JPS63308473A - 画像処理装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像処理装置、特に、入力画素情報と閾値とを
比較して出力ドツトの画素情報を決定する画像処理装置
に関する。

［従来の技術］ 従来よりデジタルプリンタ等に於いて中間調画像を出力
するため種々の方法が提案されており、それらの手法に
は、例えばディザ法や濃度パターン法等が挙げられる。

これらの方法は、 （ｉ）、２値表示装置を用いて、中間調を有する画像を
表示できる。

（ｉ　＋）　　装置のハード化構成が容易である。

（ｉｉｉ）、画像品質についても一応の品質が得られる
。

等の理由で、多くの分野に於て広く活用されている。

具体的には第２Ａ図、第２Ｂ図に示される様に入力画像
の画素（入力画素情報）８と閾値マトリクス５の各成分
とを対応させ、閾値より大ぎいか小さいかにより白か黒
かを決定し、表示画像６に出力する。第２Ａ図はディザ
法であり、入力の１つの画素８を閾値マトリクス５の１
つの成分に対応させている。また第２Ｂ図は濃度パター
ン法であり、入力の一画素８を閾値マトリクス５の全成
分に対応させている。すなわち、濃度パターン法では表
示画面６に於いて複数のセルで入力画像の一画素を示す
ことになる。

この時、ディザ法と濃度パターン法との違いは入力の一
画素を閾値マトリクスの一成分に対応させるか、あるい
は、全成分に対応させるかの違いだけで木質的な差異は
ない。又、当然この中間の方法も存在し、例えば、入力
の一画素を閾値マトリクス全成分のうちの複数成分（第
２Ｂ図の例で例えば２×２の４成分）に対応させる方法
も考えられる。

従って両者に本質的な差異は無く、今後ディザ法と濃度
パターン法及びその中間の方法を含めて一括してディザ
法と呼ぶ。

かかるディザ法に於て、閾値マトリクスの作り方には種
々の方法がある。しかし高画質にしかも簡易に画像出力
が得られる方法はあまり研究されていない。かかるディ
ザ法により、解像力を劣化させずに階調性を向上させた
画像出力を得る方法として、 ■：解像度の単位としては小さい閾値マトリクスで構成
する、 ■二階調性の単位は大きいマトリクスで構成する、 事により解像度、階調性を共に満足する事ができる。

本特許出願の発明者達は、「電子写真学会誌Ｊ（Ｖｏｌ
、２５．Ｎｏ、ｌ、Ｐ３１．　（１９８６）　）の「電
子写真におけるデジタル・カラー・プリンティングの中
間調再現法」において、ディザの閾値マトリクスを４つ
のサブマトリクスに分け、その対角方向のサブマトリク
スの閾値を同一とし、且つ多値化処理装置を用いて高解
像・高階調性を得た。これを発明者達はＩＨ法（Ｉｎｐ
ｒｏｖｅｄ　Ｈａｌｆｔｏｎｅ法）と称している。

更に発明者達は、このＩＨ法をスクリーン角のある場合
にまで拡張し、カラー出カ時に各色毎に異ったスクリー
ン角を設定することにより、色によるモアレ縞の発生を
防いでいる。

［発明が解決しようとする問題点］ かかる方法に於て階調性の再現性は優れているものの、
網点原稿をかがるディザ法により出力した場合、出力閾
値マトリクスとのビートが生じ所謂モアレパターンが生
じ、画像品質を著しく劣化させる問題かあった。

また、例えばレーザビームプリンタ等の走査光学系でよ
く起る回転多面鏡の面倒れや感光ドラムの回転ムラ等に
より生じるピッチムラ等の影響により、出力ドツト間距
離の不均一が発生して、折角上記ＩＨ法により高画質を
得ようとしても、画質の劣化が場合によっては発生して
いた。

本発明は上記問題点を除去するものであり、上記ＩＨ法
の解像度、階調性を保ちつつ、且つ網点原稿の出力に於
てもモアレ縞の発生が少なく、且つ機械的公差の許容幅
を緩和するような画像処理装置を提供するものである。

［問題点を解決するための手段コ 上記課題を達成するための本発明の構成は、入力画像情
報を二次元ブロックに切り出す手段と、二次元の閾値マ
トリクスを有し、この閾値と上記二次元ブロックの画像
情報とを比較して、ブロック内の画像情報な二値化若し
くは多値化する手段とを備える。

