JP3243238B2 - ハーフトーン画像を提供するシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ハーフトーン画
像を提供するシステムおよびハーフトーン画像を提供す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハーフトーン画像は、印刷可能媒体、フ
ィルムまたは印刷版のような実際の媒体に画像を転写す
るのに先立ち、デジタル計算により、従来のコンピュー
タ、レーザープリンタ、複写機またはファクシミリ機械
で準備され、その全体または一部を格納することができ
る。ハーフトーン画像は、出力画素（ピクセル）から構
成される。一般に、ハーフトーン画像は、媒体の制限、
またはアナログの輝度レベルを持つ出力ピクセルの形成
を防止する転写プロセスの制限を満たすよう準備され
る。

【０００３】従来のクラスター化されたドット技術を使
用するハーフトーン画像の準備は、出力ピクセルをグル
ープ化して、他のハーフトーン・ドットに対する大きさ
および近接度の異なるハーフトーン・ドットを形成す
る。こうして、ピクセルの輝度を変えることでは伝達す
ることのできないアナログピクセル輝度情報（たとえ
ば、濃淡）を伝達する。一般に、出力ピクセルは２進
（バイナリ）の輝度を持つ（例えば、印刷されるときは
黒で、印刷されないときは白）。デジタル計算による変
換は、通常何らかの量子化を取り入れ、場合によって
は、ハーフトーン・ドットの大きさおよび配置の不正確
なばらつきをも取り入れることがある。ハーフトーン画
像が実際の媒体に転写されるとき、量子化および不正確
さの何らかの影響だけでなく、ハーフトーン・ドットの
大きさおよび配置のばらつき（たとえば、機械システム
によって取り入れられるような）が、モアレパターンと
して一般に知られているパターンを引き起こすことがあ
る。例えば、オリジナルにおける同じ色の大きな領域
は、色の不愉快な変動のパターンを持つことがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の４色印刷プロセ
スにおいて、例えば、既知の手法によりそれぞれのカラ
ー成分の準備がされたハーフトーン画像は、ある画像の
上に他の画像が重ねられたとき不愉快なモアレパターン
を作ることがある。媒体への転写が、成分ハーフトーン
画像の小さい位置ずれを伴うとき、これらのパターンは
特に目立つ。多数の位置ずれの原因のうちのいくつか
が、従来のカラープリンタの製造中または使用中のいず
れかで頻繁に現れるので、小さい位置ずれの際に不愉快
なモアレパターンを作りにくくするハーフトーン画像を
準備するシステムおよび方法の必要性がなお存在する。

【０００５】改善されたハーフトーン準備手法がない
と、実際の媒体上に正確でモアレのないグラフィック画
像を与えるのに、比較的安い印刷システム（例えば、１
インチにつき数百ピクセルの出力ピクセル密度を持つ）
を使用することができない。このような画像の需要は、
現在、１インチにつき数千ピクセルの出力ピクセル密度
を持つ高価な印刷システムによってある程度は応じられ
ている。画像あたりのコストが低下するにつれ、このよ
うな画像の需要が増加するのが予測される。これらの市
場需要により、ハーフトーン画像を提供するシステムお
よびハーフトーン画像を提供する方法の必要性が高ま
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の様々な側面に
よると、ハイブリッドなハーフトーン画像を提供するシ
ステムは、メモリデバイスおよびフォーマッタを備え
る。メモリデバイスは、複数の入力ピクセル値および複
数の出力ピクセル形状（ジオメトリー）値を提供する。
それぞれの出力ピクセル形状値は、それぞれの出力ピク
セル位置に対して特定され、ハイブリッド画面関数に従
って定義される。フォーマッタは、ハイブリッドなハー
フトーン画像を提供する方法を実行する。この方法は、
複数の入力ピクセル値のそれぞれについて実行される。
この方法は、（ａ）メモリデバイスからそれぞれの入力
ピクセル値を読み出すステップと、（ｂ）それぞれの出
力ピクセル位置を判断するステップと、（ｃ）それぞれ
の入力ピクセル値およびそれぞれの出力ピクセル位置に
応答して、メモリデバイスからそれぞれの出力ピクセル
形状値を読み出すステップと、（ｄ）それぞれの出力ピ
クセル形状値に従って、それぞれの出力ピクセル位置
に、ハイブリッドなハーフトーン画像のそれぞれの部分
を提供するステップとを含む。

【０００７】ハイブリッド画面関数に応答して提供され
る出力ピクセル形状値は、走査に関するランアウト（正
規の位置からのずれ）がある状態で、ハーフトーン・ド
ットのより信頼性の高い描写（レンダリング）を提供す
る。信頼性は、１つの画像全体を通じた一貫性を含み、
ある画像から他の画像への一貫性をも含む。

【０００８】この発明の様々な側面によると、システム
は、出力ピクセルのグリッド上に描写されるべきハーフ
トーン画像を提供する。ハーフトーン画像は、複数の入
力ピクセル値に応答して提供される。このシステムは、
メモリデバイスおよびフォーマッタを備える。メモリデ
バイスは、複数の出力ピクセル形状値を提供する。それ
ぞれの出力ピクセル形状値は、それぞれのハーフトーン
・セルにおけるそれぞれのハーフトーン位置に対して特
定される。それぞれの出力ピクセル形状値は画面関数に
従って定義され、それぞれのハーフトーン位置に従って
それぞれの出力ピクセル形状値を提供する。それぞれの
ハーフトーン・セルは、グリッドの軸に沿った成分を持
つベクトルによって定義され、この成分は、グリッドの
ピッチの非整数倍の長さを持つ。フォーマッタは、ハー
フトーン画像を提供する方法を実行し、この方法は、複
数の入力ピクセル値のそれぞれについて実行される。こ
の方法は、（ａ）それぞれの出力ピクセル位置を判断す
るステップと、（ｂ）それぞれの入力ピクセル値および
それぞれの出力ピクセル位置に応答して、それぞれの出
力ピクセル形状値をメモリデバイスから読み出すステッ
プと、（ｃ）それぞれの出力ピクセル形状値に従って、
それぞれの出力ピクセル位置に、ハーフトーン画像のそ
れぞれの部分を提供するステップとを含む。

【０００９】オフグリッド(off-grid)のハーフトーン・
セルに応答して提供される出力ピクセル形状値は、より
目立たないモアレを提供する。

【００１０】この発明のある側面によると、この発明
は、印刷されるべきデータの記述に応答してハーフトー
ン画像を提供するシステムを提供する。このシステム
は、画像を決定する印に応答して、媒体上にハーフトー
ン画像を形成するプリントエンジンと、印刷されるべき
データの記述の画面関数に従って、プリントエンジンに
印を提供する回路を有するフォーマッタとを備え、画面
関数は、点について対称を呈示する第１の関数および線
について対称を呈示する第２の関数を有している。

【００１１】また、この発明の他の側面によると、この
発明は、複数のピクセル形状値を格納するメモリを提供
する。このメモリは、ハーフトーン・セルの構成要素で
あるべき複数の画像ピクセルを選択して、それぞれの選
択された画像ピクセルを、該ハーフトーン・セルのハー
フトーン・セル位置に対して特定するステップと、それ
ぞれのハーフトーン・セル位置について複数の場所を特
定するステップと、それぞれの場所において、点につい
て対称を呈示する場所の第１の関数および線について対
称を呈示する場所の第２の関数を有する画面関数の値を
求めてそれぞれの結果を算出するステップと、複数のト
ーンレベルのうちの１つのトーンレベルに対してそれぞ
れの結果をそれぞれ特定するステップと、特定のトーン
レベルに対して特定された結果のそれぞれの数量に従っ
て、それぞれの特定のトーンレベルについてそれぞれの
ピクセル形状値を決定するステップと含む方法によりそ
れぞれのピクセル形状値を決定する。こうすることによ
り、所望のハーフトーン・セル位置および所望のトーン
レベルに応じて前記メモリからアクセスされるピクセル
形状値に従って、画像ピクセル輝度が決定される。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明のシステムは、ハイブリ
ッドなハーフトーン画像を提供する任意のシステムを備
える。そのようなシステムによりデジタル形式で提供さ
れるハイブリッドなハーフトーン画像をメモリデバイス
に格納して、直列（シリアル）または並列に信号で通信
することができる。ハイブリッドなハーフトーン画像が
実際の媒体に転写されることになるとき、システムは、
電子写真式印刷のような追加の機能を備えることができ
る。例えば、この発明の様々な側面に従うプリンタは、
印刷されるべきデータの記述を受け取るためのインタフ
ェース、フォーマッタにこのデータを伝えるバス、紙を
取り扱い、フォーマッタにより提供されるときにこの紙
上にハーフトーン画像を印刷するプリントエンジンを含
むペーパー経路を主に備える。より具体的にいうと、図
１の典型的なプリンタ１００は、入出力インターフェー
ス１１０、プリンタコントローラ１１２、メモリ１１
４、ユーザーインターフェース１１６，フォーマッタ１
１８、プリントエンジン１２０、バス１２２、媒体供給
１２４、ペーパー経路１２６および媒体レシーバ１２８
を備える。

