JPS61105170A - 網点形成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はＶＩｉ！１１数が多くて画賀を向上させること
ができる網点形成法に関する。

（ロ）従来技術 従来、レーザ光あるいはそれに類似した性質の光ビーム
で記録媒体を走査して画像を記録する方法が知られてお
り、このような画像記録法において、中間調を再現する
方法として網点法が知られている。１１点法とは記１ｔ
ｌｉ像の濃淡を面積の異なる微細な点の集合により視覚
的に表現する方法であり、このような網点を形成する方
法として、網点スクリーンを介して記録媒体を走査する
方法や、レーザ光源と記録媒体との間でレーザ光の光束
径を変化させる方法などが知られている。

もう少し詳細且つ具体的に説明するならば、従来の網点
形成の最も一般的な方法としては網点パターンをディザ
マトリクスで表わし、そのマトリクスの構成値（剥値）
と画像データとを比較しながら記録手段をＯＮ、ＯＦＦ
すなわち２値変調することにより網点画像を記録する方
法がある。この方法においては、網線数（網点を結んで
できる平行線）が多くなるにつれて網点を形成するため
のディザマトリクスの大きさが小さくなり、それに伴っ
て閾値の数が減少してしまい、それに従って階調表現能
力が低下して擬似輪郭など′ＷＭ賞低下の原因となる。

たとえば次の表１に示すようなマトリクスを用いて網点
を形成した場合、階調としてはわずかに３３階調であり
、ビーム径３０ｐｍのレーザビームをマトリクスに従っ
て記録媒体上３０μｍピッチでＯＮ・ＯＦＦすることに
より記録した場合は、ｗｉ線数としては約１５０４１／
インチになる。しかし、この程度の画質では印刷に用い
るには不充分である。

そこで画質をさらに向上するには、記録用レーザビーム
の径を細くしぼり、記録ピンチを小さくすればよいが、
レーザ光による走査では印刷に用いることのできる程度
の幅を走査させるためにはビーム径は２５μｍ程度が限
度であり、記録装置自体が高価になってしまう、ドラム
スキャナー型式にすることにより画質を改善することば
てきるが、記録速度や装置の大きさ、価格などに問題が
残る。

表　１　　。

表２ また表２に示すようなマトリクスを用いて網点を形成す
ることにより階調は６５階調に増加するが、表１のマト
リクスの場合は１つの網点要素に対して閾値がふり分け
られているのに対して表２のマトリクスでは２つの網点
要素にまたがって閾値がふり分けられているため、網点
周期以外の縦横のマトリクスの大きさに応じたパターン
が現れて見た目に気になりやはり画質が低下してしまう
という問題がある。

網点形成のもう１つの方法として、特開昭５７−２０４
５４６号には、原画像の濃淡に応じて半導体レーザの強
度を変調してレーザ光のスポット径を変化させ、それを
リス型フィルムなどの硬調性の記録媒体に露光させるこ
とにより中間調表現用の網点を発生させる方法が提案さ
れている。この方法は硬調性記録媒体とレーザ光との特
性を合わせるのに手間がかかるとともに、網点の形状が
すべて円または楕円となるので急激な濃度変化のある境
界部がなめらかにならず画質低下が生ずる。

またレーザ光のスポット径を微細に調整することはレー
ザノイズ、経時変化、温度条件などが力（らんできて制
御が厄介であるという問題もある。

（ハ）発明の目的および構成 本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、ディザ
マトリクスを用いて網点を形成する方法において、一点
を用いて記録される画像の画質を向上することを目的と
し、この目的を達成するために、画像データを所定のデ
ィザマトリクスの構成値と比較し、その比較結果に基づ
いて光強度分布が不均一なビーム光を３種類以上の変調
レベルで変調するようにしたものである。

（ニ）実施例 以下本発明を図面に基づいて説明する。

実施例の説明に先立って、本発明による網点形成法の原
理を説明する。

半導体レーザのレーザ光はその先軸に垂直な面で切った
場合その平面上における光強度分布（横モード）が第５
図に示すように不均一で、このような分布はガウス分布
と呼ばれており、光強度分布は半導体レーザの光出力を
変えることによって図に破線や鎖線で示したように変化
する。

度が急激に増し第６図に示すような光量−濃度特性曲線
が得られる。

本発明は、このことを利用して記録媒体の感光閾値Ｔｈ
以上でレーザ光の光強度を変調することにより記録媒体
上に当たる光スポツト径の面積を変化させろことができ
る点に着目しく第５図参照）これとディザマトリクスに
よる変調とを組合わせることによりディザマトリクスの
階調再現力板上の分Ｍ能で網点の面積を変化させること
ができるようにしたものである。

すなわち、同一のディザマトリクスを用いて綱点を形成
する場合、従来の方法ではＯＮ、ＯＦＦの２［制御によ
り２ドツトで網点を形成する場合に着目すると、第１図
（イ）に示すような２種類の網点Ａ１およびＡｔしか形
成できないが、本発明によればＯＮ、ＯＦＦのほかにた
とえば０゜５という中間の変調レベルを設定することに
より、同図（ロ）に示すような４種類の網点Ｂ＋　、Ｂ
ｔ　。

