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JPH0691604B2 - 階調情報変倍処理方法 - Google Patents

階調情報変倍処理方法

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Publication number
JPH0691604B2
JPH0691604B2 JP58161693A JP16169383A JPH0691604B2 JP H0691604 B2 JPH0691604 B2 JP H0691604B2 JP 58161693 A JP58161693 A JP 58161693A JP 16169383 A JP16169383 A JP 16169383A JP H0691604 B2 JPH0691604 B2 JP H0691604B2
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JP
Japan
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pattern
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JP58161693A
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正博 伊藤
登 村山
宏一 鈴木
敬 佐藤
勉 佐藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP58161693A priority Critical patent/JPH0691604B2/ja
Priority to US06/646,503 priority patent/US4698778A/en
Publication of JPS6053372A publication Critical patent/JPS6053372A/ja
Publication of JPH0691604B2 publication Critical patent/JPH0691604B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/387—Composing, repositioning or otherwise geometrically modifying originals
    • H04N1/393—Enlarging or reducing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4015—Image demosaicing, e.g. colour filter arrays [CFA] or Bayer patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/405—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • H04N1/4055—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern
    • H04N1/4058—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern with details for producing a halftone screen at an oblique angle

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は写真像，絵画などの中間調画像の画情報処理に
関し、特に、指定倍率に対応した大きさの、階調データ
に対応したビット情報分布のパターンを得る階調情報変
倍処理に関する。
従来技術 階調情報処理方法の１つに、所定ビット数でなり記録
（表示）情報ビットを所定の態様で分布させた複数個の
中間調マトリクスパターンのなかから、階調データが示
す濃度の対応したものを特定（選択）してそのビット情
報を階調データの記録（表示）上の位置に対応付けて、
ページメモリやバッファメモリに展開する、固定濃度パ
ターン法（デイザ法）がある。
これにおいては通常、濃度をマトリクス中の画素数（ビ
ット数）と対応させているため、表現階調数を大きくす
ると、マトリクス自体が大きくなり１個の階調データで
１マトリクスを摘出するため、解像度が低下する欠点が
ある。
マトリクスを小さくすると解像度は高くなるが、表現階
調数が小さくなるため、中間調の円滑さが低下するとい
う欠点がある。
そこで従来においては、画像の粗さに応じてマトリクス
の大きさを変えて画情報を得る方法が提案された（たと
えば特開昭57-159173号公報）。しかしこれにおいて
は、画像の粗さの判定の精度および複雑さと、異なるマ
トリクスを多種類用意しなければならないので、固定メ
モリデータ量が膨大になるという問題がある。
また、異なる複数種（４種）の小マトリクスパターン
（４画素:5階調）で１つの大マトリクスパターン（４種
×４画素＝16画素:4種×５階調＝20階調）を形成しかつ
種類毎に小マトリクスパターンの、大マトリクスパター
ン内における位置を固定し、階調データをその画像上の
並び順から特定種の小マトリクスパターンに割り当てて
小マトリクスパターン単位で画情報を得る階調情報処理
方法が提案されている（たとえば特開昭57-159174号公
報）。これによれば、複数種（４種）の小マトリクスパ
ターンの画情報で１つの大マトリクスパターンが構成さ
れることになる。換言すれば、複数個（４個）の階調デ
ータで１つの大マトリクスパターンが特定される。
しかしながらこれは、複数種（４種）の小マトリクスパ
ターンのそれぞれで大マトリクスパターンの画情報が定
まる、つまり、複数個（４個）の階調データで大マトリ
クスパターンが定まる、というに留まり、小マトリクス
パターンが実質上解像度および階調の円滑性を定めるこ
とになり、大マトリクスパターンによる円滑性の向上は
小さい。つまり、同種の小マトリクスパターンが所定間
隔（１小マトリクスパターンおき）で現われるので、再
現画像に不規則な、あるいは規則的なパターンが生する
というデイザ法の本質的な問題点が残っているし、大マ
トリクスパターンは、従来のデイザ法のマトリクスパタ
ーンの複数領域を一区分と見なすものに近く、これによ
る階調の円滑性はあまり期待できない。
一方、この種の中間調処理において再現画像の倍率を種
々に変える変倍処理においては、異なる画素数で構成さ
れた数種のマトリクスパターンの一種を指定倍率に応じ
て特定する方法、および前記中間調処理で得られた画情
報を間引いたり、重複書込みしたりする方法が知られて
いる。
しかしながら、前者では、異なる大きさのマトリクスパ
ターンを多種類用意しておかなければならないという問
題および、マトリクスパターンが小さくなると階調表現
能力が低下し大きくなると解像度が低下するという問
題、つまり、前述の階調処理の問題と同様な問題があ
る。また後者では、間引きや重ね書きで解像度や階調表
現能力が低下するという問題がある。
目的 本発明は、階調情報変倍処理において小マトリクス区分
による解像度の向上と、大マトリクス区分による階調の
円滑性の向上を共に達成することを第１の目的とし、比
較的に少ないマトリクスパターンで解像度が高く階調の
円滑性が高い階調情報変倍を行なうことを第２の目的と
する。
構成 上記目的を達成するために本発明においては、注目画素
の記録濃度を指示する階調データで固定マトリクスパタ
ーンである母マトリクスパターンを特定し、かつ、特定
した母マトリクスパターンの、指定倍率に応じた大きさ
の領域の情報を子マトリクスパターンの情報として摘出
して該子マトリクスパターンを前記階調データに割り当
てた形で画情報を得る。
これによれば、原画素１個の階調データで１回のみ１個
の母マトリクスパターンが特定され、これに連動して指
定倍率に応じた大きさの子マトリクスパターンが摘出さ
れるので、指定倍率の変倍が実現する。しかも、階調デ
ータの、記録ドット情報への変換処理が１回で済み、処
理が簡単であり、したがって処理速度が高くなる。
子マトリクスパターンが母マトリクスパターンよりも小
さいときには、子マトリクスパターン単位で階調パター
ンが更新されるので解像度が高くなり、これによりたと
えば写真像の顔の輪郭，線画などのエッジ部の再現性が
高くなる。たとえば画像の輪郭線では、そこに相当する
子マトリクスパターンが高濃度の母マトリクスパターン
の一部になるので、高濃度画像が現われ、輪郭線を外れ
た低濃度部ではそこに相当する子マトリクスパターンが
低濃度の母マトリクスパターンの一部になるので低濃度
