JP6652174B2 - Imaging unit, colorimetric device, image forming apparatus, colorimetric system, and colorimetric method - Google Patents
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Description
本発明は、撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法に関する。 The present invention relates to an imaging unit, a colorimetric device, an image forming device, a colorimetric system, and a colorimetric method.
カラーインク噴射式画像形成装置、カラー電子写真式画像形成装置等の画像形成装置は、画質の向上に伴って、比較的印刷部数は少ないが高画質の要求される広告媒体やパンフレット類等のオフセット印刷にも用いられるようになってきている。 Image forming apparatuses such as a color ink jetting type image forming apparatus and a color electrophotographic image forming apparatus have a relatively small number of copies but are required to offset printing mediums and pamphlets, etc., which require a high image quality as the image quality is improved. It is also being used for printing.
高画質の要求されるオフセット印刷では、顧客の要求する印刷物の色と、画像形成装置で実際に印刷出力した印刷出力結果の色とが異なる場合がある。 In offset printing requiring high image quality, the color of a printed material requested by a customer may be different from the color of a printout result actually printed out by the image forming apparatus.
通常、顧客は、ディスプレイ上で印刷物の色の確認を行って、印刷を発注するが、画像形成装置は、それぞれ機種固有の色再現特性があり、ディスプレイ上で確認された色とは、異なった印刷結果となることがある。 Usually, the customer checks the color of the printed matter on the display and places an order for printing, but each image forming apparatus has a model-specific color reproduction characteristic and differs from the color confirmed on the display. Printing results may occur.
そこで、従来から、ディスプレイや画像形成装置等のデバイスに依存しない色空間、例えば、Lab色空間、xyz色空間を用いて色再現を行う技術が用いられるようになってきている。 Therefore, a technique for performing color reproduction using a color space that does not depend on devices such as a display and an image forming apparatus, for example, a Lab color space and an xyz color space has been used.
そして、画像形成装置は、指定の色を出力するために、色材の量等を制御している。例えば、インク噴射式画像形成装置では、インクの吐出量や印字パターン等を演算制御して、インクヘッドからのインクの吐出量を制御することで、出力色の制御を行なっている。電子写真式画像形成装置では、感光体へのトナーの付着量やレーザビームの光量等を制御することで、出力色の制御を行なっている。 Then, the image forming apparatus controls the amount of the color material and the like in order to output the designated color. For example, in an ink-jet type image forming apparatus, the output color is controlled by calculating and controlling the ink ejection amount, the print pattern, and the like, and controlling the ink ejection amount from the ink head. 2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus, output color is controlled by controlling the amount of toner adhering to a photoreceptor, the amount of a laser beam, and the like.
ところが、色材の量、例えば、インク噴射式画像形成装置のインクの吐出量は、ヘッドのノズルの状態やインクの粘性ばらつき、吐出駆動素子(ピエゾ素子等)のばらつき等によって、ばらつきがあり、色再現性にばらつきが生じる。また、インク噴射式画像形成装置のインクの吐出量は、1台の画像形成装置内で経時的に変化したり、画像形成装置毎に各々異なったりし、経時的に、また、画像形成装置毎に画像の色再現にばらつきが発生してしまう。 However, the amount of the color material, for example, the amount of ink ejected from the ink-jet type image forming apparatus varies depending on the state of the nozzles of the head, the variation in ink viscosity, the variation in ejection driving elements (piezo elements, etc.), and the like. The color reproducibility varies. Further, the ink ejection amount of the ink ejection type image forming apparatus changes over time in one image forming apparatus, or varies from one image forming apparatus to another. This causes variations in the color reproduction of the image.
上記目的を達成するために、本発明の撮像ユニットは、基準チャートの撮像、及び、開口部を介した被写体の撮像を行う2次元イメージセンサと、被写体を照明する照明光源と、を備え、照明光源は、被写体及び基準チャートの領域外となる位置に設けられ、照明光源から2次元イメージセンサへ入射される光を正反射する正反射領域と、照明光を出射する光源部材と、光源部材から出射された照明光を導光する導光体と、を備え、導光体は、光源部材から出射された照明光を取り込む入射口と、被写体及び基準チャートへの照射光の反射光のうち、2次元イメージセンサに入射される反射光が正反射領域外となる位置に配置されて、照明光を出射する出射口と、外部との間を遮光しつつ、入射口から入射された照明光を出射口に導光する導光部と、を備え、2次元イメージセンサのセンサ面に直交する方向から見たときに、開口部、導光体の出射口及び基準チャートの順に並ぶ配置とされていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging unit according to the present invention includes: a two-dimensional image sensor configured to capture an image of a reference chart and an image of a subject through an opening ; and an illumination light source that illuminates the subject. The light source is provided at a position outside the area of the subject and the reference chart, and a regular reflection area for regularly reflecting light incident on the two-dimensional image sensor from the illumination light source, a light source member for emitting illumination light, and a light source member. A light guide that guides the emitted illumination light, and the light guide includes an entrance that takes in the illumination light emitted from the light source member, and a reflected light of the irradiation light to the subject and the reference chart. The reflected light incident on the two-dimensional image sensor is disposed at a position outside the specular reflection area, and the illumination light emitted from the entrance is shielded between the exit for emitting the illumination light and the outside. Light guide to exit Comprising a part, and when seen from a direction perpendicular to the sensor surface of the two-dimensional image sensor, characterized in that it is an arrangement arranged in the order of the opening, the light guide of the emission port and the reference chart.
この従来の色調整処理においては、基準色パッチ画像を測色する測色装置として、分光測色器が広く用いられており、分光測色器は、波長毎の分光反射率を得ることができるため、高精度の測色を行うことができる。ところが、分光測色器は多数のセンサを搭載した高価な装置であるため、より安価な装置を用いて高精度の測色を行えるようにすることが要望されている。 In this conventional color adjustment process, a spectral colorimeter is widely used as a colorimeter for measuring a reference color patch image, and the spectral colorimeter can obtain a spectral reflectance for each wavelength. Therefore, highly accurate color measurement can be performed. However, since a spectral colorimeter is an expensive device equipped with a large number of sensors, there is a demand for using a less expensive device to perform highly accurate colorimetry.
そして、従来、色彩基準値をRGBデータで得るべく予め基準色票を測色する基準測色手段と、前記基準色票と被測色体とを含む被写体を同時または別個に撮像することによりRGBデータを得るカラー画像入力手段と、このカラー画像入力手段で得たRGBデータの中から前記基準色票のRGBデータと前記被測色体のRGBデータを抽出する画像抽出手段と、前記画像抽出手段で得た基準色票のRGBデータと前記基準測色手段で得た基準色票のRGBデータとの差分を求め、この差分を用いて少なくとも前記被測色体のRGBデータに対して補正を行なう演算手段とを備えたことを特徴とする測色装置が提案されている(特許文献1参照)。そして、この従来技術では、測色対象となる被写体の近くに被写体の比較対象となる基準色票を置いて、被写体と基準色票とをカラー画像入力手段としてのカラービデオカメラにより同時に撮像して、撮像により得られた基準色票のRGBデータを用いて被写体のRGBデータを補正した上で、被写体のRGBデータを標準色空間における表色値に変換することが開示されている。 Conventionally, a reference colorimetric means for measuring a reference color chart in advance so as to obtain a color reference value as RGB data, and an image of a subject including the reference color chart and a color measurement object are simultaneously or separately taken to obtain RGB data. Color image input means for obtaining data, image extraction means for extracting RGB data of the reference color chart and RGB data of the color measurement object from RGB data obtained by the color image input means, and the image extraction means The difference between the RGB data of the reference color chart obtained in step (1) and the RGB data of the reference color chart obtained by the reference colorimetric means is obtained, and at least the RGB data of the color measurement object is corrected using this difference. There has been proposed a colorimetric device including a calculation unit (see Patent Document 1). In this prior art, a reference color chart to be compared with a subject is placed near a subject to be measured, and the subject and the reference color chart are simultaneously imaged by a color video camera as a color image input unit. Discloses that after correcting RGB data of a subject using RGB data of a reference color chart obtained by imaging, the RGB data of the subject is converted into a color specification value in a standard color space.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、被写体と基準色票とカラービデオカメラとの位置関係を一定に保つことは難しく、撮像のたびに撮像条件が変動してしまって、安定した撮像を行えない虞がある。 However, with the technology described in Patent Document 1, it is difficult to keep the positional relationship between the subject, the reference color chip, and the color video camera constant, and the imaging conditions fluctuate with each imaging, and stable imaging can be performed. There is a possibility that there is no.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安定した撮像を行うことができる撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an imaging unit, a colorimetric device, an image forming apparatus, a colorimetric system, and a colorimetric method capable of performing stable imaging.
上記目的を達成するために、本発明の撮像ユニットは、開口部を介して被写体及び基準チャートを撮像する2次元イメージセンサと、被写体を照明する照明光源と、を備え、照明光源は、被写体及び基準チャートの領域外となる位置に設けられ、照明光源から2次元イメージセンサへ入射される光を正反射する正反射領域と、照明光を出射する光源部材と、光源部材から出射された照明光を導光する導光体と、を備え、導光体は、光源部材から出射された照明光を取り込む入射口と、被写体及び基準チャートへの照射光の反射光のうち、2次元イメージセンサに入射される反射光が正反射領域外となる位置に配置されて、照明光を出射する出射口と、外部との間を遮光しつつ、入射口から入射された照明光を出射口に導光する導光部と、を備え、2次元イメージセンサのセンサ面に直交する方向から見たときに、開口部、導光体の入射口及び基準チャートの順に並ぶ配置とされていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging unit according to the present invention includes a two-dimensional image sensor that captures an image of a subject and a reference chart through an opening, and an illumination light source that illuminates the subject. A specular reflection area provided at a position outside the area of the reference chart for specularly reflecting light incident on the two-dimensional image sensor from the illumination light source; a light source member for emitting illumination light; and illumination light emitted from the light source member And a light guide that guides the light, the light guide is configured to receive the illumination light emitted from the light source member, and the reflected light of the light emitted to the subject and the reference chart to the two-dimensional image sensor. It is arranged at a position where the reflected light that is incident is outside the specular reflection area, and guides the illumination light incident from the entrance to the exit while shielding between the exit that emits the illumination light and the outside. Light guide section , When seen from a direction perpendicular to the sensor surface of the two-dimensional image sensor, characterized in that it is an arrangement arranged in the order of the opening, the entrance and the reference chart of the light guide.
本発明によれば、被写体と色基準チャートを常に安定した位置関係で撮像することができる。 According to the present invention, a subject and a color reference chart can always be imaged in a stable positional relationship.
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Although the following embodiments are preferred embodiments of the present invention, various technically preferable limitations are added thereto, but the scope of the present invention is unduly limited by the following description. However, not all components described in the present embodiment are essential components of the present invention.
なお、以下で説明する「Lab(Lab値)」は、例えばCIELAB(CIE 1976 L*a*b*)色空間(の値)を意味する。以下では説明の便宜のため、「L*a*b*」を単に「Lab」と表す。 In addition, “Lab (Lab value)” described below means, for example, (value of) CIELAB (CIE 1976 L * a * b *) color space. Hereinafter, “L * a * b *” is simply referred to as “Lab” for convenience of explanation.
図1〜図28は、本発明の撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法の第1実施例を示す図であり、図1は、本発明の撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法の第1実施例を適用した画像形成装置1の概略斜視図である。 1 to 28 are diagrams showing a first embodiment of an image pickup unit, a colorimetric device, an image forming apparatus, a colorimetric system and a colorimetric method of the present invention, and FIG. 1 is a schematic perspective view of an image forming apparatus 1 to which a first embodiment of a color apparatus, an image forming apparatus, a color measurement system, and a color measurement method is applied.
図1において、画像形成装置1は、本体筐体2が、本体フレーム3上に配設されている。本体筐体2内には、図1に両矢印Aで示す主走査方向に主ガイドロッド4と副ガイドロッド5が張り渡されている。主ガイドロッド4は、キャリッジ6を移動可能に支持している。キャリッジ6には、副ガイドロッド5に係合してキャリッジ6の姿勢を安定化させる連結片6aが設けられている。 In FIG. 1, in an image forming apparatus 1, a main body housing 2 is provided on a main body frame 3. A main guide rod 4 and a sub guide rod 5 extend in the main scanning direction indicated by a double arrow A in FIG. The main guide rod 4 movably supports the carriage 6. The carriage 6 is provided with a connecting piece 6 a that engages with the sub guide rod 5 to stabilize the posture of the carriage 6.
画像形成装置1は、主ガイドロッド4に沿って無端ベルト状のタイミングベルト7が配設されている。タイミングベルト7は、駆動プーリ8と従動プーリ9との間に張り渡されている。駆動プーリ8は、主走査モータ10によって回転駆動される。従動プーリ9は、タイミングベルト7に対して所定の張りを与える状態で配設されている。駆動プーリ8は、主走査モータ10によって回転駆動されることで、その回転方向に応じて、タイミングベルト7を主走査方向に回転移動させる。 In the image forming apparatus 1, an endless belt-shaped timing belt 7 is provided along the main guide rod 4. The timing belt 7 is stretched between a driving pulley 8 and a driven pulley 9. The drive pulley 8 is driven to rotate by a main scanning motor 10. The driven pulley 9 is provided in a state where a predetermined tension is applied to the timing belt 7. The drive pulley 8 is rotationally driven by the main scanning motor 10 to rotate the timing belt 7 in the main scanning direction according to the rotation direction.
キャリッジ6は、タイミングベルト7に連結されており、タイミングベルト7が駆動プーリ8によって主走査方向に回転移動されることで、主ガイドロッド4に沿って主走査方向に往復移動する。 The carriage 6 is connected to the timing belt 7, and reciprocates in the main scanning direction along the main guide rod 4 by rotating the timing belt 7 in the main scanning direction by the driving pulley 8.
画像形成装置1は、本体筐体2内の主走査方向両端部位置に、カートリッジ部11と維持機構部12が収納されている。カートリッジ部11は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各インクをそれぞれ収納するカートリッジが、交換可能に収納されている。カートリッジ部11の各カートリッジは、キャリッジ6が搭載する記録ヘッド20の対応する色の記録ヘッド20y、20m、20c、20k(図2参照)と、図示しないパイプで連結されている。各カートリッジは、パイプを通して対応する記録ヘッド20y、20m、20c、20kに対してインクを供給する。なお、以下の説明において、記録ヘッド20y、20m、20c、20kを総称するときには、記録ヘッド20という。 In the image forming apparatus 1, a cartridge unit 11 and a maintenance mechanism unit 12 are housed in both ends of the main body housing 2 in the main scanning direction. In the cartridge section 11, cartridges that respectively store yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) inks are exchangeably stored. Each cartridge of the cartridge section 11 is connected to a recording head 20y, 20m, 20c, 20k (see FIG. 2) of a corresponding color of the recording head 20 mounted on the carriage 6 by a pipe (not shown). Each cartridge supplies ink to a corresponding recording head 20y, 20m, 20c, 20k through a pipe. In the following description, the recording heads 20y, 20m, 20c, and 20k are collectively referred to as the recording heads 20.
画像形成装置1は、後述するように、キャリッジ6を主走査方向に移動させながら、プラテン14(図2参照)上を、主走査方向と直交する副走査方向(図1の矢印B方向)に間欠的に搬送される記録媒体Pにインクを吐出することで、記録媒体Pに画像を記録出力する。 As described later, the image forming apparatus 1 moves the carriage 6 in the main scanning direction while moving the carriage 6 on the platen 14 (see FIG. 2) in the sub-scanning direction (the direction of arrow B in FIG. 1) orthogonal to the main scanning direction. An image is recorded and output on the recording medium P by discharging ink onto the recording medium P conveyed intermittently.
すなわち、本実施例の画像形成装置1は、記録媒体Pを副走査方向に間欠的に搬送し、記録媒体Pの副走査方向の搬送が停止している間に、キャリッジ6を主走査方向に移動させながら、キャリッジ6に搭載された記録ヘッド20のノズル列からプラテン14上の記録媒体P上にインクを吐出して、記録媒体Pに画像を形成する。 That is, the image forming apparatus 1 of the present embodiment intermittently conveys the recording medium P in the sub-scanning direction, and moves the carriage 6 in the main scanning direction while the conveyance of the recording medium P in the sub-scanning direction is stopped. While moving, ink is ejected from the nozzle row of the recording head 20 mounted on the carriage 6 onto the recording medium P on the platen 14 to form an image on the recording medium P.
維持機構部12は、記録ヘッド20の吐出面の清掃、キャッピング、不要なインクの吐出等を行って、記録ヘッド20からの不要なインクの排出や記録ヘッド20の信頼性の維持を図っている。 The maintenance mechanism unit 12 performs cleaning of the ejection surface of the recording head 20, capping, ejection of unnecessary ink, and the like, in order to discharge unnecessary ink from the recording head 20 and maintain the reliability of the recording head 20. .
画像形成装置1は、記録媒体Pの搬送部分を開閉可能に、カバー13が設けられている。画像形成装置1のメンテナンス時やジャム発生時に、カバー13を開けることで、本体筐体2内部のメンテナンス作業やジャム記録媒体Pの除去等の作業を行うことができる。 The image forming apparatus 1 is provided with a cover 13 so as to open and close the transport portion of the recording medium P. By opening the cover 13 at the time of maintenance of the image forming apparatus 1 or at the time of occurrence of a jam, maintenance work inside the main body housing 2 and work such as removal of the jam recording medium P can be performed.
キャリッジ6は、図2に示すように、記録ヘッド20y、20m、20c、20kを搭載している。記録ヘッド20y、20m、20c、20kは、それぞれ上記カートリッジ部11の対応する色のカートリッジにパイプで連結されて、それぞれ対応する色のインクを、対向する記録媒体Pに吐出する。すなわち、記録ヘッド20yは、イエロー(Y)インクを、記録ヘッド20mは、マゼンタ(M)インクを、記録ヘッド20cは、シアン(C)インクを、記録ヘッド20kは、ブラック(K)インクを、それぞれ吐出する。 As shown in FIG. 2, the carriage 6 has recording heads 20y, 20m, 20c, and 20k mounted thereon. Each of the recording heads 20y, 20m, 20c, and 20k is connected to a cartridge of a corresponding color of the cartridge unit 11 by a pipe, and discharges the ink of the corresponding color onto the recording medium P facing the same. That is, the recording head 20y uses yellow (Y) ink, the recording head 20m uses magenta (M) ink, the recording head 20c uses cyan (C) ink, the recording head 20k uses black (K) ink, Each discharges.
