(57)【要約】【課題】人間の目の分光感度に合わせた広い色域で高精度に測色を行うことができる測色装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】実施形態の測色カメラ２０は、被測色体であるパッチ２００を照明する照明光源３０と、照明光源３０により照明されたパッチ２００を撮像する２次元イメージセンサ２８と、照明光源３０からパッチ２００に向かう照明光と、パッチ２００で反射されて２次元イメージセンサ２８に向かう反射光との双方が通過する位置に配置されたフィルタ部３１と、２次元イメージセンサ２８から出力されるパッチ２００の画像データに基づいてパッチ２００の測色値を算出する測色演算部とを備える。フィルタ部３１は、３つのフィルタ領域を有し、これら３つのフィルタ領域は、等色関数と線形変換関係を有する分光透過率の平方根の分光透過率を有する。【選択図】図４−２
2014178211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測色体を照明する光源と、
前記光源により照明された前記被測色体を撮像する２次元イメージセンサと、
前記光源から前記被測色体に向かう照明光と、前記被測色体で反射されて前記２次元イメージセンサに向かう反射光との双方が通過する位置に配置されたフィルタ部と、
前記２次元イメージセンサから出力される前記被測色体の画像データに基づいて、前記被測色体の測色値を算出する演算部と、を備え、
前記フィルタ部は、少なくとも３つのフィルタ領域を有し、該３つのフィルタ領域は、等色関数と線形変換関係を有する分光透過率の平方根の分光透過率を有することを特徴とする測色装置。
【請求項２】
前記被測色体とともに前記光源により照明されて前記２次元イメージセンサにより撮像される基準チャート部と、
前記２次元イメージセンサから出力される前記基準チャート部の画像データと、予め記憶した前記基準チャート部の画像データとの差分に基づいて、補正データを生成する生成部と、
前記補正データに基づいて、前記被測色体の画像データを補正する補正部と、をさらに備え、
前記演算部は、補正された前記被測色体の画像データに基づいて、前記被測色体の測色値を算出することを特徴とする請求項１に記載の測色装置。
【請求項３】
前記フィルタ部は、４つのフィルタ領域を有し、そのうちの３つのフィルタ領域は、等色関数と線形変換関係を有する分光透過率の平方根の分光透過率を有し、残りの１つのフィルタ領域は、メタリックブラックを抽出する分光透過率の平方根の分光透過率を有し、
前記２次元イメージセンサから出力される前記被測色体の画像データに基づいて、前記被測色体からの反射光の分光分布を推定する第１推定部をさらに備え、
前記演算部は、推定された前記被測色体からの反射光の分光分布と前記光源の分光分布とに基づいて前記被測色体の分光反射率を算出し、算出した分光反射率に基づいて前記被測色体の測色値を算出することを特徴とする請求項１に記載の測色装置。
【請求項４】
前記被測色体とともに前記光源により照明されて前記２次元イメージセンサにより撮像される基準チャート部と、
前記２次元イメージセンサから出力される前記基準チャート部の画像データと、予め記憶した前記基準チャート部の画像データとの差分に基づいて、補正データを生成する生成部と、
前記補正データに基づいて、前記被測色体の画像データを補正する補正部と、をさらに備え、
前記第１推定部は、補正された前記被測色体の画像データに基づいて、前記被測色体からの反射光の分光分布を推定することを特徴とする請求項３に記載の測色装置。
【請求項５】
前記被測色体とともに前記光源により照明されて前記２次元イメージセンサにより撮像される基準チャート部と、
前記２次元イメージセンサから出力される前記基準チャート部の画像データと、予め記憶した前記基準チャート部の画像データとの差分に基づいて、前記光源の発光強度を補正する補正部と、をさらに備え、
前記第１推定部は、発光強度が補正された前記光源により照明された前記被測色体の画像データに基づいて、前記被測色体からの反射光の分光分布を推定することを特徴とする請求項３に記載の測色装置。
【請求項６】
前記被測色体とともに前記光源により照明されて前記２次元イメージセンサにより撮像される、分光反射率が既知の白基準部と、
前記２次元イメージセンサから出力される前記白基準部の画像データと、前記白基準部の分光反射率とに基づいて、前記光源の分光分布を推定する第２推定部と、をさらに備え、
前記演算部は、推定された前記被測色体からの反射光の分光分布と、推定された前記光源の分光分布とに基づいて、前記被測色体の分光反射率を算出することを特徴とする請求項３に記載の測色装置。
【請求項７】
外光により照明されて前記２次元イメージセンサにより撮像される、分光反射率が既知の白基準部と、
前記２次元イメージセンサから出力される前記白基準部の画像データと、前記白基準部の分光反射率とに基づいて、前記外光の分光分布を推定する第３推定部と、をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の測色装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の測色装置と、
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、を備え、
前記被測色体は、前記画像形成部が形成した画像であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測色装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタなどの画像形成装置では、機器固有の特性による出力のばらつきを抑制して入力に対する出力の再現性を高めるために、カラーマネジメントと呼ばれる処理が行われる。カラーマネジメントは、機器固有の特性を記述したデバイスプロファイル（ＩＣＣプロファイル）に基づいて標準色空間と機器依存色との間の色変換を行うことで、出力画像の再現性を高める。デバイスプロファイルを生成、あるいは修正する際には、実際に画像形成装置により、記録媒体に多数の基準色の色票（パッチ）を並べたテストパターンを形成し、このテストパターンに含まれる各パッチに対する測色を行う。
【０００３】
パッチの測色を行う測色装置としては、分光測色器が広く用いられている。分光測色器は、波長ごとの分光反射率が得られるため高精度の測色を行うことができる。しかし、分光測色器は高価な装置であるため、より安価な装置を用いて高精度の測色を行えるようにすることが要望されている。
【０００４】
高精度の測色を安価に実現する方法の一例として、被測色体を画像として撮像し、撮像により得られる被測色体のＲＧＢ値を標準色空間における表色値に変換することが挙げられる。例えば、特許文献１には、２次元イメージセンサを用いて、被測色体である測色対象パッチと、予め表色値が判明している複数のパッチを含む基準チャート部とを同時に撮像し、撮像により得られる測色対象パッチのＲＧＢ値と基準チャート部に含まれるパッチのＲＧＢ値とに基づいて、測色対象パッチの測色値を算出する構成の測色装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の測色装置では、人間の目の分光感度に合わせた広い色域で測色を行うことが難しく、改善が求められていた。
【０００６】
撮像装置の色域を広げる手法としては、例えば、特許文献２に記載されているような分光特性を持つフィルタを撮像装置に装着することが知られている。しかし、特許文献２に記載の技術は、外光によって照明される被写体を撮像することを前提としており、特許文献１に記載の測色装置のように、被測色体を内部の光源で照明する測色装置に適用することができない。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、人間の目の分光感度に合わせた広い色域で高精度に測色を行うことができる測色装置および画像形成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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、被測色体を照明する光源と、前記光源により照明された前記被測色体を撮像する２次元イメージセンサと、前記光源から前記被測色体に向かう照明光と、前記被測色体で反射されて前記２次元イメージセンサに向かう反射光との双方が通過する位置に配置されたフィルタ部と、前記２次元イメージセンサから出力される前記被測色体の画像データに基づいて、前記被測色体の測色値を算出する演算部と、を備え、前記フィルタ部は、少なくとも３つのフィルタ領域を有し、該３つのフィルタ領域は、等色関数と線形変換関係を有する分光透過率の平方根の分光透過率を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、人間の目の分光感度に合わせた広い色域で高精度に測色を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、画像形成装置の内部を透視して示す斜視図である。
【図２】図２は、画像形成装置の内部の機械的構成を示す上面図である。
【図３】図３は、キャリッジに搭載される記録ヘッドの配置例を説明する図である。
【図４−１】図４−１は、第１実施形態の測色カメラの縦断面図（図４−３中のＸ１−Ｘ１線断面図）である。
【図４−２】図４−２は、第１実施形態の測色カメラの縦断面図（図４−３中のＸ２−Ｘ２線断面図）である。
【図４−３】図４−３は、第１実施形態の測色カメラを基板側から見た上面図である。
【図４−４】図４−４は、第１実施形態の測色カメラの筐体の底面部を図４−１中のＸ３方向に見た平面図である。
【図５】図５は、フィルタ部が形成された防塵ガラスの斜視図である。
【図６】図６は、フィルタ部の分光透過率を説明する図である。
【図７】図７は、画像形成装置の制御ブロック図である。
【図８】図８は、第１実施形態の測色カメラの制御ブロック図である。
【図９】図９は、フィルタ照明有効範囲を説明する図である。
【図１０】図１０は、基準測色値および基準ＲＧＢ値を取得する処理と基準値線形変換マトリックスを生成する処理を説明する図である。
【図１１】図１１は、測色処理の概要を説明する図である。
【図１２】図１２は、基本測色処理を説明する図である。
【図１３】図１３は、基本測色処理を説明する図である。
【図１４−１】図１４−１は、第２実施形態の測色カメラの縦断面図（図４−１と同じ位置の断面図）である。
【図１４−２】図１４−２は、第２実施形態の測色カメラの縦断面図（図４−２と同じ位置の断面図）である。
【図１４−３】図１４−３は、第２実施形態の測色カメラの筐体の底面部を図４−４と同じ方向に見た平面図である。
【図１５】図１５は、第２実施形態の測色カメラの制御ブロック図である。
【図１６】図１６は、第３実施形態の測色カメラの筐体の底面部を図４−４と同じ方向に見た平面図である。
【図１７】図１７は、フィルタ部が形成された防塵ガラスの斜視図である。
【図１８】図１８は、フィルタ部の分光透過率を説明する図である。
【図１９】図１９は、第３実施形態の測色カメラの制御ブロック図である。
【図２０】図２０は、分光推定演算部による処理を説明する図である。
【図２１】図２１は、第４実施形態の測色カメラの筐体の底面部を図４−４と同じ方向に見た平面図である。
【図２２】図２２は、第４実施形態の測色カメラの制御ブロック図である。
【図２３】図２３は、第５実施形態の測色カメラの制御ブロック図である。