［作用］ 上記構成において、閾値マトリクス内の閾値は、画像情
報のレベルがハイライトであるほど、上記二値化若しく
は多値化する手段が画像情報を離散的なドツトパターン
として出力し、画像情報が中間レベルであれば、上記二
値化若しくは多値化する手段が閾値マトリクスの縦方向
若しくは横方向の線スクリーンとして出力するように、
分布している。

従って、いずれか一方向のモアレが抑圧され、同方向に
おける機械公差の精度要求が緩和される。

［実施例コ 以下添付図面を参照しつつ、本発明に係る実施例を説明
する。以下説明する実施例では、モノクロ印刷に本発明
を適用した場合を最初に説明し、次にカラー印刷に本発
明を適用した場合を説明する。

モノクロ印刷への適用 〈画像データロレーザビーム変換〉 第３図は、本発明の画像処理装置により得られた画像デ
ータを可視像として出力する場合における、例えばレー
ザビームプリンタ等の走査光学系を示す概略的斜視図で
ある。半導体レーザ２１により変調された光ビームはコ
リメートレンズ２゜によりコリメートされ、回転多面鏡
２２によって光偏光を受ける。偏光された光ビームはｆ
θレンズと呼ばれる結像レンズ２３により感光ドラム１
２上に像を結びビーム走査を行う。このビーム走査に際
して、光ビームの１ライン走査の先端をミラー２４によ
り反射させディテクター（検出器）２５に光を導く。こ
のディテクター２５からの検出信号は走査方向Ｈ（水平
方向）の同期信号として用いられる。

第１図は半導体レーザ２１を変調するための回路のブロ
ック図である。入力画像データ（入力画素情報）３１は
通常８ビット程度のデジタル信号であり、コンパレータ
３２へ人力され、ここで閾値マトリクス用ＲＯＭ３３か
らの出力と比較される。閾値マトリクス用ＲＯＭ３３は
閾値マトリクスをＲＯＭに記憶させたもので、Ｘアドレ
スカウンタ３６、Ｙアドレスカウンタ３５により、マト
リクス成分の閾値が１つづつ取り出される。この閾値マ
トリクスのデータも通常８ビット程度である。

この閾値データをＴｘｙ（Ｘ、ｙはマトリクスのアドレ
スである）とし、画像データ３１をＩとすると、 ■≧Ｔ　ｘｙ の時コンパレータ３２から°“１”が出力され、１　＜
　Ｔ　ｘｙ の時”　ｏ　”が出力される。これらコンパレータ３２
からの出力４０（”１”または０”）はレーザドライバ
３８へ人力され、半導体レーザ２１をオン／オフする。

閾値マトリクス３３に与えられるＸアドレス、Ｙアドレ
スは、それぞれ画素クロック３７、水平同期信号３４に
よって作られる。この画素クロック３７、及び水平同期
信号３４により閾値マトリクスの各成分が１つづつ取り
出され、コンパレータ３２へ閾値データとして与えられ
る。

〈閾値マトリクス〉 第４図はＲＯＭ３３の閾値マトリクスのデータ例を示す
。この例では、８×８のマトリクスから成り、４×４の
サブマトリクスが４つから構成され、対角方向の閾値マ
トリクスのデータが同一の値をとる様に構成されている
。

第５図は、第４図の閾値マトリクスを用いて画像出力さ
せた場合において、画像データ３１が明かるい場合から
Ｂ９い場合に変化したときの出力例である。便宜上、Ｌ
＝１〜８をハイライト部と呼ぶ。８×８の閾値マトリク
ス内に４Ｘ４の単位の核（４×４のサブマトリクス）が
４つあり、これらの出力は、レベルが大きくなるに従っ
て成長していき、Ｌ＝８では２木の縦ラインとして連な
る。

このように、４つの４Ｘ４のサブマトリクスでもって二
値化することにより解像度を保存し、このようなサブマ
トリクスを４つ配置することにより階調性も併せて保存
する。更に、４つのサブマトリクスの要素のうち、その
うち対角上にあるものの閾値を同一になるように配置す
るようにするのは、このようにしないと例えばＬ＝１の
場合に出力の黒ドツトが８×８のなかに１つだけという
ことになり粗さが目立つが、対角成分を同一にすること
により、Ｌ＝１のときの出力ドツトピッチが４Ｊ２とな
り粗さがめだたなくなるからである。更に、対角成分を
同一にして対角方向で同時に黒化していくことは、出力
画像の対象性がよくなり、テキスヂャー構造のノイズを
除去するとういう効果もある。

