全寬度陣列掃描分光光度計的製作方法

2023-05-17 03:41:21 1

專利名稱：全寬度陣列掃描分光光度計的製作方法
技術領域：
在此在實施例中披露了一種全寬度陣列彩色分光光度計掃描系統，其特別適用於高速在線文檔顏色分析(包括灰度級分析)，具有至少一個全寬度陣列多色照射系統和使用低成本全寬度陣列成像器條帶(imager bar)的全寬度陣列多色光電檢測器系統。
背景技術：
本領域已知有多種彩色分光光度計系統，包括用於測量和控制彩色印表機的列印輸出的在線系統。下面舉例說明公開或出版的Xerox公司的專利公開文獻Fred F.Hubble III等人，2002年5月7日公開的題為「Spectrophotometer For Color Printer Control withDisplacement Insensive Optics」的美國專利No.6,384,918 B1(律師記錄No.D 995111)；Fred F.Hubble，III等人，於2003年10月14日公開的題為「Angular，Azimuthal and Displacement InsensitiveSpectrophotometer For Color Printer Color Control Systems」的美國專利No.6,663,382 B2(律師記錄No.D/A1024)；Fred F.Hubble，III等人，於2003年10月28日公開的題為「Diagnostics for ColorPrinter On-Line Spectrophotometer Control System」的美國專利No.6,639,669B2(律師記錄No.D/A 0103)；Lingappa K.Mestha，於2002年2月26日公開的題為「Color Printer Color Control Systemwith Automatic Spectophotometer Calibration System」的美國專利No.6,351,308(律師記錄No.D/99511Q)；以及Lingappa K.Mestha，於2003年3月25日公開的題為「Color Printer Color Control SystemUsing Dual Mode Banner Color Test Sheets」的美國專利No.6,538,770(律師記錄No.D/99511Q1)。還有上述同樣由L.K.Mestha等人於2004年1月16日遞交的題為「Reference Database and Method forObtaining Spectra Using Measurements From an LED Color Sensor andMethod of Generating a Reference Database」的美國申請No.10/758,096。
特別著名的為Jagdish C.Tandon和Lingappa K.Mestha，於2004年2月10日公開的題為「Color Imager Bar based SpectrophotometerFor Color Printer Color Control System」的Xerox公司美國專利No.6,690,471 B2；和Jagdish C.Tandon和Lingappa K.Mestha，於2003年9月16日公開的題為「Color Imager Bar basedSpectrophotometer For Color Printer Color Control System」的Xerox公司美國專利No.6,621,576B2(律師記錄No.D/99660)。
此外著名的背景參考文獻有Jagdish C.Tandon等人，於2003年5月20日公開的題為「Simultaneous Plural Colors AnalysisSpectrophotometer」的美國專利No.6,567,170(律師記錄No.D/99660Q1)；Lingappa K.Mestha，於2002年9月10日公開的題為「System and Method for Reconstruction of Spectral Curves，Using Measurements from a Color Sensor and StatisticalTechniques」的美國專利No.6,449,045(律師記錄No.D/99803)；Lingappa K.Mestha等人，於2003年4月29日公開的題為「System