特許 5745937 印刷物検査用センサのデータ変換方法及びデータ変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5745937

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】印刷物検査用センサのデータ変換方法及びデータ変換装置

(51)【国際特許分類】

   G06T 1/00 20060101AFI20150618BHJP

【ＦＩ】

   G06T1/00 310Z

【請求項の数】9

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2011-118257(P2011-118257)

(22)【出願日】2011年5月26日

(65)【公開番号】特開2012-247934(P2012-247934A)

(43)【公開日】2012年12月13日

【審査請求日】2014年2月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001432

【氏名又は名称】グローリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114306

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 史郎

(72)【発明者】

【氏名】山田 伸生

【審査官】 山内 裕史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２８１７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０９２８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１３４１３０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００８６２９２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

印刷物検査用センサのデータを変換するデータ変換方法であって、
ラインセンサにより基準媒体の光学特性を計測したラインセンサ計測データと、前記基準媒体の所定検査領域の光学特性を示すポイントセンサ用基準データとを記憶部から読み出すデータ読出工程と、
前記ラインセンサ計測データに前記ポイントセンサの有効計測領域より広い演算ブロック領域を設定する領域設定工程と、
前記演算ブロック領域に含まれる画素値を重み係数によって変換して検査データを生成する検査データ生成工程と、
前記検査データと前記ポイントセンサ用基準データの相関値を求める相関評価値取得工程と、
前記重み係数を形成する各係数の値をＺ方向として前記各係数の位置をＸＹ平面とする３次元形状で表した場合に前記重み係数が略円錐台形状となるように前記各係数を変更する係数変更工程と、
前記検査データ生成工程、前記相関評価値取得工程及び前記係数変更工程を繰り返して所定条件内で前記相関値が最大となる重み係数を決定する係数決定工程と
を含んだことを特徴とする印刷物検査用センサのデータ変換方法。

【請求項2】

前記係数変更工程は、前記重み係数が楕円錐台形状となるように前記各係数を変更することを特徴とする請求項１に記載の印刷物検査用センサのデータ変換方法。

【請求項3】

前記係数変更工程は、前記重み係数を示す円錐台又は楕円錐台の側面形状が曲面となるように前記各係数を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の印刷物検査用センサのデータ変換方法。

【請求項4】

前記係数変更工程は、前記各係数を式（１）で表し、該式（１）に含まれる頂面形状に寄与するパラメータｍ及びｎと、円柱又は円錐台の側面形状に寄与するパラメータａ，ｂ及びｃとを変更するすることにより前記重み係数を形成する前記各係数であるｔａｂｌｅ[Ｘ，Ｙ]を変更し、

【数1】

前記係数決定工程は、所定数値範囲内の所定刻み幅で設定された前記パラメータｍ，ｎ，ａ，ｂ及びｃの全ての組み合わせから前記相関値が最大となる前記パラメータを求め、該パラメータ及び前記式（１）によって前記重み係数を決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の印刷物検査用センサのデータ変換方法。

【請求項5】

領域パラメータを形成する前記演算ブロック領域の開始位置、チャネル幅及びライン幅を変更する領域パラメータ変更工程と、
前記領域設定工程、前記検査データ生成工程、前記相関評価値取得工程及び前記領域パラメータ変更工程を繰り返して所定数値範囲内の所定刻み幅で設定された前記開始位置、前記チャネル幅及び前記ライン幅の全ての組み合わせから前記相関値を取得し、該相関値が最大となる前記領域パラメータを決定する領域パラメータ決定工程と
をさらに含んだことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の印刷物検査用センサのデータ変換方法。

【請求項6】

前記検査データ生成工程で生成したデータをさらにゲイン及びオフセットによって変換したデータを検査データとする変換工程と、
前記変換工程で変換した前記検査データと前記ポイントセンサ用基準データの回帰直線から傾き及び切片を求めて所定基準値との誤差を評価する誤差評価工程と、
前記傾き及び前記切片に基づいて前記ゲイン及び前記オフセットの値を変更するゲイン・オフセット変更工程と、
前記検査データ生成工程、前記変換工程、前記誤差評価工程及び前記ゲイン・オフセット変更工程を繰り返し、前記ゲイン及び前記オフセットの値と前記所定基準値を、前記誤差評価工程による誤差が所定範囲内となったときの値に決定するゲイン・オフセット決定工程と
をさらに含んだことを特徴とする請求項５に記載の印刷物検査用センサのデータ変換方法。

【請求項7】

前記ラインセンサにより検査媒体の光学特性を計測する検査媒体計測工程と、
前記検査媒体計測工程により計測したラインセンサ計測データ上に前記領域パラメータ決定工程により決定された前記領域パラメータに基づいて前記演算ブロック領域を設定する工程と、
前記演算ブロック領域に含まれる画素値を、前記係数決定工程で決定された前記重み係数と、前記ゲイン・オフセット決定工程で決定された前記ゲイン及び前記オフセットによって変換して検査データを生成する工程と
をさらに含んだことを特徴とする請求項６に記載の印刷物検査用センサのデータ変換方法。

【請求項8】

印刷物検査用センサのデータを変換するデータ変換装置であって、
ラインセンサにより基準媒体の光学特性を計測したラインセンサ計測データと、前記基準媒体の所定検査領域の光学特性を示すポイントセンサ用基準データとを記憶する記憶部と、
前記ラインセンサ計測データに前記ポイントセンサの有効計測領域より広い演算ブロック領域を設定して該演算ブロック領域に含まれる画素値を重み係数によって変換して検査データを生成するとともに、所定条件内で前記重み係数を変更して前記検査データと前記ポイントセンサ用基準データの相関値が最大となる前記重み係数を決定する重み係数算出部と、
前記重み係数算出部によって決定された前記重み係数を含む計測データ変換情報を作成して前記記憶部に格納する計測データ変換情報作成部と
を備え、
前記重み係数算出部は、前記重み係数を形成する各係数の値をＺ方向として前記各係数の位置をＸＹ平面とする３次元形状で表した場合に前記重み係数が略円錐台又は略楕円錐台形状となるように前記各係数を変更することを特徴とする印刷物検査用センサのデータ変換装置。

【請求項9】

前記ラインセンサによって検査媒体を計測したデータを、前記重み係数算出部で決定した前記重み係数によって変換して検査データを生成する計測データ変換部
をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の印刷物検査用センサのデータ変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、印刷状態を検査するセンサの計測データを変換するためのデータ変換方法及びデータ変換装置に関し、特に、光学特性を利用して印刷物を検査するセンサのデータから構造の異なるセンサのデータを再現するための印刷物検査用センサのデータ変換方法及びデータ変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、印刷物表面の光学特性を調べることで、印刷物上の各印刷対象物が適正なものであるか否かを検査する技術が存在する。例えば正常に印刷された印刷対象物から生成された基準データと、検査対象となる印刷対象物を計測した計測データとの比較により印刷物検査を行う。簡単には広い領域を複数のカメラで撮像して画像を取り込み検査を行う場合などが該当する（特許文献１参照）。

【0003】

一方で、精巧に印刷された印刷物を検査する場合には小型のセンサを利用して印刷物表面と所定の微小間隔を保ちながら印刷物上を走査してその光学特性を計測することが従来から行われている。例えば、図１４に示すような単一の投受光素子から成るポイントセンサによって直径数ｍｍ程度の検査領域の光学特性を計測し、その計測結果を予めポイントセンサ用に生成されていた基準データと比較することにより印刷状態の検査を行う。通常、印刷物の絵柄に応じて複数の検査領域が設定され、各領域の基準データと計測データとの比較により印刷物全体の印刷状態が評価される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９−３２６０３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記従来技術によれば、検査対象となる領域に合わせてポイントセンサを移動する必要があるため、印刷物の検査に時間を要するという問題がある。

【0006】

ポイントセンサの代わりにラインセンサを利用することで、ポイントセンサの移動を省く方策も考えられるが、単純にセンサの種類を変更することはできない。センサの種類を変更すると、変更前のセンサ用に蓄積されてきた各印刷物用の基準データを利用できなくなるからである。

