CN106017687B - 光谱测量装置、图像形成装置以及光谱测量方法 - Google Patents

光谱测量装置、图像形成装置以及光谱测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光谱测量装置、图像形成装置以及光谱测量方法，能够进行高精度的光谱测量处理。内置有光谱测量装置的打印机包括：光谱仪(17)，包含来自介质(A)的测量位置(R)的光入射的波长可调滤波器(光谱器件(172A))；距离测量部(18)，测量测量位置(R)和光谱仪(17)的距离；以及测量控制部件和测色部件，使用光谱仪(17)对测量位置(R)实施光谱测量，基于测量到的距离校正通过光谱测量得到的测量值。

Description

光谱测量装置、图像形成装置以及光谱测量方法
技术领域
本发明涉及光谱测量装置、图像形成装置以及光谱测量方法。
背景技术
以往，打印机等图像形成装置中，公知有具有色度计的装置，该色度计用于对记录在介质上的图像进行测色(例如，参照专利文献1)。
在该专利文献1所公开的装置中，设置有对介质形成图像(印刷)的打印头和用于对介质上的图像进行测色的颜色传感器。这些打印头和颜色传感器是各自独立设置，颜色传感器通过被按压板按压对介质进行测色。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-238755号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，颜色传感器和介质之间的距离有时由于例如介质的波动、介质的输送路径的变形等而变化。这样，颜色传感器和介质之间的距离发生波动，则对通过颜色传感器进行测色的测量位置(测量范围)的光量分布发生变化。
例如，在对来自光源的光以入射角0°照射介质并以反射角45°反射的反射光，通过颜色传感器检测并进行测色处理的情况下，由于颜色传感器和介质之间的距离发生波动，测量位置发生变化。另一方面，从光源照射到介质上的光在中心部处的光量大，在周边部处的光量小。因此，当测量位置偏移时，测量位置处的光量发布发生变化。
另外，在对来自光源的光以入射角45°照射介质并以反射角0°反射的反射光，通过颜色传感器检测并进行测色处理的情况下，由于颜色传感器和介质之间的距离发生波动，来自光源的光的照射位置发生变化。如上述所述，从光源照射到介质上的光在中心部处的光量大，在周边部处的光量小，因此当照射位置发生变化时，测量位置处的光量分布发生变化。
如此，测量位置处的光量分布发生变化(减小)，则通过颜色传感器感光的感光量也减少，当基于所测量的感光量进行测色处理时，测色精度(色差ΔE)降低。
本发明的目的在于，提供一种能够进行高精度的光谱测量处理的光谱测量装置、图像形成装置以及光谱测量方法。
用于解决技术问题的方案
本发明的一个适用例的光谱测量装置是，其特征在于，包括：光谱仪，包含供来自测量对象的光入射的光谱元件；距离测量部，测量所述测量对象和所述光谱仪之间的距离；以及光谱测量部，使用所述光谱仪实施所述光的光谱测量，所述光谱测量部基于测量到的所述距离校正通过所述光谱测量得到的测量值。
在本适用例中，利用距离测量部来测量测量对象和光谱仪之间的距离，光谱测量部基于所述距离，校正使用光谱仪对测量对象进行光谱测量时的测量值。由此，即使在测量对象和光谱仪之间的距离发生波动时，也根据其距离校正测量值，从而能够实施高精度的测色处理。
在本适用例的光谱测量装置中，优选地，所述光谱仪具有向所述测量对象射出照明光的光源，在所述测量对象反射的所述光入射到所述光谱元件，所述距离测量部通过感光第2光而测量所述距离，该第2光是从所述光谱仪的所述光源射出的所述照明光在所述测量对象反射的光。
在本适用例中，使用光谱仪的光谱测量处理中使用的光源和由距离测量部用于测量距离的光源是通用的。即，从相同的光源向测量对象射出的照明光的一部分入射到光谱仪的光谱元件而用于光谱测量处理，其他一部分入射到距离测量部而用于距离测量。因而，能够将单个光源的光，用于距离测量和分光测量，从而实现装置的简化、小型化。
另外，由于入射到测量对象的预定的测量位置的来自单个光源的光入射到光谱仪和距离测量部，因此通过距离测量部，能够检测实施光谱测量的测量位置和光谱仪的距离。即，测量从测量位置远离的位置和光谱仪的距离的情况下，例如由于测量对象(例如纸张等)的波动、输送路径的扭曲等，有时实施光谱测量的测量位置和实施距离测量的位置距光谱仪的距离不同。对此，在本适用例中，由于通过距离测量部测量从通过光谱仪进行光谱测量的位置到光谱仪的距离并校正测量值，因此能够基于测量位置和光谱仪的正确的距离来恰当地校正测量值，从而能够进一步提高测色精度。
另外，例如在使用光谱测量用的光源和距离测量用的光源，从各自的光源向测量位置照射光的情况下，从各自不同的光源以不同的角度向测量位置射入光。一般来说，在进行测色处理的情况下，优选地，基于由测色标准(JIS Z8722)规定的几何条件，设定朝向测量位置的照明光的入射角、使光敏部感光的反射光的反射镜。但是，如上所述，在单独设置距离测量用的光源时，难以使来自距离测量用光源的光以基于测色标准的角度入射。在进行光谱测量时，可考虑关闭距离测量用的光源，但在该情况下，无法在实施光谱测量的定时测量测量对象和光谱仪的距离。特别是，在1个滑架上搭载光谱仪和距离测量部，该滑架一边沿预定方向扫描(一边在测量位置移动)一边实施光谱测量的情况下，导致进行距离测量的位置和实施光谱测量的位置是不同位置，针对测量值，基于距离进行校正时的校正精度降低。
