JP2020003340A - 測定装置、電子機器、及び測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に記載の印刷装置は、印刷媒体判別器(測定装置)を備える。この印刷媒体判別器は、単一の光源から印刷媒体に光を照射し、印刷媒体で反射した光を分光器に通過させ、分光器を通過した所定波長の光を光センサーで受光する。そして、この印刷媒体判別器は、光センサーにより検出される光強度のデータから、印刷媒体の分光反射率を算出し、さらにマハラノビス距離を算出して、印刷媒体の種類を判別する。
本実施形態では、電子機器の一例としてプリンター10を例示して説明する。図1は、本実施形態におけるプリンター10の概略構成を示す外観図である。また、図2は、本実施形態のプリンター10の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、プリンター10は、供給ユニット11、搬送ユニット12と、キャリッジ13と、キャリッジ移動ユニット14と、図2に示す制御ユニット15と、を備えている。このプリンター10は、例えばパーソナルコンピューター等の外部機器20から入力された印刷データに基づいて、各ユニット11,12,14及びキャリッジ13を制御し、メディア101上に画像を印刷する。
また、本実施形態のプリンター10では、キャリッジ13に測定装置である分光器17が組み込まれている。この分光器17は、測定対象であるメディア101の分光測定を実施して、メディア101の色を測定する。なお、メディア101は、分光器17によって分光測定が実施される測定対象に相当する。また、分光器17は、分光測定結果に基づいて、メディア101の種類を判別する。これにより、プリンター10は、判別されたメディア101の種類に応じた印刷プロファイルに基づいて、メディア101に対する印刷処理を行うことができる。
以下、プリンター10の各構成について具体的に説明する。
なお、本実施形態では、ロール体111に巻装された紙面を供給する例を示すがこれに限定されない。例えば、トレイ等に積載された紙面等のメディア101をローラー等によって例えば1枚ずつ供給する等、如何なる供給方法によってメディア101が供給されてもよい。
搬送ローラー121は、図示略の搬送モーターが制御ユニット15の制御により駆動されることで回転され、従動ローラーとの間にメディア101を挟み込んだ状態で、メディア101をY方向に沿って搬送する。また、搬送ローラー121の+Y側には、キャリッジ13に対向するプラテン122が設けられている。
このキャリッジ13は、キャリッジ移動ユニット14によって、Y方向と交差する主走査方向(X方向)に沿って移動可能に設けられている。また、キャリッジ13は、フレキシブル回路131により制御ユニット15に接続され、制御ユニット15からの指令に基づいて、印刷部16による印刷処理及び、分光器17による分光測定処理を実施する。
なお、キャリッジ13に設けられる印刷部16及び分光器17の詳細な構成については後述する。
キャリッジガイド軸141は、X方向に沿って配置され、両端部がプリンター10の例えば筐体に固定されている。キャリッジモーター142は、タイミングベルト143を駆動させる。タイミングベルト143は、キャリッジガイド軸141と略平行に支持され、キャリッジ13の一部が固定されている。そして、制御ユニット15の指令に基づいてキャリッジモーター142が駆動されると、タイミングベルト143が正逆走行され、タイミングベルト143に固定されたキャリッジ13がキャリッジガイド軸141にガイドされて往復移動する。
[印刷部16の構成]
印刷部16は、メディア101と対向する部分にインクを吐出して、メディア101上に画像を形成する。
印刷部16の詳細な図示は省略するが、印刷部16は、例えば、複数色のインクに対応したインクカートリッジが着脱自在に装着されており、各インクカートリッジからインクタンクにチューブを介してインクが供給される。また、印刷部16の、メディア101に対向する位置には、インク滴を吐出するノズルが、各色に対応して設けられている。これらのノズルには、例えばピエゾ素子が配置されており、ピエゾ素子を駆動させることで、インクタンクから供給されたインク滴が吐出されてメディア101に着弾し、ドットが形成される。
図3は、分光器17の概略構成を示す断面図である。
分光器17は、図3に示すように、基台171と、基台171に固定されるフィルター保持基板172と、基台171に固定される受光素子保持基板173と、光源部174と、を備える。また、分光器17は、図2に示すように、分光器17の動作を制御する駆動制御部176を備えている。
