(57)【要約】      （修正有）【課題】変換行列を適宜校正し、分光特性を高精度に推定可能な分光特性取得装置を提供すること。【解決手段】対象物に光を照射する光照射手段１０１と、前記対象物からの反射光を回折させて回折像を形成する回折手段と、前記回折像を受光し、異なる波長帯毎の光量に応じた信号を出力する受光手段１０７と、予め設定されている変換行列を用いて、前記対象物から得られる前記受光手段の出力信号に基づいて分光特性を推定する分光特性算出手段と、分光特性が既知の色を有する校正色標と、前記校正色標から得られる前記受光手段の出力信号を用いて、前記変換行列を校正する変換行列校正手段と、を有する分光特性取得装置１００。【選択図】図９
2015232540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に光を照射する光照射手段と、
前記対象物からの反射光を回折させて回折像を形成する回折手段と、
前記回折像を受光し、異なる波長帯毎の光量に応じた信号を出力する受光手段と、
予め設定されている変換行列を用いて、前記対象物から得られる前記受光手段の出力信号に基づいて分光特性を推定する分光特性算出手段と、
分光特性が既知の色を有する校正色標と、
前記校正色標から得られる前記受光手段の出力信号を用いて、前記変換行列を校正する変換行列校正手段と、
を有することを特徴とする分光特性取得装置。
【請求項２】
前記校正色標は、基準白色部を有し、
前記基準白色部から得られる前記受光手段の出力信号及び予め設定されている基準値に基づいて、前記対象物から得られる前記受光手段の出力信号を補正する補正係数を算出する補正係数算出手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の分光特性取得装置。
【請求項３】
前記光照射手段から光が照射される光照射位置と、前記光照射位置から隔離された待機位置との間で、前記校正色標を搬送する搬送手段を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の分光特性取得装置。
【請求項４】
前記待機位置に、前記校正色標を囲うケースを有する
ことを特徴とする請求項３に記載の分光特性取得装置。
【請求項５】
前記校正色標は、柱状の形状を有し、前記光照射手段から光が照射される光照射位置において回転可能に設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の分光特性取得装置。
【請求項６】
前記校正色標は、前記光照射位置に対して接離可能に設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の分光特性取得装置。
【請求項７】
前記校正色標を前記光照射手段に対して露出又は遮蔽するように移動可能に設けられているカバー部材を有する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の分光特性取得装置。
【請求項８】
前記校正色標は、基準白色部及び開口が設けられた中空筒状の形状を有し、前記光照射手段から光が照射される光照射位置において回転可能に設けられ、
前記校正色標の前記基準白色部及び前記開口からそれぞれ取得される前記受光手段の出力信号及び予め設定されている基準値に基づいて、前記対象物から得られる前記受光手段の出力信号を補正する補正係数を算出する補正係数算出手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の分光特性取得装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項に記載の分光特性取得装置と、
前記分光特性取得装置によって求められた分光特性に基づいて、前記対象物に形成されている画像を評価する画像評価手段と、を有する
ことを特徴とする画像評価装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像評価装置を有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、分光特性取得装置、画像評価装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷装置やプリンタ等の画像形成装置において、色安定性や色再現性等の色調管理は重要な技術課題の一つである。近年では、色調管理のために分光光度計等の分光器を搭載した画像形成装置が実現されている。
【０００３】
この様な画像形成装置では、印刷物表面の拡散反射光を分光器で測定した分光特性から、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めるＸＹＺやＬ*ａ*ｂ*等の測色値を求め、印刷物の色調検査や、画像形成プロセスの調整を行っている。
【０００４】
可視光を測定する分光器は、例えば波長４００〜７００ｎｍの範囲の光を１０ｎｍピッチの波長帯ごとに検出した３１以上に離散化された値を出力する。分光特性の測定は、被測定面の拡散反射光を時間的、空間的に３１以上に分割して光強度信号を取得するため、一定の時間を必要とする。したがって、例えば高速印刷を行う画像形成装置において、出力画像をその印刷速度に対応した速度でインライン測定を行うには検出速度が十分ではなく、適用が困難な場合があった。
【０００５】
そこで、印刷画像等、比較的分光特性の分布がなだらかに変化する測定対象から分光特性を測定する場合に、例えばマルチバンドと呼ばれる３〜１６程度の比較的少数の波長帯の光を分光器で検出し、その検出結果から測定対象の分光特性を推定する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
この様な方法によれば、検出する波長帯の数が少ないので、検出に必要な時間を短縮可能であり、印刷画像のインライン測定等の高速な測定が要求される分野にも適用できる。また、例えば４種程度の色材の組み合わせで色を再現するような印刷画像等、その分光特性に関する統計的な情報を事前に取得できる様な測定対象であれば、高い精度で分光特性を推定できる。
【０００７】
分光特性の推定は、例えば分光特性が既知の標準サンプルの測定結果から得られる変換行列を用いて行われる。変換行列は、分光特性を高精度に推定するために、測定対象物の分光特性に近い特徴を有する標準サンプルから求められることが好ましい。また、多様な測定対象物に対応出来る様に、測定対象物の特徴等に応じて複数の変換行列が設定されていることが好ましい。しかし、複数の変換行列を求めるには、膨大な数の標準サンプルを準備、測定して演算処理を行う必要があり、多大な労力とコストを要する。
【０００８】
そこで、変換行列の算出に用いる学習データを計算により大量に生成し、標準サンプルを実測する代わりに計算により求められた学習データに基づいて変換行列を求める方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【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、上記した方法では、計算により生成される学習データに推定誤差や計算誤差が含まれ、学習データに基づいて求められる変換行列にもこれらの誤差が影響し、分光特性の推定精度が低下する可能性がある。
