JP3151225B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、標準の読取解像度と同
一の記録解像度を備えた記録装置に出力する画像信号を
形成するとともに、ディザマトリクスを閾値として用い
て擬似中間調画像の画信号を形成する画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ファクシミリ装置など、画像を
白黒の二値画像で記録する二値記録系を備えた画像処理
装置では、写真画像のような階調性を備えた中間調画像
を記録するとき、単位面積当たりの黒領域の割合で、濃
度差（すなわち、階調性）を表現する面積階調法が用い
られている。

【０００３】この面積階調法は、視覚のローパス特性を
利用したもので、ディザ法、網点写真法、あるいは、誤
差拡散法などが用いられており、この内、ディザ法で
は、図１０（ａ）に示したような閾値ディザマトリクス
が用いられる。

【０００４】この場合、図示しない画像読取系では、１
画素が４ビットの多値画信号として読み取られ、それぞ
れの画素の多値画信号は、その画素の濃度に対応して、
１６階調（０〜１５）のいずれかの階調度の値を取る。

【０００５】また、この場合、ディザマトリクスは、４
×４サイズに構成されており、そのマトリクスの各要素
の値は、所定の配列方法（この場合は、ベイヤー法）が
適用されて配置されている。

【０００６】このディザマトリクスを、中間レベルであ
る階調度７の多値画信号に適用してその多値画信号を二
値化処理すると、ディザマトリクス中で値が７以下の閾
値が配置されている画素位置で、その画素が黒画素と判
定され、ディザマトリクス中のそれ以外の画素位置では
その画素が白画素として判定されるので、図１０（ｂ）
に示すように、白画素と黒画素が交互に配置される擬似
中間調画像が得られる。

【０００７】したがって、その擬似中間調画像を記録す
ると、１つのディザマトリクスが占める領域内における
黒画素の比率が元の多値画信号の階調度に対応した値と
なる。

【０００８】一方、視覚系では、画素が十分に小さいた
めに、それぞれの画素構造を明確に弁別することができ
ず、その結果、それぞれのディザマトリクスの領域に相
当する範囲の画像が、その領域内における黒画素の比率
に応じた階調度の画像として認識される。

【０００９】ところで、ファクシミリ装置などで、受信
側で得られる受信画像の品質を向上するための一つの方
法として、画像の解像度を向上することが行なわれてお
り、その具体的な例としては、ファクシミリ装置の標準
的な画像の解像度のうち、主走査方向の解像度が８（ド
ット／ミリメートル）で副走査方向の解像度が７．７
（本／ミリメートル）のオプションの高解像度の副走査
方向の解像度を２倍に向上した、いわゆる、セミスーパ
ーファインモード（以下、ＳＳＦという）の解像度が用
いられている。

【００１０】このＳＳＦの解像度を実現するためには、
読取系で画像読取のために用いられているラインイメー
ジセンサの主走査方向の解像度、および、記録系で画像
記録のために用いられているサーマルヘッドなどの記録
装置の主走査方向の解像度は、高解像度のままで、副走
査方向の原稿あるいは感熱記録紙の１ライン当たりの搬
送距離を高解像度の場合の１／２に設定するだけで可能
なので、コスト対効果の比率が大きく、より高解像度の
受信画像を、コスト上昇をより小さく抑えて、得ること
ができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来方法では、ＳＳＦで読み取って得た多値画信号
を上述した擬似中間調画像に変換するために、高解像度
と同一のディザマトリクスを適用すると、次のような不
都合を生じていた。

【００１２】すなわち、記録系で画像記録のために用い
られるサーマルヘッドは、高解像度の画像を記録する記
録系のサーマルヘッドと同じものであるため、ＳＳＦで
読み取った画素のサイズと、記録系のサーマルヘッドの
発熱体のサイズが不一致となる。この場合、ＳＳＦの画
素は、図１１（ａ）で示したようなサイズであり、それ
に比べて、サーマルヘッドの発熱体のサイズは、同図
（ｂ）に示したように、それよりも副走査方向に２倍大
きい。

【００１３】このようにして、サーマルヘッドの１つの
発熱体の副走査方向の寸法が、ＳＳＦの画素の２倍なの
で、図１０（ａ）と同一のディザマトリクスを適用して
階調度７の画像を読み取って得た擬似中間調画像を、そ
のサーマルヘッドを用いて感熱記録紙に記録すると、１
つの発熱体が副走査方向に２画素について黒画像を記録
するため、図１２に示すように、階調度７の画像が、ほ
とんど真っ黒な画像として記録され、画質が大幅に低下
するという不都合を生じていた。

