(57)【要約】【課題】ＡＭスクリーンにおいて出力機器が低解像度出力であっても高階調を表現できる網点表現を可能にする。【解決手段】ＡＭスクリーニング法において、スクリーン角のついた網点マトリックスを定義する。そして、（ｂ）に示すように、そのマトリックス内の各記録画素にｍ（ｍは２以上の整数）色のインクを使うことで高階調を表現することを特徴とした網点階調表現方法である。入力値が６〜１０の場合は網点マトリックス３０５、入力値が１１〜１５の場合は網点マトリックス３０６が対応するマトリックスとなる。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＭスクリーニング法を用いて網点により階調を表現する画像記録装置の網点階調表現方法において、所定のスクリーン角で網点マトリックス領域ｎ画素を定義し、該定義された網点マトリックス内の各記録画素をｍ（ｍは２以上の整数）色のインクで埋めることにより階調を表現することを特徴とする網点階調表現方法。
【請求項２】
前記ｍ（ｍは２以上の整数）色のインクは少なくとも高濃度インクと低濃度インクとを含むことを特徴とする請求項１に記載の網点階調表現方法。
【請求項３】
前記表現する際、前記低濃度インクと前記高濃度インクとを交互に使用して前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていくことを特徴とする請求項２に記載の網点階調表現方法。
【請求項４】
前記表現する際、前記低濃度インクで前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていき、その後前記高濃度インクで前記記録画素を置き換えていくことを特徴とする請求項２に記載の網点階調表現方法。
【請求項５】
前記表現する際、前記低濃度インクで前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていき、その後前記高濃度インクを前記記録画素上の低濃度インクの上に埋めていくことを特徴とする請求項２に記載の網点階調表現方法。
【請求項６】
ＡＭスクリーニング法を用いて網点により階調を表現する画像記録装置に対し、
所定のスクリーン角で網点マトリックス領域ｎ画素を定義するステップと、
該定義された網点マトリックス内の各記録画素をｍ（ｍは２以上の整数）色のインクで埋めることにより階調を表現するステップと
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項７】
前記ｍ（ｍは２以上の整数）色のインクは少なくとも高濃度インクと低濃度インクとを含むことを特徴とする請求項６に記載のコンピュータプログラム。
【請求項８】
前記表現するステップは、前記低濃度インクと前記高濃度インクとを交互に使用して前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていくことを特徴とする請求項７に記載のコンピュータプログラム。
【請求項９】
前記表現するステップは、前記低濃度インクで前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていき、その後前記高濃度インクで前記記録画素を置き換えていくことを特徴とする請求項７に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１０】
前記表現するステップは、前記低濃度インクで前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていき、その後前記高濃度インクを前記記録画素上の低濃度インクの上に埋めていくことを特徴とする請求項７に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれかに記載のコンピュータプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、網点階調表現方法、コンピュータプログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関し、より具体的には、ＡＭスクリーニング法を用いて２値画像を出力するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像記録装置の網点階調表現方法、コンピュータプログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、カラー画像の表現においてデジタル階調画像を２値画像で表現するデジタルハーフトーン手法が知られている。通常、デジタルハーフトーン手法を用いたカラーデジタル階調画像は階調と色により表現され、この階調を２値画像で表現するためには網点が使用される。仮に入力画像が２５６階調のデータであった場合、その階調を表現する網点マトリックスは最低１６×１６マス目で表される。そして、そのマス目に決まった順序で閾値のタイリングを行い、入力画像の各画素のデジタル値が前記閾値を上回ればその画素を埋める（画素値をＯＮにする）。これにより、マトリックス内の埋められた画素と埋められていない画素との面積比率で階調が表現される。
