JP2001099711A - テストチャート測色システムおよびカラー出力機器校正システム - Google Patents

テストチャート測色システムおよびカラー出力機器校正システム

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JP2001099711A JP27854599A JP27854599A JP2001099711A JP 2001099711 A JP2001099711 A JP 2001099711A JP 27854599 A JP27854599 A JP 27854599A JP 27854599 A JP27854599 A JP 27854599A JP 2001099711 A JP2001099711 A JP 2001099711A
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健二 井村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のカラーサンプルが配列されてなるテス
トチャートを短時間で自動的に測色可能にする。 【解決手段】 測色ヘッド１は、照明手段１０、受光光
学系２０、カラー撮像手段３０、駆動制御手段４０およ
び測定制御手段５０を備え、試料用開口３ａに測定試料
としてのテストチャート４を対向配置した状態で、テス
トチャート４をカラー撮像する。ＰＣ２は、モニタ５、
メモリ部６、ＣＰＵ７などを備え、ＣＰＵ７は、メモリ
部６に格納された制御プログラムを読み取って実行する
ことによって、カラーサンプルの色彩値を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラープリンタや
カラー複写機などのカラー出力機器の出力色を校正する
ために行われるテストチャートの測色およびその測色結
果を用いて行われる上記校正の技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、カラープリンタやカラー複写機
などのカラー出力機器における出力色は、一日のうちで
も温度・湿度などの環境要因や時間経過によって微妙に
変化してしまう。そこで、特に、小規模印刷機として使
用されるようなカラー出力機器では、出力色の校正が一
日に１回〜数回行われている。出力色の校正には、色調
・濃度が異なる複数のカラーサンプルが配列されてなる
テストチャートが用いられる。そして、例えばパーソナ
ルコンピュータから校正対象のカラー出力機器に所定の
制御情報を送出して校正用のテストチャートをカラー出
力機器から出力させ、このテストチャートの測色結果と
当該各カラーサンプルが持つべき色彩値との差異に基づ
いて、出力色の校正が行われる。
【０００３】テストチャートの測色をカラーサンプルご
とに通常のマニュアル操作の測色計を用いて行うと長時
間を要する。そこで、テストチャートの測色計として、
従来、単一の測色センサを１方向に走査させる１次元走
査型測色計やこれを縦横に走査させる２次元走査型測色
計が用いられている。
【０００４】１次元走査型測色計は、図１６に示すよう
に、色調の異なるカラーサンプルが複数列に配列され、
各列でそれぞれ濃度が徐々に変化してなるストリップ状
のテストチャートを用いるもので、測色センサをテスト
チャートの長手方向に走査させて各カラーサンプルの測
色データを取り込むようにしている。
【０００５】一方、２次元走査型測色計は、図１７に示
すように、１次元型より非常に多数のカラーサンプルが
二次元的に配列されてなるテストチャートを用いるもの
で、測色センサを縦横の両方向に走査させて各カラーサ
ンプルの測色データを取り込むようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の１次元走査
型測色計では、テストチャートの測色を行うには、各列
ごとにそれぞれ走査が必要となることから、走査する列
を入れ替えるためのマニュアル操作が必要になるため、
操作性が良好なものとは言えない。一方、上記従来の２
次元走査型測色計では、１次元走査型測色計のようなマ
ニュアル操作による走査する列の変更作業が不要で、測
定の完全自動化も可能になるので、非常に多数のカラー
サンプルを２次元的に配列したテストチャートを用いる
ことができるが、このようなテストチャートは製作費用
が高く、コスト的に不利となる。
【０００７】また、いずれの測色計も走査型であるの
で、カラーサンプル数が多くなると測色に長時間を要す
ることとなってしまう。しかも、測色センサを走査して
いるので、隣接するカラーサンプルを精度良く抽出する
ためには、走査の精度とテストチャートの寸法再現性に
も配慮する必要があり、いずれもコストアップにつなが
る。
【０００８】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
複数のカラーサンプルが配列されてなるテストチャート
を短時間で自動的に測色可能にするテストチャート測色
システムを提供することを目的とする。
【０００９】また、本発明は、小サイズのカラーサンプ
ルが互いに接して配列されてなる小型化されたテストチ
ャートを用いることが可能なテストチャート測色システ
ムを提供することを目的とする。
【００１０】また、本発明は、このテストチャート測色
システムを用いたカラー出力機器校正システムを提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、マト
リクス状に分割されたサンプル領域の各分割領域に所定
のカラーサンプルが配設されてなるテストチャートを撮
像して複数の色成分の映像信号を出力するカラー撮像装
置と、このカラー撮像装置で撮像された上記テストチャ
ートの画像濃度に基づいて各カラーサンプルに対応する
映像信号を抽出し、その映像信号を用いて各カラーサン
プルの色彩値を算出する画像処理装置とからなることを
特徴としている。
【００１２】この構成によれば、カラー撮像装置によ
り、マトリクス状に分割されたサンプル領域の各分割領
域に所定のカラーサンプルが配設されてなるテストチャ
ートが撮像されて複数の色成分の映像信号が出力され、
画像処理装置により、撮像されたテストチャートの画像
濃度に基づいて各カラーサンプルに対応する映像信号が
抽出され、その映像信号を用いて各カラーサンプルの色
彩値が算出されることにより、測色手段の走査やマニュ
アル操作を行うことなく、短時間で自動的に各カラーサ
ンプルの測色が行われる。また、各カラーサンプルに対
応する映像信号の抽出は、テストチャートの画像濃度に
基づいて精度良く行われる。
【００１３】また、請求項２の発明は、マトリクス状に
分割されたサンプル領域の各分割領域に所定のカラーサ
ンプルが配設されてなるテストチャートを撮像して複数
の色成分の映像信号を出力するカラー撮像装置と、この
カラー撮像装置で撮像された上記テストチャートの画像
および上記サンプル領域の分割内容を示す情報に基づい
て各カラーサンプルに対応する映像信号を抽出し、その
映像信号を用いて各カラーサンプルの色彩値を算出する
画像処理装置とからなることを特徴としている。
【００１４】この構成によれば、カラー撮像装置によ
り、マトリクス状に分割されたサンプル領域の各分割領
域に所定のカラーサンプルが配設されてなるテストチャ
ートが撮像されて複数の色成分の映像信号が出力され、
画像処理装置により、撮像されたテストチャートの画像
およびサンプル領域の分割内容を示す情報に基づいて各
カラーサンプルに対応する映像信号が抽出され、その映
像信号を用いて各カラーサンプルの色彩値が算出される
ことにより、測色手段の走査やマニュアル操作を行うこ
となく、短時間で自動的に各カラーサンプルの測色が行
われる。また、各カラーサンプルに対応する映像信号の
抽出は、テストチャートの画像およびサンプル領域の分
割内容を示す情報に基づいて精度良く行われる。なお、
サンプル領域の分割内容を示す情報は、例えば記憶手段
に予め格納しておけばよい。
【００１５】また、請求項３の発明は、マトリクス状に
分割されたサンプル領域の各分割領域に所定のカラーサ
ンプルが配設され、かつ、各分割領域の境界を示すマー
カが設けられたテストチャートを撮像して複数の色成分
の映像信号を出力するカラー撮像装置と、このカラー撮
像装置で撮像された上記テストチャートの画像内のマー
カに基づいて各カラーサンプルに対応する映像信号を抽
出し、その映像信号を用いて各カラーサンプルの色彩値
を算出する画像処理装置とからなることを特徴としてい
る。
【００１６】この構成によれば、カラー撮像装置によ
り、マトリクス状に分割されたサンプル領域の各分割領
域に所定のカラーサンプルが配設され、かつ、各分割領
域の境界を示すマーカが設けられたテストチャートが撮
像されて複数の色成分の映像信号が出力され、画像処理
装置により、撮像されたテストチャートの画像内のマー
カに基づいて各カラーサンプルに対応する映像信号が抽
出され、その映像信号を用いて各カラーサンプルの色彩
値が算出されることにより、測色手段の走査やマニュア
ル操作を行うことなく、短時間で自動的に各カラーサン
プルの測色が行われる。また、各カラーサンプルに対応
する映像信号の抽出は、テストチャートの画像内のマー
カに基づいて精度良く行われる。
