JP2743363B2 - Gradation display method in image output device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は画像出力装置における階調表示方法に関し、
特に、再現する画像を微小面積の画素に分割し、その画
素をさらに微小な面積の微画素に分割し、前記画素内に
おいて網点を形成する着色微画素の全微画素に対する割
合によって階調を表示するようにした階調表示方法に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Object of the Invention (1) Field of the Invention The present invention relates to a gradation display method in an image output device,
In particular, an image to be reproduced is divided into small-area pixels, the pixels are further divided into small-area fine pixels, and the gradation is determined by the ratio of the colored fine pixels forming halftone dots to all the fine pixels in the pixel. The present invention relates to a gradation display method for displaying.

（２） 従来の技術 従来、印刷機、プリンタまたはデジタル式複写機等の
画像出力装置において、階調をもった画像を作成する
際、擬似的に階調を表示する方法が採用されている。(2) Conventional technology Conventionally, in an image output device such as a printing machine, a printer, or a digital copying machine, a method of pseudo-displaying a gradation when an image having the gradation is created has been adopted.

前記擬似的な階調表示方法では、階調は、画像を微小
な単位画素に分割し、その単位画素内における微小要素
（たとえば、点または線）の占める面積の大小により、
濃淡を連続調に類似させて表示される。In the pseudo gradation display method, the gradation is obtained by dividing an image into minute unit pixels and determining the size of the area occupied by minute elements (for example, points or lines) in the unit pixels.
The shade is displayed in a manner similar to continuous tone.

そして、前記単位画素内の微小要素として、規則正し
く配列された大小の網点を用いる方法が多く採用されて
いる。And, a method of using regularly arranged large and small halftone dots as minute elements in the unit pixel has been adopted.

前記網点を用いる方法として、濃度パターン法（すな
わち、面積階調法）が知られている。この濃度パターン
法は、原画の１画素に対応する表示側（画像出力装置
側）の１画素を複数の微画素に分割し、その微画素の中
から画素の階調に対応する所定数の微画素を選択し、そ
の選択した微画素を所定の色（たとえば、黒色）に着色
して表示する方法である。この方法では、前記階調に対
応する所定数の着色微画素から網点が形成される。As a method using the halftone dot, a density pattern method (that is, an area gradation method) is known. According to this density pattern method, one pixel on the display side (image output device side) corresponding to one pixel of an original image is divided into a plurality of fine pixels, and a predetermined number of fine pixels corresponding to the gradation of the pixel are selected from the fine pixels. In this method, a pixel is selected, and the selected fine pixel is colored and displayed in a predetermined color (for example, black). In this method, halftone dots are formed from a predetermined number of colored fine pixels corresponding to the gradation.

前記濃度パターン法では、前記表示側の１画素を形成
する微画素数に応じた段階の階調表示を行うことができ
る。According to the density pattern method, it is possible to perform gradation display at a stage corresponding to the number of fine pixels forming one pixel on the display side.

たとえば第６図に示すように、前記１画素を形成する
微画素Ｓの数を、４×４＝16とし、各微画素Ｓで２値表
示を行うとすれば、前記１画素は全部で（４×４）＋１
＝17の階調数で再現することができる。すなわち、各微
画素Ｓが全て白色のときを第０階調、16個の微画素Ｓの
中の１個だけが着色したときを第１階調、16個の微画素
Ｓの中の２個だけが着色したときを第２階調、…、16個
の微画素Ｓの中の16個全てが着色したときを第16階調、
とすることにより、前記画素を合計17の階調数で表示す
ることができる。For example, as shown in FIG. 6, assuming that the number of the fine pixels S forming one pixel is 4 × 4 = 16 and that each fine pixel S performs a binary display, the total number of the one pixel is ( 4 × 4) +1
= 17 tones. That is, the 0th gradation is when all the subpixels S are all white, the 1st gradation when only one of the 16 subpixels S is colored, and the 2nd of the 16 subpixels S .., The 16th gradation when all 16 of the 16 fine pixels S are colored,
By doing so, the pixels can be displayed with a total of 17 gradations.

一般に前記１画素を形成する微画素数をｍ個とすれ
ば、表現できる階調数はｍ＋１となる。In general, if the number of fine pixels forming one pixel is m, the number of gradations that can be expressed is m + 1.

前述のように、１画素を形成する複数の微画素の中の
着色された微画素から網点が形成され、網点を形成する
着色微画素数によって階調が決定される。また、着色す
る微画素の選択の仕方によって着色微画素数が同じでも
網点の形状が異なってくる。そして、網点の形状により
表示される画像の品質に差が生じる。As described above, halftone dots are formed from colored micropixels among a plurality of micropixels forming one pixel, and the gradation is determined by the number of colored micropixels forming the halftone dot. Further, the shape of the halftone dot differs depending on the method of selecting the minute pixels to be colored, even if the number of the minute pixels is the same. Then, the quality of the displayed image varies depending on the shape of the halftone dot.

したがって、網点の形状をどのように設定するかは重
要な問題であり、従来から種々提案されている。そして
現在、網点の形状の設定方法は大きく分けて２通り存在
する。Therefore, how to set the shape of the halftone dot is an important problem, and various proposals have been made. At present, there are roughly two methods of setting the shape of a halftone dot.

第１の方法は、フォント型のスクリーンジェネレータ
を使用する方法であり、着色微画素によって形成される
網点の形状を各階調レベルに対応して適切に設定してお
き、各階調レベルでは前記設定された形状の網点を形成
するように微画素を着色する方法である。この第１の方
法は、網点形状を各階調レベル毎に独立に設定すること
ができるので、最適の網点形状を生成することが容易で
ある。しかしながら、各階調レベルに対応した網点形状
を記憶するためのメモリを必要とするため、１画素を形
成する微画素数に階調数を乗じた数のデータを保持しな
ければならず、大きなメモリ容量が必要になる。The first method is a method using a font type screen generator, in which the shape of a halftone dot formed by colored fine pixels is appropriately set corresponding to each gradation level, and the setting is performed at each gradation level. This is a method of coloring the fine pixels so as to form a halftone dot of a given shape. In the first method, since the halftone dot shape can be set independently for each gradation level, it is easy to generate an optimum halftone dot shape. However, since a memory for storing a halftone dot shape corresponding to each gradation level is required, data of a number obtained by multiplying the number of fine pixels forming one pixel by the number of gradations must be held. Requires memory capacity.

