JPH0359623B2

JPH0359623B2 -

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Publication number: JPH0359623B2
Application number: JP57056964A
Authority: JP
Inventors: Naoto Kawamura; Hidejiro Kadowaki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-04-06
Filing date: 1982-04-06
Publication date: 1991-09-11
Also published as: JPS58173972A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は入力信号をドツトパターンメージを表
す再生信号に変換処理する画像処理装置に関し、
特に高画質なカラー画像を得ることができる画像
処理装置に関するものである。

従来よりデジタルプリンター等に於いて中間調
のある画像を出力とするため種々の方法が提案さ
れている。

例えばデイザ法や濃度パターン法等が挙げられ
る。

これらの方法は (1) ２値表示装置を用いて、中間調を有する画像
を表示できる。

(2) 装置のハード化構成が容易である。

(3) 画像品質についても一応の品質が得られる。

等の理由で、多くの分野に於て広く活用されてい
る。具体的には第１図Ａ，Ｂに示される様に入力
画像の画素８と閾値マトリツクス５の各成分とを
対応させ、閾値より大きいか小さいかにより白か
黒かを決定し、表示画面６に出力する。

第１図Ａはデイザ法であり、入力の一画素８を
閾値マトリツクス５と一成分に対応させている。
また第１図Ｂは濃度パターン法であり、入力の一
画素８を閾値マトリツクス５の全成分に対応させ
ている。すなわち、濃度パターン法では表示画面
６に於いて複数のセルで入力画像の一画素を示す
ことになる。

この時デイザ法の濃度パターン法との違いは入
力の一画素を閾値マトリツクスの一成分に対応さ
せるか、あるいは、全成分に対応させるかの違い
だけで本質的な差異はない。又当然この中間の方
法も存在し、例えば入力の一画素を閾値マトリツ
クス全成分のうち複数成分（第１図Ｂで例えば２
×２の４成分）に対応させる方法も考えられる。

従つて両者の本質的な差異は無く、今後デイザ
法と濃度パターン法を含めてデイザ法と呼ぶ。か
かるデイザ法は前述した如く入力画像信号に応じ
たパターンを発生するためのマトリツクスを用い
て入力画像信号を再生信号に変換するものであ
り、このマトリツクスの作り方には、種々の方法
が知られている。しかしながら、複数の色信号と
黒信号とをマトリツクスを用いて処理し画像出力
とする際、階調性及び解像度を考慮し複数の色信
号及び黒信号を高画質な再生信号に変換する装置
はあまり研究されていない。

本発明は上記点に鑑みなされたもので、複数の
色信号と黒信号とをマトリツクスを用いて処理し
画像出力する際、複数の色信号及び黒信号を高画
質な再生信号に変換することができる画像処理装
置の提供を目的とし、この目的を達成するため本
発明の画像処理装置によれば、黒信号及び複数の
色信号を入力する入力手段と、前記入力手段によ
り入力した黒信号及び複数の色信号をそれぞれ入
力信号に応じたパターンを発生させるためのマト
リツクスを用いてドツトパターンイメージを表す
再生信号に変換処理する処理手段とを有し、前記
処理手段は、前記複数の色信号に対するそれぞれ
のドツトパターンイメージに異なるスクリーン角
を付ける様に前記複数の色信号を再生信号に変換
処理するとともに、前記黒信号に対するドツトパ
ターンイメージの解像度が前記色信号に対するド
ツトパターンイメージの解像度よりも高くなる様
に前記黒信号を再生信号に変換処理する際に用い
るマトリツクスのサイズを前記色信号を再生信号
に変換する際に用いるマトリツクスのサイズより
も小さくしたことを特徴とする。

上記構成により、複数の色信号を再生信号に変
換する場合、モアレの発生を防止し階調性を向上
でき、更に、黒信号を再生信号に変換する場合、
解像度を向上することができ、高画質なカラー画
像を得ることができる。

以下本発明の実施例について図面を参照して説
明する。

第２図は本発明が適用できるカラー画像記録装
置の説明図である。第２図のカラー画像記録装置
はカラー画像情報を並置された複数の感光ドラム
を含む電子複写装置（レーザービームプリンタ）
を用いて出力し、この電子複写装置により形成さ
れたカラー画像を順次異なつた色で重ねて記録す
る装置である。

