(57)【要約】【課題】電子写真のハーフトーン処理を向上させる。【解決手段】閾値アレイを拡大し、中間値を内挿し、複数の閾値に同時にアクセスして複数の比較器に提示することを可能にし、複数ビットの出力を生じる、ことにより、電子写真のハーフトーン処理を向上させるシステム及び方法。閾値アレイを、散在サンプリング距離だけ離れた別個の位置でサンプルし、サンプリング距離を、拡大距離の小さな分数分（デルタ）だけ調整することにより閾値アレイドットのワープを可能にする。更なる閾値を追加することにより、振幅又は強度変調が使われ、ドット周縁部を処理方向に移動させ、無理又はワープ可能スクリーンの印刷に更なる柔軟性をもたせる。【選択図】図１
2004222302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グレイスケールデータから複数ビット出力のサンプルされた閾値アレイハーフトーン画像を生成する方法であって、
バイナリクラスタハーフトーンドットによって表現するグレイスケール画像値を決定し、
決定されたグレイスケール画像値に基づき、閾値アレイを使って、ハーフトーンメモリセル内の基準ハーフトーンドット形状を決定し、
複数の閾値にアクセスして、画像の解像度で、閾値アレイの複数ビットの出力副次サンプルを取得する、方法。
【請求項２】
グレイスケールデータから複数ビット出力のサンプルされた閾値アレイハーフトーン画像を生成する方法であって、
バイナリクラスタハーフトーンドットによって表現するグレイスケール画像値を決定し、
決定されたグレイスケール画像値に基づき、閾値アレイを使い、ハーフトーンメモリセル内の基準ハーフトーンドット形状を決定し、
ハーフトーンセルを、整数増分以外で副次サンプルする、方法。
【請求項３】
グレイスケールデータから複数ビット出力のサンプルされた閾値アレイハーフトーン画像を生成する方法であって、
バイナリクラスタハーフトーンドットによって表現するグレイスケール画像値を決定し、
決定されたグレイスケール画像値に基づき、閾値アレイを使い、ハーフトーンメモリセル内の基準ハーフトーンドット形状を決定し、
前記閾値アレイを、拡大された距離だけ離れた別個の位置で副次サンプリングする、方法。
【請求項４】
グレイスケールデータから複数ビット出力のサンプルされた閾値アレイハーフトーン画像を生成する装置であって、
バイナリハーフトーンドットで表現するグレイスケール画像値を決定する強度決定部と、
決定されたグレイスケール画像値に基づき、閾値アレイを使い、ハーフトーンセル内の基準ハーフトーンドット形状を決定する整形部と、
前記ハーフトーンセルを、整数増分以外で副次サンプルする比較部と、
を含む、ハーフトーン画像生成装置。
【請求項５】
グレイスケールデータから複数ビット出力のサンプルされた閾値アレイハーフトーン画像を生成する装置であって、
バイナリハーフトーンドットで表現するグレイスケール画像値を決定する強度決定部と、
決定されたグレイスケール画像値に基づき、閾値アレイを使い、ハーフトーンセル内の基準ハーフトーンドット形状を決定する整形部と、
複数の閾値にアクセスし、前記グレイスケール画像値と、閾値アレイのアクセスされた閾値と、を比較し、複数ビットの出力を得る、少なくとも１つの比較部と、
を含む、ハーフトーン画像生成装置。
【請求項６】
グレイスケールデータから、サンプルされた閾値アレイハーフトーン画像を生成する装置であって、
閾値アレイのハーフトーンサンプリング距離を１よりも大きい値に設定する、設定部と、
変更されたサンプリング距離を有する前記閾値アレイ内の値を、ハーフトーンドット形状関数から内挿する内挿部と、
１以外の増分によってハーフトーン閾値位置をサンプルし、ハーフトーンドット画像を生成する、副次サンプリング部と、
を含む、ハーフトーン画像生成装置。
【請求項７】
グレイスケールデータから、サンプルされた閾値アレイハーフトーン画像を生成する方法であって、
閾値アレイのハーフトーンサンプリング距離を、１よりも大きい値に設定し、
変更されたサンプリング距離を有する前記閾値アレイ内の値を、ハーフトーンドット形状関数から内挿し、
１以外の増分によってハーフトーン閾値位置を副次サンプリングし、ハーフトーンドット画像を生成する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイナリ無理ハーフトーンドットを生成するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のハーフトーン方法は、例えば、米国特許第５，４１０，４１４号明細書に記載されている。また、ハーフトーン画像内での見当合わせ特性を向上させる方法が、例えば、米国特許第５，７３２，１６２号に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，４１０，４１４号明細書
