(57)【要約】【課題】紫外を含むスペクトル範囲が改良された発光ダイオード（ＬＥＤ）分光光度計を提供する。【解決手段】発光ダイオード（ＬＥＤ）分光光度計は、対象物であるシート３０の可視スペクトルに光を放射する複数のＬＥＤを有する可視分光光度計１２と、シート３０に光を投射した後に前記光を検出し、出力を生成する、少なくとも一つの検出器と、紫外スペクトル近傍に光を放射し、出力を生成するための少なくとも一つの検出器と交信する紫外発光ダイオード（ＵＶＬＥＤ）７とを備える。【選択図】図４
2006177960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の色のアスペクトを測定するためのＬＥＤ（発光ダイオード）分光光度計であって、
対象物上に可視スペクトルの範囲の光を照射する複数の発光ダイオードを有する可視分光光度計と、
対象物に照射された後の前記光を検出し、出力を生成するための、少なくとも一つの検出器と、
紫外スペクトル近傍の光を照射し、出力を生成するための少なくとも一つの検出器と交信する紫外発光ダイオードと、
を備えることを特徴とする発光ダイオード分光光度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光光度計の分野、特に発光ダイオード分光光度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動スタンドアローン型の色較正システムには、例えば、マーキング装置のパスを移動する紙のように、移動するシートのパス上に、好適には、マーキング装置の出力パス上に装着される分光光度計が用いられる。分光光度計は、電子写真マーキング装置において、装置の融着または乾燥部品の下流に配置され、マーキング装置を装着以外に変更する必要がなく、通常のマーキングまたはシートパス上のマーク済のシートの動きを干渉や妨害せず、分光光度計を通過するシートに印刷されたテストパッチの色の正確な色測定を提供する。これにより、自動スタンドアローン型の色較正システムは、完全な閉ループカラーコントロールが可能となる。
【０００３】
一般的に、分光光度計は、テスト面からの光について測定した反射率や透過率の点から、異なる光の波長ごとの色情報を提供する。分光光度計は、それぞれ異なる光源の波長範囲またはチャンネルから受け取った反射光の異なるレベルに対応する別個の電気信号を提供するのが望ましい。
【０００４】
それぞれ異なる光源の波長範囲またはチャンネルから受け取った反射光の異なるレベルに対応する別個の電気信号の提供が可能な既知のデバイスには、カラーサビー（Ｃｏｌｏｒ  Ｓａｖｖｙ）（登録商標）やアキュラシーマイクロセンサ（Ａｃｃｕｒａｃｙ  Ｍｉｃｒｏｓｅｎｓｏｒ）と印されるＬＥＤ（発光ダイオード）ベースのセンサがある。２００３年６月号のレーザ  フォーカス  ワールド（Ｌａｓｅｒ  Ｆｏｃｕｓ  Ｗｏｒｌｄ）誌の、ジョン  ワラス（Ｊｏｈｎ  Ｗａｌｌａｃｅ）氏の著作である“閉ループ制御を可能とする色センサ（Ｃｏｌｏｒ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｅｎａｂｌｅｓ  Ｃｌｏｓｅｄ  Ｌｏｏｐ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）”特許第６，３８４，９１８号明細書および第６，６３３，３８２号明細書は、それらの総ての記載が本明細書の一部を構成するものとしてその内容が援用されるが、それらに記載されたＬＥＤ分光光度計は、具体的なシステムでの色測定に用いられる。しかしながら、これらのデバイスは、蛍光塗料（ＦＷＡ）を含有するシートについて不正確な分光光度測定を供給する。
【０００５】
紙の製造過程において、紙の製造業者により、紙パルプに紙の白さを向上させるために、多種の洗浄や漂白といった工程がなされる。洗浄や漂白にも拘らず、総ての従来の紙にはスペクトルの青色の範囲にやや低い分光反射率が生じ、したがって、人間の目にはやや黄色または黄褐色に映る。このことから、カラー写真複写に使用される多くの高級紙は、一般的に蛍光塗料（ＦＷＡ）、あるいは、より一般的に、白色剤（Ｗｈｉｔｅｎｅｒｓ）と呼ばれる一つ以上の添加物を含有する。これらの添加物は、紙の製造過程において早期に添加され、スペクトルの紫外線の領域（３３０ｎｍから３９０ｎｍの波長を含む）の光を吸収し、それらはスペクトルの青色領域（すなわち、４００ｎｍから５００ｎｍの波長）を含む可視領域に再発光される。これにより、製造された紙はより白くなり、その上に印刷された色のイメージはより強くなり、したがってよりカラフルとなる。
【０００６】
例えば、写真複写産業で用いられる高品質のボンド紙は、紫外（ＵＶ）を含む広帯域な光源に曝されると青色領域で蛍光する。従来のＬＥＤ分光光度計の多くは、ＵＶランプを含まず、その結果、従来のＬＥＤ分光光度計で測定したボンド紙の外観は、紫外を含む広帯域な光源を有する分光光度計により測定した同様なボンド紙の外観とは異なる。
【０００７】
ゼロックス（Ｘｅｒｏｘ）（登録商標）社のインライン分光光度計は、紙に印刷されたテストターゲットを照射する８列のＬＥＤを用いている。ＬＥＤ分光光度計は、例えば、白熱灯やキセノン・フラッシュ・ランプ等の非ＬＥＤ光源を用いた分光光度計に対して費用面で有利である。これは、ＬＥＤは、白熱灯やキセノン・フラッシュ・ランプと比較して、安定しており、小型であり、低価格であり、操作性が良いからである。
