JP2010266405A - Spectral characteristic acquisition device array and image evaluation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像担持媒体に形成された画像の分光特性を取得する分光特性取得装置アレイ、及びそれを用いた画像評価装置に関する。 The present invention relates to a spectral characteristic acquisition device array that acquires spectral characteristics of an image formed on an image bearing medium, and an image evaluation apparatus using the spectral characteristic acquisition device array.
市場にはプリンター、複写機、それらと通信機能等の高付加価値製品である複合機、商業用印刷機など多くの画像製品があり、画像形成方法においても、電子写真方式、インキジェット方式,感熱方式等様々である。又、プロダクションプリンティング分野においても枚葉機、連帳機ともにデジタル化が進み、電子写真方式、インキジェット方式などの製品が多く市場投入されている。ユーザーニーズもモノクロ印刷からカラー印刷への移行における画像の多次元化、高精細高密度化がすすみ、写真高画質プリント、カタログ印刷、請求書等への個人嗜好に対応した広告掲載等、消費者の手元に届くサービス形態の多様化が進み、高画質、個人情報の保証、色再現への要求も高まっている。 There are many image products in the market, such as printers, copiers, multi-function printers that are high value-added products such as printers and communication functions, and commercial printers. Electrophotographic methods, ink jet methods, and heat sensitive image forming methods are also available. There are various methods. In the field of production printing, digitization of both sheet-fed machines and continuous book machines has progressed, and many products such as electrophotographic systems and ink jet systems have been put on the market. As user needs shift from monochrome printing to color printing, multi-dimensional images and high-definition and high-density printing are promoted, high-quality photo printing, catalog printing, and advertisements that respond to individual preferences for invoices, etc. With the diversification of service forms that can be delivered to customers, demands for high image quality, guarantee of personal information, and color reproduction are also increasing.
高画質化に対応した技術として、電子写真方式では中間転写体や感光体上の定着前のトナー濃度を検知する濃度センサを搭載しトナー供給量を安定化するもの、個人情報の保証では画像形成方式によらず出力画像をカメラ等で撮像し文字認識や画像間差分による差異検出で検査するもの、色再現ではカラーパッチを出力し分光計で一点又は複数点の色計測を実行しキャリブレーションを行うもの等が上市されてきた。これらの技術は、ページ間、ページ内での画像変動に対応するため、画像全域で実行されることが望ましい。 As a technology that supports high image quality, the electrophotographic system is equipped with a density sensor that detects the toner density before fixing on the intermediate transfer member and photoconductor to stabilize the toner supply amount. Regardless of the method, the output image is captured by a camera or the like and inspected by character recognition or difference detection based on the difference between images. For color reproduction, a color patch is output, and one or more color measurements are performed with a spectrometer. Things to do have been put on the market. These techniques are preferably executed over the entire image in order to cope with image variations between pages and within pages.
画像担持媒体に形成された画像の分光特性を全幅で計測する技術としては、例えば、一般的な分光特性取得装置で用いられる45/0配置のジオメトリを維持しながら、高速で走査する画像担持媒体に形成された画像の色を測定する技術が開示されている。より具体的には、光源とコリメートレンズとからなる照射システムと、セルフォックレンズアレイとカラーフィルタとCIS素子とからなる光電受光ユニットとを備えたラインスキャナを、カラーフィルタの分光特性のみ異なる複数(例えば6つ)のラインスキャナを互いに平行に配置したマルチチャンネルラインスキャナ構成とし、2つのラインスキャナが1つの光源を共有する構成が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 As a technique for measuring the spectral characteristics of an image formed on an image carrying medium in full width, for example, an image carrying medium that scans at high speed while maintaining a 45/0 arrangement geometry used in a general spectral characteristic obtaining apparatus. A technique for measuring the color of an image formed in the above is disclosed. More specifically, a line scanner including an irradiation system including a light source and a collimator lens and a photoelectric light receiving unit including a selfoc lens array, a color filter, and a CIS element is different from each other only in the spectral characteristics of the color filter ( For example, a multi-channel line scanner configuration in which six line scanners are arranged in parallel to each other is disclosed (see, for example, Patent Document 1) where two line scanners share one light source.
しかしながら、従来の技術では、複数のラインスキャナが一定の距離で離れて設置されるため、画像担持媒体の搬送速度が変動した場合や、画像担持媒体が所定の搬送方向に対して斜めに搬送された場合には、各ラインスキャナから出力される各点の測定データが、画像担持媒体上での同一点のデータではなくなってしまい、正確な色を測定することができないという問題があった。 However, in the conventional technology, a plurality of line scanners are installed at a certain distance, so that the image carrying medium fluctuates or the image carrying medium is conveyed obliquely with respect to a predetermined conveying direction. In this case, there is a problem that the measurement data of each point output from each line scanner is not the data of the same point on the image bearing medium, and an accurate color cannot be measured.
