JP5058247B2 - マルチレベルハーフトーンスクリーン及びそのセット - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

［発明の分野］
本発明は、マルチレベルハーフトーンスクリーン及びそのセットに関する。特に、本発明は、電子写真印刷装置、ＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ｔｏ−Ｐｌａｔｅ）印刷装置、ＤＴ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｍａｇｉｎｇ）印刷装置、昇華型印刷装置、低解像度インクジェット印刷装置などの低解像度マルチレベル印刷装置に適したマルチレベルハーフトーンスクリーン及びそのセットに関する。
［発明の背景］
図１は、画像を取得し、取得した画像を“デジタルコントーン（ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｔｏｎｅ）”データにラスタ処理し、デジタルコントーンデータを印刷装置に互換したフォーマットに処理する従来のワークフローを示す。特に、図１は、各種入力ソース１０２，１０４，１０６が各種画像キャプチャ装置１０８，１１０，１１２により画像を取得するのに利用され、デジタルデータファイル１１４に変換されることを示す。例えば、デジタルカメラ１０８は、アナログコントーンシーン１０２のデジタルピクチャを撮像し、ピクチャをデジタルファイル１１４に変換するかもしれない。デジタルファイル１１４の具体例として、ＪＰＧファイル、ＴＩＦＦファイル及び既知の他の何れかのデジタルファイルフォーマットがあげられる。図１はまた、スキャナ１１０がハードコピープリント１０４をデジタルスキャンし、デジタルスキャンをデジタルファイル１１４に変換するのに利用されるかもしれないことを示す。また、グラフィックデザインソフトウェア１１２が、グラフィックデザイン１０６を生成し、当該デザインをデジタルファイル１１４としてセーブするのに利用されるかもしれない。

デジタルファイル１１４は、２次元アレイに配置された複数の“画素”を有する。各画素は、赤、緑及び青の各カラー分類に係る強度データを含む。しかしながら、印刷装置１１６，１１８及び１２０は、ＣＭＹＫにより一般に示される４つの異なるカラー分類によるシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックに従って画像を印刷する。このため、ユーザがプリンタ１１６，１１８，１２０の何れかによりデジタルファイル１１４を印刷することを所望する場合、ソフトウェア、ハードウェア又はその両方が、デジタルファイル１１４を“デジタルコントーン”ＣＭＹＫデータ１２４にラスタ変換するためのラスタイメージプロセッサ“ＲＩＰ”１２２として利用されるかもしれない。具体的には、ＲＩＰ１２２は、デジタルファイル１１４のデジタルの赤、緑及び青のデータをＣＭＹＫデータに変換する。

さらに、プリンタ１１６，１１８，１２０は、典型的には、装置１０８，１１０，１１２の画像取得解像度よりはるかに大きな印刷解像度を有する。従って、ＲＩＰ１２２は、典型的には、デジタルコントーンＣＭＹＫデータ１２４がデジタルファイル１１４より大きな解像度を有するように、それが処理する画像データの解像度を増大させる。すなわち、デジタルファイル１１４の“画素”は、デジタルコントーンＣＭＹＫデータ１２４における複数の“ＲＩＰｐｅｄ画素”に対応するかもしれない。１つのＲＩＰｐｅｄ画素が、参照番号１２６により示される。

印刷するため、デジタルコントーンＣＭＹＫデータ１２４は、ハーフトーン処理１３０がなされ、ＲＴＰ（Ｒｅａｄｙ−Ｔｏ−Ｐｒｉｎｔ）データを印刷する印刷装置に互換するＲＴＰデータ１２８に変換されるかもしれない。ＲＴＰデータ１２８は、典型的には、デジタルコントーンＣＭＹＫデータ１２４と同じ又はより大きな解像度を有する。従って、ＲＩＰｐｅｄ画素１２６などのＲＩＰｐｅｄ画素は、典型的には、“エクスポージャドット（ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｄｏｔ）”として参照される要素などのＲＴＰデータ１２８の１以上の要素に対応する。１つのエクスポージャドットは、例えば、参照番号１３８により示される。

使用されるプリンタ１１６，１１８，１２０と印刷される画像のタイプに応じて、ハーフトーン処理１３０などの複数のハーフトーン処理の１つが利用されるかもしれない。例えば、オペレータがプリンタ１１６を使用することを所望する場合、ユーザは閾値ハーフトーン処理１３２を利用して、デジタルコントーンＣＭＹＫデータ１２４をＲＴＰデータ１３４に変換するかもしれない。従来の閾値ハーフトーン処理では、入力されるＲＩＰｐｅｄ画素１２６の強さが閾値以上である場合、ＲＩＰｐｅｄ画素１２６に対応するＲＴＰデータ１３４のエクスポージャドットが、エクスポージャドットが当該位置において印刷されることを示すＯＮ値にセットされる。ＲＩＰｐｅｄ画素１２６の強度が閾値より低い場合、ＲＴＰデータ１３４の対応するエクスポージャドットが、当該位置にエクスポージャドットが印刷されないことを示すＯＦＦにセットされる。

ユーザがプリンタ１１８により印刷することを所望する場合、ユーザは、ＲＴＰデータ１４２を生成するため、パターン化されたドットハーフトーン処理１４０を選択するかもしれない。パターン化されたドットハーフトーン処理によると、入力されたＲＩＰｐｅｄ画素１２６の強度、プリンタ１１８の相対的な解像度及びデジタルコントーンＣＭＹＫデータ１２４に応じて、複数のパターン１４４の１つが、ハーフトーンセル１４６のエクスポージャドットのパターンを生成するのに利用される。図１の例では、ハーフトーンセル１４６は、デジタルコントーンＣＭＹＫデータ１２４からのＲＩＰｐｅｄ画素に対応し、４つのエクスポージャドットを有する。この場合、ハーフトーンセル１４６は、異なる５つの強度レベルを表すことができる。すなわち、（１）ハーフトーンセル１４６の４つのエクスポージャドットの１つが“オン”であり、残りが“オフ”となるレベルと、（２）ハーフトーンセル１４６の４つのエクスポージャドットの１つが“オン”であり、残りが“オフ”となるレベルと、（３）ハーフトーンセル１４６の４つのエクスポージャドットの２つが“オン”であり、残りが“オフ”となるレベルと、（４）ハーフトーンセル１４６の４つのエクスポージャドットの３つが“オン”であり、残りが“オフ”となるレベルと、（５）ハーフトーンセル１４６のすべてのエクスポージャドットが“オン”となるレベルである。この例では、処理されるＲＩＰｐｅｄ画素が僅かな強度又は強度がゼロの強度を有する場合、対応するハーフトーンセルに対してパターン（１）が利用されるかもしれない。処理されるＲＩＰｐｅｄ画素がより高い強度レベルに係る強度を有する場合、パターン（２）が利用されるかもしれないなどである。

ユーザがデータ１２４をマルチレベルプリンタ１２０により印刷することを所望する場合、ユーザはマルチレベルハーフトーン処理１４８を選択するかもしれない。バイナリプリンタと対比されるマルチレベルプリンタは、複数の強度のうちの１つを有する１つのエクスポージャドットを印刷することが可能である。例えば、８ビットマルチレベルプリンタ１２０は、２５６の異なるエクスポージャレベルの１つによって何れか１つのエクスポージャドットを印刷可能である。他方、バイナリプリンタは、２つの強度“オン”又は“オフ”の１つによって１つのエクスポージャドットを印刷可能である。従って、マルチレベルハーフトーン処理１４８は、マルチレベルプリンタの能力に応じて、複数の異なるエクスポージャ強度レベルの１つを有するエクスポージャドット１５２によりＲＴＰデータ１５０を生成する。図２は、バイナリプリンタのエクスポージャドットを示し、図３は、マルチレベルプリンタのエクスポージャドットを示す。図４は、デジタルコントーンＣＭＹＫデータ１２４のヒストグラムと、マルチレベルハーフトーン処理１４８の実行後の結果として得られるＲＴＰデータ１５０（“マルチレベルハーフトーンデータ”とも呼ばれる）のヒストグラムとを示す。