与此相对，在本适用例中，由于使用单个光源，实施光谱测量和距离测量这双方，因此能够在按照测色标准的恰当的几何条件下实施光谱测量处理。另外，通过距离测量部，能够正确地测量实施光谱测量的测量位置与光谱仪的距离。因而，能够提高基于距离校正测量值时的校正精度，从而能够提高测色处理的精度。
在本适用例的光谱测量装置中，优选地，所述光谱测量部基于在通过所述光谱测量得到所述测量值的定时通过所述距离测量部测量到的所述距离，校正所述测量值。
在本适用例中，光谱测量部基于在获取测量值的定时测量到的距离，校正测量值。此时，例如，在光谱仪和距离测量部搭载在滑架上，使该滑架沿预定方向扫描而在测量位置移动的情况下，也能实现降低测量误差。另外，由于没有必要在测量位置使滑架停止，因此能够实施快速的光谱测量。
在本适用例的光谱测量装置中，优选地，所述光谱测量部获取距离-光量数据，并基于所述距离-光量数据校正所述测量值，所述距离-光量数据记录有针对所述测量对象和所述光谱仪之间距离的光量波动量。
如上所述，当测量对象和光谱仪的距离波动时，入射到光谱仪的光量也对应距离波动量发生波动并减少。在本适用例中，在校正测量值时，由于获取记录了针对该距离的光量波动量的距离-光量数据，能够容易地取得对应测量的距离的光量变化量，基于该光量变化量能够容易地校正测量值。
在本适用例的光谱测量装置中，优选地，所述光谱测量部获取与多个波长分别对应的所述距离-光量数据，并基于与通过所述光谱元件分光的波长对应的所述距离-光量数据来校正所述测量值。
在本适用例中，光谱测量部基于对应各波长的测量值的距离-光量数据，校正测量值。由此，能够对应各波长的测量值，分别校正为与所测量的距离对应的恰当的值。
在本适用例的光谱测量装置中，优选地，所述光谱元件是波长可调型的法布里-珀罗标准具元件。
在本适用例中，作为光谱元件，使用波长可调型的法布里-珀罗标准具元件。这样的标准具元件与使用例如AOTF(Acousto-Optic Tunable Filter)、LCTF(Liquid crystaltunable filter)等其他光谱元件的情况相比，由于廉价并且小型化，因此可实现光谱测量装置的成本降低和小型化。另外，由于可改变光谱波长，能够以简单的构成容易地实施对例如预定的测量对象波长区域内的多个波长的光的光谱测量。
本发明的一个适用例的图像形成装置是，其特征在于，包括：上述那样的光谱测量装置；以及在图像形成对象上形成图像的图像形成部。
在本适用例中，能够通过图像形成部在图像形成对象上形成色标等基准色图像的基础上，通过光谱测量装置对所形成的基准色图像进行高精度的光谱测量。因此，能够高精度地判断所形成的基准色图像的颜色与向图像形成部指示的颜色是否是相同的颜色，在不同的情况下，能够根据光谱测量结果向图像形成部反馈。
本发明的一个适用例的光谱测量方法是，在光谱测量装置中执行，该光谱测量装置包括：光谱仪，包含供来自测量对象的光入射的光谱元件；以及距离测量部，测量所述测量对象和所述光谱仪之间的距离，其特征在于，所述光谱测量方法包括：光谱测量工序，使用所述光谱仪实施所述光的光谱测量处理而得到测量值；距离测量工序，通过所述距离测量部，测量所述测量对象和所述光谱仪之间的距离；以及校正工序，基于所述距离校正所述测量值。
在本适用例中，与上述适用例相同，在校正工序中，基于通过距离测量工序测量的测量对象和光谱仪的距离，校正通过光谱测量工序所测量的位置处的测量值。由此，即使在测量对象和光谱仪的距离发送波动的情况下，也根据该距离校正测量值，从而能够实施高精度的测色处理。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式例的打印机的外形的构成的立体图；
图2是示出本实施方式例的打印机的简要构成的框图；
图3是示出本实施方式的光谱仪和距离传感器的构成的简要图；
图4是简要示出本实施方式的具有波长可调滤波器(光谱元件)的光谱器件的剖面图；
图5是示出本实施方式的通过距离传感器进行的距离的测量位置和通过光谱仪进行的测量位置的图；
图6是示出对比例的通过距离传感器进行的距离的测量位置和通过光谱仪进行的测量位置的图；
图7是示出第一实施方式的打印机的控制单元的各功能构成的框图；
图8是示出第一实施方式的打印机的光谱测量方法的流程图；
图9是示出第一实施方式中照明光的照射位置和测量位置的关系的图；
图10是示出第一实施方式的距离-光量数据的一个例子的图。
附图标记说明
5、波长可调滤波器(光谱元件)，10、打印机(图像形成装置)，15、控制单元，16、印刷部(图像形成部)，17、光谱仪，18、距离传感器(距离测量部)，154、CPU，154A、扫描控制部件，154B、印刷控制部件，154C、测量控制部件，154D、测色部件，154E、校准部件，171A、光源，172A、光谱器件，172B、光敏部，A、介质(测量对象)，A0、校准位置，R、测量位置。
具体实施方式
下面，对本发明的一实施方式，基于附图说明。在本实施方式中，作为本发明的图像形成装置的一个例子，下面对具有光谱测量装置的打印机10(喷墨打印机)进行说明。
[打印机的简要构成]
图1是示出本实施方式的打印机10的外形的构成例的图。图2是示出本实施方式的打印机10的简要构成的框图。
如图1所示，打印机10具有供给单元11、输送单元12和滑架13、滑架移动单元14和控制单元15(参照图2)。该打印机10例如基于从个人计算机等外部设备20输入的打印数据，控制各单元11、12、14和滑架13，在介质A(构成本发明的测量对象和图像形成对象)上打印图像。另外，本实施方式的打印机10基于预先设定的校准用数据在介质A上的预定位置形成测色用的色标，并且对该色标进行光谱测量。由此，打印机10比较针对色标的实测值和校准用印刷数据，判断所印刷的颜色是否有颜色偏差，有颜色偏差的情况下，基于实测值进行颜色校正。
