JPH1070658A - 閾値マトリクスパターンの作成方法およびハーフトーン画像の記録方法 - Google Patents

閾値マトリクスパターンの作成方法およびハーフトーン画像の記録方法

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JPH1070658A
JPH1070658A JP8247291A JP24729196A JPH1070658A JP H1070658 A JPH1070658 A JP H1070658A JP 8247291 A JP8247291 A JP 8247291A JP 24729196 A JP24729196 A JP 24729196A JP H1070658 A JPH1070658 A JP H1070658A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像記録装置のスポットピッチとスポット幅
が等しくない場合にも、所望の濃度を有するハーフトー
ン画像を得ることのできる技術を提供する。 【解決手段】 閾値マトリクスの領域を、ハーフトーン
画像における記録の最小単位である1ドットにそれぞれ
関連付けられる複数の単位領域に区分する。そして、各
単位領域を、画像記録装置で記録しうる最小単位である
スポットをそれぞれ記録するためのN個(Nは1以上の
整数)のスポット位置を含む記録領域と、少なくとも1
個のスポット位置を含む非記録領域とに区分する。記録
領域内の各スポット位置には、100%未満の画像デー
タレベルに応じてスポットが記録される閾値を割り当て
る。また、非記録領域内の各スポット位置には、少なく
とも100%未満の画像データレベルにおいては前記ス
ポットの記録が行われない閾値を割り当てる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、画像記録装置を
用いて多階調画像データをハーフトーン化する際に使用
される閾値マトリクスパターンを作成する方法、およ
び、この閾値マトリクスを用いたハーフトーン画像の記
録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】印刷の分野においては、連続調の原稿画
像をハーフトーン化することによってハーフトーン画像
である印刷画像が作成される。このハーフトーン化の際
には、原稿画像の画像データを、閾値マトリクスから読
み出された閾値と比較することによって、ハーフトーン
画像を表す画像記録信号が生成される。ハーフトーン化
の方法としては、網点を用いる方法と、周波数変調スク
リーニング(FMスクリーニング)と呼ばれる方法とが
ある。
【0003】網点は一定の間隔で格子状に配列され、網
点画像の濃度は単位面積当たりの網点の面積によって表
現される。すなわち、網点は、その配列が一定で、原稿
画像の濃度に応じて各網点のサイズが変化するものであ
る。換言すれば、網点による画像の再現は振幅変調(A
M)によって画像の濃淡を表現する方法である。
【0004】これに対して、FMスクリーニングは、周
波数変調によって画像の濃淡を表現する方法である。す
なわち、FMスクリーニングでは、インクがのるドット
のサイズは一定とし、画像の濃度に応じてドットの出現
頻度が変化する。FMスクリーニングでは、中間調領域
において、従来の網点に比べて小さいドットが数多く分
散しているので、連続調原稿画像を高分解能で再現する
ことが可能である。
【0005】FMスクリーニングにおいては,各ドット
のサイズは画像記録装置のスポットのピッチに依存す
る。この明細書において、「スポット」とは、画像記録
装置における記録のオン/オフの1単位を意味する。一
方、「ドット」とは、ハーフトーン画像において観察さ
れる最小の記録単位を意味する。1ドットは、複数のス
ポットで構成されることがある。画像記録装置(画像出
力装置とも呼ばれる)としては、感光媒体に画像を光学
的に記録する光学式画像記録装置や、印刷紙上にインク
を直接塗る(あるいは吹き付ける)ことによって印刷物
を作成するデジタル印刷機等を含んでいる。
【0006】一般に、画像記録装置のスポットピッチが
小さいほど、ドットのサイズを小さくすることが可能で
ある。より滑らかな画像を得るには各ドットは小さいこ
とが望ましい。しかし、ドットを小さくするために画像
記録装置のスポットピッチを小さくすると、ドットの周
囲長の総和が長くなり、この結果、大きなドットゲイン
(ドットの太り)やドットロス(ドットの細り)が生じ
る傾向があることが知られている。スポットの所定数の
集合(例えば3x3スポット)を最小のドット単位とす
るのは、このようなドットゲインやドットロスを小さく
するためである。一般に、印刷可能なドットの最小サイ
ズは20ミクロン前後と言われている。
【0007】図1は、スポットSPとドットDTの関係
の一例を示す説明図である。この例では、3×3に配列
された9個のスポットSPによって、1つのドットDT
が構成されている。また、副走査方向xと主走査方向y
に沿ったスポットピッチPsx,Psyは、スポット幅Ws
x,Wsyにそれぞれ等しい。また、ドットピッチPdx,
Pdy,もドット幅Wdx,Wdyにそれぞれ等しい。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図1の例のように、ス
ポットピッチPsx,Psyがスポット幅Wsx,Wsyにそれ
ぞれ等しい場合には、原稿の画像濃度を精度よく再現す
るハーフトーン画像を記録することができる。しかし、
実際には、画像記録装置によっては、スポットピッチと
スポット幅が等しくない場合がある。図2は、スポット
ピッチとスポット幅が等しくない場合を示す説明図であ
