JPH07195746A

JPH07195746A - 超高感度印刷システム

Info

Publication number: JPH07195746A
Application number: JP6298300A
Authority: JP
Inventors: Douglas N Curry; エヌ．カリーダグラス; Donald J Curry; ジェイ．カリードナルド
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1995-08-01
Also published as: DE69418288T2; EP0658039A2; EP0658039B1; CA2128995A1; CA2128995C; DE69418288D1; EP0658039A3

Abstract

(57)【要約】【目的】アーティファクトの発生を減じて、記録媒体
に画像データをレンダリングするための超高感度印刷シ
ステムを提供する。【構成】マイクロセグメンタ３００は、再標本化補間
回路６０、スレショルダ６８、及びハーフトナー７０か
ら画像データを受信する。マイクロセグメント３００へ
の他の入力は、再標本化補間回路６０からの２次元スロ
ープ情報、ライン８５、及び、マクロセグメンタ６２か
らのマクロセグメント化ビット、ライン６４、を含む。
マイクロセグメント３００はグレースケール出力画像デ
ータをＤ／Ａ変換器７６に直接提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理機能に係り、詳
細には、超高感度プリンタにおけるマイクロセグメント
化を実行するための画像処理機能に関する。

【０００２】また、本件は「超高感度プリンタ構造」と
題したアメリカ特許出願シリアル番号第０８／１４４８
５６号（１９９３年１０月２８日出願）の部分継続出願
である。

【０００３】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】オリジ
ナル文書（原稿）はピクトリアル画像とラインアートの
混合を有する画像データを含むことがある。写真及び絵
はピクトリアル画像の具体例であり、一般には印刷され
る前に中間調化される。「ラインアート」という言葉
は、色のソリッド（べた）トーン（solid tone）を有す
るオリジナル文書上の情報、例えば、英数字テキスト又
はソリッドカラーライン、を示すものであり、一般には
印刷前にしきい値化される。この画像データは、ラスタ
入力スキャナを用いて電子的に走査されたり、又はコン
ピュータによって生成されることもある。

【０００４】プリンタは中間調処理方法を用いて、解像
度を犠牲にして多数の濃度レベルを達成させてピクトリ
アル及び画像を印刷したり、又は、しきい値処理方法を
用いて、高解像度で２つの濃度レベルを達成させて英数
字テキスト及びラインアートを印刷することができる。
中間調処理方法及びしきい値処理方法の少なくとも一方
を用いて印刷するために、プリンタは中間調処理回路構
成及びしきい値処理回路構成の少なくとも一方を有する
（以下、それぞれ「ハーフトナー」、「スレショルダ」
と称する）。汎用ハーフトナー及びスレショルダは、本
発明の分野では周知であり、従って、詳細に説明する必
要はない。

【０００５】テキスト及びラインアートを中間調処理す
ることによって所望の色の色合い（tint）を生成するこ
とができるが、このような情報は通常、非中間調化に印
刷される。中間調処理方法を用いてラインアート情報を
印刷する場合、印刷済み文書にエイリアスとして知られ
ている問題事項が生じる。印刷済み文書には、その品質
を低下させるようなギザギザのエッジが示されている。
このため、オリジナル文書がピクトリアル画像とライン
アートを含む場合、プリンタは、ピクトリアル画像を印
刷するための中間調処理方法とラインアートを印刷する
ためのしきい値処理方法との間で切り替え（スイッチン
グ）を行なう必要がある。この切り替えは本発明の分野
ではセグメント化と呼ばれる。

【０００６】例えば、アメリカ特許第４、９０３、１４
３号では、画素ごとに入力画素データの濃度レベルの変
化量を検出し、対象となる画素データの画像の内容を識
別するための識別回路と、識別の結果に従って射影的画
素データの処理モードを選択するためのセレクタを有す
る画像処理装置が開示されている。中間調処理モード又
は非中間調処理モードの一方が識別の結果に基づいてセ
レクタによって選択される。非中間調処理モードは、識
別の結果に関係なく所定の期間から連続して選択され
る。

【０００７】しかしながら、前記従来技術のセグメンタ
(segmenter）は、画素境界又は印刷システムの解像度内
で、中間調化画像データとしきい値化画像データとの間
で切り替えを行なうことができるにすぎない。この種の
セグメント化は「マクロセグメント化」と呼ばれる。ア
メリカ特許第５、１３８、３３９号で説明されているよ
うなマイクロアドレス可能度の出現に伴い、印刷の解像
機能を越えたエッジの正確な配置が達成できることが示
されている。従って、エッジを印刷する際にそのマイク
ロアドレス可能度によって可能とされる精度内における
「マイクロセグメント化」を用いて、中間調処理としき
い値処理（と、さらに中間機能）との間で選択すること
ができるシステムを有することは有益となる。例えば、
マクロセグメント化決定が画素境界上でなされる場合、
特に、画素データが比較的粗い濃度にある場合、セグメ
ンタがエッジの近くで中間調処理からしきい値処理へ切
り替える時に、望ましくない可視アーティファクト（生
成物）が画像にレンダリング（描画）されることがあ
る。しかしながら、マイクロセグメント化情報が利用可
能であれば、エッジを決定して、書き込みピッチよりも
微細な精度でマイクロセグメント化を適用することがで
きる。このマイクロセグメント化情報を用いて、エッジ
からのわずかなイプシロン距離内でのみスレショルダの
出力をさらに使用可能にすることができ、好ましくない
アーティファクトが生じる機会を減ずることになる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に従って提供され
る、記録媒体に画像データをレンダリングするための超
高感度（精度）印刷システムでは、画像データは高速走
査方向及び直交する低速走査方向において記録媒体上で
画素のアレイとしてレンダリングされる。前記システム
は、グレースケール入力画像データを供給するためのデ
ータソースを有し、グレースケール出力画像データをレ
ンダリングするための走査デバイスを有し、該走査デバ
イスは低速走査方向における書き込みピッチと高速走査
方向における書き込みピッチで記録媒体上に走査スポッ
トを書き込むための書き込みデバイスを有し、グレース
ケール入力画像データをグレースケール出力画像データ
に変換するための変換回路構成を有し、該変換回路構成
は、ハーフトナー、スレショルダ、及びマイクロセグメ
ンタを有し、該マイクロセグメンタは、低速走査方向又
は高速走査方向の一方における書き込みピッチよりも微
細な精度でスレショルダとハーフトナーとの間で選択す
ることが可能であり、さらに、グレースケール出力画像
データに従って走査スポットのそれぞれを輝度変調する
ために変換回路構成と走査デバイスとの間に接続される
変調デバイスを有する。さらに、前記変換回路構成は、
マクロセグメンタ、及びグレースケール画像入力データ
をグレースケール画像出力データに変換することができ
る他の画像処理機能もまた有している。

【０００９】

【実施例】図１には、所定のラスタ走査パターンに従っ
てゼログラフィック受光体（例えば、感光体）１４上へ
データ変調光ビーム１３を走査するためのほぼ一般的な
形状のフライングスポットＲＯＳ１２を有するゼログラ
フィックプリントエンジン１１が示されている。そのた
めに、ＲＯＳ１２は、複数の略同一ミラー形状外部側壁
又は「面（ファセット）」１８を有するポリゴンスキャ
ナ１７とともに、スペクトルの可視又は不可視（例え
ば、赤外線）バンドの光ビーム１３を放射するためのレ
ーザダイオード１５を有する。

【００１０】矢印２２によって示されるようにスキャナ
１７を中心軸の周りにほぼ一定の角速度で回転させるた
めのモータ２１が示されている。スキャナ１７はレーザ
１５と受光体１４との間に光学的に位置合わせされてい
るので、その回転によってレーザビーム１３はスキャナ
面１８によって遮断され且つ次から次へと面から反射さ
れ、この結果、ビーム１３は受光体１４上を高速走査方
向に周期的にスイープされることになる。一方、受光体
１４は矢印２３によって示されるように、ほぼ一定の線
速度で直交処理方向に同時に進行され、このため、レー
ザビーム１３はラスタ走査パターンに従って受光体１４
を走査する。

【００１１】一般に、ＲＯＳ１２はさらに、走査前オプ
ティックス（光学系）２５と走査後オプティックス２６
を有する。これらオプティックスは、レーザビーム１３
を受光体１４に最も近接した概して円形の焦点に導き、
スキャナの揺れや他の光学的不規則性を補償するのに必
要な任意の光学補正を行なうためのものである。好まし
くは、ＲＯＳ１２の光学アパーチュアがレーザビーム１
３の過度の結合を回避するには十分な大きさであり、こ
れはビーム１３がガウス輝度プロファイルを有する概し
て円形の又は楕円形の焦点になるからである。

【００１２】本発明を実行するために、レーザビーム１
３の振幅、衝撃係数（デューティサイクル）、及び（又
は）パルス幅は、連続するマルチビットディジタルデー
タ値に従って、輝度変調器２８によって逐次変調される
（ここでは集合的に、「輝度変調」と称される）。これ
らのデータ値は、ラスタ走査パターン内のビットマップ
位置からビットマップ位置までの走査スポットの走査と
同時のデータクロックパルスに応答して連続してバッフ
ァ付きデータソース１６からクロックされる。このよう
に、高速走査方向及び処理方向における同一又は異なる
解像度を用いて、所望の解像度でラスタ走査パターンに
データをマップするためにデータクロック周波数を選択
することができる。

【００１３】周知のように、プリントエンジン１１の高
速走査画素位置決め精度を、所望であれば、データクロ
ックの周波数を動的に調整して画素位置決め誤差を補償
することによって改善することができる。この画素位置
決め誤差は、「モータ・ハント（揺れ）」（即ち、スキ
ャナ１７の角速度のばらつき）、「ポリゴン・シグニチ
ャー」特性（即ち、スキャナ１７の種々の面１８が走査
位置の開始から走査位置の終了まで受光体１４上で走査
スポットをスイープする角速度のばらつき）、及び「走
査非直線性」（即ち、高速走査の線速度の局部的ばらつ
きであって、これは所与の走査線の空間上別個のセグメ
ントに対するスキャナ１７の幾何学的関係の分散によっ
て生じられる）によって引き起こされる傾向がある。

【００１４】しかしながら、上述された既存の補償技術
の画素位置決め精度の向上は、高速走査方向において画
素の中心の空間位置決めに厳密に関係があることを理解
すべきである。このように、タイミングを用いて高速走
査画素位置を調整する。これが、ここで利用される２次
元の「高アドレス可能度」や、「マイクロアドレス可能
度」とは異なる理由は、マイクロアドレス可能度によっ
て、輝度変調を用いた処理方向、及びタイミングを用い
た高速走査方向の両方向において副解像度精度で、画像
遷移を空間上位置決めすることができるからである。

【００１５】高品質印刷は、どのくらいの忠実度情報が
データソースからプリンタへ送ることが可能であるかに
依存している。プリンタにおけるエレクトロニクスの目
的は、高忠実度標本化（サンプリング）表示を、受光体
へ転送するための高バンド幅の高解像度ビットストリー
ムに変換することである。図２には、本発明による、超
高感度印刷システム（ここでは、プリンタ５０と称され
る）のサブシステム構成要素のブロック図が示されてい
る。

【００１６】プリンタ５０は、グレースケール画像生成
器５２、２値画像生成器５４、グレースケール変換器５
６を有する画像生成器５１からのデータソースを含む。
さらに、ＦＩＦＯ（先入れ先出し）メモリ５８、再標本
化補間回路６０、セグメンタ６２、位相／解像度コント
ローラ６６、ハーフトナー７０、Ｄ／Ａ変換器７６、レ
ーザダイオード１５、及び直線性及び位置合わせコント
ローラ７８が含まれている。再標本化補間回路６０、ハ
ーフトナー７０、スレショルダ（しきい値処理器）６
８、及びＤ／Ａ変換器７６は、標本化表示を、レーザダ
イオード１５を介して受光体に転送するための高帯域幅
の高解像度ビットストリームに変換する能力がある。