【０００８】
オーシャンオプティックス（Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ）社は、可視ＬＥＤを含むオーシャンオプティックスＬＥＤ光源に用いる、または可視波長ＬＥＤの代用としての紫外ＬＥＤに用いるＬＥＤ光源分光光度計を提供し、それらは３８０ナノメータで放射する。しかし、オーシャンオプティックス社は、分光光度計の光源ユニットに一つのＬＥＤ光源を使用することのみを開示する。
【０００９】
以下に、オンラインカラープリンタの色較正システムの構成要素を示す明細書実施例の特定の文脈に用いられ得るが、請求の範囲を限定するものではない「分光光度計」、「比色計（色彩計）」、および「濃度計」という各用語を区別する簡単な分類を提供することを試みる。
【００１０】
この点に関し、一般的な従来の分光光度計は、４００ｎｍから７００ｎｍ程度までを測定する１６個または３２個のチャンネルを使用し、人間が可視できる色スペクトルまたは波長の範囲をカバーする。一般的な分光光度計は、異なる光波長において測定された、テスト面からの光の反射率または透過率に関してカラー情報を提供する。分光光度計は、異なる照射波長範囲またはチャンネルの各々からの反射光の異なるレベルに対応して別個の電気信号を提供するのが望ましい。
【００１１】
比色計は、通常は、赤、緑および青の３つの照射チャンネルを有する。一般的に比色計は、３つの異なるカラーＬＥＤまたは３つの異なる色フィルタを有する１つの白色ランプのような赤、緑および青の照明装置で順次照射された色テストの表面からの反射光を受ける光センサまたは検出器により読み込まれた、３つの（赤、緑および青すなわち“ＲＧＢ”）値を提供する。
【００１２】
三色における定量的な評価は、ある種の変換により色を３つの座標空間にて表示するために使用され得る。「独立した色空間デバイス」（すなわち、従来のＬ＊ａ＊ｂに変換されたＲＧＢ）への他のＲＧＢ変換には、一般的に、色変換式または「ルックアップ  テーブル」システムを既知の方法により使用する。
【００１３】
濃度計は、一般的には、単一のチャンネルのみを有し、写真受像機に現像されたトナーのテストパッチ等のテスト面からの光反射率の振幅を、ある波長範囲における選択されたアングルで単純に測定するが、この波長範囲は、広くても狭くてもよい。ＩＲＬＥＤ、可視ＬＥＤ、または白熱灯等の単一の光源が用いられてもよい。濃度計検出器の出力は、試料の光学的濃度を与えるようにプログラムされている。濃度計は、基本的には、「カラーブラインド」である（カラーを感じない）。例えば、シアンパッチとマゼンタパッチとは、もちろん異なるカラーであるが、濃度計で見ると同じ光学的濃度を有することができる。
【００１４】
このように、分光光度計は比色計あるいは濃度計とも異なる。
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−１４５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来のＬＥＤ分光光度計は、蛍光塗料（ＦＷＡ）を含有するシートについて不正確な分光光度測定を供給する。すなわち、蛍光塗料に含まれる添加物は、スペクトルの紫外領域の光を吸収し、スペクトルの青色領域を含む可視領域に再発光されるが、従来のＬＥＤ分光光度計では、色スペクトルのうち可視領域しかカバーしないため、青色領域で測定されたレスポンスは低くなり修正する必要がある。
【００１７】
本願の目的は、かかる課題を解決し、紫外を含むスペクトル範囲に改良されたＬＥＤ分光光度計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明に係る発光ダイオード（ＬＥＤ）分光光度計は、対象物の色のアスペクトを測定するためのＬＥＤ（発光ダイドード）分光光度計であって、対象物上に可視スペクトルの範囲の光を照射する複数の発光ダイオードを有する可視分光光度計と、対象物に照射された後の前記光を検出し、出力を生成するための、少なくとも一つの検出器と、紫外スペクトル近傍の光を照射し、出力を生成するための少なくとも一つの検出器と交信する紫外発光ダイオードとを備えることを特徴とする。
【００１９】
ＬＥＤ分光光度計は、可視分光光度計の少なくとも一つの検知器出力と、ＵＶ光放射ダイオードアセンブリと交信する少なくとも一つの検知器と、を結合するプロセッサを備えていてもよい。また、そのプロセッサは、ＵＶ光放射ダイオードアセンブリの一部であってもよく、拡大した反射スペクトルを生成するために出力を処理してもよい。このＵＶ光放射ダイオードアセンブリは、可視分光光度計から分離可能であってもよく、可視分光光度計に組み込まれてもよい。
【００２０】
ＬＥＤ分光光度計は、事前に選択された可視青色スペクトル範囲の外側の光をＵＶ光放射ダイオードアセンブリの検出器により検出されることからブロックする機構を備えていてもよい。また、ＬＥＤ分光光度計は、ＵＶ光放射ダイオードアセンブリと連動する出力を利用する引き金の機構を備えていてもよい。
【００２１】
例示的なシステムおよび方法は、分光光度計および／または分光光度計のアタッチメントによる反射スペクトルの測定に紫外（ＵＶ）ＬＥＤ光源を用いる。
【００２２】