ハーフトーン処理１３０は、デジタルコントーンＣＭＹＫデータ１２４におけるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各カラー分類のそれぞれについて実行される。このため、データ１２４の各カラー分類Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのそれぞれについて、異なるＲＴＰデータ１２８が生成され、それに対応する。さらに、ハーフトーン処理は、何れのＲＴＰデータが対応するデジタルコントーンＣＭＹＫデータ１２４について出力されるべきか決定するのに用いられる実質的にテーブルである“スクリーン”を利用する。典型的には、各カラー分類について１つのスクリーンが使用される。

図５Ａは、シアンカラー分類のハーフトーンスクリーン５０１を示す。スクリーン５０１は、ＲＴＰデータ５０４のエクスポージャドットがゼロでないエクスポージャ強度を有する位置を表す複数の“スクリーンドット”５０２を有する。すなわち、スクリーンドット５０２は、ドットが印刷装置により印刷される位置を表す。ＲＴＰデータ５０４を生成するため、スクリーン５０１が、典型的にはデジタルコントーンデータ５０５上にあるアングルで重ね合わされる。通常、ハーフトーンスクリーン５０１は、それが適用されるべきデジタルコントーンデータ５０５より小さい（低い解像度を有する）。従って、ハーフトーンスクリーン５０１は、それが典型的には、図５Ａの５０６に示されるように、デジタルコントーンデータ５０５上にあるアングルにより重ね合わされるようにタイル配置される。各スクリーンドット５０２は、それが重乗する画素の強度を、図５Ａの５０７などに示されるように、特定のエクスポージャ強度を有する対応するエクスポージャドット５０３に変換する。

従来、ＡＭスクリーンとＦＭスクリーンの異なる２つのタイプのハーフトーンスクリーンが存在した。図５Ｂの５１０などに示されるＡＭスクローンは、規則的なパターンを有するスクリーンドットを含む振幅変調されたスクリーンを表す。他方、図５Ｂの５１１などに示されるＦＭスクリーンは、ランダムなパターンを有するスクリーンドットを示す周波数変調されたスクリーンを表す。ＦＭスクリーンはまた、“確率的スクリーン”と呼ばれる。

ＡＭスクリーンを用いて満足いく画像を生成するため、ＣＭＹＫカラー分類の１つについて各スクリーンが構成されるＡＭスクリーン群が生成され、これらのスクリーンが特定のアングルにより対応するデジタルコントーンデータに重ね合わされる。典型的には、これらのスクリーンが重ね合わされるとき、シアンスクリーンはそれの対応するデジタルコントーンデータに対して１５度に向き付けされ、マゼンタスクリーンは７５度に向き付けされ、ブラックスクリーンは４５度に向き付けされ、イエロースクリーンは０度に向き付けされる。各スクリーンがこれら具体的なアングルにより重乗されると、それらのスクリーンドットは、肉眼では容易には認識されないロゼット構造と呼ばれる満足いくマイクロ構造を生成する。しかしながら、モアレパターンと呼ばれるスクリーンドットの干渉パターンが出現し、従来のＡＭスクリーンが適用されると、ときには画質を劣化させる。

ＦＭスクリーンは、妨げとなるモアレ干渉パターンに係る問題を有しない。しかしながら、トーンスケールのより高い部分、すなわち、エクスポージャ強度が高く、スクリーンドットが大きく加わり始めるトーンスケールの部分におけるスクリーンドットの間の結合によって、ＦＭスクリーンを利用するとき虫のようなアーチファクトが生成される可能性がある。

さらに、高解像度インクジェットプリンタにより実行されるものなど、ＦＭスクリーンが高解像度印刷（インチ毎に約５，０００以上のドット）については良好に機能するが、電子写真、フレキソ印刷、ダイレクトイメージング（ＤＩ）、昇華型及び低解像度インクジェット印刷装置などの低解像度印刷（インチ毎に約２，０００以上のドット）については、それらはあまり効果的でない。例えば、電子写真（ＥＰ）印刷及びフレキソ印刷は、現在はインクジェット印刷により提供される解像度での印刷が不可能である。なぜなら、これらの印刷方法は、高解像度インクジェット印刷より大きな最小エクスポージャドットサイズを有するためである。詳細には、ＥＰ印刷は、トナーを引き付けるイメージシリンダに電荷のスポットを付加することによって、印刷基板にトナーを転写する。その後、トナーは紙などの基板に転写される。エクスポージャドットサイズが小さすぎる場合、小さな電荷しかイメージシリンダに付加されず、トナーを適切に引き付けることができない。このため、少なすぎるトナーしか又は全くトナーが基板に転写されなくなる。フレキソ印刷の場合、隆起されたエクスポージャドットがフレキシブル印刷プレートに形成される。その後、インクはフレキシブル印刷プレートに印加され、隆起されたエクスポージャドットが、基板に接触することによりインクを転写する。隆起されたエクスポージャドットが印刷プレート上で小さすぎる場合、インクは適切に印刷プレートに転写されない。同様の問題が、他の低解像度印刷技術に存在する。しかしながら、ＦＭスクリーンは、モアレ干渉パターンの解消など、ＡＭスクリーンに対していくつかの効果を提供するため、低解像度印刷処理においてアーチファクトなく高画質画像を生成するＦＭスクリーンが所望される。
［発明の概要］
本発明によるマルチレベルハーフトーンスクリーンセットによって、上述した問題点が解決され、当該分野における技術的解決が実現される。本発明の実施例では、低解像度マルチレベル印刷に特に適した３次元（３Ｄ）ハーフトーンスクリーンが提供され、コンピュータアクセス可能なメモリシステムに格納される。低解像度マルチレベル印刷の具体例として、電子写真、ＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ｔｏ−Ｐｌａｔｅ）、ダイレクトイメージング（ＤＩ）、昇華型及び低解像度インクジェット印刷があげられる。本発明の各種実施例による３Ｄハーフトーンスクリーンは、第１データ構造の第１の複数の平面を有する。各第１平面は、入力ＲＩＰｐｅｄ画素の１以上の強度に対応する。これらの平面における各データ構造は、マルチレベル印刷装置のエクスポージャ強度レベルに関連付けされる。入力ＲＩＰｐｅｄ画素に対応する出力エクスポージャ強度レベルは、入力ＲＩＰｐｅｄ画素の強度に少なくとも基づき複数の平面の１つを選択し、入力ＲＩＰｐｅｄ画素の座標に少なくとも基づき、選択された平面におけるデータ構造を選択することにより決定される。

３Ｄハーフトーンスクリーンの平面内に、非ゼロのエクスポージャ強度に係るデータ構造に対応するスクリーンドットが存在する。スクリーンドットのサイズに応じて、１つの又は複数の連続するデータ構造が、スクリーンドットを記述するのに利用されるかもしれない。すなわち、１つの又は複数の連続するデータ構造は、データによりスクリーンドットを表すのに利用されるかもしれない。“連続する”という用語は、実データ要素がコンピュータアクセス可能なメモリシステムのリモートで非連続的な位置にあったとしても、アレイにおける隣接する要素などのデータの論理グループを表すものである。

本発明の実施例によると、各スクリーンドットは、３Ｄハーフトーンスクリーンの各平面を通じて同一又は実質的に同一の位置に留まる中心部分を有する。各スクリーンドットはまた、入力ＲＩＰｐｅｄ画素の強度が増加する方向に平面毎にサイズが
拡大する周辺領域を含む。

