JPH11187265A

JPH11187265A - 画像処理方法

Info

Publication number: JPH11187265A
Application number: JP10279013A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Nakahara; 信彦中原
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 1999-07-09
Anticipated expiration: 2018-09-30
Also published as: EP0910205B1; CN1223419A; KR19990037149A; EP0910205A3; CN1168284C; DE69831463T2; JP3974714B2; EP0910205A2; KR100585243B1; DE69831463D1; US6021217A

Abstract

(57)【要約】【課題】解像度を最大レベルに保ったまま、印刷精度に
対する濃度ムラや縦筋等の影響を抑制する。【解決手段】１画素８ビットの入力階調画像データをデ
ィザ閾値プレーンに基づいて多値ディザ処理して１画素
３ビットの階調数の画像データに変換する場合に、例え
ば、ディザマトリクスの基準閾値「１〜８」と複数のデ
ィザ閾値プレーン「１〜７」との間でのディザ閾値配列
において、そのディザ閾値配列のディザ閾値順序を図９
の(c) に示すように各ディザ閾値プレーンにまたがる斜
め方向の角度を持つ傾きで規則的に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多値の入力画像デ
ータを多値ディザ処理してより小さい階調数の画像デー
タに変換する場合の画像処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ラインＬＥＤ（発光ダイオード）
ヘッド、ラインサーマルヘッド、ラインインクジェット
ヘッドのようなラインヘッドを用いたプリンタなどの画
像形成装置では、ヘッドの有する分解能のまま、すなわ
ち、ラインＬＥＤヘッドの場合はライン状に配列された
複数の記録素子である複数のＬＥＤ発光素子のラスタ方
向の間隔のまま、ラインサーマルヘッドの場合はライン
状に配列された複数の記録素子である複数の発熱抵抗体
のラスタ方向の間隔のまま、ラインインクジェットヘッ
ドの場合はライン状に配列された複数の記録素子である
複数のインク吐出口のラスタ方向の間隔のまま、同じ大
きさのドットを記録紙上に印刷することにより２値の画
像を形成していた。

【０００３】これらの画像形成装置においては、文字画
像は単純にヘッドの分解能分の２値画像として再現し、
写真画像は組織的ディザ法あるいは誤差拡散法といった
疑似階調処理により再現していた。この場合の疑似階調
処理においては、高解像度の保持と高階調の再現との両
立は非常に難しく、特に組織的ディザ処理では解像度と
階調性は相反する特性を有していた。

【０００４】一方、このようなラインヘッドを備えた画
像形成装置では、近年、多値の画像データを用い、１画
素内の印字面積を変調することによって１画素内を数段
階の階調で表現できるようなものも出現してきている。
図１７は、複数の記録素子をライン状に配列した記録ヘ
ッド７１と、この記録ヘッド７１により記録されたドッ
トのようすを示している。この図１７では簡単のために
１画素を白を含めた３値で記録する場合を例に上げてい
る。なお、このような記録ヘッド７１を、例えば、４個
あるいは３個並列に配置することで、Ｃ（シアン）、Ｍ
（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）、Ｋ（ブラック）の４色の
組合わせ、あるいはＣ、Ｍ、Ｙの３色の組合わせによる
カラー画像を記録できることになる。

【０００５】このような多値の画像データを記録できる
画像形成装置においては、色変換処理やＵＣＲ（Under
Color Removal ；下色除去）処理、あるいはγ補正とい
った各種画像処理を施した後に、実際に画像記録動作を
行うプリンタエンジン部固有の規定の階調数を再現する
ために、各色毎に、スクリーン角を用いた多値ディザ処
理、あるいは多値誤差拡散処理といった多値の疑似階調
処理を行い、１画素数ビットの多値画像データを得るよ
うになっている。そして、１画素に、より多くの情報量
を集中させて画像再現性の向上を図っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】多値の疑似中間調処理
の１つである多値ディザ処理には、各プレーンにまたが
る閾値配列の振り分け方により大きく分けて２つの方法
がある。１つは図１９の(a) に示す方法で、閾値を小さ
い順に各プレーン単位に埋めていく方法であり、もう１
つは図１９の(b) に示す方法で、閾値を小さい順に処理
対象となる任意の１つの画素に対して順に埋めていく方
法である。