【0007】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、センサを変更した後のセンサデータを、変更前のセンサ用の基準データと比較可能なデータに変換することができる印刷物検査用センサのデータ変換方法及び変換装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、印刷物検査用センサのデータを変換するデータ変換方法であって、ラインセンサにより基準媒体の光学特性を計測したラインセンサ計測データと基準媒体の所定検査領域の光学特性を示すポイントセンサ用基準データとを記憶部から読み出すデータ読出工程と、ラインセンサ計測データにポイントセンサの有効計測領域より広い演算ブロック領域を設定する領域設定工程と、演算ブロック領域に含まれる画素値を重み係数によって変換して検査データを生成する検査データ生成工程と、検査データとポイントセンサ用基準データの相関値を求める相関評価値取得工程と、重み係数を形成する各係数の値をＺ方向として各係数の位置をＸＹ平面とする３次元形状で表した場合に重み係数が略円錐台形状となるように各係数を変更する係数変更工程と、検査データ生成工程、相関評価値取得工程及び係数変更工程を繰り返して所定条件内で相関値が最大となる重み係数を決定する係数決定工程とを含んだことを特徴とする。

【0009】

また、本発明は、上記発明において、係数変更工程が、重み係数が楕円錐台形状となるように各係数を変更する工程であることを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、上記発明において、係数変更工程が、重み係数を示す円錐台又は楕円錐台の側面形状が曲面となるように各係数を変更する工程であることを特徴とする。

【0011】

また、本発明は、上記発明において、係数変更工程が、各係数を式（１）で表し、該式（１）に含まれる頂面形状に寄与するパラメータｍ及びｎと、円柱又は円錐台の側面形状に寄与するパラメータａ，ｂ及びｃとを変更することにより重み係数を形成する各係数であるｔａｂｌｅ[Ｘ，Ｙ]を変更し、

【数1】

係数決定工程が、所定数値範囲内の所定刻み幅で設定されたパラメータｍ，ｎ，ａ，ｂ及びｃの全ての組み合わせから相関値が最大となるパラメータを求め、該パラメータ及び式（１）によって重み係数を決定することを特徴とする。

【0012】

また、本発明は、上記発明において、領域パラメータを形成する演算ブロック領域の開始位置、チャネル幅及びライン幅を変更する領域パラメータ変更工程と、領域設定工程、検査データ生成工程、相関評価値取得工程及び領域パラメータ変更工程を繰り返して所定数値範囲内の所定刻み幅で設定された開始位置、チャネル幅及びライン幅の全ての組み合わせから相関値を取得して該相関値が最大となる領域パラメータを決定する領域パラメータ決定工程とをさらに含んだことを特徴とする。

【0013】

また、本発明は、上記発明において、検査データ生成工程で生成したデータをさらにゲイン及びオフセットによって変換したデータを検査データとする変換工程と、変換工程で変換した検査データとポイントセンサ用基準データから回帰直線に含まれる傾き及び切片を求めて所定基準値との誤差を評価する誤差評価工程と、傾き及び切片に基づいてゲイン及びオフセットの値を変更するゲイン・オフセット変更工程と、検査データ生成工程、変換工程、誤差評価工程及びゲイン・オフセット変更工程を繰り返してゲイン及びオフセットの値と所定基準値を、誤差評価工程による誤差が所定範囲内となったときの値に決定するゲイン・オフセット決定工程とをさらに含んだことを特徴とする。

【0014】

また、本発明は、上記発明において、ラインセンサにより検査媒体の光学特性を計測する検査媒体計測工程と、検査媒体計測工程により計測したラインセンサ計測データ上に領域パラメータ決定工程により決定された領域パラメータに基づいて演算ブロック領域を設定する工程と、演算ブロック領域に含まれる画素値を係数決定工程で決定された重み係数と、ゲイン・オフセット決定工程で決定されたゲイン及びオフセットとに基づいて変換して検査データを生成する工程とをさらに含んだことを特徴とする。

【0015】

また、本発明は、印刷物検査用センサのデータを変換するデータ変換装置であって、ラインセンサにより基準媒体の光学特性を計測したラインセンサ計測データと基準媒体の所定検査領域の光学特性を示すポイントセンサ用基準データとを記憶する記憶部と、ラインセンサ計測データにポイントセンサの有効計測領域より広い演算ブロック領域を設定して該演算ブロック領域に含まれる画素値を重み係数によって変換して検査データを生成するとともに、パラメータ範囲、演算回数、演算時間等の所定条件内で重み係数を変更して検査データとポイントセンサ用基準データの相関値が最大となる重み係数を決定する重み係数算出部と、重み係数算出部によって決定された重み係数を含む計測データ変換情報を作成して記憶部に格納する計測データ変換情報作成部とを備え、重み係数算出部は、重み係数を形成する各係数の値をＺ方向として各係数の位置をＸＹ平面とする３次元形状で表した場合に重み係数が略円錐台又は略楕円錐台形状となるように各係数を変更することを特徴とする。

【0016】

また、本発明は、上記発明において、ラインセンサによって検査媒体を計測したデータを、重み係数算出部で決定した重み係数によって変換して検査データを生成する計測データ変換部をさらに備えたことを特徴とする。

【0017】

なお、略円錐台形状とは、円錐台の側面が断面形状で見た場合に直線状である場合に加えて曲線状となる場合を含む概念である。略楕円錐台についても同様に側面形状が直線又曲線で校正される場合を含む概念である。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、各パラメータの値と、その組み合わせを変更しながらラインセンサにより基準媒体を計測したデータとポイントセンサ用基準データとの相関値が最大となる重み係数を決定することができる。そのため印刷物検査用のセンサをポイントセンサからラインセンサに変更した後も、計測データを重み係数で変換した検査データを生成してポイントセンサ用基準データを利用した検査を行うことができる。よってラインセンサ用の基準データを生成し直す必要がない。

【0019】

また、本発明によれば、重み係数を構成する各係数値の値をＺ方向として各係数の位置をＸＹ平面とする３次元形状で表した場合に前記重み係数が略円錐台又は略楕円錐台形状となるようにしたり、さらにその側面が曲面となるようにしたりするので、ポイントセンサによる実際の計測状況を正確に反映した重み係数を決定することができる。この重み係数を利用すればラインセンサの計測データからポイントセンサによって計測した場合のデータを精度良く再現することができる。

【0020】

また、本発明によれば、ラインセンサによる計測データ領域の開始位置、チャネル幅及びライン幅を、変換後の検査データとポイントセンサ用基準データとの相関値が最大となるように決定することとしたので、ポイントセンサによる計測で利用される光の特性やポイントセンサの取り付け状態等を正確に反映したデータ領域を決定することができる。これらの領域パラメータにより設定した計測データ領域を利用すればラインセンサによる計測データからポイントセンサによって計測した場合のデータをさらに精度良く再現することができる。

【0021】

また、本発明によれば、重み係数に加えてラインセンサによる計測データの変換に用いるゲイン及びオフセットを、変換後の検査データとポイントセンサ用基準データとが所定の誤差範囲内で一致するように決定することとしたので、変換後の検査データを補正する処理等、追加の後処理が不要である。

【0022】

また、本発明によれば、最適値として求めた領域パラメータ、重み係数、ゲイン及びオフセットを利用して検査媒体を計測したデータを変換することとしたので、ポイントセンサにより計測した場合のデータを高い精度で再現することができる。そのためポイントセンサ用基準データとの比較によって印刷物を検査することができる。またラインセンサは１回の走査で検査媒体全体を走査できるため検査にかかる時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、本発明に係る印刷物検査用センサのデータ変換方法の概要を示す図である。

【図2】図２は、本実施例に係る印刷物検査装置の概要を示す図である。

【図3】図３は、本実施例に係る印刷物検査用センサのデータ変換装置の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、領域設定シミュレーションを含む重み係数算出手順の一部を示すフローチャートである。

