JP4412169B2 - 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、および記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、入力画像データに対してハーフトーン処理を実行して印刷用のデータを生成する画像処理装置に関する。

従来から、ディザ法や網点処理などに代表される種々の擬似的な中間調表現の手法を用いた画像処理が知られている（下記、特許文献１，２参照）。こうした擬似中間調処理は、ハーフトーン処理と呼ばれ、多階調で表現される画像データを所定の閾値と比較して、ドットの形成有無の２階調のデータに変換する際に使用されている。かかるハーフトーン処理は、コンピュータやプリンタなどの画像処理装置において実行され、入力した画像データから、印刷データを経て印刷画像が生成される。こうしたハーフトーン処理を行なう画像処理装置では、ドットの形成有無の判断に用いる所定の閾値を予め記憶している。例えば、特許文献１には、ディザ法に用いる閾値の記憶容量を低減する技術が、特許文献２には、網点処理に用いる閾値を生成することで記憶容量を低減する技術が、それぞれ開示されている。

特開平１１−３５５５７１号公報 特開２００２−７７６４６号公報

こうした画像処理装置では、入力階調値が異なる場合には処理対応が可能であるが、出力解像度（印刷装置で印刷する際の解像度、以下、これを記録解像度と呼ぶ）が異なる場合についての処理については言及されていない。例えば、記録解像度６００×６００ｄｐｉ、３００×３００ｄｐｉのように、異なる記録解像度での印刷が可能である場合には、記録解像度毎に閾値などのハーフトーン処理のモジュール（プログラムモジュール）を用意しておく必要がある。すなわち、多種類の記録解像度を備えれば、その分だけ対応するモジュールが必要となり、全体としての記憶領域の低減、部品点数の低減やコストの低減が困難なものとなっていた。

こうした問題は、設計工数の増加にも繋がっていた。例えば、周知のハーフトーン処理方法であるディザ法や誤差拡散法では、それぞれ適切な分散性等を確保するため、記録解像度毎にモジュールを設計、いわばチューニングする必要があり、印刷装置に多数の記録解像度を備えることで設計工数が増加していた。

本発明は、こうした問題を踏まえて、全体として記憶容量を低減する画像処理装置を提供することを目的とする。

本発明の画像処理装置は、上記課題を鑑み、以下の手法を採った。すなわち、入力した画像データの解像度を所定の記録解像度に変換して印刷データを生成する画像処理装置であって、複数の記録解像度の中から、一の記録解像度を設定する記録解像度設定部と、前記入力した画像データの解像度を、前記設定された記録解像度に変換して多階調表現されたデータを生成する多階調データ生成部と、前記多階調表現されたデータにハーフトーン処理を施すハーフトーン処理部と、前記処理されたデータに従って前記印刷データを出力するデータ出力部とを備え、前記ハーフトーン処理部は、前記記録解像度の縦横比応じたハーフトーン処理を行なうモジュールを、複数の縦横比毎に備え、前記解像度変換された多階調のデータの解像度が異なっても縦横比が同じ多階調のデータには、前記複数のモジュールの中から、前記設定された一の記録解像度の縦横比に対応する同じモジュールを選択し、該モジュールを用いて前記ハーフトーン処理を行なうことを要旨としている。

また、本発明の画像処理装置に対応する画像処理方法は、入力した画像データの解像度を所定の記録解像度に変換して印刷データを生成する画像処理方法であって、複数の記録解像度の中から、一の記録解像度を設定し、前記入力した画像データの解像度を、前記設定された記録解像度に変換して多階調表現されたデータを生成し、前記記録解像度の縦横比に応じたハーフトーン処理を行なうモジュールを、複数の縦横比毎に備え、前記解像度変換された多階調のデータの解像度が異なっても縦横比が同じ多階調のデータには、前記複数のモジュールの中から、前記設定された一の記録解像度の縦横比に対応する同じモジュールを選択し、該モジュールを用いて前記多階調表現されたデータに前記ハーフトーン処理を施し、前記ハーフトーン処理されたデータに従って前記印刷データを出力することを要旨としている。

本発明の画像処理装置および画像処理方法によれば、記録解像度の縦横比毎にハーフトーン処理を行なう異なるモジュールを記憶して備え、設定された記録解像度の縦横比に対応するモジュールにより処理を行なう。つまり、ハーフトーン処理のモジュールを、記録解像度毎には記憶して備えていない。したがって、複数の記録解像度による出力が可能であって、かつ、縦横比が同一であるものを備えた画像処理装置、画像処理方法において、モジュールを記憶する記憶領域の容量を低減することができる。

上記の構成を有する画像処理装置のハーフトーン処理は、ディザ法を用いる処理であり、前記モジュールは、前記ディザ法によりドット形成の有無を判断する際に用いる複数の閾値を備えた閾値マトリクスであるものとしても良い。

かかる画像処理装置によれば、記録解像度毎にディザ法に用いる閾値マトリクスを記憶しておく必要がない。したがって、記憶容量を低減することができる。特に、ディザ法によるハーフトーン処理で必要とする閾値マトリクスが比較的大容量のものとなる場合には、その効果は大きい。

