JP6740688B2 - 撮像装置、画像形成装置、距離計測方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置、画像形成装置、距離計測方法およびプログラムに関する。

従来、画像形成装置がインクなどの色材を用いて記録媒体上に形成したカラーパターンを撮像し、撮像により得られたカラーパターンのＲＧＢ値を標準色空間における表色値（測色値）に変換して出力する撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の撮像装置から出力されるカラーパターンの測色値は、例えば、画像形成装置の色調整に用いられる。また、ＲＧＢ値から測色値への変換を行わずに、撮像により得られたカラーパターンのＲＧＢ値を用いて画像形成装置の色調整を行うこともできる。

この種の撮像装置は、筐体内部に設けられた光源の光を筐体外部の被写体（記録媒体上に形成されたカラーパターン）に照射して撮像を行う。したがって、筐体と被写体との間の距離に応じて被写体に照射される光量が変動し、撮像により得られたＲＧＢ値が不安定になる場合がある。そこで、特許文献１に記載の撮像装置は、筐体と筐体外部の被写体との間の距離を計測できる構成としている。具体的には、特許文献１に記載の撮像装置では、光源と被写体との間に配置される光透過部材に距離計測用のマーク部を設け、撮像により得られるマーク部の影の画像に基づいて、筐体と被写体との間の距離を計測するようにしている。

しかし、特許文献１に記載の撮像装置による距離の計測方法では、光透過部材に距離計測用のマーク部を設ける必要があり、煩わしい。このため、筐体と被写体との間の距離をより簡便に計測できるようにすることが求められる。

上述した課題を解決するために、本発明は、開口部を有する筐体と、前記筐体の内部に配置された複数の光源と、前記筐体の内部に配置され、前記複数の光源が点灯している間に、前記筐体の外部の被写体を、前記開口部を介して撮像するセンサユニットと、前記センサユニットにより撮像された画像であって、前記開口部により区切られる前記被写体の画像領域内に、高輝度領域と該高輝度領域よりも外側の低輝度領域とを含む前記画像に基づいて、前記筐体と前記被写体との間の距離を算出する距離算出部と、を備え、前記距離算出部は、前記高輝度領域の大きさに対する前記低輝度領域の大きさの比率に基づいて、前記距離を算出し、前記低輝度領域は、前記複数の光源のうち１の光源からの光が照射されない領域である。

本発明によれば、筐体と被写体との間の距離を簡便に計測することができるという効果を奏する。

図１は、画像形成装置の内部を透視して示す斜視図である。 図２は、画像形成装置の内部の機械的構成を示す上面図である。 図３は、キャリッジに搭載される記録ヘッドの配置例を説明する図である。 図４は、測色カメラの外観を示す斜視図である。 図５は、測色カメラの分解斜視図である。 図６は、図４中のＸ１方向から見た測色カメラの縦断面図である。 図７は、図４中のＸ２方向から見た測色カメラの縦断面図である。 図８は、基準チャートの具体例を示す図である。 図９は、画像形成装置の制御機構の構成例を示すブロック図である。 図１０は、測色カメラの機能的な構成例を示すブロック図である。 図１１は、センサユニットにより撮像された画像例を示す図である。 図１２は、センサユニットにより撮像された画像例を示す図である。 図１３は、センサユニットにより撮像された画像例を示す図である。 図１４は、高輝度領域の大きさに対する低輝度領域の大きさの比率に基づいて距離を算出する方法を説明する図である。 図１５は、高輝度領域の大きさに対する低輝度領域の大きさの比率に基づいて距離を算出する方法を説明する図である。 図１６は、高輝度領域の大きさに対する低輝度領域の大きさの比率に基づいて距離を算出する方法を説明する図である。 図１７は、測色カメラによる距離計測の手順を示すフローチャートである。 図１８は、変形例の測色カメラの機能的な構成例を示すブロック図である。 図１９は、高輝度領域の大きさに対する低輝度領域の大きさの比率に基づいて傾きを算出する方法を説明する図である。 図２０は、プロダクションプリンティング機として構成された電子写真方式の画像形成装置の外観図である。 図２１は、電子写真方式の画像形成装置における測色カメラの配置例を説明する図である。 図２２は、複数の測色カメラが同時に距離や傾きの算出を行う場合の問題点を説明する図である。 図２３は、複数の測色カメラが１つずつ順番に距離や傾きの算出を行う例を説明する図である。 図２４は、隣り合わない複数の測色カメラが距離や傾きの算出を同時に行う例を説明する図である。 図２５は、並び順の番号が奇数番の測色カメラと偶数番の測色カメラとで距離や傾きの算出を交互に行う例を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る撮像装置、画像形成装置、距離計測方法およびプログラムについて詳しく説明する。なお、以下で説明する実施形態では、本発明を適用した画像形成装置の一例としてインクジェットプリンタを例示するが、本発明は、記録媒体に画像を形成する様々なタイプの画像形成装置に対して広く適用可能である。

＜画像形成装置の機械的構成＞
まず、図１乃至図３を参照しながら、本実施形態の画像形成装置１００の機械的な構成例について説明する。図１は、画像形成装置１００の内部を透視して示す斜視図、図２は、画像形成装置１００の内部の機械的構成を示す上面図、図３は、キャリッジ５に搭載される記録ヘッド６の配置例を説明する図である。

図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、主走査方向（図中矢印Ａ方向）に往復移動するキャリッジ５を備える。キャリッジ５は、主走査方向に沿って延設された主ガイドロッド３により支持されている。また、キャリッジ５には連結片５ａが設けられている。連結片５ａは、主ガイドロッド３と平行に設けられた副ガイド部材４に係合し、キャリッジ５の姿勢を安定化させる。

キャリッジ５には、図２に示すように、記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋが搭載されている。記録ヘッド６ｙは、イエロー（Ｙ）インクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド６ｍは、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド６ｃは、シアン（Ｃ）インクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド６ｋは、ブラック（Ｂｋ）インクを吐出する複数の記録ヘッドである。以下、これら記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋを総称する場合は、記録ヘッド６という。記録ヘッド６は、その吐出面（ノズル面）が下方（記録媒体Ｍ側）に向くように、キャリッジ５に支持されている。

記録ヘッド６にインクを供給するためのインク供給体であるカートリッジ７は、キャリッジ５には搭載されず、画像形成装置１００内の所定の位置に配置されている。カートリッジ７と記録ヘッド６はパイプで連結されており、このパイプを介して、カートリッジ７から記録ヘッド６に対してインクが供給される。

キャリッジ５は、駆動プーリ９と従動プーリ１０との間に張架されたタイミングベルト１１に連結されている。駆動プーリ９は、主走査モータ８の駆動により回転する。従動プーリ１０は、駆動プーリ９との間の距離を調整する機構を有し、タイミングベルト１１に対して所定のテンションを与える役割を持つ。キャリッジ５は、主走査モータ８の駆動によりタイミングベルト１１が送り動作されることにより、主走査方向に往復移動する。キャリッジ５の主走査方向の移動は、例えば図２に示すように、キャリッジ５に設けられたエンコーダセンサ１３がエンコーダシート１４のマークを検知して得られるエンコーダ値に基づいて制御される。

また、本実施形態の画像形成装置１００は、記録ヘッド６の信頼性を維持するための維持機構１５を備える。維持機構１５は、記録ヘッド６の吐出面の清掃やキャッピング、記録ヘッド６からの不要なインクの排出などを行う。

記録ヘッド６の吐出面と対向する位置には、図２に示すように、プラテン１６が設けられている。プラテン１６は、記録ヘッド６から記録媒体Ｍに対しインクを吐出する際に、記録媒体Ｍを支持するためのものである。記録媒体Ｍは、後述の副走査モータ１２（図９参照）によって駆動される搬送ローラにより挟持され、プラテン１６上を、副走査方向に間欠的に搬送される。

記録ヘッド６は、プラテン１６上の記録媒体Ｍに対しインクを吐出することで、記録媒体Ｍ上に画像を形成する。本実施形態では、キャリッジ５の１回の走査で形成できる画像の幅を多く確保するため、図３に示すように、キャリッジ５に、上流側の記録ヘッド６と下流側の記録ヘッド６とを搭載している。また、ブラックのインクを吐出する記録ヘッド６ｋは、カラーのインクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃの２倍の数だけキャリッジ５に搭載している。また、記録ヘッド６ｙ，６ｍは左右に分離して配置されている。これは、キャリッジ５の往復動作で色の重ね順を合わせ、往路と復路とで色が変わらないようにするためである。なお、図３に示す記録ヘッド６の配列は一例であり、図３に示す配列に限定されるものではない。

本実施形態の画像形成装置１００を構成する上記の各構成要素は、外装体１の内部に配置されている。外装体１にはカバー部材２が開閉可能に設けられている。画像形成装置１００のメンテナンス時やジャム発生時には、カバー部材２を開けることにより、外装体１の内部に設けられた各構成要素に対して作業を行うことができる。

本実施形態の画像形成装置１００は、記録媒体Ｍを副走査方向（図中矢印Ｂ方向）に間欠的に搬送し、記録媒体Ｍの副走査方向の搬送が停止している間に、キャリッジ５を主走査方向に移動させながら、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６からプラテン１６上の記録媒体Ｍに対しインクを吐出して、記録媒体Ｍ上に画像を記録する。

特に、画像形成装置１００の色調整を行う際には、図２に示すように、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６からプラテン１６上の記録媒体Ｍに対しインクを吐出してカラーパターンＣＰを形成し、このカラーパターンＣＰに対する測色を行う。このカラーパターンＣＰは、画像形成装置１００が実際にインクを用いて記録媒体Ｍ上に形成した画像であり、画像形成装置１００に固有の特性を反映している。したがって、このカラーパターンＣＰの測色値を用いて、画像形成装置１００に固有の特性を記述したデバイスプロファイルを生成、あるいは修正することができる。そして、このデバイスプロファイルに基づいて標準色空間と機器依存色との間の色変換を行うことで、画像形成装置１００は再現性の高い画像を出力することができる。