【図5】図５は、ゲイン・オフセットシミュレーションを含む重み係数算出手順の一部を示すフローチャートである。

【図6】図６は、テーブル用パラメータシミュレーションを含む重み係数算出手順の一部を示すフローチャートである。

【図7】図７は、媒体上の検査領域を示す図である。

【図8】図８は、ラインセンサによる計測データから検査データを算出する方法を示す図である。

【図9】図９は、３次元表示した重み係数を示す図である。

【図10】図１０は、演算ブロック領域を示す図である。

【図11】図１１は、重み係数の変化を示す図である。

【図12】図１２は、検査データと基準データとの相関関係の一例を示す図である。

【図13】図１３は、印刷物検査の検査手順を示すフローチャートである。

【図14】図１４は、ポイントセンサ構造の一例を示す図である。

【図15】図１５は、ポイントセンサを利用した印刷物検査装置の概要を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下に添付図面を参照して、この発明に係る印刷物検査用センサのデータ変換方法及びデータ変換装置の好適な実施例を詳細に説明する。

【0025】

本発明に係る印刷物検査用センサのデータ変換方法の概要について図１、図２及び図１４を用いて説明した後に、本発明に係る印刷物検査用センサのデータ変換方法及びデータ変換装置の実施例について図３から図１３を用いて説明する。なお、以下では、同じ色や図柄等を印刷された印刷物について、検査用の基準データを生成するために利用する正常な印刷状態にある印刷物を「基準媒体」と記載し、印刷物検査の対象となる印刷物を「検査媒体」と記載する。

【0026】

本発明に係る印刷物検査用センサのデータ変換方法は、図１（Ａ）に示すようにラインセンサ１２を利用して検査媒体１０１の光学特性を計測し、この計測結果を、図１（Ｂ）に示すように基準媒体１０２をポイントセンサ１１２によって計測して生成された従来の基準データと比較可能なデータに変換する点に一つの特徴がある。

【0027】

まず、従来のポイントセンサ１１２による印刷物検査の概要を説明する。図１４にポイントセンサ１１２の構造の一例を示す。ポイントセンサ１１２は、従来の印刷物検査に利用されていたセンサで、発光素子１１２ａから照射され印刷物表面で反射された反射光を単一の受光素子１１２ｂで受光し、電気信号に変換する機能を有する。例えばセンサ有効径３ｍｍ程度の受光素子１１２ｂを有するポイントセンサ１１２を利用して、印刷物表面の微小領域の反射光を検出し、印刷物の印刷状態を精密に検査していた。

【0028】

ポイントセンサ用の基準データは、図１（Ｂ）に示すように、検査基準となる正常に印刷された基準媒体１０２の検査対象領域上を、同図の矢印で示すようにポイントセンサ１１２で走査することにより生成していた。図１（Ｅ）に、このようにして生成された基準データの一例を示す。横軸は基準媒体１０２を走査したときの走査線上の位置であり、縦軸は検出光量である。

【0029】

印刷物検査を行うときは、図１（Ｃ）に示すように、検査対象となる検査媒体１０１上で、基準データを生成した領域と同じ領域を、基準データを生成したポイントセンサ１１２又はこれと同構造を有するポイントセンサ１１２によって走査する。図１（Ｆ）に、このようにして計測された計測データの一例を示す。

【0030】

そして、図１（Ｈ）に示すように、同じくポイントセンサ１１２を利用して得られた、検査媒体１０１を計測したデータ（検査データ或いは計測データ）と基準媒体１０２を計測した基準データとを比較することにより、印刷物表面の状態を検査していた。

【0031】

なお、計測データ(検査データ)と基準データの比較は、図１（Ｈ）に示す波形データ全体、即ち全走査領域のデータを比較して行う場合もあるし、同図に破線で示した領域Ｒ等、所定の部分領域のデータのみを比較する場合もある。また同一データ上の複数の部分領域についてデータを比較する場合もある。さらに同じ印刷物上の異なる位置に検査領域が設定されている場合は、これらの検査領域を走査して得られた複数データの各々について、全域走査領域又は部分領域のデータを比較する場合もある。媒体上のどの領域を検査するかについては、印刷された図柄等の特徴に応じて予め設定されており、設定された領域に応じて基準データが生成される。

【0032】

同じ基準媒体の同じ検査領域であっても、生成される基準データは、検査領域を計測するセンサによって変化する。具体的には、検査対象が同じであっても、発光素子によって印刷物表面に照射される光の波長や強度等の特性が異なり、反射光を検出する受光素子の感度等の特性が異なるために計測されるデータが変化する。また計測する環境の影響を受ける場合もある。構造が同じセンサの場合は、センサ間の個体差等を補正することによって対応できる。しかし、センサの構造自体を変更した場合は補正では対応できず、それまで利用されてきた基準データを利用することができない。このような場合は、新たに採用したセンサ用に基準データを生成し直す必要があった。例えば図１（Ａ）に示すように、印刷物検査用センサとして、ポイントセンサ１１２に代えて、新たにラインセンサ１２を採用した場合、計測データは同図（Ｄ）に示すような画素値４１の集合となる。そのため同図（Ｅ）に示す基準データと比較して印刷物を検査することができない。

【0033】

しかし、本発明に係る印刷物検査用センサのデータ変換方法によれば、基準データを生成したセンサとは構造が異なるセンサを採用しながら、過去に生成された基準データを利用して印刷物の検査を行うことができる。

【0034】

具体的には、図１（Ａ）に示すラインセンサ１２によって計測された同図（Ｄ）の計測データから、部分的に抽出した画素値に重み係数を適用して変換し、同図（Ｇ）に示すようにポイントセンサ１１２で計測した場合に得られる計測データを再現する印刷物検査用センサのデータ変換方法を提供するものである。こうしてポイントセンサ１１２により計測された場合のデータを擬似的に再現することができれば、同図（Ｈ）に示すように、従来の検査と同じポイントセンサ用基準データと比較することにより印刷物の評価を行うことができる。計測データを変換する方法の詳細については後述する。以下では、ラインセンサによって計測された計測データと区別するため、ラインセンサの計測データを変換して生成した検査に供するデータを「検査データ」と記載する。

【0035】

次に、印刷物検査方法について説明する。ここで説明する印刷物検査方法を利用して、ラインセンサ１２によって計測された計測データと、ポイントセンサ１１２によって生成された基準データとが、本発明のデータ変換に係る処理対象となる。なお、本発明は、ポイントセンサ１１２に代えてラインセンサ１２を採用した場合にも、従来のポイントセンサ１１２用の基準データを利用して印刷物の光学特性を評価できる印刷物検査用センサのデータ変換方法を提供するものである。計測対象や計測用の装置及び条件は、センサを変更する前のポイントセンサ１１２を利用していた際の状況に応じて決定されるもので、本発明に係る印刷物検査の方法や装置構成及び動作が以下に記載する内容に限定されるものではない。

【0036】

図２は、印刷物検査方法の概要を示す図である。同図の（Ａ）には印刷物検査装置１０の一部の俯瞰図を示している。同図（Ａ）には、ラインセンサ１２を含むヘッドユニット１１を移動して印刷物１００の表面を走査する態様を示したが、同図（Ｂ）に示したように、ラインセンサ１２側を固定し、媒体１００側を移動することにより印刷物１００の表面を走査してもよい。

【0037】

図２（Ｃ）にはヘッドユニット１１を印刷物１００の側からみた図を示している。ヘッドユニット１１には、Ｙ軸方向に直線状に並んだＬＥＤ等の発光素子１２ａと、ＣＣＤやフォトダイオード等の受光素子１２ｂとによって構成されるラインセンサ１２が内蔵されている。ポイントセンサ１１２が単一の受光素子を利用して、例えば直径数ｍｍの有効計測領域の光学特性を計測するのに対し、ラインセンサ１２は複数の受光素子１０２ｂを線状に配置したリニアアレイセンサで、数百ｄｐｉの分解能を有する高密度センサである。

