WO2018003537A1 - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

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    • H04N1/409—Edge or detail enhancement; Noise or error suppression
    • H04N1/4092—Edge or detail enhancement

Definitions

  • the present disclosure relates to a control device and a control method.
  • Cited Document 1 discloses an apparatus that generates correction data based on the density distribution of the test pattern printing result and adjusts the ink droplet amount during image printing based on the correction data.
  • the control device is a control device that generates a control signal for controlling the printing device based on an input signal.
  • the control device includes a quantizer, a second multiplier, and a second arithmetic unit.
  • the quantizer multiplies the input signal by a correction gain that controls a correction amount for a print density error by a first multiplier, and determines a distribution of the print density error by a first calculator.
  • the control signal is generated by quantizing the intermediate signal generated by subtracting the error diffusion output signal output from the diffusion matrix.
  • the second multiplier multiplies the control signal by an adjustment gain determined based on the correction gain.
  • the second arithmetic unit generates an error diffusion input signal to be input to the diffusion matrix based on the signal output from the second multiplier.
  • a control method is a control method by a control device that generates a control signal for controlling a printing apparatus based on an input signal.
  • the control device multiplies the input signal by a correction gain for controlling a correction amount for a print density error, and outputs from a diffusion matrix that determines the distribution of the print density error.
  • Generating the control signal by quantizing an intermediate signal generated by subtracting the error diffusion output signal.
  • the control method includes a step in which the control device multiplies the control signal by an adjustment gain determined based on the correction gain.
  • the control method includes a step in which the control device generates an error diffusion input signal to be input to the diffusion matrix based on a signal multiplied by the adjustment gain.
  • Patent Document 1 In the apparatus disclosed in Patent Document 1, there is room for further improvement in order to increase the sharpness of a printed image.
  • the present disclosure relates to an improved control device and control method for increasing the sharpness of a printed image.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an example of a signal processing procedure performed by a conventional printing apparatus.
  • the printing apparatus functions as a control apparatus that executes the processing shown in the block diagram of FIG.
  • the printing apparatus includes a control unit that is a processor that controls and manages the entire printing apparatus.
  • the control unit includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) that executes a program that defines a control procedure.
  • CPU Central Processing Unit
  • the controller of the printing apparatus performs a predetermined operation on the input image data signal (input signal) u to generate an output image data signal (output signal) y.
  • the controller causes ink to be ejected from the nozzles provided in the printing apparatus based on the generated output signal y.
  • printing by the printing apparatus is executed.
  • the control unit generates the output signal y using a conventionally known so-called error diffusion method will be described.
  • the printing apparatus is a single pass system.
  • a head carriage provided with nozzles is fixed in the printing apparatus, and printing is performed by ejecting ink from the nozzles onto the conveyed printing paper.
  • the head carriage of the printing apparatus includes a plurality of nozzles arranged in a direction orthogonal to a direction (conveying direction) in which printing paper is conveyed during printing.
  • the control unit generates an output signal y for each of the plurality of nozzles provided in the printing apparatus.
  • the generation process of the output signal y performed by the control unit will be described.
  • the generation process of the output signal y i for controlling the ejection of ink from the i-th nozzle from the right in the transport direction will be described.
  • each signal related to the control of the i-th nozzle is represented by subscript i.
  • the block diagram of FIG. 8 includes a multiplier 510, a first calculator 520, a quantizer 530, a second calculator 540, and a diffusion matrix 550.
  • the first computing unit 520 and the second computing unit 540 are each configured by an adder, for example.
  • the input signal u i is input to the multiplier 510.
  • the input signal u i is multiplied by a correction gain a i in a multiplier 510.
  • the correction gain a i controls, for example, a correction amount for an error in print density caused by an error in droplet amount due to a nozzle or an error in droplet position.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing a change in print density due to device characteristics d i .
  • the control signal y i related to the i-th nozzle varies due to device characteristics d i , and the actual print density is y ′ i .
  • the relationship between the print density y ′ i and the control signal y i is expressed by the following equation (2).
  • y ′ i y i * d i (2)
  • the first arithmetic unit 520 generates an intermediate signal ⁇ i by subtracting the error diffusion output signal ⁇ ′ i from the diffusion matrix 550 from the signal output from the multiplier 510.
  • the diffusion matrix 550 is an error distribution table used in the error diffusion method, and details thereof will be described later.
  • Quantizer 530 by quantizing the intermediate signal phi i, and generates a control signal y i.
  • the quantizer 530 receives a quantization error n.
  • n is the same value as the error diffusion input signal ⁇ i .
  • the control signal y i is expressed by the following equation (4) using the function Q indicating the quantization process.
  • y i Q ( ⁇ i ) (4)
  • the printing apparatus performs printing based on the control signal y i calculated by Expression (4).
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the input / output relationship of signals in the quantizer 530.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example when the signal processed by the control unit is 8 bits.
  • the quantizer 530 generates a step-like control signal y i for the input intermediate signal ⁇ i as shown in FIG.
  • the second arithmetic unit 540 further subtracts the intermediate signal ⁇ i from the control signal y i to generate an error diffusion input signal ⁇ i .
  • the error diffusion input signal ⁇ i is input to the diffusion matrix 550.
  • the diffusion matrix 550 performs predetermined processing based on the error diffusion input signal ⁇ i to generate an error diffusion output signal ⁇ ′ i + 1 .
  • the diffusion matrix 550 is, for example, an error distribution table that is experimentally set based on a relative distance from a target pixel (a pixel printed by an i-th nozzle).
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a diffusion matrix. In FIG. 11, * indicates a pixel printed by the i-th nozzle, that is, a target pixel.
  • the control unit generates an error diffusion output signal ⁇ ′ i + 1 for diffusing to the i + 1 th pixel using the diffusion matrix 550.
  • the error diffusion output signal ⁇ ′ i + 1 is used in the generation of the control signal y i + 1 related to the (i + 1) th nozzle as feedback of an error due to error diffusion.