本発明の他の実施例によると、各スクリーンドットにより表されるエクスポージャドット強度は、入力ＲＩＰｐｅｄ画素の強度が増加する方向に平面間で増大する。

本発明のさらなる他の実施例によると、何れか特定の平面上のスクリーンドットのサイズは、実質的に等しいが、一般には等しくない。何れか特定の平面に、特により高い強度レベルに係る平面に実質的に等しいスクリーンドットを有する効果は、それが虫状のアーチファクトを抑制するため、スクリーンドットがどのように結合するか制御することである。しかしながら、何れか特定の平面に、特により低い強度レベルに係る平面に正確に等しいスクリーンドットサイズを有しない効果は、それがより安定的なトナー／インク転写を可能にすることである。言い換えると、特にスクリーンドットが小さいトーンスケールの先端領域（すなわち、低強度領域）において、やや不規則な又は可変的なスクリーンドットサイズが、特に小さなスクリーンドットサイズに良好には反応しない低解像度印刷装置について安定的なトナー／インク転写に役立つと判断された。これについて、本発明のさらなる他の実施例によると、トーンスケールの先端領域に対応する平面のスクリーンドットサイズが、特に低解像度印刷装置についてトナー／インク転写の安定性を向上させるよう拡大される。

本発明のさらなる実施例によると、スクリーンドット中心部分は、３Ｄハーフトーンスクリーンの平面に確率的に構成される。他の実施例によると、１以上の平面のスクリーンドット中心部分は確率的に構成され、１以上の他の平面では、スクリーンドット中心部分は規則的に構成される。一実施例では、スクリーンドット中心部分は、中間調平面に規則的に構成され、その他の平面では確率的に構成される。

本発明の実施例によると、３Ｄハーフトーンスクリーンは、緑ノイズパワースペクトル、すなわち、１インチ当たり約１５０〜２５０の中間周波数ピークを示す。必須ではないが、緑ノイズパワースペクトルは、低解像度印刷装置に有用である。他の実施例によると、３Ｄハーフトーンスクリーンは、異なる平面間で可変的なスクリーンドット周波数を示す。

本発明のさらなる実施例によると、各カラー分離について、１つの３Ｄハーフトーンスクリーンが生成される。各３Ｄハーフトーンスクリーンは、画像アーチファクトの抑制に役立つよう異なる平均スクリーンドット周波数を有するかもしれない。さらに、３Ｄハーフトーンスクリーンの１以上がＦＭスクリーンであり、また１以上がＡＭスクリーンであるかもしれない。

本発明のさらなる他の実施例によると、ＲＩＰｐｅｄ画素の入力強度は、ＲＩＰｐｅｄ画素の座標と共に、マルチレベル処理システムにより受付される。ＲＩＰｐｅｄ画素の強度に少なくとも基づき、処理システムによって３Ｄハーフトーンスクリーンの平面が選択される。ＲＩＰｐｅｄ画素の座標に少なくとも基づき、処理システムによってＲＩＰｐｅｄ画素の座標に対応する選択された平面における位置が決定される。ＲＩＰｐｅｄ画素の座標に対応する平面の位置に係るエクスポージャ値が決定され、処理システムにより出力される。

本発明のさらなる他の実施例によると、３Ｄハーフトーンスクリーンが、少なくともタイル形状、タイルサイズ、タイル角度及びスクリーンドット周波数の特定情報を受け付けることによって処理システムにより生成される。特定されたタイルの形状、サイズ、角度及び周波数の規定を充足するタイルが、ランダムなスクリーンドット中心部分の配置により生成される。当該分野で知られているＶｏｒｏｎｏｉアルゴリズムなどのアルゴリズムが、特定された周波数のまわりを中心とする周波数分布によるスペクトルをスクリーンドット中心部分の再分布が生成するように、生成されたタイルにランダムに配置されたスクリーンドット中心部分を再分布するのに利用される。各平面間のスクリーンドットの拡大は、すべての隣接するスクリーンドットと同時に又はほぼ同時に接触するレートにより隣接するスクリーンドットに対してスクリーンドットを拡大するアルゴリズムにより実行される。このとき、平均化フィルタが、生成されたタイルと係る平面に適用されてもよい。このようなタイルは、等価な０度のタイルに変換され、Ｈｏｌｌａｄａｙタイリング構造などの既知のレンガ状又は他のタイリング構造で繰り返されるかもしれない。タイリング後、３Ｄハーフトーンスクリーンがデジタルコントーンデータであるかもしれない入力画像に適用される。

上述した実施例に加えて、さらなる実施例が図面と以下の詳細な説明を参照して明らかにされる。
［詳細な説明］
ここに記載される本発明の各種実施例は、マルチレベル印刷に適した３次元（３Ｄ）ハーフトーンスクリーンを開示する。ここに記載される３Ｄハーフトーンスクリーンは、それらをＥＰ、ＣＴＰ、ＤＩ、昇華型及び低解像度インクジェットプリンタなどの低解像度プリンタに適したスクリーンにする特性を示すだけでなく、それらの特性は一般にスクリーンを有用なものにする。例えば、ここに記載される３Ｄハーフトーンスクリーンの何れか特定の平面上のスクリーンドットのサイズは、スクリーンドットが結合する方法を制御するため実質的に等しい。この技術は、使用されるプリンタに関係なく、従来のＦＭスクリーンに一般的な虫状のアーチファクトを抑制する。さらに、ここに記載される３Ｄハーフトーンスクリーンの何れか特定の平面上のスクリーンドットサイズは、安定したトナー／インク転写を可能にするため、一般的に正確には等しくない。低解像度印刷技術にとって安定したトナー／インク転写が有用であるが、それはまた、ほぼ他の何れの印刷技術にも有用である。印刷品質をさらに向上させるため、３Ｄハーフトーンスクリーンにおけるスクリーンドットサイズは、トナー／インク転写の安定性を向上させるため、トナースケールのトーン領域で増大される。これについて、スクリーンドットは、これらの平面上でのスクリーンドットサイズを増大させる効果を低下させるため、拡げられるかもしれない。再び、低解像度印刷技術について安定的なトナー／インク転写が有用であるが、それはまた他の印刷技術についても有用である。従って、当業者は、ここに記載される３Ｄハーフトーンスクリーンが何れのマルチレベル印刷処理にも利用可能であることを認識するであろう。

図６を参照するに、本発明の実施例によるマルチレベルハーフトーン処理システム６００が説明される。デジタルコントーンＣＭＹＫデータ１２４からのＲＩＰｐｅｄ画素データ６０６が、画素毎にマルチレベルハーフトーン処理システム６０２に入力される（シリアルデータ処理システムにおいて）。しかしながら、当業者は、パラレルなデータ処理構成が利用可能であることを認識するであろう。さらに、ＲＩＰｐｅｄ画素データ６０６は、マルチレベルハーフトーン処理システム６０２に入力されるとここでは通常説明されるが、当業者は、画素データ６０６はラスタ変換されたデジタルコントーンＣＭＹＫデータである必要はなく、他の形態のイメージデータであってもよいことを認識するであろう。ＲＩＰｐｅｄ画素データ６０６は、各ＲＩＰｐｅｄ画素の強度及び座標（しばしば、Ｘ及びＹ座標）を記述する。

マルチレベルハーフトーン処理システム６０２は、入力されたＲＩＰｐｅｄ画素に対応するＲＴＰ（Ｒｅａｄｙ−Ｔｏ−Ｐｒｉｎｔ）フォーマットによるエクスポージャ強度を生成可能な１以上のプロセッサを有する。エクスポージャ強度は、マルチレベルプリンタにより形成されるドットのエクスポージャ強度を示す。ここに使用されるエクスポージャ強度は、マルチレベル印刷装置により形成されるドットのサイズ及び／又は暗さのレベルを表す。入力されたＲＩＰｐｅｄ画素に対応するエクスポージャドット強度６０８を生成するため、マルチレベルハーフトーンプロセッサは、データストレージシステム６０４に格納されている３Ｄハーフトーンスクリーン６１０を参照する。３Ｄハーフトーンスクリーン６１０は、本発明の各種実施例によりここに記載される３Ｄハーフトーンスクリーンの何れか１つである。データストレージシステム６０４は、マルチレベルハーフトーン処理システム６０２に通信接続される。