第２の方法は、閾値型のスクリーンジェネレータを使
用する方法であり、１画素を形成する複数の微画素の全
部に着色する順位を付けて、第１階調レベルでは第１順
位の微画素を着色し、第２階調レベルでは第１順位およ
び第２順位の微画素を着色し、…、最終の階調レベルで
は第１順位から最終順位までの全微画素を着色する、と
いう方法である。この第２の方法は、１画素を形成する
微画素の数に対応する閾値データを保持しておくだけ
で、全ての階調レベルに対応する網点のパターンを生成
することができるので、小さいメモリ容量で済ますこと
ができるという長所を備えているが、網点形状を階調レ
ベル毎に独立に設定することができないので、最適の網
点形状を設定することが困難であるという問題点を含ん
でいる。The second method is to use a threshold-type screen generator, in which all of a plurality of micropixels forming one pixel are colored, and the first gradation micropixel is assigned to the first gradation level. In this method, the first and second order fine pixels are colored in the second gradation level, and all the fine pixels from the first to last order are colored in the final gradation level. . In the second method, a halftone dot pattern corresponding to all gradation levels can be generated only by holding threshold data corresponding to the number of fine pixels forming one pixel. Although it has the advantage of being able to use only the memory capacity, it is difficult to set the optimum halftone shape because the halftone shape cannot be set independently for each gradation level. Contains.

前記第１および第２のいずれの方法においても、各階
調でどの微画素を着色するかによって、網点形状が異な
るので、表示される画像の品質に差が生じる。In any of the first and second methods, since the halftone dot shape is different depending on which fine pixel is colored in each gradation, the quality of the displayed image is different.

そこで、前記１画素を構成する微画素の中で各階調に
おいてどの微画素を着色するかについては、従来から種
々提案されている。Therefore, various proposals have been conventionally made as to which of the fine pixels constituting the one pixel is to be colored in each gradation.

そして、たとえば、前記第２の方法に属する着色微画
素の定め方としては、「画像処理ハンドブック」（画像
処理ハンドブック編集委員会編、株式会社昭晃堂、昭和
62年６月８日発行、75〜76頁）に記載されたものが知ら
れている。そこには、第７−Ａ図に示す渦巻形、第７−
Ｂ図に示すベイヤー（Bayer）形または第７−Ｃ図に示
す網点形、等の着色微画素の定め方が記載されている。
なお、この第７図において、１つの画素が複数の微画素
S₁〜S₁₆から構成されており、各微画素S₁〜S₁₆の添字１
〜16は微画素を着色していく順序を示している。For example, as a method of determining the colored fine pixels belonging to the second method, "Image processing handbook" (edited by Image Processing Handbook Editing Committee, Shokodo Co., Ltd., Showa
Published on June 8, 1987, pp. 75-76). There is a spiral shape shown in Fig. 7-A,
It describes how to define colored micropixels such as the Bayer type shown in FIG. B or the halftone type shown in FIG. 7-C.
In FIG. 7, one pixel is composed of a plurality of fine pixels.
S _{1 to} S ₁₆ , and each sub-pixel S _{1 to} S _{16 has} a suffix 1
Reference numerals 16 indicate the order in which the fine pixels are colored.

ところで、普通、網点を構成する微画素の大きさが画
像出力装置の解像限界に近く設定されているため、網点
を形成する着色微画素数が１個であったり、網点を形成
する１固まりの着色微画素に微画素１個分の小さな突出
部分が在ったりすると、正確に再現することが容易でな
い。したがって、前記第７−Ｂ図に示すベイヤー（Baye
r）形または第７−Ｃ図に示す網点形のように多数の微
小な着色微画素がバラバラに配置される場合には、画像
の再現性が不安定で、画質が劣化し易いという難点が在
る。このような難点は、前記第７−Ａ図に示す渦巻形の
ように１固まりの着色微画素から網点を形成すると、着
色微画素数が増加してその着色微画素の固まりが大きく
なるにつれて多少緩和される。By the way, usually, the size of the fine pixels forming the halftone dot is set close to the resolution limit of the image output device, so that the number of the colored fine pixels forming the halftone dot is one or the halftone dot is not formed. If there is a small protruding portion corresponding to one fine pixel in one group of colored fine pixels, it is not easy to reproduce accurately. Therefore, the Bayer shown in FIG.
r) When a large number of minute colored fine pixels are arranged separately as in the shape or the halftone dot shape shown in FIG. 7-C, the reproducibility of the image is unstable and the image quality is easily deteriorated. There is. The difficulty is that when halftone dots are formed from a group of colored micropixels as in the spiral shape shown in FIG. 7-A, the number of colored micropixels increases and the cluster of the colored micropixels increases. Somewhat relaxed.

（３） 発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記第７−Ａ図に示す渦巻形において
第5,7,10および13階調を表示する際、微画素S₅,S₇,S₁₀
およびS₁₃よって、網点に面積の小さな突出部分が形成
される。そして、この微画素１個分の突出部分も画像の
再現性が不安定で、画質が劣化し易いという問題点を含
んでいる。(3) Problems to be Solved by the Invention However, when the _fifth , _seventh , _tenth , and thirteenth gradations are displayed in the spiral shape shown in FIG. 7-A, the fine pixels S ₅ , S ₇ , S ₁₀
And S ₁₃ Therefore, a small protruding portion of the area in a halftone dot is formed. In addition, the protruding portion for one fine pixel also has a problem that the reproducibility of the image is unstable and the image quality is easily deteriorated.

