JP2006339688A - スキャンデータ取込装置、補正データ生成装置、スキャンデータ取込方法、補正データ生成方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】テストパターン像の取込時に、(a)副走査方向に延びる帯状の単色パターンを主走査方向にN段配列したテストパターンであって、1段目に黒、2段目に白、以下N−1段目までグレースケール濃度が次第に濃くなる中間色、N段目に黒が配列されるテストパターンを昇華型の熱転写方式で印刷した印刷像を光学的に読み取る処理と、(b)読み取った各スキャンラインに対応するスキャンデータのうち、1段目〜N段目までの単色パターンが全て現れるスキャンデータを選択する処理とを実行する。
【選択図】図12
Description
昇華型熱転写プリンタは、サーマルヘッドの温度変調により、1ドット単位で濃度をアナログ記録できる。このため、昇華型熱転写プリンタは、画像を高濃度、高精細、高階調で記録できるプリンタとして知られている。
このため、昇華型熱転写プリンタでは、出力画像の色や濃度を目標の色や濃度に近づける処理、すなわちキャリブレーションが必要とされる。
一般的なキャリブレーションは、次の手順で実行される。
この補正値の反映により、出力画像に現れる濃度や色調の均一性と安定性が確保される。
図2に、特許文献2に開示されたキャリブレーション用のテストパターン例を示す。
いずれのテストパターンも、白から黒までの複数階調のグレースケールパッチで構成される。
図3に、スキャン面に対する受像紙の配置例を示す。この配置例の場合、受像紙の短辺と長辺をスキャン面の副走査方向と主走査方向に正確に合わせた上で、テストパターン像の黒が読み取り原点側になるように受像紙の向きを位置決めしなければならない。
しかし、正確な位置決め作業は、設計者側にとってもユーザー側にとっても多くの手間を必要とする。
(a)副走査方向に延びる帯状の単色パターンを主走査方向にN段配列したテストパターンであって、1段目に黒、2段目に白、以下N−1段目までグレースケール濃度が次第に濃くなる中間色、N段目に黒が配列されるテストパターンを昇華型の熱転写方式で印刷した印刷像を光学的に読み取る処理
(b)読み取った各スキャンラインに対応するスキャンデータのうち、1段目〜N段目までの単色パターンが全て現れるスキャンデータを選択する処理
(a)副走査方向に延びる帯状の単色パターンを主走査方向にN段配列したテストパターンであって、1段目に黒、2段目に白、以下N−1段目までグレースケール濃度が次第に濃くなる中間色、N段目に黒が配列されるテストパターンを昇華型の熱転写方式で印刷した印刷像を光学的に読み取る処理
(b)読み取った各スキャンラインに対応するスキャンデータのうち、1段目〜N段目までの単色パターンが全て現れるスキャンデータを選択する処理
(c)選択されたスキャンデータについて算出した各単色パターンの平均値とテストパターンの元データとの差分値を算出する処理
(d)算出された差分値に基づいて、色再現特性を補正する補正関数を算出する処理
また、各スキャンラインに対応するスキャンデータのうち1段目〜N段目までの全色が現れるスキャンデータのみを用いることにより、補正データの算出精度を向上できる。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。
図4に、グレーバランスの補正に使用するテストパターン例を示す。
このテストパターンは、サーマルヘッドの長さ方向(副走査方向)に延びる帯状の単色パターンを、主走査方向に17段配列した構成でなる。
このテストパターンでは、両端に位置する1段目と17段目を黒色のパターンとする。また、テストパターンの2段目を白色のパターンとし、3段目以降16段目まではグレースケール濃度が次第に濃くなる単色パターンを配置する。
始点位置は、主走査方向に対して、余白部分の白、1段目の黒、2段目の白の出現により識別できる。
また、終点位置は、主走査方向に対して、17段目の黒と余白部分の白の出現により識別できる。
この判定方法を用いる場合、テストパターンの始点位置は、17段の単色パターンの並び方向に白−黒(1段幅)−白の出現位置として判定できる。
