(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に移動している対象物からの反射光の波長スペクトルを計測する分光計測装置であって、
前記対象物に光を照射する光源と、
開口を有し、前記対象物からの反射光の光路上に配置された開口部材と、
前記開口部材の開口を通過した前記反射光を集光する結像光学系と、
前記結像光学系を介した前記反射光の光路上に配置され、該反射光を回折する回折部材と、
前記回折部材からの１次回折光を受光する複数の受光領域を有する受光素子と、
前記開口部材に対する前記受光素子の相対位置の基準位置からの位置ずれ量を検出する位置ずれ検出装置と、
前記受光素子の出力信号から前記波長スペクトルを推定演算する際に用いられる変換行列を複数個有し、該複数個の変換行列を参照して前記位置ずれ検出装置の検出結果に基づいて適切な変換行列を取得する処理装置と、を備え、
前記複数個の変換行列は、互いに異なる複数の位置ずれ量に対応し、
前記処理装置は、前記複数個の変換行列の中から前記位置ずれ検出装置で検出された位置ずれ量に応じて２つの変換行列を選択し、該２つの変換行列を内挿して前記適切な変換行列を取得することを特徴とする分光計測装置。
【請求項２】
前記位置ずれ検出装置は、前記回折部材からの非回折光、もしくは１次回折光以外の回折光を受光する受光器、及び該受光器の出力信号に基づいて前記位置ずれ量を求める演算装置を有することを特徴とする請求項１に記載の分光計測装置。
【請求項３】
前記位置ずれ検出装置の受光器は、受光位置を検出する受光位置センサを有することを特徴とする請求項２に記載の分光計測装置。
【請求項４】
前記受光素子を第１の受光素子とし、
前記位置ずれ検出装置の受光器は、複数の受光領域を有する第２の受光素子を有することを特徴とする請求項２に記載の分光計測装置。
【請求項５】
前記光源を第１の光源とし、
前記位置ずれ検出装置は、単一波長の光を射出する第２の光源、及び前記第１の光源が消灯され、前記第２の光源が点灯されたときの、前記受光素子の出力信号に基づいて前記位置ずれ量を求める演算装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の分光計測装置。
【請求項６】
前記第２の光源は、レーザ光を射出する光源であることを特徴とする請求項５に記載の分光計測装置。
【請求項７】
前記開口部材は、一の方向に沿って配列された複数の開口を有し、
前記受光素子は、前記開口部材の開口毎に前記複数の受光領域を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の分光計測装置。
【請求項８】
画像の色を評価する画像評価装置であって、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の分光計測装置と、
前記分光計測装置の計測結果に基づいて前記画像の色を評価する評価手段と、を備える画像評価装置。
【請求項９】
画像情報に応じた画像形成条件で画像を形成する画像形成装置において、
請求項８に記載の画像評価装置と、
前記画像評価装置の評価結果に基づいて、前記画像形成条件を調整する調整装置と、を備え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、分光計測装置、画像評価装置、及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、反射光の波長スペクトルを計測する分光計測装置、該分光計測装置を備える画像評価装置、及び該画像評価装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロダクションプリンティング分野において、デジタル化が進み、電子写真方式の画像形成装置、及びインクジェット方式の画像形成装置などが市場に投入されている。
【０００３】
これらの画像形成装置に対して高画質化への要求が高まっており、画像形成装置における色安定性や色再現性などの色調管理が重要となってきた。
【０００４】
そこで、画像形成装置で形成された画像を分光計で色計測し、その計測結果に基づいて色補正を行うことが考えられた。
【０００５】
例えば、特許文献１には、波長シフトを考慮した分光特性測定装置が開示されている。また、特許文献２には、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する分光特性取得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】
【０００６】
ところで、画像形成装置で形成された画像のように、分光反射率の分布が比較的なだらかに変化する測定対象の場合、３〜１６程度の比較的少数の光強度信号を出力する分光器を用い、該光強度信号から分光反射率を推定する、いわゆるマルチバンド分光方法を利用することができる（例えば、非特許文献１参照）。この方法は検出する光強度信号の数が従来の分光器に比べて少ないので、測定時間が比較的短いという利点があり、画像形成装置での印刷画像のインライン測定のように高速での測定が要求される分野に適している。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている分光特性測定装置では、マルチバンド分光方法を利用すると、高い測定精度を得ることが困難であった。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている分光特性取得装置では、経時変化、環境温度の変化、光源の発熱などにより、受光素子の各画素が取得する光の波長分布にずれが生じると、測定精度が低下するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１の観点からすると、相対的に移動している対象物からの反射光の波長スペクトルを計測する分光計測装置であって、前記対象物に光を照射する光源と、開口を有し、前記対象物からの反射光の光路上に配置された開口部材と、前記開口部材の開口を通過した前記反射光を集光する結像光学系と、前記結像光学系を介した前記反射光の光路上に配置され、該反射光を回折する回折部材と、前記回折部材からの１次回折光を受光する複数の受光領域を有する受光素子と、前記開口部材に対する前記受光素子の相対位置の基準位置からの位置ずれ量を検出する位置ずれ検出装置と、前記受光素子の出力信号から前記波長スペクトルを推定演算する際に用いられる変換行列を複数個有し、該複数個の変換行列を参照して前記位置ずれ検出装置の検出結果に基づいて適切な変換行列を取得する処理装置と、を備え、前記複数個の変換行列は、互いに異なる複数の位置ずれ量に対応し、
前記処理装置は、前記複数個の変換行列の中から前記位置ずれ検出装置で検出された位置ずれ量に応じて２つの変換行列を選択し、該２つの変換行列を内挿して前記適切な変換行列を取得することを特徴とする分光計測装置である。
【００１０】
本発明は、第２の観点からすると、画像の色を評価する画像評価装置であって、本発明の分光計測装置と、前記分光計測装置の計測結果に基づいて前記画像の色を評価する評価手段と、を備える画像評価装置である。