上記の構成を有する画像処理装置のハーフトーン処理は、誤差拡散法を用いる処理であり、前記モジュールは、前記誤差拡散法による処理の際に用いる周辺画素に対して拡散する誤差の割合を定義した誤差拡散マトリクスであるものとしても良い。

かかる画像処理装置によれば、記録解像度毎に誤差拡散法に用いる誤差拡散マトリクスを記憶しておく必要がない。したがって、記憶容量を低減することができる。特に、誤差拡散法では、入力した画像データの階調値に応じて、適用する誤差拡散マトリクスを変更する場合がある。こうした多種類に及ぶ誤差拡散マトリクスを記憶する必要がある場合に、記憶容量の低減に効果を奏する。

上記の構成を有する画像処理装置のモジュールは、ドットの形成の有無のパターンを定義したドットパターンであるものとしても良い。例えば、濃度パターン法などによるハーフトーン処理で必要となるドットパターンに対しても、縦横比に応じた分だけ記憶しておくことで対応でき、記憶領域の容量を低減することができる。

上記の構成を有する画像処理装置の記録解像度の縦横比は、少なくとも２対１、１対１、１対２のいずれかであり、該縦横比に対応して２以上の異なる記録解像度を備えるものとすることができる。

かかる画像処理装置によれば、一般的に使用される記録解像度の縦横比である２対１、１対１、１対２等に対応できる。例えば、この３種類の縦横比に対応したハーフトーン処理のモジュールを備えることで、ほとんどの記録解像度による出力が可能となる。

本発明は、コンピュータプログラムおよびコンピュータプログラムを記録した媒体としても実装することができる。記録媒体としては、フレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，光磁気ディスク，メモリカード，ハードディスクなどコンピュータが読み取り可能な種々の媒体を利用することができる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき以下の順序で説明する。
Ａ．プリンタの構成：
Ｂ．第１実施例のハーフトーン処理（ディザ法）：
Ｃ．第２実施例のハーフトーン処理（誤差拡散法）：
Ｄ．変形例：

Ａ．プリンタの構成：
図１は、本発明の画像処理装置としてのプリンタの概略構成を示すブロック図である。本実施例のプリンタ１０は、カラー画像の印刷が可能なインクジェット方式のプリンタであり、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）、Ｋ（ブラック）の４色により印刷を実行する。このプリンタ１０は、デジタルスチルカメラ等により撮影した画像を記憶したメモリカードＭＣを装着するカードスロット２３を備えており、メモリカードＭＣ内から読み出したＲＧＢカラー画像を、各色ドットの形成有無により形成された印刷データに変換する。すなわち、いわゆるプリンタドライバを内蔵したプリンタである。

図示するように、プリンタ１０は、用紙Ｐにインクを吐出する印字ヘッドユニット２５を搭載したキャリッジ３０、キャリッジ３０を主走査方向に駆動するキャリッジモータ３２、用紙Ｐを搬送する紙送りモータ３３、印字ヘッドユニット２５，キャリッジモータ３２や紙送りモータ３３の動作を制御するＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ等を備えた制御回路４０などから構成されている。

印字ヘッドユニット２５は、ＣＭＹＫの各色毎に計４個のインク吐出用ヘッドを備えている。キャリッジ３０には、上記のインクを収納する黒インク用カートリッジ２９ａ，カラーインク用カートリッジ２９ｂが装着されており、各カートリッジからのインクは、図示しないピエゾ素子の電圧を調整することで用紙Ｐへ吐出される。

キャリッジモータ３２は、駆動ベルト３６を回転させることで、プラテン２８軸と並行な摺動軸３４に設置されたキャリッジ３０を往復運動させている。往復運動するキャリッジ３０の原点位置は、位置検出センサ３９により検出され、その検出値は制御回路４０に出力されている。

紙送りモータ３３は、プラテン２８を回転させることでプリンタ１０に供給された用紙Ｐを搬送し、キャリッジ３０の主走査方向に直行する副走査方向のドットの形成に寄与する。用紙Ｐは、プラテン２８の回転角度に応じて所定量だけ送られる。

制御回路４０は、ＲＯＭ内に、上述のプリンタドライバや、プリンタ１０の動作に関する各種プログラムを記憶しており、必要に応じてプリンタドライバにより、入力した画像データから印刷データを生成する。制御回路４０は、生成された印刷データに基づいて、上記の各種アクチュエータを制御する。例えば、印刷データに対応した電圧信号を印字ヘッドユニット２５のピエゾ素子へ出力し、あるいは、印刷データに対応したキャリッジ３０の位置、紙送りの量から所定の電気信号をキャリッジモータ３２、紙送りモータ３３へ出力している。

こうした制御回路４０は、外部とのインターファイスとして、前述のカードスロット２３に加え、操作パネル２１，液晶ディスプレイ２２，ＵＳＢポート２４等とも電気的に接続している。

操作パネル２１は、図示しない複数の操作ボタンを備え、ユーザが印刷対象となる画像を選択し、印刷モードを設定する際に利用される。液晶ディスプレイ２２は、カラー表示が可能な表示部であり、ユーザの印刷条件の設定、例えば、メモリカードＭＣ内に記録された画像を表示し、あるいは、印刷モードの選択肢などを表示することができる。