同図に於て、１ａ〜１ｄは走査光学系であり、
図示されない画像メモリ等から所要の画像情報を
この走査光学系により光ビーム（レーザービー
ム）として取りだしこの光ビームがシアン(C)、マ
ゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラツク（Bl）に対応
して並設された感光ドラム２ａ〜２ｄ上に結像す
るように構成されている。この感光ドラム２ａ〜
２ｄの近傍には現像器３ａ〜３ｄが配置されてい
ると共に、図示されない記録紙を搬送するための
搬送ベルト７側に各感光ドラム２ａ〜２ｄに対向
して帯電器４ａ〜４ｄが配設されている。上記構
成を動作について説明するた、走査光学系１ａ〜
１ｄから出力され変調された光ビームは各感光ド
ラム２ａ〜２ｄ上にその光学像を結像し、その後
電子写真プロセスによりこの結像された像は静電
潜像となり、現像器３ａ〜３ｄにより現像され、
帯電器４ａ〜４ｄにより搬送用ベルト７上に保持
された記録紙に各色が順次転写されカラー画像が
形成される。

第３図は第２図に示される４つの走査光学系１
のうちの１つの詳細を示す概略的な斜視図であ
り、半導体レーザ１１により変調された光ビーム
はコリメートレンズ１０によりコリメートされ回
転多面鏡１２によつて光偏向を受ける。偏光され
た光ビームはfθレンズと呼ばれる結像レンズ１３
により感光ドラム３上に像を結びビーム走査を行
なう。このビーム走査を際して、光ビームの１ラ
イン走査の先端をミラー１４により反射させデイ
テクター（検出器）１５に光を導く。このデイテ
クター１５からの検出信号はよく知られているよ
うな走査方向Ｈ（水平方向）の同期信号として用
いられる。この信号名を今後BD信号あるいは水
平同期信号と称す。

第４図は本発明の信号処理系を示す全体のブロ
ツク図である。

まず入力装置２０から出力されるブルー(B)、グ
リーン(G)、レツド(R)のカラー画像情報は、例えば
各々８ビツト（256レベル）でデジタル化してい
るもととする。入力装置２０は例えば第５図の如
く示される。図に於いてカラー原稿３０には光源
３７から光が照射され、その反射光はミラー３
６、レンズ３１を介してCCDラインセンサ３２
に伝送されるため、カラー原稿３０の画像は
CCDラインセンサ３２上に形成され高解像に読
み取られる。

CCDラインセンサ３２は第６図の様に例えば
204ビツトの受光部３３が３列並んでおり、各例
にブルー(B)、グリーン(G)、レツド(R)のフイルター
３４Ｂ，３４Ｇ，３４Ｒがストライプ状に接着さ
れている。入力装置２０から出力される画像デー
タは原稿の同一地点の画像情報を同時に３色分解
したもをに相当する。

第７図は本発明が使用できる別の入力装置２０
を示すものである。レンズ３１の直後に三色分解
用のダイクロイツク・フイルター３５ａ，３５ｂ
を設けて三色に分解し、各色の像をCCDライン
センサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃに導く。第７図の
如き装置に於ても原稿上の同一地点での三色分解
画像情報が時系列信号として得られる。再び第４
図に戻り、前述の入力装置２０によつて得られる
ブルー(B)、グリーン(G)、レツド(R)の各８ビツトの
デジタル信号は、次のマスキング処理回路２１に
よりマスキング処理される。この時入力装置２０
からの各色８ビツトの画像信号は、上位４ビツト
と下位４ビツトに分けられて、上位４ビツトのみ
がマスキング処理回路２１によりマスキング処理
され、再び下位４ビツトがつけ足され８ビツトデ
ータ２２となる。

第８図は、このマスング処理を行う手法につい
て示したものでブルー(B)、グリーン(G)、レツド(R)
の各画像信号の上位４ビツトをROM４０の入力
アドレス情報として与える。例えばブルー(B)、グ
リーン(G)、レツド(R)各データがＢ＝９Ｇ＝ＡＲ＝Ｅの様に16進数で表現されているものとすると、 BGR＝9AE を１つのアドレスとみなしそのアドレスに入つて
いるメモリー（ROM４０）の出力情報を得る。
従つてROM４０は４×３＝12ビツト分のアドレ
スを有す。またメモリー（ROM４０）の出力情
報も12ビツトであり、各々４ビツト単位で出力さ
れるイエロー(Y)、メゼンタ(M)、シアン(C)のデータ
と対応しているものとする。入力アドレス9AEの
時出力データが仮に357であるとすればＹ＝３Ｍ＝５Ｃ＝７というデータを得る。この様にROM４０のメモ
リ内容はブルー(B)、グリーン(G)、レツド(R)全ての
とり得る値に対して書き込まれておればよい。

