(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モアレの無い４カラー・ハーフトーン化処理のため複数の非直交ハーフトーンスクリーンを生成する方法であって、
２つの周波数ベクトルＦn1＝(ｆｘn1，ｆｙn1)とＦn2＝（ｆｘn2，ｆｙn2）と（ここで、ｎ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄであり、４つの異なるカラーのカラー指標である）によって特定される像平面をタイル表示するのに適した非直交ハーフトーンセルを位置付けするステップと、
以下の式を同時に満たす４つの非直交ハーフトーンセルの組合せを識別するステップと、
Ｆa1＋Ｆb1＋Ｆc1＝０
Ｆa2＋Ｆb2＋Ｆc2＝０
および
Ｆa1＋Ｆb2＋Ｆd1＝０
Ｆa2＋Ｆb1＋Ｆd2＝０
（ここで、Ｆd1≠Ｆc1、Ｆd1≠Ｆc2、Ｆd2≠Ｆc1、Ｆd2≠Ｆc2である）
および
｜Ｆnx±Ｆmy｜＞Ｍ
（ここで、Ｍ＝最小の許容し得る２カラーモアレ周波数を示す定数であり、
ｎ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ
ｍ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ
ｎ≠ｍ
ｘ＝１，２
ｙ＝１，２である）、
４つの非直交ハーフトーンセルの識別された組合せの１つを選択するステップと、
前記選択した前記組合せの非直交ハーフトーンセルの各々を、カラーハーフトーンプリンタの１つまたはそれ以上のカラーセパレーションについて使用するステップと、
から成ることを特徴とする方法。
【請求項２】
各非直交ハーフトーンセルを特定する２つの周波数ベクトルは以下の式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の方法。
｜Ｆn1±Ｆn2｜＞｜Ｆn1｜
｜Ｆn1±Ｆn2｜＞｜Ｆn2｜
【請求項３】
前記非直交ハーフトーンセルには、直角を含むセル形状が含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
さらに、
前記位置付けされた非直交ハーフトーンセルに拘束条件を適用するステップと、
前記位置付けされた非直交ハーフトーンセルから前記拘束条件を満たさない非直交ハーフトーンセルを除去するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
モアレの無い４カラー・ハーフトーン化処理のため非直交ハーフトーンスクリーンを生成する装置であって、
２つの周波数ベクトルＦn1＝(ｆｘn1，ｆｙn1)とＦn2＝（ｆｘn2，ｆｙn2）と（ここで、ｎ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄであり、４つの異なるカラーのカラー指標である）によって特定される画像平面をタイル表示するのに適した非直交ハーフトーンセルを位置付けする非直交ハーフトーンセル位置付け装置と、
以下の式を同時に満たす４つの非直交ハーフトーンセルの組合せを識別する第１非直交ハーフトーンセル組合せ識別装置と、
Ｆa1＋Ｆb1＋Ｆc1＝０
Ｆa2＋Ｆb2＋Ｆc2＝０
および
Ｆa1＋Ｆb2＋Ｆd1＝０
Ｆa2＋Ｆb1＋Ｆd2＝０
（ここで、Ｆd1≠Ｆc1、Ｆd1≠Ｆc2、Ｆd2≠Ｆc1、Ｆd2≠Ｆc2である。）
および
｜Ｆnx±Ｆmy｜＞Ｍ
（ここで、Ｍ＝最小の許容し得る２カラーモアレ周波数を示す定数であり、
ｎ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ
ｍ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ
ｎ≠ｍ
ｘ＝１，２
ｙ＝１，２である）、
４つのハーフトーンセルの識別された組合せの１つを選択し、選択した前記組合せのハーフトーンセルの各々を、カラーハーフトーンプリンタのカラーセパレーションについて使用する、非直交ハーフトーンセル選択装置と、
を備えていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、カラー印刷、より詳細には４カラー（ＣＭＹＫ）印刷において平行四辺形ハーフトーンセルを使用して３カラーモアレ模様を除去する、モアレの無い（モアレ・フリー）４カラー・ハーフトーン化処理方法方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低価格のディジタルカラープリンタの出現によって、カラーディジタルハーフトーン化処理の方法および装置がますます重要になった。ほとんどのディジタルカラープリンタは２進方式で動作する（すなわち各カラーセパレーションごとに対応するカラースポットを指定場所すなわち画素に印刷するか、しないかのどちらかである）ことはよく知られている。ディジタルハーフトーン化処理はカラースポットの印刷を制御する。その場合、すべてのカラーセパレーションの印刷されたカラースポットを空間的に平均することによって、要求された連続カラートーンの錯覚を与える。
【０００３】
