JPH05330147A - プリンタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリンタ装置において、スイッチで階調表現
可能な最大色数を切り換える際にその階調切り換え範囲
を広げると共に、その切り換えで指示される最大色数が
小さい場合には解像度が犠牲にならないようにする。 【構成】 プリント時において表現できる最大の色数
（階調数）の切り換えに対応させて、１画素４５に対し
て割り当てるドット数を自動的に切り換える。これによ
り、階調数の大きい４９１３色の場合には４×４のドッ
ト数を１画素に割り当てるとともに、走査線４１〜４４
を間引いて階調表現を行い、使用者にとって階調切り換
え範囲を広げる。これと共に、階調数が１２５色までと
小さい場合には１画素のドット数を２×２のドット数に
切り換えて、解像度が低下しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラービデオプリンタ
に好適なディザマトリックスによる階調表現方法を用い
たプリンタ装置に関し、特に、プリントできるカラー数
（階調）をスイッチで切り換えられると共に、そのスイ
ッチに連動してディザマトリックスのパターンも切り換
えるようにしたプリンタ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ドットによるマトリックスを用いたカラ
ービデオプリンタには主に下記の方式がある。

【０００３】（１）熱溶融型カラービデオプリンタ （２）インクジェクト型カラービデオプリンタ （３）その他のカラービデオプリンタ 一般に１ドットが“１”／“０”（ＯＮ／ＯＦＦ）で表
現される（１ドットに中間色はない）のような方式を用
いて色のレベルを表現しようとする場合、ディザマトリ
ックスと言う手法が用いられる。これは、ある決められ
た数のドットのエリアを規定し（例えば４×４のエリア
の１６ドット）、それを１つの画素として、その中のド
ットの“１”（塗りつぶし）の数によって色レベル表現
するものである。例えば、１６ドットを１つの画素とし
て割り当てた場合は、白を含めると１７通りの色レベル
が表現できることになる。色の３原色（黒を含めて４色
の場合もある）を用いてカラーを表現する場合は、各色
それぞれ１７階調になるので、トータルの色表現は１７
×１７×１７で４９１３色となる。

【０００４】プリント画質を改善するためには大きく下
記の２項目を改善すればよい。

【０００５】（ａ）１画素に対して割り当てられるドッ
ト数を増やして色の表現出きる数を増やす。

【０００６】（ｂ）表現する画素を多くとり（画素のピ
ッチを細かくする）、解像度を上げる。

【０００７】同時に上記の２つの項目を改善するために
は、基本的にはドットのピッチを細かくとれば可能であ
る。しかし、ドットのピッチを細かくとることは、技術
的に難しくなってゆき限界がある（特にヘッドの精度の
問題）。よって、ある限られたドットのピッチの上で
は、色の表現数を優先するか、解像度を優先するか、の
どちらかを選ぶことになる。

【０００８】ビデオ信号画像をドットによるマトリック
スを用いてプリントする場合、分解能は、縦（Ｖ）方向
の走査線数で決まる。すなわち、分解能は信号の方式に
よって決まってしまう。ちなみに、ＮＴＳＣ信号の場合
フィールド画像で２６２．５本分、フレーム画像で５２
５本分である。図７（ａ）はＮＴＳＣ信号における走査
線を示したものである。ＮＴＳＣ信号では、縦（Ｖ）方
向の走査線はフィールド画像で２６２．５本なので、縦
（Ｖ）方向の画素数は２６２．５画素分（実際にはブラ
ンキング期間があるので２３０〜２４０画素分程度とな
る）となり、横（Ｈ）方向の画素数は、画面のアスペク
ト比が「縦：横＝３：４」であるので、２６２．５×４
／３＝３５０画素分となる。プリントのドットピッチを
同一（同じヘッドでプリント）とすると、１画素を２×
２のドットで表せば、スイッチで８色，２７色，１２５
色などと切り換えることができるが、表現できる色は最
大１２５色までである。また、１画素を４×４のドット
で表せば、スイッチで２８色，２７色，１２５色，５１
２色，４９１３色などと最大４９１３色まで切り換える
ことができるが、解像度が２×２のドットに比べ１／２
に落ちてしまう欠点があった。

