作 一方、乱数合成回路150から与えられた小数部E_Xは、
主走査累算回路160内の加算器161に入力されている。こ
の主走査累算回路160もまた、加算器161,データセレク
タ162およびラッチ回路163からなる累算ループを有して
いる。このうち、データセレクタ162における入力選択
規則は、既述し副走査累算回路260内のデータセレクタ2
62における入力選択規則と同様である。したがって、累
算の初期値として、乱数発生回路151から与えられるＮ
ビットの乱数RD_Xが使用される。この乱数RD_Xを累算初期
値として使用することによる効果も後述することとし、
当面は、累算初期値は“0"であるものとして説明を進め
る。

第11A図に示したように、主走査方向Ｘに沿って第１
の小数部D_Xは、 0,g_X,2g_X,3g_X,… のように変化する。また、加算器153における加算によ
って、第２の小数部E_Xは、 RD_X,（RD_X＋g_X），（RD_X＋2g_X），… のように変化する。このため、この小数部E_Xを主走査方
向Ｘに沿って順次累算すれば、その累算値F_Xは、第16図
（ａ）に示すように当初は順次増加して行く。そして、
その累算値F_Xが“1."に到達すると桁上げが生じ、第３
図の加算器161からキャリー信号CRX2がパルスとして出
力されるとともに、次の画素についての累算値F_Xiは、 F_Xi＝F_X（_i-1）＋E_Xi−1. …（１） になる。ただし、F_X（_i-1）およびE_Xiは次のように定義
される。

F_X（_i-1）：桁上げが発生する寸前の累積値 E_Xi:桁上げが生じた画素についての第２の小数部E_Xの値 したがって、このような動作を繰返すことによって、
第16図（ｂ）に示すような、キャリー信号CRX2の連鎖か
らなるパルス列PTが生成される。第16図（ｂ）からわか
るように、パルス列PTのパルス間隔は次第に減少して行
く。それは、累算されるべき小数部E_Xの値が順次増大し
て行くため、主走査の信号に伴って、累算値F_Xが“1."
に到達するまでの間隔が次第に狭くなるためである。

これを別の観点から図示したものが第17図である。こ
のうち、第17図（ｂ）には、各画素についての小数部E_X
を主走査方向Ｘに沿って順次累算して得られる累算値A_X
が示されている。ただし、この累算値A_Xは、上述した累
算値F_Xと異なって、桁上げを問題にせずに連続した形で
描かれている。また、第17図（ａ）には第２の基準値と
しての“1."の倍数である整数： “1.",“2.",…，“n." を示す数値スケールが描かれている。さらに、累算値A_X
がこれらの整数に到達する画素に対応する小数部には斜
線が付されている。

一方、上述したように、第３図の加算器161では、小
数部E_Xを順次累算し、累算値が“1."に到達するごとに
キャリー信号CRX2を発生している。したがって、加算器
161は、第17図（ｂ）中の斜線を付した小数部を有する
画素（「倍数到達画素」）を間接的に特定し、それらの
倍数特定画素に対して、第２の修正要求信号としてのキ
ャリー信号CRX2を出力する機能を持っていることにな
る。

上述したように、このキャリー信号CRX2によって形成
されるパルス列PTのパルス間隔は、第17図（ｃ）に示す
ように、小数部E_Xの増大に伴って順次狭くなる。そし
て、累算されるべき小数部E_X自身に桁上げが生じると、
加算器153から出力される小数部E_Xは“1."よりも小さな
値（例えば“0"）への戻る。このため、第17図（ｃ）の
パルス列PTの疎密変化は加算器153からキャリー信号CRX
1が出力されるごとに類似の形で繰返されることにな
る。

（Ａ−3j）整数部の修正 以上のようにして、第３図に示した階調傾斜画像生成
回路20では、４種類のキャリー信号CRX1,CRY1,CRX2,CRY
2が発生する。そして、乱数合成に基くキャリー信号CRX
1,CRY1（第１の修正要求信号）と、小数部累算に基くキ
ャリー信号CRX2,CRY2（第２の修正要求信号）との少な
くとも一方が発生された画素において第１の整数部I_Xが
修正される。この修正は次のようにして行なわれる。