【００１０】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、変換行列を適宜校正し、分光特性を高精度に推定可能な分光特性取得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】
【００１１】
本発明の一態様の分光特性取得装置によれば、対象物に光を照射する光照射手段と、前記対象物からの反射光を回折させて回折像を形成する回折手段と、前記回折像を受光し、異なる波長帯毎の光量に応じた信号を出力する受光手段と、予め設定されている変換行列を用いて、前記対象物から得られる前記受光手段の出力信号に基づいて分光特性を推定する分光特性算出手段と、分光特性が既知の色を有する校正色標と、前記校正色標から得られる前記受光手段の出力信号を用いて、前記変換行列を校正する変換行列校正手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、変換行列を適宜校正し、分光特性を高精度に推定可能な分光特性取得装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る分光特性取得装置の概略構成を例示する正面図である。
【図２】第１の実施形態に係る分光特性取得装置の概略構成を例示する側面図である。
【図３】第１の実施形態における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】第１の実施形態におけるラインセンサと回折像との関係を説明する図である。
【図５】第１の実施形態における演算手段の機能構成を例示する図である。
【図６】標準サンプルの分光反射率分布の計測結果を例示する図である。
【図７】シミュレーション結果を例示する図である。
【図８】基準サンプルのＸＹ色度分布及びトナー画像の色再現範囲を例示する図である。
【図９】校正ユニットを含む分光特性取得装置の概略構成を例示する側面図である。
【図１０】校正ユニットの概略構成を例示する平面図である。
【図１１】校正ユニットの色部材のＸＹ色度分布及びトナー画像の色再現範囲を例示する図である。
【図１２】分光特性取得装置による分光特性の推定精度を説明する図である。
【図１３】校正された変換行列を用いて求められた分光特性の推定精度を説明する図である。
【図１４】第２の実施形態に係る画像評価装置の概略構成を例示する図である。
【図１５】第３の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を例示する図である。
【図１６】第４の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を例示する図である。
【図１７】第５の実施形態に係る分光特性取得装置の概略構成を例示する側面図である。
【図１８】第５の実施形態における校正ユニットを例示する図である。
【図１９】第５の実施形態におけるカバー部材を例示する図である。
【図２０】第５の実施形態における校正ユニットの動作を例示する図である。
【図２１】第５の実施形態におけるカバー部材の動作を例示する図である。
【図２２】第５の実施形態に係る分光特性取得装置の概略構成を例示する側面図である。
【図２３】第６の実施形態に係る分光特性取得装置の概略構成を例示する側面図である。
【図２４】第６の実施形態における校正ユニットを例示する図である。
【図２５】第６の実施形態における校正ユニットの動作を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。なお、本願において、分光特性とは拡散反射光の光量を波長の関数として表したものを指し、分光反射率分布を含むものとする。
【００１５】
[第１の実施形態]
＜分光特性取得装置の構成＞
図１及び図２に、第１の実施形態に係る分光特性取得装置１００の構成例を示す。図１は分光特性取得装置１００の正面図、図２は分光特性取得装置１００の側面図である。以下の記載においてＸ方向は受光手段であるラインセンサ１０７の画素配列方向、Ｙ方向はラインセンサ１０７の受光面において画素配列方向に直交する方向、Ｚ方向はラインセンサ１０７の画素配列方向に直交し、受光面に対して垂直な方向を示す。なお、図１及び図２に示す破線は、測定対象物１０に照射された光が拡散反射した後の代表的な光路を模式的に示している。
【００１６】
分光特性取得装置１００は、光照射手段としてのライン照明光源１０１及びコリメートレンズ１０２（図１には不図示）、マイクロレンズアレイ１０３、ホールアレイ１０４、結像光学系１０５、回折手段としての回折素子１０６、受光手段としてのラインセンサ１０７、演算手段１１０を有する。
【００１７】
ライン照明光源１０１及びコリメートレンズ１０２は、分光特性の測定を行う測定対象物１０に、幅方向（Ｘ方向）に広がりのあるライン状の光を照射する。測定対象物１０は、例えば表面に画像が形成された記録媒体等である。
【００１８】
ライン照明光源１０１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）アレイである。ライン照明光源１０１は、例えば冷陰極管等の蛍光灯やランプ光源等であってもよい。ただし、ライン照明光源１０１は、分光に必要な波長領域の光を発するものであって、かつ測定領域全体に渡って均質に照明可能なものであることが好ましい。
【００１９】
コリメートレンズ１０２は、ライン照明光源１０１から出射された光を測定対象物１０にコリメートして（略平行光として）もしくは集光して照射する。光照射手段として、ライン照明光源１０１及びコリメートレンズ１０２を有する構成例を示したが、コリメートレンズ１０２を省略して構成してもよい。
【００２０】
マイクロレンズアレイ１０３は、測定対象物１０に照射された光の拡散反射光を、ホールアレイ１０４上に結像する。ただし、必ずしも正確にホールアレイ１０４上に結像される必要は無く、デフォーカスした状態や無限系であっても良い。また、第１の結像手段としては、マイクロレンズアレイ１０３に代えて、例えばセルフォック（登録商標）レンズアレイのような屈折率分布型レンズアレイや、複数のレンズ又はミラーからなる結像光学系であってもよい。
【００２１】
ホールアレイ１０４は、図１に示す様に、複数の開口部１０４ａがＸ方向に一列に形成されている。ホールアレイ１０４は、開口部１０４ａ以外の部分は光を遮る遮光部であり、マイクロレンズアレイ１０３によってホールアレイ１０４に結像された光を開口部１０４ａから結像光学系１０５に透過する。ホールアレイ１０４は、例えば金属や黒色樹脂材料に開口部１０４ａを形成したもの、ガラスや透明樹脂等に金属膜や黒色樹脂等をパターニングして塗布したもの等であってもよい。また、複数の開口部が、二列以上に配列されてもよい。
【００２２】
結像光学系１０５は、複数枚のレンズで構成され、ホールアレイ１０４を透過した光を、回折素子１０６を介してラインセンサ１０７の受光面に結像する。結像光学系１０５としては、例えば一般的なスキャナ光学系に用いられるレンズや、工業的に用いられているラインセンサ用レンズであってもよい。
【００２３】
本実施形態に係る分光特性取得装置１００の光学系は、図２に示す様に、ライン照明光源１０１から出射される照明光が測定対象物１０に対して略斜め４５度より入射し、ラインセンサ１０７が測定対象物１０からＺ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。なお、分光特性取得装置１００の光学系は、ライン照明光源１０１から出射される照明光が測定対象物１０に対して垂直に入射し、ラインセンサ１０７が測定対象物１０から４５度方向に拡散反射する光を受光する所謂０／４５光学系等であってもよい。