ＵＳＢポート２４は、外部機器であるコンピュータやハードディスクなどと接続するポートである。例えば、本実施例のプリンタ１０を、ＵＳＢポート２４を介してコンピュータと接続し、コンピュータ側で画像処理を行なうこともできる。この場合、上述のプリンタドライバを備えたコンピュータが、本発明における画像処置装置に相当することとなる。

なお、カードスロット２３は、例えば、ＳＤメモリカード（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、スマートメディア（登録商標）などの複数の媒体に対応したスロットであり、種々の記憶媒体を取扱うことができる。

以上のようなハードウェア構成を有するプリンタ１０の制御回路４０は、プリンタドライバで生成された印刷データに基づく指令を出力し、キャリッジモータ３２を駆動してキャリッジ３０を主走査方向に移動させ、また紙送りモータ３３を駆動して用紙Ｐを副走査方向に移動させる。制御回路４０は、こうした主走査および副走査を繰り返しながら、適切なタイミングでインク滴を吐出させる。こうしてプリンタ１０は、微小なドットを用紙Ｐ上に形成してカラー印刷を行なっている。

なお、本実施例では、ＣＭＹＫの４色プリンタとして説明するが、さらに、ＬＣ（ライトシアン）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＤＹ（ダークイエロ）を備え、７色により印刷を実行するプリンタであっても良い。

また、本実施例ではピエゾ素子を利用したインクジェット方式のプリンタ１０を用いているが、他のインクジェット方式のプリンタ（例えばバブルジェット（登録商標）），熱転写方式のプリンタ、昇華型プリンタ、レーザプリンタ、あるいは複合機など種々の方式のプリンタを採用するものとしても良い。

次に、こうしたプリンタ１０のプリンタドライバで実行される印刷データの生成について説明する。図２は、本実施例のプリンタ１０の概略の機能構成を示す機能ブロック図である。図示するように、このプリンタ１０は、印刷モード設定部１２，解像度変換処理部１３，色変換処理部１４，ハーフトーン処理部１７，インタレース処理部２０などの複数の処理部から構成されている。以下、こうした処理部をまとめて、プリンタドライバ１１と呼ぶ。

メモリカードＭＣ内から印刷対象となる所定の画像が選択されると、印刷モード設定部１２は、印刷モードの選択肢を液晶ディスプレイ２２上に表示する。本実施例では、「はやい」、「きれい」、「高精細」の３つの印刷モードを選択肢として備えており、ユーザは操作パネル２１を用いて印刷モードを選択する。同様に、使用する印刷用紙も、「普通紙」、「ファイン紙」、「写真用紙」の選択肢を備え、ユーザが操作パネル２１を用いて選択する。こうして印刷モード、印刷用紙が選択されると、印刷モード設定部１２は、プリンタ１０で印刷する記録解像度を設定する。

本実施例では、図３に示す６種類の記録解像度（３００×３００，３００×６００，６００×６００，６００×１２００，１２００×６００，２４００×１２００ｄｐｉ）での印刷が可能であり、選択された印刷モード、印刷用紙から、一の記録解像度が設定される。すなわち、印刷モード設定部１２は、特許請求の範囲の「記録解像度設定部」に相当する。

こうした記録解像度におけるドット形成の概念図を図４に示す。図４（ａ）には、３００×３００ｄｐｉの記録解像度におけるドット形成の概念図を、図４（ｂ）には３００×６００ｄｐｉの場合を、図４（ｃ）には６００×６００ｄｐｉの場合を、図４（ｄ）には１２００×６００ｄｐｉの場合を、それぞれ示している。図示するように、図４（ａ），（ｃ）では、ドットが縦横で等ピッチに形成され、図４（ｂ），（ｄ）では、縦横で不等ピッチ（図４（ｂ）では横に密、図４（ｄ）では縦に密）に形成されている。

こうした記録解像度に対応するドット形成は、具体的には次のようにプリンタ１０の各機器を制御して実行される。すなわち、縦方向（副走査方向）の記録解像度の切り替えは、紙送りモータ３３の回転角度の調整により行なわれ、横方向（主走査方向）の記録解像度の切り替えは、ピエゾ素子に与える繰り返しの駆動周波数を調整することで行なわれている。こうして印字ヘッドユニット２５の主走査方向の移動速度（いわゆるヘッドスピード）を一定として、異なる記録解像度に対応している。

図２に戻り、印刷対象の画像、印刷モード等（すなわち、記録解像度）が設定されると、プリンタドライバ１１は、メモリカードＭＣ内からＲＧＢカラー画像データを読み出す。読み出されたＲＧＢカラー画像データは、解像度変換処理部１３にて、解像度の変換が行なわれる。すなわち、ＲＧＢカラー画像データの有する解像度を、印刷モード設定部１２で設定した一の記録解像度に変換する。具体的には、入力したＲＧＢカラー画像データの解像度が記録解像度よりも低い場合には、線形補間を行うことで隣接画像データ間に新たなデータを生成し、入力したＲＧＢカラー画像データの解像度が記録解像度よりも高い場合には、一定の割合でデータを間引く処理を行なっている。