まず、乱数合成に基づいて生成させたキャリー信号CR
X1,CRY1（「第１の修正要求信号」）は、第３図のAND回
路55および排他的論理和回路56に与えられる。これらの
AND回路55および排他的論理和回路56は、独立した２つ
のキャリー信号CRX1,CRY1を２進２ビット信号R1へと変
換する。すなわち、 （CRX1,CRY1）＝（0,0）のとき、R1＝“（0,0）”、 （CRX1,CRY1）＝（1,1）のとき、R1＝“（1,0）”、 （CRX1,CRY1）＝（1,0）またはの（0,1）とき、R1＝
“（0,1）”、 である。また、残りの２種類のキャリー信号CRX2,CRY2
はOR回路57に与えられ、このOR回路57によって１ビット
信号R2へと変換される。

そして、これらの２進２ビット信号R1と１ビット信号
R2とは、加算器58において整数部I_Xへと加算される。具
体的には、２進２ビット信号R1が整数部I_Xの下位２ビッ
トへ加算されるとともに、この加算に際して１ビット信
号R2が桁上げ入力として取扱われる。

この結果、キャリー信号CRX1〜CRY2のうちの少なくと
もひとつが発生する画素において第１の整数部I_Xの値が
修正され、それによって第２の整数部I_Xcが発生する
が、この修正プロセスの詳細は次の通りである。まず、
第14A図（ｄ）に示したキャリー信号CRX1に基いて２進
２ビット信号R1（第14A図中には図示せず。）が生成さ
れる。副走査方向に関するキャリー信号CRY1は“0"であ
ることから、２進２ビット信号R1は、キャリー信号CR1
の値と同一の値を有する。

２進２ビット信号R1が第１の整数部I_X（第14A図
（ａ））に加算されることによって得られる信号I
_Xaは、第14A図（ｅ）に示すような値を持つ。この信号I
_Xaは第３図の加算器58内で発生される内部信号であっ
て、この加算器58の外部には出力されないが、乱数加算
の効果の理解を容易にするために図中に描かれている。
第14A図（ｅ）からわかるように、信号I_Xaは第１の整数
部I_Xの変化波形を主走査方向Ｘに沿って同一量X_Cだけシ
フトさせた波形を持っている。したがって、第１の整数
部I_XがP_X1,P_X2,…でステップ的に変化するのに対して、
信号I_XaはQ_X1,Q_X2…でステップ的に変化する。

一方、小数部累算に基く整数部修正処理が第14B図に
示されている。ただし、この第14B図では、図示の便宜
上、第14A図よりも細かな間隔で画素を表現している。
また、画素単位の細かなステップ状変化は破線で省略的
に示されている。この第14B図のうち、第14B図（ａ）は
第14A図（ｅ）と同一である。また、第２の小数部E
_Xは、画素単位でステップ的に順次細かく変化するとと
もに、信号I_Xaが変化する位置で、“0"またはその近傍
の値に戻る（第14B図（ｂ））。

さらに、小数部E_Xの累算値F_Xは細かくステップ的に変
化しつつ放物線状に増大し、“1."に到達するごとに、
（１）式で示される値に戻る（第14B図（ｃ））。ただ
し、この第14B図（ｃ）ではその波形の一部分のみが描
かれている。また、第14B図（ｃ）において累算値F_Xが
（１）式の値に戻るまでの周期は、信号I_Xaの値がステ
ップ的に変化する位置Q_X1,Q_X2,…に向かって順次狭くな
っている。

そして、この累算値F_Xが（１）式の値に戻る位置で
は、第14B図（ｄ）のキャリー信号CRX2が発生する。そ
して、このキャリー信号CRX2の発生間隔もまた、信号I
_Xaがステップ的に変化する位置Q_X1,Q_X2,…に向かって順
次狭くなって行く。信号I_Xaが変化した後は、キャリー
信号CRX2が再び広い時間間隔で発生するようになり、そ
の後、その発生間隔は再び順次狭くなって行く。この粗
密周期は信号I_Xaの変化周期ΔＸに一致する。