【００２４】
ラインセンサ１０７は、受光手段の一例であり、複数の画素から構成され、回折素子１０６を介して入射する異なる波長帯毎の拡散反射光に対応する電気信号を出力する。ラインセンサ１０７は、例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Device）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＰＤＡ（Photo Diode Array）等である。
【００２５】
図３は、ラインセンサ１０７の画素構造を模式的に例示する図である。図３に示す様に、ラインセンサ１０７は、複数の画素がＸ方向に一列に配列された画素構造を有する。ラインセンサ１０７は、Ｎ個の画素を一群とする第１の分光センサ１０７ａ、第２の分光センサ１０７ｂ、第３の分光センサ１０７ｃ等がさらに複数個配列された分光センサアレイである。第１の分光センサ１０７ａ、第２の分光センサ１０７ｂ、第３の分光センサ１０７ｃ等は、それぞれＮ個の画素を有し、互いに異なる回折像を受光する。なお、ラインセンサ１０７が有する複数の画素は、一列に配列された画素構造に限るものではなく、二列以上に配列されていてもよい。
【００２６】
ホールアレイ１０４の開口部１０４ａとラインセンサ１０７の分光センサのＮ個の画素とは、ホールアレイ１０４の一つの開口部１０４ａからの透過光が、ラインセンサ１０７の一つの分光センサが有するＮ個の画素に入射する結像関係にある。
【００２７】
回折素子１０６は、透明基板上に、図３に示す鋸歯形状が所定間隔で形成されたものである。回折素子１０６の鋸歯形状部分は、例えば階段形状等の他の形状であってもよい。
【００２８】
ここで、回折素子１０６の鋸歯形状の周期をｐとすると、回折素子１０６に角度θｉｎで入射する波長λの光は、式（１）で表される角度θｍに回折する。式（１）において、ｍは回折素子１０６による回折次数であり、正負の整数の値をとることができる。
【００２９】
【数１】
2015232540.tif 000003
式（１）で表される回折角θｍの波長依存性によって、Ｎ個の画素に異なる波長帯の光を入射させることが可能となっている。
【００３０】
ここで、回折素子１０６により回折された光は、０次光、２次回折像や隣接する開口を透過してきた回折像等がラインセンサ１０７の受光面上で重なり合う場合がある。この様な場合には、クロストークが生じて正確な分光特性の取得が困難になる。
【００３１】
そこで、例えば回折素子１０６をＸＹ平面内で回転させるか、回折素子１０６の歯の角度を適宜設定し、回折光の回折方向とラインセンサ１０７の画素の配列方向とが所定の角度αを有する様に構成する。
【００３２】
この様な構成により、図４に示す様に、回折像がラインセンサ１０７の画素配列方向に対して角度αを有して傾く様に入射し、回折像が重なり合うことで生じるクロストークが防止されている。本実施形態では、ラインセンサ１０７にはホールアレイ１０４の各開口部の＋１次回折像Ｂのみが結像され、不要な非回折像Ａ（０次回折像）、−１次回折像Ｃ、＋２次回折像Ｄ、−２次回折像Ｅ等は、ラインセンサ１０７の画素から離れた位置に結像される。この様に、分光特性取得装置１００では、回折像のクロストークが排除され、＋１次回折像Ｂから測定対象物１０の分光特性を求めることが可能になっている。なお、以降の説明において、＋１次回折像Ｂを単に回折像と称する場合がある。
【００３３】
演算手段１１０は、ラインセンサ１０７から出力される電気信号から、変換行列を用いて測定対象物１０の分光特性を推定演算する。演算手段１１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、メインメモリ等を含み、ＲＯＭ等に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてＣＰＵで実行されることで機能が実現される。なお、演算手段１１０は、物理的に複数の装置により構成されてもよい。
【００３４】
図５は、第１の実施形態における演算手段１１０の機能構成を例示する図である。
【００３５】
図５に示す様に、演算手段１１０は、センサデータ入力部１１２、変換行列算出部１１３、分光特性算出部１１４、補正係数算出部１１５を有する演算部１１１と、リファレンスデータ記憶部１１７、センサデータ記憶部１１８、変換行列記憶部１１９を有する記憶部１１６とを有する。以下、演算手段１１０が有する各部の機能を説明すると共に、測定対象物１０の分光特性として分光反射率分布を推定演算する方法について説明する。
【００３６】
分光特性取得装置１００において、ライン照明光源１０１から測定対象物１０に光が照射されると、回折像を受光したラインセンサ１０７の各分光センサから電気信号が出力され、演算手段１１０のセンサデータ入力部１１２にセンサデータとして入力される。
【００３７】
センサデータ入力部１１２にセンサデータが入力されると、分光特性算出部１１４が、センサデータから、変換行列記憶部１１９に予め記憶されている変換行列を用いて、測定対象物１０の分光特性を算出する。
【００３８】
（分光特性の推定）
本実施形態において、分光特性算出部１１４が、ラインセンサ１０７の１つの分光センサのセンサデータから分光特性として分光反射率分布を推定演算する方法を説明する。なお、分光特性は、以下で説明する方法とは異なる方法で求められてもよい。
【００３９】
ラインセンサ１０７の１つの分光センサを構成するＮ個の画素からのセンサデータｖｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を格納する行列ｖと、変換行列Ｇとを用いて、各波長帯（例えば４００〜７００ｎｍで１０ｎｍピッチの３１個）の分光反射率を格納する行列ｒは、以下の式（２）で表される。
【００４０】
【数２】
2015232540.tif 000004
変換行列Ｇは、以下の式（３）〜（５）に示す様に、既知である複数（ｎ個）の標準サンプルの分光反射率分布を格納する行列Ｒと、標準サンプルから得られる分光センサの信号出力ｖを格納する行列Ｖとから、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められる。
【００４１】
【数３】
2015232540.tif 000005
【００４２】
【数４】
2015232540.tif 000006
【００４３】
【数５】
2015232540.tif 000007
Ｖを説明変数、Ｒを目的変数としたＶからＲへの回帰式の回帰変換行列Ｇは、例えば行列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以下の式（６）により求められる。式（６）において、上付きＴは行列の転置を、上付き−１は逆行列を表している。
【００４４】
【数６】
2015232540.tif 000008
図６に、高精度な分光器を用いて、異なる色の複数の標準サンプルの分光反射率を、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの間を１０ｎｍ間隔で計測した結果を例示する。分光特性取得装置１００では、標準サンプルの分光反射率の計測結果が、演算手段１１０のリファレンスデータ記憶部１１７に予め記憶されている。
【００４５】
