(57)【要約】【解決手段】基準スクリーン設定手段１は、基準スクリーンを設定し、変換処理手段２は、上記基準スクリーンの横軸及び縦軸を所定の比率で拡大又は縮小する座標軸拡大縮小処理と、上記基準スクリーンを上記変換スクリーンの座標位置を定めるＸ−Ｙ座標系の座標原点を中心としてθ度回転させる座標軸回転処理の少なくとも一方の処理を実行して前記基準スクリーンをｘ−ｙ座標系に変換し、サンプリング処理手段３は、上記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの階調値を上記Ｘ−Ｙ座標系の所定の座標位置に基づいてサンプリングして前記変換スクリーンの階調値を設定する。【効果】位置ずれの目立ちにくいカラー画像処理装置を得ることができる。【選択図】　　　　図１
2004032395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準スクリーンから該基準スクリーンの行数及び列数の一方を増加させると共に他方を減少させて、変換スクリーンを生成し、該変換スクリーンを用いて擬似的に階調を再現するカラー画像処理装置であって、
前記基準スクリーンの横軸及び縦軸を所定の比率で拡大又は縮小する座標軸拡大縮小処理と、前記基準スクリーンを前記変換スクリーンの平面位置を定めるＸ−Ｙ座標系の座標原点を中心としてθ度回転させる座標軸回転処理の少なくとも一方の処理を実行して前記基準スクリーンをｘ−ｙ座標系に変換する変換処理手段と、
前記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの階調値を前記Ｘ−Ｙ座標系の所定の座標位置に基づいてサンプリングして前記変換スクリーンの階調値を設定するサンプリング処理手段とが含まれることを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカラー画像処理装置において、
前記変換処理手段は、
前記Ｘ−Ｙ座標系を基準にして前記基準スクリーンの座標原点をＸ＝Ａ及びＹ＝Ｂにスライドさせる座標原点スライド処理を更に実行することを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載のカラー画像処理装置において、
前記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーン上の階調値が、前記Ｘ−Ｙ座標系からみて、マトリックスとして行又は列の一部が欠ける場合に、前記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの階調値をそれぞれｘ軸上又はｙ軸上にモジョロＮ（Ｎはｘ軸上又はｙ軸上に並ぶ階調値の個数）で繰り返して配列し、前記Ｘ−Ｙ座標系からみたマトリックスを構成するスクリーン形状調整手段を含むことを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載のカラー画像処理装置において、
前記サンプリング処理手段の設定するサンプリング点が前記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーン上の隣接する複数個の階調値に接する場合に所定の規則に基づいて１個の階調値を選定する階調値調整手段を含むことを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のカラー画像処理装置において、
３原色毎に前記変換処理手段、サンプリング処理手段、階調値調整手段及びスクリーン形状調整手段とを含むことを特徴とするカラー画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタなどにおいて、カラースクリーンを用いて擬似的に階調を再現するカラー画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラープリンタなどにおいてカラー画像を再現する場合には、２値化された画素を３原色の各色毎に再現し、視覚の積分効果によって擬似的に階調を再現している。かかる場合にカラー画像を正確に再現するためには、各色毎の画素を印刷媒体上の所定の位置に正確に再現しなければならない。
【０００３】
この目的を達成するためには３原色を再現するインク吐出口間の位置精度等を上げる必要がある。しかしこの位置精度等を上げることには限界がある。従来、この位置ずれ等を人間の視覚に感知しにくくするために、各画素を２値化する際のスクリーンに所定の回転角を付与することが効果的であるとされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、上記のように位置ずれ等の解消手段としてスクリーンに所定の回転角を付与することのみによって問題解決を図っていた。しかし、発明者は、上記位置ずれの要因にはインク吐出口の位置ずれ等の他に、印刷装置による主走査方向と副走査方向とのドット配置の安定性の差異も関係していることを認識するに至った。
【０００５】