andMethod for Reconstruction of Spectral Curves Using Measurementsfrom a Color Sensor and Spectral Measurement System Model」的美國專利No.6,556,932(律師記錄No.D/A0098)；Lingappa K.Mestha等人，於2003年6月24日公開的題為「Systems And Methods ForDetermining Spectra Using Dynamic Karhunen-Loeve Algorithms WithMeasurements From Led Color Sensor」的美國專利No.6,584,435(律師記錄No.D/A1225)；Daniel E.Viassolo等人，於2003年7月1日公開的題為「Systems and Methods for Determining SpectraUsing Fuzzy Inference Algorithms with Measurements from LED ColorSensor」的美國專利No.6,587,793(律師記錄No.D/A1303)；以及FredF.Hubble，III等人，於2001年11月20日公開的題為「Light Collectorfor an LED Array」的美國專利No.6,320,182(律師記錄No.D/99570)。此外，還有Xero公司Steven J.Harrington美國專利No.6,178,007B1。
另外根據背景技術，當前的文檔掃描儀通常檢測用RGB坐標表示的顏色，RGB坐標接近人視覺系統。通常，描述掃描儀的特性要求將所掃描的RGB數值(掃描儀輸出信號)轉換成色度(即視覺)信號。大多數掃描儀與人視覺系統的差異在於，隨所掃描的介質和墨水而存在不同。為了解決這一問題，對於不同的介質或墨水，可建立不同的特性描述或分布或對分布的校正。這通常通過在具有已知色度值的試驗用紙樣上掃描檢測碎片而實現，針對每個碎片提取出掃描儀RGB信號，並構建出將掃描儀RGB映射到色度空間的分布圖。然後對於多種不同的檢測介質片重複這一過程。從而可使用列印輸出顏色信息控制多個列印或印表機參數。注意上述專利和申請以及此處引用的其他技術，和L.K.Mestha等人於1999年10月5日公開的題為「OptimalReconstruction of Tone Reproduction Curve」的Xerox公司美國專利5,963,244中的描述。
所述的當前掃描儀特性描述解決方案中至少存在兩個問題(1)用戶必須根據特定列印介質和特定墨水(此處廣義而言包括液態或固態墨水或調色劑)選擇對給定掃描進行處理的正確的分布圖，(2)即使選擇了正確的分布圖，即便給定列印介質類內輸入材料也存在充分的差異，會導致在掃描儀顏色校正系統中產生有害的誤差。在最近的研究中，超過50％的被詢問的用戶，通過檢查照相、平版印刷和噴墨印表機產生的印刷物，不能正確地識別出介質。選擇不適當的掃描儀分布圖會產生的誤差相當大。如果針對照相介質校正掃描儀，並且也是由相同的介質進行試驗掃描，則發現對於264片檢測組，平均掃描儀校正誤差為ΔE＝0.95。如果針對平版印刷介質校正掃描儀，且檢測掃描是照相介質，則誤差增大到ΔE＝4.68。檢查圖片圖像表明，使用不正確的分布圖會產生有害的彩色電視送放。即使選擇了正確的分布圖，給定介質類內的輸入材料中可能存在足夠大的差異，會在掃描儀顏色校正中產生有害的誤差。
為了解決這些問題，Raja Balasubramanian，Lingappa K.Mestha和Robert J.Rolleston在2003年3月6日公開的題為「Use of SpectralSensors for Automatic Media Identification and Improved ScannerCorrection」的美國申請No.10/093,220(律師記錄No.D/A1223)中提出了一種掃描儀校準系統，其使用固定到掃描儀上的分光光度傳感器。在圖像經過掃描之後，掃描裝置內的圖像處理部件分析該圖像，在圖像中找出滿足下述兩個判據中任何一個的一小組(例如，10個)位置(i)它們是平滑改變區域，和(ii)顏色彼此充分地不同，它們適當的覆蓋顏色空間。然後使用這些位置驅動分光光度計在這些位置的每一個處進行光譜測量。接下來使用測量結果改善對所掃描的特定圖像進行的顏色校正。如果可使用分光光度計校正各個顏色/像素，則輸出就可以與裝置和介質無關。儘管該系統確實涉及到分光光度計用於校正掃描儀的在線使用，不過由於其太龐大並且用於校正各個像素時太慢、以及其他差別，認為不能產生通用的全寬度陣列掃描分光光度計。