【図２４−１】図２４−１は、第６実施形態の測色カメラの縦断面図（図４−１と同じ位置の断面図）である。
【図２４−２】図２４−２は、第６実施形態の測色カメラの筐体の底面部を図４−４と同じ方向に見た平面図である。
【図２５】図２５は、第６実施形態の測色カメラの制御ブロック図である。
【図２６−１】図２６−１は、第７実施形態の測色カメラの縦断面図（図４−１と同じ位置の断面図）である。
【図２６−２】図２６−２は、第７実施形態の測色カメラの筐体の底面部を図４−４と同じ方向に見た平面図である。
【図２７】図２７は、第７実施形態の測色カメラの制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る測色装置および画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
まず、図１乃至図３を参照しながら、本実施形態の画像形成装置１００の機械的構成について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１００の内部を透視して示す斜視図、図２は、本実施形態の画像形成装置１００の内部の機械的構成を示す上面図、図３は、キャリッジ５に搭載される記録ヘッド６の配置例を説明する図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、主走査方向（図中矢印Ａ方向）に往復移動して、副走査方向（図中矢印Ｂ方向）に間欠的に搬送される記録媒体Ｐに対して画像を形成するキャリッジ（支持体）５を備える。キャリッジ５は、主走査方向に沿って延設された主ガイドロッド３により支持されている。また、キャリッジ５には連結片５ａが設けられている。連結片５ａは、主ガイドロッド３と平行に設けられた副ガイド部材４に係合し、キャリッジ５の姿勢を安定化させる。
【００１４】
キャリッジ５には、図２に示すように、イエロー（Ｙ）インクを吐出する記録ヘッド６ｙ、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出する記録ヘッド６ｍ、シアン（Ｃ）インクを吐出する記録ヘッド６ｃ、およびブラック（Ｂｋ）インクを吐出する複数の記録ヘッド６ｋ（以下、記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋを総称する場合は、記録ヘッド６という。）が搭載されている。記録ヘッド６は、その吐出面（ノズル面）が下方（記録媒体Ｐ側）に向くように、キャリッジ５に支持されている。
【００１５】
記録ヘッド６にインクを供給するためのインク供給体であるカートリッジ７は、キャリッジ５には搭載されず、画像形成装置１００内の所定の位置に配置されている。カートリッジ７と記録ヘッド６とは図示しないパイプで連結されており、このパイプを介して、カートリッジ７から記録ヘッド６に対してインクが供給される。
【００１６】
キャリッジ５は、駆動プーリ９と従動プーリ１０との間に張架されたタイミングベルト１１に連結されている。駆動プーリ９は、主走査モータ８の駆動により回転する。従動プーリ１０は、駆動プーリ９との間の距離を調整する機構を有し、タイミングベルト１１に対して所定のテンションを与える役割を持つ。キャリッジ５は、主走査モータ８の駆動によりタイミングベルト１１が送り動作されることにより、主走査方向に往復移動する。キャリッジ５の主走査方向の移動は、例えば図２に示すように、キャリッジ５に設けられたエンコーダセンサ１３がエンコーダシート１４のマークを検知して得られるエンコーダ値に基づいて制御される。
【００１７】
また、本実施形態の画像形成装置１００は、記録ヘッド６の信頼性を維持するための維持機構１５を備える。維持機構１５は、記録ヘッド６の吐出面の清掃やキャッピング、記録ヘッド６からの不要なインクの排出などを行う。
【００１８】
記録ヘッド６の吐出面と対向する位置には、図２に示すように、プラテン１６が設けられている。プラテン１６は、記録ヘッド６から記録媒体Ｐ上にインクを吐出する際に、記録媒体Ｐを支持するためのものである。本実施形態の画像形成装置１００は、キャリッジ５の主走査方向の移動距離が長い広幅機である。このため、プラテン１６は、複数の板状部材を主走査方向（キャリッジ５の移動方向）に繋いで構成している。記録媒体Ｐは、図示しない副走査モータによって駆動される搬送ローラにより挟持され、プラテン１６上を、副走査方向に間欠的に搬送される。
【００１９】
記録ヘッド６は、複数のノズル列を備えており、プラテン１６上を搬送される記録媒体Ｐ上にノズル列からインクを吐出することで、記録媒体Ｐに画像を形成する。本実施形態では、キャリッジ５の１回の走査で記録媒体Ｐに形成できる画像の幅を多く確保するため、図３に示すように、キャリッジ５に、上流側の記録ヘッド６と下流側の記録ヘッド６とを搭載している。また、ブラックのインクを吐出する記録ヘッド６ｋは、カラーのインクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃの２倍の数だけキャリッジ５に搭載している。また、記録ヘッド６ｙ，６ｍは左右に分離して配置されている。これは、キャリッジ５の往復動作で色の重ね順を合わせ、往路と復路とで色が変わらないようにするためである。なお、図３に示す記録ヘッド６の配列は一例であり、図３に示す配列に限定されるものではない。
【００２０】
本実施形態の画像形成装置１００を構成する上記の各構成要素は、外装体１の内部に配置されている。外装体１にはカバー部材２が開閉可能に設けられている。画像形成装置１００のメンテナンス時やジャム発生時には、カバー部材２を開けることにより、外装体１の内部に設けられた各構成要素に対して作業を行うことができる。
【００２１】
本実施形態の画像形成装置１００は、記録媒体Ｐを副走査方向に間欠的に搬送し、記録媒体Ｐの副走査方向の搬送が停止している間に、キャリッジ５を主走査方向に移動させながら、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６のノズル列からプラテン１６上の記録媒体Ｐ上にインクを吐出して、記録媒体Ｐに画像を形成する。
【００２２】
特に、画像形成装置１００の色調整を行う調整時などにおいては、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６のノズル列から実際にプラテン１６上の記録媒体Ｐ上にインクを吐出して、多数のパッチ（被測色体）２００が並ぶテストパターンを形成する。そして、このテストパターンに含まれる各パッチ２００に対する測色を行う。テストパターンに含まれる各パッチ２００は、基準色のパッチを画像形成装置１００が出力することで得られる画像であり、画像形成装置１００に固有の特性を反映している。したがって、これらのパッチ２００の測色値を用いて、画像形成装置１００に固有の特性を記述したデバイスプロファイルを生成、あるいは修正することができる。そして、このデバイスプロファイルに基づいて標準色空間と機器依存色との間の色変換を行うことで、画像形成装置１００は再現性の高い画像を出力することができる。
【００２３】
本実施形態の画像形成装置１００は、記録媒体Ｐに形成したテストパターンに含まれる各パッチ２００に対する測色を行うための測色カメラ（測色装置）２０を備える。測色カメラ２０は、図２に示すように、キャリッジ５に対して固定されて設けられ、キャリッジ５と一体となって主走査方向に往復移動する。パッチ２００の測色を行う場合は、テストパターンが形成された記録媒体Ｐがプラテン１６上にセットされる。そして、この状態でキャリッジ５が記録媒体Ｐ上を主走査方向に移動し、キャリッジ５の移動に伴ってパッチ２００と対向する位置に移動した測色カメラ２０が、パッチ２００を撮像する。そして、測色カメラ２０は、撮像によって得られたパッチ２００の画像データ（ＲＧＢ値）に基づいて、パッチ２００の測色値を算出する。
【００２４】
次に、本実施形態の測色カメラ２０の機械的構成について説明する。図４−１乃至図４−４は、測色カメラ２０の機械的構成の一例を示す図であり、図４−１は、測色カメラ２０の縦断面図（図４−３中のＸ１−Ｘ１線断面図）、図４−２は、測色カメラ２０の縦断面図（図４−３中のＸ２−Ｘ２線断面図）、図４−３は、測色カメラ２０を基板側から見た上面図、図４−４は、筐体の底面部を図４−１中のＸ３方向に見た平面図である。また、図５は、フィルタ部が形成された防塵ガラスの斜視図である。
【００２５】
測色カメラ２０は、図４−１および図４−２に示すように、枠体２１と基板２２とを組み合わせて構成された筐体２３を備える。枠体２１は、筐体２３の上面となる一端側が開放された有底筒状に形成されている。基板２２は、枠体２１の開放端を閉塞して筐体２３の上面を構成するように、図示しない締結部材によって枠体２１に締結され、枠体２１と一体化されている。
【００２６】
筐体２３は、その底面部２３ａが所定の間隙ｄを介してプラテン１６上の記録媒体Ｐと対向するように、キャリッジ５に固定される。なお、図４−１中の矢印Ａ方向が主走査方向である。記録媒体Ｐと対向する筐体２３の底面部２３ａには、記録媒体Ｐに形成されたパッチ２００を筐体２３の内部から撮影可能にするための開口部２５が設けられている。この開口部２５は、例えば、透明度の高い防塵ガラス２６により閉塞されている。防塵ガラス２６は、開口部２５から筐体２３内部に異物が侵入することを防止する。なお、間隙ｄの大きさは、例えば１〜２ｍｍ程度である。
【００２７】
筐体２３の内部には、画像を撮像するセンサ部２７が設けられている。センサ部２７は、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサなどの２次元イメージセンサ２８と、センサ部２７の撮像範囲の光学像を２次元イメージセンサ２８のセンサ面に結像する結像レンズ２９とを備える。２次元イメージセンサ２８は、センサ面が筐体２３の底面部２３ａ側に向くように、例えば、基板２２の内面（部品実装面）に実装されている。結像レンズ２９は、その光学特性に応じて定められる位置関係を保つように２次元イメージセンサ２８に対して位置決めされた状態で固定されている。
【００２８】
筐体２３の内部には、センサ部２７が開口部２５を介して筐体２３外部のパッチ２００を撮像する際に、筐体２３外部のパッチ２００を照明する照明光源３０が設けられている。照明光源３０としては、例えばＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）が用いられる。本実施形態においては、照明光源３０として２つのＬＥＤを用いる。照明光源３０として用いるこれら２つのＬＥＤは、図４−３に示すように、センサ部２７の２次元イメージセンサ２８を中心に対称となる位置に配置され、例えば、２次元イメージセンサ２８とともに、基板２２の内面に実装される。なお、照明光源３０は、開口部２５を介して筐体２３外部のパッチ２００を照明できる位置に配置されていればよく、必ずしも基板２２に直接実装されていなくてもよい。また、本実施形態では、照明光源３０としてＬＥＤを用いているが、光源の種類はＬＥＤに限定されるものではない。例えば、有機ＥＬなどを照明光源３０として用いるようにしてもよい。有機ＥＬを照明光源３０として用いた場合は、太陽光の分光分布に近い照明光が得られるため、測色精度の向上が期待できる。
【００２９】
