JPS63102471A - 階調画像記録方法 - 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】 （技術分野） 本発明は、階調画像記録方法に関する。

（従来技術） デジタル方式の画像記録方式が知られている。

第２図は、このような画像記録方式を実施する光プリン
ターの１例を要部のみ示している。

例エバマイクロコンピュータ−であるコントローラー３
０に、２値画像データが入力すると、コントローラー３
０は、必要なデータ処理を行って書込信号を出力し、半
導体レーザ−３２０発光強度を変調する。

半導体レーザー３２からのレーザー光束は、コリメータ
ーレンズ３４により平行光束化され、回転多面鏡３６に
入射し、同回転多面窺３６の回転に従って周期的に偏向
し、ｆθレンズ３８を介して光導電性の感光体４０上に
スポット状に集束し、感光体４０を主走査する。感光体
４０の矢印方向への回転に伴い、副走査が実行されて感
光体４０上に、静電潜像が書込形成されていく。なお、
各主走査に先立って、レーザー光束は、ミラー４２を介
してフォトセンサー４４に入射し、同期信号を発生させ
る。この同期信号は、コントローラー３０にとシこまれ
、コントローラー３０は、とり込んだ同期信号に応じて
、主走査開始のタイミングを制御する。感光体上に形成
された静電潜像は現像され、可視像は転写紙上に転写さ
れ、定着される。かくして、記録画像が得られる。

さて、書込信号の最小単位に対する。記録画像における
画像要素、すなわち、最小単位の書込信号によって記録
きれる画像要素を画素と称する。

デジタル方式の画像記録では、書込信号、従りて、その
もとになる２値画像信号は、０か１かに２値化されてい
る。例えば、第２図の光プリンターにおいて、レーザー
光のスポットにより照射された部分が画像部に対応する
ものとすると、２値化された信号１，０のうちの、信号
１はレーザーを点灯すべき信号であり、信号Ｏはレーザ
ーを消灯すべき信号である。すると、記録画像における
各画素には、これに対応する書込信号が１であるか、０
であるかに応じて、一定濃度の画点があるかないかとい
うことになる。

記録画像の色は黒色とは限らないが１本明細書中におい
ては、一定濃度の画点として表現される画素を黒画素と
称することにする。

このように、デジタル方式の画像記録では、記録画像は
、一定濃度の黒画素の集合として表現され、個々の黒画
素には、中間濃度を表現しうる機能がないところから、
かかる記録画像において、階調性を表現しようとすると
、ディザ法や濃度パターン法として知られた面積変調法
によらねばならない。

面積変調法では、複数個の画素の集合を、濃度表現の基
本単位としてとらえ、記録画像における基本単位中の、
黒画素数の変化によシ濃度変化を実現する。

第４図は、上記面積変調法のひとつである、濃度ハター
ン法を説明するための図であって、同図（１）ないしく
Ｖ）は、良く知られた４種の濃度パターンマトリックス
を示している。これらの濃度パターンマトリックスは、
濃度表現の基本単位であって、８行８列（以下、８×８
と略記する）の６４画素の集合によシ構成され、従って
、これら濃度パターンマトリックスを用いると、０から
６４までの６４階調の濃度を表現できる。

＆ｉ！パターンマトリックスによって２値化される以前
の画像データは、８×８の画素群分ずつのデータがひと
まとめとされ、例えば６４データの平均値が算出される
。そして、その平均値のレベルが、６４段階のうちの、
どのレベルに位置するかが求められる。そして、例えば
、上記平均値のレベルが、６４段階のＪ段階口に相当す
るものとすれば、濃度パターンマトリックのうち、ｊ以
下の数字のわりふられている部分の画素を、黒画素とし
て表現するのである。

例えば、第４図（１）の濃度パターンマ）　ＩＪソック
ス用いた場合、ｊ＝３２、すなわち３２段階目のレベル
の濃度は、記録画像上では、第４図ヴ）に示すような、
黒画素の集合として表現されることになる。

上記第３２段階目のレベルの濃度は、濃度パターンマト
リックスが第４図（■）、（ト）、（ト）であることに
応じて、第４図■、６’ＩＤ、距の如きものとなる。

この第４図の説明から容易に理解されうるように、濃度
パターンマトリックスの種類がかわると、同じレベルの
濃度でも、これを表現する濃度パターンが変化すること
を意味する。してみると、濃度パターンマトリックスの
種類を変えることには、記録デジタル画像における、網
点パターンや、スクリーン角を変えることに対応する。

