(57)【要約】  多数カララントを使うデジタルハーフトーン化プリンティングの目的でしきい値マスクのセットを計算する方法が開示される。該方法は計算的に効率がよく、そのパワースペクトルがブルーノイズ特性を有するドット分布を作る。該方法は限定された２次元ドメインを有する一価関数を使用する。該一価関数はその原点に、又はその原点近くに最大値を有し、該限定されたドメインの境界に向かって単調に減少する。種々のカララントに対応するドット分布は粒子状性（ｇｒａｉｎｉｎｅｓｓ）の可視性を最小化するよう相互に対し最適化される。該方法は画素当たり３濃度レベル以上を描くことが出来るプリンターをドライブすることを可能にする。
2008544667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置［ｉ，ｊ］で値Ｍ［ｉ，ｊ］を有するマトリックスを、連続トーン画像をＮ濃度レベルを有し得る画素を備えるハーフトーン化画像に変えるのに好適なＮ−１（Ｎ＞２）のしきい値マスクＴ［ｋ］（ｋ＝１、．．Ｎ−１）のセットに、変換する方法に於いて、該方法が
−前記値Ｍ［ｉ，ｊ］に応答して前記マトリックスの各位置に第１順序数Ｐ［ｉ，ｊ］を割り当てる過程と、
−（Ｎ−１）レベルＬ［ｋ］（ｋ＝１，．．Ｎ−１）のセットを前記マトリックスの各位置に割り当てる過程と、を具備しており
前記方法が、更に
−関数値Ｆ（Ｌ［ｋ］、Ｐ［ｉ，ｊ］）を得るよう、前記順序数Ｐ［ｉ，ｊ］を前記レベルＬ［ｋ］と組み合わせて処理する過程と、
−第２順序数Ｑ［ｋ］［ｉ，ｊ］を得るために前記関数値を順序付ける過程と、
−（Ｎ−１）しきい値マスクＴ［ｋ］の前記セット用のしきい値マスクＴ［ｋ］［ｉ，ｊ］を発生するために前記第２順序数Ｑ［ｋ］［ｉ，ｊ］をスケール合わせする過程と、を具備することを特徴とする該方法。
【請求項２】
更に、
−連続トーン画像をハーフトーン画像に変換するためにしきい値マスクの前記セットを使う過程を具備することを特徴とする前記請求項の該方法。
【請求項３】
更に、
−前記ハーフトーン画像をプリントする過程を具備することを特徴とする前記請求項の該方法。
【請求項４】
連続トーン画像をＮの起こり得る濃度レベルを有するハーフトーン画像に変換する画像処理システムに於いて、前記画像処理システムが
−請求項１から３の何れかの方法の過程を使って発生されるＮ−１のしきい値マスクのセットを具備することを特徴とする該システム。
【請求項５】
プリント可能な基盤上にプリントするシステムに於いて、該プリントするシステムが
−画像処理システムを具備しており、
前記プリントするシステムは、
−前記画像処理システムが請求項４の画像処理システムであることを特徴とする該プリントするシステム。
【請求項６】
データ処理システムに於いて、前記データ処理システムが
−請求項１から３の何れかの方法の過程を実行するよう構成されることを特徴とする該データ処理システム。
【請求項７】
コンピュータ読み出し可能な媒体に於いて、前記コンピュータ読み出し可能な媒体が、
−コンピュータ上で実行された時、請求項１から３の何れかの方法を実行するよう適合されたコンピュータプログラムコードを具備することを特徴とする該媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタル画像処理方法（ｄｉｇｉｔａｌ  ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）に関する。特に本発明は、プリンティング目的（ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｐｕｒｐｏｓｅｓ）で連続トーン画像（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｔｏｎｅ  ｉｍａｇｅｓ）をデジタルハーフトーン化（ｄｉｇｉｔａｌ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ）する方法に関する。又特に、本発明はしきい値マスク（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋｓ）を使う周波数変調ハーフトーン化技術（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）に関する。なお特に、本発明は画素当たり２つ以上の濃度レベル（ｔｗｏ  ｏｒ  ｍｏｒｅ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｌｅｖｅｌｓ）をプリント出来るプリンティングデバイス（ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ）をサポートする周波数変調ハーフトーン化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンティング（ｉｎｋｊｅｔ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）はインク液滴（ｉｎｋ  ｄｒｏｐｌｅｔｓ）をノズル（ｎｏｚｚｌｅ）を通して基盤（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）上に噴射（ｊｅｔｔｉｎｇ）することにより作動する。小さな室（ｓｍａｌｌ  ｃｈａｍｂｅｒ）内のインクに機械的又は熱的エネルギーを印加することにより、基盤に向かってノズルを通して高速で微小インク液滴（ｍｉｎｉｓｃｕｌｅ  ｉｎｋ  ｄｒｏｐｌｅｔ）を推進（ｐｒｏｐｅｌｓ）する圧力波（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｗａｖｅ）が創られる。
【０００３】
該圧力波は該インク室内の熱的又は機械的変換器に印加される電気的波形（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｗａｖｅｆｏｒｍ）の長さ又はプロフアイルを造形（ｓｈａｐｉｎｇ）することにより制御される。
【０００４】
インク噴射の目的に有効な圧力波を創る運転条件は、該インク室及び該ノズルの物理的寸法と、該インクの粘性（ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）、圧縮性（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ）、比質量（ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｍａｓｓ）及び表面張力（ｓｕｒｆａｃｅ  ｔｅｎｓｉｏｎ）の様なパラメーターに左右されるので、それらは非常に狭くなり勝ちである。
【０００５】
結果として、多くのインクジェット過程は実質的に固定したサイズのインク液滴と、対応する画素当たり濃度（ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐｅｒ  ｐｉｘｅｌ）でのプリンティング用に最適化される。
【０００６】
該インクがプリント可能な基盤上に着地（ｌａｎｄｓ）する前に凝縮（ｃｏａｇｕｌａｔｅ）する変化する数の微小液滴（ｍｉｃｒｏ  ｄｒｏｐｌｅｔ）を高周波数で噴射することにより、変化する容積を有する液滴の効果が創られる。変化する容積を有するこれらの液滴は該プリント可能な基盤上で変化する濃度を有する画素に帰着する。
【０００７】
しかしながら、この様なプリンティングシステムのトーン解像度は通常余りに限定されるので、高品質のグラフィック（ｈｉｇｈ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｇｒａｐｈｉｃｓ）及び連続トーンの画像（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｔｏｎｅ  ｉｍａｇｅｓ）を描く（ｒｅｎｄｅｒ）ことが出来ない。
【０００８】
従って、限定されたトーン解像度を有するデバイス上で連続したトーンの画像とグラフィックを描くためにデジタルハーフトーン化技術が開発されて来た。
【０００９】
デジタルハーフトーン化は一般に２つのクラス、すなわち、振幅変調ハーフトーン化（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ）｛クラスタードドット（ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ  ｄｏｔ）ハーフトーン化とも呼ばれる｝と周波数変調ハーフトーン化（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ）｛ディスパースドドット（ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  ｄｏｔ）ハーフトーン化とも呼ばれる｝、に下位区分（ｓｕｂｄｉｖｉｄｅｄ）される。両技術の特性の概略（ｏｖｅｒｖｉｅｗ）は非特許文献１で見られる。
【００１０】
クラスタードドットハーフトーン化は固定した周波数及び角度のセットにより特徴付けられるハーフトーンドットの幾何学的配置に依る。そのトーン値（ｔｏｎｅ  ｖａｌｕｅｓ）は格子（ｇｒｉｄ）上のハーフトーンドットのサイズを変えることにより変調される。
【００１１】
周波数変調ハーフトーン化はそのトーン値を変調するために本質的に固定されたサイズのハーフトーンドットの間の平均距離を変えることに依る。
【００１２】
ハイブリッド型のデジタルハーフトーン化も存在し、そこではハーフトーンドットのサイズ又は濃度と平均距離との双方が変調される。
【００１３】
用語、２進ハーフトーン化（ｂｉｎａｒｙ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ）、はインクの在り、又は無しをプリントすることに対応する、画素当たり２つのトーンレベル（ｔｏｎｅ  ｌｅｖｅｌｓ）、のみを描けるデバイス用に適合されたハーフトーン化技術（ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）を呼ぶため普通使われる。
【００１４】
用語、多数レベルハーフトーン化（ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ）、はインクの種々の濃度又はインクスポットの種々のサイズ、でのプリンティングに対応する画素当たりで２つより多くのトーンレベル（ｍｏｒｅ  ｔｗｏ  ｔｏｎｅ  ｌｅｖｅｌ）を描けるデバイス用に適合されたハーフトーン化技術を呼ぶため普通使われる。これらのデバイスは多数レベルプリンティングデバイスと呼ばれる。
【００１５】
インクジェットプリンティングは本来ディスパースドドットを使って画像を再生するので、そして周波数変調ハーフトーン化技術は−与えられた解像度で−振幅変調よりも良い画像品質を作る可能性があるので、この両方の理由から周波数変調はインクジェットプリンティングで好ましいデジタルハーフトーン化方法であった。
【００１６】
周波数変調ハーフトーン化技術のクラス自身が更に、連続トーン画像を周波数変調ハーフトーンに変換するために−誤差拡散（ｅｒｒｏｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）と呼ばれる−アルゴリズム的アプローチを使う第１下位クラスと、この目的用の予め計算されたしきい値マスク（ｐｒｅ−ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋｓ）を使う第２下位クラスと、に下位区分され得る。
【００１７】
周波数変調ハーフトーン化技術の望ましい特性は”ブルーノイズ（ｂｌｕｅ  ｎｏｉｓｅ）”スペクトルを備える、すなわち、そのパワースペクトル（ｐｏｗｅｒ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ）がより高い周波数に於いてよりも、より低い周波数に於いて、少ないエネルギーを有する、スペクトルを備えるドット分布（ｄｏｔ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ）を作ることである。誤差拡散アルゴリズムは、この望ましい特性を有し、従って優れた画像品質のハーフトーンドット分布（ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｄｏｔ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ）を作ることが出来ると知られている。
【００１８】
本発明に関して関連する標準誤差拡散過程（ｓｔａｎｄａｒｄ  ｅｒｒｏｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）についての改良は特許文献１に記述されている。この特許には、種々のカララントでプリントされるドットの相対位置を最適化する技術が説明されている。該方法は幾つかの技術的に有利な効果を達成する。それは、単一カララントでプリントされたチント（ｔｉｎｔｓ）に於いてのみならず、多数のカララントでプリントされたチントに於いても、より均一なドット分布を作る。第２の利点は該均一なドット分布が該カララントの乾燥特性を改良し、ハイライトでより良いカラー飽和（ｃｏｌｏｒ  ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）を可能にすることである。
【００１９】
多数レベル誤差拡散技術（Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  ｅｒｒｏｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）は当該技術で、例えば、特許文献１で説明されて来た。
【００２０】
該誤差拡散アルゴリズムの欠点は、それが該アルゴリズムの複雑さのために比較的多くの計算を要することである。高速度画像処理用には、これは高価で、開発に時間の掛かる専用計算ハードウエアの展開の必要性に換（ｔｒａｎｓｌａｔｅｓ）わる。もう１つの問題は、多数レベルのハーフトーン化の場合、該誤差拡散アルゴリズムは、該ハーフトーンドットの数と前記ハーフトーンドットの濃度レベルと、の間の変調のトレードオフ（ｔｒａｄｅ  ｏｆｆ）を制御する数少ないオプションしか提供しないことである。
【００２１】
予め計算されたドットパターン又はしきい値マスクに依存することによりこの目的のためのもっと少ない計算（ｆｅｗｅｒ  ａｄ  ｈｏｃ  ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｓ）しか要しない幾つかの他の方法が説明されて来た。
【００２２】
