KR101408706B1 - 이미지 기판 상의 시험 패턴의 비상보성 조사를사용함으로써 센서 아티팩트를 보상하기 위하여 인쇄시스템의 눈금보정을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 시스템은 이미지 기판 상에 인쇄된 시험 패턴으로부터 반사율 측정값을 획득하는데 사용된 프린터의 광 센서로부터 광 센서 아티팩트를 제거한다. 상기 시스템은 시험 패턴의 제 1 단일 컬러를 갖는 복수의 픽셀을 이미지 기판 상으로 투사하는 인쇄 헤드와; 이미지 기판 상의 시험 패턴을 빛으로 조사(illuminate)하기 위한 광원과; 시험 패턴의 제 1 단일 컬러와 비상보적인 컬러를 갖는 빛에 대하여, 시험 패턴의 제 1 부분의 반사율을 측정하고, 시험 패턴의 제 1 단일 컬러와 상보적인 컬러를 갖는 빛에 대하여, 시험 패턴의 제 1 부분의 반사율을 측정하고, 상보적인 빛에 대하여 시험 패턴의 제 2 부분의 반사율을 측정하는 광 센서와; 상보적인 빛에 대해서 측정된 제 1 부분의 반사율과 중첩 영역의 상보적 빛에 대해서 측정된 제 2 부분의 반사율 사이의 차이를 최소화하기 위하여, 비상보적 빛에 대해서 측정된 제 1 부분의 반사율을 스케일링(scale)하도록 구성된 센서 제어기를 포함하며, 상기 제 2 부분은 시험 패턴의 제 1 부분과 중첩하는 영역을 포함한다.
인쇄 헤드, 광원, 광 센서, 센서 제어기, 이미지 기판, 아티팩트

Description

이미지 기판 상의 시험 패턴의 비상보성 조사를 사용함으로써 센서 아티팩트를 보상하기 위하여 인쇄 시스템의 눈금보정을 위한 시스템 및 방법{System and method for calibrating a printing system to compensate for sensor artifact using non-complementary illuminations of test patterns on an image substrate}
본 발명은 일반적으로 프린터 인쇄 헤드 눈금보정(calibration)에 관한 것이며, 특히 이미지 기판 상의 잉크 방울 질량 밀도를 측정하기 위하여 감광성 센서의 선형 어레이를 사용하는 인쇄 헤드 눈금보정 시스템에 관한 것이다.
선형 센서 어레이는 인쇄 헤드의 노즐에 의해서 분사된 잉크 밀도를 측정하기 위하여 프린터에 사용된다. 센서 어레이는 인쇄 드럼 또는 벨트와 같은 이미지 기판 및 광원에 대해서 설치된다. 광원은 적색 발광 다이오드(LED), 녹색 발광 다이오드(LED), 청색 발광 다이오드(LED)를 포함한다. 발광 다이오드(LED)들은 독립적으로 작동하므로, 한번에 단지 하나의 발광 다이오드(LED)만이 조사될 수 있다. 다른 방안으로, 한 세트의 적색 필터 부착 광센서(photo sensor), 한 세트의 청색 필터 부착 광센서 및 한 세트의 녹색 필터 부착 광센서로 구성된 센서 어레이는 백색광으로 조사될 수 있다. 조사된 발광 다이오드(LED)로부터의 빛은 균일 센서로 작동하는 센서 어레이의 길이에 대응하는 길이를 가지는 광도파관(light pipe)에 의해서 운반된다. 빛은 이미지 기판을 향하여 지향되고, 상기 이미지 기판은 통상적으로 회전 드럼 또는 벨트이다. 상기 유형의 프린터에 있어서, 이미지는 기판 상으로 투사되고 그 후에 매체 시트로 전달된다. 센서 어레이는 이미지 기판에 의해서 반사된 빛을 수광하도록 배치된다. 기판이 노출될 때, 광은 정반사되고 센서 어레이의 반응은 크다. 시험 패턴이 이미지 기판 상에 인쇄되고 빛이 상기 시험 패턴을 향하여 지향될 때, 정반사(specular reflection)는 감소하지만, 확산 반사(diffuse reflection)는 증가한다. 다른 시험 패턴용 센서 어레이의 센서들에 의해서 검출된 정반사율 측정값의 차이는 빛을 센서로 반사한 위치에서 기판상의 잉크 밀도에 상관(correlate)된다. 상기 밀도 측정은 균일한 잉크 밀도 및 정확한 레지스트레이션(registration)을 갖는 인쇄 패턴을 제공하려는 시도에서 입력 그레이 수준(input gray level)을 공간적으로 변경하거나 또는 노즐에 대한 구동 신호를 조정하는데 사용된다.
인쇄 드럼에 의해서 반사된 광을 검출하는 센서 어레이는 통상적으로 선형으로 배열된 복수의 감광성 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 센서 어레이는 선형 인치(linear inch) 당 600CCD로써 선형으로 정렬된 복수의 전하 결합 디바이스(CCDs)일 수 있다. 21.6cm(8.5 인치)의 광폭 센서 어레이는 결과적으로 5100CCDs를 가진다. 어레이에서 각 감광성 디바이스의 특성의 작은 차이가 디바이스들이 여러 조사량에 다르게 반응하도록 유발한다. 즉, 반사 광 신호에 반응하여 어레이의 하나의 감광성 디바이스에 의해서 발생된 신호는 동일한 양의 반사광에 반응하여 어레이의 다른 감광성 디바이스에 의해서 발생한 신호와 차이가 날 수 있다.
