(57)【要約】【課題】  印刷された基板の画像からの空間及びスペクトル情報を測定する画像処理装置及び方法の実現。【解決手段】  画像処理装置は、第１及び第２のプロセッサを使用して同一の獲得画像からの空間及びスペクトル情報を処理する。第１及び第２のプロセッサの一方は、大きなフォーマットのセンサ100を有し、他方は小さなフォーマットのセンサ104を有する。第１及び第２の両方のプロセッサは、空間及びスペクトル情報の両方を処理可能であり、第１又は第２のプロセッサのいずれもかならずしも空間又はスペクトル情報だけを処理するように専念されない。【選択図】      図１
2004322648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷された基板で使用する画像処理装置であって、
当該画像処理装置は、
印刷された基板から獲得した画像を受け、該獲得画像からの空間情報を処理するように適合された第１のプロセッサと、
印刷された基板から獲得した同一の前記画像を受け、前記獲得画像からのスペクトル情報を処理するように適合された第２のプロセッサとを備える画像処理装置。
【請求項２】
ビームスプリッタを更に備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のプロセッサはそれぞれ第１及び第２の信号を発生し、
散乱光の影響を低減するために前記第１及び第２の信号を解析する第３のプロセッサを更に備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１のプロセッサは空間画像装置を有する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第２のプロセッサはスペクトル画像装置を有する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記印刷された基板に向けた照明器を更に備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
回折格子又はプリズムの一方を更に備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
第１のレンズと、
スリットを有する光遮蔽と、
第２のレンズと、
カットオフフィルタと、
第３のレンズとを更に備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
印刷された基板で使用する画像処理装置であって、
当該画像処理装置は、
印刷された基板から獲得した画像を多重ビームに分離するように配置されたビームスプリッタと、
前記獲得画像の第１のビームを前記ビームスプリッタから受け、前記獲得画像からの空間情報を処理するように適合された第１のプロセッサと、
同一の前記獲得画像の第２のビームを前記ビームスプリッタから受け、前記獲得画像からのスペクトル情報を処理するように適合された第２のプロセッサとを備える画像処理装置。
【請求項１０】
前記第１のプロセッサは空間画像装置である請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第２のプロセッサはスペクトル画像装置である請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２のプロセッサからのデータを解析する第３のプロセッサを更に備え、前記第３のプロセッサは、散乱光の影響を低減するために前記データをデジタル化する請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
印刷された基板の色を監視する装置であって、当該装置は、
印刷された基板に対して、前記印刷された基板の獲得した画像を受けるように配置された画像処理装置を備え、
前記画像処理装置は、
前記獲得画像を多重ビームに分離するように配置されたビームスプリッタと、
前記獲得画像の第１のビームを前記ビームスプリッタから受け、前記獲得画像からの空間情報を処理するように適合された第１のプロセッサと、
同一の前記獲得画像の第２のビームを前記ビームスプリッタから受け、前記獲得画像からのスペクトル情報を処理するように適合された第２のプロセッサと、
回折格子と、
前記第１及び第２のプロセッサのそれぞれからの信号を受けて処理し、前記信号の散乱光の影響を補正するように適合された第３のプロセッサとを備える装置。
【請求項１４】
印刷された基板の色を監視する方法であって、当該方法は、
印刷された基板からの画像の獲得と、その後の
前記獲得画像から生成された空間及びスペクトル情報の処理とを備える方法。
【請求項１５】
前記印刷された基板からの前記画像の獲得は、前記画像内で前記印刷された基板上の複数の色部分を獲得することを有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記空間及びスペクトル情報の処理は、第１のプロセッサを使用して生成された空間情報の処理と、第２のプロセッサを使用して生成されたスペクトル情報の処理とを有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記空間及びスペクトル情報の処理は、同一のプロセッサを使用して生成された前記空間及びスペクトル情報の処理を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
印刷された基板の色を監視する方法であって、当該方法は、
印刷された基板からの画像の獲得と、
前記獲得画像から生成された空間情報の処理と、
同一の前記獲得画像から生成されたスペクトル情報の処理とを備える方法。
【請求項１９】
前記発生された空間情報を処理する第１のプロセッサ及び前記発生されたスペクトル情報を処理する第２のプロセッサへの同一の前記獲得画像の提供を更に備える請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
印刷された基板の色を監視する方法であって、当該方法は、
印刷された基板からの画像の獲得と、
前記獲得画像から生成された情報の多重プロセッサへの提供と、
第１のプロセッサを使用して前記獲得画像から生成された空間情報の処理と第１の信号の発生と、
第２のプロセッサを使用して同一の前記獲得画像から生成されたスペクトル情報の処理と第２の信号の発生と、
散乱光の影響を補正するための前記第１および第２の信号の処理とを備える方法。
【請求項２１】
印刷された基板の色を監視する方法であって、当該方法は、
前記画像内での印刷された基板上の多重色部分からの情報を含む画像の獲得と、
前記獲得画像から生成された空間情報の処理と、
同一の前記獲得画像から生成されたスペクトル情報の処理とを備える方法。
【請求項２２】
印刷された基板の色を監視する方法であって、当該方法は、
前記画像内での印刷された基板上の多重色部分からの情報を含む画像の獲得と、
前記獲得画像から生成された情報の多重プロセッサへの提供と、
第１のプロセッサを使用して前記獲得画像から生成された空間情報の処理と、
第２のプロセッサを使用して同一の前記獲得画像から生成されたスペクトル情報の処理とを備える方法。
【請求項２３】
前記空間及びスペクトル情報の処理は信号を生成し、前記信号は散乱光の影響を補正するように前記信号を処理する第３のプロセッサに送られる請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
印刷された基板で使用する画像処理装置であって、
当該画像処理装置は、
印刷された基板から獲得した画像を受け、前記獲得画像からのスペクトル情報を処理するように適合されたプロセッサと、