今の場合ブルー(B)、グリーン(G)、レツド(R)各々
４ビツトであるので、合計12ビツト（2¹²≒4K）
のメモリー空間（アドレス）にそれぞれ12ビツト
のデータが書き込まれておればよく、小容量のメ
モリーですむ。この様に小容量のメモリーでのマ
スキング処理により、忠実な色再現性を得ること
ができる。上述のマスキング処理によるデータ変
換は、記録装置の色特性及び入力装置の色特性に
応じて実験的に決められる。マスキング処理され
たイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各４ビツ
トデータは前述の分離された下位４ビツトのデー
タと再び合成されて、８ビツトの画像データとし
て再現されることは単に何も処理しない下位４ビ
ツトをイエロー(Y)にはブルー(B)を、マゼンタ(M)に
はグリーン(G)を、シアン(C)にはレツド(R)をつけ加
えるだけで良い。

以上のマスキング処理方法は、色変換のブロツ
ク処理と言える。即ちマスキング処理を８ビツト
の画像信号の内上位４ビツトのみで行うという事
は、16レベルでの色変換を行う事を意味し、下位
４ビツトを付加するという事は各レベルのデータ
を更に16レベルに分割する事である。

従つてマスキング処理後のデータを更に細分化
することが可能となるため、画像の階調性を増す
ることができる。

第４図の墨入れ処理回路２３について第９図を
用いて説明する。マスキング処理をした後、８ビ
ツトの画像データは第９図に示す如く墨入れ処理
回路２３により墨入れ処理が行なわれる。墨入れ
処理回路２３はマスキング処理後、イエロー(Y)、
マゼンタ(M)、シアン(C)の各８ビツトのデータからＹ←Ｙ−α・min（Ｙ，Ｍ，Ｃ）Ｍ←Ｍ−α・min（Ｙ，Ｍ，Ｃ）Ｃ←Ｃ−α・min（Ｙ，Ｍ，Ｃ） Bl←min（Ｙ，Ｍ，Ｃ）なる変換処理を施す。

すなわちイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の
各8bitの入力データを各画素毎に比較して、その
最小値を min（Ｙ，Ｍ，Ｃ）と表わした時、ブラツク（Bl）すなわち墨版を
このミニマム値に設定する。そしてイエロー(Y)、
マゼンタ(M)、シアン(C)の各値からブラツク（Bl）
の値をα倍（０＜α≦１）したものを引く処理を
施す。ここでαは実験的に求められる値である。

第１０図は第４図の２値及び３値化回路２４を
更に詳細に示したものである。ここで簡単のため
一色分についてのみ説明する。

イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)ブラツク
（Bl）の内の一色分（８ビツト）の画像データ４
１はコンパレータ４２及び２値化（白・黒）のた
めのコンパレータ４４ａ，３値化（白・灰）のた
めのコンパレータ４４ｂへ入力される。かかるコ
ンパレータは８ビツトのTTLで例えばSN７４
LS６８４等で構成される。また閾値マトリツク
スのデータはROM４５ａ、ROM４５ｂに入つ
ており、今後これらのROMを２値化用ROM４
５ａ、３値化用ROM４５ｂと呼ぶ。

２値化用ROM４５ａ、３値化用ROM４５ｂ
のデータ読み出しは、10進カウンタ４９，10進カ
ウンタ５０の係数動作に同期して行なわれる。こ
の10進カウンタ４９，10進カウンタ５０は夫々画
素クロツク４６、BD信号４８を受け計算動作を
行い、アドレス線４７ａ，４７ｂを介して閾値マ
トリツクスの横方向及び縦方向のアドレを順次ア
クセスしてデータを取り出す。一方閾値マトリツ
クスは第１１図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの様に10×10の構
成をなす。閾値マトリツクスの横方向（主走査方
向）をＨ方向、縦方向（副走査方向）をＶ方向と
すると、10進カウンター４９は画素クロツ４６に
同期して閾値マトリツクスのＨ方向のアドレスを
決定する。又10進カウンター５０はBD信号４８
に同期して閾値マトリツクスのＶ方向のアドレス
を決定する。かかる10進カウンター４９，５０
は、例えばSN74190の様な通常のTTLを１個用
意すればよく、簡単に構成できる。

２値化用ROM４５ａは第１１図Ａ，Ｂに示さ
れる如く２種類の閾値マトリツクス有する。同様
に３値化用ROM４５ｂは２種類の閾値マトリツ
クス(C)、(D)を有す。ここで２値化用ROM４５ａ
は白・黒を決定するためのものであり、３値化用
ROM４５ｂは白・灰を決定するためのものであ
る。尚、閾値マトリツクス内の数値は閾値レベル
を10進数で表わしたものである。またこの２種類
の閾値マトリツクス(A)、(B)のいずれかあるいは閾
値マトリツクス(C)、(D)のいずれかの切り換えは入
力画像データ４１により切り換えられる。

即ち第１０図のコンパレータ４２は、入力画像
データ４１とあらかじめセツトされたデータ４３
とを比較し、入力画像データ４１≧データ４３の
時入力画像データ４１をマトリツクス(A)、(C)と比
較する様出力１を２値化用ROM４５ａ及び３値
化用ROM４５ｂに出す。

