(実施の形態)
以下に添付図面を参照して、この発明に係る測色装置、撮像装置、記録装置、測色方法及びプログラムの一実施の形態を詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態では、本発明を適用した画像形成装置の一例としてインクジェットプリンタを例示するが、本発明は、記録媒体に画像を出力する様々なタイプの画像形成装置に対して広く適用可能である。
<画像形成装置の機械的構成>
まず、図1乃至図3を参照しながら、本実施の形態に係る画像形成装置100の機械的構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る画像形成装置100の内部を透視して示す斜視図、図2は、本実施の形態に係る画像形成装置100の内部の機械的構成を示す上面図、図3は、キャリッジ5に搭載される記録ヘッド6の配置例を説明する図である。
図1に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置100は、主走査方向(図中矢印A方向)に往復移動して、副走査方向(図中矢印B方向)に間欠的に搬送される記録媒体16に対して画像を形成するキャリッジ5を備える。キャリッジ5は、主走査方向に沿って延設された主ガイドロッド3により支持されている。また、キャリッジ5には連結片5aが設けられている。連結片5aは、主ガイドロッド3と平行に設けられた副ガイド部材4に係合し、キャリッジ5の姿勢を安定化させる。
キャリッジ5には、図2に示すように、イエロー(Y)インクを吐出する記録ヘッド6y、マゼンタ(M)インクを吐出する記録ヘッド6m、シアン(C)インクを吐出する記録ヘッド6c、およびブラック(Bk)インクを吐出する複数の記録ヘッド6k(以下、記録ヘッド6y,6m,6c,6kを総称する場合は、記録ヘッド6という。)が搭載されている。記録ヘッド6は、その吐出面(ノズル面)が下方(記録媒体16側)に向くように、キャリッジ5に搭載されている。
記録ヘッド6にインクを供給するためのインク供給体であるカートリッジ7は、キャリッジ5には搭載されず、画像形成装置100内の所定の位置に配置されている。カートリッジ7と記録ヘッド6とは図示しないパイプで連結されており、このパイプを介して、カートリッジ7から記録ヘッド6に対してインクが供給される。
キャリッジ5は、駆動プーリ9と従動プーリ10との間に張架されたタイミングベルト11に連結されている。駆動プーリ9は、主走査モータ8の駆動により回転する。従動プーリ10は、駆動プーリ9との間の距離を調整する機構を有し、タイミングベルト11に対して所定のテンションを与える役割を持つ。キャリッジ5は、主走査モータ8の駆動によりタイミングベルト11が送り動作されることにより、主走査方向に往復移動する。キャリッジ5の主走査方向の移動は、例えば図2に示すように、キャリッジ5に設けられたエンコーダセンサ41がエンコーダシート40のマークを検知して得られるエンコーダ値に基づいて制御される。
また、本実施の形態に係る画像形成装置100は、記録ヘッド6の信頼性を維持するための維持機構21を備える。維持機構21は、記録ヘッド6の吐出面の清掃やキャッピング、記録ヘッド6からの不要なインクの排出などを行う。
記録ヘッド6の吐出面と対向する位置には、図2に示すように、プラテン板22が設けられている。プラテン板22は、記録ヘッド6から記録媒体16上にインクを吐出する際に、記録媒体16を支持するためのものである。本実施の形態に係る画像形成装置100は、キャリッジ5の主走査方向の移動距離が長い広幅機である。このため、プラテン板22は、複数の板状部材を主走査方向(キャリッジ5の移動方向)に繋いで構成している。記録媒体16は、図示しない副走査モータによって駆動される搬送ローラにより挟持され、プラテン板22上を、副走査方向に間欠的に搬送される。
記録ヘッド6は、複数のノズル列を備えており、プラテン板22上を搬送される記録媒体16上にノズル列からインクを吐出することで、記録媒体16に画像を形成する。本実施の形態では、キャリッジ5の1回の走査で記録媒体16に形成できる画像の幅を多く確保するため、図3に示すように、キャリッジ5に、上流側の記録ヘッド6と下流側の記録ヘッド6とを搭載している。また、ブラックのインクを吐出する記録ヘッド6kは、カラーのインクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6cの2倍の数だけキャリッジ5に搭載している。また、記録ヘッド6y,6mは左右に分離して配置されている。これは、キャリッジ5の往復動作で色の重ね順を合わせ、往路と復路とで色が変わらないようにするためである。なお、図3に示す記録ヘッド6の配列は一例であり、図3に示す配列に限定されるものではない。
本実施の形態に係る画像形成装置100を構成する上記の各構成要素は、外装体1の内部に配置されている。外装体1にはカバー部材2が開閉可能に設けられている。画像形成装置100のメンテナンス時やジャム発生時には、カバー部材2を開けることにより、外装体1の内部に設けられた各構成要素に対して作業を行うことができる。
本実施の形態に係る画像形成装置100は、記録媒体16を副走査方向に間欠的に搬送し、記録媒体16の副走査方向の搬送が停止している間に、キャリッジ5を主走査方向に移動させながら、キャリッジ5に搭載された記録ヘッド6のノズル列からプラテン板22上の記録媒体16上にインクを吐出して、記録媒体16に画像を形成する。
特に、画像形成装置100の出力特性を調整するためのキャリブレーションを実施する場合には、キャリッジ5に搭載された記録ヘッド6のノズル列からプラテン板22上の記録媒体16上にインクを吐出して、記録媒体16に測色対象となるパッチ画像200を形成する。パッチ画像200は、基準色のパッチを画像形成装置100が出力することで得られる画像であり、画像形成装置100の出力特性を反映している。したがって、パッチ画像200の測色値とそれに対応する基準色の標準色空間における表色値との差分に基づいて色変換パラメータを生成し、この色変換パラメータを用いて色変換を行った後の画像データに基づいて画像を出力することで、画像形成装置100は再現性の高い画像を出力することができる。
本実施の形態に係る画像形成装置100は、記録媒体16に出力したパッチ画像200を測色するための測色装置を備える。測色装置は、画像形成装置100により記録媒体16に形成された測色対象のパッチ画像200を被写体とし、このパッチ画像200と後述する基準チャート400とを同時に撮像する撮像部(撮像装置)42を備える。測色装置は、撮像部42の撮像によって得られるパッチ画像200および基準チャート400の画像データに基づいて、パッチ画像200の測色値を算出する。なお、この測色装置は、パッチ画像200の測色値を算出する機能だけでなく、撮像部42の撮像によって得られる画像データを用いて、画像形成装置100が出力する画像の位置ずれ量を算出する機能や、撮像部42の撮像によって得られる画像データを用いて、画像形成装置100が出力する画像のドット径を算出する機能も備える。
撮像部42は、図2に示すように、キャリッジ5に対して固定されて設けられ、キャリッジ5と一体となって主走査方向に往復移動する。そして、撮像部42は、記録媒体16に形成された画像(パッチ画像200の測色時は測色対象となるパッチ画像200)を被写体とし、この被写体と対向する位置に移動したときに、被写体とその比較対象となる基準チャート400とを同時に撮像する。なお、ここでの同時に撮像とは、被写体と基準チャート400とを含む1フレームの画像データを取得することを意味する。つまり、画素ごとのデータ取得に時間差があっても、1フレーム内に被写体と基準チャート400とを含む画像データを取得すれば、被写体と基準チャート400とを同時に撮像したことになる。