一の記録解像度に変換されたＲＧＢカラー画像データは、色変換処理部１４にて、プリンタ１０で使用可能な色のデータに変換される。この処理は、Ｒ，Ｇ，Ｂの階調値の組み合わせによって表現されている画像データを、ＣＭＹＫのプリンタ１０で使用する各色の階調値の組み合わせによって表現された画像データ（ＣＭＹＫデータ）に変換する処理である。この色変換処理には、周知の色変換テーブル１５（ＬＵＴ）と呼ばれる３次元のテーブルが用いられており、このテーブルを参照することで迅速に変換処理を行なうことができる。ここまでの解像度変換処理部１３，色変換処理部１４による処理を経て、ＣＭＹＫの各色ごとに階調値０から２５５の２５６階調で表現される多階調データが生成される。

色変換により生成されたＣＭＹＫデータは、ハーフトーン処理部１７にて、階調数を変換（ハーフトーン処理）が行なわれる。すなわち、２５６階調を有するデータとして表現されているＣＭＹＫデータを、ドットの形成有無（ドットＯＮ／ＯＦＦ）の２階調のデータに変換している。

第１実施例のハーフトーン処理では、ディザ法（組織的ディザ）を用いて処理を行なう。ディザ法とは、ＣＭＹＫデータの一の画素の階調値と、その画素に対応付けられた閾値とを比較して、階調値の方が大きい場合にはその画素にドットを形成する（ドットＯＮ）と判断し、階調値の方が小さい場合にはドットを形成しない（ドットＯＦＦ）と判断することで、ドット形成有無のデータに変換する手法である。こうしたディザ法では、各画素に対応付けられる複数の閾値がマトリクス状に配列され、記憶されている。こうした複数の閾値を記録したマトリクスを、閾値マトリクスと呼ぶ。

第１実施例のハーフトーン処理部１７は、３種類の閾値マトリクスＡ，Ｂ，Ｃを備えており、設定された一の記録解像度の縦横比に応じて、３種類の中から一のモジュールが選択されてハーフトーン処理が実行されている。つまり、記録解像度に対応した６種類の閾値マトリクスを備えるのではなく、縦横比ごとに３種類の閾値マトリクスを用意し、記録解像度が異なっていても縦横比が同じであれば、共通の閾値マトリクスを用いて処理を行なっている。なお、３種類の閾値マトリクスＡ，Ｂ，Ｃは、いずれも分散型のマトリクスである。かかるハーフトーン処理については、後に詳しく説明する。

階調数が変換されたデータは、インタレース処理部２０にて、ドット形成の順序を考慮した並べ替えの処理が行なわれ、印刷データとして生成される。具体的には、ドット形成有無のデータを、印字ヘッドユニット２５の動きに対応するドットの形成順序を考慮したデータに並べ替える処理を行なっている。プリンタドライバ１１は、こうして最終的に得られたデータを、印刷データとして出力し、制御回路４０は、印刷データに従い各種アクチュエータを駆動する。こうして各色のインクドットを用紙Ｐ上に形成し、カラー画像を印刷する。このインタレース処理部２０は、特許請求の範囲の「データ出力部」に相当する。

Ｂ．第１実施例のハーフトーン処理（ディザ法）：
図５は、本実施例のプリンタ１０において実行される第１実施例のハーフトーン処理のフローチャートである。この処理は、ＣＭＹＫデータからドット形成有無のデータを生成する処理であり、プリンタ１０の制御回路４０において、ＣＰＵがプリンタドライバ１１を起動することで実行される。

処理が開始されると、プリンタドライバ１１は、色変換されたＣＭＹＫデータと、設定された一の記録解像度を入力する（ステップＳ４００）。続いて、入力した記録解像度の縦横比がいくつであるかを判断する（ステップＳ４１０）。具体的には、６種類の記録解像度のうち、１２００×６００ｄｐｉまたは２４００×１２００ｄｐｉが設定されている場合には縦横比２対１と、３００×３００ｄｐｉまたは６００×６００ｄｐｉが設定されている場合には縦横比１対１と、３００×６００ｄｐｉまたは６００×１２００ｄｐｉが設定されている場合には縦横比１対２と、それぞれ判断する。

ステップＳ４１０で、縦横比が２対１であると判断した場合には、予め設定してある３種類の閾値マトリクスから、閾値マトリクスＡを選択する（ステップＳ４２０）。ここで選択された閾値マトリクスＡは、２４００×１２００ｄｐｉの記録解像度に対して設定したマトリクスである。また、ステップＳ４１０で、縦横比が１対１であると判断した場合には、閾値マトリクスＢを選択する（ステップＳ４３０）。この閾値マトリクスＢは、６００×６００ｄｐｉの記録解像度に対して設定したマトリクスである。同様に、ステップＳ４１０で、縦横比が１対２であると判断した場合には、閾値マトリクスＣを選択する（ステップＳ４４０）。この閾値マトリクスＣは、６００×１２００ｄｐｉの記録解像度に対して設定したマトリクスである。つまり、縦横比が同じで異なる記録解像度のうち、高記録解像度に対して設計したものを、各閾値マトリクスとして設定しておき、低記録解像度での処理の際には、この閾値マトリクスを使用する。