多くの例示的な実施は、３００から７００ｎｍ程度の範囲の対象物に光を照射する特殊なクラスの分光光度計に属し、広帯域な光源、例えばキセノン・フラッシュ・ランプ分光光度計や白熱灯分光光度計等と区別されて考え得る。ＬＥＤ分光光度計には、スペクトル再構成データベースが必要となる。参照例としては、米国特許第６，５８４，４３５号明細書および第６，４４９，０４５号明細書がある。
【００２３】
色センサの実施を低コストで行うために、照射源として多重発光デバイスを使用し、例えば、８個、１０個、１２個、または１６個のＬＥＤを有していてもよい。各ＬＥＤは、スペクトル空間で狭帯域照射曲線を有するように選択されてもよい。したがって、例えば、シートにより反射された８個のＬＥＤからの光は、そのシートの反射光曲線の８個の分離されたスペクトル測定ポイントに対応するであろう。ＬＥＤまたは他の多重発光をベースとした、レーザ等の色センサと同等なものに、例えば、測定された媒体がプリンタの輸送手段を通過すると同時に切り替えられてもよい。その際に、反射した光は一つ以上の写真検知器により検知され、対応する電圧は、例えば、白タイルのプリオリ（ｐｒｉｏｒｉ）測定により平均化および標準化されてもよい。
【００２４】
ＵＶＬＥＤは、例えば、可視ＬＥＤベースの比色計および／または分光光度計と協働して使用される蛍光性光源およびセンサに好適に利用され、広帯域の照射のもとの蛍光をカウントする測定された色座標に対しての修正を可能とする、例えば、写真複写紙の蛍光の量を感知してもよい。蛍光性光源およびセンサは、従来のＬＥＤ可視分光光度計と物理的に分離された付属品として供給されてもよく、また従来のＬＥＤ可視分光光度計に組み込まれて供給されてもよい。
【００２５】
ＵＶＬＥＤは、信用上の（ｆｉｄｕｃｉａｒｙ）マークセンサとして使用されたときに、引き金となる情報を提供することに用いられてもよい。例えば、ハブル  ザ  サード他による米国特許第６，６３９，６６９号明細書にそのような使用が記載されている。
【００２６】
写真複写機器における紙の蛍光の低価格な測定方法は、多様な実施に従って成し遂げられる。
【００２７】
従来のＬＥＤ分光光度計における精度の改良は、多様な実施に従って成し遂げられる。
【００２８】
低コストのＬＥＤ光源を使用してもよく、例えば、精度の高いおよび／また広帯域をベースとした機器との適合性の高い比色計および／また分光光度計が望ましい。
【００２９】
蛍光サンプルの測定における精度の改良は多様な実施に従って成し遂げられ、それにより特定の蛍光レベルに個人化されたデータベースの数を削減してもよい。
【００３０】
例えば、ペンキ、染料、衣料品等のグラフィックアート以外の適用における蛍光の存在は、多様な実施に従って成し遂げられてもよい。
【００３１】
従来の非ＵＶが可能な分光光度計に、１個以上のＵＶＬＥＤが付加されてもよい。
【００３２】
例えば、紙のように蛍光塗料を含むシートの分光光度曲線は修正されてもよい。
【００３３】
本発明のこれらの、および他の目的、利点、顕著な特徴は、例示である実施形態の下記の記述に述べられており、もしくは、その記述から明らかである。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、本発明に係る改良されたＬＥＤ分光光度計によれば、従来のＬＥＤ分光光度計と協働して使用される蛍光性光源およびセンサに好適に利用され、広帯域の照射のもとの蛍光をカウントする測定された色座標に対しての修正を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。
【００３６】
紫外ＬＥＤ分光光度計は、カラープリンタの印刷済シートの出力パスの一方の側に装着され、色が印刷された出力シートが分光光度計との間隔を変えながらこれを通過する際に、シートに接触したりシートの通常の動きを干渉したりせずに、その色を光学的に評価することに特に適する。特に、このような紫外ＬＥＤ分光光度計は、プリンタ動作の通常の合間、または選択した合間（通常の印刷作業または印刷ジョブの合間）に、プリンタの実際の印刷済シート出力にプリンタが印刷する限定数の色テストパッチサンプルをこの分光光度計を用いて測定してもよい。このような色テストシートを印刷する間隔は規則的に測定してもよいし、および／または各機械の「サイクルアップ」（プリンタの再起動時）毎であってもよいし、例えば、システムのソフトウエアの指定どおりであってもよい。また、分光光度計は、機械のペーパパスの片側に装着してもよいし、二重色テストシートを用いることが望ましいければ、２個の分光光度計をペーパパスの対向する両側に装着してもよい。
【００３７】
カラープリンタを比較的頻繁に色再較正することが非常に望ましい。これは、出力媒体に実際に印刷される色は（印刷しようとする色と比較して）非常に異なる可能性があり、または多くの既知の原因により、時間の経過と共に較正した色から変化し逸脱し得ることによる。これは、選択または装填した印刷媒体の違い、例えば、紙またはプラスチックシートの種類の違い、素材、重量、カレンダリング、コーティング、湿気等の違い、または、プリンタの周辺条件の違い、画像現像物質の違い、プリンタ部品の新旧および消耗の状態、印刷される色の相互反応の変動などによる。色コントロールするカラープリントジョブと同じ相対時間および印刷条件で、同じ印刷媒体のテストシートにテストカラーパッチを印刷することは非常に望ましい。
【００３８】