画像が現われ、輪郭が明瞭になる。
また、階調データで大マトリクスパターンを特定するの
で変化が乏しいが階調が少しづつ変化する部分での円滑
性が高くなる。すなわち、再現画像の母マトリクスパタ
ーン１個分の領域に、それぞれが階調データに応じた母
マトリクスパターンの情報を有する、１個分の母マトリ
クスパターンを構成する数の子マトリクスパターンが並
んだ形となる。しかして、母マトリクスパターンは、表
現濃度が近いものではパターンが類似しているので、濃
度がゆるやかに変化している画像部分では、１個の母マ
トリクスパターンを構成する数の子マトリクスパターン
による再現画像は、特定の１つの母マトリクスパターン
と類似となり、表現階調数は母マトリクスパターンで表
わされる表現階調数と同程度になる。
子マトリクスパターンの大きさが母マトリクスパターン
よりも大きくなるときでも、１個の階調データが１個の
子マトリクスパターンに割り当てられるので、解像度は
母マトリクスパターンでもたらされる解像度と同等とな
って格別に低下せず、階調の円滑性は子マトリクスパタ
ーンが大きくなる分高くなる。
本発明の好ましい実施例では、母マトリクスパターンよ
りも子マトリクスパターンが小さくなる倍率において、
母マトリクスパターンMMPを、主走査方向にｍ個および
副走査方向にｎ個で、ｍ×ｎ個の子マトリクスパターン
CMP11〜CMPmnに分割し、脚字の先頭は、母マトリクスパ
ターン内における子マトリクスパターンの主走査方向の
位置を、脚字の後半は副走査方向の位置を示すものと
し、これを と表わし、同様にICD11〜ICDmnでなる、ｍ×ｎ個の階調
データ で１つの母マトリクスパターン分の画情報を得るものと
すると、階調データICDijで特定される母マトリクスパ
ターンの子マトリクスパターンCMPijの情報を該階調デ
ータICDijに対するビット分布の画情報として得る。す
なわち、母マトリクスパターンを１個構成する配列およ
び数ｍ×ｎの階調データのそれぞれに対応して画情報を
得る子マトリクスパターンの位置は、階調データの母マ
トリクスパターン内における位置に対応する位置のもの
とする。
これによれば、再現画像の母マトリクスパターン１個分
の領域に、情報は各階調データに応じた各母マトリクス
パターンのものであるが、位置は全体で１つの母マトリ
クスパターンを構成する所定の位置の子マトリクスパタ
ーンがｍ×ｎ個並んだ形となり、母マトリクスパターン
は表現濃度が近いものではパターンが類似しているの
で、濃度がゆるやかに変化している画像部分では、ｍ×
ｎ個の子マトリクスパターンによる再現画像は、特定の
１つの母マトリクスパターンとの類似性が更に高くな
り、表現階調数は母マトリクスパターンで表わされる表
現階調数と同等になり、母マトリクスパターンを用いる
従来の固定濃度パターン法による濃度表現と同等にな
る。また、たとえば画像の輪郭線では、そこに相当する
子マトリクスパターンが高濃度の母マトリクスパターン
の一部になるので、輪郭線が明瞭に現われ、輪郭線を外
れた低濃度部ではそこに相当する子マトリクスパターン
が低濃度の母マトリクスパターンの一部になるので低濃
度画像が現われ、輪郭が更に明瞭になる。ｍ×ｎを母マ
トリクスパターンの画素数と同じになるようにすれば、
この方法はデイザ法と同等の効果を得る。
また母マトリクスパターンよりも子マトリクスパターン
が小さくなる倍率においては、子マトリクスパターンの
主走査方向のビット数をａとするとき、ａ×ｂ＝ｃバイ
ト、b,cは最小の整数、とすると、母マトリクスパター
ンの主走査方向並びの１ライン分の情報をｃバイトのバ
ッファメモリに連続して順次に繰り返し書込み、該バッ
ファメモリ上の、摘出すべき子マトリクスパターンの位
置のデータを摘出しその他のデータを摘出しない情報を
有するマトリクスパターンと該バッファメモリのデータ
との論理積処理により、摘出すべき位置の子マトリクス
パターンを情報のみを得て、連続するｂ個の子マトリク
スパターンの論理積で得たデータを論理和処理してｂ個
の子マトリクスパターンが連続した画情報を得る。
これによれば、再現画像では、母マトリクスパターン１
個分を越える子マトリクスパターンの大きさに、階調デ
ータで定まる母マトリクスパターンの情報を繰り返し書
込んだものでありが、その子マトリクスパターンに連な
る次の子マトリクスパターンでは、情報は次の階調デー
タで定まる通常は異なった母マトリクスパターンのもの
であるが、位置は前の母マトリクスパターンの摘出部分
と連続する部分の情報が分布し、子マトリクスパターン
の境界でも、母マトリクスパターンは異なるかも知れな
いが、つなぎ合せでは１母マトリクスパターンとなる連
続性がもたらされ、母マトリクスパターンは表現濃度が
近いものではパターンが類似しているので、濃度がゆる
やかに変化している画像部分では、子マトリクスパター
ンのつなぎ合せ部でも画像が円滑に連続し、母マトリク
スパターンの表現階調と同等の階調性が得られ、円滑な
画像が得られる。
更には、母マトリクスパターンは複数種とし、指定倍率
に応じて該複数種の一種を特定する。たとえば、指定倍
率が小さいときは、記録（表示）ドットが母パターン全
体に極力分散した母マトリクスパターンを特定してこれ
を階調データ変換に用い、指定倍率が大きくなると、画
像の特性に合せて母マトリクスパターンの種類を特定す
る。
次に本発明の実施例を説明する。以下に説明する実施例
は、母マトリクスパターンを、濃度No.0〜63の、64階調
を表現する８×８ビット（画素）構成とし、更に、階調
表現に多様性を持たせるために、また指定倍率の原画像
の特性に合せてパターンを選択するために、母マトリク
スパターンの種類を４種とし、母マトリクスパターン
は、64個の閾値データを有する原母パターン（４種）と
濃度No.を示す階調データとを対比して得るものとして
いる。
第１図に、原母パターン（閾値マトリクスパターン）の
閾値データの分布を示す。なお、階調データ（ここで
は、濃度０〜63の値を示すデータ）が、図上で横方向
（以下これを主走査方向という）に、しかも主走査方向
に１行分済むと次は縦方向（以下これを副走査方向とい
う）に１行ずらす形で順次に読出す形で閾値を更新読出
ししつつ原母パターンの閾値と比較され、階調データが
閾値以上のときにはパターンメモリに高レベル「１」
を、階調データが閾値未満のときには低レベル「０」を
書込む形で、８×８ビットマトリクスのパターンメモリ
の、各閾値の配置位置に対応するビットに書き込まれ
る。このようにして得られたパターンメモリの内容が、
該階調データに対応付けられる母マトリクスパターンで
ある。
４種の母マトリクスパターンを得るため、原母パターン
は４個とされている。
原母パターン１は、パターンの中心部に低濃度用の小さ
い値の閾値を配置し外側に高濃度用の大きい値の閾値を
配置したものである。原母パターン１を用いて得られる
母マトリクスパターン１（階調データに応じてパターン
メモリに格納される画情報パターン）を第2a図および第
2b図の最左列（縦列）に示す。
原母パターン２は、パターンの中心部から、外側の４コ
ーナーに順次に低濃度用の閾値を割り当てたものであ
る。原母パターン２を用いて得られる母マトリクスパタ
ーン２を第2a図および第2b図の左から２番目の列に示
す。
原母パターン３は、１パターン中に、略等間隔に４点を
配置する形に低濃度用の閾値を割り当てたものである。
原母パターン３を用いて得られる母マトリクスパターン
３を第2a図および第2b図の左から３番目の列に示す。
原母パターン４は、パターン全体に記録（表示）ドット
を分散させる形で閾値を割り当てたものである。原母パ
ターン４を用いて得られる母マトリクスパターン４を第
2a図および第2b図の最右列に示す。
次に、階調表現モード指示データ（原母パターン１〜４
の１つＮを特定するデータ）に応じて、また階調データ
に応じて母マトリクスパターン（第2a図および第2b図に
示すパターンの１つ）をパターンメモリに作成するもの
として、画情報の摘出を説明する。
母マトリクスパターンを２分割するときには、第3a図あ
るいは第3b図に示すＡおよびＢが子マトリクスパターン
である。
第3a図に示す子マトリクスパターン分割では、階調表現
モード指示データがＮ＝１を示し、階調データが11を示
すときには、第2a図の最左列最下端のパターンの左半分
のデータを摘出し、次の階調データが10を示すと、第2a
図の最左列の下から２番目のパターンの右半分のデータ
を摘出する。次の階調データが９を示すと第2a図の最左
列の下から３番目のパターンの左半分のデータを摘出す
る。次の階調データが１を示すと、第2a図の最左列の上
から２番目のパターンの右半分のデータを摘出する。
第3b図に示す子マトリクスパターン分割では、階調表現