なお、ステップＳ４２０，Ｓ４３０，Ｓ４４０には、閾値マトリクスＡ，Ｂ，Ｃを用いた結果、形成されるドットＯＮ／ＯＦＦデータを概念的に示している。一の入力画像に対して閾値マトリクスＡ，Ｂ，Ｃのいずれを用いて処理を実行しても、図示する同じような適切な分散性を得ることができるように（つまり、連続してドットが発生しないように）、それぞれの閾値マトリクスは設定されている。

こうして閾値マトリクスを選定した後、ドット形成有無のデータの生成処理を実行する（ステップＳ４５０）。ステップＳ４５０には、ディザ法によるドット形成有無のデータの生成過程を概念的に示している。

図中の画像データは、ＣＭＹＫの各色毎に生成されたデータのうちの一つを示し、画像データの各矩形は、一つ一つの画素を示している。画像データの矩形内には２５６階調で表現される階調値（図示せず）が記憶されている。また、選定された一の閾値マトリクスのそれぞれのマス目には、予め閾値（図示せず）が記憶されている。この閾値マトリクスを、画像データの上に重ねることで、画像データの各画素と、閾値マトリクスの各マス目とを対応付け、各画素の階調値と閾値とを比較することができる。

比較の結果、階調値が閾値よりも大きい場合には、ドットＯＮと判断し、階調値が閾値よりも小さい場合には、ドットＯＦＦと判断する。なお、ここでは、ドットＯＮと判断された画素には、ハッチングを付して表示している。

画像データは多くの画素から構成されているため、通常は閾値マトリクスよりも大きなサイズである。従って、全ての画素についてのドット形成有無を判断するために、閾値マトリクスの位置を画像データに対して移動させながら、同じマトリックスを繰り返し使用する。こうして全ての画素についてドット形成有無を判断し、ドットＯＮ／ＯＦＦデータを生成する。なお、実際には、閾値マトリクス毎にドット形成有無を判断するのではなく、ラスタ単位でドット形成の有無を判断している。

続いて、プリンタドライバ１１は、ＣＭＹＫの各色について、処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ４６０）。ステップＳ４６０で、全ての色について処理が終了した（Ｙｅｓ）と判断した場合には、ディザ法によるハーフトーン処理を終了し、ＮＥＸＴに抜けてインタレース処理を行なう。他方、ステップＳ４６０で、全ての色について処理が終了していない（Ｎｏ）と判断した場合には、ステップＳ４５０に戻って、未処理の色についてドット形成有無データの生成を繰り返す。

以上のハーフトーン処理によれば、プリンタ１０の６種類の記録解像度に対して、３種類の閾値マトリクスを用いるだけで対応できる。つまり、異なる記録化解像度であっても、縦横比が同じものに対しては、共通の閾値マトリクスを使用することができる。したがって、閾値マトリクスを記憶する記憶領域（ＲＯＭ）の容量を低減することができる。また、閾値マトリクスは、縦横比が同一で異なる複数の記録解像度のうち、高記録解像度のものに対して設計したものを使用する。こうすることで、低記録解像度での処理において、別途、閾値マトリクスを用意する必要なしに、そのまま高記録解像度のものを適用することができる。

Ｃ．第２実施例のハーフトーン処理（誤差拡散法）：
第２実施例のハーフトーン処理では、第１実施例のディザ法に代えて、誤差拡散法を用いて処理を行なう。誤差拡散法とは、画素の階調値に所定の誤差を加算した値と、所定の閾値とを比較して、加算した値が大きい場合にはその画素にドットを形成すると判断し、加算した値の方が小さい場合にはドットを形成しないと判断することで、ドット形成有無のデータに変換する手法である。ここで、階調値に加算される所定の誤差は、ある画素にドットを形成し、あるいは形成しなかったことにより生じた階調値の誤差である。例えば、ある画素にドットを形成した場合、その画素が持つ本来の階調値よりも暗くなったとする。この場合、形成されるドットの階調値と、本来の階調値との差分が誤差となる。誤差拡散法では、発生した誤差を、所定の重み付けにより、周辺の未処理の画素に分配する。こうした誤差拡散法では、誤差を拡散する重み付けの係数と拡散する画素位置を表わすマトリクス（これを誤差拡散マトリクスと呼ぶ）が記憶されている。

なお、第２実施例では、ハーフトーン処理以外のその他の部分は、第１実施例のプリンタ１０の構成と同様である。したがって、誤差拡散法によるハーフトーン処理を行なう処理部をハーフトーン処理部１７０，これを備えたデバイスドライバをプリンタドライバ１１０と記し、その他の部分の説明を省略する。

図６は、第２実施例のハーフトーン処理のフローチャートである。この処理は、ＣＭＹＫデータからドット形成有無のデータを生成する処理であり、プリンタ１０の制御回路４０において、ＣＰＵがプリンタドライバ１１０を起動することで実行される。