【特許文献２】米国特許第５，７３２，１６２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハーフトーン処理を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、閾値アレイを拡大することにより、ハーフトーンを向上させるシステム及び方法を提供する。実施形態においては、拡大されたハーフトーンアレイ間に位置する値が内挿される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
例示する実施の形態は、飛点ラスタ出力スキャナを使い、このスキャナにおいては、「水平」及び「垂直」はそれぞれ、速い走査方向と遅い走査方向とを意味する。他の種類の露光システム及び画像装置もあるが、この説明では、理解を容易にするためにこの取決めにしたがう。
【０００７】
電子見当合わせとは、ハーフトーンドットなどの画像構造が画像形成装置によって配置される画像基板上の空間位置を調整し、補償しなければ色分離層間での見当のずれが生じる、装置の物理的なオフセットを補償する。すなわち、色分離層が精密に位置合わせされていることを物理的／機械的に確実にする代わりに、様々な色分離層間の様々なオフセットが測定される。そして、電子データが電気的に調整され、この結果、画像構造の空間位置が変更され、これにより、対応する色分離層の各々の構造が、正しく整列される。画像品質を減じるモアレパターン又はノイズを引き起こさずに画像構造を移動／ワープさせることを可能にすることにより、電子見当合わせの有用性が高まる。
【０００８】
速走査方向に沿って水平方向に延びる画像構造の周縁をディザーすることにより、画像構造によって表現される画像密度を捕らえることを助けることができる。しかしながら、このような、画像構造の周縁に沿った高周波構造は、電子見当合わせを達成するために画像構造／ハーフトーンが移動される又は無理スクリーンを生成するために画像構造／ハーフトーンドットが回転された時に、モアレパターン又はノイズなどの副産物を引き起こす場合がしばしばある。
【０００９】
一般的に、高解像度の画像を形成する装置においては、ハーフトーンドットは、再生される強度レベル及び空間座標に基づき、ハーフトーンドットの形状を変化させるドット形状関数を使い、ソフトウェア又はハードウェア又はその組合わせとして実現できる整形部（シェイパ：ｓｈａｐｅｒ）によって形成することができる。ドット形状関数は、このドット形状関数が正弦関数及び余弦関数に基づくものである場合等のように、無限の忠実度を有する。
【００１０】
本発明は、閾値アレイを拡大する又は閾値アレイのサンプリング距離を１よりも大きな距離に設定することにより、ハーフトーン処理を向上させるシステム及び方法に関する。拡大された閾値アレイ内の値は、ドット形状関数から内挿される。
【００１１】
「拡大」という用語の使用は、典型的な閾値アレイは、印刷が進むにしたがって速い方向又は遅い方向に１つ増分させることによって、閾値アレイ位置がアクセスされるという事実を意味する。これに対して、拡大された閾値アレイは、３，３．１，又は１０などの拡大率に対応した増分によってアクセスされる。これはまた、「散在サンプリング距離」と呼ぶこともできる。
【００１２】
拡大アレイはまた、拡大率によって副次サンプルできるアレイと考えることもできる。「拡大」という用語の使用はまた、１回の通過の際にスキップされ（例えば、３，３．１，１０の増分で増やされた間に）、後になって後続の通過の際にのみアクセスされる、更なる情報が、閾値アレイ内にあることを教唆することを助ける。よって、新しい閾値アレイは、ハーフトーンドットを形成するための情報が豊富であり、完全な忠実性のハーフトーンドットを生成するために、副次サンプリング又は散在サンプリングのみを必要とする。
【００１３】
２次元アレイのアクセスについて説明をするため、また、これは、画素走査ライン座標システムに対して回転された座標システム内であってもできるため、拡大増分のｘ成分及びｙ成分はアクセス角の余弦及び正弦に対応し、斜辺の長さは拡大率又は散在サンプリング距離に対応する。
【００１４】
回転された場合においても、ｘ増分及びｙ増分を整数に限定する必要はなく、この限定は、回転角を有理数の逆正接に制限してしまうという不利な点がある。この場合、３の平方根分の１の逆正接である３０度など、大半の角度が除外されてしまう。本発明により可能とされるこれらのスクリーンは、スクリーンの角度が無理数の逆正接に対応するため、無理スクリーンと呼ばれる。
【００１５】