く閾値マトリクスの特徴〉 この第４図の閾値マトリクスで画像出力したときの出力
方法の特徴としては、 ■：両画像ハイライト部では孤立ドツトとして出力され
る、 ■：画像データが中間濃度である場合には、縦ラインの
線スクリーンとして出力される、等があげられる。そし
て上記特徴により、■・階調の再現性がよい事と、 ■：プリンタの機械精度の低減の許容性にある。

即ち、スキャナの回転多面鏡の面倒れ精度、感光ドラム
の回転駆動の精度、装置の機械振動に対して、交差の許
容範囲を緩和できるというメリットがある。

〈縦方向の画質劣化の防止〉 上記■のメリットについて説明する。第６図は走査スポ
ットによるラスタ走査の状況を示したもので、レーザス
ポット４２が主走査方向のラスタ４１ヘビーム走査を行
う模様を示したものである。各ラスタ４１が等ピッチで
記録されれば問題ないか、回転多面鏡２２の面倒れや、
感光ドラム１２の回転ムラ、機械振動等があると、走査
ラスタ４１が４１′の様に変動する。第７Ａ図、第７Ｂ
図はこの影響について示したものである。従来の網点な
出力するドツト集中（Ｆａｔｔｅｎｉｎｇ　）型のディ
サ法の場合、第７Ａ図の様に網点の格子ピッチがＰＩ、
Ｐ２．Ｐ３と変動し、ある部分では網点同志が重なり合
い、画質劣化を生じる。一方、本実施例の第４図に示し
た閾値マトリクスを用いた方式に於ては、画像の中間濃
度領域では出力ドツトが縦方向に延び、縦ラインでドツ
トが重なるため、走査ラスタのピッチ変動に対しては第
７Ｂ図の如く出カバターンに変動を生じない。

一方、画像のハイライト領域（第５図のＬ＝１〜７まで
）では、未だ縦ラインとして連なっていないが孤立ドツ
トとして濃度が低い領域（ドツトの大きさが未だ大きく
なっていない領域）であるために、ピッチムラが生じて
も、第７Ａ図の場合と反して、上／下の２つのラスター
のドツトが重なる頻度は少ない。又、仮に重なったとし
ても低濃度域であるため、人間の目には目立ちにくいの
である。

第８図は、この■の効果をより向上させるために、半導
体レーザ２１からのビームスポット形状を改良した実施
例を示した。このレーザスポット４２は、副走査方向に
長くダ円形状をしており、たものである。１つのラスタ
４１から次のラスタ４１までの正規のピッチ間隔て、レ
ーザスポットの重なり部分がある様に設定したものであ
る。

尚、この時のスポット径はビークパワーの１／ｅ２を指
すものとする。

このようにする事によって、第９図に示される様に走査
ピッチが変動して、４１．４１’　　（破線）となった
時でも、レーザスポットの重なり部分は確保され、その
記録ラインは第７Ｂ図のパターンが保存される。

〈多値化への応用〉 第１０図は、本発明を多値のディザ法に応用した時の閾
値マトリクスの例を示す。

多値出力の方式として各種方式があるが、木実施例に於
ては、主走査方向のレーザ点灯のパルス巾変調により行
うものとする。即ち、−画素中（ａとする）に相当する
レーザの点灯時間を、それより短いパルス巾だけ点灯す
る事により面積的に黒化領域の少い出力を得て、多値化
を実現するのである。第１０図の閾値マトリクスは、４
つの３×３のサブマトリクスを第４図の例にならって配
置したものである。即ち、対角方向の各閾値データは同
一である。しかも４値化（全白も含まれる）するために
、１画素幅を主送査方向で更に３つの閾値に対応させて
いる。第１１Ａ図〜第１１Ｌ図は、この閾値マトリクス
を用いて、Ｌ＝１〜Ｌ＝５４の画像データを処理して出
力したときの結果を示す。

第１２Ａ図〜第１２Ｃ図は、４値化出力するためのパル
ス幅変調の異なる態様を３つ表わしたものであり、第１
２Ａ図〜第１２Ｃ図中の（ａ）は、ａ　／　３パルス幅
を、 （ｂ）は、２ａ／３パルス幅）を、 （Ｃ）は、３ａ／３パルス幅相当のパルス幅信号を示す
。但し、ａは画素サイズである。また、第１２Ａ図は左
すめ、第１２Ｂ図は中心をそろえる方式を示す。

