JP2010245918A - 画像読取装置及び画像読取方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】効率的に光沢を表す量を取得することができる装置を提供することを課題とする。
【解決手段】原稿OR1からの反射光の所定方向(法線L11の方向)における拡散反射成分L14をイメージセンサー160へ導く拡散反射受光光学系144と、原稿OR1からの反射光の正反射成分L13を該イメージセンサー160へ導く正反射受光光学系(150,144)と、を選択可能に設け、拡散反射受光光学系144が選択された場合、当該拡散反射受光光学系144で導かれる前記原稿OR1からの反射光の拡散反射成分L14をイメージセンサー160で受光して光電変換し、前記原稿OR1の拡散反射像を表す画像IM2を読み取る一方、正反射受光光学系が選択された場合、当該正反射受光光学系で導かれる前記原稿OR1からの反射光の正反射成分L13をイメージセンサー160で受光して光電変換し、前記原稿OR1の正反射像を表す画像IM1を読み取る。
【選択図】図1
【解決手段】原稿OR1からの反射光の所定方向(法線L11の方向)における拡散反射成分L14をイメージセンサー160へ導く拡散反射受光光学系144と、原稿OR1からの反射光の正反射成分L13を該イメージセンサー160へ導く正反射受光光学系(150,144)と、を選択可能に設け、拡散反射受光光学系144が選択された場合、当該拡散反射受光光学系144で導かれる前記原稿OR1からの反射光の拡散反射成分L14をイメージセンサー160で受光して光電変換し、前記原稿OR1の拡散反射像を表す画像IM2を読み取る一方、正反射受光光学系が選択された場合、当該正反射受光光学系で導かれる前記原稿OR1からの反射光の正反射成分L13をイメージセンサー160で受光して光電変換し、前記原稿OR1の正反射像を表す画像IM1を読み取る。
【選択図】図1
Description
本発明は、画像読取装置及び画像読取方法に関する。
印刷物等の光沢度の測定は、日本工業規格JIS Z8741-1997(鏡面光沢度−測定方法)に規定されている。鏡面光沢度の測定装置は、点光源から光束を発し、第一の凸レンズ、光源側開口、及び、第二の凸レンズを介して印刷物等の試料上に光束を投影し、鏡面反射(正反射)方向に配置された第三の凸レンズ及び受光器側開口を介して反射光束を受光器で測る。一度に光沢度を測ることができるのは、試料上の一箇所のみである。
なお、反射物体色の測定は、JIS Z8722:2000(色の測定方法−反射及び透過物体色)に規定されている。照明及び受光の幾何学的条件は、鏡面反射、すなわち、光沢が測色結果に影響しないようにした条件とされている。該条件の一つとして、45−0方式が規定されている。45−0方式は、試料面の法線に対して光軸が45±2°の角度をなす一つ以上の光線束で試料を照明し、試料の法線とのなす角度が10°以下の方向の反射光を受光する条件とされている。イメージスキャナーは、45−0方式又はこれに近い方式で原稿の拡散反射像を表す画像を読み取っており、原稿の光沢の影響を排除するようにして読取画像を生成する。
なお、反射物体色の測定は、JIS Z8722:2000(色の測定方法−反射及び透過物体色)に規定されている。照明及び受光の幾何学的条件は、鏡面反射、すなわち、光沢が測色結果に影響しないようにした条件とされている。該条件の一つとして、45−0方式が規定されている。45−0方式は、試料面の法線に対して光軸が45±2°の角度をなす一つ以上の光線束で試料を照明し、試料の法線とのなす角度が10°以下の方向の反射光を受光する条件とされている。イメージスキャナーは、45−0方式又はこれに近い方式で原稿の拡散反射像を表す画像を読み取っており、原稿の光沢の影響を排除するようにして読取画像を生成する。
特許文献1には、測色時に第1、第2の照明光学系を照明光学系として使用し、光沢測定時に矩形状の視野絞りを第1の照明光学系に挿入して第2の照明光学系を受光光学系の一部として使用する色彩・光沢度測定装置が記載されている。この装置も、一度に光沢度を測ることができるのは、試料上の一箇所のみである。
上述した光沢度測定装置は、試料上の多数の箇所について光沢度といった光沢を表す量を取得するのが容易ではない。また、イメージスキャナーは、原稿の光沢が影響しないように画像を読み取るため、原稿上の光沢を表す量を取得することができない。
以上を鑑み、本発明は、効率的に光沢を表す量を取得することができる装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明の画像読取装置は、光源を有し、所定の読取位置にある原稿に対する照射位置を変更しながら該原稿の表面へ前記光源からの光を斜めに照射する光照射手段と、この光照射手段で照射された原稿からの反射光の所定方向における拡散反射成分を導く拡散反射受光光学系と、前記光照射手段で照射された原稿からの反射光の正反射成分を導く正反射受光光学系と、を有する受光光学系と、この受光光学系で導かれた反射光を受光して光電変換するイメージセンサーと、このイメージセンサーへ反射光を導く受光光学系を前記拡散反射受光光学系にするか前記正反射受光光学系にするかを選択可能な受光光学系選択手段とを備え、前記拡散反射受光光学系が選択された場合には前記原稿の拡散反射像を表す画像を読み取る一方、前記正反射受光光学系が選択された場合には前記原稿の正反射像を表す画像を読み取ることを特徴とする。
また、本発明の画像読取方法は、所定の読取位置にある原稿に対する照射位置を変更しながら該原稿の表面へ光源からの光を斜めに照射し、照射した原稿からの反射光の所定方向における拡散反射成分をイメージセンサーへ導く拡散反射受光光学系と、照射した原稿からの反射光の正反射成分を該イメージセンサーへ導く正反射受光光学系と、を選択可能に設け、前記拡散反射受光光学系が選択された場合、当該拡散反射受光光学系で導かれる前記原稿からの反射光の拡散反射成分を前記イメージセンサーで受光して光電変換し、前記原稿の拡散反射像を表す画像を読み取る一方、前記正反射受光光学系が選択された場合、当該正反射受光光学系で導かれる前記原稿からの反射光の正反射成分を前記イメージセンサーで受光して光電変換し、前記原稿の正反射像を表す画像を読み取ることを特徴とする。
正反射受光光学系が選択された場合、所定の読取位置にある原稿に光が照射され、原稿からの反射光の正反射成分が正反射受光光学系で導かれ、この反射光の正反射成分がイメージセンサーで受光されて、原稿の正反射像を表す画像が読み取られる。
画像読取装置に上述した正反射受光光学系及びイメージセンサーを設けることにより、原稿上の多数の箇所について光沢を表す量を画像として取得することができる。従って、本発明によれば、効率的に光沢を表す量を取得することができる装置を提供することができる。
画像読取装置に上述した正反射受光光学系及びイメージセンサーを設けることにより、原稿上の多数の箇所について光沢を表す量を画像として取得することができる。従って、本発明によれば、効率的に光沢を表す量を取得することができる装置を提供することができる。
ここで、上記光源には、線光源や点光源が含まれる。
原稿に対する照射位置を変更することには、原稿に対する入射光の位置を変えることにより照射位置を変更すること、原稿の位置を変えることにより照射位置を変更すること、入射光及び原稿の位置を変えることにより照射位置を変更すること、が含まれる。原稿に対する入射光の位置を変えることには、光源の位置を変えることにより入射光の位置を変えること、光源からの光の放射方向を変えることにより入射光の位置を変えること、光源以外の光学系の位置を変えることにより入射光の位置を変えること、これらの一部又は全部の組み合わせ、が含まれる。
原稿に対する照射位置を変更することには、原稿に対する入射光の位置を変えることにより照射位置を変更すること、原稿の位置を変えることにより照射位置を変更すること、入射光及び原稿の位置を変えることにより照射位置を変更すること、が含まれる。原稿に対する入射光の位置を変えることには、光源の位置を変えることにより入射光の位置を変えること、光源からの光の放射方向を変えることにより入射光の位置を変えること、光源以外の光学系の位置を変えることにより入射光の位置を変えること、これらの一部又は全部の組み合わせ、が含まれる。
前記正反射受光光学系は、当該正反射受光光学系でもある前記拡散反射受光光学系の光路に進入して前記原稿からの反射光の正反射成分を前記イメージセンサーへ導かせる進入位置と、当該光路から退避した退避位置と、へ移動可能な光路変更光学系を有していてもよい。この光路変更光学系が進入位置へ進入すると、原稿からの反射光の正反射成分がイメージセンサーへ導かれ、原稿の正反射像を表す画像が読み取られる。従って、簡易な構造で効率的に光沢を表す量を取得することができる画像読取装置を提供することができる。
請求項3に係る発明では、簡易な構造で効率的に光沢を表す量を取得することができる画像読取装置を提供することができる。
