JPH1075375A - 画像処理装置、画像処理システムおよび画像処理用スクリーン生成方法 - Google Patents

画像処理装置、画像処理システムおよび画像処理用スクリーン生成方法

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JPH1075375A
JPH1075375A JP9099078A JP9907897A JPH1075375A JP H1075375 A JPH1075375 A JP H1075375A JP 9099078 A JP9099078 A JP 9099078A JP 9907897 A JP9907897 A JP 9907897A JP H1075375 A JPH1075375 A JP H1075375A
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JP
Japan
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screen
pattern
patterns
image data
threshold
Prior art date
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JP9099078A
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English (en)
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Kenji Ebiya
賢治 蛯谷
Yuzuru Suzuki
譲 鈴木
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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    • H04N1/4055—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリンタ等の画像出力装置に対して、スーパ
ータイル方式でスクリーンを生成する画像処理装置にお
いて、高い線数を保持しつつ低周波の周期構造の発生を
防止する。 【解決手段】 各スーパータイルには閾値マトリクスパ
ターンが適用され、入力画像データとこの閾値との比較
結果に応じて、ドットパターン（二値画像データ）が生
成される。また、各スーパータイルは、複数（３×３）
のハーフトーンセルに分割され、このハーフトーンセル
毎にドットパターンが形成される。本発明においては、
同一形状を有する複数の閾値マトリクスパターンＰ１〜
Ｐ１０を用意し、適用されるパターンをランダムに選択
する。これらのパターンは、例えば、図８（ａ）に示す
ように割り当てられる。これにより、各ハーフトーンセ
ル毎にドットの重心がばらつくから、同図（ｂ）に示す
ように、周期構造は現れない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
に用いて好適な画像処理装置、画像処理システムおよび
画像処理用スクリーン生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラー画像を原色毎のドットパターンに
よって用紙等に出力する場合、各原色のドットパターン
の角度が僅かにずれていると、「モアレ」と称される干
渉縞が生じる。このため、スクリーン印刷の分野では、
各原色のスクリーンに予めスクリーン角を付与してい
る。例えば、黄色のスクリーン角について「０度」、シ
アンについて「１５度」、黒について「４５度」、マゼ
ンタについて「７５度」の如くである。
【０００３】この技術をデジタル回路上で実現したもの
が特公昭５２−４９３６１および特開昭５４−１８３０
２に開示されている。これら公報に示された技術におい
ては、数十〜数百程度の画素によってハーフトーンセル
が構成され、複数のハーフトーンセルによって略正方形
の循環タイルが構成される。そして、このハーフトーン
セル内の画素のオン／オフ数によってハーフトーンが再
現される。
【０００４】すなわち、ハーフトーンセルを構成する各
画素に対応して所定の閾値が割り当てられ、その閾値と
画像データの大小関係に基づいて、各画素のオン／オフ
状態が決定されるのである。なお、このような処理の一
例として、入力画像データのレベルが「１８２」である
場合の出力画像データの例を図９に示す。
【０００５】このハーフトーンセルは、スクリーン印刷
におけるスクリーンの網目に相当するものであるから、
各原色毎にスクリーン角が付与されることになる。しか
し、小規模のデジタル回路で効率的にハーフトーンセル
を生成するためには、スクリーン角の正接を有理数にし
ておくことが便利である。このため、「１５度」あるい
は「７５度」のスクリーン角（理想的なスクリーン角）
は、その正接が有理数になる角度に近似される。
【０００６】ここで、特公昭５２−４９３６１に開示さ
れている概要を図１を参照して説明しておく。同図にお
いては「１７」個の画素から成る略正方形のハーフトー
ンセルの集合によってスーパータイルが構成されてい
る。そのスクリーン角は、「１／４」の逆正接（１４．
０４°≒１５°）になっている。
【０００７】図中の各番号（１，２，・・・・，１７）の画
素に対しては、順次大となる閾値が割り当てられてい
る。これにより、画像データのレベルが徐々に大となる
と、各ハーフトーンセルの中央部から周辺部に向かって
成長するようなドットパターンが得られることになる。
【０００８】ところで、図示のパターンに着目すると、
主走査方向、副走査方向共にＬ画素（Ｌ＝１７）毎に同
一のパターンが繰り返されている。そうすると、「１７
×１７」ワードの閾値メモリを設け、このメモリの内容
を繰り返し読み出すことにより、任意の大きさの出力画
像をスクリーンパターンによるハーフトーン画像データ
に変換することができる。
【０００９】ここで、特開昭５４−１８３０２に開示さ
れた技術によれば、図１に示したパターンは、さらに細
分化されたパターンの繰り返しに分割することができ
る。その詳細を図２を参照し説明する。図２において副
走査方向にＰ画素（図示の例ではＰ＝１）、主走査方向
にＬ画素（同、Ｌ＝１７）の長方形の領域を想定してみ
る。
【００１０】同図に示す全パターンは、この長方形の領
域を主走査方向にＬ画素周期で重ねあわせ、副走査方向
にＰ画素進む毎にそれらをＳ画素づつシフトしながら重
ねたものに他ならない。すなわち、「１７×１」ワード
の閾値メモリを適宜シフトしながら読み出すことによ
り、同様のハーフトーン画像データを得ることができ
る。これら画素数Ｌ，Ｐ，およびＳを、以下Ｌパラメー
タ，Ｐパラメータ，およびＳパラメータと呼び、これら
を総称して循環パラメータと呼ぶ。
【００１１】ここで、図１，２におけるハーフトーンセ
ルを大きくすると、スクリーン角を理想的な値に近づけ
ることができるが、単位長あたりで再現可能な線数（以
下、単に線数という）が下がる。一方、ハーフトーンセ
ルを小さくすると、線数は高くなるが、理想的な値に対
する実際のスクリーン角の誤差も大きくなり、モアレが
発生しやすくなるという問題がある。
【００１２】そこで、特開平３−１８７６７６号（米国
特許出願番号第４３４，９２４号）および特開平５−１
１０８３５号（同、第６５２，９２７号）においては、
スーパータイルを複数のハーフトーンセルに分割し、こ
れらハーフトーンセル毎にドットパターンを生成する技
術が開示されている。
【００１３】これらの技術によれば、スーパータイルを
大きくすることによってスクリーン角を理想的な値に近
づけることができるとともに、ドットパターンは小さな
ハーフトーンセル毎に生成されるから、比較的高い線数
を得ることができる。
【００１４】ここで、スーパータイルの構成例を図１５
に示す。図示の例では、「１」個のスーパータイルは
「９」個のハーフトーンセルによって構成されている。
このスーパータイルを繰り返し適用することにより、図
４に示すように、所望の画像領域を隙間無くうめ尽くす
ことができる。なお、各ハーフトーンセルは同一の大き
さである必要はない。その一例として、画素数「２３
１」または「２３２」のハーフトーンセルから成るスー
パータイルを配置した例を図３に示す。
【００１５】また、図４の画像領域をスーパータイル毎
に区切ったものを図７（ａ）に示す。また、各スーパー
タイル内にその閾値マトリクスパターンのパターン番号
を付与しておく。従来の画像処理装置にあっては、所定
の形状・画素数を有するスーパータイルの閾値マトリク