前述した第４図の閾値マトリクスでは３３階調しか表現
できなかったものが、上記多値の画像処理装置を用いて
、第１０図の閾値マトリクスを使う事により、さらに５
５階調まで高める事が出来る。即ち、一般に、内部に（
Ｍ／２）Ｘ　（Ｍ／２）のサブマトリクスを含むところ
のＭＸＭの閾値マトリクスを用いて、Ａ値の多値で、本
手法により階調出力を行った場合、階調数りは、Ｌ＝Ｍ
２Ｘ　−Ｘ　　（ＩＬ−１）　　＋　１で表わされる。

これより、第４図の閾値マトリクスの場合は、 Ｌ＝８２Ｘ　−Ｘ　１　＋　１　＝３３であり、第１０
図の閾値マトリクスではＬ＝６２Ｘ−Ｘ　（４−１）＋
１＝５５が得られる。

〈多値化回路〉 ４値化回路例を第１３Ａ図〜第１３Ｃ図を用いて３例上
げて説明する。

第１３Ａ図は第１図実施例の回路をそのまま４値化に拡
張したものであって、この回路に適用される閾値マトリ
クスは第１０図に示されるように、１８×６で構成され
る。即ち、一画素な生産前方向へ細かく分割した閾値マ
トリクスを用いる。従って、この回路に用いられるＸ方
向の画素クロックはＹ方向に対して３倍の高周波となり
、３倍画素クロック３７′を用いる点が第１図実施例の
場合と異る。この方式の回路は、主走査方向に高解像に
記録するものであり、高い画素クロック周波数を必要と
なる。従って、高速プリンターの場合には、更に高い３
倍画素クロックが必要となりコストアップを招く。

そこで、第１３Ｂ図に、一画素クロックのみで実施でき
る方式の回路を提案する。この回路は、４値化回路であ
れば２値、３値、４値の出力を行なう回路を並列に動作
させ、これらの３つの出力を合成するというものである
。即ち、第１０図の閾値マトリックスの成分で１つの画
素内の閾値の一番低い値のものを４値１次の値のものを
３値。

一番犬きい値のものを２値とするようにして、各々６×
６のマトリクスを３個作る。それらを、２値用ディザＲ
ＯＭ３３ａ、３値用ディザＲＯＭ３３ｂ、４個用ディザ
ＲＯＭ３３　ｃとして並列に用いる。パルス幅変調回路
（ＰＷＭ回路）５２ａ〜５２ｃは、例えばワン・ショッ
ト・マルチバイブレータから構成され、各多値化レベル
に合わせて事前にパルス幅が設定されている。各レベル
からの出力は同時に生じ、ＯＲ合成器５３により最大パ
ルス幅のものがとられる。

この様にして、パルス幅変調されたＶＩＤＥＯ−０１１
Ｔ信号５４が得られる。この手法の特徴は、ｋ値化する
場合に、（ｆｌ−１）倍の画素クロック信号か不要とな
り回路の低コスト化が図れるというものである。しかし
ながらＯＲ合成器５３により、最大パルス幅が形成され
るために、第１２Ａ図〜第１２Ｃ図中の（ｃ）の様な出
力は出来ないとう欠点がある。

そこで更に、第１３Ｃ図の回路を提案する。この回路は
ルックアップテーブル（ＬＵＴ）６０を備え、このＬＵ
Ｔ６０が画像データと閾値マトリクスのアドレスデータ
とを人力し、このＬＵＴ　６０からのコード化されたパ
ラレルの出力データをパラレル／シリアルコンバータ６
１がシリアルのデータコードして出力する方式である。

このＬＵＴ６０はＲＯＭ等からなる。例えば、画像デー
タが８゛°て、Ｘ、Ｙアドレスが（１，１）（即ち、閾
値マトリクスの左上の位置）を示していたとする。ＬＵ
Ｔ６０からの出力は３ビツトの出力で、（１１ｏ）ｎ（
ａは二進値を示す）を示しているとする。この（１１０
）Ｂのビット信号を後段のパラレル／シリアルコンバー
タ６１により、Ｍ５Ｂを先頭とする１ビツトのシリアル
信号に変換し、１→１→０の出力を行う。この時は、出
力は３倍画素クロック３７′に同期して出力される。

