(57)【要約】【課題】  読み取り対象物の分光特性を全幅で計測する際に、同時に、同一センサで画像の明るさ情報を取得し、高速なデータ読み出しができ、分光された色情報及び明るさ情報を表す光の観測位置の位置合わせが不要な分光特性取得装置、画像評価装置、及び画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】  読み取り対象物へ光を照射する光照射手段と、前記光照射手段から前記読み取り対象物に照射された前記光の拡散反射光の少なくとも一部を分光する分光手段と、前記分光手段により分光された前記拡散反射光、及び前記分光手段により分光されていない前記拡散反射光を取得する受光手段と、を含んで構成され、前記受光手段は、分光センサが一方向に複数個配列された分光センサアレイを構成し、前記分光センサは、一方向に配列されたＮ個（Ｎは２以上の自然数）の画素を有し、前記Ｎ個の画素のうちの少なくとも一部の画素は、互いに分光特性の異なる光を受光することを要件とする。【選択図】  図１
2010261861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取り対象物へ光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段から前記読み取り対象物に照射された前記光の拡散反射光の少なくとも一部を分光する分光手段と、
前記分光手段により分光された前記拡散反射光、及び前記分光手段により分光されていない前記拡散反射光を取得する受光手段と、を含んで構成され、
前記受光手段は、分光センサが一方向に複数個配列された分光センサアレイを構成し、
前記分光センサは、一方向に配列されたＮ個（Ｎは２以上の自然数）の画素を有し、前記Ｎ個の画素のうちの少なくとも一部の画素は、互いに分光特性の異なる光を受光する分光特性取得装置。
【請求項２】
前記分光センサは、互いに分光特性の異なる光を受光する（Ｎ−Ｋ）個の画素と（Ｎ−Ｋ≧２、Ｋは自然数）、分光されていない光を受光するＫ個の画素を有する請求項１記載の分光特性取得装置。
【請求項３】
前記分光手段は、前記拡散反射光を前記受光手段に結像する結像手段と、
前記拡散反射光を分光するフィルタが一方向に複数個配列されたフィルタアレイと、を有し、
前記フィルタは、一方向に配列された、透過波長特性の異なる（Ｎ−Ｋ）種類の波長別フィルタ及びＫ個の波長依存性のない透過部位を有し、
前記波長別フィルタは、前記（Ｎ−Ｋ）個の画素に互いに分光特性の異なる光を導き、前記透過部位は、前記Ｋ個の画素に分光されていない光を導く請求項２記載の分光特性取得装置。
【請求項４】
前記透過部位には、フィルタが形成されていないか、又は分光特性を有さず入射される光量を減少させる機能を有するフィルタが形成されている請求項３記載の分光特性取得装置。
【請求項５】
前記分光手段は、遮光部材に複数個の開口部が一列に並んだホールアレイと、
前記ホールアレイ上の像を前記受光手段に結像する結像手段と、
前記（Ｎ−Ｋ）個の画素に互いに分光特性の異なる回折された光を導き、前記Ｋ個の画素に回折されていない光を導く回折手段と、を有する請求項２記載の分光特性取得装置。
【請求項６】
前記読み取り対象物へ光を照射する第二の光照射手段を更に有し、
前記分光センサの前記Ｎ個の画素は、前記分光手段から入射する互いに分光特性の異なる光を受光するとともに、前記第二の光照射手段から前記読み取り対象物に照射された光の分光されていない拡散反射光も受光する請求項１記載の分光特性取得装置。
【請求項７】
前記分光手段は、前記拡散反射光を前記受光手段に結像する結像手段と、
前記拡散反射光を分光するフィルタが一方向に複数個配列されたフィルタアレイと、を有し、
前記フィルタは、一方向に配列された、透過波長特性の異なるＮ種類の波長別フィルタを有し、
前記波長別フィルタは、前記Ｎ個の画素に互いに分光特性の異なる光を導く請求項６記載の分光特性取得装置。
【請求項８】
前記分光手段は、遮光部材に複数個の開口部が一列に並んだホールアレイと、
前記ホールアレイ上の像を前記受光手段に結像する結像手段と、
前記Ｎ個の画素に互いに分光特性の異なる回折された光を導く回折手段と、を有する請求項６記載の分光特性取得装置。
【請求項９】
前記読み取り対象物と前記ホールアレイの間に、第二の結像手段を有する請求項５又は８記載の分光特性取得装置。
【請求項１０】
前記回折手段は、回折方向が、前記受光手段の前記Ｎ個の画素が配列している方向に対して非平行となるように配置されている請求項５、８、又は９記載の分光特性取得装置。
【請求項１１】
前記Ｎ個の画素からの出力に基づいて、より高密度な分光特性を推定する分光特性推定手段を更に有する請求項１乃至１０の何れか一項記載の分光特性取得装置。
【請求項１２】
前記読み取り対象物上を走査する移動手段を更に有する請求項１乃至１１の何れか一項記載の分光特性取得装置。
【請求項１３】
画像担持媒体上に複数色で形成された画像の色及び明るさを評価する画像評価装置であって、
請求項１乃至１２の何れか一項記載の分光特性取得装置と、
前記画像担持媒体を搬送する搬送手段と、
前記分光特性取得装置が取得した前記画像の色情報及び前記画像の明るさ情報に基づいて、前記画像の色及び明るさを評価する画像評価手段と、を有する画像評価装置。
【請求項１４】
前記分光特性取得装置は、前記搬送手段が前記画像担持媒体を搬送する方向と垂直な方向に複数個搭載されている請求項１３記載の画像評価装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の画像評価装置を搭載した画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像担持媒体に形成された画像の分光特性を取得する分光特性取得装置、及び前記分光特性取得装置を有する画像評価装置、並びに前記画像評価装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
市場にはプリンター、複写機、それらと通信機能等の高付加価値製品である複合機、商業用印刷機など多くの画像製品があり、画像形成方法においても、電子写真方式、インクジェット方式，感熱方式等様々である。又、プロダクションプリンティング分野においても枚葉機、連帳機ともにデジタル化が進み、電子写真方式、インクジェット方式などの製品が多く市場投入されている。ユーザーニーズもモノクロ印刷からカラー印刷への移行における画像の多次元化、高精細高密度化がすすみ、写真高画質プリント、カタログ印刷、請求書等への個人嗜好に対応した広告掲載等、消費者の手元に届くサービス形態の多様化が進み、高画質、個人情報の保証、色再現への要求も高まっている。
【０００３】
高画質化に対応した技術として、電子写真方式では中間転写体や感光体上の定着前のトナー濃度を検知する濃度センサを搭載しトナー供給量を安定化するもの、個人情報の保証では画像形成方式によらず出力画像をカメラ等で撮像し文字認識や画像間差分による差異検出で検査するもの、色再現ではカラーパッチを出力し分光計で一点又は複数点の色計測を実行しキャリブレーションを行うもの等が上市されてきた。これらの技術は、ページ間、ページ内での画像変動に対応するため、画像全域で実行されることが望ましい。画像の全幅計測における評価技術の例を以下に示す。
【０００４】
例えば、ライン状の受光素子を複数並べて測定対象を検出系に対し相対的に移動する機構を設定し、全幅の分光特性を計測する。その際、受光素子間で検出対象領域からの反射光のクロストークが生じないように遮光壁を設定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