スパターンは「１」種類だけであったから、パターン番
号は全て共通（Ｐ１）になる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】さて、図７（ａ）のス
クリーンパターンを用いて生成したドットパターンの例
を同図（ｂ）に示す。同図（ｂ）に示す例にあっては、
ハーフトーンセルの「３」倍の周期でドットパターンの
間隔が広くなっており、肉眼で画像を見ると縞模様のよ
うに見える。この理由は、ハーフトーンセル同士の面積
の相違が比較的大きくなること（図４に示す例において
は１／１４≒７．１％）、およびハーフトーンセル間の
重心間の距離の相違も大きくなることによる。
【００１７】このように、出力解像度とスクリーンの線
数との差が小さい場合、スーパータイルを単にハーフト
ーンセルに分割した技術にあっては、低周波の周期構造
が発生する。さらに、上述した技術においては、ハーフ
トーンセルが比較的小さくなるため、階調数も低くな
る。これらの問題は、ハーフトーンセルを大きくすれば
解消されるが、これによって線数が低くなることは避け
られない。
【００１８】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、高い線数を保持しつつ低周波の周期構造の
発生を防止する画像処理装置、画像処理システムおよび
画像処理用スクリーン生成方法を提供することを第１の
目的とする。さらに、高い階調特性を有する画像処理装
置、画像処理システムおよび画像処理用スクリーン生成
方法を提供することを第２の目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、一の見地においては、スクリーンを構成する
要素であり、互いに異なるドットの成長パターンを有す
る複数の閾値マトリクスパターンを記憶する記憶手段
と、前記閾値マトリクスパターンをランダムに選択する
パターン選択手段と、前記パターン選択手段によって選
択された閾値マトリクスパターンを配列して前記スクリ
ーンを生成するスクリーン生成手段と、入力された画像
データに対して、前記スクリーン生成手段によって生成
されたスクリーンを適用してハーフトーン画像データを
得る画像変換手段とを有することを特徴とする。
【００２０】また、本発明は、他の見地においては、ス
クリーンを構成する要素であり、互いに異なるドットの
成長パターンを有する複数の閾値マトリクスパターンを
記憶する記憶手段と、前記閾値マトリクスパターンを所
定の順序で選択するパターン選択手段と、前記パターン
選択手段によって選択された閾値マトリクスパターンを
配列して前記スクリーンを生成するスクリーン生成手段
と、入力された画像データに対して、前記スクリーン生
成手段によって生成されたスクリーンを適用してハーフ
トーン画像データを得る画像変換手段とを有することを
特徴とする。
【００２１】また、本発明は、他の見地においては、ス
クリーンを構成する要素であり、互いに異なるドットの
成長パターンを有する複数の閾値マトリクスパターンを
記憶手段に記憶する過程と、前記閾値マトリクスパター
ンをランダムに選択する過程と、選択された閾値マトリ
クスパターンを配列して前記スクリーンを生成する過程
と、入力された画像データに対して、スクリーンを適用
してハーフトーン画像データを得る過程とを有すること
を特徴とする。
【００２２】また、本発明は、他の見地においては、ス
クリーンを構成する要素であり、互いに異なるドットの
成長パターンを有する複数の閾値マトリクスパターンを
記憶手段に記憶する過程と、前記閾値マトリクスパター
ンを所定の順序で選択する過程と、選択された閾値マト
リクスパターンを配列して前記スクリーンを生成する過
程と、入力された画像データに対して、スクリーンを適
用してハーフトーン画像データを得る過程とを有するこ
とを特徴とする。
【００２３】また、本発明は、他の見地においては、ス
クリーンを構成する要素であり、互いに異なるドットの
成長パターンを有する複数の成長重み値マトリクスパタ
ーンを記憶する第１の記憶手段と、前記成長重み値マト
リクスパターンをランダムに選択するパターン選択手段
と、前記パターン選択手段によって選択された成長重み
値マトリクスパターンを配列して前記スクリーンを生成
するスクリーン生成手段と、入力された画像データに対
して前記スクリーン生成手段によって生成されたスクリ
ーンを適用し、前記成長重み値マトリクスパターン内の
各重み値によって量子化されたデータと、何れかの重み
値と前記画像データとの差に対応する中間値データとか
ら成るハーフトーン画像データを得る画像変換手段とを
有することを特徴とする。
【００２４】また、本発明は、他の見地においては、ス
クリーンを構成する要素であり、互いに異なるドットの
成長パターンを有する複数の成長重み値マトリクスパタ
ーンを記憶する第１の記憶手段と、前記成長重み値マト
リクスパターンを所定の順序で選択するパターン選択手
段と、前記パターン選択手段によって選択された成長重
み値マトリクスパターンを配列して前記スクリーンを生
成するスクリーン生成手段と、入力された画像データに
対して前記スクリーン生成手段によって生成されたスク
リーンを適用し、前記成長重み値マトリクスパターン内
の各重み値によって量子化されたデータと、何れかの重
み値と前記画像データとの差に対応する中間値データと
から成るハーフトーン画像データを得る画像変換手段と
を有することを特徴とする。
【００２５】また、本発明は、他の見地においては、複
数の閾値または成長重み値から成るスクリーン情報を記
憶するスクリーンパターン記憶手段と、スクリーンを構
成する要素である閾値マトリクスパターンまたは成長重
み値マトリクスパターンの形状情報に基づいて、前記閾
値マトリクスパターンまたは成長重み値マトリクスパタ
ーンを前記スクリーンパターン記憶手段に展開するため
の座標を演算する演算手段と、前記複数の閾値マトリク
スパターンまたは成長重み値マトリクスパターンのうち
一の閾値マトリクスパターンまたは成長重み値マトリク
スパターンを選択する選択手段と、前記演算手段によっ
て演算された演算結果に基づいて、前記選択手段によっ
て選択された閾値マトリクスパターンまたは成長重み値
マトリクスパターンを前記スクリーンパターン記憶手段
に書き込む書込み手段と、入力された画像データに対し
て、前記スクリーンパターン記憶手段に記憶されたスク
リーンを適用してハーフトーン画像データを得る画像変
換手段とを具備することを特徴とする。
【００２６】また、本発明は、他の見地においては、情
報端末および情報処理装置を含む画像処理システムであ
って、前記情報端末は、画像データおよび該画像データ
に基づく画像を形成するためのスクリーン属性情報を送
信する送信手段を具備し、前記情報処理装置は、前記情
報端末が送信した前記画像データおよび前記スクリーン
属性情報を受信する受信手段と、前記受信手段によって
受信されたスクリーン属性情報を一条件として、互いに
異なるドットの成長パターンを有する複数の閾値マトリ
クスパターンまたは成長重み値マトリクスパターンを生
成するマトリクスパターン生成手段と、前記マトリクス
パターン生成手段によって生成されたドットパターンを
ランダムに配列してスクリーンを生成するスクリーン生
成手段と、前記受信手段によって受信された画像データ
に対して、前記スクリーン生成手段によって生成された
スクリーンを適用して、ハーフトーン画像データを得る
画像変換手段とを具備することを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
１．第１実施形態 １．１．実施形態の構成 次に、本発明の第１実施形態の全体構成を図１３を参照
し説明する。図において１０はパーソナルコンピュータ
であり、画像データおよびコマンドデータ（スクリーン
属性情報）を出力する。ここで、コマンドデータは、ス
クリーン角、単位長あたりの線数等を規定するデータで
ある。２０はプリンタコントローラであり、その内部に
設けられた画像メモリ２５には黄、マゼンタ、シアンお
よび黒の各色のプレーンが設けられ、ここに上記画像デ
ータが記憶される。
【００２８】また、２１はＣＰＵであり、ＲＯＭ２３に
記憶されたプログラムに従ってコマンドデータを解釈
し、各種の制御信号を出力する。この制御信号には、閾
値マトリクスパターンの寸法やＬ，Ｐ，Ｓパラメータな
どが含まれる。このコマンドデータには、線数やスクリ
ーン角などの網点関数も含まれており、ＣＰＵ２１は下
式(１)および(２)を満たすように、パラメータＸ，Ｙ，
Ｚを算出する。
【００２９】
【数１】
【００３０】
【数２】
