JPH0792829B2 - 連続調画像記録のための画像データ生成方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、階調が連続的に変化する画像を、離散的な
階調を有する画素配列によって記録するにあたって、階
調の不連続的な変化（以下「トーンジャンプ」と言う）
の影響を防止することができるような画像データの生成
方法およびその装置に関する。

（従来技術とその問題点） 製版用スキャナのような画像記録装置においては、離散
的な階調を有する画素配列によって画像の空間的階調変
化を表現しなければならない。このため、第29図（ａ）
に模式的に示すような、記録画面上の位置変化に応じて
連続的に階調が変化する連続調画像を記録したい場合に
おいても、第29図（ｂ）のようなステップ状の階調変化
を有する画像によって、このような連続調画像を近似的
に表現する必要がある。そして、このような事情は、製
版用スキャナに限らず、デジタル化された画像データを
用いて画像記録を行なう装置に共通の性質となってい
る。

一方、現在利用されている画像記録装置では、このよう
な階調の不連続変化つまり第29図（ｂ）のトーンジャン
プΔＧが視認されにくいように、種々の改良が加えられ
ている。このため、一般の画像記録においては、このト
ーンジャンプΔＧが視認されることは少ない。ところ
が、次のような場合には、このトーンジャンプΔＧの存
在が比較的はっきりと視認される。

その第１は、製版用スキャナにおける傾斜網の記録のよ
うに、指定された階調変化率に応じて階調が単調に変化
しているような場合である。このような場合には、階調
変化の滑かさが上記トーンジャンプΔＧによって阻害さ
れることが多い。

その第２は、人間の肌の画像のように、階調がゆるやか
に変化し、かつ記録画像を見る者の注意を引き易い画像
である。この場合にも、トーンジャンプΔＧの存在が記
録画像の乱れとして認識されやすい。

その第３は、原画像を拡大して大画面の記録画像を作成
するような場合である。このときには、拡大処理によっ
て画素の大きさが増大するため、肉眼で詳細な観察を行
なうと、トーンジャンプΔＧの存在が認識されてしま
う。

このような問題に対処するために種々の対策が考えられ
ているが、このうちの代表的なものを、その欠点ととも
に以下に説明する。

（１） 画像データのデータ長、つまり階調を表現する
デジタル信号のビット数を十分に大きくとって、トーン
ジャンプΔＧの絶対値を小さくする。この方法は、原理
的には最も望ましい方法である。しかしながら、実際に
は、データ長の増大に伴ってデータ量が増大し、処理時
間もかなり長くなってしまうという欠点がある。また、
このような大量のデータ処理を行なう回路を準備しなけ
ればならないために、装置のサイズの増大やコストアッ
プを招くことになる。

（２） デジタル化された画像データを一度アナログ信
号へと変換して、このアナログ信号に加わる回路ノイズ
などの自然ノイズを利用する。この方法では、ノイズが
加わったアナログ信号を再度デジタル信号に変換して、
これを画像記録に使用する。そして、上記自然ノイズ等
によって、トーンジャンプΔＧが生ずる画素を特定でき
ないようにする。しかしながら、自然ノイズのレベルは
一般的に小さいため、この方法を適用するには、デジタ
ル画像データのビット数がかなり多くなければならな
い。したがって、上記第１の方法と同様の欠点がある。

（３） ある程度のレベルを有するデジタル的なランダ
ムノイズをノイズ発生回路によって発生させ、これをデ
ジタル画像データに加える。この方法は上記第１および
第２の方法と異なって、比較的簡易な回路を追加するだ
けである程度の効果が期待できる。しかしながら、この
方法では、記録すべき画像の性質とは無関係のノイズを
画像データに加えるため、トーンジャンプΔＧが生ずる
位置に応じて画像データの修正を施すことはできないと
いう問題がある。

また、特開昭61−91661号公報では階調信号（連続調信
号）にゆらぎ信号（例えばノコギリ波，三角波）を加え
合せて、離散的階調数で画像記録している。ところが、
この場合には、階調信号の増加率又は減少率に応じて、
ゆらぎ信号の波高値及び波長を適宜に選択しなければな
らない。その理由はゆらぎ信号が重畳された階調信号が
閾値を超える時と記録のための画素間隔とをなるべく多
く一致させ、効果のでる記録となるようにしなければな
らないからである。

このように、従来技術では、連続的に階調が変化する画
像の記録にあたって、トーンジャンプΔＧの影響を有効
に除去することは困難であるという問題があった。

（発明の目的） この発明は従来技術における上述の問題の克服を意図し
ており、データ処理をあまり複雑化することなく、連続
調画像記録におけるトーンジャンプの影響を有効に防止
することのできる画像データの生成方法およびその装置
を提供することを目的とする。

（目的を達成するための手段） 上述の目的を達成するため、この出願の第１の発明にか
かる画像データ生成方法では、階調が連続的に変化する
画像を離散的な階調を有する画素配列によって走査記録
するための画像データ生成方法を対象として、まず、画
像記録に使用される離散的階調数に応じたデータ長を有
する整数部と任意のデータ長を有する小数部とを含む第
１の階調データによって、記録すべき画像の階調を画素
ごとに表現する。

そして、走査線ごとの累算初期値として乱数を使用しつ
つ、前記小数部の値を前記画素配列の方向に沿って順次
累算し、当該累算結果が所定の基準値の倍数に応じた値
に到達する各画素を倍数到達画素とする。

さらに、前記倍数到達画素の存在ごとに前記倍数到達画
素および／またはその近傍の画素についての前記第１の
階調データの整数部から得られる値を所定整数量だけ変
化させることによって、整数部からなる第２の階調デー
タを生成し、前記第２の階調データを、前記画像を記録
するための画像データとする。

このようにして得られた画像データは、たとえば後述す
る第１図（ｅ）に示すような空間的な階調変化を持った
画像データとなる。このような画像データが上記構成に
よって得られる理由は、実施例の説明の中で詳述する。

また、この出願の第２の発明では、上記第１の発明を実
現するための装置として、画像記録に使用される階調
数に応じたデータ長を有する整数部と任意のデータ長を
有する小数部とを含み、前記整数部と前記小数部とによ
って記録すべき画像の階調を画素ごとに表現した第１の
階調データを、走査順に時系列的に発生する第１の階調
データ発生手段と；走査線ごとの累算初期値として乱
数を使用しつつ、前記小数部の値を前記画素配列の方向
に沿って順次累算し、当該累算結果が所定の基準値の倍
数に応じた値に到達するごとに所定のサイズのパルスを
発生する累算手段と；前記第１の階調データのうちの
整数部から得られる値と前記パルスとを時系列的に合成
して第２の階調データを発生する第２の階調データ発生
手段とを備え、前記第２の階調データを、前記画像を記
録するための画像データとする装置を提供する。

なお、「累算結果が基準値の倍数に応じた値に到達す
る。」とは、累算結果がこれらの値に一致した場合のほ
か、累算結果がこれらの値を飛越した場合をも含む概念
である。また、倍数到達画素の特定は直接的であるか間
接的であるかを問わない。

（実施例） A.第１の実施例 第２図は、この発明の第１の実施例である画像データ生
成装置が組込まれた円筒走査型の製版用スキャナの全体
構成図である。以下、この第２図を参照してこのスキャ
ナの全体構成と概略動作とを説明し、その後に、この実
施例の特徴部を詳細に説明する。

（Ａ−１）第１の実施例の全体構成と概略動作 第２図に示した製版用スキャナ１においては、原画２を
巻着した原画ドラム３と、感光材４を巻着した記録ドラ
ム５とが、ドラム軸６に固着されている。このドラム軸
６は、プーリ７とベルト８とを通じて与えられるモータ
９の駆動力によって同期的に回転する。

一方、上記原画ドラム３と記録ドラム５とにそれぞれ対
向して、ピックアップヘッド10と露光ヘッド11とがそれ
ぞれドラム軸６に平行に移動可能に配設されており、こ
れらは、駆動用パルスモータ12,13から送りねじ14,15へ
とそれぞれ与えられる駆動力によって、それぞれ移送さ
れるようになっている。