副走査方向についてのキャリー信号CRY2は“0"である
ため、１ビット信号R2はキャリー信号CRX2と同一の値を
有する。その結果、１ビット信号R2を信号I_Xaに加算し
て得られる第２の整数部I_Xcは、第14B図（ｅ）に示した
波形を有する。

この第２の整数部I_Xcは、第３図のデータセレクタ59
に与えられる。データセレクタ59は、加算器58のキャリ
ー信号CR₃をセレクト信号として入力選択を行ない、キ
ャリー信号CR₃が発生していないときには、第２の整数
部I_Xc（Ａ入力）を第２の階調データS₂とする。そし
て、この第２の階調データS₂を記録用画像データＳとし
て、画像処理回路17を介して網点発生器18（第２図）へ
と出力する。また、キャリー信号CR₃が発生したときに
は、ALL“1"（Ｂ入力）を第２の階調データS₂として出
力する。これは、加算器58のオーバーフローによって第
２の階調データS₂のレベルを低下させないための構成で
ある。

第14A図および第14B図に示した波形はひとつの走査線
に着目した場合のものであって、他の走査線において
は、これらをＸ方向または（−Ｘ）方向にシフトさせた
波形が得られる。それは、第３図の乱数発生回路151か
ら加算器153へと与えられる乱数RD_Xの値は走査線ごとに
変化するためである。具体的には乱数RD_Xの値によって
第14A図および第14B図に示したシフト量X_Cの大きさが変
化する。その結果、信号I_Xaの値は、第18A図に分布図と
して示すように、走査線ごとにランダムにシフトする。
ただし、第18A図では、階調値G₀,（G₀＋１），（G₀＋
２），…を、それぞれ“0",“1",“2",…で省略的に表
示している。乱数RD_Xとして小数値を使用していること
から、このシフト量X_Cは、 ０≦X_C≦ΔＸ の範囲内と値をとる。したがって、たとえば階調値（G₀
＋２）と階調値（G₀＋３）との間のトーンジャンプ位置
Ｊは、図中太線で示すように、ΔＸ以内の範囲で走査線
ごとにランダムに変化する。他のトーンジャンプ位置に
ついても同様である。

このような変化を行なう信号I_Xaに対して、キャリー
信号CRX2に基く修正をさらに加えると、第１図に示した
ような第２の整数部I_Xcが得られる。この第２の階調デ
ータI_Xcにおいては、副走査座標Ｙ＝0,1,2,…のそれぞ
れに対応する走査線の相互間において、階調のステップ
変化の位置がランダムに変化する（つまり、第１図にお
いて、波形のシフト量X_C0,X_C1,X_C2,…の大きさがランダ
ムとなっている。）このため、これらのステップ位置は
視認されにくいという性質を持っている。また、階調が
増加する方向に向かって次第に密となるパルス列PTが各
階調ステップの平坦部上に重畳されているため、ステッ
プ位置の視認性をさらに低下させることができる。

さらに、累算回路160,260では累算初期値として乱数R
D_Xが用いられているため、パルス列PTの疎密変化の詳細
は走査線ごとに互いに異なったものとなる。したがっ
て、同一のパルス列が各走査線上に現われてその規則性
が視認されることもない。

（Ａ−４）副走査方向傾斜網の生成 副走査方向傾斜網を生成する場合には、主走査方向変
化量g_Xを０とし、副走査方向変化量g_Yを所望の値とす
る。すると、第３図の副走査方向加算器200において、
第10A図に示した処理が行なわれ、その結果としてさら
に得られた整数部I_Yが主走査方向加算器100に転送され
る。主走査方向変化量g_Xが０であることから、この主走
査方向加算器100は実質的な動作を行なわず、第11B図に
示すように、I_X＝I_Y,D_X＝０を出力し続ける。

g_X＝０であるため、ゲート回路152から加算器153へ出
力されるデータは“0"である。このため、加算器153は
実質的な加算を行なわず、E_X＝D_X＝“0",CRX1＝“0"を
出力し続ける。