記録ヘッド20は、その吐出面(ノズル面)が、図1の下方(記録媒体P側)に向くように、キャリッジ6に搭載されており、記録媒体Pにインクを吐出する。 The recording head 20 is mounted on the carriage 6 such that the ejection surface (nozzle surface) faces downward (toward the recording medium P) in FIG. 1, and ejects ink to the recording medium P.
画像形成装置1は、タイミングベルト7、すなわち、主ガイドロッド4に平行に、少なくともキャリッジ6の移動範囲に亘ってエンコーダシート15が配設されている。キャリッジ6には、エンコーダシート15を読み取るエンコーダセンサ21が取り付けられている。画像形成装置1は、エンコーダセンサ21によるエンコーダシート15の読み取り結果に基づいて主走査モータ10の駆動を制御することで、キャリッジ6の主走査方向の移動を制御する。 In the image forming apparatus 1, an encoder sheet 15 is disposed in parallel with the timing belt 7, that is, the main guide rod 4, at least over a moving range of the carriage 6. An encoder sensor 21 that reads the encoder sheet 15 is attached to the carriage 6. The image forming apparatus 1 controls the movement of the carriage 6 in the main scanning direction by controlling the driving of the main scanning motor 10 based on the result of reading the encoder sheet 15 by the encoder sensor 21.
キャリッジ6に搭載されている記録ヘッド20は、図3に示すように、それぞれの記録ヘッド20y、20m、20c、20kが、複数のノズル列で構成されている。プラテン14上を搬送される記録媒体P上にノズル列からインクを吐出することで、記録媒体Pに画像が形成される。キャリッジ6の1回の走査で記録媒体Pに形成できる画像の幅を広く確保するため、画像形成装置1は、キャリッジ6に、上流側の記録ヘッド20と下流側の記録ヘッド20とを搭載している。また、黒の印字速度を向上させるために、カラーのインクを吐出する記録ヘッド20y、20m、20cの2倍の数の記録ヘッド20kがキャリッジ6に搭載されている。さらに、記録ヘッド20y、20mは、キャリッジ6の往復動作で色の重ね順を合わせて、往路と復路とで色が変わらないようにするために、主走査方向に分割されて隣接する状態で配置されている。記録ヘッド20の各記録ヘッド20y、20m、20c、20kの配置は、図3に示す配置に限るものではない。 As shown in FIG. 3, the recording head 20 mounted on the carriage 6 includes a plurality of nozzle rows each of the recording heads 20y, 20m, 20c, and 20k. An image is formed on the recording medium P by discharging ink from the nozzle row onto the recording medium P conveyed on the platen 14. In order to secure a wide image width that can be formed on the recording medium P by one scan of the carriage 6, the image forming apparatus 1 mounts the upstream recording head 20 and the downstream recording head 20 on the carriage 6. ing. Further, in order to improve the printing speed of black, the recording heads 20k, which are twice as many as the recording heads 20y, 20m and 20c for discharging color ink, are mounted on the carriage 6. Further, the recording heads 20y and 20m are divided in the main scanning direction and arranged adjacent to each other so that the colors are not changed between the forward path and the backward path by adjusting the order of the colors in the reciprocating operation of the carriage 6. Have been. The arrangement of the recording heads 20y, 20m, 20c, and 20k of the recording head 20 is not limited to the arrangement shown in FIG.
キャリッジ6には、図2に示したように、撮像ユニット(撮像装置)30が取り付けられている。撮像ユニット30は、後述する色調整処理時に被写体(測色対象物)を測色するために、被写体を撮像する。 An imaging unit (imaging device) 30 is attached to the carriage 6, as shown in FIG. The imaging unit 30 captures an image of a subject in order to measure the color of the subject (color measurement object) during a color adjustment process described later.
撮像ユニット30は、平面図である図4、図4のA−A矢視断面図である図5、図5のB−B矢視断面図である図6及び図4のC−C矢視断面図である図7に示すように、基板31に、基板31側の面が開放されている四角の箱形状の枠体32が、締結部材33によって固定されている。基板31は、図1に示したキャリッジ6に固定されている。なお、枠体32は、四角の箱形状に限るものではなく、例えば、開口部32b、32cの形成されている底面部32aを有する円筒の箱形状や楕円筒の箱形状等であってもよい。 4 is a plan view, FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 4, FIG. 6 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 5, and FIG. As shown in FIG. 7 which is a cross-sectional view, a rectangular box-shaped frame 32 whose surface on the substrate 31 side is open is fixed to the substrate 31 by a fastening member 33. The substrate 31 is fixed to the carriage 6 shown in FIG. The frame body 32 is not limited to a square box shape, and may be, for example, a cylindrical box shape having a bottom surface portion 32a in which openings 32b and 32c are formed, or an elliptical box shape. .
撮像ユニット30は、基板31の枠体32側の面であってその中央部に、イメージセンサ部34が配設されている。イメージセンサ部(センサ部)34は、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の2次元イメージセンサ35とレンズ36を備えている。 The imaging unit 30 has an image sensor unit 34 disposed on the surface of the substrate 31 on the side of the frame 32 and at the center thereof. The image sensor unit (sensor unit) 34 includes a two-dimensional image sensor 35 such as a charge coupled device (CCD) sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor and a lens 36.
撮像ユニット30は、枠体32が、その基板31とは反対側の面部(以下、底面部という。)32aの下面が、所定の間隔dを有してプラテン14上の記録媒体Pと対向する状態で、キャリッジ6に取り付けられている。該底面部(対向面)32aには、中心線Loを中心として、主走査方向にそれぞれ略長方形状の開口部32bと開口部32cが、所定幅の正反射吸収用の底面部32aaを挟んで、形成されている。なお、この底面部32aaは、正反射光を吸収する所定の表面処理等が施されていてもよい。 In the imaging unit 30, the lower surface of a surface portion (hereinafter, referred to as a bottom surface portion) 32 a of the frame 32 opposite to the substrate 31 faces the recording medium P on the platen 14 with a predetermined distance d. In this state, it is attached to the carriage 6. A substantially rectangular opening 32b and an opening 32c are respectively formed on the bottom surface (opposing surface) 32a in the main scanning direction with the center line Lo as a center, with the bottom surface 32aa for specular reflection absorption having a predetermined width interposed therebetween. , Is formed. The bottom surface 32aa may be subjected to a predetermined surface treatment for absorbing specularly reflected light.
間隙dは、後述するように、2次元イメージセンサ35に対する焦点距離を考慮して、小さい方が好ましい。記録媒体Pの平面性との関係から、枠体32の下面と記録媒体Pとが接触しない大きさ、例えば、1mm〜2mm程度に設定されている。 The gap d is preferably smaller in consideration of the focal length for the two-dimensional image sensor 35, as described later. From the relationship with the flatness of the recording medium P, the size is set to a size such that the lower surface of the frame 32 does not contact the recording medium P, for example, about 1 mm to 2 mm.
開口部32cは、後述するように、記録媒体Pに形成されている撮像対象体(被写体)である基準シートKS(図10参照)の基準色パッチKP(図10参照)及び測色調整シートCS(図5参照)の測色調整色パッチCP(図5参照)を撮像するのに用いられる。開口部32cは、少なくとも、撮像対象の画像を全て撮像可能な大きさであればよい。枠体32と撮像対象との間に間隙dがあるため、開口部32cの周辺に発生する影を考慮して、撮像対象の撮像領域の大きさよりも若干大きめの開口状態で形成されている。 The opening 32c is provided with a reference color patch KP (see FIG. 10) and a colorimetric adjustment sheet CS of a reference sheet KS (see FIG. 10), which is an imaging target (subject) formed on the recording medium P, as described later. It is used to image the colorimetric adjustment color patch CP (see FIG. 5) (see FIG. 5). The opening 32c only needs to be large enough to capture at least all the images to be captured. Since there is a gap d between the frame 32 and the imaging target, the opening is formed slightly larger than the size of the imaging region of the imaging target in consideration of the shadow generated around the opening 32c.
開口部32bは、その記録媒体P側の面に開口部32bの周囲に沿って所定幅の凹部32dが形成されている。該凹部32dに基準チャートKCが着脱可能にセットされている。枠体32の開口部32bの凹部32dには、基準チャートKCの記録媒体P側の面を覆って、基準チャートKC該凹部32dに保持させる保持板32eが着脱可能に取り付けられている。開口部32bは、基準チャートKCと保持板32eによって塞がれた状態となっている。保持板32eは、その記録媒体P側の面が、滑らかな平坦面となっている。 The opening 32b has a recess 32d having a predetermined width formed on the surface on the recording medium P side along the periphery of the opening 32b. The reference chart KC is detachably set in the recess 32d. A holding plate 32e that holds the reference chart KC in the recess 32d is detachably attached to the recess 32d of the opening 32b of the frame 32 so as to cover the surface of the reference chart KC on the recording medium P side. The opening 32b is closed by the reference chart KC and the holding plate 32e. The surface of the holding plate 32e on the recording medium P side is a smooth flat surface.
基準チャートKCは、上記基準シートKSの基準色パッチKP及び色調整処理における撮像対象である測色調整シートCSの測色調整色パッチCPの撮像測色値との比較対象として、撮像ユニット30により基準色パッチKPや測色調整色パッチCPと同時に撮影される。すなわち、撮像ユニット30は、枠体32の底面部32aに設けられた開口部32cを通して枠体32の外部の基準シートKSの基準色パッチKPや測色調整シートCSの測色調整色パッチCPの撮像と同時に、枠体32の底面部32aの開口部32b周囲に形成されている凹部32dに装着されている基準チャートKC上の色パッチを、比較対象として撮像する。なお、撮像ユニット30は、2次元イメージセンサ35が画素を順次走査して画像を読み取る。このため、厳密には、基準シートKSの基準色パッチKPや測色調整シートCSの測色調整色パッチCPと基準チャートKCを同時には読み取らないが、1フレーム内に基準色パッチKPや測色調整色パッチCPと基準チャートKCの画像を取得することができることから、同時取得として表現する。 The reference chart KC is used by the imaging unit 30 as a comparison target with the reference color patches KP of the reference sheet KS and the colorimetric values of the colorimetric adjustment color patches CP of the colorimetric adjustment sheet CS to be imaged in the color adjustment processing. The image is captured simultaneously with the reference color patch KP and the colorimetric adjustment color patch CP. In other words, the image pickup unit 30 transmits the reference color patch KP of the reference sheet KS outside the frame 32 and the colorimetric adjustment color patch CP of the colorimetric adjustment sheet CS through the opening 32c provided in the bottom surface 32a of the frame 32. Simultaneously with the image pickup, a color patch on the reference chart KC attached to the concave portion 32d formed around the opening 32b of the bottom surface 32a of the frame 32 is picked up as a comparison target. In the imaging unit 30, the two-dimensional image sensor 35 sequentially scans pixels to read an image. Therefore, strictly, the reference color patch KP of the reference sheet KS, the colorimetric adjustment color patch CP of the colorimetric adjustment sheet CS, and the reference chart KC are not read at the same time, but the reference color patch KP and the colorimetric Since the images of the adjustment color patch CP and the reference chart KC can be acquired, they are expressed as simultaneous acquisition.
この基準チャートKCは、その枠体32内部側の面(上面)に、図8に示すように、後述する基準シートKSと同様に、測色用の複数の基準色パッチ列Pa〜Pd、ドット径計測用パターン列Pe、距離計測用ラインlk及びチャート位置特定用マーカmkが形成されている。 As shown in FIG. 8, the reference chart KC includes a plurality of reference color patch rows Pa to Pd for color measurement on a surface (upper surface) inside the frame 32, similar to a reference sheet KS described later. A diameter measurement pattern row Pe, a distance measurement line lk, and a chart position identification marker mk are formed.
測色用のパッチ列Pa〜Pdは、YMCの1次色の色パッチを階調順に配列したパッチ列Paと、RGBの2次色の色パッチを階調順に配列したパッチ列Pa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)Pcと、3次色のパッチを配列したパッチ列Pdと、がある。ドット径計測用パターン列Peは、大きさが異なる円形パターンを大きさ順に配列された幾何学形状測定用のパターン列である。 The patch rows Pa to Pd for colorimetry include a patch row Pa in which YMC primary color patches are arranged in gradation order, a patch row Pa in which RGB secondary color patches are arranged in gradation order, and gray. There is a patch sequence (achromatic color gradation pattern) Pc in which scale patches are arranged in gradation order, and a patch sequence Pd in which tertiary color patches are arranged. The dot diameter measurement pattern row Pe is a pattern row for geometric shape measurement in which circular patterns having different sizes are arranged in order of size.
距離計測用ラインlkは、測色用のパッチ列Pa〜Pdやドット径計測用パターン列Peを囲む矩形の枠線として形成されている。チャート位置特定用マーカmkは、距離計測用ラインlkの四隅の位置に設けられていて、各パッチ位置を特定するためのマーカである。 The distance measurement line lk is formed as a rectangular frame line surrounding the color measurement patch rows Pa to Pd and the dot diameter measurement pattern row Pe. The chart position specifying markers mk are provided at the four corner positions of the distance measurement line lk, and are markers for specifying each patch position.
後述する測色制御部106(図9及び図10参照)は、撮像ユニット30から取得した基準チャートKCの画像データから距離計測用ラインlkとその四隅のチャート位置特定用マーカmkを特定することで、基準チャートKCの位置及び各パターンの位置を特定する。 The colorimetric control unit 106 (see FIGS. 9 and 10), which will be described later, specifies the distance measurement line lk and the chart position specifying markers mk at the four corners thereof from the image data of the reference chart KC acquired from the imaging unit 30. , The position of the reference chart KC and the position of each pattern are specified.
測色用の基準色パッチ列Pa〜Pdを構成する各パッチは、後述する基準チャートKCの基準色パッチKPと同様に、分光器BS(図11参照)を用いて、標準色空間であるLab色空間における表色値(Lab値)が予め計測されている。この表色値が、後述する測色調整シートCSの測色調整色パッチCPを測色する際の基準値となる。 Each of the patches constituting the reference color patch rows Pa to Pd for colorimetry is defined as a standard color space Lab using a spectroscope BS (see FIG. 11), similarly to a reference color patch KP of a reference chart KC described later. Colorimetric values (Lab values) in the color space are measured in advance. This colorimetric value is a reference value for measuring the colorimetric adjustment color patches CP of the colorimetric adjustment sheet CS described later.
なお、基準チャートKCに配置されている測色用のパッチ列Pa〜Pdの構成は、図7に示す配置例に限定されるものではなく、任意のパッチ列を用いることができ、例えば、可能な限り色範囲を広く特定することのできるパッチを用いてもよいし、また、YMCKの1次色のパッチ列Paや、グレースケールのパッチ列Pcは、画像形成装置1に使用されるインクの測色値のパッチで構成されていてもよい。また、基準チャートKCのRGBの2次色のパッチ列Paは、画像形成装置1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されていてもよく、さらに、JapanColor等の測色値が定められた基準色票を用いてもよい。 The configuration of the color measurement patch arrays Pa to Pd arranged on the reference chart KC is not limited to the arrangement example shown in FIG. 7, and any patch array can be used. A patch capable of specifying a color range as wide as possible may be used, and a YMCK primary color patch row Pa and a gray scale patch row Pc may be used for the ink used in the image forming apparatus 1. It may be composed of colorimetric value patches. In addition, the patch row Pa of the RGB secondary colors of the reference chart KC may be constituted by patches of colorimetric values that can be developed with ink used in the image forming apparatus 1, and furthermore, colorimetric values such as JapanColor. A reference color chart having a determined value may be used.
なお、本実施例では、一般的なパッチ(色票)の形状のパッチ列を有する基準チャートを用いているが、基準チャートは、必ずしもこのようなパッチ列を有する形態でなくてもよい。基準チャートは、測色に利用可能な複数の色が、それぞれの位置を特定できるように配置された構成であればよい。 In the present embodiment, a reference chart having a patch array having a general patch (color patch) shape is used, but the reference chart does not necessarily have to have such a patch array. The reference chart only needs to have a configuration in which a plurality of colors available for colorimetry are arranged so that their positions can be specified.
この基準チャートKCは、枠体32の底面部32aに形成されている開口部32bの記録媒体P側の面の外周に形成されている凹部32dに配設されている。このため、記録媒体P等の撮像対象と同様の焦点距離で、イメージセンサ部34の2次元イメージセンサ35によって撮像することができる。 The reference chart KC is provided in a concave portion 32d formed on the outer periphery of the surface on the recording medium P side of the opening 32b formed in the bottom portion 32a of the frame 32. Therefore, the image can be captured by the two-dimensional image sensor 35 of the image sensor unit 34 at the same focal length as the imaging target such as the recording medium P.
また、基準チャートKCは、枠体32の底面部32aに形成されている開口部32bの記録媒体P側の面の外周に形成されている凹部32dに、着脱可能にセットされて、記録媒体P側の面が、該凹部32dに着脱可能に取り付けられている保持板32eで着脱可能に保持されている。このため、枠体32内に侵入したゴミ等が基準チャートKC表面に付着しても、保持板32eと基準チャートKCを取り外して、基準チャートKCを清浄に清掃した後に、再度、取り付けることができ、基準チャートKCの測定精度を向上させることができる。 Further, the reference chart KC is detachably set in a concave portion 32d formed on the outer periphery of the surface on the recording medium P side of the opening 32b formed in the bottom surface portion 32a of the frame 32, and the recording medium P The side surface is detachably held by a holding plate 32e detachably attached to the recess 32d. For this reason, even if dust or the like that has entered the frame 32 adheres to the surface of the reference chart KC, the holding plate 32e and the reference chart KC can be removed, the reference chart KC can be cleanly cleaned, and then attached again. The measurement accuracy of the reference chart KC can be improved.