モード指示データがＮ＝１を示し、階調データが11を示
すときには、第2a図の最左列最下端のパターンの上半分
のデータを摘出し、次の階調データが10を示すと、第2a
図の最左列の下から２番目のパターンの上半分のデータ
を摘出する。次の階調データが９を示すと第2a図の最左
列の下から３番目のパターンの上半分のデータを摘出す
る。次の階調データが１を示すと、第2a図の最左列の上
から２番目のパターンの上半分のデータを摘出する。こ
のようにして、主走査方向１行（奇数番行）の階調デー
タの画情報変換を終わると、次の行（偶数番行）では、
階調データが10を示すと、第2a図の最左列の下から２番
目のパターンの下半分のデータを摘出する。次の階調デ
ータが９を示すと第2a図の最左列の下から３番目のパタ
ーンの下半分のデータを摘出する。次の階調データが１
を示すと、第2a図の最左列の上から２番目のパターンの
下半分のデータを摘出する。
第3c図に、母マトリクスパターンを４個の子マトリクス
Ａ〜Ｄに分割する例を示す。この例では、階調表現モー
ド指示データがＮ＝１を示し、階調データが11を示すと
きには、第2a図の最左列最下端のパターンの左上1/4分
（第3c図のＡ対応部）のデータを摘出し、次の階調デー
タが10を示すと、第2a図の最左列の下から２番目のパタ
ーンの右上1/4分（第3c図のＢ対応部）のデータを摘出
する。次の階調データが９を示すと第2a図の最左列の下
から３番目のパターンの左上1/4（第3c図のＡ対応部）
のデータを摘出する。次の階調データが１を示すと、第
2a図の最左列の上から２番目のパターンの右上1/4分
（第3c図のＢ対応部）のデータを摘出する。このように
して、主走査方向１行（奇数番行）の階調データの画情
報変換を終わると、次の行（偶数番行）では、階調デー
タが10を示すと、第2a図の最左列の下から２番目のパタ
ーンの左下1/4分（第3c図のＣ対応部）のデータを摘出
する。次の階調データが９を示すと第2a図の最左列の下
から３番目のパターンの右下1/4（第3c図のＤ対応部）
のデータを摘出する。次の階調データが１を示すと、第
2a図の最左列の上から２番目のパターンの左下1/4分
（第3c図のＣ対応部）のデータを摘出する。
母マトリクスパターンを第3d図に示すように、16個の子
マトリクスパターンＡ〜Ｐに分割するとき、ならびに第
3e図に示すように母マトリクスパターンを64個の子マト
リクスパターンA,B,C,・・・に分割するときも、同様
に、階調データでまず母マトリクスパターンを作成又は
特定し、次に母マトリクスパターンに対する該階調デー
タの割り当て位置に対応する位置の子マトリクスパター
ンの画情報を摘出する。
以上に説明した第3a図〜第3e図に示す子マトリクスパタ
ーン分割および画情報摘出（子マトリクスパターンが母
マトリクスパターン以内の大きさの場合）を一般化して
表現すると次の通りになる。
すなわち、母マトリクスパターンMMPを、主走査方向に
ｍ個および副走査方向にｎ個で、ｍ×ｎ個の子マトリク
スパターンCMP11〜CMPmnに分割し、脚字の先頭は、母マ
トリクスパターン内における子マトリクスパターンの主
走査方向の位置を、脚字の後半は副走査方向の位置を示
すものとし、これを と表わし、同様にICD11〜ICDmnでなる、ｍ×ｎ個の階調
データ で１つの母マトリクスパターン分の画情報を得るものと
すると、階調データICDijで特定される母マトリクスパ
ターンの子マトリクスパターンCMPijの情報を該階調デ
ータICDijに対するビット分布の画情報として得る。
今第7a図に示す階調データの分布で、原母パターン１が
指定され、かつ４分割が指定されているときには、階調
データは、 であり、再現画像データは第8a図に示す分布となる。す
なわち、階調データの分布に対応して、次のように子マ
トリクスパターンを配列したものとなる。
なお、先頭の数字は、母マトリクスパターン１のうち
の、該数字で示される濃度に割り当てられている母マト
リクスパターンを指す。
上記において、線で囲んだ矩形範囲が１個の母マトリク
スパターンの大きさである。第8a図では、太線で囲んだ
矩形範囲が１個の母マトリクスパターンの大きさであ
る。再現画像は第9a図に示す形になる。
第7b図に示すように階調データが配列される場合に、16
分割（第3d図の態様）で画像情報を再現すると、第8b図
に示す子マトリクスパターンの配列となる。第8b図で、
太線で囲んだ矩形範囲が１個の母マトリクスパターンの
大きさである。なお、第8a図で、数字は、母マトリクス
パターン４のうちの、該数字で示される濃度に割り当て
られている母マトリクスパターンを指す。再現画像は第
9b図に示す形になる。
第3a図に示す子マトリクスパターンＡ、ならびに第3c図
に示す子マトリクスパターンＡおよびＣの摘出は、第4a
図に示す１バイトのマスクパターンと、摘出対象である
母マトリクスパターンの主走査方向並びの１ラインのデ
ータとの論理積をとることにより行なう。論理積をとる
と、論理積をページメモリ又はバッファメモリに格納す
る。これを８ラインについて行なう。
第4a図に示すマスクパターンは、摘出しようとする部分
「１」（図には斜線を示す）をメモリし、摘出しない部
分には「０」をメモリしている。つまり、第4a図に示す
マスクパターンはF0Hを示すデータである。
第3a図に示す子マトリクスパターンＢ、ならびに第3c図
に示す子マトリクスパターンＢおよびＤの摘出は、第4b
図に示す１バイトのマスクパターンと、摘出対象である
母マトリクスパターンの主走査方向並びの１ラインのデ
ータとの論理積をとることにより行なう。論理積をとる
と、ページメモリ又はバッフアメモリに、先の論理積メ
モリの非摘出部分の「０」がメモリされているので、ペ
ージメモリ又はバッファメモリのメモリ対象領域のデー
タを読み出してこれと今得た論理積データとの論理和を
とり、この論理和をページメモリ又はバッフアメモリに
更新メモリする。これを８ラインについて行なう。第4b
図に示すマスクパターンも、摘出しようとする部分
「１」（図には斜線を示す）をメモリし、摘出しない部
分には「０」をメモリしている。この第4b図に示すマス
クパターンは0FHを示すデータである。
同様にして、第3d図に示す子マトリクスパターン分割で
のパターン情報摘出においては、子マトリクスパターン
A,E,IおよびＭの摘出では、第4b図に示すC0Hであるマス
クパターンを用い、B,F,JおよびＮの摘出では、30Hであ
るマスクパターンを用い、C,G,KおよびＯの摘出では、0
CHであるマスクパターンを用い、またD,H,LおよびＰの
摘出では、03Hであるマスクパターンを用いる。
しかして、A,E,IおよびＭを摘出したデータ（論理積）
はそのままページメモリ又はバッフアメモリに書込む
が、A,E,IおよびM,C,G,KおよびO,ならびにD,H,Lおよび
Ｐを摘出したデータ（論理積）は、ページメモリ又はバ
ッフアメモリにすでに書込まれているデータとの論理和
をとってからページメモリ又はバッフアメモリに更新メ
モリする。
第3e図に示す子パターン分割でも同様に子マトリクスパ
ターンの情報摘出をする。
以上においては、母マトリクスパターンを主走査方向が
１バイトで、バイト単位とされ、しかも子マトリクスパ
ターンは、すべて同じ大きさとしている。なお、母マト
リクスパターンおよび子マトリクスパターンの副走査方
向のビット数は、情報処理上、バイト単位であるか否か
は問題がないので、任意である。
しかし主走査方向では、母マトリクスパターンおよび子
マトリクスパターン共に、まずはバイト単位とするの
が、情報をバイト単位で高速で処理し得るので好まし
い。
そこで、上記実施例では、マスクパターンを用いて、前
記論理処理により子マトリクスパターンもバイト単位に
整えて処理するようにしている。したがって、この論理
処理によれば、１つの母マトリクスパターンを構成する
子マトリクスパターンは、すべて同じ大きさでなくても
よい。母マトリクスパターンがバイト単位であると、上
記のように簡単にバイト単位で子マトリクスパターンを
処理し得る。
しかし、母マトリクスパターンおよび子マトリクスパタ
ーンの主走査方向のビット数が共にバイトの端数である
ときには、処理が複雑となる。
そこでこのような場合には、子マトリクスパターンの主
走査方向のビット数ａに着目し、ａ×ｂ＝ｃバイト、ｂ
およびｃは最小の整数、とすると、子マトリクスパター
ンの主走査方向並びの１列のデータをｃバイトに連続ｂ
回書込み、次に、ｃバイトにおいて所要部１列のデータ
のみを残すマスクパターンと論理積をとって、論理積デ
ータをページメモリ又はバッフアメモリに書込む。子マ
トリクスパターンが最左端のものであるときには、この
ように論理積データをそのままページメモリ又はバッフ
ァメモリに書込むが、それ以外の位置の子マトリクスパ
