專利名稱：色彩測量裝置的制作方法
色彩測量裝置
背景技術(shù)：
色彩測量被用于多種不同的情況下。例如，全色打印裝置通常使其色彩輸出被校準以實現(xiàn)更好質(zhì)量的全色打印。為了對此類打印裝置的色彩輸出進行校準，通常測量該色彩輸出。然而，關(guān)于如何測量色彩的不精確可以影響色彩測量的準確度，這可以影響色彩校準，其繼而可以影響全色打印的質(zhì)量。


圖1是根據(jù)本公開的一個實施例的色彩測量裝置的圖示。圖2是根據(jù)本公開的另一實施例的色彩測量裝置的圖示。圖3是示出根據(jù)本公開的實施例的依照圖1或圖2的色彩測量裝置的色彩樣本的不均勻照度的圖表。圖4是根據(jù)也被本發(fā)明人考慮的方法的色彩測量裝置的圖示。圖5是示出依照圖4的色彩測量裝置的色彩樣本的均勻照度的圖表。圖6是根據(jù)本公開的實施例的代表性打印裝置的方框圖。
具體實施例方式圖1和2示出根據(jù)本公開的不同實施例的色彩測量裝置100。色彩測量裝置100 包括光源101、光管102、照明光學裝置104、收集光學裝置106和光檢測器108。照明光學裝置104可以包括透鏡104A、104B和104C，而收集光學裝置106可以包括透鏡106A和106B 以及場闌106C。如箭頭1 所指示的，由光源101輸出的光通過光管102被引導經(jīng)過照明光學裝置104并被引導朝向色彩樣本表面110上的色彩樣本112。光從色彩樣本112反射離開并穿過收集光學裝置106，直至光到達光檢測器108為止。位于(即設(shè)置于)收集光學裝置106 上方的光檢測器108檢測從色彩樣本112反射離開的光的功率。色彩樣本112可以是被打印裝置打印到介質(zhì)片材上的著色劑的樣本斑，從而使得表面110是介質(zhì)片材的表面。例如，在打印裝置是噴墨打印裝置的情況下，著色劑可以是墨。作為另一示例，在打印裝置是激光打印裝置的情況下，著色劑可以是色粉。其它類型的色彩樣本也適于使得其色彩被色彩測量裝置100測量。光管102具有近開口 118和遠開口 120。近開口 118比遠開口 120更接近色彩樣本112。光管102在遠開口 120處具有面或邊緣122。光源101位于光管102的遠開口 120 附近(例如，位于遠開口 120處)。光管102被定向為沿著與色彩樣本表面110不垂直的軸 114以長度方向朝向色彩樣本112。例如，在一個實施例中，軸114可以與色彩樣本表面110 成四十五度角。收集光學裝置106沿著至少基本上垂直于色彩樣本表面110的軸IM設(shè)置在色彩樣本表面110上方。收集光學裝置106沿著軸IM可固定地設(shè)置，以標稱地聚焦在位于色彩樣本表面110上的色彩樣本112上。光源101沿著軸116定位，使得由光源101輸出的光沿著軸116行進。應(yīng)注意的是，照明光學裝置104的透鏡104B和104C沿著軸114被定位(即被設(shè)置)。與之相比較，照明光學裝置104的透鏡104A沿著軸116被定位(即被設(shè)置)。在圖1中，光源101位于光管102的遠開口 120附近，使得第二軸不平行于軸114 且不與軸114 一致。在一個實施例中，軸116可以與軸114成兩度的角。在本實施例中，光管102的遠開口處的面122至少基本上垂直于軸114，并因此至少基本上垂直于光管102的長度。與之相比較，在圖2中，光源101位于光管102的遠開口 120附近，使得軸116平行于軸114并與軸114 一致。然而，在本實施例中，光管102的遠開口 120處的面122不垂直于軸114 (并因此也不垂直于軸116)，并因此不垂直于光管102的長度。在一個實施例中，面122可以與軸114 (并因此也與軸116)成若干度的角。在圖1和2兩者中，那么，軸116不垂直于遠開口 120處的光管102的面122。