JPH02230868A - 濃淡画像の記録装置 - Google Patents

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】 〔概要〕 単色或いはカラーの濃淡画像の記録装置に関し、解像度
及び階調性が共に良好であり、かつ縦横の周期パターン
が目立ちにくい濃淡画像の記録装置を提供することを目
的とし、 個々のドットを２以上であるｉ個の濃淡レベルで記録す
る記録手段と、縦ｍ個、横ｎ個のドットで構成される単
位画素に対する０から（ｉ−１）×ｍ×ｎまでの濃淡レ
ベルが入力され、個々のドットの濃淡レベルを記録手段
に出力する変換手段とを備えてなる濃淡画像の記録装置
において、変換手段は、単位画素の濃淡レベルが４の倍
数であるときに、単位画素を縦ｍ／２個、横ｎ　／　２
個のドットに４分割した副画素の対角位置を同一のドッ
トパターンで出力するように、かつ縦方向或いは横方向
に隣合う副画素を上下反転或いは左右反転或いは回転し
たドットパターンで出力するように構成されてなること
を特徴とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は単色あるいはカラーの濃淡画像の記録装置に関
する． 電子計算機の出力装置として用いられているプリンタに
おいて、ディスプレイのカラー化に伴い、カラープリン
タの要求が拡大している．カラープリンタの記録方式と
してはインクジェット方式、熱転写方式、電子写真方式
等がある。カラープリンタにおいて色再現性は重要な課
題であり、忠実なカラー画像の色再現を得るためには、
各色成分の中間調表現が重要となる．また、利用分野は
プリンタに限らず、例えば濃淡画像の表示するディスプ
レイなど、濃淡画像を記録するもの全てに適用できる． 〔従来の技術〕 プリンタの最小記録単位はドットであり、従来個々のド
ットを２値の濃淡レベルつまりドットの有無により記録
していた．濃淡画像の記録方法としては、複数のドット
で単位画素を構成し、単位画素における記録ドットの数
つまり面積によって濃淡画像を記録する面積階調法が知
られている．例えば、４×４個のドットから構成される
単位画素では、Ｏ個ないし１６個のドットを記録するこ
とによりｌ７値の濃淡レベルを記録することが可能であ
る． また、個々のドットを多値の濃淡レベルで記録を行う多
値面積階調法が知られている．多値面積階調法は前記の
面積階調法を拡張したものであり、単位画素の濃淡レベ
ルを増やすことができる．例えば、単位画素が４×４個
のドットから構成され１ドットが４値の濃淡レベルを有
する場合、単位画素はＯから４８までの濃淡レベルつま
り４９値の濃淡レベルを記録することが可能である．１
ドットを多値濃淡レベルで記録する方法として、電子写
真方式では、感光体に照射する露出光の強度あるいは照
射時間を変化させる方法が知られている． 面積階調法または多値面積階調方法は大別して分散型、
集中型及び混合型に分類できる。以下、これらを第７図
、第８図及び第９図を用いて説明する．各例とも代表的
な一例を示すものである．図面には各例の閾値マトリク
ス及びそのドットパターンを示す．単位画素は４×４個
のドットで構成され、１ドットは４値の濃淡レベルを有
するものとする． 閾値マトリクスは第７図Ａに示す如く４×４個のドット
に対応し、個々のドットは３個の闇値を有する．閾値マ
トリクスは０〜４８の閾値を有し、例えば、階調データ
が３５のとき３５以下の閾値を有するドットを記録する
．但し、各ドットは３個の閾値を有しており、階調デー
タ以下となる閾値の数に応じて０から３までの濃淡レベ
ルを決定する． 第７図Ａは分散型の閾値マトリクスの一例であり、同図
Ｂはその下ットパターンである．分散型はドットが最も
分散するように構成するものである．ドットパターンを
階調レベルの小さい方から見ていくと、先ず濃淡レベル
１のドットが分散するように記録し、次いで濃淡レベル
１のドットの中に濃淡レベル２０ドットが分散するよう
に記録し、最後に濃淡レベル２のドットの中で濃淡レベ
ル３のドットが分散するように記録していく．第８図Ａ
は集中型の閾値マトリクスの一例ｆあり、同図Ｂはその
ドットパターンである．集中型は中心の核から順次太っ
ていく様に構成するものである．ドットパターンを階調
レベルの小さい方から見てい《と、中心となる核が存在
し、その核が順次大きくなるようにドットを記録してい
く。