このような問題点は次の理由によって生じるものと考
えられる。すなわち、独立して配置された微小な１個の
着色微画素および１固まりの着色微画素から突出する１
個の着色微画素等は画像として再現するために高い解像
度が必要であり、このような部分は通常の画像出力装置
においてその再現が不安定であり、画像の着色面積を所
定の値に保って再現するのが困難である。したがって、
正確な階調再現が困難になる。It is considered that such a problem arises for the following reasons. That is, one small minute colored pixel and one group of colored minute pixels protruding independently from one another
Each colored fine pixel or the like requires a high resolution to reproduce as an image, and such a portion is unstable in reproduction in a normal image output device, and the colored area of the image is maintained at a predetermined value. Difficult to reproduce. Therefore,
Accurate gradation reproduction becomes difficult.

ところで、画像の再現の仕方が異なる種々の画像出力
装置においては、網点の微小な突出部分を再現する際、
画像出力装置の種類によって、微小な突出部分が安定し
て再現できる方向が異なっている。たとえば、走査方向
に垂直なプロセス方向に移動しながら表面にトナー像が
現像される感光体を使用する電子写真では走査方向より
もプロセス方向（感光体が機械的に移動する方向）に対
する現像のほうが安定して行えるという特性を持ってい
る。By the way, in various image output devices in which the method of reproducing an image is different, when reproducing a minute projection portion of a halftone dot,
The direction in which minute projections can be stably reproduced varies depending on the type of image output device. For example, in electrophotography using a photoreceptor in which a toner image is developed on the surface while moving in a process direction perpendicular to the scanning direction, development in the process direction (the direction in which the photoreceptor moves mechanically) is faster than development in the scanning direction. It has the characteristic that it can be performed stably.

例えば、網点を形成する着色微画素から走査方向に突
出した着色微画素はその外周部分のうちの先端部および
プロセス方向の両端部にトナーが付着し難くいが、プロ
セス方向に突出した着色微画素は比較的トナーが付着し
易く、トナー像の現像を安定して行える。For example, a colored fine pixel projecting in the scanning direction from a colored fine pixel forming a halftone dot hardly adheres toner to the leading end of the outer peripheral portion and both ends in the process direction, but the colored fine pixel projected in the process direction. Pixels are relatively easy for toner to adhere to, and can stably develop a toner image.

そこで、網点の微小な突出部分を常に安定して再現で
きる方向（プロセス方向）に形成すればよいのである
が、場合によっては網点の微小な突出部分を安定して再
現しにくい方向（走査方向）に形成することがある。特
に、前記第２の方法すなわち閾値型のスクリーンジェネ
レータを使用する方法では、階調レベルのどこかで安定
して再現できにくい方向に微小な突出部分を形成せざる
を得ないという事情がある。Therefore, it is only necessary to form the small projecting portion of the halftone dot in a direction (process direction) that can always stably reproduce the small projecting portion. Direction). In particular, in the second method, that is, the method using a threshold type screen generator, there is a situation in which a minute protruding portion must be formed in a direction in which it is difficult to stably reproduce somewhere in the gradation level.

また、プロセス方向に複数並んだ着色微画素に接続し
た前記走査方向に突出する着色微画素を形成する場合に
は、前記突出した着色微画素は、前記プロセス方向に複
数並んだ着色微画素のプロセス方向の両端部の着色微画
素に接続するよりも、プロセス方向の両端部以外の着色
微画素に接続した方がトナーが付着し易い。この理由
は、前記突出した着色微画素の他の着色微画素との接続
部分の周辺においては、前記突出した着色微画素の露光
量に前記他の着色微画素の露光量が重なるため、その露
光量が重なった部分にトナーが付着し易くなるからであ
る。Further, in the case of forming a colored micro pixel projecting in the scanning direction connected to a plurality of colored micro pixels arranged in the process direction, the protruding colored micro pixel is formed by a process of the colored micro pixels arranged in the process direction. The toner is more likely to adhere when connected to colored micropixels other than both ends in the process direction than when connected to colored micropixels at both ends in the direction. The reason for this is that in the vicinity of the connection between the protruding colored micropixel and the other colored micropixel, the exposure amount of the other colored micropixel overlaps with the exposure amount of the protruded colored micropixel. This is because the toner easily adheres to the portion where the amounts overlap.

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、階調レ
ベルのどこかで安定して再現しにくい方向に突出部分を
形成した場合に、次の階調レベルにおいて網点を形成す
る着色微画素の定め方（選択方法）を工夫することによ
り、各階調レベルをできるだけ安定して再現し、画質を
向上させることを課題とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a protruding portion is formed in a direction in which it is difficult to reproduce stably somewhere in a gradation level, a coloring fine that forms a halftone dot in the next gradation level. It is an object to improve the image quality by reproducing each gradation level as stably as possible by devising a method of determining (selecting) pixels.

B.発明の構成 １） 課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本発明の画像出力装置に
おける階調表示方法は、画像を微小面積の画素に分割
し、その画素をさらに微小な面積の微画素に分割し、前
記画素内において着色された前記微画素によって網点を
形成し且つ着色微画素の全微画素に対する割合によって
階調を表示するとともに、前記網点は常に接続した１固
まりの微画素から形成され且つ前記着色微画素が各階調
に対応して定められている画像出力装置であって主走査
方向に垂直なプロセス方向に移動しながら表面にトナー
像が現像される感光体を使用する電子写真方式の前記画
像出力装置における階調表示方法において、 各階調レベルのどこかで安定して再現しにくい方向に
突出する着色微画素を有する網点はプロセス方向に並ん
だ着色微画素のプロセス方向両端部以外の着色微画素に
接続して形成され、次の階調レベルにおいては、前記突
出した着色微画素とこの着色微画素に隣接し且つ安定し
て再現し易い方向であるプロセス方向に位置する着色微
画素とを有する網点が形成されることを特徴とする。B. Configuration of the Invention 1) Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a gradation display method in an image output device according to the present invention divides an image into pixels having a small area, and further divides the pixels into smaller pixels. Are divided into fine pixels having a small area, and a halftone dot is formed by the fine pixels colored in the pixel, and a gray scale is displayed by a ratio of the colored fine pixels to all the fine pixels, and the halftone dots are always connected. An image output device formed of a group of fine pixels and wherein the colored fine pixels are determined corresponding to each gradation, wherein a toner image is developed on a surface while moving in a process direction perpendicular to a main scanning direction. In the gradation display method in the electrophotographic image output device using a photoreceptor, a halftone dot having colored fine pixels protruding in a direction that is difficult to reproduce stably somewhere in each gradation level is a process. In the next gradation level, the protruding colored micropixel is adjacent to and stably adjacent to the colored micropixel at the next gradation level. It is characterized in that a halftone dot having colored micropixels located in a process direction, which is a direction in which reproduction is easy, is formed.

