JP2016074146A - 凹凸形成装置、凹凸形成方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施例に係る、凹凸形成装置としてのインクジェット記録方式のプリンタの概略構成を示す図である。以下、プリンタ100における、インクを用いて行なう凹凸形成及び画像形成のための構成について説明する。
続いて、図1に示す構成のインクジェット記録方式のプリンタ100における凹凸及び画像の形成について説明する。
図6は、凹凸形成装置としてのプリンタ100の入出力特性の一例を示す図である。図6(a)〜(f)において、実線は入力側、破線は出力側を表している。
L(n) = (I(2n)+I(2n+1))/2 ・・・式(1)
ここでnは自然数であり、上記式(1)は連続する点の平均値を求めていることになる。連続する点を平均化することで高周波成分がなくなり、低周波成分を抽出することができる。
H(n) = I(2n)-I(2n+1) ・・・式(2)
上記式(2)は、連続する点の差分を求めていることになる。差分をとることでエッジ成分、すなわち高周波成分を抽出することが可能である。
LL(m) = (L(2m)+L(2m+1))/2 ・・・式(3)
LH(m) = (L(2m)-L(2m+1))/2 ・・・式(4)
HL(m) = (H(2m)+H(2m+1))/2 ・・・式(5)
HH(m) = (H(2m)-H(2m+1))/2 ・・・式(6)
上記式(3)〜(6)においてmは自然数である。そして、得られたLLに対して再帰的に同様の処理を行うことで、複数の周波数帯に応じた信号を抽出することができる。本ステップでは、必要な低周波成分まで周波数帯の分解処理を繰り返す。以下では、このような再帰的な処理で得られた各周波数成分に対して処理回数を付与し、例えば、上記LLに対してさらにHHを求めた場合はHH2といった具合に表現するものとする。以下、図12を参照して、ウェーブレット変換の具体例を説明する。図12(a)は、入力された凹凸データI(x、y)の一部(4×4画素)を示している。各値はそれぞれの座標における高さを示し(単位は[μm])、2画素周期の縦縞となっている。図12(b)は、図12(a)の凹凸データを上記式(1)及び式(2)によりy座標毎に低周波成分Lと高周波成分Hに変換した状態を示している。図12(c)は、図12(b)を列毎に、さらに低周波成分と高周波成分に変換した状態を示している。ここで、図12(c)におけるLL(n=0、m=1)に注目すると高さを示す値は“60”となっている。これは、n=0に対応するx座標の2n=0と2n+1=1と、m=1に対応するy座標の2m=2と2m+1=3のそれぞれの組み合わせである計4画素の特性を表す値であり、平均高さ(90+30+90+30)/4=60と等価である。HL(n=0、m=1)も、先ほどと同様に座標x=0,1、y=2,3の計4画素の特性を表す値であるが、平均ではなく、主走査方向2画素周期の縦縞の振幅が±30であることを示している。さらに、LHは副走査方向2画素周期の横縞、HHは主副それぞれ2画素周期の格子縞の振幅量を表している。図12(a)に示す凹凸データは縦縞のパターンであるため、図12(c)のHLには値が存在するが、LHとHHの値は“0”となる。
Sig’ = Γ(Sig) ・・・式(7)
ここで、SigはLL、LH、HL、HH、LH2、HL2・・・など各周波数帯の凹凸信号を表し、Γはそれぞれの周波数帯の凹凸信号の振幅に応じた補正を加えるための関数を表す。ここで用いられるガンマ特性は、振幅量に応じた補正量を意味する。例えば、前述の図6で示した例では、図6(a)では振幅が30μmの入力信号に対して振幅が30μmの応答が得られるが、図6(b)では振幅が60μmの入力信号に対して振幅が40μmと2/3程度の応答しか得られない。前述の通り、各周波数帯の凹凸信号は、“0”に近い領域では入力された凹凸の振幅が少なく、“0”から離れるほど振幅が大きい。ここで、適用するガンマ特性を、高さに換算した振幅量で、0〜30μmの間は係数1.0で30μmからは徐々に係数が増加し、60μmで係数1.5になる特性とする。図6に示した周期100lpiの凹凸信号にこのガンマ特性を適用すると、振幅が30μmの入力信号に対しての補正値は変わらず30μmであるため、凹凸形成装置の応答の振幅も30μmとなる。一方、振幅が60μmの入力信号に対する補正値は入力比1.5倍の90μmとなる。この場合、凹凸形成装置には補正値である90μmが入力されるが、振幅値が高くなると応答性が下がり2/3程度になるので、入力値の振幅である60μmに近い応答を得ることが可能となる。このように、各周波数とその振幅値に応じた非線形な補正を行うことで、所望の凹凸を形成することが可能となる。なお、上述のガンマ特性は、予め測定するなどして得た凹凸形成装置の応答特性をLUT(ルックアップテーブル)に変換するなどして保持される。こうして、凹凸信号の強度に応じた補正処理がなされる。 補正処理が施された各周波数帯の凹凸信号は、ウェーブレット逆変換処理部1003に送られる。