処理が開始されると、プリンタドライバ１１０は、色変換されたＣＭＹＫデータと、設定された一の記録解像度を入力し（ステップＳ５００）、入力した記録解像度の縦横比のいくつであるかを判断する（ステップＳ５１０）。縦横比が２対１，１対１，１対２のいずれに該当するかを判断する処理は、第１実施例と同様である。

ステップＳ５１０で、縦横比が２対１であると判断した場合には、予め設定してある３種類の誤差拡散マトリクスから、誤差拡散マトリクスＡを選択し（ステップＳ５２０）、縦横比が１対１であると判断した場合には、誤差拡散マトリクスＢを選択し（ステップＳ５３０）、縦横比が１対２であると判断した場合には、誤差拡散マトリクスＣを選択する（ステップＳ５４０）。こうした各誤差拡散マトリクスは、縦横比が同一である２つの記録解像度のうち、高解像度のものを用いて設計したマトリクスである。

なお、ステップＳ５２０，Ｓ５３０，Ｓ５４０には、誤差拡散マトリクスＡ，Ｂ，Ｃの概念図を示している。図中のマス目は、一つの画素に対応しており、斜線で示したマス目は、処理対象画素を示している。各マス目には、処理対象画素で発生した誤差を、対応する未処理画素に分配するための比率（図示せず）が記憶されている。図示する誤差拡散マトリクスＢを基準とすると、誤差拡散マトリクスＡは主走査方向に長い状態となっている。つまり、処理対象画素で発生した誤差を、主走査方向で遠くに位置する画素にまで拡散するマトリクスである。他方、誤差拡散マトリクスＣは、誤差拡散マトリクスＢを基準とすると、副走査方向に長い状態となっている。つまり、処理対象画素で発生した誤差を、副走査方向で遠くに位置する画素にまで拡散するマトリクスである。こうした誤差拡散マトリクスは、一の入力画像に対して、同じような適切な分散性を得ることができるように（つまり、最も印字品質が高くなるように）、設定されている。

こうして誤差拡散マトリクスを選定した後、ドット形成有無のデータの生成処理を実行する（ステップＳ５５０）。ステップＳ５５０には、誤差拡散法によるドット形成有無のデータの生成過程を概念的に示している。

図中の画像データは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色毎に生成されたデータのうちの一つを示し、画像データの各矩形は、一つ一つの画素を示している。画像データの矩形内には２５６階調で表現される階調値が記憶されている。誤差拡散法では、画像の主走査方向（左端から右端）へ１画素ずつ処理が行なわれ、画像データの一の処理対象画素における階調値と、これに対応する誤差とを加算し、所定の閾値と比較してドットのＯＮ／ＯＦＦを判断する。処理対象に加算する誤差は、図示しない誤差バッファと呼ばれる記憶領域に記憶されている。図示するように一の処理対象画素で発生した誤差は、設定された誤差拡散マトリクスの重み付けの係数に従って周囲の画素に拡散される。拡散される誤差は、その画素の処理の順番が来るまで、誤差バッファに記憶されている。こうして誤差を周辺画素に拡散しながら処理を行ない、画像全体で誤差を低減し、ドットの形成有無のデータを生成する。

続いて、プリンタドライバ１１０は、ＣＭＹＫの各色について、処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ５６０）。ステップＳ５６０で、全ての色について処理が終了した（Ｙｅｓ）と判断した場合には、ＮＥＸＴに抜けてインタレース処理を行ない、全ての色について処理が終了していない（Ｎｏ）と判断した場合には、ステップＳ５５０に戻って、未処理の色についてドット形成有無データの生成を繰り返す。

以上の第２実施例のハーフトーン処理によれば、６種類の記録解像度に対応する分の誤差拡散マトリクスを備えておく必要がない。したがって、第１実施例と同様、記憶領域の容量を低減することができる。

こうした第１実施例のディザ法、第２実施例の誤差拡散法によるハーフトーン処理を、選択的に実行可能なプリンタであれば、設定される記録解像度に対応する閾値マトリクス、誤差拡散マトリクスを予め設定しておくものとすれば良い。例えば、印刷モード等の設定の際に、ハーフトーン処理の手法を選択する選択肢を設ける。ユーザは、印刷モード，用紙，ハーフトーン処理の手法を選択する。プリンタ１０は選択された項目に応じて、図７に示す各種内容の設定を行なう。例えば、「はやい」,「普通紙」,「ディザ」が選択された場合には、図示するように、閾値マトリクスＢを設定する。また、「はやい」,「普通紙」,「誤差拡散」が選択された場合には、誤差拡散マトリクスＢを含む種々の項目である誤差拡散ユニットｂを設定する。こうすることでハーフトーン処理に必要な種々の項目を記録する記録容量を低減することができる。なお、第２実施例では理解を容易にするため説明を省略したが、実際の誤差拡散法によるハーフトーン処理では、画像データの画素の階調値によって適用する誤差拡散マトリクスを変更したり、主走査方向の端部の画素では異なる処理を実行している。こうした種々の項目について、設定したユニットを、ここでは誤差拡散ユニットａ，ｂ，ｃと呼んでいる。

