JPH1198356A - 画素の階調再現を利用した網点画像記録方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録画素の解像度を高めずに網点で再現可能
な階調数を増加させる。 【解決手段】 各記録画素を１／Ｍ（Ｍは２以上の整
数）に区分して、Ｍ個の小区画を設ける。そして、各記
録画素に対応するＭ個の小区画のそれぞれに対して閾値
が割り当てられた閾値パターンを準備する。画像記録信
号を生成する際には、各記録画素に対応するＭ個の小区
画の閾値と多階調画像信号とを比較してＭ個の２値比較
結果を求める、Ｍ個の２値比較結果の累計値ｎに応じて
画像記録信号を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画素の階調再現
を使用した網点画像の記録に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の網点画像の記録においては、各記
録画素はオン／オフの２値状態を取りうるだけであり、
画像の濃度は網点面積率（オン画素の面積率）で表現さ
れていた。従って、網点に含まれる記録画素の数が多い
ほど、１つの網点で再現可能な階調数は増加するという
関係が成立していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は、網点で再現可
能な階調数を増加させるためには、記録画素の解像度
（出力走査線密度とも呼ばれる）を高めなくてはならな
かった。しかし、記録装置によっては、記録画素の解像
度を高めることが困難な場合もある。このため、従来か
ら、記録画素の解像度を高めずに、網点で再現可能な階
調数を増加させる技術が望まれていた。

【０００４】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、記録画素の解像
度を高めずに網点で再現可能な階調数を増加させること
のできる技術を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の方
法は、画素の階調再現を利用して網点画像を記録する方
法であって、（ａ）各記録画素を１／Ｍ（Ｍは２以上の
整数）に区分して得られた小区画を用い、各記録画素に
対応するＭ個の小区画のそれぞれに対して閾値が割り当
てられた閾値パターンを準備する工程と、（ｂ）与えら
れた多階調画像信号を前記閾値パターン内の閾値と比較
して、３以上の階調を表す画像記録信号を各記録画素毎
に生成する工程と、（ｃ）前記画像記録信号に応じて各
記録画素を記録することによって網点画像を記録する工
程と、を備え、前記工程（ｂ）は、（ｉ）各記録画素に
対応するＭ個の小区画の閾値と前記多階調画像信号とを
比較してＭ個の２値比較結果を求めるとともに、前記Ｍ
個の２値比較結果の累計値ｎに応じて前記画像記録信号
を求める工程を備える。

【０００６】各記録画素は３以上の階調で記録されるの
で、各記録画素をオン／オフの２値状態で記録する従来
の技術に比べて、網点で再現可能な階調数を増加させる
ことができる。

【０００７】上記画像記録方法において、各記録画素で
再現可能な濃度階調がＮ＋１個（Ｎは２〜Ｍの範囲の整
数）の値に限定されており、前記整数Ｍは、前記Ｎ＋１
個の濃度階調を等価的な面積率に変換することによって
得られるＮ＋１個の画素階調の各値が、ｍ(N) ／Ｍ（ｍ
(N) は０〜Ｍの範囲から選ばれたＮ＋１個の整数）にそ
れぞれほぼ等しくなるように選択されており、前記２値
比較結果の累計値ｎが取り得る０〜Ｍの範囲の各値が、
前記Ｎ＋１個の画素階調にそれぞれ関連付けられている
とともに、前記工程（ｉ）は、前記累計値ｎを、記録画
素で再現可能な濃度階調を表す信号としての前記画像記
録信号に変換する工程を含むことが好ましい。

【０００８】こうすれば、再現可能な画素の濃度階調が
限定されている場合にも、それらの濃度階調を利用して
網点の階調を増加させることができる。

【０００９】また、上記網点画像記録方法において、前
記工程（ｃ）は、インク滴を重ねることによって各記録
画素の階調を再現する工程であることが好ましい。

【００１０】こうすれば、比較的簡単に記録画素の階調
を再現することが可能である。

【００１１】本発明の第１の装置は、画素の階調再現を
利用して網点画像を記録する画像記録装置であって、各
記録画素を１／Ｍ（Ｍは２以上の整数）に区分して得ら
れた小区画を用い、各記録画素に対応するＭ個の小区画
のそれぞれに対して１つの閾値を有する閾値パターンを
記憶する閾値パターンメモリと、与えられた多階調画像
信号を前記閾値パターンメモリから読み出された閾値と
比較して、３以上の階調を表す画像記録信号を各記録画
素毎に生成する画像記録信号生成手段と、前記画像記録
信号に応じて各記録画素を記録することによって網点画
像を形成する記録手段と、を備え、前記画像記録信号生
成手段は、各記録画素に対応するＭ個の小区画の閾値と
前記多階調画像信号とを比較してＭ個の２値比較結果を
求めるとともに、前記Ｍ個の２値比較結果の累計値ｎに
応じて前記画像記録信号を求める手段を備える。

【００１２】また、本発明の第２の装置は、記録画素毎
に３以上の階調を再現可能な画像記録装置を用いて網点
画像を記録するための画像記録信号を生成する画像記録
信号生成装置であって、各記録画素を１／Ｍ（Ｍは２以
上の整数）に区分して得られた小区画を用い、各記録画
素に対応するＭ個の小区画のそれぞれに対して１つの閾
値を有する閾値パターンを記憶する閾値パターンメモリ
と、与えられた多階調画像信号を前記閾値パターンメモ
リから読み出された閾値と比較して、３以上の階調を表
す画像記録信号を各記録画素毎に生成する画像記録信号
生成手段と、を備え、前記画像記録信号生成手段は、各
記録画素に対応するＭ個の小区画の閾値と前記多階調画
像信号とを比較してＭ個の２値比較結果を求めるととも
に、前記Ｍ個の２値比較結果の累計値ｎに応じて前記画
像記録信号を求める手段を備える。