本実施形態の画像形成装置１００は、記録媒体Ｍに形成したカラーパターンＣＰに対する測色を行うための測色カメラ（撮像装置）２０を備える。測色カメラ２０は、図２に示すように、記録ヘッド６が搭載されたキャリッジ５に支持されている。そして、測色カメラ２０は、記録媒体Ｍの搬送およびキャリッジ５の移動によりカラーパターンＣＰが記録された記録媒体Ｍ上を移動して、カラーパターンＣＰと対向する位置にきたときに、画像の撮像を行う。そして、撮像により得られたカラーパターンＣＰのＲＧＢ値に基づいて、カラーパターンＣＰの測色値を算出する。なお、本実施形態では、撮像により得られたカラーパターンＣＰのＲＧＢ値から算出されるカラーパターンＣＰの測色値を用いて画像形成装置１００の色調整を行う例を説明するが、撮像により得られたカラーパターンＣＰのＲＧＢ値を用いて画像形成装置１００の色調整を行うことも可能である。この場合、色調整によって、例えば記録ヘッド６から吐出されるインクの量が調整される。

＜測色カメラの機械的構成＞
次に、図４乃至図７を参照しながら、本実施形態の測色カメラ２０の機械的な構成例について説明する。図４は、測色カメラ２０の外観を示す斜視図、図５は、測色カメラ２０の分解斜視図、図６は、図４中のＸ１方向から見た測色カメラ２０の縦断面図、図７は、図４中のＸ２方向から見た測色カメラ２０の縦断面図である。

測色カメラ２０は、図４および図５に示すように、取り付け片２２が一体形成された筐体２１を備える。筐体２１は、例えば、所定の間隔を空けて対向する底板部２１ａおよび天板部２１ｂと、これら底板部２１ａと天板部２１ｂとを繋ぐ側壁部２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆを有する。筐体２１の底板部２１ａと側壁部２１ｄ，２１ｅ，２１ｆは、例えばモールド成形により取り付け片２２とともに一体に形成され、これに対して天板部２１ｂと側壁部２１ｃとが着脱可能な構成とされる。図５では天板部２１ｂと側壁部２１ｃとを取り外した状態を示している。

測色カメラ２０は、例えば、筐体２１の側壁部２１ｅおよび取り付け片２２をキャリッジ５の側面部に突き当てた状態で、ネジなどの締結部材を用いてキャリッジ５の側面部に締結されることにより、キャリッジ５に取り付けられる。このとき、測色カメラ２０は、図６および図７に示すように、筐体２１の底板部２１ａが間隙ｄを介してプラテン１６上の記録媒体Ｍに対し略平行な状態で対向するように、キャリッジ５に取り付けられる。間隙ｄの大きさは、後述のセンサユニット２５により撮像される被写体と筐体２１との間の距離に相当する。この距離は、例えば、記録媒体Ｍの厚さの違いや記録媒体Ｍを支持するプラテン１６表面の凹凸の影響などによって変動する。

プラテン１６上の記録媒体Ｍと対向する筐体２１の底板部２１ａには、筐体２１の外部の被写体（カラーパターンＣＰの測色を行う場合は記録媒体Ｍ上に形成されたカラーパターンＣＰ）を筐体２１の内部から撮像可能にするための開口部２３が設けられている。また、筐体２１の底板部２１ａの内面側には、支え部材３３を介して開口部２３と隣り合うようにして、基準チャート４０が配置されている。基準チャート４０は、カラーパターンＣＰの測色やＲＧＢ値の取得を行う際に、後述のセンサユニット２５によりカラーパターンＣＰとともに撮像されるものである。なお、基準チャート４０の詳細については後述する。

一方、筐体２１内部の天板部２１ｂ側には、回路基板２４が配置されている。また、筐体２１の天板部２１ｂと回路基板２４との間には、画像を撮像するセンサユニット２５が配置されている。センサユニット２５は、図６に示すように、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサなどの二次元イメージセンサ２５ａと、センサユニット２５の撮像範囲の光学像を二次元イメージセンサ２５ａの受光面（撮像領域）に結像するレンズ２５ｂとを備える。

センサユニット２５は、例えば、筐体２１の側壁部２１ｅと一体に形成されたセンサホルダ２６により保持される。センサホルダ２６には、回路基板２４に形成された貫通孔２４ａと対向する位置にリング部２６ａが設けられている。リング部２６ａは、センサユニット２５のレンズ２５ｂ側の突出した部分の外形形状に倣った大きさの貫通孔を有する。センサユニット２５は、レンズ２５ｂ側の突出した部分をセンサホルダ２６のリング部２６ａに挿通することで、レンズ２５ｂが回路基板２４の貫通孔２４ａを介して筐体２１の底板部２１ａ側を臨むようにして、センサホルダ２６により保持される。

このとき、センサユニット２５は、図６中の一点鎖線で示す光軸が筐体２１の底板部２１ａに対して略垂直となり、且つ、開口部２３と後述の基準チャート４０とが撮像範囲に含まれるように、センサホルダ２６により位置決めされた状態で保持される。これにより、センサユニット２５は、二次元イメージセンサ２５ａの撮像領域の一部で、筐体２１外部の被写体（記録媒体Ｍ上に形成されたカラーパターンＣＰ）を開口部２３を介して撮像するとともに、二次元イメージセンサ２５ａの撮像領域の他の一部で、筐体２１の内部に配置された基準チャート４０を撮像することができる。

なお、センサユニット２５は、各種の電子部品が実装される回路基板２４に対して、例えばフレキシブルケーブルを介して電気的に接続される。また、回路基板２４には、後述する画像形成装置１００のメイン制御基板１２０（図９参照）に対して測色カメラ２０を接続するための接続ケーブルが装着される外部接続コネクタ２７が設けられている。

また、筐体２１の内部には、センサユニット２５による撮像時にその撮像範囲を略均一に照明するための光源２８が設けられている。光源２８としては、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。本実施形態においては、図７に示すように、センサユニット２５のレンズ２５ｂの中心を基準として、開口部２３と基準チャート４０が並ぶ方向と直交する方向に均等に配置された２つのＬＥＤを光源２８として用いている。

光源２８として用いる２つのＬＥＤは、例えば回路基板２４の底板部２１ａ側の面に実装される。ただし、光源２８は、センサユニット２５の撮像範囲を拡散光により略均一に照明できる位置に配置されればよく、必ずしも回路基板２４に直接実装されていなくてもよい。また、本実施形態では、光源２８としてＬＥＤを用いたが、光源２８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２８として用いるようにしてもよい。有機ＥＬを光源２８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。

また、筐体２１の内部には、センサユニット２５と該センサユニット２５により開口部２３を介して撮像される筐体２１外部の被写体（記録媒体Ｍ上に形成されたカラーパターンＣＰ）との間の光路中に、光路長変更部材２９が配置されている。光路長変更部材２９は、光源２８の光に対して十分な透過率を有する屈折率ｎの光学素子である。光路長変更部材２９は、筐体２１外部の被写体の光学像の結像面を筐体２１内部の基準チャート４０の光学像の結像面に近づける機能を持つ。つまり、本実施形態の測色カメラ２０では、センサユニット２５と筐体２１外部の被写体との間の光路中に光路長変更部材２９を配置することによって光路長を変更し、筐体２１外部の被写体となるパッチの光学像の結像面と、筐体２１内部の基準チャート４０の結像面とを、ともにセンサユニット２５の二次元イメージセンサ２５ａの受光面に合わせるようにしている。これによりセンサユニット２５は、筐体２１外部の被写体と筐体２１内部の基準チャート４０との双方にピントの合った画像を撮像することができる。

光路長変更部材２９は、例えば図６に示すように、一対のリブ３０，３１によって、底板部２１ａ側の面の両端部が支持されている。また、光路長変更部材２９の天板部２１ｂ側の面と回路基板２４との間に押さえ部材３２が配置されることで、光路長変更部材２９が筐体２１内部で動かないようになっている。光路長変更部材２９は、筐体２１の底板部２１ａに設けられた開口部２３を塞ぐように配置されるため、筐体２１外部から開口部２３を介して筐体２１内部に進入するインクミストや塵埃などの不純物が、センサユニット２５や光源２８、基準チャート４０などに付着するのを防止する機能も有することになる。

本実施形態の測色カメラ２０は、カラーパターンＣＰの測色を行う際に、筐体２１の内部に設けられた光源２８を点灯し、この光源２８の光を筐体２１の外部の記録媒体Ｍ上に形成されたカラーパターンＣＰに照射した状態で、センサユニット２５による撮像を行う。したがって、筐体２１とカラーパターンＣＰが形成された記録媒体Ｍの記録面との間の距離（隙間ｄの大きさ）に応じてカラーパターンＣＰに照射される光量が変動し、撮像により得られたカラーパターンＣＰのＲＧＢ値が不安定になる場合がある。そこで、本実施形態の測色カメラ２０は、筐体２１とカラーパターンＣＰが形成された記録媒体Ｍの記録面との間の距離を算出し、算出した距離に基づいて、センサユニット２５による撮像によって得られるカラーパターンＣＰのＲＧＢ値を補正する機能を有している。このような測色カメラ２０の機能については、詳細を後述する。