센서 어레이에 의해서 획득한 반사율 측정에서의 다른 문제점은 이미지 기판의 구조이다. 많은 이미지 기판들은 울퉁불퉁하고 높게 구조화되어 있다. 표면의 일부 섹션은 광을 광 센서 안으로 더욱 강하게 반사하고, 다른 섹션은 광을 센서 어레이에서 멀어지게 반사하여서 어두워지게 한다. 센서 어레이가 반사광에 더욱 균일한 반응을 나타내게 하려는 시도에서, 2차원(2D) 눈금보정 공정이 실행될 수 있다. 2D 눈금보정 공정은 이미지 기판이 센서 밑에서 회전할 때 센서 어레이 반응(response)을 캡처(capture)하면서 개시된다. 상기 센서 어레이 반응은 노출 기판 반응으로 칭한다. 노출 반응(bare response)은 기판을 적색광으로 조사하고 광 센서(light sensor) 반응을 얻으며, 기판을 녹색광으로 조사하고 광 센서 반응을 얻으며, 그리고 기판을 청색 광으로 조사하고 광센서 반응을 얻음으로써 획득된다. 다른 방안으로, 노출 반응은 이미지 기판을 백색광으로 조사하고 그 다음 적색 필터 부착 센서, 녹색 필터 부착 센서 및 청색 필터 부착 센서로 반응을 얻음으로써 획득된다. 노출 반응을 측정한 후에, 2D 눈금보정 공정은 어떤 조사 없이 센서 어레이 반응의 캡처를 지속한다. 상기 센서 어레이 반응은 암 반응(dark response)으로 칭한다. 2D 눈금보정 공정의 최종 단계는 시험 패턴을 이미지 기판 상으로 인쇄하고 이미지 기판이 센서 어레이 밑에서 회전할 때 센서 어레이 반응을 모니터하는 것이다. 이 반응은 비눈금보정 반응(uncalibrate response)으로 칭한다. 시험 패턴에서 각 픽셀에 대해서, 비눈금보정 픽셀 및 암 반응의 대응 픽셀 사이의 차이와 노출 기판 픽셀 및 어두운 반응의 대응 픽셀 사이의 차이가 계산된다. 눈금보정된 이미지는 그때 각 픽셀 위치에서의 두 차이값 사이의 비율로서 계산된다.
일부 시스템에서, 광센서의 선형 어레이는 이미지 부재 폭 만큼 넓지 않다. 이러한 상황에서, 센서 어레이는 이미지 기판을 가로질러 하나 이상의 다른 위치로 이동해야 하므로, 각 센서 위치에서 눈금보정이 실행될 수 있다. 예를 들어, 21.6cm(8.5인치)의 센서 어레이는 캐리지 부재(carriage member) 상에 센서 어레이를 장착함으로써 30.5cm(12인치) 폭의 이미지 기판의 이미지를 캡처하는데 사용될 수 있으므로, 센서 어레이는 제 1 이미지에서 캡처되지 않은 인쇄 드럼의 잔여 부분을 캡처하기 위하여 8.9cm(3.5인치) 변위된다. 물론, 제 2 이미지의 제 1의 12.7cm(5인치)가 제 1 이미지의 최종 12.7cm(5인치)와 중첩된다. 이 설명에서, 제 1 이미지는 소위 전방 인쇄 드럼 이미지로 칭하고 제 2 이미지는 소위 후방 인쇄 드럼 이미지로 칭한다.
이론적으로는, 2D 눈금보정 공정이 결과적으로 드럼의 백 이미지(back image)와 동일한 드럼의 프런트 이미지(front image)를 생성해야 한다. 실제적으로는, 이것은 일어나지 않는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 3개의 시험 패턴이 인쇄되는 드럼의 프런트 이미지를 위한 3개의 반사율 측정값은 곡선 10, 12 및 14에 의해서 표시된다. 곡선 10은 최대의 조밀한 시험 패턴의 프런트 이미지에 대한 반사율 측정값이고 곡선 14는 적어도 최소의 시험 패턴의 프런트 이미지의 반사율 측정값이다. 드럼의 3개의 백 이미지(back image)에 대한 반사율 측정값은 곡선 16, 18 및 20으로 표시된다. 도 1에 OA로 지정된 영역에서 발생한 프런트 이미지와 백 이미지 사이의 중첩(overlap)은 시험 패턴의 동일 부분이 측정되기 때문에 대략 유사해야 한다. 대신에, 측정 곡선은 다르고 센서 어레이에 의해서 발생한 측정 반응에서 아티팩트의 흔적이 있다. 센서 어레이를 가로질러 수집된 확산 반사광의 양은 변화되기 때문에, 상기 반응차가 발생한다. 상기 수집된 광은 조사 시스템 및 포커싱 광학기구(focusing optics)의 변이에 의해서 발생된다. 2D 눈금보정 공정 동안 수집된 노출 이미지 기판 반응은 단지 정반사된 광만을 모니터하므로, 확산 반사광에서의 상기 변이들을 눈금보정하는데 사용될 수 없다. 시험 패턴의 잉크 밀도가 높을수록, 센서 아티팩트는 더욱 심해진다. 반응차는 두 측정값의 중첩 영역에서 특히 뚜렷하다. 따라서, 광 센서는 프린터에 대한 잉크 균일성 측정에 영향을 미치는 아티팩트를 나타낸다. 도 1의 곡선들에 의해서 나타내는 바와 같이, 곡선 10, 16으로 그려진 높은 밀도의 잉크 패턴을 위한 반사율 측정은 곡선 14, 20 및 12, 18에 나타난 낮은 밀도의 잉크 패턴에 대한 반사율 측정보다 더욱 선명한 센서 아티팩트를 나타낸다.
