データ生成装置およびデータ生成方法
【課題】記録データ生成装置において、簡易な構成で、複数の走査に対応した複数の分割画像データをそれぞれ誤差拡散法で量子化する際に、記録画像においてドット配置を分散することを可能とする。
【解決手段】１パス目用の分割画像における処理対象画素Ｘの誤差拡散処理で生じた誤差は、同じ１パス目用の分割画像の他の近傍画素に分配率Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで分配されるとともに、２パス目用の分割画像の同じ画素Ｘに分配率Ｅで分配される。すなわち、他のパスの分割画像に対して誤差の分配を行うことにより、誤差拡散による量子化に係るあるパスの分割画像データの量子化の結果が、他のパスの量子化に反映されることになる。その結果、複数のパス間でドット配置が分散され、ドット配置の粗密を低減することができる。
【解決手段】１パス目用の分割画像における処理対象画素Ｘの誤差拡散処理で生じた誤差は、同じ１パス目用の分割画像の他の近傍画素に分配率Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで分配されるとともに、２パス目用の分割画像の同じ画素Ｘに分配率Ｅで分配される。すなわち、他のパスの分割画像に対して誤差の分配を行うことにより、誤差拡散による量子化に係るあるパスの分割画像データの量子化の結果が、他のパスの量子化に反映されることになる。その結果、複数のパス間でドット配置が分散され、ドット配置の粗密を低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ生成装置およびデータ生成方法に関し、詳しくは、誤差拡散方法を用いて量子化を行うことにより記録データを生成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録装置で用いられる記録ヘッドにおける複数のインク吐出口ごとの吐出特性のばらつきなどに起因した濃度むらを低減する技術として、いわゆるマルチパス記録方式が知られている。この方式は、同一領域に対する記録ヘッドの複数回の走査でその領域の記録を完成する方式である。そして、複数回の走査それぞれで用いる記録データは、一般にはマスク処理を用いて生成する。すなわち、走査ごとに用いられるマスクが相互に排他の関係にあり、これにより、同一領域に記録されるドットが複数回の走査で補完される。つまり、同一領域にある画素にドットが複数回の走査で重複して記録されたり、逆にある画素に複数回の走査でドットが記録されなかったりすることがない。
【０００３】
一方、記録装置では、記録媒体の搬送誤差などに起因してドット記録位置のわずかなずれを生じることがある。その場合に、上述したマルチパス記録において、走査間で相互にドット記録位置のずれがあると、上述のドット記録の補完性によって、一律に上記ずれに応じたドット記録位置のずれが生じる。
【０００４】
この問題を解決する一構成として、特許文献１には、画像データを複数回の走査に対応した複数の画像データに分割し、複数の分割された画像データをそれぞれ独立に、すなわち、相互に関連させずに２値化などの量子化を行うことが記載されている。これにより、上述した走査間のドット記録の補完性を緩和させること、すなわち、ドット記録位置の重複を排除しないようにすることができる。その結果、走査間のドット記録位置のずれがあっても、そのずれが記録されるドットの配置に与える影響は一部に表れるだけで、全体として濃度むらの少ない記録を行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１０３０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、画像データを分割して複数の走査に対応した複数の分割画像データを得る際の分割割合が固定であり、それによって、ある濃度の記録画像では走査間でドットが分散して配置されずドットの粗密が顕著になることがある。その結果、記録画像において粒状感を生じ画質を低下させることになる。例えば、記録するドットの数が少なくなる低濃度の画像の記録データ生成では、ある分割割合の下では、誤差拡散による量子化によって複数の走査間で同じ位置または近傍にドットを形成するような量子化結果が得られることがある。このような場合には、記録画像においてドット配置の粗密が顕著となって粒状感を生じる。
【０００７】
また、均等でない分割割合で分割した画像データに対して量子化して得られる記録データは、ある濃度の記録画像で、走査間で記録されるドットの数に偏りが生じることがある。この場合は、複数回の走査に分割して記録する、マルチパス記録の効果が削減されることになる。
【０００８】
これに対し、例えば、画素ごとにランダムな分割割合で分割することが考慮できる。しかし、このような方法は処理が複雑になり、また、その処理のための時間が比較的長くなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決して、簡易な構成で、複数の走査に対応した複数の分割画像データをそれぞれ誤差拡散法で量子化する際に、記録画像においてドット配置を分散することができるデータ生成装置およびデータ生成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのために本発明では、記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の走査によって前記記録媒体における所定の大きさの領域に記録を行うための記録データを生成するデータ生成装置であって、記録すべき画像データを、画素ごとに、前記複数回の走査に対応した複数の分割画像データに、所定の分割割合で分割する分割手段と、前記複数の分割画像データそれぞれに対して画素ごとに誤差拡散処理による量子化を行う量子化手段であって、前記複数の分割画像データのうち１つの分割画像データに対して量子化を行い、該１つの分割画像データの量子化で生じた誤差を、前記複数の分割画像データの他の分割画像データに分配し、当該誤差が分配された前記他の画像データに対して量子化を行う量子化手段と、を具えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上の構成によれば、１つの分割画像における処理対象画素の誤差拡散処理で生じた誤差は、他の分割画像の同じ画素に分配される。