JP4900050B2

JP4900050B2 - 画像生成装置および記録媒体

Info

Publication number: JP4900050B2
Application number: JP2007144222A
Authority: JP
Inventors: 健司大西; 隆志園田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2027-05-30
Also published as: JP2008301127A

Description

本発明は、画像生成装置および記録媒体に関する。

出力用紙等の記録媒体上に位置情報を埋め込んでおき、記録媒体上の部分画像をペン型読取装置で読み取り部分画像から位置情報を取得してペン型読取装置の軌跡を取得する従来技術は知られていた（例えば、特許文献１乃至６参照）。

特許文献１は、次のような技術を開示している。複数のマークを備えた符号化パターンを有する製品であって、マークのそれぞれが少なくとも２つの異なる値のうちの１つを表している。符号化パターンが、また、複数の基準位置を備えており、複数のマークのそれぞれが１つの基準位置に関連付けられている。各マークの値がその基準位置に対するその位置によって決定される。

特許文献２は、次のような技術を開示している。文書は迷路パターンでウォーターマークが入れられ、エンコードされた位置情報がそこから判定される。画像のシーケンスは、ペンに配置されているカメラによって捕捉される。ペン先のパスは、関連の迷路パターンをデコーディングし、捕捉された画像を文書画像と照合することによって判定される。

特許文献３は、次のような技術を開示している。複製動作を禁止したり禁止を解除するための制御情報を表すことが可能なようにパターン画像が配列された画像を読取対象の画像とする。パターン画像には、複製禁止コードや、複製禁止の解除条件コードを割り当てる。複写機の“通常コピーモード”では、複製禁止情報検出部２２により読取画像中から複製禁止コードを検出し、制御部３２は、複製禁止コードが検出された場合にはコピー動作を中止する。条件情報検出部２４により、読取画像中から条件コードを検出する。条件があう場合にはコピー動作を許可するコピーモードを設け、制御部３２は、特定ユーザや所定日時を過ぎた場合などの条件に合致する場合には、コピーを許可する。

特許文献４は、次のような技術を開示している。画像処理装置は、目的の画像の印刷文書データを生成する（ステップＳ２）。また、複写を禁止する文書であることを示すドットパターンのパターンデータを生成する（ステップＳ４）。そして、印刷文書データの文書の背景に、このパターンデータを形成するように両者を重ね合わせて１枚の画像に合成する（ステップＳ５）。この合成後の画像の画像データは、画像形成装置３に出力して（ステップＳ６）、画像形成される。

特許文献５は、次のような技術を開示している。文書セキュリティ管理システムは、画像形成装置と、この画像形成装置にネットワークを介して接続されるセキュリティサーバを含む。セキュリティサーバは、画像形成装置で電子文書が生成されるときに、電子文書のプロファイルを生成して記録する第１のプロファイル管理テーブル（１５）と、画像形成装置で印刷文書が生成されるときに、この印刷文書のプロファイルを、当該印刷文書の派生元の文書のＩＤと関連付けて生成し、記録する第２のプロファイル管理テーブル（１６）とを備える。画像形成装置は、前記印刷文書を出力するときに、この印刷文書に新たなプリントＩＤを埋め込んで印刷する。

特許文献６は、次のような技術を開示している。文書の固有情報と該文書の位置情報を有する２次元コードを、文書が印刷される印刷文書の一部または全部に複数配置して形成される２次元コードにおいて、印刷文書に形成される第一の２次元コードと、印刷文書の所定領域に形成され、第一の２次元コードとは異なる態様とされる第二の２次元コードを形成する。

特表２００３−５１１７６１号公報特開２００５−２３５１８５号公報特開２００３−２８０４６９号公報特開２００４−２６０３４１号公報特開２００５−２５９１０８号公報特開２００６−０８５６７９号公報

本発明は、符号化された情報を表す画像パターンにより任意の情報量の情報を記録した画像に当該画像パターンとは別の符号を用いて情報を重畳することを目的とする。

上記の目的を達成する、請求項１に係る発明は、
記録媒体上の位置に固有な位置情報を表す位置符号と当該記録媒体に記録される記録情報を表す情報符号とを配置した符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
前記位置情報および前記記録情報の読取装置の制御に用いられる制御符号を生成する制御符号生成手段と、
前記符号ブロック生成手段により生成された前記符号ブロックに配置される前記情報符号の一部を前記制御符号生成手段により生成された前記制御符号に置き換える置き換え手段と、
前記置き換え手段により処理された前記制御符号を含む前記符号ブロックを各符号に対応して定められたパターン画像に変換して前記記録媒体に描画される画像を生成する画像生成手段とを備え、
前記置き換え手段は、隣接する前記符号ブロックどうしでは前記制御符号の位置が異なるように前記情報符号から前記制御符号への置き換えを行うことを特徴とする画像生成装置である。
請求項２に係る発明は、
前記置き換え手段は、前記情報符号と前記制御符号とが交互に並び、かつ隣接する前記符号ブロックどうしでは前記制御符号の位置が異なるように前記情報符号から前記制御符号への置き換えを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置である。
請求項３に係る発明は、
前記置き換え手段は、全ての前記情報符号が特定の複数個の前記符号ブロックのうち１個以上に含まれるように前記情報符号から前記制御符号への置き換えを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置である。
請求項４に係る発明は、
一定の区画を形成して配置され記録媒体上の位置に固有な位置情報を表す位置符号、当該区画内に配置され記録情報を表す情報符号および当該区画内に配置され当該位置符号および当該情報符号の読取装置の制御に用いられる制御符号を含み、当該情報符号と当該制御符号とが当該区画内に交互に並び、かつ隣接する当該区画どうしでは当該情報符号および当該制御符号の位置が異なるように配置された符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
前記符号ブロック生成手段により生成された前記符号ブロックを各符号に対応して定められたパターン画像に変換して前記記録媒体に描画される画像を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする画像生成装置である。
請求項５に係る発明は、
記録媒体上の位置を表す位置符号と記録情報を表す情報符号と読取装置の制御に用いられる制御符号とを含む符号ブロックであって、当該情報符号および当該制御符号は当該符号ブロックの一定の領域に配置され、かつ当該領域における全ての符号配置位置には特定の複数個の当該符号ブロックのうち１個以上において当該情報符号が存在するように各符号が配置された符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
前記符号ブロック生成手段により生成された前記符号ブロックを各符号に対応して定められたパターン画像に変換して前記記録媒体に描画される画像を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする画像生成装置である。
請求項６に係る発明は、
表面にパターン画像が描画された記録媒体であって、
一定の区画を形成して配置され、前記記録媒体上の位置に固有な位置情報を表す位置符号のパターン画像と、
前記位置符号のパターン画像により形成される区画内に配置され、記録情報を表す情報符号のパターン画像と、
前記位置符号のパターン画像により形成される区画内に配置され、読取装置の制御に用いられる制御符号のパターン画像とが描画され、
前記情報符号のパターン画像と前記制御符号のパターン画像とが前記区画内に交互に並び、かつ隣接する当該区画どうしでは前記情報符号のパターン画像および前記制御符号のパターン画像の位置が異なるように配置されることを特徴とする記録媒体である。
請求項７に係る発明は、
表面にパターン画像が描画された記録媒体であって、
前記記録媒体上の位置を表す位置符号と記録情報を表す情報符号と読取装置の制御に用いられる制御符号とを含む符号ブロックが配置され、
前記情報符号および前記制御符号は前記符号ブロックの一定の領域に配置され、かつ当該領域における全ての符号配置位置には特定の複数個の前記符号ブロックのうち１個以上において当該情報符号が存在するように配置されることを特徴とする記録媒体である。
請求項８に係る発明は、
前記情報符号および前記制御符号は、前記符号ブロックの一定の領域に交互に並び、かつ隣接する２つの符号ブロックにおける当該領域では当該情報符号および当該制御符号の位置が異なるように配置されることを特徴とする請求項７に記載の記録媒体である。