【００１３】Ｉ／Ｏインターフェースは、プリンタを、
コンピュータネットワークまたはコンピュータシステム
に接続し、印刷されるべきデータの記述を受け取る。Ｉ
／Ｏインターフェースは、コマンドおよび印刷されるべ
きデータを受け取って、プリンタ操作の状態を提供する
回路を備える。例えば、Ｉ／Ｏインターフェース１１０
は、プリンタ１００を、信号線１０２を介してネットワ
ークに接続する。さらにＩ／Ｏインターフェース１１０
は、いくつかの従来の回路を備え、様々な従来のプロト
コル（たとえば、ヒューレット・パッカード社により販
売されるＰＣＬプロトコル）に従って、コマンドメッセ
ージおよびデータメッセージを受け取り、状態メッセー
ジを提供する。

【００１４】ユーザーインターフェースは、オペレータ
ーがプリンタと対話するのを容易にする制御および表示
を提供する。例えば、ユーザーインターフェース１１６
は、様々な制御スイッチ（またはキーボード）、英数字
／グラフィック表示および様々な個々のインジケータの
ための従来通りの回路を備える。例えば、制御スイッチ
は、オンラインおよびリセットを含むことができ、表示
は、紙の状態（例えば、紙が無い、紙詰まり）およびプ
ロトコルの状態を含むことができる。

【００１５】プリンタコントローラは、Ｉ／Ｏインタフ
ェースを介して受け取ったコマンドに応答して、フォー
マッタ、プリントエンジンおよびユーザーインターフェ
ースのコマンドの準備も含めて、印刷機能の全体の制御
を提供する。例えば、プリンタコントローラ１１２は、
バス１２２およびＩ／Ｏインターフェース１１０を介し
てメッセージを送受信するステップ、オペレータ制御を
検出し、バス１２２およびユーザインターフェース１１
６を介してオペレータに情報表示を提供するステップ、
バス１２２を介して、フォーマッタ１１８およびプリン
トエンジン１２０のそれぞれから状態を受け取って、画
像の形成および印刷を達成するよう操作の順序を指揮す
ることにより、フォーマッタ１１８およびプリントエン
ジン１２０の協調を制御するステップとを含む方法を実
行するようプログラムされた従来のマイクロプロセッサ
回路を備える。

【００１６】メモリは、プログラム命令、定数および変
数のための記憶領域を提供する。例えば、メモリ１１４
は、従来のメモリデバイス（例えば、半導体または磁気
ディスク）を備え、不揮発性メモリデバイス（例えば、
EEPROMまたはCDROM）を備えることもできる。定数およ
び変数は、データ構造として編成された情報テーブルを
有し、この情報テーブルは、都合のいいやり方で索引づ
けされる。例えば、以下に説明する入力ビットマップ、
色テーブル、出力ピクセル形状テーブルまたはハーフト
ーン画像バッファが、１または複数のデータ構造、配
列、連鎖リスト、ファイルまたはＦＩＦＯバッファを使
用して編成され、格納され、アクセスされる。

【００１７】バス１２２は、プリンタコントローラ１１
２によって主に制御され、従来の並列デジタル通信バス
を備える。プリンタコントローラ１１２は、コマンドを
送信して状態を受信することにより、バス１２２を介し
て従来のやり方で、Ｉ／Ｏインターフェース１１０、ユ
ーザーインターフェース１１６、メモリ１１４、フォー
マッタ１１８、プリントエンジン１２０、媒体供給１２
４および媒体レシーバ１２８と通信する。プリンタのペ
ーパー経路は、様々な従来のセンサおよび媒体取り扱い
装置を備え、媒体供給からプリントエンジンを通って媒
体レシーバまで、ロールまたは用紙媒体を通す。例え
ば、紙、トランスペアレンシー(transparency)、フィル
ムまたは他の印刷プロセスで使用するための版（プレー
ト）を含む任意の従来の媒体を使用することができる。
例えば、ペーパー経路１２６は、媒体供給１２４から伸
長し、媒体ハンドラー１５４を通過し、点１５７で転写
ベルト１５２と接触し、媒体ハンドラー１５６を通過
し、熱固着部１６０のそばを通り、媒体ハンドラー１５
８を通過し、そして媒体レシーバ１２８まで伸びる。温
度、湿度、向き、媒体用紙のカウント、および媒体の種
類の確認が、ペーパー経路１２６に沿った様々な位置に
関連するプリントエンジン１２０の電子回路（図示せ
ず）により監視され、制御される。

【００１８】媒体供給は、プリンタコントローラ１１２
からの従来のコマンドに応答し、要求されたときに用紙
媒体を提供し、またはロール媒体を前進させる。媒体レ
シーバ１２８は、例えばホチキス留め、穴あけ、糊付
け、綴じ込み、または他の媒体の仕上げのための操作と
いった、媒体にかかわる印刷後の機能を提供する。

【００１９】プリントエンジンは、媒体上に画像を形成
するための任意の従来の機構を備える。例えば、プリン
トエンジン１２０は、バス１２２から印刷操作を指示す
るコマンドを受け取り、紙上にテキストおよびグラフィ
クスを印刷するための適切な電子写真式印刷機構を備え
る。プリントエンジン１２０は、この発明の様々な側面
に従い、１または複数のハイブリッドなハーフトーン画
像を印刷することにより、グラフィクスを印刷する。プ
リントエンジン１２０は、プリントエンジンコントロー
ラ１４２、レーザー１４４、回転ミラー１４６、感光ド
ラム１４８、トナーディスペンサー１５０、転写ベルト
１５２、熱固着部１６０および媒体ハンドラー１５４、
１５６、１５８を備える。

【００２０】プリントエンジンコントローラは任意の従
来の回路を備え、プリントエンジンを通信バスにつな
げ、制御メッセージを受け取って、状態メッセージを提
供する。例えば、プリントエンジンコントローラ１４２
は、従来のマイクロプロセッサをベースにした制御回路
を備え、様々な電源およびモータを制御し、媒体上にハ
イブリッドなハーフトーン画像の転写を生じさせる操作
シーケンスを協調して動作させる。

【００２１】媒体上にハイブリッドなハーフトーン画像
を形成するため、プリントエンジン１２０は、フォーマ
ッタ１１８からプリントエンジン１２０まで信号線１１
９上を伝達するレーザー駆動信号ＬＤに応答して、従来
の電子写真式印刷プロセスを実行する。レーザー駆動信
号ＬＤは、デジタル形式で、ハイブリッドなハーフトー
ン画像をシリアルに伝える。レーザー１４４は信号ＬＤ
を受け取り、回転ミラー１４６に向けて、変調されたレ
ーザー光（例えば、オン／オフ変調）を提供する。回転
ミラー１４６は、軸１４７を中心に回転する６面のミラ
ー・アセンブリを備え、変調されたレーザ光が、感光ド
ラム１４８の長さを横切って走査するビーム１４５を形
成するようにする。感光ドラム１４８は、ドラムの表面
上に分布された静電荷を保持する。ドラム１４８が、そ
の縦方向の軸（図示せず）を中心に回転するとき、それ
ぞれの走査は、レーザー変調に従ってこの電荷の一部を
消失させる。それぞれのそのような部分が、トナーディ
スペンサー１５０からドラム１４８上へのトナーの付着
により現像される。投与されたトナーは、ドラム１４８
から転写ベルト１５２に転写され、次に点１５７におい
て転写ベルト１５２から媒体に転写される。熱固着部１
６０は熱を印加し、媒体にトナーを固着させる。

【００２２】この発明の様々な側面によると、カラー印
刷は、各色（シアン、マゼンタ、黄および黒（ＣＭＹ
Ｋ））について１つ、感光ドラム１４８上に４つの別個
のハイブリッドなハーフトーン画像を順に形成すること
により達成することができる。それぞれの画像がドラム
１４８上に書き込まれた後、適切なトナーが投与され、
転写ベルト１５２に転写される。その後、ドラムは次の
画像について初期化される。すべての４つの画像のため
のトナーがベルト１５２に転写されたとき、トナーは、
点１５７において媒体上に転写され、熱固着部１６０に
より固着される。

