JP2008294609A - 画像出力装置、画像出力方法及び画像出力プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 画像出力装置において、万線スクリーンによるディザ法を用いて中間階調を表現する際に、印刷する画像データの細線の線分の角度と前記縞状の並びの角度（スクリーン角度）が近くなってしまって前記線分の凸凹（ジャギ）が目立ってしまうのを抑制すること。
【解決手段】 文字のフォントを解析してフォントの線分角度が前記万線スクリーンのスクリーン角度と閾値以下になるとジャギが発生すると判断して、各色の万線スクリーンをすべて９０度回転させて出力画像を生成する。これによりジャギ現象の発生を防ぐことが可能となった。
【選択図】図５

Description

画像出力装置で階調を表現するのに縞状パターンを用いて万線スクリーンを生成する場合において、細線の線分の角度と前記万線スクリーンの縞状パターンにおけるドット形成の並びの角度（スクリーン角度）が近くなってしまって前記線分の凸凹（ジャギ）が目立ってしまうことを抑制する技術に関するものである。

画像形成装置や画像表示装置などの画像出力装置において、万線スクリーンを用いて出力画像の色の濃淡を表現する方法が一般的に用いられている。

また、点の数や大きさを増減させることにより濃淡を表現するディザ法が知られているが、特に縞状のパターンを生成し、縞の数や縞の幅を変化させることにより多階調を表現する方法を万線スクリーンによるディザ法と呼ぶ（図１；詳細後述）。

一般にカラー画像形成装置では、Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）Ｋ（黒）の４色のトナーを用いて画像を形成するため、中間色を表示するためには、万線スクリーンによるディザ法を用いて中間色を表現する。その際、トナー色毎に万線スクリーンの中間階調を表現し、その各トナー色の重ね合わせ印刷により中間色を表現する。

この場合に重なり合わせる異なったトナーの縞状パターン同士でモアレ模様を発生させないように、図３に示すようにプレーン（トナーの出力面）毎に異なる角度（スクリーン角度）をもたせる。例えばマゼンタ色は７５度、黒は４５度、シアンは１５度、イエローは０度とそれぞれのスクリーン角度が異なるように設定される。

しかし、この万線スクリーンによるディザ法で印字を行った際には、細線の線分の角度とディザ法におけるドット形成の並びの角度（スクリーン角度）が近くなってしまって前記線分の凸凹（ジャギ）が目立ってしまう問題があった。

図１（Ａ）にカタカナの『レ』の文字を単色の万線スクリーンで表示した際、『レ』の跳ね部分がスクリーン角度に近い場合を示す。また、図１（Ｂ）には『レ』の跳ね部分の角度がスクリーン角度と離れている例を示す。図１では、万線スクリーンの様子がよくわかるように画素点の大きさを拡大してあるが、図１を目から離して見てみると（Ａ）の『レ』の跳ね部分では（Ｂ）と比較して文字の輪郭の凸凹が目立ってしまうジャギが発生しているのがよくわかる。

このジャギ現象を抑制させる従来技術として、文字や罫線の印刷データにおいて線が細い場合の画像品質を向上させるために、ドット単位の線幅を計算して検出された線幅に基づいて２値表現を行うためのドットパターンを選択する方法があった（特許文献１参照）。

しかし、この方法では一文字一文字に対して線幅を計算するので処理に時間がかかる。また、配置パターンが変更されることにより、カラーの場合には文字列の一文字一文字の色にばらつきが出てしまう。

また、万線スクリーンを用いて多階調を表示する画像処理装置において、出力画像の各要素の輪郭部分においては、万線ディザパターンとは異なる疑似多階調方式を採用することによりジャギ現象を抑制する方法があった（特許文献２参照）。

しかし、この方法では画像の輪郭部のすべてに異なるディザパターンを用いるため計算時間が膨大となってしまい、特許文献１と同様に処理に時間がかかってしまう問題があった。

特開平０９−１８６９０２号公報 特開２００４−４０４９９号公報

解決しようとする問題点は、画像出力装置において万線スクリーンによるディザ法で中間階調を表す際に、細線や文字のエッジ部分で顕著に目立つ凸凹（ジャギ）を低減させるのに処理に時間をかけずに効率的に行うことができなかった点である。