一方、加算器253には、第10A図に示したように主走査
線ごとに変化する小数部D_Yが入力される。したがって、
ひとつの主走査線上では、小数部D_Yは一定値をとる。そ
して、乱数発生回路251から与えられた乱数RD_Yがこの小
数部D_Yに加算される。既に説明したように、この乱数発
生回路251は画素クロックCKXに同期して乱数RD_Yを発生
するため、この乱数RD_Yは画素ごとに異なった値を有し
ている。

このため、ひとつの主走査線に着目した場合には、第
19図（ｂ）に示した一定の小数部D_Yの値に、画素ごとの
乱数RD_Yが合成されて、第19図（ｃ）に示すような合成
値C_Yが得られる。そして、この合成値C_Yが“1."以上と
なっている画素において、第３図の加算器253からキャ
リー信号CRY1が出力される。このキャリー信号CRY1は第
19図（ｄ）に例示されている。

第３図の加算器58では、第19図（ａ）の整数部I_Xにキ
ャリー信号CRY1の値を加算する。その加算結果は、信号
I_Xaとして第19図（ｅ）に示されている。第19図（ｅ）
からわかるように、この信号I_Xaは、単位量“1."のレベ
ルを有するキャリー信号CRY1を、整数部I_X上にランダム
に加えた波形となっている。なお、累算によって生ずる
キャリー信号CRY2の加算については後述する。

ひとつの主走査線上の画素についての処理が完了する
と、次の主走査線についての処理に移る。同一の主走査
線座標を有する画素列について見ると、副走査の進行に
つれて整数部I_Yおよび小数部D_Yは第10A図のように変化
する。また、乱数RD_Yとしては、同一の主走査線座標を
持つ画素については同一の値が与えられる。このため、
副走査方向Ｙに沿って見たときには、各部の波形は第20
図のようになる。

すなわち、第３図の乱数発生回路251を１回の主走査
完了ごとに初期化することによって、同一の主走査座標
を有する画素には同一の値を持つ乱数RD_Yが与えられ、
それによって、ひとつの主走査座標について見れば、副
走査方向Ｙに沿って整数部I_Yの変化波形を同一の距離Y_C
だけずらせたような信号I_Xaが得られるわけである。た
だし、主走査座標ごとに、このずれ量Y_Cはランダムに変
化する。

したがって、このようにして得られる信号I_Xaは、第1
8B図に示すような空間的分布を有することになる。この
ため、各主走査座標ごとに、整数部I_Yにおける各トーン
ジャンプ点間の相互距離ΔＹ以内の範囲内で、トーンジ
ャンプ位置Ｊは副走査方向Ｙに沿ってランダムに変化す
る。

一方、副走査累算回路260では、合成値C_Y（第19図
（ｃ））の小数部に相当する第２の小数部E_Yを同一の副
走査座標の画素ごとに主走査方向に累算する。そして、
累算値が“1."の倍数に到達するごとにキャリー信号CRY
2が発生する。このキャリー信号CRY2の発生状況を説明
するために第21図を参照する。ただし、第21図（ａ）に
おいて、Ｘ＝0,1,2,…は主走査座標を示し、RD₀,RD₁,…
は、各主走査座標に対応して合成される乱数RD_Yの値で
ある。第21図において、同一の主走査座標を持つ画素に
は同一の乱数RD_Yの値が与えられているため、たとえば
Ｘ＝０の主走査座標を持つ画素列においては、副走査座
標Ｙの増大につれて、第２の小数部E_Yがほぼノコギリ歯
状（正確には図中の傾斜部は階段状）に変化する。他の
主走査座標（Ｘ＝1,2,…）についても同様である。ただ
し、乱数RD₀,RD₁,…の値は互いに異なるために、ノコギ
リ歯の波形が“0"近傍へステップ的に低下する位置は主
走査座標ごとに異なったものとなっている。なお、E_X＝
０であることから、キャリー信号CRX2は発生しない。