ＬＵＴ６０の回路規模について説明する。ＬＵＴ６０の
人力アドレスは、画像データが８ビツト、閾値マトリク
スのＸ、Ｙアドレスが（６×６のマトリクスの時に）６
ビツト（Ｘ方向Ｏ〜５の３ビツト、ｙ方向Ｏ〜５の３ビ
ツトで計６ビツト）であるので、計１４ビットとなり、
１６にのアドレス空間となる。尚、出力はコート化して
出せば２ビツトでよい。

以上３つの処理装置について述べた。かかる多値化方式
による画像出力の作用効果は、２値の第１図実施例の場
合と同様のものが得られる。

〈モアレ抑圧〉 さてここでモアレ縞の発生について言及する。

モアレ縞の発生は原稿が網点写真の時、ディザ出力を行
うと、網点の周期性とディザパターンの周期性とでビー
ト現象を起し、その結果としてモアレ縞が発生する。こ
のモアレ縞は出力のディザパターンが網点状であれば、
第１４Ａ図の如き２次元的クロスラインになる。ところ
が、第４図実施例、第１０図実施例の閾値マ）・リクス
の如く、ディザパターンが一方向たけのライン状での線
スクリーンであれば、第１４Ｂ図の如き１方向のみのラ
イン状のモアレ縞となる。この為、人間の視覚上、モア
レ縞は少なくとも副走査方向のいずれかのモアレか抑圧
され、従って従来例よりも約１／２に減衰して見える。

更にビートの生じる角度も約１／２に減り、発生確率も
小さくなる。

〈横方向のモアレ抑圧〉 前記第４図等に示した閾値マトリクスは主に縦方向（副
走査方向）のモアレ抑圧、機械精度の緩和を目指したも
のであるが、当然の事ながら、主走査方向（横方向）に
おいても、モアレ抑圧と高い機械精度に対する要求は存
在し得る。そこで、第４図に示したような閾値マトリク
スの中間濃度における犬化方向を主走査（ＭＡ力方向と
する変形実施例を提案する。このとぎの閾値マトリクス
は、第４図のマトリクスを変形して、各要素を横方向に
犬死するように並べかえればよい。こうすることにより
、横方向のモアレ抑圧と機械精度の緩和が図れる。

カラー印刷への適用 上記第１図〜第１４Ｂ図は、モノクロ印刷に本発明を適
用した場合についての実施例であった。

そこで次に、本発明をカラー印刷に適用した場合の実施
例について第１５図以下を用いて説明する。即ち、この
実施例では、カラー印刷するためには、後述する「色モ
アレ」を除去することを目的として、各色毎に角度の異
なるｒ線スクリーン」を有する閾値マトリクスを用いる
。角度が異なる為に、この線スクリーンは「斜め」の線
スクリーンになる。そこで、この実施例では、上記各色
毎について注目し、この斜めの線スクリーンを、この斜
め方向に犬死することにより、この方向て、網点画像に
よるモアレを抑えようとするものである。即ち、前述の
モノクロ印刷の場合と同じように、斜め方向でモアレを
抑えることにより、モアレの発生を多くとも一次元に抑
え込むものである。

〈カラー印刷装置の構成〉 第１５図は本発明を適用したカラー画像記録装置の概略
図である。同図に於て、Ｉｌａ〜ｌｉｄは夫々が、第３
図に示した走査光学系であり、図示されない画像メモリ
等から所要の画像情報をこの走査光学系により光ビーム
（レーザビーム）として取りだし、この光ビームがシア
ン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（
ＢＩｌ）に対応して並設された感光ドラム１２ａ〜１２
ｄ上に結像されるように構成されている。この感光ドラ
ム１２ａ〜１２ｄの近傍には現像器１３ａ〜１３ｄが配
置されていると共に、図示されない記録紙を搬送するた
めの搬送ベルト１７側に各感光ドラム１２ａ〜１２ｄに
対向して帯電器１４ａ〜１４ｄが配設されている。上記
構成の動作について説明すると、走査光学系１１ａ〜１
１ｄから出力され変調された光ビームは各感光ドラム１
２ａ〜１２ｄ上にその光学像を結像し、その後電子写真
プロセスによりこの結像された像は静電潜像となり、現
像器１３ａ〜１３ｄにより現像され、帯電器１４ａ〜１
４ｄにより搬送用ベルト１７上に保持された記録紙に各
色が順次転写されカラー画像が形成される。

