JP2008544605A - 高アドレス指定能力デバイスのためのスーパーセルハーフトーン処理閾値アレイの自動生成 - Google Patents

Abstract

【課題】高アドレス指定能力出力デバイスに適したハーフトーンスーパーセル閾値アレイの自動生成および使用、特に下位画素組合せあるいはジオメトリに関する制約を有するものが、開示される。
【解決手段】高アドレス指定能力デバイスの具体例は、パルス幅調整器を使用するレーザプリンタである。本発明は、スーパーセルハーフトーンスクリーニングシステムの有効性を更に拡張することができる。
【選択図】図１

Description

高アドレス指定能力出力装置に適したハーフトーンスーパーセル閾値アレイの自動生成および使用、特に下位画素組合せあるいはジオメトリに関する制約を有するものが、開示されている。高アドレス指定能力デバイスの具体例は、パルス幅調整器を使用するレーザプリンタである。本発明は、スーパーセルハーフトーンスクリーニングシステムの有効性を更に拡張することができる。

画像は、一般的に、各画像要素、即ち画素が色調値を有する連続階調画像として記録および保存される。例えば、ディジタル的に保存された「白黒」画像を考慮すれば、各画素は、例えば白と黒との間の、２５６階調の間で、その階調を設定する対応する値を有する。カラー画像は、原色の各々に対して３つ以上の階調値を有することができる。

しかしながら、多くの印刷工程は、各々のアドレス指定可能な位置あるいは画素において任意の色調値を描画することができない。ほとんどのフレキソ印刷、ゼログラフィ、インクジェット、オフセット印刷、電子写真（例えばレーザプリンタ、発光ダイオード（ＬＥＤ）プリンタ、印刷能力を含む多機能デバイスおよびディジタル複写機を含む）工程は、基本的に各画素で色が印刷されるかあるいは色が印刷されない二者択一の手順である。紙の上の各アドレス指定可能点において、これらの工程は一般に着色剤あるいは複数の着色剤の１つ以上のドットを置くかあるいはその箇所を空白のままにすることができる。

レーザプリンタの場合、紙上の各アドレス指定可能点において、このデバイスは一般に黒あるいは着色したトナーのドットあるいはその組合せを置くかあるいはその箇所を空白のままにすることができる。これは、ほとんどの電子写真ベースのデバイスでは、トナーが所望の画像のパターンで、静電気的に帯電したドラムに選択的に転写されるため生じる。トナーは、それからドラムから印刷媒体に転写され、次いでそこで溶解される。いくつかの色デバイスにおいて、一連のドラムが異なる画像分解あるいは色平面の各々を提供される。一般の４色の印刷工程において、シアン、マゼンタ、黄および黒色トナーが、色スペクトルを紙媒体上に作成するために連続ドラムによって付け加えられる。他の配置では、色スペクトルは単一のドラム上に作成され、次いで媒体へ転写される。

オフセット印刷は、多くの市販用途に使用されている。印刷媒体は、複数の印刷機ユニットを通して進行する。各々のユニットは、異なる画像分解あるいは色平面を紙ウエブに順番に適用する。例えば、一般の４色の印刷工程で、シアン、マゼンタ、黄および黒インクが色スペクトルをウエブ上に作成するために連続印刷機ユニットによって付け加えられる。

画像は、これらの印刷ユニット上で一般的に印刷版上に保持される。別々の印刷版が、印刷ユニットの各々において分解の各々に対して提供される。版システムに対するより新しいコンピュータは、これらの版上で直接画像の生成を可能にする。しかしながら、他のシステムでは、画像は最初にフィルム基板の上に形成され、次いで印刷版へ転写される。

連続階調画像をこれらの印刷工程制約と両立するフォーマットに変換することは、ハーフトーン処理と呼ばれる。連続階調画素の色調値は、平均されると、観察者に所望の色調値として見える二値ドットパターンになる。ドットパターンによって与えられる画線比率(coverage)がより大きいほど、色調値はより濃くなる。

多くの技術が、連続階調画像をハーフトーン画像に変換する工程の中に、どのようにハーフトーンドットを配置するべきかについて決定するために存在する。ディジタルハーフトーンを生成する一般の方法は、古典的光学方法をシミュレートする閾値マスクあるいはスクリーンを使用する。これらのマスクは、出力媒体上のアドレス指定可能点あるいは画素と空間的に一致する閾値のアレイである。各々の位置で、連続階調画像からの入力値が、ドットを印刷するべきかどうかを判断するために閾値と比較される。