Ｂｓ、Ｂａを形成することができる。なお、第１図にお
いて、１１１がビームＯＮ、　　“０．５″がＯＮとＯ
ＦＦの中間レベルに当たる。

次に本発明による網点形成法の実施例を説明する。

第１の実施例として、網点パターン発生用のディザマト
リクスとして前掲の表１および後掲の表３の２種類を用
いる。

表３ −いま画像データをＤとし、その画像データＤと対比す
べきディザマトリクス内の値を表１についてはＭ＋、表
３についてはＭ３とすると、（ｉ）Ｄ≧Ｍ、ならばビー
ム強度を１１′（ｉｉ）Ｍｌ　≦Ｄ＜Ｍｓならばビーム
強度を’　０．５”（ｉｉ　）　Ｄ　＜　Ｍ　＋ならば
ビーム強度を′″０”となるようにレーザ光を変調する
ことにより２値変調による階調分解能の約２倍の６５階
調の網点を得ることができる。ここでビーム強度は１１
″〉“０．５”〉１０“である。

たとえば、第２図に示すような画像があって、点Ａ、　
Ｂ、　Ｃの両像データが３３．５．１０．３０であると
すると、点Ａに対するマトリクス値が表１では３３、表
３では３４であるから上記（ｉｌ　）に該当しビーム強
度は＠０．５″となる０点Ｂに対しては上記（１）に該
当しビーム強度は“１°、点Ｃに対しては上記（ｉＨ）
に該当しビーム強度は“０”となる。

上記実施例では３値変調を行っているが、４値以上で変
調することも可能で、その場合にはディザマトリクスを
それだけ用意すればよい。

第２の実施例として網点パターン発生用のディザマトリ
クスとして前掲の表１を用いる。このマトリクスはその
構成値が２ずつ増加していくので、画像データＤとマト
リクスの値およびマトリクスの値に１を加えた値とをそ
れぞれ比較することにより３値変調ができる。たとえば
、第２図に例示した画像の場合は、点へに対しては３３
．５を３３および３３＋１−３４と比較すればよい。

一般にマトリクスを構成する値の増分値をｄとすると、
Ｎ値変調を行うには、画像データＤを、ａ、ｄａｄ／　
（Ｎ−１）、ｄ＋２ｄ／　（Ｎ−１）・・・−・−ｄ＋
　（Ｎ−２）ｄ／　（Ｎ−１）と順次比較すればよい。

第３図は上記実施例を実現するための網点形成装置の一
例を半導体レーザを用いた画像記録装置と組合わせて示
すブロック線図であり、網点形成装置１と画像記録装置
２は破線で囲んで示しである。

網点形成装置１においては、クロック発生器１０で発生
したクロ７りＣＬＫＩを分周器１１で分周しクロックＣ
ＬＫ寞を得、このクロックＣＬＫｇに基づいて画像メモ
リ１２から画像データＤどディザマトリクス１３からマ
トリクスデータＭを読み出す、これらの読み出されたデ
ータＤおよびＭはそれぞれＤ／Ａ変換器１４・および１
５によりアナログデータに変換される。

一方、クロック発生器１０から発生するクロックＣＬＫ
、はアンドゲートＧを介して減算カウンタ１６に与えら
れ、減算カウンタ！６に設定されている初期値Ｎが１ず
つ減算される。この初期値Ｎはレー、ザ光の変調数すな
わち希望Ｉｌｌ数に応じて固定または可変設定されてい
る。減算カウンタ１６の出力値ＰはＤ／Ａ変換器１７に
よりアナログデータに変換されるが、このときアナログ
データがＰｘｄ／（Ｎ−１）となるように設定しておく
。

Ｄ／Ａ変換器１５でアナログデータに変換されたマトリ
クスデータＭとＤ／ＡＫｌｔｌ器１７から出力するアナ
ログデータＰｘｄ／（Ｎ−１）とは加算器１８により合
成される。加算器１８から出力する合成値Ｓは比較器１
９においてアナログ画像データＤと比較される。比較器
１９は、合成値３５画像データＤのときは出力が１Ｌ”
レベルとなるように構成されているので、このときはア
ンドゲートＧは閉じて減算カウンタ１６へのクロックの
入力を阻止する。その結果、減算カウンタ１６の出力値
Ｐはホールドされる。

クロック発生器ｌＯからクロックＣＬＫＩが（Ｎ−１）
回発生した後の減算カウンタ１６の出力値Ｐが最終的な
比較結果となる。このときの出力値Ｐが画像記録装置２
に送られ、Ｄ／Ａ変換器２１により所定の変調用アナロ
グ信号に変換される。アナログ用変調信号はドライバ２
２を介して音響光学変調器２３を駆動し、半導体レーザ
２４から出力するレーザ光を変調する。音響光学！ＲＩ
Ａ器２３により変調されたレーザ光はレンズ群２５によ
り記録媒体２７上に焦点を結ぶように光学調譬され、高
速で回転する回転多面鏡２６により記録媒体２７上を走
査する。