データストレージシステム６０４は、１以上のコンピュータによりアクセス可能なメモリを有するかもしれない。データストレージシステム６０４は、複数のコンピュータ及び／又は装置を介し通信接続される複数のコンピュータによりアクセス可能なメモリを含む分散データストリームシステムであるかもしれない。他方、データストレージシステム６０４は、分散データストレージシステムである必要はなく、このため、単一のコンピュータ又は装置内に設けられた１以上のコンピュータによりアクセス可能なメモリを有するかもしれない。これについて、データストレージシステム６０４は、マルチレベルハーフトーン処理システム６０２と分離して示されているが、当業者は、データストレージシステム６０４がマルチレベルハーフトーン処理システム６０２の内部に完全に又は部分的に格納されるようにしてもよい。

“コンピュータ”及び“プロセッサ”という用語は、電気、磁気、光及び／若しくは生体コンポーネント並びに／又はその他により実現されているにかかわらず、データを処理、管理及び／又は取り扱うことが可能な何れかのデータ処理装置を表す。

“コンピュータによりアクセス可能なメモリ”という表現は、揮発性若しくは不揮発性、電子、磁気、光又はその他であるかにかかわらず、限定されることなく、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含む何れかのコンピュータによりアクセス可能なストレージ装置を含むものである。

“通信接続”という用語は、データが通信される装置（コンピュータ及び／若しくはプロセッサ）並びに／又はプログラムの間の有線、無線若しくはその双方にかかわらない何れかのタイプの接続を含むものである。さらに、“通信接続”という用語は、単一のコンピュータ又はプロセッサ内の装置及び／又はプログラムの間の接続、異なるコンピュータ又はプロセッサに設けられた装置及び／又はプログラムの間の接続、並びにコンピュータ又はプロセッサにない装置の間の接続を含むものである。

マルチレベルハーフトーン処理システム６０２は、ＲＩＰｐｅｄ画素データ６０６に少なくとも基づきＲＴＰデータ６０８を生成する。特に、マルチレベルハーフトーン処理システム６０２は、ＲＩＰｐｅｄ画素の強度に少なくとも基づき、３Ｄハーフトーンスクリーン６１０における複数の平面のうちの１つを選択する。ＲＩＰｐｅｄ画素の強度に係る平面を特定すると、マルチレベルハーフトーンプロセッサは、ＲＩＰｐｅｄ画素の座標に少なくとも基づき、選択された平面における位置を選択する。３Ｄハーフトーンスクリーン６１０の選択された平面内の選択された位置は、入力されたＲＩＰｐｅｄ画素に対応するＲＴＰデータ６０８として出力されるエクスポージャドット強度を特定する。

図７は、本発明の実施例による３Ｄハーフトーンスクリーン６１０の構成を詳細に示す。図７の実施例によるハーフトーンスクリーン６１０は、Ｘ軸７０２、Ｙ軸７０４及びＺ軸７０６の３つの次元を有する。Ｘ軸７０２及びＹ軸７０４は、入力されたＲＩＰｐｅｄ画素データ６０６の座標に関連付けされる。Ｚ軸７０６（“トーンスケール”とも呼ばれる）は、入力されたＲＩＰｐｅｄ画素データ６０６の強度に関連付けされる。従って、ハーフトーンスクリーン６１０は、各レベルが入力されたＲＩＰｐｅｄ画素の強度に関連付けされるレベル０、レベル１、．．．、レベル３２、レベル３３、レベル３４、．．．などと呼ばれる複数の平面を有する。しかしながら、当業者は、ハーフトーンスクリーンにおける平面は入力されたＲＩＰｐｅｄ画素の複数の強度に関連付けされるかもしれないことを認識するであろう。

各平面は、図８により最も良く示されるエクスポージャドットのマップを表す。ここで、図８に示される平面レベル３２の各番号は、当該番号により表されるエクスポージャ強度を有するエクスポージャドットを表す。さらに、入力されたＲＩＰｐｅｄ画素のゼロの強度（強度なし）に係る平面レベル０を除き、各平面は複数のスクリーンドット７０８を有し、その一部が図７において参照番号７０８により断面的に示される。しかしながら、意味的には平面レベル０は、エクスポージャ強度がないスクリーンドットを有するとみなされるかもしれないことに留意すべきである。しかしながら説明の簡単化のため、スクリーンドットは、非ゼロのエクスポージャ強度に関連付けされているとして説明される。これについて、スクリーンドットはマルチレベル印刷装置により印刷された１以上のエクスポージャドットに関連付けされる。例えば、平面レベル１のスクリーンドット７１０は、エクスポージャ強度３に関連付けされ、それはマルチレベル印刷装置により印刷される小さな又は明るいドットを表すかもしれない。入力されたＲＩＰｐｅｄ画素が強度１を有し、その座標がそれをスクリーンドット７１０と関連付けている場合、エクスポージャドット強度３がＲＴＰデータ６０８として出力される。

ハーフトーンスクリーン６１０がＺ軸７０６に沿って進捗するに従って、各平面のスクリーンドットは大きくなる。このような拡大は、例えば、参照番号７１４により示される。拡大７１４は、図７に示される平面レベル３５のスクリーンドット７１６の断面が、エクスポージャドット断面７１８により示されるように、２つのエクスポージャドット強度の包含から、平面レベル６４の５つのエクスポージャドット強度の包含まで拡大する。図７には図示されていないが、トーンスケールの先端領域におけるスクリーンドット７０８に係るエクスポージャ強度は、低解像度印刷技術についてより安定的なインク又はトナーの転写を可能にするため、エクスポージャ強度を増大させたかもしれない。さらに、Ｚ軸７０６に沿ってサイズを拡大するだけでなく、スクリーンドット７０８は、参照番号７２４により示されるように、Ｚ軸７０６に沿って強度を増大させる。

各スクリーンドット７０８は、平面間で同一又は実質的に同一の位置に留まる中心部分７２０を有する。中心部分７２０は、スクリーンドットの理論上の中心（実数空間における）又は理論的な中心が存在するエクスポージャドット（ハーフトーンスクリーン６１０により表される整数／デジタル空間における）を表す。例えば、図７のスクリーンドット７１８の理論的な中心は、エクスポージャドット７５０と７５２との間の位置にあるが、エクスポージャドット７５０の中心にやや近いかもしれない。スクリーンドットのデジタル化（以下に詳細に説明される実数空間から整数空間への変換）処理において、エクスポージャドット７５０は、理論的な中心が存在し、整数空間におけるスクリーンドット７１８の中心部分とみなされるエクスポージャドットとなる。

Ｚ軸７０６に沿ってスクリーンドットがサイズを拡大するに従って、それらは周辺領域７２２を拡大することを含む。周辺領域７２２は、図８に示されるように、スクリーンドットの中心部分７２０に隣接するか又は包囲する。

図８は、図７に示されるレベル３２のエクスポージャドット強度が、図８の第１行８０２に沿って示されるエクスポージャドット強度に対応するように、ハーフトーンスクリーン６１０の平面レベル３２を示す。従って、図８は、図７に示される平面レベル３２の下方を示すと言うことができる。図８により示されるように、何れか特定の平面におけるスクリーンドットのサイズは、スクリーンドットがＺ軸に沿って拡大するに従って、スクリーンドットがどのように接続を開始するかを制御するため、実質的に等しい。しかしながら、図８はまた、スクリーンドットはすべてが等しいサイズを有するとは限らず、スクリーンドット間のサイズに関するわずかな変動が存在することを示す。すなわち、スクリーンドット７０８は、やや不規則的な形状を有する。この特徴は、特に低解像度印刷装置について、より安定的なトナー／インクの転写を可能にする。特にスクリーンドットが小さなトーンスケールの先端領域では、やや不規則な又は可変的なスクリーンドットサイズが、特に小さなドットサイズに良好に反応しない低解像度印刷装置について、安定したトナー／インク転写を支援する。このパラグラフに記載された特徴がどのように実現されるかというメカニックは、図９に関して以下でより詳細に説明される。