【００１７】図３は２チャネル超高感度プリンタのブロ
ック図であり、これによりプリンタは２つのレーザダイ
オードを有する。図３のシステムは、図２に示されるシ
ステムと同じ要素を含み、さらにインターレースフォー
マッター８０が追加されている。

【００１８】印刷システムに使用される画像生成器は２
値画像生成器又はグレー画像生成器でもよく、特定の解
像度又はグレー（マルチビット）深さに限定されるもの
ではない。一般に、画像上のグレー深さは、画像形成器
サブシステムとの物理的インタフェースを調節したり、
又はプリンタに送られる画像情報の忠実度を調整するよ
うに可変的であってもよい。一方、標本（サンプル）濃
度（インチ当たりのサンプルの個数）は、画像形成器の
解像度目標に一致するようにある最大数まで調整可能と
なる。図２に示されるように、画像データは、画素デー
タごとに複数のビットをＦＩＦＯ５８に提供するグレー
スケール画像生成器５２によって提供することもでき
る。あるいはまた、画像データを２値フォーマットにお
いて（即ち、画素ごとに１ビットずつ）、２値画像生成
器５４によって提供することもできる。生成器５４から
のこの２値データは処理前にグレースケール変換器５６
によってグレースケールに変換することができる。

【００１９】画像生成器５１はさらに、（印刷に先立っ
て）画像形成器の特別な特徴及び所望の画像形成応答に
同調された中間調化及びしきい値化情報をダウンロード
することができる。このダウンロードファイルは画像デ
ータではなく、むしろ中間調化又はしきい値化に使用さ
れるルックアップテーブルの内容である。

【００２０】ＦＩＦＯ５８は、マルチダイオード構成に
おけるデータの使用を遅らせたり、補間のための２つの
隣接走査へのデータのアクセスを遅らせたりすることの
可能なバッファリング（緩衝）を実行する。マルチダイ
オード構成では、ダイオードはビームをある一定の間隔
距離に置いた状態で処理方向に沿って位置付けられる。
このため、印刷中のどの時点においても、１つのダイオ
ードは処理方向において他のダイオードとは異なるメモ
リの部分からデータにアクセスすることになる。図３の
ようなマルチチャネル構成におけるＦＩＦＯバッファの
制御は、位相／解像度コントローラ６６と共働するイン
ターレースフォーマッター８０の役割である。画像情報
はシリアルラスタの形式で画像生成器から一度だけ送ら
れるので、ＦＩＦＯはレーザダイオードによって処理方
向に広がったラスタの個数をバッファリングする。さら
に、ＦＩＦＯ５８は他の画像処理機能で使用するための
遅延ラスタ情報を提供する。この場合、これらの遅延ラ
スタは２つ１組になって再標本化補間回路６０によって
使用される。

【００２１】画像生成器と出力との間の電子経路上に再
標本化補間回路６０が存在することによって、解像変換
を行なう通常使用と同様に、データ空間位置を画像形成
器及びその機械的プロセスの任意のミスアラインメント
に電子的にマップする独自の機会が付与される。エンジ
ン及びレーザスキャナの欠陥にデータを共形的にマップ
するのに必要な情報は直線性及び位置合わせコントロー
ラ７８から得られて、位相／解像度コントローラ６６を
介して処理され、動的解像度制御として表示することが
できる。正確に測定できるプラットフォームの欠陥は、
共形電子位置合わせ（見当合わせ）に対して電子的にサ
ーボ制御することができる。

【００２２】再標本化補間回路６０は補間の標準画像処
理機能を実行し、これは処理の簡略化のための線形補間
であってもよい。超高感度プリンタ５０では、受光体上
のスポットは、電子位置合わせ必要条件を考慮して適切
な電子機器で追跡される。電子位置合わせフィードバッ
クがないと、位相／解像度コントローラ６６はゼロから
スタートして、高速走査方向及び低速走査方向の両方向
において一定の値を累算することになる。しかしなが
ら、フィードバックによると、開始値又は累積値は印刷
中に誤差値を変更する際に加算することによって動的に
バイアスされる。スポットの現在位置に関するこの情報
は再標本化補間回路６０に送られて、その位置に標本輝
度を戻して、これを再標本と呼ぶ。

【００２３】再標本を得るために、Ｘ（高速走査）及び
Ｙ（低速走査又は処理）寸法におけるアドレス可能度の
単位で測定されるスポットの現在位置は、整数標本位置
の一つと必ずしも一致するものではないが、代わりに最
近接近傍の４つの間で分数的に位置付けられる。補間回
路は、これらの４つの最近接近傍の輝度を補外すること
によってどの標本輝度が現在位置にあるかを推定するア
ルゴリズムを実行する。この計算の最も簡単な形式は、
輝度が隣接標本間で直線的に変化すること、つまり、線
形補間という用語、を想定している。

【００２４】さらに、再標本化補間回路６０は輝度の変
化（スロープ）の局所的レートを計算してこの情報をラ
イン８５によって示されるようにスレショルダ６８に送
る。この情報は、ラインアートの露光輝度（強度）がゼ
ログラフィックしきい値を交差する位置を予測するため
に使用することができる。

【００２５】スレショルダ６８は補間回路６０からの再
標本化情報をグレーデータストリームに変換し、これは
フォントやライン等のラインアートが描画されるべき時
にＤ／Ａ変換器を駆動する。超高感度プリンタ５０は、
上記のようなタイミング及び可変輝度の使用によって処
理方向及び高速走査方向において非常に正確に画像領域
のエッジを位置付ける能力を有する。しかしながら、ス
レショルダは標本化表示がゼログラフィックしきい値を
交差する位置を推定することによって標本化データを描
画しようとするものである。しきい値処理機能を実行す
るためのハードウェアの一形式はルックアップテーブル
として動作するキャッシュメモリである。しきい値処理
機能を実行するためのハードウェアの別の形式は、リア
ルタイムで関数を計算するためのプロセッサ又は他の適
切な電子機器であってもよい。

【００２６】スレショルダ６８は再標本化補間回路６０
によって生成される２次元スロープ情報、ライン８５を
利用し、これによって、サブピクセル精度で入力ファイ
ルのしきい値交差を予測することができる。

【００２７】ドット生成器７２とスクリーン生成器７４
を有するハーフトナー７０は、ピクトリアル（画像）が
描画される時に再標本化補間回路６０からの再標本化情
報を２値マップに変換する。ピクトリアルは、ファイン
ドット構造が知覚不能な粒状性になると同様に、多くの
グレーのレベルの輪郭がないことを要求する。インチ当
たり４８００個のアドレス可能点のあるプリンタ（例え
ば、受光体上でインチ当たり１２００回走査とグレーの
４レベル）は、インチ当たり１５０個の中間調ドットに
おいて１０００レベル以上のグレイレベルでビットマッ
プを作成する能力を有することになる（例えば、中間調
セル側部に対し、４８００／１５０＝３２個のアドレス
指定単位、３２×３２＝１０２４の可能レベル）。さら
に、２５６個（又は、それ以下）のレベルが入力データ
で表示されればよいので、階調再生カーブをドット定義
に組み込むことができる。また、レーザスポットの形状
及び寸法が補償される。これを実行するために、中間調
ドットを高忠実度で表示することが必要とされる。

【００２８】受光体上のスポット位置の関数としての中
間調ドットの定義と必要なグレーレベルはメモリに記憶
される。スポットが走査すると、中間調ドットの境界線
を定義するためにハーフトナーのマルチビット（グレ
ー）出力によりＤ／Ａ変換器によってスポットの輝度
（強度）が調整されることになる。

【００２９】このハーフトナーは、スクリーン位置（３
２×３２個の値）に加えて輝度情報（２５６個の値）を
メモリへのアドレスとして使用されるという点におい
て、従来技術のものとは異なり、マルチビット値出力は
グレー変調器に配向される。従来技術のハーフトナーは
スクリーンアドレスのみに基づいて値を検索し、それを
入力輝度情報と（ハードウェア比較器）で比較し、検索
された値が入力輝度より大きいか小さいかによってレー
ザをオン又はオフに切り替える。

【００３０】印刷された画像を適正に描画するために、
ゼログラフィやオフセットリソグラフィ等の２値表示方
式を用いるすべてのディスプレイシステムは、グレー画
像（トーンアート又はピクトリアル）と合成画像（文章
及びラインを含むラインアート）との相違を識別可能で
なければならない。これは、２値プリンタが中間調化に
よってグレー画像を印刷する必要があるからである。視
覚上の観点からコントラストの高いラインアートと文章
が平滑エッジで印刷されることが重要である。これはセ
グメンタ６２を介したセグメント化によって実行され
る。

【００３１】標本化表示を印刷する場合、標本は（トー
ンアートに対して）ハーフトナー７０と（ラインアート
に対して）スレショルダ６８を同時に通過することにな
る。セグメント化ビット又はタグビットとして知られて
いる追加ビット、即ち、ＦＩＦＯ５８からのライン６
３、はハーフトナー及びスレショルダに対して適切な時
間遅延後に、マルチビット標本画素とともにキャリーさ
れてセグメンタ６２によって転送される。このビット
は、描画されるものがハーフトナーからのトーンアート
か、又はスレショルダからのラインアートであるかに従
って、印刷中にこれら２つのデバイスを切り換えるため
に使用されることになる。これを決定する情報の解像度
は、標本ごとの１ビット、又はいく分低い数と同じくら
いの高さである可能性もある。Ｄ／Ａ変換器７６がその
入力を得る位置から制御するために、セグメンタ６２は
ハーフトナー７０とスレショルダ６８への入力アドレス
を修正したり、ハーフトナー７０とスレショルダ６８の
出力上でトライステート出力デバイスにイネーブル信号
を付与したりすることができる。いずれの場合にも、セ
グメンタ６２はスレショルダ６８とハーフトナー７０と
の間で出力６４を介したスイッチング関数を提供する。

【００３２】ハーフトナー７０とスレショルダ６８は、
高速走査クロックによって指定される周波数において多
くの輝度レベルを提供する。レベルの数は、クロック速
度間のトレードオフと、チャネルの数と、機械処理能力
と、ゼログラフィックノイズと、を有するシステム設計
考察によって決定される。Ｄ／Ａ変換器７６は衝撃係
数、パルス幅、又は電流制御を用いて多くの光輝度（強
度）のためのアナログ変換を実行することができる。

【００３３】超高感度プリンタの重要な一形態はレーザ
ダイオードソース１５の組み込みである。レーザダイオ
ード１５は、ＧＨｚ範囲内にバンド幅を十分に提供し、
電子電流制御でその輝度を変調する能力を備えている。
さらに、レーザダイオードはモノリシック状の近接間隔
で配置されたマルチビーム構成で作成することもでき、
これによって処理能力と品質が向上する。

【００３４】プリンタ５０において利用可能な別の有益
且つ独自の特徴は直線性及び位置合わせの制御である。
例えば、色再生では、１又は２ミル範囲でカラー層の位
置合わせを実行するために位置合わせ用マシン機械的必
要条件におけるより一層の精度が要求される。層同士の
位置合わせが正確であることは非常に重要なことであ
る。この精度によって、このシステムを用いてライン及
び文章に対するカラーの処理を実行することが可能とな
り得る。この精度は機械的に実行するためには非常に困
難であり且つ費用が高くなる。マルチステーションカラ
ーマシンにおける位置合わせのための他の必要条件は、
各書き込みステーションが較正されて他の画素マップを
正確に位置合わせする画素マップを転送する場合におい
て、満たすことができる。エラーの測定が可能であるこ
とを仮定して、２次元超高感度プリンタが直線性及び位
置合わせコントローラ７８を用いて電子位置合わせを介
してこれらの目標を達成できるようになることは明らか
である。

【００３５】直線性及び位置合わせコントローラ７８
は、ライン８０を介してスポット位置誤差情報を位相／
解像度コントローラにフィードバックすることによって
実行するものである。コントローラ７８はまた、ライン
８３を介して標本を分解器電子機器（ハーフトナー７
０）に適切に置き換えている。さらに、Ｘ−Ｙ位置の位
置合わせ、走査直線性修正、速度サーボ制御と受光体ス
キューとランナウト補正は電子的に実行され、一方、オ
プトメカニカル構成要素に関する仕様を緩和することに
なる。

