JPS63174074A - 画像検査用光学濃度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は例えばファクシミリ装置や印刷機あるいは複写
機によって再現された画像の品質を検査するための画像
検査用光学濃度測定装置に関する。

「従来の技術」 オフィスでは、各種情報機器が文字や画像等の画情報の
出力を行っている。この代表的なものは、原稿の複写を
行う複写機である。複写機は感光ドラム上に静電潜像を
形成したり、ＣＣＤ等の撮像素子を用いて画情報の読み
取りを行い、現像器を用いて現像を行ったり−あるいは
サーマルへラド等の記録ヘッドを用いて用紙上に画像の
再現を行っている。

このような情報機器を設計したり、工場からこれらの情
報機器を出荷する際には、再現された画像の検査が行わ
れる。このような検査には、大別して次の２種類のもの
がある。

（ｉ）その情報機器が予め定められた手順に従って正常
に動作し、画像の再現を行ったかどうかの検査。

（ｉｉ　）再現された画像の品質が、市場で許容される
程度あるいは機器の設計時に定められた仕様の範囲内に
あるかどうかの検査。

例えば複写機の場合、複写された用紙に対する画像の位
置、原稿に対する画像の濃度、解像度等が検査項目とな
る。検査者は、スケール、拡大レンズあるいは測定器を
駆使して、または目視によって検査を行い、複写機の各
プロセスが正常に動作しているかとか、画像の読み取り
やトナー像の転写位置に狂いがないか等の判別を行なう
。

複写機の場合には、後者の検査も検査者によって行われ
る。すなわち、用紙に複写された画像と見本とを検査者
が直接対比することによって画像の程度が判別される。

以上のような従来の検査は、検査者が主体となるため、
次のような問題があった。

（ｉ）検査者が異なると、測定値あるいは検査結果が変
化した。

（ｉｉ）同一検査者でも、検査の馴れによって、あるい
は前に検査した検査対象による心理的影響によって測定
値あるいは検査結果が変化した。

（ｉｉｉ　）検査者の肉体的疲労や精神的疲労によって
も測定値あるいは検査結果が変化した。

このような欠点を回避するために、自動的に検査を行う
画像検査装置が提案されている（特開昭５９−１０３４
５号公報および特開昭５９−１０３４６号公報）。

この画像検査装置では、画像を有する被検査物を位置決
め載置するテーブルを用意している。このテーブルに被
検査物をセットし、検出部をこれに対向配置する。そし
てこの検出部から出力される検出データをデータ処理部
に供給し、検出データに基づいて画像の位置、濃度およ
び解像度を数値化処理する。

ところがこの提案された画像検査装置では、検出部にラ
インセンサ（イメージセンサ）あるいはこれに低濃度計
と高濃度計を組み合わせたものを使用していた。このた
め、測定できる最小の領域は人間の感知できる最小領域
よりもかなり大きな領域とならざるを得なかった。従っ
てこの画像検査装置では、均一な濃度領域における光学
濃度や極めて良質の画像部分における解像度について、
ある程度良好な測定結果を得ることができるものの、こ
れら以外の状況下における画像検査では人間の感じる結
果と大きな隔たりを発生させる場合があった。

この原因を次に脱明する。

第２０図は解像度検査用のチャートの一部を拡大して表
わしたものである。このようにこのチャートでは間隔と
線幅を幾段階かに設定した黒線２０１が平行に描かれて
おり、背景の白色の地色部分２０２とどの線幅まで識別
できるかによってコピーした画像の解像度を検査するよ
うになっている。

第２１図はこのチャートの一部を更に拡大したものであ
り、第２２図はこれに対応させて複写機のコピー画像の
サンプルを表わしたものである。

ここで第２２図Ａは、地色部分２０２と黒線２０２の境
界領域に比較的大きな凹凸が発生した例であり、同図Ｂ
はこれらの境界部分でトナーが飛散してしまった例であ
る。また同図Ｃは黒線２０１の内部にトナーの付着して
いない空白領域２０３が発生した例である。この他、黒
線２０１の濃度が境界部分で一度に変化せず段階的に変
化したり、黒線２０１の内部で濃淡が発生する場合等の
各種の状態が出現する。このような画像の微妙な状態は
、画質評価の比較的大きな要因となる。

ところで第２３図、は例えば第２２図Ａで示したように
黒線の輪郭に凹凸がある場合における読み取られた画信
号の信号レベルを表わしたものである。この画信号２０
５は第２０図に示したチャートを図で横方向に走査して
得られた信号であり、例えば特開昭５９−１０３４６５
号公報の第４図に対応するものである。この図で破線で
示した信号部分２０５′は第２２図Ａで黒線２０１の出
っ張った部分を走査した画信号であり、実線で示した他
の部分よりも波形に太りがある。ところが図で一点鎖線
２０７で示したスレッショルドレベルで画信号２０５．
２０５′を２値化して画像の検査を行うと、解像度とし
ての評価は両者とも全く同一なものとなってしまう。従
来の装置では、２値化によって信号の変化が生じた箇所
とその箇所における信号の変化の回数によって解像度の
判別を行っていたためである。

第２４図は第２２父日に示した画像状態に対する画信号
であり、第２５図は第２２図Ｃに示した画像状態に対す
る画信号の例を表わしたものである。第２４図に示した
例では、飛散したトナーを走査した部分２０８で画信号
２０５のレベルが高くなる。しかしながら、飛散した部
分が相対的に小さな領域であるため、この部分で信号レ
ベルが十分上昇せず、２値化の過程で無視されてしまう
。

第２５図はこれと逆の場合であり、黒線２０１の部分に
存在する空白領域２０３によって矢印２０９の部分の信
号レベルが低下している。しかしながらこの場合にも、
微小部分についての信号変化は十分でないので、２値化
の過程でこの変化は無視される。このように従来の装置
によると、人間の目で感じる画像の良否と異なったレベ
ルで画像の判別が行われるという問題があった。