【0038】

具体的には、例えばラインセンサ１２の発光素子１２ａとして２４チャンネルの発光ＬＥＤアレイが利用される。ＬＥＤから照射された光は印刷物１００の表面で反射される。ラインセンサ１２は、印刷物表面で反射された光を、受光素子１２ｂとして利用するＣＣＤアレイで受光し、反射光強度に応じた電気信号を出力する機能を有する。ラインセンサ１２は、高密度光学センサであり例えば２００ｄｐｉの分解能を有する。

【0039】

ラインセンサ１２を構成するライン状の発光素子１２ａ及びライン上の受光素子１２ｂは、主走査方向がＹ方向となるように並設され、印刷物１００の表面上をＸ軸方向に移動するように配設されている。ラインセンサ１２は、印刷物１００よりも長いセンサ有効長を有する。印刷物１０１の副走査方向の長さが、例えば６６ｍｍである場合、ラインセンサ１２の有効長が７０ｍｍ以上であることが望ましい。このようにラインセンサ１２が、検査媒体の長さよりも長いセンサ有効長を有することにより１回の走査で検査媒体全域を計測できるため、計測時間を大幅に短縮することができる。

【0040】

なお、ラインセンサ１２による計測には、可視光の他、赤外光や紫外光を利用することもできる。特定の波長域における光学特性を計測する場合には、発光素子１２ａや受光素子１２ｂに光学フィルタを適用して所望の波長域を抽出して利用する。または、複数の波長の発光素子１２ａを時分割して発光させることもできる。印刷物検査に利用する光学特性は、印刷物の材質や、印刷に利用されるインク等の特性に応じて決定する。さらにラインセンサ１２が印刷物の透過光を検出してもよい。反射光及び透過光のいずれを利用するかについても基準データに合わせて決定される。

【0041】

図２に示す様に、ヘッドユニット１１は、５ｃ方向（Ｚ軸の正方向および負方向）に移動可能なＺ軸用可動部２ｃを介して、Ｘ軸用可動部３ａに接続されている。Ｚ軸用可動部２ｃは、Ｚ軸用駆動モータ１ｃによって移動制御される。またＸ軸用可動部３ａは、Ｘ軸用ガイド２ａ上を、Ｘ軸用駆動モータ１ａによって５ａ方向（同図のＸ軸の正方向および負方向）に移動制御される。即ち、ヘッドユニット１１は、図２に示したＸ軸およびＺ軸の各々に沿って移動自在に設けられている。

【0042】

例えば図２（Ａ）に示した走査方向２００に印刷物１００を走査する場合、Ｘ座標の走査開始位置で、ラインセンサ１２と印刷物１００が所定距離となる位置までヘッドユニット１１をＺ軸方向に下降させる。そして、Ｘ軸用駆動モータ１ａをＸ座標軸の正方向へ移動するように回転させることによって走査方向２００にヘッドユニット１１を移動し、印刷物１００上を走査する。なお、ラインセンサ１２と印刷物１００との距離の制御は、例えばヘッドユニット１１に設けた図示しないレーザセンサ等の距離センサを利用し、計測した距離データに基づいて行われる。また同図（Ｂ）に示すようにラインセンサ１２を静止させておいて、印刷物１００側を移動するときは、図示しない搬送機構を利用し、印刷物１００を載置した計測台を方向２００と正・逆方向に移動すればよい。

【0043】

また、ヘッドユニット１１の印刷物側の面に、印刷物１００へエアーを吹き付ける図示しない噴出口を備えてもよい。印刷物表面の光学特性を精密に検査するためには、ラインセンサ１２と印刷物１００との距離を一定に保ち、印刷物表面からの反射光を正確に検出する必要がある。噴出口から印刷物１００へ向けてエアーを吹き付ければ、印刷物１００の波打ちやしわを矯正しラインセンサ１２と印刷物１００との間隙を適正に保つことができる。

【0044】

このように、走査方向と直交する向きに配したラインセンサ１２をヘッドユニット１１に対して設け、かかるヘッドユニット１１を用いて印刷物１００の全面を１回の走査によって計測する。

【0045】

図１５に、従来のポイントセンサ１１２を利用した印刷物検査装置を示す。ポイントセンサ１１２は、印刷物全面の光学特性を１回の走査で計測することができないため、印刷物１００上でＹ軸方向にも移動させて複数回走査する必要がある。そのため上述した構成に加えて、さらにＸ軸用ガイド２ａがＹ軸用可動部３ｂに接続され、このＹ軸用可動部３ｂがＹ軸用ガイド２ｂ上をＹ軸用駆動モータ１ｂによって５ｂ方向（同図のＹ軸の正方向および負方向）に移動制御可能な構成を有している。ポイントセンサ用基準データは、このような構成を有する印刷物検査装置上で、ポイントセンサ１１２を印刷物１００上に設定された検査領域に移動させ走査することによって生成されたものである。

【0046】

次に、本発明に係る印刷物検査用センサのデータ変換装置１の構成について説明する。図３は、データ変換装置の構成を示すブロック図である。図３に示すように、データ変換装置１は、制御部１３と、記憶部１４とを備えている。制御部１３は、重み係数算出部１３ａと、計測データ変換情報作成部１３ｂと、計測データ変換部１３ｃとをさらに備えている。記憶部１４は、ラインセンサ計測データ１４ａと、ポイントセンサ用基準データ１４ｂと、計測データ変換情報１４ｃとを記憶する。

【0047】

データ変換装置１が利用するラインセンサ計測データ１４ａは、印刷物検査用センサとして新たに採用されたラインセンサ１２によって計測され、記憶部１４に記憶されたデータである。またポイントセンサ用基準データ１４ｂは、ポイントセンサ１１２を備える従来の印刷物検査装置で利用されてきた記憶部１４に記憶済みの基準データである。

【0048】

制御部１３は、ラインセンサ計測データ１４ａ及びポイントセンサ用基準データ１４ｂを利用して重み係数を算出するためのシミュレーション、重み係数を含む計測データ変換情報１４ｃの作成及び記憶、重み係数を利用したラインセンサ計測データ１４ａの検査データへの変換といった処理を行う処理部である。

【0049】

重み係数算出部１３ａは、ラインセンサ１２によって基準媒体１０２を計測したラインセンサ計測データ１４ａと、予め記憶済みのポイントセンサ用基準データ１４ｂとを記憶部１４から読み出し、両者から重み係数を算出する処理を行う処理部である。具体的には、基準媒体１０２を計測したラインセンサ計測データ１４ａを重み係数によって変換して検査データを生成し、当該検査データが同じ基準媒体１０２を計測して生成されたポイントセンサ用基準データ１４ｂと一致するように、各種パラメータを変更しながらシミュレーションを行って最適な重み係数を算出する。パラメータ及びシミュレーションの詳細については後述する。

【0050】

計測データ変換情報作成部１３ｂは、算出された重み係数を含む計測データ変換情報１４ｃを記憶部１４に格納する処理を行う処理部である。計測データ変換情報１４ｃとして、重み係数を算出するときに用いられた基準媒体１０２に関する情報、ポイントセンサ用基準データ１４ｂを特定する情報、ラインセンサ１２を特定する情報等を、重み係数と関連付けて記憶することができる。

【0051】

具体的には、基準媒体１０２に関する情報には、印刷物を特定するための基準媒体１０２の情報や、媒体上の計測位置に関する情報等が含まれる。本発明によって決定された重み係数を利用して印刷物検査を行うときに、この基準媒体情報を参照することにより、検査媒体１０１の種類に応じて利用可能な重み係数を特定することができる。ラインセンサ１２に関する情報には、ラインセンサ１２を特定する識別子等の情報、計測に利用した光の種類や波長に関する情報、受光素子の性能や特性に関する情報等が含まれる。本発明によって決定された重み係数を利用して印刷物検査を行うときに、このラインセンサ情報を参照することにより、検査に用いたラインセンサ１２に応じて利用可能な重み係数を特定することができる。即ち、ある検査媒体１０１をラインセンサ１２で計測したときに、検査媒体１０１及びラインセンサ１２の情報に基づいて計測データ変換情報１４ｃを参照し、ラインセンサ１２の計測データを変換するために必要な情報、重み係数、検査に用いる基準データ等を特定することができる。