最後に、ワープという用語の使用は、画像を変形させて電子見当合わせ又は他の空間補償動作を達成することが必要とされる場合の、印刷ハードウェア又は画像データの繊細な変形を考慮して、アクセス増分又は散在サンプリング距離を印刷領域内で少ない量変更することを意味する。例えば、アクセス増分は、３つの連続的なハーフトーンメモリアクセスの間に３．１０から３．１２、そして３．１５へと変化する場合などがある。
【００１６】
以下の例示の実施の形態の詳細な説明は、ラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）画像形成装置に関して行われる。しかしながら、本発明のシステム及び方法は、他の既知又は今後開発される画像形成装置にも適用できる。
【００１７】
同様に、この詳細な説明は、画像要素を形成するものとして主にハーフトーンドットを参照する。しかしながら、本発明のシステム及び方法を使い、既知又は今後開発される画像素子構造を形成することもできる。
【００１８】
図１を参照し、処理対象の入力画像３１０は、走査ラインのアレイに配置される一連のグレイ信号（グレイ画素）によって表される。各走査ラインは、それぞれが最小値と最大値との間に変化する光密度レベルを定義する、複数のグレイ画素を含む。したがって、各画素は、その光密度及び画像内の位置によって定義される。グレイ値又はグレイ画素のレベルは、典型的には整数で表現され、１例として、０から２５５の範囲に含まれる整数がある。これよりも大きな数のレベル又は少ない数のレベルによる表現、及び整数でない数による表現もまた可能である。出力画像は、複数の画素を含み、各画素が、プリンタ、表示装置、又はいずれかの他の適切な既知の又は今後開発される画像出力端末を駆動してスポットを生成するプリンタ信号に対応する。
【００１９】
本発明を適用できるシステムの実施の形態においては、画像データ３１０からの画素情報は、論理回路３１２に供給される。論理回路３１２は、散在サンプリング距離の中心の増分を各蓄積距離に追加することにより、速走査及び遅走査アドレスをルックアップテーブル（ＬＵＴ）３１４に供給する。画素値は次に、整形部を含む比較器３１５において、判断されたルックアップテーブルのアドレスに記憶された複数の閾値と比較され、グレイ調整器３１６に送信される複数のバイナリ値を生成する。ルックアップテーブル３１４は、現在の画素のグループの各画素のバイナリデータ値に対応する最近似の高アドレス可能度指標を供給する。バイナリデータ値は、例えば、プリンタ３１８に直接送られ、又は、グレイ調整器３１６を通じて間接的に送られ、対応するハーフトーンドットがプリンタ３１８に出力される。
【００２０】
実施形態においては、ルックアップテーブル３１４は、１つ又はそれ以上の画素グループに伝搬される、新しい誤り値をフィードバックしてもよい。誤りは、画素グループに対して決定された有効な画像値が、決定されたバイナリデータ値によって定義される実際の画素値と異なる場合に起きる。例えば、対象プリンタのために定義された領域よりも小さな領域を印刷する必要がある場合、最小の定義された領域が印刷され、余剰の値は誤りとして次の画素グループに伝搬する。よって誤りは、実際に印刷されたものと、印刷するよう望まれていたものの総和との差を表す。この、誤りを速走査方向に沿って伝搬させる、誤り拡散技術を含むことにより、数ドットにおける実際の画像密度が、この誤り拡散技術無しの場合に比べて、全体的に近くなる。
【００２１】
図２及び図３を参照し、図２の画像データは、複数の走査ライン３０で表される。各走査ライン３０は、複数の画像入力画素３２から形成される。例示画素グループを、影を付けた画素で表す。図３は、本発明のハーフトーン装置の１つの例示実施形態によって生成できる、出力データアレイ９０の例示出力データを示す。出力データアレイ９０は、いくつかのアドレス可能度単位１０２に分割される、いくつかの画素サイズの代表対象物１００を有する。アドレス可能度単位１０２は、ここに援用する上記特許文献２に定義され記載されている。アドレス可能度単位１０２は、装置画素のアレイに対応し、複数のグレイユニットに対応する。例えば、走査ラインあたり３つのアドレス可能度単位がある場合、これにより、各走査ラインにおいて、３回の副次走査ライン辺の機会が与えられる。
【００２２】
上述のように、画素サイズの代表対象物１００は、複数のアドレス可能度単位１０２から成る。画素サイズの代表対象物１００の各々のアドレス可能度単位１０２は、対応するハーフトーン装置メモリ位置によって表される画像データの部分の光密度レベルに対応する。代表画素値は、グレイスケール画像データに対応する。プリンタ３１８による印刷のために、グレイスケール画像データがバイナリデータに変換される。ルックアップテーブル３１４が使われ、この変換をリアルタイムで達成する。図３は、出力データアレイ９０に重ねられた出力データのハーフトーンドット１１０を示し、このハーフトーンドット１１０は、この例での６つの画素サイズの代表対象物１００の全て又は一部を占める。
