JPH0666877B2 - セミハーフトーン像を記録する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセミハーフトーン像を記録する方法に関する。
この方法では、原稿がトーン値「プリント」または「ノ
ープンリト」を持つ個別の記録要素によって記録材上に
複写される。原稿は個別の走査要素を包含する複数の走
査フィールドに分割されており、各走査フィールドは引
続き所定サイズの最小サブフィールドに細分されてい
る。この種の方法では、原稿は、個別の同サイズの記録
ドット（インクを入れるか、インクを入れないかのいず
れか）によって記録材、たとえば、紙、印刷版あるいは
蛍光板上に複写される。この方法では、原稿の像情報は
センサあるいは走査装置（たとえば、スキャナ）によっ
て集められる。各像ドット（走査ドット）について、ス
キャナは１つの信号を発生する。この信号は走査ドット
のトーン値（カラー像の場合には、カラー・トーン）に
相当する。白黒原稿の場合には、黒から白までの範囲に
あるグレイトーンが所望のグレイトーンの関数として変
化する黒色記録ドットの割り合いで記録材上で実現され
る。原稿の黒色領域におけるすべての記録ドットは複写
では黒色となり、一方、黒色記録ドットの中に位置する
白色記録ドットの割り合いは黒さが減ずるにれて、すな
わち、黒色記録ドットの割り合いが低くなるにつれて高
まる。原稿の白色領域では、すべての記録ドットは白色
であり、インクは入れられない。こうして、グレイスケ
ールが多数の個別のステップで、すなわち、半連続的に
再生され得る。この種の複写像は、トーン値階調への所
定の細分に従ってトーン値スケールのトーン値が再生さ
れた「セミハーフトーン」像とも呼ばれる。

このようなセミハーフトーン像をディジタル技術の助け
によって処理することは非常に簡単である。これは二進
法（プリント・ドットについては「１」または「Ｌ」、
ノープリント・ドットについては「０」とする）によっ
て像処理を行なうことができるからである。したがっ
て、セミハーフトーン像は原稿における像情報の二進記
録に相当し、磁気テープ、磁気ディスク、ディスケット
のような記録媒体に容易に記録できるばかりでなくたと
えば、半導体記録装置に記録することもできる。

この技術分野では、「記録」という用語はセミハーフト
ーン像としての原稿の任意タイプの像形成を意味する。
この概念は、特に、原稿を紙あるいは蛍光板上に複写す
ること、原稿を複写に適した印刷版を作成すること、記
録装置に像を記憶させることを含む。

像の二進法記録の方法は米国特許第4,578,713号から公
知である。この方法では、原稿はライン方向に走査され
る。すなわち、各走査ドットのトーン値が決定され、記
憶される。原稿は多数の走査フィールドに細分され、各
走査フィールドが多数の走査ドットを包含する。すなわ
ち、原稿の走査ドットについてのトーン値データがデー
タ・ブロックに細分されている。各データ・ブロックの
平均トーン値は適当なトーン値データから計算される。
この平均トーン値からそれを再生するのに必要な数の記
録ドットが決定される。走査フィールド毎のプリントし
ようとしている記録ドットの分布は走査フィールドの最
小サブブロックへの引続く細分によって決定される。各
細分ステップから得たより小さいデータ・ブロックにつ
いては、平均トーン値およびこの平均トーン値を得べく
関連したプリントしようとしている記録ドットのの数が
当該データ・ブロックのトーン値から決定される。プリ
ントしようとしている記録ドットの数および分布の決定
に加えて、各ステップにおいてエラー計算も行なわけれ
ばならない。データ・ザブブロックのが１つの細分ステ
ップから別の細分ステップまでに増大し、しかも二次方
程式に則って増大するので、この計算は細分が進むにつ
れてよりコストのかかるものとなる。エラー計算の回数
のこのような増加により、ディジタル像処理の利点は半
減する。

本発明はエラーについて考慮することなく走査できる上
記タイプの原稿ディジタル記録方法に基礎を置き、それ
を開発するについての問題を解決するものである。

本発明によれば、下記の方法および装置を提供すること
ができる。

１）セミハーフトーン像を記録する方法であって、個々
の走査要素を包含する複数の走査フィールドに分割さ
れ、当該走査フィールドの各々がより高次のサブフィー
ルドに、次いで、所定サイズの最小サブフィールドに引
続き細分されている原稿を「プリント」あるいは「ノー
プリント」のトーン値を持った個々の記録要素によって
記録材上に複写する方法において、最初のステップにお
いては、前記最小サブフィールドの各々について、当該
最小サブフィールド内の走査要素のトーン値から平均値
を決定あるいは判断し、当該平均値が所定の基準トーン
値より大きい場合に当該最小サブフィールドに割り当て
られた前記記録要素の少なくとも１つも当該最小サブフ
ィールドの所定位置にプリントし、引続く各ステップに
おいては、前記最小サブフィールドが属するより高次の
前記サブフィールドの各々について、当該次数のサブフ
ィールドに属するより低次の前記サブフィールド内の走
査要素のトーン値にについての平均値を決定あるいは判
断結果から当該次数における平均値を決定あるいは判断
し、当該次数における平均値が前記基準トーン値より大
きい場合に当該次数のサブフィールドに割り当てられた
前記記録要素の少なくとも１つを当該サブフィールドの
所定位置にプリントすることを特徴とする方法。

２）平均値の大きさの関数としてプリントしようとして
いる記録要素の同じ次数のサブフィールド内の位置をラ
ンダム選択で決定することを特徴とする請求項１記載の
方法。

３）平均値の大きさの関数としてプリントしようとして
いる記録要素のすべての次数のサブフィールドにおける
位置を、記録要素の各々が一度だけプリントされるよう
に決定することを特徴とする請求項１記載の方法。

４）原稿のトーン値スケールより粗いトーン値スケール
で原稿を記録するために、走査要素の平均トーン値の関
数としてプリントしようとしている記録要素を前記サブ
フィールドについてのみピルントし、走査要素あるいは
記録要素におけるサブフィールドの数を所望のトーン値
スケールでの原稿の複写について必要な数より多いかあ
るいはそれに等しくしたことを特徴とする請求項１記載
の方法。

５）走査フィールドの各々が多数の同サイズのサブフィ
ールドに引続き細分されており、１つの走査フィールド
を分割しているサブフィールドの数が走査フィールドの
すべてについて同じであることを特徴とする請求項１記
載の方法。

６）走査フィールド内のサブフィールドの配置が規則正
しくなっていることを特徴とする請求項１記載の方法。

７）4n≧４の走査要素を2n行,2n列の走査フィールドの
１つに編集し、この走査フィールドを２つのより低次の
サブフィールドに細分してあり、ここで、ｎが１に等し
いかあるいは１より大きい整数であることを特徴とする
請求項１記載の方法。

８）4n≧４の走査要素を2n行,2n列の走査フィールドの
１つに編集し、この走査フィールドを４つのより低次の
サブフィールドに細分してあり、ここで、ｎが１に等し
いかあるいは１より大きい整数であることを特徴とする
請求項１記載の方法。

９）前記走査要素のうちの１つの走査要素のサイズに比
較しての最小サブフィールドのうちの１つの最小サブフ
ィールドのサイズが記録精細度対走査精細度の比に一致
していることを特徴とする請求項１記載の方法。

10)記録精細度が走査精細度よりも大きいように選定し
てあり、最小サブフィールドサイズが記録要素のうちの
２つの記録要素のサイズに等しくてあることを特徴とす
る請求項１記載の方法。

11)走査要素のうちの１つの走査要素より小さいかある
いはそれと同じサイズのサブフィールドについて、より
小さいサブフィールドが位置する前記１つの走査要素の
トーン値をより小さいサブフィールドのトーン値の平均
値として採用することを特徴とする請求項10記載の方
法。

12)走査要素および記録要素が、それぞれ、直交行列に
配置してあることを特徴とする請求項１記載の方法。

13)走査要素および記録要素が、それぞれ、六角形に配
置してあることを特徴とする請求項１記載の方法。

14)複数の加法基本色あるいは減法基本色からなり、当
該各基本色のセミハーフトーン像を重ねることによって
得られる多色セミハーフトーン像を記録する方法であっ
て、個々の走査要素を包含する複数の走査フィールドに
分割され、当該走査フィールドの各々がより高次のサブ
フィールドに、次いで所定サイズの最小サブフィールド
に引続き細分されている前記各基本色からなる原稿を
「プリント」あるいは「ノープリント」のトーン値を持
った個々の記録要素によって記録材上に複写する方法に
おいて、最初のステップにおいては、前記最小サブフィ
ールドの各々について、当該最小サブフィールド内の走
査要素のトーン値から平均値を決定あるいは判断し、当
該平均値が所定の基準トーン値より大きい場合に当該最
小サブフィールドに割り当てられた前記記録要素の少な
くとも１つを当該最小サブフィールドの所定位置にプリ
ントし、引続く各ステップにおいては、前記最小サブフ
ィールドが属するより高次の前記サブフィールドの各々
について、当該次数のサブフィールドに属するより低次
の前記サブフィールド内の走査要素のトーン値にについ
ての平均値を決定あるいは判断結果から当該次数におけ
る平均値を決定あるいは判断し、当該次数における平均
値が前記基準トーン値より大きい場合に当該次数のサブ
フィールドに割り当てられた前記記録要素の少なくとも
１つを当該サブフィールドの所定位置にプリントするこ
とを特徴とする方法。

15)３次元のセミハーフトーン像として３次元対象物を
再生する方法であって、個々の走査ボリューム要素を包
含する複数の３次元走査ボリュームに分割され、当該走
査ボリュームの各々がより高次のサブボリュームに、次
いで所定のボリュームを持った最小サブボリュームに引
続き細分されている前記３次元対象物を「プリント」ま
たは「ノープリント」のトーン値を持った個々の記録ボ
リューム要素によって記録材上に再生する方法におい
て、前記最小ボリュームが属するより高次の前記サブボ
リュームの各々について、当該次数のサブボリュームに
属するより低次の前記サブボリューム内の走査ボリュー
ム要素の値についての平均ボリューム値の決定あるいは
判断結果から当該次数における平均ボリューム値を決定
あるいは判断し、当該次数における平均ボリューム値が
所定の基準ボリューム値より大きい場合に当該次数のサ
ブボリュームに割り当てられた前記記録ボリューム要素
の少なくとも１つをトーン値「プリント」に割り当てる
ことを特徴とする方法。

16)処理ユニットで像ドット・トーン値の変換を行う装
置であって、複数の走査フィールドに細分された原稿の
トーン値を「プリント」あるいは「ノープリント」のト
ーン値に相当する記録像ドット・データに変換する装置
において、処理ユニットが、 像ドット・トーン値データを受取り、このデータを原稿
の走査フィールドのサブフィールドへの細分に相当する
データ・ブロックに編集するようになっている入力切り
換えネットワークと、 この入力切り換えネットワークと接続してあり、各ブロ
ックの平均トーン値が所定の基準値よりも大きいときに
そのブロックについての出力信号を発生するようになっ
ている演算処理装置と、 この演算処理装置に接続してあり、記録像ドット・デー
タまたは演算処理装置の出力信号の関数としてのトーン
値「プリント」およびトーン値「ノープリント」に相当
する記録像ドット・データの分布をプロットするように
なっている出力切り換えネットワークと からなることを特徴とする装置。

17)演算処理装置が入力部および転送出力部を備えた相
互接続加算器からなる多段ネットワークを有し、最小デ
ータ・ブロックと同じ数の加算器が最下位第１ステージ
にあり、最下位ステージの加算器の各々が最小データ・
ブロックの像ドット・トーン値データを加算するように
なっており、１つのステージの加算器の出力部が次のよ
り高次のステージの加算器の入力部に接続してあり、加
算器の転送出力部が演算処理装置の出力部となっている
ことを特徴とする請求項16記載の装置。

