KR101539482B1 - 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents

Abstract

1 화소 미만의 보정은 화상 데이터의 주기를 발생시키는 스크린 패턴의 붕괴에 의해 야기되는 농도 불균일 등의 화상 불량의 문제점을 일으킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 화상 처리 장치는, 화상 데이터에 대해 1 화소 미만의 보정을 행하도록 구성된 보정 유닛과, 화상 데이터에 대해 1 화소 단위의 보정을 행하도록 구성된 변경 처리 유닛을 포함하고, 상기 보정 유닛은, 화상 데이터의 주기에 동기화된 이동 궤적을 따라 화소를 시프트시킴으로써 1 화소 미만의 보정에 대한 처리를 행한다.

Description

화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 기억 매체{IMAGE PROCESSING APPARATUS, IMAGE PROCESSING METHOD, AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법에 관한 것이다.

컬러 프린터 및 컬러 복사기 등의 컬러 화상 형성 장치에 이용되는 화상 기록 방법으로서, 전자 사진 방법(electrophotographic method)이 공지되어 있다. 전자 사진 방법에서는, 레이저빔을 이용해서 감광 드럼 상에 잠상을 형성하여, 대전된 색재(color material)(이하, "토너"로 지칭됨)에 의해 상기 잠상을 현상한다. 현상된 토너 화상을 전사 시트에 전사하여 상기 화상을 그 위에 정착시켜서, 화상 기록이 행해진다.

최근에, 전자 사진 방법을 이용하는 컬러 화상 형성 장치에서 화상을 형성하는 속도를 증가시키기 위해, 토너 색의 개수에 대응하는 수의 현상기와 감광 드럼(즉, 화상 기록 유닛)를 포함하고, 화상 반송 벨트 상에 또는 기록 매체 상에 상이한 색의 화상을 순차적으로 전사하는 탠덤 방식의 컬러 화상 형성 장치가 증가하고 있다. 탠덤 방식의 컬러 화상 형성 장치에서는, 레지스트레이션 어긋남(misregistration)을 야기시키는 복수의 요인이 알려져 있으며, 따라서 각각의 요인을 해결하기 위해 다양한 방법이 논의되어 있다.

이러한 요인의 예는, 편향 주사 디바이스에서의 렌즈의 불균일성과 장착 위치 어긋남, 및 컬러 화상 형성 장치 본체에 대한 편향 주사 디바이스의 조립 위치 어긋남을 포함한다. 상기 위치 어긋남으로 인해, 주사선(scanning line)의 기울기 또는 굴곡이 발생하고, 굴곡의 정도(이하, "프로파일"로 지칭됨)는 토너의 색 성분에 대해 각각의 색마다 상이하게 되어, 레지스트레이션 어긋남을 야기시킨다. 프로파일의 특성은 화상 형성 장치 사이에서, 즉 기록 엔진 사이 또는 상이한 색의 화상 기록 유닛 사이에서 상이하다.

레지스트레이션 어긋남의 문제를 해결하기 위해, 예를 들면, 일본 특허 공개 제2004-170755호 공보는, 광학 센서에 의해 주사선의 기울기와 굴곡의 정도가 측정되고, 상기 기울기 및 굴곡을 오프셋하도록 비트맵 화상 데이터를 보정하여, 보정된 화상 데이터의 화상을 형성하는 방법을 개시하고 있다. 이러한 방법에서, 화상 데이터는 처리되어 전기적으로 보정되기 때문에, 기계적인 조정 부재와 장치의 조립시의 조정 공정이 더 이상 필요치 않게 된다. 따라서, 컬러 화상 형성 장치의 크기 소형화가 성취될 수 있고, 레지스트레이션 어긋남의 문제가 낮은 비용으로 해결될 수 있다.

전기적인 레지스트레이션 어긋남 보정은, 1 화소 단위의 보정과 1 화소 미만의 보정을 포함한다. 1 화소 단위의 보정에서는, 기울기와 굴곡의 보정량에 따라 화소를 1 화소 단위로 부 주사 방향으로 오프셋시킨다. 상술된 방법을 이용하는 경우, 상술된 레지스트레이션 어긋남으로 인해 야기되는 굴곡 또는 기울기는 약 100 내지 500㎛의 범위이다. 600dpi의 해상도를 갖는 화상 형성 장치에서는, 상술된 보정을 위해, 수십 라인을 기억하기 위한 화상 메모리가 필요해진다. 이후의 기재에서는, 화소가 오프셋되는 주사선 상의 위치를 변경 포인트(changing point)로 지칭한다.

1 화소 미만의 보정은, 화상 데이터의 그라데이션 값(gradation value)이 부 주사 방향의 대상 화소(target pixel)의 전후의 화소에 의해 조정되도록 행해진다. 1 화소 미만의 보정은, 1 화소 단위의 보정의 결과로서 발생되는 변경 포인트 경계에 있어서의 부자연스러운 단차를 제거하여, 화상을 평활화(smooth)시킬 수 있다.

스크린 처리된, 인쇄 직전의 화상에 대해 상술된 평활화 처리가 행해지는 경우, 평활화 처리는, 레이저빔에 대해 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM)가 행해지고, 레이저 노광 시간이 화상의 평활화를 위해 부 주사 방향으로 점차적으로 전환되어 행해진다. 예를 들면, 0.5 화소의 보정, 즉 1 화소 미만의 보정의 경우에는, 부 주사 방향의 상향 및 하향으로 반 노광(half exposure)이 2번 행해지는 보간 처리에 의해 평활화 처리가 구현된다.

이러한 보간 처리는 PWM의 노광 시간과 화상 농도 사이에 선형 관계가 성립될 때에만 행해질 수 있다. 실제적으로는, 많은 경우에서, 1 화소의 노광 1회에 의해 얻어지는 농도가 0.5 화소의 노광 2회로 얻어질 수 없다. 따라서, PWM에 의해 재현되는 농도가 처리 대상의 농도 신호에 대해 선형성을 유지할 수 없는 경우에는, 2가지 종류의 화상 데이터, 즉 바람직하게 상술된 보간 처리를 행한 화상 데이터와, 보정되었을 때 화상 품질이 손상될 수 있는 화상 데이터가 존재한다.

예를 들면, 사무실의 워드프로세서 소프트웨어에 의해 묘화(draw)될 수 있는 동일한 디자인 또는 패턴(이하, "패턴 화상"으로 지칭됨), 문자, 그림 등을 반복함으로써 묘화되는 패턴에 대해, 이에 제공되는 보간 처리, 즉 그 평활화 처리는 정보의 시인성을 향상시킬 수 있다. 반대로, 스크린 처리된 연속 계조(tone) 화상의 변경 포인트에서 보간 처리가 행해지면, 변경 포인트 상에만 보정 처리로 인한 농도 불균일이 발생하여, 화상 품질이 열화되는 문제점이 생긴다. 이는, 예를 들면 라인 성장 스크린(line growth screen)이 사용되는 경우, 스크린에서의 라인 굵기가 변경 포인트 상에서 보간 처리에 따라 변화되기 때문에, 거시적으로 보았을 때 농도가 변한 것으로 보이기 때문이다. 또한, 복사 위조 방지 패턴(copy-forgery-inhibited pattern) 등의 애드온(add-on) 화상이 보간 처리된 경우에는, 보간 처리의 효과가 사라질 수 있다. 따라서, 보간 처리는 애드온 화상에 대해 행하는 것이 적절하지 않다.

따라서, PWM을 이용한 보간 처리가 행해지면, 대상 화상 데이터의 속성에 따라 보간 처리가 적용될 것인지 여부가 판정된다. 상기 문제점을 해결하기 위해, 연속 계조 화상 판정 유닛과 패턴 화상 판정 유닛이 이용되어 이들 2개의 유닛의 판정 결과로부터 보간 판정 결과를 최종적으로 얻는 방법이 제안될 수 있다. 연속 계조 화상 판정 유닛에서는, 보간되지 않아야 하는 화상이 판정될 수 있다. 패턴 화상 판정 유닛에서는, 보간되어야 하는 화상이 판정될 수 있다.

예를 들면, 일본 특허 공개 제2003-274143호 공보는 스크린 처리 이후의 화상에 대한 기하 변환에 따른 레지스트레이션 어긋남 보정을 개시한다. 스크린의 하프톤 도트 주기(halftone dot cycle)에 대해 간섭이 발생하지 않는 주기에서 화소를 삽입 및 삭제함으로써, 그라데이션의 불균일과 무아레(moire)를 야기시키지 않고 화상의 기하 변환이 행해진다. 이러한 미소 변환(minute transformation)은, PWM 등의 펄스 폭 변조를 행하지 않고 고해상도 화상의 화소 자체를 삽입 또는 제거하여, 화상을 주 주사 방향 또는 부 주사 방향으로 부분적으로 시프트(shift)시킴으로써 구현된다.