即ち、インク吐出口の位置ずれ等のみならず、印刷装置による主走査方向と副走査方向とのドット配置の安定性の差異をも含めて対処して、位置ずれの目立ちにくいカラー画像処理装置を得ることが本発明の目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成１〉
基準スクリーンから該基準スクリーンの行数及び列数の一方を増加させると共に他方を減少させて、変換スクリーンを生成し、該変換スクリーンを用いて擬似的に階調を再現するカラー画像処理装置であって、上記基準スクリーンの横軸及び縦軸を所定の比率で拡大又は縮小する座標軸拡大縮小処理と、上記基準スクリーンを上記変換スクリーンの平面位置を定めるＸ−Ｙ座標系の座標原点を中心としてθ度回転させる座標軸回転処理の少なくとも一方の処理を実行して上記基準スクリーンをｘ−ｙ座標系に変換する変換処理手段と、上記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの階調値を上記Ｘ−Ｙ座標系の所定の座標位置に基づいてサンプリングして上記変換スクリーンの階調値を設定するサンプリング処理手段とが含まれることを特徴とするカラー画像処理装置。
【０００７】
〈構成２〉
構成１に記載のカラー画像処理装置において、上記変換処理手段は、上記Ｘ−Ｙ座標系を基準にして上記基準スクリーンの座標原点をＸ＝Ａ及びＹ＝Ｂにスライドさせる座標原点スライド処理を更に実行することを特徴とするカラー画像処理装置。
【０００８】
〈構成３〉
構成１に記載のカラー画像処理装置において、上記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーン上の階調値が、上記Ｘ−Ｙ座標系からみて、マトリックスとして行又は列の一部が欠ける場合に、上記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの階調値をそれぞれｘ軸上又はｙ軸上にモジョロＮ（Ｎはｘ軸上又はｙ軸上に並ぶ階調値の個数）で繰り返して配列し、上記Ｘ−Ｙ座標系からみたマトリックスを構成するスクリーン形状調整手段を含むことを特徴とするカラー画像処理装置。
【０００９】
〈構成４〉
構成１に記載のカラー画像処理装置において、上記サンプリング処理手段の設定するサンプリング点が上記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーン上の隣接する複数個の階調値に接する場合に所定の規則に基づいて１個の階調値を選定する階調値調整手段を含むことを特徴とするカラ−画像処理装置。
【００１０】
〈構成５〉
構成１乃至構成３の何れか１項に記載のカラー画像処理装置において、３原色毎に上記変換処理手段、サンプリング処理手段、階調値調整手段及びスクリーン形状調整手段とを含むことを特徴とするカラー画像処理装置。
【００１１】
〈作用〉
上記各手段を用いて変換することによって基準の行数を増加させて列数を減少させたり、あるいは又行数を減少させて列数を増加させることができる。このようにして行数及び列数を増減された変換マトリックスを用いて画素データを２値化することにより、出力画像の主走査方向と副走査方向との単位長あたりの画素数を変更することなく見かけ上の解像度を変更することができる。
【００１２】
即ち、印刷装置が不安定な方向（通常副走査方向）の見かけ上の解像度を下げて位置ずれを目立たないように変換し、印刷装置が安定な方向（通常主走査方向）の見かけ上の解像度を上げることによって見た目に位置ずれの少ない良好な画像を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。
図１は、本発明の構成のブロック図である。
（ａ）は、各構成を表す図であり、（ｂ）は、各構成の機能の概要を表す図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明のカラー画像処理装置は、基準スクリーン設定手段１、変換処理手段２、サンプリング処理手段３、スクリーン形状調整手段４、階調値調整手段５、生成スクリーン記憶手段６とを備える。
【００１５】
基準スクリーン設定手段１は、１画素が多値の画像データを組織的ディザ法によって２値化するときに用いられるディザマトリックスを選定するための手段である。通常再現する画像の種類によってマトリックスの大きさが選定される。例えば写真画像などの場合には解像度を少し犠牲にしても階調度を大きくするためにマトリックスが大きく設定される。
【００１６】
一方文字画像のみの場合には階調度を大きくする必要がないのでマトリックスサイズは小さく設定される。図上（ｂ）の（１）では８×８のマトリックスが一例として選定されている。ここでは変換スクリーンの平面位置を定めるＸ−Ｙ座標系を基準にして表してある。各階調値は後に詳細に説明するのでここでは記入を割愛してある。
【００１７】
図上（ｂ）の（２）変換処理手段２は、変換スクリーンの平面位置を定めるＸ−Ｙ座標系を基準にして基準スクリーンの座標原点をＸ＝Ａ及びＹ＝Ｂスライドさせる座標原点スライド処理と、基準スクリーンの横軸及び縦軸を所定の比率で拡大又は縮小する座標軸拡大縮小処理と、基準スクリーンをＸ−Ｙ座標系の座標原点を中心としてθ度回転させる座標軸回転処理との何れか又は全ての処理によって基準スクリーンをｘ−ｙ座標系（一例を（ｂ）の（２）に示す）に変換する手段である。