なお、以上説明した測色カメラ２０の機械的な構成はあくまで一例であり、これに限らない。本実施形態の測色カメラ２０は、少なくとも、筐体２１の内部に設けられた光源２８が点灯している間に、筐体２１の内部に設けられたセンサユニット２５により、筐体２１の外部の被写体を開口部２３を介して撮像する構成であればよく、上記の構成に対して様々な変形や変更が可能である。例えば、上述した測色カメラ２０では、筐体２１の底板部２１ａの内面側に基準チャート４０を配置しているが、筐体２１の底板部２１ａの基準チャート４０が配置される位置に開口部２３とは別の開口部を設けるとともに、この開口部が設けられた位置に筐体２１の外側から基準チャート４０を取り付ける構成であってもよい。この場合、センサユニット２５は、開口部２３を介して記録媒体Ｍ上に形成されたカラーパターンＣＰを撮像するとともに、開口部２３とは別の開口部を介して、筐体２１の底板部２１ａに外側から取り付けられた基準チャート４０を撮像することになる。この例では、基準チャート４０に汚れなどの不良が生じた場合に、交換を容易に行える利点がある。

＜基準チャートの具体例＞
次に、図８を参照しながら、測色カメラ２０の筐体２１に配置される基準チャート４０の具体例について説明する。図８は、基準チャート４０の具体例を示す図である。

図８に示す基準チャート４０は、測色用の基準パッチを配列した複数の基準パッチ列４１〜４４、ドット径計測用パターン列４６、距離計測用ライン４５、およびチャート位置特定用マーカ４７を有する。

基準パッチ列４１〜４４は、ＹＭＣＫの１次色の基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列４１と、ＲＧＢの２次色の基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列４２と、グレースケールの基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列（無彩色の階調パターン）４３と、３次色の基準パッチを配列した基準パッチ列４４と、を含む。ドット径計測用パターン列４６は、大きさが異なる円形パターンが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り、記録媒体Ｍに印刷された画像のドット径の計測に用いることができる。

距離計測用ライン４５は、複数の基準パッチ列４１〜４４やドット径計測用パターン列４６を囲む矩形の枠として形成されている。チャート位置特定用マーカ４７は、距離計測用ライン４５の四隅の位置に設けられていて、各基準パッチの位置を特定するためのマーカとして機能する。センサユニット２５により撮像される基準チャート４０の画像から、距離計測用ライン４５とその四隅のチャート位置特定用マーカ４７を特定することで、基準チャート４０の位置および各基準パッチやパターンの位置を特定することができる。

測色用の基準パッチ列４１〜４４を構成する各基準パッチは、測色カメラ２０の撮像条件を反映した色味の基準として用いられる。なお、基準チャート４０に配置されている測色用の基準パッチ列４１〜４４の構成は、図８に示す例に限定されるものではなく、任意の基準パッチ列を適用することが可能である。例えば、可能な限り色範囲が広く特定できる基準パッチを用いてもよいし、また、ＹＭＣＫの１次色の基準パッチ列４１や、グレースケールの基準パッチ列４３は、画像形成装置１００に使用されるインクの測色値のパッチで構成されていてもよい。また、ＲＧＢの２次色の基準パッチ列４２は、画像形成装置１００で使用されるインクで発色可能な測色値のパッチで構成されていてもよく、さらに、Ｊａｐａｎ Ｃｏｌｏｒ等の測色値が定められた基準色票を用いてもよい。

なお、本実施形態では、一般的なパッチ（色票）の形状の基準パッチ列４１〜４４を有する基準チャート４０を用いているが、基準チャート４０は、必ずしもこのような基準パッチ列４１〜４４を有する形態でなくてもよい。基準チャート４０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。

基準チャート４０は、上述したように、筐体２１の底板部２１ａの内面側に開口部２３と隣り合うように配置されているため、センサユニット２５によって、筐体２１の外部の被写体と同時に撮像することができる。なお、ここでの同時に撮像とは、筐体２１の外部の被写体と基準チャート４０とを含む１フレームの画像データを取得することを意味する。つまり、画素ごとのデータ取得に時間差があっても、筐体２１の外部の被写体と基準チャート４０とが１フレーム内に含まれる画像データを取得すれば、筐体２１の外部の被写体と基準チャート４０とを同時に撮像したことになる。

＜画像形成装置の制御機構の概略構成＞
次に、図９を参照しながら、本実施形態の画像形成装置１００の制御機構の概略構成について説明する。図９は、画像形成装置１００の制御機構の構成例を示すブロック図である。

本実施形態の画像形成装置１００は、図９に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６、制御用ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）１１０、記録ヘッド６、測色カメラ２０、エンコーダセンサ１３、主走査モータ８、および副走査モータ１２を備える。ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６、および制御用ＦＰＧＡ１１０は、メイン制御基板１２０に搭載されている。記録ヘッド６、エンコーダセンサ１３、および測色カメラ２０は、上述したようにキャリッジ５に搭載されている。

ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１００の全体の制御を司る。例えば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３を作業領域として利用して、ＲＯＭ１０２に格納された各種の制御プログラムを実行し、画像形成装置１００における各種動作を制御するための制御指令を出力する。

記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６は、それぞれ、記録ヘッド６、主走査モータ８、副走査モータ１２を駆動するためのドライバである。

制御用ＦＰＧＡ１１０は、ＣＰＵ１０１と連携して画像形成装置１００における各種動作を制御する。制御用ＦＰＧＡ１１０は、機能的な構成要素として、例えば、ＣＰＵ制御部１１１、メモリ制御部１１２、インク吐出制御部１１３、センサ制御部１１４、およびモータ制御部１１５を備える。

ＣＰＵ制御部１１１は、ＣＰＵ１０１と通信を行って、制御用ＦＰＧＡ１１０が取得した各種情報をＣＰＵ１０１に伝えるとともに、ＣＰＵ１０１から出力された制御指令を入力する。

メモリ制御部１１２は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２やＲＡＭ１０３にアクセスするためのメモリ制御を行う。

インク吐出制御部１１３は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて記録ヘッドドライバ１０４の動作を制御することにより、記録ヘッドドライバ１０４により駆動される記録ヘッド６からのインクの吐出タイミングを制御する。

センサ制御部１１４は、エンコーダセンサ１３から出力されるエンコーダ値などのセンサ信号に対する処理を行う。

モータ制御部１１５は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて主走査ドライバ１０５の動作を制御することにより、主走査ドライバ１０５により駆動される主走査モータ８を制御して、キャリッジ５の主走査方向への移動を制御する。また、モータ制御部１１５は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて副走査ドライバ１０６の動作を制御することにより、副走査ドライバ１０６により駆動される副走査モータ１２を制御して、プラテン１６上の記録媒体Ｍの副走査方向への移動を制御する。

なお、以上の各部は、制御用ＦＰＧＡ１１０により実現する制御機能の一例であり、これら以外にも様々な制御機能を制御用ＦＰＧＡ１１０により実現する構成としてもよい。また、上記の制御機能の全部または一部を、ＣＰＵ１０１または他の汎用のＣＰＵにより実行されるプログラムによって実現する構成であってもよい。また、上記の制御機能の一部を、制御用ＦＰＧＡ１１０とは異なる他のＦＰＧＡやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの専用のハードウェアにより実現する構成であってもよい。

記録ヘッド６は、ＣＰＵ１０１および制御用ＦＰＧＡ１１０により動作制御される記録ヘッドドライバ１０４により駆動され、プラテン１６上の記録媒体Ｍにインクを吐出して画像を形成する。

エンコーダセンサ１３は、エンコーダシート１４のマークを検知して得られるエンコーダ値を制御用ＦＰＧＡ１１０に出力する。このエンコーダ値は制御用ＦＰＧＡ１１０からＣＰＵ１０１へと送られて、例えば、キャリッジ５の位置や速度を計算するために用いられる。ＣＰＵ１０１は、このエンコーダ値から計算したキャリッジ５の位置や速度に基づき、主走査モータ８を制御するための制御指令を生成して出力する。

測色カメラ２０は、上述したように、画像形成装置１００の色調整を行う際に、記録媒体Ｍ上に形成されたカラーパターンＣＰを基準チャート４０とともにセンサユニット２５により撮像し、撮像画像から得られるカラーパターンＣＰのＲＧＢ値と基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値とに基づいて、カラーパターンＣＰの測色値（標準色空間における表色値であり、例えばＬ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊ａ＊ｂ＊値）を算出する。測色カメラ２０が算出したカラーパターンＣＰの測色値は、制御用ＦＰＧＡ１１０を介してＣＰＵ１０１に送られる。なお、カラーパターンＣＰの測色値を算出する具体的な方法としては、例えば特開２０１３−０５１６７１号公報に開示される方法を利用することができる。

なお、画像形成装置１００の色調整は、上述したように、撮像により得られたカラーパターンＣＰのＲＧＢ値を用いて実施することもできる。この場合、測色カメラ２０は、カラーパターンＣＰを基準チャート４０とともにセンサユニット２５により撮像し、撮像画像から得られるカラーパターンＣＰのＲＧＢ値に対し、基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値を用いて、光源２８の変動などに起因する誤差を補正する処理を行う。補正されたカラーパターンＣＰのＲＧＢ値は、例えば、測色カメラ２０から制御用ＦＰＧＡ１１０を介してＣＰＵ１０１に送られる。そして、ＣＰＵ１０１が、このＲＧＢ値を用いて記録ヘッド６のインク吐出量を制御するためのパラメータなどを調整することにより、記録ヘッド６から記録媒体Ｍに対して吐出されるインクの量が調整される。

＜測色カメラの制御機構の構成＞
次に、図１０を参照しながら、本実施形態の測色カメラ２０の機能について説明する。図１０は、測色カメラ２０の機能的な構成例を示すブロック図である。

測色カメラ２０は、図１０に示すように、上述したセンサユニット２５および光源２８のほか、光源駆動制御部５１、タイミング信号発生部５２、フレームメモリ５３、平均化処理部５４、第１の補正部５５、測色演算部５６、不揮発性メモリ５７および距離算出部５８を備える。これらの各部は、例えば、プロセッサやメモリを含むコンピュータシステム、あるいは、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどの専用ハードウェアを用いて実現される。これらの各部の機能を実現するハードウェアは、例えば、測色カメラ２０の筐体２１内部に配置された回路基板２４に実装される。