상술된 바와 같이, 대상 농도 신호에 대한 선형성이 성립되기 어려운 상태에서, PWM의 펄스 폭에 의해 재현되는 화상의 양호한 화상 품질을 유지하면서 임의의 화상에 대해 보간 처리를 행하는 것은 어렵다. 따라서, 보간 처리를 제공하는데 있어서 판정 처리가 필요하게 된다. 그러나, 유저 또는 어플리케이션으로부터 임의의 화상, 예를 들어 인쇄 화상이 입력되는 경우, 판정 처리로 인해 오판정이 행해질 수 있다.

임의의 화상에 대해 인쇄 속도를 따라잡기 위해 고속의 실시간 판정을 제공하기 위해서는, 소프트웨어에 의해서는 충분한 속도로 실시간 판정이 행해질 수 없기 때문에, 하드웨어에 의해 화상 판정 처리가 행해질 필요가 있다. 그러나, 하드웨어에 의해 화상 판정 처리를 행하도록 시도하면, 행해지는 처리에 따라서는 복잡한 구성이 회로에 필요하게 되어, 회로의 크기를 증가시킨다. 반대로, 현실적인 하드웨어에 의해 화상 판정 처리를 행하도록 시도하면, 많은 경우에서 복잡한 판정 처리가 행해질 수 없다.

화상 렌더링 시에 생성되는 문자 및 사진에 관해 유저 또는 어플리케이션으로부터 출력되는 속성 정보에 기초하여 판정이 행해지는 경우에도, 상기와 마찬가지로, 오판정의 위험성이 있다. 화상 품질의 면에서, 상술된 바와 같이, 스크린 처리된 연속 계조 화상에 대해 보간 처리가 제공되지 않는 경우에는, 변경 포인트에서 발생하는 1 화소의 단차가 허용될 것이다. 따라서, 화상의 종류에 따라서는 단차가 화상의 열화로서 시각적으로 인식될 수 있다.

보정된 단차의 절대량은 사람이 시각적으로 알아차리기 어려운 소정의 값 이하의 정도까지 최소화될 필요가 있다. 1 화소의 단차의 절대량은 프린터 해상도에 따라 서로 상이하므로, 1 화소의 단차는 1 화소 미만의 단차를 생성하도록 해상도에 따라 몇 개의 단차로 분할될 필요가 있다. 상술된 화소의 삽입 또는 제거를 이용하여 화상을 시프트시킴으로써 기하 변환이 행해지는 경우에는, 화소의 크기는 사람이 시각적으로 알아차리기 어려운 정도까지 가능한 한 작을 필요가 있다. 따라서, 높은 해상도가 요구된다. 화소가 삽입되거나 또는 제거된 후의 화상 데이터가 부 주사 방향 또는 주 주사 방향에 대해 단지 수직으로 시프트되면, 간섭을 회피하는 주기에 의해 화소가 삽입 또는 제거된다 하더라도 스크린 패턴이 부분적으로 붕괴된다.

종래에, 1 화소 미만의 단차의 보정에 의해 화상 데이터의 스크린의 주기를 발생시키는 스크린 패턴이 붕괴되기 때문에, 농도의 불균일 등의 화상 불량이 발생한다는 문제점이 있었다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 화상 처리 장치는, 화상 데이터에 대해 1 화소 미만의 보정을 행하도록 구성된 보정 유닛과, 화상 데이터에 대해 1 화소 단위의 보정을 행하도록 구성된 변경 처리 유닛을 포함하고, 상기 보정 유닛은, 상기 화상 데이터의 주기에 동기화된 이동 궤적을 따라 화소를 시프트시킴으로써 1 화소 미만의 보정에 대한 처리를 행한다.

본 발명의 추가적인 특징 및 양태는 첨부된 도면을 참조하여 하기의 예시적인 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

명세서에 포함되어 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 예시적인 실시예, 특징 및 양태를 도시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위하여 사용된다.

도 1은 화상 형성 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 화상 형성 장치의 단면도.
도 3a 및 도 3b는 화상 형성 장치의 프로파일 특성의 일례를 도시하는 도면.
도 4a 내지 도 4d는 화상 형성 장치의 레지스트레이션 어긋남과 보정 방향 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 5a 내지 도 5c는 프로파일 특성의 데이터 기억 방법을 도시하는 도면.
도 6은 예시적인 제1 실시예에 따른 하프톤(halftone; HT) 처리 유닛의 구성을 도시하는 블록도.
도 7은 변경 포인트와 보간 처리 영역의 일례를 도시하는 도면.
도 8의 (a) 내지 (d)는 화소의 변경에 관한 처리를 개략적으로 도시하는 도면.
도 9a 내지 도 9c는 화소의 보간에 관한 처리를 개략적으로 도시하는 도면.
도 10a 내지 도 10d는 도트의 무게 중심의 위치의 시프트 상태를 개략적으로 도시하는 도면.
도 11a 내지 도 11c는 이동 궤적 상에서의 화상 데이터의 화소의 시프트 상태를 도시하는 도면.
도 12a 내지 도 12c는 기억 유닛에 기억되어 있는 데이터의 상태를 개략적으로 도시하는 도면.
도 13a 내지 도 13c는 디더법(dither method)에 따른 스크린 처리의 원리를 도시하는 도면.
도 14a 및 도 14b는 디더법에 의한 화상의 입력/출력의 상태를 개략적으로 도시하는 도면.
도 15a 내지 도 15e는 예시적인 제2 실시예에 따른 스크린 패턴의 예를 도시하는 도면.
도 16a 내지 도 16e는 예시적인 제2 실시예에 따른 스크린 패턴 및 그 이동 궤적을 도시하는 도면.
도 17은 예시적인 제3 실시예에 따른 HT 처리 유닛의 구성을 도시하는 블록도.
도 18a 내지 도 18c는 예시적인 제3 실시예에 따른 고해상도 화소 시프트와 그 다운샘플링 결과를 개략적으로 도시하는 도면.
도 19a 내지 도 19f는 예시적인 제3 실시예에 따른 스크린 패턴과 그 다운샘플링 결과를 개략적으로 도시하는 도면.
도 20a 내지 도 20d는 스크린 주기에 따른 도트의 이동 궤적의 상태를 도시하는 도면.
도 21은 화소의 보간 처리에 관한 처리를 도시하는 플로우 차트.

이하에, 본 발명의 다양한 예시적인 실시예, 특징 및 양태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 예시적인 제1 실시예에 따른 전자 사진 방법을 채용한 컬러 화상 형성 장치에 의한 정전 잠상의 생성에 관한 각각의 블록의 구성을 도시한다. 컬러 화상 형성 장치는 화상 형성 유닛(101)과 화상 처리 유닛(102)을 포함한다. 화상 처리 유닛(102)은 비트맵 화상 정보를 생성한다. 화상 형성 유닛(101)은 비트맵 화상 정보에 기초하여 기록 매체 상에 화상을 형성한다.

도 2는 중간 전사 부재(28)가 채용된 탠덤 방식의 전자 사진 방법을 이용한 컬러 화상 형성 장치의 단면도이다. 도 1을 참조하여, 전자 사진 방법을 이용하는 컬러 화상 형성 장치에 있어서의 화상 형성 유닛(101)의 동작에 대해서 이하에 설명한다.

화상 형성 유닛(101)은 화상 처리 유닛(102)에 의해 처리된 노광 시간에 따라 노광 광(exposure light)을 구동하여 정전 잠상을 형성한다. 화상 형성 유닛(101)은 정전 잠상을 현상하여 단색 토너 화상을 형성한다. 화상 형성 유닛(101)에서, 복수의 단색 토너 화상이 서로 겹쳐져서 다색 토너 화상을 형성한다. 화상 형성 유닛(101)은 다색 토너 화상을 도 2의 기록 매체(11)에 전사하여 기록 매체(11) 상의 다색 토너 화상을 정착시킨다.

도 2에서, 4개의 주입 대전기(23Y, 23M, 23C, 23K)는 대응하는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K)의 색에 따라 감광 부재(22Y, 22M, 22C, 22K)를 각각 대전시키기 위해 제공된다. 각각의 주입 대전기는 슬리브(23YS, 23MS, 23CS, 23KS) 중 대응하는 하나의 슬리브를 포함한다.