また入力画像データ４１＜データ４３の時、出
力は０であり、入力画像データ４１はマトリツク
ス(B)、(D)と比較される。今あらかじめセツトした
データを“４”なる値とすると、入力画像データ
４１のうち０〜３までの値はマトリツクス(B)、(D)
と比較され４以上の値段はマトリツクス(A)、(C)と
比較される様に設定される。このハード構成は、
第１０図のコンパレータ４２の出力を各ROM４
５ａ，４５ｂの上位のアドレスとして与えてやれ
ばよい。即ち10進カウンター４９，５０の出力は
各々４ビツトであるためマトリツクスのＨ方向、
Ｖ方向アドレス走査に０ビツト〜７ビツトまたの
８ビツトを用いる。従つマトリツクス(A)、(B)のい
ずれか、あるいは(C)、(D)のいずれかの切換え用と
して更に１ビツトを上位のアドレスとして与えて
やれば良い。こうすることにより各ROMのアド
レスは０ビツト〜７ビツトまでがアドレス指定用
として用いられ、８ビツト目がマトリツクスの切
換え用として用いられる。

第１２図は２値及び３値の出力を説明したもの
である。第１２図２は１画素巾の出力を意味し(A)
は記録光スポツトの移動巾、(B)はレーザーに与え
る変調パルス巾、(C)は得られる光の強度分布であ
る。本発明に於ける３値出力は第１２図１で示さ
れるレーザ光の1/2画素巾のパルス巾変調により
得られる。図から明らかな様1/2画素巾の３値出
力は光スポツト径との関係より結果的にピーク強
度の変化をもたらす輝度変調となつている。この
ため中間の濃度（即ち灰色）を与える３値出力と
なつている。ちなみに光スポツト径はピーク強度
１／e²強度点に於ける全巾で約50μｍ、３値の変
調パルス巾の空間相当距離で25μｍである。

このパルス巾による３値出力は以下の長所をも
つ。

(1) レーザビームの出力強度としては一定でよ
い。

(2) 安定したパルス巾を与える事により、安定し
たピーク強度を得ることができる。

(3) パルス巾の変調が容易である。

かかる３値出力のハード構成は第１０図におい
て説明されている。３値化のためのコンパレータ
４４ｂの出力は画素クロツク４６とAND回路に
よりANDをとられ、２値化のためのコンパレー
タ４４ａの出力とOR回路５２により合成され出
力される。従つて３値と２値の両方の出力が同時
に得られた場合には２値の出力となる。つまり３
値の出力（灰色）が得られる場合は２値の出力が
ローレベルの場合でしかも３値の出力がハイレベ
ルのときである。

第１３図はこのタイミング図を示すもので同図
S₁に示された画素クロツク４６に同期して３値の
出力Ｓ２がコンパレータ４４ｂから出力される。
この出力Ｓ２と画素クロツク４６（Ｓ１）とが
AND回路によりANDをとる事により1/2画素巾
の３値信号出力Ｓ３が得られる。一方２値の出力
が同図Ｓ４の様であつたとするとかかる３値及び
２値の出力のOR合成をとる事により同図Ｓ５の
如き最終出力信号が得られる。

この様にパルス巾変調による３値出力により滑
らかな階調性を得ることができる。

次に第１１図の閾値マトリツクスの内容につい
て説明する。

第１４図Ａは閾値マトリツクスの基本セルの集
合を図示したもので、十字形をした基本セルが５
ケ集まつたものを１つの単位とする。一つの基本
セルは第１４図Ｂの様に計20ケの成分から構成さ
れている。この各成分を順次黒化していく事によ
り第１５図の如く濃度の表現を実行し得る。

またこの５つの基本セルの各成分は平行移動走
査により第１１図で示した閾値マトリツス即ち10
×10の正方マトリツクスで記述する事が出来る。
即ち１４図Ａの基本セルの集合は10×10の閾値マ
トリツクスとみることができる。

第１４図Ａの５個の基本セル１〜５に於いて、
各基本セル内の対応する各成分を結ぶ線は傾斜線
を形成し、その傾斜線の傾斜角は26.6°である。
第１６図は基本セルを第１５図１の濃度で表わ
し、つなげた場合である。

これは後述のカラー画像出力時、モアレ防止の
ためのスクリー角を構成している。この10×10の
閾値マトリツクス（基本セルの集合）を繰り返し
つなぐ事により連続したスクリーン角が得られ
る。ここでこの10×10の閾値マトリツクスは100
の成分を持ちドツトの出し方としては２値で０〜
100までの101種、３値をいれると202種の方法で
ある、第１５図の黒化の方法は、１つの基本セル
が徐々に黒化面積を増していく方法でこれを
Fattingの方式と呼ぶことにする。第１１図の閾
値マトリツクスの黒化の方法はFattingの方式を
用い、特に閾値が10以上に於いては次の順序で行
う。まず基本セル１，４を中間の濃度（即ち３
値）及び黒濃度（即ち２値）で出力する。次に基
本セル２，３を３値及び２値で出力する。その後
基本セル５を２値で出力する。