【０００３】
そして、この網点が１インチ（２．５４ｃｍ）の幅に何列並ぶかという単位は「線」で表される。例えば、画像記録装置の出力解像度が１２００ｄｐｉで１２０線の画像にしたい場合、網点マトリックスサイズは１０×１０となるので１００（１０×１０）階調が表現できるということになる。
【０００４】
一般的に商業印刷では、ＣＭＹＫ４色のデジタル階調画像に対して、網点を配置するスクリーニングを行い、各色成分の版ごとに網点画像を作成している。ＡＭスクリーニング法では、ある角度で規則的に網点を配列し、単位面積当たりの網点の大きさを変調することで上記デジタル階調画素の階調表現を行っている。しかし、階調表現が網点の大きさで表現され、各網点が所定のピッチで配置されるために規則的なパターンが発生するため、４版を重ねた印刷物上では各版の網点の光学的な相互作用により干渉縞（モアレやロゼッタパターン）が生じる。このような問題への対策として、一般的に、イエローを除く３版をスクリーン角度３０度ずつ角度差をつけ、イエローをそのいずれかの版から１５度傾けることによってより干渉縞を抑制している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、１２０線で原稿の濃淡が２５６階調のデータを出力するには、１２０×１６　＝　１９２０ｄｐｉの出力解像度が必要ということになる。しかし、出力機器の解像度が１２００ｄｐｉしかない場合、１２０線では１００階調のデータしか出力できないことになる。
【０００６】
このことをより一般的な事例でいえば、次のようになる。印刷でのスクリーン線数は８５線から２００線が主流であり、１７５線で原稿の濃淡が２５６階調のデータを出力するには、出力解像度が２８００ｄｐｉ必要となる。しかし、出力機器の解像度が１２００ｄｐｉしかない場合、１７５線では３６階調相当のデータしか出力できない。
【０００７】
このように、ＡＭスクリーニング法において記録装置が低解像度出力であれば所望の線数と階調数を再現することは困難であり、階調数を高くすれば線数が低くなり、線数を高くすれば階調数が低くなるという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低出力解像度の記録装置でも同一線数でより高階調の網点表現が可能な網点階調表現方法、コンピュータプログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ＡＭスクリーニング法を用いて網点により階調を表現する画像記録装置の網点階調表現方法において、所定のスクリーン角で網点マトリックス領域ｎ画素を定義し、該定義された網点マトリックス内の各記録画素をｍ（ｍは２以上の整数）色のインクで埋めることにより階調を表現することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の網点階調表現方法において、前記ｍ（ｍは２以上の整数）色のインクは少なくとも高濃度インクと低濃度インクとを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の網点階調表現方法において、前記表現する際、前記低濃度インクと前記高濃度インクとを交互に使用して前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていくことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の網点階調表現方法において、前記表現する際、前記低濃度インクで前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていき、その後前記高濃度インクで前記記録画素を置き換えていくことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の網点階調表現方法において、前記表現する際、前記低濃度インクで前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていき、その後前記高濃度インクを前記記録画素上の低濃度インクの上に埋めていくことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、コンピュータプログラムであって、ＡＭスクリーニング法を用いて網点により階調を表現する画像記録装置に対し、所定のスクリーン角で網点マトリックス領域ｎ画素を定義するステップと、該定義された網点マトリックス内の各記録画素をｍ（ｍは２以上の整数）色のインクで埋めることにより階調を表現するステップとを実行させることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のコンピュータプログラムにおいて、前記ｍ（ｍは２以上の整数）色のインクは少なくとも高濃度インクと低濃度インクとを含むことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のコンピュータプログラムにおいて、前記表現するステップは、前記低濃度インクと前記高濃度インクとを交互に使用して前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていくことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項９に記載の発明は、請求項７に記載のコンピュータプログラムにおいて、前記表現するステップは、前記低濃度インクで前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていき、その後前記高濃度インクで前記記録画素を置き換えていくことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項７に記載のコンピュータプログラムにおいて、前記表現するステップは、前記低濃度インクで前記網点マトリックス内の各記録画素を埋めていき、その後前記高濃度インクを前記記録画素上の低濃度インクの上に埋めていくことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１１に記載の発明は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体において、請求項６〜１０のいずれかに記載のコンピュータプログラムを記憶したことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態を示すプリンタの制御システムの構成を説明するブロック図である。なお、本発明はプリンタの他、複写機、ファクシミリ等の他の画像記録装置にも適用することができる。また、本発明の機能が実行されるのであれば、単体の機器であっても、複数の機器からなるシステムであっても、ＬＡＮ等のネットワークを介して処理が行われるシステムであっても本発明を適用できることはいうまでもない。
【００２２】
プリンタ２００において、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３のプログラム用ＲＯＭまたは外部メモリ１０４に記憶された制御プログラム等に基づいてシステムバス１０５に接続される各種のデバイスとのアクセスを総括的に制御し、印刷部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０６を介して接続される印刷部（プリンタエンジン）１０７に出力情報としての画像信号を出力する。ＲＯＭ１０３のプログラムＲＯＭには、ＣＰＵ１０１の制御プログラム等を記憶する。ＲＯＭ１０３のフォント用ＲＯＭには、上記出力情報を生成する際に使用するフォントデータ等が記憶され、ＲＯＭ１０３のデータ用ＲＯＭには、印刷部１０７上で利用されるオーバレイフォーム、外字情報等が記憶されている。
【００２３】
ＣＰＵ１０１は、入力部１０８を介して、所定の双方向性インターフェース２０９に接続されたホストコンピュータ３００と通信可能に構成されている。ＲＡＭ１０２はＣＰＵ１０１の主メモリ，ワークエリア，ページメモリ等として機能し、増設ポートに接続される拡張用ＲＡＭモジュール（図示せず）によりメモリ容量を拡張することができるように構成されている。ＲＡＭ１０２は、出力情報展開領域、環境データ格納領域等にも用いられる。
【００２４】
外部メモリ１０４はＩＣカード等の拡張用ＲＯＭモジュールであり、メモリコントローラ（ＭＣ）１０９によりアクセスを制御される。この拡張用ＲＯＭモジュールは、オプションとして接続され、フォントデータ，エミュレーションプログラム，フォームデータ等を記憶する。また、拡張用ＲＯＭモジュールは少なくとも１個備えることができ、内蔵フォントに加えてオプションフォントカード，言語系の異なるプリンタ制御言語を解釈するプログラムを格納した外部メモリを複数接続できるように構成されていても良い。さらに、図示しないＮＶＲＡＭを有し、操作パネル１３０からのプリンタモード設定情報を記憶するようにしても良い。
【００２５】
画像生成部１１０は、ＣＰＵ１０１が演算により印刷データを生成するのを補助するハードウェアであり、印刷データの拡大縮小，回転，色変換，重ね合わせなどを論理回路により高速処理する機能を持つ。操作部１３０には操作のためのスイッチおよびＬＣＤ表示器等が配されている。
【００２６】
本発明は、これらのユニットから構成されたプリントシステムにおいて、画像記録装置の画像生成部にＡＭスクリーニング法を採用し、印刷データに応じたマトリクステーブルを供給することにより、高階調表現を実現するものである。
【００２７】
以下、各実施形態について説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