감광 부재(22Y, 22M, 22C, 22K)는, 구동 모터(도시되지 않음)의 구동력이 감광 부재에 각각 전달되어 회전된다. 구동 모터는 화상 형성 동작에 따라 감광 부재(22Y, 22M, 22C, 22K)를 반시계 방향으로 각각 회전시킨다. 노광 유닛은 스캐너 유닛(24Y, 24M, 24C, 24K)으로부터 방출된 노광 광으로 감광 부재(22Y, 22M, 22C, 22K)를 각각 조사한다. 노광 유닛은 감광 부재(22Y, 22M, 22C, 22K)의 표면을 노광 광에 선택적으로 노출시켜, 정전 잠상을 형성한다.

도 2에서, 4개의 현상 유닛(26Y, 26M, 26C, 26K)은, 상기 정전 잠상을 가시화하기 위해서, Y, M, C, K 각각의 색에 대해 정전 잠상을 현상하기 위해 제공된다. 각각의 현상 유닛은 슬리브(26YS, 26MS, 26CS, 26KS) 중 대응하는 슬리브를 포함한다. 각각의 현상 유닛(26Y, 26M, 26C, 26K)은 탈착 가능하도록 구성된다.

도 2의 중간 전사 부재(28)는 감광 부재(22)로부터 단색 토너 화상을 수용하기 위해 시계 방향으로 회전된다. 단색 토너 화상은, 감광 부재(22Y, 22M, 22C, 22K)에 대향하여 위치되는 1차 전사 롤러(27Y, 27M, 27C, 27K)의 회전에 따라, 중간 전사 부재(28)에 순차적으로 전사된다. 1차 전사 롤러(27)에 적절한 바이어스 전압이 인가된다. 감광 부재(22)의 회전 속도가 중간 전사 부재(28)의 회전 속도와 차별화되어, 단색 토너 화상이 중간 전사 부재(28) 상에 효율적으로 전사될 수 있다. 이러한 처리는 1차 전사로 지칭된다.

각각의 스테이션에서의 단색 토너 화상은 중간 전사 부재(28) 상에 겹쳐진다. 서로 겹쳐진 다색 토너 화상은, 중간 전사 부재(28)의 회전에 따라 2차 전사 롤러(29)까지 반송된다. 동시에, 기록 매체(11)는 급지 트레이(21)로부터 2차 전사 롤러(29)로 협지 반송되고, 중간 전사 부재(28) 상의 다색 토너 화상이 기록 매체(11)에 전사된다. 이 때, 2차 전사 롤러(29)에 적절한 바이어스 전압이 인가되어, 토너 화상의 정전 전사(electrostatic transfer)가 가능하게 된다. 이러한 처리는 2차 전사로 지칭된다.

2차 전사 롤러(29)는, 기록 매체(11)에 다색 토너 화상이 전사되고 있는 동안에, 위치(29a)에서 기록 매체(11)에 접촉하고 있다. 인쇄 처리 후에는, 2차 전사 롤러(29)는 위치(29b)까지 물러난다.

정착 장치(31)는 정착 롤러(32)와 가압 롤러(33)를 포함한다. 기록 매체(11)에 전사된 다색 토너 화상이 기록 매체(11)에 용융 정착되도록, 정착 롤러(32)는 기록 매체(11)에 열을 가하고, 가압 롤러(33)는 기록 매체(11)를 정착 롤러(32) 상에 가압한다. 정착 롤러(32) 및 가압 롤러(33)는 중공 형상으로 형성되고, 내부에 각각 히터(34, 35)를 포함한다. 정착 장치(31)는, 다색 토너 화상을 유지한 기록 매체(11)를 정착 롤러(32) 및 가압 롤러(33)에 의해 반송하고, 기록 매체(11)에 열 및 압력을 가하여 토너를 기록 매체(11)에 정착시킨다.

토너가 정착된 후의 기록 매체(11)는 배출 롤러(도시되지 않음)에 의해 배출 트레이(도시되지 않음)로 순차적으로 배출된다. 그 후에, 화상 형성 동작이 종료된다. 클리닝 유닛(30)은 중간 전사 부재(28) 상에 남아 있는 토너를 클리닝한다. 중간 전사 부재(28) 상에 형성된 4색의 다색 토너 화상이 기록 매체(11)에 전사된 후에 중간 전사 부재(28) 상에 남아 있는 폐 토너는, 클리너 용기에 축적된다.

도 3a 및 도 3b, 도 4a 내지 도 4d 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하여, 컬러 화상 형성 장치의 각각의 색에 대한 주사선의 프로파일 특성에 대해서 이하에 설명한다. 도 3a는, 화상 형성 장치의 프로파일 특성으로서, 레이저 주사 방향에 대해 상향으로 시프트되어 있는 영역을 도시한다. 도 3b는, 화상 형성 장치의 프로파일 특성으로서, 레이저 주사 방향에 대해 하향으로 시프트되어 있는 영역을 도시한다. 이상적인 주사선(301)은 감광 부재(22)의 회전 방향에 대해 수직으로 주사가 행해지는 경우의 특성을 나타낸다.

프로파일 특성은 화상 처리 유닛(102)에 의해 보정이 이루어져야 하는 방향으로서 이하에 설명된다. 그러나, 프로파일 특성으로서의 정의는 이에 한정되지 않는다. 다시 말해서, 화상 형성 유닛(101)의 이상적인 주사선에 대한 시프트 방향은 프로파일로서 정의되며, 화상 처리 유닛(102)은 역 보정(inverse correction)을 행할 수 있다.

도 4a 내지 도 4d는, 프로파일 정의에 따른, 화상 처리 유닛(102)에 의해 보정이 이루어져야 하는 방향을 도시하는 도면과, 화상 형성 유닛(101)에 의한 시프트 방향을 도시하는 도면 사이의 상관 관계를 도시한다. 화상 처리 유닛(102)에 의해 보정이 이루어져야 하는 방향으로서 도 4a에 도시된 바와 같이 굴곡 특성이 도시되어 있는 경우에는, 화상 형성 유닛(101)의 프로파일 특성은, 도 4b에 도시된 바와 같이 역방향으로 굴곡된 선이 된다. 반대로, 화상 형성 유닛(101)의 굴곡 특성이 도 4c에 도시된 바와 같이 도시되어 있는 경우에는, 화상 형성 유닛(101)의 프로파일 특성은, 도 4d에 도시된 바와 같이 화상 처리 유닛(102)에 의해 보정이 이루어져야 하는 방향으로 굴곡된 선이 된다.

프로파일 특성의 데이터를 유지하는 방법은, 예를 들면 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 변경 포인트에서의 주 주사 방향의 화소 위치와, 다음 변경 포인트까지의 변경의 방향성을 유지하는 것이다. 보다 구체적으로는, 도 5a를 예로 들면, 프로파일 특성에 대해, 변경 포인트 P1, P2, P3, … 및 Pm이 정의된다. 각각의 변경 포인트는, 주사선이 부 주사 방향으로 1 화소 시프트되어 있는 포인트로서 정의된다. 방향과 관련해서는, 다음 변경 포인트까지의 상측 방향으로의 변경과 하측 방향으로의 변경이 있다.

예를 들면, 변경 포인트 P2는 다음 변경 포인트 P3까지 상향으로 변경이 행해져야 하는 포인트이다. 따라서, 변경 포인트 P2에서의 변경 방향은 도 5b에 도시된 바와 같이 상측 방향(↑)이 된다. 마찬가지로, 변경 포인트 P3에 있어서, 변경 방향은 다음 변경 포인트 P4까지 상측 방향(↑)이 된다. 변경 포인트 P4에서의 변경 방향은, 상술된 변경 방향과는 다른 하측 방향(↓)이 된다. 이 방향의 데이터의 유지의 방법은, 예를 들면 "1"이 상측 방향을 나타내는 데이터를 나타내고, "0"이 하측 방향을 나타내는 데이터를 나타내는 것으로 제공되는 도 5c에 의해 나타내진다. 이러한 경우에, 유지되는 데이터 부분의 개수는 변경 포인트의 개수와 동일하다. 즉, 변경 포인트의 부분의 개수가 m개이면, 유지되는 비트수도 m 비트가 된다.

도 3a 및 도 3b의 주사선(302)은, 감광 부재(22)의 위치 정밀도 및 직경의 시프트, 및 도 2에 도시된 각각의 색의 스캐너 유닛[24(24C, 24M, 24Y, 24K)]에서의 광학 시스템의 위치 정밀도로 인해, 기울기 및 굴곡이 발생하는 실제의 주사선을 나타낸다. 화상 형성 장치의 프로파일 특성은 기록 디바이스(즉, 기록 엔진) 사이에서 상이하다. 컬러 화상 형성 장치의 경우에는, 상기 특성이 색에 따라 상이하다.

도 3a를 참조하여, 레이저 주사 방향이 상향으로 시프트되어 있는 영역의 변경 포인트에 대해서 이하에 설명한다.