最も一般的なハーフトーン化処理技法はスクリーン処理である。スクリーン処理は、各カラーセパレーションごとに、各画素の要求された連続カラートーンレベルを幾つかの所定のしきい値レベルの１つを比較する。所定のしきい値レベルはハーフトーンスクリーンに記憶されている。もし要求された連続カラートーンレベルがしきい値ハーフトーンレベルより暗ければ、カラースポットは指定画素に印刷される。さもなければ、カラースポットは印刷されない。この分野では、印刷された画素の分布がハーフトーンスクリーンのデザインによって決まることは知られている。クラスタハーフトーンスクリーンの場合は、すべての印刷された画素が１つまたはそれ以上のクラスタにグループ分けされる。もしクラスタハーフトーンスクリーンが単一クラスタを生成すれば、それは単一セルハーフトーンスクリーンまたは単一セルハーフトーンドットと呼ばれる。代わりに、ハーフトーンスクリーンは２個から成るドット、３個から成るドット、４個から成るドット、等であってもよい。
【０００４】
ハーフトーンスクリーンは、一般に、２次元しきい値配列であり、印刷する全体画像または文書に比べてかなり小さい。したがって、スクリーン処理は、各カラーセパレーションについて、タイル表示に似たやり方で、同一ハーフトーンスクリーンを繰返して使用する。単一セルハーフトーンドットを使用するスクリーン処理の出力は、規則正しく間隔を置いて配置された、ハーフトーンスクリーンのサイズおよび形状によって決まる多数の小「ドット」の２進パターンを含んでいる。言い替えると、スクリーン処理の出力は、２次元繰返しパターンとして、ハーフトーンスクリーンの幾何学的図形によって完全に定義される２つの基本空間周波数を有する。ハーフトーン化処理はハーフトーンドットに関して説明されることが多いが、ハーフトーンドットは長方形、正方形、直線、などのさまざまの形状をもつことができることを理解されたい。
【０００５】
ディジタルカラーハーフトーン化処理において生じる一般的な問題は、モアレ模様である。モアレ模様は２つまたはそれ以上のカラーハーフトーンセパレーションを互いの上に印刷する時に起きる望ましくない干渉模様である。印刷プロセス中の色の混り合いは非線形プロセスであるので、２つまたはそれ以上のカラーハーフトーンセパレーションの基本周波数以外の周波数成分が最終プリントに現れることがある。たとえば、もし同一のハーフトーンスクリーンを２つのカラーセパレーションに使用すれば、理論上モアレ模様は生じないはずであるが、角度差および／またはスカラー差から起きる２つのカラーハーフトーンセパレーション間のわずかな誤整合（ミスアライメント）によって、２つの少し異なる基本周波数が生じるであろう。それらの２つの基本周波数は、出力の中に非常に目立つモアレ干渉模様として視覚的にはっきり見えるであろう。たとえば、誤整合、その他の原因による２カラーモアレ模様を避けるために、通例、異なるカラーセパレーションに対し異なるハーフトーンスクリーンが使用される。その場合、異なるハーフトーンスクリーンの基本周波数はかなり大きな角度だけ離れている。従って、異なるスクリーンの２つの基本周波数の間の周波数差が十分に大きいので、視覚的に目立つモアレ模様は生じない。３カラーセパレーションの場合は、どんな２カラーモアレも、どんな３カラーモアレも避けることが望ましい。ハーフトーンスクリーンが互いに結合すると、２次モアレとして知られる３カラーモアレが生じて、目に見える低い周波数のカラービート模様が生じる。
【０００６】
伝統的な印刷業界においては、形状が正方形の同一の３つのハーフトーンスクリーンを原点からそれぞれ１５°、４５°、７５°に置くことによって、定説となっている３カラーモアレフリー解が得られることはよく知られている。しかし、ディジタルハーフトーン化処理のために、ハーフトーンスクリーンを回転させる自由度は各画素の位置を定義するラスター構造によって制限される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
４カラー印刷においては、どの２カラーモアレも、どの３カラーモアレも避けることが望ましいことは明白である。通例、４つのカラーセパレーションについて異なるハーフトーンスクリーンを選択する場合、３カラーモアレが生じないように正確に整合する３つのスクリーンの組合せがただ１つ存在する、すなわち全部で４つの中に、３カラーモアレ・フリー条件を満たす３カラーの組合せがただ１つ存在する。たとえば、ＣＭＹＫプリンタの場合、シアン・マゼンタ・ブラックの組合せだけが３カラーモアレフリー条件に関して目標となるであろう。第４カラー、イエローに対するハーフトーンスクリーンの選択は、一般に、２カラーモアレフリー条件を満たすことだけを当てにしており、すべての３カラー組合せとイエローに対するモアレフリー解を与えない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、４つのカラーセパレーションについて単一セル非直交クラスタスクリーンを結合して実質上モアレフリーのカラーハーフトーン化処理をする装置および方法を提供する。
さまざまの典型的な実施例において、非直交単一セルハーフトーンスクリーンの組合せは、非直交単一セルハーフトーンスクリーンを定義する関数が周波数空間においてモアレフリー条件を満たすことによって決定される。
【０００９】
本発明の上記および他の特徴と利点は、以下に述べる本発明に係る装置および方法のさまざまの典型的な実施例の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のさまざまの典型的な実施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。もし与えられたカラーセパレーションのハーフトーンドットが別のカラーセパレーションのハーフトーンドットと空間的に重なり合えば、カラーハーフトーン・プリンタがモアレ模様の影響を受け易いことはよく知られている。したがって、モアレ模様を避けるために必要なハーフトーンドットの空間的および角度的な位置付けを決定する便利な装置および方法が長い間待望されてきた。