そこで、画像の検査を行う者が視覚によって感じるのと
ほぼ同等の検査を行うことのできる画像検査用光学濃度
測定装置が提案されるに到っている。昭和６．１年６月
２０日に特許出願された特願昭６１−１４２９７６号に
その記載がある。

この特願昭６１−１４２９７６号では、例えば第２６図
に示すように１０μｍＸ５００μｍの開口部を用いて被
検査物の光学濃度の検査を行うようになっている。そし
てこれにより、被検査物の幾つかの検査項目について人
間の感覚とほぼ同程度のレベルで画像の検査が行なえる
ようになっている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで複写機等によって作成された画像の評価を行う
場合には、点や面における再現性をチェックするばかり
でなく、線分についての再現性のチェックも行われる。

ところが従来提案された画像検査用光学濃度測定装置で
は、線分の長手方向が開口部の長手方向となす角度によ
って検査結果が異なってくるという問題があった。

これを第２６図〜第３０図を用いて説明する。

第２６図ですでに説明したように １０μｍＸ５００μｍの開口部２１０で画像の検査を行
うものとする。第２７図に示すようにトナー粒子２１１
が一直線状に連なった状態で表現された直線２１２の長
手方向が開口部２１０と一致した場合には、ウィンドウ
内に占めるトナー粒子２１１の割合が高くなる。そこで
、第２８図に示したようにこの場合の画信号の信号レベ
ルはスレッショルドレベルＴＨを越え、直線２１２の存
在が検知されることになる。

ところが、第２９図に示すように直線２１２が開口部２
１０の長手方向とは異なった方向に延びていると、ウィ
ンドウ内に占めるトナー粒子２１１の割合が極めて少な
くなる。このような場合には、第３０図に示したように
読み取られた画信号の信号レベルが低くなる。従ってこ
の画信号゛をスレッショルドレベルＴＨで２値化すると
、直線２１２の存在を検知することができない。

そこで本発明の目的は、直線が読取部の開口部に対して
任意の角度で配置されていたとしても、その濃度を精度
よく測定することのできる画像検査用光学濃度測定装置
を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 本発明では、被検査物の光学濃度を検出するためのウィ
ンドウとしての矩形をした開口部と、この開口部を任意
の角度に設定する開口部角度設定機構とを光学濃度測定
手段に具備させる。

ここで開口部は長方形であってもよいし、正方形に近い
形状であってもよい。−例としては、すでに説明したと
同様に１０μｍＸ５００μｍの開口部２１０であっても
よい。

例えば第３１図に示すように、 １０、ｕｍｘ５００μｍの開口部２１０を直線２１２と
同一方向の傾きに設定できるものとする。

すると、ある走査タイミングで開口部２１０が直線２１
２をうまく捕らえることができ、この場合には第２８図
に示したように信号レベルがスレッショルドレベルＴＨ
を越えることになる。

本発明によれば、開口部を任意の角度に設定する開口部
角度設定機構によって比較的細い線分で　　　゛もこれ
を判別することができ、高度な画像検査が可能となる。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

装置の概要 第１図は本発明の一実施例における画像検査用光学濃度
測定装置の外観を表わしたものである。

この画像検査用光学濃度測定装置は検査部１、コンピュ
ータ部２およびプリンタ部３によって構成されている。

このうち、検査部１は被検査物としてのコピー用紙４を
連続的に検査する部分である。この検査部ｌは供給トレ
イ５と排出トレイ６を備えている。

複写機の検査を行う場合には、複写機に所望のチャート
をセットし、これによって得られたコピー用紙４が図示
のように供給トレイ５に積層される。

コピー用紙４は送りローラ７によって１枚ずつ円筒状の
チャート保持部８に送り込まれる。チャート保持部８は
その表面が絶縁性被膜で覆われており、図示しない静電
荷供給器による帯電操作によってコピー用紙４はこの表
面に静電的に吸着される。この状態で被検査物としての
コピー用紙４の画像検査が行われる。

検査の終了したコピー用紙４は、後に説明する剥離機構
によってチャート保持部８から剥離される。剥離後のコ
ピー用紙４は排出トレイ６に順次排出されることになる
。

この検査部１には操作表示パネル９が配置されており、
ここには電源スィッチ１１と、被検査物パターンを手動
で特定する際に使用する移動キー１２および測定結果と
しての濃度データを表示する表示器１３が配置されてい
る。

コンピュータ部２は市販のコンピュータによって構成す
ることができ、検査項目の特定や濃度データ等のデータ
の処理および各種表示を行う。この部分は、入力手段と
してのキーボード１５、表示手段としてのＣＲＴ１６、
フロッピーディスクを駆動するためのディスクドライブ
装置１７等を備えており、内部にはデータ処理のための
ＣＰＵ（中央処理装置）等が搭載されている。

プリンタ部３は検査結果等の出力を行う部分であり、こ
の実施例ではドツトプリンタが使用されている。

第２図はこの画像検査用光学濃度測定装置の検査部の概
要を表わしたものである。この検査部１の送りローラ７
を回転させる軸２１は、チェーン２２を介して送りロー
ラ駆動モータ２３から駆動力の伝達を受けるようになっ
ている。供給トレイ５は図示しないソレノイドの励磁に
よって上方向に移動する力を与えられるようになってお
り、この励磁時に被検査物としてのコピー用紙４の最上
層表面が送りローラ２１と接触する。この状態で送りロ
ーラ２１が所定量回転すると、最上層のコピー用紙４が
１枚だけ送り出される。この送り出しに先立って、チャ
ート保持部８は図示しない帯電機構によってその表面を
均一に帯電させられる。