本発明の画像出力装置は、画像データを縞状に画素点を形成する万線スクリーンを用いた中間調の出力画像に変換する画像変換部と、前記画像データの線分の角度を抽出して記録する要素角度抽出部と、前記要素角度抽出部が抽出した線分の角度に基づいて、前記出力画像の輪郭部にジャギが発生するか否かを判定するジャギ判定部と、前記ジャギ判定部が前記輪郭部にジャギが発生すると判定したときは、ジャギ現象を抑制させる方向に前記万線スクリーンのスクリーン角度を９０度回転させるスクリーン角度設定部と、を有することを最も主要な特徴とする。

本発明の画像出力方法は、画像データを縞状に画素点を形成する万線スクリーンを用いた中間調の出力画像に変換して、前記画像データの線分の角度を抽出して記録して、前記記録された線分の角度に基づいて、前記出力画像の輪郭部にジャギが発生するか否かを判定し、前記輪郭部にジャギが発生すると判定したときは、ジャギ現象を抑制させる方向に前記万線スクリーンのスクリーン角度を９０度回転させて出力画像を生成することを特徴とする。

本発明の画像出力プログラムは、画像出力装置のコンピュータにおいて実行される画像出力プログラムであって、前記コンピュータを画像データを縞状に画素点を形成する万線スクリーンを用いた中間調の出力画像に変換する画像変換手段と、前記画像データの線分の角度を抽出して記録する要素角度手段と、前記記録された線分の角度に基づいて、前記出力画像の輪郭部にジャギが発生するか否かを判定するジャギ判定手段と、前記ジャギ判定手段が前記輪郭部にジャギが発生すると判定したときは、ジャギ現象を抑制させる方向に前記万線スクリーンのスクリーン角度を９０度回転させるスクリーン角度設定手段と、して機能させることを特徴とする。

本発明の画像出力装置は、画像データを縞状に画素点を形成する万線スクリーンを用いた中間調の出力画像に変換する画像変換部と、前記画像データの線分の角度を抽出して記録する要素角度抽出部と、前記要素角度抽出部が抽出した線分の角度に基づいて、前記出力画像の輪郭部にジャギが発生するか否かを判定するジャギ判定部と、前記ジャギ判定部が前記輪郭部にジャギが発生すると判定したときは、ジャギ現象を抑制させる方向に前記万線スクリーンのスクリーン角度を９０度回転させるスクリーン角度設定部と、を有することを最も主要な特徴とするため、万線スクリーンによるディザ法で中間階調を表す際に、細線や文字のエッジ部分で顕著に目立つ凸凹（ジャギ）を処理に長時間かけずに抑制することが可能になった。

本発明の画像出力方法は、画像データを縞状に画素点を形成する万線スクリーンを用いた中間調の出力画像に変換して、前記画像データの線分の角度を抽出して記録して、前記記録された線分の角度に基づいて、前記出力画像の輪郭部にジャギが発生するか否かを判定し、前記輪郭部にジャギが発生すると判定したときは、ジャギ現象を抑制させる方向に前記万線スクリーンのスクリーン角度を９０度回転させて出力画像を生成することを特徴とするため、万線スクリーンによるディザ法で中間階調を表す際に、細線や文字のエッジ部分で顕著に目立つ凸凹（ジャギ）を処理に長時間かけずに抑制することが可能になった。

本発明の画像出力プログラムは、画像出力装置のコンピュータにおいて実行される画像出力プログラムであって、前記コンピュータを画像データを縞状に画素点を形成する万線スクリーンを用いた中間調の出力画像に変換する画像変換手段と、前記画像データの線分の角度を抽出して記録する要素角度手段と、前記記録された線分の角度に基づいて、前記出力画像の輪郭部にジャギが発生するか否かを判定するジャギ判定手段と、前記ジャギ判定手段が前記輪郭部にジャギが発生すると判定したときは、ジャギ現象を抑制させる方向に前記万線スクリーンのスクリーン角度を９０度回転させるスクリーン角度設定手段と、して機能させることを特徴とするため、万線スクリーンによるディザ法で中間階調を表す際に、細線や文字のエッジ部分で顕著に目立つ凸凹（ジャギ）を処理に長時間かけずに抑制することが可能になった。