前記プロセッサに応用され、前記プロセッサが前記獲得画像からの空間情報を処理可能にするように適合された重み付け変換とを備える画像処理装置。
【請求項２５】
回折格子又はプリズムの一方を更に備える請求項２４に記載の画像処理装置。
【請求項２６】
第１のレンズと、
スリットを有する光遮蔽と、
第２のレンズと、
第３のレンズとを更に備える請求項２４に記載の画像処理装置。
【請求項２７】
前記プロセッサは、ライン走査ＣＣＤを有する請求項２４に記載の画像処理装置。
【請求項２８】
印刷された基板の色を監視する方法であって、当該方法は、
印刷された基板からの画像の獲得と、
プロセッサを使用して前記獲得画像から生成されたスペクトル情報の処理と、
同一の前記プロセッサを使用して同一の前記獲得画像から生成された空間情報の処理とを備える方法。
【請求項２９】
前記空間情報の処理は、可能にするように適合された重み付け変換とを備える請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
印刷された基板の色を監視する方法であって、当該方法は、
前記画像内で印刷された基板上の多重色部分から情報の獲得を含む画像の獲得と、
プロセッサを使用して前記獲得画像から生成された空間情報を処理しての第１の信号の発生と、
同一の前記プロセッサを使用して同一の前記獲得画像から生成されたスペクトル情報を処理しての第２の信号の発生と、
散乱光の影響を補正するための前記第１および第２の信号の処理とを備える方法。
【請求項３１】
前記空間情報の処理は、前記空間情報の処理を可能にするための前記プロセッサへの重み付け変換を備える請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
印刷された基板で使用する画像処理装置であって、
当該画像処理装置は、
印刷された基板からの第１の獲得画像を受け、前記第１の獲得画像からの空間情報を処理するように適合された第１のプロセッサであって、前記第１の獲得画像は前記画像内の前記印刷された基板上の多重色部分から獲得した情報を有する第１のプロセッサと、
印刷された基板からの第２の獲得画像を受け、前記第２の獲得画像からのスペクトル情報を処理するように適合された第２のプロセッサであって、前記第２の獲得画像は前記画像内の前記印刷された基板上の多重色部分から獲得した情報を有する第２のプロセッサと、
前記第１のプロセッサからの前期空間情報を、前記第２の画像を獲得するために前記第２のプロセッサに向かわせるようにする前記第１と第２のプロセッサ間の通信リンクとを備える画像処理装置。
【請求項３３】
前記第１と第２のプロセッサ間の前記通信リンクにつながれ、前記印刷された基板に向けられる照明器を更に備える請求項３２に記載の画像処理装置。
【請求項３４】
照明器はストロボ光であり、前記第１のプロセッサからの前記空間情報は前記ウェブを照明する時の前記ストロボに向けられる請求項３３に記載の画像処理装置。
【請求項３５】
回折格子又はプリズムの一方を更に備える請求項３２に記載の画像処理装置。
【請求項３６】
第１のレンズと、
スリットを有する光遮蔽と、
第２のレンズと、
第３のレンズとを更に備える請求項３２に記載の画像処理装置。
【請求項３７】
前記第１のプロセッサは、ライン走査ＣＣＤを有する請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項３８】
印刷された基板の色を監視する方法であって、当該方法は、
印刷された基板上の多重色部分からの第１の画像の獲得と、
第１のプロセッサを使用して前記第１の獲得画像から生成された空間情報の処理と、
前記空間情報に基づいた信号の発生と、
前記信号の前記第１のプロセッサから第２のプロセッサへの通信リンクを介しての送信と、
印刷された基板上の多重色部分からの第１の画像の獲得と、
前記信号に基づいての、前記印刷された基板上の前記多重色部分からの第２の画像の獲得と、
前記第２のプロセッサを使用して前記第２の獲得画像から生成されたスペクトル情報の処理とを備える方法。
【請求項３９】
前記第２の画像の獲得は、前記第１の画像の獲得より時間的に後の時点での、前記印刷された基板上の前記第１の画像と同じ位置の画像の獲得を有する請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
印刷された基板で使用する画像処理装置であって、
当該画像処理装置は、
印刷された基板からの獲得画像を受ける第１のプロセッサと、
印刷された基板からの同一の前記獲得画像を受ける第２のプロセッサとを備え、
前記第１及び第２のプロセッサの両方は前記獲得画像からのスペクトル情報を処理可能である画像処理装置。
【請求項４１】
前記第１のプロセッサは大きなフォーマットのセンサを有し、前記第２のプロセッサは小さなフォーマットのセンサを有する請求項４０に記載の画像処理装置。
【請求項４２】
前記第１のプロセッサは、単一の白黒ＣＣＤセンサを有する請求項４０に記載の画像処理装置。
【請求項４３】
前記第１のプロセッサは、３ＣＣＤセンサを有する請求項４０に記載の画像処理装置。
【請求項４４】
前記第２のプロセッサは、ライン走査ＣＣＤセンサを有する請求項４０に記載の画像処理装置。
【請求項４５】
前記第２のプロセッサは、面走査ＣＣＤセンサを有する請求項４０に記載の画像処理装置。
【請求項４６】
前記第２のプロセッサは、前記獲得画像を捕らえて前記第２のプロセッサに送るための光ファイバ束を有する請求項４０に記載の画像処理装置。
【請求項４７】
前記第１のプロセッサは低スペクトル分解能を有するセンサを有し、前記第２のプロセッサは高スペクトル分解能を有するセンサを有する請求項４０に記載の画像処理装置。
【請求項４８】
前記第１のプロセッサ及び前記第２のプロセッサは通信可能であり、前記第１又は第２のプロセッサの一方からの情報が、前記第１又は第２のプロセッサの他方の機能に向けられるように使用される請求項４０に記載の画像処理装置。
【請求項４９】
前記第１のプロセッサからの情報は、前記第２のプロセッサの位置合わせの制御に使用可能である請求項４８に記載の画像処理装置。
【請求項５０】
前記第２のプロセッサからの情報は、前記第１のプロセッサの較正に使用可能である請求項４８に記載の画像処理装置。
【請求項５１】
前記第１及び第２のプロセッサは、異なるダイナミックレンジを有する請求項４０に記載の画像処理装置。
【請求項５２】
前記第２のプロセッサは、取り外し可能である請求項４０に記載の画像処理装置。
【請求項５３】
印刷された基板で使用する画像処理装置であって、
当該画像処理装置は、
同一の前記獲得画像からの情報を処理するための小さなフォーマットセンサを有する第１のプロセッサと、
印刷された基板からの前記獲得画像を受けるように配置され、前記獲得画像を前記第２プロセッサに向けるように機能する光ファイバ束とを備え、
前記第１のプロセッサと前記第２のプロセッサの両方は、前記獲得画像からの前記スペクトル情報を処理するように機能する画像処理装置。
【請求項５４】
前記第１のプロセッサは、空間画像装置である請求項５３に記載の画像処理装置。
【請求項５５】
前記空間画像装置は、単一ＣＣＤの白黒センサを有する請求項５４に記載の画像処理装置。
【請求項５６】
前記空間画像装置は、単前記獲得画像からの前記スペクトル情報を処理するように適合されている請求項５４に記載の画像処理装置。
【請求項５７】
前記第２のプロセッサは、ライン走査ＣＣＤセンサを有する請求項５３に記載の画像処理装置。
【請求項５８】
前記第２のプロセッサは、高スペクトル分解能を有する請求項５３に記載の画像処理装置。