基台171は、キャリッジ13に固定され、フィルター保持基板172、受光素子保持基板173、及び光源部174を保持する部材である。この基台171は、例えば、図3に示すように、第一基部171A、第二基部171B、第三基部171C、及び第四基部171Dを備える。
第一基部171Aは、キャリッジ13に固定され、メディア101の測定位置Pに対向する位置に、メディア101にて反射された光が通過する第一導入孔171A1を備える。第一導入孔171A1は、Z方向と平行な軸を有する筒状の内周面を有する孔部であり、+Z側に、メディア101にて反射された光が入射される入射窓171A2が設けられている。なお、第一導入孔171A1の軸は、受光素子173Aの光軸であり、以降、測定光軸Lと称する。
また、第一基部171Aのメディア101に対向する面、つまり+Z側の面には、図3に示すように、光源部174が設けられている。
第二基部171Bの−Z側の面には、凹部171B2が設けられている。当該凹部171B2の底面には、凹部171B2と第二導入孔171B1と連通させる通過孔171B3が設けられている。この凹部171B2は、バンドパスフィルターやレンズ等の光学部材171B4、及び分光フィルター172Aが配置される空間となり、第三基部171Cとの間で密閉された空間となる。
そして、第二基部171Bの−Z側の面には、凹部171B2を覆うように、フィルター保持基板172が固定されている。このフィルター保持基板172には、分光フィルター172Aが配置されており、分光フィルター172Aは、凹部171B2内で、測定光軸L上に配置される。
第三基部171Cは、第二基部171Bの−Z側に固定されている。この第三基部171Cには、受光素子保持基板173が固定される。第三基部171Cは、図3に示すように、測定光軸Lに沿った貫通孔を有し、受光素子保持基板173に設けられた受光素子173Aが測定光軸L上に配置されるように、受光素子保持基板173が固定されている。
第四基部171Dは、カバー部材であり、第三基部171Cに固定された受光素子保持基板173の−Z側の面を覆って設けられている。
また、第三基部171Cと第二基部171Bとの間、第三基部171Cと第四基部171Dとの間には、それぞれ遮光部材等が介在されることで、受光素子173Aへの外光の入射が抑制されている。
フィルター保持基板172には、分光フィルター172Aが固定されている。分光フィルター172Aとしては、例えば、一対の反射膜を有し、反射膜間の距離を変化させることで透過波長を変化させる波長可変干渉フィルターを用いることができる。なお、分光フィルター172Aとしては、その他、グレーティング素子、液晶チューナブルフィルター、音響光学フィルター等を用いてもよい。
また、フィルター保持基板172は、分光フィルター172Aを駆動させる駆動回路等が設けられていてもよい。
受光素子保持基板173には、受光素子173Aが固定されている。受光素子173Aとしては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)等のイメージセンサーを用いてもよく、単一または複数のフォトダイオードにより構成されていてもよい。
なお、フィルター保持基板172に保持される分光フィルター172Aと、受光素子保持基板173により保持される受光素子173Aとにより、分光測定部が構成されている。
受光素子保持基板173は、受光素子173Aからの受光信号を処理する受光回路等が組み込まれていてもよい。
図4は、分光器17の光源部174を+Z側から見た際の平面図である。
光源部174は、光源保持基板174Aと、光源保持基板174Aに保持された複数の白色光源174Bと、複数の紫外光源174Cと、を備えている。これらの白色光源174B及び紫外光源174Cは、測定光軸Lを中心とした仮想円Cに沿って等角度間隔に配置されている。ここで、複数の白色光源174Bは、同一の発光スペクトルを有する光源である。
本実施形態では、図4に示すように、3つの白色光源174B、つまり、第一白色光源174B1、第二白色光源174B2、及び第三白色光源174B3が、120°間隔で配置されている。また、3つの紫外光源174C、つまり、第一紫外光源174C1、第二紫外光源174C2、及び第三紫外光源174C3が120°間隔で配置されている。これらの紫外光源174Cは、それぞれ、仮想円Cに沿って隣り合う2つの白色光源174Bの間に配置されている。つまり、本実施形態では、仮想円Cに沿って、60°間隔で白色光源174Bと紫外光源174Cとが交互に配置される。
駆動制御部176は、制御ユニット15の制御指令に基づいて、分光器17の駆動を制御する。