請求項4、請求項5、請求項7に係る発明では、より正確に光沢を表す量を取得することができる。
請求項6、請求項9に係る発明では、効率的に光沢を表す量を取得することができる具体例を提供することができる。
請求項8に係る発明では、光沢を表す量を取得する画像読取装置の利便性を向上させることができる。
請求項4、請求項5、請求項7に係る発明では、より正確に光沢を表す量を取得することができる。
請求項6、請求項9に係る発明では、効率的に光沢を表す量を取得することができる具体例を提供することができる。
請求項8に係る発明では、光沢を表す量を取得する画像読取装置の利便性を向上させることができる。
(1)画像読取システムの構成:
図1〜図4は本発明の一実施形態に係る画像読取装置100の構成を模式的に示し、図5は画像読取装置100とコンピューター10とからなる画像読取システムのブロック構成を示している。図2では、拡散反射受光光学系144の図示が省略されている。
本実施形態の画像読取装置100は、本体110に対して原稿カバー112が開閉可能に取り付けられたイメージスキャナーとされている。本体110では、上面が開口した箱形のハウジング111に読取ユニット130、制御部170、等が収容され、ハウジング111の上面開口部に透明板(原稿台)120が固定されている。本実施形態のスキャナー100は、透明板120の上面(原稿載置面121)に原稿OR1が載置され、この原稿OR1を挟んで透明板120上に原稿カバー112が載置された状態で、該原稿OR1のカラー情報を読み取る縮小結像型のカラースキャナーとされている。
図1〜図4は本発明の一実施形態に係る画像読取装置100の構成を模式的に示し、図5は画像読取装置100とコンピューター10とからなる画像読取システムのブロック構成を示している。図2では、拡散反射受光光学系144の図示が省略されている。
本実施形態の画像読取装置100は、本体110に対して原稿カバー112が開閉可能に取り付けられたイメージスキャナーとされている。本体110では、上面が開口した箱形のハウジング111に読取ユニット130、制御部170、等が収容され、ハウジング111の上面開口部に透明板(原稿台)120が固定されている。本実施形態のスキャナー100は、透明板120の上面(原稿載置面121)に原稿OR1が載置され、この原稿OR1を挟んで透明板120上に原稿カバー112が載置された状態で、該原稿OR1のカラー情報を読み取る縮小結像型のカラースキャナーとされている。
本実施形態のスキャナー100は、光照射手段118、受光光学系143、イメージセンサー160、受光光学系選択手段119、を備えている。光照射手段118は、光源140を有し、所定の読取位置L1にある原稿OR1に対する照射位置L2を変更しながら該原稿OR1の表面へ光源140からの光を斜めに照射する。受光光学系143は、光照射手段118で照射された原稿OR1からの反射光の所定方向(例えば法線L11の方向)における拡散反射成分L14を導く拡散反射受光光学系144と、光照射手段118で照射された原稿OR1からの反射光の正反射成分L13を導く正反射受光光学系(150,144)と、を有している。イメージセンサー160は、この受光光学系143で導かれた反射光を受光して光電変換する。受光光学系選択手段119は、このイメージセンサー160へ反射光を導く受光光学系143を拡散反射受光光学系144にするか正反射受光光学系(150,144)にするかを選択可能とされている。そして、本スキャナー100は、拡散反射受光光学系144が選択された場合には原稿OR1の拡散反射像を表す画像IM2を読み取る一方、正反射受光光学系(150,144)が選択された場合には原稿OR1の正反射像を表す画像IM1を読み取る。
ここで、正反射とは、光学的鏡像の法則に従う、拡散がない反射をいう。図4を参照して説明すると、原稿OR1からの反射光の正反射成分L13は、照射位置L2における原稿OR1の照射面(下面)の法線L11、すなわち、透明板の原稿載置面121の法線を基準として入射角θ1と略同じ受光角θ2となった成分の反射光をいう。入射角θ1と略同じ受光角θ2は、θ1−α1≦θ2≦θ1+α1(α1は正の定数)の範囲内となる角度と定義することができ、例えば、α1=1°、2°、3°、4°、5°、等とすることができる。
また、拡散反射とは、巨視的にみて反射の法則と無関係に多くの方向に光を拡散する反射をいい、肉眼で見えるような正反射がない反射をいう。原稿OR1からの反射光の所定方向における拡散反射成分は、原稿の照射面の法線L11を基準として略所定方向となった成分の反射光をいう。図4に示すように、原稿OR1からの反射光の法線L11の方向における拡散反射成分L14は、法線L11と略同じ方向となった成分の反射光である。前記所定方向の受光角をθ3とすると、略所定方向は、θ3−α2以上θ3+α2以下(α2は正の定数)の範囲内となる角度の方向と定義することができ、例えば、α2=1°、2°、3°、4°、5°、等とすることができる。
また、拡散反射とは、巨視的にみて反射の法則と無関係に多くの方向に光を拡散する反射をいい、肉眼で見えるような正反射がない反射をいう。原稿OR1からの反射光の所定方向における拡散反射成分は、原稿の照射面の法線L11を基準として略所定方向となった成分の反射光をいう。図4に示すように、原稿OR1からの反射光の法線L11の方向における拡散反射成分L14は、法線L11と略同じ方向となった成分の反射光である。前記所定方向の受光角をθ3とすると、略所定方向は、θ3−α2以上θ3+α2以下(α2は正の定数)の範囲内となる角度の方向と定義することができ、例えば、α2=1°、2°、3°、4°、5°、等とすることができる。
印刷物を光の正反射方向から見ると、光沢に違和感がある場合がある。特に、顔料インクで印刷を行った場合、光沢の違和感が大きくなることが判ってきた。印刷物等の試料を光の正反射方向から見たときの光沢を表す光沢度を測定する装置は、JIS Z8741-1997に規定されているものの、高価なうえ、試料上の多数の箇所について一箇所ずつ測定しなければならない。インクの色成分比や記録濃度を変えて印刷媒体に多数のパッチ(色票)を印刷することを想定すると、各パッチの光沢度を測定するのは非常に煩わしい作業となる。
一方、市販されているスキャナーは、原稿の光沢の影響を排除するため、受光角を原稿の照射面の法線方向となる角度にする等、入射角と受光角とを異ならせて原稿の拡散反射像を表す画像を読み取る。しかし、本スキャナー100は、受光角θ2を入射角θ1に合わせることにより、原稿OR1の正反射像を表す画像IM1を読み取る。従って、本スキャナー100は、原稿上の多数の箇所について光沢を表す量を画像として効率的に取得することができる。
一方、市販されているスキャナーは、原稿の光沢の影響を排除するため、受光角を原稿の照射面の法線方向となる角度にする等、入射角と受光角とを異ならせて原稿の拡散反射像を表す画像を読み取る。しかし、本スキャナー100は、受光角θ2を入射角θ1に合わせることにより、原稿OR1の正反射像を表す画像IM1を読み取る。従って、本スキャナー100は、原稿上の多数の箇所について光沢を表す量を画像として効率的に取得することができる。
上記透明板120には、透明な板ガラスを用いることができるが、透明樹脂板など、透明ガラス板以外の板材を用いることも可能である。本実施形態の透明板120は、上面が原稿OR1の原稿載置面121とされ、原稿OR1への入射光L12が下面122から入射するようにされている。
読取ユニット130は、上面が開口した箱形の筐体131に光源140、照射光学系(照射側レンズアレイ152)、受光光学系143、及び、イメージセンサー160が収容され、読取ユニット駆動部132により副走査方向DI2へ往復駆動される。図2に示すように、筐体131の下面には、副走査方向DI2に向けて原稿載置面121と略平行に設けられたベルト132bの上側が固定されている。この132bはサーボモーター132aの回転によって副走査方向DI2に移動するようになっており、副走査方向DI2に向けられた図示しないレールに沿って読取ユニット130が所定の移動速度で副走査方向DI2に移動するようになっている。むろん、スクリューねじ、ピニオンギヤ、等を用いて読取ユニットを移動させてもよい。
本実施形態の光照射手段118は、副走査方向DI2へ移動可能な読取ユニット130を備え、読取位置L1にある原稿OR1の表面へ光源140からの光を斜めに照射する。すなわち、主走査方向DI1に対する垂直断面を見たときの原稿OR1への照射方向は、原稿の照射面及び該照射面の法線L11からずれた0°<θ1<90°の方向とされている。入射角θ1は、15〜75°が好ましく、30〜60°がより好ましく、35〜50°がさらに好ましい。光照射手段118は、読取ユニット130を移動させて原稿OR1に対する入射光L12の位置を変えることにより、原稿OR1に対する照射位置L2を変更する。