請求項１に係る発明によれば、符号ブロックの情報符号領域に情報符号と共に制御符号を記録することができる。
請求項１に係る発明によれば、制御符号に置き換えられた情報符号を補間することで情報符号による記録情報を復元できる。
請求項２に係る発明によれば、隣接する２つの符号ブロックにおいて制御符号に置き換えられた情報符号を補間することで情報符号による記録情報を復元できる。
請求項３に係る発明によれば、特定の複数個の符号ブロックにおいて制御符号に置き換えられた情報符号を補間することで情報符号による記録情報を復元できる。
請求項４に係る発明によれば、制御符号を含む符号ブロックにおいても隣接する２つの符号ブロックの情報符号を補間することで情報符号による記録情報を復元できる。
請求項５に係る発明によれば、制御符号を含む符号ブロックにおいても特定の複数個の符号ブロックの情報符号を補間することで情報符号による記録情報を復元できる。
請求項６に係る発明によれば、制御符号を含む符号ブロックにおいても隣接する２つの符号ブロックの情報符号を補間することで情報符号による記録情報を復元できる。
請求項７に係る発明によれば、制御符号を含む符号ブロックにおいても特定の複数個の符号ブロックの情報符号を補間することで情報符号による記録情報を復元できる。
請求項８に係る発明によれば、特に隣接する２つの符号ブロックにおいて情報符号を補間することで情報符号による記録情報を復元できる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。
まず、本実施形態で単位符号として用いられる符号パターン画像（以下、単位符号パターン）、単位符号パターンにより情報を記録する符号ブロックおよび制御符号の符号パターン画像の構成を説明し、その後、これらの符号の符号パターン画像を使用するための画像生成装置および情報復号装置の説明をする。

＜単位符号パターン＞
図１は、単位符号パターンの例を示す図である。
図示の例では、縦３箇所で横３箇所（以下、３×３箇所と表示する）の計９箇所のドットを配置できる場所から３つの場所を選択してドットを配置する。この場合、単位符号パターンのドット配置組み合わせは８４通り（８４＝₉Ｃ₃）となる（ここで、_mＣ_n＝ｍ！／｛（ｍ−ｎ）！×ｎ！｝である）。６００ｄｐｉで記録する場合、図１における１つのドットサイズ（四角の大きさ）は縦２画素で横２画素であり（以下、２×２画素と表示する）、計算上は８４．６μｍ×８４．６μｍの矩形となる（ただし、記録されたトナー像ではゼログラフィープロセスの影響によりφ１００μｍ程度のドット形状となる）。したがって、単位符号パターンの大きさは縦１２画素、横１２画素（１２×１２画素）であり、０．５０７６ｍｍ×０．５０７６ｍｍとなる。

８４種類の単位符号パターンのうち、６４種類の単位符号パターン（６４＝２⁶＝６ビット）を情報埋め込み用の符号（以下、情報符号）として使用する。そして、残りの２０種類の単位符号パターンを符号ブロック（後述）の検出と、回転角度検出用の同期符号として使用する。
図２は、図１の単位符号パターンが取り得る８４通りのドット配置を示す図、図３は、同期符号として使用できる４種類の単位符号パターンの例（５セット）を示す図である。なお、表示の簡略化のため、ドット間の空白は省略している。

同期符号としては符号ブロックの９０度ごとの回転角度を検出するために４通りのパターンがあれば良いが、２０パターンを使用することで、同期符号を５セット作成できる。同期符号に使用する４つの単位符号パターンは、互いに９０度回転対称のパターンになるように選択する。すなわち、画像生成時に４種類の単位符号パターンの１つを同期符号として埋め込んでおけば、復号時に同期符号がその４種類の単位符号パターンのうちどの角度で検出されたかによって符号ブロックの回転角度（２次元配列上に同期化された符号ブロックの０／９０／１８０／２７０度のいずれの方向を向いているか）を判定し、補正することができる。