【０００９】今、図７（ｂ）のようにｍ番目の水平
（Ｈ）走査線１からｍ＋３番目までのＨ走査線４に対応
（図７（ａ）のＣ部に対応）するプリントの関係を拡大
して示し、５の１画素に対して２×２のドットを割り当
て、それをドットによるマトリックスを用いて階調表現
（最大５階調で１２５色）した場合を例にとる。入力画
像信号レベルが白から黒に徐々に変化していった時、そ
れぞれ１色について２階調（２×２×２で８色）の場
合、１色について３階調（３×３×３で２７色）の場
合、１色について５階調（５×５×５で１２５色）の場
合、について説明する。

【００１０】図８（ａ）の階調表現方法の説明図に示す
ように、６の波形Ａなる画像信号が入力された場合、７
のサンプリングＳに対して６の波形Ａのレベルは１０の
Ｗとなり、それに対応するプリントレベルは２階調の時
は１３のａ、３階調の時は１４のｂ、５階調の時は１５
のｃとなる。続く８のサンプリングＳ＋１、９のサンプ
リングＳ＋２についても、同様に６の波形Ａのレベルは
１１のＸ，１２のＹとそれぞれの階調レベルとなり、そ
れぞれのサンプリングに対応してプリントされる画素Ｗ
１６，画素Ｘ１７，画素Ｙ１８のドットパターンは、図
８（ｂ），図８（ｃ），図８（ｄ）となる。

【００１１】図６にカラービデオプリンタ２０のブロッ
ク図の例を示す。なお、カラービデオプリンタのブロッ
ク構成は、従来も、本発明も同じである。ビデオ入力端
子２１から入力されたビデオ信号は、デコーダ２２でＲ
ＧＢ信号に変換され、Ａ／Ｄ変換部２３でデジタル信号
に変換されてメモリ２４に記憶される。メモリ２４の出
力の一つは、モニタ信号としてＤ／Ａ変換部２５でアナ
ログ信号に変換され、エンコーダ２６でビデオ信号に戻
され、ビデオ出力端子２７に出力される。メモリ２４の
もう一つの出力は、プリントするために色変換色補正部
２９で色変換色補正をされ、プリントヘッド３０をドラ
イブするためにプリントデータ変換部２９でプリントデ
ータに変換されてヘッド３０がドライブされ、用紙にプ
リントされる。

【００１２】ここで、プリント時の階調の切り換えは、
階調切り換えスイッチ３１により設定された、どんな階
調にするかの指示がマイクロコンピュータ（以下、マイ
コン）３２に送られて、マイコン３２の制御によってな
される。マイコン３２はスイッチ３１の指示に従い、メ
モリ２４，色変換色補正部２８，プリントデータ変換部
２９を制御する。階調切り換えの主な制御は、階調の設
定に従いＡ／Ｄ変換部２３からのメモリ２４に書き込む
時に制御されるか、またはプリントのために画素情報を
メモリ２４から読みだす時に制御されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
技術によるカラービデオプリンタでは、プリントする画
像に対して、表わすことの出きる色数をスイッチで切り
換えられるようにした場合、１画素に対して割り当られ
たドットの数により表現できる最大色数が決まってしま
うため、スイッチで切り換える色数が制限されてしま
う。また最大色数を大きくとると、１画素に対して割り
当てるドットの数を多くしなければならないため、全体
のドット数が決まっている通常のプリンタでは、画素数
が減少して解像度が落ちてしまう欠点があった。

