(57)【要約】【課題】画像の解像度、スクリーン角、濃度を保ちながら、ＰＷＭ処理で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅を保証する。【解決手段】網点画像データにおける一定の露光量未満となる画素に対して、網点画像データのスクリーン角方向に沿って所定の範囲内で画素の集中及び間引きを行うことにより、網点画像データにおける露光量を一定の露光量以上にするように補正する。【選択図】図２
2015111766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
網点画像データを、露光部により画像を形成する画像形成装置の露光量を規定する記録制御信号に変換する画像処理装置であって、
前記網点画像データを取得する取得手段と、
前記網点画像データにおける一定の露光量未満となる画素に対して、前記網点画像データのスクリーン角方向に沿って所定の範囲内で前記一定の露光量未満となる画素の集中及び間引きを行うことにより、網点画像データにおける露光量を前記一定の露光量以上にするように補正する補正手段を
有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記補正手段は、網点画像データのスクリーン角方向に沿って、Ｎ×M(Ｎ，Ｍは整数)のセルの範囲で集中及び間引きを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記Ｎ×M(Ｎ，Ｍは整数)のセルの範囲を、前記一定の露光量未満となる画素の値と前記一定の露光量との比率により決定することを特徴とする、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記一定の露光量未満となる画素の集中及び間引きを、増幅倍率を規定した前記Ｎ×M(Ｎ，Ｍは整数)のセルの参照テーブルと、前記一定の露光量未満の画素の値とに基づいて行うこと特徴とする請求項２または３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記参照テーブルは、前記スクリーン角に応じて変換された座標系の増幅倍率を規定したテーブルであることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記補正手段は、集中させる画素の値をＮ×Mの約数(Ｎ，Ｍは整数)倍に増幅し、前記集中させる画素以外の前記一定の露光量未満の画素を間引くことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記補正手段は、集中させる画素の値をＮ×Mの約数(Ｎ，Ｍは整数)倍に増幅し、前記集中させる画素以外の前記一定の露光量未満の画素の値を０にすることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記補正手段は、前記画素の増幅結果が網点画像データのレンジを超える場合は、同一セル内の隣接する画素位置の画素に超えた分の値を分配することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記画素の増幅結果が網点画像データのレンジを超える場合は、隣接する前記間引かれる画素の位置に、超えた分の値を分配することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記画素の増幅結果が網点画像データのレンジを超える場合は、近傍の前記間引かれる画素の位置に、超えた分の値を分配することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記間引かれる画素の増幅結果が網点画像データのレンジを超える場合は、近傍の間引かれる画素の位置に、超えた分の値を分配することを特徴とする請求項1から７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
網点画像データを入力する入力手段と、
前記網点画像データを補正した画像データを出力する出力手段とを有し、
前記出力手段から出力される画像データは、前記網点画像データのスクリーン角に沿って、前記網点画像データにおけるドットの一部が統合されたデータであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】
網点画像データを入力する入力手段と、
前記網点画像データについて、前記網点画像データにおけるドットの一部を増幅し、前記網点画像データにおけるドットの一部を間引くことにより補正した画像データを出力する出力手段とを有し、
前記出力手段で出力される画像データにおいて、増幅されたドットを含むセルは、前記網点画像データのスクリーン角に沿っていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】
前記出力手段で出力される補正した画像データの中の、前記ドットが充填されたセルと前記ドットが充填されていないセルとを含む一定の領域の濃度は、前記入力手段で入力された網点画像データの中の、前記補正した画像データの前記一定の領域に対応する領域の濃度と等しいことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
網点画像データを、露光部により画像を形成する画像形成装置の露光量を規定する記録制御信号に変換する画像処理方法であって、
前記網点画像データを取得する取得工程と、
前記網点画像データにおける一定の露光量未満となる画素に対して、前記網点画像データのスクリーン角方向に沿って所定の範囲内で前記一定の露光量未満となる画素の集中及び間引きを行うことにより、網点画像データにおける露光量を前記一定の露光量以上にするように補正する補正工程を
有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１６】
網点画像データを入力する入力工程と、
前記網点画像データを補正した画像データを出力する出力工程とを有し、
前記出力工程から出力される画像データは、前記網点画像データのスクリーン角に沿って、前記網点画像データにおけるドットの一部が統合されたデータであることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１７】