この様な方法をとつた利用は、以下の通りであ
る。

１基本セル１〜５を同じ閾値で第１５図の如く
構成した場合、階調数は20階調に止まる。従つ
て基本ル１〜５を別の閾値を取る様な構成にす
る事により階調性をを増す事が出来る。即ち網
点としてみた時の解像度単位は１つの基本セル
であるが階調性の単位は５つの基本セル（100
階調）で構成されている。

２基本セルを１→４→２→３→と順次一成分づ
つ黒化していつた場合、１つふえた黒化セルが
荒い周期で出現するため目につきやすい。そこ
で基本セル１，４と基本セル２，３及び基本セ
ル５の３つのグループで黒化すれば、網点の周
期は1/2のピツチとなり目立たない利点をもつ。

３３値の出力を採用しているためのこの基本セ
ルの黒化の度合いあ（グラジエント）がスムー
スである、尚、閾値５〜９までは基本セルを順次一成分づ
つ黒化していく。これは画像の明るい部分に対す
る階調性を増大させるため、細分化て黒化を行な
つた。

次に閾値マトリツクスを(A)、(B)あるいは(C)、(D)
と分けた理由を説明する。第１１図で示されるマ
トツクス(A)あるいは(C)のみで出力した場合、最初
の数階中に於ける黒化ドツトの出方は第１７図の
様に不規則となる。第１７図は第１４図Ａの基本
セルのうち１，４の１つのドツトが黒化した場合
で、同様に基本セルの１〜５までの全部が黒化す
るま不規則な配列となる。電子写真でかかるパタ
ーンを現像出力しようとした場合、ドツトのピツ
チが空間的に変化している所では濃度ムラが生じ
やすく階調が乱れる原因となる。出来れば均一の
密度でドツトを構成したい。このためにはマトリ
ツクス(A)あるいは(C)のみでは不可能である。

上記の理由からマトリツクス(B)あいは(D)を設け
たものである。

第１１図Ｂ，Ｄは最初の数階調を出力するため
の閾値マトリツクスである。同図Ｂ，Ｄの閾値
１，２，３は均一の密度でドツトを構成する様に
配置すれば良い。例えば濃度３のデータは第１０
図で述べた様にコンパレータ４２によりあらかじ
めセツトされたデータ４３と比較される。あらか
じめセツトしたデータを４とすると、濃度３のデ
ータマトリツクス(B)、(D)と比較される。第１８図
はマトリツクス(B)、(D)を用いたときの濃度３の出
力パラーンを示すものである。第１７図と明らか
に違う点はドツトが均一に配列されている点であ
る。従つてデータ４３の値を適当に設定すること
によりマトリツクス(B)、(D)が選択されるので、濃
度レベルの低い画像でも均一の密度でドツトを構
成することができる。

この様にドツトが出はじめる数階調起こる不規
則なドツト配列を閾値マトリツクスを切り換える
事により除去できる。

第１１図に記載された閾値マトリツクスのデー
タは最高100までになつている。第１１図Ａに於
いて画像が非常に濃い場合、マトリツクスデータ
の100の値は５つあるので５つのドツトが同時に
黒化される。これは前述の出初めのドツト密度の
均一性を取り除く理由と同様である。即ち、囲り
を黒く囲まれた白の余白（これを白ドツトと呼ぶ
事にする。）が不均一となる事を避けるためと、
１つのドツトが黒化される時記録スポツトが大き
いためはみ出しが生じ白ドツトの面積が狭小とな
るのをさけるためである。

以上の様にして０〜100までの100階調のドツト
構成が可能となつた。

ところで第４図の２値化回路２４への入力デー
タはイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラツ
ク（Bl）共に８ビツトで26階調を有す。第１９
図は画像入力256レベルの値を100レベルの値を変
換する。所謂γ変換の方法を示するものである。

第１９図は横軸に第１１図に書かれた閾値マト
リツクスの成分の値、縦軸に画像の８ビツトデー
タで表現可能な値（即ちOO〜FFの16進表示値で
256レベル）をとつたもので、適当なγ変換を実
行するカーブ６０（これは装置に合わせ適宜決め
る）を決める事により、画像データを閾値レベル
と対応を決める。従つて第１１図の閾値マトリツ
クスの各成分のデータは第１９のカーブ６０に大
じて書き直す必要がある。この様にγ変換を行う
ことにより閾値マトリツクスの各成分の適当な値
を入れることができる。