18)入力切り換えネットワークが像ドット・トーン値デ
ータを受け取る入力部とデータ・ブロックを発する出力
部とを有し、入力切り換えネットワーク入力部が入力切
り換えネットワークの出力部に接続するように入力切り
換えネットワークを制御する制御ユニットが設けてあ
り、出力切り換えネットワークが入力部と出力部を有
し、この出力切り換えネットワークの入力部がトーン値
「プリント」を持った記録像ドットについてのデータを
送られる出力切り換えネットワーク出力部のそれぞれに
接続するように前記制御ユニットが出力切り換えネット
ワークを制御することを特徴とする請求項16記載の装
置。

19)制御ユニットと接続した記憶装置が設けてあり、こ
の記憶装置が像ドット・トーン値データの編集形式およ
び記録像ドットの分布形式を記憶することを特徴とする
請求項18項記載の装置。

20)多数の異なった編集，分布パターンを記憶装置に記
憶できることを特徴とする請求項19項記載の装置。

21)制御ユニットによって制御されるデータ入力記憶装
置が設けてあり、この記憶装置が原稿の像ドット・トー
ン値データを一時的に記憶して走査フィールド毎にトー
ン値データを入力切り換えネットワークに伝達すること
ができ、さらに、制御ユニットによって制御されるデー
タ出力記憶装置が設けてあり、この出力記憶装置が出力
切り換えネットワークからの走査フィールド毎に発行さ
れた記録像ドット・データを記憶することができること
を特徴とする請求項16項記載の装置。

22)１つの走査フィールドの像ドット・トーン値データ
が2n行,2n列の行列に配置してあり、かつ、入力切り換
えネットワークの入力部に送られ（ここで、ｎは自然数
である）、像ドットのトーン値が2n桁を持つ二進数とし
て存在し、演算処理装置の加算器が2n桁の二進数を加算
できるディジタル加算器であることを特徴とする請求項
17記載の装置。

23)各加算器の転送出力部の数が最小データ・ブロック
あたりの像ドット・トーン値データの数あるいはより高
次のデータ・ブロックに属するより低次のデータ・ブロ
ックの数に一致していることを特徴とする請求項22記載
の装置。

24)記録精細度が走査精細度よりも大きい場合に像ドッ
ト・トーン値データのための演算処理装置の入力回路を
より高いステージのうち１つのステージの加算器の入力
部と接続することができ、さらに、像ドット・トーン値
データの最高値ビットのための演算処理装置の入力回路
を演算処理装置の出力部に接続できることを特徴とする
請求項６記載の装置。

25)走査精細度よりルール２倍大きい記録精細度につい
て、像ドット・トーン値データのための演算処理装置の
入力回路よをり高い第２ステージの加算器の入力部と接
続することができ、さらに、像ドット・トーン値データ
のそれぞれの最高値ビットのための演算処理装置の入出
力回路を演算処理装置の出力部に接続できることを特徴
とする請求項24記載の装置。

26)走査精細度の２倍程度大きい記録精細度について、
像ドット・トーン値データのための演算処理装置の入力
回路をより高い第３ステージの加算器の入力部と接続で
き、それぞれの最高値ビットのための演算処理装置の入
力回路を最小データ・ブロックのための演算処理装置の
出力部と接続でき、それぞれの第２の最高ビットのため
の演算処理装置の入力回路を最小データ・ブロックより
も高い次数のデータ・ブロックのための演算処理装置の
出力部と接続できることを特徴とする請求項24記載の装
置。

27)記録精細度が走査精細度より大きいかあるいは等し
い場合に最小データ・ブロックが２種のトーン値データ
を包含することを特徴とする請求項23記載の装置。

28)制御ユニットが、トーン値データ信号のための入力
切り換えネットワーク入力部の各々が記録精細度対走査
精細度の比に相当する数の入力切り換えネットワーク出
力部と接続するように入力切り換えネットワークを制御
することを特徴とする請求項27記載の装置。

29)ルート２の比率で、あるトーン値データ信号のため
の入力切り換えネットワーク入力部の１つが入力切り換
えネットワーク出力部のうちの２つと接続されることを
特徴とする請求項28記載の装置。

30)２の比率で、あるトーン値データ信号のための入力
切り換えネットワーク入力部の１つが入力切り換えネッ
トワーク出力部のうちの４つと接続されることを特徴と
する請求項28記載の装置。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照しながら一層詳
しく説明する。

第1a図から第1i図は走査精細度が記録精細度に等しい場
合に二次元像を記録するための個別の細分ステップを示
している。これは、原稿の１つの走査ドットが記録材上
に１つの記録ドットとして複写されることを意味する。
説明を明瞭とするために、走査ドット、記録ドットは、
それぞれ、互いに分離した方形フィールドで表わしてあ
る。実際には、走査、記録両フィールド、円形である。
さらに、説明を簡単にするために、記録しようとしてい
る原稿は白黒像と仮定する。この場合、走査ドットのト
ーン値は黒、白の「グレイ値」間の或る特定のグレイト
ーン（グレイステップ）に一致する。

記録しようとしている原稿は走査装置、たとえば、スキ
ャナ、電子カメラ等によってライン方向へ走査され、こ
こでは、像走査信号（個々の走査ドットについての信
号）は良好な信号／ノイズ比（たとえば、電圧の大きさ
で言えば、＞100:1）を示す。各走査ドット毎に走査装
置で発生した信号は当該走査ドットの（アナログ）トー
ン値を表わしている。これらの信号はアナログ／ディジ
タル変換器でディジタル化されてから記憶され、全過程
で常に利用できるようになっている。それ以上の計算は
コンピュータで処理される。原稿は記録装置の記録材、
たとえば、紙、印刷版、蛍光板上に個別のドット（記録
ドット）で再生あるいは表示される。記録装置はコンピ
ュータから記録に必要な信号を受ける。

原稿は、まず、第１図に示すように、走査フィールド12
に細分される。これらの走査フィールドは行列の形で配
列された多数の走査ドットまたは走査要素14からなる。
第1a図は座標Ｘ、Ｙを示しており、これらの座標は行列
内の走査ドット14の位置を示す助けとなる。同じ座標系
が記録ドット16の行列（第２図）にも当てはまる。記録
材上への原稿の再生の際、したがって、原稿のコピーの
際、或る走査フィールドの平均トーン値（すなわち、或
る走査フィールド12のすべての走査ドット14のトーン値
の平均値）が記録ドットによって可能な限り正確に再生
されることが重要である。約150のトーン値ステップ
（グレイステップ）が人間の目で区別できるので、これ
らのトーン値ステップを与えるためには、原稿の各走査
フィールド12は記録材上に少なくとも150の同サイズの
記録ドットで表わされなければならない。個々の記録ド
ットはトーン値「プリント」（すなわち、黒色）あるい
はトーン値「ノープリント」（すなわち、白色）のみを
呈する。少なくとも150個の記録ドットを含む領域内の
トーン値を与えようとしている記録ドットの数、すなわ
ち、黒色を変えることによって、白と黒の間の種々のグ
レイ値ステップが実現され得る。

像処理のために広く用いられているディジタル技術はグ
レイスケールを256のステップに細分することを示唆し
ている。256のグレイステップは16行、16列の行列に配
列された256個の記録ドットあるいは記録要素16によっ
て記録材上に表わされ得る。これは原稿の走査フィール
ド12が行列に配列された156個の記録ドットで記録材上
に再生されることを意味する。こうして、走査フィール
ド12の平均トーン値が１／256＝１／2⁸の精度でほぼ正
確に再生され得る。

走査フィールド12の平均トーン値の再生のために、各走
査ドット毎に走査装置で発生するアナログ信号［当該走
査ドットの（アナログ）トーン値を表わしている］は25
6の信号ステージを持った８ビット・アナログ／ディジ
タル変換器でディジタル化される。８ビット二進コード
の場合、原稿の（連続した）グレイスケール（白黒原稿
の場合）は256のグレイステップに細分され得る。この
グレイスケールの細分は非常に細かいので、或る走査フ
ィールドを見ている人間の目では２つのグレイ値の差を
区別しにくいか、あるいは、区別できない。原稿の連続
グレイスケールは記録の際に半連続的に再生され得る。

ここでは、本方法は256の信号ステップを持った256の走
査信号を256の二進記録信号に変換するが、これは、実
際、トーン値および細部再生の観点からは適切な品質を
与える。

最も明るいトーン値（ステップ０）の場合、記録ドット
はプリントされず、最も暗いトーン値（255）はそれ相
当に上記の255ドットのすべてがプリントされる。256番
目のドット（第2a図に参照数字18で示すもの）について
生じるものは重要ではない。これは、人間の目の通常の
視力状態では、暗いトーン値領域における非常に小さい
トーン値差を認識できないからである。したがって、25
6番目のドットは255番目のドットと同じになり、言うな
れば、「二重ドット」として一緒に処理されるか、ある
いは、まったく使用されない。すなわち、プリントされ
ることはまったくない。

明らかなように、二進記録ドット16の１つの毎に各個別
の走査ドット14を割り当てることができ、その結果、こ
の二進記録ドットのトーン値が通常は記録すなわちプリ
ントされ、それより高すぎたり、低すぎたりすれば、プ
リントされない。しかしながら、ドット方向の像変調が
無視され、代りに、多数の像ドットからなる面が考えら
れる場合には、面が拡大するにつれて漸次により細かい
トーン値ステップが得られる。256個の像ドットを含む
記録面全体についてのみ所望の細かいトーン値階調（25
6＋１ステップ）が得られる。20μｍドットの場合、前
記記録面（156個の像ドットを含む）でも非常に小さい
（側方長さ、約16×20μｍ＝320μｍ＝0.32mm）ので、
明視距離（30mc）でやっと見えるほどであるから、この
トーン値階調で充分である。像ドットがHDTV技術により
約0.30mmの視感ドット間隔で８ビット・トーン値階調ま
で同様に示すTVモニタと比較すると良い。プリントされ
た像の記録ドットが接近しているに対し、このモニタの
視感ドットは互いに分離しているが、これは知覚できな
い。本方法は人間の目の限られた能力が単純な技術的解
決を可能とするのに最も適していることが多いというこ
とを特徴とする。

第１図は走査フィールド12の相互接続したサブウィール
ドへの可能性のある細分についての例を示しているが、
第２図は、或るサブフィールド内に位置する記録ドット
14の平均トーン値が所与の基準値を変えた場合にそのサ
ブフィールドに属する記録ドット16のどれかがプリント
されるかを示している。被プリント記録ドットは「ｘ」
で表わしてある。第1a図に示す走査フィールド12が最初
に２つの同サイズの半分部分Fh₁、Fh₂（第1h図）に細分
され、これらの半分部分がらに２つの同サイズの半分部
分Fg_１、１、Fg_２、１とFg_１、２、Fg_２、２（第1g図）
の細分され、これが繰り返されたならば、第１図に示す
細分が得られる。こうして、走査フィールド12の引続く
細分が２分の１が２つ、４分の１が４つ、８分の１が８
つというように行なわれ、最終的には、７回目の細分
で、128個の最小サブフィールドFb_ｉ、ｊ（ここで、ｉ
＝１、２、・・・８、ｊ＝１、２、・・・16）になり、
これらの最小サブフィールドが２つの走査ドットあるい
は記録ドットからなり、それぞれ、走査フィールドの全
表面の１／128を構成する。次いで、この走査フィール
ド12は異なったサイズの多数の相互接続したサブフィー
ルドに細分される。これは、走査フィールド12の走査ド
ット14のトーン値データが種々のサイズの多数の相互接
続したデータ・ブロックに分配されることを意味する。
各サブフィールドの平均値の関数としての、被プリント
記録ドットの第２図に示す分布はほんの一例を示してい
る。サブフィールドあたりの潜在的な被プリント記録ド
ットの位置については無数の可能性がある。しかしなが
ら、より大きいサブフィールドにプリントされるべき記
録ドットがより小さいサブフィールド内にプリントされ
るべき記録ドットと一致しないということに注意する必
要がある。これは、被プリント記録ドット16の第２図に
示すパターンを重ねる際、１つを除いてすべての記録ド
ットにトーン値が与えられることを意味する。第３図に
示す例を参照しながら、以下に、走査ドット14のトーン
値の関数として或る記録ドット16がどの位置にプリント
されるかを説明する。