【００１７】また、請求項４の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載のテストチャート測色システムにおい
て、上記カラー撮像装置は、試料用開口を有する装置本
体内に収容され、当該試料用開口に対向配置された上記
テストチャートを照明する照明手段と、複数の互いに異
なる分光感度を有し、上記試料用開口に対向配置された
上記テストチャートを撮像して各分光感度に対応する映
像信号を出力するカラー撮像手段と、照明された上記テ
ストチャートからの特定方向の光束を上記カラー撮像手
段に導く受光光学系と、からなるものであることを特徴
としている。
【００１８】この構成によれば、試料用開口を有する装
置本体内に収容された照明手段により、試料用開口に対
向配置されたテストチャートが照明され、照明されたテ
ストチャートからの特定方向の光束が受光光学系により
カラー撮像手段に導かれ、カラー撮像手段によりテスト
チャートが撮像されて複数の互いに異なる分光感度に対
応する映像信号が出力されることにより、複数の色成分
の映像信号が好適に出力されることとなる。
【００１９】なお、照明されたテストチャートからの特
定方向の光束としては、テストチャートからの特定方向
の反射光または透過光が用いられる。
【００２０】また、請求項５の発明は、請求項４記載の
テストチャート測色システムにおいて、上記照明手段
は、上記試料用開口の法線に対して45°の方向から照明
するもので、上記受光光学系は、上記テストチャートか
らの反射光のうちで上記試料用開口の法線方向の反射光
を上記カラー撮像手段に導くものであることを特徴とし
ている。
【００２１】この構成によれば、照明手段により試料用
開口の法線に対して45°の方向からテストチャートが照
明され、テストチャートからの反射光のうちで試料用開
口の法線方向の反射光が受光光学系によりカラー撮像手
段に導かれることにより、照明・受光光学系として45／
0ジオメトリが構成され、これによって汎用性ある測色
データが得られることとなる。
【００２２】また、請求項６の発明は、請求項５記載の
テストチャート測色システムにおいて、上記照明手段
は、上記試料用開口の法線上に配置された光源と、この
光源を通る上記法線に関して互いに対称な位置に対向配
置され、当該光源からの光束をそれぞれ反射する第１、
第２平面反射鏡と、焦点が上記光源に一致するように配
置され、上記第１平面反射鏡により反射された光束を平
行光束として上記試料用開口を上記法線に対して＋45°
の方向から照明する第１コリメートレンズと、焦点が上
記光源に一致するように配置され、上記第２平面反射鏡
により反射された光束を平行光束として上記試料用開口
を上記法線に対して−45°の方向から照明する第２コリ
メートレンズとを備えたものであることを特徴としてい
る。
【００２３】この構成によれば、試料用開口の法線上に
配置された光源からの光束が、この光源を通る上記法線
に関して互いに対称な位置に対向配置された第１、第２
平面反射鏡によりそれぞれ反射される。そして、焦点が
光源に一致するように配置された第１コリメートレンズ
により、第１平面反射鏡により反射された光束が平行光
束として試料用開口を法線に対して＋45°の方向から照
明し、焦点が光源に一致するように配置された第２コリ
メートレンズにより、第２平面反射鏡により反射された
光束が平行光束として試料用開口を法線に対して−45°
の方向から照明することにより、テストチャートが45°
方向の平行光束により均一に照明されることとなり、こ
れによって測定結果の再現性が向上する。
【００２４】また、請求項７の発明は、請求項５記載の
テストチャート測色システムにおいて、上記照明手段
は、上記試料用開口の法線上に配置された光源と、この
光源を通る上記法線に関して互いに対称な位置に対向配
置され、当該光源からの光束をそれぞれ反射して平行光
束とする第１、第２凹面反射鏡とを備え、上記第１凹面
反射鏡は、反射した光束が上記試料用開口を上記法線に
対して＋45°の方向から照明するように配置され、上記
第２凹面反射鏡は、反射した光束が上記試料用開口を上
記法線に対して−45°の方向から照明するように配置さ
れていることを特徴としている。
【００２５】この構成によれば、試料用開口の法線上に
配置された光源からの光束が、この光源を通る上記法線
に関して互いに対称な位置に対向配置された第１、第２
凹面反射鏡によりそれぞれ反射される。そして、第１凹
面反射鏡により反射された光束が平行光束とされて試料
用開口を法線に対して＋45°の方向から照明し、第２凹
面反射鏡により反射された光束が平行光束とされて試料
用開口を法線に対して−45°の方向から照明することに
より、テストチャートが45°方向の平行光束により均一
に照明されることとなり、これによって測定域全域に亘
る照明条件の一様性が向上する。
【００２６】また、請求項８の発明は、請求項５〜７の
いずれかに記載のテストチャート測色システムにおい
て、上記受光光学系は、テレセントリック光学系からな
ることを特徴としている。
【００２７】この構成によれば、テストチャートからの
反射光のうちで試料用開口の法線方向の反射光が受光光
学系によりカラー撮像手段に導かれるが、受光光学系が
テレセントリック光学系からなることから、カラー撮像
手段にはテストチャートからの反射光のうちで上記法線
方向と平行な光束が導かれることとなり、これによって
測定域全域に亘る受光条件の一様性が向上する。
【００２８】また、請求項９の発明は、請求項８記載の
テストチャート測色システムにおいて、上記受光光学系
は、光軸が上記試料用開口の法線に一致するように配置
された物体側フィールドレンズと、この物体側フィール
ドレンズの焦点に配置された結像レンズとからなるもの
であることを特徴としている。
【００２９】この構成によれば、光軸が試料用開口の法
線に一致するように配置された物体側フィールドレンズ
およびこの物体側フィールドレンズの焦点に配置された
結像レンズにより物体側テレセントリック光学系が構成
されて、テストチャートからの反射光のうちで上記法線
方向と平行な光束がカラー撮像手段に導かれることとな
り、これによって測定域全域に亘る受光条件の一様性が
向上する。
【００３０】また、請求項１０の発明は、請求項５記載
のテストチャート測色システムにおいて、上記照明手段
は、上記試料用開口の法線上に配置された光源と、この
光源を通る上記法線の周りに、それぞれの反射面が上記
法線にほぼ平行、かつ上記法線に対向するように配置さ
れ、当該光源からの光束をそれぞれ反射する複数の平面
鏡と、焦点が上記光源に一致するように配置され、上記
複数の平面鏡により反射された光束を平行光束として上
記試料用開口を上記法線に対してそれぞれ45°の方向か
ら照明するコリメートレンズとを備えたものであること
を特徴としている。
【００３１】この構成によれば、試料用開口の法線上に
配置された光源からの光束が、この光源を通る上記法線
の周りに、それぞれの反射面が上記法線にほぼ平行、か
つ上記法線に対向するように配置された複数の平面鏡に
よりそれぞれ反射される。そして、焦点が光源に一致す
るように配置されたコリメートレンズにより、複数の平
面鏡により反射された光束が平行光束として試料用開口
を法線に対して45°の方向から照明することにより、テ
ストチャートが45°方向の平行光束により均一に照明さ
れ、かつ、複数の方向から照明されて照明光量が増大す
ることとなり、これによって測定域全域に亘る照明条件
の一様性が向上する。
【００３２】なお、複数の平面鏡が上記法線を中心とす
る円周上に円周を等分するように配置すると照明方向の
偏りが軽減され、より好ましい。
【００３３】また、請求項１１の発明は、請求項１０記
載のテストチャート測色システムにおいて、上記受光光
学系は、上記コリメートレンズと、上記コリメートレン
ズの焦点に配置された結像レンズとからなり、上記コリ
メートレンズは、光軸が上記試料用開口の法線に一致す
るように配置されたものであることを特徴としている。
【００３４】この構成によれば、コリメートレンズは、
光軸が試料用開口の法線に一致するように配置されてい
ることから、物体側フィールドレンズとして作用し、こ
のコリメートレンズおよびコリメートレンズの焦点に配
置された結像レンズにより物体側テレセントリック光学
系を構成することとなり、レンズが共用化されて光学部
品の点数が削減され、これによって装置構成を簡素化
し、低コスト化を図ることが可能になる。
【００３５】また、請求項１２の発明は、請求項４記載
のテストチャート測色システムにおいて、上記カラー撮
像装置は、上記カラー撮像手段により互いに異なる複数
の露光時間で撮像を行わせる駆動制御手段を備えたもの
で、上記画像処理装置は、各露光時間で得られた映像信
号のうちから各分光感度に適正な露光時間による映像信
号を用いて上記色彩値を求めるものであることを特徴と
している。
【００３６】この構成によれば、カラー撮像手段により
互いに異なる複数の露光時間で撮像が行われ、各露光時
間で得られた映像信号のうちから各分光感度に適正な露
光時間による映像信号を用いて色彩値が求められること
により、高精度で色彩値が求められることとなる。な
お、適正な露光時間は、各露光時間で得られた映像信号
の信号レベルが０レベルと最大レベルとの間で中間的な
レベルになるような露光時間とすればよい。
【００３７】また、請求項１３の発明は、請求項１〜３