ところで、副走査累算回路260では、第２の小数部E_Y
の累算結果に応じてキャリー信号CRY2が発生するのであ
るから、着目している画素でキャリー信号CRY2が発生す
る確率は、その画素についての第２の小数部E_Yの値が大
きくなるほど増大する。このため、たとえば図中の矢印
ACに沿って第２の小数部E_Yを累算する際には、第２の小
数部E_Yの値が大きくなっているような画素（たとえばPX
1）において第２のキャリー信号CRY2の発生確率が高く
なる。ただし、累算を行なって得られる値は、ひとつ前
の画素までの累算値と、今回加算を行なう画素の第２の
小数部E_Yの値との双方に依存するため、上記のような性
質はあくまで確率的ないしは統計的なものである。

しかしながら、このような性質があるために、各画素
ごとの第２の小数部E_Yの値から、キャリー信号CRY2の発
生状況の概略を知ることができる。すなわち、たとえば
第21図（ａ）のＸ＝１の部分においては、第２の小数部
E_Yの値にほぼ比例する密度でキャリー信号CRY2が発生す
ることになる（第21図（ｂ））。これは、Ｘの他の値に
ついても同様である。このため、キャリー信号CRY2を桁
上げ入力とする第３図の加算器58は、第22図のような信
号を第２の整数部I_Xcとして出力する。そして、この第
２の整数部I_Xcを種々のＸの値について表わすと、第１
図において主走査方向Ｘと副走査方向Ｙとを互いに置換
したものとほぼ等しい波形が得られる。第２の整数部I
_Xcに基いて得られる第２の階調データS₂も同様である。

このため、副走査方向傾斜網の場合にも、トーンジャ
ンプが視認されにくい記録画像を得ることができる。

（Ａ−５）任意方向に階調が変化する階調傾斜網の生成 この場合には、第３図の主走査方向変化量g_Xおよび副
走査方向変化量g_Yの双方に有限の値を与える。すると、
主走査方向加算器100および副走査方向加算器200の双方
において実質的な加算が行なわれる。また、キャリー信
号CRX1,CRY1,CRX2,CRY2のすべてが発生する。

このため、第２の階調データS₂の空間的分布は主走査
方向Ｘおよび副走査方向Ｙの双方にランダムにずれるよ
うになる。また、疎密変化するパルス列が階調ステップ
の上に乗る。このような例を第23図に模式的に示す。た
だし、第23図中では、傾斜網の傾斜方向が矢印Ｐで示さ
れている。またパルス列は模式的に白丸で示されてい
る。この図からわかるように、この場合にも、トーンジ
ャンプ位置Ｊがランダムに分布する上に、パルス列の疎
密変化の効果が加わるため、トーンジャンプの影響を有
効に防止することができる。

（Ａ−６）主走査方向Ｘに沿って階調が減少する傾斜網
の場合 以上では、主走査方向Ｘに沿って階調が増加する傾斜
網を考えたが、主走査方向Ｘに沿って階調が減少する傾
斜網の場合には次のようにすればよい。すなわち、まず
第６図の主走査方向加算器100に含まれている加算器111
のＢ入力を、 “11…11"（Ｍビット） とする。すると、ラッチ回路113に画素クロックCKXが与
えられるごとに、整数部I_Xには上記データ“11…11"が
加算される。

周知のように、“11…11"（Ｍビット）を加算するこ
とと、このデータの２についての補数である“00…01"
（Ｍビット）を減算することとは等価である。このた
め、キャリー信号CR₁が発生していないときには、整数
部I_Xは（−1.）ずつデクリメントする。逆に、キャリー
信号CR₁が発生したときには、 “11…11"＋CR₁＝“11…11"＋“00…01" ＝“00…00" が成立するため、整数部I_Xはその寸前の値を維持するこ
とになる。