又、画像の全幅で異なる波長帯を有する光源で連続的に照射し、反射光を取得して全幅の分光特性を取得する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
又、印刷面全幅に光を照射し、ラインセンサカメラで特定領域の濃度を検出し、平均化することで基準濃度と比較する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
又、原稿と特定原稿を複数回走査して、共通する色味情報を画像間論理和等の処理から類似度を判定する技術が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
又、印刷面全幅に光を照射し、２次元の画素構造を持つＣＣＤと回折素子又は屈折素子の組み合わせにより全幅の分光特性を取得する技術が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、画像の色を全幅で計測しようとした場合、異なる波長帯に限定した複数の光を照射してエリアセンサで撮像するか、ラインセンサで撮像しながら計測系と被検対象を相対的に移動する構成、又は、撮像系を複数設定し、撮像系に入射する被検対象からの反射光の波長帯を限定する構成が一般的に考えられる。その際、取得される複数の波長帯に対応した画像において、画像間で被検対象とする位置にずれが生じた場合、被検対象の各位置での色情報を正確に計測することが不可能となる。
【００１０】
ここで波長帯の異なる複数の画像から色情報を正確に計測する方法として、各画像の被検対象の位置で取得される反射光量の強度をリファレンスとなる現画像や原稿データと比較する方法や、各画像の被検対象の位置で取得される反射光量の強度からウィナー推定などを適用して連続分光特性を推測する方法などがある。そのため、各画像で異なる位置を被検対象とした場合、リファレンスとの比較や、連続分光特性の推定に誤差が生じることとなる。
【００１１】
特許文献１に開示されている技術は、ライン状の計測系であり、被検対象の画像の色を全幅で計測できる一般的な構成を成すが、各波長帯で得られる画像の位置ずれを低減する方策は備えていないという問題があった。
【００１２】
特許文献２に開示されている技術は、異なる波長帯を有する光源からの連続的な照射光による被検対象からの反射光を取得する構成では、時間軸が生じ、被検対象の同一箇所を計測することは不可能である。仮に、当該構成で光源と受光系の組合せを複数備えたとしても、波長帯の異なる各画像の被検対象位置がずれる虞が多分にあるという問題があった。
【００１３】
特許文献３に開示されている技術は、全幅で色情報を取得する構成は同様であるが、検知した領域の濃度を平均化する工程により代表値としていると考えら、被検対象の色分布に関しては保証できないという問題があった。
【００１４】
特許文献４に開示されている技術は、波長帯ごとに原稿と被検対象を画像間演算により比較して判定しているが、被検対象の色変動は特定できない。また、個別に得られる画像の色情報から、画像を再構成しても、実際の被検対象に色変動が生じているかは判定不可能であるという問題があった。
【００１５】
特許文献５に開示されている技術は、２次元画素構造を有するＣＣＤのデータ読み出し特性上の制約からラインセンサに対して読み出し速度が格段に遅くなるため、読み取り対象物である画像担持媒体（紙等）の色情報を取得する速度に大きな制約が存在するという問題があった。
【００１６】
又、上記従来技術において、計測する色情報を位置ずれなく取得し、かつ、同時に画像の明るさ情報を取得するものはなく、取得される色情報を画像上に再マッピングするなどの画像検査に必要な構成、対策が施されているものはない。
【００１７】
上記の点に鑑みて、読み取り対象物の分光特性を全幅で計測する際に、同時に、同一センサで画像の明るさ情報を取得し、高速なデータ読み出しができ、分光された色情報及び明るさ情報を表す光の観測位置の位置合わせが不要な分光特性取得装置、画像評価装置、及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本分光特性取得装置は、読み取り対象物へ光を照射する光照射手段と、前記光照射手段から前記読み取り対象物に照射された前記光の拡散反射光の少なくとも一部を分光する分光手段と、前記分光手段により分光された前記拡散反射光、及び前記分光手段により分光されていない前記拡散反射光を取得する受光手段と、を含んで構成され、前記受光手段は、分光センサが一方向に複数個配列された分光センサアレイを構成し、前記分光センサは、一方向に配列されたＮ個（Ｎは２以上の自然数）の画素を有し、前記Ｎ個の画素のうちの少なくとも一部の画素は、互いに分光特性の異なる光を受光することを要件とする。
【発明の効果】
【００１９】
開示の技術によれば、読み取り対象物の分光特性を全幅で計測する際に、同時に、同一センサで画像の明るさ情報を取得し、高速なデータ読み出しができ、分光された色情報及び明るさ情報を表す光の観測位置の位置合わせが不要な分光特性取得装置、画像評価装置、及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施の形態に係る分光特性取得装置を例示する図である。
【図２】フィルタアレイの断面構造を模式的に例示する図である。
【図３】フィルタアレイの分光透過率を例示する図である。
【図４】ラインセンサの画素構造を模式的に例示する図である。
【図５】第２の実施の形態に係る分光特性取得装置を例示する図である。
【図６】図５の一部を拡大して模式的に例示する図である。
【図７】ピンホールアレイの構造の一例を示す図である。
【図８】ピンホールアレイの構造の他の例を示す図である。
【図９】回折素子の配置について説明するための図である。
【図１０】第４の実施の形態に係る分光特性取得装置を例示する図である。
【図１１】回折素子の配置について説明するための図である。
【図１２】シミュレーションに用いたトナー画像の分光分布を例示する図である。
【図１３】シミュレーション結果を例示する図である。
【図１４】第６の実施の形態に係る分光特性取得装置を例示する図である。
【図１５】第７の実施の形態に係る画像評価装置を例示する図である。
【図１６】第８の実施の形態に係る画像形成装置を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、実施の形態の説明を行う。
【００２２】
〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係る分光特性取得装置を例示する図である。図１を参照するに、分光特性取得装置１０は、ライン照明光源１１と、コリメートレンズ１２と、結像光学系１３と、フィルタアレイ１４と、ラインセンサ１５とを有する。９０は、画像担持媒体（紙等）を示している。
【００２３】
ライン照明光源１１は、光を照射する機能を有する。ライン照明光源１１としては、例えば可視光のほぼ全域において強度を有する白色のＬＥＤ（Light Emitting Diode:発光ダイオード）アレイを用いることができる。ライン照明光源１１として、冷陰極管等の蛍光灯やランプ光源等を用いても構わない。ただし、ライン照明光源１１は、分光に必要な波長領域の光を発するものであって、かつ観測領域全体にわたって均質に照明可能なものであることが好ましい。コリメートレンズ１２は、ライン照明光源１１から出射された光を画像担持媒体９０にコリメートして（平行光として）照射する機能を有する。ライン照明光源１１及びコリメートレンズ１２は、本発明に係る光照射手段の代表的な一例を構成している。ただし、コリメートレンズ１２は、省略することも可能である。