特許文献２は、各１つが連続トーン画像内の０から２５５までに及ぶトーンレベルに対応する例えば２５６の予め計算されたビットマップのセットの使用を説明している。各ビットマップは、対応するトーンレベルを描くハーフトーンドットの分布を表し、最小の可視ノイズでパワースペクトルを作るために−繰り返し最適化過程（ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）を使って−計算される。加えて、制限されるビットマップ間には相関があるので、画像のトーンの勾配には位相シフトの干渉は導入されない。該ビットマップは例えば２５６＊２５６のサイズを有する正方形であるのが典型的で、床上のタイルの様に２次元のアドレス可能なプリンター空間に亘り水平及び垂直に複製される（すなわち”タイル化される（ｔｉｌｅｄ）”）。このアプローチの主要な欠点はそれが多量のメモリー（ａ  ｌｏｔ  ｏｆ  ｍｅｍｏｒｙ）を要することである。もしビットマップのサイズが２５６＊２５６画素であり、同じ様に多くのトーンレベル用に２５６ビットマップが必要なら、２Ｍバイトより多いメモリーが提供されねばならない。この方法のもう１つの欠点は該ビットマップが、ピーデーエフアール｛ＰＤＦ（Ｒ）｝資料のポストスクリプトアール｛ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（Ｒ）｝の描画用に使われる標準ラスター画像プロセサー（ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｒａｓｔｅｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）｛アールアイピーエス（ＲＩＰ'ｓ）｝で使えないことであり、何故ならばこれらのデバイスはしきい値マスクを使ってハーフトーン化を行うからである。
【００２３】
特許文献３は、周波数ハーフトーン化の目的で頁の各画素位置でしきい値を生じるよう、水平及び垂直に複製される正方形しきい値マスク（ｓｑｕａｒｅ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋ）を作る技術を開示している。この様な正方形しきい値マスクは標準ラスター画像プロセサーと両立し、１成分当たり（ｐｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）１バイトのみしか要しない。画像内の各画素を、該しきい値マスク内の対応するしきい値と比較することにより、対応する位置でハーフトーンドットがプリントされるか否かが決定される。
【００２４】
正方形しきい値マスクが前の方法で計算される仕方は、相互の頂部上で確率的なドットパターンの継続するレベルを蓄積することに依る。各上のレベル（Ｅｖｅｒｙ  ｈｉｇｈｅｒ  ｌｅｖｅｌ）は下のレベル（ｌｏｗｅｒ  ｌｅｖｅｌ）に加算ドット（ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ  ｄｏｔ）をプラスしたドット分布を使う。どのドットが加算されるかを決定するために、フーリエ変換を使ってブルーノイズフイルターが該ドット分布に適用される。元のドット分布をフイルターされたドット分布と比較することにより、該ブルーノイズ特性を最適に保存するために、どの位置にドットが加算されるべきかが決定される。
【００２５】
この仕方で得られたしきい値マスクはブルーノイズ特性を有するハーフトーンドット分布を作る。
【００２６】
一旦、該前の方法を使ってしきい値マスクが計算されると、画像の周波数変調ハーフトーン化は、その目的用には誤差拡散方法より少ない計算しか要せず、特許文献２の発明技術より少ないメモリーしか要しない。しかしながら、この方法のしきい値マスクの計算は複雑で長く、それは該計算が空間ドメインと周波数ドメインの間を前後する多くの変換を含むからである。
【００２７】
特許文献４はしきい値マスクを計算する代わりの技術を説明する。ドット分布にボイド及びクラスターのフイルター（例えば、ローパスフイルター）を適用することにより、該ボイド（その分布内でドットの局所的不足のある場所）とクラスター（その分布内でドットの局所的過剰がある場所）が識別される。この情報は、何処により高い又はより低い濃度の描画用にハーフトーンドットを追加又は除去すべきかを決める基礎を形成する。前の法と丁度同様に、しきい値マスクを得るために継続するドットプロフアイル（ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  ｄｏｔ  ｐｒｏｆｉｌｅｓ）が蓄積される。この方法向けの該しきい値マスクの計算も複雑で長く、それはボイド及びクラスターフイルターを使う空間的ドメインでのフイルタ動作が多くの計算を要するからである。
【００２８】
非特許文献２の論文では、周波数変調ハーフトーンマスクを発生する、なおもう１つの技術が開示される。非特許文献２の著者はディスパースドオーダーダィザーマトリックス（ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  ｏｒｄｅｒ  ｄｉｔｈｅｒ  ｍａｔｒｉｘ）では連続するしきい値は”出来るだけ遠く離れるよう”隔てられる（ｓｐａｃｅｄ  ”ａｓ  ｆａｒ  ａｐａｒｔ  ａｓ  ｐｏｓｓｉｂｌｅ“）のが好ましいと述べている。該著者により提示された方法はこの目標を、前の過程で該マスク内に既に含まれる全しきい値により発生される”反発力場（ｒｅｐｕｌｓｉｖｅ  ｆｏｒｃｅ  ｆｉｅｌｄ）”の使用により達成する。
【００２９】
特許文献５では、反発力場の概念は、近距離用には−ドットの局所的クラスタリング（ｌｏｃａｌ  ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ）に帰着する−吸引場の力（ａｔｔｒａｃｔｉｖｅ  ｆｉｅｌｄ  ｆｏｒｃｅ）を発生し、遠距離用には−前記クラスターの分散に帰着する−反発力場（ｒｅｐｕｌｓｉｖｅ  ｆｏｒｃｅ  ｆｉｅｌｄ）を発生する関数を使うことにより洗練される。
【００３０】
特許文献６はハーフトーンドットを追加又は除去するために種々の候補位置を評価する距離関数（ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の使用を説明している。前の方法に於けると丁度同じ様に、しきい値マスクを得るために継続するドットプロフアイルが蓄積される。この方法への該しきい値マスクの計算は複雑で長く、それは多くの候補位置の評価が多くの計算を要するからである。
【００３１】
特許文献７では、多数のカララントでプリントするために、しきい値マスクによるカラー画像の周波数変調用の技術が説明されるが、そこでは視認コスト関数（ｖｉｓｕａｌ  ｃｏｓｔ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を最小化するために２つ以上の該しきい値マスクが合体して設計される。該視認コスト関数は異なるカララント用に異なる加重を使う。該方法は、しきい値マスクがそこから得られる最適ドット分布を決定するために前記視認コスト関数と組み合わせた組み合わせ最適化技術（ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌ  ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）の使用を示唆する。
【００３２】
特許文献８は画像の振幅変調ハーフトーン化で見出される内部モワレ効果（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｍｏｉｒｅ  ｅｆｆｅｃｔｓ）を減ずる技術を説明する。該技術に依れば、元のタイル（ｏｒｉｇｉｎａｌ  ｔｉｌｅ）のグレイスケールオーダー（ｇｒａｙｓｃａｌｅ  ｏｒｄｅｒ）が、グレイスケールのオーダー内の元のセル内の各点でのバンプ関数（ｂｕｍｐ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の加算により変型される。該新グレイスケールオーダーが新タイル（ｎｅｗ  ｔｉｌｅ）内に記憶される。該元のタイル内の選ばれた点で該バンプ関数を加算することは該グレイスケール内の次の画素の選出に影響する。この方法は振幅変調ハーフトーン化について特定的で、周波数変調ハーフトーン化では起こらない、内部モワレの技術的問題に取り組むものである。更に、該方法は特に、それが元のしきい値マトリックスを計算するため役立つよりも、寧ろ現在のしきい値マトリックスの画像品質を改良するよう設計されている。
【００３３】
しきい値マスクを使う多数レベル技術は当該技術で、例えば、特許文献９で説明されている。しかしながら、これらの技術は大抵は周期的ハーフトーン化（ｐｅｒｉｏｄｉｃ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ）の文脈で説明されている。確率的多数レベルハーフトーン化技術に関する特定的問題及び解決策はしかし従来技術に関する文書では取り組まれてない。これらの問題の１つは、画像内の種々の濃度を再生する時、ハーフトーンドットの数の変更とハーフトーンドットの濃度の変更との間のバランスを制御するニーヅである。
【００３４】
従来技術の上記解析から、周波数変調デジタルハーフトーン化の目的でしきい値マトリックスを計算する代替え的で、改良された方法のニーヅがあることが分かる。
【００３５】
特に、計算数の観点から効率的で、ブルーノイズ特性を有する高画像品質ドット分布を作る周波数変調ハーフトーンタイル（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｔｉｌｅ）を創る方法のニーヅがある。
【００３６】
又、多数カララントでプリントする場合に、ハーフトーンドットの相対位置（ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）を最適化する、改良された、代替え的なマスクベースの周波数変調技術のニーズがある。
【００３７】
更に、インクドットサイズの２つより多い濃度でプリント出来るデバイスの多数レベル能力を最適にサポートするマスクベースの周波数変調技術のニーヅが存在する。
【００３８】
【特許文献１】米国特許第６，６３７，８５１号明細書、Ｋｏｅｎ  Ｖａｎ  ｄｅ  Ｖｅｌｄｅ
【特許文献２】米国特許第５，２１４，５１７号明細書、Ｓｕｌｌｉｖａｎ  ｅｔ  ａｌ
【特許文献３】米国特許第５，１１１，３１０号明細書、Ｍｉｔｓａ  ａｎｄ  Ｐａｒｋｅｒ
【特許文献４】米国特許第５，５３５，０２０号明細書、Ｕｌｉｃｈｎｅｙ
【特許文献５】米国特許出願公開第ＵＳ２００３／２１０４３１（Ａ１）号明細書
【特許文献６】米国特許第６，８３３，９３３号明細書、Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｗｏｏｄｓ
【特許文献７】米国特許第５，８２２，４５１号明細書、Ｓｐａｕｌｄｉｎｇ
【特許文献８】米国特許第５，２７６，５３５号明細書、Ｒ．Ｌｅｖｉｅｎ
【特許文献９】米国特許第５，９０３，７１３号明細書、Ｄａｅｌｓ
【特許文献１０】米国特許第５，８１８，６０４号明細書
【非特許文献１】Ｒｏｂｅｒｔ  Ｕｌｉｃｈｎｅｙ、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ、ＭＩＴ  ｐｒｅｓｓ．
【非特許文献２】Ｗｅｒｎｅｒ  Ｐｕｒｇａｔｈｏｆｅｒ、Ｒｏｂｅｒｔ  Ｆ．Ｔｏｂｌｅｒ  ａｎｄ  Ｍａｎｆｒｅｄ  Ｇｅｉｌｅｒ、Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  Ｍａｔｒｉｃｅｓ  ｆｏｒ  Ｏｒｄｅｒｅｄ  Ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ（ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ”Ｆｏｒｃｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ：Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  Ｍａｔｒｉｃｅｓ  ｆｏｒ  Ｏｒｄｅｒｅｄ  Ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ”、ｂｙ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ  ａｕｔｈｅｒｓ  ａｎｄ  ｅａｒｌｉｅｒ  ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆｉｒｓｔ  ＩＥＥＥ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、Ｎｏｖ．１３−１６、１９９４、Ａｕｓｔｉｎ  Ｔｅｘａｓ，ｐｐ．１０３２−１０３５）
【発明の開示】
【００３９】
本発明は請求項１で表明する特定の特徴を有する方法により実現される。本発明の好ましい実施例の特定の特徴は従属請求項で表明される。
【００４０】
本発明の更に進んだ利点と実施例は付随する説明と図面から明らかになるであろう。
【実施例１】
【００４１】
プリンティング（ｐｒｉｎｔｉｎｇ）
本発明の方法はインクジェットプリンター、特にドロップ−オン−デマンド（ｄｒｏｐ−ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）インクジェットプリンターに於ける使用に向けられている。用語、プリンティング、は本発明で使われる時、基盤上のインクマーキング（ｉｎｋ  ｍａｒｋｉｎｇｓ）の構造化されたパターン（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｐａｔｔｅｒｎ）を創る過程を称する。
【００４２】
インク（ｉｎｋ）
インクは従来の顔料入り（ｐｉｇｍｅｎｔｅｄ）又は染料入り（ｄｙｅｄ）インク又はカララント（ｃｏｌｏｒａｎｔ）であるが、又ワックス、撥水物質（ｗａｔｅｒ  ｒｅｐｅｌｌａｎｔ  ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）、接着剤（ａｄｈｅｓｉｖｅ）又はプラスチック（ｐｌａｓｔｉｃ）であってもよい。典型的に、インクは純粋化合物ではなく、各成分（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）が特定機能を果たす染料（ｄｙｅｓ）、顔料（ｐｉｇｍｅｎｔｓ）、界面活性剤（ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ）、バインダー（ｂｉｎｄｅｒｓ）、フイラー（ｆｉｌｌｅｒｓ）、溶剤（ｓｏｌｖｅｎｔｓ）、水そして分散剤（ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔｓ）の様な幾つかの成分を含む複雑な混合物（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｍｉｘｔｕｒｅ）である。インクは又その粘性又は相（ｐｈａｓｅ）が、ワックスの様に、温度で変化する材料であってもよい。例えば、ユーブイ（ＵＶ）光の様な電磁放射の影響下で、ポリマー化するインクも又特に述べられるところである。この過程はユーブイ硬化（ＵＶ  ｃｕｒｉｎｇ）と呼ばれる。