一方、この場合には主走査方向変化量g_Xとして、主走
査方向Ｘに沿って減少させたい絶対値の、２についての
補数が与えられる。たとえば、一画素につき、小数値と
しての“00…01"（Ｎビット）だけ階調を減少させたい
ときには、 g_Y＝“11…11"（Ｎビット） とする。そうすると、第６図の加算器114は、実質的
に、画素ごとに“00…01"（Ｎビット）の減算を行なう
ことになる。その結果、加算器114では次のような演算
が繰返される。

“00…00"＋g_X＝“11…11" “11…11"＋g_X＝“11…10"＋CR₁ “11…10"＋g_X＝“11…00"＋CR₁ … “00…01"＋g_X＝“00…00"＋CR₁ “00…00"＋g_X＝“11…11" … このため、この例では、2^N画素ごとにキャリー信号CR
₁を発生しない画素が出現し、その画素において整数部I
_Xがデクリメントしてゆく。

整数部I_Xおよび第１の小数部D_Xがこのように変化する
ことによって、第14A図および第14B図に相当する波形図
はそれぞれ第24A図および第24B図のようになる。したが
って、このような階調減少網の場合にも、トーンジャン
プの影響が有効に防止されることになる。副走査方向に
傾斜網が減少する場合には、第７図中の加算器211のＢ
入力に“11…11"を与えればよい。

B.変形例 以上、この発明の一実施例について説明したが、この
発明は上述の実施例に限定されるものではなく、たとえ
ば次のような変形も可能である。

上記実施例では、小数部に合成する乱数として （1.−2^-N）＞RD_X,RD_Y≧０ の値域を有する乱数RD_X,RD_Yを用いたが、他の値域を有
する乱数を用いることもできる。小さな値を有する乱数
を用いたときには、小数部D_X,D_Yの値がある程度大きく
ならないと桁上げが生じないため、第14A図および第20
図のずれ量X_C,Y_Cの最大値がΔX,ΔＹよりもそれぞれ小
さくなる。このため、ずれ量X_C,Y_Cをあまり大きくした
くない場合には、このような変形が有効である。

第１の小数部と乱数との合成を減算器を用いて実行
し、ボロー信号を用いて整数部の修正を行なってもよ
い。第３図のAND回路55と排他的論理和回路56との組合
わせをOR回路に置換えてもよい。このときには１ビット
信号によって乱数合成に基づく整数部修正が行なわれ
る。

また、オンラインで画像データＳを生成することは
必須ではなく、オフラインで画像データＳを求めて、こ
れを磁気ディスクなどの大容量メモリに記録させておい
てもよい。このようにして得られた画像データＳを通信
回線を介して他の場所へ転送し、その後に記録を行なう
ことも可能である。

小数部の累算によってパルス列を得るにあたって
は、キャリー信号をそのまま利用しなくともよい。たと
えばキャリー信号を入力することによって所望のサイズ
を有するパルスを発生する回路を設け、このようにして
得られたパルスを整数部に合成してもよい。したがっ
て、累算値が第２の基準値の倍数に到達した画素そのも
のではなく、これの近傍の画素でパルスを発生させても
よいことになる。また、これら双方を含む小領域（たと
えば数画素分の領域）でパルスを発生してもよい。この
場合の例が第25図に示されている。

さらに、パルスの高さも“1."とせず、たとえば“2."
とすることを禁ずるものではない。

整数部の値をパルス的に変化させるにあたっては、
第26図に示すように負の方向に変化させてもよい。この
場合には、第２の小数部の２の補数を求めて、これを累
算し、それによって第１の整数部の修正に使用される負
のパルスの密度変化方向を逆転させることになる。

小数部の累算によって倍数到達画素を特定するにあ
たっては、所望の第２の基準値と累算値とをコンパレー
タを用いて比較してもよい。第２の基準値として“1."
を設定することは必須ではなく、これ以外の値を設定し
てもよい。たとえば、累算回路として“2."までの範囲
の数値を取扱うことができる回路を使用し、累算値が
“2."に到達した際に発生されるキャリー信号を用いれ
ば、第２の基準値として“2."を設定したことになる。
この場合のパルス密度は、上記実施例の半分なる。第１
の基準値についても同様である。