  • control unit generates the control signal y i based on the input signal u i .
  • the sharpness can be increased by narrowing the diffusion range of the diffusion matrix.
  • the sharpness is increased by such a method, if the sharpness is subdivided into a plurality of stages and controlled, diffusion matrices corresponding to the number of stages are required. Therefore, the memory required for the printing apparatus to store the diffusion matrix becomes large.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a signal processing procedure performed by a printing apparatus according to an embodiment.
  • the printing apparatus functions as a control apparatus that executes the processing shown in the block diagram of FIG.
  • the block diagram of FIG. 1 includes a first multiplier 110, a first calculator 120, a quantizer 130, a second calculator 140, a spreading matrix 150, a second multiplier 170, and a third multiplication. Instrument 160.
  • the first computing unit 120 and the second computing unit 140 are each configured by an adder, for example.
  • the first multiplier 110 is disposed between the first arithmetic unit 120 and the quantizer 130. That is, in the present embodiment, after the processing by the first computing unit 120 is executed, the processing by the first multiplier 110 is executed.
  • a third multiplier 160 is disposed between the second computing unit 140 and the first multiplier 110, and a second multiplier 170 is disposed between the second computing unit 140 and the quantizer 130.
  • the signals before and after quantization are multiplied by predetermined adjustment gains (first adjustment gain and second adjustment gain) described later by the third multiplier 160 and the second multiplier 170, respectively. By doing so, the sharpness of the print image by the control signal subjected to the error diffusion processing can be controlled.
  • generation processing of the control signal y i by the control unit in the present embodiment will be described.
  • the input signal is input to the first computing unit 120.
  • the first computing unit 120 generates an error diffusion processing signal by subtracting the error diffusion output signal ⁇ ′ i from the input signal u i .
  • the first multiplier 110, to the error diffusion processed signal is multiplied by the correction gain b i, to produce an intermediate signal phi i.
  • the correction gain b i is defined as the reciprocal of the device characteristic d i , for example, similarly to the correction gain a i .
  • the intermediate signal ⁇ i is expressed as the following equation (7).
  • ⁇ i b i * (u i ⁇ ′ i ) (7)
  • the intermediate signal ⁇ i is input to the quantizer 130 and the third multiplier 160.
  • the quantizer 130 generates a control signal y i by quantizing the intermediate signal ⁇ i .
  • the quantization processing by the quantizer 130 of the present embodiment may be the same as the quantization processing by the conventional quantizer 530 described with reference to FIG. 10, for example, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • the third multiplier 160 multiplies the intermediate signal ⁇ i by the first adjustment gain c i .
  • the first adjustment gain c i is a gain for compensating for a shift due to multiplication of the correction gain b i in the first multiplier 110.
  • the signal multiplied by the first adjustment gain c i in the third multiplier 160 is input to the second calculator 140.
  • the second multiplier 170 multiplies the control signal y i output from the quantizer 130 by the second adjustment gain c ′ i .
  • the second adjustment gain c ′ i is a gain for compensating for the shift due to the multiplication of the correction gain b i in the first multiplier 110 and adjusting the sharpness of the image.
  • the second adjustment gain c ′ i is appropriately determined according to a desired sharpness, for example. When the second adjustment gain c ′ i is larger than the first adjustment gain c i (when c ′ i > c i ), the sharpness is high, and the second adjustment gain c ′ i is greater than the first adjustment gain c i .
  • the second computing unit 140 generates the error diffusion input signal ⁇ i by subtracting the signal input from the third multiplier 160 from the signal input from the second multiplier 170.
  • the error diffusion input signal ⁇ i is input to the diffusion matrix 150.
  • the diffusion matrix 150 performs predetermined processing on the input error diffusion input signal ⁇ i to generate an error diffusion output signal ⁇ ′ i + 1 .
  • the error diffusion output signal ⁇ ′ i + 1 output from the diffusion matrix 150 is expressed by the following equation (11) using a function F indicating processing in the diffusion matrix 150.
  • ⁇ ′ i + 1 F ( ⁇ i ) (11)
  • FIG. 2 shows gains (correction gain b i , first adjustment gain c i, and second adjustment gain c ′ i ) for the first multiplier 110, the third multiplier 160, and the second multiplier 170 in the block diagram of FIG. It is a block diagram which shows an example of an input.
  • FIG. 2 shows an example in which the sharpness is controlled by the correction gain b i .
  • Correction gain data 210 is, for example, data of the correction gain b i of the printing apparatus is stored in the storage unit such as a semiconductor memory provided.
  • the first multiplier 110 receives the correction gain b i from the correction gain data 210.
  • Inverse calculating unit 220 is an arithmetic unit for calculating a reciprocal of the correction gain b i supplied from the correction gain data 210.
  • the reciprocal calculation unit 220 generates the first adjustment gain c i by calculating the reciprocal of the correction gain b i .
  • Inverse calculating unit 220 for example, by referring to the look-up table, it may generate a first adjustment gain c i.
  • the third multiplier 160 receives the first adjustment gain c i generated by the reciprocal calculation unit 220.
  • Adjusting the gain calculation unit 230 is an arithmetic unit for performing a predetermined operation on the correction gain b i supplied from the correction gain data 210. Adjusting the gain calculation unit 230, for example, by referring to the look-up table may be performed a predetermined output based on the correction gain b i entered. The signal calculated and output in the adjustment gain calculation unit 230 is multiplied by the correction gain b i supplied from the correction gain data 210 in the third calculator 240 to generate the second adjustment gain c ′ i. . The second multiplier 170 receives the second adjustment gain c ′ i generated by the third calculator 240.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of input / output characteristics in the adjustment gain calculation unit 230 of FIG.
  • the output increases as the correction gain bi increases.
  • the second adjustment gain c′i input to the second multiplier 170 increases as the correction gain bi increases, and the sharpness increases.