る。図2(A)は、図1と同じものであり、スポットピ
ッチとスポット幅が等しい。
【0009】図2(B)は、主走査方向yのスポット幅
WsyがスポットピッチPsyよりも大きい画像記録装置の
例である。この場合には、1つのスポットが、縦長の形
状を有している。図3は、このような縦長のスポットの
パワー分布を示す説明図である。図3においては、2つ
の単一光学スポットによって、1つの複合光学スポット
が構成されている。この画像出力装置では、1個の光学
スポットでは出力が足りないため、出力の確保のために
2個の光学スポットをまとめて用いている。このような
1つの複合光学スポットが、図2(B)の1つのスポッ
トSP(記録スポットとも呼ぶ)に相当する。図2
(C)は、副走査方向xのスポット幅Wsxがスポットピ
ッチPsxよりも大きい画像記録装置の例である。図2
(C)のスポットSPも、図3で説明した複合光学スポ
ットである。図2(D)は、主走査方向yと副走査方向
xのスポット幅Wsy,WsxがいずれもスポットピッチP
sy,Psxより大きい画像記録装置の例である。このよう
なスポットは、1つの光学スポットの径を十分に絞りき
れない場合に形成される。
【0010】図2(B)の例では、主走査方向のスポッ
ト幅WsyがスポットピッチPsyよりも大きいので、3×
3配列の9個のスポットで構成される1ドットDTの主
走査方向の幅Wdyが、ドットピッチPdyよりも大きくな
ってしまう。同様に、図2(C)では、副走査方向のド
ット幅WdxがドットピッチPdxよりも大きい。また、図
2(D)では、主走査方向と副走査方向のドット幅Wd
y,WdxがそれぞれのドットピッチPdy,Pdxよりも大
きい。
【0011】このように、画像記録装置のスポットピッ
チとスポット幅が等しくない場合にはドット幅とドット
ピッチが一致しなくなるので、記録されたハーフトーン
画像の濃度が、所望の画像濃度よりもかなり高くなって
しまうという問題があった。
【0012】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、画像記録装置の
スポットピッチとスポット幅が等しくない場合にも、所
望の濃度を有するハーフトーン画像を得ることのできる
技術を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、第1の発明
は、画像記録装置を用いて多階調画像データをハーフト
ーン化する際に使用される閾値マトリクスパターンを作
成する方法であって、前記閾値マトリクスの領域を、ハ
ーフトーン画像における記録の最小単位である1ドット
にそれぞれ関連付けられる複数の単位領域に区分し、各
単位領域を、前記画像記録装置で記録しうる最小単位で
あるスポットをそれぞれ記録するためのN個(Nは1以
上の整数)のスポット位置を含む記録領域と、少なくと
も1個のスポット位置を含む非記録領域とに区分し、前
記記録領域内の各スポット位置には、100%未満の画
像データレベルに応じて前記スポットが記録される閾値
を割り当てるとともに、前記非記録領域内の各スポット
位置には、少なくとも100%未満の画像データレベル
においては前記スポットの記録が行われない閾値を割り
当てることを特徴とする。
【0014】ここで、「記録」とは、スポット位置を何
らかの方法で記録状態にするような種々の場合を含む用
語である。例えば、光ビームを用いた光学式画像記録装
置においては、光ビームによって各スポット位置を露光
することを意味する。また、インクを塗布することによ
って印刷物を直接印刷するような画像記録装置において
は、各スポット位置にインクを塗布することを意味す
る。
【0015】第1の発明によれば、100%未満の画像
データレベルでは、非記録領域内のスポット位置にはス
ポットが記録されず、記録領域内のスポット位置にのみ
スポットが記録される。従って、スポット幅がスポット
ピッチよりも大きな場合にも、記録領域内のスポット位
置に記録されたスポットによって、所望のサイズのドッ
トが形成されるようにすることができる。この結果、所
望の濃度を有するハーフトーン画像を得ることができ
る。
【0016】上記第1の発明において、前記非記録領域
は、前記閾値マトリクスの領域内において、主走査方向
と副走査方向の少なくとも一方に平行に、かつ、前記単
位領域のピッチと等しい一定のピッチで規則的に配列さ
れた帯状の領域を形成するように設定されていることが
好ましい。
【0017】スポット幅がスポットピッチより大きい場
合、スポットがスポット位置よりはみ出す領域は画像記
録装置ごとに一定に決まり、このはみ出し領域が記録動
作に伴って、主走査方向と副走査方向の少なくとも一方
に規則的に継続されるので、上記のように非記録領域を
形成することによって、効果的に所望サイズのドットを
形成できる。
【0018】また、上記第1の発明において、各記録領
域内の前記N個のスポット位置に対しては同じ閾値が割
り当てられていることが好ましい。
【0019】こうすれば、1つの画像データレベルに応
じて、N個のスポットが同時に記録されて1ドットが形
成される。
【0020】第2の発明は、画像記録装置を用いてハー
フトーン画像を記録媒体上に記録する方法であって、
(a)上記第1の発明の方法で作成された閾値マトリク
スパターンから読み出された閾値と多階調画像データと
を比較し、その比較結果に応じて画像記録信号を生成す
る工程と、(b)前記画像記録装置において記録しうる
最小単位であるスポットのオン/オフを前記画像記録信
号に応じて制御することによって、前記記録媒体上にハ
ーフトーン画像を記録する工程と、を備えることを特徴
とする。
【0021】こうすれば、所望の濃度を有するハーフト
ーン画像を記録することができる。