このように、二重色テストシートを供給することは、有効であり、異なる色の多重カラーパッチが、各シートあるいは選択されたシートの余白部分、バナー、カバー、または他の書類の間あるいは印刷作業の分離シート上に印刷される。異なる色のセットは、異なるバナーまたは他のテストシート上に印刷されてもよい。このシートの複式使用は、印刷用紙とプリンタの有効使用時間とを共に節約し、また、この印刷システムは、バナーシートが頻繁な間隔で印刷されることから、頻繁な色再較正の機会を提供する。
【００３９】
分光光度計は、特定のバナーまたは他のテストシート上のテストパッチの特定の色または組合せに合わせてセットされ、それらの色は、そのバナーシートの特定の書類上、すなわち、バナーシートに引き続きすぐに印刷される書類のページ（印刷作業がバナーシートにより認識される）に印刷されようとしている。これは、印刷されるすぐ次の書類の色の印刷を調整するように合わせることで、カラープリンタにリアルタイムな色補正を提供する。
【００４０】
本願で開示される幾つかの詳細及び特徴の実施は状況によって変化し得る。また、開示された特徴や構成要素の幾つかを交互に用いてグレイスケールバランスや対抗する位置にＬＥＤを配置するなど、２個以上の照明源を同時に点灯する等の機能を行ってもよい。
【００４１】
これらのテストパッチのイメージおよび色は、特に複式のバナーシートまたは他の色彩テストシートのページを印刷するために特に設計された記憶データファイルからプリンタのイメージャに自動的に伝送されてもよく、かつ／または、バナーページを含んで顧客作業の中に組み込まれてもよいことが理解されるであろう。これは、後者は、印刷される電子書類と直接電気的に結合されてもよく、かつ／または書類の著者または送付者により生成されるか伝送されてもよい。なぜならば、印刷されたテストシートの色パッチまたはこれらの印刷手順は既知（または記憶された）情報であり、自動スタンドアローン型の分光光度計の計測データは、自動的に調整され比較できるからである。
【００４２】
分光光度計または他の色センサがテストパッチの色を読み込んだ後に、測定済の色の信号は、例えば、引用文献に説明されているように、階調再現（性）曲線（ｔｏｎｅ  ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｃｕｒｖｅ）を生成または修正するために、自動的にシステム制御部またはプリンタ制御部に伝送されてもよい。次のテストシート上の色テストパッチは、新たな階調再現（性）曲線により印刷されてもよい。このプロセスは、さらに修正された階調再現（性）曲線が生成されるように繰り返されてもよい。プリンタの色イメージの印刷部品や材料が、比較的遅い長期間のぶれを伴って比較的安定し、印刷媒体等の突然の変化がなければ、この閉ループの調整システムを用いて生成された階調再現（性）曲線は、少なくとも一つまたは実質的に多くの顧客のその後の印刷作業にとって、一貫した色を達成する修正曲線となり、比較的頻繁ではなく、少ない枚数の、通常のバナーシートのような色テストシートを印刷するだけでよい。
【００４３】
プリンタへの使用に加えて、色測定、および／または多くの品質管理またはコンシステンシー（濃度）管理機能への色測定の使用は、服飾、壁紙、プラスティック、塗料、インキ、食料品等の製造において、または、多種の材料、目的物、または構成物の多様な特性の測定あるいは検出において、多くの他の異なるテクノロジやアプリケーションにとっても重要であることに注意すべきである。このように、色彩テストされるこれらの材料、目的物、または構成物の多様な他分野への使用は、（１）色測定は閉ループ制御システムにより適用されること、及び（２）測定結果は制御ループにフィードバックされず、１回限りの出力を発生するために使用されること、の双方を含めて考慮する。
【００４４】
図１に、光源の色温度が３３００°Ｋ（ケルビン）であるクオーツ・ハロゲン・ランプを備えた、オーシャンオプティックス社のＳ２０００分光光度計により測定された、１２種類のボンド色写真複写紙の反射スペクトルを示す。１２種類のボンド紙は、総て生産の際に漂白添加物が加えられ、特にカラー印刷を目的としたものである。総ての１２種類のボンド紙には、同様な傾向が見られ、３５０ｎｍから４１０ｎｍまでの間の投射光束は、白色剤により吸収されたものであり、それに続く４２０ｎｍから４９０ｎｍまでに蛍光性のピークによる再発光があり、約４３５ｎｍに明確なピークが存在する。図１において、これらの領域はそれぞれ「ＵＶ吸収領域」及び「蛍光発光領域」と称している。青色領域の蛍光の再発光は、固有の、すなわち、非蛍光性の反射に付加され、この領域での紙の輝度を増加し、これにより観察者に紙を白く見させる。
【００４５】
図２に、オーシャンオプティックス社のＳ２０００分光光度計により測定された、５種類の普通ボンド写真複写紙の反射スペクトルを示す。グループとして、これらの５種類の紙は、図１の１２種類のボンド紙よりも低い反射性がみられ、それらの生産における洗浄や漂白のレベルが低いことを示している。さらに、それらは、低いレベルの蛍光性を示し、ストラスモア（Ｓｔｒａｔｈｍｏｒｅ）（登録商標）ボンド（Ｂｏｎｄ）２４＃紙は、蛍光性吸収だけではなく発光もみられず、蛍光性白色剤が全体的に存在しないことを示している。ストラスモア  ボンド２４＃紙の５５０ｎｍ以上での反射の、他の４タイプの紙との類似性から、白色剤が他の４タイプの紙に用いられていなければ、それらの反射スペクトルは、ストラスモア  ボンド２４＃紙と同様であったであろうことが推定される。