  • the input / output characteristics shown in FIG. 3 may be constituted by, for example, a look-up table, or may be formulated as a linear expression having an intercept and an inclination, for example.
  • the second adjustment gain c ′ is larger than the first adjustment gain c.
  • c ′ i 0.6.
  • the second adjustment gain c ′ is smaller than the first adjustment gain c.
  • c ′ i 0.4.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the ratio c ′ / c of the second adjustment gain c ′ to the first adjustment gain c and the average value Y of the control signal y.
  • the vertical axis indicates the average value Y of the control signal y.
  • the average value Y of the control signal y is the output signal y i-1 when the error diffusion output signal ⁇ ′ i-3 used for calculating the input signal y i-2 to the i- 2th nozzle is changed. , Y i and y i + 1 .
  • FIG. 4 shows the average values of the output signals y i ⁇ 1 , y i and y i + 1 when the error diffusion output signal ⁇ ′ i-3 is changed in increments of ⁇ 42 to 42.
  • Y i ⁇ 1 , Y i and Y i + 1 are shown.
  • the horizontal axis indicates the value of c ′ / c.
  • FIG. 4 shows the average of the output signals y i ⁇ 1 , y i and y i + 1 when the value of c ′ / c is changed in increments of 0.1 in the range of 0.7 to 1.3.
  • the values Y i ⁇ 1 , Y i and Y i + 1 are shown.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the ratio c ′ / c of the second adjustment gain c ′ to the first adjustment gain c and the sharpness.
  • the sharpness value increases as the value of c ′ / c increases.
  • the value of the second adjustment gain c ′ is larger, streaks and unevenness of harmonic components can be suppressed.
  • the smaller the value of c ′ / c the smaller the sharpness value. Therefore, as the value of the second adjustment gain c ′ is smaller, the subharmonic component streaks and unevenness can be suppressed.
  • streaks and unevenness in a predetermined frequency component can be suppressed by appropriately determining the ratio of the second adjustment gain c ′ to the first adjustment gain c.
  • the second adjustment gain c ′ used for sharpness control is generated based on the correction gain b.
  • the conventional printing apparatus requires data in a matrix format as shown in FIG. 11 for controlling the sharpness.
  • the sharpness is to be subdivided into a plurality of stages, the number of the stages is the same.
  • a diffusion matrix is required.
  • the printing apparatus according to the present embodiment can suppress the memory usage for storing data necessary for sharpness control.
  • each component can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of components or the like can be combined into one or divided.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a signal processing procedure performed by the printing apparatus according to a modification.
  • the printing apparatus functions as a control apparatus that executes the processing shown in the block diagram of FIG.
  • the block diagram of FIG. 6 includes a first multiplier 310, a first calculator 320, a quantizer 330, a second calculator 340, a diffusion matrix 350, and a second multiplier 360.
  • the first computing unit 320 and the second computing unit 340 are each configured by an adder, for example.
  • the block diagram of FIG. 6 differs from the block diagram illustrating an example of the signal processing procedure performed by the conventional printing apparatus described in FIG. 8 in that the second multiplier 360 is provided.
  • the functions of the first multiplier 310, the first calculator 320, the quantizer 330, the second calculator 340, and the diffusion matrix 350 are the same as those of the multiplier 510, the first calculator 520, and the quantum described with reference to FIG. Since it is the same as the generator 530, the second calculator 540, and the diffusion matrix 550, detailed description thereof is omitted here.
  • the second multiplier 360 is disposed between the quantizer 330 and the second calculator 340.
  • a control signal y i is supplied from the quantizer 330 to the second multiplier 360.
  • the second multiplier 360 multiplies the control signal y i output from the quantizer 330 by the adjustment gain c ′ i .
  • the adjustment gain c ′ i is the same as the second adjustment gain c ′ i in the above embodiment, for example.
  • the signal multiplied by the adjustment gain c ′ i in the second multiplier 360 is input to the second calculator 340.
  • the second calculator 340 subtracts the intermediate signal ⁇ generated by the first calculator 320 from the signal input from the second multiplier 360 to generate an error diffusion input signal ⁇ i .
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of gain (correction gain a i and adjustment gain c ′ i ) inputs to the first multiplier 310 and the second multiplier 360 in the block diagram of FIG. 7 also shows an example when the sharpness is controlled by the correction gain a i , as in the above embodiment.
  • the correction gain data 410 is data of the correction gain a i stored in a storage unit such as a semiconductor memory provided in the printing apparatus, for example.
  • the correction gain a i is input from the correction gain data 410 to the first multiplier 310.
  • the adjustment gain calculation unit 420 is a calculator that generates an adjustment gain c ′ i by performing a predetermined calculation on the correction gain a i supplied from the correction gain data 410.
  • the adjustment gain calculation unit 420 may perform a predetermined output based on the input correction gain a i by referring to a lookup table, for example.
  • the adjustment gain c ′ i output from the adjustment gain calculation unit 420 is input to the second multiplier 360.
  • the sharpness of the image can be controlled, and a predetermined frequency can be controlled. Streaks and unevenness in components can be suppressed. Even in the case of this modification, the adjustment gain c ′ is generated based on the correction gain a, so that data necessary for sharpness control is stored as compared with the conventional printing apparatus. Memory usage can be reduced.

