JPH0519353B2

JPH0519353B2 -

Info

Publication number: JPH0519353B2
Application number: JP57098867A
Authority: JP
Inventors: Toshuki Iwazawa; Hiroyuki Naito; Kazufumi Suzuki; Masayoshi Miura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-06-08
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1993-03-16
Also published as: JPS58215168A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はドツトマトリクスを利用した画像記
録方法に関する。最近、情報の多様化に伴な
い、画像記録においても、中間調が要求される
ものが多くなつた。また、中間調の表現に伴
い、記録情報処理が複雑になるために、処理の
簡単化も要求されるようになつた。オンデマンドタイプインクジエツト記録ヘツ
ドを使用したプリンタでは、駆動電圧を変化さ
せることによつて、吐出量つまり濃度を制御す
るので原画の一画素を記録するためには、例え
ば、階調数が64の時は６ビツト、16の時は４ビ
ツトというように階調数に応じた情報量が必要
である。また、記録ヘツド自体に閾値電圧があ
り、それ以下の駆動電圧では吐出できないの
で、画像表現において、重要な低濃度領域の表
現ができにくい。また、他のタイプのインクジエツトプリンタ
ーのように、吐出量を一定にして、ドツト数お
よび位置によつて中間調を表現する方法では、
低濃度領域は表現できるが、階調数を広げれば
広げる程、解像度が低下するという欠点があ
る。中間調表示を高忠実度で再現するために従来
種々の試みがなされ、例えばデイザ法や、本出
願人による特開昭55−146582号公報に示される
一定ドツトサイズによるドツトマトリクス法な
どが知られている。しかしいずれも原画に対す
る忠実度、解像度などの点では十分とはいい切
れない。本発明はこのような欠点を解消するもので、
ｍ×ｎドツトマトリクスのドツト径、ドツト
数、ドツト位置を変化させて濃度順に並べた濃
度マトリクスパターン群を作り、原画の画素を
要素とするｍ×ｎマトリクスで、原画を分割
し、その原画の１つの画素の濃度に等しい濃度
マトリクスパターンを、濃度マトリクスパター
ン群から選び、その濃度マトリクスパターンか
ら画素に対応するマトリクスの要素を取り出し
て、その情報を、記録紙の原画の画素に対応す
る点に記録する。このようにすることにより、低濃度領域の再
現性をよくし、かつ、画素情報量を減少させ、
しかも、解像度をあまり低下されないコピープ
リントが得られる。以下図面とともに詳細に説明する。第１図は
本発明の基本原理を示す図である。ｍ×ｎドツトマトリクス（Tm、ｎ）内のド