変換行列算出部１１３は、分光特性取得装置１００において標準サンプルから得られるセンサデータに基づいて行列Ｖｒｅｆを生成する。また、リファレンスデータ記憶部１１７に記憶されている標準サンプルの分光反射率分布から行列Ｒｒｅｆを生成する。変換行列算出部１１３は、この様に生成した行列Ｖｒｅｆ、Ｒｒｅｆから、式（６）に基づいて変換行列Ｇを算出する。
【００４６】
変換行列算出部１１３によって算出された変換行列Ｇは、変換行列記憶部１１９に記憶される。また、分光特性取得装置１００において標準サンプルから得られるセンサデータの行列Ｖｒｅｆは、演算手段１１０のセンサデータ記憶部１１８に記憶される。
【００４７】
測定対象物１０の分光特性を推定する場合、分光特性算出部１１４は、まず測定対象物１０のセンサデータから行列Ｖｅｘｐ、変換行列記憶部１１９に記憶されている変換行列Ｇを取得する。次に、分光特性算出部１１４は、行列Ｖｅｘｐ及び変換行列Ｇを用いて、式（２）に基づいて、測定対象物１０の分光反射率Ｒｅｘｐを推定により求めることができる。
【００４８】
ここで、分光特性取得装置１００を用いて、電子写真方式の画像形成装置から出力されたトナー画像の分光特性を推定し、推定した分光特性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、ラインセンサ１０７が有する分光センサの画素数Ｎを変えたときの側色結果と、より高精度な分光器から得られた側色結果との色差（ΔＥ）を求めた。
【００４９】
図７は、シミュレーション結果を例示する図である。図７に示す結果から、分光センサの画素数Ｎが多いほど色差（ΔＥ）が小さく、高精度に分光特性が求められていることが分かる。
【００５０】
上記した推定演算において、変換行列Ｇの算出に用いられる複数の基準サンプルは、例えばＸＹＺ表色系やＬ*ａ*ｂ*表色系等の色空間において、印刷画像で再現可能な色範囲（ガマット）の中から万遍なく選択されることが望ましい。この様に選択された基準サンプルに基づいて算出される変換行列Ｇを用いることで、例えば測定対象物１０が有する印刷画像の分光特性を高精度に推定することが可能になる。
【００５１】
ただし、基準サンプルは、作成や維持、計測に多大な時間及びコストがかかる。したがって、変換行列Ｇは、分光特性の推定精度を維持可能な範囲で、少ない数の基準サンプルに基づいて求められることが望ましい。
【００５２】
本実施形態では、電子写真方式の画像形成装置の色再現可能範囲から万遍なく選択された２７色のトナー画像が基準サンプルとして用いられている。図８は、２７色の各基準サンプルのＸＹ色度を例示する図であり、各点は基準サンプルのＸＹ色度を示し、実線はトナー画像の色再現範囲を示している。本実施形態における基準サンプルは、図８に示す様に、トナー画像の色再現範囲から万遍なく選択されていることが分かる。
【００５３】
分光特性取得装置１００では、この様に選択された基準サンプルを用いて変換行列算出部１１３によって算出された変換行列Ｇが、変換行列記憶部１１９に予め記憶されている。
【００５４】
（変換行列の校正）
ここで、本実施形態に係る分光特性取得装置１００には、図９に示す様に、基準サンプルを用いて算出された変換行列Ｇの校正に用いられる校正色標としての校正ユニット１２０が設けられている。分光特性取得装置１００の変換行列算出部１１３は、変換行列校正手段として、校正ユニット１２０に設けられている色標から得られるラインセンサ１０７のセンサデータを用いて、変換行列記憶部１１９に記憶されている変換行列を校正する機能を有する。
【００５５】
校正ユニット１２０は、図１０に示す様に、Ｘ方向に長い帯状の色標１２１が、基材上にＹ方向に配列されている。各色標１２１は、図１１に示す様に、ＸＹ色度分布において印刷画像で再現可能な色範囲（ガマット）の外周に位置する１６色で構成されている。色標１２１の分光特性は、高精度な分光器を用いて予め計測され、色標１２１の分光特性を表す行列Ｒ１がリファレンスデータ記憶部１１７に予め記憶されている。
【００５６】
なお、校正ユニット１２０は、測定対象物１０に応じて分光特性の推定精度向上を図る対象色を変更出来る様に、色標１２１が交換可能に設けられていることが好ましい。また、色標１２１の形状は、帯状に限るものではなく、異なる形状であってもよい。さらに、校正ユニット１２０は、例えばインクジェットプリンタ、複写機等の画像形成装置により、複数の異なる色画像が所定領域に印刷された用紙等の記録媒体であってもよい。
【００５７】
校正ユニット１２０は、図９に示す様に、搬送手段としてのステージ１２２に載置され、光照射手段としてのライン照明光源１０１及びコリメートレンズ１０２から光が照射される光照射位置と、光照射位置から隔離された待機位置との間で搬送される。ステージ１２２は、変換行列Ｇの校正を行う際に、校正ユニット１２０を待機位置から光照射位置に搬送する。校正ユニット１２０の待機位置には、校正ユニット１２０を囲うケース１２４が設けられている。ケース１２４は、例えばペルチェ素子や乾燥剤等により、内部の温度や湿度が一定に保たれている。校正ユニット１２０は、待機時にはケース１２４に収容されることで周囲の環境から隔絶され、光、環境温度、湿度等の影響による色標１２１の劣化が抑制される。
【００５８】
次に、変換行列算出部１１３が変換行列Ｇを校正する方法について説明する。
【００５９】
変換行列Ｇを校正する際には、ステージ１２２と共に校正ユニット１２０が待機位置から光照射位置に移動し、ライン照明光源１０１から校正ユニット１２０に光が照射され、ラインセンサ１０７が回折像を受光して電気信号を出力する。
【００６０】
変換行列算出部１１３は、まず、予め計測されている基準サンプルの分光特性を表す行列Ｒｒｅｆと、校正ユニット１２０の色標１２１の分光特性を表す行列Ｒ１とをリファレンスデータ記憶部１１７から取得し、行列Ｒｒｅｆに行列Ｒ１を加えて行列Ｒｒｅｖを求める。また、色標１２１から得られるセンサデータの行列Ｖ１を、センサデータ記憶部１１８に記憶されている基準サンプルから得られるセンサデータの行列Ｖｒｅｆに加え、行列Ｖｒｅｖを求める。
【００６１】
変換行列算出部１１３は、この様に求めた行列Ｒｒｅｖ、Ｖｒｅｖを用いて、式（６）に基づいて変換行列Ｇ１を求め、校正した変換行列Ｇ１を変換行列記憶部１１９に保存する。分光特性算出部１１４は、この様に校正された変換行列Ｇ１を用いることで、測定対象物１０の分光特性をより高精度に推定することが可能になる。
【００６２】
次に、分光特性取得装置１００において、校正前の変換行列Ｇ及び校正された変換行列Ｇ１を用いて測定対象物１０の分光特性を推定した結果について説明する。測定対象物１０としては、Ｃ，Ｍ，Ｙの各色がそれぞれ０，２５，５０，７５，１００％の何れかの画像濃度で組み合わされた１２５色のトナー画像を用いた。２つの変換行列Ｇ，Ｇ１を用いて行った分光特性の推定結果と、より高精度に計測可能な分光器によって計測された同じトナー画像の分光特性との色差（ΔＥ）に基づいて、分光特性の推定精度を評価した。
【００６３】
図１２は、分光特性取得装置１００により校正前の変換行列Ｇを用いて求められた分光特性と、分光器により計測された分光特性との色差（ΔＥ）を例示する図である。また、図１３は、分光特性取得装置１００により校正後の変換行列Ｇ１を用いて求められた分光特性と、分光器により計測された分光特性との色差（ΔＥ）を例示する図である。
【００６４】
