JPH04219072A - 画像形成装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は例えばレーザービームプリンタや熱転写プリン
タ等の画像形成装置に関するものである。

（従来の技術） 従来技術について第２図を用いて説明する。

説明を簡単にするため、画像データは既に画像メモリ（
１）に格納されているものとする。

画像メモリ（１）にはＲ、Ｇ、Ｂの輝度データが格納さ
れており、それぞれ１画素あたり８ビット０３＝２４ビ
ットの情報量を有している。これらの画素データは、主
走査方向カウンタ（２）及び副走査方向カウンタ（３）
によりアクセスされ、Ｒ、Ｇ、Ｂ揃って先頭から読みだ
される。

Ｒ、Ｇ、Ｂは輝度信号であるから、濃度変換部（４）で
濃度変換を施し濃度信号Ｃ、Ｍ、Ｙ（印刷の３原色）に
する。この変換は通常ＲＯＭもしくはＲＡＭ等の記憶デ
バイスに変換テーブルを設定し、輝度データ値をアドレ
スとして内容をアクセスする。実際のテーブル内容は、
例えば第３図のグラフに示すような値が書き込まれてい
る。

濃度変換された画素データは３色揃って色補正部（５）
に入力される。色補正部（５）では濃度データに対して
周知の技術であるＵＣＲ・墨版生成、及びマスキング等
が行われる。色補正部（５）、によって画像データには
墨が追加され、１画素当りの情報量は事実上８＊４＝３
２ビットになっている。次にこれらの４色データはデー
タセレクタ（６）により、例えば転送先がフルカラープ
リンタのエンジンであれば、例えばＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの
面順次にデータの転送が行われる。

一方、主走査方向カウンタ（２）と副走査方向カウンタ
（３）のアドレス出力のうち、各々の下位３ビットはデ
ィザ閾値マトリクス格納用の記憶デバイス（７）に接続
されており、画像の空間座標によって一意に定まる閾値
を出力する。記憶デバイス（７）をアクセスするアドレ
スは全部で６ビット、即ち６４個のデータにアクセスが
可能である。この場合、記憶デバイス７に格納されるデ
ィザ閾値マトリクスは例えば第４図に示した８＊８のデ
ィザ閾値マトリクス等が考えられる。

記憶デバイス（７）から出力された閾値は、比較器（８
）に入力されデータセレクタ（６）から出力された濃度
データ８ビットのうちの下位６ビットと比較される。比
較器（８）では、濃度データが閾値より大きいか等しけ
れば、例えば１を比較結果として出力する。また濃度デ
ータが閾値より小さければ、例えば０を比較結果として
出力する。

一方、データセレクタ（６）から出力される濃度データ
のうち上位２ビットは、画素値再決定用の記憶デバイス
（９）に接続されており、比較器（８）から出力される
比較結果１ビットと共に合計３ビットのデータをアクセ
スする。１５頁記載の第１表にデータセレクタ（６）の
出力の上位２ビットを濃度レベル信号（１０）、比較器
（８）の比較出力を比較結果０１としたときの、最終出
力値の例を示す。

以上の説明は、多値ディザをハードウエア化する際にさ
られる手法であり、第１表で示したように多値レベル数
は０、３Ｆ、７Ｆ、ＢＦ、ＦＦの５つ、即ち５値ディザ
となる。

一般に多値レベルが少ない画像出力機器でフルカラー画
像を出力する場合、従来例で示したような、例えば多値
ディザ法等が採用される。

例えば画像出力機器そのものの出力可能階調数が４値で
あっても、８＊８等の比較的大きなディザ閾値マトリク
スを組み合わせれば、擬似階調により ８＊８＊（４−１）＋１＝１９３ 階調を得ることができる。大きなマトリクスを組み合わ
せることで、解像度の劣化が発生するが、ディザ閾値マ
トリクスの網点タイプのものを工夫したり（一つのマト
リクス内で複数のドット集中を発生させ解像度と階調性
の両立を狙つた閾値マトリクスとしたり）、画像出力機
器の最小記録ドットの解像度向上により、ある程度の画
質を得ることが可能となった。

一方フルカラー画像の画質を決定付ける要因として、ハ
イライト部（明度の高い部分）の再現性は非常に重要で
あるが、通常の多値ディザでは、ハイライト部を良好に
記録することができない。

（発明が解決しようとする課題） 従来例で示したような通常の多値ディザ法では特にハイ
ライト部の再現性が良好でない。現象としてはハイライ
ト部のザラツキ感、不自然なテクスチャの出現が観察さ
れる。その要因は、特に画像出力機器の記録ドット単位
の出力階調数が少ない場合、ハイライト部に於ける最小
記録レベルの１ドットが打たれた時白地にドットが突然
出現するため、周囲が適当な濃度を持つドットで構成さ
れている時に次ステップの記録ドットを打つのと比較し
て視覚的に唐突な印象を与えるからである。即ち白地に
突然離散的なドットが出現するため、人の視覚特性上の
積分効果が得られないため、結果として違和感のある画
像となってしまうのである。

本発明の課題は、離散的なドットが出現するハイライト
部で離散的なドットの影響を抑制し、さらにハイライト
部の階調性を向上させることで、視覚的に違和感の少な
い、高画質な画像出力が得られる画像形成装置を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するため、通常の多値ディザ法
では、均等に割り振られていた、入力画像データの基準
濃度レベルを不均等に設定する。

更に低濃度（ハイライト）部分になるほど、基準濃度レ
ベル間の間隔を狭く設定する。つまり低濃度レベルで打
つドットの濃度を低く設定可能にする。

（作用） 入力画像デ−タの基準濃度レベルを不均等に設定し、か
つ低濃度（ハイライト）部分になるほど基準濃度レベル
間の間隔を狭く設定することで、基準濃度レベル間で表
現しうるディザによる階調ステップ数は定まっているた
め、最低記録濃度は低く設定される。従って白地に最低
記録濃度のドットを出力した際に発生するテクスチャが
目立たなくなり、ザラツキ感が抑制され、高品位な画像
を出力できる。

また全ての基準濃度レベルにおけるディザマトリクスの
サイズは共通であるため、結果的に低濃度部分の濃度の
分解能が向上し、低階調部分における階調ジヤンプも抑
制され、画像の改善に寄与する。

（実施例） 本発明の実施例を第１図を用いて詳細に説明する。画像
メモリ（１１）には適当なに画像入力装置（１２）から
インターフェース（１３）を介して、画像データが格納
される。画像データはＲＧＢのメモリブレーンに格納さ
れており、適当な手段、たとえば主走査方向カウンタ（
１４）および副走査方向カウンタ（１５）で各走査方向
のカウントをし、計数値をもとにアドレス演算部（１６
）で画像メモリ（１１）に対するアドレスを発生する。

アクセスされた画像メモリ（１１）は画像のＲ、Ｇ、Ｂ
データを出力し、これらは濃度変換部（１７）でＣ（シ
アン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）の濃度データ
に変換される。更に濃度デ−タは色補正部（１８）で、
マスキング、ＵＣＲ、墨版生成等の処理を施され、最終
的にはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ（ブラック）の画像データになる
。これらの画像データは濃度デ−タであり、データセレ
クタ（１９）ではこれらの信号から１色を選択し出力す
る。

選択された色の濃度データは濃度レベル判定部（２０）
へ入力され、基準濃度レベルを決定される。濃度レベル
判定部（２０）は第２表に示す定義に従って、基準濃度
レベル値（２４）と差分値（２２）を出力する。入力濃
度信号は値が小さいほど低濃度を示し、第２表に示すよ
うに入力濃度信号ｘが小さいほど１つの基準濃度レベル
に割り当てられる入力濃度信号の範囲は小さく設定され
ている。また差分値をｓとするとｘとｓの関係は第３表
のようになり、入力濃度信号が小さいほど、差分値の範
囲も狭くなる。これらは全て記憶デバイスに予め構成さ
れた変換テーブルを利用している。

ここで本発明の概念を第５図を用いて具体的に説明する
。第５図において横軸は入力濃度であり、縦軸は出力レ
ベルを表している。入力濃度はは数値が大きくなるほど
高濃度を表し、同様に出力レベルはレベル数が上がるほ
ど高濃度の出力を表わす。本実施例では入力濃度信号は
０から２５５までの値をとり、入力レベルに応じて出力
レベルを、０を含めて４段階に振り分ける。通常の多値
ディザでは振り分ける閾値は０から２５５間で一定の間
隔に、例えば０、８５、１７０、２５５のように設定す
る。

本発明においてはこの閾値を０、４１、１２７、２５５
に設定している。つまり入力濃度信号の値が小さいほど
レベル分離の閾値の間隔を小さく設定してある。

ここで例えば入力濃度信号ｘを５０とすれば、基準濃度
レベル値は１（４２≦ｘ≦１２７ならば基準濃度レベル
は１）であり、差分値は８（４２≦ｘ≦１２７ならば、
差分値ｓ＝ｘ−４２）である。

以上のようにして決定された基準濃度レベル値（２４）
及び差分値（２２）は、パターン成長補正部（２３）へ
入力される。一般にディザパターンの成長と濃度増加は
線形でなく、極端な場合ドットゲインによりデータ上の
ディザパターン成長と出力濃度が逆転する領域が存在す
る。従ってディザパターンの成長とともに濃度がリニア
に増加するよう、データそのものを補正する必要がある
。

ここでは基準濃度レベル値の数と同数の変換テーブルを
記憶デバイス上に用意しておき、基準濃度レベルに応じ
てテーブルを切り替え、差分値（２２）の値で直接補正
値をアクセスする手法をとつている。