本実施形態では、高濃度インク（以下、「濃インク」と略記する）と低濃度インク（以下、「淡インク」と略記する）とを交互に使用して、マトリックス内の各記録画素を埋めていくことで、網点マトリックスを生成する例を示す。通常、印刷においては、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色のインクを用いてカラーを表現する。本発明においては、例えばＣ（シアン）を例にとると、希釈率の異なる濃シアンインクと淡シアンインクを用いることにより、階調数の向上を実現する。
【００２９】
図２（ａ）は印刷の網点を、図２（ｂ）はその網点をデジタルで実現するための網点マトリックスを示す。図２（ａ）のＡＭスクリーンの網点の大きさは、図２（ｂ）に示すようにその階調値に応じた画素の集合によって表すことができる。図３はデジタル画像（２５６階調）に対する、シアン版の網点マトリックス領域（ｎ＝５×５＝２５）における閾値パターンである。このような網点マトリックス領域ｎ画素は、例えば図１の操作部１３０の操作により解像度とスクリーン角度が設定されたときに、画像生成部１１０がＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各々について定義する。ｎの値は、設定された解像度とスクリーン角度に応じて決められる。なお、本実施形態では説明を分かりやすくするためにスクリーン角は０度としている。
【００３０】
図３（ａ）は濃インクのみ使用した場合の閾値パターンであり、デジタルで行われる従来のＡＭスクリーニング法の一例である。例えば、入力値が１１の場合、閾値１０の記録画素の位置にドットが配置される。入力値が４２なら、１０、２０、３１、４１の記録画素の位置にドットが配置される。
【００３１】
本実施形態において、閾値パターンは中心から時計回りに閾値が大きくなるようにタイリングされている。これは、ＡＭスクリーンでは階調を網点の大きさを変調することによって表すため、中心から階調に応じドットを打つことにより網点の大きさを表現するためである。これに対して、図３（ｂ）、図３（ｃ）は本実施形態で用いられる閾値パターンである。図３（ｂ）は淡インク、図３（ｃ）は濃インク用の各々の閾値パターンを示している。
【００３２】
図４は、図３に示す閾値パターンを用いて、約１８％の網点階調（画素値４５）までを網点マトリックスで表現した状態を示す。図４（ａ）は、図３（ａ）の閾値パターンを使用し、インク滴として濃シアンのみを使用する従来の網点階調表現方法の例である。入力値が１１〜２０の場合は網点マトリックス３０１、入力値が２１〜３１の場合は網点マトリックス３０２、入力値が３２〜４１の場合は網点マトリックス３０３、入力値が４２〜５１の場合は網点マトリックス３０４が、それぞれ対応するマトリックスとなる。
【００３３】
図４（ｂ）は、濃シアンと淡シアンを使用する本実施形態に係る網点階調表現方法の例で、図３（ｂ）、（ｃ）の閾値パターンを使用する。入力値に対する網点マトリックスの関係は以下のとおりである。入力値が６〜１０の場合は網点マトリックス３０５、入力値が１１〜１５の場合は網点マトリックス３０６が対応するマトリックスとなる。以下、同様であるため説明を省略する。
【００３４】
図４から分かるように、濃シアンだけを使用した従来例の場合、４５までの入力値に対して４階調しか表現できないのに対し、本実施形態のように濃シアンと淡シアンとを組み合わせて交互に配置することにより、２倍の８階調表現することができる。
【００３５】
（第２実施形態）
次に、淡インクでマトリックス内の各記録画素を埋めていき、その後濃インクで記録画素を置き換えていく実施形態について説明する。図５（ａ）、（ｂ）に閾値パターンを示す。図５（ａ）が淡インク用の閾値パターンで、図５（ｂ）が濃インク用の閾値パターンである。本実施形態の特徴は、淡インクを濃インクに優先して配置することにある。まず、淡インクを使用し、淡インクで網点マトリックスがすべて埋まったら、次に濃インクを使うように閾値が設定されている。
【００３６】
図６（ａ）に本実施形態に係るインクの配置例を示す。図６（ａ）は入力画素値が１６９（網点階調６６％）の場合における配置例である。処理方法としては、まず、図５（ａ）の淡インク用の閾値パターンを参照する。１６９は閾値パターン内のすべての閾値を超えているので、網点マトリックス内の全ての記録画素に対して淡インクを仮に配置する。次に、図５（ｂ）の濃インク用の閾値パターンを参照し、閾値が１６９以下の位置に濃インクを配置する。このとき、濃インクを配置するべき位置にすでに淡インクが仮配置されていたら、淡インクの配置を取り消し、濃インクだけを配置する。
【００３７】
（第３実施形態）
本実施形態では、前述の実施形態と異なる方法で、網点マトリックスのドットを配置する方法について説明する。図５は本実施形態で用いる閾値パターンの例を示す。本実施形態の特徴は、淡インクでマトリックス内の各記録画素を埋めていき、その後濃インクを記録画素上の淡インクの上に埋めていくことにある。