図１２及び図１３に示す様に、校正された変換行列Ｇ１を用いて求められた分光特性（図１３）は、校正前の変換行列Ｇを用いて求められた分光特性（図１２）に比べて色差（ΔＥ）が小さく、分光特性をより高精度に推定出来ていることが分かる。
【００６５】
この様に、本実施形態に係る分光特性取得装置１００では、分光特性の推定に用いる変換行列を校正することで、測定対象物１０の分光特性をより高精度に推定することが可能になっている。
【００６６】
なお、本実施形態では、校正ユニット１２０の色標１２１として、印刷画像で再現可能な色範囲（ガマット）の外周に位置する１６色を用いたが、測定対象物１０の種類や計測目的等に応じて、異なる色の色標１２１が設けられてもよい。例えば、測定対象物１０が印刷物における人物画像の場合には、肌色近傍の色を有する色標１２１を校正ユニット１２０に設けてもよい。この様な色標１２１を用いて変換行列Ｇを補正することで、印刷物における人物画像の分光特性をより高精度に求めることが可能になる。
【００６７】
また、分光特性取得装置１００の分光特性算出部１１４は、例えば測定対象物１０の測定位置に応じて、校正前の変換行列Ｇと校正後の変換行列Ｇ１とを使い分けてもよい。例えば測定対象物１０が有する色及び色の座標が既知である場合に、特定の色を有する位置では校正後の変換行列Ｇ１を用いて分光特性を算出し、その他の位置では校正前の変換行列Ｇを用いて分光特性を算出する。この様に、測定位置に応じて分光特性の推定に用いる変換行列を使い分けることで、他の領域の推定精度を低下させることなく、特定の色を有する領域の分光特性を高精度に推定することが可能になる。
【００６８】
さらに、異なる色標１２１で構成された校正ユニット１２０を用いて変換行列Ｇを校正して複数の変換行列Ｇ２、Ｇ３…を求め、変換行列記憶部１１９に記憶させてもよい。測定対象物１０の計測位置等に応じて最適な変換行列を用いて分光特性を推定することが可能になり、分光特性の推定精度がより向上する。
【００６９】
（センサデータの補正）
分光特性取得装置１００では、温度等の環境変化の影響若しくは経時劣化等によってライン照明光源１０１の特性が変化し、同一の測定対象物１０であってもラインセンサ１０７のセンサデータが変化する場合がある。
【００７０】
そこで、本実施形態に係る分光特性取得装置１００では、補正係数算出部１１５が、校正ユニット１２０に設けられている基準白色部を用いて、センサデータの補正係数を算出する。分光特性算出部１１４は、補正係数算出部１１５により求められた補正係数を乗じたセンサデータを用いて分光特性を推定することで、ライン照明光源１０１の変化等に関わらず、分光特性を常に高精度に推定することが可能になる。
【００７１】
校正ユニット１２０には、センサデータの補正係数を求めるために基準白色部が設けられている。基準白色部は、例えば白色のフィルム、白色の印刷用紙等である。なお、基準白色部から得られる基準センサデータｖｗｒｅｆは、予め計測されて基準値としてセンサデータ記憶部１１８に記憶されているものとする。
【００７２】
補正係数算出部１１５は、校正ユニット１２０の基準白色部から得られるセンサデータｖｗを取得すると、センサデータ記憶部１１８から基準センサデータｖｗｒｅｆを取得し、以下の式（７）により補正係数ｗを算出する。
【００７３】
ｗｉ＝ｖｗｒｅｆ・ｉ／ｖｗ・ｉ  （ｉ＝１，２、…、Ｎ）      （７）
分光特性算出部１１４は、測定対象物１０の分光特性を推定する場合に、測定対象物１０のセンサデータｖを取得すると、補正係数ｗを用いて、以下の式（８）により補正センサデータｖ'を算出する。
【００７４】
ｖ'＝ｗ・ｖ        （８）
分光特性算出部１１４は、式（８）により補正されたセンサデータｖ'から行列Ｖｅｘｐを生成し、変換行列記憶部１１９に記憶されている変換行列Ｇ１を用いて、式（２）により測定対象物の分光特性Ｒｅｘｐを推定する。
【００７５】
この様に、分光特性取得装置１００では、校正ユニット１２０に設けられている基準白色部を用いて、補正係数算出部１１５がセンサデータの補正係数を算出する。分光特性算出部１１４は、補正係数ｗを用いて補正したセンサデータを用いて測定対象物１０の分光特性を算出することで、環境変化等に関わらず常に高精度に分光特性を推定することが可能になる。
【００７６】
以上で説明した様に、第１の実施形態に係る分光特性取得装置１００によれば、測定対象物１０の特徴等に応じて分光特性の推定に用いる変換行列を校正することができ、測定対象物１０の分光特性をより高精度に推定可能である。また、ラインセンサ１０７から出力されるセンサデータを補正することで、ライン照明光源１０１の変化等に起因する分光特性の推定精度の低下が抑制され、分光特性を常に高精度に推定することが可能になっている。
【００７７】
また、図１及び図２に示す分光特性取得装置１００は、ラインセンサ１０７による高速動作が可能で、測定対象物１０の分光特性を高速且つ一度に取得可能であり、例えば印刷画像のインライン測定等の高速な測定が要求される分野に適用できる。さらに、本実施形態に係る分光特性取得装置１００では、測定対象物１０全面の分光特性を求めることが可能であり、所定の場所に所定の色が印刷されたカラーチャートだけでなく、任意の画像が印刷された記録媒体等の分光特性を求めることができる。したがって、特に色を厳密に管理して調整等を行う場合に有効である。
【００７８】
[第２の実施形態]
第２の実施形態では、分光特性取得装置１００を備える画像評価装置２００について説明する。なお、第２の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部分については同一符号を付し、説明は省略する。
【００７９】
図１４は、第２の実施形態に係る画像評価装置２００の概略構成を例示する図である。図１４に示す様に、画像評価装置２００は、不図示の校正ユニット１２０を含む分光特性取得装置１００、画像評価手段２０１、測定対象物１０を搬送する不図示の搬送手段を有する。
【００８０】
画像評価装置２００は、例えば電子写真方式の画像形成装置等によって測定対象物１０上に形成された画像を全幅に渡って評価する。なお、図１４では、画像評価装置２００が分光特性取得装置１００を１つ有する例を示しているが、例えば、複数の分光特性取得装置１００が測定対象物１０の幅方向に並列配置されてもよい。
【００８１】
画像評価手段２０１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、メインメモリ等を含み、画像評価手段２０１の各種機能は、ＲＯＭ等に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてＣＰＵにより実行されることによって実現される。ただし、画像評価手段２０１の一部又は全部は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。又、画像評価手段２０１は、物理的に複数の装置により構成されてもよい。
【００８２】
搬送手段は、図１４において矢印方向に測定対象物１０を搬送する。なお、画像評価装置２００では、搬送手段が測定対象物１０を搬送する様に構成されているが、画像評価装置２００が測定対象物１０に対して相対的に移動する様に構成されてもよい。搬送手段としては、例えば、搬送ローラや搬送ベルト等が用いられる。画像評価手段２０１は、既知の、若しくは搬送手段に装着されるエンコーダセンサからの速度情報に基づいて、測定対象物１０の画像形成部全面に渡る分光画像データを算出できる。