パターン成長補正を施された差分値（２２）は比較器（
２５）でディザ閾値と比較される。

次に上記のディザ閾値発生方法について説明する。ディ
ザ閾値マトリクス格納部（２１）には基準濃度レベル値
（２４）が入力され、これにより各基準濃度レベルに対
応したディザ閾値群が選択される。すなわちディザ閾値
は各基準濃度レベル毎にテーブル化されており１つの基
準濃度レベルに対応するテーブルは６４バイトの容量を
有する。一方画像メモリ（１１）をアクセスする際カウ
ンタによって主走査および副走査方向の画素を計数して
いるが、主走査方向カウンタ（１４）、および副走査方
向カウンタ（１４）の下位３ビットはディザ閾値マトリ
クス格納部（２１）に接続されている。これにより画像
データの空間的配置のみによって８＊８個のディザ閾値
のうち１つが決定される。本実施例では第６図、第７図
、第８図に示すディザ閾値テーブルが記憶デバイスに格
納されており、基準濃度レベル＝０の時は第６図のディ
ザ閾値テーブルが、基準濃度レベル＝１の時は第７図の
ディザ閾値テーブルが、基準濃度レベル＝２の時は第８
図のディザ閾値テーブルが選択される。更に各走査方向
カウンタの下位３ビットを参照し、選択されたテーブル
から１個のディザ閾値が出力される。

上記のようにして出力されたディザ閾値は比較器（２５
）に入力され、パターン成長補正を施された差分値（２
２）と比較される。比較器はディザ閾値と差分値を単純
に比較し、差分値がディザ閾値より小さくなければ１を
、差分値がディザ閾値より小さければ０を出力する。

この比較結果は出力レベル決定部（２６）に入力される
。出力レベル決定部（２６）には同時に基準濃度レベル
値（２４）も入力されており、第４表に示す内容で最終
的な出力レベルが決定される。実際にはこの部分は記憶
デバイス上でテーブル化されており、基準濃度レベル値
（２４）と比較器（２５）の比較結果で記憶デバイスに
アクセスする事で最終画像データ（２７）が決定され、
画像出力手段（２８）へ送られる。もし画像出力手段（
２８）側で例えばγ補正、画像圧縮等、何らかの画像処
理を行う必要があれば、第５表に示すごとく２ビットの
コードを出力することももちろん可能である。

尚、第１表は従来例の出力値を、第２表はレベル判定部
の数値処理内容を、第３表はレベル判定部の差分値範囲
を、第４表は最終画像データを、第５表は出力コードの
例をそれぞれ示す。

（発明の効果） 本発明によれば、出力画像の低階調（ハイライト）部の
テクスチャが目立たなくなり、ザラツキ感がなく良好な
質感をもつ高品位な画像を記録することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック構成図を、第２図は
従来例のブロック構成図を、第３図は濃度変換の概要を
示す説明図を、第４図は８＊８ディザ閾値マトリクスの
例を示す説明図を、第５図は本発明の濃度レベル変換概
念を示す説明図を、第６図は基準濃度レベル＝０の時の
ディザ閾値マトリクスのテーブル図を、第７図は基準濃
度レベル＝１の時のディザ閾値マトリクスのテーブル図
を、第８図は基準濃度レベル＝２の時のディザ閾値マト
リクスのテーブル図を示す。 以上の図において（１）は画像メモリを、（２）は主走
査方向カウンタを、（３）は副走査方向カウンタを、（
４）は濃度変換部を、（５）は色補正部を、（６）はデ
ータセレクタを、（７）は記憶デバイスを、（８）は比
較器を、（９）は記憶デバイスを、（１０）は濃度レベ
ル信号を、（１１）は画像メモリを、（１２）は画像入
力装置を、（１３）はインターフェースを、（１４）は
主走査方向カウンタを、（１５）は副走査方向カウンタ
を、（１６）はアドレス演算部を、（１７）は濃度変換
部を、（１８）は色補正部を、（１９）はデータセレク
タを、（２０）は濃度レベル判定部を、（２１）はディ
ザ閾値マトリクス格納部を、（２２）は差分値を、（２
３）はパターン成長補正部を、（２４）は基準濃度レベ
ル値を、（２５）は比較器を、（２６）は出力レベル決
定部を、（２７）は最終画像データを、（２８）は画像
出力手段をそれぞれ示す。 特許出願人　松下電器産業株式会社 代理人　弁理士　粟野　重孝 （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタル化された画素データを取り込む
   手 段と、前記画素データをその値に応じて１画素当り３値
   以上の基準画素値に分類する手段と、前記画素データと
   前記基準画素値の差分をとる手段と、前記差分と予め定
   められた、もしくは対象画素の周囲の画素の状況に応じ
   て適応的に計算された閾値との大小関係を比較する比較
   手段と、前記比較手段の出力結果に応じて画素値を再決
   定する手段と、前記再決定された画素値に応じて画素単
   位に記録濃度あるいは記録面積を変調し、前記変調され
   た記録ドットを複数個組合せ、記録媒体上に階調画像を
   形成する手段とを有し、 前記３値以上の基準画素値の間隔を濃度が低い部分に相
   当する基準画素値ほど各基準画素値の間隔を小さく設定
   することを特徴とする画像形成装置。