次に各色に於けるモアレ防止のためのスクリー
ン角につき説明する。前述した様に閾値マトリツ
クスを第１１図の如く構成すればスクリーン各は
26.6°となる。これを一色分（例えばマゼンタ）
についてのみ行う。

シアン(C)に対する閾値マトリツクスの構成は第
１１図の閾値マトリツクスを90°回転すればよい。
即ち閾値マトリツクスのＨ方向とＶ方向とを入れ
かえるだけですむ。こうする事により26.6°（マゼ
ンタの場合）のスクリーン角は63.4°のスクリー
ン角に変わる。次に墨板であるブラツク（Bl）
の閾値マトリツクスに関して説明する。ブラツク
（Bl）の出力はスクリーン角0°の出力を行うもの
とする。第２０図にそのマトリツクスの構成を示
す。第２０図では10×10の正方マトリツクスを４
分割し５×５の正方マトリツスクを基本セルとす
る。これはスクリーン角が0°のため、他色の様に
スクリーン角を作る必要がないからである。かか
る基本セルに対しては、第１１図の閾値マトリツ
クス（Fattingの方式）と同じ様にして閾値を決
めて行けばよい。又スクリーン各0°という事から
10×10のマトリツクスの変わりに８×８のマトリ
ツクスを用いても構成可能である。以下その説明
をする。第２１図はブラツク（Bl）を８×８の
閾値マトリツクスで構成したものである。８×８
のマトリツクスは10×10のマトリツクスより網点
としてのドツトピツチが短くなり解像力が高くな
る。（印刷の線数と同じ）第２１図に於いてＡは
３値出力Ｂは２値出力の閾値マトリツクスを示す
ものである。ブラツク（Bl）の場合８×８の閾
値マトリツクスを用いるので０〜64までの65レベ
ルが黒化ドツトの表現として可能である。前述の
シアン(C)、マゼンタ(M)に較べ階調性が少いのは解
像度を重要視するためで、ブラツク（Bl）とし
てはその方がよい。また第１９図で示した様に入
力データ８ビツト（256レベル）の値に対して65
レベルの値にγ変換を行なう。第２２図はブラツ
ク（Bl）の記録出力ドツト例を示すもので、Ａ
は２つの基本セルが黒書する初期の場合、Ｂは４
つの基本セルが黒書する場合である。

図から明らかな様にドツトのピツチが一定であ
るので、均一の密度でドツトを出力することがで
きる。従つて濃度ムラや階調の乱れを防ぐことが
できる。

次にイエロー(Y)の閾値マトリツクスについて説
明する。イエロー(Y)はスクリーン角45°で出力す
る。イエロー(Y)で記録されたものは目につきにく
く、モアレ発生の対象とはなりにくい。従つてシ
アン(C)、マゼンタ(M)との角度の差が18.4°であつ
ても問題でない。又場合によつてはスクリーン角
0°でもよい。またイエロー(Y)の基本セルは第１１
図の閾値マトリツクス（Fattingの方式）と同じ
様にして閾値を決めればよい。第２３図Ａ，Ｂは
各々８×８、10×10のマトリツクスにおけるイエ
ロー(Y)の基本セルを示している。イエロー(Y)の場
合、階調性が重要視され解像度はあまり問題とな
らない。従つてマトリツクスの大きさが８×８の
場合各基本セルは32ケのドツトで、10×10の場合
各基本セルは50ケのドツトで構成される。この場
合も他の色と同様３値化及びγ変換が可能であ
る。電子写真の場合、網点間隔が狭くなると、一
般に階調性は取りにくい。

従つてブラツク（Bl）では解像度重視の小さ
い基本セルでイエロー(Y)では階調性重視の大きい
基本セルで実施する事が望ましく、本発明ではそ
の様に構成されている。

第２４図は各色を重ねた状態を示すものであ
る。ここでマゼンタ(M)とシアン(C)は前述の10×10
のマトリツクス、ブラツク（Bl）は８×８のマ
トリツクスで構成したものについてのみ記してい
る。、イエロー(Y)は影響が少いため示していない。
第２４図に於いてマゼンタ(M)のスクリーン角は
26.6°、シアン(C)のスクリーン角は63.4°ブラツク
（Bl）のスクリーン角は0°である。尚、イエロー
(Y)のスクリーン角は破線で示してあり、45°であ
る。この様に各色ごとに異なるスクリーン角をも
たせてやることにより、不自然な縞模様を防ぐこ
とができる。