【００２４】
結像光学系１３は、複数枚のレンズから構成され、画像担持媒体９０に照射された光の拡散反射光を、フィルタアレイ１４を介してラインセンサ１５に結像する結像手段としての機能を有する。フィルタアレイ１４は、入射光の一部を分光し透過する機能及び入射光の一部を分光せずに透過する機能を有する。結像光学系１３及びフィルタアレイ１４は、本発明に係る分光手段の代表的な一例を構成している。
【００２５】
ラインセンサ１５は、複数の画素から構成され、フィルタアレイ１４を介して入射する所定の波長帯の（分光された）拡散反射光量、及び分光されていない拡散反射光量を取得する受光手段としての機能を有する。ラインセンサ１５としては、例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor Device）、ＣＭＯＳ（Complimentary Metal Oxide Semiconductor Device）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）等を用いることができる。
【００２６】
ここで、フィルタアレイ１４及びラインセンサ１５について更に詳しく説明する。図２は、フィルタアレイの断面構造を模式的に例示する図である。図２において、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図２を参照するに、フィルタアレイ１４は、ガラス基板１６上に成膜された第一の反射層１７と、階段状の形状を有するスペーサー層１８と、スペーサー層１８の更に上に成膜された第二の反射層１９とを有する。第一の反射層１７、スペーサー層１８、及び第二の反射層１９はファブリーペロー干渉フィルタを構成しており、スペーサー層１８の厚みが場所によって異なることから複数の分光透過特性を有するフィルタアレイを実現することができる。
【００２７】
フィルタアレイ１４は、画像担持媒体９０に照射された光の拡散反射光を分光するフィルタ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ等が一方向に複数個配列されたものである。フィルタ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ等のそれぞれにおいて、スペーサー層１８の有する階段の個数は（Ｎ−１）個（Ｎは２以上の自然数、以下同じ）である。スペーサー層１８の有する（Ｎ−１）個の階段は、透過波長特性の異なる（Ｎ−１）種類の波長別フィルタを構成している。なお、図２の例ではＮ＝７である。
【００２８】
又、フィルタ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ等に隣接するように透過部位１６ｘが形成されている。透過部位１６ｘは、フィルタが形成されてないか、又はアルミニウム（Ａｌ）等でＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタを構成するなどの分光特性を有しない部位である。透過部位１６ｘでは、画像の色情報を含む明るさ情報はそのまま透過し、ラインセンサ１５の所定の画素に受光される。なお、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタとは、分光特性は有さず入射される拡散反射光量を減少させる機能を有するフィルタである。
【００２９】
第一の反射層１７及び第二の反射層１９の材料としては、可視光全域において反射率の高いアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等を用いることが好ましい。スペーサー層１８の材料としては、可視光に対して透過率の高い二酸化珪素（ＳｉＯ２）等を用いることができる。一例として、第一の反射層１７及び第二の反射層１９としてそれぞれ３０ｎｍ厚の銀（Ａｇ）を、スペーサー層１８として二酸化珪素（ＳｉＯ２）を用いた場合のフィルタアレイ１４の分光透過率を図３に例示する。図３は、フィルタアレイの分光透過率を例示する図である。図３において、記載されている数字はスペーサー層１８の厚みを示している。図３を参照するに、スペーサー層１８は場所によって９０ｎｍ〜１６５ｎｍまで１５ｎｍ刻みで厚みが変調されているため、場所によって分光透過率が異なるフィルタアレイを実現している。
【００３０】
このようにして、透過率の異なる（Ｎ−１）種類の波長別フィルタ及び１個の透過部位のペアを複数個配列したフィルタアレイを実現することができる。図２の例ではＮ＝７（波長別フィルタである階段の段数が６個、透過部位の個数が１個）である。なお、図２ではスペーサー層１８が階段状であるものを例示したが、スペーサー層１８は楔形状であっても構わない。又、フィルタアレイの構成としてはファブリーペロー干渉フィルタに限定されず、場所によって異なる膜構成を有する誘電体多層膜を用いた構成や、複数の吸収色素を塗布した構成、フォトニック結晶構造からなる構成等多くの既存の発明を利用することが可能である。又、衝撃や振動等による位置ずれの影響を防ぐために、フィルタアレイ１４とラインセンサ１５とは一体化していることが好ましい。
【００３１】
図４は、ラインセンサの画素構造を模式的に例示する図である。図４において、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図４を参照するに、ラインセンサ１５は、複数の画素がＹ方向（図１の奥行き方向）に一列に配列した画素構造を有する。ラインセンサ１５は、Ｙ方向に並設されたＮ個の画素を一群とする分光センサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ等がＹ方向に複数個配列された分光センサアレイを構成している。分光センサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ等は、Ｙ方向に配列された互いに分光特性の異なる光を受光する（Ｎ−１）個の画素及び分光されていない光を受光する１個の画素を有する。
【００３２】
分光センサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ等を構成する画素数であるＮの値は、フィルタアレイ１４のフィルタ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ等を構成する波長別フィルタの数（Ｎ−１）個に透過部位の数１個を加えた数に対応している。図４の例ではＮ＝７である。分光センサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ等を構成するＮ個の画素のうちの（Ｎ−１）画素には、フィルタアレイ１４のフィルタ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ等によって分離された互いに異なる分光特性を持つ（Ｎ−１）個の光が入射する。又、分光センサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ等を構成するＮ個の画素のうちの１画素には、透過部位１６ｘから分光されていない１個の光が入射する。ただし、透過部位１６ｘからの分光されていない光が入射する画素は、必ずしも１個でなくてもよくＫ個（Ｋは自然数、以下同じ）であっても構わない。この場合には、分光センサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ等は、互いに分光特性の異なる光を受光する（Ｎ−Ｋ）個の画素と（Ｎ−Ｋ≧２、Ｋは自然数、以下同じ）、分光されていない光を受光するＫ個の画素を有する構成となる。
