JPS60240277A

JPS60240277A - 中間調記録方法

Info

Publication number: JPS60240277A
Application number: JP59095672A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Moriguchi; 晴彦森口; Toshiji Inui; 利治乾; Yoshihiro Ishida; 良弘石田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1984-05-15
Filing date: 1984-05-15
Publication date: 1985-11-29
Also published as: US4701811A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、ディジタル記録によって中間調を表現するた
めの中間調記録方法に関する。

「従来の技術」例えば多くのファクシミリ装置では、送信原稿上の画情
報を画素に分解し、それぞれの画素の濃度を表わしたア
ナログ画信号を作成している。このアナログ画信号は所
定のスレッショルドレベルで２値化され、送信原稿のい
わゆる白、黒に対応したディジクル画信号が作成される
。記録装置側では、このディジタル画信号に対応させた
記録画素（印字ドツト）の配列によって画像を記録する
。

このような記録方法では、２値化された画信号をもとに
各画素の記録を行うので、当然のことながら中間調の表
現を行うことはできない。

そこで、中間調を表わした画信号の信号レベル（以下、
画信号中間調レベルという。）を複数の記録画素を用い
て再現する記録方法が提案されるに至っている。これら
はディザ法、面積階調法、３Ｌ法等と称されている。こ
れらの提案では、複数の記録画素を用いて、中間調を表
現するための１つのユニットを構成させる。このユニッ
ト（以下中間調表現ユニットという。）を記録面上に隙
間な（配列するものとし、それぞれの中間調情報に応じ
て、ユニットを構成する各記録画素の印字の有無を決定
する。

第１図は、２×２のマ）　ＩＪワックス状記録画素が配
置された最も簡単な中間調表現ユニットを表わしたもの
である。この中間調表現ユニットでは、図中に示したよ
うに１１からβ４　までの異なったスレッショルドレベ
ルが記録画素ごとに割り当てられており、それぞれのス
レッショルドレベルで”　ｏ　”または”　１　”の２
値状態（白の画素と黒の画素）が決定されるようになっ
ている。５ここでスレッショルドレベル１１が最も低濃
度側の信号レベルであり、順に濃度が高くなってスレッ
ショルドレベルｐ４が最も高い濃度側の信号レベルであ
るとする。この場合、白色の原稿部分のように最も濃度
の低い部分を表わした画信号中間調レベルは、スべての
スレッショルドレベルｌ、〜１４　に対して信号レベル
が低いことになる。従ってその中間調表現ユニットは第
２図■に示すように４つの記録画素がすべて白の画素（
非印字ドツト）として表わされる。濃度が高くなってい
くと、まず画信号中間調レベルがスレッショルドレベル
１１を越え、第２図■に示すように中間調表現ユニット
の１つの記録画素が黒の画素（印字ドツト）として表わ
される。以下同様に画信号中間調レベルはスレッショル
ドレベル１２．１３およびｌ、を順に越えていき、同図
■〜■に示すように中間調表現ユニットの表現する濃度
が高くなる。このようにしてこの２×２の記録画素を用
いた場合には、いわゆる白から黒まで５段階の階調を表
現することができる。このように中間調表現ユニット内
に占める印字部分の面積を変えることで中間調を表現す
る中間調記録方法は一般に面積変調法と呼ばれている。

この面積変調法は記録画素の濃度そのものを変えて中間
調を表現する濃度変調法に比べて、安定した記録を行う
ことができる。また熱転写記録方式のように２値状態で
しか記録を行うことのできない装置においても中間調の
再現が可能となる。

ところで第３図はスレッショルドレベルが、ｉｌ！２に
設定された記録画素のレベルを画信号中間調レベルとの
関係で表わしたものである。各記録画素の中間調レベル
はこの例のように所定の画信号中間調レベルに達すると
０″から′１゛′に変化する。このように画信号中間調
レベルが所定のスレッショルドレベルで２値化されると
、前記したように５段階の階調が表現される。これに対
して画信号中間調レベルを３値化すると、更に多くの階
調を表現することができる。

第４図は従来性われた３値の中間調表現による中間調表
現ユニットの形態を表わしたものである。

中間調表現ユニットを構成する４つの記録画素はそれぞ
れ２つのスレッショルドレベルをもっており、低い方の
スレッショルドレベル以下の画信号中間調レベルでは白
の画素（非印字ドツト）として表わされる。また高い方
のスレッショルドレベル以上の画信号中間調レベルに対
して、記録画素は従来と同様な黒の画素（以下フルドツ
トという。