上記ピックアップヘッド10には、光電変換素子などが内
蔵されており、原画２の画像を読取って画像信号を発生
する。この画像信号は、A/D変換器16へと与えられる。
このA/D変換器16では、この画像信号が、後述するタイ
ミングコントロール回路24からの周期的な画素クロック
CKXに応じてサンプリングされて、順次A/D変換される。
そして、A/D変換後の画像信号が画像処理回路17へと与
えられる。

この画像処理回路17は、図示しない階調補正回路などを
有しており、入力された画像信号に階調補正などの所定
の処理を施す。このようにして得られた記録用画像信号
は網点発生器18へと与えられる。網点発生器18は、この
記録用画像信号と基準網点信号とを比較して網点出力を
発生し、露光ヘッド11はこの網点出力に基づいて感光材
４への網点画像記録を行なう。もちろん記録用画像信号
に基づいて連続調記録を行ってもよいのである。

網点記録する場合１つの網点は、後に説明する第16図に
おいて、１つの小さい４角形が記録１画素の面積を示
し、例えば2.3画素×2.3画素で表現される。従って画素
毎に記録すべき画像信号が与えられ、画素毎に異なる網
点％で画像信号が記録されている。このため、2.3画素
×2.3画素で表現される網点は、丸、楕円、四角、菱形
等の定まった形のものばかりでなく歪んだ形状でも記録
されてるのは周知である。

一方、この製版用スキャナ１には、この発明の一実施例
としての階調傾斜画像生成回路20が設けられている。そ
して、傾斜網を感光材４上に記録する際には、この階調
傾斜画像生成回路20で生成された画像データが、画像処
理回路17を介して網点発生器18に与えられるようになっ
ている。このときには、原画３から読取られた画像信号
は使用されない。しかし用途によってはこれらを合成し
てもよい。

また、この製版用スキャナ１には、キーボード22および
操作盤23に接続された制御回路21が設けられている。こ
の制御回路21は、上記各回路の制御や、種々のデータ処
理などを行なうためのものである。さらに、このスキャ
ナ１には、タイミングコントロール回路24が設けられて
いる。このタイミングコントロール回路24は、ドラム軸
６の回動に同期するパルス発生装置25からのパルス入力
に同期して、上記画素クロックCKXや、主走査の１回転
毎の露光開始位置を指示する主走査開始クロックCKY、
それに、駆動用パルスモータ12,13への制御信号（図
中、破線で示す）を発生し、図示した各部へと与えるよ
うになっている。

（Ａ−２）階調傾斜画像生成回路20の機能の概略 第３図は階調傾斜画像生成回路20の内部構成を示すブロ
ック図である。前述したように、この階調傾斜画像生成
回路20は第２図の感光材４上に傾斜網を記録するための
画像データを生成する回路であり、この傾斜網の階調分
布の例が第４図に模式的に示されている。すなわち、第
４図の感光材４上の領域4aでは、主走査方向Ｘに沿って
階調が単調に変化した傾斜網（以下、「主走査方向傾斜
網」と言う）が示されている。また、領域4bでは副走査
方向Ｙに沿って階調が単調に変化した傾斜網（以下「副
走査方向傾斜網」と言う）が示されている。さらに、領
域4cには任意の方向Ｐに沿って階調が変化する傾斜網が
示されている。

後の説明からわかるように、第３図の階調傾斜画像生成
回路20は、このような種々の方向への傾斜網の記録のた
めの画像データを自在に生成することができるようにな
っている。そして、この画像データは、トーンジャンプ
の影響を有効に除去するような形で生成される。

そこで、以下では、まず主走査方向傾斜網の記録のため
の画像データを第３図の回路を使用して生成する動作に
ついて説明し、その後、副走査方向傾斜網の記録と、任
意の方向への傾斜網記録とのそれぞれについての画像デ
ータの生成について説明する。ただし、主走査方向傾斜
網生成の説明においては、後の説明に必要とされる一般
的事項もあわせて述べておくことにする。

なお、以下の説明において、10進法の整数値としての
“1"を、データの特定のビットの状態を示す“1"と区別
する目的で、10進法の“1"を“1."と表現する。また、
同様に、10進法の整数値としての“2"は、“2."のよう
に表現する。

（Ａ−３）主走査方向傾斜網の生成 （Ａ−3a）データ入力 主走査方向傾斜網の生成にあたっては、まず、オペレー
タが、第２図のキーボード22を用いて、階調の変化方向
として主走査方向Ｘを指定する。また、次の各データも
入力される（第５図参照）。

（１）傾斜網生成開始位置X_s 傾斜網生成終了位置X_e （２）傾斜網生成開始位置X_sにおける階調初期値G₀ （３）階調変化率（第５図の階調変化直線Ｌの傾き）を
指示するパラメータ これらのデータが入力されると、第２図の制御回路21内
に設けられたマイクロコンピュータ（図示せず）は、主
走査方向Ｘの１画素あたりの階調変化量g_Xを演算して求
める。以下、この階調変化量g_Xを「主走査方向変化量」
と呼ぶ。

このようにして得られた主走査方向変化量g_Xは、第３図
の階調傾斜画像生成回路20内に設けられた主走査データ
生成回路100に与えられる。この主走査データ生成回路1
00は、主走査方向Ｘに沿って画素ごとの階調データ（第
１の階調データ）を生成するとともに、後述する累算動
作を行なう回路である。また、キーボードから入力され
た階調初期値G₀は、副走査データ生成回路200に与えら
れる。この副走査データ生成回路200は、上記主走査デ
ータ生成回路100に類似した構成を有している。副走査
データ生成回路200には、副走査方向Ｙについての一画
素あたりの階調変化量（以下「副走査方向変化量」と言
う）g_Yも入力されるようになっている。ただし、ここで
考えている主走査方向傾斜網の生成動作の場合は、g_Y＝
０である。

このようにして与えられた各種データのうち、階調初期
値G₀は、副走査データ生成回路200内に設けられた副走
査方向加算器210に取込まれる。また副走査方向変化量g
_Y（＝０）も、ラッチ回路220でラッチされた後に、副走
査方向加算器210に取込まれる。一方、主走査方向変化
量g_Xは、ラッチ回路120でラッチされた後に、主走査デ
ータ生成回路100内に設けられた主走査方向加算器110に
取込まれる。

（Ａ−3b）主走査方向加算器110の構成 第６図は、この主走査方向加算器110の内部構成を示す
ブロックである。この主走査方向加算器110に含まれる
回路のうち、加算器111データセレクタ112およびラッチ
回路113は、画像記録に使用される画像データのデータ
長に応じたデータ長を有するデータを処理できるように
なっている。したがって、たとえば、画像記録において
階調をＭビットで表現するときには、これらの回路もま
たＭビットを処理する回路として形成される。

一方、第６図の他の加算器114、データセレクタ115およ
びラッチ回路116は、あらかじめ定められた任意のデー
タ長（たとえばＮビット）を処理できるようになってい
る。そして、後の説明からわかるように、加算器114か
ら出力されるキャリー信号CR₁が加算器111のキャリー入
力となっているため、主走査方向加算器110は、全体と
して、上位Ｍビットと下位ビットとから形成される（Ｍ
＋Ｎ）ビットのデータを処理できるようになっている。
このM,Nとしては、たとえば８ビットずつが割当てられ
る。

このうち、上位Ｍビットは画像記録時の階調表現に使用
されるものであり、その最下位ビットは階調表現の最小
単位に相当する。このため、この上位Ｍビットは、画像
データないしは階調データの整数部としての意味を有す
る。また、下位Ｎビットは、最終的に得られる画像デー
タ中では直接には表現されず、階調傾斜画像生成回路20
内でのみ利用される。したがって、この下位Ｎビットは
階調データの小数部としての意味を有する。

