JPS6244656B2

JPS6244656B2 -

Info

Publication number: JPS6244656B2
Application number: JP54053099A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Suzuki; Osami Kumagai; Takeyoshi Ochiai; Akira Mizoguchi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-04-27
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1987-09-22
Also published as: US4342051A; DE3016042C2; GB2049345B; FR2455409B1; FR2455409A1; JPS55146582A; DE3016042A1; GB2049345A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は記録媒体上にドツトを記録して、中間
調を有する画像を形成する画像記録装置に関する
ものである。

従来のドツトを用いる記録方法においては、中
間調を表現するのに、(1)印字するドツトの大きさ
を変化させる方法、(2)ドツトマトリクス内に印字
するドツトの数及び位置を変化させる方法などが
とられていた。しかし(1)の方法は多数段の階調を
表現する事が難しく、(2)の方法は原画の１画素を
記録側ではｍ×ｎ画素のマトリクスに対応させる
ため、記録に時間遅れを生じ、従つて濃度を記憶
しておく装置が必要になるなどの欠点があつた。

本発明の目的は上記の従来技術の欠点を除き、
比較的簡単な装置で忠実な中間調画像を再生する
画像記録装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明では中間調表
現にドツトマトリクスを使用しながら、マトリク
ス内の画素毎の濃度に応じて逐次あらかじめ設定
した濃度マトリクスパターンから１つを選択し、
対応する位置のドツトの有無を参照する。従つて
マトリクス内で濃度が変化しても追従でき、濃度
の高い所で分解能の低下が少ない。

まず、本発明の概念を図面を用いて説明する。
第１図はマトリクス内の画素の呼び方を説明する
ためのもので、横方向（Ｘ方向）の並びを行、縦
方向（Ｙ方向）の並びを列と称し、画素の呼び方
は画素（又は要素とも呼ぶ）（ｉ、ｊ）のように
書いて、ｉで行をｊで列を指定する。例えば同図
画素１は画素（３、２）となる。

第２図ｂに４×４（ｍ＝ｎ＝４）の場合の濃度
パターンの実施例を示す。各パターンの上にパタ
ーン番号を、横に模擬的濃度を記してある。これ
らパターンは記録方式、速度など記録条件に合せ
て最適のものを選択すべきで、ここにはドラム走
査式のインクジエツト記録装置におけるものを示
した。この装置はドラム回転が速い場合にはドツ
トが主走査方向（ドラム回転方向）に伸びた長円
形となり単純にドツトの数だけで濃度を表わす事
ができず、図のように位置も問題となる。しか
し、正円あるいは正方形のドツトが記録可能な場
合には濃度はドツトの数だけに依存し濃度パター
ンの作成も容易である。

この発明は以上どちらの場合にも、階調毎に自
由に濃度パターンを設定する事が可能である。濃
度パターンが設定されると記録は以下のように行
われる。

今第２図ｃに示す記録画のマトリクス２（斜線
を施したマトリクス）内の画素（２、２）にドツ
トを印字するか否かを決定するには、まず第２図
ａに示す原画の対応するマトリクス３内の対応す
る画素（２、２）の濃度を測定し量子化する。そ
の値が5/16であれば第２図ｂに示す濃度パターン
５の要素（２、２）を参照し、そこにドツトの存
在する事を見て記録画の当該位置にドツトを印字
する。同様に原画のマトリクス３内の画素（４、
１）の濃度が7/16であれば、濃度パターン７を参
照し、濃度パターン７の要素（４、１）にはドツ
トが無いから記録画のマトリクス２の画素（４、
１）にはドツトを印字しない。以上の操作をすべ
ての画素について行う。即ちこれによれば、同一
マトリクス内においても、画素の濃度に応じて濃
度パターンが変化し得る。

以下、第３図によつてより詳しく説明する。第
３図は任意の１つのマトリクスにどのように印字
がなされるかを示している。原画の濃度が第３図
ａに示されるような分布をもつており、それを画
素毎に量子化して第３図ｂのマトリクス内の値に
なつたとすると、第２図ｂの濃度パターンを参照
して、記録は第３図ｃに示すようになる。さて、
第３図において、マトリクスとしての濃度がどの
ように再現されているかをみると、第３図ｂの各
画素の量子化された濃度値の平均をとると8.1/16
となるのに対し、第３図ｃは８ドツト印字されて
おり、ドツトの位置も問題となるがおよその濃度
は8/16となつている。