また、テストパターンの終点位置は、17段の単色パターンの並び方向に白−黒(複数段幅)−白(余白)の出現位置として判定できる。
(B−1)概略
図6に、キャリブレーション実行時のシステム構成の一例を示す。図6に示すシステムは、ホスト装置1、サーマルプリンタ3、スキャナ5で構成される。
ホスト装置1は、サーマルプリンタ3に画像データ(テストパターンを含む。)を供給する画像処理装置である。例えば、コンピュータで構成する。また、ホスト装置1は、サーマルプリンタ3の色再現特性を補正する補正データの生成と設定処理を実行する。
サーマルプリンタ3は、発熱素子を一列に配列したサーマルヘッドと、受像紙の搬送機構と、階調変換部その他の画像処理部と搭載する昇華型の熱転写プリンタである。なお、サーマルヘッドは、0.1mm角程度の方形抵抗体を発熱素子とし、個々の発熱素子に対応するスイッチング素子と共にセラミック基板上に形成される。
スキャナ5は、スキャン面に載置したテストパターン像をスキャンし、その色調及び濃度をRGB値として読み取る画像入力装置である。スキャナ5で読み取ったテストパターン像はスキャンデータとしてホスト装置1に与えられる。
図7に、ホスト装置1の構成例を示す。ホスト装置1は、バス11に制御部13、操作入力部15、外部インターフェース(I/F)17、テストパターンメモリ19、補正データ生成プログラムメモリ21、補正データメモリ23を接続した構成を有する。もっとも、この構成は一例であり、テストパターンメモリ19、補正データ生成プログラムメモリ21、補正データメモリ23は、1つの記憶デバイス内の異なる領域として実現しても良い。
操作入力部15は、ホスト装置に対するユーザーの指示を入力する入力装置である。例えば、操作入力部15は、ボタン、スイッチ、マウスその他のポインティングデバイス等で構成される。また例えば、操作入力部15は、キャリブレーションの実行に伴う印刷指示や補正データの生成指示にも用いられる。
外部インターフェース17は、外部機器との通信に使用される通信装置である。このシステムの場合、サーマルプリンタ3との接続やスキャナ5との接続に使用される。
補正データ生成プログラム21は、サーマルプリンタ5の色再現特性を補正する補正データ(補正関数)の生成時に読み出されて実行されるプログラムを格納する記憶デバイスである。
補正データメモリ23は、生成された補正データ(補正関数)を一時的に格納する記憶デバイスである。
図8に、サーマルプリンタ3の構成例を示す。サーマルプリンタ3は、システム制御部31、印刷機構制御部33、操作入力部35、外部インターフェース(I/F)37、補正データメモリ39、画像メモリ41、画像処理部43、サーマルヘッド45を主な構成要素とする。
印刷機構制御部33は、受像紙その他の被記録媒体の搬送機構を制御するデバイスである。
操作入力部35は、サーマルプリンタに対するユーザーの指示を入力する入力装置である。例えば、ボタン、スイッその他で構成される。
補正データ数メモリ39は、生成された補正データ(補正関数)を格納する記憶デバイスである。補正データメモリ39は、不揮発性記憶装置で構成するのが望ましい。もっとも、補正データメモリ39は、揮発性記憶装置でも構わない。例えば、半導体記憶装置で構成する。
画像処理部43は、ビットマップデータを印刷に適した信号値に変換する処理を実行する処理デバイスである。画像処理部43では、例えば、ガンマ変換、階調変換が実行される。補正データ(補正関数)は、この変換処理で参照するテーブルデータの修正に使用される。
サーマルヘッド45は、画像処理部43の出力値に応じたパルス幅を有する駆動信号で発熱素子を駆動する印刷ヘッドである。駆動信号は、発熱素子への電流の供給/停止及び電流量の増減を調整する。
図9に、キャリブレーション時に実行される補正データ(補正関数)の生成処理手順を示す。勿論、既にテストパターン(図4)は、受像紙上に印刷されており、スキャナ5のスキャン面に載置されているものとする。
なお、この形態例で使用する補正データ生成プログラムは、後述するように受像紙がどのような向きでスキャン面に載置された場合でも、補正データの生成に必要な各単色パターンの平均値を算出することが可能である。