【００３１】ここで、パラメータＸ，Ｙを図１５に示
す。また、パラメータＺはスーパータイルをハーフトー
ンセルに分割する際の、スーパータイルの各辺の分割数
であり、図１５に示す例にあっては「３」である。次
に、２２はＲＡＭであり、ＣＰＵ２１の作業用に用いら
れる。２４は画像処理回路であり、上記制御信号と画像
データとに基づいて、出力画像データと波形制御信号と
を出力する。
【００３２】３０はプリンタであり、三角波と出力画像
データとを比較してレーザ変調信号を出力する波形制御
ＡＳＧ３１と、このレーザ変調信号に基づいて電子写真
方式で画像出力を行う画像記録部３２とから構成されて
いる。
【００３３】次に、画像処理回路２４の構成を図５を参
照し説明する。図において１００〜１０９は生成セル記
憶部であり、図１５に示したスーパータイルに対応する
閾値マトリクスパターンを記憶する。つまり、生成セル
記憶部１００〜１０９には、同一形状かつ同一画素数の
閾値マトリクスパターンが記憶される。
【００３４】但し、各生成セル記憶部１００〜１０９に
記憶された閾値マトリクスパターンは、相互に若干異な
っている。すなわち、仮に各閾値マトリクスパターンに
よってハーフトーンセル毎のドットパターンを生成する
と、その重心は相互に相違することになる。そこで、各
生成セル記憶部１００〜１０９に記憶されている閾値マ
トリクスパターンを、Ｐ１〜Ｐ１０のパターン番号によ
って区別することとする。
【００３５】１１０はビデオクロック発生器であり、所
定周期のビデオクロックＶCLK を出力する。１１１はＬ
カウンタであり、ビデオクロックＶCLK がＬパラメータ
相当数だけ出力される毎に、Ｌ画素周期信号を出力す
る。なお、本実施形態におけるＬ，Ｐ，Ｓパラメータ
は、図１５のスーパータイルに対応する各パラメータで
ある。その具体的な値はスーパータイルの形状に応じて
一意に決定される。
【００３６】次に、１１２は乱数発生器であり、上記Ｌ
画素周期信号が出力される毎に、「１」，「２」，・・・
・，「１０」の範囲の乱数を発生させる。この乱数は、
生成セル選択信号として出力される。１１３は生成セル
選択回路であり、生成セル選択信号に基づいて、生成セ
ル記憶部１００〜１０９のうち何れかを選択する。これ
により、対応する閾値マトリクスパターンＰ１〜Ｐ１０
が読み出され、メモリ制御回路１５０に記憶される。
【００３７】１１８はスクリーンパターン記憶回路であ
り、副走査方向方向に「Ｘ＋Ｙ」画素（Ｘ，Ｙは図１５
参照）、主走査方向に全画素（例えばＡ３用紙の短辺相
当数）の領域を有し、複数のスーパータイルに対応する
閾値マトリクスパターンを記憶する。１２０はラインシ
フタであり、ライン・シンク信号が出力される毎に、ス
クリーンパターン記憶回路１１８の内容を「１」ライン
づつ副走査方向に循環的にシフトさせる。
【００３８】１１５は記憶装置であり、上記ＣＰＵ２１
によって予めＳパラメータが書き込まれている。１１６
は水平方向アドレス算出回路であり、Ｌカウンタ１１１
からＬ画素周期信号が出力されると、記憶装置１１５に
記憶されたＳパラメータに基づいて、次に閾値マトリク
スパターンを書き込むべき複数のスーパータイルの主走
査方向の座標（複数）を算出する。
【００３９】１１４はライン・シンク発生器であり、副
走査方向の同期信号であるライン・シンク信号を出力す
る。１１７は垂直方向アドレス算出回路であり、ライン
・シンク信号に基づいて、次に閾値マトリクスパターン
を書き込むべき複数のスーパータイルの副走査方向の座
標を算出する。なお、この座標は上記複数のスーパータ
イルに対して共通の値である。
【００４０】このように、水平方向アドレス算出回路１
１６および垂直方向アドレス算出回路１１７の出力信号
により、複数のスーパータイルの座標が特定されること
になる。これにより、メモリ制御回路１５０は、先に生
成セル選択回路１１３を介して供給された閾値マトリク
スパターンを、これらスーパータイルに書き込むことに
なる。
【００４１】次に、１１９は画像データ比較回路であ
り、入力画像データと、この入力画像データに対応する
閾値（スクリーンパターン記憶回路１１８に記憶された
閾値のうち当該入力画像データの座標に対応するもの）
とが供給されると、両者を比較し、前者が大である場合
は「２５５」（最大値）、それ以外の場合は「０」（最
小値）を出力する。この値は出力画像データとしてプリ
ンタ３０に供給される。
【００４２】次に、プリンタ３０に設けられた波形制御
ＡＳＧ３１の構成を図１２を参照し説明する。図におい
て４０１はＤ／Ａ変換器であり、入力画像データ（画像
データ比較回路１１９の出力画像データ）をアナログ信
号に変換して出力する。４０２，４０３はパターン発生
部であり、「２００[dpi]」の周波数で相互に「１８０
°」位相の異なる三角波信号ＳA，ＳBを出力する。ま
た、パターン発生部４０４は「４００[dpi]」の周波数
を有する三角波信号ＳCを出力する。
【００４３】４０５，４０６および４０７は比較器であ
り、上記アナログ信号と三角波信号ＳA，ＳB，ＳCとを
比較し、アナログ信号が三角波信号ＳA，ＳB，ＳCのレ
ベル以上である場合に“１”信号、それ以外の場合に
“０”信号を出力する。４０９はデコーダであり、打点
制御パターン信号に基づいて、かつ、ビデオクロックＶ
CLK に同期して、これら比較器４０５，４０６および４
０７のうち何れかを選択する選択信号を出力する。
【００４４】ここで、打点制御パターン信号は、「０」
〜「２」の値をとる三値の信号であり、比較対象となる
三角波信号を特定するために用いられる。ここで「０」
は、「２００[dpi]の減少状態の三角波信号」、「１」
は「２００[dpi]の増加状態の三角波信号」、「２」は
「４００[dpi]の三角波信号ＳC」を指定する信号であ
る。打点制御パターン信号が「０」または「１」である
ときに三角波信号ＳA，ＳBのうち何れが比較対象である
かは、その時点におけるビデオクロックＶCLK の積算値
（奇数であるか偶数であるか）によって決定される。
【００４５】但し、本実施形態においては、画像処理回
路２４は特に打点制御パターン信号を出力していない。
かかる場合、波形制御ＡＳＧ３１にあっては、打点制御
パターン信号は「０」であると看做される。４０８はセ
レクタであり、この選択信号に基づいて、比較器４０
５，４０６および４０７の出力信号のうち何れかを選択
しレーザ変調信号として出力する。従って、本実施形態
では、比較器４０５，４０６の比較結果が交互に出力さ
れることになる。
【００４６】１．２．実施形態の動作 次に、本実施形態の動作を説明する。パーソナルコンピ
ュータ１０によって画像メモリ２５に画像データが書き
込まれると、ＣＰＵ２１は最初に黄色のプレーンに対応
して画像処理回路２４の状態を設定する。このプレーン
のスクリーン角が「０度」であれば、生成セル記憶部１
００〜１０９に記憶される閾値マトリクスパターンは、
当然に傾きの無い正方形状のパターンになる。
【００４７】例えば、黄色のスーパータイルを「１２１
（１１×１１）画素」で構成すると、図１５に示すスー
パータイルの面積（画素数１３０）と近似させることが
できる。この例では、Ｐパラメータは「１１」、Ｓパラ
メータは「０」になる。このように、黄色に係る設定が
完了すると、画像メモリ２５のＹプレーンの画像データ
が画像データ比較回路１１９に順次供給される。
【００４８】一方、スクリーンパターン記憶回路１１８
には、生成セル記憶部１００〜１０９に記憶された何れ
かの閾値マトリクスパターンがランダムに書き込まれる
から、画像データ比較回路１１９においては、各画素に
対応する閾値と画像データのレベルとが比較される。そ
して、この比較結果に基づいて、「０」または「２５
５」のうち何れかの値になる画像データが出力される。
【００４９】次に、この画像データは波形制御ＡＳＧ３
１において三角波信号ＳAと比較され、これによってレ
ーザ変調信号が出力される。本実施形態においては、画
像データは「０」または「２５５」であるから、各画素
毎に単純なオン／オフ制御を行うようなレーザ変調信号
が出力される。これにより、画像記録部３２にあって
は、用紙等に黄色プレーンの内容が出力されることにな
る。
【００５０】以下、シアン、黒、マゼンタ等についも同
様の過程を経て用紙等に画像が出力される。なお、生成
セル記憶部１００〜１０９に書き込まれる閾値マトリク
スパターンやＬ，Ｐ，Ｓパラメータは、各色のスクリー
ン角に応じて異なることは言うまでもない。
【００５１】１．３．実施形態の効果 以上詳述した処理により、各スーパータイルに割り当て
られた閾値マトリクスパターンを図８（ａ）に示す。ま