【００１８】
実際に数値を入れた他の図を用いて変換処理手段２を再度説明する。
図２は、基準スクリーン設定手段及び変換処理手段の説明図である。
（１）には、基準スクリーン設定手段１によって設定された８×８のマトリックスの一例が表されている。
（２）には、上記変換処理手段２によって変換処理された後のスクリーンが表されている。
【００１９】
図２の（１）より、基準スクリーン設定手段１によって求められた８×８のマトリックスは、縦横とも６０．０に設定されている。８×８のマトリックス要素の各々は７．５×７．５の正方形に設定され、各々には階調値（一例）が設定されている。
【００２０】
基準スクリーン設定手段１によって求められた基準スクリーンの座標原点を座標原点スライド処理によってＸ−Ｙ座標系で（７．５、０）にスライドする。又、座標軸拡大縮小処理によって横軸を１．１倍（６６．０）に拡大し、縦軸を０．７５倍（４５．０）に縮小する。更に座標軸回転処理によってＸ−Ｙ座標系の座標原点を中心にして＋１０度（θ）回転させる。以上の結果（１）の基準スクリーンは、ｘ−ｙ座標系に変換されて図２の（２）となる。再度図１に戻って本発明の構成について説明する。
【００２１】
サンプリング処理手段３は、図１（ｂ）の（３）に示すようにｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの階調値をＸ−Ｙ座標系の所定の座標位置に基づいてサンプリングして変換スクリーンの階調値を設定する手段である。サンプリング点は、図上に黒点で表してある。この黒点はＸ−Ｙ座標系に基づいて定められている。
【００２２】
実際に数値を入れた他の図を用いてサンプリング処理手段３を再度説明する。
図３は、サンプリング処理手段及びスクリーン形状調整手段の説明図である。
（ａ）は、上記変換処理手段２（図１）によって変換された後のスクリーンをＸ−Ｙ座標系で表した図である。
（ｂ）は、サンプリング処理及びスクリーン形状調整処理後のスクリーンを表した図である。
【００２３】
（ａ）より、上記変換処理手段２（図１）によって変換された後のスクリーンは図上の頂点ａ、頂点ｂ、頂点ｃ、頂点ｄを繋ぐ実線で表される長方形である。このスクリーンには８×８個の階調値が記載されている。
【００２４】
サンプリング処理手段３（図１）は、ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの階調値をＸ−Ｙ座標系の所定の位置に基づいてサンプリングする手段である。このサンプリング点の集合がマトリックスを形成しない場合が発生する。即ち、図上の二重丸点Ｂは、ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの内部にあるのでサンプリングされるが、図上の二重丸点Ａは、ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの外部にあるのでサンプリングされない。
【００２５】
同様に、図上の二重丸点Ｄは、ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの内部にあるのでサンプリングされるが、図上の二重丸点Ｃは、ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの外部にあるのでサンプリングされない。従って、サンプリング処理手段３（図１）のみでは、Ｘ−Ｙ座標系の上にマトリックスを得ることはできない。更に、図上の二重丸点Ｂは境界線上にある。そこでＸ−Ｙ座標系の上にマトリックスを得るためのスクリーン形状調整手段４（図１）が必要になってくる。
【００２６】
スクリーン形状調整手段４（図１）は、ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーン上の階調値が、上記Ｘ−Ｙ座標系からみて、マトリックスとして行又は列の一部が欠ける場合に、上記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの階調値をそれぞれｘ軸上又はｙ軸上にモジョロＮ（Ｎはｘ軸上又はｙ軸上に並ぶ階調値の個数）で繰り返して配列し、Ｘ−Ｙ座標系からみたマトリックスを構成する手段である。
【００２７】
即ち、図３の（ａ）で二重丸点Ａや二重丸点Ｃが、上記Ｘ−Ｙ座標系からみたマトリックスの行又は列の一部が欠ける場合に想到する。更に、図上の二重丸点Ｂは境界線上にある。かかる場合も欠ける場合と同様に取り扱う。そこで、図上の点線部分を追加する。この点線部分が上記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの階調値をそれぞれｘ軸上又はｙ軸上にモジョロＮ（ここではＮ＝８）で繰り返して配列された部分である。
【００２８】
ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの第一列を例に挙げると、第一行の階調値１４４の上に第八行の階調値１０８が追加されている。同様にして第八行の階調値１０８の下に第一行の階調値１４４が追加されている。更に、ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーンの第八列を例に挙げると、第二行の右側に第一列第二行の階調値１２８が追加されている。
【００２９】
スクリーン形状調整手段４（図１）によって、点線部分が追加されることによって二重丸点Ａ、二重丸点Ｂ、二重丸点Ｃ、二重丸点Ｄで囲む範囲内のサンプリング点は、Ｘ−Ｙ座標系で長方形を構成し、マトリックスを構成する。このスクリーン形状調整手段４（図１）の根拠は、有理スクリーンは、必ず長方形の閾値マトリックス変換できるという公理によって証明されている。
【００３０】
次に、図３の（ａ）から実際にサンプリングして図３の（ｂ）を求めてみる。
図３の（ａ）から分かるように上記ｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーン（頂点ａ、頂点ｂ、頂点ｃ、頂点ｄを繋ぐ実線で表される長方形）を網羅するためのサンプリング範囲はＸ軸上ではＸ＝１からＸ＝９までの範囲であり、Ｙ軸上ではＹ＝２からＹ＝８の範囲である。この範囲は、上記のように二重丸点Ａ、二重丸点Ｂ、二重丸点Ｃ、二重丸点Ｄで囲む範囲内である。
【００３１】
二重丸点Ａ、二重丸点Ｂ、二重丸点Ｃ、二重丸点Ｄで囲むマトリックスの第一行をサンプリングしてみる。サンプリング点（Ｘ＝１、Ｙ＝８）は、階調値１０８と階調値９２の境目に位置している。この時のサンプリング値を図３の（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝１、Ｙ＝８）に１０８及び９２と記す。
【００３２】
サンプリング点（Ｘ＝２、Ｙ＝８）は、階調値９２に位置している。この時のサンプリング値を図３の（ｂ）の座標（Ｘ＝２、Ｙ＝８）に９２と記す。サンプリング点（Ｘ＝３、Ｙ＝８）は、階調値７６に位置している。この時のサンプリング値を図３の（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝３、Ｙ＝８）に７６と記す。
【００３３】
サンプリング点（Ｘ＝４、Ｙ＝８）は、階調値２５２に位置している。この時のサンプリング値を図３の（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝４、Ｙ＝８）に２５２と記す。サンプリング点（Ｘ＝５、Ｙ＝８）は、階調値１５２に位置している。この時のサンプリング値を図３の（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝５、Ｙ＝８）に１５２と記す。
【００３４】
サンプリング点（Ｘ＝６、Ｙ＝８）は、階調値１６８に位置している。この時のサンプリング値を図３の（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝６、Ｙ＝８）に１６８と記す。サンプリング点（Ｘ＝７、Ｙ＝８）は、階調値１８４に位置している。この時のサンプリング値を図３の（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝７、Ｙ＝８）に１８４と記す。
【００３５】
サンプリング点（Ｘ＝８、Ｙ＝８）は、階調値２００に位置している。この時のサンプリング値を図３の（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝８、Ｙ＝８）に２００と記す。サンプリング点（Ｘ＝９、Ｙ＝８）は、階調値２００と階調値１２８に位置している。この時のサンプリング値を図３の（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝９、Ｙ＝８）に１２８及び２１６と記す。
【００３６】
以下同様にして、二重丸点Ａ、二重丸点Ｂ、二重丸点Ｃ、二重丸点Ｄで囲むマトリックス内全てのサンプリング点でサンプリング値をとって図３の（ｂ）を得る。図３の（ｂ）から分かるようにサンプリング値が２個の階調値の境界線上にあったサンプル値は２個記載され２重箱で囲まれている。又、隣接する階調値が等しい場合には楕円で囲まれている。これらの点の取り扱いについては次の階調値調整手段５（図１）で再度説明する。
【００３７】
再度図１に戻って本発明の構成について説明する。
階調値調整手段５は、上記サンプリング処理手段３の設定するサンプリング点がｘ−ｙ座標系に変換されたスクリーン上の隣接する複数個の階調値に接する場合に所定の規則に基づいて１個の階調値を選定する手段である。
【００３８】
他の図を用いて詳細に説明する。
図４は、階調値調整手段の説明図である。
（ａ）は、スクリーン形状処理とサンプリング処理が実施された後のスクリーンを表している。即ち、図３の（ｂ）と同じ図である。（ｂ）は、（ａ）に表されているスクリーンを階調値調整した後の図である。即ち、本発明で擬似的に階調を再現するための変換スクリーンである。
【００３９】