【００４３】
基盤（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）
基盤は紙であるが、織物（ｔｅｘｔｉｌｅ）、合成箔（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  ｆｏｉｌ）又は金属プレート又は当該技術で公知の何等か他のプリント可能な基盤であってもよい。例としては、オフセットプリンティング（ｏｆｆｓｅｔ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）用のプリンティングマスター（ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｍａｓｔｅｒ）の創生、カードボード又はプラスチックでのパッケージ上へのプリント、装飾画像のプリント、を行うためのインクジェットプリンティング｛ドロップ−オン−デマンド（ｄｒｏｐ−ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）及び連続的な｝の使用が含まれる。未プリント基盤はロール上でか、又は別々の、通常長方形のシートのパイル（ｐｉｌｅ）として、入手可能である。該基盤はｓｕｂｓｔｒａｔｅＷｉｄｔｈと呼ばれる幅で特徴付けられる。該基盤がロール上にある時、この幅は該ロールの幅と対応する。該基盤が長方形シートとして入手可能な時、この幅は前記長方形シートの２次元の１つ、例えば、前記シートの最短次元（ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  ｏｆ  ｓａｉｄ  ｓｈｅｅｔ）、と対応する。
【００４４】
システムの説明（ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｓｙｓｔｅｍ）
シングルプリントヘッド（ｓｉｎｇｌｅ  ｐｒｉｎｔ  ｈｅａｄ）
図１に示す実施例を参照すると、変換器（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ）、インク室（ｉｎｋ  ｃｈａｍｂｅｒｓ）及びノズル１３０−ノズルプレート内にエッチ（ｅｔｃｈｅｄ）された−の配列は一緒になってプリントヘッド１００を構成する。該インクジェットノズル１３０は並列で動作し、固定又は可変容積を有する液滴を作る。
【００４５】
可変液滴容積（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｄｒｏｐｌｅｔ  ｖｏｌｕｍｅ）
１実施例に依ると、液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）の容積（ｖｏｌｕｍｅ）は微小液滴（ｍｉｃｒｏ−ｄｒｏｐｌｅｔ）の可変数により変調（ｍｏｄｕｌａｔｅｄ）される。図２は微小液滴の数が０と７の間で変化し得る場合を示す。該微小液滴は非常に小さいので、空気摩擦はそれらを実質的減速（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ  ｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ）に従わせ、結果として、該微小液滴は、それがプリントされる基盤上に着地（ｌａｎｄｓ）する時までに、可変容積を有する１つの単一液滴（ｏｎｅ  ｓｉｎｇｌｅ  ｄｒｏｐｌｅｔ）に凝縮（ｃｏａｇｕｌａｔｅ）する。これらの液滴の容積は、前記液滴が成り立つ微小液滴の数で呼ばれる。特に、図２に示す例では、可変サイズを有する液滴の容積は０から７までに及ぶ整数で呼ばれる（図２の２進数で表される）。
【００４６】
種々の液滴容積は、プリント時、該プリントされた基盤上の種々のサイズのインクスポット（ｉｎｋ  ｓｐｏｔｓ）そして種々の測定された濃度（ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ）に帰着する。
【００４７】
下記では、プリンティングデバイスのトーン解像度（ｔｏｎｅ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）は、１つのインクで画素位置に、与えられたデバイスにより、プリントされ得る濃度値の数（ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｖａｌｕｅｓ）を称する。
【００４８】
プリンティングデバイス（ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）
好ましい実施例により、かつ、図３を参照すると、プリンター３００を使う資料の画像のプリンティングは、基盤輸送機構（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）によりページ幅のプリントヘッド組立体３５０に対してインク受け層（ｉｎｋ−ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）３４１を有する基盤３４０を動かし、そして前記資料の前記画像に応答して前記基盤上にインク液滴を選択的に噴射することにより達成される。
【００４９】
図３で、基盤３４０は基盤サポート３１０上で休止する。
【００５０】
図３は１つでなく、多数のプリンティングヘッドを示す。１実施例では、シアン（ｃｙａｎ）、マジェンタ（ｍａｇｅｎｔａ）、黄（ｙｅｌｌｏｗ）及び黒（ｂｌａｃｋ）インクでプリントする４つのプリントヘッド（３６０，３６１，３６２，３６３）が使われる。これらのヘッドはプリントヘッドサポート（３５０）上に設置される。プリンティングデバイスを動作させるため必要なインクリザーバー（ｉｎｋ  ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ）及びチューブは図３には示されてない。
【００５１】
１実施例では、種々のヘッドにより噴射される液滴で生ずる該基盤上の該インクスポットは、それらが硬化する前に、物理的に混合することが可能である。中間的硬化無しに連続した液滴を噴射するこの技術はウエット−オン−ウエット（ｗｅｔ−ｏｎ−ｗｅｔ）プリンティングと呼ばれる。
【００５２】
図３は又、インクが該基盤上にプリントされた後、該プリントされたインクを硬化させる硬化ステーション（ｃｕｒｉｎｇ  ｓｔａｔｉｏｎ）３７０を示す。１実施例では、該硬化ステーションは該インクの硬化を引き起こすスペクトラム（ｓｐｅｃｔｒｕｍ）を有するエネルギーを放射するユーブイソース（ＵＶ  ｓｏｕｒｃｅ）である。
【００５３】
低速及び高速走査の配向及び方向（ｓｌｏｗ  ａｎｄ  ｆａｓｔ  ｓｃａｎ  ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）
図３を参照すると、プリントヘッドに対する基盤の運動と対応する配向（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）は高速走査配向（ｆａｓｔ  ｓｃａｎ  ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）と呼ばれる。該基盤が該プリントヘッドに対して運動する方向３３０は高速走査方向（ｆａｓｔ  ｓｃａｎ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれるだろう。
【００５４】
該高速走査配向に直角（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）な配向は低速走査配向（ｓｌｏｗ  ｓｃａｎ  ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）と呼ばれる。好ましい実施例に依り、そして図３を参照すると、プリントヘッドに属するノズルの配列の配向は該低速走査配向と平行である。
【００５５】
本発明は又、異なる慣行を活かしてでも動作するが、下記本文では、慣行によりｉ−配向（ｉ−ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）は該高速走査配向を意味し、ｊ−配向（ｊ−ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）は低速走査配向を意味する。
【００５６】
画素のアドレス可能な格子（ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ  ｇｒｉｄ  ｏｆ  ｐｉｘｅｌｓ）
液滴がプリントされる基盤上の位置は、画素のアドレス可能な格子（ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ  ｇｒｉｄ）を形成する。慣例に依ると、我々は高速走査配向と整合された該アドレス可能な格子上の画素のセットを画素の行（ｒｏｗｓ  ｏｆ  ｐｉｘｅｌｓ）、そして低速走査配向と整合された画素のセットを画素の列（ｃｏｌｕｍｎｓ  ｏｆ  ｐｉｘｅｌｓ）と呼ぶ。高速走査配向と平行なラスターライン（ｒａｓｔｅｒ  ｌｉｎｅ）を有する、画素のアドレス可能な格子は又ラスター（ｒａｓｔｅｒ）と呼ばれる。一般に、ラスターラインは高速走査配向に平行な画素のラインを呼び、［ｉ］座標によりインデックスされる。画素の列は［ｊ］座標でインデックスされる。アドレス可能な格子内の画素は従って［ｉ，ｊ］座標のセットを使ってアドレスされる。
【００５７】
ノズルの配列（ａｒｒａｙ  ｏｆ  ｎｏｚｚｌｅｓ）
図１を参照すると、プリントヘッドの各ノズルは１からｎｂｒＮｏｚｚｅｌｓまでに及ぶノズルインデックスｎｏｚｚｌｅＩｎｄｅｘによりインデックスされ得る。低速走査配向１４０に沿う２つのノズル１３０間の最短距離はノズルピッチ１１０と呼ばれ、パラメーター（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）ｎｏｚｚｌｅＰｉｔｃｈで示される。ノズル配列の長さ１５０はｓｌｏｗＳｃａｎＰｉｔｃｈの長さの倍数（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）として表現され、パラメーターｈｅａｄＳｉｚｅで示される。
【００５８】
該高速走査配向に沿う１つの運動中プリントヘッドのノズルによりアドレスされ得る画素のセットはスワス（ｓｗａｔｈ）と呼ばれる。スワスのサイズは該低速走査配向に平行な配向で測定され、ｓｗａｔｈＳｉｚｅと呼ばれる。好ましい実施例では、前記資料の全画素が１スワス内でプリントされ得るよう、スワスのサイズは資料の該画像以上である。
【００５９】
図４を参照すると、配列のノズル４３０は製作的理由で２つ以上の列（４６０，４６１）に沿ってジグザグ（ｓｔａｇｇｅｒｅｄ）になっている。その場合、該ノズルピッチ４１０は、該低速走査配向に直角で、該ジグザグのノズルの中心を通る、２つのライン間の最短距離として規定される。
【００６０】
もしプリントヘッドがノズルのジグザグの配列を有するなら、異なる行に属するノズルからの液滴の発射（ｆｉｒｉｎｇ）のタイミングは、資料の画像内の低速走査配向に平行な同じラインに属する画素が、該プリントされる画像上の低速走査配向に平行な同じライン上に又着地するよう、調整されるのが好ましい。該タイミングをこの方法で調整することにより、該ノズル用に信号を準備する処理は、恰も全ノズルが事実上１つの同じライン上に在るのと同じである（ｃａｎ  ｂｅ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ  ａｓ  ｉｆ  ａｌｌ  ｔｈｅ  ｎｏｚｚｌｅｓ  ｗｅｒｅ  ｖｉｒｔｕａｌｌｙ  ｏｎ  ｏｎｅ  ａｎｄ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ  ｌｉｎｅ）。
【００６１】
本発明の好ましい実施例では、１つのヘッドでなく、背中合わせに設置された２つのヘッドの部分組み合わせが使われるのが好ましい。各個別プリントヘッドは、１６９μｍのノズルピッチを有する３１８個のノズルの１行を備え、該ピッチは１ｃｍ当たり５９．２個のノズル又は１インチ当たり１５０．３個のノズルに対応する。該プリントヘッド内の変換器は電気機械型であり、ピエゾ電気材料（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ）を使って作られる。
【００６２】
図５を参照すると、第２ヘッドは、第１ヘッド５２１に対し第２ヘッド５２０を丁度ノズルピッチ５４１の半分だけ変位（ｄｉｓｐｌａｃｅｄ）されるので、元のヘッドの２倍の解像度でプリント出来る部分組立体（ｓｕｂ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）５３０が得られる。それで該部分組立体は、３１８個のノズルの２行を有し、８５．５μｍのノズルピッチを有する１つのプリントヘッドと効果として等価であり、該ピッチは１ｃｍ当たり１１８．４個のノズル又は１インチ当たり３００．６個のノズルに対応する。
【００６３】
前記好ましい実施例に依り、かつ、図５を参照すると、プリントヘッド組立体５００を形成するためにプリントヘッドの複数の部分組立体５３０をジグザグ式に設置することにより該スワスサイズは増加される。該部分組立体は、何れのノズル位置も、ノズルピッチ５４０の整数倍の距離だけ何れかの他のノズル位置から低速走査配向に沿う距離で本質的に隔てられるよう、低速走査配向に沿う距離で移される。これは又図５の高速走査配向に平行な点線の格子により示される。
【００６４】
該部分組立体５３０はオーバーラップするノズルを有しても、有さなくてもよい。異なるプリントヘッド部分組立体に属するノズルからの液滴の発射のタイミングは、資料の画像内で低速走査配向に平行な同じラインに属する画素が、プリントされる画像上の低速走査配向に平行な同じライン上で着地するよう、調整されるのが好ましい。この方法でタイミングを調整することにより、ノズル用信号を準備する処理は、全ノズルが事実上同じライン上にあるのと同じとすることが出来る。
【００６５】
前記好ましい実施例に依ると、シアン、マジェンタ、黄及び黒のインクを用いて、又は異なるチント及び、又は、濃度を有するインクを用いて、の様な、異なるインクを用いてプリントする４つのプリントヘッド組立体のセットが使われる。
【００６６】
又前記好ましい実施例に依れば、異なるプリントヘッド組立体に属するノズルが高速走査配向に沿って１列に並ぶので、異なるヘッド組立体に属するが同じノズルインデックスを有するノズルは、同じスワス時に同じラスターライン上でプリントする。