た、この閾値マトリクスパターンを用いて出力されるド
ットパターンの例を同図（ｂ）に示す。このドットパタ
ーンと図７（ｂ）とを比較すると、本実施形態において
は低周波の周期構造が解消されていることが解る。これ
は、本実施形態において各閾値マトリクスパターンをラ
ンダムに選択した結果である。
【００５２】２．第２実施形態 ２．１．実施形態の概要 上記第１実施形態においては、スクリーンパターン記憶
回路１１８に記憶された閾値と入力画像データとを比較
することによって出力画像データにおける各画素値が求
められた。しかし、出力画像データの画素値は「０」ま
たは「２５５」の何れかであったため、再現可能な階調
数が少なくなる。第２実施形態は、かかる点の改善を主
眼とするものである。
【００５３】その概要を図１０を参照し説明する。図に
おいて出力画像データのうち右下隅に隣接する部分の画
素値は「９６」になっている。従って、この画素値と三
角波信号ＳA，ＳBとを比較してレーザ変調信号を出力す
ると、画素値の応じたデューティ比のレーザ変調信号が
得られる。
【００５４】しかし、単にレーザ変調信号のデューティ
比を設定したのでは不具合が発生する。すなわち、図１
１（ａ）に示す画像データに対して、レーザ変調信号が
同図（ｂ）のように変調されると、ドットの形状が崩れ
る。すなわち、同図（ｃ）に示すような変調パターンが
得られるように、三角波信号ＳA，ＳBを選択する必要が
ある。
【００５５】ここで、ハーフトーンセルを構成する各画
素について、減少状態の三角波信号または増加状態の三
角波信号のうち何れを適用するかについては、これら各
画素毎に記憶しておくとよい。例えば、図１６（ａ）、
（ｄ）に示すようなハーフトーンセルの閾値マトリクス
パターンに対しては、同図（ｂ）、（ｅ）に示すような
波形制御パターンが記憶される。
【００５６】ここで、「０」は減少状態の三角波信号、
「１」は増加状態の三角波信号を意味し、これら画素に
割り当てられる三角波信号の波形を同図（ｃ）、（ｆ）
に示しておく。なお、波形制御パターンが「２」である
場合は三角波信号ＳCが選択される。但し、三角波信号
ＳCは地図等の精細な画像の出力のために設けたもので
あり、同図に示す例においては使用されていない。
【００５７】図示のパターンにおいては、低い閾値と高
い閾値とが主走査方向に隣接する場合、ドットのうち高
い閾値に対応して出力される部分は低い閾値に対応する
部分に連続するように、三角波信号が選択されることが
解る。これにより、ドット形状が崩れることを未然に防
止することができる。
【００５８】２．２．実施形態の構成 以下、上述した内容を実現する第２実施形態の構成を説
明する。本実施形態の全体構成は第１実施形態と同様
（図１３）であるが、画像処理回路２４に代えて図６に
示すような画像処理回路が設けられている。なお、図６
において図５の各部に対応する部分には同一の符号を付
し、その説明を省略する。
【００５９】図において２２１〜２３０は打点パターン
記憶部であり、生成セル記憶部２００〜２０９に記憶さ
れた各閾値マトリクスパターンに対応する打点パターン
（波形制御パターン）を記憶する。２３１は打点パター
ン選択回路であり、乱数発生器１１２が出力する生成セ
ル選択信号に基づいて、打点パターン記憶部２２１〜２
３０に記憶された何れかの打点パターンを選択する。
【００６０】次に、２１９はピクセル値算出回路であ
り、その詳細構成を図１４を参照し説明する。図におい
て３０１は比較器であり、入力画像信号（画素濃度）Ｖ
と、濃度閾値ＳLとを比較する。また、３０７は階調ス
テップ値レジスタであり、所定の階調ステップ値Ｄを記
憶する。
【００６１】この階調ステップ値Ｄは、入力画像信号Ｖ
の階調数をハーフトーンセル内の画素数で除算した値に
設定される（端数は四捨五入される）。上記例では、階
調数は「２５６」であったから、仮に図１６（ａ）のハ
ーフトーンセル（画素数「１６」）が用いられたとする
と、階調ステップ値Ｄは「１６」（２５６／１６）にな
る。
【００６２】次に、３０２は減算器であり、上記入力画
像信号Ｖ，濃度閾値ＳLおよび階調ステップ値Ｄに対し
て、下式(３)に基づいて値Ｎを算出し出力する。 Ｎ＝Ｖ−ＳL＋Ｄ ・・・・式(３)
【００６３】また、３０６は階調ゲインレジスタであ
り、階調ゲインＧを記憶する。なお、階調ゲインＧは対
象となるハーフトーンセル内の画素数（上記例では「１
６」）に等しくなるように設定される。３０３は乗算器
であり、階調ゲインＧと値Ｎとを乗算し、その乗算結果
を出力する。３０４はセレクタであり、値Ｎの符号ビッ
トを参照し、値Ｎが負値であれば値「０」を出力し、そ
れ以外の場合は上記乗算結果を出力する。また、３０５
はセレクタであり、比較器３０１における比較結果が
「Ｖ≧ＳL」である場合は値「２５５」を出力し、それ
以外の場合はセレクタ３０４の出力値を出力する。
【００６４】ここで、入力画像信号Ｖの値が「１８２」
であって、ラインシフタ１２０から図１６(ａ)の各値が
出力された場合を想定して、具体例を説明する。まず、
入力画像信号Ｖが「１８２」であれば、「１６」，「３
２」，・・・・，「１７６」の濃度閾値ＳLに対して「Ｖ≧
ＳL」が成立する。従って、かかる濃度閾値ＳLに対して
画像濃度信号ＯＤは「２５５」（最高濃度）になる。ま
た、濃度閾値ＳLが「１９２」，「２０８」，・・・・，
「２５５」である場合は、「Ｖ＜ＳL」の関係が成立す
るから、セレクタ３０４の出力信号が出力画像データに
なる。
【００６５】ここで、濃度閾値ＳLが「２０８」，・・・
・，「２５５」であれば、式(３)により値Ｎは負値にな
る。従って、セレクタ３０４，３０５を介して、値
「０」（最低濃度）の出力画像データが出力される。こ
のように、濃度閾値ＳLが「１９２」以外の値であれ
ば、出力画像データは「２５５」（最高濃度）または値
「０」（最低濃度）になり、第１実施形態と同様の結果
が出力される。しかし、本実施形態にあっては、濃度閾
値ＳLが「１９２」である場合の出力画像データは、こ
れらのものとは異なっている。
【００６６】まず、濃度閾値ＳLが「１９２」であれ
ば、式(３)により値Ｎは「６」（＝１８２−１９２＋１
６）になり、乗算器３０３の乗算結果は「９６」（＝６
×１６）になる。この乗算結果は、セレクタ３０４，３
０５を介して、出力画像データとして出力される。すな
わち、濃度閾値ＳLが「１９２」であるサブピクセルに
対して、出力画像データは中間濃度に設定される。
【００６７】上述したように、この出力画像データは三
角波信号ＳA，ＳBと比較されるから、その結果に基づい
た長さのレーザ変調信号が出力される。従って、出力画
像データが中間濃度である場合は、これに応じて、対応
する画素のオン状態の部分の面積が決定されることにな
る。
【００６８】図６に戻り、２５０はメモリ制御回路、２
３２は打点パターン記憶回路、２３３はラインシフタで
あり、それぞれメモリ制御回路１５０、スクリーンパタ
ーン記憶回路１１８およびラインシフタ１２０と同様に
構成されている。但し、スクリーンパターン記憶回路１
１８には各画素に対応する閾値が記憶されるのに対し
て、打点パターン記憶回路２３２には各画素に対応する
打点パターン（「０」〜「２」）が記憶される。
【００６９】２．３．実施形態の動作 画像メモリ２５に画像データが書き込まれると、ＣＰＵ
２１は各色のプレーンに対応して画像処理回路（図６）
の状態を設定し、各設定状態においてビデオクロックＶ
CLK に同期して、ピクセル値算出回路２１９から出力画
像データが出力される。
【００７０】上述したように、本実施形態における出力
画像データは、「０」および「２５５」のみならず、そ
の中間濃度のデータも含まれる。さらに、この出力画像
データに同期して、ラインシフタ２３３を介して打点パ
ターンすなわち波形制御信号が出力される。従って、波
形制御ＡＳＧ３１においては、主走査方向の像が連続す
るように、レーザ変調信号が出力される。
【００７１】２．４．実施形態の効果 以上説明したように本実施形態によれば、第１実施形態
の効果に加えて以下のような顕著な効果を奏する。 まず、本実施形態によれば、「入力画像信号Ｖ＜濃度
閾値ＳL」の条件を満たし、かつ、「値Ｎ（Ｎ＝Ｖ−ＳL
＋Ｄ）は負値ではない」という条件を満たす画素に対し
て、該値Ｎに応じた中間濃度が設定される。これによ
り、高い線数を維持しつつ、十分な再現階調数を得るこ
とができる。このように、本実施形態においては、濃度
閾値ＳLは閾値として用いられるのみならず、中間濃度
を求めるために用いられている。特許請求の範囲におけ
る「閾値」とは主として前者の用途に供された場合に対
応し、「成長重み値」なる語句は主として後者の用途に