下面，对打印机10的各构成具体说明。
供给单元11是将成为图像形成对象的介质A(本实施方式中，例示纸张)向图像形成位置供给的单元。该供给单元11例如具有卷绕介质A的辊体111(参照图1)、辊驱动电机(省略图示)以及辊驱动轮列(省略图示)等。然后，基于来自控制单元15的指令，驱动辊驱动电机旋转，辊驱动电机的旋转力借助辊驱动列向辊体111传递。由此，辊体111旋转，卷绕在辊体111上的纸张向Y方向(副扫描方向)上的下游侧(+Y方向)供给。
另外，在本实施方式中，例示出供给卷绕在辊体111上的纸张的例子，但并不限于此。例如，也可以是将叠放在托盘等上的纸张等介质A通过辊等例如一张一张供给等，可通过任何供给方法供给介质A。
输送单元12将从供给单元11供给的介质A沿Y方向输送。该输送单元12包括输送辊121、与输送辊121夹着介质A配置并跟随输送辊121转动的从动辊(省略图示)和稿台122。
当输送辊121被传递来自省略图示的输送电机的驱动力，通过控制单元15的控制来驱动输送电机时，输送辊121通过其旋转力而被驱动并旋转，将介质A以和从动辊之间夹着的状态沿Y方向输送。另外，在输送辊121的Y方向的下游侧(+Y方向)设有与滑架13相对的稿台122。
滑架13具有对介质A印刷图像的印刷部16、在介质A上的预定的测量位置(测量范围)进行光谱测量的光谱仪17和计量介质A与光谱仪17之间的距离的距离传感器18。
该滑架13设置为，通过滑架移动单元14，能够沿着与Y方向交叉的主扫描方向(X方向)移动。
另外，滑架13通过柔性电路131与控制单元15连接，基于来自控制单元15的指令，实施通过印刷部16的印刷处理(对介质A的图像形成处理)和通过光谱仪17的光量测量处理。
另外，关于滑架13的详细的构成，后面叙述。
滑架移动单元14构成本发明的移动部件，基于来自控制单元15的指令，使滑架13沿X方向往复移动。
该滑架移动单元14例如包括滑架导向轴141、滑架电机142和同步带143。
滑架导向轴141沿X方向配置，两端部固定在打印机10的例如壳体上。滑架电机142驱动同步带143。同步带143支承为和滑架导向轴141大致平行，固定有滑架13的一部分。然后，当滑架电机142基于控制单元15的指令驱动时，同步带143正反运行，固定在同步带143上的滑架13由滑架导向轴141导向往复移动。
接下来，对设置在滑架13上的印刷部16、光谱仪17以及距离传感器18的构成进行说明。
[印刷部(图像形成部)的构成]
印刷部16是本发明的图像形成部，在与介质A相对的部分，向介质A上分别喷出油墨，在介质A上形成图像。
在该印刷部16上，以装卸自如的方式安装有对应多个颜色油墨的墨盒161，从各墨盒161经由管(省略图示)向墨罐(省略图示)供给油墨。另外，印刷部16的下表面(与介质A相对的位置)，用于喷出墨滴的喷嘴(省略图示)对应各颜色而设置。在这些的喷嘴上，配置有例如压电元件，通过驱动压电元件，从油墨罐供给的墨滴喷出而着落到介质A，形成点。
[光谱仪的构成]
图3是示出光谱仪17的构成的简要图。
如图3所示，光谱仪17具有照明光学系统171和光敏光学系统172。
该光谱仪17从照明光学系统171向介质A上照射照明光，在介质A反射的反射光由光敏光学系统172感光。设置在光敏光学系统172上的光谱器件172A基于控制单元15的控制，能够选择透过波长，通过测量可见光中各波长的光的光量，能够测量介质A上的测量位置R的光谱。
另外，在本实施方式中，按照根据测色标准(JIS Z 8722)规定的光学几何条件的(0°：45°x)的方式实施光谱测量。即，在本实施方式中，来自照明光学系统171的照明光对介质A以法线方向(入射角10°以下)入射，在介质A以45°±2°反射的光由光敏光学系统172感光。
另外，在本实施方式中，为了便于说明，例示出沿X方向排列照明光学系统171和光敏光学系统172的构成，但并不限于此，既可以是沿Y方向排列照明光学系统171和光敏光学系统172的构成，也可以是沿相对XY方向交叉的方向排列照明光学系统171和光敏光学系统172的构成。
[照明光学系统的构成]
如图3所示，照明光学系统171具有光源171A和照明侧孔171B。另外，也可以单独设置使来自光源171A的光成为平行光的准直透镜等。
在该照明光学系统171中，从光源171A射出的光中，穿过照明侧孔171B的光(照明光)照射介质A。这样的照明光在中心部(主光线附近)处的光量度强(亮度大)，在周边处部的光量度弱。另外，照明光由于穿过照明侧孔171B而成为光点。
[光敏光学系统的构成]
如图3所示，光敏光学系统172具有光谱器件172A、光敏部172B、光敏侧孔172C和反射镜172D。
在这样的光敏光学系统172中，将在介质A反射的光，通过反射镜172D反射到光谱器件172A侧，通过光谱器件172A分光的预定波长的光由光敏部172B感光。另外，作为光敏光学系统172，也可以是设有带通滤波器而通过带通滤波器阻断可见光以外光的构成。
此外，光敏侧孔172C也可以设置多个。设置这些光敏侧孔172C的位置是光敏部172B的前段即可，例如也可以组装到光谱器件172A。进一步地，在本实施方式中，例示出通过反射镜172D将反射光向光敏部172B反射的构成，但也可以是未设置反射镜172D而入射到光敏光学系统172的光直接入射到光谱器件172A的构成。