このようにして、濃度表現のための濃度パターンの種類
が変化すると、同じ画像をデジタル画像として表現して
も、デジタル画像の見た目の感じが、かなりかわったも
のとなる。

そこで、デジタル画像の階調性を表現するための濃度パ
ターンを切換うるようにし、所望のパターンで、階調画
像をデジタル記録できると、好みに応じた階調画像を得
ることができて便利である。

濃度パターンの種類を切換えることには、カラ（１’）
階調画像をデジタル画像で形成する場合には、実用的な
意味がある。

すなわち、良く知られたように、カラーの階調画像は、
赤、緑、青の色分解画像に対応するシアン、マゼンタ、
イエローのデジタル画像を相互に重ね合せて得るのであ
るが、各色デジタル画像に同一種類の濃度パターンを用
いると、各色デジタル画像の重ね合せの際、デジタル画
像相互で、低画像濃度領域においても、網点の重なり合
いが発生し、低画像濃度領域における色再現性の障害と
なるのである。

しかるに、各色デジタル画像ごとに、異なった種類の濃
度パターンを用いることができれば、上記低濃度領域に
おける色再現性を向上させることが可能となる。

（目　　的） 本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは、所望の濃度パターン種を用い
てデジタル画像を作成しうる、新規な階調画像記録方法
の提供にある。

（構　　成） 以下、本発明を説明する。

本発明の階調画像記録方法でとりあつかうデータは、２
値画像データであって、擬似中間調画像を表すものとし
て、すでに２値化されている。

この２値画像データは、複数データずつのブロックに分
けられ、各ブロックにおける黒画素数がカウントされて
、各ブロックごとの階調レベルが算出される。

一方、複数種の濃度パターン種が予め用意される。これ
ら、複数種の濃度パターン種は、互いにことなる。この
場合、ある濃度パターン種と別の濃度パターン種が、互
いに異なるとは、これらの濃度パターン種を決定ずける
濃度パターンマトリックスが相互に異なることを意味す
る。そして。

濃度パターンマトリックスが相互に異なるとは。

濃度パターンマトリックス相互が互いに異稽である場合
のほか、ある濃度パターンマトリックスの位相をずらし
たものも、もとの濃度パターンマトリックスと異なる濃
度パターンマトリックスであるとする。濃度パターンマ
トリックスの位相をずらすとは、＠度パターンマトリッ
クスにおける行および／または列を、サイクリックに任
意の回数いれかえることを意味する。もちろん、位相を
ずらした結果、もとの濃度パターンマトリックスと同一
になるものは、異なる濃度パターンマトリックスのカテ
ゴリーから除外する。

さて、このようにして予め用意された複数種の濃度パタ
ーン種のうちから所望の濃度パターン種を選択する。

そして、ブロックごとに、そのブロックにおける階調レ
ベルの濃度パターンを、選択された濃度パターン種から
得る。

このようにして得られた濃度パターン、もしく−は、こ
のイー、七度パターンから切出されたサブマトリックス
の内容を、ブロックごとに出力して書込信号とし、この
書込信号によシデジタル画像を形成する。

このようにすると、ブロックごとの黒画素数により、階
調レベルを算出し、この階調レベルの濃度パターンを用
いてデジタル画像を得るので、所望の濃度パターンを用
いて、階調性を変えることなく、所望のデジタル画像を
得ることができる。

以下、図面を参照して、具体的に説明する。

第１図は、第２図に示すコントローラー３０のうちの、
本発明にかかわる部分を略示している。

入力される２値画像データは、階調性ある写真画像を、
１龍あたシ１２ドツトの密度で、イメージスキャナーに
て読取り、６４階調のディザマトリックスで２値化した
ものである。

この２値画像データを、そのまま書込信号として出力し
、１」あたシ１２画素のわりあいで、デジタル記録して
得られた階調画像が第７図の画像である。

さて、第１図において、２値画像データは、まず８ライ
ンずつ、バッファ１０に取込まれ、バッファ１０かも、
８Ｘ８のデータマトリックスを１ブロツクとして、ブロ
ックごとに出力される。