【００１１】
本発明は、第３の観点からすると、画像情報に応じた画像形成条件で画像を形成する画像形成装置において、本発明の画像評価装置と、前記画像評価装置の評価結果に基づいて、前記画像形成条件を調整する調整装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の分光計測装置によれば、マルチバンド分光方法を利用し、高い精度の計測結果を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】画像評価装置を説明するための図である。
【図３】分光計測装置を説明するための図（その１）である。
【図４】分光計測装置を説明するための図（その２）である。
【図５】マイクロレンズアレイを説明するための図である。
【図６】開口部材を説明するための図である。
【図７】マイクロレンズアレイと開口部材の位置関係を説明するための図である。
【図８】結像光学系を説明するための図（その１）である。
【図９】結像光学系を説明するための図（その２）である。
【図１０】回折素子を説明するための図である。
【図１１】受光器を説明するための図である。
【図１２】第１ラインセンサ及び第２ラインセンサを説明するための図である。
【図１３】回折素子での回折方向を説明するための図である。
【図１４】第１ラインセンサと＋１次回折像との関係を説明するための図である。
【図１５】回折素子における凹凸の配列方向を説明するための図である。
【図１６】分光センサを説明するための図（その１）である。
【図１７】分光センサを説明するための図（その２）である。
【図１８】変換行列テーブルを説明するための図である。
【図１９】処理装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図２０】ＲＯＭにおけるデータ領域に格納されているデータの一部を説明するための図である。
【図２１】画像評価の際にＣＰＵによって行われる処理を説明するためのフローチャート（その１）である。
【図２２】画像評価の際にＣＰＵによって行われる処理を説明するためのフローチャート（その２）である。
【図２３】画像評価の際にＣＰＵによって行われる処理を説明するためのフローチャート（その３）である。
【図２４】位置ずれ量を説明するための図である。
【図２５】位置ずれ量とＸ軸方向に関する位置との関係を説明するための図である。
【図２６】受光器の変形例１を説明するための図である。
【図２７】図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）は、それぞれ変形例１の受光器における０次光と半導体位置センサとの関係を説明するための図である。
【図２８】図２７（Ｂ）のときに、半導体位置センサが設けられていない位置での位置ずれ量の取得方法を説明するための図である。
【図２９】分光計測装置の変形例を説明するための図である。
【図３０】図２９の分光計測装置でのＣＰＵによって行われる変換行列の校正処理を説明するためのフローチャートである。
【図３１】図２９の分光計測装置での受光器を説明するための図である。
【図３２】画像評価装置の変形例１を説明するための図である。
【図３３】図３２の画像評価装置における受光素子を説明するための図である。
【図３４】図３２の画像評価装置でのＣＰＵによって行われる画像評価処理を説明するためのフローチャートである。
【図３５】図３２の画像評価装置における受光素子の変形例を説明するための図である。
【図３６】画像評価装置の変形例２を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図２５に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１５】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着装置２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、画像評価装置２２４５、紙検知センサ２２４６、温湿度センサ（図示省略）、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。
【００１６】
なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＸ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＺ軸方向として説明する。
【００１７】
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１８】
プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、通信制御装置２０８０を介して受信した上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）を光走査装置２０１０に通知する。
【００１９】
温湿度センサは、カラープリンタ２０００内の温度と湿度を検出し、プリンタ制御装置２０９０に通知する。
【００２０】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００２１】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００２２】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００２３】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００２４】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。
【００２５】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２６】
光走査装置２０１０は、４つの光源、偏向器前光学系、光偏向器、走査光学系、及び走査制御装置などを備えている。光走査装置２０１０は、プリンタ制御装置２０９０からの多色の画像情報に基づいて色毎に変調された複数の光束で、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。
【００２７】
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００２８】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２９】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着装置２０５０に送られる。
【００３０】
定着装置２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次積み重ねられる。
【００３１】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００３２】