【００１３】上記第１と第２の装置においても、各記録
画素が３以上の階調で記録されるので、網点で再現可能
な階調数を増加させることができる。

【００１４】

【発明の他の態様】この発明は、以下のような他の態様
も含んでいる。第１の態様は、閾値パターンを格納した
閾値パターンメモリを有するコンピュータを使用し、記
録画素毎に３以上の階調を再現可能な画像記録装置を用
いて網点画像を記録するための画像記録信号を生成する
ためのコンピュータプログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体であって、各記録画素を１／Ｍ
（Ｍは２以上の整数）に区分して得られた小区画のそれ
ぞれに対して１つの閾値を有する閾値パターンを格納す
る前記閾値パターンメモリから読み出された閾値と、与
えられた多階調画像信号とを比較して、３以上の階調を
表す画像記録信号を各記録画素毎に生成し、この際、各
記録画素に対応するＭ個の小区画の閾値と前記多階調画
像信号とを比較してＭ個の２値比較結果を求めるととも
に、前記Ｍ個の２値比較結果の累計値ｎに応じて前記画
像記録信号を求める機能を前記コンピュータに実現させ
るコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み
取り可能な記録媒体である。

【００１５】これらの機能を実現するコンピュータプロ
グラムは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の、
コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態
で提供される。コンピュータは、その記録媒体からコン
ピュータプログラムを読み取って内部記憶装置または外
部記憶装置に転送する。あるいは、通信経路を介してコ
ンピュータにコンピュータプログラムを供給するように
してもよい。コンピュータプログラムの機能を実現する
時には、内部記憶装置に格納されたコンピュータプログ
ラムがコンピュータのマイクロプロセッサによって実行
される。また、記録媒体に記録されたコンピュータプロ
グラムをコンピュータが読み取って直接実行するように
してもよい。

【００１６】この明細書において、コンピュータとは、
ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概
念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作す
るハードウェア装置を意味している。また、オペレーシ
ョンシステムが不要でアプリケーションプログラム単独
でハードウェア装置を動作させるような場合には、その
ハードウェア装置自体がコンピュータに相当する。ハー
ドウェア装置は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記
録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取る
ための手段とを少なくとも備えている。コンピュータプ
ログラムは、このようなコンピュータに、上述の各手段
の機能を実現させるプログラムコードを含んでいる。な
お、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラム
でなく、オペレーションシステムによって実現されてい
ても良い。

【００１７】なお、この発明における「記録媒体」とし
ては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気デ
ィスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカー
ド、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピ
ュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）
および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な
種々の媒体を利用できる。

【００１８】第２の態様は、コンピュータに上記の発明
の各工程または各手段の機能を実現させるコンピュータ
プログラムを通信経路を介して供給するプログラム供給
装置としての態様である。こうした態様では、プログラ
ムをネットワーク上のサーバなどに置き、通信経路を介
して、必要なプログラムをコンピュータにダウンロード
し、これを実行することで、上記の方法や装置を実現す
ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】

Ａ．閾値パターン作成の第１実施例：次に、本発明の実
施の形態を実施例に基づき説明する。図１（Ａ）は従来
の閾値パターンを示し、図１（Ｂ）は本発明の第１実施
例に用いられる閾値パターンを示している。図１（Ａ）
における１つの矩形は画像記録装置（画像出力装置）に
おける記録の１単位である記録画素ＰＸに対応してい
る。従来の閾値パターンでは、各記録画素ＰＸ毎に１つ
の閾値が割り当てられていた。なお、図１（Ａ）には、
一点鎖線で区切られた４つの網点領域を含む範囲の閾値
パターンが示されている。各網点領域内には１つの網点
がそれぞれ形成される。図１（Ａ）の例では、１つの網
点領域が１６個の記録画素で構成されており、１つの網
点領域内の閾値は０〜１５の範囲の値を有している。閾
値パターン内の記録画素ＰＸの位置は、主走査アドレス
Ｙと副走査アドレスＸとで規定されている。

【００２０】図１（Ｂ）における１つの矩形は画像記録
装置（画像出力装置）における記録画素ＰＸを４つに区
分した小区画ＤＸに対応している。第１実施例の閾値パ
ターンでは、各小区画ＤＸ毎に１つの閾値が割り当てら
れている。図１（Ｂ）の例では、１つの記録画素ＰＸが
４つの小区画ＤＸに区分されているので、１つの記録画
素ＰＸに対して４つの異なる閾値が割り当てられている
ことになる。なお、図１（Ｂ）の閾値パターンの小区画
は、画像記録装置の記録画素の２倍の解像度を有してい
ると考えることもできる。１つの網点領域は６４個の小
区画で構成されており、１つの網点領域内の閾値は０〜
６３の範囲の値を有している。閾値パターン内の小区画
ＤＸの位置は、主走査アドレスｊと副走査アドレスｉと
で規定されている。

【００２１】図１（Ｂ）における閾値の配置を観察すれ
ば解るように、６４個の閾値は、網点領域の中心から周
辺に向かって次第に値が増加するように配置されてい
る。また、閾値の配置と記録画素の境界とは特に関係が
無い。このように、閾値の配置としては、記録画素の境
界とは無関係に、網点領域の中心から周辺に向かって次
第に値が増加するように配置されていることが好まし
い。このような閾値パターンを用いることの利点につい
ては後述する。

【００２２】多階調画像信号は、各記録画素毎に供給さ
れる。第１実施例の閾値パターンでは、１つの記録画素
に対する多階調画像信号が、４つの小区画の４つの閾値
と比較される。各閾値Ｔｈと多階調画像信号Ｄimage と
の比較結果は、以下のような２値データＤon/off （以
下、「２値比較結果」とも呼ぶ）で表される。

【００２３】Ｄimage ＞Ｔｈの時：Ｄon/off ＝１（オ
ン）；Ｄimage ≦Ｔｈの時：Ｄon/off ＝０（オフ）

【００２４】この２値比較結果Ｄon/off は、各記録画
素毎に累計（加算）される。従って、各記録画素毎の２
値データＤon/off の累計値ｎは、０〜４の範囲の整数
となる。