なお、単位符号パターンは、図２に示したように９箇所の中の３箇所にドットを配置する方法に限定せず、９個より小さければ何個であっても良い。例えば、９箇所のうち４箇所にドットを配置する構成とすれば、ドット配置の組み合わせは１２６通りとなる（１２６＝₉Ｃ₄）。また、ドットを配置可能な場所も９箇所（３×３箇所）に限らず、その他の数、例えば４箇所（２×２箇所）や１６箇所（４×４箇所）などとしても良い。

＜符号ブロック＞
図４は、符号ブロックの例を示す図である。
図４に示す符号ブロックは、図１に示した単位符号パターンを５×５個並べて構成される。符号ブロックの左上の位置には、図３で示した同期符号が配置される。すなわち、図３（ａ）〜（ｅ）の同期符号の中から何れかが選択され、選択された同期符号に含まれる４通りの単位符号パターンから選択された１つが符号ブロックの左上に配置される。

また、図４において、同期符号の右横に隣接する４個の単位符号パターンおよび下側に隣接する４個の単位符号パターンを使用して、位置符号が配置される。位置符号は、符号パターン画像が形成される記録媒体上の位置に固有な位置情報を表す単位符号パターンである。本実施形態では、記録媒体表面に直行座標（Ｘ−Ｙ座標）を想定し、その座標値により位置を表す。そこで、同期符号の右横に隣接する位置符号は記録媒体上のＸ方向の位置に固有な位置情報を符号化した位置符号、下側に隣接する位置符号は記録媒体上のＹ方向の位置に固有な位置情報を符号化した位置符号が配置される。Ｘ方向およびＹ方向の位置符号は、それぞれ４個の単位符号パターンを使用するので、それぞれが２４ビット（６ビット×４個）の情報を格納できる。なお、位置符号として情報埋め込み用の６４種類（６４＝２⁶）のパターンを使用せず、１６種類のパターンだけを使用しても良い。この場合は、単位符号パターン当たりの情報量は４ビット（１６＝２⁴）となるため、位置符号としては１６ビット（４ビット×４個）の情報量となる。

位置符号の例として、Ｍ系列（Maximum Length Code：最長符号系列）を使用することができる。例えば、１２次のＭ系列を利用すれば、Ｍ系列の系列長は４０９５（＝２¹²−１）となる。位置符号の単位符号パターンとして１６種類のパターンを選択した場合、各単位符号パターンに４ビットの情報を格納できるので、１つの符号ブロックでは位置符号の単位符号パターンが４個あるので、１６ビット（４ビット×４個）の情報を格納できる。したがって、系列長４０９５のＭ系列は、２５５個（＝４０９５÷１６）の符号ブロックに分割して格納できる。１つの符号ブロックの１辺のサイズは、２．５３８ｍｍ（＝０．５０７６ｍｍ／単位符号パターン×５個）なので、連続する２５５個の符号ブロックの長さは６４７．１９ｍｍとなる。すなわち、６４７．１９ｍｍの長さを符号化できる。用紙サイズで示せば、Ａ２サイズ（４２０×５９４ｍｍ）の用紙まで符号化できることになる。

ここでは、１つのＭ系列で位置を符号化した例を示したが、複数のＭ系列を連結することで、符号化できる位置をさらに増加させることができる。例えば、１１次のＭ系列を使用した場合であっても、それを４つ連結することで、Ａ０サイズの用紙を符号化することができる。

符号ブロックの残りの領域には、任意の記録情報を記述可能な情報符号が配置される。この領域には、単位符号パターンを１６個（４×４個）配置できるので、９６ビット（６ビット／単位符号パターン×１６個）の記録情報を記録できる。本実施例の単位符号パターンは多値符号であるので、読み取り時などに発生する誤りも、単位符号パターンの単位で発生する。したがって、誤り訂正符号は、ブロック単位の誤り訂正が可能な方式が望ましい。公知のブロック誤り訂正符号方式であるＲＳ符号（Reed-Solomon Code）を使用すれば、ＲＳ符号のブロック長を単位符号パターンの情報量である６ビットとすることができる。この場合、ＲＳ符号の符号長は１６ブロック（＝９６ビット÷６ビット／ブロック）となり、例えば３ブロックの訂正能力を持たせるとすれば、ＲＳ符号の情報符号長は１０ブロック（＝１６ブロック−３ブロック×２）となる。この場合、記録情報としては、６０ビット（＝６ビット／ブロック×１０ブロック）の情報を情報符号用の領域に埋め込むことができる。

記録媒体上には、上述の符号ブロックがＸ方向およびＹ方向に並んで配置される。したがって、記録媒体全体で見れば、Ｘ方向およびＹ方向の位置を表す位置符号の列が一定間隔（単位符号パターン４個分）を開けて格子状に並ぶ。そして、この位置符号の列に囲まれて、単位符号パターン１６個（４×４個）分の広さを有する一定の領域が形成される。上述した符号ブロックの情報符号用の領域は、この位置符号に囲まれて形成された領域に相当する（以下、この領域を情報符号領域と称す）。

＜制御符号＞
次に、上述した単位符号パターンおよび符号ブロックとは異なる体系による本実施形態の制御符号について説明する。
本実施形態で用いられる制御符号は、上述した符号ブロックの読み取り時に検出され、読み取り装置の動作を制御するためのものである。制御内容は、読み取り装置が有する機能等に応じて任意に設定し得るが、例えばセキュリティの観点から重要な比較的単純な動作制御に用いられる。具体的には、読み取り動作の停止制御（スキャン禁止）、複写動作の停止制御（複写禁止）、ファクシミリ送信動作の停止制御（ファクシミリ送信禁止）等である。

このような制御は、高速に実行されることが望まれる。そこで、上述した符号ブロックのように制御符号を用いて情報を記述するのではなく、記録媒体上に後述する配置で制御符号が有るか否かを条件として動作制御を行うこととする。そして、制御符号を検出が容易な単純な図形パターンとする。