【００１４】例えば、１画素が２×２ドットの場合は白
を含めて１色に対して５レベルを表現出来、３原色プリ
ントでは１２５色が最大色数となり、スイッチで色数を
切り換えられるようにする場合は、８色，２７色，１２
５色などの切り換えポジションを設けることが出きる。
しかし、それ以上の色表現はできない。そこで、色数を
増やすためには、解像度を犠牲にして１画素に対して割
り当てるドットの数を、例えば４×４ドットとしてドッ
ト数を増やす必要がある。ドットピッチが決まっている
プリンタにおいて、このように１画素に対して割り当ら
れるドット数が増えることは、全体画像の画素数が減る
こと、すなわち解像度が落ちてしまうこととなる。

【００１５】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、スイッチで階調表現可
能な最大色数を切り換える際に、その階調数の切り換え
範囲を広げると共に、その切り換えで指示される階調数
が小さい場合には解像度が犠牲にならないようにするプ
リンタ装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のプリンタ装置においては、ドットの集合体
を１つの画素として割り当て、該ドットの塗りつぶし数
により色の階調を表現する方法を用いたプリンタ装置に
おいて、上記色の階調数を切り換える階調数切換手段
と、１画素に割り当てられるドット数を切り換えるドッ
ト数切換手段を具備し、上記階調数切換手段と上記ドッ
ト数切換手段を連動させて、上記階調数切換手段により
階調数が切り換えられた時に上記ドット数切換手段によ
り上記１画素に割り当てられるドット数を該階調数に対
応した所定ドット数に切り換える構成としている。

【００１７】

【作用】本発明のプリンタ装置では、プリント時におい
て表現できる最大の色数（階調数）の切り換えに対応さ
せて、１画素に対して割り当てるドット数を自動的に変
えることにより、階調数が大きい場合には多いドット数
を割り当てて使用者にとって階調切り換え範囲を広げる
と共に、階調数が小さい場合には少ないドット数に切り
換えて、解像度が低下しないようにしている。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。第一の実施例，第二の実施例において
は、８色，２７色，１２５色，４９１３色の切り換えを
スイッチ１個で操作者によって切り換える階調表現方法
の例について説明し、第三の実施例においては、上記の
階調表現方法を用いたプリンタ装置の実施例を説明す
る。

【００１９】〔第一の実施例〕図６（ａ）の走査線に対
応するプリントの関係を示すために、図１にｍ番目の水
平（Ｈ）走査線４１からｍ＋３番目のＨ走査線４４に対
応するプリントの拡大図を示す。例えば、階調切り換え
スイッチが８色，２７色，１２５色，４９１３色の４種
類の階調を操作者が選ぶことができるようにした場合、
８色，２７色，１２５色までは従来例と同様に１画素に
対して２×２のドットマトリックスで階調表現する。４
９１３色を選ばれた時は１画素に対して４×４のドット
割り当てに自動的に切り換えることにより、従来例で説
明したように１画素に対して２×２では最大１２５色ま
でしかできなかった階調表現を、４９１３色までできる
ように増やしながら、１２５色までの階調表現では解像
度を犠牲にすることのないようにしている。

【００２０】図１は階調切り換えスイッチで１２５色以
上の階調を操作者が選択した場合、その１２５色以上の
階調を表現出きるように、４５の１画素に対して４×４
のドットを割当て、ドットマトリックスによる階調表現
を４９１３色まで大きく取れるようにした説明図であ
る。すなわち、４９１３色が選ばれた時は、縦（Ｖ），
横（Ｈ）方向とも１画素に対するドットの割り当てが２
倍になるため、プリントするため取り込まれる信号は、
縦（Ｖ）方向では走査線が１本おきとなる。即ち、図１
に示すようにｍ番目のＨ走査線４１とｍ＋２番目のＨ走
査線４３は画像信号として取り込まれるが、ｍ＋１番目
のＨ走査線４２とｍ＋３番目のＨ走査線４４は飛び越さ
れ、画像信号として取り込まれない。横（Ｈ）方向では
サンプリングが２×２のドットマトリックスの周期に比
べ２倍の間隔となる。

