(57)【要約】【課題】精度の良い測色に使用することが可能な光学センサ装置をより安価に提供する。【解決手段】４００ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲において複数のピーク波長を有する第１光源と、紫外光を照射可能な第２光源と、前記第１光源又は前記第２光源が照射して対象物が反射した光を受光するセンサと、前記第１光源が点灯し、前記第２光源が消灯した状態での前記センサの出力から前記第１光源の光量を調整する第１の光量調整部と、前記第２光源が点灯し、前記第１光源が消灯した状態での前記センサの出力から前記第２光源の光量を調整する第２の光量調整部と、調整された光量で前記第１光源及び前記第２光源が点灯した状態の前記センサの出力から、前記センサの出力するデータの補正値を取得する補正部と、を備える。【選択図】図７
2019164126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４００ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲において複数のピーク波長を有する第１光源と、
紫外光を照射可能な第２光源と、
前記第１光源又は前記第２光源が照射して対象物が反射した光を受光するセンサと、
前記第１光源が点灯し、前記第２光源が消灯した状態での前記センサの出力から前記第１光源の光量を調整する第１の光量調整部と、
前記第２光源が点灯し、前記第１光源が消灯した状態での前記センサの出力から前記第２光源の光量を調整する第２の光量調整部と、
調整された光量で前記第１光源及び前記第２光源が点灯した状態の前記センサの出力から、前記センサの出力するデータの補正値を取得する補正部と、
を備えることを特徴とする光学センサ装置。
【請求項２】
前記第１の光量調整部は、前記センサから出力されるＲ、Ｇ、Ｂの何れかの値を用いて前記第１光源の光量を調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学センサ装置。
【請求項３】
前記第２の光量調整部は、前記センサから出力されるＲ、Ｇ、Ｂの何れかの値を用いて前記第２光源の光量を調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学センサ装置。
【請求項４】
前記補正部は、前記データの補正値に基づいてホワイトバランスおよびγ補正の調整を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学センサ装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の光学センサ装置と、
被写体とともに前記光学センサ装置により撮像される基準チャートと、
前記光学センサ装置が撮像した前記被写体および前記基準チャートの撮像データに基づいて、前記被写体の測色値を算出する算出部と、
を備えることを特徴とする測色装置。
【請求項６】
前記算出部は、
前記第２光源で撮影した前記センサから得られる対象物の種類毎のＲＧＢ値を予め記憶するメモリテーブルを有し、
前記第２光源で撮影した前記センサから得られるＲＧＢ値と、前記メモリテーブルの値との比較結果に応じて、対象物の種類を判別する、
ことを特徴とする請求項５に記載の測色装置。
【請求項７】
前記算出部は、判別した前記対象物のＲＧＢ値と基準測色値との対に対して基準値線形変換マトリックスを算出する、
ことを特徴とする請求項６に記載の測色装置。
【請求項８】
記録媒体に画像を出力する画像出力手段と、
請求項５ないし７のいずれか一項に記載の測色装置と、
を備え、
前記測色装置は、前記画像出力手段が出力する画像を前記被写体として該画像の測色値を算出し、
前記画像出力手段は、前記測色装置が前記測色値を算出した後に、前記測色値を用いて色調整した画像データに基づいて画像を出力する、
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、光学センサ装置、測色装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基準パターンと被測色物とを撮像して、被測色物の色を補正する技術がある。
【０００３】
特許文献１には、３８０ｎｍから４２０ｎｍの波長域に発光強度のピーク値を持つ発光ダイオードを有して被測色物に白色光を照射する光源を備え、分光回析を行って測色を行う測色装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の測色装置によれば、測色精度は良いが高価であるという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、精度の良い測色に使用することが可能な光学センサ装置をより安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、４００ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲において複数のピーク波長を有する第１光源と、紫外光を照射可能な第２光源と、前記第１光源又は前記第２光源が照射して対象物が反射した光を受光するセンサと、前記第１光源が点灯し、前記第２光源が消灯した状態での前記センサの出力から前記第１光源の光量を調整する第１の光量調整部と、前記第２光源が点灯し、前記第１光源が消灯した状態での前記センサの出力から前記第２光源の光量を調整する第２の光量調整部と、調整された光量で前記第１光源及び前記第２光源が点灯した状態の前記センサの出力から、前記センサの出力するデータの補正値を取得する補正部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、精度の良い測色に使用することが可能な光学センサ装置をより安価に提供することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施の形態にかかる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、撮像ユニットの縦断面図である。
【図４−２】図４−２は、撮像ユニットの内部を透視して示す上面図である。
【図４−３】図４−３は、筐体の底面部を図４−１中のＸ２方向から見た平面図である。
【図５】図５は、画像形成装置の制御機構の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、基準チャートと撮像対象とを同時に撮像した画像データの一例を示す図である。
【図７】図７は、測色装置の制御機構の一構成例を示すブロック図である。
【図８】図８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９】図９は、初期基準ＲＧＢ値の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、基本測色処理を説明する図である。
【図１１】図１１は、基本測色処理を説明する図である。
【図１２】図１２は、測色前の光量・センサ調整・測色の処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２の実施の形態にかかる撮像ユニットの縦断面図である。
【図１４】図１４は、第３の実施の形態にかかる反射型測色センサの構成を示す図である。
【図１５】図１５は、第４の実施の形態にかかる紙種毎の撮影画像を示す図である。