このように、他のパスの分割画像に対して誤差の分配を行うことにより、誤差拡散による量子化に係る１つの分割画像データの量子化の結果が、他の分割画像の量子化に反映されることになる。その結果、複数の走査間でドット配置が分散され、ドット配置の粗密を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの特に制御構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る誤差拡散処理で用いる誤差分配マトリックスを模式的に示す図である。
【図３】同じく、本発明の一実施形態に係る誤差拡散処理で用いる誤差分配マトリックスを模式的に示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの特に制御構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、ホストコンピュータから、記録すべき文字や画像のデータ（以下、画像データという）が、インクジェット記録装置としてのプリンタ１００の受信バッファ４０１に入力する。受信バッファ４０１のデータは、ＣＰＵを有して構成される制御部４０２による制御の下で、メモリ部４０３に転送されＲＡＭ（不図示）に一時的に記憶される。メカコントロール部４０４は、制御部４０２からの指示に応じキャリッジモータやラインフィードモータ等のメカ部４０５の動作を制御する。センサ／ＳＷコントロール部４０６は、各種センサやＳＷ（スイッチ）からなるセンサ／ＳＷ部４０７からの信号を制御部４０２に送る。表示素子コントロール部４０８は、制御部４０２からの指令に応じて表示パネル群のＬＥＤや液晶表示素子等からなる表示素子部４０９を制御する。さらに、ヘッドコントロール部４１０は制御部４０２からの指示に応じて、記録ヘッド１０２におけるインク吐出のための駆動を制御する。また、ヘッドコントロール部４１０は、記録ヘッド１０２の状態を示す温度情報等を検出し制御部４０２に伝える。
【００１５】
以上の構成によって、記録ヘッド１０２の複数回の走査を行い、それぞれの走査の間に記録ヘッドから記録データに基づいたインク吐出を行うとともに、走査ごとに記録用紙などの記録媒体を走査方向と交差する方向に搬送して記録動作を行う。例えば、２回の走査で記録を完成するマルチパス記録では、記録ヘッドの走査の間に、記録ヘッドのノズル配列幅の１／２に対応した長さだけ記録媒体の搬送行い、２回の走査で上記１／２の幅に対応した領域の記録を完成する。制御部４０２は、上記記録動作で用いる記録データを生成するための、図４〜図６にて後述する、本発明の実施形態に係る誤差拡散法を用いた量子化処理を、それらのプログラムに従って実行する。
【００１６】
図２および図３は、本発明の一実施形態に係る誤差拡散処理で用いる誤差分配マトリックスを模式的に示す図である。このうち、図２は、画像データを２回の走査（以下、パスとも言う）に分割してそれぞれ量子化を行う場合の第１走査（以下、１パス目とも言う）用の、図３は第２走査（以下、２パス目とも言う）用のそれぞれ誤差分配マトリックスを示している。本実施形態は、２パスのマルチパス記録に対応させて、画像データを２つの分割画像の画像データに分割する。具体的には、特許文献１に記載されているように、それぞれの画素について、多値データで表される画素値を所定の分割割合で２分割する。本実施形態は、分割割合を１パス目、２パス目それぞれ０．５とする。なお、分割割合は、この例に限られないことはもちろんである。例えば、１パス目に０．４５、２パス目に０．５５とする割合であってもよい。
【００１７】
図２に示すように、１パス目用の分割画像における処理対象画素Ｘの誤差拡散処理で生じた誤差は、同じ１パス目用の分割画像の他の近傍画素に分配率Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで分配されるとともに、２パス目用の分割画像の同じ画素Ｘに分配率Ｅで分配される。すなわち、１パス目用の分割画像における各画素の誤差拡散処理では、３次元的な誤差分配を行い、処理対象画素Ｘと同じパスの分割画像における画素に加えて、２パス目の分割画像の画素に対する分配を行う。一方、図３に示すように、２パス目用の分割画像における処理対象画素Ｘの誤差拡散処理で生じた誤差は、同じ２パス目用の分割画像の他の近傍画素に分配率Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉで分配される。このように、本実施形態では、他のパスの分割画像に対して誤差の分配を行うことにより、誤差拡散による量子化に係るあるパスの分割画像データの量子化の結果が、他のパスの量子化に反映されることになる。その結果、複数のパス間でドット配置が分散され、ドット配置の粗密を低減することができる。
【００１８】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。本処理は、画像データの、記録ヘッドの走査方向に沿った１ライン分の画像データについて画素ごとに順次処理対象をシフトして量子化を行うものである。１ライン分の処理が終了すると隣接するラインに処理を移行し、総てのラインの処理が終了するまで同様の処理を繰り返す。
【００１９】