（Ａ−3c）副走査方向加算器210の構成 第７図は、第３図の副走査方向加算器210の内部構成を
示すブロック図である。第６図と第７図とを比較すると
わかるように、この副走査方向加算器210は第６図の主
走査方向加算器110と同様の構成を有しており、両者の
相違点は取扱うデータの内容と動作タイミングのみであ
る。そして、第７図の副走査方向加算器210において
も、Ｍビットの整数部を処理するための加算器211,デー
タセレクタ212およびラッチ回路213と、Ｎビットの小数
部を処理するための加算器214、データセレクタ215およ
びラッチ回路216とが設けられている。

（Ａ−3d）整数部と小数部との関係 このような整数部と小数部との関係が第８図に示されて
いる。すなわち、第８図（ａ）において、主走査方向加
算器110における整数部I_Xと小数部D_Xとが、それぞれ、
Ｍビットデータ： a_M-1,…,a₁,a₀ と、Ｎビットデータ： b_N-1,…,b₁,b₀ とによって表現されている。また、第８図（ｂ）では、
副走査方向加算器210における整数部I_Yと小数部D_Yと
が、同様に、Ｍビットデータ： c_M-1,…,c₁,c₀ と、Ｎビットデータ： d_N-1,…d₁,d₀ とによって、それぞれ表現されている。

（Ａ−3e）副走査データ生成回路200の動作 このような前提のもとで、まず、副走査データ生成回路
200の動作について説明する。第７図の副走査方向加算
器210に入力された階調初期値G₀は、データセレクタ212
に、そのＢ入力として与えられる。画像記録用の画像デ
ータとしてＭビット信号を用いることに対応して、この
階調初期値G₀もＭビットで構成されている。また、上記
データセレクタ212におけるセレクト信号としては、第
２図の操作盤23に設けられたスタートスイッチ（図示せ
ず）の押下によって第２図の制御回路21から与えられる
記録開始信号STが使用される。そして、記録開始信号ST
が与えられると、データセレクタ212はそのＢ入力すな
わち階調初期値G₀を選択して、これをラッチ回路213に
出力する。このラッチ回路213は、入力されたデータを
ラッチして加算器211のＡ入力に与える。この加算器211
のＢ入力には、副走査方向Ｙに沿って階調を順次上げて
行くときや、副走査方向Ｙについては階調変化を生じさ
せないときには、 “00…00"（Ｍビット） が与えられる。また、副走査方向Ｙに沿って階調を順次
下げて行くときには、 “11…11"（Ｎビット） がＢ入力に与えられる。したがって、ここで考えている
ような、主走査方向Ｘのみに階調変化を与える場合に
は、加算器211のＢ入力は“00…00"である。

この加算器211は、他方の加算器214からのキャリー信号
CR₂を考慮した上で、そのＡ入力とＢ入力とを加算し
て、その加算結果をデータセレクタ212のＡ入力に与え
る。動作開始後には記録開始信号STは不活性レベルを維
持し、それによって、データセレクタ22はそのＡ入力を
選択して出力する。この出力はラッチ回路213によって
新たにラッチされる。

このようにして、階調初期値G₀には、加算器211のＢ入
力と、他方の加算器214からのキャリー信号CR₂とが繰返
して加算されて行く。その繰返し周期はラッチ回路213
のラッチタイミングによって定まるが、このラッチタイ
ミングを決定するラッチ信号としては主走査開始クロッ
クCKYが用いられている。このため、上記繰返し動作
は、１回の主走査につき１回だけ行なわれることにな
る。

一方、加算器214のＢ入力には、副走査方向変化量g_Yが
与えられている。この加算器214は、このＢ入力と、ラ
ッチ回路216から与えられたＡ入力とを加算し、その加
算結果をデータセレクタ215のＡ入力に与える。ただ
し、加算によって桁上げが生じた場合には、前述したよ
うに、キャリー信号CR₂を加算器211に与えるようになっ
ている。

データセレクタ215のＢ入力には、常に、 “00…00"（Ｎビット） が与えられている。そして、セレクタ信号としての記録
開始信号STが与えられたときには、このＢ入力を選択
し、他の場合にはそのＡ入力を選択する。このようにし
て選択されたデータはラッチ回路216でラッチされた後
に、加算器214のＡ入力に与えられる。このような繰返
しの周期は、ラッチ回路216のラッチ信号としての主走
査開始クロックCKYで決定される。

すなわち、動作開始時点ではデータセレクタ215のＢ入
力が取込まれて、この繰返しループが初期化されるとと
もに、主走査が１回終るごとに、Ｎビットの副走査方向
変化量g_Yが順次加算されて行くわけである。そして、加
算器214に桁上げが生じた時には、キャリー信号CR₂によ
って、この桁上げが整数部I_Yへ反映される。また、ラッ
チ回路216の出力は小数部D_Yとして出力される。

以上をまとめると、次のように説明することができる。
つまり、この副走査方向加算器210は、まず、第９図
（ａ）に示すように、動作開始時において階調初期値G₀
を整数部I_Yの値として取込む。このときには、小数部D_Y
は“0"に初期化されている。次の主走査サイクルでは、
副走査変化量g_Yが小数部D_Yに加算されてD_Y＝g_Yとなる
（第９図（ｂ））。その次の主走査サイクルでは、副走
査変化量g_Yが小数部D_Yにさらに加算されて、D_Y＝2g_Yと
なる（第９図（ｃ））。ただし、2g_Y≧１のときには桁
上げが生じて、整数部I_Yが（G₀＋1.）になり、小数部D_Y
は（2g_Y−1.）となる。以下、このような動作が繰返さ
れる。ただし、ここで考えている主走査方向傾斜網の場
合には、g_Y＝０であるため、副走査が進行しても小数部
D_Yは“0"のままであり、整数部I_YはG₀のままである。

第10A図は、g_Y≠０の場合（実例は後述する）について
前述した動作を別の観点から示した図である。この図か
らもわかるように、各画素を主走査座標ｘと副走査座標
ｙとによってＰ（x,y）のように表示したとき、各主走
査線上の最初の画素Ｐ（1,1）,P（1,2），…に関する小
数部D_Yは、走査線ごとにその値が副走査変化量g_Yずつ変
化する。そして、その累算値が“1."に到達するとキャ
リー信号CR₂が発生するとともに、小数部D_Yの値は、 （累算値−1.） へと戻る。ただし、第10A図には小数部D_Yが“0"へと戻
る場合が示されている。

一方、整数部I_Yはキャリー信号CR₂を受けるごとに（＋
1.）ずつインクリメントして行く。このようにして得ら
れた整数部I_Yと小数部D_Yとによって形成される階調デー
タが、後述する「第１の階調データ」を生成する基礎と
なる。

また、既に説明したように、主走査方向傾斜網の生成動
作の場合はg_Y＝“0"であるため、第10B図に示すように
小数部D_Yは常に“0"であり、整数部I_Yは常にG₀である。
このため、主走査方向傾斜網の場合には、第３図の副走
査方向加算器210からは、I_Y＝G₀,D_Y＝“0"が出力され続
ける。

第３図の副走査データ生成回路200内に設けられたデー
タセレクタ230、ラッチ回路240および加算器250によっ
て形成されるループ260は、画素クロックCKXが与えられ
るごとに、上記のようにして副走査方向加算器210から
出力される小数部D_Yを累算する機能を有する。そして、
その累算結果が、Ｎビット加算器250の収容可能最大値
よりも１ビット分（2^-N）だけ多い値すなわち“1."に到
達すると、この加算器250からはキャリー信号CRYがパル
スとして出力されることになる。このような桁上げが生
ずると加算器250の出力は （累算値−1.） となり、その後、再び累算が始まる。

したがって、このループ260は、小数部D_Yの累算結果が
“1."の倍数（“1."自身も含む）に到達するごとにパル
スを出力する回路としての機能を有する。そして、この
ループ260から出力される「パルス」は、キャリー信号C
RYである。