画像出力装置において、万線スクリーンによるディザ法で中間階調を表す際に、細線や小さい文字のエッジ部分等で顕著に目立つ凸凹（ジャギ）を長時間の処理を伴わずに効率よく低減することが出来ないという問題点を前記細線や文字の線分の角度と万線スクリーンのスクリーン角度よりジャギが発生すると判断したときは、万線スクリーンのスクリーン角度を９０度回転させることによりジャギの発生を抑制することが可能となった。

本発明の画像出力装置の実施例としての画像形成装置について以下に説明する。

［ジャギ発生抑制のためのディザテーブルの回転］
ディザ法によって中間色を縞状のパターンで表現する際（万線スクリーンによるディザ法）は、その縞状パターンの角度（スクリーン角度）に近い角度の細線や小さな文字で同角度成分を持つエッジ部分（特に斜体文字での同エッジ部分）では、凸凹（以降、ジャギと呼ぶ）が特に目立ってしまい線や文字などが美しく見えない（図１（Ａ））。

本発明では、文字を含んだデータに対してジャギの発生が有る場合には、トナー色毎に設定されている縞状パターンを発生させるための演算用のディザテーブル（縞状パターンを記述した２次元の表；図２）を９０度回転させてジャギの発生を抑制する。以下にディザテーブルの回転について図２を用いて説明する。

図２（Ａ）及び（Ｂ）は、８×８の２次元マトリックスのディザテーブルの例である。色値（画像の濃度）に応じて対応する値の位置にドットが打たれてゆく。図２では、分かりやすいように濃度５０％の場合について、ハッチングを施した。これにより、図２（Ａ）では、水平に縞状パターンが形成されており、万線スクリーンのスクリーン角度が０度であることを示す。ディザテーブルを９０度時計方向に回転させると図２（Ｂ）となり縞状パターンが垂直となり、スクリーン角度が９０度であることがわかる。

図２の例では、０度と９０度の場合を示したが、それに限らず、斜め（例えばスクリーン角度３０度）などももちろん同様の方法で可能である。

上記ディザテーブルの回転によりジャギを抑制する方法を実現するためには、画像データの画像要素の角度のデータが必要であるが、本発明では文字データに対して、文字を構成する線分の角度の内最も頻度が高い角度をその文字データの属性情報として有する。この角度情報は、印刷装置のＲＯＭ上にフォントデータを持っている場合は、あらかじめ、フォント情報管理部が（要素角度抽出部）フォントデータのビットマップ、もしくはアウトラインよりベクトル方向を解析して求めた後、同ＲＯＭ上に保持しておくことができる。

各フォントが保持している同最頻出角度データを画像データでの出現時にカウントを行ってページごとの最頻出角度データを求める方法をとることができる。

また、ホストより直接ビットマップが送られてくる場合は、その文字に斜体設定がされているかどうかを判定し、斜体の角度を文字の角度情報とするとビットマップやアウトラインを解析することにより高速に処理が可能である。

印刷データが文字データであった場合、文字の色と前記文字属性情報の角度とスクリーン角度の差より、ジャギが発生するか否かを判定するジャギ判定部（スクリーン角度設定部）を設け、ジャギが発生しやすいと判定された場合に、描画処理部（スクリーン角度設定部）によりプレーン毎に異なる角度で存在するディザテーブルのすべてを９０度回転することによりジャギが目立つことを防ぐ。

［ジャギ判定部の判定方法］
次に、ジャギ判定部（スクリーン角度設定部）の判定方法の実施例を示す。

まず、文字の色を表すプレーン（トナー色毎の出力された面；レーザープリンタではシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）が一般的）の各色値が中間調（べた塗りではない）であるかどうかを判定する。

