JP5792934B2

JP5792934B2 - 記録装置、画像読取装置、記録方法、及び画像読取方法

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Description

本発明は記録装置、画像読取装置、記録方法、及び画像読取方法に関する。

互いに異なる発光波長の光を切り替えて画像読取りを行う画像読取装置としてカラースキャナが知られている。このようなカラースキャナでは、所定方向に移動可能に設けられたキャリッジにライン状の光源とイメージセンサが搭載されている。光源には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光の３原色に対応した発光波長を照射可能なＬＥＤが用いられる。そして、ライン状の光源の長手方向（主走査方法）と交差する方向（副走査方向）にキャリッジを移動させながらし、画像原稿に光を照射して得られる反射光がライン状のイメージセンサに受光されて画像原稿が読み取られる。また、画像原稿の読み取り方法としては移動読み方法が用いられる。

移動読み方法とは、ＣＩＳユニットを副走査方向に搬送しながら、光源として用いる３つのＬＥＤを切り替えながら読み取る方法である。即ち、赤色ＬＥＤを点灯させてカラー画像のＲ成分データを得、次に緑色ＬＥＤを点灯させてＧ成分データを得、最後に青色ＬＥＤを点灯させてＢ成分データを得る。赤色、緑色、青色ＬＥＤ点灯サイクルを１サイクルとして１ライン分の画像データを得る。ＣＩＳユニットを副走査方向に搬送しながら、この点灯サイクルを繰り返すことで、画像原稿１ページ分の画像データを得る。

そして、読み取られた画像データはさらに画像処理部による色補正処理によって所望の色調になるような値に補正され、最終的な読取画像データとなる。

一般にこのようなカラースキャナの色補正では、画像原稿上のカラーパッチの測色値（ＣＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ＊等）とそのカラーパッチを読み取ったデバイスのＲＧＢ出力信号を、その測色値に相当するＲＧＢ値と合致させる。これは、例えば、ｓＲＧＢ等の所定の色空間において、既知の演算処理や１次元乃至３次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて実行する。特に、色空間内で非線形に色を合致させるためには３次元のＬＵＴが必要になる場合が多い。

この際、同一の測色値を持つカラーパッチでも、例えば、銀塩写真と光沢紙に印刷したインクジェット写真のようにそれを構成する色材が違うと、その分光反射率の特性の違いにより、デバイスＲＧＢ出力信号として異なった値を出力する。これは、メタメリズムの問題として知られている。メタメリズムの問題に対応するために、例えば、非特許文献１、特許文献１、特許文献２に開示されたような技術がある。

非特許文献１では、印刷用と印画紙用の２種類の色補正パラメータを設けて、ユーザの原稿指定によって切り換える技術を開示している。特許文献１では、画像のヒストグラムに基づいて原稿種別を自動判定する技術を開示している。また、特許文献２では画像原稿を異なる読取条件で読み取り、そこから色材の種別を自動判定する技術を開示している。

特開平６−１９７２１８号公報特開２００２−０９４８１４号公報

「富士ゼロックステクニカルレポートNo.7 1992」の第３０頁

さて従来のカラースキャナの光源のＬＥＤは一般にその発光波長において±１０ｎｍ前後のばらつきを持つ。ＬＥＤの発光波長が異なると、上述したデバイスＲＧＢ出力信号の値が変化し、たとえ所定の色空間におけるＲＧＢ値に合致するように色補正を行っても、依然として色ずれが生じてしまう。これに加えて、色材の変化によるメタメリズムによる色の変化の挙動も変わってしまうので、上述した文献に開示されたような従来のメタメリズムへの対応技術もうまく機能しなくなる。

このようなカラースキャナ光源の波長ばらつきに対応するために、特開２００６−２２９３５１号公報には、有彩色のプリンタ補正パターンをスキャナで読み取り、読取装置の階調特性を補正する技術が開示されている。しかしながら、この技術は光源の波長そのものを測定しているわけではなく、光源に対して補色のカラーパッチを用いることで光源の波長変動に起因する読取装置の階調特性の変動のみを捉えている。従って、上記のような色空間に合致させるように３次元のＬＵＴを使用する場合やメタメリズムの問題には適用できない。

さらに、カラースキャナとカラープリンタという１つの装置として統合したマルチファンクションプリンタ装置（ＭＦＰ装置）では、そのプリンタの印刷色にも個体ばらつきや経時変化も少なからず存在する。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、メタメリズムの問題を解決し、適切な画像記録を行なうことができる記録装置、画像読取装置、記録方法、及び画像読取方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の記録装置及び記録方法は、次のような構成からなる。

即ち、記録媒体に所定の色の記録材を付与することにより前記記録媒体に画像を記録する記録手段と、前記記録媒体のテストパッチ形成部が前記所定の色の記録材が飽和量付与された状態となるように前記所定の色の記録材を前記記録媒体に付与することにより、前記記録手段により前記記録媒体に飽和テストパッチを記録させるテストパッチ形成手段と、発光部から照射される光を用いて前記記録媒体に形成された前記飽和テストパッチを読取る読取手段と、分光反射計により前記飽和テストパッチを測定して得られる前記飽和テストパッチの分光反射率と分光反射計により得られる標準的な前記発光部の発光波長特性とから前もって得られる前記発光部の発光波長と出力との関係を示すデータと前記読取手段による前記飽和テストパッチの読取結果とに基づいて、前記発光部の発光波長の基準波長からのシフト量についての情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記情報が示す前記シフト量に応じて、前記読取手段によって読取られた画像の色補正に関わる補正処理を行う補正処理手段とを有することを特徴とする。
また本発明を別の側面から見れば、記録媒体に所定の色の記録材を付与することにより前記記録媒体に画像を記録する記録手段を備えた記録装置の記録方法であって、前記記録媒体のテストパッチ形成部が前記所定の色の記録材が飽和量付与された状態となるように前記所定の色の記録材を前記記録媒体に付与することにより、前記記録手段により前記記録媒体に飽和テストパッチを記録させるテストパッチ形成工程と、発光部から照射される光を用いて前記記録媒体に形成された前記飽和テストパッチを読取る読取工程と、分光反射計により前記飽和テストパッチを測定して得られる前記飽和テストパッチの分光反射率と分光反射計により得られる標準的な前記発光部の発光波長特性とから前もって得られる前記発光部の発光波長と出力との関係を示すデータと前記読取工程による前記飽和テストパッチの読取結果とに基づいて、前記発光部の発光波長の基準波長からのシフト量についての情報を取得する取得工程と、前記取得工程において取得された前記情報が示す前記シフト量に応じて、前記読取工程において読取られた画像の色補正に関わる補正処理を行う補正処理工程とを有することを特徴とする記録方法を備える。