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Abstract

入力信号に基づいて印画装置を制御する制御信号を生成する制御装置は、入力信号に対して、第１乗算器により印画濃度の誤差に対する補正量を制御する補正ゲインが乗算されるとともに、第１演算器により印画濃度の誤差の配分を決定する拡散マトリクスから出力される誤差拡散出力信号が減算されることによって生成される、中間信号を、量子化することにより制御信号を生成する量子化器と、制御信号に対して、補正ゲインに基づいて決定される調整ゲインを乗算する第２乗算器と、第２乗算器から出力された信号に基づいて、拡散マトリクスに入力される誤差拡散入力信号を生成する第２演算器とを備える。

Description

制御装置及び制御方法 関連出願の相互参照
　本出願は、日本国特許出願２０１６－１２７９００号（２０１６年６月２８日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
　本開示は、制御装置及び制御方法に関する。
　インクジェットプリンタを用いて印画を行う場合、例えば液滴を吐出するノズルの特性等により、印画結果として出力される画像の濃度分布が一様にならず、印画された画像にスジ及びムラ等が生じる場合がある。これに対し、従来、スジ及びムラ等の発生を抑えることを目的とした、インク液滴量を調整する技術が知られている。例えば引用文献１には、テストパターンの印画結果の濃度分布に基づいて、補正データを生成し、補正データに基づいて画像印画時のインク液滴量を調整する装置が開示されている。
特許第３０４０４２５号公報
　一実施形態に係る制御装置は、入力信号に基づいて印画装置を制御する制御信号を生成する制御装置である。前記制御装置は、量子化器と、第２乗算器と、第２演算器とを備える。前記量子化器は、前記入力信号に対して、第１乗算器により印画濃度の誤差に対する補正量を制御する補正ゲインが乗算されるとともに、第１演算器により前記印画濃度の誤差の配分を決定する拡散マトリクスから出力される誤差拡散出力信号が減算されることによって生成される、中間信号を、量子化することにより前記制御信号を生成する。前記第２乗算器は、前記制御信号に対して、前記補正ゲインに基づいて決定される調整ゲインを乗算する。前記第２演算器は、前記第２乗算器から出力された信号に基づいて、前記拡散マトリクスに入力される誤差拡散入力信号を生成する。
　一実施形態に係る制御方法は、入力信号に基づいて印画装置を制御する制御信号を生成する制御装置による制御方法である。前記制御方法は、前記制御装置が、前記入力信号に対して、印画濃度の誤差に対する補正量を制御する補正ゲインを乗算するとともに、前記印画濃度の誤差の配分を決定する拡散マトリクスから出力される誤差拡散出力信号を減算することによって生成される、中間信号を、量子化することにより前記制御信号を生成するステップを含む。前記制御方法は、前記制御装置が、前記制御信号に対して、前記補正ゲインに基づいて決定される調整ゲインを乗算するステップを含む。前記制御方法は、前記制御装置が、前記調整ゲインが乗算された信号に基づいて、前記拡散マトリクスに入力される誤差拡散入力信号を生成するステップを含む。
一実施形態に係る印画装置による信号の処理手順の一例を示すブロック図である。 図１のブロック図の各乗算器に対するゲイン入力の一例を示すブロック図である。 図２の調整ゲイン算出部における入出力特性の一例を示す図である。 第１調整ゲインに対する第２調整ゲインの比と、制御信号の平均値との関係を示す図である。 第１調整ゲインに対する第２調整ゲインの比と、先鋭度との関係を示す図である。 一変形例に係る印画装置による信号の処理手順の一例を示すブロック図である。 図６のブロック図の各乗算器に対するゲイン入力の一例を示すブロック図である。 従来の印画装置による信号の処理手順の一例を示すブロック図である。 デバイス特性による印画濃度の変動を模式的に示す図である。 量子化器における信号の入出力関係の一例を示す図である。 拡散マトリクスの一例を示す図である。
　特許文献１に開示された装置において、印画画像の先鋭度を高めるための更なる改善の余地がある。本開示は、印画画像の先鋭度を高めるための、改善された制御装置及び制御方法に関する。
　まず、従来の印画装置による信号処理の一例について説明する。図８は、従来の印画装置による信号の処理手順の一例を示すブロック図である。印画装置は、図８のブロック図に示す処理を実行する制御装置として機能する。印画装置は、印画装置全体を制御及び管理するプロセッサである制御部を備える。制御部は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサで構成される。
　印画装置の制御部は、入力される画像データの信号（入力信号）ｕに対し、所定の演算を実行して、出力する画像データの信号（出力信号）ｙを生成する。制御部は、生成した出力信号ｙに基づいて、印画装置が備えるノズルからインクを吐出させる。これにより、印画装置による印画が実行される。ここでは、制御部が、従来公知のいわゆる誤差拡散法を用いて出力信号ｙを生成する場合の例について説明する。
　ここでは、印画装置がシングルパス方式であるとして説明する。シングルパス方式の印画装置では、印画装置においてノズルが設けられたヘッドキャリッジが固定されており、搬送される印画用紙にノズルからインクが吐出されることにより、印画が行われる。印画装置のヘッドキャリッジには、印画時に印画用紙が搬送される方向（搬送方向）に向かって直交する方向に配列された複数のノズルを備える。