べた塗りの場合は前記縞状パターンに起因するジャギは発生しないので通常の処理を行う。

前記プレーンが中間調であった場合は、もっとも大きい色値（その印刷物において文字印刷に最も使われているトナー色）のプレーンのスクリーン角度をジャギが発生しやすいかどうかの判定に用いる。スクリーン角度と文字の角度（前記したあるフォントに最も利用頻度の高い線分の角度ないしは前記した斜体文字に使われた斜体の角度）の差がある閾値以下（例えば３０度）であった場合に図１（Ａ）のようにジャギが発生しやすいと判定される。

この場合に、文字の色となるハーフトーンパターンの生成において、元々設定されていたスクリーン角度から９０度回転したスクリーン角度を持つプレーンのディザを用いることにより、ジャギの発生を最小限に抑えられることが可能となる。

例えば中間調のＧｒａｙ(黒トナーによる)値による文字で前記文字の角度が４５°に近く（例えば５０度とする）、閾値（前記例の３０度）以下である場合には、Ｇｒａｙを表現する黒トナーの元々のスクリーン角度が４５度（図３参照）であるためにそのままのスクリーン角度を用いるとジャギが多く発生してしまう。そこで、Ｇｒａｙ値を表現する中間調を生成するために用いるスクリーン角度として４５度を９０度回転させた１３５度のディザパターンを用いることで線分の角度５０度との間には８５度の角度の隔たりがあるためジャギが目立たなくなる。

以上の様に文字の持つ角度情報に基づいてジャギの発生を予測し、ジャギが発生する場合にはトナー色毎に定まっているスクリーン角度をすべての色について９０度回転させることによってジャギの発生を抑制する。

［構成］
図４は、本発明の実施例に係わる画像形成装置の機能ブロック図である。

画像形成装置１００は、印刷データ受信部１０１、印刷データ解析部１０２、描画データ処理部１０３、メモリ管理部１０４、システム制御部１０５、ページラスタライズ処理部１０６（画像変換部）、出力部１０７を備えている。

また、描画データ処理部１０３は、描画環境管理部１０３．１、描画処理部１０３．２（スクリーン角度設定部）、フォント情報管理部１０３．３（要素角度抽出部）、ジャギ判定部１０３．４（スクリーン角度設定部）、中間言語作成部１０３．５の内部の機能ブロックを備えている。

以下に各機能部に付いて説明する。

印刷データ受信部１０１は、ＰＣ（Personal Computer）から送られてくる印刷データを受信する。

印刷データ解析部１０２は、ページ記述言語で書かれた印刷データの内容を解析して、中間言語（ディスプレイリスト）に変換するためのデータの解析を行う。また、各要素が文字データであるかどうか、各プレーン（トナー色毎の出力面）が中間色を含んだ出力であるかどうか等を判断する。

描画データ処理部１０３は、ジャギの発生を抑制するための描画データの処理を行う。

描画環境管理部１０３．１は、拡大縮小の設定行列や現在有効な色やディザ等の描画に関係する設定情報を管理する。

描画処理部１０３．２（スクリーン角度設定部）は、印刷データ解析部１０２が印刷データを解析した後、複雑な図形を簡単な描画プリミティブに加工する。また、下記ジャギ判定部１０３．４がジャギが発生すると判断したときには、全ての色の万線スクリーンのスクリーン角度を９０度回転するように設定する。

フォント情報管理部１０３．３（要素角度抽出部）は、設定される文字の属性情報（通常のフォント情報と前記したあるフォントに最も利用頻度の高い線分の角度ないしは前記した斜体文字に使われた斜体の角度）を保持する。

ジャギ判定部１０３．４（スクリーン角度設定部）は、色、文字の属性情報、スクリーン角度よりジャギが発生しやすいケースかどうかを判定する。

中間言語作成部１０３．５は、前記描画処理部１０３．２で処理された情報に基づいてディスプレイリスト（中間言語）を作成する。

メモリ管理部１０４は、システムのメモリを管理する。

システム制御部１０５は、システムの共通情報を管理し、システムの制御を行なう。

ページラスタライズ処理部１０６（画像変換部）は、中間言語作成部１０３．５が作成したディスプレイリストを解読し、１ページのラスタライズを行う。このとき、ページラスタライズ処理部１０６は、縞状パターンを用いたディザ法により生成される万線スクリーンを用いて、中間調の出力画像に変換する。