【００２５】図２（Ａ）は、図１（Ａ）の従来の閾値パ
ターンを用いて画像信号と閾値を比較した結果の一例を
示している。また、図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）の第１実
施例の閾値パターンを用いて画像信号と閾値を比較した
結果の一例を示している。図２（Ａ），（Ｂ）では、網
点階調ＴＬが５０％の場合の図である。ここで、「網点
階調」ＴＬとは、１つの網点の階調レベルを意味してお
り、画像信号Ｄimageを（［閾値Ｔｈの最大値］＋１）
で除した値で与えられる。図１（Ａ）では閾値Ｔｈの範
囲が０〜１５なので５０％の網点階調ＴＬに相当する画
像信号Ｄimageの値は８であり、図２（Ｂ）では閾値Ｔ
ｈの範囲が０〜６３なので５０％の網点階調ＴＬに相当
する画像信号Ｄimage の値は３２である。図１（Ａ），
（Ｂ）において、斜線を伏した部分は２値比較結果Ｄon
/off の値が１（オン）であり、閾値がそのまま記載さ
れている部分は２値比較結果Ｄon/off の値が０（オ
フ）である。

【００２６】従来は、図２（Ａ）に示す斜線部の記録画
素が黒ベタに塗りつぶされることによって網点が記録さ
れていた。一方、第１実施例では、図２（Ｂ）に示す２
値比較結果Ｄon/off が各記録画素毎に累計（加算）さ
れる。従って、各記録画素毎の２値比較結果Ｄon/off
の累計値ｎは、０〜４の範囲の整数となる。

【００２７】図３（Ａ）は、各記録画素毎の２値比較結
果Ｄon/off の累計値ｎを示している。各網点領域内に
おいて、累計値ｎは中央から周辺に向かって次第に小さ
くなる傾向にある。この傾向は、図１（Ｂ）に示す閾値
パターンにおいて、網点領域の中心から周辺に向かって
次第に値が増加するように閾値が配置されていることに
起因している。

【００２８】第１実施例では、各記録画素に対して得ら
れた２値比較結果の累計値ｎに応じて、その記録画素の
濃度が決定される。すなわち、累計値ｎを有する記録画
素の濃度は、その記録画素中のｎ個の小区画が黒く塗り
つぶされると仮定した時に得られる濃度に等しくなるよ
うに決定される。ここで、記録媒体上の黒領域の面積率
と濃度との関係を表すユール・ニールセン（Yule-Niels
en）の式を使用すると、２値比較結果の累計値ｎに対応
する画素濃度Ｄ（ｎ）は、以下の数式１で与えられる。

【００２９】

【数１】

【００３０】ここで、Ｍは記録画素に含まれる小区画の
数であり、図１（Ｂ）の例ではＭ＝４である。また、Ｄ
s は黒領域（記録領域）の濃度、Ｄ0 は白領域（非記録
領域）の濃度である。

【００３１】１つの記録画素における２値比較結果Ｄon
/off の累計値ｎは０〜４の値を取り得る。この累計値
ｎの０〜４の値に対応する画素濃度Ｄ（ｎ）は、上記数
式１にｎの値をそれぞれ代入した以下の数式２で与えら
れる。

【００３２】

【数２】

【００３３】例えば、Ｄs ＝２．０、Ｄ0 ＝０と仮定す
ると、Ｄ（０）〜Ｄ（４）の値はそれぞれ以下のように
なる。

【００３４】Ｄ（０）＝０．０；Ｄ（１）＝０．１２；
Ｄ（２）＝０．３０；Ｄ（３）＝０．５９；Ｄ（４）＝
２．０

【００３５】従って、２値比較結果の累計値ｎに応じ
て、上記の画素濃度Ｄ（０）〜Ｄ（４）を有するように
各記録画素を記録すれば、もとの多階調画像信号Ｄimag
e で表されている画像濃度を再現するように各記録画素
の階調を調整することができる。

【００３６】図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の累計値ｎの分
布に対応して記録される記録画素の画素濃度Ｄ（ｎ）を
示している。この図においても、４つの網点が一点鎖線
で区分されている。各網点内の各記録画素の画素濃度Ｄ
（ｎ）は、網点の中央から周辺に向かって次第に小さく
なる傾向にある。この傾向は、図１（Ｂ）に示す閾値パ
ターンにおいて、網点領域の中心から周辺に向かって次
第に値が増加するように閾値が配置されていることに起
因している。このような閾値パターンを用いれば、１つ
の網点を構成する複数の記録画素の濃度が、網点の中央
から周辺に向かって次第に変化してゆくので、網点全体
として滑らかな階調表現が可能であるという利点があ
る。

【００３７】図４は、図３（Ｂ）におけるハッチングパ
ターンと、実際に記録されるドット（記録画素）とを比
較して示している。記録媒体上に記録される１つのドッ
トは、画素濃度Ｄ（ｎ）が高くなるほどサイズが大き
く、かつ、色が濃くなる。このようなドットは、例えば
インク吐出方式を用いた画像記録装置（画像出力装置）
を用い、１つのドットを記録するために吐出されるイン
ク滴の数を画素濃度に応じて増加させることによって形
成することができる。１ドット上に吐出されるインク滴
の数は、インクノズルの駆動部に与えるパルス数やエネ
ルギ量を調整することによって制御できる。このように
インク滴を重ね打ちすることによってドットを記録する
場合には、インク滴の数が多いほどドットのサイズが大
きくなり、かつ、その濃度も高くなる。この例からも解
るように、「画素濃度が異なる」という意味は、記録さ
れるドット（記録画素）のサイズが同じで濃度のみが異
なる場合に限らず、ドットのサイズと濃度の少なくとも
一方が変わるような種々の場合を含んでいる。