【００２３】この発明の様々な側面によるフォーマッタ
は、ハイブリッドなハーフトーン画像を定義するデータ
を提供する何らかの回路を備える。例えば、フォーマッ
タ１１８は、メモリ１１４と協調して動作する従来のマ
イクロプロセッサ回路を備える。Ｉ／Ｏインターフェー
ス１１０が、印刷されるべきデータの記述を受け取る
と、そのデータのビットマップ記述がプリンタコントロ
ーラ１１２により提供され、メモリ１１４に格納され
る。フォーマッタ１１８は、ビットマップ記述を読み出
し、１または複数のハーフトーン画像の記述を準備し、
このハーフトーン画像記述をメモリ１１４に格納するこ
とができる。また、フォーマッタ１１８は、信号線１１
９上にレーザ１４４へのレーザ駆動信号ＬＤを提供し、
ハーフトーン画像記述に従ってレーザビーム１４５を変
調し、ハイブリッドなハーフトーン画像を提供する。

【００２４】この発明の様々な側面によるハイブリッド
なハーフトーン画像は、プリンタ１００で使用される
と、いくつかのプロセス変量を明らかでなくする。これ
らのプロセス変量は、さもなければ印刷出力において不
愉快なモアレパターンを生成することがある。例えば、
回転ミラー１４６の個々の面は、軸１４７に平行なとこ
ろからわずかな量だけオフセットされることがある。回
転ミラー１４６を支持するのに使用される軸受けは、厳
密には軸１４７と平行でも同心でもない面のずれを取り
込むことがある。これらおよびエラーの他の既知の原因
（ここで、まとめて走査に関する「ランアウト(run-ou
t)」と呼ぶ）が、走査線の方向および走査線に垂直な方
向におけるビーム１４５の方向ずれの一因となる。

【００２５】複数のハーフトーン画像が、重ね合うよう
位置合わせされて使用されるとき、位置ずれが不愉快な
モアレパターンを引き起こすことがある。１つの印刷さ
れた画像を提供するのにまとめて使用される他のハーフ
トーン画像に対する１つのハーフトーン画像の位置合わ
せは（カラー印刷におけるように）、たとえばプリンタ
１００において、感光ドラム１４８の回転の小さな非反
復性および転写ベルト１５２の回転の小さな非反復性も
含め、多数の既知の機械的および電気的なプロセス変量
（ここで、まとめて現像に関する「ランアウト(run-ou
t)」と呼ぶ）のために不正確なことがある。重ね合わさ
れたハーフトーン画像が、１または複数のハーフトーン
画像、または以下に説明するハーフトーン・スーパーセ
ルに従って提供されるハイブリッドなハーフトーン画像
を含むと、モアレパターンをそれほど明らかなものにし
ないことができる。

【００２６】この発明の様々な側面に従う、ハーフトー
ン画像またはハイブリッドなハーフトーン画像を提供す
るプロセスは、出力ピクセル形状テーブルに応答してハ
ーフトーン・ドットを決定する任意のプロセスを含む。
例えば、図２のプロセス２００は、フォーマッタ１１８
によって実行され、レーザー駆動信号ＬＤを提供する。
信号ＬＤは、時分割多重方式によって、レーザー１４４
のオン／オフ（２進）変調の印を伝達する。言い換える
と、信号ＬＤは、任意の特定の時に、レーザー１４４が
ビーム１４５を提供中か提供中でないかを区別する。こ
のような連続した特定の時は、ハーフトーン画像または
ハイブリッドなハーフトーン画像におけるそれぞれのハ
ーフトーン・セル（またはスーパーセル）について、ハ
ーフトーン・ドットを定義する。データがそれぞれのス
テップに利用できるようになるにつれ、プロセス２００
におけるステップを並列に実行することができる。

【００２７】ステップ２１０では、入力ピクセル位置お
よび出力ピクセル位置は、それぞれが、索引として使用
されるそれぞれの一連の２進数として、回転ミラー１４
６の変化する位置に従って判断される。それぞれの入力
ピクセル位置は、入力画像における基準点を基準とし
て、１つの入力ピクセルを一意に識別する。入力画像を
定める入力ピクセルの輝度を、ビットマップ配列から取
り出すことができ、または対応する入力ピクセル位置の
値に基づいたアルゴリズムに従って発生させることもで
きる。ビットマップ配列の値が、３つのカラープレーン
（赤、緑および青（ＲＧＢ））のそれぞれについて８ビ
ットの輝度値を提供するとき、それぞれのカラープレー
ンにおける１つの８ビット輝度値は、１つの入力ピクセ
ル位置の値により特定される。一連の入力ピクセル位置
は、入力画像を横切る走査線を識別する。出力ピクセル
位置は、出力ピクセル位置に対する入力ピクセル位置の
マッピングに従って提供される。他のマッピングを使用
することができるけれども、従来のマッピングは、入力
および出力ピクセル位置の間に１対１の関係を提供す
る。１対１のマッピングが使用されると、レーザー１４
４およびミラー１４７によって提供される走査線は、入
力画像を横切る走査線に対応することができる。

【００２８】出力ピクセル位置を、直交する軸を持つ座
標系で識別することができる。ここで、それぞれの軸に
沿った長さの単位は、それぞれの方向に沿ったピッチに
対応する。例えば、図５の出力ピクセル５１６は、ｕお
よびｖ軸にそれぞれ沿った座標（８,７）により識別さ
れる。軸に沿って隣接するピクセルの物理的な分離は、
その軸について１インチあたりのピクセル数（ppi）に
おけるピッチ、または１インチあたりのドット数(dpi)
におけるピッチを定義する（両者は、等価である）。こ
の用語「１インチあたりのドット数」は、ハーフトーン
・ドットを基準とせず、ハーフトーン位置（すなわち、
出力ピクセル位置）を基準とする。

【００２９】ステップ２１４において、それぞれの出力
ピクセルのトーンレベルが、色の変換および補正の結果
として提供される。色の変換および補正は、色テーブル
２１６を基準に同時に達成される。色テーブル２１６
は、メモリ１１４に格納された、任意の従来のオブジェ
クトまたは配列であることができる。例えば、入力ピク
セル位置の値は、ビットマップ２１２から対応する輝度
値を取り出すための索引としてそれぞれ使用される。ビ
ットマップ２１２は、メモリ１１４のデータを伸長また
は圧縮するためのプロセス（図示せず）を含んで、対応
する輝度値を提供することのできる従来のビットマップ
のオブジェクトであることができる。データ圧縮技術
を、メモリ１１４の高価なメモリ回路の必要性を減らす
のに使用してもよい。他の実施形態では、ビットマップ
２１２は単なる整数の配列であり、それぞれの整数が輝
度値を定義する。

【００３０】トーンレベル（シアン、マゼンタ、黄また
は黒のうちのいずれか）は、それぞれの輝度値（赤、緑
または青のうちの1つ）を色テーブル２１６への索引と
して使用することにより決定される。色テーブル２１６
は、先立つ計算（例えば、シアンのトーン＝２５５−赤
の輝度、など）に従う対応するトーンレベルであって、
印刷プロセスおよび人間の視感度の伝達関数の補正され
たトーンレベルを提供する。例えば、人間の視感度にお
いてインクリメンタルなステップを達成するのに、レー
ザー駆動のパルス幅において線形に比例する増分以上の
ものが、プリンタの非線形性および平均的な人間の視感
度の非線形性を補償するための適切な量のトナーを提供
するのに必要とされることがある。

【００３１】ステップ２１８では、ステップ２１０で決
定されたそれぞれの出力ピクセル位置およびステップ２
１４で決定されたそれぞれの対応するトーンレベルにつ
いて、出力パルスの形状（ジオメトリー）が、それぞれ
の出力ピクセルについて決定される。このような形状
は、出力ピクセル位置の寸法（ディメンション）を基準
として投与されるトナーの大きさ、形、および（また
は）位置に影響することがある。例えば、レーザー１４
４のオン／オフ状態を、信号ＬＤによって伝達されるパ
ルス幅およびパルス位置によって制御することができ
る。出力パルス幅は、出力ピクセル形状テーブル２２０
から得られる整数値のパルス幅ＰＷに従って決定するこ
とができる。パルス位置は、それぞれの出力ピクセルの
走査の始めの部分で固定することができるが、それぞれ
の出力ピクセルに割り当てられた時間の中央に置かれる
のが好ましい。