またさらに本発明を別の側面から見れば、記録媒体のテストパッチ形成部が所定の色の記録材が飽和量付与された状態となるように前記所定の色の記録材が付与されて形成された飽和テストパッチを、発光部から照射される光を用いて読取る読取手段と、分光反射計により前記飽和テストパッチを測定して得られる前記飽和テストパッチの分光反射率と分光反射計により得られる標準的な前記発光部の発光波長特性とから前もって得られる前記発光部の発光波長と出力との関係を示すデータと前記読取手段による前記飽和テストパッチの読取結果とに基づいて、前記発光部の発光波長の基準波長からのシフト量についての情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記情報が示す前記シフト量に応じて、前記読取手段によって読み取られた画像の色補正に関わる補正処理を行う補正処理手段とを有することを特徴とする画像読取装置を備える。
またさらに本発明を別の側面から見れば、画像読取装置の画像読取方法であって、記録媒体のテストパッチ形成部が所定の色の記録材が飽和量付与された状態となるように前記所定の色の記録材が付与されて形成された飽和テストパッチを、発光部から照射される光を用いて読取る読取工程と、分光反射計により前記飽和テストパッチを測定して得られる前記飽和テストパッチの分光反射率と分光反射計により得られる標準的な前記発光部の発光波長特性とから前もって得られる前記発光部の発光波長と出力との関係を示すデータと前記読取工程における前記飽和テストパッチの読取結果とに基づいて、前記発光部の発光波長の基準波長からのシフト量についての情報を取得する取得工程と、前記取得工程において取得された前記情報が示す前記シフト量に応じて、前記読取工程において読み取られた画像の色補正に関わる補正処理を行う補正処理工程とを有することを特徴とする画像読取方法を備える。

従って本発明によれば、例えば、記録装置に組み込まれるカラースキャナの光源のＬＥＤの発光波長が推定され、その記録装置による画像原稿の読取の際には、その波長を考慮した色補正を行なうことができる。これにより、色ずれのない高品質の画像読取を行なうことが可能になる。

またそれだけではなく、画像原稿を形成する色材が変わったときのメタメリズムによる色の変化の挙動も各ＬＥＤの波長から見積もることができるという利点もある。

本発明の代表的な実施例であるマルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）装置の概観斜視図である。図１で示したＭＦＰ装置の上部に備え付けられた画像読取装置の断面図である。コンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニットの詳細な構造を示す側断面図である。画像読取装置の制御回路の構成を示すブロック図である。操作部の詳細な構成例を示す図である。画像処理部の詳細な構成を示すブロック図である。ＬＥＤ波長測定用のカラーパッチシートを示す図である。マゼンタパッチの最大インク吐出量から９１％まで変化させた場合の分光反射率の波長に対する変化を示す図である。マゼンタパッチ８０１とイエロパッチの分光反射率とＬＥＤ３０３〜３０５の発光波長特性とを示す図である。マゼンタパッチをインク吐出量１００％と９１％で記録して読取った場合におけるＬＥＤ３０３とＬＥＤ３０５の波長シフトに対する出力信号変化を示す図である。実施例２で用いるカラーパッチシートを示す図である。 ±約１０％のインク吐出量変動があるＬＭパッチの分光反射率と波長シフトに対するＬＥＤの出力変動とを示す図である。ＬＥＤ発光波長の見積もり処理を示すフローチャートである。青色ＬＥＤの発光波長特性と２つの色のパッチの分光反射率と、波長シフトに対する出力変動を示す図である。緑色ＬＥＤの発光波長特性と２つの色のパッチの分光反射率と、波長シフトに対する出力変動を示す図である。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

最初に共通実施例として用いるマルチファンクションプリンタ装置（以下、ＭＦＰ装置）の構成について説明する。

＜ＭＦＰ装置＞
図１は本発明の代表的な実施例であるＭＦＰ装置１００の概観斜視図である。

ＭＦＰ装置は、接続されたホスト（不図示）からの画像データに基づいて、記録用紙などの記録媒体に画像を記録する以外に、メモリカードなどに格納された画像データに基づいた記録や画像原稿を読取って複写することができる。

図１において、（ａ）は原稿カバー１０３が閉じられた状態を示しており、（ｂ）は記録媒体の載置トレー１０１、排紙トレー１０２、及び原稿カバー１０３が開けられた状態を示している。