光源140は、長手方向を主走査方向DI1へ向けた線光源とされている。光源140の周囲には、光源140から原稿載置面121に向かって斜め上方に光を放出させるためのカバー141が設けられている。光源140には、蛍光灯、水銀灯、LED(発光ダイオード)、キセノンランプ、ハロゲンランプ、等を用いることができる。
光源140は、長手方向を主走査方向DI1へ向けた線光源とされている。光源140の周囲には、光源140から原稿載置面121に向かって斜め上方に光を放出させるためのカバー141が設けられている。光源140には、蛍光灯、水銀灯、LED(発光ダイオード)、キセノンランプ、ハロゲンランプ、等を用いることができる。
拡散反射受光光学系144は、ミラー(反射光学系)145,146,147,148、結像レンズ149、を備えている。光路変更光学系150が退避位置L7にあるとき、ミラー145〜148は、原稿OR1からの反射光の所定方向(法線L11の方向)における拡散反射成分L14をレンズ149へ導く。レンズ149は、当該拡散反射成分L14を縮小してイメージセンサー160の受光面に原稿OR1の拡散反射像を結像する。
受光光学系143は、光路変更光学系150と案内構造158を有している。光路変更光学系150は、拡散反射受光光学系144の光路PA1に進入して原稿OR1からの反射光の正反射成分L13をイメージセンサー160へ導かせる進入位置L6と、当該光路PA1から退避した退避位置L7と、へ進退可能とされている。案内構造158は、光路変更光学系150を副走査方向DI2へ往復移動させるための構造とされている。これにより、光路変更光学系150は、退避位置L7から進入位置L6へ、及び、進入位置L6から退避位置L7へ、副走査方向DI2に移動する。
光路変更光学系150は、遮断部153a、受光側レンズアレイ154、反射光学系153b,155、を備えている。遮断部153aは、進入位置L6で拡散反射受光光学系144の光路PA1の途中を遮断する。受光側レンズアレイ154は、主走査方向DI1へ直線状に配列された複数の円柱形状のロッドレンズを有するロッドレンズアレイとされている。レンズアレイ154は、進入位置L6で原稿OR1からの反射光の正反射成分を通過させる。反射光学系153b,155は、レンズアレイ154を通過した反射光の正反射成分L13を拡散反射受光光学系144の光路PA1の途中へ導く。遮断部153aとミラー部153bとは、一体化された遮断部材153とされている。
光路変更光学系150は、遮断部153a、受光側レンズアレイ154、反射光学系153b,155、を備えている。遮断部153aは、進入位置L6で拡散反射受光光学系144の光路PA1の途中を遮断する。受光側レンズアレイ154は、主走査方向DI1へ直線状に配列された複数の円柱形状のロッドレンズを有するロッドレンズアレイとされている。レンズアレイ154は、進入位置L6で原稿OR1からの反射光の正反射成分を通過させる。反射光学系153b,155は、レンズアレイ154を通過した反射光の正反射成分L13を拡散反射受光光学系144の光路PA1の途中へ導く。遮断部153aとミラー部153bとは、一体化された遮断部材153とされている。
上述した各部153〜155は、照射側レンズアレイ152とともに、上面が開口した箱形の筐体151に収容されている。照射側レンズアレイ152は、受光側レンズアレイ154と同様、主走査方向DI1へ直線状に配列された複数の円柱形状のロッドレンズを有するロッドレンズアレイとされている。照射側レンズアレイ152は、正反射受光光学系の一部を構成する各部153〜155とともに副走査方向DI2へ往復移動可能とされている。光路変更光学系150が進入位置L6にある場合、レンズアレイ152は、原稿OR1の照射面に光源140からの光を等倍で結像する。一方、光路変更光学系150が退避位置L7にある場合、レンズアレイ152は使用されず、光源140からの光が直接原稿OR1の照射面に照射される。
イメージセンサー160は、主走査方向DI1へ直線状に配列された複数のCCD(Charge Coupled Device)センサーを有するカラーリニアセンサーとされている。イメージセンサーは、市販されているイメージスキャナーのイメージセンサーを用いてもよいし、より高精度の光量を検出可能なセンサーを用いてもよい。本実施形態のイメージセンサー160は、R(赤)検出用センサーの列とG(緑)検出用センサーの列とB(青)検出用センサーの列の3列からなり、原稿1ライン分の反射光のR,G,B各成分を検出して対応するアナログ電圧(電気信号)を生成する。
なお、イメージセンサーは、C(シアン)検出用センサーとM(マゼンタ)検出用センサーとY(イエロー)検出用センサーとからなるリニアセンサー等でもよい。
受光側レンズアレイ154が退避位置L7にある場合、イメージセンサー160は、原稿OR1からの反射光の所定方向(法線L11の方向)における拡散反射成分L14を受光する。一方、受光側レンズアレイ154が進入位置L6にある場合、イメージセンサー160は、原稿OR1からの反射光の正反射成分L13を受光する。
なお、イメージセンサーは、C(シアン)検出用センサーとM(マゼンタ)検出用センサーとY(イエロー)検出用センサーとからなるリニアセンサー等でもよい。
受光側レンズアレイ154が退避位置L7にある場合、イメージセンサー160は、原稿OR1からの反射光の所定方向(法線L11の方向)における拡散反射成分L14を受光する。一方、受光側レンズアレイ154が進入位置L6にある場合、イメージセンサー160は、原稿OR1からの反射光の正反射成分L13を受光する。
図5に示すように、スキャナー100では、制御部170に、操作パネル171、モーター制御部172、光源点灯駆動部173、光路切替駆動部174、アナログ/デジタル(A/D)変換部175、インターフェイス(I/F)176、等が接続されている。
制御部170は、CPU(Central Processing Unit)170a、半導体メモリー170b,170c、画像処理部170d、等を備えている。制御部170は、ROM(Read Only Memory)170bに書き込まれた画像読取プログラムに従ってRAM(Random Access Memory)170cをワークエリアとして使用しながらスキャナー全体の動作を制御する。従って、ROM170bは画像読取プログラムを記録したコンピューター読取可能な記録媒体であり、該画像読取プログラムを外部のコンピューター読取可能な記録媒体に記録することも可能である。画像処理部170dは、A/D変換部175から入力されるデジタル信号に対して色空間を変換する画像処理を行い、規格化されたRGB色空間で表される画像データを生成する。
制御部170は、CPU(Central Processing Unit)170a、半導体メモリー170b,170c、画像処理部170d、等を備えている。制御部170は、ROM(Read Only Memory)170bに書き込まれた画像読取プログラムに従ってRAM(Random Access Memory)170cをワークエリアとして使用しながらスキャナー全体の動作を制御する。従って、ROM170bは画像読取プログラムを記録したコンピューター読取可能な記録媒体であり、該画像読取プログラムを外部のコンピューター読取可能な記録媒体に記録することも可能である。画像処理部170dは、A/D変換部175から入力されるデジタル信号に対して色空間を変換する画像処理を行い、規格化されたRGB色空間で表される画像データを生成する。
操作パネル171は、操作ボタンといった操作部171a、及び、液晶表示器といった表示部171bを備え、スキャナーのユーザーから操作入力を受け付ける。
モーター制御部172は、読取ユニット駆動部132のサーボモーター132aが接続され、制御部170の指令に従ってサーボモーター132aの回転駆動を制御する。
光源点灯駆動部173は、光源140が接続され、制御部170の指令に従って光源140の点灯駆動を制御する。本実施形態の光照射手段118は、光源140及び照射側レンズアレイ152を含めた読取ユニット130、読取ユニット駆動部132、モーター制御部172、光源点灯駆動部173、及び、制御部170で構成される。
光路切替駆動部174は、制御部170の指令に従って光路変更光学系150を駆動する。
A/D変換部175は、イメージセンサー160が接続され、該イメージセンサー160から入力されるアナログ電圧を対応するデジタル値に変換し、制御部170へ出力する。
I/F176は、コンピューター10のI/F17に対して情報を入出力可能に接続されている。I/F176,17には、USB(Universal Serial Bus)等の通信規格を採用することができる。
モーター制御部172は、読取ユニット駆動部132のサーボモーター132aが接続され、制御部170の指令に従ってサーボモーター132aの回転駆動を制御する。
光源点灯駆動部173は、光源140が接続され、制御部170の指令に従って光源140の点灯駆動を制御する。本実施形態の光照射手段118は、光源140及び照射側レンズアレイ152を含めた読取ユニット130、読取ユニット駆動部132、モーター制御部172、光源点灯駆動部173、及び、制御部170で構成される。