紙検知センサ２２４６は、定着装置２０５０と画像評価装置２２４５との間の記録紙の搬送路近傍に配置され、記録紙の先端及び後端を検知する。
【００３３】
画像評価装置２２４５は、定着装置２０５０を通過した記録紙の搬送路近傍に配置され、該記録紙上の画像の品質を評価する。該画像評価装置２２４５での評価結果は、プリンタ制御装置２０９０に通知される。
【００３４】
画像評価装置２２４５は、一例として図２に示されるように、記録紙Ｐの＋Ｚ側に配置され、３つの分光計測装置（１０＿１、１０＿２、１０＿３）、及び処理装置２０などを有している。ここでは、記録紙Ｐの＋Ｚ側の面にトナー像が定着されており、該記録紙Ｐのトナー像が定着されている面を「おもて面」ともいう。
【００３５】
３つの分光計測装置（１０＿１、１０＿２、１０＿３）は、Ｘ軸方向に沿って配列されている。
【００３６】
３つの分光計測装置（１０＿１、１０＿２、１０＿３）は、それぞれ同様な構成を有しており、それらを区別する必要がないときは、それらを総称して分光計測装置１０と表記する。
【００３７】
分光計測装置１０は、一例として図３及び図４に示されるように、光源ユニット１１（図３では不図示）、マイクロレンズアレイ１２、開口部材１３、結像光学系１４、回折素子１５、及び受光器１６などを有している。
【００３８】
光源ユニット１１は、Ｙ軸方向に関して、マイクロレンズアレイ１２及び開口部材１３の−Ｙ側に配置されている。
【００３９】
この光源ユニット１１は、ＬＥＤアレイ１１ａ、及びコリメートレンズアレイ１１ｂを有している。
【００４０】
ＬＥＤアレイ１１ａは、Ｘ軸方向に沿って配置された複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を有している。各ＬＥＤは、可視光のほぼ全域において光強度を有する白色光を射出する。各ＬＥＤは、処理装置２０によって点灯及び消灯される。
【００４１】
なお、ＬＥＤアレイに代えて、冷陰極管などの蛍光灯やランプ光源を用いることができる。要するに、光源としては、分光計測に必要な波長領域の光を射出し、かつ計測領域全体にわたって均質に照明可能であることが好ましい。
【００４２】
コリメートレンズアレイ１１ｂは、複数のＬＥＤに対応した複数のコリメートレンズを有している。該複数のコリメートレンズは、それぞれ対応するＬＥＤから射出された白色光の光路上に配置され、該白色光を平行光とする。このコリメートレンズアレイ１１ｂを介した光が記録紙Ｐのおもて面を照明する。すなわち、光源ユニット１１は、Ｘ軸方向を長手方向とする線状の照明光を射出する。
【００４３】
ここでは、光源ユニット１１からの白色光は、ＹＺ面内において、記録紙Ｐのおもて面に斜入射されるように設定されている（図４参照）。具体的には、記録紙Ｐのおもて面に対して斜め約４５度の方向から照明光を入射し、記録紙Ｐのおもて面に直交する方向に拡散反射する光を受光する、いわゆる４５／０光学系となっている。なお、この４５／０光学系に限定されるものではなく、例えば、記録紙Ｐのおもて面に対して直交する方向から照明光を入射し、約４５度の方向に拡散反射する光を受光する、いわゆる０／４５光学系を用いても良い。
【００４４】
マイクロレンズアレイ１２は、記録紙Ｐのおもて面で拡散反射された光の光路上に配置されている。なお、以下では、記録紙Ｐのおもて面で拡散反射された光を単に「反射光」という。
【００４５】
このマイクロレンズアレイは、一例として図５に示されるように、Ｘ軸方向に沿って配置された複数のマイクロレンズを有している。そして、Ｘ軸方向に関して、互いに隣接する２つのマイクロレンズの中心間距離を「レンズピッチＬＰ」という。各マイクロレンズは、それぞれ入射した反射光を集光する。
【００４６】
開口部材１３は、マイクロレンズアレイ１２を介した反射光の光路上に配置されている。
【００４７】
この開口部材１３は、一例として図６に示されるように、Ｘ軸方向に沿って配置された複数の開口を有している。そして、Ｘ軸方向に関して、互いに隣接する２つの開口の中心間距離を「開口ピッチＡＰ」という。
【００４８】
各開口は、ピンホール及びスリットのいずれであっても良い。また、開口の形状は円形、矩形に限られるものではなく、楕円やその他の形状であっても良い。
【００４９】
また、開口部材１３としては、黒化処理された金属板に複数の穴が開いたものや、黒色部材（例えば、クロムやカーボン含有樹脂）が所定の形状で表面に塗布されたガラス板を用いることができる。
【００５０】
開口部材１３の各開口は、マイクロレンズアレイ１２を介した反射光の集光位置近傍に位置している（図７参照）。
【００５１】
結像光学系１４は、複数の集光レンズ（ここでは、２つの集光レンズ）から構成され、開口部材１３の＋Ｚ側に配置されている。
【００５２】
結像光学系１４は、開口部材１３の複数の開口を通過した各反射光を、Ｘ軸方向に関して互いに異なる位置に集光する（図８及び図９参照）。
【００５３】
結像光学系１４としては、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を用いることが可能である。ここでは、一例として、市販されているラインセンサ用レンズ（モリテックス社製、ＭＬ−Ｌ０２０３５）を用いた。このラインセンサ用レンズは、倍率が０．２倍であり、約３００ｍｍの画像を６０ｍｍの範囲に結像させることができる。
【００５４】
回折素子１５は、結像光学系１４の＋Ｚ側に配置されている。この回折素子１５は、一例として図１０に示されるように、透明基板の＋Ｚ側の面に、鋸歯形状の凹凸が形成されているグレーティングである。そして、互いに隣接する２つの凹凸の中心間距離を「格子ピッチＧＰ」という。
【００５５】
回折素子１５への反射光の入射角をα、回折次数をｍとすると、反射光に含まれる波長λの光は、次の（１）式で示される角度θｍで回折される。
【００５６】
ｓｉｎθｍ＝ｍλ／ＧＰ＋ｓｉｎα  ……（１）
【００５７】
グレーティングの凹凸が鋸歯形状の場合は、＋１次回折光の光強度を強くすることが可能である。なお、グレーティングの凹凸を階段状形状としても良い。
【００５８】
このように回折素子１５で回折された光は、波長によって異なる方向に進行する。すなわち、反射光は、回折素子１５によって波長分光される。なお、以下では、１つの開口を通過した反射光の＋１次回折光の集合体を「＋１次回折像」といい、回折次数を区別する必要がないときは、単に「回折像」ともいう。
【００５９】
受光器１６は、一例として図１１に示されるように、第１ラインセンサ１６＿１、及び第２ラインセンサ１６＿２を有している。各ラインセンサは、Ｘ軸方向に沿って配列された複数の受光領域を有している。
【００６０】
一例として図１２に示されるように、第１ラインセンサ１６＿１は、回折素子１５からの＋１次回折像を受光する位置に配置され、第２ラインセンサ１６＿２は、回折素子１５からの０次光を受光する位置に配置されている。各受光領域は、受光光量に応じた信号を処理装置２０に出力する。
【００６１】
なお、以下では、第１ラインセンサ１６＿１の各受光領域を「画素」ともいう。また、Ｘ軸方向に関して、隣り合う２つの画素の中心間距離を「画素ピッチｄ」という。ここでは、第２ラインセンサ１６＿２は、Ｘ軸方向に関して、隣り合う２つの受光領域の中心間距離が画素ピッチｄと同じである。
