JP3614226B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像を指定色(赤または青)と黒の2色画像に変換する画像処理装置に関し、例えば複写機、ファクシミリ、プリンタ等に好適な画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の画像処理装置として、本出願人の出願に係る特願平6−089879号明細書において、カラー画像を赤または青と黒の2色画像に変換する次の方法を提案している。すなわち、
(1)カラー画像を赤、緑、青の3色に分解して赤と黒の2色画像に変換する際に、赤、緑、青の各色の光量値と、赤に対する第1、第2の補正値と緑に対する閾値に基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
緑の光量>緑の閾値 …(11)
赤の光量>緑の光量+赤の第1の補正値 …(12)
赤の光量>緑の光量+赤の第2の補正値 …(13)
を演算し、式(11)及び(12)が成立し、又は式(11)が成立せず且つ式(13)が成立する画素は赤と識別し、他の画素は赤でないと判断する。
【0003】
また、
(2)カラー画像を赤、緑、青の3色に分解して青と黒の2色画像に変換する際に、赤、緑、青の各色の光量値と、青に対する第1、第2の補正値と赤に対する閾値に基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
赤の光量>赤の閾値 …(14)
青の光量>赤の光量+青の第1の補正値 …(15)
青の光量>赤の光量+青の第2の補正値 …(16)
を演算し、式(14)及び(15)が成立し、又は式(14)が成立せず且つ式(16)が成立する画素は青と識別し、他の画素は青でないと判断する。
【0004】
更に、
(3)指定色(赤または青)でない画素と判断した場合には、その画素の輝度値が閾値を越える場合には白、これ以外の場合には黒と判断する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、赤を判断する場合には、赤に対する第1、第2の補正値と緑に対する閾値の3つのデータのみに基づいて判断し、また、赤と緑のみが判断基準とするので、赤が同じレベルの画素(緑レベルが異なる画素)を同じ判定結果にすることができない場合があるという問題点がある。
【0006】
また、青を判断する場合には、青に対する第1、第2の補正値と赤に対する閾値の3つのデータのみに基づいて判断し、また、青と赤のみが判断基準とするので、青が同じレベルの画素(赤レベルが異なる画素)を同じ判定結果にすることができない場合があるという問題点がある。
【0007】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、赤、緑、青の3色に基づいて正確に赤を判断することができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【0008】
本発明はまた、赤、緑、青の3色に基づいて正確に青を判断することができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
第1の手段は上記の目的を達成するために、カラー画像を赤、緑、青の3色に分解して赤と黒の2色画像に変換する際に、赤に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と緑に対する閾値を選択する補正値選択手段と、赤、緑、青の各色の光量値と前記補正値選択手段によって選択された閾値および補正値とに基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
緑の光量>緑の閾値 …(1)
赤の光量>緑の光量+赤の第1の補正値 …(2)
赤の光量>緑の光量+赤の第2の補正値 …(3)
赤の光量>赤の閾値 …(4)
赤の光量>緑の光量+赤の第3の補正値 …(5)
を演算し、式(1)及び(2)が成立し、又は式(1)、(4)及び(5)が成立して式(2)が成立せず、又は式(1)が成立せず且つ式(3)が成立する画素は赤と識別し、他の画素は赤でないと判断する赤色検出手段とを有することを特徴とする。
【0010】
第2の手段は、第1の手段において前記赤色検出手段が、赤に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と緑に対する閾値を青の光量値に基づいて設定することを特徴とする。
【0011】
第3の手段は、第1または第2の手段において前記赤色検出手段が、赤に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と緑に対する閾値の組み合わせが予め設定され、青の光量値に基づいて1つの組み合わせを選択して設定することを特徴とする。
【0012】
第4の手段は、カラー画像を赤、緑、青の3色に分解して青と黒の2色画像に変換する際に、青に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と赤に対する閾値を選択する補正値選択手段と、赤、緑、青の各色の光量値と前記補正値選択手段によって選択された閾値および補正値とに基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
赤の光量>赤の閾値 …(6)
青の光量>赤の光量+青の第1の補正値 …(7)
青の光量>赤の光量+青の第2の補正値 …(8)
青の光量>青の閾値 …(9)
青の光量>青の閾値+青の第3の補正値 …(10)