【００４６】
ＬＥＤ分光光度計は、一般的にＬＥＤを用いるが、この出力スペクトルは、可視であって約４００ｎｍ以上の範囲であり、したがってこの出力スペクトルは、蛍光性励起に必要な波長の範囲外となる。可視ＬＥＤを備える分光光度計及び比色計（色彩計）で蛍光性のサンプル色を測定した場合、その色座標は、広範域なソースを用いた機器による測定と比べて青色領域においてより低くなる。図３にこの例として、オーシャンオプティックス社のＳ２０００分光光度計、およびゼロックス社の分光光度計を用いた２４＃カラーエクスプレションズ（Ｃｏｌｏｒ  Ｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ）紙の反射スペクトルが示されている。オーシャンオプティックス社のＳ２０００分光光度計は、白色剤の存在により、４３５ｎｍに顕著なピークがあり、３７０ｎｍに谷間があるという特性を示すが、ゼロックス社の可視ＬＥＤ分光光度計には示されていない。
【００４７】
紙に印刷される色イメージの圧倒的多数は、広帯域の照射のもとで見られるため、従来のＬＥＤをベースとした色測定機器は、青色領域において、この領域で測定されたレスポンスよりも低いことを考慮するため修正する必要がある。修正されない場合は、測定された色座標は観察されたものと一致せず、誤った測定が報告されるであろう。
【００４８】
蛍光量は、紙の多様なクラスごとに異なるし、紙のクラス内でも異なり、イメージされた紙の蛍光量を測定する方法には、従来のＬＥＤ分光光度計の測定に対する正確な修正を可能とする必要性がある。
【００４９】
写真複写エンジンにおいて、紙の蛍光を測定する低コストの方法が提供され、それは、問題の媒体がその感知領域を１０００ｍｍ／秒を越え得るスピードで通過しても、リアルタイムで好適に測定を実施し得る。
【００５０】
図４は、例示的なカラープリンタの多重写真検知器のチップを有する出力パスを移動するテストシートのテストパッチの色を測定する、例示的なＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計１００の断面図であり、各々その光学計のイメージ面に垂直方向（この視点で）に置かれてイメージのゆがみを最小とする。この点に関して通常参照される米国特許第６，６２１，５７６号明細書および米国特許出願公開第２００３／０１４２３１４号明細書は、図４に示す開示されたＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計の可視部分と同様な可視帯域ＬＥＤ分光光度計を開示する。可視ＬＥＤ分光光度計の一部であるカラー検知システム１０に加えて、例えばピーク放射波長３７０ｎｍの最大放射波長４１０ｎｍを有し、例えばペーパシート等の写真複写シート３０の色調が変えられていない部分の照射に用い得るＵＶ発光ダイオード（ＵＶＬＥＤ）７を備えるＵＶＬＥＤ分光光度計の一部２が供給されてもよい。シート３０からの拡散反射の部分に、シートの蛍光発光が加わったものが、バンドパス・フィルタ１を通過し、線形集積回路（ＩＣ）５により収集されてもよい。バンドパス・フィルタ１は、例えば、４２０ｎｍから４７０ｎｍを透過させるものでもよい。線形ＩＣ５の出力は、バンドパス・フィルタ１の通過領域での放射照度に関して線形で、その領域の外での放射に関してゼロである。このように、線形ＩＣ５から供給される信号は、シート３０から放射される蛍光性の光をそのまま表示するであろう。
【００５１】
シート３０がＵＶ光放射ダイオード７により照射されると、ＵＶ照度のあるものは紙に含まれる蛍光白色剤により吸収され、スペクトルの青色領域に再発光される。センサハウジング３の入力口に落ちた再発光された放射の一部は、線形ＩＣ５上のバンドパス・フィルタ１を通過し、再発光された放射は、そこで電流に変換され増幅される。吸収および再発光される前にシート３０により拡散して反射するＵＶ光線は、その波長がバンドパス・フィルタ１の通過帯域外であるため、バンドパス・フィルタ１により検知器への到達が遮断される。シート３０から屈折して反射するＵＶ光線は、光学器の配置の関係で、センサハウジング３の入力口から離れた経路を通り、その放射はシートと、例えば、図４に示すように約２５度の角度を持って適用され、検知はシート３０の表面に直角に行われてもよい。上述のように、検知器により検知される光は、ＵＶＬＥＤにより蛍光性を励起されたシートの光だけである。
【００５２】
線形ＩＣ５は、ＵＶＬＥＤ照射を含み、あるいは含まずに構築したデータベースを用いて、色サンプルの蛍光の存在や量を好適に認識するのに用いられる。したがって、線形ＩＣ５からの信号は、写真複写紙の蛍光の量を確認するのに用いられ、青色領域における可視ＬＥＤ分光光度計１２からの読み込みは、広帯域の照射源を用いた工業規格機器に適合するように調節可能であってもよい。それらのデータベースは、例えば、米国特許第６,７２１，６２９号明細書または２００４年１月１６日に出願された米国特許出願番号第１０／７５８，０９６号明細書等に記載されているアプローチを用いて構築されてもよく、この２つの文献の総ての記載が本明細書の一部を構成するものとしてその内容が援用される。同様のアプローチが、９つの測定のデータベースを構築するのに使用されてもよい。
【００５３】