光路切替駆動部174は、制御部170の指令に従って光路変更光学系150を駆動する。
A/D変換部175は、イメージセンサー160が接続され、該イメージセンサー160から入力されるアナログ電圧を対応するデジタル値に変換し、制御部170へ出力する。
I/F176は、コンピューター10のI/F17に対して情報を入出力可能に接続されている。I/F176,17には、USB(Universal Serial Bus)等の通信規格を採用することができる。
スキャナー100に接続可能なコンピューター10は、例えば、CPU11、半導体メモリー12,13、ハードディスク(磁気ディスク)14、入力装置15、出力装置16、I/F17、等がバス10aに接続されたパーソナルコンピューターを用いることができる。入力装置15は、キーボードやマウス(ポインティングデバイス)といった操作入力装置等で構成することができる。出力装置16は、ディスプレイ等の画像出力装置や音声出力装置等で構成することができる。
上述した電気回路構成により、光学系選択制御部180、画像生成部181、データ出力部186、等の機能がスキャナー100に実現される。光学系選択制御部180は、光路変更光学系150をどの位置L6,L7へ移動させるかの選択入力を受け付け、選択された位置へ光路変更光学系150を移動させる制御を行う。本実施形態の受光光学系選択手段119は、案内構造158、光路切替駆動部174、及び、光学系選択制御部180で構成され、光路変更光学系150を進入位置L6へ移動させるか退避位置L7へ移動させるかを選択可能とされている。画像生成部181は、A/D変換部175及び制御部170で構成され、イメージセンサー160から入力されるアナログ電圧から、原稿OR1の正反射像を表す画像IM1のデータDA1、又は、原稿OR1の拡散反射像を表す画像IM2のデータを生成する。データ出力部186は、生成された画像データをコンピューター10等の外部の装置へ出力する。
(2)画像読取装置の動作、作用及び効果:
図6は、スキャナー100の制御部170が行う処理を示すフローチャートである。本処理は、スキャナー100の電源スイッチがオンになる等、スキャナー100に電源が入ったときに行われる。
制御部170は、処理を開始すると、受光光学系を指定する指示が操作部171aに操作入力されたか否かを判断する(ステップS102。以下、「ステップ」の記載を省略)。光路変更光学系150が進入位置L6にあるときに光路変更光学系150を退避位置L7にする指示が操作入力されると、制御部170は、光路変更光学系150を進入位置L6から退避位置L7へ移動させる指令を光路切替駆動部174へ出力し(S104)、S102に戻る。すると、照射側レンズアレイ152及び正反射成分L13を導く各部153〜155が進入位置L6から退避位置L7へ移動する。ここで、光路変更光学系150が既に退避位置L7にあった場合、S104で光路変更光学系150は移動しない。
図6は、スキャナー100の制御部170が行う処理を示すフローチャートである。本処理は、スキャナー100の電源スイッチがオンになる等、スキャナー100に電源が入ったときに行われる。
制御部170は、処理を開始すると、受光光学系を指定する指示が操作部171aに操作入力されたか否かを判断する(ステップS102。以下、「ステップ」の記載を省略)。光路変更光学系150が進入位置L6にあるときに光路変更光学系150を退避位置L7にする指示が操作入力されると、制御部170は、光路変更光学系150を進入位置L6から退避位置L7へ移動させる指令を光路切替駆動部174へ出力し(S104)、S102に戻る。すると、照射側レンズアレイ152及び正反射成分L13を導く各部153〜155が進入位置L6から退避位置L7へ移動する。ここで、光路変更光学系150が既に退避位置L7にあった場合、S104で光路変更光学系150は移動しない。
一方、光路変更光学系150が退避位置L7にあるときに光路変更光学系150を進入位置L6にする指示が操作入力されると、制御部170は、光路変更光学系150を退避位置L7から進入位置L6へ移動させる指令を光路切替駆動部174へ出力し(S106)、S102に戻る。すると、照射側レンズアレイ152及び正反射成分L13を導く各部153〜155が退避位置L7から進入位置L6へ移動する。ここでも、光路変更光学系150が既に進入位置L6にあった場合、S106で光路変更光学系150は移動しない。
なお、S102〜S106は、光学系選択制御部180に対応している。
制御部170は、S102で受光光学系を指定する指示が入力されていないと判断すると、原稿OR1を読み取る指示が操作部171aに操作入力されたか否かを判断する(S108)。原稿を読み取る指示が入力されていないと判断すると、図示しない処理を行ってS102に戻る。
なお、S102〜S106は、光学系選択制御部180に対応している。
制御部170は、S102で受光光学系を指定する指示が入力されていないと判断すると、原稿OR1を読み取る指示が操作部171aに操作入力されたか否かを判断する(S108)。原稿を読み取る指示が入力されていないと判断すると、図示しない処理を行ってS102に戻る。
スキャナーのユーザーは、原稿OR1をスキャナーに読み取らせる際、透明板120に原稿OR1を載置し、さらに、原稿カバー112を載置した後、原稿を読み取る指示の操作を操作部171aで行うことになる。
制御部170は、S108で原稿を読み取る指示が入力されたと判断すると、光源140を点灯させる指令を光源点灯駆動部173へ出力する(S110)。これにより、光源140が点灯する。次に、読取ユニット130を所定の速度で副走査方向DI2(図1の右方向)へ駆動する指令をモーター制御部172へ出力する(S112)。これにより、読取ユニット130が所定の速度で副走査方向DI2へ移動し、読取位置L1にある原稿OR1に対する照射位置L2が副走査方向DI2へ変わりながら該原稿OR1に光が照射される。
制御部170は、S108で原稿を読み取る指示が入力されたと判断すると、光源140を点灯させる指令を光源点灯駆動部173へ出力する(S110)。これにより、光源140が点灯する。次に、読取ユニット130を所定の速度で副走査方向DI2(図1の右方向)へ駆動する指令をモーター制御部172へ出力する(S112)。これにより、読取ユニット130が所定の速度で副走査方向DI2へ移動し、読取位置L1にある原稿OR1に対する照射位置L2が副走査方向DI2へ変わりながら該原稿OR1に光が照射される。
光路変更光学系150が退避位置L7にある場合、図3に示すように、光源140からの光は、直接、原稿OR1への入射光L12となる。そして、原稿OR1からの反射光の所定方向(法線L11の方向)における拡散反射成分L14は、ミラー145,146,147,148を反射してレンズ149を通過し、イメージセンサー160へ導かれる。反射光の拡散反射成分L14を受光したイメージセンサー160は、該拡散反射成分L14のR,G,B各成分を光電変換により検出して対応するアナログ電圧を生成する。A/D変換部175は、イメージセンサー160から入力されるアナログ電圧から拡散反射成分L14のR,G,B各成分のデジタル値を生成し、順次、制御部170へ出力する。制御部170は、当該デジタル値をA/D変換部175から入力し、画素毎にR,G,B各デジタル値を有する画像データを生成し、適宜、所定の画像処理を行って、コンピューター10等の外部の装置へ出力するための画像データを生成する(S114)。所定の画像処理には、イメージセンサー160に依存する機器依存RGB色空間を規格化されたRGB色空間に変換する処理等がある。光路変更光学系150が退避位置L7にある場合、生成される画像データは、原稿OR1の拡散反射像を表す画像IM2のデータとなる。
一方、光路変更光学系150が進入位置L6にある場合、図1に示すように、光源140からの光は、照射側レンズアレイ152を通過して原稿OR1への入射光L12となる。これにより、入射光L12の向きが揃い、イメージセンサー160で受光する反射光が高精度の正反射成分L13からなる反射光となる。原稿OR1からの反射光の正反射成分L13は、受光側レンズアレイ154を通過し、ミラー155,153b,145,146,147,148を反射してレンズ149を通過し、イメージセンサー160へ導かれる。反射光の正反射成分L13を受光したイメージセンサー160は、該正反射成分L13のR,G,B各成分を光電変換により検出して対応するアナログ電圧を生成する。A/D変換部175は、イメージセンサー160から入力されるアナログ電圧から正反射成分L13のR,G,B各成分のデジタル値を生成し、順次、制御部170へ出力する。制御部170は、当該デジタル値をA/D変換部175から入力し、画素毎にR,G,B各デジタル値を有する画像データを生成し、適宜、所定の画像処理を行って、コンピューター10等の外部の装置へ出力するための画像データを生成する(S114)。光路変更光学系150が進入位置L6にある場合、生成される画像データは、原稿OR1の正反射像を表す画像IM1のデータとなる。