送り出されたコピー用紙４は、この結果としてチャート
保持部８に静電的に吸着される。円筒状のチャート保持
部８の円周方向（Ｙ軸方向）の回転は、減速器２５と連
結されたチャート保持部駆動モータ２６の駆動力によっ
て行われる。

本実施例では、チャート保持部８の外径を直径１６２．
７７ｍｍとし、チャート保持部駆動モータ゛２６のステ
ップ角を１．８度、また減速器２５の減速比を１／２５
６とした。これにより、チャート保持部駆動モータ２６
が１ステツプ駆動されることにより、チャート保持部８
の表面はＹ軸方向に１０μｍだけ移動することになる。

チャート保持部８０回転位置の制御すなわちＹ軸方向の
位置制御は、円筒の端部に設けられた切り欠き２７をフ
ォトセンサ２８で検出した点を基準点として行う。

チャート保持部８の上部には、Ｘ軸ステッピングモータ
３１によって回転されるボールスクリュー３２がその軸
を円筒状のチャート保持部８の回転軸と平行になるよう
に配置されている。光学ヘッド取付ブロック３３はその
Ｙ軸方向移動穴３４がボールスクリュー３２と螺合して
いる。従って、Ｘ軸ステッピングモータ３１が回転する
と、ボールスクリ５−３２と平行に配置された２つのガ
イドパ−３５，３６に案内されてＸ軸方向に移動するよ
うになっている。

本実施例ではボールスフ！Ｊ：Ｌ−３２のピッチは５ｍ
ｍである。Ｘ軸ステッピングモータ３１のステップ角を
０．７２度とした構成によって、１ステツプの駆動で光
学ヘッド取付ブロック３３は１０μｍだけＸ軸方向に移
動する。Ｘ軸方向には２つのリミットスイッチ３７．３
８が配置されており、光学ヘッド取付ブロック３３の移
動範囲を制限するようになっている。

光学ヘッド取付ブロック３３には、次に説明する濃度検
出部４１が取り付けられている。濃度検出部４１には拡
大接眼レンズ４２も付属しており、ピント調節および特
にマニュアル操作時に対物レンズ４３が捉えた画像の位
置を確かめることができる。

なおこの実施例の画像検査用光学濃度測定装置では、こ
の濃度検出部４１をＸ軸方向とＹ軸方向共に１０μｍピ
ッチで移動させるようになっているが、これよりも細か
いピッチに設定してもよい。

この場合には、例えばＸ軸方向におけるボールスクリュ
ー３２のピッチやＹ軸方向における減速比を更に細かく
するようにすればよい。

第３図は光学ヘッドの光学的な構造を表わしたものであ
る。

濃度検出部４１は照明用のタングステンランプ５１を備
えている。タングステンランプ５１から射出された光は
、照明レンズ５２によって集光され、チャート保持部８
の測定部位５３の照明が行われる。測定部位５３の反射
光は、対物レンズ４３によって集められ、半透鏡（ビー
ムスプリッタ）を備えたプリズム５４で２方向に分岐さ
れる。

分岐後の一方の光はミラー５５によって反射され、測定
視野調整機構５６を通過後、色補正フィルタ５７によっ
て波長成分の補正が行われ、光電子増倍管５８に入射さ
れる。ここで測定視野調整機構５６は、光路中に開口板
５９と視野レンズ６１を配置している。

開口板５９は第４図に示すように矩形状の開口部を備え
た板である。この ５０μｍＸ２５００μｍの開口部領域には、コピー用紙
上の測定部位の像が５倍に拡大されて結像されるように
なっている。そしてチャート上すなわちこの実施例では
コピー用紙４上の短辺が１０μｍ、長辺が５００μｍの
長方形の領域（第４図）から反射された光束がこの開口
部を通って前記した光電子増倍管５８に入射されること
になる。開口板５９は開口板回転ステップモータ６２に
よってその開口部の方向を１変車位で任意の角度に設定
することができる。

プリズム５４によって分岐された他方の光は、屋根形プ
リズム６４によって進行方向を変更され、観察スクリー
ン６５上に正立像化されて結像する。

これにより形成された測定部位５３の画像は、拡大接眼
レンズ４２によって拡大して観察することができる。

装置の回路構成 （装置の原理的構成） 装置を具体的に説明するに先立って、その回路の原理的
構成を説明する。

次の第５図は、画像検査用光学濃度測定装置の回路構成
の概要を表わしたものである。この装置は、所望の検査
項目を指示するための外部信号入力手段７２を備えてい
る。測定制御手段７３は、外部信号入力手段７２の表わ
す検査項目に応じて、被検査パターンの位置、種類およ
び検査処理手順を設定するようになっている。パターン
情報記憶手段７４は、被検査対象物内の被検査パターン
を記憶しており、処理手順記憶手段７５は被検査パター
ンに対する検査処理手順を記憶するようになっている。

測定手段７６は、測定制御手段７３の制御によって被検
査対象表面を走査し、画像濃度の検出を行う。演算処理
手段７８は測定制御手段７３の指示する処理手順で、測
定手段７６から得られたデータを演算処理する。これに
より得られた検査結果は出力手段８３によって出力され
る。

出力手段８３は、第１図に示したプリンタ部３が代表的
であるが、コンピュータ部２のＣＲＴ画面にも検査結果
の表示が可能である。

この画像検査用光学濃度測定装置の動作を更に詳細に説
明する。画像検査用光学濃度測定装置では、検査に際し
て被検査対象物の種類および検査項目が外部信号入力手
段７２によってコード化される。被検査対象物にコピー
されたチャートを特定するためのチャート・コード８４
および検査項目を表わした検査項目コード８５は、測定
制御手段７３に送られる。測定制御手段７３ではチャー
ト・コード８４をパターン情報記憶手段７４に送る。パ
ターン情報記憶手・段７４はチャート・コード８４の表
わすチャートに含まれる被検査パターンを表わしたパタ
ーン・コード８６とこの被検査パターンの代表的な位置
を表わした代表点位置８７を出力する。このうちパター
ン・コニド８６は、検査項目コード８５と共に処理手順
記憶手段７５に送られ、検査項目と被検査パターンに対
応した画像濃度検出フォーマット８８および演算処理手
順を表わした演算処理コード８９が測定制御手段７３に
読み込まれることになる。

