JP6639247B2 - 画像処理装置及び画像処理方法、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像の濃度ムラをなくす画像処理技術に関する。

カラープリンタあるいはカラー複写機等のカラー画像形成装置に用いられる画像記録方式として、電子写真方式が知られている。電子写真方式は、レーザビームやＬＥＤ等の発光素子によって感光ドラムを露光して潜像を形成し、帯電した色材であるトナーにより潜像を現像するものである。画像の記録は、現像されたトナーによる画像を紙などの記録媒体に転写して定着させることにより行う。電子写真方式の画像形成装置として、トナーの色数と同数の現像機および感光ドラムを備え、画像搬送ベルト上や、記録媒体上に順次異なる色版の画像を転写するタンデム方式のカラー画像形成装置がある。このタンデム方式のカラー画像形成装置においては、色成分毎の画像の位置ずれ（「レジストレーションずれ」と呼ぶ。）が生じることが知られている。このレジストレーションずれを抑制するための手法として、光学センサを用いてレーザビームの走査線の傾きと曲がりの大きさを測定し、それらを相殺するように画像データを補正する技術がある（例えば特許文献１を参照）。この技術では、画像データ内の画素を１画素単位で副走査方向にずらす処理（位相乗換処理）が行なわれる。

また、近年の画像形成装置では、ホストコンピュータからの印刷データ（PDLデータ）をビットマップデータに展開して印刷を行うのが一般的である。ビットマップデータへの展開を画像形成装置の解像度より高い解像度で行う際に、スポット多重化技術を用いて擬似的に高解像度の画像を再現する手法が知られている（例えば特許文献２を参照）。スポット多重化技術は、隣接する画素に対して、互いに重なりができるドットを中間の電位レベルで形成して、重なり合う部分の電位レベルが高レベルになることで、画像形成装置の解像度よりも高い解像度のドットを形成する技術である。

ここで、走査線の曲がりに起因する歪みを相殺するように画像データを補正する特許文献１の手法と、スポット多重化を利用して擬似的に高解像度の画像を再現する特許文献２の手法とを同時に利用すると、記録媒体上の画像にムラが出てしまうことがある。これは、以下のような理由による。そもそも、上述の位相乗換処理は画素段差を生じさせる。この画素段差を小さくするには、より高解像度の画像データに対して位相乗換処理を行えばよい。そこで、高解像度の画像データに対して位相乗換処理を行った後、該処理後の画像データを上述のスポット多重化のために低解像度に変換する処理を行うことが考えられる。しかし、この場合には、低解像度に変換後の画像データにおいて、位相乗換処理による画素段差が生じる主走査方向の位置を境に、出現する網点の種類や形状が変わってしまう。こうして、記録媒体上の画像に色ムラが出てしまうことになる。この問題に対しては、ハーフトーン処理で用いるディザマトリクスについて、網点周期を表す二つのベクトル成分を偶数と奇数の組合せに限定することで、位相乗換処理の前後で濃度変化が生じるのを抑える技術が提案されている（特許文献３を参照）。

特開２００４−１７０７５５号公報 特開平４−３３６８５９号公報 特開２０１３−２３６１８０号公報

上述のとおり、ハーフトーン処理と位相乗換処理を高解像度で行った後で、擬似高解像度処理によって低解像度に変換する場合において、従来の一般的なディザマトリクスでは、記録媒体上の画像にムラが出てしまう。上記特許文献３の技術はこの問題を一定条件下で解決するが、使用するディザマトリクスのスクリーン線数や角度が制約され、色間のモアレが発生してしまうことがあった。

本発明に係る画像処理装置は、第１の解像度を持つ画像データの画素の画素値と、ディザマトリクスの閾値とを比較した結果に基づくハーフトーン処理を実行することによって、前記第１の解像度を持つハーフトーン画像データを生成するハーフトーン処理手段と、前記ハーフトーン画像データに基づく画像を形成する走査線のずれを補正するための補正情報に基づき、前記ハーフトーン画像データにおける画素を副走査方向にずらす補正手段と、
前記補正手段によって画素をずらしたハーフトーン画像データの解像度を、前記第１の解像度の半分の解像度である第２の解像度に変換する解像度変換手段と、を有し、前記ディザマトリクスは、前記生成されたハーフトーン画像データにおける網点を構成する画素の副走査方向の数が前記網点のサイズが特定の大きさになるまで常に偶数となるように閾値が配置されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、ハーフトーン処理と位相乗換処理を高解像度で行った後で、擬似高解像度処理によって低解像度に変換する場合において、ディザマトリクスのスクリーン線数や角度の制約を受けることなく、色ムラの発生を抑制することができる。