【0022】上記第2の発明において、前記工程(a)
は、(1)前記画像記録装置における前記スポットの主
走査方向幅Wsyが前記スポットの主走査方向ピッチPsy
の整数倍になるように前記主走査方向幅Wsyと主走査方
向ピッチPsyの少なくとも一方を調整するとともに、前
記スポットの副走査方向幅Wsxが前記スポットの副走査
方向ピッチPsxの整数倍になるように前記副走査方向幅
Wsxと副走査方向ピッチPsxの少なくとも一方を調整す
る工程と、(2)前記単位領域の面積を、前記記録領域
内の前記N個のスポット位置において前記スポットをそ
れぞれ記録して形成される1ドットの面積に等しく設定
する工程と、(3)前記非記録領域の面積を、前記単位
領域の面積から、前記スポットの主走査方向ピッチPsy
と副走査方向ピッチPsxとを乗じた面積のN倍の面積N
・Psy・Psxを減じた値に設定する工程と、を備えるこ
とが好ましい。
【0023】こうすれば、記録領域内のN個のスポット
を記録した時に、単位領域の面積に等しい面積を有する
ドットを1つ形成することができる。
【0024】あるいは、上記第2の発明において、前記
工程(a)は、(1)前記単位領域の面積を、前記記録
領域内の前記N個のスポット位置において前記スポット
をそれぞれ記録して形成される1ドットが、ドットゲイ
ンによって変形した後の変形ドットの面積に等しくなる
ように設定する工程と、(2)前記非記録領域の面積
を、前記単位領域の面積から、前記スポットの主走査方
向ピッチPsyと副走査方向ピッチPsxとを乗じた面積の
N倍の面積N・Psy・Psxを減じた値に設定する工程
と、を備えるようにしてもよい。
【0025】こうすれば、ドットゲイン後の変形ドット
の面積が、単位領域の面積に等しくなるので、ドットゲ
インを考慮した所望の濃度のハーフトーン画像を得るこ
とができる。
【0026】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。図4は、この発明の実施例におけ
る閾値マトリクスの領域区分の3つの例を示す説明図で
ある。図4(A),(B),(C)のそれぞれは、3×
3に配列された9つの単位領域UAを含んでいる。ま
た、各単位領域UAは、記録領域RAと、非記録領域N
RAとに区分されている。記録領域RAは、100%未
満の画像データレベルにおいてスポットの記録が行われ
る領域である。非記録領域NRAは、少なくとも100
%未満の画像データレベルにおいてはスポットの記録が
行われない領域である。後述するように、非記録領域N
RAは、100%の画像データレベルにおいてスポット
が記録されてもよく、また、100%の画像データレベ
ルにおいてもスポットが記録されないようにしてもよ
い。
【0027】図4(A)の例では、非記録領域NRAが
副走査方向xに平行な帯状の領域を形成している。これ
らの帯状の非記録領域NRAは、主走査方向yに沿った
単位領域UAのピッチに等しいピッチで規則的に配列さ
れている。後述するように、各単位領域UA内の記録領
域RAは、N個(Nは1以上の整数)のスポット位置を
有している。また、非記録領域NRAも1つ以上のスポ
ット位置を有している。
【0028】図4(B)の例では、非記録領域NRAが
主走査方向yに平行な帯状の領域を形成しており、これ
らの帯状の非記録領域NRAは、副走査方向xに沿った
単位領域UAのピッチに等しいピッチで規則的に配列さ
れている。図4(C)の例では、非記録領域NRAが主
走査方向yと副走査方向xに平行な帯状の領域をそれぞ
れ形成しており、これらの帯状の非記録領域NRAは、
単位領域UAの主走査方向yと副走査方向xのピッチに
等しいピッチでそれぞれ規則的に配列されている。
【0029】図5は、図4(A)の閾値マトリクスの具
体例を示す説明図であり、副走査方向に平行な帯状の非
記録領域NRAを有する閾値マトリクスの一例を示して
いる。閾値マトリクスは、格子状に配列された各スポッ
ト位置に、閾値が割り当てられたマトリクスである。図
5の左上に示すように、1つの単位領域UAは、3×3
に配列された9個のスポット位置を含んでいる。また、
1つの記録領域RAは3×2に配列された6個のスポッ
ト位置を有しており、1つの非記録領域NRAは3×1
に配列された3個のスポット位置を有している。
【0030】図5の閾値マトリクスは、0〜255まで
の画像データレベルに応じて、0%〜100%の画像濃
度を再現するための1組の閾値マトリクスである。この
閾値マトリクスを全画像領域にタイル状に繰り返し適用
することによって、0%〜100%の濃度範囲のハーフ
トーン画像を記録することができる。但し、実際には、
これとは閾値配列が多少異なる複数種類の閾値マトリク
スを配列した大サイズの閾値マトリクスを用いて、全画
像領域をハーフトーン化する方が好ましい。
【0031】図6は、図5に示す閾値マトリクスを用い
てドットを記録する様子を示す説明図である。図6
(A)は、1つの単位領域UAを示している。記録領域
RA内の各スポット位置には、閾値として67が割り当
てられている。また、非記録領域NRA内の各スポット
位置には、閾値として255が割り当てられている。こ
の実施例では、スポットの記録(オン)と非記録(オ
フ)を次の不等式で判断している。
【0032】 画像データID>閾値TD:オン …(1a) 画像データID≦閾値TD:オフ …(1b)
【0033】画像データIDは8ビットのデジタルデー
タであり、0〜255の範囲の値をとる。記録領域RA
内の各スポット位置には、画像データIDが68以上の
レベルの時にスポットが記録される。一方、非記録領域
NRAのスポット位置には閾値として255が割り当て
られているので、画像データが255(すなわち100
%画像データレベル)になってもスポットは記録されな