（２） 作用 前述の構成を備えた本発明の画像出力装置における階
調表示方法は、各階調レベルのどこかで安定して再現し
にくい方向に突出する着色微画素を有する網点が形成さ
れても、次の階調レベルでは、前記突出する着色微画素
とこの着色微画素に隣接し且つ安定して再現し易い方向
に位置する着色微画素を有する網点が形成される。した
がって、各階調レベルに対応する各網点のうち、再現性
の不安定な網点の数が少なくなる。(2) Function In the gradation display method in the image output device of the present invention having the above-described configuration, halftone dots having colored micropixels protruding in a direction that is difficult to reproduce stably somewhere in each gradation level are formed. However, at the next gradation level, a halftone dot having the protruding colored micropixel and the colored micropixel adjacent to the colored micropixel and located in a direction that is easy to stably reproduce is formed. Therefore, of the halftone dots corresponding to each gradation level, the number of halftone dots having unstable reproducibility is reduced.

（３） 実施例 以下、図面にもとずいて本発明による画像出力装置に
おける階調表示方法の一実施例について説明する。(3) Embodiment An embodiment of a gradation display method in an image output device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

第２図は本発明を適用したモノクロのデジタル複写機
Ｆの全体説明図である。デジタル複写機Ｆは、機械本体
部F₁とこの機械本体部F₁の上面にヒンジ連結されたカバ
ーF₂とから構成されている。FIG. 2 is an overall explanatory diagram of a monochrome digital copying machine F to which the present invention is applied. Digital copier F is composed of the hinged cover F ₂ Metropolitan a machine body portion F ₁ to the upper surface of the machine body portion F _1.

前記機械本体部F₁は、その上面に透明ガラスから構成
されたプラテン（原稿置き台）１を備えている。このプ
ラテン１の下方には、露光用光学系２が配設されてい
る。この露光用光学系２は、移動可能なランプユニット
３を有しており、このランプユニット３は、原稿照明用
のランプ４と第１ミラー５とが一体化されて構成されて
いる。また、前記露光用光学系２は、前記ランプユニッ
ト３の移動速度の1/2の速度で移動する移動ミラーユニ
ット６を有している。この移動ミラーユニット６は、第
２ミラー７および第３ミラー８から構成されている。ま
た、前記露光用光学系２は、レンズ９、第４ミラー10等
をも有している。そして、前記ランプユニット３が原稿
に対して平行に前後方向に移動し、前記移動ミラーユニ
ット６が前記ランプユニット３の移動速度の1/2の速度
で1/2の距離だけ移動すると、原稿とレンズ９との間の
距離は一定に保たれるので、その間、前記ランプ４によ
って照明された原稿の反射光は、前記露光用光学系２を
通って画像読取部11に収束されるように構成されてい
る。画像読取部11では、前記原稿の各画素における反射
光量を電気信号に変換する。この電気信号は濃度データ
とし画像処理部12に送信される。画像処理部12では、濃
度データを網点の面積率に変換するとともに、後述のレ
ーザスキャナ13でラスタ画像として出力できるように各
走査線毎の２値のシリアルデータとして変換する。この
シリアルデータにしたがってレーザスキャナ13から出射
されるレーザ光14がオンまたはオフされることにより画
像がドラム上の感光体15に書き込まれる。The machine body portion F ₁ is provided with a platen (document holder) 1 and the transparent glass on its upper surface. An exposure optical system 2 is provided below the platen 1. The exposure optical system 2 has a movable lamp unit 3, and the lamp unit 3 is configured by integrating a document illumination lamp 4 and a first mirror 5. Further, the exposure optical system 2 has a movable mirror unit 6 that moves at half the speed of the lamp unit 3. The movable mirror unit 6 includes a second mirror 7 and a third mirror 8. The exposure optical system 2 also has a lens 9, a fourth mirror 10, and the like. When the lamp unit 3 moves in the front-rear direction parallel to the document and the movable mirror unit 6 moves at a speed half the moving speed of the lamp unit 3 and at a distance of 1/2, Since the distance from the lens 9 is kept constant, the reflected light of the document illuminated by the lamp 4 is converged on the image reading unit 11 through the exposure optical system 2 during that time. Have been. The image reading unit 11 converts the amount of reflected light at each pixel of the document into an electric signal. This electric signal is transmitted to the image processing unit 12 as density data. The image processing unit 12 converts the density data into an area ratio of halftone dots, and also converts the density data into binary serial data for each scanning line so that the laser scanner 13 described later can output the raster image. By turning on or off the laser beam 14 emitted from the laser scanner 13 in accordance with the serial data, an image is written on the photoconductor 15 on the drum.

前記感光体15の周囲には、その感光体15の回転方向に
沿って帯電用チャージャ16、現像ユニット17、転写用チ
ャージャ18およびクリーナユニット19等が配設されてい
る。また、前記機械本体部F₁には、転写用紙収納トレイ
20と、この転写用紙収納トレイ20内の転写用紙を前記感
光体15と前記転写用チャージャ18との間に供給する給紙
機構21が配設されるとともに、前記感光体15と転写用チ
ャージャ18との間を通過して転写の終了した転写終了紙
を感光体15から剥離させて搬送する搬送機構22も配設さ
れている。さらに、機械本体部F₁には、前記搬送機構22
によって搬送された転写終了紙を定着する定着ユニット
23と、この定着ユニット23から排出された転写終了紙を
受け取る排紙トレイ24が配設されている。Around the photoconductor 15, a charging charger 16, a developing unit 17, a transfer charger 18, a cleaner unit 19, and the like are arranged along the rotation direction of the photoconductor 15. Further, the machine body portion F ₁ is transfer paper storage tray
20 and a paper feed mechanism 21 for supplying the transfer paper in the transfer paper storage tray 20 between the photoconductor 15 and the transfer charger 18 are provided. A transfer mechanism 22 is also provided for transferring the transfer-completed paper, which has passed through the space between the sheet and the transfer-completed sheet, from the photoreceptor 15 to be transferred. Further, the machine body portion F _1, the transfer mechanism 22
Unit that fixes the transfer end paper conveyed by
23, and a paper discharge tray 24 for receiving the transfer completed paper discharged from the fixing unit 23 are provided.

