【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像記録装置に関し、更に詳細には、色再現特性を改善するためのマスキング演算装置を備えたカラー画像記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、中間調を持つフルカラー画像を再生記録する場合、印刷に用いるシアンインク（以下、Ｃ
インクと略す）、マゼンタインク（以下、Ｍインクと略す）、イエローインク（以下、Ｙインクと略す）の各色素の分光吸収特性が不完全であり混色時に色の濁りを生じることや、混色時の３色濃度成分間に相加則不軌、比例則不軌として知られる線形歪があること、その他、印字プロセス、記録デバイス、色材などの諸特性に関連した様々な歪の発生要因があり、再現色の色純度の低下を招き、忠実な色再現を損なうことになっている。 そこで、忠実な色再現を実現するためには色補正が行われている。 色補正の手段としては、マスキング処理、ダイレクト・マッピング等が知られている。

【０００３】従来のマスキング処理の多くは、主として線形のマトリクス演算を実行する方法である。 即ち、シアン、マゼンタ、イエローの３色の信号の組（ｃ、ｍ、
ｙ）に対して、数１に示す式による演算により、原稿から得たレッド、グリーン、ブルーの三色の色情報信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に補正を加えた信号（ｃ、ｍ、ｙ）を記録系に与えて、前記原因による色の濁りを補正する。

【数１】

【０００４】しかしながら、より忠実な色再現を行なうためには、このような単純な線形マスキング処理では、
色補正上の自由度の不足等のため、非線形歪に対して充分な色補正を行なうことが出来ないという問題があった。 その問題を解決するために非線形歪をもつ色補正マスキング処理が提案されている。 例えば、非線形歪をもつ色補正マスキング処理は、多くの場合、２次項までを考慮すれば実用的に充分な効果が得られることが特公平２−４２２７６等により知られている。 この場合の色補正演算は、数２に示す式で与えられている。

【数２】

（ａij）は補正係数マトリクスである。

【０００５】さらに、非線形特性を含む、より厳密な色補正を行なう手段として、ダイレクト・マッピングが提案されている。 これによれば、レッド、グリーン、ブルーの３色分解信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のある組合せに対する色補正済みの（Ｃ、Ｍ、Ｙ）信号が予め記載されているテーブルメモリを備えている。 そして、読みとった色分解信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をテーブルメモリを参照して変換する。 この方法は、自由な色補正曲線を導入できること等の利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非線形マスキングにおける数２に示す式の演算は、原画像の各画素毎に行なう必要があり、さらに高速且つ高精度が要求されるため、高価なかけ算器を必要とし、複雑な構成となるという問題があった。

【０００７】また、ダイレクト・マッピング方式は、色情報信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の全ての組合せに対して、プリンタ制御信号（Ｃ、Ｍ、Ｙ）の全ての結果を記憶する必要があるため、膨大なメモリを必要とし、コストアップを生じている。 それを回避するために、記憶容量の節約手段、補正量を可変要素と固定要素とに分けて演算を効率化する手段などの改良がなされている。 しかしながら、これら各手段を加味しても、実際の装置として実現するには依然として煩雑さがあり、経済的にも問題がある。 例えば、ｃ、ｍ、ｙを各８ビットのデータとすれば、プリンタ制御信号（ｃ、ｍ、ｙ）の可能な組合せは２ ^{(3*8 )} ＝２ ²⁴組となり、出力（ｃ0 、ｍ0 、ｙ0 ）
を引き出すのに（２ ²⁴ ）＊３バイトものメモリを要し、
装置が大規模且つ高価となってしまう。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、非線形マスキング処理を色領域毎に線形マスキングで近似する事により、掛算を用いず、また多量のメモリを要せず非線形歪を考慮した色補正処理を効果的かつ簡便に行なう事のできるカラー画像記録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】この目的を達成するために本発明のカラー画像記録装置は、カラー画の色に対応するｊ色の色情報信号を入力する色情報入力手段と、ｉ
色の色材を用いてカラー画像を形成する記録手段と、ｉ
行ｊ列の行列（Ａ）の各要素を記憶する記憶手段と、行列（Ａ）と前記ｊ個の要素からなる色情報信号ｘを用いてＹ＝（Ａ）ｘなる１次の列ベクトルＹを得る演算手段とを備え、列ベクトルＹを記録手段の入力信号とすることにより色補正されたカラー画像を形成するカラー画像記録装置であって、読みとったｊ色をＣＩＥの標準表色系の座標上の座標点に対応させると共に、前記座標点が、前記ＣＩＥ標準表色系の可視光領域を複数に分割した色再現領域のいずれに属するかを判別する色判別手段と、前記色判別手段により判別された再現色領域に応じて、ｉ行ｊ列の行列（Ａ）の各要素を選択する選択手段とを有している。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明のカラー画像記録装置において、使用者は、色情報入力手段により、カラー画の色に対応するｊ色の色情報信号を入力する。 記憶手段は、ｉ行ｊ列の行列（Ａ）の各要素を記憶する。 演算手段は、行列（Ａ）と前記ｊ個の要素からなる色情報信号ｘを用いてＹ＝（Ａ）ｘなる１次の列ベクトルＹを演算する。 カラー画像記録手段は、列ベクトルＹに応じて、ｉ色の色材を用いてカラー画像を形成する。 色判別手段は、読みとったｊ色をＣＩＥの標準表色系の座標上の座標点に対応させると共に、座標点が、ＣＩＥ標準表色系の可視光領域を複数に分割した色再現領域のいずれに属するかを判別しする。 選択手段は、色判別手段で判別された再現色領域に応じて、ｉ行ｊ列の行列（Ａ）の各要素を選択する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説明する。 まず、図１及び図２を参照して、本実施例のカラー画像複写機の全体の構成を説明する。 図１は、本発明を具体化した一実施例であるマスキング処理回路を備えたカラー画像複写機１の構成を示す断面図である。 図２は、カラー画像複写機１のカラー画像処理装置の構成を示すブロック図である。 カラー画像複写機１は、上部にあるカラー画像読み取り部２と色補正処理装置４と下部にあるカラー画像記録部５とにより構成されている。