【図１６】図１６は、紙種毎のＲＧＢ値のテーブルの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、紙種判別処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、紙種判別処理を用いた測色の前処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
以下に添付図面を参照して、この発明に係る光学センサ装置、測色装置および画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態では、本発明を適用した画像形成装置の一例としてインクジェットプリンタを例示するが、本発明は、記録媒体に画像を出力する様々なタイプの画像形成装置に対して広く適用可能である。
【００１０】
＜画像形成装置の機械的構成＞
まず、図１乃至図３を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置１００の機械的構成について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１００の内部を透視して示す斜視図、図２は、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。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置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１６に対して画像を形成するキャリッジ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。
【００１２】
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１６側）に向くように、キャリッジ５に搭載されている。記録ヘッド６は、画像出力手段の主体となる。
【００１３】
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。
【００１４】
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４１がエンコーダシート４０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。
【００１５】
また、本実施形態に係る画像形成装置１００は、記録ヘッド６の信頼性を維持するための維持機構２１を備える。維持機構２１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。
【００１６】
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、プラテン板２２が設けられている。プラテン板２２は、記録ヘッド６から記録媒体１６上にインクを吐出する際に、記録媒体１６を支持するためのものである。本実施形態に係る画像形成装置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、プラテン板２２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１６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、プラテン板２２上を、副走査方向に間欠的に搬送される。
【００１７】
記録ヘッド６は、複数のノズル列を備えており、プラテン板２２上を搬送される記録媒体１６上にノズル列からインクを吐出することで、記録媒体１６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１６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。
【００１８】
本実施形態に係る画像形成装置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。
【００１９】
本実施形態に係る画像形成装置１００は、記録媒体１６を副走査方向に間欠的に搬送し、記録媒体１６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板２２上の記録媒体１６上にインクを吐出して、記録媒体１６に画像を形成する。
【００２０】
特に、画像形成装置１００の出力特性を調整するためのキャリブレーションを実施する場合には、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６のノズル列からプラテン板２２上の記録媒体１６上にインクを吐出して、記録媒体１６に測色対象となるパッチ画像２００を形成する。パッチ画像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の出力特性を反映している。したがって、パッチ画像２００の測色値とそれに対応する基準色の標準色空間における表色値との差分に基づいて色変換パラメータを生成し、この色変換パラメータを用いて色変換を行った後の画像データに基づいて画像を出力することで、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。
【００２１】
本実施形態に係る画像形成装置１００は、記録媒体１６に出力したパッチ画像２００を測色するための測色装置を備える。測色装置は、画像形成装置１００により記録媒体１６に形成された測色対象のパッチ画像２００を被写体とし、このパッチ画像２００と後述する基準チャート４００とを撮像する撮像ユニット４２を備える。測色装置は、撮像ユニット４２の撮像によって得られる基準チャート４００の画像データおよび、撮像ユニット４２の撮像によって得られるパッチ画像２００の画像データに基づいて、パッチ画像２００の測色値を算出する。なお、この測色装置は、パッチ画像２００の測色値を算出する機能だけでなく、撮像ユニット４２の撮像によって得られる画像データを用いて、画像形成装置１００が出力する画像の位置ずれ量を算出する機能や、撮像ユニット４２の撮像によって得られる画像データを用いて、画像形成装置１００が形成した画像の位置ずれ量を算出する機能や、画像形成装置１００が出力する画像のドット径を算出する機能も備える。
【００２２】
撮像ユニット４２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。そして、撮像ユニット４２は、記録媒体１６に形成された画像（パッチ画像２００の測色時は測色対象となるパッチ画像２００）を被写体とし、この被写体と対向する位置に移動したときに、被写体と基準チャート４００とを含む１フレームの画像データを取得する。
【００２３】
＜撮像ユニットの具体例＞
図４−１乃至図４−３は、撮像ユニット４２の具体例を示す図であり、図４−１は、撮像ユニット４２の縦断面図（図４−２中のＸ１−Ｘ１線断面図）、図４−２は、撮像ユニット４２の内部を透視して示す上面図、図４−３は、筐体の底面部を図４−１中のＸ２方向から見た平面図である。
【００２４】
撮像ユニット４２は、枠体４２２と基板４２３とを組み合わせて構成された筐体４２１を備える。枠体４２２は、筐体４２１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４２３は、枠体４２２の開放端を閉塞して筐体４２１の上面を構成するように、締結部材４２４によって枠体４２２に締結され、枠体４２２と一体化されている。