【００３８】図５は、画像信号Ｄimage の値が３０の場
合の画像信号と閾値との比較結果を示している。この例
では、網点階調ＴＬが４７％である。図６（Ａ）は、図
５における各記録画素毎の２値比較結果Ｄon/off の累
計値ｎを示しており、図６（Ｂ）は、その累計値ｎの分
布に対応して記録される記録画素の画素濃度Ｄ（ｎ）を
示している。図６（Ａ）に示すように、各網点の周辺に
は、２値比較結果の累計値ｎが１である記録画素が現れ
ている。

【００３９】図７は、本発明の実施例を適用する網点画
像記録システムの構成を示すブロック図である。この網
点画像記録システムは、画像記録信号生成装置１００
と、画像出力装置２００とを備えている。画像出力装置
２００は、１ドット（記録画素）を形成するインク滴の
数を制御することによって各記録画素の階調を再現する
インク吐出方式の装置である。画像記録信号生成装置１
００は、ＣＰＵ３０と、メインメモリ（ＲＯＭおよびＲ
ＡＭ）３２と、ハードディスク装置３４と、スクリーン
パターンメモリ（ＳＰＭ）３６と、副走査アドレスカウ
ンタ３８と、主走査アドレスカウンタ４０と、２つのア
ドレス変換器４２，４４と、４つの比較器５１〜５４
と、面積計算部６０と、濃度値ルックアップテーブル６
２と、Ｄ／Ａ変換部６４とを備えている。

【００４０】ＳＰＭ３６は、所定の繰り返しブロックの
閾値パターンを格納するメモリである。「繰り返しブロ
ック」とは、画像平面上に繰り返し適用される１組の閾
値パターン、または、その領域を意味している。繰り返
しブロックは、少なくとも実質的に１網点を再現するの
に必要な閾値を含んでいる。第１実施例では、例えば、
図１（Ｂ）の中の１網点分の閾値が繰り返しブロックと
してＳＰＭ３６に記憶されている。なお、実質的に１網
点を再現できる場合には、繰り返しブロックが１網点未
満の領域の閾値を含むようにすることも可能である。

【００４１】なお、ＳＰＭ３６は、本発明における閾値
パターンメモリに相当する。また、図７の下部に示す回
路要素３６〜６４の全体が、本発明における画像記録信
号生成手段（画像記録信号回路）に相当する。

【００４２】副走査アドレスカウンタ３８には、副走査
スタート信号Ｒｘと、副走査クロック信号Ｃｘとが入力
されている。副走査スタート信号Ｒｘは、画像出力装置
２００における記録画素の副走査座標が初期位置にリセ
ットされた時に１パルス発生する信号である。副走査ク
ロック信号Ｃｘは、記録画素の副走査座標が更新される
たびに１パルス発生する信号である。副走査アドレスカ
ウンタ３８は、これらの信号Ｒｘ，Ｃｘに応じて、繰り
返し単位ブロック内における記録画素の副走査アドレス
Ｘを生成する。主走査アドレスカウンタ４０も同様に、
主走査スタート信号Ｒｙと主走査クロック信号Ｃｙとに
応じて、繰り返し単位ブロック内における記録画素の主
走査アドレスＹを生成する。第１のアドレス変換器４２
は、記録画素の副走査アドレスＸを、閾値パターンの小
区画の副走査アドレスｉ，ｉ＋１に変換する。この小区
画の第１の副走査アドレスｉは、記録画素の副走査アド
レスＸの２倍の値に等しい。図１（Ａ），（Ｂ）を見れ
ば解るように、小区画の副走査アドレスｉ，ｉ＋１は、
記録画素の副走査アドレスＸに含まれる４つの小区画の
副走査座標を示している。第２のアドレス変換器４４
は、記録画素の主走査アドレスＹを、閾値パターンの小
区画の主走査アドレスｊ，ｊ＋１に変換する。この小区
画の第１の主走査アドレスｊは、記録画素の主走査アド
レスＹの２倍の値に等しい。

【００４３】こうして得られた小区画の副走査アドレス
ｉ，ｉ＋１と主走査アドレスｊ，ｊ＋１は、ＳＰＭ３６
に供給される。これらのアドレスｉ，ｉ＋１，ｊ，ｊ＋
１によって、１つの記録画素に対応する４つの小区画の
座標（ｉ，ｊ），（ｉ＋１，ｊ），（ｉ，ｊ＋１），
（ｉ＋１，ｊ＋１）が特定される。ＳＰＭ３６からは、
１つの記録画素に対応する４つの小区画の閾値Ｔｈ
（ｉ，ｊ），Ｔｈ（ｉ＋１，ｊ），Ｔｈ（ｉ，ｊ＋
１），Ｔｈ（ｉ＋１，ｊ＋１）が読出されて、４つの比
較器５１〜５４にそれぞれ供給される。

【００４４】比較器５１〜５４のそれぞれは、与えられ
た閾値Ｔｈを入力画像信号Ｄimgaeと比較して、２値比
較結果Ｄon/offを生成する。面積計算部６０は、４つの
比較器５１〜５４から出力された４つの２値比較結果Ｄ
on/offを加算して、それらの累計値ｎを求める加算器で
ある。この累計値ｎは、濃度値ルックアップテーブル６
２において、画素濃度Ｄ（ｎ）に変換される。この変換
は、前述した数式１に従って実行される。すなわち、濃
度値ルックアップテーブル６２は、累計値ｎを入力アド
レスとして、画素濃度Ｄ（ｎ）を出力データとするメモ
リである。この画素濃度Ｄ（ｎ）は、Ｄ／Ａ変換部６４
によってアナログ画像記録信号Ｓout に変換される。画
像出力装置２００は、この画像記録信号Ｓout に応じて
記録媒体（例えば印刷用紙）上にインク滴を吐出し、こ
れによって記録媒体上に網点画像を形成する。