【００３６】図４は、ＦＩＦＯ５８と位相／解像度コン
トローラ６６に含まれる要素の詳細なブロック図であ
る。ＦＩＦＯ５８は、高速走査（Ｘ）と低速走査（Ｙ）
寸法を有する、記憶された画像データについての２次元
（２−Ｄ）ウィンドウとして利用されるように構成され
るメモリデバイスである。位相／解像度コントローラ６
６はインターレースフォーマッター８０と同様にアドレ
スを２−Ｄウィンドウに付与するのを補助することにな
る。

【００３７】ＦＩＦＯ５８は、多数のラスタ又は走査線
が記憶されるメモリ８２を有する。各ラスタは複数の画
素を有し、各画素は１から８のビットを有する。メモリ
８２の幅は少なくとも画素の全体のラスタを記憶するの
に十分な大きさがある。さらに、その幅は必要ならば、
セグメント化、タグビット、又はビットの容量を含む。
セグメント化又はタグビットはライン６３を介してセグ
メンタに転送され、ＦＩＦＯの画素とともに記憶され
て、中間調化又はしきい値化アルゴリズムの適用におい
て正確な時間遅延を保証することになる。メモリ８２の
高さは少なくとも、マルチチャネルシステムにおけるビ
ーム間隔を補償することに加えて、再標本化補間回路６
０によって使用される一つのラスタを収容することと、
さらに１つ又は２つのラスタが別のラスタを書き込みな
がら一つのラスタを読みだすことを可能にするのに十分
な大きさがある。

【００３８】ＦＩＦＯ５８は、１つの書き込みポートと
２つの読み出しポートを有する３つのポートメモリであ
るように構成される。メモリ８２がアドレスされている
と、同時に画像生成器は、２つのラスタが処理のための
読み出されていると生成中のラスタをＦＩＦＯにロード
する。明らかに、すべての３つのポートのためのＸアド
レスは同一であり、一方、各ポートの有効Ｙアドレスは
所与のオフセットだけ異なっている。さらに、所与のＸ
アドレスに対して、メモリ８２に記憶される各ラスタの
そのアドレスに記憶された画素は利用可能である。

【００３９】メモリ８２はＸＡＤＤＲデマルチプレクサ
８４（ｄｅｍｕｘ）によってｘ方向にアドレスされる。
位相／解像度コントローラ６６はＸＡＤＤＲＥＳＳライ
ン１１１を介して１４個のビット数をｄｅｍｕｘ８４に
供給し、これによってｄｅｍｕｘ８４はメモリ８２に記
憶されたラスタに沿って２¹⁴画素をアドレスすることを
可能にする。位相／解像度コントローラ６６は、２⁴ア
ドレスを作成するＹＡＤＤＲＥＳＳライン９９を介して
４ビット数を供給する。ｙ方向では、メモリ８２を同時
読み出し且つ書き込みを調整するためにアドレス指定に
おいてオフセットが必要とされる。ｙ方向アドレス指定
に対して必要なオフセットを生成するために、全加算器
９２はＹＡＤＤＲＥＳＳ９９に固定値を加算し、これは
書き込みポートアドレス指定のためにＹＡＤＤＲｄｅｍ
ｕｘ８６によって使用される。同様にして、全加算器９
４は２つの読み出しポートの内の一つに一定のオフセッ
トを供給する。メモリ８２に記憶されたすべてのラスタ
は同時に利用可能とされるので、ＭＵＸ８８とＭＵＸ９
０を用いていつでも一度に処理するためにラスタの中か
ら２つを選択する。２つの読み出しポートを作成するこ
れら２つのＭＵＸを使用することである。ＭＵＸ８８か
らのデータはラインＬＡＳＴ８９として示され、一方、
ＭＵＸ９０を介したデータはＮＥＸＴライン９１として
示される。ＬＡＳＴ及びＮＥＸＴラスタを使用すること
は再標本化補間回路を説明する際に明らかになる。アド
レスは一度に一つ以上進むことはなく、このメモリサブ
システムのＦＩＦＯに類似した性質であることが注目さ
れる。

【００４０】位相／解像度コントローラ６６の一つの目
的は、上記のようにＦＩＦＯ５８にアドレス指定を提供
することである。また別の目的は、再標本化補間回路６
０による使用のための小数累積数を提供することであ
る。

【００４１】位相／解像度コントローラ６６はＹ累算器
９６とＸ累算器１０８を有する。Ｙ累算器９６はレジス
タ９８と全加算器１００を有する。レジスタ９８は１６
ビットレジスタであり、左側４ビットは整数部分を表わ
し、残りの１２ビットは１６ビット数の小数部分を表わ
す。整数部分はＹＡＤＤＲＥＳＳライン９９として使用
され、一方、小数部分は乗算因子ラインＹＦＲＡＣＴ１
０１である。図示のように、ＹＦＲＡＣＴ１０１は再標
本化補間回路６０によって使用されることになる。

【００４２】位相／解像度コントローラ６６はさらにＸ
累算器１０８を有する。Ｘ累算器１０８はレジスタ１１
０と全加算器１１２を含む。レジスタ１１０は２４ビッ
トレジスタであり、左側１４ビットは整数部分を表わ
し、残りの１０ビットは２４ビット数の小数部分を表わ
す。整数部分はＸＡＤＤＲＥＳＳライン１１１として使
用され、一方、小数部分は乗算因子ラインＸＦＲＡＣＴ
１１３である。

【００４３】各累算器はロード可能ＩＮＣレジスタとロ
ード可能ＳＴＡＲＴ・ＰＨＡＳＥレジスタに対応付けら
れている。累算器を制御する各クロック周期中に、累算
器はＩＮＣレジスタにロードされた数だけ増分可能であ
るにすぎない。ＩＮＣレジスタにロードされる値は小数
であり、このため累算は小数になる。再標本化補間回路
の説明から理解されるように、小数の増分によって、２
つの画素とＦＩＦＯに記憶された２つのラスタの少なく
とも一方の間で画素値の計算が可能になる。いったん累
算器が小数値を累算することによって整数値へロールオ
ーバすると、ＦＩＦＯへのアドレスは次のアドレス位置
にあるか、又はデータの次の画素かラスタを指示する。
ここに述べられたシステムでは、ナイキスト基準を満た
すために、次のアドレスに移行する前に少なくとも２つ
のクロックサイクルを有することが望ましく、これによ
ってＩＮＣ値は０．５以下に限定されることもある。

【００４４】Ｘ累算器１０８では、ＩＮＣレジスタ１１
４の値は、インチ当たりの高速クロックの数で除算され
る、高速走査方向におけるインチごとの標本の数に等し
い。Ｙ累算器９６のＩＮＣレジスタ１０２とＳＴＡＲＴ
・ＰＨＡＳＥレジスタ１０４において値を決定するため
のプロセスはインターレースフォーマッターを参照して
詳細に説明される。

【００４５】ページの初めに、Ｙ累算器９６のレジスタ
９８はレジスタ１０４からのＳＴＡＲＴ・ＰＨＡＳＥ
（開始位相）値がロードされる。各走査開始クロック信
号（ＳＯＳＣＬＫ）とともに、Ｙ累算器９６はＩＮＣレ
ジスタ１０２に記憶される値だけ増分される。累算中の
数は小数であるので、レジスタ９８の数の整数部分は一
度に１以上は増分されることはない。この場合、レジス
タ１０２、１０４はそれぞれ１３ビットである。

【００４６】走査の初めに、Ｘ累算器１０８のレジスタ
１１０はレジスタ１１６からのＳＴＡＲＴ・ＰＨＡＳＥ
（開始位相）値がロードされる。各システムクロック信
号（ＳＹＳＣＬＫ）によってＸ累算器１０８はＩＮＣレ
ジスタ１１４に記憶された値だけ増分される。累算中の
数は小数であるので、レジスタ１１０の数の整数部分は
一度に１以上は増分されることはない。この場合、レジ
スタ１１４、１１６はそれぞれ１１ビットである。

【００４７】一般に、ＦＩＦＯのＸ及びＹアドレスは、
高速走査方向ではＸ累算器によって、また低速走査方向
ではＹ累算器によって追跡される。このため、累算器の
整数部分は、システムがＦＩＦＯ式方法でメモリを系統
的にクロックしているので、１を越えて進むことはな
い。

【００４８】位相／解像度コントローラはインターレー
スフォーマッターとともに、解像変換、位置合わせ補
正、及びインターレーシングを促進する。図５を参照す
ると、インターレースフォーマッターは基本的には、こ
の実例の２チャネルシステムのチャネルのビーム位置に
一致するデータにおける地点で各チャネルがＦＩＦＯラ
スタデータにアクセスできるようなオフセットを備えた
位相／解像度コントローラにおけるＹ構成要素の複写で
ある。ＳＴＡＲＴ・ＰＨＡＳＥレジスタにロードされる
オフセットはフォトダイオード間のビーム間隔を考慮す
る。図示のように、チャネル間には接続（ライン９９）
があり、両チャネルに対して書き込みアドレスを維持
し、このため両チャネルに対する書き込みアドレスが同
一であるようにする。書き込みアドレスが同一であるの
で、同一データは各チャネルのメモリに同時に書き込ま
れている。しかしながら、ＳＴＡＲＴ・ＰＨＡＳＥレジ
スタの値によって、読み出しアドレスはずらして配置さ
れて２つのフォトダイオード間の距離を補償する。従っ
て、画像生成器は印刷前に１つのラスタを一度にメモリ
に書き込みさえすればよく、これによって画像生成器が
各チャネルに異なるデータを同時に供給することを要求
する従来システムに優るその複雑性を軽減することにな
る。インターレースフォーマッターは同時に２か所の位
置でメモリ内のデータにアクセスすることを容易にし、
このため、自動的にインターレーシングを生成する。こ
こに述べられたインターレースフォーマッターはインタ
ーレース因子をメモリ内にあるラスタの集合にマップす
る能力を有する。

【００４９】「多ビームインターレース走査システム」
と題したアメリカ特許第５、２３３、３６７号では、画
像形成装置、ならびに隣接ビーム間の間隔が以下の関係
式をもつ場合に複数のビームを記録媒体上で回転ポリゴ
ンによって偏向させることによって複数の光ビームをイ
ンターレース走査するための方法が述べられている。

【００５０】

【数１】

【００５１】ここで、Ｉは受光体上のポリゴンの単一の
面からの隣接ビーム間の基準走査の回数に等しいインタ
ーレース因数である。Ｖ_Oは受光体速度、ωはポリゴン
角速度、ｆは１回転当たりのポリゴンの面の数、Ｑはビ
ームの数、及びＢはビームの間隔である。

【００５２】一般に、インターレース走査では、インタ
ーレース因数Ｉに対し正の値を選択することもできる。
インターレース因数（ファクタ）Ｉとビームの数Ｑに対
して種々の値を選択することにより、均等間隔の小数又
は多重インターレース走査を得ることができる。

【００５３】均等間隔の非重ね合わせ式インターレース
走査では、Ｉは正の整数及びそのもの自体として選択さ
れる必要があり、Ｑは１よりも大きい任意の共通整除数
であってはならない。均等間隔の非重ね合わせ式インタ
ーレース走査では、インターレースファクタＩは、隣接
するインターレース式走査間の距離によって分られるポ
リゴンの単一の面によってレイダウンされた隣接走査間
の距離である。ポリゴンの単一の面によってレイダウン
された隣接走査間には、ポリゴンの前の又は次の面によ
ってレイダウンされたインターレース式追加走査があ
る。

【００５４】図５に示される２重チャネルインターレー
スフォーマッターでは、マスタチャネル（チャネル０）
とスレーブチャネル（チャネル１）とがある。わかりや
すくするために、スレーブチャネル内のデバイス番号は
主表記法で表示される。ＳＴＡＲＴ・ＰＨＡＳＥレジス
タの値は以下の式によって計算することができる。