で表わされる。更にこれらの中間に位置する画信号中間
調レベルに対しては、黒の占める面積の小さな画素（以
下ハＪ−フドットという。）で表わされる。第５図は第
１図に示した中間調表現ユニットでスレッショルドレベ
ルＩｌ、が設定された位置と同位置に配置された記録画
素の中間調レベルのこれによる変化を表わしたものであ
る。このように画信号中間調レベルが高くなるに伴って
各記録画素の中間調レベルが段階的に高くなっていくと
いう従来の原則に従うものとすれば、第４図■〜■に示
すように中間調表現ユニットは全部で９通りの階調表現
を行うことができるようになる。

ところが以上の原則に従うと、第６図■〜■に　示した
６通りの階調表現を行うことができない。

すなわち各記録画素を３値で表現すると、例えば４つの
記録画素をを用いた中間調表現ユニットで１５段階の階
調表現が可能であるにもかかわらず、従来ではこれらを
十分活用することができなかった。

［発明が解決しようとする問題点」本発明はこのような事情に鑑み、中間調表現ユニットを
構成する記録画素がいわゆる白、思量外の中間調を表現
することができるとき、中間調表現ユニットの表現する
ことのできる階調をそのユニットを構する記録画素の数
を変えることなく増加させることのできる中間調記録方
法を提供することをその目的とする。

「問題点を解決するための手段」本発明では、中間調表現ユニットを構成する少なくとも
１つの記録画素についてその中間調レベルを振動させる
ようにしながら全体として増加させる。これにより中間
調表現ユニットの表現する階調を段階的に高める。この
ように本発明では各記録画素の中間調レベルが画一的に
増加することがないので、従来と同一の中間調表現ユニ
ットを用いても更に多くの階調を表現することができる
。

「実施例」以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

〔第１の実施例〕この第１の実施例における中間調記録方法では、第７図
に示すように４つの記録画素ａ、−ｄを２×２のマトリ
ックス構造に配置した中間調表現ユニットを用いる。こ
の中間調表現ユニットは第８図■〜［相］に示すように
１５段階の階調を表現することができる。今、記録装置
で記録されるフルドツトのサイズが第９図Ａに示すよう
に１辺８４．７μｍの正方形であるとし、ハーフドツト
のサイズが同図Ｂで示すように直径８０μｍの円形であ
るとする。この場合、各記録画素の占める面積はフルド
ツトのサイズと一致する。

第１０図は第８図に示した１５個の中間調表現ユニット
■〜■を用いた場合の原稿の濃度と各記録画素ａ　−ｄ
の中間調レベルの関係を表わしたものである。例えば中
間調表現ユニット■では各記録画素ａ　−ｄの中間調レ
ベルが０である（第１Ｏ図ａ　−ｄ　）。中間調表現ユ
ニット■では記録画素ａのみがハーフドツトとなり、そ
の中間調レベルが０．５となる（同図ａ）。このとき所
定の原稿についてその原稿濃度を測定すると、これは０
．１４０よりも大きな値となる。この結果として原稿濃
度が０以上０．１４０以下のとき中間調表現ユニット■
が用いられることになる。このようにして第１の原稿濃
度判定閾値が０．１４０と定められる。中間調表現ユニ
ット■では記録画素ａがフルドツトとなり、その中間調
レベルが１．０となる（第１０図ａ）。このときの原稿
濃度は０．２１０よりも大きくなる。更に中間調表現ユ
ニット■では記録画素ａおよびｄがハーフドツトとなる
。このときの原稿濃度は０．．２６０よりも太き（なる
。以下同様に各中間調表現ユニット■〜■を用いた場合
の原稿濃度を測定すると、これとの関係から全部で１４
種類の原稿濃度判定閾値がめられることになる。

第１１図はこの実施例の中間調表現ユニットを用いた場
合の記録濃度と原稿濃度の関係を表わしたものである。

図中縦軸は各中間調表現ユニット■〜［相］との関係で
記録濃度を表わし、横軸は原稿濃度を表わしている。ま
た横軸の下には、４つの記録画素ａ　−ｄのそれぞれに
ついてその中間調レベルを表わしている。このうち細線
で表わした部分Ｈがハーフドツトに相当する部分であり
、太線で表わした部分Ｆがフルドツトに相当する部分で
ある。従来と比べるとこの図に示した中間調表現ユニッ
ト■、■、■、■〜０が新しく加えられたことになり、
中間調がより自然に表現されることがわかる。