ツトサイズ、ドツト数、ドツト配置を変化する
ことによつて、濃度の異なつたドツトマトリク
スパターンができる。この濃度別のｍ×ｎドツ
トマトリクスからＮ個をとり、濃度順にならべ
たものをＮ階調の濃度マトリクスパターン群と
呼び〔((Tm、ｎ))ｇ〕Ｎで表わし、また、そ
の階調別（濃度別）パターンを夫々、濃度マト
リクスパターンと呼び((Tm、ｎ))ｇで表わ
す。原画の１画素である座標Ｉ（ｒ、ｓ）点の階
調濃度がｄである時、Ｉ点の画素情報信号を
（I_D）ｒ、ｓとする。また濃度マトリクスパタ
ーン群〔((Tm、ｎ))ｇ〕Ｎから、濃度ｄに近
い階調度の濃度マトリクスパターン((Tm、ｎ
))ｇを選び、それを((Tm、ｎ))ｄとする。原画の１原画をｍ×ｎマトリクスの一要素に
対応させるために原画をｍ×ｎ画素毎に分割
し、画素Ｉ点がｍ×ｎマトリクスのどの要素に
相当するかを調べて、その要素の情報を記録紙
上にプリントする。つまり((Tm、ｎ))ｄのマ
トリクスを要素のうちから、ｒ＝ma＋ｉ、ｉ＝１、２、……、ｍ）ｓ＝nb＋ｊ、ｊ＝１、２、……、ｎ）（ａ、ｂは負でない整数）なるマトリクス要素（Ti、ｊ）ｄを選び、それ
を記録紙上の原画と同じ座標（ｒ、ｓ）である記
録紙の点Ｐ（ｒ、ｓ）における画素情報（Pd）
ｒ、ｓとする。すなわち、（Pd）ｒ、ｓ＝（Ti、ｊ）ｄ：ドツトサイズ情
報である。次に、本発明の一実施例を示し説明する。ここでは、ｍ＝ｎ＝２、つまり２×２ドツトマ
トリクスとし、ドツトサイズが、０を含めて４段
階に変化させた場合（ドツトサイズ情報が２ビツ
ト）でかつ、階調濃度が16段階の場合について説
明する。この場合、ドツトが０ケ、１ケ、２ケ、３ケ、
４ケのパターンが考えられるが、１ケ場合はマト
リクス要素T₁₁にドツトを配置し、２ケの場合は
T₁₁とT₂₂を配置し、３ケの場合はT₁₁、T₂₁、T₂₂
に配置することにした。ドツトが２ケの場合、
T₁₁とT₁₂またはT₁₁とT₂₁にドツトを配置するよ
りT₁₁とT₂₂に配置した方が、記録特性がよいの
で、T₁₁とT₂₂のドツト配置にした。第２図は２
×２ドツトマトリクスで、ドツトサイズを４段に
した時のすべてのパターン図であり、35パターン
が考えられる。各パターンの右に示してある数字
はパターンコードであり、これは第２図に示して
いるように、ドツトサイズを10進数０から３で表
わし、かつ、左より10進コードをABCDとした
とき、Ａは（T₁、₂）のドツトサイズコード、Ｂ
は（T₂、₁）のドツトサイズコード、Ｃは（T₂、₂）
のドツトサイズコード、Ｄは（T₁、₁）のドツト
サイズコードを表わす。この35パターンについて、夫々、濃度を調べ、
その中から所望の濃度階調が得られるように、16
パターンを選び、濃度順に並べそれをパターン０
〜15とすると、第３図に示す通りとなる。つまり、パターン０からパターン15は濃度マト
リクスパターン群〔((T₂、₂))ｇ〕₁₆であり、パタ
ーン０は濃度マトリクスパターン((T₂、₂))_0/16、
パターン15は濃度マトリクスパターン

