JPH02171824A

JPH02171824A - 記録装置

Info

Publication number: JPH02171824A
Application number: JP63325506A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sasame; 笹目　裕志; Hiromichi Yamada; 山田　博通; Michio Ito; 伊藤　道夫; Kaoru Seto; 瀬戸　薫; Hiroshi Mano; 宏真野; Takashi Kawana; 孝川名; Tetsuo Saito; 徹雄斉藤; Atsushi Kashiwabara; 淳柏原; Masaki Oshima; 磨佐基尾島; Masaharu Okubo; 大久保　正晴
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1990-07-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、電気信号化された画像情報に基いて中間調を
面積階調手段によって顕像化する記録装置に関する。

［従来の技術またとえばイメージリーダで読取った中間調画像、あるい
は写真画像やホストコンピュータで作成された中間調画
像を多ビットの電気信号に加工し、これをハードコピー
するＩＩｔａｔとしでは、従来より、レーザービームプ
リンタ、ＬＥＤプリンタ、インクジェットプリンタ等が
存在する。

これらプリンタで上述のような中間調画像を表現する場
合、広く用いられている方法としてデイザ法がある。

これは、たとえば第６図に示すように、８Ｘ８のマトリ
ックスを組み、予め決められた閾値と画像情報とを１画
素ずつ比較し、印字／非印字を決め、結果的に、たとえ
ば３０という−様な画像データに対しては第７図のよう
に印字し、８×８のマトリックス内でｉｌ積階調法によ
って中間調を表現する方法である。

また、このデイザ法に類似した方法としては、濃度パタ
ーン法がある。

これは、デイザ法のように１画素ずつ閾値と画像情報と
を比較するのではなく、たとえば８×８の濃度パターン
マトリックスを組むと、そのマトリックスが、どの濃度
を表すかを一括に判断し、特定のパターンを印字する方
法である。なお、この濃度パターン法は、ごく一般化さ
れているので、ここでは詳細は省略する。

また、中間調を再現する手段として、近年、レーザービ
ームプリンタにおいて実用化されているパルス幅変調法
がある。

その−例としては、第８図に示すように、パターン信号
発生回路ｉｔとＤ／Ａ変換器１２とＡＮＤ回路１３とを
有し、入力されたデジタル画像信号をＤ／Ａ変換してパ
ターン信号と比較し、たとえば第９図に示すように６画
像信号がパターン信号よりも大きいときにのみ印字する
方法がある。

［発明が解決しようとする！！題］しかしながら、上記デイザ法においては、予め決定され
たデイザマトリックスの大きさで各濃度を再現していく
ため、たとえば、一般的に使われている８×８のマトリ
ックスでは最低濃度（最も薄いトーン）を表す場合、第
１Ｏ図に示すように、ｌ／６４のトーンしか表現できな
い。

また、最近では、電子写真方式のプリンタにおいて、印
字部を露光方式とすることが主流になってきており、こ
のような方式のプリンタでは、印字するときの１画素は
、正方形ではなく１円形や楕円形である。そして、べた
黒に塗りつぶしたとき、完全に黒く印字する必要があり
、また印字の際の走査ピッチのムラを考慮して、これも
黒く塗りつぶすようにするため、実際には、第１１図に
示すように、１画素よりも大きく印字するようにしてい
る。

このため最低濃度を表すときには、上述したｌ／６４の
トーンよりもさらに濃いトーンが最低濃度単位となって
しまう。

なお、このことは、インクジェット式のプリンタ等にも
共通している。

またざらに、次に薄いトーンを表す場合、２／６４のト
ーンとなるが、この領域のトーンは５非常に急激に変化
してしまう。

このようにデイザマトリックス内で工画素ずつ印字面積
を増加してい〈場合には、中間のトーン、たとえば３２
７６４のトーンでは、！ステップ後は、３３／６４とな
るので、その変化率が少ないため、急激なトーンの変化
はないが、先に述べた薄いトーンでは、変化が激しく視
認されてしまい、特に２これらの中間調領域で表現する
人の肌等のトーンが、ガタガタに変化して、いわゆる偽
輪郭が出てしまうことになる。

また、このような薄いトーンをきめこまかく再現するた
めに２デイザマトリツクスの大きさを大きくして面積階
調を大きくすると、確かに低濃度領域では、滑らかに変
化するものの、今度はデイザマトリックスの粗さが目立
ってしまい、結果的にザテ付いた品質の悪い画像になっ
てしまう。

また、先に述べたように、実際の印字は１画素より大き
く印字するので、濃い方の領域、たとえば６３／６４の
トーンでは、べた黒の中から１画素を白抜きする場合、
はとんどつぶれてしまって８３／６４と８４／６４のト
ーンの差が無くなり、実質的に階調数が減ってしまうと
いう現象が生じる。

また、電子写真方式のプリンタでは、イメージ露光方式
については先に述べたが、非印字部を露光するバックグ
ラウンド露光方式においても同様のことが言える。つま
り、この方式のプリンタでは、全面を露光したときべた
自となるが、これにおいても露光形状が四角形ではない
ことや、走査ムラがあるため、露光スポットは１画素よ
り大きくしている。このため、イメージ露光方式とは逆
に２１画素だけを印字（非露光）するときには、真の１
画素サイズより小さいドツトで印字され。