在圖1中，這是因為軸116不平行于軸114，而面122至少基本上垂直于軸114。在圖2中，這是因為面122不垂直于軸114，并且軸116平行于軸114。圖3示出圖表300，其示出根據(jù)本公開的實施例的針對圖1和2的色彩測量裝置 100的、作為場闌坐標(即平行于色彩樣本表面110的距離)的函數(shù)的色彩樣本112的照度。 χ軸302表示諸如毫米的長度或距離的單位。與之相比較，y軸304表示照度單位，其可以被表示為每單位面積的功率，諸如流明或瓦特每平方毫米。在圖3中示出了三條線短劃線306、點劃線308和實線310。應(yīng)注意的是，在共同被稱為點312的點312A和312B之間，線306,308和310至少基本上相互重疊，點312是定義與色彩樣本表面110平行的場闌106C的開口的距離坐標。線306、308和310對應(yīng)于色彩樣本表面110上的色彩樣本112相對于收集光學裝置106的不同相對位置。例如，點劃線306可以對應(yīng)于色彩樣本表面110相對于收集光學裝置106的第一位置。與之相比較，點劃線308可以對應(yīng)于色彩樣本表面110相對于收集光學裝置106的第二位置，其中，第二位置與第一位置相比更接近收集光學裝置106。同樣地，實線310可以對應(yīng)于色彩樣本表面110相對于收集光學裝置106的第三位置，其中，第三位置與第一位置相比距離收集光學裝置106更遠。圖表300有兩個方面值得注意。首先，色彩樣本表面110上的色彩樣本112被由光源101輸出的、通過光管102經(jīng)由照明光學裝置104的光不均勻地照亮。也就是說，更接近點312A處的場闌坐標的色彩樣本112的照度大于更接近點312B處的場闌坐標的色彩樣本112的照度。換言之，表示色彩樣本112的照度的線306、308和310在點312之間具有
非零斜率。其次，不管收集光學裝置106相對于色彩樣本112的位置如何，被色彩樣本112反射離開并透射通過收集光學裝置106的光導致光檢測器108檢測到相同量的功率。在圖表 300中，由光檢測器108檢測到的光的功率與由點312表示的場闌坐標之間的每個線306、 308和310下面的面積成比例。由于在點312之間線306,308和310是一致的，所以點312 之間的線306、308和310下面的面積對于全部的三個線306、308和310而言至少基本上是相同的。這樣，無論色彩樣本112相對于收集光學裝置106位于如短劃線306、點劃線308 或?qū)嵕€310指示的何處，由光檢測器108檢測到的光的功率至少基本上是相同的。換言之，那么，由光檢測器108檢測到的從色彩樣本112反射離開并被收集光學裝置106收集的光的功率在相對于用于色彩樣本112相對于收集光學裝置106的標稱操作位置的給定距離移位內(nèi)至少基本上與色彩樣本112沿著軸IM相對于收集光學裝置106的位置無關(guān)。即使色彩樣本112相對遠離收集光學裝置106，由于樣本112相對于光學裝置106 的表現(xiàn)(反之亦然)，由光檢測器108檢測到的功率仍是相同的。這由點312之間的實線310 下面的面積指示，該面積至少基本上等于點312之間的短劃線306下面的面積。同樣地，即使收集光學裝置106相對靠近色彩樣本112，由于光學裝置106相對于樣本112的表現(xiàn)(反之亦然)，由光檢測器108檢測到的功率仍是相同的。這由點312之間的點劃線308下面的面積指示，該面積至少基本上等于點312之間的短劃線306下面的面積。現(xiàn)在描述圖1和2的實施例的優(yōu)點，這些實施例提供色彩樣本112的不均勻照度， 以及至少基本上與收集光學裝置106沿著軸IM相對于樣本112的位置無關(guān)的由光檢測器 108進行的光功率檢測。本發(fā)明人所面對的問題是測量色彩時的不精確。