ターンの場合には、ページメモリ又はバッフアメモリの
データと更に論理和をとってからページメモリ又はバッ
ファメモリに書込む。
以上の第3a図から第3e図に示す子マトリクスパターン分
割は、母マトリクスパターンよりも小さい子マトリクス
パターンを得る態様である。
次に、母マトリクスパターン以上の大きさの子マトリク
スパターンを得る態様の数例を第3f図〜第3i図を参照し
て説明する。
第3i図は、子マトリクスパターンＡを母マトリクスパタ
ーンと同じ大きさとする例を示す。
第3h図は、子マトリクスパターンＡを、母マトリクスパ
ターン（点線で囲んだ１つの４角がこれを示す）より
も、主走査方向および副走査方向に２ドット（ビット）
大きくした例を示す。
第3g図は、子マトリクスパターンＡを、母マトリクスパ
ターン（点線で囲んだ１つの４角がこれを示す）より
も、主走査方向および副走査方向に４ドット（ビット）
大きくした例を示す。
第3f図は、子マトリクスパターンＡを、母マトリクスパ
ターン（点線で囲んだ１つの４角がこれを示す）より
も、主走査方向および副走査方向に６ドット（ビット）
大きくした例を示す。
第3f図〜第3h図に示すように、子マトリクスパターンを
母マトリクスパターンよりも大きくし、しかも整数倍で
ない場合には、点線で示すように同一の母マトリクスパ
ターン４個から子マトリクスパターンを切り出せばよい
が、これを全子マトリクスパターンについて同様に行な
うと、連続する子マトリクスパターンの境界では、情報
が母マトリクスパターンの観点では連続しないものとな
る。
そこで、このような子マトリクスパターンでは、子マト
リクスパターンの主走査方向のビット数をａとすると
き、ａ×ｂ＝ｃバイト、b,cは最小の整数、とすると、
母マトリクスパターンの主走査方向並びの１ライン分の
情報をｃバイトのバッフアメモリに連続して順次に繰り
返し書込み、該バッフアメモリ上の、摘出すべき子マト
リクスパターンの位置のデータを摘出しその他のデータ
を摘出しない情報を有するマスクパターンと該バッフア
メモリのデータとの論理積処理により、摘出すべき位置
の子マトリクスパターンの情報のみを摘出し、連続する
ｂ個の子マトリクスパターンの論理積データを論理和処
理して、ｂ個の子マトリクスパターンが連続した画情報
を得る。
たとえば、第3h図に示す大きさ（実線）の子マトリクス
パターンとするときには、ａ＝10,b＝4,c＝５となるの
で、第16図に示すように、母マトリクスパターン５×５
個（点線で示す）分の領域（５×５バイト）に、４×４
個の子マトリクスパターン（実線で示す）A11〜A44を割
り当てる形となる。そこで、マスクパターンを第18図に
示すように、Ｈ＝１〜４の子マトリクスパターン摘出用
のもの４組とし、子マトリクスパターンA11の摘出で
は、５バイトのバッフアメモリに、A11に割り当てられ
た階調データで定まる母マトリクスパターンの同一ライ
ンのデータを連続して５回書込み、このバッファメモリ
のデータとＨ＝１に割り当てたマスクパターンのデータ
との論理積をとって（所要位置のみを摘出して）バッフ
アメモリに更新メモリし、たとえばページメモリに書込
む。
A21の摘出では、A21に割り当てられた階調データで定ま
る母マトリクスパターンの同一ラインのデータを５バイ
トのバッフアメモリに連続して５回書込み、このバッフ
アメモリのデータとＨ＝２に割り当てたマスクパターン
のデータとの論理積をとってバッフアメモリに更新メモ
リし、更にページメモリにすでに書込んだ先の５バイト
のデータと論理和（重ね合せ）をとってから先に書込ん
だ５バイトのデータと置き換える形でページメモリに更
新メモリする。
A31の摘出では、A31に割り当てられた階調データで定ま
る母マトリクスパターンの同一ラインのデータを５バイ
トのバッフアメモリに連続して５回書込み、このバッフ
アメモリのデータとＨ＝３に割り当てたマスクパターン
のデータとの論理積をとってバッフアメモリに更新メモ
リし、更にページメモリにすでに書込んだ先の５バイト
のデータと論理和（重ね合せ）をとってから先に書込ん
だ５バイトのデータと置き換える形でページメモリに更
新メモリする。
A41の摘出では、A41に割り当てられた階調データで定ま
る母マトリクスパターンの同一ラインのデータを５バイ
トのバッフアメモリに連続して５回書込み、このバッフ
アメモリのデータとＨ＝４に割り当てたマスクパターン
のデータとの論理積をとってバッファメモリに更新メモ
リし、更にページメモリにすでに書込んだ先の５バイト
のデータと論理和（重ね合せ）をとってから先に書込ん
だ５バイトのデータと置き換える形でページメモリに更
新メモリする。
以上の処理ライン位置を換えながら10回（子マトリクス
パターンの副走査方向のビット数に等しい回数））繰り
返えすことにより、４個の子マトリクスパターンA11〜A
41を第16図に示す形でページメモリに書込んだことにな
る。なお、処理ラインNo.を１からカウントし、カウン
ト値が９（母マトリクスパターンの副走査方向のビット
数＋１）になるとカウト値を１に再セットする。その他
の子マトリクスパターンも同様に処理する。
これにより、たとえば同一の階調データである場合に
は、４×４個の子マトリクスパターン（実線で示す）A
11〜A44の広がりは、５×５個の同一の母マトリクスパ
ターンを整然と並べた形の画情報分布を示す。
実際には、４×４個の子マトリクスパターン（実線で示
す）A11〜A44のそれぞれに割り当てられる母マトリクス
パターンは通常同じではないので、子マトリクスパター
ン毎に異なった画情報分布を示すが、母マトリクスパタ
ーン区分上では、子マトリクスパターンの境界で、摘出
位置が連続する形となる。母マトリクスパターンは近い
濃度のものではよく似たパターンとなっているので、濃
度がゆるやかに変わる位置では、同一母マトリクスパタ
ーンを連続させた形と同様になり、円滑性が高い。
第3g図および第3f図に示す子マトリクスパターンの場合
でも処理原理は同様になる。
第3g図に示す例では、ａ＝12ビットであるので、ｂ＝2,
c＝２バイトとなり、２バイトのバッフアメモリに同一
ラインの情報を２回連続して書込むことになる。Ｈ＝１
〜２で、マスクパターンは２バイトのもの２種となる。
第3f図に示す例では、ａ＝14であるので、ｂ＝4,c＝７
バイトとなり、７バイトのバッフアメモリに同一ライン
の情報を４回連続して書込むことになる。Ｈ＝１〜４
で、マスクパターンは７バイトのもの４種となる。
以上のように、子マトリクスパターンが母マトリクスパ
ターンよりも小さい態様では、大きい母マトリクスパタ
ーンを使用するので、階調数を多くし得るという利点，
母マトリクスパターンをバイト単位で容易に構成できる
ので、情報処理もバイト単位で処理し易いという利点、
および子マトリクスパターンを階調データに割り当てる
ので、解像度が高くなるという利点がある。
子マトリクスパターンが母マトリクスパターンよりも大
きい態様でも、子マトリクスパターンが大マトリクスパ
ターンであり、母マトリクスパターンが小マトリクスパ
ターンであるという態様になり、前述と同様な利点がも
たらされる。
のみならず、再現画像の倍率も変更し得るという利点が
ある。たとえば、１階調データに１個の子マトリクスパ
ターンが割り当てられるが、第3a図から第3e図に示す子
マトリクスパターン分割、および第3f図から第3i図に示
す大きい子マトリクスパターン構成では、それぞれ子マ
トリクスパターンの大きさ（ビット数、すなわちドット
数）が異なるので、第3a図〜第3i図のどの子マトリクス
パターンを１階調データに割り当てるかで、再現画像の
倍率が異なる。
すなわち、今、階調データ１個が、元の画像の64ドット
分の面積（母マトリクスパターン分）全体の濃度を示す
ものであるとすると、第3i図に示す子マトリクスパター
ン構成では、再現画像は元の画像に対して１対１の倍率
となるが、第3a図の子マトリクスパターン分割では、主
走査方向で1/2倍に、副走査方向で１倍に縮小した再現
画像となり、第3b図に示す子マトリクスパターン分割で
は、主走査方向で１倍に、副走査方向で1/2倍に縮少し
た再現画像となり、第3c図に示す子マトリクスパターン
分割では、主走査方向および副走査方向共に1/2倍に縮
少した再現画像となり、第3d図に示す子マトリクスパタ
ーン分割では、主走査方向および副走査方向に共に1/4
倍に縮小した再現画像になり、第3e図に示す子マトリク
スパターン分割では、主走査方向および副走査方向共に
1/8に縮少した再現画像となる。
また、第3h図に示す子マトリクスパターン構成では、主
走査方向および副走査方向に共に1.25倍に拡大した再現
画像になり、第3g図に示す子マトリクスパターン構成で
は、主走査方向および副走査方向に共に1.5倍に拡大し
た再現画像になり、第3f図に示す子マトリクスパターン
