JPS61214662A

JPS61214662A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPS61214662A
Application number: JP60054198A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Kuge; 司久下; Takahiro Inoue; 高広井上; Koji Sato; 佐藤　康志; Akio Suzuki; 章雄鈴木; Yoshihiro Murasawa; 芳博村澤; Hiroshi Sasame; 笹目　裕志; Atsushi Asai; 淳浅井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1985-03-20
Publication date: 1986-09-24
Anticipated expiration: 2009-06-01
Also published as: JPH0642710B2

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】「技術分野」本発明は階調画素信号に基づき、画素内のドツトの割合
を変化させて濃度表現をするだめの画像出力方式に関す
る。

し従来技術」中間調画像をテイジタルなドツトデータの数を変えて表
現する場合、一般にディザ法や濃度パターン法がよく用
いられている。これは微小領域内の印字ドツト数を変え
て制御することにより、人間の目の積分効果を利用して
濃淡表現を行うものである。また、一般に知られている
ことであるが、ティザ法にしろ濃度パターン法にしろ、
ドツト数による中間調画像表現で重要なことは階調表現
能力と分解能の関係である。即ち、パターンのマトリッ
クスサイズについてみると、マトリックスサイズが小さ
いよりも大きくした方が階調数は多くとれる反面、分解
能は低下する。また、パターンの型でみると、Ｓ度の増
加に伴いドツトが増加する仕方が、中心となるあるドツ
トを核として成長するドツト集中型の場合、増加するド
ツト数に対応した階調度の変化はより線形になり易い反
面、解像度が落ちる傾向にある。一方、ドツト分散型の
場合、解像度はそれ程落ちない反面、ドツト数と階調の
線形性が悪くなり、実効的に階調数が少なくなる傾向に
あった。

第２図Ｃａ）〜（ｄ、ｌは従来の一般的に良く知られて
いるパターンを示すものである。各数字はドツトの成長
する順序を示し、今ｌ〜８のドツトがオン状態にある場
合を表している。第２図（ａ）はＢａ７ｅｒ型と呼ばれ
るドツト分散型パターンの例である。第２図（ｂ）〜（
ｄ）は各々、渦巻き型、渦巻き型の変形、網点型でドツ
ト集中型の例である。

一般にドツトを用いて印字や表示を行う装置においては
、全ドツトを印字又は表示した時に余白が無いようにす
るため、１つのドツトは隣り合うドツトと多少オーバー
ラツプした大きさに設定されているため、第３図に示し
たように、ドツト分散型の場合にはドツト成長の途中で
余白部分も多く埋もれてしまう為に線形性が損なわれる
という問題がある。従来、ドツト分散型とドツト集中型
のいずれに対しても階調能力と分解能の両者を満足させ
る為にマトリックスサイズを小さくしながら、マトリッ
クスの１ドツトの画素を更に多価に分割した微画素（１
つの画素に至らない微細ドツト）で表現をする方法がと
られていた。これは例えば、レーザビームプリンタに於
ける輝度変調やパルス幅変調に相当するものである。

電ｆ写真の露光を走査して行う記録装置の場合で説明す
ると、例えばレーザビームプリンタに於けるレーザの点
灯時間を制御するパルス幅変調や、光量を変える輝度変
調を行うとレーザの走査方向に多重画に分割した画素、
即ち、微画素が制御される。また、ＬＥＤプリンタの場
合にはＬＥＤの点灯パルス幅、輝度を変えること′によ
り微画素が得られるし、液晶プリンタの場合には透過光
のパルス幅又は透過光量によって微画素が得られる。レ
ーザの場合には主走査、即ちレーザの走査方向に微画素
の大きさ、形状が制御され、ＬＥＤや液晶プリンタの場
合には副走査方向に微画素が制御される。