第２５図は実際に各色ごとにスクリーン角をも
たせた場合の図を示したもので、モアレの発生周
波数を高周波側へやるので、不自然な縞模様は無
い事が解る。各色のスクリーン角を前述の様に決
めれば紙が斜行して各色のスクリーン角が多少変
位して傾いて出力された時にも、不自然な縞模様
は無い事が確認された。尚、本発明は前述の実施
例に限らず、他色（例えば黒・灰のみ）に関して
も有効である。

以下本発明の他の実施例について図面を参照し
て説明する。

第２６図Ａは12×12のマトリツクスで構成した
もので基本セルは１から10までの10個ある。この
場合各セルの形状は異なり、各基本セルの含むド
ツトの数も14と15で異なる。しかしながら記録さ
れた状態に於いて、この点は問題とはならない。
このマトリツクスはスクリーン角18.4°を与える。
このマトリツクスにシアン(C)を対応させた場合、
この実施例に於てマトリツクスは３通りのパター
ン(A)、(B)、(C)を有す。第２７図に(A)〜(C)の出力ド
ツトパターンを示す。

第２８，２９図に第２７図の出力ドツトパター
ン(A)、(B)の場合の閾値マトリツクスを示す。尚、
空白部分の閾値レベルは最大値とする。(A)は３値
化用の閾値マトリツクスであり、(B)は２値化用の
閾値マトリツクスである。０〜７までの入力デー
タに第２８図の閾値マトリツクスを割り当てる。
入力データの８〜11までは第２９図の閾値マトリ
ツクスを割り合てる。入力データの12以降は第２
７図Ｃの出力ドツトパターンの中心の核（核基本
セルに於いて、最初に黒化される成分）とし
Fattingの方式で濃度パターンを構成する閾値マ
トリツクスを割当てる。（図示すぜ）マゼンタ(M)
に対しては前述と同様に閾値マトリツクスを90°
回転すればよい。イエロー(Y)に対しては第２６図
Ｂに示す12×12のマトリツクスで構成してやれば
よい。この場合もスクリーン角は45°となる。ブ
ラツク（Bl）は前述の如くスクリーン角が0°にな
る閾値マトリツクスを与えればよい。この実施例
の結果も前述の実施例と同様、均一の密度でドツ
トを構成できるので良い結果が得れる。但しこの
実施例に於けるハード化は前述の実施例とは多少
異なり、第１０図のカウンター４９，５０は12進
となる。またブラツク（Bl）については８進又
は10進となる。

またコンパレータ４２は入力レベルの０〜７、
８〜11、12以上に対して３種類の閾値マトリツク
スを選択するので２つ必要となり、２ビツトで閾
値マトリツクスを選択することになる。従つて
ROM４５ａ，４５ｂへの入力アドレスはこの部
分だけで２ビツト必要となる。

以上２つの実施例で本発明の２値及び３値化回
路について説明をした。かかる２値及び３値化回
路の出力は第４図に示されれ様に直線出力装置２
５へ出力すれば高品質なカラー画像サンプルが得
られる。しかし入、出力装置間のスピードが違つ
た場合や出力タイミングの大巾なズレのある時に
は出力装置２５の代りにイエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、ブラツク（Bl）の４色分のメモ
リーを用いればよい。このメモリには例えば第１
図Ａの如きデイザ法を用いた場合、一画素８ビツ
トの情報が本発明の処理回路により１ビツトに圧
縮されたドツトのパターンとして記憶される。第
２図のカラー・プリンターへはこのメモリーから
出力すればよい。

次に実施例による画像の拡大・縮小に関して説
明する。

第４図に於いて入力装置２０、マスキング処理
回路２１、墨入れ処理回路２３、２値及び３値化
回路２４、出力装置２５は画素クロツク４６に同
期して動作する。また出力装置２５は入力装置２
０、２値及び３値化回路２４に水平同期信号
（BD信号）４８を与える。従つて画像の横方向
（水平方向）、縦方向（垂直方向）の出力はそれぞ
れ画素クロツク４６、水平同期信号（BD信号）
４８に同期して切り換わる。第４図の如く構成す
ることにより、信号処理系は構成が簡単になり、
容易にフアームウエア化が出来る。従つてリアル
タイムで高速に一連の信号処理を行う事が可能で
ある。ここで１／Ｎ分周器２７、及び１／Ｍ分周
器２８は画素クロツク４６、水平同期信号４８の
周波数をそれぞれ１／Ｎ、１／Ｍ倍する様に設け
られている。

従つてＮ倍のクロツク周期、Ｍ倍の水平同期信
号周期となる。入力装置２０はこの１／Ｎされた
画素クロツク４６、１／Ｍされた水平同期信号４
８に応じて入力画像の画素出力を行う。

今Ｎ＝Ｍ＝４とする入力装置２０へは４倍の周
期画素クロツク、及び４倍の周期の水平同期信号
が入力装置２０へ同期信号として入り、入力装置
２０は1/4のスピードで画像データを出力する。