　制御部は、印画装置が備える複数のノズルのそれぞれに対して出力信号ｙを生成する。ここで、制御部が行う出力信号ｙの生成処理について説明する。ここでは、搬送方向に向かって右からｉ番目のノズルからのインクの吐出を制御するための出力信号ｙiの生成処理について説明する。以下、ｉ番目のノズルの制御に関する各信号には、符号ｉを下付き文字で付して表す。
　図８のブロック図には、乗算器５１０と、第１演算器５２０と、量子化器５３０と、第２演算器５４０と、拡散マトリクス５５０とが含まれる。第１演算器５２０及び第２演算器５４０は、例えばそれぞれ加算器により構成される。
　入力信号ｕiは、乗算器５１０に入力される。入力信号ｕiは、乗算器５１０において、補正ゲインａiが乗算される。補正ゲインａiは、例えばノズルによる液滴量の誤差又は液滴位置の誤差に起因する印画濃度の誤差に対する補正量を制御するものである。補正ゲインａiは、例えばｉ番目のノズルのデバイス特性ｄiの逆数として定義される。すなわち、次の式（１）が成立する。
　ａi＝１／ｄi　　　（１）
　ここで、デバイス特性ｄiは、ｉ番目のノズルに入力された信号に対する、実際にｉ番目のノズルにより印画されるｉ番目の画素の印画濃度の特性を示す。例えば、デバイス特性ｄi＝０．５である場合、デバイス特性ｄi＝１．０である場合と比較して、ｉ番目のノズルにより印画されるｉ番目の画素の印画濃度が半分になる。仮に、ｉ番目のノズルのデバイス特性ｄiがｄi＝０．５であり、他のノズルのデバイス特性が１．０である場合、デバイス特性について考慮せずに同一の入力信号を入力して印画を行うと、ｉ番目の画素が他の画素と比較して印画濃度が薄くなり、印画画像にスジができる。
　図９は、デバイス特性ｄiによる印画濃度の変動を模式的に示す図である。ｉ番目のノズルに係る制御信号ｙiに対し、デバイス特性ｄiによる変動が発生し、実際の印画濃度は、ｙ´iとなる。印画濃度ｙ´iと制御信号ｙiとの関係は、次の式（２）のように表される。
　ｙ´i＝ｙi＊ｄi　　　（２）
　第１演算器５２０は、乗算器５１０から出力される信号に対し、拡散マトリクス５５０からの誤差拡散出力信号ε´iを減算することにより、中間信号φiを生成する。拡散マトリクス５５０は、誤差拡散法で用いられる誤差の配分テーブルであり、その詳細については後述する。中間信号φiは、次の式（３）のように表される。
　φi＝ａi＊ｕi－ε´i　　　（３）
　従来の印画装置では、このように、誤差拡散出力信号ε´iによる減算を行う前に、補正ゲインが乗算される。
　量子化器５３０は、中間信号φiを量子化することにより、制御信号ｙiを生成する。量子化器５３０には、量子化誤差ｎが入力される。ここでの例において、量子化誤差ｎは、誤差拡散入力信号εiと同値であるとする。制御信号ｙiは、量子化処理を示す関数Ｑを用いて、次の式（４）のように表される。
　ｙi＝Ｑ（φi）　　　（４）
　印画装置は、式（４）により算出される制御信号ｙiに基づいて、印画を行う。
　図１０は、量子化器５３０における信号の入出力関係の一例を示す図である。図１０は、制御部により処理される信号が８ビットである場合の一例を示す図である。ここでの例では、量子化器５３０は、図１０に示されるように、入力される中間信号φiに対し、階段状の制御信号ｙiを生成する。
　第２演算器５４０は、さらに制御信号ｙiから中間信号φiを減算して誤差拡散入力信号εiを生成する。誤差拡散入力信号εiは、次の式（５）のように表される。
　εi＝Ｑ（φi）－φi　　　（５）
　誤差拡散入力信号εiは、拡散マトリクス５５０に入力される。拡散マトリクス５５０は、誤差拡散入力信号εiに基づいて、所定の処理を実行し、誤差拡散出力信号ε´i+1を生成する。拡散マトリクス５５０は、例えば、注目画素（ｉ番目のノズルにより印画される画素）との相対的な距離に基づいて実験的に設定された誤差の配分テーブルである。図１１は、拡散マトリクスの一例を示す図である。図１１において、＊は、ｉ番目のノズルにより印画される画素、つまり注目画素を示す。制御部は、拡散マトリクス５５０を用いてｉ＋１番目の画素に拡散するための誤差拡散出力信号ε´i+1を生成する。誤差拡散出力信号ε´i+1は、誤差拡散による誤差のフィードバックとして、ｉ＋１番目のノズルに係る制御信号ｙi+1の生成において使用される。拡散マトリクス５５０が、印画濃度の誤差を次画素へ全て拡散する特性を有する場合、拡散マトリクス５５０から出力される誤差拡散出力信号ε´i+1は、拡散マトリクス５５０における処理を示す関数Ｆを用いて、次の式（６）のように表される。
　ε´i+1＝Ｆ（εi）　　　（６）
　このようにして、制御部は、入力信号ｕiに基づいて制御信号ｙiを生成する。
　従来の印画装置による上述の処理において、誤差拡散による印画画像の先鋭度を高めるためには、誤差拡散の拡散マトリクスを調整することが必要である。例えば、拡散マトリクスの拡散範囲を狭めることにより先鋭度を高めることができる。しかしながら、このような方法で先鋭度を高める場合、先鋭度を複数の段階に細分化して制御しようとすると、当該段階数分の拡散マトリクスが必要となる。そのため、印画装置が拡散マトリクスを記憶するために必要なメモリが大きくなる。
　次に、メモリ使用量を抑制しつつ先鋭度を複数段階で制御可能な、本実施形態に係る印画装置について説明する。
　図１は、一実施形態に係る印画装置による信号の処理手順の一例を示すブロック図である。印画装置は、図１のブロック図に示す処理を実行する制御装置として機能する。図１のブロック図には、第１乗算器１１０と、第１演算器１２０と、量子化器１３０と、第２演算器１４０と、拡散マトリクス１５０と、第２乗算器１７０と、第３乗算器１６０とが含まれる。第１演算器１２０及び第２演算器１４０は、例えばそれぞれ加算器により構成される。