【請求項５９】
前記第１及び第２のプロセッサからのデータを解析する第３のプロセッサを更に備え、
前記第３のプロセッサは、散乱光の影響を低減するために前記データをデジタル化する請求項５３に記載の画像処理装置。
【請求項６０】
前記第１のプロセッサからの情報は、前記第２のプロセッサの位置合わせの制御に使用できる請求項５３に記載の画像処理装置。
【請求項６１】
前記第１のプロセッサからの情報は、前記第１のプロセッサの較正に使用できる請求項５３に記載の画像処理装置。
【請求項６２】
前記第２のプロセッサは、取り外し可能である請求項５３に記載の画像処理装置。
【請求項６３】
印刷された基板の色を監視する方法であって、当該方法は、
印刷された基板上からの画像の獲得と、
前記獲得画像の第１のプロセッサへの提供と、
同一の前記獲得画像の第２のプロセッサへの提供とを備え、
前記第１のプロセッサ及び前記第２のプロセッサは、前記獲得画像からのスペクトル情報を処理可能である方法。
【請求項６４】
前記第１のプロセッサを使用しての前記獲得画像からの空間情報の処理と、前記第２のプロセッサを使用しての前記獲得画像からのスペクトル情報の処理とを更に備える請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記印刷された基板からの前記画像の獲得は、前記画像内での前記印刷された基板上の複数の色部分の獲得を有する請求項６３に記載の方法。
【請求項６６】
前記空間情報の処理は第１の信号を発生し、前記スペクトル情報の処理は第２の信号を発生し、
当該方法は、前記散乱光の影響を補正するための前記第１および第２の信号の処理を有する請求項６３に記載の方法。
【請求項６７】
前記第１のプロセッサからの情報を使用しての、前記第２のプロセッサの位置合わせの制御を更に備える請求項６３に記載の方法。
【請求項６８】
前記第２のプロセッサからの情報を使用しての、前記第１のプロセッサの較正を更に備える請求項６３に記載の方法。
【請求項６９】
印刷された基板で使用する画像処理装置であって、
当該画像処理装置は、
印刷された基板からの獲得画像の少なくとも第１の部分を受ける第１のプロセッサと、
印刷された前記基板からの前記獲得画像の少なくとも第２の部分を受ける第２のプロセッサとを備え、
前記第１のプロセッサと前記第２のプロセッサの両方は、前記獲得画像からの前記スペクトル情報を処理するように機能する画像処理装置。
【請求項７０】
前記第１のプロセッサは、大きなフォーマットセンサを有する請求項６９に記載の画像処理装置。
【請求項７１】
前記第１のプロセッサは、３ＣＣＤセンサを有する請求項６９に記載の画像処理装置。
【請求項７２】
前記第２のプロセッサは、小さなフォーマットセンサを有する請求項６９に記載の画像処理装置。
【請求項７３】
前記第２のプロセッサは、面走査３ＣＣＤセンサを有する請求項６９に記載の画像処理装置。
【請求項７４】
第１のレンズと、
スリットを有する光遮蔽と、
第２のレンズと、
第３のレンズとを更に備える請求項６９に記載の画像処理装置。
【請求項７５】
回折格子又はプリズムの一方を更に備える請求項６９に記載の画像処理装置。
【請求項７６】
前記第１のプロセッサからの情報は、前記第２のプロセッサの位置合わせに使用され、  前記第２のプロセッサからの情報は、前記第１のプロセッサの較正に使用される請求項６９に記載の画像処理装置。
【請求項７７】
印刷された基板の色を監視する方法であって、当該方法は、
印刷された基板上の多重色部分からの画像の獲得と、
第１のプロセッサを使用して、前記獲得画像の第１の部分から生成された情報の処理と、
第２のプロセッサを使用して、前記獲得画像の第２の部分から生成された情報の処理と、
前記第１のプロセッサからの情報を使用しての前記第２のプロセッサの位置合わせと、
前記第２のプロセッサからの情報を使用しての前記第１のプロセッサの較正とを備える方法。
【請求項７８】
前記第１のプロセッサを使用しての前記獲得画像の前記第１の部分から生成された情報の処理は、前記画像の前記第１の部分から生成された前記空間及びスペクトル情報の処理を有する請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
前記第２のプロセッサを使用しての前記獲得画像の前記第２の部分から生成された情報の処理は、前記画像の前記第２の部分から生成された前記空間及びスペクトル情報の処理を有する請求項７７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷機でスペクトル及び空間情報を測定する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷産業では、所望の画像が紙のような連続したウェブ又は基板上に繰り返し印刷される。典型的な印刷機では、連続したウェブは、複数の連続したリボンを生成するため、縦方向（ウェブの移動方向）に細長く切られる。リボンは、折りたたまれて他の上に置かれ、複数の多ページを生成するために、ほぼページの長さの片に切られ、その各々は折といわれる。折という語は、折りたたまれているか又は折りたたまれていない単一の印刷されたシートにも使用される。
【０００３】
折上の印刷品質を監視（モニター）するため、印刷された折の色品質を測定するために各種の方法が使用できる。一つの方法は、異なる既知の色及び強度の多重色パッチを有する色バーを、色バーの色品質を測定して標準と比較できるように印刷することを含み、色バーの色品質は印刷された折の色品質を表す。そのようにすることで、印刷された折の色品質が、例えばカメラのような画像処理装置を使用して、印刷された色バーの単一点の画像を得ることにより測定できる。色品質を測定するための現在の画像処理装置システムは、赤、緑及び青チャンネルを有するＣＣＤカラーカメラ（すなわち、ＲＧＢカメラ）のような単一カメラを使用する。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４，９１３，０４９号
【特許文献２】米国特許第５，７２４，２５９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
色測定が高速度で行える画像処理装置が提供されることも要望されている。それにより、印刷された画像のより直接的な測定（すなわち、色バーに加えて印刷物中の色を測定できる能力）を可能にし、色誤差に対して制御システムがより高速に応答できるようにし、そして付加的な測定のための探索アルゴリズムで折上の所望の場所を配置する助けになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、印刷機械で使用する画像処理装置を提供する。この画像処理装置は、印刷された基板から取得する画像を受ける第１のプロセッサと、印刷された基板から取得する同一の画像を受ける第２のプロセッサとを有する。第１及び第２の両方のプロセッサは、取得する画像からのスペクトル情報を処理できる。
【０００７】
一つの実施例では、第１のプロセッサは、単一の白黒ＣＣＤセンサ又は３ＣＣＤカラーセンサのような大きなフォーマットセンサを有し、第２のプロセッサは、ライン走査ＣＣＤセンサ又は面走査ＣＣＤのような小さなフォーマットセンサを有する。他の実施例では、画像処理装置は、印刷された基板からの取得された画像を受けるように配置された光ファイバの束も有し、その取得した画像を第２のプロセッサに向けるように動作する。他の実施例では、第１プロセッサは低スペクトル分解能を有するセンサを有し、第２のプロセッサは高スペクトル分解能を有するセンサを有する。他の実施例では、第１及び第２のプロセッサは、一方のプロセッサからの情報が他方のプロセッサに向けて使用できるように、連絡されている。例えば、第１のプロセッサからの情報は、第２のプロセッサの位置合わせ（レジストレーション）を制御するのに使用できるか、又は第２のプロセッサからの情報は、第１のプロセッサを較正（キャリブレーション）するのに使用できる。他の実施例では、第２のプロセッサは除くことができる。