ところでこの発明では中間調表現ユニットを構成する少
なくとも１つの記録画素の中間調レベルを、画信号の中
間調レベルが高くなるに従って振動させながら増加させ
る。すなわちこれにより中間調表現ユニットの表現する
階調をいわゆる白から黒へ多段階に変化させる。この第
１の実施例では４つの記録画素ａ　−ｄすべてが振動し
ながら階調の変化が行われる。すなわち記録画素ａは原
稿濃度判定閾値０９１４の時点まで中間調レベルが０で
あり、この後０．５と１の間を振動し、原稿濃度判定閾
値ｏ、７５’４越えると最高のレベル１に固定される。

記録画素すは原稿濃度判定閾値０．４２の時点まで中間
調レベルが０であり、この後０．５と１の間を振動し、
原稿濃度判定閾値０．９８を越えると最高のレベル１に
固定される。

他の２つの記録画素Ｃ１ｄは中間調レベルが０を越えた
後またＯに戻るような振動を行うがそれぞれ原稿濃度判
定閾値が０．９８あるいは１．１８を越えると最高のレ
ベル１に固定されることになる。

第１２図はこの実施例の中間調記録方法を実現すること
のできる記録装置の概略構成を表わしたものである。こ
の装置の判定器１１には原稿の明度に対応したアナログ
レベルの画信号１２が供給される。この判定器１１は判
定レベル信号発生器１３から供給される判定レベル信号
１４に応じて画信号１２を３値化する。判定レベル信号
１４は、判定器１１に供給される画信号１２が中間調表
現ユニットのどの記録画素に対応するかによってそれぞ
れ異なったものとなる。このための制御は、画信号１２
に同期して発生する同期信号１５の供給を受けるシーケ
ンサ１６が行うことになる。例えば記録画素ａに対応す
る画信号１２が判定器１１に供給されたとすると、シー
ケンサ１６は判定レベル信号発生器１３に対してこの記
録画素ａについての判定レベル信号１７ａを発生させる
。

判定レベル信号１７．ａは第１０図ａに示す３値化デー
タである。判定器１１は画信号１２の中間調レベルを１
４段階の原稿濃度判定閾値によって判別し、記録画素ａ
の中間調レベルを判定する。例えば画信号１２が原稿濃
度０．５を表わしていれば、記録画素ａの中間調レベル
は１となり、原稿濃度　０．７を表わしていれば記録画
素ａの中間調レベルは０．５となる。また画信号１２が
例えば原稿濃′度０．１を表わしていれば、記録画素ａ
の中間調レベルはＯとなる。同期信号１５に同期してこ
のように３値化された画信号１７は、フルドツト、ハー
フドツトおよび非印字ドツト（白ドツト）のいずれかを
表わしており、記録部１８に供給される。この例では中
間調レベル１がフルドツトに、０．５がハーフドツトに
、また０が非印字ドツトに対応することになる。

記録部１８は例えば熱転写記録方式の記録装置から成り
、シーケンサ１６から供給される制御信号１９に基づい
て画信号１７を１ラインずつラインノ′くソファ（図示
せず）にセットする。そしてこの記録部１８内のシフト
レジスフにまず１段階目の印字データをセットし、サー
マルヘッド（図示せず）を駆動する。このときの印字デ
ータは、前記したラインバッファに書き込まれた画信号
１７のうちハーフドツトとフルドツトに相当する信号を
１とし、非印字ドツトを０とした信号である。

サーマルヘッドの駆動により、信号１の箇所に対応した
発熱要素（単位発熱体）が発熱し、これらの部分に対応
する熱転写性のインクが流動化あるいは昇華して、記録
用紙（図示せず）に転写され、ハーフドツトの印字が行
われる。次に２段階目の印字データが前記シフトレジス
フにセットされ、サーマルヘッドの駆動が行われる。こ
の２段階目の印字が行われるまで記録用紙の副走査は行
われない。この２段階目の印字データはラインバッファ
に書き込まれた画信号１７のうちフルドツトに相当する
信号のみを１とし、他をＯとした信号である。サーマル
ヘッドの駆動によりフルドツトの箇所に対応した発熱要
素が更に発熱し、この部分に対応する記録画素がフルド
ツトとして表わされることになる。このようにしてハー
フドツトおよびフルドツトの印字が行われる。１ライン
の印字が終了したら記録用紙は次の記録位置まで副走査
され、記録部１８はラインバッファに新しく着き込まれ
た次のラインの画信号を基に同様の記録動作を行うこと
になる。このようにして記録が進行する。本実施例の中
間調記録方法では、このような記録を行う場合２ライン
（ラスタ）を１単位として中間調の表現が行われること
になる。