しかしながら、主走査方向傾斜網の生成動作の場合には
D_Y＝“0"であるため、小数部D_Yをいくら累算しても、そ
の累算結果が“1."に到達することはない。このため、
この場合には、キャリー信号CRYが発生することはな
い。なお、データセレクタ230には、そのＢ入力として
乱数発生回路30からの乱数RDが与えられている。この乱
数RDは上記累算の初期値として使用されるが、このよう
な乱数RDを与える理由については後述する。

（Ａ−3f）主走査データ生成回路100の動作 一方、副走査方向加算器210から与えられた整数部I
_Yは、主走査方向データ生成回路100内の走査方向加算器
110に、各走査線ごとの初期値として与えられる。この
主走査方向加算器110は、既に説明したように第６図の
ような構成を有している。そして、その機能は第７図の
副走査方向加算器210の機能とほぼ等しく、異なるのは
データ内容と動作タイミングだけである。このため、第
６図の主走査方向加算器110は、次のような動作を行な
うことになる。

まず、加算器114,データセレクタ115およびラッチ回路1
16から形成されるループは、主走査開始クロックCKYが
データセレクタ115のセレクト信号として与えられるこ
とによって、“0"（Ｎビット）に初期化される。その
後、このループは、主走査方向変化量g_Xを画素単位で初
期値へ順次加算して行く。そして、Ｎビット加算器114
に桁上げが生ずると、この加算器114がキャリー信号CR₁
を発生し、このキャリー信号CR₁を他方の加算器111に出
力する。

一方、加算器111,データセレクタ112およびラッチ回路1
13から形成された他のループは、副走査データ生成回路
200から与えられる整数部I_Yを１回の主走査の初期値と
して取込む。そして画素クロックCKXに同期してこのル
ープ内で整数部I_Xを循環させ、キャリー信号CR₁が与え
られたときには整数部I_Xを（＋1.）だけインクリメント
させる。ただし、加算器111のＢ入力にはALL“0"が与え
られている。

したがって、この主走査方向加算器110から出力される
整数部I_Xおよび小数部D_Xは、主走査方向Ｘに沿って、第
11A図に示したように変化することになる。この整数部I
_Xと小数部D_Xとから形成される画素ごとの階調データ
が、この実施例における「第１の階調データ」である。
なお、前述したように、主走査方向傾斜網の生成動作の
場合には、副走査が進んでも副走査方向Ｙについての整
数部I_Yは変化しない。このため、第11A図に示す変化は
各主走査線に共通の変化となる。

このようにして得られた小数部D_Xは第３図の加算器150
に与えられる。そして、データセレクタ130,ラッチ回路
140および加算器150によって形成されるループ160によ
って、この小数部D_Xは画素クロックCKXに同期して累算
される。この累算の初期値としては、乱数発生器30から
与えられるＮビットの乱数RDが使用される。このような
乱数RDを累算初期値として使用することによる効果は後
述することとし、当面は、累算初期値は“0"であるもの
として説明を進める。

第11A図に示したように、主走査方向Ｘに沿って小数部D
_Xは、 0,g_X,2g_X,3g_X,… のように変化する。このため、この小数部D_Xを主走査方
向Ｘに沿って順次累算すれば、その累算値F_Xは、第12図
（ａ）に示すように、当初は順次増加して行く。そし
て、その累算値F_Xが“1."に到達すると桁上げが生じ、
第３図の加算器150からキャリー信号CRXがパルスとして
出力されるとともに、次の画素についての累算値F
_Xiは、 F_Xi＝F_X(i-1)＋D_Xi−1. …（１） になる。ただし、F_X(i-1)およびD_Xiは次のように定義さ
れる。

F_X(i-1):桁上げが発生する寸前の累積値 D_Xi:桁上げが生じた画素についての小数部D_Xの値 したがって、このような動作を繰返すことによって、第
12図（ｂ）に示すような、キャリー信号CRXの連鎖から
なるパルス列PTが生成される。第12図（ｂ）からわかる
ように、パルス列PTのパルス間隔は次第に減少して行
く。それは、累算されるべき小数部D_Xの値が順次増大し
て行くため、主走査の信号に伴って、累算値F_Xが“1."
に到達するまでの間隔が次第に狭くなるためである。

これを別の観点から図示したものが第13図である。この
うち、第13図（ｂ）には、各画素についての小数部D_Xを
主走査方向Ｘに沿って順次累算して得られる累算値A_Xが
示されている。ただし、この累算値A_Xは、上述した累算
値F_Xと異なって、桁上げを問題にせずに連続した形で描
かれている。また、第13図（ａ）には基準値としての
“1."の倍数である整数： “1.",“2.",…,"n." を示す数値スケールが描かれている。さらに、累算値A_X
がこれらの整数に到達する画素に対応する小数部には斜
線が付されている。

一方、上述したように、第３図の加算器150では、小数
部D_Xを順次累算し、累算値が“1."に到達するごとにキ
ャリー信号CRXを発生している。したがって、加算器150
は、第13図（ｂ）中の斜線を付した小数部を有する画素
（「倍数到達画素」）を間接的に特定し、それらの倍数
特定画素に対してキャリー信号CRXを出力する機能を持
っていることになる。

上述したように、このキャリー信号CRXによって形成さ
れるパルス列PTのパルス間隔は、第13図（ｃ）に示すよ
うに、小数部D_Xの増大に伴って順次狭くなる。そして、
第11A図に示したように、累算されるべき小数部D_X自身
に桁上げが生じると、整数部I_Xが（＋1.）だけインクリ
メントし、小数部D_Xは“1."よりも小さな値（たとえば
“0"）へと戻る。このため、第13図（ｃ）のパルス列PT
の疎密変化は整数部I_Xが変化されるごとに繰返されるこ
とになる。

以上の状況が第１図（ａ）〜（ｄ）に示されている。た
だし、この第１図においては図示の便宜上、画素単位の
細かなステップ状変化は破線で省略的に示されている。
この第１図において、整数部I_Xは初期値I_Y（＝G₀）から
ステップ的に変化する（第１図（ａ））。また、小数部
D_Xは、画素単位でステップ的に順次細かく変化するとと
もに、整数部I_Xが変化する位置で、“0"またはその近傍
の値に戻る（第１図（ｂ））。さらに、小数部D_Xの累算
値F_Xは細かくステップ的に変化しつつ放物線状に増大
し、“1."に到達するごとに、（１）式で示される値に
戻る（第１図（ｃ））。ただし、この第１図（ｃ）では
その波形の一部分のみが描かれている。また、第１図
（ｃ）において累算値F_Xが（１）式の値に戻るまでの周
期は、整数部I_Xの値が変化する位置に向かって順次狭く
なっている。

そして、この累算値F_Xが（１）式の値に戻る位置では、
第１図（ｄ）のキャリー信号CRXが発生する。そして、
このキャリー信号CRXの発生間隔は、整数部I_Xが変化す
る位置に向かって順次短くなって行く。整数部I_Xが変化
した後は、キャリー信号CRXが再び広い時間間隔で発生
するようになり、その後、その発生間隔は順次狭くなっ
て行く。この粗密周期は整数部I_Xの変化周期△Ｘに一致
する。

（Ａ−3g）整数部とキャリー信号（パルス）との合成動
作 このようにして、第３図の主走査方向加算器110からは
第１図（ａ）の整数部I_Xが出力され、加算器150からは
第１図（ｄ）のキャリー信号CRXが出力される。これら
のうち、整数部I_Xは第３図の加算器41のＢ入力に与えら
れる。また、キャリー信号CRXはOR回路42を通ってキャ
リー信号CRとなる。主走査方向傾斜網の場合には、OR回
路42の他方の入力であるキャリー信号CRYは常に“0"で
あるため、OR回路42の出力であるキャリー信号CRは、加
算器150からのキャリー信号CRXと同一のデータ値を有す
る。そして、このキャリー信号CRは、AND回路43を通っ
て加算器41内のＡ入力のうち、最下位ビット（LSB）の
入力信号となる。

上記AND回路43の他方の入力としては、加算器41からの
キャリー信号CR₃をインバータ44で反転させた信号が与
えられている。したがって、加算器41で桁上げが生じな
い限り、インバータ44の出力は“1."であり、AND回路43
の出力はキャリー信号CR（＝CRX）と同一の値を持つこ
とになる。