図7(a)は、正反射像を表す画像データDA1の構造を模式的に示している。画像データDA1は、主走査方向DI1にはイメージセンサー160を構成する各CCDセンサーに対応した複数の画素PI1が直線状に並べられ、これらの画素PI1の組み合わせが副走査方向DI2に整然と並べられている。各画素は、R,G,Bの色成分毎に原稿OR1からの反射光の正反射成分L13を表す階調値、すなわち、光沢を表す値を有している。従って、画像データDA1は、原稿OR1上の多数の箇所について光沢を表す量を二次元のカラー画像として表したデータといえる。ここで、画像データDA1を構成する各画素のR,G,B毎の階調値をJIS Z8741-1997に規定される鏡面光沢度等の光沢度に変換すれば、原稿OR1上の多数の箇所について光沢度を画像として効率的に取得することができる。
なお、拡散反射像を表す画像データは、構造としては上記画像データDA1と同様であり、各画素の階調値が光沢を表す値ではなく拡散反射による色を表す値である。
なお、拡散反射像を表す画像データは、構造としては上記画像データDA1と同様であり、各画素の階調値が光沢を表す値ではなく拡散反射による色を表す値である。
S114の処理後、制御部170は、光源140を消灯させる指令を光源点灯駆動部173へ出力する(S116)。これにより、光源140が消灯する。そして、生成した画像データをコンピューター10等の外部の装置へ出力し(S118)、S102に戻る。
以上説明したように、光路変更光学系150が進入位置L6にある場合、読取位置L1にある原稿OR1からの反射光の正反射成分L13が正反射受光光学系(150,144)で導かれ、この反射光の正反射成分L13がイメージセンサー160で受光されて、原稿OR1の正反射像を表す画像IM1が読み取られる。これにより、本実施形態の画像読取装置は、原稿OR1上の多数の箇所について光沢を表す量を画像として取得することができ、光沢を表す量を効率的に、すなわち、単位時間当たり多数箇所について取得することができる。また、以下の効果も得られる。
1.市販されているイメージスキャナーの受光光学系を利用して本実施形態の画像読取装置を構成することができるので、市販されているイメージスキャナーからの転用設計が容易である。
2.正反射方向における光量と非正反射方向における光量とを同一の画像読取装置で取得することができる。
3.イメージセンサーによる計測量を画像データに変換して画像表現することにより、受光角の違いによる色、光沢、等の変化を直感的に把握することができる。
4.照射方向や観測方向により色が変化して見えるフロップ効果を表す量の測定についても、正反射方向と非正反射方向とで受光角を変えて単位時間当たり多数箇所について画像として効率的に取得することができる。
1.市販されているイメージスキャナーの受光光学系を利用して本実施形態の画像読取装置を構成することができるので、市販されているイメージスキャナーからの転用設計が容易である。
2.正反射方向における光量と非正反射方向における光量とを同一の画像読取装置で取得することができる。
3.イメージセンサーによる計測量を画像データに変換して画像表現することにより、受光角の違いによる色、光沢、等の変化を直感的に把握することができる。
4.照射方向や観測方向により色が変化して見えるフロップ効果を表す量の測定についても、正反射方向と非正反射方向とで受光角を変えて単位時間当たり多数箇所について画像として効率的に取得することができる。
なお、上述した実施形態により、本発明の画像読取装置は、
光源を有し、所定の読取位置にある原稿に対する照射位置を変更しながら該原稿の表面へ前記光源からの光を斜めに照射する光照射手段と、
この光照射手段で照射された原稿からの反射光の所定方向における拡散反射成分を導く拡散反射受光光学系と、
この拡散反射受光光学系で導かれた反射光を受光して光電変換するイメージセンサーと、
前記拡散反射受光光学系の光路に対して進退可能とされ、当該拡散反射受光光学系の光路に進入したときに前記原稿からの反射光の正反射成分を前記イメージセンサーへ導かせる光路変更光学系とを備え、
前記光路変更光学系が前記拡散反射受光光学系の光路から退避している場合には前記原稿の拡散反射像を表す画像を読み取る一方、前記光路変更光学系が前記拡散反射受光光学系の光路へ進入している場合には前記原稿の正反射像を表す画像を読み取る側面を有する。
光源を有し、所定の読取位置にある原稿に対する照射位置を変更しながら該原稿の表面へ前記光源からの光を斜めに照射する光照射手段と、
この光照射手段で照射された原稿からの反射光の所定方向における拡散反射成分を導く拡散反射受光光学系と、
この拡散反射受光光学系で導かれた反射光を受光して光電変換するイメージセンサーと、
前記拡散反射受光光学系の光路に対して進退可能とされ、当該拡散反射受光光学系の光路に進入したときに前記原稿からの反射光の正反射成分を前記イメージセンサーへ導かせる光路変更光学系とを備え、
前記光路変更光学系が前記拡散反射受光光学系の光路から退避している場合には前記原稿の拡散反射像を表す画像を読み取る一方、前記光路変更光学系が前記拡散反射受光光学系の光路へ進入している場合には前記原稿の正反射像を表す画像を読み取る側面を有する。
また、本発明の画像読取方法は、
所定の読取位置にある原稿に対する照射位置を変更しながら該原稿の表面へ光源からの光を斜めに照射し、
照射した原稿からの反射光の所定方向における拡散反射成分をイメージセンサーへ導く拡散反射受光光学系と、この拡散反射受光光学系の光路に対して進退可能とされた光路変更光学系であって当該拡散反射受光光学系の光路に進入したときに前記原稿からの反射光の正反射成分を前記イメージセンサーへ導かせる光路変更光学系とを設け、
前記光路変更光学系が前記拡散反射受光光学系の光路から退避している場合、前記拡散反射受光光学系で導かれる前記原稿からの反射光の拡散反射成分を前記イメージセンサーで受光して光電変換し、前記原稿の拡散反射像を表す画像を読み取る一方、
前記光路変更光学系が前記拡散反射受光光学系の光路へ進入している場合、前記光路変更光学系及び前記拡散反射受光光学系で導かれる前記原稿からの反射光の正反射成分を前記イメージセンサーで受光して光電変換し、前記原稿の正反射像を表す画像を読み取る側面を有する。
所定の読取位置にある原稿に対する照射位置を変更しながら該原稿の表面へ光源からの光を斜めに照射し、
照射した原稿からの反射光の所定方向における拡散反射成分をイメージセンサーへ導く拡散反射受光光学系と、この拡散反射受光光学系の光路に対して進退可能とされた光路変更光学系であって当該拡散反射受光光学系の光路に進入したときに前記原稿からの反射光の正反射成分を前記イメージセンサーへ導かせる光路変更光学系とを設け、
前記光路変更光学系が前記拡散反射受光光学系の光路から退避している場合、前記拡散反射受光光学系で導かれる前記原稿からの反射光の拡散反射成分を前記イメージセンサーで受光して光電変換し、前記原稿の拡散反射像を表す画像を読み取る一方、
前記光路変更光学系が前記拡散反射受光光学系の光路へ進入している場合、前記光路変更光学系及び前記拡散反射受光光学系で導かれる前記原稿からの反射光の正反射成分を前記イメージセンサーで受光して光電変換し、前記原稿の正反射像を表す画像を読み取る側面を有する。
光路変更光学系が拡散反射受光光学系の光路へ進入している場合、原稿からの反射光の正反射成分が光路変更光学系及び拡散反射受光光学系で導かれ、この反射光の正反射成分がイメージセンサーで受光されて、原稿の正反射像を表す画像が読み取られる。このように、原稿上の多数の箇所について光沢を表す量を画像として取得することができるので、効率的に光沢を表す量を取得することができる。
(3)変形例:
本発明の画像読取装置は、プリンターと一体化された複合機、複写機と一体化された複合機、ファクシミリと一体化された複合機、コンピューターと一体化された装置、等、様々な構成が可能である。また、画像読取装置は、縮小結像型の装置のみならず、等倍結像型の装置等でもよい。
図6で示した処理の各ステップの順番は、適宜、変更可能である。例えば、S118の画像データを出力する処理の後にS116の光源を消灯する処理を行ってもよい。
拡散反射受光光学系により導く反射光の拡散反射成分は、法線方向の成分のみならず、法線以外の方向の成分でもよい。むろん、拡散反射受光光学系は、複数の受光角の中から拡散反射成分を導く受光角を選択可能とされてもよい。また、拡散反射受光光学系自体が複数設けられてもよい。
受光光学系選択手段は、手動で光路変更光学系150を移動させる手段でもよい。例えば、光路変更光学系の筐体151に操作部を設けておけば、この操作部をスキャナーのユーザーが副走査方向DI2へ操作することにより光路変更光学系150の位置を手動で変えることができる。
本発明の画像読取装置は、プリンターと一体化された複合機、複写機と一体化された複合機、ファクシミリと一体化された複合機、コンピューターと一体化された装置、等、様々な構成が可能である。また、画像読取装置は、縮小結像型の装置のみならず、等倍結像型の装置等でもよい。