【００４５】図８は、第１実施例において、比較結果の
累計値ｎと、画像出力装置２００の出力ヘッドに与える
パルス数との関係を決定する手順を示すフローチャート
である。ステップＴ１では、画像出力装置２００の出力
ヘッドに与えるパルス数を順次変化させて、画素濃度が
互いに異なる多数のドット（記録画素）を形成する。形
成されたドットの濃度は、濃度計で測定される。そし
て、出力ヘッドに与えるパルス数と画素濃度との関係を
表すパルス数−画素濃度特性を求める。図９は、パルス
数−画素濃度特性の一例を示すグラフである。第１実施
例では、画像出力装置２００がほぼ連続的に画素濃度を
再現できるものと仮定している。

【００４６】ステップＴ２では、比較結果の累計値ｎと
画素濃度Ｄ（ｎ）との関係を、前述した数式１に従って
算出する。この際、１つの記録画素に含まれる小区画の
数Ｍ（以下、「記録画素の区分数」とも呼ぶ）は、２以
上の所望の整数に予め設定されている。従って、ステッ
プＴ２では、累算値ｎが０〜Ｍの範囲の各値を取る場合
の画素濃度Ｄ（ｎ）がそれぞれ算出される。

【００４７】ステップＴ３では、図９に示すパルス数−
画素濃度特性から、ステップＴ２で得られた画素濃度Ｄ
（ｎ）（ｎ＝０〜Ｍ）を有する記録画素を形成するため
のパルス数Ｐ（ｎ）を決定する。この結果、比較結果の
累計値ｎと、出力ヘッドに与えるパルス数Ｐ（ｎ）とが
関係付けられたことになる。

【００４８】図７に示すように、画像出力装置２００に
は、画素濃度Ｄ（ｎ）を表すアナログ信号Ｓout が画像
記録信号生成装置１００から供給されている。画像出力
装置２００は、図９に示す関係に従って、このアナログ
信号Ｓout をパルス数Ｐ（ｎ）に変換する。なお、図７
に示す濃度値ルックアップテーブル６２が、２値比較結
果の累計値ｎをパルス数Ｐ（ｎ）に変換するように、ル
ックアップテーブル６２の内容を設定することも可能で
ある。この場合には、パルス数Ｐ（ｎ）を示す信号Ｓou
t が画像出力装置２００に与えられるので、画像出力装
置２００において信号を変換する必要が無く、この結
果、網点画像の記録を高速化できるという利点がある。

【００４９】上述した第１実施例では、網点全体の階調
が、記録される記録画素の個数と、各記録画素の画素濃
度との両方を用いて再現される。従って、従来のように
記録画素の個数（すなわち網点面積率）のみによって網
点の階調を表現していた場合に比べて、網点の再現可能
な階調を増加させることが可能である。

【００５０】なお、第１実施例において、ＳＰＭ３６に
格納されている繰り返しブロックの大きさを、複数個の
網点を含む領域に設定することも可能である。図１０
（Ａ）は、４個の網点で１つの繰り返しブロックが構成
される場合の従来の閾値パターンを示し、図１０（Ｂ）
は、これを用いて記録される網点を示している。図１０
（Ａ）に示す４つの網点領域（境界を一点鎖線で示す）
の中の閾値パターンは互いに異なっている。従って、同
じ画像信号が与えられても、４つの網点領域内に形成さ
れる網点が互いに異なる形状となる可能性がある。実際
に、図１０（Ｂ）に示すように、画像信号Ｄimage の値
が１７（網点階調ＴＬは２７％）で一定である場合に
も、４つの網点の中の１つは５つの黒画素で構成されて
おり、他の３つの網点は４つの黒画素で構成されてい
る。広い一様な画像領域では、４つの黒画素で構成され
る多数の網点の中に、５つの黒画素で構成される網点が
一定の周期で繰り返し現れるので、肉眼では画像にムラ
が存在するものと認識される。

【００５１】図１１（Ａ）は、４個の網点で１つの繰り
返しブロックが構成される場合の実施例の閾値パターン
を示し、図１１（Ｂ）はこれを用いて記録される網点を
示している。図１１（Ａ）に示す４つの網点領域内の閾
値パターンも互いに異なっている。しかし、各記録画素
の画素濃度は、各記録画素内の２値比較結果の累計値ｎ
によって決定されるので、図１０に示す従来の場合に比
べて画像のムラが発生しにくい。実際に、図１１（Ｂ）
に示す４つの網点は、同じ形状と濃度とを有しており、
画像のムラが発生していないことが解る。このように、
第１実施例では、複数個の網点を含む繰り返しブロック
を用いた場合にも、画像のムラが発生しにくいという利
点がある。

【００５２】Ｂ．第２実施例：上述した第１実施例では
画像出力装置２００がほぼ連続的に画素濃度を再現でき
るものと仮定していたが、実際には離散的な画素濃度し
か再現できない画像出力装置２００も数多く存在する。
以下に説明する第２実施例では、画像出力装置２００で
実現可能な画素濃度の数が（Ｎ＋１）個に限定されてい
るものと仮定する。後述するように、この整数Ｎの値
は、２値比較結果の累計値ｎとは独立に設定し得る。

【００５３】図１２は、実現可能な画素濃度Ｄ（Ｎ）が
離散的である場合のパルス数−画素濃度特性を示してい
る。この例では、Ｄ（０）〜Ｄ（４）の５種類の画素濃
度のみが実現可能であると仮定している。

【００５４】図１３は、第２実施例において、比較結果
の累計値ｎと、画像出力装置の出力ヘッドに与えるパル
ス数との関係を決定する手順を示すフローチャートであ
る。ステップＴ１０では、画像出力装置２００の出力ヘ
ッドに与えるパルス数Ｐ（Ｎ）を順次変化させて、互い
に異なる画素濃度Ｄ（Ｎ）を有する（Ｎ＋１）種類のド
ット（記録画素）を形成する。形成されたドットの濃度
は、濃度計で測定される。そして、出力ヘッドに与える
パルス数と画素濃度との関係を表すパルス数−画素濃度
特性（図１２）を求める。