〈スクリーン角閾値マトリクス〉 カラー印刷に於ては、各色の出カバターンを異らしめて
出力する場合が多い。これは、もし各色で同じ閾値マト
リクスを用いて同じ出カバターンを行うと、例えば送査
光学系間のレジストレーション精度の差１紙の斜行・伸
縮等により、各色のドツトが完全に重なってしまったり
、反対に並置してしまったりする。この結果、所謂「色
モアレ」が発生し、階調ムラ、色相ムラ等が発生し、一
様な色相を安定に得る事が難しくなる。そこで、このモ
アレ縞の発生を抑えるために、各色間でスクリーン角を
異ならしめて、モアレ周波数を高周波側に追いやるよう
にする。ところが、ディザ法では、網点を構成する画素
数が少ないために、得られるスクリーン角度は有限個の
離散的な値となる。また、網点ビツヂがスクリーン角度
に対応して変化する。従って、適切なスクリーン角の選
択が重要となる。

そこで均一な記録ドツトのパターンを形成し、かつ適切
なスクリーン角を有する閾値７トリクスの作り方につい
て説明する。

今、ａＸｃなる画素からなる基本セルを適当にずらして
配列することにより、スクリーン角をもった網点ドツト
を構成する場合を考える。スクリーン角を与えるために
、第１６図に示す如く、基本セルＣ，ＤをＸ方向にａ、
Ｙ方向にｂつつ、ずらして配したとする。図において点
ｇ、ｇ’　は基本セルの同一箇所を示すものである。ま
た基本セルの形状は、密集して構成出来るものであれば
、特に前述のａｘｅの矩形形状に限定されない。

この時基本セルの配列は、２つの基本ベクトル（単位ベ
クトルとも称す）Ｕ、Ｖによって以下の様に与えられる
。

・・・・・・・・・・（１） ここで、ｕ・ｖ＝ａｂ−ｂａ＝ｏであるから、Ｕ土Ｖ てあり、ＵとＶは直交していることがわかる。また、こ
の時のＵ、Ｖの方向が、基本セルの配列の方向を示す。

かかる配列の２方向に対して、交互に２つの異った閾値
な有する基本セルＣ，Ｄでもって埋めたとすると、第１
６図に示される様な配置となる。

くマトリクスの適正サイズ） 次に網点の一周期を表わす正方の閾値マトリクスのサイ
ズＮを求めてみる。そこで、閾値Ｃをもつ１つの基本セ
ルから、閾値Ｃをもつ次の基本セルまでの２つの基本ベ
クトルＰ、Ｑ４ｆ、（６：七￥、：）七ｂ：ｂ〒＝（ ・・・・・・・・・・（２） で表わされ、Ｐ−Ｑ＝ＯからＰ上Ｑとなる。

ここで、均一な網点の格子パターンを得るためには、第
１７図に示される様に、Ｎ×Ｎの正方閾値マトリックス
を考える。このＮｘＮの正方間イ直マトリクス内で、閾
値が周期性を有するためには、正方マトリクスの角の点
Ｒでの閾値と、Ｘ。

Ｙ方向に夫々Ｎたけ進んた点Ｓ、Ｔ、Ｕにお番する閾値
とが同じ値を有せばよい。そのためには、ｍａｄ　（ｍ
Ｐ＋ｎＱ、Ｎ）＝Ｑ （但し、０＝　（０，０）である） を満たす最小の整数値ｍ、ｎが存在すればよい。

このｍ、ｎから求められるＮが、均一な記録ドツトのパ
ターンが得られる閾値マトリクスのサイズとなる。

今、Ｒ点とＸ方向の８点とが一周期となる様に閾値を構
成したとすると、Ｔ点及びＵ点も周期性を満たす事か容
易に証明出来る。従って、Ｒ点と８点とが周期的になる
ためには、 ｍ　Ｐ　＋　ｎ　Ｑ　＝　Ｓ （但し、Ｓ＝　（Ｎ、Ｏ）） ・・・・・・・・・・（３） を満たせばよい。従って（３）式に（２）式を代入して ｍ　（ｌ＋ｖ）　　＋ｎ　　（ｌ−ｖ）　　＝Ｓｍ　（
ａ＋ｂ、ｂ−ａ）＋ｎ　（ａ−ｂ、ａ＋ｂ）＝（Ｎ、ｏ
） が得られる。そして更に、 （ｘ）蔓ｇ（↓Ｒ）：〒旧：’：：：（普（が得られる
。この（４ａ）、（４ｂ）式よりｍ　　ａ十す 一＝　　　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（５）ａ−ｂ をみたす最小の整数値ｍ、Ｈを求める。しかる後このｍ
、ｎを用いて（４ａ）式より閾値マトリクスのサイズＮ
が求まる。