【００６７】
低速走査配向に沿うプリント解像度ｓｌｏｗＳｃａｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎとノズルピッチの間には関係がある。特に下記で表される。
【００６８】
ｓｌｏｗＳｃａｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ＝１／ｎｏｚｚｌｅＰｉｔｃｈ
【００６９】
１つのプリントヘッド又はプリントヘッド組立体に対する基盤の一定速度−前記速度はパラメーターｆａｓｔＳｃａｎＶｅｌｏｃｉｔｙで表されるが−に対しては、高速走査配向でのプリンティング解像度（ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）−該解像度はパラメーターｆａｓｔＳｃａｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎで表されるが−はパラメーターｆｉｒｉｎｇＦｒｅｑｕｅｎｃｙにより表されるノズルの発射周波数（ｆｉｒｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に比例する。該パラメーターｆｉｒｉｎｇＦｒｅｑｕｅｎｃｙはインク液滴がノズルにより発射される時間的割合（ｔｉｍｅ  ｒａｔｅ）を表す。従って、高速走査解像度ｆａｓｔＳｃａｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎは、該高速走査方向の速度ｆａｓｔＳｃａｎＶｅｌｏｃｉｔｙにより割り算された発射周波数ｆｉｒｉｎｇＦｒｅｑｕｅｎｃｙの比（ｒａｔｉｏ）により指令される。
【００７０】
ｆａｓｔＳｃａｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ
＝ＦｉｒｉｎｇＦｒｅｑｕｅｎｃｙ／ｆａｓｔＳｃａｎＶｅｌｏｃｉｔｙ
【００７１】
より高い空間解像度はより精細な画像詳細（ｆｉｎｅｒ  ｉｍａｇｅ  ｑｕａｌｉｔｙ）の描画を可能にし、従って一般により高い画像品質（ｈｉｇｈｅｒ  ｉｍａｇｅ  ｑｕａｌｉｔｙ）を達成可能にする。
【００７２】
コンピュータシステム（ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ）
好ましい実施例に依り、かつ、図６を参照すると、コンピュータの様なデータ処理システム６００からプリンターコマンド（ｐｒｉｎｔｅｒ  ｃｏｍｍａｎｄ）が発生される。該データ処理システム６００は、全てがコンピュータバス６２４を通して接続された、ネットワーク接続手段６２１、中央処理ユニット６２２及びメモリー手段６２３を有する。該データ処理システム６００は又典型的にデータ入力用のコンピュータ人的インターフエース６３０、６３１及びデータ出力用のコンピュータ人的インターフエース６４０を有する。１実施例に依ると、コンピュータプログラムコード（ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｐｒｏｇｒａｍ  ｃｏｄｅ）が、マス記憶デバイス６２６か、又は携帯型データキャリア読み出し手段６２５により読み出される携帯型データキャリア６５０、の様なコンピュータ読み出し可能な媒体上に記憶される。
【００７３】
プリンター制御器（ｐｒｉｎｔｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）
図７を参照すると、基盤輸送モーター７４０，硬化ステーション７５０及びプリントヘッドのアクチュエーター７３０はプリンター制御器７００により制御される。プリンターコマンド７１０はバッフアーメモリー７０１により受信される。これらのプリンターコマンドは、制御手段７０５へ送られる制御器情報と、画像バッフアー７０２へ送られる画像データと、を有する。画像プロセサー７０３は画像バッフアー７０２内の画像データで動作することが出来る。該画像プロセサー７０３はハーフトーン化の目的で１つ以上のしきい値マスク７１１へのアクセスを有する。該制御手段７０５は前記基盤輸送モーター７４０をドライブする基盤輸送ドライバー７０７を制御する。該制御手段７０５は又硬化ステーション７５０をドライブする硬化ステーションドライバー７０６を制御する。該画像バッフアー７０２内の情報はプリントヘッドドライバー７０４により該プリントヘッドのアクチュエーター７３０をドライブするため使われ得る。
【００７４】
ハーフトーン化プロセサー（ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）
２進（ｂｉｎａｒｙ）ハーフトーン化プロセサー
本発明の１実施例に依れば、プリンター制御器７００内の画像プロセサー７０３は連続トーン画像をハーフトーン画像に変換するハーフトーン化プロセサーを有する。
【００７５】
好ましい実施例に依れば、前記ハーフトーン化プロセサーは１つ以上のしきい値マスク７１１を使う。
【００７６】
図８はハーフトーンプロセサーの第１実施例を示す。画素当たり８無符号ビット（８  ｕｎｓｉｇｎｅｄ  ｂｉｔｓ）で表される画素Ｐ［ｉ，ｊ］８６０を有する連続トーン画像８２０は画素当たり１（無符号）ビット｛１  （ｕｎｓｉｇｎｅｄ）  ｂｉｔ｝で表されるハーフトーン化された画素Ｈ［ｉ，ｊ］８５０を有するハーフトーン画像８３０に変換される。これは１から２５５までのスケールで表されるのが好ましいしきい値Ｓ［ｉ，ｊ］８８０を有するしきい値マスク８１０を使って達成される。
【００７７】
アドレス発生器８４０はハーフトーン画像８３０のアドレス［ｉ，ｊ］を発生する。これらのアドレス［ｉ，ｊ］はアドレス変換器８７０により変換済みアドレス（ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ  ａｄｄｒｅｓｓ）［ｉ’，ｊ’］に変換される。これらのアドレス変換は位置、スケーリング（ｓｃａｌｉｎｇ）及び回転座標の変換を含んでもよい。アドレス［ｉ’，ｊ’］は画像８２０の連続トーン画素Ｐ［ｉ’，ｊ’］８６０をアドレスするため使われる。
【００７８】
該連続トーン画素の値Ｐ［ｉ’ｊ’］は掛け算器８６１内の整数係数Ｋにより掛け算され掛け算された値Ｋ＊Ｐ［ｉ’ｊ’］を得る。現在の実施例では、Ｋは１に等しいのが好ましい。
【００７９】
該アドレス［ｉ，ｊ］もモジュロ変換器（ｍｏｄｕｌｏ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）８７１によりモジュロ変換済みアドレス（ｍｏｄｕｌｏ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ  ａｄｄｒｅｓｓｅｓ）［ｉ’’，ｊ’’］に変換される。これらのモジュロ変換済みアドレス［ｉ，ｊ］は、ｉＳｉｚｅ対ｊＳｉｚｅしきい値を有するしきい値マスク８１０内のしきい値Ｓ［ｉ’’，ｊ’’］８８０をアドレスする。１実施例により、コンピュータの様なコードを使うと、下記の様になる。
【００８０】
ｉ’’＝ｉ  ｍｏｄｕｌｏ  ｉＳｉｚｅ；
ｊ’’＝ｊ  ｍｏｄｕｌｏ  ｊＳｉｚｅ；
【００８１】
連続トーン画素Ｐ［ｉ’，ｊ’］８６０のハーフトーン画素Ｈ［ｉ，ｊ］８５０への変換は、該掛け算された連続トーン画素Ｋ＊Ｐ［ｉ’，ｊ’］８６０にしきい値Ｓ［ｉ’’，ｊ’’］８８０を加算し、結果Ｋ＊Ｐ［ｉ’，ｊ’］＋Ｓ［ｉ’’，ｊ’’］を量子化器８９１により量子化することにより得られる。本実施例に依ると、該量子化は、前記和Ｐ［ｉ’，ｊ’］＋Ｓ［ｉ’’，ｊ’’］を表す９ビットワード（ｎｉｎｅ  ｂｉｔ  ｗｏｒｄ）の最上位ビット（ｍｏｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）を得る過程を有する。この最上位ビットは、前記和Ｐ［ｉ’，ｊ’］＋Ｓ［ｉ’’，ｊ’’］の結果を右へ８回シフトすることにより分離され得るので便利である。コンピュータの様なコードを使い、該演算（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）は下記の様に表される。
【００８２】
Ｈ［ｉ，ｊ］＝（Ｐ［ｉ’，ｊ’］＋Ｓ［ｉ’’，ｊ’’］）＞＞８
【００８３】
該ハーフトーン化画像プロセサーの演算が今、図９により説明され、該図は、画素Ｐ［ｉ’，ｊ’］を有する画像と、しきい値Ｓ［ｉ’’，ｊ’’］を有するしきい値マスクと、の１次元断面図を示す。該画像及びしきい値マスクの値は本当は離散値（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｖａｌｕｅｓ）を有する空間内の離散サンプル（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｓａｍｐｌｅｓ）であるが、明確なので、該画像及びしきい値マスクの値は連続ラインとして描かれる。又明確なので、示されるしきい値マスクの値は周波数変調スクリーニング用と相対して周期的スクリーニング用を表す。しかしながら、本発明の他の実施例の１つに於ける様に、周波数変調ハーフトーン化の目的用に特定して計算されたしきい値マスクが使われる時、前記ハーフトーン化プロセサーも作動することは当業者には明らかである。
【００８４】
図９が示すことは、該ハーフトーンプロセサーにより、該値Ｐ［ｉ’’，ｊ’’］が、その空間的に平均化された濃度が画素値Ｐ［ｉ’，ｊ’］と対応するハーフトーン化された画素Ｈ［ｉ，ｊ］の２進パターンに変換されることである。
【００８５】
図９で示される実施例は、０と１として２進コード化される２つの濃度値を描くことが出来るプリンター用のハーフトーン化過程に対応する。２より多い濃度レベルを描くことが出来るプリンター用に作動する該方法のバリエーションも存在する。
【００８６】
多数レベルハーフトーン化プロセサー（ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）−第１実施例
図１０は、２でなく、値０，１，２又は３を有する４つのハーフトーン値Ｈ［ｉ，ｊ］を描くことが出来るプリンター用のハーフトーンプロセサーの第１実施例を示す。
【００８７】
本実施例に依ると、Ｋは３の値に設定され、量子化器は和３＊Ｐ［ｉ’，ｊ’］＋Ｓ［ｉ’’，ｊ’’］を表す１０ビットワードの２つの最上位ビットを計算するようプログラムされるのが好ましい。
【００８８】
コンピュータの様なコードでは、これは例えば下記演算により得られる。
【００８９】
Ｈ［ｉ，ｊ］
＝｛（０Ｂ１１．００００．００００）＆（Ｋ＊Ｐ［ｉ，ｊ］＋Ｓ［ｉ，ｊ］）｝＞＞８
【００９０】
この実施例の演算も図１０に依って説明されるが、該図は、画素Ｐ［ｉ’，ｊ’］の連続トーン値が、その空間的に平均化された濃度が画素値Ｐ［ｉ’，ｊ’］と対応する可変濃度（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｄｅｎｓｉｔｙ）を有するハーフトーン画素に変換されることを示している。
【００９１】
上記例は４濃度値を再生することが出来るシステム用に与えられた。もし濃度値の数が例えばＭ｛Ｍは２の整数累乗（ｉｎｔｅｇｅｒ  ｐｏｗｅｒ）である｝であるなら、ＫはＭ−１に設定されるのが好ましく、該量子化器は和Ｋ＊Ｐ［ｉ’，ｊ’］＋Ｓ［ｉ’’，ｊ’’］のｌｏｇ（Ｍ）／ｌｏｇ（２）の最上位ビットを計算するようプログラムされるのが好ましい。
【００９２】
上記実施例の特殊な場合がＫ＝１の時である。その場合、該多数レベルスクリーニング（ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）は前記実施例の２進スクリーニング方法（ｂｉｎａｒｙ  ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）に帰する。
【００９３】
多数レベルハーフトーン化プロセサー（ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）−第２実施例
多数レベルハーフトーン化プロセサーのもう１つの実施例が図１１で示される。
【００９４】
この実施例に依ると、１つでなく多数のしきい値マスクが使われる。特に図１１を参照すると、しきい値Ｓ１［ｉ’’，ｊ’’］、Ｓ２［ｉ’’，ｊ’’］そしてＳ３［ｉ’’，ｊ’’］に対応する３つのしきい値マスクのセットが使われる。
【００９５】
ハーフトーン画素用に発生される値Ｈ［ｉ，ｊ］は、該しきい値マスク内の３つのしきい値Ｓ１［ｉ’’，ｊ’’］，Ｓ２［ｉ’’，ｊ’’］及びＳ３［ｉ’’，ｊ’’］内の値に対する画素Ｐ［ｉ，ｊ］の値に依る。
【００９６】
図１２の実施例を参照し、コンピュータコードの様なコンピュータに似た言語（ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｌｉｋｅ  ｌａｎｇｕａｇｅ）を使って、Ｈ［ｉ，ｊ］の計算は下記の様に進められる。
【００９７】
最初に、２進ハーフトーン値Ｈ１［ｉ，ｊ］、Ｈ２［ｉ，ｊ］及びＨ３［ｉ，ｊ］の中間セットが下記式のセットを使って計算される。
【００９８】
Ｈ３［ｉ，ｊ］
＝｛（０Ｂ１．００００．００００）＆（Ｐ［ｉ，ｊ］＋Ｓ３［ｉ，ｊ］）｝＞＞８
Ｈ２［ｉ，ｊ］
＝｛（０Ｂ１．００００．００００）＆（Ｐ［ｉ，ｊ］＋Ｓ２［ｉ，ｊ］）｝＞＞８
Ｈ１［ｉ，ｊ］
＝｛（０Ｂ１．００００．００００）＆（Ｐ［ｉ，ｊ］＋Ｓ１［ｉ，ｊ］）｝＞＞８
【００９９】
これらの式は前の実施例で使われた式と同様であり、画素値Ｐ［ｉ’，ｊ’］と該しきい値Ｓ１［ｉ’’，ｊ’’］、Ｓ２［ｉ’’，ｊ’’］及びＳ３［ｉ’’，ｊ’’］の何れかとの和の最上位ビットＨ１［ｉ，ｊ］、Ｈ２［ｉ，ｊ］及びＨ３［ｉ，ｊ］を計算することを目指している。
【０１００】
次いで、ルックアップテーブルを使って、Ｈ１［ｉ，ｊ］、Ｈ２［ｉ，ｊ］及びＨ３［ｉ，ｊ］の起こり得る結果に基づきＨ［ｉ，ｊ］が計算される。
【０１０１】
【表１】
2008544667.tif 000003
【０１０２】
図１１に示す実施例は、画素当たりで可能性の多い又は少ないプリント可能な濃度値を有するプリンターの場合へ真っ直ぐ拡張され得る。
【０１０３】
例えば、画素当たり６つの濃度を描けるプリンター用にハーフトーンが計算されるべき場合には、５つのしきい値マスクのセットが使われ、５つの中間的２進ハーフトーン値のセットを多数レベルハーフトーン値に変換するため下記の表が役立つ。
【０１０４】
【表２】
2008544667.tif 000004
【０１０５】
ハーフトーンプロセサー（ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）−実施例（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）