たとえば、原稿を等価濃淡で複写しなければならないと
仮定する。これは、たとえば150の平均グレイ値を示す
走査フィールドも記録材上に150のグレイ値で再生する
ことを意味する。したがって、走査フィールド12に対応
する150個の記録ドット16は黒でなければならない。原
稿および複写像が等価濃淡でなければならない場合、或
るサブフィールドの１つの記録ドット16がプリントされ
るようにこのサブフィールドの走査ドット14のトーン値
の平均値が基準値以上でなければならないので、この基
準値は、走査フィールドあたり255個の記録ドット、す
なわち、127.5で表わされ得る平均トーン値に等しい
（ここで、０から255までの256個のグレイトーンの場
合、256個の記録ドットのうち255だけが必要とされ、し
たがって、走査フィールドあり１個の記録ドットが不要
となり、代りに白となり得ることに注目されたい）。基
準値はグレイトーン128に一致すると有利である（これ
については後に説明する）。

第3a図において、グレイ値が走査フィールド12の左上の
16個の走査ドットについて与えられている。以下、これ
ら16個の走査ドットについてのみ本方法を詳しく説明す
るが、走査フィールド12の残りの走査ドット14について
も同じである。走査フィールド12に対応する記録ドット
16がプリントされることになっているかどうかの判断は
個々の走査ドットあるいはそれらのグレイ値から出発す
る。まず、或る最小サブフィールドFb_ｉ、ｊ内に集めら
れた２つの隣合った走査ドットのトーン値が第3b図に示
すように考察される。最小サブフィールドの各々につい
て、これら最小サブフィールドの両走査ドットのトーン
値から得た平均トーン値（トーン値の平均値）が計算さ
れる。この平均値がグレイ値128以上であれば、当該最
小サブフィールドの両記録ドット16のうちの１つが第2b
図に示すパターンに従ってプリントされる。個々の走査
ドットのグレイは８位置二進コードの形をしている。或
る記録ドットをプリントされるべきかどうかの決定は対
応するトーン値の二進コードから出発する。したがっ
て、以下の計算が第3b図の最小サブフィールドFb_１、１
から得られる。

ディジタル変換法では、２つの数値の平均値は加算とシ
フトステップによると適当であることがわかる。上記の
場合、その結果得た平均値は L000 L00L、０ 同時に、両方の数値の合計が255を越えている場合には
８ビット加算の転送ビットが値「Ｌ」を採り、したがっ
て、平均値が128より大きいかあるいはそれに等しいと
適当である。それ故、加算の能力は、転送ビットの助け
の下に、２つの数値の平均値が所与の限定値に等しいか
あるいはそれを越えているかどうかを示すのに充分であ
る。最小サブフィールドが両トーン値の平均値の最高値
ビットの表示に役立つので、この情報の使用が第１図ま
たは第3b図の最小サブフィールドについてまず示唆され
る。

第3b図の他の最小サブフィールドについては、同様に以
下の通りである。

こうして、両トーン値を合計する両方の場合におけると
同様に記録ドットはサブフィールドFb_１、１、Fb_２、１
にのみプリントされ、値「Ｌ」を有する転送ビットが得
られる。第2b図に示す記録ドット・ダイアグラムに従っ
て、Ｘ−Ｙ座標１、１および３、１を持つ記録ドットが
プリントされるか、あるいは、アドレス指定される。

第1b図または第3b図の128個の最小サブフィールドにお
ける記録ドットがプリントされるべきかどうかを決定す
るには、128個の加算ステップのみが必要である。低電
力ショットキー技術では、個々の８ビット加算器は、１
回の加算サイクルにつき、たとえば、25ナノ秒（ns）を
必要とする（Texas InstrumetsからのSN 74 Ｓ 28
3）。この時間は40mHzの実行周波数に相当する。サブフ
ィールドの１／128についてプリント・ドットをできる
限り迅速に計算するために、多数の８ビット加算器を並
列に接続し、たとえば、８個の並列加算器で16回の加算
サイクルを、上記の例では、400nsまたは2.5mHzで実行
してもよい。いわゆるユーザー特定集積回路（その加算
器が或る程度まで100mHzの実行周波数を越えている）で
かなり迅速な処理を行なうことができる。こうして、現
代のスキャナにおいてオンライン用途について必要な1M
byte／ｓのデータ転送速度を達成できる。

次のステップにおいて、第1c図または3c図に示すサブフ
ィールドのついて平均トーン値が計算される。これらの
サブフィールドはそれぞれ全走査フィールドの１／64を
構成している。まず、４つのトーン値の平均値が128よ
り大きいかあるいはそれに等しいか、すなわち、４つの
トーン値の合計が２×256＝512より大きいかあるいはそ
れに等しいかどうかがテストされる。しかしながら、４
つの二進コード化数値の合計は、二進数値の７つの下位
値ビットの加算から得られて転送ビットが値「2L」を持
っている場合、既に512より大きいかあるいはそれに等
しい。二番目の次数、すなわち、第２次数のサブフィー
ルドFc_１、ｊは４つのトーン値の平均値の二番目の最高
値ビットを表わすのに役立つ。したがって、これら４つ
の二進コードトーン値データ群の８位置すべてを考察す
る必要はなく、むしろ、2⁶値位置までのみを加算し、そ
れを含めるとよい。

４つのトーン値の合計は個々のトーン値から、すなわ
ち、３つの加算ステップによって得ることができる。し
かしながら、第3c図に示すより高次のサブフィールドFc
_ｉ、ｊの１つにそれぞれ位置する、第3b図に示す最小サ
ブフィールドFb_ｉ、ｊのトーン値合計（既に計算済み）
から合計を計算したほいがよい。このためには加算ステ
ップは一回だけでよい。これら２つのトーン値合計の合
計は、値「Ｌ」を持つ転送ビットが両トーン値合計の８
つの下位値ビットの加算から得られた場合、まさに、51
2より大きいかあるいはそれに等しいものとなる。二番
目の次数のサブフィールドFc_ｉ、ｊはそれぞれ２つのト
ーン値から導かれた両平均トーン値の平均値の最高値ビ
ットを表わすのにも役立つ。ここで、４つのトーン値の
トーン値合計が512より大きいかあるいはそれに等しく
て最高値転送ビットが最小サブフィールドのトーン値合
計の計算から得られるかどうかを決定することが不要で
あるということに注目されたい。明らかに、第１ステッ
プで計算されたトーン値合計の高位値ビットも低位値ビ
ットも合計が512より大きいかあるいはそれに等しいか
を決定する役割りを演じない。したがって、合計計算過
程について１つの８ビット加算器で充分である。以下の
計算結果は第3c図に示す二番目の次数のフィールドにつ
いて得たものである。

上記の例では、値「Ｌ」を持つ１つだけの転送ビットが
２つの最小サブフィールドFb_１、３、Fb_１、４からなる
フィールドFc_１、２についてのトーン値合計の計算から
得られる。これは二番目の次数のサブフィールドFc
_１、２における１つだけの記録ドットがプリントされる
ことになっていることを意味する。第2c図に示す記録ド
ット・パターンに従って、このドットは第3c図に座標
２、４で示してある。したがって、或る二番目の次数の
サブフィールド内の記録ドットをプリントしようと決定
するには、64回の加算ステップがあればよい。

上記の考察はより高次のサブフィールドについても同様
に適用できる。次の検査予定は第1d図および第3d図に示
す三番目の次数のサブフィールドFd_１、１、Fd_１、２で
ある。個々の三番目の次数の走査フィールドの走査ドッ
トの平均トーン値が128より大きいかあるいはそれに等
しい場合、すなわち、その合計が４×256＝1204より大
きいかあるいはそれ等しい場合には、当該第３次数サブ
フィールドの記録ドットのうちの１つがプリントされる
ことになる。次に、当該第２次数サブフィールドのトー
ン値合計の８つの下位値ビットの加算で、転送ビットが
値「Ｌ」を持つことになった場合には、総トーン値合計
はまさに256に等しいかあるいはそれより大きいものと
なる。三番目の次数のサブフィールドFd_１、１、Fd
_１、２の両方について、たとえば、次のようになる。

合計計算過程で得られた転送ビットが第３次数、すなわ
ち三番目の次数のサブフィールドの両方について値
「Ｌ」を有するので、或るサブフィールドの８つの記録
ドットのうちの１つの記録ドットがプリントされなけれ
ばならない。第2d図の記録ドット・パターンに従ってプ
リントされるべき記録ドットが第3d図に示してある。第
３次数サブフィールドの記録ドットのうちの１つがプリ
ントされてることになったかどうかを決定するために
は、第３ステージで32の加算ステップだけが必要であ
る。

第3e図に示す第４次数、すなわち四番目の次数のサブフ
ィールドFe_１、１については、次の類似結果を得る。

転送ビットが値「Ｌ」を持っていると、サブフィールド
Fe_１、１の記録ドットがプリントされなければならな
い。第2e図の記録ドット・パターンによって与えられる
記録ドットが第3e図に示してある。第3f図は走査フィー
ルド12の上左角隅に対応するプリントすべきすべての記
録ドットを示している。

この方法が走査フィールド12全体に適用されたならば、
走査フィールド12に対応するプリントすべき記録ドット
の位置が上記の手順で同様に得られる。

大雑把に言えば、この方法は走査像ドットのトーン値信
号から二進信号（「高位」か「低位」のいぜらかであ
る）を生じさせる。こうして、「アナログ」像が二進法
で記録され得る。この記録は必ずしも像の或るプリント
の形でなければならないわかではなく、像を個別の二進
信号の形でも利用できるという事実により、磁気式記憶
装置や半導体記憶装置に像を記憶させるのも容易にでき
る。この記憶ということも、本願の意味での像を記録す
るということも含む。

エラー計算あるいはエラー考察は上記方法では不要であ
る。原稿のトーン値を「走査フィールド方向」に正確に
再生するために走査フィールド毎にプリントされるべき
記録ドットの数は前もって計算してなくてもよく、むし
ろ、種々の次数のサブフィールドにおける記録ドットの
分布から自動的に得ることができる。128個の最小サブ
フィールドの各々をそれの記録ドットのうちの１つをプ
リントすべきかどうかについて検討する場合、どのくら
いの数の記録ドットをすべてプリントしたならば原稿の
平均トーン値ならびに細部再生あるいは細部コントラス
トに関して走査フィールドを原稿に近い状態で再生する
ことができるかはまだ不確定である。しかしながら、本
発明の方法の最終段階では、走査フィールドの平均トー
ン値の正確な再生に必要な程度の数の記録ドットがプリ
ントされる。走査フィールドを漸次より小さく細分する
につれて、相互接続したサブフィールドおよびプリント
すべき記録ドットは種々の次数の各個別のフィールド内
に分布され、原稿の個々の細部が最高度のコントラスト
の他に最大限の鮮鋭さをもって再生される。

本方法の信頼性は以下に説明する例に照らして明らかで
ある。ここでは、127あるいは128のトーン値をする像領
域の再生が特に欠陥を持ちやすいということを示した。
したがって、トーン値127、128というのは、256個の記
録ドットで表わし得るトーン値に相当するので、重要で
ある。しかしながら、トーン値127または128を持つ走査
ドットは白あるいは黒の記録ドットだけでも再生し得
る。したがって、個々の記録ドットの記録作業で生じる
欠陥は最大となる。