[光谱器件的构成]
图4是示出光谱器件172A的简要构成的剖面图。
光谱器件172A具有壳体6、容纳在壳体6内部的波长可调滤波器5(光谱元件)。
(波长可调滤波器的构成)
波长可调滤波器5是波长可调型的法布里-珀罗标准具元件，构成本发明的光谱元件。在本实施方式中，示出波长可调滤波器5在容纳在壳体5中的状态下配置在光谱仪17上的例子，但也可以是例如波长可调滤波器5直接配置在光谱仪17上的构成等。
波长可调滤波器5如图4所示，该波长可调滤波器5具有透光性的固定基板51和活动基板52，这些固定基板51和活动基板52通过粘合膜53粘合，构成为一体。在固定基板51上，设有通过蚀刻形成的第一槽部511和槽深比第一槽部511浅的的第二槽部512，在第一槽部511设有固定电极561，在第二槽部512设有固定反射膜54。固定反射膜54由例如层叠Ag等的金属膜、Ag合金等的合金膜、高折射率层和低折射率层而成的电介质多层膜、或者层叠金属膜(合金膜)和电介质多层膜而成的层叠体构成。
活动基板52具有活动部521、设置在活动部521的外侧并支承活动部521的支承部522。在活动部521的与固定基板51相对的面上设有与固定电极561相对的活动电极562和与固定反射膜54相对的活动反射膜55。作为活动反射膜55，可使用和上述固定反射膜54相同构成的反射膜。支承部522是围绕活动部521周围的隔膜，形成为厚度尺寸比活动部521小。
然后，在上述那样的波长可调滤波器5中，通过固定电极561和活动电极562构成静电致动器56，通过向该静电致动器56施加电压，可改变固定反射膜54和活动反射膜55间的间隙G的间距尺寸。另外，在活动基板52的外周部(与固定基板51未相对的区域)上设有各自与固定电极561、活动电极562连接的多个电极盘57。
(壳体的构成)
如图4所示，壳体6具有基座61和玻璃基板62。这些基座61和玻璃基板62通过例如低融点玻璃粘接等连接，在内部形成有容纳空间，在该容纳空间内容纳波长可调滤波器5。
基座61通过层叠例如薄板状的陶瓷而构成，具有可容纳波长可调滤波器5的凹部611。波长可调滤波器5通过固定件64固定在基座61的凹部611的例如侧面。在基座61的凹部611的底表面设有光通过孔612，粘接有覆盖该光通过孔612的玻璃盖。
另外，在基座61上设有与波长可调滤波器5的电极盘57连接的内侧端子部613，该内侧端子部613借助导通孔614与设于基座61外侧的外侧端子部615连接。该外侧端子部615与控制单元15电连接。
[光敏部的构成]
回到图3，光敏部172B配置在波长可调滤波器5的光轴上(通过反射膜54、55的中心点的直线上)，透过该波长可调滤波器5的光由光敏区域感光，输出对应感光量的检测信号(电流值)。此外，通过光敏部172B输出的检测信号借助I-V转换器(省略图示)、放大器(省略图示)和AD转换器(省略图示)输入控制单元15。
[距离传感器的构成]
距离传感器18是本发明的距离测量部，和印刷部16及光谱仪17一起设置在滑架13上。
如图3所示，该距离传感器18具有光敏透镜181和PSD(Position Sensing Device；位置传感器)182。这样的距离传感器18从测量位置入射的光经由光敏透镜181由PSD182感光。
此外，在本实施方式中，检测出所感光的光的重心位置，基于该重心位置并通过三角函数算出介质A和光谱仪17的距离的PSD方式的距离传感器并不限于此。例如，也可以是采用使用CMOS(Complementary Metal Oxide Semi-conductor)的CMOS方式的距离传感器18等。另外，不限于使用来自光源171A的光并通过三角函数算出距离的传感器，也可以使用其他长度测量方式的距离传感器。例如，也可以使用将激光分离成参照光测量光，基于合成在介质A反射的测量光和参照光而成的合成光的干涉条纹来算出距离的距离传感器等。
图5是示出本实施方式的通过距离传感器18进行的距离的测量位置和通过光谱仪进行的测量位置的图。图6是示出对比例中通过距离传感器进行的距离的测量位置和通过光谱仪进行的测量位置的图。
作为设置距离传感器的位置，例如如图6的(A)所示，将光谱仪17和距离传感器19作为分开体(距离传感器用的光源191也和光源171A作为体)，考虑测量测量位置R以外的介质A和光谱仪17的距离的情况。此时，实施光谱测量的测量位置R和通过距离传感器19测量距离的测量位置P是不同的位置。因此，如图6的(B)所示，在介质A上产生波动等，介质A和光谱仪17的距离局部性不同的情况下，无法测量测量位置R处距光谱仪17的距离。在图6的(B)的例子中，通过距离传感器19测量的距离比原来所测量的测量位置R处距光谱仪17的距离短。
另外，如图6的(C)所示，由于滑架13移动时的振动等，滑架13倾斜的情况下，也无法测量测量位置R处距光谱仪17的距离。在图6的(C)中所示的例子中，通过距离传感器19测量的距离比原来所测量的测量位置R处距光谱仪17的距离长。
与此相对，如图3和图5所示，本实施方式的距离传感器18内置在光谱仪17中，通过感光从光源171A向测量位置R照射并在测量位置R反射的反射光，检测测量位置R和光谱仪17的距离。即，在本实施方式中，光源171A的照明光用于光谱测量和距离测量这两者。在该情况下，如图5的(B)所示，例如即使介质A上产生波动，对通过光谱仪17实施光谱测量的测量位置R测量介质A和光谱仪17的距离。另外，如图5的(C)所示，当滑架13移动等时，在滑架13倾斜的情况下，也能测量实施光谱测量的测量位置R处的介质A和光谱仪17的距离。
