[发明专利]校准反射密度仪

说明书

背景技术

商业数码印刷机可产生质量与传统平板印刷机的质量相媲美的印刷输出。虽然印刷工艺变化不可避免，但通过对印刷页面上的油墨密度进行测量以及印刷工艺的反馈控制可获得高输出质量以及一致的颜色再现。理想情况下，每个印刷机都具有扫描印刷页面来提供反馈的一个以上的反射密度仪。遗憾的是，密度仪的价格相当高，例如工业设备价值$500至$2000或更高。

通常可以通过降低油墨密度测量的精确度，因而降低输出质量并且降低颜色再现保真度，来构建廉价的反射密度仪。一种降低成本的可能方法是对管理国际标准化组织(ISO)标准所要求的光学系统进行简化。规定所要求的反射密度测量的光学几何结构的管理标准文件为ISO标准5-4：1995，摄影-密度测量-部分4：反射密度的几何条件。该标准规定了复杂的光学几何结构来实现仪器水平和制造商互换性，包括从45±5°的环形区域进行照明并在0±5°的锥体中对反射光进行检测。角是关于页面法线测量得到的。图9为示出标准光学几何结构的示意图。该图示出用于对样品进行照明的45±5°的环形光锥。该图还示出从样品进行采集的0±5°的光锥。该几何结构图示了环形流入模式。

在摄影中，利用被称为“平面”照明的照明来弱化表面纹理和光泽。由于光是漫射的因而从所有方向均匀地射向物体，从而产生平面照明的质量。ISO标准要求根据环形流入模式的环形照明，因此仅从45°±5°倾斜角的所有方位角方向进行照明，产生近似平面照明。45°的照明结合0°的检测也弱化了光泽或镜面反射。镜面反射发生在油墨或纸的上表面，倾向于被水平偏振且倾向于具有光源的光谱。漫反射发生在油墨和纸的内部，倾向于被不规则偏振且具有印刷品的光谱。所期望的是仅仅检测漫反射的光。标准光学几何结构选择性地采集漫反射的光，而不采集镜面反射的光。纸和着色剂(油墨)确定漫反射光的强度以及颜色或光谱，而镜面反射出现在空气与纸或油墨的界面处。镜面反射的光谱倾向于发光体的光谱，且倾向于定向。镜面反射还倾向于在印刷和未印刷(纸)区域中的整个页面上是均匀的。实际上，最高的印刷质量的页面具有均匀的光泽(镜面反射)。

反射密度测量的ISO标准光学几何结构具有所描述的形式，可能得到来自不同制造商的密度仪之间的互换性。遗憾的是，该几何结构是昂贵的，且制作完全符合ISO标准的传感器是困难的。

图10A和图10B为示出符合ISO标准的光学几何结构的现有技术传感器1000的示例的二维截面框图和示意图。光从光源1002，例如50瓦钨灯出射，被环形反射镜1004采集并弯曲90°的方向，从而对印刷板1008进行照明，其中环形反射镜1004在截面图中示为两个凹光学元件1006A和1006B。环形反射镜1004可产生理想的环形照明。在示意传感器中，两个反射的凹光学表面1006A为可用于实现环形反射镜1004的照明光学元件。传感器1000包括衍射光栅1010和传感器阵列1012，以形成可测量可见光谱区域的光强度的精确光谱仪1014。传感器1000绕光学照明路径的垂直轴成图状对称，光学照明路径与简单的一维光学测量路径一起例如包括偏转反射镜1004，沿光学光导1016，至衍射光栅1018。光路1016与理想的ISO标准光路具有良好的对应。

反射密度仪的一种廉价实施是以30±5°从单一方向照明，并以0±5°检测反射光。问题是从比45°小的一个角度的单一方向照明强化了不利的镜面或光泽反射，例如当使印刷页与桌灯保持斜角来观察光泽时就会发生这种情况。问题在于相比于期望的漫反射，镜面反射的大小可能是相当大的，尤其是在较暗的印刷区域，该区域趋向100％的密实油墨覆盖率。另一示例反射密度仪利用与页面成45°的三个光源，三个光源围绕环等距离间隔开(相距120°)。虽然不是真正的环形照明器，但与点光源相比，还是得到了照明均匀性上的改进。另一示例反射密度仪利用位于点光源和纸之间、具有用于阻挡漫射光的合适的阻光部的环状反射镜。光从该点光源发出，射到反射镜，并通过环形区域被反射到页面。

附图说明

通过参考下面描述和附图可更好地理解有关结构和运算方法的本发明的实施例：

图1A和图1B为示出对反射密度仪执行校准的印刷机设备的实施例的示意图；

图2为描绘产品形式的由计算机实现的系统实施例的示意框图，其中产品用于在印刷机设备中对反射密度仪进行校准；

图3为示出图1A、图1B和图2中描绘的传感器的光学几何结构的三维图；

图4A和图4B为例示用于校准印刷机中的反射密度仪的方法的一个以上实施例或方面的流程图；