図５は、制御符号の符号パターン画像の構成例を示す図である。
図５に示す制御符号は、右上がりの斜線パターン（Ｐ０）および左上がりの斜線パターン（Ｐ１）を１組としている。パターンＰ０およびＰ１は、単位符号パターンと同じ大きさの１２×１２画素の領域に、それぞれ１２画素を用いて形成されている。上述したように、単位符号パターンには、１２×１２画素の領域に２×２画素のサイズのドットが３個配置されている。すなわち、単位符号パターンも合計１２画素（２×２×３）を用いて形成されている。したがって、制御符号および単位符号パターンの画像濃度は、共に８．３％（＝１２／（１２×１２））である。画像濃度を等しくすることで、後述するように単位符号パターンを制御符号に置き換えても目立ちにくくなる。

図６は、制御符号の配置方法を説明する図である。
本実施形態では、符号ブロックを構成する単位符号パターンの一部を制御符号の符号パターン画像に置き換えることで、記録媒体に制御符号を記録する。制御符号に置き換えられる単位符号パターンは情報符号のみとし、同期符号および位置符号は制御符号に置き換えない。すなわち、制御符号は、情報符号領域にのみ配置される。

制御符号は、制御符号どうしが連続しないように、単位符号パターンひとつ置きに配置される。したがって、符号ブロックが図４のように構成される場合、制御符号の位置は、ＩＤ２、ＩＤ４、ＩＤ６、ＩＤ８、ＩＤ１０、ＩＤ１２、ＩＤ１４、ＩＤ１６の８箇所（Ａ型）またはＩＤ１、ＩＤ３、ＩＤ５、ＩＤ７、ＩＤ９、ＩＤ１１、ＩＤ１３、ＩＤ１５の８箇所（Ｂ型）のどちらかとなる。また、制御符号は図５に示したパターンＰ０とパターンＰ１の２種類がある。したがって、符号ブロックへの制御符号の配置方法は、図６に示すように、パターンＰ０をＡ型で配置するＣ０Ａ、パターンＰ０をＢ型で配置するＣ０Ｂ、パターンＰ１をＡ型で配置するＣ１Ａ、パターンＰ１をＢ型で配置するＣ１Ｂの４種類となる。

図７および図８は、制御符号を含む符号ブロックの配列方法を説明する図である。
制御符号を含む符号ブロックは、図６に示したようにＣ０Ａ、Ｃ０Ｂ、Ｃ１Ａ、Ｃ１Ｂの４種類がある。本実施形態では記録媒体上に、図７に示すようにＣ０ＡとＣ０Ｂ、Ｃ１ＡとＣ１Ｂを交互に並べて配列する。図６に示したように、Ｃ０ＡとＣ０Ｂは、各々重複しない位置に制御符号が記録されている。同様に、Ｃ１ＡとＣ１Ｂは、各々重複しない位置に制御符号が記録されている。したがって、符号ブロックにより記録された情報を読み取る際には、相互に隣接する２つの符号ブロックを読み取り、制御符号に置き換えられている単位符号パターンを補間することによって、情報符号領域の全ての情報が復元されることとなる。なお、図７の例では、Ｃ０ＡとＣ０Ｂ、Ｃ１ＡとＣ１Ｂをそれぞれ１個ずつ並べているが、実際には、図８に示すように、一定の領域ごとにＣ０ＡとＣ０ＢまたはＣ１ＡとＣ１Ｂを交互に並べることとする。図８の例では、記録媒体上に４ブロック×４ブロックの領域が設定され、所定の領域にＣ０ＡとＣ０Ｂが交互に配列され、これと隣接する領域にＣ１ＡとＣ１Ｂが交互に配列されている。

また、図６に示したように、制御符号に置き換えられる単位符号パターンは情報符号のみであり、同期符号および位置符号は制御符号には置き換えられない。したがって、符号ブロックの識別および位置情報の読み取りにおいては、上記のように情報の補間を行う必要はない。すなわち、後述するペン型の読み取りデバイス等を用いて位置情報のみを読み取る場合には、制御情報の有無が処理効率に影響することはない。

以上のように制御符号を記録することにより、記録媒体上の符号ブロックが存在する場所には制御符号がほぼ均一に散在することとなり、記録媒体のどの部分からでも制御符号が同じように検出されることとなる。そして、制御符号が記録されている場合であっても、上記のように複数の符号ブロックを用いて補間することにより、全ての情報符号が検出される。さらに、制御符号が記録されていても、位置情報の読み取りは全く影響を受けない。

本実施形態では、制御符号としてパターンＰ０とパターンＰ１の２種類を用意した。これは、二値画像においてハーフトーンを表現するため等に用いられるスクリーンとの識別が困難になることを避けるためである。今日の画像形成装置では、多階調の画像を表現する標準的な手法として、面積階調方式が用いられることが多い。例えば、出力画像を、まず解像度６００ｄｐｉ、８ｂｉｔ（２５６階調）＋Ｔａｇ（４ビット）などの多値画像として表現し、これにスクリーン処理を施して、解像度２４００ｄｐｉ、１ｂｉｔ（２階調）の２値画像に変換する。すなわち、多値画像における１ドットの階調を、２値の１６ドットの集合で表現する。スクリーン処理では、画像の各部に対し、その部分で表現する階調に応じて、規則的なスクリーンパターンを形成する。このようなスクリーンパターンとして斜線が使用される場合、制御符号のパターン画像が１種類の斜線のみ（例えば図５のパターンＰ０のみ）であったとすると、スクリーンパターンの斜線と制御符号のパターン画像の斜線とが一致してしまい、制御符号の識別が困難になる場合が考えられる。図５に示したように、制御符号として複数の符号パターン画像を用いれば、記録媒体の全体にわたって制御符号とスクリーンパターンとの識別が困難になることは回避される。

＜画像生成装置＞
次に、上述した符号パターン画像を生成する画像生成装置について説明する。
図９は、画像生成装置の構成を示す図である。
図９を参照すると、画像生成装置は大まかに、上述した符号ブロックを生成する符号ブロック生成部１００と、生成された符号ブロックを記録媒体上に形成する出力画像生成部２００とを備える。