예시적인 본 실시예에 따른 변경 포인트는, 주사선이 부 주사 방향으로 1 화소 시프트되어 있는 포인트이다. 다시 말해서, 도 3a에서는, 포인트 P1, P2 및 P3는, 주사선이 부 주사 방향으로 1 화소 시프트되어 있는 포인트로서, 상향으로 굴곡되는 특성(302) 상의 변경 포인트이다. 도 3a에서는, 포인트 P0가 기준 포인트로서 도시된다. 도 3a로부터 알 수 있는 바와 같이, 변경 포인트 사이의 거리(예를 들면, L1 및 L2)는, 굴곡 특성(302)이 급격하게 변경되는 영역에서는 짧아지고, 반대로 굴곡 특성(302)이 완만하게 변경되는 영역에서는 길어진다.

도 3b를 참조하여, 레이저 주사 방향이 하향으로 시프트되어 있는 영역의 변경 포인트에 대해서 이하에 설명한다. 화소가 하향으로 시프트되어 있는 특성을 나타내는 영역에서, 변경 포인트는, 주사선이 부 주사 방향으로 1 화소 시프트되어 있는 포인트로도 정의된다. 도 3b에서는, 하향으로 굴곡된 특성(302) 상에 주사선이 부 주사 방향으로 1 화소 시프트되어 있는 포인트 Pn, Pn+1이 변경 포인트이다. 도 3b에서는, 도 3a와 마찬가지로, 변경 포인트 사이의 거리(예를 들면, Ln 및 Ln+1)는, 굴곡 특성(302)이 급격하게 변경되는 영역에서는 짧아지고, 반대로 굴곡 특성(302)이 완만하게 변경되는 영역에서는 길어진다.

상술된 바와 같이, 변경 포인트는 화상 형성 장치의 굴곡 특성(302)의 변화 정도와 밀접하게 관련된다. 따라서, 급격한 굴곡 특성을 갖는 화상 형성 장치에서는 변경 포인트의 개수는 많아지고, 반대로 완만한 굴곡 특성을 갖는 화상 형성 장치에서는 변경 포인트의 개수가 적어진다.

상술된 바와 같이, 화상 형성 장치의 굴곡 특성은 C, M, Y, K의 색판(color plane)(즉, 화상 기록 유닛)에 따라 다르므로, 변경 포인트의 개수 및 그 위치는 서로 상이하다. 색 사이의 차이는, 중간 전사 부재(28) 상에 전체 색의 토너 화상을 전사함으로써 형성된 화상에 있어서 레지스트레이션 어긋남(즉, 색의 레지스트레이션 어긋남)을 야기한다.

도 1을 참조하여, 컬러 화상 형성 장치에 있어서의 화상 처리 유닛(102)에 의해 행해지는 처리에 대해서 이하에 설명한다. 화상 생성 유닛(104)은, 컴퓨터 장치 등(도시되지 않음)으로부터 수신되는 인쇄 데이터(즉, 페이지 기술 언어)에 기초하여 인쇄 가능한 래스터 화상 데이터를 생성한다. 화상 생성 유닛(104)은, 상기 생성된 데이터를, 레드-블루-그린(RGB) 데이터 및 각각의 화소의 데이터 속성을 나타내는 속성 데이터로서 화소 대 화소 기반으로 출력한다. 상기 속성 데이터는 문자, 세선(thin line), 컴퓨터 그래픽(CG), 자연 화상 등에 관한 속성을 포함한다. 화상 생성 유닛(104)은, 컴퓨터 장치 등으로부터 수신된 화상 데이터가 아닌, 컬러 화상 형성 장치 내에 설치된 판독 유닛으로부터 수신된 화상 데이터를 취급하도록 구성될 수 있다.

본원에서의 판독 유닛은 적어도 전하 결합 디바이스(charge coupled device; CCD) 또는 접촉형 화상 센서(contact image sensor; CIS)를 포함한다. 판독 유닛은, CCD 또는 CIS에 추가하여, 판독된 화상 데이터에 소정의 화상 처리를 행하는 처리 유닛을 포함하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 처리 유닛은, 컬러 화상 형성 장치 내에 포함되지 않고, 인터페이스(도시되지 않음)를 통해 판독 유닛으로부터 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.

색 변환 유닛(105)은 RGB 데이터를 화상 처리 유닛(102)의 토너 색에 따라 시안-마젠타-옐로우-블랙(CMYK) 데이터로 변환한다. 색 변환 유닛(105)은 CMYK 데이터와 그 속성 데이터를 비트맵 메모리를 포함하는 기억 유닛(106)에 기억시킨다. 기억 유닛(106)은 화상 처리 유닛(102)에 포함되는 제1 기억 유닛으로서, 인쇄를 행하는 래스터 화상 데이터를 일시적으로 기억한다. 기억 유닛(106)은, 1페이지에 대응하는 화상 데이터를 기억하는 페이지 메모리 또는 복수의 라인에 대응하는 데이터를 기억하는 밴드 메모리를 포함할 수 있다.

하프톤(HT) 처리 유닛(107C, 107M, 107Y, 107K)은, 화상 데이터의 입력 그라데이션을 의사(pseudo) 하프톤 표현으로 변환하기 위해, 기억 유닛(106)으로부터 출력되는 각각의 색의 화상 데이터를 하프토닝(halftoning) 처리한다. 동시에, HT 처리 유닛(107C, 107M, 107Y, 107K)은 보간 처리, 즉 1 화소 미만의 변경을 행한다. 하프토닝 처리에 따라, 그라데이션 수가 감소된다. HT 처리 유닛(107)에 의해 행해지는 보간 처리에서는, 화상 형성 장치의 굴곡 특성에 대응하는 변경 포인트 전후의 화소가 이용된다. 보간 처리 및 하프토닝은 이하에 상세하게 설명한다.

제2 기억 유닛(108)은 화상 형성 장치 내에 설치된다. 제2 기억 유닛(108)은 HT 처리 유닛(107)[즉, HT 처리 유닛(107C, 107M, 107Y, 107K)]에 의해 처리된 N값화 처리 데이터(N-value-processed data)를 기억한다. N값화 처리 데이터의 비트수는 C, M, Y, K 색의 화상 데이터의 비트수보다 적다. 기억 유닛(108)에서 그리고 기억 유닛(108) 이후에 화상 처리되는 화소 위치가 변경 포인트인 경우, 대상 화소 데이터가 기억 유닛(108)으로부터 판독되는 시점에서, 1 화소 단위의 변경이 행해진다. 기억 유닛(108)에서 행해지는 1 화소 단위의 변경의 상세에 대해서는 후술한다. 예시적인 본 실시예에서는, 제1 기억 유닛(106)과 제2 기억 유닛(108)이 독립적으로 구성되어 있다. 그러나, 제1 기억 유닛(106)과 제2 기억 유닛(108)은 화상 형성 장치 내에 공통의 기억 유닛으로서 구성될 수 있다.

도 12a는 기억 유닛(108)에 기억되어 있는 데이터의 상태를 개략적으로 도시한다. 도 12a에 도시된 바와 같이, 데이터가 기억 유닛(108)에 기억되어 있는 상태에서는, 변경 방향 또는 화상 형성 유닛(101)의 굴곡 특성에 관계없이, HT 처리 유닛(107)에 의해 처리된 후의 데이터가 기억 유닛(108)에 유지되어 있다. 도 12a에 도시된 라인(1201)이 판독될 때, 화상 처리 유닛(102)에 의해 보정되어야 하는 방향으로서의 프로파일 특성이 상측 방향이면, 도 12b에 도시된 바와 같이, 변경 포인트의 경계에서, 라인이 상향으로 1 화소 시프트된다. 라인(1201)의 화상 데이터가 기억 유닛(108)으로부터 판독될 때, 화상 처리 유닛(102)에 의해 보정되어야 하는 방향으로서의 프로파일 특성이 하측 방향이면, 도 12c에 도시된 바와 같이, 변경 포인트의 경계에서, 라인이 하향으로 1 화소 시프트된다.

펄스 폭 변조(PWM)(113)는, 화상 데이터가 1 화소 단위로 변경된 후에 기억 유닛(108)으로부터 판독된 각각의 색의 화상 데이터를, 스캐너 유닛(115C, 115M, 115Y, 115K) 중 대응하는 스캐너 유닛의 노광 시간으로 변환한다. 변환된 화상 데이터는 화상 형성 유닛(101)의 인쇄 유닛(115)으로부터 출력된다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 상술된 프로파일 특성 데이터는, 화상 형성 장치의 특성으로서, 화상 형성 장치의 화상 형성 유닛(101) 내에 유지된다. 화상 처리 유닛(102)은, 화상 형성 유닛(101)에 유지되어 있는 프로파일 특성[즉, 프로파일(116C, 116M, 116Y, 116K)]에 따라 프로파일 특성 데이터를 처리한다.