【００５５】ＳＴＡＲＴ・ＰＨＡＳＥ＝（ch)(Ｄ)(Ｂ）ここで、chはチャネル番号、Ｄは受光体上のインチ当た
りのラスタにおける目標データ濃度又はデータ解像度、
Ｂはフォトダイオード間のインチ単位のビーム間隔であ
る。Ｂは上記式から検出されたり、又は測定することも
できる。図５において、ＳＴＡＲＴ・ＰＨＡＳＥレジス
タ１０４はゼロがロードされるのは、チャネル０にある
からである。ＳＴＡＲＴ・ＰＨＡＳＥレジスタ１０４’
は（Ｄ）（Ｂ）にロードされるのは、チャネル１にある
からである。これはインターレーシングに必要とされる
メモリへのオフセットの量である。

【００５６】ＩＮＣレジスタ１０２、１０２’内の値は
受光体が単一の面当たりに移動するラスタの数を表わ
す。ＩＮＣは濃度（ラスタ／インチ）×Ｖ_O／ωｆ（イ
ンチ／面）に等しい。即ち、ＩＮＣは一定数のラスタに
よってＦＩＦＯを通過することがどの位の距離が必要で
あるかを表わす。この数は小数であってもよい。

【００５７】ＩＮＣが小数である可能性があるので、Ｙ
累算器９６、９６’はラスタ間にある走査の画素値を要
求することができる。このため、Ｙ補間回路は必要なデ
ータを補間するために使用される。このインターレース
フォーマッターの重要な特徴はＦＩＦＯを調べること、
走査が受光体上のどこで行なわれるかによって必要とさ
れる２つのラスタを得ること、さらにラスタ精度の小数
内に正しいデータを得るためにそれらの間を補間するこ
と、の能力に見られる。

【００５８】図６と図７は再標本化補間回路６０とその
関連回路構成の詳細ブロック図である。再標本化補間回
路の出力は超高感度プリンタにおける多数の画像処理機
能に使用される。まず、標本化ピクトリアルデータはハ
ーフトナーでの使用のために再構成することができる。
第２に、標本化テキスト及びラインアートデータは局所
スロープ情報（輝度変化率）を保持することによって補
間回路の動作を高めた状態で再構成することができ、こ
れによって標本化データがスロープ情報を用いることに
よってゼログラフィックしきい値を交差する位置を予測
することが可能になる。第３に、補間回路を用いて異な
る速度で入力データを再標本化することによって入力デ
ータの異なる解像度、拡大、及び（又は）角度方向付け
を実行することもできる。このシステムの再標本化補間
回路は、目標濃度又は解像度がメモリ内のデータの入力
解像度とは関わりなく書き込み可能であるように設計さ
れる。最後に、電子的位置合わせ、走査直線性補正、速
度サーボ制御、及び受光体スキュー補正はスポット位置
のエラーの適切な測定及びフィードバックによって印刷
システムで実行することができる。この情報は直線性及
び位置合わせコントローラによって提供されることにな
る。

【００５９】図６を参照すると、再標本化補間回路６０
はＦＩＦＯからの隣接ラスタデータの２本のライン、即
ち、ラベル表示されたＮＥＸＴ９１とＬＡＳＴ８９、を
受信する。ラスタデータは最初にＹ補間回路１２０によ
って処理され、次にデータライン１２６を介してＸ補間
回路１２２に送られる。ラスタデータが処理されている
と同時に、スロープ情報はＹ補間回路１２０とＸ補間回
路１２２によって供給されている。Ｙスロープ情報はス
ロープ補間回路１２４によって処理される。各補間回路
の詳細は図８を参照して説明される。ラスタデータとス
ロープデータをともに処理する役割としてＹ補間回路１
２０はＹ累算器９６からの数の小数部分、ＹＦＲＡＣＴ
１０１、を使用する。同様にして、Ｘ補間回路１２２と
スロープ補間回路１２４はともにＸ累算器１０８からの
数の小数部分、ＸＦＲＡＣＴ１１３、を使用する。再標
本化補間回路６０の出力は、関連スロープ情報ＳＬＯＰ
ＥＸ１３２と補間スロープデータＳＬＯＰＥＹＩＮＴＥ
ＲＰＸ１３４とともに、補間ラスタデータ、ＩＮＴＥＲ
ＰＹＩＮＴＥＲＰＸ１２８、を含む。

【００６０】図７を参照すると、Ｙ補間回路１２０、Ｘ
補間回路１２２及びスロープ補間回路１２４の詳細なブ
ロック図が示されている。ＮＥＸＴライン９１とＬＡＳ
Ｔライン８９の形式におけるＦＩＦＯからのラスタデー
タはＹ補間回路１２０に供給される。これら２つのラス
タは、ＦＩＦＯに記憶された画像からの隣接ラスタを表
わす。図示のように、ラスタＬＡＳＴ８９は全加算器１
３６を使用するラスタＮＥＸＴ９１から減算される。減
算は２の補数演算によって実行され、その結果、加算器
１３６のＢ入力上のバブル１３７は逆関数を示し、Ｃ_IN
入力上のａ＋１は、２の補数の関数を実行するのに必要
なプラス１を加算する。この減算の結果は、Ｙ累算器９
６に記憶された数の小数部分であるＹＦＲＡＣＴ１０１
によって乗算される（図６参照）。さらにこの減算の結
果は、ＳＬＯＰＥＹライン１３０として示される関連Ｙ
スロープ情報になる。乗算器１３８は８×８の乗算を実
行し、結果の８個の最上位ビット、ライン１３９、は全
加算器１４０に送られる。全加算器１４０はラスタＬＡ
ＳＴ８９で乗算の結果を加算してＹ補間を完了し、その
結果、ラインＩＮＴＥＲＰＹ１２６となる。ＩＮＴＥＲ
ＰＹ１２６はＹ補間データを表わす。

【００６１】Ｘ補間回路１２２はＹ補間回路１２０の出
力からその入力を受信する。ラインＩＮＴＥＲＰＹ１２
６は全加算器１４２へのＡ入力になる。さらに、ライン
ＩＮＴＥＲＰＹ１２７はレジスタ１４１によって１画素
だけ遅延される。この遅延の結果、ＬＡＳＴ・ＩＮＴＥ
ＲＰＹはバブル１４３によって反転されて、高位に維持
されたキャリー入力を備えた加算器１４６のＢ入力に入
力される。このため、２の補数の演算を用いると、ＬＡ
ＳＴ・ＩＮＴＥＲＰＹはＩＮＴＥＲＰＹから減算され
る。この減算の結果、関連Ｘスロープ情報ＳＬＯＰＥＸ
１３２が生成される。さらに、減算の結果は乗算器１４
４への入力となる。乗算器１４４はＸＦＲＡＣＴ１１３
を加算器１４２の出力で乗算し、ＸＦＲＡＣＴ１１３は
Ｘ累算器１０８（図６参照）の数の小数部分からのもの
である。乗算の結果の最上位の８ビットは加算器１４６
によってＬＡＳＴ・ＩＮＴＥＲＰＹに加算され、補間デ
ータＩＮＴＥＲＰＹＩＮＴＥＲＰＸ１２８となる。

【００６２】スロープ補間回路１２４は加算器１４８へ
のＡ入力としてＹ補間回路１２０からのＹスロープ情報
ラインＳＬＯＰＥＹ１３０を利用する。ＳＬＯＰＥＹ１
３０はＬＡＳＴ・ＳＬＯＰＥＹになるレジスタ１４７に
よって１画素クロックだけ遅延される。ＬＡＳＴ・ＳＬ
ＯＰＥＹはバブル１４９によって反転され、これによっ
て、高位（ハイ）に維持されたキャリー入力を備えた加
算器１４８のＢ入力に入力される。この結果はＳＬＯＰ
ＥＹからＬＡＳＴ・ＳＬＯＰＥＹを減算したものであ
る。加算器１４８の出力は乗算器１５０によってＸＦＲ
ＡＣＴ１１３で乗算される。乗算器１５０は５×５ビッ
ト乗算器であり、結果は乗算結果による５個の最上位ビ
ットである５ビット数である。最終演算では、乗算の結
果、ライン１５１、は加算器１５２によってＬＡＳＴ・
ＳＬＯＰＥＹに加算され、ＳＬＯＰＥＹＩＮＴＥＲＰＸ
ライン１３４として示される関連補間スロープ情報とな
る。

【００６３】概略すると、Ｙ補間回路１２０は以下の式
を実行する。ＹＦＲＡＣＴ＊（ＮＥＸＴ−ＬＡＳＴ）＋ＬＡＳＴ＝ＩＮＴＥＲＰＹＸ補間回路１２２はＹ補間回路１２０の出力を用いて以
下の式を実行する。

【００６４】ＸＦＲＡＣＴ＊（ＩＮＴＥＲＰＹ−ＬＡＳＴ・ＩＮＴＥＲＰＹ）＋ＬＡＳＴ・ＩＮＴＥＲＰＹ＝ＩＮＴＥＲＰＹＩＮＴＥＲＰＸ最後に、スロープ補間回路１２４は以下の式を実行す
る。

【００６５】ＸＦＲＡＣＴ＊（ＳＬＯＰＥＹ−ＬＡＳＴ・ＳＬＯＰＥＹ）＋ＬＡＳＴ・ＳＬＯＰＥＹ＝ＳＬＯＰＥＹＩＮＴＥＲＰＸこのため、ＩＮＴＥＲＰＹＩＮＴＥＲＰＸは補間値を表
わし、ＳＬＯＰＥＸは補間値のＸスロープを表わし、さ
らにＳＬＯＰＥＹＩＮＴＥＲＰＸは補間値のＹスロープ
を表わす。（上記式を用いた補間は、ＹＦＲＡＣＴの値
がＸＦＲＡＣＴに対して変化しないか、又は非常にゆっ
くりと変化する限りは直線的であると仮定される。）

【００６６】スロープスレショルダの目的は、エッジの
線形近似、又は遷移を生成し、これらの近似を出力レー
ザダイオードの輝度レベルのシーケンスに変換すること
によって標本化表示からラインアート又はテキストを描
画することである。スロープスレショルダは再標本化補
間回路から線形補間データと関連２次元スロープ情報を
取り出し、しきい値化関数を提供する。２次元スロープ
情報を用いて、描画中のエッジがレーザスポットの現在
位置に対してどこに配置され且つ方向付けられているか
を判断する。可能スロープ及び輝度入力順列のすべては
印刷に先立ってソフトウェアを描画することによって計
算される。いったん決定されると、しきい値化関数はレ
ーザダイオードを駆動するのに使用されるスレショルダ
ルックアップテーブルに記憶されるマルチビット輝度レ
ベルデータを提供することになる。

【００６７】図８には、エッジを高精度で位置決めする
ためにスロープスレショルダのレンダリングソフトウェ
アが補間回路によって生成される輝度及びスロープ情報
をどのように使用するかが示されている。輝度１５３、
及びレーザスポットの現在位置におけるＸスロープとＹ
スロープは補間回路によって生成される。レンダリング
ソフトウェアは輝度１５３に垂直に位置決めされ、且つ
１５３の最大可能輝度の５０％の公称高さを有する平面
１６５として画像形成ゼログラフィックしきい値を構成
する。

【００６８】ｘ（高速走査）方向では、レンダリングソ
フトウェアはＸスロープによって決定される角度１５４
で輝度１５３の頂部から画像形成光線１５５を生成す
る。この画像形成光線１５５は地点１５６で公称ゼログ
ラフィックしきい値１６５を交差することになる。ｙ
（低速走査）方向では、レンダリングソフトウェアはＹ
スロープによって決定される角度１５７で輝度１５３の
頂部から画像形成光線１５８を生成する。この画像形成
光線１５８は地点１５９で公称ゼログラフィックしきい
値１６５を交差することになる。このように、地点１５
６と１５９が生成されて、スポットの現在位置で描画さ
れる特徴エッジと判断されるライン１６６を決定する。