駆動制御部176は、マイコン等の演算回路やメモリー等の記憶回路、各種ドライバー回路等を備えて構成されており、図2に示すように、フィルター制御部176A、受光制御部176B、光源切替部176C、及び演算部176Dとして機能する。
受光制御部176Bは、受光素子173Aの駆動を制御し、受光素子173Aが光を受光した際に出力される受光信号を受信する。
図5は、本実施形態における光源組合せのパターン例である。なお、図5において、「○」は点灯を意味し、「×」は消灯を意味している。
本実施形態では、光源切替部176Cは、図5に示すいずれかの組合せで、白色光源174B及び紫外光源174Cを点灯及び消灯させる。
このうち、組合せa〜cは、複数の光源のうちの1つを点灯させて、その他の光源を消灯させる組合せである。具体的には、組合せaは、3つの白色光源174Bのうちの第一白色光源174B1を点灯させ、その他の光源を消灯させる組合せである。組合せbは、3つの白色光源174Bのうちの第二白色光源174B2を点灯させ、その他の光源を消灯させる組合せである。組合せcは、3つの白色光源174Bのうちの第三白色光源174B3を点灯させ、その他の光源を消灯させる組合せである。
また、組合せdは、全ての光源、つまり、3つの白色光源174B、及び3つの紫外光源174Cを点灯させる組合せである。
この演算部176Dは、メディア101における測定位置Pと、点灯及び消灯させる白色光源174B及び紫外光源174Cの組合せと、をそれぞれ切り替えた際の、複数の波長に対する分光測定結果に基づいて、メディア101の分光反射率を算出する。この際、演算部176Dは、各分光測定結果から部分分光反射率を算出し、これらの部分分光反射率を結合して、各波長に対する分光反射率を算出する。
図6は、各波長に対する分光測定結果から算出される部分分光反射率の一例を示す図である。図7は、図6の部分分光反射率を結合した際に得られる分光反射率である。
本例では、測定位置PをP1〜P4の4か所に変化させ、各測定位置P1〜P4で、光源組合せを組合せa〜cで変化させて、n個の波長λi(i=1〜n)に対する分光測定を行う。これにより、図6に示すように、各波長λiに対してそれぞれ16個の部分分光反射率x([P1,P2,P3,P4],[a,b,c],λi)が得られる。以降、部分分光反射率x([P1,P2,P3,P4],[a,b,c],λi)を部分分光反射率xiと略す場合がある。
演算部176Dは、各波長λiに関する16個の部分分光反射率xiの平均値である平均部分分光反射率xaviを算出する。また、演算部176Dは、各波長λiに関する16個の部分分光反射率xiの標準偏差σiを算出する。
そして、演算部176Dは、次式(1)(2)により、16個の部分分光反射率xiを結合した分光反射率Ajを算出する。この分光反射率Ajは、式(1)(2)に示すように、Ai,Ai+nとを含む。
Aj=Ai+n=xavi−kσi ・・・(2)
式(1)(2)及び図7に示すように、本実施形態では、16個の部分分光反射率xiから、2個の分光反射率Ai,An+iが算出される。つまり、n個の測定分光波長に対して、j=1〜2nに対応する2n個の分光反射率Ajが得られることになる。ここで、分光反射率Aiと分光反射率Ai+nとをデータとして区別するため、波長λiを特定する波長変数iがi=1〜nに対応する分光反射率Ajを分光反射率Aiとし、i=n+1〜2nに対応する分光反射率Ajを分光反射率Ai+nとする。波長λiと波長λi+nは、同じ波長を示す。
制御ユニット15は、図2に示すように、I/F151と、ユニット制御回路152と、メモリー153と、CPU(Central Processing Unit)154と、を含んで構成されている。
I/F151は、外部機器20から入力される印刷データをCPU154に入力する。
ユニット制御回路152は、供給ユニット11、搬送ユニット12、印刷部16、分光器17、及びキャリッジ移動ユニット14をそれぞれ制御する制御回路を備えており、CPU154からの指令信号に基づいて、各ユニットの動作を制御する。なお、各ユニットの制御回路が、制御ユニット15とは別体に設けられ、制御ユニット15に接続されていてもよい。
各種データとしては、例えば、分光フィルター172Aを透過させる光の波長に対する当該分光フィルター172Aの制御値を示した駆動テーブル、印刷データとして含まれる色データに対する各インクの吐出量を記憶した印刷プロファイルデータ等が挙げられる。
測色部154Bは、分光器17により算出された分光反射率に基づいて、メディア101の色を測定する。例えば、測色部154Bは、メモリー153に記憶された複数の基準色の反射率データと、分光器17により算出されるメディア101の所定位置における分光反射率とに基づいて、各基準色とメディア101との色差を算出する。