【００１１】
本発明に従って、単一セルハーフトーンドットは必ずしも形が正方形である必要のないことを理解されたい。実際には、本発明に係る以下の開示内容にかんがみて、正方形以外のより一般的な単一セルハーフトーンドット形状、たとえば非直交平行四辺形を検討してみることは有益である。しかし、正方形はより一般的なクラスの平行四辺形の下位概念とみなせることを理解すべきである。したがって、以下の典型的な非直交平行四辺形に関する検討は、必要ならば、正方形または長方形のハーフトーンドットにも同様に当てはめることができる。
【００１２】
この目的のため、図１に示すように、単一セルハーフトーンドットは任意の形の平行四辺形にすることができ、空間領域において２つのベクトルＶ1＝（ｘ1，ｙ1）とＶ2＝（ｘ2，ｙ2）によって表すことができる。指定されたハーフトーンスクリーンは、単一セルスクリーンであるので、空間領域表現は対応するラスタ整数座標によって定義される。言い替えると、２つの空間ベクトルＶ1とＶ2は空間座標値（ｘ1，ｙ1）、（ｘ2．ｙ2）によって特定される。もし、図１に示したグラフで表された与えられた単一セルハーフトーンドットが、ハーフトーンスクリーン処理装置たとえば図７に示した装置によって使用されれば、出力は２次元繰返し模様、すなわちタイル表示された模様として見えるであろう。
【００１３】
２次元繰返し模様は、フーリエ解析を使用することによって、周波数領域において２つの周波数ベクトルＦ1＝(ｆｘ1，ｆｙ1)、Ｆ2＝（ｆｘ2，ｆｙ2）によって表すことができることを理解されたい。図２は、たとえば、２つの空間ベクトルＶ1とＶ2のフーリエ変換にそれぞれ対応する２つの周波数ベクトルＦ1とＦ2を示す。同様に、２つの周波数ベクトルＦ1とＦ2はそれぞれ２つの空間ベクトルＶ1とＶ2に対しそれぞれ直角であること、そしてそれらのモジュールは次式で与えられることを理解されたい。
|Ｆ1|＝１／｜Ｖ2ｓｉｎθ｜                              （１ａ）
|Ｆ2|＝１／｜Ｖ1ｓｉｎθ｜                              （１ｂ）
ここで、θはベクトルＶ1とＶ2のなす角度を表し、θは周波数ベクトルＦ1とＦ2のなす角度に等しい。一般に、モジュール｜Ｆ1｜と｜Ｆ2｜は実数である。
【００１４】
また、ベクトルＶ1とＶ2によって囲まれた平行四辺形の面積Ａは次式のように表すことができる。
Ａ＝｜Ｖ1Ｖ2ｓｉｎθ｜                              （２ａ）
代わりに、空間座標ｘ1、ｙ1、ｘ2、およびｙ2の関数として、すなわち次式のように平行四辺形の面積Ａを表すことができる。
Ａ＝｜ｘ1ｙ2−ｘ2ｙ1｜                                （２ｂ）
それに対応して、式（２ａ）と（２ｂ）を使用して、式（１ａ）と（１ｂ）を次のように書き直すことができる。
|Ｆ1|＝｜Ｖ1｜／Ａ                                    （３ａ）
|Ｆ2|＝｜Ｖ2｜／Ａ                                    （３ｂ）
ベクトルＦ1とＦ2は、次式のように、それらのスカラー成分に分解することができる。
ｆｘ1＝−ｙ1／Ａ                                      （４ａ）
ｆｙ1＝  ｘ1／Ａ                                      （４ｂ）
ｆｘ2＝−ｙ2／Ａ                                      （４ｃ）
ｆｙ2＝  ｘ2／Ａ                                      （４ｄ）
【００１５】
したがって、式(４ａ)〜（４ｄ）は空間ベクトルＶ1とＶ2によって定義されたセルに関する周波数と空間成分の関係を表す。一般に、周波数成分ｆｘ1、ｆｙ1、ｆｘ2、およびｆｙ2は実数であるが、それらはまた４つの整数の座標値ｘ1、ｙ1、ｘ2、およびｙ2によって完全に定義される有理数である。式(４ａ)〜（４ｄ）は空間成分に対する周波数成分の対応する「写像」を記述するので、周波数領域におけるモアレフリー条件のどんな分析も空間領域仕様に容易に変換できることを理解されたい。上記の諸式は、平行四辺形状の形をもつ非直交単一セルハーフトーンドットに関して展開されているが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、他の非平行四辺形の形をもつドット、たとえば正方形、長方形、三角形、楕円形、等を適当に記述できることを理解されたい。
【００１６】
この目的のために、図３に、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、およびブラック（ｋ）のカラーセパレーションにおいてそれぞれ使用される３つの平行四辺形ハーフトーンセルの周波数領域における典型的なベクトル表示を示す。図１および図２に示したように、シアン、マゼンタ、およびブラックの平行四辺形単一セルハーフトーンスクリーンは、周波数ベクトル対、ＦC1とＦC2、ＦM1とＦM2、およびＦK1とＦK2にそれぞれ対応する空間ベクトル対、ＶC1とＶC2、ＶM1とＶM2、およびＶK1とＶK2で表すことができる。