また、本実施形態の測色カメラ２０は、照明光源３０から筐体２３外部の被測色体であるパッチ２００に向かう照明光と、パッチ２００で反射されてセンサ部２７の２次元イメージセンサ２８に向かう反射光との双方が通過する位置に、フィルタ部３１が設けられている。フィルタ部３１は、例えば、筐体２３の開口部２５を覆う防塵ガラス２６上に多層膜を蒸着することにより形成される。また、フィルタ部３１は、防塵ガラス２６とは別個に形成され、接着などにより防塵ガラス３１に取り付けられていてもよい。フィルタ部３１は、防塵ガラス２６が筐体２３に装着された状態で、上記照明光と上記反射光との双方が通過する位置に配置されるように、防塵ガラス２６に形成されている。なお、フィルタ部３１は、上記照明光と上記反射光との双方が通過する位置に配置されていればよく、必ずしも防塵ガラス３１上に形成されていなくてもよい。
【００３０】
フィルタ部３１は、図４−４および図５に示すように、ＲＧＢの３色に対応する３つのフィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを有する。これら３つのフィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの境界部分には、照明光源３０からの照明光が各フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ間で重ならないようにするために、マスク部３２が設けられている。
【００３１】
フィルタ部３１の３つのフィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、等色関数と線形変換関係を有する分光透過率の平方根の分光透過率を有する。
【００３２】
図６は、フィルタ部３１の分光透過率を説明する図である。図中の破線のグラフ（Ｂ’，Ｇ’，Ｒ’）は、等色関数と線形変換関係を有する分光透過率を示しており、特許文献２の図３に示されている分光透過率である。図中の実線のグラフ（Ｂ，Ｇ，Ｒ）は、等色関数と線形変換関係を有する分光透過率の平方根の分光透過率を示している。本実施形態の測色カメラ２０は、この図中の実線のグラフで示される分光透過率を有するフィルタ部３１を、上記照明光と上記反射光との双方が通過する位置に配置している。
【００３３】
本実施形態の測色カメラ２０において、照明光源３０からの照明光は、フィルタ部３１の各フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを通過して、被測色体であるパッチ２００に照射される。そして、パッチ２００からの反射光は、再度、フィルタ部３１の各フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを通過し、センサ部２７の結像レンズ２９を介して、２次元イメージセンサ２８のセンサ面上に結像する。このように、２次元イメージセンサ２８のセンサ面上に結像する光は、フィルタ部３１の各フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを２度通過する光であるため、トータルの分光透過率は、フィルタ部３１の各フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂによる分光透過率を２乗した値となる。つまり、照明光源３０により照明された被測色体であるパッチ２００からの光は、図６の破線のグラフで示す特性を持つ光として、２次元イメージセンサ２８に入射することになる。図６の破線のグラフで示す分光特性は、等色関数と線形変換関係である（ルーター条件を満たしているともいう）。したがって、２次元イメージセンサ２８から出力される画像データを用いてパッチ２００の測色値を算出することで、人間の目の感度に合わせた広い色域で測色を精度よく行うことができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、２次元イメージセンサ２８として白黒のイメージセンサを用いることを想定しているが、２次元イメージセンサ２８がカラーのイメージセンサを用いる場合は、例えばベイヤ配列の１単位となる４つの画素のデータを足し合わせ、これを１つの画素データとみなすようにすればよい。
【００３５】
次に、図７を参照しながら、本実施形態の画像形成装置１００の制御機構の概略構成について説明する。図７は、画像形成装置１００の制御ブロック図である。
【００３６】
本実施形態の画像形成装置１００は、図７に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６、制御用ＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）１１０、記録ヘッド６、測色カメラ２０、エンコーダセンサ１３、主走査モータ８、および副走査モータ１２を備える。ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６、および制御用ＦＰＧＡ１１０は、メイン制御基板１２０に搭載されている。記録ヘッド６、エンコーダセンサ１３、および測色カメラ２０は、上述したようにキャリッジ５に搭載されている。
【００３７】
ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１００の全体の制御を司る。例えば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３を作業領域として利用して、ＲＯＭ１０２に格納された各種の制御プログラムを実行し、画像形成装置１００における各種動作を制御するための制御指令を出力する。
【００３８】
記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６は、それぞれ、記録ヘッド６、主走査モータ８、副走査モータ１２を駆動するためのドライバである。
【００３９】
制御用ＦＰＧＡ１１０は、ＣＰＵ１０１と連携して画像形成装置１００における各種動作を制御する。制御用ＦＰＧＡ１１０は、機能的な構成要素として、例えば、ＣＰＵ制御部１１１、メモリ制御部１１２、インク吐出制御部１１３、センサ制御部１１４、およびモータ制御部１１５を備える。
【００４０】
ＣＰＵ制御部１１１は、ＣＰＵ１０１と通信を行って、制御用ＦＰＧＡ１１０が取得した各種情報をＣＰＵ１０１に伝えるとともに、ＣＰＵ１０１から出力された制御指令を入力する。
【００４１】
メモリ制御部１１２は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２やＲＡＭ１０３にアクセスするためのメモリ制御を行う。
【００４２】
インク吐出制御部１１３は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて記録ヘッドドライバ１０４の動作を制御することにより、記録ヘッドドライバ１０４により駆動される記録ヘッド６からのインクの吐出タイミングを制御する。
【００４３】
センサ制御部１１４は、エンコーダセンサ１３から出力されるエンコーダ値などのセンサ信号に対する処理を行う。
【００４４】
モータ制御部１１５は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて主走査ドライバ１０５の動作を制御することにより、主走査ドライバ１０５により駆動される主走査モータ８を制御して、キャリッジ５の主走査方向への移動を制御する。また、モータ制御部１１５は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて副走査ドライバ１０６の動作を制御することにより、副走査ドライバ１０６により駆動される副走査モータ１２を制御して、プラテン１６上の記録媒体Ｐの副走査方向への移動を制御する。
【００４５】
なお、以上の各部は、制御用ＦＰＧＡ１１０により実現する制御機能の一例であり、これら以外にも様々な制御機能を制御用ＦＰＧＡ１１０により実現する構成としてもよい。また、上記の制御機能の全部または一部を、ＣＰＵ１０１または他の汎用のＣＰＵにより実行されるプログラムにより実現する構成であってもよい。また、上記の制御機能の一部を、制御用ＦＰＧＡ１１０とは異なる他のＦＰＧＡやＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）などの専用のハードウェアにより実現する構成であってもよい。
【００４６】
記録ヘッド６は、ＣＰＵ１０１および制御用ＦＰＧＡ１１０により動作制御される記録ヘッドドライバ１０４により駆動され、プラテン１６上の記録媒体Ｐにインクを吐出し、画像の形成を行う。
【００４７】
測色カメラ２０は、上述したように、記録媒体Ｐに形成されたテストパターンに含まれる各パッチ２００の測色を行う際に、筐体２３内部の２次元イメージセンサ２８により筐体２３外部のパッチ２００を撮像し、パッチ２００の画像データ（パッチ２００のＲＧＢ値）に基づいて、パッチ２００の測色値（標準色空間における表色値であり、例えばＬ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊ａ＊ｂ＊値（以下、Ｌ＊ａ＊ｂ＊をＬａｂと表記する。））を算出する。測色カメラ２０が算出したパッチ２００の測色値は、制御用ＦＰＧＡ１１０を介してＣＰＵ１０１に送られる。
【００４８】
エンコーダセンサ１３は、エンコーダシート１４のマークを検知して得られるエンコーダ値を制御用ＦＰＧＡ１１０に出力する。このエンコーダ値は制御用ＦＰＧＡ１１０からＣＰＵ１０１へと送られて、例えば、キャリッジ５の位置や速度を計算するために用いられる。ＣＰＵ１０１は、このエンコーダ値から計算したキャリッジ５の位置や速度に基づき、主走査モータ８を制御するための制御指令を生成して出力する。
【００４９】
次に、図８を参照しながら、測色カメラ２０の制御機構の構成例について具体的に説明する。図８は、測色カメラ２０の制御ブロック図である。
【００５０】
測色カメラ２０は、図８に示すように、２次元イメージセンサ２８、照明光源３０、光源制御部３４、タイミング信号発生部３５、フレームメモリ３６、領域選択部３７、平均化処理部３８、測色演算部３９、および不揮発性メモリ４０を備える。これらの各部は、例えば、測色カメラ２０の筐体２３の上面部を構成する基板２２に実装されている。
【００５１】
２次元イメージセンサ２８は、結像レンズ２９を介して入射した光を電気信号に変換し、撮像範囲の画像データを出力する。特に本実施形態の測色カメラ２０では、パッチ２００の測色時に、照明光源３０からの照明光がフィルタ部３１を通過して被測色体であるパッチ２００に照射され、その反射光が再びフィルタ部３１を通過して２次元イメージセンサ２８に入射する。２次元イメージセンサ２８は、この光を光電変換して画像データとすることで、人間の目の感度に合わせた広い色域でパッチ２００の色を再現した高精度な画像データを出力することができる。
【００５２】
２次元イメージセンサ２８は、光電変換により得られたアナログ信号をデジタルの画像データにＡＤ変換し、その画像データに対してシェーディング補正やホワイトバランス補正、γ補正、画像データのフォーマット変換などの各種の画像処理を行った後に出力する機能を内蔵している。なお、画像データに対する各種の画像処理は、その一部あるいは全部を２次元イメージセンサ２８の外部で行うようにしてもよい。
【００５３】
光源制御部３４は、照明光源３０を駆動するための光源駆動信号を生成して、照明光源３０に供給する。
【００５４】
タイミング信号発生部３５は、２次元イメージセンサ２８による撮像開始のタイミングを制御するタイミング信号を生成し、２次元イメージセンサ２８に供給する。
【００５５】
フレームメモリ３６は、２次元イメージセンサ２８から出力された画像データを一時的に格納する。