【００３８】
図６（ｂ）にインクの配置例を示す。図６（ｂ）は入力画素値が１６９（網点階調６６％）の場合における配置例である。まず、図５（ａ）の淡インク用の閾値パターンを参照する。１６９は、すべての閾値を超えているので、すべてのマトリックスに対して淡インクを打つ（埋める）。次に、図５（ｂ）の濃インク用の閾値パターンを参照し、閾値が１６９以下の位置に濃インクを打つ。このとき、淡インクの上に濃インクを重ねて打つ。
【００３９】
なお、この発明は上記の実施形態に限られるものではない。上述の実施形態では濃シアン・淡シアンの２色で階調を表現し、閾値パターンも中心から時計回りの方向に広がっていくパターンであったが、色数は濃淡２色に限らず、２色以上で実施することも可能である。また、濃度の異なるインク滴に限らず、色味や彩度の異なる２色以上のインク滴を用いて階調を表現しても良い。更に、閾値パターンはどのようなパターンのものであっても実施することは可能である。
【００４０】
また、第２実施形態と第３実施形態を組み合わせることも可能である。この場合、プリンタ２００が階調を表現する際、まず淡インクをマトリックス全体に配置する。次に、マトリックス上の淡インクを濃インクで置き換える。その後、淡インクをマトリックス上の濃インクの上に配置していく。
【００４１】
本発明は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることはいうまでもない。
【００４２】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００４３】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、サーバ・コンピュータおよびクライアント・コンピュータが読むことができるフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００４４】
また、記憶媒体は、サーバ・コンピュータおよびクライアント・コンピュータに着脱可能であることが好ましい。
【００４５】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することによって、前述した実施の形態の機能が実現される他、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。
【００４６】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。
【００４７】
本発明は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体からそのプログラムをパソコン通信など通信ラインを介して要求者にそのプログラムを配信する場合にも適用できることはいうまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明によれば、ＡＭスクリーニング法において各スクリーン角で定義される網点マトリックス領域ｎ画素内の記録画素に対してｍ色のインク滴を配置することで、より高階調な網点を生成することができる。この結果、各版において同一線数で、より高階調で高解像度な画像を表現することが可能となる。また、低濃度のインクによって先にマトリックス全体を埋め、その後高濃度インクによって低濃度インクを置き換えてマトリックスを埋めていく方法と、高濃度インクと低濃度インクを交互に埋めていく方法によって、より高階調の網点マトリックスを表現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるプリンタの制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】ＡＭスクリーニング法によって得られる網点の構成を示す図である。
【図３】本発明に係るスクリーン角０度の網点マトリックス（５×５）の濃インクのみ使う場合と濃・淡インクを使う場合の閾値パターンを示す図である。
【図４】本発明に係る約１８％の網点階調（画素値４５）までに相当する網点マトリックスにそれぞれインク滴を打った場合のマトリックスの変化を示す図である。
【図５】本発明に係る淡インクでマトリックス全体を埋めてから濃インクを埋めていく場合の閾値パターンを示す図である。
【図６】本発明に係る網点マトリックスを示す図である。
【符号の説明】
１０１　ＣＰＵ
１０２　ＲＡＭ
１０３　ＲＯＭ
１０４　外部メモリ
１０５　システムバス
１０６　印刷部Ｉ／Ｆ
１０７　印刷部
１０８　入力部
１０９　メモリコントローラ（ＭＣ）
１１０　画像生成部
２００　プリンタ
２０９　双方向性インターフェース
３００　ホストコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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