【００１２】カラー読み取り部２は、カラー原稿を載せる透明な原稿台６、原稿台６を覆う原稿カバー７、原稿台６に光を照射するスキャナ光源用蛍光灯８、原稿からの反射した光の方向を転換する反射ミラー１０、反射光を集光するレンズ１１、集光された光を赤、緑、青色の各成分に分解するためのフィルター１２、色分解された光を取り込み電気信号に変換する固体撮像素子１５とより構成されている。 ここで、反射ミラー１０、レンズ１
１、フィルター１２及び固体撮像素子１５とは、移動台９の上に固定され、原稿台６の全面をスキャニングできる構成となっている。 また、フィルター１２は、レッドフィルター、グリーンフィルター、ブルーフィルターより構成され、集光された光を赤、緑、青色の各成分に分解することが可能である。

【００１３】カラー原稿読み取り部２の左端に、原稿送り台１７、原稿送りローラ１８があり、右端には、原稿排紙トレイ２０が設置されている。 また、カラー読み取り部２の上面に操作パネル３が設置されている。

【００１４】カラー画像記録部５は、カラー画像複写機１の下部に構成されている。 カラー画像記録部５の右上側にカラー画像処理等の制御を行うカラー画像処理装置４がある。 カラー画像処理装置４は、固体撮像素子１１
により読みとられた入力データに対して所要の色演算処理を施すものである。

【００１５】図２に示すように、カラー画像処理装置４
は、固体撮像素子１５より得られた色情報信号に相当するカラー原稿情報信号をアナログ電気信号からディジタル電気信号に変換するアナログ・ディジタル変換機（Ａ
／Ｄ変換機）２１と、ディジタル電気信号でカラー原稿情報の一部を記憶する原稿記憶装置（画像メモリ）２２
と、ＣＩＥの再現色領域毎に最適に求められた色補正係数などを記憶してあるＲＯＭ２３と、各計算結果を格納するＲＡＭ２４を用いて各種画像処理を行なうＣＰＵ２
５と、色補正後の信号に基づいて、前記カラー画像記録部４のレーザ２６を駆動するレーザ制御部２７とにより構成されている。 ＲＯＭ２３に記憶されている再現色領域毎の色補正行列は、各再現色領域内における再現色差を最小にするように決定されている。 図２においては、
図３に示す再現色領域ア、イ、ウ、エ、オ、カに対応する色補正行列をそれぞれＡア、Ａイ、Ａウ、Ａエ、Ａ
オ、Ａカで表している。