のいずれかに記載のテストチャート測色システムにおい
て、上記画像処理装置は、表示手段と、上記カラー撮像
装置で撮像された画像の一部の領域を示す指標を当該画
像とともに上記表示手段に表示する表示制御手段とを備
え、上記指標によって示される領域内の色彩値を求める
ものであることを特徴としている。
【００３８】この構成によれば、撮像された画像の一部
の領域を示す指標が当該画像とともに表示手段に表示さ
れ、上記指標によって示される領域内の色彩値が求めら
れることにより、スポット測色計としての機能を併せ持
つこととなる。
【００３９】また、請求項１４の発明は、請求項１〜１
３のいずれかに記載のテストチャート測色システムから
なる測色手段と、カラー出力機器に対して制御信号を送
出し、マトリクス状に分割されたサンプル領域の各分割
領域に所定のカラーサンプルが配設されてなる校正用の
テストチャートを出力させる機器制御手段と、上記測色
手段により求められた上記校正用のテストチャートの各
カラーサンプルの色彩値に基づいて上記カラー出力機器
の出力色校正用データを求める校正処理手段とを備えた
ことを特徴としている。
【００４０】この構成によれば、カラー出力機器に対し
て制御信号が送出されて、マトリクス状に分割されたサ
ンプル領域の各分割領域に所定のカラーサンプルが配設
されてなる校正用のテストチャートがカラー出力機器か
ら出力され、テストチャート測色システムからなる測色
手段により校正用のテストチャートの各カラーサンプル
の色彩値が求められ、求められた色彩値に基づいてカラ
ー出力機器の出力色校正用データが求められることによ
り、カラー出力機器の出力色の校正が適正に行われるこ
ととなる。
【００４１】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るテストチャー
ト測色システムの一実施形態を示す図で、（ａ）は測色
ヘッド内の照明手段を示し、（ｂ）は全体構成図を示し
ている。図１（ｂ）の測色ヘッドは図１（ａ）の側面か
ら見たもので、説明の便宜上、照明手段の図示を省略し
ている。また、図２は試料マスクを示す図、図３はテス
トチャートの平面図、図４はフィルタディスクを示す図
である。
【００４２】このテストチャート測色システムは、図１
に示すように、測色ヘッド１と、パーソナルコンピュー
タ（ＰＣ）２とから構成されている。
【００４３】測色ヘッド（カラー撮像装置）１は、照明
手段１０、受光光学系２０、カラー撮像手段３０、駆動
制御手段４０および測定制御手段５０を備え、それぞれ
装置本体内に一体的に収容されている。測色ヘッド１の
装置本体の下端には、試料マスク３が配置され、この試
料マスク３には、ほぼ長方形の試料用開口３ａが設けら
れている。測色ヘッド１は、試料用開口３ａに測定試料
としてのテストチャート４を対向配置した状態で、テス
トチャート４をカラー撮像するものである。
【００４４】テストチャート４は、図３に示すように、
マトリクス状に分割された矩形形状のサンプル領域４ａ
の各分割領域（図中、破線で示す）に所定のカラーサン
プルＰ１〜Ｐ３２が配設されてなる。サンプル領域４ａ
は、所定形状（本実施形態では例えば正方形）、所定サ
イズ（本実施形態では例えば一辺が3mm）、所定個数
（本実施形態では例えば縦横に４×８個）に分割されて
いる。さらに、テストチャート４は、サンプル領域４ａ
の外周の境界を示すべく、その４隅に識別が容易なよう
に例えば高濃度で記されたＬ字状のマーカＭ１，Ｍ２，
Ｍ３，Ｍ４（図中、実線で示す）を備えている。
【００４５】試料用開口３ａの４隅には、図２に示すよ
うに、無彩色の参照域Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が設けら
れており、これらの参照域Ｃ１〜Ｃ４も、テストチャー
ト４と同時に撮像されて、参照域Ｃ１〜Ｃ４の像情報を
基準値とし、この基準値に対する比を各カラーサンプル
の像情報とすることで、光源１１の光量変動を補償する
ことを可能にしている。なお、本実施形態では、試料用
開口３ａの４隅の参照域Ｃ１〜Ｃ４を同じ無彩色とし
て、これらの像情報の平均値を基準値としてもよいが、
参照域Ｃ１〜Ｃ４を互いに異なる明度を持つ無彩色とし
て、カラーサンプルの像情報に応じて、適切な参照域を
選択してもよい。
【００４６】図１に戻り、ＰＣ（画像処理装置）２は、
モニタ（表示手段）５、メモリ部６、ＣＰＵ７などを備
えている。メモリ部６は、制御プログラムが格納される
ＲＯＭやデータを一時的に保管するＲＡＭやＥＥＰＲＯ
Ｍ等からなる。また、メモリ部６には、テストチャート
４におけるカラーサンプルの配列情報、すなわち形状
（本実施形態では例えば正方形）、サイズ（本実施形態
では例えば一辺が3mm）、個数（本実施形態では例えば
縦横に４×８個）が格納されている。メモリ部６のＲＯ
Ｍとして、半導体メモリに限られず、ＣＤ−ＲＯＭやハ
ードディスクなどの記録媒体を用いてもよい。ＣＰＵ７
は、メモリ部６に格納された制御プログラムを読み取っ
て実行することによって、後述するカラーサンプルの色
彩値を求める演算機能を有するものである。
【００４７】図１（ａ）において、照明手段１０は、光
源１１、第１、第２平面反射鏡１２ａ，１２ｂ、第１、
第２コリメートレンズ１３ａ，１３ｂを備え、試料用開
口４ａに対向配置されたテストチャート４を照明するも
のである。光源１１は例えば短寸法のフィラメントを有
するタングステン電球からなり、試料用開口３ａの法線
３ｎ上に配置されている。第１、第２コリメートレンズ
１３ａ，１３ｂは、光源１１（例えばタングステン電球
のフィラメントの位置）に焦点が一致するように配置さ
れている。
【００４８】図１（ｂ）において、受光光学系２０は、
物体側フィールドレンズ２１、平面反射鏡２２、結像レ
ンズ２３および像側フィールドレンズ２４を備え、照明
されたテストチャート４からの反射光をカラー撮像手段
３０に導くものである。物体側フィールドレンズ２１
は、光軸が試料用開口３ａの法線３ｎに一致するように
配置され、この物体側フィールドレンズ２１の焦点に結
像レンズ２３が配置されており、これによって、物体側
テレセントリック光学系を構成している。また、結像レ
ンズ２３に焦点が一致するように像側フィールドレンズ
２４が配置されており、これによって、像側テレセント
リック光学系を構成している。
【００４９】カラー撮像手段３０は、フィルタディスク
３１、モータ（駆動手段）３２およびエリアセンサ３３
を備え、入射光束を複数の互いに異なる分光感度で撮像
するものである。
【００５０】フィルタディスク３１は、図４に示すよう
に、所定の分光透過率を有する３つのフィルタ部３１
ｘ，３１ｙ，３１ｚと遮蔽部３１ａとがディスクの中心
３１Ｐから同一半径上に互いに90°の間隔をおいて配置
されたものである。このフィルタディスク３１は、図１
（ｂ）に示すように、結像レンズ２３の入射側（図中、
左側）の近傍に、ディスクの中心３１Ｐの周りに回転可
能に支持されており、ディスクが回転したときに、フィ
ルタ部３１ｘ，３１ｙ，３１ｚまたは遮蔽部３１ａの中
心が結像レンズ２３の光軸に一致して、各部が光束中に
挿入されるように配置されている。
【００５１】フィルタ部３１ｘ，３１ｙ，３１ｚは、そ
の分光透過特性と、光源１１の分光輝度特性と、エリア
センサ３３の分光感度特性と、照明・受光光学系の分光
透過特性とを合わせた全体の分光応答度特性が、それぞ
れ、ＣＩＥ(国際照明委員会)の定義する２°視野標準観
察者の分光感度ｘ，ｙ，ｚを実現するような分光透過率
（以下、それぞれ単に「分光感度ｘ，ｙ，ｚ」とい
う。）を有している。
【００５２】遮蔽部３１ａを光束中に挿入することで、
エリアセンサ３３を暗状態にし、光源１１の点灯状態で
エリアセンサ３３のゼロキャリブレーション（すなわ
ち、光学的な暗状態を電気的な基準レベルにオフセット
する校正）を行うためのオフセット像情報が得られるよ
うにしている。
【００５３】モータ３２は、例えばステッピングモータ
からなり、フィルタディスク３１を回転駆動するもので
ある。エリアセンサ３３は、複数の画素が２次元的に配
列されてなる撮像素子で、各画素ごとに受光量に応じた
電気信号を出力するものである。撮像素子としては、例
えばＣＣＤ撮像素子またはＭＯＳ撮像素子などを採用す
ることができる。
【００５４】駆動制御手段４０および測定制御手段５０
は、１つまたは複数のＣＰＵや入出力回路等からなり、
メモリ部６０に格納された制御プログラムに基づいて動
作するようになっている。
【００５５】駆動制御手段４０は、エリアセンサ３３に
所定の駆動パルス信号を供給するとともに、各画素から
出力される電気信号をディジタル値に変換して測定制御
手段５０に送出するものである。ここで、各カラーサン
プルの濃度によって適正な露光時間が異なることから、
本実施形態では、フィルタ部３１ｘ，３１ｙ，３１ｚお
よび遮蔽部３１ａに対して、それぞれエリアセンサ３３
により異なる露光時間で撮像させて得られる複数の像情
報を取り込むようにしている。すなわち、本実施形態で
は、例えば白色サンプルの露光時間Ｔを基準として、
Ｔ，４Ｔ，１６Ｔの３種類の露光時間で撮像している。
【００５６】測定制御手段５０は、モータ３２を所定角
度ずつ回転駆動させてフィルタディスク３１の各部３１
ｘ，３１ｙ，３１ｚ，３１ａを順次光束中に挿入し、各
部３１ｘ，３１ｙ，３１ｚ，３１ａが挿入された状態で