【００３３】
図１に戻って、読み取り対象物である画像担持媒体９０上の画像は、照明光源１１及びコリメートレンズ１２によって構成される光照射手段によって、画像担持媒体９０の奥行き方向（図１のＹ方向）に広がりのあるライン状に照明される。画像担持媒体９０上の画像からの拡散反射光は、結像光学系１３及びフィルタアレイ１４によって構成される分光手段によって、ラインセンサ１５へ導かれる。
【００３４】
図１に例示する光学系は、照明光源１１から出射される照明光が画像担持媒体９０に対して略斜め４５度より入射し、ラインセンサ１５が画像担持媒体９０から垂直方向に拡散反射する光を受光する所謂４５／０光学系である。しかしながら、光学系の構成は図１に例示するものに限定されず、例えば、照明光源１１から出射される照明光が画像担持媒体９０に対して垂直に入射し、ラインセンサ１５が画像担持媒体９０から４５度方向に拡散する光を受光する所謂０／４５光学系等としても構わない。
【００３５】
このように、第１の実施の形態に係る分光特性取得装置は、所定の方向に配列された互いに分光特性の異なる光を受光する（Ｎ−Ｋ）個の画素と、分光されていない光を受光するＫ個の画素を有する分光センサが、前記所定の方向に複数個配列された分光センサアレイを構成するラインセンサ（受光手段）を用いて分光特性を取得する。その結果、フィルタによる分光された色情報とフィルタを介さない画像の明るさ情報とを同時に取得することができる。
【００３６】
又、読み出し速度が遅い２次元画素構造を有するセンサを用いずに分光特性を取得できるため、高速なデータの読み出しが可能となる。
【００３７】
又、複数の波長帯をそれぞれ別の撮像系で撮影し、後で合成を行う構成を有する従来の分光特性取得装置では、それぞれの撮像系の観測位置の位置合わせの必要性、もしくは観測位置の位置ずれの問題が生じ、構成も複雑になる。第１の実施の形態に係る分光特性取得装置は、一列のラインセンサから成る構成を有するので、観測位置の位置ずれが生じないため位置合わせは必要ない。その結果、高精度な分光特性取得装置を簡単な構成により実現することができる。
【００３８】
すなわち、第１の実施の形態によれば、読み取り対象物の分光特性を全幅で計測する際に、同時に、同一センサで画像の明るさ情報を取得し、高速なデータ読み出しができ、分光された色情報及び明るさ情報を表す光の観測位置の位置合わせが不要な分光特性取得装置を実現することができる。
【００３９】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、第１の実施の形態とは異なる分光特性取得装置の例を示す。以下、第１の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第１の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４０】
図５は、第２の実施の形態に係る分光特性取得装置を例示する図である。図６は、図５の一部を拡大して模式的に例示する図である。図５及び図６において、図１〜図４と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図５及び図６を参照するに、分光特性取得装置２０は、ライン照明光源１１と、コリメートレンズ１２と、ラインセンサ１５と、回折手段である回折素子２１と、結像手段である結像光学系２２と、ピンホールアレイ２３と、第二の結像手段であるセルフォックレンズ２４とを有する。
【００４１】
なお、照明光学系（ライン照明光源１１とコリメートレンズ１２）は図示されていないが、図１で説明したものと全く同じであり紙面奥行き方向（Ｘ方向）より斜め４５度で照射する照明光学系が備わっている。
【００４２】
図５中の点線は、画像担持媒体９０からの拡散反射光の代表的な光路を模式的に示している。画像担持媒体９０上の画像はセルフォックレンズ２４によって、ピンホールアレイ２３上に結像される。又、ピンホールアレイ２３上の像は結像光学系２２及び回折素子２１によって分光又は透過された後にラインセンサ１５の画素上に結像される。
【００４３】
回折素子２１は、ラインセンサ１５に近接して配置されており、図６中の点線で光路を模式的に示すように、入射光を回折させることでラインセンサ１５の（N−１）個の画素１５ｂ２〜１５ｂ７に互いに分光特性の異なる光を入射させている（図６の例ではＮ＝７である）。又、入射光を透過させることでラインセンサ１５の１個の画素１５ｂ１に分光されていない光を入射させている。このように、ピンホールアレイ２３、結像光学系２２及び回折素子２１は、本発明に係る分光手段の代表的な一例を構成している。
【００４４】
回折素子２１は、例えば透明基板上に鋸歯形状の構造が周期的に形成されたものである。回折素子２１の鋸歯形状部の周期をｐとすると、回折素子２１へ角度αで入射する波長λの光は、式（数１）で表される角度θmに回折する。式（数１）において、ｍは回折格子の次数であり、正負の整数の値を採ることができる。
【００４５】
【数１】
2010261861.tif 000003
回折素子２１の形状を図６に示すような鋸歯形状とすることで、＋1次の回折光強度を強くすることが可能であり、最も望ましい。鋸歯形状の他に、階段状の形状を取ることも可能である。又、ラインセンサ１５の画素周期ｄを１０μｍとすると、回折素子２１の周期ｐが１０μｍで、回折素子２１の回折部とラインセンサ１５との距離が２ｍｍのときに、可視光をおおよそ６画素に分光して入射することが可能である。又、０次の回折を受けない透過光を画素１５ｂ１で受光することにより、画像の明るさ情報を取得することが可能となる。
【００４６】
図７は、ピンホールアレイの構造の一例を示す図である。図７を参照するに、ピンホールアレイ２３は、遮光部２３ａに光が透過する複数個の開口部である矩形のスリット２３ｂが一列に並んだ構造を有する。１つのスリット２３ｂからの光線が図６中に示した点線の光路を取り、ラインセンサ１５のN個の画素へ入射する。１つのスリット２３ｂが１つの分光センサに対応しており、１つのスリット２３ｂとN個の画素は結像関係にある。
【００４７】
更に、スリット２３ｂ及びN個の画素がそれぞれ並列して形成されていることによって、分光センサアレイに対応することができる。ピンホールアレイ２３としては、黒化処理をした金属板に穴が開いたものや、ガラス基板上に所定の形状でクロムやカーボン含有樹脂等の黒色部材が形成されたもの等を用いることができる。
【００４８】
図８は、ピンホールアレイの構造の他の例を示す図である。図８を参照するに、ピンホールアレイ２３は、遮光部２３ｃに光が透過する複数個の開口部である矩形のスリット２３ｄが一列に並んだ構造を有する。スリット２３ｄは複数の大きさを有し、所望の波長分解能に応じてピンホールアレイ２３の位置を切り替え可能としている。又、開口部の形状は矩形に限られるわけでは無く、楕円や円形、或いはその他の形状であっても良い。
【００４９】
図５において、セルフォックレンズ２４は必ずしも必要では無く、ピンホールアレイ２３と画像担持媒体９０が近接して配置されている構成でも良い。
【００５０】
このように、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するが、更に以下の効果を奏する。すなわち、第２の実施の形態に係る分光特性取得装置は、分光光学系として少なくともピンホールアレイと、結像手段と、回折手段である回折素子とを有する。その結果、ピンホールアレイを構成するスリットからの出射光を回折素子によって回折させ、ラインセンサの（N−Ｋ）個の画素へ異なる波長分布を有する光を導くこと、及びピンホールアレイを構成するスリットからの出射光のうち０次の回折を受けない透過光をＫ個の画素へ導くことが可能となり、高速で、位置合わせの必要が無い高精度な分光特性取得装置を実現することができる。