図９に示すように、符号ブロック生成部１００は、制御符号生成部１１１と、Ｍ系列取得部１２１と、Ｍ系列分割部１２２と、情報取得部１３１と、情報分割部１３２と、ＲＳ符号化部１３３と、符号ブロック配置部１４１とを備える。これらの各機能は、画像生成装置を実現するコンピュータのプログラム制御されたＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メインメモリや磁気ディスク装置等の記憶装置により実現される。

図９に示した制御符号生成部１１１は、上述した制御符号（図５〜図８参照）を生成する制御符号生成手段である。なお、制御符号は画像生成の際に制御符号生成部１１１において生成しても良いし、予め生成された制御符号を所定の記憶装置に保持しておき画像生成の際に読み出すようにしても良い。

Ｍ系列取得部１２１は、記録媒体のサイズに応じて、位置情報に使用できるＭ系列を取得する。原則的には、符号化しようとする長さ（記録媒体の一辺の長さ）から必要なＭ系列の次数を求め、Ｍ系列を動的に生成することにより、位置情報を符号化することができる。ただし、本実施形態のように予め符号化したい長さが決められている場合には、Ｍ系列を所定の記憶装置に格納しておき、符号パターン画像の生成時に記憶装置から適当なＭ系列を読み出す構成としても良い。

Ｍ系列分割部１２２は、Ｍ系列取得部１２１により得られたＭ系列を各符号ブロックの位置符号に割り当てるため、位置符号の単位符号パターンビット数である４ビット毎のブロックに分割する。図１０は、Ｍ系列をブロック分割して位置情報として各位置符号に割り当てた様子を示す図である。なお、図１０にはＸ方向の位置情報の割り当てのみを記載しているが、Ｙ方向にも同様に位置情報が割り当てられることは言うまでもない。

情報取得部１３１は、符号パターン画像により記録媒体上に記録しようとする記録情報を取得する。記録情報は、予め所定の記憶装置に保持されているものを読み出して取得しても良いし、外部装置からネットワークを介して受信して取得しても良い。また、キーボード等の入力デバイスを用いて行われるユーザによる入力操作を受け付けて取得しても良い。

情報分割部１３２は、後段のＲＳ符号化部１３３によるＲＳ符号化を行うために、情報取得部１３１により取得された記録情報を、ＲＳ符号のブロック長（本実施形態では６ビット）毎に分割する。すなわち、上述したように１つの情報符号領域には（すなわち符号ブロック１つあたり）６０ビットまでの記録情報を記録できるので、この６０ビットの記録情報を、ビット長が６ビットの１０個のビットブロック（単位符号パターンに対応）に分割する。

ＲＳ符号化部１３３は、情報分割部１３２により分割されたビットブロックに対し、ＲＳ符号化処理を行い、誤り訂正のための冗長ビットブロックを付加する。３ビットブロックの誤りを訂正可能なＲＳ符号とすると、符号長は１６ビットブロックとなり、情報符号として１６個の単位符号パターンが配置される１つの符号ブロックに収まることとなる（図４参照）。

符号ブロック配置部１４１は、上述の各機能により得られた、同期符号と、Ｍ系列として表現されブロック分割された位置符号と、ＲＳ符号化された情報符号と、制御符号とを、記録媒体に対応する仮想的な２次元平面に配置して２次元の符号平面を生成する。上述したように、制御符号は、情報符号の一部と置き換えられることで符号ブロック内に配置される。そのため、制御符号を含む１つの符号ブロックから検出される情報符号は、情報取得部１３１により取得された情報の一部が欠如したものとなる。そこで、全ての情報符号が特定の複数個の符号ブロックのうち１個以上に含まれるように、情報符号と制御符号とが配置される必要がある。このようにすれば、当該特定の複数個の符号ブロックから情報符号を検出して補間することで、情報取得部１３１により取得された情報の全てが復元されることとなる。その具体的な手段として、図６〜図８に示した例では、情報符号と制御符号とが交互に並び、かつ隣接する符号ブロックどうしでは制御符号の位置が異なるように、情報符号および制御符号を配置した。このようにすれば、任意の隣接する２つの符号ブロックから検出される情報符号を用いて情報取得部１３１により取得された情報の全てが復元される。

以上のように、図９に示す符号ブロック生成部１００において、Ｍ系列取得部１２１、Ｍ系列分割部１２２、情報取得部１３１、情報分割部１３２およびＲＳ符号化部１３３は、符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段として機能する。また、制御符号生成部１１１は制御符号を生成する制御符号生成手段として、符号ブロック配置部１４１は符号ブロック生成手段により生成された符号ブロックに配置される情報符号の一部を制御符号に置き換える置き換え手段として機能する。あるいは、符号ブロック生成部１００全体で制御符号が含まれた符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段としても把握される。

出力画像生成部２００は、符号ブロック生成部１００により生成された符号ブロックを当該符号ブロックの各符号に対応する符号パターン画像（単位符号パターンおよび制御符号のパターン画像）に変換して記録媒体に描画される画像を生成する画像生成手段である。図９に示すように、出力画像生成部２００は、符号パターン保持部２０１と、パターン選択部２０２と、画像出力部２０３とを備える。このうち、符号パターン保持部２０１は、磁気ディスク装置等の記憶装置により実現される。また、パターン選択部２０２および画像出力部２０３は、符号ブロック生成部１００の各機能と同様に、プログラム制御されたＣＰＵと、メインメモリや磁気ディスク装置等の記憶装置により実現される。

符号パターン保持部２０１は、単位符号パターンおよび制御符号のパターン画像を保持する。パターン選択部２０２は、符号ブロック配置部１４１により生成された符号平面（符号ブロック）の各符号に対応するパターン画像を選択して符号パターン保持部２０１から取得する。画像出力部２０３は、パターン選択部２０２により選択されたパターン画像を符号ブロック配置部１４１により生成された符号平面に対応させて配置した画像を形成し出力する。

＜記録情報および位置情報の復号処理＞
次に、上記のようにして記録媒体上に形成された符号パターン画像から情報を読み取る処理について説明する。
情報復号装置は、記録媒体上に形成された符号パターン画像を光学的に読み取り、符号を検出して情報を読み取る。情報復号装置は、ペン型の読み取りデバイス（電子ペン：詳細は後述）やスキャナ等で実現される。ここでは、情報復号装置が、スキャナによる読み取り機能、複写機能、ファクシミリ送信機能等を備える複合機である場合を例として説明する。