この段階で、■検査に必要な被検査パターンの種類や■
そのパターンがコピー用紙のどの位置に存在するかの位
置情報、および■そのパターンについての画像濃度検出
方法や■検査項目に対応する結果を演算処理する方法に
ついての情報が測定制御手段７３内にコード化された状
態で設定されることになる。

これらの情報のうち、パターンの存在する位置の座標を
表わした代表点位置８７と画像濃度検出フォーマット８
８は、測定手段７６に送られる。

測定手段７６は測定制御手段７３によって指示された代
表点位置８７まで移動し、画像濃度検出フォーマット８
８に従ってその測定対象となる画像濃度を検出する。検
出結果は、濃度データ列９１として演算処理手段７８に
出力される。濃度データ列９１の最後には、終了信号９
２が付加され演算処理の開始が指示される。

演算処理手段７８は、終了信号９２を受信すると測定制
御手段７３からその前に供給された演算処理コード８９
を基にしてこれに対応する演算処理ルーチンを選択する
。そしてこの演算処理ルーチンを内部の演算処理ルーチ
ンメモＵ領域にロードする。演算処理手段７８には前記
した濃度データ列９１が濃度データ列メモリ領域にスト
アされている。演算処理手段７８は、この濃度データ列
９１を演算処理ルーチンメモリ領域にロードされたその
ルーチンで処理し、検査項目に応じた結果を検査結果９
３として出力手段８３に供給する。

出力手段８３はこの内容を出力することになる。

以上説明した画像濃度検出と濃度データの演算処理作業
は、測定制御手段７３内に予め設定されたすべての被検
査パターンに対して順次行われる。

演算処理手段７８は個々のパターンに対して演算処理を
行うと共に、設定されたすべての被検査パターンに対応
する演算処理結果の統計処理等も行う。このようにして
、被検査対象物についての所望された検査結果が得られ
ることになる。

（外部信号入力手段の構成） 次に第６図を用いて外部信号入力手段の構成を説明する
。

外部信号入力手段７２はコード化手段１０１を備えてい
る。操作者によって入力されるチャート名１０２と検査
項目１０３は、このコード化手段１０１によってコード
化される。コード種別判別手段１０４はコード化された
情報を受は取ると、これをチャート・コードと検査項目
コードに分別する。そしてコード制御部１０５を介して
チャート・コード８４および検査項目コード８５として
出力することになる。

（パターン情報記憶手段の構成） 第７図はパターン情報記憶手段の構成を表わしたもので
ある。パターン情報記憶手段７４は、チャート・コード
８４をパターン情報記憶位置検索手段１０７に供給する
。パターン情報記憶位置検索手段１０７は、検査しよう
とするパターンの位置を検索し、パターン情報記憶部１
０８にポインタ１０９として送出する。

第８図はパターン情報記憶部の内容を表わしたものであ
る。パターン情報記憶部１０８には、チャート・コード
をキーとして該当するチャート内のすべての被検査対象
としてのパターン・コードとこれらパターン・コードに
よって表わされるパターンそれぞれの代表点位置がデー
タとして記憶されている。この図で例えばチャート・コ
ード“ｘｘｘ”″に対しては３つのパターン・コードａ
１ａＳｂが用意されている。これはこのチャート・コー
ド“ＸＸＸ”の特定するチャートに、パターン・コード
ａＳｂによって特定される２種類のパターンが表示され
ていることを意味しており、計３個のパターンの座標は
代表点位置に示す通りとなっている。

ここでパターン・コードａによって表わされたパターン
とは、例えば電子写真学会テストチャート“Ｎｏ、１−
Ｒ１９７５”における解像度測定用パターン（図示せず
）である。このテストチャートでは左上と右下部分にこ
のパターンが配置されている。またパターン・コードｂ
によって表わされたパターンとは、この電子写真学会テ
ストチャートにおける濃度測定用のパターンである。

このテストチャートではその下部に一列に各種濃度サン
プルが表示されており、濃度測定用のパターンを構成し
ている。

パターン情報出力手段１１０は、パターン情報記憶部１
０８に記憶された内容をパターン情報記憶位置検索手段
１０７の出力す乞ポインタ１０９によって示される位置
から読み出す。読み出された内容とは、ポインタ１０９
によって指示された１つのチャート・コードに関する全
パターン・コードおよびこれらの代表点位置である。パ
ターン・コード８６と、これに対する代表点位置８７の
組み合わせは、第５図に示す測定制御手段７３の制御に
よって順次読み出され、測定制御手段７３内部に送り込
まれる。

（処理手順記憶手段の構成） 次に処理手順記憶手段７５の内容を第９図に示す。

処理手順記憶手段７５には、検査項目コード８５とパタ
ーン・コード８６が供給されるようになっている。この
うち検査項目コード８５は検査項目コード検出手段１１
２によって検出され、パターン・コード８６はパターン
検出手段１１３によって検出される。検査項目コード検
出手段１１２の検出結果は第１のポインタ１１４として
処理コード記憶手段１１５に出力され、パターン検出手
段１１３の検出結果は第２のポインタ１１５として同じ
く処理コード記憶手段１１６に出力される。