印刷システムの構成の一例を示すブロック図である。 画像処理部の内部構成を示すブロック図である。 レーザビームの走査線の曲がり特性の一例を示す図である。 （ａ）はレーザビームの走査線の曲がり特性を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の曲がり特性を補正する際の補正量を示す図である。 位相乗換処理で用いる補正データの一例を示す図である。 （ａ）は擬似高解像度処理を適用するビットマップデータにおける処理対象画素と処理矩形を示す図、（ｂ）は処理矩形の拡大図、（ｃ）は処理矩形に対応する多値化フィルタの概念図、（ｄ）は積和演算係数の具体例を示す図である。 画像処理部における処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は実施例１に係るディザマトリクスの一例、（ｂ）は従来の一般的なディザマトリクスの一例を示す図である。 （ａ）〜（ｅ）は、図８（ａ）に示すディザマトリクスによって再現される網点の成長過程を示した図である。 （ａ）〜（ｅ）は、図８（ｂ）に示す一般的なディザマトリクスにおける網点の成長過程を示した図である。 （ａ）は一般的なディザマトリクスを用いて得られたビットマップデータに位相乗換処理を行った後の2値のビットマップデータ、（ｂ）は当該2値のビットマップデータに対し擬似高解像度処理を行った後の多値のビットマップデータを示す図である。 （ａ）は実施例１のディザマトリクスを用いて得られたビットマップデータに位相乗換処理を行った後の2値のビットマップデータ、（ｂ）は当該2値のビットマップデータに対し擬似高解像度処理を行った後の多値のビットマップデータを示す図である。 特許文献３との違いを説明する図である。 実施例２に係るディザマトリクスの一例を示す図である。 実施例２に係るディザマトリクスによって形成される網点の成長の仕方が切り替わる様子を説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を好適な実施例に従って詳細に説明する。なお、以下の実施例において示す構成は一例にすぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。

［画像処理システム］
本実施例では、カラー画像形成装置として、コピー機能やプリンタ機能等の複数の機能を備える多機能処理装置（MFP：Multi Function Peripheral）を例に説明を行なうものとする。図１は、本実施例に係る印刷システムの構成の一例を示すブロック図である。図１の印刷システムは、ＭＦＰ１００とＰＣ１２０とで構成され、ＬＡＮ等のネットワーク１３０を介して相互に接続されている。

ＭＦＰ１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、ＨＤＤ１０３、スキャナ部１０４、プリンタ部１０５、ＰＤＬ処理部１０６、ＲＩＰ部１０７、画像処理部１０８、表示部１０９、ネットワークＩ／Ｆ１１０で構成される。そして、これら各部が内部バス１１１で相互に接続されている。

ＣＰＵ１０１は、ＭＦＰ１００を統括的に制御するプロセッサである。メモリ１０２は、ＣＰＵ１０１がＭＦＰ１００を制御するために実行する各種命令（アプリケーションプログラム含む）や各種データを記憶するＲＯＭと、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして機能するＲＡＭで構成される。ＨＤＤ１０３は、各種プログラムや画像データ等を保存する大容量記憶媒体である。スキャナ部１０４は、不図示の原稿台等にセットされた原稿を光学的に読み取り、ビットマップ形式の画像データを取得する。

ＰＤＬ処理部１０６は、ＰＣ１２０から受け取った印刷ジョブに含まれているPDLデータを解析し、中間データとしてのDL（ディスプレイリスト）を生成する。生成したDLはＲＩＰ部１０７へ送られる。ＲＩＰ部１０７は、受け取ったDLを基にレンダリング処理を実行し、コントーン（多値）のビットマップ画像データを生成する。なお、コントーンのビットマップ画像データとは、8bitや10bitなどのビット深度を持つ多階調で、かつRGBなどの色空間で色を表現し、離散的なピクセル単位でこれら色の情報を持つ画像データのことである。具体的には、描画ビットマップと属性ビットマップのデータがそれぞれ生成される。これらのデータ生成に先立って、描画対象オブジェクトの属性情報が画素毎に生成される。この場合の属性情報は以下のような基準に従って決定される。
・文字描画コマンド（文字種や文字コード）で特定されている場合：文字属性
・線描画のコマンド（座標点、長さ、太さ）で特定されている場合：線属性
・図形描画コマンド（矩形、形状、座標点）で特定されている場合：図形属性
・イメージ描画コマンド（点の集合）で特定されている場合：イメージ属性