<撮像部の具体例>
図4−1乃至図4−3は、撮像部42の具体例を示す図であり、図4−1は、撮像部42の縦断面図(図4−2中のX1−X1線断面図)、図4−2は、撮像部42の内部を透視して示す上面図、図4−3は、筐体の底面部を図4−1中のX2方向から見た平面図である。
撮像部42は、枠体422と基板423とを組み合わせて構成された筐体421を備える。枠体422は、筐体421の上面となる一端側が開放された有底筒状に形成されている。基板423は、枠体422の開放端を閉塞して筐体421の上面を構成するように、締結部材424によって枠体422に締結され、枠体422と一体化されている。
筐体421は、その底面部421aが所定の間隙dを介してプラテン板22上の記録媒体16と対向するように、キャリッジ5に固定される。記録媒体16と対向する筐体421の底面部421aには、記録媒体16に形成された被写体(パッチ画像200)を筐体421の内部から撮影可能にするための開口部425が設けられている。
筐体421の内部には、画像を撮像するセンサユニット430、光路長変更部材460が設けられている。センサユニット430は、CCDセンサまたはCMOSセンサなどの2次元イメージセンサ431と、センサユニット430の撮像範囲の光学像を2次元イメージセンサ431のセンサ面に結像する結像レンズ432とを備える。2次元イメージセンサ431は、センサ面が筐体421の底面部421a側に向くように、例えば、基板423の内面(部品実装面)に実装されている。結像レンズ432は、その光学特性に応じて定められる位置関係を保つように2次元イメージセンサ431に対して位置決めされた状態で固定されている。
ここで、上記光路長変更部材460について詳述する。撮像部42は、開口部425を閉止する状態で、該開口部425を通した記録媒体Pと2次元イメージセンサ431との光路中に光路長変更部材460が配設されており、光路長変更部材460は、屈折率n(nは、任意の値)の透過部材が用いられている。光路長変更部材460は、図4−2に示すように、開口部425よりも大きい外形形状を有し、枠体422内に配置されている。光路長変更部材460の固定位置は、図4−2に示したように枠体422の内部の開口部425の位置に限るものではなく、開口部425と2次元イメージセンサ431との光路中であれば、例えば、枠体422の撮像面側の位置、枠体422の内側であって開口部425から離れた位置等であってもよい。なお、屈折率nの光路長変更部材460を光が通過すると、該光は、光路長変更部材460の屈折率nに応じて光路長が延びて、画像が浮き上がった状態で2次元イメージセンサ431に入射され、この画像の浮上がり量Cは、光路長変更部材460の長さをLpとすると、以下に示す式(1)により求めることができる。
C=Lp(1−1/n)・・・(1)
また、基準チャート400以外の撮像部42の焦点面の焦点距離L、すなわち、光路長変更部材460及び開口部425を通して撮像される記録媒体16の表面までの焦点距離Lは、次式(2)により求めることができる。
L=Lc+Lp(1−1/n)・・・(2)
ここで、Lcは、結像レンズ432の撮像対象側の頂部と基準チャート400との間の距離、nは、光路長変更部材460の屈折率である。
したがって、例えば、光路長変更部材460の屈折率nを1.5とした場合、L=Lc+Lp(1−1/1.5)=Lc+Lp(1/3)となり、光路長変更部材460の長さLpの約1/3だけ光路長を長くすることができる。なお、Lp=9[mm]とすると、L=Lc+3[mm]となり、基準チャート400の結像位置と、記録媒体Pの撮像面の焦点位置を一致させることができ、基準チャート400と記録媒体16の撮像面を共役関係に設定することができる。
筐体421の底面部421aのセンサユニット430と対向する内面側には、底面部421aに設けられた開口部425と隣り合うようにして、基準チャート400が形成されたチャート板410が配置されている。チャート板410は、例えば、基準チャート400が形成された面とは逆側の面を接着面として、筐体421の底面部421aの内面側に接着材などにより接着され、筐体421に対して固定された状態で保持されている。基準チャート400は、被写体(パッチ画像200)の比較対象として、センサユニット430により被写体(パッチ画像200)とともに撮像されるものである。つまり、センサユニット430は、筐体421の底面421aに設けられた開口部425を介して筐体421の外部の被写体(パッチ画像200)を撮像すると同時に、筐体421の底面421aの内面側に配置されたチャート板410上の基準チャート400を、被写体(パッチ画像200)の比較対象として撮像する。なお、基準チャート400の詳細については後述する。
また、筐体421の内部には、センサユニット430が被写体(パッチ画像200)と基準チャート400とを同時に撮像する際に、これら被写体(パッチ画像200)および基準チャート400を照明する照明光源426が設けられている。照明光源426としては、例えばLEDが用いられる。本実施の形態においては、照明光源426として2つのLEDを用いる。照明光源426として用いるこれら2つのLEDは、例えば、センサユニット430の2次元イメージセンサ431とともに、基板423の内面に実装される。ただし、照明光源426は、被写体(パッチ画像200)と基準チャート400とを照明できる位置に配置されていればよく、必ずしも基板423に直接実装されていなくてもよい。
また、本実施の形態では、図4−2に示すように、照明光源426として用いる2つのLEDを基板423側から筐体421の底面部421a側に垂直に見下ろしたときの底面部421a上の投影位置が、開口部425と基準チャート400との間の領域内となり、且つ、センサユニット430を中心として対称となる位置となるように、これら2つのLEDが配置されている。換言すると、照明光源426として用いる2つのLEDを結ぶ線がセンサユニット430の結像レンズ432の中心を通り、且つ、この2つのLEDを結ぶ線に対して線対称となる位置に、筐体421の底面部421aに設けられた開口部425と基準チャート400とが配置される。照明光源426として用いる2つのLEDをこのように配置することにより、被写体(パッチ画像200)と基準チャート400とを、概ね同一の条件にて照明することができる。
ところで、筐体421の内部に配置された基準チャート400と同一の照明条件により筐体421の外部の被写体(パッチ画像200)を照明するには、センサユニット430による撮像時に外光が被写体(パッチ画像200)に当たらないようにして、照明光源426からの照明光のみで被写体(パッチ画像200)を照明する必要がある。被写体(パッチ画像200)に外光が当たらないようにするには、筐体421の底面部421aと記録媒体16との間の間隙dを小さくし、被写体(パッチ画像200)に向かう外光が筐体421によって遮られるようにすることが有効である。ただし、筐体421の底面部421aと記録媒体16との間の間隙dを小さくしすぎると、記録媒体16が筐体421の底面部421aに接触してしまい、画像の撮像を適切に行えなくなる虞がある。そこで、筐体421の底面部421aと記録媒体16との間の間隙dは、記録媒体16の平面性を考慮して、記録媒体16が筐体421の底面部421aに接触しない範囲で小さな値に設定することが望ましい。例えば、筐体421の底面部421aと記録媒体16との間の間隙dを1mm〜2mm程度に設定すれば、記録媒体16が筐体421の底面部421aに接触することなく、記録媒体16に形成された被写体(パッチ画像200)に外光が当たることを有効に防止できる。