次にいくつかの例を用いて従来の技術と本発明
の技術とを比較し、本発明の作用効果を示す。こ
こでいう従来の技術とは、たとえば第４図ａに示
すように、原画の濃度をマトリクス単位で測定
し、その濃度に応じた第２図ｂの濃度パターン
（第４図ｂ）をそのまま第４図ｃに示すように記
録画上に形成するものである。

さて、第５図には原画の細い線が従来技術及び
本発明の技術によつてどのように記録再現される
かを示している。第５図ａに示すように原画の細
い線４はマトリクスの1/2の巾で中心がセルの境
目に位置し、濃度１、1/2、1/4の３部分からなつ
ているとする。線の部分の面積は各々マトリクス
の1/4であるから濃度１の部分で考えるとマトリ
クスとしての濃度は１×1/4＝1/4となる（白黒の
面積比を濃度とした）。同様にして線の濃度1/2及
び1/4の部分ではマトリクスとしての濃度は各々
1/8、1/16となるから、第２図ｂのパターンを利
用して前述の従来技術で記録すると第５図ｂのよ
うになる。一方本発明ではマトリクス内の画素毎
の濃度を利用するから、第２図ｂの濃度パターン
を使えば記録は第５図ｃのようになり、従来技術
よりすぐれているのは明白である。

第６図には斜めの細い線５の再現の様子を示し
た。第６図ａは原画、第６図ｂは従来技術による
記録画、第６図ｃは本発明による記録を示す。マ
トリクスの濃度の計算値が第２図ｂのパターン濃
度の中間になる時には切り下げた。（例えば11/3
２、11/64は各々5/16、2/16とした。）以上の例に
見られる通り本発明にドツトマトリクスを使用す
るが、ドツトの分散の仕方が小さく、特に濃度の
高い所では分解能が落ちない。

本発明の装置においてドツトの大きさを変化さ
せる事が可能な記録方式を組合わせれば、階調表
現の幅は拡大し、より原画に忠実な記録が得られ
る。

次に、上述した処理を実現する、本発明の一実
施例における画像記録装置について説明する。

第７図は円筒走査型フアクシミリに類似の装置
における本発明の実施例を示している。第７図に
おいて、９はインクジエツト方式などのドツト記
録ヘツドで、モータ７によつて駆動されるドラム
８の回転による主走査と、記録ヘツド９自身の矢
印Ｘの方向への移動による副走査とによりドラム
８に巻きつけられた記録媒体６上に記録を行う。
一方、記録媒体６上のマトリクス１８内の画素
（ｉ、ｊ）１０に応じる原画１１の画素１２の濃
度がフオトマルチプライヤなどの光電変換素子１
３によつて電気信号１４に変換され、信号処理回
路１５によつて量子化されデイジタル濃度信号１
６となる。パターンテーブル１７には例えば第２
図ｂのような濃度パターンが記憶されており、パ
ターンセレクタ１９はデイジタル濃度信号１６に
応じてパターンテーブル１７より１つのパターン
を選択し、このパターンの要素（ｉ、ｊ）のドツ
トの有無を見て画素１０にドツトを印字するか否
かを決定し、信号２０を出力する。信号２０は記
録ヘツド駆動回路２１に入力され記録ヘツド駆動
信号２２となり記録ヘツド９を駆動する。

次に本発明の要部である第７図のパターンテー
ブル１７及びパターンセレクタ１９の他の実施例
について第８図を用いて説明する。

第８図に示すように、デイジタル濃度信号１６
はデコーダ４０によつて濃度に応じてただ１つの
出力が出るようにデコードされる。すなわち、デ
コーダ４０においては、第２図ｂに対応するパタ
ーン信号が発生する。（これは第７図に示したパ
ターンテーブル１７に対応する。）そして、出力４１はワイヤーロジツクアレイ４
２を通じてオア回路４３の入力となる。オア回路
４３は入力の内１本でも信号“１”があれば出力
に“１”を出すもので、オア回路４３−１はワイ
ヤーロジツクアレイ４２のロジツク結線により濃
度パターンの要素（１、１）に対応しており、以
下同様に４３−２，４３−３，４３−４，４３−
５，………４３−１６が各々の濃度パターンの要
素（１、２）、要素（１、３）、要素（１、４）、
要素（２、１）、………要素（４、４）に対応し
ているオア回路である。そしてこのオア回路４３
の出力は濃度パターンの各要素の濃度に応じたド
ツトの有無の情報になつている。セレクタ３５は
列シフトパルス２４および行シフトパルス２７に
より制御されるセレクタコントローラ３３の出力
３４によつて記録中の画素に対応する要素すなわ
ち、オア回路４３−１〜４３−１６の出力を唯一
選択する。