最も単純な場合では、古典的スクリーンが、２つの方向に平行線に沿って、すなわち画像の平面内の平行四辺形タイルの頂点に、配置されるハーフトーンドットを形成する。２つの方向が直角の場合、スクリーンは単一の角度および周波数によって指定されることができる。所望のカバレージが増加するにつれて、ハーフトーンドットはスポット関数に従って増大する。これは、しばしば「ＡＭ」（振幅変調）スクリーニングと呼ばれている。

特許文献１に記載される、アグファ均衡スクリーニング（ＡＢＳ）によって、正方形のタイルの使用が任意の角度あるいは合理的周波数を密接に近似するスクリーンを生成することができる。ＡＢＳは、スーパーセル技術の具体例であり、閾値アレイ（タイル）が、多くのハーフトーンセルを含む。ＡＢＳパラメータは、タイル内に含まれるハーフトーンドットの数およびドット中心の位置を決定する。

ＡＢＳにおいて、ドット中心は基底プリンタ格子上に必ずしも存在するというわけではなく、「仮想的」であることができる。閾値マスクが計算される場合、ハーフトーンドットは、これらの仮想中心のまわりに増大する現実デバイスドット位置（画素）から、作成される。さらに、画線比率(coverage)のより可能なレベルを考慮に入れるために、ドット増大は好ましくはディザー処理される。これは、ハーフトーンドットは同期して増大せず、その代わりに、各々が予め定められた順序で独立に増大される、ことを意味する。

しかしながら、いくつかのデバイスは、デバイス画素サイズそれ自体より、より微細なスケールで出力箇所の配置を制御する能力を有する。これらは、高アドレス指定能力デバイスと呼ばれている。一般的に、この微細制御は次元のうちの１つだけに沿ってある。例えば、レーザプリンタは感光性ドラム全体にレーザスポットを走査することによって機能する。レーザは、水平にページ全体に走査して、そして次に、垂直に１画素下がる。したがって、水平（ｘ軸）方向の微細アドレス指定能力を提供することは可能であるが、必ずしも垂直あるいはｙ軸方向にではない。

典型的な電子写真印刷デバイスの画素格子は、２つのパラメータ：走査（あるいはＸ軸）方向にレーザプリンタ、画像セッタまたは版設定機（あるいはインクジェットプリンタの場合インク滴被着器）の走査型レーザに送られる信号のクロック周波数と、紙送り（あるいはＹ軸）方向のステッパーモータ／ドラム／供給機構速度と、によって定められる。パラメータは、一般的に両方向に標準の解像度、例えば６００ドット／インチ（ｄｐｉ）を達成するように設定される。

レーザおよび電子帯域幅の改良は、より高い走査周波数の使用が、Ｘ方向により高い解像度（例えば２４００ｄｐｉ）を与えることを可能にし、それは、改良されたハーフトーンジオメトリによって粒の粗さを減少し、ディテールを向上し、モアレを減少した印刷を提供することができる。しかし、この種のシステムは、より高品質のトナーおよびインクならびにより高価な部品の使用を必要とし、かつ画像形成パイプラインのデータの増加に起因してより低速な可能性がある。

高アドレス指定能力デバイスが、パルス幅変調（ＰＷＭ）と呼ばれる電子ハードウェア制御技術を実装する。一般的に、ＰＷＭは任意の走査信号を可能にしない。その代わりに、例えば、画素あたり１対だけのオン／オフ動作の遷移を許すなどの制約が、可能な信号上に存在する。したがって、独立に各下位画素のアドレス指定をすることが、可能でないかもしれない。
米国特許第５，１５５，５９９号明細書

高アドレス指定能力デバイスに対するハーフトーンパターンを手動で決定することは、きわめて大きい数の可能な下位画素組合せを仮定すると、莫大な作業である。アレイ内のセルが必ずしも同じサイズあるいは形状であるというわけではないスーパーセルアレイを作成する場合、これは特にあてはまる。

閾値アレイは、従来のシステム、例えばＡＢＳを使用してより高い下位画素解像度で自動的に生成されることができる。ここで、しかし、ＰＷＭによって課されるかもしれない特定の制約に起因して、課題が生じる−−必要な信号に対する直接の対応が、ないかもしれない。