【００５５】ステップＴ１１では、実現可能な画素濃度
Ｄ（Ｎ）を画素階調Ｓ（Ｎ）に変換する。画素階調Ｓ
（Ｎ）とは、記録画素の画素濃度Ｄ（Ｎ）に対応する等
価的な面積率（画素濃度Ｄ（Ｎ）を有する記録画素を、
記録画素内の黒領域の面積を調整することによって実現
すると仮定したときの黒領域の面積率）を意味してい
る。画素濃度Ｄ（Ｎ）から画素階調Ｓ（Ｎ）への変換
は、前述した数式１を書き換えた以下の数式３または数
式４に従って実行される。

【００５６】

【数３】

【００５７】

【数４】

【００５８】具体的には、数式４の画素濃度Ｄ（Ｎ）
に、実現可能な値Ｄ（０）〜Ｄ（４）を代入すれば、こ
れらの値に対応する画素階調Ｓ（０）〜Ｓ（４）が得ら
れる。以下では、実現可能な画素濃度Ｄ（Ｎ）に対応付
けられた画素階調Ｓ（Ｎ）を、単に「実現可能な画素階
調」と呼ぶ。実現可能な画素階調Ｓ（０）〜Ｓ（４）の
値はＮと共に次第に増加していくので、次の数式５の関
係が成立する。

【００５９】

【数５】

【００６０】図１３のステップＴ１２では、記録画素の
区分数Ｍが決定される。区分数Ｍの値は、離散的である
実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）の値を、近似的な画素階調
ｍ(N) ／Ｍで近似できるように決定される。ここで、ｍ
(N) は、Ｎの各値に対して、０〜Ｍの範囲から選ばれた
整数である。

【００６１】図１４は、実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）
と、近似的な画素階調ｍ(N) ／Ｍとの関係の一例を示し
ている。この例において、画像出力装置２００の性能か
ら決まる実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）の値と、隣接する
画素階調同士の差分ΔＳとはそれぞれ次の通りである。

【００６２】Ｓ（０）＝０．００； Ｓ（１）＝０．２６，ΔＳ＝０．２６； Ｓ（２）＝０．４９，ΔＳ＝０．２３； Ｓ（３）＝０．７８，ΔＳ＝０．２９； Ｓ（４）＝１．００，ΔＳ＝０．２２（＝ΔＳmin ）

【００６３】図１４の例では、区分数Ｍの値として４が
選ばれており、この結果、以下に示すように、実現可能
な画素階調Ｓ（Ｎ）の値と近似的な画素階調ｍ(N) ／Ｍ
の値とがほぼ等しくなっている。

【００６４】 Ｓ（０）＝０．００→ ｍ(1)／Ｍ＝０／４＝０．００； Ｓ（１）＝０．２６→ ｍ(2)／Ｍ＝１／４＝０．２５； Ｓ（２）＝０．４９→ ｍ(3)／Ｍ＝２／４＝０．５０； Ｓ（３）＝０．７８→ ｍ(4)／Ｍ＝３／４＝０．７５； Ｓ（４）＝１．００→ ｍ(5)／Ｍ＝４／４＝１．００

【００６５】図１４の例では区分数Ｍが４なので、記録
画素と小区画との関係は上述した第１実施例（例えば図
１（Ｂ））で説明したものと同じになる。

【００６６】図１５は、実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）と
近似的な画素階調ｍ(N) ／Ｍとの関係の他の例を示して
いる。この例において、画像出力装置２００の性能から
決まる実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）の値と、隣接する画
素階調同士の差分ΔＳとはそれぞれ次の通りである。

【００６７】Ｓ（０）＝０．００； Ｓ（１）＝０．１７，ΔＳ＝０．１７； Ｓ（２）＝０．３３，ΔＳ＝０．１６（＝ΔＳmin ）； Ｓ（３）＝０．８２，ΔＳ＝０．４９； Ｓ（４）＝１．００，ΔＳ＝０．１８

【００６８】前述したように、区分数Ｍは、実現可能な
画素階調Ｓ（Ｎ）がｍ(N) ／Ｍ（ｍ(N) は０〜Ｍの範囲
から選ばれた整数）にそれぞれほぼ等しくなるように選
択される。図１５の例では、区分数Ｍの値として、実現
可能な画素階調Ｓ（Ｎ）の差分ΔＳの最小値ΔＳmin の
逆数にほぼ等しい値である６が選ばれている。この結
果、以下に示すように、実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）と
近似的な画素階調ｍ(N)／Ｍとがほぼ等しくなってい
る。

【００６９】 Ｓ（０）＝０．００→ ｍ(1)／Ｍ＝０／６＝０．００； Ｓ（１）＝０．１７→ ｍ(2)／Ｍ＝１／６＝０．１７； Ｓ（２）＝０．３３→ ｍ(3)／Ｍ＝２／６＝０．３３； Ｓ（３）＝０．８２→ ｍ(4)／Ｍ＝５／６＝０．８３； Ｓ（４）＝１．００→ ｍ(5)／Ｍ＝６／６＝１．００

【００７０】区分数Ｍを６にすると、１つの記録画素に
対する２値比較結果の累計値ｎは０〜６の範囲の７つの
値を取り得るので、累計値ｎを区分数Ｍで割った値ｎ／
Ｍも０／６〜６／６の７つの値を取り得る。これらの７
つの０／６〜６／６値の中で、図１５において破線の矢
印で示されている２つの値３／６，４／６は実現可能な
画素階調Ｓ（Ｎ）とは直接的には関連付けられていな
い。そこで、記録画素における２値比較結果の累計値ｎ
が３または４となった場合を考慮して、これらの累計値
を実現可能な画素階調のいずれかに予め関連付けておけ
ばよい。例えば、２値比較結果の累計値ｎが３または４
となった場合には、３番目の画素階調Ｓ（２）によって
その記録画素が再現されるものとすることができる。あ
るいは、２値比較結果の累計値ｎが３となった場合には
３番目の画素階調Ｓ（２）によってその記録画素が再現
され、一方、２値比較結果の累計値ｎが４となった場合
には４番目の画素階調Ｓ（３）によってその記録画素が
再現されるものとすることも可能である。なお、２値比
較結果の累計値ｎと実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）との関
連付け（または２値比較結果の累計値ｎと実現可能な画
素濃度Ｄ（Ｎ）との関連付け）は、図７に示す濃度値ル
ックアップテーブル６２の内容を書き換えることによっ
て変更することができる。

