JPH11250245A - ハ―フト―ン回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハーフトーンスクリーンを格納する回路を提
供する。 【解決手段】 普通のカウンティング及びアドレス指定
メカニズムに加えて、メモリ内のアレイ（配列）のアド
レス指定回路の位相、角度、及び方向を制御することに
よって、単一のアレイから通常のドット、ドットの鏡
像、位相のずれたドットを作ることができ、メモリハー
ドウェアを節約することができる。鏡像は行のカウンテ
ィング方向を反転させることによって得ることができ、
角度は走査の間にシフトさせる画素の数を変えることに
よって変化させることができ、そして位相は行及び列の
開始点の設定を変化させることによって変えることがで
きる。これにより、単一のアレイを使用して複数のドッ
トを作成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】複数のしきい値を有する１つ
のホラデーのブリック( Holladay brick )から、複数の
ドットを生成できるようにクロックし、配列することが
できるハーフトーンスクリーンアレイを格納する回路を
提供することであり、この配列は走査の間に位相やシフ
トや及びカウントの方向を変化させることができる。

【０００２】

【従来の技術】最も簡単なハーフトーンスクリーンは、
プリンタのメモリ内に格納されている１組のしきい値と
考えることができる。マルチビット画素のストリームが
受信されると、各画素はスクリーン内のその関連値と比
較され、「１」または「０」の何れかとして印刷され
る。さまざまな種類のグラフィックス、ピクチャ、及び
テキストを最適に印刷するためには、ハーフトーンスク
リーンの複数の型（単中心型、複数中心型、及び確率的
（ストカスチック）型）及びサイズが必要である。より
大きいスクリーンは、より多くの記憶装置が必要ではあ
るが、多数のカラーレベルを発生することができる。ま
た４色（またはそれ以上）プリンタでは、通常は各
（色）分解は異なる角度に配向されており、従ってそれ
自体のスクリーンを有していなければならない。結果的
なスクリーンの数を格納することが問題になり、メモリ
要求を減少させるための手段が重要な改善になる。

【０００３】Thomas M. Holladay（ホラデー）の米国特
許第 4,185,304号「電子ハーフトーンスクリーニング」
には、各ハーフトーンドット毎の位置が最小数でよいス
クリーンを格納して使用する効率的な方法が記載されて
いる。もし最小数の値を行及び列に配列すれば、結果は
矩形体即ち「ブリック」であり、ハーフトーン画像の各
連続走査線を形成するため、その各行に容易にアクセス
することができる。

【０００４】１つのブリックを用いて１つより多くのハ
ーフトーンスクリーンを生成できるようにシステムを変
更することによって、メモリ要求を減少させることが大
きい改善をもたらす。

【０００５】

【発明の概要】通常のハーフトーニング回路は、概念的
には幾つかの円形シフトレジスタの形状に配列されてお
り、各現画素と適切なしきい値とを絶えず比較して出力
ビットを生成する。ホラデーブリックが幾つかのライン
を有している場合には、ビデオの各連続走査線はブリッ
ク内の次のラインと比較される。次のラインへのこのサ
イクリングに加えて、ドットが正確に垂直でない場合に
は、１つまたはそれ以上のしきい値をブリックの１つの
行から次の行へ水平（高速走査）方向にシフトもさせな
ければならない。

【０００６】本発明は、読み出し方向を右からまたは左
からに変化させることによって、走査線間で可変数の画
素シフトを使用することによって、及び各走査線毎の開
始画素を変化させることによって、単一のブリックを使
用して２つまたはそれ以上のハーフトーンドットを生成
できることを実現したものである。このようにして、相
補整列角及び／または異なる位相関係を有する複数のス
クリーンを、１つのブリックから作ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、ハーフトーン発生器１０
を使用することができるシステムを示している。普通の
ラスタ入力スキャナ（ＲＩＳ）１２によってコントーン
( contone ：連続トーン）オリジナル（原画）１１を走
査し、各々が複数のビットからなる画素のラスタを発生
させる。イメージは、イメージバッファメモリ１３内に
格納しておくこともできる。何れの場合も、イメージは
一時に１走査線ずつ一連の画素としてハーフトーン発生
器１０へ伝送され、ハーフトーン発生器１０において近
隣画素の各グループが１つのハーフトーンドットに変換
される。得られた一連のドットは、市販されている種類
のラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）プリンタ１４によっ
て、用紙上にハーフトーン出力１５として印刷される
か、または代りに端末上に表示される。

【０００８】ハーフトーン発生器の詳細を、図２に示
す。ハーフトーンパターン発生器２０は、各ビデオ画素
の到着と同時にしきい値をコンパレータ２１に供給す
る。コンパレータは両者を比較して、画素が参照より大
きいか否かに依存して「１」または「０」を出力する。