図４において、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３は１パス目の分割画像データの量子化処理を示し、ステップＳ４０４〜Ｓ４０７は２パス目の分割画像データの量子化処理を示している。先ず、ステップＳ４０１で、画像データにおける処理対象画素Ｘの濃度値（画素値）Ｖを取得し、これに１パス目の分割割合０．５を掛けて得られる濃度値０．５Ｖに、この画素Ｘに分配されてきた、誤差バッファに格納される分配誤差の値を加算する。そして、加算されて得られる値と所定の閾値と比較し、その比較結果としての量子化値を、処理対象画素の１パス目の出力値（２値記録データ）として決定する。なお、本実施形態では、このＮ値化として２値化処理を行うが、この例に限られないことはもちろんである。例えば、９値化を行い、得られた９値の値に応じた、ドットの配置を定めたインデックスパターンを用いて、最終的なドット（２値）データを得るようにしても良い。そして、ステップＳ４０２で上記出力値を１パス目用の記録データバッファに格納する。
【００２０】
次に、ステップＳ４０３で、図２に示した１パス目用の第１の誤差分配マトリックスに従い、１パス目の分割画像の周辺画素と、２パス目の分割画像の処理対象画素と同じ画素に、それぞれの分配率Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅで分配する。
【００２１】
次に、ステップＳ４０４で、１パス目と同じ処理対象画素Ｘの濃度値Ｖを取得し、これに２パス目の分割割合０．５を掛けて得られる濃度値０．５Ｖに、この画素Ｘに分配されてきた、誤差バッファに格納される分配誤差の値を加算する。この分配誤差の中には、上述したように、１パス目の同じ画素Ｘの誤差拡散処理で生じた誤差に分配率Ｅで分配された誤差が含まれている。
【００２２】
次に、ステップＳ４０５で、上述のように画素Ｘの濃度値に上記誤差を加算した値と、閾値と比較し、量子化値としての２パス目の出力値を決定する。そして、ステップＳ４０６で、この出力値を２パス目用の記録データバッファに格納する。さらに、ステップＳ４０７で、図３に示した２パス目用の第１の誤差分配マトリックスに従い、２パス目の分割画像の周辺画素に、それぞれの分配率Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉで分配する。そして、以上のステップを１ライン分の画素について量子化処理が終了するまで繰り返す（ステップＳ４０８）。
【００２３】
（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態は、１ライン分の画素について量子化をする際に、そのラインにおいて偶数番目か奇数番目かによって、量子化をするパス（の分割画像データ）を異ならせるものである。すなわち、処理対象画素がラインにおいて偶数番目の場合は、第１実施形態と同様、１パス目の分割画像データについて量子化を行い、その際に誤差を２パス目の分割画像の同じ画素に分配する。そして、その後の２パス目の分割画像における同じ処理対象画素の量子化では、誤差の分配は同じ２パス目の分割画像の画素に対してのみ行う。逆に、処理対象画素がラインにおいて奇数番目の場合は、２パス目の分割画像データについて量子化を行い、その際に誤差を１パス目の分割画像の同じ画素に分配する。そして、その後の１パス目の分割画像における同じ処理対象画素の量子化では、誤差の分配は同じ１パス目の分割画像の画素に対してのみ行う。
【００２４】
図５は、本実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。図５に示すように、先ず、ステップＳ５０１で、処理対象画素がラインにおいて偶数番目か奇数番目かを判断する。ここで、偶数番目と判断されると、ステップＳ５０２〜Ｓ５０６の処理を行う。すなわち、第１実施形態と同じく、最初に１パス目の分割画像データに対して量子化を行い、その際に発生する誤差の一部を２パス目の分割画像の同じ画素に分配する。次に、２パス目の同じ画素について、その濃度値に１パス目から分配された誤差を含む分配誤差を加算した値を求め、その値に対して量子化を行う。そして、この際に発生する誤差は、同じ２パス目の分割画像の周辺画素に分配する。一方、ステップＳ５０１で、処理対象画素が奇数番目と判断されると、ステップＳ５０９〜Ｓ５１５の処理を実行する。すなわち、偶数番目の場合とは逆に、最初に２パス目の分割画像データに対して量子化を行い、その際に発生する誤差の一部を１パス目の分割画像の同じ画素に分配する。次に、１パス目の同じ画素について、その濃度値に２パス目から分配された誤差を含む分配誤差を加算した値を求め、その値に対して量子化を行う。そして、この際に発生する誤差は、同じ１パス目の分割画像の周辺画素に分配する。
【００２５】
以上のように、本実施形態によれば、ラインを構成する画素について交互にパス間で誤差を分配する方向を変えることができる。
【００２６】
（第３実施形態）
本発明の第３の実施形態は、２組の記録ヘッドを用い、それぞれの記録ヘッドが２回の走査を行い、所定の領域の記録を完成する場合の記録データ生成に関するものである。すなわち、記録媒体の搬送路に沿った２ヶ所に２つの記録ヘッドそれぞれによる走査領域が設けられる。そして、記録媒体搬送の上流側の記録ヘッドで２回の走査を行うとともに、その間に、記録ヘッドのノズル配列幅の１／２に対応する量の記録媒体搬送を行う。下流側の記録ヘッドについても同じ記録動作を行い、合計４回の走査で上記ノズル配列幅の１／２に対応する幅の領域の記録を完成する。このため、画像データを４分割して得られる、４つの分割画像データに対してそれぞれ誤差拡散による量子化を行い、上記所定領域を記録するための記録データを生成する。以下の説明では、上流側の記録ヘッドによる１回目の走査を１パス目、２回目の走査を２パス目、下流側の記録ヘッドによる１回目の走査を３パス目、２回目の走査を４パス目と呼ぶ。本実施形態では、画像データの分割割合を、１パス目〜４パス目について総て等しく０．２５とする。
【００２７】