エリアセンサ３３から駆動制御手段４０を介して得られ
るディジタル値をＰＣ２に送出するものである。
【００５７】このような構成の光学系における作用につ
いて説明する。光源１１からの光束１４ａ，１４ｂは、
第１、第２平面反射鏡１２ａ，１２ｂによって試料用開
口３ａ側に反射された後、第１、第２コリメートレンズ
１３ａ，１３ｂによって平行光束１５ａ，１５ｂとされ
る。そして、この平行光束１５ａ，１５ｂによって、試
料用開口３ａの法線３ｎに対して±45°の２方向から試
料用開口３ａに対向配置されるテストチャート４が照明
され、照明されたテストチャート４からの反射光のうち
で、法線３ｎ方向の成分１５ｒが受光光学系２０の物体
側フィールドレンズ２１に入射する。これによって、本
実施形態の照明・受光光学系は、いわゆる45／0ジオメ
トリを構成している。
【００５８】物体側フィールドレンズ２１に入射した反
射光成分１５ｒは、平面反射鏡２２によって結像レンズ
２３側に光束の方向が変えられた後、当該結像レンズ２
３により集束され、像側フィールドレンズ２４により平
行光束とされて、エリアセンサ３３に入射し、エリアセ
ンサ３３上にテストチャート４の像が結像される。そし
て、エリアセンサ３３の撮像データ、すなわちフィルタ
部３１ｘ，３１ｙ，３１ｚおよび遮蔽部３１ａが光束中
に挿入されたときの分光感度ｘ，ｙ，ｚおよびオフセッ
ト分に対応する像情報や参照域Ｃ１〜Ｃ４の像情報は、
駆動制御手段４０によりディジタル値に変換され、測定
制御手段５０を介してＰＣ２に送出される。
【００５９】ＰＣ２のＣＰＵ７は、測色ヘッド１から送
られた像情報に基づきテストチャート４中の個々のカラ
ーサンプルを識別し、各カラーサンプルの色彩値を求め
る演算処理手段としての機能を有する。
【００６０】各カラーサンプルの色彩値は、テストチャ
ート４の画像に含まれる３２個のカラーサンプルの画像
をそれぞれ抽出し、その抽出画像の画像データを用いて
算出される。
【００６１】各カラーサンプルの抽出は、矩形のサンプ
ル領域４aの４隅に印刷された識別の容易なマーカＭ
１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の像情報とカラーサンプルの配列
情報とを用いて、カラーサンプルの境界を求めることに
よって行われる。
【００６２】すなわち、例えば図５に示すように、カラ
ーサンプルＰ１〜Ｐ３２が配列されたサンプル領域４ａ
の画像は、必ずしも試料用開口３ａの辺（または撮像域
の外縁）に平行ではないが、識別の容易なマーカＭ１〜
Ｍ４の像情報からその線位置を求め、一辺の寸法が既知
の正方形からなるカラーサンプルＰ１〜Ｐ３２が既知の
個数だけ等間隔で並べられているという配列情報を用い
て、各カラーサンプルの境界が求められる。
【００６３】例えばサンプル領域４ａが、Ｈ（縦）×Ｌ
（横）のサイズを有しているとき、縦方向には横寸法Ｌ
を８分割する境界が算出され、横方向には縦寸法Ｈを４
分割する境界が算出される（図５の破線で示す境界線参
照）。そして、これらの境界の情報に基づいてサンプル
領域４ａを分割することにより当該サンプル領域４ａに
おける各カラーサンプルの領域が識別される。
【００６４】カラーサンプルの色彩値は、分光感度ｘ，
ｙ，ｚに対応する値を用いて、公知の方法（例えば特公
平６−６０８４６号公報参照）によって求める。その
際、１つのカラーサンプルの色彩値は、当該カラーサン
プルの像情報のうちで境界に隣接する所定の画素を除い
た全画素によるデータの平均値に基づき求めている。ま
た、Ｔ，２Ｔ，４Ｔ，８Ｔの４種類の露光時間で撮像し
たときの像情報から、フィルタ部３１ｘ，３１ｙ，３１
ｚごとに、それぞれ適正な露光時間による像情報を用い
て色彩値の算出を行っている。
【００６５】ここで、適正な露光時間とは、例えば像情
報の信号レベルが0〜255（８ビット）で表わされる場合
には、像情報の信号レベルがフルスケール255以下で大
きな値をもつ露光時間をいう。
【００６６】また、フィルタ部３１ｘ，３１ｙ，３１ｚ
によって適正な露光時間が異なる場合に、フィルタ部３
１ｘ，３１ｙ，３１ｚによる像情報の間のゲイン比は、
露光時間の比とすることができる。なお、上記ゲイン比
は、カラーサンプルの濃度がステップ状に変化するよう
なテストチャートの場合には、１つの露光時間での像情
報がフルスケールに近い濃度ステップのカラーサンプル
を選択し、その像情報と一段短い露光時間による同一サ
ンプルの像情報との比としてもよい。
【００６７】このように、本実施形態によれば、結像レ
ンズ２３に焦点が一致するように物体側フィールドレン
ズ２１を配置して物体側テレセントリック光学系を構成
するようにしたので、測定域全体に亘って、試料面に垂
直な方向を中心に分布する反射光によって像を形成する
ことができる。
【００６８】さらに、第１、第２コリメートレンズ１３
ａ，１３ｂによって形成される平行光束１５ａ，１５ｂ
によって法線３ｎに対して±45°の方向から測定試料と
してのテストチャート４を照明しているので、光学系の
明るさを維持しつつ、測定域全体に亘って、照明および
受光方向を45°および垂直とする、すなわち45／0ジオ
メトリを実現することができる。
【００６９】従って、エリアセンサ３３により測定試料
を２次元的に撮像する場合に必要となる測定域全体にお
ける照明条件および受光条件の一様性を確保することが
できる。
【００７０】なお、物体側テレセントリック光学系で
は、物体側フィールドレンズ２１の結像性能への影響を
抑えるため、物体側フィールドレンズ２１を可能な限り
試料面に近接した位置に配置する必要がある。しかし、
図１から明らかなように、照明手段１０による照明光束
を物体側フィールドレンズ２１で遮らないようにするた
めには、物体側フィールドレンズ２１をある程度試料面
から離しておく必要があり、その距離は、物体側フィー
ルドレンズ２１の径が大きくなるほど長くなる。
【００７１】そこで、本実施形態では、測定域を長方形
とし、その短辺に平行な平面、すなわち図１（ａ）の紙
面内の２方向から照明し、物体側フィールドレンズ２１
の形状も測定域に合わせた長方形とするようにしてい
る。このようにすることで、物体側フィールドレンズ２
１と試料面との距離を短縮することができ、これによっ
て良好な撮像を行うことができる。
【００７２】また、本実施形態によれば、結像レンズ２
３の位置に焦点が一致するように配置された像側フィー
ルドレンズ２４により像側テレセントリック光学系を構
成するようにしたので、撮像域全体に亘って光束がエリ
アセンサ３３にほぼ垂直に入射することができ、これに
よってエリアセンサ３３の周辺部において集光効率が低
下するのを防止することができ、撮像域全域に亘って感
度むらの軽減および感度の向上を図ることができる。特
に、エリアセンサ３３が画素ごとに微小レンズを備えて
いる場合には、垂直入射光に対する集光能力が最も高い
ため、効果が大きい。また、像側フィールドレンズ２４
をエリアセンサ３３の近傍に配置することで、より確実
に撮像域全域に亘る垂直入射を確保することができる。
【００７３】また、フィルタディスク３１を結像レンズ
２３の近傍に配置したので、測定域の像を形成する光束
は、いずれの部位の像を形成する光束も結像レンズ２３
の有効径をいっぱいに通過するので、フィルタ部３１
ｘ，３１ｙ，３１ｚの面内における透過率のむらによる
影響を受けることが少ない。
【００７４】また、本実施形態によれば、各カラーサン
プルＰ１〜Ｐ３２の境界にスペースが設けられていない
小さい面積（本実施形態では、3mm×3mmのカラーサンプ
ルが4×8個で、サンプル領域の大きさは12mm×24mm）の
テストチャート４を採用したので、後述するように、カ
ラープリンタやカラー複写機などのカラー出力機器に対
して、複数のテストチャートを用紙の異なる箇所に印刷
出力させ、それらを撮像・測色することにより、カラー
出力機器の各部位の出力色（例えば感光体の異なる部位
における出力色）の特性を得ることができる。
【００７５】なお、各カラーサンプルの境界にスペース
が設けられていないが、サンプル領域４ａの４隅に印刷
された識別の容易なマーカＭ１〜Ｍ４とカラーサンプル
の配列情報とから境界を算出することで、個々のカラー
サンプルの像情報を確実に抽出することができる。
【００７６】また、カラーサンプルの像情報のうちで境
界に隣接する所定の画素を除いた全画素によるデータの
平均値を用いて色彩値を求めるようにしたので、インク
の飛散等によって、１つのカラーサンプルにおける隣接
カラーサンプルとの境界近傍に出現する隣接カラーサン
プルのインクによるノイズ画素を取り除くことができ、
また、カラーサンプルの有効画素をヒストグラムで表わ
したときに、分布の中心からかけ離れた画素を除くこと
で印刷用紙に含まれる異物によるノイズ画素を取り除く
ことができる。これによって高精度で色彩値を算出する
ことができる。
【００７７】また、多数のカラーサンプルが２次元配置
され、全体でカラーサンプルの濃度の最大値と最小値と
の差が大きいテストチャートであっても、複数の異なる
露光時間で複数回テストチャートを撮像して信号レベル
の異なるテストチャートの像情報を得るようにしたの
で、これらの像情報から各カラーサンプルの濃度に応じ
た適正な露光時間による像情報を用いることで、全カラ
ーサンプルについて高精度の測色を行うことができる。