본 발명의 목적은 잉크 프린터에서 광 센서로부터 얻어진 반사율 측정값의 센서 아티팩트를 최소화한 인쇄 헤드 눈금보정 시스템을 제공하는 것이다.
이미지 기판 상에 인쇄된 시험 패턴으로부터 반사율 측정값을 획득하는데 사용된 프린터의 광 센서로부터 광 센서 아티팩트를 제거하기 위한 시스템이 계발되었다. 상기 시스템은 시험 패턴의 제 1 단일 컬러를 갖는 복수의 픽셀을 이미지 기판 상으로 투사하는 인쇄 헤드와; 이미지 기판 상의 시험 패턴을 빛으로 조사하기 위한 광원과; 시험 패턴의 제 1 단일 컬러와 비상보적인 컬러를 갖는 빛에 대하여, 시험 패턴의 제 1 부분의 반사율을 측정하고, 시험 패턴의 제 1 단일 컬러와 상보적인 컬러를 갖는 빛에 대하여, 시험 패턴의 제 1 부분의 반사율을 측정하고, 상보적인 빛에 대하여 시험 패턴의 제 2 부분의 반사율을 측정하는 광 센서와; 상보적인 빛에 대해서 측정된 제 1 부분의 반사율과 중첩 영역의 상보적 빛에 대해서 측정된 제 2 부분의 반사율 사이의 차이를 최소화하기 위하여, 비상보적 빛에 대해서 측정된 제 1 부분의 반사율을 스케일링(scale)하도록 구성된 센서 제어기를 포함하며, 상기 제 2 부분은 시험 패턴의 제 1 부분과 중첩하는 영역을 포함한다.
상술한 시스템으로 실행될 수 있는 방법은 광 센서에 의해서 발생된 반사율 측정으로부터 센서 아티팩트를 제거한다. 상기 방법은 제 1 단일 컬러를 구비한 복수의 픽셀들을 포함한 시험 패턴을 이미지 기판 상으로 투사하는 단계와, 시험 패턴의 제 1 단일 컬러와 비상보적인 컬러를 갖는 빛으로 이미지 기판 상의 시험 패턴을 조사하는 단계와, 비상보적인 빛으로 조사된 시험 패턴의 제 1 부분의 반사율을 측정하는 단계와, 시험 패턴의 제 1 단일 컬러와 상보적인 컬러를 갖는 빛으로 이미지 기판 상의 시험 패턴을 조사하는 단계와, 상보적인 빛으로 조사된 시험 패턴의 제 1 부분의 반사율을 측정하는 단계와, 시험 패턴의 제 1 부분과 중첩하는 영역을 포함하는, 상보적인 빛으로 조사된 시험 패턴의 제 2 부분의 반사율을 측정하는 단계, 및 상보적인 빛으로 조사된 제 1 부분의 반사율과 중첩 영역의 상보적인 빛으로 조사된 제 2 부분의 반사율 사이의 최소 차이에 대응하는 스케일링 요소(scaling factor)에 의해서 비상보적인 빛으로 조사된 제 1 부분의 반사율을 비교측정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 인쇄 헤드 눈금보정 시스템은 잉크 프린터에서 광 센서로부터 얻어진 반사율 측정값의 센서 아티팩트를 최소화한다.
잉크 프린터에서 광 센서로부터 얻어진 반사율 측정값의 센서 아티팩트를 최소화하기 위한 방법이 도 2에 도시된다. 본 방법은 시험 패턴을 이미지 기판 상으로 투사하는 것으로 개시된다(블록 100). 시험 패턴은 인쇄 헤드의 잉크 제트 노즐로부터 잉크를 분사함으로써 형성된 복수의 픽셀들로 구성된다. 특수한 그레이 스케일 레벨에서 인쇄 헤드에 의해서 방출된 잉크 방울의 밀도 균일성을 측정하기 위한 시험 패턴은 널리 공지되어 있다. 도 2에 도시된 방법에서, 시험 패턴의 픽셀들은 단일 컬러의 잉크 방울이다. 예를 들어, 컬러 프린터는 통상적으로 청록색 잉크, 심홍색 잉크, 노란색 잉크 및 검정색 잉크의 소스를 포함한다. 따라서, 이미지 기판 상으로 방출된 시험 패턴은 상기 컬러 잉크들중 하나의 픽셀들로 형성된다.
시험 패턴이 이미지 기판 상으로 인쇄된 후에, 시험 패턴은 광원으로 조사되고 반사율은 시험 패턴의 단일 컬러와 비상보적인 빛의 색깔에 대해서 반사율이 측정된다(블록 104). 조사는 비상보적인 컬러에 대해서 필터 부착된 광 센서로 측정된 반사율과 백색광으로 실행된다. 다른 방안으로, 시험 패턴의 단일 컬러와 비상보적인 빛으로 이미지 부재를 조사하는 발광 다이오드(LED)가 작동할 수 있으며 반사율은 필터 부착되지않은 광 센서로 측정될 수 있다. "비상보적인"은 시험 패턴의 잉크에 의해서 흡수되지 않는 파장을 갖는 빛을 지칭한다. 예를 들어, 도 3에는 적색광, 녹색광 및 청색광으로 취한 노란색 잉크 시험 패턴의 반사율 측정값이 도시되어 있다. 적색광 및 녹색광은 비상보적인 컬러이지만, 청색광은 노란색 잉크에 의해서 더욱 강하게 흡수되고 노란색 잉크와 상보적이다. 결과적으로, 적색광 및 녹색광에 대한 광 센서에 의해서 획득된 반사율은 확산 반사광에 의해서 좌우되고, 반사된 청색광에 반응하여 광 센서에 의해서 획득된 반사율은 정반사광에 의해서 좌우된다. 센서 어레이에 따른 센서 조사/광학기구의 차이들에 의해서 유발된 확산 반사광의 변이는 2D 눈금보정 공정에 의해서 제거되지 않는다. 비상보적 조사에서, 눈금보정되지 않은 내부 확산 변이는 잉크 변이로부터 발생한 정반사율 신호에서 임의의 변화를 좌우한다. 상보적 조사에서, 잔류 확산 반사는 원하지 않는 방식으로 바람직한 정반사 반응에 기여한다. 적색광에 대한 반사율 측정값은 녹색광 반사 보다 더욱 널리 확산되기 때문에, 적색광 반사는 녹색광 반사에 대한 센서 아티팩트 분석에 대해서 선호된다. 녹색광 반사는 그러나 센서 아티팩트 형태를 획득하기 위한 노란색 잉크 패턴과 함께 사용될 수 있다.