具体的には、本実施形態では、複数の基準サンプルに対する分光測定結果に基づいたサンプルデータがメモリー153に記憶されている。このサンプルデータは、複数の基準サンプルを、複数の測定位置Pで、光源組合せを複数の組合せに切り替えて、分光測定処理を実施した際に得られる分光測定結果に基づいて算出されたデータである。このサンプルデータには、複数の波長λiのそれぞれに対する平均反射率データavAと、分光測定結果に基づいて算出される部分分光反射率の共分散データRとが記録されている。なお、このサンプルデータについての詳細な説明は後述する。そして、種類判別部154Cは、メディア101に対して実施された分光測定結果に基づく分光反射率と、サンプルデータを用いて、メディア101に対するマハラノビス距離等の統計量を算出する。さらに、種類判別部154Cは、算出されたマハラノビス距離等の統計量が最小となる基準サンプルを検出し、メディア101の種類を特定する。
このように、メディア101の種類を判別することで、印刷部16は、判別されたメディア101の種類に対応した印刷プロファイルデータを参照して、印刷処理を実施することができる。
印刷プロファイルの更新は、例えば、メディア101に、予め設定された複数色のカラーパッチにより形成されるテストパターンを印刷し、各カラーパッチを分光器17により分光測定処理を実施する。この際、演算部176Dは、光源組合せを組合せdに設定して分光測定処理が実施された際の分光測定結果に基づいて、カラーパッチを測定位置Pとした分光反射率x(P,d,λi)を算出する。組合せdでは、測定位置Pを囲うように配置された複数の白色光源174Bから、当該測定位置Pに白色光を照射するため、メディア101に凹凸がある場合でも影が生じにくい。つまり、組合せdに対する分光反射率x(P,d,λi)は、メディア101の凹凸による影の影響が抑制されており、メディア101の測色を行う際の測色用分光反射率として最適な値となる。よって、測色部154Bにより、例えば、予めメモリー153に記憶されたカラーパッチの元画像の基準反射率と、測色用分光反射率とに基づいた色差を算出することで、印刷された画像の色が、元画像に対してどの程度ずれているかを検出することができる。これにより、校正部154Dは、上記のように算出された色差が小さくなるように、印刷プロファイルデータを更新することができる。
次に、上述したようなプリンター10におけるメディア101の種類判別方法について説明する。
本実施形態では、メディア101への印刷処理を実施する前に、メディア101の種類を判別し、そのメディア101の種類に対応した印刷プロファイルデータに基づいて、印刷部16が印刷処理を実施する。
まず、このサンプルデータの生成方法について、説明する。
図8は、複数のサンプルのメディア101から得られた部分分光反射率の一例を示す図である。また、図9は、図8のような部分分光反射率を結合した結果の分光反射率を示す図である。なお、図8において、x(T1,L1,P1,a,λ1)は、種類「T1」のロットサンプル「L1」のメディア101に対し、測定位置「P1」の組合せ「a」の光源を用いて分光測定した際の分光波長「λ1」の部分分光反射率を示している。また、図9において、xav1(T1,L1)は、種類「T1」のロットサンプル「L1」のメディア101の波長「λ1」に対する部分分光反射率を平均した平均部分分光反射率を示している。σ1(T1,L1)は、種類「T1」のロットサンプル「L1」のメディア101の波長「λ1」に対する部分分光反射率の標準偏差を示している。
サンプルに対する分光測定処理では、図8に示すように、1つのサンプルにつき、測定位置Pの数Mと、光源組合せの数Qと、分光測定で切り替える波長の数nとの積だけ、分光測定処理が実施される。また、サンプルデータの生成では、複数の同種のサンプルを用いて、上記のような分光測定を行う。したがって、図8に示すように、これらの分光測定処理によって得られる分光測定結果の数だけ、部分分光反射率が算出される。
なお、図9に示す例では、分光反射率Aiと分光反射率Ai+nとをデータとして区別するため、波長λiを特定する波長変数iがi=1〜nに対応するデータとして分光反射率Aiを格納し、i=n+1〜2nに対応するデータとして分光反射率Ai+nを格納する例を示している。
サンプルデータは、図10に示すように、平均反射率データavAと、共分散データRとを有する。
平均反射率データavAは、同種類のメディア101の複数のサンプルに対して得られた、各波長変数jに対する分光反射率Ajを平均した平均分光反射率avAjを含む。すなわち、平均反射率データavAは、avA=(avA1,avA2,avA3・・・avA2n)の2n個の要素を含む行列となる。