１画素だけを白抜きするときには、真の１画素サイズよ
り大きいドツトの白抜きとなる。このような方式におい
ては、イメージ露光方式に比べ、薄い方のトーンにおい
て多少改善はされるが、それでもまだ偽輪郭が出てしま
う。

以上のことは、デイザ法のみに限らず、上記濃度ハター
ン法についても同様である。

次に、上記パルス幅変調方式の中間調再現について説明
する。

先に述べたように、この方式によれば、小さな面積で多
くの階調を得ることができる。たとえば、３画素分で１
周期のパターン信号と画像データとを比較すれば、理論
的には、たった３画素分で画像情報のデータ量分の階調
表現が可能であり、高解像度でほぼ無限の階調表現を得
ることも可能となる。

しかしながら、実際には、電子写真方式においては、ト
ナーの粒径、現像特性、レーザ特性等によって最小の印
字幅がある。つまり、たとえば第１２図に基いて２説明
すると、下限幅８１以上の印字を行わない限り、最終段
階として１画像に現われてこない、したがって、最も薄
いトーンには制約ができ、第１３図に示すように、限ら
れた濃度表現からの表現となってしまう。

本発明は、以上のような各方式における問題点を解消し
、解像度と階調性の双方を最適に制御することができる
記録装置を提供することを目的とする。

［課題を解決する手段］本発明は、電気信号化された画像情報を基にして中間調
を面積階調手段によって表現する記録装置において、中
間調を表現する際の単位面積を中間調のレベルによって
変化させることを特徴とする。

［作用］本発明では、中間調を表現する際の面積階調手段による
単位面積を中間調のレベルによって変化させることによ
り、中間調の各レベルにおいて、最適な解像度と階調性
のバランスを得ることができる。すなわち、高解像度が
要求される中間調レベルでは、上記単位面積を所定の小
さい値とし、高階調性が要求される中間調レベルでは、
上記単位面積を大きい値とすることにより、中間調レベ
ルに応じて最適な解像度または階調性を得ることができ
る。

ところで、中間調の画像特性から、高解像度が厳しく要
求される部分、すなわち画像のザラ付き感が目立ってし
まう部分は、特に、中間調レベルのうちの中央近辺のト
ーン、つまり濃度でいうと、たとえば０，５〜１．０近
辺であり、薄い領域のトーンや濃い領域のトーンでは、
ザラ付き感はそれほど感じない、そこで、上述のような
中央近辺のトーンでは、上記単位面積を所定の小さい値
とし、高解像度を得る。

一方、濃度の薄い領域のトーンや濃い領域のトーンでは
、ザラ付き感はそれほど感じない代りに、偽輪郭によっ
て画質を劣化され易い、そこで、このようなトーンにお
いては、上記単位面積を所定の大きい値とし、高階調性
を得る。

以上のようにして、結果的に全体として解像度と階調性
の双方に優れた中間調を得ることができる。

［実施例］第１図は２本発明の第１実施例を示すブロック図である
。

この実施例は１本発明をデイザ法に適用したもので、多
値ビットの画像データ（図示の例では６ビツト）を本実
施例によるデイザ処理回路ｌに入力し、これを各画素ず
つ所定の閾値と比較し、印字を行う。

そして、第２図は、上記デイザ処理回路ｌによるデイザ
マトリックスを示す模式図である。

この実施例によるデイザマトリックスは、本来の目的と
するマトリックスの２倍となっている。

つまりこの例では１本来のマトリックスが８×８であり
、この実施例のマトリックスは８×１６となっている。

また、この実施例では、上記画像データがデイザマトリ
ックスの閾値以上のときに印字するものとし、したがっ
て画像データが「００」のときに白、「６４」のときに
黒となる。

そして、薄いトーンでは、この８×１６を１つのマトリ
ックスとし、第２図に示すように、１゜２．３．４とマ
トリックスを組んでいく。

次に、５以降は８×８を１つのマトリックスとし、つま
り８×１６のマトリックスを２分割して、それぞれ６，
７．８，９、・・・・・・、５９．６０と組む。

次に、再び８×１６を１つのデイザマトリックスとする
。そしてさらに、この領域はべた黒に近い領域であり、
非印字部の面積も非常に小さいことから、１画素ずつ印
字領域を増しても階調は現われないため、複数画素を同
一値でうめるとともに、階調数を落さないため、８Ｘ１
６のマトリックスを採用する。これによって、６０，６
１゜・・・・・・、６４と順次８×１６のマトリックス
を組んでいく。

以上のよう本実施例では、まず、低濃度領域において、
従来は８ＸｌＢ＝１２８画素中、４画素で２階調しか表
せなかったトーンが、２倍の４階調を表すことができる
。また、５〜６０の濃度領域においては、従来通りの解
像度で階調を表すことができる。そして、６１〜６４の
高濃度領域では、再び８×１６のマトリックスで階調を
十分に表すことができる。