以上に説明した第１実施例のハーフトーン処理、および第２実施例のハーフトーン処理は、図８（ａ）に示す工程で設計される。まず、６００×６００ｄｐｉの記録解像度（すなわち縦横比１対１）について、閾値マトリクスＢや誤差拡散マトリクスＢのチューニングを行なう（ステップＳ７００）。次に、２４００×１２００ｄｐｉの記録解像度（すなわち縦横比２対１）についてチューニングを行ない（ステップＳ７１０）、最後に６００×１２００ｄｐｉの記録解像度（すなわち縦横比１対２）についてチューニングを行なう（ステップＳ７２０）。こうしてハーフトーン処理部の設計、チューニングは完了する。

例えば、一の閾値マトリクスのチューニングでは、ドットが最も分散するようにマトリクス内の閾値を設定し、これを所定のサンプルなどで評価して決定する。また、誤差拡散マトリクスのチューニングであれば、どの範囲の画素まで誤差を拡散させるかにより誤差拡散マトリクスの形状、分配する比率などを決め、誤差拡散マトリクスを適用する閾値等を設定し、これを評価して決定する。実際には、上述のように画像データの画素の階調値によって適用する誤差拡散マトリクスを変更したり、複数種類のドット径（例えば、大ドット，中ドット，小ドットなど）によりハーフトーン処理を行なうため、チューニングの必要がある項目は多岐にわたる。

比較のために、従来のハーフトーン処理の設計工程を図８（ｂ）に示した。図示するように、プリンタの記録解像度が６種類あれば、６種類分のチューニングが必要となる。つまり、本実施例で説明したように、縦横比毎に記録解像度を分類して、同じ縦横比のものには同じ閾値マトリクス，誤差拡散マトリクスを用いることで、従来の設計工程に比べて、大幅に工数が低減できる。したがって、記録容量を低減することができるのに加え、開発コストを低減することがきる。

Ｄ．変形例：
第１実施例ではディザ法による閾値マトリクスを、第２実施例では誤差拡散法による誤差拡散マトリクスを、それぞれ記録解像度の縦横比が同じものに共有するものとして説明したが、ハーフトーン処理そのもの（つまりハーフトーンのプログラムモジュール）を共有にするものとしても良い。例えば、濃淡のドットや大，中，小ドットの印字を用いてハーフトーン処理を行なえるプリンタにおいて、大ドットに関してはディザ法を、中，小ドットに関しては誤差拡散法を、それぞれ用いて処理を行なう場合もある。こうした場合には、縦横比毎にモジュール全体を複数（本実施例に対応させる場合には３種類）用意し、設定した記録解像度の縦横比に応じて、モジュールを選定するものとすれば良い。

こうしたハーフトーン処理のフローチャートを図９に示す。第１実施例，第２実施例と同様、まず、色変換されたＣＭＹＫデータと、設定された一の記録解像度を入力し（ステップＳ８００）、入力した記録解像度の縦横比のいくつであるかを判断する（ステップＳ８１０）。ステップＳ８１０で縦横比が２対１である場合には、対応するモジュールＡを呼び出し、ドット形成有無のデータを各色毎に生成する（ステップＳ８２０）。同様に、ステップＳ８１０で縦横比が１対１である場合には、モジュールＢを呼び出して実行し（ステップＳ８３０）、縦横比が１対２である場合には、モジュールＣを呼び出して処理を行なう（ステップＳ８４０）。こうした縦横比に応じたハーフトーンモジュールで処理をする構成とすることとしても、第１実施例、第２実施例と同様の効果を奏する。

特に、こうしたハーフトーン処理をハード的に実行するプリンタの場合には、その効果が大きい。例えば、プリンタドライバ機能を備えたいわゆるスタンドアロンタイプのプリンタでは、かかる処理がハード的に組み込まれている場合がある。こうしたプリンタでは、誤差拡散法によるハーフトーン処理であれば、階調値と誤差とを所定クロックで読み込み、加算し、比較し、メモリに書き込む等、一連の処理をＡＮＤ，ＯＲ，ＩＮＶ等のゲートによる論理回路で構成している。こうしたハード構成を持つプリンタにおいて、記録解像度毎にゲートを備える必要がない。したがって、部品点数を低減し、コストダウンを図ることができる。

また、こうした縦横比に着目してハーフトーン処理に必要な要素を共用にする手法を、ディザ法、誤差拡散法以外のハーフトーン処理、例えば、濃度パターン法（いわゆる網点処理）に利用するものとしても良い。濃度パターンは、１画素を、白と黒の面積比率の違う複数のドットパターンに対応させて中間調を表現する手法である。こうしたドットパターンを記録解像度の縦横比毎に用意し、縦横比が同じものには、同じドットパターンを用いてハーフトーン処理を実行する。こうすることで、全体としての記憶容量を低減することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、誤差拡散法と、論理的に等価である平均誤差最小法に適用するものとしても良い。平均誤差最小法は、各画素のドットのＯＮ／ＯＦＦの判断により発生した誤差をそのまま誤差バッファに記憶し、次の画素を処理する際に、その画素の周辺の画素について判断した誤差を所定係数倍して寄せ集め、これを画素の階調値に加算して処理を行なう。つまり、誤差拡散法と同様、重み付けの係数が必要となる。こうした係数を、縦横比ごとに備えることで記憶容量を低減することができる。