また、共分散データRは、例えば特開2013−107269号公報に示される共分散情報と同様であり、異なる波長間での計測値の関係を示す行列である。この共分散データRは、例えば、比較する2つの波長変数間での、偏差の積を平均した共分散値を標準偏差の積で割った相関係数として記録される。
図11は、本実施形態のメディア101の種類判別処理を示すフローチャートである。
例えば、ユーザーがメディア101をプリンター10にセットし、プリンター10にメディア101への印刷を指示する指令信号が入力されると、制御ユニット15は、ステップS11を実施する。ステップS11では、制御ユニット15は、供給ユニット11及び搬送ユニット12を駆動させて、メディア101をプラテン122上まで搬送させる。
次に、分光器17の駆動制御部176は、分光処理を実施するための各種パラメーターを初期化するステップS12を実施する。すなわち、駆動制御部176は、測定位置Pを示す位置変数mをm=1とし、光源組合せのパターンを示す光源変数qをq=1とし、分光波長を示す波長変数iをi=1として設定する。なお、光源変数qは、図5に示す光源組合せのパターンに対応しており、q=1は組合せaに対応し、q=2は組合せbに対応し、q=3は組合せcに対応している。
その後、光源切替部176Cは、光源変数qに対応する組合せで、白色光源174B及び紫外光源174Cを点灯及び消灯させるように光源部174を制御するステップS14を実施する。このステップS14は、光源切替ステップに相当する。
この後、フィルター制御部176Aは、分光フィルター172Aを制御して、波長λiの光を分光させるステップS15を実施する。また、受光制御部176Bは、分光された光を受光した受光素子173Aから出力される受光信号である分光測定結果を取得するステップS16を実施する。駆動制御部176は、得られた分光測定結果を、位置変数m、光源変数q、波長変数iと関連付けて、分光器17に内蔵された記憶回路に記憶する。
ステップS18でYesと判断された場合、つまり、波長λ1から波長λnまでの各波長の光の分光測定結果が取得された場合、駆動制御部176は、光源変数qに1を加算し、波長変数iを初期化するステップS19を実施し、光源変数qが所定の最大値Qとなったか否かを判断するステップS20を実施する。ステップS20でNoと判断された場合、駆動制御部176は、ステップS14に戻り、光源組合せを切り替えて分光測定処理を実施する。
以上のようなメディア101の種類判別処理の後、印刷制御部154Aは、ステップS24で特定された種類に対応する印刷プロファイルデータを読み出し、印刷部16を制御して、メディア101に画像を印刷する。
本実施形態のプリンター10に搭載される分光器17は、同一の発光スペクトルを有し、測定対象であるメディア101に向かって光を照射する複数の白色光源174Bと、メディア101で反射された光を分光測定する分光測定部を構成する分光フィルター172A及び受光素子173Aと、を備える。また、分光器17は、駆動制御部176を備え、この駆動制御部176は、光源切替部176C、及び演算部176Dとして機能する。光源切替部176Cは、複数の白色光源174Bのうち、点灯及び消灯させる光源の組合せを切り替える。また、演算部176Dは、複数の組合せで複数の白色光源174Bを点灯及び消灯させた際の分光測定結果に基づいて、メディア101の分光反射率Ajを算出する。
これに対して、本実施形態では、点灯及び消灯させる白色光源174Bの組合せを切り替えて分光測定処理を実施する。この場合、メディア101に凹凸がある場合でも、その凹凸に対して光の入射方向を変化させることで、凹凸によって生じる影も変化し、メディア101に光を照射させた際の分光測定結果がどの程度ばらついているかを測定することができる。よって、光源組合せを複数の組合せに切り替えた際の各々の分光測定結果から、メディア101の凹凸に起因する測定ばらつきを考慮した分光反射率を算出することができる。
光源組合せを変化させることで、メディア101の凹凸で生じる影も変化するので、上述のように、分光測定結果にばらつきが生じる。本実施形態では、これらの分光測定結果を結合することで分光反射率を算出するので、上述のような、凹凸によるばらつきの影響を考慮した分光反射率を算出することができる。
また、式(1)(2)における、平均部分分光反射率xaviは、メディア101が有する本来の色に基づいた反射率であり、標準偏差σiは、メディア101の凹凸によって生じる影に起因する反射率のばらつきを示す。つまり、本実施形態では、メディア101の凹凸によって生じる影に起因する分光測定結果のばらつきの程度を考慮した分光反射率Ajを算出することができる。