次に、前記画像処理部12の構成を詳細に説明する。 Next, the configuration of the image processing unit 12 will be described in detail.

画像処理部12は、第１図に示すような階調表示を行え
るように構成されており、１画素は第４−Ａ図に示すよ
うな４×４のマトリックスを形成する微画素S₁〜S₁₆か
ら形成されている。なお、第１図の画素は、微画素の符
号S₁〜S₁₆が記載されていないが、第４−Ａ図の画素と
同様の微画素S₁〜S₁₆から形成されている。そして、微
画素S₁が最も低い閾値で着色される微画素であり、微画
素S₁₆が最も高い閾値で着色される微画素である。The image processing section 12 is configured so as to be able to perform a gradation display as shown in FIG. 1, and one pixel is composed of fine pixels S ₁ to S 4 forming a 4 × 4 matrix as shown in FIG. 4-A. It is formed from S _16. The pixels in FIG. ₁ are formed from the same fine pixels S _{1 to} S ₁₆ as the pixels in FIG. 4-A, although the symbols S _{1 to} S ₁₆ of the fine pixels are not described. Then, a fine pixel fine pixel S ₁ is being colored with the lowest threshold, a fine pixel fine pixels S ₁₆ is colored with the highest threshold.

前記第１図は、本実施例の網点の形状を示す図で、斜
線部分が着色微画素を表している。そして、網点P₀が第
０階調、網点P₁が第１階調、…、網点P₁₆が第16階調の
網点の形状である。FIG. 1 is a diagram showing the shape of a halftone dot of the present embodiment, in which hatched portions represent colored fine pixels. Then, dot P ₀ is 0th gradation, dot P ₁ is the first gradation, ..., dot P ₁₆ is in the form of a dot of the 16 gradation.

そして、前記第４−Ａ図は、微画素S₁〜S₁₆と、それ
らの各微画素を特定するX,Yアドレスの値X,Yとの関係を
示す図である。Then, the first 4-A diagram is a fine pixel S ₁ to S _16, a diagram illustrating X, Y address values X, the relationship between Y that identify those of each micro pixel.

また、第４−Ｂ図は、後述の閾値テーブル123に記憶
された閾値データＡと、X,Yアドレスの値X,Yとの関係を
示す図である。FIG. 4-B is a diagram showing a relationship between threshold data A stored in a threshold table 123 to be described later and values X and Y of X and Y addresses.

前記閾値テーブル123に記憶されているデータＡは、
次の条件を満足するように設定されている。The data A stored in the threshold table 123 is
It is set to satisfy the following conditions.

（ａ）所定の階調（第９階調）レベルにおいて、マトリ
ックス状に配列された微画素の、上下の一方の端縁およ
び左右の一方の端縁に沿って配設された微画素が全て無
着色とされ残りの正方形を形成する９個の微画素が全て
着色される。(A) At a predetermined gradation (ninth gradation) level, of the fine pixels arranged in a matrix, all of the fine pixels arranged along one of the upper and lower edges and the one of the left and right edges. All of the nine fine pixels which are not colored and form the remaining squares are colored.

（ｂ）前記所定の階調レベルに達するまでの各階調レベ
ル、および前記所定の階調レベルを越えてからの各階調
レベルにおいて、網点を形成する着色微画素を画像の再
現性の安定なプロセス方向に優先して形成する。(B) At each gradation level until the predetermined gradation level is reached, and at each gradation level after the predetermined gradation level is exceeded, the colored fine pixels forming the halftone dot are stably reproduced in the image. It is formed in preference to the process direction.

（ｃ）３個以上並んだ着色微画素から突出する１個の着
色微画素（第１図の網点P₇,P₁₀参照）は前記３個以上並
んだ着色微画素の中央部に配置された着色微画素に接続
して配置する。(C) three or more side by side colored one coloring fine pixels projecting from fine pixels (see first dot of Figure P _7, P ₁₀₎ is arranged in the center portion of the colored fine pixels arranged the three or more And connected to the colored micropixel.