上記実施例では、累算値の整数桁はカウントせず、
小数桁のみを収容できる加算器161,261を用いている。
それは“1."を第２の基準値としていることによって、
累算値の整数桁をカウントすることなしに、キャリー信
号CRX2,CRY2だけで倍数到達画素を特定できるからであ
る。しかしながら、累算値を整数桁までカウントしてゆ
くことを禁ずるものではない。減算器を用いて累算を行
なわせ、ボロー信号によってパルスを発生させることも
できる。

第１の階調データとしては、原画を読取って得られ
た階調データを使用してもよい。第２図の実施例は網点
発生器18を用いているが、網点発生器18を用いることは
必須でなく、画像データそのものに基づいた連続調記録
でもよい。

この発明は、円筒走査型製版用スキャナに限らず、
平面走査型の製版用スキャナのほか、連続調画像生成機
能を必要とする各種画像処理装置にも利用可能である。

第18A図，第18B図に示した画素シフト量X_C,Y_Cはそ
れぞれ主走査方向及び副走査方向について、必ずしも一
定量と定めるものではない。

たとえば、第３図における乱数発生回路151（251）
を、第28図に示す回路群に変更することができる。この
場合には、乱数発生回路351から出力される新たなる乱
数SRDを加算器353でRD×（RD_Y）に加算することにより
乱数RD_X′（RD_Y′）が得られ、この乱数RD_X′（RD_Y′）
を、第３図におけるRD_X,RD_Yとして使用することにより
シフト量X_C,Y_Cを各階調ステップごとにランダムとする
こともできる。ここで乱数SRDは乱数発生回路351より得
たＫビット幅（例えばＮの半分のビット幅）の乱数であ
る。この様子を第29図に示す。第３図における主走査方
向加算器100（副走査方向加算器200）内部の小数部桁上
げ信号CR₁（CR₂）が出るごとに、乱数SRDは変化する
（第29図（ｂ））。これにより、各階調ステップごとに
小数部D_X（D_Y）に対してRD_X（RD_Y）とSRD₁,SRD₂,SRD₃,
…とが加算され、ステップごとに変化したシフト量X_C1,
X_C2,X_C3,…が得られる。この様子を第29図（ｃ），
（ｄ）に示す。ここでは乱数SRDを加算する方法につい
て説明したが、乱数SRDを減算あるいは加減算すること
によりRD_X′（RD_Y′）を得ることも可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、記録すべき
画像の階調を第１の整数部と第１の小数部とによって表
現し、この第１の小数部に対する乱数の合成と、この合
成に基いて得られる第２の小数部の累算とを行ない、こ
れらの結果に基いて第１の整数部を修正しているため、
記録すべき画像の特性を生かしつつトーンジャンプ位置
をランダムに分布させることができることになり、それ
によって連続調画像記録におけるトーンジャンプの影響
を有効に防止することができる。

また、小数部についての処理はこの装置内のみで行わ
れ、出力画像データのデータ長そのものを大きくする必
要がないため、データ処理が複雑化することもない。

すなわち、第１の階調データにおける局所的分布は乱
数の合成によって反映させるとともに、広域的分布は累
算によって反映させつつ、画像記録のための第２の階調
データにおける階調の変化を等価的に滑らかにしている
ため、トーンジャンプの除去が有効に行なわれる。