図４に示す、コンパクトなＵＶ特性を高めた例示的分光光度計１００は、Ｎ個の異なる色サンプリング照射源を有し、Ｄ１からＤＮに順次操作されるＬＥＤであり、それぞれ異なる色スペクトル範囲を出力する。例えば、Ｎは８であってもよい。ＬＥＤの各々は、各ＬＥＤからの光を同じテストターゲット領域に向けるための、同じ単純な集光レンズ、例えばレンズ１３を有してもよい。スペクトル範囲を更に制御したい場合には、ＬＥＤに対してカラーフィルタを設ける場合もあるが、これは必須要件ではない。このシステムにおいて通常のターゲット領域は、例えば、それ以外は通常に印刷されて出力されるペーパシート３０に印刷された色テストパッチの部分である。これに代わる領域または較正ターゲット領域は、テストペーパーシートの印刷されていない部分、または白、グレー、黒等の標準的なテストタイル、または４７のような面であって、自動的に（あるいは手動で）ＵＶ特性が高められた分光光度計１００の視野の有効な部分に挿入され、シート３０により妨げられない部分であり得る。
【００５４】
任意の１個のＬＥＤによってテストターゲットを照射すると、テストパッチの色や選択された照射源に応じた多様なレベルの反射光がターゲットから得られる。この反射光の一部は１８や１９といったレンズシステムにより収束され、このレンズシステムにより光センサチップＤ１２Ａ及びＤ１２Ｂ上に合焦点させられ、３個または４個の異なる色のフィルタを有する複数光サイトアレイに露出してもよい。図４の点線は、ＬＥＤによる照射と、このレンズシステム（この１８または１９の例では単純な２つの要素による光学系）による、光センサチップＤ１２Ａ及びＤ１２Ｂの表面上への合焦とを示す。
【００５５】
パッチが一様であれば、ＵＶＬＥＤからの９番目の測定が用いられてもよく、８つの測定はそれ以外のＬＥＤから供給される。スペクトルの再構成のアルゴリズムとして、パッチの反射スペクトルを正確に引き出すために、すべての９つの測定を用いてもよい。
【００５６】
図５は、例示的な可視ＬＥＤ分光光度計２００の平面概略図である。図示するように、可視ＬＥＤ分光光度計２００は、８つの可視ＬＥＤ２０１−２０８を含む。可視ＬＥＤ分光光度計２００は、必要に応じ同様の回路および処理手段に沿ってＵＶＬＥＤを含むことで特性を高めてもよい。
【００５７】
例えば、図６に、蛍光センサを備えたＵＶＬＥＤ２１０を含むことで、ＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計２００’に修正された、図５の分光光度計の拡大した部分平面概略図を示す。ＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計２００’は、ＵＶＬＥＤ２１０に加えて、ＵＶＬＥＤ２１０により提供される拡張された低い波長に適応する修正されたＩＲカットフィルタ（図示せず）を含む。修正されたＩＲカットフィルタは、例えば、浸漬（ｄｉｐ）法または気化法により成形されたアクリルレンズアレイに組み込まれた通常のコーティング方式であってもよい。同様な方法が、ガラス基板へのコーティングの追加に使用される。さらに、可視ＬＥＤ分光光度計２００に適合するプレキシグラス（Ｐｌｅｘｉｇｌａｓｓ）（登録商標）Ｖ８２５といった通常のグレードのアクリルが、選択された特殊なＵＶＬＥＤ２１０に基づいて代替されてもよい。例えば、プレキシグラスＶ９２０ＵＶＴまたはＶＳＵＶＴが適切である。ＢＫ７およびボロフロート（Ｂｏｒｏｆｌｏａｔ）（登録商標）等のガラス基板もまた、ＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計２００’への使用に対して十分なＵＶ透過性を示す。
【００５８】
また、図４では、従来のガラスまたはプラスティクレンズを示すが、他の適用では、光ファイバーやセルフォク（Ｓｅｌｆｏｃ）レンズが代わりに用いられることがわかる。光ファイバーは、ＬＥＤからの照射を行うのに用いてもよい。また、集光光ファイバーは、所望であれば、例えば、光センサアレイを離して検査するのに使用してもよい。
【００５９】
例示的なカラー検知システム１０が利用されるように、この低コストのＶＵ特性を高めた分光光度計１００を、例えば、プリンタ２０のコピーシートの出力パス４０に装着し、色修正システムの一部とし、例えば、紙シート３０といった数枚の印刷済テストシートを用いて、プリンタ２０による精度の高いＣＭＹＫ色生成のカラー印刷を、自動的に制御および駆動してもよい。色修正システムは、出力されるコピーシートに印刷された比較的短い一連の色テストパターンを、順次調べることができる。分光光度計が検出する各色パッチに対する多数の出力色信号を入力信号として、色誤差修正のための１つ以上の数学的な技術を実行すると、例えば、２０００年５月５日に出願された米国特許出願第０９／５６６，２９１号明細書に示すように、必要な印刷済テストパッチの数を大幅に削減できる。これは、各ＬＥＤによってテストパッチを連続的に照射しながら、検出器アレイから出力される多数の出力を記録することで、異なる波長の関数としてのテストパッチの反射率を検出でき、異なる波長の関数としてのテストパッチの反射率を可視スペクトル全般にわたって外挿ないしは内挿できるからである。この点に関し、限られた数のＬＥＤによるＬＥＤ分光光度計を用いた全スペクトル曲線を生成する低価格な方法が、例えば、米国特許第６，４４９，０４５号明細書に提供されている。
【００６０】