【０００８】
他の態様では、本発明は、印刷された基板の色を監視する方法を提供し、それは印刷された基板から画像を取得するステップと、獲得した画像を第１のプロセッサに提供するステップと、同一の獲得した画像を第２のプロセッサに提供するステップとを有し、第１及び第２の両方のプロセッサは獲得した画像からのスペクトル情報を処理できる。
【０００９】
他の態様では、本発明は、印刷された基板から獲得した画像の少なくとも第１の部分を受ける第１のプロセッサと、印刷された基板から獲得した画像の少なくとも第２の部分を受ける第２のプロセッサとを有する画像処理装置を提供する。第１及び第２の両方のプロセッサは、獲得した画像の第１及び第２の部分からのスペクトル情報をそれぞれ処理できる。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、図面及び特許請求の範囲を参照することにより、当業者に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の１つの実施例を詳細に説明する前に、本発明は出願において以下に説明する又は図面に示す構成及び要素の配置の詳細に限定されるものではないことが理解される。本発明は、他の実施例も可能であり、各種の方法で実現又は実行可能である。更に、ここで使用する語句及び用語は、説明のためであり、特許範囲を制限するものではない。
【００１１】
図１を参照すると、ウェブ１２上に多色画像を印刷する印刷システム１０が示されている。図示した実施例では、４つの印刷ユニット１４、１６、１８及び２０がそれぞれウェブ１２上の画像の１つの色を印刷する。この形式の印刷は、ウェブオフセット印刷として共通に参照される。各印刷ユニット１４、１６、１８及び２０は、上側ブランケットシリンダ２２、上側印刷プレートシリンダ２４、下側ブランケットシリンダ２６、及び下側印刷プレートシリンダ２８を有する。印刷システム１０では、ユニット１４、１６、１８及び２０上の色１、２、３及び４は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及び黄色（イエロー）（Ｙ）である。しかしながら、インクのどんな色でも本発明により効果的に解析されることが理解される。印刷ユニット１４、１６、１８及び２０の相対的な位置はプリンタに応じて決定され、異なる場合がある。
【００１２】
図示した実施例では、印刷機はウェブオフセット機である。しかし、本発明は、輪転グラビア、フレキソ印刷、及びシートフェッド(sheet-fed)印刷機のような他のタイプの印刷機にも適用可能であることが分かる。本発明は、包装産業における使用のような他の応用にも使用される。
システム１０は、ウェブ１２と光学的に連絡している画像処理装置３６を有する。画像処理装置３６は、照明システム３８と画像記録装置４０とを有する。画像処理装置３６の特別な構成の詳細を、以下で説明する。印刷システム１０は、位置決めユニット３４、コンピュータ３２、及びウェブスタビライザ３９を有する。
【００１３】
印刷産業では、ウェブ１２のエッジ（縁）部分に沿って１つ以上の色バーを印刷することが知られている。色バーは、典型的には異なる色（この実施例ではＫ、Ｃ、Ｍ、及びＹ）、強度、及び（２５％パッチ、５０％パッチ、及び７５％パッチのような）中間調値の多パッチを有する。画像処理装置３６はこれらの色バーの画像を捕らえてウェブ１２の色品質を監視（モニター）する。しかし、いくつかの応用では、測定が印刷領域内のどのような領域からでも行えるならば、色バーは必要でないことが理解される。ウェブ上の色バー又は他の位置から得られる情報は、以下に詳細が説明される。
【００１４】
一般的な動作では、位置決めユニット３４は画像処理装置３６をウェブ１２上の第１の位置に移動させる。印刷画像は照明システム３８により照明され、画像記録装置４０は視野５６内の印刷基板のある部分を示す画像信号を記録する。照明システム３８は、ウェブ１２の移動に同期しており、記録された画像信号は色バーの部分を含む。
【００１５】
コンピュータ３２は、ペンティアム（商標名）(Pentium)マイクロプロセッサ及びＰＣアーキテクチャを有するような従来の形式でよい。コンピュータ３２は、ランダム・アクセス・メモリ３３（半導体メモリ及び／又はディスク駆動記憶装置）と、画像処理装置３６とインターフェースする画像獲得回路４８とを有する。他の実施例では、コンピュータ３２は画像処理装置３６内に収容されたマイクロプロセッサである。
【００１６】
コンピュータ３２は、通信リンク５４により位置決めユニット３６に接続されており、コンピュータ３２は位置決めユニット３４に制御信号を送る。位置決めユニット３４は、機械的に画像処理装置３６に組み合わされており、画像処理装置３６を横方向と呼ぶ（Ｘ軸方向。図２参照のこと）ウェブ動作に対して垂直な方向に移動させる。ウェブ１２を横切っての画像処理装置３６の移動はウェブ１２上の印刷画像の横方向部分の選択的な記録を可能にする。画像処理装置３６は、ウェブ１２を横切る画像処理装置３６の各種の位置での視野内の印刷画像を記録する。ウェブ１２はＹ方向に移動する。この時、位置決めユニット３４による周囲又はＹ軸の位置決めは必要でない。これは、照明システム３８におけるストローブ光のタイミングは以下に説明すように移動ウェブ１２に対する周囲位置を効果的に提供するためである。
【００１７】
例えば、もしウェブ１２のすべての必要な領域をカバーする視野を得るために複数の画像処理装置が組み合わされるか、ウェブ１２の１領域だけがモニターされるならば、位置決めユニットが使用されないことも理解される。
【００１８】
安定化は、画像処理装置３６へ向う又はそれから離れるウェブの動きを低減するために必要である。この動きはウェブフラッタ（振動）(flutter)といわれる。ウェブフラッタは、しばしば画像の焦点を合わなくし、画像の倍率を変化させる。スタビライザ３９は、インクを擦ること無しに、ウェブ１２のフラッタを鈍らせて画像処理装置３６によるウェブ上の印刷画像を記録するための視野深度の許容限界内に入るようにする機構であればどのようなものでもよい。ウェブスタビライザ３９は、「ベルヌーイ効果ウェブスタビライザ(Bernoulli Effect Web Stabilizer)の名称の米国特許第４，９１３，０４９号に開示されたような非侵襲ウェブスタビライザであればよい。非侵襲ウェブスタビライザは、ウェブ１２と物理的に接触しないものである。
【００１９】
ウェブにおけるリップル(rippling)又はコルゲーション（起伏）(corrugation)の低減も必要である。ウェブ１２におけるいかなるリップルもウェブ１２から得られる画像における明暗のスポット（点）を生じる。これらの明暗のスポットは、色バー（又は想像できるウェブの他のどのような領域）の配置の決定に通常は影響しないが、画像の色測定に悪い影響を与える。ウェブにおけるこれらのリップルを低減する１つの方法は、ウェブ１２がアイドラーの上を走るようにさせて、ウェブ１２に対してより多く支持することである。
【００２０】
もしウェブ１２が透明又は半透明であれば、正確な光濃度測定を行うには、ウェブ１２を通って裏面で反射される光を最小にすることが必要である。これは、ウェブ１２の後に黒裏当てを設けるか、ウェブ１２の後に大きな開いた空洞を設けてほとんどの光がウェブ１２を通過するか、又はウェブ１２がローラー上で画像化されることにより安定化されるならば黒ローラーを使用することにより達成される。