【０００７】例えば、入力８ｂｉｔの画像データを図１
８に示す２×２の基本ディザマトリクスを使って図１９
の(a) の方法により１画素４値（２ｂｉｔ）の画像に変
換する多値ディザ処理は、インクジェットプリンタ等、
隣接画素のドットの出現状態に基本的に影響され難く、
単独画素毎での画像形成が安定して再現できるプリンタ
に使用されるディザ処理である。解像度はほぼプリンタ
エンジン部の解像性能に匹敵する。すなわち、解像度が
非常に高くてドット密度が高く、空間周波数が最高にな
る場合であり、面積変調で画像を再現する場合の理想的
な方法である。但し、同一サイズもしくは同等サイズの
画素で画面一面に画像が再現され易いため、印字精度の
影響等で理想状態からのズレが生じると、そのズレが画
質劣化として視覚的に非常に目立ってしまう。

【０００８】また、入力８ｂｉｔの画像データを図１８
に示す２×２の基本ディザマトリクスを使って図１９の
(b) の方法により１画素４値（２ｂｉｔ）の画像に変換
する多値ディザ処理は、レーザプリンタやサーマルプリ
ンタ等、隣接画像のドットの出現状態に影響され易く、
単独画素での画像形成が困難かつ不安定なプリンタに多
用されるディザ処理である。解像度が低くてドット密度
が粗く、空間周波数が最低になる場合であり、このディ
ザの基本閾値配列をドット集中型にすると網点と呼ばれ
る画像が形成される。解像度が低いため、画素単位の微
小な印刷精度むらは吸収される。

【０００９】一方、記録ヘッドと印刷位置及び印刷サイ
ズ等の印刷精度との関係であるが、例えば、インクジェ
ットプリンタの場合は、記録素子であるインク吐出口か
ら吐出されるインク体積や方向は個々のインク吐出口毎
にばらついてしまうことが多い。ばらつきを問題の生じ
ない程度の一定値以下に抑えることは可能であるが、製
造コストが非常に高くなる。しかし、ばらつきの問題を
解決しなければドットが大きいインク吐出口や隣接ドッ
トが近くなっている箇所では濃度が高くなり、黒すじが
発生する。また、ドットが小さいインク吐出口や隣接ド
ットとの距離が離れている箇所では濃度低下、あるいは
白すじ発生といった濃度ムラが発生し、画質劣化を生じ
ることになる。

【００１０】従って、本来であれば図１９の(a) の多値
ディザ処理で疑似階調処理を行うことが理想であるが、
濃度ムラ発生による画質劣化という問題があるので図１
９の(b) に示す多値ディザ処理によって疑似階調処理を
行い濃度ムラや縦筋等の発生を極力防止することが考え
られる。しかし、この方法では解像度がその基本マトリ
クスサイズ単位に落ちてしまうため、元の解像度が低い
場合は、画素自体が視覚に目立ち、画質を低下してしま
うという問題が生じる。

【００１１】そこで、請求項１乃至６記載の発明は、解
像度を最大レベルに保ったまま、印字精度に対する濃度
ムラや縦筋等の影響を抑制できる画像処理方法を提供す
る。また、請求項３、４及び６記載の発明は、さらに、
画像の低濃度部においてはより空間周波数を上げた閾値
配列を適用することで、低濃度部の粒状性を抑えること
ができる画像処理方法を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
１画素Ｍビットの入力階調画像データをディザ閾値プレ
ーンに基づいて多値ディザ処理して１画素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）
ビットのより小さい階調数の画像データに変換する場合
に、ディザマトリクスの基準閾値と複数のディザ閾値プ
レーンとの間でのディザ閾値配列において、そのディザ
閾値配列のディザ閾値順序を複数のディザ閾値プレーン
にまたがるように斜め方向の角度をもつ傾きで規則的に
配置することにある。請求項２記載の発明は、請求項１
記載の画像処理方法において、斜め方向の角度をもつ傾
きを印刷精度に応じて変更したことにある。

【００１３】請求項３記載の発明は、１画素Ｍビットの
入力階調画像データをディザ閾値プレーンに基づいて多
値ディザ処理して１画素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットのより小さ
い階調数の画像データに変換する場合に、ディザマトリ
クスの基準閾値と複数のディザ閾値プレーンとの間でデ
ィザ閾値配列において、入力階調画像データの低濃度部
においては空間周波数を上げるような傾きで規則的にデ
ィザ閾値を配置し、入力階調画像データの中間濃度部か
ら高濃度部においては低濃度部よりも低い空間周波数と
なるような傾きで規則的にディザ閾値を配置することに
ある。請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像処理
方法において、入力階調画像データが中間濃度部から高
濃度部では、ディザ閾値を配置する傾きを印刷精度に応
じて変更したことにある。