상기 공정은 다시 조사되는 시험 패턴으로 지속되고 시험 패턴의 제 1 부분에 대한 반사율 측정값은 시험 패턴의 단일 컬러에 상보적인 빛에 대해서 획득된다(블록 108). 다시, 시험 패턴의 조사는 상보적인 컬러에 대해서 필터 부착된 광 센서로 측정된 반사율 및 백색광으로 진행될 수 있다. 다른 방안으로, 시험 패턴의 단일 컬러와 상보적인 빛으로 이미지 부재를 조사하는 발광 다이오드(LED)가 작동될 수 있으며, 반사율은 필터 부착되지 않은 광 센서로 측정될 수 있다. 반사율을 측정하는데 사용된 광 센서는 예를 들어, 전하 결합 디바이스(CCDs)와 같은 감광성 센서의 선형 어레이일 수 있다. 어레이는 2.54cm(인치) 당 약 600 CCDs에 따라 대략 21.6cm(8.5인치)일 수 있다. 따라서, 센서들은 단지 회전 인쇄 드럼 또는 벨트와 같은 30.5cm(12인치) 폭의 이미지 기판의 일부로부터의 반사율만을 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 시험 패턴의 제 1 부분은 드럼의 좌측 단부에서 연장되는 회전 이미지 기판 표면의 제 1의 21.6cm(8.5인치)를 지칭하는 것이다. 광 센서 어레이는 8.9cm(3.5인치)만큼 기판의 표면을 가로질러 병진이동하고, 상보적인 빛에 대해서 만들어진 시험 패턴의 제 2 부분에 대한 반사율 측정값이 얻어진다(블록 110). 조사는 상보적인 컬러에 대해서 필터 부착된 광 센서들로 측정된 반사율과 백색광으로 실행될 수 있다. 다른 방안으로, 시험 패턴의 단일 컬러와 상보적인 빛으로 이미지 부재를 조사하는 발광 다이오드(LED)가 작동되고 반사율은 필터 부착되지 않은 광 센서들로 측정될 수 있다. 가동 광 센서 어레이를 갖는 일 실시예에서, 제 1 부분의 반사율 측정의 최우측 12.7cm(5인치)와 제 2 부분의 반사율 측정의 최좌측 12.7cm(5인치)는 2개의 반사율 측정에 대한 중첩 영역을 형성한다. 2개의 반사율 측정 곡선을 병치시킴으로써, 센서에 대한 아티팩트는 2개의 곡선 사이의 중첩 영역에서 식별될 수 있다. 예를 들어, 센서 아티팩트는 도 1의 영역 OA로 나타난다.
도 2의 방법은 스케일링 요소를 발생시키기 위하여 제 1 부분의 반사율과 중첩 영역의 제 2 부분의 반사율 사이의 차이를 최소화한다(블록 114). 스케일링 요소는 그후에 비상보적 광 센서로부터 획득된 차후 반사율 측정 곡선의 센서 아티팩트를 감쇄하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 스케일링 요소는 중첩 영역에서 제 1 부분의 반사율과 제 2 부분의 반사율 사이의 차이의 제곱 합(sum of squared difference)을 최소화함으로써 발생될 수 있다. 물론, 다른 최소화 방법은 스케일링 요소를 식별하는데 사용될 수 있다. 일단, 스케일링 요소가 에러 최소화 기술에 의해서 식별되면, 스케일링 요소는 반사율 측정값의 센서 아티팩트를 감쇄하기 위하여 광 센서에 의해서 발생된 반사율 측정값에서 사용될 수 있다. 감쇄된 센서 아티팩트는 센서 아티팩트 없는 균일한 측정을 달성하기 위하여 시험 패턴의 반사율 측정값에서 차감된다(블록 118). 이 방식에서 스케일링 요소를 사용하는 것은 도 4에 도시된다. 도면에 도시된 바와 같이, 중첩 영역의 3개의 시험 패턴의 프런트 이미지 및 백 이미지를 위한 반사율 측정값은 매우 가깝다. 결과적으로, 중첩 영역의 반사율 측정값은 더 이상 센서 아티팩트를 포함하지 않는다. 스케일링 요소에 의해서 센서 아티팩트를 감쇄하면, 다른 잉크 밀도 및 다른 잉크 컬러에 대한 센서 아티팩트를 정확하게 예측할 수 있다. 센서 아티팩트를 제거하면, 광 센서에 의해서 발생된 반사율 측정값이 이미지 기판 상의 잉크 균일성을 더욱 정확하게 나타낼 수 있게 한다.