最初の場合には、走査フィールド12全体が128のトーン
値を示す、すなわち、走査フィールド12の各走査ドット
14が128のトーン値を示すと仮定する。したがって、記
録されたセミハーフトーン像はこの走査フィールドに対
応する領域で128個の黒色トーン値を与えられたドット
を示さなければならない。すべての最小サブフィールド
Fb_ｉ、1j（第1b図参照）について、トーン値合計は次の
通りである。

このトーン値合計の転送ビットは「Ｌ」であり、すなわ
ち、各最小サブフィールドFb_ｉ、ｊについて、１つの記
録ドットがプリントされることになる。したがってこの
方法の第１ステージでは、第2b図に示す記録ドットがプ
リントされる。

上記手順に従って、第２次数フィールドFc_ｉ、ｊ（第1c
図）のトーン値合計について、或る第２次数フィールド
を含む両最小サブフィールドのトーン値合計の総計が決
定され、最小サブフィールドのトーン値合計の転送ビッ
トが無視されることになる。これから、次のような第２
次数フィールドFc_ｉ、ｊのトーン値合計の結果を得る。

転送ビットが値「０」を採るとき、第２次数フィールド
については記録ドットはプリントされない。

まったく同じ考察が、第３（第1d図）、第４（第1e
図）、第５（第1f図）、第６（第1g図）、第７（第1h
図）、第８（第1i図）の次数のフィールドについてもな
され得る。すべての場合において、トーン値合計の転送
ビットは値「０」であり、これは個々のより高次のサブ
フィールドの記録ドットがいずれもプリンノされないこ
とを意味する。したがって、すべて、128個の記録ドッ
トがプリントさる。すなわち、各最小サブフィールドに
ついてのトーン値合計に相当する128個の最小サブフィ
ールドの各々における記録ドットが１つだけプリントさ
れるのである。したがって、走査フィールド12全体につ
いて128個の重要なトーン値が記録像内で正確に再生さ
れ得ることになる。

今、走査フィールド12の各走査ドット14がトーン値127
を持つと仮定する。これは各最小サブフィールドFd
_ｉ、ｊのトーン値合計について生じる。すなわち、 したがって、各最小サブフィールドのトーン値合計の転
送ビットは「０」である。こうして、最小サブフィール
ドのいかなるものについても記録ドットがプリントされ
ることがない。

第２次数サブフィールドFc_ｉ、ｊ（第1c図）のトーン値
合計については次の通りである。

したがって、各第２次数サブフィールドのトーン値合計
の転送ビットは値「Ｌ」を持ち、その結果、第2c図に示
すパターンに従った各第２次数サブフィールドのおいて
は、１つの記録フドットがプリントされる。したがっ
て、64個の記録ドットが本方法の第２ステージでプリン
トされる。

より高次のサブフィールド（第1d図から第1i図）のトー
ン値合計の結果は次の通りである。

（32個の付加的な記録ｇドットがプリントされる） （16個の付加的な記録ドットがプリントされる） （８個の付加的な記録ドットがプリントされる） （４個の付加的な記録ドットがプリントされる） （２個の付加的な記録ドットがプリントされる） （１個の付加的な記録ドットがプリントされる） こうして、第２ステップ後に64個、第３ステップ後に32
個、第４ステップ後に16個、第５ステップ後に８個、第
６ステップ後に４個、第７ステップ後に２個の付加的な
記録ドットがプリントされ、第８ステップ後に、１つ以
上の記録ドットがプリントされる。全体的に見て走査フ
ィールド12に対応する256個の記録ドットのうち127個が
プリントされる。この場合も、走査フィールドのトーン
値127は正確に再生される。

上述した両方の例は欠陥についてなんら考慮することな
しにいかなる本方法が正確に作動するかを示している。

上述の例は記録細部が走査細部に等しい、すなわ、１つ
の走査ドットが１つの記録ドットによって再生された場
合を含んでいた。３つの例が第４図に示してあり、これ
らの例では、記録細部は走査細部よりもルート２倍大き
い、すなわち、１つの走査ドットが２つの記録ドットに
よって再生される（第4a図〜第4d図）。第4e図および第
4f図は記録ドット細部が走査細部の２倍ほど大きい、す
なわち、１つの走査ドットが４個の記録ドットによって
再生される例を示している。

第4a図および第4b図に示す場合には、走査フィールド12
aの128個の走査ドット14aの各々は最小サブフィールドF
b_ｉ、ｊの２つの記録ドット16によって再生される。最
小サブフィールドの平均トーン値は、したがって、最小
サブフィールドを満たすこの走査ドット14aのトーン値
に等しい。最小サブフィールドに関する走査ドットのこ
のような位置では、最小サブフィールドについて加算手
続きは不要であり、或る最小サブフィールドの或る記録
ドットがプリントされる根拠となる転送ビットは、この
例では、当該走査ドットの二進コード化トーン値の最高
値ビットに一致する。したがって、最初のステージで
は、128個の加算ステップ、すなわち、走査フィールド
全体について必要な加算ステップのうち約50％が節減さ
れる。付加的なステージは第３図に示した例に類似した
要領で進めることができる。計算していないが、それに
もかかわらず付加的な計算のために必要な最小サブフィ
ールドトーン値合計はより低い値のビットとして「０」
を加えることによって対応する走査ドットの二進コード
化トーン値から得られる。これら９位置二進コードの最
高値ビットは最小サブフィールドについてのトーン値合
計の転送ビットに一致し、引続く計算については考慮さ
れない。

ルート２の記録対走査精細比での像に記録を行なうとい
うことは蓄積すべき走査データが少なく、それでも走査
を適切な鮮鋭度で行なえるという利点を持つ。走査に対
して精細度が記録の方で高いということは像の粒状性が
低いといことであり、像がより滑らかで見た目に良好と
なるということである。トーン値データの処理は走査フ
ィールド毎に50％の加算ステップノ減少、すなわち、装
備要件で128個の加算器の節減という利点を持つ。

同様にして、第4c図および第4d図は記録細部がルートの
因数分だけ走査細部より大きい例を示している。しかし
ながら、ここでは、走査フィールド12cの走査ドット14c
は最小サブフィールドFb_ｉ、ｊに関して90度回転させて
ある。走査フィールド12の走査ドット14cは同じ１つの
最小サブフィールドの２つの記録ドット16によって再生
されておらず、むしろ、２つの隣合った最小サブフィー
ルドのうちの２つの隣合っ記録ドット16によって再生さ
れている。この方法は、或る走査ドット14cの左半分を
１つの最小サブフィールドに属するものと考え、右半分
が右隣の最小サブフィールドに属するものと考えた場
合、第３図について説明したように進行し得る。

第4e図および第4f図に示す場合には、記録精細度は走査
精細度の２倍ほどの大きさである。したがって、走査フ
ィールド12eの走査ドット14eは２つの最小サブフィール
ドに属する４つの記録ドット16によって表わされる。こ
の形態では、大正サブフィールドFb_ｉ、ｊのための加算
手順（第4f図または第1b図参照）および第２次数のサブ
フィールドFc_ｉ、ｊのための加算手順（第1c図参照）は
走査ドット14eのトーン値の２つの最高値ビットを考慮
して交換される。この最高値ビットは別のやり方ならば
最小サブフィールドに必要なトーン値合計の転送ビット
に相当し、一方、第２の最高値ビットい第２次数のサブ
フィールドのためのトーン値合計手順の転送ビットに相
当する。この方法の付加的なステップは第３図に関連し
て説明した要領で進行する。

第５図は上記の方法についての装置のブロック配線ダイ
アグラムを示す。センサ装置（図示せず）、たとえば、
スキャナが原稿を走査し、走査ドット毎にアナログ像信
号を発生する。この信号はアナログ・ディジタル変換器
（図示せず）でディジタル化され、データ流路22を通し
てデータ入力記憶装置24へ送られる。スキャナの発生し
た制御信号は像制御経路26を通して中央制御ユニット
（マイクロプロセッサ）28に送られる。これら制御信号
は、たとえば、像スタート信号、像エンド信号、ライン
エンド信号を含む。マイクロプロセッサ28は制御回路30
によってデータ入力記憶装置24を制御し、その結果、デ
ータ流路22を通して受け取られたデータが個々のデータ
・ブロックに記憶される。或る走査フィールドについて
のすべてのトーン値データ、たとえば、256個の８位置
二進コードは記憶装置24の１つのデータ・ブロックに記
憶される。像制御経路26からの信号の関数としてマイク
ロプロセッサで発生した制御信号はROMすなわち記憶装
置30に記憶されちる制御プログラムに用いられる。

或る走査フィールドに関係するトーン値データのすべて
がデーナ入力記憶装置24の１つのブロック等に格納され
ると、マイクロプロセッサ28からの或る信号に応えて、
データ入力記憶装置24は256越すべてのトーン値信号
を、その出力回路32を通して入力切り換えネットワーク
34に中継する。入力切り換えネットワーク34の入力信号
として回路32で順番を待って行列を作っているトーン値
データ信号は、最小サブフィールドのトーン値データが
入力切り換えネットワーク34の隣接した出力回路36で待
機するように入力切り換えネットワーク34の出力回路36
に分配される。こうして、入力切り換えネットワーク34
がその入力部をその出力部に接続して１つの最小サブフ
ィールドのトーン値データが隣接する出力部で待機し、
第２の次数のサブフィールドのトーン値データ信号が隣
接する対の出力部で待機し、以下同様にこれが繰り返さ
れる。入力切り換えネットワーク34は本質的には制御ス
イッチのネットワークであり、これらの制御スイッチに
より、制御処理後に、入力切り換えネットワーク34の入
力部、出力部が任意所望の要領で相互に接続され得る。
マイクロプロセッサ28は個々のスイッチを制御し、制御
回路38を通して入力切り換えネットワーク34に接続され
ている。入力切り換えネットワーク34のための多数の制
御パターンがROM30に記憶されており、したがって、ス
イッチの制御、そして、それによるトーン値データの種
々のサイズの個々のデータ・ブロックへの翻訳が走査フ
ィールド毎に修正され得る。種々のサイズの個々のブロ
ックへのトーン値データの分配は種々のサイズのサブフ
ィールドへの走査フィールドの細分に相当する。

入力切り換えネットワーク34で「分類されるべき」トー
ン値データは演算プロセッサ40に並列に送られ、この演
算プロセッサは入力切り換えネットワーク34の出力回路
36に接続している。演算プロセッサ40は相互接続したデ
ィジタル加算器のカスケード形ネットワークからなる
が、第６図に関連して後にもっと正確に説明する。演算
プロセッサ40は加算ステップを実行し、データ・ブロッ
ク毎に１つの二進出力信号を発生する。この信号は１つ
のデータ・ブロックに対応する或るサブフィールドにお
ける記憶ドットをプリントすべきかそうでないかを示
す。各データ・ブロックについて発生した信号は出力回
路42を介してそこに接続した出力切り換えネットワーク
44に入力信号として送られる。

この出力切り換えネットワーク44は、入力切り換えネッ
トワーク34と同様に、相互接続した被制御スイッチのネ
ットワークからなり、これらのスイッチが出力切り換え
ネットワーク44の入力部をスイッチ制御出力部46に接続
している。出力切り換えネットワーク44のための制御信
号、すなわち、その被制御スイッチのための制御信号は
ROM30に記憶された制御パターンからマイクロプロセッ
サ28によって発生ささせられ、制御回路38を介して出力
切り換えネットワーク44に送られる。これら制御回路38
を介して入力切り換えネットワーク34も制御される。出
力切り換えネットワーク44の出力部の数は走査フィール
ドありの記録ドットの数に等しい。たとえば、それぞれ
の平均値の関数としてプリントされるべき記録ドットの
分布（第２図）を基礎として場合、出力切り換えネット
ワーク44のスイッチ行列は、１つの最小データ・ブロッ
ク（第1b図の最小サブフィールドFb_ｉ、ｊ）のための各
入力回路が最小サブフィールド内のプリントされるべき
記録ドットのめの出力切り換えネットワーク44の出力部
と接続されるように制御される。より高次のデータ・ブ
ロックのための入力部も同様にして対応する出力部に接
続される。