図７及び８は、それらのスクリーンドット中心部分７２０により特定されるようなスクリーンドットが確率的に配置されることを示す。しかしながら、本発明はこの配置に限定されるものでなく、３Ｄハーフトーンスクリーン６１０のすべて又は一部がＡＭスクリーンとして規則的に配置されてもよい。例えば、図１２は、少なくとも異なるスクリーンドット中心部分の位置の配置を有した１つのスクリーンの異なるセグメントを有する本発明の一実施例を示す。本実施例では、中間調領域１２０８は、ＡＭスクリーン１２０４に対応する規則的なパターンにおけるスクリーンドットの中心部分の配置を有する。その他の平面１２０２及び１２０６は、ＦＭスクリーンに対応するスクリーンドットの中心部分の確率的な配置を有する。この配置の効果は、トーンスケールの先端領域におけるスクリーンドットの確率的なパターンが、小さなドットが存在するときトナー／インク付着に役立つように決定されていること、高強度平面におけるスクリーンドットの確率的なパターンが虫状のアーチファクトの低減に役立つこと、並びにトナー／インク付着及び虫状のアーチファクトが問題とならない中間調領域におけるスクリーンドットの規則的なパターンが確率的な配置より良好な結果をもたらしうることである。図１２はＦＭ−ＡＭ−ＦＭ配置を示しているが、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく他の代替的な確率的／規則的配置が実現可能であることを認識するであろう。

必須ではないが、スクリーンドット中心部分７２０は、ハーフトーンスクリーン６１０がインチ毎に約１５０〜２５０ラインで緑ノイズパワースペクトルが、低解像度印刷装置にとって有用である。

図７は、複数の平面のそれぞれにおける一定数のスクリーンドット中心部分７２０を示しているが、本発明の実施例は、異なる平面群における可変数のスクリーンドット中心部分７２０を有する。例えば、平面レベル０〜３５のそれぞれはＸ個のスクリーンドット中心部分を有するが、平面レベル３６〜２５５はそれぞれＸ＋Ｙ個の中心部分を有するかもしれない。従って、当業者は、３Ｄハーフトーンスクリーン６１０がスクリーン６１０のトーン領域に応じて可変的な周波数を有する可能性があることを認識するであろう。例えば、図１２は、ＦＭ平面群１２０２がスクリーンドットの複数の周波数Ｆ１，Ｆ２（ただし、Ｆ１＞Ｆ２又はＦ２＞Ｆ１）を有する可能性があることを示す。さらに、ＡＭ平面群１２０４は他のスクリーンドット中心部分の周波数Ｆ３を有し、ＦＭ平面群１２０６はさらなる他のスクリーンドット中心部分の周波数Ｆ４を有するかもしれない。効果的には、ＦＭ領域１２０２とＡＭ領域１２０４の移行ポイントＦＴ１において、移行するスクリーンドット中心部分の周波数は等しく、移行するスクリーンドット中心部分は移行ポイントにおける平面間において同一又は実質的に同一となる。同様に、ＡＭ１２０４からＦＭ１２０６の移行ポイントＦＴ２では、移行するスクリーンドット中心部分の周波数はまた効果的には等しく、移行するスクリーンドット中心部分は、移行ポイントにおける平面間で同一又は実質的に同一となる。これらの結果を実現する詳細は、図９に関して以下でより詳細に説明される。上述した移行においてスクリーンドット中心部分の同一又は実質的に同一の周波数及び位置を有することは、確率的及び規則的なスクリーンドット中心部分の配置の間のスムースなテクスチャ移行を保証する。

さらに、図７及び８は、各平面が矩形であるハーフトーンスクリーンを示しているが、当業者は、ハーフトーンスクリーン６１０の３次元構成が他の形状を有するハーフトーンスクリーンに適合するよう変更可能であることを認識するであろう。

さらに、図７及び８と共に本記載ではハーフトーンスクリーン６１０の全体でスクリーンドットの拡大を示しているが、本発明の一部の実施例は、スクリーンドットの代わりに“ホール（ｈｏｌｅ）”を拡大させる。ホールは、本質的にスクリーンドットと反対のものであり、エクスポージャドットが最大でないエクスポージャ強度を有する位置を表す。これらの実施例は、スクリーンドットの拡大の代わりにホールが拡大されることを除いて、ここに説明されるハーフトーンスクリーンを生成する方法を含む記載されるスクリーンドットの実施例と同じである。

図１４において、一実施例によるハーフトーンスクリーン１４０２が示される。２５５の入力されたＲＩＰｐｅｄ画素の強度（最大強度）に係る平面レベル２５５を除いて、ハーフトーンスクリーン１４０２の各平面は複数のホールを有し、その一部が参照番号１４０４により断面的に示される。しかしながら、意味的には、平面レベル２５５は最大エクスポージャ強度に係るホール１４０６を有すると考えられることに留意すべきである。しかしながら説明の簡単化のため、ホールは非最大エクスポージャ強度に係るものとして説明される。これについて、ホールは、マルチレベル印刷装置により印刷される１以上の最大未満の強度のエクスポージャドット又は１以上の印刷されないエクスポージャドットに関連付けされる。例えば、平面レベル２２７のホール１４０８は、２５３と２３８のエクスポージャ強度に関連付けされ、その両方が８ビットマルチレベルプリンタにより印刷される最大強度である２５５より小さい。

ハーフトーンスクリーン１４０２がＺ軸１４１０に沿ってトーンスケールの先端領域に進捗するに従って、平面におけるホールは大きくなる。このような拡大は、例えば、参照番号１４１２により示される。拡大１４１２は、平面レベル２２４のホール１４１４の断面が、２つのエクスポージャドット強度の包含から平面レベル１２８における４つのエクスポージャドット強度の包含に拡大する。さらに、ホールは、トーンスケールの先端領域方向にＺ軸１４１０に沿ってサイズを拡大しながら、また参照番号１４１６により示されるように、同じ方向にＺ軸１４１０に沿って強度を減少させる。本発明の実施例によると、ホールは、中間調領域におけるスクリーンドットとサイズのバランスがとられる。

ハーフトーンスクリーン１４０２における各ホールは、平面間で同一又は実質的に同一の位置に留まる中心部分（例えば、図１４における濃い斜線のテーブルセルであり、参照番号１４１８などを参照されたい）を含む。中心部分は、ホールの理論的な中心（実数空間における）又は理論的な中心が存在するエクスポージャドット（ハーフトーンスクリーン１４０２により表される整数／デジタル空間における）を表す。例えば、スクリーンドット１４１４の理論的中心は、１４８の強度を有するエクスポージャドットと１７２の強度を有するエクスポージャドットとの間の位置にあるが、１４８の強度を有するエクスポージャドットの中心により近くなっている。スクリーンドットをデジタル化する処理（以下で詳細に説明される実数空間から整数空間への変換）では、強度１４８を有するエクスポージャドットが、理論的中心が存在するエクスポージャドットとなる。

ホールがトーンスケールの先端領域方向にＺ軸１４１０に沿ってサイズを拡大するに従って、それらは周辺領域の拡大を含む（例えば、図１４における薄い斜線のテーブルセルであり、参照番号１４２０を参照されたい）。この周辺領域は、ホールの中心領域の境界となるか、又はそれを取り囲む。

本発明の一実施例は、スクリーンドットがトーンスケールの中間調領域に出現し、ホールがトーンスケールの中間調領域に対する影に出現するように、トーンスケールに沿ってスクリーンドットとホールをスムースに合成する。スクリーンドットとホールは、それらが図１５に示されるように、中間調領域において互いにバランスするように拡大される。この合成ウェートは、平面毎に可変的であり、特にそれらは線形又は非線型曲線を形成しうる。本実施例によると、トーンスケールに沿ったスクリーンドットからホールへの遷移はスムーズであり、満足いく結果をもたらす。