一方他の処理回路は通常のスピードで働いてい
るため入力装置２０が１画素分出力している間に
出力装置２５は４×４画素分出力することにな
る。但し入力装置２０は同じラインを４回続けて
読むとする。

またＮ＝Ｍ＝１のときは、入力装置２０が１画
素素分出力している間に出力装置２５も１画素分
出力することになるので第１図Ａで示したデイザ
法を行なつていると考えられる。

以上の様に、入力装置２０から出力される画素
の一定の大きさとした場合、Ｎ＝Ｎ、Ｍ＝Ｍの時
には横方向がＮ倍、縦方向がＭ倍の画像が得られ
る。この場合記録印刷のドツト・パターンは不変
であるため、拡大によるドツトの荒さは起らな
い。このため高品質の拡大・縮小画像を容易に得
る事が出来る。

尚本発明に於て、入力画像データ８ビツトとい
うのは一例で、用いる入力装置、出力装置の特性
に応じて決められる。又出力装置は半導体レーザ
を変調して電子写真による記録で説明したが、熱
転写静電等の記録方式でも同様に実施出来る。但
しこの場合、３値のパルス巾による出力は副走査
方向に与えてやる必要がある。また本発明は第４
図及び第１０図の如き構成に限らず、信号処理の
基本手段をくずさない限り他の変形の信号処理系
であつても良い。

以上説明した如く本発明の画像処理装置によれ
ば、複数の色信号を再生信号に変換する場合、モ
アレの発生を防止し階調性を向上でき、更に、黒
信号を再生信号に変換する場合、解像度を向上す
ることができ、これにより、高画質なカラー画像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂはデイザ法を説明する為の図、第
２図はカラー画像記録装置の説明図、第３図は走
査光学系の概略的な斜視図、第４図は本発明の信
号処理系を示す全体のブロツク図、第５図は入力
装置の概略的な斜視図、第６図はCCDライン・
センサを示す図、第７図は他の入力装置を示す
図、第８図はマスキング処理を説明する為の図、
第９図は墨入れ処理回路を示す図、第１０図は２
値及び３値化回路のブロツク図、第１１図Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは閾値マトリツクスを示す図、第１２
図は２値及び３値の出力を説明する為の図、第１
３図は第１０図の各信号のタイミング図、第１４
図Ａ，Ｂは基本セルを説明する為の図、第１５図
は、基本セルの濃度パターンを示す図、第１６図
は基本セルを第１５図１の濃度でつなげた図、第
１７図は黒化ドツトの出方が不規則な場合の図、
第１８図はドツトが均一に配列された場合の図、
第１９図はγ変換を説明する為の図、第２０図は
スクリーン角0°の場合のマトリツクス構成を示す
図、第２１図Ａ，Ｂは８×８の閾値マトリツクス
を示す図、第２２図Ａ，Ｂはブラツクの記録出力
のドツト例を示す図、第２３図Ａ，Ｂはイエロー
の基本セルを示す図、第２４図は各色を重ねた状
態を示す図、第２５図は実際に各色ごとにスクリ
ーン角をもたせた場合の図、第２６図Ａ，Ｂは他
の実施例に於ける基本セルを示す図、第２７図
Ａ，Ｂ，Ｃは他の実施例に於ける出力ドツトパタ
ーンを示す図、第２８図Ａ，Ｂ、第２９図Ａ，Ｂ
は第２７図の出力ドツトパターンＡ，Ｂの場合の
閾値マトリツクを示す図である。ここで２０は入力装置、２１はマスキング処理
回路、２３は墨入れ処理回路、２４は２値及び３
値化回路、２５は出力装置、３０はカラー原稿、
３１はレンズ、３６はミラー、３７は光源、４
２，４４ａ，４４ｂはコンパレータ、４５ａ，４
５ｂはROM、４９，５０は10進カウンタであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１黒信号及び複数の色信号を入力する入力手段
と、前記入力手段により入力した黒信号及び複数の
色信号をそれぞれ入力信号に応じたパターンを発
生させるためのマトリツクスを用いてドツトパタ
ーンイメージを表す再生信号に変換処理する処理
手段とを有し、前記処理手段は、前記複数の色信号に対するそ
れぞれのドツトパターンイメージに異なるスクリ
ーン角を付ける様に前記複数の色信号を再生信号
に変換処理するとともに、前記黒信号に対するド
ツトパターンイメージの解像度が前記色信号に対
するドツトパターンイメージの解像度よりも高く
なる様に前記黒信号を再生信号に変換処理する際
に用いるマトリツクスのサイズを前記色信号を再
生信号に変換する際に用いるマトリツクスのサイ
ズよりも小さくしたことを特徴とする画像処理装
置。