出力切り換えネットワーク44の二進出力信号は出力回路
46を介してデータ出力記憶装置48に送られる。このデー
タ出力記憶装置48はマイクロプロセッサ28によって制御
され、必要な制御信号はマイクロプロセッサ28によって
制御回路50を介してデータ出力記憶装置48に送られる。
原稿を走査フィールドに細分するために出力回路46を通
して走査フィールド毎に到達する二進信号はマイクロプ
ロセッサ28によって制御されるデータ出力記憶装置48に
記憶される。或る原稿についてのすべての二進データが
存在する場合、これらのデータは、マイクロプロセッサ
28からの信号で、データ出力記憶装置48の出力回路52を
介して記憶装置（図示せず）に送られる。

ここで、或る走査フィールドが16個の走査ドットからな
り、16個の記録ドットによって再生されると仮定する。
１つの走査ドットの（アタログ）トーン値はアナログ・
ディジタル変換切で４位置ディジタル信号に変換され
る。したがって、16個のトーン値（０から15まで）は二
進コードの形に変換され得る。データ入力記憶装置24は
一走査フィールド16毎の４位置ディジタル号を含み、そ
の出力回路32を通して入力切り換えネットワーク34に送
る。並列データ処理の場合、入力切り換えネットワーク
34は16×４の入力部と16×４の出力部を有する。16個の
走査ドットからなる走査フィールドは、第７図に示すよ
うに、15個のサブフィールドに分割される。すなわち、
演算プロセッサ16は15個の出力部を持つ。すなわち、各
サブフィールド毎（各データ・ブロック毎）に１つの出
力部を持つ。したがって、演算プロセッサ40は16×４個
の二進入力信号から15個の出力信号を発生する。この出
力切り換えネットワーク44では、16個の二進出力信号が
演算プロセッサの15個の二進出力信号から発生する。す
なわち、この走査フィールドに対応する16個の記録ドッ
トの各々について１つの出力信号が発生する。したがっ
て、データ出力記憶装置48は各走査フィールド16毎に個
別の記憶せる必要とし、一方、データ入力記憶装置24は
各走査フィールド毎に４倍も多い記憶セルを必要とす
る。したがって、データの質は４の因数分低下してい
る。大雑把に言えば、データの質は１つの走査フィール
ドに編集される走査あるいは記憶ドットの平行根分だけ
低下する。

第６図を参照して、ここには、演算プロセッサ40の構造
が１つの走査フィールドが16個の記録ドットを有する場
合について示してある。16個のトーン値を表わすには15
個の記録ドットで充分である。第7f図に参照数字19で示
す記録ドットは不要である。こうしても、第２図に関連
して説明した理由で再生に悪影響はない。第７図および
第８図の表はかなり拡大してあり、実際には、記録ドッ
トの直径は20μｍである。

第７図に示す走査フィールドは、走査ドットP1〜P16か
らなり、第7b〜7f図に示すように15個のサブフィールド
に細分さている。これらのサブフィールドはこれらの図
に示す参照数字で確認される。

演算プロセッサ40はカスケード形の相互接続加算器54の
ネットワークからなる。第１の「カスケード・ステー
ジ」ｂは最小サブフィールドあるいはデータ・ブロック
と同じだけの加算器54を有する。本例では、８個の最小
データ・ブロックF17〜F24が存在する。１つの最小デー
タ・ブロックの両トーン値のトーン値からのトーン値合
計は第１ステージｂの加算器で加算される。カスケード
の第２のステージｃは第２次数サブフィールド（データ
・ブロック）と同じ加算器54を有する。第7c図によれ
ば、４つである。第２ステージｃの加算器54の入力部は
第１ステージｂの加算器54の出力部と接続してあり、第
２次数のデータ・ブロックに編集される両最小データ・
ブロックのトーン値合計を計算する。カスケードの第３
ステージでは加算器54は２つだけであり、第２データ・
ブロック（第7c図）の第３次数のデータ・ブロック（第
7d図）への編集に従って、これらの加算器はステージｃ
の加算器54の出力部に接続されている。最後のカスケー
ド・ステージｅには加算器54は１つだけであり、この加
算器の入力部はステージｄの両加算器54の出力部に接続
されている。第６図に示す加算器54は２×４個の入力部
56、４つの出力部58、１つの転送出力部60を有する４ビ
ット・ティジタル加算器である。第６図に太い線で示
す、加算器54の接合回路または接続回路はそれぞれ４つ
の並列回路を包含し、細い線で示す回路は個別の接続部
となっている。

第１カスーケド・ススージｂの加算器54と接続した16個
の４ビット回路は演算プロセッサ40の入力部36を表わし
ている。加算器54の転送出力部60は演算プロセッサ40の
出力部42に対応しており、その結果、各転送出力部60が
データ・ブロック（サブフィールド）に割り当てられ
る。第６図はどの出力部が第７図に示すどとデータ・ブ
ロックに属するかを示している。たとえば、第１カスケ
ード・ステージｂの最上方加算器54の転送出力部60がブ
ロックF24のための出力部に相当するので、走査ドットP
12、P16のためのトーン値データは加算器54の入力部56
に送られなければならない。マイクロプロセッサ28によ
る制御の結果、入力切り換えネットワーク34は、トーン
値データ信号が走査フィールドのサブフィールドへの細
分に相当する要領で群毎に記憶され、編集されるように
作動する。

演算プロセッサ40の動作を例を挙げて説明する。第8a図
において、当該トーン値が16個の走査ドットの各々につ
いて与えられる。第8b図は、走査フィールドが第8a図に
与られたトーン値で再生される場合の、プリントすべき
記録ドットの分布を示す。以下の計算は第３図に関連し
て行なった計算に類似したものである。

サブフィールドあたりのプリントすべきドットの、第７
図に示す分布についての考察を含めて、合計計算経過か
ら得た転送ビットの評価は走査フィールド内のプリント
すべき記録ドットの、第8b図に示す分布から得られる。

第９図は、第8a図に与えられている例の場合に、どのデ
ィジタル信号が演ざプロセッサ40の個別の回路で順番待
ちの行列を作るかを示している。ここでわかるように、
演算プロセッサ40の個別の出力回路42で二進信号が待機
する。この信号は当該データ・ブロックのトーン値合計
の転送ビットに対応する。トーン値合計の総計よりむし
ろトーン値合計の最後の４つのビットのみカスケード・
ステージｃ、ｄ、ｅで処理するが、これが適切な出力デ
ータに通じる。マイクロプロセッサ28は、出力信号が或
るデータ・ブロックについて待機している出力切り換え
ネットワーク44の入力部がこのデータ・ブロックのトー
ン値合計の大きさの関数としてプリントされるべき記録
ドットについて出力切り換えネットワーク44の出力部と
接続されるように出力切り換えネットワーク44を制御す
る。

第５図および第２図は上記方法の接続関係を示してい
る。これらの図において４つのカスケード・ステージで
示した例は、複写品質要求が幾分低い場合には特に興味
あるものとなる。オフィス通信分野のスキャナ、たとえ
ば、ディジタル・コピアあるいはファクシミリ装置から
の被走査信号はグラフィック技術分野の装置の場合より
もかなり低い信号／ノイズ比を示す。16×16＝256個の
走査ドットを持つ走査フィールドに原稿を細分すること
によって、処理に必要な演算プロセッサ40の８ステージ
式カスケード回路は最後のカスードステージのノイズの
みを特に評価するが、これは不経済である。代りに、
「ノイズ無し増進号ビット」の数に対してカスケード・
ステージの数を最適化するのが合理的である。或る要求
範囲の場合には、４つのカスケード・ステージが経済的
にも質的にも容認できる。

４ビット加算器が上記方法に従って計算を行なうのに適
切であり、また、４ステージ・カスケードを完全に処理
するのに比較的少ない加算、すなわち１＋２＋４＋８＝
15で充分であるということから特別の効率を得ることが
できる。さらに、走査信号の行列（いずれの場合でも４
つだけのビットを含む）ならびに記録ドット行列は16個
の要素のみからなるので、非常に小型の記憶装置のみで
済むか、あるいはより大きいバッファ記憶装置を構成、
管理し易くなる。

高い効率と低い技術費用により、第６図に示すように、
中間記憶装置なしに全部で15個の加算器を相互接続する
のが特に有利である。１つのユニットへの直接の相互接
続または集積のために、行列のための計算が信頼性ある
ものとなると共に100ns未満で行なえる。

第６図の複雑な加算器ブロックは、４番目のカスケード
・ウテージのところで４つのより低次ビットによって表
されているノイズ部分を分離し、さらに、実際に評価さ
れる４つのより高次のビットのを処理することによっ
て、第８ステージ・カスケードの上部４つのカスケード
・ステージを省略し得ると有利である。

複写品質要求があまり高く設定されなければ、各走査フ
ィールドはサブフィールドへの同じ分割およびサブフィ
ールドあたりプリントされるべき記録ドットの同じ分布
を使用し得る。この場合、入力、出力切り換えネットワ
ークは硬質ワイヤ式の入力部、出力部で構成し得る。走
査フィールドの同じ１つの細分およびプリントされるべ
きドットの分布が使用される場合、模様が複写で発生
し、カラー・プリントで特に望ましくない。すなわち、
個別のプロセス・カラーの模様が互いに重なり、干渉模
様、いわゆる、モアレを形成する。このモアレの構造は
個別のカラーの構造よりも大きい。したがって、走査フ
ィールド毎に、走査フィールドの細分およびプリントさ
れるべき記録ドットの分布（走査、記録ドットの向き）
を変えて望ましくない構造の発生を避けると良い。いず
れの場合でも、向きのタイプの選択はランダムあるいは
セミランダムの原理に従って決定し得る。第５図および
第６図に示す装置では、種々のタイプの向きがROM30内
に記憶されさており、マイクロプロセッサ28でアクセス
することがきる。一例が第１図に示してある走査フィー
ルドの細分（入力の向き）およびサブフィールドあたり
プリントされるべき記録ドットの分布（出力の向き）に
ついては、種々の解決策が見出され得る。これらの解決
策は種々の実務要件を種々の角度で考慮している。第５
図の装置では、マイクロプロセッサ28で制御される両ネ
ットワーク34、44の助けの下に種々の向きが実現され得
る。

本方法および本装置の前記の説明は同じ濃淡で記録され
つつある原稿の場合についてのものである。しかしなが
ら、もっと暗いあるひはもっと明るい、または、コント
ラストをもっと強くしたり弱くしたり、もしくは、これ
らの要件の組み合わせで複写したい場合には、対応する
修正テーブルあるいは特性曲線に従ってまず走査（アナ
ログ）トーン値信号を最計算すると有利である。次い
で、基礎値としてのグレイトーン128で記録方法を実施
することができ、それ相応に、第５図および第６図のデ
ータ変換装置が用いられる。前記のすべての簡略化概念
がこのタイプの記録像の取扱いにも適用できる。

したがって、本発明では、各最小サブフィールドについ
ての他に当該最小サブフィールドが属するより高次のサ
ブフィールドの各々について、平均値を特定のサブフィ
ールド内に位置する走査要素のトーン値か決定し、ま
た、いずれの場合でも、平均値が所与のトーン値より大
きい場合に特定のサブフィールド内に位置する記録要素
の少なくとも１つをプリントする。