스케일링 요소는 다음과 같은 방식으로 수학적으로 기술될 수 있다. Pc(j)를 제트 j에 대한 상보적 컬러 발광 다이오드(LED)로 조사된 시험 패턴의 중첩 영역을 위한 반사율 측정값으로 하고, Pnc(j)를 제트 j에 대한 비상보적 컬러 발광 다이오드(LED)로 조사된 시험 패턴의 중첩 영역을 위한 반사율 측정값으로 하고, P(j)를 제트 j에 대한 센서 아티팩트 없는 반사율 측정값으로 하자. Pc(j), Pnc(j) 및 P(j)의 관계는 P(j) = Pc(j) - β* Pnc(j)로 주어지며, 여기서 β는 상수 스칼라(scalar)이다. Pnc(j)는 센서 기호(signature) 및 시험 패턴 균일성으로부터의 중요하지 않은 기여(insignificant contribution)만을 포함하는 것으로 가정하면, 프런트 프로파일 및 백 프로파일 사이의 중첩은 스케일링 요소 β를 결정하기 위한 측정기준(metric)으로 사용될 수 있다. 중첩 영역의 차이값의 제곱 합은 중첩 영역에 대한 하나의 측정기준이다. 반사율 측정값이 서로 근접하게 대응할 때, 상기 측정기준은 최소이다. 따라서, 중첩 영역의 반사율 측정 차이값을 최소화하기 위하여 스케일링 요소를 조정하면, 센서 아티팩트를 감쇄한다. 일반적으로, β은 시험 패턴 밀도 및 잉크 컬러의 함수이다. 중첩은 각 잉크 컬러 및 각 시험 패턴 밀도에 대해서 개별적으로 최소화될 수 있다. 다른 방안으로, 센서 아티팩트를 잉크 컬러 및 잉크 밀도로써 스케일링하는 규칙은 β를 결정하기 위하여 사용될 수 있다.
상술한 방법은 제 2 잉크 컬러와 대응하는 광 센서에 대한 스케일링 요소를 획득하기 위하여, 시험 패턴의 잉크 컬러와 비상보적인 빛의 색깔로써 조사되는 다른 단일의 컬러의 시험 패턴으로 반복될 수 있다. 이 방법은 감광 디바이스의 2개 이상의 선형 어레이를 구비한 광 센서로 사용될 수도 있다. 상기 유형의 광 센서로써 제 1 열의 감광 디바이스가 시험 패턴에 의해서 반사된 빛을 수광 한 후에 시험패턴이 이동되어 제 2 열의 감광 디바이스가 시험 패턴에 의해서 반사된 빛을 수광한다. 다시, 2개의 반사율 측정값 사이의 차이는 차후의 반사율 측정값에 대한 스케일링 요소를 발생시키기 위하여 최소화된다.
도 2에 도시된 방법을 실행하는데 사용될 수 있는 시스템은 도 5에 도시되어 있다. 시스템(200)은 인쇄 엔진(210)에 결합된 센서 제어기(204) 및 인쇄 헤드 제어기(208)를 포함한다. 인쇄 엔진(210)은 프린터 동작을 위해 제어 신호를 발생시키도록 처리된 문서 데이터를 수납한다. 예를 들어, 색조 재생 곡선(TRCs)과 같이 디바이스 의존 필터(device dependent filter)로 문서 데이터를 처리한 후에, 픽셀 데이터가 인쇄 헤드(214)에 결합된 인쇄 헤드 구동 신호의 발생을 위해 인쇄 헤드 제어기(208)에 제공될 수 있다. 물론, 프린터는 널리 공지된 인쇄 헤드 제어기(208)에 결합된 다중 인쇄 헤드를 포함할 수 있다. 인쇄 헤드 구동 신호는 압전 소자들이 예를 들어 회전 인쇄 드럼(218)과 같은 이미지 기판 상으로 잉크를 선택적으로 분사하게 한다. 센서 아티팩트를 감쇄하기 위한 공정을 실행하기 위하여, 인쇄 엔진(210)은 인쇄 헤드 제어기(208)에 대해서 픽셀 데이터를 발생시키도록 디바이스 의존 필터를 갖는 인쇄 엔진(210)과 연관된 메모리에 저장된 시험 패턴 데이터를 처리한다. 인쇄 헤드 제어기(208)는 인쇄 헤드(214)가 제 1 단일 컬러의 시험 패턴을 이미지 기판 상으로 투사하게 하는 구동 신호들을 발생시킨다.