第９図Ａは混合型の閾値マトリクスの一例であり、同図
Ｂ１よそのドットパターンである．混合型は分散型と集
中型の中間的な構成をとるものである．ドットパターン
を階調レベルの小さい方から見てい《と、核となる点が
４点分散して存在し、その４点の核がそれぞれ同じよう
に太っていくように記録していく． 〔発明が解決しようとする課題〕 分散型はドットを均一に分散させるので見掛け上の解像
度は良好である．実際の解像度は単位画素の大きさによ
り決定される．しかし、ドットを均等に分散させる必要
があり、温度条件等によりドットの位置や形状が変化す
ると、ドットの階調性が大きく劣下する。集中型は一点
の核が順次太っていくので、ドットの位置や形状が多少
変化しても分散型ほど影響がなく階調性は良好であるが
、単位画素が１個の点として記録されるので見掛け上の
解像度が低い。混合型は上記両者の中間的な性格を有し
、解像度及び階調性ともに比較的良好である。

また、人間の視覚は縦方向及び横方向のパターンに敏惑
であるため、縦横方向に同じ周期でドットが記録される
と、縦横の周期パターンとなって見える。周期パターン
はその周期が大きい方が目立ちやすい。集中型は単位画
素ごとに核となる点が並び、核となる点の間隔が分散型
のドットの間隔より大きいため、すべての濃淡レベルで
縦横の周期パターンが目立ちやすい。

これに対し分散型はドットの間隔が集中型の核となる点
の間隔より小さいため、周期パターンが目立ちにくい。

しかし、特定の濃淡レベルにおいて縦方向及び横方向に
一定周期でドットが並ぶと、縦横の周期パターンが目立
ちやすくなる。第７図に示す例では単位画素の濃淡レベ
ルが３、４、１９、２０、３５、３６などのとき周期パ
ターンが目立ちやすい。

混合型は集中型の核となる点が分散しているため、周期
パターンは集中型ほど目立たないが、分散型と同様に特
定の濃淡レベルにおいて周期パターンが目立ちやすい。

第９図に示した例では単位画素の濃淡レベルが４、８、
１２、１６などのとき周期パターンが目立ちやすい。

よって、本発明は解像度および階調性が共に良好であり
、かつ縦横の周期パターンが目立ちにくい濃淡画像の記
録装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 第１図は本発明の原理説明図である。

図中、５０は記録手段であり、個々のドットを２以上の
自然数であるｉ個の濃淡レベルで記録する手段である．
４０は変換手段であり、縦ｍ個、横ｎ個のドットで構成
される単位画素に対する０から（ｔ−１）ｘｍｘｎまで
の濃淡レベルが入力され、個々のドットの濃淡レベルを
前記記録手段に出力する手段である。

変換千段４０は、単位画素の濃淡レベルが４の倍数であ
るときに、単位画素を縦ｍ／２個、横ｎ／２個のドット
に４分割した副画素の対角位置を同一のドットパターン
で出力するように、かつ縦方向或いは横方向に隣合う副
画素を同図Ｂに示す如く上下反転したドットパターン、
或いは同図Ｃ図に示す如く左右反転したドットパターン
、或いは同図Ｄ図に示す如く回転したドットパターンで
出力するように構成されてなる。

〔作用〕

本発明は従来技術で説明した混合型に分類されるもので
あり、解像度及び階調性は従来の混合型に比較して遜色
ない。また、縦方向或いは横方向に隣合う副画素は上下
反転または左右反転等を施したドットパターンであるた
め、縦方向及び横方向の周期パターンを生じさせない。