本発明の方法では、プリントまたはノープリント記録ド
ットの分布（複写において原稿の或る走査フィールドを
表わしている）を測定する。各サブドットまたは走査フ
ィールドあたりプリントする記録ドットの数は１つの走
査フィールドまたはサブフィールド内に位置する走査ド
ットの返金トーン値が所与の基準像トーン値値より大き
いか、小さいか、あるいは等しいかどうかに依存する。
原稿を等価濃淡で複写しなければならない場合、基準ト
ーン値は可能性のある最高のトーン値の半分ほどの大き
さであり、、白黒原稿の場合には、基準トーン値は白色
についてのトーン値と黒色についてトーン値の中間に位
置するトーン値となろう。原稿をもっと暗い（もっと明
るい）濃淡で複写しなければならない場合には、基準値
は原稿のトーン値スケールの平均値より小さい（大き
い）。原稿に見出される最高のトーン値を増大させる
か、あるいは、原稿に見出される最低のトーン値を減少
させるか、または、これら両方を行なうことによって、
原稿のコントラストの補力を複写で得ることができる。

本発明の方法は、まず、原稿の１つの走査フィールドが
分解される最小サブフィールドで出発する。これは、ま
ず、最小データ・ブロックのトーン値データを考察する
ことを意味する。平均トーン値、したがって、平均値は
各最小ブロックについての関連したトーン値データから
決定される。この平均値が基準トーン値より大きい場合
には、当該最小サブフィールドに割り当てられる記録ド
ットのうち少なくとも１つがプリントされる。もっと正
確に言えば、プリントされるべき記録ドットとしてか考
えられる。次いで、次に大きいサブフィールド（いずれ
の場合でも、特定数の最小ブフィールドで構成される）
が考察される。平均トーン値はれら次に大きいサブフィ
ールドに対応するデータ・ブロックのトーン値データか
ら決定される。平均トーン値が基準トーン値より大きい
場合、当該の次に大きいフィールドに割り当てられた記
録ドットのうの１つがプリントされる。最小サブフィー
ルドの走査要素の平均トーン値の関数としてプリントさ
れる記録ドットに加えて、次に大きいサブフィールドに
関連して１つの付加的な記録ドットがプリントされる。
この方法の次の位相で、次に大きいサブフィールドが上
述したように検討され、最終的には、本方法の最終位相
で、この走査フィールドそれ自体が検討される。１つの
走査フィールド内に位置するすべての走査要素の平均値
が基準トーン値より大きい場合には、この走査フィール
ドに対応する記録ドットの集合体のうちの１つがプリン
トされる。

こうして、一方では、各走査フィールドあたりの充分な
記録ドットがプリントされて原稿の各走査フィールドの
平均トーン値について正確な複写を行なう。他方では、
プリントされるべき記録ドットが、原稿を最小限度の鮮
鋭度の損失をもって、換言すれば、最高精度の細部再生
をもって像形成するように走査フィールド上に分布され
る。原稿の良好な複写を得たい場合には、原稿のトーン
値をほぼ正確に再生することに加えて、原稿を詳細に、
すなわち、最高精細度をもって複写することも特に重要
である。原稿を走査フィールドに細分化することによ
り、原稿の精細度は比較的低いものでもよい。それにも
かかわらず、原稿の走査フィールドへの分割は平均トー
ン値に関して最低限の用空を信頼性をもって満たす機
能、すなわち、少なくとも、原稿の走査フィールドに対
してトーン値をほぼ正確に再生する機能も有する。所望
の精細度、したがって、所望の鮮鋭度を持つ原稿の複写
を達成するには、最小サブフィールドから出発して、サ
ブフィールドの平均トーン値を基準として各サブフィー
ルドに割り当てられた記録ドットの集合体から少なくと
も１つの記録ドットをプリントする。走査フィールドを
漸次小さくなるサブフィールドに漸次細分化することに
よる原稿の細部複写がその精度を高める理由を以下に一
例によって説明する。

経験によれば、人間の目は約150個のトーン値ステップ
まで視角的に区別できる（白黒像の場合には、黒から白
までの約150のグレイ・ステップ）。したがって、１の
走査フィールドのトーン値は150のトーン値ステップの
うちの１つで再生できなければならない。この場合、走
査フィールド（すなわち、人間の目がトーン値を区別で
きる原稿の面積）は大きすぎないように選定しなければ
ならない。原稿を「プリント」あるいは「ノープリン
ト」のカラー値を持つ個々の記録ドットによってのみ複
写するとき、走査フィールドは少なくとも150個の記録
ドットによって再生されなければならない。このフィー
ルドについてプリントされる記録ドットの数に依存し
て、150個のトーン値ステップが生じる。

像処理についての従来のディジタル技術は走査フィール
ドのサイズが256個の走査ドットでなければならない
か、あるいは、256個の記録ドットで再生されなければ
ならないことを示唆している。いずれにしても、走査ド
ットまたは記録ドットは（16×16）行列に配列される。
このような走査フィールドの平均トーン値は半ば正確
に、すなわち、256個のトーン値ステップの１つで（す
なわち、１／256の精度で）示され得る。たとえば、走
査ドットの直径が約10μｍである場合、300μｍ×300μ
ｍ（16×20μｍ＝320μｍ300μｍ）のサイズの走査フ
ィールドが得られる。したがって、原稿の１センチメー
トル分が互いに隣合って、あるいは、上下方向に重なっ
て配列された約30個の走査フィールドに細分され得る。
原稿を走査フィールドに分解した場合、したがって、原
稿の精細度はほんの約30ライン／cm（30／cm）であ
る。この精細度は原稿の鮮鋭度および細部複写の観点か
らの要件を満たすには明らかに低すぎる。より大きな精
細度を達成できるように、走査フィールドは多数のより
小さいフィールドに細分化される。走査フィールドのサ
ブフィールドについて精細度は走査フィールドを細分化
したサブフィールドのサイズに従って高まる。たとえ
ば、走査フィールドの４つのサブフィールドへの細分化
は走査フィールドの二重の精細度を可能とする。個々の
サブフィールドの４つのより等しいサイズのサブフィー
ルドへのさらなる細分化では４重の精細度を可能とし、
これが繰り返され。限られた例では、走査フィールドは
256倍に細分化され得る。すなわち、266個の記録ドット
で再生され得る。その結果、たとえば、この例では、50
0／cmの最高の精細度が達成される。この例では、原
稿は20μｍ幅のラインで複写される。こうして、原稿の
1cm幅な帯状部が像形成材上に20μｍの幅を持つ500本の
ラインで複写される。

本発明の方法では、エラー考察またはエラー計算は不要
である。個別の走査ドットまたは個別の最小サブフィー
ルドで出発して、いずいれの場合でも、各走査信号（各
走査ドット）を０と255の間のトーン値に割り当てるの
に必要な256個の信号ステップを持つ走査フィールドあ
たりの256個の走査信号は「高位」または「低位」のい
ずれかである256個の二進記録信号に変換される。これ
は、原稿をセミハーフトーン像として記憶する場合に、
走査信号について必要とされる256バイト（256×８ビッ
ト）の代りに走査フィールドあたりの256個のビットだ
けで済むということを意味する。必要な記憶要件は８の
因数分だけ減らされる。或るサブフィールドに関係する
走査信号からの平均トーン値が基準トーン値より大き
い、たとえば、平均表示可能トーン値より大きいかどう
かの決定はディジタル形態で利用できる走査信号の助け
によって非常に迅速に実行され得る。或るブフィールド
についての二進走査信号からのトーン値合計の最大値ビ
ットの助けによって、そのサブフィールドについての平
均トーン値が平均表示可能トーン値より大きいかどうか
が定められ得る。もし最大値ビットが「１」であれば、
これは平均値が加算した二進数を２で割った位置で表わ
される最大数より大きい、すなわち、平均表示可能数よ
りも大きいことを意味する。したがって、平均値決定は
完全に実施されることはなく、合計の最大値ビットだけ
を考察すれば充分であり、平均値はこのビットの助けに
よって評価される。ここでの「平均値決定」なる用語は
「平均値評価」でもあることは了解されたい。

本発明の方法の意味のある利点はその簡略さにあり、そ
れ相当に簡単かつ迅速に作動する具体例を可能とする。
この理由のために、像原稿を「オンライン」で迅速に、
たとえば、約1Mバイト／ｓの最高データ転送あるいは比
に高いハーフトーン・タイプの精細度、たとえば、500
／cmを持つスキャナにおいて処理されるべきである場
合に本発明の使用は適切である。さらに、ライン原稿、
グラフィック原稿あるいはテキスト原稿の転送ばかりで
なく、今日利用できるディジタル転送ライン、たとえ
ば、ディジタルコピーあるいはテレファックスを介して
のスクリーンおよびハーフトーン像にも本発明の使用は
適している。最後に、同じ要件を持つ大型の表面ディジ
タル・ディスプレイ、たとえば、LCDディスプレイにつ
いても本発明の使用は有利である。加えて、特に高精細
走査装置を原稿を記録するのに用い、二進記録ドットが
充分に小さい場合にスクリーン原稿やライン原稿を送る
のにも本方法を使用することができる。

有利には、平均値の大きさの関数としてプリントされる
べき記録要素の位置はランダム選択によって同じ次数の
フィールド内で決定される。この途中で、平均値の大き
さの関数としてプリントされるべき記録要素の位置は異
なった次数のサブフィールドにおいて決定され、その結
果、各記録要素は一度だけプリントされる。それぞれの
サブフィールドに属する記録要素（各サフフィールドの
平均トーン値の大きさの関数としてプリントされる）の
位置は同サイズのサブフィールド内でランダムの選定さ
れる。このとき、各場合においてより低次のより小さい
サブフィールドからなるより高い次数のサブフィールド
内で、潜在的にプリントされるべき記録ドットの位置は
各記録ドットがせいぜい一回だけプリントされるように
固定される。潜在的にプリントされるべき記録ドットに
ついての位置パターンは、種々サイズのサブフィールド
において、完全トーン値付与のフィールドを重ねること
によって得ることになる。同じサイズや異なったサイズ
のこの分割は、個々のサブフィールドの平均トーン値の
大きさの関数として、原稿の各トーン値をほぼ正確に再
生するのを保証する。

本発明の開発した有利な点は、原稿よりも粗いトーン値
スケールで原稿を記録するために、走査要素の平均トー
ン値の関数としてプリントされるべき記録要素を、走査
要素あるいは記録要素の数が所望のトーン値スケールで
原稿を表わすのに必要な数より多いかあるいはそれに等
しいサブフィールドについてのみプリントされるという
ことにある。複写におけるトーン値スケールが原稿のそ
れほど精密でなくてもよい場合には、まず、サブフィー
ルドの平均トーン値の関数としてプリントすべき記録ド
ットがあるかどうかについて或る特別の最小サイズから
サブフィールドを検討しなければならない。たとえば、
256個のステップからなるトーン値スケールの代りに、
ほんの16個のステップからなるトーン値スケールを再生
しなければならない場合には、少なくとも16個の走査ド
ットあるいは記録ドット分の大きさ（少なくとも16のト
ーン値データを包含する）であるサブフィールド（デー
タ・ブロック）のみを検討してプリントされるべき記録
ドットの数および位置を決定する。こうして、セミハー
フトーン像の処理速度が速くなる。

これらの手段によって、本方法が容易に実施され得る。
像処理にとって好ましい確立したディジタル技術に鑑み
て、ディジタル値ステップによって走査フィールドの細
分化を行なうと特に有用である。これは、走査フィール
ドの走査ドットについてのトーン値データをまず２つの
同サイズの第１ブロックに分解し、次に２つの同サイズ
の第２ブロックに分解し（したがって、同サイズの４つ
のデータ・ブロックが生じる）、そして、これを繰り返
していくことを意味する。いずれにしても、多数の同サ
イズのデータ・ブロックへの細分化は個別のデータ・ブ
ロックについてのデータ管理、整列にとっても有利であ
る。