【００６９】描画される特徴エッジが主として高速走査
方向に垂直である場合、タイミングを用いてエッジを描
画し、レンダリングアルゴリズムはオンからオフ、又は
オフからオンへの遷移を利用することになり、この遷移
は可能な露光における最も急なスロープを実行するため
の中間グレー値を有するものではない。レンダリングア
ルゴリズムはまた、スポットの高速走査幅、高速走査ク
ロックの量子化、及び他のゼログラフィック開発変換関
数を考慮する必要がある。描画される特徴エッジが主に
高速走査方向と並行である場合、グレーはエッジのサブ
走査精度を実行するために使用され、適切なグレー値は
そのメモリ位置に割り当てられることになる。レンダリ
ングアルゴリズムはさらに、スポットの低速走査幅（エ
ッジ配置位置までの輝度の直線性を設定する）、使用中
のレベルの数、走査ピッチ、及び他のゼログラフィック
開発変換関数を考慮する必要がある。

【００７０】しきい値化関数の出力を計算するための式
を使用する例は以下の通りである。

【００７１】

【数２】

【００７２】ここで、Ｃはフォトダイオード上の駆動の
輝度値を表わし、Ｓ_xはＸスロープであり、Ｓ_yはＹス
ロープであり、Ｔはゼログラフィックしきい値であり、
Ｖは書き込み中の標本の大きさである。ここに示された
システムによると、Ｓ_x＝ＳＬＯＰＥＸ１３２、Ｓ_y
＝ＳＬＯＰＥＹＩＮＴＥＲＰＸ１３４、Ｖ＝ＩＮＴＥ
ＲＰＹＩＮＴＥＲＰＸ１２８となる。ゼログラフィッ
クしきい値Ｔは一般には、フォトダイオード上の輝度を
変調するためにどの位多くのデータのビットが使用中で
あるかに相当する中間点に設定される。例えば、８個の
データのビットがある場合、Ｔ＝１２８である。Ｆは低
速走査及び高速走査解像度の差を補償するための基準化
因子である。解像度が同一である場合、Ｆ＝１となる。
高速走査解像度が低速走査解像度の４倍以上である場
合、Ｆ＝４となる。

【００７３】図９を参照すると、スレショルダ６８とＤ
／Ａ変換器７６を含むブロック図が示されている。スレ
ショルダ６８には、しきい値関数ブロック１６０とシフ
トレジスタ１６２が含まれている。図示のように、しき
い値関数１６０は再標本化補間回路からの３つの入力ラ
イン、即ち、補間データ、Ｘスローブ及び補間Ｙスロー
プをそれぞれ表わすＩＮＴＥＲＰＹＩＮＴＥＲＰＸ１２
８、ＳＬＯＰＥＸ１３２、及びＳＬＯＰＥＹＩＮＴＥＲ
ＰＸ１３４、を受信する。これらの入力値を用いて、し
きい値関数ブロック１６０はレーザダイオードで使用さ
れるマルチビット輝度値を描画する。この値はリアルタ
イムで計算されるか、又はメモリブロックで実行される
ルックアップテーブルに記憶することもできる。

【００７４】しきい値関数ブロック１６０がルックアッ
プテーブルとして実行されると、結果としての輝度値Ｃ
は事前計算されてメモリブロックに記憶される。実行時
動作中に、ＳＬＯＰＥＸ１３２、ＳＬＯＰＥＹＩＮＴＥ
ＲＰＸ１３４、ＩＮＴＥＲＰＹＩＮＴＥＲＰＸ１２８を
用いて入力に対応するＣの値に対しメモリブロックをア
ドレスする。スロープ値はアドレスを形成するのを促進
するために絶対ページ座標の代わりをする。このため、
各可能アドレス結合では、各アドレスに対応する事前計
算輝度値がある。既述されたように、Ｃの値はさらに、
高速プロセッサ又は計算回路を使用することによって実
行時動作中にＣが計算されるように実行することもでき
る。

【００７５】ハーフトナーの目的は、ピクトリアルが描
画される時に、再標本化情報を補間回路から２値マップ
に変換することである。ピクトリアルはファイン（微
細）ドット構造が粒状性を知覚不能にするのと同様に、
多数のグレーのレベルの輪郭がないことを要求する。ト
ーンアート、即ち、中間調化のためのピクトリアル又は
「自然」画像、を表示する場合、再標本化補間回路から
使用されるような標本化データを利用することができ
る。

【００７６】図１０は超高感度プリンタにおける中間調
ドットの全作成を表わした図である。中間調セル１７０
は、例えば、一辺が１５０分の１インチであり、中間調
ドット１７２は描画されるものとなる。この具体例で
は、スポット１８２のサイズは６００分の１インチであ
り、アドレス可能度単位マーカ１７６と１７８によって
指示されるように高速走査方向及び低速走査方向におけ
る４８００分の１インチのセル１７０内にアドレス可能
点を有する。セル１７０の上側及び左側にある波形は、
中間調ドット１７２を書き込むと、レーザダイオードの
高速及び低速露光プロファイルを表示する。高速走査露
光プロファイルは線Ａ−Ａについての断面であり、処理
方向、又は低速走査露光プロファイルは線Ｂ−Ｂについ
ての断面である。ライン１７４は走査軌道を表わし、そ
れぞれ１２００分の１インチの間隔をおいて配置され
る。これはスキャナが過剰走査されたことを意味し、こ
れはスポットが１２００分の１インチであった場合より
もエッジ配置のさらに直線的な応答を輝度調整に転送す
ることになる。しかしながら、システムは任意のスポッ
トサイズ又は任意の走査間隔に調整することができる。

【００７７】スポットの解像度はスポットサイズ１８２
によって決定される。このため、異なるスポットサイズ
１７５、１７５’、１７５”を表わす図によって、臨時
のリーダがスポットサイズが小さくなるので解像度が高
くなっていると示すように誤り導くことがある。反対
に、この図は単に便宜上説明するためのものであり、ス
ポット１７５、１７５’、１７５”のサイズは、処理方
向において露光エッジが所与の輝度で描画される位置を
表示するのに役立つ。即ち、スポットが小さいほど、境
界走査が描画エッジ上にあるという効果を表わす。すべ
ての場合において、スポットサイズは「ハーフマックス
での全幅」（ＦＷＨＭ）として測定されるので、スポッ
トサイズ１８２は変化しない。なお、測度は輝度不変で
ある。

【００７８】中間調ドット１７２を描画するために、走
査スポットによって生じられる露光が中間調ドット１７
２の目標エッジに対し可能な限り近いように、高アドレ
ス可能度を用いて走査スポットが配置される。高速走査
方向では、高アドレス可能度は４８００分の１インチの
精度による走査に沿った適切な位置でレーザをオン／オ
フすることによって実行され、これによって走査方向に
対し略垂直であるエッジを最適に描画する。低速走査方
向では、境界走査の輝度調整を用いて４８００分の１イ
ンチの高アドレス可能度を得ることができ、走査方向に
対して略垂直であるエッジを最適に描画する。図１１乃
至図２６は中間調度ドット１７２のステップ毎の作成を
示す。

【００７９】図１１乃至図２６において、関連輝度プロ
ファイル１８０が示された中間調ドット１７２の作成の
工程がそれぞれ示されている。既述したように、この目
的は、中間調ドット１７２の目標境界に対して露光を可
能な限り近づけておこうとすることである。図１１から
始まり、第１の走査線、即ち、輝度（強度）２の第１の
境界走査は、高速走査方向における２つのアドレス可能
度単位に対し存在する。次の図１２と図１３には、多数
の高速走査クロックに対し輝度３に増加する境界走査が
示され、図１４に示されるように多数のクロックに対し
て輝度２の走査に戻って走査線の一つを終了する。次の
走査線及び図１５に進むと、境界走査の輝度はレベル４
から始まるか、又は全部がオンになり、図１６に示され
るように走査線の最後までオンのままである。走査線３
と４は走査線２のように書き込まれて、図１７、図１
８、図１９及び図２０によって表示される。次に図２１
を参照すると、走査線５は輝度レベル３から始まり、フ
ル−オンとなって（図２２及び図２３参照）、レベル３
の輝度で終了する（図２４参照）。最後に、中間調ドッ
ト１７２は図２５と図２６に示されるように走査線６が
輝度レベル１の値を書き込むことによって完成される。

【００８０】図２７には、高アドレス可能度ハーフトナ
ー７０のブロック図が示されている。ハーフトナー７０
はメモリブロック１９０（ドット生成器７２に相当す
る）と、累算器１９０と１９６（スクリーン生成器７４
に相当する）を有する。メモリブロック１９０は、この
実例では４８００分の１平方インチであるアドレス可能
度単位１９２のアレイに分割される。メモリブロック１
９０はさらに各グレースケールデータレベルに一つずつ
の２５６の異なるドット面に分けられる。矢印１９５に
よって示されるように高速走査方向におけるアドレス可
能度は４８００分の１インチであり、低速走査方向の走
査間隔は矢印２０４によって示されるように１２００分
の１インチである。２値輝度の代わりに（５つの値０
％、２５％、５０％、７５％、１００％によって生成さ
れた）４つの輝度レベルを使用することによって低速走
査方向におけるアドレス可能度はさらに４８００分の１
インチとなる。

【００８１】メモリ１９０はそのアドレスラインを３つ
の集合、即ち、一つはＸ次元、一つはＹ次元、一つは輝
度次元、に分割することによって３次元物体の輝度寸法
を通じてスライスとして提示される。これらのアドレス
はＸアドレス累算器１９４、Ｙアドレス累算器１９６、
及びグレースケールデータ入力ライン１９７によって提
供される。Ｘ及びＹアドレス累算器は、角度２０２で示
されるようなスクリーンの回転に使用されるスクリーン
アドレスのＸ及びＹ構成要素を提供する。このアドレス
情報はＸ、Ｙ平面上のレーザダイオードスポット２００
の位置を表示する。

【００８２】輝度寸法では、補間回路からのグレースケ
ールデータ入力１９７は、例えば、２０６か２０７など
の２５６個のドット平面の中のどれがアクセスされてい
るかを決定する。一般には、グレースケールデータ１９
７の値が変わると、図の３次元の「弾丸」形状１９９に
よって示されるように、中間調ドットの半径（又は他の
濃度決定パラメータ）が変わる。２５６個の中間調ドッ
トの一つ、即ち、メモリがスライスされている中間範囲
内の一つは、ドット平面２０６上の中間調ドット形状１
９８として示される。強調表示ドットが描画される場
合、１９７のグレースケールデータは、平面２０７上に
あるかもしれないような小半径を有するドットプロファ
イルを備えたドット平面を選択することになる。陰影ド
ットは２０７とは異なる平面２０６の他の側面にあり、
図示されない。

【００８３】中間調スクリーンは全体の画像をカバーす
るドット位置の正則矩形配列である。累算器１９４と１
９６はライン１９５によって示されるようにレーザスポ
ット２００の軌道を追跡する。軌道は矢印２０２で示さ
れるスクリーン角度θでメモリ内を移動する。各累算器
からの５個のビットは、グレースケール入力値１９７に
よってアドレス指定される２５６個の中間調ドットのそ
れぞれに対して中間調ドットを定義するための３２×３
２個の位置中間調タイル構造を提供する。従って、所与
の中間調ドットを定義する各タイル内には全体で１０２
４個の位置がある。図２８を参照しながら以下に説明さ
れるように、累算器１９４と１９６は分数的に増分する
が、メモリ１９０に対するアドレスＹＡＤＤＲ及びＸＡ
ＤＤＲとしてそれらの５個の最上位のビットを提供す
る。それらは増分すると、Ｘ及びＹでは周期的にロール
オーバすることになり、これによって中間調セルを全体
画像領域にわたって正則２次元アレイに複写することに
なる。これが生じている間に、輝度は変化し、異なるド
ットレイヤがアクセスされるようになり、これにより画
像の濃度を修正する。各メモリ位置で取り出されるデー
タは、５つの値（０％、２５％、５０％、７５％、１０
０％）の内の一つであり、これはレーザスポットが図１
０乃至図２６に示されるような中間調ドットを描画する
のに必要な輝度を有することになるようにＤ／Ａ変換器
によって必要とされる。