【００５１】
又、第２の実施の形態に係る分光特性取得装置は、読み取り対象物の像をピンホールアレイ上に結像させる第二の結像手段を有する。その結果、ピンホールアレイのスリットへ入射する光を読み取り対象物のある範囲内から散乱した光に限定することが可能であり、各分光センサが測定する対象領域の空間分解能がより高い分光特性取得装置を実現することができる。
【００５２】
〈第３の実施の形態〉
第３の実施の形態では、第２の実施の形態に係る分光特性取得装置２０において、所望の次数以外の回折光を遮断する方法について説明する。以下、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５３】
図９は、回折素子の配置について説明するための図であり、ラインセンサ１５及びラインセンサ１５へ入射する光を入射面側から見た状態を示している。図９において、図１〜図８と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図９に示すように、所望の回折光である非回折光（０次光）Ａ及び＋１次光Ｂ以外の回折光を遮断するためには、回折素子が、回折素子の回折方向がラインセンサ１５のＮ個の画素が配列している方向（Ｙ方向）に対して非平行となるように配置されていることが好ましい。
【００５４】
図９では、回折素子を透過する光として、所望の回折光である非回折光（０次光）Ａ及び＋１次光Ｂの他に、＋1次光Ｂより弱い強度ではあるが所望の回折光でない−１次光Ｃ、＋２次光Ｄ、−２次光Ｅ等が発生している。回折素子の回折方向は、図９に示すように、ラインセンサ１５の画素配列方向（Ｙ方向）に対して微小な角度βだけＸ方向に傾いている。このときの具体的な回折素子の配置としては、図６で示した回折素子２１の鋸歯形状がラインセンサ１５の画素の配列方向（Ｙ方向）とは角度βだけＸ方向に傾いた方向に配列するようにすればよい。これによって、所望の回折光である非回折光（０次光）Ａ及び＋１次光Ｂはラインセンサ１５の画素へ入射するが、所望の回折光でない−１次光Ｃや、＋２次光Ｄ、−２次光Ｅ等はほとんど入射しない配置とすることが可能である。又、非回折光（０次光）Ａにより画像の明るさデータを取得することが可能となる。
【００５５】
以下に、微小な角度βを決定する方法の一例について説明する。角度βの値は光学レイアウトに依存するため一意には決まらず、例えば受光素子であるラインセンサ１５の受光面高さ方向の幅、回折素子２１とラインセンサ１５の受光面との距離、結像光学系２２の倍率、ピンホールアレイ２３のピンホール径、式（数１）中のα、ｐ等により決定される。
【００５６】
ここで、非回折光（０次光）は回折しないので、式（数１）中の入射角度αがそのままθｍ（m=0）になり、ラインセンサ１５の受光面と回折素子２１との距離をsinαで除した位置に結像する。一方、＋１次光は式（数１）より波長ごとに結像位置が異なり、例えば７００ｎｍまでの波長を計測対象とすると、ラインセンサ１５の受光面と回折素子２１との距離をsinθｍ（m=1）除した位置に結像する。なお、計測に必要なラインセンサ１５の受光面の幅は、ラインセンサ１５の受光面上での像の大きさにも依存し、ピンホールアレイ２３のピンホール径と結像光学系２２の倍率とにより定まるラインセンサ１５の受光面でのスポットの略半径の分だけ、非回折光（０次光）、＋１次光の外側に計測領域が必要となる。
【００５７】
又、角度βは、ピンホールアレイ２３の隣接するピンホールの回折像がラインセンサ１５の受光面上において同一ピクセルで重畳しないように決定しなければならず、ピンホールアレイ２３の隣接するピンホール間の距離とラインセンサ１５の受光面の高さに依存する。ラインセンサ１５の受光面の高さが関係してくるのは、角度βを設定することにより、自分自身の非回折光（０次光）や２次光、ピンホールアレイ２３の隣接するピンホールからの非回折光（０次光）、回折像が同一ピクセルに入らないようにラインセンサ１５の外側を伝播するようにするためである。
【００５８】
角度βの具体的な決定方法としては、先にラインセンサ１５の受光面高さ方向の幅を規定し、余計な光がラインセンサ１５上に結像しない角度とする方法がある。一例として、ラインセンサ１５に、市販されているＰＤアレイ（ピクセルの水平方向の幅が５０μｍ、高さ方向の幅が５００μｍとする）を用いた場合を考える。この場合には、角度βは、非回折光（０次光）、1次光の計測領域の幅をどのように規定するか（ピクセル数をいくつ適用するか）で異なるが、単純表現をするとβ＝ｔａｎ−１（５０μｍ × ピクセル数 ／ ５００μｍ）と決定することができる。
【００５９】
なお、上記具体例では、ラインセンサ１５の受光面高さ方向の幅を規定してから角度βを決定したが、角度βを決定してから、ラインセンサ１５の受光面高さ方向の幅を規定することも可能である。この場合には、例えばＴＤＩ（Time Delayed Integration）ラインセンサと称する複数ラインを有するラインセンサを用いる。そして、先に角度βを決定し、その後、ＴＤＩラインセンサの受光面高さ方向の幅を規定した後、ＴＤＩラインセンサの使用する段数を調整すればよい。
【００６０】
図９では、非回折光（０次光）Ａ及び＋１次光Ｂを取得するセンサ構成であるため、分光センサ１５ａ等には、非回折光（０次光）Ａ及び＋１次光Ｂを取得するための画素数が必要となる。ラインセンサ１５の全画素数を分光センサ１５ａ等の１セットの分光センサに必要な画素数で除した値が、ラインセンサ１５から得られる分光センサの個数となり、画像の明るさ情報も、分光センサの個数だけ得られることになる。
【００６１】
分光特性取得装置２０は、単一光学系により色情報と画像の明るさ情報を取得するため、色情報と画像の明るさ情報を完全に一致した位置の情報として取得することが可能となる。又、分光特性取得装置２０に、更に画像検査手段を設けることにより、高分解能な画像検査が可能となる。画像検査としては通常の画像処理、画像認識技術により可能となり、専用プロセッサを有する図示しない処理回路により、分光特性取得装置２０で取得した画像とリファレンス画像との画像間差分やパターンマッチングなどの手法により画像検査が可能となる。
【００６２】
このように、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様の効果を奏するが、更に以下の効果を奏する。すなわち、第３の実施の形態に係る分光特性取得装置は、回折手段である回折素子を、回折素子の回折方向がラインセンサのＮ個の画素が配列している方向に対して非平行となるように配置することにより、所望の回折光である非回折光（０次光）Ａ及び＋１次光Ｂのみをラインセンサへ入射することが可能となる。その結果、ノイズの原因となる虞がある光のラインセンサへの入射が少なくなり、より精度の高い分光特性取得装置を提供することが可能となる。
【００６３】
又、画像の明るさ情報から通常の画像処理、画像認識技術により、ベリファイなどの画像検査を実行可能とし、高信頼の画像および画像製品を提供することができる。
【００６４】
〈第４の実施の形態〉
第４の実施の形態では、第１の実施の形態〜第３の実施の形態とは異なる分光特性取得装置の例を示す。以下、第１の実施の形態〜第３の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第１の実施の形態〜第３の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６５】