이미지 기판 부근에는 광원(220) 및 광 센서(224)가 설치되어 있다. 광원은 발광 다이오드(LED)에 의해서 발생된 빛을 이미지 기판을 향하여 빛을 지향시키는 광도파관(light pipe)의 하나 이상의 개방부로 운반하는 광도파관에 결합된 단일 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 일 실시예에서, 녹색광을 발생시키는 것과, 적색광을 발생시키는 것 및 청색광을 발생시키는 것으로 구성된 3개의 발광 다이오드(LED)는 선택적으로 작동하므로, 단 하나의 빛만이 한 번 비추어서 빛을 광도판을 통과시키고 이미지 기판을 향하여 지향시킨다. 다른 실시예에서, 광원(220)은 선형 어레이로 배열된 복수의 발광 다이오드(LED)이다. 본 실시예의 발광 다이오드(LED)는 빛을 이미지 기판을 향하여 지향시킨다. 본 실시예의 광원은 각각의 컬러, 적색, 녹색 및 청색에 대해서 3개의 선형 어레이를 포함한다. 다른 방안으로, 모든 발광 다이오드(LED)는 3가지 컬러의 반복 시퀀스(sequence)에서 단일 선형 어레이로 배열될 수 있다. 광원의 발광 다이오드(LED)는 발광 다이오드(LED)를 선택적으로 작동시키는 센서 제어기(204)에 결합된다. 센서 제어기(204)는 발광 다이오드(LED) 또는 발광 다이오드(LED)들이 광원에서 작동하도록 지시하는 인쇄 엔진(210)으로부터의 신호를 수신한다. 예를 들어, 인쇄 엔진(210)은 인쇄 헤드(214)가 노란색 잉크 픽셀들을 갖는 시험 패턴을 이미지 기판(218) 상으로 투사하게 하는 구동 신호를 생성하기 위하여, 인쇄 헤드 제어기(208)용 픽셀 신호들을 발생시킬 수 있다. 센서 아티팩트 처리를 위해서, 인쇄 엔진(210)은 센서 제어기가 광원(220)의 적색 발광 다이오드(LED) 또는 발광 다이오드(LED)들을 작동시키도록 지시하는 센서 제어기(204)용 신호를 발생시킬 수도 있다.
반사광은 광 센서(224)에 의해서 측정된다. 일 실시예의 광 센서(224)는 전하 결합 디바이스(CCDs)와 같은 감광성 디바이스의 선형 어레이이다. 감광성 디바이스는 감광성 디바이스에 의해서 수광된 빛의 강도에 대응하는 전기 신호를 발생시킨다. 상기 전기 신호들은 시험 패턴을 위한 반사율 측정 신호를 발생시키도록 합산될 수 있다. 선형 어레이는 이미지 기판을 거쳐 병진 이동하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 선형 어레이는 이미지 기판 상의 시험 패턴의 제 1 부분 및 제 2 부분을 조사하기 위하여, 이미지 기판(218)을 가로질러 병진이동하는 가동 캐리지에 장착될 수 있다. 이 구성은 중첩 영역을 공유하는 이미지 기판을 위한 두개의 반사율 측정값을 얻기 위하여, 이미지 기판의 폭 보다 짧은 선형 어레이가 이동할 수 있게 한다. 광 센서를 이동시키기 위한 다른 디바이스도 사용될 수 있다.
광 센서(224)에 의해서 획득한 반사율 신호들이 스케일링 요소의 발생을 위해서 센서 제어기(204)에 제공될 수 있다. 본 실시예에서, 센서 제어기(204)는 센서 아티팩트 감쇄를 위한 스케일링 요소를 생성하기 위하여 두개의 반사율 신호들 사이의 차이를 최소화하도록 구성된다. 다른 방안으로, 센서 제어기(204)는 인쇄 엔진(210)이 두 개의 신호들 사이의 차이를 최소화하고 스케일링 요소를 발생시킬 수 있도록, 인쇄 엔진(210)과 공유된 메모리에 반사율 신호들을 저장할 수 있다.
본원에 기술된 센서 제어기, 인쇄 헤드 제어기 및 인쇄 엔진과 이들이 실행하는 기능들은 프로그램된 지시사항들을 실행하는 범용 또는 전문가용의 프로그램가능한 프로세서로 실행될 수 있다. 프로그램된 기능들을 실행하는데 필요한 지시사항 및 데이터는 프로세서 또는 제어기와 연관된 메모리에 저장될 수 있다. 프로세서, 그 메모리 및 인터페이스 회로는 상술한 최소 기능 차이와 같은 기능들을 실행하도록 제어기 및/또는 인쇄 엔진을 구성한다. 상기 구성요소들은 인쇄 회로 카드에 제공되거나 또는 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit;ASIC)의 회로로서 제공될 수 있다. 각 회로들은 개별 프로세서로 실행되거나 또는 다중 회로들이 동일 프로세서에서 실행될 수 있다. 다른 방안으로, 회로들은 VLSI 회로들에 제공된 회로들 또는 이산 소자들로 실행될 수 있다. 또한, 본원에 기술된 회로들은 프로세서들, 주문형 집적 회로, 분리된 구성요소들 또는 VLSI 회로들의 조합으로 실행될 수 있다.
작동 시에, 인쇄 엔진은 단일 컬러의 시험 패턴을 위한 픽셀 데이터를 발생시키도록 구성된다. 단일 컬러 시험 패턴은 비상보적인 빛에 의해서 조사되고 그에 따른 반사율은 센서 아티팩트 형태를 얻기 위해 측정된다. 광 센서는 상보성 컬러로 조사된 시험 패턴의 제 1 부분을 판독하고 그후에 상보성 컬러로 조사된 시험 패턴의 제 2 부분을 판독하도록 제어되며, 제 2 부분은 시험 패턴의 제 1 부분과 중첩되는 영역을 포함한다. 중첩 영역에 대한 반사율 측정값이 비교되어서 두 측정값의 차이는 광 센서에 의해서 발생된 반사율 측정값의 센서 아티팩트를 감쇄하는데 사용될 수 있는 스케일링 요소를 발생시키도록 최소화된다. 스케일링 센서 아티팩트는 균일 시험 패턴의 아티팩트없는 측정값을 없기 위하여 반사율 측정값으로부터 차감된다.
당기술에 숙련된 기술자는 상술한 특정 실행 구성을 다양하게 변형시킬 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 하기 청구범위는 도시되고 상술된 특정 실시예에 국한되지 않는다. 본원에 제시되고 보정될 수 있는 청구범위는 본원에 공개된 실시예의 변형구성, 다른 구성, 수정, 개선, 등가 구성 및 실질적인 유사 구성을 포괄한다.