【００２３】
実施形態においては、合計された散在サンプリング距離が、ルックアップテーブルアドレスを決定する。アドレス可能度単位値は、その場で決定できるが、このような決定は、数サイクル分のクロックサイクルを使う。実施形態においては、速度を高めるため、アドレス可能度単位値は予め決定され、ハーフトーン装置又はルックアップテーブル内の単一のメモリ位置に記憶され、単一のクロックサイクルにおいてアドレスされる。
【００２４】
散在サンプリング距離が使われ、メモリがアドレスされる。メモリ位置は、一度に１つずつアドレスされてもよいが、通常は、一度にいくつかのメモリ位置がアドレスされる。また、メモリ位置は内挿する必要はないが、例えば、ワープが実行される場合などに、内挿されてもよい。実施形態は、様々なハーフトーン角度及び周波数を生成する時に、散在するサンプリング距離が分数であった場合、１つのメモリ位置を増大させる又は一度に走査することができる。
【００２５】
図４に、基準の３ｘ３の中心上でサンプルされた組合わせルックアップテーブルを示し、ここで、未使用のハーフトーンメモリ位置及びハーフトーンメモリ位置のメモリ内容はスキップされている。
【００２６】
図４に示す各閾値メモリ位置の中心の各々は、再生する画像からの入力強度値（Ｉ）と個別に比較され、ｉは、以下の規則にしたがってオン又はオフにされる値である。
もし（Ｉ＞＝Ｔ）ならｉ＝０              （１）
そうでないならｉ＝１
Ｉ＝０の場合は例外であり、この場合はｉ＝１となる。しかしながら、ｉ＝１の場合、出力／装置画素は、強度Ｉ＝０であり暗い。
【００２７】
図４に、基準として３ｘ３の中心で、未使用のセルをスキップしてサンプリングされた組合わせルックアップテーブルを示す。各サンプルは、３つの８ビット閾値に同時にアクセスすることにより、３つの出力ビットを供給する。ここで、Ｔ１は前のメモリ位置の閾値であり、Ｔ２は現在のメモリ位置の閾値であり、Ｔ３は次のメモリ位置の閾値である。３つの閾値Ｔ１−Ｔ３は、１つ又はそれ以上の閾値比較器３４０の１つ又はそれ以上を使い、現在の画素の強度値と比較され、直接印刷する又はグレイ調整器３１６を通じて間接的に印刷するために、この強度値をバイナリトリプレット（三重項：ｔｒｉｐｌｅｔ）に変換する。図４において、バイナリトリプレットは、ハーフトーンドットルックアップテーブルの図示の右に示される。１つのメモリ位置においてアクセスされた３つの閾値は、閾値処理によって、バイナリトリプレットを生成する。例えば、メモリが、１０倍の拡大率に対応する、１０ｘ１０の中心でサンプルされる場合、このサンプリングイベントに対して１０回の比較が行われ、１０の出力ビットが生成される。実施形態においては、これらの比較が、同時に実行されてもよい。
【００２８】
図５に、従来の単一のメモリ位置走査距離に対して３倍に拡大された、拡大サンプリング距離を有する閾値アレイハーフトーン装置を示す。このハーフトーン装置において、各メモリ位置は、速走査方向における単一のアドレス可能度単位を表す。よって、１のメモリ位置分のサンプリング距離で互いに隣り合っていた走査ラインは、ここでは、３メモリ位置分だけ離れている。このため、走査は、遅走査方向のメモリ位置の３分の１だけサンプルする。速走査方向についても同様であり、与えられたハーフトーンドットのいずれも、利用可能なメモリ位置の約９分の１によって生成される。
【００２９】
３の拡大率又はサンプリング距離は、図５に段階Ａ、Ｂ、及びＣで示すように、遅走査方向において、走査段階を３つの異なる段階で定義可能にする。すなわち、段階ＡからＣは、この段階がハーフトーン装置によって使われた場合に出力されるドット形状を示す。第１の段階Ａ及び第３の段階Ｃは、段階Ｂの２つの内挿値を表し、第２の段階Ｂがアクセスされない場合の、サンプリングの誤りを低減させる。図５に示す、３つの内挿形状は、図６に示すように１つの形状に組合わせることができる。また、図７の段階Ｌ、段階Ｍ、及び段階Ｎで示すように、速走査方向における３つの段階も存在し、これらの３つの速走査段階のための３つの正確な出力ビットもまた、出力のために容易にひとまとめにできる。図７は、速走査方向において走査段階Ｌ及びＭを使った場合の結果であるドット形状を示す。
【００３０】
実施形態においては、９までの異なるドット形状を、３ｘ３で実現する場合において、９までの異なるドット形状を図６に示す形状に重ね合わすことができ、これにより、スーパセルクラスタハーフトーンをエミュレートする。図８に、９の異なるドット形状を示す。図８の行は、図４と同様に、遅走査方向の光ビーム走査段階Ａ１−Ａ３、Ｂ１−Ｂ３及びＣ１−Ｃ３の図であり、列は、図７と同様に、３つの別個の速走査段階を示す。１０ｘ１０で実現する場合、１００までの異なるドット形状を重ねることができる。
【００３１】