【００６２】
ところで、回折素子１５における凹凸の配列方向が、第１ラインセンサ１６＿１における複数の受光領域の配列方向（ここでは、Ｘ軸方向と同じ）に平行であると、０次光、±２次回折光、及び開口部材１３における隣接する開口を通過した反射光の回折光などが、受光器１６上で重なり合い、正確な分光計測が困難となる場合がある。
【００６３】
そこで、本実施形態では、回折素子１５における凹凸の配列方向を、第１ラインセンサ１６＿１における複数の受光領域の配列方向に対して傾斜させている。
【００６４】
回折素子１５で分光された各波長の光の受光器１６上での結像位置は、Ｚ軸方向に関する回折素子１５と受光器１６との間隔Ｌを用いて、Ｌ×ｔａｎθｍから導出できる。また、結像光学系１４の倍率により受光器１６上での回折像の大きさが決まるため、白色光の回折像を受光した場合、該回折像の幅ｊ（図１３参照）を求めることができる。
【００６５】
一般的に、１つの受光領域のＸ軸方向に関する長さｃ（図１４参照）、及びＹ軸方向に関する長さ（高さ）ｈ（図１４参照）は、ラインセンサにより決まっている。そこで、開口部材１３における開口ピッチＡＰと結像光学系１４の倍率とから、１つの回折像（ここでは、＋１次回折像）を過不足なく受光するのに必要な受光領域の数ｎが決定できる。このとき、ｔａｎ−１（ｈ／（ｎ×ｃ））の値が、回折素子１５における凹凸のＸＹ面内でのＸ軸方向に対する傾斜角θ（図１５参照）となる。
【００６６】
すなわち、回折像は、その回折方向が、ＸＹ面内でＸ軸方向に対して角度θ傾斜した状態で第１ラインセンサ１６＿１に受光される。
【００６７】
例えば、画素ピッチｄが１０μｍ、格子ピッチＧＰが１０μｍ、上記間隔Ｌが２ｍｍのときは、開口部材１３の１つの開口を通過した反射光は、一例として図１６に示されるように、波長に応じて６つの画素で受光される。この場合は、６つの画素で１つの分光センサが構成されることとなる。
【００６８】
そこで、受光器１６は、一例として図１７に示されるように、複数の分光センサの集合体であり、各分光センサには、互いに異なる開口を通過した反射光の回折光が入射する。複数の分光センサは、Ｘ軸方向に関する記録紙Ｐ上の複数の計測位置に対応している。
【００６９】
なお、以下では、１画素で受光される光の波長帯を「バンド」といい、光を複数のバンドに分光することを「マルチバンド分光」ともいう。そこで、１つの分光センサにおけるバンド数は、１つの分光センサを構成する画素数と同じである。また、１つの開口を通過した反射光における波長と光強度（あるいは反射率）との関係を「反射光波長スペクトル」ともいう。
【００７０】
マルチバンド分光では、バンド数が多いほど反射光波長スペクトルを精度良く得ることができる。しかしながら、第１ラインセンサ１６＿１における画素数は一定であるため、バンド数が増えると、１つの分光センサに用いられる画素数が多くなり、分光センサの数が減少し、計測点の数が少なくなる。
【００７１】
そこで、本実施形態では、バンド数を必要最小限に抑え、ウィナー推定などの推定手段によって反射光波長スペクトルの推定を行っている。反射光波長スペクトルの推定に利用することができる手法としては、多くの手法がある（例えば、「ディジタルカラー画像の解析・評価」、東京大学出版会、ｐ．１５４−ｐ．１５７参照）。
【００７２】
ここで、１つの分光センサの出力信号から、反射光波長スペクトルを推定する手法の一例について説明する。なお、１つの分光センサは、Ｎ個の画素を有しているものとする。また、ここでは、反射光波長スペクトルとして、所定の波長帯（例えば、４００〜７００［ｎｍ］）を所定の波長ピッチ（例えば、１０［ｎｍ］）で分割し、それぞれの反射率を算出するものとする。
【００７３】
各反射率が格納される行ベクトルｒは、Ｎ個の画素の出力信号ｖｉ（ｉ＝１〜Ｎ）が格納された行ベクトルをｖとし、変換行列をＧとすると、次の（２）式で表すことができる。
【００７４】
ｒ＝Ｇｖ  ……（２）
【００７５】
上記変換行列Ｇは、反射光波長スペクトルが既知のｎ個のサンプルでのｎ個の行ベクトル（ｒ１、ｒ２、・・・・・、ｒｎ）が格納されている行列Ｒ（＝［ｒ１，ｒ２，・・・，ｒｎ］）と、同様のｎ個のサンプルを本実施形態と同じ分光計測装置で測定したときのｎ個の行ベクトル（ｖ１、ｖ２、・・・・・、ｖｎ）が格納された行列Ｖ（＝［ｖ１，ｖ２，・・・，ｖｎ］）とを用い、Ｒ−ＧＶの誤差の二乗ノルムが最小となるときのＧである。
【００７６】
このとき、一般的に、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Ｇは、行列Ｖの上記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次の（３）式から計算することができる（例えば、前記非特許文献１参照）。
【００７７】
Ｇ＝ＲＶＴ（ＶＶＴ）−１    ……（３）
【００７８】
上記（３）式において、上付きＴは行列の転置を、上付き−１は逆行列を表す。上記（３）式から算出された回帰係数行列Ｇを変換行列Ｇとする。
【００７９】
ここでは、分光計測装置毎に、分光センサ毎に、開口部材１３の開口の位置をＸ軸方向に複数回移動させ、複数の変換行列が予め作成されている。例えば、第１ラインセンサ１６＿１で受光される開口の像が、画素ピッチｄ、整数Ｍを用いて、ｄ／Ｍずつ動くように、開口部材１３をＸ軸方向に複数回移動させ、Ｍ個の変換行列（Ｇ１〜ＧＭ）を作成する。
【００８０】
上記Ｍの値は大きいほど、位置ずれ量に対して誤差の小さい計測が可能となるが、処理装置２０における記憶容量を大きくする必要がある。そこで、用途に応じて変換行列の数Ｍを設定すれば良い。
【００８１】
上記Ｍ個の変換行列は、分光計測装置毎に、分光センサ毎に、開口位置に対する第１ラインセンサ１６＿１の相対的な位置ずれ量（基準位置に対する位置ずれ量）に対応して、テーブル形式で変換行列テーブル（図１８参照）として処理装置２０のＲＯＭ２３（図１９参照）に格納されている。
【００８２】
処理装置２０は、プリンタ制御装置２０９０の指示に応じて、画像評価処理を行う。この処理装置２０は、一例として図１９に示されるように、入出力制御回路２１、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、光源駆動回路２６などを有している。
【００８３】
入出力制御回路２１は、プリンタ制御装置２０９０とのデータのやりとりを制御する。例えば、入出力制御回路２１は、プリンタ制御装置２０９０から画像評価の要求があると、該要求をＣＰＵ２２に通知する。また、入出力制御回路２１は、ＣＰＵ２２から評価終了の通知があると、ＲＡＭ２４に格納されている評価結果をプリンタ制御装置２０９０に出力する。
【００８４】
ＲＯＭ２３は、書き換え可能なＲＯＭであり、プログラム領域及びデータ領域を有している。そして、プログラム領域には、ＣＰＵ２２にて解読可能なコードで記述されたプログラムが格納されている。また、データ領域には、プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されている（図２０参照）。