しかし、多値化しない場合の１ドツトの画素に比べて、
多値化した場合の１ドツトを分割した微画素は微小であ
ると共に、その印字のされ刀は不安定となるのが一般的
である。たとえばインクジェットや熱転写法においては
にじみ等により、また王に電子写真法においてはトナー
の広がり、つぶれなどにより微画素の大きざは不安定と
なりやすい、特に−電子写真を用いて記録する記録装置
の場合、微画素は周辺の画素の存在状態によって特にそ
の現像電界が大きく影響を受ける。即ち、たとえば周辺
に大きく成長した画素（例えば完全な１ドツト）かある
場合には、その微画素の大きさは小さくなり周辺に画素
がなければ大さくなる。

第４図は渦巻き型で、１ドツトを６偵化した場合を図示
する。！＄４図に於いてはマトリックスサイズは３×３
で、１つのドツトが１から５に分割されており（図では
中央のドツトのみ図示する）、矢印で示されるように成
長していく。しかし、この場合、３Ｘ３のマトリックス
には１つの成長俵しかなく、分解能という点では不充分
であった。

し目的」本発明は上記従来例の問題点を解決せんとするもので、
その目的とするところはドツト果中型の階調パターンを
用い、内素を分割することにより階調数を多くとる一万
で、分解能も損なわない新規な画像出力方式を提供せん
とするものである。

Ｌ実施例」以下、本発明の一実施例を図面を基に説明する。

本実施例においては記録すべき１画素を複数個の微画素
に分割する。第５図は１画票を５個の微画素１００に分
割した例を示したものであり、この場合、１画素で６　
（Ｉｍの階調出力が可能である。

この出力方式は、例えばレーザビームプリンタにおいて
は、ビームの主走査方向をＸ方向にとり、１画票内のレ
ーザの発光パルス幅を５分割することにより容易に得ら
れる。

第６図（Ａ）、ＣＢ）は第５図に示すように１画素を分
割したとき、微画素１００をａ−ｆと１１１ｉｉ１次増
加させる例を示したものである。

第７図はティザ法によるディザ画像信号作成回路のブロ
ック図を示したもので、画像濃度に応じた画像信号１０
がラッチ１９でラッチされ、その出力がコンパレータ１
１に入力されていて、コンパレータ１１の基準信号１２
として、ティザの閾値を格納したＲＯＭ１３の、アドレ
ス発生器１５によってアドレスされるデータが組織的テ
ィザ法によるディザ閾値として周期的に入力され、ｏ！
Ｉｍ信号１０がこれと比較され、ティザ画像信号１４が
作成される。これは１画素１０１が５個のｅｆｌ！１素
１００に分割される場合を示していて、クロック信号１
７が分周器１６に入力され、５周期毎にラッチ信号１８
が出力されるようになっている。

第８図はＲＯＭ１３のディザ１Ｈｉｌｉ１２とディザ画
像信号１４の関係を示した図で、ティザ閾値１２よりも
暗い画像信号が１で、ディザ画像信号１４として出力さ
れることを表している。

本実施例における中間調画像の出力は第９図に示される
ティザマトリックスにより行われる０図中の数字は濃度
の閾値の高低を示し、数値の小さいものほど濃度が低く
なっている。このマトリックスにより３Ｘ３Ｘ５＋１＝
４６レベルの中間調が再現できる。本実施例のティザマ
トリックスでは１画素を斜め方向の直線状に配列し、各
画素中の微画素数を変化させることにより、各画素の形
状を変化させて、中間調を再現するように数字を配列し
である。ます、濃度が低く４未満の中間調画像では、第
１図のように、１画素のうちの３以下の微画素１００が
斜め方向に並ぶことにより、非常に細い斜め方向の直線
が形成される。

８１０図は閾値が６の場合、第１１図は＋ｉ領１５の場
合の微画素１００の増加を示した図である。＋Ｓ偵が１
５から１８になると微画素１００全てが印字された画素
から、第１２図のように微画素をさらに矢印方向に増加
し、直線の太さがざらに太くなっていく、このとき、各
画素は常に平行で等間隔な複数の直線状に配列されたま
ま成長し、この直線から外れた位置には画素を配列しな
いようになっている。