[控制单元的构成]
如图2所示，控制单元15包含I/F151、单元控制电路152、存储器153和CPU(CentralProcessing Unit)154。
I/F151将从外部设备20输入的印刷数据输入到CPU154。
单元控制电路152具有分别控制供给单元11、输送单元12、印刷部16、光源171A、波长可调滤波器5、光敏部172B以及滑架移动单元14的控制电路，基于来自CPU154的指令信号，控制各单元的动作。另外，各单元的控制电路也可以与控制单元15分开设置并与控制单元15连接。
存储器153存储有控制打印机10的动作的各种程序、各种数据。
作为各种数据，可列举控制波长可调滤波器5时对向静电致动器56施加的电压表示透过波长可调滤波器5的光的波长的V-λ数据、存储对于作为印刷数据包含的颜色数据的各油墨的喷出量的印刷属性数据等。另外，也可以存储光源171A对各波长的发光特性、光敏部172B对各波长的感光特性(感光灵敏度特性)等。
进一步地，存储器153中存储有距离-光量数据。该距离-光量数据是表示测量位置R处对介质A和光谱仪17的距离的光量的关系的数据。
图7是示出打印机10的控制单元15所包含的CPU154的功能构成的框图。
CPU154通过读取并执行存储器153中存储的各种程序，如图7所示那样作为扫描控制部件154A、印刷控制部件154B、测量控制部件154C、测色部件154D和校准部件154E等发挥功能。
扫描控制部件154A将驱动供给单元11、输送单元12和滑架移动单元14的指令信号输出到单元控制电路152。由此，单元控制电路152驱动供给单元11的辊驱动电机，将介质A供给到输送单元12。另外，单元控制电路152驱动输送单元12的输送电机，将介质A的预定区域沿Y方向输送至稿台122的与滑架13相对的位置。另外，单元控制电路152驱动滑架移动单元14的滑架电机142，使滑架13沿X方向移动。
印刷控制部件154B例如基于从外部设备20输入的印刷数据，向单元控制电路152输出用于控制印刷部16的指令信号。当从印刷控制部件154B向单元控制电路152输出指令信号时，单元控制电路152向印刷部16输出印刷控制信号，驱动设置在喷嘴上的压电元件而向介质A喷出油墨。此外，在实施印刷时，交替重复滑架13沿X方向移动在其移动过程中从印刷部16喷出油墨而形成点的点形成动作和将介质A在Y方向输送的输送动作，在介质A上印刷由多个点构成的图像。
测量控制部件154C与测色部件154D一起构成本发明的光谱测量部，实施光谱测量处理。具体地，测量控制部件154C向单元控制电路152输出用于控制光源171A的指令信号，从光源171A射出光。
另外，测量控制部件154C从存储器153的V-λ数据读取针对穿过波长可调滤波器5的光的波长向静电致动器56施加的驱动电压，向单元控制电路152输出指令信号。由此，单元控制电路152向波长可调滤波器5施加所指示的驱动电压，使所希望的透过波长的光从波长可调滤波器5透过。
然后，测量控制部件154C与施加到静电致动器56的电压(或者与该电压对应的透过波长可调滤波器5的光的波长)建立关联地存储到存储器153中。
测色部件154D与测量控制部件154C一起构成本发明的光谱测量部，基于通过距离传感器18测量的距离来校正针对通过光谱测量处理得到的多个波长的光的感光量，并基于所校正的感光量，对测量位置R测量色度。
校准部件154E基于通过测色部件154D进行的测色结果，校正(更新)印刷属性数据。
另外，对于控制单元15的各功能构成的详细的动作，后面叙述。
[光谱测量方法]
接下来，对本实施方式的打印机10的光谱测量方法，基于附图说明。
图8是示出打印机10的光谱测量方法的流程图。
这里，作为打印机10的光谱测量方法，说明例如对通过印刷部16印刷的多个色标实施光谱测量处理的例子。
本例的光谱测量处理例如通过来自用户操作或外部设备20的输入，接收实施光谱测量处理的指令(步骤S1)。当通过步骤S1)接收指令时，扫描控制部件154A控制输送单元12和滑架移动单元14，以使滑架13位于配置有色标的线上的方式沿Y方向输送介质A，进一步移动滑架13到校正位置(例如－X侧端部)(步骤S2)。
校正位置是用于进行后述的校正用数据获取处理的位置，介质A(白色纸张)上未设置有色标的白色区域。此外，作为校正基准物并不限于此，例如也可以另外设置对各波长的反射率已知的校正基准物。另外，例如也可以在稿台122的一部分设置反射率已知的白色基准体，将该白色基准体作为本发明的校正基准物。
之后，控制单元15实施获取用于校正光谱测量结果的校正用数据的校正用数据获取处理。在该校正用数据获取处理中，测量控制部件154C对校正位置实施光谱测量处理，例如测量从400nm到700nm的可见光区域中以20nm为间隔的n波段(例如16波段)的测量波长的光的光量(是来自光敏部173的输出值，本发明的测量值)。
具体地，测量控制部件154C基于存储在存储器153内的V-λ数据，向波长可调滤波器5的静电致动器56施加驱动电压。由此，使得从测量位置R向光谱仪17反射的反射光中，与波长可调滤波器5的反射膜54、55的间隙尺寸对应的测量波长的光透过，由光敏部172B感光，测量对该测量波长的感光量(步骤S4：光谱测量工序)。
另外，与步骤S4同步，测量控制部件154C获取通过距离传感器18测量的介质A和光谱仪17的距离(步骤S5：距离测量工序)。