도 1은 다른 잉크 밀도를 갖는 3개의 시험 패턴에 대한 센서 아티팩트를 수용하는 반사율 측정값의 그래프.
도 2는 도 1의 반사율 측정값을 획득하는데 사용된 광 센서의 센서 아티팩트를 감쇄하는 스케일링 요소를 발생시키기 위한 방법의 흐름도.
도 3은 적색광, 녹색광, 청색광으로 조사된 시험 패턴의 반사율 측정값의 그래프.
도 4는 센서 아티팩트를 감쇄하는 스케일링 요소가 도 1의 반사율 측정값의 센서 아티팩트를 제거하기 위해서 인가된 이후에, 시험 패턴의 반사율 측정값의 그래프.
도 5는 도 2의 방법을 실행하는데 사용될 수 있는 시스템의 블록도.

Claims (15)

  1. 반사율 측정값으로부터 광 센서 아티팩트를 제거하기 위한 시스템으로서,
    제 1 단일 컬러의 픽셀들을 구비한 시험 패턴을 이미지 기판 상으로 투사하는 인쇄 헤드와;
    상기 이미지 기판 상의 상기 시험 패턴을 빛으로 조사하기 위한 광원과;
    상기 시험 패턴의 제 1 단일 컬러와 비상보적인 컬러를 갖는 빛에 대하여 상기 시험 패턴의 제 1 부분을 위한 반사율 측정값을 생성하고, 상기 시험 패턴의 제 1 단일 컬러와 상보적인 컬러를 갖는 빛에 대하여 상기 시험 패턴의 제 1 부분을 위한 반사율 측정값을 생성하고, 그리고 상기 시험 패턴의 제 1 단일 컬러와 상보적인 컬러를 갖는 빛에 대하여 상기 시험 패턴의 제 2 부분을 위한 반사율 측정값을 생성하도록 구성된 광 센서와;
    상기 광 센서에 작동가능하게 연결되며, 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛에 대해서 생성된 제 1 부분의 반사율 측정값 및 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛에 대해서 생성된 상기 시험 패턴의 상기 제 1 부분에 중첩되는 영역을 포함하는 상기 제 2 부분의 반사율 측정값 사이의 차이를 최소화하기 위하여 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적 컬러를 갖는 빛에 대해서 생성된 상기 제 1 부분의 반사율 측정값을 스케일링(scale)하도록 구성된 센서 제어기를 포함하며,
    상기 제 2 부분은 상기 시험 패턴의 제 1 부분과 중첩하는 영역을 포함하는, 광 센서 아티팩트를 제거하기 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 시험 패턴을 백색광으로 조사하도록 작동하며,
    상기 광 센서는 선형 어레이로 배열된 복수의 감광성 디바이스를 추가로 포함하며,
    상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적인 컬러를 갖는 빛에 대해서 생성된 상기 시험 패턴의 상기 제 1 부분의 반사율 측정값은 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적인 컬러를 갖는 빛을 위해 필터 부착된 감광성 디바이스로 생성되고, 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛에 대해서 생성된 제 1 부분 및 제 2 부분의 반사율 측정값은 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛을 위해 필터 부착된 감광성 디바이스로 생성되는, 광 센서 아티팩트를 제거하기 위한 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은 복수의 발광다이오드(LEDs)를 추가로 포함하며;
    상기 센서 제어기는 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적인 컬러를 갖는 빛의 생성을 위해 복수의 발광다이오드에서 상기 발광다이오드 중의 하나를 작동시키고, 그리고 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛의 생성을 위해 복수의 발광다이오드 중의 다른 하나의 발광다이오드를 작동시키도록, 복수의 발광다이오드에 작동가능하게 연결되고,
    상기 광 센서는 상기 시험 패턴이 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적인 컬러를 갖는 빛으로 조사되는 때에 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적인 컬러를 갖는 빛에 대하여 상기 제 1 부분의 반사율 측정값을 생성하고, 상기 광 센서는 상기 시험 패턴이 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛으로 조사되는 때에 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛에 대하여 상기 제 1 부분 및 제 2 부분의 반사율 측정값을 생성하는, 광 센서 아티팩트를 제거하기 위한 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 발광다이오드는 작동될 때 적색광을 발광하는 발광다이오드, 작동될 때 녹색광을 발광하는 발광다이오드, 및 작동될 때 청색광을 발광하는 발광다이오드를 포함하는 광 센서 아티팩트를 제거하기 위한 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 빛이 상기 이미지 기판을 향하도록 하는 위치에 장착된 선형 어레이로 배열된 복수의 발광다이오드를 추가로 포함하는 광 센서 아티팩트를 제거하기 위한 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 센서는 상기 이미지 기판을 거쳐서 이동하도록 구성되어 상기 시험 패턴의 상기 제 1 부분 및 제 2 부분의 반사율 측정을 가능하게 하는 광 센서 아티팩트를 제거하기 위한 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광 센서는 상기 제 1 부분 및 제 2 부분의 반사율 측정값을 생성하기 위해 상기 이미지 기판을 거쳐서 병진 이동하는 가동 캐리지에 장착된 2개 이상의 선형 어레이로 배열된 복수의 감광 디바이스를 추가로 포함하는 광 센서 아티팩트를 제거하기 위한 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 센서 제어기는 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛으로 조사된 상기 제 1 부분의 반사율 측정값 및 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛으로 조사된 상기 시험 패턴의 상기 제 1 부분에 부분적으로 중첩되는 영역을 포함하는 상기 제 2 부분의 반사율 측정값 사이의 차이의 제곱 합을 최소화하도록 구성되는 광 센서 아티팩트를 제거하기 위한 시스템.