網点画像データを入力する入力工程と、
前記網点画像データについて、前記網点画像データにおけるドットの一部を増幅し、前記網点画像データにおけるドットの一部を間引くことにより補正した画像データを出力する出力工程とを有し、
前記出力工程で出力される補正した画像データにおいて、増幅されたドットを含むセルは、前記網点画像データのスクリーン角に沿っていることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１８】
コンピュータを請求項１から１４のいずれか一項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多値ドットを用いたハーフトーン処理において、階調再現性の良い印刷結果を提供する画像処理装置、および、画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、一般に、感光ドラムや感光ベルト上に、レーザ光等によって画像信号に応じた画像又は静電潜像を形成し、現像した後に用紙等に転写し、画像を形成している。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置では、周期的でドット集中型の画像データの方が安定して出力しやすい。そこで電子写真方式の画像形成装置では、周期的なスクリーン構造を持った画像データを用いることが多い。スクリーン構造を持った画像データは例えば、多階調画像にハーフトーン処理（組織的ディザ法）を行うことにより、ドットのオンオフを決定する。その結果、セル内のドット面積（面積率）により疑似的に階調を表現した周期的な網点画像が得られる。また、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いたスクリーン処理では、ドットのオンオフだけではなく各画素のＰＷＭ値を細かく制御することで、さらにセル内の階調表現を向上させている。
【０００４】
しかし、画像のハイライト部ではドットが孤立してしまい、かつ、ＰＷＭパルス幅が小さくなってしまうため、ドットが安定して形成されない。以下、具体的に説明する。ＰＷＭ法においては、１画素の間隔よりも高い周波数でレーザ駆動パルスを制御することができる。孤立パルスを短い時間間隔で発生させた場合、レーザ発光の応答性の問題からレーザ駆動パルスが高周波になるとレーザ発光が追いつかなくなり、レーザ発光が不安定になってしまう。そのため、ドット再現性が悪くなり、濃度ムラや粒状性が悪化する。全くトナーが載らなくなってしまう（白飛び）場合もある。
【０００５】
従来、上述のようにドットの再現性が不安定になることを防ぎ、階調再現性の良い印刷結果を提供するために、低いスクリーン線数を用いた組織的ディザ法によりセルサイズを大きくすることでドットの安定化を図っていた。
【０００６】
また、ドットの形成が不安定になる部分を検出し、補正する提案もある。特許文献１では孤立ドットを検出し、孤立ドットに隣接する位置に安定化のためのドットを追加する方法が記載されている。
【０００７】
特許文献２では中間調かつ低濃度の領域である場合、該エリアに含まれる黒ドットを集中して配置する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−４５２９９号公報
【特許文献２】特開２００５−２７７４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、スクリーン線数を低くすることは、画像の解像度を落とすことにつながり、画像の先鋭性や細線再現性が低下したり、モアレ等が生じるなどの画像劣化を招く問題がある。
【００１０】
また、上記特許文献１や特許文献２の方法では、ドット安定化のためにドットを追加したり黒ドットを集中して配置したりなどの補正を行った部分において、濃度が変化してしまう問題がある。さらにそれらの補正は、画像におけるスクリーン角とは無関係にドットを配置しているため、オリジナルのデータに対してスクリーン角が変化してしまい、色ムラが生じてしまう問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる画像処理装置は、網点画像データを、露光部により画像を形成する画像形成装置の露光量を規定する記録制御信号に変換する画像処理装置であって、前記網点画像データを取得する取得手段と、前記網点画像データにおける一定の露光量未満となる画素に対して、前記網点画像データのスクリーン角方向に沿って所定の範囲内で前記一定の露光量未満となる画素の集中及び間引きを行うことにより、網点画像データにおける露光量を前記一定の露光量以上にするように補正する補正手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な方法で、画像の解像度、スクリーン角、濃度を保ちながら、ＰＷＭ処理で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅を保証する補正処理が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１、２、３の実施形態に係る画像処理装置のブロック図である。
【図２】本発明の第１、２、３の実施形態に係るドット安定化補正処理部１０４の動作原理の説明図である。
【図３】本発明の第１、２、３の実施形態に係るドット安定化補正処理部１０４のブロック図である。
【図４】本発明の第１、２、３の実施形態に係る最小パルス幅検出部３０１及び倍率マトリクス部３０３の動作説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るセル位置検出部３０２及び倍率マトリクス部３０３の動作説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るセル位置検出部３０２の動作説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るセル位置検出部３０２及び倍率マトリクス部３０３の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明に係る実施形態を詳細に説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置について説明する。画像処理装置は、色分解処理部１０１と、出力γ補正処理部１０２と、ハーフトーン処理部１０３と、ドット安定化補正処理部１０４と、ＰＷＭ処理部１０５と、プリンタエンジン１０６とを有する。