構成では、主走査方向および副走査方向に共に1.75倍に
拡大した再現画像になる。
本発明はこれに着目してなされたものであり、本発明で
はしたがって、たとえば第3c図から第3i図に示すように
子マトリクスパターン構成を複数に設定しておいて、倍
率指示データＭ（Ｍは分割数を示す）に応じて１つの構
成の子マトリクスパターンを特定する。子マトリクスパ
ターンの大きさは、前述の説明から明らかなように、任
意の大きさにし得るので、所要の倍率を適宜に設定しう
る。
原画像より階調データを得る画像読取における、１階調
データに割り当てるドット数（面積）と子マトリクスパ
ターンの大きさとの相関でも当然倍率が定まる。特に注
意すべきは、原画像の粗さと倍率との関係である。粗い
画像の階調データを縮小で再現すると再現画像が更に粗
くなる。このような場合には、母マトリクスパターン
（原母パターン）の種類を複数とし、特定する母マトリ
クスパターン（原母パターン）は、記録（表示）ドット
が全体に極力分散するものとする。その外、原画の特性
や倍率に対応して、母マトリクスパターンの種類を選択
する。
第５図に、本発明を一態様で実施する装置構成を概念的
に示す。
この装置構成は、画像読取装置400、又はコンピユー
タ，フアクシミリ装置（中間調受信）などのホスト20
0、から階調データを受けて、ページメモリ20上に、ビ
ット（ドット）分布で画像情報を展開する中間調データ
処理装置100として示している。
中間調データ処理装置100は実際はコンピユータユニッ
トであり、図示のようなブロック構成とはなっていない
が、理解を容易にするために、コンピユータユニット内
要素をコンピユータ本体である中央制御装置10より分離
してハードウエア単体の形で示している。
第５図に示すブロック構成に基づいて中間調データ処理
装置100の動作を説明する。第6a図および第6b図に中央
制御装置10のデータ処理動作の内、第3a図〜第3b図の子
マトリクスパターン分割の場合の処理動作を示す。
これを説明すると、コンピユータでなる中央制御装置10
は、画像読取装置400又はホスト200から受ける階調デー
タを画像データに変換する階調データ処理に進むと、ま
ず倍率指示データＭ（Ｍは母マトリクスパターンの分割
数＝子マトリクスパターン数を示す）を読んで、主走査
方向および副走査方向の分割数、すなわち をレジスタＬにセットする。この例では、Ｍは、４（第
3c図）,16（第3d図）および64（第3d図）のいずれかの
みとしている。
次に中央制御装置10は、処理対象子マトリクスパターン
の副走査方向の位置（ｊ）を把握するためのカウンタＶ
に１をセット（ｊ＝１）し、主走査方向の位置（ｉ）を
把握するためのカウンタＨに１をセット（ｉ＝１）し、
画像読取装置400又はホスト200からのデータを読込む。
そして入力データが階調データであると、母マトリクス
パターンを作成する。
この母マトリクスパターンの作成においては、中央制御
装置10は、階調データICDijをゲートG1を通して比較器C
MRに与えると共に、パターン指示データＮで特定される
原母パターンＮ（Ｎ＝１〜４）の閾値データのそれぞれ
を所定順でゲートG2を通して比較器CMRに与える。比較
器CMRが、階調データICDijが閾値データ以上であること
を示す「１」を出力したときは、パターンメモリ121上
において、該閾値データの原母パターンＮにおける格納
位置（閾値データ読出しアドレス）に対応する位置の１
ビットに「１」をメモリし、比較器CMRが「０」を出力
したときは「０」をメモリする。
これにより、階調データICDijに対応した母マトリクス
パターンがパターンメモリ121上に形成される。
次に中央制御装置10は、ラインカウンタLCの内容を、レ
ジスタＬの内容にカウンタＶの内容より１を減算した値
を乗算した値にセットする。
次に中央制御装置10は、倍率指示データＭとカウンタV,
Hの内容でマスクパターンを特定する。すなわち、分割
数ＭとカウンタV,Hの内容より、画像データを摘出しよ
うとする子マトリクスパターンCMPijを特定し（ｉはカ
ウンタＨの内容,jはカウンタＶの内容、Ｍは第3c図〜第
3e図のいずれの分割モードであるかを示す分割数）、こ
の子マトリクスパターンに割り当てるマトリクスパター
ン（たとえば第4a図，第4b図）を特定する。
次に中央制御装置10は、パターンメモリ121からライン
カウンタLCの内容で指示されるライン（主走査方向並
び）の１バイトのデータを読み出して図示を省略したバ
ッフアメモリBUFにまず格納し、バッフアメモリBUFのデ
ータとマスクパターンのデータをアンドゲートLG1に与
えて論理積をとり、論理積データをバッフアメモリBUF
に更新メモリし、カウンタＨの内容を参照する。
カウンタＨの内容が１であると、これは情報を摘出する
子マトリクスパターンが母マトリクスパターン内で最左
端にあるものであることを示すので、バッフアメモリBU
Fのデータをそのままページメモリ20に書込む。
カウンタＨの内容が１でないと、最左端の子マトリクス
パターンのデータがすでにページメモリ20に書込まれて
おり、この書込みにより、他の子マトリクスパターン書
込み部には、マスクパターンのデータ「０」がメモリさ
れていることになるので、ページメモリ20から、先に書
いているパターンデータのLCライン目（LCはカウンタLC
の内容）（１バイト）を読み出してバッフアメモリMBUF
に格納し、このバッフアメモリMBUFのデータとバッフア
メモリBUFのデータをオアゲートLG2に与えて論理和をと
り、論理和データをバッフアメモリBUFに更新メモリ
し、バッフアメモリBUFのデータをページメモリ20に更
新メモリする。
次に中央制御装置10は、ラインカウンタLCを１カウント
アップし、ラインカウンタLCの内容と、子マトリクスパ
ターンのライン数 とを比較し、ラインカウンタLCの内容がライン数 を越えていなければ、次のラインの画像摘出に進む
が、越えておれば、カウンタＨを１カウントアップし、
カウンタＨの内容をレジスタＬの内容と比較する。前者
が後者より大きいと母マトリクスパターン内で主走査方
向の最左端に位置する子マトリクスパターンについて画
像摘出を終了していることになるので、次の処理を最左
端の子マトリクスパターンに進めるためにカウンタＨの
内容を１にセットし、次のデータ読込みに進む。
データ読込みで読み込んだデータが、中間調処理終了を
示すものであるときには、中央制御装置10はメインルー
チンに復帰する。データがラインフイード「LF」である
ときには、カウンタＶを１カウントアップし、カウンタ
Ｖの内容をレジスタＬの内容と比較する。前者が後者よ
り大きいと、１母マトリクスパターン分の画像処理を終
了していることになるので、カウンタＶに１をセットし
データ読込みに戻る。データがキヤリッジリターン「C
R」のときには、１母マトリクスパターンの主走査方向
の幅の画像処理を終了していることになるので、カウン
タＨに１をセットし、データ読込みに進む。
第17a図および第17b図に、中央制御装置10の、第3h図に
示す子マトリクスパターン構成（超拡大１）での処理動
作を示す。
これを説明すると、コンピユータでなる中央制御装置10
は、画像読取装置400又はホスト200から受ける階調デー
タを画像データに変換する階調データ処理に進むと、ま
ず倍率指示データを読んで、これが超拡大１を指示する
ものであると、子マトリクスパターンのライン数10をレ
ジスタＬにセットする。
次に中央制御装置10は、処理対象子マトリクスパターン
の副走査方向の位置（ｊ）を把握するためのカウンタＶ
に１をセット（ｊ＝１）し、子マトリクスパターン内で
の画像情報処理ラインを示すカウンタLCのカウント値を
１にセットし、１からカウントアップを開始し、カウン
ト値が９（母マトリクスパターンの副走査方向のビット
数８＋１）になるとまたカウント値を１に戻すサイクリ
ックカウンタCCのカウント値を１にセットし、子マトリ
クスパターンの主走査方向の位置（ｉ）を把握するため
のカウンタＨに１をセット（ｉ＝１）し、画像読取装置
400又はホスト200からのデータを読込む。
そして入力データが階調データであると、母マトリクス
パターンを作成する。この母マトリクスパターンの作成
は前述の通りであるが、第3h図〜第3f図の超拡大１〜３
では、原母パターン４を特定するようにしている。
次に中央制御装置10は、カウンタＨの内容でマスクパタ
ーンを特定する。すなわち、第18図に示すマスクパター
ンの内、Ｈの値がカウンタＨの内容と合致するものを特
定する。
次に中央制御装置10は、パターンメモリ121からサイク
リックカウンタCCの内容で指示されるライン（主走査方
向並び）のデータ（１バイト）を読み出して図示を省略
した５バイトのバッフアメモリBUFに５回連続させて繰