【００５６】
領域選択部３７は、２次元イメージセンサ２８から出力されてフレームメモリ３６に格納されたパッチ２００の画像データから、フィルタ部３１のフィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂのそれぞれに対応するフィルタ照明有効範囲を映した領域の画素データを選択する。フィルタ照明有効範囲とは、照明光源３０に用いる２つのＬＥＤのうち、一方から出射されてフィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを通過した照明光と、他方から出射されてフィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを通過した照明光とが重なって照射されるパッチ２００上の領域である。
【００５７】
図９は、フィルタ照明有効範囲を説明する図である。照明光源３０のうちの一方を３０ａ、他方を３０ｂとし、一方の照明光源３０ａから出射され、フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを通過してパッチ２００に照射される範囲を照明範囲Ｒａ、他方の照明光源３０ｂから出射され、フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを通過してパッチ２００に照射される範囲を照明範囲Ｒｂとする。フィルタ照明有効範囲Ｒａｂは、これら照明範囲Ｒａと照明範囲Ｒｂとがパッチ２００上で重なる領域である。このフィルタ照明有効範囲Ｒａｂは、フィルタ部３１のフィルタ領域３１Ｒに対応するものと、フィルタ領域３１Ｇに対応するものと、フィルタ領域３１Ｂに対応するものとの３つがある。フィルタ部３１には、これら３つのフィルタ照明有効範囲Ｒａｂが干渉しないように上述したマスク部３２が設けられているが、一部が干渉する場合には、領域選択部３７が干渉しない範囲を映した領域の画像データを選択すればよい。
【００５８】
２次元イメージセンサ２８として白黒のイメージセンサを用いる場合、フィルタ照明有効範囲Ｒａｂは、少なくとも、これに対応する画像の領域が２次元イメージセンサ２８の１画素以上となる大きさであればよい。２次元イメージセンサ２８としてカラーのイメージセンサを用いる場合は、フィルタ照明有効範囲Ｒａｂは、少なくとも、これに対応する画像の領域が、２次元イメージセンサ２８のベイヤ配列の１単位となる４画素以上となる大きさであればよい。換言すると、フィルタ部３１は、上述した大きさのフィルタ照明有効範囲Ｒａｂが確保されるように、各フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの大きさを定めればよい。なお、ノイズ成分などの影響を抑制するには、フィルタ部３１の各フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、十分な大きさを持つことが望ましい。また、各フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの大きさをある程度大きくした方が、フィルタ部３１の作成が容易になる。
【００５９】
平均化処理部３８は、領域選択部３７により選択された領域の画素データを平均化する。フィルタ領域３１Ｒに対応するフィルタ照明有効範囲Ｒａｂを映した領域の画素データを平均化処理部３８で平均化して得られる値が、パッチ２００のＲ値となる。また、フィルタ領域３１Ｇに対応するフィルタ照明有効範囲Ｒａｂを映した領域の画素データを平均化処理部３８で平均化して得られる値が、パッチ２００のＧ値となる。また、フィルタ領域３１Ｂに対応するフィルタ照明有効範囲Ｒａｂを映した領域の画素データを平均化処理部３８で平均化して得られる値が、パッチ２００のＢ値となる。平均化処理部３８は、これらパッチ２００のＲＧＢ値を測色演算部３９に出力する。
【００６０】
測色演算部３９は、例えば、不揮発性メモリ４０に予め記憶されている変換マトリックス（基準値線形変換マトリックスという。）を用いて、平均化処理部３８から入力したパッチ２００のＲＧＢ値をＬａｂ値等の測色値に変換する。基準値線形変換マトリックスは、例えば、多数の基準パッチのＲＧＢ値と測色値との関係を最小二乗法などによって求めることで作成され、不揮発性メモリ４０に格納される。基準値線形変換マトリックスを用いたパッチ２００の測色方法の具体例については詳細を後述する。なお、基準値線形変換マトリックスを用いる以外にも、例えば、変換テーブルを用いて、パッチ２００の測色値を算出するようにしてもよい。
【００６１】
不揮発性メモリ４０は、測色演算部３９がパッチ２００の測色値を算出するために必要な各種データを格納する。
【００６２】
ここで、以上のように構成される測色カメラ２０の動作概要を説明する。パッチ２００の測色を行う場合、測色カメラ２０は、まず、筐体２３の開口部２５がパッチ２００と対向する位置に位置決めされる。そして、光源制御部３４によって筐体２３内部の照明光源３０が駆動される。照明光源３０から出射された照明光は、フィルタ部３１の各フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを通過してパッチ２００に照射され、その反射光が、フィルタ部３１の各フィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを再度通過して、センサ部２７の結像レンズ２９を介して２次元イメージセンサ２８に入射する。
【００６３】
このとき、タイミング信号発生部３５から２次元イメージセンサ２８にタイミング信号が供給されることで、２次元イメージセンサ２８が、パッチ２００を撮像して画像データを出力する。２次元イメージセンサ２８から出力された画像データは、フレームメモリ３６に一旦格納される。
【００６４】
次に、領域選択部３７が、フレームメモリ３６に格納された画像データから、フィルタ部３１のフィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂのそれぞれに対応するフィルタ照明有効範囲を映した領域の画素データを選択する。そして、平均化処理部３８が、領域選択部３７により選択された画素データを平均化して、パッチ２００のＲＧＢ値を得る。そして、測色演算部３９が、不揮発性メモリ４０に予め記憶されている基準値線形変換マトリックスを用いて、パッチ２００のＲＧＢ値を測色値に変換し、パッチ２００の測色値を得る。
【００６５】
次に、図１０乃至図１３を参照しながら、パッチ２００の測色方法の具体例について説明する。以下で説明する測色方法は、画像形成装置１００が初期状態のとき（製造やオーバーフォールなどによって初期状態となっているとき）に実施される前処理と、画像形成装置１００の色調整を行う調整時に実施される測色処理とを含む。
【００６６】
図１０は、基準測色値および基準ＲＧＢ値を取得する処理と上述した基準値線形変換マトリックスを生成する処理を説明する図である。図１０に示すこれらの処理は、前処理として実施される。前処理では、多数の基準パッチＫＰが配列形成された基準シートＫＳが用いられる。
【００６７】
まず、基準シートＫＳに含まれる各基準パッチＫＰの測色値であるＬａｂ値とＸＹＺ値のうち、少なくともいずれか（図１０の例では、Ｌａｂ値とＸＹＺ値の双方）が、それぞれのパッチ番号に対応させて、例えば測色カメラ２０の基板２２に実装された不揮発性メモリ４０などに設けられるメモリテーブルＴｂ１に格納される。基準パッチＫＰの測色値は、分光器ＢＳなどを用いた測色により事前に得られる値である。基準パッチＫＰの測色値が既知であれば、その値を用いればよい。以下、メモリテーブルＴｂ１に格納された基準パッチＫＰの測色値を「基準測色値」という。
【００６８】
次に、基準シートＫＳがプラテン１６上にセットされた状態でキャリッジ５の移動を制御することで、基準シートＫＳの複数の基準パッチＫＰを被写体として、測色カメラ２０による撮像が行われる。そして、測色カメラ２０の撮像により得られた基準パッチＫＰのＲＧＢ値が、不揮発性メモリ４０のメモリテーブルＴｂ１に、パッチ番号に対応して格納される。つまり、メモリテーブルＴｂ１には、基準シートＫＳに配列形成された多数の基準パッチＫＰそれぞれの測色値とＲＧＢ値が、各基準パッチＫＰのパッチ番号に対応して格納される。以下、メモリテーブルＴｂ１に格納された基準パッチＫＰのＲＧＢ値を「基準ＲＧＢ値」という。基準ＲＧＢ値は、測色カメラ２０の特性を反映した値である。
【００６９】
画像形成装置１００のＣＰＵ１０１は、基準パッチＫＰの基準測色値および基準ＲＧＢ値が不揮発性メモリ４０のメモリテーブルＴｂ１に格納されると、同じパッチ番号の基準測色値であるＸＹＺ値と基準ＲＧＢ値との対に対して、これらを相互に変換する基準値線形変換マトリックスを生成し、不揮発性メモリ４０に格納する。メモリテーブルＴｂ１に基準測色値としてＬａｂ値のみが格納されている場合は、Ｌａｂ値をＸＹＺ値に変換する既知の変換式を用いてＬａｂ値をＸＹＺ値に変換した後に、基準値線形変換マトリックスを生成すればよい。
【００７０】
以上の前処理が終了した後、画像形成装置１００は、外部から入力される画像データや印刷設定等に基づいて、ＣＰＵ１０１による制御のもとで、主走査モータ８や副走査モータ１２、記録ヘッド６を駆動して、記録媒体Ｐを副走査方向に間欠的に搬送させつつ、キャリッジ５を主走査方向に移動させながら、記録ヘッド６からインクを吐出させて、記録媒体Ｐに画像を形成する。このとき、記録ヘッド６からのインクの吐出量が、機器固有の特性や経時変化などによって変化することがあり、このインクの吐出量が変化すると、ユーザが意図する画像の色とは異なった色で画像形成されることとなって、色再現性が劣化する。そこで、画像形成装置１００は、色調整を行う所定のタイミングで、記録媒体Ｐに形成されたパッチ２００の測色値を求める測色処理を実施する。そして、測色処理により得られたパッチ２００の測色値に基づいてデバイスプロファイルの生成あるいは修正を行って、このデバイスプロファイルに基づいて色調整を行うことにより、出力画像の色再現性を高める。
【００７１】
図１１は、測色処理の概要を説明する図である。画像形成装置１００は、色調整を行う調整時に、まず、プラテン１６上にセットされた記録媒体Ｐ上に記録ヘッド６からインクを吐出して、被測色体であるパッチ２００が並んだテストパターン形成する。以下、テストパターンが形成された記録媒体Ｐを「調整シートＣＳ」という。この調整シートＣＳには、画像形成装置１００の調整時における出力特性、特に、記録ヘッド６の出力特性を反映したパッチ２００が形成されている。なお、テストパターンを形成するための画像データは、不揮発性メモリ４０などに予め格納されている。
【００７２】
次に、画像形成装置１００は、図１１に示すように、この調整シートＣＳがプラテン１６上にセットされるか、調整シートＣＳを作成した段階で排紙することなくプラテン１６上に保持された状態において、この調整シートＣＳ上のパッチ２００を、測色カメラ２０の照明光源３０で照明して２次元イメージセンサ２８で撮像する。そして、２次元イメージセンサ２８から出力される画像データのうち、フィルタ照明有効範囲を映した領域の画素データが領域選択部３７により選択され、平均化処理部３８によって画素データが平均化されて、パッチ２００のＲＧＢ値が求められる。以下、被測色体であるパッチ２００のＲＧＢ値を「測色対象ＲＧＢ値」という。
【００７３】
次に、測色演算部３９が、測色対象ＲＧＢ値を対象として、後述する基本測色処理を実行することにより（ステップＳ２０）、パッチ２００の測色値であるＬａｂ値を取得する。