【００７８】次に、図６、図７のフローチャートを用い
て、本実施形態における動作について説明する。図６は
測色ヘッド１による測色の動作手順を示すフローチャー
トである。
【００７９】まず、テストチャート４のサンプル領域４
ａ全体をエリアセンサ３３の撮像域内に収めるために測
定ヘッド１の位置合わせを行う（＃１００）。すなわ
ち、例えばフィルタ部３１ｙを固定的に光束中に挿入
し、連続的に撮像したモノクロ像をＰＣ２のモニタ５に
表示し、画面に表示されるマーカＭ１〜Ｍ４を目安とし
て測定ヘッド１の位置を調整する。
【００８０】次いで、フィルタ部３１ｙが挿入されたま
まの状態で、順次、露光時間Ｔ，４Ｔ，１６Ｔとして撮
像し、得られた３つの像情報をＰＣ２に送出する（＃１
１０）。次いで、フィルタディスク３１を回転してフィ
ルタ部３１ｘを光束中に挿入し、その状態で露光時間
Ｔ，２Ｔ，４Ｔ，８Ｔとして撮像し、得られた４つの像
情報をＰＣ２に送出する（＃１２０）。
【００８１】次いで、フィルタディスク３１を回転して
フィルタ部３１ｚを光束中に挿入し、その状態で露光時
間Ｔ，２Ｔ，４Ｔ，８Ｔとして撮像し、得られた４つの
像情報をＰＣ２に送出する（＃１３０）。次いで、フィ
ルタディスク３１を回転して遮蔽部３１ａを挿入し、そ
の状態で露光時間Ｔ，２Ｔ，４Ｔ，８Ｔとして撮像し、
得られた４つのオフセット像情報をＰＣ２に送出する
（＃１４０）。
【００８２】図７は測色ヘッド１およびＰＣ２における
全体の動作手順を示すフローチャートである。まず、テ
ストチャートの測色に先立って、白色校正が行われる
（＃２００〜＃２３０）。白色校正では、まず、色彩値
が既知の基準白色板を測定試料として試料用開口３ａに
対向配置した状態で測色ヘッド１による測色（図６の＃
１００〜＃１４０、ただし露光時間はＴのみ）が行われ
る（＃２００）。
【００８３】次いで、対応する露光時間ごとに、分光感
度ｘ，ｙ，ｚに対応する各像情報からオフセット像情報
を画素毎に差し引いて、補正された基準白色板の像情報
である補正白色板像情報を求める（＃２１０）。
【００８４】次いで、光源１１の光量変動による影響を
除去すべく、各画素の補正白色板像情報を参照域Ｃ１〜
Ｃ４の像情報で基準化することにより、基準化白色板像
情報を求め（＃２２０）、基準白色板の既知の色彩値と
基準化白色板像情報とから各画素の校正係数を算出する
（＃２３０）。参照域Ｃ１には白色、参照域Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４には参照域Ｃ１のおよそ１／２，１／４，１／
８の反射率を持つ無彩色の基準色が用いられ、露光時間
Ｔには参照域Ｃ１が、露光時間２Ｔには参照域Ｃ２が、
露光時間４Ｔには参照域Ｃ３が、露光時間８Ｔには参照
域Ｃ４が、それぞれ基準として用いられる。
【００８５】次いで、テストチャートを測定試料として
試料用開口３ａに対向配置した状態で測色（図６の＃１
００〜＃１４０）が行われる（＃２４０）。
【００８６】次いで、対応する露光時間ごとに、分光感
度ｘ，ｙ，ｚに対応する各像情報からオフセット像情報
を画素毎に差し引いて、補正された像情報である補正像
情報を求める（＃２５０）。次いで、各画素の像情報を
露光時間に対応する参照域Ｃ１〜Ｃ４のいずれかの像情
報で基準化して、基準化像情報を求め（＃２６０）、こ
の基準化像情報を用いてマーカＭ１〜Ｍ４を識別し、マ
ーカＭ１〜Ｍ４の位置を求める（＃２７０）。
【００８７】次いで、マーカＭ１〜Ｍ４の位置情報とメ
モリ部６に格納されているテストチャート４におけるカ
ラーサンプルの配列情報、すなわち形状（本実施形態で
は例えば正方形）、サイズ（本実施形態では例えば一辺
が3mm）、個数（本実施形態では例えば縦横に４×８
個）の情報とから、各カラーサンプルの境界を判別して
個々のカラーサンプルを識別する（＃２８０）。
【００８８】次いで、各カラーサンプルの像情報に基づ
き、それぞれ最適な露光時間を選択する（＃２９０）。
そして、以降の演算には選択した露光時間の像情報が用
いられる。
【００８９】次いで、白色校正で求めた各画素の校正係
数と各画素の基準化像情報とを用いて各画素の色彩値を
求める（＃３００）。そして、＃２８０で識別した各カ
ラーサンプルの範囲内における画素の色彩値の平均値を
算出し、これを各カラーサンプルの色彩値とする（＃３
１０）。
【００９０】上記手順では、図６の＃１００でフィルタ
部３１ｙを挿入した状態で位置合わせのための撮像を行
っているが、フィルタディスク３１に素通しの開口部を
設けて、この開口部を挿入して位置合わせを行うように
してもよい。また、フィルタ部３１ｘ，３１ｙ，３１ｚ
を高速で切り替え、一つの露光時間中に連続撮像するこ
とで、位置合わせのための画像をカラー画像とすること
もできる。
【００９１】次に、本発明に係るカラー出力機器校正シ
ステムの一実施形態について説明する。図８は上記テス
トチャート測色システムの最も一般的な応用例であるカ
ラー出力機器校正システムを示す図である。
【００９２】このカラー出力機器校正システム６０は、
測色ヘッド１およびＰＣ２からなる上記テストチャート
測色システムを備え、ＰＣ２に接続されたカラープリン
タやカラー複写機などのカラー出力機器６１から用紙に
印刷出力される出力色の校正を行うものである。
【００９３】ＰＣ２のＣＰＵ７は、本実施形態では、上
記機能に加えて、以下の機能，を有している。
【００９４】カラー出力機器６１に対して制御信号を
送出してテストチャート４と同一構成の校正用のテスト
チャートを出力させる機器制御手段としての機能。
【００９５】出力された校正用のテストチャートを測
色ヘッド１の試料用開口に対向配置した状態で行われた
測色結果に基づいてカラー出力機器６１の出力色校正用
データを求める校正処理手段としての機能。
【００９６】このシステムの動作を説明する。ＰＣ２か
らカラー出力機器６１に所定の制御信号が送出される
と、カラー出力機器６１から用紙６２に校正用のテスト
チャート６２ａが印刷出力される。このテストチャート
６２ａは、上記図２と同様にカラーサンプルが配列され
ている。そして、測色ヘッド１を用いて、このテストチ
ャート６２ａを撮像すると、得られた像情報がＰＣ２に
送出される。ＰＣ２は、搭載されている上記制御プログ
ラムに従って、送られた像情報を処理して、各カラーサ
ンプルの色彩値を求め、この色彩値に基づいてカラー出
力機器６１に送る制御信号を修正するための補正データ
を作成する。
【００９７】また、この場合において、テストチャート
の面積が小さいので、図８に示すように、カラー出力機
器６１によって、用紙の中央に出力されたテストチャー
ト６２ａに加えて、用紙の端部にテストチャート６２
ｂ，６２ｃを出力するようにしてもよい。このように、
複数のテストチャートを用紙６２の異なる箇所に出力
し、それらを撮像・測色することにより、カラー出力機
器６１の各部位の出力色（例えば感光体の異なる部位に
おける出力色）の特性を得ることができる。
【００９８】なお、本発明は、上記実施形態に限られ
ず、以下の変形形態を採用することができる。
【００９９】（１）上記実施形態では、マーカＭ１〜Ｍ
４をサンプル領域４ａの４隅に設けており、さらに、テ
ストチャートにおける各カラーサンプルの配列情報を用
いることで、各カラーサンプルの像情報を抽出するよう
にしているが、マーカの配置については、これに限られ
ない。例えば図９に示すように、サンプル領域４ａの周
囲に、カラーサンプルＰ１〜Ｐ３２の縦横の境界位置を
示す線分からなるマークＱ１〜Ｑ７，Ｒ１〜Ｒ３，Ｓ１
〜Ｓ７，Ｔ１〜Ｔ３を配置するようにしてもよい。
【０１００】マークが４隅だけの場合には、光学系によ
る像の歪みなどに影響されて、識別したカラーサンプル
の境界に誤差が生じることが考えられるが、この変形形
態によれば、像の歪みなどに影響されることが少なく、
カラーサンプルを適正に識別することができる。
【０１０１】（２）上記実施形態では、マーカＭ１〜Ｍ
４をサンプル領域４ａの４隅に設けているが、マーカを
全く設けずに、各画素の色彩値を求めた後で、隣接する
カラーサンプル間の色差から境界を求めることで、各カ
ラーサンプルの画像を抽出するようにしてもよい。
【０１０２】（３）上記実施形態では、フィルタ部３１
ｘ，３１ｙ，３１ｚを順次光束中に挿入して、エリアセ
ンサ３３により各フィルタ部の分光透過特性における像
情報を求めるようにしているが、これに限られず、フィ
ルタディスク３１を例えば20nmピッチで400nm〜700nmの
１６種の帯域通過フィルタを備えたものとして、分光反
射率を求めるようにしてもよい。
【０１０３】また、フィルタディスク３１を分光感度
ｘ，ｙ，ｚとＹ，Ｍ，Ｃに対応するフィルタとの６種の
フィルタを備えたものとして、色彩値と濃度の双方を求
めるようにしてもよい。また、フィルタディスク３１を
備えずに、エリアセンサ３３としてＲ，Ｇ，Ｂのストラ
イプフィルタを組み合わせた単板カラーＣＣＤ撮像素子
を用いるようにしてもよい。
【０１０４】（４）上記図８に示すカラー出力機器校正
システムにおいて、本変形形態では、ＰＣ２に搭載され
る制御プログラムは、配列測定モードとスポット測定モ
ードとの切替可能な２つの測定モードを実行する機能を
有している。
【０１０５】配列測定モードは、上記図８と同様に、複
数のカラーサンプルが配列されてなるテストチャートを