【００１６】カラー画像記録部５の中には、レーザ制御部３１からのレーザ駆動信号に基づいてポリゴンミラー３０にレーザ光を出射するレーザ変調ユニット３３が構成されている。 感光体ドラム３４はポリゴンミラー３０
で反射されたレーザ光により感光されるように構成されている。 また帯電器３５は感光体ドラム３４を一様に負に帯電させるように感光体ドラム３４の回りに構成されている。 帯電器３５により帯電させられた感光体ドラム３４にレーザ光を当てることにより作成された感光体ドラム３４上の静電潜像に対して、シアン、マゼンタ、イエローの各トナーを付着するようにシアン現像器３６、
マゼンタ現像器３７、イエロー現像器３８は構成されている。 また、各現像器３６、３７、３８にトナーを供給するシアン・トナー供給器３９、マゼンタ・トナー供給器４０、イエロー・トナー供給器４１はカラー画像記録部５の下部に設置されている。

【００１７】感光体ドラム３４の回りには、トナーが付着した感光体ドラム３４のトナーを除去するクリーナ４
２が設置されている。 そして感光体ドラムの先には、供給ケース４３より供給された記録用紙に感光体ドラム３
４上のトナーを転写する転写ドラム４４と、転写された記録用紙を熱定着する定着部４５が設置されている。 供給ケース４３の上方には、定着後の紙を出力トレイ４６
に排出するように記録用紙を送る紙送り部４７が構成されている。

【００１８】次に図１乃至図５を参照して、本実施例のディジタル・カラー複写機１の動作を説明する。 カラー原稿の複写は、複写開始ボタンを押すことによって開始される。 原稿送り台１７上のカラー原稿は原稿送りローラ１８により原稿台６に送られる。 原稿は、光源移動装置により副走査方向に移動しながらスキャナ光源用蛍光灯８より発せられた白色光を反射鏡１０で反射する。 カラー画像情報を含んだ反射光は、レンズ１１、フィルタ１２を通って、固体撮像素子１５で電気信号に変換される。 フィルタ１２は、赤、緑、青の各成分のみを透過させるもので分割されており、光源移動装置の駆動により移動台９が移動され、主走査方向の１行分毎にフィルタ１２は、赤、緑、青の順で変わるようになっている。

【００１９】固体撮像素子１５より得られたアナログ電気信号は１画素（注目画素）ずつアナログ・ディジタル変換機２１でディジタル色信号に変換され、原稿記憶装置２２に格納される。 格納された注目画素のディジタル信号に対して、ＣＰＵ２５を用いて図４に示すように色補正処理を行なう。 まず、注目画素のディジタル信号をＣＩＥ１９３１標準表色系の三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に変換する（Ｓ１）。 この場合入力されたＲＧＢ信号は入力系にルータ条件が満たされていれば線形変換でＣＩＥ
−ＸＹＺの値に変換できる。

【００２０】次に、ＣＩＥ−ＸＹＺの値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）
からＣＩＥ−ｘｙ色度に変換する（Ｓ２）。 このｘｙ
は、色度を表わす変数であり、図３に、ｙｚを用いた色度図を示す。 図３では、標準色度Ｙ、Ｍ、Ｃと、それによって生じるＲ、Ｇ、Ｂ及び白色の７点をＰＹ、ＰＭ、
ＰＣ、ＰＲ、ＰＧ、ＰＢ、ＰＷとして示している。 この変換は下式のように行なうことが出来る。 ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） ……（１） ｙ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） ……（２） そして、注目画素が図３に示した領域ア〜カのどの領域に属するかを判断し（Ｓ３）、図５のフローチャートに示すようにして対応する色補正係数を前記ＲＡＭ２４より取り出す。

【００２１】この様に、色再現するときの色補正を、Ｃ
ＩＥ表色系における可視領域の区分により、変更している理由を次に説明する。 マスキング方式による色補正に関する各種の対応関係値は曲線で表わされ、しかも、その曲線群は、各値のところで曲線が異なっている。 例えば、ＭおよびＹインクの濃度が高い部分において、Ｃインクの量を変化させた場合と、ＭおよびＹインクの濃度が低い部分において、Ｃインクを同じ量だけ変化させた場合とでは、出力画のＲ濃度の変化量は異なる。 この性質が、相加則不軌であり、このような非線形な特性を色空間で一律に線形で近似した場合、誤差が、許容範囲を越えてしまうことになる。 そこで、色空間をいくつかの領域に分割して、各領域毎に最適な色補正行列で近似すれば、色再現による誤差が軽減される。