そして、属性情報から、プリンタ部１０５の処理解像度に合わせて描画する画素を形成し、各画素に描画する色の情報（多値）を入れた描画ピットマップのデータを生成する。本実施例では、プリンタ部１０５の解像度（例えば600dpi）よりも高い解像度（例えば1200dpi）のドットを描画する疑似高解像度処理を行うことを前提にしている。よって、ここで生成される描画ビットマップデータの解像度は1200dpiとなる。さらに、描画ビットマップの各画素に対応するように、画素毎の属性情報を格納した属性ビットマップのデータを生成する。生成された描画ビットマップと属性ビットマップは、メモリ１０２又はＨＤＤ１０３に一旦格納されるか、もしくは画像処理部１０８へ送られる。

画像処理部１０８は、ＰＣ１２０からの印刷ジョブに係る或いはスキャナ部１０４で光学的に読み取られた、印刷対象のビットマップ形式の画像データに対し、必要な画像処理を行う。画像処理部１０８の詳細については後述する。画像処理後のビットマップ形式の画像データは、プリンタ部１０５に送られる。

プリンタ部１０５は、画像処理部１０８が生成した画像データに応じて露光光を照射し、静電潜像を形成して、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。そして、単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を記録媒体（用紙）へ転写して当該多色トナー像を定着させることにより、記録媒体上にカラー画像を形成する。

表示部１０９は、タッチスクリーン機能を有する液晶パネルなどで構成され、種々の情報が表示される他、ユーザは、表示部１０９に表示される画面を介して各種操作・指示を行う。ネットワークインタフェース１１０は、ネットワーク１３０を介して接続されているＰＣ１２０との間で、印刷ジョブの送受信などの通信を行うためのインタフェースである。

なお、画像形成装置の構成要素は上述の内容に限定されない。例えば、タッチスクリーンに代えてユーザが各種操作を行うためのマウスやキーボードなどで構成される入力部を設けるなどしてもよく、画像形成装置の構成は、その用途等に応じて適宜追加・変更され得るものである。

図２は、画像処理部１０８の内部構成を示すブロック図である。画像処理部１０８は、色変換処理部２０１、ハーフトーン処理部２０２、位相乗換処理部２０３、擬似高解像度処理部２０４で構成される。以下、各処理部について説明する。

色変換処理部２０１は、入力画像データの色空間をプリンタ部１０５に対応する色空間に変換する色変換処理を行なう。プリンタ部１０５がシアン（C）、マゼンタ（M）、イエロー（Y）、ブラック（K）の計4色のトナーを使用する4色4ドラムタンデム方式の場合、CMYK色空間に変換されることになる。

ハーフトーン処理部２０２は、プリンタ部１０５に対応する色空間に変換された画像データについて色版毎に、ディザ法による擬似中間調処理を行う。ディザ法は、所定サイズのマトリクス内に異なる閾値を配置した閾値マトリクス（ディザマトリクス）を用いる。このディザマトリクスを入力画像データである多値のビットマップデータ上にタイル状に順次展開していき、入力画素値との大小比較を行う。比較の結果、入力画素値が閾値よりも大きければ当該画素をONにし、入力画素値が閾値以下であれば当該画素をOFFとすることで、擬似中間調の画像を表現する。ハーフトーン処理によって、連続階調の入力画像データ（多値のビットマップデータ）は、網点で構成される面積階調のハーフトーン画像データ（2値のビットマップデータ）に変換される。なお、色版毎に異なるディザマトリクスを用いてもよい。本発明は、ディザマトリクスにその特徴があるが、詳細については後述する。