〔実施例〕

第２図Ａは本発明の閾値マトリクスの一例であり、同図
Ｂはそのドットパターンである。個々のドットは白色、
淡灰色、濃灰色、黒色の４値の濃淡レベルを有し、４×
４個のドットから構成される単位画素は、０から４８ま
での４９値の濃淡レベルを有するものである。また、副
画素を指定するとき、左上の副画素を第１副画素、右上
を第２副画素、左下を第３副画素、右下を第４副画素と
呼ぶ。

単位画素の濃淡レベルが０から４に変化するとき、第１
副画素、第４副画素、第２副画素、第３副画素の順に、
各副画素内の所定の１ドットを淡灰色とする。濃淡レベ
ルが４のとき、各副画素内の淡灰色のドット位置は、対
角方向の副画素内では同一の位置、縦方向或いは横方向
に隣合う副画素では上下反転した位置である。次に前回
と同じ順序で各副画素内の所定の１ドットを濃灰色にし
て濃淡レベルが８とする。同様に各副画素内の所定の１
ビットを黒色として濃淡レベルを１２とする．以下、各
副画素内の所定の１ビットを核として、第１副画素では
時計回りに、第２副画素では反時計回りに、第３副画素
では反時計回りに、第４副画素では時計回りにドットパ
ターンを形成していく．つまり、対角方向の副画素は同
じ回転方向に、隣合う副画素は反対の回転方向になるよ
うに、各副画素内の核を太らせていく． 第３図は階調データをドットパターンに変換するための
回路構成図である．図中、３ｌはラインアドレスカウン
タ、３２はドットアドレスカウンタ、４０は変換テーブ
ル、５０はヘッドドライバである．画像メモリから転送
される階調データは各単位画素の濃淡レベル値であり、
実際に印字を行うためには単位画素の濃淡レベル値をド
ットパターンに変換しなければならない． 図中、ラインアドレスカウンタ３１はページスタート信
号によりリセットされると共に、ラインスタート信号を
カウントしてラインアドレスとする．また、ドットアド
レスカウンタ３２はラインスタート信号によりリセット
されると共に、データクロック信号をカウントしてドッ
トアドレスとする．ラインアドレスカウンタ３１及びド
ットアドレスカウンタ３２の下位２ビットと、各単位画
素の階調データとが変換テーブル４０に入力される．変
換テーブル４０では単位画素の階調データをドット単位
の階調データに変換し、ヘッドドライバ５０に出力する
．ヘッドドライバ５０は送られてきたドット単位の階調
データに従って濃淡画像の記録を行う．第４図は変換テ
ーブルの構成図である．図中、４１はＲＯＭ、４２及び
４３はデータセレクタである，ＲＯＭ４１は、第５図に
示す如く単位画素の濃淡レベルがＯから４８までのドッ
トパターンが記憶されている． Ｒ　Ｏ　Ｍ４１の上位アドレス端子Ａ！〜Ａツには６ビ
ットの階調データが入力され、下位アドレス端子ＡＳ〜
＾．にはラインアドレスの下位２ビットが入力される．
ラインアドレスの下位２ビットは単位画素内におけるラ
インアドレスである．アドレス端子にアドレスが入力さ
れると、そのアドレスに記憶されたデータがデータ端子
から送出される．二のデータは入力された階調データの
ドットパターンにおける１ライン分のデータである． Ｒ　Ｏ　Ｍ４１（７）データ端子ｎ．、Ｄ！、Ｄ４、Ｄ
ｈはデータセレクタ４２と接続され、Ｄ．、Ｄ，、Ｄｓ
，　ａｔはデータセレクタ４３と接続される．ドットア
ドレス下位２ビットはデータセレクタ信号として、デー
タセレクタ４２及びデータセレクタ４３に入力される．
データセレクタ４２及び４３はデータセレクタ信号に応
じて、Ｄ．とＤＩ−．　ＤｔとＤ３、Ｄ４とＤ，、Ｄ．
とＤ，をドット階調データＬ．及びＬ，としてヘッドド
ライバ５０に送出する． 第６図Ａは本発明の別の閾値マトリクスの一例であり、
同図Ｂはそのドットパターンである．本実施例は単位ド
ットを８×８個のドットで構成し、１ドットは４値の濃
淡レベルを有し、単位画素は０から１９２までの１９３
値の濃淡レベルが記録可能である． 前記実施例同様、単位画素の濃淡レベルが０から４に変
化するとき、第１副画素、第４副画素、第２副画素、第
３副画素の順に、各副画素内の所定の１ドットを淡灰色
とする．各副画素内の淡灰色のドット位置は、対角方向
の副画素内では同一の位置、縦方向或いは横方向に隣合
う副画素では９０度回転させた位置である．次に各副画
素内の淡灰色のドットを核として、第１副画素では反時
計回り、第２副画素では時計回り、第３副画素では時計
回り、第４副画素では反時計回りの渦巻き状に淡灰色の
ドットパターンを形成していく．濃淡レベルが６４のと
き単位画素のすべてのドットが淡灰色となる．同様に前
記の核を中心として、濃灰色のドットパターンを渦巻き
状に形成し、濃淡レベル１２Ｂのとき単位画素のすべて
のドットが濃灰色となる．同様に濃淡レベル１９２のと
き単位画素のすべてのドットが黒色となる。