レーザ光のａｍレベルは前述したように記録媒体２７の
感光閾値を考慮して定められているので、記録媒体上に
はディザマトリクスで決まる階調数より多い階調数の網
点で画像が形成される。

本発明による網点形成法の第３の実施例として、画像デ
ータＤとディザマトリクスの値Ｍとのｆｉｋに対応する
変調レベルでレーザ光を変調するものが考えられ、たと
えばに≧２ならば変調レベル１１ゝ、２＞ｓｃ；＝ｉな
らば変調レベル”　９．５　”、１＞ｋならば変調レベ
ル“Ｏ”とする。

第４図はこの実施例を実現するための網点形成装置の一
例のブロック線図である。

網点形成装置３において画像メモリ３１から読み出した
画像データＤとディザマトリクス３２から読み出したマ
トリクス値Ｍとの差ｋを引算器３３で得、この差に基づ
いてＲＯＭまたはＲＡＭ構成のメモリ３４に格納されい
てる変調レベルのデータを選択的に読み出す、メモリ３
４には、画像データＤとディザマトリクスの値Ｍとの差
ｋに対する上に例示したような変調レベルのデータが格
納されている。この変調レベルのデータはユーザが必要
に応じて書き換えられるようにしてもよい。

メモリ３４から読み出された変調レベルのデータはＤ／
Ａ変換器３５によりアナログ変換され画像記録装置４に
送られる。ｉＩ像記録装置４の構成およびレーザ光の制
御は第３図の例と同じであるので説明を省略する。

本発明において網点形成に用いるビーム光は半導体レー
ザのようなレーザ光に限らず、光軸に垂直な平面で切っ
たときその平面上における光量分布が不均一になるよう
なビーム光ならば用いることができる。

本発明の網点形成には記録媒体としてリス型フィルムの
ような硬調性の感光体のみならず軟調性の感光体を用い
ることができる。ただし、前者の感光体を用いた場合に
は直接網点が形成されるが、後者の感光体を用いた場合
は一旦軟調性の感光体に網点を形成した後硬調性の感光
体に露光し直す必要がある。

さらに、画像データに対してアンシャープネスマスクな
どの画像処理を施すことにより一層好ましい網点画像を
形成することができる。

本発明においては、画像データとディザマトリクスとが
１対ｌに対応せず、たとえばディザマトリクス全体に対
して画像データが１つしかないよ再現性は低下するが階
調は充分に表現することができる。

なお、本発明により第１図（ロ）に示したように、変調
レベルとして“１”、′″０１のほかに１０．５”を設
けて３値変澗により網点を形成した場合、網点面積の変
化をコンピュータにより実験的に求めてみると、従来の
２値変Ｅｌ！（第１図（イ）参照）と比較して２倍の階
調性を有するこΔが確認され、また急激な濃度変化を有
する原稿に対しても再現性の高い画像が得られた。

（ホ）発明の詳細 な説明したように、本発明は、画像データを所定のディ
ザマトリクスの構成値と比較し、その比較結果に基づい
て光強度分布が不均一なビーム光を変調して網点を形成
する方法において、前記光ビームの変調レベルを３以上
としたので、階調数を増すことができてしかも網点周期
以外の縦横のパターンが生じたりすることがないので画
質を向上することができる０本発明は網点を形成するの
に、ビーム光のスポット径を連続的に変化させるのでは
ないために記録媒体とレーザ光との特性を合わせるのに
手間がかかったりすることがなく、また網点がすべて円
とか楕円でなく、第１図（ロ）かられかるように異なる
形状であるため濃度変化が急激な境界ででこぼこすると
いう欠点も避けられ画質が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の網点形成法により形成される網点を従
来の方法により形成される網点と比較して示す図、第２
図は画像データを例示した画像の一例を示す図、第３図
は本発明による網点形成法を実施する網点形成装置の一
例のブロック線図、第４図は本発明による網点形成法を
実施する網点形成装置の他の例のブロック線図、第５図
はレーザ光のガウス分布を示す図、第６図は記録媒体の
光量−濃度特性曲線を示す。 １．３・・・網点形成装置、２．４・・・画像記＆！装
置、１０・・・クロック発生器、１１・・・分周器、１
２．３１・・・画像メモリ、１３．３２・・・ディザマ
トリクス、１４．１５．１７，２１．３５・Ｄ／Ａ変換
器、１６・・・減算カウンタ、１８・・・加算器、１９
・・・比較器、２３・・・音響光学変調器、２４・・・
半罪体レーザ、２５・・・レンズ群、２６・・・回転多
面鏡、２７・・・記録媒体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像データを所定のディザマトリクスの構成値と
   比較し、その比較結果に基づいて空間的な光強度分布が
   不均一なビーム光を変調して網点を形成する方法におい
   て、前記光ビームの変調レベルを３以上としたことを特
   徴とする網点形成法。
2. （２）前記ビーム光がレーザ光である特許請求の範囲第
   １項に記載の網点形成法。