도 6을 참조하여, 화상 처리 유닛(102)의 HT 처리 유닛(107)(107C, 107M, 107Y, 107K)의 동작에 대해서 이하에 상세하게 설명한다. 또한, HT 처리 유닛(107C, 107M, 107Y, 107K)의 구성은 서로 동일하므로, 이하에서는 설명을 위해 단수로서 HT 처리 유닛(107)이 사용된다.

HT 처리 유닛(107)은 CMYK 데이터로부터 대응하는 색의 화상 데이터를 수신하고, 스크린 처리 유닛(601)에 화상 데이터를 전달한다.

스크린 처리 유닛(601)은 화상 데이터를 수신한다. 그 후에, 스크린 처리 유닛(601)은 화상 데이터에 대해 스크린 처리에 의한 하프토닝을 행하여, 연속 계조 화상을, 적은 그라데이션 수를 갖는 면적 그라데이션 화상으로 변환한다.

스크린 처리는 HT 처리 유닛(107)에서 디더법(dither method)을 이용하여 행해진다. 보다 구체적으로는, 복수의 임계값이 배치된 디더 매트릭스로부터 임의의 임계값이 판독되고, 입력된 화상 데이터와 비교되어, 화상 데이터가 N값화 처리 화상 데이터로 변환된다.

도 13을 참조하여, 디더법의 원리에 대해서 이하에 상세하게 설명한다. 설명을 간략화하기 위해서 2치화(binarization)에 대해서 이하에 설명한다. 입력된 연속 계조 화상(예를 들면, 8 비트 256 그라데이션 화상)이 N×M 블록(즉, 도 13에서는 8×8 블록)으로 분할된다. 그 후, 블록 내의 화소의 그라데이션 값은, 동일한 크기를 갖는 N×M의 임계값이 배열된 디더 매트릭스에서의 임계값과 화소 대 화소 기반으로 크기 비교된다. 예를 들면, 화소값이 임계값보다 크면 1의 값이 출력되고, 반대로 화소값이 임계값 이하이면 0의 값이 출력된다. 각각의 크기의 매트릭스의 전체 화소에 대해 상기 변환이 행해짐으로써, 화상 전체를 2치화하는 것이 가능하게 된다.

전자 사진 방법을 이용하는 컬러 화상 형성 장치에서는, 기록 매체 상에 안정적인 도트 재현성을 구현하기 위해서, 도트가 집중된 디더 매트릭스가 주기적으로 이용된다. 반대로, 도트가 확산되거나, 주위에 도트가 존재하지 않는 고립 도트의 개수가 증가하면, 안정적인 도트 재현성은 얻어질 수 없다. 많은 개수의 스크린 라인을 포함하는 스크린의 경우에는 도트 사이의 간격이 좁아지고, 반대로 적은 개수의 스크린 라인을 포함하는 스크린의 경우에는 도트 사이의 간격이 넓어지게 된다.

도 14a 및 도 14b는 상기 상태를 도시하는 개략도이다. 도 14a에 도시된 바와 같은 연속 그라데이션 화상은 도 14b에 도시된 바와 같은 2치화 화상으로서 표현된다.

통상적으로, 화상의 상태가 스크린의 주기에 따라 저농도로부터 고농도로 변경되는 경우, 1개의 도트가 생성되기 시작하고, 그 후 상기 도트 주위의 다른 도트가 생성되기 시작한다. 상술된 바와 같이 도트가 집중되면서 도트가 생성된다. 따라서, 안정적인 도트 형성이 구현될 수 있다. 도트가 덜 집중될수록, 도트가 덜 고립된다. 따라서, 안정적인 그라데이션이 표현될 수 있다. 스크린은 도트의 생성 순서대로 형성되어 중간 농도를 표현한다.

도 7을 참조하여, 도 6에 도시된 보간 처리 유닛(602)에 대해서 이하에 상세하게 설명한다. 도 7은 레이저 주사 방향에 대한 화상 형성 장치의 굴곡 특성을 도시한다. 영역 1은 화상 처리 유닛(102)에 의해 하측 방향으로 보정되어야 하는 영역이다. 영역 2는 화상 처리 유닛(102)에 의해 상측 방향으로 보정되어야 하는 영역이다.

도 8의 (a)는 도 7에서의 변경 포인트 Pa 전후의 변경 전 화상, 즉 하프토닝 처리 유닛(107)의 출력된 화상 데이터 구성을 도시한다. 대상 라인은 도 8의 (a)에 도시된 화상 데이터의 3라인의 중앙 라인이다. 1 화소를 초과하는 변경 처리는, 변경 포인트에서 기억 유닛(108)으로부터 화상 데이터를 판독하는 시점에서 행해진다. 따라서, 단차가 메꿔지지 않으면, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 변경 포인트 Pa 전후의 화소의 구성에 있어서, 변경 포인트 Pa의 경계에서, 1 화소에 대응하는 큰 단차가 나타나게 된다.

따라서, 상기 단차를 메꾸기 위해 보간 처리가 행해진다. 도 21은 보간 처리를 도시하는 플로우 차트이다. 스텝 S2101에서, 대상 화소는 보간 처리 유닛(602)에 입력된다. 스텝 S2102에서, 변경 포인트로부터의 거리가 화소의 주 주사 위치로부터 산출되어, 그 위치에서의 보간되어야 하는 크기 및 시프트량이 결정된다. 이러한 산출을 위해, 변경 포인트 사이의 거리가 n 영역으로 분할된다.

본원의 설명에서는, 예를 들면, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 변경 포인트 사이의 거리는 4개의 영역으로 분할되고, 4개의 구간 영역이 정의된다. 상기 영역은 가장 좌측의 변경 포인트로부터 시작하는 순서로 영역 0 내지 영역 3으로 지정된다. 상기 조건 하에서, 이상적인 시프트량은 영역 0에서는 -3/8 화소, 영역 1에서는 -1/8 화소, 영역 2에서는 +1/8 화소, 영역 3에서는 +3/8 화소로서 규정된다. 상기 데이터 시프트는 매끄러운 보간이 가능하게 된다. 시프트량은 1 화소 미만의 값이므로, 시프트는 가상적인 화소의 무게 중심 이동이다. 이는 보간으로 지칭된다. 상술된 바와 같이, 화소는 상기 영역 내에 포함된 복수의 화소(즉, 8 화소) 중 일부(즉, 상기 예에서는 1 화소 또는 3화소)가 시프트되므로, 1 화소 미만의 보정(즉, 화상의 무게 중심 이동)은 거시적으로 보았을 때 상술된 영역 내에서 구현될 수 있다.

스텝 S2103에서, 대상 화소가 시프트되어야 하는 화소인지 여부에 관해 판단되고, 화소가 이동 궤적 상에 있다면(스텝 S2103에서, 예), 화소 데이터의 시프트가 행해진다.

구체적인 화상 시프트 방법으로서, 영역 2의 +1/8 화소의 보간이 예시된다. 상술된 바와 같이, 이 영역에서는, 화상 데이터의 무게 중심이 1 화소의 1/8만 부 주사 방향으로 시프트될 수 있어, 주 주사 방향으로 연속하는 8 화소에서 1회 화상 데이터가 주기적으로 시프트된다.

또한, 이 영역에서는 플러스(+) 방향, 즉 상측 방향으로 화상 데이터를 상승시킬 필요가 있다. 따라서, 스텝 S2104에서, 이동 궤적 상의 화소는 바로 아래의 1 화소를 참조하여 출력한다. 따라서, 스텝 S2105에서, 화상 데이터가 상승될 수 있다. 반대로, 마이너스(-) 방향, 즉 하측 방향으로의 시프트의 경우에는, 이동 궤적 상의 화소는 바로 위의 1 화소를 참조한다.

스텝 S2106에서, 이동 궤적 상에 있지 않은 8 화소 중 7 화소에 대해서는, 대상 화소의 값 자체가 출력된다.

스텝 S2107에서, 상기 처리가 주 주사 방향의 전체 화소에 대해 행해진다. 보간량은 영역에 따라 전환되어, 변경시에 발생되는 단차를 매끄럽게(드러나지 않게) 하는 것이 가능하게 된다.

도 9a 내지 도 9c는 상기 상태를 도시한다. 도 9b는 보간 처리 이전의 상태를 도시한다. 도 9c는 보간 처리 이후의 상태를 도시한다. 라인의 무게 중심은 파선으로 도시되어 있다. 도 9a는 도 9c의 확대도이다. 도 9b의 수직선(901)은 8 화소마다 나타나는 이동 궤적을 도시하고 있다.