再び、図4から図7に戻って、撮像ユニット30は、このイメージセンサ部34の中心を通る副走査方向の中心線Lo上であって、イメージセンサ部34の中心からそれぞれ副走査方向に所定量だけ等間隔で離れた位置の基板31に、一対の照明光源37が配設されている。照明光源37としては、LED(Light Emitting Diode)等が用いられている。この照明光源37は、中心線Lo上、すなわち、正反射吸収用の底面部32aaの真上に配設されている。この正反射吸収用の底面部32aaは、図6に示すように、照明光源37の正反射領域SAよりも広い幅に形成されている。 4 to 7 again, the imaging unit 30 is located on the center line Lo in the sub-scanning direction passing through the center of the image sensor unit 34 and in the sub-scanning direction from the center of the image sensor unit 34, respectively. A pair of illumination light sources 37 are provided on the substrate 31 at positions separated by a fixed amount at equal intervals. As the illumination light source 37, an LED (Light Emitting Diode) or the like is used. The illumination light source 37 is disposed on the center line Lo, that is, right above the bottom surface 32aa for regular reflection absorption. As shown in FIG. 6, the bottom surface portion 32aa for regular reflection absorption is formed to have a width wider than the regular reflection region SA of the illumination light source 37.
さらに、撮像ユニット30は、撮像領域の開口部32cと基準チャートKCの配置条件が、レンズ36の中心と照明光源37を結ぶ中心線Loに対して、略対称に配置されている。このため、2次元イメージセンサ35の撮像条件を線対称で同一にすることができ、基準チャートKCを用いた2次元イメージセンサ35の色調整処理や測色処理の精度を向上させることができる。 Further, in the imaging unit 30, the arrangement condition of the opening 32c of the imaging area and the reference chart KC is arranged substantially symmetrically with respect to the center line Lo connecting the center of the lens 36 and the illumination light source 37. Therefore, the imaging conditions of the two-dimensional image sensor 35 can be made line-symmetric and the same, and the accuracy of the color adjustment processing and the colorimetric processing of the two-dimensional image sensor 35 using the reference chart KC can be improved.
そして、本実施例の画像形成装置1は、図9に示すようにブロック構成されている。画像形成装置1は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、主走査ドライバ104、記録ヘッドドライバ105、測色制御部106、紙搬送部107及び副走査ドライバ108等を備えているとともに、上述のようにキャリッジ6に搭載されている記録ヘッド20、エンコーダセンサ21及び撮像ユニット30等を備えている。 The image forming apparatus 1 according to the present embodiment has a block configuration as shown in FIG. The image forming apparatus 1 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, a main scanning driver 104, a recording head driver 105, a colorimetric control unit 106, and a paper transport unit 107. And the sub-scanning driver 108, and the like, and the recording head 20, the encoder sensor 21, the imaging unit 30, and the like mounted on the carriage 6 as described above.
ROM102は、画像形成装置1としての基本プログラム及び色調整処理プログラム等のプログラム及び必要なシステムデータ等を記憶する。CPU101は、ROM102内のプログラムに基づいて、RAM103をワークメモリとして利用しつつ、画像形成装置1の各部を制御して、画像形成装置1としての基本処理を実行する。また、CPU101は、撮像ユニット30が撮像したRGB値に基づいて、測色制御部106での測色処理で求められた測色値に基づいて、画像形成時における色調整処理を実行する。 The ROM 102 stores programs such as a basic program and a color adjustment processing program for the image forming apparatus 1 and necessary system data. The CPU 101 controls each part of the image forming apparatus 1 based on a program in the ROM 102 while using the RAM 103 as a work memory, and executes basic processing as the image forming apparatus 1. Further, the CPU 101 executes color adjustment processing at the time of image formation based on the colorimetric values obtained by the colorimetric processing in the colorimetric control unit 106 based on the RGB values captured by the image capturing unit 30.
CPU101は、キャリッジ6及び紙搬送部107の制御においては、エンコーダセンサ21からのエンコーダ値に基づいて主走査ドライバ104の駆動を制御して、キャリッジ6の主走査方向の移動を制御する。また、CPU101は、副走査ドライバ108を介して、図示しない副走査モータや搬送ローラ等の紙搬送部107の駆動を制御する。さらに、CPU101は、記録ヘッドドライバ105を介して、記録ヘッド20によるインクの吐出タイミング及びインク吐出量を制御する。また、CPU101は、測色制御部106を介して、撮像ユニット30の照明光源37の点灯駆動を制御する。 In controlling the carriage 6 and the paper transport unit 107, the CPU 101 controls the driving of the main scanning driver 104 based on the encoder value from the encoder sensor 21 to control the movement of the carriage 6 in the main scanning direction. Further, the CPU 101 controls the driving of a paper transport unit 107 such as a sub-scanning motor and a transport roller (not shown) via a sub-scanning driver 108. Further, the CPU 101 controls the ink ejection timing and the ink ejection amount of the recording head 20 via the recording head driver 105. Further, the CPU 101 controls the lighting drive of the illumination light source 37 of the imaging unit 30 via the colorimetric control unit 106.
撮像ユニット30は、上述したように、画像を記録出力する際の画像データの色を、ユーザの意図する色に正確に再現する色調整用の測色値を生成するために、後述するように、測色時に記録媒体Pに記録ヘッド20によって形成された測色調整色パッチCPを撮像して、撮像したRGB値をCPU101に出力する。なお、本実施形態では、測色制御部106を撮像ユニット30とは別個の構成としているが、測色制御部106を撮像ユニット30と一体の構成としてもよい。例えば、撮像ユニット30の基板31に、測色制御部106として機能する制御回路を実装するようにしてもよい。 As described above, the imaging unit 30 generates a colorimetric value for color adjustment that accurately reproduces the color of image data when recording and outputting an image to a color intended by the user, as described below. The colorimetric adjustment color patch CP formed by the recording head 20 on the recording medium P during colorimetry is imaged, and the captured RGB values are output to the CPU 101. In the present embodiment, the colorimetric control unit 106 is configured separately from the image capturing unit 30, but the colorimetric control unit 106 may be configured integrally with the image capturing unit 30. For example, a control circuit that functions as the colorimetric control unit 106 may be mounted on the substrate 31 of the imaging unit 30.
そして、撮像ユニット30及び測色制御部106は、図10に示すようにブロック構成されている。撮像ユニット30は、上記照明光源37、イメージセンサ部34を備えているとともに、画像処理部110及びインターフェイス部111等を備えている。なお、本実施形態では、画像処理部110をイメージセンサ部34とは別個の構成としているが、イメージセンサ部34の2次元イメージセンサ35に画像処理部110の機能を持たせるようにしてもよい。画像処理部110は、A/D変換部112、シェーディング補正部113、ホワイトバランス補正部114、γ補正部115及び画像フォーマット変換部116を備えている。 The imaging unit 30 and the colorimetric control unit 106 are configured as a block as shown in FIG. The imaging unit 30 includes the illumination light source 37 and the image sensor unit 34, and also includes an image processing unit 110, an interface unit 111, and the like. In the present embodiment, the image processing unit 110 is configured separately from the image sensor unit 34, but the two-dimensional image sensor 35 of the image sensor unit 34 may have the function of the image processing unit 110. . The image processing unit 110 includes an A / D conversion unit 112, a shading correction unit 113, a white balance correction unit 114, a γ correction unit 115, and an image format conversion unit 116.
撮像ユニット30は、イメージセンサ部34が被写体と基準チャートKCを同時に撮像したアナログのRGB画像データを画像処理部110に出力する。画像処理部110は、イメージセンサ部34から送られてくるアナログのRGB画像データに対して必要な画像処理を施して測色制御部106に出力する。 The imaging unit 30 outputs analog RGB image data obtained by the image sensor unit 34 simultaneously capturing the subject and the reference chart KC to the image processing unit 110. The image processing unit 110 performs necessary image processing on the analog RGB image data sent from the image sensor unit 34 and outputs the processed data to the colorimetric control unit 106.
画像処理部110のA/D変換部112は、イメージセンサ部34から入力されるアナログのRGB画像データをデジタル変換してシェーディング補正部113に出力する。 The A / D conversion unit 112 of the image processing unit 110 converts the analog RGB image data input from the image sensor unit 34 into digital data and outputs the digital RGB image data to the shading correction unit 113.
シェーディング補正部113は、A/D変換部112から入力されるRGB画像データに対して、イメージセンサ部34の撮像範囲に対する照明光源37からの照明光の照度ムラに起因する画像データの誤差の補正を行って、ホワイトバランス補正部114に出力する。 The shading correction unit 113 corrects an error in image data due to uneven illuminance of illumination light from the illumination light source 37 with respect to the imaging range of the image sensor unit 34 for the RGB image data input from the A / D conversion unit 112. And outputs the result to the white balance correction unit 114.
ホワイトバランス補正部114は、シェーディング補正後のRGB画像データに対してホワイトバランスを補正して、γ補正部115に出力する。 The white balance correction unit 114 corrects the white balance of the RGB image data after the shading correction, and outputs the corrected white balance to the γ correction unit 115.
γ補正部115は、ホワイトバランス補正部114から入力される画像データに対して、イメージセンサ部34の感度のリニアリティを補償するように補正して、画像フォーマット変換部116に出力する。 The γ correction unit 115 corrects the image data input from the white balance correction unit 114 so as to compensate for the linearity of the sensitivity of the image sensor unit 34, and outputs the image data to the image format conversion unit 116.
画像フォーマット変換部116は、γ補正後の画像データを任意のフォーマットに変換して、インターフェイス部111を介して測色制御部106に出力する。 The image format conversion unit 116 converts the image data after the γ correction into an arbitrary format, and outputs the data to the colorimetric control unit 106 via the interface unit 111.
インターフェイス部111は、測色制御部106から送られた各種設定信号、タイミング信号及び光源駆動信号を撮像ユニット30が取得し、また、撮像ユニット30から測色制御部106へ画像データを送るためのインターフェイスである。 The interface unit 111 allows the imaging unit 30 to acquire various setting signals, timing signals, and light source driving signals transmitted from the colorimetric control unit 106, and to transmit image data from the image capturing unit 30 to the colorimetric control unit 106. Interface.
測色制御部106は、フレームメモリ121、タイミング信号発生部122、光源駆動制御部123、演算部124及び不揮発性メモリ125を備えており、演算部124は、測色値算出部126を備えている。 The colorimetry control unit 106 includes a frame memory 121, a timing signal generation unit 122, a light source drive control unit 123, a calculation unit 124, and a nonvolatile memory 125. The calculation unit 124 includes a colorimetry value calculation unit 126. I have.
フレームメモリ121は、撮像ユニット30から送られてきた画像データを一時的に記憶するメモリであり、保管した画像データを演算部124に出力する。 The frame memory 121 is a memory that temporarily stores the image data sent from the imaging unit 30, and outputs the stored image data to the arithmetic unit 124.
不揮発性メモリ125は、図11に示すように、分光器(測色装置)BSによって、基準シートKSに配列形成されている複数の基準色パッチKPの測色結果の測色値であるLab値とXYZ値のうち、少なくともいずれか(図11では、Lab値とXYZ値の双方)が、基準測色値として、不揮発性メモリ125のメモリテーブルTb1にパッチ番号に対応して格納されている。 As shown in FIG. 11, a non-volatile memory 125 stores Lab values, which are colorimetric values of colorimetric results of a plurality of reference color patches KP arranged and formed on a reference sheet KS by a spectroscope (colorimetric device) BS. And at least one of the XYZ values (in FIG. 11, both the Lab value and the XYZ value) are stored in the memory table Tb1 of the non-volatile memory 125 as reference colorimetric values in correspondence with the patch numbers.
さらに、画像形成装置1は、基準測色値が不揮発性メモリ125のメモリテーブルTb1に格納されている状態で、かつ、画像形成装置1の初期状態において、上記基準シートKSをプラテン14上にセットして、キャリッジ6の移動を制御して、該基準シートKSの分光器BSで読み取ったのと同じ基準色パッチKPを撮像ユニット30によって読み取る。画像形成装置1は、読み取った撮像基準RGB値を、不揮発性メモリ125のメモリテーブルTb1に、パッチ番号に対応させて、すなわち、基準測色値に対応させて格納する。また、撮像ユニット30は、基準チャートKCの各パッチを撮像してRGB値を取得して、該基準チャートKCの各パッチのRGB値を初期基準RGB値RdGdBdとして、演算部124の制御下で不揮発性メモリ125のメモリテーブルTb1に格納している。 Further, the image forming apparatus 1 sets the reference sheet KS on the platen 14 in a state where the reference colorimetric values are stored in the memory table Tb1 of the nonvolatile memory 125 and in an initial state of the image forming apparatus 1. Then, the movement of the carriage 6 is controlled, and the same reference color patch KP as read by the spectroscope BS of the reference sheet KS is read by the imaging unit 30. The image forming apparatus 1 stores the read imaging reference RGB values in the memory table Tb1 of the nonvolatile memory 125 in association with the patch numbers, that is, in association with the reference colorimetric values. Further, the imaging unit 30 acquires an RGB value by capturing an image of each patch of the reference chart KC, and sets the RGB values of each patch of the reference chart KC as an initial reference RGB value RdGdBd under the control of the arithmetic unit 124. Is stored in the memory table Tb1 of the sex memory 125.
基準測色値と撮像基準RGB値及び初期基準RGB値RdGdBdが不揮発性メモリ125に格納されると、測色値算出部126が、不揮発性メモリ125に格納されている基準測色値のXYZ値と撮像基準RGB値の対、すなわち、同じパッチ番号のXYZ値と撮像基準RGB値の対に対して、相互に変換する基準値線形変換マトリックスを算出する。測色値算出部126は、算出した基準値線形変換マトリックスを不揮発性メモリ125に格納する。 When the reference colorimetric value, the imaging reference RGB value, and the initial reference RGB value RdGdBd are stored in the non-volatile memory 125, the colorimetric value calculation unit 126 calculates the XYZ values of the reference colorimetric values stored in the non-volatile memory 125. Then, a reference value linear conversion matrix for mutually converting is calculated with respect to a pair of the imaging reference RGB value, that is, a pair of the XYZ value and the imaging reference RGB value of the same patch number. The colorimetric value calculation unit 126 stores the calculated reference value linear conversion matrix in the nonvolatile memory 125.
画像形成装置1は、上記処理を初期状態で実行して、実行結果である基準測色値と撮像基準RGB値及び初期基準RGB値RdGdBdを不揮発性メモリ125のメモリテーブルTb1に登録した後、基準値線形変換マトリックスを算出して、不揮発性メモリ125に格納する。 The image forming apparatus 1 executes the above-described processing in an initial state, and registers a reference colorimetric value, an imaging reference RGB value, and an initial reference RGB value RdGdBd, which are execution results, in the memory table Tb1 of the non-volatile memory 125. A value linear transformation matrix is calculated and stored in the nonvolatile memory 125.
さらに、本実施例の画像形成装置1は、後述するように、色調整処理時に、経時変化等している記録ヘッド20によって記録媒体Pに形成された被写体としての測色調整色パッチCPと枠体32の内部に配置された基準チャートKCとをイメージセンサ部34で同時に撮像して、測色調整色パッチCP及び基準チャートKCを含む画像データを測色制御部106に出力する。測色制御部106は、撮像ユニット30から取得した色調整処理時にイメージセンサ部34が撮像した測色調整色パッチCPを、基準シートKSの基準色パッチ(以下、初期基準色パッチという。)を撮像ユニット30で読み取ったときに、同時に読み取って記憶した基準チャートKCのパッチPa〜Peの初期基準RGB値RdGdBdに変換した後に、該初期基準RGB値RdGdBdに対して、測色調整色パッチCPのうち線形性を有する部分を取り出して線形変換して測色値を求める測色処理を行なう。 Further, as described later, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a colorimetric adjustment color patch CP as a subject formed on the recording medium P by the recording head 20 that changes with time during the color adjustment processing. The image sensor unit 34 simultaneously captures an image of the reference chart KC disposed inside the body 32 and outputs image data including the colorimetric adjustment color patches CP and the reference chart KC to the colorimetric control unit 106. The color measurement control unit 106 uses the color measurement adjustment color patches CP captured by the image sensor unit 34 during the color adjustment processing acquired from the imaging unit 30 as reference color patches (hereinafter, referred to as initial reference color patches) of the reference sheet KS. After being read by the imaging unit 30, after being converted into the initial reference RGB values RdGdBd of the patches Pa to Pe of the reference chart KC read and stored at the same time, the colorimetric adjustment color patches CP are compared with the initial reference RGB values RdGdBd. Of these, a portion having linearity is taken out and subjected to linear conversion to perform colorimetric processing for obtaining a colorimetric value.
すなわち、演算部124は、測色制御部106の動作を制御するとともに、測色値算出部126が、測色処理を実行して、測色処理の処理結果である測色値をCPU101に出力する。CPU101が、該測色値を用いて画像データを色調整処理して、色調整処理した画像データに基づいて記録ヘッド20を制御することで、色再現性を向上させた状態で画像形成する。 That is, the arithmetic unit 124 controls the operation of the colorimetric control unit 106, and the colorimetric value calculation unit 126 executes the colorimetric processing, and outputs the colorimetric value that is the processing result of the colorimetric processing to the CPU 101. I do. The CPU 101 performs color adjustment processing on the image data using the colorimetric values and controls the recording head 20 based on the image data on which the color adjustment processing has been performed, thereby forming an image with improved color reproducibility.
本実施例の画像形成装置1は、ROM、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)、EPROM、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−RW(Compact Disc Rewritable)、DVD(Digital Versatile Disk)、SD(Secure Digital)カード、MO(Magneto-Optical Disc)等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている本実施例の測色方法を実行する測色プログラムを読み込んでROM102または不揮発性メモリ125等に導入することで、後述する色再現性を安価にかつ安定して実現する測色方法を実行する測色装置を備えた画像形成装置1として構築されている。この測色プログラムは、アセンブラ、C、C++、C#、Java(登録商標)等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向ブログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。 The image forming apparatus 1 of the present embodiment includes a ROM, an electrically erasable and programmable read only memory (EEPROM), an EPROM, a flash memory, a flexible disk, a compact disc read only memory (CD-ROM), and a compact disc rewritable (CD-RW). , A DVD (Digital Versatile Disk), an SD (Secure Digital) card, a MO (Magneto-Optical Disc) and other computer-readable recording media recorded on a computer-readable recording medium to execute the colorimetric method of the present embodiment. The image forming apparatus 1 is constructed as an image forming apparatus 1 having a colorimetric device that executes a colorimetric method for reading and introducing the color reproducibility described later at low cost and in a stable manner by reading and introducing the readout into the ROM 102 or the nonvolatile memory 125 or the like. . This colorimetry program is a computer-executable program described in a legacy programming language such as assembler, C, C ++, C #, Java (registered trademark), or an object-oriented programming language, and is stored in the recording medium. Can be distributed.