１パス目の量子化では図２示した誤差分配マトリクス（第１分配マトリクス）を用い、その分配率をＡ1、Ｂ1、Ｃ1、Ｄ1、Ｅ1とする。同じく２パス目の量子化では図２示した誤差分配マトリクス（第２分配マトリクス）を用い、その分配率をＡ2、Ｂ2、Ｃ2、Ｄ2、Ｅ2とする。さらに、３パス目の量子化では図２示した誤差分配マトリクス（第３分配マトリクス）を用い、その分配率をＡ3、Ｂ3、Ｃ3、Ｄ3、Ｅ3とする。最後に、３パス目の量子化では図３に示した分配マトリクスを用い、その分配率をＦ、Ｇ、Ｈ、Ｉとする。
【００２８】
図６は、本実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。ステップＳ６０１〜Ｓ６０３が１パス目の量子化、ステップＳ６０４〜Ｓ６０７が２パス目の量子化、ステップＳ６０８〜Ｓ６１１が３パス目の量子化、ステップＳ６１２〜Ｓ６１５が４パス目の量子化、をそれぞれ示す。
【００２９】
１パス目の量子化では、処理対象画素Ｘの濃度値Ｖに１パス目の分割割合０．２５を掛けて得られる値と所定の閾値と比較し、２値データを得る（Ｓ６０１）。次に、この２値データを１パス目用のバッファに格納する（Ｓ６０２）。そして、上記誤差を分配率Ａ1、Ｂ1、Ｃ1、Ｄ1、Ｅ1に従って、同じ１パス目の分割画像の周辺画素と２パス目の同じ画素Ｘに分配する（Ｓ６０３）。
【００３０】
次に、２パス目の量子化では、処理対象画素Ｘの濃度値Ｖに２パス目の分割割合０．２５を掛けて得られる値に、上記１パス目の量子化で生じた誤差の分配率Ｅ1で分配された値を加算する（Ｓ６０４）。そして、この加算された値について、上記１パス目と同様の量子化処理を行う（Ｓ６０５、Ｓ６０６）。そして、同様に、生じた誤差を、分配率Ａ2、Ｂ2、Ｃ2、Ｄ2、Ｅ2で、同じ２パス目の分割画像の周辺画素と３パス目の同じ画素Ｘに分配する（Ｓ６０７）。
【００３１】
３パス目も２パス目と同様、処理対象画素Ｘの濃度値Ｖに３パス目の分割割合０．２５を掛けて得られる値に、上記２パス目の量子化で生じた誤差の分配率Ｅ2で分配された値を加算する（Ｓ６０８）。そして、この加算された値について、上記１、２パス目と同様の量子化処理を行う（Ｓ６０９、Ｓ６１０）。そして、同様に、生じた誤差を、分配率Ａ3、Ｂ3、Ｃ3、Ｄ3、Ｅ3で、同じ３パス目の分割画像の周辺画素と４パス目の同じ画素Ｘに分配する（Ｓ６１１）。
【００３２】
さらに、４パス目では、処理対象画素Ｘの濃度値Ｖに４パス目の分割割合０．２５を掛けて得られる値に、上記３パス目の量子化で生じた誤差の分配率Ｅ3で分配された値を加算する（Ｓ６１２）。そして、この加算された値について、上記１、２、３パス目と同様の量子化処理を行う（Ｓ６１３、Ｓ６１４）。そして、同様に、生じた誤差を、分配率Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉで、同じ４パス目の分割画像の周辺画素に分配する（Ｓ６１５）。すなわち、４パス目の量子化で生じた画素は、同じ画像のみに分配する。
【００３３】
（他の実施形態）
以上の第１〜第３実施形態を一般化すると、複数の分割画像はＭ（Ｍ≧２）個の分割画像である。そして、量子化を行う順序が１番目からＭ−１番目の分割画像に対する量子化では、その量子化で生じた誤差を、量子化を行う順序が１つ後の分割画像データに分配する。また、Ｍ番目の分割画像に対する量子化では、その量子化で生じた誤差を、他の分割画像データに分配しない。
【００３４】
なお、上述した実施形態では、誤差拡散処理による量子化を含む記録データ生成処理をインクジェット記録装置において実行するものとしたが、本発明の適用はこの形態に限られないことはもちろんである。例えば、パーソナルコンピュータなどのコンピュータにおいて、上記量子化処理を行う形態であってもよい。本明細書では、本発明に係る量子化を実行するこれらの装置を総称してデータ生成装置という。
【符号の説明】
【００３５】
４０２ 制御部
４０３ メモリ部
１０２ 記録ヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ生成装置およびデータ生成方法に関し、詳しくは、誤差拡散方法を用いて量子化を行うことにより記録データを生成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録装置で用いられる記録ヘッドにおける複数のインク吐出口ごとの吐出特性のばらつきなどに起因した濃度むらを低減する技術として、いわゆるマルチパス記録方式が知られている。この方式は、同一領域に対する記録ヘッドの複数回の走査でその領域の記録を完成する方式である。そして、複数回の走査それぞれで用いる記録データは、一般にはマスク処理を用いて生成する。すなわち、走査ごとに用いられるマスクが相互に排他の関係にあり、これにより、同一領域に記録されるドットが複数回の走査で補完される。つまり、同一領域にある画素にドットが複数回の走査で重複して記録されたり、逆にある画素に複数回の走査でドットが記録されなかったりすることがない。
【０００３】
一方、記録装置では、記録媒体の搬送誤差などに起因してドット記録位置のわずかなずれを生じることがある。その場合に、上述したマルチパス記録において、走査間で相互にドット記録位置のずれがあると、上述のドット記録の補完性によって、一律に上記ずれに応じたドット記録位置のずれが生じる。
【０００４】
この問題を解決する一構成として、特許文献１には、画像データを複数回の走査に対応した複数の画像データに分割し、複数の分割された画像データをそれぞれ独立に、すなわち、相互に関連させずに２値化などの量子化を行うことが記載されている。これにより、上述した走査間のドット記録の補完性を緩和させること、すなわち、ドット記録位置の重複を排除しないようにすることができる。その結果、走査間のドット記録位置のずれがあっても、そのずれが記録されるドットの配置に与える影響は一部に表れるだけで、全体として濃度むらの少ない記録を行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１０３０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、画像データを分割して複数の走査に対応した複数の分割画像データを得る際の分割割合が固定であり、それによって、ある濃度の記録画像では走査間でドットが分散して配置されずドットの粗密が顕著になることがある。その結果、記録画像において粒状感を生じ画質を低下させることになる。例えば、記録するドットの数が少なくなる低濃度の画像の記録データ生成では、ある分割割合の下では、誤差拡散による量子化によって複数の走査間で同じ位置または近傍にドットを形成するような量子化結果が得られることがある。このような場合には、記録画像においてドット配置の粗密が顕著となって粒状感を生じる。