センサユニット２５は、レンズ２５ｂを介して入射した光を二次元イメージセンサ２５ａにより電気信号に変換して、光源２８により照明された撮像範囲の画像データを出力する。センサユニット２５は、二次元イメージセンサ２５ａの光電変換により得られたアナログ信号をデジタルの画像データにＡＤ変換し、その画像データに対してシェーディング補正やホワイトバランス補正、γ補正、画像データのフォーマット変換などの各種の画像処理を行った後に出力する機能を内蔵している。二次元イメージセンサ２５ａの各種動作条件の設定は、ＣＰＵ１０１からの各種設定信号に従って行われる。なお、画像データに対する各種の画像処理は、その一部あるいは全部をセンサユニット２５の外部で行うようにしてもよい。

光源駆動制御部５１は、センサユニット２５による画像の撮像時に、光源２８を点灯させるための光源駆動信号を生成して、光源２８に供給する。

タイミング信号発生部５２は、センサユニット２５による撮像開始のタイミングを制御するタイミング信号を生成し、センサユニット２５に供給する。

フレームメモリ５３は、センサユニット２５から出力された画像を一時的に格納する。

平均化処理部５４は、カラーパターンＣＰに対する測色を行う際に、センサユニット２５から出力されてフレームメモリ５３に一時的に格納された画像から、筐体２１の開口部２３により区切られる画像領域（以下、この画像領域を「被写体画像領域」という）と、基準チャート４０を映した画像領域（以下、この画像領域を「基準チャート画像領域」という）とを抽出する。そして、平均化処理部５４は、被写体画像領域の中央部の予め定められた大きさの領域の画像データを平均化して、得られた値をカラーパターンＣＰのＲＧＢ値として出力する。また、平均化処理部５４は、基準チャート画像領域内の各基準パッチの領域の画像データを平均化して、得られた値を各基準パッチのＲＧＢ値として出力する。カラーパターンＣＰのＲＧＢ値は、第１の補正部５５により、距離算出部５８により算出された距離に応じて補正された上で測色演算部５６に渡される。一方、基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値は、第１の補正部５５による補正が行われることなく、測色演算部５６に渡される。

第１の補正部５５は、距離算出部５８により算出された筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離、より詳しくは、筐体２１の底板部２１ａとカラーパターンＣＰが形成された記録媒体Ｍの紙面との間の距離（図６および図７に示した間隙ｄの大きさ）に応じて、平均化処理部５４から出力されるカラーパターンＣＰのＲＧＢ値を補正する。上述したように、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離が変わると、光源２８から被写体に照射される光量が変動し、撮像により得られた被写体のＲＧＢ値が変化する。そこで、本実施形態の測色カメラ２０では、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離を距離算出部５８により算出し、算出された距離に応じて、平均化処理部５４から出力されるカラーパターンＣＰのＲＧＢ値を補正することにより、上述した距離の変化が生じた場合であってもカラーパターンＣＰのＲＧＢ値を安定的に取得して、カラーパターンＣＰの測色値を正しく算出できるようにしている。

撮像により得られる筐体２１外部の被写体のＲＧＢ値は、筐体２１と被写体との間の距離に応じて概ね線形に変化する。すなわち、筐体２１と被写体との間の距離が大きくなるほど光源２８から被写体に照射される光量が低下するため、被写体のＲＧＢ値が小さくなる。したがって、筐体２１と被写体との間の距離から被写体のＲＧＢ値の補正量を算出する補正量算出パラメータを予め実験などによって求めておけば、第１の補正部５５は、この補正量算出パラメータを用いて、距離算出部５８により算出された距離に応じた補正量を算出し、平均化処理部５４から出力されるカラーパターンＣＰのＲＧＢ値を適切に補正することができる。また、筐体２１と被写体との間の距離とＲＧＢ値の補正量との対応関係を定めた補正テーブルや高次元関数を予め求めておけば、第１の補正部５５は、これら補正テーブルや高次元関数を用いて、距離算出部５８により算出された距離に応じた補正量をより精度よく算出し、平均化処理部５４から出力されるカラーパターンＣＰのＲＧＢ値をより高精度に補正することもできる。なお、筐体２１と被写体との間の距離の変化に応じて被写体のＲＧＢ値を補正する具体的な方法については、特開２０１３−２２８３７０号公報に詳細が記載されている。

測色演算部５６は、第１の補正部５５により補正されたカラーパターンＣＰのＲＧＢ値と、基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値とに基づいて、カラーパターンＣＰの測色値を算出する。測色演算部５６が算出したカラーパターンＣＰの測色値は、メイン制御基板１２０上のＣＰＵ１０１へと送られる。なお、測色演算部５６は、例えば特開２０１３−０５１６７１号公報に開示される方法によりカラーパターンＣＰの測色値を算出できるため、ここでは測色演算部５６の処理の詳細な説明は省略する。

不揮発性メモリ５７は、測色演算部５６がカラーパターンＣＰの測色値を算出するために必要な各種データなどを記憶する。

距離算出部５８は、センサユニット２５により撮像されてフレームメモリ５３に一時的に格納された画像を解析することにより、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離、より詳しくは、筐体２１の底板部２１ａとカラーパターンＣＰが形成された記録媒体Ｍの紙面との間の距離（図６および図７に示した間隙ｄの大きさ）を算出する。

図１１乃至図１３は、センサユニット２５により撮像された画像例を示す図である。なお、図１１乃至図１３は、カラーパターンＣＰが形成されていない状態の記録媒体Ｍの紙面を被写体としてセンサユニット２５により撮像を行った場合の画像例を示している。

図１１乃至図１３に示すように、センサユニット２５により撮像された画像Ｉｍには、筐体２１内部の基準チャート４０を映した画像領域である基準チャート画像領域ＲＣと、筐体２１の開口部２３を介して筐体２１外部の被写体を映した画像領域、つまり、筐体２１の開口部２３により区切られる画像領域である被写体画像領域ＲＯとが含まれる。そして、被写体画像領域ＲＯは、高い輝度を示す高輝度領域ＲＯ＿ｈの外側（基準チャート４０と開口部２３とが並ぶ方向と直交する方向の外側であり、図１１乃至図１３の例では高輝度領域ＲＯ＿ｈの上下）に、低い輝度を示す低輝度領域ＲＯ＿ｌが帯状に現れた画像となっている。

センサユニット２５により撮像された画像Ｉｍにおいて、被写体画像領域ＲＯの高輝度領域ＲＯ＿ｈよりも外側に低輝度領域ＲＯ＿ｌが現れるのは、筐体２１の開口部２３に対するセンサユニット２５と光源２８との位置関係の違いにより、センサユニット２５により撮像される筐体２１外部の被写体の撮像範囲の外側部分に、２つの光源２８の一方からの光が照射されない領域が生じるためである。ここで、センサユニット２５および光源２８は、開口部２３を有する筐体２１に固定的に設けられているため、センサユニット２５により撮像された画像Ｉｍにおける被写体画像領域ＲＯの大きさは変化しない。しかし、被写体画像領域ＲＯの高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率は、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離に応じて変化する。

図１２に示す画像Ｉｍは、図１１に示す画像Ｉｍよりも、筐体２１と筐体２１外部の被写体（記録媒体Ｍの紙面）との間の距離が小さい状態でセンサユニット２５により撮像された画像例を示している。図１２に示す画像Ｉｍと図１１に示す画像Ｉｍとを比較すると分かるように、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離が小さくなると、被写体画像領域ＲＯの高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率は小さくなる。

図１３に示す画像Ｉｍは、図１１に示す画像Ｉｍよりも、筐体２１と筐体２１外部の被写体（記録媒体Ｍの紙面）との間の距離が大きい状態でセンサユニット２５により撮像された画像例を示している。図１３に示す画像Ｉｍと図１１に示す画像Ｉｍとを比較すると分かるように、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離が大きくなると、被写体画像領域ＲＯの高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率は大きくなる。

以上のように、センサユニット２５により撮像された画像Ｉｍにおいて、被写体画像領域ＲＯの高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率は、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離に依存した値となる。したがって、被写体画像領域ＲＯの高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率を求めることで、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離を算出することができる。

距離算出部５８は、例えば以下のような方法により、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離を算出する。すなわち、距離算出部５８は、まず、センサユニット２５により撮像されてフレームメモリ５３に一時的に格納された画像Ｉｍから、被写体画像領域ＲＯを抽出する。そして、距離算出部５８は、例えば、抽出した被写体画像領域ＲＯに対して所定の閾値を用いた二値化処理を行って、被写体画像領域ＲＯ内の高輝度領域ＲＯ＿ｈを白画素、低輝度領域ＲＯ＿ｌを黒画素とする二値化画像を生成する。

次に、距離算出部５８は、生成した二値化画像に対し、画像Ｉｍにおいて基準チャート画像領域ＲＣと被写体画像領域ＲＯとが並ぶ方向と直交する方向における白画素の画素数と黒画素の画素数とをカウントし、白画素の画素数に対する黒画素の画素数の割合を、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率として算出する。なお、本実施形態の測色カメラ２０では、上述したように、２つの光源２８を、センサユニット２５のレンズ２５ｂの中心を基準として、開口部２３と基準チャート４０が並ぶ方向と直交する方向に均等に配置している。このため、筐体２１と被写体との間に相対的な傾きが生じていない状態、より詳しくは、筐体２１の底板部２１ａとカラーパターンＣＰが形成された記録媒体Ｍの紙面とが平行な状態が保たれているものと仮定すると、被写体画像領域ＲＯにおける低輝度領域ＲＯ＿ｌは、高輝度領域ＲＯ＿ｈに対し、画像Ｉｍにおいて基準チャート画像領域ＲＣと被写体画像領域ＲＯとが並ぶ方向と直交する方向の両側に、均等な大きさで現れる。したがって、白画素の画素数と黒画素の画素数のカウントは、被写体画像領域ＲＯの半分の大きさ、つまり、被写体画像領域ＲＯの中心から一方の低輝度領域ＲＯ＿ｌに向かう方向でのみ行えばよい。