測色して、カラー出力機器６１の出力色を制御するモー
ドである。一方、スポット測定モードは、印刷出力され
たものの任意の部位を測色する、すなわち通常のスポッ
トタイプの測色計として使用可能なモードである。
【０１０６】このスポット測定モードでは、測色ヘッド
１を用いて撮像した画像を、図１０に示すように、中央
の測定域を示す指標５ａ(本実施形態では例えば円形の
スポット)とともにモニタ５に表示し、この指標５ａに
よって示される測定域内の像情報を用いて色彩値を求め
るようにしている。
【０１０７】この変形形態によれば、1つの同一特性の
測定器を用いて、カラー出力機器における出力色の校正
と最終的な出力色の管理とを行うことができる。
【０１０８】（５）上記実施形態では、図１（ａ）に示
すように、第１、第２平面反射鏡１２ａ，１２ｂおよび
第１、第２コリメートレンズ１３ａ，１３ｂにより平行
光束１５ａ，１５ｂを形成しているが、これに限られな
い。例えば図１１に示すように、第１、第２平面反射鏡
１２ａ，１２ｂおよび第１、第２コリメートレンズ１３
ａ，１３ｂに代えて、第１、第２凹面鏡１６ａ，１６ｂ
を備え、この凹面鏡１６ａ，１６ｂによって平行光束１
５ａ，１５ｂを形成するようにしてもよい。なお、図１
１では、駆動制御手段４０、測定制御手段５０、メモリ
部６０の図示を省略している。
【０１０９】また、この形態では、フィルタディスク３
１を像側フィールドレンズ２４とエリアセンサ３３との
間に配置している。従って、図１２に示すように、測定
域のどの部位の像を作る光束も、フィルタディスク３１
に垂直に入射することになるので、入射位置により光路
長に差が生じることはない。また、フィルタディスク３
１の各フィルタ部の入射位置によって光学的厚さや屈折
率に差があったとしても、画素ずれが生じることはな
い。
【０１１０】これに対して、例えば図１３に示すよう
に、フィルタディスク３１を結像レンズ２３の射出側に
配置した場合、撮像域の中心部に結像する光束Ｃは、フ
ィルタディスク３１に垂直に入射するが、撮像域の周辺
部に結像する光束Ｐは、フィルタディスク３１に斜めに
入射するため光路が長くなる。
【０１１１】従って、フィルタ部３１ｘ，３１ｙ，３１
ｚの厚さに互いに差があり、寸法ｄ１が寸法ｄ２になる
と、光束Ｐがフィルタ部３１ｘ，３１ｙ，３１ｚから射
出する光束Ｐ１は光束Ｐ２に変わり、エリアセンサ３３
上での結像位置も、位置Ｑ１が位置Ｑ２に変わる。
【０１１２】また、フィルタ部３１ｘ，３１ｙ，３１ｚ
の厚さが等しくても、フィルタ部３１ｘ，３１ｙ，３１
ｚの屈折率が変わると屈折角が変わるため、光束Ｐがフ
ィルタから射出する光束Ｐ１は光束Ｐ３に変わり、セン
サ上での結像位置も、位置Ｑ１が位置Ｑ３に変わる。
【０１１３】このように、図１３のような配置では、結
像位置によってフィルタ部への光束の入射角度が異なる
ため、結像位置によって光路長が異なることとなり、こ
れによって分光感度も変わってしまうという問題や、３
種のフィルタ部の光学的厚さや屈折率に差があると撮像
域の周辺部で画素ずれを引き起こしてしまうという問題
が生じる。しかし、上述したように、図１１（図１２）
のような配置では、このような問題は生じない。
【０１１４】（６）図１４は光学系が異なる構成の測色
ヘッドを示す図で、（ａ）は照明手段を示す光源側から
見た平面図、（ｂ）は照明手段、受光光学系および撮像
手段を示す（ａ）の下方から見た側面図である。なお、
図１４では図１と同一物には同一符号を付しており、
（ｂ）では、駆動制御手段４０、測定制御手段５０、メ
モリ部６０の図示を省略している。
【０１１５】この変形形態では、照明手段１０は、光源
１１と、第１、第２、第３、第４平面反射鏡１２ａ，１
２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、コリメートレンズ１７とを備
えている。第１、第２、第３、第４平面反射鏡１２ａ，
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、光源１１を通る試料用開口
３ａの法線３ｎの周りに、それぞれの反射面が法線３ｎ
にほぼ平行、かつ法線３ｎに対向するように配置され、
光源１１からの光束をそれぞれ反射するものである。
【０１１６】コリメートレンズ１７は、第１、第２、第
３、第４平面反射鏡１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに
より反射された光束を平行光束１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
（図略），１５ｄ（図略）として試料用開口３ａの法線
３ｎに対してそれぞれ45°の方向から試料用開口３ａを
照明するものである。
【０１１７】この構成により、光源１１からの４方向の
光束は、第１〜第４平面反射鏡１２ａ〜１２ｄで試料用
開口３ａ側に反射された後、当該試料用開口３ａの近傍
に配置されたコリメートレンズ１７に45°の角度で入射
して平行光束となり、試料用開口３ａの法線３ｎを軸と
して互いに直交する４方位から、試料用開口３ａの法線
３ｎに対して45°の方向から試料用開口３ａを照明す
る。
【０１１８】また、コリメートレンズ１７は、光軸が試
料用開口３ａの法線３ｎに一致するように配置され、物
体側フィールドレンズとしての作用も行い、コリメート
レンズ１７の焦点に結像レンズ２３が配置されている。
【０１１９】これによって、図１４の光学系において
も、平行光束照明系と、物体側テレセントリック光学系
と、像側テレセントリック光学系とを形成している。
【０１２０】この形態では、コリメートレンズの機能と
物体側フィールドレンズの機能とを１つのコリメートレ
ンズ１７で果たしている。すなわち、コリメートレンズ
１７は、照明光学系として、法線３ｎに対して45°の方
向の４方位からの平行光束を形成するとともに、受光光
学系として、物体側フィールドレンズの作用を行ってい
る。
【０１２１】このように、図１の構成では照明光束に干
渉しないようにフィールドレンズ２１を試料用開口３ａ
から所定距離だけ離間しておく必要があったが、この変
形形態によれば、照明光学系と受光光学系の干渉がない
ので、コリメートレンズ１７を試料用開口３ａのごく近
傍に配置することができる。これによって、結像レンズ
２３の結像性能に影響することがない。
【０１２２】また、レンズを共用することで部品点数が
削減でき、形状が長方形でなくて円形のレンズを採用で
きることから、低コストで構成することができる。ま
た、試料用開口３ａに対向配置されたテストチャート４
を４方向から照明するので、テストチャート４のカラー
サンプルが反射特性に方向依存性を有する場合でも、そ
の影響を軽減することができる。また、２方向から照明
する場合に比べて照明光量が増大することから、測定の
再現性などを向上することができる。
【０１２３】また、測定域を長方形にする必要がなく円
形にすることができるので、図１５に示すように試料用
開口３ａを円形とし、その範囲内に収まるようにカラー
サンプルが配列されたテストチャート４を用いることが
でき、これによって結像範囲を光軸を中心とする最小の
領域にすることができる。
【０１２４】例えば、図４に示すようにカラーサンプル
Ｐ１〜Ｐ３２が矩形に配列されてなるテストチャート４
では、光軸から最も遠い結像位置は13.4mmであるが、図
１５に示すように同一サイズのカラーサンプルＵ１〜Ｕ
３７が多角形状に配列されてなるテストチャート４で
は、光軸から最も遠い結像位置は11.4mmとなる。
【０１２５】従って、像歪・収差などの影響を軽減する
ことができ、同様に、収差による照明光束の不均一性も
軽減することができる。
【０１２６】なお、図１５に示すように、テストチャー
ト４として円形の測定域に収まる多角形形状にカラーサ
ンプルが配列されたものを採用し、その最外部には高濃
度のカラーサンプルを配列するようにしてもよい。これ
によって、周囲の白地部とのコントラストが向上するの
で、マーカ無しで配列情報のみによって、カラーサンプ
ルを適正に識別することができる。
【０１２７】（７）上記実施形態では、照明されたテス
トチャートからの反射光を用いて測色を行っているが、
これに限られない。例えば、テストチャートを挟んで照
明手段と受光光学系とを対向配置するように構成し、照
明されたテストチャートの透過光を用いて測色を行うよ
うにしてもよい。
【０１２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、カラー撮像装置によりマトリクス状に分割され
たサンプル領域の各分割領域に所定のカラーサンプルが
配設されてなるテストチャートを撮像して複数の色成分
の映像信号を出力し、画像処理装置により、撮像された
テストチャートの画像濃度に基づいて各カラーサンプル
に対応する映像信号を抽出し、その映像信号を用いて各
カラーサンプルの色彩値を算出するようにしたので、測
色手段の走査やマニュアル操作を行うことなく、短時間
で自動的に各カラーサンプルの測色を行うことができ
る。また、各カラーサンプルに対応する映像信号の抽出
は、テストチャートの画像濃度に基づいて精度良く行う
ことができる。
【０１２９】また、請求項２の発明によれば、カラー撮
像装置により、マトリクス状に分割されたサンプル領域
の各分割領域に所定のカラーサンプルが配設されてなる