出力部１０７は、印刷を行う機構部である印刷エンジンを有し、実際に記録媒体（一般的には紙、その他ＯＨＰ紙等）に印刷を行なう。

図４の機能ブロック図では、画像形成装置に通常備わっている画像読取部や、紙送り機構部などの本発明の本質には関係ない部分は省略した。

［フローチャート］
図５のフローチャートを用いて動作の流れについて説明する。

Ｓ１：印刷データ受信部１０１は、印刷データの受信を行う。

Ｓ２：印刷データ解析部１０２は、印刷データの解析を行う。

Ｓ３：前記Ｓ２での解析の結果、ジャギ判定部１０３．４は、印刷データ要素が文字データであるかどうかを判断する。文字データであればＳ４に動作を移行する。文字データでなければ動作をＳ９に移行する。

Ｓ４：ジャギ判定部１０３．４は、全プレーン（ＣＭＹＫのトナー色毎の出力面）が中間調かどうかを判断する。中間調であればＳ５に動作を移行する。中間調でなければ動作をＳ９に移行する。

Ｓ５：描画処理部１０３．２は、各プレーンの色に応じたスクリーン角度を選択する。

Ｓ６：フォント情報管理部１０３．３はあらかじめ取得しておいた各フォントの角度情報を取得する。

Ｓ７：描画処理部１０３．２は、フォント角度とスクリーン角度の差が一定値以下かどうかを判断する。一定値以下であれば動作をＳ８に移行する。一定値以下でなければ動作をＳ９に移行する。

Ｓ８：描画処理部１０３．２は、ディザパターンのプレーンを全ての色について９０度回転させる。

Ｓ９：中間言語作成部１０３．５は、前記Ｓ８で９０度回転されたディザパターンか、又はデフォルトのディザパターンに応じて（フローの経路によって変わる）、ディスプレイリストの作成を行う。

Ｓ１０：中間言語作成部１０３．５は、１ページ中の各要素の処理が終わって１ページ分のディスプレイリスト（ＤＬ）の作成が終了したかどうかを判断する。

以上の一連の動作でディスプレイリストが生成される。この後、ページラスタライズ処理部１０６がＳ９で作成されたディスプレイリストを解読し、ディザ法によりラスタライズ化されたラスタライズデータ（出力画像）を作成する。このとき、ページラスタライズ処理部１０６は、縞状パターンを用いたディザ法により生成される万線スクリーンを用いて、中間調の出力画像に変換する。ページラスタライズ処理部１０６は、ラスタライズデータを出力部１０７に送信し、印刷部１０７がラスタライズデータの印刷を行い処理を終了する。

［実施例の効果］
本発明実施例の画像形成装置により、以下のことが可能となった。

フォントの角度を属性情報として有することで、ジャギが発生するか（文字の再現性が悪化するか）どうかの判定を高速に行うことができる。

文字について斜体文字の設定があるときは、斜体の角度を文字の角度の属性情報として利用することにより、より高速にジャギ発生の判定を行うことが可能である。

フォントの色を決定する全プレーンのディザパターンを回転することで、文字列の色は均等なまま、各文字に応じてエッジ部分のジャギを低減することができ、画像品質の向上が図れる。また、ディザテーブルの９０度回転を行ってもその後の処理時間については、９０度回転しない場合と変わらない。

全プレーンのハーフトーンパターンを等しく９０度回転するために、各プレーン間のモアレ模様発生の心配は無い。

［その他］
前記実施例のフローチャートでは、文字の場合にだけディザパターンを取り替える方法としたが、文字以外のグラフィックデータの場合であっても、描画処理部により線分の頻出角度を求めて同角度とスクリーン角度が近くならないように、ディザパターンを選択する方法を取っても良い。