１つの方法は、下位画素組合せがＰＷＭ能力と整合するように修正されるように、この種の従来のハーフトーン処理スクリーンによって生成される信号を後処理することであろう。この方法は、しかし時間がかかる工程である可能性がある。

別の方法は、標準の、より低い画素解像度でマルチレベルハーフトーンスクリーンを作成することであろう。次いで、マルチレベル信号が作成されたあと、画像形成パイプライン後半に、スクリーンは下位画素解像度で実時間アルゴリズムによって有効なＰＷＭ信号に変換される。

一般の方法は、適切な幅のパルスを中央に置くことである。別の方法は、近傍のパルスに隣接する適切な幅のパルスを、最適に、左に、中央に、あるいは右に揃えることである。しかし、この方法は正確なハーフトーンドットジオメトリを保たない。さらに、それは得られるハーフトーンパターンが、円滑な遷移を提供するために望ましいスタッキング制約に従うことを保証しない。最後に、閾値アレイに基づかない他の方法は補償手順によって線形にするのが困難かもしれない。

本発明は、高アドレス指定能力出力デバイスに適したハーフトーンスーパーセル閾値アレイの自動生成および使用、特に下位画素組合せあるいはジオメトリに関する制約を有するものをカバーする。高アドレス指定能力デバイスの具体例は、パルス幅調整器を使用するレーザプリンタである。本発明は、この種のデバイスに対するＡＢＳの有効性を更に拡張することができる。

一般に、１つの態様によれば、本発明はハーフトーンスクリーンを生成するための方法を特徴とする。この方法は、有効な下位画素組合せを規定して、この有効な下位画素組合せに基づいてこの下位画素解像度でハーフトーンスクリーンを生成する工程を含む。

一実施態様において、これはハーフトーンスクリーンを生成するために無効な下位画素組合せを除去するように中間のスクリーンを処理することによって達成される。

別の実施態様において、スポット関数が有効な組合せに基づいて規定される。これによって、有効な下位画素組合せを有するハーフトーンスクリーンが直接生成されることができる。

いずれにせよ、本発明の好ましい実施態様によれば、ハーフトーンスクリーンがハーフトーン画像を生成するために画像データに適用される。これは、好ましくは、ハーフトーン画像の下位画素組合せを、印刷エンジンに送信される、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号に変換することによって達成される。

ＰＷＭ信号を受け入れる印刷エンジンは、この変調技術を使用して下位画素解像度を可能にする印刷エンジンの種類である。

さまざまな実施態様において、下位画素組合せは右、左あるいは中央に揃えられたパルスを備える。

１つの特性は、ハーフトーンセルが同じ下位画素上に正確に存在しないかもしれないことである。画素ドメイン内のハーフトーンセルの周期数は、整数周期数に限定されない。

一般に、別の態様によれば、本発明は印刷システムを特徴とする。この印刷システムは、画素周期解像度内で下位画素組合せを印刷することが可能な印刷エンジンを備える。したがって、画素はより高解像度の下位画素に効果的に分割される。しかしながら、一般的に、印刷エンジンは下位画素のすべての可能な組合せを印刷することは可能でない。その代わりに、印刷エンジン機構は特定の制約を設け、したがって、下位画素の特定の組合せだけが印刷エンジンによって実際描画されることができる。

ハーフトーンスクリーン保存部が、下位画素解像度でハーフトーンスクリーンを保持するために、更に提供される。このハーフトーンスクリーンは、印刷エンジンが印刷可能な下位画素組合せだけを含む。最後に、ラスタ画像プロセッサが、ハーフトーンスクリーンを使用して、受信された画像を、印刷色の各々に対して別々のハーフトーン色分解を備えたハーフトーン画像データに変換するために提供される。

一実施態様によれば、印刷エンジンがハーフトーンスクリーンを生成するために印刷が可能でない下位画素組合せを除去するようにそれで処理される中間のスクリーンが、生成される。