【００１４】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、ＳＳＦモードで読み取った擬似中間調画
像の画質を向上できる画像処理装置を提供することを目
的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、標準の読取解
像度と同一の記録解像度を備えた記録装置に出力する画
像信号を形成するとともに、ディザマトリクスを閾値と
して用いて擬似中間調画像の画信号を形成する画像形成
装置において、標準の読取解像度よりも副走査方向の解
像度が２倍に設定された高い解像度で画像を読み取って
得た画信号を擬似中間調画像の画信号に変換するとき、
ディザマトリクスのそれぞれの主走査方向の要素を主走
査ライン毎に２回ずつ繰り返し適用するとともに、その
繰り返し適用する２回目に対しては上記ディザマトリク
スの各要素に所定のオフセット値を加えた閾値を適用し
て、ディザマトリクスの副走査方向のサイズを要素毎に
２倍に伸長するディザマトリクス制御手段を備え、上記
記録装置は、上記ディザマトリクス制御手段により生成
されたディザマトリクスを用いて形成された画信号に基
づいて画像を主走査ライン単位に記録するとともに、画
像記録時の副走査ステップは上記高い解像度と同一の副
走査ステップに設定され、記録画像は、主走査方向に連
続する２ラインで重複した態様に記録されるようにした
ものである。

【００１６】

【００１７】

【作用】したがって、標準の読取解像度よりも副走査方
向の解像度が大きい高い解像度で画像を読み取って得た
画信号を擬似中間調画像の画信号に変換するとき、その
副走査方向の解像度の増大に応じて副走査方向のサイズ
が大きくなったディザマトリクスを閾値として適用する
ので、標準の記録解像度の記録系を用いて記録した擬似
中間調画像の画質を向上することができる。

【００１８】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００１９】まず、本発明の原理について説明する。

【００２０】ＳＳＦの解像度は、ファクシミリ装置のオ
プションの高解像度に比べて、副走査方向に２倍に設定
されているので、図１（ａ）に示すようなディザマトリ
クスを高解像度で読みとって得た多値画信号に適用する
場合、それぞれの行の要素を２ラインについて繰り返
す、同図（ｂ）に示すようなディザマトリクスをＳＳＦ
の解像度で読み取って得た多値画信号について適用す
る。

【００２１】これにより、中間レベルである階調度７の
画像を擬似中間調画像に変換し、その擬似中間調画像
を、高解像度と同じ記録解像度を備えた記録系のサーマ
ルヘッドを用いて、ＳＳＦの解像度と同一の副走査ステ
ップで感熱記録紙に記録すると、図２に示すような記録
画像が得られる。

【００２２】このようにして、ディザマトリクスが占め
る領域内に白画素が配置されるため、１つのディザマト
リクスが占める領域内における黒画素の比率が、元の多
値画信号の階調度に対応した値に近い値となり（黒率が
２２／３２）、したがって、ＳＳＦの解像度で読み取っ
て得た擬似中間調画像の記録画像の画質が大幅に向上す
る。

【００２３】上述した方法では、ディザマトリクスのそ
れぞれの行の要素を２ラインについて繰り返し適用した
が、繰り返し適用するラインについては、ディザマトリ
クスのそれぞれの要素に、所定のオフセット値を加えた
値を、閾値として適用することもでき、その場合のＳＳ
Ｆの解像度に適用するディザマトリクスの一例を図３に
示す。図３に示した場合、オフセット値は「４」であ
る。ただし、この場合、多値画信号の取り得る最大値が
「１５」なので、オフセット値を加えた結果が「１５」
よりも大きくなるときには、その要素の値を「１５」に
制限している。

【００２４】このようなディザマトリクスを用いて、Ｓ
ＳＦの解像度で読み取って得た多値画信号を擬似中間調
処理すると、例えば、階調度７の画像を読み取ったとき
に得た擬似中間調画像を上述と同様な条件で記録した記
録画像は、図４に示すようなものとなり、濃度の再現性
が図２の場合に比べて向上している。

【００２５】ここで、オフセット値は、記録系の特性な
どに応じて適切な値を設定するとよい。オフセット値を
大きい値に設定するほど、白画素として判定される多値
画信号が増え、記録画像の記録濃度がより小さくなる。