【００８５】
ＲＡＭ２４は、作業用のメモリである。
【００８６】
光源駆動回路２６は、ＣＰＵ２２の指示に応じて、ＬＥＤアレイ１１ａを点灯／消灯する。
【００８７】
プリンタ制御装置２０９０は、（１）電源が投入されたとき、（２）装置内の温度が１０℃以上変化したとき、（３）装置内の相対湿度が５０％以上変化したとき、（４）印刷枚数が所定の枚数に達したとき、（５）現像ローラの回転回数が所定の回数に達したとき、（６）転写ベルトの走行距離が所定の距離に達したとき、（７）不図示の操作パネルから要求されたときなどに、画像プロセス制御を行う。
【００８８】
この画像プロセス制御に際して、プリンタ制御装置２０９０は、画像評価装置２２４５に画像評価を要求する。
【００８９】
また、プリンタ制御装置２０９０は、上記（１）電源が投入されたとき、及び（７）不図示の操作パネルから要求されたときには、校正要求フラグｆＡに１をセットする。
【００９０】
ここで、処理装置２０にて行われる画像評価処理について説明する。図２１〜図２３のフローチャートは、画像評価処理の際に、ＣＰＵ２２によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【００９１】
なお、紙検知センサ２２４６の出力信号は、タイマ割り込み処理で定期的に監視され、記録紙の先端及び後端が検出されると、それぞれの検出フラグ（先端検出フラグ、後端検出フラグ）に１がセットされるようになっている。
【００９２】
最初のステップＳ４０１では、プリンタ制御装置２０９０から画像評価の要求があったか否かを判断する。入出力制御回路２１から画像評価の要求通知がなければ、待機する。一方、入出力制御回路２１から画像評価の要求通知があれば、ここでの判断は肯定されステップＳ４０３に移行する。
【００９３】
次のステップＳ４０３では、変換行列の校正が必要であるか否かを示す校正フラグｆＢに０をセットし、初期化する。
【００９４】
次のステップＳ４０５では、校正要求フラグｆＡが１であるか否かを判断する。校正要求フラグｆＡが１でなければ、ここでの判断は否定され、ステップＳ４０９に移行する。
【００９５】
次のステップＳ４０９では、前回変換行列の校正を行ってからの経過時間ｔが、予め設定されている校正間隔ｔｃ以上であるか否かを判断する。なお、校正間隔ｔｃは、ＲＯＭ２３のデータ領域に格納されている。また、経過時間ｔは、所定の時間毎に実行されるタイマ割り込み処理においてカウントアップされる。経過時間ｔが校正間隔ｔｃ未満であれば、ここでの判断は否定され、ステップＳ４１１に移行する。
【００９６】
このステップＳ４１１では、温湿度センサの出力信号から現在の温度を取得し、前回変換行列の校正を行ったときの温度との差ΔＴが、予め設定されている校正温度差Ｔｃ以上であるか否かを判断する。なお、校正温度差Ｔｃは、ＲＯＭ２３のデータ領域に格納されている。温度差ΔＴが校正温度差Ｔｃ未満であれば、ここでの判断は否定され、ステップＳ４１３に移行する。
【００９７】
このステップＳ４１３では、前回変換行列の校正を行ってからの印刷枚数ｎが、予め設定されている校正枚数Ｎｃ以上であるか否かを判断する。なお、校正枚数Ｎｃは、ＲＯＭ２３のデータ領域に格納されている。印刷枚数ｎが校正枚数Ｎｃ以上であれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ４１５に移行する。
【００９８】
このステップＳ４１５では、校正フラグｆＢに、変換行列の校正が必要であることを意味する１をセットする。
【００９９】
次のステップＳ４１７では、校正フラグｆＢの値が１であるか否かを判断する。校正フラグｆの値が１であれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ４１９に移行する。
【０１００】
このステップＳ４１９では、経過時間ｔの値を０にリセットする。
【０１０１】
次のステップＳ４２１では、印刷枚数ｎの値を０にリセットする。
【０１０２】
次のステップＳ４２３では、現在の温度をＲＡＭ２４に保存する。
【０１０３】
なお、上記校正間隔ｔｃ、校正温度差Ｔｃ、及び校正枚数Ｎｃは、不図示の操作パネルから設定することができる。
【０１０４】
次のステップＳ５０１では、プリンタ制御装置２０９０に対して、搬送系の停止を要求する。
【０１０５】
次のステップＳ５０３では、光源駆動回路２６に各分光計測装置のＬＥＤアレイ１１ａの点灯を指示する。
【０１０６】
次のステップＳ５０５では、分光計測装置毎に、分光センサ毎に、第２ラインセンサ１６＿２の出力信号を取得する。
【０１０７】
次のステップＳ５０７では、分光計測装置毎に、分光センサ毎に、第２ラインセンサ１６＿２の出力信号に基づいて、上記位置ずれ量を求める。ここでは、一例として図２４に示されるように、Ｘ軸方向に関して、光強度の重心位置を算出し、基準位置との差を求め位置ずれ量とする。
【０１０８】
次のステップＳ５０９では、一例として図２５に示されるように、上記ステップＳ５０７で得られた複数の位置ずれ量とそれらのＸ軸方向に関する位置とから、位置ずれ量とＸ軸方向に関する位置との関係を表す多項式を求める。
【０１０９】
次のステップＳ５１１では、上記多項式を用いて、上記ステップＳ５０７で得られた各位置ずれ量を補正する。
【０１１０】
次のステップＳ５１３では、分光計測装置毎に、分光センサ毎に、ＲＯＭ２３に格納されている変換行列テーブルを参照し、補正された位置ずれ量に応じた変換行列を選択する。例えば、位置ずれ量がＤ２のときは、変換行列Ｇ２が選択される。また、位置ずれ量がＤ２とＤ３の間のときは、変換行列Ｇ２と変換行列Ｇ３とが選択される。
【０１１１】
次のステップＳ５１５では、上記ステップＳ５１３で選択された変換行列が２つある分光センサについて、該２つの変換行列を位置ずれ量に応じて補間する。なお、上記ステップＳ５１３で選択された変換行列が１つある分光センサについては、何もしない。
【０１１２】
次のステップＳ５１７では、分光計測装置毎に、分光センサ毎に、補間された変換行列あるいは選択された変換行列をＲＡＭ２４に保存する。
【０１１３】
次のステップＳ５１９では、光源駆動回路２６に各分光計測装置のＬＥＤアレイ１１ａの消灯を指示する。
【０１１４】
次のステップＳ５２１では、プリンタ制御装置２０９０に対して、搬送系の再起動を要求する。
【０１１５】
上記ステップＳ５０１〜ステップＳ５２１の処理は、「変換行列の校正処理」である。
【０１１６】
次のステップＳ６０１では、プリンタ制御装置２０９０に対して、画像評価用のマスタ画像の作成を要求する。
【０１１７】
次のステップＳ６０３では、先端検出フラグを参照し、記録紙の先端が検知されたか否かを判断する。先端検出フラグに１がセットされていなければ、先端検出フラグに１がセットされるまで待機する。一方、先端検出フラグに１がセットされていると、ここでの判断は肯定され、先端検出フラグを０リセットした後、ステップＳ６０５に移行する。
【０１１８】
このステップＳ６０５では、光源駆動回路２６に各分光計測装置のＬＥＤアレイ１１ａの点灯を指示する。