【００１４】請求項５記載の発明は、１画素Ｍビットの
入力階調カラー画像データをディザ閾値プレーンに基づ
いて多値ディザ処理して１画素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットのよ
り小さい階調数のカラー画像データに変換する場合に、
ディザマトリクスの基準閾値と複数のディザ閾値プレー
ンとの間でのディザ閾値配列において、そのディザ閾値
配列のディザ閾値順序を複数のディザ閾値プレーンにま
たがるように斜め方向の角度をもつ傾きで規則的に配置
するとともに、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック
の各色に応じてディザ閾値を配置する傾きを変更するこ
とにある。

【００１５】請求項６記載の発明は、１画素Ｍビットの
入力階調カラー画像データをディザ閾値プレーンに基づ
いて多値ディザ処理して１画素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットのよ
り小さい階調数のカラー画像データに変換する場合に、
ディザマトリクスの基準閾値と複数のディザ閾値プレー
ンとの間でのディザ閾値配列において、入力階調カラー
画像データの低濃度部においては空間周波数を上げるよ
うな傾きで規則的にディザ閾値を配置し、入力階調カラ
ー画像データの中間濃度部から高濃度部においては低濃
度部よりも低い空間周波数となるような傾きで規則的に
ディザ閾値を配置するとともにシアン、マゼンタ、イエ
ロー、ブラックの各色に応じて空間周波数の度合いを変
更するようディザ閾値を配置する傾きを変更することに
ある。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。なお、この実施の形態は本発明をカラー
インクジェットプリンタに適用したものについて述べ
る。図１は、プリンタ全体の要部構成を示す図で、本体
ケース１内に、一定の周速度で図中矢印で示す方向に回
転する回転ドラム２を設け、この回転ドラム２に給紙ロ
ーラ３，４により搬送される記録紙５を巻付けるように
なっている。

【００１７】すなわち、前記本体ケース１の底部に給紙
カセット６を設け、この給紙カセット６の載置板７の上
に記録紙５を積層載置し、この積層載置した記録紙５を
給送ローラ８により１枚ずつ取出して前記給紙ローラ
３，４に給送するようになっている。また、前記本体ケ
ース１の側方に開閉自在に装着した手差トレイ９から手
差した記録紙５を給送ローラ１０により前記給紙ローラ
３，４に給送するようになっている。前記給送ローラ８
による給送と前記給送ローラ１０による給送の切替えを
給送切替手段１１により行っている。

【００１８】前記回転ドラム２には、前記給紙ローラ
３，４から給紙される記録紙５をドラム面に吸着させる
帯電ローラ１２が対向配置されている。また、前記回転
ドラム２には、ライン状に多数の記録素子を配列した４
本のインクジェット記録ヘッド１３１，１３２，１３
３，１３４を前記回転ドラム２の回転軸方向に移動自在
に配置した印刷機構１４を対向配置している。前記各記
録ヘッド１３１〜１３４は、それぞれ、イエロー（Ｙ）
インクを吐出するイエローインクジェット記録ヘッド１
３１、シアン（Ｃ）インクを吐出するシアンインクジェ
ット記録ヘッド１３２、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出す
るマゼンタインクジェット記録ヘッド１３３、ブラック
（Ｋ）インクを吐出するブラックインクジェット記録ヘ
ッド１３４になっている。

【００１９】前記印刷機構１４は、前記記録ヘッド１３
１〜１３４を載置した往復移動機構１５と、往復移動ロ
ッド及びリニアモータを有するモータユニット１６と、
進退移動手段１７からなり、前記進退移動手段１７によ
り前記記録ヘッド１３１〜１３４を前記回転ドラム２に
対して進退移動させるとともに前記モータユニット１６
により往復移動機構１５を回転ドラム２の回転軸方向に
移動制御して前記記録ヘッド１３１〜１３４を回転ドラ
ム２の回転軸方向に往復移動させるようになっている。

【００２０】また、前記回転ドラム２には、このドラム
面と記録紙５との間に挿入可能な剥離爪１８を有する記
録紙剥離手段が配置され、この剥離爪１８によって剥離
した記録紙５を記録紙排出搬送手段１９に排出するよう
になっている。前記記録紙排出搬送手段１９は、記録紙
５の非記録面に接するベルトコンベア２０と前記記録紙
５をベルトコンベア２０の面に押圧する押圧手段２１と
で構成している。

【００２１】前記ベルトコンベア２０の終端部には、こ
のベルトコンベア２０により搬送された記録紙５を前記
本体ケース１の上部に形成した上部排出トレイ２２に排
出するか前記本体ケース１の側面に設けた着脱自在な排
出トレイ２３に排出するか切替える方向切替手段２４が
設けられている。なお、２５はインク乾燥手段、２６は
インクカセット、２７はインクバッファ、２８はインク
供給チューブである。