上記の点に鑑みて、画像担持媒体に形成された画像の分光特性を全幅で計測する際に、画像担持媒体の搬送速度が変動した場合や、画像担持媒体が所定の搬送方向に対して斜めに搬送された場合にも、画像担持媒体上の同一点のデータを測定することが可能な分光特性取得装置アレイ、及びそれを用いた画像評価装置を提供することを課題とする。 In view of the above points, when measuring the spectral characteristics of the image formed on the image carrying medium in full width, when the carrying speed of the image carrying medium fluctuates, or when the image carrying medium is oblique with respect to the predetermined carrying direction It is an object of the present invention to provide a spectral characteristic acquisition device array capable of measuring data at the same point on an image bearing medium and an image evaluation device using the same even when being conveyed.
本分光特性取得装置アレイは、複数の分光特性取得装置が並設された分光特性取得装置アレイであって、各分光特性取得装置は、読み取り対象物へ光を照射する第1の光照射手段及び第2の光照射手段と、前記第1の光照射手段及び前記第2の光照射手段から前記読み取り対象物に照射された前記光の拡散反射光を取得する、1列に並んだ複数の光電変換領域を有する受光手段と、を含んで構成され、前記各分光特性取得装置の各第1の光照射手段は、互いに分光分布の異なる光源を有し、前記各分光特性取得装置の各第2の光照射手段は、分光分布が同一である光源を有することを要件とする。 The spectral characteristic acquisition apparatus array is a spectral characteristic acquisition apparatus array in which a plurality of spectral characteristic acquisition apparatuses are arranged in parallel, and each spectral characteristic acquisition apparatus includes a first light irradiation unit that irradiates light to a reading object, and A plurality of photoelectric elements arranged in a row for obtaining diffuse reflected light of the light irradiated to the reading object from the second light irradiation means, the first light irradiation means and the second light irradiation means; Light receiving means having a conversion region, and each first light irradiating means of each of the spectral characteristic acquisition devices has a light source having a different spectral distribution from each other, and each second of the spectral characteristic acquisition devices. The light irradiating means is required to have light sources having the same spectral distribution.
開示の技術によれば、画像担持媒体に形成された画像の分光特性を全幅で計測する際に、画像担持媒体の搬送速度が変動した場合や、画像担持媒体が所定の搬送方向に対して斜めに搬送された場合にも、画像担持媒体上の同一点のデータを測定することが可能な分光特性取得装置アレイ、及びそれを用いた画像評価装置を提供することができる。 According to the disclosed technique, when the spectral characteristics of an image formed on an image bearing medium are measured at full width, the image bearing medium is moved obliquely with respect to a predetermined conveying direction when the conveying speed of the image bearing medium fluctuates. The spectral characteristic acquisition device array capable of measuring the data of the same point on the image bearing medium and the image evaluation device using the same can be provided.
以下、図面を参照して、実施の形態の説明を行う。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
〈第1の実施の形態〉
図1は、第1の実施の形態に係る分光特性取得装置アレイを構成する分光特性取得装置を例示する図である。図1を参照するに、分光特性取得装置40aは、第1の光照射ユニット10aと、第2の光照射ユニット20と、光電受光ユニット30とを有する。90は、画像担持媒体(紙等)を示している。画像担持媒体90は、矢印方向(Y方向)に搬送される。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a spectral characteristic acquisition device that constitutes the spectral characteristic acquisition device array according to the first embodiment. Referring to FIG. 1, the spectral
分光特性取得装置40aの光学系は、第1の光照射ユニット10a又は第2の光照射ユニット20から出射される照明光が、画像担持媒体90に対して略斜め45度より入射し、光電受光ユニット30が画像担持媒体90から略垂直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。
In the optical system of the spectral
第1の光照射ユニット10aは、ライン照明光源11aと、コリメートレンズ12とを有する。ライン照明光源11aは、光を照射する機能を有する。ライン照明光源11aとしては、例えば所定の分光分布を有するLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)アレイ等を用いることができる。なお、LEDアレイは、複数のLEDが図1の紙面垂直方向(X方向)に配列されたものである。コリメートレンズ12は、ライン照明光源11aから出射された光を画像担持媒体90にコリメートして(平行光として)照射する機能を有する。ライン照明光源11a及びコリメートレンズ12として、所謂砲弾型LEDのように光源とコリメートレンズが一体になったものを用いても構わない。ライン照明光源11a及びコリメートレンズ12は、本発明に係る第1の光照射手段の代表的な一例を構成している。ただし、コリメートレンズ12は、省略することも可能である。