【００３２】プロセス２００の一実施形態では、ステッ
プ２１８で決定された出力ピクセル形状値は、追加のプ
ロセスステップによりハーフトーン画像バッファに格納
され、その後そのようなバッファから読み出される。そ
のようなハーフトーン画像バッファにおける出力ピクセ
ル形状値の記憶は、異なるレートで、または出力走査線
に使用されているシーケンスとは異なるシーケンスで入
力ピクセルの処理を可能にするので、より効率的なプリ
ンタ１００の操作を促進することができる。

【００３３】この発明の様々な側面によると、それぞれ
の出力ピクセル形状値は、特定の出力ピクセルに特定の
ハーフトーン・ドットの一部を形成するよう決定され
る。「ハーフトーン・ドット」は、生成される形が円形
のドットとは限らないという事実に関係なく、ハーフト
ーン・セルにおける出力ピクセルの任意のグループであ
る。たとえば、（０,０）においてハーフトーン位置ゼ
ロを持つ図５のハーフトーン・セルは、（１,１）で始
まり、出力ピクセル（１,１）、（１,２）および（１,
３）に対応する図６に示される垂直な形として１つのハ
ーフトーン・ドットを提供することができる。以下に説
明するが、図６の異なる網掛けにより示されるように、
出力ピクセル（１,１）のパルス幅の値は、出力ピクセ
ル（１,２）のパルス幅の値と異なる。

【００３４】この発明の側面によると、任意の出力ピク
セル・グリッド上にタイル張りするのに適切な任意のハ
ーフトーン・セル（またはスーパーセル）を、出力ピク
セル形状テーブルを定義するのに使用することができ
る。出力ピクセル形状が変化を受けない実施形態（ピク
セルが、単にオンまたはオフであるだけ）では、出力ピ
クセル形状テーブルは、ハーフトーン位置およびトーン
レベルにつきほんの１ビットを有すればよい。出力ピク
セル形状テーブルにおけるそれぞれの列が、使用中のハ
ーフトーン・セルのハーフトーン位置に対して識別され
るならば、任意のハーフトーン位置の番号づけシーケン
スを使用することもできる。出力ピクセルのグリッド全
体にタイルを張るのに図５における１つのハーフトーン
・セルの形を使用するけれども、他の実施形態では、異
なる形のハーフトーン・セルを組み合わせたものを、出
力ピクセルのグリッドにタイル張りするのに使用する。

【００３５】この発明の様々な側面による出力ピクセル
形状テーブルは、任意のオブジェクトまたはデータ表現
を含み、ハイブリッドなハーフトーン画像を伝えるため
の信号を変調する。例えば、出力ピクセル形状テーブル
２２０は、ハーフトーン位置およびトーンレベルにより
索引づけされた、図３のパルス幅配列３００を備えるこ
とができる。ハーフトーン位置は、ハーフトーン・セル
における特定の位置を識別する整数であることができ
る。トーンレベルは、上記説明したステップ２１４で決
定されるように、８ビットの整数であることができる。
それぞれのハーフトーン位置およびトーンレベルについ
て、パルス幅の値ＰＷを、適切な行／列の交わりに対応
するパルス幅の配列３００から、従来のやり方で読み出
すことができる。

【００３６】パルス幅配列３００の作用を、出力ピクセ
ルのグリッド（図５および図６のような）のピクセルと
１対１の関係にあるピクセルを含む入力ビットマップ
（図示せず）の例によって理解することができる。ハー
フトーン・セル６１０について図５で定義されたハーフ
トーン位置を使用し、トーンレベル４が、出力ピクセル
６１２に対応する入力ピクセルについて決定されている
と仮定すると、出力ピクセル６１２に対応する時点で、
レーザー１４４を変調するパルス幅の値１０９が、行３
１０列１０において識別される。行３１０はトーンレベ
ル４に対応する。列１０はハーフトーン位置１０に対応
する。

【００３７】パルス幅配列３００のパルス幅の値は、０
から２５５の範囲にある８ビット整数として表される。
以下に説明するように、いくつかの値を省いてもよい。
示されるパルス幅配列３００は、図５に示されるように
１７個のハーフトーン位置を含むハーフトーン・セルで
使用するためのパルス幅を定義する。複数のハーフトー
ン画像が提供されることになっているとき（例えば、Ｃ
ＭＹＫのそれぞれの色について１つのハーフトーン画
像）、パルス幅配列３００を拡張し、パルス幅配列３０
０を、変換ステップを介してアクセスすることができ
る。例えば、第２の異なるハーフトーン・セルの形を第
２のハーフトーン画像に使用するとき、第２のハーフト
ーン・セルの形に対して識別されるハーフトーン位置に
よって使用されるパルス幅の列を提供するよう、パルス
幅配列３００を拡張することができる。代わりに、第２
のハーフトーン・セルが、反射、変換、回転または反転
を含む幾何学的操作によって第１のハーフトーン・セル
と関連のある形を持つとき、同様に位置している第１の
ハーフトーン・セルのハーフトーン位置に変換した後、
第２のハーフトーン・セルのハーフトーン位置によって
パルス幅配列３００の列をアクセスすることができる。

【００３８】他の実施形態では、別個の出力ピクセル形
状テーブルが、提供されることとなるそれぞれのハイブ
リッドなハーフトーン画像に使用される。

【００３９】この発明の様々な側面によるフォーマッタ
は、プロセス２００を実行する任意の論理回路を含む。
一般に論理回路は、汎用プロセッサで可能なものより速
い速度で、そのようなプロセスを実行する。例えば、フ
ォーマッタ１１８は、図４の論理回路４００を備える。
論理回路４００は、クロック４１０、カウンタ４１２、
アドレス変換メモリ４１４、入力画像メモリ４１６、色
補正メモリ４１８、パルス幅配列メモリ４２０、分周器
４２２およびタイマー４２４を備える。操作中、クロッ
ク４１０は、アクティブエッジ(active edge)を持つ周
期クロック信号ＣＬＫを提供する。信号ＣＬＫのそれぞ
れのアクティブエッジは、分周器４２２およびタイマー
４２４を進ませる。分周器４２２は、信号ＣＬＫのアク
ティブエッジより低いレートのアクティブエッジを持つ
信号ＮＸＴを提供する。信号ＮＸＴのそれぞれのアクテ
ィブエッジはカウンタ４１２を進ませ、次の入力ピクセ
ル位置信号を提供する。分周器４２２は、１つの出力ピ
クセル位置を横切って走査するのに割り当てられる時間
ＴＳに従って、カウンタ４１２の連続した前進（カウン
トアップまたはカウントダウン）の間に遅延を提供す
る。時間ＴＳを、パルス幅配列３００で使用される最大
パルス幅の値より大きい、または等しい（たとえば、２
５５）８ビット整数として定義することができる。

【００４０】入力ピクセル位置信号は、アドレス変換メ
モリ４１４をアドレスし、ハーフトーン位置信号を提供
する。また、入力ピクセル位置信号は、入力画像メモリ
４１６をアドレスし、輝度信号を提供する。輝度信号
は、色補正メモリ４１８をアドレスし、トーンレベル信
号を提供する。ハーフトーン位置信号およびトーンレベ
ル信号は、共にパルス幅配列メモリ４２０をアドレス
し、パルス幅信号ＰＷを提供する。

【００４１】タイマー４２４は、信号ＰＷにより指定さ
れた時間の間アサートにされるパルスであって、対応す
る出力ピクセル位置に割り当てられた時間枠の中央に位
置決めされたパルスを提供する。例えば、時間枠がＴＳ
の持続時間を持つとき、タイマー４２４は、時間「（Ｔ
Ｓ−ＰＷ）／２」が経過するまで信号ＣＬＫのアクティ
ブエッジをカウントし、その後持続時間ＰＷのレーザー
駆動信号ＬＤをアサートする。信号線１１９上の信号Ｌ
Ｄについて中央に位置決めされたパルス幅は、ドラム１
４８上の隣接する電荷同士の非対称の相互作用を最小に
し、ドラム１４８上の１つの出力ピクセルの露光を完了
させる。

【００４２】回路４００の他の実施形態では、カウンタ
４１２およびアドレス変換メモリ４１４の機能が、入力
ピクセル位置信号と、中間のアドレス変換なしで直接ハ
ーフトーン位置信号を提供する状態機械または計数回路
により実行される。