【００７４】
図１２および図１３は、基本測色処理を説明する図である。測色演算部３９は、まず、前処理において生成して不揮発性メモリ４０に格納した基準値線形変換マトリックスを読み出し、基準値線形変換マトリックスを用いて測色対象ＲＧＢ値を第１ＸＹＺ値に変換し、不揮発性メモリ４０に格納する（ステップＳ２１）。図１２では、測色対象ＲＧＢ値（３、２００、５）が基準値線形変換マトリックスにより第１ＸＹＺ値（２０、８０、１０）に変換された例を示している。
【００７５】
次に、測色演算部３９は、ステップＳ２１で測色対象ＲＧＢ値から変換された第１ＸＹＺ値を、既知の変換式を用いて第１Ｌａｂ値に変換し、不揮発性メモリ４０に格納する（ステップＳ２２）。図１２では、第１ＸＹＺ値（２０、８０、１０）が既知の変換式により第１Ｌａｂ値（７５、−６０、８）に変換された例を示している。
【００７６】
次に、測色演算部３９は、前処理において不揮発性メモリ４０のメモリテーブルＴｂ１に格納された複数の基準測色値（Ｌａｂ値）を検索し、該基準測色値（Ｌａｂ値）のうち、Ｌａｂ空間上において第１Ｌａｂ値に対して距離の近い基準測色値（Ｌａｂ値）を持つ複数のパッチ（近傍色パッチ）の組を選択する（ステップＳ２３）。距離の近いパッチを選択する方法としては、例えば、メモリテーブルＴｂ１に格納されたすべての基準測色値（Ｌａｂ値）に対して、第１Ｌａｂ値との距離を算出し、第１Ｌａｂ値に対して距離の近いＬａｂ値（図１２では、ハッチングの施されているＬａｂ値）を持つ複数のパッチを選択するといった方法を用いることができる。
【００７７】
次に、測色演算部３９は、図１３に示すように、メモリテーブルＴｂ１を参照して、ステップＳ２３で選択した近傍色パッチのそれぞれについて、Ｌａｂ値と対になっているＲＧＢ値（基準ＲＧＢ値）とＸＹＺ値を取り出して、これら複数のＲＧＢ値とＸＹＺ値のなかから、ＲＧＢ値とＸＹＺ値との組み合わせを選択する（ステップＳ２４）。そして、測色演算部３９は、選択した組み合わせ（選択組）のＲＧＢ値をＸＹＺ値に変換するための選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを、最小二乗法などを用いて求め、求めた選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを不揮発性メモリ４０に格納する（ステップＳ２５）。
【００７８】
次に、測色演算部３９は、ステップＳ２５で生成した選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを用いて、初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）を第２ＸＹＺ値に変換する（ステップＳ２６）。さらに、測色演算部３９は、ステップＳ２６で求めた第２ＸＹＺ値を、既知の変換式を用いて第２Ｌａｂ値に変換し（ステップＳ２７）、得られた第２Ｌａｂ値を、パッチ２００の最終的な測色値とする。画像形成装置１００は、以上の測色処理により得られた測色値に基づいてデバイスプロファイルを生成あるいは修正し、このデバイスプロファイルに基づいて色調整を行うことにより、出力画像の色再現性を高めることができる。
【００７９】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の測色カメラ２０は、照明光源３０から被測色体であるパッチ２００に向かう照明光と、パッチ２００で反射されて２次元イメージセンサ２８に向かう反射光との双方が通過する位置に設けられたフィルタ部３１を備える。フィルタ部３１は、ＲＧＢの３色に対応する３つのフィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを有し、これら３つのフィルタ領域３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂが、等色関数と線形変換関係を有する分光透過率の平方根の分光透過率を有する構成である。したがって、本実施形態の測色カメラ２０では、照明光源３０により照明されたパッチ２００からの光が、等色関数と線形変換関係となる分光特性を持つ光として２次元イメージセンサ２８に入射することになり、２次元イメージセンサ２８から出力されるパッチ２００の画像データに基づいてパッチ２００の測色値を算出することにより、人間の目の分光感度に合わせた広い色域で、パッチ２００の測色を精度よく行うことができる。
【００８０】
また、本実施形態の画像形成装置１００は、調整時に上記の測色カメラ２０を用いて算出されたパッチ２００の測色値に基づいてデバイスプロファイルの生成あるいは修正を行い、このデバイスプロファイルに基づいて色調整を行うことにより、再現性の高い画像形成を行うことができる。
【００８１】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の測色カメラ２０について説明する。以下では、第２実施形態の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ａと表記し、第１実施形態の測色カメラ２０と区別する。また、第２実施形態の測色カメラ２０Ａにおいて、第１実施形態の測色カメラ２０と共通の構成については同一の符号を付して、重複した説明を適宜省略する。なお、画像形成装置１００の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８２】
図１４−１乃至図１４−３は、第２実施形態の測色カメラ２０Ａの機械的構成の一例を示す図であり、図１４−１は、測色カメラ２０Ａの縦断面図（図４−１と同じ位置の断面図）、図１４−２は、測色カメラ２０Ａの縦断面図（図４−２と同じ位置の断面図）、図１４−３は、測色カメラ２０Ａの筐体２３の底面部２３ａを図４−４と同じ方向に見た平面図である。
【００８３】
第２実施形態の測色カメラ２０Ａでは、筐体２３の内部に、測色値が予め判明している多数の基準パッチを有する基準チャート部４１が設けられている。すなわち、第２実施形態の測色カメラ２０Ａでは、図１４−１および図１４−３に示すように、筐体２３の底面部２３ａの領域全体のうち、略半分の領域に開口部２５が形成されている。そして、この開口部２５と主走査方向に隣り合うようにして、基準チャート部４１が配置されている。基準チャート部４１は、パッチ２００の測色時にパッチ２００とともにセンサ部２７の２次元イメージセンサ２８により撮像される。そして、基準チャート部４１の各基準パッチのＲＧＢ値は、後述するように、時間経過に伴う照明光源３０の光量変化や２次元イメージセンサ２８の感度変化に起因するパッチ２００のＲＧＢ値の変動を補正するために利用される。
【００８４】
図１４−１乃至図１４−３に示すように、筐体２３の底面部２３ａに形成された開口部２５は、光路長変更部材４２によって塞がれている。光路長変更部材４２は、照明光源３０から出射され、被測色体であるパッチ２００で反射されてセンサ部２７の２次元イメージセンサ２８に入射する光の光路長と、照明光源３０から出射され、基準チャート部４１の基準パッチで反射されてセンサ部２７の２次元イメージセンサ２８に入射する光の光路長とを略等しくし、２次元イメージセンサ２８によりパッチ２００と基準チャート部４１の基準パッチとの双方にピントの合った画像を撮像できるようにする光学部材である。なお、基準チャート部４１や光路長変更部材４２としては、例えば特許文献１にて開示されるものを用いることができる。
【００８５】
第２実施形態の測色カメラ２０Ａでは、フィルタ部３１は、例えば、開口部２５を覆う光路長変更部材４２上に多層膜を蒸着することにより形成される。また、フィルタ部３１は、光路長変更部材４２とは別個に形成され、接着などにより光路長変更部材４２に取り付けられていてもよい。フィルタ部３１は、光路長変更部材４２が筐体２３に装着された状態で、照明光源３０から被測色体であるパッチ２００に向かう照明光と、パッチ２００で反射されてセンサ部２７の２次元イメージセンサ２８に向かう反射光との双方が通過する位置に配置されるように、光路長変更部材４２に形成されている。なお、フィルタ部３１は、上記照明光と上記反射光との双方が通過する位置に配置されていればよく、必ずしも光路長変更部材４２上に形成されていなくてもよい。
【００８６】
第２実施形態の測色カメラ２０Ａでは、２次元イメージセンサ２８としてカラーのイメージセンサを用いることを想定している。基準チャート部４１と２次元イメージセンサ２８との間には、フィルタ部３１が設けられていなくてもよい。
【００８７】
基準チャート部４１は、上述した初期処理において、２次元イメージセンサ２８によって撮像される。この撮像により得られた基準チャート部４１の各基準パッチのＲＧＢ値は、パッチ番号に対応させて、不揮発性メモリ４０のメモリテーブルＴｂ１に格納される。以下、この初期処理において取得された基準チャート部４１の各基準パッチのＲＧＢ値を初期基準ＲＧＢ値という。
【００８８】
図１５は、第２実施形態の測色カメラ２０Ａの制御ブロック図である。第２実施形態の測色カメラ２０Ａは、図１５に示すように、第１実施形態の測色カメラ２０の構成に加えて、パッチ領域選択部４５、平均化処理部４６、補正マトリックス生成部４７、および補正演算部４９をさらに備える。
【００８９】
パッチ領域選択部４５は、２次元イメージセンサ２８から出力されてフレームメモリ３６に格納された画像データから、基準チャート部４１の各基準パッチを映したパッチ領域の画素データを基準パッチごとに選択する。基準チャート部４１の各基準パッチの位置は、２次元イメージセンサ２８に対して固定であるため、パッチ領域選択部４５は、画像データの予め定められた位置の画素データを、各基準パッチを映したパッチ領域の画素データとして選択することができる。
【００９０】
平均化処理部４６は、パッチ領域選択部４５により選択された各パッチ領域の画素データを、パッチ領域ごとに平均化して各基準パッチのＲＧＢ値を取得する。平均化処理部４６は、これら各基準パッチのＲＧＢ値を補正マトリックス生成部４７に出力する。
【００９１】
補正マトリックス生成部４７は、不揮発性メモリ４０に予め記憶されている初期基準ＲＧＢ値と、平均化処理部４６から入力した各基準パッチのＲＧＢ値とを用いて、被測色体のパッチ２００のＲＧＢ値を補正するための補正マトリックス（補正データ）を生成する。すなわち、補正マトリックス生成部４７は、不揮発性メモリ４０から読み出した初期基準ＲＧＢ値と、平均化処理部４６から入力した各基準パッチのＲＧＢ値との間で、最小２乗法などの推定法を用いて、各基準パッチのＲＧＢ値を初期基準ＲＧＢ値に変換する変換マトリックスを生成する。この処理で得られる変換マトリックスが、被測色体であるパッチ２００のＲＧＢ値を補正する補正マトリックスとして、補正演算部４９に渡される。
【００９２】
補正演算部４９は、補正演算部４９が生成した補正マトリックスを用いて、平均化処理部３８から入力したパッチ２００のＲＧＢ値を補正する。補正演算部４９が生成した補正マトリックスは、上述したように、パッチ２００の測色時（調整時）における基準チャート部４１の各基準パッチのＲＧＢ値を、初期処理において計測された初期基準ＲＧＢ値に変換する変換マトリックスである。したがって、この補正マトリックスを用いてパッチ２００のＲＧＢ値を補正することにより、初期処理時から調整時までの間の時間経過に伴う照明光源３０の光量変化や２次元イメージセンサ２８の感度変化による影響を緩和させることができる。
【００９３】