なお、照明光源426からの照明光を被写体(パッチ画像200)に適切に照射するには、筐体421の底面部421aに設けた開口部425の大きさを被写体(パッチ画像200)よりも大きくし、開口部425の端縁で照明光が遮られることで生じる影が被写体(パッチ画像200)に映り込まないようにすることが望ましい。
また、筐体421の底面部421aと記録媒体16との間の間隙dを小さくすれば、センサユニット430から被写体(パッチ画像200)までの光路長と、センサユニット430から基準チャート400までの光路長との差を、センサユニット430の被写界深度の範囲内とすることもできる。本実施の形態の撮像部42は、筐体421の外部の被写体(パッチ画像200)と筐体421の内部に設けられた基準チャート400とをセンサユニット430により同時に撮像する構成である。したがって、センサユニット430から被写体(パッチ画像200)までの光路長とセンサユニット430から基準チャート400までの光路長との差がセンサユニット430の被写界深度の範囲を超えていると、被写体(パッチ画像200)と基準チャート400との双方に焦点の合った画像を撮像することができない。
センサユニット430から被写体(パッチ画像200)までの光路長とセンサユニット430から基準チャート400までの光路長との差は、概ね、筐体421の底面部421aの厚みに間隙dを加えた値となる。したがって、間隙dを十分に小さな値とすれば、センサユニット430から被写体(パッチ画像200)までの光路長とセンサユニット430から基準チャート400までの光路長との差を、センサユニット430の被写界深度の範囲内として、被写体(パッチ画像200)と基準チャート400との双方に焦点の合った画像を撮像することができる。例えば、間隙dを1mm〜2mm程度に設定すれば、センサユニット430から被写体(パッチ画像200)までの光路長とセンサユニット430から基準チャート400までの光路長との差を、センサユニット430の被写界深度の範囲内とすることができる。
なお、センサユニット430の被写界深度は、センサユニット430の絞り値や結像レンズ432の焦点距離、センサユニット430と被写体との間の距離などに応じて定まる、センサユニット430に固有の特性である。本実施の形態の撮像部42においては、筐体421の底面部421aと記録媒体16との間の間隙dを例えば1mm〜2mm程度の十分に小さな値としたときに、センサユニット430から被写体(パッチ画像200)までの光路長と、センサユニット430から基準チャート400までの光路長との差が被写界深度の範囲内となるように、センサユニット430が設計されている。
ところで、上述した撮像部42の照明系の他の構成例として、図4−4に示すような構成例としてもよい。すなわち、図4−4に示すように、照明光源426を結像レンズ432の周囲に4つ配置する。
<基準チャートの具体例>
次に、図5を参照しながら、撮像部42の筐体421の内部に配置されるチャート板410上の基準チャート400について詳細に説明する。図5は、基準チャート400の具体例を示す図である。
図5に示す基準チャート400は、測色用のパッチを配列した測色用のパッチ列401〜404と、ドット径計測用パターンを配列したパターン列406と、距離計測用パターン405とを有する。
測色用のパッチ列は、YMCの1次色のパッチを階調順に配列したパッチ列401と、RGBの2次色のパッチを階調順に配列したパッチ列402と、グレースケールのパッチを階調順に配列したパッチ列(無彩色の階調パターン)403と、3次色のパッチを配列したパッチ列404とを含む。
ドット径計測用のパターン列406は、大きさが異なる円形パターンを大きさ順に配列したパターン列である。
距離計測用パターン405は、測色用のパッチ列401〜404やドット径計測用のパターン列406を囲む矩形の枠として形成されている。距離計測用パターン405の四隅407は、基準チャート400の位置を特定するためのマーカである。後述の上位CPU107は、撮像部42から取得した基準チャート400の画像データから距離計測用パターン405の四隅407を特定することで、基準チャート400の位置を特定することができる。
測色用のパッチ列401〜404を構成する各パッチは、標準色空間であるL*a*b*色空間における表色値(L*a*b*値)が予め計測されており、パッチ画像200を測色する際の基準値となる。なお、基準チャート400に設ける測色用のパッチ列401〜404の構成は図5に示す例に限定されるものではなく、任意のパッチ列を適用することが可能である。例えば、可能な限り色範囲が広く特定できるパッチを用いることも可能である。また、YMCKの1次色のパッチ列401や、グレースケールのパッチ列403は、画像形成装置100に使用されるインクの測色値のパッチで構成することも可能である。また、RGBの2次色のパッチ列402は、画像形成装置100で使用されるインクで発色可能な測色値のパッチで構成することも可能である。あるいは、Japan Color等の測色値が定められた基準色票を用いることも可能である。
<画像形成装置の制御機構の概略構成>
次に、図6を参照しながら、本実施の形態に係る画像形成装置100の制御機構の概略構成について説明する。図6は、画像形成装置100の制御機構の概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態に係る画像形成装置100の制御機構は、上位CPU107、ROM118、RAM119、主走査ドライバ109、記録ヘッドドライバ111、測色制御部50、紙搬送部112、副走査ドライバ113、記録ヘッド6、エンコーダセンサ41、および撮像部42を備える。記録ヘッド6、エンコーダセンサ41、および撮像部42は、上述したようにキャリッジ5に搭載されている。
上位CPU107は、記録媒体16に形成する画像のデータや駆動制御信号(パルス信号)を各ドライバに供給し、画像形成装置100の全体の制御を司る。具体的には、上位CPU107は、主走査ドライバ109を介して、キャリッジ5の主走査方向の駆動を制御する。また、上位CPU107は、記録ヘッドドライバ111を介して、記録ヘッド6によるインクの吐出タイミングを制御する。また、上位CPU107は、副走査ドライバ113を介して、搬送ローラや副走査モータを含む紙搬送部112の駆動を制御する。
エンコーダセンサ41は、エンコーダシート40のマークを検知して得られるエンコーダ値を上位CPU107に出力する。上位CPU107は、エンコーダセンサ41からのエンコーダ値を基に、主走査ドライバ109を介して、キャリッジ5の主走査方向の駆動を制御する。
撮像部42は、上述したように、記録媒体16に形成されたパッチ画像200の測色時に、パッチ画像200と筐体421の内部に配置されたチャート板410上の基準チャート400とをセンサユニット430で同時に撮像し、パッチ画像200および基準チャート400を含む画像データを測色制御部50に出力する。
測色制御部50は、撮像部42から取得したパッチ画像200および基準チャート400の画像データに基づいて、パッチ画像200の測色値(標準色空間における表色値)を算出する。測色制御部50が算出したパッチ画像200の測色値は、上位CPU107に送られる。測色制御部50は、撮像部42とともに、測色装置を構成している。