【００２５】
筐体４２１は、その底面部４２１ａが所定の間隙ｄを介してプラテン板２２上の記録媒体１６と対向するように、キャリッジ５に固定される。記録媒体１６と対向する筐体４２１の底面部（第一の面）４２１ａには、記録媒体１６に形成された被写体（パッチ画像２００）を筐体４２１の内部から撮影可能にするための開口部４２５が設けられている。
【００２６】
筐体４２１の内部には、画像を撮像するセンサ部４３０が設けられている。センサ部４３０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４３１と、センサ部４３０の撮像範囲の光学像を２次元イメージセンサ４３１のセンサ面に結像する結像レンズ４３２とを備える。２次元イメージセンサ４３１は、センサ面が筐体４２１の底面部４２１ａ側に向くように、例えば、基板４２３の内面（部品実装面）に実装されている。結像レンズ４３２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４３１に対して位置決めされた状態で固定されている。
【００２７】
筐体４２１の底面部４２１ａのセンサ部４３０と対向する内面側には、底面部４２１ａに設けられた開口部４２５と隣り合うようにして、基準チャート４００が形成されたチャート板４１０が配置されている。チャート板４１０は、例えば、基準チャート４００が形成された面とは逆側の面を接着面として、筐体４２１の底面部４２１ａの内面側に接着材などにより接着され、筐体４２１に対して固定された状態で保持されている。なお、基準チャート４００は、チャート板４１０上ではなく、筐体４２１の底面部４２１ａの内面側に直接形成されていてもよい。この場合はチャート板４１０は不要である。基準チャート４００は、センサ部４３０により被写体（パッチ画像２００）とともに撮像されるものである。なお、基準チャート４００の詳細については後述する。
【００２８】
また、筐体４２１の内部には、センサ部４３０が被写体（パッチ画像２００）と基準チャート４００とを撮像する際に、これら被写体（パッチ画像２００）および基準チャート４００を照明する照明光源４２６が設けられている。照明光源４２６としては、例えばＬＥＤが用いられる。本実施形態においては、照明光源４２６として４つのＬＥＤを用いる。照明光源４２６として用いるこれら４つのＬＥＤは、例えば、センサ部４３０の２次元イメージセンサ４３１とともに、基板４２３の内面に実装される。ただし、照明光源４２６は、被写体（パッチ画像２００）と基準チャート４００と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４２３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４２６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４２６として用いるようにしてもよい。
【００２９】
照明光源４２６として用いられる４つのＬＥＤは、４００ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲において複数のピーク波長を有する第１光源である２つの白色ＬＥＤ４２６ａと、紫外光を照射可能な第２光源である２つのＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂとである。ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂは、白色ＬＥＤ４２６ａの外側若しくは内側に、センサ部４３０に対して対象になるように設けられる。本実施の形態においては、ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂは、白色ＬＥＤ４２６ａの内側に配置されている。
【００３０】
また、本実施形態では、図４−２に示すように、照明光源４２６として用いる４つのＬＥＤを基板４２３側から筐体４２１の底面部４２１ａ側に垂直に見下ろしたときの底面部４２１ａ上の投影位置が、開口部４２５と基準チャート４００との間の領域内となるように配置する。また、２つの白色ＬＥＤ４２６ａが、センサ部４３０を中心として対称となり、２つのＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂが、センサ部４３０を中心として対象となる位置となるように、これら４つのＬＥＤが配置されている。換言すると、照明光源４２６として用いる４つのＬＥＤを結ぶ線がセンサ部４３０の結像レンズ４３２の中心を通り、且つ、この４つのＬＥＤを結ぶ線に対して線対称となる位置に、筐体４２１の底面部４２１ａに設けられた開口部４２５と基準チャート４００とが配置される。照明光源４２６として用いる４つのＬＥＤをこのように配置することにより、被写体（パッチ画像２００）と基準チャート４００とを、概ね同一の条件にて照明することができる。
【００３１】
また、筐体４２１の底面部４２１ａと記録媒体１６との間の間隙ｄを小さくすれば、センサ部４３０から被写体（パッチ画像２００）までの光路長と、センサ部４３０から基準チャート４００までの光路長との差を、センサ部４３０の被写界深度の範囲内とすることもできる。本実施形態の撮像ユニット４２は、筐体４２１の外部の被写体（パッチ画像２００）と筐体４２１の内部に設けられた基準チャート４００とをセンサ部４３０により撮像する構成である。したがって、センサ部４３０から被写体（パッチ画像２００）までの光路長とセンサ部４３０から基準チャート４００までの光路長との差がセンサ部４３０の被写界深度の範囲を超えていると、被写体（パッチ画像２００）と基準チャート４００との双方に焦点の合った画像を撮像することができない。
【００３２】
センサ部４３０から被写体（パッチ画像２００）までの光路長とセンサ部４３０から基準チャート４００までの光路長との差は、概ね、筐体４２１の底面部４２１ａの厚みに間隙ｄを加えた値となる。したがって、間隙ｄを十分に小さな値とすれば、センサ部４３０から被写体（パッチ画像２００）までの光路長とセンサ部４３０から基準チャート４００までの光路長との差を、センサ部４３０の被写界深度の範囲内として、被写体（パッチ画像２００）と基準チャート４００との双方に焦点の合った画像を撮像することができる。例えば、間隙ｄを１ｍｍ〜２ｍｍ程度に設定すれば、センサ部４３０から被写体（パッチ画像２００）までの光路長とセンサ部４３０から基準チャート４００までの光路長との差を、センサ部４３０の被写界深度の範囲内とすることができる。
【００３３】
なお、センサ部４３０の被写界深度は、センサ部４３０の絞り値や結像レンズ４３２の焦点距離、センサ部４３０と被写体との間の距離などに応じて定まる、センサ部４３０に固有の特性である。本実施形態の撮像ユニット４２においては、筐体４２１の底面部４２１ａと記録媒体１６との間の間隙ｄを例えば１ｍｍ〜２ｍｍ程度の十分に小さな値としたときに、センサ部４３０から被写体（パッチ画像２００）までの光路長と、センサ部４３０から基準チャート４００までの光路長との差が被写界深度の範囲内となるように、センサ部４３０が設計されている。
【００３４】
＜画像形成装置の制御機構の概略構成＞
次に、図５を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置１００の制御機構の概略構成について説明する。図５は、画像形成装置１００の制御機構の概略構成を示すブロック図である。