Shen-Ge Wang，於2000年2月29日公開的題為「Apparatus andMethod for Attribute Identification in Color ReproductionDevices」的美國專利No.6,031,618(D/98015)給出了一種通過用附加顏色塗覆線性檢測器陣列中的一個傳感器，而進行自動介質識別的方法。該信號與未塗覆傳感器的輸出的估計相結合以便為每個通道產生6個信號，表明提供了一種介質識別的可靠方法。不過，該方法沒有解決前段中(ii)中的問題。
Gunter Bestmann於1996年2月2日公開的美國專利No.5,481,380給出了一種掃描儀校正方法，其中對包含已知色度值的碎片的檢測對象進行掃描。使用簡單的掃描儀模型將所產生的掃描儀RGB數值轉換成色度值的估計值，然後通過已知測量改善這些估計值。這種方法沒有解決掃描儀校正無需用戶幹涉等問題。根據這種Bestmann方法，用戶將針對不同的列印樣品判讀不同的檢測對象(例如，檢測對象#1用於平版印刷，檢測對象#2用於靜電複印，等等)，並構建和存儲掃描儀分布圖，用於根據它們的匹配樣品進行印刷。不過，這對於用戶來說將是一個乏味和耗時的過程。用戶必須要耗費時間，通過確定其文檔的印刷技術來設計各個檢測對象，然後構建校正分布圖。必須通過昂貴的分光光度計來判讀對象。從而Bestmann方法對於自動構建掃描儀分布而言並不吸引人，不過其能夠產生與此處所披露的掃描分光光度計類似的最終結果。
本發明人已經撰文描述了一種具有多個光電位置的彩色圖像傳感器晶片(如用在成像陣列或成像條中)，如在上面引用的Jagdish C.Tandon和Lingapa K.Mestha，於2003年9月16日公開的題為「ColorImager Bar Based Spectrophotometer For Color Printer ColorControl System」的Xerox公司美國專利No.6,621,576B2(律師記錄No.D/99660)。此外，Jagdish C.Tandon等人，於2003年4月29日公開的題為「Color Imager Bar Based SpectrophotometerPhotodetector Optical Orientation」的美國專利No.6,556,300(律師記錄No.D/99660Q)以及Jagdish C.Tandon等人，於2003年5月20日公開的題為「Simultaneous Plural Colors AnalysisSpectrophotometer」的美國專利No.6,567,170(律師記錄No.D/99660Q1)，以及上面引用的其他專利，提到了用於快速、低成本分光光度計裝置的檢測器和數據獲取組件。此處披露的全寬度陣列分光光度計實施例可使用通過粘結多個這種具有光檢測器和濾色器的彩色成像條晶片而製造的全寬度陣列光電檢測器組件成像條，如，例如上面所述的美國專利No.6,621,576B2中所述。不過，應該注意，此處所公開的照射系統並不相同。
上面引用的Xerox公司專利的多種低成本小型分光光度計，能測量印刷文檔和其他物品的顏色質量，如此處所描述的。(可包括彩色印表機的灰度平衡。)例如，在大小為18.4mm×18.4mm的微小移動碎片上的2.4mm×5.6mm小成像面積上，測量印刷檢測紙張上的顏色碎片(針對大約795mm/sec的進紙速度進行計算)。通常，目前需要大約4毫秒來檢測碎片讀數，並且在讀出期間，進紙速度為大約795mm/sec，即顏色檢測碎片將移動大約3.2mm。
不過，在有些情況下，需要實時地在整個文檔上進行光譜測量。為了解決上面提到的問題和爭論點，此處披露了一種基於全文檔寬度彩色成像(圖像傳感器)條的低成本掃描分光光度計，如Xerox和其他文檔掃描儀中所使用的。如上面引用的美國專利No.6,621,576B2中所述，這種商業批量製造的低成本文檔成像條由多個單獨的晶片構成，每個晶片具有多個非常小和緊密間隔的光電位置。每一個這種晶片為大約16mm長。通常每個這種晶片具有三行由用於紅、綠和藍色的各個完整的濾色器製造出的光電位置。所述美國專利No.6,621,576B2中所述的分光光度計使用這種晶片作為光電檢測器。每個所述晶片以x方向為400 SPI，y方向為600 SPI的解析度進行讀數，並產生248個光敏電池，電池之間為63.5微米間隔。電池內包含內置的積分硬體以便積累光生電子，並放大信號。可以向這些晶片中加入第四行這種光電位置或光電池，用於白光或其他檢測。在目標照射源被相繼照射時，從這些成像條電池(光電位置)採集數據。然後使用光譜重建算法處理光電池輸出，如此處所引用的專利或申請或者本文中所描述的那些算法，產生反射光譜信號。從而所測量像素的質量與裝置無關，因此可用在各種介質、墨水或調色劑上。