テストチャートを撮像して複数の色成分の映像信号を出
力し、画像処理装置により、撮像されたテストチャート
の画像およびサンプル領域の分割内容を示す情報に基づ
いて各カラーサンプルに対応する映像信号を抽出し、そ
の映像信号を用いて各カラーサンプルの色彩値を算出す
るようにしたので、測色手段の走査やマニュアル操作を
行うことなく、短時間で自動的に各カラーサンプルの測
色を行うことができる。また、各カラーサンプルに対応
する映像信号の抽出は、テストチャートの画像およびサ
ンプル領域の分割内容を示す情報に基づいて精度良く行
うことができる。
【０１３０】また、請求項３の発明によれば、カラー撮
像装置により、マトリクス状に分割されたサンプル領域
の各分割領域に所定のカラーサンプルが配設され、か
つ、各分割領域の境界を示すマーカが設けられたテスト
チャートを撮像して複数の色成分の映像信号を出力し、
画像処理装置により、撮像されたテストチャートの画像
内のマーカに基づいて各カラーサンプルに対応する映像
信号を抽出し、その映像信号を用いて各カラーサンプル
の色彩値を算出するようにしたので、測色手段の走査や
マニュアル操作を行うことなく、短時間で自動的に各カ
ラーサンプルの測色を行うことができる。また、各カラ
ーサンプルに対応する映像信号の抽出は、テストチャー
トの画像内のマーカに基づいて精度良く行うことができ
る。
【０１３１】また、請求項４の発明によれば、試料用開
口を有する装置本体内に収容された照明手段により、試
料用開口に対向配置されたテストチャートを照明し、照
明されたテストチャートからの特定方向の光束を受光光
学系によりカラー撮像手段に導き、カラー撮像手段によ
りテストチャートを撮像して複数の互いに異なる分光感
度に対応する映像信号を出力することにより、複数の色
成分の映像信号を好適に出力することができる。
【０１３２】また、請求項５の発明によれば、照明手段
により試料用開口の法線に対して45°の方向からテスト
チャートを照明し、テストチャートからの反射光のうち
で試料用開口の法線方向の反射光を受光光学系によりカ
ラー撮像手段に導くことにより、照明・受光光学系とし
て45／0ジオメトリを構成することができ、これによっ
て汎用性ある測色データを得ることができる。
【０１３３】また、請求項６の発明によれば、上記照明
手段は、上記試料用開口の法線上に配置された光源と、
この光源を通る上記法線に関して互いに対称な位置に対
向配置され、当該光源からの光束をそれぞれ反射する第
１、第２平面反射鏡と、焦点が上記光源に一致するよう
に配置され、上記第１平面反射鏡により反射された光束
を平行光束として上記試料用開口を上記法線に対して＋
45°の方向から照明する第１コリメートレンズと、焦点
が上記光源に一致するように配置され、上記第２平面反
射鏡により反射された光束を平行光束として上記試料用
開口を上記法線に対して−45°の方向から照明する第２
コリメートレンズとを備えたものであるので、テストチ
ャートが45°方向の平行光束により均一に照明され、こ
れによって測定結果の再現性を向上することができる。
【０１３４】また、請求項７の発明によれば、上記照明
手段は、上記試料用開口の法線上に配置された光源と、
この光源を通る上記法線に関して互いに対称な位置に対
向配置され、当該光源からの光束をそれぞれ反射して平
行光束とする第１、第２凹面反射鏡とを備え、上記第１
凹面反射鏡は、反射した光束が上記試料用開口を上記法
線に対して＋45°の方向から照明するように配置され、
上記第２凹面反射鏡は、反射した光束が上記試料用開口
を上記法線に対して−45°の方向から照明するように配
置されているので、テストチャートが45°方向の平行光
束により均一に照明され、これによって測定結果の再現
性を向上することができる。
【０１３５】また、請求項８の発明によれば、上記受光
光学系は、テレセントリック光学系からなることによ
り、カラー撮像手段にはテストチャートからの反射光が
平行光束として導かれることとなり、これによって測定
結果の再現性を向上することができる。
【０１３６】また、請求項９の発明によれば、上記受光
光学系は、光軸が上記試料用開口の法線に一致するよう
に配置された物体側フィールドレンズと、この物体側フ
ィールドレンズの焦点に配置された結像レンズとからな
るものであることにより、物体側テレセントリック光学
系が構成されてテストチャートからの反射光のうちで上
記法線方向に平行な光束がカラー撮像手段に導かれるこ
ととなり、これによって測定結果の再現性を向上するこ
とができる。
【０１３７】また、請求項１０の発明によれば、上記照
明手段は、上記試料用開口の法線上に配置された光源
と、この光源を通る上記法線の周りに、それぞれの反射
面が上記法線にほぼ平行、かつ上記法線に対向するよう
に配置され、当該光源からの光束をそれぞれ反射する複
数の平面鏡と、焦点が上記光源に一致するように配置さ
れ、上記複数の平面鏡により反射された光束を平行光束
として上記試料用開口を上記法線に対してそれぞれ45°
の方向から照明するコリメートレンズとを備えたもので
あるとしたので、テストチャートが45°方向の平行光束
により均一に照明され、かつ、４方向から照明されて照
明光量が増大することとなり、これによって、測定結果
の再現性を更に向上することができる。
【０１３８】また、請求項１１の発明によれば、請求項
１０記載のテストチャート測色システムにおいて、上記
受光光学系は、上記コリメートレンズと、上記コリメー
トレンズの焦点に配置された結像レンズとからなり、上
記コリメートレンズは、光軸が上記試料用開口の法線に
一致するように配置されたものであることにより、コリ
メートレンズは物体側フィールドレンズとして作用し、
このコリメートレンズおよびコリメートレンズの焦点に
配置された結像レンズにより物体側テレセントリック光
学系を構成することとなり、レンズが共用化されて光学
部品の点数を削減することができ、これによって装置構
成を簡素化し、低コスト化を図ることができる。
【０１３９】また、請求項１２の発明によれば、請求項
４記載のテストチャート測色システムにおいて、上記カ
ラー撮像装置は、上記カラー撮像手段により互いに異な
る複数の露光時間で撮像を行わせる駆動制御手段を備え
たもので、上記画像処理装置は、各露光時間で得られた
映像信号のうちから各分光感度に適正な露光時間による
映像信号を用いて上記色彩値を求めるものであることに
より、高精度で色彩値を求めることができる。
【０１４０】また、請求項１３の発明によれば、上記画
像処理装置は、表示手段と、上記カラー撮像装置で撮像
された上記画像の一部の領域を示す指標を当該画像とと
もに上記表示手段に表示する表示制御手段とを備え、上
記指標によって示される領域内の色彩値を求めるもので
あることにより、スポット測色計としての機能を併せ持
つことができる。
【０１４１】また、請求項１４の発明によれば、請求項
１〜１３のいずれかに記載のテストチャート測色システ
ムからなる測色手段と、カラー出力機器に対して制御信
号を送出し、マトリクス状に分割されたサンプル領域の
各分割領域に所定のカラーサンプルが配設されてなる校
正用のテストチャートを出力させる機器制御手段と、上
記測色手段により求められた上記校正用のテストチャー
トの各カラーサンプルの色彩値に基づいて上記カラー出
力機器の出力色校正用データを求める校正処理手段とを
備えるようにしたので、カラー出力機器の出力色の校正
を適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るテストチャート測色システムの一
実施形態を示す図で、（ａ）は測色ヘッド内の照明手段
を示し、（ｂ）は全体構成図を示している。
【図２】試料マスクを示す図である。
【図３】テストチャートの平面図である。
【図４】フィルタディスクを示す図である。
【図５】カラーサンプルが配列されたサンプル領域の画
像を示す図である。
【図６】測色ヘッドによる測色の動作手順を示すフロー
チャートである。
【図７】測色ヘッドおよびＰＣにおける全体の動作手順
を示すフローチャートである。
【図８】テストチャート測色システムの最も一般的な応
用例であるカラー出力機器校正システムを示す図であ
る。
【図９】マーカの異なる配置例を示す図である。
【図１０】モニタに表示される指標を示す図である。
【図１１】凹面鏡によって平行光束を形成する形態を示
す図である。
【図１２】フィルタディスクへの光束の入射角度による
影響を説明する図である。
【図１３】フィルタディスクへの光束の入射角度による
影響を説明する図である。
【図１４】光学系が異なる構成の測色ヘッドを示す図
で、（ａ）は照明手段を示す光源側から見た平面図、
（ｂ）は照明手段、受光光学系および撮像手段を示す
（ａ）の下方から見た側面図である。
【図１５】試料用開口を円形とし、その範囲内に収まる
ようにカラーサンプルが配列されたテストチャートを示
す図である。
【図１６】従来の１次元走査型測色計で用いられるテス
トチャート例を示す図である。
【図１７】従来の２次元走査型測色計で用いられるテス
トチャート例を示す図である。
【符号の説明】