【００４３】第２の実施形態では、パルス幅信号ＰＷは
ハーフトーン画像バッファに格納され、その後、上記述
べた出力走査線を提供するのに使用される。

【００４４】この発明の様々な側面によると、ハイブリ
ッドなハーフトーン画像は、ハイブリッド画面関数に従
って提供される視覚的プレゼンテーションについての情
報の任意の記述を含む。この発明の様々な側面による
と、ハイブリッド画面関数は、点について対称を呈示す
る第１のハーフトーン関数と、線について対称を呈示す
る第２のハーフトーン関数に応答して、ハーフトーン・
ドットを決定する任意のプロセスを含む。ハーフトーン
関数は、トーンレベル値のレンジ（範囲）についてハー
フトーン・ドットを定義する任意の式を含む。低いトー
ンレベル値から高いトーンレベル値に向かってハーフト
ーン・ドットの形の変化を記述するやり方として、ハー
フトーン・ドットがトーンレベル値のレンジ上を「成長
する」と言われる。

【００４５】この発明の様々な側面によるハイブリッド
なハーフトーン・ドットは、点（位置）の集まりから、
線へ、厚くなった線へ、そして最終的には反転した点の
集まりへと成長する。点の集まり（点のクラスタともい
う）は、特に強調および陰影の描写において、電子写真
式プロセスで反復しうる動きを生じさせる。線は、特に
中間調において反復しうる動きを生じさせる。ハイブリ
ッドなハーフトーン・ドットの成長シーケンスにおける
点の集まりと線の組み合わせは、走査に関するランアウ
トに対して線は感度がよくないので、ハーフトーン描写
の全体の正確度を良くし、不愉快なモアレの可能性を低
くする。言い換えると、ハイブリッドなハーフトーン画
像は、走査に関するランアウトがある状態で印刷される
とき、不愉快なモアレを呈示しにくくする。

【００４６】例えば、図６〜図１０のハイブリッドなハ
ーフトーン画像６００、７００、８００、９００および
１０００は、以下に説明するように、２つのハーフトー
ン関数の合計に従って定義されたハーフトーン・ドット
をそれぞれ持つ。簡潔に説明すると、それぞれの画像６
００、７００、８００、９００および１０００は、同じ
輝度のすべての入力ピクセルを持つ入力ビットマップに
対応する。特に、画像６００は、図３の行３１０のよう
にトーンレベル４であり、画像７００は、行３１２のよ
うにトーンレベル６５であり、画像８００は、行３１４
のようにトーンレベル１２９であり、画像９００は、行
３１６のようにトーンレベル１９３であり、画像１００
０は、およそトーンレベル２３０である。図６〜図１０
で使用される網掛けパターンは、図３のパルス幅値にお
おざっぱに対応する密度を持つ。

【００４７】画面関数は数式を備え、ハーフトーン・セ
ルにおける特定の出力ピクセルが、「オン」であるべき
かどうかを決める。２進の出力ピクセルが、「オン」
（たとえば、トナーを引き付ける）または「オフ」のど
ちらかであることを思い出してみよう。しかしながら、
プリンタ１００においては、それぞれの出力ピクセル
は、ある量の範囲（０〜２５５）にあるトナーを得るこ
とができる。トナー粒子の数が１つの出力ピクセルにつ
きそれほど多くない実施形態では、より小さい範囲を使
用することができる。

【００４８】変化させることのできる形状を持つ出力ピ
クセルを実現する任意のデバイスのハイブリッドなハー
フトーン画像のための画面関数は、そのような出力ピク
セル形状値の範囲（レンジ）のうちの１つを決定する数
式を有することができる。代わりに、出力ピクセルを、
その範囲に相当するいくつかの物理的な「場所」に細分
することができ、それぞれの場所から生じる画面関数の
組み合わせを、その範囲内の出力ピクセルの値を決定す
るのに使用することができる。

【００４９】この発明の様々な側面による方法は、テー
ブルに使用する出力ピクセル形状値を決定し、テーブル
の使用により、ハーフトーン・セルまたはハーフトーン
・スーパーセルに基づくハイブリッドなハーフトーン画
像を実現するようにする。例えば、パルス幅配列３００
のパルス幅の値は、以下のステップ（ａ）から（ｋ）に
従って準備され、ハーフトーン・セルの出力ピクセルの
形状を決定した。

【００５０】（ａ）一組の有理数の正接角（tangent；
タンジェント)および対応する一組のハーフトーン・セ
ルを選択する。１つのハーフトーン・セルは、他のハー
フトーン画像に対して重ね合わせるのに使用されるそれ
ぞれのハーフトーン画像について定義される。それぞれ
のハーフトーン・セルを、（ｕ,ｖ）軸の原点で始まる
２つのベクトルにより、出力ピクセルのグリッド上に定
義することができる。一般に、ハーフトーン・セルを定
義するのに使用される一対のベクトルを、２つの点（ｕ
_１,ｖ_１）および（ｕ_２,ｖ_２）として与えることができ
る。それぞれのハーフトーン・セルの形について、以下
のステップ（ｂ）〜（ｋ）を実行する。

【００５１】例えば、カラー印刷は、４つの有理数の正
接角を使用することができる。上記のように、これらの
角度のうちの２つを、１つのハーフトーン・セルの形で
提供して、２つの異なる向きに使用することができる。
第３および第４の有理数の正接角は、異なるハーフトー
ン・セルの形によって提供することができる。２つのハ
ーフトーン画像について同じ形を使用するのが望ましい
とき、第２の画像は、水平または垂直にシフトされた同
じハーフトーン・セルを使用することができる。その
後、ステップ（ｂ）〜（ｋ）が、それぞれのハーフトー
ン・セルの形について実行され、同様の形を持つハーフ
トーン・セルについての出力ピクセル輝度値が、上記の
ようにマッピングによって決定される。

【００５２】（ｂ）ゼロ〜（Ｎ−１）に番号づけした位
置として、ハーフトーン・セルにおいてＮ個のハーフト
ーン位置を特定する。それぞれのハーフトーン位置は、
値ｎによって識別される。たとえば、図５のハーフトー
ン・セル５０２（および、同様に５０４）では、Ｎ＝１
７である。

【００５３】（ｃ）ゼロ〜（Ｔ−１）に番号づけした出
力ピクセル輝度について、Ｔ個のトーンレベルを特定す
る。それぞれのトーンレベルは、値ｔによって識別され
る。例えば、図３のトーンレベルについて、Ｔ＝２５６
である。

【００５４】（ｄ）直交座標（ｘ,ｙ）および極座標
（ｒ,θ）の画面座標系を持つ単位ハーフトーン・セル
（図示せず）を設定する。ｘ,ｙ座標系の原点を、ｕ,ｖ
座標系の原点と一致するよう選択することができる。単
位ハーフトーン・セルは長方形であり、また正方形であ
ってもよい。単位ハーフトーン・セルは、ハイブリッド
画面関数を計算する都合上、理論的にハーフトーン・セ
ル全体にわたってタイル張りされる。

【００５５】図５のハーフトーン・セル５０４では、平
行四辺形５０６を、1つのハーフトーン位置（すなわ
ち、位置１０）内に中心を持つよう定義することができ
る。ハーフトーン位置間の境界上に中心を置くことを回
避することにより、特に電子写真式印刷プロセスでは、
ハーフトーン・ドットの成長をより信頼性の高いものと
することができる。ハーフトーン・セル５０４の平行四
辺形５０６は、ベクトル５１２および５１４を使用して
構成され、（ｕ,ｖ）座標系では、これらのベクトルは
（４,１）および（−１,４）としてそれぞれ定義され
る。平行四辺形５０６において、座標系は、ベクトル５
１２および５１４によって定義される平行四辺形の中心
に確立される。ｘ軸は、ベクトル５１２と平行で同じ方
向にある。ｙ軸は、ベクトル５１４と平行で同じ方向に
ある。従来の極座標は、ｘおよびｙ軸の交点から定義さ
れる。

【００５６】それぞれの軸（ｘ,ｙ）の−０．５から＋
０．５まで広がる単位ハーフトーン・セルへの、ハーフ
トーン・セル平行四辺形の幾何学的変換を、所与のベク
トル（ｕ_１,ｖ_１）および（ｕ_２,ｖ_２）によって定義す
ることができ、その他の関係は、従来の幾何学を使用し
て導き出される。

【００５７】

【数２】

【００５８】上記のｕおよびｖの関数としてｘおよびｙ
の値を求めた後、単位ハーフトーン・セル内に位置する
ようｘおよびｙを整数型に変換する関数int()を使用し
て以下のようにスケールすることができる。