The first
第2の光照射ユニット20は、ライン照明光源21と、コリメートレンズ22とを有する。ライン照明光源21は、光を照射する機能を有する。ライン照明光源21としては、ライン照明光源11aとは異なる分光分布を有するLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)アレイ等を用いることができる。より具体的には、ライン照明光源21として、可視光のほぼ全域において強度を有する白色のLEDアレイ等を用いることができる。なお、LEDアレイは、複数のLEDが図1の紙面垂直方向(X方向)に配列されたものである。コリメートレンズ22は、ライン照明光源21から出射された光を画像担持媒体90にコリメートして(平行光として)照射する機能を有する。ライン照明光源21及びコリメートレンズ22として、所謂砲弾型LEDのように光源とコリメートレンズが一体になったものを用いても構わない。ライン照明光源21及びコリメートレンズ22は、本発明に係る第2の光照射手段の代表的な一例を構成している。ただし、コリメートレンズ22は、省略することも可能である。
The second
光電受光ユニット30は、結像光学系31と、ラインセンサ32とを有する。結像光学系31は、第1の光照射ユニット10a又は第2の光照射ユニット20から画像担持媒体90に照射された光の拡散反射光をラインセンサ32に結像する結像手段としての機能を有する。結像光学系31としては、例えば日本板硝子社製のセルフォックレンズアレイなどの等倍正立結像素子が図1の紙面垂直方向(X方向)に配列されたものを用いることができる。
The photoelectric
ラインセンサ32は、図1の紙面垂直方向(X方向)に1列に並んだ複数の画素(光電変換領域)を有し、結像光学系31が結像する拡散反射光を取得する受光手段としての機能を有する。ラインセンサ32としては、例えばMOS(Metal Oxide Semiconductor Device)、CMOS(Complimentary Metal Oxide Semiconductor Device)、CCD(Charge Coupled Device)、CIS(Contact Image Sensor)等を用いることができる。
The
図2は、第1の実施の形態に係る分光特性取得装置アレイを例示する図である。図2において、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図2を参照するに、分光特性取得装置アレイ40は、分光特性取得装置40a〜40fがY方向に複数個並設された構成を有する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a spectral characteristic acquisition device array according to the first embodiment. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted. Referring to FIG. 2, the spectral characteristic
分光特性取得装置40b〜40fは、図1に示す分光特性取得装置40aと同様の構成であるが、第1の光照射ユニット10aに代えて第1の光照射ユニット10b〜10fを有する。第1の光照射ユニット10a〜10fを構成するライン照明光源11a〜11fは、それぞれ異なる分光分布を有する。ライン照明光源11a〜11fとしては、例えば互いに中心波長の異なるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)アレイ等を用いることができる。これにより、比較的安定して同じ分光分布で、所定の波長域に限定された光を得ることができる。
The spectral characteristic acquisition devices 40b to 40f have the same configuration as the spectral
なお、分光特性取得装置40a〜40fの各第2の光照射ユニット20を構成する各ライン照明光源21は、全て同じ分光分布を有する光源である。具体的には、例えば同じ白色のLEDアレイ等を用いることができる。
In addition, each line
分光特性取得装置アレイ40では,分光特性取得装置を6個(分光特性取得装置40a〜40f)並設する構成としたが、分光特性取得装置は何個並設する構成としても構わない。例えば、要求精度等に応じて、4〜16個程度の範囲で選択可能である。
In the spectral characteristic
図3は、第1の実施の形態に係る画像評価装置を例示するブロック図である。図3において、図1及び図2と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図3を参照するに、画像評価装置50は、分光特性取得装置アレイ40と、クロック生成手段51と、点灯手段52と、画像データ抽出手段53と、演算手段54とを有する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an image evaluation apparatus according to the first embodiment. 3, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted. Referring to FIG. 3, the image evaluation device 50 includes a spectral characteristic
クロック生成手段51は、基準信号であるCLK信号を生成する機能を有する。点灯手段52は、第1の光照射ユニット10a〜10fと各第2の光照射ユニット20とを交互に点灯させる機能を有する。画像データ抽出手段53は、交互に点灯された第1の光照射ユニット10a〜10f及び各第2の光照射ユニット20の拡散反射光に対応する光電受光ユニット30の各出力信号から、第1の光照射ユニット10a〜10fの照射に対応する各第1の画像データ、及び各第2の光照射ユニット20の照射に対応する各第2の画像データを分離抽出する機能を有する。演算手段54は、各第2の画像データから各第1の画像データの位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量に基づいて、各第1の画像データから読み取り対象物である画像担持媒体90に形成された画像の分光分布を演算する機能を有する。
The clock generation means 51 has a function of generating a CLK signal that is a reference signal. The lighting means 52 has a function of alternately lighting the first
画像評価装置50において、クロック生成手段51で生成されたCLK信号は、分光特性取得装置アレイ40を構成する分光特性取得装置40a〜40fの各光電受光ユニット30に入力されている。又、図示されていないが、CLK信号は、点灯手段52、画像データ抽出手段53、及び演算手段54にも入力されている。点灯手段52は、入力されたCLK信号に同期して分光特性取得装置40a〜40fの第1の光照射ユニット10a〜10fと各第2の光照射ユニット20とを交互に点灯させる。画像担持媒体90は、図2の矢印方向(Y方向)に搬送されているため、画像データ抽出手段53は、分光特性取得装置40a〜40fの各光電受光ユニット30から一ライン毎に、第1の光照射ユニット10a〜10fで照明された第1の画像データと、各第2の光照射ユニット20で照明された第2の画像データとを分離抽出することができる。これらは、互いに異なる画像データである。