L’(2m) = LL’(m)+LH’(m) ・・・式(8)
L’(2m+1) = LL’(m)-LH’(m) ・・・式(9)
H’(2m) = HL’(m)+HH(m) ・・・式(10)’
H’(2m+1) = HL’(m)-HH’(m) ・・・式(11)
そして、各周波数帯を統合した、補正処理後の凹凸データを生成する。補正後の凹凸信号Oは、以下の式(12)及び式(13)で表される。
O(2n) = L’(n)+H’(n) ・・・式(12)
O(2n+1) = L’(n)-H’(n) ・・・式(13)
上記式(8)〜式(13)において、2mはy座標の偶数行、2m+1はy座標の奇数行、2nはx座標の偶数列、2n+1はx座標の奇数列に対応している。
O’(x,y) = O(x,y) / k ・・・式(14)
ここでkは単位インク量あたりの高さを示す係数であり、吐出されるインク量や硬化条件等に応じた値が予め定められHDD等に保持される。例えば、インク量100%あたりの高さが20μm(k=20)である場合、入力の凹凸信号が105μmだとすると、105/20=5.25となり、対応する座標に525%のインクを吐出して、凹凸を形成することになる。この他にも、凹凸高さの再現に必要なインク量をテーブルとして保持するなどして、インク量を算出することも可能である。
実施例1では、凹凸データの周波数及び振幅量に応じて補正を行う態様について説明した。ところで、積層プロセスを用いて凹凸の形成を行う際、各走査に対応するように分割された凹凸データ、いわゆるスライスデータを用いる方法が良く知られている。
S’n = Sn*fn ・・・式(15)
上記式(15)において、“*”は畳みこみ積分を表す。図17は、本実施例における補正処理の効果を説明する図である。図17(a)は、図16(b)に示したスライスデータに対して補正処理を行なった後のスライスデータを層毎に示した図である。上述のとおり、走査番号nが小さければ補正強度が弱いフィルタが、大きければ補正強度の大きいフィルタが適用される結果、上の層になるほどエッジ強調の度合いが強くなっているのが分かる。図17(b)は、図17(a)に示した補正処理後の3層分のスライスデータを積層させた状態を示す図である。
このようにスライスデータ毎に強度の異なるフィルタを適用することで、凹凸データの位置毎の高さ及び周波数に応じて、強度の異なる補正を行うことが可能になる。
次に、凹凸形成装置の記録ヘッド、記録媒体、形成途中の凹凸面の相対的な位置関係を考慮して補正を行う態様について、実施例3として説明する。なお、実施例1及び2と共通する部分(凹凸形成装置の基本構成及び動作)については説明を省略ないしは簡略化し、以下では差異点を中心に説明するものとする。
本実施例においては、記録ヘッドとインク着弾面との距離に応じてフィルタ特性を変更している。しかしながら、凹凸形成装置のMTF特性に影響を与える形成条件には、以下のような種々の条件が存在する。
・インク粘度等に影響を与える温度・湿度などの環境条件
・複数のインクを切り替えて使用する場合のインク粘度などのインク条件(色材条件)
・インクの浸透や濡れ拡がりなどに影響を与える記録媒体条件
・記録ヘッドの駆動周波数や移動速度、紫外線照射のタイミング(動作タイミング)や光量(動作強度)などの硬化条件
なお、上記記録媒体条件には、使用する記録媒体の情報の他に、既に着弾したインク表面の特性も含まれる。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
制御部 120
補正処理部 1002
Claims (17)
- 凹凸データに基づき、記録媒体上に凹凸を形成する凹凸形成手段と、
前記凹凸形成手段の周波数応答特性に基づき、前記凹凸データの周波数帯及び振幅に応じた補正を行う補正手段と、
を備えたことを特徴とする凹凸形成装置。 - 前記補正手段は、前記凹凸データの周波数帯毎の振幅に対して非線形の補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の凹凸形成装置。