【００１６】
画像処理装置には入力データ１００が入力端子を通じて入力される。入力データ１００は例えばＲＧＢ色の多値画像データである。このデータは、スキャナ等から入力されたＲＧＢ色の多値画像データに対してプリンタの特性を考慮した入力γ補正やカラーマッチング処理が施されたものである。
【００１７】
入力データ１００は色分解処理部１０１にてＲＧＢ色空間からＣＭＹＫ色空間に変換される。色分解処理部１０１はＣＭＹＫ色空間に変換された画像データを出力γ補正処理部１０２に出力する。出力γ補正処理部１０２は、ＣＭＹＫ色空間に変換された画像データの濃度特性を、出力ドットの大きさ（ドットゲイン）等に応じて補正する。そしてハーフトーン処理部１０３は、γ補正された画像データに対して組織的ディザ法などによる階調処理を行うことで、画像データを網点画像データに変換する。ドット安定化補正処理部１０４は変換された網点画像データを取得して、孤立ドットに関する最小パルス幅を保証する為の補正処理を行う。この補正処理は、網点画像データにおける一定の露光量未満となる画素を補正する処理ともいえる。その後、ＰＷＭ処理部１０５は補正された網点画像データに基づいてレーザ発光のＰＷＭ処理を行う。ＰＷＭ処理は、網点画像データを、露光部により画像を形成する画像形成装置の露光量を規定する記録制御信号に変換する処理とも言える。PWM処理部１０５は、補正された網点画像データをプリンタエンジン１０６が安定して出力可能なパルス幅に変換する。ＰＷＭ処理後のデータはプリンタエンジン１０６に送られ、印刷処理が行われる。以下、説明を簡略化するために、画像データのことを単に画像と称する場合がある。
【００１８】
次に図２を参照して、本実施形態の特徴の１つであるドット安定化補正処理部１０４の動作原理を説明する。ハーフトーン処理部１０３からの出力のＣＭＹＫ各色に対する処理は同じであり、説明の簡略化の為、ここでは、１色分の処理に関して説明する。
【００１９】
ハーフトーン画像２００は、ハーフトーン処理部１０３から得られるデータのイメージ図である。出力データ２０１はハーフトーン画像データ２００における中濃度部分を拡大した図である。出力データ２０１において、黒塗りされた矩形は各セルのドットを示す。なおセルにおいて最初に充填される画素位置は予め決められている。出力データ２０１における各ドットは、後段のプリンタエンジン１０６が安定的にドットを生成できる最小パルス幅の、０．５倍以上〜１．０倍未満のパルス幅に相当する。出力データ２０１における太枠は、後で説明する統合されるセルを表している。
【００２０】
出力データ２０１に対してドット安定化補正処理をすると、データ２０２が得られる。データ２０２の黒塗りされた矩形も同様に、補正後の各セルのドットを示している。
【００２１】
画像データ２０３は、補正後のデータ２０２に関して実際の紙の座標軸ＸＹ（ドット単位）と、スクリーン角４５°の場合の座標軸ξη（セル単位）とを示したものである。画像データ２０３において黒の正方形が含まれるセルは、補正後のデータ２０２においてドットが充填されるセルを示す。また灰色の正方形が含まれるセルは、補正後のデータ２０２においてドットが充填されないセルを示す。座標軸ξη（セル単位）は、スクリーン角４５°の場合のスクリーン周期のＮ×M(Ｎ，Ｍは整数)の範囲のセルを特定するための座標軸である。
ここで、図２におけるXY軸とξη軸との関係は以下の式で表わされる。  
ξ = (x - y)／4  （式  １）
η = (x + y)／4
【００２２】
次に、中濃度部分を示す出力データ２０１の安定化補正処理について説明する。先に説明したように、出力データ２０１におけるドット（黒塗りの正方形）のＰＷＭ値は、ＰＷＭ処理部１０５で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅の、０．５倍以上〜１．０倍未満のパルス幅に相当する。つまり一定の露光量未満の値に相当する。従って、２つのセル内のドットを統合することにより１倍以上のパルス幅に相当するデータが生成されることになる。つまり、一定の露光量以上のデータが生成されることになる。例えば、２つのセルのうち、一方の所定の位置のドットを２倍する。そして、他方のセルのドットを０（すなわち、充填させない）ようにする。つまり、集中させる画素以外の一定の露光量未満の画素の値を０にする。このように処理することで２つのセル内のドットを統合する。このような処理により、安定的にドット生成が可能な最小パルス幅以上のデータが生成されることになる。そこで本実施形態では、出力データ２０１において、太枠２０６内の２つのセル内のドットを統合し、補正後のデータ２０２が生成される。このとき、統合されるセルは、ハーフトーン処理部１０３の組織的ディザ法で用いられたスクリーン角に基づいて統合される。出力データ２０１の太枠は２つのセル内のドットが統合される様子を示している。例えば、太枠２０６内の２つのセル内のドットが統合されると、補正後のデータ２０２のドット２０７となる。画像データ２０３は、スクリーン角の座標軸ξηと増幅または間引きされるセル位置の関係を示したものである。画像データ２０３を用いて実際の処理を説明すると、ηが偶数の位置となるセルはＰＷＭの値を２倍に増幅し、ηが奇数の位置となるセルは間引く処理を行う。ドットを間引く処理とは、そのセル内のドットを充填させない（すなわち、ＰＷＭの値を０にする）処理である。
【００２３】
なお、先に説明したように画像データ２０３の黒塗りの正方形を含むセルはドットが増幅するセルを示しており、灰色の正方形を含むセルはドットが間引かれるセルを示している。画像データ２０３は単に各セルとXY軸とξη軸との位置関係を示した図であり、増幅されるドットのイメージを含む補正後のデータ２０２とは表す対象が異なっている点に留意されたい。
【００２４】