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の画像形成装置1は、色再現性を安価にかつ安定して実現する測色方法を実行する。 Next, the operation of the present embodiment will be described. The image forming apparatus 1 according to the present embodiment executes a colorimetric method for stably realizing color reproducibility at low cost.
本実施例の画像形成装置1は、図11に示したように、分光器BSによって、基準シートKSに配列形成されている複数の基準色パッチの測色結果を、Lab値とXYZ値のうち、少なくともいずれかを、不揮発性メモリ125のメモリテーブルTb1にパッチ番号に対応して基準測色値として格納されている。 As shown in FIG. 11, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment uses the spectroscope BS to measure the colorimetric results of a plurality of reference color patches arrayed and formed on the reference sheet KS among Lab values and XYZ values. Are stored as reference colorimetric values in the memory table Tb1 of the nonvolatile memory 125 corresponding to the patch numbers.
また、画像形成装置1は、メモリテーブルTb1に基準測色値が不揮発性メモリ125に格納されている状態で、かつ、画像形成装置1が製造またはオバーフォール等によって初期状態であるときに、上記基準シートKSを画像形成装置1のプラテン14上にセットして、キャリッジ6の移動を制御して撮像ユニット30によって該基準シートKSの分光器BSで読み取ったのと同じ基準パッチを読み取る。同時に、画像形成装置1は、図12に示すように、枠体32の内部に配置された基準チャートKCの各パッチ(初期基準色パッチ)を撮像する。 Further, when the image forming apparatus 1 is in the state where the reference colorimetric values are stored in the memory table Tb1 in the non-volatile memory 125 and the image forming apparatus 1 is in the initial state due to manufacturing or overfall or the like, The reference sheet KS is set on the platen 14 of the image forming apparatus 1 and the movement of the carriage 6 is controlled to read the same reference patches as those read by the spectroscope BS of the reference sheet KS by the imaging unit 30. At the same time, as shown in FIG. 12, the image forming apparatus 1 captures each patch (initial reference color patch) of the reference chart KC disposed inside the frame 32.
基準シートKSの基準パッチと基準チャートKCの各パッチとが撮像ユニット30によって撮像されると、基準シートKSの基準パッチを撮像した画像データを画像処理部110で処理したRGB値である撮像基準RGB値、すなわち、デバイスに依存するデバイス依存信号を、演算部124が、図11に示したように、不揮発性メモリ125のメモリテーブルTb1に、パッチ番号に対応させて、すなわち、基準測色値に対応させて格納する。また、演算部124は、基準チャートKCの初期基準色パッチを読み取って画像処理部110で処理したRGB値である初期基準RGB値RdGdBdを、図13(a)に示すように、不揮発性メモリ125に格納する。 When the reference patch of the reference sheet KS and each patch of the reference chart KC are imaged by the imaging unit 30, the image processing unit 110 processes the image data of the image of the reference patch of the reference sheet KS as an RGB value which is an RGB value. As shown in FIG. 11, the arithmetic unit 124 stores the value, that is, the device-dependent signal depending on the device, in the memory table Tb1 of the nonvolatile memory 125 in correspondence with the patch number, that is, as the reference colorimetric value. Store it in correspondence. Further, the calculation unit 124 reads the initial reference color patches of the reference chart KC and processes the initial reference RGB values RdGdBd, which are the RGB values processed by the image processing unit 110, as shown in FIG. To be stored.
なお、演算部124は、撮像ユニット30が読み取った基準チャートKCの初期基準色バッチの画像データのうち、所定領域、例えば、図12に破線で示す領域(測色対象領域)毎に平均値を算出して、初期基準RGB値RdGdBdとしている。このように測色対象領域の多数の画素を平均化して初期基準RGB値RdGdBdを算出すると、ノイズの影響を低減させることができるとともに、bit分解能を向上させることができる。また、図13(b)は、初期基準RGB値RdGdBdをプロットした散布図であり、図13(a)は、初期基準RGB値RdGdBdをLab値に変換した基準Lab値Ldadbd及びXYZ値に変換した基準XYZ値xdydzdも不揮発性メモリ125に登録されている状態を示している。 The arithmetic unit 124 calculates the average value for each predetermined area, for example, the area (color measurement target area) indicated by the broken line in FIG. 12 in the image data of the initial reference color batch of the reference chart KC read by the imaging unit 30. It is calculated and set as an initial reference RGB value RdGdBd. By calculating the initial reference RGB values RdGdBd by averaging a large number of pixels in the color measurement target area in this manner, it is possible to reduce the influence of noise and improve the bit resolution. FIG. 13B is a scatter diagram in which initial reference RGB values RdGdBd are plotted, and FIG. 13A is a graph in which the initial reference RGB values RdGdBd are converted into reference Lab values Ldadbd and XYZ values converted into Lab values. This shows a state in which the reference XYZ value xdydzd is also registered in the nonvolatile memory 125.
基準測色値と撮像基準RGB値及び初期基準RGB値RdGdBdが不揮発性メモリ125に格納されると、測色値算出部126が、不揮発性メモリ125に格納されている基準測色値のXYZ値と撮像基準RGB値の対、すなわち、同じパッチ番号のXYZ値と撮像基準RGB値の対に対して、相互に変換する基準値線形変換マトリックスを算出する。測色値算出部126は、算出した基準値線形変換マトリックスを不揮発性メモリ125に格納する。 When the reference colorimetric value, the imaging reference RGB value, and the initial reference RGB value RdGdBd are stored in the non-volatile memory 125, the colorimetric value calculation unit 126 calculates the XYZ values of the reference colorimetric values stored in the non-volatile memory 125. Then, a reference value linear conversion matrix for mutually converting is calculated with respect to a pair of the imaging reference RGB value, that is, a pair of the XYZ value and the imaging reference RGB value of the same patch number. The colorimetric value calculation unit 126 stores the calculated reference value linear conversion matrix in the nonvolatile memory 125.
この状態で、外部から入力される画像データや印刷設定等に基づいて、CPU101が、キャリッジ6の主走査移動制御、紙搬送部107による記録媒体Pの搬送制御及び記録ヘッド20の駆動制御を行って、記録媒体Pを間欠的に搬送させつつ、記録ヘッド20の各記録ヘッド20y、20m、20c、20kからのインク吐出を制御して、画像を記録媒体Pに記録出力する。 In this state, the CPU 101 performs main scanning movement control of the carriage 6, conveyance control of the recording medium P by the paper conveyance unit 107, and drive control of the recording head 20 based on image data and print settings input from the outside. Then, while the recording medium P is intermittently conveyed, ink ejection from each of the recording heads 20y, 20m, 20c, and 20k of the recording head 20 is controlled, and an image is recorded and output on the recording medium P.
このとき、記録ヘッド20y、20m、20c、20kからのインクの吐出量が、機器固有の特性や経時変化等によって変化することがある。このインクの吐出量が変化すると、ユーザが意図する画像の色とは異なった色で画像形成されることとなって、色再現性が劣化する。 At this time, the amount of ink ejected from the recording heads 20y, 20m, 20c, and 20k may change due to characteristics unique to the device, aging, and the like. If the ink ejection amount changes, an image is formed in a color different from the color of the image intended by the user, and the color reproducibility deteriorates.
そこで、画像形成装置1は、所定の色調整処理タイミングで、測色値を求めて該測色値に基づいて色調整を行なう色調整処理を実行する。 Therefore, the image forming apparatus 1 executes a color adjustment process of obtaining a colorimetric value and performing color adjustment based on the colorimetric value at a predetermined color adjustment processing timing.
すなわち、画像形成装置1は、色調整処理タイミングになると、複数の色パッチ(測色調整色パッチ)CPを、図14に示すように、記録ヘッド20によって記録媒体Pに形成して測色調整シートCSとして記録出力する。この測色調整シートCSは、複数の測色調整用の色パッチである測色調整色パッチCPが、記録ヘッド20によって形成出力されたものである。測色調整シートCSは、画像形成装置1の色調整処理タイミングにおける出力特性、特に、記録ヘッド20の出力特性を反映した測色調整色パッチCPが形成されている。なお、測色調整色パッチCPの色パッチデータは、予め不揮発性メモリ125等に格納されている。 That is, at the timing of the color adjustment processing, the image forming apparatus 1 forms a plurality of color patches (colorimetric adjustment color patches) CP on the recording medium P by the recording head 20 as shown in FIG. It is recorded and output as a sheet CS. In the colorimetric adjustment sheet CS, a plurality of colorimetric adjustment color patches CP, which are color patches for colorimetric adjustment, are formed and output by the recording head 20. On the colorimetric adjustment sheet CS, a colorimetric adjustment color patch CP reflecting the output characteristics of the image forming apparatus 1 at the color adjustment processing timing, in particular, the output characteristics of the recording head 20 is formed. Note that the color patch data of the colorimetric adjustment color patch CP is stored in the nonvolatile memory 125 or the like in advance.
そして、画像形成装置1は、後述するように、この測色調整シートCSの複数の測色調整色パッチCPを撮像したRGB値を測色対象RGB値(測色用RGB値)として、この測色対象RGB値を初期基準RGB値RdGdBdに変換して、不揮発性メモリ125のメモリテーブルTb1に登録されている基準測色値のうち、該初期基準RGB値RdGdBdを変換した測色値に対して距離的に近い基準測色値(近傍基準測色値)を選択する。画像形成装置1は、測色対象RGB値を、選択した近傍基準測色値に変換する測色値を求め、該測色値に基づいて色変換を行った後の画像データに基づいて、記録ヘッド20によって画像を出力する。これにより、画像形成装置1による形成画像の色再現性を向上させる。 Then, as described later, the image forming apparatus 1 uses the RGB values obtained by imaging the plurality of colorimetric adjustment color patches CP of the colorimetric adjustment sheet CS as the colorimetric RGB values (RGB values for colorimetry). The color target RGB value is converted into an initial reference RGB value RdGdBd, and among the reference colorimetric values registered in the memory table Tb1 of the nonvolatile memory 125, the colorimetric value obtained by converting the initial reference RGB value RdGdBd is used. A reference colorimetric value close to the distance (neighboring reference colorimetric value) is selected. The image forming apparatus 1 obtains a colorimetric value for converting the colorimetric target RGB value into the selected neighborhood reference colorimetric value, and records based on the image data after the color conversion based on the colorimetric value. An image is output by the head 20. Thereby, the color reproducibility of the image formed by the image forming apparatus 1 is improved.
そこで、画像形成装置1は、図14に示すように、この測色調整シートCSがプラテン14上にセットされた状態、または、測色調整シートCSを記録した段階で排紙することなくプラテン14上に保持された状態で、このプラテン14上の測色調整シートCSの複数の測色調整色パッチCPを、キャリッジ6の移動を制御して撮像ユニット30によって撮像すると同時に、撮像ユニット30によって基準チャートKCのパッチを撮像する。測色調整シートCSの測色調整色パッチCPと基準チャートKCのパッチが撮像ユニット30によって同時に撮像されると、画像処理部110が、測色調整シートCSの測色調整色パッチCPの画像データと基準チャートKCのパッチの画像データに対して、必要な画像処理を行なった後、測色調整シートCSの測色調整色パッチCPの画像データ(RGB値)を測色対象RGB値、すなわち、デバイスに依存するデバイス依存信号として、また、基準チャートKCのパッチの画像データ(RGB値)を測色時基準RGB値RdsGdsBdsとして、測色制御部106に送る。測色制御部106は、図14に示すように、フレームメモリ121に一時保管する(ステップS11)。 Therefore, as shown in FIG. 14, the image forming apparatus 1 does not discharge the platen 14 in a state where the colorimetric adjustment sheet CS is set on the platen 14 or when the colorimetric adjustment sheet CS is recorded. While being held above, a plurality of colorimetric adjustment color patches CP on the colorimetric adjustment sheet CS on the platen 14 are imaged by the imaging unit 30 by controlling the movement of the carriage 6, and at the same time, the reference is made by the imaging unit 30. The patch of the chart KC is imaged. When the colorimetric adjustment color patches CP of the colorimetric adjustment sheet CS and the patches of the reference chart KC are simultaneously imaged by the imaging unit 30, the image processing unit 110 causes the image data of the colorimetric adjustment color patches CP of the colorimetric adjustment sheet CS to be imaged. After performing necessary image processing on the image data of the patches of the reference chart KC and the image data (RGB values) of the colorimetric adjustment color patches CP on the colorimetric adjustment sheet CS, the colorimetric target RGB values, that is, The image data (RGB values) of the patch of the reference chart KC is transmitted to the colorimetric control unit 106 as a device-dependent signal that depends on the device, as a reference RGB value RdsGdsBds at the time of colorimetry. As shown in FIG. 14, the colorimetric control unit 106 temporarily stores the data in the frame memory 121 (step S11).
測色制御部106は、演算部124の測色値算出部126が、フレームメモリ121に保管された測色対象RGB値を、後述する基準RGB間線形変換マトリックスを用いて、初期化測色対象RGB値RsGsBsに変換する(ステップS12、S13)。 The colorimetric control unit 106 allows the colorimetric value calculating unit 126 of the arithmetic unit 124 to initialize the colorimetric RGB values stored in the frame memory 121 using a reference RGB linear conversion matrix described later. It is converted into RGB values RsGsBs (steps S12, S13).
測色制御部106の演算部124は、変換した初期化測色対象RGB値RsGsBsを、測色対象RGB値として(ステップS14)、後述する基本測色処理を実行して、Lab測色値を取得する(ステップS15)。 The calculation unit 124 of the colorimetric control unit 106 uses the converted initialized colorimetric RGB values RsGsBs as the colorimetric RGB values (step S14), executes a basic colorimetric process described later, and converts the Lab colorimetric values. Acquire (Step S15).
そして、本実施例の画像形成装置1は、演算部124の測色値算出部126が、上記基準RGB間線形変換マトリックスを、図15及び図16に示すようにして求める。 Then, in the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the colorimetric value calculation unit 126 of the calculation unit 124 obtains the reference RGB linear conversion matrix as shown in FIGS. 15 and 16.
すなわち、演算部124の測色値算出部126は、図15に示すように、初期時に撮像ユニット30で基準シートKSの基準色パッチKPを撮像したときに同時に基準チャートKCのパッチを撮像して不揮発性メモリ125に格納されている初期基準RGB値RdGdBdと、測色時に撮像ユニット30で測色調整シートCSの測色調整色パッチCPを撮像したときに、同時に、基準チャートKCのパッチを撮像して不揮発性メモリ125に格納されている測色時基準RGB値RdsGdsBdsを、不揮発性メモリ125から読み出す。測色値算出部126は、測色時基準RGB値RdsGdsBdsを初期基準RGB値RdGdBdに変換する基準RGB間線形変換マトリックスを求め、求めた基準RGB間線形変換マトリックスを不揮発性メモリ125に格納する。 That is, as shown in FIG. 15, the colorimetric value calculation unit 126 of the calculation unit 124 captures the reference color patch KP of the reference sheet KS by the imaging unit 30 at the same time as the image of the reference chart KC and simultaneously captures the patch of the reference chart KC. At the same time when the initial reference RGB values RdGdBd stored in the nonvolatile memory 125 and the colorimetric adjustment color patches CP of the colorimetric adjustment sheet CS are imaged by the imaging unit 30 at the time of colorimetry, the patches of the reference chart KC are imaged at the same time. Then, the colorimetric reference RGB value RdsGdsBds stored in the nonvolatile memory 125 is read from the nonvolatile memory 125. The colorimetric value calculating unit 126 obtains a reference RGB linear conversion matrix for converting the colorimetric reference RGB values RdsGdsBds into an initial reference RGB value RdGdBd, and stores the obtained reference RGB linear conversion matrix in the nonvolatile memory 125.
すなわち、図16において、図16(a)に白抜き点で示されている点が初期基準RGB値RdGdBdをrgb空間でプロットした点であり、塗りつぶし点が、測色時基準RGB値RdsGdsBdsをrgb空間でプロットした点である。図16(a)から分かるように、測色時基準RGB値RdsGdsBdsの値が初期基準RGB値RdGdBdの値から変動している。これらのrgb空間上での変動方向は、図16(b)に矢印で示すように、概ね同じであるが、色相によってずれの方向が異なる。このように同じ基準チャートKCのパッチを撮像してもRGB値が変動する原因としては、照明光源37の経時変化、2次元イメージセンサ35の経時変化等がある。 That is, in FIG. 16, the points indicated by white points in FIG. 16A are points obtained by plotting the initial reference RGB values RdGdBd in the rgb space, and the solid points indicate the reference RGB values RdsGdsBds at the time of the colorimetry by rgb. These are points plotted in space. As can be seen from FIG. 16A, the value of the colorimetric reference RGB value RdsGdsBds fluctuates from the value of the initial reference RGB value RdGdBd. The directions of these fluctuations in the rgb space are substantially the same as indicated by arrows in FIG. 16B, but the direction of the shift differs depending on the hue. As described above, even if the patches of the same reference chart KC are imaged, the RGB values fluctuate due to a temporal change of the illumination light source 37, a temporal change of the two-dimensional image sensor 35, and the like.
このように、同じ基準チャートKCのパッチを撮像したときに変動している状態で、測色調整シートCSの測色調整色パッチCPを撮像したときの測色対象RGB値を用いて測色値を求めると、変動分だけ測色値に誤差が発生するおそれがある。 As described above, in the state where the color variation is obtained when the patch of the same reference chart KC is captured, the colorimetric value is obtained by using the colorimetric target RGB value obtained when the colorimetric adjustment color patch CP of the colorimetric adjustment sheet CS is captured. , There is a possibility that an error occurs in the colorimetric value by the amount of the variation.