【００１７】
図３から、３つの単一セルハーフトーンスクリーンを使用して印刷された画像に３カラーモアレが出現する可能性を大きく減らすために、３つのカラーセパレーション、たとえばシアン、マゼンタ、およびブラックの周波数ベクトルが、以下のベクトル方程式を満足させなければならないことは明らかである。
ＦC1＋ＦM1＋ＦK1＝０                              （５ａ）
ＦC2＋ＦM2＋ＦK2＝０                              （５ｂ）
【００１８】
図４は、式(５ａ)と（５ｂ）に定義された典型的なモアレフリーベクトル関係を示すベクトル図である。各カラーについての２つの周波数ベクトルが次の条件を満たす「基本」ベクトルであれば、
｜Ｆ1±Ｆ2｜＞｜Ｆ1｜
｜Ｆ1±Ｆ2｜＞｜Ｆ2｜
すべての他のＣＭＫの組合せ、たとえば、ＦC1＋ＦM2＋ＦK1またはＦC1−ＦM1＋ＦK1は、関連のある６つの「基本」ベクトルの中で最小周波数に少なくとも等しいか、それより高い空間周波数をもつベクトルを生み出すであろう。
【００１９】
どんな周波数ベクトルＦ＝（ｆx，ｆy）についても、常に共役ベクトルＦ＝（−ｆx，−ｆy）が存在する。また、各カラーの２つの周波数ベクトルに対する指標１と２は定義し直すことができる。したがって、ＣＭＫの３カラー組合せに対する一般的なモアレフリー条件として、式（５ａ）と（５ｂ）を使用することができる。係続米国特許出願第０９／６９８，１０４号（２０００年１０月３０日出願）に記載されているように、非直交クラスタを使用して３カラーモアレフリー条件を満たす多くの実用的な解が存在する。
【００２０】
ここで、たとえばＣＭＹＫのような４カラー印刷に関して４つの単一セルクラスタドットを検討してみると、以下の８つの周波数ベクトルがある。
ＦC1＝（ｆｘC1，ｆｙC1）、ＦC2＝（ｆｘC2，ｆｙC2）
ＦM1＝（ｆｘM1，ｆｙM1）、ＦM2＝（ｆｘM2，ｆｙM2）
ＦY1＝（ｆｘY1，ｆｙY1）、ＦY2＝（ｆｘY2，ｆｙY2）
ＦK1＝（ｆｘK1，ｆｙK1）、ＦK2＝（ｆｘK2，ｆｙK2）
【００２１】
任意の３つのカラーのすべての組合せに対する解を識別することにより、１つのカラーを除き、それらの解の一部は互いに違っていることがわかる。言い替えると、もう１つのモアレフリー解が存在する。
ＦC1＋ＦM2＋ＦY1＝０                                    （５ｃ）
ＦC2＋ＦM1＋ＦY2＝０                                    （５ｄ）
ここで、ＦY1≠ＦK1、ＦY1≠ＦK2、ＦY2≠ＦK1、およびＦY2≠ＦK2である。
【００２２】
各周波数ベクトルの符号と指標は随意に定義されるので、式（５ａ）、（５ｂ）、および（５ｃ）、（５ｄ）を、４またはそれ以上のカラーに対する２つの同時３カラー・モアレフリー条件の一般的記述とみなすことができる。この例は、４カラー印刷においてどの４つのカラーにも当てはまることを理解されたい。
【００２３】
式（５ａ）〜（５ｄ）を満たす組合せ以外のどの３カラー組合せでも、結果は２つの可能性を有する。
１．  ３つのベクトルの和は、すべての「基本」ベクトルの最低周波数に少なくとも等しいか、それより高い空間周波数を有する。たとえば、
ＦM1−ＦY1＋ＦK1＝ＦM2
基本ベクトルの１つに等しい結果は、以下説明する許容モアレ拘束条件よりかなり高いので、それは問題のモアレではない。
２．  ３つのベクトルの和は、ＣとＭの組合せの１つと同じである。たとえば、
ＦM1＋ＦY1＋ＦK1＝−２ＦC1＋ＦM2
さらに、式（５ａ）〜（５ｄ）で与えられた条件の下で、どの２カラー組合せも最低限の２カラーモアレ拘束条件を満たさなければならない。すなわち、
｜Ｆnx±Ｆmy｜＞Ｍ
ここで、Ｍ＝最小許容２カラーモアレ周波数
ｎ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ
ｍ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ
ｎ≠ｍ
ｘ＝１，２
ｙ＝１，２である。
最低限の２カラーモアレ拘束条件Ｍは、使用する印刷装置の種類によって決まることがあり、また要求されたどんな周波数にもすることができる。Ｍは見る状態に応じて適当な数にすることができるが、Ｍの例は５０線／インチである（これは限定するものとみなすべきでない。）。したがって、式（５ａ）〜（５ｄ）を同時に満たし、かつ最低限の２カラーモアレ拘束条件を満たす周波数ベクトルによって記述された４つのハーフトーンスクリーンの組合せは、実質上モアレフリーの４カラー印刷をもたらすであろう。
【００２４】
例えば、図５は、実質上モアレフリーのカラーハーフトーン印刷を実行するため、４つのカラーセパレーションについて、一組の非直交ハーフトーンクラスタスクリーンを決定する本発明に係る方法の典型的な第１実施例の概要を示すフローチャートである。制御は、ステップＳ１００で始まり、ステップＳ１１０へ進む。そこで、ｘ1、ｙ1、ｘ2、及びｙ2について整数値を有するすべての非直交ハーフトーンクラスタセルを見つける。次に、ステップＳ１２０において、解集合から、１つまたはそれ以上の基本拘束条件（たとえば指定された最大面積Ａmaxより小さい面積を有すること、）を満たさない非直交ハーフトーンクラスタセルを除去する。次に、ステップＳ１３０において、式（５ａ）〜（５ｄ）を同時に満たす４カラー非直交ハーフトーンクラスタスクリーンの組合せを識別する。制御はそのあとステップＳ１４０へ進む。