【００２１】即ち、図２（ａ）の階調表現方法の説明図
に示すように、サンプリングは５１のＳ，５２のＳ＋
２，…と言うように一つおきになる。このような階調表
現を、渦巻き形で行う場合を例にとって、さらに詳しく
説明する。図２（ａ）に示すように、入力画像信号レベ
ルが白から黒に徐々に変化していった場合、それに対応
してプリントされる１６個のドットａ，ｂ，ｃ，…ｎ，
ｏ，ｐはそのａ，ｂ，ｃ，…の渦巻きの順で塗りつぶし
されてプリントされ、階調が表現される。図２（ａ）に
示した５３の波形Ａなる画像信号が入力された場合、５
１のサンプリングＳに対して、５３の波形Ａのレベルは
５４のＷとなり、それに対応するプリントレベルは５６
のｎとなるので、プリントされるドットパターンは図２
（ｂ）の５９の画素Ｗに示すようなパターンでプリント
される。同様に５２のサンプリングＳ＋２に対しては図
２（ｂ）の５９の画素Ｙに示すようなパターンでプリン
トされる。このようなことを１画面全てに対して行うこ
とにより、ビデオ信号は１枚の階調表現がなされた画像
としてプリントされる。

【００２２】〔第二の実施例〕図６（ａ）の走査線に対
応するプリントの関係を示すために、図３にｍ番目の水
平（Ｈ）走査線６１からｍ＋３番目のＨ走査線６４に対
応するプリントの拡大図を示す。例えば、第一の実施例
と同様に階調切り換えスイッチが８色，２７色，１２５
色，４９１３色の４種類の階調を操作者が選ぶことがで
きるようにした場合、８色，２７色，１２５色までは従
来例と同様に１画素に対して２×２のドットマトリック
スで階調表現する。４９１３色を選ばれた時は１画素に
対して２×２のドット割り当て、かつ隣接する３画素と
合わせて４画素すなわち４×４のドットの割り当てで階
調表現をするよう自動的に切り換えることにより、従来
例で説明したように、１画素に対して２×２で最大１２
５色までしかできなかった階調表現を４９１３色までで
きるように増やながら、１２５色の階調表現までは解像
度を犠牲にすることのないようにするものである。

【００２３】図３は、階調切り換えスイッチで１２５色
以上（例えば４９１３色）の階調を操作者が選択した場
合、１２５色以上の階調を表現出きるように、６５の１
画素に対して２×２を割当て、かつ４×４のドットで、
ドットマトリックスによる階調表現を大きく取れるよう
にした走査線に対応するプリントの関係を拡大して示し
た図である。

【００２４】階調表現を渦巻き形で行う場合を例にとっ
て、さらに詳しく説明する。図５（ａ）に示すように、
入力画像信号レベルが白から黒に徐々に変化していった
場合、それに対応してプリントされる１画素の４個のド
ット（２×２）は偶数の走査線（ｍ，ｍ＋２，…）かつ
偶数のサンプリング（Ｓ，Ｓ＋２，…）、すなわち、６
６の画素Ｇ₁に対してはドットａ，ｆ，ｇ，ｈの渦巻き
の順でプリントされてゆき、偶数の走査線（ｍ，ｍ＋
２，…）かつ奇数のサンプリング（Ｓ＋１，Ｓ＋３，
…）、すなわち、６７の画素Ｇ₂に対してｄ，ｅ，ｏ，
ｐの順でプリントされてゆき、奇数の走査線（ｍ＋１，
ｍ＋３，…）かつ偶数のサンプリング（Ｓ，Ｓ＋２，
…）、すなわち、６８の画素Ｇ₃に対してはｂ，ｉ，
ｊ，ｋの渦巻きの順でプリントされてゆき、奇数の走査
線（ｍ＋１，ｍ＋３，…）かつ奇数のサンプリング（Ｓ
＋１，Ｓ＋３，…）、すなわち、６９の画素Ｇ₄の画素
に対してはｃ，ｌ，ｍ，ｎの渦巻きの順でプリントされ
てゆき、それら４画素を１組として図５（ａ）に示すよ
うな矢印の順でプリントして階調を表現する。