【００５９】

【数３】ｘ ＝ ｘ − int（ｘ） ｙ ＝ ｙ − int（ｙ）

【００６０】（ｅ）それぞれのハーフトーン位置を、l
(エル)個の場所に細分する。それぞれの場所Ｌiは、そ
のハーフトーン位置ｎ、出力ピクセルのグリッドを基準
とした座標（ｕ,ｖ）、および画面座標系における直交
座標（ｘ,ｙ）と極座標（ｒ,θ）により特定される。
「Ｎ＊ｌ（エル）」は、任意のハーフトーン画像で使用
することのできるＴ個のトーンレベルに等しいか大きい
のが好ましい。それぞれの場所について１行を持つリス
トを形成する。リストのそれぞれの行について、場所Ｌ
i(ｎ)に対応するハーフトーン位置ｎ、座標（ｘ,ｙ）お
よび座標（ｒ,θ）を格納する。

【００６１】例えば、図５のハーフトーン位置５１６
は、１５＊１７のグリッドにより分割され（図示せ
ず）、２５５個の場所（すなわち、iはゼロから２５４
まで及ぶ）を形成する。同様の方法で、ハーフトーン・
セル５０４のそれぞれのハーフトーン位置ゼロ〜１６が
細分される。対応する単位ハーフトーン・セルの外に現
れる場所は、通常通り単位ハーフトーン・セルにマップ
される。したがって、ハーフトーン・セルにおける場所
の合計数は、２５５＊Ｎ、すなわち4,335である。

【００６２】（ｆ）それぞれのハーフトーン位置のそれ
ぞれの場所におけるハイブリッド画面関数の値を求め、
そのハイブリッド画面関数の結果、たとえばＳＦ(ｘ,
ｙ)を求める。

【００６３】

【数４】ＳＦ(ｘ,ｙ) ＝ ＨＰＦ(ｘ,ｙ) ＋ ＨＬＦ(｜
ｘ｜)

【００６４】典型的なハイブリッド画面関数ＳＦ(ｘ,
ｙ）は、２つのハーフトーン関数、すなわちハーフトー
ン点関数ＨＰＦ()およびハーフトーン線関数ＨＬＦ()の
合計に従って結果を提供する。他の実施形態では、これ
らの関数の重み付けされた合計が使用される。

【００６５】この発明の様々な側面によるハーフトーン
点関数は、点について対称を表す。例えば、以下の典型
的な関数は、単位ハーフトーン・セルの原点について、
対称性を表す。

【００６６】

【数５】ＨＰＦ(ｘ,ｙ) ＝ ０.５[１− cos(π(ｘ＋
ｙ)) ＊ cos(π(ｙ−ｘ))]

【００６７】上記のように定義された典型的なハーフト
ーン点関数ＨＰＦ()は、ハーフトーン・ドットがハーフ
トーン・セルを満たす（塗りつぶす）よう成長するにつ
れ、順に円、環、菱形およびマルタ十字架の形を生成
し、概して円形状のハーフトーン・ドットを生成する。

【００６８】この発明の様々な側面によるハーフトーン
線関数は、線について対称性を表す。例えば、ｘの絶対
値の区分線形関数として表１に定義されるハーフトーン
線関数は、単位ハーフトーン・セルのｙ軸について対称
性を表す。

【００６９】

【表１】

【００７０】それ自身により表１で定義される典型的な
ハーフトーン線関数ＨＬＦ()は、ハーフトーン・セルを
満たすようハーフトーン・ドットが成長するにつれ、初
めにハーフトーン・セルの中心を通って垂直範囲に伸
び、その後水平方向にのみ広がる薄い長方形の形を持つ
ハーフトーン・ドットを生成する。

【００７１】（ｇ）リストのそれぞれの行について、場
所（ｘ,ｙ）に対応するハイブリッド画面関数の結果Ｓ
Ｆ(ｘ,ｙ)を格納する。

【００７２】（ｈ）ＳＦ(ｘ,ｙ)の昇順でリストの行を
並び替える（ソートする）。ＳＦ(ｘ,ｙ)が同じ値を持
つ行については、さらにｒで昇順に並び替える。ＳＦ
(ｘ,ｙ)およびｒが同じ値を持つ行については、さらに
θで昇順に並び替える。

【００７３】（ｉ）ゼロから（Ｔ−１）の範囲における
昇順のそれぞれのトーンレベルｔに対して、並び替えら
れたリストの連続する行を特定する。それぞれのトーン
レベルｔに対して、１つの行を特定する。

【００７４】リストの選択された行にトーンレベルをマ
ッピングするということに達するための方法がいくつか
ある。第１の方法では、Ｎ行目ごとに行を選択する。第
２の方法では、ｔがゼロ〜Ｔに広がるにつれ、ＳＦ(ｘ,
ｙ)の最大値をｔ/Ｔで連続的に乗算し、その積がＳＦ
(ｘ,ｙ)値として最初に現れたところの行を選択する。
第３の方法では、格納されたリストの極値にある数行
が、生成するには信頼性が無いので廃棄され、残りの行
が、たとえば上記説明した色テーブルの使用によって生
じるものではない非線形性を生じさせる非線形関数に従
って選択される。

【００７５】（ｊ）それぞれのトーンレベルｔの行およ
びそれぞれのハーフトーン位置ｎの列を持つ出力ピクセ
ル形状テーブルを形成する。それぞれの行／列のエント
リーについて、それぞれのトーンレベルｔについてステ
ップ（ｉ）で選択された行まで、それぞれのハーフトー
ン位置ｎを識別するよう、並び替えされたリストの行数
を数える。

【００７６】（ｋ）出力ピクセル形状テーブルを使用し
て、ハーフトーンのステップの視覚描写を生成する（そ
れぞれのトーンレベルｔについて１つのステップ）。比
例的に相違するようには見えないトーンレベルについて
は、ステップ（ｈ）および（ｉ）を繰り返して視覚的に
線形なハーフトーンを得る。視覚線形性の量的な測定
は、従来の反射率計を使用して行うことができる。

【００７７】上記の方法の他の実施形態では、ステップ
（ａ）は、上記に説明したハーフトーン・セルの代わり
にハーフトーン・スーパーセルの選択を含むことができ
る。この発明の様々な側面によると、ハーフトーン・ス
ーパーセルは、ハーフトーン・スーパーセルの周囲内に
２またはそれ以上のハーフトーン・セルを形成するよう
グループ化された任意の数の出力ピクセルを含む。ハー
フトーン・スーパーセルの使用は、上記のハーフトーン
・セルを使用して可能なものよりも広い角度レンジから
重ね合わされたハーフトーン画像についての有理数の正
接角の選択を可能にする。特定の角度セットの選択は、
モアレパターンが明白になることがある視覚的空間周波
数を定義する。より高い空間周波数を提供する角度セッ
トを選択することにより、特定のモアレパターンが明ら
かでなくなり、よって不愉快でなくなる。

【００７８】この発明の様々な側面によるハーフトーン
・スーパーセルは、出力ピクセルのサブグループを、成
分ハーフトーン・セルとして定義するのを可能にする出
力ピクセルの任意の配置を含む。例えば、ベクトル５１
２および５１４に関連して上記に説明したハーフトーン
・セルの定義に似た方法で、ハーフトーン・スーパーセ
ルを２つのベクトルによって定義することができる。ハ
ーフトーン・スーパーセル（および、スーパーセルの成
分でないハーフトーン・セルも同様に）のベクトルの定
義は、（ｕ,ｖ）グリッドのそれぞれの交点で始まっ
て、交点で終わる。ハーフトーン・スーパーセル内にい
くつかの成分ハーフトーン・セルを定義することによ
り、１または複数の成分ハーフトーン・セルが、（ｕ,
ｖ）グリッドの交点で始まり、そして（または）交点で
終わる１または複数のベクトルにより効率的に定義され
る。このような成分ハーフトーン・セルを、オフグリッ
ドのハーフトーン・セルと呼ぶことができる。有理数の
正接角は、ハーフトーン・セルまたは成分ハーフトーン
・セルの定義ベクトルと関連がある。この発明の様々な
側面によると、成分ハーフトーン・セルに関連する有理
数の正接角は、従来の角度と異なり、望ましい、より高
い視覚的空間周波数の使用を可能にする。

【００７９】そのような形態においては、それぞれの成
分ハーフトーン・セルにおいて座標系を確立するようス
テップ（ｄ）を拡張することができる。第１の例では、
図１１のハーフトーン・スーパーセル１１０２は、３０
個のハーフトーン位置を識別する。類似のハーフトーン
・スーパーセル１１０３は、それぞれの画面関数に使用
された座標系で、それぞれ２つの成分ハーフトーン・セ
ル１１０４および１１０６を識別する。上記のステップ
（ｊ）において、ハーフトーン・スーパーセル１１０２
の出力ピクセル形状テーブルを、成分ハーフトーン・セ
ル１１０４の１５個のハーフトーン位置について１５個
の列で定義することができる。これらの１５列を、成分
ハーフトーン・セル１１０６の残りの１５個の位置で使
用するため、表２に従ってマッピングすることができ
る。