【００２２】図２は全体のハードウエア構成を示すブロ
ック図で、ホストコンピュータ３１からプリンタ３２に
対して画像データを転送するようになっている。すなわ
ち、ホストコンピュータ３１はプリンタ３２とのインタ
ーフェース特性に合わせてドライバ３１１からプリンタ
３２のプリンタコントローラ３２１にコードやラスター
のデータを転送するようになっている。

【００２３】前記プリンタ３２は、前記プリンタコント
ローラ３２１によりプリンタエンジン３２２を駆動制御
するようになっている。前記プリンタエンジン３２２
は、前述した、回転ドラム２、給紙ローラ３，４や給紙
カセット６などの給紙機構、帯電ローラ１２、インクジ
ェット記録ヘッド１３１〜１３４を備えた印刷機構１
４、記録紙排出搬送手段１９等により構成している。

【００２４】前記プリンタコントローラ３２１は、ホス
トコンピュータ３１から送られるコード化された画像デ
ータ、例えば、ＰＤＬ等のページ記述言語をビットマッ
プに展開及び各画像処理を行った後、内蔵しているペー
ジメモリに格納する。前記プリンタエンジン３２２は、
プリンタコントローラ３２１からのビットマップの画像
データを駆動信号に変換し、前記回転ドラム２、給紙機
構、帯電ローラ１２、各記録ヘッド１３１〜１３４等を
所定の順序で駆動する。

【００２５】なお、ホストコンピュータ３１とプリンタ
３２の関係は必ずしも１対１である必要はなく、最近普
及しているネットワークにネットワークプリンタとして
使用してもよく、この場合は複数対１の関係になる。ま
た、プリンタコントローラ３２１とプリンタエンジン３
２２とのインターフェースは、基本的にプリンタのアー
キテクチャーに依存するものであり規定化されているも
のではない。

【００２６】図３は、前記プリンタコントローラ３２１
内の画像処理部の構成を示すブロック図で、色変換処理
部４１、ＵＣＲ処理部４２、疑似階調処理部４３及びス
ムージング処理部４４からなり、例えば、入力される各
色８ｂｉｔのモニタなどで標準的なＲＧＢ色信号を、先
ず、前記色変換処理部４１でプリンタ３２での色再現色
のＣＭＹ色に変換する。

【００２７】次に、前記ＵＣＲ処理部４２において、Ｃ
ＭＹ色から墨成分を抽出し、かつ、その後のＣＭＹ色を
決定し、最終的にＣＭＹＫ色に変換する。前記疑似階調
処理部４３は、各色毎に多値ディザ処理により、１画素
のデータをプリンタ３２の印刷能力に合わせた各色２〜
４ｂｉｔ程度のデータに圧縮する。前記スムージング処
理部４４は、各色毎にエッジ部を補間して線画のジャギ
を抑える処理を行う。

【００２８】図４は、前記プリンタエンジン３２２のハ
ードウエア構成を示すブロック図で、コントロール部５
１を備え、画像データにより前記コントロール部５１
は、各記録ヘッド１３１〜１３４を駆動制御するととも
に、前記往復移動機構１５、モータユニット１６からな
るヘッド移動用装置５２、前記給紙ローラ３，４等を回
転駆動する用紙搬送用モータ５３、前記回転ドラム２を
回転駆動するドラム用モータ５４、搬送されてきた記録
紙５を回転ドラム２に固定する前記帯電ローラ１２から
なる用紙固定装置５５をそれぞれ駆動制御するようにな
っている。前記ヘッド移動用装置５２は、印刷に同期し
て前記各記録ヘッド１３１〜１３４を所定の速度、タイ
ミングで回転ドラム２の回転軸方向に移動させる。前記
用紙搬送モータ５３は、前記給紙カセット６からピック
アップされた記録紙５を前記回転ドラム２に搬送制御す
る。なお、印刷を終了し剥離された記録紙５を前記記録
紙排出搬送手段１９等により排出するのは別モータで行
う。

【００２９】前記疑似階調処理部４３は本発明の要部を
構成するもので、この処理部の機能について、例えば、
入力８ｂｉｔ、２５６階調の画像データを疑似中間調処
理して各色３ｂｉｔ、８階調に変換する場合を例として
説明する。

【００３０】プリンタ３２の能力として、各色３ｂｉｔ
の画像が扱える場合、例えば疑似階調処理により各色３
ｂｉｔの多値の画像データを得ることができる。これ
は、図５に示すように、１画素につき各色７種類の可変
ドットサイズを用いて、白を含め計８階調を１画素内で
再現できる。また、一般的に、各階調の各ドットのサイ
ズは、濃度的にリニアな特性等になるように各色毎に予
めサイズが調整されている。また、最大階調値、すなわ
ち、７階調のドットサイズはプリンタエンジン３２２の
もつ純解像度の正方ピクセルに対してこれを完全に覆う
ような円となる。