次に、出力データ２０１と比較して、ハーフトーン画像データ２００において低濃度を表す領域に対する動作を説明する。ハーフトーン画像データ２００における低濃度部を拡大した図が出力データ２０８である。出力データ２０８は出力データ２０１よりも濃度が低い箇所を拡大した図に相当する。出力データ２０８において黒塗りの正方形および点線で囲われた正方形は、ＰＷＭ値が０でないドットの位置を示している。この時のＰＷＭ値は、後段のＰＷＭ処理部１０５で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅の、０．２５倍以上〜０．５倍未満のパルス幅に相当する。まず、中濃度の場合と同様にスクリーン角の軸ηに沿って２つのドットが統合され、さらにスクリーン角の軸ξに沿って、統合された２つのドットがさらに統合されることを示している。つまり、出力データ２０８では４つのセルのドットを統合することにより、最小パルス幅の１倍以上のパルス幅に相当するデータが生成されることになる。よって、安定的にドット生成が可能な最小パルス幅以上のデータが生成されることになる。
【００２５】
以上にように出力データ２０８に対してドット安定化補正処理をすると、補正後のデータ２０９が得られる。また、画像データ２１０は画像データ２０３と同様に、スクリーン角の座標軸ξηと増幅または間引きされるセル位置との関係を示したものである。
【００２６】
例えば、出力データ２０１における太枠２０６によって統合された２１１の太枠内の２つのドット（黒塗りの正方形）がさらに統合され、ドット２１２となる。補正後のデータ２１０を用いて実際の処理を説明すると、ξとηが共に偶数の位置となるセル（白のセル）はＰＷＭ値を４倍に増幅し、それ以外の位置の残りの３つセル（灰色のセル）を間引く処理（すなわち、ＰＷＭの値を０にする処理）を行う。なお、枠２１１内には元々黒塗りの正方形で示すドットが充填するセルが２つあり、灰色の正方形で示すドットを間引くセルが２つの計４つのセルがある。出力データ２０８と補正後のデータ２０９とを比較すると、あたかも２つの黒正方形で示すドットが統合されて１つのドットに統合されているように見える。これは出力データ２０１→２０８→２１３→２１８とＰＷＭ値が小さくなるに従って統合される軸ξηが交互に代わる様子を示すために、１つ前の統合処理を示すデータとの差分を示しているためである。先に説明したように、灰色の正方形で示すドットは既に間引かれて黒正方形で示すドットに充填されているので、出力データ２０８では合計４つのセルのドットが統合されて、補正後のデータ２０９が生成されることになる。
【００２７】
次に、出力データ２０１、２０８と比較して、ハーフトーン画像データ２００のさらに濃度の低い部分に対する動作を説明する。ハーフトーン画像データ２００において出力データ２０８よりさらに低濃度である領域を拡大した画像データが出力データ２１３である。出力データ２１３は、ハーフトーン処理部１０３からの出力データでＰＷＭ値が０でないドットの位置を示している。出力データ２１６において１つのセルが有するドットのＰＷＭ値が後段のＰＷＭ処理部１０５で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅の、０．１２５倍以上〜０．２５倍未満のパルス幅に相当する。従って、出力データ２１３の８個のセルのドットを統合することにより１倍以上のパルス幅に相当するデータが生成されることになる。すなわち、安定的にドット生成が可能な最小パルス幅以上のデータが生成されることになる。
【００２８】
補正後のデータ２１４は、出力データ２１３に対してドット安定化補正処理して得られる結果である。また、画像データ２１５は画像データ２０３、２１０と同様に、スクリーン角の座標軸ξηと増幅または間引きされるセル位置の関係を示したものである。
【００２９】
出力データ２１３において、８つのセル内のドットがスクリーン角に基づいて統合されて、補正後のデータ２１４が生成される。例えば、枠２１６内の８つのセルのドットが統合され、ドット２１７となる。画像データ２１５を用いて実際の処理を説明すると、ηが４の倍数かつξが偶数の位置のセル（白のセル）はＰＷＭの値を８倍に増幅し、それ以外の位置の他の７個のセル（灰色のセル）を間引く処理（すなわち、ＰＷＭの値を０にする処理）を行う。
【００３０】
次に、出力データ２０１、２０８、２１３と比較して、ハーフトーン画像データ２００のさらに濃度の低い部分に対する動作を説明する。出力データ２１８は、ハーフトーン画像データ２００における低濃度の領域において、ＰＷＭ値が０でないドットの位置を示している。出力データ２１８において１つのセルに含まれるドットは、後段のＰＷＭ処理部１０５で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅の、０．１２５倍未満のパルス幅に相当する。ここでは、１倍以上のパルス幅に相当するデータが生成されるように、１６個のセルのドットを統合する。
【００３１】
出力データ２１８に対してドット安定化補正処理を行った結果、補正後のデータ２１９が得られる。補正後のデータ２１９は、ＰＷＭデータを模したものである。また、画像データ２２０は画像データ２０３、２１０、２１５と同様に、スクリーン角の座標軸ξηと増幅または間引きされるセル位置の関係を示したものである。
【００３２】
出力データ２１８において、１６個のセルのドットがスクリーン角に基づいて統合されて、補正後のデータ２１４が生成される。例えば、枠２２１内の１６個のセル内のドットが統合され、ドット２２２となる。実際の処理を、補正セルの位置を示す画像データ２２０で説明すると、ηξ共に４の倍数の位置のセル（白のセル）はＰＷＭの値を１６倍に増幅し、それ以外の位置の他の１５個のセル（灰色のセル）を間引く処理を行う。
【００３３】
このように、本実施形態は、一定のパルス幅未満となる網点画像データに対して、網点画像データのスクリーン角方向に沿って所定の範囲内で画素の値の集中及び間引きを行う。そして、集中された画素のパルス幅を一定のパルス幅以上にするように補正する処理を行う。このとき、集中させる画素の値をＮ×Mの約数(Ｎ，Ｍは整数)倍に増幅する。補正後のデータ２０２の場合、１×２倍に増幅し、補正データ２０９の場合、２×２倍に増幅している。補正データ２１７の場合、２×４倍に増幅し、補正データ２１９の場合、４×４倍に増幅している。また、集中する画素以外のデータを間引くように補正する処理を行う。