【００２１】
画像処理装置３６及び位置決めユニット３４は、インクがウェブ１２に付けられた後であれば、どのような位置に取り付けてもよい。例えば、それらは最後の印刷ユニットとオーブンの間、オーブンの直ぐ後、冷却ロール、又は冷却ロールの後に取り付けられる。もし光学的濃度測定が他のインクのないこと、又は測定が印刷の直ぐ後であることを必要とするならば、画像処理装置３６と位置決めユニット３４を印刷ユニットの間に取り付けることが望ましい。
【００２２】
照明システム３８は、信号バス５２によりコンピュータ３２につながれる。照明システム３８は、光源４２（１つだけを示す）と焦点機構４４とを有する。色バーが視野５６内にある時に対応するコンピュータ３２からの制御信号は、ウェブ１２が光源４２により照明される時を示すために、信号バス５２を介して送られる。実施例で示した光源４２は、キセノンストロボであるが、他のタイプの光源も使用できる。例えば、より遅いウェブ速度の応用に対しては、ハロゲン球が適当な照明を提供する。
【００２３】
１つの実施例では、約１マイクロ秒のパルス間隔を有するパルス化キセノンストロボ光が使用される。１０６６．８ｍ／分（３５００フィート／分）のウェブ速度で、もし照明期間中に色バー（又はサンプル領域）が０．０７６２ｍｍ（０．００３インチ）より少なく移動するならば、画像記録装置４０がウェブ１２から反射される入射光の量を定量化する時間の間印刷画像の移動量を最小化するには５マイクロ秒の照明時間が適当である。例えば、光源４２はパーキンエルマー社から出されている１１００シリーズ電源を有するストロボＦＸ−１１６３を使用するストロボ光アセンブリィを有する。
【００２４】
コンピュータ３２からの照明制御信号は、例えば、ブランケットシリンダ（２２又は２６）の１つに配置されたセンサから発生される回転位置情報、ウェブ１２の速度情報、画像記録装置４０とブランケットシリンダ（２２又は２６）の間の距離情報を利用する従来の手段により生成される。
集束機構４４は、光源４２から出射される光を視野５６内の画像上に効率よく集中する。ストロボ光が光る時、画像記録装置４０は視野５６内の画像を記録し、それには色バーの部分が含まれる。いくつかの実施例では、散乱光の影響を低減するため、スペクトルを測定する時に色バーだけが照明されるように照明が変形される。この実施例では、色バーを探す間印刷基板のより大きな領域が照明され、色バーが見つかると色バー及び色バーに隣接する領域だけを照明するように照明が減らされる。
【００２５】
さて図３には、本発明の１実施例の画像処理装置３６が示される。光はウェブ１２で反射されて画像処理装置３６内に入り、ビームスプリッタ６０により受け取られる。この反射光が画像処理装置３６により獲得される画像である。光学系の各パスの全体の効率に基づいて、各種の反射と透過の比率のビームスプリッタが使用可能である。例えば、もしスペクトル部分が空間部分より効率が低ければ、透過ビームがスペクトル測定パスに沿って進むのであれば、３０％の反射率と７０％の透過率を有するビームスプリッタが使用される。
【００２６】
獲得した画像は色バーに沿った多重パッチを通る薄い切片を表す。図３に示すように、獲得した画像の部分（すなわちビーム）は、ビームスプリッタ６０により第１のプロセッサに向けられる。図示の実施例では、第１のプロセッサは空間画像装置６２である。空間画像装置６２は、獲得した画像からの空間情報を処理する。空間情報はウェブ１２上のどこにデータがあるかを示す。
【００２７】
同一の獲得した画像の他の部分は、ビームスプリッタ６０を通って集束レンズＬ1に入る。レンズＬ1から、画像はスリット６８を有する光ブロッカ（遮蔽）６６に入る。光ブロッカ６６は、光がそこを通過するのを妨げる材料で作られている。図示の実施例では、光ブロッカ６６は約１０μｍの厚さのアルミニュームで作られている。光ブロッカ６６での反射光の入射を低減するため、光ブロッカ６６は暗くされるか又は黒陽極化（黒メッキ）される。縦方向（色バーの短い方向）において、色バーの画像の約半分がスリット６８を通って伝えられるようにレンズＬ1のスリット高及び倍率が選択される。光ブロッカ６６は、色バー高の±１／４の周囲移動（すなわち、画像がサンプルからサンプルへどのように「移動」するか）を可能にする。スリット６８の長さは、いくつかの色バーパッチ（たとえば１０）がスリット６８を通るように選択される。スリット６８の大きさは、たとえ画像の中心がスリット６８に位置していなくても、反射された色バーからの光のみがスリット６８を通過することを保証する。レンズＬ1は獲得した画像をスリット６８上に集束する。
【００２８】
光はスリット６８からコリメートレンズＬ2に進む。レンズＬ2は光を平行ビームとしてルーリング回折格子７２に向けて透過する。透過型の回折格子を使用することも可能であることが理解される。更に、回折格子の替わりに分散要素としてプリズム８６を使用することも可能であることが理解される。プリズムを使用するシステムは、図９を参照して後で詳しく説明される。回折格子７２は、光のスペクトル成分を既知の角度広がりに沿って分散する。
【００２９】
格子は特定の周波数でより高い効率を有するように設計されるが、非常に広い範囲で非ゼロ効率を有する。例えば、Edmund Optics社からの部品番号Ｆ４３−７４２は６００ライン／ｍｍを有し、５００ｎｍで最大の効率を有するように最適化されている。しかし、この格子は、約３００ｎｍから１２００ｎｍで非常に大きな効率を有する。多重周波数の光は、同じ角度で回折される場合もある。例えば、８００ｎｍの光は、４００ｎｍの２次回折及び２６７ｎｍの３次回折と同じ角度で１次回折される。もし重なるスペクトルが望ましくないならば、対象でない波長の光をブロック（遮断）するカットオフフィルタ７１を回折格子の前の光学パス内に配置する。図示した実施例では、約４００ｎｍから７００ｎｍの間の光に注目しており、（図４で破線で示す）カットオフフィルタ７１が回折格子７２の前に挿入されて７００ｎｍ以上及び４００ｎｍ以下のすべての光をブロックする。
【００３０】
図示した実施例では、約４００ｎｍから７００ｎｍの間の光の角度的な広がりは、約１２°である。この分散は、（図５を参照すると）縦方向に起きる。集束レンズＬ3は、分散した光を第２プロセッサ上に集束し、光はそこで捕らえられる。図示した実施例では、第２プロセッサはスペクトル画像装置７４である。スペクトル画像装置７４は、獲得した画像からスペクトル情報を処理する。
【００３１】
図４は、図３を参照して上記のように説明した画像処理装置３６の光学系の一層の詳細を示す。図示のように、ビームスプリッタ６０を通り空間要素に送られるビームの部分は、（入射光の量を制限するのを補助し且つ収差量を制御するのを補助する）アパーチャ７６を通り、そしてレンズＬ4を通って空間画像装置６２上に到達する。空間成分の倍率は、光が空間画像装置６２の横の大きさに合うようになっている。空間画像装置６２がレンズＬ4の焦点距離ｆ4に位置するように、レンズＬ4が配置される。
【００３２】
画像処理装置内でスペクトル処理装置７４の横の大きさに合致するスペクトルの広がりが得られるように、スペクトル要素の適切な光学的配置（すなわち、スリットの適切な位置と共に、レンズの適切な焦点距離）を決定するため、終端（すなわち、スペクトル処理装置７４）で始め、色バーに戻るように行うのが望ましい。第１に、レンズＬ3の焦点距離ｆ3が決定される。これは、回折格子７２のスペクトル広がりθSSの量に依存する。もしスペクトル処理装置７４が高さｈCCDを有するならば、