【００８０】

【表２】

【００８１】第２の例では、図１２のスーパーセル１２
０２は、６０個のハーフトーン位置を識別する。類似の
ハーフトーン・スーパーセル１２０３は、それぞれの画
面関数に使用される座標系で、それぞれ４つの成分ハー
フトーン・セル１２０４、１２０５、１２０６および１
２０７を識別する。

【００８２】この発明の様々な側面によるいくつかの実
施の形態を、ハーフトーン・セルまたはハーフトーン・
スーパーセルの様々なセットを選択することにより理解
し、ハーフトーン画像を重ねたときのモアレを最小にす
ることができる。これらの実施形態は、表３、４および
５で特定され、これらの表では、それぞれのハーフトー
ン・セルまたはハーフトーン・スーパーセルは、（ｕ,
ｖ）座標で与えられるその定義ベクトルにより特定され
る。表３では、シアンおよびマゼンタのハイブリッドな
ハーフトーン画像の使用が、走査に関するランアウトに
対して望ましい感度の悪さを提供する。表４および表５
で定義されるいずれのセットの使用も、ハイブリッドな
ハーフトーン画像でなくても、高めの視覚的空間周波数
を提供し、より目立たないモアレパターンを提供する。
ハイブリッドなハーフトーン画像による表４および表５
に定義されるいずれかのセットの使用が、走査および現
像に関するランアウトに対して感度が悪く、モアレパタ
ーンを目立たなくするので好ましい。

【００８３】

【表３】

【００８４】

【表４】

【００８５】

【表５】

【００８６】セット１、２および３のそれぞれでハイブ
リッド関数を使用するのが好ましいけれども、この発明
による様々な形態におけるあるシステムおよび方法で
は、出力ピクセル形状テーブルの値の準備のために、ハ
イブリッド画面関数の代わりに従来のハーフトーン画面
関数を使用する。

【００８７】レーザープリンタでは、感光ドラム上の出
力ピクセルの配置が、隣接する出力ピクセル間の非線形
な相互作用を受けることがある。これらおよび関連する
非線形性は、隣接するハーフトーン・セルのそれぞれの
ハーフトーン・ドットの非均一な配置を引き起こすこと
がある。例えば、ハーフトーン・スーパーセルが、出力
ピクセルのグリッド全体にタイル張りされるとき、ハー
フトーン・ドットの隣接する中心間の距離が、ハーフト
ーン・スーパーセル間の境界を越えて異なることがあ
る。

【００８８】出力ピクセル形状値を決定する方法の他の
実施形態では、ハーフトーン・ドットの隣接する中心間
の何らかの差を説明できるように、ステップ（ｅ）で形
成されたリストを訂正をする。訂正をしないと、変調さ
れた間隔が、望ましくない目に見える影響を生成するこ
とがある。たとえば、ハーフトーン・ドットの中心を、
画面関数座標系の原点上に適切に置くことができないこ
とがある。図１１では、原点１１１４に中心が置かれる
よう設計されたハーフトーン・ドットが、ハーフトーン
・スーパーセルの境界を越えて隣接する成分ハーフトー
ン・セルの原点に中心が置かれるよう設計されたハーフ
トーン・ドットよりも、原点１１１６に中心が置かれる
よう設計されたハーフトーン・ドットに実際には近いこ
とがある。他の例では、原点１２１４、１２１５、１２
１６、および１２１７に中心が置かれるよう設計された
ハーフトーン・ドットが互いに不規則に隔てられ、また
は、ハーフトーン・スーパーセルの境界を越えた他の成
分ハーフトーン・セルの隣接するハーフトーン・ドット
から不規則に隔てられることがある。

【００８９】この発明の様々な側面によると、訂正に対
処する実施形態では、以下の追加のステップが、ステッ
プ（ｅ）および（ｆ）の間に取り入れられる。

【００９０】（ｅ１）望ましくない影響が訂正されるべ
きトーンレベルを選択する。たとえば、トーンレベル１
６から始めて、４つのトーン・レベル（１６、２０、２
４、２８など）ごとに選択し、３２のトーンレベル範囲
において合計９個のトーンレベルを選択する。

【００９１】（ｅ２）それぞれの行に３つの列を加える
ことにより、ステップ（ｅ）で形成されたリストの行を
拡張し、画面関数の結果、選択されたトーンレベルのそ
れぞれの場所についての訂正項、および選択されたトー
ンレベル間の訂正項を格納する。それぞれの場所の座標
（ｘ,ｙ）についての訂正項を、ここでは（ｄｘ_i,ｄ
ｙ_j）で示す。

【００９２】例えば、６４個の均一に間隔をあけておか
れた整数のトーンレベル、および１７個のハーフトーン
位置のそれぞれについて２５５個の場所を持つシステム
では、上記の例で選択された９個のトーンレベルのた
め、およそ９＊｛(２５５＊１７）／６４｝個の行につ
いて列がリストに加えられる。

【００９３】（ｅ３）不所望の視覚的影響の要因と思わ
れる、選択されたトーンレベルのｄｘ_iおよび（また
は）ｄｙ_jの値を測定してリストに格納する。

【００９４】選択されたトーンレベルの上記の例を続け
て行うと、図１１のｘ軸に沿った変動についてはｄｘ_i
の９個の測定が行われ、または、図１２のｘおよびｙ軸
に沿った変動についてはｄｘ_iおよびｄｙ_jの１８個の測
定が行われる。

【００９５】（ｅ４）リストのそれぞれの拡張された行
において、画面関数（従来の、またはハイブリッドの）
の値を求め、その値をリストのそれぞれの行に一時的に
格納する。

【００９６】（ｅ５）ステップ（ｅ３）で測定された値
およびステップ（ｅ４）の連続した画面関数の値の間を
補間することにより、すべての拡張された行についてｄ
ｘ_iおよび（または）ｄｙ_jを決定する。

【００９７】（ｅ６）リストのそれぞれの拡張された行
について、以下の数式に従ってそれぞれの場所の（ｘ,
ｙ）座標を修正する。

【００９８】

【数６】 ｘ＝ｘ＋（２＊ｄｘ_i＊{０.５−｜ｘ｜｝） ｙ＝ｙ＋（２＊ｄｙ_j＊{０.５−｜ｙ｜}）

【００９９】（ｅ７）リストのそれぞれの拡張された行
について、修正された座標（ｘ,ｙ）を基準として座標
（r,θ）を再計算し、さらに最初の方法のステップ
（ｆ）で期待したように、リストに記憶するための画面
関数を再計算する。この方法を上記に説明したステップ
(ｆ)から続けると、修正された座標（ｘ,ｙ）は、並び
替えされたリストの異なる位置に拡張された行を置くと
いう効果を持つことができる。従って、訂正された出力
ピクセル形状値が、１または複数のトーンレベルに割り
当てられ、望ましくない影響を減らすことができる。

【０１００】この発明を、いくつかの好ましい実施形態
に関して記述してきたけれども、特許請求の範囲内にあ
る様々な形態が、上記の図面および説明を考慮して明ら
かになるであろう。この発明は、好ましい典型的な実施
形態の図および説明だけではなく、特許請求の範囲およ
びそれと等価なものの列挙された制限によってのみ定義
されることを意図したものである。

【０１０１】

【発明の効果】不愉快なモアレパターンが減少したハー
フトーン画像を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の様々な側面によるプリンタの機能ブ
ロック図。

【図２】図１のフォーマッタにより実行されるプロセス
のデータフローダイアグラム。

【図３】図２の出力ピクセル形状テーブルのデータ構造
図。

【図４】図１のフォーマッタの一部の機能ブロック図。

【図５】図３で参照されるハーフトーン・セルにおける
ハーフトーン位置を定義するための軸（ｕ,ｖ）を基準
とした出力ピクセルのグリッドを示す図。

【図６】この発明の様々な側面による、ハーフトーン画
像のシーケンスについて、軸（ｕ,ｖ）基準とした出力
ピクセルのグリッドを示す図。

【図７】この発明の様々な側面による、ハーフトーン画
像のシーケンスについて、軸（ｕ,ｖ）基準とした出力
ピクセルのグリッドを示す図。

【図８】この発明の様々な側面による、ハーフトーン画
像のシーケンスについて、軸（ｕ,ｖ）基準とした出力
ピクセルのグリッドを示す図。

【図９】この発明の様々な側面による、ハーフトーン画
像のシーケンスについて、軸（ｕ,ｖ）基準とした出力
ピクセルのグリッドを示す図。

【図１０】この発明の様々な側面による、ハーフトーン
画像のシーケンスについて、軸（ｕ,ｖ）基準とした出
力ピクセルのグリッドを示す図。

【図１１】重ね合わされる一組のハーフトーン画像に使
用できるそれぞれのセルの代替的なハーフトーン・セル
およびそれぞれのハーフトーン位置を定義するための軸
（ｕ,ｖ）を基準とした出力ピクセルのグリッドを示す
図。