【０１１９】
次のステップＳ６０７では、分光計測装置毎に、分光センサ毎に、第１ラインセンサ１６＿１の出力信号を取得する。なお、第１ラインセンサ１６＿１の出力信号は、暗電流補正やリニアリティ補正などの前処理が行われる。
【０１２０】
次のステップＳ６０９では、分光計測装置毎に、分光センサ毎に、上記反射光波長スペクトルの推定演算を行う。
【０１２１】
ここでは、上記行ベクトルｖを作成するとともに、ＲＡＭ２４に保存されている変換行列を読み出し、行ベクトルｖと変換行列を積算し、行ベクトルｒを算出する。なお、今回、変換行列の校正処理が行われなかった場合には、ＲＡＭ２４には、直近に行われた変換行列の校正処理による変換行列が保存されている。
【０１２２】
次のステップＳ６１１では、分光センサ毎に、上記推定演算の結果を記録紙上の計測位置に関する情報とともにＲＡＭ２４に保存する。なお、記録紙上の計測位置は、記録紙の搬送方向に関しては、記録紙の搬送速度と、記録紙の先端が検知されてからの経過時間から知ることができる。また、記録紙の幅方向に関しては、Ｘ軸方向に関する開口位置から知ることができる。
【０１２３】
次のステップＳ６１３では、後端検出フラグを参照し、記録紙の後端が検知されたか否かを判断する。後端検出フラグに１がセットされていなければ、ここでの判断は否定され、上記ステップＳ６０７に戻る。
【０１２４】
以降、ステップＳ６１３での判断が肯定されるまで、ステップＳ６０７とステップＳ６１１の処理を繰り返す。
【０１２５】
そして、後端検出フラグに１がセットされると、ステップＳ６１３での判断が肯定され、後端検出フラグを０リセットした後、ステップＳ６１５に移行する。
【０１２６】
このステップＳ６１５では、光源駆動回路２６にＬＥＤアレイ１１ａの消灯を指示する。
【０１２７】
次のステップＳ６１７では、ＲＡＭ２４に保存されている各計測位置の反射光波長スペクトルに基づいて、画像の色情報を求める。なお、画像の色情報としては、ＣＩＥ（国際照明委員会）が推奨するＸＹＺ表色系、あるいはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系などを用いることができる。
【０１２８】
次のステップＳ６１９では、上記画像の色情報に基づいて画像における色の再現性を評価する。
【０１２９】
次のステップＳ６２１では、上記画像の評価結果をＲＡＭ２４に保存する。
【０１３０】
次のステップＳ６２３では、画像評価の終了を入出力制御回路２１に通知する。そして、上記ステップＳ４０３に戻り、次の画像評価の要求を待つ。
【０１３１】
入出力制御回路２１は、画像評価の終了通知を受けると、ＲＡＭ２４に格納されている評価結果をプリンタ制御装置２０９０に出力する。
【０１３２】
プリンタ制御装置２０９０は、画像評価装置２２４５からの評価結果に基づいて、１枚の記録紙内（ページ内）で色変動（色むら）が検出されたときには、光走査装置２０１０の光源から射出される光束の光量を制御する。また、記録紙間（ページ間）で色変動が検出されたときには、現像バイアス、定着温度、及び１走査毎の光源の発光光量の少なくともいずれかを制御する。
【０１３３】
なお、上記ステップＳ４０５において、校正要求フラグｆＡが１であれば、ステップＳ４０５での判断は肯定され、ステップＳ４０７に移行する。
【０１３４】
このステップＳ４０７では、校正要求フラグｆＡを０リセットし、上記ステップＳ４１５に移行する。
【０１３５】
また、上記ステップＳ４０９において、経過時間ｔが校正間隔ｔｃ以上であれば、ステップＳ４０９での判断は肯定され、上記ステップＳ４１５に移行する。
【０１３６】
また、上記ステップＳ４１１において、温度差ΔＴが校正温度差Ｔｃ以上であれば、ステップＳ４１１での判断は肯定され、上記ステップＳ４１５に移行する。
【０１３７】
また、上記ステップＳ４１３において、印刷枚数ｎが校正枚数Ｎｃ未満であれば、ステップＳ４１３での判断は否定され、ステップＳ４１７に移行する。
【０１３８】
また、上記ステップＳ４１７において、校正フラグｆＢの値が１でなければ、ステップＳ４１７での判断は否定され、ステップＳ６０１に移行する。すなわち、変換行列の校正は行われない。
【０１３９】
以上説明したように、本実施形態に係る画像評価装置２２４５によると、複数の分光計測装置１０、及び処理装置２０などを備えている。
【０１４０】
各分光計測装置１０は、光源ユニット１１、マイクロレンズアレイ１２、開口部材１３、結像光学系１４、回折素子１５、及び受光器１６などを有している。
【０１４１】
受光器１６は、回折素子１５からの＋１次回折光を受光する位置に配置された第１ラインセンサ１６＿１、及び回折素子１５からの０次光を受光する位置に配置された第２ラインセンサ１６＿２を有している。
【０１４２】
処理装置２０は、各分光計測装置について、光学センサ毎に、第２ラインセンサ１６＿２の出力信号に基づいて、Ｘ軸方向に関する第１ラインセンサ１６＿１の基準位置からの位置ずれ量を求める。さらに、処理装置２０は、各分光計測装置について、光学センサ毎に、該位置ずれ量に応じて選択、補間された変換行列を用いて、反射光波長スペクトルを推定演算する。
【０１４３】
そして、処理装置２０は、各反射光波長スペクトルに基づいて画像の色情報を求め、該画像の色情報に基づいて画像における色の再現性を評価する。
【０１４４】
この場合は、各分光計測装置１０では、マルチバンド分光方法を利用し、簡易な構成で、高い精度の計測結果を安定して得ることができる。
【０１４５】
そして、画像評価装置２２４５は、複数の分光計測装置１０を備えているため、精度良く画像評価を行うことができる。
【０１４６】
また、カラープリンタ２０００は、画像評価装置２２４５を備え、該画像評価装置２２４５での評価結果に基づいて画像形成プロセスを調整しているため、高品質の画像を安定して形成することができる。
【０１４７】
なお、上記実施形態において、各分光計測装置１０に制御装置を設け、上述した処理装置２０で行われる処理の一部を該制御装置で行っても良い。
【０１４８】
また、上記実施形態では、画像評価装置２２４５が３つの分光計測装置を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、画像評価装置２２４５には、カラープリンタ２０００が対応可能な記録紙上に形成される画像の全幅にわたって色の評価ができるように１つあるいは複数の分光計測装置が設けられていれば良い。
【０１４９】
また、上記実施形態では、第２ラインセンサ１６＿２が、回折素子１５からの０次光を受光する位置に配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、回折素子１５からの＋１次回折光以外の回折光を受光する位置に配置されていても良い。例えば、第２ラインセンサ１６＿２が、回折素子１５からの−１次回折光を受光する位置に配置されていても良い。
【０１５０】
また、上記実施形態では、第２ラインセンサ１６＿２における隣り合う２つの受光領域のＸ軸方向に関する中心間距離が画素ピッチｄと同じである場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１５１】