別の実施態様において、スクリーンのスポット関数は、印刷エンジンが印刷可能な下位画素組合せに基づく。

部品の構成および組合せのさまざまな新規な詳細および他の利点を含む本発明の上記のおよび他の特徴が、次に添付の図面に関して詳細に記載され、かつ請求項において指摘される。本発明を実施する特定の方法および装置は例証として示され、かつ、本発明の制約としてではないことは理解されよう。本発明の原理および特徴は、本発明の目的から逸脱することなく、さまざまで数多くの実施態様において使用されることができる。

添付の図面において、参照符号は異なる図の全体にわたって同じ部分を参照する。図面は、必ずしも一定の比率であるというわけではなく、重点は、それよりも本発明の原理を例示することに置かれた。

図１は、本発明の原理に従って構成された印刷システム１００を示す。

共通の実施において、入力ソースファイル２は、ポストスクリプト（あるいはその他のＰＤＬ）ファイル、あるいはポータブル文書ファイル（．ｐｄｆ）である。これは、一般的に紙媒体８上に印刷されるべきページの連続階調画像を備える。他の場合には、画像はＧＤＩ（グラフィックデバイスインターフェース）呼出しを使用して表される。ＧＤＩは、コンピュータから出力デバイス、例えばプリンタへの伝達に対してグラフィックオブジェクトを表すための規格である。

ラスタ画像プロセッサ（ＲＩＰ）１０は、次いで、ソースファイル（単数または複数）あるいはＧＤＩを、オフセットあるいは電子写真印刷に適切なフォーマットに変換し、あるいはラスタ画像処理するために使用される。すなわち、ページレベルの画像はハーフトーン化され、かつハーフトーン画像のラスタ走査に適切なフォーマットに変換される。したがって、ラスタ画像プロセッサ１０は、通常４つのデータセットのページレベルのハーフトーン画像データを生成する。各データセットは、カラー印刷ユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂおよび２０Ｙで使用される異なる色平面あるいは分解を表す。

オフセット印刷具体例において、異なる色データセットが版あるいはローラーの製作に使用される。より一般の電子写真具体例において、データセットは、感光性ドラム２４を感光させてトナーを印刷媒体８へ転写するための静電潜像を作成するために使用される。しかしながら、他の具体例においては、色スペクトルは単一の感光性ドラム上に作成され、次いで１つ以上のサイクルで印刷媒体へ転写される。

ディジタルハーフトーン処理は、連続階調画像およびテキストの、二値あるいはハーフトーン表現への変換を伴う。連続階調画素の色調値は、平均されると、所望の色調値として観測者に見える二値ドットパターンになる。特定のドットパターンによって与えられるカバレージがより大きいほど、色調値はより濃くなる。

ディジタルハーフトーンを作成することに対する一般の方法は、古典的光学方法をシミュレートする閾値マスクを使用する。このマスクは、出力媒体上のアドレス指定可能点と空間的に一致する閾値のアレイである。各位置において、連続階調画像からの入力値は、ドットを印刷するかどうかを判断するために閾値と比較される。小さいマスク（タイル）が、周期的にそれを適用することによって大きな画像上で使用されることができる。

本発明に従って、スクリーン４０が色分解の各々に対して設けられる。本発明によれば、スクリーンの画素ピッチは、より高解像度の下位画素に更に分割される。目下の実施態様において、これらの下位画素は１つの軸、水平、走査あるいはｘ軸だけに沿って提供される。他の実施態様において、下位画素解像度はｙ軸あるいは紙送り方向またはｘおよびｙ軸の両方に沿って提供される。

したがって、「ＲＩＰ（ラスタ画像処理）する」工程は一組の色平面を与える。具体例において、これらはシアン、マゼンタ、黒および黄のページレベルのラスタ画像データである。これは、下位画素解像度でのハーフトーンの画像の１ビット深度の画像データである。

これらのページレベル画像データは、レーザプリンタの場合画像形成エンジン駆動システムである、印刷エンジンあるいはコントローラ１８によって受信される。このデバイスあるいはコンピュータは、光源、例えばレーザダイオードバーあるいは走査型レーザドット２１による感光性ドラム２４の露光を制御する。プリントコントローラ１８は、したがって、印刷媒体８上の着色剤の付着を制御する。

いくつかの実施態様において、エンジン１８はまた印刷ドラム２４の回転数を指示し、したがってｙ軸方向の画素あるいは画素ピッチのサイズを指示する、ドラム駆動信号を発生する。