１ 測色ヘッド（カラー撮像装置） ２ ＰＣ（画像処理装置） ３ａ 試料用開口 ４ テストチャート １０ 照明手段 ２０ 受光光学系 ３０ 撮像手段 Ｍ１〜Ｍ４ マーカ Ｐ１〜Ｐ３２ カラーサンプル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/60 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ ５Ｃ０７７ 1/46 1/46 Ｚ ５Ｃ０７９ Ｆターム(参考） 2C262 AA24 AA26 AB11 BA09 FA13 2G020 AA08 DA13 DA21 DA22 DA23 DA24 DA31 DA32 DA34 DA35 DA36 DA65 5B047 AA01 AB04 BB06 BC04 BC11 DC06 5B057 AA11 BA02 CA01 CB01 CE17 5C062 AA05 AB05 AB17 AC24 AE03 BA04 5C077 LL11 LL12 LL18 LL19 MM27 MP08 PP54 SS01 SS03 TT08 5C079 HA15 HB06 JA11 JA22 JA25 LA02 LA10 LA11 LA39 MA10 MA17 NA05 NA11 NA18 NA21 NA25 NA29 PA02 PA03 PA07

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マトリクス状に分割されたサンプル領域
    の各分割領域に所定のカラーサンプルが配設されてなる
    テストチャートを撮像して複数の色成分の映像信号を出
    力するカラー撮像装置と、 このカラー撮像装置で撮像された上記テストチャートの
    画像濃度に基づいて各カラーサンプルに対応する映像信
    号を抽出し、その映像信号を用いて各カラーサンプルの
    色彩値を算出する画像処理装置とからなることを特徴と
    するテストチャート測色システム。
  2. 【請求項２】 マトリクス状に分割されたサンプル領域
    の各分割領域に所定のカラーサンプルが配設されてなる
    テストチャートを撮像して複数の色成分の映像信号を出
    力するカラー撮像装置と、 このカラー撮像装置で撮像された上記テストチャートの
    画像および上記サンプル領域の分割内容を示す情報に基
    づいて各カラーサンプルに対応する映像信号を抽出し、
    その映像信号を用いて各カラーサンプルの色彩値を算出
    する画像処理装置とからなることを特徴とするテストチ
    ャート測色システム。
  3. 【請求項３】 マトリクス状に分割されたサンプル領域
    の各分割領域に所定のカラーサンプルが配設され、か
    つ、各分割領域の境界を示すマーカが設けられたテスト
    チャートを撮像して複数の色成分の映像信号を出力する
    カラー撮像装置と、 このカラー撮像装置で撮像された上記テストチャートの
    画像内のマーカに基づいて各カラーサンプルに対応する
    映像信号を抽出し、その映像信号を用いて各カラーサン
    プルの色彩値を算出する画像処理装置とからなることを
    特徴とするテストチャート測色システム。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のテスト
    チャート測色システムにおいて、 上記カラー撮像装置は、 試料用開口を有する装置本体内に収容され、当該試料用
    開口に対向配置された上記テストチャートを照明する照
    明手段と、 複数の互いに異なる分光感度を有し、上記試料用開口に
    対向配置された上記テストチャートを撮像して各分光感
    度に対応する映像信号を出力するカラー撮像手段と、 照明された上記テストチャートからの特定方向の光束を
    上記カラー撮像手段に導く受光光学系と、からなるもの
    であることを特徴とするテストチャート測色システム。
  5. 【請求項５】 請求項４記載のテストチャート測色シス
    テムにおいて、上記照明手段は、上記試料用開口の法線
    に対して45°の方向から照明するもので、上記受光光学
    系は、上記テストチャートからの反射光のうちで上記試
    料用開口の法線方向の反射光を上記カラー撮像手段に導
    くものであることを特徴とするテストチャート測色シス
    テム。
  6. 【請求項６】 請求項５記載のテストチャート測色シス
    テムにおいて、上記照明手段は、上記試料用開口の法線
    上に配置された光源と、この光源を通る上記法線に関し
    て互いに対称な位置に対向配置され、当該光源からの光
    束をそれぞれ反射する第１、第２平面反射鏡と、焦点が
    上記光源に一致するように配置され、上記第１平面反射
    鏡により反射された光束を平行光束として上記試料用開
    口を上記法線に対して＋45°の方向から照明する第１コ
    リメートレンズと、焦点が上記光源に一致するように配
    置され、上記第２平面反射鏡により反射された光束を平
    行光束として上記試料用開口を上記法線に対して−45°
    の方向から照明する第２コリメートレンズとを備えたも
    のであることを特徴とするテストチャート測色システ
    ム。
  7. 【請求項７】 請求項５記載のテストチャート測色シス
    テムにおいて、上記照明手段は、上記試料用開口の法線
    上に配置された光源と、この光源を通る上記法線に関し
    て互いに対称な位置に対向配置され、当該光源からの光
    束をそれぞれ反射して平行光束とする第１、第２凹面反
    射鏡とを備え、上記第１凹面反射鏡は、反射した光束が
    上記試料用開口を上記法線に対して＋45°の方向から照
    明するように配置され、上記第２凹面反射鏡は、反射し
    た光束が上記試料用開口を上記法線に対して−45°の方
    向から照明するように配置されていることを特徴とする
    テストチャート測色システム。
  8. 【請求項８】 請求項５〜７のいずれかに記載のテスト
    チャート測色システムにおいて、上記受光光学系は、テ
    レセントリック光学系からなることを特徴とするテスト
    チャート測色システム。
  9. 【請求項９】 請求項８記載のテストチャート測色シス
    テムにおいて、上記受光光学系は、光軸が上記試料用開
    口の法線に一致するように配置された物体側フィールド
    レンズと、この物体側フィールドレンズの焦点に配置さ
    れた結像レンズとからなるものであることを特徴とする
    テストチャート測色システム。
  10. 【請求項１０】 請求項５記載のテストチャート測色シ
    ステムにおいて、上記照明手段は、 上記試料用開口の法線上に配置された光源と、 この光源を通る上記法線の周りに、それぞれの反射面が
    上記法線にほぼ平行、かつ上記法線に対向するように配
    置され、当該光源からの光束をそれぞれ反射する複数の
    平面鏡と、 焦点が上記光源に一致するように配置され、上記複数の
    平面鏡により反射された光束を平行光束として上記試料
    用開口を上記法線に対してそれぞれ45°の方向から照明
    するコリメートレンズとを備えたものであることを特徴
    とするテストチャート測色システム。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載のテストチャート測色
    システムにおいて、上記受光光学系は、上記コリメート
    レンズと、上記コリメートレンズの焦点に配置された結
    像レンズとからなり、上記コリメートレンズは、光軸が
    上記試料用開口の法線に一致するように配置されたもの
    であることを特徴とするテストチャート測色システム。
  12. 【請求項１２】 請求項４記載のテストチャート測色シ
    ステムにおいて、上記カラー撮像装置は、上記カラー撮
    像手段により互いに異なる複数の露光時間で撮像を行わ
    せる駆動制御手段を備えたもので、上記画像処理装置
    は、各露光時間で得られた映像信号のうちから各分光感
    度に適正な露光時間による映像信号を用いて上記色彩値
    を求めるものであることを特徴とするテストチャート測
    色システム。
  13. 【請求項１３】 請求項１〜３のいずれかに記載のテス
    トチャート測色システムにおいて、上記画像処理装置
    は、表示手段と、上記カラー撮像装置で撮像された画像
    の一部の領域を示す指標を当該画像とともに上記表示手
    段に表示する表示制御手段とを備え、上記指標によって
    示される領域内の色彩値を求めるものであることを特徴
    とするテストチャート測色システム。
  14. 【請求項１４】 請求項１〜１３のいずれかに記載のテ
    ストチャート測色システムからなる測色手段と、 カラー出力機器に対して制御信号を送出し、マトリクス
    状に分割されたサンプル領域の各分割領域に所定のカラ
    ーサンプルが配設されてなる校正用のテストチャートを
    出力させる機器制御手段と、 上記測色手段により求められた上記校正用のテストチャ
    ートの各カラーサンプルの色彩値に基づいて上記カラー
    出力機器の出力色校正用データを求める校正処理手段と
    を備えたことを特徴とするカラー出力機器校正システ
    ム。
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