原稿の最小サブフィールドのサイズ、すなわち、最小デ
ータ・ブロックに集まられたトーン値の数が記録細部対
走査細部の比、すなわち、記録精細度対走査精細度の比
に一致すると有利である。記録細部が走査細部より大き
いかあるいはそれに等しいか、あるいはそのように選定
された場合に最小サブフィールドは２つの記録ドットの
サイズを有する。「１」の関係は複写における１つの記
録ドットが原稿の１つの走査ドットに対応することを示
す。したがって、「２」の関係は１つの走査ドットが４
つの記録ドットで表わされることを意味することにな
る。走査ドットより小さいかあるいはそれと同サイズの
サブフィールドの場合には、そのサブフィールドの位置
する走査ドットのトーン値は平均値として採用される。
したがって、或る種の特別の平均値計算は省略される。
「２」の関係の例では、２つの隣合った最小サブドット
の平均値は両最小サブフィールドが位置する走査ドット
のトーン値に等しくなる。

走査時よりも多い細部で記録するのが最も有利であり得
る。走査細部が少ないということは、適切な鮮鋭度を得
るために、集めるべきトーン値データが少なくともよい
という利点を与える。記録細部が大きいということは、
記録された像の粒状性が低く、滑らかな効果を持ち、よ
り良好に見えるという利点を与える。要するに、走査ド
ットより小さいか、あるいは、それと同じサイズのサブ
フィールドについての平均トーン値が平均値計算（合計
計算）を必要としないので、各行列についての加算ステ
ップが少なくて済むのである。走査よりもルート２分だ
け詳細な記録の例では、２つの記録ドットによって再生
されかつ最小サブフィールドのサイズに等しい各走査ド
ットのディジタル化トーン値の最高値ドットの助けによ
り、両記録ドットの一方がプリントされるべきであるか
どうかが決定され得る。したがって、この場合、走査フ
ィールド毎に約50％少ない加算ステップで済むことにな
る。走査の精細度の二倍の記録精細度の例では、走査フ
ィールドあたり加算ステップの75％が排除され、１つの
走査ドットのディジタル化トーン値の最高値ビットの助
けによって、或る最小サブフィールドにおける或る記録
ドットがプリントされるべきであるかどうかが決定され
得、一方、ディジタル化トーン値の第２の最高値ビット
の助けによって、次に大きいサブフィールドの或る記憶
ドットをプリントすべきかどうかが決定され得る。

走査ドットおよび記録ドットが直交行列に配列されてる
と有利である。走査ドットがこのような配列の場合、走
査フィールドは個別のサブフィールドに非常に容易に細
分化され得、その結果、個々の走査ドットを個々のサブ
フィールドに非常に容易に割り合てることができる。こ
れによれば、また、種々の異なったサイズのデータ・ブ
ロックに個々のトーン値データを容易に割り当てること
ができ、データ管理が簡単になる。

走査ドット、記録ドットは、それぞれ、六角形に配列さ
れると好ましい。この配列の場合、１つの走査ドットあ
るいは記録ドットが６つのいわゆる最接近隣接ドットを
示す。すなわち、一連の走査ドットあるいは記録ドット
が隣合った列の走査ドットあるいは記録ドットの間に
「ギャップ方向に」配列される。したがって、この行列
のうちの行あるいは列は互いに関して交互に変位してい
る。この種の配列では、原稿はもっとも一層正確に走査
され得る。一方、像はもっとより正確に記録され得る。
これは、それぞれ円形表面を示す個々の走査ドットあり
は記録ドット間の間隙のサイズが最小限に抑えられるか
らである。この六角形の配列は小さい走査ドット、記録
ドットの場合に特に有利である。

本発明の方法は白黒セミハーフトーン像の記録について
ばかりでなく、いくつかの加法基本色あるいは減法基本
色からなる多色セミハーフトーン像の記録にも使用し得
る。後者の場合、上記方法は基本色の各々について実施
され、その結果得た単色セミハーフトーン像を重ね合わ
せる。各加法基本色あるいは減法基本色について、走査
の際に各走査ドットに或る特定のトーン値が割り当てら
れる。それ以後の走査フィールドの細分化に際し、得ら
れたサブフィールドの当該基本色の平均トーン値が上記
要領で測定あるいは計算される。個々の記録ドットは対
応する加法あるいは減法基本色で完全にトーン値を与え
られるか、あるいは、まったく与えられない。本方法の
助けによって多色像記録の際に、モアレ効果を避けるた
めの公知方法も使用できる。

本方法は三次元の原稿を記録するのにも応用できる。こ
の場合、原稿は、「プリント」あるいは「ノープリン
ト」のトーン値を持つ個別の記録体積要素によって記録
材上に三次元的に複写される。原稿は個別の走査体積要
素からなる多数の走査ボリュームに細分され、各走査ボ
リュームが引続いて所与の体積を有する最小サブボリュ
ームに細分される。

三次元原稿をセミハーフトーン像として記録するに際し
て、本発明によれば、各最小サブボリュームの他に当該
サブボリュームが属する次に高次のサブボンリュームに
対して、当該サブボリューム内に位置する走査体積要素
のトーン値から平均値を決定あるいは評価する。さら
に、この平均値が所与の基準値より大きい場合に、当該
サブボリュームに割り当てられた記録体積要素のうちの
少なくとも１つをカラー値「プリント」で再生する。

本発明の上記の変形例はホログラフ像を記録する例にも
同様に応用できる。この方法でなされる検討は三次元的
に転換しなければならない。

ホログラフ像を記録するためには、走査体積要素および
記録体積要素は直交三次元行列あるいは最も稠密な六方
最密度を持つ三次元行列のいずれかに配列され得る。第
１の可能性は三次元原稿の第１、第２、第３・・・のボ
リュームへの細分化が簡単であるということであるが、
第２の可能性は三次元原稿を情報損失がより少ない走査
要素あるいは記録要素の配列で複写できるという利点を
与えることにある。最も稠密な六方最密度の場合には、
個々の体積要素間の間隙のサイズは最小となる。

さらに、本発明は多数の走査フィールドに細分された原
稿のトーン値を記録像ドット・データ（「プリント」あ
るいは「ノープリント」いずれかのトーン値に対応す
る）に翻訳する処理ユニットで像ドット・トーン値の返
還を行なう装置も提供する。

本発明によれば、この装置は、像ドット・トーン値デー
タを含み、像ドット・トーン値データ・ブロックに対応
するサブフィールドへの原稿走査フィールドの細分に上
記データを積分する入力切り換えネットワークと、この
入力切り換えネットワークに接続してあり、各ブロック
の像ドット・トーン値データから平均トーン値を決定あ
るいは評価し、ブロックの平均値が所与の基準値より大
きい場合に各ブロック毎に出力信号を発生する演算プロ
セッサと、この演算プロセッサの出力部に接続してあ
り、演算プロセッサの出力信号の関数として、記録像ド
ット・データあるいはトーン値「プリント」およびトー
ン値「ノープリント」に対応する記録像ドット・データ
の分布をプロットする出力切り換えネットワークとを包
含することを特徴とする。

或る走査フィールドについてのすべての像ドット・トー
ン値データは入力切り換えネットワークの入力回路で待
機する。像ドット・トーン値データが入力回路に適合す
るシーケンスは入力切り換えネットワーク内で入れ換え
られ、その結果、最小データ・ブロックに集まられたト
ーン値データ、より高次のデータ・ブロックに集まられ
たトーン値データ、そして、それ以降のトーン値データ
は入力切り換えネットワークの入力回路に適合すること
ができる。したがって、個々のデータ・ブロックにおけ
るトーン値データの再編成が入力切り換えネットワーク
で行なわれる。この再編成は走査フィールドの最小サブ
フィールドおよび種々のサイズのより高次のサブフィー
ルドへの細分化に対応する。入力切り換えネットワーク
の出力部は演算プロセッサの入力部と接続されており、
個々のトーン値データから当該データ・ブロックについ
ての平均トーン値を決定あるいは評価する。この演算プ
ロセッサは、データ・ブロック毎に二進出力信号を発生
する。この信号は、たとえば、平均値が所与の基準値よ
り大きい場合には「高位」となり、平均トーン値が所与
の基準値以下であれば「低位」となる。したがって、演
算プロセッサは１つの走査フィールドの各走査ドットの
トーン値を二進コード化信号の形で受取り、各データ・
ブロック毎に、すなわち、各最小データ・ブロック、こ
れら最小データ・ブロックで組み立てられた各次に大き
いデータ・ブロック、そして、それ同様にして得たデー
タ・ブロック毎に二進出力信号を発生する。演算プロセ
ッサの出力信号は入力切り換えネットワークへの入力信
号として送られる。出力切り換えネットワークは、その
入力信号の助けによって、或るサブフィールドに対応す
るデータ・ブロックについて演算プロセッサの出力信号
が「高位」である場合にサブフィールド毎のどの記録ド
ットあプリントされるかを決定する。出力切り換えネッ
トワークは、各記録ドット毎に、二進信号を発生する。
この二進信号は「高位」（たとえば、プリントされるべ
きドットの場合）あるいは「低位」（ノープリントの場
合）のいずれかである。像ドット・トーン値データのた
めの本発明の処理装置は或る走査フィールドの個別の走
査ドットの二進コード化トーン値を二進信号へ変換す
る。これら二進信号は「高」あるいは「低」の状態を採
り得、１つの記録フィールドがトーン化してあるか、し
てないかを示す。全処理はディジタル的に行なわれ、並
列で実行され得る。したがって、処理速度が速くなる。

本発明の開発の有利な点によれば、演算プロセッサは転
送出力部を持つ相互接続した加算器の多段ネットワーク
を有し、その結果、最下位ステージでは、最小データ・
ブロックと同じほど多くの加算器が与えられ、これら最
下位加算器の各加算器は最小データ・ブロックに属する
像ドットのトーン値データを加算する。１ウテージの加
算器の出力部は次に高いステージの加算器の入力部に接
続される。一方、各ステージの加算器の交差出力部は演
算プロセッサの出力部となっている。したがって、演算
プロセッサは転送出力部を持つ加算器の多段ネットワー
クとして実現される。１つのステージの加算器の転送出
力部は対応するデータ・ブロックの演算プロセッサの出
力部を代表する。最下位ステージの加算器の転送出力部
（これらの加算器はそれぞれ最小データ・ブロックのト
ーン値データを加算する）は最小データ・ブロックのた
めの出力部となる。演算プロセッサ全体は作るのに簡単
であり、経済的に組み立てられる市販の部品からなる。

入力、出力切り換えネットワークをプログラマブル制御
ユニットで制御すると有利である。入力切り換えネット
ワークは、像ドット・トーン値データをデータ・ブロッ
クへの細分化に対応する入力切り換えネットワークの入
力部からこの入力切り換えネットワークの出力部へ切り
換えるように制御される。さらに、制御ユニットは出力
切り換えネットワークの入力回路をその出力回路へ切り
換えるようにも作動する。

本発明の好ましい実施例では、像ドット・トーン値デー
タをデータ・ブロックへの編集の方法および記録像ドッ
トを分配する方法は制御ユニットと接続した記憶ユニッ
ト内に記憶されており、種々の編集パターン、分布パタ
ーンがこの記憶ユニットに記憶される。したがって、少
なくとも１つの制御パターンが入力切り換えネットワー
クおよび出力切り換えネットワークについて記憶ユニッ
ト内に記憶される。もっと多くの制御パターンを両ネッ
トワークについて記憶されている場合には、一方では或
る走査フィールドのトーン値データのデータ・ブロック
への細分、他方ではデータ・ブロック毎にプリントされ
るべき記録ドットの分布を走査フィールド毎に変えるこ
とができる。