図１０は、第４の実施の形態に係る分光特性取得装置を例示する図である。図１０において、図５と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図１０を参照するに、分光特性取得装置３０は、ライン照明光源１１と、コリメートレンズ１２と、ラインセンサ１５と、回折手段である回折素子２１と、結像手段である結像光学系２２と、ピンホールアレイ２３と、第二の結像手段であるセルフォックレンズ２４と、ライン照明光源３１と、コリメートレンズ３２と、結像光学系３３と、搬送手段（図示せず）とを有する。
【００６６】
ライン照明光源３１及びコリメートレンズ３２は、ライン照明光源１１及びコリメートレンズ１２と同様の機能を有する照明光学系である。ライン照明光源３１及びコリメートレンズ３２は、本発明に係る第二の光照射手段の代表的な一例を構成している。ただし、コリメートレンズ３２は、省略することも可能である。結像光学系３３は、結像光学系２２と同様の機能を有する。搬送手段（図示せず）は、画像担持媒体９０を矢印方向（Ｘ方向）に搬送する機能を有する。
【００６７】
分光特性取得装置３０において、画像担持媒体９０が矢印方向（Ｘ方向）に搬送される場合、紙面に垂直方向（Ｙ方向）に分光センサアレイが配列された状態で、ライン照明光源１１を点灯し、画像担持媒体９０からの拡散反射光をセルフォックレンズ２４、ピンホールアレイ２３、結像光学系２２、及び回折素子２１を介してラインセンサ１５に入力し、分光情報を取得する。又、ライン照明光源３１を点灯し、画像担持媒体９０からの拡散反射光を結像光学系３３のみを介して（回折素子を介さずに）ラインセンサ１５に入力し、画像の明るさ情報を取得する。
【００６８】
すなわち、分光センサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ等のＮ個の画素は、回折素子２１等を含む分光手段から入射する互いに分光特性の異なる光を受光するとともに、ライン照明光源３１等を含む第二の光照射手段から読み取り対象物である画像担持媒体９０に照射された光の分光されていない拡散反射光も受光する構成である。
【００６９】
分光情報を取得する場合は、分光センサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ等に用いられる画素（例えば７画素）だけ分解能が低下するが、画像の明るさ情報はラインセン１５の画素分解能をそのまま適用することが可能となり、画像情報を高分解能で取得することができる。
【００７０】
図１１は、回折素子の配置について説明するための図であり、ラインセンサ１５及びラインセンサ１５へ入射する光を入射面側から見た状態を示している。図１１において、図９と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。第３の実地の形態では、非回折光（０次光）Ａを使用して画像の明るさ情報を取得したが、第４の実施の形態では、回折素子を介さない光を用いて画像の明るさ情報を取得する。そのため、分光センサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ等には、図１１に示すように、＋１次光Ｂのみを入射する構成とすることができ、分光情報を取得する際の分解能を向上することが可能となる。
【００７１】
なお、図１１において、所望の回折光である＋１次光Ｂ以外の回折光を遮断するために、回折素子（図示せず）は、回折素子（図示せず）の回折方向がラインセンサ１５のＮ個の画素が配列している方向（Ｙ方向）に対して非平行となるように微小な角度γだけＸ方向に傾いて配置されている。これによって、所望の回折光である＋１次光Ｂはラインセンサ１５の画素へ入射するが、所望の回折光でない非回折光（０次光）Ｂや、−１次光Ｃ、＋２次光Ｄ、−２次光Ｅ等はほとんど入射しない配置とすることが可能である。なお、微小な角度γを決定する方法については、前述の微小な角度βを決定する方法と同様であるため、その説明は省略する。
【００７２】
図１１では、＋１次光Ｂのみを取得するセンサ構成であるため、分光センサ１５ａ等には、＋１次光Ｂのみを取得するための画素数が必要となる。ラインセンサ１５の全画素数を分光センサ１５ａ等の１セットの分光センサに必要な画素数で除した値が、ラインセンサ１５から得られる分光センサの個数となり、画像の明るさ情報も、分光センサの個数だけ得られることになる。
【００７３】
分光特性取得装置３０に、更に画像検査手段を設けることにより、高分解能な画像検査が可能となる。画像検査としては通常の画像処理、画像認識技術により可能となり、専用プロセッサを有する図示しない処理回路により、分光特性取得装置３０で取得した画像とリファレンス画像との画像間差分やパターンマッチングなどの手法により画像検査が可能となる。なお、分光特性取得装置３０は、独立した光学系により色情報と画像の明るさ情報を取得するため、両者の観測位置を完全に一致させることは困難であるが、高分解能で画像検査が可能となる。画像検査としては通常の画像処理、画像認識技術により可能となり、専用プロセッサを有する図示しない処理回路により、リファレンス画像との画像間差分やパターンマッチングなどの手法により画像検査が可能となる。
【００７４】
このように、第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態〜第３の実施の形態と同様の効果を奏するが、更に以下の効果を奏する。すなわち、第４の実施の形態に係る分光特性取得装置は、回折素子を、回折素子の回折方向がラインセンサのＮ個の画素が配列している方向に対して非平行となるように配置することにより、所望の回折光である＋１次光Ｂのみをラインセンサへ入射することが可能となる。又、画像の明るさ情報は、光軸を分けることにより回折素子を介さない光を用いて取得することが可能となる。その結果、画像の明るさ情報を高分解能で取得することができる。
【００７５】
又、画像の明るさ情報で検査する文字情報などは色情報よりも高い分解能が必要とされるため、光軸を分けることにより画像の明るさ情報のみラインセンサが有する分解能をそのまま適用し、高分解能に画像検査することを可能とする分光特性取得装置を提供することができる。
【００７６】
〈第５の実施の形態〉
第５の実施の形態では、マルチバンド分光におけるバンド数（例えばＮ個や（Ｎ−Ｋ）個）を最小に抑えてウィナー推定などの推定手段によって分光分布の推定を行う処理を有する分光特性取得装置の例を示す。
【００７７】
マルチバンド分光では、バンド数が多いほど分光分布の詳細な測定結果を得ることが可能となり好ましい。しかしながら、ラインセンサ１５の画素数が一定であるとき、バンド数（Nの数）が増えることによってアレイ化することが可能な分光センサの数は減少することになる。よって、分光特性取得装置は、バンド数を最小に抑えてウィナー推定などの推定手段によって分光分布の推定を行う処理（分光推定処理）を有することが好ましい。分光推定処理に関しては多くの手法が提案されており、例えば非特許文献である『ディジタルカラー画像の解析・評価：東京大学出版会：ｐ１５４〜ｐ１５７』に詳細が述べられている。
【００７８】
以下に、１つの分光センサからの出力viから分光分布を推定する手法の一例を示す。１つの分光センサを構成しているN個の画素からの信号出力vi（i＝ 1〜N）を格納した行ベクトルｖと、変換行列Gから、各波長帯の分光反射率（例えば４００〜７００ｎｍで１０ｎｍピッチの３１個）を格納した行ベクトルｒは式（数２）で表される。