このため、加算器41は、整数部I_Xとキャリー信号CR（＝
CRX）とを合成して「第２の階調データ」を生成する機
能を有することになる。その結果、加算器41の加算出力
である画像データＳは、第１図（ｅ）に示すような波形
を有することになる。

この第１図（ｅ）からわかるように、このようにして得
られた画像データＳは、整数部I_Xに対応するステップ状
信号S₀の上に、パルス列PTを乗せた形を有している。そ
して、このパルス列PTにおけるパルス密度は、ステップ
状信号S₀のレベルが（＋1.）だけ増大する位置に向かっ
て順次増大している。このため、このような画像データ
Ｓを用いて主走査方向傾斜網の記録を行なうと、巨視的
には階調が連続的に変化しているように視認されること
になる。したがって、このような方法を用いれば、記録
画像におけるトーンジャンプの影響は有効に防止される
ことになる。

なお、第３図のキャリー信号CRXの加算によって加算器4
1に桁上げか生じたときには、AND回路43の出力は“0"に
なる。このため、このときには加算器41のＡ入力は“0"
となり、整数部I_Xの値がそのまま加算器41の出力Ｓとな
る。したがって、この場合には第14図（ａ）に示すよう
な画像データＳが得られる。このような構成をとらない
場合には、第14図（ｂ）に示すように、階調表現の上限
値2^Mでオーバーフローの影響が生ずることがあるため、
上記のようなAND回路43などを設けておくことが望まし
い。

（Ａ−3h）累積初期値としての乱数の意義と乱数発生回
路30の動作 次に、第３図の乱数発生回路30から発生される乱数RDを
累積初期値として使用する理由について説明する。上述
したように、第３図の階調傾斜画像生成回路20を用いる
ことによって、トーンジャンプの影響が有効に防止され
る。ところが、このトーンジャンプの影響を防止するた
めに付加されたパルス列PTは、各主走査線に共通の配列
となっている。

このため、階調を示すために第15図のような模式的な記
号を用いると、上記の方法で得られた画像データは第16
A図のような画素配列となる。この第16A図からわかるよ
うに、この画像では、副走査方向Ｙに沿って、キャリー
信号CRXから生じたパルスが一直線上に配列してしま
う。すると、これらの直線が視感的に認識される可能性
が残る。これに対処するため、この実施例では、各主走
査線ごとに、小数部D_Xの累積にあたっての累積初期値を
乱数RDとするのである。

第17図は、第３図の乱数発生回路30の内部構成を示すブ
ロック図である。この第17図において、主走査開始クロ
ックCKYがカウンタ31に与えられると、このカウンタ31
は（＋１）だけインクリメントし、そのカウント値をア
ドレスデータとしてROM32に出力する。このROM32には、
一連の乱数がテーブル化されてあらかじめストアされて
いる。そして、指定されたアドレスからひとつの乱数RD
が出力される。

この乱数RDは第３図のデータセレクタ130のＢ入力とな
っている。そして、主走査開始クロックCKYがデータセ
レクタ130のセレクト信号として与えられたときには、
このＢ入力が選択されてラッチ回路140に与えられる。
その後、次の主走査が開始されるまでの期間において
は、このデータセレクタ130は、加算器150から与えられ
るＡ入力を選択して出力する。したがって、上記乱数RD
はひとつの主走査線上では共通の値として使用され、走
査が次の主走査線に移るごとに新たな乱数が発生して使
用されるようになっている。

このようにして、乱数RDを小数部D_Xの累算動作の初期値
として使用することによって、キャリー信号CRXの発生
タイミングが各走査線ごとに変化する。このため、第16
B図に示すように、キャリー信号CRXから得られるパルス
が走査線を単位として分散し、それによって副走査方向
Ｙに沿ってパルスが一直線上に配列することを防止する
ことができる。

（Ａ−3i）主走査方向Ｘに沿って階調が減少する傾斜網
の場合 以上では、主走査方向Ｘに沿って階調が増加する傾斜網
を考えたが、主走査方向Ｘに沿って階調が減少する傾斜
網の場合には次のようにすればよい。すなわち、まず第
６図の主走査方向加算器110に含まれている加算器111の
Ｂ入力を、 “11…11"（Ｍビット） とする。すると、この加算器111にキャリー信号CR₁が与
えられるごとに、整数部I_Xには上記データ“11…11"が
加算される。

周知のように、“11…11"（Ｍビット）を加算すること
と、このデータの２についての補数である“00…01"
（Ｍビット）を減算することとは等価である。このた
め、キャリー信号CR₁が発生していないときには、整数
部I_Xは（−1.）ずつデクリメントする。逆に、キャリー
信号CR₁が発生したときには、 “11…11"＋CR₁ ＝“11…11"＋“00…01" ＝“00…00" が成立するため、整数部I_Xはその寸前の値を維持するこ
とになる。

一方、この場合には主走査方向変化量g_Xとして、主走査
方向Ｘに沿って減少させたい絶対値の、２についての補
数が与えられる。たとえは、、一画素につき、小数値と
しての“00…01"（Ｎビット）だけ階調を減少させたい
ときには、 g_X＝“11…11"（Ｍビット） とする。そうすると、第６図の加算器114は、実質的
に、画素ごとに“00…01"（Ｎビット）の減算を行なう
ことになる。その結果、加算器114では次のような演算
が繰返される。

“00…00"＋g_X＝“11…11" “11…11"＋g_X＝“11…10"＋CR₁ “11…10"＋g_X＝“11…00"＋CR₁ … “00…01"＋g_X＝“00…00"＋CR₁ “00…00"＋g_X＝“11…11" … このため、この例では、2^N画素ごとにキャリー信号CR₁
を発生しない画素が出現し、その画素において整数部I_X
がデクリメントしてゆく。

整数部I_Xおよび小数部D_Xがこのように変化することによ
って、第１図に相当する波形図は第18図のようになる。
したがって、このような階調減少網の場合にも、トーン
ジャンプの影響が有効に防止されることになる。

（Ａ−４）副走査方向傾斜網の生成 次に、副走査方向傾斜網の生成動作を説明する。副走査
方向傾斜網の生成を行なう場合には、主走査方向変化量
g_Xとして“0"が与えられ、また、副走査方向変化量g_Yと
しては階調変化率に応じた値（≠“0"）が与えられる。
すると、第７図の副走査方向加算器210内に設けられた
加算器214、データセレクタ215およびラッチ回路216か
らなるループは、主走査開始クロックCKYに同期して、
この副走査方向変化量g_Yの累算を行なう。

その結果、小数部D_Yは、副走査の進行につれて、 0,g_Y,2g_Y,3g_Y,… のように変化する。また、加算器214に桁上げが生じた
際には他方の加算器211の出力が（＋1.）または（−
1.）だけ変化し、それによって整数部I_Yもインクリメン
トまたはデクリメントする。したがって、副走査方向Ｙ
に沿って階調が増加する傾斜網の場合には、各主走査線
の最初の画素についての整数部I_Yおよび小数部D_Yは、既
述した、第10A図のように変化する。そして、この小数
部D_Yは、順次、第３図の加算器250へ与えられる。

この加算器250は、データセレクタ230およびラッチ回路
240を介して、小数部D_Yの累算を行なう。ところが、こ
の累算処理のタイミングは、ラッチ回路240に与えられ
る画素クロックCKXによって決定されている。このた
め、加算器250に入力される小数部D_Y自身は走査が次の
主走査線に移るまで一定値を保つ一方で、この小数部D_Y
の累算値F_Yは画素ごとに変化することになる。したがっ
て、各走査線ごとの小数部D_Yは第19図（ａ）に示すよう
に変化し、画素ごとの累積値F_Yは第19図（ｂ）に示すよ
うに変化する。ただし、第19図（ｂ）において、RD₀,RD
₁,…は、各走査線ごとに第３図の乱数発生回路30から与
えられる乱数である。