【式】と表わすことができる。次に、第３図において、ａなる原画を２×２
画素に分割する。原画ａの斜線を施した部分を
記録する場合、Ｉ（９、６）の濃度が2/16とす
ると、パターン２が選択される。一方ｒ＝９＝
４×２＋１よりｉ＝１、Ｓ＝６＝２×２＋２よ
りｊ＝２となり、パターン２の

【式】であるから、記録画ｂのＰ（９、６）には何も
記録されない。同様に、原画ａのＩ（10、）の濃
度が13/16のとき、

【式】であるから、記録画ｂのＰ（10、５）はドツトサイズコード
１に相当するドツトが記録される。次に、さらに具体化した例を第４図に示す。
第４図において、ａは原画であつて、４×４画
素上に濃度１、1/2、1/4の面が描かれている。
これを画素毎に濃度を計り16段階に量子化する
と、ｂのようになる。このｂの値にしたがつて
第３図の濃度マトリクスパターン群から、ドツ
トサイズ情報を求め記録すると、ｄ図のように
なる。なお、ｃ図は特開昭55−146582号公報に
示された４×４ドツトマトリクスを使いドツト
サイズを変化させないで16段階の濃度マトリス
パターン群を作り、ｂに基づいて記録したもの
であり、ｄ図の方が原画ａに近いことは明らか
である。次に第５図ａの原画のように、帯状に濃度が
変化したものについて、第３図の濃度マトリク
スパターン群に基づいて記録したものが第５図
のｃである。第５図ｂは第４図ｃと同じよう
に、４×４ドツトマトリクスでドツトサイズを
変化させないで16階調の濃度マトリスパターン
群に基づいて記録させたものであり、この場合
もｃ図の方が原画ａに近いことは明白である。第６図は第５と同様に斜め状に濃度変化した
帯を記録したもので、ｂ図は４×４ドツトマト
リクスで、ｃ図は本発明により記録した場合で
ある。第４図〜第６図からわかるようにドツト
サイズを変えないで４×４ドツトマトリクスの
濃度マトリクスパターン群に基づいて記録した
ものよりも解像度が非常によくなつていること
がわかる。次に、この方式を実現させるための装置につ
いて説明する。第７図は本発明の方式を実施す
るための装置のブロツク図である。第７図にお
いて１は原図から画素情報を得るためのスキヤ
ナー装置のドラムでありこのドラム１に原画を
はり、回転させて読取器２で画素情報を読み取
る。読み取つた画素信号を画像処理装置３で信
号増幅、RGB−YMC変換、Ａ／Ｄ変換等の処
理を行なつた後、画像記録変換器４で、本発明
のドツトサイズコードによる画像記録信号に変
換する。この変換された信号は駆動回路８で
Ｄ／Ａ変換、パルス幅変換、増幅等の処理を行
ない、プリンターの記録ヘツド９に信号が印加
される。１０はプリンターのドラムであり、ス
キヤナのドラム１と同期して回転している。ま
た記録ヘツド９も読み取り器２と同期して、平
行移動するので、プリンタードラム１０にはり
つけられた記録紙には原画の読み取り画素に相
当する位置に、そのドツトサイズに変換された
信号が記録される。なお、スキヤナで得られた画像信号を一度記
録させて記憶したい場合は、メモリ装置７を使
い、切り換えスイツチ１２でメモリー信号と切
り換えるようにする。また、テレビ画面のようにビデオ信号を記録
する場合はビデオ信号受信器５からの信号を映
像処理装置６で、Ｃ、Ｍ、Ｙ信号変換、Ａ／Ｄ
変換した後、スイツチ１１で画像記録変換器４
に加えドツトサイズコードに変換する。第８図は第７図の画像記録変換器４をさらに
詳しく説明したブロツク図である。第８図では
カラー変換の場合を示しているので、Ｃ（シア
ン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３ブロツ
クが示されているが、単色の場合は、図中一番
上のブロツクだけでよい。図において、１３，
１４，１５はＣ、Ｍ、Ｙのアナログ信号をＡ／
Ｄ変換した後の重みつきデイジタル信号であ
り、１６はドラムの副走査方向のドラムパルス
であつて、ドラム１回転につき１ケのパルスが
発生する。１７はドラムの主走査方向のキヤリ
アパルスであつて、ドラム１回転で、所定のサ
ンプリングパルス数が発生する。テレビ映像の
場合は１６はHD信号、１７は一走査分の映像
信号のサンプリングパル信号となる。１８，１
９は信号１６，１７の１ビツトカウンターであ
り、夫々の出力２０，２１のよつて、２×２ド
ツトマトリクスの要素が決定される。２２，２
３，２４はROM（Read Only Memory）であ
つて、この中に夫々Ｃ、Ｍ、Ｙのデイジイタル
信号１３，１４，１５およびカウンター出力２
０，２１の信号にしたがつてどのドツトサイズ
を出力したらよいかが表の形式で書き込まれて
いる。２５と２６、２７と２８および２９と３
０はそれぞれ変換後のＣ、Ｍ、Ｙの信号であつ
て、２ビツトのトツトサイズ情報となつてい
る。第９図は第８図におけるROM２２，２３，
２４の中に書き込まれている表の１つの例を示
している。ここでは第８図のＣ、Ｍ、Ｙのデイ