本明細書に開示する正確な色制御システムは、カラー印刷入力信号（最新モデル）に対する現在のカラー印刷反応を定期的にあるいはほぼ恒常的に試験および記録して、「装置に無関係な」ＬＡＢ（またはＸＹＺ）カラー入力を再マップ（印刷のため、後に装置依存のＲＧＢまたはＣＭＹＫ色空間に変換する）できるようにする。この情報も、異なる機械ごとにシステムやネットワークサーバ記録（および／または色操作のためにＣＲＴコントローラに表示）できる。
【００６１】
上述したクロスレファレンスの出願に更に開示されるように、図４（または図５）に示される例示的な分光光度計１２は、ターゲット光学系１８，１９等の倍率を約１：１にすることで、検知ヘッドとテストパッチターゲットシートとの間の分離に対して敏感でなくすように光学的に所望に設計してもよく、本明細書では、そのような設計になっている（レンズシステムの例示的な焦点距離は、約３２ｍｍである。）。こうした設計により提供される、空間に対する不感性の程度により、分光光度計１２から距離を変化させながら移動する印刷されたシートを非接触で測定でき、したがって、障害されないプリンタペーパパスとすることができる。しかし、変位の不変性がそれほど重要ではない適用もあり、そうした場合は、レンズは必要ではない。
【００６２】
上述したクロスレファレンスの出願に開示されるように、図４に示す分光光度計の構成要素は反転して代替されるので、テストパッチ３１の照射は、色テストパッチが印刷された媒体の表面に対して４５度で行い、検知システムは、テストパッチからの拡散的に散乱する（そのように照射された）光束を、この色テストパッチ面に対して９０度（直角）で検出する。このような配置において、中心軸に設置される光センサチップＤ１２ＡおよびＤ１２Ｂを用いてもよい。
【００６３】
多様の異なる技術、構成、および／または構成要素を用いてもよい。例えば、ＬＥＤ、Ｄ１，Ｄ２・・・ＤＮの総てを単オンボードチップまたはボードによって供給されてもよい。この構成では、可視スペクトルをカバーする異なる波長を有するＬＥＤダイオードを適切に選び、これをＰＷＢ上に、例えば円形パターンに形成してもよい。
【００６４】
図に示すように、各ＬＥＤからの光束を平行にし、レンズ１３により中央に向け、分光光度計１２の中央部の下にある同一のテストパッチ領域を照射する。図４に示すように、レンズ１３は、好ましくは光センサチップＤ１２ＡないしはＤ１２Ｂ、およびそれらの関連したレンズシステムの輪または環の中心に位置する。
【００６５】
図７は、図４（または図５）の例示的なＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計の電気回路が動作する一例を示す模式図であり、ここでは便宜上、コントローラ９０の一部とするが、この全体または一部を、好適には分光光度計自体の総てのＬＥＤに対して１個のドライバチップを有する別個の回路としてもよい。各ＬＥＤは、「ＬＥＤドライブ、信号収集、およびデータ有効論理」と表された回路１１０からの通常のタイミング信号に応じて、それぞれのトランジスタドライバＱ１からＱＮを短時間オンにすることで順次パルスが与えられる。これにより、それぞれ異なるスペクトルのＬＥＤ，Ｄ１からＤＮが共通電圧線からの電流によって抵抗Ｒ１からＲＮを介してオンにされる。図４に、Ｎ個のそれぞれのＬＥＤからのＮ個の異なる例示的な光の出力をこれらＬＥＤの隣に記す。これにより、各ＬＥＤは順次駆動され、図４に示す集光レンズ１３を通じて光を順次伝送する。
【００６６】
この例でのＬＥＤは、一度に１個ずつ順番にオンされるが、システムはこれに限定されないことが分かる。例えば、同じターゲット領域に対して２個以上のＬＥＤを、または他の照射源を一度にオンすることが望ましい測定モードもあるであろう。
【００６７】
図７の右手側の例示的な電気回路に示すように、オンにされた各ＬＥＤの色または波長の相対的反射率を、従来の回路またはソフトウエアで測定し、光センサチップＤ１２ＡおよびＤ１２Ｂのフォトダイオード検出器アレイのそれぞれの出力を増幅（１１２）および積分（１１４）し、この集積された信号情報を「サンプルおよびホールド」のステージ１１６に向けてもよい。ステージ１１６は、回路１１０から示されたイネーブル信号入力により開放された場合に、または「データ有効」信号と共に供給された場合に、出力信号Ｖoutを供給する。
【００６８】
上述したように、対応するＬＥＤのパルス速度や検出器のサンプリング速度は、分光光度計を移動する通常サイズのコピーシート上の適当な大きさの多数の色テストバッチの各々をサンプリングするにはクリティカルではなく十分に早い。これは、高速媒体の場合であっても十分に早い。しかし、共通ＬＥＤドライバの電圧源に短いパルスを与えることで、継続電流モードで維持できるレベルより上のレベルで短いＬＥＤ駆動電流を与えれば、より高い光束検出信号が得られ、より短い時間でテストパッチを測定できる。いずれの場合も、積分計１１４などで出力信号を積分することで、Ｓ／Ｎ比を改善できる。図７に示す回路が、比較的単純で直接的な一例に過ぎないことが分かる。多様な代替のあるいは均等な回路をオンボードハイブリッドチップや他の構成により実現できる。
【００６９】
従来のＬＥＤ発光体および検出器を、一体的または別個に追加的に装着して、テストシート３０の一つの縁やマージンに沿って印刷された黒の基準マークまたはタイミングマークを検出し、望むのであれば、それぞれの色テストバッチ領域内の照射や読み込みに対するイネーブル信号を提供してもよい。それらの基準マークは、隣接する、あるいは整列する所望のテスト領域が、ＵＶ特性を高めた分光光度計１００の視野内に存在することを示すために用いられる。しかし、そのような基準マークは、ある種の媒体には不要であり、望まれないかもしれない。