In the image evaluation apparatus 50, the CLK signal generated by the clock generation unit 51 is input to each photoelectric
前述のように、分光特性取得装置40a〜40fの第1の光照射ユニット10a〜10fを構成するライン照明光源11a〜11fは、それぞれ異なる分光分布を有するので、第1の画像データは異なる分光分布に対応する画像データである。従って、第1の画像データから画像担持媒体90に形成された画像の色(分光分布)を算出することができる。
As described above, since the line
一方、前述のように、分光特性取得装置40a〜40fの各第2の光照射ユニット20を構成する各ライン照明光源21は、全て同じ分光分布を有する光源である。従って、第2の画像データから画像担持媒体90に形成された画像の色を算出することはできない。第2の画像データは、分光特性取得装置40a〜40fが画像担持媒体90に形成された画像を取得する際の位置ずれ量を算出するために用いられる。
On the other hand, as described above, the line
演算手段54は、各第2の画像データを複数のエリアに分割した後、分割した各第2の画像データを、図示しない記憶手段等に記憶された画像担持媒体90上の画像を印刷する際に用いた印刷用画像データと比較し、それぞれのエリアでの画像担持媒体90の搬送方向及びそれに直交する方向の位置ずれ量を算出する。そして、算出された位置ずれ量に基づいて、分光特性取得装置40a〜40fの各光電受光ユニット30から得られた各第1の画像データから、印刷用画像データの各点における色(分光分布)を演算する。
The calculation means 54 divides each second image data into a plurality of areas, and then prints the divided second image data on an
画像評価装置50は、例えば図示しないCPU、ROM、メインメモリなどを含み、点灯手段52、画像データ抽出手段53、及び演算手段54の機能は、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。この際、既存の画像処理方法等を使用しても構わない。ただし、点灯手段52、画像データ抽出手段53、及び演算手段54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、点灯手段52、画像データ抽出手段53、及び演算手段54は、物理的に複数の装置により構成されてもよい。 The image evaluation apparatus 50 includes, for example, a CPU, a ROM, a main memory, and the like (not shown). The functions of the lighting unit 52, the image data extraction unit 53, and the calculation unit 54 are such that a program recorded in the ROM is read into the main memory. Implemented by the CPU. At this time, an existing image processing method or the like may be used. However, some or all of the lighting unit 52, the image data extraction unit 53, and the calculation unit 54 may be realized only by hardware. Further, the lighting means 52, the image data extraction means 53, and the calculation means 54 may be physically configured by a plurality of devices.
このように、第1の実施の形態によれば、画像担持媒体を所定の方向に搬送させる。そして、分光特性取得装置アレイを構成する各分光特性取得装置のそれぞれ異なる分光分布を有する各第1の光照射ユニット及び全て同じ分光分布を有する各第2の光照射ユニットを交互に点灯させることにより、測色用の第1の画像データと位置合わせ用の第2の画像データの両方を取得する。更に、各分光特性取得装置から得られた位置合わせ用の第2の画像データから位置ずれ量を算出することにより、算出した位置ずれ量に基づいて、測色用の第1の画像データから画像担持媒体上の各点の正確な分光分布を求めることができる。 As described above, according to the first embodiment, the image bearing medium is conveyed in a predetermined direction. Then, by alternately lighting each first light irradiation unit having a different spectral distribution and each second light irradiation unit having the same spectral distribution of each spectral characteristic acquisition device constituting the spectral characteristic acquisition device array. Both the first image data for color measurement and the second image data for alignment are acquired. Further, by calculating the positional deviation amount from the second image data for alignment obtained from each spectral characteristic acquisition device, an image is obtained from the first image data for colorimetry based on the calculated positional deviation amount. An accurate spectral distribution of each point on the carrier medium can be obtained.
又、得られた分光分布から三刺激値を推定し、色(L*a*b*など)を算出することで、搬送される画像担持媒体の搬送速度が変動した場合や、画像担持媒体が所定の搬送方向に対して斜めに搬送された場合にも、画像担持媒体上の同一点のデータを測定することが可能となり、画像担持媒体上の全ての画像の色を正確に測定し評価することができる。 Also, by estimating the tristimulus values from the obtained spectral distribution and calculating the color (L * a * b *, etc.), if the transport speed of the transported image bearing medium fluctuates, Even when transported obliquely with respect to a predetermined transport direction, it is possible to measure data at the same point on the image bearing medium, and accurately measure and evaluate the colors of all images on the image bearing medium. be able to.