因此，此處的描述僅需要說明本系統特有的細節，包括產生全寬度陣列掃描分光光度計的獨特的照射光學系統和掃描儀結構。

發明內容
此處披露的具體實施例的特徵在於提供用於對印刷列印介質紙張進行全寬度掃描顏色分析的全寬度陣列分光光度計，該分光光度計包括被設置成至少四種不同顏色的多重重複圖案的多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的至少一個大致線性細長的照射陣列，所述照射陣列在所述大致線性尺寸內充分延伸以便大致橫向覆蓋列印紙路徑，以便用所述多種顏色發射相繼照射在沿所述紙張路徑運動的印刷列印介質紙張上橫向延伸的橫向照射帶；還包括全寬度陣列光成像條，所述全寬度陣列光成像條包括多個緊密間隔的多色光電檢測器的細長陣列，該細長陣列靠近於並且大致平行於所述多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的至少一個大致線性陣列延伸，所述光成像條被設置成接收從所述橫向照射帶反射的光，其中所述橫向照射帶在沿所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上橫向延伸。
此處實施例單獨或者組合披露的進一步具體的特徵，包括多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的兩個大致線性陣列，所述陣列在所述大致線性尺寸內充分延伸以便大致橫向地覆蓋列印紙路徑，從而用多種顏色相繼照射在沿所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上橫向延伸的所述橫向照射帶，所述多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的兩個大致線性陣列被安裝在所述全寬度陣列光成像條的相對兩側上，並且均定向成照射相同的在沿所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上橫向延伸的所述橫向照射帶，和/或其中將SELFOC透鏡設置在所述全寬度陣列成像條與在沿所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上橫向延伸的所述橫向照射帶之間；和/或其中SELFOC透鏡在操作上位於所述全寬度陣列光成像條與在沿所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上橫向延伸的所述橫向照射帶之間；和/或其中所述全寬度陣列光成像條具有3或4行不同顏色過濾的所述多個緊密間隔的光電檢測器；和/或其中多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的所述大致線性細長陣列被設置成至少四種不同顏色的多重重複圖案在所述大致線性尺寸內充分延伸以便橫向大致覆蓋列印紙路徑，用所述多種顏色發射對在沿所述紙張路徑運動的印刷列印介質紙張上橫向延伸的所述橫向照射帶進行的相繼照射是按照沿緊密間隔的多個LED照射源的所述大致線性細長陣列延伸的至少四種不同顏色的所述多重重複圖案進行的相繼照射；和/或全寬度陣列分光光度計，其用於對在檢測對象路徑中橫向擴展的顏色檢測對象進行全寬度掃描顏色分析，包括至少三種不同顏色的多重重複圖案的多個不同LED的多種不同顏色發射的多個服射源的至少一個大致線性細長陣列，所述照射源的大致線性細長陣列橫向覆蓋所述檢測對象路徑，並以至少三種不同顏色LED的所述重複圖案相繼照射所述檢測對象路徑的橫向照射帶，以及一個平行於所述多個照射源的至少一個大致線性細長陣列安裝的細長的光成像條，所述光成像條包括多個緊密間隔的不同顏色敏感光電檢測器的細長陣列，該光成像條設置成檢測和分析所述橫向照射帶所反射的光；和/或其中在檢測對象路徑中橫向擴展的所述顏色檢測對象為在靜電彩色印表機路徑中運動的彩色列印紙；和/或用全寬度陣列分光光度計對檢測對象路徑中橫向擴展的顏色檢測對象進行全寬度掃描顏色分析的方法，該方法包括相繼照射設置成至少三種不同顏色LED的多重重複圖案的多