一方、整数部I_Yを初期値として受取った第６図の主走査
方向加算器110では、この整数部I_Yの値を、第６図のデ
ータセレクタ112を介してラッチ回路113でラッチする。
ところが、第６図の加算器114に与えられる主走査方向
変化量g_Xは“0"であるため、小数部D_Xは常に“0"であ
る。このため、加算器114からキャリー信号CR₁が発生す
ることはなく、その結果、整数部I_Xも、初期値I_Yの値を
維持する。したがって、第３図の加算器150に入力され
る小数部D_Xは常に“0"であり、加算器41に入力される整
数部I_XはI_Yに一致する。また、D_X＝“0"であるため、第
３図の累算ループ160の累算値F_Xも、初期値として与え
られた乱数RDの値を維持する。その結果、キャリー信号
CRXが発生することはなく、OR回路42の出力であるキャ
リー信号CRは、副走査データ生成回路200からのキャリ
ー信号CRYと同一の波形を有することになる。

第３図の加算器250からOR回路42に与えられるキャリー
信号CRYの発生原理については既に（Ａ−3e）の項で説
明した通りである。ところが、この加算器250を含む累
算ループ260は副走査方向データ生成回路200内に含まれ
ているにもかかわらず、画素クロックCKXに従って累算
動作を繰返すようになっている。このため、キャリー信
号CRYは、主走査方向傾斜網生成時における「主走査方
向Ｘ」を単に「副走査方向Ｙ」に読替えて得られるパル
ス列とは異なった規則で配列したパルス列を形成するこ
とになる。以下、これについて詳述する。

まず、最初の主走査線上においては、既に説明した第19
図（ｂ）に示したように、主走査線上の位置Ｘにかかわ
らず、累算値F_YはRD₀（＜1.）である。このため、キャ
リー信号CRYが発生することはない。次に、２番目の主
走査線上では、同じく第19図（ｂ）に示したように、累
算値F_Yは、RD₁を初期値として、画素ごとにD_Y（＝g_Y）
ずつ増加する。そして、この累算値F_Yが“1."に到達す
るごとにキャリー信号CRYが発生する。この様子が第20A
図に示されている。ただし、この第20A図においては、
キャリー信号CRYが発生する画素を「×」印によって示
している。また、説明の便宜上、g_Y＝2^-4とし、乱数RD
は無視してある。

第３番目の主走査線（第20A図のＹ＝２の位置の直線）
上ではD_Y＝2g_Yとなるため、累算値F_Yは主走査方向Ｘに
沿った一画素ごとに、 ２×2^-4＝2^-3 ずつ増加する。このため、この主走査線上では、1/2^-3
＝８画素ごとにF_X＝“1."となり、第20A図に「×」印で
示したような各画素でキャリー信号CRYが発生する。他
の主走査線についても同様である。

この第20A図からもわかるように、副走査方向Ｙに沿っ
たキャリー信号CRYの配列は、順次その間隔が狭くなっ
ているとは限らず、部分的な疎密を含んだ配列となって
いる。しかしながら、これは微視的な観察を行なった場
合であって、巨視的に見れば順次パルス間隔が狭くなっ
ている。このため、このようなキャリー信号CRYを、第
３図の加算器41において整数部I_Yと合成したときには、
副走査方向Ｙに沿って、たとえば第21図に示す画像デー
タＳが得られることになる。したがって、この場合に
も、トーンジャンプの影響が有効に除去されることにな
る。

第20A図からわかるように、この場合にはキャリー信号C
RYによるパルスが主走査方向Ｘに平行な方向に整列して
しまうということはない。しかしながら、所定の規則に
従って累算値F_Yを求めている関係上、第20A図中に示す
ように、副走査方向Ｙに沿った直線l₁や斜め方向の直線
l₂上にキャリー信号CRYによるパルスが並ぶ可能性は存
在する。このため、この実施例においては、第３図の乱
数発生回路30からの乱数RDを、データセレクタ230を介
して累算ループ260の中に主走査ごとの初期値として取
込み、それによってキャリー信号CRYの分布にランダム
性を付与している。その結果、第20B図のような画像デ
ータを得ることができる。

なお、第３図のラッチ回路240に主走査開始クロックCKY
を与えるような変形を施せば、第１図に示した波形と同
一の波形が副走査方向Ｙに沿って得られることになる。
このような変形を施しても特に問題は生じない。

（Ａ−４）任意方向の傾斜網の生成 次に、走査方向に平行な方向ではなく、任意方向Ｐ（第
４図）に階調変化方向を有する傾斜網の生成について説
明する。この場合には、主走査方向変化量g_Xおよび副走
査方向変化量g_Yの双方に、階調変化方向に応じた有限値
（g_X≠0,g_Y≠０）を与える。すると、副走査方向Ｙに沿
って整数部I_Yが変化するとともに、この整数部I_Yを各主
走査線における初期値として、主走査方向についての整
数部I_Xが変化する。また、２種類のキャリー信号CRX,CR
Yが独立に発生する。そして、これらのキャリー信号CR
X,CRYの双方を含むキャリー信号CRが第３図のOR回路42
で発生し、このキャリー信号CRが整数部I_Xに合成され
て、画像データＳとなる。

このため、第22図に模式立体図として示すように、階調
のジャンプ点Ｊの段差の下側の平網部分FDで密度が高
く、段差の上側の平網部分FUで密度が低いパルス郡PGを
する画像データＳが得られることになる。これによっ
て、トーンジャンプは巨視的に除去され、滑かな空間的
階調変化を持った傾斜網が与えられることになる。

B.第２の実施例 （Ｂ−１）第２の実施例の概略構成 第23図は、この発明の第２の実施例である画像データ生
成装置を組込んだ製版用スキャナの部分概略図である。
この第23図に描かれていない部分の構成は第２図に示し
たスキャナと同一であり、その説明は省略する。

第23図において、このスキャナは、次の点で第１の実施
例と異なる構成を有する。まずその第１は、この発明に
従って画像データ生成装置を、階調傾斜画像生成回路で
はなく、原画２から読取って得られる画像データを入力
データとするトーンジャンプ除去回路50として構成して
いることである。つまり、第１の実施例では記録すべき
画像（傾斜網）をそれ自身の内部で発生する回路を対象
としていたが、第２の実施例では外部から与えられた画
像を記録するにあたって、そのトーンジャンプを除去し
ようとしているのである。

したがって、第23図のトーンジャンプ除去回路50にはA/
D変換器60によってA/D変換された画像入力が与えられ
る。また、このトーンジャンプ除去回路50の出力は画像
処理回路17で階調変換などの処理を受け、その後、網点
発生器18に出力される。なお、第23図では、第２図の階
調傾斜画像生成回路20が描かれていないが、これは第２
の実施例の説明には不要であるためである。したがっ
て、階調傾斜画像生成回路20を第２図と同様の態様で第
23図の装置に組込むことは何ら差しつかえない。

第23図の装置の第２の特徴は、A/D変換器60として、
（Ｍ＋Ｎ）ビットのデジタルデータが得られるような高
分解能A/D変換器を使用することである。ただし、Ｍ
は、第１の実施例と同様に、出力すべき画像データのデ
ータ長であり、Ｎは後述する小数部のデータ長である。
これは、この第２の実施例では、後述するように、入力
画像データから整数部と小数部とを取出すようにしてい
るためである。

（Ｂ−２）トーンジャンプ除去回路50の構成と動作 第24図は上記トーンジャンプ除去回路50の内部構成図で
ある。まず、この回路の構成について説明する。同図に
おいて、A/D変換器60で（Ｍ＋Ｎ）ビットのデジタルデ
ータに変換された入力画像データのうち、上位Ｍビット
は整数部ＩとしてＭビット加算器51のＡ入力に与えられ
る。一方、下位Ｎビットは小数部Ｄとして、Ｎビット加
算器54のＢ入力に与えられる。