本発明の画像処理装置としてのプリンタの概略構成を示すブロック図である。 本実施例のプリンタの概略の機能構成を示す機能ブロック図である。 記録解像度の一例を示す説明図である。 記録解像度におけるドット形成の概念図である。 第１実施例のハーフトーン処理のフローチャートである。 第２実施例のハーフトーン処理のフローチャートである。 記録解像度とハーフトーン処理の設定項目の説明図である。 ハーフトーン処理の設計工程を示す工程図である。 縦横比に応じてモジュールを選定するハーフトーン処理のフローチャートである。

符号の説明

１０…プリンタ
１１…プリンタドライバ
１２…印刷モード設定部
１３…解像度変換処理部
１４…色変換処理部
１５…色変換テーブル
１７…ハーフトーン処理部
２０…インタレース処理部
２１…操作パネル
２２…液晶ディスプレイ
２３…カードスロット
２４…ＵＳＢポート
２５…印字ヘッドユニット
２８…プラテン
２９ａ…黒インク用カートリッジ
２９ｂ…カラーインク用カートリッジ
３０…キャリッジ
３２…キャリッジモータ
３３…紙送りモータ
３４…摺動軸
３６…駆動ベルト
３９…位置検出センサ
４０…制御回路
１１０…プリンタドライバ
１７０…ハーフトーン処理部
ＭＣ…メモリカード
Ｐ…用紙

Claims (8)

1. 入力した画像データの解像度を所定の記録解像度に変換して印刷データを生成する画像処理装置であって、
   複数の記録解像度の中から、一の記録解像度を設定する記録解像度設定部と、
   前記入力した画像データの解像度を、前記設定された記録解像度に変換して多階調表現されたデータを生成する多階調データ生成部と、
   前記多階調表現されたデータにハーフトーン処理を施すハーフトーン処理部と、
   前記処理されたデータに従って前記印刷データを出力するデータ出力部とを備え、
   前記ハーフトーン処理部は、
   前記記録解像度の縦横比応じたハーフトーン処理を行なうモジュールを、複数の縦横比毎に備え、前記解像度変換された多階調のデータの解像度が異なっても縦横比が同じ多階調のデータには、前記複数のモジュールの中から、前記設定された一の記録解像度の縦横比に対応する同じモジュールを選択し、該モジュールを用いて前記ハーフトーン処理を行なう
   画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置であって、
   前記ハーフトーン処理は、ディザ法を用いる処理であり、
   前記モジュールは、前記ディザ法によりドット形成の有無を判断する際に用いる複数の閾値を備えた閾値マトリクスである画像処理装置。
3. 請求項１に記載の画像処理装置であって、
   前記ハーフトーン処理は、誤差拡散法を用いる処理であり、
   前記モジュールは、前記誤差拡散法による処理の際に用いる周辺画素に対して拡散する誤差の割合を定義した誤差拡散マトリクスである画像処理装置。
4. 請求項１に記載の画像処理装置であって、
   前記モジュールは、ドットの形成の有無のパターンを定義したドットパターンである画像処理装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像処理装置であって、
   前記記録解像度の縦横比は、少なくとも２対１、１対１、１対２のいずれかであり、該縦横比に対応してそれぞれ２以上の異なる記録解像度が対応付けられた画像処理装置。
6. 入力した画像データの解像度を所定の記録解像度に変換して印刷データを生成する画像処理方法であって、
   複数の記録解像度の中から、一の記録解像度を設定し、
   前記入力した画像データの解像度を、前記設定された記録解像度に変換して多階調表現されたデータを生成し、
   前記記録解像度の縦横比に応じたハーフトーン処理を行なうモジュールを、複数の縦横比毎に備え、前記解像度変換された多階調のデータの解像度が異なっても縦横比が同じ多階調のデータには、前記複数のモジュールの中から、前記設定された一の記録解像度の縦横比に対応する同じモジュールを選択し、該モジュールを用いて前記多階調表現されたデータに前記ハーフトーン処理を施し、
   前記ハーフトーン処理されたデータに従って前記印刷データを出力する
   画像処理方法。
7. 入力した画像データの解像度を所定の記録解像度に変換して印刷データを生成する画像処理をコンピュータに実現させるプログラムであって、
   複数の記録解像度の中から、一の記録解像度を設定する機能と、
   前記入力した画像データの解像度を、前記設定された記録解像度に変換して多階調表現されたデータを生成する機能と、
   前記記録解像度の縦横比に応じたハーフトーン処理を行なうモジュールであって、複数の縦横比毎に備えられた複数のモジュールの中から、前記解像度変換された多階調のデータの解像度が異なっても縦横比が同じ多階調のデータについては、前記設定された一の記録解像度の縦横比に対応する同じモジュールを選択し、該モジュールを用いて前記多階調表現されたデータに前記ハーフトーン処理を施する機能と、
   前記ハーフトーン処理されたデータに従って前記印刷データを出力する機能と
   を前記コンピュータに実現させるプログラム。
8. 請求項７に記載のプログラムをコンピュータに読み取り可能に記録した記録媒体。

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