また、測色制御部50は、撮像部42に対して各種設定信号やタイミング信号、光源駆動信号などを供給し、撮像部42による画像の撮像を制御する。各種設定信号は、センサユニット430の動作モードを設定する信号や、シャッタスピード、AGCのゲインなどの撮像条件を設定する信号を含む。これら設定信号は、測色制御部50が上位CPU107から取得して、撮像部42に供給する。また、タイミング信号は、センサユニット430による撮像のタイミングを制御する信号であり、光源駆動信号は、センサユニット430の撮像範囲を照明する照明光源426の駆動を制御する信号である。これらタイミング信号および光源駆動信号は、測色制御部50が生成して、撮像部42に供給する。
ROM118は、例えば、上位CPU107で実行する処理手順等のプログラムや各種制御データなどを格納する。RAM119は、上位CPU107のワーキングメモリとして利用される。
<測色装置の制御機構の構成>
次に、図7を参照しながら、測色装置の制御機構について具体的に説明する。図7は、測色装置の制御機構の一構成例を示すブロック図である。
測色装置は、撮像部42と測色制御部50とを備える。撮像部42は、上述したセンサユニット430と照明光源426とに加え、さらに、画像処理部45と、インターフェース部46と、を備える。
画像処理部45は、センサユニット430により撮像した画像データを処理するものであり、AD変換部451、シェーディング補正部452、ホワイトバランス補正部453、γ補正部454、および画像フォーマット変換部455を備える。
AD変換部451は、センサユニット430が出力するアナログ信号をAD変換する。
シェーディング補正部452は、センサユニット430の撮像範囲に対する照明光源426からの照明の照度ムラに起因する画像データの誤差を補正する。
ホワイトバランス補正部453は、画像データのホワイトバランスを補正する。
γ補正部454は、センサユニット430の感度のリニアリティを補償するように画像データを補正する。
画像フォーマット変換部455は、画像データを任意のフォーマットに変換する。
インターフェース部46は、測色制御部50から送られた各種設定信号、タイミング信号および光源駆動信号を撮像部42が取得し、また、撮像部42から測色制御部50へ画像データを送るためのインターフェースである。
測色制御部50は、フレームメモリ51と、演算部53と、タイミング信号発生部54と、光源駆動制御部55と、記憶部56とを備える。
フレームメモリ51は、撮像部42から送られた画像データを一時的に記憶するメモリである。記憶部56は、基準チャートを構成する複数の色を、それぞれデバイスに依存しない所定の色空間の測色値として記憶する。
演算部53は、測色値変換部531と、位置ずれ量算出部532と、ドット径算出部533と、RGB値検索部534と、線形変換マトリックス算出部535とを備える。
測色値算出部531は、撮像部42のセンサユニット430が、測色対象のパッチ画像200と基準チャート400とを同時に撮像したときに、この撮像によって得られるパッチ画像200および基準チャート400の画像データとに基づいて、パッチ画像200の測色値を算出する。測色値演算部531が算出したパッチ画像200の測色値は、上位CPU107へと送られる。また、測色値変換部531は、線形変換マトリックスを基に、被写体のRGB値を、前記所定の色空間の被写体のRGB値に対応する測色値に変換する。なお、測色値変換部531による処理の具体例については、詳細を後述する。
位置ずれ量算出部532は、画像形成装置100により記録媒体16に所定の位置ずれ計測用の画像が出力され、撮像部42のセンサユニット430が、筐体421の内部に配置された基準チャート400と画像形成装置100が出力した位置ずれ計測用の画像とを同時に撮像したときに、この撮像によって得られる位置ずれ計測用の画像の画像データと、基準チャート400の画像データとに基づいて、画像形成装置100が出力する画像の位置ずれ量を算出する。位置ずれ量算出部532が算出した画像の位置ずれ量は、上位CPU107へと送られる。なお、位置ずれ量算出部532による処理の具体例については、詳細を後述する。
ドット径算出部533は、画像形成装置100により記録媒体16に所定のドット径計測用の画像が出力され、撮像部42のセンサユニット430が、筐体421の内部に配置された基準チャート400と画像形成装置100が出力したドット径計測用の画像とを同時に撮像したときに、この撮像によって得られるドット径計測用の画像の画像データと、基準チャート400の画像データとに基づいて、画像形成装置100が出力する画像のドット径を算出する。ドット径算出部533が算出した画像のドット径は、上位CPU107へと送られる。なお、ドット径算出部533による処理の具体例については、詳細を後述する。
RGB値検索部534は、RGB色空間上において被写体のRGB値を内包する多面体の頂点を構成する基準チャート400の少なくとも4点のRGB値を検索する。
線形変換マトリックス算出部535は、基準チャート400の4点のRGB値を、この4点のRGB値に対応する記憶部56に記憶された測色値に変換する線形変換マトリックスを算出する。また、基準チャート400は、黒単色のグレースケールを含み、線形変換マトリックス算出部535は、撮像部42で撮像して取得した実際のグレースケールのRGB値が理想のグレースケールのRGB値となるように、基準チャート400のRGB値を補正する。
タイミング信号発生部54は、撮像部42のセンサユニット430による撮像のタイミングを制御するタイミング信号を発生して、撮像部42に供給する。
光源駆動制御部55は、撮像部42の照明光源426を駆動するための光源駆動信号を生成して、撮像部42に供給する。
<パッチ画像の測色方法>
次に、図8乃至図13を参照しながら、測色装置を用いたパッチ画像200の測色方法の具体例について詳細に説明する。図8は、センサユニット430が測色対象のパッチ画像200と基準チャート400とを同時に撮像することで得られる画像データの一例を示す図である。図9は、パッチ画像200の測色方法の具体例を説明する図である。図10は、L*a*b*値とXYZ値との変換を行う変換式を示す図である。図11は、パッチ画像200の測色の手順を示すフローチャートである。図12は、パッチ画像200の測色の手順の変形例を示すフローチャートである。図13は、標準の各パッチのL*a*b*値に対応するRGB値を特定する方法を説明する図である。
パッチ画像200の測色を行う場合は、まず、画像形成装置100が任意のパッチを記録媒体16に出力してパッチ画像200を形成する。そして、測色装置の撮像部42が備えるセンサユニット430により、測色対象のパッチ画像200を撮像部42の筐体421内に配置されたチャート板410上の基準チャート400とともに撮像する。その結果、例えば図8に示すようなパッチ画像200および基準チャート400を含む画像データが取得される。センサユニット430の撮像範囲は、基準チャート400を撮像する基準チャート撮像領域と、測色対象の被写体であるパッチ画像200を撮像する被写体撮像領域とを有している。基準チャート撮像領域に対応する画素から出力される画像データが基準チャート400の画像データとなり、被写体撮像領域に対応する画素から出力される画像データがパッチ画像200の画像データとなる。なお、ここでは、測色対象の被写体として1つのパッチ画像200のみを撮像するようにしているが、複数のパッチ画像200を同時に撮像するようにしてもよい。
センサユニット430により撮像されたパッチ画像200および基準チャート400の画像データは、画像処理部45での処理が行われた後、撮像部42からインターフェース部46を介して測色制御部50へと送られ、測色制御部50のフレームメモリ51に格納される。そして、演算部53の測色値変換部531が、フレームメモリ51に格納された画像データを読み出して、パッチ画像200の測色を行う。