り返して書込み、バッフアメモリBUFのデータとマスク
パターンのデータをアンドゲートLG1に与えて論理積を
取り、論理論理積データをバッフアメモリBUFに更新メ
モリし、カウンタＨの内容を参照する。
カウンタＨの内容が１であると、これは情報を摘出する
子マトリクスパターンが５個（５バイト）並びの母マト
リクスパターン内で最左端にあるものであることを示す
ので、バッフアメモリBUFのデータをそのままページメ
モリ20に書込む。カウンタＨの内容が１でないと、最左
端の子マトリクスパターンのデータがすべにページメモ
リ20に書込まれており、この書込みにより、他の子マト
リクスパターン書込み部には、マスクパターンのデータ
「０」がメモリされていることになるので、ページメモ
リ20から、先に書いているパターンデータのLCライン目
（LCはカウンタLCの内容）（１バイト）を読み出してバ
ッフアメモリMBUFに格納し、このバッフアメモリMBUFの
データとバッフアメモリBUFのデータをオアゲートLG2に
与えて論理和をとり、論理和データをバッフアメモリBU
Fに更新メモリし、バッフアメモリBUFのデータをページ
メモリ20に更新メモリする。
次に中央制御装置10は、ラインカウンタLCとサイクリッ
クカウンタCCを１カウントアップし、サイクリックカウ
ンタCCの内容が９になっているとカウンタCCの内容を１
にセットする。そしてラインカウンタLCの内容（子マト
リクスパターンのラインNo.）をレジスタＬの内容と比
較し、ラインカウンタLCの内容がレジスタＬの内容＋１
（すなわち11）以上でなければ、次のラインの画像摘出
に進むが、以上であれば、カウンタＨを１カウントア
ップし、カウンタＨの内容を５（すなわちｂ＋１）と比
較する。前者が後者に等しいとｂ個並びの母マトリクス
パターン内（ｃバイト）で主走査方向の最左端に位置す
る子マトリクスパターンについて画像摘出を終了してい
ることになるので、次の処理を最左端の子マトリクスパ
ターンに進めるためにカウンタＨの内容を１にセット
し、次のデータ読込みに進む。
データ読込みで読み込んだデータが、中間調処理終了を
示すものであるときには、中央制御装置10はメインルー
チンに復帰する。データがラインフイード「LF」である
ときには、カウンタＶを１カウントアップし、カウンタ
Ｖの内容をレジスタＬの内容と比較する。前者が後者よ
り大きいと、５×５母マトリクスパターン（５×５バイ
ト）の画像処理を終了していることになるので、カウン
タＶに１をセットしデータ読込みに戻る。データがキヤ
リッジリターン「CR」のときには、主走査方向幅の画像
処理を終了していることになるので、カウンタＨに１を
セットし、データ読込みに進む。
第3g図および第3f図に示す超拡大２および３も上述の超
拡大１と同様な処理となる。但し、超拡大２ではレジス
タＬに12をセットし、母マトリクスパターンの１ライン
のデータをｃ＝３バイトのバッフアメモリに３回連続し
て繰り返して書込み、Ｈが３になるとＨを１に再セット
し、Ｖが３になるとＶを１に再セットし、かつカウンタ
LCの内容が13になる毎にその内容を１に再セットする点
が異なる。
超拡大３ではレジスタＬに14をセットし、母マトリクス
パターンの１ラインのデータをｃ＝７バイトのバッフア
メモリに７回連続して繰り返して書込み、Ｈが５になる
とＨを１に再セットし、Ｖが５になるとＶを１に再セッ
トし、かつカウンタLCの内容が15になる毎にその内容を
１に再セットする点が異なる。
以上の説明において参照した第５図の構成において、バ
ッファメモリ121〜123は、実際にはコンピユータの内部
RAM又は外部RAMが相当し、ページメモリ20は外部RAMで
あり、原母パターン１〜４を格納したメモリ301〜304は
コンピユータの内部ROM又は外部ROMである。その外のゲ
ートG1〜G3,LG1,LG2などは、コンピユータの内部で行な
われる機能に対応する。
なお、上記説明では、閾値データを有する原母パターン
１〜４を用いて母マトリクスパターンを形成する態様を
示したが、母マトリクスパターン（第2a図および第2b
図）をROM又はRAMに予めメモリしておいて、パターン指
示データＮおよび入力階調データを用いて１つの母マト
リクスパターンを選択するようにしてもよい。この場合
には、母マトリクスパターン保持用のメモリ量が多くな
る。
次に、本発明を実施する具体的な装置およびその構成の
一例を説明する。
第10図は、装置構成概略を示す。第10図において、100
が本発明を一態様で実施する情報記憶装置である。
情報記憶装置100は、ホスト200から情報を受けて、装置
100のページメモリにビット情報を書込み、プロッタ300
に該ページメモリのビット情報を与える。
ホスト200は、ワードプロセッサ，作図・作表装置，コ
ンピユータ，スキヤナ，キーボード，データ蓄積装置等
々の、文字データ，座標データ，ビット情報，濃度階調
データ等々の画像情報を入力，処理，蓄積等を行なうも
のである。
プロッタ300はドット記録しうる記録装置である。な
お、出力装置としてはプロッタの他に、CRTデイスプレ
イであってもよく、また、コンピユータ，ワードプロセ
ッサ，データ蓄積装置などの情報処理装置であってもよ
い。
情報記憶装置100は、大きくは、マイクロプロセッサ
（以下CPUと略称する）ボード10,ページメモリ20,パタ
ーンメモリ30,インターフエイスボード40およびコモン
バス50で構成されている。電源オン直後の初期化におい
て、ROM11の制御プログラムがワークメモリRAM12に書き
込まれる。
第11図に、CPUボード10の電気要素の構成を示す。CPUボ
ード10は、制御プログラムを格納したROM11,ワークメモ
リとしてのRAM12,マイクロプロセッサ（CPU）13,クロッ
クパルス発生器14,制御信号デコード回路15,アドレスラ
ッチ回路16,データバスドライバ17,データバッフア18,
パリテイチエック回路19,アドレスマルチプレクサ11a,
メモリリフレッシユ制御回路12a,バスタイミングパルス
発生器13a,アドレスバスバッフア14a,データバスバッフ
ア15a,リードライトコントロール16a,割込制御回路17a,
タイマ18aおよびコモンバス50を含む。
第12図にページメモリ20の構成を示す。ページメモリ20
は、64KBitのＤ−RAM144個を1024KByteメモリアレイと
したメモリユニット21,アドレスマルチプレクサ22,入出
力バッフア23,リフレッシユ制御回路24およびユニット
選択回路25で構成されている。
第13図にパターンメモリ30の構成を示す。パターンメモ
リ30は、文字パターン（１文字縦48ライン＝48ドット，
横3Byte＝24ドット）のビット情報と、原母パターン１
〜４（１パターン64バイト）の閾値情報とを記憶するメ
モリアレイ31を備える。文字パターンは、日本語文字，
アルフアベット，数字，およびその他の所要の文字およ
び記号を含み、原母パターンはコントラスト，濃淡等の
調子が異なる４種を含む。
パターンメモリ30は、メモリアレイ31の他に、メモリア
レイ31にパターン情報を書込み、メモリアレイ31よりパ
ターン情報を読み出すための、メモリアドレスセレクタ
32,メモリバンクセレクタ33,タイミングパルス発生器34
およびバッフア35を備える。J2は接続端子部を示す。
第14図にインターフエイスボード40の構成を示す。イン
ターフエイスボード40は、ホスト200とのインターフエ
イスであるセントロニクスインターフエイス41,プロッ
タ300とのインターフエイスであるプロッタインターフ
エイス42,その他の外部機器とシリアルでデータのやり
取りをするシリアルインターフエイス44,DMA（Direct M
emory Access）コントローラ43,バスインターフエイス4
5,入出力バッフアメモリ46,RS232C（シリアルインター
フエイス）47およびRS422 48で構成されている。セント
ロインターフエイス41は、パラレルインターフエイスで
あり，ホスト200よりのデータを受け入れる。プロッタ
インターフエイス42は出力インターフエイスであり、ペ
ージデータをプロッタに出力する。シリアルインターフ
エイス44は双方向インターフエイスであり、データの送
出および受け入れをする。バッフアメモリ46は、ワーク
メモリ，ビットメモリ（ページメモリ）の一部として拡
張用に使用可である。
次に、各要素の機能を更に詳細に説明する。
メモリユニット21 メモリユニット21は、アドレス区分上、４サブページに
分けられ、更に、各サブページが４バンクに分けられて
いる。この様子を第15図に示す。第15図のアドレスの数
値表示はヘキサデシマルノーテーシヨンである（通常は
Ｈであらわされる）。
DMA転送を行なう場合は、DMAコントローラ43がCPU No.