ｔａｎ（θSS／２）＝ｈCCD／２ｆ3である。このように、スペクトルをスペクトルＣＣＤに合致させるには、ｆ3≦ｈCCD／［２ｔａｎ（θSS／２）］にする。
【００３３】
スペクトル広がりθSSは、回折格子７２のライン間隔及び対象とする光の波長により決定される。図示の実施例では、６００ライン／ｍｍを有する回折格子が使用される。格子の式は、ｍλ＝ｄ（ｓｉｎθm−ｓｉｎθi）であり、ｍ＝回折次数、ｄ＝格子の溝間隔、θm＝次数ｍの回折角度、及びθi＝光の入射角度（例えば、図示の実施例ではブレーズ角度は８．６°である。）である。
【００３４】
ブレーズ角度θbを有するブレーズされた回折格子については、回折光効率はθi＝θbの時に最大である。もしλ1＝４００ｎｍからλ2＝７００ｎｍの波長（これは可視光の範囲をほぼカバーする）が対象であり、そしてｄ＝１／６００ライン／ｍｍ＝１６６７ｎｍであれば、（反射光がもっとも高い強度を有するための望ましい次数である）１次回折は、
４００ｎｍ＝１６６７ｎｍ（ｓｉｎθm1−ｓｉｎ（８．６°）
θm1＝２２．９°
及び、７００ｎｍ＝１６６７ｎｍ（ｓｉｎθm2−ｓｉｎ（８．６°））
θm2＝３４．７°である。
このように、スペクトルの広がりは、
θSS＝３４．７°−２２．９°
θSS＝１１．８°である。
【００３５】
スペクトルプロセッサ７４は、レンズＬ3から焦点距離ｆ3に等しい距離に配置される。空間的なディメンジョンでは、回折格子７２はミラーとして働く。
もしスリット高さがｈs＝０．１ｍｍであり、１０ｎｍのスペクトル分解能（又は３６ｂｉｎｓ）が必要であれば、これはｈCCD／３６の高さを有するスペクトルプロセッサ７４上の０次のスリット幅に等しくなる。０次のスリット幅に基づくスペクトル分解能の演算は近似であり、これはスリットを通過した光が非一様なプロフィールを有するためである。このように、レンズＬ3とレンズＬ2は｜Ｍ23｜≦ｈCCD／［(０．１ｍｍ)(３６)］を必要とする。ここで、｜Ｍ23｜はｆ3／ｆ2であり、ｆ2はレンズＬ2の焦点距離である。このように、ｆ3／ｆ2≦ｈCCD／３．６ｍｍ
及び
ｆ2≧３．６ｆ3／ｈCCDである。
【００３６】
もし色バーｈshのサンプル化された高さがスリット高さｈsまで拡大されるならば、スリットは（像をスリット上に集束する）レンズＬ1の像位置ｓi及び（光をコリメートする）レンズＬ1の焦点距離に等しい距離に配置される。もしｈsh＝０．８ｍｍ（すなわちほぼ０．７９４ｍｍ（１／３２インチ））で、ｈs＝０．１ｍｍならば、レンズＬ1は|Ｍ1|＝０．１２５で拡大しなければならない。しかし、更に空間的なディメンジョンを空間処理装置６２の横の大きさに合わせなければならない。
【００３７】
ｈCCD＝４．３６ｍｍにしていくつかの値を入れる。次に、
ｆ3≦４．３６ｍｍ／［２ｔａｎ（１１．８°／２）］
ｆ3≦１８．０ｍｍ
そこで、ｆ3＝１４ｍｍにする。次に、
ｆ2≧（３．６ｍｍ）（１４ｍｍ）／４．３６ｍｍ
ｆ2≧１１．６ｍｍ
もし２５ｍｍが空間プロセッサ６２の横方向に空間的に合致するならば、全体の倍率
｜Ｍ123｜は、
｜Ｍ123｜＝４．３６ｍｍ／２５ｍｍ
｜Ｍ123｜＝０．１７４でなければならない。
もし、｜Ｍ1｜＝０．１２５であれば、
｜Ｍ23｜≦１．３９
ｆ3／ｆ2≦１．３９
ｆ2≧（１４ｍｍ）／（１．３９）
そして、
ｆ2≧１０．１ｍｍにする必要がある。
上記の演算は焦点距離ｆ2について焦点距離が両方の束縛を満たすように選択されるという２つの束縛を表す。そこで、ｆ2＝１２．０ｍｍにする。
【００３８】
レンズＬ2の焦点における画像高ｈi（すなわち、スリット幅）は、画像処理装置におけるスペクトル分解能を決定する。もし３６ｂｉｎのスペクトル分解能が望ましければ、回折格子上の光入射は、θSS／３６、すなわち１３°／３６＝０．３６１度である必要がある。これは、スリットを通過する光は非一様なプロフィールを有するので完全式ではない。
【００３９】
最後に、レンズＬ1の焦点距離ｆ1を演算するため、もし、
｜Ｍ1｜＝ｆ1／ｘ0＝０．１２５（ここで、ｘ0は物体からレンズＬ1の焦点までの距離に等しい変数である。）
そして、ｘ0＝１００ｍｍ
したがって、ｆ1＝１２．５ｍｍである。
したがって、
ｆ1＝１２．５ｍｍ
ｆ2＝１２．０ｍｍ
ｆ3＝１４．０ｍｍ
ということになる。
【００４０】
上記のように、本発明の画像記録装置４０は、空間画像装置６２とスペクトル画像装置７４の両方を有する。画像処理装置３６は、図示のように獲得した同一の（すなわち、ウェブ上の同一部分から同時に獲得した）画像から空間及びスペクトルの両方の情報を処理する。空間及びスペクトル画像は、一緒にすることにより、印刷機のオペレータが必要に応じて画像の印刷品質を解析して調整するのを可能にする。このシステムは、印刷されたウェブ１２の改良された色制御について、画像処理装置３６が非常に精細なスペクトル分解能で色バーを有する色バーパッチのスペクトル応答を測定するのを可能にする。これは、色測定のための濃度及び色フィルタを画像処理装置３６に合致させるのを容易にする。
【００４１】
図５は、本発明の画像処理装置３６を使用して発生されたスペクトル及び空間情報を示す。図示のように、空間情報は横軸に沿って測定され、スペクトル情報は縦軸に沿って測定される。この情報を使用して、印刷された基板の印刷品質がモニターでき、必要に応じて調整できる。ほぼ４００ｎｍの波長を有する光は画像の上端付近に配置され、ほぼ７００ｎｍの波長を有する光は画像の下端付近に配置される。
【００４２】
散乱光は、印刷された基板の色測定の精度に影響するため、色品質を測定するためのシステムで問題になる。色測定のためのシステムにおける散乱光問題を解決する１つの方法は、米国特許第５，７２４，２５９号に説明されており、そのすべての内容がここでは参考として組み合わされる。図６は、この散乱光補正のフローチャートを示す。散乱光問題に関する他の解決方法は、光学系及び／又はウェブの照明を調整して散乱光の影響を低減することである。
【００４３】
図７及び図８は、別々に獲得した画像を処理する別々のスペクトル及び空間プロセッサを使用する本発明の別の実施例を示す。この実施例では、両方のプロセッサは約５０．８ｍｍの長さの線を標本化する。図７を参照すると、空間要素８０は、スペクトル要素８２から上流側に位置した単一チャンネルＣＣＤを有する。空間要素８０は、測定されるウェブ１２上の位置を測定してウェブの照明を時間制御し、スペクトル要素８２がウェブの所望領域の画像を獲得することを保証する。空間要素８０及びスペクトル要素８２は信号バス８４により接続され、画像処理装置３６の下を移動する印刷された基板から画像を獲得する時に、空間要素８０はスペクトル要素８２にそれを知らせる信号を送る。別々の空間及びスペクトル画像の使用は、色バー（又は対象内のほかの領域）を横切る非常に狭いラインの照明を可能にして、散乱光により生じるいかなる問題も低減する。更に、残存しない散乱光はより簡単に補正可能である。空間センサのためのウェブの照明には連続光源が使用されるが、スペクトルセンサのためのウェブの照明にはストロボが使用される。
【００４４】
１つの実施例では、空間要素はウェブを横方向に横切るラインを連続して標本化できるライン走査ＣＣＤを有する。この設計では、空間プロセッサの空間分解能が問題である。周囲の状況からは、これはプロセッサの最大ラインレートと最大印刷速度により決定される。例えば、印刷物が９１４．４ｍ／分で移動し、周囲の状況から画素当たり０．３１７５ｍｍが必要であるとすると、４８ｋＨｚのラインレートが必要である。０．３１７５ｍｍの分解能（すなわち８０ｄｐｉ）で、最小の色バーの高さが１．５８７５ｍｍである場合、周囲の状況から色バーに５画素が存在すれば十分である。横方向については、解像力は光学系、プロセッサの大きさ、及び画素数により決定される。もし横方向に５０．８ｍｍ離し、センサが１２８画素であれば、横方向の分解能は０．３９６２４ｍｍ（０．０１５６インチ）、すなわち６４ｄｐｉである。２．５４ｍｍ幅の色バーパッチであれば、色バーパッチ当たり６．４画素あれば十分である。