このような分光反射率Ajと、サンプルデータとを比較し、マハラノビス距離等の統計量を求めることで、メディア101の凹凸の程度を精度良く検出でき、メディア101の種類を正確に判別することができる。
上述したように、本実施形態の分光器17は、光源組合せを変化させて、それぞれの組合せに対して分光測定処理を実施して分光反射率を算出する。この場合、演算部176Dは、メディア101の凹凸によって生じる影に起因する分光測定結果のばらつきの程度を考慮した分光反射率を算出することができる。よって、複数種類のサンプルに対する上記のような分光反射率を予め測定してサンプルデータとして保持しておけば、種類判別部154Cは、メディア101の分光測定処理により得られる分光反射率Ajと、サンプルデータとに基づいて、精度良くメディア101の種類を判別することができる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、組合せa〜dに対する全ての部分分光反射率を結合して分光反射率を算出したが、これに限定されない。
例えば、上記実施形態では、3つの白色光源174Bのうちの1つを点灯させ、その他の白色光源174B及び紫外光源174Cを消灯させる組合せa〜cと、全ての白色光源174Bと紫外光源174Cとを点灯させる組合せdとを含む。
この場合、組合せa〜cに対応する部分分光反射率を結合した第1の分光反射率Aj1と、組合せdに基づく部分分光反射率を結合した第2の分光反射率Aj2とをそれぞれ分けて算出してもよい。この場合、第1の分光反射率Aj1は、メディア101の凹凸に起因する分光測定結果のばらつきを考慮した分光反射率となるので、メディア101の凹凸に基づいたメディア101の種類判別を実施する際に用いる反射率として好適である。また、第1の分光反射率Aj1と第2の分光反射率Aj2とを比較することで、メディア101に含まれる蛍光成分の量を算出することも可能となり、この場合、メディア101の種類判別を実施する際の判別精度をさらに向上させることが可能となる。
したがって、上記のように、組合せdに基づいた第2の分光反射率Aj2を算出しておけば、メディア101の種類判別処理とは別に、メディア101や画像の色を測色する場合に、当該第2の分光反射率Aj2を用いて精度の高い測色処理を実施することが可能となる。
上記実施形態では、図5に示すような、組合せa〜dを例示したが、これに限定されない。図12は、光源組合せの他の例を示す図である。
図12に示す例では、組合せeは、第一白色光源174B1と、第一紫外光源174C1とを点灯させ、その他の光源を消灯させる組合せである。組合せfは、第二白色光源174B2と、第二紫外光源174C2とを点灯させ、その他の光源を消灯させる組合せである。組合せgは、第三白色光源174B3と、第三紫外光源174C3とを点灯させ、その他の光源を消灯させる組合せである。組合せhは、3つの白色光源174Bを全て点灯させ、3つの紫外光源174Cを全て消灯させる組合せである。
このような組合せe〜hであっても、上記実施形態と同様に、各組合せe〜gにおいて、白色光源174Bを1つずつ点灯させることで、メディア101に含まれる凹凸の影響による測定ばらつきを考慮した分光反射率を算出することができる。
また、変形例1と同様に、組合せe〜gに基づいた第1の分光反射率Aj1と、組合せhに基づいた第2の分光反射率Aj2を算出して比較することで、メディア101の蛍光成分の有無を検出することが可能となる。
上記第一実施形態では、3つの紫外光源174Cが同一発光スペクトルを有する例を示したが、これらの紫外光源174Cがそれぞれ異なる発光スペクトルを有していてもよい。例えば、第一蛍光色を発光させる第一励起光を出力する第一励起光源と、第二蛍光色を発光させる第二励起光を出力する第二励起光源と、第三蛍光色を発光させる第三励起光を出力する第三励起光源とが含まれる構成などとしてもよい。
この場合、光源組合せとして、例えば3つの白色光源174Bと第一励起光源とを発光させる組合せ、3つの白色光源174Bと第二励起光源とを発光させる組合せ、3つの白色光源174Bと第三励起光源とを発光させる組合せをさらに追加してもよい。これにより、メディア101に含まれる蛍光成分の種別まで判別することが可能となり、メディア101の種類判別処理の精度をさらに向上させることができる。
上記実施形態では、仮想円Cに沿って等角度間隔で白色光源174Bが配置される例を示したが、これに限定されない。例えば、仮想円Cを、測定光軸Lを通る直線で2つの領域に区分した際の一方側の半円部分にのみ白色光源174Bを設ける構成としてもよい。