また、コンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニットを搭載する読取部８は画像原稿を読取り、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のアナログ輝度信号を出力する。カードインタフェース９は、例えば、デジタルスチルカメラ（不図示）で撮影された画像ファイルを記録したメモリカードなどを挿入して、操作部４の所定の操作に従い、そのメモリカードから画像データを読み込むのに使用される。また、ＭＦＰ装置１００にはＬＣＤ１１０のような表示部が設けられている。ＬＣＤ１１０は操作部４による設定内容の表示や機能選択メニューの表示のために用いられる。

図２は図１で示したＭＦＰ装置の上部に備え付けられた画像読取装置の断面図である。

図２に示すように、画像読取装置２００は本体部２１０と読取対象となる原稿２２０を押さえつけ外部からの光を遮光する圧板２３０とから構成される。圧板２３０は原稿カバー１０３の裏面にセットされている。本体部２１０には光学ユニット２４０、光学ユニット２４０と電気的に接続された回路基板２５０、光学ユニット２４０を走査させる際のレールとなるスライディングロッド２６０、原稿台ガラス２７０が備えられる。光学ユニット２４０には原稿２２０に光を照射し、その反射光を受光して電気信号に変換するするコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニット３００が内蔵される。画像読取の際には原稿台ガラス２７０上に置かれた原稿２２０を光学ユニット２４０が矢印Ｂの方向（副走査方向）に走査することにより原稿２２０に記録された画像の読取を行う。

図３はコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニット３００の詳細な構造を示す側断面図である。

ＣＩＳユニット３００は、図３に示すように、光の３原色に対応して、赤色光を発光する赤色ＬＥＤ３０３と緑色光を発光する緑色ＬＥＤ３０４と青色光を発光する青色ＬＥＤ３０５との３色のＬＥＤを備えている。原稿読取時には１ライン毎に各色ＬＥＤを時分割で点灯させ、点灯した光を導光体３０２を通して均一に原稿に対し照射しその反射光をセルフォック（登録商標）レンズ３０１で画素毎に集光する。その光をＣＩＳユニット内の光電変換素子（不図示）上に結像することによって、受光光を電気信号に変換する。このようにして、ＲＧＢ各色成分の色信号からなる１ライン分の画像信号を出力する。ＣＩＳユニット３００を副走査方向に移動させることにより原稿全面の画像読取を行う。なお、セルフォック（登録商標）レンズ３０１の各セルの配列方向を示す矢印Ａの方向を主走査方向という。主走査方向と副走査方向とは互いに直交している。図２では、主走査方向は紙面に対して垂直方向となる。

図４は画像読取装置の制御回路の構成を示すブロック図である。

なお、図４において、既に図１〜図３において説明した構成要素には同じ参照番号を付し、その説明は省略する。

ＣＩＳユニット３００はＬＥＤ駆動回路４０３において１ライン毎に各色のＬＥＤ３０３〜３０５を切り替えて点灯させることにより、線順次にカラー画像を読み取る。ＬＥＤ３０３〜３０５は原稿への照射光量を変化させることが可能な光源である。また、ＬＥＤ駆動回路４０３はＬＥＤ３０３〜３０５を任意に点灯させることが可能である。

即ち、ＬＥＤ３０３〜３０５を１つずつ順次点灯させることも、２つずつ順次点灯させることも、場合によっては３つ全て点灯させることも可能である。増幅器（ＡＭＰ）４０４はＣＩＳユニット３００より出力された信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換回路４０５はその増幅された電気信号をＡ／Ｄ変換して、例えば、各画素各色成分１６ビットのデジタル画像データを出力する。画像処理部６００は、Ａ／Ｄ変換回路４０５によって変換されたデジタル画像データを処理する。インタフェース制御回路４０６は画像処理部６００から画像データを読み込んで、外部装置４１２との間で制御データの授受や画像データの出力を行う。また、画像処理部６００からの画像データは画像記録部にも出力することができる。外部装置４１２とは、例えば、パーソナルコンピュータ（不図示）などである。

画像記録部７００は、インタフェース制御回路４０６からの画像データを画素毎に「記録する」「記録しない」の２値データに変換し、記録媒体に記録剤を用いて画像を記録する。この実施例では、画像記録部７００には、インクジェットプリンタを用いている。しかしながら、この他にも、例えば、電子写真方式を用いたレーザビームプリンタ、或は昇華型プリンタなどを用いることができる。これらのプリンタについては公知なので、ここではその詳細な説明は省略する。

以上のような一連の処理は、動作内容によって２種類に大別できる。

まず、ＭＦＰ装置単体としてコピー動作や画像読取（スキャン）動作を行う場合について述べる。この場合、装置利用者は操作部４によって必要な指示を行なう。

図５は操作部４の詳細な構成例を示す図である。ここで、図５を参照して、操作部４の構成について説明する。

操作部４からの出力信号はＣＰＵ４０９の入力ポートに接続されている。ボタン５０１は電源キーである。ボタン５０２は機能選択ボタンである。ボタン５０２の押下回数によって動作可能な機能内容がＬＣＤ１１０に表示される。表示された機能内容に従って操作を加え、決定ボタン５０３を押下すればその内容がＲＡＭ４１１にセットされる。ボタン５０４はキャンセルボタンである。ボタン５０５を押下するとＲＡＭ４１１の設定に従いカラーコピー動作を開始する。ボタン５０６を押下するとＲＡＭ４１１の設定に従いモノクロコピー動作を開始する。ボタン５０７では枚数指定や濃度の指定等を実施する際に押下する。ボタン５０８はリセットボタンであり、スキャンや印刷をキャンセルする際に押下することが可能である。