この加算器54は、データセレクタ52およびラッチ回路53
とともに、小数部Ｄを画素ごとに順次累算するための累
算ループ57を形成している。そして、データセレクタ52
は主走査開始クロックCKYが入力した時点では、初期値
として、そのＢ入力である“0"（Ｎビット）を選択し、
他の期間では加算器54の出力を選択してラッチ回路53に
出力するようになっている。このため、この累算ループ
57は、第３図中の累算ループ160と同様の機能を果すこ
とになる。ただし、第24図の回路では、乱数は使用して
いない。乱数を用いる場合は乱数発生回路出力をデータ
セレクタ52のＢ入力に入れればよい。

そして、第24図の加算器54に桁上げが生じた場合にはキ
ャリー信号CR₃が発生し、このキャリー信号CR₃は、AND
回路56を介して他方の加算器51のＢ入力のうちの最下位
ビットに与えられる。なお、上記AND回路56と、加算器5
1のキャリー信号CR₄を反転してAND回路56に与えるイン
バータ55とは、第１の実施例と同様に、加算器51のオー
バフローを防止するために設けられている。

次に、第25図（ａ）に示した入力画像データＲがA/D変
換器60に与えられた場合を例にとって、このトーンジャ
ンプ除去回路50の動作を説明する。ただし、第25図の横
軸ｔは、時刻またはそれに応じた走査距離を示す。

まず、A/D変換器60で（Ｍ＋Ｎ）ビットのデジタルデー
タに変換された入力画像データＲは、第25図（ｂ）に示
すようなＭビットの整数部ＩとＮビットの小数部Ｄとに
分離される。ただし、この第25図（ｂ）においては、斜
線部が小数部Ｄに相当する。

この小数部Ｄは第24図の累算ループ57で画素ごとに累算
される。そして、その累算値Ｆが“1."に到達するごと
にキャリー信号CR₃が出力され、累算値Ｆは、（Ｆ−
1.）の値に戻る。したがって、この累算ループ57におい
ても、実質的には、小数部Ｄの累算値が整数値（“1."
の倍数）に到達するごとにパルス信号としてのキャリー
信号CR₃を出力する回路としての機能を有する。

このキャリー信号CR₃は、第24図の加算器51において整
数部Ｉと合成される。その結果、画像データＳは第25図
（ｃ）のように変化することになる。この第25図からわ
かるように、入力画像データＲのレベルが時刻ｔに関し
て増加している領域71では、小数部Ｄも順次増加する。
その結果、キャリー信号CR₃は、その発生間隔が順次狭
くなって行く。一方、入力画像データＲのレベルが減少
している領域72ではその逆の現象が生じる。このため、
トーンジャンプが生ずる点（たとえば点73,74）の近傍
のうち、階調が低い側の部分75,76に高密度のパルスが
与えられる。また、階調の極大点77の付近では高密度の
パルスが与えられ、極小点78の付近ではパルス密度は低
くなる。

したがって、第25図（ｃ）の階調変化で表現される画像
は、巨視的には、第25図（ａ）の入力画像データＲに近
い滑かな階調変化を有する画像として視認されることに
なる。

また、第26図（ａ）に示すように入力画像データＲのレ
ベルが整数値となっているときには、小数部Ｄは“0"で
あるため、キャリー信号CR₃は発生せず、第26図（ｂ）
のように、入力画像データＲと同一の画像データＳが出
力されることになる。

さらに、第26図（ｃ）のように、非整数の一定レベルを
保つ入力画像データＲが与えられたときには、小数部Ｄ
も一定の値を保持するため、第26図（ｄ）のように、周
期的なキャリー信号CR₃が整数部Ｉに重畳される。この
ため、この装置は、トーンジャンプの影響を除去する効
果があるのみでなく、入力画像データＲが一定となるよ
うな部分については、中間調を忠実に表現できるという
効果もあわせ持っていることになる。

（Ｂ−３）装置の挿入位置について 第23図において、A/D変換器60とトーンジャンプ除去用
回路50をピックアップヘッド10、画像処理回路17間に入
れているが、これらを、画像処理回路17と網点発生器18
の間に挿入してもよい。この場合、第２図に示されてい
るA/D変換器16は不要である。当然、画像処理回路17は
アナログ処理回路を用いる。

C.変形例 以上、この発明の実施例について説明したが、この発明
は上述の実施例に限定されるものではなく、たとえば次
のような変形も可能である。

小数部の累算によってパルス列を得るにあたって
は、キャリー信号をそのまま利用しなくともよい。たと
えばキャリー信号を入力することによって所望のサイズ
を有するパルスを発生する回路を設け、このようにして
得られたパルスを整数部に合成してもよい。したがっ
て、倍数到達画素そのものではなく、これの近傍の画素
でパルスを発生させてもよいことになる。また、これら
双方を含む小領域（たとえば数画素分の領域）でパルス
を発生してもよい。この場合の例が第27図に示されてい
る。

さらに、パルスの高さも“1."とせず、たとえば“2."と
することを禁ずるものではない。

したがって、この発明では、倍数到達画素および／また
はその近傍の画素について、整数部の値をパルス的に所
定量だけ変化させればよいことになる。

整数部の値をパルス的に変化させるにあたっては、
第28図に示すように負の方向に変化させてもよい。この
場合には、小数部の２の補数を求めて、これを累算し、
それによって負のパルスの密度変化方向を逆転させるこ
とになる。

小数部の累算によって倍数到達画素を特定するにあ
たっては、所望の基準値と累算値とをコンパレータを用
いて比較してもよい。基準値として“1."を設定するこ
とは必須ではなく、これ以外の値を設定してもよい。た
とえば、累算ループとして“2."までの範囲の数値を取
扱うことができる回路を使用し、累算値が“2."に到達
した際に発生させるキャリー信号を用いれば、基準値と
して“2."を設定したことになる。この場合のパルス密
度は、上記実施例の半分になる。

上記実施例では、累算値の整数桁はカウントせず、
小数桁のみを収容できる加算器150,250,54を用いてい
る。それは、“1."を基準値としていることによって、
累算値の整数桁をカウントすることなしに、キャリー信
号CRX,CRY,CR₃だけで倍数到達画素を特定できるからで
ある。しかしながら、累算値を整数桁までカウントして
ゆくことを禁ずるものではない。減算器を用いて累算を
行なわせ、ボロー信号によってパルスを発生させること
もできる。

さらに、上記実施例のように、オンラインで画像データ
Ｓを生成することも必須ではなく、オフラインで画像デ
ータＳを求めて、これを磁気ディスクなどの大容量メモ
リに記憶させておいてもよい。このようにして得られた
画像データＳを通信回線を介して他の場所へ転送し、そ
の後に記録を行なうことも可能である。

第２図の実施例は網点発生器18を用いているが、網
点発生器18を用いることは必須でなく、画像データに基
づいた連続調記録でもよい。

この発明は円筒走査型製版用スキャナに限らず、平
面走査型の製版用スキャナのほか、階調再現性を有する
ファクシミリや複写機などにも利用可能である。

D.補論 ところで、特開昭57−160264号公報には、画素ごとの階
調データの小数部に周期的小数を合成し、合成結果がス
ライスレベル以上になった画素について整数部を修正す
るという技術が開示されている。

しかしながらこの従来技術のうち周期的小数を合成する
場合には、上記公報の第５図に開示されているように、
整数部が修正されるような画素が空間的に連続し、その
連続幅の変化によって階調変化を疑似的に表現する形と
なる。

たとえば、周期的小数が、 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 のような数値列の繰返しであり、変換前の階調データと
してそれぞれがほぼ「0.5」の小数部を持つ画素配列の
場合、合成結果は 0.6 0.7 0.8 0.91.0 1.1 1.2 となるため、スライスレベルが「1.0」の場合には、連
続する３画素のそれぞれの合成結果がスライスレベル以
上となって「修正画素」が連続する。

このため、上記公報技術では修正画素が連続しやすく、
その連続幅が大きな領域ではそれが視覚的に目だつ場合
があり、トーンジャンプの除去が不十分になる。

これに対して本願発明では小数部を累算するのであるた
め、比較的大きな小数部を持つ画素が連続している場合
を除き、修正画素（倍数到達画素）が連続することは少
ない。