【００３５】
本実施形態に係る画像形成装置１００の制御機構は、上位ＣＰＵ１０７、ＲＯＭ１１８、ＲＡＭ１１９、主走査ドライバ１０９、記録ヘッドドライバ１１１、測色制御部５０、紙搬送部１１２、副走査ドライバ１１３、記録ヘッド６、エンコーダセンサ４１、および撮像ユニット４２を備える。記録ヘッド６、エンコーダセンサ４１、および撮像ユニット４２は、上述したようにキャリッジ５に搭載されている。
【００３６】
上位ＣＰＵ１０７は、記録媒体１６に形成する画像のデータや駆動制御信号（パルス信号）を各ドライバに供給し、画像形成装置１００の全体の制御を司る。具体的には、上位ＣＰＵ１０７は、主走査ドライバ１０９を介して、キャリッジ５の主走査方向の駆動を制御する。また、上位ＣＰＵ１０７は、記録ヘッドドライバ１１１を介して、記録ヘッド６によるインクの吐出タイミングを制御する。また、上位ＣＰＵ１０７は、副走査ドライバ１１３を介して、搬送ローラや副走査モータを含む紙搬送部１１２の駆動を制御する。
【００３７】
エンコーダセンサ４１は、エンコーダシート４０のマークを検知して得られるエンコーダ値を上位ＣＰＵ１０７に出力する。上位ＣＰＵ１０７は、エンコーダセンサ４１からのエンコーダ値を基に、主走査ドライバ１０９を介して、キャリッジ５の主走査方向の駆動を制御する。
【００３８】
撮像ユニット４２は、上述したように、記録媒体１６に形成されたパッチ画像２００の測色時に、パッチ画像２００と筐体４２１の内部に配置されたチャート板４１０上の基準チャート４００とをセンサ部４３０で撮像し、パッチ画像２００および基準チャート４００を含む画像データを測色制御部５０に出力する。
【００３９】
図６は、基準チャートと撮像対象とを同時に撮像した画像データの一例を示す図である。図６に示すように、撮像ユニット４２は、枠体３２の内部に配置された基準チャート４００の各パッチを撮像する。図８に示す画像データは、左半面に基準チャート４００を２次元イメージセンサ４３１に対して固定して配置し、右半面に測色対象を撮像した例である。撮像対象のＲＧＢ信号値は、右側撮像領域の一部の領域を平均化して求められる。図６に示す例では、破線の領域内のＲＧＢ信号を平均化して求めている。多数の画素を平均する事で、ノイズの影響を低減し、Ｂｉｔ分解能の向上を図ることができる。
【００４０】
測色制御部５０は、撮像ユニット４２から取得したパッチ画像２００に基づいて、パッチ画像２００の測色値（標準色空間における表色値）を算出する。測色制御部５０が算出したパッチ画像２００の測色値は、上位ＣＰＵ１０７に送られる。測色制御部５０は、撮像ユニット４２とともに、測色装置を構成している。なお、本実施形態では、測色制御部５０を撮像ユニット４２とは別個の構成としているが、測色制御部５０を撮像ユニット４２と一体の構成としてもよい。例えば、撮像ユニット４２の基板４２３に、測色制御部５０として機能する制御回路を実装するようにしてもよい。
【００４１】
また、測色制御部５０は、撮像ユニット４２に対して各種設定信号やタイミング信号、光源駆動信号などを供給し、撮像ユニット４２による画像の撮像を制御する。各種設定信号は、センサ部４３０の動作モードを設定する信号や、シャッタスピード、ＡＧＣのゲインなどの撮像条件を設定する信号を含む。これら設定信号は、測色制御部５０が上位ＣＰＵ１０７から取得して、撮像ユニット４２に供給する。また、タイミング信号は、センサ部４３０による撮像のタイミングを制御する信号であり、光源駆動信号は、センサ部４３０の撮像範囲を照明する照明光源４２６の駆動を制御する信号である。これらタイミング信号および光源駆動信号は、測色制御部５０が生成して、撮像ユニット４２に供給する。
【００４２】
ＲＯＭ１１８は、例えば、上位ＣＰＵ１０７で実行する処理手順等のプログラムや各種制御データなどを格納する。ＲＡＭ１１９は、上位ＣＰＵ１０７のワーキングメモリとして利用される。
【００４３】
＜測色装置の制御機構の構成＞
次に、図７を参照しながら、測色装置の制御機構について具体的に説明する。図７は、測色装置の制御機構の一構成例を示すブロック図である。
【００４４】
測色装置は、撮像ユニット４２と測色制御部５０とを備える。撮像ユニット４２は、上述したセンサ部４３０と照明光源４２６とに加え、さらに、画像処理部４５と、インターフェース部４６と、を備える。なお、本実施形態では、画像処理部４５をセンサ部４３０とは別個の構成としているが、センサ部４３０の２次元イメージセンサ４３１に画像処理部４５の機能を持たせるようにしてもよい。
【００４５】
画像処理部４５は、センサ部４３０により撮像した画像データを処理するものであり、ＡＤ変換部４５１、シェーディング補正部４５２、ホワイトバランス補正部４５３、γ補正部４５４、および画像フォーマット変換部４５５を備える。
【００４６】
ＡＤ変換部４５１は、センサ部４３０が出力するアナログ信号をＡＤ変換する。
【００４７】
シェーディング補正部４５２は、センサ部４３０の撮像範囲に対する照明光源４２６からの照明の照度ムラに起因する画像データの誤差を補正する。
【００４８】
ホワイトバランス補正部４５３は、画像データのホワイトバランスを補正する。
【００４９】
γ補正部４５４は、センサ部４３０の感度のリニアリティを補償するように画像データを補正する。
【００５０】
画像フォーマット変換部４５５は、画像データを任意のフォーマットに変換する。
【００５１】
インターフェース部４６は、測色制御部５０から送られた各種設定信号、タイミング信号および光源駆動信号を撮像ユニット４２が取得し、また、撮像ユニット４２から測色制御部５０へ画像データを送るためのインターフェースである。
【００５２】
測色制御部５０は、フレームメモリ５１と、演算部５３と、タイミング信号発生部５４と、光源駆動制御部５５と、不揮発性メモリ６０とを備える。
【００５３】
フレームメモリ５１は、撮像ユニット４２から送られた画像データを一時的に記憶するメモリである。
【００５４】
不揮発性メモリ６０は、図８に示すように、分光器（測色装置）ＢＳによって、基準シートＫＳに配列形成されている複数の基準色パッチＫＰの測色結果の測色値であるＬ＊ａ＊ｂ＊値とＸＹＺ値のうち、少なくともいずれか（図８では、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値とＸＹＺ値の双方）が、基準測色値として、不揮発性メモリ６０のメモリテーブルＴｂ１にパッチ番号に対応して格納されている。
【００５５】
また、不揮発性メモリ６０は、白色ＬＥＤ４２６ａの点灯時、及びＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂの点灯時の基準チャート４００の各パッチの読取ＲＧＢ値（Ｒｄ，Ｇｄ，Ｂｄ）も格納する。
【００５６】
また、不揮発性メモリ６０は、白色ＬＥＤ４２６ａの測色時、及びＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂの測色時の基準チャート４００の各パッチの読取ＲＧＢ値（Ｒｄ’Ｇｄ’Ｂｄ’）も格納する。
【００５７】
演算部５３は、測色値算出部（算出部）５３１を備える。演算部５３は、例えばＣＰＵなどのプロセッサを備え、このプロセッサにより所定のプログラムを実行することによって、測色値算出部５３１の機能を実現する。なお、本実施形態では演算部５３の測色値算出部５３１をソフトウェアにより実現しているが、これらの一部または全部をＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）などの専用のハードウェアを用いて実現することも可能である。