然后，测量控制部件154C将步骤S4中测量的感光量(基准光量)和步骤S5中获取的距离，与测量波长(或者是朝向静电致动器56的施加电压)建立关联地存储到存储器153中。
之后，测量控制部件154C判断是否存在未测量的波长(步骤S6)。即，测量控制部件154C判断是否测量到针对从400nm到700nm中以20nm为间隔的16波段的测量波长的基准光量。在步骤S6中，判断为“是”的情况下(存在未测量的波长)，返回步骤S4，继续测量针对未测量的波长的基准光量。
在步骤S6中，判断为“否”的情况下，扫描控制部件154A控制输送单元12和滑架移动单元14，移动滑架13，以使测量位置R位于色标上。(步骤S7)
然后，测量控制部件154C实施与上述步骤S4同样的处理，对色标实施光谱测量处理。即，测量控制部件154C基于存储在存储器153中的V-λ数据，向波长可调滤波器5的静电致动器56施加驱动电压，基于来自光敏部172B的感光信号测量感光量(步骤S8：光谱测量工序)。
另外，与通过步骤S8获取感光量的定时同步，测量控制部件154C获取通过距离传感器18测量的介质A和光谱仪17的距离(步骤S9：距离测量工序)。
然后，测量控制部件154C将步骤S8中测量的感光量(测量光量)和步骤S9中获取的距离，与测量波长(或者是朝向静电致动器56的施加电压)建立关联地存储在存储器153中。
之后，与步骤S6同样，测量控制部件154C判断是否存在未测量的波长(步骤S10)，在判断为“是”的情况下，返回步骤S8。
在步骤S10中，判断为“否”的情况下，测量控制部件154C进一步判断是否存在未测量的色标(步骤S11)。
在步骤S11中，判断为“是”的情况下，返回步骤S7，扫描控制部件154A控制输送单元12、滑架移动单元14，将光谱仪17的测量位置R移动到下一个色标，对下一个色标继续进行光谱测量处理。
在步骤S11中，判断为“否”的情况下，测量控制部件154C关闭光源171A(步骤S12)。
之后，测色部件154D基于存储在存储器153中的距离-光量数据，校正工序S4中测量的基准光量和步骤S8中测量的测量光量(步骤S13：校正工序)。
下面，说明测色部件154D的光量校正。
图9是示出本实施方式中照明光的照射位置和测量位置的关系的图。在这里，图9的(A)示出被照射照明光的照射位置(照射区域)和介质A位置在Z方向位移(介质A和光谱仪17的距离变化)的情况下通过光谱仪17的光敏部172B感光的测量位置R的关系。图9的(B)是示出介质A的位置在Z方向位移的情况下测量位置R的光分布的图。
如图9所示，在不存在介质A的波动等，介质A和光谱仪17的距离是基准距离的情况下(介质A位于基准位置A0的情况下)，通过光谱仪17的光敏部172B感光的测量位置R(图9中用R0示出)成为光点的中心部。此时，如图9的(B)的光分布所示，很多亮度高的区域包含在测量位置R0内，光敏部172B的感光量也增大。
另一方面，当介质A和光谱仪17的距离变长Δh时(介质A位于位置A1的情况)，如图9的(A)、(B)所示，测量位置R向－X侧移动(图8中的位置R1)。此时，如图9的(B)的光分布所示，测量位置R1内的+X侧成为照度高的区域，－X侧成为照度低的区域。因而，在来自该测量位置R1的反射光由光敏部172B感光的情况下，与感光来自测量位置R0的反射光的情况相比感光量减少。
同样，当介质A和光谱仪17的距离缩短Δh时(介质A位于位置A2的情况)，如图9的(A)、(B)所示，测量位置R向+X侧移动(图9中的位置R2)。因而，来自测量位置R2的反射光的感光量也比测量位置R0减少。
在本实施方式中，如上所述，光敏部172B的感光量对介质A和光谱仪17的距离变化的距离-光量数据存储在存储器153中。
图10是示出本实施方式中的距离-光量数据的一个例子的图。
具体地，如图10所示，距离-光量数据中存储有光敏部172B对介质A和光谱仪17的距离的变化量Δh(自介质A的基准位置A0的Z方向位移量)的感光量变化率(后面，有时称为校正系数)。另外，这些距离-光量数据按照每个测量波长分别设定。例如，在本实施方式中，由于对可见光区域(400nm～700nm)的16波段的测量波长实施光谱测量，因此存储器153中存储分别对应这些16波段的测量波长的距离-光量数据。
此外，图10中例示出记录针对距离变化量的校正系数的距离-光量数据，但也可以记录介质A和光谱仪17的距离的校正系数。
然后，在步骤S13中，测色部件154D从距离-光量数据获取与步骤S5中所获取的距离对应的校正系数(光量变化率)，计算出步骤S4中测量到的基准光量除以校正系数后的校正基准光量。同样，从距离-光量数据获取与步骤S8中所获取的距离对应的校正系数，计算出步骤S9中测量到的测量光量除以校正系数后的校正测量光量。
之后，测色部件154D基于针对各测量波长的校正基准光量(Eλ0)和校正测量光量(Eλ)，通过Rλ＝Eλ/Eλ0计算出反射率Rλ(步骤S14)。
另外，测色部件154D根据各测量波长的反射率Rλ，计算出色度(例如XYZ值、L*a*b*值等)，存储在存储器153中。
进一步，测色部件154D也可以将计算出的光谱反射率、色度输出到设于外部设备20、打印机10的显示器等显示，或者控制印刷部16印刷测色结果。
之后，校准部件154E基于各色标的测色结果，更新存储在存储器153中的印刷属性数据。
[本实施方式的作用效果]
在本实施方式的打印机10中，在滑架13上搭载有光谱仪17和距离传感器18。于是，测色部件154D使用通过距离传感器18测量的介质A和光谱仪17的距离，校正针对使用光谱仪17并通过光谱测量得到的各波长的感光量。如此，即使测量位置和光谱仪的距离发生波动的情况下，能够根据其距离来校正感光量，因此基于该感光量，能够对测量对象即色标实施高精度的测色处理。