い。
【0034】図6(B)は、記録領域RA内の1つのス
ポット位置にスポットを記録した状態を示している。図
6(B)では、記録領域RA内のスポット位置(スポッ
トの中心位置)を黒丸「・」で示している。スポットピ
ッチPsx,Psyは、スポット位置のピッチであり、図6
の例では、スポットピッチPsx,Psyは6μmである。
【0035】図6(C)は、1スポットの構成を示して
いる。1スポットSPは、2つの略円形の光学スポット
を一部重なり合わせて構成されている。副走査方向のス
ポット幅Wsxは、副走査方向のスポットピッチPsxと等
しい。また、主走査方向のスポット幅Wsyは、主走査方
向のスポットピッチPsyの2倍に等しい。なお、一般に
は、副走査方向のスポット幅Wsxを副走査方向のスポッ
トピッチPsxのNx倍(Nxは1以上の整数)に設定
し、主走査方向のスポット幅Wsyを主走査方向のスポッ
トピッチPsyのNy倍(Nyは1以上の整数)に設定す
ればよい。但し、NxとNyのいずれか一方は2以上で
ある。
【0036】図6(D)は、記録領域RA内の6つのス
ポット位置においてそれぞれスポットを記録した状態を
示している。この時、6つのスポットによって、1つの
正方形のドットDTが形成される。ドットDTの一辺の
幅は18μmであり、単位領域UAの一辺の幅と等し
い。ここで、ドットDTとは、ハーフトーン画像で観察
される記録の最小単位である。なお、ドットDTの形状
は、正方形でなくともよいが、矩形に近い形状にするこ
とが好ましい。
【0037】図6(D)から解るように、6つのスポッ
トによって形成されるドットDTは、1つの単位領域U
Aから外側に一部分はみ出している。この単位領域UA
内の非記録領域NRAには、ドットが形成されない部分
が残されている。ドットDTと単位領域UAとのずれ
は、3μmである。また、ドットDTが単位領域UAか
ら外側にはみ出す領域と、非記録領域NRA内でドット
が形成されない領域とは同じ形状を有している。このよ
うに、各単位領域UAは、1つのドットDTに関連付け
られているが、各単位領域UAの中に1つのドットDT
が形成される必要はない。
【0038】図6(E)は、上下に隣接する2つのドッ
トが形成された状態を示している。これから理解できる
ように、隣接する複数の単位領域UAにおいて、それぞ
れの記録領域RA内の6つのスポット位置にスポットが
記録されると、ドットDTが隙間無く形成される。この
ようにするために、この実施例では、単位領域UAと、
記録領域RAと、非記録領域NRAのサイズを、以下の
ように決定している。
【0039】図7は、図6の例におけるドットDTの面
積Sdtと、単位領域UAの面積Suaと、記録領域RAの
面積Sraと、非記録領域NRAの面積Snra との関係を
示す説明図である。図7(A)は図6(D)と同じ図で
あり、1つの単位領域UAと1つのドットDTとの位置
関係を示している。図7(B),(C)は、単位領域U
AとドットDTとをそれぞれ別個に描いたものである。
単位領域UAの面積Suaは、記録領域RA内のスポット
位置にスポットをそれぞれ記録することによって形成さ
れる1ドットDTの面積Sdtに等しい。前述したよう
に、スポット幅Wsx,Wsyは、スポットピッチPsx,P
syの整数倍にそれぞれ設定されている。従って、1ドッ
トDTの面積Sdt(すなわち単位領域UAの面積Sua)
は、主走査方向と副走査方向のスポットピッチを乗じた
面積Psx・PsyのM倍に等しい。ここで、整数Mは、単
位領域UAに含まれるスポット位置の数であり、図7の
例ではM=9である。非記録領域NRAの面積Snra
は、単位領域UAの面積Suaから、主走査方向と副走査
方向のスポットピッチを乗じた面積Psx・PsyのN倍の
値N・Psy・Psxを減じた値に設定される。ここで、N
は、記録領域RAに含まれるスポット位置の数であり、
図7の例ではN=6である。従って、非記録領域NRA
の面積Snra は、(M−N)Psy・Psx=3Psy・Psx
である。記録領域RAの面積Sraは、主走査方向と副走
査方向のスポットピッチを乗じた面積Psx・PsyのN倍
の値に設定される。
【0040】以上のように、図5ないし図7に示す実施
例では、1つの単位領域UA内に、所定のサイズを有す
る非記録領域NRAを設定しているので、スポット幅が
スポットピッチよりも大きい場合にも、記録領域RA内
のスポット位置でスポットを記録することによって、1
つの単位領域UAと等しい面積を有するドットDTを形
成することができる。
【0041】図8は、図5に示す閾値マトリクスを用い
て平網(濃度が一様なハーフトーン画像)を記録した例
を示す説明図である。図8(A)は、濃度(ドット面積
率)が25%の平網を示している。太線は閾値マトリク
スの配置の境界を示しており、細線はドット配置の境界
を示している。1ドットは、一辺の幅が18μmの正方
形である。また、閾値マトリクスの配置とドットの配置
とは3μmずれている。図8(A)を注意して観察すれ
ば解るように、この25%の平網では、2×2に配列さ
れた各ドットグループの中で、1ドットずつ記録されて
いる。また、各ドットグループで記録されるドットの位
置はランダムに選択されている。図8(B)は、濃度が
50%の平網を示している。この50%の平網では、2
×2に配列された各ドットグループの中で、2ドットず
つ記録されている。また、各ドットグループで記録され
るドットの位置はランダムに選択されている。このよう
に、図5の閾値マトリクスでは、50%以下の濃度(ド
ット面積率)において、ドットが固まらずに分散するよ
うに閾値の分布が決定されている。このような閾値マト
リクスを用いることによって、ざらつきの少ない良質な
平網を再現することができる。