又、読み出し速度が遅い2次元画素構造を有するセンサを用いずに分光特性を取得できるため、高速なデータの読み出しが可能となる。 In addition, since spectral characteristics can be acquired without using a sensor having a two-dimensional pixel structure with a slow readout speed, high-speed data readout is possible.
〈第2の実施の形態〉
第2の実施の形態では、第1の実施の形態とは異なる分光特性取得装置アレイの例を示す。以下、第1の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第1の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, an example of a spectral characteristic acquisition device array different from the first embodiment is shown. Hereinafter, the description of the parts common to the first embodiment will be omitted, and description will be made focusing on the parts different from the first embodiment.
図4は、第2の実施の形態に係る分光特性取得装置アレイを例示する図である。図4において、図1〜図3と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図4を参照するに、分光特性取得装置アレイ60は、分光特性取得装置60a〜60fがY方向に複数個並設された構成を有する。 FIG. 4 is a diagram illustrating a spectral characteristic acquisition device array according to the second embodiment. 4, the same components as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted. Referring to FIG. 4, the spectral characteristic acquisition device array 60 has a configuration in which a plurality of spectral characteristic acquisition devices 60a to 60f are arranged in parallel in the Y direction.
分光特性取得装置60a〜60fは、図2に示す分光特性取得装置40a〜40fからライン照明光源21が削除されたものである。分光特性取得装置60a及び60bは、共通のライン照明光源61を有する。分光特性取得装置60c及び60dは、共通のライン照明光源61を有する。分光特性取得装置60e及び60fは、共通のライン照明光源61を有する。分光特性取得装置60a〜60fにおいて、共通のライン照明光源61とそれぞれのコリメートレンズ22とが分光特性取得装置60a〜60fの第2の光照射ユニット20を構成している。ライン照明光源61としては、ライン照明光源21と同様に、可視光のほぼ全域において強度を有する白色のLEDアレイ等を用いることができる。分光特性取得装置60a〜60fのその他の点については分光特性取得装置40a〜40fと同様の構成であるため、その説明は省略する。
In the spectral characteristic acquisition devices 60a to 60f, the line
分光特性取得装置アレイ60では、分光特性取得装置を6個(分光特性取得装置60a〜60f)並設する構成としたが、分光特性取得装置は何個並設する構成としても構わない。例えば、要求精度等に応じて、4〜16個程度の範囲で選択可能である。 In the spectral characteristic acquisition device array 60, six spectral characteristic acquisition devices (spectral characteristic acquisition devices 60a to 60f) are arranged in parallel, but any number of spectral characteristic acquisition devices may be arranged in parallel. For example, it can be selected in the range of about 4 to 16 according to the required accuracy.
第2の実施の形態に係る分光特性取得装置アレイ60を用いて、第1の実施の形態と同様な画像評価装置を実現することができる。この際、第1の実施の形態に係る分光特性取得装置アレイ40のライン照明光源21を点灯するタイミングでライン照明光源61を点灯する点のみが異なりその他は同一であるため、その説明は省略する。
An image evaluation apparatus similar to that of the first embodiment can be realized by using the spectral characteristic acquisition apparatus array 60 according to the second embodiment. At this time, the only difference is that the line illumination light source 61 is turned on at the timing of turning on the line
このように、第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏するが、更に、以下の効果を奏する。すなわち、分光特性取得装置アレイにおいて、隣接する分光特性取得装置間でライン照明光源を共用することにより、部品点数を削減することが可能となり、分光特性取得装置アレイの製造コストを低減することができる。 As described above, according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, but the following effects can be further obtained. That is, in the spectral characteristic acquisition apparatus array, by sharing the line illumination light source between the adjacent spectral characteristic acquisition apparatuses, it is possible to reduce the number of parts and to reduce the manufacturing cost of the spectral characteristic acquisition apparatus array. .
〈第3の実施の形態〉
第3の実施の形態では、第1の実施の形態とは異なる分光特性取得装置アレイの例を示す。以下、第1の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第1の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, an example of a spectral characteristic acquisition device array different from the first embodiment is shown. Hereinafter, the description of the parts common to the first embodiment will be omitted, and description will be made focusing on the parts different from the first embodiment.
図5は、第3の実施の形態に係る分光特性取得装置アレイを例示する図である。図5において、図1〜図4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図5を参照するに、分光特性取得装置アレイ70は、分光特性取得装置70a〜70fがY方向に複数個並設された構成を有する。 FIG. 5 is a diagram illustrating a spectral characteristic acquisition device array according to the third embodiment. 5, the same components as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted. Referring to FIG. 5, the spectral characteristic acquisition device array 70 has a configuration in which a plurality of spectral characteristic acquisition devices 70a to 70f are arranged in parallel in the Y direction.