前記画像読取部11はCCD等のセンサにより構成されて
おり、そのアナログ出力信号はアナログ−デジタル変換
され、画像データＢとして第３図に示す画像処理部12の
ラインバッファ121に記憶される。この画像データＢ
は、17階調の表示を行うので「00000」〜「10000」の５
ビットのデータである。ラインバッファ121はシフトレ
ジスタ等により構成されており、１ライン分の画像デー
タＢを記憶している。そして、画素が微画素S₁〜S₁₆を
要素とする４×４のマトリックスで形成されているの
で、１ラインの画素を出力する間に各画素の階調を表わ
す画像データは４回読みだされる。このランインバッフ
ァ121はコントローラ122により、その読出し、書込みが
制御される。コントローラ122はカウンタ等で構成され
ており、前記レーザ光14（第２図参照）が各微画素を走
査するタイミングと同期したＸクロック信号、レーザ光
が各画素を走査する毎に発生するＸリセット信号、前記
の感光体15（第２図参照）が１微画素分回転する毎に発
生するＹクロック信号、４微画素分回転する毎に発生す
るＹリセット信号、により動作する。そして、それらの
信号に応じてX,Yアドレス信号が、それぞれ「00」〜「1
1」の値となり、４×４のマトリックスのどの微画素で
あるかが特定される。閾値テーブル123は、ROM等の記憶
素子で構成されており、前記X,Yアドレス信号で特定さ
れる微画素を着色する閾値データＡ（第４−Ｂ図参照）
が微画素S₁〜S₁₆のX,Yアドレスに対応して記憶されてい
る。比較器124は、閾値テーブル123から読出された閾値
データＡと、ラインバッファ121から読出された画像デ
ータＢとを比較し、画像データＢが閾値以上のとき（す
なわちＡ≦Ｂのとき）「１」を出力し、Ａ＞Ｂのとき
「０」を出力する。そして、比較器124の出力信号は前
記レーザスキャナ13に入力され、レーザスキャナ13は、
入力信号が「１」のときレーザ光14をオフ、「０」のと
きオンとするように構成されている。The image reading section 11 is constituted by a sensor such as a CCD, and the analog output signal thereof is converted from analog to digital, and is stored as image data B in the line buffer 121 of the image processing section 12 shown in FIG. This image data B
Displays 17 gray scales, so 5 of “00000” to “10000”
Bit data. The line buffer 121 is constituted by a shift register or the like, and stores image data B for one line. Then, since the pixels are formed in a 4 × 4 matrix composed of the fine pixels S _{1 to} S ₁₆ , the image data representing the gradation of each pixel is read four times while outputting one line of pixels. Is done. Reading and writing of the run-in buffer 121 are controlled by the controller 122. The controller 122 comprises a counter or the like, an X clock signal synchronized with the timing at which the laser beam 14 (see FIG. 2) scans each fine pixel, and an X reset generated each time the laser beam scans each pixel. A signal, a Y clock signal generated each time the photosensitive member 15 (see FIG. 2) rotates by one fine pixel, and a Y reset signal generated each time the photosensitive member 15 rotates by one fine pixel. Then, according to those signals, the X and Y address signals are respectively "00" to "1".
The value is “1”, and it is specified which micro pixel in the 4 × 4 matrix. The threshold value table 123 is composed of a storage element such as a ROM, and threshold value data A for coloring a fine pixel specified by the X and Y address signals (see FIG. 4-B).
There has been stored corresponding to the X, Y address of fine pixels S ₁ to S _16. The comparator 124 compares the threshold data A read from the threshold table 123 with the image data B read from the line buffer 121, and when the image data B is equal to or larger than the threshold (that is, when A ≦ B), “1” And outputs “0” when A> B. The output signal of the comparator 124 is input to the laser scanner 13, and the laser scanner 13
The laser beam 14 is turned off when the input signal is “1” and turned on when the input signal is “0”.

次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用を、
主として第１図および第４図により説明する。Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described.
This will be mainly described with reference to FIGS. 1 and 4.

前記画像データＢが「00000」のとき、第４−Ｂ図に
示すように、（閾値データＡ）≦（画像データＢ）とな
る閾値データＡは記憶されておらず、全微画素S₁〜S₁₆
の閾値データＡは、（閾値データＡ）＞（画像データ
Ｂ）である。そのため、前記比較器124の出力信号は、
全微画素S₁₆〜S₈（第４−Ａ図参照）が走査される間、
「０」である。したがって、全微画素S₁〜S₁₆にレーザ
光14が照射されるので、出力される網点の形状は、第１
図に示す網点P₀となる。When the image data B is “00000”, as shown in FIG. 4-B, the threshold data A satisfying (threshold data A) ≦ (image data B) is not stored, and all the fine pixels S ₁ to S ₁₆
Is (threshold data A)> (image data B). Therefore, the output signal of the comparator 124 is
While all the fine pixels S _{16 to} S ₈ (see FIG. 4-A) are scanned,
It is "0". Therefore, since the laser beam 14 is applied to all the fine pixels S _{1 to} S ₁₆ , the shape of the output halftone dot is the first.
The dot P ₀ shown in FIG.

次に、画像データＢが「00001」のとき、第４−Ｂ図
に示すように、（閾値データＡ）≦（画像データＢ）と
なる閾値データＡは、X,Yアドレスの値「10」，「01」
によって特定される微画素S₁にのみ記憶されており、そ
の他の全微画素S₂〜S₁₆に記憶されている閾値データＡ
はＡ＞Ｂである。そのため、比較器124の出力信号は、
微画素S₁が走査されるときのみ「１」で、それ以外は
「０」である。したがって、微画素S₁を除く全微画素S₂
〜S₁₆にレーザ光14が照射されるので、出力される網点
の形状は、第１図に示す網点P₁となる。Next, when the image data B is “00001”, as shown in FIG. 4-B, the threshold data A satisfying (threshold data A) ≦ (image data B) is the X and Y address value “10”. , "01"
Threshold data A stored in the micro pixel S ₁ is stored only, all other micro-pixels S ₂ to S ₁₆ identified by
Is A> B. Therefore, the output signal of the comparator 124 is
"1" only when the fine pixel S ₁ is being scanned, the others are "0". Therefore, all the fine pixels S ₂ except the fine pixel S ₁
The laser beam 14 is irradiated on to S _16, the shape of the halftone dots to be output is a halftone dot P ₁ shown in Figure 1.

次に、画像データＢが「00010」のとき、第４−Ｂ図
に示すように、（閾値データＡ）≦（画像データＢ）と
なる閾値データＡは、X,Yアドレスの値「10」，「0
1」、および「10」，「10」によって特定される微画素S
₁,S₂にのみ記憶されており、その他の全微画素S₃〜S₁₆
に記憶されている閾値データＡはＡ＞Ｂである。そのた
め、比較器124の出力信号は、微画素S₁およびS₂が走査
されるときのみ「１」で、それ以外は「０」である。し
たがって、微画素S₁,S₂を除く全微画素S₃〜S₁₆にレーザ
光14が照射されるので、出力される網点の形状は第１図
に示す網点P₂となる。Next, when the image data B is “00010”, as shown in FIG. 4-B, the threshold data A satisfying (threshold data A) ≦ (image data B) is the value “10” of the X and Y addresses. , "0
1 ", and micropixel S specified by" 10 "," 10 "
₁ and S ₂ only, and all other fine pixels S _{3 to} S ₁₆
, The threshold data A is A> B. Therefore, the output signal of the comparator 124 is “1” only when the micropixels S ₁ and S ₂ are scanned, and is “0” otherwise. Therefore, the laser beam 14 in all fine pixel S ₃ to S ₁₆ except fine pixel S _1, S ₂ is irradiated, the shape of the halftone dots to be output is dot P ₂ shown in Figure 1.