供された場合に対応している。
【００７２】さらに、本実施形態によれば、中間濃度
の第１の画素に隣接し該第１の画素よりも濃度閾値の低
い第２の画素が存在する場合は、この第１，第２の画素
のオン状態の部分が連続するように、三角波信号が選択
される。これにより、スクリーン形状の崩れを防止で
き、高品質な出力画像を安定して得ることができる。
【００７３】３．第３実施形態 第１および第２実施形態においては各種の回路を用いて
スクリーンパターン記憶回路１１８を制御したが、これ
ら実施形態に示した以外の回路によってもスクリーンパ
ターン記憶回路１１８を制御することが可能である。第
１および第２実施形態に対して他の回路を適用した例を
各々第３および第４実施形態として説明する。
【００７４】第３実施形態の構成は第１実施形態と同様
（図１３）であるが、画像処理回路２４に代えて図２０
に示すような画像処理回路が設けられている。なお、図
２０において図５の各部に対応する部分には同一の符号
を付し、その説明を省略する。
【００７５】図において１５１はＰパラメータ・レジス
タであり、Ｐパラメータを記憶する。１５２はＰカウン
タであり、ライン・シンク信号が「Ｐ」回発生する毎に
Ｐライン周期信号を出力する。１５３は初期アドレス・
レジスタであり、スーパータイルの主走査方向の座標の
初期値（詳細は後述する）を記憶する。１５４はメモリ
制御回路であり、第１実施形態のメモリ制御回路１５０
と同様に、生成セル選択回路１１３で選択された何れか
の閾値マトリクスパターンＰ１〜Ｐ１０を記憶するとと
もに、これをスクリーンパターン記憶回路１１８に書き
込む。
【００７６】１５５は水平方向アドレス算出回路であ
り、Ｐカウンタ１５２から出力されたＰライン周期信号
と、記憶装置１１５に記憶されたＳパラメータと、Ｌカ
ウンタ１１１から出力されたＬ画素周期信号と、初期ア
ドレス・レジスタ１５３に記憶された初期値とに基づい
て、スクリーンパターン記憶回路１１８の主走査方向の
座標を算出する。１５６はラインシフタであり、ライン
・シンク信号が出力される毎に、スクリーンパターン記
憶回路１１８の内容を「１」ラインづつ副走査方向に循
環的にシフトさせる。
【００７７】かかる構成においてＬカウンタ１１１にビ
デオクロックＶCLK が入力されると、その「Ｌ」周期毎
にＬカウンタ１１１からＬ画素周期信号が出力され、第
１実施形態と同様に、生成セル記憶部１００〜１０９に
記憶された何れかの閾値マトリクスパターンが生成セル
選択回路１１３を介してメモリ制御回路１５４に書き込
まれる。この閾値マトリクスパターンの代表アドレス
（該パターン中、最上段に位置する所定の画素）を格納
すべき主走査方向のアドレスは、「１」ライン毎に水平
方向アドレス算出回路１５５によって算出され、メモリ
制御回路１５４に供給される。
【００７８】このようにして、選択された閾値マトリク
スパターンがスクリーンパターン記憶回路１１８に書き
込まれる。ここで、Ｌ，Ｐ，Ｓパラメータが各々「１
７」，「１」，「４」であり、初期アドレス・レジスタ
１５３に格納されている初期アドレスが「３」であった
とすると、選択された閾値マトリクスパターンが書き込
まれる領域は、図２５（ａ）でハッチングを付した部分
になる。
【００７９】ここで、初期アドレスは、は、図上で最も
左側に書き込まれる閾値マトリクスパターンの代表アド
レス（○印を付した画素のアドレス）を示す。代表アド
レスが求まると、閾値マトリクスパターンの形状に基づ
いて、他の画素のアドレスは一意に求まる。また、他の
閾値マトリクスパターンの各部の主走査方向のアドレス
は、最も左側に位置するもののアドレスに対してＬパラ
メータの整数倍を加算した結果に等しい。
【００８０】閾値マトリクスパターンがスクリーンパタ
ーン記憶回路１１８に書き込まれると、ラインシフタ１
５６によって最上段の内容が読出され、画像データ比較
回路１１９に供給される。これにより、第１実施形態と
同様に、ビデオクロックＶCLK 毎に入力画像信号Ｖと濃
度閾値ＳLとが比較されることになる。
【００８１】かかる処理と平行して、ラインシフタ１５
６はスクリーンパターン記憶回路１１８の内容を副走査
方向に「１」ラインシフトさせる。次に、前述の場合と
同様に、最上段の内容と画像データとの比較を行う。こ
のような一連の動作がＰ回（図示の例では１回）実行さ
れる。Ｐ回シフトした後の状態を図２５（ｂ）に示す。
次に、初期アドレスからＳパラメータが減算され、その
結果が新たな初期アドレスとして初期アドレス・レジス
タ１５３に格納される。但し、減算結果が負値になる場
合は、該減算結果にＬパラメータを加算した値が新たな
初期アドレスになる。
【００８２】図２５（ａ）の例にあっては初期アドレス
は「３」であったから、「３−４＋１７＝１６」が新た
な初期アドレスとして初期アドレス・レジスタ１５３に
書き込まれることになる。この結果、次にスクリーンパ
ターン記憶回路１１８に書き込まれてゆく閾値マトリク
スパターンの代表アドレスは「１６」，「３３」，「５
０」，……になり、同図（ｂ）のハッチングを付した部
分に新たな閾値マトリクスパターンが書き込まれてゆく
ことになる。
【００８３】次に、ラインシフタ１５６によって同図
（ｂ）の最上段の内容が読出され、画像データ比較回路
１１９に供給される。また、かかる処理と平行して、ラ
インシフタ１５６によってスクリーンパターン記憶回路
１１８の内容が副走査方向にさらに「１」ラインシフト
される。次に、前述の場合と同様に、最上段の内容が画
像データ比較回路１１９に供給される。この一連の動作
がＰ回（図示の例では１回）実行される。Ｐ回実行した
後の状態を図２５（ｃ）に示す。次に、現在の初期アド
レス「１６」からＳパラメータ「４」が減算され、その
結果「１２」が新たな初期アドレスとして初期アドレス
・レジスタ１５３に格納される。この結果、同図（ｃ）
のハッチングを付した部分に新たな閾値マトリクスパタ
ーンが書き込まれてゆくことになる。
【００８４】４．第４実施形態 次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態の
構成は第２実施形態と同様であるが、図６に示した画像
処理回路に代えて図２１に示す回路が用いられている。
図において第２実施形態の水平方向アドレス算出回路１
１６に代えて水平方向アドレス算出回路１５５と初期ア
ドレス・レジスタ１５３とが設けられており、垂直方向
アドレス算出回路１１７に代えてＰパラメータ・レジス
タ１５１とＰカウンタ１５２とが設けられ、ラインシフ
タ１２０に代えてラインシフタ１５６が設けられてい
る。従って、本実施形態の全般的な動作は第２実施形態
と同様であり、スクリーンパターン記憶回路１１８に対
する制御動作は第３実施形態と同様になる。
【００８５】５．変形例 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、
例えば以下のように種々の変形が可能である。
【００８６】・上記各実施形態においては、打点制御パ
ターン信号に対応して、２００[dpi]あるいは４００[dp
i]の三角波信号ＳA，ＳB，ＳCが選択された。しかし、
三角波信号ＳA，ＳB，ＳCの線数は上述したものに限ら
れず、例えば３００[dpi]および６００[dpi]等、任意の
ものを用いることができる。
【００８７】・また、上記各実施形態においては、入力
画像データ（画像データ比較回路１１９の出力画像デー
タ）がＤ／Ａ変換器４０１を介してアナログ信号に変換
され、これと三角波信号ＳA，ＳB，ＳCとが比較器４０
５，４０６および４０７において比較され、レーザ変調
信号が得られた。このようにしてレーザ変調信号を得る
手法を総称して「アナログスクリーン」という。
【００８８】上記各実施形態にあっては、何れもアナロ
グスクリーンを適用した波形制御ＡＳＧ３１が用いられ
たが、これに代えていわゆる「デジタルスクリーン」を
適用した回路を用いることができる。その詳細を図２２
を参照し説明する。図において４２０はパルス幅変調回
路であり、入力画像データ（デジタル値）および打点制
御パターン信号に基づいて、成長開始点および出力幅を
判定する。
【００８９】ここで、出力幅とは、ビデオクロックＶCL
K を「２５５」逓倍したクロックの周期の数であり、入
力画像データが「２５５」階調で表現されている場合に
は、入力画像データの値がそのまま出力幅になる。ま
た、成長開始点は、打点制御パターン信号が「０」であ
る場合には「２５５−出力幅」になり、打点制御パター
ン信号が「１」である場合には「０」になる値である。
【００９０】パルス幅変調回路４２０は、成長開始点に