このように各画素を直線状に集中させて成長させると、
微画素１００を追加した場合にも周辺の画素により＃響
を受けることが少ない、特に従来技術で述べたように、
電子写真法によって画像形成する場合には、画素を分散
させると各画素の潜像が互いに複雑に影響し合い、潜像
形成条件、現像条件等の僅かな変動で画素の大きさが変
化することがあったが、本実施例のように、画素を直線
状に集中させて並列すれば、微画素１００を追加しても
周辺の潜像による影響が少なく、また、多少の影響があ
った場合にも周辺潜像が単純な直線構造であるため、そ
の影響が安定している。

このように本実施例によれば、微画素１００を追加して
も、その微画素１００の大きさは周辺の画素の影響を受
けにくく、階調性の安定したちのになる。また、１つの
マトリックス内に画素の成長核が３（１１あるため、分
解能も充分得られる。さらに、各画素を微画素ｌＯＯに
分割して用いるため、３Ｘ３マトリツクスで１画素を５
分割して用いる場合は、３ｘ３Ｘ５＋１＝ａ６レベル階
調数がとれ、階調数も増力口する。また第１０図に示す
ように、成長画素の谷間距離を文、配列される平行な直
線間の距離をＬとし１文とＬを色々変化させて実験を行
った結果、Ｌ／ｌ≧３７２のときに、上述の効果が著し
かった。このため、Ｌと立の関係がＬ／見≧３／２とな
るように設計することが望ましい。

また、本実施例では、斜め方向の直線状に画素を配列し
て説明したが、縦方向または横方向の直線状に画素を配
列することも本発明の一実施例とＬ７て含まれる。例え
ば縦方向の＠線状に画素を配列した場合には第１３図の
ように、横方向の場合は第１４図のように画素を配列し
、矢印で示した画素成長方向に画素を成長させれば良い
。

しかしながら、特に電子写真法等による出力装置を用い
たような場合には、縦または横方向の直線よりも斜め方
向の直線状に画素を配列させた方が、より良い階調性が
得られることを本発明者等は見出した。これは例えば第
１５図のように縦方向の＠線状に画素を配列した場合を
考えると、同図に示すような微画素２００を追力Ｉする
と、隣接する直線状の潜像２０１に引き寄せられて、実
際に現像される微画素２００の面積は同図の２０２のよ
うに小さくなる。このため、微画素をある程度小ざくし
ていくと、１つの微画素を増しても濃度か丘昇しなくな
る。−万、斜め方向の直線状に画素を配列したときは、
第１６図のように追加された微画素２００はｗＸ！Ｉ接
する画素２０３の！ｌ！’により、ｘ、７方向に分散し
て引き賽せられて現像されるため、微画素２００の実際
の現像された面積は同図２０２に示すようになり、第１
５図の場合に比べてさほど減少しない、このため斜め方
向の直線状に画素を配列すると、画素の分割数が増して
ゆき、微画素が小さくなっても微画素の追加によって、
濃度は忠実に１段階上昇すると考えられる。従って、斜
め方向の直線状に１１１素を配列した方が微画素の増加
に伴う濃度の階調性が潰れている。

また、縦方向または横方向の直線状に配列した場合には
、画像記録装置の走査ムラや紙搬送ムラにより、直線の
ピッチにムラが出たり、直線の太さにゆらぎが出る場合
があり、また、人間の目にとっても縦または横方向の［
！ｄ！の縞模様の万が目立ちやすいため、剰め方向の＠
線状に配列させた万が自然な画像が得られる。

画像記録装置の走査方向と、第１図に示す配タダされた
直線方向とのなす角度を種々変化させて実験を行った結
果、３００以上６００以下の時一層良好な画像が得られ
た。このため、直線の方向をこの範囲に設計することが
望ましい。

本実施例においては、１画票内の微画素１００を第６図
（Ａ）のように増加させていったが、第６図（Ｂ）のよ
うに分散させながら増加させても、各画素の関係が＠線
状に配置され、直線状に集中して成長していく方式であ
れば本発明の範囲に含まれる。また、１画素の分割数は
５分割に限られたものでなく、複数個に分割されていれ
ば、本実施例と同様に実施できる。