１実施例に依れば、ハーフトーン化プロセサーは、図６で示すシステムの様な汎用データ処理システム（ｇｅｎｅｒａｌ  ｐｕｒｐｏｓｅ  ｄａｔａ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）上でラン（ｒｕｎｓ）するソフトウエアコード（ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｃｏｄｅ）を使って実現される。
【０１０６】
もう１つの実施例に依れば、ハーフトーンプロセサーは例えばエイシック（ＡＳＩＣ）又はエフピージーエイ（ＦＰＧＡ）を使って埋め込まれたシステムで実現される。
【０１０７】
しきい値マスクを計算する実施例の説明（ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｏｆ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ  ｔｏ  ｃａｌｃｕｌａｔｅ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋｓ）
１しきい値マスクの計算（ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｓｉｎｇｌｅ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋ）
本発明の目的を達成するしきい値マスクを得る方法の好ましい実施例が下記パラグラフで説明されるが、それは図１２Ａ及び１２Ｂの流れ線図では準プログラミング言語（ｐｓｅｕｄｏ−ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ  ｌａｎｇｕａｇｅ）によりサポートされている。
【０１０８】
しきい値マトリックスのサイズ（ｓｉｚｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｔｒｉｘ）（図１２Ａの過程１２１０）
第１過程１２１０は計算されるべきしきい値マスクの整数サイズを規定することから成る。該しきい値マスクは正方形又は長方形となり得る。周波数変調技術がｉ−配向（ｉ−ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）でｉＲｅｓ及びｊ−配向（ｊ−ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）でｊＲｅｓの同じ解像度を有するプリンター用に使われる場合、該しきい値マスクは正方形であるのが好ましく、該ｉ−配向でｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ及び該ｊ−配向でｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅのサイズを有する。第１の好ましい実施例に依れば、該マスクサイズは２の累乗である。２５６＊２５６しきい値のサイズを有するしきい値マスクで良い結果が得られ得る。第２実施例に依れば、該マスクサイズは素数（ｐｒｉｍｅ  ｎｕｍｂｅｒ）、例えば４９１である。より大きいマトリックスはほんの僅か良い結果を生ずるが、もっと多いメモリーと、もっと多くの計算を要する。もし該プリント解像度ｉＲｅｓ及びｊＲｅｓが異なれば、該マスクは長方形であるのが好ましく、そのサイズはｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｉＲｅｓ＝ｊＭａｔｉｒｘＳｉｚｅ＊ｊＲｅｓとなるよう選択されるのが好ましい。
【０１０９】
２つのマトリックスの宣言（ｄｅｃｌａｒｉｎｇ  ｔｗｏ  ｍａｔｒｉｃｅｓ）（図１２Ａの過程１２２０）
好ましい実施例に依ると、両者がｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｉｘＳｉｚｅのサイズを有し、ｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔｉａｎ及びｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｉｒｘと呼ばれる２つのマトリックスが過程１２２０で宣言される。
【０１１０】
該マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎは好ましくは浮動小数点値を有するのがよい。それは白色ノイズランダム発生器（ｗｈｉｔｅ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｎｄｏｍ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）により作られる数の様な小さい乱数（ｓｍａｌｌ  ｒａｎｄｏｍ  ｎｕｍｂｅｒ）で初期化されるのが好ましい。該数は例えば０．０と１０．０Ｅ−２の間の範囲内とすることが出来る。マトリックスｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘは、他の初期値も可能であるが、好ましくはゼロに初期化されるのがよい整数値を有するのが好ましい。
【０１１１】
２次元ドメインを有する一価関数の規定（ｄｅｆｉｎｉｎｇ  ａ  ｓｉｎｇｌｅ  ｖａｌｕｅｄ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｈａｖｉｎｇ  ａ  ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｄｏｍａｉｎ）（図１２Ａの過程１２３０）
好ましい実施例に依ると、次の過程１２３０は該ｉ配向とｊ配向にそのドメインを有する一価関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）の規定を有する。該関数のドメインは限定されることが好ましく、長方形又は楕円であることが好ましい。
【０１１２】
ドメインの種々の実施例が図１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ及び１４Ｄで示される。
【０１１３】
楕円ドメインの場合（図１４Ａ及び１４Ｂ）、該ドメインのサイズは該ｉ−配向に平行な第１軸線に沿ってはｉＤｏｍａｉｎＳｉｚｅ１４０１により、そしてｊ−配向に平行な第２軸線に沿ってはｊＤｏｍａｉｎＳｉｚｅ１４０２により、規定される。１実施例では、該楕円は該ｉ−配向及びｊ−配向に対し角度α１４０３で回転される。該好ましい実施例に依れば、この角度αはゼロ度に等しく、該楕円の長及び短軸線は該ｉ−配向及びｊ−配向と平行である。
【０１１４】
好ましくは、ｉＤｏｍａｉｎＳｉｚｅは奇数であり、ｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅより大きく、そして好ましくは、ｊＤｏｍａｉｎＳｉｚｅも奇数で、ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅより大きく、例えば、対応するマトリックスサイズの２倍であるのがよい。
【０１１５】
長方形ドメインの場合（図１４Ｃ及び１４Ｄ）、該ドメインのサイズは、該長方形のｉ−配向に平行な第１軸線に沿ってはｉＤｏｍａｉｎＳｉｚｅ１４０１により、そして該長方形のｊ−配向に平行な第２軸線に沿ってはｊＤｏｍａｉｎＳｉｚｅ１４０２により、規定される。１実施例では、該長方形は該ｉ−配向及びｊ−配向に対し角度α１４０３で回転される。好ましい実施例に依ると、この角度αは０度に等しく、該長方形の辺は該ｉ−配向及びｊ−配向と平行である。
【０１１６】
好ましくは、ｉＤｏｍａｉｎＳｉｚｅは奇数であり、ｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅより大きく、そして好ましくは、ｊＤｏｍａｉｎＳｉｚｅも奇数でｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅより大きく、例えば、対応するマトリックスサイズにプラス１したものの２倍であるのがよい。
【０１１７】
好ましい実施例に依り、かつ、図１６を参照すると、該一価関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）は、好ましくは、そのドメインの原点（０，０）１６０２に、又はその近くに、１つの最大値ｆＭａｘ１６０１を有するのがよい。その値は、好ましくは、該中心から離れ、該ドメインの境界に向かって、好ましくは０に漸次減少するのがよい。該原点の近く（Ｎｅａｒ  ｔｈｅ  ｏｒｉｇｉｎ）は該ドメインの最短軸線の長さの２５％よりも該原点に近いとして規定される。
【０１１８】
好ましくは、該一価関数は該ドメインの２つの主軸線に対し対称であるのがよい。図１６はこの様な関数の例を示す。該一価関数は好ましくはプロフアイルＰ（ｄ）１６０３により説明されるのがよいが、該プロフアイルは、ｄ＝０．０に対応する、該ドメインの中心でのそれらの最大値ｆＭａｘ１６０１から、ｄ＝ｄＭａｘである該ドメインの境界１６０４でのゼロに向かって、如何に該関数値が単調に減少するかを説明する。一価関数を規定するため使われ得るプロフアイルの例は下記の様である。
【０１１９】
・線形プロフアイル：Ｐ（ｄ）＝Ａ＊（１−ｘ）＋Ｂ；（図１５ａ参照）
・放物線形プロフアイル：Ｐ（ｄ）＝Ａ＊（１−ｘ）＊（１−ｘ）＋Ｂ＊（１−ｘ）＋Ｃ；
・指数関数形プロフアイル：Ｐ（ｄ）＝Ａ＊ｅｘｐ（Ｂ＊ｘ）；（図１５ｃ参照）
・点間の３次の外挿（ｃｕｂｉｃ  ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）により規定されるプロフアイル（図１５ｂ参照）
・アンカー点（ａｎｃｈｏｒ  ｐｏｉｎｔｓ）により規定されるベツィーアセグメント（Ｂｅｚｉｅｒ  ｓｅｇｍｅｎｔ）により規定されるプロフアイル
ここで
・ｘ＝ｄ／Ｍａｘ
・ｄは間隔（ｉｎｔｅｒｖａｌ）［０．０、Ｍａｘ］からの成分（ｅｌｅｍｅｎｔ）
・Ａ，Ｂ，Ｃは定数である。
【０１２０】
本発明の好ましい実施例に依れば、指数関数形プロフアイル用に上記方程式でＡ＝１．０そしてＢ＝−１／４とした指数関数形プロフアイルが用いられた。
【０１２１】
プロフアイルの他の例は図１５Ａ、１５Ｂ及び１５Ｃで示される。本発明はこれらのプロフアイルに限定されず、満足な結果を作る多くの他のプロフアイルが存在する。
【０１２２】
関数（ｆｕｎｃｔｉｏｎ）ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）の表での表現（ｔａｂｌｅ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）
上記規定は、例えば、図１３Ａで描かれる様に、該一価関数ｚ＝ｆ（ｉ，ｊ）の陽の表現（ｅｘｐｌｉｃｉｔ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）を表している。本発明の好ましい実施例に依れば、該関数ｚ＝ｘ（ｉ，ｊ）の表の版も計算される。好ましい実施例に依れば、ｉＤｏｍａｉｎＳｉｚｅ：＊ｊＤｏｍａｉｎＳｉｚｅ浮動小数点成分（ｆｌｏａｔｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を有する長方形マトリックスｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎが宣言され、過程１２４０で初期化される（図１２）。
【０１２３】
好ましい実施例に依れば、該マトリックスの中央成分（ｃｅｎｔｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）［（ｉＤｏｍａｉｎＳｉｚｅ＋１）／２、（ｊＤｏｍａｉｎＳｉｚｅ＋１）／２］は、該一価関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）の原点（０，０）に対応する。前記マトリックスｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎ内の各成分の値は、該対応するマトリックス成分の範囲上の該関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）の容積積分を表す数に設定されるのが好ましい。これは図１３Ｂにより例示されている。成分１３１０の値は長方形範囲１３２０、４つのリブ１３３０及び上面１３４０で規定された容積を表す値に設定される。本発明の好ましい実施例に依れば、該積分の値は数値積分（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）又は区分求積法（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）の名で当該技術で公知の技術の１つを用いて近似され得る。
【０１２４】
コンピュータで実施される方法の主ループの説明（ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍａｉｎ  ｌｏｏｐ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ  ｍｅｔｈｏｄ）
好ましい実施例に依れば、次の過程１２５０（図１２Ｂ）は、好ましくは値１で初期化されるのがよいループカウンターｌｏｏｐＣｎｔｒを規定し、宣言する過程を有する。このループカウンターは該マトリックスｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘの成分に順序数（ｏｒｄｅｒ  ｎｕｍｂｅｒ）を割り当てるため使われる。最も低い順序数は１が好ましく、最も高い順序数はｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅであるのが好ましい。好ましい実施例に依れば、該マトリックスｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘ内の与えれた位置の順序数の１つの解釈は、それが、ゼロから最大値へチントの濃度を増加するためにハーフトーンドットを付加するシーケンスのどの点で、該順序数の対応位置にハーフトーンドットが付加されるか、を示す。
【０１２５】
好ましい実施例に依れば、該主ループの第１過程１２５１は、グローバルな最小値ｍｉｎＲａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎを有し、加えてｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘ内のその対応する成分が順序数を受けなかったマトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎ内の成分の座標［ｉＭｉｎ、ｊＭｉｎ］のセットを決定する過程を有する。この様なグローバルな最小値の決定は、数値計算の技術で公知の様に、数値検索（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ｓｏｒｔｉｎｇ）技術の１つを使って行われるのが好ましい。