位相乗換処理部２０３は、ハーフトーン処理後の画像データ（ここでは2値のビットマップデータ）のラインを副走査方向にずらすラインずらし処理を行なって、CMYK各色のレーザビームの走査線のずれ（曲がり）を補正する。このラインずらし処理は、「位相乗換処理」とも呼ばれる。図３の（ａ）及び（ｂ）は、共にレーザビームの走査線の曲がり特性の一例を示す図である。図３（ａ）において曲線３０１は、レーザビームの走査線が主走査方向に進むにつれて副走査方向（用紙の搬送方向）の上方にずれていく場合の特性を示している。また、図３（ｂ）において曲線３０２は、レーザビームの走査線が主走査方向に進むにつれて副走査方向の下方にずれていく場合の特性を示している。そして、図３（ａ）及び（ｂ）において、直線３００は、レーザビームの走査線が主走査方向に進んでも副走査方向にずれない、副走査方向に対して垂直に走査が行われる場合の理想的な走査線の特性を示している。図４（ａ）は、レーザビームの走査線の曲がり特性（ずれ量）を示す図であり、曲線４０１が主走査幅に対応するレーザビームの曲がり特性を表している。一方、図４（ｂ）は、図４（ａ）の曲がり特性を補正する際の補正量（補正特性）を示す図であり、曲線４０２で示す補正特性は、曲線４０１の曲がり特性を相殺するような逆の特性となっているのが分かる。図５は、位相乗換処理で用いる具体的な補正値（補正データ）の一例を示しており、縦軸が補正量、横軸が主走査方向の画素位置を表している。図５（ａ）において、P_1,P_2,…P_nは、上述の曲がり特性で副走査方向に１画素分ずれるポイント（乗換ポイント）を示している。なお、乗換ポイントの主走査方向の画素位置を「乗換位置」あるいは「補正位置」と呼ぶこともある。図５（ｂ）は、各乗換ポイントP₁，P₂，…P_nにおける、次の乗換ポイントまでの走査線をずらす方向を示している。乗換ポイントにおけるずらし方向には、上方向と下方向とがある。例えば、乗換ポイントP₂は、次の乗換ポイントP₃まで、上方向にさらに１画素分のラインずらしを行うべきポイントとなる。したがって、P₂における乗り換え方向は上方向（↑）となる。同様に、P₃においても、次の乗換ポイントP₄までは上方向（↑）となる。乗換ポイントP₄における乗り換え方向は、そこまでの方向とは異なり下方向（↓）となる。

擬似高解像度処理部２０４は、位相乗換処理後のハーフトーン画像データに対して解像度を落として擬似的に高解像度を表現したデータに変換する処理（擬似高解像度処理）を行なう。この擬似高解像度処理によって、ハーフトーン処理時の比較的高い解像度（例えば1200dpi）のビットマップデータが、主走査方向及び副走査方向共にプリンタ部１０５のより低い解像度（例えば600dpi）のビットマップデータへと変換される。図６は、擬似高解像度処理を模式的に示した図である。図６（ａ）は、擬似高解像度処理を適用する2値のビットマップデータにおける処理対象画素（注目画素１００１）と処理矩形１００２を示している。擬似高解像度処理は、処理矩形１００２を移しながらサンプリングし、処理矩形１００２の領域内で多値化フィルタを用いた積和演算することによって行われる。ここで処理矩形１００２は、注目画素１００１とその周囲8画素からなる計9画素の領域となっている。図６（ａ）において斜線のマス１００３は、サンプリングを行なう注目画素１００１の位置（サンプリング位置）を示している。このサンプリング位置１００３の配置間隔（サンプリング間隔）は、主走査方向及び副走査方向の解像度の縮小率によって決定される。本実施例では、主走査方向及び副走査方向共に1200dpiから600dpiへの解像度変換であるため、サンプリング間隔は2（＝1200／600）画素、つまり１画素おきとなる。そして、図６（ｂ）は処理矩形１００２の拡大図、同（ｃ）は処理矩形１００２に対応する多値化フィルタの概念図である。本実施例の多値化フィルタは、処理矩形１００２を構成する各画素に対応した9個の積和演算係数ａを持つ。図６（ｄ）は、図６（ｃ）の多値化フィルタ内の積和演算係数ａの具体例を示す図である。注目画素１００１の座標を（ｉ，ｊ）とし、画素値をＩ（ｉ，ｊ）とすると、積和演算の結果である出力値OUTは次の式（１）で求められる。

上記式（１）は、処理矩形１００２内の2値で表される各画素の画素値Ｉ（ｉ，ｊ）と、その座標に対応した積和演算係数ａとの積を9画素分合計し、“0〜15”の16値に正規化することを意味している。これによって、1200dpiから600dpiへと画像データの解像度を変換しながら、その階調数を2階調から16階調へと変換することができる。このような擬似高解像度処理を行うことで、スポット多重化の効果が得られ、実解像度よりも擬似的に高い解像度で印刷を行うことができる。すなわち、上述の例では、600dpiのビットマップデータを用いて1200dpi相当の画像を表現することができるため、プリンタ部１０５の能力が600dpiの印刷解像度であっても、文字や線を1200dpi相当で印刷することができる。

続いて、印刷処理時の画像処理部１０８における処理の流れを説明する。図７は、画像処理部１０８における処理の流れを示すフローチャートである。この一連の処理は、以下に示す手順を記述したコンピュータ実行可能なプログラムをメモリ１０２内のＲＯＭからＲＡＭ上に読み込んだ後に、ＣＰＵ１０１によって該プログラムを実行することによって実施される。

印刷指示を受けて、ステップ７０１では、ＲＩＰ部１０７で生成された描画ビットマップと属性ビットマップのデータが取得される。ステップ７０２では、色変換処理部２０１が、描画ビットマップの各画素の色空間（ここではRGB）を、色変換ＬＵＴやマトリクス演算を用いて、プリンタ部１０５に対応する色空間（ここではCMYK）に変換する。