そして、出力される各ブロックにおける黒画素数がカウ
ントされる。

つづいて、階調変換テーブル１４において、上記カウン
トされた黒画素数に応じた階調レベルが算出される。な
お、出力機器における階調表現能力が、入力２値画像信
号におけるそれと異なるときは、出力機器の階調表現能
力に適合する階調レベルに、この階調変換テーブル１４
において変換される。

一方、出力に用いられる所望の濃度パターン種は、画像
記録に先立って、複数の濃度パターン種のうちから選択
指定されている。

ソシテ、パターンジェネレーター１６では、入力してく
るブロックごとの階調レベル圀応じて、上記選択きれた
濃度パターン種のうちの、該当レベルの濃度パターンを
発生する。

説明の具体性のため、第２図のプリｙターは６４階調の
階調表現を有するものとし、濃度パターン種としては、
第４図に示す４種のものが用意されているものとする。

すると、パターンジェネレーター１６では、選択された
濃度パターン種に応じて、各ブロックの階調レベルに対
応する８×８の濃度パターンが頴次発生する。

発生した濃度パターンは、ビットマツプメモリー１８に
、入力２値画像データにおけるブロック配列に従って展
開され、このビットマツプメモリー１８から、インター
フェイス２０を介して、半導体レーザーへ書込信号とし
て出力されている。

第８図に、このようＫして得られた階調画像の例ヲ示ス
。第８　図（１）、　（１１）、　（ＩＩＩ）、　ｍｃ
選択されている濃度パターン種は、それぞれ、第４図の
（１）、　（ｎ）。

（ト）、■の濃度パターンマトリックスで決定される濃
度パターン種である。

この第８図の各画像と第７図の画像とを比較することに
よって、濃度パターン種のちがいによって、階調画像の
視覚的な感じが、かなり異なることが理解されるであろ
う。

第９図は、パターンジェネレーター１６において、８×
８の濃度パターンの４×４のサブマトリックスヲ発生さ
せ、このサブマトリックスの内容にもとづいて、デジタ
ル記録した、縮小倍率ｌ／２の階調画像を示す図である
。第９図（１）の画像では、第４図（Ｉ）ノ濃度パター
ン種が、第９　図（［１）、　＠）、　（Ｖ）Ｔは第４
図（ｎ）、＠）、■の濃度パターン種が選択されている
。

今、仮に、第４図（１）の濃度パターン種が選択されて
いるものとして、サブマトリックスの切出しにつき、第
６図を参照して説明する。

第６図（１）において、Ｉｏ、Ｉ［ｏ、［［ｏ、　・＝
とα、β。

γ、・・・の組合せによって定まる実線の正方形は、そ
れぞれが、８×８の濃度パターン（第４図＜１）の濃度
パターンマトリックスによシ決定されるうであり、各濃
度パターンは、人力ブロックの各々と、その配列状態ま
て含めて１：ｌに対応し、各濃度パターンは、これに対
応するブロックの階調レベルに対応するパターン（例え
ば３２段階目の階調レベルであれば第４図（ロ）のパタ
ーン）を有している。

各濃度パターンは、４つの４×４サブマトリツクスＳｏ
　＋　Ｓｔｚ　ｔ　Ｓ２１　＋　Ｓ２２に分割できるが
、各濃度パターンごとに、まる印をつけたサプマ）　Ｉ
Ｊフックス選択して、これをパターンジェネレーター１
６で発生させるのである。これを、８×８の濃度パター
ンから４×４のサブマトリックスヲ切）出すという。

切り出されたサブマトリックスは、ビットマツプメモリ
ー１８上に、第６図（ＩＩ）に示すように、すなわち切
シ出されてきた濃度パターンの配列に従って、換言すれ
ば入力ブロックの配列順序に対応して展開される。そし
て、インターフェイス２０を介して出力されるのであシ
、この出力信号でデジタル記録を行うと、第９図（Ｉ）
の画像が得られる訳である。