【0052】

計測データ変換部１３ｃは、検査媒体の印刷物検査を行うときに、記憶部１４から読み出したラインセンサ計測データ１４ａを、重み係数によって変換する処理を行う処理部である。具体的には、検査に用いた検査媒体１０１の種類やラインセンサ１２の特性に基づいて、利用可能な計測データ変換情報１４ｃを特定する。そして計測データ変換情報１４ｃに含まれる重み係数を利用してラインセンサ計測データ１４ａを変換し、検査データを生成する。

【0053】

記憶部１４は、ハードディスクドライブや揮発性又は不揮発性メモリといった記憶デバイスによって構成される記憶装置である。記憶部１４には、ラインセンサ計測データ１４ａやポイントセンサ用基準データ１４ｂ等のデータが印刷物の種類と対応付けて格納されている。そのため格納されたデータ及び印刷物のいずれか一方が特定されると、他方を特定することができる。ポイントセンサ用基準データ１４ｂ及び計測データ変換情報１４ｃは、記憶部１４内で記憶保持されて利用されるのに対し、ラインセンサ計測データ１４ａは、重み係数を算出するシミュレーションの間や、印刷物検査の間だけ保持されればよい。そのため、ラインセンサ計測データ１４ａの保存には揮発性メモリを利用してもよい。

【0054】

次に、印刷物検査用センサのデータ変換方法詳細について説明する。以下では、例として、印刷物１００が図２に示すＹ方向に６６ｍｍの幅を有し、これをセンサ有効径３ｍｍのポイントセンサ１１２によってＸ方向に走査した計測データからポイントセンサ用基準データ１４ｂが生成されたものとして説明する。またラインセンサ１２は、印刷物１００の幅よりも長い７０ｍｍのセンサ有効長を有し、発光素子１２ａから可視光を照射して印刷物表面からの反射光を２００ｄｐｉの解像度で検出するものとして説明する。

【0055】

印刷物検査用センサのデータ変換を行うために必要な重み係数の決定方法について図４から図６を用いて説明する。図４から図６に示すフローチャートは重み係数の決定方法に係る一連の処理を示すもので、これらの処理は重み係数算出部１３ａによって行われる。

【0056】

まず、重み係数を算出するために選択されたポイントセンサ用基準データ１４ｂを記憶部１４から読み出す（ステップＳ１）。同様に、読み出したポイントセンサ用基準データに対応するラインセンサ計測データ１４ａを記憶部１４から読み出す（ステップＳ２）。ここで読み出されるラインセンサ計測データ１４ａは基準媒体１０２をラインセンサ１２によって計測したデータである。

【0057】

これらの処理（ステップＳ１及びＳ２）は順序が逆であってもよい。また、ポイントセンサ用基準データ１４ｂ及びラインセンサ計測データ１４ａのいずれか一方が、図示しない選択指示手段によって選択されると、他方が自動的に選択されてもよい。

【0058】

具体的には、先にラインセンサ計測データ１４ａが選択されると、記憶部１４内部で対応付けられた印刷物１００の種類が特定され、対応するポイントセンサ用基準データ１４ｂが自動的に選択されてもよい。媒体上の一部の領域を計測するポイントセンサ１１２に関し、図７（Ａ）に示すように媒体上に複数の検査領域３１，３２及び３３・・・が設定されている場合には、これらの領域に応じて、ポイントセンサ用基準データ１４ｂが複数存在することになる。

【0059】

ここで検査領域とは、印刷物の材質、印刷に用いられるインクの特性、印刷される図柄等を考慮して、印刷状態を評価するために予め設定された領域で、ポイントセンサ用基準データ１４ｂが生成された領域である。センサ有効径３ｍｍの受光素子によって媒体からの反射光を計測するポイントセンサ１１２では、図７に示すように、幅３ｍｍの帯状の領域が検査領域３１，３２及び３３を構成する。ポイントセンサ用基準データ１４ｂは、基準媒体上の各検査領域３１，３２及び３３をポイントセンサ１１２によって計測することにより生成されたデータである。

【0060】

ポイントセンサ１１２は、光学特性を測定できるセンサの有効計測領域が媒体に対して小さい。そのため、図７（Ａ）に示すように、媒体上に複数の検査領域３１，３２及び３３が異なるＹ座標位置に存在する場合、各検査領域に応じてポイントセンサ１１２を移動させ複数回走査する必要があった。これに対し、ラインセンサ１２は、検査対象となる媒体の幅よりも長いセンサ有効長を有しているため、同図（Ｂ）に示すように、１回の走査で媒体上の全域を走査することができる。そのため、計測にかかる時間を大幅に短縮することができる。

【0061】

ラインセンサ計測データ１４ａ及びポイントセンサ用基準データ１４ｂが選択されると重み係数を算出するためのシミュレーションが開始される。

【0062】

ラインセンサ計測データ１４ａは、図８（Ａ）に示すように基準媒体１０２全面を２００ｄｐｉの解像度で撮像した画像データである。重み係数算出部１３ａは、この画像データを構成する各画素値４１から、センサ有効径３ｍｍのポイントセンサ１１２によって計測された基準データと所定の誤差範囲内で一致する検査データを擬似的に再現するための重み係数を決定する。

【0063】

ここで重み係数とは、ラインセンサ１２によって得られた各画素値４１に対して設定される係数の集合である。即ち、各画素に対応して設定された係数によって構成されるテーブルが重み係数である。このテーブルを構成する各係数と、対応する各画素値４１とを乗算して総和を求める変換を行うことにより、ラインセンサ計測データ１４ａから、ポイントセンサ１１２により計測した場合の計測データを再現することができる。

【0064】

重み係数を決定するまでには３種のシミュレーション（ステップＳ３，Ｓ１３及びＳ２３）を行う。第１のシミュレーション（ステップＳ１３）は、重み係数決定に利用するデータ領域を設定するための領域パラメータを決定するシミュレーションである。第２のシミュレーション（ステップＳ２３）は、第１のシミュレーション（ステップＳ１３）で決定した領域に含まれる画素値４１を変換した検査データがポイントセンサ用基準データ１４ｂと一致するように画素値４１のゲイン及びオフセットを調整するためのシミュレーションである。そして第３のシミュレーション（ステップＳ３３）は、第１及び第２のシミュレーション（ステップＳ１３及びＳ２３）で決定されたパラメータを用いて重み係数を構成する各係数の最適値を求めるためのシミュレーションである。

【0065】

まず、基準媒体１０２全面を計測したラインセンサ計測データ１４ａから、変換対象となるデータ領域を設定するための領域設定シミュレーションを行う（ステップＳ３）。領域設定シミュレーションで変更されるパラメータは領域の位置及び大きさである。

【0066】

領域設定シミュレーション（ステップＳ３）の詳細について説明する。まず、基準媒体１０２上の検査領域を含む演算対象領域を抽出する（図４ステップＳ４）。センサ有効径が直径３ｍｍのポイントセンサ１１２である場合、理想的な検査領域は、図８（Ａ）に示すように、幅３ｍｍの帯状の検査領域３１となる。これに対し同図（Ｂ）に示すように、検査領域３１の幅よりも僅かに広い幅を有する領域を演算対象領域４２として抽出する。演算対象領域４２の抽出に必要な領域の開始位置Ｐ（画素位置）及びチャネル幅（画素数）Ｃがシミュレーション用のパラメータとなる。

【0067】

例えば、チャネル幅Ｃを１画素刻みで２０画素から３０画素（約２．５ｍｍから３．８ｍｍ）の範囲に設定する。また開始位置Ｐを、演算対象領域４２の中心線３４と検査領域３１の中心線３４とが一致する位置から、１画素刻みで上下方向に各１０画素（約１．３ｍｍ）移動する範囲に設定する。