特別地，此不精確通過收集光學裝置106沿著軸IM相對于色彩樣本112的位置表現(xiàn)出來。期望的是使由光檢測器108檢測到的光功率在此不精確面前是穩(wěn)健的，并因此對于收集光學裝置106沿著軸1 相對色彩樣本112的位置是穩(wěn)健的。例如，通常，可以將收集光學裝置106設(shè)計為使得光學裝置106位于沿著軸IM的固定位置處，以標稱地聚焦在色彩樣本表面110上的色彩樣本112上一從而使得在表面110 上的樣本112與光學裝置106之間存在標稱距離。然而，實際上，收集光學裝置106與色彩樣本112之間的距離在實踐中是改變的。例如，如果色彩樣本表面110是類似于紙張的介質(zhì)片材的表面，則如何將片材遞送通過打印裝置方面的不精確可能導致表面110比標稱距離略微更遠離或略微更靠近收集光學裝置106。同樣地，制造及其它變化可能導致收集光學裝置106不是完美地位于沿著軸124的所設(shè)計的固定位置上。在這種情況下，收集光學裝置106相對于色彩樣本表面110上的色彩樣本112略微離焦。對于所有實際用途來說，可以將光管102相對于色彩樣本112定位并將光源101 相對于光管102定位(就涉及其軸116相對于軸114和/或光管102的面122的情況而言) 的不同方式和組合的數(shù)目是無限的。本發(fā)明人發(fā)明了色彩測量裝置100，其中以特定的方式將光管102相對于色彩樣本112定位且其中將軸116相對于軸114定位(在圖1的實施例中)或其中以特定的方式將軸116相對于面122定位(在圖2的實施例中)。最終結(jié)果是圖 1和2的色彩測量裝置100對于收集光學裝置106相對色彩樣本112沿著軸IM的相對移動一也就是說對于沿著軸1 變化的光學裝置106與樣本112之間的距離是非常穩(wěn)健的。例如，圖3舉例說明點312可以相對地分離得較遠一亦即場闌106C的端點坐標可以相對地分離得較遠一同時仍保持每個線306、308和310下面的基本上相同的面積，如已經(jīng)描述的，該面積與由光檢測器108檢測到的功率成比例。重要的是，在實現(xiàn)此穩(wěn)健性時， 不是必須精確地表征或者甚至考慮或已知點312A左側(cè)的隨著線306、308和310從零照度開始上升的線306、308和310的超前斜率。同樣地，在實現(xiàn)此穩(wěn)健性時也不是必須精確地表征或者甚至考慮或已知點312B右側(cè)的隨著線306、308和310下降到零照度的線306、308和 310的滯后斜率。結(jié)果，在圖1和2的色彩測量裝置100中相對容易地實現(xiàn)了每個線306、 308和310下面具有相等面積的穩(wěn)定性。應(yīng)注意的是，本發(fā)明人的解決方案(即圖1和2的實施例)至少在以下方面進一步是非直觀且非顯而易見的。配置色彩測量裝置的一個指導原則是從場闌106C的角度來看在色彩樣本112的整個表面上具有均勻的照度，因為已經(jīng)想到具有這樣的均勻照度提供更好的光功率測量結(jié)果。然而，本發(fā)明人在這方面違反慣例，相反發(fā)明了如圖1和2中的從場闌106C的角度來看未在色彩樣本112的整個表面上提供均勻的照度的更好的色彩測量裝置。也就是說，如上文已經(jīng)描述的，在對應(yīng)于場闌106C的開口的點312之間跨越色彩樣本 112的照度是不均勻的。然而，由于本發(fā)明人的解決方案的穩(wěn)健性，得到更好的光功率測量結(jié)果。例如，圖4示出本發(fā)明人所考慮的色彩測量裝置100的另一替換方案。除如下所示的之外，圖4的色彩測量裝置100與圖1和2的色彩測量裝置100相同。在圖4中，軸114 和116相互平行。圖5示出了圖表500，其示出針對圖4的色彩測量裝置100的作為場闌坐標的函數(shù)的色彩樣本112的照度。