【００８３】
また、画像評価装置２００は、画像評価手段２０１において、ラインセンサ１０７によって得られた測色結果とマスタ画像とを比較し、マスタ画像との差を抽出して表示できることが好ましい。これによって、作業者が簡単にマスタ画像との比較を実行できる。マスタ画像としては、デジタルマスタ画像を外部から入力できるように構成してもよく、画像評価装置２００によって測定した任意の測定対象物１０の測定結果がマスタ画像として設定されてもよい。
【００８４】
以上で説明した様に、第２の実施形態によれば、分光特性取得装置１００を用いて画像評価装置２００を構成することで、搬送される測定対象物１０上に形成された画像等の色の評価を高速に行うことが可能な画像評価装置２００を実現できる。また、分光特性取得装置１００において、分光特性の推定に用いられる変換行列が適宜校正されて分光特性が高精度に求められるため、画像評価装置２００は、常に画像評価を高精度に行うことが可能になっている。
【００８５】
[第３の実施形態]
第３の実施形態では、第２の実施形態に係る画像評価装置２００を備える画像形成装置３００について説明する。なお、第３の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部分には同一符合を付し、説明は省略する。
【００８６】
図１５は、第３の実施形態に係る画像形成装置３００を例示する図である。図１５に示す様に、画像形成装置３００は、画像評価装置２００、給紙カセット３０１ａ、給紙カセット３０１ｂ、給紙ローラ３０２、コントローラ３０３、走査光学系３０４、感光体３０５、中間転写体３０６、定着ローラ３０７、排紙ローラ３０８を有する。測定対象物１０は、紙等の記録媒体である。
【００８７】
画像形成装置３００において、測定対象物１０は、給紙カセット３０１ａ及び３０１ｂから図示しないガイド、給紙ローラ３０２により搬送される。同時に、走査光学系３０４により感光体３０５が露光され、色材が付与されて現像された画像が、中間転写体３０６に転写される。中間転写体３０６に転写された画像は、搬送される測定対象物１０に二次転写される。測定対象物１０上に転写された画像は、定着ローラ３０７により定着され、表面に画像が形成された測定対象物１０は、排紙ローラ３０８により機外に排紙される。なお、画像評価装置２００は、定着ローラ３０７の後段に設置されている。
【００８８】
第３の実施形態に係る画像形成装置３００によれば、画像評価装置２００を備えることにより、測定対象物１０の搬送に同期して、測定対象物１０に形成されている画像の色情報を取得できる。また、画像評価装置２００は、適宜校正される変換行列を用いて推定される分光特性に基づいて、高精度に画像評価を行うことができる。そして、画像形成装置３００が例えば電子写真方式で画像を形成する場合には、例えば制御手段が、取得された画像色の評価結果に基づいて、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等の画像形成条件を制御することで、測定対象物１０である記録媒体に形成される画像の色むらを低減できる。
【００８９】
また、画像形成装置３００が例えばインクジェット方式で画像を形成する場合には、制御手段が、ヘッド位置に応じてインクの吐出量を直接制御することにより、記録媒体に形成される画像の色むらを低減できる。
【００９０】
[第４の実施形態]
第４の実施形態では、第２の実施形態に係る画像評価装置２００を備える画像形成装置４００について説明する。なお、第４の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部分には同一符合を付し、説明は省略する。
【００９１】
図１６は、第４の実施形態に係る画像形成装置４００を例示する図である。図１６に示される符号において、ｙはイエロー、ｍはマゼンタ、ｃはシアン、ｋはブラックを表し、以下の説明ではｙ、ｍ、ｃ、ｋの符号を省略して説明する場合がある。
【００９２】
画像形成装置４００は、電子写真方式のタンデム型画像形成装置であり、現像ユニット６０、中間転写ベルト６１、転写ローラ５５、定着装置５６、画像評価装置２００を有する。現像ユニット６０は、感光体ドラム１、露光制御装置１１、クリーニング装置５１、帯電装置５２、露光装置５３、現像装置５４を有する。
【００９３】
画像形成装置４００では、感光体ドラム１が図中矢印Ａ方向に回転し、帯電装置５２により感光体ドラム１の表面が一様に帯電する。次に、露光装置５３が、露光制御装置１１の信号に従って感光体ドラム１の表面をレーザー光７で走査することで、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。
【００９４】
感光体ドラム１表面の静電潜像は、現像装置５４によってトナーが付与されてトナー像となる。現像されたトナー像は、中間転写ベルト６１に転写される。現像ユニット６０ｙ，６０ｍ，６０ｃ，６０ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成し、中間転写ベルト６１にトナー像を重ねて転写することで、カラートナー像を形成する。
【００９５】
中間転写ベルト６１に形成されたカラートナー像は、転写ローラ５５によって、給紙スタッカ５７から供給されて搬送経路５９を搬送される記録媒体に転写される。カラートナー像が転写された記録媒体は、搬送されて定着装置５６を通過する際に加熱圧着されて、トナー像が表面に定着される。
【００９６】
上記した作像プロセスにより画像形成された記録媒体は、さらに搬送されて画像評価装置２００により画像の色情報が取得された後、排紙スタッカ１４２に排出される。画像形成装置４００では、画像評価装置２００による画像評価結果に基づいて、画像形成条件を制御することで記録媒体に形成する画像品質を一定に保つことができる。
【００９７】
本実施形態に係る画像形成装置４００は、色標サンプル１２３、色標サンプル１２３を保管するケース１２４、色標サンプル１２３を搬送する搬送手段１４３、排紙分岐装置１４１を有する。
【００９８】
色標サンプル１２３は、校正色標の一例であり、例えば表面に色標画像が印刷された用紙等の記録媒体である。搬送手段１４３は、複数の搬送ローラ対等を含んで構成され、色標サンプル１２３を搬送する。画像評価装置２００は、搬送手段１４３により搬送される色標サンプル１２３から得られるセンサデータを用いて、変換行列を校正する。なお、画像形成装置４００は、異なる色標画像を有する色標サンプル１２３を複数有してもよい。
【００９９】
搬送手段１４３は、ケース１２４から搬送して画像評価装置２００における変換行列の校正に用いられた色標サンプル１２３を、再びケース１２４に搬送する。排紙分岐装置１４１では、現像ユニット６０等により画像が形成されて定着装置５６を通過した記録媒体を排紙スタッカ１４２に排出し、画像評価装置２００における変換行列の校正に用いられた色標サンプル１２３をケース１２４に戻す様に、分岐爪の角度が制御される。
【０１００】
画像評価装置２００における変換行列の校正は、色標サンプル１２３が記録媒体と記録媒体との間に割り込み搬送されることにより、任意のタイミングで実行される。変換行列の校正は、例えば、記録媒体の連続計測枚数が５０枚に達した場合、温度センサの検出結果が基準値から±５℃変化した場合等に実行される。また、例えば、総計測枚数が一定値に達した場合、モニターした光源の電流値が設定された変化量に達した場合、画像形成装置４００がメンテナンスや搬送された場合、計測が緊急停止された場合、光源が交換された場合等に実行される。