ハーフトーンスクリーンにおけるホールの拡大は、強度の反転を除いて拡大するスクリーンドットと実質的に同一であるため、本記載の残りと請求項は、一派アニスクリーンドットの拡大を表すため（上述されるように）、又はホールの拡大を表すため、“スクリーンドット”という表現を参照する。具体的には、“スクリーンドット”という表現は、非ゼロのエクスポージャ強度を有するエクスポージャドットを表すオブジェクトの拡大、又は非最大エクスポージャ強度を有するエクスポージャドットを表すオブジェクトの拡大を表すのに以降で使用される。

図９は、本発明の実施例による３次元ハーフトーンスクリーンを生成する方法９００を示す。図９の実施例は、ユーザが正方形、長方形、八角形などのタイルの形状（ハーフトーンスクリーンの平面を構成するよう複製される）、２次元でのエクスポージャドットの個数により指定されるサイズなどのタイルのサイズ、タイルが回転される角度を規定する角度シータ、及びハーフトーンスクリーンの各平面にあるスクリーンドットの個数を規定する周波数Ｆを入力するステップ９０２から開始される。以下でより詳細に説明されるように、必ずしもすべての平面が同じ個数のスクリーンドットを有する必要はないが、最初の説明の簡単化のため、一定数の（又は周波数Ｆの）ドットが仮定される。

マルチレベルハーフトーン処理システム６０２によりステップ９０２において実行される処理は、指定された形状、サイズ、角度及び周波数を充足するタイルＡを生成する。タイルＡは、周波数Ｆのスクリーンドット中心部分のランダムな分布と周波数分布Ｂとを有するかもしれない。以下でより詳細に説明されるように、スクリーンドットの中心部分の分布は、確率的なものである必要はなく、生成される代わりに、ユーザ又は他の何れかのソースにより指定されてもよい。周波数分布ＢによるタイルＡは、ドット中心最適化及び境界効果の排除を実行するため、ステップ９０４において使用される。マルチレベルハーフトーン処理システム６０２によりステップ９０４において実行される処理は、Ｖｏｒｏｎｏｉアルゴリズム又は当該分野で知られている他のアルゴリズムを利用して、周波数分布Ｄを有するスペクトルを周波数Ｆの近傍又は実質的な近傍に中心とさせるため、スクリーンドット中心部分を再分布する。すなわち、周波数分布Ｄは、１インチに約１０ラインであるかもしれない所定のスプレッドの範囲内で消える周波数Ｆにおいて又は実質的に近傍においてピーク値を有するかもしれない。

Ｖｏｒｏｎｏｉアルゴリズムがステップ９０４において使用される場合、このようなアルゴリズムは、タイルＡにおいて指定されるスクリーンドット中心部分の間の角度を実質的に引き出し、図９における９０４Ａに示されるように、生成された角度の中心にスクリーンドット中心部分を再中心化する。特定のスクリーンドット中心部分に最も近接したスクリーンドット中心部分の間の角度が形成される。ステップ９０４において実行される境界効果排除は、９０４Ｂに示されるように、タイルＡが繰り返される場合に存在するであろうスクリーンドット中心部分の間の距離を考慮する。ステップ９０４において実行される処理の結果は、分布Ｄにより再分布されたスクリーンドット中心部分を有するタイルＣとなる。

ステップ９０２及び９０４において実行される処理は、実数空間で行われる。この結果、タイルＣのスクリーンドット中心部分は、実数として規定される位置を有する理論的な中心となる。ステップ９０８において実行される以降のデジタル化処理によるスクリーンドットに係るエクスポージャ強度のクリッピングを防ぐため、このような中心部分の位置は、特にトーンスケールの先端領域においてそれらの最も近い整数位置にシフトされるかもしれない。

周波数分布ＤによるタイルＣは、ステップ９０６において理論的なドット拡大アルゴリズムを用いて各スクリーンドットに対するスクリーンドット拡大ベクトルを生成するため使用される。本発明の実施例によると、スクリーンドットが隣接するすべてのスクリーンドットと“同時に”（すなわち、同一平面において）又はほぼ“同時に”接触することを可能にする隣接するスクリーンドット中心部分に対してスクリーンドットがある速度で拡大するように、三角測量を用いてこのような拡大ベクトルを生成する。すなわち、スクリーンドットが近くのスクリーンドットと離れたスクリーンドットに同時に又はほぼ同時に接触するように、スクリーンドットは、近くの隣接するスクリーンドットに対してゆっくりと拡大し、離れた隣接するスクリーンドットに対しては素早く拡大する。言い換えると、例えば、スクリーンドットは、それがゼロの平面レベルから２５５の平面レベルまで拡大するに従って、平面レベル２０４において又は２０１〜２０７の平面レベル範囲内において近くのスクリーンドットと離れたスクリーンドットに接触する。

スクリーンドットが方向Ｖに２倍離れたスクリーンドットに対して２倍の速さで拡大するよう維持するベクトル２Ｖを有する上記拡大スキームの一例が９０６Ａに示される。すべてのドットが同時に又はほぼ同時に結合するため、このドット拡大アルゴリズムは虫状のアーチファクトを低減する効果を有するが、当業者は、他のドット拡大アルゴリズムが利用可能であることを認識するであろう。ステップ９０６からの出力は、各スクリーンドットの拡大ベクトル群と共に変更されないタイトルＣである。各拡大ベクトルは、スクリーンドットがサイズを拡大する方向とスピードとを示す。本発明はこれに限定されるものでないが、拡大ベクトルは、ドットが平面間で一様なスピードにより拡大することを指定するかもしれない。

図９は図１０に続き、ステップ９０８において、本発明の一実施例によると、ステップ９０６からの情報が３次元ハーフトーンスクリーンの複数の平面を形成するのに利用される。すなわち、図７におけるＺ軸７０６に沿った以降の各平面に対して、スクリーンドット中心部分７２０は、拡大ベクトルにより指定される強度とサイズの両方により拡大する。例えば、８ビットマルチレベル印刷について、各スクリーンドットは、２５５平面の後にそれの最大サイズ及び強度に到達すべきである。線形拡大スキームが用いられ、スクリーンドットが平面２５５においてＸの距離だけ拡大するよう拡大ベクトルが示している場合、このようなスクリーンドットは、平面１２８における大きさの１／２に拡大すべきであった。

実数空間におけるすべての平面におけるスクリーンドットの拡大後、平面はステップ９０８において高解像度でデジタル化され、そこでは、１００２などの各ドットが８ビット（又は１６ビットなどの他のマルチビット表現）により表される。このステップにおけるドット当たりのビット数は、マルチレベルプリンタのビットレベルに一致する必要はない。本発明の実施例によると、平面は、インチ当たり約５，０００ドット以上の解像度によりステップ９０８においてデジタル化される。しかしながら、プリンタ解像度より大きな解像度が推奨されるが、必須ではない。

高解像度によるデジタル化は、スクリーン生成処理におけるこのポイントでのデータロスを最小化する。高解像度により平面をデジタル化した後、平面内のスクリーンドットは、ゼロより大きな強度エッジ（例えば、１００６などに示されるような）による８ビットドット（例えば、図１０の１００４において示されるような）の場合、最大強度又は２５５の海として出現する。スクリーンドットとしてホールが使用される場合、スクリーンドットは、最大強度未満のエッジによる強度ゼロの海として出現する。）スクリーンドットを有さない平面上の各エリアは、強度ゼロを有するドットとして出現する（例えば、１００８に示されるように）。（ホールがスクリーンドットとして使用される場合、スクリーンドットを有さない平面上の各エリアは、最大強度を有するドットとして出現する。）ステップ９０８の出力は、図７に示されるものと類似した３次元スクリーンＧであるが、高解像度となっている。