第３図は、本発明を適用したカラープリンターの１例を
、要部のみ示している。

符号１１Ｙ、　　ＩＩＭ、　ＩＩＣは光導電性の感光体
を示す。これら感光体１１Ｙ、　　ＩＩＭ、　　ＩＩｃ
は、それぞれ、チャージャー１３Ａ、　　１３Ｂ、　　
１３Ｃにより均一帯電され、例えば第２図に示す光走査
装置の外きスキャナー１５Ｂ、　　１５Ｇ、　　１５Ｒ
で、２値画像信号に従う静電潜像を形成される。

スキャナー１５Ｂ、　　１５Ｇ、　　１５Ｒにより書き
こまれる静電潜像はカラー画像の、青、緑、赤による色
分解画像に対応し、感光体１．ＩＹ　、　　ＩＩＭ　、
　　ＩＩＣに形された静電潜像は、それぞれ現像装置１
７Ｙ、　　１７Ｍ。

１７Ｃによって可視化される。これら現像装置１７Ｙ。

１７Ｍ、　　１７Ｃでは、それぞれ、イエロー、マゼン
タ、シアンの各色トナーが用いられる。

感光体１１Ｙに形成されたイエロートナーによるイエロ
ー可視像は、転写器１９Ａによって、感光体１１Ｍ上の
マゼンタ可視像は転写器１９Ｂによって、感光体１１Ｃ
上のシアン可視像は転写器１９Ｃによって、それぞれ、
同一の転写紙Ｓ上に互いに重ね合わせて転写され、定着
器２１によシ、各色可視像が定着されると、転写紙Ｓ上
に、デジタルのカラー階調画像が得られる。

２値画像データは、カラー画像の赤、緑、青による各色
分解画像に対応して、３種のデータが別個に与えられる
。

この上うな３穆の２値画像データは、コントローラー２
３にとりこまれ、それぞれが、ブロック化される。ここ
では、各ブロックは、８×８とする。

各系列（色分解の色に応じた２値画像データ）のブロッ
クは、それぞれ、黒画素数をカウントされ、対応する階
調レベルが算出される。

この実施例において、濃度パターン珪としては、第５図
（１）、Φ）、Ｉ）に示す濃度パターンマトリックスで
決定される３種の濃度パターン種が用意されている。

そこで、所望により、これら３種の濃度パターン種のう
ちの１種を、赤色分解画像に対応するシアン２埴画像デ
ータ用に選択する。以下、緑色分解画像、青色分解画像
に対応する２値画像データを、これらを可視化するとき
の色によシ区別して、それぞれ、マゼンタ２埴画像デー
タ、イエロ−２値画像データと称する。

上記３ａの濃度パターン掠のうちの別のひとつをマゼン
タ２埴画像データ用に、他の１種を、イエロ−２値画像
データ用に選択スル。

この選択は、１度選択したのちは固定してしまっテモよ
いし、あるいは、カラー画像を記録するごとに一々選択
するようにしてもよく、あるいは、濃度パターン種の選
択を行ないたい場合以外は、特定の選択を固定的に用い
てもよい。

ココテハ、第５図（１）、　Ｑｌ）、　（ＩＤ）濃度パ
ターン種が、それぞれ、マゼンタ、シアン、イエロ−２
値画像データ用に選択されているものとする。

ここで、第５図（１）、　（１１）、　＠）の製産パタ
ーン種について若干説明すると、これらは互いに濃度パ
ターンマトリックスが異っているが、第５図（Ｉ［）の
濃度パターンマトリックスは、第５図（１）の濃度パタ
ーンマトリックスを、行方向へ位相をずらしたものであ
る。すなわち、第５図（１）のマトリックスの各列をひ
とまとめにして、行方向の順序をサイクリックシて４回
入れかえると、第５図（１）の濃度パターンマトリック
スを得ることができる。

また、第５図佃）の濃度パターンマトリックスは、第４
図（ト）の濃度パターンマトリックスの位相を、行方向
、列方向ともにずらしたものになっている。

さて、第３図にもどると、シアン、マゼンタ、イエロ−
２値画像データの、各ブロックは、その階調レベルを算
出されると、この算出された階調レベルに応じて、濃度
パターンが、上記の如く選択きれた濃度パターン種から
選び出され、この上うにして選び出された、温度パター
ンもしくは、この濃度パターンから切出されるサブマト
リックスが、ビットマツプメモリー２４に展開される。