を持っているため、コントローラ43の、CPU13に対応す
るI/Oエリアに、転送データのPAGENO.をWRITEし、DMAコ
ントローラ43を制御する。メモリユニット21のメモリ消
去のときには、PAGENo.は任意とし、I/OエリアにMSBビ
ットONデータをWRITEし、8000H〜8FFFFHの64KByteにデ
ータを書込む。64Byte単位で全メモリ同時に書込みがで
きる。データ（消去で「０」）を書込むと、第15図の矢
印の方向に、64Byte単位に同時に同一データが書き込ま
れる。したがって、メモリ消去時間が極く短い。
インターフエイスボード40 プロッタインターフエイス42は、プロッタ300からのク
ロックに同期し、DMAコントローラ43の動作に従ってメ
モリユニット30のデータを転送する。DMAコントローラ4
3は、300Byte単位のブロック転送をし、300Byteの転送
が終る度にコモンバス50をCPU13に返す。プロッタ300へ
のコマンド，プロッタからのステータスは、CPU13によ
って読み出される。
セントロニクスインターフエイス41は、CPU13又はDMAコ
ントローラ43とホスト200の間のデータ転送を制御す
る。CPU13で直接データを読み込む場合、ホスト200から
のストローブ信号で割込みを発生し、CPU13のデータ読
み込みによりアクノレッジ信号を発生する。DMAコント
ローラ43でのデータ転送では、DMAコントローラ43に、
ストローブ信号を受信する度にDMA要求を出す。データ
がメモリに格納されるとアクノレッジ信号を発生する。
シリアルインターフエイス44は、DMAコントローラ43又
はCPU13でのデータのシリアル送受信を制御する。DMAコ
ントローラ43を用いる場合、シリアルインターフエイス
44は、送信バッフアが空になった時あるいは、受信バッ
フアにデータが入力されときにDMAを要求する。CPU13で
直接送受信データを扱う場合には、割込みを発生しCPU1
3にサービスの要求をする。
バッフアメモリ46は、アドレスがFC000〜FDFFFのメモリ
であり、CPU13およびDMAコントローラ43でアクセス可能
である。デイップスイッチをオフにすることにより、メ
モリ46はデイスエーブルになる。
次にDMAコントローラ43のセット手順を説明すると、ま
ずコマンドレジスタを指定し、バンクNo.を指定し、DMA
転送アドレスを指定し、DMA転送Byte数を指定し、モー
ドレジスタを指定し、マスクレジスタをリセットする。
これによりDMAが開始される。DMAを終了するとマスクレ
ジスタをセットする。
プロッタインターフエイス42は、プロッタ300のステー
タスを読んで、記録可であればDMAコントローラ43をセ
ットし、コマンドを指定してセットする。コマンドを指
定したときに、割込によるデータ転送が開始され、全ラ
インのデータ転送を設定枚数相当回数分終了すると、DM
Aマスクレジスタをセットする。
セントロニクスインターフエイス41は、DMA転送のと
き、DMAコントローラ43をセットし、その後割込でデー
タの転送をして、終了するとDMAマスクレジスタをセッ
トする。
シリアルインターフエイス44は、DMA転送のとき、DMAコ
ントローラ43をセットし、シリアルモードをセットし、
シリアルコマンドをセットする。これにより割込による
データ転送が開始される。データの転送を終了すると、
DMAマスクレジスタをセットする。
ページメモリのビットマップ，データ転送，コマンド形
式等々は次の通りである。
（１）基本形態 a.ページメモリのビットマップサイズ 縦3296ビット（ライン）×横2400ビット 412Byte×300Byte b.ビットマップ書込方式 全面一括水平順次走査（外部クロック同期による） c.ビットマップ読出し方式 全面一括水平方向順次走査（外部クロック同期による） d.データ転送モード（受信） イ）文章（テキスト）モード ロ）中間調モード ハ）ビットイメージモード e.中間調表現 ４種（４グループ）の階調 各グループは64の濃度階調 １つのパターン（母マトリクスパターン）は８×８ドッ
ト正方形マトリクス。子マトリクスパターンは、４×4,
2×２および１×１ドット正方形マトリクスの３種。
f.ビットマップ対応のプリント面積 縦279mm×横203mm （２）ページメモリのビットマップ a.水平方向４分割（４サブページ分割） １サブページ824ライン（ビット）×2400ビット。各サ
ブページは４バンクで構成。
b.アドレス指定方式 開始位置指定相対アドレス（開始位置は絶対アドレ
ス）。左上が座標原点。
開始アドレスは各モードイ），ロ），ハ）共通でｘ（水
平：横）方向をByte（8bit）単位。ｙ（垂直：縦）方向
もByte（8bit:8line）単位。
b.アドレス単位 水平方向 Byte単位（左から右へ） 垂直方向 line単位（上から下へ） c.終了アドレス指定 終了アドレスは、開始位置を基準とする相対アドレスで
あり、データのカウント数に相当する。
イ）のテキストモードでは、無指定。文字サイズ，文字
ピッチ,LF量（ライン送り量）および行数により定ま
る。
ロ）の中間調モードでは、水平方向は区数（1Byte単
位）、垂直方向も区数（8line:1Byte）。
ハ）のビットイメージモードでは、水平方向Byte単位、
垂直方向はline（ビット）単位。
d.有効データ ビットマップメモリ（縦3296×横2400ドット）内に書込
める範囲。この範囲（書込可能領域）をはみ出す分のデ
ータ（ビット）は無効となる。イ）のテキストモードの
場合は、実在するアドレスの最大を越えない範囲。
（３）データ転送 a.キヤラクタデータ（文字コードデータ）の英字，数
字，カナはJIS Ｃ−6220に準拠。８単位符号による。
漢字モードの場合は、JIS Ｃ−6226準拠。
b.中間調濃度データ 1Byte/区;Binary（０〜64） 区＝パターン＝８×８ビット なお、機能キヤラクタコードが０〜31の32種であって、
Binaryコードの０〜31を専有し、しかも32〜127には英
字，数字および記号が割り当てられているので、これら
との混同を防ぐために、濃度階調０〜63を指定するデー
タは、実数値を示す値に128を加えた値とし、その解読
のときには、階調データの内容より128を減算して実階
調指示値を求める。
c.ビットイメージデータ １ビット/pel;Byte単位 MSB…Ｌ（左端画素） LSB…Ｒ（右端画素） d.数値データ Binary;Byte単位 e.データ転送順 MSDからLSDへ（ＬからＲへ：左端1Byteから順次に右方
のByteを転送）。
f.制御コード JIS C−6220,8単位符号による機能キヤラクタコード及
びESCコード併用による拡張制御コード。ESCコード使用
によるコマンドはSPで完結する。SP＝Space。
情報記憶装置100は、ホスト200から、キヤラクタコー
ド，中間調階調コードあるいはビットイメージデータを
受けとって、それらをバッフアメモリに一時格納し、そ
れからキヤラクタコードはキヤラクタパターン（横24ド
ット×縦48ドットパターン）に変換しあるいは更に指示
に従って倍角処理，半長処理等を施こし、中間調階調コ
ードは、第6a図および第6b図に示すフロー、ならびに第
17a図および第17b図に示すフロー等で画像データに変換
してページメモリに書込む。
その後は、ホスト200の指示に応じて、ページメモリの
ビットデータを出力装置300あるいはホスト200に、その
ままの形で、あるいは更に拡大，縮少処理を施こして、
バイト単位でDMA転送する。
前述のように、ページメモリの読み書きアドレス単位
を、水平方向（横方向）でByte単位（左から右へ）と
し、垂直方向でline単位（上から下へ）として、開始ア
ドレスは各モードイ），ロ），ハ）共通でｘ（水平：
横）方向をByte（8bit）単位とし、ｙ（垂直：縦）方向
もByte（8bit;8line）単位としている。開始アドレス単
位がこのようにバイト単位であっても、パターンマトリ
クスの縦ビット数は必らずしもバイト単位でなくてもよ
い。これは開始アドレスがページメモリの読み書き始点
に過ぎないからである。
しかし読み書きアドレス単位を主走査方向でバイト単位
としているので、前述の如き本発明の子マトリクスパタ
ーンデータのバイト化処理が必要であるので、この情報
記憶装置100では、ホスト200より階調データを受けた後
に、母マトリクスパターンの最左端又は所定数の子マト
リクスパターンの並び（第16図）の最左端に位置する子
マトリクスパターンに割り当てる階調データは、まずそ
れによって母マトリクスパターンを特定して、その母マ
トリクスパターン（主走査方向８ビット、副走査方向８
ビット）の主走査方向各列のデータと、マスクパターン
の各１バイト（内容はF0H）との論理積をとってページ
メモリに書込む。
最左端に位置しない子マトリクスパターンに割り当てる
階調データは、まずそれによって母マトリクスパターン
を特定して、そのパターンの主走査方向各列のデータ
と、マスクパターンの各１バイトとの論理積をとって、
更にページメモリにすでに書込まれているデータと論理
和をとってページメモリに更新メモリする。
なお、母マトリクスパターンがたとえば主走査方向でバ
イトの端数であるビット数（たとえば12ビット）のもの
で、子マトリクスパターンが主走査方向でバイトの端数
であってしかも母マトリクスパターンのビット数よりも
小さいビット数（たとえば６ビット）のものであるとき
には、 ａ×ｂ＝ｃバイトで、たとえば ａ＝６ビット,b＝4,c＝３バイト となるので、２つの母マトリクスパターンを構成するた
とえば８個の階調データ のそれぞれで特定される母マトリクスパターンの子マト
リクスパターン の情報を摘出するとして、３バイトのバッフアメモリ
に、子マトリクスパターンの各ラインのデータを連続ｂ
＝４回書込み、マスクパターンとの論理積をとって子マ
トリクスパターンの各ラインの画像データを摘出する。
マスクパターンの内容は次の通りにする。
CMP11およびCMP12摘出に用いる第１マスクパターン： 第１バイト 第２バイト 第３バイト FCH 00H 00H CMP21およびCMP22の摘出に用いる第２マスクパターン： 第１バイト 第２バイト 第３バイト 03H F0H 00H CMP31およびCMP32の摘出に用いる第３マスクパターン： 第１バイト 第２バイト 第３バイト 00H 0FH C0H CMP41およびCMP42の摘出に用いる第４マスクパターン： 第１バイト 第２バイト 第３バイト 00H 00H 3FH CMP11およびCMP12のパターンデータ摘出では、一ライン
のデータをｂ＝４回連続に書込んだ３バイトのバッフア
メモリの内容と、第１マスクパターンの内容との論理積
はそのままページメモリに書込む。
CMP21およびCMP22,CMP31およびCMP32,ならびにCMP41お