ステップ７０３では、ハーフトーン処理部２０２が、属性ビットマップの各画素の属性情報に応じてディザマトリクスを選択する。例えば、文字属性や線属性であれば高線数のディザマトリクスが選択され、図形属性やイメージ属性であれば低線数のディザマトリクスが選択される。図８（ａ）は、本実施例に係るディザマトリクスの一例であり、同（ｂ）は従来の一般的なディザマトリクスの一例である。図８（ａ）に示す本実施例のディザマトリクスは、濃度値に応じて再現される網点が副走査方向に常に偶数の画素で構成されるように各閾値が配置されているという点に特徴がある。図９の（ａ）〜（ｅ）は、図８（ａ）に示すディザマトリクスによって再現される網点の成長過程を示した図である。上述のとおり網点は、入力画像データの各画素値（濃度値）とディザマトリクスの対応する位置の閾値とを比較し、濃度値の方が大きい場合の画素（ON画素）で構成される。図９（ａ）の網点は、入力画像データの全画素が濃度値“1”の時の網点であり、主走査方向に1画素、副走査方向に2画素の計2画素で構成されている。図９（ｂ）の網点は、入力画像データの全画素が濃度値“20”の時の網点であり、主走査方向に3画素、副走査方向に2画素の計6画素で構成されている。同様に、図９（ｃ）〜（ｅ）は、それぞれ入力画像データの全画素が濃度値“28”、濃度値“36”、濃度値“48”の時の網点であり、副走査方向はそれぞれ2画素、4画素、6画素で構成されている。このように本実施例では、形成される網点の副走査方向における画素の数が必ず偶数になるようなディザマトリクスを用いて、描画ビットマップの画素毎にハーフトーン処理を施す。これにより、描画ビットマップの多値の各画素値を2値に変換したビットマップデータ（ハーフトーン画像データ）を生成する。

ステップ７０４では、位相乗換処理部２０３が、ハーフトーン処理後の2値のビットマップデータ（1200dpi）に対し、上述の位相乗換処理を行なってレーザビームの走査線の曲がりを補正する。ステップ７０５では、擬似高解像度処理部２０４が、位相乗換処理が施された2値ビットマップデータに対し上述の疑似高解像度処理を行って、2値よりも大きい多値のビットマップデータを生成する。 生成された多値のビットマップデータは、プリンタ部１０５に送られ、印刷処理に供される。

ここで、本実施例による効果について、詳しく説明する。上述のとおり本実施例では、再現される網点が副走査方向に常に偶数の画素で構成されるように各閾値が配置されたディザマトリクスを用いてハーフトーン処理が実行される。このディザマトリクスは、位相乗換処理後の高解像度の2値のビットマップデータに対し、擬似高解像度処理を行って低解像度の多値のビットマップデータに変換しても、乗換ポイントを境にした隣接する領域で出現する網点の形状を変化させないという特徴がある。ここで、主走査方向における乗換ポイントを基準として左側の領域を第１領域、右側の領域を第２領域と呼ぶこととする。本実施例のディザマトリクスの場合、第１領域と第２領域とで同じ種類（形状）の網点が形成される。すなわち、その構成画素の各画素値は同じでありつつ、上下（副走査方向）に画素値が入れ替わったパターンの網点が、それぞれの領域内において生成させることになる。以下、図８（ａ）に示す本実施例のディザマトリクスと、同（ｂ）に示す従来の一般的なディザマトリクスとで、擬似高解像度処理の結果がどのように異なるのかを、具体例を用いて説明する。