を演算し、式(6)及び(7)が成立し、又は式(6)、(9)及び(10)が成立して式(7)が成立せず、又は式(6)が成立せず且つ式(8)が成立する画素は青と識別し、他の画素は青でないと判断する青色検出手段とを有することを特徴とする。
【0013】
第5の手段は、第4の手段において前記青色検出手段が、青に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と赤に対する閾値を緑の光量値に基づいて設定することを特徴とする。
【0014】
第6の手段は、第4または第5の手段において前記青色検出手段が、青に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と赤に対する閾値の組み合わせが予め設定され、緑の光量値に基づいて1つの組み合わせを選択して設定することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示すブロック図、図2は図1の画像処理装置の赤判定処理を示す説明図、図3は図1の画像処理装置の青判定処理を示す説明図、図4は赤−緑平面において赤と見られる分布面積を示す説明図、図5は青−赤平面において青と見られる分布面積を示す説明図、図6は赤判定時の補正値と閾値を示す説明図、図7は青判定時の補正値と閾値を示す説明図、図8は赤判定時の青の光量値毎の補正値と閾値を示す説明図、図9は青判定時の緑の光量値毎の補正値と閾値を示す説明図、図10は白黒判定処理を示す説明図、図11は色ずれ判定用のマトリクスと抽出パターンを示す説明図、図12は色ずれ判定用の基準パターンを示す説明図、図13は図1の画像処理装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【0016】
図1に示す画像処理装置は、R(赤)、G(緑)、B(青)の各データに基づいて「色であるデータ」と「色でないデータ」を検出する色検出部21と、色検出部21により検出された「色でないデータ」に基づいて白黒を判定する白黒判定部22と、色検出部21により検出された「色であるデータ」と白黒判定部22により判定された「白黒データ」に基づいて色ずれを補正し、「輝度画像データ」と「色画像データ」を出力する色ずれ補正部23を有する。
【0017】
1.色検出部21
先ず、色検出は、R、G、Bの各データに基づいて指定色がRの場合(R/黒モード)の場合に各画素に対してR、Gの光量に基づいて行い、指定色がBの場合(B/黒モード)の場合に各画素に対してB、Rの光量に基づいて行う。詳細に説明すると、R/黒モードでは先ず、カラー画像からRと見られる色を検出する。Rの検出範囲を定めるために、Rに対する3つの補正値KR1、KR2、KR3(KR2<KR3<KR1)及び閾値KR と、Gに対する閾値KG を予め設定する。
【0018】
そして、R、G、Bの各光量からR、Gの光量を取り出し、
G>KG …(1)
R>G+KR1 …(2)
R>G+KR2 …(3)
R>KR …(4)
R>G+KR3 …(5)
に基づいて図2に示すように式(1)及び(2)が成立し、又は式(1)、(4)及び(5)が成立して式(2)が成立せず、又は式(1)が成立せず且つ式(3)が成立する画素は赤と識別し、他の画素は赤でないと判断する。
【0019】
また、B/黒モードでは先ず、カラー画像からBと見られる色を検出し、Bの検出範囲を定めるために、Bに対する3つの補正値KB1、KB2、KB3(KB2<KB3<KB1)及び閾値KB と、Rに対する閾値KR を予め設定する。
【0020】
そして、R、G、Bの各光量からR、Gの光量を取り出し、
R>KR …(6)
B>R+KB1 …(7)
B>R+KB2 …(8)
B>KB …(9)
B>R+KB3 …(10)
に基づいて図3に示すように式(6)及び(7)が成立し、又は式(6)、(9)及び(10)が成立して式(7)が成立せず、又は式(6)が成立せず且つ式(8)が成立する画素は青と識別し、他の画素は青でないと判断する。
【0021】
ここで、R、G、Bの3色を座標とする色空間は図4、図5に示すことができる。図4はRを横軸、Gを縦軸としてBの光量値が0、255(8ビット)の場合のRと見られる分布面積を示し、B=0の場合のRと見られる分布面積はB=255の場合のそれより広い。すなわち、R−G平面ではBの光量値が増大すると、Rと見られる分布面積は狭くなり、また、分布の位置もR−G平面の上方に移行する。更に、同じレベルのRに対してGのレベルが増大してRの色が薄くなるように見える。特にRのレベルが高い領域ではRの色が薄く見えるが、視覚的にはRと見られる。したがって、このような場合にはRとして領域を指定した方が妥当である。
【0022】
同様に、図5はBを横軸、Rを縦軸としてGの光量値が0、255の場合のBと見られる分布面積を示し、G=0の場合のBと見られる分布面積はB=255の場合のそれより広い。すなわち、B−R平面においても同様にGの光量値が増大すると、Bと見られる分布面積は狭くなり、また、分布の位置もB−R平面の上方に移行する。更に、同じレベルのBに対してRのレベルが増大してBの色が薄くなるように見える。特にBのレベルが高い領域ではBの色が薄く見えるが、視覚的にはBと見られる。したがって、このような場合にはBとして領域を指定した方が妥当である。
【0023】
したがって、図6に示すようにR/黒モードにおけるRに対する3つの補正値KR1、KR2、KR3及び閾値KR と、Gに対する閾値KG は、視覚的によりRに近い色を検出するためにBの光量値に応じて適当に調整した方がよいことがわかる。また、図7に示すようにB/黒モードにおけるBに対する3つの補正値KB1、KB2、KB3及び閾値KB と、Rに対する閾値KR は、視覚的によりBに近い色を検出するためにGの光量値に応じて適当に調整した方がよいことがわかる。