測色値変換部531は、まず、フレームメモリ51から読み出した画像データから、基準チャート400の距離計測用パターン(主走査・副走査距離基準線)405の四隅407の位置を、パターンマッチング等により特定する。これにより、画像データにおける基準チャート400の位置を特定することができる。基準チャート400の位置を特定した後は、基準チャート400の各パッチの位置を特定する。
ところで、RGB出力を以下のように行ってもよい。図9は、グレーバランス、ホワイトバランス調整前のRGB出力値を示す。図8に示す撮像画像から取得したRGB値をバランス調整せずにそのまま出力すると、図9に示すようなRGB出力値が得られ、各色のバランスがあっておらず、彩度を持った色として出力されてしまう。これは、2次元イメージセンサ431の感度バラツキによって誤差をもってしまうためである。本来、全てのRGB出力値は、図9に示す点線上のリニアリティを持った値として出力されるのが理想である。このため、本実施の形態の記録装置は、図8に示す撮像画像から取得した実際のRGB出力値(実線)と理想のRGB出力値(点線)との差分、または、実際のRGB出力値と理想のRGB出力値との比を求め、その求めた差分、または、比を記憶部56(図7参照)に一旦記憶する。実際のRGB出力値(実線)と理想のRGB出力値(点線)との差分、及び、実際のRGB出力値と理想のRGB出力値との比を図10に示す。本実施の形態の記録装置は、記憶部56(図7参照)に記憶した図10に示す差分、または、比を用いて、実際のRGB出力値を補正することでリニアリティを持ったRGB出力値にすることができる。
また、図9に示す実際のRGB出力値の間は、スプライン補間、多項式補間などの適切な補間処理を行うことが好ましい。そして、図9に示す実際のRGB出力値の間の補間処理を行ったRGB出力値と、理想的なRGB出力値と、の差分、または、比を求め、その求めた差分、または、比を記憶部56(図7参照)に記憶し、その記憶部56(図7参照)に記憶した差分、または、比を用いて、実際のRGB出力値を補正することで、更にリニアリティを持ったRGB出力値にすることができる。
次に、測色値変換部531は、基準チャート400の各パッチの画像データ(RGB値)を用いて、測色対象となるパッチ画像200の画像データ(RGB値)を、L*a*b*色空間における表色値であるL*a*b*値に変換する。以下、この変換の具体的な手法について詳細に説明する。
図11(c)は、図5に示した基準チャート400の1次色(YMC)のパッチ列401および2次色(RGB)のパッチ列402の各パッチのL*a*b*値を、L*a*b*色空間上にプロットしたものである。なお、これら各パッチのL*a*b*値は、上述したように予め計測されており、例えば演算部53内部の記憶部56などに記憶されている。
図11(a)は、図5に示した基準チャート400の1次色(YMC)のパッチ列401および2次色(RGB)のパッチ列402の各パッチのRGB値(センサユニット430による撮像によって得られる画像データ)を、RGB色空間上にプロットしたものである。
図11(b)は、図11(c)に示すL*a*b*値を、所定の変換式を用いてXYZ値に変換し、その変換したXYZ値を、XYZ色空間上にプロットしたものである。L*a*b*値をXYZ値に変換する場合、図12(b)に示す変換式(Lab⇒XYZ)により変換することができる。また、XYZ値をL*a*b*値に変換する場合、図12(a)に示す変換式(XYZ⇒Lab)により変換することができる。つまり、図11(c)に示すL*a*b*値と図11(b)に示すXYZ値は、図12(a),(b)に示す変換式を用いて相互に変換することができる。
ここで、図13のフローチャートに沿って、図8に示す被写体撮像領域内から得られた側色対象のパッチ画像200のRGB値をL*a*b*値に変換する手順を説明する。測色対象のパッチ画像200のRGB値が、図9(a)に示すRGB色空間上のPrgb点にあったとする。この場合、まず、RGB値検索部534は、図8に示す基準チャート400の各パッチのRGB値のうち、Prgb点を含む4面体を作ることができる最近傍の4点を検索する(ステップS1)。図11(a)の例では、p0,p1,p2,p3の4点が選択される。ここで、図11(a)に示すRGB色空間上の4点p0,p1,p2,p3の各座標値を、p0(x01,x02,x03),p1(x1,x2,x3),p2(x4,x5,x6),p3(x7,x8,x9)とする。
次に、RGB値検索部534は、図11(a)に示すRGB色空間上の4点p0,p1,p2,p3に対応する図11(b)に示すXYZ色空間上の4点q0,q1,q2,q3を検索する(ステップS2)。XYZ色空間上の4点q0,q1,q2,q3の各座標値を、q0(y01,y02,y03),q1(y1,y2,y3),q2(y4,y5,y6),q3(y7,y8,y9)とする。
次に、線形変換マトリックス算出部535は、この4面体内の局所空間を線形変換する線形変換マトリックスを求める(ステップS3)。具体的には、RGB色空間上の4点p0,p1,p2,p3のうち、任意の対応点の対を決定し(本実施の形態では、無彩色に最も近いp0,q0とする)、この対応点(p0,q0)を原点とする(p1〜p3、q1〜q3の座標値は、p0,q0からの相対値となる)。
図11(a)に示すRGB色空間と図11(b)に示すXYZ色空間との空間間の変換式をY=AXと線形変換できると仮定すると、下記式(1)のように表される。
ここで、p1→q1、p2→q2、p3→q3に写像されるとすると、各係数aは、下記式(2)〜(10)のように求めることができる。
次に、測色値変換部531は、この線形変換マトリックス(Y=AX)を使って、図11(a)に示すRGB色空間上の測色対象のパッチ画像200のRGB値であるPrgb点(座標値は(Pr,Pg,Pb))を図11(b)に示すXYZ色空間上に写像する(ステップS4)。ここで得られたXYZ値は、原点q0からの相対値であるため、測色対象のパッチ画像200のRGB値Prgbに対応する実際のXYZ値Pxyz(座標値は(Px,Py,Pz))は、原点q0(y01,y02,y03)からのオフセット値として、下記式(11)〜(13)のようになる。
次に、測色値変換部531は、以上のように求めたパッチ画像200のXYZ値Pxyzを、図12(a)に示した変換式によってL*a*b*値に変換し、測色対象のパッチ画像200のRGB値Prgbに対応するL*a*b*値を求める(ステップS5)。これにより、センサユニット430の感度が変わったり、照明光源426の波長や強度が変化したりした場合でも、測色対象のパッチ画像200の測色値を正確に求めることができ、高精度の測色を行うことができる。なお、本実施の形態では、画像形成装置100が形成したパッチ画像200を測色対象としているが、画像形成装置100が出力した任意の画像を測色対象とすることもできる。例えば、画像形成装置100が画像を出力しながらその画像の一部を測色し、リアルタイムで画像形成装置の出力特性を調整するといった利用が可能である。
なお、上述した処理動作で使用した図11(c)は、図5に示した基準チャート400の1次色(YMC)のパッチ列401および2次色(RGB)のパッチ列402の各パッチのL*a*b*値を、L*a*b*色空間上にプロットしたものである。図5に示した基準チャート400は、撮像部42の筐体421の内部に配置されるチャート板410上に形成されるため、基準チャート400を構成するパッチの数が制限されることになる。このため、標準のパッチの中から選別した一部のパッチを用いて、図5に示した基準チャート400を構成することになる。例えば、Japan Colorは928色あり、その928色の中から選択した一部(例えば72色)を用いて、図5に示す基準チャート400を構成することになる。しかし、標準のパッチの中から選択された一部のパッチのみを用いて測色を行う場合、測色の精度の低下が懸念される。そこで、基準チャート400を構成するパッチのRGB値から標準のパッチのRGB値を類推し、標準のパッチのRGB値を用いて測色対象のパッチ画像200の測色を行うことが望ましい。