ステップ９１０において、３次元スクリーンＧは、大きなガウス又は平均化フィルタを施されるかもしれない。大きな平均化フィルタは、従来のＦＭスクリーンに存在する虫状のアーチファクトを排除するのに好ましい。しかしながら、当業者は、大きなフィルタは必要でなく、他のフィルタサイズが利用可能であることを認識するであろう。本発明の一実施例では、大きな平均化フィルタは１１×１１フィルタである。

平均化後、実行される場合、スクリーンＧの解像度はプリンタ解像度のものに一致するよう低減される。例えば、高解像度画素１０１０のグループは、高解像度画素１０１０のグループの９個の強度を平均化することによって、１５２のエクスポージャ強度を有する１つのエクスポージャ強度１０１２に低減される。１つのエクスポージャドット１０１２は、プリンタが印刷可能な最小のエクスポージャ単位を表す。

ステップ９１２において、ステップ９１０からの最適化されたスクリーンが等価な０度のタイルに変換され、入力されたデジタルコントーンＣＭＹＫイメージに適用される準備ができたタイルの形状に一致する方法によりタイリングされる。ステップ９１２の主杖よくされたハーフトーンスクリーン１０１４は、図７に示されるハーフトーンスクリーンに類似する。ステップ９１２において実行されるタイリングは、タイルサイズがハーフトーンされる入力されたデジタルコントーンＣＭＹＫイメージのサイズに一致する場合、不要であるかもしれないことに留意すべきである。

ステップ９１４において、画像は、ハーフトーンスクリーン１０１４を用いて印刷されてもよい。印刷において、プリンタに一致する解像度を有するスクリーンＨに高解像度スクリーンＧを低減する際、濃度計がステップ９１０において生成されたエクスポージャ強度を測定するのに利用されるかもしれない。例えば、１５２のエクスポージャ強度（参照番号１０１２により示される）が（１５２／２５５）＝５９．６％のカバレッジによるエクスポージャドットを実際には印刷しなかったことを判断するため、濃度計が使用されるかもしれない。従って、予想されるカバレッジ又は他の所望されるカバレッジを有するエクスポージャドットを実際に生成するように、エクスポージャ強度が測定される必要があるかもしれない。

上記説明は整数空間などにおける高解像度ドット１００２を示しているが、このようなドットは、データロスを回避するため実数空間における強度を有してもよい。例えば、スクリーンＧのドットは、実数を整数に変換する際のデータロスを回避するため、１４１の８ビット強度を有する代わりに、０．５５２９４１１．．．の強度を有することも可能である。整数空間への最終的な変換は、平均化フィルタなどのフィルタを適用した後、ステップ９１０におけるプリンタ解像度への低減まで保留してもよい。

本発明の実施例によると、図７に示されたものなどの３次元ハーフトーンスクリーン全体は、スクリーンドット中心部分の一定の周波数を有さず、及び／又はハーフトーンスクリーン全体を通じて実質的に等しい位置のスクリーンドット中心部分を有さない。図７を参照するに、例えば、ハーフトーンスクリーンの第１の複数の平面など、ハーフトーンスクリーンの一部はスクリーンドット中心部分７２０の周波数Ｆ１を有するかもしれない。ハーフトーンスクリーン６１０の第２の複数の平面は、スクリーンドット中心部分７２０の異なる周波数Ｆ２を有するかもしれない。あるいは、ハーフトーンスクリーン６１０の第１の複数の平面は、これら第１の複数の平面を通じて同一の又は実質的に同一の位置に留まるスクリーンドット中心部分を有するかもしれない。しかしながら、ハーフトーンスクリーン６１０の第２の複数の平面を通じて、同一の又は実質的に同一の位置を有するが、ハーフトーンスクリーン６１０の第１の複数の平面のものと異なる位置を有するスクリーンドット中心部分７２０が存在するかもしれない。

図１１は、本発明の実施例による異なるスクリーンドットの周波数又は異なるスクリーンドット中心部分の位置を有するハーフトーンスクリーンが生成される方法を示す。図１１は、図９及び１０に関して上述されたステップと同様に実行される複数のステップを有する。しかしながら、図１１は図９及び１０とステップ１１０４において異なっている。実際、図９及び１０の処理は、ステップ１１０４まで図１１において実行される。特に、ステップ９０２において、初期的なタイルが規定に従って生成され、ステップ９０４において、スクリーンドット中心部分の位置が任意的に最適化され、ステップ９０６において、スクリーンドット拡大ベクトルが生成される。最適化ステップ９０４は、特にスクリーンドット中心部分の位置がステップ１１０２により提供される場合、後述されるように任意的なものであることに留意されたい。この状況では、ステップ１１０２により与えられるスクリーンドット中心部分の位置はすでに最適化されているかもしれない。

ステップ１１０４において、ドット中心部分の位置及びドット周波数が連続する平面を通じて変化しない又は実質的に変化しないハーフトーンスクリーンの連続する平面のみが、図１０のステップ９０８に関して上述されるものと同様に生成される。例えば、同一の又は実質的に同一の位置に留まるスクリーンドット中心部分を有し、一定数のスクリーンドットを有する第１の複数の平面（セット１など）が、１１０４において生成される。ハーフトーンスクリーンが第１の複数の平面と異なるスクリーンドットの周波数と異なるスクリーンドット中心部分の位置の一方又は両方を有する第２の連続する複数の平面（セット２など）を有する場合、この第２の複数の平面に対してステップ９０２〜１１０４が繰り返される。この状況において、ステップ９０２がスクリーンドット中心部分の位置をランダムに生成する必要がないように、ステップ１１０２において、第２の複数の平面の形状、サイズ、角度シータ及び周波数は既知であるかもしれない。第２の複数の平面の中心部分の位置は、１１０２において既知であり、ステップ９０２に入力されるようにしてもよい。例えば、ハーフトーンスクリーンがＡＭスクリーンなどにおいて規則的にパターン化されたスクリーンドットを有する平面部分を有する場合、このようなスクリーンドットの位置は、ステップ９０２において、既知の位置として入力されるかもしれず、これにより、スクリーンドットの新たな位置をランダムに生成する必要が回避される。ステップ９０２においてスクリーンドット位置が既知であるか又は生成されるかにかかわらず、ステップ９０２の出力は、ステップ９０４において最適化されたドットセンターを有した初期的に生成されたタイルである。このようなスクリーンドットは、ステップ９０６においてそれらについて生成された拡大ベクトルを有し、その後、第２の複数の平面がセット２（１１１０）として示されるように、ステップ１１０４において生成される。各平面セットがステップ９０２，９０４，９０６，１１０４，１１０２の繰り返しを通じて生成された後、これらの平面セットは、ステップ１１０６において１つのスクリーンにマージされる。ステップ１１０６の後、図９及び１０に関して上述されたように、ハーフトーンスクリーン全体がステップ９１２において生成される。

ステップ１１０４において、スクリーンドット拡大ベクトルに従ってハーフトーンスクリーンの平面のサブセットが生成される際、このような平面は、それらに係るＲＩＰｐｅｄ画素強度からスクリーンドットサイズが始まるよう生成される。例えば、ステップ１１０４において、１２８〜２５５の強度レベルの間で平面セットが生成される場合、ステップ１１０４においてこのようなセットで生成された第１平面（すなわち、平面レベル１２８）は、１２８の入力されたＲＩＰｐｅｄ画素の強度レベルに適したスクリーンドットサイズを有することとなる。すなわち、ステップ１１０４においてこの平面セットに対して生成された初期的な平面は、それらの最大進行距離の５０％の距離であるそれらのドット拡大ベクトルに従ってサイズが進捗したスクリーンドットを表す。この処理技術は、第２の平面セットが１２７以下のＲＩＰｐｅｄ画素強度レベルを有する平面セットとシームレスにマージされることを可能にする。