図１１は、情報復号装置の構成を示す図である。
図１１を参照すると、本実施形態の情報復号装置は、画像入力部３０１と、ノイズ除去部３０２と、ドットパターン検出部３０３と、同期化部３０４と、単位符号パターン境界検出部３０５と、同期符号検出部３０６と、情報符号検出部３０７と、ＲＳ符号復号部３０８と、位置符号検出部３０９と、位置符号復号部３１０とを備える。また、情報復号装置は、制御符号のパターン画像を検出する制御符号パターン検出部４１０と、制御符号が検出された場合に情報復号装置の動作を制御する動作制御部４２０とを備える。これらの各機能は、情報復号装置の制御回路とメモリ等の記憶装置により実現される。複合機の生産性を低下させずに複写やスキャンなどの処理を行うには、制御符号パターン検出部４１０の処理は特に高速でなければならない。制御符号パターン検出部４１０の処理を高速化するには、これらの各機能をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：プログラミングすることができるＬＳＩ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor：音声や画像などの処理に特化したマイクロプロセッサ）などのハードウェアとして実装しても良い。さらにまた、複合機である情報復号装置は、動作制御部４２０による制御対象として、画像読み取り部４０１、画像送信部４０２、画像形成部４０３、ＦＡＸ送信部４０４を備える。

画像入力部３０１は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子により記録媒体上に形成された符号パターン画像を光学的に読み取り、読み取った画像をノイズ除去部３０２へ送る。
ノイズ除去部３０２は、画像入力部３０１から受け取った画像に含まれるノイズ（撮像素子感度のばらつきや電子回路により発生するノイズ等）を除去するための処理を行う。ノイズ除去の処理の種類は、撮像系の特性に合わせるべきだが、ぼかし処理やアンシャープマスキングなどの先鋭化処理を適用することができる。具体的な除去方法は、公知の方法を用いることができる。

ドットパターン検出部３０３は、ノイズ除去された画像からドットパターンを検出する。ここでドットパターンとは、同期符号、位置符号および情報符号として用いられる単位符号パターンを構成するドット画像（２×２画素）である。具体的な検出方法としては、まず、２値化処理により画像のうちのドットパターンの部分と背景画像の部分とを切り分ける。そして、２値化された個々の画像位置からドットパターンの位置を検出する。２値化された画像にノイズ成分が多数含まれる場合があるため、２値化された画像の面積や形状によりドットパターンの判定を行うフィルタ処理を組み合わせる必要がある。

同期化部３０４は、検出されたドットパターンの位置を参照して、ドットパターンを２次元配列上に同期させる。ここで「同期する」とは、２次元配列上に、ドットパターンがある位置を１、ドットパターンが無い位置を０などのように置き換え、画像として検出したドットパターンを２次元配列のデジタルデータに置き換える処理である。同期化処理の詳細については後述する。

単位符号パターン境界検出部３０５は、２次元配列上に展開されたドットパターンから、符号ブロックを構成している単位符号パターンの境界を検出する。同期化部３０４によって出力された２次元配列上で、単位符号パターンと同じ大きさをもつ矩形の区切り位置を適宜移動させ、区切り内に含まれるドット数が均等になる位置を単位符号パターンの境界位置として検出する。均等になったドット数が２であれば₉Ｃ₂の単位符号パターンで情報が埋め込まれた符号パターン、ドット数が３であれば₉Ｃ₃の単位符号パターンで情報が埋め込まれている符号パターンというように、情報埋め込み方式の判定を行うこともできる。単位符号パターンの境界検出処理の詳細については後述する。

同期符号検出部３０６は、２次元配列から検出された各々の単位符号パターンの種類を参照して、同期符号を検出する。図３を参照して説明した（所定のセットにおける）４種類の同期符号のうちいずれの同期符号が検出されたかにより、単位符号パターン（あるいは符号ブロック）の向き（９０度単位）を検出して、補正することができる。

情報符号検出部３０７および位置符号検出部３０９はそれぞれ、角度が補正された符号パターンから、同期符号の位置を基準にして情報符号および位置符号を取得する。
ＲＳ符号復号部３０８は、画像生成装置においてＲＳ符号の符号化処理で用いたパラメータ（ブロック数など）と同じパラメータを用いて検出された情報符号を復号し、記録情報を出力する。
位置符号復号部３１０は、位置符号検出部３０９により取得された位置符号からＭ系列の部分系列を取り出す。そして、画像生成装置において位置符号の生成に用いたＭ系列のうち、検出された部分系列に対応する位置を探索する。位置符号の間には同期符号が配置されているため、得られたＭ系列の位置から同期符号による位置のオフセットを補正した値を計算し、位置情報として出力する。

＜同期化処理＞
次に、同期化部３０４による同期化処理について説明する。
図１２は、同期化処理の概要を説明する図である。
同期化部３０４は、ドットパターン検出部３０３により検出されたドットパターンに対して仮想的な格子を当てはめ、各格子のます目内でのドットの有無を検査し、ドットがない部分を０、ドットがある部分を１として、仮想格子から２次元配列を生成する。仮想格子の向き（角度）は、ドットパターンから推定することができる。図１、図２、図３から明らかなように、符号パターンから２つのドットを選んだとき、その２つのドット間の距離が最も近接するのは、その２つのドットが０度方向か９０度方向に隣接して並んでいる場合である。したがって、検出された複数のドットパターンから、最も近接しているドットの対を検出して、そのドット対が向いている方向から符号パターンの傾き角度を検出することができ、それを格子の方向とすることができる。また、最も近接した２つのドット間の距離が単位符号パターンにおけるドット間隔となっているので、同期化処理に使用する格子の間隔は、上記に説明した検出された最も近接したドットの対の間隔とすることができる。