【0024】
また、R/黒モードにおける補正値KR1、KR2、KR3及び閾値KR 、KG は各々複数(例えば3段階とする)に設定し、Bの光量値も同様に設定する。そして、RGBデータが入力すると、先ず、Bの光量値をチェックし、その光量値に対応する補正値KR1、KR2、KR3及び閾値KR 、KG を選択し、式(1)〜(5)に基づいてRか否かを判断する。
【0025】
また、B/黒モードにおける補正値KB1、KB2、KB3及び閾値KB 、KR と、Gの光量値も同様に設定し、RGBデータが入力すると、先ず、Gの光量値をチェックし、その光量値に対応する補正値KB1、KB2、KB3及び閾値KB 、KR を選択し、式(6)〜(10)に基づいてBか否かを判断する。
【0026】
図8はR/黒モードにおいてBの光量値を3段階(B<B1,B1≦B<B2,B≧B2)に設定した場合の補正値KR1、KR2、KR3及び閾値KR 、KG の組み合わせを示し、図9はB/黒モードにおいてGの光量値を3段階(G<G1,G1≦G<G2,G≧G2)に設定した場合の補正値KB1、KB2、KB3及び閾値KB 、KR の組み合わせを示している。
【0027】
2.白黒判断部22
白黒判断では、上記「1.色検出」において、R/黒モードにおいてはRでないと判断した画素、B/黒モードにおいてにおいてはBでないと判断した画素に対して、図10に示すようにその輝度(2R+5G+B)/8と閾値Kthを比較することにより白か黒かを判定する。
【0028】
3.色ずれ補正部23
ここで、カラー画像をR/黒又はB/黒の2色に変換する処理は、上記「1.色検出」と「2.白黒判断」により行うことができる、しかしながら、、読み取り光学系の照明ムラやCCDのラインの位置ずれ等の原因により、上記「1.色検出」と「2.白黒判断」により変換された2色画像では色ずれが発生する可能性があり、特に画像のエッジ部分で色ずれが発生しやすい。そこで、この「3.色ずれ補正」では、対象画素の周辺の画素をチェックして画素の色ずれを判断し、補正を行う。
【0029】
補正の方法としては、図11(A)に示すように注目画素を中心画素としてその同一ラインの左右各々2画素と前後2ラインの同一位置の各画素、すなわち5×5画素のマトリクスを用い、図11(B)に示すようにその中の注目画素「33」を3番目として4画素より成る縦、横が各々2本、斜めが4本の合計8本のリニアパターンLP1〜LP8を抽出する。そして、抽出パターンLP1〜LP8と図12に示すように予め設定された「色」、「色」、「黒」、「白」の7個の組み合わせパターンと比較し、1つでも一致している場合に色ずれが発生していると判断し、注目画素を図のように補正する。
【0030】
次に、図13を参照して本発明の画像処理装置の具体的な構成を説明する。レジスタ1にはR又はBの色の検出と色の判断、及び白黒の判断を行うために
・輝度閾値Kth
・第1の補正値KR1又はKB1
・第2の補正値KR2又はKB2
・第3の補正値KR3又はKB3
・第1の色の閾値KR 又はKB
・第2の色の閾値KG 又はKR
・モード(R/黒モード又はB/黒モード)
が設定される。
【0031】
補正値選択部10はモードに応じた第1〜第3の補正値と第1、第2の色の閾値を選択して色検出部3に出力する。入力選択部2はレジスタ1に設定されたモードに応じてRGBから2つの色の信号(8ビット)を選択し、色検出部3に出力する。具体的にはR/黒モード時にはRとGを選択し、B/黒モード時にはBとRを選択する。色検出部3は式(1)〜(5)又は(6)〜(10)に基づいて色(R/黒モード時にはR、B/黒モード時にはB)を判定し、判定信号を色判定部4に出力する。この場合、R/黒モード時にはBの光量値に応じて、また、B/黒モード時にはGの光量値に応じて第1〜第3の補正値と第1、第2の色の閾値の組み合わせから1つを選択するようにしてもよい。
【0032】
輝度計算部8はRGBの各データと図10に示す輝度計算式に基づいて画素毎の輝度(2R+5G+B)/8を計算し、色判定部4に出力する。色判定部4はレジスタ1に設定された輝度閾値Kthと、輝度計算部8により計算された輝度と色検出部3からの色判定信号に基づいて「色」、「黒」、「白」を画素毎に判定し、判定結果をマトリクス生成部5に出力する。
【0033】
マトリクス生成部5は色判定部4の判定結果を5ライン分蓄積して各ラインから5画素分を取り出し、図11に示す5×5画素のマトリクスにおいて注目画素を第3画素とする横2本、縦2本、斜め4本、合計8本のリニアパターンLP1〜LP8を抽出してパターンマッチング部6に出力する。パターンマッチング部6はこのリニアパターンLP1〜LP8と図12に示す色ずれ判定用の基準パターンと比較し、比較結果を色ずれ補正部7に出力する。色ずれ補正部7は比較結果が「一致」の場合には注目画素を補正して出力し、「不一致」の場合には注目画素を補正することなく出力する。また、タイミング調整部9は色ずれ補正部7により補正された2色データとタイミングをとるために、輝度計算部8により計算された輝度をディレイして出力する。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1記載の発明によれば、赤に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と緑に対する閾値に基づいて赤か否かを判定するので、正確に赤を判断することができる。
【0035】