すなわち、シアン２埴画像データから得られる、濃度パ
ターンもしくはサブマトリックス）ま、ビットマツプメ
モリー２５のメモリーＭ１に展開され、マゼンタ２埴画
像データ、イエロ−２埴画像データから得られる濃度パ
ターンもしくはサブマトリックスは、メモリーＭ２．Ｍ
３に、それぞれ展開される。

メモリー　Ｍｌ　、　Ｍ２　、　Ｍ３の内容は、インタ
ーフェイス２５を介して、所定のタイミングによシ、そ
れぞれ、スキャナー１５Ｒ，１５Ｇ、　　１５Ｂへと書
込信号として出力されるのである。なお、各色２埴画像
データの処理は、第１図の回路を３連設けて行うことが
できる◇ 第５図（Ｖ’）、（Ｖ）−（Ｖｌ　ｐｔ、−’ｃ　ｈ　
’ｅ　ｈ、第５　図（１）、　（ＩＩ）　。

＠）の濃度パターン種における、第１６段階目の濃度パ
ターンを示している。

第５図（Ｖ）、　（Ｖ）、　（Ｖ’Ｄの濃度パターンを
重ね合せてカラー画像とすると、その状態は、第５図（
ホ）の如きものとなる。この図から明らかなように、イ
エロー、マゼンタ、シアンの各可視像を重ね合せた場合
、これら各可視像の濃度１６段階以下では、濃度パター
ンによる網点の重なり合が発生しない。

（効　　果） 以上、本発明によれば、新規な階調画像記録方法を提供
できる。

この方法は上記の如く構成されているので、濃度パター
ン種の選択により、記録階調画像の視覚上の感じを変化
させることができる。またカラー階調画像記録に応用す
ることによう、低画像濃度領域における色再現性を向上
させることができる。

また、入力データにあられされている階調性がそこなわ
れない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例を説明するための図、第２
図は、デジタル方式の画像記録を説明するための図、第
３図は、本発明の別実施例を示す図、第４図ないし第９
図は、本発明を説明するための図である。 ３２・・・半導体レーザー、３４・・・コリメーターレ
ンズ、３８・・・ｆθレンズ、４０・・・光導電性の感
光体。 り４　　口 ｌθ う　δ　口 第２図 壱４　幻 （Ｉ）　　　　　　　　　（Ｔｌ）　　　　　　　　　
（ｍ）（■）　　　　　　　　　（■） 一〇　口 （■）　　　　　　　　（Ｖ）　　　　　　　　（ＶＩ
）（■） 第６図 （Ｉ） （ｎ） 手続補正書働式） ％式％ １、事件の表示 昭和６１年特許願第２４７１４７号 ２、発明の名称 階調画像記録方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　　　　称　（６７４）株式会社リコー４、代　理　
人 住　所　東京都世田谷区経堂４丁目５番４号６゜補正の
対象 明細書の「発明の詳細な説明」、「図面の簡単な説明」
の各欄および図面 （１）明細書第１９頁第２０行中のＦ第９図」を「第６
図」と補正する。 （２）同第１０頁第１１行中の「第７図」を「参考図面
第１図」と補正する。 （３）同第１２頁第６行、第７行、第１１行の各行中の
「第８図」を「参考図面第２図Ｊと補正する。 （４）同第１２頁第１１行中の「第７図」を「参考図面
第１図」と補正する。 （５）同第１２頁第１５行、第１９行および第２０行中
の「第９図」を「参考図面第３図」と補正する。 （６）同第１４頁第８行中の「第９図」を「参考図面第
３図」と補正する。 （７）図面第７図、第８図および第９図を削除する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 擬似中間調画像を表すものとして、すでに２値化されて
   いる２値画像データを、複数データずつのブロックにわ
   け、各ブロックにおける黒画素数をカウントして、各ブ
   ロックごとの階調レベルを算出し、 予め用意された複数種の濃度パターン種のうちから、所
   望の濃度パターン種を選択し、 各ブロックごとに、そのブロックにおける階調レベルの
   濃度パターンを、上記選択された濃度パターン種から得
   、 このように得られた濃度パターンもしくはこの濃度パタ
   ーンから切出されたサブマトリックスの内容を、書込信
   号として出力し、この書込信号により、デジタル画像を
   形成することを特徴とする階調性画像記録方法。