そこで、本実施例の画像形成装置1は、初期基準RGB値RdGdBdと、測色時基準RGB値RdsGdsBdsとの間で最小2乗法等の推定法を用いて、測色時基準RGB値RdsGdsBdsを初期基準RGB値RdGdBdに変換する基準RGB間線形変換マトリックスを求める。また、画像形成装置1は、この基準RGB間線形変換マトリックスを用いて、撮像ユニット30で測色調整シートCSの測色調整色パッチCPを撮像して不揮発性メモリ125に格納されている測色対象RGB値を、初期化測色対象RGB値RsGsBsに変換する。そして、画像形成装置1は、変換した初期化測色対象RGB値RsGsBsを、測色対象RGB値として、後述する基本測色処理を実行して、Lab測色値を取得する。 Therefore, the image forming apparatus 1 of the present embodiment initializes the colorimetric reference RGB value RdsGdsBds by using an estimation method such as the least square method between the initial reference RGB value RdGdBd and the colorimetric reference RGB value RdsGdsBds. A reference RGB linear conversion matrix to be converted into a reference RGB value RdGdBd is obtained. Further, the image forming apparatus 1 uses the reference RGB linear conversion matrix to image the colorimetric adjustment color patches CP of the colorimetric adjustment sheet CS with the imaging unit 30 and stores the colorimetric adjustment patches CP stored in the nonvolatile memory 125. The target RGB value is converted into an initialization colorimetric target RGB value RsGsBs. Then, the image forming apparatus 1 performs a basic colorimetric process, which will be described later, using the converted initialization colorimetric target RGB values RsGsBs as the colorimetric target RGB values, and acquires Lab colorimetric values.
この基準RGB間線形変換マトリックスは、1次だけでなく、さらに高次の非線形マトリックスであってもよい。rgb空間とXYZ空間間で非線形性が高い場合には、高次のマトリックスとすることで、変換精度を向上させることができる。 The reference RGB linear transformation matrix is not limited to the first order, but may be a higher order nonlinear matrix. When the nonlinearity between the rgb space and the XYZ space is high, the conversion accuracy can be improved by using a higher-order matrix.
そして、上記撮像ユニット30は、被写体としての基準シートKSの基準色パッチKPと測色調整シートCSの測色調整色パッチCPを、底面部32aに形成されている開口部32cを通して撮像する際に、同時に、枠体32の底面部32aの開口部32cに配置されている基準シートKSのパッチを撮像する。これにより、常に、同じ位置関係で、基準シートKSのパッチを被写体としての基準シートKSの基準色パッチKPと測色調整シートCSの測色調整色パッチCPを撮像することができ、安定した状態で撮像することができる。 The imaging unit 30 captures the reference color patch KP of the reference sheet KS as the subject and the colorimetric adjustment color patch CP of the colorimetric adjustment sheet CS through the opening 32c formed in the bottom surface 32a. At the same time, a patch of the reference sheet KS arranged in the opening 32c of the bottom surface 32a of the frame 32 is imaged. Thereby, the reference color patch KP of the reference sheet KS and the colorimetric adjustment color patch CP of the colorimetric adjustment sheet CS can be always imaged in the same positional relationship with the patch of the reference sheet KS as a subject, and a stable state can be obtained. Can be imaged.
さらに、開口部32cを通した被写体としての基準シートKSの基準色パッチKP、測色調整シートCSの測色調整色パッチCP及び基準チャートKCは、図6及び図7に示したように、照明光源37の正反射領域SAから外れる状態で配置されている。基準色パッチKP、測色調整色パッチCP及び基準チャートKCから2次元イメージセンサ35への入射光には、正反射光が含まれていない。なお、図6では、正反射領域SAが基準チャートKCの配置されている開口部32bと測色調整色パッチCP等を撮像するための開口部32cとの間の底面部32aaにのみ、正反射領域SAが存在する状態を示している。図7は、該底面部32aaで、正反射が発生している状態が示されている。 Further, the reference color patch KP of the reference sheet KS as a subject passing through the opening 32c, the colorimetric adjustment color patch CP of the colorimetric adjustment sheet CS, and the reference chart KC are illuminated as shown in FIGS. The light source 37 is arranged outside the regular reflection area SA. Light incident on the two-dimensional image sensor 35 from the reference color patch KP, the colorimetric adjustment color patch CP, and the reference chart KC does not include specularly reflected light. In FIG. 6, the specular reflection area SA is specularly reflected only on the bottom surface 32aa between the opening 32b where the reference chart KC is arranged and the opening 32c for capturing the colorimetric adjustment color patch CP and the like. This shows a state where the area SA exists. FIG. 7 shows a state where specular reflection is occurring at the bottom surface portion 32aa.
したがって、イメージセンサ部34の撮像する基準色パッチKP、測色調整色パッチCP及び基準チャートKCの画像に照明光源37の正反射光による不良画像が含まれることを防止することができ、高精度に測色することができる。 Therefore, it is possible to prevent the image of the reference color patch KP, the colorimetric adjustment color patch CP, and the reference chart KC, which are captured by the image sensor unit 34, from including a defective image due to the specular reflection light of the illumination light source 37. Colorimetry.
また、撮像ユニット30は、開口部32cを通して記録媒体Pの撮像面に照射する照明光と、基準チャートKCを照射する照明光とは、同一の照明光源37からの照明光であり、同じ照明条件で基準チャートKCと記録媒体Pの撮像面を同時に撮像することができる。また、照明光源37は、基準チャートKCと記録媒体Pの略中間位置である中心線Lo上に配置され、かつ、レンズ36に対して中心線Lo上において対称に2個配置されている。このため、基準チャートKCと記録媒体Pの撮像領域を略同一条件で、均一に照明することができる。 In the imaging unit 30, the illumination light illuminating the imaging surface of the recording medium P through the opening 32c and the illumination light illuminating the reference chart KC are illumination light from the same illumination light source 37 and have the same illumination conditions. Thus, the imaging of the reference chart KC and the imaging surface of the recording medium P can be simultaneously performed. Further, the two illumination light sources 37 are arranged on a center line Lo which is a substantially intermediate position between the reference chart KC and the recording medium P, and are symmetrically arranged on the center line Lo with respect to the lens 36. Therefore, the reference chart KC and the imaging area of the recording medium P can be uniformly illuminated under substantially the same conditions.
さらに、撮像ユニット30は、撮像領域の開口部32cと基準チャートKCの配置条件が、レンズ36の中心と照明光源37を結ぶ中心線Loに対して、略対称に配置されている。このため、2次元イメージセンサ35の撮像条件を線対称で同一にすることができ、基準チャートKCを用いた2次元イメージセンサ35の色調整処理や測色処理の精度を向上させることができる。 Further, in the imaging unit 30, the arrangement condition of the opening 32c of the imaging area and the reference chart KC is arranged substantially symmetrically with respect to the center line Lo connecting the center of the lens 36 and the illumination light source 37. Therefore, the imaging conditions of the two-dimensional image sensor 35 can be made line-symmetric and the same, and the accuracy of the color adjustment processing and the colorimetric processing of the two-dimensional image sensor 35 using the reference chart KC can be improved.
そして、画像形成装置1は、上述のようにして初期測色対象RGB値RsGsBsを求めて、測色対象RGB値とすると、図17及び図18に示すように、不揮発性メモリ125のメモリテーブルTb1に登録されている基準測色値のうち、該測色対象RGB値に変換した測色値に対して距離的に近い近傍の基準測色値(近傍基準測色値)を選択する。画像形成装置1は、測色対象RGB値を、選択した近傍基準測色値に変換する測色値を求める基本測色処理を実行し、該測色値に基づいて色変換を行った後の画像データに基づいて、記録ヘッド20によって画像を出力する。これにより、画像形成装置1による形成画像の色再現性を向上させる。 Then, the image forming apparatus 1 obtains the initial color measurement target RGB value RsGsBs as described above and sets the initial color measurement target RGB value as the color measurement target RGB value, as shown in FIG. 17 and FIG. The reference colorimetric value (neighboring reference colorimetric value) that is close to the colorimetric value converted into the colorimetric target RGB value and that is close in distance is selected from the reference colorimetric values registered in. The image forming apparatus 1 executes a basic colorimetric process for obtaining a colorimetric value for converting a colorimetric target RGB value into a selected neighborhood reference colorimetric value, and performs color conversion based on the colorimetric value. An image is output by the recording head 20 based on the image data. Thereby, the color reproducibility of the image formed by the image forming apparatus 1 is improved.
すなわち、画像形成装置1は、図17に示すように、測色調整シートCSの測色調整色パッチCPを撮像して上述のように初期測色対象RGB値RsGsBsを求めて、測色対象RGB値として、不揮発性メモリ125に格納すると(ステップS21)、上記基準値線形変換マトリックスを用いて(ステップS22)、第1XYZ値に変換して(ステップS23)、不揮発性メモリ125に格納する(ステップS24)。例えば、図17では、測色値算出部126は、撮像ユニット30の測色対象RGB値(3、200、5)を、(20、80、10)の第1XYZ値(第1測色値)に変換して、不揮発性メモリ125に格納している。 That is, as shown in FIG. 17, the image forming apparatus 1 captures the colorimetric adjustment color patches CP on the colorimetric adjustment sheet CS, obtains the initial colorimetric target RGB values RsGsBs as described above, and obtains the colorimetric target RGB. When the value is stored in the non-volatile memory 125 (step S21), the value is converted to the first XYZ value using the reference value linear conversion matrix (step S22) (step S23) and stored in the non-volatile memory 125 (step S21). S24). For example, in FIG. 17, the colorimetric value calculation unit 126 converts the colorimetric target RGB values (3, 200, 5) of the imaging unit 30 into first XYZ values (first colorimetric values) of (20, 80, 10). And stored in the nonvolatile memory 125.
測色値算出部126は、第1XYZ値を、不揮発性メモリ125のメモリテーブルTb1を参照して、または、既知の変換式を用いて、第1Lab値(第1測色値)に変換して(ステップS25)、不揮発性メモリ125に格納する(ステップS26)。例えば、図17では、測色値算出部126は、第1XYZ値(20、80、10)を、撮像測色値である第1Lab値(75、−60、8)に変換している。 The colorimetric value calculation unit 126 converts the first XYZ value into a first Lab value (first colorimetric value) by referring to the memory table Tb1 of the nonvolatile memory 125 or using a known conversion formula. (Step S25), the data is stored in the nonvolatile memory 125 (Step S26). For example, in FIG. 17, the colorimetric value calculation unit 126 converts the first XYZ values (20, 80, 10) into the first Lab values (75, -60, 8) that are the image colorimetric values.
次に、測色値算出部126は、図17にLab空間で示すように、不揮発性メモリ125に格納されているメモリテーブルTb1の複数色の色パッチの基準測色値(Lab値)を検索して、該基準測色値(Lab値)のうち、Lab空間上において第1Lab値に対して距離の近い色パッチ(近傍色パッチ)の組みを選択する(ステップS27)。例えば、図17のLab空間の図では、60個の色パッチを選択してLab空間上にプロットしている図が示されている。距離の近いパッチを選択する方法としては、例えば、第1Lab値と、複数の色パッチの基準測色値(Lab値)における全点との距離を算出し、第1測色値である第1Lab値に対して距離の近い色パッチの基準Lab値(図17では、ハッチングの施されている基準Lab値)を選択する方法を適用できる。 Next, the colorimetric value calculation unit 126 searches for a reference colorimetric value (Lab value) of a plurality of color patches in the memory table Tb1 stored in the non-volatile memory 125, as indicated by the Lab space in FIG. Then, from the reference colorimetric values (Lab values), a set of color patches (neighboring color patches) closer to the first Lab value in the Lab space is selected (step S27). For example, the diagram of the Lab space in FIG. 17 shows a diagram in which 60 color patches are selected and plotted on the Lab space. As a method of selecting a patch having a short distance, for example, the distance between the first Lab value and all points in the reference colorimetric values (Lab values) of the plurality of color patches is calculated, and the first Lab value as the first colorimetric value is calculated. A method of selecting a reference Lab value of a color patch whose distance is closer to the value (in FIG. 17, a hatched reference Lab value) can be applied.
次に、測色値算出部126は、図17に示すように、メモリテーブルTb1を参照して、選択組の第1Lab値と対になっている撮像基準RGB値、すなわち、選択組の第1Labと同じパッチ番号の撮像基準RGB値(選択RGB値)と基準XYZ値の組み合わせを選択する(ステップS28)。測色値算出部126は、選択した組み合わせ(選択組)の撮像基準RGBと基準XYZの組同士で変換するための選択RGB値線形変換マトリックスを、最小二乗法を用いて求めて、求めた選択RGB値線形変換マトリックスを不揮発性メモリ125に格納する(ステップS29)。 Next, as shown in FIG. 17, the colorimetric value calculation unit 126 refers to the memory table Tb1, and sets the imaging reference RGB value paired with the first Lab value of the selected set, that is, the first Lab of the selected set. Then, a combination of an imaging reference RGB value (selected RGB value) and a reference XYZ value having the same patch number is selected (step S28). The colorimetric value calculation unit 126 obtains a selected RGB value linear conversion matrix for converting between the set of the imaging reference RGB and the reference XYZ of the selected combination (selected set) using the least square method, and obtains the selected selection. The RGB value linear conversion matrix is stored in the nonvolatile memory 125 (Step S29).
測色値算出部126は、測色対象である測色調整シートCSの各測色調整色パッチCPを撮像ユニット30で撮像した測色対象RGB値を、該選択RGB値線形変換マトリックスを用いて第2測色値である第2XYZ値を求める(ステップS30)。測色値算出部126は、第2XYZ値を既知の変換式を用いて第2Lab値に変換して(ステップS31)、最終的な測色値として取得する(ステップS32)。 The colorimetric value calculation unit 126 converts the RGB values of the colorimetric objects obtained by capturing the respective colorimetric adjustment color patches CP of the colorimetric adjustment sheet CS to be measured with the imaging unit 30 using the selected RGB value linear conversion matrix. A second XYZ value as a second colorimetric value is obtained (step S30). The colorimetric value calculation unit 126 converts the second XYZ value into a second Lab value using a known conversion formula (Step S31), and obtains the final colorimetric value (Step S32).
測色値算出部126は、この求めた測色値を用いて色変換を行った画像データに基づいて画像調整し、画像調整した画像データに基づいて記録ヘッド20を駆動させて画像形成する。 The colorimetric value calculation unit 126 performs image adjustment based on the image data on which color conversion has been performed using the obtained colorimetric values, and drives the recording head 20 based on the image data on which the image adjustment has been performed to form an image.
すなわち、本実施例の画像形成装置1は、色調整処理タイミングにおける記録ヘッド20の出力特性を反映している測色調整シートCSの複数の測色調整色パッチCPを撮像して取得したときの測色対象RGB値を、基準値線形変換マトリックスを用いて初期状態で基準シートKSを撮像したときの第1Lab値を求める。画像形成装置1は、メモリテーブルTb1に登録されている複数色のパッチの基準Labのうち、Lab空間上において第1Lab値に対して距離の近い基準Lab値とのパッチの組みを選択して、選択した基準Lab値に対応する測色対象RGB値を、選択RGB値線形変換マトリックスを用いてLab値に変換することで、Lab測色値を求めている。そして、測色値算出部126は、この求めた測色値を用いて色変換を行った画像データに基づいて画像調整し、画像調整した画像データに基づいて記録ヘッド20を駆動させて画像形成する。 That is, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is configured to capture and acquire a plurality of colorimetric adjustment color patches CP of the colorimetric adjustment sheet CS reflecting the output characteristics of the recording head 20 at the color adjustment processing timing. Using the reference value linear conversion matrix, a first Lab value when the reference sheet KS is imaged in the initial state is determined from the RGB values of the colorimetry target. The image forming apparatus 1 selects, from among the reference Labs of the patches of a plurality of colors registered in the memory table Tb1, a set of patches with a reference Lab value that is closer to the first Lab value in the Lab space, The colorimetric RGB values corresponding to the selected reference Lab values are converted to Lab values using a selected RGB value linear conversion matrix, thereby obtaining Lab colorimetric values. Then, the colorimetric value calculation unit 126 adjusts the image based on the image data that has been subjected to color conversion using the obtained colorimetric value, and drives the recording head 20 based on the image data after the image adjustment to form the image. I do.
このように、本実施例の画像形成装置1は、撮像ユニット30が、被写体と対向する対向面に、該被写体を撮像するための開口部32cと該開口部32cを通して撮像される被写体と同時に撮像されて所定の色基準を提供する基準チャートKCとが所定方向に並んで設けられている所定の箱形状の枠体32と、開口部32cに対向する被写体からの反射光と基準チャートKCからの反射光を受光して該被写体と該基準チャートKCとを同時に撮像するイメージセンサ部(センサ部)34と、被写体及び基準チャートKCへの照射光の反射光のうちイメージセンサ部34に入射される反射光が正反射領域外となる位置に配設されている照明光源37と、を備えている。 As described above, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the imaging unit 30 is configured such that the image capturing unit 30 simultaneously captures the opening 32c for capturing the subject and the subject captured through the opening 32c on the facing surface facing the subject. A predetermined box-shaped frame 32 in which a reference chart KC that provides a predetermined color reference is provided in a predetermined direction, and a light reflected from a subject facing the opening 32c and a reference chart KC. An image sensor unit (sensor unit) 34 that receives reflected light and simultaneously captures an image of the subject and the reference chart KC, and enters the image sensor unit 34 out of reflected light of the irradiation light on the subject and the reference chart KC. An illumination light source 37 disposed at a position where the reflected light is outside the specular reflection area.
したがって、枠体32内に取り付けられた照明光源37からの正反射光が該枠体32外の被写体及び該枠体32内の基準チャートKCの画像と重なってイメージセンサ部34に入射されることを防止することができ、被写体と基準チャートKCを常に安定した位置関係で撮像することができる。 Therefore, the specularly reflected light from the illumination light source 37 mounted in the frame 32 overlaps with the subject outside the frame 32 and the image of the reference chart KC in the frame 32 and enters the image sensor unit 34. Can be prevented, and the subject and the reference chart KC can be always imaged in a stable positional relationship.