【0042】なお、画像データIDのレベルが100%
(=255)である場合には、閾値マトリクス内のすべ
てのドットが記録されて、いわゆるベタの画像が形成さ
れる。図5に示すように、非記録領域NRA内の3つの
スポット位置には、100%画像データレベルに等しい
閾値が割り当てられているので、100%画像データレ
ベルの時にもスポットが記録されない。それにも関わら
ず、100%画像データレベルではベタの画像が得られ
る。このように、図5ないし図8に示す実施例では、非
記録領域NRA内のスポット位置でスポットが記録され
ることはないが、1スポットのサイズがスポットピッチ
よりも大きいので、100%画像データレベルの時にベ
タの画像を記録することができる。
【0043】以上の説明からも理解できるように、非記
録領域NRA内の3つのスポット位置の閾値としては、
100%画像データレベルにおいて初めて記録される閾
値を割り当てておいてもよい。具体的には、非記録領域
NRA内の各スポット位置に254の閾値を割り当てて
もよい。一般には、非記録領域NRA内の各スポット位
置には、少なくとも100%画像データレベル未満にお
いてはスポットの記録が行われないような閾値を割り当
てておけばよい。一方、記録領域RA内の各スポット位
置には、100%未満の画像データレベルに対してスポ
ットが記録されるような閾値が割り当てられる。
【0044】図8から理解できるように、図5の閾値マ
トリクスは、FMスクリーニング用の閾値マトリクスで
ある。すなわち、図5の閾値マトリクスを用いて記録さ
れるハーフトーン画像では、インクがのるドットのサイ
ズが18μm×18μmで一定であり、画像の濃度に応
じてドットの出現頻度が変化する。
【0045】図9は、前述した図4(B)の閾値マトリ
クスの具体例を示す説明図であり、主走査方向に平行な
帯状の非記録領域NRAを有する閾値マトリクスの一例
を示している。図9の左上に示すように、1つの単位領
域UAは、3×3に配列された9個のスポット位置を含
んでいる。また、1つの記録領域RAは2×3に配列さ
れた6個のスポット位置を有しており、1つの非記録領
域NRAは1×3に配列された3個のスポット位置を有
している。図9の閾値マトリクスは、図5に示す閾値マ
トリクスにおける副走査方向に平行な非記録領域NRA
を、主走査方向に平行な領域に変更したものである。従
って、図6ないし図8で説明した内容は、副走査方向と
主走査方向とを入れ替えるだけで、図9の閾値マトリク
スにも同様に適用できる。
【0046】図10は、図4(C)の閾値マトリクスの
具体例を示す説明図であり、主走査方向と副走査方向に
平行な帯状の非記録領域NRAを有する閾値マトリクス
の一例を示している。図10の左上に示すように、1つ
の単位領域UAは、3×3に配列された9個のスポット
位置を含んでいる。また、1つの記録領域RAは2×2
に配列され4個のスポット位置を有しており、1つの非
記録領域NRAは逆L字型に配列された5個のスポット
位置を有している。なお、非記録領域NRA全体として
は、主走査方向に平行な帯状領域と、副走査方向に平行
な帯状領域とが十字型に交差した格子状の形状を有して
いる。
【0047】図11は、図10に示す閾値マトリクスを
用いてドットを記録する様子を示す説明図である。図1
1(A)は、1つの単位領域UAを示している。記録領
域RA内の各スポット位置には、閾値として67が割り
当てられている。また、非記録領域NRA内の各スポッ
ト位置には、閾値として255が割り当てられている。
【0048】図11(B)は、記録領域RA内の1スポ
ットを記録した状態を示している。スポットピッチPs
x,Psyは6μmである。1スポットSPは、1つの略
円形の光学スポットで構成されている。スポット幅Ws
x,Wsyは、スポットピッチPsx,Psyのぞれぞれ2倍
である。
【0049】図11(C)は、記録領域RA内の4つの
スポット位置(黒丸で示す)においてそれぞれスポット
を記録した状態を示している。この時、4つのスポット
によって、1つのドットDTが形成される。ドットDT
の一辺の幅は18μmであり、単位領域UAの一辺の幅
と等しい。図11(C)から解るように、1ドットDT
は、1つの単位領域UAから外側に一部分はみ出してお
り、また、この単位領域UA内の非記録領域NRAに
は、ドットが形成されない部分が残されている。ドット
DTの領域と単位領域UAとのずれは、主走査方向と副
走査方向に沿ってそれぞれ3μmである。ドットDTが
単位領域UAから外にはみ出す領域と、非記録領域NR
A内でドットが形成されない領域とは同じ形状を有して
いる。
【0050】図11(D)は、隣接する4つのドットが
形成された状態を示している。これから理解できるよう
に、隣接する複数の単位領域UAにおいて、それぞれの
記録領域RA内の4つのスポット位置にスポットが記録
されると、ドットDTが隙間無く形成される。
【0051】図12は、図11の例におけるドットDT
の面積Sdtと、単位領域UAの面積Suaと、記録領域R
Aの面積Sraと、非記録領域NRAの面積Snra との関
係を示す説明図である。図12(A)は図11(C)と
同じ図であり、1つの単位領域UAと1つのドットDT
との位置関係を示している。図12(B),(C)は、
単位領域UAとドットDTとをそれぞれ別個に描いたも
のである。図7の場合と同様に、単位領域UAの面積S
uaは、1ドットDTの面積Sdtに等しい。また、1ドッ
トDTの面積Sdt(すなわち単位領域UAの面積Sua)
は、M・Psx・Psy=9Psx・Psy(Mは単位領域UA
内のスポット位置の数)に等しい。非記録領域NRAの
面積Snra は、(M−N)Psy・Psx=5Psy・Psx