レーザプリンタの具体例において、それらが所望のパターンでトナー施着ドラムあるいはユニット２２からトナーを取り上げて、トナーを媒体８に転写するように、色分解印刷ユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂ、２０Ｙのドラム２４は、対応する色と関連する画像とともに露光される２１。具体的には、シアンドラムはプリンタ２５のシアン印刷ユニット２０Ｃのシアン分解によって画像形成され、マゼンタドラムはマゼンタ印刷ユニット２０Ｍのマゼンタ分解によって画像形成され、黒印刷ドラムは黒印刷ユニット２０Ｂの黒分解によって画像形成され、そして、黄ドラムは黄印刷ユニット２０Ｙの黄分解によって画像形成される。媒体は、次いで対応するトナーを受け取るためにこれらの印刷ユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂおよび２０Ｙの各々を連続して通過する。

版設定機の具体例において、画像形成エンジン内に直接露出されたか、あるいは画像形成エンジン内に露出されたフィルムから作成されたか、どちらかの得られたローラーあるいは版が、次いで印刷機内で使用される。具体的には、シアン版は印刷機のシアン印刷ユニット２０Ｃの中に装填され、マゼンタ版は、マゼンタ印刷ユニット２０Ｍの中に装填され、黒印刷版は、黒印刷ユニット２０Ｂの中に装填され、そして、黄色平面用の版は、黄印刷ユニット２０Ｙの中に装填される。媒体あるいはウエブは次いでこれらの印刷ユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂおよび２０Ｙの各々を連続して通過し、各印刷ユニットがそれによって媒体上に完全スペクトル画像を生成するようにその色を適用する。

本発明によれば、プリントコントローラ１８はまた下位画素組合せからパルス幅変調（ＰＷＭ）信号への変換装置３２にアクセスする。１つの実施例において、これはルックアップテーブル（ＬＵＴ）として実施される。他の具体例において、この変換はアルゴリズム的に実行される。変換装置３２は、下位画素組合せを、印刷エンジン１８を駆動するために使用される適切なＰＷＭ信号に変更するために使用される。具体的には、ハーフトーン画像はルックアップテーブル３２内への指標としてグループ化された下位画素値を用いてＰＷＭエンジン１８によって受け入れられるコードに変換される。

別の実施態様において、エンジン１８はまた供給ドラムあるいは媒体供給機構４８の回転速度を設定するために使用されるドラム速度設定信号を発生する。これはドラム４８がどのように急速に回転するかについて、したがってまた、使用されるならば、ｙ軸方向に、画素あるいは下位画素のサイズあるいはピッチについて制御する。

図２は、本発明の原理に従うハーフトーンデータとして、連続階調画像データを変換して描画するための工程を例示する。

具体的には、工程２１０で、可能なパルス幅変調信号のサブセットがさまざまな下位画素組合せを近似するように規定される。

具体的には、印刷エンジン、例えばインクジェットプリンタの多色プリントヘッド、あるいは電子写真式プリンタ１００の印刷エンジン１８は、画素解像度より高い解像度で印刷が可能である。しかし、これらのエンジンは、すべての可能な下位画素組合せを印刷することができない。したがって、印刷エンジンに対する一連のパルス幅変調信号が、さまざまな下位画素組合せを近似するために規定される。

次いで、工程２１２で、中間のスクリーンが下位画素解像度で生成される。これらのスクリーンは、標準のハーフトーン処理技術を使用して生成される。好ましくは、スーパーセル技術が、前もって組み込まれた特許にて説明したように、例えばアグファ均衡スクリーニングに使用される。

これらの従来通り生成されたスクリーンは、しかし、例えば、電子写真式プリンタの印刷エンジン１８によって課される制約を考慮に入れない。

したがって、後処理工程２１４が、実行される。これは、無効な下位画素組合せを除去するために中間のスクリーンを変更する。

次いで、工程２１６で、連続階調画像が生成されたハーフトーンスクリーンを使用してハーフトーン化される。

最後に、パルス幅変調信号が、印刷エンジン１８によって、下位画素値を基底プリンタ２５の機械および電気制約と両立する適切なＰＷＭ信号に関連づけることによってプリンタ２５に送信される。