まず、図８（ｂ）に示す一般的なディザマトリクスによって形成される網点は、濃度値に応じて、網点の中央（重心）を軸に周りが1画素ずつ成長する。 図１０（ａ）〜（ｅ）は、この一般的なディザマトリクスにおける網点の成長過程を示した図である。図１０（ａ）〜（ｅ）の各網点は、前述の図９（ａ）〜（ｅ）の網点と同様、それぞれ濃度値“1”、濃度値“20”、濃度値“28”、濃度値“36”、濃度値“48”に対応している。そして、各濃度値に対応する各網点は、上述のとおりその重心を軸に1画素ずつ成長する画素構成となり、副走査方向のON画素数が常に偶数とはならない（図１０（ｂ）を除くすべての網点において副走査方向のON画素数が奇数となる列が存在している）。図１１（ａ）は、全濃度値が“36”の一様な画像データに対して、図８（ｂ）の一般的なディザマトリクスを用いてスクリーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った2値のビットマップデータ（1200dpi）を示している。図１１（ａ）において、破線１１０１は副走査方向の下方向に1画素分のラインずらしを行うべき乗換ポイントである（図５（ｂ）の乗換ポイントP₄を参照）。乗換ポイント１１０１を境に、第２領域内の網点が副走査方向の下方向に1画素（1ライン）分ずれているのが分かる。そして、第１領域と第２領域には、10個のON画素で構成される同じ種類（形状）の網点１１０２が繰り返し配置されている。そして、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す位相乗換処理後の2値のビットマップデータ（1200dpi）に対し、擬似高解像度処理を行った後の多値のビットマップデータ（600dpi）である。図１１（ｂ）では、第１領域には枠１１０３で示す矩形の網点が、第２領域には第１領域の網点とは異なる、枠１１０４で示す下に凸の形状の網点が、それぞれ繰り返し配置されている。すなわち、図１１（ｂ）に示す擬似高解像度処理後の多値のビットマップデータにおいては、乗換ポイント１１０１を境に、出現する網点の画素構成が異なっている。そのため、プリンタ部１０５で記録媒体上に形成される多色トナー像は乗換ポイント１１０１を境にして異なることになる。つまり、記録媒体上には、乗換ポイント１１０１を基準とした第１領域と第２領域とで異なる濃度や色味で画像が再現され、画質低下として顕在化してしまう。このように、一般的なディザマトリクスを用いてスクリーン処理を行った２値のビットマップデータに対して、位相乗換処理を施した上で、擬似高解像度処理を行なって多値のビットマップデータにする場合、画質低下が引き起こされる。

図１２（ａ）は、全濃度値が“36”の一様な画像データに対して、図８（ａ）の本実施例に係るディザマトリクスを用いてスクリーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った2値のビットマップデータ（1200dpi）を示している。図１２（ａ）において、破線１２０１は副走査方向の下方向に1画素分のラインずらしを行うべき乗換ポイントである。図１１（ａ）と同様、乗換ポイント１２０１を境に、第２領域内の網点が副走査方向の下方向に1画素（1ライン）分ずれている。そして、第１領域と第２領域に共通する10個のON画素で構成される同一形状の網点１２０２が、図８（ａ）のディザマトリクスに従って繰り返し配置されている。そして、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す位相乗換処理後の2値のビットマップデータ（1200dpi）に対して、擬似高解像度処理を行った後の多値のビットマップデータ（600dpi）を示している。図１２（ｂ）では、第１領域には枠１２０３で示す網点が、第２領域には枠１２０４で示す網点が、それぞれ繰り返し配置されている。

ここで、第１領域内の網点１２０３は、その構成画素の各画素値が、1列目が上から“1,4,3”、2列目が上から“3,15,10”、3列目が上から“0,3,1”となっている。一方、第２領域内の網点１２０４は、その構成画素の各画素値が、1列目が上から“3,4,1”、2列目が上から“10,15,3”、3列目が上から“1,3,0”となっている。つまり、第１領域と第２領域とで副走査方向で上下に画素値が反転しているものの、すべて共通の画素値の画素で構成される網点が形成されていることがわかる。このように、本実施例に係るディザマトリクス（網点を構成する画素の副走査方向の数が常に偶数となるような閾値を持つディザマトリクス）を用いた場合、乗換ポイントを境に隣接する第１領域と第２領域とで出現する網点の種類（形状）は変わらない。したがって、記録媒体上には乗換ポイントを挟んだ第１領域と第２領域のいずれの領域でも同等な濃度や色味で網点が再現されるため、画質低下を抑えることができる。

この点、特許文献３に開示される技術においても、網点周期を表す二つのベクトル成分を偶数と奇数の組合せに限定することで、位相乗換処理の前後で濃度変化が生じるのを抑えることは可能である。具体的には、網点間の主走査方向および副走査方向の距離をベクトル成分に持つ二つのベクトルｕとｖによって表される網点の周期が、以下の4つの条件のいずれかを満たすようなディザマトリクスであれば、本実施例と同様の効果を得ることができる。ここで、ベクトルの成分（ｘ、ｙ）はともに整数であり、ｘが主走査方向成分を示し、ｙが副走査方向成分を示す。