【０００７】
また、均等でない分割割合で分割した画像データに対して量子化して得られる記録データは、ある濃度の記録画像で、走査間で記録されるドットの数に偏りが生じることがある。この場合は、複数回の走査に分割して記録する、マルチパス記録の効果が削減されることになる。
【０００８】
これに対し、例えば、画素ごとにランダムな分割割合で分割することが考慮できる。しかし、このような方法は処理が複雑になり、また、その処理のための時間が比較的長くなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決して、簡易な構成で、複数の走査に対応した複数の分割画像データをそれぞれ誤差拡散法で量子化する際に、記録画像においてドット配置を分散することができるデータ生成装置およびデータ生成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのために本発明では、記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の走査によって前記記録媒体における所定の大きさの領域に記録を行うための記録データを生成するデータ生成装置であって、記録すべき画像データを、画素ごとに、前記複数回の走査に対応した複数の分割画像データに、所定の分割割合で分割する分割手段と、前記複数の分割画像データそれぞれに対して画素ごとに誤差拡散処理による量子化を行う量子化手段であって、前記複数の分割画像データのうち１つの分割画像データに対して量子化を行い、該１つの分割画像データの量子化で生じた誤差を、前記複数の分割画像データの他の分割画像データに分配し、当該誤差が分配された前記他の画像データに対して量子化を行う量子化手段と、を具えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上の構成によれば、１つの分割画像における処理対象画素の誤差拡散処理で生じた誤差は、他の分割画像の同じ画素に分配される。このように、他のパスの分割画像に対して誤差の分配を行うことにより、誤差拡散による量子化に係る１つの分割画像データの量子化の結果が、他の分割画像の量子化に反映されることになる。その結果、複数の走査間でドット配置が分散され、ドット配置の粗密を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの特に制御構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る誤差拡散処理で用いる誤差分配マトリックスを模式的に示す図である。
【図３】同じく、本発明の一実施形態に係る誤差拡散処理で用いる誤差分配マトリックスを模式的に示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの特に制御構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、ホストコンピュータから、記録すべき文字や画像のデータ（以下、画像データという）が、インクジェット記録装置としてのプリンタ１００の受信バッファ４０１に入力する。受信バッファ４０１のデータは、ＣＰＵを有して構成される制御部４０２による制御の下で、メモリ部４０３に転送されＲＡＭ（不図示）に一時的に記憶される。メカコントロール部４０４は、制御部４０２からの指示に応じキャリッジモータやラインフィードモータ等のメカ部４０５の動作を制御する。センサ／ＳＷコントロール部４０６は、各種センサやＳＷ（スイッチ）からなるセンサ／ＳＷ部４０７からの信号を制御部４０２に送る。表示素子コントロール部４０８は、制御部４０２からの指令に応じて表示パネル群のＬＥＤや液晶表示素子等からなる表示素子部４０９を制御する。さらに、ヘッドコントロール部４１０は制御部４０２からの指示に応じて、記録ヘッド１０２におけるインク吐出のための駆動を制御する。また、ヘッドコントロール部４１０は、記録ヘッド１０２の状態を示す温度情報等を検出し制御部４０２に伝える。
【００１５】
以上の構成によって、記録ヘッド１０２の複数回の走査を行い、それぞれの走査の間に記録ヘッドから記録データに基づいたインク吐出を行うとともに、走査ごとに記録用紙などの記録媒体を走査方向と交差する方向に搬送して記録動作を行う。例えば、２回の走査で記録を完成するマルチパス記録では、記録ヘッドの走査の間に、記録ヘッドのノズル配列幅の１／２に対応した長さだけ記録媒体の搬送行い、２回の走査で上記１／２の幅に対応した領域の記録を完成する。制御部４０２は、上記記録動作で用いる記録データを生成するための、図４〜図６にて後述する、本発明の実施形態に係る誤差拡散法を用いた量子化処理を、それらのプログラムに従って実行する。
【００１６】
図２および図３は、本発明の一実施形態に係る誤差拡散処理で用いる誤差分配マトリックスを模式的に示す図である。このうち、図２は、画像データを２回の走査（以下、パスとも言う）に分割してそれぞれ量子化を行う場合の第１走査（以下、１パス目とも言う）用の、図３は第２走査（以下、２パス目とも言う）用のそれぞれ誤差分配マトリックスを示している。本実施形態は、２パスのマルチパス記録に対応させて、画像データを２つの分割画像の画像データに分割する。具体的には、特許文献１に記載されているように、それぞれの画素について、多値データで表される画素値を所定の分割割合で２分割する。本実施形態は、分割割合を１パス目、２パス目それぞれ０．５とする。なお、分割割合は、この例に限られないことはもちろんである。例えば、１パス目に０．４５、２パス目に０．５５とする割合であってもよい。