分光特性取得装置70aは、図2に示す分光特性取得装置40aからライン照明光源21及びコリメートレンズ22が削除され、ライン照明光源11aがライン照明光源72a及びライン照明光源74に置換されたものである。ライン照明光源72a及びライン照明光源74は、近接して設置されている2波長光源である。ライン照明光源72aとしては、例えば所定の分光分布を有するLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)アレイ等を用いることができる。ライン照明光源74としては、可視光のほぼ全域において強度を有する白色のLEDアレイ等を用いることができる。
In the spectral characteristic acquisition device 70a, the line
ライン照明光源72a及びコリメートレンズ12は、第1の光照射ユニット71aを構成している。又、ライン照明光源74及びコリメートレンズ12は、第2の光照射ユニット73を構成している。このように、第1の光照射ユニット71a及び第2の光照射ユニット73は、コリメートレンズ12を共用している。
The line illumination light source 72a and the
分光特性取得装置70b〜70fは、分光特性取得装置70aと同様の構成であるが、第1の光照射ユニット71aに代えて第1の光照射ユニット71b〜71fを有する。第1の光照射ユニット71a〜71fを構成するライン照明光源72a〜72fは、それぞれ異なる分光分布を有する。ライン照明光源72a〜72fとしては、例えば互いに中心波長の異なるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)アレイ等を用いることができる。これにより、比較的安定して同じ分光分布で、所定の波長域に限定された光を得ることができる。 The spectral characteristic acquisition devices 70b to 70f have the same configuration as the spectral characteristic acquisition device 70a, but include first light irradiation units 71b to 71f instead of the first light irradiation unit 71a. The line illumination light sources 72a to 72f constituting the first light irradiation units 71a to 71f have different spectral distributions. As the line illumination light sources 72a to 72f, for example, LED (Light Emitting Diode) arrays having different center wavelengths can be used. As a result, it is possible to obtain light that is relatively stable and has the same spectral distribution and is limited to a predetermined wavelength range.
なお、分光特性取得装置70a〜70fの各第2の光照射ユニット73を構成する各ライン照明光源74は、全て同じ分光分布を有する光源である。具体的には、例えば同じ白色のLEDアレイ等を用いることができる。分光特性取得装置70a〜70fのその他の点については分光特性取得装置40a〜40fと同様の構成であるため、その説明は省略する。
In addition, each line
分光特性取得装置アレイ70では、分光特性取得装置を6個(分光特性取得装置70a〜70f)並設する構成としたが、分光特性取得装置は何個並設する構成としても構わない。例えば、要求精度等に応じて、4〜16個程度の範囲で選択可能である。 In the spectral characteristic acquisition device array 70, six spectral characteristic acquisition devices (spectral characteristic acquisition devices 70a to 70f) are arranged in parallel, but any number of spectral characteristic acquisition devices may be arranged in parallel. For example, it can be selected in the range of about 4 to 16 according to the required accuracy.
第3の実施の形態に係る分光特性取得装置アレイ70を用いて、第1の実施の形態と同様な画像評価装置を実現することができる。この際、第1の実施の形態に係る分光特性取得装置アレイ40のライン照明光源11a〜11fを点灯するタイミングでライン照明光源72a〜72fを点灯し、ライン照明光源21を点灯するタイミングでライン照明光源74を点灯する点のみが異なりその他は同一であるため、その説明は省略する。
An image evaluation apparatus similar to that of the first embodiment can be realized by using the spectral characteristic acquisition apparatus array 70 according to the third embodiment. At this time, the line illumination light sources 72a to 72f are turned on at the timing of turning on the line
このように、第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏するが、更に、以下の効果を奏する。すなわち、分光特性取得装置アレイを構成する各分光特性取得装置において、2つのライン照明光源が近接して配置された2波長光源を用いコリメートレンズを共用することにより、部品点数を削減することが可能となり、分光特性取得装置アレイの製造コストを低減することができる。 As described above, according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained, but the following effects are further obtained. That is, in each spectral characteristic acquisition device constituting the spectral characteristic acquisition device array, it is possible to reduce the number of parts by sharing a collimating lens using a two-wavelength light source in which two line illumination light sources are arranged close to each other. Thus, the manufacturing cost of the spectral characteristic acquisition device array can be reduced.
又、分光特性取得装置アレイの小型化を実現することができる。 Further, the spectral characteristic acquisition device array can be reduced in size.
〈第4の実施の形態〉
第4の実施の形態では、第1の実施の形態とは異なる分光特性取得装置アレイの例を示す。以下、第1の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第1の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
<Fourth embodiment>
In the fourth embodiment, an example of a spectral characteristic acquisition device array different from the first embodiment is shown. Hereinafter, the description of the parts common to the first embodiment will be omitted, and description will be made focusing on the parts different from the first embodiment.