【００５８】
測色値算出部５３１は、撮像ユニット４２のセンサ部４３０が、測色対象のパッチ画像２００を撮像したときに、この撮像によって得られるパッチ画像２００に基づいて、パッチ画像２００の測色値を算出する。測色値算出部５３１が算出したパッチ画像２００の測色値は、上位ＣＰＵ１０７へと送られる。なお、測色値算出部５３１による処理の具体例については、詳細を後述する。
【００５９】
タイミング信号発生部５４は、撮像ユニット４２のセンサ部４３０による撮像のタイミングを制御するタイミング信号を発生して、撮像ユニット４２に供給する。
【００６０】
光源駆動制御部５５は、撮像ユニット４２の照明光源４２６（白色ＬＥＤ４２６ａ、ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂ）を駆動するための光源駆動信号を生成して、撮像ユニット４２に供給する。光源駆動制御部５５は、第１の光量調整部および第２の光量調整部として機能する。
【００６１】
＜パッチ画像の測色方法＞
次に、本実施形態に係る画像形成装置１００によるパッチ画像２００の測色方法について詳細に説明する。この測色方法は、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。
【００６２】
図８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８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、複数の基準パッチＫＰが配列形成された基準シートＫＳが用いられる。基準シートＫＳの基準パッチＫＰは、撮像ユニット４２が備える基準チャート４００のパッチと同等のものでも良いが、基準チャート４００の備えるパッチよりも数が多い方が好ましい。
【００６３】
まず、基準シートＫＳの複数の基準パッチＫＰの測色値であるＬ＊ａ＊ｂ＊値とＸＹＺ値のうち、少なくともいずれか（図８の例では、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値とＸＹＺ値の双方）が、それぞれのパッチ番号に対応させて、例えば測色制御部５０の内部の不揮発性メモリ６０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。
【００６４】
次に、基準シートＫＳがプラテン板２２上にセットされ、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、撮像ユニット４２による撮像が行われる。
【００６５】
そして、撮像ユニット４２の撮像により得られた基準シートＫＳの各パッチ（初期基準色パッチ）のＲＧＢ値が、不揮発性メモリ６０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に配列形成された複数の基準パッチ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、撮像ユニット４２の特性を反映した値である。
【００６６】
画像形成装置１００の上位ＣＰＵ１０７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６０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６０に格納する。メモリテーブルＴｂ１に基準測色値としてＬ＊ａ＊ｂ＊値のみが格納されている場合は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値をＸＹＺ値に変換する既知の変換式を用いてＬ＊ａ＊ｂ＊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。
【００６７】
また、撮像ユニット４２が基準シートＫＳの複数の基準パッチＫＣを撮像する際には、撮像ユニット４２に設けられた基準チャート４００も同時に撮像される。この撮像により得られた基準チャート４００の各パッチのＲＧＢ値も、パッチ番号に対応させて、不揮発性メモリ６０のメモリテーブルＴｂ１に格納される。この前処理によりメモリテーブルＴｂ１に格納された基準チャート４００のパッチのＲＧＢ値を「初期基準ＲＧＢ値」という。図９は、初期基準ＲＧＢ値の一例を示す図である。図９（ａ）は初期基準ＲＧＢ値（ＲｄＧｄＢｄ）をメモリテーブルＴｂ１に格納した様子を示し、初期基準ＲＧＢ値と（ＲｄＧｄＢｄ）ともに、初期基準ＲＧＢ値（ＲｄＧｄＢｄ）をＬａｂ値に変換した初期基準Ｌａｂ値（Ｌｄａｄｂｄ）やＸＹＺ値に変換した初期基準ＸＹＺ値（ＸｄＹｄＺｄ）も対応付けて格納されることを示している。また、図９（ｂ）は基準チャート４００の各パッチの初期基準ＲＧＢ値をプロットした散布図である。
【００６８】
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、上位ＣＰＵ１０７が、キャリッジ５の主走査移動制御、紙搬送部１１２による記録媒体Ｐの搬送制御および記録ヘッド６の駆動制御を行って、記録媒体Ｐを間欠的に搬送させつつ、記録ヘッド６からのインク吐出を制御して、画像を記録媒体Ｐに出力する。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、パッチ画像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測色値に基づいて色調整を行うことで、色再現性を高める。
【００６９】
図１０および図１１は、基本測色処理を説明する図である。測色値算出部５３１は、まず、前処理において生成して不揮発性メモリ６０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（ＲｓＧｓＢｓ）を第１ＸＹＺ値に変換し、不揮発性メモリ６０に格納する（ステップＳ２１）。図１０では、初期化測色対象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。
【００７０】
次に、測色値算出部５３１は、ステップＳ２１で測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）から変換された第１ＸＹＺ値を、既知の変換式を用いて第１Ｌ＊ａ＊ｂ＊値に変換し、不揮発性メモリ６０に格納する（ステップＳ２２）。図１０では、第１ＸＹＺ値（２０、８０、１０）が既知の変換式により第１Ｌ＊ａ＊ｂ＊値（７５、−６０、８）に変換された例を示している。
【００７１】
次に、測色値算出部５３１は、前処理において不揮発性メモリ６０のメモリテーブルＴｂ１に格納された複数の基準測色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊値）を検索し、該基準測色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊値）のうち、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間上において第１Ｌ＊ａ＊ｂ＊値に対して距離の近い基準測色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊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（Ｌ＊ａ＊ｂ＊値）に対して、第１Ｌ＊ａ＊ｂ＊値との距離を算出し、第１Ｌ＊ａ＊ｂ＊値に対して距離の近いＬ＊ａ＊ｂ＊値（図１０では、ハッチングの施されているＬ＊ａ＊ｂ＊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。