도 9a에 도시된 바와 같은 미소 레벨(micro level)에서는, 1 화소에 대응하는 단차에 의해 융기되어 있는 것으로 나타난다. 도 9c에 도시된 바와 같은 거시 레벨(macro level)에서는, 라인의 무게 중심이 +1/8 화소만 상향으로 상승되어 있는 것으로 나타난다. 시프트에 따라 주기적으로 나타나는 1 화소에 대응하는 단차는, 1 화소가 충분히 작은, 1200dpi 등의 고해상도를 갖는 화상의 경우에 무시된다. 상술된 바와 같이, 시프트되는 화소의 개수는 도 8의 (d)에 도시된 바와 같은 방식으로 변한다. 그 결과로서, 데이터가 점차적으로 시프트될 수 있다. 다시 말해서, 상기 처리에서는, 화상 데이터에 의해 재현되는 화상 농도의 무게 중심이 점차적으로 시프트된다.

그러나, 8 화소에서 1회의 시프트로서 예시된 화소의 주기적 시프트는, 미리 행해진 스크린 처리에서 얻어지는 스크린의 주기 패턴과 간섭이 발생하기 때문에, 스크린의 패턴을 붕괴시킨다. 따라서, 이동 궤적은 스크린의 주기를 고려해 결정될 필요가 있다.

도 10a는 스크린 패턴의 예를 도시한다. 스크린은, 도트 위치들이 90도로 서로 직교하고 있고 등간격으로 서로 이격되어 있는 정방 패턴(tetragonal pattern)을 나타내고 있다. 보다 구체적으로는, 도트(1001)와 도트(1002) 사이의 거리와, 도트(1001)와 도트(1003) 사이의 거리가 동일하고, 도트(1001)와 도트(1002)의 선분(line segment)과, 도트(1001)와 도트(1003)의 선분이 서로 수직이다. 이러한 스크린의 스크린 각도는 각도(1004)가 된다. 화소가 상기 스크린의 화상에 대해 상술된 바와 같이 주기적으로 시프트되면, 스크린 패턴은 도 10b에 도시된 바와 같이 붕괴된다. 그 결과로서, 간섭 패턴이 보이고 그라데이션의 불균일이 발생하게 된다.

8 화소마다 1 화소 상측 방향으로 시프트된 경우가 예시된다. 상술된 바와 같이, 각각의 도트는 불연속적으로 형상이 변경된다. 도 10c에 도시된 바와 같이, 스크린의 주기를 동기화한 이동 궤적이 결정된다. 도 10c의 굵은 블랙 라인이 이동 궤적을 나타낸다. 상술된 바와 같이, 이동 궤적은 항상 수직으로 연장되지 않고, 스크린의 라인의 개수, 각도 및 도트 성장 순서에 의해 어느 정도 좁아진다.

도 10a의 스크린에서, 스크린 각도 θ로부터의 방향(1003)과, 방향(1003)으로부터 45도 시프트된 방향(1005)과, 방향(1003)으로부터 90도 시프트된 방향(1002)이 각각 경로로서 간주된다. 그 결과로서, 도트 패턴의 붕괴가 최소화될 수 있다. 본 예에서는, 스크린 각도로부터 45도 시프트된 위치가 경로로서 간주된다. 이동 궤적 상의 화상 데이터가 상향으로 시프트되면, 도 10d에 도시된 같은 화상이 출력된다. 이 경우, 1 화소만 시프트되는 각각의 도트 내에서 변경이 발생한다. 전체 농도 영역에서의 전체 도트에 동일한 변경이 발생한다. 따라서, 상술된 스크린 주기 패턴과 시프트 주기 사이의 간섭은 제거되거나 억제될 수 있다. 다시 말해서, 간섭 패턴은 보기 어렵고, 농도 불균일도 나타나기 어렵다.

화상 데이터가 이 경로 상을 시프트하는 것으로 결정되면, 자연적으로 시프트 가능량이 결정된다. 도 11a는 도 10c의 일부(1006)의 확대도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 시프트 가능한 화소는 주 주사 방향으로 5 화소 중 2 화소의 주기에서 나타나고 있다. 다시 말해서, 도 10a 내지 도 10d의 스크린 패턴과 그 경로의 조합은, 5 화소 중 2 화소까지의 시프트 업(shifting up)을 가능하게 한다.

따라서, 이동 궤적을 이용함으로써 행해진 보간 처리의 경우, 주사선은 -2/5, -1/5, 0/5, +1/5, +2/5의 5개의 스텝으로 분할된다. 상술된 분할된 영역의 개수도 5가 된다. 상술된 바와 같이, 변경 포인트들 사이의 거리는 5개의 영역으로 분할되고, 상술된 화소의 개수는 각각의 영역에서 시프트됨으로써, 단차의 보간이 가능하게 된다.

도 11a 내지 도 11c는 상술된 바와 같은 입력과 출력 사이의 관계를 도시한다. 각각의 화소는 화소의 시프트를 알 수 있도록 기호로 제공되어 있다. 입력을 도시하기 위해, 도 11a에 도시된 바와 같이 화소가 배열된 상태에서, 이동 궤적이 그레이(gray)로 채색되어 있다. 도 11c에 도시된 바와 같은 출력은, 화소가 도 11b에 도시된 바와 같은 방식으로 이동 궤적을 따라 시프트된 결과로서 얻어질 수 있다. 도 11c의 결과는 도 10d의 일부(1007)에 대응한다. 좁은 의미로는, 비스듬한 시프트가 화소의 시프트에 포함된다. 그러나, 이 경우, 화소가 약 2/5 화소만큼 상향으로 시프트된 것으로 간주되었을 때 충분한 효과가 얻어질 수 있다.

도 21은, 스크린 주기에 따른 이동 궤적 상에서 화소를 시프트시킴으로써 이상적인 주사선에 대한 어긋남의 보정을 1 화소보다 작은(즉, 1 화소 미만의) 단위로 구현하는 플로우 차트이다. 스텝 S2101 및 S2102에서 행해지는 처리는 상술된 처리와 마찬가지이므로, 그 설명은 본원에서 생략한다.

스텝 S2103에서, 대상 화소가 스크린 주기에 따른 이동 궤적 상에 있는지 여부에 관한 판단은, 상술된 디더 매트릭스를 이용함으로써 다음과 같이 행해질 수 있다. 경로는 디더 매트릭스에 기초하여 정의되고, 대상 화소가 이동 궤적 상에 있는지 여부는 매트릭스를 이용함으로써 판단된다.

도 20a 내지 도 20d는 +2/5 화소가 시프트되는 영역을 이용하는 상술된 판단의 구체적인 예를 도시한다. 도 20a에서 대상 화소 위치(2001)가 이동 궤적 상에 있으면, 1 또는 2가 이동 궤적 매트릭스에 삽입되고, 그렇지 않으면 0이 이동 궤적 매트릭스에 삽입된다. 따라서, 이동 궤적 매트릭스가 생성된다. 도 20b는 이동 궤적 매트릭스를 도시한다. 이동 궤적 매트릭스 상의 대상 화소 위치(2001)가 2를 나타내고 있으므로, 대상 화소는 이동 궤적 상에 있다고 판단된다. 상술된 바와 같이, 대상 화소가 이동 궤적 상에 있는지 여부에 관해 판단될 수 있다.

그 후에, 스텝 S2104에서, 참조 위치가 이후에 산출된다. 보간 처리에 따라 화소가 플러스(+) 방향으로 시프트되므로, 화상이 상향으로 상승될 필요가, 즉 데이터가 대상 화소 위치 아래의 라인으로부터 상승될 필요가 있다. 스텝 S2105에서, 동일한 매트릭스 값을 갖는 데이터가 상승된다. 이 경우에는, 대상 화소 위치에서의 매트릭스 값이 2이므로, 대상 화소 위치 아래의 라인에서 2의 매트릭스 값을 나타내고 있는 위치(2002)가 참조되어 상승된다. 그 결과로서, 시프트가 도 20c에 도시된 바와 같이 도시되고, 따라서 출력은 도 20d에 도시된 바와 같이 도시된다.

스텝 S2106에서, 매트릭스 상의 대상 화소 위치가 0의 매트릭스 값을 가지면, 대상 화소의 값은 아무런 처리를 제공하지 않고 그대로 출력된다. 예시적인 본 실시예에서는, 화소가 플러스(+) 방향으로 시프트되는 영역에서의 동작이 예시된다. 그러나, 화소가 마이너스(-) 방향으로 이동되는 경우에는, 상측 라인의 데이터가 하강된다. 또한, 2/5 화소가 시프트되는 영역이 예시된다. 그러나, 화소가 1/5 화소 시프트되는 영역의 경우에는, 예를 들면 매트릭스 값이 1일 때에만 화소를 시프트시킴으로써 시프트 데이터량이 1/5 화소로 설정될 수 있다.