【００３１】図６は、前記疑似階調処理部４３の具体的
構成を示し、多値ディザ処理を行うブロックになってい
る。このブロックは、ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブ
ル）６１、主カウンタ６２、副カウンタ６３及びエンコ
ード部６４からなり、前記主カウンタ６２は主走査方向
に任意の一定ビット数で周期的にカウントするもので、
そのサイズはスクリーン角を含んだ基本マトリクスを正
方格子に拡張した場合の主走査方向のサイズとなる。前
記副カウンタ６３は、副走査方向に任意の一定ビット数
で周期的にカウントするもので、そのサイズはスクリー
ン角を含んだ基本マトリクスを正方格子に拡張した場合
の副走査方向のサイズとなる。ここでは、主走査方向１
２８画素カウント及び副走査方向１２８画素カウントま
での周期に対応している。

【００３２】前記エンコード部６４は、前記主カウンタ
６２及び副カウンタ６３から入力されるカウント値か
ら、その位置に対応する多プレーンのディザ閾値列に基
づいて、あるエンコードされたＭａｘ６ｂｉｔのコード
を出力する。Ｍａｘ６ｂｉｔというのは、入力画像デー
タが８ｂｉｔ、２５６階調で、疑似階調処理後３ｂｉ
ｔ、８階調になるとしたとき、多値ディザ処理で２５６
階調を越えない最大再現階調数を実現することができる
異なる閾値の最大個数ｘは、２５５／｛ｘ×（８−１）＋１｝≧１、ゆえに、ｘ≦３
６となり、Ｍａｘ６ｂｉｔあれば多値ディザ処理で必要十
分な２５６階調までの疑似階調処理の再現が網羅できる
という意味である。このエンコード部６４のハードウエ
ア構成はＲＡＭ等により簡単に実現できる。

【００３３】前記ＬＵＴ６１は、コード化されたＭａｘ
６ｂｉｔのデータと８ｂｉｔ、２５６階調の入力画像デ
ータに基づいて実際の多値ディザ処理による変換結果を
３ｂｉｔ、８階調で出力する。このＬＵＴ６１のハード
ウエア構成もＲＡＭ等により簡単に実現できる。

【００３４】これらの構成により、１画素８ｂｉｔ、２
５６階調の入力画像データを多値ディザ処理により、１
画素３ｂｉｔ、８階調から２５６階調までの疑似階調表
現が可能になる。また、前記エンコード部６４及びＬＵ
Ｔ６１が図７に示すようにＲＡＭで構成されているとき
は、擬似中間処理する以前に、ＲＡＭの中身である図８
に例示してあるディザ基本閾値配列の組み合わせや、図
９の(c) に例示してあるプレーン間にまたがる多値閾値
配列の組み合わせを、各セレクタ６５，６６，６７を介
して初期ロードすることによって、任意に変更できる多
値ディザ処理が可能になる。

【００３５】次に多値ディザ処理の具体的構成について
述べる。基本ディザマトリクスとしては一般的な４５度
のスクリーン角を持つスクリュー型のディザマトリクス
を使用する。この場合の疑似階調再現数は、８×（８−
１）＋１＝５７階調であり、本来からすれば階調数が少
ないが説明の簡略化のためこの構成で説明を続ける。当
然、階調数がより増えても、以下に記す実施形態での本
発明の基本的な処理方法は何ら変わるものではない。

【００３６】図８の(a) に示す基本ディザマトリクスの
基準閾値において、これを正方格子に拡張した場合は図
８の(b) に示すようになる。前記主カウンタ６２及び副
カウンタ６３のｂｉｔ数は共に２ｂｉｔであり、これを
エンコード部６４でエンコードした３ｂｉｔのデータと
入力画像データとからＬＵＴ部６１で多値ディザ処理を
行い、３ｂｉｔの画像データとして出力する。

【００３７】図９の(a) 〜(c) の閾値は０〜２５５で正
規化せずに単純な閾値の大小の連番で示したものであ
る。画素No．は、図８の(a) の基本ディザマトリクスの
基準閾値に対応している。