ここまでの説明は、本発明の各種実施例による単一のカラー分離の３次元ハーフトーンスクリーンの構成及び形成に関するものであった。図１３は、本発明の実施例によるハーフトーンスクリーンの周波数の変形を示す。すなわち、図１３は、本発明の実施例により生成された３次元ハーフトーンスクリーンが、本発明の実施例による他のカラー分離について生成された他の３次元ハーフトーンスクリーンに関して特定の周波数を有すべきであることを示す。特に、本発明の実施例によると、好ましくは、スクリーンセットの３次元ハーフトーンスクリーンは、当該セットの他の何れかのスクリーンと比較して、周波数の離れた１インチ当たり（ｌｐｉ）少なくとも１０本のラインとなる。好ましくは、複数のカラー分離に対するスクリーンセットは、２０ｌｐｉより大きなものである。例えば、シアンについて１つと、マゼンタについて１つと、イエローについて１つと、ブラックについて１つの４つのスクリーンが生成された場合、何れの２つのスクリーンも１０ｌｐｉより接近すべきでなく、好ましくは周波数について２０ｌｐｉとなる。この構成の効果は、異なるカラー分離の間でスクリーンドット中心部分が均等に分散されていることを保証することである。スクリーンドット中心部分の間の均等でない相互作用は、イメージアーチファクトを生じさせる。

各実施例は本発明の単なる例示であって、上述した実施例の多数の変形が本発明の範囲から逸脱することなく当業者に創出可能であることが理解されるべきである。例えば、本明細書は、３次元ハーフトーンスクリーンの構成を一般的に説明している。しかしながら、このような構成がデータ又はコンピュータアクセス可能なメモリとしてどのように表現されるかということは、本発明にとって重要ではない。当業者は、各項性をプロセッサにより可読なデータとして表現する何れかの方法が利用可能であることを認識するであろう。さらに、本発明は８ビットプリンタに関して一般に説明されているが、当業者、本発明は何れかのビット数のビットを印刷するマルチレベルプリンタに適用されることを認識するであろう。従って、このようなすべての変形は、以下の請求項及びそれらの均等の範囲内に含まれるべきである。

図１は、従来の画像処理、ハーフトーン及び印刷技術を示す。 図２は、従来のバイナリ印刷を示す。 図３は、従来のマルチレベル印刷を示す。 図４は、デジタルコントーンデータのヒストグラムとマルチレベルハーフトーン処理されたデジタルコントーンデータのヒストグラムとを示す。 図５Ａは、従来のハーフトーン処理を示す。 図５Ｂは、従来のＡＭハーフトーンスクリーンと従来のＦＭハーフトーンスクリーンとを示す。 図６は、本発明の実施例によるマルチレベルハーフトーン処理システムを示す。 図７は、本発明の実施例によるマルチレベルハーフトーンスクリーンを示す。 図８は、本発明の実施例による図７のマルチレベルハーフトーンスクリーンの平面を示す。 図９は、本発明の実施例によるマルチレベルハーフトーンスクリーンを生成する処理の第１部分を示す。 図１０は、本発明の実施例によるマルチレベルハーフトーンスクリーンを生成する処理の第２部分を示す。 図１１は、本発明の実施例によるマルチレベルハーフトーンスクリーンを生成する処理の他の部分を示す。 図１２は、本発明の実施例によるマルチレベルハーフトーンスクリーンを示す。 図１３は、本発明の実施例によるマルチレベルハーフトーンスクリーンの各セットの周波数スペクトルを示す。 図１４は、本発明の実施例によるマルチレベルハーフトーンスクリーンにおけるホールの拡大を示す。 図１５は、本発明の実施例によるスクリーンドットとホールの合成を示す。

符号の説明

Ａ タイル
Ｂ 周波数分布
Ｃ タイル
Ｄ 周波数分布
Ｆ 周波数
Ｆ２ 周波数
Ｇ スクリーン
Ｈ スクリーン
Ｖ 方向
２Ｖ ベクトル
０〜２５５ 平面レベル
１０２ 入力ソース
１０４ 入力ソース
１０６ 入力ソース
１０８ キャプチャ装置
１１０ キャプチャ装置
１１２ キャプチャ装置
１１４ データファイル
１１６ 印刷装置
１１８ 印刷装置
１２０ 印刷装置
１２２ ＲＩＰ
１２４ ＣＭＹＫデータ
１２６ シングルＲＩＰｐｅｄ画素
１２８ ＲＴＰデータ
１３０ ハーフトーン処理
１３２ ハーフトーン処理
１３４ ＲＴＰデータ
１４０ パターン化されたドットハーフトーン処理
１４１ ８ビット強度
１４２ ＲＴＰデータ
１４４ パターン
１４６ ハーフトーンセル
１４８ マルチレベルハーフトーン処理
１５０ ＲＴＰデータ
１５２ エクスポージャドット
２０１〜２０７ 平面レベル範囲
５０１ ハーフトーンスクリーン
５０２ スクリーンドット
５０３ エクスポージャドット
５０４ ＲＴＰデータ
５０５ デジタルコントーンデータ
５０７ エクスポージャ強度
５１０ ＡＭスクリーン
５１１ ＦＭスクリーン
６００ ハーフトーン処理システム
６０２ マルチレベルハーフトーン処理システム
６０４ データストレージシステム
６０６ ＲＩＰｐｅｄ画素データ
６０８ エクスポージャドット強度
６１０ ３次元ハーフトーンスクリーン
７０２ Ｘ軸
７０４ Ｙ軸
７０６ Ｚ軸
７０８ スクリーンドット
７１０ スクリーンドット
７１４ 参照番号
７１６ スクリーンドット
７１８ エクスポージャドット断面
７２０ スクリーンドット中心部分
７２２ 周辺領域
７２４ 参照番号
７３０ スクリーンドット
７５０ ホール
７５２ エクスポージャドット
８０２ 行
９００ 方法
９０２ ステップ
９０４ ステップ
９０４Ａ ステップ
９０４Ｂ ステップ
９０６ ステップ
９０６Ａ ステップ
９０８ ステップ
９１０ ステップ
９１２ ステップ
９１４ ステップ
１００２ 高解像度ドット
１００４ ステップ
１０１０ 高解像度ピクセル
１０１２ シングルエクスポージャドット
１０１４ 出力ハーフトーンスクリーン
１１０２ ステップ
１１０４ ステップ
１１０６ ステップ
１１０８ ステップ
１１１０ ２つのセット
１２０２ 平面
１２０４ ＡＭスクリーン
１２０６ 平面
１２０８ 中間調領域

Claims (3)

1. データストレージシステムに格納されているデータにより表され、マルチレベルハーフトーン処理に互換するハーフトーンスクリーンであって、
   各第１スクリーンドット中心部分が当該ハーフトーンスクリーンの第１の複数の平面のそれぞれに存在し、前記第１の複数の平面のそれぞれにおいて同一又は実質的に同一の位置を維持する第１の複数のスクリーンドット中心部分と、
   各第１スクリーンドット周辺領域が前記第１の複数のスクリーンドット中心部分の対応するスクリーンドット中心部分に隣接又は包囲する第１の複数のスクリーンドット周辺領域と、
   を有し、
   前記第１の複数の平面のそれぞれは１以上の入力強度に関連付けされるハーフトーンスクリーン。
2. 画素の強度を表す第１データを受け付けるステップと、
   前記画素に係る位置を表す第２データを受け付けるステップと、
   前記第１データに少なくとも基づき、請求項１記載のハーフトーンスクリーンの複数の平面の１つを特定するステップと、
   前記第２データに少なくとも基づき、前記特定された複数の平面の１つから、前記画素の表現の印刷方法をマルチレベル印刷装置に示す、前記画素に係るエクスポージャ強度を特定するステップと、
   前記特定されたエクスポージャ強度を出力するステップと、
   を有するコンピュータにより実現されるマルチレベルハーフトーン方法。
3. 請求項１記載のハーフトーンスクリーンを用いてマルチレベルハーフトーン処理を実行し、前記マルチレベルハーフトーン処理に従って生成されたエクスポージャ強度に基づき画像を印刷するよう少なくとも構成されるマルチレベル印刷システム。

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