JP3944711B2

JP3944711B2 - ディザマトリクス生成方法及びプリンタ

Info

Publication number: JP3944711B2
Application number: JP2002056498A
Authority: JP
Inventors: 敬二国見
Original assignee: リコープリンティングシステムズ株式会社
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: JP2003259118A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多値階調信号を入力して２値化信号に変換するディザマトリクスをスクリーン線に基づいて作成するディザマトリクス作成方法で、スクリーン線を作成するドットの核と、階調により変化するドットの核の形状と、スクリーン角を決めるドットの核の配置を決めるディザマトリクスのドットの核の配置順をブルーノイズマスクとして生成するディザマトリクス生成方法並びプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタを始めとする電子写真方式の２値化画像記録方式において、電子原稿のような多階調記録を表現しようとする場合、ディザ法のような階調処理により、原稿の濃度情報を印画ドットの粗密に置き換える処理を必用とする。
【０００３】
図１、図２を用いて、従来の技術を説明する。図１の太線で囲まれた部分にハーフトーンセル１を示す。小さなマス２は、プリンタで印刷できる最小のドット１個のマスを示す。この小さなマス２が複数個集まって１個のセルを構成している。２値プリンタの場合、理論上の表現できる階調数は、１つのハーフトーンセル１を構成しているプリンタで印刷できる最小のドット２の個数で決まる。例えば、図１のハーフトーンセル１を構成するドット２の個数は、３２個で、理論上表現できる階調数は、
３２＋１（ドットを１個も書かない）＝３３階調
を表現できることになる。
【０００４】
しかし、滑らかな階調を表現するには、最低でも６４階調以上（理想では２５６階調）の表現が要求される。６４階調以上を表現する手段として、ハーフトーンセルを構成するドット数を６４ドット以上にする方法と、図２に示す様に複数個のハーフトーンセルを使用してトータルドット数を６４ドット以上にする方法がある。（以後本方式をスーパートーンセルと呼ぶ。）この方法は、特開平１０−７５３７５号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の中間階調を表現する手法のスーパートーンセル方式では、スクリーン線数を上げても、閾値マトリクスを２５６個以上使用すればスクリーン線数に関係なく２５６階調が表現できることになる。しかし、スクリーンの核となるドットの配置順が一定パターンで配置されると、階調によって異模様が発生する。例えば、図１及び図２に示す閾値マトリクスの低階調の表現を図３マトリクス（ａ）、マトリクス（ｂ）に示す。
【０００６】
図３は、０（白）から２５５（黒）の入力の内、一定階調の低階調時の印字例を示す。入力値＝５、１０、１５、２０の時の、閾値マトリクスが、図１の場合の印字結果を図３マトリクス（ａ）に、閾値マトリクスが、図２の場合の印字結果を図３マトリクス（ｂ）に示す。図３マトリクス（ａ）の印字結果は階調数として３３階調しか表現できないため、入力値＝５の時では印刷できず、入力値＝１５と入力値＝２０は同じ印字結果となっている。しかし、ハーフトーンセルのドットの増え方が全て同じであるため各ハーフトーンセルドットのドット面積は一定となり、均一な中間調として見える。それに対し、図３マトリクス（ｂ）の結果は、１２９階調表現できるため、入力値が５づつの変化では階調変化を表現できるが、ハーフトーンセルのドットの増え方が周期性を持って各ハーフトーンセルドットのドット面積に違いが発生する。入力＝５では、ドットが発生しないハーフトーンセルと１ドット発生しているハーフトーンセルが存在する。また、入力＝１０では、１ドット発生しているハーフトーンセルと２ドット発生しているハーフトーンセルがある。そのため、入力＝５では、スクリーン角が０°となり、入力値＝１０では４５°として見える。このように、ハーフトーンセルのドット面積の違い（ドット発生個数の違い）に周期性がある場合は特異模様として見える。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては、多値階調信号を入力して２値化信号に変換するディザマトリクスをスクリーン線に基づいて作成するディザマトリクス作成方法において、スクリーン線を作成するドットの核と、階調により変化するドットの核の形状と、スクリーン角を決めるドットの核の配置を決めるディザマトリクス設定部と、前記ディザマトリクスのドットの核の配置順をブルーノイズマスクとして生成するドット核配列生成部とを備え、該ドット核配列生成部は、各縦に配列されるドット核数と各横に配列されるドット核数の差が±１個以内になる様に配列することを特徴とする。
また、多値階調信号を入力して２値化信号に変換するディザマトリクスをスクリーン線に基づいて作成するディザマトリクス作成方法において、スクリーン線を作成するドットの核と、階調により変化するドットの核の形状と、スクリーン角を決めるドットの核の配置を決めるディザマトリクス設定部と、前記ディザマトリクスのドットの核の配置順をブルーノイズマスクとして生成するドット核配列生成部とを備え、該ドット核配列生成部が、全ドット核の所定位置基準に最も遠いドット核から順番に配列し、かつ各縦に配列されるドット核数と各横に配列されるドット核数の差が±１個以内になる様に配列することを特徴とする。
さらに、前記ディザマトリクス生成方法を用いて作成されたディザマトリクスを記憶する記憶部と、前記ディザマトリクスにより多値信号を２値または多値信号に変換する変換部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を、図４から図１０を用いて説明する。ここでは、スクリーン角４５°でのスクリーンを例にして説明する。