図３は、本発明の原理に従うＰＷＭ印刷システムを使用する下位画素解像度におけるハーフトーン処理のための工程の第２の実施態様を例示する。

具体的には、工程２１０で、可能なＰＷＭ信号のサブセットが下位画素組合せを近似するように関係づけられる。しかしながら、この実施態様において、工程３１２において、無効な下位画素組合せを許さないスポット関数が、次いで規定される。具体的には、このスポット関数、および、このスポット関数がどのように下位画素の中で増大するかが、それが無効な下位画素組合せあるいは目標エンジンが描画することができない下位画素組合せを回避するように規定される。

次いで、工程３１４において、スクリーンがこの規定されたスポット関数を使用して生成される。したがって、得られるスクリーンは無効な下位画素組合せを含まない。

連続階調画像が、次いで工程２１６においてハーフトーンスクリーンを使用して、ハーフトーン化される。最後に、工程２１８において、有効なＰＷＭ信号が、下位画素値あるいは組合せを適切なＰＷＭ信号と関係づけることによって印刷エンジン１８に対して生成される。

図４ａ、４ｂおよび４ｃは、画素５０５がどのようにより高解像度の下位画素５１０に分割されるかについて例示する。前もって記載されたように、しかし、印刷エンジン１８の制約のため、下位画素５１０のすべての組合せが印刷されることはできない。

例えば、ＰＷＭチップは位置および幅の離散的なセットおよびそれらの反転に集中している単一パルスを生成することが可能であることができるだけである。理想的には、「オンの」Ｎ位置の各々およびその全ての２^Ｎの可能な組合せと一致するパルスを選択することが可能であろう。しかし、この特定のチップ上で、複数の孤立パルス（あるいはその反転）を作ることは可能でなく、したがって、使用されることができるＮ^２−Ｎ＋２の可能なパルスだけがある。

別の具体例において、ＰＷＭチップは様々な幅の左、中央および右揃えパルスを可能にするだけであろう。この場合、信号の選択されたサブセットはこれらの３つの位置のうちの１つの下位画素のクラスタと一致するであろう。

１つの実施例において、１つの具体例内の印刷エンジンは単一パルス５１２あるいは複数パルスを印刷することができるだけである。具体的には、図４ａにて図示したように、印刷エンジンは左揃えのパルス５１２を生成することができるだけである。図４ｂにおいて、右揃えパルス５１２が、例示される。最後に、図４ｃにおいて、中央揃えされたパルス５１２が、例示される。要するに、可能なＰＷＭ信号のサブセットは選択されたアドレス指定能力で重なり合わない下位画素を近似するように使用される。

図５ａおよび５ｂは、図２の工程２１４にて説明したように、中間のスクリーンから最終的スクリーンまで移動する場合、無効な画素組合せの有効な画素組合せへの変換を例示する。

具体的には、図５ａは画素周期および対応する基底下位画素周期５１０を例示する。印刷エンジンの制約のため、単一下位画素パルス５２０は再現されることが可能でないかもしれない。したがって、図５ｂにて図示したように、単一パルス５２０は除去される。その代わりに、パルスは近傍のパルス５２２に統合され、それによって印刷エンジンの制約に従うとともに元のハーフトーン信号に伴う基底階調あるいは密度を維持する。

図６は、下位画素解像度に基づくスポット関数を例示する。具体的には、対応する下位画素５１０は、各画素周期５０５内にある。スポット関数７１０は、これらの下位画素の解像度で規定される。このスポット関数の増大はしかし、印刷エンジン１８あるいは多色プリントヘッドが媒体８上で描画することが可能な下位画素組合せだけによって、それが増大するように限定される。

閾値アレイ（スクリーン）を作り出すために実際的な方法を提供する他に、この方法を使用することはまた、出力の独特の品質改善も生じる。

一般に、ＰＷＭ方法はより多くの出力階調レベルを与えるマルチレベル出力信号を作成する。さらに、このパルスは粒の粗さを減少させて、アンチエイリアスされたハーフトーンドットを作成するために知的に揃えられることができる。

更なる幾何学的利点もまた、提供される。ハーフトーンパターンが下位画素格子上で作成されるので、ハーフトーンドット中心は好ましくは非画素境界線上に配置される。さらに、この中心は、オーバーサンプリング速度の単純な倍数でない整数下位画素に正確に更に配置されることができる。この種の場合において、別な方法でこの画素解像度で可能でない、正確なモアレ相殺スクリーンが作成されることができる。