なお、上記実施例では、いわゆる渦巻パターンによるデ
イザマトリックスを用いる場合について説明したが、ベ
イヤーパターン等２様々なパターンを採用することが可
能である。

第３図は５本発明の第２実施例を示すブロック図である
。

この実施例は５未発ｔ５’ｌをパルス幅変調方式に適用
したものであり、Ｄ／Ａ変換器２と、パターン信号発生
回路３と、ＡＮＤ回路５とを有する。

この装置では５８ビー２トの入力画像データをＤ／Ａ変
換によってアナログ信号化し、パターン信号発生回路３
からのパターン信号と比較し、印字信号を生成する。

上記パターン信号発生回路３は、第１のパターン信号発
生部６と、第２のパターン信号発生部７と、アナログ加
算器４とを有し、第４図に示すように、第１のパターン
信号発生部６からの第１パターン信号と第２のパターン
信号発生部７からの第２パターン信号とをアナログ加算
器４によって合成し、これをパターン信号として出力す
るものである。

すなわち、第１パターン信号は三角波であり、第２パタ
ーン信号は、第１パターン信号の２倍の周期の矩形パル
ス波である。したがって、第１ノぐターン信号の各三角
波形は、１つおきに第２ノくターン信号の矩形パルスと
合成される。そして、矩形パルスと合成されない三角波
形は、そのままパターン信号として出力され、矩形パル
スと合成された三角波形は、矩形パルスによって一部に
垂直部を有する波形となって出力される。

そして、第５図（１）に示すように、矩形パルスと合成
された三角波形は２０からＸまでの信号レベルを有して
おり、途中ｑからｐまでが矩形ノくルスによる垂直部と
なっている。また、矩形、＜ルスと合成されない三角波
形は、ｑからＸまでの信号レベルを有している。

この実施例では２このようなパターン信号より画像信号
が大きいときに印字を行う、すなわち、信号レベルＯが
白であり、信号レベルＸが黒である。

このようなパターン信号に基いて印字を行うと２画像デ
ータが信号レベル０からｐまでは第５図（２）に示すよ
うに、矩形パルスと合成された三角波形に対応する印字
パターンだけが＃Ａａからｂまで成長する。また、信号
レベルｐからｑまでは第５図（３）に示すように、矩形
パルスと合成された三角波形に対応する印字パターンは
ｌ１ａｂのままであり、この間をうめるようにして５矩
形パルスと合成されない三角波形に対応する印字パター
ンが幅ａからｂまで成長する。そして、信号レベル９以
上は、第５図（４）に示すように、各印字パターンが一
様に成長していく。

したがって２薄いトーンでは、マルチバイブレータ等に
なるが、確実に階調は増し２途中からパターンの密度が
高くなって解像度が向上する。このようにして解像度、
階調性ともに優れた画像が得られる。

なお、上記実施例のように、デジタル画像信号をアナロ
グ信号に変換してパターン信号と比較するものではなく
、デジタル信号同士の比較によるパルス幅変調にも適用
することができる。

［発明の効果］本発明波によれば、中間調を表現する際の面積階調手段
による単位面請を中間調のレベルによって変化させるこ
とにより、中間調の各レベルにおいて、最適な解像度と
階調性のバランスを得ることができ、解像度１階調性と
もに優れた画像を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の第１実施例を示すブロック図である
。第２図は、同実施例におけるデイザ処理回路によるデイ
ザマトリックスを示す模式図である。第３図は、本発明の第２実施例を示すブロック図である
。第４図は、同実施例において、パターン信号の生成過程
を示す波形図である。第５図（１）〜（４）は、上記パターン信号に基く印字
パターンの成長状態を説明する模式図である。第６図は、従来のデイザ処理によるデイザマトリックス
の一例を示す模式図である。第７図は、従来のデイザ処理に基く印字パターンの一例
を示す模式図である。第８図は、従来のパルス幅変調法による処理回路の一例
を示すブロック図である。ｉ９図は、上記パルス幅変調法の原理を説明する模式図
である。第１０図は、上記従来のデイザ処理に基き、最低濃度を
印字した場合を説明する模式図である。第１１図は、実際に印字される１画素のパターンを示す
模式図である。第１２図は、上記従来のパルス幅変調法によるパターン
信号を示す波形図である。第１３図は、電子写真式プリンタにおける最小印字可能
幅を示す模式図である。１・・・デイザ処理回路、２・・・Ａ／Ｄ変換審、３・・・パターン信号発生回路。４・・・アナログ加算器。５・・・ＡＮＤ回路、６．７・・・パターン信号発生部。第３図特許…願人キャノン株式会社同代理人用久保新− 第４図第２パターン信号第６図第７図第８図第９図過し１廻データ

Claims

【特許請求の範囲】電気信号化された画像情報を基にして中間調を面積階調
手段によって表現する記録装置において、中間調を表現する際の単位面積を中間調のレベルによっ
て変化させることを特徴とする記録装置。