통상적으로, C, M, Y, K 색 각각에서 라인의 개수 및 각도는 다르기 때문에, 디더 매트릭스, 영역의 분할 개수, 이동 궤적, 및 궤적을 나타내는 매트릭스는 각각의 색에 알맞게 별도로 설정될 필요가 있다.

상술된 바와 같이, 주기 패턴을 갖는 그라데이션 처리인 디더법을 이용할 때, 스크린 주기에 따라 이동 궤적이 정의되어 화소를 시프트시킴으로써, 하프토닝 처리에서의 농도 불균일 및 스크린 패턴의 붕괴를 야기하지 않고, 보간 처리에 따라 화상의 무게 중심 이동이 성취된다. 따라서, 화상의 기하 보정에 따르는 변경에 의해 발생되는 단차는 그라데이션에 악영향을 주지 않고 두드러지지 않도록 할 수 있다.

예시적인 본 실시예에 따르면, 레지스트레이션 어긋남으로 인한 화상 불량이 디지털 화상 처리에 의해 보정될 때에, 스크린 처리를 행한 부분에 대해서 농도 불균일 및 변경 포인트에서 발생되는 1 화소에 대응하는 단차의 발생이 억제될 수 있어, 적절한 보정이 행해질 수 있다.

스크린 처리에 의해 생성된 화상 데이터의 주기에 동기화된 이동 궤적을 따라, 화소를 시프트시키는 보간 처리가 행해진다. 따라서, 스크린 패턴의 붕괴를 야기시키지 않고 그라데이션 특성을 유지한 채, 1 화소에 대응하는 단차의 보정이 복수의 스텝에 걸쳐 구현될 수 있다.

예시적인 제1 실시예에서는, 도트가 점차적으로 커지면서 농도가 증가하는 도트 성장 스크린이 예시된다. 도트 스크린에서는, 화소의 시프트에 있어서의 변경이 최소화되도록 이동 궤적이 정의되어 있다. 그러나, 농도 영역에 따라 도트의 형상에 약간의 변화가 발생하는 것은 회피할 수 없다.

예시적인 제2 실시예에서는, 어느 농도 영역에 있어서도 스크린 패턴이 전혀 변경되지 않는 예를, 라인 성장 스크린의 예를 이용하여 설명한다. 예시적인 본 실시예에서는, HT 처리 유닛(107)의 변형예에 대해서 상세하게 설명한다. 그러나, 상기 처리 전후의 설명은 예시적인 제1 실시예와 동일하므로, 그 설명은 본원에서 생략한다.

예시적인 제2 실시예를 도 15a 내지 도 15e를 참조하여 이하에 상세하게 설명한다. 예시적인 본 실시예에서는, 예시적인 제1 실시예와 마찬가지로, 스크린 처리 유닛(601)은, 화상 데이터를 수신하고, 스크린 처리에 따른 하프토닝을 행하여 연속 계조 화상을 보다 적은 수의 그라데이션을 포함하는 면적 그라데이션 화상으로 변환한다. HT 처리 유닛(107)에 의해 행해지는 스크린 처리에서는, 디더법이 행해진다. 보다 구체적으로는, 복수의 임계값이 배치된 디더 매트릭스로부터 임의의 임계값이 판독되고, 입력된 화상 데이터와 비교되어, 화상 데이터가 N값화 처리 화상 데이터로 변환된다. 이러한 처리도 예시적인 제1 실시예와 마찬가지이다.

예시적인 제1 실시예에서는, 도트가 집중되는 디더 매트릭스가 주기적으로 이용된다. 그러나, 예시적인 본 실시예에서는, 라인 성장 스크린이 예시된다. 도 15a 내지 도 15e에 도시된 바와 같이, 농도는 점차적으로 고농도에 도달한다. 전자 사진 방법을 이용한 프린터에서는, 도트가 라인 형상을 형성하도록 연장되는 라인 스크린이, 예시적인 제1 실시예에 도시된 도트 스크린의 그라데이션 특성에 비해 보다 안정적인 그라데이션 특성을 나타낸다. 옅은 농도의 단계에서 도트는 라인 형상으로 형성되므로, 원리적으로 불안정하고 고립된 도트의 개수는 적다. 그러나, 라인 형상은 도트에 비해 보다 주기적인 방향성을 가져서, C, M, Y, K 색의 화상이 서로 겹침으로 인해 스크린의 가시성 텍스처(texture)와 간섭 무아레 및 재기스(jaggies)의 경향이 도트의 경우에 비해 강하게 나타난다.

보간 처리에 관한 설명은 다음과 같다. 변경 포인트 사이의 영역 분할과 화소 데이터의 주기적인 시프트는 예시적인 제1 실시예와 마찬가지이므로, 그 설명은 본원에서 생략한다. 이동 궤적을 정의하는 방법을 이하에 상세하게 설명한다. 라인 성장이 생성되는 스크린의 경우, 이동 궤적은 완전하게 라인 성장의 방향을 지향하도록 설정될 수 있다. 반대로, 이동 궤적이 미리 정의되고, 도트가 이동 궤적 상에서 성장할 수 있도록 디더 매트릭스가 정의됨으로써, 스크린으로의 악영향을 최소화하는 것이 가능하게 된다.

스크린 라인의 개수 및 각도는 도 16a에 도시된 바와 같이 형성되는 화상에 대해 이용되는 디더 매트릭스로부터 정의된다. 이동 궤적은, 도 16b 및 도 16c에 도시된 바와 같이, 라인의 개수의 주기 자체 및 상기 주기로부터 반 위상(half phase) 시프트된 주기에 기초하여 정의된다. 다시 말해서, 이동 궤적은 스크린 라인의 개수에 의해 정의되는 바와 같이 2 주기로 정의될 수 있다. 성장은 다음과 같이 진행된다. 라인의 개수 주기의 이동 궤적 상에서 도트의 점등(lighting)이 시작된다. 그 후에, 스크린은 상기 이동 궤적으로부터 반 위상 시프트된 이동 궤적을 따라 도트를 메꾸도록 성장한다.

상술된 스크린의 성장 순서 및 이동 궤적이 정의된다. 도 16a 내지 도 16e에서는, 스크린의 1 주기에서 -4/8 화소 내지 +3/8 화소 사이의 범위에서 무게 중심이 시프트될 수 있다. 따라서, 적어도 도시된 농도 영역 내에 있는 한, 스크린 패턴의 변화는 발생하지 않는다. 도 16d는, 도 16a에 도시된 스크린 패턴과 도 16b에 도시된 이동 궤적이 오버레이된 조합의 스크린 패턴을 도시한다. 마찬가지로, 도 16e는, 도 16a에 도시된 스크린 패턴과 도 16c에 도시된 이동 궤적이 오버레이된 조합의 스크린 패턴을 도시한다. 도 16d 및 도 16e에 도시된 바와 같이, 이동 궤적 상의 데이터의 모든 부분의 색은 블랙 또는 화이트이고, 이 농도에서는 그라데이션 유닛의 스크린 패턴의 실제적인 변화는 발생하지 않는다.

예시적인 본 실시예는, 디더 매트릭스의 정의 및 이동 궤적의 정의에 관한 개념을 제외하고는, 예시적인 제1 실시예의 구성과 기본적으로 유사한 구성을 갖는다. 상술된 바와 같이, 라인 형상으로 진행하는 디더가 모든 종류의 스크린에서 이용되는 경우에도, 화소 데이터의 시프트로 인해 야기되는 화상 열화에 대한 내성이 향상될 수 있다.

상기 예시적인 실시예에서는, ON/OFF로 그라데이션을 표현하는 1 비트 스크린이 예시된다. 그러나, PWM 제어를 포함하는 멀티 비트 스크린에 대해서도 이동 궤적이 스크린 패턴에 따라 정의되고 구현될 수 있다. PWM 제어를 채용하고 1 화소보다 작은 화소를 표현할 수 있는 장치인 경우에는, 장치가 본래 갖는 해상도보다 높은 해상도로 변경 보간을 행한 후에 해상도를 감소시키면, 단차가 의사 제어(pseudo-control)되어 단차는 장치가 본래 갖는 해상도보다 높은 해상도를 가질 수 있다.

예시적인 제3 실시예에서는, 장치의 해상도의 2배의 해상도로 변경 및 보간 처리가 행해진 후에 해상도를 감소시키는 예시적인 처리에 대해서, 예시적인 제1 실시예의 도트 스크린을 이용하여 이하에 설명한다.

예시적인 본 실시예에서는, HT 처리 유닛(107)에 대해서 상세하게 설명한다. 그러나, HT 처리 유닛(107)의 처리 전후의 처리는 예시적인 제1 실시예와 동일하므로, 그 설명은 본원에서 생략한다.