図７を参照して、画素周期は６００ｄｐｉであると想定する。この例では、シアンスクリーン７２０およびマゼンタスクリーン７２５は、正方形のセルに基づいてそれぞれ、傾斜−３／２および＋３／２を備えた線スクリーンである。これは、約１６６線／インチ（ｌｐｉ）のスクリーン周波数を与える。

この場合、モアレが周期１３／３画素（約１３８ｌｐｉ）を有する０度の黒線スクリーン７３０によって相殺されることが示されることができる。

本発明を使用して、この種のスクリーンは、３倍に水平走査方向にオーバーサンプリングし、かつ周期１３（下位）画素を有する従来の方法を使用してスクリーンを作ることによって作成されることができる。オーバーサンプリングの１本の線７４０が、図に示される。

この方法の幾何学的利点の他の用途もまた、見いだされることができる。例えば、周知のモアレ相殺組合せはスクリーン周波数のより均衡のとれたセットを作り出すために修正されることができる。

（ｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２）を非直角の（平行四辺形の形状の）ハーフトーンセルの画素座標であるとする。１つの周知のモアレ相殺組合せはＣ＝（７、２、２、−８）、Ｍ＝（２、８，７、−２）、Ｋ＝（５、６、５、−６）であり、１２００ｄｐｉにおけるスクリーン周波数の合理的範囲内に存在する。明らかに、６００ｄｐｉにおいてこのスクリーンセットを使用するために、全ての座標を２で割ることは単純な事であり、それはｙ軸に整数画素オフセットおよびｘ軸上に１／２の端数を与える。したがって、セルにつき２つの下位画素のＰＷＭ方式が、このスクリーンを正確に実施するために使用されることができる。しかし、非常により良い結果が現在の好ましい実施態様を使用して得られることができる。これらのセルが平行四辺形の形状であるので、これらの空間周波数は２つの方向に沿って異なる。基本的な実施において、シアンおよびマゼンタに対する周波数は、２つの方向においておよそ１４６ｌｐｉおよび１６５ｌｐｉであり、そして、Ｋに対して、それらは、＋−４０度において両方ともおよそ１５６ｌｐｉである。理想的には、全てのこれらの周波数は互いに非常により近いであろう、そして、黒スクリーンは４５度により近いであろう。

状況を改善するために、スクリーンのｘ座標に１／２の代わりに６／１１を掛けることは、より均衡のとれたスクリーンセット周波数につながることがわかる。これは、我々の方法を使用して、水平方向に６倍の画素数でタイルを作成することによって、かつ従来の方法を使用して、２で割られたｙ−座標だけで元のスクリーンを作成して達成されることができる。次いで、１１回のオーバーサンプリングが正しい比率を与えるためにＰＷＭによって使用されることができる。この方法を使用して得られるスクリーン周波数は、＋−４２度においてＣ，Ｍに対して１４５および１５２ｌｐｉ、およびＫに対して１４９ｌｐｉである。

したがって、本発明の方法の利点のうちの１つは、物理的画素内ではなく下位画素スケール上で有理数であるスクリーンを作る能力である。これはシステムに非整数セルを提供する、あるいは、換言すれば、ハーフトーンスクリーンは、画素周波数の有理分割と一致しない周波数である。

本発明が特にその好適な実施態様を参照して図と共に示され、記載されたが、形態および詳細におけるさまざまな変更が、添付の特許請求の範囲によって包含される本発明の目的から逸脱することなく、それに関してなされることができることは、当業者によって理解されるであろう。

本発明に従うカラー電子写真印刷システムの概略図である。 本発明の第１の実施態様に従ってパルス幅変調描画デバイスを駆動してカラー画像を生成させるための方法を例示す流れ図である。 本発明の第２の実施態様に従ってパルス幅変調描画デバイスを駆動してカラー画像を生成させるための方法を例示する流れ図である。 印刷エンジンが描画することが可能な潜在的下位画素組合せを例示する。 他の印刷エンジンが描画することが可能な潜在的下位画素組合せを例示する。 さらに他の印刷エンジンが描画することが可能な潜在的下位画素組合せを例示する。 本発明に従って無効な下位画素組合せの有効な下位画素組合せへの変換を例示する。 他の本発明に従って無効な下位画素組合せの有効な下位画素組合せへの変換を例示する。 本発明に従う下位画素解像度スポット関数を例示する。 シアンおよびマゼンタスクリーンおよび黒線スクリーンのモアレ相殺のための線スクリーンを例示する。