【００７２】
次に、測色値算出部５３１は、図１１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、Ｌ＊ａ＊ｂ＊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、測色値算出部５３１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６０に格納する（ステップＳ２５）。
【００７３】
次に、測色値算出部５３１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、測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）を第２ＸＹＺ値に変換する（ステップＳ２６）。さらに、測色値算出部５３１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２Ｌ＊ａ＊ｂ＊値に変換し（ステップＳ２７）、得られた第２Ｌ＊ａ＊ｂ＊値を、測色対象のパッチ画像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色調整を行うことにより、色再現性が高められる。
【００７４】
ところで、実際に測色対象を測定した時の「測色時基準パッチＲｄ’Ｇｄ’Ｂｄ’値」が変動することにより、「初期基準パッチＲｄＧｄＢｄ値」と一致しないことがある。変動する原因としては、照明光源の経時変化、センサ感度の経時変化などが考えられる。このように変動したままの状態で、選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを用いて変換すると、最終的な測色値も変動してしまい、高精度な測色が行えなくなる事が予想される。
【００７５】
そこで、本実施の形態においては、「測色時基準パッチＲｄ’Ｇｄ’Ｂｄ’値」が、いつも「初期基準パッチＲｄＧｄＢｄ値」と一致するよう、測色前にＬＥＤ光量及び、センサ感度（ホワイトバランス、γ補正）の調整を行うようにする。
【００７６】
ここで、図１２は、測色前の光量・センサ調整・測色の処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図１２に示すように、測色値算出部５３１は、まず、ＰＷＭ  Ｄｕｔｙ  Ａ［％］で白色ＬＥＤ４２６ａのみを点灯させ（ステップＳ１）、基準チャート４００を撮像して白色ＬＥＤ調整用基準パッチのＲＧＢ値を取得する（ステップＳ２）。
【００７７】
次いで、測色値算出部５３１は、Ｇの値がＸ±ａ［digit］であるかを判定する（ステップＳ３）。なお、Ｇでなく、ＲかＢの値で調整してもよい。
【００７８】
測色値算出部５３１は、Ｇの値がＸ±ａ［digit］でないと判定した場合（ステップＳ３のＮｏ）、Ｇの値がＸ±ａ［digit］より小さい時にはＰＷＭ  ＤｕｔｙをＡ＝Ａ＋１［％］に設定し、Ｇの値がＸ±ａ［digit］より大きい時にはＰＷＭ  ＤｕｔｙをＡ＝Ａ−１［％］を設定し（ステップＳ４）、ステップＳ２に戻る。
【００７９】
測色値算出部５３１は、Ｇの値がＸ±ａ［digit］であると判定した場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、ステップＳ５に進む。
【００８０】
以上、ステップＳ１〜Ｓ４の処理により、白色ＬＥＤ４２６ａの光量調整が終了する。
【００８１】
次いで、測色値算出部５３１は、白色ＬＥＤ４２６ａは消灯させ、ＰＷＭ  Ｄｕｔｙ  Ｂ［％］でＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂのみを点灯させ（ステップＳ５）、基準チャート４００を撮像してＵＶ  ＬＥＤ調整用基準パッチのＲＧＢ値を取得する（ステップＳ６）。
【００８２】
次いで、測色値算出部５３１は、Ｇの値がＹ±ｂ［digit］であるかを判定する（ステップＳ７）。なお、Ｇでなく、ＲかＢの値で調整してもよい。
【００８３】
測色値算出部５３１は、Ｇの値がＹ±ｂ［digit］でないと判定した場合（ステップＳ７のＮｏ）、Ｇの値がＹ±ｂ［digit］より小さい時にはＰＷＭ  ＤｕｔｙをＢ＝Ｂ＋１［％］に設定し、Ｇの値がＹ±ｂ［digit］より大きい時にはＰＷＭ  ＤｕｔｙをＢ＝Ｂ−１［％］を設定し（ステップＳ８）、ステップＳ６に戻る。
【００８４】
測色値算出部５３１は、Ｇの値がＹ±ｂ［digit］であると判定した場合（ステップＳ７のＹｅｓ）、ステップＳ９に進む。
【００８５】
以上、ステップＳ５〜Ｓ８の処理により、ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂの光量調整が終了する。
【００８６】
なお、ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂの光量のピークは、白色ＬＥＤ４２６ａの４００ｎｍ〜５００ｎｍ付近のピークの半分程度以下にする。白色光に対する紫外光のバランスをＤ６５にして、蛍光物が蛍光することを防ぐためである。これにより、測色の精度を向上させることができる。
【００８７】
次いで、測色値算出部５３１は、ステップＳ１〜Ｓ４で調整された光量で白色ＬＥＤ４２６ａを点灯させる（ステップＳ９）。これにより、白色ＬＥＤ４２６ａとＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂとの両方が点灯した状態になる。
【００８８】
続いて、測色値算出部５３１は、基準チャートを撮像し、ホワイトバランス・γ補正用基準パッチのＲＧＢ値を取得する（ステップＳ１０）。
【００８９】
次に、測色値算出部５３１は、Ｒ値がＲｄ±ｃ［digit］であるか、Ｇ値がＧｄ±ｃ［digit］であるか、Ｂ値がＢｄ±ｃ［digit］であるかを判定する（ステップＳ１１）。
【００９０】
測色値算出部５３１は、Ｒ値がＲｄ±ｃ［digit］、Ｇ値がＧｄ±ｃ［digit］、Ｂ値がＢｄ±ｃ［digit］でない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、ホワイトバランス・γ調整を実行して（ステップＳ１２）、ステップＳ１０に戻る。
【００９１】
一方、測色値算出部５３１は、Ｒ値がＲｄ±ｃ［digit］、Ｇ値がＧｄ±ｃ［digit］、Ｂ値がＢｄ±ｃ［digit］である場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、処理を終了する。
【００９２】
以上、ステップＳ９〜Ｓ１２の処理により、イメージセンサのホワイトバランス、γ補正の調整が終了する。
【００９３】
次に、ステップＳ４、Ｓ８で調整された光量で白色ＬＥＤ４２６ａ及びＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂを点灯し、測色対象の撮像を行う。撮像された測色対象のＲＧＢ値は、ステップＳ９〜Ｓ１２の処理により設定されたホワイト、γ補正値で補正され、測色対象ＲｓＧｓＢｓとして出力される（ステップＳ１３）。