＜単位符号パターンの境界検出処理＞
次に、単位符号パターン境界検出部３０５による境界検出処理について説明する。
図１３は、単位符号パターンの境界検出処理の概要を説明する図である。なお、図１３（ａ）は、₉Ｃ₂の単位符号パターンで構成された符号パターンの例である。
実際に境界検出の対象となるのは、図１２で示したようなビット値０とビット値１とからなる同期化された２次元配列であるが、ここでは直感的に捕らえやすいようにドットパターンを用いて説明する。

まず、ます目の大きさが単位符号パターンと同じ大きさの、複数のます目を備えた格子パターンを用意し、図１３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、その格子パターンを符号パターン上で走査する（移動させる）。このとき、各々のます目に含まれるドット数をカウントし、ます目に入るドット数のばらつきが最も小さい位置で、格子パターンを固定する。この固定された位置が単位符号パターンの境界位置となる。₉Ｃ₂の単位符号パターンを使用した場合、図１３（ｄ）に示す正しい格子位置では、各々のます目に入るドット数は２で均一になる。これに対し、図１３（ｂ）、（ｃ）に示す正しくない格子位置では、各々のます目に入るドット数は０個から５個の範囲で個数がばらついている。
以上のようにして単位符号パターンの境界位置が特定できたならば、各単位符号パターンを検査して同期符号を検出し、９０度回転対称である４種の同期符号のいずれが検出されたかによって符号パターンの回転を判定する。そして、回転補正した後に、補正されたドットパターンから位置符号および識別符号を抽出することができる。

＜制御符号の検出および動作制御＞
次に、制御符号の検出および情報復号装置の動作制御について説明する。
まず、図１１に示した情報復号装置における制御対象の機能について説明する。画像読み取り部４０１は、記録媒体に形成された画像を光学的に読み取るスキャナ機能を有する。実際には、画像入力部３０１と同一の構成であるが、図１１においては制御対象であることを明確にするため、別個に記載している。画像送信部４０２は、ネットワークインターフェイス等を介して画像読み取り部４０１により読み取った画像を外部機器（コンピュータ等）に送信する送信機能を有する。画像形成部４０３は、画像読み取り部４０１により読み取った画像を別の記録媒体上に形成（複写）する機能を有する。ＦＡＸ送信部４０４は、電話回線を介して画像読み取り部４０１により読み取った画像をファクシミリ送信する機能を有する。

制御符号パターン検出部４１０は、ノイズ除去部３０２によってノイズ除去された画像から制御符号のパターン画像を検出する。制御符号のパターン画像は、図５に示したように予め定められた固定パターンなので、公知のパターンマッチング処理を利用して容易に検出される。制御符号が検出されたならば、制御符号パターン検出部４１０は、制御符号が検出されたことを示す信号を動作制御部４２０へ送る。制御符号の検出処理の詳細については後述する。

動作制御部４２０は、制御符号パターン検出部４１０から受信した信号に応じて複合機（情報復号装置）の動作を制御する。制御符号は、情報符号等のように特定の情報を記述するものではなく、単に制御符号が検出されたか否かを複合機制御の実行条件として用いられる。したがって、制御符号に基づく制御として１種類の制御内容（例えば「複合機の動作を停止する」等）のみが設定されている場合には、動作制御部４２０は、制御符号パターン検出部４１０から信号を受信したならば直ちに設定されている制御を実行する。

制御符号に基づく制御として複数の制御内容が設定される場合、動作制御部４２０は、まず実行すべき制御内容を特定し、その後に特定された制御を実行する必要がある。例えば、図１１に示した複合機（情報復号装置）の場合、画像読み取り部４０１による読み取りの停止、画像送信部４０２による送信の停止、画像形成部４０３による画像形成の停止、ＦＡＸ送信部４０４による送信の停止などの制御を個別に行っても良い。このような複数の制御を行う場合、例えば、図５に示したパターン画像以外に、制御の種類に応じて複数の制御符号を設定しておき、検出された制御符号の種類に基づいて実行する制御を特定しても良い。また、制御符号が検出された時点で複合機の動作全体を中断し、管理サーバに実行すべき制御内容を問い合わせるようにしても良い。さらに、ユーザ認証等と組み合わせ、特定のユーザによる操作の際に制御符号が検出されたならば、特定の機能のみを停止するといった制御を行っても良い。

ここで、制御符号パターン検出部４１０による制御符号の検出処理について詳細に説明する。
図１４は、制御符号パターン検出部４１０の機能構成を示す図である。
図１４を参照すると、制御符号パターン検出部４１０は、ドット除去部４１１、二値化部４１２、パターン検出部４１３、ブロック処理部４１４、パターン特徴検査部４１５および画像特性判定部４１６を備える。ドット除去部４１１は、単位符号パターンにおける９Ｃ３パターンのドットが、制御符号のパターン検出におけるノイズとして作用するのを防止するため、入力画像から小サイズのドット（６００ｄｐｉで２×２ドットサイズ程度）を除去する。二値化部４１２は、多値画像である入力画像を２値画像へ変換する。パターン検出部４１３は、制御符号のパターン画像を検出する。図５に示した制御符号は斜線形状の特徴を持っているので、この特徴を検出するような処理、例えばパターンマッチングによる検出を行う。ブロック処理部４１４は、入力画像を小領域のブロック画像（例えば、一つのブロック画像は６４画素×２５６画素程度）に分割し、パターン検出部４１３により検出された制御符号のパターン画像をブロック画像毎に、メモリに保持する。パターン特徴検査部４１５は、ブロック画像毎に、ブロック画像内に含まれる制御符号のパターン画像の特徴（パターン特徴）を検査する。図５に示した例では、制御符号のパターン画像は２種類あり、小領域で見たときの２つの制御符号の比率および個数は、予測される一定の範囲に入っているはずである。そこで、これを検査することにより、制御符号の有無を判断する。画像特性判定部４１６は、所定数のブロック画像で制御符号のパターン特徴が検出された場合に、入力画像を制御符号付きの画像と判定し、制御符号が検出されたことを示す信号を動作制御部４２０へ送る。