(Nは記録領域RA内のスポット位置の数)に等しい。
記録領域RAの面積Sraは、N・Psx・Psy=4Psx・
Psyに等しい。
【0052】以上のように、図10ないし図12に示す
実施例においても、1つの単位領域UA内に、所定のサ
イズを有する非記録領域NRAを設定しているので、ス
ポットの幅がスポットピッチよりも大きい場合にも、記
録領域RA内のスポット位置でスポットを記録すること
によって、1つの単位領域UAと等しい面積を有するド
ットDTを形成することができる。
【0053】図13は、図10に示す閾値マトリクスを
用いて平網を記録した例を示す説明図である。図13
(A)は、濃度(ドット面積率)が25%の平網を示し
ている。太線は閾値マトリクスの配置を示しており、細
線はドットの配置を示している。1ドットは、一辺の幅
が18μmの正方形である。また、閾値マトリクスの配
置とドットの配置とは、主走査方向と副走査方向にそれ
ぞれ3μmずれている。図13(A)を注意して観察す
れば解るように、この25%の平網では、2×2に配列
された各ドットグループの中で、1ドットずつ記録され
ている。また、各ドットグループで記録されるドットの
位置はランダムに選択されている。図13(B)は、濃
度が50%の平網を示している。この50%の平網で
は、2×2に配列された各ドットグループの中で、2ド
ットずつ記録されており、各ドットグループで記録され
るドットの位置はランダムに選択されている。このよう
に、図10の閾値マトリクスでは、50%以下の濃度
(ドット面積率)において、ドットが固まらずに分散す
るように閾値の分布が決定されている。このような閾値
マトリクスを用いることによって、ざらつきの少ない良
質な平網を再現することができる。
【0054】上述した各実施例では、記録領域RA内の
N個のスポットを記録することによって、単位領域UA
と同じサイズのドットDTを形成していた。ところが、
印刷製版工程によっては、ドットゲインによるドットD
Tの太りを考慮してドットDTのサイズを決定する必要
がある場合がある。ここで、「ドットゲイン」とは、印
刷製版工程における2つの画像の間の画像濃度の増加率
であり、簡単にいえば、「ドットの太り」を意味する。
印刷製版工程としては、原稿画像の画像データに基づい
て網フィルムに記録されたハーフトーン画像を形成する
網フィルム出力工程や、網フィルムのハーフトーン画像
を他の網フィルムや印刷版に転写する転写工程、あるい
は、印刷版を用いてハーフトーン画像を印刷する印刷工
程等がある。例えば、フィルム出力工程におけるドット
ゲインDGは、次の(2)式で算出される。
【0055】 DG(Ior)=(Ihf−Ior)/Ior …(2)
【0056】ここで、Iorは原稿画像における濃度
(%)、Ihfは網フィルムに記録されたハーフトーン画
像の濃度(ドット%)、DG(Ior)は原稿画像の濃度
Iorにおけるドットゲインである。
【0057】このようなドットゲインDGを考慮する必
要がある場合には、以下に説明するように、スポットの
記録によって形成されるドットDTのサイズを、ドット
ゲインを考慮して決定する。
【0058】図14は、ドットゲインを考慮する場合と
考慮しない場合のドットDTのサイズを比較して示す説
明図である。図14(A)は、ドットゲインを考慮しな
い場合を示しており、図11(C)に示すものと同じで
ある。この場合には、ドットDTの幅Wdx,Wdyは、単
位領域UAの幅Wux,Wuyとそれぞれ等しい。図14
(B)は、ドットゲインを考慮した場合を示している。
この場合には、4つのスポットを記録して形成されるド
ットDTの幅Wdx,Wdyは、単位領域UAの幅Wux,W
uyよりもそれぞれ小さい。換言すれば、図14(B)の
場合には、スポット幅が、スポットピッチの整数倍とは
なっていない。図14(B)において、斜線を付したド
ットゲイン領域DGAは、ドットゲインによって最初の
ドットDTから太った領域である。ドットゲイン後の変
形ドットDT’(=DT+DGA)の幅は、単位領域U
Aの幅Wux,Wuyとそれぞれ等しくなっている。図14
(B)のような変形ドットDT’を得るためには、印刷
製版工程におけるドットゲインDGを予め測定してお
き、そのドットゲインDGを考慮した後の変形ドットD
T’が、単位領域UAと同じサイズを有するように、ス
ポットピッチとスポットサイズの少なくとも一方を調整
すればよい。
【0059】図15は、スポットピッチとスポット幅が
不整合な場合の調整方法を示す説明図である。図15
(A)では、ドットゲインを考慮したスポットSP’の
スポット幅Wsx’,Wsy’が、スポットピッチPsx,P
syの整数倍になっていない。図15(B)は、スポット
ピッチを縮小することによって、スポット幅をスポット
ピッチの整数倍になるように調整する方法を示してい
る。すなわち、図15(B)の例では、スポットピッチ
Psx’,Psy’として、図15(A)のスポットピッチ
Psx,Psyよりも小さな値を使用している。この結果、
ドットゲインを考慮したスポット幅Wsx’,Wsy’が、
縮小後のスポットピッチPsx’,Psy’の整数倍になっ
ている。スポットピッチの調整は、画像記録装置におけ
るオン/オフのタイミングを調整することによって実現
することができる。
【0060】図15(C)は、スポット幅を縮小する方
法を示している。すなわち、図15(C)の例では、ド
ットゲインを考慮したスポット幅Wsx”,Wsy”とし
て、図15(A)のスポット幅Wsx’,Wsy’よりも大
きな値を使用している。この結果、ドットゲインを考慮
したスポット幅Wsx”,Wsy”が、スポットピッチPs
x,Psyの整数倍になっている。スポット幅の調整は、
光学式の画像記録装置においては、光学スポットのサイ