・ｕ、ｖのそれぞれの副走査方向成分が奇数と偶数であり、副走査方向成分が奇数であるベクトルの主走査方向成分が偶数
・ｕ、ｖのそれぞれの副走査方向成分が奇数と偶数であり、ｕ、ｖの主走査方向成分が共に奇数
・ｕ、ｖのそれぞれの副走査方向成分が共に奇数であり、ｕ、ｖの主走査方向成分が共に偶数
・ｕ、ｖのそれぞれの副走査方向成分が共に奇数であり、ｕ、ｖの主走査方向成分が奇数と偶数
ディザマトリクスが上記4つの条件のいずれかを満たす場合は、ハーフトーン処理及び位相乗換処理の行われた画像データに対して擬似高解像度処理を行っても、乗換ポイントを境として網点の種類（形状）を変化させない。しかしながら、例えば図１３（ａ）に示す２つのベクトル成分ｕとｖで表される網点周期を持つディザマトリクス（スクリーン線数：141lpi、スクリーン角度：45度）の場合は、上記4つの条件のいずれも満たさず、特許文献３を適用できない。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す位相乗換処理後の２値のビットマップデータ（1200dpi）に対して3×3フィルタを適用して多値化（16値）した状態を示し、同（ｃ）はこれを縦横1画素置きにサンプリングして600dpiに変換した状態を示している。図１３（ｃ）において、第１領域内の網点と第２領域内の網点とを比較すると、それぞれの網点を構成する画素の画素値が異なっているのが分かる。以下の表は、特許文献３の手法における4つの条件を満たさないディザマトリクスの一例を一覧にしたものであり、これらすべてのディザマトリクスでは、特許文献３の効果は得られない。

この点、本実施例のディザマトリクスには、スクリーン線数やスクリーン角度についての制約は存在しない。そのため、特許文献３に開示の手法よりも汎用性が高く、適用範囲が広いという利点がある。

以上説明したように本実施例では、網点を構成する画素の副走査方向の数が常に偶数となるような閾値を持つディザマトリクスを用いてスクリーン処理を行う。その結果、レーザビームの走査線の曲がりを補正する位相乗換処理を高解像度の画像データで行って、その後に擬似高解像度処理を行っても、乗換ポイントの境界前後で色ムラの少ない安定した網点の再現を行うことができる。また、適用可能なディザマトリクスのスクリーン線数やスクリーン角度が制約されることもない。

実施例１のディザマトリクスは、再現する網点が副走査方向に常に偶数の画素で構成されるような閾値を持つディザマトリクスであった。この場合、常に２画素ずつ点灯する（２画素単位でON画素となる）ため、隣接する網点と繋がる時に生じ得るいわゆる階調飛びが一般的なディザマトリクスと比べてより発生しやすく、かつ、その程度も大きくなってしまう。そこで、この階調飛びの問題を考慮したディザマトリクスを用いる態様について実施例２として説明する。なお、ハーフトーン処理に用いるディザマトリクス以外の点は実施例１と共通であるため、以下では差異点であるディザマトリクスと当該ディザマトリクスによって形成される網点について説明を行なうものとする。

図１４は、本実施例に係るディザマトリクスの一例を示している。本実施例のディザマトリクスでは、網点サイズが特定の大きさになるまでは、実施例１と同様、網点を構成する画素の副走査方向の数が常に偶数となるように閾値が配置される。しかし、網点サイズが特定の大きさ（本実施例では副走査方向の画素数が6個）を超えると、一般的なディザマトリクスと同様、網点の重心を軸に1画素ずつ成長していくように閾値が配置されている。

図１５は、図１４に示すディザマトリクスによって形成される網点の成長の仕方が切り替わる様子を説明する図である。図１５（ａ）の網点は、画像データの全画素が濃度値“102”の時の網点であり、主走査方向に5画素、副走査方向に6画素の計30画素で構成されている。この程度まで網点サイズが成長すると、擬似高解像度処理を行った後の多値の網点は、その中心部に最大階調（ベタ部）の画素が集中するため、当該網点縁部の中間階調の画素による濃度変動への影響が小さくなる。そこで、網点サイズが所定の大きさを超えた以降は、従来どおり1画素ずつ成長するような閾値配置とすることで、隣接する網点同士が繋がる時に階調飛びが発生しないように或いはその程度が小さくなるようにしている。

図１５（ｂ）の網点は、網点サイズが所定の大きさ（ここでは副走査方向の画素数が6個）を超えた直後に形成される網点であって、画像データの全画素が濃度値“106”の時の網点である。図１５（ａ）に示す網点と比較すると、右から3列目上から7番目の1画素のみがON画素に変化しているのが分かる。このように、本実施例のディザマトリクスの場合、網点サイズが所定の大きさを超えた段階で、一般的なディザマトリクスと同様に再現する網点の中央（重心）を軸としてその周囲を1画素ずつ成長するようになる。すなわち、網点サイズが所定の大きさを超えると、それ以降は高さ（副走査方向の画素数）が奇数となる列が出現する画素構成で網点が形成される。