再び図４を参照して説明する。

前述のような操作部４からの動作指示は、マイクロコンピュータ形態のＣＰＵ４０９により制御される。その制御はＲＯＭ４１０に格納された処理プログラム（後述の図６における“制御プログラム６７０”）をＣＰＵ４０９が読み出し、ＲＡＭ４１１を作業領域として用いて実行される。さらに、図４において、４０７は、例えば、水晶発振器などの基準信号発振器（ＯＳＣ）、４０８はＣＰＵ４０９の設定に応じて基準信号発振器４０７の出力を分周して動作の基本となる各種タイミング信号を発生するタイミング信号発生回路である。

パーソナルコンピュータ（外部装置４１２）からの指示に基づいて動作する場合には、コピー、画像読取（スキャン）等の指示がパーソナルコンピュータからを介して、ＣＰＵ４０９に発令される。以降の動作はＭＦＰ装置単体としてコピーや画像読取（スキャン）動作を行う場合と同じである。

ＬＥＤ４１４はＬＣＤ１１０のバックライト光源となるＬＥＤであり、タイミング信号発生回路４０８から出力される点灯信号により点灯制御される。

次に、画像処理部６００の詳細について述べる。

図６は画像処理部６００の詳細な構成を示すブロック図である。

Ａ／Ｄ変換回路４０５によって変換されたデジタル画像データは、シェーディング補正部６１０に入力される。シェーディング補正部６１０では、画像読取装置２００の原稿台ガラス２７０に貼り付けられた指標板（不図示）の裏面に貼り付けられた標準白色板（不図示）を読み取ることによりシェーディング補正を行う。この標準白色板は原稿台ガラスに密着しているため原稿と光学的に同一の面に配置されることになる。

また、シェーディング補正に用いるデータは、ＲＯＭ４１０に格納されているシェーディングデータ６１１を用いる。シェーディング補正を経たデジタル画像データは、プレガンマ変換部６２０に入力される。ここでは視覚的に好適な輝度分布となるようにガンマ補正を行う。また、プレガンマ変換部６２０で用いるデータは、ＲＯＭ４１０に格納されているプレガンマデータ６２１を用いる。プレガンマ変換を経たデジタル画像データは色補正処理部６３０に入力され、プレガンマ変換を経たデジタル画像データを、好適な色彩となるように変換処理する。

色補正処理部６３０では、画像原稿上のカラーパッチの測色値（ＣＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ＊等）とそのカラーパッチを読取って得られるデバイスＲＧＢ出力信号を所定の色空間においてその測色値に相当するＲＧＢ値と合致させる色補正処理を行う。所定の色空間には、例えば、ｓＲＧＢ等を用いる。また、色補正処理には、既知の演算処理や１次元〜３次元のＬＵＴを用いる。色補正処理部６３０では、メタメリズムへの対応も行う。色補正処理部６３０で用いる１次元〜３次元のＬＵＴ等のデータとして、ＲＯＭ４１０に格納されている色補正データ６３１を用いる。

色補正処理部６３０を経たデジタル画像データはフィルタ処理部６４０へ入力される。フィルタ処理部６４０では、デジタル画像データに対してエッジ強調やノイズリダクションなどのフィルタ処理が行われる。このフィルタ処理で用いられるデータは、ＲＯＭ４１０に格納されているフィルタデータ６４１を用いる。フィルタ処理部６４０を経たデジタル画像データは、ポストガンマ変換部６５０へ入力される。ポストガンマ変換部６５０では、入力されたデジタル画像データの輝度特性を用途に応じて再度微調整する。ポストガンマ変換部６５０で用いるデータは、ＲＯＭ４１０に格納されているポストガンマデータ６５１を用いる。ポストガンマ変換部６５０を経たデジタル画像データは、インタフェース制御回路４０６へ出力される。これらのデータのＲＯＭ４１０から各処理部へのセットは、制御プログラム６７０の内容をＣＰＵ４０９が読み出して実行することで実現する。

画像処理部６００には色補正データ変更部６６０を含み、ＲＯＭ４１０は出力対波長相関データ６６１を含むが、これらについてはこの後の実施例において説明する。

次に、以上の構成のＭＦＰ装置に適用されるＬＥＤ発光波長推定のいくつかの実施例について詳細に説明する。

まず、ＬＥＤ発光波長推定方法について述べる。

図７はＬＥＤ波長測定用のカラーパッチシートを示す図である。

図７に示すように、光沢紙等の画像品位の高い記録媒体８００の上にインクジェットプリンタにより、マゼンタパッチ（Ｍパッチ）８０１とイエロパッチ（Ｙパッチ）８０２を夫々、単位面積あたり最大或は最大に近いインク吐出量で形成する。ここで、最大インク吐出量は、用紙表面でインクがあふれ水玉状になるビーディングや記録パターンのにじみ等の画像弊害や、記録媒体が水分を含んで波打つコックリングとよばれる現象が生じない範囲でインクや記録媒体毎に決定される。このようなカラーパッチシートは製品に同梱する形態で供給しても良いし、ＬＥＤ波長測定に際して画像記録部７００で新たに印刷しても良い。前者は製品のコストアップを生じさせるのと色材の経時劣化の懸念があるため後者の方が望ましい。ただ後者に関しても印刷後の色の経時変化の問題があるため印刷後一定時間を置いてからＬＥＤ波長測定を行うことが推奨される。

インクジェットプリンタではそのインクの吐出量がばらつき、その結果として分光反射率の変動を生じ、さらにその結果である記録濃度や色がプリンタ個体間でばらつくのが一般的である。しかしながら、最大或は最大に近い（高濃度）インク吐出量ではインクが記録媒体をほぼ覆っている飽和状態になっているため、分光反射率の変動は小さい。