従って、 ・・・・・・・・（６） となる。但し、ＬＣＭ　（Ｘ、Ｙ）　はＸ、　Ｙの最小
公倍数を表わす。

第１８図はａ＝３．ｂ＝１の時の閾値マトリクスを示し
たものであり、このとき、（６）式よりＮ＝１０が求ま
る。第１８図に示される２つの基本セルＡ及びＢを前述
のスクリーン角の無い時の場合と同じように閾値を決定
する。

第１９図はこの２つのマトリクスＡ、Ｂを用いて線スク
リーンとなる閾値マトリクスの基本セルの値について示
したものである、前述のＩＨ法の適用により２１階調の
グレーレベルを実現出来る。

第２０図は画像濃度レベルがＬ＝６のときの、第１９図
の閾値マトリクスにょる出カバターンを示す。この例で
のスクリーンの角度として、θ＝　ｊ　ａ　ｎ−’（１
／３）　＝　１８．４度のスクリーンを呈す。

かくして、カラーの場合でも、上記実施例によれば、 ■：両画像ハイライト部では孤立ドツトとして出力され
る、 ■：画像データが中間濃度である場合には、斜めライン
の線スクリーンとして出力される、０２階調の再現性が
よい事と、 ■：プリンタの機械精度の低減の許容性、■二線スクリ
ーン方向である斜め方向での網点画像によるモアレが抑
圧され、 ■：同時に、色モアレの発生も抑圧される、等の効果が
得られる。

〈改良〉 ところで、このカラー画像データ処理における本方法は
斜めスクリーンを目指すものであるが、第２０図の１０
０の箇所に見られる様に、結果は滑らかな斜めラインス
クリーンとはならない。滑らかなスクリーン角を得るた
めに、本実施例では以下に示す多値化出力を施す。

第２１図はこの多値化を説明するものであり、−例とし
て、ａ＝３．ｂ＝１の状態を示している。多値化レベル
な℃（全白を含む）とすると、一画素は（ｌ−１）分割
されて出力されると考えられるので、Ｋ点からＮ点へ向
ってなるべく平滑に記録されるためには、以下の条件が
必要である。尚、第２１図における、１画素を（ｌ−１
）に分割して得られる細いセグメントを以下、「微画素
」と呼ぶ。その条件とは、８画素の間に、ｂＸ（ｌ−１
） 個の微画素が存在するから、−画素当り、−Ｘ（，９’
−１） 個の微画素が存在することになり、 ｂ −ｘ（ｌ＝１）＝整数値（三Ｋ） である。故に、滑らかとなるためには、ｕ　＝　−Ｘ　
Ｋ　＋　１　　　　　　　・・・・・・・・（７）（但
しては≧２の整数） を満たず必要がある。これを第２１図のａ＝３゜ｂ＝１
に適用すると、整数ｌは ｕ＝−ＸＫ＋１　　（Ｋ＝１．２．・・・）＝４．７．
１０．・・・ なる多値化レベルを満たず必要があることを意味する。

第２１図の例ではｕ＝４の状態を示したもので、斜線を
施した微画素かθ−１８，４度のスクリーンを形成する
。

第２２図は、このｕ＝４の時のＩＨ法による基本セルの
閾値の状態を示したもので、第２１図に示した斜めのラ
インが徐々に太っていく様子を示している。勿論、全体
の閾値マトリクスのサイズＮＸＮは、（６）式から求め
られた前述の第１８図に示されるｉ　ｏ　ｘ　＋、　ｏ
のマトリクスで構成される。

第２３図は第２２図の構成を微画素単位で再編成して分
かりやすくしたもので、基本セルは平行四辺形に似た形
状のものから成る。同様の議論が１＝７．１０．、、の
場合にも適用出来る。

第２４図は以上の議論を表にまとめたもので変位ベクト
ルｕ＝　（ａ、ｂ）をもとに、閾値マ］・リクスのサイ
ズＮ１ スクリーン角θ、 基本セル内に含まれる画素数Ｎｏ、 変位ベクトルの長さｌｕｌ、 多値化レベル数にのうちの最小の３個、を示したもので
ある。