具体的には、標準のパッチのL*a*b*値を記憶部56に記憶しておき、図14に示すように、RGB値検索部534は、センサユニット430の撮像により得られた基準チャート400の各パッチのRGB値を基に、標準の各パッチに対応するRGB値を特定し(ステップS’0)、その特定した標準の各パッチのRGB値を基に、測色対象のパッチ画像200のRGB値を内包する4点の検索を行う(ステップS’1)。
図15に示すように、基準チャート400の各パッチのRGB値(a)と、その基準チャート400の各パッチのL*a*b*値(b)とは、変換式αで対応しているため(b=a×α)、基準チャート400を構成する各パッチのRGB値を基に、変換式αを算出する。また、基準チャート400の各パッチのL*a*b*値は、標準の各パッチのL*a*b*値の一部であるため、標準の各パッチのRGB値(A)と、標準の各パッチのL*a*b*値(B)とは、上記変換式αで対応することになる(B=A×α)。このため、上記算出した変換式αを基に、標準の各パッチのL*a*b*値に対応するRGB値を特定することができる。これにより、基準チャート400の各パッチのRGB値を基に、標準の各パッチのL*a*b*値に対応するRGB値を特定することができる。
次に、RGB値検索部534は、標準の各パッチのL*a*b*値に対応するXYZ値を基に、測定対象のパッチ画像200のRGB値を内包する4点のパッチに対応するXYZ値を検索する(ステップS’2)。
次に、線形変換マトリックス算出部535は、ステップS’2で検索した4点のパッチに対応するXYZ値を基に、線形変換マトリックスを算出し(ステップS’3)、測色値変換部531は、その算出した線形変換マトリックスを基に、測定対象のパッチ画像200のRGB値をXYZ値に変換する(ステップS’4)。次に、測色値変換部531は、ステップS’4で変換したXYZ値を上述した変換式を用いてL*a*b*値に変換する(ステップS’5)。これにより、標準の各パッチのRGB値やXYZ値を基に、測定対象のパッチ画像200のL*a*b*値を得ることができ、パッチ画像200の測色を高精度に行うことができる。なお、標準のパッチとしては、Japan Colorに限定されるものではなく、例えば米国で使用しているSWOPや欧州で使用しているEuro Press等の標準色を使用することも可能である。
ところで、本実施の形態に係る画像形成装置100は、記録媒体16上にドットマトリクスで画像を形成しており、YMCKなどのインクの重ね合わせにより所望の色を再現している。しかし、画像の位置ずれが存在すると、画像劣化が起こるとともに、上述したパッチ画像200から得られる測色値自体も変化してしまう。
記録媒体16上に形成した画像の位置ずれが原因で画像の色が変わっている場合に、インクの吐出量だけで画像の色を補正しようとすると、各インクの吐出量のバランスが崩れてしまい、良好な画像が得られなくなる。このため、パッチ画像200の測色を行う前に、画像の位置ずれを計測して補正することが望ましい。
<画像の位置ずれ計測方法>
次に、図16乃至図20を参照しながら、測色装置を用いた画像の位置ずれ計測方法の具体例について詳細に説明する。図16は、センサユニット430が位置ずれ計測用の画像の一例であるテストパターン110と基準チャート400とを同時に撮像することで得られる画像データの一例を示す図である。図17および図18は、画像の主走査位置ずれを計測する方法を説明する図である。図19は、画像の副走査位置ずれを計測する方法を説明する図である。図20は、センサユニット430が位置ずれ計測用の画像の他の例であるテストパターン120と基準チャート400とを同時に撮像することで得られる画像データの一例を示す図である。
画像の位置ずれ計測を行う場合は、まず、画像形成装置100が予め定められた位置ずれ計測用の画像であるテストパターン110を記録媒体16に形成する。そして、測色装置の撮像部42が備えるセンサユニット430により、記録媒体16に形成されたテストパターン110と基準チャート400とを同時に撮像する。その結果、例えば図16に示すようなテストパターン110と基準チャート400とを含む画像データが取得される。
センサユニット430により撮像されたテストパターン110および基準チャート400の画像データは、画像処理部45での処理が行われた後、撮像部42からインターフェース部46を介して測色制御部50へと送られ、測色制御部50のフレームメモリ51に格納される。そして、演算部53の位置ずれ量算出部532が、フレームメモリ51に格納された画像データを読み出して、画像の位置ずれ計測を行う。
図16に示すテストパターン110の下側の領域の縦線(実線)は、上流側の記録ヘッド6の主走査方向の相対的な位置ずれを計測するためのパターンである。また、テストパターン110の上側の領域の縦線(実線)は、下流側の記録ヘッド6の主走査方向の相対的な位置ずれを計測するためのパターンである。また、テストパターン110の中間の横線(実線)は、上流側の記録ヘッド6と下流側の記録ヘッド6との間の副走査方向の相対的な位置ずれを計測するためのパターンである。なお、図16に示す点線の縦線は、主走査方向の位置ずれがない場合に記録媒体16上に記録される理想的な縦線の位置を示し、実際には記録媒体16上に記録されない縦線である。
上流側の記録ヘッド6の主走査方向の相対的な位置ずれを計測する場合は、まず、センサユニット430により撮像されたテストパターン110の画像データを用いて、記録ヘッド6から所定間隔αずつずらして記録媒体16上に実際に形成した縦線(実線)の間隔を計測し、その記録媒体16上に形成した実際の縦線の位置(実線)と、主走査方向の位置ずれがない場合に記録媒体16上に形成される理想的な縦線の位置(点線)との差分を主走査方向の位置ずれ量として算出する。なお、記録媒体16上に実際に形成した縦線(実線)の間隔は、最も左側に形成した黒の縦線を主走査位置ずれ計測用の基準線として計測する。
具体的には、図17に示すように、最も左側に形成した黒の1つ目の縦線を主走査位置ずれ計測用基準線とし、その基準線と、実際に形成した縦線との間隔(x1、x2、x3)を計測する。これにより、実際の縦線の位置を把握することができる。次に、実際の縦線の位置(実線)と、理想的な縦線の位置(点線)との差分(Δx1、Δx2、Δx3)を計測する。2つ目の実際の縦線の位置と理想的な縦線の位置との差分(Δx1)は、Δx1=x1−αで求めることができる。また、3つ目の実際の縦線の位置と理想的な縦線の位置との差分(Δx2)は、Δx2=x2−2αで求めることができる。また、3つ目の実際の縦線の位置と理想的な縦線の位置との差分(Δx3)は、Δx3=x3−3αで求めることができる。この差分(Δx1、Δx2、Δx3)が上流側の記録ヘッド6の主走査方向の相対的な位置ずれである。したがって、この差分(Δx1、Δx2、Δx3)を基に上流側の記録ヘッド6の主走査方向の位置ずれを補正すれば、記録媒体16上に実際に記録される縦線(実線)の位置が理想的な縦線(点線)の位置となる。