よびCMP42のパターンデータ摘出では、一ラインのデー
タをｂ＝４回連続に書込んだ３バイトのバッフアメモリ
の内容と、それぞれ第2,第３ならびに第４マスクパター
ンの内容との論理積を、更にページメモリの書込みデー
タと論理和をとってからページメモリに更新メモリす
る。
このように、母マトリクスパターンの主走査方向のビッ
ト数がバイトの端数で、しかも子マトリクスパターンの
主走査方向のビット数ａがバイトの端数（たとえばａ＝
６）のときには、ａ×ｂ＝ｃバイトとなる、最小の整数
回ｂ（たとえば４）連続して各ラインのデータをｃバイ
トのバッフアメモリに書込み、これを、３バイトのマス
クパターンで論理積処理することにより、また３バイト
において実際にはデータを残さなかった位置には、同様
に論理積処理した、その位置に配置されるべきデータが
論理和で組合せられるので、３バイトのバッフアメモリ
への書込みの後は、すべてバイト単位でデータを高速処
理しうる。これにより、バイトの端数を一辺とする母マ
トリクスパターンを用い易くなる。
なお、上記説明においては、選択する母マトリクスパタ
ーンは異なっても、画像データを摘出する子マトリクス
は、母マトリクス内で所定順となるように定めている
が、たとえばぼかしを積極的にするには、あるいは網目
や格子縞を押さえるには、所定順としないでランダムな
順番とする。子パターンの選択順は、これらの外に、同
一の階調データの枠内で所定順としてもよい。すなわ
ち、１つの階調データが到来すると、それまでにその階
調データについて摘出した子マトリクスパターンの最終
のものの位置（母マトリクスパターン内での位置又は所
定数の子マトリクスパターン配列（第16図）での位置）
を参照して、次の位置のものに摘出子マトリクスパター
ンを定める。そしてこの子マトリクスパターンの位置を
最終のものとしてメモリし保持する。
子マトリクスパターンの選択順は、意図に応じてその外
のものにしてもよい。
上記実施例では、以上のように、パターン指示データＮ
で階調表現特性（原母パターンの１つ）を特定し、倍率
指示データＭで解像度および再現倍率を特定するように
しているが、前述のように母マトリクスパターン内にお
ける子マトリクスパターンの摘出順によっても画像再現
特性を調整，設定，選択等しうる。
効果 原画素１個の階調データで１回のみ１個の母マトリクス
パターンが特定され、これに連動して指定倍率に応じた
大きさの子マトリクスパターンが摘出されるので、指定
倍率の変倍が実現する。しかも、階調データの、記録ド
ット情報への変換処理が１回で済み、処理が簡単であ
り、したがって処理速度が高くなる。
階調表現は母マトリクスパターンの階調表現数とほぼ同
等に優れたものとなるばかりでなく、解像度は子マトリ
クスパターンの大きさで定まる高いもの（子マトリクス
パターンが小さい場合）となって中間調表現が富み、特
にコントラストや輪郭の再現などにおいて特に解像度が
高いという効果が得られる。子マトリクスパターンが大
きいときには、更に階調性が高くなるという効果が得ら
れる。倍率は比較的に多く設定できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、母マトリクスパターンを作成するに用いる閾
値データを格納した原母パターンの内容を示す平面図で
ある。 第2a図および第2b図は母マトリクスパターンの内容を示
す平面図である。 第3a図，第3b図，第3c図，第3d図，第3e図，第3f図，第
3g図，第3h図および第3i図は子マトリクスパターンをア
ルフアベット大文字で示して母マトリクスパターン内で
の位置を示す平面図である。 第4a図，第4b図および第18図はマスクパターンの内容を
示す平面図であり、斜線部は摘出指示データ「１」を、
白部は非摘出指示データ「０」を示す。 第５図は、本発明を一態様で実施する装置構成を概念的
に表わしたブロック図である。 第6a図および第6b図，ならびに第17a図および第17b図
は、第５図に示す中央制御装置10、ならびに、第10図お
よび第11図に示すCPUボード10を構成するコンピユータ
の階調データ処理動作を示すフローチヤートである。 第7a図および第7b図は画像面対応で階調データの分布を
示す平面図、第8a図および第8b図は、それぞれ階調デー
タ分布に対応した子マトリクスパターン分布を示す平面
図、および、第9a図および第9b図は、子マトリクスパタ
ーンの画像情報を画像面に展開して示す平面図であり、
斜線部は記録（表示）を示す「１」を、白部は非記録を
示す「０」を示している。 第10図は、本発明を一態様で実施する情報記憶装置100
とホスト200および出力装置300との関係を示すブロック
図であり、 第11図は第10図に示すCPUボード10の構成を示すブロッ
ク図、 第12図は第10図に示すページメモリ20の構成を示すブロ
ック図、 第13図は第10図に示すパターンROMの構成を示すブロッ
ク図、 第14図は第10図に示すインターフエイスボード40の構成
を示すブロック図である。 第15図はページメモリ20のメモリ区分を示す説明図であ
る。 第16図は、子マトリクスパターンが母マトリクスパター
ンよりも大きい場合の、母マトリクスパターン（点線）
と子マトリクスパターン（実線）との関係を面展開して
示す平面図である。 100:情報記憶装置、11:ROM 12:RAM、13:CPU 31:パターンメモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 宏一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 佐藤 敬 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 佐藤 勉 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭58−161588（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−146582（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】原画像の画素の記録濃度を指示する階調デ
    ータに基づいて、複数ドットよりなるマトリクスパター
    ンを特定して出力することにより出力画像を得る階調情
    報処理方法において、 表現階調数に対応付けられた母マトリクスパターン群か
    ら前記階調データに基づいて原画像の画素毎に母マトリ
    クスパターンを特定し、 特定された母マトリクスパターンから原画像の画素の座
    標と指定倍率に基づいた領域であり、かつ、母マトリク
    スパターンと同一の領域を含まない領域を原画像の画素
    に対応する子マトリクスパターンとして規則的に切り出
    し、 該子マトリクスパターンのドット分布情報を前記階調デ
    ータに対応した画情報として原画像の画素の座標を維持
    させて出力することを特徴とする階調情報変倍処理方
    法。
  2. 【請求項２】母マトリクスパターンMMPを、指定倍率に
    応じて主走査方向にｍ個および副走査方向にｎ個で、ｍ
    ×ｎ個の子マトリクスパターンCMP11〜CMPmnに分割し、
    脚字の先頭は、母マトリクスパターン内における子マト
    リクスパターンの主走査方向の位置を、脚字の後半は副
    走査方向の位置を示すものとし、これを と表わし、同様にICD11〜ICDmnでなる、ｍ×ｎ個の階調
    データ で１つの母マトリクスパターン分の画情報を得るものと
    すると、階調データICDijで特定される母マトリクスパ
    ターンの子マトリクスパターンCMPijの情報を該階調デ
    ータICDijに対するビット分布の画情報として得る前記
    特許請求の範囲第（１）項記載の階調情報変倍処理方
    法。
  3. 【請求項３】階調データICDijで特定される母マトリク
    スパターンの子マトリクスパターンCMPijの情報は；該
    母マトリクスパターンの情報と、該子マトリクスパター
    ンCMPij対応部に摘出情報を非対応部に非摘出情報を有
    するマスクデータとの論理処理で得る、前記特許請求の
    範囲第（２）項記載の階調情報変倍処理方法。
  4. 【請求項４】論理処理はバイト単位で行なう前記特許請
    求の範囲第（３）項記載の階調情報変倍処理方法。
  5. 【請求項５】論理処理は論理積処理である前記特許請求
    の範囲第（３）項又は第（４）項記載の階調情報変倍処
    理方法。
  6. 【請求項６】母マトリクスパターンの主走査方向のビッ
    ト数がバイトの端数に相当し、かつ子マトリクスパター
    ンの主走査方向にビット数ａもバイトの端数に相当する
    ときは、ａ×ｂ＝ｃバイト、但し、b,c共に最小の整
    数、とすると、子マトリクスパターンCMPijの主走査方
    向並びのａビットを連続ｂ回書込む形でｃバイトのメモ
    リに書込み、このメモリの内容とマスクデータとの論理
    処理を行なう前記特許請求の範囲第（３）又は第（４）
    項記載の階調情報変倍処理方法。
  7. 【請求項７】母マトリクスパターンの大きさよりも大き
    い子マトリクスパターンを得るときには、子マトリクス
    パターンの主走査方向のビット数をａとするとき、ａ×
    ｂ＝ｃバイト、b,cは最小の整数、とすると、母マトリ
    クスパターンの主走査方向並びの１ライン分の情報をｃ
    バイトのバッファメモリに連続して順次に繰り返し書込
    み、該バッファメモリ上の、摘出すべき子マトリクスパ
    ターンの位置のデータを摘出しその他のデータを摘出し
    ない情報を有するマスクパターンと該バッファメモリの
    データとの論理処理により、摘出すべき位置の子マトリ
    クスパターンの情報のみを摘出する、前記特許請求の範
    囲第（１）項記載の階調情報変倍処理方法。
  8. 【請求項８】論理処理は論理積であり、ｂ個の子マトリ
    クスパターンの論理積で得たデータを重ね合せ処理して
    ｂ個の子マトリクスパターンが連続した画情報を得る前
    記特許請求の範囲第（７）項記載の階調情報変倍処理方
    法。
  9. 【請求項９】重ね合せ処理は論理和である前記特許請求
    の範囲第（８）項記載の階調情報変倍処理方法。
  10. 【請求項１０】母マトリクスパターンは複数種とし、指
    定倍率に応じて該複数種の一種を特定する前記特許請求
    の範囲第（１）項，第（２）項，第（３）項，第（７）
    項，第（８）項又は第（９）項記載の階調情報変倍処理
    方法。
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