第１０図は、処理コード記憶手段の内容を表わしたもの
である。処理コード記憶手段１１６には、検査項目コー
ド別に（ｉ）演算処理コード、（ｉｉ　）パターン・コ
ードおよび（ｉｉｉ　）画像濃度検出コードが格納され
ている。前記した検査項目コード検出手段１１２から出
力される第１のポインタ１１４によって検査項目を特定
するための検査項目コードが指定される。そしてパター
ン検出手段１１３の出力する第２のポインタ１１°５に
よってその検査項目コードにおける演算処理コードが選
択される。第１０図に示した例では、パターン・コード
“ａ”で特定されるパターンについて、画像濃度検出コ
ード“イ”で特定される画像濃度検出と演算処理コード
“Ａ′で特定される演算処理が行われることがわかる。

２つのポインタ１１４．１１５によって指定されたコー
ド内容は、処理コード記憶手段１１６内の記憶領域に一
時的に格納される。

第９図に戻って、説明を続ける。検査手順検索手段１１
７は処理コード記憶手段１１６に記憶された画像濃度検
出コード１１８の読み出しを行う。

前記した第１０図の例では、画像濃度検出コード１１８
は“イ”である。そしてこれを基にしてアドレス情報と
しての第３のポインタ１１９を検査手順記憶手段１２１
に°対して出力する。

第１１図は検査手順記憶手段の内容を表わしたものであ
る。検査手順記憶手段１２１には、画像濃度検出コード
別に画像濃度検出フォーマットが記憶されている。画像
濃度検出フォーマットは複数組存在し、これらはそれぞ
れブロック単位で記憶されている。これらブロック単位
の内容は例えば（ｉ）測定開始位置、（ｉｉ　）方向、
（ｉｉｉ　）間隔、（ｉｖ　）総点数、（Ｖ）スリット
方向となっている。

ここで（ｉ）測定開始位置は、対代表点としての位置で
示されている。代表点は前記したようにパターンごとの
基準となる座標で示されるが、これに対して対代表点は
そのパターンの走査を行う際の開始位置の座標値と代表
点座標値の差となる。

（１１）方向とは走査の方向であり、これにはＸ軸方向
とＹ軸方向の２種類がある。（ｉｉｉ　＞間隔とは濃度
検出のためのサンプリングの間隔であり、（ｉｖ　）総
点数とはサンプリングされるデータの総数である。（Ｖ
）スリット方向とは、第４図に示した開口板５９の開口
部の向きをいう。本実施例で開口部は初期設定時にＸ軸
と平行か、これから９０度だけ回転した位置にセットさ
れる。またこの開口部は測定時に１度刻みに所望の回転
位置に設定される。この角度設定によって斜め線等の測
定を有効に行うことができる。

第３のポインタ１１９は、画像濃度検出コードの特定を
行う。第１１図に示した例では画像濃度検出コードイ”
が選択される。第１のコード出力手段１２２は第３のポ
インタ１１９によって選択された画像濃度検出フォーマ
ット８８を読み出し、第５図に示した測定制御手段７３
の制御の下に測定手段７６に供給する。これに対して第
２のコード出力手段１２３は処理コード記憶手段１１６
から演算処理コード８９゛の読み出しを行い、同様に測
定制御手段７３の制御の下で演算処理手段７８に供給さ
れる。

（測定手段の構成） 次の第１２図は測定手段の内容を表わしたものである。

測定手段７６はこれを大別すると（１）画像濃度検出部
、（ｉｉ　）検出開口制御部、それに（ｉｉｉ　＞移動
部の３つの部分に分けることができる。測定手段７６で
は、測定制御手段７３から供給される画像濃度検出フォ
ーマット８８を基にして被検査対象物（本実施例ではチ
ャートのコピーされたコピー用紙４）上を移動し、所定
のフォーマットで画像濃度の検出を行うことになる。す
なわち、測定制御手段７３から供給された画像濃度検出
フォーマット８８（第１１図参照）はデータサンプリン
グ制御部１３１に供給され、ここで解読されたフォーマ
ット８８に基づき、画像濃度検出部、検出開口制御部、
それに移動部が制御されることになる。

ところでデータサンプリング制御部１３１は、駆動制御
部１３２から得られるデータ１３３によって受光手段１
３３の現在存在する位置を把握している。そこでデータ
サンプリング制御部１３１は、画像濃度検出フォーマッ
ト８８から得られた測定開始位置との比較によって受光
手段１３３の移動すべき量を求める。求められた移動量
等についてのデータ１３４は、駆動制御部１３２に送ら
れる。

駆動制御部１３２では、データ１３４を基にしてＸ軸方
向移動量およびＹ軸方向移動量を求め、これらに対応す
るパルス数のＸ軸方向駆動信号１３５ならびにＹ軸方向
駆動信号１３６を出力する。Ｘ軸方向駆動信号１３５は
、Ｘ軸ステッピングモータ３１に供給され、Ｙ軸方向駆
動信号１３６は、同じくステッピングモータとしてのチ
ャート保持部駆動モータ２６（共に第２図参照）に供給
される。

すでに説明したようにＸ軸ステッピングモータ３１によ
って濃度検出部４１（第２図）がＸ軸方向に移動する。

またチャート保持部駆動モータ２６の駆動によってドラ
ム状のチャート保持部８がＹ軸方向に回転し、光電子増
倍管５８等からなる受光手段１３３が所望の測定位置に
移動することになる。

データサンプリング制御Ｂ１３１は、次に画像濃度の検
出方向やサンプリングの間隔、サンプリングの総点数お
よびスリット方向を解読する。そしてまず、開口方向を
現在の開口方向と比較し、指示された角度との比較結果
を表わした角度信号１３８を出力する。角度信号１３８
は角度信号発生器１３９に供給される。角度信号発生器
１３９は、開口板回転ステップモータ６２（第３図参照
〉に対して制御信号１４１を供給し、開口板６１を所望
の角度だけ回転させることになる。

以上のようにして受光手段１３３の設定が終了したら、
データサンプリング制御部１３１は画像濃度検出フォー
マット８８から得られた総点数を制御部内の図示しない
カウンタにセットする。そして画像濃度検出方向とサン
プリングの間隔を駆動制御部１３２にデータ１３４とし
て出力し、セットする。