（なお、ワイヤーロジツクアレイ４２、オア回路
４３、セレクターコントローラ３３、及びセレク
タ３５により構成が第７図に示したパターンセレ
クタ１９に対応する。）セレクタ３５の出力は駆動回路２１を経て記録
ヘツド９に加えられる。

次に本発明による他の実施例について説明す
る。

各画素の量子化された濃度値がたとえば第９図
ａのようになる場合、マトリクスとしての濃度平
均値は8.3/16であるにもかかわらず前述の本実施
例による記録では同図ｂのように１ドツトも印字
されない場合があるから濃度は０で大きな差を生
じる。このような事態は濃度変化に比べて画素が
粗すぎる場合、換言すると濃度変化空間周波数が
画素間隔を周期とする空間周波数より高い場合に
発生しやすくなるが、本発明はこれを以下のよう
にして修正する。第９図において走査はＸ方向
（行方向）に行うものとし、例えば引き続いて走
査する４画素５１，５２，５３，５４の濃度から
平均値ｄ_iを算出し、当該４画素に実際に印字さ
れたドツトによつて表現される濃度平均値ｄ_Rと
比較し、あらかじめ定めておいた手順によつて次
に走査する画素５５の濃度ｄ_Nを補正する。今補
正を行う手順を、補正項を△、補正されたｄ_Nを
ｄ_N′として △＝Ｒ（ｄ_i−ｄ_R）ｄ_N′＝ｄ_N＋△ ………(1) とする。Ｒは適当な定数で1.0とすれば、画素５
５については、ｄ_i＝６．５／１６、ｄ_R＝０であるから △＝６．５／１６ｄ_N′＝６．５／１６となる。画素５６，５７について同様にｄ_N′を算
出すると各々16.7/16、13.2/16となる。ｄ_N′が1.0
以上になる場合は1.0に切り下げて補正したもの
が同図ｃである。

このような補正をつぎつぎに行なつてゆけば、
濃度変化の空間周波数が画素間隔を周期とする空
間周波数より高い場合の記録誤差を補正すること
ができる。

以上の補正に関する装置構成は、たとえば第７
図のものに対して信号処理回路１５に公知の演算
手段（マイクロプロセツサ等）を設け、上記第１
式の演算を行なわせることにより、容易に実現し
得る。

なお、本発明では、大きさの異なるパターンを
組合わせることも可能である。第１０図は、４つ
の異なる大きさのパターンｉ（６×６）、ｊ（５
×５）、ｋ（４×５）、ｌ（４×４）を組合せたも
のを示している。この場合原画および記録画の画
面は各々ｉ、ｊ、ｋ、ｌのパターンの大きさに多
重に分割されていると見る事ができる。即ち第１
０図ｃに示す記録画の画素（７、９）（斜線を施
した画素）にドツトを印字するか否かは以下のよ
うにして決定される。

まず同図ａに示す原画の対応する画素（７、
９）の濃度を測定する。異なるパターンは異なる
濃度を有するよう作成しておくものとする。濃度
がパターンｉの何れかであれば、当該パターンの
要素（１、３）のドツトの有無により決定する。
濃度がパターンｊの何れかであれば当該パターン
の要素（２、４）のドツトの有無により決定す
る。濃度がパターンｋの何れかであれば当該パタ
ーンの要素（３、４）のドツトの有無により決定
する。濃度がパターン１の何れかであれば当該パ
ターンの要素（３、１）のドツトの有無により決
定する。

以上のように異なる大きさのパターンを組合せ
た場合は原画濃度の属するパターンによつて参照
する要素が変わる。

なお、以上の実施例の説明ではインクジエツト
記録の場合について説明したが、他のドツトマト
リクスによる記録方法、たとえば感熱記録などに
も本発明が適用できることは言うまでもない。