まず、このプログラムは、スキャナ5よりスキャンデータ(RGB値)を取り込む(S1)。この段階では、全てのスキャンラインに対応するスキャンデータを取り込む。
次に、プログラムは、テストパターン像の元データであるテストパターンデータ(RGB値)をテストパターンメモリ19から読み出す。
この状態で、プログラムは、検出した位置情報に基づいてスキャンデータのうち中間階調域(16階調部分)に対応する各単色パターンのRGB平均値を算出する処理に移る(S3)。
まず、プログラムは、スキャナの走査方向についてa本のスキャンラインをサンプリングする(S11)。サンプリングしたスキャンラインをサンプリングラインという。
図11に、サンプリングラインの選択例を示す。なお、図11は、テストパターン像が印刷された受像紙の短辺と長辺をスキャン面の副走査方向と主走査方向に正確に位置決めされている場合の図である。
図11の場合、サンプリングライン2〜a−1の計a−2本で始点(図中、○で示す。)と終点(図中、□で示す。)の両方が検出される。
プログラムは、テストパターンの始点と終点を含むサンプリングラインのRGB値のみを参照し、2段目〜16段目までの各段に対応するRGB平均値R〔16〕、G〔16〕、B〔16〕を算出する(S13)。
次に、プログラムは、算出された差分ΔR〔16〕、ΔG〔16〕、ΔB〔16〕に基づいて、256階調(8ビット)分の補正関数Rc〔256〕、Gc〔256〕、Bc〔256〕を算出する(S5)。この補正値の算出には、既存の手法を適用する。
最後に、プログラムは、算出された補正関数Rc〔256〕、Gc〔256〕、Bc〔256〕を、テストパターン像を印刷したサーマルプリンタ3に設定する(S6)。
ところで、前述の説明では、テストパターン像が印刷された受像紙の短辺と長辺をスキャン面の副走査方向と主走査方向に正確に位置決めされている場合であったが、受像紙がどのような向きに載置された場合にも、補正データ(補正関数)の生成が可能である。
図12に、テストパターン像が印刷された受像紙の短辺と長辺が、スキャン面の副走査方向と主走査方向に対して斜めになるようにスキャン面に載置された場合を示す。
傾きが分かることで、各サンプリングラインにおけるテストパターンの始点位置と終点位置より、2段目〜16段目までの各段に対応する単色パターンのサンプリングライン上の位置も確定する。
ところで、この形態例に係るサンプリングラインの選択方法を用いれば、始点と終点の位置が正反対の場合にもスキャン面に対するテストパターン像の位置関係を正確に検出できる。
しかし、この形態例に係るサンプリングラインの選択方法を用いれば、サンプリングライン2〜a−1の計a−2本から検出される始点(図中、○で示す。)と終点(図中、□で示す。)位置関係より、テストパターン像の向きが特定され、補正データ(補正関数)の算出が可能となる。
図14に、以上説明した補正データ生成プログラムによって実現される補正データ生成装置の機能構成例を示す。すなわち、ホスト装置1の機能構成例を示す。
補正データ生成装置51は、スキャンデータ取込装置53としての機能を含む。ここで、スキャンデータ取込装置53は、読取制御部55と選択部57で構成される。
読取制御部55は、スキャナ5を制御して受像紙に印刷されたテストパターン像を光学的に読み取る機能を実現する。この読取制御部55の機能は、図9に示す処理S1に対応する。
スキャンデータ取込装置53で選択されたスキャンデータ(サンプリングライン)は、差分算出部59に与えられる。
算出された差分値は補正関数算出部61に与えられる。補正関数算出部61は、この差分値に基づいて、色再現特性を補正する補正関数を算出する機能を実現する。この補正関数算出部61の機能は、図9に示す処理S5に対応する。
以上のように、この形態例におけるホスト装置1は、これらの処理機能の組み合わせとして表すことができる。
以上のように、両端に黒色パターンが配置されるテストパターンを用い、その内側は又は外側に位置する白色部分(余白を含む。)との境界位置を検出する手法を採用したことにより、スキャン面に対してテストパターン像を印刷した受像紙がどのような向き(傾き)や位置に載置された場合にも、色再現特性を補正する補正データの生成が可能になる。