また、撮像ユニット30は、その照明光源37が、正反射領域が、開口部32cを通した被写体の撮像領域と基準チャートKCの撮像領域との中間領域である底面部32aaに重なる位置に配設されている。 In the imaging unit 30, the illumination light source 37 is disposed at a position where the regular reflection area overlaps the bottom surface 32aa, which is an intermediate area between the imaging area of the subject through the opening 32c and the imaging area of the reference chart KC. Have been.
したがって、簡単かつ安価な構成で、照明光源37からの正反射光が該枠体32外の被写体及び該枠体32内の基準チャートKCの画像と重なってイメージセンサ部34に入射されることを防止することができ、被写体と基準チャートKCを安価にかつ常に安定した位置関係で撮像することができる。 Therefore, with a simple and inexpensive configuration, it is assumed that the specularly reflected light from the illumination light source 37 overlaps the image of the subject outside the frame 32 and the image of the reference chart KC in the frame 32 and is incident on the image sensor unit 34. Thus, the subject and the reference chart KC can be imaged at low cost and always in a stable positional relationship.
さらに、撮像ユニット30は、照明光源37が、所定長さを有する中間領域である底面部32aaの該長さ方向の中心に対して、該長さ方向に対称の位置に一対配設されている。 Further, in the imaging unit 30, a pair of the illumination light sources 37 are disposed at positions symmetrical in the length direction with respect to the center in the length direction of the bottom surface portion 32aa, which is an intermediate region having a predetermined length. .
したがって、照明光源37の正反射光が該枠体32外の被写体及び該枠体32内の基準チャートKCの画像と重なってイメージセンサ部34に入射されることを防止することができる。また、被写体と基準チャートKCに均等に照明光を照射することができ、被写体と基準チャートKCを高精度にかつ常に安定した位置関係で撮像することができる。 Accordingly, it is possible to prevent the specular reflection light of the illumination light source 37 from being superimposed on the image of the subject outside the frame 32 and the image of the reference chart KC in the frame 32 and being incident on the image sensor unit 34. Further, the illumination light can be evenly applied to the subject and the reference chart KC, and the subject and the reference chart KC can be imaged with high accuracy and always in a stable positional relationship.
なお、上記説明においては、撮像ユニット30は、一対の照明光源37を、開口部32cを通した被写体としての基準シートKSの基準色パッチKP、測色調整シートCSの測色調整色パッチCP及び基準チャートKCが、照明光源37の正反射領域SAから外れる状態で配置することで、イメージセンサ部34の撮像する画像に照明光源37の正反射の影響を防止している。照明光源37の正反射の影響を防止する構成は、上記構成に限るものではない。例えば、図19〜図21に示す撮像ユニット50のように、正反射光を遮蔽する遮光部材51を設けてもよい。ここで、図19は、撮像ユニット50の平面図、図20は、図19の撮像ユニット50のA−A矢視断面図、図21は、図20の撮像ユニット50のB−B矢視断面図である。図19〜図21において、図4〜図7の撮像ユニット30と同様の構成部分には、同一の符号を付与して、その詳細な説明を省略する。 In the above description, the imaging unit 30 sets the pair of illumination light sources 37 to the reference color patch KP of the reference sheet KS as a subject passing through the opening 32c, the colorimetric adjustment color patch CP of the colorimetric adjustment sheet CS, and By arranging the reference chart KC so as to deviate from the regular reflection area SA of the illumination light source 37, the effect of the regular reflection of the illumination light source 37 on the image captured by the image sensor unit 34 is prevented. The configuration for preventing the influence of the regular reflection of the illumination light source 37 is not limited to the above configuration. For example, a light blocking member 51 that blocks specularly reflected light may be provided as in the imaging unit 50 shown in FIGS. Here, FIG. 19 is a plan view of the imaging unit 50, FIG. 20 is a cross-sectional view of the imaging unit 50 in FIG. 19 taken along arrow AA, and FIG. 21 is a cross-sectional view of the imaging unit 50 in FIG. FIG. 19 to 21, the same components as those of the imaging unit 30 of FIGS. 4 to 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
すなわち、イメージセンサ部34の真下であって、該イメージセンサ部34と底面部32aとの略中間位置に、遮光部材51が、イメージセンサ部34の中心を通る副走査方向の中心線Loに延在する状態で、枠体32の副走査方向の相対向する側面に亘って配設されている。この遮光部材51は、その副走査方向中心位置、すなわち、イメージセンサ部34の中心の真下位置の底面部32a側の面に、照明光源37aが取り付けられることで、照明光源37aを保持している。 That is, the light-shielding member 51 extends to the center line Lo in the sub-scanning direction passing through the center of the image sensor unit 34 just below the image sensor unit 34 and at a substantially intermediate position between the image sensor unit 34 and the bottom surface 32a. In the present state, it is disposed over the opposing side surfaces of the frame 32 in the sub-scanning direction. The light shielding member 51 holds the illumination light source 37a by attaching the illumination light source 37a to the center position in the sub-scanning direction, that is, the surface on the bottom surface portion 32a side immediately below the center of the image sensor unit 34. .
遮光部材51は、図21に示すように、照明光源37aから底面部32aに向かって出射されて底面部32aで反射される正反射光のイメージセンサ部34への入射を遮光するのに必要であって、基準チャートKCからの反射光及び開口部32cを通した被写体からの反射光が、イメージセンサ部34に入射されるのを阻害することのない幅を有している。 As shown in FIG. 21, the light-shielding member 51 is necessary to shield the regular reflection light emitted from the illumination light source 37a toward the bottom surface 32a and reflected by the bottom surface 32a from entering the image sensor unit 34. In addition, it has a width that does not prevent the reflected light from the reference chart KC and the reflected light from the subject through the opening 32 c from being incident on the image sensor unit 34.
また、撮像ユニット50は、開口部32cを閉止する状態で、該開口部32cを通した記録媒体Pと2次元イメージセンサ35との光路中に光路長変更部材52が配設されている。光路長変更部材52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52は、図20に示すように、開口部32cよりも大きい外形形状を有し、枠体32内に配置されている。光路長変更部材52の固定位置は、枠体32の内部の開口部32cの位置に限るものではない。開口部32cと2次元イメージセンサ35との光路中であれば、例えば、枠体32の撮像面側の位置、枠体32の内側であって開口部32c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52を光が通過すると、該光は、光路長変更部材52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35に入射され、この画像の浮上がり量Cは、光路長変更部材52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。 In the imaging unit 50, an optical path length changing member 52 is disposed in an optical path between the recording medium P and the two-dimensional image sensor 35 through the opening 32c in a state where the opening 32c is closed. As the optical path length changing member 52, a transmitting member having a refractive index n (n is an arbitrary value) is used. As shown in FIG. 20, the optical path length changing member 52 has an outer shape larger than the opening 32c, and is arranged in the frame 32. The fixing position of the optical path length changing member 52 is not limited to the position of the opening 32c inside the frame 32. In the optical path between the opening 32c and the two-dimensional image sensor 35, for example, a position on the imaging surface side of the frame 32, a position inside the frame 32 and away from the opening 32c may be used. . When the light passes through the optical path length changing member 52 having the refractive index n, the light has an optical path length extending in accordance with the refractive index n of the optical path length changing member 52, and the two-dimensional image sensor 35 in a state where the image is raised. The floating amount C of the image can be obtained by the following equation (1), where Lp is the length of the optical path length changing member 52.
C=Lp(1−1/n)・・・(1)
また、基準チャートKC以外の撮像ユニット50の焦点面の焦点距離L、すなわち、光路長変更部材52及び開口部32cを通して撮像される記録媒体Pの表面までの焦点距離は、次式(2)により求めることができる。
C = Lp (1-1 / n) (1)
The focal length L of the focal plane of the imaging unit 50 other than the reference chart KC, that is, the focal length to the surface of the recording medium P imaged through the optical path length changing member 52 and the opening 32c is given by the following equation (2). You can ask.
L=Lc+Lp(1−1/n)・・・(2)
ここで、Lcは、レンズ36の撮像対象側の頂部と基準チャートKCとの間の距離、nは、光路長変更部材52の屈折率である。
L = Lc + Lp (1-1 / n) (2)
Here, Lc is the distance between the top of the lens 36 on the imaging target side and the reference chart KC, and n is the refractive index of the optical path length changing member 52.
したがって、例えば、光路長変更部材52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52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]となって、基準チャートKC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KCと記録媒体Pの撮像面を共役関係に設定することができる。 Therefore, for example, when the refractive index n of the optical path length changing member 52 is 1.5, L = Lc + Lp (1-1 / 1.5) = Lc + Lp (1/3), and the length of the optical path length changing member 52 is obtained. The optical path length can be lengthened by about 1/3 of Lp. If Lp = 9 [mm], L = Lc + 3 [mm], so that the image forming position of the reference chart KC and the focal position of the imaging surface of the recording medium P can be made coincident. The imaging surface of the recording medium P can be set in a conjugate relationship.
また、基準チャートKCを照射する照明光と、光路長変更部材52及び開口部32cを通して記録媒体Pの撮像面に照射する照明光とは、同一の照明光源37aからの照明光である。このため、撮像ユニット50は、上記撮像ユニット30の場合と同様に、同じ照明条件で基準チャートKCと記録媒体Pの撮像面を同時に撮像することができる。また、照明光源37aは、基準チャートKCと記録媒体Pの略中間位置である中心線Lo上に配置され、かつ、レンズ36の真下位置に、遮光部材51に取り付けられている。このため、基準チャートKCと記録媒体Pの撮像領域を略同一条件で、均一に照明することができる。 The illumination light for irradiating the reference chart KC and the illumination light for irradiating the imaging surface of the recording medium P through the optical path length changing member 52 and the opening 32c are illumination lights from the same illumination light source 37a. Therefore, the imaging unit 50 can simultaneously image the reference chart KC and the imaging surface of the recording medium P under the same illumination conditions, as in the case of the imaging unit 30 described above. The illumination light source 37a is disposed on the center line Lo, which is a substantially intermediate position between the reference chart KC and the recording medium P, and is attached to the light shielding member 51 immediately below the lens 36. Therefore, the reference chart KC and the imaging area of the recording medium P can be uniformly illuminated under substantially the same conditions.
さらに、撮像ユニット50は、撮像領域の開口部32cと基準チャートKCの配置条件が、レンズ36の中心と照明光源37aを結ぶ中心線Loに対して、略対称に配置されている。このため、2次元イメージセンサ35の撮像条件を線対称で同一にすることができ、基準チャートKCを用いた2次元イメージセンサ35の色調整処理や測色処理の精度を向上させることができる。 Furthermore, in the imaging unit 50, the arrangement conditions of the opening 32c of the imaging area and the reference chart KC are arranged substantially symmetrically with respect to a center line Lo connecting the center of the lens 36 and the illumination light source 37a. Therefore, the imaging conditions of the two-dimensional image sensor 35 can be made line-symmetric and the same, and the accuracy of the color adjustment processing and the colorimetric processing of the two-dimensional image sensor 35 using the reference chart KC can be improved.
このように、撮像ユニット50は、照明光源37aが、イメージセンサ部34から対向面である底面部32a側へ垂直方向に所定距離離れた位置であって、該底面部32a方向に照射光を出射する状態で配設されて、該照明光源37aから出射された照明光の正反射光のイメージセンサ部34への入射を遮蔽する遮光部材51が配設されている。 As described above, the imaging unit 50 emits irradiation light in the direction in which the illumination light source 37a is vertically away from the image sensor unit 34 by a predetermined distance toward the bottom surface 32a, which is the opposite surface, and in the direction of the bottom surface 32a. The light shielding member 51 is disposed in such a state as to shield the regular reflection light of the illumination light emitted from the illumination light source 37a from entering the image sensor unit 34.
したがって、照明光源37aの正反射光がイメージセンサ部34へ入射されることを確実に防止することができ、被写体と基準チャートKCを常に安定した位置関係で高精度に撮像することができる。 Therefore, it is possible to reliably prevent the specular reflection light of the illumination light source 37a from being incident on the image sensor unit 34, and it is possible to always image the subject and the reference chart KC in a stable positional relationship with high accuracy.
さらに、撮像ユニット50は、照明光源37aが、遮光部材51の底面部32a側の面に取り付けられている。 Further, in the imaging unit 50, the illumination light source 37a is attached to the surface of the light shielding member 51 on the bottom surface 32a side.
したがって、照明光源37aの正反射光がイメージセンサ部34へ入射されることを簡単な構成で確実に防止することができ、被写体と基準チャートKCを常に安価にかつ安定した位置関係で高精度に撮像することができる。 Therefore, it is possible to reliably prevent the specular reflection light of the illumination light source 37a from being incident on the image sensor unit 34 with a simple configuration, and to always accurately and inexpensively position the subject and the reference chart KC in a stable positional relationship. Images can be taken.
なお、この場合、撮像ユニット50は、基準チャートKCと記録媒体P等の被写体のイメージセンサ部34への焦点距離が、精度上無視できるときには、図22〜図27に示すように、光路長変更部材52を備えていなくてもよい。この場合においても、図26に示すように、照明光源37aが取り付けられている遮光部材51は、照明光源37aから底面部32aに照射される光の正反射領域SAの反射光(正反射光)がイメージセンサ部34に入射されるのに必要十分な幅を有している。 In this case, when the focal length of the subject such as the reference chart KC and the recording medium P to the image sensor unit 34 is negligible in accuracy, the imaging unit 50 changes the optical path length as shown in FIGS. The member 52 need not be provided. Also in this case, as shown in FIG. 26, the light shielding member 51 to which the illumination light source 37a is attached is a reflection light (specular reflection light) of the regular reflection area SA of the light emitted from the illumination light source 37a to the bottom surface 32a. Has a necessary and sufficient width to be incident on the image sensor unit 34.
このようにすると、正反射光の撮像画像への影響をより一層安価かつ確実に防止することができる。 In this case, the influence of the specularly reflected light on the captured image can be more reliably and inexpensively prevented.
また、遮光部材51は、上述のように、副走査方向に枠体32の内側面間に張り渡された所定幅の板形状のものに限られない。例えば、図27に示すように、遮光部材53は、枠体32のイメージセンサ部34と底面部32aとの照明光源37aを配設する略中間位置において、枠体32内部全体を基板31と平行に閉止する平板形状に形成されているとともに、基準チャートKCからの反射光をイメージセンサ部34に入射させるのに必要十分な開口部53bと、開口部32cを通した被写体からの反射光をイメージセンサ部34に入射させるのに必要十分な開口部53cと、が形成されている。そして、遮光部材53は、開口部53bと開口部53cの間に位置する遮光部材部分であって、イメージセンサ部34の真下の位置に、照明光源37aが取り付けられている。 Further, as described above, the light shielding member 51 is not limited to a plate-shaped member having a predetermined width stretched between the inner side surfaces of the frame 32 in the sub-scanning direction. For example, as shown in FIG. 27, the light shielding member 53 is arranged such that the entire inside of the frame 32 is parallel to the substrate 31 at a substantially intermediate position where the illumination light source 37 a is disposed between the image sensor unit 34 and the bottom surface 32 a of the frame 32. The opening 53b, which is formed in a flat plate shape that is closed at a time, and is sufficient and sufficient to allow reflected light from the reference chart KC to enter the image sensor unit 34, and reflected light from a subject through the opening 32c. An opening 53c that is necessary and sufficient to make the light enter the sensor unit 34 is formed. The light shielding member 53 is a light shielding member portion located between the opening 53b and the opening 53c, and the illumination light source 37a is attached to a position directly below the image sensor 34.
この遮光部材53は、枠体32と一体的に形成してもよいし、枠体32に接着、固定等の方法で、取り付けられていてもよい。 The light blocking member 53 may be formed integrally with the frame 32 or may be attached to the frame 32 by a method such as adhesion or fixing.
さらに、上記説明においては、測色処理を、画像形成装置1の測色制御部106が行なっているが、測色処理は、画像形成装置1内部で実行する必要はない。例えば、図28に示すように、画像形成システム(測色システム)200として、画像形成装置210が、外部装置220に接続されていて、画像形成装置210で撮像した画像データを、該外部装置220に出力し、該外部装置220が測色処理を伴う色調整処理を行って、色調整後の画像データを画像形成装置210に出力して、画像形成装置210が、外部装置220からの画像データに基づいて画像形成してもよい。 Further, in the above description, the colorimetric processing is performed by the colorimetric control unit 106 of the image forming apparatus 1, but the colorimetric processing need not be performed inside the image forming apparatus 1. For example, as shown in FIG. 28, as an image forming system (colorimetric system) 200, an image forming apparatus 210 is connected to an external device 220, and image data captured by the image forming device 210 is transferred to the external device 220. The external device 220 performs a color adjustment process involving a colorimetric process, outputs image data after color adjustment to the image forming device 210, and the image forming device 210 outputs the image data from the external device 220. May be formed based on the image.
すなわち、画像形成装置210は、エンジン211、操作表示部212、I/F部213及びその他のI/F部214等を備えており、各部は、バス215により接続されている。また、外部装置220は、例えば、通常のハードウェア構成とソフトウェア構成のコンピュータ等を用いることができ、ソフトウェアとして本発明の測色処理を伴う色調整処理を実行する測色プログラムを含む色調整プログラムを導入することで、測色処理を伴う色調整処理を実行する。外部装置220は、CPU221、メモリ部222、画像処理部223、通信I/F部224及びI/F部225等を備えており、各部は、バス226により接続されている。メモリ部222は、ROM227、RAM228及びハードディスク(HDD)229等を備えている。 That is, the image forming apparatus 210 includes an engine 211, an operation display unit 212, an I / F unit 213, another I / F unit 214, and the like, and each unit is connected by a bus 215. Further, as the external device 220, for example, a computer having a normal hardware configuration and a software configuration can be used, and a color adjustment program including a color measurement program for executing a color adjustment process involving the color measurement process of the present invention as software , A color adjustment process involving a colorimetric process is executed. The external device 220 includes a CPU 221, a memory unit 222, an image processing unit 223, a communication I / F unit 224, an I / F unit 225, and the like, and each unit is connected by a bus 226. The memory unit 222 includes a ROM 227, a RAM 228, a hard disk (HDD) 229, and the like.