【００７９】
【数２】
2010261861.tif 000004
変換行列Gは、式（数３）〜式（数５）に示すように、予め分光分布が既知な多数（ｎ個）のサンプルに対して分光分布を格納した行列Rと、同様のサンプルを本測定装置で測定したときのｖを格納した行列Vから、最小二乗法を用いて誤差の二乗ノルム‖・‖２を最小化することによって求まる。
【００８０】
【数３】
2010261861.tif 000005
【００８１】
【数４】
2010261861.tif 000006
【００８２】
【数５】
2010261861.tif 000007
Vを説明変数、Rを目的変数としたVからRへの回帰式の回帰係数行列である変換行列Gは、行列Vの二乗最小ノルム解を与えるMoore-Penroseの一般化逆行列を用いて式（数６）のように計算される。
【００８３】
【数６】
2010261861.tif 000008
ここで、上付きTは行列の転置を、上付き−１は逆行列を表す。これで求まった変換行列Gを記憶させておくことで、実際の測定時には変換行列Gと信号出力ｖの積を取ることで任意の被測定物の分光分布ｒが推定される。
【００８４】
一例として、電子写真方式の画像形成装置によって出力したトナー画像を、本実施形態に係る分光センサアレイで読み取って分光分布を推定し、推定した分光分布から推定誤差である色差を算出するシミュレーションを行った。シミュレーションでは、Nの値を変えたときの測色結果と、より詳細な分光装置から得られる測色結果との色差（ΔE）を求めている。
【００８５】
図１２は、シミュレーションに用いたトナー画像の分光分布を例示する図である。図１３は、シミュレーション結果を例示する図である。図１３を参照するに、Nが６以上では推定値の誤差に大きな違いが無いことがわかる。この結果は、読み取り対象物や、センサが受光する信号の分光分布などに大きく依存するため全ての場合で当てはまるとは言えないが、トナーなどの画像形成装置の出力結果を測色するには、バンド数が６以上のとき分光推定値の誤差が十分小さく、好適な分光センサアレイを実現できることを示している。なお、分光センサアレイで取得される０次光は、＋１次光から一定の距離を置いてラインセンサ上に受光されるため、分光センサ１５ａ等に必要とされる画素数を増大することができる。
【００８６】
このように、第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するが、更に以下の効果を奏する。すなわち、第５の実施の形態に係る分光特性取得装置は、N個の画素からの出力に基づいて、より波長分解能が高く高密度な波長分布を推定する分光特性推定手段を有する。その結果、バンド数が例えば可視光波長域で６個程度であっても、略連続的な分光分布を推定することができる。
【００８７】
特に、画像形成装置によって形成された画像を測定する際には、Nの値として6以上の値をとるとき略連続的な分光分布の推定を効率良く行うことが可能であり、精度の高い分光特性取得装置を実現することができる。
【００８８】
又、推定処理を適用することにより、バンド数を最小化、最適化しラインセンサの全画素数に対して分光センサの個数を最大化することが可能となり、高集積な分光特性取得装置を提供することができる。
【００８９】
〈第６の実施の形態〉
第１の実施の形態〜第５の実施の形態では、１次元の分光特性（色情報）及び画像の明るさ情報を取得する例を示したが、第６の実施の形態では、２次元の分光特性（色情報）及び画像の明るさ情報を取得する例を示す。図１に示す分光特性取得装置１０において、画像担持媒体９０を図１のＸ方向に搬送する搬送手段を設け、画像担持媒体９０を搬送しながらライン状（１次元）の分光特性及び画像の明るさ情報を連続的に取得することにより、２次元の分光特性（色情報）及び画像の明るさ情報を取得することができる。
【００９０】
又、図１に示す分光特性取得装置１０に搬送手段を設ける構成に代えて、分光センサアレイを駆動してスキャンする方法や、分光センサアレイに走査光学系が組み込まれており走査光学系によって測定位置を走査する方法により、２次元の分光特性（色情報）及び画像の明るさ情報を取得することができる。以下に２次元の分光特性（色情報）及び画像の明るさ情報を取得する構成の一例を示すが、第１の実施の形態〜第５の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第１の実施の形態〜第５の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
【００９１】
図１４は、第６の実施の形態に係る分光特性取得装置を例示する図である。図１４において、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図１４を参照するに分光特性取得装置４０は、第１走行体４１と、第２走行体４２と、結像光学系１３と、フィルタアレイ１４と、ラインセンサ１５とを有する。第１走行体４１及び第２走行体４２は、本発明に係る移動手段の代表的な一例を構成している。
【００９２】
第１走行体４１は、ライン照明光源１１と、コリメートレンズ１２と、第１ミラー４１ａとを有し、駆動機構（図示せず）によって、Ｘ方向に走行可能に構成されている。第１ミラー４１ａは、ライン照明光源１１からコリメートレンズ１２を介して画像担持媒体９０に照射された光の拡散反射光を第２ミラー４２ａの方向に反射する機能を有する。第１ミラー４１ａとしては、例えば表面が金属膜等でコーティングされた反射鏡等を用いることができる。
【００９３】
第２走行体４２は、第２ミラー４２ａと、第３ミラー４２ｂとを有し、駆動機構（図示せず）によって、Ｘ方向に走行可能に構成されている。ただし、第２走行体４２は、例えば第１走行体４１が移動した距離の半分だけ移動するように構成されている。第２ミラー４２ａは、第１ミラー４１ａにより反射された拡散反射光を第３ミラー４２ｂの方向に反射する機能を有する。第３ミラー４２ｂは、第２ミラー４２ａにより反射された拡散反射光を結像光学系１３の方向に反射する機能を有する。第２ミラー４２ａ及び第３ミラー４２ｂとしては、例えば表面が金属膜等でコーティングされた反射鏡等を用いることができる。第２走行体４２が例えば第１走行体４１が移動した距離の半分だけ移動して測定箇所を連続的に変えることにより、２次元の分光特性（色情報）及び画像の明るさ情報を取得することができる。なお、分光特性取得装置４０は、画像担持媒体９０をＸ方向に搬送する搬送手段を備えていない。
【００９４】
このように、第６の実施の形態によれば、第１の実施の形態〜第５の実施の形態と同様の効果を奏するが、更に以下の効果を奏する。すなわち、第６の実施の形態に係る分光特性取得装置は、画像担持媒体上を走査する移動手段を有する。その結果、画像担持媒体上を走査しながら一方向の分光データ及び画像の明るさ情報を連続的に取得することによって、画像担持媒体の２次元の分光特性（色情報）及び画像の明るさ情報を得ることができる。
【００９５】
〈第７の実施の形態〉
第７の実施の形態では、複数の分光特性取得装置を用いて画像評価装置を構成する例を示す。図１５は、第７の実施の形態に係る画像評価装置を例示する図である。図１５を参照するに、画像評価装置５０は、例えば電子写真方式の画像形成装置等によって画像担持媒体９０上に作製された画像を全幅に渡って測定する画像評価装置であり、図５に示す分光特性取得装置２０がＹ方向に複数個並設された構成を有する。画像評価装置５０をこのように構成にすることにより、より広い範囲の分光特性（色情報）及び画像の明るさ情報を取得することができる。