そして、同様にして、画像データＢが「00011」、「0
0100」、…、「10000」のとき、出力される網点の形状
は、第１図に示す網点P₃,P₄,…P₁₆となる。Then, similarly, the image data B is “00011”, “0”
0100 ", ..., when" 10000 ", the shape of the halftone dots to be output halftone shown in FIG. 1 P _3, P _4, ... the P _16.

したがって、前記閾値テーブル123に記憶されている
データＡを第４−Ｂ図に示すものとすることにより、画
像データＢの値に対応して第１図に示す網点P₀〜P₁₆が
出力され、17階調の表示が行われる。Therefore, by making the data A stored in the threshold table 123 as shown in FIG. 4-B, the halftone dots P _{0 to} P ₁₆ shown in FIG. Then, a display of 17 gradations is performed.

前記実施例においては、前記閾値テーブル123に記憶
されているデータＡは、網点の突出部分を形成する微画
素が画像の再現性の安定なプロセス方向に優先して形成
されるように定められている。そのため、網点を形成す
る微画素の中で空間周波数が高くて正確に再現すること
が困難な突出部分で、画像の再現性が不安定な方向に形
成されるものは、第４階調の網点P₄の微画素S₄、第７階
調の網点P₇の微画素S₇、および第13階調の網点P₁₃の微
画素S₁₃だけである。このように、正確に再現すること
が困難な形状の網点数が少ないので、全体的には安定し
た階調再現を行うことができる。In the embodiment, the data A stored in the threshold value table 123 is determined such that the fine pixels forming the protruding portion of the halftone dot are formed in preference to the process direction in which the reproducibility of the image is stable. ing. Therefore, among the fine pixels forming the halftone dot, a protruding portion having a high spatial frequency and difficult to accurately reproduce, and formed in a direction in which the reproducibility of the image is unstable, corresponds to the fourth gradation. fine pixel S ₄ of halftone dots P _4, only the fine pixel S ₁₃ of the seventh micro pixel S ₇ of dot P ₇ of gradation, and the 13 gradation of the dot P _13. As described above, since the number of halftone dots of a shape that is difficult to accurately reproduce is small, it is possible to perform stable gradation reproduction as a whole.

以上、本発明による画像出力装置における階調表示方
法の実施例を詳述したが、本発明は、前述の実施例に限
定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本
発明を逸脱することなく、種々の設計変更を行うことが
可能である。As described above, the embodiment of the gradation display method in the image output device according to the present invention has been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may deviate from the present invention described in the claims. It is possible to make various design changes without performing.

たとえば、第１図に示す17種類の網点P₀〜P₁₆を表示
する際、前記第３図に示した閾値マトリックス型スクリ
ーンジェネレータを用いる代わりに、第５図に示したフ
ォント型スクリーンジェネレータを用いることが可能で
ある。この場合には、画像処理部12は、前記第３図に示
した閾値テーブル123および比較器124の代わりに、第５
図に示すフォントメモリ125を用いればよい。そして、
このフォントメモリ125には、前記第１図に示した各階
調に対応して17種類の網点P₀〜P₁₆を記憶させておく。
その際、着色微画素に１、無着色微画素に０を対応させ
て記憶させておく。たとえば、第０階調では全微画素S₁
〜S₁₆に０を記憶させ、第１階調では微画素S₁に１を記
憶させるとともに他の微画素S₂〜S₁₆に０を記憶させ、
第２階調では微画素S₁およびS₂に１を記憶させるととも
に他の微画素S₃〜S₁₆に０を記憶させ、…、第16階調で
は全微画素S₃〜S₁₆に１を記憶させておく。このような
データを記憶させたフォントメモリ125に、コントロー
ラ122から出力されるX,Yアドレス、およびラインバッフ
ァ121から出力される画像データＢをアドレスとして入
力すると、前記画像データＢのアドレス信号によって階
調P₀〜P₁₆が指定され、X,Yアドレス信号によって微画素
S₁〜S₁₆が指定されるので、前記画像データＢに対応す
る階調の網点を出力することが可能となる。For example, when displaying the 17 types of halftone dots P _{0 to} P ₁₆ shown in FIG. 1, instead of using the threshold matrix type screen generator shown in FIG. 3, the font type screen generator shown in FIG. 5 is used. It can be used. In this case, the image processing unit 12 replaces the threshold value table 123 and the comparator 124 shown in FIG.
The font memory 125 shown in the figure may be used. And
The font memory 125 is allowed to store 17 different halftone dot P ₀ to P ₁₆ corresponding to the respective gradations shown in the first FIG.
At this time, 1 is stored in correspondence with the colored fine pixel, and 0 is stored in association with the uncolored fine pixel. For example, in the 0th gradation, all fine pixels S ₁
0 is stored in S ₁₆ , 1 is stored in the micro pixel S ₁ in the first gradation, and 0 is stored in the other micro pixels S _{2 to} S ₁₆ ,
In the second gray level is stored 0 in other fine pixel S ₃ to S ₁₆ causes store 1 to a fine pixel S ₁ and S _2, ..., the 16th tone in all fine pixel S ₃ to S ₁₆ 1 Is stored. When the X and Y addresses output from the controller 122 and the image data B output from the line buffer 121 are input to the font memory 125 storing such data as an address, the address signal of the image data B causes the decoding to be performed. tone P ₀ to P ₁₆ is designated, X, fine pixel by Y address signal
Since S _{1 to} S ₁₆ are designated, it is possible to output a halftone dot having a gradation corresponding to the image data B.