距離算出部５８は、被写体画像領域ＲＯの高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率を以上のように算出したら、得られた比率に基づいて、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離を算出する。なお、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率から、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離を算出する方法は、筐体２１の開口部２３に対する光源２８の位置関係によって、３通り考えられる。以下、これら３通りの算出方法を個別に説明する。

＜距離算出方法１＞
図１４は、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率から、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離を算出する方法を説明する図であり、光源２８が、開口部２３のエッジ部分の直上に位置するように回路基板２４に実装されている場合の例である。

図１４に示すように、光源２８の位置をＭ、センサユニット２５のレンズ２５ｂの中心位置をＡ、開口部２３の下側エッジ位置をＢ、線分ＡＢの延長線と被写体との交点をＣ、レンズ２５ｂの中心位置Ａから被写体に対して垂直に下した直線（センサユニット２５の光軸）と、開口部２３の下側エッジ位置Ｂを通る被写体と平行な直線との交点をＤ、線分ＡＤの延長線と被写体との交点をＥ、光源２８の位置Ｍから開口部２３の下側エッジ位置Ｂを通る直線と被写体との交点をＦとする。このとき、線分ＡＤの長さをＬ１、線分ＤＥの長さをＬ２とすると、Ｌ２が、筐体２１と被写体との間の距離であり、求める長さとなる。また、線分ＣＦの長さをＸ、線分ＦＥの長さをＹとすると、Ｘ／Ｙが、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率に相当する。

図１４から分かるように、筐体２１と被写体との間の距離であるＬ２の値が変化しても、Ｙの値は変わらず、線分ＢＤの長さと等しい値となる。一方、Ｘの値は、Ｌ２の値が小さくなるほど小さくなり、Ｌ２の値が大きくなるほど大きくなる。したがって、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率であるＸ／Ｙが分かれば、筐体２１と被写体との間の距離であるＬ２の値が分かる。

図１４において、直角三角形ＢＣＦと直角三角形ＡＢＤは相似形であるため、Ｘ：Ｌ２＝Ｙ：Ｌ１である。したがって、Ｘ・Ｌ１＝Ｌ２・Ｙであり、これを変形するとＸ／Ｙ＝Ｌ２／Ｌ１となる。ここで、Ｌ１の値はセンサユニット２５の取り付け位置によって決まる固定値であるため、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率であるＸ／Ｙが分かれば、筐体２１と被写体との間の距離であるＬ２の値が分かる。

＜距離算出方法２＞
図１５は、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率から、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離を算出する方法を説明する図であり、光源２８が、開口部２３のエッジ部分の直上よりもセンサユニット２５のレンズ２５ｂ寄りに位置するように回路基板２４に実装されている場合の例である。

図１５に示すように、光源２８の位置をＭ、センサユニット２５のレンズ２５ｂの中心位置をＡ、開口部２３の下側エッジ位置をＢ、線分ＡＢの延長線と被写体との交点をＣ、レンズ２５ｂの中心位置Ａから被写体に対して垂直に下した直線（センサユニット２５の光軸）と、開口部２３の下側エッジ位置Ｂを通る被写体と平行な直線との交点をＤ、線分ＡＤの延長線と被写体との交点をＥ、開口部２３の下側エッジ位置Ｂから被写体に対して垂直に下した直線と被写体との交点をＦ、光源２８から開口部２３の下側エッジ位置Ｂを通る直線と被写体との交点をＧ、光源２８の位置Ｍから線分ＢＤに対して垂直に下した直線と線分ＢＤとの交点をＩ、線分ＭＩの延長線と線分ＦＥとの交点をＪ、レンズ２５ｂの中心位置Ａを通って線分ＢＤに平行な直線と線分ＩＭの延長線との交点をＫとする。このとき、線分ＡＤの長さをＬ１、線分ＤＥの長さをＬ２、線分ＫＭの長さをＬ３とすると、Ｌ２が、筐体２１と被写体との間の距離であり、求める長さとなる。また、線分ＣＧの長さをＸ’、線分ＧＥの長さをＹ’とすると、Ｘ’／Ｙ’が、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率に相当する。

図１５から分かるように、筐体２１と被写体との間の距離であるＬ２の値が０の場合は、Ｘ’の値は０となり、Ｙ’の値は、線分ＢＤの長さに等しいＹとなる。そして、Ｌ２の値が大きくなるほど、Ｘ’の値が所定の割合で大きくなるとともに、Ｙ’の値も所定の割合で大きくなる。したがって、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率であるＸ’／Ｙ’が分かれば、筐体２１と被写体との間の距離であるＬ２の値が分かる。

図１５において、線分ＧＦの長さをｋとおく。このとき、直角三角形ＢＣＦと直角三角形ＡＢＤは相似形であるため、（Ｘ’＋ｋ）：Ｌ２＝Ｙ：Ｌ１である。したがって、Ｘ’＝（Ｙ・Ｌ２／Ｌ１）−ｋと表すことができる。また、Ｙ’＝Ｙ＋ｋである。

ここで、ｋの値を求めたい。線分ＢＩの長さをｍとおく。このとき、直角三角形ＭＢＩと直角三角形ＢＧＦは相似形であるため、ｍ：Ｌ１−Ｌ３＝ｋ：Ｌ２である。したがって、ｋ＝Ｌ２・ｍ／（Ｌ１−Ｌ３）と表すことができる。ここで、ｍ／（Ｌ１−Ｌ３）はレイアウトによって一意に定まる定数である。このｍ／（Ｌ１−Ｌ３）をαとすると、ｋ＝α・Ｌ２と表すことができる。

したがって、Ｘ’＝（Ｙ・Ｌ２／Ｌ１）−α・Ｌ２となり、Ｙ’＝Ｙ＋α・Ｌ２となる。また、Ｘ’ ＝（Ｙ・Ｌ２／Ｌ１）−α・Ｌ２を変形すると、Ｘ’＝Ｌ２（（Ｙ／Ｌ１）−α）と表すことができる。ここで、Ｙ／Ｌ１もレイアウトによって一意に定まる定数であるため、Ｙ／Ｌ１をβとすると、Ｘ’＝Ｌ２（β−α）と表すことができる。

以上より、Ｘ’／Ｙ’＝Ｌ２（β−α）／Ｙ＋α・Ｌ２となる。α＝ｍ／（Ｌ１−Ｌ３）、β＝Ｙ／Ｌ１は、上述したように、それぞれレイアウトによって一意に定まる定数であるため、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率であるＸ’／Ｙ’が分かれば、筐体２１と被写体との間の距離であるＬ２の値が分かる。

＜距離算出方法３＞
図１６は、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率から、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離を算出する方法を説明する図であり、光源２８が、開口部２３のエッジ部分の直上よりも側壁部２１ｃ寄りに位置するように回路基板２４に実装されている場合の例である。

図１６に示すように、光源２８の位置をＭ、センサユニット２５のレンズ２５ｂの中心位置をＡ、開口部２３の下側エッジ位置をＢ、開口部２３の上側エッジ位置をＨ、線分ＡＢの延長線と被写体との交点をＣ、レンズ２５ｂの中心位置Ａから被写体に対して垂直に下した直線（センサユニット２５の光軸）と、開口部２３の下側エッジ位置Ｂを通る被写体と平行な直線との交点をＤ、線分ＡＤの延長線と被写体との交点をＥ、開口部２３の下側エッジ位置Ｂから被写体に対して垂直に下した直線と被写体との交点をＦ、光源２８の位置Ｍから開口部２３の上側エッジ位置Ｈを通る直線と被写体との交点をＧ’、線分ＨＧ’と線分ＢＤとの交点をＩ、Ｉから被写体に対して垂直に下した直線と被写体との交点をＪ、光源２８の位置Ｍから筐体２１の底板部２１ａに対して垂直に下した直線と底板部２１ａとの交点をＯ、レンズ２５ｂの中心位置Ａを通って線分ＢＤに平行な直線と線分ＯＭの延長線との交点をＫとする。このとき、線分ＡＤの長さをＬ１、線分ＤＥの長さをＬ２とすると、Ｌ２が、筐体２１と被写体との間の距離であり、求める長さとなる。また、線分ＢＩの長さをｘ、線分ＩＤの長さをｙとし、線分ＣＧ’の長さをＸ’’、線分Ｇ’Ｅの長さをＹ’’とすると、Ｘ’’／Ｙ’’が、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率に相当する。

図１６から分かるように、筐体２１と被写体との間の距離であるＬ２の値が０の場合は、Ｘ’’の値はｘとなり、Ｙ’’の値はｙとなる。そして、Ｌ２の値が大きくなるほど、Ｘ’’の値がｘから所定の割合で大きくなるとともに、Ｙ’’の値はｙから所定の割合で小さくなる。したがって、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率であるＸ’’／Ｙ’’が分かれば、筐体２１と被写体との間の距離であるＬ２の値が分かる。