また、上記実施形態において、前記マイクロレンズアレイ１２に代えて、セルフォックレンズアレイ（登録商標）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を含む結像光学系を用いても良い。
【０１５２】
また、上記実施形態において、開口部材１３が記録紙に近接する場合には、前記マイクロレンズアレイ１２がなくても良い。
【０１５３】
また、上記実施形態では、変換行列の校正処理において、位置ずれ量がＤ２とＤ３の間のときに、変換行列Ｇ２と変換行列Ｇ３とが選択され、該２つの変換行列を位置ずれ量に応じて補間する場合について説明したが、これに限定されるものではない。変換行列Ｇ２を用いて推定演算された結果と変換行列Ｇ３を用いて推定演算された結果とを位置ずれ量に応じて補間しても良い。
【０１５４】
例えば、位置ずれ量ＤＡでの変換行列ＧＡと、位置ずれ量ＤＢでの変換行列ＧＢが選択され、実測された位置ずれ量ＤＸが位置ずれ量ＤＡより大きく、位置ずれ量ＤＢより小さいとする。そして、変換行列ＧＡを用いたときの演算結果をＷＡとし、変換行列ＧＢを用いたときの演算結果をＷＢとすると、位置ずれ量ＤＸでの演算結果ＷＸは、次の（４）式から求めることができる。
【０１５５】
【数１】
0005717052.tif 000002
【０１５６】
なお、２つの変換行列あるいは２つの演算結果から、実測された位置ずれ量に対応する変換行列あるいは演算結果を補間する際の内挿方法としては、線形補間、及び２次補間などの一般的に良く知られた補間方法を用いることができる。
【０１５７】
また、上記実施形態において、一例として図２６に示されるように、前記第２ラインセンサ１６＿２に代えて、入射光のスポット位置をアナログ信号で出力することができる半導体位置センサ１６＿３を用いても良い。この場合に、図２７（Ａ）に示されるように、０次光毎に半導体位置センサ１６＿３を設けても良いし、図２７（Ｂ）に示されるように、複数の０次光に対して１つの半導体位置センサ１６＿３を設けても良い。
【０１５８】
例えば、図２８に示されるように、位置ｘ１が光学センサ１の基準位置、位置ｘ２が光学センサ２の基準位置、・・・・・、位置ｘ５が光学センサ５の基準位置であり、光学センサ１と光学センサ５とに半導体位置センサ１６＿３が設けられている場合を考える。この場合、光学センサ１で計測された位置ずれ量と光学センサ５で計測された位置ずれ量とを直線で結び、該直線の位置ｘ２での値を光学センサ２での位置ずれ量とし、位置ｘ３での値を光学センサ３での位置ずれ量とし、位置ｘ４での値を光学センサ４での位置ずれ量とする。
【０１５９】
また、上記実施形態において、一例として図２９に示されるように、位置ずれ量計測用の光源装置３１を設けても良い。この場合、前記第２ラインセンサ１６＿２は不要である。
【０１６０】
この光源装置３１は、半導体レーザ３１ａ、コリメートレンズ３１ｂ、及び回折素子３１ｃを有している。コリメートレンズ３１ｂは、半導体レーザ３１ａから射出された略単一の波長の光束を略平行光束とする。回折素子３１ｃは、コリメートレンズ３１ｂを介した光束をＸ軸方向に拡げる。これにより、Ｘ軸方向を長手方向とするライン状の光が、記録紙Ｐのおもて面上に照射される。半導体レーザ３１ａは、前記光源駆動回路２６によって点灯及び消灯される。
【０１６１】
この場合、変換行列の校正処理では、図３０に示されるように、前記ステップＳ５０３に代えて、光源駆動回路２６に半導体レーザ３１ａの点灯を指示する（ステップＳ５０３’）。このとき、回折素子１５に入射した光束は、ほとんど分光されることなく第１ラインセンサ１６＿１に向かう（図３１参照）。そして、処理装置２０は、第１ラインセンサ１６＿１の出力信号を取得し（ステップＳ５０５’）、該出力信号に基づいて、前記位置ずれ量を求める。
【０１６２】
なお、半導体レーザ３１ａが点灯されるときの対象物としては、予め用意した白色散乱体のようなものを用いることが好ましい。
【０１６３】
また、前記ステップＳ５１９に代えて、光源駆動回路２６に半導体レーザ３１ａの消灯を指示する（ステップＳ５１９’）。
【０１６４】
また、半導体レーザ３１ａに代えて、垂直共振器型の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、略単一波長の光束を射出するＬＥＤアレイ、及び輝線を有するランプ光源などを用いても良い。
【０１６５】
また、上記実施形態では、画像形成装置が電子写真方式の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、インクジェット方式であっても良い。この場合は、ヘッド位置に応じてインク吐出量を調整したり、ドットパターンを調整することによって、１枚の記録紙内での色変動、及び記録紙間での色変動を補正することができる。
【０１６６】
また、上記実施形態では、４色のトナーが用いられる画像形成装置の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、５色あるいは６色のトナーが用いられる画像形成装置であっても良い。
【０１６７】
また、上記実施形態では、トナー像が感光体ドラムから転写ベルトを介して記録紙に転写される画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、トナー像が記録紙に直接転写される画像形成装置であっても良い。
【０１６８】
また、記録紙としてビームスポットの熱エネルギにより発色する発色媒体（ポジの印画紙）を用いた画像形成装置であっても良い。
【０１６９】
また、上記実施形態における画像評価装置２２４５は、画像形成装置以外に用いられても良い。
【０１７０】
一例として図３２には、画像の１点での色を評価する画像評価装置２２４５Ａが示されている。この画像評価装置２２４５Ａは、照明装置１１１、第１レンズ１１２、開口部材１１３、第２レンズ１１４、回折素子１１５、第３レンズ１１６、受光素子１１７、処理装置１２０、入力装置１２１、及び表示装置１２２などを有している。
【０１７１】
入力装置１２１は、例えばキーボード、マウス、タブレット、ライトペン及びタッチパネルなどのうち少なくとも１つの入力媒体（図示省略）を備え、作業者から入力された各種情報を処理装置１２０に通知する。なお、入力媒体からの情報はワイヤレス方式で入力されても良い。
【０１７２】
表示装置１２２は、例えばＣＲＴ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及びプラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）などを用いた表示部（図示省略）を備え、処理装置１２０から指示された各種情報を表示する。また、表示装置１２２と入力装置１２１とが一体化されたものとして、例えばタッチパネル付きＬＣＤなどがある。
【０１７３】
開口部材１１３は、１つの開口を有している。
【０１７４】