閾値アレイハーフトーン蓄積器は、分数値を有する散在サンプリング被蓄積子（ａｃｃｕｍｕｌａｎｄ）によって増分されるため、また、自由な周波数及び自由な角度におけるハーフトーンスクリーンが必要であるため、走査アクセスは、典型的に、画像が形成される間に、全ての３つの段階を周期的に回転する。これにより、無理ハーフトーンを生成できる。一般的に、閾値アレイにロードされるレンダリングデータは、走査構造がセルを通って通過している段階に関係なく、受光体上で同じ露光を達成することが望ましい。これは、（１）速走査方向及び遅走査方向の両方のアドレス可能度を増加させて量子化誤りを低減させる、又は理想的には最少にすること、及び（２）処理方向において、露光周縁部の配置をよりよく制御することを可能にするオーバスキャン、又は（３）他の既知の技術を使うこと、によって助けられる。
【００３２】
図５に示すように、遅走査方向におけるレーザビームの中心とその隣りのレーザビームの中心との距離である走査ピッチは、走査Ａ１とＡ２の間の距離又は走査Ａ２とＡ３の間の距離として示される。図５において、静止ハーフトーン閾値グリッド上の遅走査段階は、第１の段階Ａ、第２の段階Ｂ、又は第３の段階Ｃとして示される。段階とは関係なく、結果のハーフトーン形状は、同じ密度を露光し、他の形状と同軸の重心を有するように設計される。実施形態によれば、結果のハーフトーン形状は、いずれの段階においてもアクセスできる、１つのルックアップテーブルに組み合わされる。この代わりに、ハーフトーンルックアップテーブルが実行されない場合、この代わりにハーフトーンドット形状関数を定義する一連の等式を使うことができる。
【００３３】
図５に示す例示実施形態は、３の拡大率又はサンプリング距離に基づいており、これは、この拡大率又はサンプリング距離を示すことが比較的容易であるためである。しかしながら、実際の実行においては、例えば１０などの、より大きなサンプリング距離又は拡大率を、より適切に使うこともできる。これに加え、両方の方向において３の拡大率又はサンプリング距離を示すが、この代わりに、各方向において、異なる拡大率又はサンプリング距離を選択することもできる。
【００３４】
与えられたメモリ位置においてアクセスされる３つの閾値は、閾値処理の結果、バイナリトリプレットを生成する。バイナリトリプレットは、３つの閾値処理において生成及び使用でき、トリプレットは、サンプリング周波数の３倍の速さのクロックで、プリンタレーザダイオードに出力される。しかしながら、低解像度出力のためには、１つの閾値のみを生成及び利用してもよい。
【００３５】
図９は、本発明による、複数ビットの閾値アレイハーフトーン生成システム３００の１つの例示実施形態の概要を示す、ブロック図である。図９は、例えば、速が２．９、遅が３．１などの、速及び遅散在被蓄積子／増分を蓄積する部分を必要とし、これにより、ルックアップテーブルメモリアドレスを生成する。図９に示すように、複数ビット閾値アレイハーフトーン生成システム３００は、入出力インターフェース３０５と、コントローラ３２０と、メモリ３３０と、１つ又はそれ以上の閾値比較器３４０と、論理回路３１２と、を有し、これらの構成部の各々は、１つ又はそれ以上のデータ及び／又は制御バス又はアプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）３６０によって相互に接続される。実施形態においては、１つ又はそれ以上の閾値比較器３４０及び論理回路３１２は、コントローラ３２０の一部として実行できる。図１に示すルックアップテーブル３１４は、ルックアップテーブル３３４として、メモリ３３０に記憶される。
【００３６】
入出力インターフェース３０５は、複数ビットの閾値アレイハーフトーン生成システム３００を画像データ源及び／又は画像データシンク（図示せず）と接続するために使用できる、既知又は今後開発されるいずれかのハードウェア装置又はアプリケーションプログラムインターフェース構造を用いて実現してもよい。一般的に、複数ビットの閾値アレイハーフトーン生成システム３００は、画像形成装置の全体データ処理システム内で実現できる。この代わりに、複数ビット閾値アレイハーフトーン生成システム３００は、汎用コンピュータなどで実行されるハードウェア及び／又はソフトウェアシステムとして実現してもよい。
【００３７】
画像データ源は、ローカルに位置する又は遠隔に位置する、グレイスケール電子画像データを生成できる既知の又は今後開発される装置のいずれであってもよい。同様に、画像データ源は、グレイスケール電子画像データを記憶する及び／又は送信する、いずれの適切な装置であってもよい。画像データ源は、一体化されたスキャナを有するデジタルコピー機などのように、複数ビット閾値アレイハーフトーン生成システム３００と一体化することもできる。この代わりに、画像データ源を、既知の又は今後開発される接続装置を介して、複数ビット閾値アレイハーフトーン生成システム３００が実行される装置に接続することもできる。