以上のように、本発明は、予め定められた表現
すべき濃度の段数に応じドツトをマトリクス状に
配列した複数の濃度パターンから原画の画素の濃
度に対応する濃度パターンを選択し、この濃度パ
ターンと当該画素を含む原画マトリクスとを対比
し、濃度パターンの原画マトリクスにおける前記
画素の位置に対応した位置にドツトがあるか否か
を判定し、この結果に応じてドツトを記録し中間
調画像を記録するようにしたものである。本発明
によれば、読取りと記録を同時に行うことができ
るので記憶装置を必要とせず、しかもドツトの分
散のしかたが小さく、分解能もすぐれた中間調画
像の記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はマトリツクの概念を説明する図、第２
図ａ，ｂ，ｃは本発明の画像記録装置における概
念を説明する図、第３図ａ，ｂ，ｃは同装置にお
ける記録の様子を例示した図、第４図ａ，ｂ，ｃ
は従来の画像記録装置の記録の様子を示した図、
第５図ａ，ｂ，ｃ、及び第６図ａ，ｂ，ｃは従来
及び本発明の画像記録装置による記録の様子を示
した図、第７図は本発明の一実施例における画像
記録装置のブロツク結線図、第８図は本発明の他
の実施例における画像記録装置の要部ブロツク結
線図、第９図ａ，ｂ，ｃ、及び第１０図ａ，ｂ，
ｃは本発明の他の実施例における画像記録装置の
記録の様子を示した図である。９……記録ヘツド、１５……信号処理回路、１
７……パターンテーブル、１９……パターンセレ
クタ、２１……記録ヘツド駆動回路、３３……セ
レクタコントローラ、３５……セレクタ、４０…
…デコーダ、４２……ワイヤーロジツクアレイ、
４３……オア回路。

Claims

【特許請求の範囲】１画像情報を入力する入力手段と、前記入力手
段が入力した画像情報における原画マトリクス内
の画素の濃度を量子化する量子化手段と、濃度の
段数に応じて、ドツト情報をマトリクス状に配列
した複数種の濃度パターンを保持するパターンテ
ーブルと、前記量子化手段が量子化した画素の濃
度に対応して前記パターンテーブルから濃度パタ
ーンを唯一選択するとともに、当該画素に対応す
る、その唯一選択された濃度パターンの位置に、
ドツト情報が在存するときのみドツト記録を行な
うことを決定する選択・決定手段と、前記選択・
決定手段の決定に応じて、記録部に記録を指示す
る記録制御手段とを具備する画像記録装置。２量子化手段は、引続いて走査された複数個の
画素の原画における濃度の平均値と、当該画素に
基づき記録されたドツトによる濃度平均値との差
を検出し、この差を次の画素の濃度に加算するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像
記録装置。３入力手段、量子化手段、パターンテーブル、
及び選択・決定手段は少なくとも画像の読取伝送
側に設けられていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の画像記録装置。４画像情報を入力する入力手段と、前記入力手
段が入力した画像情報における原画マトリクス内
の画素の濃度を量子化する量子化手段と、濃度の
段数に応じて、ドツト情報をマトリクス状に配列
した複数種の濃度パターンの中から、前記量子化
手段が量子化した画素の濃度に対応して濃度パタ
ーンを唯一発生する濃度パターン発生手段と、記
録位置を限定する行及び列のシフトパルスによ
り、前記濃度パターン発生手段が唯一発生した濃
度パターンの中から、前記記録位置に対応するド
ツト情報のみを選択する選択手段と、前記選択手
段が選択したドツト情報に応じて記録部により当
該記録位置に記録を指示する記録制御手段とを具
備する画像記録装置。５量子化手段は、引続いて走査された複数個の
画素の原画における濃度の平均値と、当該画素に
基づき記録されたドツトによる濃度平均値との差
を検出し、この差を次の画素の濃度に加算するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の画像
記録装置。６濃度パターン発生手段は、デコーダによりデ
ジタル濃度信号をデコードし、そのデコードされ
た情報をワイヤーロジツクアレイ、及びオア回路
により濃度パターンを唯一発生させるように構成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第４
項記載の画像記録装置。７入力手段、量子化手段、濃度パターン発生手
段、及び選択手段は少なくとも画像の読取伝送側
に設けられていることを特徴とする特許請求の範
囲第４項記載の画像記録装置。