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的至少一個大致線性細長陣列，所述緊密間隔的多個照射源的所述大致線性細長陣列橫向覆蓋所述檢測對象路徑，以便以至少三種不同顏色LED的所速重複圖案相繼照射所述檢測對象路徑中所述顏色檢測對象的橫向照射帶，以及用平行於所述多個照射源的至少一個大致線性細長陣列安裝的細長的光成像條檢測和分析從所述相繼照射的橫向照射帶反射的光，所述光成像條包括平行和相應的多個緊密間隔的不同顏色敏感的光電檢測器的細長陣列；和/或用全寬度陣列分光光度計對在彩色印表機路徑中運動的彩色列印紙張進行全寬度掃描顏色分析的方法，包括相繼照射設置成不同顏色的多重重複圖案在所述大致線性尺寸內充分延伸以便大致橫向覆蓋所述彩色印表機路徑的多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的至少一個大致線性的細長陣列，以便用所述多種顏色發射相繼照射在沿所述彩色印表機路徑運動的所述彩色列印紙張上橫向延伸的橫向照射帶，以及用全寬度陣列光成像條檢測從所述相繼照射的橫向照射帶反射的光，所述光成像條包括靠近且大致平行於所述多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的所述至少一個大致線性陣列延伸的多個緊密間隔的多色光電檢測器的細長陣列，所述光成像條設置成接收從完全處於沿所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上的所述橫向照射帶所反射的光。
可通過常規控制系統的適當操作，操縱和控制所披露的系統。眾所周知且優選通過用於常規或通用微處理器的軟體指令編程和執行這種控制功能和邏輯，如多個在先專利和商品給出的教導。這種編程或軟體當然隨特定功能、軟體類型和所利用的微處理器或其他計算機系統而變，不過無需經過過多的試驗，其通過由如此處所引用的在先專利和申請中所提到的功能描述，和/或常規功能的現有知識以及軟體和計算機領域中的一般知識，就可以獲得或者易於編程。或者，可以使用標準的邏輯電路或單晶片VLSI設計，用硬體部分或全部實現所披露的控制系統或方法。
此處所使用的術語「複製裝置」或「印表機」廣義而言包含各種印表機、複印機或多功能機器或系統，靜電複印或其他方式的印刷裝置。此處術語「紙張」通常指的是紙、塑料或其他對圖像適宜的物理物質的薄物理片，不管按規格剪裁還是捲筒紙。
作為本發明設備或方法的特定部件或者其替代物，可知在正常情況下，已知某些這種部件本身存在於其他設備或裝置中，此處可以增加或者替代使用，包括此處所引用的文獻中的部件。例如，各位工程師和其他人員可知，此處提供的許多特定部件和部件動作或者驅動系統僅是示例性的，並且許多其他的已知或易於獲得的替代物可提供相同的新穎功能。所有引用的參考文獻以及它們的參考文獻，在此引作參考，給出適當的附加或替代細節、特徵的教導和/或技術背景。此處不必對本領域技術人員熟知的內容進行描述。


本領域技術人員根據下面示例和權利要求中所述的特定設備和其操作或方法，顯然可以想到上述的多種和其他特徵及優點。從而，根據包括附圖(大致依照比例)的該特定實施例的描述將更好地理解本發明，其中圖1為本發明全寬度掃描分光光度計的一個示例的示意側面圖，表示掃描處於靜電印表機輸出路徑中的印刷紙張；圖2為其頂視圖，沒有任何印刷紙張或者不存在其他顏色檢測對象；以及圖3為圖1和2的全寬度掃描分光光度計使用的具有多種不同顏色檢測碎片的印刷檢測紙張的一個例子。
具體實施例方式
現在將參照附圖更詳細地描述實施例，其表示全寬度陣列掃描分光光度計系統10的主要概念。如下面將要進一步描述的，通過雙側LED照射器14、16用照射帶12A照射待掃描的文檔12。可使用SELFOC透鏡18將照射帶12A的中央區域垂直成像到3或4行全寬度陣列(FWA)圖像傳感器20上。由照射器14、16，透鏡18和FWA圖像傳感器20組成的整個分光光度計成像模塊10可以是固定的，文檔以恆定的速度傳輸在其上面移動，如同在常規的彩色印表機的正常紙張輸出路徑中那樣，如圖1中所示(在上面所引用的參考文獻中可看到其他示例)，或者別的方式。或者，文檔是固定的，圖像模塊以恆定的速度移動，如許多壓印文檔掃描儀中那樣。