【００２５】
ステップＳ１４０において、追加拘束条件を適用すべきかどうか決定する。そのような追加拘束条件としては、たとえば、周波数範囲、上に述べた最低限の２カラーモアレ拘束条件などの追加カラーモアレ拘束条件、プリンタ制限事項、等が含まれることがある。もし追加拘束条件を満たす必要がなければ、制御はステップとＳ１６０へジャンプする。もし識別された組合せが少なくとも１つの追加拘束条件を満たす必要があれば、制御はステップＳ１５０へ進み、そこで非直交ハーフトーンクラスタセルの組合せから、追加拘束条件を満たさない非直交ハーフトーンクラスタセルの組合せを除去する。
【００２６】
ステップＳ１６０において、非直交ハーフトーンクラスタセルの残っている組合せの１つを選択し、選択した組合せのさまざまの非直交ハーフトーンクラスタセルのそれぞれを、さまざまのカラーセパレーションの１つに対応づける。選択した組合せは、追加拘束条件を満たすことができる。すなわち、たとえば指定された範囲内の空間周波数をもつ４つのスクリーンを与える組合せのように、要求された外観のため最良の特徴を有することができる。方法は、そのあと、ステップＳ１７０で終了する。
【００２７】
図６に、１２００ｄｐｉプリンタについて本発明に従って見つけた上記の４カラーゼロモアレ解の一例を詳細に示す。
シアン：VC1=(-2,4), VC2=(5,2), FC1:-63°,223 lpi FC2: 22°,269 lpi
マゼンタ: VM1=(2,4), VM2=(-5,2), FM1: 63°,223 lpi FM2:-22°,269 lpi
イエロー: VY1=(-6,4), VY2=(6,4), FY1:-34°,180 lpi FY2; 34°,180 lpi
ブラック: VK1=(6,0), VK2=(0,6), FK1: 0°,200 lpi FK2; 90°,200 lpi
上記一組のハーフトーンスクリーンから、２カラー、３カラー、および４カラーベクトルを含むどの周波数ベクトルの組合せがゼロであるか、または１００ lpi以上であるかを調べることは難しくない。したがって、非直交クラスタセルから作られた実質上モアレフリーのハーフトーンスクリーンは、４カラーハーフトーン印刷プロセスにおいて使用することができる。
【００２８】
上に概略を示した方法は、４つのセパレーションカラー（たとえば、シアン、マゼンタ、ブラック、およびイエロー）に対応する成分を含む方程式を記述する式(５Ａ)〜(５ｄ)に対する解を見つけることについて記載したが、式(５Ａ)〜(５ｄ)は、明かに他のカラーの組合せにも同様に使用できることを理解されたい。さらに、式(５Ａ)〜(５ｄ)は、必要ならば、より多いまたはより少ない数のセパレーションカラーを含むように拡張または縮小することができる。したがって、ステップＳ１３０において、発明の精神と範囲から逸脱することなく、４つより多い、または少ない非直交ハーフトーンクラスタセルの組合せを見つけることができる。上記プロセスは、さまざまのハードウェアシステムにおいて使用できるソフトウェアで容易に実施できることは明かである。
【００２９】
図７は、本発明に係る実質上モアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置３００の典型的な実施例を示す。図７に示すように、実質上モアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置３００は、入出力インタフェース３１０、コントローラ３２０、メモリ３３０、非直交クラスタセル位置付け回路（ルーチン、またはエージェント）３４０、クラスタセル除去回路（ルーチン、またはエージェント）３５０、組合せ識別回路（ルーチン、またはエージェント）３６０、組合せ除去回路（ルーチン、またはエージェント）３７０、および制御／データバス３８０より成っている。入出力インタフェース３１０は、１つまたはそれ以上の表示装置４１０および／または１つまたはそれ以上の入力装置４００に接続されている。
【００３０】
コントローラ３２０は、制御／データバス３８０に接続された他の装置（図示した、または図示していない）を個々に、あるいは集団で調整することができる。制御／データバス３８０はどんな形式の通信バス、有線または無線でもよい。実質上モアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置３００は、１つまたはそれ以上の汎用または専用コンピュータ、プログラムされたマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラと周辺集積回路要素、ＡＳＩＣＳまたは他の論理回路（たとえば個別要素回路）、プログラム可能な論理装置（たとえばＰＬＤ、ＰＬＡ、ＦＰＧＡまたは同種の装置）によって具体化することができる。一般に、図５のフローチャートを実行できる有限状態マシンを使用して、本発明に係る実質上モアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置３００を具体化することができる。
【００３１】
メモリ３３０は、「位置付けされた非直交クラスタセル」メモリセグメント３３１、「基本拘束条件」メモリセグメント３３３、「追加拘束条件」メモリセグメント３３５、「識別された組合せ」メモリセグメント３３７、および「選択された組合せ」メモリセグメント３３９を１つまたはそれ以上含んでいる。メモリ３３０は、そのほかに、必要ならば、関連する目的または他の目的のため別のメモリセグメントを含むことができる。