請求項2記載の発明によれば、赤に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と緑に対する閾値を青の光量値に基づいて設定するので、正確に赤を判断することができる。
【0036】
請求項3記載の発明によれば、赤に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と緑に対する閾値を青の光量値に基づいて段階的に設定するので、正確に赤を判断することができる。
【0037】
請求項4記載の発明によれば、青に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と赤に対する閾値に基づいて青か否かを判定するので、正確に青を判断することができる。
【0038】
請求項5記載の発明によれば、青に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と赤に対する閾値を緑の光量値に基づいて設定するので、正確に青を判断することができる。
【0039】
請求項6記載の発明によれば、青に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と赤に対する閾値を緑の光量値に基づいて段階的に設定するので、正確に青を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1の画像処理装置の赤判定処理を示す説明図である。
【図3】図1の画像処理装置の青判定処理を示す説明図である。
【図4】赤−緑平面において赤と見られる分布面積を示す説明図である。
【図5】青−赤平面において青と見られる分布面積を示す説明図である。
【図6】赤判定時の補正値と閾値を示す説明図である。
【図7】青判定時の補正値と閾値を示す説明図である。
【図8】赤判定時の青の光量値毎の補正値と閾値を示す説明図である。
【図9】青判定時の緑の光量値毎の補正値と閾値を示す説明図である。
【図10】白黒判定処理を示す説明図である。
【図11】色ずれ判定用のマトリクスと抽出パターンを示す説明図である。
【図12】色ずれ判定用の基準パターンを示す説明図である。
【図13】図1の画像処理装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 レジスタ
2 入力選択部
3,21 色検出部
10 補正値選択部
Claims (6)
- カラー画像を赤、緑、青の3色に分解して赤と黒の2色画像に変換する際に、赤に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と緑に対する閾値を選択する補正値選択手段と、
赤、緑、青の各色の光量値と前記補正値選択手段によって選択された閾値および補正値とに基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
緑の光量>緑の閾値 …(1)
赤の光量>緑の光量+赤の第1の補正値 …(2)
赤の光量>緑の光量+赤の第2の補正値 …(3)
赤の光量>赤の閾値 …(4)
赤の光量>緑の光量+赤の第3の補正値 …(5)
を演算し、式(1)及び(2)が成立し、又は式(1)、(4)及び(5)が成立して式(2)が成立せず、又は式(1)が成立せず且つ式(3)が成立する画素は赤と識別し、他の画素は赤でないと判断する赤色検出手段と、
を有する画像処理装置。 - 前記赤色検出手段は、赤に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と緑に対する閾値を青の光量値に基づいて設定することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記赤色検出手段は、赤に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と緑に対する閾値の組み合わせが予め設定され、青の光量値に基づいて1つの組み合わせを選択して設定することを特徴とする請求項1または2記載の画像処理装置。
- カラー画像を赤、緑、青の3色に分解して青と黒の2色画像に変換する際に、青に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と赤に対する閾値を選択する補正値選択手段と、
赤、緑、青の各色の光量値と前記補正値選択手段によって選択された閾値および補正値とに基づいて、前記カラー画像を構成する各画素に対して、
赤の光量>赤の閾値 …(6)
青の光量>赤の光量+青の第1の補正値 …(7)
青の光量>赤の光量+青の第2の補正値 …(8)
青の光量>青の閾値 …(9)
青の光量>青の閾値+青の第3の補正値 …(10)
を演算し、式(6)及び(7)が成立し、又は式(6)、(9)及び(10)が成立して式(7)が成立せず、又は式(6)が成立せず且つ式(8)が成立する画素は青と識別し、他の画素は青でないと判断する青色検出手段と、
を有する画像処理装置。 - 前記青色検出手段は、青に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と赤に対する閾値を緑の光量値に基づいて設定することを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。
- 前記青色検出手段は、青に対する閾値及び第1、第2、第3の補正値と赤に対する閾値の組み合わせが予め設定され、緑の光量値に基づいて1つの組み合わせを選択して設定することを特徴とする請求項4または5記載の画像処理装置。
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