如在圖3中一樣，χ軸302和y軸304同樣表示長度或距離的單位和照度的單位。在圖5中示出了三條線短劃線506、點劃線508和實線510，它們對應(yīng)于圖3的線306、308和310，其中線506、508和510對應(yīng)于色彩樣本112相對于收集光學裝置 106的不同相對位置。在圖5中場闌端點坐標已經(jīng)被移位為使得線506、508和510下面的面積彼此相等。然而，請注意這意味著必須精確地表征、考慮和已知線506、508和510的滯后斜率，以便使光檢測器108檢測到相同的光功率，而不管收集光學裝置106相對色彩樣本112的位置如何。也就是說，為了獲得線506、508和510下面的相等的面積，必須精確地表征、考慮和已知線506、508和510如何下降至零照度。實際上，這非常難以實現(xiàn)，要求正確地平衡并已知大量的變量色彩樣本表面110上被照亮的區(qū)域的尺寸和形狀、場闌端點坐標等。因此，本發(fā)明人所考慮的圖4的替換方案不如本發(fā)明人發(fā)明的圖1和2的解決方案有利。然而，在某些方面中，圖1和2的實施例相對于圖4的方案的滿意性是通過非直觀和非顯而易見的推理而達到的。如圖5中所示出的，例如，在線506、508和510在其頂峰處具有基本上平坦的坪區(qū)(即它們在它們的頂峰處具有零斜率)的情況下，圖4的方案實際上跨越色彩樣本112提供均勻的照度。如上所述，色彩測量中的指導原則是以在色彩樣本112 的整個表面上的均勻照度為開始。如果本發(fā)明人遵循慣例，則他們會聚焦于用圖4的方案來修正困難，而不是提出如圖1和2中的全新的解決方案。最后，圖6示出根據(jù)本公開的實施例的基本打印裝置600。打印裝置600包括全色打印機構(gòu)602和色彩校準機構(gòu)604。全色打印機構(gòu)602可以是全色噴墨打印機構(gòu)、全色激光打印機構(gòu)或另一類型的全色打印機構(gòu)。色彩校準機構(gòu)604校準全色打印機構(gòu)602以使得打印機構(gòu)602最佳地且準確地以全色在介質(zhì)片材上打印圖像。例如，色彩校準機構(gòu)604可以測量由打印機構(gòu)602打印的各色彩樣本的色彩，并隨后調(diào)整打印機構(gòu)602如何輸出這些各個色彩。在這方面，色彩校準機構(gòu)604包括如已經(jīng)描述的圖1或圖2的色彩測量裝置100?？梢砸杂布蛴布蛙浖嘟M合的方式來實現(xiàn)色彩校準機構(gòu)604。
權(quán)利要求
1.一種色彩測量裝置，包括光管，其沿著不垂直于色彩樣本表面的第一軸以長度方向朝著色彩樣本表面定向，色彩樣本位于色彩樣本表面上，所述光管具有近開口和遠開口，所述近開口比遠開口更靠近色彩樣本，所述光管在遠開口處具有面；以及光源，其位于所述光管的遠開口附近，所述光源用以沿著第二軸并在遠開口處將光輸出到光管中，光將在在近開口處離開光管之后從色彩樣本表面反射，所述第二軸不垂直于在遠開口處的光管的所述面。
2.權(quán)利要求1的色彩測量裝置，其中，所述光源位于所述光管的遠開口附近，使得第二軸不平行于第一軸且不與第一軸一致。
3.權(quán)利要求2的色彩測量裝置，其中，在遠開口處的光管的所述面至少基本上垂直于第一軸，并且在遠開口處的光管的所述面至少基本上垂直于光管的長度。
4.權(quán)利要求1的色彩測量裝置，其中，所述光源位于光管的遠開口附近，使得第二軸平行于第一軸且與第一軸一致，以及其中，在遠開口處的光管的所述面不垂直于第一軸，并且在遠開口處的光管的所述面不垂直于光管的長度。
5.權(quán)利要求1的色彩測量裝置，其中，所述光在在近開口處離開光管之后不均勻地照亮色彩樣本表面上的色彩樣本。