画像形成装置210は、I/F部213により回線230により外部装置220に接続されており、回線230は、専用線、LAN(Local Area Network)等のネットワーク、インターネット等であって、有線であっても、無線であってもよい。 The image forming apparatus 210 is connected to an external device 220 via a line 230 by an I / F unit 213. The line 230 is a dedicated line, a network such as a LAN (Local Area Network), the Internet, or the like, and is a wired line. Or wireless.
画像形成装置210は、外部装置220の制御下で、外部装置220から送られてくる画像データに基づいてエンジン211で、記録媒体に画像を形成出力する。エンジン211は、インク噴射方式等で記録媒体に画像を形成し、操作表示部212は、各種操作キー及びLCD(Liquid Crystal Display)等のディスプレイ等を備えていて、画像形成装置210の動作に必要な各種操作が操作キーによって行われる。操作表示部212は、画像形成装置210からユーザに通知する各種情報をディスプレイに表示出力する。その他のI/F部214は、拡張ユニットの接続等に使用される。 The image forming apparatus 210 forms and outputs an image on a recording medium by the engine 211 based on image data sent from the external device 220 under the control of the external device 220. The engine 211 forms an image on a recording medium by an ink ejection method or the like. The operation display unit 212 includes various operation keys and a display such as an LCD (Liquid Crystal Display), and is necessary for the operation of the image forming apparatus 210. Various operations are performed by operation keys. The operation display unit 212 outputs various types of information notified from the image forming apparatus 210 to the user on a display. The other I / F unit 214 is used for connecting an extension unit and the like.
エンジン211は、上記実施例で説明したと同様の主走査方向に移動するキャリッジを備えている。該キャリッジに、上記撮像ユニット30が取り付けられている。画像形成装置210は、外部装置220のCPU221の制御下で、外部装置220から送られてくる測色調整色パッチCPの色パッチデータに基づいて記録媒体に、該測色調整色パッチCPを形成して測色調整シートCSを生成する。画像形成装置210は、生成した測色調整シートCSの測色調整色パッチCPを撮像ユニットで読み取って、I/F部213を介して外部装置220に送信する。 The engine 211 includes a carriage that moves in the main scanning direction as described in the above embodiment. The imaging unit 30 is attached to the carriage. The image forming apparatus 210 forms the colorimetric adjustment color patches CP on a recording medium based on the color patch data of the colorimetric adjustment color patches CP sent from the external apparatus 220 under the control of the CPU 221 of the external apparatus 220. To generate a colorimetric adjustment sheet CS. The image forming apparatus 210 reads the generated colorimetric adjustment color patch CP of the colorimetric adjustment sheet CS by the imaging unit and transmits the colorimetric adjustment color patch CP to the external device 220 via the I / F unit 213.
外部装置220は、画像形成装置210の動作制御を行う画像形成制御プログラムや本発明の測色処理を伴う色調整処理を行なう色調整プログラム及び必要なデータがハードディスク229またはROM227に格納されている。CPU221がROM227またはハードディスク229内のプログラムに基づいて画像形成装置210を制御することで、画像形成装置210としての基本処理を実行させるとともに、本発明の測色処理を伴う色調整処理を実行する。 The external device 220 stores an image formation control program for controlling the operation of the image forming apparatus 210, a color adjustment program for performing color adjustment processing involving color measurement processing of the present invention, and necessary data in the hard disk 229 or the ROM 227. The CPU 221 controls the image forming apparatus 210 based on a program in the ROM 227 or the hard disk 229 to execute the basic processing of the image forming apparatus 210 and execute the color adjustment processing involving the colorimetric processing of the present invention.
ハードディスク229は、上記プログラムを格納するとともに、色調整処理を実行するのに必要な各種データ、特に、上記実施例で説明した基準シートKSに配列形成されている複数の基準色パッチKPの測色結果のLab値とXYZ値のうち、少なくともいずれか、該基準シートKSの基準色パッチKPを画像形成装置210の撮像ユニットで読み取ったときの撮像基準RGB値、基準値線形変換マトリックス、近傍点のテーブルと選択RGB値線形変換マトリックス、基準シートKSと同時に読み取った基準チャートKCの各色パッチの初期基準RGB値RdGdBd、測色調整シートCSの測色調整色パッチCPを読み取ったときに同時に読み取った基準チャートKCの基準パッチの測色時基準RGB値RdsGdsBds及び測色時基準RGB値RdsGdsBdsを初期基準RGB値RdGdBdに変換する基準RGB間線形変換マトリックスが格納される。 The hard disk 229 stores the program and various data necessary for executing the color adjustment processing, in particular, the colorimetry of a plurality of reference color patches KP arranged and formed on the reference sheet KS described in the above embodiment. At least one of the resulting Lab value and XYZ value, the imaging reference RGB value when the imaging unit of the image forming apparatus 210 reads the reference color patch KP of the reference sheet KS, the reference value linear conversion matrix, The table and the selected RGB value linear conversion matrix, the initial reference RGB value RdGdBd of each color patch of the reference chart KC read at the same time as the reference sheet KS, and the reference read simultaneously when the colorimetric adjustment color patches CP of the colorimetric adjustment sheet CS are read Reference RGB value RdsGdsBds for color measurement of reference patch of chart KC and color measurement Reference RGB between linear transformation matrix to convert the quasi RGB values RdsGdsBds the initial reference RGB value RdGdBd is stored.
通信I/F部224は、ネットワーク等の回線を介してスキャナ装置、複合装置、他の外部装置等の画像処理装置に接続されており、画像形成装置210に画像出力させる画像データを受信する。 The communication I / F unit 224 is connected to an image processing device such as a scanner device, a multifunction device, or another external device via a line such as a network, and receives image data to be output to the image forming device 210 as an image.
画像処理部223は、画像データに対して画像形成装置210のエンジン211で形成出力するのに必要な各種画像処理を施す。 The image processing unit 223 performs various image processing necessary for forming and outputting the image data by the engine 211 of the image forming apparatus 210.
CPU221は、上述のように、画像形成装置210の動作を制御するとともに、測色制御部106の演算部124、特に、測色値算出部126が実行する測色処理を実行して測色値を求め、該測色値に基づいて画像データに対して色調整を施して、画像形成装置210に出力する。 As described above, the CPU 221 controls the operation of the image forming apparatus 210 and executes the colorimetric processing performed by the arithmetic unit 124 of the colorimetric control unit 106, in particular, the colorimetric value calculation unit 126 to execute the colorimetric value processing. Is calculated, image data is subjected to color adjustment based on the colorimetric values, and output to the image forming apparatus 210.
なお、図28の画像形成システム200では、画像形成装置210の動作を外部装置220が制御しているが、画像形成装置210自体がCPU等のコントローラを備えて、画像形成動作自体については、該コントローラが制御を行い、測色値を求める測色処理のみ、または、測色処理を含む色調整処理についてのみ外部装置220が実行してもよい。 In the image forming system 200 shown in FIG. 28, the operation of the image forming apparatus 210 is controlled by the external device 220. However, the image forming apparatus 210 itself includes a controller such as a CPU, and the image forming operation itself is not controlled. The external device 220 may control the controller to execute only the colorimetric processing for obtaining the colorimetric value or only the color adjustment processing including the colorimetric processing.
このように、少なくとも画像形成装置210の外部装置で測色処理または測色処理を含む色調整処理を実行すると、安価な画像形成装置210においても安価にかつ適切に色再現性を向上させることができる。 As described above, when the color measurement processing or the color adjustment processing including the color measurement processing is performed at least in the external device of the image forming apparatus 210, the color reproducibility can be appropriately and inexpensively improved even in the inexpensive image forming apparatus 210. it can.
図29〜図34は、本発明の撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法の第2実施例を示す図である。図29は、本発明の撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法の第2実施例を適用した画像形成装置に搭載されている撮像ユニット300の平面図である。図30は、図29のA−A矢視断面図である。なお、本実施例は、上記第1実施例の画像形成装置1と同様の画像形成装置に適用したものである。また、図4〜図8に示した撮像ユニット30と同様の撮像ユニット300に適用している。そこで、本実施例の説明において、第1実施例と同様の構成部分については、同一の符号を付して、また、図を示すことなく、同一の符号を使用して、その説明を省略または簡略化する。 FIGS. 29 to 34 are diagrams showing a second embodiment of the image pickup unit, the colorimetric device, the image forming device, the colorimetric system, and the colorimetric method of the present invention. FIG. 29 is a plan view of an image pickup unit 300 mounted on an image forming apparatus to which the second embodiment of the image pickup unit, the colorimetric device, the image forming device, the colorimetric system and the colorimetric method according to the present invention is applied. FIG. 30 is a sectional view taken along the line AA of FIG. This embodiment is applied to an image forming apparatus similar to the image forming apparatus 1 of the first embodiment. Further, the present invention is applied to an image pickup unit 300 similar to the image pickup unit 30 shown in FIGS. Therefore, in the description of the present embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the same reference numerals are used without showing the drawings, and the description thereof is omitted or omitted. Simplify.
図29〜図31において、撮像ユニット300は、画像形成装置1のキャリッジ6に取り付けられている。撮像ユニット300は、上記第1実施例の撮像ユニット30等と同様に、色調整処理時に被写体(測色対象物)を測色するために、被写体を撮像する。 29 to 31, the imaging unit 300 is attached to the carriage 6 of the image forming apparatus 1. The imaging unit 300 captures an image of the subject in order to measure the color of the subject (colorimetric object) during the color adjustment processing, similarly to the imaging unit 30 and the like of the first embodiment.
撮像ユニット300は、基板31の枠体32側の面であってその中央部に、イメージセンサ部34が配設されている。イメージセンサ部(センサ部)34は、上記同様に、CCDセンサやCMOSセンサ等の2次元イメージセンサ35とレンズ36を備えている。 In the imaging unit 300, an image sensor unit 34 is provided on the surface of the substrate 31 on the side of the frame 32 and at the center thereof. The image sensor unit (sensor unit) 34 includes a two-dimensional image sensor 35 such as a CCD sensor or a CMOS sensor and a lens 36 as described above.
撮像ユニット300は、枠体32が、その基板31とは反対側の底面部(対向面)32aの下面が、所定の間隔dを有してプラテン14上の記録媒体Pと対向する状態で、キャリッジ6に取り付けられている。該底面部32aには、中心線Loを中心として、主走査方向にそれぞれ略長方形状の開口部32bと開口部32cが、所定幅の正反射吸収用の底面部32aaを挟んで、形成されている。なお、この底面部32aaは、正反射光を吸収する所定の表面処理等が施されていてもよい。 The imaging unit 300 includes the frame 32 in a state where the lower surface of the bottom surface (opposing surface) 32a opposite to the substrate 31 faces the recording medium P on the platen 14 with a predetermined distance d. It is attached to the carriage 6. A substantially rectangular opening 32b and an opening 32c are formed in the bottom portion 32a in the main scanning direction with the center line Lo as a center, with the specular reflection absorbing bottom portion 32aa having a predetermined width interposed therebetween. I have. The bottom surface 32aa may be subjected to a predetermined surface treatment for absorbing specularly reflected light.
開口部32cは、上述したように、記録媒体Pに形成されている撮像対象(被写体)である基準シートKSの基準色パッチKP及び測色調整シートCSの測色調整色パッチCPを撮像するのに用いられる。 As described above, the opening 32c captures the reference color patch KP of the reference sheet KS, which is the imaging target (subject) formed on the recording medium P, and the colorimetric adjustment color patch CP of the colorimetric adjustment sheet CS. Used for
開口部32bは、その記録媒体P側の面に開口部32bの周囲に沿って所定幅の凹部32dが形成されており、該凹部32dに、基準チャートKCが着脱可能にセットされている。枠体32の開口部32bの凹部32dには、基準チャートKCの記録媒体P側の面を覆って、基準チャートKCの該凹部32dに保持させる保持板32eが着脱可能に取り付けられている。開口部32bは、基準チャートKCと保持板32eによって塞がれた状態となっている。保持板32eは、その記録媒体P側の面が、滑らかな平坦面となっている。基準チャートKCは、上記同様である。また、撮像ユニット300は、図19〜図21に示した撮像ユニット50と同様に、開口部32cを閉止する状態で、該開口部32cを通した記録媒体Pと2次元イメージセンサ35との光路中に、屈折率nの光路長変更部材52が配設されている。 The opening 32b has a recess 32d of a predetermined width formed on the surface on the recording medium P side along the periphery of the opening 32b, and the reference chart KC is detachably set in the recess 32d. A holding plate 32e is attached to the recess 32d of the opening 32b of the frame 32 so as to cover the surface of the reference chart KC on the recording medium P side and to be held in the recess 32d of the reference chart KC. The opening 32b is closed by the reference chart KC and the holding plate 32e. The surface of the holding plate 32e on the recording medium P side is a smooth flat surface. The reference chart KC is the same as above. Further, similarly to the image pickup unit 50 shown in FIGS. 19 to 21, the image pickup unit 300 closes the opening 32c and sets the optical path between the recording medium P and the two-dimensional image sensor 35 through the opening 32c. An optical path length changing member 52 having a refractive index n is provided therein.
撮像ユニット300は、導光体301が基板31の枠体32側の面に配設されている。導光体301は、枠体32外部に設けられている1つの照明光源302の出射する照明光を枠体32内に導光する。導光体301は、枠体32の外部に位置する1つの入射口301aと、イメージセンサ部34の中心を通る副走査方向の中心線Lo上であって、イメージセンサ部34の中心からそれぞれ副走査方向に所定量だけ等間隔で離れた位置において底面部32a方向に向かって開口する一対の出射口301bと、入射口301aと出射口301bを繋ぐ導光部301cを有している。導光部301cは、入射口301aの近くの位置から二股に分かれて、それぞれ一対の出射口301bに繋がっている。すなわち、導光体301の出射口301bは、その正反射領域SAが、開口部32cを通した被写体としての基準シートKSの基準色パッチKP、測色調整シートCSの測色調整色パッチCP及び基準チャートKCから外れた底面部32aaに位置する状態で照明光を出射する。 In the imaging unit 300, the light guide 301 is provided on the surface of the substrate 31 on the side of the frame 32. The light guide 301 guides the illumination light emitted from one illumination light source 302 provided outside the frame 32 into the frame 32. The light guide 301 is located on the center line Lo in the sub-scanning direction passing through the center of the image sensor unit 34 and one entrance port 301 a located outside the frame 32, and each of the light guides 301 extends from the center of the image sensor unit 34. It has a pair of emission ports 301b that open toward the bottom surface 32a at positions separated by a predetermined amount in the scanning direction at equal intervals, and a light guide section 301c that connects the entrance port 301a and the emission port 301b. The light guide 301c is bifurcated from a position near the entrance 301a, and is connected to a pair of exits 301b, respectively. That is, the light exit 301b of the light guide 301 has the regular reflection area SA whose reference color patch KP of the reference sheet KS as a subject passing through the opening 32c, the colorimetry adjustment color patch CP of the colorimetry adjustment sheet CS, and The illumination light is emitted in a state where the illumination light is located on the bottom surface portion 32aa deviated from the reference chart KC.
導光体301は、光ファイバ等の導光性が良好な部材で構成されている。入射口301a及び出射口301b以外の導光部301cが、外部への光の漏れ及び外部からの光の入射を防止する遮光部材で形成または遮光処理が施されている。 The light guide 301 is made of a member having a good light guide such as an optical fiber. The light guide portion 301c other than the entrance port 301a and the exit port 301b is formed or subjected to a light shielding process with a light shielding member for preventing leakage of light to the outside and incidence of light from the outside.
撮像ユニット300は、導光体301の入射口301aに対向する位置に、照明光源(光源部材)302が配設されている。照明光源302としては、例えば、LED等が用いられている。光源(照明光源37、302)の種類はLEDに限定されるものではない。例えば、有機ELなどを光源として用いるようにしてもよい。有機ELを光源として用いた場合は、太陽光の分光分布に近い照明光が得られるため、測色精度の向上が期待できる。照明光源302は、図30に矢印で示すように、一対の出射口301bから同じ光量の照明光が出射されるように、入射口301aへの照明光の入射角度を調整可能に図示しない支持部材に取り付けられている。 In the imaging unit 300, an illumination light source (light source member) 302 is disposed at a position facing the entrance 301 a of the light guide 301. As the illumination light source 302, for example, an LED or the like is used. The types of light sources (illumination light sources 37 and 302) are not limited to LEDs. For example, an organic EL or the like may be used as a light source. When an organic EL is used as a light source, illumination light close to the spectral distribution of sunlight is obtained, so that improvement in colorimetric accuracy can be expected. The illumination light source 302 is a support member (not shown) that can adjust the incident angle of the illumination light to the entrance port 301a so that the same amount of illumination light is emitted from the pair of exit ports 301b, as indicated by arrows in FIG. Attached to.
導光体301は、入射口301aから入射された照明光を、導光部301c内を通過させて出射口301bまで導光し、出射口301bから枠体32の底面部32a方向に出射させる。 The light guide 301 guides the illumination light incident from the entrance 301a through the light guide 301c to the exit 301b, and emits the illumination light from the exit 301b toward the bottom surface 32a of the frame 32.
枠体32の上端面には、導光体301の導光部301cが通過可能な凹部32fが形成されている。導光体301は、該凹部32fと基板31との間を導光部301cが通過する状態で、配設されている。この導光部301cが通過する枠体32の凹部32fには、基板31との間に、枠体32内へ外部光が入射するのを防止する遮光部材(図示略)が設けられていてもよい。 The upper end surface of the frame 32 is formed with a concave portion 32f through which the light guide portion 301c of the light guide 301 can pass. The light guide 301 is provided with the light guide 301c passing between the recess 32f and the substrate 31. Even if a light blocking member (not shown) for preventing external light from entering into the frame 32 is provided between the concave portion 32f of the frame 32 through which the light guide portion 301c passes and the substrate 31. Good.