正如上述參考文獻，如美國6,690,471B2中另外討論的那樣，通過相繼啟動LED照射器14、16中四種不同顏色的輸出LED，使用3或4行圖像傳感器陣列20可進行8或12個不同的光譜測量。然後使用上面所引用的參考文獻中的算法或者其他方法，將這些測量值轉換成適當的光譜或L*a*b*值。從而，與簡單的RGB掃描儀相比，由於與僅僅3個測量不同進行所述8到12個測量，這種掃描分光光度計10可提供更高質量的顏色信息。不過，與在一次測量時僅提供單個區域、單個檢測碎片、讀出點的所述現有技術分光光度計相比，還可以使這種FWA分光計10更快。
此處照射器包括兩個線性LED陣列14、16，每個LED陣列處於SELFOC透鏡18和成像條20的一側上，如圖所示。(作為一種選擇，還可以使用單個LED陣列。)在LED陣列中可使用三種或四種不同類型的LED。在圖2中為了清楚起見，放大表示出照射器線性陣列14中的4個分別相鄰的LED 14A，14B，14C，14D的連續圖案。LED 14A，14B，14C，14D可以分別為白光，430nm，505nm和595nm LED。希望將一種類型的所有LED(例如，所有14A LED)一起點亮，它們組合的橫向相鄰的圖像傳感器陣列20，使大致同時獲取的輸出信號成倍增加。隨著用被點亮的下一組白光，430nm，505nm和595nm LED接下來照射檢測帶12A的下一橫向部分，並通過沿成像器陣列20的4行3或4種不同顏色濾色的光電檢測器進行檢測，可快速重複這一過程，依次類推。如前面所述，在這種線性照射陣列中4種LED照射顏色中的至少一個為白色LED發出的白光，或者僅使用三種不同顏色的LED。可使用中間成形的塑料光導分裂或者擴展從全寬度照射器的一端處的光源發出的光，提供全寬度照射陣列，如Canon在描述文檔掃描儀的美國6,473,154中所披露的。如上所述，通過一次選擇一組4個不同顏色的LED，照射4行(4種顏色)的圖像傳感器20，可一次進行12個不同的顏色測量(用3行圖像傳感器進行8個測量)。
圖1表示照射系統的兩個LED陣列14、16(通常安裝到單個印刷電路板上)，這兩個LED陣列相對於它們都照射的檢測帶12A以大約45度相對取向。從而允許它們垂直取向，在LED陣列14與16之間，為從12A經過SELFOC透鏡18到達成像器陣列20的線性反射光光路。不過，這並非必然是LED的最有效或最佳設置。還可以使用光導或透鏡結構，使光從LED傳輸到文檔12。在某些上述參考文獻中可尋找出這些結構的示例和細節。此外，並非如圖所示使用2個LED陣列14和16，可在一側使用LED陣列，在另一側使用反射鏡，如同當前使用螢光照射器的文檔掃描儀同樣的結構那樣。
根據經驗，FWA掃描分光光度計10和其部件的設計速度和解析度將決定四組LED中每一組的最大「點亮」時間，以及圖像傳感器陣列20上不同行光電位置的最大積分時間。LED「點亮」時間和光電位置行積分時間都可以通過調節，以便為8到12個測量中的每一個提供適當的信號。由所選擇的圖像傳感器20的解析度控制掃描分光光度計10的x或橫向解析度，通常為每英寸400至600個採樣或像素。Y或進程方向解析度取決於文檔12的速度以及所用LED的不同類型LED的數量。
如同在普通的文檔圖像掃描儀中，掃描分光光度計10可使用像素值增益和偏移校正。增益校正補償LED照射器的空間改變以及圖像傳感器20改變。應當對於每種LED進行增益校正。偏移校正補償整個陣列上圖像傳感器陣列和電子裝置改變。如果不同類型的LED使用相當不同的積分時間，則希望對每種不同類型的LED重複進行偏移校正。
在上面引用的美國專利U.S.5,963,244等中表示出五種光譜重建算法的例子。在所引用的6,690,471B2和6,621,576B2中也有提及。從而將光譜值轉換成用於每個像素的三色數字(L*a*b或XYZ等)。通常由其計算速度恆量這種算法的複雜性。研究表明，如果能構造良好的參考資料庫，則上面所引用的美國申請No.10/758,096中所述的DLS算法可產生高精度。為了提高速度，DLS算法可使用單元化資料庫(cellularized database)。可以在嵌入式微處理器中執行算法。通過800MHz微處理器，每個光譜重建將耗時大約30ms。從而，可進行進一步的速度優化，這樣就易於通過減小速度產生良好的光譜精度。
可使用與現有的分光光度計類似的技術針對每個掃描分光光度計構建和定製參考資料庫。在構建參考資料庫時，可使用精確的參考分光光度計描述本發明所提出的LED掃描分光光度計的特徵。