【００３４】
また、補正後のデータは、網点画像データのスクリーン角に沿ってドットが充填されたセルが配置される。従って、網点画像データのスクリーン構造を保ったまま、ドット安定化をすることができる。ここで、ドットが充填されたセルとドットが充填されていないセルとを含む一定の領域の濃度は、入力された網点画像データの中の、補正した画像データの一定の領域に対応する領域の濃度と概略等しくなる。
【００３５】
次に図３を参照して、ドット安定化補正処理部１０４の構成を説明する。ドット安定化補正処理部１０４は、最小パルス幅検出部３０１と、セル位置検出部３０２と、倍率マトリクス部３０３と、パルス幅調整部３０４とを有する。図２での説明と同様に、ハーフトーン処理部１０３からの出力のＣＭＹＫ各色に対する処理は同じであり、説明の簡略化の為、ここでは１色分の処理に関して説明する。
【００３６】
ドット安定化補正処理部１０４には、前段のハーフトーン処理部１０３からの４ビットの多値の入力データ３００が入力される。最小パルス幅検出部３０１は入力データ３００の増幅倍率を後段のＰＷＭ処理部１０５で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅に基づいて決定する。セル位置検出部３０２は、入力データ３００をドット単位のｘｙ座標系からセル単位のξη座標系に変換し、かつ、それぞれ０〜３の繰り返すセル位置ξ’η’を生成する。ここで、ξη座標系においてそれぞれ０〜３の繰り返すセル位置ξ’η’は、ハーフトーン処理部１０３で用いられたスクリーン角に対応する位置を示す。また、ξη座標系における繰り返しの値である０〜３は、増幅倍率のレベルに対応する。本実施形態では最大１６倍の増幅倍率を用いるので、図５で後述するように、ξη座標系において４×４のマトリクス（参照テーブル）を用いて処理を行う。従って、セル位置ξ’η’は０〜３の値を繰り返す例を用いている。なお、セル位置を示すビット数は増幅倍率に応じて適宜変更してもよい。
【００３７】
倍率マトリクス部３０３は最小パルス幅検出部３０１から出力される増幅倍率とセル位置検出部３０２から出力されるセル位置ξ’η’とを用いて、間引きを考慮した増幅倍率を決定する。例えば、セル位置ξ’η’に対応するセルにおけるドットが、何倍で増幅されるか、あるいは、間引かれる（すなわち、値を０にする処理をする）かを決定する。
【００３８】
パルス幅調整部３０４は倍率マトリクス部３０３から指示される増幅倍率に応じて入力データ３００を増幅又は間引きすることにより、パルス幅を調整する。パルス幅調整部３０４は、ドット安定化補正後のハーフトーンデータ３０５を出力し、後段のＰＷＭ処理部１０５に送る。
【００３９】
次に、図３のドット安定化補正処理部１０４の動作を説明する。最小パルス幅検出部３０１は、前段のハーフトーン処理部１０３からの入力データ３００を後段のＰＷＭ処理部１０５で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅に基づいて評価する。最小パルス幅検出部３０１は、評価結果を例えば３ビットで示される増幅倍率として倍率マトリクス部３０３に出力する。
【００４０】
ここで、最小パルス幅検出部３０１は、図４に示す様に、後段のＰＷＭ処理部１０５で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅に基づいて入力データ３００を以下の５つに分類し、増幅倍率を決定する。  
・１倍以上の時、増幅倍率１倍（最小パルス幅検出部３０１の出力ビット値は０）。 
・０．５倍以上１倍未満の時、増幅倍率２倍（最小パルス幅検出部３０１の出力ビット値は１）。  
・０．２５倍以上０．５倍未満の時、増幅倍率４倍（最小パルス幅検出部３０１の出力ビット値は２）。  
・０．１２５倍以上０．２５倍未満の時、増幅倍率８倍（最小パルス幅検出部３０１の出力ビット値は３）。  
・０．１２５倍未満の時、増幅倍率１６倍（最小パルス幅検出部３０１の出力ビット値は４）。
【００４１】
すなわち、入力データ３００が後段のＰＷＭ処理部１０５で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅以上のデータである場合、安定的にドットが生成されるので最小パルス幅検出部３０１は、増幅倍率を１倍と決定する。一方、最小パルス幅検出部３０１は、入力データ３００が最小パルス幅未満の場合、最小パルス幅以上となるように増幅倍率を決定する。このように、増幅倍率は安定的にドット生成ができないデータの値と、安定的にドット生成ができるようになる値との比率により決定される。すなわち、一定パルス幅未満の画素の値と一定パルス幅との比率により決定される。
【００４２】
また、入力データ３００はセル位置検出部３０２に入力される。セル位置検出部３０２は、カウンタ等によりｘｙ座標系でのドットの位置を検出する。ここで、ｘ座標、ｙ座標を検出する為のカウンタは、２ビットのリングカウンタとすることができる。そして、セル位置検出部３０２は前述の（式１）に従って前述の２ビットのセル位置ξ’η’を生成し、倍率マトリクス部３０３に出力する。なお、前述の通り本実施形態では増幅倍率が最大で１６倍としており、この場合、１６個のセルを統合するためにセル位置ξ’η’が２ビットで表される。
【００４３】
その後、増幅倍率とセル位置とを入力した倍率マトリクス部３０３は、増幅倍率とセル位置ξ’η’とに基づいて、増幅や間引きをするセルを決定する。倍率マトリクス部３０３は、セル位置ξ’η’の対象セルの増幅倍率を示すデータをパルス幅調整部３０４に出力する。ここでは、セル位置ξ’η’に応じた増幅倍率を規定したマトリクスを用意し、対象セルの増幅倍率を３ビットのデータで示す例を説明する。
【００４４】
図４、図５を用いて、倍率マトリクス部３０３においてセル位置ξ’η’に対する増幅又は間引きをするためのセルの決定方法を説明する。これらは、以下の５つの分類で決定される。  
・増幅倍率１倍（最小パルス幅検出部３０１の出力ビット値が０）の時、全セルをそのまま出力（倍率マトリクス部３０３の出力ビット値は０）する。  