【００２６】図５は、本発明の一実施例にかかるグルー
プ３ファクシミリ装置を示している。

【００２７】同図において、制御部１は、このファクシ
ミリ装置の各部の制御処理、および、ファクシミリ伝送
制御手順処理を行うものであり、システムメモリ２は、
制御部１が実行する制御処理プログラム、および、処理
プログラムを実行するときに必要な各種データなどを記
憶するとともに、制御部１のワークエリアを構成するも
のであり、パラメータメモリ３は、このグループ３ファ
クシミリ装置に固有な各種の情報を記憶するためのもの
である。

【００２８】スキャナ４は、グループ３ファクシミリ装
置の標準解像度、オプションの高解像度、および、ＳＳ
Ｆの解像度で原稿画像を読み取るためのものであり、プ
ロッタ５は、グループ３ファクシミリ装置の標準解像
度、オプションの高解像度、および、ＳＳＦの解像度で
画像を記録出力するためのものであり、操作表示部６
は、このファクシミリ装置を操作するためのもので、各
種の操作キー、および、各種の表示器からなる。

【００２９】符号化復号化部７は、画信号を符号化圧縮
するとともに、符号化圧縮されている画情報を元の画信
号に復号化するためのものであり、画像蓄積装置８は、
符号化圧縮された状態の画情報を多数記憶するためのも
のである。

【００３０】グループ３ファクシミリモデム９は、グル
ープ３ファクシミリのモデム機能を実現するためのもの
であり、伝送手順信号をやりとりするための低速モデム
機能（Ｖ．２１モデム）、および、おもに画情報をやり
とりするための高速モデム機能（Ｖ．２９モデム、Ｖ．
２７ｔｅｒモデム）を備えている。

【００３１】網制御装置１０は、このファクシミリ装置
を公衆電話回線網に接続するためのものであり、自動発
着信機能を備えている。

【００３２】これらの、制御部１、システムメモリ２、
パラメータメモリ３、スキャナ４、プロッタ５、操作表
示部６、符号化復号化部７、画像蓄積装置８、グループ
３ファクシミリモデム９、および、網制御装置１０は、
システムバス１１に接続されており、これらの各要素間
でのデータのやりとりは、主としてこのシステムバス１
１を介して行われている。

【００３３】また、網制御装置１０とグループ３ファク
シミリモデム９との間のデータのやりとりは、直接行な
われている。

【００３４】図６は、スキャナ４の制御系の一例を示し
ている。この場合、ＳＳＦの解像度で読み取って得た画
信号を擬似中間調処理するときには、図３に示したディ
ザマトリクスを適用する。

【００３５】同図において、ラインイメージセンサ２０
は、主走査ライン単位に画像を読み取るものであり、そ
の解像度は、８（ドット／ミリメートル）に設定されて
いる。このラインイメージセンサ２０から出力されるア
ナログ画信号ＡＶは、アナログ／デジタル変換器２１に
加えられている。

【００３６】アナログ／デジタル変換器２１は、アナロ
グ画信号ＡＶを４ビットのデジタル画信号ＤＶに変換す
るものであり、そのデジタル画信号ＤＶは、画信号処理
部２２に加えられている。

【００３７】画信号処理部２２は、デジタル画信号ＤＶ
に対して、種々の補正処理演算などを適用するものであ
り、その処理結果は、多値画信号ＶＤとして、比較器２
３に加えられている。

【００３８】比較器２３は、画信号処理部２２より加え
られる多値画信号ＶＤを、読取制御部２４から加えられ
ている閾値データＴＨと比較し、多値画信号ＶＤの値が
閾値データＴＨ以上の場合に、二値化データＢＤの値を
黒画素をあらわすデータ「１」に設定するとともに、多
値画信号ＶＤの値が閾値データＴＨよりも小さい場合
に、二値化データＢＤの値を白画素をあらわすデータ
「０」に設定するものであり、その二値化データＢＤ
は、次段装置に出力されている。

【００３９】閾値メモリ２５は、図１（ａ）に示した、
ディザマトリクスの各要素を記憶するものであり、ステ
ップモータ駆動部２６は、原稿搬送系の駆動源となるス
テップモータ２７を駆動するものである。センサ群２８
は、原稿搬送系などで原稿位置を検出する各種センサな
どからなり、その出力信号は、読取制御部２４に加えら
れている。

【００４０】読取制御部２４は、このスキャナ４の動作
制御を行うものであり、ラインイメージセンサ２０、ア
ナログ／デジタル変換器２１、画信号処理部２２、およ
び、ステップモータ駆動部２６の動作を制御し、比較器
２３に閾値データＴＨを出力するとともに、制御部１と
種々のデータをやりとりして、原稿画像の読取動作を行
う。