このカラーパッチシートは分光反射計により測定され、分光反射率のスペクトルが得られる。

図８はＭパッチ８０１の最大インク吐出量（１００％）から９１％まで変化させた場合の分光反射率の波長に対する変化を示す図である。この図から実際にインク吐出量が変化しても分光反射率の変動が小さいことが分かる。但し６００ｎｍ以上の主反射領域に比べると４３０ｎｍ近傍の副反射領域の変動は若干大きい。なお、この図では最大吐出量を百分率表記の１００％として定め、それより吐出量が９％少なくなった場合を９１％としている。

図９はＭパッチ８０１とＹパッチ８０２の分光反射率とＬＥＤ３０３〜３０５の発光波長特性とを示す図である。ＬＥＤの発光波長特性は、画像読取装置またはＭＦＰに組み込む、設計上の標準的なＬＥＤを、分光反射計等の測定器で測定した発光波長特性である。ＬＥＤの発光波長のばらつきを考慮して、許容されるばらつきの中心の発光波長を持つＬＥＤを標準として測定する。一般に、定格が同じＬＥＤに対して１度測定すれば良いが、ＬＥＤの生産ロット毎に測定しておくと、後の推定精度が上がる。

図９において、（ａ）はＭパッチ８０１の最大インク吐出量（１００％）における分光反射率とＬＥＤ３０３、３０５の発光波長特性を示しており、（ｂ）はＹパッチ８０２の分光反射率とＬＥＤ３０４の発光波長特性を示している。

図９（ａ）から分かるように、ＬＥＤ３０３の発光波長域近傍ではＭパッチ８０１の分光反射率は単調増加する。従って、ＬＥＤ３０３でＭパッチ８０１を照射した場合、ＬＥＤ３０３の波長が短くなると反射光強度は小さくなってＲ出力信号の値は小さくなり、波長が長くなるとＲ出力信号は大きくなる。なお、ＬＥＤの発光波長特性の半値幅も変化することが考えられるが、この場合は半値幅に伴ってもともとのＬＥＤ出力自体が変化し、そこはシェーディング補正部６１０で補正されるために問題にならない。同様に、ＬＥＤ３０５の発光波長近傍ではＭパッチ８０１の分光反射率は単調減少しているのでＬＥＤ３０５の波長が短くなると反射光強度は大きくなってＢ出力信号は大きくなり、波長が長くなるとＢ出力信号は小さくなる。

また、図９（ｂ）から分かるように、ＬＥＤ３０４の発光波長域近傍ではＹパッチ８０２の分光反射率は単調増加しているので、ＬＥＤ３０４の波長が短くなると反射光強度は小さくなってＧ出力信号は小さくなり、波長が長くなるとＧ出力信号は大きくなる。

図１０はＭパッチ８０１をインク吐出量１００％と９１％で記録して読取った場合におけるＬＥＤ３０３とＬＥＤ３０５の波長シフトに対する出力信号変化を示す図である。この出力信号変化はパッチ（テストパッチ）の分光反射率とＬＥＤの発光波長特性との畳み込み積分により得られる。即ち、装置設計時におけるＬＥＤのピーク波長を中心にして（つまり波長シフトは０）、その波長が＋方向に或は−方向に微小量シフトした場合の出力を、ＬＥＤの発光波長特性をそのシフト分だけずらし、パッチの分光反射率と畳み込み積分して求めるのである。従って、図１０はＭパッチの分光反射率と、ＬＥＤ３０３とＬＥＤ３０５のシフト分だけずらした発光波長特性との畳み込み積分の演算結果から得られる。

図１０において、縦軸の“１”は反射率１００％を示し、横軸の波長シフト“０”はＬＥＤの設計波長（公称波長）を示す。図１０から分かるように、インク吐出量が９１％まで低下してもＲ信号の変化特性はほとんど変わらないが、Ｂ信号変化特性は上で指摘した４３０ｎｍ近傍の副反射領域の変動の影響を受けて若干変動する。ただその変動による波長見積り誤差は±２ｎｍ程度と小さい。

ここで図６に関連して述べた色補正データ変更部６６０と出力対波長相関データ６６１について説明する。

上述のように、カラーパッチを読取って得られる出力信号と各ＬＥＤの波長の関係が分かるので、この信号変化特性を図６で示した出力対波長相関データ６６１としてＲＯＭ４１０に予め記憶させておく。ここから分かるように、出力対波長相関データ６６１はＲＯＭ４１０へ工場でＭＦＰ装置１００或は画像読取装置２００を製造時に格納される。従って、装置の製造段階において、テストパッチ形成出力と、分光反射計を用いたテストパッチの分光反射率の測定（第１の測定）、標準的なＬＥＤの発光波長特性の測定（第２の測定）、出力対波長相関データ６６１の生成がなされる。色補正データ変更部６６０では、Ｍパッチ８０１、Ｙパッチ８０２を読み取った信号出力から出力対波長相関データ６６１を用いて各ＬＥＤの発光波長を見積もる。そして、その結果から色補正データ６３１を各ＬＥＤの波長に応じて変更する。色補正データ６３１の変更方法については、演算により色補正データ６３１のテーブル値そのものを変更する方法、複数の色補正データを準備しておき、ＬＥＤの波長変化になるべく合致したものを選択する方法等が考えられる。

また、メタメリズムの問題には、銀塩写真、インクジェット印刷物、オフセット印刷物等の読み取ろうとする画像原稿の色材種に従って、色補正データ６３１を変更することで対応する。この色材種の判別方法については、既に、背景技術の項で説明したので、これ以上の説明は省略する。

従って以上説明した実施例に従えば、光源ＬＥＤの発光波長を推定することにより、ＬＥＤの発光波長にばらつきが生じても、常に一定のデバイスＲＧＢ信号を出力して、所定の色空間におけるＲＧＢ値に合致させるようにすることができる。