たとえば、小数部が、 0.30 0.31 0.32 0.33 0.34 0.35 0.36 のような画像列の場合、これらを累算して行くと、 0.30 0.61 0.93 1.26 1.80 2.15 2.51 のように下線を付した画素のみが倍数到達画素となり、
これらは離散的分布であって連続していない。

小数部が「１」に近い場合、たとえば小数部がほぼ「0.
6」であるような画素が連続する場合には、その累算値
は、 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0 3.6 4.2 4.8 5.4… となるため、修正画素が全く連続しないわけではない
が、その連続幅は上記技術より小さく、トーンジャンプ
の視覚的防止効果が大きい。

（発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、倍数到達画素
および／またはその近傍の画素のそれぞれでパルス的に
階調が変化し、かつそのパルス配列の間隔が階調変化に
応じて変化するため、連続調画像記録におけるトーンジ
ャンプの影響を有効に防止できる画像データ生成方法お
よびその装置を得ることができる。

また、この画像データの生成過程では整数部と小数部と
の２種類のデータを利用するが、生成された画像データ
それ自身は特に大きなデータ長を必要としないため、デ
ータ処理があまり複雑化することもない。

さらに、小数部累算による修正を行った後の画像データ
（第２の階調データ）は整数部によって構成されてお
り、小数部を含まない。このため、第２の階調データの
処理のための回路構成などが簡単になるという効果もあ
る。

また、小数部に周期的小数を合成する技術と比較して、
本願発明では整数部が修正されるような画素が連続しに
くくなっており、トーンジャンプの視覚的防止効果が高
い。

さらに、走査線ごとの累算初期値として乱数を使用して
いるため、整数部の修正に伴う階調変化位置が隣接する
走査線で整列してしまうこと（いわゆる「スジムラ」）
を防止可能である。

また、乱数は走査線ごとに与えられるため、たとえば網
点画像記録において網点のブロックごとにスクリーンパ
ターン信号に共通の乱数を使用するような場合と比較し
ても、「スジムラ」の防止効果は高いものとなってい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例によって画像データが
得られるプロセスを示す波形図、 第２図は第１の実施例を組込んだ円筒走査型製版用スキ
ャナの全体構成図、 第３図は第１の実施例としての階調傾斜画像生成回路20
の内部構成を示すブロック図、 第４図は傾斜網の説明図、 第５図は主走査傾斜網の生成において外部から入力され
るデータの説明図、 第６図および第７図はそれぞれ主走査方向加算器および
副走査方向加算器の内部構成を示すブロック図、 第８図は第１の階調データの整数部および小数部の説明
図、 第９図，第10A図，第10B図，第11A図および第11B図は小
数部の加算処理と桁上げとの説明図、 第12図および第13図は小数部の累算とキャリー信号発生
との説明図、 第14図はオーバフロー禁止処理の説明図、 第15図，第16A図および第16B図は乱数付与の効果の説明
図、 第17図は乱数発生回路の内部構成図、 第18図は階調が順次減少する傾斜網の生成における第１
の実施例の動作を示す波形図、 第19図から第21図は副走査方向傾斜網についての画像デ
ータ生成動作の説明図、 第22図は任意の階調傾斜方向を有する傾斜網についての
画像データの説明図、 第23図は第２の実施例を組込んだ製版用スキャナの部分
構成図、 第24図は第２の実施例として形成されたトーンジャンプ
除去回路50の内部構成を示すブロック図、 第25図および第26図は第２の実施例の動作を示す波形
図、 第27図および第28図はこの発明の変形例の説明図、 第29図はトーンジャンプの説明図である。 １……円筒走査型製版用スキャナ、 ２……原画、 20……階調傾斜画像生成回路、 30……乱数発生器、 50……トーンジャンプ除去回路、 100……主走査データ生成回路、 200……副走査データ生成回路、 160,260……累算ループ、 I_X,I_Y,I……整数部、 D_X,D_Y……小数部、 F_X,F_Y,F……累算値（下位Ｎビット）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−160264（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−96459（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−5677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−59820（ＪＰ，Ａ) 米国特許4196454（ＵＳ，Ａ) 米国特許4196452（ＵＳ，Ａ)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】階調が連続的に変化する画像を離散的な階
   調を有する画素配列によって走査記録するための画像デ
   ータを生成する方法であって、 前記記録に使用される離散的階調数に応じたデータ長を
   有する整数部と任意のデータ長を有する小数部とを含む
   第１の階調データによって、画像の階調を画素ごとに表
   現し、 走査線ごとに累算初期値として乱数が与えられ、前記小
   数部の値を前記画素配列の方向に沿って順次累算すると
   ともに、当該累算結果が所定の基準値の倍数に応じた値
   に到達する各画素を倍数到達画素とし、 前記倍数到達画素の存在ごとに、前記倍数到達画素およ
   び／またはその近傍の画素についての第１の階調データ
   の整数部から得られる値を所定の整数量だけ変化させる
   ことによって、整数部からなる第２の階調データを生成
   し、 前記第２階調データを、前記画像を記録するための画像
   データとすることを特徴とする、連続調画像記録のため
   の画像データ生成方法。
2. 【請求項２】階調が連続的に変化する画像は、指定され
   た階調変化方向に沿って、指定された階調変化率に応じ
   て階調が変化する画像であり、 各画素についての第１の階調データは、所定の画素につ
   いて指定された階調値を初期値として、前記階調変化方
   向と前記階調変化率とに応じて決定される変化量を、前
   記初期値に順次加算または減算して求められる、特許請
   求の範囲第１項記載の連続調画像記録のための画像デー
   タ生成方法。
3. 【請求項３】階調が連続的に変化する画像は、原画を読
   取って得られる画像であり、 第１の階調データの整数部と小数部とは、前記原画の画
   像の階調を、前記走査記録における階調数よりも多い階
   調数でデジタル化した際の上位側データと下位側データ
   とによってそれぞれ与えられる、特許請求の範囲第１項
   記載の連続調画像記録のための画像データ生成方法。
4. 【請求項４】階調が連続的に変化する画像を離散的な階
   調を有する画素配列によって走査記録するための画像デ
   ータを生成する装置であって、 前記記録に使用される離散的階調数に応じたデータ長を
   有する整数部と任意のデータ長を有する小数部とを含
   み、前記整数部と前記小数部とによって記録すべき画像
   の階調を画素ごとに表現した第１の階調データを、走査
   順に時系列的に発生する第１の階調データ発生手段と、 走査線ごとに累算初期値として乱数が与えられ、前記小
   数部の値を前記画素配列の方向に沿って順次累算し、当
   該累算結果が所定の基準値の倍数に応じた値に到達する
   ごとに所定のサイズのパルスを発生する累算手段と、 前記第１の階調データのうち整数部から得られる値と前
   記パルスとを時系列的に合成することによって、整数部
   からなる第２の階調データを発生する第２の階調データ
   発生手段とを備え、 前記第２階調データを、前記画像を記録するための画像
   データとすることを特徴とする、連続調画像記録のため
   の画像データ生成装置。
5. 【請求項５】階調が連続的に変化する画像は、指定され
   た階調変化方向に沿って、指定された階調変化率で階調
   が変化する画像であり、 第１の階調データ発生手段は、所定の画素について指定
   された階調値を初期値として、前記階調変化方向と前記
   階調変化率とに応じて決定される変化量を、前記初期値
   に順次加算または減算して前記第１の階調データを発生
   する手段である、特許請求の範囲第４項記載の連続調画
   像記録のための画像データ生成装置。
6. 【請求項６】階調が連続的に変化する画像は、原画を読
   取って得られる画像であり、 第１の階調データの整数部と小数部とは、前記原画の画
   像の階調を、前記走査記録における階調数よりも多い階
   調数でデジタル化した際の上位側データと下位側データ
   とによってそれぞれ与えられる、特許請求の範囲第４項
   記載の連続調画像記録のための画像データ生成装置。