【０１２６】
好ましい実施例に依れば、該主ループの第２過程１２５２は該マトリックスｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘ内の位置（ｉＭｉｎ，ｊＭｉｎ）を有する成分に、ループカウンターｌｏｏｐＣｎｔｒの値を割り当てる過程を有する。
【０１２７】
好ましい実施例に依れば、該主ループの第３過程１２５３は、該マトリックスｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎの中央がｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎ内のグローバルな最小値の位置（ｉＭｉｎ、ｊＭｉｎ）に対応するよう、該マトリックスｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎの成分を該ｉ及びｊ座標軸に沿ってオフセットだけシフトする過程を有する。同じ過程１２５３の１部として、これらの成分は該マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎの成分に１対１で加算される。
【０１２８】
該オフセットだけのシフト演算の後、該マトリックスｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎの成分の位置は該マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎの位置範囲の外に外れる場合、前記成分はｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎの繰り返し拡張部（ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  ｏｆ  ｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎ）内の成分と対応するｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎの成分上に写像される。マトリックスの繰り返し拡張部が意味するのは、該マトリックスの成分は、ｉＤｏｍａｉｎＳｉｚｅに対応する距離を越えてｉ−配向で、ｊＤｏｍａｉｎＳｉｚｅに対応する距離を越えてｊ−配向で、繰り返し複製されることである。実際には、このｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎの繰り返し拡張は、［ｉ］座標用の法（ｍｏｄｕｌｏ）としてｉＤｏｍａｉｎＳｉｚｅを、そして［ｊ］座標用の法としてｊＤｏｍａｉｎＳｉｚｅを使って、該関数の［ｉ，ｊ］座標軸上の法演算（ｍｏｄｕｌｏ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を適用することにより実現される。
【０１２９】
マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎへの該マトリックスｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎの成分の加算は該マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎの更新版に帰着する。
【０１３０】
好ましい実施例に依れば、該主ループの第３過程１２５４は該主ループのループカウンターｌｏｏｐＣｎｔｒを１だけインクレメントする過程を有する。
【０１３１】
該主ループの最後で、該ループカウンターｌｏｏｐＣｎｔｒの値がチェックされる。もし該ループカウンターｌｏｏｐＣｎｔｒが好ましくｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅに等しければ、該主ループから抜け出し、さもなければ、該主ループの過程１から４が、繰り返される。
【０１３２】
上記説明の方法は１からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅまでに及ぶ値を有するマトリックスｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘに帰着する。
【０１３３】
本発明の好ましい実施例に依れば、過程１２６０は、マトリックスｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘの成分の値を、１から好ましくは６５、５３６までのトーン範囲にスケール合わせし直す過程を有する。
【０１３４】
好ましい実施例に依れば、過程１２７０は、第１のより高いビット数で表現されたマトリックスｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘの成分の値を、トーンカーブを使って、第２のより低いビット数で表現された値に、写像する過程を有する。好ましい実施例に依れば、前記第１のより高いビット数は１６であり、前記第２のより低いビット数は８である。
【０１３５】
しきい値マスクにトーンを適用する方法は当該技術で公知であり、例えば、特許文献１０で説明されている。過程１２７０の結果は、例えば図８で示されるスキームを使うことにより、周波数変調ハーフトーン化用に使われ得るしきい値マスクとなる。
【０１３６】
今提示した方法は計算に依り効果を発揮し、周波数及び空間ドメイン間の変換を要せず、従来の方法の様にフイルター動作や複数の繰り返しを要しない。該方法はブルーノイズ特性を有するハーフトーン分布を作るが、それはｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎの成分への一価関数の加算が、ハーフトーンドット分布の平均濃度を高めるため加算されるハーフトーンドットの位置がより低い平均濃度を描く何れのドットの位置にも近くない、と言う効果を有するからである。
【０１３７】
１実施例に依れば、該方法は又該ハーフトーン化された画像（８３０）からプリンティングプレートプリカーサー（ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｐｌａｔｅ  ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）を創る過程を有する。プリンティングプレートプリカーサーは、画像としての露光と、ことによると処理と、を含む１つ以上のトリートメント（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）過程の後、プリンティングプレートとして使われ得る画像形成材料である。
【０１３８】
もう１つの実施例に依れば、該方法は又インクジェットプリンティング装置を使って基盤上に該ハーフトーン化画像（８３０）をプリントする過程を有する。
【０１３９】
上記説明は、ボイド及びクラスターフイルター動作とフーリエドメイン（Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｄｏｍａｉｎ）への変換とを使うことに基づく従来技術の方法より少ない計算しか要せずに、周波数変調ハーフトーン化の目的でしきい値マトリックスを計算する方法を表現している。代わって、本発明の方法は、各ハーフトーンドットの位置の計算用に、第１マトリックスの成分の第２マトリックスの成分への加算と、それ用に効率的な実施が存在する検索アルゴリズム（ｓｏｒｔｉｎｇ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）の結果と、を要するに過ぎない。
【０１４０】
上記方法は又望ましいブルーノイズ特性を有するドットプロフアイルに帰着するが、それはマトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎへのマトリックスｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎの加算の結果が、マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎ内の次に最小の値（ｎｅｘｔ  ｍｉｎｉｍｕｍ  ｖａｌｕｅ）の位置が該マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎ内の前の最小値（ｐｒｅｖｉｏｕｓ  ｍｉｎｉｍｕｍ）の位置から離れるよう動かされるべく設計されるからである。これは又、益々暗くなるチント用にハーフトーンドットを置く順序付けシーケンス（ｏｒｄｅｒｉｎｇ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）で、次のハーフトーンドットの位置は、前のハーフトーンドットの位置から或る距離に置かれるのが好ましいことを意味する。連続する該主ループの通過時に、該マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎへのマトリックスｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎの加算の結果が蓄積されるので、次のハーフトーンドットの位置は好ましいことに、前の位置から或る距離であるが、全ての前に置かれたハーフトーンドットの位置からも或る距離に、置かれる。本発明の方法の該一価関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）の使用は従って、前に置かれたハーフトーンドットの直ぐ近くの範囲（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ  ａｒｅａ）内へのハーフトーンドットの配置を禁ずる効果（ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ  ｅｆｆｅｃｔ）を有する。該一価関数は前に置かれたハーフトーンドットの直ぐ近く範囲３０内への次のハーフトーンドットの配置を禁ずる反発力場（ｒｅｐｕｌｓｉｖｅ  ｆｏｒｃｅ  ｆｉｅｌｄ）を創る。従ってそれは、フーリエパワースペクトル（Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｐｏｗｅｒ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ）内の低い周波数のパワー（ｐｏｗｅｒ  ａｔ  ｌｏｗ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ）に責任のあるハーフトーンドットのクラスタ及びボイドの発生に反作用（ｃｏｕｎｔｅｒａｃｔｓ）する。このことから、本発明の方法はそのパワースペクトルがブルーノイズ特性を有するドット分布を作ることが出来ることになる。
【０１４１】
単一しきい値マスクを計算する前記方法の要約（ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓａｉｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｔｏ  ｃａｌｃｕｌａｔｅ  ｏｆ  ａ  ｓｉｎｇｌｅ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋ）
概念的に、周波数変調ハーフトーン化用のしきい値マスクを計算する上記説明の方法は下記の様に抄録される。
−最初に前記しきい値マスクの周期的拡張をするドメインと同じドメインを有する力場を初期化する；
−順序数（ｏｒｄｅｒ  ｎｕｍｂｅｒ）を初期化する；
−前記力場のローカルな端部（ｌｏｃａｌ  ｅｘｔｒｅｍｅ）に対応する前記しきい値マスク内の位置を決定するが、そこでは前記位置は前の過程で順序数を割り当てられなかったものである；
−前記しきい値マスク内の前記位置に前記順序数を割り当てる；
−前記力場を前記位置の関数として調整する。
−前記順序数をインクレメントする；
−前記しきい値マスク内の全ての位置が順序数を割り当てられるまで上記４つの過程を繰り返す。
【０１４２】
本発明が下記でその好ましい実施例を関連して説明されるが、それが本発明をそれらの実施例に限定するよう意図されてないことは理解されよう。
【０１４３】
例えば、該一価関数の２次元ドメインが限定されない時、或いはそれが該好ましい実施例の長方形又は楕円形と異なる形状を有しても、等価な結果が得られる。該一価関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）を規定する関数プロフアイルＰ（ｄ）の使用を上回る代わりの方法が存在し、それは等価な結果をもたらす。最大値を有する原点から離れてもその値を単調に減じない関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）の使用が等価な結果に帰着し得る。その原点で又はその近くで、グローバルな最大値を有せず最小値を有する一価関数が使われる時も、等価な結果が得られる。その場合、図１２の過程１２５１は、該マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎ内の最小値より寧ろ最大値を見出すことにより置き換えられるのが好ましい。
【０１４４】
カラープリンティング用の多数しきい値マスクの計算（ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋｓ  ｆｏｒ  ｃｏｌｏｒ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）
多数のカララントでプリントする場合、１つでなくセットのしきい値マスクが使われる。例えば、カラー画像のプリンティングはシアン、マジェンタ、黄及び黒のインクでの下位画像（ｓｕｂ−ｉｍａｇｅｓ）のハーフトーン化とプリンティングにより通常行われる。本発明の１実施例に依れば、複数の個別しきい値マスクのセット（ｓｅｔ  ｏｆ  ｐｌｕｒａｌ  ａｎｄ  ｄｉｓｔｉｎｃｔ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋｓ）が単一しきい値マスクを計算する前記説明の方法の１つを用いて計算される。
【０１４５】
好ましい実施例に依れば、該多数のしきい値マスクは、前記しきい値マスクにより作られるドット分布間の相関が制約（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ）となる方法で計算される。
【０１４６】
本発明の実施例が図２０により説明されるが、該図は図１２の主ループ１２００の更に進んだ発展である主ループ２０００を示す。