第２実施形態の測色カメラ２０Ａでは、測色演算部３９は、この補正演算部４９によって補正されたパッチ２００のＲＧＢ値から、パッチ２００の測色値を算出する。したがって、時間経過に伴う照明光源３０の光量変化や２次元イメージセンサ２８の感度変化による影響を緩和させて、高精度な測色値を算出することができる。
【００９４】
以上詳細に説明したように、第２実施形態の測色カメラ２０Ａは、第１実施形態の測色カメラ２０と同様にフィルタ部３１を備え、このフィルタ部３１を２度通過して２次元イメージセンサ２８に入射した光によりパッチ２００のＲＧＢ値を得るようにしている。また、第２実施形態の測色カメラ２０Ａは、パッチ２００とともに２次元イメージセンサ２８で撮像された基準チャート部４１の各基準パッチのＲＧＢ値を用いて補正マトリックスを生成し、この補正マトリックスを用いて補正されたパッチ２００のＲＧＢ値からパッチ２００の測色値を算出するようにしている。したがって、第２実施形態の測色カメラ２０Ａは、第１実施形態の測色カメラ２０と同様に、人間の目の分光感度に合わせた広い色域でパッチ２００の測色を精度よく行うことができるとともに、時間経過に伴う照明光源３０の光量変化や２次元イメージセンサ２８の感度変化による影響を緩和させて、高精度な測色を行うことができる。
【００９５】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の測色カメラ２０について説明する。以下では、第３実施形態の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ｂと表記し、他の実施形態の測色カメラ２０、２０Ａと区別する。また、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂにおいて、他の実施形態の測色カメラ２０，２０Ａと共通の構成については同一の符号を付して、重複した説明を適宜省略する。なお、画像形成装置１００の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９６】
図１６は、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂの筐体２３の底面部２３ａを図４−４と同じ方向に見た平面図である。また、図１７は、フィルタ部５０が形成された防塵ガラス２６の斜視図である。
【００９７】
第３実施形態の測色カメラ２０Ｂは、第１実施形態で説明したフィルタ部３１に代えて、フィルタ部５０を備えている。フィルタ部５０は、図１６および図１７に示すように、ＲＧＢの３色に対応する３つのフィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂに、メタリックブラックに対応するフィルタ領域５０Ｋを加えた、４つのフィルタ領域を有している。これら４つのフィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，５０Ｋの境界部分には、照明光源３０からの照明光が各フィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，５０Ｋ間で重ならないようにするために、第１実施形態のフィルタ部３１と同様のマスク部３２が設けられている。
【００９８】
フィルタ部５０において、ＲＧＢの３色に対応する３つのフィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂは、第１実施形態のフィルタ部３１と同様に、等色関数と線形変換関係を有する分光透過率の平方根の分光透過率を有する。また、メタリックブラックに対応するフィルタ領域５０Ｋは、メタリックブラックを抽出する分光透過率の平方根の分光透過率を有する。
【００９９】
図１８は、フィルタ部５０のフィルタ領域５０Ｋの分光透過率を説明する図である。図中の破線のグラフは、メタリックブラックを抽出する分光透過率を示している。メタリックブラックを抽出するフィルタは、例えば特開２０１０−１２２０８０号公報に開示されている。図１８中の実線のグラフは、この特開２０１０−１２２０８０号公報に開示されるメタリックブラック抽出フィルタの分光透過率である。図中の実線のグラフは、メタリックブラックを抽出する分光透過率の平方根の分光透過率を示している。なお、図の縦軸は相対値であり、ピーク値が１である必要はない。
【０１００】
第３実施形態の測色カメラ２０Ｂは、等色関数と線形変換関係を有する分光透過率の平方根の分光透過率を有する３つのフィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂと、図１８の実線のグラフで示されるように、メタリックブラックを抽出する分光透過率の平方根の分光透過率を有するフィルタ領域５０Ｋとを持つフィルタ部５０を備える。このフィルタ部５０は、第１実施形態のフィルタ部３１と同様に、例えば筐体２３の開口部２５を覆う防塵ガラス２６上に形成され、照明光源３０から被測色体であるパッチ２００に向かう照明光と、パッチ２００で反射されてセンサ部２７の２次元イメージセンサ２８に向かう反射光との双方が通過する位置に配置されている。
【０１０１】
第３実施形態の測色カメラ２０Ｂでは、この４つのフィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，５０Ｋを有するフィルタ部５０を２度通過した光が２次元イメージセンサ２８に入射することで得られる４種類の信号値に基づき、公知のウィナー推定法等を用いて、被測色体であるパッチ２００の分光反射率を算出する。そして、パッチ２００の分光反射率から、パッチ２００の測色値を算出する。
【０１０２】
図１９は、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂの制御ブロック図である。第３実施形態の測色カメラ２０Ｂは、図１９に示すように、第１実施形態の測色カメラ２０の構成に加えて、分光推定演算部５１をさらに備える。また、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂは、第１実施形態の測色カメラ２０が備える測色演算部３９に代えて、測色演算部５２を備える。
【０１０３】
第３実施形態の測色カメラ２０Ｂにおいて、領域選択部３７は、フレームメモリ３６に格納された画像データから、フィルタ部５０のフィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂに対応するフィルタ照明有効範囲を映した領域の画素データに加え、フィルタ領域５０Ｋに対応するフィルタ照明有効範囲を映した領域の画素データも選択する。そして、平均化処理部３８は、領域選択部３７により選択された４つの領域の画素データを各々平均化して、パッチ２００のＲＧＢ値とＫ値とを含む４種類の信号値を得る。
【０１０４】
分光推定演算部５１は、平均化処理部３８による処理で得られたパッチ２００の４種類の信号値に基づき、ウィナー推定法等を用いて、２次元イメージセンサ２８に入射する反射光の分光反射率を推定する。
【０１０５】
図２０は、分光推定演算部５１による処理を説明する図であり、ジャパンカラーチャートＮｏ２の分光を推定した計算結果例を示している。図２０（ａ）の破線のグラフは、照明光源３０として用いるＬＥＤの分光分布である。本実施形態では、照明光源３０として高演色タイプのＬＥＤを用いている。図２０（ａ）の一点鎖線のグラフは、２次元イメージセンサ２８により被写体として撮像したジャパンカラーチャートＮｏ２の分光反射率を示しており、図２０（ａ）の実線のグラフは、破線のグラフと一点鎖線のグラフを乗算して算出した反射光の分光分布を表している。
【０１０６】
図２０（ａ）の実線のグラフで示す分光分布が、フィルタ部５０の４つのフィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，５０Ｋをそれぞれ２度通過すると、それぞれ図２０（ｂ）で示すような分光特性（図中のＲ，Ｇ，Ｂ，Ｋは、フィルタ部５０の４つのフィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，５０Ｋにそれぞれ対応する）が得られ、２次元イメージセンサ２８から出力される画像データから、各々の積分値として４つの信号値が得られる。本例の場合、各々の積分値として［０．１５５  ０．０７２  ０．２０３  ０．３０３］が得られる。
【０１０７】
図２０（ｃ）は、上記の積分値と、ジャパンカラーの全パッチの分光反射率と光源の発光スペクトルを用いて求めた共分散行列を用いて、ウィナー推定法により分光反射率を計算した結果を示している。図中の実線のグラフが分光反射率の推定値、破線のグラフが真値、一点鎖線のグラフが推定値と真値との誤差である。図２０（ｃ）に示す結果から、分光推定演算部５１による処理により、分光反射率を精度よく推定できることが分かる。また、真の分光反射率から求めた測色値と、推定された分光反射率から求めた測色値との色差はΔＥ＝０．４７であり、測色値としても良好な値が得られる。
【０１０８】
測色演算部５２は、分光推定演算部５１による処理によって得られた反射光の分光反射率の推定値を、不揮発性メモリ４０に予め記憶された照明光源３０の分光分布（相対分光分布）によって除算することにより、被測色体であるパッチ２００の分光反射率を求める。また、測色演算部５２は、パッチ２００の分光反射率から、公知の方法により、特定の照明光源３０（例えばＤ５０光源等）で照明したときのパッチ２００の測色値を算出する。測色演算部５２で算出されたパッチ２００の分光反射率および測色値は、ＣＰＵ１０１へと送られる。
【０１０９】
以上説明したように、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂは、４つのフィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，５０Ｋを有するフィルタ部５０を備え、このフィルタ部５０を２度通過して２次元イメージセンサ２８に入射する反射光によりパッチ２００のＲＧＢ値とＫ値の４種類の信号値を得るようにしている。そして、この４種類の信号値を用いて反射光の分光反射率を推定し、この反射光の分光反射率の推定値と、不揮発性メモリ４０に予め記憶された照明光源３０の分光分布とを用いて、照明光源３０により照明されたパッチ２００の分光反射率を求めている。また、このパッチ２００の分光反射率から、パッチ２００の測色値を算出するようにしている。したがって、本実施形態の測色カメラ２０Ｂは、第１実施形態の測色カメラ２０と同様に、人間の目の分光感度に合わせた広い色域でパッチ２００の測色を精度よく行うことができるとともに、パッチ２００の分光反射率も求めることができる。
【０１１０】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態の測色カメラ２０について説明する。以下では、第４実施形態の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ｃと表記し、他の実施形態の測色カメラ２０，２０Ａ，２０Ｂと区別する。また、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃにおいて、他の実施形態の測色カメラ２０，２０Ａ，２０Ｂと共通の構成については同一の符号を付して、重複した説明を適宜省略する。なお、画像形成装置１００の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１１１】