【００４１】読取制御部２４が１頁分の原稿画像の読取
時に行う処理例を図７および図８に示す。また、図９に
示すように、ディザマトリクスの各要素をＭ（ｉ，ｊ）
の二次元配列であらわす。

【００４２】まず、読取制御部２４は、ディザマトリク
スのオフセット値ＯＦＳＴに「４」をセットして（処理
１０１）、変数ｉ，ｊ，ｋ，ｌをそれぞれ０に初期設定
する（処理１０２）。

【００４３】次に、そのときに制御部１から指定された
読取モードが中間調読取モードであるかどうかを調べて
（判断１０３）、判断１０３の結果がＹＥＳになるとき
には、読取解像度がＳＳＦに設定されているかどうかを
調べる（判断１０４）。

【００４４】判断１０４の結果がＹＥＳになるときに
は、変数ｌの値が１になっているかどうかを調べて（判
断１０５）、判断１０５の結果がＹＥＳになるときに
は、閾値メモリ２５からディザマトリクスの要素Ｍ
（ｉ，ｊ）を取り出して、その値にオフセット値ＯＦＳ
Ｔを加えた値を、閾値データＴＨにセットする（処理１
０７）。

【００４５】そのときの閾値データＴＨの値が、多値画
信号ＶＤが取り得る値の最大値である「１５」を越えて
いるかどうかを調べ（判断１０７）、判断１０７の結果
がＹＥＳになるときには、閾値データＴＨの値を「１
５」に制限する（処理１０８）。判断１０７の結果がＮ
Ｏになるときには、閾値データＴＨの値をそのまま使用
する。

【００４６】また、判断１０４の結果がＮＯになると
き、あるいは、判断１０５の結果がＮＯになるときに
は、閾値メモリ２５からディザマトリクスの要素Ｍ
（ｉ，ｊ）を取り出し、その値を閾値データＴＨにセッ
トする（処理１０９）。また、判断１０３の場合には、
非中間調モードが設定されている場合なので、閾値デー
タＴＨを、多値画信号ＶＤの中間値である「７」に固定
する（処理１１０）。

【００４７】このようにして、１画素分の多値画信号Ｖ
Ｄに適用する閾値データＴＨを形成すると、変数ｉ，ｋ
の値をそれぞれ１つ増やし（処理１１１）、変数ｉの値
が、ディザマトリクスの行方向の要素数である「４」以
上になったかどうかを調べて（判断１１２）、判断１１
２の結果がＹＥＳになるときには、変数ｉの値に「０」
をセットして（処理１１３）、変数ｋの値が、１ライン
分の画素数である「１７２８」以上になったかどうかを
調べる（判断１１４）。

【００４８】判断１１４の結果がＮＯになるときには、
１ライン分の処理が終了していないので、判断１０３に
戻って、次の画素についての処理を行う。

【００４９】１ライン分の処理が終了して、判断１１４
の結果がＹＥＳになるときには、読取モードが中間調モ
ードであるかどうかを調べて（判断１１５）、判断１１
５の結果がＹＥＳになるときには、解像度がＳＳＦに設
定されているかどうかを調べる（判断１１６）。

【００５０】判断１１６の結果がＹＥＳになるときに
は、変数ｋに「０」をセットするとともに、変数ｌの値
を１つ増やし（処理１１７）、変数ｌの値が「２」に等
しいかどうかを調べ（判断１１８）、判断１１８の結果
がＹＥＳになるときには、変数ｌの値に「０」をセット
する（処理１１９）。

【００５１】次いで、変数ｊの値を１つ増やし（処理１
２０）、変数ｊの値がディザマトリクスの列方向の要素
数である「４」以上になったかどうかを調べて（判断１
２１）、判断１２１の結果がＹＥＳになるときには、変
数ｊに「０」をセットする（処理１２２）。

【００５２】そして、１ページ分の処理が終了したかど
うかを調べて（判断１２３）、判断１２３の結果がＹＥ
Ｓになるときには、この処理を終了する。また、判断１
２３の結果がＮＯになるとき、および、判断１１８の結
果がＮＯになるときには、判断１０３に戻って、次のラ
インの最初の画素についての処理を行う。

【００５３】また、判断１１５の結果がＮＯになると
き、および、判断１１６の結果がＮＯになるときには、
変数ｋに「０」をセットして（処理１２４）、処理１２
０に進み、それ以降の処理を行う。