【００１７】
図２に示すように、１パス目用の分割画像における処理対象画素Ｘの誤差拡散処理で生じた誤差は、同じ１パス目用の分割画像の他の近傍画素に分配率Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで分配されるとともに、２パス目用の分割画像の同じ画素Ｘに分配率Ｅで分配される。すなわち、１パス目用の分割画像における各画素の誤差拡散処理では、３次元的な誤差分配を行い、処理対象画素Ｘと同じパスの分割画像における画素に加えて、２パス目の分割画像の画素に対する分配を行う。一方、図３に示すように、２パス目用の分割画像における処理対象画素Ｘの誤差拡散処理で生じた誤差は、同じ２パス目用の分割画像の他の近傍画素に分配率Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉで分配される。このように、本実施形態では、他のパスの分割画像に対して誤差の分配を行うことにより、誤差拡散による量子化に係るあるパスの分割画像データの量子化の結果が、他のパスの量子化に反映されることになる。その結果、複数のパス間でドット配置が分散され、ドット配置の粗密を低減することができる。
【００１８】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。本処理は、画像データの、記録ヘッドの走査方向に沿った１ライン分の画像データについて画素ごとに順次処理対象をシフトして量子化を行うものである。１ライン分の処理が終了すると隣接するラインに処理を移行し、総てのラインの処理が終了するまで同様の処理を繰り返す。
【００１９】
図４において、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３は１パス目の分割画像データの量子化処理を示し、ステップＳ４０４〜Ｓ４０７は２パス目の分割画像データの量子化処理を示している。先ず、ステップＳ４０１で、画像データにおける処理対象画素Ｘの濃度値（画素値）Ｖを取得し、これに１パス目の分割割合０．５を掛けて得られる濃度値０．５Ｖに、この画素Ｘに分配されてきた、誤差バッファに格納される分配誤差の値を加算する。そして、加算されて得られる値と所定の閾値と比較し、その比較結果としての量子化値を、処理対象画素の１パス目の出力値（２値記録データ）として決定する。なお、本実施形態では、このＮ値化として２値化処理を行うが、この例に限られないことはもちろんである。例えば、９値化を行い、得られた９値の値に応じた、ドットの配置を定めたインデックスパターンを用いて、最終的なドット（２値）データを得るようにしても良い。そして、ステップＳ４０２で上記出力値を１パス目用の記録データバッファに格納する。
【００２０】
次に、ステップＳ４０３で、図２に示した１パス目用の第１の誤差分配マトリックスに従い、１パス目の分割画像の周辺画素と、２パス目の分割画像の処理対象画素と同じ画素に、それぞれの分配率Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅで分配する。
【００２１】
次に、ステップＳ４０４で、１パス目と同じ処理対象画素Ｘの濃度値Ｖを取得し、これに２パス目の分割割合０．５を掛けて得られる濃度値０．５Ｖに、この画素Ｘに分配されてきた、誤差バッファに格納される分配誤差の値を加算する。この分配誤差の中には、上述したように、１パス目の同じ画素Ｘの誤差拡散処理で生じた誤差に分配率Ｅで分配された誤差が含まれている。
【００２２】
次に、ステップＳ４０５で、上述のように画素Ｘの濃度値に上記誤差を加算した値と、閾値と比較し、量子化値としての２パス目の出力値を決定する。そして、ステップＳ４０６で、この出力値を２パス目用の記録データバッファに格納する。さらに、ステップＳ４０７で、図３に示した２パス目用の第１の誤差分配マトリックスに従い、２パス目の分割画像の周辺画素に、それぞれの分配率Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉで分配する。そして、以上のステップを１ライン分の画素について量子化処理が終了するまで繰り返す（ステップＳ４０８）。
【００２３】
（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態は、１ライン分の画素について量子化をする際に、そのラインにおいて偶数番目か奇数番目かによって、量子化をするパス（の分割画像データ）を異ならせるものである。すなわち、処理対象画素がラインにおいて偶数番目の場合は、第１実施形態と同様、１パス目の分割画像データについて量子化を行い、その際に誤差を２パス目の分割画像の同じ画素に分配する。そして、その後の２パス目の分割画像における同じ処理対象画素の量子化では、誤差の分配は同じ２パス目の分割画像の画素に対してのみ行う。逆に、処理対象画素がラインにおいて奇数番目の場合は、２パス目の分割画像データについて量子化を行い、その際に誤差を１パス目の分割画像の同じ画素に分配する。そして、その後の１パス目の分割画像における同じ処理対象画素の量子化では、誤差の分配は同じ１パス目の分割画像の画素に対してのみ行う。
【００２４】
図５は、本実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。図５に示すように、先ず、ステップＳ５０１で、処理対象画素がラインにおいて偶数番目か奇数番目かを判断する。ここで、偶数番目と判断されると、ステップＳ５０２〜Ｓ５０６の処理を行う。すなわち、第１実施形態と同じく、最初に１パス目の分割画像データに対して量子化を行い、その際に発生する誤差の一部を２パス目の分割画像の同じ画素に分配する。次に、２パス目の同じ画素について、その濃度値に１パス目から分配された誤差を含む分配誤差を加算した値を求め、その値に対して量子化を行う。そして、この際に発生する誤差は、同じ２パス目の分割画像の周辺画素に分配する。一方、ステップＳ５０１で、処理対象画素が奇数番目と判断されると、ステップＳ５０９〜Ｓ５１５の処理を実行する。すなわち、偶数番目の場合とは逆に、最初に２パス目の分割画像データに対して量子化を行い、その際に発生する誤差の一部を１パス目の分割画像の同じ画素に分配する。次に、１パス目の同じ画素について、その濃度値に２パス目から分配された誤差を含む分配誤差を加算した値を求め、その値に対して量子化を行う。そして、この際に発生する誤差は、同じ１パス目の分割画像の周辺画素に分配する。