在本实施方式中，距离传感器18使用来自光谱仪17的光源171A的照明光，测量介质A和光谱仪17的距离。因此，能够对测量位置R处的正确距离进行测量。
即，例如在光谱测量的测量位置R和通过距离传感器18进行的距离的测量位置不同的情况下，当介质A发生局部波动时，有时测量位置R与测量位置上的介质A和光谱仪17的距离不同。在这样的情况下，无法测量对测量位置R的正确距离，无法适当地校正感光量。与此相对，在本实施方式中，由于通过距离传感器18测量测量位置R处的距离，因此能够基于该距离正确地校正感光量。
另外，由于不需要另外设置距离传感器用的光源，因此能够实现结构的简化和小型化。
在本实施方式中，在实施光谱测量的定时(测量测量值即感光量的定时)，通过距离传感器18进行距离测量，基于其所测量的距离校正感光量。即，同步进行光谱测量处理和通过距离传感器18进行的距离测量。
由此，一边使滑架13以恒定速度在X方向移动一边实施光谱测量，即使在测量位置R导致介质A和光谱仪17的距离发生波动的情况下，也能够测量各测量位置R处的介质A和光谱仪17的距离。由此，能够基于正确的距离校正测量位置R处的测量值(感光量)，从而能够提高光谱测量精度和测色精度。
在本实施方式中，测色部件154D基于记录有光敏部172B对介质A和光谱仪17的距离的感光量变化率(校正系数)的距离-光量数据，获取对测量到的距离的校正系数，通过该校正系数校正感光量。通过如此构成，能够基于预先设定的距离-光量数据，容易地校正感光量。
另外，该距离-光量数据按照各测量波长设置，测色部件154D基于与测量波长对应的距离-光量数据，校正感光量。
由此，能够按照各测量波长，高精度地校正感光量，从而能够进一步提高测色精度。即，在本实施方式中，在使用介质A和光谱仪17的距离发生波动时的光敏部172B的感光量变化根据测量波长不同的光源171A的情况下，也能够使用对应各测量波长的适当的校正系数来校正测量值。
在本实施方式中，作为光谱元件使用波长可调滤波器(波长可调型的法布里-珀罗标准具元件)。因此，与例如使用AOTF或LCTF等其他光谱元件的情况相比，能够促进廉价且小型化，从而实现光谱测量装置的成本降低和小型化。
在本实施方式中，在具有对介质A形成图像的印刷部的打印机10上搭载光谱仪17，对介质A实施光谱测量。然后，校准部件154E基于从光谱测量结果中计算出的各测量波长的反射率、色度，更新印刷属性数据。
在这样的打印机10中，如上所述，能够对色标实施高精度的光谱测量，从而能够进行精度高的测色处理。因而，通过基于该测色处理的测色结果更新印刷属性数据，能够通过印刷部16形成高精度地再现用户所希望的色度的图像。
[其他实施方式]
此外，本发明并不限于上述的各实施方式，在能够达到本发明的目的的范围内的变形、改进以及适当地组合各实施方式等得到的构成均包含在本发明内。
例如，在上述各实施方式中，示出距离传感器18感光从光源171A照射并在测量位置R反射的光的例子，并不限于此。
例如，也可以另外设置距离传感器用的传感器用光源，来自该传感器用光源的光朝向测量位置R照射，使距离传感器感光其反射光，由此测量测量位置R处的介质A和光谱仪17的距离。
在上述实施方式中，测色部件154D基准光量除以对应距离的校正系数来计算校正基准光量，测量光量除以对应距离的校正系数来计算校正测量光量，基于这些校正基准光量和校正测量光量来计算反射率，但并不限于此。例如，测色部件154D也可以将测量到基准光量时对应距离的校正系数设为kλ0，将测量到测量光量时对应距离的校正系数设为kλ1，使用基准光量Eλ0、测量光量Eλ，通过Rλ＝k0Eλ/k1Eλ0计算反射率。
在上述实施方式中，对应各测量波长而分别设置距离-光量数据，测色部件154D根据与测量波长对应的距离-光量数据获取校正系数，但并不限于此。例如，也可以是记录有针对介质A和光谱仪17的距离(例如自基准位置A0的位移量)、从光源171A射出的照明光的总光量的波动率。此时，在存储器153存储1个距离-光量数据即可。
在上述实施方式中，使针对各测量波长获取测量值(感光量)的定时和获取通过距离传感器18计算的距离的定时同步，即每次对1个波长获取测量值的定时，通过距离传感器18测量距离，但并不限于此。
例如，也可以对1个色标，仅在获取最初的1波段的测量值的定时通过距离传感器18测量距离，对之后的15波段的测量波长的测量值是使用最初测量的距离，进行校正。另外，也可以每隔预定波段间隔进行距离测量。例如，在对700nm、600nm、500nm的测量波长进行光谱测量时，通过距离传感器18测量距离，对700～620nm的测量波长适用与获取700nm下的测量值时的距离对应的校正系数，对600～520nm的测量波长适用与获取波长600nm的测量值时的距离对应的校正系数，对500～400nm的测量波长适用与获取500nm的测量值时的距离对应的校正系数。此外，也可以对700～620nm的测量波长适用与获取660nm的测量值时的距离对应的校正系数，对600～520nm的测量波长适用与获取560nm的测量值时的距离对应的校正系数，对500～400nm的测量波长适用与获取460nm的测量值时的距离对应的校正系数等。
进一步地，也可以在获取700nm的测量波长的测量值时，获取400nm的测量波长的测量值时，分别通过距离传感器18测量距离，获取针对其平均距离的校正系数，校正各测量值。