また、実施例では、画素が微画素を要素とする４×４
のスクリーン角度０゜のマトリックスで形成し、17階調
の表示を行う場合を示したが、他のマトリックスサイ
ズ、他のスクリーン角度、他の階調数の表示を行うこと
もできる。そのばあいには、それらの数に対応したビッ
ト数の構成を用いればよい。さらに、ビット数を８ビッ
トとして、各構成を入手し易い汎用のものを用いて、そ
の下位または上位の必要なビット数を使用することも可
能である。さらにまた、画素を形成する微画素を、正方
形または長方形のマトリックスとする代わりに他の形状
とすることも可能である。Further, in the embodiment, the pixel is 4 × 4 having fine pixels as elements.
Although the case where the display is formed by a matrix having a screen angle of 0 ° and 17 gradations are displayed is described, a display with another matrix size, another screen angle, and another number of gradations can be performed. In that case, a configuration of the number of bits corresponding to those numbers may be used. Further, the number of bits may be set to 8 bits, and the required number of lower or upper bits may be used by using a general-purpose one in which each configuration is easily available. Still further, instead of using a square or rectangular matrix, the micropixels forming the pixel can have other shapes.

そして、前記実施例では、モノクロ表示の場合を示し
たが、カラー表示の各色に適用することも可能であり、
また、デジタル複写機に適用したを示したが、レーザプ
リンタに適用することも可能である。さらに、他の画像
出力装置であっても、網点により階調表示が可能で且つ
方向によって異なる再現性を有する画像出力装置であれ
ば、本発明を適用することが可能である。In the above-described embodiment, the case of monochrome display has been described, but it is also possible to apply to each color of color display,
In addition, although the present invention is applied to a digital copying machine, the present invention can be applied to a laser printer. Further, the present invention can be applied to other image output devices as long as the image output device is capable of gradation display by halftone dots and has different reproducibility depending on directions.

C.発明の効果 前述の本発明の画像出力装置における階調表示方法に
よれば、各階調レベルのどこかで安定して再現しにくい
方向に突出する着色微画素を有する網点が形成されて
も、次の階調レベルでは、前記突出する微画素に隣接し
且つ安定して再現し易い方向に位置する着色微画素を有
する網点が形成される。したがって、各階調レベルに対
応する各網点のうち、再現性の不安定な網点の数が少な
くなるので、画質を向上させることができる。C. Effects of the Invention According to the gradation display method in the image output device of the invention described above, halftone dots having colored fine pixels protruding in a direction that is difficult to reproduce stably somewhere in each gradation level are formed. However, at the next gradation level, halftone dots having colored micropixels adjacent to the protruding micropixels and located in a direction that is stable and easy to reproduce are formed. Therefore, among the halftone dots corresponding to each gradation level, the number of halftone dots having unstable reproducibility is reduced, so that the image quality can be improved.

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による階調表示方法の一実施例の網点形
状の説明図、第２図は本発明を適用したデジタル複写機
の全体説明図、第３図はその画像処理部の構成の１つの
実施例を示す図、第４−Ａ図はX,Yアドレスと微画素の
配置関係を示す図、第４−Ｂ図は閾値テーブルに記憶さ
れた閾値データとX,Yアドレスとの関係を示す図、第５
図は画像処理部の構成の他の実施例を示す図、第６図お
よび第７−Ａ〜Ｃ図は従来技術の説明図、である。 P₀〜P₁₆……網点,S₁〜S₁₆……微画素BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view of a halftone dot shape of an embodiment of a gradation display method according to the present invention, FIG. 2 is an overall explanatory view of a digital copying machine to which the present invention is applied, and FIG. FIG. 4A is a diagram showing one embodiment of the configuration of the image processing unit, FIG. 4-A is a diagram showing an arrangement relationship between X and Y addresses and fine pixels, and FIG. 4-B is a diagram showing threshold data stored in a threshold table. FIG. 5 showing the relationship between the data and the X and Y addresses, FIG.
FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the configuration of the image processing unit, and FIGS. 6 and 7-A to 7-C are explanatory diagrams of the prior art. P ₀ ~P ₁₆ ...... network point, S ₁ ~S ₁₆ ...... fine pixels

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−23467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−182374（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−117478（ＪＰ，Ａ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-61-23467 (JP, A) JP-A-58-182374 (JP, A) JP-A-56-117478 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】画像を微小面積の画素に分割し、その画素
をさらに微小な面積の微画素（S1〜S16）に分割し、前
記画素内において着色された前記微画素によって網点
（P0〜P16）を形成し且つ着色微画素の全微画素に対す
る割合によって階調を表示するとともに、前記網点（P0
〜P16）は常に接続した１固まりの微画素から形成され
且つ前記着色微画素が各階調に対応して定められている
画像出力装置であって主走査方向に垂直なプロセス方向
に移動しながら表面にトナー像が現像される感光体を使
用する電子写真方式の前記画像出力装置における階調表
示方法において、 各階調レベルのどこかで安定して再現しにくい方向に突
出する着色微画素（S4,S7,S14）を有する網点（P4,P7,P
14）はプロセス方向に並んだ着色微画素のプロセス方向
両端部以外の着色微画素に接続して形成され、、次の階
調レベルにおいては、前記突出した着色微画素とこの着
色微画素に隣接し且つ安定して再現し易い方向であるプ
ロセス方向に位置する着色微画素とを有する網点（P5,P
8,P15）が形成されることを特徴とする階調表示方法。An image is divided into pixels having a small area, and the pixels are further divided into fine pixels (S1 to S16) having a small area. P16), and the gradation is displayed by the ratio of the colored fine pixels to all the fine pixels.
P16) is an image output device which is always formed of a group of connected fine pixels and in which the colored fine pixels are determined corresponding to each gradation, and which moves in a process direction perpendicular to the main scanning direction. In the gradation display method in the electrophotographic image output device using a photoconductor on which a toner image is developed, a colored fine pixel (S4, Dot (P4, P7, P with S7, S14)
14) is formed by connecting colored micropixels other than both ends in the process direction of the colored micropixels arranged in the process direction. At the next gradation level, the protruded colored micropixel and the adjacent colored micropixel are adjacent to the colored micropixel. (P5, P5) having a colored pixel located in the process direction, which is a direction that is easy to reproduce stably.
8, P15) is formed.