加えて、画像を記録する色材が変化したときのメタメリズムによる色の変化の挙動も各ＬＥＤの波長から見積もることができる。

実施例１では図１０において説明したようにインク吐出量が変化した場合に、例えば、ＬＥＤ３０５の波長見積りに対し±２ｎｍ程度の誤差を持つ。多くの場合はこれでも十分小さい誤差であるが、この実施例では、さらに高精度に見積もりたい場合のＬＥＤ波長測定方法について説明する。

図１１は実施例２で用いるカラーパッチシートを示す図である。

図１１を図７と比較すると分るように、この実施例では、マゼンタインク吐出量が２２％の（薄い）中間調のパッチ（ＬＭパッチ）８０３とイエロインク吐出量が２２％の中間調のパッチ（ＬＹパッチ）８０４を追加して形成する。

図１２は±約１０％のインク吐出量変動があるＬＭパッチの分光反射率と波長シフトに対するＬＥＤの出力変動とを示す図である。

図１２（ａ）はインク吐出量２２％に対して±約１０％のインク吐出量変動があるＬＭパッチ、即ち、インク吐出量１９％と２５％のＬＭパッチの分光反射率と、ＬＥＤ３０４の発光波長特性を示している。図１２（ａ）から分かるように、ＬＥＤ３０４の発光波長域近傍ではＬＭパッチ８０３の分光反射率はほぼ平坦になっており、インク吐出量の変動に応じて全体的に上下する。

図１２（ｂ）はインク吐出量１９％、２２％、２５％のＬＭパッチ夫々に対するＬＥＤ３０４の波長シフトとＬＥＤ３０４の出力変動との関係を示している。図１２（ｂ）から分るように、ＬＥＤ３０４の波長シフトが生じても、インク吐出量が同じであれば、ＬＥＤ３０４の出力値はほとんど変化しない。

一方、ＬＥＤ３０４の波長は実施例１にあるようにＹパッチ８０２を用いた測定で±２ｎｍ程度の誤差の精度では分かっている。±２ｎｍの誤差を図１２（ｂ）に当てはめてみるとその程度の波長シフトの範囲では、ＬＥＤの出力値の変動はわずかなので、吐出量の変動量の見積りがかなりの高精度でできることが分かる。インク吐出量の変動の原因は主にインクジェット記録ヘッドの吐出ノズルの穴径やサーマルインクジェットプリンタではインクを加熱するためのヒータ等のヘッドの製造誤差であることが知られている。従って、ＬＭパッチ８０３を形成するためのインク吐出量の変動と１００％のＭパッチ８０１におけるインク吐出量は相関があると考えられる。

ここで、図１０に戻って、この実施例を適用すればＬＥＤ３０５の波長見積りの際に、インク吐出量に応じた特性曲線を用いることで、実施例１よりもさらに高精度な波長測定ができる。この場合、出力対波長相関データ６６１にはインク吐出量毎のデータが必要になる。

図１３はＬＥＤ発光波長の見積もり処理を示すフローチャートである。

このフローチャートによれば、ステップＳ１０ではまず、例えば、インクジェットプリンタなどのパッチ形成部により、最大インク吐出量（１００％）でパッチを形成し、そのパッチの分光反射率を測定する。次に、ステップＳ２０では、ステップＳ１０で測定した分光反射率に基づいて、ＬＥＤの波長シフトによる出力変動を求め、その変動からＬＥＤの発光波長を見積もる（推定する）。この推定は、例えば、パーソナルコンピュータなどの推定部による実行される。

さらに、ステップＳ３０では、上述のパッチ形成部により、中間調パッチ（例えば、ＬＭパッチ８０３、ＬＹパッチ８０４）を形成し、そのパッチの分光反射率を測定する。ステップＳ４０では、ステップＳ３０で測定した分光反射率に基づいて、形成したパッチのインク吐出量を推定する。このようにして、ステップＳ５０では、上述の推定部により、インク吐出量に応じた特性曲線（波長シフトに対する出力変動の曲線）を選択し、その選択した特性曲線を用いてＬＥＤの発光波長を見積もる（推定する）。

なお、以上の説明ではＬＥＤ３０３とＬＥＤ３０５の測定にＬＭパッチ８０３とＬＥＤ３０４を用いているが、ＬＥＤ３０４の測定にＬＹパッチ８０４とＬＥＤ３０５を用いて同様のことを行なうことができる。

さらに上記の処理により、画像記録部７００のインクジェット記録ヘッドの吐出量もＬＥＤの波長測定を行わない場合に比べて高精度に測定できるので、画像記録部７００による記録画像のキャリブレーションも可能になる。このようにしてインク吐出量を精密に把握した後のキャリブレーションのための色補正については従来技術が多数あるので、ここでの説明は省略する。

実施例１〜２では１つのＬＥＤの発光波長測定に１色のカラーパッチのみを用いていたが、この実施例では、２色のカラーパッチを用いることでより高精度な測定を行なう。例えば、ＬＥＤ３０５の波長測定を行う際、Ｍパッチ８０１だけでなく、Ｙパッチ８０２も読み取るようにする。

図１４は青色ＬＥＤの発光波長特性と２つの色のパッチの分光反射率と、波長シフトに対する出力変動を示す図である。

図１４において、（ａ）はＬＥＤ３０５の発光波長特性とＭパッチ８０１とＹパッチ８０２の分光反射率とを示している。図１４（ａ）から分かるように、ＬＥＤ３０５の発光波長域近傍ではＭパッチ８０１の分光反射率は単調減少しているが、Ｙパッチ８０２の分光反射率は単調増加している。即ち、２つの色のパッチの分光反射率は互いに逆の挙動を示すので、その比（Ｍ／Ｙ）を取ると波長シフト量に対する感度が高くなり、結果として波長測定精度を高めることができる。