【０１０１】
第４の実施形態によれば、画像評価装置２００により、適宜校正される変換行列を用いて推定される分光特性に基づいて高精度に画像評価を行うことができる。したがって、画像形成装置４００は、画像評価装置２００による画像評価結果に基づいて画像形成条件等を調整することで、経時においても色むら等が無い高品質画像を安定して出力することができる。
【０１０２】
[第５の実施形態]
次に、第５の実施形態について説明する。なお、第５の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部分には同一符合を付し、説明は省略する。
【０１０３】
図１７は、第５の実施形態に係る分光特性取得装置５００の概略構成を例示する側面図である。
【０１０４】
分光特性取得装置５００は、搬送又は載置される測定対象物１０を支持する支持板５０１の下側（ライン照明光源１０１とは反対側）に、校正色標としての校正ユニット５１０と、校正ユニット５１０を覆う中空円筒状のカバー部材５２０とが設けられている。支持板５０１には、校正ユニット５１０の少なくとも一部をライン照明光源１０１等に露出させることが出来るように開口が設けられている。
【０１０５】
図１８は、第５の実施形態における校正ユニット５１０を例示する図である。
【０１０６】
校正ユニット５１０は、例えばアルミニウム等の金属材料から切削加工により形成される柱状部材と、柱状部材の外周面に設けられている複数の色標５１１とで構成されている。色標５１１は、帯状の形状を有し、例えば両面テープ等によって柱状部材外周の平面部に貼り合わされている。また、校正ユニット５１０は、外周面に基準白色部が設けられており、基準白色部を用いてセンサデータを補正することが可能になっている。
【０１０７】
また、校正ユニット５１０は、図１７には不図示の例えばモータ等の駆動手段に複数のギヤ等で構成された減速機構を介して接続され、Ｘ方向に平行な回転軸を中心に一方又は双方向に回転可能に設けられている。
【０１０８】
なお、第５の実施形態に係る校正ユニット５１０は多角柱形状を有するが、円柱形状等の異なる形状であってもよい。
【０１０９】
図１９は、第５の実施形態におけるカバー部材５２０を例示する図である。
【０１１０】
カバー部材５２０は、例えばアルミニウム等の金属材料から切削加工やプレス加工等により中空円筒状に形成され、外周の一部に開口５２１が設けられている。カバー部材５２０は、光の反射等による計測誤差を抑制するために、例えばアルマイト処理や塗装等によって表面が黒色になっている。
【０１１１】
また、カバー部材５２０は、図１７には不図示の例えばモータ等の駆動手段に複数のギヤ等で構成された減速機構を介して接続され、Ｘ方向に平行な回転軸を中心に一方又は双方向に回転可能に設けられている。
【０１１２】
カバー部材５２０は、図１７に示されるように、内部に校正ユニット５１０を収容するように設けられ、例えば用紙等の測定対象物１０から生じる紙粉や埃等が校正ユニット５１０に付着するのを防止する。
【０１１３】
例えば、第１の実施形態と同様に変換行列の校正やセンサデータ補正係数の算出を行う場合には、図１７に示されるように、開口５２１から校正ユニット５１０の色標５１１がライン照明光源１０１に対して露出するように、カバー部材５２０が回転する。
【０１１４】
変換行列の校正は、校正ユニット５１０が回転することによって取得される複数の色標５１１のセンサデータ等に基づいて実行される。また、センサデータ補正係数の算出は、校正ユニット５１０が基準白色部を露出させるように回転することで取得される基準白色部のセンサデータ等に基づいて実行される。なお、校正ユニット５１０を回転させて色標５１１及び基準白色部のセンサデータを取得することで、変換行列の校正と同時にセンサデータ補正係数の算出も実行できる。
【０１１５】
ここで、図２０に示されるように、校正ユニット５１０が、カバー部材５２０による収容位置と、分光特性の計測位置との間を移動するように、ライン照明光源１０の光照射位置に対して接離可能に設けられてもよい。このような構成により、測定対象物１０の分光特性を計測する時と同じ条件での計測結果から、変換行列の校正やセンサデータ補正係数の算出を行うことが可能になり、光照射角度の違いや焦点ずれの影響が低減し、より高精度に変換行列の校正等を行うことが可能になる。
【０１１６】
また、測定対象物１０の分光特性を計測する場合には、図２１に示されるように、開口５２１が下側に位置するようにカバー部材５２０が回転し、校正ユニット５１０がライン照明光源１０に対して遮蔽されるようにカバー部材５２０に覆われる。
【０１１７】
ここで、カバー部材５２０は、校正ユニット５１０を覆っている状態で、Ｚ方向において、外周面の最上部と、支持板５０１の測定対象物１０の支持位置とが同じ高さに位置するように設けられていることが好ましい。このような構成により、支持板５０１に載置される測定対象物１０の撓みや、支持板５０１の上を搬送される測定対象物１０の上下ばたつき等が抑制され、測定対象物１０の分光特性を高精度に求めることが可能になる。
【０１１８】
なお、カバー部材としては、上記したように中空円筒状の形状に限られず、図２２に示されるように、例えば支持板５０１の開口部を開閉する平板状のシャッター５３０であってもよい。シャッター５３０は、例えば変換行列の校正時や補正係数の算出時等に開き、測定対象物１０の測定時や分光特性取得装置５００の非稼働時に閉じるように動作することで、校正ユニット５１０への紙粉や埃等の付着を防止する。
【０１１９】
以上で説明したように、第５の実施形態によれば、例えば分光特性の計測時や、分光特性取得装置５００の非稼働時等に、移動可能に設けられたカバー部材５２０が校正ユニット５１０を覆うことで、例えば紙粉や埃等の校正ユニット５１０への付着が防止される。したがって、変換行列の校正や、センサデータ補正係数の算出等を常に高精度に行い、測定対象物１０の分光特性を長期に渡って高精度に求めることが可能になる。
【０１２０】
なお、分光特性取得装置５００は、第２の実施形態に係る画像評価装置２００に搭載されてもよい。分光特性取得装置５００が搭載された画像評価装置２００は、搬送される測定対象物１０の間に変換行列の校正や、センサデータの補正係数の算出を行うことが可能であり、より高精度に分光特性を求めることが可能になる。また、分光特性取得装置５００が搭載された画像評価装置２００が、画像形成装置３００，４００に搭載されてもよい。
【０１２１】
[第６の実施形態]
次に、第６の実施形態について説明する。なお、第６の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部分には同一符合を付し、説明は省略する。
【０１２２】
図２３は、第６の実施形態に係る分光特性取得装置６００の概略構成を例示する側面図である。
【０１２３】
分光特性取得装置６００は、搬送又は載置される測定対象物１０を支持する支持板５０１の下側（ライン照明光源１０１とは反対側）に、校正色標として校正ユニット６１０が設けられている。
【０１２４】
図２４は、第６の実施形態における校正ユニット６１０を例示する図である。
【０１２５】