実用上１９３僅の濃淡レベルは必要なく、一つの濃淡レ
ベルにつき４個のドットパターンを形成するように構成
し、４９値の濃淡レベルとしてもよい．また、上記実施
例は黒色の単色プリンタであったが、カラープリンタは
イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの記録手段を
備え、各色成分の記録手段とも、１ドットを２値または
４値以上で濃淡レベルを記録し、各色成分ごとに記録さ
れる各色画像を重ね合わせてカラ一画像を得るものであ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、解像度および階調性が共に良好であり
、縦横の周期パターンが目立たない濃淡画像記録装置を
提供する可能である。近年、高品質カラー画像記録装置
が望まれており、忠実なカラー画像の再現するために優
れた濃淡画像の記録方式が必要であり、本発明によって
提供された濃淡画像の記録方式は濃淡画像記録装置に寄
与することろが大きい。

第４図は変換テーブルの回路構成図、 第５図はＲＯＭの内容を示す図、 第６図は本発明の別の閾値マトリクス及びそのドットパ
ターンを示す図、 第７図は従来の分散型の閾値マトリクス及びそのドット
パターンを示す図、 第８図は従来の集中型の閾値マトリクス及びそのドット
パターンを示す図、 第９図は従来の混合型の闇値マトリクス及びそのドッー
トパターンを示す図である． 図中、　　１・・・単位画素 ４０・・・変換手段 ５０・・・記録手段

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の闇値マトリクス及びそのドットパター
ンを示す図、 第３図は階調データをドットパターンに変換する回路の
構成図、 （Ａノ ネエ輌の原』訝輌口 某１田 ＣＢ） 本発明のマトリクス ％２１！１ Ｎｔｌｉ４テ−タｔドットハ゜グーンＩ一浪よ’（１５
回苫トア『レス（２迦 テ一タ（２通） ＲＯＭｔ＞内容 寥 目 変誦（デーフ゛ノレ 寥４ｎ （Ａ） 本会Ｂ月の別のマトリ７ス ′塾　６　ｐ （Ａ冫 ＣＢ） 扮１（整のマトリクス 第　７　刀 （Ａ） 洗＠−型のマトリフバ 第ｑ　図 （Ａ） 稟中型っマトリフ乙 名８　凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 個々のドットを２以上の自然数であるｉ個の濃淡レベル
   で記録する記録手段（５０）と、縦ｍ個、横ｎ個のドッ
   トで構成される単位画素に対する、０から（ｉ−１）×
   ｍ×ｎまでの濃淡レベルが入力され、個々のドットの濃
   淡レベルを前記記録手段（５０）に出力する変換手段（
   ４０）とを備えてなる濃淡画像の記録装置において、 前記変換手段（４０）は、 単位画素の濃淡レベルが４の倍数であるときに、単位画
   素を縦ｍ／２個、横ｎ／２個のドットに４分割した副画
   素の対角位置を同一のドットパターンで出力するように
   、かつ縦方向或いは横方向に隣合う副画素を上下反転或
   いは左右反転或いは回転したドットパターンで出力する
   ように構成されてなること、 を特徴とする濃淡画像の記録装置。