【図１２】重ね合わされる一組のハーフトーン画像に使
用できるそれぞれのセルの代替的なハーフトーン・セル
およびそれぞれのハーフトーン位置を定義するための軸
（ｕ,ｖ）を基準とした出力ピクセルのグリッドを示す
図。

【符号の説明】

１００ システム １１８ フォーマッタ １１９ 印 １２０ プリントエンジン ４００ 回路

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の入力ピクセルを有する印刷されるべ
   きデータの記述に応答して、複数の出力ピクセルを有す
   るハーフトーン画像を提供するシステムであって、 出力ピクセル位置のそれぞれについて、出力ピクセルの
   輝度値を決定する出力ピクセル形状値が複数算出されて
   おり、 前記入力ピクセルのそれぞれについて、入力ピクセルの
   位置に基づいて出力ピクセル位置を求め、該求めた出力
   ピクセル位置における前記複数の出力ピクセル形状値か
   ら、前記入力ピクセルの輝度値に対応する出力ピクセル
   形状値を選択し、該選択した出力ピクセル形状値に応じ
   た駆動信号を出力するフォーマッタと、前記フォーマッ
   タから駆動信号を受け取り、該駆動信号に従って、前記
   求めた出力ピクセルの位置に前記ハーフトーン画像の対
   応部分を描写するプリントエンジンと、を備え、 前記出力ピクセル位置のそれぞれを細分した場所を識別
   する座標系が設定され、出力ピクセル位置における前記
   複数の出力ピクセル形状値は、該出力ピクセル位置を細
   分した複数の場所における第１の関数の演算結果および
   第２の関数の演算結果の合計値に基づいて決められ、該
   第１の関数は、前記座標系において任意に選択された点
   を基準として点対称な場所に同じ演算結果を返す関数で
   あり、該第２の関数は、前記座標系において任意に選択
   された線を基準として線対称な場所に同じ演算結果を返
   す関数である、ハーフトーン画像を提供するシステム。
2. 【請求項２】前記プリントエンジンは、前記ハーフトー
   ン画像を描写するレーザを備え、該レーザが、前記駆動
   信号に従って変調される請求項１に記載のハーフトーン
   画像を提供するシステム。
3. 【請求項３】複数の入力ピクセルを有する印刷されるべ
   きデータの記述に応答して、複数の出力ピクセルを有す
   るハーフトーン画像を提供するシステムであって、 前記出力ピクセルのグリッドの軸に沿い、該グリッドの
   ピッチの非整数倍の長さの成分を持つベクトルにより、
   該グリッド上にハーフトーン・セルが定義され、 前記ハーフトーン・セルは、前記グリッドの単位面積を
   持つハーフトーン位置を予め定めた配列で含んでおり、 前記ハーフトーン位置のそれぞれについて、ハーフトー
   ン位置に対応する出力ピクセルの輝度値を決定する出力
   ピクセル形状値が複数算出されており、 前記入力ピクセルのそれぞれについて、入力ピクセルの
   位置に基づいて出力ピクセル位置を求め、該求めた出力
   ピクセル位置に対応する前記ハーフトーン・セルのハー
   フトーン位置を求め、該求めたハーフトーン位置におけ
   る前記複数の出力ピクセル形状値から、前記入力ピクセ
   ルの輝度値に対応する出力ピクセル形状値を選択し、該
   選択した出力ピクセル形状値に応じた駆動信号を出力す
   るフォーマッタと、 前記フォーマッタから駆動信号を受け取り、該駆動信号
   に従って、前記求めた出力ピクセルの位置に前記ハーフ
   トーン画像の対応部分を描写するプリントエンジンと、
   を備え、 前記ハーフトーン位置のそれぞれを細分した場所を識別
   する座標系が前記ハーフトーン・セルに設定され、ハー
   フトーン位置における前記複数の出力ピクセル形状値
   は、該ハーフトーン位置を細分した複数の場所における
   第１の関数の演算結果および第２の関数の演算結果の合
   計値に基づいて決められ、該第１の関数は、前記ハーフ
   トーン・セル上の任意に選択された点を基準として点対
   称な場所に同じ演算結果を返す関数であり、該第２の関
   数は、前記ハーフトーン・セル上の任意に選択された線
   を基準として線対称な場所に同じ演算結果を返す関数で
   ある、 ハーフトーン画像を提供するシステム。
4. 【請求項４】前記座標系は、前記ハーフトーン・セルの
   中心を原点とし、前記場所を座標｛ｘ,ｙ｝で識別する
   ｘｙ座標系であり、 前記第１の関数は、前記原点を基準として点対称な場所
   に同じ演算結果を返す関数であり、 【数１】 １−ｃｏｓ（π＊（ｘ＋ｙ））＊ｃｏｓ（π＊（ｙ−ｘ）） と表される請求項３に記載のハーフトーン画像を提供す
   るシステム。
5. 【請求項５】前記座標系は、前記ハーフトーン・セルの
   中心を原点とし、前記場所を座標｛ｘ,ｙ｝で識別する
   ｘｙ座標系であり、 前記第２の関数は、ｙ軸を基準として線対称な場所に同
   じ演算結果を返す関数であり、前記細分した場所のｘ座
   標の絶対値に対して区分線形特性を持つ、請求項３に記
   載のハーフトーン画像を提供するシステム。
6. 【請求項６】前記フォーマッタは、前記入力ピクセルの
   輝度値に対応するトーンレベルを求め、前記求めたハー
   フトーン位置における前記複数の出力ピクセル形状値か
   ら、前記求めたトーンレベルに対応する出力ピクセル形
   状値を選択する、請求項３に記載のハーフトーン画像を
   提供するシステム。
7. 【請求項７】前記ハーフトーン・セルに含まれるハーフ
   トーン位置のそれぞれについて、予め決められた複数の
   トーンレベルに前記複数の出力ピクセル形状値がそれぞ
   れ割り振られた出力ピクセル形状テーブルを格納するメ
   モリをさらに備え、 前記フォーマッタは、前記求めたハーフトーン位置およ
   び前記求めたトーンレベルに基づいて、対応する出力ピ
   クセル形状値を前記出力ピクセル形状テーブルから抽出
   することにより前記出力ピクセル形状値を求める、請求
   項６に記載のハーフトーン画像を提供するシステム。
8. 【請求項８】それぞれのハーフトーン位置について、予
   め決められた複数のトーンレベルのそれぞれに割り振ら
   れた出力ピクセル形状値を格納するメモリであって、該
   出力ピクセル形状値は、 ハーフトーン画像の出力ピクセルのグリッド上に、該グ
   リッドの単位面積を持つハーフトーン位置を予め定めた
   配列で含むハーフトーン・セルを定義するステップと、 前記ハーフトーン・セルに含まれるハーフトーン位置の
   それぞれを、複数の場所に細分するステップと、 前記複数の場所のそれぞれについて、第１関数の演算結
   果および第２の関数の演算結果の合計値を求めるステッ
   プと、 前記複数のトーンレベルのそれぞれに対し、前記求めら
   れた複数の合計値のうちの１つを特定するステップと、 前記複数のトーンレベルのそれぞれについて、前記特定
   された合計値に基づいて、対応する出力ピクセル形状値
   を決定するステップと、 を実行することによって求められ、 前記ハーフトーン位置のそれぞれを細分した場所を識別
   する座標系が前記ハーフトーン・セルに設定され、前記
   第１の関数は、前記座標系の任意に選択された点を基準
   として点対称な場所に同じ演算結果を返す関数であり、
   前記第２の関数は、前記座標系の任意に選択された線を
   基準として線対称な場所に同じ演算結果を返す関数であ
   り、 所望のハーフトーン・セル位置および所望のトーンレベ
   ルに基づく出力ピクセル形状値が該メモリから抽出さ
   れ、該抽出された出力ピクセル形状値に従って出力ピク
   セルの輝度値が決定されるようにしたメモリ。
9. 【請求項９】前記グリッドの軸に沿い、前記ピッチの非
   整数倍の長さの成分を持つベクトルにより、前記ハーフ
   トーン・セルが定義される、請求項８に記載のメモリ。