校正ユニット６１０は、例えばアルミニウム等の金属材料から切削加工やプレス加工等により形成されて一部に開口６１２を有する中空筒状部材と、中空筒状部材の外周面に設けられた複数の色標６１１とで構成されている。色標６１１は、帯状の形状を有し、例えば両面テープ等によって中空筒状部材外周の平面部に貼り合わされている。また、校正ユニット６１０は、外周面に基準白色部が設けられており、基準白色部を用いてセンサデータを補正することが可能になっている。校正ユニット６１０の内周面は、入射した光を吸収するように、例えばアルマイト処理や塗装等によって黒色になっている。
【０１２６】
また、校正ユニット６１０は、図２３には不図示の例えばモータ等の駆動手段に複数のギヤ等で校正された減速機構を介して接続され、Ｘ方向に平行な回転軸を中心に一方又は双方向に回転可能に設けられている。
【０１２７】
なお、第６の実施形態に係る校正ユニット６１０は中空の多角筒形状を有するが、円筒状等の異なる形状を有してもよい。
【０１２８】
分光特性取得装置６００では、色標６１１や基準白色部に光が照射されるように校正ユニット６１０が回転することで、色標６１１や基準白色部から得られるセンサデータに基づいて、変換行列の校正やセンサデータ補正係数の算出が実行される。
【０１２９】
ここで、分光特性取得装置６００において、例えば環境温度の変化等によってラインセンサ１０７の暗電流が増減し、測定結果にばらつきが生じる場合がある。暗電流とは、ラインセンサ１０７の画素に光が照射されていない状態で流れる電流のことであり、例えば温度が７〜１０℃上昇すると暗電流は約２倍になる。
【０１３０】
そこで、第６の実施形態に係る分光特性取得装置６００では、補正係数算出部１１５が、暗電流による影響を除外するようにラインセンサ１０７の出力データを補正する補正係数を算出する。分光特性算出部１１４は、補正係数算出部１１５により求められた補正係数を乗じたセンサデータを用いて分光特性を推定することで、暗電流の増減等に関わらず、分光特性を常に高精度に求めることが可能になる。
【０１３１】
補正係数を算出する場合には、図２５に示されるように、ライン照明光源１０１から照射される光が開口６１２に入射するように、校正ユニット６１０が回転する。校正ユニット６１０の開口６１２に入射した光は、校正ユニット６１０の内部に吸収され、ラインセンサ１０７に反射光が届くことはない。
【０１３２】
補正係数算出部１１５は、校正ユニット６１０の開口６１２に光が照射されている状態で、ラインセンサ１０７からセンサデータｖｄを取得する。また、補正係数算出部１１５は、校正ユニット６１０が基準白色部にライン照明光源１０１からの光が照射されるように回転した状態で、ラインセンサ１０７からセンサデータｖｗを取得する。
【０１３３】
センサデータ記憶部１１８には、校正ユニット６１０の基準白色部から得られる基準センサデータｖｗｒｅｆと、ｖｗｒｅｆの計測時に校正ユニット６１０の開口６１２から得られた基準センサデータｖｄｒｅｆとが、基準値として記憶されている。
【０１３４】
補正係数算出部１１５は、センサデータｖｄ，ｖｗを取得すると、センサデータ記憶部１１８から基準センサデータｖｗｒｅｆ，ｖｄｒｅｆを取得し、以下の式（９）により補正係数ｗを算出する。
【０１３５】
ｗｉ＝（ｖｗｒｅｆ・ｉ−ｖｄｒｅｆ・ｉ）／（ｖｗ・ｉ−ｖｄ・ｉ）  （ｉ＝１，２、…、Ｎ）      （９）
分光特性算出部１１４は、測定対象物１０の分光特性を推定する場合に、測定対象物１０のセンサデータｖを取得すると、上式（９）により求められた補正係数ｗを用いて、以下の式（１０）により補正センサデータｖ'を算出する。
【０１３６】
ｖｉ'＝ｗ・（ｖｉ−ｖｄ・ｉ）  （ｉ＝１，２、…、Ｎ）      （１０）
分光特性算出部１１４は、式（１０）により補正されたセンサデータｖ'から行列Ｖｅｘｐを生成し、変換行列記憶部１１９に記憶されている変換行列Ｇ１を用いて、式（２）により測定対象物の分光特性Ｒｅｘｐを推定する。
【０１３７】
このように、校正ユニット６１０の基準白色部及び開口から取得されるセンサデータに基づいて補正係数を算出し、測定対象物１０から取得されるセンサデータを補正することで、暗電流の増減によるラインセンサ１０７の出力ばらつきを低減できる。したがって、第６の実施形態によれば、ラインセンサ１０７の出力ばらつきが低減され、測定対象物１０の分光特性を長期に渡ってより高精度に求めることが可能になる。
【０１３８】
なお、例えば校正ユニット６１０の周囲を覆うカバー部材や、支持板５０１の開口部を開閉する平板状のシャッターが設けられてもよい。このようなカバー部材やシャッターを設けることで、例えば用紙等の測定対象物１０から生じる紙粉や埃等が校正ユニット６１０に付着するのを防止できる。
【０１３９】
また、分光特性取得装置６００は、第２の実施形態に係る画像評価装置２００に搭載されてもよい。分光特性取得装置６００が搭載された画像評価装置２００は、搬送される測定対象物１０の間に変換行列の校正や、センサデータの補正係数の算出を行うことが可能であり、より高精度に分光特性を求めることが可能になる。また、分光特性取得装置６００が搭載された画像評価装置２００が、画像形成装置３００，４００に搭載されてもよい。
【０１４０】
分光特性取得装置１００，５００，６００は、上記実施形態に限らず、画像評価装置、画像形成装置以外にも様々な装置に搭載可能である。例えば分光特性取得装置１００，５００，６００は、紙幣やクレジットカードなどの信憑性を検査する検査装置に設けられてもよい。
【０１４１】
以上、実施形態に係る分光特性取得装置、画像評価装置及び画像形成装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【０１４２】
１０  測定対象物（対象物）
１０１  ライン照明光源（光照射手段）
１０２  コリメートレンズ（光照射手段）
１０７  ラインセンサ（受光手段）
１１３  変換行列算出部（変換行列補正手段）
１１４  分光特性算出部（分光特性算出手段）
１１５  補正係数算出部（第１補正係数算出手段、第２補正係数算出手段）
１２０，５１０，６１０  校正ユニット（校正色標）
１２１，５１１，６１１  色標
１２２  ステージ（搬送手段）
１２３  色標サンプル（校正色標）
１２４  ケース
１００，５００，６００  分光特性取得装置
２００  画像評価装置
３００，４００  画像形成装置
５２０  カバー部材
５３０  シャッター（カバー部材）
６１２  開口
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４３】
【特許文献１】特開２０１２−１５４７１１号公報
【非特許文献】
【０１４４】
【非特許文献１】津村徳道，羽石秀昭，三宅洋一「重回帰分析によるマルチバンド画像からの分光反射率の推定」、光学、Ｖｏｌ．２７、Ｎｏ．７、ｐ．３８４−３９１（１９９８）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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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２５】
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【図６】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２４】
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