【００５４】このようにして、本実施例では、同一のデ
ィザマトリクスから、標準解像度、高解像度、および、
ＳＳＦのそれぞれの解像度で読み取って得た多値画信号
を擬似中間調処理するための閾値を形成しているので、
閾値メモリ２５のデータ量を抑制することができる。

【００５５】ところで、上述した実施例では、記録系と
して、記録解像度が高解像度に設定されている感熱記録
装置を使用する場合について説明したが、それ以外の記
録装置、例えば、記録解像度が高解像度に設定されてい
るレーザビームプリンタを使用する場合でも、本発明を
同様にして適用することができる。

【００５６】また、上述した実施例では、記録系の記録
画素サイズと、読取系の読取が素サイズが不整合な場合
で、前者の副走査方向のサイズが後者の２倍の場合につ
いて説明したが、この不整合の比率は、これに限ること
はない。また、本発明は、ファクシミリ装置以外の装置
についても、同様にして適用することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
標準の読取解像度と同一の記録解像度を備えた記録装置
に出力する画像信号を形成するとともに、ディザマトリ
クスを閾値として用いて擬似中間調画像の画信号を形成
する画像形成装置において、標準の読取解像度よりも副
走査方向の解像度が２倍に設定された高い解像度で画像
を読み取って得た画信号を擬似中間調画像の画信号に変
換するとき、ディザマトリクスのそれぞれの主走査方向
の要素を主走査ライン毎に２回ずつ繰り返し適用すると
ともに、その繰り返し適用する２回目に対しては上記デ
ィザマトリクスの各要素に所定のオフセット値を加えた
閾値を適用して、ディザマトリクスの副走査方向のサイ
ズを要素毎に２倍に伸長するディザマトリクス制御手段
を備え、上記記録装置は、上記ディザマトリクス制御手
段により生成されたディザマトリクスを用いて形成され
た画信号に基づいて画像を主走査ライン単位に記録する
とともに、画像記録時の副走査ステップは上記高い解像
度と同一の副走査ステップに設定され、記録画像は、主
走査方向に連続する２ラインで重複した態様に記録され
るようにしたので、記録画像の濃度の再現性を大幅に向
上できるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかるディザマトリクスを
示す概略図。

【図２】図１のディザマトリクスを用いて形成したＳＳ
Ｆの解像度の擬似中間調画像の記録例を示す概略図。

【図３】本発明の他の実施例にかかるディザマトリクス
を示す概略図。

【図４】図３のディザマトリクスを用いて形成したＳＳ
Ｆの解像度の擬似中間調画像の記録例を示す概略図。

【図５】本発明の一実施例にかかるグループ３ファクシ
ミリ装置を示すブロック図。

【図６】スキャナの制御系の一例を示すブロック図。

【図７】読取制御部の読取動作の処理例の一部を示すフ
ローチャート。

【図８】読取制御部の読取動作の処理例の他の部分を示
すフローチャート。

【図９】ディザマトリクスの表現法の一例を示す概略
図。

【図１０】ディザマトリクスの一例を示す概略図。

【図１１】ＳＳＦの画素と記録系のサーマルヘッドの発
熱体のサイズを例示した概略図。

【図１２】従来装置の不都合を説明するための概略図。

【符号の説明】

４ スキャナ ２４ 読取制御部 ２５ 閾値メモリ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標準の読取解像度と同一の記録解像度を
   備えた記録装置に出力する画像信号を形成するととも
   に、ディザマトリクスを閾値として用いて擬似中間調画
   像の画信号を形成する画像形成装置において、 標準の読取解像度よりも副走査方向の解像度が２倍に設
   定された高い解像度で画像を読み取って得た画信号を擬
   似中間調画像の画信号に変換するとき、ディザマトリク
   スのそれぞれの主走査方向の要素を主走査ライン毎に２
   回ずつ繰り返し適用するとともに、その繰り返し適用す
   る２回目に対しては上記ディザマトリクスの各要素に所
   定のオフセット値を加えた閾値を適用して、ディザマト
   リクスの副走査方向のサイズを要素毎に２倍に伸長する
   ディザマトリクス制御手段を備え、 上記記録装置は、上記ディザマトリクス制御手段により
   生成されたディザマトリクスを用いて形成された画信号
   に基づいて画像を主走査ライン単位に記録するととも
   に、画像記録時の副走査ステップは上記高い解像度と同
   一の副走査ステップに設定され、記録画像は、主走査方
   向に連続する２ラインで重複した態様に記録されること
   を特徴とする画像形成装置。