【0068】

ポイントセンサ１１２のセンサ有効径が３ｍｍであっても、実際には、その計測データが幅３ｍｍの検査領域３１の光学特性のみによって得られたものではない可能性がある。具体的には、計測に利用される発光素子１１２ａ、発光素子から照射される光、反射光を計測する受光素子１１２ｂ等の個体差や特性によって、媒体上の検査領域外の光学特性による影響を受ける可能性がある。また基準データの計測は、基準媒体１０２に対するポイントセンサ１１２の位置を制御して行うが、制御時の誤差、ポイントセンサ１１２のヘッドユニット１１への取付け状態、発光素子１１２ａ及び受光素子１１２ｂの状態等によって、実際に計測した領域が媒体上の検査領域３１とずれている可能性がある。そのため、ポイントセンサ１１２のセンサ有効径と等しい幅を有する検査領域３１よりも僅かに大きい領域を演算対象領域４２とし、さらにその大きさや位置を変更するためのパラメータを設定してシミュレーションを行う。

【0069】

次に、演算対象領域４２上で、ポイントセンサ１１２による計測に合わせて、ポイントセンサ用基準データ１４ｂに対応する検査データを生成する演算ブロック領域４３を設定する（図４ステップＳ５）。演算対象領域４２は、走査方向に長い画素幅Ｃの帯状の領域である。この領域上で、ポイントセンサ１１２の走査方向の分解能に合わせて演算ブロック領域４３を設定する。即ちポイントセンサ１１２による１回の計測でデータを得る領域を演算ブロック領域４３とし、該領域を演算対象領域４２上に設定する。

【0070】

具体的には、例えばポイントセンサ１１２が走査方向に１ｍｍの分解能を有する場合、１ｍｍは２００ｄｐｉの分解能を有するラインセンサ１２で約８画素分に相当するため、図８（Ｃ）に示すように、演算対象領域４２の中心線３４上に８画素間隔で中心画素４４ａ，４４ｂ…を設定する。そして、この中心画素４４を中心として演算ブロック領域４３ａ、４３ｂ…を設定する。このようにポイントセンサ１１２が検査領域を走査しながら基準データを構成するデータを出力する計測領域を、演算対象領域４２上でポイントセンサ１１２の分解能に応じて所定画素分だけずらした演算ブロック領域４３によって再現する。

【0071】

このとき演算ブロック領域４３の走査方向の長さであるライン幅Ｌもシミュレーション用パラメータとする。例えば、ライン幅Ｌの範囲を、チャネル幅Ｃと同様に、１画素刻みで２０画素から３０画素（約２．５ｍｍから３．８ｍｍ）に設定する。チャネル幅Ｃ及びライン幅Ｌで形成される矩形領域が、演算ブロック領域４３を構成する。

【0072】

シミュレーション用パラメータである開始位置Ｐ、チャネル幅Ｃ及びライン幅Ｌの値を、設定した各パラメータの範囲内で組み合わせて演算ブロック領域４３を設定し、演算ブロック領域４３に含まれる各画素値４１に重み係数の初期値を適用して変換し、検査データを生成する（図４ステップＳ６）。

【0073】

図８（Ｃ）に示すように演算ブロック領域４３aは、その領域の一部が隣り合う演算ブロック領域４３ｂと重複するが、同図（Ｄ）に示すように、各演算ブロック領域の画素値４１をポイントセンサ１１２の分解能に応じた１回の計測データとして利用する。即ち、演算ブロック領域４３ａ，４３ｂ及び４３ｃを構成する各画素値４１に重み計数を乗算し、その総和から同図（Ｅ）に示すように走査方向に１ｍｍの分解能を有するポイントセンサ１１２による計測データを再現し、このデータ４５ａ，４５ｂ及び４５ｃを検査データとする。

【0074】

初期値として利用する重み係数を視覚化したものを図９（Ａ）に示す。図９（Ａ）は、Ｘ方向及びＹ方向が演算ブロック領域４３の画素位置を示し、Ｚ方向が重み係数を構成する各係数の値を示している。即ち、重み係数を、構成する係数によって３次元的に表現したものである。なお、重み係数を構成する各係数は演算ブロック領域を構成する各画素に対応しているので、同図に示すＸ座標及びＹ座標は各係数の位置でもある。同図に示したように、初期値として利用する重み係数は、ポイントセンサ１１２の理想的な有効計測領域、即ち演算ブロック領域４３の中心画素４４を中心とする直径３ｍｍの円形領域内に含まれる係数を１とし、該円形領域外の係数を０とする係数により構成される。

【0075】

次に、重み係数の初期値によって演算ブロック領域４３に含まれる画素値４１を変換して生成した検査データ４５と、ポイントセンサ用基準データ１４ｂとを比較して相関係数を求める（図４ステップＳ７）。相関係数Ｒは、以下の数式１によって求められる。

【数1】

【0076】

求めた相関係数Ｒを記憶装置１４に記憶した後、パラメータＰ，Ｃ及びＬの組み合わせが残っている間（図４ステップＳ８；Ｎｏ）、パラメータの組み合わせを変更して（ステップＳ９）、ステップＳ４〜Ｓ７の処理を繰り返してシミュレーションを行う。即ちシミュレーションパラメータＰ，Ｃ及びＬの取り得る各値について、全ての組み合わせで検査データを求め、ポイントセンサ用基準データ１４ｂとの相関を評価する。

【0077】

パラメータの全ての組み合わせについて相関係数Ｒを求めたら（図４ステップＳ８；Ｙｅｓ）、相関係数Ｒが最大となるパラメータＰ，Ｃ及びＬの組み合わせを領域パラメータとして決定する（ステップＳ１０）。

【0078】

次に、変換後の検査データとポイントセンサ用基準データ１４ｂの値が一致するように、ゲイン及びオフセットを決定するシミュレーションを行う（図５ステップＳ１３）。

【0079】

データ変換装置１は、印刷物検査時に、ラインセンサ１２によって計測されたラインセンサ計測データ１４ａからポイントセンサ１１２によって計測されたデータに近似するデータを生成するためのデータ変換を行う装置である。計測後の処理において、検査データ４５を従来のポイントセンサ１１２のデータと同様に取り扱うことができるように、変換後の検査データ４５がポイントセンサ１１２から出力されるデータと一致する必要がある。即ち両者の相関が高いだけでは不十分であり値そのものの一致が要求される。そのため検査データ４５がポイントセンサ用基準データ１４ｂと所定の許容範囲内で一致するようにゲイン及びオフセットをシミュレーションにより決定する。

【0080】

変換対象となる領域を決定するためのパラメータＣ，Ｐ及びＬは、先のシミュレーション（図４ステップＳ３）によって決定されている。上述した通りＣはチャンネル幅の画素数、Ｐは領域の始点座標、Ｌはライン幅の画素数である。これら決定済みの領域パラメータを利用して演算対象領域４２を抽出し（ステップＳ１４）、さらに演算ブロック領域４３を設定する（ステップＳ１５）。

【0081】

演算ブロック領域４３に含まれるラインセンサ計測データ１４ａ、即ち画素値４１を重み係数で変換して検査データ４５を生成するが、このとき重み係数による変換に加えて、ゲイン値Ｇを乗算しオフセット値Ｓを加算して検査データ４５を生成する（ステップＳ１６）。

【0082】

ゲインＧ及びオフセットＳがステップＳ１３におけるシミュレーションパラメータである。ゲインＧ及びオフセットＳの初期値はステップＳ３で相関を求めたときの回帰直線の傾きと切片に基づいて決定する。重み係数はステップＳ３と同様に図９（Ａ）に示す初期値を利用する。