【００４５】
図８は、スペクトルプロセッサの光学系の設計の詳細を示す。スペクトル光学系は、図３及び図４を参照して説明したものに類似しており、そこからビームスプリッタが除かれているだけであるので、別には説明しない。
【００４６】
図９は、本発明の別の実施例を示す。プリズム８６が回折格子の替わりに光を分散させるのに使用されるが、ここでは回折格子が図４で説明したのと同様の方法で使用できることが理解される。上記のように、プリズムは図４又は図８の実施例における回折格子を置き換える。分散要素がシステムで使用されるのに依存して、プリズム、回折格子、又は他の分散要素であるかにより、角度広がりθSSを演算するための式が異なり、それらはすべて従来技術で知られている。プリズム８６を使用することにより、角度広がりθSSは図４で説明した角度広がりθSSの約半分になる。プリズム８６の使用は、分散対波長の関係が大きな非線形性を有し（プリズム８６は赤い波長をより広げ、青の波長を圧縮するので、より低い解像力になる。）、補正が必要である。もしプリズムの非線形性が、所望のスペクトル分解能を得るには青い波長が圧縮され過ぎであれば、照明のより小さなスリット又はより細いラインが使用できる。分散要素としてのプリズムの使用は、図４の回折格子に関して上記で説明した重なりスペクトルにはならない。このように、不要な光を遮断するためにプリズムの前のフィルタは必要ない。
【００４７】
図９に示すように、単一スペクトルセンサ８８は、色品質をモニターするのに使用される。ウェブ１２の狭いラインは連続して照明される。単一センサ８８はウェブのスペクトルを連続して測定する。スペクトルセンサ８８は、センサを機能的に単色センサに変換する重み付け変換を適用することにより、空間画像を形成するのに利用できる。重み付け変換は、スペクトルセンサ８８により生成された信号の数学的な処理である。重み付け変換の適用は、単一センサ８８が空間情報を取り出すことも可能にする。
【００４８】
この実施例は、センサがウェブ１２を横切って多重ラインを連続して測定するように、色バーを使用せずに印刷されたウェブの色を制御するのに使用でき、従来技術でマーク無し色制御として知られている。画像処理装置３６の周囲的な空間分解能は、スペクトルセンサ８８がウェブを操作できる速度により、及び最大印刷速度だけで制限される。しかし、スペクトル分解能は印刷速度及びセンサ８８の速度と独立である。センサ８８は、ウェブを連続して走査できる高速フレームレートを有する小さなフォーマットの面走査ＣＣＤであればよい。センサ８８は、図５に示したのと類似した画像を受ける。面走査ＣＣＤが所望のスペクトル分解能を達成するのに使用される時、ウェブの狭いラインが照明されるので、センサ８８のスペクトル光学系はスリットを必要としない。しかしながら、それでもスリットを使用して所望のスペクトル解像力が達成されることを保証するのが望ましい。スリット幅又はスリットを使用しない場合のライン幅はスペクトル分解能を決定する。この実施例のスペクトル光学系は、図４を参照して上記で説明したものと非常に類似しており、ここでは別には説明しない。他の実施例（図示せず）では、センサ８８はライン走査ＣＣＤでもよいことが理解される。
【００４９】
図１０及び図１１に示した本発明の他の態様では、画像処理装置３６は、第１プロセッサ及び第２プロセッサを有する。第１と第２の両方のプロセッサは、獲得した画像からスペクトル情報を処理することが可能であり、第１と第２のいずれのプロセッサもかならずしも獲得した画像から空間又はスペクトル情報を処理するように専用とはなっていない。両方のプロセッサがスペクトル情報を処理可能であるといえる時、それは両方のプロセッサが制御フィードバックループ又はある色空間フォーマットにおける印刷動作に対する測定を行なえることを意味する。プロセッサの一方は、大きなフォーマットの（すなわち、多数の画素情報を測定することが可能である）センサであり、他方は小さなフォーマットの（少しの単一画素を測定することが可能である）センサである。一般に、獲得した画像の色を測定する好適な方法は、色の単一スポットだけを測定する小さなフォーマットのセンサを使用することである。しかし、これはウェブ印刷の応用で実際に使用するには色測定プロセスを遅くし過ぎる。画像処理装置における大きなフォーマットのセンサと小さなフォーマットのセンサの組合せは、高分解能の色測定と速度との妥協である。更に、一緒に働かせることで、たとえ一方のセンサがグレイスケールであっても、両方のセンサは、較正アルゴリズムにより異なる色空間における色情報を提供できる。いくつかの測定比較に基づいて、１つのセンサは、傾き及びオフセット補正定数の演算により他に対して較正可能である。補正定数の異なる形式の演算は、例えば、二次補正定数で可能である。
【００５０】
１つのセンサを他のセンサに対して較正するという着想について、特に以下に例を示す。小さなフォーマットセンサがその全ダイナミックレンジ（すなわち、データを使用することによりいかなる非線形性も較正方法から除かれる範囲）に渡って正確な応答性を有し、そして両方のセンサは同一のスペクトル解像力を有すると仮定すると、小さなフォーマットのセンサは、大きなフォーマットのセンサにより測定されるより大きな領域に含まれる領域を測定する。いくつかのスペクトルチャンネルについて、大きなフォーマットのセンサはこの小さな領域を０．２５の反射単位で読み取ると報告し、小さなフォーマットのセンサは０．２０の反射単位率で読み取ると報告する。他の別のスポットについては、大きなフォーマットのセンサは０．８５の反射単位で読み取ると報告し、小さなフォーマットのセンサは０．８３の反射単位率で読み取ると報告する。同様のデータが多くのそのようなスポットについて収集される。いくつかの補正が大きなフォーマットのセンサのデータに適用され、これらの読み取りを最適な感度にする。単純な線形補正：RL=a1*Rs+a2が使用できる。ここで、RLは大きなフォーマットのセンサの応答であり、Rsは小さなフォーマットのセンサの応答であり、a1とa2はセンサの応答をこのモデルに対して適合させることにより決定される定数である。より多くのデータを収集するほど２つのセンサのダイナミックレンジを広げて、較正はより良いものになる。
【００５１】
しかし、センサが異なるスペクトル解像力を有すると仮定すると、低いスペクトル解像力のセンサのスペクトル応答は、高いスペクトル解像力のセンサからのスペクトルデータで近似しなければならない。低いスペクトル解像力のセンサの（赤のような）１つのチャンネルが、製造データに基づいて評価可能な所定のスペクトル応答を有し、２０ｎｍの間隔で低いスペクトル解像力のセンサのスペクトル応答の評価が存在すると仮定すると、高いスペクトル解像力のセンサは５ｎｍで測定する。製造データは、５ｎｍのスペクトルデータを得るために補間される。そして、広バンド幅フィルタが高いスペクトル解像力のセンサのデータに適用され、低いスペクトル解像力のセンサが赤色のチャンネルで見るものに近似される。これで、１つのセンサは、前のパラグラフで説明した他方に適合される。
【００５２】