また、斜体文字が有る場合には、その斜体の角度を頻出角度として処理を行っても良い。

本実施例では、画像出力装置が画像形成装置である場合について説明を行ったが、画像出力装置は例えばディスプレイ等の表示装置であっても良い。

ディザパターンの回転の違いによりジャギ現象が目立つ場合（Ａ）と目立たない場合（Ｂ）の拡大図である。 ディザテーブルの例（Ａ）と同テーブルを９０度回転させた図（Ｂ）である（実施例１）。 通常のディザパターンのトナー色による回転角度の配置の図である。 本発明実施例にかかわる画像形成装置の機能ブロック図である（実施例１）。 本発明実施例にかかわる画像形成装置のフローチャートである（実施例１）。

符号の説明

１０１ 印刷データ受信部
１０２ 印刷データ解析部
１０３ 描画データ処理部
１０３．１ 描画環境管理部
１０３．２ 描画処理部（スクリーン角度設定部）
１０３．３ フォント情報管理部（要素角度抽出部）
１０３．４ ジャギ判定部（スクリーン角度設定部）
１０３．５ 中間言語作成部
１０４ メモリ管理部
１０５ システム制御部
１０６ ページラスタライズ処理部（画像変換部）
１０７ 出力部

Claims (7)

1. 画像データを縞状に画素点を形成する万線スクリーンを用いた中間調の出力画像に変換する画像変換部と、
   前記画像データの線分の角度を抽出して記録する要素角度抽出部と、
   前記要素角度抽出部が抽出した線分の角度に基づいて、前記出力画像の輪郭部にジャギが発生するか否かを判定するジャギ判定部と、
   前記ジャギ判定部が前記輪郭部にジャギが発生すると判定したときは、ジャギ現象を抑制させる方向に前記万線スクリーンのスクリーン角度を９０度回転させるスクリーン角度設定部と、を有する
   ことを特徴とする画像出力装置。
2. 請求項１の画像出力装置であって、
   前記スクリーン角度設定部は、前記要素角度抽出部が抽出した線分の角度と前記万線スクリーンのスクリーン角度が閾値以下である場合にジャギが発生すると判定する
   ことを特徴とする画像出力装置。
3. 請求項１または２の画像出力装置であって、
   前記要素角度抽出部は、前記画像データの文字のフォント中の線分の角度を抽出して記録するかまたは斜体文字の斜体角度を抽出して記録する
   ことを特徴とする画像出力装置。
4. 請求項１から３のいずれかの画像出力装置であって、
   前記要素角度抽出部は、前記画像データの色要素毎の線分の角度を抽出して記録し、
   前記スクリーン角度設定部は、前記色要素毎の万線スクリーンのすべての角度を９０度回転させる
   ことを特徴とする画像出力装置。
5. 請求項１から４のいずれかの画像出力装置であって、
   前記画像変換部は、前記縞状パターンを用いたディザ法により万線スクリーンを生成する
   ことを特徴とする画像出力装置。
6. 画像データを縞状に画素点を形成する万線スクリーンを用いた中間調の出力画像に変換して、
   前記画像データの線分の角度を抽出して記録して、
   前記記録された線分の角度に基づいて、前記出力画像の輪郭部にジャギが発生するか否かを判定し、
   前記輪郭部にジャギが発生すると判定したときは、ジャギ現象を抑制させる方向に前記万線スクリーンのスクリーン角度を９０度回転させて出力画像を生成する
   ことを特徴とする画像出力方法。
7. 画像出力装置のコンピュータにおいて実行される画像出力プログラムであって、
   前記コンピュータを
   画像データを縞状に画素点を形成する万線スクリーンを用いた中間調の出力画像に変換する画像変換手段と、
   前記画像データの線分の角度を抽出して記録する要素角度抽出手段と、
   前記記録された線分の角度に基づいて、前記出力画像の輪郭部にジャギが発生するか否かを判定するジャギ判定手段と、
   前記ジャギ判定手段が前記輪郭部にジャギが発生すると判定したときは、ジャギ現象を抑制させる方向に前記万線スクリーンのスクリーン角度を９０度回転させるスクリーン角度設定手段と、
   して機能させるための画像出力プログラム。

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