まず最初に、ｘの大きさを求めたい。図１６において、線分ＨＢの長さ（底板部２１ａの厚み）をａ、線分ＭＯの長さをｂ、線分ＯＨの長さをｃとおく。このとき、直角三角形ＭＯＨと直角三角形ＨＢＩは相似形であるため、Ｌ１−Ｌ３−ａ：ａ＝ｃ：ｘである。したがって、ｘ＝ａ・ｃ／（Ｌ１−Ｌ３−ａ）と表すことができる。ここで、Ｌ２＝０のとき、Ｘ’’＝ｘ、Ｙ’’＝ｙであるので、線分ＢＤの長さをｄとおくと、Ｘ’’／Ｙ’’＝ｘ／ｙ＝｛ａ・ｃ／（Ｌ１−Ｌ３−ａ）｝／｛ｄ−ａ・ｃ／（Ｌ１−Ｌ３−ａ）｝となる。ここで、Ｌ１，Ｌ３，ａ，ｂ，ｃ，ｄの値はいずれもレイアウトによって定まる値であるため、｛ａ・ｃ／（Ｌ１−Ｌ３−ａ）｝／｛ｄ−ａ・ｃ／（Ｌ１−Ｌ３−ａ）｝は固定値である。したがって、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率であるＸ’’／Ｙ’’がこの値であれば、Ｌ２＝０であることが分かる。

次に、線分ＣＦの大きさと、線分ＦＧ’の大きさを求めたい。図１６において、線分ＣＦの長さをｅ、線分ＦＧ’の長さをｆとおく。このとき、直角三角形ＡＢＤと直角三角形ＢＣＦは相似形であるため、Ｌ１：ｄ＝Ｌ２：ｅである。したがって、ｅ＝ｄ・Ｌ２／Ｌ１と表すことができる。また、直角三角形ＨＢＩと直角三角形ＩＪＧ’は相似形であるため、ａ：ｘ＝Ｌ２：ｆ−ｘである。したがって、ｆ＝ｘ・（ａ＋Ｌ２）／ａと表すことができる。

ここで、ＣＧ’＝ＣＦ＋ＦＧ’であるから、Ｘ’’＝ｄ・Ｌ２／Ｌ１＋ｘ・（ａ＋Ｌ２）／ａ＝Ｌ２・（ｄ／Ｌ１＋ｘ／ａ）＋ｘと表すことができる。ここで、ｄ／Ｌ１＋ｘ／ａはレイアウトによって一意に定まる定数である。このｄ／Ｌ１＋ｘ／ａをαとすると、Ｘ’’＝Ｌ２・α＋ｘと表すことができる。

また、Ｘ’’＋Ｙ’’の値を求めると、直角三角形ＡＢＤと直角三角形ＡＣＥは相似形であるため、ｄ：Ｌ１＝（Ｘ’’＋Ｙ’’）：（Ｌ１＋Ｌ２）である。したがって、Ｘ’’＋Ｙ’’＝ｄ・（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ１＝Ｌ２・ｄ／Ｌ１＋ｄと表すことができる。ここで、ｄ／Ｌ１はレイアウトによって一意に定まる定数である。このｄ／Ｌ１をβとすると、Ｘ’’＋Ｙ’’＝Ｌ２・β＋ｄと表すことができる。したがって、Ｙ’’ ＝Ｌ２・β＋ｄ−Ｘ’’＝Ｌ２・β＋ｄ−（Ｌ２・α＋ｘ）と表すことができる。

以上より、Ｘ’’／Ｙ’’＝（Ｌ２・α＋ｘ）／｛Ｌ２・β＋ｄ−（Ｌ２・α＋ｘ）｝となる。ここで、α＝ｄ／Ｌ１＋ｘ／ａ、β＝ｄ／Ｌ１は、上述したように、それぞれレイアウトによって一意に定まる定数である。また、ｘの値もｄの値もレイアウトによって一意に定まる値である。したがって、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率であるＸ’’／Ｙ’’が分かれば、筐体２１と被写体との間の距離であるＬ２の値が分かる。

＜その他の方法＞
なお、以上の説明では、被写体画像領域ＲＯの高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率に基づいて、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離を算出するものとしている。しかし、低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさと高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさ（図１４の例では低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさのみ）は、上述したように、筐体２１と被写体との間の距離に応じて線形に変化する。したがって、低輝度領域ＲＯ＿ｌまたは高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさと、筐体２１と被写体との間の距離との対応関係を示す対応テーブルを事前に作成しておき、この対応テーブルを用いて筐体２１と被写体との間の距離を算出するようにしてもよい。

この場合、上記の対応テーブルは、筐体２１と被写体との間の距離を順次変更しながらセンサユニット２５による撮像を行い、得られた画像を解析して取得した低輝度領域ＲＯ＿ｌまたは高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさと、その画像を撮像したときの筐体２１と被写体との間の距離とを対応付けることにより作成され、不揮発性メモリ５７（第１のテーブル保持部の一例）などに格納される。そして、距離算出部５８は、筐体２１と被写体との間の距離を算出する際に、センサユニット２５により撮像された画像を解析して低輝度領域ＲＯ＿ｌまたは高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさを取得し、不揮発性メモリ５７が保持する対応テーブルを参照して、取得した低輝度領域ＲＯ＿ｌまたは高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対応する、筐体２１と被写体との間の距離を算出する。

距離算出部５８により算出された筐体２１と被写体との間の距離は、上述したように、第１の補正部５５に渡されて、第１の補正部５５においてカラーパターンＣＰのＲＧＢ値（高輝度領域ＲＯ＿ｈの色情報）を補正するために用いられる。これにより、筐体２１と被写体との間の距離の変動によりカラーパターンＣＰのＲＧＢ値が不安定になるといった不都合を解消し、精度のよい測色を行うことができる。

＜動作＞
次に、本実施形態の測色カメラ２０による距離計測動作を簡単に説明する。図１７は、本実施形態の測色カメラ２０による距離計測の手順を示すフローチャートである。

本実施形態の測色カメラ２０は、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離を計測する場合、まず、光源駆動制御部５１により光源２８を点灯させる（ステップＳ１０１）。そして、光源２８が点灯している状態で、センサユニット２５による撮像を行う（ステップＳ１０２）。センサユニット２５により撮像され、センサユニット２５から出力された画像Ｉｍは、フレームメモリ５３に格納される。

次に、距離算出部５８が、センサユニット２５により撮像されてフレームメモリ５３に格納された画像Ｉｍから、被写体画像領域ＲＯを抽出する（ステップＳ１０３）。そして、距離算出部５８は、例えば、抽出した被写体画像領域ＲＯに対する二値化処理や黒画素および白画素の画素数をカウントする処理などを行い、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率を算出する（ステップＳ１０４）。そして、距離算出部５８は、算出した比率に基づいて筐体２１と被写体との間の距離を算出し（ステップＳ１０５）、算出した距離を第１の補正部５５に渡す。これにより、本実施形態の測色カメラ２０による距離計測動作が終了する。

＜実施形態の効果＞
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の測色カメラ２０は、センサユニット２５により撮像された画像Ｉｍに含まれる被写体画像領域ＲＯの高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率に基づいて、筐体２１と筐体２１外部の被写体との間の距離を算出するようにしている。したがって、従来技術のように距離計測用のマーク部などを光透過部材に設ける必要がなく、筐体２１と被写体との間の距離を簡便に計測することができる。

また、本実施形態の測色カメラ２０は、算出した距離に応じて、センサユニット２５の撮像により得られるカラーパターンＣＰのＲＧＢ値を補正するようにしているので、筐体２１と被写体との間の距離の変動によりカラーパターンＣＰのＲＧＢ値が不安定になる不都合を有効に抑制することができる。また、本実施系形態の測色カメラ２０は、算出した距離に応じて補正したカラーパターンＣＰのＲＧＢ値に基づいてカラーパターンＣＰの測色値を算出するようにしているので、カラーパターンＣＰの測色を高精度に行うことができる。

また、本実施形態の画像形成装置１００は、本実施形態の測色カメラ２０により算出されたカラーパターンＣＰの測色値、あるいはカラーパターンＣＰのＲＧＢ値を用いて、記録ヘッド６から記録媒体Ｍに吐出するインクの吐出量を調整する色調整が行われるので、適切な色調整を行って再現性の高い画像の記録を行うことができる。

＜変形例＞
上述した実施形態では、測色カメラ２０の筐体２１と被写体との間に相対的な傾きが生じていない状態が維持されているものと仮定したが、例えば、測色カメラ２０の取り付け誤差や記録媒体Ｍの状態などによっては、測色カメラ２０の筐体２１の底面部２１ａに対して被写体が平行（水平）とならず、これらの間に相対的な傾きが生じる場合もある。この場合、傾きに応じて光源２８から被写体に照射される光量が変動し、撮像により得られた被写体のＲＧＢ値が変化する。そこで、上述した測色カメラ２０に、筐体２１と被写体との間に相対的な傾きを算出する機能を付加してもよい。さらに、筐体２１と被写体との間の相対的な傾きに応じてカラーパターンＣＰのＲＧＢ値（高輝度領域ＲＯ＿ｈの色情報）を補正するように構成してもよい。

図１８は、この変形例の測色カメラ２０の機能的な構成例を示すブロック図である。この図１８に示す構成は、図１０に示した構成に対して、傾き算出部５９と第２の補正部６０とを付加したものである。

傾き算出部５９は、センサユニット２５により撮像されてフレームメモリ５３に一時的に格納された画像を解析することにより、筐体２１と被写体との間の相対的な傾き、より詳しくは、筐体２１の底板部２１ａとカラーパターンＣＰが形成された記録媒体Ｍの紙面との間の傾きを算出する。

傾き算出部５９は、例えば上述した距離算出部５８と同様に、センサユニット２５により撮像されてフレームメモリ５３に一時的に格納された画像Ｉｍから、高輝度領域ＲＯ＿ｈと低輝度領域ＲＯ＿ｌとを含む被写体画像領域ＲＯを抽出し、被写体画像領域ＲＯに対して二値化処理を行って二値化画像を生成する。そして、傾き算出部５９は、画像Ｉｍにおいて基準チャート画像領域ＲＣと被写体画像領域ＲＯとが並ぶ方向と直交する方向に、二値化画像の両端に現れる黒画素の画素数を各々カウントし、二値化画像の両端の黒画素カウント数の差分が所定の閾値を超える場合（つまり、一方の低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさと他方の低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさとの間に有意な差がみられる場合）に、筐体２１と被写体との間に相対的な傾きが生じていると判定する。