符号の説明

２ 入力ソースファイル
８ 紙媒体
１０ ＲＩＰ
１３ 周期
１８ 印刷エンジン（コントローラ）
２０ ユニット
２１ レーザドット
２４ 感光性ドラム
２５ プリンタ
３２ 変換装置
４０ スクリーン
４８ 媒体供給機構
１００ 印刷システム
２１０ 工程
２１２ 工程
２１４ 工程
２１６ 工程
２１８ 工程
３１２ 工程
３１４ 工程
５０５ 画素周期
５１０ 下位画素
５１２ パルス
５２０ パルス
５２２ パルス
７１０ スポット関数
７２０ シアンスクリーン
７２５ マゼンタスクリーン
７３０ 黒線スクリーン
７４０ 1本の線

Claims (20)

1. ハーフトーンスクリーンを生成するための方法において、
   有効な下位画素組合せを規定する工程と、
   前記有効な下位画素組合せに基づいて下位画素解像度でハーフトーンスクリーンを生成する工程とからなることを特徴とする方法。
2. さらに、前記ハーフトーンスクリーンを生成するために無効な下位画素組合せを除去するように中間のスクリーンを処理する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. さらに、前記有効な下位画素組合せに基づいてスポット関数を確定する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. さらに、前記スポット関数を使用して前記ハーフトーンスクリーンを生成する工程を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. さらに、前記ハーフトーンスクリーンを画像データに適用してハーフトー画像を生成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. さらに、前記ハーフトーン画像の下位画素組合せを印刷エンジンに対するパルス幅変調信号に変換する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記有効な下位画素組合せが、右揃えパルスを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記有効な下位画素組合せが、左揃えパルスを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記有効な下位画素組合せが、中央揃えパルスを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記ハーフトーンスクリーンが、画素において非整数であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記ハーフトーンスクリーンが、画素周波数の整数分割以外の空間周波数であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 印刷システムにおいて、
    １画素の解像度内の下位画素組合せを印刷することが可能な印刷エンジンと、
    前記印刷エンジンが印刷可能な下位画素組合せだけを含む、ハーフトーンスクリーンを、下位画素解像度で保持するハーフトーンスクリーン保存部と、
    前記ハーフトーンスクリーンを使用して、受け取られた画像をハーフトーン画像データに変換するためのラスタ画像プロセッサと、からなることを特徴とするシステム。
13. 前記ハーフトーンスクリーンが、画素において非整数であることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
14. 前記ハーフトーンスクリーンが、画素周波数の整数分割以外の空間周波数であることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
15. 印刷システムにおいて、
    １画素の解像度内の下位画素組合せを印刷することが可能な印刷エンジンと、
    前記印刷エンジンが印刷可能な下位画素組合せだけを含む、ハーフトーンスクリーンを、下位画素解像度で保持するハーフトーンスクリーン保存部と、
    前記ハーフトーンスクリーンを使用して、受け取られた画像を、各印刷色に対する別々のハーフトーン色分解を備えたハーフトーン画像データに変換するためのラスタ画像プロセッサと、からなることを特徴とするシステム。
16. 前記印刷エンジンが前記ハーフトーンスクリーンを生成するために印刷可能でない下位画素組合せを除去するために、中間のスクリーンが処理されたことを特徴とする請求項１５に記載の印刷システム。
17. 前記ハーフトーンスクリーンのスポット関数が、前記印刷エンジンが印刷可能な前記下位画素組合せに基づくことを特徴とする請求項１５に記載の印刷システム。
18. さらに、
    印刷媒体上にパルス幅変調画像データを描画するための印刷エンジンと、
    前記印刷エンジンに対してハーフトーン画像データを前記パルス幅変調画像データに変換するための印刷ドライバと、
    前記印刷エンジンに対して前記ハーフトーン画像データの下位画素組合せをパルス幅変調信号にマップするための印刷コンバータと、からなることを特徴とする請求項１５に記載の印刷システム。
19. 前記ハーフトーンスクリーンが、画素において非整数であることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
20. 前記ハーフトーンスクリーンが、画素周波数の整数分割以外の空間周波数であることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。