【００３８】この図９における各閾値配列に用いて構成
された多レベルのディザ閾値を用いて、この各位置に対
応する入力画像データが閾値より大きければドットオ
ン、閾値より小さければドットオフというようにディザ
処理がされる。また、閾値プレーン１の閾値列が図５の
第１基本階調ドットのオン／オフの各閾値に相当し、閾
値プレーン２の閾値列が図５の第２基本階調ドットのオ
ン／オフに相当し、以下同様に閾値プレーン７の閾値列
が図５の第７基本階調ドット（最大ドット）のオン／オ
フの各閾値に相当する。

【００３９】図９の(a) は、前述した従来例の図１８の
(a) と同じ閾値配列構成の例であり、理想的な閾値配置
ではあるが、同一サイズもしくは同等サイズの画素で画
面一面に画像が再現され易いため、印刷精度の影響を受
け易く濃度むらや縦筋が発生する。また、図９の(b)
は、前述した従来例の図１８の(b) と同じ閾値配列構成
の例であり、プリンタエンジンの精度から来る濃度むら
や縦筋の発生については目立ちにくくなるが、ドット密
度が粗く、解像度が落ちる。

【００４０】図１０は５７階調構成における２８階調目
の一面均一な中間階調での、図８の(b) の基本ディザマ
トリクスを使用したときの、図９の(a) 及び(b) による
多値ディザ処理の印刷例を示したものであるが、図１０
の(a) は図９の(a) による印刷結果であり、図１０の
(b) は図９の(b) による印刷結果である。この結果から
も明らかなようにこの２種類の多値ディザ処理は相極端
な出力結果を示している。

【００４１】そこで、この実施の形態では、図９の(c)
に示すように、基準閾値である画素No．方向と閾値プレ
ーン方向に対して斜め方向にジグザグに閾値配列を順番
に埋めていく構成にする。図１０に示した従来のドット
出力例に対応した、本実施の形態のドット出力例を図１
１に示す。出力特性はちょうど図１０の(a) と図１０の
(b) の中間の特性になり、その違いは本実施の形態では
より複数サイズのドット群で画像が構成されており、異
なる大きさのドットが分散されて印字することにより、
濃度ムラや筋に強い画像が形成される。

【００４２】また、０〜２０％の入力画像で再現される
画像に対しては、隣接の画素ピッチ間隔に対して、構成
される画素のサイズが小さいため、濃度むらや縦筋等が
目立たないことが判っているので、この範囲にある入力
画像に対しては空間周波数を上げるようにする。すなわ
ち、図９の(a) と同じ構成のディザ閾値配列にする。こ
れにより、プリンタの階調再現では非常に重要な要素で
ある低濃度部での画素を目立たなくし、階調再現性を向
上する。

【００４３】また、ランダムに閾値を配置させる場合と
は異なり、規則性があるため、斜め方向の角度やスター
ト位置といったパラメータがわかりさえすれば、基本デ
ィザマトリクスから各プレーンの閾値を自動的に求める
ことができ、ハードウエアの簡素化も実現できる。

【００４４】斜め方向に対する閾値配列の埋め方として
は各種考えられるが、斜め方向に３種類の角度を持たせ
た多値ディザ閾値配列の例を、図１２、図１３、図１４
に示す。図１２は、図１２、図１３、図１４の３つの図
の中で最も角度を寝かせた場合の閾値配列例で、この場
合は空間周波数が高くなるが、画像の濃度むらや縦筋が
見え易くなる。また、この閾値配列の寝かせの角度を０
度にすると、図９の(a) と等価になる。

【００４５】図１３は、図１２、図１３、図１４の３つ
の図の中で最も角度を立たせた場合の閾値配列例で、こ
の場合は解像度が落ちる方向に画像が形成されるように
なるが、画像の濃度むらや縦筋には強くなる。また、こ
の閾値配列の寝かせの角度を９０度にすると図９の(b)
と等価になる。図１４は、寝かせの角度を図１２と図１
３の間に設定した例である。この場合の出力特性は、図
１２と図１３の中間の特性となり、画像の濃度むらや縦
筋にもある程度強く、解像度もある程度保つことができ
る。

【００４６】このようなことから、印刷精度による濃度
むらや縦筋の度合いにより、この多値ディザの閾値配列
の寝かせの角度を最適に設定することで濃度むらや縦筋
の目立たない最大の解像度での画像形成が可能になる。
例えば、インクジェットプリンタにおいてドットの打つ
べき中心位置からの実際のドットの中心位置のずれが±
５μｍ発生するときは、図１２に示すように寝かせの角
度を、より低くした多値ディザ閾値配列を使用して疑似
階調処理を行い、ドットの打つべき中心位置からの実際
のドットの中心位置のずれが±１０μｍ発生するとき
は、図１３に示すように寝かせの角度が、より立ってい
る多値ディザ閾値配列を使用して疑似階調処理を行うよ
うに、プリンタエンジンの精度によって最適の多値ディ
ザ閾値配列を設定する。