図6で示した処理の各ステップの順番は、適宜、変更可能である。例えば、S118の画像データを出力する処理の後にS116の光源を消灯する処理を行ってもよい。
拡散反射受光光学系により導く反射光の拡散反射成分は、法線方向の成分のみならず、法線以外の方向の成分でもよい。むろん、拡散反射受光光学系は、複数の受光角の中から拡散反射成分を導く受光角を選択可能とされてもよい。また、拡散反射受光光学系自体が複数設けられてもよい。
受光光学系選択手段は、手動で光路変更光学系150を移動させる手段でもよい。例えば、光路変更光学系の筐体151に操作部を設けておけば、この操作部をスキャナーのユーザーが副走査方向DI2へ操作することにより光路変更光学系150の位置を手動で変えることができる。
読取位置L1で透明板120に原稿OR1を載置し、光照射手段118が透明板120の下から原稿OR1の表面へ光を照射する場合、透明板120の内部において載置面121で反射する光を考慮すると、原稿の光沢を表す量の測定精度を向上させることができる。
図8は、変形例に係る画像読取装置で行われる処理をフローチャートにより示している。図5を参照して説明すると、本変形例に係るイメージスキャナーは、画像生成部181に、ブランク画像生成部(ブランク画像生成手段)182、補正前画像生成部(補正前画像生成手段)183、補正画像生成部(補正画像生成手段)184、を備えている。ここで、ブランク画像生成部182はS204に対応し、補正前画像生成部183はS208に対応し、補正画像生成部184はS210に対応している。また、原稿カバー112の下面、すなわち、透明板120に接触可能な面は、光をほぼ反射させない素材(例えば黒色のマット紙)とされているものとする。
図7(b)は、ブランク画像データDA2で補正前画像データDA3を補正する様子を模式的に示している。
ブランク画像生成部182は、透明板120に原稿OR1が載置されていない状態でイメージセンサー160により生成される電気信号から透明板120による正反射像を表すブランク画像データDA2を生成する。ブランク画像データDA2は、主走査方向DI1に対応する方向及び副走査方向DI2に対応する方向に画素PI1が整然と並べられ、画素毎にR,G,B各色成分の透明板120による反射光の正反射成分を表す階調値を有している。
ブランク画像生成部182は、透明板120に原稿OR1が載置されていない状態でイメージセンサー160により生成される電気信号から透明板120による正反射像を表すブランク画像データDA2を生成する。ブランク画像データDA2は、主走査方向DI1に対応する方向及び副走査方向DI2に対応する方向に画素PI1が整然と並べられ、画素毎にR,G,B各色成分の透明板120による反射光の正反射成分を表す階調値を有している。
補正前画像生成部183は、透明板120に原稿OR1が載置されている状態でイメージセンサー160により生成される電気信号から補正前の正反射像を表す補正前画像データDA3を生成する。補正前画像データDA3は、ブランク画像データDA2と同様に画素PI1が整然と並べられ、画素毎にR,G,B各色成分の透明板120及び原稿OR1による反射光の正反射成分を表す階調値を有している。
補正画像生成部184は、ブランク画像データDA2に基づいて補正前画像データDA3を補正することにより透明板120による正反射成分の影響を少なくさせた正反射像を表す画像データDA1を生成する。
補正画像生成部184は、ブランク画像データDA2に基づいて補正前画像データDA3を補正することにより透明板120による正反射成分の影響を少なくさせた正反射像を表す画像データDA1を生成する。
図8のS102〜S106の処理は、図6の処理と同じであるので、説明を省略する。制御部170は、S102で条件不成立の場合、ブランク画像を読み取る指示が操作部171aに操作入力されたか否かを判断する(S202)。スキャナーのユーザーは、ブランク画像をスキャナーに読み取らせる際、透明板120に原稿を載置していない状態で原稿カバーを載置した後、ブランク画像を読み取る指示の操作を操作部171aで行うことになる。条件成立時、ブランク画像データDA2を生成して例えばRAM170cに記憶する処理を行い(S204)、S102に戻る。
S204では、光源140を点灯させ、読取ユニット130を所定の速度で副走査方向DI2へ移動させ、A/D変換部175からデジタル値を入力して、画素毎にR,G,B各デジタル値を有する画像データを生成する。光路変更光学系150が進入位置L6にある場合、生成される画像データは、原稿OR1が載置されていない透明板120による正反射像を表すブランク画像データDA2となる。
S204では、光源140を点灯させ、読取ユニット130を所定の速度で副走査方向DI2へ移動させ、A/D変換部175からデジタル値を入力して、画素毎にR,G,B各デジタル値を有する画像データを生成する。光路変更光学系150が進入位置L6にある場合、生成される画像データは、原稿OR1が載置されていない透明板120による正反射像を表すブランク画像データDA2となる。
S202で条件不成立の場合、制御部170は、原稿OR1を読み取る指示が操作部171aに操作入力されたか否かを判断する(S206)。条件不成立の場合、図示しない処理を行ってS102に戻る。
スキャナーのユーザーは、原稿をスキャナーに読み取らせる際、透明板120に原稿OR1を載置した状態で原稿カバー112を載置した後、原稿を読み取る指示の操作を操作部171aで行うことになる。
制御部170は、S202で条件成立の場合、補正前画像データDA3を生成する(S208)。S208では、光源140を点灯させ、読取ユニット130を所定の速度で副走査方向DI2へ移動させ、A/D変換部175からデジタル値を入力して、画素毎にR,G,B各デジタル値を有する画像データを生成する。光路変更光学系150が進入位置L6にある場合、生成される画像データは、透明板120に原稿OR1が載置されている状態で得られる補正前の正反射像を表す補正前画像データDA3となる。
スキャナーのユーザーは、原稿をスキャナーに読み取らせる際、透明板120に原稿OR1を載置した状態で原稿カバー112を載置した後、原稿を読み取る指示の操作を操作部171aで行うことになる。
制御部170は、S202で条件成立の場合、補正前画像データDA3を生成する(S208)。S208では、光源140を点灯させ、読取ユニット130を所定の速度で副走査方向DI2へ移動させ、A/D変換部175からデジタル値を入力して、画素毎にR,G,B各デジタル値を有する画像データを生成する。光路変更光学系150が進入位置L6にある場合、生成される画像データは、透明板120に原稿OR1が載置されている状態で得られる補正前の正反射像を表す補正前画像データDA3となる。
S210では、ブランク画像データDA2に基づいて補正前画像データDA3を補正することにより正反射像を表す画像データDA1を生成する。図7(b)に示すように、ブランク画像データDA2の各画素の階調値を(R0,G0,B0)、補正前画像データDA3の各画素の階調値を(R1,G1,B1)とすると、補正後の画像データDA1の階調値(R,G,B)は、例えば(R1−R0,G1−G0,B1−G0)とすることができる。このようにして、生成される画像データDA1は、透明板120による正反射成分の影響を少なくさせた画像データとされる。
その後、制御部170は、生成された画像データDA1を外部の装置へ出力し(S212)、S102に戻る。
その後、制御部170は、生成された画像データDA1を外部の装置へ出力し(S212)、S102に戻る。
図9に示す画像読取装置のように、所定の読取位置L1にある原稿OR1を移動させて該原稿OR1に対する照射位置L2を変更させる原稿送り部(原稿送り手段)240を設けてもよい。本変形例のイメージスキャナー200は、読取ユニット130が移動せず、原稿送り部240が原稿OR1を副走査方向DI3へ送ることにより、原稿OR1に対する照射位置L2を変更しながら該原稿OR1に光を照射する。
本実施形態の原稿送り部240は、シートガイド241、ローラー242、ローラー駆動部243、を備えている。シートガイド241は、原稿OR1をローラー242へ送り込むため本体110から斜め上方へ立ち上がった部材であり、原稿OR1の給紙位置に設けられた部材である。ローラー242は、透明板120の上面121において主走査方向DI1を回転軸として自転することにより原稿OR1を副走査方向DI3へ送る。ローラー駆動部243は、制御部170からの指令に従ってローラー242を回転駆動する。
本実施形態の原稿送り部240は、シートガイド241、ローラー242、ローラー駆動部243、を備えている。シートガイド241は、原稿OR1をローラー242へ送り込むため本体110から斜め上方へ立ち上がった部材であり、原稿OR1の給紙位置に設けられた部材である。ローラー242は、透明板120の上面121において主走査方向DI1を回転軸として自転することにより原稿OR1を副走査方向DI3へ送る。ローラー駆動部243は、制御部170からの指令に従ってローラー242を回転駆動する。