【００３２】
図７に、メモリ３３０はコントローラ３２０から独立しているとして示したが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、メモリ３３０をコントローラ３２０に組み込んで単一デバイス（たとえば、オンチップＲＡＭ）にしてもよいことは、この分野の専門家には明かであろう。同様に、実質上モアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置３００の各デバイスは、それ自体の個別メモリまたはコントローラを含むことができる。
【００３３】
さまざまの典型的な実施例において、非直交クラスタセル位置付け回路（ルーチンまたはエージェント）３４０は、式（５ａ）〜（５ｄ）に従って、非直交クラスタセルを探索し、位置付けする。さまざまの典型的な実施例において、非直交クラスタセル位置付け回路（ルーチンまたはエージェント）３４０は、コントローラ３２０の制御の下で、「位置付けされた非直交クラスタセル」をメモリセグメント３３１に保存する。クラスタセル除去回路（ルーチンまたはエージェント）３５０は、基本拘束条件メモリセグメント３３３に格納された基本拘束条件に基づいて、メモリセグメント３３１に保存された非直交クラスタセルから、非直交クラスタセル位置付け回路（ルーチンまたはエージェント）３４０によって位置付けされたクラスタセルを除去する。
【００３４】
代わりに、さまざまの他の典型的な実施例において、非直交クラスタセル位置付け回路（ルーチンまたはエージェント）３４０は、コントローラ３２０の制御の下であってもなくても、位置付した非直交クラスタセルを直接、クラスタセル除去回路（ルーチンまたはエージェント）３５０へ送る。この場合には、クラスタセル除去回路（ルーチンまたはエージェント）３５０は、位置付けされたどの非直交クラスタセルがメモリセグメント３３３に保存された基本拘束条件を満たすかを決定する。そのあと、コントローラ３２０の制御の下で、クラスタセル除去回路（ルーチンまたはエージェント）３５０は、保存された基本拘束条件を満たす非直交クラスタセルをメモリセグメント３３１に保存するか、または直接、それらを組合せ識別回路（ルーチンまたはエージェント）３６０へ送る。
【００３５】
組合せ識別回路（ルーチンまたはエージェント）３６０は、コントローラ３２０の制御の下で、モアレフリー条件を満足するクラスタセルの組合せを識別する。たとえば、さまざまの典型的な実施例において、組合せ識別回路（ルーチンまたはエージェント）３６０は、式（５ａ）（５ｄ）を満たす組合せを識別する。識別された組合せは、ハーフトーンスクリーンの異なるカラーセパレーションに従って決定することができる。さまざまの他の典型的な実施例において、組合せ識別回路（ルーチンまたはエージェント）３６０は、コントローラ３２０の制御の下で、残っている非直交クラスタセルの識別された組合せをメモリセグメント３３７に保存する。組合せ除去回路（ルーチンまたはエージェント）３７０は、コントローラ３２０の制御の下で、追加拘束条件（もしあれば、メモリセグメント３３５に保存することができる。）を満たさない一定の組合せを除去する。
【００３６】
代わりに、さまざまの他の典型的な実施例において、もしユーザによって追加拘束条件が与えられれば、組合せ識別回路（ルーチンまたはエージェント）３６０は、「識別された組合せ」を直接、組合せ除去回路ルーチンまたはエージェント）３７０へ送る。
【００３７】
この場合には、もし追加拘束条件が与えられれば、組合せ除去回路ルーチンまたはエージェント）３７０は、識別されたどの組合せが追加拘束条件を満たすかを決定する。そのあと、コントローラ３２０の制御の下で、組合せ除去回路ルーチンまたはエージェント）３７０は、保存された追加拘束条件を満たす残っている「識別された組合せ」をメモリセグメント３３７に格納するか、またはユーザへ提供するか、もし備えていれば、組合せ選択回路（ルーチンまたはエージェント）３９０へ提供する。
【００３８】
メモリセグメント３３７に保存された「識別された組合せ」は、そのあと、実質上モアレフリーハーフトーン画像を生成するのに使用する「識別された組合せ」を選択できるようにユーザヘ提供される。代わりに、組合せ選択回路（ルーチンまたはエージェント）３９０を具体化する他のさまざまの典型的な実施例において、「識別された組合せ」は組合せ選択回路（ルーチンまたはエージェント）３９０へ提供される。組合せ選択回路（ルーチンまたはエージェント）３９０は実質上モアレフリーハーフトーン画像を生成するのに使用される「識別された組合せ」の１つを選択する。どちらの場合も、「選択された組合せ」は、そのあと、メモリセグメント３３９に保存される。
【００３９】
さらに、実質上モアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置３００の構成要素３１０〜３９０はどれも、入出力インタフェース３１０を通じて、１つまたはそれ以上の入力装置４１０から入力されたデータおよび／または信号にアクセスできることを理解されたい。同様に、実質上モアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置３００の構成要素３１０〜３９０はどれも、データおよび／または信号を表示装置４００へ出力できる。