【０１４７】
該主ループ２０００では、１つの変数ｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎでなくｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＣ、ｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＭ及びｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＹと呼ばれる３つの変数が使われる。これらの３変数は３つの下位画像のシアン、マジェンタ及び黄のカラーに対応する。
【０１４８】
該主ループ２００では又、１つの変数ｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘでなくｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＣ、ｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＭ、及びｏｒｅｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＹと呼ばれる３変数が使われる。これら３変数は３つの下位画像のシアン、マジェンタ及び黄のカラーに対応する。
【０１４９】
これら６つのマトリックスは同じサイズｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅを有し、図１２Ａの過程１２００に於けると同様に前の過程で宣言され、初期化される。
【０１５０】
本発明の実施例に依り、かつ、図２０を参照すると、マトリックスｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＣ、ｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＭ、及びｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＹの成分は同じ主ループ２０００で計算される。
【０１５１】
前記主ループ内の第１過程２００１は、グローバルな最小値ｍｉｎｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎを有し、加えて、その、ｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＣ、ｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＭ及びｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＹ内の対応する成分が順序数を受けなかった該マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＣの成分の座標［ｉＭｉｎ，ｊＭｉｎ］のセットを決める過程を有する。
【０１５２】
前記主ループ内の第２過程は該マトリックスｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＣ内の位置［ｉＭｉｎ，ｊＭｉｎ］を有する成分にループカウンターｌｏｏｐＣｎｔｒの値を割り当てる過程を有する。
【０１５３】
該主ループの第３過程は、該マトリックスｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎの中央がｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＣ内のグローバルな最小値の位置［ｉＭｉｎ，ｊＭｉｎ］に対応するよう、該マトリックスｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎの全成分をｉ及びｊ座標軸に沿いオフセットだけシフトする過程を有する。同じ過程２００３の１部として、これらの成分は該マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＣ、ｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＭ、及びｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＹの成分に１対１で加算される。
【０１５４】
ｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＣ、ｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＭ、及びｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＹへの該マトリックスｔａｂｌｅＦｕｎｃｔｉｏｎの成分の値の加算の結果は、該マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＣ、ｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＭ、及びｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＹの何れでも次の最小値の位置が、ｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＣで見出される位置［ｉＭｉｎ，ｊＭｉｎ］から離れるよう動かされることである。これは該シアン下位画像（ｃｙａｎ  ｓｕｂ−ｉｍａｇｅ）内の位置［ｉＭｉｎ、ｊＭｉｎ］でのハーフトーンドットの配置が、シアン、マジェンタ及び黄の下位画像の何れに於いても直ぐ近くの範囲内への他のハーフトーンドットの配置への禁止効果を有することを意味する。
【０１５５】
次の過程２０１１，２０１２及び２０１３は過程２００１、２００２及び２００３と同様であり、同じことが該過程２０２１，２０２２及び２０２３についても真である。
【０１５６】
該主ループ２０００はｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／３回実行される。その点に於いて、マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＣ、ｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＭ、ｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＹのｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘ成分はｉＭａｔｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／３回順序数を受ける。該３つのマトリックス内のこれらの成分の位置は、全ての該成分は異なる位置を有し、この様な成分のどの位置も前記２つのマトリックスのもう１つ内のもう１つの成分の位置と共通でない、と言う意味で相補的（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ）である。
【０１５７】
図２０で示す例により説明された本発明の原理は一般化され得る。
【０１５８】
例えば、４つの順序数マトリックス（ｏｒｄｅｒ  ｎｕｍｂｅｒ  ｍａｔｒｉｘ）ｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＣ、ｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＭ、ｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＹ、及びｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＫのセットに属する成分に、１からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／４までに及ぶ割り当て順序数を計算することは可能である。
【０１５９】
同様に、例えばｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＣとｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＭの様な２つの順序数マトリックスのセットに属する成分に１からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／２までに及ぶ割り当て順序数を計算することは可能である。
【０１６０】
図２１を参照すると、又、例えば、ｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＣとｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘＭの様な２つの順序数マトリックスのセットに属する成分に、１＋ｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／３からｉＭａｒｔｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／２までに及ぶ割り当て順序数を計算することも可能である。その場合、これらの２つの順序数マトリックスの各々では、成分は１からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／３までに及ぶ順序数を既に受けたこと、そして該マトリックスｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＣとｒａｓｔｅｒＭｏｕｎｔａｉｎＭは従って更新されたこと、が仮定されている。図２０のループ２０００で計算される２つのマトリックスの何れのセットも、図２１のループ２１００用の出発点として役立ち得る。
【０１６１】
多くの他のバリエーションも可能である。一般的条件は主ループ２０００，２１００の終わりでは、順序数を受けた成分の合計数は好ましくはｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅに等しいのがよいことである。
【０１６２】
図２２は本発明の第１の好ましい実施例を示す。我々はそれぞれの順序数マトリックスを呼ぶために表記Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫを使う。
【０１６３】
第１過程では、４つの順序数マトリックスＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのセットは１つの組み合わされたループで１からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／４までの順序数を受ける。
【０１６４】
第２過程で、２つの順序数マトリックスＣ、Ｍの第１セットの成分は１つの組み合わされたループで１＋ｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／４からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／２までの順序数を受ける。又、前記第２過程で、２つの順序数マトリックスＹ、Ｋの第２セットの成分は第３の組み合わされたループで１＋ｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／４からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／２までの順序数を受ける。
【０１６５】
第３過程で、該順序数マトリックスＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの各１つの成分は別のループで１＋ｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／２からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅまでの順序数を受ける。
【０１６６】
図２３はもう１つの好ましい実施例を示す。
【０１６７】
第１過程で、３つの順序数マトリックスＣ、Ｍ、Ｙのセットの成分は１つの組み合わされたループで１からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／３までの順序数を受ける。並行して、第４マトリックスＫは別のループで１からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／３までの順序数を受ける。
【０１６８】
第２過程で、２つの順序数マトリックスＣ、Ｍの第１セットの成分は組み合わされたループで１＋ｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／３からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／２までの順序数を受ける。又前記第２過程で、２つの順序数マトリックスＹ、Ｋの第２セットの成分は第３の組み合わされたループで１＋ｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／３からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／２までの順序数を受ける。
【０１６９】
第３過程で、該順序数マトリックスＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの各１つの成分は別のループで１＋ｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ／２からｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ＊ｊＭａｔｒｉｘＳｉｚｅまでの順序数を受ける。
【０１７０】
しきい値マスクのセットを計算する方法の要約（ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｍｅｔｈｏｄ  ｔｏ  ｃａｌｃｕｌａｔｅ  ｏｆ  ａ  ｓｅｔ  ｏｆ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋｓ）
概念としては、周波数変調ハーフトーン化用しきい値マスクのセットを計算する上記説明の方法は、力場を使って単一しきい値マスクを計算する前に説明した方法に基づくが、そこでは該範囲の少なくとも１部上では、異なるしきい値マスク内の順序数の割り当ては同じ力場に基づいている。
【０１７１】