また、下流側の記録ヘッド6の主走査方向の相対的な位置ずれを計測する場合は、上述した図17に示す方法を用いて行う。ただし、最も左側に形成した黒の1つ目の縦線の位置は、図16に示すように、主走査位置ずれ計測用基準線の位置とずれている場合がある。このため、最も左側に記録した黒の1つ目の縦線の位置と、主走査位置ずれ計測用基準線の位置との差分(Δx0)を求め、その差分(Δx0)で最も左側に形成した黒の1つ目の縦線の位置を、主走査位置ずれ計測用基準線の位置(理想位置)に補正した後で、図17に示す方法を用いて下流側の記録ヘッド6の主走査方向の相対的な位置ずれを計測し、主走査方向の位置ずれを補正する。
また、上流側の記録ヘッド6と下流側の記録ヘッド6との間の副走査方向のずれを計測する場合は、図16に示す中央の4本の横線を使用する。これら4本の横線のうち、下側の2本の横線は上流側の記録ヘッド6を用いて記録媒体16上に形成された線であり、上側の2本の横線は下流側の記録ヘッド6を用いて記録媒体16上に形成された線である。そして、図19に示すように、それぞれの横線の間の距離(β1、β2)を計測し、その差分(Δβ=β1−β2)を、上流側の記録ヘッド6と下流側の記録ヘッド6との間の副走査方向の位置ずれ量として算出する。この差分(Δβ)を基に、上流側の記録ヘッド6と下流側の記録ヘッド6との間の副走査方向の位置ずれを補正すれば、それぞれの横線の間の距離(β1、β2)が同じになる。
なお、基準チャート400の副走査距離基準線と主走査距離基準線とは絶対的な距離であるため、その副走査距離基準線と主走査距離基準線との絶対距離を予め計測して記憶しておき、基準チャート400を撮像して得られる図16に示す副走査距離基準線と主走査距離基準線の画像上の距離と、記憶している副走査距離基準線と主走査距離基準線との絶対距離とを比較し、画像上の距離と絶対距離との相対比を算出し、上述した被写体撮像領域のテストパターン110から得られた位置ずれ量に相対比を乗算することで、実際の位置ずれ量を算出することができる。この実際の位置ずれ量を基に、位置ずれ補正を行うことで、高精度な位置ずれ補正を行うことができる。
なお、上述した位置ずれ計測方法は、図16に示すようなラインパターンのテストパターン110を用いて画像の位置ずれ計測する方法である。しかし、画像の位置ずれを計測する方法は、上述した方法に限らず、様々な方法が考えられる。例えば、図20に示すようなドットパターンのテストパターン120を用いて、各記録ヘッド6間の幾何学的な位置ずれを計測することも可能である。
図20に示すテストパターン120の場合は、第1の枠301内のドットを用いて、上流側の記録ヘッド6の主走査・副走査方向の位置ずれ量を算出することができる。また、第2の枠302内のドットを用いて、下流側の記録ヘッド6の主走査・副走査方向の位置ずれ量を算出することができる。また、第3の枠303内のドットを用いて、上流側の記録ヘッド6と下流側の記録ヘッド6との間の主走査・副走査方向の位置ずれ量を算出することができる。また、第4の枠304内のドットを用いて、キャリッジ5の往復動作による記録ヘッド6の主走査・副走査方向の位置ずれ量を算出することができる。
<画像のドット径計測方法>
次に、図21および図22を参照しながら、測色装置を用いた画像のドット径計測方法の具体例について詳細に説明する。図21は、センサユニット430がドット径計測用の画像であるテストパターン130と基準チャート400とを同時に撮像することで得られる画像データの一例を示す図である。図22は、テストパターン130に含まれるドット近傍の画像データからドット径を計測する方法を説明する図である。
画像のドット径の計測を行う場合は、まず、画像形成装置100が予め定められたドット径計測用の画像であるテストパターン130を記録媒体16に形成する。テストパターン130は、少なくとも1つのドット131を含む。そして、測色装置の撮像部42が備えるセンサユニット430により、記録媒体16に形成されたテストパターン130と基準チャート400とを同時に撮像する。その結果、例えば図21に示すようなテストパターン130と基準チャート400とを含む画像データが取得される。
センサユニット430により撮像されたテストパターン130および基準チャート400の画像データは、画像処理部45での処理が行われた後、撮像部42からインターフェース部46を介して測色制御部50へと送られ、測色制御部50のフレームメモリ51に格納される。そして、演算部53のドット径算出部533が、フレームメモリ51に格納された画像データを読み出して、画像のドット径の計測を行う。
ドット径算出部533は、まず、フレームメモリ51から読み出した画像データから、基準チャート400の距離計測用パターン(主走査・副走査距離基準線)405の四隅407の位置を、パターンマッチング等により特定する。これにより、画像データにおける基準チャート400の位置を特定することができる。基準チャート400の位置を特定した後は、パターン列406を構成するドット径計測用パターンの位置を特定する。
次に、ドット径算出部533は、画像データに対する処理によって、テストパターン130に含まれるドット131と、基準チャート400のパターン列406を構成する各ドット径計測用パターンとを比較し、パターン列406を構成するドット径計測用パターンの中から、テストパターン130に含まれるドット131と同じ大きさのドット径計測用パターンを特定して、画像形成装置100が記録媒体16に出力したドット131の大きさであるドット径を算出する。
図22(a)は、テストパターン130に含まれるドット131近傍の画素を表し、図22(b)は、ドット131近傍の画素の値を表している。例えば、図22(a)に示すX軸方向のある一列のラインAを抜き出し、その一列のラインAを構成する各画素の値を直線で結んでいくと、図22(c)に示すセンサ出力値のグラフを得ることができる。ここで、予め定めた閾値を用いて、その閾値を超えるセンサ出力値を検出すると、2つの交点a,bを得ることができる。この2点a,b間の距離を算出することで、ラインAにおけるドット131の大きさを特定することができる。ドット131は、被写体撮像領域のどの領域で検出されるか分からないため、上記のX軸方向におけるドット131の大きさの特定処理をY軸方向に対して全て行う。そして、上記の処理により得られた2点間の距離の中で最も大きな2点間の距離を、X軸方向におけるドット131の大きさとする。
同様に、例えば、図22(a)に示すY軸方向のある一列のラインBを抜き出し、その一列のラインBを構成する各画素の値を直線で結んでいくと、図22(d)に示すセンサ出力値のグラフを得ることができる。ここで、上記と同様の予め定めた閾値を用いて、その閾値を超えるセンサ出力値を検出すると、2つの交点c,dを得ることができる。この2点c,d間の距離を算出することで、ラインBにおけるドット131の大きさを特定することができる。ドット131は、被写体撮像領域のどの領域で検出されるか分からないため、上記のY軸方向のドット131の大きさの特定処理をX軸方向に対して全て行う。そして、上記の処理により得られた2点間の距離の中で最も大きな2点間の距離を、Y軸方向におけるドット131の大きさとする。
以上により、テストパターン130に含まれるドット131のX軸方向における大きさおよびY軸方向における大きさを特定でき、センサユニット430が撮像した画像におけるドット131の相対的な大きさを特定することができる。なお、図22に示した例では、センサ出力値に対する閾値を180としているが、この値はあくまで一例であり、ドット131のエッジ部分を精度良く抽出できる最適な閾値を用いればよい。