6.權(quán)利要求5的色彩測量裝置，還包括收集光學裝置，其沿著至少基本上垂直于色彩樣本表面的第三軸位于色彩樣本表面的上方，所述收集光學裝置包括一個或多個透鏡和場闌；以及光檢測器，其被設(shè)置在所述收集光學裝置的上方以檢測從色彩樣本反射并被收集光學裝置收集的光，其中，從色彩樣本反射并被收集光學裝置收集的光的功率至少基本上與色彩樣本沿著第三軸相對于收集光學裝置的位置無關(guān)。
7.權(quán)利要求1的色彩測量裝置，還包括包括一個或多個透鏡的照明光學裝置，每個透鏡沿著第一軸和第二軸之一設(shè)置。
8.一種色彩測量裝置，包括光管，其沿著不垂直于色彩樣本表面的第一軸以長度方向朝著色彩樣本表面定向，色彩樣本位于色彩樣本表面上，所述光管具有近開口和遠開口，所述近開口比遠開口更靠近色彩樣本，所述光管在遠開口處具有面；以及光源，其位于所述光管的遠開口附近，所述光源用以沿著第二軸并在遠開口處將光輸出到光管中，光將在在近開口處離開光管之后從色彩樣本表面反射，所述光在在近開口處離開光管之后不均勻地照亮色彩樣本表面上的色彩樣本。
9.權(quán)利要求8的色彩測量裝置，其中所述第二軸不垂直于遠開口處的光管的所述面。
10.權(quán)利要求8的色彩測量裝置，還包括收集光學裝置，其沿著至少基本上垂直于色彩樣本表面的第三軸位于色彩樣本表面的上方，所述收集光學裝置包括一個或多個透鏡和場闌；以及光檢測器，其被設(shè)置在所述收集光學裝置的上方以檢測從色彩樣本反射并被收集光學裝置收集的光，其中，從色彩樣本反射并被收集光學裝置收集的光的功率至少基本上與色彩樣本沿著第三軸相對于收集光學裝置的位置無關(guān)。
11.權(quán)利要求8的色彩測量裝置，其中，所述光源位于所述光管的遠開口附近，使得第二軸不平行于第一軸且不與第一軸一致。
12.權(quán)利要求11的色彩測量裝置，其中，在遠開口處的光管的所述面至少基本上垂直于第一軸，并且在遠開口處的光管的所述面至少基本上垂直于光管的長度。
13.權(quán)利要求8的色彩測量裝置，其中，所述光源位于光管的遠開口附近，使得第二軸平行于第一軸且與第一軸一致，以及其中，在遠開口處的光管的所述面不垂直于第一軸，并且在遠開口處的光管的所述面不垂直于光管的長度。
14.權(quán)利要求8的色彩測量裝置，還包括包括一個或多個透鏡的照明光學裝置，每個透鏡沿著第一軸和第二軸之一設(shè)置。
15.一種全色打印裝置，包括全色打印機構(gòu)；以及色彩校準機構(gòu)，其用于校準全色打印機構(gòu)，所述色彩校準機構(gòu)包括色彩測量裝置，所述色彩測量裝置包括光管，其沿著不垂直于色彩樣本表面的第一軸以長度方向朝著色彩樣本表面定向，色彩樣本位于色彩樣本表面上，所述光管具有近開口和遠開口，所述近開口比遠開口更靠近色彩樣本，所述光管在遠開口處具有面；以及光源，其位于所述光管的遠開口附近，所述光源用以沿著第二軸并在遠開口處將光輸出到光管中，光將在在近開口處離開光管之后從色彩樣本表面反射，所述第二軸不垂直于在遠開口處的光管的所述面，所述光在在近開口處離開光管之后不均勻地照亮色彩樣本表面上的色彩樣本。
全文摘要
一種色彩測量裝置包括光管和光源。光管沿著不垂直于表面的第一軸以長度方向朝著色彩樣本表面定向。色彩樣本位于該表面上。光管具有近開口和遠開口以及在遠開口處的面。近開口比遠開口更靠近色彩樣本。光源位于光管的遠開口附近，并且用于沿著第二軸并在遠開口處將光輸出到光管中。光在在近開口處離開光管之后從表面反射。第二軸不垂直于遠開口處的光管的所述面。光在在近開口處離開光管之后不均勻地照亮色彩樣本。
文檔編號G03G15/04GK102203681SQ200880131776
公開日2011年9月28日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
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