多数レベルプリンティング用しきい値マスクのセットの計算（ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｓｅｔ  ｏｆ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋｓ  ｆｏｒ  ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）
本発明の好ましい実施例に依れば、子しきい値マスク（ｃｈｉｌｄｒｅｎ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋｓ）のセットは、親マトリックス（ｐａｒｅｎｔ  ｍａｔｒｉｘ）として動作する単一しきい値マスク又は順序数マトリックスから誘導される。
【０１７２】
図１７は親マトリックスとして動作する小さなしきい値マスクの例を示す。この場合、該ｉ−配向に沿う該マトリックスのサイズｉＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ１７０２とｊ−配向に沿う該マトリックスのサイズｊ−ＭａｔｒｉｘＳｉｚｅ１７０１は共に３に等しく、それだから該親マトリックスは９つのしきい値を有する。これらのしきい値は最小から最大まで順序付けられ、順序数を与えられる。前記順序数は該しきい値マトリックス内の各位置に割り当てられる。図１７で値１，２，３、．．．９は該親マトリックス内のしきい値のシリーズ内のしきい値の順序数を示す。該順序数と対応するしきい値の位置の間の関係は下記表１で簡便に表される。
【０１７３】
【表３】
2008544667.tif 000005
【０１７４】
代わりに、かつ、本発明の好ましい実施例に依ると、しきい値のシリーズの順序数は図１２Ｂで主ループ１２００内で計算されるマトリックスｏｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒＭａｔｒｉｘから直接得られる。
【０１７５】
例により、かつ、本発明の単なる説明用に、プリンティングデバイスが５つの濃度レベル（又は等価なドット面積又は液滴容積）を再生出来ると仮定する。本例では、前記レベルはレベル０、レベル１，レベル２，レベル３及びレベル４としてコード化される。しかしながら、該方法は何等かの他のレベル数に於いても丁度同様に作動する。一般的な場合、プリント可能なレベルの数はレベル０からレベルｎｂｒＬｅｖｅｌｓ−１までに及ぶパラメーターｎｂｒＬｅｖｅｌｓに等しい。
【０１７６】
１実施例に依ると。レベルインデックスｘと位置インデックスｙを有する順序数テーブルと呼ばれる２次元テーブルが作られ得る。
【０１７７】
前記テーブルのレベルインデックスｘはプリンターのプリント可能なレベルに対応する。該レベルの順序は、より大きなレベルインデックスがより高い濃度でのプリンティングに対応するのが好ましいように、配置される。
【０１７８】
前記テーブルの位置インデクスｙは該親マトリックス内の位置に対応する。該位置の順序は、より大きい位置インデクスが該しきい値マスク内の対応する位置に於けるより大きいしきい値に対応するのが好ましいように、配置される。
【０１７９】
下記表２は、図１７に示すしきい値マスクに対応し、中でレベルインデックスが行インデックスに対応し、位置インデクスが列インデックスに対応する例を示す。
【０１８０】
【表４】
2008544667.tif 000006
【０１８１】
本発明の１実施例に依れば、一価関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）が使われるが、そこではそのドメインの第１パラメーター（ｘ）は前記順序数テーブル内のレベルインデックスに対応し、そのドメインの第２パラメーター（ｙ）は前記順序数テーブル内の位置インデックスに対応する。
【０１８２】
好ましい実施例に依れば、Ａ，Ｂが定数である関数ｚ＝Ａ＊ｘ＋Ｂ＊ｙが使われる。例えば、Ａは１、Ｂは０．３として：ｚ＝ｘ＋０．３＊ｙとすることが出来る。
【０１８３】
本発明の好ましい実施例に依れば、その方法は前記関数が前記順序数テーブルを占める（ｐｏｐｕｌａｔｅ）ために使われる過程を有する。図１７に示す例を参照し、該関数ｚ＝ｘ＋０．３＊ｙを使用すると、これは下記の表３に帰着する。
【０１８４】
【表５】
2008544667.tif 000007
【０１８５】
本発明の好ましい実施例に依れば、該方法は、表３の各関数値Ｆ（ｘ、ｙ）が、関数値の前記シリーズ内の前記関数値Ｆ（ｘ、ｙ）の順序数に対応するユニークな順序インデックス０を割り当てられる過程を有する。
【０１８６】
例えば、レベル０，位置［０，２］と対応する表３の位置は最も小さい関数値を受け、順序インデックス１を割り当てられる。又、例えば、レベル０，位置［０，１］に対応する表２の位置は第２に最も小さい関数値を受け、順序インデックス２を割り当てられる。順序数を割り当てるこの過程は、該順序数表内の全ての位置が順序インデクスを受けるまで繰り返される。
【０１８７】
上記過程の結果は下記表４に示す様に順序インデックスで充たされた順序数表となる。
【０１８８】
【表６】
2008544667.tif 000008
【０１８９】
本発明の好ましい実施例に依れば、該方法は、前の過程で得られた順序数表の成分をしきい値マスクに変換する過程を有するが、該マスクは、例えば本応用で図１１により説明される１つの様なスキームを使う多数レベルハーフトーン化のために使われ得る。
【０１９０】
この変換は２つの下位過程（ｓｕｂ−ｓｔｅｐｓ）を有する。第１下位過程に依れば、前記順序数マトリックス内の順序数はしきい値の適当な範囲に変換される。例えば、表４の順序数の範囲は１から４５までとなる。８ビットで表される連続トーン画像をデジタルハーフトーン化する目的で、しきい値の範囲は好ましくは１から２５５までの範囲を有する必要がある。該範囲の変換は種々の方法で達成され得る。１実施例では、該順序数マトリックスの成分は単に適当なスケール係数（ｓｃａｌｅ  ｆａｃｔｏｒ）で掛け算される。表４で示す順序数表の例では、適当なスケール係数は２５５／４５である。表４の全成分の前記掛け算係数による掛け算は表５で示す新順序表を作る。
【０１９１】
【表７】
2008544667.tif 000009
【０１９２】
もう１つの実施例では、該順序数表内の値の範囲をデジタルハーフトーン化の目的のための適当な値の範囲に写像するために、ルックアップテーブルのアプローチが使われる。例えば、図１９は、写像カーブ１９３０を使い、軸線１９１０上で表され、最大値１９１１を有する順序数表の成分の値の範囲を、縦軸１９２０上で表され最大値１９２１を有するいきい値の範囲に写像する。１実施例では、図１９の写像カーブ１９３０は線形写像カーブでなく、最終のプリントされた結果でハーフトーン化された画像のデザインされたグラデーションを達成するよう設計される。この様なカーブを設計する方法は例えば特許文献１０で説明されている。
【０１９３】
この過程の結果が変換された順序数表である。
【０１９４】
本発明の好ましい実施例に依れば、該方法は前記変換された順序数表をｎｂｒＬｅｖｅｌｓのしきい値マスクのセットに分離する過程を有する。これは該変換された順序数表の各成分をしきい値マスク内の位置［ｉ，ｊ］を有する成分に割り当てる過程により達成されるが、そこでは、該位置［ｉ，ｊ］は前記変換された順序数表内の各成分の位置インデックスに対応し、前記しきい値マスクは前記変換された順序数表内の前記成分のレベルインデックスに対応している。
【０１９５】
図１８Ａから１８Ｅは表５を分離することにより得られるしきい値マスクのセットを示す。
【０１９６】
この過程の結果は図１１により説明された方法を使って多数レベルハーフトーン化するために使われ得るｎｂｒＬｅｖｅｌｓしきい値マスクのセットである。
【０１９７】
多数レベルプリンティング用のしきい値マスクのセットを計算する方法の要約（ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｍｅｔｈｏｄ  ｔｏ  ｃａｌｃｕｌａｔｅ  ｏｆ  ａ  ｓｅｔ  ｏｆ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋｓ  ｆｏｒ  ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）
本発明がその好ましい実施例と連携して、この後説明されるが、それが本発明をそれらの実施例に限定するよう意図されてないことは理解されるだろう。
【０１９８】
例えば、異なる関数ｚ＝ｆ（ｉ，ｊ）が使われてもよい。上記例では、ｚ＝Ａ＊ｉ＋Ｂ＊ｊはＡ＝１、Ｂ＝０．３を用いて使われたが、異なる値が使われてもよい。
【０１９９】
もしＢがＡに比較してもっと大きいなら、画像内のより高い濃度用に、追加のハーフトーンがプリントされる前に、既に置かれたハーフトーンドットの濃度を増やすことを優先する周波数変調ハーフトーン化が起こる。下記の表６は、ＢがＡより遙かに大きい場合に対応する順序数表を与える。
【０２００】
【表８】
2008544667.tif 000010
【０２０１】
もしＢがＡに比較して小さいならば、画像内のより高い濃度用に、それらの濃度が増やされる前に、プリントされているハーフトーンドットの数を増やすことを優先する周波数変調ハーフトーン化が起こる。表７はＢがＡより遙かに小さい場合に対応する順序数表の例を与える。
【０２０２】
【表９】
2008544667.tif 000011
【０２０３】
一般に、関数ｚ＝ｆ（ｉ，ｊ）のパラメーターを変えることにより、本発明の方法は、プリントされたチント（ｔｉｎｔ）の濃度を高めるために、ハーフトーンドットの数を増加することと、個別ハーフトーンドットの濃度を高めることと、の間のバランスを制御することを可能にする。
【０２０４】
内容要約（ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎ）
本発明の好ましい実施例を詳細に説明して来たが、附属する請求項で規定される本発明の範囲から離れることなくその中で多くの他の変型が作られ得ることは当業者には明らかである。例えば、多数レベルハーフトーン化の目的でしきい値マスクのセットを発生する本発明が、主として、周波数変調ハーフトーン化しきい値マスクである親マトリックスの背景で説明されたが、本発明は該親マトリックスが振幅変調ハーフトーン化しきい値マスクである時も丁度同様に使われ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【０２０５】
【図１】ノズルを有するプリントヘッドを示す。
【図２】本発明の実施例の可変容積を有するインク液滴の形成を示す。
【図３】本発明の実施例のプリンティングシステムを示す。
【図４】多数列のノズルを有するプリントヘッドを示す。
【図５】多数のプリントヘッドを有するプリントヘッド組立体を示す。
【図６】本発明の実施例のデータ処理システムを示す。
【図７】本発明の実施例のプリンター制御器を示す。
【図８】本発明の実施例により連続トーン画像をハーフトーン画像に変換するためしきい値配列を使う配備を示す。
【図９】本発明の実施例により連続トーン画像を２進ハーフトーン画像に変換する原理を説明する。
【図１０】本発明の第１実施例により連続トーン画像を多数レベルハーフトーン画像に変換する原理を説明する。
【図１１】単一しきい値マスクを計算する、本発明の第２実施例により連続トーン画像を多数レベルハーフトーン画像に変換する原理を説明する。
【図１２Ａ−１２Ｂ】本発明の実施例による方法を説明するフローチャートを示す。
【図１３Ａ】本発明の実施例による２次元（ｘ、ｙ）ドメインを有する一価関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）を示す。
【図１３Ｂ】本発明の実施例により表関数ｚ＝ｆ（ｉ，ｊ）を表すマトリックスを計算するための一価関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）の使用を示す。
【図１４Ａ−１４Ｄ】本発明の種々の実施例により一価関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）の（ｘ、ｙ）ドメインの種々の形と配向を示す。
【図１５Ａ−１５Ｃ】本発明の種々の実施例により一価関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）を規定するため使われる種々の関数プロフアイルｚ＝ｆ（ｄ）を示す。
【図１６】一価関数ｚ＝ｆ（ｘ、ｙ）の好ましい実施例を示す。
【図１７】本発明の実施例により親マトリックスの例を示す。
【図１８】本発明の方法の１つを使い図１７の親マトリックスから誘導された子マトリックスのセットの例を示す。
【図１９】本発明の実施例により順序数表の値を変換するルックアップテーブルを示す。
【図２０】多数しきい値マスクを計算する、本発明の実施例の方法を説明するフローチャートを示す。
【図２１】多数しきい値マスクを計算する本発明の実施例の方法を説明するフローチャートを示す。
【図２２】本発明の実施例により多数しきい値マスクを計算する種々の過程を説明する。
【図２３】本発明の実施例により多数しきい値マスクを計算する種々の過程を説明する。
【図１】
2008544667.tif 000012
【図２】
2008544667.tif 000013
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008544667.tif 000016
【図６】
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【図７】
2008544667.tif 000018
【図８】
2008544667.tif 000019
【図９】
2008544667.tif 000020
【図１０】
2008544667.tif 000021
【図１１】
2008544667.tif 000022
【図１２Ａ】
2008544667.tif 000023
【図１２Ｂ】
2008544667.tif 000024
【図１３Ａ】
2008544667.tif 000025
【図１３Ｂ】
2008544667.tif 000026
【図１４Ａ−１４Ｄ】
2008544667.tif 000027
【図１５Ａ−１５Ｃ】
2008544667.tif 000028
【図１６】
2008544667.tif 000029
【図１７】
2008544667.tif 000030
【図１８Ａ−１８Ｅ】
2008544667.tif 000031
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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