【００４７】また、カラー画像においては、各色毎に多
値ディザ処理を行う。この多値ディザ処理では、印刷精
度からくる色むらを抑えるため、各色毎に異なるスクリ
ーン角を持たせて多値ディザ処理を行うことが一般的で
ある。統計的な印刷精度が同じでも一般的に各色により
濃度むらや縦筋の視覚への影響が大きく異なることが知
られている。例えば、同じ印刷精度のときは、Ｙ→Ｃ→
Ｍ→Ｋの順により視覚にノイズとして目立つとされてい
る。

【００４８】そこで、カラー画像においては各色による
多値ディザ処理において、各色毎に閾値配列の傾きの度
合いを適宜変更して疑似階調処理を行うことにより、よ
り最適な出力画像を得ることができる。図１５はある印
刷精度におけるカラー画像の多値ディザ処理の各色毎の
閾値配列を示したもので、図１５の(a) はブラック
（Ｋ）の閾値配列を示し、図１５の(b) はマゼンタ
（Ｍ）の閾値配列を示し、図１５の(c) はシアン（Ｃ）
の閾値配列を示し、図１５の(d) はイエロー（Ｙ）の閾
値配列を示している。

【００４９】傾きの大きい、すなわち、９０度に近い順
に、Ｋ＞Ｍ＝Ｃ＞Ｙとなっている。ここでは、ＭとＣは
同じ閾値配列であるが、各色毎のディザ閾値の角度の寝
かせ方は、各色毎に濃度むらや縦筋の目立たない最大の
解像度で画像を形成するように設定する。

【００５０】このように、モノクロ、カラーを問わず印
刷精度に見合った多値ディザ閾値配列の設定を行うこと
で解像度を限界まで保ったまま印刷精度の濃度むらや縦
筋等の影響を抑制できる。また、画像の低濃度部におい
ては、より空間周波数を上げた閾値配列を適用すること
で、低濃度部の見ためのざらつき感、すなわち、粒状性
を抑えることができる。

【００５１】なお、通常、離散的なドットの配置が、視
覚に粒状感としての印象を与え易い低濃度部においては
高濃度部よりも空間周波数を上げた閾値配列にした方が
望ましいが、印字精度があまりにも悪い場合、低濃度部
を構成する基本ドット径が大きい場合、あるいは色によ
って低濃度部においても濃度ムラや筋が目立つ場合に
は、この低濃度部での空間周波数を上げた閾値配列を適
用せず、すべての濃度領域で図１６のようにジクザクス
キャンタイプの閾値配列としてもよい。この場合、全濃
度域において再現される画像の実質解像度は同じにな
る。画像全体の粒状性は悪くなるが、濃度ムラや筋に対
しては、より補正効果が上がるように作用する。

【００５２】また、多値ディザ閾値配列を当てはめる基
本ディザマトリクスは、基本的にはどのように構成して
もよいが、縦筋等予め画質に対する影響の方向がわかっ
ている場合はこの影響の方向に垂直な方向（縦筋の場合
は図８の基本ディザマトリクスのように横方向に画素が
成長する基本ディザパターンにする。）に画素が成長し
ていくような閾値配列にするのが最も効果的である。

【００５３】なお、この実施の形態では、８ｂｉｔ、２
５６階調のカラー画像データを疑似中間調処理して各画
素の出力階調数を各色３ｂｉｔ、８階調にする場合を例
として説明したが必ずしもこれに限定するものではな
く、任意の入力階調数及び出力階調数に適用できるもの
である。また、基本ディザマトリクスにおけるパターン
のサイズや配置、多値レベルの深さといったパラメータ
は上述した実施の形態に限定するものではなく、解像度
と階調性とのバランスを考慮した上で、さらにはクラス
タを導入してもよく、任意に設定可能である。

【００５４】なお、この実施の形態はこの発明をカラー
インクジェットプリンタに適用したものについて述べた
が必ずしもこれに限定するものではなく、モノクロのイ
ンクジェットプリンタやサーマルプリンタ、ＬＥＤプリ
ンタ等にも適用できるものである。

【００５５】

【発明の効果】請求項１乃至６記載の発明によれば、解
像度を最大レベルに保ったまま、印字精度に対する濃度
ムラや縦筋等の影響を抑制できる。また、請求項３、４
及び６記載の発明によれば、さらに、画像の低濃度部に
おいてはより空間周波数を上げた閾値配列を適用するこ
とで、低濃度部の粒状性を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すプリンタ全体の要部
構成図。