【００９４】
そして、上述した測色方法により、測色値が算出される（ステップＳ１４）。
【００９５】
このように、本実施の形態によれば、精度の良い測色に使用することが可能な光学センサ装置をより安価に提供することができる。
【００９６】
なお、本実施の形態においては、ＬＥＤ光量及びセンサ感度（ホワイトバランス、γ補正）の調整に際して、白色ＬＥＤ４２６ａ用の白色ＬＥＤ調整用基準パッチとＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂ用のＵＶ  ＬＥＤ調整用基準パッチとを用いたが、これに限るものではなく、同じパッチを用いて閾値を異ならせるものであってもよい。
【００９７】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００９８】
第２の実施の形態の画像形成装置１００は、撮像ユニットが第１の実施の形態とは異なるものとなっている。以下、第２の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。
【００９９】
ここで、図１３は第２の実施の形態にかかる撮像ユニット４２Ｆの縦断面図であり、図４−１に示した撮像ユニット４２の縦断面図と同じ位置の断面図である。
【０１００】
第２の実施の形態にかかる撮像ユニット４２Ｆでは、筐体４２１の内部に、光路長変更部材４４０が配置されている。光路長変更部材４４０は、光を透過する屈折率ｎ（ｎは任意の数）の光学素子である。光路長変更部材４４０は、筐体４２１の外部の被写体（パッチ画像２００）とセンサ部４３０との間の光路中に配置され、被写体（パッチ画像２００）の光学像の結像面を基準チャート４００の光学像の結像面に近づける機能を持つ。つまり、第２の実施の形態にかかる撮像ユニット４２Ｆでは、被写体（パッチ画像２００）とセンサ部４３０との間の光路中に光路長変更部材４４０を配置することによって、筐体４２１の外部の被写体（パッチ画像２００）の光学像の結像面と、筐体４２１の内部の基準チャート４００の結像面とを、ともにセンサ部４３０の２次元イメージセンサ４３１のセンサ面に合わせるようにしている。なお、図１３では、光路長変更部材４４０を筐体４２１の底面部４２１ａ上に載置した例を図示しているが、光路長変更部材４４０は必ずしも底面部４２１ａ上に載置する必要はなく、筐体４２１の外部の被写体（パッチ画像２００）とセンサ部４３０との間の光路中に配置されていればよい。
【０１０１】
光路長変更部材４４０を光が通過すると、光路長変更部材４４０の屈折率ｎに応じて光路長が延び、画像が浮き上がって見える。画像の浮上がり量Ｃは、光路長変更部材４４０の光軸方向の長さをＬｐとすると、以下の式で求めることができる。
Ｃ＝Ｌｐ（１−１／ｎ）
【０１０２】
また、センサ部４３０の結像レンズ４３２の主点と基準チャート４００との間の距離をＬｃとすると、結像レンズ４３２の主点と光路長変更部材４４０を透過する光学像の前側焦点面（撮像面）との間の距離Ｌは、以下の式で求めることができる。
Ｌ＝Ｌｃ＋Ｌｐ（１−１／ｎ）
【０１０３】
ここで、光路長変更部材４４０の屈折率ｎを１．５とした場合、Ｌ＝Ｌｃ＋Ｌｐ（１／３）となり、光路長変更部材４４０を透過する光学像の光路長を光路長変更部材４４０の光軸方向の長さＬｐの約１／３だけ長くすることができる。この場合、例えばＬｐ＝９［ｍｍ］とすれば、Ｌ＝Ｌｃ＋３［ｍｍ］となるので、センサ部４３０から基準チャート４００までの距離と被写体（パッチ画像２００）までの距離との差が３ｍｍとなる状態で撮像すれば、基準チャート４００の光学像の後側焦点面（結像面）と、被写体（パッチ画像２００）の光学像の後側焦点面（結像面）とを、ともにセンサ部４３０の２次元イメージセンサ４３１のセンサ面に合わせることができる。
【０１０４】
以上のように構成される第２の実施の形態にかかる撮像ユニット４２Ｆでは、被写体（パッチ画像２００）とセンサ部４３０との間の光路中に光路長変更部材４４０を配置することで、被写体（パッチ画像２００）の光学像の結像面を基準チャート４００の光学像の結像面に近づけるようにしているので、被写体（パッチ画像２００）と基準チャート４００の双方に焦点の合った適切な画像を撮像することができる。
【０１０５】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。
【０１０６】
第３の実施の形態の画像形成装置１００は２次元イメージセンサ４３１に代えて反射型の測色センサを備える点が、第１の実施の形態と異なる。以下、第３の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。
【０１０７】
図１４は、第３の実施の形態にかかる反射型測色センサ５００の構成を示す図である。図１４（ａ）は側面図、図１４（ｂ）は背面図である。図１４に示すように、反射型測色センサ５００は、プリント基板５０１上に分光感度の異なる複数の受光素子５０２，５０３，５０４を配置する。図１４に示す例では、ＲＧＢの感度をもった３つの受光素子５０２，５０３，５０４が配置されているが、さらにグレー、シアン、オレンジ色などの別の分光感度をもった受光素子が一緒に配置されていても良い。
【０１０８】
反射型測色センサ５００は、受光素子５０２，５０３，５０４の近傍に、発光素子５０５ａ及び発光素子５０５ｂを配置する。本実施の形態の発光素子５０５ａは、第１の実施の形態で説明した白色ＬＥＤ４２６ａである。また、発光素子５０５ｂは、第１の実施の形態で説明した白色ＬＥＤ４２６ｂである。
【０１０９】
反射型測色センサ５００は、受光素子５０２，５０３，５０４、発光素子５０５ａ、５０５ｂの周りに、迷光を防止するための遮光壁５０６を備えている。
【０１１０】
発光素子５０５ａ、発光素子５０５ｂから出射した光は、測色対象となるパッチ画像２００や基準チャート４００に当たり、乱反射光、若しくは正反射光が、各受光素子５０２，５０３，５０４に均等に入射する。
【０１１１】
受光素子５０２，５０３，５０４は、受光した光の量に応じたＲＧＢ信号を出力し、増幅器で増幅されＡＤコンバータによってデジタル値に変換される。この例に場合にも、発光素子５０５ａと発光素子５０５ｂが順次点灯され、ＰＷＭＤｕｔｙの設定、ホワイトバランス、γ補正値の調整が実施される。この場合、装置内に既知の基準を持ち、その点上で発光素子５０５ａ、発光素子５０５ｂを順次点灯して上記の調整を行えばよい。
【０１１２】
このように本実施の形態によれば、精度の良い測色に使用することが可能な光学センサ装置をより安価に提供することができる。
【０１１３】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態について説明する。
【０１１４】
第４の実施の形態の画像形成装置１００は、印刷対象の用紙に蛍光増白剤が含まれている場合であっても、紙種を判別することができるようにした点が、第１の実施の形態と異なる。以下、第３の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。
【０１１５】
従来より、印刷対象の用紙を撮像して紙種を判別する技術が知られている。しかしながら、従来の技術によれば、印刷対象の用紙に蛍光増白剤が含まれていると、蛍光の影響を受けてしまい、正確に紙種を判別できないという問題があった。
【０１１６】