照明装置１１１は、対象物を、例えば法線方向に対して４５°の方向から照明する。対象物で法線方向に拡散反射された光束は、第１レンズ１１２で開口部材１１３の開口近傍に集光される。開口部材１１３の開口を通過した光束は第２レンズ１１４で略平行光とされ、回折素子１１５で波長毎に異なる方向に回折される。回折素子１１５からの各波長の光束は、第３レンズ１１６で集光され、受光素子１１７上で受光される。
【０１７５】
受光素子１１７は、一例として図３３に示されるように、＋１次回折光を受光するための第１受光部１１７＿１と、０次光（非回折光）を受光するための第２受光部１１７＿２を有している。
【０１７６】
ここでは、一例として、第１受光部１１７＿１として、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）が用いられ、第２受光部１１７＿２として、入射光のスポット位置をアナログ出力可能な半導体位置センサ（ＰＳＤ）が用いられている。
【０１７７】
第１受光部１１７＿１は、１０個の受光領域（画素）を有し、例えば、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光を１０画素に分けて受光できるように配置されている。
【０１７８】
第２受光部１１７＿２は、０次光の重心位置をアナログ信号として出力する。
【０１７９】
例えば、０次光の光強度に対して＋１次回折光の光強度のほうが大幅に強いときには、第１受光部１１７＿１の一部にニュートラル・デンシティー・フィルタ（ＮＤフィルタ）などの減光部材を付けても良い。
【０１８０】
処理装置１２０は、前記処理装置２０と同様な構成を有し、入力装置１２１から評価要求を受け取ると、画像評価処理を行う。
【０１８１】
ここで、処理装置１２０にて行われる画像評価処理について説明する。図３４のフローチャートは、画像評価処理の際に、処理装置１２０のＣＰＵによって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【０１８２】
最初のステップＳ７０１では、照明装置１１１の光源を点灯させ、対象物を照明する。
【０１８３】
次のステップＳ７０３では、第２受光部１１７＿２の出力信号を取得する。
【０１８４】
次のステップＳ７０５では、第２受光部１１７＿２の出力信号から、開口部材１１３の開口と第１受光部１１７＿１との位置ずれ量を求める。
【０１８５】
次のステップＳ７０７では、位置ずれ量に応じて変換行列を選択する。
【０１８６】
次のステップＳ７０９では、選択された変換行列が２つのときに、該２つの変換行列を補間し、位置ずれ量に適切な変換行列を求める。
【０１８７】
次のステップＳ７１１では、選択された変換行列あるいは補間された変換行列を保存する。
【０１８８】
次のステップＳ７１３では、第１受光部１１７＿１の出力信号を取得する。
【０１８９】
次のステップＳ７１５では、照明装置１１１の光源を消灯させる。
【０１９０】
次のステップＳ７１７では、反射光波長スペクトルの推定演算を行う。ここでは、第１受光部１１７＿１の出力信号から上記行ベクトルｖを作成するとともに、上記保存された変換行列を読み出し、行ベクトルｖと変換行列を積算し、行ベクトルｒを算出する。
【０１９１】
次のステップＳ７１９では、推定演算によって得られた反射光波長スペクトルに基づいて、画像の色情報を求める。
【０１９２】
次のステップＳ７２１では、上記画像の色情報に基づいて画像における色の再現性を評価する。
【０１９３】
次のステップＳ７２３では、上記画像の評価結果を表示装置１２２に表示させる。そして、画像評価処理を終了する。
【０１９４】
なお、第２受光部１１７＿２として、第１受光部１１７＿１と同様なフォトダイオードアレイを用いても良い。そして、この場合、一例として図３５に示されるように、第１受光部１１７＿１と第２受光部１１７＿２とが一体化されても良い。
【０１９５】
また、第１受光部１１７＿１として、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐ  Ｄｅｖｉｃｅ）などを用いても良い。
【０１９６】
また、この場合に、画像評価装置２２４５Ａは、評価対象物を搬送するための搬送装置（図示省略）を備えていても良い。
【０１９７】
また、画像評価装置２２４５Ａの変形例として、前記開口部材１１３に代えて、複数の開口が一の方向に一列に配置されている開口部材１１３’を用い、前記第１受光部１１７＿１に代えて、複数のフォトダイオードアレイが上記一の方向に沿って配列されている第１受光部１１７＿１’を用い、前記第２受光部１１７＿２に代えて、複数の半導体位置センサが上記一の方向に沿って配列されている第２受光部１１７＿２’を用いても良い。
【０１９８】
この場合は、上記一の方向に関する複数の位置での評価をほぼ同時に行うことができる。このとき、一例として図３６に示されるように、第２受光部１１７＿２’では、半導体位置センサの数をフォトダイオードアレイの数よりも少なくしても良い。半導体位置センサが設けられていない位置での位置ずれ量は、前後の実測された位置ずれ量から推定することができる。
【符号の説明】
【０１９９】
１０…分光計測装置、１１…光源ユニット、１１ａ…ＬＥＤアレイ、１１ｂ…コリメートレンズアレイ、１２…マイクロレンズアレイ（第１結像系）、１３…開口部材、１４…結像光学系（第２結像系）、１５…回折素子（回折部材）、１６…受光器、１６＿１…第１ラインセンサ（受光素子、第１の受光素子）、１６＿２…第２ラインセンサ（第２の受光素子）、１６＿３…半導体位置センサ（受光位置センサ）、２０…処理装置（処理装置、演算装置、評価手段）、２１…入出力制御回路、２２…ＣＰＵ、２３…ＲＯＭ、２４…ＲＡＭ、２６…光源駆動回路、３１…光源装置、３１ａ…半導体レーザ、３１ｂ…コリメートレンズ、３１ｃ…回折素子、１１１…照明装置、１１２…第１レンズ、１１３…開口部材、１１４…第２レンズ、１１５…回折素子、１１６…第３レンズ、１１７…受光素子、１２０…処理装置、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄ…感光体ドラム、２０５０…定着装置、２０９０…プリンタ制御装置（調整装置）、２２４５…画像評価装置、２２４５Ａ…画像評価装置、Ｐ…記録紙（対象物）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２００】
【特許文献１】特許第３９２５３０１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５６３２４号公報
【非特許文献】
【０２０１】
【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】
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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】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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