【００３８】
電子画像データは、元の物理的な文書から画像を印刷時に生成できるが、グレイスケール電子画像データは、過去のいずれの時点で生成されてもよい。これに加え、グレイスケール電子画像データは、元の物理的な文書から生成されたものでなくてもよく、電子的に生成されたものであってもよい。よって、画像データ源は、グレイスケール電子画像データを複数ビット閾値アレイハーフトーン生成システム３００に供給できる、既知又は今後開発される装置のいずれであってもよい。
【００３９】
同様に、画像データシンクは、複数ビット閾値アレイハーフトーン生成装置３００が、画像データ源から受信したグレイスケール画像データから生成したハーフトーン電子画像データを受信でき、ハーフトーングレイスケールデータを記憶、送信、及び／又は表示することのできる、既知又は今後開発される装置のいずれであってもよい。よって、一般的に、画像データシンクは、生成されたハーフトーン電子画像データを出力及び／又は記憶できる、いずれの装置であってもよい。
【００４０】
メモリ３３０は、１つ又はそれ以上の現在強度値部３３１と、ハーフトーン値閾値部３３２と、閾値比較器部３３３と、ルックアップテーブル３３４と、いずれかの他の適切な別個の機能部と、を含む。メモリ３３０及び部材３３１−３３４の各々は、変更不能な不揮発性メモリ、変更可能な不揮発性メモリ、及び変更可能な揮発性メモリの、いずれかの所望の組合わせで実現できる。
【００４１】
これに加え、複数ビット閾値アレイハーフトーン生成システム３００は、既知の又は今後開発されるコンピュータ装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。複数ビット閾値アレイハーフトーン生成システム３００は、プリンタドライバに埋め込まれた１つ又はそれ以上のルーチン又はソフトウェア要素又はオブジェクトや、サーバ上に存在する一連のリソースなどとして、実現できる。バイナリクラスタ無理ハーフトーンドット生成システム３００はまた、物理的にこのシステムをソフトウェア及び／又はハードウェアシステムに組込むことによって実現することもできる。
【００４２】
この閾値アレイハーフトーン装置は、任意のドット形状を有する複数ビットのサンプルされたグレイ出力を提供し、無理数であってもよく、回転又はワープされていてもよく、クラスタ又はグレイ辺であってもよく、典型的には、活動過剰ハーフトーン装置よりも少ないメモリを使う。
【００４３】
図１０に、ルックアップテーブルハーフトーン装置のドットの４つの周期を異なる段階でサンプルするサンプリンググリッドを示す。１つの段階のみを使い生成された元のハーフトーンドットは、図１０の右下象限に示される。この例示実施形態では、右下象限の元のハーフトーン装置ドットと、１つが図１０の他の４つの象限の各々に位置する３つの追加のドットと、を含む、４つのハーフトーンドットが生成される。図１０の右上象限に示されるハーフトーンドットは、図１０の右下象限に示されたハーフトーンドットに比べ、サンプリンググリッドに対して１つのメモリ位置だけ上に配置された重心を有する。図１０の左上象限に示されるハーフトーンドットは、図１０の右下象限に示されたハーフトーンドットに比べ、サンプリンググリッドに対して、１つのメモリ位置だけ上に配置された重心を有する。図１０の左下象限に示されたハーフトーンドットは、図１０の右下象限に示されたハーフトーンドットに比べ、サンプリンググリッドに対して、１つのメモリ位置だけ左に配置された重心を有する。バイナリトリプレット走査によってデノミされた３つのメモリ位置全てのサンプリング、すなわち、前回、現在、次回の３つが、図８に示し、図８に関して上で説明したように、現在のメモリ位置に記憶される。
【００４４】
図１１に、図１０に示すようにサンプルされたルックアップテーブルに基づく、結果の重ねられた出力データを示す。すなわち、バイナリトリプレット走査の結果、図１１に示すハーフトーン重ね合わせ出力データが得られる。４つの象限における重ね合わせデータの差は、図１０の４つの象限におけるサンプリングの差に起因する。
【００４５】
図１２に、ルックアップテーブルの行及び列に対して任意の角度に回転された、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）サンプリンググリッドの１つの例示実施形態を示す。
【００４６】
図１３は、光ビームが走査ラインに沿ってを移動する時に光ビームを変調して光ビームのための変調データを得てこの結果向上したハーフトーンを達成する、複数ビット出力を得るために使用できる、本発明の方法の第１の例示実施形態の概要を示すフローチャートである。
【００４７】