ズを調整することによって実現することができる。ま
た、インクをスポットに塗布するタイプの画像記録装置
においては、インクの吐出量を調整することによって実
現することができる。なお、スポットピッチとスポット
幅の両方を調整するようにしてもよい。
【0061】図15で説明したスポットピッチとスポッ
ト幅の調整は、ドットゲインを考慮しない場合にも同様
に適用することができる。この場合には、ドットゲイン
を考慮しないスポット幅Wsx,Wsyが、スポットピッチ
Psx,Psyの整数倍になるように、スポット幅とスポッ
トピッチの少なくとも一方を調整すればよい。
【0062】図16は、図10に示す閾値マトリクスを
用いて、ドットゲインを考慮したドットを記録する様子
を示す説明図であり、図11に対応する図である。図1
1(A)〜(D)と、図16(A)〜(D)とを比較す
れば理解できるように、ドットゲインを考慮した場合に
は、記録されるドットDTのサイズが、単位領域UAの
サイズよりもやや小さくなる。図17は、図16(D)
の状態から、印刷製版工程(例えば、網フィルム出力工
程、転写工程、印刷工程、あるいは、これらの中の複数
の工程)におけるドットゲインによってドットゲイン領
域DGAが付加された状態を示している。このように、
ハーフトーン画像の記録時において、単位領域UAのサ
イズよりも、ドットゲインによって太る領域(ドットゲ
イン領域DGA)の分だけ小さなドットDTを記録して
おくようにすることによって、ドットゲイン後の変形ド
ットDT’のサイズを、単位領域UAと等しくすること
が可能である。
【0063】図18は、この発明の実施例を適用する画
像記録装置の構成を示すブロック図である。この画像記
録装置は、多階調画像データIDを記憶する画像メモリ
20と、画像平面の副走査アドレス(Xアドレス)と主
走査アドレス(Yアドレス)をそれぞれ発生するアドレ
ス発生器24,26と、閾値マトリクスを記憶する閾値
マトリクスメモリ30と、閾値マトリクス内の副走査ア
ドレス(xアドレス)と主走査アドレス(yアドレス)
をそれぞれ発生するアドレス発生器32,34と、比較
器(コンパレータ)40と、出力装置50と、を備えて
いる。画像メモリ20には、色成分毎に異なる閾値マト
リクスが記憶されている。画像メモリ20と閾値マトリ
クスメモリ30には、複数の色成分のいずれか1つを示
す色成分指定信号Scが、図示しないコントローラ(例
えばCPU)から与えられている。
【0064】画像メモリ20からは、色成分指定信号S
cに応じた色成分の多階調画像データIDが、Xアドレ
スとYアドレスに応じて読出される。また、閾値マトリ
クスメモリ30からは、色成分指定信号Scに応じた色
成分の閾値TDがxアドレスとyアドレスに応じて読み
出される。
【0065】比較器40は、多階調画像データIDと閾
値TDを比較し、その比較結果に応じて各スポットのオ
ン/オフを示す記録信号RSを生成して出力装置50に
供給する。出力装置50としては、例えば、感光フィル
ムなどの感光媒体上にハーフトーン画像を記録する記録
スキャナや、印刷紙上にインクを直接塗布することによ
って印刷物を作成するデジタル印刷機等を使用すること
ができる。図18に示す画像記録装置は、上述した閾値
マトリクスを用いているので、出力装置50のスポット
ピッチとスポット幅が等しくない場合にも、所望の濃度
を有するハーフトーン画像を記録することができる。
【0066】なお、この発明は上記の実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】スポットSPとドットDTの関係の一例を示す
説明図。
【図2】スポットピッチとスポット幅が等しくない場合
を示す説明図。
【図3】縦長のスポットのパワー分布を示す説明図。
【図4】この発明の実施例における閾値マトリクスの領
域区分の3つの例を示す説明図。
【図5】副走査方向に平行な帯状の非記録領域NRAを
有する閾値マトリクスの一例を示す説明図。
【図6】図5に示す閾値マトリクスを用いてドットを記
録する様子を示す説明図。
【図7】図6の実施例におけるドットDTの面積Sdt
と、単位領域UAの面積Suaと、記録領域RAの面積S
raと、非記録領域NRAの面積Snra との関係を示す説
明図。
【図8】図5に示す閾値マトリクスを用いて平網を記録
した例を示す説明図。
【図9】主走査方向に平行な帯状の非記録領域NRAを
有する閾値マトリクスの一例を示す説明図。
【図10】主走査方向と副走査方向に平行な帯状の非記
録領域NRAを有する閾値マトリクスの一例を示す説明
図。
【図11】図10に示す閾値マトリクスを用いてドット
を記録する様子を示す説明図。
【図12】図11の実施例におけるドットDTの面積S
dtと、単位領域UAの面積Suaと、記録領域RAの面積
Sraと、非記録領域NRAの面積Snra との関係を示す
説明図であ。
【図13】図10に示す閾値マトリクスを用いて平網を
記録した例を示す説明図。
【図14】ドットゲインを考慮する場合と考慮しない場
合のドットDTのサイズを比較して示す説明図。
【図15】スポットピッチとスポット幅が不整合な場合
の調整方法を示す説明図。
【図16】図10に示す閾値マトリクスを用いて、ドッ
トゲインを考慮したドットを記録する様子を示す説明
図。
【図17】図16(D)の状態からドットゲインによっ
てドットゲイン領域DGAが付加された状態を示す説明
図。
【図18】この発明の実施例を適用する画像記録装置の
構成を示すブロック図。
【符号の説明】