【００２５】
以上のように、本実施形態によれば、ラインを構成する画素について交互にパス間で誤差を分配する方向を変えることができる。
【００２６】
（第３実施形態）
本発明の第３の実施形態は、２組の記録ヘッドを用い、それぞれの記録ヘッドが２回の走査を行い、所定の領域の記録を完成する場合の記録データ生成に関するものである。すなわち、記録媒体の搬送路に沿った２ヶ所に２つの記録ヘッドそれぞれによる走査領域が設けられる。そして、記録媒体搬送の上流側の記録ヘッドで２回の走査を行うとともに、その間に、記録ヘッドのノズル配列幅の１／２に対応する量の記録媒体搬送を行う。下流側の記録ヘッドについても同じ記録動作を行い、合計４回の走査で上記ノズル配列幅の１／２に対応する幅の領域の記録を完成する。このため、画像データを４分割して得られる、４つの分割画像データに対してそれぞれ誤差拡散による量子化を行い、上記所定領域を記録するための記録データを生成する。以下の説明では、上流側の記録ヘッドによる１回目の走査を１パス目、２回目の走査を２パス目、下流側の記録ヘッドによる１回目の走査を３パス目、２回目の走査を４パス目と呼ぶ。本実施形態では、画像データの分割割合を、１パス目〜４パス目について総て等しく０．２５とする。
【００２７】
１パス目の量子化では図２示した誤差分配マトリクス（第１分配マトリクス）を用い、その分配率をＡ1、Ｂ1、Ｃ1、Ｄ1、Ｅ1とする。同じく２パス目の量子化では図２示した誤差分配マトリクス（第２分配マトリクス）を用い、その分配率をＡ2、Ｂ2、Ｃ2、Ｄ2、Ｅ2とする。さらに、３パス目の量子化では図２示した誤差分配マトリクス（第３分配マトリクス）を用い、その分配率をＡ3、Ｂ3、Ｃ3、Ｄ3、Ｅ3とする。最後に、３パス目の量子化では図３に示した分配マトリクスを用い、その分配率をＦ、Ｇ、Ｈ、Ｉとする。
【００２８】
図６は、本実施形態に係る記録データ生成のための量子化処理を示すフローチャートである。ステップＳ６０１〜Ｓ６０３が１パス目の量子化、ステップＳ６０４〜Ｓ６０７が２パス目の量子化、ステップＳ６０８〜Ｓ６１１が３パス目の量子化、ステップＳ６１２〜Ｓ６１５が４パス目の量子化、をそれぞれ示す。
【００２９】
１パス目の量子化では、処理対象画素Ｘの濃度値Ｖに１パス目の分割割合０．２５を掛けて得られる値と所定の閾値と比較し、２値データを得る（Ｓ６０１）。次に、この２値データを１パス目用のバッファに格納する（Ｓ６０２）。そして、上記誤差を分配率Ａ1、Ｂ1、Ｃ1、Ｄ1、Ｅ1に従って、同じ１パス目の分割画像の周辺画素と２パス目の同じ画素Ｘに分配する（Ｓ６０３）。
【００３０】
次に、２パス目の量子化では、処理対象画素Ｘの濃度値Ｖに２パス目の分割割合０．２５を掛けて得られる値に、上記１パス目の量子化で生じた誤差の分配率Ｅ1で分配された値を加算する（Ｓ６０４）。そして、この加算された値について、上記１パス目と同様の量子化処理を行う（Ｓ６０５、Ｓ６０６）。そして、同様に、生じた誤差を、分配率Ａ2、Ｂ2、Ｃ2、Ｄ2、Ｅ2で、同じ２パス目の分割画像の周辺画素と３パス目の同じ画素Ｘに分配する（Ｓ６０７）。
【００３１】
３パス目も２パス目と同様、処理対象画素Ｘの濃度値Ｖに３パス目の分割割合０．２５を掛けて得られる値に、上記２パス目の量子化で生じた誤差の分配率Ｅ2で分配された値を加算する（Ｓ６０８）。そして、この加算された値について、上記１、２パス目と同様の量子化処理を行う（Ｓ６０９、Ｓ６１０）。そして、同様に、生じた誤差を、分配率Ａ3、Ｂ3、Ｃ3、Ｄ3、Ｅ3で、同じ３パス目の分割画像の周辺画素と４パス目の同じ画素Ｘに分配する（Ｓ６１１）。
【００３２】
さらに、４パス目では、処理対象画素Ｘの濃度値Ｖに４パス目の分割割合０．２５を掛けて得られる値に、上記３パス目の量子化で生じた誤差の分配率Ｅ3で分配された値を加算する（Ｓ６１２）。そして、この加算された値について、上記１、２、３パス目と同様の量子化処理を行う（Ｓ６１３、Ｓ６１４）。そして、同様に、生じた誤差を、分配率Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉで、同じ４パス目の分割画像の周辺画素に分配する（Ｓ６１５）。すなわち、４パス目の量子化で生じた画素は、同じ画像のみに分配する。
【００３３】
（他の実施形態）
以上の第１〜第３実施形態を一般化すると、複数の分割画像はＭ（Ｍ≧２）個の分割画像である。そして、量子化を行う順序が１番目からＭ−１番目の分割画像に対する量子化では、その量子化で生じた誤差を、量子化を行う順序が１つ後の分割画像データに分配する。また、Ｍ番目の分割画像に対する量子化では、その量子化で生じた誤差を、他の分割画像データに分配しない。
【００３４】
なお、上述した実施形態では、誤差拡散処理による量子化を含む記録データ生成処理をインクジェット記録装置において実行するものとしたが、本発明の適用はこの形態に限られないことはもちろんである。例えば、パーソナルコンピュータなどのコンピュータにおいて、上記量子化処理を行う形態であってもよい。本明細書では、本発明に係る量子化を実行するこれらの装置を総称してデータ生成装置という。
【符号の説明】
【００３５】
４０２ 制御部
４０３ メモリ部
１０２ 記録ヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の走査によって前記記録媒体における所定の大きさの領域に記録を行うための記録データを生成するデータ生成装置であって、