本発明の開発の有利な点は、2n行、2n列の行列に配列さ
れた像ドットからなる或る走査フィールドの像ドット・
トーン値データが入力切り換えネットワークの入力部に
適合するという点にある。なお、ここで、ｎは自然数で
ある。像ドットのトーン値は2n桁を持つ二進数として利
用できる。そして、演算プロセッサの加算器は2n桁の二
進数の加算を行なえるディジタル加算器である。ディジ
タルで表示した数の走査ドットは１つの走査フィールド
に編集された場合、すなわち、ディジタルで表示した数
の像ドット・トーン値データが（基本的な）データ・ブ
ロックに編集され、入力切り換えネットワークに送られ
る場合、演算プロセッサでは、最小データ・ブロックに
属するトーン値データの平均値の大きさの特に簡単な評
価がなされる。平均値は、最高値ビットの助けによっ
て、ディジタル加算器の出力部で評価され得る。すなわ
ち、ディジタル加算器の転送ビットの助けによって評価
され得る。したがって、実際の平均値計算は不要であ
る。これは計算時間を短縮する。

各加算器の転送出力部の数は最小データ・ブロック毎の
像ドット・トーン値データの数あるいはより大きいデー
タ・ブロックに属するより小さいデータ・ブロックの数
に一致する。

演算プロセッサが制御可能タイプであって、記録精細度
が走査精細度より大きい場合には像ドット・トーン値デ
ータのための演算プロセッサの入力回路がより高いステ
ージの加算器の入力部と接続できると有利である。加え
て、像ドット・トーン値データの最高値ビットのための
演算プロセッサの入力回路がその出力部に接続され得る
と有利である。記録精細度が走査精細度より大きい場合
には、最小あるいはより小さいデータ・ブロックのため
の平均値計算は最小あるいはより小さいデータ・ブロッ
クの像ドット・トーン値データの最高値ビットを計算す
ることに替えられ得る。最高値ビットは当該データ・ブ
ロックのための演算プロセッサの出力部に直接送られ
る。

走査精細度よりルート２分だけ大きい記録精細度の場
合、像ドット・トーン値データのための演算プロセッサ
の入力回路は第２ステージの加算器の入力部と接続され
る。さらに、像ドット・トーン値データの最高値ビット
のための演算プロセッサの入力回路はその出力部に接続
される。記録精細度が走査精細度の２倍ほどの大きさの
場合、像ドット・トーン値データのための演算プロセッ
サの入力回路は第３ステージの加算器の入力部に接続
し、それぞれの最高値ビットのための演算プロセッサの
入力回路が最小データ・ブロックのための演算プロセッ
サの出力部と接続され、第２の最高値ビットのための演
算プロセッサの入力回路は最小データ・ブロックに重ね
られるデータ・ブロックのための演算プロセッサの出力
部と接続される。

入力切り換えネットワークの入力信号が編集される最小
データ・ブロックは、記録精細度が走査精細度より大き
いかあるいはそれに等しい場合に２つのトーン値データ
を包含する。入力切り換えネットワークは、トーン値デ
ータ信号のための入力切り換えネットワークの各入力部
を記録対走査精細比に対応す入力切り換えネットワーク
の多数の出力部と接続するように制御される。記録対走
査精細比が変化したとき、上記の実施例では、演算プロ
セッサを切り換える必要はない。切り換えは入力切り換
えネットワークを一層多く生じ、その結果、データ・ブ
ロック毎に処理れされるべきトーン値データ信号は演算
プロセッサの入力部に正しく集められる。

ルート２の比では、トーン値データ信号を送る入力切り
換えネットワークの１つの入力部は出力切り換えネット
ワークの２つの出力部と接続される。これら２つの出力
信号は１つの最小データ・ブロックについてのトーン値
データを表わしている。「２」の比では、トーン値デー
タ信号を送る入力切り換えネットワークの１つの入力部
は入力切り換えネットワークの４つの出力部と接続され
る。これら４つの出力信号はそれぞれ２つのトーン値デ
ータを持つ２つの最小データ・ブロックに対応する。入
力切り換えネットワークの制御を対応させることによっ
て、原稿の走査ドットの二進コード化トーン値データを
記録対走査精細比毎に適切な二進信号（「高位」状態あ
るいは「低位」状態のみを採り得る）に変換できる。

【図面の簡単な説明】

第1a図から第1i図は走査フィールドの個別のサブフィー
ルドへの細分化、すなわち、走査フィールドの個々の走
査ドットのトーン値を含む（基本的な）データ・ブロッ
クの個別のデータ・サブブロックへの細分化の例を示す
図である。 第2a図から第2i図は個々のサブフィールドのトーン値の
平均値の大きさの関数としてプリントされる記録ドット
を示す図である。 第3a図から3f図は記録精細度に等しい走査精細度を持つ
二次元原稿の記録についての例を示す図である。 第4a図から第4f図は走査精細度のルート２倍あるいは２
倍の記録精細度を持つ二次元原稿の記録についての例を
示す図である。 第５図は像ドット・トーン値を二進データ信号へ変換す
る装置のブロック回路図である。 第６図は第５図の演算プロセッサの構造を示す図であ
る。 第7a図から第7f図は４×４個の走査ドットを含む走査フ
ィールドについてプリントされるべき記録ドットの分
割、分布の例を示す図である。 第8a図および第8b図は第５図に示した装置の作動方法お
よび第６図に示す演算プロセッサの作動方法を説明する
図である。 第９図は第７図および第８図の実施例の場合に演算プロ
セッサの入力部、出力部に加えて加算器に流れるディジ
タル信号を示す図である。 図面において、12……走査フィールド、14……走査ドッ
トあるいは要素、16……記録ドット、22……データ流
路、24……データ入力記憶装置、26……像制御装置、28
……中央制御ユニット（マイクロプロセッサ）、30……
記憶装置、32……出力回路、34……入力切り換えネット
ワーク、36……出力回路、38……制御回路、40……演算
プロセッサ、42……出力回路、44……出力切り換えネッ
トワーク、46……スイッチ制御出力部、48……データ出
力記憶装置、50……制御回路、54……加算器、56……入
力部、58……出力部、60……転送出力部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セミハーフトーン像を記録する方法であっ
   て、個々の走査要素を包含する複数の走査フィールドに
   分割され、当該走査フィールドの各々がより高次のサブ
   フィールドに、次いで、所定サイズの最小サブフィール
   ドに引続き細分されている原稿を「プリント」あるいは
   「ノープリント」のトーン値を持った個々の記録要素に
   よって記録材上に複写する方法において、最初のステッ
   プにおいては、前記最小サブフィールドの各々につい
   て、当該最小サブフィールド内の走査要素のトーン値か
   ら平均値を決定あるいは判断し、当該平均値が所定の基
   準トーン値より大きい場合に当該最小サブフィールドに
   割り当てられた前記記録要素の少なくとも１つを当該最
   小サブフィールドの所定位置にプリントし、引続く各ス
   テップにおいては、前記最小サブフィールドが属するよ
   り高次の前記サブフィールドの各々について、当該次数
   のサブフィールドに属するより低次の前記サブフィール
   ド内の走査要素のトーン値についての平均値の決定ある
   いは判断結果から当該次数における平均値を決定あるい
   は判断し、当該次数における平均値が前記基準トーン値
   より大きい場合に当該次数のサブフィールドに割り当て
   られた前記記録要素の少なくとも１つを当該サブフィー
   ルドの所定位置にプリントすることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】複数の加法基本色あるいは減法基本色から
   なり、当該各基本色のセミハーフトーン像を重ねること
   によって得られる多色セミハーフトーン像を記録する方
   法であって、個々の走査要素を包含する複数の走査フィ
   ールドに分割され、当該走査フィールドの各々がより高
   次のサブフィールドに、次いで、所定サイズの最小サブ
   フィールドに引続き細分されている前記各基本色からな
   る原稿を「プリント」あるいは「ノープリント」のトー
   ン値を持った個々の記録要素によって記録材上に複写す
   る方法において、最初のステップにおいては、前記最小
   サブフィールドの各々について、当該最小サブフィール
   ド内の走査要素のトーン値から平均値を決定あるいは判
   断し、当該平均値が所定の基準トーン値より大きい場合
   に当該最小サブフィールドに割り当てられた前記記録要
   素の少なくとも１つを当該最小サブフィールドの所定位
   置にプリントし、引続く各ステップにおいては、前記最
   小サブフィールドが属するより高次の前記サブフィール
   ドの各々について、当該次数のサブフィールドに属する
   より低次の前記サブフィールド内の走査要素のトーン値
   についての平均値の決定あるいは判断結果から当該次数
   における平均値を決定あるいは判断し、当該次数におけ
   る平均値が前記基準トーン値より大きい場合に当該次数
   のサブフィールドに割り当てられた前記記録要素の少な
   くとも１つを当該サブフィールドの所定位置にプリント
   することを特徴とする方法。
3. 【請求項３】処理ユニットで像ドット・トーン値の変換
   を行う装置であって、複数の走査フィールドに細分され
   た原稿のトーン値を「プリント」あるいは「ノープリン
   ト」のトーン値に相当する記録像ドット・データに変換
   する装置において、処理ユニットが、 像ドット・トーン値データを受取り、該データを原稿の
   走査フィールドのサブフィールドへの細分に相当するデ
   ータ・ブロックに編集するようになっている入力切り換
   えネットワークと、 該入力切り換えネットワークと接続してあり、前記各ブ
   ロックの平均トーン値が所定の基準値よりも大きいとき
   に当該ブロックについての出力信号を発生するようにな
   っている演算処理装置と、 前記演算処理装置に接続してあり、前記記録像ドット・
   データまたは前記演算処理装置の出力信号の関数として
   のトーン値「プリント」およびトーン値「ノープリン
   ト」に相当する前記記録像ドット・データの分布をプロ
   ットするようになっている出力切り換えネットワークと からなることを特徴とする装置。
4. 【請求項４】前記演算処理装置が入力部および転送出力
   部を備えた相互接続加算器からなる多段ネットワークを
   有し、最小データ・ブロックと同じ数の前記加算器が最
   下位第１ステージにあり、前記最下位ステージの加算器
   の各々が前記最小データ・ブロックの像ドット・トーン
   値データを加算するようになっており、１つの前記ステ
   ージの加算器の出力部が次のより高次の前記ステージの
   加算器の入力部に接続してあり、前記加算器の転送出力
   部が前記演算処理装置の出力部となっていることを特徴
   とする請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】前記入力切り換えネットワークが像ドット
   ・トーン値データを受け取る入力部とデータ・ブロック
   を発する出力部とを有し、前記入力切り換えネットワー
   クの入力部が前記入力切り換えネットワークの出力部に
   接続するように前記入力切り換えネットワークを制御す
   る制御ユニットが設けてあり、前記出力切り換えネット
   ワークが入力部と出力部を有し、前記出力切り換えネッ
   トワークの入力部が前記トーン値「プリント」を持った
   記録像ドットについてのデータを送られる前記出力切り
   換えネットワークの出力部のそれぞれに接続するように
   前記制御ユニットが前記出力切り換えネットワークを制
   御することを特徴とする請求項３記載の装置。
6. 【請求項６】１つの走査フィールドの前記像ドット・ト
   ーン値データが2n行,2n列の行列に配置してあり、か
   つ、前記入力切り換えネットワークの入力部に送られ
   （ここで、ｎは自然数である）、前記像ドットのトーン
   値が2n桁を持つ二進数として存在し、演算処理装置の加
   算器が2n桁の二進数を加算できるディジタル加算器であ
   ることを特徴とする請求項４記載の装置。
7. 【請求項７】前記記録精細度が前記走査精細度よりも大
   きい場合に前記像ドット・トーン値データのための前記
   演算処理装置の入力回路をより高いステージのうち１つ
   のステージの前記加算器の入力部と接続することがで
   き、さらに、前記像ドット・トーン値データの最高値ビ
   ットのための前記演算処理装置の入力回路を前記演算処
   理装置の出力部に接続できることを特徴とする請求項６
   記載の装置。