以上のとおり本実施例のディザマトリクスは、網点サイズが特定の大きさなるまでは網点が副走査方向に常に偶数の画素で構成され、特定の大きさを超えると網点の重心を軸に1画素ずつ成長していくような閾値を持つ。このようなディザマトリクスを用いてハーフトーン処理を行うことで、位相乗換処理後に擬似高解像度変換処理を行うことによる画質低下を抑えつつ、階調飛びの発生も防ぐことが可能になる。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

Claims (11)

1. 第１の解像度を持つ画像データの画素の画素値と、ディザマトリクスの閾値とを比較した結果に基づくハーフトーン処理を実行することによって、前記第１の解像度を持つハーフトーン画像データを生成するハーフトーン処理手段と、
   前記ハーフトーン画像データに基づく画像を形成する走査線のずれを補正するための補正情報に基づき、前記ハーフトーン画像データにおける画素を副走査方向にずらす補正手段と、
   前記補正手段によって画素をずらしたハーフトーン画像データの解像度を、前記第１の解像度の半分の解像度である第２の解像度に変換する解像度変換手段と、
   を有し、
   前記ディザマトリクスは、前記生成されたハーフトーン画像データにおける網点を構成する画素の副走査方向の数が前記網点のサイズが特定の大きさになるまで常に偶数となるように閾値が配置されている、ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記ディザマトリクスは、
   主走査方向に並ぶ複数の列と副走査方向に並ぶ複数の行とで構成され、
   前記複数の列のそれぞれ及び前記複数の行のそれぞれは、多値の複数の閾値を有し、
   前記複数の列には、同じ閾値を含む列が主走査方向に連続する部分を少なくとも含み、
   前記複数の行には、副走査方向に隣接する奇数番目の行と偶数番目の行とが同じ閾値を持つ部分を少なくとも含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記解像度変換手段は、多値化フィルタを用いた積和演算をすることによって、前記第２の解像度に変換することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記ハーフトーン処理手段によって生成されるハーフトーン画像データは、２値のビットマップデータであり、
   前記解像度変換手段によって生成されるハーフトーン画像データは、２値よりも大きい多値のビットマップデータである、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記解像度変換後の第２の解像度のハーフトーン画像データは、前記補正手段によって画素をずらした位置で互いに隣接する第１の領域と第２の領域とを有し、
   前記第１の領域は第１の網点パターンで構成され、前記第２の領域は前記第１の網点パターンが副走査方向に反転されている第２の網点パターンで構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
6. 第１の解像度を持つ画像データの画素の画素値と、ディザマトリクスの閾値とを比較した結果に基づくハーフトーン処理を実行することによって、前記第１の解像度を持つハーフトーン画像データを生成するハーフトーン処理ステップと、
   前記ハーフトーン画像データに基づく画像を形成する走査線のずれを補正するための補正情報に基づき、前記ハーフトーン画像データにおける画素を副走査方向にずらす補正ステップと、
   前記補正ステップによって画素をずらしたハーフトーン画像データの解像度を、前記第１の解像度の半分の解像度である第２の解像度に変換する解像度変換ステップと、
   を有し、
   前記ディザマトリクスは、前記生成されたハーフトーン画像データにおける網点を構成する画素の副走査方向の数が前記網点のサイズが特定の大きさになるまで常に偶数となるように閾値が配置されている、
   ことを特徴とする画像処理方法。
7. 前記ディザマトリクスは、
   主走査方向に並ぶ複数の列と副走査方向に並ぶ複数の行とで構成され、
   前記複数の列のそれぞれ及び前記複数の行のそれぞれは、多値の複数の閾値を有し、
   前記複数の列には、同じ閾値を含む列が主走査方向に連続する部分を少なくとも含み、
   前記複数の行には、副走査方向に隣接する奇数番目の行と偶数番目の行とが同じ閾値を持つ部分を含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
8. 前記解像度変換ステップでは、多値化フィルタを用いた積和演算をすることによって、前記第２の解像度に変換することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像処理方法。
9. 前記ハーフトーン処理ステップにて生成されるハーフトーン画像データは、２値のビットマップデータであり、
   前記解像度変換ステップにて生成されるハーフトーン画像データは、２値よりも大きい多値のビットマップデータである、
   ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像処理方法。
10. 前記解像度変換後の第２の解像度のハーフトーン画像データは、前記補正ステップにて画素をずらした位置で互いに隣接する第１の領域と第２の領域とを有し、
    前記第１の領域は第１の網点パターンで構成され、前記第２の領域は前記第１の網点パターンが副走査方向に反転されている第２の網点パターンで構成される
    ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
11. コンピュータを、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。