【0083】

次に、生成した検査データ４５とポイントセンサ用基準データ１４ｂとの相関係数Ｒを求める（図５ステップＳ１７）。このシミュレーション（ステップＳ１３）では、重み係数と、利用する計測データ領域が同じであるため相関係数は変化せず、ゲイン及びオフセットの変更により回帰直線の傾き及び切片のみが変化する。

【0084】

次に、検査データとポイントセンサ用基準データ１４ｂの値が所定の許容範囲内で一致するか否かを確認する（図５ステップＳ１８）。具体的には、検査データとポイントセンサ用基準データ１４ｂとの相関から求めた回帰直線について、傾きＩの値が１に、切片Ｊの値が０に、予め設定された許容範囲内で一致するか否かを確認する。回帰直線の傾きが１になり、切片Ｊが０になれば、重み係数による変換後の検査データ４５の値がポイントセンサ用基準データ１４ｂの値と一致することになる。検査データ４５がポイントセンサ１１２の出力値そのものを再現したデータになれば、補正等の追加の後処理をすることなく検査データ４５を用いて従来の印刷物検査に係る処理をそのまま行うことができる。

【0085】

傾きＩ及び切片Ｊが各々の理想値である１及び０と所定の誤差範囲内にないときは（ステップＳ１８；Ｎｏ）、傾きＩ及び切片Ｊに対して、画素値４１変換のパラメータであるゲインＧ及びオフセットＳを調整する（ステップＳ１９）。こうしてステップＳ１６からＳ１９を繰り返すときに、次の演算に用いるパラメータＧ及びＳは、傾きＩ及び切片Ｊを用いて以下の数式２によって変更する。

【数2】

【0086】

シミュレーションパラメータＧ及びＳの変更によって、傾きＩが１に、切片Ｊが０に所定の許容範囲内で一致すれば（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、ゲインＧ及びオフセットＳの値をこのときの値に決定する（ステップＳ２０）。

【0087】

次に、決定した領域パラメータと、ゲイン及びオフセットとを用いて重み係数を構成する係数を決定するためのシミュレーションを行う（図６ステップＳ２３）。決定済みのパラメータを用いて演算対象領域４３を抽出するステップ（ステップＳ２４）から、検査データ４５とポイントセンサ用基準データ１４ｂとの相関を求めるステップ（ステップＳ２７）までは上述した各シミュレーション（ステップＳ３及びＳ１３）と同様の処理であるため説明を省略する。

【0088】

求めた相関係数Ｒを記憶部１４に記憶し、相関係数Ｒが所定値以上でないときは（図６ステップＳ２８；Ｎｏ）、パラメータを変更する（ステップＳ２９）。ここで変更するパラメータは、重み係数を構成する各係数を変更するテーブル用パラメータである。先のシミュレーション（図４ステップＳ３）で領域パラメータについてチャネル幅Ｃ及びライン幅Ｌが同じ３３画素であったものとして、以下にテーブル用パラメータの変更方法について具体的に説明する。

【0089】

チャネル幅Ｃ及びライン幅Ｌが決まると、図１０（Ａ）に示すように、演算ブロック領域４３が設定される。この演算ブロック領域４３に含まれる各画素値４１を変換するための重み係数は、同図（Ｂ）に示すように各画素値４１に対応した係数Ｔ（Ｘ，Ｙ）からなるテーブルとなる。演算ブロック領域４３内で各画素位置をＸ軸及びＹ軸、係数Ｔの値をＺ軸方向として、図１０（Ｂ）に示す重み係数を３次元表示したものが図９である。初期値として設定された重み係数は、図９（Ａ）に示したように円柱形状となる。初期値では、図１０に示したテーブル設定領域４６、即ち図９（Ａ）の円柱の頂面は、理想的なポイントセンサ１１２の有効計測領域である直径３ｍｍの真円として設定されている。

【0090】

しかし、受光素子１１２ｂが真円形状を有するポイントセンサ１１２であっても、光を利用した計測であるため、実際には中央と周辺とでは投受光される光の強度が異なる場合がある。この場合、重み係数の分布を図９（Ａ）に示すように円柱形状にするよりも、同図（Ｂ）に示すように円錐台形状にした方が、検査データとポイントセンサ用基準データ１４ｂとの相関が高くなる場合がある。また光の強度の変化によっては円錐台を構成する側面を直線状とするよりも例えば正規分布曲線に従って曲線状にする方がより高い相関を得られる場合がある。さらに、投受光する光、発光素子及び受光素子の特性や取り付け状態等による影響を受けるため、同図（Ｃ）に示すように、テーブル設定領域４６、即ち円錐台の頂面を真円形状ではなく楕円形状に設定し、重み係数を楕円錐台形状にした方がより高い相関を得られる場合がある。また同図（Ｄ）に示すようにセンサ中心から周辺に向けた光量の変化についても実際のポイントセンサ１１２の状況に応じた曲線とすれば相関が高くなる可能性がある。これらを考慮してテーブル用パラメータを設定しシミュレーションを行う。

【0091】

具体的には、図１０（Ａ）に示すテーブル設定領域４６内の中心画素４４から各画素までの距離Ｄ（Ｘ，Ｙ）を数式３に示すように表し、この距離Ｄを使って同図（Ｂ）の各重み係数Ｔ（Ｘ，Ｙ）を数式４のように設定する。

【数3】

【数4】

【0092】

数式３では、形状に寄与するパラメータｍ及びｎの値を、例えば０から１の範囲で０．１刻みに設定する。これは、図１０（Ａ）のテーブル設定領域４６の形状、即ち図９の頂面の形状が真円形状から楕円形状までを含むようにし、さらに長軸の向きを変えるための設定である。

【0093】

数式４では、パラメータａ，ｂ及びｃの値を、例えば０から１の範囲で０．１刻みに設定する。これは図９に示す３次元形状で表した重み係数の円柱又は円錐台の側面形状を変更するための設定で、この設定により円柱又は円錐台の頂面から係数が０となる底面に至る側面形状が図１１のように変化する。図１１は、３次元的に表した重み係数の頂面の中心から外側方向へ向けた断面形状を示している。

【0094】

このように設定したパラメータと数式３及び数式４とに基づいて、演算ブロック領域４３を構成する各画素値４１に対する係数Ｔを求めて、図１０（Ｂ）に示す重み係数を算出する。重み係数は以下の数式５に示すように正規化した後、検査データに係る処理に利用する（図６ステップＳ３０）。

【数5】

【0095】

なお、本願発明の印刷物検査用センサのデータ変換方法とデータ変換装置では、数式３及び数式４に基づいて、図９に示すように重み係数を３次元形状で表したときの頂面形状に関するパラメータｍ及びｎと、円柱又は円錐台の側面形状に関するパラメータａ，ｂ及びｃを、各々０から１の範囲で０．１刻みに設定し、各設定値の全ての組み合わせから最適なパラメータを選択することを特徴とする。即ち、これら５つのシミュレーションパラメータが取り得る各値、全ての組み合わせについて検査データを求め、ポイントセンサ用基準データ１４ｂとの相関を評価する。

【0096】

ステップＳ２４からＳ３０を繰り返して、パラメータの全ての組み合わせについて相関係数Ｒを求めたら（図６ステップＳ２８；Ｙｅｓ）、相関係数Ｒが最大となるテーブル用パラメータをｍ，ｎ，ａ，ｂ及びｃの値として決定する。

【0097】

１回目のシミュレーション（ステップＳ３，Ｓ１３及びＳ２３）が完了したら、決定したパラメータを初期値として、再度ステップＳ３からの処理を開始する（図６ステップＳ４０；Ｙｅｓ）。これは初回シミュレーション時に設定した初期値が適切でなかった場合を考慮して、決定済みのパラメータを初期値として３つのシミュレーションを再度実行するものである。

【0098】

以上の処理を行って重み係数が決定される。決定された重み係数は、重み係数算出部１３ａから計測データ変換情報作成部１３ｂに送られる。そして、計測データ変換情報作成部１３ｂが、決定された重み係数を含む計測データ変換情報１４ｃを作成し、記憶部１４に保存する（図６ステップＳ４１）。計測データ変換情報１４ｃには、重み係数に加えて、ステップＳ３で決定した領域パラメータ（Ｐ，Ｃ及びＬ）等、ラインセンサ計測データ１４ａから演算ブロック領域４３を抽出するために必要な情報等も含まれる。