図6は、第4の実施の形態に係る分光特性取得装置アレイを例示する図である。図6において、図1〜図5と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図6を参照するに、分光特性取得装置アレイ80は、分光特性取得装置80a〜80fがY方向に複数個並設された構成を有する。 FIG. 6 is a diagram illustrating a spectral characteristic acquisition device array according to the fourth embodiment. 6, the same components as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted. Referring to FIG. 6, the spectral characteristic acquisition device array 80 has a configuration in which a plurality of spectral characteristic acquisition devices 80 a to 80 f are arranged in the Y direction.
分光特性取得装置80a〜80fは、図2に示す分光特性取得装置40a〜40fからライン照明光源21が削除され、1つの共有光源81及び共有光源81から分光特性取得装置80a〜80fに光を導く光ファイバー束83が追加されたものである。共有光源81は、交換可能に構成されている。共有光源81から出射した光は、分光特性取得装置80a〜80fに対応する6個の光ファイバー束83に導かれて分光特性取得装置80a〜80fを構成する各コリメートレンズ22に入射し、各コリメートレンズ22を介して画像担持媒体90を照射する。
In the spectral characteristic acquisition apparatuses 80a to 80f, the line
共有光源81と光ファイバー束83とコリメートレンズ22とが、分光特性取得装置80a〜80fの第2の光照射ユニット82を構成している。共有光源81としては、ライン照明光源21と同様に、可視光のほぼ全域において強度を有する白色のLEDアレイ等を用いることができる。分光特性取得装置80a〜80fのその他の点については分光特性取得装置40a〜40fと同様の構成であるため、その説明は省略する。
The shared
分光特性取得装置80a〜80fの第2の光照射ユニット82の光源として1個の共有光源81を用いることにより、分光特性取得装置80a〜80fの第2の光照射ユニット82の光源の分光分布を、共有光源81を変更したり、分光分布を制限するフィルタを共有光源81と光ファイバー束83との間に挿入したりすることで容易に変更可能となる。その結果、画像担持媒体90の被測定面の特性に応じて位置合わせ用の第2の画像データに用いる光束(共有光源81の光束)の分光分布を容易に変更することができる。
By using one shared
例えば、画像担持媒体90の被測定面に黒インキによる文字などの画像が多い場合は、第2の光照射ユニット82の光源である共有光源81として白色光を出射する光源を用いるよりも近赤外光を出射する光源を用いる方が有利である。以下にその理由を説明する。シアン、マジェンダ、イエローなどのカラーのインキは主に画像や背景色として用いられるためスクリーニングなどによる中間色で使われる事が多く画像のコントラストが低いが、黒インキによる文字などは、これに比べて取得した画像のコントラストが高い。ここで,カラーのインキは近赤外光をほとんど吸収せず、黒インキのみが赤外光を良好に吸収する。そこで,近赤外光で撮像することで、黒インキのみの画像を撮像できるので、取得した画像のコントラストが高く、より正確に画像処理による位置決めを行うことができる。従って、黒インキによる文字などが十分に多い印刷物に対しては、共有光源81として近赤外光を出射する光源を用いることにより、より高精度での測定が可能となる。
For example, when there are many images such as characters made of black ink on the surface to be measured of the
分光特性取得装置アレイ80では、分光特性取得装置を6個(分光特性取得装置80a〜80f)並設する構成としたが、分光特性取得装置は何個並設する構成としても構わない。例えば、要求精度等に応じて、4〜16個程度の範囲で選択可能である。 In the spectral characteristic acquisition device array 80, six spectral characteristic acquisition devices (spectral characteristic acquisition devices 80a to 80f) are arranged in parallel, but any number of spectral characteristic acquisition devices may be arranged in parallel. For example, it can be selected in the range of about 4 to 16 according to the required accuracy.
第4の実施の形態に係る分光特性取得装置アレイ80を用いて、第1の実施の形態と同様な画像評価装置を実現することができる。この際、第1の実施の形態に係る分光特性取得装置アレイ40のライン照明光源21を点灯するタイミングで共有光源81を点灯する点のみが異なりその他は同一であるため、その説明は省略する。
An image evaluation apparatus similar to that of the first embodiment can be realized by using the spectral characteristic acquisition apparatus array 80 according to the fourth embodiment. At this time, only the shared
このように、第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏するが、更に、以下の効果を奏する。すなわち、各分光特性取得装置の第2の光照射ユニットの光源として1個の共有光源を用いることにより、部品点数を削減することが可能となり、分光特性取得装置アレイの製造コストを低減することができる。 As described above, according to the fourth embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained, but the following effects are further obtained. That is, by using one shared light source as the light source of the second light irradiation unit of each spectral characteristic acquisition device, it is possible to reduce the number of parts and reduce the manufacturing cost of the spectral characteristic acquisition device array. it can.