在上述各实施方式中，示出距离-光量数据存储在存储器153中的例子，但并不限于此。例如，也可以存储在与打印机10连接的外部设备20中，通过例如有线通信或无线通信从外部设备20获取距离-光量数据。
在上述各实施方式中，示出控制单元15中设置单元控制电路152的构成，但如上所述，也可以是将各控制单元相对于控制单元15独立而分别设置在各单元中。例如，也可以在光谱仪17中设置控制波长可调滤波器5的滤波器控制电路、控制光敏部172B的光敏控制电路的构成。另外，也可以在光谱仪17中内置微型机、存储有V－λ数据的存储器，该微型机作为测量控制单元154C而发挥功能。
在上述各实施方式中，作为印刷部16，示出将从墨罐供给的油墨，通过驱动压电元件喷出的喷墨式印刷部16，但并不限于此。例如，作为印刷部16，也可以是通过加热器在油墨内产生气泡而喷出油墨的构成、通过超声波振子喷出油墨的构成。
另外，并不限于喷墨方式的结构，例如也可以对使用热转印方式的热敏打印机、激光打印机、点阵打印机等任何印刷方式的打印机适用。
在上述各实施方式中，作为波长可调滤波器5，示出从入射光中使与反射膜54、55间的间隙G对应的波长的光透过的光透过型的波长可调滤波器5的例子，但并不限于此。例如，也可以使用使与反射膜54、55间的间隙G对应的波长的光反射的光反射型的波长可调滤波器。另外，也可以使用其他形式的波长可调滤波器。
在上述各实施方式中，示出在壳体6内容纳波长可调滤波器5的光谱器件172A的例子，但也可以是波长可调滤波器5直接设置在光谱仪17上的构成。
另外，作为光谱元件，示出波长可调滤波器5的例子，但并不限于此。作为光谱元件，也可以使用例如光栅、AOTF、LCTF等。
在上述各实施方式中，示出具有波长可调滤波器5的光谱器件172A是设置在光敏光学系统172中的构成(后分光)，但并不限于此。
例如，也可以是，在照明光学系统171内配置波长可调滤波器5、或者具有波长可调滤波器5的光谱器件172A，通过波长可调滤波器5分光的光照射介质A的构成(前分光)。
在上述各实施方式中，示出具有光谱测量装置的打印机10，但并不限于此。例如，也可以是不具有图像形成部，对介质A仅进行测色处理的光谱测量装置。另外，也可以在例如对在工厂等中制造的印刷物进行质量检查的质量检查装置上，组装本发明的光谱测量装置，也可以在其他任何装置上组装本发明的光谱测量装置。
作为光谱仪17，示出对介质A从法线方向照射光源171A的光，在介质A以45°反射的光入射到波长可调滤波器5的构成例，但并不限于此。
例如，也可以是对介质A的表面以45°角度入射光，沿介质A的法线方向反射的光经由波长可调滤波器5由光敏部172B感光的构成。
另外，在介质A以45°反射光经由波长可调滤波器5由光敏部172B感光，但也可以感光以例如30°等45°以外的角度反射的光。即，以使在介质A正反射的光不被光敏部172B感光的方式，设定光敏部172B和波长可调滤波器5的光轴的角度即可。
其他，实施本发明时的具体构造也可以是在能够达到本发明的目的的范围内适当组合上述各实施方式和变形例的构成，而且也可以适当变更为其他构造等。

Claims (7)

1.一种光谱测量装置，其特征在于，包括：
光谱仪，包含供来自测量对象的光入射的光谱元件；
距离测量部，测量所述测量对象和所述光谱仪之间的距离；以及
光谱测量部，使用所述光谱仪实施所述光的光谱测量，
所述光谱测量部基于测量到的所述距离校正通过所述光谱测量得到的测量值，
所述光谱仪具有向所述测量对象射出照明光的光源，从所述测量对象向第一方向反射的所述光入射到所述光谱元件，
所述距离测量部通过感光第2光而测量所述距离，该第2光是从所述光谱仪的所述光源射出的所述照明光从所述测量对象向与所述第一方向不同的第二方向反射的光。
2.根据权利要求1所述的光谱测量装置，其特征在于，
所述光谱测量部基于在通过所述光谱测量得到所述测量值的定时通过所述距离测量部测量到的所述距离，校正所述测量值。
3.根据权利要求1或2所述的光谱测量装置，其特征在于，
所述光谱测量部获取距离-光量数据，并基于所述距离-光量数据校正所述测量值，所述距离-光量数据记录有针对所述测量对象和所述光谱仪之间距离的光量波动量。
4.根据权利要求3所述的光谱测量装置，其特征在于，
所述光谱测量部获取与多个波长分别对应的所述距离-光量数据，并基于与通过所述光谱元件分光的波长对应的所述距离-光量数据来校正所述测量值。
5.根据权利要求1或2所述的光谱测量装置，其特征在于，
所述光谱元件是波长可调型的法布里-珀罗标准具元件。
6.一种图像形成装置，其特征在于，包括：
权利要求1至5中任一项所述的光谱测量装置；以及
在图像形成对象上形成图像的图像形成部。
7.一种光谱测量方法，其在光谱测量装置中执行，该光谱测量装置包括：光谱仪，包含供来自测量对象的光入射的光谱元件；以及距离测量部，测量所述测量对象和所述光谱仪之间的距离，其特征在于，
在所述光谱测量装置中所述光谱仪具有向所述测量对象射出照明光的光源，从所述测量对象向第一方向反射的所述光入射到所述光谱元件，所述距离测量部通过感光第2光而测量所述距离，该第2光是从所述光谱仪的所述光源射出的所述照明光从所述测量对象向与所述第一方向不同的第二方向反射的光，
所述光谱测量方法包括：
光谱测量工序，使用所述光谱仪实施所述光的光谱测量处理而得到测量值；
距离测量工序，通过所述距离测量部，测量所述测量对象和所述光谱仪之间的距离；以及
校正工序，基于所述距离校正所述测量值。
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