【００７１】上述した図１５の例からも理解できるよう
に、画像出力装置２００で実現可能な画素階調の数（Ｎ
＋１）と、比較結果の累計値ｎが取りうる値の数（ｎ＋
１）とは必ずしも一致している必要はない。しかし、前
述した図１４の例のように、両者が一致していれば、画
像の階調をより滑らかに再現することができるという利
点がある。

【００７２】図１６（Ａ）は、区分数Ｍが６の場合の１
網点分の閾値パターンを示しており、図１６（Ｂ）はこ
の閾値パターンを用いて記録された網点の例を示してい
る。図１６（Ａ）に示すように、太線枠で示されるほぼ
正方形の記録画素ＰＸの領域は、６つの小区画ＤＸに区
分されている。１つの網点領域には１６個の記録画素Ｐ
Ｘが含まれており、従って、１つの網点領域に９６個の
小区画ＤＸが含まれている。図１６（Ａ）の閾値パター
ンでは、０〜９５の範囲の値が網点領域の中心から外周
に向かって次第に増加するように配置されている。従っ
て、図１６（Ｂ）の網点において、画像信号との２値比
較結果の累計値ｎが６未満である記録画素は、記録され
る網点の周辺に存在する記録画素に限られている。図１
７は、図１６（Ｂ）の結果に応じて記録される網点の各
記録画素の濃度を示している。

【００７３】図１８は、実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）と
近似的な画素階調ｍ(N) ／Ｍとの関係のさらに他の例を
示している。図１８の例において、画像出力装置２００
の性能から決まる実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）の値と、
隣接する画素階調同士の差分ΔＳとはそれぞれ次の通り
である。

【００７４】Ｓ（０）＝０．０； Ｓ（１）＝０．２，ΔＳ＝０．２（＝ΔＳmin ）； Ｓ（２）＝０．５，ΔＳ＝０．３； Ｓ（３）＝０．７，ΔＳ＝０．２（＝ΔＳmin ）； Ｓ（４）＝１．０，ΔＳ＝０．３

【００７５】図１８の例における区分数Ｍの値は１０で
あり、この結果、実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）と近似的
な画素階調ｍ(N) ／Ｍとが等しくなっている。この例よ
うに、区分数Ｍの値は、実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）の
差分ΔＳの最小値ΔＳmin の逆数になっていなくても良
い。すなわち、区分数Ｍの値は、実現可能な画素階調Ｓ
（Ｎ）がｍ(N) ／Ｍ（ｍ(N) は０〜Ｍの範囲から選ばれ
た整数）にそれぞれほぼ等しくなるように選択されてい
ればよい。図１８の例では、４つの差分ΔＳの最大公約
数的な値０．１の逆数として区分数Ｍ（＝１０）を求め
ている。

【００７６】以上説明したように、第２実施例では、画
像出力装置２００で実現可能な画素濃度が離散的なＮ＋
１個の値に限定されている場合に、これらＮ＋１個の画
素濃度に対して２値比較結果の累計値ｎがそれぞれ関連
付けられているという特徴がある。また、記録画素の区
分数Ｍは、２値比較結果の累計値ｎの各値が、ｍ(N)／
Ｍ（ｍ(N) は０〜Ｍの範囲から選ばれたＮ＋１個の整
数）にほぼ等しくなるように選択されているという特徴
がある。これらの特徴により、記録画素の解像度を高め
ること無しに、網点として再現可能な階調数を増加する
ことに成功している。

【００７７】なお、この発明は上記の実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能であり、
例えば次のような変形も可能である。

【００７８】（１）記録媒体上の黒領域の面積率と濃度
との関係を表す式としては、ユール・ニールセン（Yule
-Nielsen）の式以外の任意の式を用いることが可能であ
る。

【００７９】（２）画像出力装置２００としては、イン
ク吐出方式の装置に限らず、例えば感光材を露光する露
光方式等の種々の方式の装置を利用することができる。
露光方式の画像記録装置では、露光する光の光量を制御
することによって各画素の濃度階調を調整することがで
きる。上記実施例で用いられたような、多数のインク滴
を重ねることによって記録画素（ドット）のサイズと濃
度とを増加させる方式は、比較的単純な構造の装置で実
現することができるという利点がある。

【００８０】（３）上記実施例において、ハードウェア
によって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置
き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによっ
て実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換え
るようにしてもよい。例えば、図７の下部に示す回路要
素３６〜６４の中の少なくとも一部をソフトウェアで実
現することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の閾値パターンと、本発明の第１実施例に
用いられる閾値パターンとを比較して示す説明図。