立上り、出力幅に相当する期間だけ“１”レベルになる
パルス幅変調信号を出力する。ここで、図２３（ａ）に
示す画像データが入力されたことを想定し、同図（ｂ）
および（ｃ）に示す打点制御パターン信号が入力された
場合のパルス幅変調信号を同図（ｄ）および（ｅ）に示
す。
【００９１】これらパルス幅変調信号は、上記各実施形
態においてセレクタ４０８より出力されるレーザ変調信
号と同様の波形であり、これがレーザ・ダイオード・ド
ライバ４２１に供給されることによって、濃度変調信号
が生成されレーザ光が変調されることになる。なお、図
２２に示す例にあっては、ビデオクロックＶCLK を「２
５５」逓倍したクロックを用いたが、ビデオクロックＶ
CLK の逓倍数は閾値マトリクスパターンのサイズ（画素
数）相当でよい。
【００９２】・また、波形制御ＡＳＧ３１を用いず、図
２４に示すように、入力画像データをそのままレーザ・
ダイオード・ドライバ４２１に供給してもよい。すなわ
ち、入力画像データそのものがレーザ出力パワーの制御
信号となる。この場合も、レーザ出力パワーの段階数は
閾値マトリクスパターンのサイズ（画素数）相当でよ
い。また、レーザ出力パワーと出力画像濃度との線形性
を補償するために、レーザ・ダイオード・ドライバ４２
１の前段にルックアップテーブルを設けてもよい。
【００９３】・上記各実施形態においては、スクリーン
パターン記憶回路１１８に書き込まれる閾値マトリクス
パターンは生成セル記憶部１００〜１０９内の１０種類
の閾値マトリクスパターンの中から選択されたが、選択
の候補になる閾値マトリクスパターンの数は「１０」に
限定されないことは勿論である。第２実施形態も同様で
ある。
【００９４】・また、上記実施形態においては、乱数発
生器１１２によって発生される乱数によって、複数の閾
値マトリクスパターンの中から適用するものを選択した
が、乱数の発生方法は乱数発生器１１２によるものに限
られない。例えば、乱数テーブルを設け、随時この乱数
テーブルを参照することによって、適用する閾値マトリ
クスパターンを選択するようにしてもよい。
【００９５】さらに、閾値マトリクスパターンは必ずし
もランダムに選択する必要はなく、所定の順序で選択し
てもよい。例えば、閾値マトリクスパターンを循環的に
選択し、または、選択のための順番を示す参照テーブル
を設け、随時この参照テーブルの内容に基づいて、適用
するものを選択してもよい。かかる場合は、出力画像上
に低周波の周期構造が若干生じる可能性もあるが、少な
くとも従来技術のものと比較すると、画質は顕著に改善
される。
【００９６】・また、上記実施形態においては、スーパ
ータイルは略正方形状に形成されたが、スーパータイル
は長方形等であってもよい。要するに、複数のスーパー
タイルを隙間なく配置できるのであれば、種々の形状の
ものを適用することができる。
【００９７】・また、上記実施形態においては、生成セ
ル記憶部１００〜１０９に記憶された閾値マトリクスパ
ターンがスクリーンパターン記憶回路１１８に直接書き
込まれた。しかし、スクリーンパターン記憶回路１１８
には「各画素に対応してＰ１〜Ｐ１０のうちどの閾値マ
トリクスパターンを適用するか」という情報のみを記憶
し、実際の閾値は生成セル記憶部１００〜１０９から直
接読み出すように構成してもよい。
【００９８】・また、上記実施形態においては、生成セ
ル選択信号に基づいて、スーパータイルを単位として閾
値マトリクスパターンを選択したが、かかる選択はハー
フトーンセルを単位として行ってもよい。なお、特許請
求の範囲では、このハーフトーンセルを単位とする閾値
のパターンを「単位閾値パターン」と称している。さら
に、閾値マトリクスパターンを構成するハーフトーンセ
ルの数も任意であって、例えば図１７〜１９に示すよう
に１個のスーパータイルを４個のハーフトーンセルで構
成してもよい。
【００９９】・図３に示すように、各スーパータイルの
形状または大きさが異なる場合は、各スーパータイルの
種類毎に生成セル記憶部１００〜１０９と生成セル選択
回路１１３を設けるとよい。また、生成セル記憶部１０
０〜１０９に各種類のスーパータイルを包含する大きさ
の閾値マトリクスパターンを記憶させておき、適用され
るスーパータイルの種類に応じて、必要な部分のみを抽
出してスクリーンパターン記憶回路１１８に記憶させて
もよい。
【０１００】また、上記各実施形態においては、パーソ
ナルコンピュータ１０から供給されたコマンドデータに
基づいて閾値マトリクスパターンが生成され、これを用
いて該パーソナルコンピュータ１０から供給された画像
データを処理した。しかし、本発明はこのようなコンピ
ュータシステムに限定されるものではなく、例えば複写
機等にも適用することができる。複写機に適用する場合
は、予め定めた閾値マトリクスパターンを用意してお
き、これを用いてスキャナ等から読み込まれた画像デー
タを処理するとよい。
【０１０１】また、上記各実施形態においては、Ｋ，
Ｙ，Ｍ，Ｃの各プレーン毎（各スクリーン角毎）にラン
ダムに閾値マトリクスパターンを選択したが、図２６に
示すように各スクリーン角の閾値マトリクスパターンを
対応付け、何れか一のプレーン（例えば「０度」）につ
いてのみ閾値マトリクスパターンをランダムに選択し、
他のプレーンの閾値マトリクスパターンはこの「０度」
の閾値マトリクスパターンに対応するものを選択するよ
うにしてもよい。
【０１０２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、各スーパータイルまたはハーフトーンセルに割り当
てられる閾値をランダムにまたは所定の順序で選択する
から、低周波の周期構造を有効に防止することができ
る。また、請求項１３等の構成によれば、中間値データ
によってハーフトーン画像データを得ることができるか
ら、高い線数を維持しつつ充分な階調特性を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 特公昭５２−４９３６１に係る従来の画像処
理装置の動作説明図である。
【図２】 特開昭５４−１８３０２に係る従来の画像処
理装置の動作説明図である。
【図３】 従来技術の動作説明図である。
【図４】 従来技術の動作説明図である。
【図５】 本発明の第１実施形態における画像処理回路
のブロック図である。
【図６】 本発明の第２実施形態における画像処理回路
のブロック図である。
【図７】 従来技術の動作説明図である。
【図８】 第１実施形態の動作説明図である。
【図９】 従来技術および第１実施形態におけるハーフ
トーンセルスクリーンの生成過程における動作説明図で
ある。
【図１０】 第２実施形態におけるハーフトーンセルス
クリーンの生成過程における動作説明図である。
【図１１】 第２実施形態におけるハーフトーンセルス
クリーンの生成過程における動作説明図である。
【図１２】 第１および第２実施形態における波形制御
ＡＳＧ３１のブロック図である。
【図１３】 第１実施形態の全体構成を示すブロック図
である。
【図１４】 第２実施形態におけるピクセル値算出回路
２１９のブロック図である。
【図１５】 第１実施形態の動作説明図である。
【図１６】 第２実施形態のハーフトーンセルにおける
閾値マトリクスパターンと波形制御パターンとの関係を
示す図である。
【図１７】 第２実施形態の変形例の動作説明図であ
る。
【図１８】 第２実施形態の変形例の動作説明図であ
る。
【図１９】 第２実施形態の変形例の動作説明図であ
る。
【図２０】 本発明の第３実施形態における画像処理回
路のブロック図である。
【図２１】 本発明の第４実施形態における画像処理回
路のブロック図である。
【図２２】 波形制御ＡＳＧの変形例の回路図である。
【図２３】 図２２の回路の動作説明図である。
【図２４】 波形制御ＡＳＧの他の変形例の回路図であ
る。
【図２５】 第３および第４実施形態の動作説明図であ
る。
【図２６】 本発明の他の変形例の動作説明図である。
【符号の説明】
１０ パーソナルコンピュータ ２０ プリンタコントローラ ２１ ＣＰＵ ２２ ＲＡＭ ２３ ＲＯＭ ２４ 画像処理回路（アナログスクリーン生成手段） ２５ 画像メモリ ３１ 波形制御ＡＳＧ ３２ 画像記録部 １００〜１０９ 生成セル記憶部（記憶手段、第１の記
憶手段） １１０ ビデオクロック発生器 １１１ Ｌカウンタ １１２ 乱数発生器 １１３ 生成セル選択回路（パターン選択手段） １１４ ライン・シンク発生器 １１５ 記憶装置 １１６ 水平方向アドレス算出回路（スクリーン生成手
段） １１７ 垂直方向アドレス算出回路（スクリーン生成手
段） １１８ スクリーンパターン記憶回路（スクリーン生成