駆動制御部１３２は指示された検出方向に従って濃度検
出部４１あるいはチャート保持部８を所定量移動させる
。

ところで、受光手段１３３から出力される検出出力１４
３は画像濃度検出部内の増幅器１４４で増幅され、その
出力１４５は対数変換器１４６で対数変換される。変換
出力１４７はＡ／Ｄ変換器１４８に供給される。Ａ／Ｄ
変換器１４８にはＡ／Ｄ信号信号部生部１４９Ａ／Ｄ変
換の行われる時間を指定するためのＡ／Ｄ信号１５１が
供給されるようになっている。Ａ／Ｄ信号信号部生部１
４９−タサンプリング制御部１３１から供給されるＡ／
Ｄ開始信号１５２によってＡ／Ｄ信号１５１を発生させ
るが、Ａ／Ｄ開始信号１５２はデータサンプリング制御
部１３１内の図示しないカウンタの出力が用いられる。

すなわち、このカウンタには測定開始位置に対応する計
数値がプリセットされるようになっており、受光手段１
３３の移動開始と共に計数値がアップする。モしてカウ
ンタの計数値がプリセットされた値に到達するとＡ／Ｄ
開始信号１５２が出力されることになる。Ａ／Ｄ変換が
終了すると、Ａ／Ｄ信号信号部生部１４９了信号１５３
を出力する。データサンプリング制御部１３１は終了信
号１５３を受は取ると、前記したカウンタを管理して駆
動制御部１３２に受光手段１３３の移動を指示させると
共に、必要な場合には所定のタイミングで次のＡ／Ｄ開
始信号１５２を出力することになる。このようにして、
濃度データのサンプリング間隔の管理等が可能となる。

一方、Ａ／Ｄ信号１５１によってＡ　、／　Ｄ変換が指
示されると、Ａ／Ｄ変換器１４８は変換出力１４７をア
ナログ−ディジタル変換する。変換後の濃度データ１５
４は、画像濃度バッファ１５５に順次蓄えられる。蓄え
られた濃度データ１５４は、濃度データ列９１として演
算処理手段７８に供給され、演算処理が行われることに
なる。

さて濃度データのサンプリングが進行し、内蔵されたカ
ウンタが最終値としてのある値を計数したら、データサ
ンプリング制御部１３１は測定制御手段７３に対して終
了信号１５６を出力する。

測定制御手段７３はこの終了信号１５６を受は取ると、
次のブロックについてのデータを画像濃度検出フォーマ
ット８８としてデータサンプリング制御部１３１に供給
する。このようにして、測定対象となる部位ごとに濃度
データの採取が行われていく。

（演算処理手段の構成） 第１３図は、演算処理手段の構成を表わしたものである
。演算処理手段７８は演算制御部１６１を備えている。

演算制御部１６１には、測定制御手段７３から演算処理
コード８９が供給される。

演算処理コード８９は、演算処理手順を表わしたコード
である。演算制御部１６１はこの演算処理コード８９を
デコードし、その結果を演算処理コ５−ド１６２として
演算処理アドレス検索手段１６３に供給する。

演算処理アドレス検素手段１６３は、この演算処理コー
ド１６２を用いて演算処理記憶部１６４の検索を行う。

演算処理記憶部１６４内には、種々の検査に必要な演算
処理データ群が蓄えられている。演算処理アドレス検索
手段１６３は検索によってポインタ１６５を該当するメ
モリ領域の先頭アドレスに移動させたら、演算制御部１
６１に終了信号１６６を送出する。演算制御部１６１は
終了信号１６６を受信後、起動信号１６７を発生させ、
ローダ・スタータ１６８に供給する。

ローダ・スタータ１６８は起動信号１６７を受信すると
、ロード信号１６９．１７１を発生する。

そして（ｉ）演算処理記憶部１６４におけるポインタ１
６５で示された一連の演算処理内容１７２と（ｉｉ）測
定手段の画像濃度バッファ１５５（第１２図参照）に格
納されている濃度データ列９１をワーキングエリア１７
４にロードする。ロード終了後、ローダ・スタータ１６
８はワーキングエリア１７４にスタート信号１７５を供
給し、これを起動してワーキングエリア１７４自身に制
御を移す。

これと共にワーキングエリア１７４は濃度データ列９１
に対し所望の演算処理を実行する。その結果は、演算結
果１７６として演算結果出力バッファ１７７にストアさ
れる。第５図に示した出力手段８３はこのストアされた
内容を検査結果９３として人力し、可視化する。

光学濃度測定の詳細 この画像検査用光学濃度測定装置では、まずチャート保
持部８にコピー用紙４を保持し、その位置決めを行った
後、個々のパターンに対する濃度測定を行う。そこで、
次にコピー用紙４に対する位置決めを説明し、続いて個
々のパターンに対する濃度測定作業を説明する。

（各測定部位に対する位置決め） チャートをコピーしたコピー用紙から画像の測定を行う
ためには、光学ヘッドの対物レンズ４３が目的となる測
定部位を正しくとらえなければならない。ところで、仮
に濃度検出部４１側を一方的に予定された座標位置に設
定したとすると、コピー用紙４上の所望の位置とは±５
ｍｍ程度の誤差が発生する。これは、次のような原因に
よるものである。

（ｉ）複写機でチャートをコピーしたときに発生するず
れ。

これには、コピー用紙４と複写機の感光ドラムとの間の
位置合わせの誤差（レジストレーションのずれ）や、倍
率の設定誤差の他に、コピー用紙４が複写機内部で搬送
されるときにスキニー（回転）を発生させることによる
誤差が含まれている。

（ｉｉ　）チャート保持部８にセットした際のずれ。

これは、供給トレイ５から送り出されたコピー用紙４が
チャート保持部８にセットされたとき発生するずれであ
り、供給トレイ５の設定の誤差やコピー用紙４の送り出
し時の位置整合のずれが該当する。