分光器17に搭載される白色光源174Bや紫外光源174Cの数が3つである例を示したが、同種の白色光源174Bが複数設けられる構成であれば、その数は限定されない。
例えば、2つの白色光源174Bと、1つの紫外光源174Cが設けられる構成であってもよい。この場合、分光測定結果から算出される部分分光反射率のデータ数が少なくなるので、測定位置Pの数を増大させることが好ましい。
また、4つ以上の白色光源174Bが設けられる構成としてもよい。この場合、光源組合せを、さらに増やしてより多くの分光測定結果に基づいてより精度の高い分光反射率を算出することができる。
上記実施形態では、メディア101の複数の測定位置Pmに対して、光源組合せを変更した分光測定処理を実施したが、1か所の測定位置Pに対する分光測定処理のみであってもよい。
例えば、白色光源174Bの数を4つ以上設ける構成とし、光源組合せのパターンをより多くすれば、測定位置Pが少ない場合でも多数の分光測定結果を得ることができ、精度の高い分光反射率を算出することができる。この場合、点灯させる白色光源174Bは、仮想円Cに沿って隣り合う白色光源174Bであることが好ましい。
上記実施形態では、電子機器としてプリンター10を例示したがこれに限定されない。
例えば、印刷紙を溶解させて再生紙として再利用する再生紙製造機や、紙面を裁断するシュレッダー装置等、メディア101の色等の測定を実施しない電子機器にも、測定装置である分光器17を搭載することができる。この場合、測色処理を実施しないため、変形例4で示したように、仮想円Cの半円部分に複数の白色光源174Bを配置することができ、光源配置の自由度が向上する。また、メディア101の測色を実施しない場合では、組合せd等のような全ての光源を点灯させる組合せを不要にできるので、分光器17は、迅速な分光測定処理を実施することができる。
Claims (7)
- 測定対象に向かって光を照射する複数の光源であって、同一の発光スペクトルを有する複数の光源と、
前記測定対象で反射された光を分光測定して分光測定結果を得る分光測定部と、
複数の前記光源のうち、点灯及び消灯させる前記光源の組合せを切り替える光源切替部と、
複数の前記光源を複数の前記組合せで切り替えた際のそれぞれの前記分光測定結果に基づいて、前記測定対象の分光反射率を算出する演算部と、
を備えることを特徴とする測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置において、
前記演算部は、前記組合せに対応する前記分光測定結果に基づいて、前記組合せに対応する部分分光反射率を算出し、複数の前記組合せに対応する複数の前記部分分光反射率を結合して、前記分光反射率を算出する
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項2に記載の測定装置において、
前記演算部は、波長λiに対する部分分光反射率xiの平均値をxaviとし、波長λiに対する前記部分分光反射率xiの標準偏差σiとして、波長λiに対する前記分光反射率をAi=xavi+kσi、Ai+n=xavi−kσiにより算出する
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の測定装置において、
前記演算部は、前記測定対象に含まれる複数の測定位置に対して、複数の前記光源を複数の前記組合せで切り替えた際の、それぞれの前記分光測定結果に基づいて、前記分光反射率を算出する
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の測定装置において、
複数の前記組合せは、複数の前記光源のうちいずれか1つを点灯させてその他の前記光源を消灯させる前記組合せを含む
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の測定装置と、
前記測定装置により測定された前記分光反射率に基づいて、前記測定対象の種類を判別する種類判別部と、
を備えることを特徴とする電子機器。 - 測定対象に向かって光を照射する複数の光源であって、同一の発光スペクトルを有する複数の光源と、前記測定対象で反射された光を分光測定して分光測定結果を得る分光測定部と、を備える測定装置の測定方法であって、
複数の前記光源のうち、点灯させる前記光源の組合せを切り替える光源切替ステップと、
複数の前記光源を複数の前記組合せで切り替えた際のそれぞれの前記分光測定結果に基づいて、前記測定対象の分光反射率を算出する演算ステップと、
を実施することを特徴とする測定方法。
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