図10は、スキャナー200で行われる処理をフローチャートにより示している。制御部170は、S110で光源140を点灯すると、ローラー242を所定の回転方向(原稿OR1を図9の右方向へ送る方向)へ駆動する指令をローラー駆動部243へ出力する(S222)。これにより、ローラー242が所定の回転速度で回転し、読取位置L1にある原稿OR1が所定の速度で副走査方向DI3へ移動し、読取位置L1にある原稿OR1に対する照射位置L2が副走査方向DI3へ変わりながら該原稿OR1に光が照射される。
光路変更光学系150が進入位置L6にあるとき、光源140からの光は照射側レンズアレイ152を通過して原稿OR1を照射し、原稿OR1からの反射光の正反射成分L13が受光側レンズアレイ154を通過してイメージセンサー160へ導かれる。これにより、反射光の正反射成分L13が光電変換され、読取位置L1にある原稿OR1の正反射像を表す画像データが生成される(S114)。従って、本変形例でも、効率的に光沢を表す量を取得することができる。
なお、読取ユニット130も副走査方向DI2へ移動可能とし、原稿送り部240で原稿を送るのと同時に読取ユニット130を移動させることにより原稿OR1に対する照射位置L2を変更するようにしてもよい。
なお、読取ユニット130も副走査方向DI2へ移動可能とし、原稿送り部240で原稿を送るのと同時に読取ユニット130を移動させることにより原稿OR1に対する照射位置L2を変更するようにしてもよい。
図11に示す画像読取装置のように、原稿OR1の照射位置L2に合わせて透明板(原稿台)120に開口220を形成してもよい。本変形例のイメージスキャナー201の透明板120は、原稿OR1を所定の読取位置L1にするとともに、光照射手段118による光が照射する箇所に開口220が形成されている。光照射手段118は、透明板120の下から開口220を通して原稿OR1の表面へ光を斜めに照射する。受光光学系143は、開口220を通った原稿OR1からの反射光をイメージセンサー160へ導く。本変形例のスキャナー201は、図9で示したスキャナー200のように、読取ユニット130が移動せず、原稿送り部240が原稿OR1を副走査方向DI3へ送ることにより、原稿OR1に対する照射位置L2を変更しながら該原稿OR1に光を照射する。
光路変更光学系150が進入位置L6にあるとき、光源140からの光は照射側レンズアレイ152を通過し開口220を通して原稿OR1を照射する。開口220を通った原稿OR1からの反射光の正反射成分L13は、受光側レンズアレイ154を通過してイメージセンサー160へ導かれる。これにより、透明板120を透過せず、直接、原稿OR1に照射した光の反射光の正反射成分L13が光電変換され、読取位置L1にある原稿OR1の正反射像を表す画像データが生成される。照射位置L2に透明板120が存在しないことにより、透明板の内部で正反射する光を考慮する必要が無くなる。従って、本変形例によると、より正確に光沢を表す量を取得することができる。
なお、照射位置L2で原稿台に光を透過させる必要が無いので、原稿台に透明でない材料を用いることができる。
なお、照射位置L2で原稿台に光を透過させる必要が無いので、原稿台に透明でない材料を用いることができる。
図12に示す画像読取装置のように、原稿台320の上方に光照射手段118を配置し、この光照射手段118により原稿台320の上から原稿OR1へ光を照射するようにしてもよい。本変形例のイメージスキャナー300の原稿台320は、スキャナー300の底部に配置され、上面が所定の読取位置L1、すなわち、原稿OR1を載置する原稿載置面321とされている。読取ユニット130は、底面が開口した箱形の筐体131に光源140、照射側レンズアレイ152、受光光学系143、及び、イメージセンサー160が収容され、読取ユニット駆動部132により副走査方向DI2へ駆動される。光源140は、長手方向を主走査方向DI1へ向けた線光源とされ、原稿載置面321に向かって斜め下方に光を放出させるためのカバー141が設けられている。受光光学系143は、光路変更光学系150を副走査方向DI2へ往復移動させるための案内構造158を有している。光路変更光学系150には、照射側レンズアレイ152、受光側レンズアレイ154、イメージセンサー160、が設けられている。
光路変更光学系150が進入位置L6にある場合、光源140からの光は、照射側レンズアレイ152を通過し、透明板を透過せず、直接、原稿OR1の表面を照射する。原稿OR1からの反射光の正反射成分L13も、透明板を透過せず、受光側レンズアレイ154を通過してイメージセンサー160へ導かれる。これにより、透明板120の影響が排除された反射光の正反射成分L13が光電変換され、読取位置L1にある原稿OR1の正反射像を表す画像データが生成される。従って、本変形例によっても、より正確に光沢を表す量を取得することができる。
図13は、変形例に係る画像読取装置で行われる処理をフローチャートにより示している。図5を参照して説明すると、本変形例に係るイメージスキャナーは、イメージセンサーの分光特性を勘案して測色データを生成する測色データ生成部(測色データ生成手段)185を備えている。測色データ生成部185は、イメージセンサー160により生成される電気信号から機器独立色空間で規定され原稿OR1の正反射像を表す測色データDA4を生成する。機器独立色空間には、国際照明委員会で規定されたCIE XYZ色空間、CIE L*a*b*色空間、CIE L*u*v*、等がある。従って、測色データDA4は、成分値X,Y,Z、成分値L*,a*,b*、成分値L*,u*,v*、等を含む。
制御部170は、S108で条件不成立の場合、測色データを生成する指示が操作部171aに操作入力されたか否かを判断する(S242)。スキャナーのユーザーは、スキャナーに測色データを生成させる際、原稿台320に原稿を載置した後、測色データを生成する操作を操作部171aで行うことになる。このような操作が行われていなければ、条件不成立となり、図示しない処理を行ってS102に戻る。条件成立時、制御部170は、光源140を点灯し(S244)、読取ユニット130を所定の速度で副走査方向DI2へ移動させ(S246)、A/D変換部175からデジタル値を入力して、画素毎にR,G,B各デジタル値を有する画像データを取得する(S248)。光路変更光学系150が進入位置L6にある場合、生成される画像データは、原稿台320に載置された原稿OR1の正反射像を表す画像データとなる。この画像データは、図7(a)で示したような画像処理後の画像データDA1、すなわち、外部の装置へ出力するための画像データDA1でもよいし、A/D変換部175から入力したデジタル値をそのまま用いた画像データなど前記画像処理前の画像データでもよい。
S248の処理後、制御部170は、光源140を消灯させる(S250)。次に、S248で取得した画像データを機器独立色空間で規定される測色データDA4に変換する(S252)。例えば、S248で取得した画像データの各画素の階調値を(R,G,B)とし、この階調値をXYZ色空間の色成分値X,Y,Zに変換する場合、予め測色値を求めておいた複数のパッチをスキャナー300に読み取らせて(R,G,B)と(X,Y,Z)との対応関係を求めて3次元マトリクスMを決定しておけば、下記の式により色成分値X,Y,Zを算出することができる。
むろん、他の機器独立色空間の色成分値も同様にして算出することができる。
むろん、他の機器独立色空間の色成分値も同様にして算出することができる。
以上のようにして生成される測色データDA4は、図7(c)に示すように、主走査方向DI1に対応する方向及び副走査方向DI2に対応する方向に画素PI1が整然と並べられ、画素毎にX,Y,Zなどの各成分の原稿OR1による反射光の正反射成分を表す階調値を有している。従って、測色データDA4は、イメージセンサー160により生成される電気信号から機器独立色空間で規定され原稿OR1の正反射像を画像として表すデータである。
そして、制御部170は、生成した測色データDA4を外部の装置へ出力し(S254)、S102に戻る。
以上説明したように、本変形例によると、光沢を表す量を取得する画像読取装置100の利便性を向上させることができる。
そして、制御部170は、生成した測色データDA4を外部の装置へ出力し(S254)、S102に戻る。
以上説明したように、本変形例によると、光沢を表す量を取得する画像読取装置100の利便性を向上させることができる。