本実施例では、目標とする位置に±Ｑ、５ｍｍの精度で
到達できるようにした。このために、第１４図で一例を
示すように画像検査用光学濃度測定装置で使用するチャ
ート１９１には例えばその３箇所に位置検出用パターン
１９２〜１９４を配置した。これらの位置検出用パター
ン１９２〜１９４の座標は画像検査用光学濃度測定装置
側でチャートの種類別に把握されている。チャート上で
のこれらのパターン１９２〜１９４の座標値を実座標値
と呼ぶことにし、これらを（Ｘ＋　　、　Ｙ＋　、Ｘ２
　　、　Ｙ２　、Ｘａ　、　Ｙｉ　）テ表わすモノトス
ル。

装置はこれらの実座標値（Ｘ、　　、　Ｙ、　、Ｘａ　
。

Ｙ２　、Ｘ３　　、　Ｙ３　　）を用いてその周囲のコ
ピー用紙４上を走査し、画像の濃度変化を検出すること
でこれらのコピー用紙４における位置を検出する。

コピー用紙４上でのこれら位置検出用パターン１９２〜
１９４の座標値を（ｘ、、　＋　ｙ＋　、Ｘ２　＋ｙ２
　、Ｘ３　　＋　ｙ３　　）とする。面座標系（Ｘ、Ｙ
）、（ｘ、ｙ）の関係式を組み立てることによって、コ
ピー用紙４上における測定されるパターンの座標（ｘｏ
　　、　ｙｏ　　）に対応する実位置（Ｘｏ　、　Ｙｏ
　）が計算され、この座標値（Ｘｏ　　、　Ｙｏ　　）
を用いて濃度検出部４１を目的の画像部へ到達させるこ
とになる。

位置検出用パターンはコピー用紙上に３箇所配置される
必要はなく、例えば２箇所配置することでコピー用紙４
の回転と位置ずれを把握することができる。またより多
くの点を配置させることでコピー用紙４の各部分の伸び
等も把握することができ、測定部位に対する到達精度を
更に高めることが可能となる。

（パターンの走査） 第１．５図は濃度測定を行うあるパターンを表わしたも
のである。このパターン２２１で点２２３が代表点であ
り、点２２４がＸ軸方向における検出開始点である。検
出開始点２２４は代表点２２３に対する相対座標値とし
て表わされている。

このパターン２２１をＹ軸方向にも走査する場合には、
点２２４と異なった検出開始点がこのために用意される
場合がある。

前記したようにこの実施例の画像検査用光学濃度測定装
置では、コピー用紙上の １０μｍＸ５００μｍの矩形領域を１回の読み取り範囲
とする。読み取りの態様は、第１１図に示した画像濃度
検出フォーマットで定められる。すなわちこの例では点
２２４が測定開始位置となり、測定の方向はＸ軸方向と
なる。測定の間隔すなわちサンプリング幅は、測定の目
的等によって定められる。本実施例の画像検査用光学濃
度測定装置では開口部が１０μｍｘ−５００μｍの矩形
（長方形）領域であるため、Ｘ軸方向における１回の濃
度検出領域が１０μｍとなる。従ってＸ軸方向にくまな
くコピー用紙４の走査を行う場合には、測定の間隔が１
０μｍとなる。

第１６図はこの場合の走査の状況を表わしたものである
。サンプリング幅をこのように視感分解能よりも小さく
設定すると、第２２図に示したような微細な画像状態を
表わしたデータを取り出すことができる。しかも開口部
２１０をこの図に示したように被検査物に応じた角度に
傾けて走査すると、細線の測定が容易となる。

第１７図は開口部の回転制御の様子を表わしたものであ
る。開口部は初期的にはＸ軸方向あるいはＹ軸方向に設
定されるが、測定に伴って種々の角度に設定することが
できる。この際、前記したスリット方向に関するデータ
から検査対象に対する角度の読み取りが行われ（ステッ
プ■）、次に前に設定された角度の読み出しが行われる
（ステップ■）。そして、両者の差が求められて（ステ
ップ■）、その角度だけ開口板回転ステップモータ６２
が駆動され開口板５９が所望の角度に設定されることに
なる。

ところで光学濃度の測定に際しては、開口部２１０を構
成する矩形領域の短辺もしくは長くない方の辺と同一幅
でサンプリングする必要はなく、画像濃度検出フォーマ
ットで自由に設定することができる。従って検査項目に
よっては画像を゛荒く走査することも、あるいは細かく
走査することも可能である。例えば短辺よりも長いピッ
チで画像を荒く走査する場合の例としては、比較的広い
領域の濃度の判別を行うような場合である。また細かく
走査する場合の例としては、第１８図に一例として示す
ような５μｍピッチで走査するような場合である。この
ように細かなピッチで開口部２１０の走査を行うと、細
線をより確実に捕らえることができるようになる。もち
ろん、測定の行われるたびに開口部の初期設定を行う装
置では、以上説明したような回転量を演算する操作（ス
テップ■、■）は必要なく、直ちに角度制御を行うこと
ができる。

なお、この実施例の画像検査用光学濃度測定装置では開
口部２１０が長方形なので、一般の検査でＹ軸方向の走
査を行う場合には、スリット方向を通常の場合、Ｘ軸方
向に設定する。これによりこの実施例の場合には１０μ
ｍ幅で画像のサンプリングが可能となる。すでに説明し
たように、この実施例ではＸ軸ステッピングモータ３１
あるいはチャート保持部駆動モータ２６をそれぞれ１パ
ルスずつ歩進させることにより濃度検出部４１をＸ軸方
向あるいはＹ軸方向に１０μｍ単位で移動させることが
できる。もちろん、Ｙ軸方向の走査に際してもスリット
方向を任意の角度傾けることも可能である。