図１４（ｂ）はＭ／Ｙ比の波長シフトに対する出力変動を示している。なお、図１４（ｂ）では、比較しやすくするためにＭパッチのみの出力値を波長シフトが＋２０ｎｍでの値で正規化している。

この実施例では、実施例１〜２のようにＭパッチ８０１の出力値のみを使用する場合に比べ、Ｍ／Ｙ比を使用することで傾きがはるかに大きくなっていることが分かる。これにより、波長シフト量に対する感度が高くなり、波長測定精度を高めることができる。

図１５は緑色ＬＥＤの発光波長特性と２つの色のパッチの分光反射率と、波長シフトに対する出力変動を示す図である。

図１５において、（ａ）はＬＥＤ３０４の発光波長特性とＹパッチ８０２とシアンインクパッチ（Ｃパッチ）の分光反射率とを示している。図１５（ａ）に示すように、ＬＥＤ３０４の発光波長域近傍では、シアンインク吐出量１００％のパッチ（不図示）は分光反射率が単調減少し、Ｙパッチ８０２は単調増加である。従って、２つの色のパッチの分光反射率は互いに逆の挙動を示すので、その比（Ｃ／Ｙ）を取ると波長シフト量に対する感度が高くなり、結果としてＹパッチ８０２の出力のみを使用する場合に比べ高精度の測定ができる。

図１５（ｂ）はＣ／Ｙ比の波長シフトに対する出力変動を示している。

なお、赤色ＬＥＤに関してはＣ、Ｍ、Ｙの１００％カラーパッチでは、ＬＥＤ３０４、３０５とは異なり、３つのパッチの内のいずれか２つの色のパッチの分光反射率の特性が互いに単調増加と単調減少になる組み合わせはできない。従って、赤色ＬＥＤに対して、２色のカラーパッチを用いることはしない。

なお、以上説明した実施例１〜３では、ＬＥＤの波長を測定するためのパッチをインクジェットプリンタにおける色安定性のために吐出量１００％に近いカラーパッチを用いていたが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、色安定性が別の手段で保証され、ＬＥＤの発光波長域で単調な分光反射率を持つものであれば、他のインクの色でも良いし、インク吐出量を１００％にする必要はない。また、電子写真方式のプリンタを用いてトナーによって生成されたパッチを用いても良い。

また、本発明に係わる図６に示した構成や説明した処理は、ホストコンピュータとＭＦＰ装置のどちらに備わっていても良いし、全てが一体的に構成された画像形成装置により実現されてもよい。また、出力対波長相関データ６６１は、ＲＯＭに記憶したが、磁気ディスクメモリを有するＭＦＰでは、磁気ディスクに記憶しておくこともできる。

さらに、以上の説明ではＬＥＤの波長測定について述べているが、ＲＧＢのＬＥＤのようにある程度半値幅が狭く、互いに発光波長がほぼ独立なものであればＬＥＤに限らず、他の発光素子に対しても本発明は適用可能である。