【００４０】
図７に示すように、画像表示装置４００とユーザ入力装置４１０はそれぞれリンク４０２と４１２を通じて入出力インタフェース３１０に接続されている。入出力インタフェース３１０は制御／データバス３８０を通じてモアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置３００に接続されている。リンク４０２と４１２は、電子画像または電子情報／データを、表示装置４００から入出力インタフェース３１０へ、またはその逆に送信する、あるいはユーザ入力装置から入出力インタフェース３１０へ、またはその逆に送信する既存の、あるいはより最近開発されたシステムまたはデバイスであってもよい。画像表示装置４００は、モアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置３００によって、あるいは前記装置３００のために生成された電子画像データを表示する。１つまたはそれ以上のユーザ入力装置４１０は、表示装置４００によって生成された電子画像および／またはモアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置３００の動作を制御する。画像表示装置４００とユーザ入力装置４１０はモアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置３００と統合することができる。
【００４１】
上に概略を述べた典型的な手順は、この分野の専門家にとって明らかなように、多くの異なる代替物または変更物によって修正できることを理解されたい。たとえば、セルサイズに加えて、他の拘束条件を使用することができる。同様に、サイズ、位置付け、角度、ハードウェア特性、等に従って、解集合を分類したり、さらに拘束を加えることができる。
【００４２】
本発明の典型的な実施例はさまざまの基本拘束条件と追加拘束条件を有するが、明かに基本拘束条件および／または追加拘束条件が空集合(null set)を含むことがあることを理解されたい。すなわち、本発明さまざまの典型的な実施例は、必要ならば、どの基本拘束条件および／または追加拘束条件も適用せずに、非直交クラスタセルまたは線スクリーンの組合せを識別および／または選択することができる。
【００４３】
図８は、本発明に従って、または実質上モアレフリー非直交クラスタスクリーン、あるいは結合された実質上モアレフリー非直交クラスタと実質上モアレフリー線スクリーンを使用して、画像をハードウェア化処理するのに適したカラーハーフトーン化処理印刷装置５００の１つの典型的な実施例のブロック図である。カラーハーフトーン化処理印刷装置５００は、入出力インタフェース５１０、画像処理装置５２０、メモリ５３０、および画像形成エンジン５４０を備え、それぞれが制御／データバス５１５に接続されている。少なくとも１つの連続トーン領域を含む、画像データソース６００から受け取った画像データは、画像処理装置５２０の指示の下に、入出力インタフェース５１０を通じてメモリ５３０へ転送される。
【００４４】
画像処理装置５２０は、異なるカラーセパレーションごとに選択された非直交クラスタ（上に述べた典型的な実施例の１つに従って選択された）を使用して、画像データソース６００から受け取った連続トーン画像データを２進ラスターデータに変換する。画像処理装置５２０は、画像データおよび／または画像データを処理する命令を保存するためにメモリ５３０を使用する。選択された非直交クラスタを使用して少なくとも画像データの連続トーン部分をハーフトーン化ラスターデータに変換した後、画像処理装置５２０は、制御／データバス５１５を通じて、制御信号とラスターデータ信号を画像形成エンジン５４０へ送り、画像データソース６００から受け取った画像データのハーフトーン版を印刷させる。画像処理装置５２０は本発明に従って選択された非直交ハーフトーンスクリーンを使用しているので、得られたハーフトーン画像は実質上モアレがない。画像形成エンジン５４０は、レーザまたはインクジェットプリンタ、ディジタル複写機、ファクシミリ装置、内蔵プリンタを備えたコンピュータ、あるいはハーフトーンラスターデータに基づいてハードコピー画像出力を生成することができる他のどんな装置であってもよい。
【００４５】
画像処理装置５２０は、１つまたはそれ以上の汎用または専用コンピュータ、プログラムされたマイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラと周辺集積回路要素、ＡＳＩＣ、または他の論理回路（たとえば個別要素回路）、プログラム可能な論理デバイス（たとえばＰＬＤ、ＰＬＡ、ＦＰＧＡ、または同種デバイス）であってもよいことを理解されたい。
【００４６】
また、電子画像データは、物理的な原文書から画像を印刷する時に生成することができるが、過去にいつ生成されたものでもよいことを理解されたい。また、電子画像データは、物理的な原文書から生成されたものである必要性はなく、スクラッチから電子的に生成されたものであってもよい。したがって、画像データソース６００は、電子画像データを生成し、保存し、および／またはカラーハーフトーン化処理印刷装置５００へ送信する既存の、またはより最近開発されたシステムまたはデバイスである。
【００４７】