従って、キャリブレーションの実行時の手間を格段に低減することができる。勿論、キャリブレーション(色調補正)を適切に実行できる結果、常に正確な階調表現が可能になる。
また、このテストパターンでは、1段目に黒色の単色パターンをベタ印刷することで、サーマルヘッドの温度上昇を安定化できる。この結果、2段目以降のプリント時の室温やヘッド温度上昇によって印刷特性も安定化できる。
(a)前述の形態例では、ホスト装置1をコンピュータで構成する場合について説明した。
しかし、他の画像処理装置にも適用できる。例えば、イメージスキャナ、デジタルカメラ、ホームサーバー、携帯電話、ゲーム機、テレビジョン受像機、ビデオデッキ、医療機器、放送機器等でも良い。
しかし、テストパターンの構造は、両端に黒色のパターンを配置するパターンであれば、必ず時も16階調17段で構成される必要はない。
(c)前述の形態例では、図5に示すように、白−黒(1段幅)−白の出現位置を始点に定め、白−黒(複数段幅)−白(余白)の出現位置を終点と定める場合について説明した。
しかし、始点と終点の位置関係を入れ替えて定義しても良い。
しかし、全スキャンラインについて同様の処理を実行しても良い。
(e)前述の形態例では、補正データの生成プログラムがホスト装置1に搭載されている場合について説明した。
しかし、補正データの生成プログラムをサーマルプリンタ3に搭載し、色再現特性を補正する補正データを算出する仕組みを採用しても良い。
しかし、RGB値ではなく輝度値その他の指標を用いても良い。
(g)前述の形態例では、テストパターンをホスト装置1に格納する場合について説明した。
しかし、テストパターンは、補正データの生成時に、外部からホスト装置1に読み込まれる構成としても良い。例えば、テストパターンは、サーマルプリンタ3から読み込まれるようにしても良い。
(i)前述の形態例では、画像供給装置としてのホスト装置1、スキャナ5と画像出力装置としてのサーマルプリンタ3とをそれぞれ単独の装置として構成する場合について説明した。
しかし、この画像処理システムは、画像供給装置と画像出力装置を一体化した複合装置で構成しても良い。
しかし、ホスト装置1に複数台のサーマルプリンタ3を接続するシステム構成にも適用できる。
図14に、システム構成例を示す。図14は、ホスト装置1に4台のサーマルプリンタ3を接続した例である。サーマルプリンタ3は、それぞれLサイズ印刷用、2Lサイズ印刷用、KGサイズ印刷用、A4サイズ印刷用である。
ただし、形態例で説明したテストパターンと補正データの生成プログラムを用いれば、全てのサーマルプリンタ3に対して共通に使用することができる。このため、印刷サイズやインク等との組み合わせに応じて専用の補正データ生成プログラムを用意する必要がなく、開発負担のみならず保守負担も低減できる。
(l)前述の形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される各種の変形例及び応用例も考えられる。
3 サーマルプリンタ
5 スキャナ
19 テストパターンメモリ
21 補正データ生成プログラムメモリ
23 補正データメモリ
39 補正データメモリ
51 補正データ生成装置
53 スキャンデータ取込装置
Claims (7)
- 副走査方向に延びる帯状の単色パターンを主走査方向にN段配列したテストパターンであって、1段目に黒、2段目に白、以下N−1段目までグレースケール濃度が次第に濃くなる中間色、N段目に黒が配列されるテストパターンを昇華型の熱転写方式で印刷した印刷像を光学的に読み取る読取制御部と、
前記読取制御部で読み取った各スキャンラインに対応するスキャンデータのうち、前記1段目〜N段目までの単色パターンが全て現れるスキャンデータを選択する選択部と
を有することを特徴とするスキャンデータ取込装置。 - 請求項1に記載のスキャンデータ取込装置において、
前記選択部は、前記テストパターンの1段目と2段目の境界位置と、前記N段目と余白との境界位置の両方が1つのスキャンデータに含まれるとき、前記1段目〜N段目までの単色パターンが全て現れるスキャンデータであると判定する