第４実施形態の測色カメラ２０Ｃは、第２実施形態の測色カメラ４２Ａと同様に、筐体２３内部に基準チャート部４１を備える。また、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃは、第３実施形態の測色カメラ４２Ｂと同様に、４つのフィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，５０Ｋを有するフィルタ部５０を備える。フィルタ部５０は、照明光源３０から被測色体であるパッチ２００に向かう照明光と、パッチ２００で反射されてセンサ部２７の２次元イメージセンサ２８に向かう反射光との双方が通過する位置に配置されている。
【０１１２】
図２１は、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃの筐体２３の底面部２３ａを図４−４と同じ方向に見た平面図である。第４実施形態の測色カメラ２０Ｃでは、図２１に示すように、筐体２３の底面部２３ａに、開口部２５と隣り合うようにして、基準チャート部４１が配置されている。また、開口部２５を覆う光路長変更部材４２に、４つのフィルタ領域５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，５０Ｋを有するフィルタ部５０が形成されている。
【０１１３】
図２２は、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃの制御ブロック図である。第４実施形態の測色カメラ２０Ｃは、図２２に示すように、第１実施形態の測色カメラ２０の構成に加えて、第２実施形態の測色カメラ２０Ａと同様のパッチ領域選択部４５、平均化処理部４６、補正マトリックス生成部４７、および補正演算部４９をさらに備える。また、本実施形態の測色カメラ２０Ｃは、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂと同様の分光推定演算部５１および測色演算部５２を備える。
【０１１４】
第４実施形態の測色カメラ２０Ｃでは、第２実施形態の測色カメラ２０Ａと同様、パッチ２００の測色時に、補正マトリックス生成部４７により、時間経過に伴う照明光源３０の光量変化や２次元イメージセンサ２８の感度変化による影響を緩和させるための補正マトリックスを生成する。そして、補正演算部４９により、この補正マトリックスを用いて、平均化処理部３８での処理によって得られる信号値を補正する。ここで、本実施形態の測色カメラ２０Ｃでは、補正演算部４９で補正の対象となる信号値は、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂと同様に、パッチ２００のＲＧＢ値とＫ値とを含む４種類の信号値である。
【０１１５】
その後、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃでは、補正された４種類の信号値を用いて、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂと同様に、分光推定演算部５１で２次元イメージセンサ２８に入射するパッチ２００の反射光の分光反射率を推定し、その分光反射率の推定値と、不揮発性メモリ４０に予め記憶されている照明光源３０の分光分布（相対分光分布）とに基づいて、測色演算部５２でパッチ２００の分光反射率および測色値を算出する。
【０１１６】
以上説明したように、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃは、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂと同様のフィルタ部５０を備え、このフィルタ部５０を２度通過して２次元イメージセンサ２８に入射する反射光によりパッチ２００の４種類の信号値を得て、この４種類の信号値を用いてパッチ２００の分光反射率および測色値を算出している。したがって、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃは、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂと同様に、人間の目の分光感度に合わせた広い色域でパッチ２００の測色を精度よく行うことができるとともに、パッチ２００の分光反射率も求めることができる。
【０１１７】
また、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃは、第２実施形態の測色カメラ２０Ａと同様に、基準チャート部４１の各基準パッチのＲＧＢ値を用いて補正マトリックスを生成し、この補正マトリックスを用いて補正された信号値からパッチ２００の分光反射率および測色値を算出するようにしている。したがって、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃは、第２実施形態の測色カメラ２０Ａと同様に、時間経過に伴う照明光源３０の光量変化や２次元イメージセンサ２８の感度変化による影響を緩和させて、高精度な測色を行うことができる。
【０１１８】
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態の測色カメラ２０について説明する。以下では、第５実施形態の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ｄと表記し、他の実施形態の測色カメラ２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと区別する。また、第５実施形態の測色カメラ２０Ｄにおいて、他の実施形態の測色カメラ２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと共通の構成については同一の符号を付して、重複した説明を適宜省略する。なお、画像形成装置１００の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１１９】
第５実施形態の測色カメラ２０Ｄの機械的構成は、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃと同じである。ただし、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃでは、基準チャート部４１の各基準パッチ２００のＲＧＢ値と、不揮発性メモリ４０に予め記憶された初期基準ＲＧＢ値とに基づいて補正マトリックスを生成してパッチ２００の信号値を補正していたのに対して、第５実施形態の測色カメラ２０Ｄでは、照明光源３０の光量を補正する。
【０１２０】
図２３は、第５実施形態の測色カメラ２０Ｄの制御ブロック図である。第５実施形態の測色カメラ２０Ｄは、図２３に示すように、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃが備える補正マトリックス生成部４７および補正演算部４９に代えて、光源補正量演算部５３を備える。その他の構成は、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃと同様である。
【０１２１】
光源補正量演算部５３は、平均化処理部４６から入力した基準チャート部４１の各基準パッチのＲＧＢ値と、不揮発性メモリ４０に予め記憶された初期基準ＲＧＢ値との差分に基づいて、時間経過に伴う照明光源３０の光量変動を相殺するための照明光源３０の発光強度（照明光の光量）の補正量を算出する。すなわち、光源補正量演算部５３は、発光強度が補正された照明光源３０によってパッチ２００が初期処理時と同様に照明されるように、照明光源３０の発光強度の補正量を算出する。光源補正量演算部５３が算出した補正量は光源制御部３４にフィードバックされ、照明光源３０の発光強度が補正される。
【０１２２】
第５実施形態の測色カメラ２０Ｄでは、発光強度が補正された照明光源３０の照明下で撮像された画像データから、領域選択部３７および平均化処理部３８での処理により、パッチ２００のＲＧＢ値とＫ値とを含む４種類の信号値が得られる。そして、第５実施形態の測色カメラ２０Ｄは、これら４種類の信号値を用いて、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂと同様に、分光推定演算部５１で２次元イメージセンサ２８に入射するパッチ２００の反射光の分光反射率を推定し、その分光反射率の推定値と、不揮発性メモリ４０に予め記憶されている照明光源３０の分光分布（相対分光分布）とに基づいて、測色演算部５２でパッチ２００の分光反射率および測色値を算出する。
【０１２３】
以上説明したように、第５実施形態の測色カメラ２０Ｄは、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂと同様のフィルタ部５０を備え、このフィルタ部５０を２度通過して２次元イメージセンサ２８に入射する反射光によりパッチ２００の４種類の信号値を得て、この４種類の信号値を用いてパッチ２００の分光反射率および測色値を算出している。したがって、第５実施形態の測色カメラ２０Ｃは、第３実施形態の測色カメラ２０Ｂと同様に、人間の目の分光感度に合わせた広い色域でパッチ２００の測色を精度よく行うことができるとともに、パッチ２００の分光反射率も求めることができる。
【０１２４】
また、第５実施形態の測色カメラ２０Ｄは、基準チャート部４１の各基準パッチのＲＧＢ値と、不揮発性メモリ４０に予め記憶した初期基準ＲＧＢ値との差分に基づいて照明光源３０の発光強度を補正するようにしている。したがって、第５実施形態の測色カメラ２０Ｄは、第２実施形態の測色カメラ２０Ａや第４実施形態の測色カメラ２０Ｃと同様に、時間経過に伴う照明光源３０の光量変化による影響を緩和させて、高精度な測色を行うことができる。
【０１２５】
＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態の測色カメラ２０について説明する。以下では、第６実施形態の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ｅと表記し、他の実施形態の測色カメラ２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと区別する。また、第６実施形態の測色カメラ２０Ｅにおいて、他の実施形態の測色カメラ２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと共通の構成については同一の符号を付して、重複した説明を適宜省略する。なお、画像形成装置１００の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１２６】
図２４−１は、第６実施形態の測色カメラ２０Ｅの縦断面図（図４−１と同じ位置の断面図）であり、図２４−２は、第６実施形態の測色カメラ２０Ｅの筐体２３の底面部を図４−４と同じ方向に見た平面図である。
【０１２７】
第６実施形態の測色カメラ２０Ｅは、図２４−１および図２４−２に示すように、筐体２３内部に基準チャート部５５を備える。基準チャート部５５は、第２実施形態の基準チャート部４１と同様に基準パッチを有することに加え、さらに基準白色の領域である白基準を有する。基準チャート部５５の白基準の分光反射率は、予め不揮発性メモリ４０に記憶されている。
【０１２８】