図８に示したカラーハーフトーン化処理印刷装置５００は、幾つかの個別構成要素で構成されているが、それらの各構成要素を結合して、個々の構成要素のすべての機能を実行するデバイスまたはシステムにすることができることを理解されたい。同様に、カラーハーフトーン化処理印刷装置５００は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、図８に示した全構成要素より少ない構成要素で構成することができる。たとえば、カラーハーフトーン化処理印刷装置５００は、さらに、必要ならば、モニターを備えることができる。また、画像処理装置５２０は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、追加のメモリ、通信路、Ｉ／Ｏデバイス、などの支援ハードウェアまたはデバイスを備えることができる。したがって、本発明に係る装置および方法は、さまざまのカラーセパレーションをハーフトーン化処理する時に使用されるクラスタおよび／または線スクリーンを選択するとき、モアレフリーカラーハーフトーン化処理に従来利用できたよりも多くの自由度を与える。
【００４８】
上の典型的な手順は、前に述べたモアレフリー方程式に従って解集合を記述するが、モアレフリー方程式の右側を、任意の小さい数字で置き換えることによって、あるいはモアレフリー方程式のパラメータの量または表現を適切に変更することによって、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、同様に望ましい解集合を見つけることができることは明かである。さらに、典型的な実施例は、シアン、マゼンタ、およびブラックのカラーセパレーションに対する解を記述しているが、必要ならば、他のカラーまたはカラーの組合せで置き換えることができる。また、必要ならば、３つ以上または以下のカラーセパレーションを使用することができる。
【００４９】
さらに、典型的な実施例は、基本的に非直交平行四辺形のクラスタセルを含んでいるとして解集合に言及しているが、本発明に係る典型的な実施例は非平行四辺形のドットにも当てはまることを理解されたい。たとえば、代表的なハーフトーンベクトルがなす角度の中にそれぞれの形状の外境界線が実質上入っている正方形、長方形、三角形、楕円形、偏球面形または長球面形、台形、等を使用することができる。したがって、本発明のさまざまの典型的な実施例は、さまざまの少なくとも実質上モアレフリークラスタセルの組合せ（それらのハーフトーンドット境界線はそれぞれの空間または周波数領域ベクトルによって実質上定義することができる）を適当に生成する、および／または使用できることを理解されたい。セルタイプの多くの代替物、修正物あるいは変更物、およびモアレフリー条件を満たすようにさまざまのセルタイプを組み合わせる手順は、この分野の専門家にとって明かである。したがって、発明の精神と範囲から逸脱することなく、さまざまの変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】単一セルハーフトーンスクリーンの２次元空間ベクトル表示の図である。
【図２】図１のハーフトーンスクリーンの周波数ベクトル表示の図である。
【図３】３つの単一セルハーフトーンスクリーンの周波数領域表示の図である。
【図４】モアレフリー条件を満たすように拘束された図３の典型的な周波数領域表示の図である。
【図５】本発明に従って少なくとも実質上モアレフリーのカラーハーフトーン化処理を行うため非直交単一セルハーフトーンスクリーンの組合せを決定する方法の典型的な一実施例の概略を示すフローチャートである。
【図６】本発明に従って見つけた実質上モアレフリーの４カラー単一セルハーフトーンスクリーンの周波数ベクトル表示の図である。
【図７】本発明に従って実質上モアレフリーのカラー印刷を行うための非直交単一セルハーフトーンスクリーンの組合せを生成するため使用することができるシステムのブロック図である。
【図８】本発明に係るハーフトーンスクリーンの組合せの典型的な実施例を使用して、実質上モアレフリーのハーフトーン画像を形成する典型的なハーフトーン印刷装置のブロック図である。
【符号の説明】
Ｖ1，Ｖ2  空間ベクトル
Ｆ1，Ｆ2  周波数ベクトル
３００  実質上モアレフリー非直交ハーフトーンクラスタスクリーン生成装置
３１０  入出力インタフェース
３２０  コントローラ
３３０  メモリ
３３１  「位置付けされた非直交クラスタセル」メモリセグメント
３３３  「基本拘束条件」メモリセグメント
３３５  「追加拘束条件」メモリセグメント
３３７  「識別された組合せ」メモリセグメント
３３９  「選択された組合せ」メモリセグメント
３４０  非直交クラスタセル位置付け回路、
３５０  クラスタセル除去回路
３６０  組合せ識別回路
３７０  組合せ除去回路
３８０  制御／データバス
３９０  組合せ選択回路
４００  表示装置
４１０  ユーザ入力装置
４０２、４１２  リンク
５００  カラーハーフトーン化処理印刷装置
５１０  入出力インタフェース
５１５  制御／データバス
５２０  画像処理装置
５３０  メモリ
５４０  画像形成エンジン
６００  画像データソース
【図１】
0004226282.tif 000002
【図２】
0004226282.tif 000003
【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】
0004226282.tif 000008
【図８】
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