【図２】同実施の形態における全体のハードウエア構成
を示すブロック図。

【図３】同実施の形態におけるプリンタコントローラの
画像処理部の構成を示すブロック図。

【図４】同実施の形態におけるプリンタエンジンのハー
ドウエア構成を示すブロック図。

【図５】同実施の形態における各階調の画素サイズを示
す図。

【図６】同実施の形態における疑似階調処理部の具体的
構成の一例を示すブロック図。

【図７】同実施の形態における疑似階調処理部の具体的
構成の他の例を示すブロック図。

【図８】同実施の形態における基本ディザマトリクス及
びそれを正方拡張した図。

【図９】同実施の形態における多値ディザ処理の概念を
説明するための図。

【図１０】図９の(a) を使用して多値ディザ処理を行っ
たときの印刷例及び図９の(b) を使用して多値ディザ処
理を行ったときの印刷例を示す図。

【図１１】図９の(c) を使用して多値ディザ処理を行っ
たときの印刷例を示す図。

【図１２】同実施の形態における多値ディザ閾値配列例
を示す図。

【図１３】同実施の形態における多値ディザ閾値配列例
を示す図。

【図１４】同実施の形態における多値ディザ閾値配列例
を示す図。

【図１５】同実施の形態におけるカラーの場合の多値デ
ィザ閾値配列例を示す図。

【図１６】同実施の形態において適用可能なジグザクス
キャンタイプの多値ディザ閾値配列例を示す図。

【図１７】従来におけるライン記録ヘッドの印刷例を示
す図。

【図１８】基本ディザマトリクスを示す図。

【図１９】従来における多値ディザ処理の概念を説明す
るための図。

【符号の説明】

４３…疑似階調処理部６１…ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）６２…主カウンタ６３…副カウンタ６４…エンコード部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 1/46 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１画素Ｍビットの入力階調画像データを
ディザ閾値プレーンに基づいて多値ディザ処理して１画
素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットのより小さい階調数の画像データ
に変換する場合に、ディザマトリクスの基準閾値と複数
のディザ閾値プレーンとの間でのディザ閾値配列におい
て、そのディザ閾値配列のディザ閾値順序を複数のディ
ザ閾値プレーンにまたがるように斜め方向の角度をもつ
傾きで規則的に配置することを特徴とする画像処理方
法。
【請求項２】斜め方向の角度をもつ傾きを印刷精度に
応じて変更したことを特徴とする請求項１記載の画像処
理方法。
【請求項３】１画素Ｍビットの入力階調画像データを
ディザ閾値プレーンに基づいて多値ディザ処理して１画
素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットのより小さい階調数の画像データ
に変換する場合に、ディザマトリクスの基準閾値と複数
のディザ閾値プレーンとの間でディザ閾値配列におい
て、入力階調画像データの低濃度部においては空間周波
数を上げるような傾きで規則的にディザ閾値を配置し、
入力階調画像データの中間濃度部から高濃度部において
は低濃度部よりも低い空間周波数となるような傾きで規
則的にディザ閾値を配置することを特徴とする画像処理
方法。
【請求項４】入力階調画像データが中間濃度部から高
濃度部では、ディザ閾値を配置する傾きを印刷精度に応
じて変更したことを特徴とする請求項３記載の画像処理
方法。
【請求項５】１画素Ｍビットの入力階調カラー画像デ
ータをディザ閾値プレーンに基づいて多値ディザ処理し
て１画素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットのより小さい階調数のカラ
ー画像データに変換する場合に、ディザマトリクスの基
準閾値と複数のディザ閾値プレーンとの間でのディザ閾
値配列において、そのディザ閾値配列のディザ閾値順序
を複数のディザ閾値プレーンにまたがるように斜め方向
の角度をもつ傾きで規則的に配置するとともに、シア
ン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に応じてディ
ザ閾値を配置する傾きを変更することを特徴とする画像
処理方法。
【請求項６】１画素Ｍビットの入力階調カラー画像デ
ータをディザ閾値プレーンに基づいて多値ディザ処理し
て１画素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットのより小さい階調数のカラ
ー画像データに変換する場合に、ディザマトリクスの基
準閾値と複数のディザ閾値プレーンとの間でのディザ閾
値配列において、入力階調カラー画像データの低濃度部
においては空間周波数を上げるような傾きで規則的にデ
ィザ閾値を配置し、入力階調カラー画像データの中間濃
度部から高濃度部においては低濃度部よりも低い空間周
波数となるような傾きで規則的にディザ閾値を配置する
とともにシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色
に応じて空間周波数の度合いを変更するようディザ閾値
を配置する傾きを変更することを特徴とする画像処理方
法。