このようにこの実施例の画像検査用光学濃度測定装置で
は矩形領域を最小測定範囲として被検査物の測定を行う
ので、被検査物を隙間なく効率的に走査することができ
る。もちろん矩形領域は１０μｍＸ５００μｍの長方形
に限るものではなく、例えば第１９図に示すように １０μｍＸ５９μｍのようなものであってもよい。

この後者の例の場合には、トナー粒子等によって形成さ
れる“点”をより確実に検査することができる。開口部
２１０の形状は長方形に限らず正方形であってもよい。

この場合には、この短辺が例えば記録用紙に定着した後
のトナー粒子とほぼ同一あるいはこれよりもやや短めで
あると効果的である。

また測定する開口部の形は厳密な矩形である必要はなく
、例えば円形や楕円形に近づいた形の矩形であっても構
わない。但しこれらの場合には画像をくまなく走査する
ためには画像が一部重複して読み取られるので、これら
重複部分に対する処理が必要となる。

なお、実施例では受光手段として光電子増倍管を用いた
が、半導体を用いた光電子増倍手段を用いたりＣＣＤ等
の１次元センサを用いても同様の光学濃度測定作業が可
能となる。また実施例では光学濃度を反射光で検知した
が、例えば写真フィルムの現像状態等を検査する場合に
は透過光で検知するようにしてもよい。

更に実施例では検査される画像を構成する単位として、
トナー粒子を例に挙げて説明した。他のノンインパクト
タイプの装置や、あるいはインパクトタイプの装置では
これらに使用されるインク等の大きさや形状を考慮して
、開口部の大きさや回転角等を考察すればよい。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、開口部角度設定機
構を用い開口部を任意の角度に設定できるようにしたの
で、例えば角度を種々変化させながら測定を行うことに
より直線の角度や曲線の曲がり具合等を測定することも
可能となり、より多くの検査が可能となる。

また開口部角度設定機構が存在するので被検査物が多少
回転した状態でセットされた場合でも、この位置誤差を
補正しながら測定が可能である。

従って装置に対する被検査物のセットを高精度に行う必
要がなく、装置の簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１８図は本発明の一実施例を説明するための
もので、このうち第１図は画像検査用光学濃度測定装置
の斜視図、第２図は検査部の要部を示す概略構成図、第
３図は光学ヘッドの光学部品の配置を示す配置説明図、
第４図はコピー用紙上の測定単位となる領域のサイズを
表わした説明図、第５図は画像検査用光学濃度測定装置
の回路構成の概略を示すブロック図、第６図は外部信号
入力手段の構成を示すブロック図、第７図はパターン情
報記憶手段の構成を示すブロック図、第８図はパターン
情報記憶部の構成を示す説明図、第９図は処理手順記憶
手段の構成を示すブロック図（第１０図は処理コード記
憶手段の構成を示すブロック図、第１１図は検査手順記
憶手段の構成を示すブロック図、第１２図は測定手段の
構成を示すブロック図、第１３図は演算処理手段の構成
を示すブロック図、第１４図は位置検出用パターンの配
置箇所を示したチャートの平面図、第１５図は濃度測定
を行うためのパターンの一例を示す平面図、第１６ｒｌ
Ａ＋−！Ｘ軸方向における走査の一例を示す説明図、第
１７図は開口部の回転制御の様子を示す流れ図、第１８
図はＸ軸方向のピッチを細かく設定した場合の走査例を
示す説明図、第１９図は開口部の他の例を示す平面図、
第２０図は解像度検査用のチャートの一部を拡大して示
した平面図、第２１図は第２０図に示したチャートの更
に一部を拡大した平面図、第２２図Ａ−Ｃはコピー画像
のサンプルの各種状態を示す一部拡大平面図、第２３図
は第２２図Ａで示した画像部分を読み取った画信号の信
号レベルを示す波形図、第２４図は第２２図Ｂで示した
画像部分を読み取った画信号の信号レベルを示す波形図
、第２５図は第２２図Ｃで示した画像部分を読み取った
画信号の信号レベルを示す波形図、第２６図は従来提案
された装置に使用された開口部のサイズの一例を示す説
明図、第２７図はこの提案に示された開口部に線分がう
まく捕らえられた状態を示す説明図、第２８図は第２７
図に示した場合の画信号の２値化の様子を示す信号レベ
ル特性図、第２９図は第２６図に示した開口部でこれと
は傾きの異なった線分を捕らえた状態を示す説明図、第
３０図はこの第２９図に示した場合の画信号の２値化の
様子を示す信号レベル特性図、第３１図は開口部を直線
と同一方向に傾けた場合における線分の読み取り状態を
示す説明図である。 １・・・・・・検査部、 ２・・・・・・コンビ二−タ部、 ３・・・・・・プリンタ部、 ４・・・・・・コピー用紙、 ２６・・・・・・チャート保持部駆動モータ、３１・・
・・・・Ｘ軸ステッピングモータ、４１・・・・・・濃
度検出部、 ５８・・・・・・光電子増倍管、 ５９・・・・・・開口板、 ６２・・・・・・開口板回転ステップモータ、２１０・
・・・・・開口部。 出　　願　　人 富士ゼロックス株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検査物を保持する保持手段と、この被検査物の指
   定された位置での光学濃度を測定する光学濃度測定手段
   とを有し、光学濃度測定手段は被検査物の光学濃度を検
   出するためのウィンドウとしての矩形をした開口部と、
   この開口部を任意の角度に設定する開口部角度設定機構
   とを具備することを特徴とする画像検査用光学濃度測定
   装置。 ２、開口部が長方形であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の画像検査用光学濃度測定装置。 ３、開口部は短辺が１０μｍで、長辺が短辺よりも長く
   、かつ短辺の１０倍以内の長さであることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の画像検査用光学濃度測定装
   置。