　本実施形態では、第１乗算器１１０が、第１演算器１２０と量子化器１３０との間に配置されている。つまり、本実施形態では、第１演算器１２０による処理が実行された後に、第１乗算器１１０による処理が実行される。第２演算器１４０と第１乗算器１１０との間に第３乗算器１６０が配置され、第２演算器１４０と量子化器１３０との間に第２乗算器１７０が配置されている。本実施形態では、このように量子化前後の信号に対して、それぞれ第３乗算器１６０及び第２乗算器１７０で、後述する所定の調整ゲイン（第１調整ゲイン及び第２調整ゲイン）を乗算することにより、誤差拡散処理を行った制御信号による印画画像の先鋭度を制御できる。ここで、本実施形態における制御部による制御信号ｙiの生成処理について説明する。
　本実施形態においては、入力信号は第１演算器１２０に入力される。第１演算器１２０は、入力信号ｕiに対し、誤差拡散出力信号ε´iを減算することにより、誤差拡散処理信号を生成する。第１乗算器１１０は、誤差拡散処理信号に対し、補正ゲインｂiを乗算することにより、中間信号φiを生成する。補正ゲインｂiは、例えば補正ゲインａiと同様に、デバイス特性ｄiの逆数として定義される。中間信号φiは、次の式（７）のように表される。
　φi＝ｂi＊（ｕi－ε´i）　　　（７）
　中間信号φiは、量子化器１３０と、第３乗算器１６０とに入力される。
　量子化器１３０は、中間信号φiを量子化することにより、制御信号ｙiを生成する。本実施形態の量子化器１３０による量子化処理は、例えば図１０を参照して説明した従来の量子化器５３０による量子化処理と同様であってよいため、ここではその詳細な説明を省略する。制御信号ｙiは、量子化信号を示す関数Ｑを用いて、次の式（８）のように表される。
　ｙi＝Ｑ（φi）　　　（８）
　第３乗算器１６０は、中間信号φiに対して、第１調整ゲインｃiを乗算する。第１調整ゲインｃiは、第１乗算器１１０における補正ゲインｂiの乗算によるずれを補償するためのゲインである。本実施形態において、第１調整ゲインｃiは、例えば補正ゲインｂiの逆数として適宜される。つまり、第１調整ゲインｃiは、次の式（９）のように表される。
　ｃi＝１／ｂi　　　（９）
　第３乗算器１６０において第１調整ゲインｃiが乗算された信号は、第２演算器１４０に入力される。
　第２乗算器１７０は、量子化器１３０から出力される制御信号ｙiに対して、第２調整ゲインｃ´iを乗算する。第２調整ゲインｃ´iは、第１乗算器１１０における補正ゲインｂiの乗算によるずれを補償するとともに、画像の先鋭度を調整するためのゲインである。第２調整ゲインｃ´iは、例えば所望の先鋭度に応じて適宜決定される。第２調整ゲインｃ´iが第１調整ゲインｃiよりも大きい場合（ｃ´i＞ｃiの場合）、先鋭度が高くなり、第２調整ゲインｃ´iが第１調整ゲインｃiよりも小さい場合（ｃ´i＜ｃiの場合）、先鋭度が低くなる。第１調整ゲインｃi及び第２調整ゲインｃ´iの大小と、先鋭度との関係の詳細については、図５の説明において詳述する。第２乗算器１７０において第２調整ゲインｃ´iが乗算された信号は、第２演算器１４０に入力される。
　第２演算器１４０は、第２乗算器１７０から入力された信号から、第３乗算器１６０から入力された信号を減算することにより、誤差拡散入力信号εiを生成する。誤差拡散入力信号εiは、次の式（１０）のように表される。
　εi＝ｃ´i＊Ｑ（φi）－ｃi＊φi　　　（１０）
　誤差拡散入力信号εiは、拡散マトリクス１５０に入力される。
　拡散マトリクス１５０は、入力された誤差拡散入力信号εiに対して所定の処理を実行し、誤差拡散出力信号ε´i+1を生成する。拡散マトリクス１５０から出力される誤差拡散出力信号ε´i+1は、拡散マトリクス１５０における処理を示す関数Ｆを用いて、次の式（１１）のように表される。
　ε´i+1＝Ｆ（εi）　　　（１１）
　ここでの例では、拡散マトリクス１５０から、誤差拡散出力信号ε´i+1として、誤差拡散入力信号εiと同値の信号が出力されるとする。そして、誤差拡散出力信号ε´i+1を用いて、ｉ＋１番目のノズルに係る制御信号ｙi+1が算出される。
　図２は、図１のブロック図の第１乗算器１１０、第３乗算器１６０及び第２乗算器１７０に対するゲイン（補正ゲインｂi、第１調整ゲインｃi及び第２調整ゲインｃ´i）入力の一例を示すブロック図である。図２は、先鋭度を補正ゲインｂiによって制御する場合の一例を示す。
　補正ゲインデータ２１０は、例えば印画装置が備える半導体メモリ等の記憶部に記憶される補正ゲインｂiのデータである。第１乗算器１１０には、補正ゲインデータ２１０から、補正ゲインｂiが入力される。
　逆数演算部２２０は、補正ゲインデータ２１０から供給される補正ゲインｂiの逆数を算出する演算器である。逆数演算部２２０は、補正ゲインｂiの逆数を算出することにより、第１調整ゲインｃiを生成する。逆数演算部２２０は、例えばルックアップテーブルを参照することにより、第１調整ゲインｃiを生成してもよい。第３乗算器１６０には、逆数演算部２２０が生成した第１調整ゲインｃiが入力される。
　調整ゲイン算出部２３０は、補正ゲインデータ２１０から供給される補正ゲインｂiに対して所定の演算を行う演算器である。調整ゲイン算出部２３０は、例えばルックアップテーブルを参照することにより、入力された補正ゲインｂiに基づく所定の出力を行ってもよい。調整ゲイン算出部２３０において演算されて出力される信号は、第３演算器２４０において、補正ゲインデータ２１０から供給される補正ゲインｂiと乗算されて、第２調整ゲインｃ´iが生成される。第２乗算器１７０には、第３演算器２４０で生成された第２調整ゲインｃ´iが入力される。
