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

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。