【図２】従来および第１実施例における画像信号と閾値
との比較結果を示す説明図。

【図３】各記録画素毎の２値データＤon/off の累計値
ｎと、これに対応する画素濃度Ｄ（ｎ）とを示す説明
図。

【図４】図３（Ｂ）におけるハッチングパターンと実際
に記録されるドットとを比較して示す説明図。

【図５】画像信号と閾値との比較結果の他の例を示す説
明図。

【図６】各記録画素毎の２値データＤon/off の累計値
ｎと、これに対応する画素濃度Ｄ（ｎ）との他の例を示
す説明図。

【図７】実施例を適用する網点画像記録システムの構成
を示すブロック図。

【図８】第１実施例において、比較結果の累計値ｎと、
画像出力装置の出力ヘッドに与えるパルス数との関係を
決定する手順を示すフローチャート。

【図９】パルス数−画素濃度特性の一例を示すグラフ。

【図１０】４個網点１繰り返しブロックの従来の閾値パ
ターンと、これを用いて記録される網点を示す説明図。

【図１１】４個網点１繰り返しブロックの実施例の閾値
パターンと、これを用いて記録される網点を示す説明
図。

【図１２】実現可能な画素濃度Ｄ（Ｎ）が離散的である
場合のパルス数−画素濃度特性を示すグラフ。

【図１３】第２実施例において、比較結果の累計値ｎ
と、画像出力装置の出力ヘッドに与えるパルス数との関
係を決定する手順を示すフローチャート。

【図１４】実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）と近似的な画素
階調ｍ／Ｍとの関係の一例を示す説明図。

【図１５】実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）と近似的な画素
階調ｍ／Ｍとの関係の他の例を示す説明図。

【図１６】区分数Ｍが６の場合の１網点分の閾値パター
ンと、この閾値パターンを用いた時の画像信号と閾値と
の比較結果を示す説明図。

【図１７】図１６（Ｂ）の結果に応じて記録される網点
の各記録画素の濃度を示す説明図。

【図１８】実現可能な画素階調Ｓ（Ｎ）と近似的な画素
階調ｍ／Ｍとの関係のさらに他の例を示す説明図。

【符号の説明】 ３０…ＣＰＵ ３４…ハードディスク装置 ３６…ＳＰＭ ３８…副走査アドレスカウンタ ４０…主走査アドレスカウンタ ４２，４４…アドレス変換器 ５１〜５４…比較器 ６０…面積計算部 ６２…濃度値ルックアップテーブル ６４…Ｄ／Ａ変換部 １００…画像記録信号生成装置 ２００…画像出力装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素の階調再現を利用して網点画像を記
   録する方法であって、（ａ）各記録画素を１／Ｍ（Ｍは
   ２以上の整数）に区分して得られた小区画を用い、各記
   録画素に対応するＭ個の小区画のそれぞれに対して閾値
   が割り当てられた閾値パターンを準備する工程と、
   （ｂ）与えられた多階調画像信号を前記閾値パターン内
   の閾値と比較して、３以上の階調を表す画像記録信号を
   各記録画素毎に生成する工程と、（ｃ）前記画像記録信
   号に応じて各記録画素を記録することによって網点画像
   を形成する工程と、を備え、 前記工程（ｂ）は、（ｉ）各記録画素に対応するＭ個の
   小区画の閾値と前記多階調画像信号とを比較してＭ個の
   ２値比較結果を求めるとともに、前記Ｍ個の２値比較結
   果の累計値ｎに応じて前記画像記録信号を求める工程を
   備える、網点画像記録方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の網点画像記録方法であっ
   て、 各記録画素で再現可能な濃度階調がＮ＋１個（Ｎは２〜
   Ｍの範囲の整数）の値に限定されており、 前記整数Ｍは、前記Ｎ＋１個の濃度階調を等価的な面積
   率に変換することによって得られるＮ＋１個の画素階調
   の各値が、ｍ(N) ／Ｍ（ｍ(N) は０〜Ｍの範囲から選ば
   れたＮ＋１個の整数）にそれぞれほぼ等しくなるように
   選択されており、 前記２値比較結果の累計値ｎが取り得る０〜Ｍの範囲の
   各値が、前記Ｎ＋１個の画素階調にそれぞれ関連付けら
   れているとともに、 前記工程（ｉ）は、前記累計値ｎを、記録画素で再現可
   能な濃度階調を表す信号としての前記画像記録信号に変
   換する工程を含む、網点画像記録方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の網点画像記録方
   法であって、 前記工程（ｃ）は、インク滴を重ねることによって各記
   録画素の階調を再現する工程である、網点画像記録方
   法。
4. 【請求項４】 画素の階調再現を利用して網点画像を記
   録する画像記録装置であって、 各記録画素を１／Ｍ（Ｍは２以上の整数）に区分して得
   られた小区画を用い、各記録画素に対応するＭ個の小区
   画のそれぞれに対して１つの閾値を有する閾値パターン
   を記憶する閾値パターンメモリと、 与えられた多階調画像信号を前記閾値パターンメモリか
   ら読み出された閾値と比較して、３以上の階調を表す画
   像記録信号を各記録画素毎に生成する画像記録信号生成
   手段と、 前記画像記録信号に応じて各記録画素を記録することに
   よって網点画像を形成する記録手段と、を備え、 前記画像記録信号生成手段は、 各記録画素に対応するＭ個の小区画の閾値と前記多階調
   画像信号とを比較してＭ個の２値比較結果を求めるとと
   もに、前記Ｍ個の２値比較結果の累計値ｎに応じて前記
   画像記録信号を求める手段を備える、網点画像記録装
   置。
5. 【請求項５】 記録画素毎に３以上の階調を再現可能な
   画像記録装置を用いて網点画像を記録するための画像記
   録信号を生成する画像記録信号生成装置であって、 各記録画素を１／Ｍ（Ｍは２以上の整数）に区分して得
   られた小区画を用い、各記録画素に対応するＭ個の小区
   画のそれぞれに対して１つの閾値を有する閾値パターン
   を記憶する閾値パターンメモリと、 与えられた多階調画像信号を前記閾値パターンメモリか
   ら読み出された閾値と比較して、３以上の階調を表す画
   像記録信号を各記録画素毎に生成する画像記録信号生成
   手段と、を備え、 前記画像記録信号生成手段は、 各記録画素に対応するＭ個の小区画の閾値と前記多階調
   画像信号とを比較してＭ個の２値比較結果を求めるとと
   もに、前記Ｍ個の２値比較結果の累計値ｎに応じて前記
   画像記録信号を求める手段を備える、画像記録信号生成
   装置。