この第２４図に示された表により回路の仕様設定が容易
に出来る。そしてカラー出力の各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｋ）
に対して異った線スクリーン角を得る事が出来る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の画像処理装置によれば、画
像の解像度、階調性を保ち網点原稿のデータに於てもモ
アレ縞の発生が少なく装置の精度の影響が少い出力方法
が提供できたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る１実施例の画像処理装置の回路ブ
ロック図、 第２Ａ図、第２Ｂ図は従来例を説明する図、第３図は本
実施例に用いられる光学系の構成を示す図、 第４図は単色の実施例に用いられる閾値マトリクスの構
成を示す図、 第５図は第４図の閾値マトリクスにより出力されるドツ
トの例を示す図、 第６図、第７Ａ図、第７Ｂ図、第８図、第９図は夫々、
機械誤差によるラスタのズレな説明する図、 第１０図は第４図閾値マトリクスの多値化へ応用したと
きのマトリクスの構成図、 第１１Ａ図〜第１１Ｌ図は、第１０図マトリクスによる
出力例を示す図、 第１２Ａ図（ａ）〜（ｃ）から第１２Ｃ図（ａ）〜（ｃ
）は、３値化の場合における異なる態様を説明する図、 第１３Ａ図〜第１３Ｃ図は多値化回路の例を示す図、 第１４Ａ図は従来例によるモアレ発生を説明する図、 第１４Ｂ図は本実施例によるモアレ抑圧の様子を説明す
る図、 第１５図はカラー画像における実施例の出力部の構成を
示す図、 第１６図〜第１８図は、スクリーン角をもった閾値マト
リクスの生成方法を説明する図、第１９図〜第２３図は
スクリーン角をもった閾値マトリクスの多値化への応用
を説明する図、第２４図はスクリーン角の各種変形例を
説明する図である。 １）」い 矢呼 一＼ 一□□□−１ ψ １ｉ祝唱くビ 第１０図 Ｌユ１　　　　　　　　　し二２　　　　　　　　　Ｌ
＝３１＝４　　　　　　　　　Ｌ＝５　　　　　　　　
１＝６第１１Ｄ図　　　　第１ＣＥ図　　　　第１７Ｆ
図りニア　　　　°−”’　　　　Ｌ二１２第ＪＩＧ図
　　　　第１旧 Ｌ＝３ＯＬ＝４（ 第１１Ｊ図　　　第７７に訃 ””　　　Ｌ＝＋８　　　°゛°。 図　　　　第１ＩＩ図 ）　　　　　Ｌ＝５４ ４　　　　第１／Ｌ図 第１８図 第ＪＣ図 第２０図 １、−＋全釣 第２１図 第２３図 第２２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力画像情報を二次元ブロックに切り出す手段と
   、 二次元の閾値マトリクスを有し、この閾値と上記二次元
   ブロックの画像情報とを比較して、ブロック内の画像情
   報を二値化若しくは多値化する手段とを備え、 該閾値マトリクス内の閾値は、 画像情報のレベルがハイライトであるほど、上記二値化
   若しくは多値化する手段が画像情報を離散的なドットパ
   ターンとして出力し、画像情報が中間レベルであれば、
   上記二値化若しくは多値化する手段が前記閾値マトリク
   スの縦方向若しくは横方向の連続的な線スクリーンとし
   て出力するように、分布していることを特徴とする画像
   処理装置。
2. （２）前記閾値マトリクスは、Ｍ×Ｎのマトリクスから
   なり、該マトリクスは（Ｍ／２）×（Ｎ／２）のサブマ
   トリクスに分割され、各対角方向のサブマトリクス内の
   閾値が同一であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の画像処理装置。
3. （３）前記閾値マトリクスは、Ｍ×（ｌ−１）・Ｎのマ
   トリクスからなり、 前記二値化若しくは多値化する手段は、多値化数をｌと
   したときに、１画素周期の（ｌ−１）分の１の周期でも
   つて多値化することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の画像処理装置。
4. （４）前記閾値マトリクスは、Ｍ×（ｌ−１）・Ｎのマ
   トリクスからなり、 前記二値化若しくは多値化する手段は、多値化数をｌと
   したときに、（ｌ−１）個の二値化手段を含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像処理装置。