【００８４】この中間調生成器７０には２つの顕著な特
徴がある。その一つは、各メモリ位置で得られる値がＤ
／Ａ変換器７６に直接進むことになるマルチビット値で
ある。

【００８５】二つめは、中間調セルが走査線ごとにアク
セスされ、それは離間された多数のアドレス可能度単位
（グレーレベル）である。各走査は４つのアドレス可能
度単位だけ離れている。このため、走査構造が通過する
と、ハーフトナーで利用可能なメモリ位置の４分の１を
標本化するにすぎない。これは走査構造が通過可能な４
つの位相があることを意味する。ハーフトナー累算器は
小数値を有する数がロードされるので（任意の周波数及
び任意の角度の中間調スクリーンが必要とされるの
で）、一般には走査アクセスは画像が作られると４つの
すべての位相を周期的にロールスルーすることになる。
これによって無理数の中間調生成器が作成される。ハー
フトナーにロードされるデータの描画の目的は、走査構
造がセル内を通過する位相に関係なく受光体上で同じ露
光を実行することである。これは、（１）量子化エラー
を最小限にするために高速走査及び低速走査の両方向に
おいてアドレス可能度を増大することと、（２）処理方
向における露光エッジ配置の最適制御を可能にするオー
バースキャンによって、促進されることになる。

【００８６】図２８を参照すると、Ｘアドレス累算器１
９４とＹアドレス累算器１９６の詳細なブロック図が示
されている。Ｘアドレス累算器１９４はレジスタ２１０
を有し、レジスタ２１０は整数の５個のビットと小数の
１１個のビットを有する値を累算する。５ビットの整数
部分はハーフトナーのメモリブロック１９０に対して信
号ＸＡＤＤＲ、又はＸアドレスを供給する。累算器１９
４は全加算器２１２と乗算器２１４を備えている。乗算
器２１４は全加算器２１２に対する入力であるようにＩ
ＮＣレジスタ２１６又はレジスタ２１８の一方を選択す
る。レジスタ２１８は整数の５ビットと小数の１１ビッ
トを有する値を累積する。累算器１９４はまた、全加算
器２２０と乗算器２２４を有する。乗算器２２４は全加
算器２２０への入力としてＩＮＣレジスタ２２６又は第
１のレジスタ２２８の一方を選択する。

【００８７】Ｙ累算器１９６のハードウェアはＸ累算器
１９４のハードウェアと同一である。図示のように、そ
れらの差は、レジスタがスクリーン角度のＸ及びＹ構成
要素を表示すると、レジスタにロードされる値になる。
Ｙアドレス累算器１９６はレジスタ２３０を有し、レジ
スタ２３０は整数の５個のビットと小数の１１個のビッ
トを有する値を累積する。５ビットの整数部分はハーフ
トナーのメモリブロック１９０に対して信号ＹＡＤＤ
Ｒ、又はＹアドレスを供給する。累算器１９６は全加算
器２３２と乗算器２３４を有する。乗算器２３４は全加
算器２３２への入力であるようにＩＮＣレジスタ２３６
又はレジスタ２３８の一方を選択する。レジスタ２３８
は整数の５ビットと小数の１１ビットを有する値を累積
する。累算器１９６は全加算器２４０と乗算器２４２を
さらに有する。乗算器２４２は加算器２４２への入力と
してＩＮＣレジスタ２４４又は第１のレジスタ２４６の
一方を選択する。

【００８８】動作中に、Ｘ累算器１９４の３個のレジス
タとＹ累算器１９６の３個のレジスタの計６個のレジス
タは事前ロードされていなければならない。レジスタに
おける値は変数であり、ページを印刷する前に計算され
なければならない。計算は以下に説明される。個々のレ
ジスタに対する変数の割り当ては次の通りである。即
ち、ＸＦａｓｔＳｔｅｐＩＮＣはＩＮＣレジスタ２１６
にロードされ、ＸＳｌｏｗＢｏＬＩＮＣはＩＮＣレジス
タ２２６にロードされ、ＸＳｌｏｗＢｏＬＦＩＲＳＴは
ＦＩＲＳＴレジスタ２２８にロードされ、ＹＦａｓｔＳ
ｔｅｐＩＮＣはＩＮＣレジスタ２３６にロードされ、Ｙ
ＳｌｏｗＢｏＬＩＮＣはＩＮＣレジスタ２４４にロード
され、さらにＹＳｌｏｗＢｏＬＦＩＲＳＴはＦＩＲＳＴ
レジスタ２４６にロードされる。

【００８９】ハーフトナーメモリアレイに対して境界の
位置を基準化（スケーリング）するために、ＳＹＳＣＬ
Ｋ当たりのメモリ位置の数（１つのＳＹＳＣＬＫ中に交
差されるメモリ位置の数）は高速走査方向において決定
され、面当たりのメモリメモリ位置の数（ポリゴンが１
面を通じて回転する間に交差されるメモリ位置の数）は
低速走査方向において決定される必要がある。

【００９０】

【数３】

【００９１】ここで、Memory Locationsはメモリ位置、
ＳＹＳＣＬＫはシステムクロック、ＣＥＬＬ（Ｓ）はセ
ル、ＩＮＣＨ（ＥＳ）はインチ、ＦＡＣＥＴは面であ
る。

【００９２】いったんこの基準化情報が計算されると、
次にこれを用いて６個のレジスタに対するＸ及びＹ構成
要素を計算することができる。

【００９３】

【数４】

【００９４】レジスタ及びそれらのロード値の間におけ
る関係の理解を図るために図２９を参照すると、スポッ
トを中間調メモリの断面の面にわたって移動するように
視覚化（可視化）することができ、そこでブロック１９
２はアドレス可能度単位を表示する。レジスタの値はス
ポットの動作と、面上のセル当たりのメモリ位置の数の
モジュロを追跡する。

【００９５】Ｘ及びＹのＦａｓｔＳｔｅｐＩＮＣレジス
タはともにスポットの高速走査の経過を追跡し、ＳＹＳ
ＣＬＫ当たりのメモリ位置の単位を有するのは、レジス
タがＳＹＳＣＬＫによってクロックされるからである。
Ｘ及びＹのＳｌｏｗＢｏＬＩＮＣレジスタはともにスポ
ットの低速走査の経過を追跡し、面当たりのメモリ位置
の単位を有するのは、レジスタが走査信号の開始によっ
て面ごとに一回クロックされるからである。

【００９６】上記高速及び低速の移動量はともにソース
の数に関係なくすべてのチャネルについて同一である。
しかしながら、ＳｌｏｗＢｏＬＦＩＲＳＴはチャネル数
（ｃｈ）に依存する。Ｉはビーム当たりの走査における
インターレース因数、Ｑは面当たりの走査の数（即ち、
マルチビームシステムのビームの数）であり、従ってＩ
／Ｑはビーム当たりの面の単位を有する。このため、Ｓ
ｌｏｗＢｏＬＦＩＲＳＴに対する単位は、（面当たりの
メモリ位置）×（ビーム当たりの面）＝（ビーム当たり
のメモリ位置）となる。スロービギニング・オヴ・ライ
ンファースト値（slow beginning of line first valu
e、即ち、ＳｌｏｗＢｏＬＦＩＲＳＴ）は、インターレ
ーシングを実行するために画像の開始においてマルチビ
ームシステムにおける各チャネルをずらして配置するた
めのメモリ位置の数である。

【００９７】図２９では、矢印２５０はＸＦａｓｔＳｔ
ｅｐＩＮＣ及びＹＦａｓｔＳｔｅｐＩＮＣの両ベクトル
を表わす。同様にして、矢印２５２はＸＳｌｏｗＢｏＬ
ＩＮＣ及びＹＳｌｏｗＢｏＬＩＮＣの両ベクトルを表わ
す。矢印２５４は、この場合のチャネル１では、ゼロよ
り大きい数のチャネルに対してＸＳｌｏｗＢｏＬＦＩＲ
ＳＴ及びＹＳｌｏｗＢｏＬＦＩＲＳＴの両ベクトルを表
わす。矢印２５６は絶対値ｎだけ矢印２５０を延長した
ものを表わし、ここでｎは上記のような一つのメモリア
クセスで取り出される値の数である。

【００９８】動作中に、レジスタ２１６、２２６、２２
８、２３６、２４４、２４６は事前ロードされる。ペー
ジの印刷の初めに、ＦＩＲＳＴレジスタ２２８に記憶さ
れた値はＭＵＸ２２４を介して全加算器２２０への入力
になる。同じように、ＦＩＲＳＴレジスタ２４６に記憶
された値はＭＵＸ２４２を介して全加算器２４０への入
力になる。いったんページが始まると、全加算器２２０
への入力はＩＮＣレジスタ２２６に記憶された増分値で
あるようにＭＵＸ２２４は切り替わる。同じように、Ｍ
ＵＸ２４２はＩＮＣレジスタ２４４に切り替わる。レジ
スタ２１８はＳＯＳ（走査開始）クロックごとにＩＮＣ
レジスタ２２６からの値だけ増分される。レジスタ２３
８はＳＯＳクロックごとにＩＮＣレジスタ２４４の値だ
けさらに増分される。このようにして、中間調スクリー
ン内の走査線の開始位置は印刷経過として計算される。

【００９９】各走査の初めに、レジスタ２１８の値はＭ
ＵＸ２１４を介して加算器２１２への入力になり、レジ
スタ２３８の値はＭＵＸ２３４を介して加算器２３２へ
の入力になる。ＭＵＸ２１４はＩＮＣレジスタ２１６を
加算器２１２に接続するように切り替わり、ＭＵＸ２３
４はＩＮＣレジスタ２３６を加算器２３２に接続するよ
うに切り替わる。レジスタ２１０はＳＹＳＣＬＫ（シス
テムクロック）ごとにＩＮＣレジスタ２１６からの値だ
け増分される。レジスタ２３６もまた、ＳＹＳＣＬＫご
とにＩＮＣレジスタ２３６の値だけ増分される。実例に
よる値を用いて定義されるように、ＳＹＳＣＬＫは４８
００分の１インチごとに生じる。このようにして、中間
調スクリーン内のスポットの増分位置は印刷経過として
計算される。これらの値はさらにメモリ取り出し処理の
メモリアドレスとして使用される。

【０１００】メモリアクセスが物理的メモリ取り出しに
対して必要以上に高速で発生する場合には、高速走査方
向におけるメモリアクセスアドレスの式はｎで乗算され
る。ここでｎはＳＹＳＣＬＫ当たりのＭｉｃｒｏＣＬＫ
の数であり、ｎ個の同時取り出しはメモリデータワード
をｎ倍大きくすると同時に実行される。次の取り出しは
次のＳＹＳＣＬＫ上で実行されることになり、ｎ個のメ
モリ位置を越えて次の複数値取り出しへとスキップす
る。この場合、高速走査方向の距離はＳＹＳＣＬＫの代
わりにＭｉｃｒｏＣＬＫで測定されることになる。従っ
て、上記式（１）を修正変更して、以下のようにＭｉｃ
ｒｏＣＬＫ当たりのメモリ位置の数を決定することが必
要となる。

【０１０１】例えば、８個のメモリ取り出しが１つのＳ
ＹＳＣＬＫで行なわれたような場合、ＭｉｃｒｏＣＬＫ
当たりのＳＹＳＣＬＫの数は１／８、即ち、ＳＹＳＣＬ
Ｋ当たり８個のＭｉｃｒｏＣＬＫがあることになる。

【０１０２】

【数５】

【０１０３】図２７のメモリ１９０に記憶された情報は
ページの印刷前に事前計算されなければならない。概し
て、メモリへ入力される各定義済み輝度１９７につい
て、対応する中間調ドットは、例えば、メモリ平面２０
６又は２０７において定義且つ記憶されなければならな
い。いったん中間調ドットの形状及び寸法がメモリアレ
イの寸法に対して定義されると、各ドットは基準化され
る必要があり、これによって、ＳＹＳＣＬＫの数として
高速走査方向に、またレベルの数として低速走査方向に
定義することになる。最後に、各中間調ドットは、中間
調ドットを定義する各メモリ位置はレーザダイオードに
よって書き込まれる信号の輝度に対応する値が割り当て
られるように描画されなければならない。