- 前記補正手段は、前記振幅が大きいほど前記補正の強度を強くすることを特徴とする請求項1又は2に記載の凹凸形成装置。
- 前記補正手段は、前記非線形な補正を、前記周波数応答特性を予め測定して得られたルックアップテーブルに基づいて行なうことを特徴とする請求項2又は3に記載の凹凸形成装置。
- 入力された凹凸データに対しウェーブレット変換を行なって、周波数帯毎の凹凸データを生成する手段と、
前記補正が施された凹凸データに対しウェーブレット逆変換を行なって、各周波数帯を統合した凹凸データを生成する手段と、
前記各周波数帯を統合した凹凸データに基づき、前記凹凸形成手段における凹凸形成に用いる色材の量を規定するデータを生成する手段と
を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の凹凸形成装置。 - 凹凸データに基づき、記録媒体上に凹凸を形成する凹凸形成手段を備えた凹凸形成装置であって、
前記凹凸データを走査毎の色材量を規定する複数のスライスデータに分割する手段と、
分割された複数のスライスデータの走査の順序に基づいて、各スライスデータを補正する手段と、
を備え、
前記凹凸形成手段は、補正された複数のスライスデータに基づき複数の走査を行って、前記記録媒体上に凹凸を形成する、
ことを特徴とする凹凸形成装置。 - 前記補正手段は、走査の順序が遅いほど前記補正の強度を強くすることを特徴とする請求項6に記載の凹凸形成装置。
- 凹凸データに基づき、記録媒体上に凹凸を形成する凹凸形成手段を備えた凹凸形成装置であって、
前記凹凸データを走査毎の色材量を規定する複数のスライスデータに分割する手段と、
前記形成手段の周波数応答特性に影響を与える形成条件に基づいて、各スライスデータを補正する手段と、
を備え、
前記凹凸形成手段は、補正された複数のスライスデータに基づき複数の走査を行って、前記記録媒体上に凹凸を形成する、
ことを特徴とする凹凸形成装置。 - 前記形成条件は、記録ヘッドと色材の着弾面との距離であることを特徴とする請求項8に記載の凹凸形成装置。
- 前記補正手段は、所定の適正距離との誤差が大きいほど前記補正の強度を強くすることを特徴とする請求項9に記載の凹凸形成装置。
- 前記形成条件には、前記凹凸形成装置の動作条件、環境条件、色材条件、記録媒体条件のうち少なくとも一つが含まれることを特徴とする請求項8に記載の凹凸形成装置。
- 前記動作条件には、記録ヘッドの駆動周波数、記録ヘッドの移動速度、前記インクの硬化手段の動作タイミング、当該硬化手段の動作強度のうち少なくとも1つが含まれることを特徴とする請求項11に記載の凹凸形成装置。
- 前記凹凸形成装置は、インクジェット記録方式のプリンタであることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の凹凸形成装置。
- 凹凸データに基づき、記録媒体上に凹凸を形成する方法であって、
凹凸を形成する手段の周波数応答特性に基づき、前記凹凸データの周波数帯及び振幅に応じた補正を行うステップと、
補正された凹凸データを用いて記録媒体上に凹凸を形成するステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 凹凸データに基づき、記録媒体上に凹凸を形成する方法であって、
凹凸データを走査毎のインク量を規定する複数のスライスデータに分割するステップと、
分割された複数のスライスデータの走査の順序に基づいて、各スライスデータを補正するステップと、
補正された複数のスライスデータに基づき走査を行って、前記記録媒体上に凹凸を形成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 凹凸データに基づき、記録媒体上に凹凸を形成する凹凸形成手段を備えた凹凸形成装置における凹凸形成方法であって、
前記凹凸データを走査毎の色材量を規定する複数のスライスデータに分割するステップと、
前記形成手段の周波数応答特性に影響を与える形成条件に基づいて、各スライスデータを補正するステップと、
補正された複数のスライスデータに基づき複数の走査を行って、前記記録媒体上に凹凸を形成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - コンピュータを、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置として機能させるためのプログラム。
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