【００２５】これを、更に詳しく説明すると、次の通り
である。図４の階調表現方法の説明図に示すように、ｍ
番目の水平（Ｈ）走査線（偶数の走査線）の７１の波形
Ａなる画像信号が入力された場合、７２のサンプリング
Ｓ（偶数のサンプリング）に対しては、７１の波形Ａの
レベルは７６のＷとなり、それに対応するプリントレベ
ルは７７のｈとなるので、プリントされるドットパター
ンは図５（ｂ）の９１の画素Ｗ₁に示すようなパターン
でプリントされ、同一走査線の７３のサンプリングＳ＋
１，７４のＳ＋２，７５のＳ＋３に対しては図５（ｂ）
の９２の画素Ｘ₁，９３の画素Ｙ₁，９４の画素Ｚ₁に示
すようなパターンでプリントされる。またｍ＋１番目の
Ｈ走査線（奇数の走査線）の８１の波形Ｂなる画像信号
に対しては図５（ｂ）の９５の画素Ｗ₂，９６の画素
Ｘ₂，９７の画素Ｙ₂，９８の画素Ｚ₂に示すようなパタ
ーンでプリントされる。すなわち９１の画素Ｗ₁，９２
の画素Ｘ₁，９５の画素Ｗ₂，９６の画素Ｘ₂の４×４の
ドットとして、また９３の画素Ｙ₁，９４の画素Ｚ₁，９
７の画素Ｙ₂，９８の画素Ｚ₂の４×４のドットとして１
７階調を表現している。このようなことを１画面全てに
対して行うことにより、ビデオ信号は１枚の階調表現さ
れた画像としてプリントされる。なお、複数の画素を１
組として階調を表現する手法は、一般に「サブマトリッ
クス」と呼ばれている。

【００２６】〔第三の実施例〕図６に、上記第一または
第二の実施例を適用したカラービデオプリンタ２０のブ
ロック図の例を示す。本実施例のカラービデオプリンタ
のブロック構成は、従来と同じであるが、一部のブロッ
クの機能が異なっている。ビデオ入力端子２１から入力
されたビデオ信号は、デコーダ２２でＲＧＢ信号に変換
され、Ａ／Ｄ変換部２３でデジタル信号に変換されてメ
モリ２４に記憶される。ここで、メモリ２４には、１画
素に対し少ないドット数が割り当てられたとき（第１の
ドット数）の画素数に対応してサンプリングされた全走
査線の画素情報が記憶される。メモリ２４から読み出さ
れた出力の一つは、モニタ信号としてＤ／Ａ変換部２５
でアナログ信号に変換され、エンコーダ２６でビデオ信
号に戻され、ビデオ出力端子２７に出力される。メモリ
２４から読み出されたもう一つの出力は、プリントする
ために色変換色補正部２９で色変換色補正をされ、プリ
ントヘッド３０をドライブするためにプリントデータ変
換部２９でプリントデータに変換されてヘッド３０がド
ライブされ、用紙にプリントされる。ここで、メモリ２
４から画素情報を読み出して出力するとき、第１のドッ
ト数が割り当てられた時は全走査線の画素情報を読みだ
すが、１画素に対し第１のドット数より多いドット数
（第２のドット数）が割り当てられた時は、走査線を例
えば第一，第二の実施例に従えば１ラインおきに間引い
て読み出す。

【００２７】ここで、プリント時の階調の切り換えは、
階調切り換えスイッチ３１により設定された、どんな階
調にするかの指示がマイクロコンピュータ（以下、マイ
コン）３２に送られて、マイコン３２の制御によってな
される。マイコン３２はスイッチ３１の指示に従って、
１画素に対するドット数の割り当てを行い、その割り当
てに連動させて上記メモリ２４の読みだしの制御を行う
とともに、色変換色補正部２８，プリントデータ変換部
２９を制御する。プリントデータ変換部２９では、メモ
リ２４から読み出された画素情報に基づいて、第一また
は第二の実施例に従い、上記で割り当てられたドットの
塗りつぶしを行い、プリントデータとする。