顏色領域技術人員可知，可使用這些FWA掃描分光光度計光譜測量更好地分析和控制一個或多個彩色印表機產生的顏色。例如包括1)輸出機器頁面非均勻性測量及其校正；2)對於半色調陣列精細地量化空間灰度平衡(色調降質更加平滑，色調產生時解析度提高，輪廓免於校正)，如Van de Capelle等人，在2003年1月15日遞交的題為「Iterative Printer Control and Color Balancing System andMethod Using a High Quantization Resolution Halftone Array toAchieve Improved Image Quality with Reduced Processing Overhead」的Xerox公司美國申請No.10/342,873中所述(計劃
公開日為07/15/2004，律師記錄No.D/A1732)；3)遠程診斷；4)遠程軟體檢驗與裝置和介質無關的圖像。
除了上述應用以外，可解決某些其他當前問題。如前面所述，用戶在通過檢查照相、平版印刷和噴墨印表機的印刷物，為處理給定的掃描選擇正確的分布圖時，有可能發生錯誤。選擇不正確的掃描儀分布會產生相當大的誤差。相反，可以將本本發明FWA掃描分光光度計設計成對於所有列印介質、墨水等，包括一個分布。即使在選擇了正確的分布時，在給定介質類內在輸入材料中可能存在足夠大的差異，從而在顏色校正時產生有害的誤差。作為後一種情形的一個例子，如果已知介質為照片，則掃描儀的響應在相當大的程度上取決於列印介源(例如，柯達或富士)而變化，並且有時在相同來源內從一個批料到另一批料會發生不同。針對不同印刷樣品產生不同檢測對象是一種乏味和耗時的過程(即檢測對象#1用於平版印刷，檢測對象#2用於靜電印刷，等等)，從而可避免構建校正分布圖，因此為消費者節省生產力。
圖3僅為彩色印表機列印出的檢測對象30的紙張12的一個例子，紙張12具有不同顏色的檢測碎片行31，以及定時或觸發標記33。如所描述和圖1中所表示出的，該以全寬度掃描對象30的形式印刷出的紙張12可以沿箭頭40的方向相對於FWA分光光度計10移動，或者相反。與上面所引用的專利中所示的檢測紙張相比，發現用相同檢測紙張可執行更多顏色檢測，從而需要少得多的檢測紙張。這也可以減小顏色重新校正，不同列印工作或不同列印介質中斷列印，或者機器參數在操作期間漂移。不過，本發明系統不限於使用這種檢測紙張。
可知，可將上面披露的多個和其他特徵以及功能，或其替代特徵組合成許多其他不同的系統或裝置。並且下列權利要求還包含本領域技術人員隨後可進行的多種目前無法預料或沒有預期的替代、變型、改變或改進。
權利要求
1.一種用於對印刷列印介質紙張進行全寬度掃描顏色分析的全寬度陣列分光光度計，包括被設置成至少四種不同顏色的多重重複圖案的多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的至少一個大致線性細長的照射陣列，所述照射陣列在所述大致線性尺寸內充分延伸以便大致橫向覆蓋列印紙路徑，以便用所述多種顏色發射相繼照射在沿所述紙張路徑運動的印刷列印介質紙張上橫向延伸的橫向照射帶；還包括全寬度陣列光成像條，所述全寬度陣列光成像條包括多個緊密間隔的多色光電檢測器的細長陣列，該細長陣列靠近於並且大致平行於所述多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的至少一個大致線性陣列延伸，所述光成像條被設置成接收從所述橫向照射帶反射的光，其中所述橫向照射帶在沿所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上橫向延伸。
2.如權利要求1所述的用於對印刷列印介質紙張進行全寬度掃描顏色分析的全寬度陣列分光光度計，包括多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的兩個大致線性陣列，所述陣列在所述大致線性尺寸內充分延伸以便大致橫向地覆蓋列印紙路徑，從而用多種顏色相繼照射在沿所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上橫向延伸的所述橫向照射帶，所述多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的兩個大致線性陣列被安裝在所述全寬度陣列光成像條的相對兩側上，並且均定向成照射相同的在沿所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上橫向延伸的所述橫向照射帶，
3.如權利要求1所述的用於對印刷列印介質紙張進行全寬度掃描顏色分析的全寬度陣列分光光度計，其中將SELFOC透鏡設置在所述全寬度陣列成像條與在沿所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上橫向延伸的所述橫向照射帶之間。