なお、図29〜図31では、導光体301は、枠体32の側面に形成された凹部32fを通して導光体301を枠体32外部から枠体32内に引き込まれて、基板31の枠体32側の面に取り付けられている。中心線Lo上であって、上記基準チャートKCの配設されている開口部32bと開口部32cとの間の底面部32aaの真上に、出射口301bが開口する状態で配置されている。導光体301の配置構成は、上記配置構成に限るものではない。 29 to 31, the light guide 301 is drawn into the frame 32 from the outside of the frame 32 through the concave portion 32f formed on the side surface of the frame 32, and the frame It is attached to the surface on the body 32 side. The emission port 301b is disposed on the center line Lo and directly above the bottom surface 32aa between the opening 32b and the opening 32c in which the reference chart KC is provided. The arrangement configuration of the light guide 301 is not limited to the above arrangement configuration.
例えば、撮像ユニット300は、図32に示すように、中心線Lo上の上記基準チャートKCの配設されている開口部32bと開口部32cとの間の底面部32aaの真上であって、イメージセンサ部34を挟んで対称の位置の基板31に、一対の照明窓31aが形成され、該照明窓31aに出射口301bが位置する導光体301が基板31の上面を這う状態で配置されていてもよい。この場合、導光体301は、基板31の枠体32とは反対の面である上面に位置して、入射口301a部分に配置されている照明光源302からの入射光を、入射口301aから取り込んで、出射口301bから基板31の照明窓31aを通して枠体32内に照射する。このとき、導光体301は、照明光の正反射領域SAが底面部32aaとなる状態で出射する位置に、出射口301bが配置されている。 For example, as shown in FIG. 32, the imaging unit 300 is located directly above the bottom surface 32aa between the opening 32b and the opening 32c where the reference chart KC is provided on the center line Lo, A pair of illumination windows 31a are formed on the substrate 31 symmetrically positioned with respect to the image sensor unit 34, and the light guide 301 in which the emission port 301b is located in the illumination window 31a is arranged so as to crawl on the upper surface of the substrate 31. May be. In this case, the light guide 301 is located on the upper surface of the substrate 31 opposite to the frame 32, and transmits incident light from the illumination light source 302 disposed in the entrance 301 a through the entrance 301 a. Then, the light is radiated into the frame 32 from the emission port 301b through the illumination window 31a of the substrate 31. At this time, the light guide 301 has an emission port 301b at a position where the light is emitted with the regular reflection area SA of the illumination light serving as the bottom surface portion 32aa.
また、導光体301は、上記入射口301aと一対の出射口301bが二股に分かれた導光部301cで繋がれた形状に限るものではない。例えば、図33に示すように、中心線Lo上に直線状に形成された導光体303であってもよい。この場合、撮像ユニット300は、中心線Lo上であって、上記基準チャートKCの配設されている開口部32bと開口部32cとの間の底面部32aaの真上であって、イメージセンサ部34を挟んで対称の位置の基板31に、一対の照明窓31aが形成されている。該照明窓31aに、直線状の導光体303の両端部位置であって基板31側の面に形成されている一対の出射口303bが位置する状態で配置されて、一対の該出射口303bが導光部303cで繋がれている。そして、導光体303は、長手方向の一方側端面に入射口303aが形成されている。該入射口303aに対向する位置に照明光源302が配置されている。導光体303は、照明光源302から入射口303aに入射された照明光を、長手方向両端部に形成されている一対の出射口303bに均等に分割して該出射口303bから出射させる機能を有している。導光体303は、均等に分割された照明光を、基板31に形成されている照明窓31aを通して、枠体32内に照明する。導光体303は、照明光の正反射領域SAが底面部32aaとなる状態で出射する位置に、出射口303bが配置されている。 Further, the light guide 301 is not limited to a shape in which the entrance 301a and the pair of exits 301b are connected by a bifurcated light guide 301c. For example, as shown in FIG. 33, a light guide 303 formed linearly on the center line Lo may be used. In this case, the imaging unit 300 is located on the center line Lo, directly above the bottom surface 32aa between the opening 32b and the opening 32c provided with the reference chart KC, and A pair of illumination windows 31a are formed on the substrate 31 at positions symmetrical with respect to 34. In the illumination window 31a, a pair of exit ports 303b formed on the surface on the substrate 31 side are located at both end positions of the linear light guide 303, and the pair of exit ports 303b are arranged. Are connected by a light guide section 303c. The light guide 303 has an entrance port 303a formed on one end face in the longitudinal direction. An illumination light source 302 is disposed at a position facing the entrance 303a. The light guide 303 has a function of equally dividing the illumination light incident on the entrance 303a from the illumination light source 302 into a pair of exits 303b formed at both ends in the longitudinal direction and emitting the light from the exits 303b. Have. The light guide 303 illuminates the equally divided illumination light into the frame 32 through the illumination window 31 a formed in the substrate 31. The light guide 303 is provided with an emission port 303b at a position where the light is emitted in a state where the regular reflection area SA of the illumination light becomes the bottom surface portion 32aa.
さらに、上記説明では、撮像ユニット300は、枠体32内に開口部32cを塞ぐ状態で光路長変更部材52が配設されているが、開口部32cを通して撮像する被写体と基準チャートKCとの距離差が、レンズ36の焦点深度以内であれば、図34に示すように、光路長変更部材52を設けなくてもよい。 Further, in the above description, in the imaging unit 300, the optical path length changing member 52 is disposed in the frame 32 so as to cover the opening 32c, but the distance between the subject to be imaged through the opening 32c and the reference chart KC. If the difference is within the focal depth of the lens 36, the optical path length changing member 52 may not be provided as shown in FIG.
そして、本実施例の撮像ユニット300は、上記第1実施例の撮像ユニット30、50と同様に、適宜のタイミングにおいて、測色処理を行う際に、基準チャートKC及び被写体を撮像するのに用いられる。 The imaging unit 300 of the present embodiment is used to capture the reference chart KC and the subject when performing the colorimetric processing at an appropriate timing, similarly to the imaging units 30 and 50 of the first embodiment. Can be
撮像ユニット300は、導光体301、303の出射口301b、303bが、該出射口301b、303bからの照明光の正反射領域SAよりも幅の広い底面部32aaの真上に位置し、基準チャートKC及び被写体に同じ照明条件で照明する位置に配置されている。また、導光体301、303は、1つの照明光源302から出射された照明光を出射口301b、303bに均一に分割して、該出射口301b、303bから基準チャートKC及び被写体に照射している。 In the imaging unit 300, the exit ports 301b and 303b of the light guides 301 and 303 are located directly above the bottom surface 32aa wider than the regular reflection area SA of the illumination light from the exit ports 301b and 303b. It is arranged at a position where the chart KC and the subject are illuminated under the same illumination conditions. The light guides 301 and 303 uniformly divide the illumination light emitted from one illumination light source 302 into emission ports 301b and 303b, and irradiate the reference chart KC and the subject from the emission ports 301b and 303b. I have.
このように、本実施例の画像形成装置1は、撮像ユニット300が、照明光源として、照明光を出射する1つの照明光源(光源部材)302と、該照明光源302から出射された照明光を導光する導光体301と、を備え、該導光体301が、照明光源302から出射された照明光を取り込む入射口301aと、被写体及び基準チャートKCへの照射光の反射光のうちイメージセンサ部34に入射される反射光が正反射領域外SAとなる位置に配置されて照明光を出射する出射口301bと、外部との間を遮光しつつ入射口301aと出射口301bとを繋いで該入射口301aから入射された照明光を該出射口301bに導光する導光部301cと、を備えている。 As described above, in the image forming apparatus 1 of the present embodiment, in the image forming unit 300, as the illumination light source, one illumination light source (light source member) 302 that emits the illumination light and the illumination light emitted from the illumination light source 302 are used. A light guide 301 for guiding light; the light guide 301 captures illumination light emitted from the illumination light source 302; and an image of reflected light of light emitted to the subject and the reference chart KC. An output port 301b, which is disposed at a position where the reflected light incident on the sensor unit 34 is outside the regular reflection area SA and emits illumination light, is connected to the input port 301a and the output port 301b while shielding light from the outside. And a light guide section 301c for guiding illumination light incident from the entrance port 301a to the exit port 301b.
したがって、撮像ユニット300は、導光体301、303を用いて同じ照明条件で、正反射を防止しつつ、基準チャートKC及び被写体に照明して撮像することができ、簡単な構成で、より一層高精度に撮像して、高精度に測色することができる。 Therefore, the imaging unit 300 can illuminate and image the reference chart KC and the subject under the same illumination conditions using the light guides 301 and 303 while preventing regular reflection, and with a simple configuration, the imaging unit 300 can be further improved. High-precision imaging and colorimetry can be performed with high accuracy.
また、撮像ユニット300の導光体301は、入射口301aが、照明光源302から出射される照明光を取り込む位置に1つ配置され、出射口301bが、開口部32cを通した被写体の撮像領域と基準チャートKCの撮像領域との所定長さを有する中間領域である底面部32aaの該長さ方向の中心に対して、該長さ方向に対称の位置へ照明光を出射する位置に一対配置され、導光部301cが、入射口301aと繋がるとともに途中で別れて一対の出射口301bと繋がっている。 Further, the light guide 301 of the imaging unit 300 has one entrance port 301a disposed at a position where the illumination light emitted from the illumination light source 302 is taken in, and the exit port 301b is provided in the imaging area of the subject through the opening 32c. And a base area 32aa, which is an intermediate area having a predetermined length with respect to the imaging area of the reference chart KC, is arranged in a pair at a position where illumination light is emitted to a position symmetrical in the length direction with respect to the center in the length direction of the bottom surface 32aa. Then, the light guide portion 301c is connected to the entrance 301a and is separated in the middle to be connected to the pair of exits 301b.
したがって、1つの照明光源302からの照明光を、より一層同じ照明条件に近い状態で被写体と基準チャートKCとに照明することができ、よりいっそう高精度に測色することができる。 Therefore, the illumination light from one illumination light source 302 can be illuminated on the subject and the reference chart KC in a state closer to the same illumination condition, and the colorimetry can be performed with higher accuracy.
なお、本実施例の撮像ユニット300は、上記実施例の画像形成システム200に対して、上記同様に適用することができる。 Note that the imaging unit 300 of the present embodiment can be applied to the image forming system 200 of the above embodiment in the same manner as described above.
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the preferred embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. It goes without saying that it is possible.
1 画像形成装置
2 本体筐体
3 本体フレーム
4 主ガイドロッド
5 副ガイドロッド
6 キャリッジ
6a 連結片
7 タイミングベルト
8 駆動プーリ
9 従動プーリ
10 主走査モータ
11 カートリッジ部
12 維持機構部
13 カバー
14 プラテン
20、20y、20m、20c、20k 記録ヘッド
21 エンコーダセンサ
30 撮像ユニット
31 基板
31a 照明窓
32 枠体
32a 底面部
32b 開口部
32c 開口部
32d 凹部
32e 保持板
32f 凹部
32aa 底面部
33 締結部材
34 イメージセンサ部
35 2次元イメージセンサ
36 レンズ
37 照明光源
50 撮像ユニット
51 遮光部材
52 光路長変更部材
53 遮光部材
37a 照明光源
53b 開口部
53c 開口部
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 主走査ドライバ
105 記録ヘッドドライバ
106 測色制御部
107 紙搬送部
108 副走査ドライバ
110 画像処理部
111 インターフェイス部
112 A/D変換部
113 シェーディング補正部
114 ホワイトバランス補正部
115 γ補正部
116 画像フォーマット変換部
121 フレームメモリ
122 タイミング信号発生部
123 光源駆動制御部
124 演算部
125 不揮発性メモリ
126 測色値算出部
200 画像形成システム
210 画像形成装置
211 エンジン
212 操作表示部
213 I/F部
214 その他のI/F部
215 バス
220 外部装置
221 CPU
222 メモリ部
223 画像処理部
224 通信I/F部
225 I/F部
226 バス
227 ROM
228 RAM
229 ハードディスク
230 回線
300 撮像ユニット
301 導光体
302 照明光源
301a 入射口
301b 出射口
301c 導光部
303 導光体
303a 入射口
303b 出射口
303c 導光部
Lo 中心線
KS 基準シート
KP 基準色パッチ
CS 測色調整シート
CP 測色調整色パッチ
KC 基準チャート
Pa〜Pd 基準色パッチ列
Pe ドット径計測用パターン列
lk 距離計測用ライン
mk チャート位置特定用マーカ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Main body housing 3 Main body frame 4 Main guide rod 5 Sub guide rod 6 Carriage 6a Connecting piece 7 Timing belt 8 Drive pulley 9 Follower pulley 10 Main scanning motor 11 Cartridge part 12 Maintenance mechanism part 13 Cover 14 Platen 20, 20y, 20m, 20c, 20k Recording head 21 Encoder sensor 30 Imaging unit 31 Substrate 31a Illumination window 32 Frame 32a Bottom part 32b Opening 32c Opening 32d Depression 32e Holding plate 32f Depression 32aa Bottom part 33 Fastening member 34 Image sensor part 35 2D image sensor 36 lens 37 illumination light source 50 imaging unit 51 light shielding member 52 optical path length changing member 53 light shielding member 37a illumination light source 53b opening 53c opening 101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 Main scanning driver 105 Recording head driver 106 Colorimetric control unit 107 Paper transport unit 108 Sub-scanning driver 110 Image processing unit 111 Interface unit 112 A / D conversion unit 113 Shading correction unit 114 White balance correction unit 115 Gamma correction unit 116 Image format Conversion unit 121 Frame memory 122 Timing signal generation unit 123 Light source drive control unit 124 Operation unit 125 Non-volatile memory 126 Colorimetric value calculation unit 200 Image forming system 210 Image forming device 211 Engine 212 Operation display unit 213 I / F unit 214 Other I / F 215 Bus 220 External device 221 CPU
222 memory unit 223 image processing unit 224 communication I / F unit 225 I / F unit 226 bus 227 ROM
228 RAM
229 Hard disk 230 Line 300 Imaging unit 301 Light guide 302 Illumination light source 301a Inlet 301b Outlet 301c Light guide 303 Light guide 303a Inlet 303b Outlet 303c Light guide Lo Center line KS Reference sheet KP Reference color patch CS measurement Color adjustment sheet CP Colorimetry adjustment color patch KC Reference chart Pa to Pd Reference color patch row Pe Dot diameter measurement pattern row lk Distance measurement line mk Chart position identification marker
Claims (6)
前記被写体を照明する照明光源と、を備え、
前記照明光源は、
前記被写体及び前記基準チャートの領域外となる位置に設けられ、前記照明光源から前記2次元イメージセンサへ入射される光を正反射する正反射領域と、
照明光を出射する光源部材と、
前記光源部材から出射された照明光を導光する導光体と、を備え、
前記導光体は、
前記光源部材から出射された照明光を取り込む入射口と、
前記被写体及び前記基準チャートへの照射光の反射光のうち、前記2次元イメージセンサに入射される反射光が前記正反射領域外となる位置に配置されて、前記照明光を出射する出射口と、
外部との間を遮光しつつ、前記入射口から入射された前記照明光を前記出射口に導光する導光部と、を備え、
前記2次元イメージセンサのセンサ面に直交する方向から見たときに、前記開口部、前記導光体の前記出射口及び前記基準チャートの順に並ぶ配置とされていること
を特徴とする撮像ユニット。 A two-dimensional image sensor that captures an image of a reference chart and captures an image of a subject through an opening;
An illumination light source for illuminating the subject,
The illumination light source is
A regular reflection area provided at a position outside the area of the subject and the reference chart, and regularly reflecting light incident on the two-dimensional image sensor from the illumination light source;
A light source member for emitting illumination light,
A light guide that guides illumination light emitted from the light source member,
The light guide,
An entrance for taking in illumination light emitted from the light source member,
Of the reflected light of the irradiation light on the subject and the reference chart, the reflected light incident on the two-dimensional image sensor is arranged at a position outside the regular reflection area, and an emission port for emitting the illumination light. ,
A light guide unit that guides the illumination light incident from the entrance to the exit while shielding light from the outside,
An imaging unit, wherein when viewed from a direction perpendicular to a sensor surface of the two-dimensional image sensor, the opening, the light exit of the light guide, and the reference chart are arranged in this order.
を特徴とする請求項1に記載の撮像ユニット。 The light guide is arranged at a position where the entrance port takes in light emitted from the illumination light source, and the exit port is located at a center in a longitudinal direction of the region having a predetermined length. On the other hand, a pair is arranged at a position where the illumination light is emitted to a position symmetrical in the length direction, and the light guide portion is connected to the entrance and separated in the middle and connected to the pair of exits. The imaging unit according to claim 1, wherein:
前記撮像手段として、請求項1又は請求項2に記載の撮像ユニットを備えていること
を特徴とする測色装置。 Imaging means for simultaneously imaging a reference chart composed of a plurality of colors and an arbitrary subject; calculating means for calculating a colorimetric value of the subject based on the subject imaged by the imaging means and image data of the reference chart. A colorimeter comprising:
A colorimetric device comprising the image pickup unit according to claim 1 or 2 as the image pickup means.
前記測色装置として、請求項3に記載の測色装置を備えていること
を特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an image using image data color-adjusted based on a colorimetric value measured by a colorimetric device,
An image forming apparatus comprising the colorimetric device according to claim 3 as the colorimetric device.
前記撮像手段として、請求項1又は請求項2に記載の撮像ユニットを備えていること
を特徴とする測色システム。 Imaging means for simultaneously imaging a reference chart composed of a plurality of colors and an arbitrary subject; calculating means for calculating a colorimetric value of the subject based on the subject imaged by the imaging means and image data of the reference chart. A communication system that connects the imaging unit and the calculation unit,
A colorimetric system comprising the image pickup unit according to claim 1 or 2 as the image pickup means.
前記撮像ユニットが、複数の色からなる基準チャートと任意の被写体を同時に撮像する工程と、
前記算出手段が、前記撮像ユニットの撮像した前記被写体と前記基準チャートの撮像データに基づいて、該被写体の測色値を算出する工程と、を含むこと
を特徴とする測色方法。 A color measurement method executed by a color measurement device including the imaging unit according to claim 1 or 2 and a calculation unit,
A step in which the imaging unit simultaneously captures an image of an arbitrary subject with a reference chart including a plurality of colors;
A step of calculating a colorimetric value of the subject based on the subject imaged by the imaging unit and image data of the reference chart.
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