【００２２】そして、再びもとのスキャナ入力の表色系のＲＧＢ値に変換し、このＲＧＢデータを対数変換を行い、ＲＧＢ濃度データを求める（Ｓ６）。 次に、色補正係数を用いて、数１に示す式を用いて色補正処理を行ない、シアン、マゼンタ、イエローのプリンタ制御信号を決定する（Ｓ７）。

【００２３】上記実施例では、ＣＩＥ−ｘｙ表色系を用いた場合について説明したが、他の表色系、例えば、Ｃ
ＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ系を用いた場合について次に説明する。 固体撮像素子１５より得られたアナログ電気信号は１画素（注目画素）ずつアナログ・ディジタル変換機２
１でディジタル色信号に変換され、原稿記憶装置２２に格納される。 格納された注目画素のディジタル信号に対して、ＣＰＵ２５を用いて以下のように色補正処理を行なう。

【００２４】まず、注目画素のディジタル信号をＣＩＥ
１９３１標準表色系の三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に変換する（Ｓ１）。 この場合入力されたＲＧＢ信号は入力系にルータ条件が満たされていれば線形変換でＣＩＥ−ＸＹ
Ｚの値に変換できる。

【００２５】ＣＩＥ−ＸＹＺの値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）からＣ
ＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）に変換は下式のように行なうことが出来る。 Ｌ＊＝１１６×（Ｙ／Ｙｎ）１／３−１６ ……（１） ａ＊＝５００×｛（Ｘ／Ｘｎ）１／３−（Ｙ／Ｙｎ）１／３｝ ……（２） ｂ＊＝２００×｛（Ｙ／Ｙｎ）１／３−（Ｚ／Ｚｎ）１／３｝ ……（３） 但し、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは完全拡散面のＣＩＥ−ＸＹＺ
三刺激値。

【００２６】そして、注目画素が図６に示した再現領域ア〜カのどの領域に属するかを判別し（Ｓ３）、図５に示すようにして対応する色補正係数を前記ＲＡＭ２４より取り出す（Ｓ４）。

【００２７】ここで、さらに別の実施例として、図６ではａ＊，ｂ＊表色系における再現領域を色相により分割していたが、図７に示すように彩度を基準にして分割してもよい。

【００２８】上記色補正によって得られた各成分毎のプリンタ制御信号はレーザ制御部３１４に送られ、このデータに従ってレーザ光が出射され、レーザ光がポリゴンミラー３２に反射して、帯電器３５で一様に帯電された感光体ドラム３４に露光されることによって感光体ドラム３４上に潜像が形成される。 潜像に従って、その対応するデータの分解色によって、シアン現像器３６またはマゼンタ現像器３７またはイエロー現像器３８のどれかで現像される（トナーが付着される）。 そして供給ケース４３より供給された記録用紙は転写ドラム４４に巻き付けられ現像された感光体ドラム３４から記録用紙に転写される。 また感光体ドラム３４はクリーナ４２を用いてトナーを除去する。 転写された記録用紙は紙送り部４
７の途中で定着部４５で熱定着され出力画トレイ４６に出力される。

【００２９】なお本発明は上記実施例に限定されるものではなくその主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 例えば、本実施例においては、３色のトナーを用いた記録方式であるが、これにブラックトナーを用いた４色のトナーであってもよい。 また本実施例においてはディジタル・カラー複写機を用いているが、カラー原稿読み取り部の無いカラー・プリンタでもかまわない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本発明のカラー画像複写機においては、非線形マスキングをＣＩＥ標準表色系の再現色領域毎に線形マスキングで近似しているので、高画質の出力画像を、大量の演算器や大量のメモリを使うことなくかつ短い演算時間で得ることの出来るカラー画像複写機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるカラー画像複写機の全体構成を示す断面図である。

【図２】カラー画像複写機のカラー画像処理装置のブロック図である。

【図３】本実施例の色補正行列決定に用いるＣＩＥ−ｘ
ｙ色度図である。

【図４】本実施例の色補正手順を示すフローチャートである。

【図５】本実施例の色補正行列決定手順を示すフローチャートである。

【図６】第二の実施例の色補正行列決定に用いるＣＩＥ
−Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の色彩と彩度による色度図である。

【図７】第三の実施例の色補正行列決定に用いるＣＩＥ
−Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の色彩と彩度による色度図である。

【符号の説明】

１ ディジタル・カラー複写機 ２ カラー原稿読み取り装置 ４ カラー画像処理装置 ５ カラー画像記録装置 １５ 固体撮像素子 ２３ ＲＯＭ ２４ ＲＡＭ ２５ ＣＰＵ