　図３は、図２の調整ゲイン算出部２３０における入出力特性の一例を示す図である。図３に示す例では、補正ゲインｂｉが大きいほど出力が大きくなっている。これにより、補正ゲインｂｉが大きいほど、第２乗算器１７０に入力される第２調整ゲインｃ´ｉが大きくなり、先鋭度が高まる。図３に示す入出力特性は、例えばルックアップテーブルにより構成されていてもよく、また、例えば切片と傾きとを有する１次式として式化されていてもよい。
　ここで、制御部による信号の処理について、具体的な数値を用いて説明する。ここでは、ｉ－２番目からｉ＋１番目までのノズルへの入力信号が、８ビット換算で１１１であるとする。すなわち、ｕi-2＝ｕi-1＝ｕi＝ｕi+1＝１１１であるとする。
　ｉ番目のノズルのデバイス特性ｄiはｄi＝０．５であり、ｉ－２番目、ｉ－１番目及びｉ＋１番目のノズルのデバイス特性ｄi-2、ｄi-1及びｄi+1は、ｄi-2＝ｄi-1＝ｄi+1＝１．０であるとする。この場合、ｉ番目のノズルの補正ゲインｂiは、ｂi＝１／ｄi＝２．０となり、ｉ－２番目、ｉ－１番目及びｉ＋１番目のノズルの補正ゲインｂi-2、ｂi-1及びｂi+1は、ｂi-2＝ｂi-1＝ｂi+1＝１．０となる。補正ゲインの逆数ｃについても、ｃi＝０．５、ｃi-2＝ｃi-1＝ｃi+1＝１．０と算出される。
　さらに、拡散マトリクス５５０が、印画濃度の誤差を次画素へ全て拡散する特性を有するものとし、ｉ－２番目のノズルに係る制御信号ｙi-2の生成で用いられる誤差拡散出力信号ε´i-3は、ε´i-3＝０であるとする。
　まず、第１調整ゲインｃと、第２調整ゲインｃ´とが等しい場合、つまりｃ´＝ｃ＊１．０の例について説明する。この場合、ｃ´i-2＝ｃ´i-1＝ｃ´i+1＝１．０となり、ｃ´i＝０．５となる。
　上記条件において、ｉ－２番目からｉ＋１番目までのノズルに対する制御信号を算出すると、次のような結果となる。
　ｙi-2＝８５，ｙi-1＝１７０，ｙi＝１７０，ｙi+1＝８５
　次に、第２調整ゲインｃ´が第１調整ゲインｃよりも大きい場合の例について説明する。ここでは、一例として、第２調整ゲインｃ´が第１調整ゲインｃの１．２倍である場合、つまりｃ´＝ｃ＊１．２である場合の例について説明する。この場合、ｃ´i-2＝ｃ´i-1＝ｃ´i+1＝１．２となり、ｃ´i＝０．６となる。
　上記条件において、ｉ－２番目からｉ＋１番目までのノズルに対する制御信号を算出すると、次のような結果となる。
　ｙi-2＝８５，ｙi-1＝８５，ｙi＝２５５，ｙi+1＝８５
　さらに、第２調整ゲインｃ´が第１調整ゲインｃよりも小さい場合の例について説明する。ここでは、一例として、第２調整ゲインｃ´が第１調整ゲインｃの０．８倍である場合、つまりｃ´＝ｃ＊０．８である場合の例について説明する。この場合、ｃ´i-2＝ｃ´i-1＝ｃ´i+1＝０．８となり、ｃ´i＝０．４となる。
　上記条件において、ｉ－２番目からｉ＋１番目までのノズルに対する制御信号を算出すると、次のような結果となる。
　ｙi-2＝８５，ｙi-1＝１７０，ｙi＝２５５，ｙi+1＝１７０
　ここで、第１調整ゲインｃに対する第２調整ゲインｃ´の値と、制御信号ｙとの関係について説明する。図４は、第１調整ゲインｃに対する第２調整ゲインｃ´の比ｃ´／ｃと、制御信号ｙの平均値Ｙとの関係を示す図である。図４において、縦軸は、制御信号ｙの平均値Ｙを示す。制御信号ｙの平均値Ｙは、ｉ－２番目のノズルへの入力信号ｙi-2の算出に用いられる誤差拡散出力信号ε´i-3を変化させた場合における、出力信号ｙi-1、ｙi及びｙi+1それぞれの平均値である。図４は、誤差拡散出力信号ε´i-3を、－４２から４２の範囲で、１刻みで変化させた場合における、出力信号ｙi-1、ｙi及びｙi+1それぞれの平均値Ｙi-1、Ｙi及びＹi+1を示している。図４において、横軸は、ｃ´／ｃの値を示す。図４は、ｃ´／ｃの値を、０．７から１．３の範囲で、０．１刻みで変化させた場合における出力信号ｙi-1、ｙi及びｙi+1それぞれの平均値Ｙi-1、Ｙi及びＹi+1を示している。
　ここで、平均値Ｙi-1、Ｙi及びＹi+1のうちの最大値をＹmax、最小値をＹmin、平均値をＹaveとする。本実施形態において、先鋭度は、次の式（１２）により定義する。
　先鋭度＝（Ｙmax－Ｙmin）／Ｙave　　　（１２）
　式（１２）により示される先鋭度の値が大きいほど、補正ゲインｂiを適用した画像の高調波成分が強調され、先鋭度の値が小さいほど、補正ゲインｂiを適用した画像の高調波成分が抑制される。
　図５は、第１調整ゲインｃに対する第２調整ゲインｃ´の比ｃ´／ｃと、先鋭度との関係を示す図である。図５から理解されるように、ｃ´／ｃの値が大きいほど、先鋭度の値が大きくなる。そのため、第２調整ゲインｃ´の値が大きいほど、高調波成分のスジ及びムラ等を抑制できる。また、ｃ´／ｃの値が小さいほど、先鋭度の値が小さくなる。そのため、第２調整ゲインｃ´の値が小さいほど、低調波成分のスジ及びムラ等を抑制できる。このように、本実施形態に係る印画装置においては、第１調整ゲインｃに対する第２調整ゲインｃ´の比を適宜決定することにより、所定の周波数成分におけるスジ及びムラ等を抑制可能である。
　本実施形態に係る印画装置では、先鋭度の制御のために使用される第２調整ゲインｃ´が、補正ゲインｂに基づいて生成される。これに対して、従来の印画装置は、先鋭度の制御のために図１１に示すようなマトリクス形式のデータを必要とする。しかも、従来の印画装置では、印画画像の先鋭度を高めるためには、拡散マトリクスを調整することが必要であり、さらに、精鋭度を複数の段階に細分化しようとすると、当該段階数分の拡散マトリクスが必要となる。かかる従来の印画装置と比較すると、本実施形態に係る印画装置では、先鋭度の制御のために必要なデータを記憶するためのメモリ使用量を、抑制することができる。