Claims

記録媒体に所定の色の記録材を付与することにより前記記録媒体に画像を記録する記録手段と、
前記記録媒体のテストパッチ形成部が前記所定の色の記録材が飽和量付与された状態となるように前記所定の色の記録材を前記記録媒体に付与することにより、前記記録手段により前記記録媒体に飽和テストパッチを記録させるテストパッチ形成手段と、
発光部から照射される光を用いて前記記録媒体に形成された前記飽和テストパッチを読取る読取手段と、
分光反射計により前記飽和テストパッチを測定して得られる前記飽和テストパッチの分光反射率と分光反射計により得られる標準的な前記発光部の発光波長特性とから前もって得られる前記発光部の発光波長と出力との関係を示すデータと前記読取手段による前記飽和テストパッチの読取結果とに基づいて、前記発光部の発光波長の基準波長からのシフト量についての情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記情報が示す前記シフト量に応じて、前記読取手段によって読取られた画像の色補正に関わる補正処理を行う補正処理手段とを有することを特徴とする記録装置。
原稿を載置するための原稿台をさらに有し、
前記読取手段は、前記原稿台に載置された原稿を読み取るように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記記録手段により前記記録媒体に付与される前記記録材の量を決定する決定手段をさらに有し、
前記テストパッチ形成手段は、前記決定手段により決定される記録材の量で前記記録手段によりテストパッチを記録させ、
前記読取手段は、前記決定手段により決定される記録材の量で記録された前記テストパッチを前記発光部から照射される光を用いて読取り、
前記取得手段は、分光反射計により前記飽和テストパッチと前記テストパッチ形成部が前記所定の色の記録材が飽和量付与された状態とならないように前記所定の色の記録材を前記記録媒体に付与することにより形成された中間調テストパッチとを測定して得られる前記飽和テストパッチと前記中間調テストパッチの分光反射率と分光反射計により得られる前記標準的な前記発光部の発光波長特性とから前もって得られる前記記録材の量に応じた前記発光部の発光波長と出力との関係を示すデータと、前記読取手段が前記飽和テストパッチと前記中間調テストパッチとを読取った結果に基づいて、前記発光部の発光波長の基準波長からのシフト量についての情報を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
前記読取手段が前記飽和テストパッチを読取るのに用いる前記発光部の発光特性がピークとなる波長が、前記所定の色の記録材による前記飽和テストパッチの分光反射率が光の波長に従って単調に増加又は減少する波長範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録装置。
前記中間調テストパッチを前記読取手段が読取るのに用いる前記発光部の発光特性がピークとなる波長は、前記中間調テストパッチの分光反射率が光の波長に従って変化しない波長範囲内にあることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
前記発光部はＬＥＤであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録装置。
前記飽和テストパッチは、マゼンタのテストパッチであり、
前記飽和テストパッチを読取る前記発光部は、青色ＬＥＤと赤色ＬＥＤであることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
前記飽和テストパッチは、イエロのテストパッチであり、
前記飽和テストパッチを読取る前記発光部は、緑色ＬＥＤであることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
前記中間調テストパッチは、マゼンタのテストパッチであり、
前記中間調テストパッチを読取る前記発光部は、緑色ＬＥＤであることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
前記補正処理手段は前記読取手段によって読取られた画像の色を補正するための色補正処理手段であり、
前記色補正処理手段が前記読取手段によって読取られた画像の色を補正するために用いる色補正データを、前記取得手段によって取得された前記情報が示す前記発光部の発光波長の基準波長からのシフト量に応じて変更する変更手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の記録装置。
記録媒体のテストパッチ形成部が所定の色の記録材が飽和量付与された状態となるように前記所定の色の記録材が付与されて形成された飽和テストパッチを、発光部から照射される光を用いて読取る読取手段と、
分光反射計により前記飽和テストパッチを測定して得られる前記飽和テストパッチの分光反射率と分光反射計により得られる標準的な前記発光部の発光波長特性とから前もって得られる前記発光部の発光波長と出力との関係を示すデータと前記読取手段による前記飽和テストパッチの読取結果とに基づいて、前記発光部の発光波長の基準波長からのシフト量についての情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記情報が示す前記シフト量に応じて、前記読取手段によって読み取られた画像の色補正に関わる補正処理を行う補正処理手段とを有することを特徴とする画像読取装置。
前記読取手段が前記飽和テストパッチを読取るのに用いる前記発光部の発光特性がピークとなる波長が、前記所定の色の記録材による前記飽和テストパッチの分光反射率が光の波長に従って単調に増加又は減少する波長範囲内にあることを特徴とする請求項１１に記載の画像読取装置。
記録媒体に所定の色の記録材を付与することにより前記記録媒体に画像を記録する記録手段を備えた記録装置の記録方法であって、
前記記録媒体のテストパッチ形成部が前記所定の色の記録材が飽和量付与された状態となるように前記所定の色の記録材を前記記録媒体に付与することにより、前記記録手段により前記記録媒体に飽和テストパッチを記録させるテストパッチ形成工程と、
発光部から照射される光を用いて前記記録媒体に形成された前記飽和テストパッチを読取る読取工程と、
分光反射計により前記飽和テストパッチを測定して得られる前記飽和テストパッチの分光反射率と分光反射計により得られる標準的な前記発光部の発光波長特性とから前もって得られる前記発光部の発光波長と出力との関係を示すデータと前記読取工程による前記飽和テストパッチの読取結果とに基づいて、前記発光部の発光波長の基準波長からのシフト量についての情報を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された前記情報が示す前記シフト量に応じて、前記読取工程において読取られた画像の色補正に関わる補正処理を行う補正処理工程とを有することを特徴とする記録方法。
前記読取工程において前記飽和テストパッチを読取るのに用いる前記発光部の発光特性がピークとなる波長が、前記所定の色の記録材による前記飽和テストパッチの分光反射率が光の波長に従って単調に増加又は減少する波長範囲内にあることを特徴とする請求項１３に記載の記録方法。
前記発光部はＬＥＤであることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の記録方法。
前記飽和テストパッチは、マゼンタのテストパッチであり、
前記飽和テストパッチを読取る前記発光部は、青色ＬＥＤと赤色ＬＥＤであることを特徴とする請求項１４に記載の記録方法。
前記飽和テストパッチは、イエロのテストパッチであり、
前記飽和テストパッチを読取る前記発光部は、緑色ＬＥＤであることを特徴とする請求項１４に記載の記録方法。
前記テストパッチ形成部が前記所定の色の記録材が飽和量付与された状態とならないように形成された前記所定の色の記録材による中間調テストパッチは、マゼンタのテストパッチであり、
前記中間調テストパッチを読取る前記発光部は、緑色ＬＥＤであることを特徴とする請求項１３に記載の記録方法。
前記補正処理工程は前記読取工程において読取られた画像の色を補正するための色補正処理工程であり、
前記色補正処理工程が前記読取工程において読取られた画像の色を補正するために用いる色補正データを、前記取得工程において取得された前記情報が示す前記発光部の発光波長の基準波長からのシフト量に応じて変更する変更工程をさらに有することを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の記録方法。
画像読取装置の画像読取方法であって、
記録媒体のテストパッチ形成部が所定の色の記録材が飽和量付与された状態となるように前記所定の色の記録材が付与されて形成された飽和テストパッチを、発光部から照射される光を用いて読取る読取工程と、
分光反射計により前記飽和テストパッチを測定して得られる前記飽和テストパッチの分光反射率と分光反射計により得られる標準的な前記発光部の発光波長特性とから前もって得られる前記発光部の発光波長と出力との関係を示すデータと前記読取工程における前記飽和テストパッチの読取結果とに基づいて、前記発光部の発光波長の基準波長からのシフト量についての情報を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された前記情報が示す前記シフト量に応じて、前記読取工程において読み取られた画像の色補正に関わる補正処理を行う補正処理工程とを有することを特徴とする画像読取方法。
前記読取工程において前記飽和テストパッチを読取るのに用いる前記発光部の発光特性がピークとなる波長が、前記所定の色の記録材による前記飽和テストパッチの分光反射率が光の波長に従って単調に増加又は減少する波長範囲内にあることを特徴とする請求項２０に記載の画像読取方法。