20…画像メモリ 24,26…アドレス発生器 30…マトリクスメモリ 32,34…アドレス発生器 40…比較器 50…出力装置 NRA…非記録領域 Psx.Psy…スポットピッチ Pdx,Pdy…ドットピッチ RA…記録領域 RS…記録信号 Sdt…ドットDTの面積 Snra…非記録領域NRAの面積 Sra…記録領域RAの面積 Sua…単位領域UAの面積 SP…スポット Sc…色成分指定信号 UA…単位領域 x…副走査方向 y…主走査方向

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像記録装置を用いて多階調画像データ
    をハーフトーン化する際に使用される閾値マトリクスパ
    ターンを作成する方法であって、 前記閾値マトリクスの領域を、ハーフトーン画像におけ
    る記録の最小単位である1ドットにそれぞれ関連付けら
    れる複数の単位領域に区分し、 各単位領域を、前記画像記録装置で記録しうる最小単位
    であるスポットをそれぞれ記録するためのN個(Nは1
    以上の整数)のスポット位置を含む記録領域と、少なく
    とも1個のスポット位置を含む非記録領域とに区分し、 前記記録領域内の各スポット位置には、100%未満の
    画像データレベルに応じて前記スポットが記録される閾
    値を割り当てるとともに、 前記非記録領域内の各スポット位置には、少なくとも1
    00%未満の画像データレベルにおいては前記スポット
    の記録が行われない閾値を割り当てることを特徴とす
    る、閾値マトリクスパターンの作成方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の閾値マトリクスパターン
    の作成方法であって、 前記非記録領域は、前記閾値マトリクスの領域内におい
    て、主走査方向と副走査方向の少なくとも一方に平行
    に、かつ、前記単位領域のピッチと等しい一定のピッチ
    で規則的に配列された帯状の領域を形成するように設定
    されている、閾値マトリクスパターンの作成方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の閾値マトリクス
    パターンの作成方法であって、 各記録領域内の前記N個のスポット位置に対しては同じ
    閾値が割り当てられている、閾値マトリクスパターンの
    作成方法。
  4. 【請求項4】 画像記録装置を用いてハーフトーン画像
    を記録媒体上に記録する方法であって、(a)請求項1
    ないし3のいずれかに記載の方法で作成された閾値マト
    リクスパターンから読み出された閾値と多階調画像デー
    タとを比較し、その比較結果に応じて画像記録信号を生
    成する工程と、(b)前記画像記録装置において記録し
    うる最小単位であるスポットのオン/オフを前記画像記
    録信号に応じて制御することによって、前記記録媒体上
    にハーフトーン画像を記録する工程と、を備えることを
    特徴とするハーフトーン画像の記録方法。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のハーフトーン画像の記録
    方法であって、 前記工程(a)は、(1)前記画像記録装置における前
    記スポットの主走査方向幅Wsyが前記スポットの主走査
    方向ピッチPsyの整数倍になるように前記主走査方向幅
    Wsyと主走査方向ピッチPsyの少なくとも一方を調整す
    るとともに、前記スポットの副走査方向幅Wsxが前記ス
    ポットの副走査方向ピッチPsxの整数倍になるように前
    記副走査方向幅Wsxと副走査方向ピッチPsxの少なくと
    も一方を調整する工程と、(2)前記単位領域の面積
    を、前記記録領域内の前記N個のスポット位置において
    前記スポットをそれぞれ記録して形成される1ドットの
    面積に等しく設定する工程と、(3)前記非記録領域の
    面積を、前記単位領域の面積から、前記スポットの主走
    査方向ピッチPsyと副走査方向ピッチPsxとを乗じた面
    積のN倍の面積N・Psy・Psxを減じた値に設定する工
    程と、を備えるハーフトーン画像の記録方法。
  6. 【請求項6】 請求項4記載のハーフトーン画像の記録
    方法であって、 前記工程(a)は、(1)前記単位領域の面積を、前記
    記録領域内の前記N個のスポット位置において前記スポ
    ットをそれぞれ記録して形成される1ドットが、ドット
    ゲインによって変形した後の変形ドットの面積に等しく
    なるように設定する工程と、(2)前記非記録領域の面
    積を、前記単位領域の面積から、前記スポットの主走査
    方向ピッチPsyと副走査方向ピッチPsxとを乗じた面積
    のN倍の面積N・Psy・Psxを減じた値に設定する工程
    と、を備えるハーフトーン画像の記録方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100467582B1 (ko) * 2002-01-22 2005-01-24 삼성전자주식회사 이치화를 위한 어드레싱 방법 및 장치
US8215741B2 (en) 2009-03-24 2012-07-10 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Inkjet printer and printing method

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KR100467582B1 (ko) * 2002-01-22 2005-01-24 삼성전자주식회사 이치화를 위한 어드레싱 방법 및 장치
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