図14に示す画像読取装置のように、光源を点光源440としてもよい。本変形例のイメージスキャナー400は、点光源440を主走査方向DI1へ往復移動させる点光源走査構造441、点光源440を主走査方向DI1へ往復駆動する光源主走査駆動部442、が設けられている。点光源440は、原稿載置面121に向かって斜め上方に光を放出する。点光源には、LED等を用いることができる。光源主走査駆動部442は、サーボモーターを有し、制御部170に接続され、制御部170の指令に従って点光源440の主走査方向DI1への移動を制御する。点光源440が主走査方向DI1へ繰り返し往復駆動されながら読取ユニット130が副走査方向DI2へ駆動されることにより、光照射手段118は、所定の読取位置L1にある原稿OR1に対して点光源440からの光を主走査方向DI1及び副走査方向DI3へ走査させながら該原稿OR1に照射する。
光路変更光学系150が進入位置L6にある場合、点光源440からの光は、図示しない照射側レンズアレイ152を通過して原稿OR1の表面を照射する。原稿OR1からの反射光の正反射成分L13は、受光側レンズアレイ154を通過し、ミラー155,153b,145,146,147,148を反射してレンズ149を通過し、イメージセンサー160へ導かれる。これにより、原稿OR1からの反射光の正反射成分L13が光電変換され、読取位置L1にある原稿OR1の正反射像を表す画像データが生成される。従って、本変形例によっても、効率的に光沢を表す量を取得することができる。
なお、点光源からの光を主走査方向へ走査させるためには、点光源を主走査方向へ傾動させたり照射光学系を主走査方向へ移動させたりしてもよい。
なお、点光源からの光を主走査方向へ走査させるためには、点光源を主走査方向へ傾動させたり照射光学系を主走査方向へ移動させたりしてもよい。
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、効率的に光沢を表す量を取得することが可能な画像読取装置、該画像読取装置とコンピューターとを備える画像読取システム、該画像読取装置と印刷装置とを備える印刷システム、該画像読取装置と複写装置とを備える複写システム、該画像読取装置と送信装置とを備える送信システム、画像読取方法、印刷方法、複写方法、送信方法、画像読取プログラム、印刷プログラム、複写プログラム、送信プログラム、及び、これらのプログラムを記録したコンピューター読取可能な記録媒体を提供することができる。
また、本発明は、上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。
また、本発明は、上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。
100,200,201,300,400…イメージスキャナー(画像読取装置)、110…本体、112…原稿カバー、118…光照射手段、119…受光光学系選択手段、120…透明板(原稿台)、121…原稿載置面、130…読取ユニット、140…光源、143…受光光学系、144…拡散反射受光光学系(正反射受光光学系の一部)、150…光路変更光学系(正反射受光光学系の一部)、152…照射側レンズアレイ、153…遮断部材、153a…遮断部、153b…ミラー部(反射光学系の一部)、154…受光側レンズアレイ、155…ミラー(反射光学系の一部)、158…案内構造、160…イメージセンサー、170…制御部、180…光学系選択制御部、181…画像生成部、182…ブランク画像生成部(ブランク画像生成手段)、183…補正前画像生成部(補正前画像生成手段)、184…補正画像生成部(補正画像生成手段)、185…測色データ生成部(測色データ生成手段)、186…データ出力部、220…開口、240…原稿送り部(原稿送り手段)、320…原稿台、321…原稿載置面、440…点光源、441…点光源走査構造、442…光源主走査駆動部、L1…所定の読取位置、L2…照射位置、L6…進入位置、L7…退避位置、OR1…原稿。
Claims (10)
- 光源を有し、所定の読取位置にある原稿に対する照射位置を変更しながら該原稿の表面へ前記光源からの光を斜めに照射する光照射手段と、
この光照射手段で照射された原稿からの反射光の所定方向における拡散反射成分を導く拡散反射受光光学系と、前記光照射手段で照射された原稿からの反射光の正反射成分を導く正反射受光光学系と、を有する受光光学系と、
この受光光学系で導かれた反射光を受光して光電変換するイメージセンサーと、
このイメージセンサーへ反射光を導く受光光学系を前記拡散反射受光光学系にするか前記正反射受光光学系にするかを選択可能な受光光学系選択手段とを備え、
前記拡散反射受光光学系が選択された場合には前記原稿の拡散反射像を表す画像を読み取る一方、前記正反射受光光学系が選択された場合には前記原稿の正反射像を表す画像を読み取ることを特徴とする画像読取装置。 - 前記正反射受光光学系は、当該正反射受光光学系でもある前記拡散反射受光光学系の光路に進入して前記原稿からの反射光の正反射成分を前記イメージセンサーへ導かせる進入位置と、当該光路から退避した退避位置と、へ移動可能な光路変更光学系を有し、
前記受光光学系選択手段は、前記光路変更光学系を前記進入位置へ移動させるか前記退避位置へ移動させるかを選択可能とされていることを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。 - 前記光路変更光学系は、前記進入位置で前記拡散反射受光光学系の光路の途中を遮断する遮断部と、前記進入位置で前記原稿からの反射光の正反射成分を通過させるレンズアレイと、このレンズアレイを通過した反射光の正反射成分を前記拡散反射受光光学系の光路の途中へ導く反射光学系とを備えることを特徴とする請求項2に記載の画像読取装置。
- 前記読取位置で原稿を載置する透明板と、
この透明板に原稿が載置されていない状態で前記正反射受光光学系により導かれた反射光の正反射成分を受光した前記イメージセンサーにより生成される電気信号から前記透明板による正反射像を表すブランク画像データを生成するブランク画像生成手段と、
前記透明板に原稿が載置されている状態で前記正反射受光光学系により導かれた反射光の正反射成分を受光した前記イメージセンサーにより生成される電気信号から補正前の正反射像を表す補正前画像データを生成する補正前画像生成手段と、
前記ブランク画像データに基づいて前記補正前画像データを補正することにより前記透明板による正反射成分の影響を少なくさせた正反射像を表す画像データを生成する補正画像生成手段とをさらに備えることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の画像読取装置。 - 前記原稿を前記読取位置にするとともに前記光照射手段による光が照射する箇所に開口が形成された原稿台をさらに備え、
前記光照射手段は、前記開口を通して前記原稿の表面へ光を斜めに照射し、
前記正反射受光光学系は、前記開口を通った前記原稿からの反射光の正反射成分を前記イメージセンサーへ導くことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の画像読取装置。 - 前記光照射手段は、前記読取位置にある原稿を移動させて該原稿に対する照射位置を変更させる原稿送り手段を有することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の画像読取装置。
- 前記読取位置で原稿を載置する原稿台をさらに備え、
前記光照射手段は、前記原稿台の上から前記原稿へ光を照射することを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。 - 前記正反射受光光学系で導かれた反射光の正反射成分を受光した前記イメージセンサーにより生成される電気信号から機器独立色空間で規定され前記原稿の正反射像を表す測色データを生成する測色データ生成手段をさらに備えることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の画像読取装置。
- 前記光源は、点光源とされ、
前記光照射手段は、前記読取位置にある原稿に対して前記点光源からの光を主走査方向及び副走査方向へ走査させながら該原稿に照射することを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の画像読取装置。 - 所定の読取位置にある原稿に対する照射位置を変更しながら該原稿の表面へ光源からの光を斜めに照射し、
照射した原稿からの反射光の所定方向における拡散反射成分をイメージセンサーへ導く拡散反射受光光学系と、照射した原稿からの反射光の正反射成分を該イメージセンサーへ導く正反射受光光学系と、を選択可能に設け、
前記拡散反射受光光学系が選択された場合、当該拡散反射受光光学系で導かれる前記原稿からの反射光の拡散反射成分を前記イメージセンサーで受光して光電変換し、前記原稿の拡散反射像を表す画像を読み取る一方、
前記正反射受光光学系が選択された場合、当該正反射受光光学系で導かれる前記原稿からの反射光の正反射成分を前記イメージセンサーで受光して光電変換し、前記原稿の正反射像を表す画像を読み取ることを特徴とする画像読取方法。
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