ことを特徴とするスキャンデータ取込装置。 - 副走査方向に延びる帯状の単色パターンを主走査方向にN段配列したテストパターンであって、1段目に黒、2段目に白、以下N−1段目までグレースケール濃度が次第に濃くなる中間色、N段目に黒が配列されるテストパターンを昇華型の熱転写方式で印刷した印刷像を光学的に読み取る読取制御部と、
前記読取制御部で読み取った各スキャンラインに対応するスキャンデータのうち、前記1段目〜N段目までの単色パターンが全て現れるスキャンデータを選択する選択部と、
選択されたスキャンデータについて算出した各単色パターンの平均値と前記テストパターンの元データとの差分値を算出する差分算出部と、
算出された差分値に基づいて、色再現特性を補正する補正関数を算出する補正関数算出部と
を有することを特徴とする補正データ生成装置。 - 副走査方向に延びる帯状の単色パターンを主走査方向にN段配列したテストパターンであって、1段目に黒、2段目に白、以下N−1段目までグレースケール濃度が次第に濃くなる中間色、N段目に黒が配列されるテストパターンを昇華型の熱転写方式で印刷した印刷像を光学的に読み取る処理と、
読み取った各スキャンラインに対応するスキャンデータのうち、前記1段目〜N段目までの単色パターンが全て現れるスキャンデータを選択する処理と
を有することを特徴とするスキャンデータ取込方法。 - 副走査方向に延びる帯状の単色パターンを主走査方向にN段配列したテストパターンであって、1段目に黒、2段目に白、以下N−1段目までグレースケール濃度が次第に濃くなる中間色、N段目に黒が配列されるテストパターンを昇華型の熱転写方式で印刷した印刷像を光学的に読み取る処理と、
読み取ったスキャンラインに対応するスキャンデータのうち、前記1段目〜N段目までの単色パターンが全て現れるスキャンデータを選択する処理と、
選択されたスキャンデータについて算出した各単色パターンの平均値と前記テストパターンの元データとの差分値を算出する処理と、
算出された差分値に基づいて、色再現特性を補正する補正関数を算出する処理と
を有することを特徴とする補正データ生成方法。 - 副走査方向に延びる帯状の単色パターンを主走査方向にN段配列したテストパターンであって、1段目に黒、2段目に白、以下N−1段目までグレースケール濃度が次第に濃くなる中間色、N段目に黒が配列されるテストパターンを昇華型の熱転写方式で印刷した印刷像を光学的に読み取る処理と、
読み取った各スキャンラインに対応するスキャンデータのうち、前記1段目〜N段目までの単色パターンが全て現れるスキャンデータを選択する処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とするスキャンデータ取込プログラム。 - 副走査方向に延びる帯状の単色パターンを主走査方向にN段配列したテストパターンであって、1段目に黒、2段目に白、以下N−1段目までグレースケール濃度が次第に濃くなる中間色、N段目に黒が配列されるテストパターンを昇華型の熱転写方式で印刷した印刷像を光学的に読み取る処理と、
読み取った各スキャンラインに対応するスキャンデータのうち、前記1段目〜N段目までの単色パターンが全て現れるスキャンデータを選択する処理と、
選択されたスキャンデータについて算出した各単色パターンの平均値と前記テストパターンの元データとの差分値を算出する処理と、
算出された差分値に基づいて、色再現特性を補正する補正関数を算出する処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする補正データ生成プログラム。
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JP2005158245A JP2006339688A (ja) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | スキャンデータ取込装置、補正データ生成装置、スキャンデータ取込方法、補正データ生成方法及びプログラム |
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