　本開示は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
　図６は、一変形例に係る印画装置による信号の処理手順の一例を示すブロック図である。印画装置は、図６のブロック図に示す処理を実行する制御装置として機能する。図６のブロック図には、第１乗算器３１０と、第１演算器３２０と、量子化器３３０と、第２演算器３４０と、拡散マトリクス３５０と、第２乗算器３６０とが含まれる。第１演算器３２０及び第２演算器３４０は、例えばそれぞれ加算器により構成される。図６のブロック図は、図８で説明した従来の印画装置による信号の処理手順の一例を示すブロック図と比較して、第２乗算器３６０を有する点で異なる。第１乗算器３１０、第１演算器３２０、量子化器３３０、第２演算器３４０及び拡散マトリクス３５０の機能は、それぞれ図８を参照して説明した乗算器５１０、第１演算器５２０、量子化器５３０、第２演算器５４０及び拡散マトリクス５５０と同様であるため、ここではその詳細な説明については省略する。
　第２乗算器３６０は、量子化器３３０と第２演算器３４０との間に配置される。第２乗算器３６０には、量子化器３３０から制御信号ｙiが供給される。第２乗算器３６０は、量子化器３３０から出力される制御信号ｙiに対して、調整ゲインｃ´iを乗算する。調整ゲインｃ´iは、例えば上記実施形態における第２調整ゲインｃ´iと同様である。第２乗算器３６０において調整ゲインｃ´iが乗算された信号は、第２演算器３４０に入力される。第２演算器３４０は、第２乗算器３６０から入力された信号に対して、第１演算器３２０で生成された中間信号φを減算して、誤差拡散入力信号εiを生成する。
　図７は、図６のブロック図の第１乗算器３１０及び第２乗算器３６０に対するゲイン（補正ゲインａi及び調整ゲインｃ´i）入力の一例を示すブロック図である。図７も、上記実施形態と同様に、先鋭度を補正ゲインａiによって制御する場合の一例を示す。
　補正ゲインデータ４１０は、例えば印画装置が備える半導体メモリ等の記憶部に記憶される補正ゲインａiのデータである。第１乗算器３１０には、補正ゲインデータ４１０から、補正ゲインａiが入力される。
　調整ゲイン算出部４２０は、補正ゲインデータ４１０から供給される補正ゲインａiに対して所定の演算を行うことにより調整ゲインｃ´iを生成する演算器である。調整ゲイン算出部４２０は、例えばルックアップテーブルを参照することにより、入力された補正ゲインａiに基づく所定の出力を行ってもよい。調整ゲイン算出部４２０から出力される調整ゲインｃ´iは、第２乗算器３６０に入力される。
　図６及び図７に示したように、従来の処理手順に対して調整ゲインｃ´ｉを乗算する処理を追加した場合であっても、画像の先鋭度を制御することができ、所定の周波数成分におけるスジ及びムラ等を抑制可能である。この変形例の場合であっても、調整ゲインｃ´が、補正ゲインａに基づいて生成されるため、従来の印画装置と比較して、先鋭度の制御のために必要なデータを記憶するためのメモリ使用量を、抑制することができる。
　１１０、３１０　第１乗算器
　１２０、３２０、５２０　第１演算器
　１３０、３３０、５３０　量子化器
　１４０、３４０、５４０　第２演算器
　１５０、３５０、５５０　拡散マトリクス
　１６０　第３乗算器
　１７０、３６０　第２乗算器
　２１０、４１０　補正ゲインデータ
　２２０　逆数演算部
　２３０、４２０　調整ゲイン算出部
　２４０　第３演算器
　５１０　乗算器

Claims (4)

  1. 　入力信号に基づいて印画装置を制御する制御信号を生成する制御装置であって、
    　前記入力信号に対して、第１乗算器により印画濃度の誤差に対する補正量を制御する補正ゲインが乗算されるとともに、第１演算器により前記印画濃度の誤差の配分を決定する拡散マトリクスから出力される誤差拡散出力信号が減算されることによって生成される、中間信号を、量子化することにより前記制御信号を生成する量子化器と、
    　前記制御信号に対して、前記補正ゲインに基づいて決定される調整ゲインを乗算する第２乗算器と、
    　前記第２乗算器から出力された信号に基づいて、前記拡散マトリクスに入力される誤差拡散入力信号を生成する第２演算器と、
    を備える、制御装置。
  2. 　前記第１乗算器による乗算は、前記第１演算器による減算よりも後に実行される、請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記中間信号に対して、前記調整ゲインとは異なる他の調整ゲインを乗算する第３乗算器をさらに備え、
    　前記第２演算器は、前記第２乗算器から出力された信号から、前記第３乗算器から出力された信号を減算することにより、前記誤差拡散入力信号を生成する、
    請求項２に記載の制御装置。
  4. 　入力信号に基づいて印画装置を制御する制御信号を生成する制御装置による制御方法であって、
    　前記制御装置が、前記入力信号に対して、印画濃度の誤差に対する補正量を制御する補正ゲインを乗算するとともに、前記印画濃度の誤差の配分を決定する拡散マトリクスから出力される誤差拡散出力信号を減算することによって生成される、中間信号を、量子化することにより前記制御信号を生成するステップと、
    　前記制御装置が、前記制御信号に対して、前記補正ゲインに基づいて決定される調整ゲインを乗算するステップと、
    　前記制御装置が、前記調整ゲインが乗算された信号に基づいて、前記拡散マトリクスに入力される誤差拡散入力信号を生成するステップと、
    を含む、制御方法。
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