【０１０４】中間調ルックアップテーブルの値を計算す
るために、幾つかのパラメータを定義する必要がある。
これらのパラメータは、高速走査方向及び低速走査方向
におけるスクリーン角度及びスクリーン周波数、高速走
査方向におけるモジュラス及びアドレス可能度、インチ
当たりの面の数、面（Ｑ）当たりの走査の回数、及び低
速走査方向における走査当たりのレベルの数である。

【０１０５】図３０乃至図３３には、中間調ドットの具
体例を備えた中間調ドット平面が示されている。既述し
たように、中間調メモリの値を決定する際の第１の工程
は、２６５個の中間調ドットの各々を成長させたり、又
は定義することである。これらのドットはＴＲＣ（階調
再生曲線）とドットの形状を考慮するアルゴリズムを用
いて成長させることができる。

【０１０６】図３０から始まり、中間調ドット平面２６
０は中間調ドット２６１を定義する３２×３２ビットア
ドレス空間を表示する。図示のように、中間調ドット２
６１は本質的に円形であり、特定の濃度を表示する。濃
度が高くなると、図３１に示されるように中間調ドット
が成長する。図３１は対応するドット２６３を備えた中
間調ドット平面２６２を示している。図３０と図３１と
の間に多くのレベルと寸法の中間調ドットがあることが
理解される。さらにひし形領域２６４が示されている。
中間調ドットが成長されると、それらはひし形領域２６
４の境界に付きあたるまで円形の状態である。そしてこ
れらドットは放射方向に成長されてひし形領域を満た
し、図３２に示されるように全体の領域が充てんされる
ようになる。図３２は対応するドット２６７を備えたド
ット平面２６６を示している。ドット２６７がほぼ１２
８の濃度レベルを表示することが可能であり、これは黒
としての中間調セルの５０％を描画しようとする試みを
伝えるからである。しかしながら、プリンタの階調再生
曲線を考慮すると、この５０％のカバーリングは正確に
は輝度レベル１２８とは一致しないこともある。図３３
は、ドット２６９がひし形領域２６４の外側に再び放射
方向に成長した中間調ドット平面２６８を示している。
しかしながら、半径の中心はドットセルのコーナー
（隅）２６８にはない。セルのコーナー２６８の空白の
半円形空間は他のセルと結合して、寸法が縮小した円形
スポットとなる。想定されるように、中間調ドットはド
ット平面が濃度レベル２５５で完全に充てんされるまで
成長し続けることになる（図示せず）。

【０１０７】中間調メモリの値を決定する際の次の工程
は、成長した中間調ドットを、高速走査方向ではＳＹＳ
ＣＬＫのプリンタ定義済み空間に、また、低速走査方向
では輝度レベルに基準化することである。任意のメモリ
位置から任意の境界までの距離は、前記パラグラフにお
いて中間調ドットを成長させるために使用される単位で
あったように、メモリ位置の単位で利用可能である。高
速走査方向における距離の構成要素は上記式（１）で既
に計算されたように、メモリ位置当たりＳＹＳＣＬＫの
数で乗算されて、ＳＹＳＣＬＫ内の距離を決定する。同
様に、低速走査方向における距離の構成要素はレベル内
の距離を生成するためにメモリ位置当たりのレベルの数
で乗算される。メモリ位置当たりのレベルの数を得るた
めに、情報の２つの追加部分は上記式（２）に加えて必
要とされる。式（２）によって面当たりのメモリ位置の
数が付与され、これに対して、走査当たりの面の数（例
えば、１／２）、及びレベル当たりの走査の回数（例え
ば、１／４）は以下のようにレベル当たりのメモリ位置
の数を得るために乗算される。

【０１０８】

【数６】

【０１０９】ここで、ＬＥＶＥＬはレベルを、ＳＣＡＮ
はスキャン（走査）を示す。最後に、２５６個の中間調
ドット平面における各エッジは輝度値をメモリ位置に割
り当てることによって描画される必要がある。描画され
るエッジが主として高速走査方向に対して垂直である場
合、タイミングを用いてエッジを描画し、またレンダリ
ング（描画）アルゴリズムは露光可能において最も急な
スロープを実行するために中間グレー値のないオンから
オフ、又はオフからオンの各遷移を利用することにな
る。レンダリングアルゴリズムはスポットの高速走査
幅、高速走査クロックの量子化、及び他のゼログラフィ
ック開発変換関数をさらに考慮しなければならない。

【０１１０】描画されるエッジが主として低速走査方向
に並行である場合、グレーを用いてエッジのサブ走査精
度を達成することになり、適切なグレー値はそのメモリ
位置に割り当てられることになる。レンダリングアルゴ
リズムは、（エッジ配設位置に対して輝度の直線性を設
定する）スポットの低速走査幅、使用中のレベルの数、
走査ピッチ、及び他のゼログラフィック開発変換関数を
さらに考慮しなければならない。これは図１０、及び図
１１乃至図２６において理解することができ、そこで、
高速走査は描画するためのタイミングを使用し、低速走
査は描画するグレーを使用している。既述されたよう
に、これらの輝度値はレーザダイオードによって書き込
まれるＤ／Ａ変換器に直接進む。

【０１１１】中間調ドットを描画する一つの方法は、メ
モリ位置に対する隣接過去及び未来におけるレーザスポ
ットのすべての可能位置におけるスポットの形状のガウ
スを成長させることである。中間調ドットの中心では
（例えば、書き込みブラックシステムについては）ガウ
スがフル・オンで、中間調ドットの外側ではガウスがフ
ル・オフであり、中間調ドットのエッジでは、描画中の
ドットの境界と一致するように露光エッジを全体にわた
って移動させるのにちょうど足りるぐらいに成長される
ように（すべてのガウスの複合合計である）、ガウスは
成長されることになる。いったんそれが実行されると、
その特定のメモリ位置に必要なレベルを書き込むことが
できる。

【０１１２】図３４を参照すると、可変モジュラスアド
レス累算器２７０のブロック図が示されている。アドレ
ス累算器２７０はＸアドレス累算器１９４とＹアドレス
累算器１９６（図２７及び図２８参照）の一方又は両方
に置換されてもよい。アドレス累算器２７０を使用する
ことによって、小形のメモリブロック又は異なる寸法の
中間調化セルを使用する機会が提供される。上記したこ
の方法は小数モジュラスを含む３２個までのモジュラス
を調整可能であることは理解できる。しかしながら、ア
ドレス指定に対しさらに多くのビットを追加することに
よって任意の寸法のモジュラスを想定することができ
る。可変モジュラス累算器はＸ累算器もしくはＹ累算
器、又はその両方に置換することができる。

【０１１３】可変アドレス累算器２７０はレジスタ２７
２を含み、レジスタ２７２はハーフトナーメモリブロッ
クをアドレス指定する際に使用される５ビットの整数
値、即ち、ＡＤＤＲＥＳＳライン２７４、を提供する。
ＡＤＤＲＥＳＳライン２７４はＸＡＤＤＲライン又はＹ
ＡＤＤＲラインに置換することができる。アドレス累算
器２７０はさらに、ＭＵＸ２７６、スタートブロック２
７８、ＭＵＸ２８０、全加算器２８２、ＩＮＣレジスタ
２８４、ＩＮＣレジスタ２８４、及び減算器２８６を含
んでいる。

【０１１４】ＳＴＡＲＴブロック２７８における構成要
素は図２８に述べられた構成要素と等しく、同様にして
作動される。特に、レジスタ２９２はレジスタ２１８と
２３８に相当する。全加算器２９４は加算器２２０と２
４０に相当する。同じように、ＭＵＸ２９６はＭＵＸ２
２４と２４２と同様であり、ＩＮＣレジスタ２９８はＩ
ＮＣレジスタ２２６とＩＮＣレジスタ２４４に相当す
る。ＩＮＣレジスタ２９８はＳｌｏｗＢｏＬＩＮＣ値で
ロードされ、Ｘアドレスとして使用中である場合にはＸ
ＳｌｏｗＢｏＬＩＮＣ値で、またＹアドレスとして使用
中である場合にはＹＳｌｏｗＢｏＬＩＮＣ値で、それぞ
れロードされる。最後に、ＦＩＲＳＴレジスタ２９９は
ＦＩＲＳＴレジスタ２２８とＦＩＲＳＴレジスタ２４６
と同様であり、Ｘ及びＹのＳｌｏｗＢｏＬＦＩＲＳＴ値
でロードされる。アドレス累算器２７０のその他の構成
要素をアドレス累算器１９４と１９６で比較すると、レ
ジスタ２７２はレジスタ２１０とレジスタ２３０と同様
である。ＭＵＸ２７６はＭＵＸ２１４とＭＵＸ２３４に
相当する。さらに、加算器２８２は加算器２１２と加算
器２３２と同様である。

【０１１５】アドレス累算器２７０の可変モジュラス動
作に戻って、所望のモジュラス数が減算器２８６に供給
される。ＩＮＣレジスタ２８４はＦａｓｔＳｔｅｐＩＮ
Ｃ値でプレロードされる。加算器２８２とレジスタ２７
２はＦａｓｔＳｔｅｐＩＮＣ増分の値を累積すると、減
算器２８６はモジュラスライン２８８の値よりも大きい
か否かを決定するために累積値を評価している。累積値
がモジュラス値よりも大きい場合、減算器２８６のライ
ン２９０を実行し、ＭＵＸ２８０を切り替えて、減算器
２８６の値をレジスタ２７２にロード可能にしている。
この切替えによって、レジスタ２７２のモジュラス値を
本質的に抜き出して５個の整数アドレスビットをクリア
し、これはロールオーバに相当する。さらにレジスタ２
７２における値は再度累算を開始することができる。こ
のため、アドレスライン２７４上の値はモジュラス値よ
りも大きいことはなく、中間調メモリは設定モジュラス
でアドレスされる。

【０１１６】マイクロセグメンタの目的は、エッジがレ
ンダリングされる際に、システムの解像度よりも微細な
精度で、セグメント化を行なったり、又は、データソー
ス間での切り替え（スイッチング）を行なったりするこ
とである。超高感度プリンタでは、この精度は高速走査
方向及び低速走査方向の両方向においてシステムのマイ
クロアドレス可能度と等しいこともある。

【０１１７】図３５には、本発明に従ってマイクロセグ
メンタ３００を有する変更型単一チャネル超高感度イメ
ージャサブシステムのブロック図が示されている。図３
５は、マイクロセグメンタブロック３００が付加されて
いることを除き、図２と同様である。想定され得るよう
に、図３５に示される変更チャネルは図３のそれと同様
に複数チャネルシステムに拡張される可能性がある。一
貫性のために、既述された同一要素には同一符号が使用
される。さらに、明確にするために、セグメンタ６２は
以下「マクロセグメンタ（macro segmenter)６２」と称
される。

【０１１８】マイクロセグメンタ３００は、再標本化
（再サンプリング）補間回路６０、スレショルダ６８、
及びハーフトナー７０から画像データを受信する。マイ
クロセグメンタ３００への他の入力は、再標本化補間回
路６０からの２次元スロープ情報、ライン８５、及び、
マクロセグメンタ６２からのマクロセグメント化ビッ
ト、ライン６４、を含んでいる。マイクロセグメンタ３
００はグレースケール出力画像データをＤ／Ａ変換器７
６に直接提供する。

【０１１９】マイクロセグメント化の概念は、図３６乃
至図３８を参照して説明される。図３６はマクロセグメ
ント化の具体例を示している。例えば、各画素が３００
分の１インチである画素の３ｘ３ブロックがレンダリン
グされる。各画素は対応マクロセグメント化ビットを有
し、これは図３６において各画素領域の斜交平行線の陰
影によって表示される。陰影の付いている画素は中間調
処理されることになり、貫通する転移（移行）エッジ３
０８を有する陰影の付いていない画素はしきい値処理さ
れることになる。中間調化アルゴリズムからしきい値化
アルゴリズムへの切り替えは、３００分の１インチの境
界上で実行される。