【００９６】
なお、図１４において照明光学系（ライン照明光源１１とコリメートレンズ１２）は図示されていないが、照明光学系は、図１で説明したものと全く同じである紙面奥行き方向（Ｘ方向）より斜め４５度で照射する照明光学系が分光特性取得装置２０と同じ個数だけＹ方向に複数個並設された構成としてもよいし、分光特性取得装置２０よりも少ない個数だけＹ方向に複数個並設された構成としてもよいし、１つのみとしてもよい。
【００９７】
画像評価装置５０は、更に画像評価手段５１と、搬送手段（図示せず）とを有する。画像評価手段５１は、複数の分光特性取得装置２０からの出力を合成してＸＹＺやＬ*ａ*ｂ*等の測色データを算出し、画像担持媒体９０上に複数色で形成された画像の色を評価する機能を有する。搬送手段（図示せず）は、Ｘ方向に画像担持媒体９０を搬送する機能を有する。又、画像評価装置５０は、既知の若しくは搬送手段（図示せず）に装着されるエンコーダーセンサ等からの速度情報を元に、画像担持媒体９０上の画像形成部全面にわたる分光画像データ、及び測色データを算出することができる。又、画像の明るさ情報をリファレンス画像やデジタルデータと照合することにより、複数の分光特性取得装置２０の位置決めをすることができる。
【００９８】
なお、画像評価装置５０において、分光特性取得装置２０に代えて、分光特性取得装置１０、３０、又は４０を用いても構わない。
【００９９】
このように、第７の実施の形態によれば、本発明に係る分光特性取得装置を複数個用いて画像評価装置を構成することにより、分光特性（色情報）と同時に画像の明るさ情報を取得することができ、高速でかつ位置ずれによる影響の無い画像評価装置を実現することができる。
【０１００】
又、オフラインの画像検査が可能となり、高品質な画像を適用することができると同時に、開発段階の画像製品等への色情報、画像の明るさ情報をフィードバックすることで高品質な画像及び画像製品を提供することが可能となる。
【０１０１】
〈第８の実施の形態〉
第８の実施の形態では、第７の実施の形態に係る画像評価装置を有する画像形成装置の例を示す。図１６は、第８の実施の形態に係る画像形成装置を例示する図である。図１６を参照するに、画像形成装置８０は、第７の実施の形態に係る画像評価装置５０と、給紙カセット８１ａと、給紙カセット８１ｂと、給紙ローラ８２と、コントローラ８３と、走査光学系８４と、感光体８５と、中間転写体８６と、定着ローラ８７と、排紙ローラ８８とを有する。９０は、画像担持媒体（紙等）を示している。
【０１０２】
画像形成装置８０において、給紙カセット８１ａ及び８１ｂから図示しないガイド、給紙ローラ８２により搬送された画像担持媒体９０が、走査光学系８４により感光体８５に露光され、色材が付与されて現像される。現像された画像が中間転写体８６上に、次いで、中間転写体８６から画像担持媒体９０上に転写される。画像担持媒体９０上に転写された画像は定着ローラ８７により定着され、画像形成された画像担持媒体９０は排紙ローラ８８により排紙される。画像評価装置５０は、定着ローラ８７の後段に設置されている。
【０１０３】
このように、第８の実施の形態によれば、第７の実施の形態に係る画像評価装置を画像形成装置の所定の位置に装備することにより、画像全域に渡って色変動のない高品質な画像を提供することが可能となり、色の自動キャリブレーションを可能とすることから、安定的に画像形成装置を稼動させることが可能となる。又、画像全域での画像情報を取得可能とすることから、検品や印刷データの保存などを可能とし、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【０１０４】
又、第７の実施の形態に係る画像評価装置は、ラインセンサ間の位置ずれ無く、画像面内の色情報を２次元で取得することができ、画像面内色むらを電子写真方式では、書込み走査光学系の光源出力の一走査内制御や印刷前のガンマ補正などの画像処理で低減することが可能となる。ＩＪ方式では、ヘッド位置によりインクの吐出量を直接制御することで色むら低減を可能とする。同時に、画像の明るさ情報から、個人情報などの印刷内容における欠陥検査を実行可能となる。
【０１０５】
又、画像面内の色むらなどの画質および文字情報などの印刷内容の検査を同時に実行可能とし、高画質、高信頼、高安定な画像製品を提供することができる。
【０１０６】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１０７】
例えば、第４の実施の形態係る分光特性取得装置３０において、回折素子２１、結像光学系２２、ピンホールアレイ２３、及びセルフォックレンズ２４に代えて、結像光学系１３、及びフィルタアレイ１４を用いても構わない。ただし、この場合には、フィルタアレイ１４を構成するフィルタ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ等は、透過部位１６ｘを有する必要はない。すなわち、フィルタ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ等は、一方向に配列された透過波長特性の異なるＮ種類の波長別フィルタを有し、Ｎ種類の波長別フィルタが分光センサのＮ個の画素に互いに分光特性の異なる光を導く構成とすればよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１０、２０、３０、４０  分光特性取得装置
１１、３１  ライン照明光源
１２、３２  コリメートレンズ
１３、２２、３３  結像光学系
１４  フィルタアレイ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ  フィルタ
１５  ラインセンサ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  分光センサ
１５ｂ１、１５ｂ２、１５ｂ３、１５ｂ４、１５ｂ５、１５ｂ６、１５ｂ７  画素
１６  ガラス基板
１６ｘ  透過部位
１７  第一の反射層
１８  スペーサー層
１９  第二の反射層
２１  回折素子
２３  ピンホールアレイ
２３ａ、２３ｃ  遮光部
２３ｂ、２３ｄ  スリット
２４  セルフォックレンズ
４１  第１走行体
４１ａ  第１ミラー
４２  第２走行体
４２ａ  第２ミラー
４２ｂ  第３ミラー
５０  画像評価装置
５１  画像評価手段
８０  画像形成装置
８１ａ  給紙カセット
８１ｂ  給紙カセット
８２  給紙ローラ
８３  コントローラ
８４  走査光学系
８５  感光体
８６  中間転写体
８７  定着ローラ
８８  排紙ローラ
９０  画像担持媒体
Ａ  非回折光（０次光）
Ｂ  ＋１次光
Ｃ  −１次光
Ｄ  ＋２次光
Ｅ  −２次光
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０９】
【特許文献１】特表２００８−５１８２１８号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５８８３号公報
【特許文献３】特開２００２−３１０７９９号公報
【特許文献４】特許第３５６６３３４号
【特許文献５】特開２００３−１３９７０２号公報
【図１】
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【図２】
2010261861.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１２】
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