図１３に示すように、ステップＳ１００にはじまり、処理はステップＳ１１０に進み、閾値アレイが選択される。次に、ステップＳ１２０において、選択された閾値アレイが拡大され、例えば、３アドレス可能度単位などの指定されたサンプリング距離及び拡大率を使い、散在サンプリングされ、内挿によって中間の値が生成され、拡大されたサンプリング距離とクラスタ複数ビット出力を有する、閾値ルックアップテーブルが生成される。次に、ステップＳ１３０において、複数ビットの出力に基づき、ハーフトーン形状が生成される。処理は次に、ステップＳ１４０に続く。
【００４８】
ステップＳ１４０において、結果のハーフトーン形状が、いずれの段階でもアクセス可能なルックアップテーブルに組合わされる。次に、ステップＳ１５０において、異なる段階のドット形状が、ルックアップテーブルに重ねられる。次に、ステップＳ１６０において、生成された組合わせルックアップテーブルが、選択された散在サンプリング距離中心に基づき、サンプリングされる。そして、ステップＳ１７０において、サンプリングされた閾値ルックアップテーブルのメモリ位置の各々において、例えば、２、４、又は８などの、複数の８ビットの閾値がアクセスされ、複数の出力ビットを提供する。様々な例示実施形態において、ステップＳ１７０において、これらの複数の８ビット閾値は、同時にアクセスされることを理解されたい。処理は次に、ステップＳ１８０に続く。
【００４９】
ステップＳ１８０において、複数の閾値の各々と現在の画像強度との比較が行われる。続いて、ステップＳ１９０において、比較データがバイナリトリプレットに変換され、プリンタに転送される。そして、ステップＳ２００において、バイナリトリプレット比較データに基づき、画像データが印刷される。制御は次に、ステップＳ２１０に進み、処理が停止する。
【００５０】
図１４は、本発明の方法の第２の例示実施形態を示すフローチャートであり、ここでは、振幅又は強度変調が用いられる。図１４において、処理は、ステップＳ３００にはじまり、ステップＳ３１０に続く。ステップＳ３２０において、複数ビット出力及び可変閾値に基づき、ハーフトーン形状が生成される。実施形態においては、図１５に示すように処理方向に移動できる周縁部を生成するために、例えば、１／３出力、２／３出力、又は完全出力などの可変閾値が使われる。この振幅又は強度変調技法を使い、例えば、より正確な再生のために、大半が水平なハーフトーン形状の周りに「階段状のステップ」を作るために使うことができる。次に、ステップＳ３３０において、この、より正確な振幅又は強度変調された周縁部に基づいてハーフトーン形状が作られる。処理は次に、ステップＳ３４０に続く。
【００５１】
ステップＳ３４０において、結果のハーフトーン形状が、どの段階でもアクセス可能なルックアップテーブルに組合わされる。次に、ステップＳ３５０において、異なる段階のドット形状が、ルックアップテーブルに重ねられる。そして、ステップＳ３６０において、選択された散在サンプリング距離中心に基づき、組合わされたルックアップテーブルがサンプリングされる。処理は次に、ステップＳ３７０に進む。
【００５２】
ステップＳ３７０において、サンプルされた閾値ルックアップテーブルメモリ位置の各々のために、複数の８ビット閾値がアクセスされ、複数の出力ビットを提供する。処理は次にステップＳ３８０に進む。ステップＳ３８０において、複数の閾値と、現在の画像強度とが比較される。そして、ステップＳ３９０において、比較データは、例えば、３つの８ビット閾値がアクセスされた場合のバイナリトリプレットパターンなどの、バイナリパターンに変換され、プリンタに転送される。次に、ステップＳ４００において、バイナリトリプレット比較データに基づき作られた結果画像データが、例えば印刷されることにより、使われる。制御は次にステップＳ４１０に進み、処理が停止する。
【００５３】
図１５に、複数の閾値を使う閾値アレイハーフトーン装置に振幅又は強度変調を実行して形成されたハーフトーンドットの例示実施形態を示す。振幅又は強度変調は、光の出力又は量を調整し、ハーフトーンによる再生対象の印のほぼ水平な辺においてグレイ値を使うことを可能にし、印の辺を走査の１部だけ移動させることができる。振幅又は強度は、既知又は今後開発される方法のいずれによって調整されてもよい。流量自体は、使われる印刷方法に依存する場合もある。
【００５４】