【００７０】
従来の異なる色の光ファイバーを異なる色のＬＥＤ分光光度計のターゲット照射源の各々に用いることは周知である。特に、このような色フィルタを用いてＬＥＤからの二次照射を排除する、あるいは／またはＬＥＤ照射源の出力スペクトルをより狭めることは周知である。この目的のために、このような色フィルタを、例えば、アキュラシーマイクロセンサＬＥＤベースの商品に用いることができる。しかし、バンド幅が十分に狭いＬＥＤや、抑制しなければならない二次照射を伴わないＬＥＤについては、このような色フィルタが不要なことは分かるだろう。したがって、フィルタを分光光度計のＬＥＤに用いてもよいが、必ずしも必要ではない。
【００７１】
図８には、オーシャンオプティックス社のＳ２０００分光光度計、および蛍光性を修正した図４に示す例示的なＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計で測定した２４＃カラーエクスプレションズ紙の反射スペクトルを示す。図８は、ＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計を適用し、蛍光性を修正したデータを示す。図８に示すように、ＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計と、オーシャンオプティックス社のＳ２０００分光光度計との値は、ほとんど同じである。したがって、図４の例示的なＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計は、ＵＶ−ＬＥＤを組み込むことで、好適に従来のＬＥＤ分光光度計の精度を向上させ、これにより、従来の広帯域をベースとした機器の精度に適合する。蛍光性の修正についての厳密な方法は、異なり得る。例えば、米国特許第６，４４９，０４５号明細書および第６，５８４，４３５号明細書等に開示された技術である。
【００７２】
上述の例示的な実施に関連して多様な詳細が記載されている。既知のあるいは現在では予知できない多様な代替、修正、変形および／または改良が可能である。例えば、実施例は、可視およびＵＶ部品を結合させたものであり、既存の可視分光光度計にＵＶアタッチメントを供給することは可能である。
【００７３】
例えば、対象物の可視透過スペクトルおよび／また反射スペクトルを決定する可視分光光度計へのアタッチメントは、ＵＶＬＥＤ光源を持つＵＶアセンブリ、ＵＶフィルタ、ないしは写真検出器、可視ＬＥＤ分光光度計に装着され、可視スペクトルにおける対象物の蛍光性を測定するのに適合したアタッチメント、可視分光光度計およびＵＶアッセンブリからの信号を受信する機構、および対象物の蛍光性を計測した、可視全域の出力スペクトルを生成する、受信された信号を操作する機構を備える。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】光源の色温度が３３００°Ｋ（ケルビン）であるクオーツ・ハロゲン・ランプを備えた分光光度計により測定された、１２種類のボンド色写真複写紙の反射スペクトルを示すグラフである。
【図２】白色の画像及び印刷上のモノクロームまたは黒色に用いるオーシャンオプティックス社のＳ２０００分光光度計により測定された、５種類の普通ボンド写真複写紙の反射スペクトルを示すグラフである。
【図３】ＵＶ光源を有するＬＥＤ分光光度計と、ＵＶ光源を有さないＬＥＤ分光光度計により測定された、特に蛍光白色度を高めた紙の反射スペクトルを示すグラフである。
【図４】蛍光センサを持つ例示的なＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計の断面図である。
【図５】例示的なＬＥＤ分光光度計の平面概略図である。
【図６】蛍光センサを備えＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計に修正された、図５の分光光度計の拡大された部分概略図である。
【図７】図４および図５に示す例示的なＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計の電気回路の一例を示す模式図である。
【図８】ＵＶ分光光度計、および図４に示す蛍光性を修正しＵＶ特性を高めた例示的なＬＥＤ分光光度計により測定された、特定の蛍光性の白さを高めた紙の反射スペクトルである。
【符号の説明】
【００７５】
１  バンドパス・フィルタ、２  ＵＶＬＥＤ分光光度計、３  センサハウジング、５  線形集積回路、７，２１０  ＵＶ発光ダイオード（ＵＶＬＥＤ）、１０  カラー検知システム、１２  分光光度計、１３  レンズ、１８，１９  レンズシステム、３０  シート、４０  コピーシート出力パス、４７  面、９０  コントローラ、１００  ＵＶ特性を高めた分光光度計、２００  可視ＬＥＤ分光光度計、２００’  ＵＶ特性を高めたＬＥＤ分光光度計、２０１−２０８  可視ＬＥＤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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