【０００９】図３は、図２のハーフトーンパターン発生
器１０の一実施例をより詳細に示している。この場合、
配列すなわちアレイ３０は任意の種類のメモリ内に行及
び列で配列されたしきい値の５× 10 値アレイ（配列）
として示されている。１走査クロック期間中、走査カウ
ンタ３１は１つの行を選択し、画素カウンタ３２はアレ
イの１つの列を出力しきい値として選択する。各走査ク
ロックの後に、行カウンタは次の行へサイクルする。行
カウンタは、ドットパターンの位相をセットするため
に、セットラインによって、始めにどの走査線にもセッ
トすることができる。またアップ／ダウン信号に応答し
て、カウンタは何れの方向にもカウントすることができ
る。

【００１０】画素カウンタ３２は画素クロックに応答
し、左／右信号に応答して右または左に列を通してサイ
クルする。ブリックの高さを有するグループ内の最後の
走査線の終わりに、画素カウンタは、複数の画素のシフ
ト及びシフト方向を指示する制御信号を受ける。カウン
タは正確な数のシフトを行い、再び画素の選択を開始す
るために次の走査の始まりを待機する。このようにし
て、垂直及び水平サイクリングの方向、及びシフトの量
及び方向を完全に制御することができる。カウンタは、
セット信号によって走査が開始される前に、特定の開始
画素にセットすることもできる。

【００１１】図４は、幾つかのブリックの形状、及びさ
まざまなドットのサイズ及びパターンを生成するために
それらをどのように使用することができるかを示してい
る。一番上の行には、 17 レベルの色（０乃至 16 ）を
得るために 16 のしきい値を有する４×４画素ブリック
４３が示されている。シフトは０であるから、得られた
各視覚ドットパターン４０は、行内の他のドットパター
ンの直下に、または直ぐ右または直ぐ左に発生する。

【００１２】第２行では、ブリック４４は３行×６列を
有していて 19 レベルの色を発生する。最初のブリック
の底から次のブリックのトップまで３画素のシフトが行
われており、またブリックが３行の高さであるから、得
られたドット４１のドット中心に沿う角度は、図示のよ
うに 45 °である。

【００１３】一番下の最後の例では、１×１７のブリッ
ク４５によって 18 レベルの色を発生させることができ
る。高さが１であり、シフトが４であるので、得られた
ドット４２の間には 14 °の角度が発生する。

【００１４】図５、６、及び７は、図５の単一のライン
のブリックをどのように使用すれば図６及び７に示す２
つのスクリーンが得られるかを示している。図５は、 1
7 のしきい値の１つのラインを有するブリックを示して
いる。これらの参照値と比較されるビデオが６と７との
間にあるものとする。従って、図示のように、１から６
までの値は黒に印刷され、他の全ては白に印刷される。

【００１５】図６の最初のぼんやりとした外形の行は、
同じ値のセットを、「７」から開始して左から右へ進め
たものである。図６の行は、走査の間でブリックを４画
素分左へシフトさせることによって得たものである。こ
の場合、「７」は１画素分下に、そして４画素分左に現
れ、ドットとドットの角度は 14 °になる。次の行も４
画素のシフトが行われ、これがパターンを通して続けら
れる。

【００１６】図７は、画素を右から左へカウントし（左
から右へではなく）、走査の間で左へ 13 （左へ４では
なく）シフトさせることによって、同じブリックがどの
ように図６の鏡像を発生できるかを示している。このよ
うにした結果、ドットからドットの角度は 76 °であ
る。これで、同一ブリックから発生させた２組のドット
を４色プリンタ内の２つの色分解のために使用すること
ができ、メモリ要求を減少させることができる。

【００１７】図８は、同一システムを、どのように確率
的ドットのために使用できるかを示している。オリジナ
ル確率的アレイ８１が、128 ×128 ドットであることが
できるアレイ内の第１の９ドッドとして示されている。
これらのアレイはかなり大きいから、もし同一アレイを
他の３つの分解のために同じように使用できれば、メモ
リは大きく節約されることになる。これは、先ずオリジ
ナルアレイを左から右へカウントすることによって行う
ことができる。鏡像アレイ８２は、単に右から左へカウ
ントすることによって得ることができる。位相シフトア
レイ８３は、同一ブロックを使用し、左から右へカウン
トするのであるが、異なる行及び列から開始することに
よって得ることができる。最後に、鏡像・位相シフトア
レイ８４は、上述した位相シフトアレイを右から左へカ
ウントすることによって得ることができる。これら４つ
の分解を印刷すれば、オーバレイされた結果８５を得る
ことができる。