記録すべき画像データを、画素ごとに、前記複数回の走査に対応した複数の分割画像データに、所定の分割割合で分割する分割手段と、
前記複数の分割画像データそれぞれに対して画素ごとに誤差拡散処理による量子化を行う量子化手段であって、前記複数の分割画像データのうち１つの分割画像データに対して量子化を行い、該１つの分割画像データの量子化で生じた誤差を、前記複数の分割画像データの他の分割画像データに分配し、当該誤差が分配された前記他の画像データに対して量子化を行う量子化手段と、
を具えたことを特徴とするデータ生成装置。
【請求項２】
前記量子化手段は、量子化の対象画素で生じた誤差を、前記他の分割画像データにおける同じ画素に分配することを特徴とする請求項１に記載のデータ生成装置。
【請求項３】
前記複数の分割画像はＭ（Ｍ≧２）個の分割画像であり、前記量子化手段は、量子化を行う順序が１番目からＭ−１番目の分割画像に対する量子化では、当該量子化で生じた誤差を、量子化を行う順序が１つ後の前記他の分割画像データに分配し、Ｍ番目の分割画像に対する量子化では、当該量子化で生じた誤差を、前記他の分割画像データに分配しないことを特徴とする請求項１または２に記載のデータ生成装置。
【請求項４】
前記データ生成装置は、複数の記録ヘッドを用い、それぞれの記録ヘッドが複数回の走査を行い、前記所定の大きさの領域に記録を行うために記録データを生成し、
前記複数の分割画像データは、複数の記録ヘッドそれぞれの複数回の走査を前記複数の記録ヘッドについて合計した数に対応した複数の分割画像データであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のデータ生成装置。
【請求項５】
記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の走査によって前記記録媒体における所定の大きさの領域に記録を行うための記録データを生成するデータ生成方法であって、
記録すべき画像データを、画素ごとに、前記複数回の走査に対応した複数の分割画像データに、所定の分割割合で分割する分割工程と、
前記複数の分割画像データそれぞれに対して画素ごとに誤差拡散処理による量子化を行う量子化工程であって、前記複数の分割画像データのうち１つの分割画像データに対して量子化を行い、該１つの分割画像データの量子化で生じた誤差を、前記複数の分割画像データの他の分割画像データに分配し、当該誤差が分配された前記他の画像データに対して量子化を行う量子化工程と、
を有したことを特徴とするデータ生成方法。
【請求項１】
記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の走査によって前記記録媒体における所定の大きさの領域に記録を行うための記録データを生成するデータ生成装置であって、
記録すべき画像データを、画素ごとに、前記複数回の走査に対応した複数の分割画像データに、所定の分割割合で分割する分割手段と、
前記複数の分割画像データそれぞれに対して画素ごとに誤差拡散処理による量子化を行う量子化手段であって、前記複数の分割画像データのうち１つの分割画像データに対して量子化を行い、該１つの分割画像データの量子化で生じた誤差を、前記複数の分割画像データの他の分割画像データに分配し、当該誤差が分配された前記他の画像データに対して量子化を行う量子化手段と、
を具えたことを特徴とするデータ生成装置。
【請求項２】
前記量子化手段は、量子化の対象画素で生じた誤差を、前記他の分割画像データにおける同じ画素に分配することを特徴とする請求項１に記載のデータ生成装置。
【請求項３】
前記複数の分割画像はＭ（Ｍ≧２）個の分割画像であり、前記量子化手段は、量子化を行う順序が１番目からＭ−１番目の分割画像に対する量子化では、当該量子化で生じた誤差を、量子化を行う順序が１つ後の前記他の分割画像データに分配し、Ｍ番目の分割画像に対する量子化では、当該量子化で生じた誤差を、前記他の分割画像データに分配しないことを特徴とする請求項１または２に記載のデータ生成装置。
【請求項４】
前記データ生成装置は、複数の記録ヘッドを用い、それぞれの記録ヘッドが複数回の走査を行い、前記所定の大きさの領域に記録を行うために記録データを生成し、
前記複数の分割画像データは、複数の記録ヘッドそれぞれの複数回の走査を前記複数の記録ヘッドについて合計した数に対応した複数の分割画像データであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のデータ生成装置。
【請求項５】
記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の走査によって前記記録媒体における所定の大きさの領域に記録を行うための記録データを生成するデータ生成方法であって、
記録すべき画像データを、画素ごとに、前記複数回の走査に対応した複数の分割画像データに、所定の分割割合で分割する分割工程と、
前記複数の分割画像データそれぞれに対して画素ごとに誤差拡散処理による量子化を行う量子化工程であって、前記複数の分割画像データのうち１つの分割画像データに対して量子化を行い、該１つの分割画像データの量子化で生じた誤差を、前記複数の分割画像データの他の分割画像データに分配し、当該誤差が分配された前記他の画像データに対して量子化を行う量子化工程と、
を有したことを特徴とするデータ生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１８２０３（Ｐ２０１３−１８２０３Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３７４４（Ｐ２０１１−１５３７４４）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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