도 17은 HT 처리 유닛(107)의 상세 블록도를 도시한다. 스크린 처리 유닛(1701) 및 보간 처리 유닛(1702)의 구성은 예시적인 제1 실시예의 구성과 마찬가지이다. 보간 처리 후에 얻어지는 화상 데이터는 장치의 해상도의 2배의 해상도를 갖는 1 비트(0 내지 1) 데이터이다. 다운샘플링 처리 유닛(1703)에서, 화상 데이터는 그 해상도의 1/2을 갖는 4 비트(0 내지 15) 데이터로 변환된다. 이 방법에서는, 모두 4개의 화소, 즉 2×2 화소가 1 화소로 샘플링될 수 있다. 보다 구체적으로, 이 방법에서는, 4개의 화소의 합계값이 계산되고 합계값에 15/4가 곱해진다.

도 18a 내지 도 18c 및 도 19a 내지 도 19f는 다운샘플링 처리 유닛(1703)의 입력 및 출력의 상세한 예를 도시한다. 도 18a는 다운샘플링 처리 유닛(1703)이 존재하지 않는 경우에 발생되는 단차를 개략적으로 도시한다. 도 18b는, 2배의 해상도로 변경이 행해져서 도 18a의 단차로부터 절반 크기의 단차가 얻어지는 경우에 발생되는 단차를 도시한다. 그 후, 다운샘플링 처리가 행해져서, 최종적으로 도 18c에 도시된 바와 같은 출력을 얻는다. 고해상도로 표현된 단차는 1 화소 미만의 단차가 된다.

도 19a 내지 도 19f는 도 10a 내지 도 10d에 도시된 스크린 패턴이 다운샘플링 처리 이후에 어떻게 변화되는지를 개략적으로 도시한다. 도 19a는 장치가 본래 갖는 해상도의 2배의 해상도로 처리된 입력 화상을 도시한다. 도 19c는 스크린 패턴을 무시한, 이동 궤적 상에서 보간 처리된 화상을 도시한다. 도 19e는 예시적인 제1 실시예에서 설명된 바와 같이 다운샘플링 처리 이전에 이동 궤적 상에서 보간 처리된 화상을 도시한다. 도 19b, 도 19d 및 도 19f는 다운샘플링 처리 이후의 도 19a, 도 19c 및 도 19e의 화상을 각각 도시한다.

도 19c 및 도 19d에서는, 스크린 패턴은 다운샘플링 처리 후에 상이한 도트 형상을 갖게 된다. 이에 반해, 도 19f에서는, 도 19e에서 도시된 스크린의 입력에 기초하여 얻어지고 그 후에 다운샘플링 처리된 스크린 패턴이, 스크린의 패턴이 붕괴되지 않은 균일한 패턴을 나타낸다. 상술된 바와 같이, PWM에 의해 1 화소당 1 비트보다 높은 그라데이션을 표현할 수 있는 장치에서는, 장치가 본래 갖는 해상도보다 높은 해상도로 보간 처리가 행해질 수 있어서, 보다 작아지도록 단차가 보간될 수 있다. 따라서, 화상 형성 유닛이 보다 낮은 해상도, 즉 600dpi의 해상도를 갖는 경우에도, 균일한 스크린 패턴을 성취할 수 있는 보간 처리가 구현될 수 있다.

예시적인 본 실시예에서는, 주위의 합계값을 이용하여 다운샘플링을 행하는 것에 관해, 장치가 본래 갖는 해상도의 2배의 해상도를 예시하여, 설명하였다. 그러나, 장치가 본래 갖는 해상도의 4배 이상의 해상도에 의해 처리가 행해질 수 있다. 또한, 합계값을 이용하는 다운샘플링 대신에, 예를 들면 주위의 화소에 대해 개별 중량이 가해지는 필터를 이용하여 컨볼루션(convolution) 처리를 행함으로써 샘플링이 행해질 수 있다. 또한, 예시적인 본 실시예에서는, 주 주사 방향 및 부 주사 방향 양자에 높은 해상도를 갖는 화상을 예시함으로써 설명하였다. 그러나, 단차가 발생되는 방향으로만, 즉 본 경우에서는 부 주사 방향에만 높은 해상도를 갖는 화상에 의해 동일한 효과가 얻어질 수 있다.

부 주사 방향의 변경 단차를 제거하기 위한 1 화소의 화소 데이터의 시프트가 상술되었다. 그러나, 시프트는 당연히 주 주사 방향으로도 될 수 있다. 변경 대신에, 기하 보정 처리를 위해 1 화소를 삽입하거나 삭제함으로써 발생되는 화소 데이터의 시프트에 대해, 이동 궤적을 스크린과 동기시킴으로써 스크린 패턴을 붕괴시키지 않고 화소 데이터의 시프트가 구현될 수 있다.

상술된 바와 같이, 본 발명은, 화상 데이터에 대해 1 화소 미만의 보정을 위해 1 화소 미만의 화소 변경 처리를 행하도록 구성된 보간 처리 유닛과, 화상 데이터에 대해 1 화소 단위의 보정을 위해 화소 변경 처리를 행하도록 구성된 변경 처리 유닛을 포함하는 화상 처리 장치에 관한 것이다. 상기 보간 처리 유닛은, 화상 데이터의 주기에 동기화된 이동 궤적을 따라 화소를 시프트시키는 처리를 행한다. 따라서, 상기 화상 형성 장치는, 1 화소 미만의 변경에 의해 화상의 단차가 억제되면서, 화상 데이터의 주기에 동기화된 적절한 화상 보정을 구현할 수 있다.

본 발명의 양태는 또한 상술된 실시예들의 기능을 행하기 위해 메모리 디바이스에 기록된 프로그램을 판독하여 실행하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터(또는 CPU 또는 MPU와 같은 디바이스)에 의해 구현될 수 있고, 상술된 실시예들의 기능을 행하기 위해, 예를 들어 메모리 디바이스에 기록된 프로그램을 판독하여 실행하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 행해지는 스텝으로 구성된 방법에 의해 구현될 수 있다. 이를 위해, 프로그램은, 예를 들어 네트워크를 통해 또는 메모리 디바이스(예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 매체)로서 제공되는 다양한 형식의 기록 매체로부터 컴퓨터에 제공된다. 이러한 경우에, 시스템 또는 장치, 및 프로그램이 기억된 기록 매체는 본 발명의 범위 내에 있는 것으로서 포함된다.

본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예로 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 이하의 청구범위의 범주는 이러한 모든 변형 및 등가 구조와 기능을 포함하도록 광의의 해석에 따라야 한다.

Claims (9)

1. 스크린 패턴들을 이용하여 화상 데이터를 하프토닝(halftone)하도록 구성된 하프톤 처리 유닛;
   상기 스크린 패턴들에 동기화되며 상기 스크린 패턴들을 서로 연결하는 이동 궤적을 결정하도록 구성된 결정 유닛;
   결정된 이동 궤적 및 인쇄 장치에 의해 저장된 어긋남 정보에 기초하여, 하프토닝된 화상 데이터 상에 보정을 행하도록 구성된 보정 유닛을 포함하며,
   상기 어긋남 정보는 이상적인 주사선에 대한 실제 주사선의 어긋남을 나타내는, 인쇄 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보정 유닛은 상기 하프토닝된 화상 데이터에서 상기 결정된 이동 궤적 상의 화소 데이터는 이동시키고 상기 하프토닝된 화상 데이터에서 상기 결정된 이동 궤적 상에 있지 않은 화소 데이터는 이동시키지 않는, 인쇄 장치.
3. 삭제
4. 스크린 패턴들을 이용하여 화상 데이터를 하프토닝하는 단계;
   상기 스크린 패턴들에 동기화되며 상기 스크린 패턴들을 서로 연결하는 이동 궤적을 결정하는 단계;
   결정된 이동 궤적 및 인쇄 장치에 의해 저장된 어긋남 정보에 기초하여, 하프토닝된 화상 데이터 상에 보정을 행하는 단계를 포함하며,
   상기 어긋남 정보는 이상적인 주사선에 대한 실제 주사선의 어긋남을 나타내는, 인쇄 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 보정을 행하는 단계는 상기 하프토닝된 화상 데이터에서 상기 결정된 이동 궤적 상의 화소 데이터는 이동시키고 상기 하프토닝된 화상 데이터에서 상기 결정된 이동 궤적 상에 있지 않은 화소 데이터는 이동시키지 않는 것을 포함하는, 인쇄 방법.
6. 삭제
7. 제4항에 기재된 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능 저장매체.
   
   
8. 삭제
9. 삭제

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