色測定が低い解像力になるが、小さなフォーマットのセンサは画像処理装置３６から除くことが可能であり、その場合でも画像処理装置はその機能を実行する。これは必要な装置の停止無しに、小さなセンサの正確なオフライン較正を可能にする。これは、小さなフォーマットセンサの較正が必要な時に（すなわち、小さなフォーマットセンサが機能していない時に）画像処理が発生して、色デスクセンサとオンラインセンサの間の測定の反復性を増加させる点でシステムの効率を増加する。除去可能な小さなフォーマットセンサは、デスクトップ型の色測定装置に組み込むことができ、それはオン印刷とオフ印刷装置の間の色測定の直接比較（ここでは較正）を可能にする。さらに、それは、大きなフォーマットだけを利用する現在のシステムを、小さなフォーマットのセンサの付加により更新するのを可能にする。
【００５３】
図１０を参照すると、第１のプロセッサは、単一の白黒ＣＣＤセンサ１００のような大きなフォーマットのセンサである。そのようなセンサ１００として使用できるものの１つは、コダック社から出されているモデル番号ＫＡＦ−０２６１Ｅである。一般に、センサ１００は獲得した画像からの空間情報を処理するが、センサ１００は同様にスペクトル情報も処理可能であると理解される。一般に、センサ１００は画像処理装置３６の処理速度を増加させるために低いスペクトル解像力を有する。図１０の光学系の細部の多く及びそれらの適切な位置及び／又は配置は、図４を参照して上記で詳しく説明したので、ここではこれ以上は説明しない。
【００５４】
第２のプロセッサは、ライン走査ＣＣＤセンサ１０４のような小さなフォーマットのセンサである。使用できる例示のＣＣＤセンサ１０４としては、カナダ国のオンタリオ州ウォターローのDalsa社から出されているモデル番号ＩＬ−Ｐ３−０５１２、又はニューヨークのエルムスフォードのe2v technologies社から出されているモデル番号ＣＣＤ３９−０２が使用できる。ライン走査ＣＣＤセンサ１０４は、点の色を測定でき、高いスペクトル解像度を有する。一般に、ライン走査ＣＣＤセンサ１０４は、獲得した画像からのスペクトル情報を処理する。図１０に示すように、光ファイバ束１０８は、スリット６８から獲得した画像の少なくとも一部を受け、画像のその部分をコリメータレンズL2に送る。光ファイバ束１０８は、ウェブから反射された光の第１の部分の１００％を受ける。獲得した画像の残りの部分（反射光の第２の部分）は、次にライン走査ＣＣＤセンサ１０４に向けられる。当業者には、図４を参照して議論したビームスプリッタ６０に類似したビームスプリッタが、センサ１００、１０４の視野が重なるように画像をレンズL2に配給するのに束１０８に加えて使用できることが理解できるであろう。更に、光ファイバ束１０８の替わりにミラーが使用できることも理解できる。
【００５５】
レンズL2は光を平行ビームとしてルーリング回折格子７２に送る。分散要素として透過型格子又はプリズムが回折格子の替わりに使用できることが理解される。色フィルタ輪又は他の交換可能な色フィルタが講師またはプリズムの替わりに使用できることも理解される。回折格子７２は既知の角度の広がりに沿って光をそのスペクトル成分に分散する。集束レンズL3は分散された光をライン走査ＣＣＤ１０４に集束する。
【００５６】
センサ１００及びライン走査ＣＣＤ１０４は、（図７を参照すると）一方のセンサにより生成された情報が他方の機能を向けるのに使用できるように、互いに通信する。例えば、センサ１００は解析する領域を含む印刷された基板の写真を取る。この情報はライン走査ＣＣＤ１０４を位置合わせするのに使用でき、そこではセンサ１００から得られた情報は、センサ１００よりはるかに小さい写真を取るライン走査ＣＣＤ１０４が適当な領域の画像を得るのを保証するために、その写真を取る時にライン走査ＣＣＤ１０４に向けられる。
【００５７】
替わりに、より高い解像力を有してはるかに小さい領域を測定するライン走査ＣＣＤ１０４は、センサ１００を較正するのに使用できる。例えば、ライン走査ＣＣＤ１０４はより少ない光を取り込むので、ライン走査ＣＣＤ１０４は散乱光による影響が少ない。ライン走査ＣＣＤ１０４からの測定を、より多くの光を取り込み散乱光により一層大きな影響を受けるセンサ１００と比較することにより、センサ１００は、ライン走査ＣＣＤ１０４からのより正確な測定に基づいて散乱光に起因する不正確さを除去するように調整できる。非線形性の問題のような他の測定の不正確さは、センサの間の読みを比較することにより較正してなくすことができる。
【００５８】
図１１は、本発明の別の実施例を示す。一般に、第１のプロセッサは印刷された基板の獲得された画像からの空間情報を処理し、第２のプロセッサはスペクトル情報を処理するが、上記のように、第１及び第２の両方のプロセッサが獲得した画像からのスペクトル情報を処理することもできる。
【００５９】
第１のプロセッサは、３ＣＣＤのＲＧＢカラーセンサ１１２のような大きなフォーマットのセンサを有する。ＲＧＢカラーセンサ１１２は、ダイクロイックプリズム１１６と、赤色フィルタ１２０、緑色フィルタ１２４および青色フィルタ１２８を含む３つのＣＣＤアレイとを有する。赤色フィルタ１２０は赤色の光を透過し、青色と緑色の光をプリズム１１６に反射して戻す。同様に、緑色フィルタ１２４は緑色の光を透過し、青色フィルタ１２８は青色の光を透過する。この方法では、プリズム１１６中に送られた光は失われない。
【００６０】
図１１の画像処理装置は、ＲＧＢカラーセンサ１１２を第１のプロセッサとして、面走査ＣＣＤセンサ１３２のような小さなフォーマットセンサを第２のプロセッサとして利用する。面走査ＣＣＤセンサ１３２は、高いスペクトル解像力を有し、印刷された基板を横切る色の線を測定する。一般に、面走査ＣＣＤ１３２は、ＲＧＢカラーセンサ１１２より大きなスペクトル解像力を有するが、はるかに低速である。
【００６１】
図１１の実施例において、ＲＧＢセンサ１１２及び面走査ＣＣＤ１３２は獲得した画像を解析する。図示のように、ビームスプリッタ６０は印刷された基板からの獲得画像の一部を反射して獲得された画像をＲＧＢカラーセンサ１１２に向ける。例えば、もしビームスプリッタ６０が５０％の反射率を有するならば、反射光の５０％がＲＧＢカラーセンサ１１２に向けられる。他の５０％は面走査ＣＣＤ１３２に向けられ、面走査ＣＣＤ１３２は同一の獲得された画像を見ることになる。全体として、面走査ＣＣＤ１３２用の特殊な光学系の設計は、図４に関して上記で説明したものに非常に類似しており、ここで再び説明するのは省略する。
本発明の各種の特徴が、特許請求の範囲に示される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本発明に基づいた印刷システムのブロック図である。
【図２】図２は、画像処理装置アセンブリィと視野内の印刷画像を示す。
【図３】図３は、本発明の１つの実施例に基づいた画像処理装置アセンブリィの概略図である。
【図４】図４は、図３のより詳細な図である。
【図５】図５は、本発明の画像処理装置により生成された、印刷された基板の色バーパッチを捕らえた画像を示す。
【図６】図６は、散乱光補正のフローチャートである。
【図７】図７は、画像処理装置の他の実施例の光学系の概略図である。
【図８】図８は、図７のより詳細な図である。
【図９】図９は、画像処理装置の他の実施例の光学系の概略図である。
【図１０】図１０は、画像処理装置の他の実施例の光学系の概略図である。
【図１１】図１１は、画像処理装置の他の実施例の光学系の概略図である。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図５】
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【外国語明細書】
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