また本実施例では、３×３のティザマトリックスを用い
たが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、
マトリックスの大きざに関わらず画素を直線状に配列し
、その形状によって中間調を再現するものであればよい
０例えば４×４のマトリラックスを用いた場合には、第
１７図のようなティザマトリックスを用いればよい、こ
の場合にも、第１８図のような斜め方向のＩ！縁線状画
素が配列され矢印方向に成長していく。

また、以との実施例は組織的ティザ法による中間調再現
の場合を説明したが、濃度パターン法による中間調再現
の場合にも１本発明を全く同様に実施できる。

また１以上の実施例はレーザプリンタによるものを説明
したが、液晶プリンタや、ＬＥＤプリンタ等の場合も同
様である。この場合にも、前述と同様の方法で、１画素
内の発光パルス幅を分割することにより、微画素を形成
して本発明を実施できる。

また、以との実施例は１画票の点灯時間を分割すること
により、微画素を形成し１画素を多情化したが、レーザ
プリンタの場合にはレーザ光量、ＬＥＤプリンタの場合
にはＬＥＤの光量、液晶プリンタの場合には透過光量を
制御することにより、１自素を多情化してもよい。

Ｌ効果」以上説明したように本発明に於いては、画素を複数の微
画素に分割し、各画素を互いにほぼ平行でかつほぼ等間
隔の＠線状に配列し、各画素内で出力する微画素数を増
減することにより、階調数が多く、階調再現性の艮い、
かつ解像度の艮好な画像出力方式が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である画素の成長方法の略図
、第２図（ａ）〜（ｄ）は従来の一般的な濃度パターン法
のパターンマトリックスを示す図、第３図は分散型パタ
ーンの階調特性を示した図、第４図は１画素を６値化した渦巻きパターン例を表す図
、第５図は本発明の一実施例の１画素の分割方法例を表す
図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は本実施例の１画素中の徽画素配
列方法例を示す図。第７図は一般のディザ法の原理を示すブロック図、８８８図はＲＯＭデータとティザ画！信号の関連を示す
図、第９図は本実施例のティザマトリックス図、第１０図〜
第１２図は本実施例における画素の成長方法の略図、第１３図は画素を縦方向の直線状に配列した時の画素の
成長方法の略図、第１４図は画素を横方向の直線状に配列した時の画素の
成長方法の略図、第１５図は画素を縦方向の直線状に配列した時の微画素
の状態を示す図、第１６図は画素を斜め方向に配列した時の微画素の状態
を示す図、第１７図は４Ｘ４のティザマトリックスの一例を示す図
、ＷＳｉ２図は４×４のティザマトリックスを用いた時の
画素の成長を示す図である。ここで、ｌＯ・・・画像信号、１１・・・比較器（コン
パレータ）、１２・・・基準信号、１３・・・ＲＯＭ、
１４・・・ディザ自像信号、１５・・・アドレス発生器
、１６・・・分周器、１７・・・クロック信号、１９・
・・ラッチ、１００，２００・・・微画素、２０２・・
・芙際に現像される微画素である。特許出願人　　　　キャノン株式会社代理人　弁理士　　　　　大　塚　康　徳第２図（Ｇ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）公を３図第４図第５図第６１ｏＯ（０）　　　　　（ｂ）　　　　（Ｃ）第８図第９図第１０図＋ＯＯ第１１図第１３図箒１４図第１２図第１５図第１６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）階調画素信号により階調を再現する画像出力方式
において、ほぼ等間隔で、かつほぼ平行な第１の直線群
と、前記第１の直線群と交叉するほぼ等間隔で、かつほ
ぼ平行な第２の直線群上に、画素を互いにほぼ平行かつ
ほぼ等間隔に配列し、該画素をｎ個の要素に分割し、該
要素の集合により階調を再現することを特徴とする画像
出力方式。
（２）画像出力装置として走査型出方装置を用い、第１
の直線群の方向と走査線方向が一致するとき、第２の平
行線群の第１の直線群に対する角度が３０°以上かつ６
０°以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の画像出力方式。
（３）画像出力装置として走査型出力装置を用い、１画
素に対応する画素信号を走査方向にｎ等分して、１画素
の１要素を出力するようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の画像出力方式。
（４）画像出力装置が電子写真法に依るものであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像出力方式
。