また、第６実施形態の測色カメラ２０Ｅは、２つのフィルタ部５０ａ，５０ｂを備える。これらフィルタ部５０ａ，５０ｂは、第３実施形態のフィルタ部５０と同様の構成である。フィルタ部５０ａは、第３実施形態のフィルタ部５０と同様に、例えば光路長変更部材４２上に形成され、照明光源３０から被測色体であるパッチ２００に向かう照明光と、パッチ２００で反射されてセンサ部２７の２次元イメージセンサ２８に向かう反射光との双方が通過する位置に配置されている。フィルタ部５０ｂは、照明光源３０から基準チャート部５５の白基準に向かう照明光と、白基準で反射されてセンサ部２７の２次元イメージセンサ２８に向かう反射光との双方が通過する位置に配置されている。
【０１２９】
具体的には、第６実施形態の測色カメラ２０Ｅでは、基準チャート部５５の白基準が形成された領域と対向する位置に、透明度の高い支持ガラス５６が配置されている。そして、フィルタ部５０ｂは、この支持ガラス５６に多層膜を蒸着することにより形成される。また、フィルタ部５０ｂは、支持ガラス５６とは別個に形成され、接着などにより支持ガラス５６に取り付けられていてもよい。フィルタ部５０ｂは、支持ガラス５６が筐体２３に装着された状態で、照明光源３０から基準チャート部５５の白基準に向かう照明光と、白基準で反射されてセンサ部２７の２次元イメージセンサ２８に向かう反射光との双方が通過する位置に配置されるように、支持ガラス５６に形成されている。なお、フィルタ部５０ｂは、照明光源３０から基準チャート部５５の白基準に向かう照明光と、白基準で反射されてセンサ部２７の２次元イメージセンサ２８に向かう反射光との双方が通過する位置に配置されていればよく、必ずしも支持ガラス５６上に形成されていなくてもよい。
【０１３０】
図２５は、第６実施形態の測色カメラ２０Ｅの制御ブロック図である。第６実施形態の測色カメラ２０Ｅは、図２５に示すように、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃの構成に加えて、白基準領域選択部６０、平均化処理部６１、分光推定演算部６２、および光源分光推定演算部６３をさらに備える。
【０１３１】
白基準領域選択部６０は、２次元イメージセンサ２８から出力されてフレームメモリ３６に格納された画像データから、フィルタ部５０ｂを介して基準チャート部５５の白基準を映した領域の画素データを、フィルタ部５０ｂの４つのフィルタ領域ごとに選択する。フィルタ部５０ｂの各フィルタ領域に対応する白基準の位置は、２次元イメージセンサ２８に対して固定であるため、白基準領域選択部６０は、画像データの予め定められた位置の画素データを選択すればよい。
【０１３２】
平均化処理部６１は、白基準領域選択部６０により選択された４つのフィルタ領域ごとの白基準の画素データを各々平均化して、白基準のＲＧＢ値とＫ値とを含む４種類の信号を得る。
【０１３３】
分光推定演算部６２は、平均化処理部６１による処理で得られた基準チャート部５５の白基準の４種類の信号値に基づき、ウィナー推定法等を用いて、白基準で反射されて２次元イメージセンサ２８に入射する反射光の分光反射率を推定する。
【０１３４】
光源分光推定演算部６３は、分光推定演算部６２による処理によって得られた反射光の分光反射率の推定値を、不揮発性メモリ４０に予め記憶された白基準の分光反射率で除算することにより、照明光源３０の分光分布を求める。光源分光推定演算部６３が求めた照明光源３０の分光分布は、測色演算部５２へと送られる。
【０１３５】
第６実施形態の測色カメラ２０Ｅにおいて、領域選択部３７、平均化処理部３８、パッチ領域選択部４５、平均化処理部４６、補正マトリックス生成部４７、補正演算部４９、分光推定演算部５１、および測色演算部５２による処理は、基本的には、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃと同様である。ただし、第４実施形態の測色カメラ２０Ｃでは、測色演算部５２が、分光推定演算部５１による処理によって得られた分光反射率の推定値と、不揮発性メモリ４０に予め記憶されている照明光源３０の分光分布とに基づいて、パッチ２００の分光反射率および測色値を算出する。これに対して、第６実施形態の測色カメラ２０Ｅでは、測色演算部５２が、分光推定演算部５１による処理によって得られた分光反射率の推定値と、光源分光推定演算部６３による処理によって得られた照明光源３０の分光分布とに基づいて、パッチ２００の分光反射率および測色値を算出する。
【０１３６】
以上説明したように、第６実施形態の測色カメラ２０Ｅは、リアルタイムな照明光源３０の分光分布を推定し、その推定値を用いてパッチ２００の分光反射率および測色値を算出するようにしているので、照明光源３０の分光変動に左右されずに、パッチ２００の分光反射率および測色値を高精度に算出することができる。
【０１３７】
＜第７実施形態＞
次に、第７実施形態の測色カメラ２０について説明する。以下では、第７実施形態の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ｆと表記し、他の実施形態の測色カメラ２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅと区別する。また、第７実施形態の測色カメラ２０Ｆにおいて、他の実施形態の測色カメラ２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅと共通の構成については同一の符号を付して、重複した説明を適宜省略する。なお、画像形成装置１００の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１３８】
図２６−１は、第７実施形態の測色カメラ２０Ｆの縦断面図（図４−１と同じ位置の断面図）であり、図２６−２は、第７実施形態の測色カメラ２０Ｆの筐体の底面部を図４−４と同じ方向に見た平面図である。
【０１３９】
第７実施形態の測色カメラ２０Ｆの機械的構成は、基本的には第６実施形態の測色カメラ２０Ｅと同様である。ただし、第７実施形態の測色カメラ２０Ｆでは、図２６−１および図２６−２に示すように、筐体２３を構成する枠体２１の側面部に外光窓６５が形成されている。そして、外光の分光分布を推定する際に、この外光窓６５を開放することで、外光を筐体２３の内部に取り込む構成となっている。
【０１４０】
また、第７実施形態の測色カメラ２０Ｆは、パッチ２００の測色時には、外光窓６５をシャッタ部材６６で塞ぐことによって、外光が筐体２３の内部に入り込まないようにしている。シャッタ部材６６は、後述する外光窓開閉機構によって駆動され、外光窓６５を開放する位置と閉塞する位置とのいずれかに移動する。
【０１４１】
図２７は、第７実施形態の測色カメラ２０Ｆの制御ブロック図である。第７実施形態の測色カメラ２０Ｆは、図２７に示すように、第６実施形態の測色カメラ２０Ｅの構成に加えて、外光窓開閉機構６７および外光窓開閉制御部６８をさらに備える。
【０１４２】
外光窓開閉機構６７は、上述したように、外光窓６５を開閉するシャッタ部材６６を駆動するための機構である。
【０１４３】
外光窓開閉制御部６８は、外光の分光分布を推定する場合に、光源制御部３４に対して照明光源３０を消灯させる制御信号を出力するとともに、外光窓開閉機構６７に対して、外光窓６５を開放する位置にシャッタ部材６６を移動させる制御信号を出力する。
【０１４４】
第７実施形態の測色カメラ２０Ｆでは、外光の分光分布を推定する場合に、外光窓開閉制御部６８による制御によって、照明光源３０が消灯されるとともに外光が筐体２３の内部に取り込まれ、筐体２３の内部が外光のみによって照明された状態とされる。そして、この状態で２次元イメージセンサ２８から出力される画像データがフレームメモリ３６に格納され、白基準領域選択部６０、平均化処理部６１、分光推定演算部６２、および光源分光推定演算部６３が第６実施形態の測色カメラ２０Ｅと同様の処理を行うことで、外光の分光分布が求められる。第７実施形態の測色カメラ２０Ｆで求めた外光の分光分布は、例えば、ＣＰＵ１０１や外部機器に出力される。
【０１４５】
以上説明したように、第７実施形態の測色カメラ２０Ｆによれば、人間の目の分光感度に合わせた広い色域でパッチ２００の測色値や分光反射率を高精度に算出できることに加えて、外光の分光分布を求めることもできる。外光の分光分布は、例えば、画像形成装置１００による印刷時の外光条件と印刷物が実際に使用される環境の外光条件との違いによる色の見え方の違いをコンピュータ上でシミュレーションする用途などに用いることができる。
【０１４６】
以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を加えながら具体化することができる。例えば、上述した実施形態では、測色カメラ２０の内部でパッチ２００の測色値を算出するための演算を行うようにしているが、パッチ２００の測色値を算出するための演算を、例えば画像形成装置１００のＣＰＵ１０１など、測色カメラ２０の外部で行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１４７】
２０、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ  測色カメラ
２８  ２次元イメージセンサ
３０  照明光源
３１  フィルタ部
３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ  フィルタ領域
３９  測色演算部
４１  基準チャート部
４７  補正マトリックス生成部
４９  補正演算部
５０  フィルタ部
５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ，５０Ｋ  フィルタ領域
５１  分光推定演算部
５２  測色演算部
５３  光源補正量演算部
５５  基準チャート部
６３  光源分光推定演算部
１００  画像形成装置
１０１  ＣＰＵ
１０４  記録ヘッドドライバ
１１３  インク吐出制御部
２００  パッチ
Ｐ  記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４８】
【特許文献１】特開２０１２−６３２７０号公報
【特許文献２】特許第４７９７２８９号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図４−４】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４−１】
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【図１４−２】
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【図１４−３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４−１】
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【図２４−２】
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【図２５】
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【図２６−１】
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【図２６−２】
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【図２７】
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