傾き算出部５９は、筐体２１と被写体との間に相対的な傾きが生じていると判定した場合、さらに、上述の二値化画像における白画素の画素数を黒画素と同じ方向にカウントし、白画素の画素数に対する黒画素の画素数の割合を、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率として算出する。そして、傾き算出部５９は、被写体画像領域ＲＯの高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率に基づいて、筐体２１と被写体との間の相対的な傾きを算出する。なお、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率から傾きを算出する方法の具体例については、詳細を後述する。

第２の補正部６０は、傾き算出部５９により筐体２１と被写体との間の相対的な傾きが算出された場合に、その傾きに応じて、第１の補正部５５により補正されたカラーパターンＣＰのＲＧＢ値をさらに補正する。筐体２１と被写体との間の相対的な傾きの大きさから被写体のＲＧＢ値の補正量を算出する補正量算出パラメータを予め実験などによって求めておけば、第２の補正部６０は、この補正量算出パラメータを用いてカラーパターンＣＰのＲＧＢ値を適切に補正することができる。また、筐体２１と被写体との間の相対的な傾きの大きさとＲＧＢ値の補正量との対応関係を定めた補正テーブルや高次元関数を予め求めておけば、第２の補正部６０は、これら補正テーブルや高次元関数を用いて、傾き算出部５９により算出された傾きに応じた補正量をより精度よく算出し、カラーパターンＣＰのＲＧＢ値をより高精度に補正することもできる。

ここで、高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率から傾きを算出する方法の具体例について、図１９を参照して説明する。図１９は、図１４に示した例と同様に、光源２８が開口部２３のエッジ部分の直上に位置するように回路基板２４に実装されている場合において、筐体２１の底面部２１ａに対して被写体が角度θ傾いた場合の例を示している。

被写体が水平（筐体２１の底面部２１ａに対して平行）な場合、筐体２１と被写体との間の距離であるＬ２の値は前記＜距離算出方法１＞で求まる。一方、筐体２１の底面部２１ａに対して被写体が角度θ傾いている場合、被写体が撮像範囲で直線性を持っていると仮定すると、図１９のＬ２は、下記の式（１）に示すように、２つの低輝度領域ＲＯ＿ｌのうちの一方の低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさをもとに算出される距離Ｌ３と、他方の低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさをもとに算出される距離Ｌ４との平均値となる。
Ｌ２＝（Ｌ３＋Ｌ４）／２ ・・・（１）

ここで、図１９において、筐体２１の底面部２１ａに対して被写体が水平な場合の低輝度領域ＲＯ＿ｌの範囲をｘ１，ｘ２、高輝度領域ＲＯ＿ｈの範囲をｙ１，ｙ２とし、筐体２１の底面部２１ａに対して被写体が角度θ傾いている場合の低輝度領域ＲＯ＿ｌの範囲（図１９の線分ＡＰ，線分ＱＢ）をｘ１’，ｘ２’、高輝度領域ＲＯ＿ｈの範囲（線分ＰＯ，線分ＯＱ）をｙ１’，ｙ２’とする。

また、図１９において、センサユニット２５のレンズ２５ｂの中心から筐体２１の底面部２１ａに対して垂直に下した垂線と被写体との交点を原点Ｏとし、図の左右方向をｘ方向、上下方向をｙ方向とすると、レンズ２５ｂの中心から図の左側の開口部２３の下側エッジ位置を通る傾きαの線は、下記式（２）で表すことができる。
ｙ＝（Ｌ１／ｙ１）×（Ｌ１＋Ｌ２） ・・・（２）

また、原点Ｏを通る傾きθの線は、下記式（３）で表すことができる。
ｙ＝−ｔａｎθｘ ・・・（３）

上記式（２）と式（３）を解くと、交点Ａ（ｘ，ｙ）が求まる。この交点Ａのｙ座標Ａ（ｙ）が距離Ｌ３である。この交点Ａを通って筐体２１の底面部２１ａに対して平行な線を考えたとき、この線における低輝度領域ＲＯ＿ｌの範囲をｘ１’’、高輝度領域ＲＯ＿ｈの範囲をｙ１’’とすると、ｘ１’’とｙ１’’はそれぞれ下記式（４）で表すことができる。
ｘ１’’＝｜Ａ（ｘ）｜−｜ｙ１｜
ｙ１’’＝ｙ１ ・・・（４）

上記式（４）のｘ１’’およびｙ１’’とθとを用いて、上述のｘ１’およびｙ１’は下記式（５）のように求まる。
ｘ１’＝ｘ１’’／ｃｏｓθ
ｙ１’＝ｙ１’’／ｃｏｓθ ・・・（５）

上記式（４）と式（５）より、ｘ１’およびｙ１’は下記式（６）で表すことができる。
ｘ１’＝（｜Ａ（ｘ）｜−｜ｙ１｜）／ｃｏｓθ
ｙ１’＝ｙ１／ｃｏｓθ ・・・（６）

上記式（６）より、画像における低輝度領域ＲＯ＿ｌと高輝度領域ＲＯ＿ｈの見かけの比率（ｘ１’：ｙ１’＝線分ＡＰ：線分ＰＯ）は、下記式（７）のように表すことができる。
ｘ１’：ｙ１’＝（｜Ａ（ｘ）｜−｜ｙ１｜）／ｃｏｓθ：ｙ１／ｃｏｓθ ・・・（７）

ここで、Ａ（ｘ）は上記式（２）と式（３）から求まるθの関数であるため、ｘ１’：ｙ１’が分かればθが求まる。なお、θが十分小さい場合、Ａ（ｘ）＝ｘ１＋ｙ１、Ｂ（ｘ）＝ｘ２＋ｙ２と近似することができるため、上記式（２）との交点から求める過程を簡便にすることができる。

なお、以上の説明では、被写体画像領域ＲＯの高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対する低輝度領域ＲＯ＿ｌの大きさの比率に基づいて、筐体２１と被写体との相対的な傾きを算出するものとしているが、低輝度領域ＲＯ＿ｌまたは高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさと、筐体２１と被写体との相対的な傾きとの対応関係を示す対応テーブルを事前に作成しておき、この対応テーブルを用いて筐体２１と被写体と相対的な傾きを算出するようにしてもよい。

この場合、上記の対応テーブルは、筐体２１と被写体との間の距離を順次変更するとともに、それぞれの距離において筐体２１と被写体との相対的な傾きを順次変更しながらセンサユニット２５による撮像を行い、得られた画像を解析して取得した低輝度領域ＲＯ＿ｌまたは高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさと、その画像を撮像したときの筐体２１と被写体との相対的な傾きとを対応付けることにより作成され、不揮発性メモリ５７（第２のテーブル保持部の一例）などに格納される。そして、傾き算出部５９は、筐体２１と被写体との相対的な傾きを算出する際に、センサユニット２５により撮像された画像を解析して低輝度領域ＲＯ＿ｌまたは高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさを取得し、不揮発性メモリ５７が保持する対応テーブルを参照して、取得した低輝度領域ＲＯ＿ｌまたは高輝度領域ＲＯ＿ｈの大きさに対応する、筐体２１と被写体との相対的な傾きを算出する。

傾き算出部５９により算出された筐体２１と被写体との相対的な傾きは、上述したように、第２の補正部６０に渡されて、第２の補正部６０においてカラーパターンＣＰのＲＧＢ値（高輝度領域ＲＯ＿ｈの色情報）を補正するために用いられる。これにより、筐体２１と被写体との相対的な傾きの影響によりカラーパターンＣＰのＲＧＢ値が不安定になるといった不都合を解消し、精度のよい測色を行うことができる。

また、上述した実施形態では、カラーパターンＣＰの測色値を算出する機能を測色カメラ２０に持たせるようにしているが、測色値の算出を測色カメラ２０の外部で行う構成としてもよい。例えば、画像形成装置１００のメイン制御基板１２０に実装されたＣＰＵ１０１や制御用ＦＰＧＡ１１０が、カラーパターンＣＰの測色値を算出するように構成することができる。この場合、測色カメラ２０は、カラーパターンＣＰの測色値の代わりに、センサユニット２５の撮像によって得られるカラーパターンＣＰのＲＧＢ値や基準チャート４０に含まれる基準パッチのＲＧＢ値を、ＣＰＵ１０１や制御用ＦＰＧＡ１１０に送る構成となる。つまり、測色カメラ２０は、測色値を算出する機能を持たない撮像装置として構成される。

また、上述した実施形態では、シリアルヘッド方式のインクジェットプリンタとして構成された画像形成装置１００を例示したが、本発明は上述した例に限らず、様々なタイプの画像形成装置に対して有効に適用可能である。例えば、ラインヘッド方式のインクジェットプリンタに本発明を適用する場合は、記録媒体Ｍの搬送方向と直交する方向に、複数の測色カメラ２０を並べて配置する構成としてもよい。また、電子写真方式の画像形成装置に本発明を適用する場合は、少なくとも定着後の記録媒体Ｍの搬送経路のいずれかの位置に、複数の測色カメラ２０を記録媒体Ｍの搬送方向と直交する方向に並べて配置する構成としてもよい。特に、記録媒体Ｍを搬送しながら複数の測色カメラ２０を用いてカラーパターンＣＰの測色（ＲＧＢ値の取得）を行う場合には、カラーパターンＣＰを、記録媒体Ｍの搬送方向に長い形状のパッチとして形成することが望ましい。