以上の処理により得られたドット131の大きさは、センサユニット430が撮像した画像におけるドット131の相対的な大きさである。このドット131の相対的な大きさを、画像形成装置100が記録媒体16に出力したドット131の絶対的な大きさであるドット径に置き換えるために、テストパターン130と同時に撮像された基準パターン400に含まれるパターン列406を用いる。すなわち、パターン列406を構成する各ドット径計測用パターンのうち、上述した処理により得られたドット131の相対的な大きさに最も近い大きさを持つドット径計測用パターンを特定する。ここで、パターン列406を構成する各ドット径計測用パターンに対応するドット径は予め測定され、記憶されている。したがって、上述した処理により得られたドット131の相対的な大きさに最も近い大きさを持つドット径計測用パターンを特定することで、画像形成装置100が記録媒体16に出力したドット131の絶対的な大きさであるドット径を算出することができる。
次に、撮像部42の変形例について説明する。各変形例において、上述した撮像部42と共通の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
(第1変形例)
第1変形例では、図23に示すように、筐体421内に拡散遮光板440を設け、照明光源426の光を基準チャート400とテストパターン100とに直接照射させないように構成し、また、筐体421内面に白色拡散面441を設け、照明光源426の光を基準チャート400とテストパターン100とに間接的に照射させるようにしてもよい。
(第2変形例)
図23に示す撮像部42の筐体421の内面は、(b)に示すように矩形形状にした。しかし、図24に示すように、筐体421の内面を円形形状にしてもよい。図24に示すように、筐体421の内面を円形形状にすることで、光源423の光が筐体421の内面に照射するまでの距離を均一にすることができる。その結果、基準チャート400面とテストパターン100面との照度を更に均一にすることができる。
(第3変形例)
上述した構成では、撮像部42の中に透過部材445を配置し、その透過部材445により、基準チャート400の焦点位置とテストパターン100の焦点位置とを一致させることにした。しかし、図25に示すように、撮像部42の中に反射部材440を配置し、その反射部材440により、基準チャート400の焦点位置とテストパターン100の焦点位置とを一致させることも可能である。この図25に示す構成の撮像部42であっても、テストパターン100と、基準チャート400と、を撮像部42で同時に撮像し、その撮像部42で撮像した撮像画像を基に、基準チャート400の円状パターン列406を構成する各パターンと、テストパターン100のドット101と、を比較し、ドット101の大きさを判別することができる。
まず、図25を参照しながら、撮像部42の構成例について説明する。図25は、撮像部42の構成例を示す図であり、(a)は、撮像部42の側面の構成例を示し、(b)は、撮像部42の上面の構成例を示す。
撮像部42は、撮像面側に開口部428を有する筐体421と、2次元イメージセンサ423と、光源(LED;Light Emitting Diode)426と、結像レンズ432と、反射部材450と、支持部材451と、基準チャート400と、を有して構成する。
筐体421は、撮像部42の外側を構成するものであり、撮像面側に開口部428を有している。筐体421の内面は、(b)に示すように矩形形状になっており、(a)に示すように基準チャート400を配置している。二次元センサ423は、基準チャート400と被写体(テストパターン100)とを同時に撮像し、基準チャート400とテストパターン100とで構成する二次元の撮像画像を取得するものである。照明光源426は、基準チャート400とテストパターン100とに光を照射するものである。結像レンズ432は、像を拡大するレンズであり、この結像レンズ432により、テストパターン100上に焦点面が合わせられている。反射部材450は、光を反射する部材であり、所定の反射率を有しており、この反射部材450により、筐体421の内側面に配置された基準チャート400上に焦点面が合わせられている。支持部材451は、所定の角度(θ)を有し、反射部材450を支持するためのものである。
撮像部42は、2次元イメージセンサ431の撮像領域の約半分の領域でテストパターン100を撮像する。テストパターン100は、結像レンズ425によってテストパターン100上に焦点面が合わせられている。また、2次元イメージセンサ431の撮像領域の約半分の領域で基準チャート400を撮像する。基準チャート400は、反射部材450によって基準チャート400上に焦点面が合わせられている。
撮像部42は、基準チャート400上に焦点面が合うように反射部材450を配置し、基準チャート400の焦点位置と、テストパターン100の焦点位置と、を一致させることにしている。
また、撮像部42は、照明光源426を用いて基準チャート400とテストパターン100とに光を照射し、同じ照明条件で基準チャート400とテストパターン100とを二次元センサ423で同時に撮像することにしている。
なお、図25では、反射部材450を所定の角度(θ)で支持する支持部材451を筐体421内に配置し、その支持部材451上に反射部材450を設置し、基準チャート400の焦点位置と、テストパターン100の焦点位置と、を一致させるようにした。
(第4変形例)
図26に示すように、筐体421の撮像面側の一部の筐体442を無段階に折り曲げ可能にし、その無段階に折り曲げ可能にした一部の筐体442上に反射部材450を設置し、基準チャート400の焦点位置と、テストパターン100の焦点位置と、を一致させるようにすることも可能である。なお、図26では、無段階に折り曲げ可能にした一部の筐体442上に反射部材450を設置したが、無段階に折り曲げ可能にした一部の筐体442上に反射材となる材料を塗布し、筐体442自体が反射部材450を兼用するように構成することも可能である。
このように、本実施の形態の撮像部42の構成は、撮像部42内に基準チャート400を配置し、その基準チャート400の焦点位置と、記録媒体16上に記録したテストパターン100の焦点位置と、を一致させることが可能であれば上述した各種の構成が適用可能である。
なお、上述する実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、上記実施の形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
例えば、上述した実施の形態の一連の処理動作を1つの制御部107だけで行う必要はなく、複数の制御部で行うように構成することも可能である。
ところで、本実施の形態で実行されるプログラムは、ROM118に予め組み込まれて提供するものとしているが、これに限定されるものではない。本実施の形態で実行されるプログラムを、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供してもよい。
また、本実施の形態で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施の形態で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
本実施の形態で実行されるプログラムは、上述した測色変換部531、RGB値検索部534、線形マトリックス算出部535を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしては上位CPU107(プロセッサ)が上記記録媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部がメモリ等の主記憶装置上にロードされ、測色変換部531、RGB値検索部534、線形マトリックス算出部535が主記憶装置上に生成されるようになっている。