【０００９】
図４は本発明の一実施例によるディザマトリクス生成方法である。プリンタで印刷できる最小のドット４が複数個集まり、ハーフトーンセル３が構成され、ハーフトーンセル３が複数個集まって本発明のディザマトリクスが作成される。
【００１０】
本発明のディザマトリクスは、ハーフトーンセル３をスクリーン角４５°で詰められる様に並んでいる。ハーフトーンセル３は、プリンタで表現できるドット４が３２個集まって構成されている。ハーフトーンセル３内のドット配列順は、中心から広がる様に配列されている。この配列順は、一般的にスクリーン形状と呼ばれ、丸く広がる形や、ダイヤの形に広げたり、格子状に広げる方法等がある。この配列順は、プリンタ性能、印刷したい画像等により色々変更しても良い。
【００１１】
階調を表現するための手法としては、プリンタで印刷できる最小のドット４を６４×６４ドットで表現することとし、この中に１２８個のハーフトーンセル３を配列させる。ハーフトーンセル３の配列は、スクリーン角４５°になる様に配列されている。この６４×６４ドットのブロックは、図４に示す様に、印刷時、上下左右に連続的に配列される形となる。例として６４×６４ドットを使用しているが、使用ドット数の限定は無い。また、ハーフトーンセルを例として３２個で構成しているが、それ以外の数でも良い。
【００１２】
１２８個のハーフトーンセル３に印刷する順番を決めるのであるが、請求項２にある様、任意のハーフトーンセル３を決めそこを１セル目とし、１セル目から一番遠い位置のハーフトーンセル３を２セル目とする。次に１、２セルの両方から一番遠いハーフトーンセル３を３セル目とし、次に１、２、３セルから一番遠いハーフトーンセル３を４セル目として順番を付ける。
【００１３】
ハーフトーンセル３の配置順を決める時の条件として、請求項３にある様、各縦列のハーフトーンセル３配置決定個数と各横列のハーフトーンセル３配置決定個数との差が±１個以内になる様配列する必要がある。
【００１４】
図５にハーフトーンセル３配置例を示す。縦列をａ〜ｐとし横列をＡ〜Ｐとする。縦列ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐの１６列縦列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐの１６列それぞれのセル決定数をカウントする。例えば、図６に示す様にセル（ａ・Ａ）を１セル目とする。そのときａ行とＡ列は１とカウントする。次に、図７に示す様に２セル目は１セル目から一番遠いセル（ｉ．Ｉ）となる。そのときｉ行とＩ列は１カウントとなる。次に、図８に示す様に３セル目は、１、２セル目から一番遠いセルは、セル（ａ.Ｉ）であるが、ａ行、Ｉ列はすでに１カウントになっており、他に０カウントの行、列があるためその位置への配置は禁止となる。そこで、図９に示す様にａ、ｉ行、Ａ、Ｉ列以外で、１、２セル目から一番遠いセル（ｂ.Ｈ）が３セル目となる。このようにして、全てのセルに１から１２８までの順番を決める。
【００１５】
全てのセルの順番を決める方式は、ブルーノイズ法を使用しており、詳細は特許第２６２２４２９号公報に記載されている方法で行う。
【００１６】
ハーフトーンセル３内も図１０に示す様にドットの配置順が決められている。ドットの配列順は、中心から広がる様に配列されている。この配列順は、一般的にスクリーン形状と呼ばれ、丸く広がる形や、ダイヤの形に広がる方法等がある。この配列順は、プリンタの性能、印刷したい画像等により変更しても良い。
【００１７】
６４×６４ドット内でのディザマトリクス順は、ブルーノイズ法を使用して決定したハーフトーンセル３の順番１のセル内の１番目が１となり、ハーフトーンセル３の順番２のセル内の１番目が２という順に順番を付ける。ハーフトーンセル３の順番１２８のセル内の１番目が１２８となり、次にハーフトーンセル３の順番１のセル内の２番目が１２９となる。最後が、ハーフトーンセル３の順番１２８のセル内の３２番目が４０９６となる。これは、下記式でも表せられる。
【００１８】
各セル内の印刷ドット順は、
（ハーフトーンセル３の順番（１〜１２８）×（セル内のドット順（１〜３２））＋１
となる。
【００１９】
また、ディザマトリクス順を２５５までの数字で表したい場合は、（２５５÷マトリクス数字最大値（４０９６））×ドット順（１〜４０９６）で求めた数値を四捨五入して整数化することで対応できる。
【００２０】
このようなドット配置順（ディザマトリクス）で階調を表現すると、スクリーン線数を持った高階調スクリーン処理で、階調部での周期的模様を防ぐことが可能となり、またこのようにして作られたディザマトリクスをプリンタ内に組み込むことにより高画質プリンタが可能となる。
【００２１】
尚、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、目的を達成するための種々の変形を含むものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、高いスクリーン線数を保ちながら高階調表現数を実現するに当たり、スクリーン線を作成するドットの核と、階調により変化するドットの核の形状と、スクリーン角を決めるドットの核の配置を決めるディザマトリクスのドットの核の配置順をブルーノイズマスクとして生成するディザマトリクス生成方法を使用することにより、ドットの配置の周期性をなくし、見た目上模様が発生しない様にすることで、階調部での模様の発生の問題を解決し、高画質での印刷が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術によるディザマトリクス図。
【図２】従来の技術によるディザマトリクス図。
【図３】図１、図２のディザマトリクスにおける印刷結果を示す図。
【図４】本発明によるマトリクス図。
【図５】本発明によるマトリクス行列図。
【図６】本発明による１セル目例図。
【図７】本発明による２セル目例図。
【図８】本発明による３セル目予測例図。
【図９】本発明による３セル目例図。
【図１０】本発明によるセル例図。
【符号の説明】
３はハーフトーンセル、４はドットである。