ここで、図１５は第４の実施の形態にかかる紙種毎の撮影画像を示す図である。図１５（ａ）は白色ＬＥＤ４２６ａの点灯時の紙種毎の撮影画像を示し、図１５（ｂ）はＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂの点灯時の紙種毎の撮影画像を示すものである。図１５（ａ）および図１５（ｂ）において、（１）はナノポーラスコーティングが施された用紙（紙種Ａ）の撮影画像、（２）は格子状の糊を使用している用紙（紙種Ｂ）の撮影画像、（３）は塩ビ系フィルム素材の用紙（紙種Ｃ）の撮影画像、（４）は布素材の用紙（紙種Ｄ）の撮影画像である。
【０１１７】
図１５（ａ）に示すように、白色ＬＥＤ４２６ａの点灯時の撮影画像に関しては、蛍光増白剤が多く含まれた用紙であっても大きなＲＧＢレベルの差はない。一方、図１５（ｂ）に示すように、ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂの点灯時の撮影画像に関しては、蛍光増白剤の塗布量によって２次元イメージセンサ４３１で受光する反射光の反射率が変化するため、ＲＧＢレベルに差が現れる。
【０１１８】
そこで、本実施の形態の画像形成装置１００における測色値算出部５３１は、予めＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂの点灯時に撮像した蛍光増白剤が含まれている用紙のＲＧＢ値を記憶しておき、ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂで撮影した判別対象物（用紙）の画像のＲＧＢ値と予め記憶したＲＧＢ値とを比較して、紙種を判別するようにしたものである。
【０１１９】
ここで、図１６は紙種毎のＲＧＢ値のテーブルＴの一例を示す図である。図１６では、それぞれ異なる４種類の紙種毎のＲＧＢ値のテーブルを示している。紙種毎のＲＧＢ値のテーブルＴは、例えば不揮発性メモリ６０に格納されており、予め、ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂの点灯時に撮像した蛍光増白剤が含まれている紙種毎のＲＧＢ値を記憶する。
【０１２０】
測色制御部５０の測色値算出部５３１は、判別対象物（用紙）を撮像後、ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂで撮影した画像のＲＧＢ値と紙種毎のＲＧＢ値のテーブルＴとを比較して、どの紙種の範囲に入っているかで紙種を判別することにより、判別対象物（用紙）に蛍光増白剤が含まれていても紙種を判別することが可能となる。
【０１２１】
次に、紙種判別処理の流れについて説明する。
【０１２２】
ここで、図１７は紙種判別処理の流れを概略的に示すフローチャートである。紙種判別処理は、測色制御部５０におけるＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂの光量調整後に実行される。なお、ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂの光量調整は図１２で説明したので、ここでの説明は省略する。
【０１２３】
図１７に示すように、測色値算出部５３１は、まず、ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂを用いて用紙をセンサ部４３０の２次元イメージセンサ４３１により撮像する（ステップＳ３１）。
【０１２４】
次いで、測色値算出部５３１は、撮像した画像から用紙のＲＧＢ値を取得する（ステップＳ３２）。
【０１２５】
次いで、測色値算出部５３１は、取得したＲＧＢ値のうちのＢ値と、紙種によるＲＧＢ値のテーブルＴとを比較する（ステップＳ３３）。なお、紙種によるＲＧＢ値のテーブルＴと比較するのは、Ｇ値であってもよいし、Ｒ値であってもよい。
【０１２６】
次いで、測色値算出部５３１は、ステップＳ３３における比較結果から一番近いＢ値を選択し、紙種を判別する（ステップＳ３４）。
【０１２７】
次に、紙種判別処理を用いた測色の前処理について説明する。
【０１２８】
ここで、図１８は紙種判別処理を用いた測色の前処理の流れを示すフローチャートである。図１８に示すように、測色値算出部５３１は、まず、紙種毎に分光器にて測色した結果を記憶領域内に記憶する（ステップＳ４１）。
【０１２９】
次いで、測色値算出部５３１は、紙種毎に白色ＬＥＤ４２６ａとＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂで測色しＲＧＢ値を取得する（ステップＳ４２）。
【０１３０】
次いで、測色値算出部５３１は、取得したそれぞれのＲＧＢ値を紙種によるＲＧＢ値のテーブルＴに分光器の測色結果と対応付けて記憶する（ステップＳ４３）。
【０１３１】
次いで、測色値算出部５３１は、紙種によるＲＧＢ値のテーブルＴに記憶されたＲＧＢ値と基準測色値であるＸＹＺ値との対に対して基準値線形変換マトリックスを算出する（ステップＳ４４）。
【０１３２】
測色値算出部５３１は、算出された基準値線形変換マトリックスを用いて、図１０に示す測色工程、図１１に示す測色工程を実施する。
【０１３３】
このように処理することにより、基準値線形変換マトリックスが紙種毎に定められているので、紙種判別をしないときに比べ、より精度良く測色値を算出することが可能となる。
【０１３４】
このように本実施の形態によれば、判別対象物（用紙）を撮像後、ＵＶ  ＬＥＤ４２６ｂで撮影した画像のＲＧＢ値と紙種毎のＲＧＢ値のテーブルＴとを比較して、どの紙種の範囲に入っているかで紙種を判別することにより、判別対象物（用紙）に蛍光増白剤が含まれていても紙種を判別することが可能となる。
【符号の説明】
【０１３５】
６        画像出力手段
４２      光学センサ装置
４２、５０    測色装置
４５      補正部
５５      第１の光量調整部、第２の光量調整部
１００    画像形成装置
４００        基準チャート
４２６ａ      第１光源
４２６ｂ      第２光源
４３１    センサ
５３１    算出部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３６】
【特許文献１】特開２０１３−００７６１０号公報
【図１】
2019164126.tif 000003
【図２】
2019164126.tif 000004
【図３】
2019164126.tif 000005
【図４−１】
2019164126.tif 000006
【図４−２】
2019164126.tif 000007
【図４−３】
2019164126.tif 000008
【図５】
2019164126.tif 000009
【図６】
2019164126.tif 000010
【図７】
2019164126.tif 000011
【図８】
2019164126.tif 000012
【図９】
2019164126.tif 000013
【図１０】
2019164126.tif 000014
【図１１】
2019164126.tif 000015
【図１２】
2019164126.tif 000016
【図１３】
2019164126.tif 000017
【図１４】
2019164126.tif 000018
【図１５】
2019164126.tif 000019
【図１６】
2019164126.tif 000020
【図１７】
2019164126.tif 000021
【図１８】
2019164126.tif 000022