例えば、印の周縁は、特定の周縁部においてレーザに１／３出力を適用することにより、遅走査方向の走査ピッチの１／３だけ移動できる。これを達成するためには、各メモリ位置において、１つではなく、前回、現在、及び次の閾値の３つの閾値の各々にアクセスする必要がある。第１の振幅変調閾値は、１／３出力が適用される閾値である。第２の振幅変調閾値は、２／３出力が適用される閾値である。第３の振幅変調閾値は、３／３出力が適用される閾値である。より大きな閾値が、少ない閾値よりも優先される。完全な出力の閾値の各々に、それぞれが１／３光ビーム出力及び２／３光ビーム出力に対応する余剰の２つの閾値を追加し、各セルが９の閾値を含むようにすることにより、各閾値のオン切り替えに関連する出力を制御し、遅走査方向に移動できるハーフトーンドット周縁部を生成できる。これを使い、例えば、より正確な元の信号の再生のために、ほぼ水平なハーフトーン形状の周りに「階段状のステップ」を作ることができる。
【００５５】
図１５の点線は、任意の形状のハーフトーンドットを表す。各メモリ位置は、３つの記憶された閾値を有し、この結果、４つの出力範囲、すなわち、０、１／３、２／３、及び３／３が生じる。ボックス内に示される出力レベル（０、１／３、２／３、及び３／３）は、入力メモリ位置の値（例えば、点線の半径の大きさを構成する）を出力範囲の位置と比較することにより得られる。断続線内のハーフトーンドットメモリ位置は、主に３／３レーザ出力レベルから生じる。点線のすぐ外側のハーフトーンドットメモリ位置は、主に２／３レーザ出力からのものであり、断続線から外に離れるにしたがって、ハーフトーンドットメモリ位置は１／３レーザー出力レベルに減少し、さらに０レーザー出力レベルに減少する。図１５は、処理方向段階Ｂのメモリレベルのみを示す。これに加え、ハーフトーンドットに対して、全ての可能なレーザ段階を得るために、２つの処理方向段階が存在する。各メモリ位置は、３＋３＋３＝９つの閾値、すなわち、前回のメモリ位置のために３つ、現在のメモリ位置のために３つ、次のメモリ位置のために３つの閾値を含むことができ、これにより、散在サンプリング用の一連のデータを満たす。
【００５６】
図１６に、９つのメモリ位置のうち、１つのＬＵＴメモリ位置のみをサンプル／ヒットするサンプリンググリッドを示す。図１７に、図１６のサンプリンググリッドをＬＵＴメモリに重ねて、ハーフトーンドットである図１５を作るものを示す。図１５において、レーザ出力は、０、１／３、２／３、３／３の強度であってもよい。レーザ出力強度が１／３又は２／３の場合、ハーフトーンドットの周縁部が、処理方向における分数距離の中間位置に存在し、これを図１５に示す。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明で使用可能な閾値アレイハーフトーン印刷システムのブロック図である。
【図２】入力データピクセルの大きさの対象物のラインによって示される画像データのアレイの１つの実施の形態を例示する図である。
【図３】本発明によるハーフトーン装置によって生成されたデータアレイ出力の１つの実施の形態を例示する図である。
【図４】未使用のハーフトーンメモリ位置及びハーフトーンメモリ位置のメモリ内容を飛ばし、基準３ｘ３の中心でサンプルされた組合わせルックアップテーブルを示す図である。
【図５】３倍の拡大率の静止グリッド上における処理方向のハーフトーンドット及び光ビーム走査段階を示す図である。
【図６】図５の光ビーム走査段階の組合わせを示す図である。
【図７】３倍の拡大率の静止グリッド上における速走査方向のハーフトーンドット及び光ビーム走査段階を示す図である。
【図８】図５と同様に遅走査段階を行で示し、図７と同様に別個の速走査段階を列で示す図である。
【図９】本発明による、バイナリクラスタ無理ハーフトーンドット生成システムの１つの実施の形態を例示するブロック図である。
【図１０】ルックアップテーブル（ＬＵＴ）サンプリンググリッドを示す図であり、このグリッドは、４周期のＬＵＴハーフトーンドットを異なる段階でサンプルする。
【図１１】図９のＬＵＴサンプリングに基づく、グレイ調整出力を示す図である。
【図１２】任意の角度に回転されたＬＵＴサンプリンググリッドを示す図である。
【図１３】本発明による第１の例示方法の概要を示すフローチャートである。
【図１４】本発明による第２の例示方法の概要を示すフローチャートである。
【図１５】複数の閾値を使う、閾値アレイハーフトーン装置内の振幅／強度調整を使い形成されたハーフトーンドットの例示実施形態を示す図である。
【図１６】９つのＬＵＴメモリ位置から１つをサンプルする／ヒットするサンプリンググリッドを示す図である。
【図１７】図１６のサンプリンググリッドをＬＵＴメモリに重ね、図１５を作った例示実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
３１０  画像データ、３１２  論理回路、３１４  ルックアップテーブル、３１５  比較器、３１６  グレイスケール調整器、３１８  プリンタ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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