【００１８】別の考え方をすれば、プリンタにおいて
は、通常は確率的ドットを印刷することが要求される
が、クラスタ化した（clustered ) ドットを高いアドレ
ス指定能力を使用して印刷する必要があり得る。これ
は、クラスタドットが、より多くのグレースケールを達
成するために高いアドレス指定能力（４：１及び８：
１）を使用できるのに対して、確率的スクリーンは、孤
立した高いアドレス指定能力画素の極端なドットゲイン
の故に、低いアドレス指定能力（１：１及び２：１）を
使用する傾向があるためである。このため現在では、両
種類のスクリーンを使用して実施するには、低いアドレ
ス指定能力の確率的スクリーンを他のドットと同じアド
レス指定能力に「ダブルアップ」することが要求され、
遙かに多くの記憶装置を使用している。簡単なアドレス
指定能力パラメータ（即ち、１、２、４、または８）を
追加することによって、確率的スクリーンの小型記憶装
置で高いアドレス指定能力を実施することができる。両
種類のドットに対して同じハードウェアを使用できるよ
うにするために、しきい値アレイは、低いアドレス指定
能力のドットのためのハードウェアによって冗長的にク
ロックアウトすることができる。

【００１９】これは図９に示されている。左上は 16 ×
４ブリックとして格納されているクラスタドットアレイ
９１であり、右上は４×４ブリックとして格納されてい
る確率的アレイ９２である。図の下側に示されているの
は、４つのこれらの各ドットを印刷したものである。プ
リンタがクラスタドットのための４×高アドレス指定能
力クロックで動作しているものとすれば、結果は、出力
の左半分に示すパターンになる。確率的ドットに対し
て、回路は各画素毎に４回同じ出力画素を出力するよう
に配列されており、結果は出力の右半分に示すパターン
になる。

【００２０】図３について言えば、画素カウンタ３２へ
のクロックは４×クロックであり、確率的ドットを印刷
する場合には、４：１縮小信号に応答してカウンタは４
入力クロック毎に１回カウントアップするだけであり、
各画素は４クロック周期毎に出力されるようになる。

【００２１】従来技術は一定のクロックを使用してお
り、確率的ドットを格納するには４倍のメモリを必要と
する。本発明では、４×クロック及び非冗長確率的ドッ
ドを使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コントーンイメージをハーフトーンドットに変
換し、結果をラスタ出力スキャナ上に印刷または表示す
る従来技術の印刷システムを示す図である。

【図２】図１のハーフトーン発生器のコンパレータの詳
細図である。

【図３】メモリ内のホラデーブリックの格納の一例、及
び周辺回路を示す図である。

【図４】種々のハーフトーンを生成するためにどのよう
にホラデーアレイを使用することができるかを示す３つ
の例を示す図である。

【図５】２つまたはそれ以上のドットパターンを形成す
るために使用することができる単一のしきい値のライン
を示す図である。

【図６】図５のブリックから１４°スクリーンを発生さ
せるため、左から右へカウントし、ブリックの行間で左
へ４画素シフトさせたドットパターンの図である。

【図７】図５のブリックから 76 °スクリーンを発生さ
せるため、右から左へカウントし、ブリックの行間で左
へ 13 画素シフトさせたドットパターンの図である。

【図８】元の確率的アレイをどのように使用すれば鏡像
アレイ、位相シフトアレイ、鏡像・位相シフトアレイ、
及びオーバレイ結果を形成することができるかを示す図
である。

【図９】通常及び高アドレス指定能力出力を生成するた
めに、どのようにクラスタドットアレイ及び確率的ドッ
トアレイを格納できるかを示す図である。

【符号の説明】

１０ ハーフトーン発生器 １１ コントーンオリジナル １２ ラスタ入力スキャナ（ＲＩＳ） １３ イメージバッファメモリ １４ ラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ） １５ ハーフトーン出力 ２０ ハーフトーンパターン発生器 ２１ コンパレータ ３０ ホラデーアレイ ３１ 走査カウンタ ３２ 画素カウンタ ４０、４１、４２ ドットパターン ４３、４４、４５ プリック ８１ オリジナル確率的アレイ ８２ 鏡像アレイ ８３ 位相システムアレイ ８４ 鏡像・位相シフトアレイ ８５ オーバレイされた結果 ９１ クラスタアレイ ９２ 確率的アレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グウェンドリン エル へムブロック アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90277 レドンド ビーチ サウス プロ スペクト アベニュー 314−９ (72)発明者 チャン チャン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90257 ランチョー パロス ヴァーデス ゴールデン メドー ドライヴ 28418

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハーフトーン回路であって、 ２つまたはそれ以上の行に配列されたしきい値の配列を
   収容するメモリと、 走査クロックに応答して、アドレスを何れかの方向の次
   の行へ前進させるサイクリック行カウンタと、 左／右信号に応答して、アドレスを１つの列から次の列
   へ前進させる方向を決定するとともに、画素クロックに
   応答して、アドレスを次の列へ前進させるサイクリック
   列カウンタであって、シフト信号に応答して、前記行カ
   ウンタが最後の行から最初の行へ前進する時の走査の間
   に、任意数の列を右へあるいは左へシフトさせるサイク
   リック列カウンタとを備えていることを特徴とするハー
   フトーン回路。