・増幅倍率２倍（最小パルス幅検出部３０１の出力ビット値が１）の時、図５のｘ２、ｘ４、ｘ８、ｘ１６のセルを増幅（倍率マトリクス部３０３の出力ビット値は１）し、ｘ１のセルを間引く（倍率マトリクス部３０３の出力ビット値は５）。すなわち、倍率マトリクス部３０３は、最小パルス幅検出部３０１の出力ビット値が１のとき、セル位置ξ’η’に応じて出力ビット値を変える。ここで倍率マトリクス部３０３からの出力ビット数はシフト量を示している。増幅倍率２倍のときには、セル位置ξ’η’が図５のｘ２、ｘ４、ｘ８、ｘ１６のセルを２倍する（すなわち一桁左シフト演算させる）増幅率を示す出力ビット値１を出力する。なお、本実施形態では、倍率マトリクス部３０３の出力ビット値が５の場合、該当セルの値を０にする増幅率を示す。よって、間引きセルとなるセル位置ξ’η’がｘ１のセルについては、倍率マトリクス部３０３の出力ビット値は５となる。
・増幅倍率４倍（最小パルス幅検出部３０１の出力ビット値が２）の時、図５のｘ４、ｘ８、ｘ１６のセルを増幅（倍率マトリクス部３０３の出力ビット値は２）し、ｘ１、ｘ２のセルを間引く（倍率マトリクス部３０３の出力ビット値は５）。 
・増幅倍率８倍（最小パルス幅検出部３０１の出力ビット値が３）の時、図５のｘ８、ｘ１６のセルを増幅（倍率マトリクス部３０３の出力ビット値は３）し、ｘ１、ｘ２、ｘ４のセルを間引く（倍率マトリクス部３０３の出力ビット値は５）。  
・増幅倍率１６倍（最小パルス幅検出部３０１の出力ビット値が４）の時、図５のｘ１６のセルを増幅（倍率マトリクス部３０３の出力ビット値は４）し、ｘ１、ｘ２、ｘ４、ｘ８のセルを間引く（倍率マトリクス部３０３の出力ビット値は５）。
【００４５】
その後パルス幅調整部３０４では、入力データ３００に対して、倍率マトリクス部３０３からの出力に応じて入力データ３００のパルス幅を調整する。具体的には、倍率マトリクス部３０３からされる出力ビット値に応じて入力データ３００に対して左シフト演算を行う。但し、倍率マトリクス部３０３の出力が５の時は、対象セル（すなわち入力データ３００）が間引き対象のセルを示すので、パルス幅調整部３０４は、セルを間引くためにパルス幅調整部３０４の出力を０にする。また、左シフト演算を行って、４ビットのレンジを超える場合は、ＰＷＭ処理部１０５ではｘ軸方向にラスタ処理が行われる為、ｘ軸方向のドットに超えた部分のデータを分配する。すなわち、画素の増幅結果が画素のレンジを超える場合は、同一セル内の隣接する画素位置の画素に超えた分の値を分配する。これにより、１ドット以上のデータに関してもＰＷＭ処理が可能となる。すなわち、ｘ軸方向のドットに超えた部分のデータが分配される場合、孤立ドットを形成せずに済むので安定的なＰＷＭ処理が可能となる。また、左シフト演算の結果４ビットのレンジを超える部分についても他のドットでその超えた部分のドットを形成するので、レンジを超える部分の極僅かな濃度変動についても抑制することができる。
【００４６】
その後、ドット安定化補正後のハーフトーンデータ３０５が後段のＰＷＭ処理部１０５に出力され、ＰＷＭ処理部１０５でレーザ発光のＰＷＭ処理が行われ、処理後のデータがプリンタエンジン１０６で印刷される。
【００４７】
次に、本実施形態の処理の流れを説明する。図６は、本実施形態における処理の流れの一例を示すフローチャートである。図６で示す処理は、ドット安定化補正処理部１０４で行われる。
【００４８】
ステップＳ６０１においてドット安定化補正処理部１０４は、画像データを入力する。入力される画像データは、例えば図１に示すように、ハーフトーン処理部によってハーフトーンされた画像データである。
【００４９】
ステップＳ６０２においてドット安定化補正処理部１０４は、入力された画像データの増幅倍率を決定する。すなわち、ドット安定化補正処理部１０４は、入力された画像データと後段のＰＷＭ処理部１０５で安定的にドットを形成できる最小パルス幅とを比較して、入力された画像データの増幅倍率を決定する。
【００５０】
ステップＳ６０３においてドット安定化補正処理部１０４は、ステップＳ６０２で決定した増幅倍率と、ハーフトーン処理で用いられたスクリーン角とに応じて、入力された画像データの増幅セルと間引きセルとを決定する。
【００５１】
ステップＳ６０４においてドット安定化補正処理部１０４は、ステップＳ６０３で決定したセルに対して補正処理を行う。すなわち、ドット安定化補正処理部１０４は、増幅セルと決定したセルに対しては、ステップＳ６０２で決定した増幅倍率を用いてＰＷＭ値を増幅する。一方、ドット安定化補正処理部１０４は、間引きセルと決定したセルに対しては、ＰＷＭの値を０にする補正を行う。補正されたデータは、網点画像データにおけるドットの一部が統合されたデータであり、後段のＰＷＭ処理部に出力される。
【００５２】
ステップＳ６０５においてドット安定化補正処理部１０４は、入力データが終わりか判定し、入力データが終わるまでステップＳ６０１からステップＳ６０４の処理を繰り返す。
【００５３】
以上説明したように、本実施形形態では、簡易な方法で、画像の解像度、スクリーン角、濃度を保ちながら、ＰＷＭ処理で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅を保証する補正処理が実現できる。
【００５４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置について説明する。本実施形態の画像処理装置の構成は、図１と同等であり、ドット安定化補正処理部の構成も図３と同等である為、説明を省略する。第１の実施形態と異なる点は、セル位置検出部３０２及び倍率マトリクス部３０３の動作である。第１の実施形態では、セル位置をＸＹ軸からξη軸に変換して処理を行う例を示した。第２の実施形態では、カウンタを用いることでξη軸に変換せずに第１の実施形態と同等の処理を行う例について説明する。
【００５５】
先ずセル位置検出部３０２の動作を説明する。セル位置検出部３０２に入力されたデータ３００はカウンタによりｘｙ座標系でのドットの位置を検出する。以下、ｘ、ｙ方向のドット位置を検出するカウンタをそれぞれ、ドットカウンタｘ、ドットカウンタｙと称する。これらのカウンタにより、セル位置ξ’η’カウンタ（以下、それぞれセルカウンタξ’、セルカウンタη’と称する）の値が生成され、倍率マトリクス部３０３に出力される。以下に、ドットカウンタｘ、ｙとセルカウンタξ’、η’の動作を示す。