手段） １１９ 画像データ比較回路（画像変換手段） １２０ ラインシフタ １５０ メモリ制御回路（スクリーン生成手段） ２１９ ピクセル値算出回路（画像変換手段） ２２１〜２３０ 打点パターン記憶部（第２の記憶手
段） ２３１ 打点パターン選択回路（スクリーン特性設定手
段） ２３２ 打点パターン記憶回路（スクリーン特性設定手
段） ２３３ ラインシフタ（スクリーン特性設定手段） ２５０ メモリ制御回路 ３０１ 比較器 ３０２ 減算器 ３０３ 乗算器 ３０４,３０５ セレクタ ３０６ 階調ゲインレジスタ ３０７ 階調ステップ値レジスタ ４０１ Ｄ／Ａ変換器 ４０２，４０３ パターン発生部 ４０５，４０６，４０７ 比較器 ４０８ セレクタ ４０９ デコーダ

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スクリーンを構成する要素であり、互い
    に異なるドットの成長パターンを有する複数の閾値マト
    リクスパターンを記憶する記憶手段と、 前記閾値マトリクスパターンをランダムに選択するパタ
    ーン選択手段と、 前記パターン選択手段によって選択された閾値マトリク
    スパターンを配列して前記スクリーンを生成するスクリ
    ーン生成手段と、 入力された画像データに対して、前記スクリーン生成手
    段によって生成されたスクリーンを適用してハーフトー
    ン画像データを得る画像変換手段とを有することを特徴
    とする画像処理装置。
  2. 【請求項２】 スクリーンを構成する要素であり、互い
    に異なるドットの成長パターンを有する複数の閾値マト
    リクスパターンを記憶する記憶手段と、 前記閾値マトリクスパターンを所定の順序で選択するパ
    ターン選択手段と、 前記パターン選択手段によって選択された閾値マトリク
    スパターンを配列して前記スクリーンを生成するスクリ
    ーン生成手段と、 入力された画像データに対して、前記スクリーン生成手
    段によって生成されたスクリーンを適用してハーフトー
    ン画像データを得る画像変換手段とを有することを特徴
    とする画像処理装置。
  3. 【請求項３】 前記複数の閾値マトリクスパターンの各
    々は、複数の単位閾値パターンによって構成されている
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装
    置。
  4. 【請求項４】 前記複数の閾値マトリクスパターンの各
    々は、互いに異なるドットの成長パターンを有する複数
    の単位閾値パターンを含むことを特徴とする請求項３に
    記載の画像処理装置。
  5. 【請求項５】 前記記憶手段は、複数のスクリーン角に
    対応して、互いに異なるドットの成長パターンを有する
    複数の閾値マトリクスパターンを記憶するものであっ
    て、 前記パターン選択手段は、前記各スクリーン角毎にラン
    ダムに閾値マトリクスパターンを選択するものであり、 前記スクリーン生成手段は、前記パターン選択手段によ
    って選択された閾値マトリクスパターンを前記スクリー
    ン角毎に配列して、前記複数のスクリーン角に対応する
    スクリーンを生成することを特徴とする請求項１記載の
    画像処理装置。
  6. 【請求項６】 前記記憶手段は、複数のスクリーン角に
    対応して、互いに異なるドットの成長パターンを有する
    複数の閾値マトリクスパターンを記憶するものであっ
    て、 前記パターン選択手段は、一のスクリーン角については
    第１の閾値マトリクスパターンをランダムに選択するも
    のであり、他のスクリーン角については前記第１の閾値
    マトリクスパターンに対応付けられたスクリーンパター
    ンを選択するものであり、 前記スクリーン生成手段は、前記パターン選択手段によ
    って選択された閾値マトリクスパターンを前記スクリー
    ン角毎に配列して、前記複数のスクリーン角に対応する
    スクリーンを生成することを特徴とする請求項１記載の
    画像処理装置。
  7. 【請求項７】 前記記憶手段は、複数のスクリーン角に
    対応して、互いに異なるドットの成長パターンを有する
    複数の閾値マトリクスパターンを記憶するものであっ
    て、 前記パターン選択手段は、前記各スクリーン角毎に所定
    の順序で閾値マトリクスパターンを選択するものであ
    り、 前記スクリーン生成手段は、前記パターン選択手段によ
    って選択された閾値マトリクスパターンを前記スクリー
    ン角毎に配列して、前記複数のスクリーン角に対応する
    スクリーンを生成することを特徴とする請求項２記載の
    画像処理装置。
  8. 【請求項８】 スクリーンを構成する要素であり、互い
    に異なるドットの成長パターンを有する複数の閾値マト
    リクスパターンを記憶手段に記憶する過程と、 前記閾値マトリクスパターンをランダムに選択する過程
    と、 選択された閾値マトリクスパターンを配列して前記スク
    リーンを生成する過程と、 入力された画像データに対して、スクリーンを適用して
    ハーフトーン画像データを得る過程とを有することを特
    徴とする画像処理用スクリーン生成方法。
  9. 【請求項９】 スクリーンを構成する要素であり、互い
    に異なるドットの成長パターンを有する複数の閾値マト
    リクスパターンを記憶手段に記憶する過程と、 前記閾値マトリクスパターンを所定の順序で選択する過
    程と、 選択された閾値マトリクスパターンを配列して前記スク
    リーンを生成する過程と、 入力された画像データに対して、スクリーンを適用して
    ハーフトーン画像データを得る過程とを有することを特
    徴とする画像処理用スクリーン生成方法。
  10. 【請求項１０】 少なくとも２つ以上の単位閾値パター
    ンによって前記閾値マトリクスパターンが生成されるこ
    とを特徴とする請求項８または９に記載の画像処理用ス
    クリーン生成方法。
  11. 【請求項１１】 前記閾値マトリクスパターンは、互い
    に異なるドットの成長パターンを有する複数の単位閾値
    パターンを含むことを特徴とする請求項１０に記載の画
    像処理用スクリーン生成方法。
  12. 【請求項１２】 前記閾値マトリクスパターンを記憶手
    段に記憶する過程と、前記閾値マトリクスパターンを選
    択する過程と、前記スクリーンを生成する過程と、前記
    ハーフトーン画像データを得る過程とを複数のスクリー
    ン角に対応して行い、これによって前記複数のスクリー
    ン角に対応する複数のハーフトーン画像データを得るこ
    とを特徴とする請求項１０または１１記載の画像処理用
    スクリーン生成方法。
  13. 【請求項１３】 スクリーンを構成する要素であり、互
    いに異なるドットの成長パターンを有する複数の成長重
    み値マトリクスパターンを記憶する第１の記憶手段と、 前記成長重み値マトリクスパターンをランダムに選択す
    るパターン選択手段と、 前記パターン選択手段によって選択された成長重み値マ
    トリクスパターンを配列して前記スクリーンを生成する
    スクリーン生成手段と、 入力された画像データに対して前記スクリーン生成手段
    によって生成されたスクリーンを適用し、前記成長重み
    値マトリクスパターン内の各重み値によって量子化され
    たデータと、何れかの重み値と前記画像データとの差に
    対応する中間値データとから成るハーフトーン画像デー
    タを得る画像変換手段とを有することを特徴とする画像
    処理装置。
  14. 【請求項１４】 スクリーンを構成する要素であり、互
    いに異なるドットの成長パターンを有する複数の成長重
    み値マトリクスパターンを記憶する第１の記憶手段と、 前記成長重み値マトリクスパターンを所定の順序で選択
    するパターン選択手段と、 前記パターン選択手段によって選択された成長重み値マ
    トリクスパターンを配列して前記スクリーンを生成する
    スクリーン生成手段と、 入力された画像データに対して前記スクリーン生成手段
    によって生成されたスクリーンを適用し、前記成長重み
    値マトリクスパターン内の各重み値によって量子化され
    たデータと、何れかの重み値と前記画像データとの差に
    対応する中間値データとから成るハーフトーン画像デー