又、各分光特性取得装置の第2の光照射ユニットの光源の分光分布を、1個の共有光源を変更したり、分光分布を制限するフィルタを共有光源と光ファイバー束との間に挿入したりすることで容易に変更可能となる。その結果、画像担持媒体の被測定面の特性に応じて位置合わせ用の第2の画像データに用いる光束(共有光源の光束)の分光分布を容易に変更することができる。 Further, the spectral distribution of the light source of the second light irradiation unit of each spectral characteristic acquisition device is changed by one shared light source, or a filter for limiting the spectral distribution is inserted between the shared light source and the optical fiber bundle. This makes it easy to change. As a result, the spectral distribution of the light beam (the light beam of the shared light source) used for the second image data for alignment can be easily changed according to the characteristics of the measured surface of the image bearing medium.
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiment has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and replacements are made to the above-described embodiment without departing from the scope described in the claims. Can be added.
10a〜10f、71a〜71f 第1の光照射ユニット
11a、21、61、72a〜72f、74 ライン照明光源
12、22 コリメートレンズ
20、73、82 第2の光照射ユニット
30 光電受光ユニット
31 結像光学系
32 ラインセンサ
40、60、70、80 分光特性取得装置アレイ
40a〜40f、60a〜60f、70a〜70f、80a〜80f 分光特性取得装置
50 画像評価装置
51 クロック生成手段
52 点灯手段
53 画像データ抽出手段
54 演算手段
81 共有光源
83 光ファイバー束
90 画像担持媒体
10a to 10f, 71a to 71f First
Claims (6)
各分光特性取得装置は、
読み取り対象物へ光を照射する第1の光照射手段及び第2の光照射手段と、
前記第1の光照射手段及び前記第2の光照射手段から前記読み取り対象物に照射された前記光の拡散反射光を取得する、1列に並んだ複数の光電変換領域を有する受光手段と、を含んで構成され、
前記各分光特性取得装置の各第1の光照射手段は、互いに分光分布の異なる光源を有し、前記各分光特性取得装置の各第2の光照射手段は、分光分布が同一である光源を有する分光特性取得装置アレイ。 A spectral characteristic acquisition device array in which a plurality of spectral characteristic acquisition devices are arranged in parallel,
Each spectral characteristic acquisition device
A first light irradiation means and a second light irradiation means for irradiating the reading object with light;
A light receiving means having a plurality of photoelectric conversion regions arranged in a line, for obtaining diffuse reflection light of the light irradiated on the reading object from the first light irradiation means and the second light irradiation means; Comprising
Each first light irradiation unit of each spectral characteristic acquisition device has a light source having a different spectral distribution, and each second light irradiation unit of each spectral characteristic acquisition device has a light source having the same spectral distribution. A spectral characteristic acquisition device array.
共有光源と、
前記共有光源からの出射光を前記各分光特性取得装置に導く光分岐手段と、を有する請求項1記載の分光特性取得装置アレイ。 Each of the second light irradiation means includes:
A shared light source,
The spectral characteristic acquisition apparatus array according to claim 1, further comprising: a light branching unit that guides light emitted from the shared light source to each spectral characteristic acquisition apparatus.
前記第1の光照射手段及び前記第2の光照射手段から照射された光を平行光に変換する変換手段を更に有する請求項1記載の分光特性取得装置アレイ。 In each of the spectral characteristic acquisition devices, the first light irradiation unit and the second light irradiation unit are arranged close to each other,
The spectral characteristic acquisition device array according to claim 1, further comprising conversion means for converting light emitted from the first light irradiation means and the second light irradiation means into parallel light.
前記分光特性取得装置アレイを構成する各分光特性取得装置の前記各第1の光照射手段と、前記各第2の光照射手段と、を交互に点灯させる点灯手段と、
交互に点灯された前記各第1の光照射手段及び前記各第2の光照射手段からの光の拡散反射光に対応する各受光手段の各出力信号から、前記各第1の光照射手段の照射に対応する各第1の画像データ、及び前記各第2の光照射手段の照射に対応する各第2の画像データを分離抽出する画像データ抽出手段と、
前記各第2の画像データから算出した位置ずれ量に基づいて、前記各第1の画像データから前記読み取り対象物の分光分布を演算する演算手段と、を有する画像評価装置。 The spectral characteristic acquisition device array according to any one of claims 1 to 5,
Lighting means for alternately lighting the first light irradiating means and the second light irradiating means of each spectral characteristic acquiring device constituting the spectral characteristic acquiring apparatus array;
From each output signal of each light receiving means corresponding to the diffusely reflected light from each of the first light irradiating means and each of the second light irradiating means that are alternately lit, the first light irradiating means Image data extraction means for separating and extracting each first image data corresponding to irradiation and each second image data corresponding to irradiation of each second light irradiation means;
An image evaluation apparatus comprising: an arithmetic unit that calculates a spectral distribution of the reading object from each first image data based on a positional deviation amount calculated from each second image data.
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