ジイタル信号１３，１４，１５が４ビツトの場
合を示している。この４ビツトが第９図のアド
レスA₂、A₃、A₄、A₅である。アドレスA₁は第
８図の副走査カウンター出力２０の信号であ
り、アドレスA₀は第８図の主走査カウンタ出
力２１の信号である。このようにアドレスを決
めれば、16階調の濃度マタリクスパターン群
が、そのまま表に書き込むことができる。つま
り、図に示すように、２×２ドツトマトリクス
の要素T₁₁がA₀＝０、A₁−０、T₂₁がA₀＝１、
A₁＝０、T₁₂がA₀＝０、A₁＝１、T₂₂がA₀＝
１、A₁＝１となり、A₂〜A₅のアドレスにした
がつて、16ケの濃度マトリクスパターンを濃度
順に割りふりすればよい。もちろん、所望の階
調特性を得るために、このパターンの割りふり
は自由に変えられる。このような、画像記録変換を行なうことによ
つて、少ない情報量で広階調、高解像度の画像
を得ることができる。なお、この例ではドツトサイズを４段階に
し、２ビツトのドツトサイズ情報について示し
たが、ドツトサイズ情報を３ビツトにすれば、
５〜８段階のドツトサイズが得られ、そによつ
て得られるパターン数も５ステツプ：70パター
ン、６ステツプ：126パターン、７ステツプ：
210パターン、８ステツプ：330パターンとなり
ステツプ数を多くすれば理想に近い階調特性が
得られ各々の濃度マトリクスパターンにおい
て、ドツトサイズが均一であれば、記録特性
が、さらによくなることを確認しているが、第
１０図では、それを実現するためのもう１つの
例である。ドツトサイズ情報を３ビツトとし、
８段階にドツトを変え、各パターンのドツトサ
イズを均一とした場合、29ケのパターンが考え
られる。この中から、濃度マトリクスパターン
群を作り、画像記録変換すればよい。以上のように、本発明はｍ×ｎドツトマトリ
クスのドツト径、ドツト数およびドツト位置を
異ならせて得られる複数の濃度マトリクスパタ
ーン群から原画を読み取り画素の濃度に近い濃
度の濃度マトリクスパターンを選択し、原画を
ｍ×ｎ画素毎に分割した時に前記読み取り画素
に対応するｍ×ｎマトリクスの要素を該当要素
とし、前記の選択した濃度マトリクスパターン
の前記該当要素のドツト情報を記録紙上の原画
の読み取り画素に相当する位置に記録するよう
にした画像記録方法である。本発明を実施することにより次の効果が得ら
れる。 (1) デイザ法等の一定ドツトサイズで表現する
方法に比べ、解像度が高く、広い階調特性をも
つ。 (2) 画像情報をそのまま、ドツトサイズする方式
に比べ、信号処理回路が簡単でかつ、処理すべ
き情報量が少ない。 (3) 閾値駆動電圧をもつ記録ヘツドを使つても、
低階調領域の表現ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像記録方法の原理説明
図、第２図は本発明に使用される濃度マトリクス
パターンの実施例を示すパターン図、第３図ａ，
ｂは本発明による画像記録方法の実施例の説明
図、第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄ、第５図ａ，ｂ，ｃお
よび第６図ａ，ｂ，ｃは種々の原画に対する従来
および本発明による画像記録方法による記録パタ
ーンの具体例を示す図、第７図は本発明による画
像記録方法を実施するための装置の一実施例を示
すブロツク図、第８図は第７図における変換器部
の詳細ブロツク図、第９図は第８図における
ROM部の記録内容を示す図、第１０図は本発明
による画像記録方法に使用される濃度マトリクス
パターンの他の実施例を示すパターン図である。１……ドラム、２……読取器、３……画像処理
装置、４……画像記録変換器、５……ビデオ信号
受信機、６……映像処理装置、７……メモリ装
置、８……駆動回路、９……記録ヘツド、１０…
…ドラム、１８，１９……１ビツトカウンタ、２
２，２３，２４……ROM。

Claims

【特許請求の範囲】１ｍ×ｎドツトマトリツクスのドツト径および
ドツト数を変化させ、かつドツトをマトリクス要
素の斜め方向に優先して配列して得られる濃度マ
トリクスパターン群から、原画をｍ×ｎ画素毎に
分割した画素毎の読み取り画素の濃度に近い濃度
の濃度マトリクスパターンを選び、前記分割して
得られる原画マトリクスと前記濃度マトリクスパ
ターンとを比較し、前記原画マトリクスにおける
前記読み取り画素の座標（ｒ、ｓ）の位置に対し
て下記式で対応した前記濃度マトリクスパターン
の座標（ｉ、ｊ）の位置におけるドツト情報を、
記録媒体上の原画の読み取り画素の前記座標
（ｒ、ｓ）の位置に相当する位置に記録すること
を特徴とする画像記録方法。ｒ＝ｍ・ａ＋ｉ（ａは負でない整数ｉ＝１、２、…、ｍ）ｓ＝ｎ・ｂ＋ｊ（ｂは負でない整数ｊ＝１、２、…、ｍ）２濃度マトリクスパターン群における個々の
濃度マトリクスパターンのドツト径が均一であ
る特許請求の範囲第１項記載の画像記録方法。