    タを得る画像変換手段とを有することを特徴とする画像
    処理装置。
  15. 【請求項１５】 前記画像変換手段は、前記入力された
    画像データと前記ハーフトーン画像データとが濃度的に
    等価になるように前記中間値データを求めることを特徴
    とする請求項１３または１４に記載の画像処理装置。
  16. 【請求項１６】 前記画像変換手段によって変換された
    ハーフトーン画像データに基づいて、描画パルスデータ
    を生成するためのアナログスクリーンを生成するアナロ
    グスクリーン生成手段と、 前記中間値データに適用されるアナログスクリーンの位
    相または周波数を設定するスクリーン特性設定手段とを
    有することを特徴とする請求項１３または１４に記載の
    画像処理装置。
  17. 【請求項１７】 前記画像変換手段によって変換された
    ハーフトーン画像データをパルス幅変調して、パルス信
    号に変換するデジタルスクリーン手段と、 前記デジタルスクリーン手段によって前記中間値データ
    を変調するときの、パルス幅の位置を設定するスクリー
    ン特性設定手段とを具備することを特徴とする請求項１
    ３または１４に記載の画像処理装置。
  18. 【請求項１８】 前記画像変換手段によって変換された
    ハーフトーン画像データに基づいて、濃度変調信号を生
    成するレーザ・ダイオード・ドライバを有することを特
    徴とする請求項１３または１４に記載の画像処理装置。
  19. 【請求項１９】 前記成長重み値マトリクスパターンに
    対応付けられた前記スクリーン特性設定手段によって前
    記位相または前記周波数を設定するためのスクリーン特
    性パターンを記憶する第２の記憶手段をさらに具備し、 前記スクリーン特性設定手段は、この第２の記憶手段に
    記憶された前記スクリーン特性パターンを参照すること
    によって、前記中間値データに適用されるアナログスク
    リーンの位相または周波数を設定することを特徴とする
    請求項１６に記載の画像処理装置。
  20. 【請求項２０】 前記成長重み値マトリクスパターンに
    対応付けられた前記スクリーン特性設定手段によって前
    記位相または前記周波数を設定するためのスクリーン特
    性パターンを記憶する第２の記憶手段をさらに具備し、 前記スクリーン特性設定手段は、この第２の記憶手段に
    記憶された前記スクリーン特性パターンを参照すること
    によって、前記中間値データからパルス幅変調信号を生
    成することを特徴とする請求項１６に記載の画像処理装
    置。
  21. 【請求項２１】 前記成長重み値マトリクスパターン
    は、複数の単位成長重み値パターンによって構成されて
    いることを特徴とする請求項１３または１４に記載の画
    像処理装置。
  22. 【請求項２２】 前記成長重み値マトリクスパターン
    は、複数の互いに異なるドットの成長パターンを有する
    複数の単位閾値パターンを含むことを特徴とする請求項
    ２１に記載の画像処理装置。
  23. 【請求項２３】 前記第１の記憶手段は、複数のスクリ
    ーン角に対応して、互いに異なるドットの成長パターン
    を有する複数の成長重み値マトリクスパターンを記憶す
    るものであって、 前記パターン選択手段は、前記各スクリーン角毎にラン
    ダムに成長重み値マトリクスパターンを選択するもので
    あり、 前記スクリーン生成手段は、前記パターン選択手段によ
    って選択された成長重み値マトリクスパターンを前記ス
    クリーン角毎に配列して、前記複数のスクリーン角に対
    応するスクリーンを生成することを特徴とする請求項１
    ３記載の画像処理装置。
  24. 【請求項２４】 前記第１の記憶手段は、複数のスクリ
    ーン角に対応して、互いに異なるドットの成長パターン
    を有する複数の成長重み値マトリクスパターンを記憶す
    るものであって、 前記パターン選択手段は、前記各スクリーン角毎に所定
    の順序で成長重み値マトリクスパターンを選択するもの
    であり、 前記スクリーン生成手段は、前記パターン選択手段によ
    って選択された成長重み値マトリクスパターンを前記ス
    クリーン角毎に配列して、前記複数のスクリーン角に対
    応するスクリーンを生成することを特徴とする請求項１
    ４記載の画像処理装置。
  25. 【請求項２５】 複数の閾値または成長重み値から成る
    スクリーン情報を記憶するスクリーンパターン記憶手段
    と、 スクリーンを構成する要素である閾値マトリクスパター
    ンまたは成長重み値マトリクスパターンの形状情報に基
    づいて、前記閾値マトリクスパターンまたは成長重み値
    マトリクスパターンを前記スクリーンパターン記憶手段
    に展開するための座標を演算する演算手段と、 前記複数の閾値マトリクスパターンまたは成長重み値マ
    トリクスパターンのうち一の閾値マトリクスパターンま
    たは成長重み値マトリクスパターンを選択する選択手段
    と、 前記演算手段によって演算された演算結果に基づいて、
    前記選択手段によって選択された閾値マトリクスパター
    ンまたは成長重み値マトリクスパターンを前記スクリー
    ンパターン記憶手段に書き込む書込み手段と、 入力された画像データに対して、前記スクリーンパター
    ン記憶手段に記憶されたスクリーンを適用してハーフト
    ーン画像データを得る画像変換手段とを具備することを
    特徴とする画像処理装置。
  26. 【請求項２６】 前記演算手段は、前記閾値マトリクス
    パターンまたは成長重み値マトリクスパターンのスクリ
    ーン角およびサイズに応じて定められる循環パラメータ
    に基づいて、座標を演算することを特徴とする請求項２
    ５記載の画像処理装置。
  27. 【請求項２７】 前記スクリーンパターン記憶手段は、
    副走査方向に少なくとも前記閾値マトリクスパターンま
    たは成長重み値マトリクスパターンが記憶できるライン
    数を有し、 前記画像変換手段によって所定の走査線の変換が終了す
    ると、前記スクリーンパターン記憶手段の前記画像変換
    手段によって所定の走査線の変換が終了する毎に、前記
    スクリーンパターン記憶手段に記憶され前記画像変換手
    段に用いられるデータを読出し、 前記読出し手段によって読出し動作が行われた後に、前
    記スクリーンパターン記憶手段に記憶されているパター
    ンを副走査方向の上位方向にシフトし、 前記書込み手段は、前記スクリーンパターン記憶手段上
    で前記演算手段の演算結果に基づく位置に前記閾値マト
    リクスパターンまたは成長重み値マトリクスパターンを
    書込むことを特徴とする請求項２５記載の画像処理装
    置。
  28. 【請求項２８】 情報端末および情報処理装置を含む画
    像処理システムであって、 前記情報端末は、画像データおよび該画像データに基づ
    く画像を形成するためのスクリーン属性情報を送信する
    送信手段を具備し、 前記情報処理装置は、 前記情報端末が送信した前記画像データおよび前記スク
    リーン属性情報を受信する受信手段と、 前記受信手段によって受信されたスクリーン属性情報を
    一条件として、互いに異なるドットの成長パターンを有
    する複数の閾値マトリクスパターンまたは成長重み値マ
    トリクスパターンを生成するマトリクスパターン生成手
    段と、 前記マトリクスパターン生成手段によって生成されたド
    ットパターンをランダムに配列してスクリーンを生成す
    るスクリーン生成手段と、 前記受信手段によって受信された画像データに対して、
    前記スクリーン生成手段によって生成されたスクリーン
    を適用して、ハーフトーン画像データを得る画像変換手
    段とを具備することを特徴とする画像処理システム。
  29. 【請求項２９】 前記スクリーン属性情報は、スクリー
    ン線数およびスクリーン角を含むことを特徴とする請求
    項２８記載の画像処理システム。
  30. 【請求項３０】 前記スクリーン属性情報は、スクリー
    ン線数、スクリーン角および網点関数を含むことを特徴
    とする請求項２８記載の画像処理システム。
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