Claims

多値階調信号を入力して２値化信号に変換するディザマトリクスをスクリーン線に基づいて作成するディザマトリクス作成方法において、スクリーン線を作成するドットの核と、階調により変化するドットの核の形状と、スクリーン角を決めるドットの核の配置を決めるディザマトリクス設定部と、前記ディザマトリクスのドットの核の配置順をブルーノイズマスクとして生成するドット核配列生成部とを備え、該ドット核配列生成部は、各縦に配列されるドット核数と各横に配列されるドット核数の差が±１個以内になる様に配列することを特徴とする、ディザマトリクス生成方法。
多値階調信号を入力して２値化信号に変換するディザマトリクスをスクリーン線に基づいて作成するディザマトリクス作成方法において、スクリーン線を作成するドットの核と、階調により変化するドットの核の形状と、スクリーン角を決めるドットの核の配置を決めるディザマトリクス設定部と、前記ディザマトリクスのドットの核の配置順をブルーノイズマスクとして生成するドット核配列生成部とを備え、該ドット核配列生成部が、全ドット核の所定位置基準に最も遠いドット核から順番に配列し、かつ各縦に配列されるドット核数と各横に配列されるドット核数の差が±１個以内になる様に配列することを特徴とする、ディザマトリクス生成方法。
請求項１または２に記載のディザマトリクス生成方法を用いて作成されたディザマトリクスを記憶する記憶部と、前記ディザマトリクスにより多値信号を２値または多値信号に変換する変換部と、を備えたことを特徴とするプリンタ。