図２０は、プロダクションプリンティング機として構成された電子写真方式の画像形成装置２００の外観図である。図２０に示す画像形成装置２００は、色材としてトナーを用い、記録媒体Ｍに対して電子写真方式による画像形成を行う本体ユニット２０１を備える。そして、この本体ユニット２０１に対し、給紙を行う大容量給紙ユニット２０２、表紙などを供給するために利用されるインサータ２０３、画像が形成された記録媒体Ｍに対して折り加工を行う折りユニット２０４、ステープルやパンチなどを行うフィニッシャ２０５、裁断を行う裁断機２０６などの周辺機を用途に合わせて組み合わせた構成とされる。また、この画像形成装置２００には、ＤＦＥ（Digital Front End）と呼ばれる外部コントローラ３００が接続されている。

このように構成される電子写真方式の画像形成装置２００では、例えばフィニッシャ２０５内の記録媒体Ｍの搬送経路に、記録媒体Ｍの搬送方向と直交する方向に並ぶようにして、複数の測色カメラ２０が配置される。図２１は、この場合の測色カメラ２０の配置例を説明する図である。図２１に示す例では、８つの測色カメラ２０を、記録媒体Ｍの搬送方向と直交する方向に並べてライン状に配置している。

これらの測色カメラ２０は、例えば、本体ユニット２０１によってカラーパターンＣＰが形成された記録媒体Ｍが搬送されると、カラーパターンＣＰが筐体２１に設けられた開口部２３と対向する位置にきたタイミングでセンサユニット２５による撮像を行い、カラーパターンＣＰのＲＧＢ値を取得する。そして、測色カメラ２０は、センサユニット２５の撮像により取得したカラーパターンＣＰのＲＧＢ値、あるいはこのＲＧＢ値をもとに算出したカラーパターンＣＰの測色値を、本体ユニット２０１に送る。本体ユニット２０１では、測色カメラ２０から送られたカラーパターンＣＰのＲＧＢ値あるいはカラーパターンＣＰの測色値を用いて、記録媒体Ｍに付着させるトナー量の調整（色調整）が行われる。なお、定着後の記録媒体Ｍが本体ユニット２０１内で十分に冷却される構成であれば、冷却された記録媒体Ｍが搬送される本体ユニット２０１内の搬送経路に、複数の測色カメラ２０を記録媒体Ｍの搬送方向と直交する方向に並べて配置してもよい。

なお、図２１に示した例のように、複数の測色カメラ２０を記録媒体Ｍの搬送方向と直交する方向に並べてライン状に配置した場合、これら複数の測色カメラ２０において上述の距離算出部５８による距離の算出や傾き算出部５９による傾きの算出を同時に行うと、図２２に示すように、隣り合う測色カメラ２０同士で光源２８の光が重なり合い、上述の低輝度領域ＲＯ＿ｌの範囲を正確に求められず、距離や傾きの算出を適切に行えない場合がある。そこで、複数の測色カメラ２０を記録媒体Ｍの搬送方向と直交する方向に並べてライン状に配置する構成の場合には、隣り合う測色カメラ２０が、距離算出部５８による距離の算出や傾き算出部５９による傾きの算出を異なるタイミングで行うことが望ましい。

例えば、図２３に示すように、ライン状に配置された複数の測色カメラ２０が１つずつ順番に距離や傾きの算出を行う構成とすることで、隣り合う測色カメラ２０同士で光源２８の光が重なり合うことを防止し、距離や傾きの算出を適切に行うことができる。また、図２４に示すように、隣り合っていない複数の測色カメラ２０が距離や傾きの算出を同時に行う構成とすれば、１つずつ順番に距離や傾きの算出を行うよりも効率的である。さらに、図２５に示すように、ライン状に配置された複数の測色カメラ２０をその並び順に応じた番号で識別したときに、奇数番（１番、３番、５番・・・）の測色カメラ２０と、偶数番（２番、４番、６番・・・）の測色カメラ２０とで、距離や傾きの算出を交互に行う構成とすれば、測色カメラ２０の数によらずにすべての測色カメラ２０における距離や傾きの算出が２回の実施タイミングで完了するので、極めて効率的である。

なお、上述した実施形態や変形例の画像形成装置１００，２００および測色カメラ２０（撮像装置）を構成する各部の制御機能は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実現することができる。画像形成装置１００，２００および測色カメラ２０（撮像装置）を構成する各部の制御機能をソフトウェアにより実現する場合は、画像形成装置１００，２００や測色カメラ２０（撮像装置）が備えるプロセッサが処理シーケンスを記述したプログラムを実行する。プロセッサにより実行されるプログラムは、例えば、画像形成装置１００，２００や測色カメラ２０（撮像装置）内部のＲＯＭなどに予め組み込まれて提供される。また、プロセッサが実行するプログラムを、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供するようにしてもよい。

また、プロセッサにより実行されるプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、プロセッサにより実行されるプログラムを、インターネットなどのネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

以上、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えながら具体化することができる。

２０ 測色カメラ
２１ 筐体
２３ 開口部
２５ センサユニット
２８ 光源
５５ 第１の補正部
５６ 測色演算部
５７ 不揮発性メモリ
５８ 距離算出部
５９ 傾き算出部
６０ 第２の補正部
１００ 画像形成装置
ＲＯ 被写体画像領域
ＲＯ＿ｈ 高輝度領域
ＲＯ＿ｌ 低輝度領域

特開２０１４−１８１９０７号公報

Claims (12)

1. 開口部を有する筐体と、
   前記筐体の内部に配置された複数の光源と、
   前記筐体の内部に配置され、前記複数の光源が点灯している間に、前記筐体の外部の被写体を、前記開口部を介して撮像するセンサユニットと、
   前記センサユニットにより撮像された画像であって、前記開口部により区切られる前記被写体の画像領域内に、高輝度領域と該高輝度領域よりも外側の低輝度領域とを含む前記画像に基づいて、前記筐体と前記被写体との間の距離を算出する距離算出部と、を備え、
   前記距離算出部は、前記高輝度領域の大きさに対する前記低輝度領域の大きさの比率に基づいて、前記距離を算出し、
   前記低輝度領域は、前記複数の光源のうち１の光源からの光が照射されない領域である、
   撮像装置。
2. 前記距離算出部が算出した前記距離に基づいて、前記高輝度領域の色情報を補正する第１の補正部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記画像に基づいて、前記筐体と前記被写体との間の相対的な傾きを算出する傾き算出部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記傾き算出部は、前記高輝度領域の大きさに対する前記低輝度領域の大きさの比率に基づいて、前記傾きを算出することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記低輝度領域または前記高輝度領域の大きさと前記傾きとの対応関係を示す第２の対応テーブルを保持する第２のテーブル保持部をさらに備え、
   前記傾き算出部は、前記低輝度領域または前記高輝度領域の大きさと、前記第２の対応テーブルとに基づいて、前記傾きを算出することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
6. 前記傾き算出部が算出した前記傾きに基づいて、前記高輝度領域の色情報を補正する第２の補正部をさらに備えることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記高輝度領域の色情報に基づいて、前記被写体の測色値を算出する測色値算出部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の撮像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 複数の前記撮像装置を記録媒体の搬送方向と直交する方向に並べて配置し、
   隣り合う前記撮像装置が、少なくとも前記距離算出部による前記距離の算出を異なるタイミングで行うことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 開口部を有する筐体と、
    前記筐体の内部に配置された複数の光源と、
    前記筐体の内部に配置され、前記複数の光源が点灯している間に、前記筐体の外部の被写体を、前記開口部を介して撮像するセンサユニットと、を備える撮像装置により実行される距離計測方法であって、
    前記センサユニットにより撮像された画像であって、前記開口部により区切られる前記被写体の画像領域内に、高輝度領域と該高輝度領域の外側の低輝度領域とを含む前記画像に基づいて、前記筐体と前記被写体との間の距離を算出することを含み、
    前記距離は、前記高輝度領域の大きさに対する前記低輝度領域の大きさの比率に基づいて算出され、
    前記低輝度領域は、前記複数の光源のうち１の光源からの光が照射されない領域である、
    距離計測方法。
11. 開口部を有する筐体と、
    前記筐体の内部に配置された複数の光源と、
    前記筐体の内部に配置され、前記複数の光源が点灯している間に、前記筐体の外部の被写体を、前記開口部を介して撮像するセンサユニットと、を備える撮像装置に、
    前記センサユニットにより撮像された画像であって、前記開口部により区切られる前記被写体の画像領域内に、高輝度領域と該高輝度領域の外側の低輝度領域とを含む前記画像に基づいて、前記筐体と前記被写体との間の距離を算出する機能を実現させ、
    前記距離を算出する機能は、前記高輝度領域の大きさに対する前記低輝度領域の大きさの比率に基づいて、前記距離を算出し、
    前記低輝度領域は、前記複数の光源のうち１の光源からの光が照射されない領域である、
    プログラム。
12. 開口部を有する筐体と、
    前記筐体の内部に配置された複数の光源と、
    前記筐体の内部に配置され、前記複数の光源が点灯している間に、前記筐体の外部の被写体を、前記開口部を介して撮像するセンサユニットと、
    前記センサユニットにより撮像された画像であって、前記開口部により区切られる前記被写体の画像領域内に、高輝度領域と該高輝度領域よりも外側の低輝度領域とを含む前記画像に基づいて、前記筐体と前記被写体との間の距離を算出する距離算出部と、
    前記低輝度領域または前記高輝度領域の大きさと前記距離との対応関係を示す第１の対応テーブルを保持する第１のテーブル保持部と、を備え、
    前記距離算出部は、前記低輝度領域または前記高輝度領域の大きさと、前記第１の対応テーブルとに基づいて、前記距離を算出し、
    前記低輝度領域は、前記複数の光源のうち１の光源からの光が照射されない領域である、
    撮像装置。