4.如權利要求2所述的用於對印刷列印介質紙張進行全寬度掃描顏色分析的全寬度陣列分光光度計，其中SELFOC透鏡在操作上設置於所述全寬度陣列光成像條沿與在所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上橫向延伸的所述橫向照射帶之間。
5.如權利要求1所述的用於對印刷列印介質紙張進行全寬度掃描顏色分析的全寬度陣列分光光度計，其中所述全寬度陣列光成像條具有三或四行不同顏色過濾的所述多個緊密間隔的光電檢測器。
6.如權利要求1所述的用於對印刷列印介質紙張進行全寬度掃描顏色分析的全寬度陣列分光光度計，其中多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的所述大致線性細長陣列被設置成至少四種不同顏色的多重重複圖案在所述大致線性尺寸內充分延伸以便橫向大致覆蓋列印紙路徑，用所述多種顏色發射對在沿所述紙張路徑運動的印刷列印介質紙張上橫向延伸的所述橫向照射帶進行的相繼照射是按照沿緊密間隔的多個LED照射源的所述大致線性細長陣列延伸的至少四種不同顏色的所述多重重複圖案進行的相繼照射。
7.一種用於對檢測對象路徑上橫向延伸的顏色檢測對象進行全寬度掃描顏色分析的全寬度陣列分光光度計，包括至少三種不同顏色的多重重複圖案的多個不同LED的多種不同顏色發射的多個照射源的至少一個大致線性細長陣列，所述照射源的大致線性細長陣列橫向覆蓋所述檢測對象路徑，並以至少三種不同顏色LED的所述重複圖案相繼照射所述檢測對象路徑的橫向照射帶，以及一個平行於所述多個照射源的至少一個大致線性細長陣列安裝的細長的光成像條，所述光成像條包括多個緊密間隔的不同顏色敏感光電檢測器的細長陣列，該光成像條設置成檢測和分析所述橫向照射帶所反射的光。
8.如權利要求7所述的全寬度陣列分光光度計，其中所述在檢測對象路徑中橫向延伸的顏色檢測對象為沿靜電複印彩色印表機路徑運動的彩色列印紙張。
9.一種用全寬度陣列分光光度計對在檢測對象路徑中橫向延伸的顏色檢測對象進行全寬度掃描顏色分析的方法，包括相繼照射設置成至少三種不同顏色LED的多重重複圖案的多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的至少一個大致線性細長陣列，所述緊密間隔的多個照射源的大致線性細長陣列橫向覆蓋所述檢測對象路徑，以便以至少三種不同顏色LED的所述重複圖案相繼照射所述檢測對象路徑中所述顏色檢測對象的橫向照射帶，以及用平行於所述多個照射源的至少一個大致線性細長陣列安裝的細長的光成像條檢測和分析從所述相繼照射的橫向照射帶反射的光，所述光成像條包括平行和相應的多個緊密間隔的不同顏色敏感的光電檢測器的細長陣列。
10.一種用全寬度陣列分光光度計對在彩色印表機路徑中運動的彩色列印紙張進行全寬度掃描顏色分析的方法，包括相繼照射設置成不同顏色的多重重複圖案在所述大致線性尺寸內充分延伸以便大致橫向覆蓋所述彩色印表機路徑的多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的至少一個大致線性的細長陣列，以便用所述多種顏色發射相繼照射在沿所述彩色印表機路徑運動的所述彩色列印紙張上橫向延伸的橫向照射帶，以及用全寬度陣列光成像條檢測從所述相繼照射的橫向照射帶反射的光，所述光成像條包括靠近且大致平行於所述多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的所述至少一個大致線性陣列延伸的多個緊密間隔的多色光電檢測器的細長陣列，所述光成像條設置成接收從完全處於沿所述紙張路徑運動的所述列印介質紙張上的所述橫向照射帶所反射的光。
全文摘要
一種用於對顏色檢測對象進行全寬度掃描顏色分析的全寬度陣列分光光度計，具有橫向覆蓋列印紙路徑的並且被相繼照射的至少三或四種不同顏色的多重重複圖案的多種不同顏色發射的緊密間隔的多個LED照射源的一個或兩個大致線性細長的照射陣列以便相繼照射在沿所述紙張路徑運動的列印紙張上的橫向照射帶；還包括相應的細長的低成本光成像條，所述光成像條包括平行的和相應的多個緊密間隔的不同顏色敏感(三或四行顏色過濾)的光電檢測器的細長陣列，該成像條被設置成檢測和分析從橫向相繼照射的帶所反射的光。
文檔編號G01J3/50GK1699937SQ20051006774
公開日2005年11月23日 申請日期2005年4月26日 優先權日2004年4月27日
發明者L·K·梅斯塔, J·C·坦頓, S·B·波爾特 申請人:施樂公司