【0099】

なお、基準媒体１０２に、複数の検査領域が設定されている場合は、上述したシミュレーション（ステップＳ３，Ｓ１３及びＳ２３）を各検査領域について行い、その基準媒体１０２に最も適した重み係数を決定する。ラインセンサ１２を利用する場合、１回の走査で基準媒体１０２全面を計測することができるため、例えば図７に示したように複数の検査領域３１，３２及び３３の各々について重み係数を決定するときも、ラインセンサ１２による計測を繰り返す必要はなく、既に記憶部１４に記憶済みのラインセンサ計測データ１４ａを利用することができる。また各検査領域３１，３２及び３３の処理を並行して行うことができるため短時間で処理を行うことができる。重み係数は、１つの媒体に１つとしてもよいし、検査領域毎に重み係数を設けてもよい。また１つの媒体に１つの重み係数を設定する場合は、各検査領域３１，３２及び３３を同様に取り扱う他、図柄等に応じて優先する検査領域を設定し、重要な検査領域における検査データとポイントセンサ用基準データ１４ｂとの相関が高くなるように考慮して重み係数を決定してもよい。

【0100】

また、各パラメータの初期値、設定範囲、刻み幅及び各シミュレーションの収束条件は、上述した内容に限定されるものではなく、異なる設定としてもよい。また３つのシミュレーションの順序を変更してもよいし、３つのシミュレーションを繰り返す回数についても２回以上であっても構わない。

【0101】

例えば、パラメータの範囲及び刻み幅を設定して各値の組み合わせについて自動的にシミュレーションを行う他、上述した実際の計測状況を考慮しながら図示しない入力手段によってパラメータを手動で入力してもよい。また評価すべき値が所定値又は所定範囲となったとき、或いは全てのパラメータの組み合わせについて演算を行ったときにシミュレーションを終了する他、予め設定した所定演算回数又は所定演算時間に達したときや、演算結果の変化量が所定値以下になったときにシミュレーションを終了するようにしてもよい。

【0102】

このようにして、ポイントセンサ１１２の特性を考慮したパラメータを設定してシミュレーションを行うことにより、ラインセンサ１２のデータを利用してポイントセンサ１１２による計測データを擬似的に再現するための最適な重み係数を算出することができる。

【0103】

ある印刷物を対象として、図９（Ａ）から（Ｄ）に視覚的に示す重み係数を用いてラインセンサ１２のセンサデータを変換したときの検査データとポイントセンサ用基準データ１４ｂとの相関関係を図１２に示す。図９（Ｃ）に示す楕円錐台形状の重み係数を利用した場合、同図（Ａ）に示す円柱形状の重み係数を利用した場合に比べて、検査データとポイントセンサ用基準データ１４ｂとの相関値が高くなっている。シミュレーションで重み係数の最適値を得ることにより、図９（Ａ）のように理想的な条件として円柱形状の重み係数を用いたり、同図（Ｂ）のように単に円錐台形状にしたりする場合に比べて、実際のセンサや計測環境に応じた重み係数とすることで検査データとポイントセンサ用基準デー１４ｂとの相関関係が大幅に改善される。

【0104】

次に上述した方法により決定した重み係数を利用し、実際に印刷物検査を行うときのセンサデータの変換方法を、図３に示したデータ変換装置１のブロック図と、図１３に示したフローチャートを用いて説明する。本発明に係るデータ変換装置１は、ラインセンサ１２を利用して印刷物検査を行う印刷物検査装置１０の内部又は近傍に備えられ、ラインセンサ１２による計測データを変換するために利用される。

【0105】

まず、検査媒体１０１を印刷物検査装置１０に備えられたラインセンサ１２によって走査した計測データを得る（図１３ステップＳ５１）。得られた計測データは、ラインセンサ計測データ１４ａとして記憶部１４に記憶される（ステップＳ５２）。そして、このラインセンサ計測データ１４ａを、上述したシミュレーションによって決定された重み係数によって変換し、検査データを生成する（ステップＳ５３）。

【0106】

図３に示す計測データ変換部１３ｃが検査データを生成する処理（ステップＳ５３）の詳細について説明する。まず記憶部１４からラインラインセンサ計測データ１４ａと、これに対応する計測データ変換情報１４ｃを読み出す。そして計測データ変換情報１４ｃに含まれる情報を利用して、ラインセンサ計測データ１４ａから演算対象領域４２を抽出し（図１３ステップＳ５４）、さらに演算ブロック領域４３を設定する（ステップＳ５５）。そして演算ブロック領域４３に含まれる各画素値４１を、計測データ変換情報１４ｃに含まれる重み係数を使って変換して検査データを生成する（ステップＳ５６）。ここまでがデータ変換装置１によって行われる処理である。

【0107】

なお、計測データ変換部１３ｃは、上述したように記憶部１４から読み出したラインセンサ計測データ１４ａを利用する他、図３に破線で示したように、検査媒体１０１を計測したラインセンサ１２から出力される計測データを直接受け取って処理してもよい。同様に重み係数等の情報を、記憶部１４から読み出して利用する他、計測データ変換情報作成部１ｂから直接受け取ってもよい。

【0108】

また、ゲイン及びオフセットについては、ゲイン及びオフセット決定シミュレーション（図５ステップＳ１３）で決定された値が重み係数に含まれており、ステップＳ５６で重み係数による変換を行えば、決定済みのゲイン及びオフセットによる変換もなされたことになってもよいし、重み係数とゲイン及びオフセットとが別々に計測データ変換情報に含まれており、ステップＳ５６で重み係数による変換と、ゲイン及びオフセットによる変換とを別々に行ってもよい。

【0109】

データ変換装置１でラインセンサ１２による計測データを変換して生成された検査データは、印刷物検査装置１０の備える検査データ評価部１５によってポイントセンサ用基準データ１４ｂと比較され、印刷物の印刷状態が評価される（図１３ステップＳ５７）。そして印刷物検査装置１０の備える表示部に、検査結果が表示される（ステップＳ５８）。

【0110】

印刷物検査装置で利用される検査データは、本願発明のデータ変換方法を用いたデータ変換装置１によってポイントセンサ１１２で計測されたデータと略一致するように変換されているので、ポイントセンサ用基準データ１４ｂを利用して検査データを評価することにより印刷物検査を行うことができる。また印刷物検査装置１０が本願発明のデータ変換装置１を備えることで、検査装置自体が各種パラメータと数式３及び数式４とに基づいて重み係数を決定する機能を有するため、装置の個体差や設置環境に応じて最適な重み係数を決定し高精度な印刷物検査を行うことができる。

【0111】

このようにセンサデータを適切な重み係数によって変換すれば、印刷物評価に用いるセンサが変更された場合でも、従来の基準データを利用して印刷物を評価することができる。そのため新たなセンサ用に基準データを生成する必要がなく、基準データ生成に必要なコストや時間を削減することができる。また従来の基準データに基づいて印刷物評価の他、センサ性能評価、検査装置の性能評価等に関する様々な取り決めがなされている場合にも、これらの運用を継続することができる。

【産業上の利用可能性】

【0112】

以上のように、本発明の印刷物検査に係る印刷物検査用センサのデータ変換方法及びデータ変換装置は、印刷物の印刷状態の検査に有用であり、特に従来の基準データを利用しながら構造の異なるセンサを新規に採用し検査に要する時間を短縮したい場合に適している。

【符号の説明】

【0113】

１ 印刷物検査用センサのデータ変換装置
１０ 印刷物検査装置
１１ ヘッドユニット
１２ ラインセンサ
１３ 制御部
１３ａ 重み係数算出部
１３ｂ 計測データ変換情報作成部
１３ｃ 計測データ変換部
１４ 記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】