さらに、乱数合成結果のうち第１の基準値を越える部
分に応じた累算となっているため、乱数合成の作用は累
算処理にも間接的に及んでおり、累算においてもランダ
ム性が加味されて、トーンジャンプの除去効果が一層顕
著となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を用いて主走査方向傾斜網
を生成する場合に得られる第２の整数部の空間的分布の
例を示す模式図、 第２図は実施例を組込んだ円筒走査型製版用スキャナの
全体構成を示す図、 第３図はこの発明の実施例として形成された階調傾斜画
像生成回路の構成を示すブロック図、 第４図は傾斜網の例を示す模式図、 第５図は主走査方向傾斜網の生成における入力データの
説明図、 第６図および第７図はそれぞれ、主走査方向加算器100
および副走査方向加算器200の内部構成を示すブロック
図、 第８図は第１の整数部と第１の小数部との関係を示す
図、 第９図は副走査方向変化量を第１の小数部に加算して行
く動作の説明図、 第10A図および第10B図は副走査方向加算器200の動作の
説明図、 第11A図および第11B図は主走査方向加算器100の動作の
説明図、 第12図は乱数発生回路151,251の内部構成を示すブロッ
ク図、 第13図は乱数発生回路151,251から出力される乱数の画
素ごとの値の例を示す図、 第14A図および第14B図は主走査方向傾斜網の生成におけ
るデータ変化を示す図、 第15図はゲート回路152,252の回路図、 第16図および第17図は第２の小数部の累算とキャリー信
号CRX2の発生との説明図、 第18A図および第18B図はそれぞれ、キャリー信号CRX1お
よびCRY1に基いて第１の整数部を修正した信号の空間的
分布の説明図、 第19図および第20図は副走査方向傾斜網の生成における
乱数合成の説明図、 第21図は副走査方向傾斜網の生成における累算処理の説
明図、 第22図は副走査方向傾斜網の生成における第２の整数部
を示す図、 第23図は任意方向への階調傾斜網の生成における第２の
階調データの空間的分布を模式的に示す図、 第24A図および第24B図は階調減少網の生成動作の説明
図、 第25図および第26図はこの発明の変形例の説明図、 第27図はトーンジャンプの説明図、 第28図は画素シフト量を各階調ステップごとにランダム
とする場合の乱数発生回路を示す図、 第29図は画素シフト量を各階調ステップごとにランダム
とする場合のデータ変化を示す説明図である。 １……円筒走査型製版用スキャナ、 ２……原画、４……感光材、 20……階調傾斜画像生成回路、 100……主走査方向加算器、 200……副走査方向加算器、 150,250……乱数合成回路、 160,260……累算回路、 Ｓ……画像データ、 S₂……第２の階調データ、 I_X,I_Y……第１の整数部、 I_Xc……第２の整数部、 CRX1,CRY1……キャリー信号（第１の修正要求信号）、 CRX2,CRY2……キャリー信号（第２の修正要求信号）、 D_X,D_Y……第１の小数部、 E_X,E_Y……第２の小数部、 RD_X,RD_Y……乱数

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 秀明 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天 神北町１番地の１ 大日本スクリーン製 造株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−176935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−96459（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】階調が連続的に変化する画像を離散的な階
   調を有する画素配列によって記録するための画像データ
   を生成する装置であって、 前記記録に使用される離散的階調数に応じたデータ長を
   有する第１の整数部と任意のデータ長を有する第１の小
   数部とを含み、記録を行なうべき画像の階調を前記第１
   の整数部と前記第１の小数部との組み合わせによって画
   素ごとに表現した第１の階調データを順次供給する第１
   の階調データ供給手段と、 前記画像の階調変化方向と前記画素配列の方向との関係
   に応じて定まる合成規則に従って前記第１の小数部に小
   数値を有する乱数を画素ごとに合成して合成値を求め、
   前記合成値が第１の基準値を越えた際に第１の修正要求
   信号を発生するとともに、前記合成値のうち前記第１の
   基準値を越えない部分の値に基いて第２の小数部を発生
   する乱数合成手段と、 前記第２の小数部を前記画素配列の方向に沿って累算し
   て累算値を求めるとともに、前記累算値が第２の基準値
   の倍数に到達するごとに第２の修正要求信号を発生する
   累算手段と、 前記第１および第２の修正要求信号のうち少なくとも一
   方が発生した画素および／またはその近傍の画素につい
   ての前記第１の整数部の値を所定量だけ修正して第２の
   整数部を発生する整数部修正手段とを備え、 前記第２の整数部から求められた画素ごとの第２の階調
   データを、前記画像の記録のための画像データとするこ
   とを特徴とする、乱数合成および小数部累算を併用した
   連続調画像データ生成装置。