〔第２の実施例〕次に第２の実施例では、第１３図に示すように９つの記
録画素ａ〜１を３×３のマトリックス構造に配置した中
間調表現ユニットを用いて中間調を記録する。この中間
調表現ユニットを用いると理論的には５５階調を表現す
ることができる。しかしながら例えばフルドツトおよび
ハーフドツトのサイズを第９図のように設定したとする
と、この５５階調のうちで互に近似した階調が幾組か発
生する。そこで実用的にはこれらを整理して中間調の記
録を行うことになる。

第１４図は中間調表現ユニットを４２の階調に整理した
場合を表わしたものである。−また第１５図は他の例と
して第１４図に示した中間調表現ユニット＠、［相］、
■、■、［相］および［相］〜■を他のパターンに置き
換えた場合を表わしたものである。

これ以外は第１４図に示したものと同一である。

第１６図ａ〜１は第１４図に示した４２の階調を実現す
るための各記録画素ａ〜１の中間調レベルの状態をそれ
ぞれに対応させて表わしたものである。記録画素ａ、ｃ
〜１の中間調レベルは共に最初０であり、次に所定のレ
ベル範囲で振動し、最終的に最高のレベル１に固定され
ることがわかる。記録画素すについては中間調レベルが
段階に増加し、振動を行うことなく最高のレベル１に固
定される。すなわち画信号の中間調レベルが高くなるに
従ってすべての記録画素の中間調レベルが振動する必要
はなく、少なくともその一部が振動すればよい。

この第２の実施例の中間調記録方法を実現するだめの記
録装置は原理的に先の実施例で示した装置と同等のもの
でよい。もちろんこの第２の実施例では３ライン（ラス
タ）で中間調を表現し、また原稿濃度判定閾値も４１種
類に増加するので、装置の各部が多少複雑化することは
もちろんである。

「発明の効果」以上説明したように本発明によれば比較的少ない記録画
素で中間調を豊かに表現することができ、しかもディジ
タル記録なので画像の保存性や中間調再現の安定性がよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来用いられた４つの記録画素から成る中間調
表現ユニットと各記録画素のスレッショルドレベルの関
係を表わした説明図、第２図はこの従来例における５段
階の階調と各中間調表現ユニットの形態を表わした説明
図、第３図はこの例におけるある記録画素の中間調レベ
ルと両信号中間調レベルの関係を表わした特性図、第４
図は従来行われた３値の中間調表現における中間調表現
ユニットの形態を表わした説明図、第５図は第４図に示
した例におけるある記録画素の中間調レベルと画信号中
間調レベルの関係を表わした特性図、第６図は第４図に
示した中間調表現ユニット以外に可能な中間調表現ユニ
ットの形態を表わした説明図、第７図〜第１２図は本発
明の第１の実施例を説明するためのもので、このうち第
７図は中間調表現ユニットの各記録画素の配置を表わし
た説明図、第８図はこの中間調記録方法における中間調
表現ユニットの各種形態を表わした説明図、第９図Ａは
フルドツトの平面図、同図Ｂはハーフドツトの平面図、
第１０図は原稿濃度および原稿濃度判定閾値と各記録画
素の中間調レベルの関係を表わした説明図、第１１図は
記録濃度と原稿濃度の関係を表わした説明図、第１２図
はこの実施例の中間調記録方法を実現するための記録装
置のブロック図、第１３図〜第１６図は本発明の第２の
実施例を説明するためのもので、第１３図は中間調表現
ユニットの各記録画素の配置を表わした説明図、第１４
図はこの中間調記録方法における中間調表現ユニットの
各種形態の一例を表わした説明図、第１５図は中間調表
現ユニットの他のとりうる形態を表わした説明図、第１
６図は原稿濃度と各記録画素の中間調レベルと“の関係
を表わした説明図である。 ■〜＠・・・・・・中間調表現ユニット、１１・・・・
・・判定器、１２．１７・・・・・・画信号、１３・・・・・・判定レベル信号発生器、１６・・・・
・・シーケンサ、１８・・・・・・記録部。出　願　人　富士ゼロックス株式会社代　理　人　弁理士　山　内　梅　雄第１図　第３図第４図ノＶ第６図（Ａ）　（９）第１２図第１３図第１４図

Claims

【特許請求の範囲】１、それぞれ中間調で濃度表現を行うことのできる複数
の記録画素によって構成された中間調表現ユニットを用
い、各記録画素の濃度表現の組み合わせで各中間調表現
ユニットごとに所望の階調を表現させる記録方法におい
て、中間調表現ユニットを構成する少なくとも１つの記
録画素の中間調レベルを振動させるようにしながら全体
として増加させることにより中間調表現ユニットの表現
する階調を段階的に高めることを特徴とする中間調記録
方法。２、各記録画素がその印字ドツトの面積を変化させるこ
とにより濃度表現を行うことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の中間調記録方法。