【０１２０】一方、図３７には、マイクロセグメント化
の具体例が示されている。エッジ３０８を備えた画素の
同じ３ｘ３ブロックが示されているが、中間調処理とし
きい値処理との間の移行（遷移）は、前のような３００
分の１インチの代わりに、４８００分の１インチの精度
で定義されている。マイクロセグメント化によって、レ
ンダリング位置がイプシロン（ε）だけ離れた選択距離
内にある場合、しきい値化アルゴリズムの利用が可能に
なる。これによって、中間調化（グレー）画像領域とし
きい値化（黒又は白）画像領域との間の段付き変位（例
えば、領域３１１と３１２）として示される望ましくな
いアーティファクトの回避に役立つ。

【０１２１】ここに述べられたようなマイクロセグメン
ト化では、エッジまでの距離を用いて中間調化アルゴリ
ズムとしきい値化アルゴリズムとの切り替えの時期を決
定する。図８を参照するスロープしきい値処理の説明に
あるように、再標本化補間回路によって供給される輝度
値（濃度値）及び対応２次元スロープ値が与えられる
と、エッジまでの距離を決定することができる。図３８
は、ライン３１５と３１６の追加を除いて図８と同様で
あり、これらラインは、レンダリングされるエッジ１６
６の距離ε内にあるように計算される。

【０１２２】距離ｘ＞εである場合、マイクロセグメン
タは出力データに対してハーフトナーを選択する。距離
がｘ＜εである場合、マイクロセグメンタは出力データ
に対してスレショルダに切り替える。理解されるよう
に、マイクロセグメンタはまた、一つの又は複数の中間
機能を、出力データに対して中間調処理又はしきい値処
理との間における何か、を選択することもある。図３９
を参照すると、マイクロセグメンタ３００、及びそのマ
クロセグメンタ６２と、再標本化補間回路６０と、スレ
ショルダ６８と、ハーフトナー７０と、Ｄ／Ａ変換器７
６との関係についての詳細ブロック図が示されている。
マイクロセグメンタ３００はマイクロセグメント化機能
ブロック３２０と、ＡＮＤゲート３２２と、ＭＵＸ３２
４とを有する。

【０１２３】マイクロセグメント化機能ブロック３２０
は、再標本化補間回路６０からの輝度値ＩＮＴＥＲＰＹ
ＩＮＴＥＲＰＸと２次元スロープ値ＳＬＯＰＥＸとＳＬ
ＯＰＥＹＩＮＴＥＲＰＸを使用して、エッジまでの距離
を決定し、これにより、入力値の組み合わせごとにεを
用いてマイクロセグメント化値を決定する。ブロック３
２０は、スレショルダ６８にあるものとほぼ同様のルッ
クアップテーブルである可能性がある。この場合、メモ
リは、輝度のすべての可能とされる組み合わせに対する
位置、ＸスロープとＹスロープ、を含み、例えば、４８
００分の１インチの精度でアクセスされる。マイクロセ
グメント化ビットはこれらのメモリ位置で提供され得
る。マイクロセグメント化ビットは、現在の再標本地点
が目標エッジのε内にあるかを決定することによって導
出される。あるいはまた、マイクロセグメント化機能ブ
ロック３２０は、その入力値を用いてリアルタイム計算
を実行中である可能性もある。

【０１２４】どちらの場合にも、マイクロセグメント化
ビットはマクロセグメンタ６２からのマクロセグメント
化ビット６４を伴ったＡＮＤゲート３２２への入力であ
る。この結果は、ＭＵＸ３２４への選択入力である。Ｍ
ＵＸ３２４は、スレショルダ６８又はハーフトナー７０
の一方からＤ／Ａ変換器７６へ送信されるための出力デ
ータを選択する。図面から理解できるように、マクロセ
グメント化ビット６４は、マイクロセグメント化機能の
ためのしきい値処理によってＭＵＸ３２４のセレクトラ
イン上に効果が生じられるように切り替えられなければ
ならない。言い換えれば、マイクロセグメント化は、マ
クロセグメンタが中間調処理を選択した場合には効果が
ないことになる。

【０１２５】図４０には、マイクロセグメンタ３００、
及びそのマクロセグメンタ６２と、再標本化補間回路６
０と、スレショルダ６８と、ハーフトナー７０と、Ｄ／
Ａ変換器７６との関係についての別の実施例の詳細ブロ
ック図が示されている。この場合、マイクロセグメンタ
３００は、マイクロセグメント化機能ブロック３２０
と、ＡＮＤ機能３２６と、ＭＵＸ３２８と、中間機能ブ
ロック３３０を有する。

【０１２６】マイクロセグメント化機能ブロック３２０
は、ルックアップテーブルの各アドレスごとに２ビット
のマイクロセグメント化データを提供する。これらの２
ビットは、２つのセレクトビットをＭＵＸ３２８に提供
するＡＮＤ機能（装置）３２６によってマクロセグメン
タビット６４で論理積される。この場合、マイクロセグ
メント化機能は、スレショルダ６８、ハーフトナー７
０、中間機能ブロック３３０のどれか一方から出力デー
タを選択することができる。マイクロセグメント化ブロ
ック３２０の２ビット出力は、エッジまでの距離によっ
て、２つの異なるイプシロン（ε）、例えば、値ε₀と
ε₁、に対する比較を表わすことができる。例えば、い
ったんマクロセグメント化ビット６４がスレショルダを
選択するように設定されると、マイクロセグメント化機
能３２０は、エッジまでの距離がε ₁である地点までハ
ーフトナー７０からデータを選択し続けることもある。
その地点では、マイクロセグメント化機能３２０は、エ
ッジまでの距離がε₀内にあるまで中間ブロック３３０
からデータを選択するように切り替えることができる。
ε₀では、ＭＵＸ３２４は次にスレショルダ６８からデ
ータを選択するように切り替えられることもある。

【０１２７】中間ブロック３３０は、グレースケール出
力データを提供する機能であり、中間調データとしきい
値化データの組み合わせである可能性があるが、これに
限定されるものではない。図示のように、中間機能３３
０はハーフトナー７０とスレショルダ６８から入力デー
タを受信する。中間ブロック３００で計算可能とされる
１つの関数は、しきい値化データと中間調化データの平
均であり、変位効果を生成する。同種の変位データを提
供することのできる他のアルゴリズムを想定することも
できる。さらに、中間ブロック３３０が事前計算された
値を有するルックアップテーブルである可能性もある。
さらに、図面では１つだけ示されているにすぎないが、
数個の中間機能を実行することもできる。例えば、中間
範囲から選択するように多数の異なる種類のハーフトナ
ーとスレショルダであってもよい。

【０１２８】中間値を演算する別の方法は、計算された
エッジからの距離に基づいてスレショルダ出力とハーフ
トナー出力との間で線形補間することである。この場
合、スレショルダから中間機能ブロックへの出力の追加
のビットを含むことが便宜上、好ましい。これらのビッ
トはある所望の精度でエッジまでの距離を表すことにな
る。

【０１２９】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、エッジを印刷する際にマイクロセグメント化情報を
用いてエッジからのわずかな距離内でのみスレショルダ
に出力を使用でき、望ましくないアーティファクトの発
生が減じられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実行するために備えられたゼログラフ
ィックプリンタの簡略概略図である。

【図２】本発明による単一チャネル超高感度画像形成器
サブシステムのブロック図である。

【図３】本発明による２チャネル超高感度画像形成器サ
ブシステムの図である。

【図４】図２及び図３に示されるＦＩＦＯ及び位相／解
像度コントローラに含まれる要素を表わす図である。

【図５】図３に示されるグレー・インタレース・フォー
マッタに含まれる要素を表わすブロック図である。

【図６】図２及び図３に示される再標本化補間回路と位
相／解像度コントローラに含まれる要素を表わすブロッ
ク図である。

【図７】図６に示されるＹ補間回路、Ｘ補間回路、及び
スロープ補間回路に含まれる要素を表わすブロック図で
ある。

【図８】２次元におけるスロープしきい値処理の概念を
表わす図である。

【図９】スロープしきい値処理器の要素を示すブロック
図である。

【図１０】中間調ドットの全作成を概略的に表わした図
である。

【図１１】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図１２】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図１３】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図１４】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図１５】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図１６】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図１７】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図１８】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図１９】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図２０】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図２１】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図２２】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図２３】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図２４】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図２５】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図２６】中間調ドットの作成における工程を概略的に
表わした図である。

【図２７】ハーフトナーのブロック図である。

【図２８】図２６のハーフトナーのＸ及びＹ累算器のブ
ロック図である。

【図２９】図２７のＸ及びＹ累算器にロードされる値を
グラフィック表示した図である。

【図３０】中間調ドットをグラフィック表示した図であ
る。

【図３１】中間調ドットをグラフィック表示した図であ
る。

【図３２】中間調ドットをグラフィック表示した図であ
る。

【図３３】中間調ドットをグラフィック表示した図であ
る。

【図３４】ハーフトナーメモリブロックをアドレス指定
するために使用される可変係数累算器のブロック図であ
る。

【図３５】本発明によるマイクロセグメンタを有する変
更型単一チャネル超高感度イメージャサブシステムのブ
ロック図である。

【図３６】画素境界線上にマクロセグメント化の概念を
描画する概略図である。

【図３７】サブ画素境界線上にマイクロセグメント化の
概念を描画する概略図である。

【図３８】輝度及び２次元スロープ情報を用いてエッジ
に対する距離を視覚する概念を描画する概略図である。

【図３９】図３５のマイクロセグメンタと、印刷システ
ムにおける他の要素との関係を示す詳細ブロック図であ
る。

【図４０】図３５のマイクロセグメントと、印刷システ
ムにおける他の要素との関係を示す詳細ブロック図であ
る。

【符号の説明】

６０再標本化補間回路６２マクロセグメンタ６８スレショルダ７０ハーフトナー７６Ｄ／Ａ変換器３００マイクロセグメンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｔ 15/00 Ｈ０４Ｎ 1/405 9365−5ＬＧ０６Ｆ 15/72 Ｇ 9365−5Ｌ４６０Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｂ (72)発明者ドナルドジェイ．カリーアメリカ合衆国カリフォルニア州 94025 メンロパークレランドアヴェニュー 333

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上に画像データをレンダリング
するための超高感度印刷システムであって、前記画像デ
ータは高速走査方向及び直交する低速走査方向において
前記記録媒体上で画素のアレイとしてレンダリングさ
れ、グレースケール入力画像データを供給するためのデータ
ソースを有し、グレースケール出力画像データをレンダリングするため
の走査デバイスを有し、前記走査デバイスは、前記低速
走査方向における書き込みピッチと、前記高速走査方向
における書き込みピッチで、前記記録媒体上に走査スポ
ットを書き込むための書き込みデバイスを有し、前記グレースケール入力画像データをグレースケール出
力画像データに変換するための変換回路構成を有し、前
記変換回路構成は、ハーフトナー、スレショルダ、及び
選択デバイスを有し、前記選択デバイスは前記スレショ
ルダ又は前記ハーフトナーの何れか一方を選択して前記
グレースケール出力画像データを提供し、前記選択デバ
イスはマクロ選択機能とマイクロ選択機能を含み、前記
マイクロ選択機能は、前記低速走査方向又は前記高速走
査方向の一方における前記書き込みピッチよりも微細な
精度で前記スレショルダ又は前記ハーフトナーの一方を
選択することができ、前記グレースケール出力画像データに従って前記走査ス
ポットの各々を輝度変調するために前記変換回路構成と
前記走査デバイスとの間に接続される変調デバイスを有
する、超高感度印刷システム。
【請求項２】前記変換回路構成は、前記グレースケー
ル出力画像データを提供するための少なくとも一つの中
間機能をさらに有し、前記中間機能は前記低速走査方向
又は前記高速走査方向の一方における前記書き込みピッ
チよりも微細な前記精度で前記選択デバイスにより選択
可能とされる、請求項１記載の超高感度印刷システム。