この階調値調整手段５で採用される規則とは、一例として図３の（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝１、Ｙ＝８）のように複数個のサンプリング値を有する場合にどの値を変換スクリーンの階調値として選定するかについての規則である。
通常、（１）値の大きいのを選択する場合、（２）値の小さいのを選択する場合、（３）平均値に設定する場合の３通りの何れかが採用される。
【００４０】
この３通りの規則から何れの規則を採用するかについては画面の性質や、プリンタの性能等を勘案して任意に選択される。本具体例では（１）値の大きいのを選択する場合、を採用している。又、一例として図３の（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝１、Ｙ＝８）のように複数個の隣接する階調値が等しい場合（楕円で囲まれている）には原則としてそのままの値を階調値として選定する。
【００４１】
次に、図４の（ａ）から実際にサンプリングして図４の（ｂ）を求めてみる。図４（ａ）のマトリックス要素（Ｘ＝１、Ｙ＝８）はサンプル値１０８とサンプル値９２が記載されている。ここでサンプル値１０８を選択して図４（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝１、Ｙ＝８）の階調値と設定する。
【００４２】
図４（ａ）のマトリックス要素（Ｘ＝９、Ｙ＝８）はサンプル値２００とサンプル値２１６が記載されている。ここでサンプル値２１６を選択して図４（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝９、Ｙ＝８）の階調値と設定する。図４（ａ）のマトリックス要素（Ｘ＝３、Ｙ＝７）はサンプル値１７６とサンプル値１６が記載されている。ここでサンプル値１７６を選択して図４（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝３、Ｙ＝７）の階調値と設定する。
【００４３】
マトリックス要素（Ｘ＝８、Ｙ＝７）のサンプル値２３２とマトリックス要素（Ｘ＝９、Ｙ＝７）のサンプル値２３２とは等しい。従って、図４（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝８、Ｙ＝７）の階調値と図４（ｂ）のマトリックス要素（Ｘ＝９、Ｙ＝７）の階調値はそれぞれ等しい値の２３２に設定される。以下同様に階調値を処理して図４（ｂ）に示す変換スクリーンが生成される。
【００４４】
再度図１に戻って本発明の構成について説明する。
生成スクリーン記憶手段６は、生成された変換スクリーン（図４（ｂ））を格納しておく部分である。この生成スクリーン記憶手段６から必要に応じて変換スクリーンが取り出され入力データのディザ処理が実行される。
【００４５】
以上説明した各手段によって生成された変換スクリーンを用いてディザ処理を実行することによって、印刷装置の不安定な方向にはドットを固めて見かけ上の解像度を小さくし、印刷装置の安定な方向にはドットを散らして見かけ上の解像度を大きくすることができるようになる。
【００４６】
尚、上記の説明は、３原色の全てについて同一変換マトリックスを用いることを前提にして説明した。しかし本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、各色毎に異なる処理を行って、異なる変換マトリックスを生成し、この異なる変換マトリックスを用いて画像処理しても良い。３原色毎に人間の眼に対する刺激度が異なることから伝送されてくる画像の種類によっては３原色毎異なる変換マトリックスを用いることによって優れた効果を発揮することもあり得る。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、基準スクリーンから変換スクリーンを生成し、該変換スクリーンを用いて擬似的に階調を再現することによって、インク吐出口の位置ずれ等のみならず、印刷装置による主走査方向と副走査方向とのドット配置の安定性の差異等をも含めて対処できるので、位置ずれの目立ちにくいカラー画像処理装置を得ることができる。更に、３原色毎に人間の眼に対する刺激度が異なることから、伝送されてくる画像の種類によっては３原色毎に上記処理を個別に行うことによって、より一層優れたカラー画像処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成のブロック図である。
【図２】基準スクリーン設定手段及び変換処理手段の説明図である。
【図３】サンプリング処理手段及びスクリーン形状調整手段の説明図である。
【図４】階調値調整手段の説明図である。
【符号の説明】
１　基準スクリーン設定手段
２　変換処理手段
３　サンプリング処理手段
４　スクリーン形状調整手段
５　階調値調整手段
６　生成スクリーン記憶手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004032395.tif 000005
【図４】
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