【００５６】
ｘ、ｙ方向のセルサイズをそれぞれ、Ｘ＿ＳＩＺＥ（ドット）、Ｙ＿ＳＩＺＥ（ドット）とする。この場合、ドットカウンタｘの動作は下記である。  
・ｘ方向にドットが入力される度にカウントアップし、（Ｘ＿ＳＩＺＥ−１）で０にクリアする。但し、ドットカウンタｙが０にクリアされた時、隣接するセル間のドットのずれを考慮したオフセットを加算する。  
ドットカウンタｙの動作は下記である。
・ｙ方向のラインが更新される度にカウントアップし、（Ｙ＿ＳＩＺＥ−１）で０にクリアする。  
セルカウンタξ’の動作の動作は下記である。
・ドットカウンタｘが０にクリアされる度にカウントアップし、（「ξ方向でドットを増幅又は間引くセル数」−１）で０にクリアする。ここで、「ξ方向でドットを増幅又は間引くセル数」は、第１の実施形態で説明したように、増幅倍率を示すビット数などに応じて適宜変更されるものである。ここでは、第１の実施形態と同様に「ξ方向でドットを増幅又は間引くセル数」は４であるものとして説明する。  
セルカウンタη’の動作は下記である。
・ドットカウンタｙがクリアされる度にカウントアップし、（「η方向でドットを増幅又は間引くセル数」−１）で０にクリアする。「η方向でドットを増幅又は間引くセル数」も第１の実施形態で説明したように、スクリーン角や扱うビット数などに応じて適宜変更されるものである。ここでは、第１の実施形態と同様に「η方向でドットを増幅又は間引くセル数」は４であるものとして説明する。
【００５７】
ここで、セルサイズは隣接するセル間で最初にドットが充填されるドット同士のｘｙ方向の間隔としている。例えば図７の例ではＸ＿ＳＩＺＥ＝４、Ｙ＿ＳＩＺＥ＝２である。また、オフセットは隣接するセル間で最初にドットが充填されるドット同士のｘ方向のずれとする。例えば図７の例ではオフセット＝２である。
【００５８】
次に具体的な例として、図７を用いて、スクリーン線数が４５°の時の、ドットカウンタｘ、ｙ、セルカウンタξ’、η’の動作を説明する。ここで、ドットカウンタｘ、セルカウンタξ’及びη’は2ビットのリングカウンタであり、ドットカウンタｙは１ビットのリングカウンタである。
【００５９】
７００はハーフトーンセルであり、ドットの充填順序に番号を付けている。そして、ハーフトーンセル内の充填順序が０番目のドットを基準にｘ、ｙ軸を付している。また、７０１はｙ＝０〜１の時、７０２はｙ＝２〜３の時、７０３はｙ＝４〜５の時、７０４はｙ＝６〜７の時のドットカウンタｘの値をそれぞれ示す。さらに、７０５はｙ＝０〜１の時、７０６はｙ＝２〜３の時、７０７はｙ＝４〜５の時、７０８はｙ＝６〜７の時のセルカウンタξ’の値をそれぞれ示す。７０９はドットカウンタｙの値を示し、７１０はセルカウンタη’の値を示す。
【００６０】
ドットカウンタｘは、７００に示す様に、ドットが入力される度にカウントアップし、（Ｘ＿ＳＩＺＥ−１）＝４−１＝３の時、次のドットが入力されると０にクリアする。同時にセルカウンタξ’は７０５に示す様に１にカウントアップする。ｘ＝１５まで同様な動作を繰り返し、セルカウンタξ’が（前記ξ方向でドットを増幅又は間引くセル数−１）＝４−１＝３の時、次のドットが入力されると０にクリアする。この動作はｙ＝０〜１のラインのドットに対して、繰り返し行う。また、ドットカウンタｙは７０９に示す様にラインが更新される度にカウントアップし、（Ｙ＿ＳＩＺＥ−１）＝２−１＝１迄カウントアップしたら次のラインのドットが入力されると０にクリアする。同時に、７１０に示す様にセルカウンタη’が１にカウントアップする。その後、７０２に示す様にｙ＝２〜３のラインにおいては、ドットカウンタｘにオフセット２が加算されて動作する。以降ｙ＝８ライン目のドットが入力されるまで同様な動作を繰り返す。セルカウンタη’は７１０に示す様にｙ＝7ライン目においては（前記η方向でドットを増幅又は間引くセル数−１）＝４−１＝３迄カウントアップしており、ｙ＝8ライン目のドットが入力されると０にクリアする。以降、これらのカウンタは同様な繰り返し動作を行う。
【００６１】
次に、図８を参照し倍率マトリクス部３０３の動作を説明する。図８のマトリクスは、図５のマトリクスに対してスクリーン角４５°分回転させたものである。本実施例のセル位置検出部３０２で生成されたセル位置ξ’η’はｘｙの座標系である為、本マトリクスでスクリーン角を考慮した、増幅及び間引きを行う。マトリクスの形以外の動作は図４及び図５での説明と同等である為、説明を省略する。
【００６２】
本実施形態は、第１の実施形態のセル位置検出部３０２で行っていた前記（式１）の座標変換を実現するための演算器が必要でなく、カウンタでセル位置ξ’、η’が生成できる為、簡易なハードウエアで実現できる。
【００６３】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置について説明する。本実施形態の画像処理装置構成は、図１と同等であり、ドット安定化補正処理部の構成も図３と同等である為、説明を省略する。本実施形態の特徴は、倍率マトリクス部３０３及びパルス幅調整部３０４の動作である。本実施形態においては、パルス幅調整部３０４において増幅した結果、４ビットのレンジを超える場合に、他のセルに増幅分のデータを分配する詳細な例を説明する。
【００６４】
パルス幅調整部３０４では、実施例１、２と同様に入力データ３００に対して、倍率マトリクス部３０３の出力に応じて左シフト演算を行う。また、倍率マトリクス部３０３の出力ビット値が５の時は、セルを間引くためにパルス幅調整部３０４の出力を０にする。この時、左シフト演算を行って、４ビットのレンジを超える場合は、ｘ軸方向に隣接するセルもしくは近傍の１つ手前の増幅率のセルに超えた分のデータを分配する。
【００６５】
例えば、増幅倍率２倍のとき、図５や図８で示したように、増幅対象セルの数は８つある。すなわち、ｘ２、ｘ４、ｘ８及びｘ１６のセルが増幅対象セルとなる。従って、最小パルス幅Pminを超える可能性があるセルも８つになる。一方で、間引き対象のセルであるｘ１のセル位置の数も８つある。したがってｘ１のセル位置の間引き対象セルに各増幅対象セルの各々を割り当てれば、全ての増幅対象セルの最小パルス幅Pminを超えた値を分配できる。
【００６６】