【００２８】なお、上記実施例では、階調切り換えの主
な制御について、プリントのための画素情報をメモリ２
４から読み出す時に行う例を示したが、階調の設定に従
いＡ／Ｄ変換部２３からサンプリングしてメモリ２４に
書き込む時に制御してもよい。このように、本発明は、
その主旨に沿って種々に応用され、種々の実施態様を取
り得るものである。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
プリンタ装置によれば、プリント時において表現できる
最大の色数（階調）の切り換えに対応して、必要に応じ
て１画素に対し割り当てられるドット数が自動的に変わ
るため、使用者にとって一つのスイッチで階調切り換え
範囲を広げることができると共に、階調数が小さい場合
に解像度が犠牲になるのを防止することができる。例え
ば、階調切り換えスイッチによる８色，２７色，１２５
色の階調切り換えまでは２×２ドットとして高解像度で
階調表現を行い、それ以上の切り換えポジションでは４
×４ドットとして４９１３色まで階調に広げることが出
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を説明する走査線に対応
するプリントの関係を示す拡大図

【図２】（ａ），（ｂ）は上記第一の実施例における階
調表現方法を示す説明図

【図３】本発明の第二の実施例を説明する走査線に対応
するプリントの関係を示す拡大図

【図４】上記第二の実施例における階調表現方法を示す
説明図

【図５】（ａ），（ｂ）は同じく上記第二の実施例にお
ける階調表現方法を示す説明図

【図６】本発明および従来例のカラービデオプリンタの
構成を示すブロック図

【図７】（ａ），（ｂ）は上記従来例を説明する走査線
に対応するプリントの関係を示す拡大図

【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は上記従来例
における階調表現方法を示す説明図

【符号の説明】

２０…カラービデオプリンタ ２２…デコーダ ２３…Ａ／Ｄ変換部 ２４…メモリ ２８…色変換色補正部 ２９…プリントデータ変換部 ３０…ヘッド ３１…階調切り換えスイッチ ３２…マイクロコンピュータ ４１〜４４，６１〜６４…水平走査線 ４５，６５…１画素

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 3/12 Ｌ Ｈ０４Ｎ 1/23 Ｚ 9186−5Ｃ 1/40 Ｂ 9068−5Ｃ 8804−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/12 Ｇ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドットの集合体を１つの画素として割り
   当て、該ドットの塗りつぶし数により色の階調を表現す
   る方法を用いたプリンタ装置において、 上記色の階調数を切り換える階調数切換手段と、１画素
   に割り当てられるドット数を切り換えるドット数切換手
   段を具備し、 上記階調数切換手段と上記ドット数切換手段を連動させ
   て、上記階調数切換手段により階調数が切り換えられた
   時に上記ドット数切換手段により上記１画素に割り当て
   られるドット数を該階調数に対応した所定ドット数に切
   り換えることを特徴とするプリンタ装置
2. 【請求項２】 請求項１記載のプリンタ装置において、 プリントすべき画像の映像信号を取り出す映像信号読取
   手段を備え、 ドット数切換手段により第１のドット数に切り換えられ
   た時には全ての走査線の映像信号を上記映像信号読取手
   段で読み取り、 上記ドット数切換手段により第２のドット数に切り換え
   られた時には上記走査線を間引いて上記映像信号読取手
   段で読み取るようにしたことを特徴とするプリンタ装
   置。
3. 【請求項３】 走査線の間引きが１ラインおきであるこ
   とを特徴とする請求項２に記載のプリンタ装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のプリンタ装置において、 ドットの塗りつぶし方法を切り換える切換手段を備え、 ドット数切換手段により第１のドット数に切り換えられ
   た時には上記切換手段により各画素内で塗りつぶす塗り
   つぶし方法に切り換え、 上記ドット数切換手段により第２のドット数に切り換え
   られた時には上記切換手段により複数の画素を１集合体
   としてこの集合体内で塗りつぶす塗りつぶし方法に切り
   換えることを特徴とするプリンタ装置。