  9. 프린터로써,
    이미지 기판과;
    잉크를 상기 이미지 기판상으로 방출하는 인쇄 헤드와;
    잉크를 상기 이미지 기판상으로 방출하도록, 잉크 제트 구동 신호를 상기 인쇄헤드로 송신하기 위한 인쇄 헤드 제어기와;
    상기 이미지 기판의 일부분을 조사하도록 상기 이미지 기판에 근접한 위치에 설치된 광원과;
    상기 이미지 기판에 의해서 반사된 광원으로부터의 빛을 수광하도록, 상기 이미지 기판 전체에 걸쳐서 광 센서를 병진이동시키기 위하여 가동 부재 상에 설치된 광 센서와;
    상기 광 센서 및 광원에 작동가능하게 결합되고, 상기 이미지 기판으로의 선택적인 조사를 위하여 상기 광원을 작동시키고, 상기 광 센서를 상기 이미지 기판에 근접한 다른 위치로 병진이동시키고, 그리고 상기 광 센서로부터의 반사율 측정값을 수신하도록 구성되는, 센서 제어기와;
    상기 센서 제어기 및 상기 인쇄 헤드 제어기에 결합된 인쇄 엔진을 포함하며,
    상기 인쇄 엔진은 제 1 단일 컬러의 픽셀들을 구비한 시험 패턴을 상기 이미지 기판상으로 방출하기 위해, 인쇄 헤드 제어기를 제어하여서 잉크 제트 구동 신호를 인쇄 헤드에 송신하도록 구성되고 또한 상기 제 1 단일 컬러와 비상보적인 컬러를 갖는 제 1 빛과 상기 제 1 단일 컬러와 상보적인 컬러를 갖는 제 2 빛으로 상기 이미지 기판을 조사하기 위하여, 상기 센서 제어기를 제어하여 상기 광원을 작동시키도록 구성되며,
    상기 센서 제어기는 상기 광 센서를 상기 이미지 기판상의 상기 시험 패턴의 제 1 부분의 반사율 측정값을 생성하도록 제 1 위치로 이동하고, 그리고 상기 시험 패턴의 제 2 부분의 반사율 측정값을 생성하도록 상기 시험 패턴의 제 1 부분과 부분적으로 중첩되는 제 2 위치로 이동하도록 구성되며,
    상기 인쇄 엔진은 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛에 의해 조사된 상기 시험 패턴의 제 1 부분의 반사율 측정값 및 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛에 의해 조사된 상기 시험 패턴의 상기 제 2 부분의 반사율 측정값 사이의 차이를 최소화하도록 구성되어 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적 컬러를 갖는 빛에 의해 조사된 상기 시험 패턴의 상기 제 1 부분의 반사율 측정값에서 광 센서 아티팩트의 감축을 위해 스케일링(scale)요소를 생성하는 프린터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서 제어기는 상기 광원을 작동시켜 적색광, 녹색광 및 청색광 중의 하나를 생성하도록 구성되는 프린터.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 인쇄 헤드 제어기는 구동 신호를 상기 인쇄 헤드로 송신하여 청록색, 심홍색 또는 노란색 중 어느 하나의 상기 제 1 단일 컬러에서 시험 패턴을 방출하도록 구성되는 프린터.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 인쇄 엔진은 상기 제 1 빛으로 조사된 상기 제 1 부분의 반사율 측정 값 및 상기 부분적으로 중첩된 영역에서 제 2 빛으로 조사된 상기 제 2 부분의 반사율 측정값 사이의 차이의 제곱 합을 최소화하도록 구성되는 프린터.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 광원은 복수의 발광다이오드(LEDs)를 추가로 포함하며;
    상기 센서 제어기는 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적인 컬러를 갖는 빛의 생성을 위해 상기 복수의 발광다이오드에서 상기 발광다이오드 중의 하나를 작동시키고, 그리고 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛의 생성을 위해 상기 복수의 발광다이오드에서 다른 발광다이오드를 작동시키도록, 상기 복수의 발광다이오드에 결합되고,
    상기 광 센서는 상기 시험 패턴이 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적인 컬러를 갖는 빛으로 조사되는 때에, 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적인 컬러를 갖는 빛에 대하여 상기 제 1 부분의 반사율 측정값을 생성하고, 상기 광 센서는 상기 시험 패턴이 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛으로 조사되는 때에, 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛에 대하여 상기 제 1 부분 및 제 2 부분의 반사율 측정값을 생성하는, 프린터.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 시험 패턴을 백색광으로 조사하도록 작동되며,
    상기 광 센서는 선형 어레이로 배열된 복수의 감광성 디바이스를 추가로 포함하며,
    상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적인 컬러를 갖는 빛에 대해서 측정된 상기 시험 패턴의 상기 제 1 부분의 반사율 측정값은 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 비상보적인 컬러를 갖는 빛을 위해 필터 부착된 감광성 디바이스로 측정되고, 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛에 대해서 측정된 제 1 부분 및 제 2 부분의 반사율 측정값은 상기 시험 패턴의 상기 제 1 단일 컬러에 상보적인 컬러를 갖는 빛을 위해 필터 부착된 감광성 디바이스로 측정되는, 프린터.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 광 센서는 상기 시험 패턴의 상기 제 1 부분 및 제 2 부분의 반사율 측정값을 생성하도록 상기 이미지 기판을 거쳐서 병진 이동하는 가동 부재에 장착된 선형 어레이로 배열된 복수의 감광 디바이스를 추가로 포함하는 프린터.
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