同様に、増幅倍率４倍のときは増幅対象セルは、図５及び図８のｘ４、ｘ８、ｘ１６となり、増幅対象セルの数は４つとなる。従って、ｘ２のセル位置（数が４つ）に各増幅対象セルの各々を割り当てれば、全ての増幅対象セルの最小パルス幅Pminを超えた値を分配できる。
【００６７】
また、同様に、増幅倍率８倍のときは増幅対象セルの数は２つとなるので、最小パルス幅Pminを超えるデータをｘ４のセル位置（数が２つ）に分配すればよい。同様に、増幅倍率１６倍のときは増幅対象セルの数は１つとなるので、最小パルス幅Pminを超えるデータをｘ８のセル位置（数が１つ）に分配すればよい。
【００６８】
そこで、パルス幅調整部３０４は、現在の処理対象のセルが増幅するセル（入力（シフト量）：０〜４）か、間引きセル（入力：５）か、最小パルス幅Pminを超えた値が分配されるセル（入力：６）かを識別する必要がある。よって、本実施形態では、倍率マトリクス部３０３は、入力される増幅倍率とセル位置とに基づいて、さらに、最小パルス幅Pminを超えた値が分配されるセルを示す出力ビット値６を出力する。
【００６９】
なお、ここでの分配は概念的なものであり、本実施形態では、最小パルス幅Pminを超えた値を保持して処理するのではなく、逐次的に処理をする。具体的には、本実施形態では、パルス幅調整部３０４は最小パルス幅検出部３０１と同様に入力データ３００の増幅倍率を検出できるものとする。パルス幅調整部３０４は倍率マトリクス部３０３より“６”が入力されると、検出した入力データ３００の増幅倍率から最小パルス幅Pminを超える値を判定して出力する。
【００７０】
なお、上記の例は倍率マトリクス部３０３の出力が３ビットの場合を例に挙げて説明した。ここで、倍率マトリクス部３０３が４ビット出力可能な場合には、倍率マトリクス部３０３からの出力ビット値が、分配対象セルであり、かつ、分配量を示す値をパルス幅調整部３０４に与えることも可能である。例えば、増幅率に対応した値（増幅率→出力ビット値：２→６、４→７、８→８、１６→９）を倍率マトリクス部３０３が出力するものとする。このとき、出力ビット値が例えば７の場合、対象セルは４倍の増幅倍率のときの最小パルス幅Pminを超えた値が分配されるセルであることがパルス幅調整部３０４で把握することができる。ここで、例えば最小パルス幅Pminが８と仮定すると、パルス幅調整部３０４は分配対象セルについては、与えられたシフト量（この例では３）分だけ入力データ３００を左シフトし、下位３ビットを抽出する。そして、パルス幅調整部３０４は抽出した下位３ビットの値を分配対象セルの出力値（すなわち、補正後のデータ）とすればよい。
【００７１】
このように、第３の実施形態によれば、第１の実施形態及び第２の実施形態に対して、増幅したセルと間引いたセルの間の切り替え部分を目立たなくすることが可能となる。なお、間引かれる画素の増幅結果が網点画像データのレンジを超える場合は、近傍の間引かれる画素の位置に、超えた分の値を分配してもよい。
【００７２】
以上、説明したように、各実施形態によれば、画像の解像度、スクリーン角、濃度を保ちながら、ＰＷＭ処理で安定的にドット生成が可能な最小パルス幅を保証する補正処理が実現できる。また、ドットの位置で増幅又は間引きを決定して処理を行うので、ＰＷＭ値を保存するための複数ラインのラインメモリを用意する必要が無く、簡易なハードウエアで解像度に非依存な補正処理が可能である。さらに、各実施形態は、前段のハーフトーン処理と独立した補正処理として設計可能である。例えば、上記ＰＷＭのレンジを超える場合において、後段のＰＷＭ処理部の安定的にドット生成が可能な最小パルス幅に合わせてドットを分割することで、補正処理をエンジン状態に合わせて変更することが可能である。
【００７３】
（その他の実施形態）
尚、本実施例ではスクリーン角が４５°の場合に関して説明した。しかしながら、本発明は任意のスクリーン角を用いる場合において適用することができる。すなわち、他の角度においても、セル位置検出部３０２で所望のセル位置の生成を行い、倍率マトリクス部３０３において、所望の増幅又は間引きを行えば、最小パルス幅を保証する補正処理が実現できる。なお、任意の角度のスクリーン角におけるセル位置の生成は、例えば米国特許第4,149,194号明細書で開示されているような公知の技術を用いて行うことができる。同米国特許第4,149,194号明細書の例えばＦｉｇ．１Ａの例では、ＸＹ軸とξη軸の関係は以下の式で表わされる。  
ξ＝（３ｘ−２ｙ）/１９
η＝（２ｘ＋５ｙ）/１９
【００７４】
この例においても、例えば第２の実施形態のように座標変換を実現する演算器を用いずにカウンタを用いてセル位置ξ’η’を決定することができる。ここでは、分母に相当する19進カウンタを２つ（ξ小数用、η小数用）用意する。
【００７５】
この例では、ｘ方向のライン先頭では、
ξ0＝−２ｙ
となる。この値を１９で割った値の余りがξ用19進カウンタの初期値となる。また、この値を19で割った値の整数部が２ビットのセル位置ξ’カウンタの初期値となる。この例では、ｘが１増えるごとにξ用19進カウンタを３ずつ増加させ、１９以上になったら（すなわち、キャリーが発生したら）、２ビットのξ用のリングカウンタをインクリメントする。同様にηについても式から初期値を入れて、カウントアップする。
【００７６】
なお、剰余算を簡略化するため、ライン先頭用の１９進カウンタを２つ（ξ小数用、η小数用）用意し、画像の先頭で０クリアし、１ライン進む毎に、
・ξ用カウンタに１７加算（−２に相当。この場合はキャリーが発生しなかったらξ用のリングカウンタをインクリメントする。）
・η用カウンタに５加算
し、これをライン先頭の初期値に使用することができる。
【００７７】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
2015111766.tif 000003
【図３】
2015111766.tif 000004
【図４】
2015111766.tif 000005
【図５】
2015111766.tif 000006
【図６】
2015111766.tif 000007
【図７】
2015111766.tif 000008
【図８】
2015111766.tif 000009
【図２】
2015111766.tif 000010