図１５は、制御符号パターン検出部４１０の他の機能構成例を示す図である。
本実施形態では、単位符号パターンおよび符号ブロックとは異なる体系による制御符号を符号ブロック内に配置する。これに対し、単位符号パターンおよび符号ブロックとは無関係に何らかの制御符号を記録媒体上に形成する既存技術がある。このような異なる体系の制御符号が記録媒体上に混在する場合であっても、制御符号として使用されるパターン画像が共通している場合は、図１４に示した構成のうち画像処理の部分を前処理として共通化することができる。具体的には、パターン検出部４１３までを共通化し、ブロック処理部４１４以降の判定処理を個々の制御符号の体系に応じて個別に行う。図１５に示す例では、３つの体系による制御符号が混在しているものとし、ブロック処理部４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃが、各々の体系に応じたブロックサイズ（ブロック画像）で入力画像を分解する。そして、パターン特徴検査部４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃおよび画像特性判定部４１６ａ、４１６ｂ、４１６ｃが、入力画像に各々の体系の制御符号が含まれているか否かを判定する。パターン検出部４１３までの画像処理は重い処理なので、この部分を共通化することにより情報復号装置の負荷を軽減することができる。一方、その後の判定処理はデータ数も少ない軽い処理なので、並列に実行しても情報復号装置の負荷はそれほど増大せず、影響は少ない。

＜システム構成例＞
次に、上述した本実施形態による画像生成装置および情報複合装置を含むシステム構成例について説明する。
図１６は、文書に符号パターンが重畳された印刷文書を生成するシステム構成例を示す図である。この例では、記録情報として電子文書や電子文書が印刷された印刷文書を識別するための識別情報が上述した情報符号のパターン画像により記録されるものとする。識別情報としては、任意の情報を使用することができる。例えば、１２８ビット長のＵＵＩＤや、サーバのネットワークアドレスと印刷時刻から生成したＩＤとすることもできる。
図１６に示すシステムは、端末装置１１と、文書管理サーバ１２と、識別情報管理サーバ１３と、プリンタ１４とがネットワークを介して相互に接続されて構成されている。

端末装置１１は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置である。ユーザの入力操作を受け付けて、文書管理サーバ１２に保持されている電子文書の印刷を指示する。
文書管理サーバ１２は、パーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータ装置である。識別情報管理サーバ１３に印刷が指示された電子文書とその属性情報（例えば１０ページの電子文書を２ＵＰで５部出力、余白５ｍｍ、などの情報）を送信する。

識別情報管理サーバ１３は、パーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータ装置であり、上述した本実施形態の画像生成装置に相当する。印刷する電子文書へ識別情報を割り当て、登録し、さらに識別情報の一部を制御情報に置き換えて、印刷の処理を行う。識別情報管理サーバ１３は、印刷出力される記録媒体（用紙等）ごとに異なる識別情報を付加するので、例えば、１０ページの電子文書を２ＵＰで５部出力した場合は、１０ページ÷２×５＝２５個の識別情報を生成する。生成した識別情報は、受信した電子文書の属性情報（格納場所、印刷設定、レイアウト情報、など）と関連付けてデータベースに格納する。次に受信した電子文書と生成した識別情報から印刷記述言語（ＰＤＬ：Print Description Language）を生成し、プリンタ１４に送信する。ＰＤＬには、識別情報から生成した符号パターン画像が含まれている。
プリンタ１４は、識別情報管理サーバ１３から受信したＰＤＬに基づいて画像を生成し、トナー等の画像形成材を用い、印刷画像として用紙等の記録媒体に印刷出力する。

以上の例では、識別情報管理サーバ１３において制御符号を含む符号パターン画像を生成することとしたが、符号パターン画像の生成は、プリンタ１４において行うこともできる。この場合、識別情報管理サーバ１３は、電子文書から生成したＰＤＬに識別情報を付加してプリンタ１４へ送信する。そして、プリンタ１４が、識別情報から符号パターン画像を生成し、電子文書に重畳して出力する。
本システム構成例では、識別情報管理サーバ１３またはプリンタ１４で符号パターン画像を生成する例を示したが、文書管理サーバ１２で生成することもできる。その場合、文書管理サーバ１２は、識別情報管理サーバ１３に電子文書の属性情報のみを送信する。識別情報管理サーバ１３は、受信した属性情報から必要な識別情報の個数を算出し、受信した属性情報と発行する識別情報とを関連付け、文書管理サーバ１２に識別情報を送信する。文書管理サーバ１２は、受信した識別情報を元に、符号パターン画像を生成し、電子文書情報と共にプリンタ１４へ送信する。

図１７は、本実施形態による符号パターンが印刷された記録媒体（用紙）から情報を読み取るシステム構成例を示す図である。
図１７に示すシステムは、上述した端末装置１１、文書管理サーバ１２および識別情報管理サーバ１３と、上述した本実施形態における情報復号装置である複合機１５とで構成されている。複合機１５は、例えば図１１を参照して説明した装置のように構成される。

複合機１５のスキャナ機能を用いて記録媒体表面（以下、紙面）をスキャンすることにより、紙面に印刷された符号パターン画像が撮像される。符号パターン画像は、図１１に示した複合機１５の機能により復号され、符号パターン画像にて記述されている位置情報と識別情報が取得される。また、制御符号が印刷されている場合（識別符号の一部が制御符号に置き換えられている場合）、制御符号も検出され、動作停止や特定の機能の停止といった制御を行う。制御符号が検出された時点でスキャン自体を停止させても良い。

識別情報は紙面の位置に寄らず同じ情報が埋め込まれているため、取得された複数の識別情報を比較して最も多い検出結果を選択することで、識別情報の信頼性を向上させることができる。また、制御符号が記録されている場合、特定の複数個（図６〜図８の例では隣接する２個）の符号ブロックに記録されている情報を合成して補間することで、完全な識別情報を復元することができる。

複合機１５において記録媒体に印刷された文書が複写される場合、図１６に示したシステムにおいて印刷文書を出力する場合と同様に、新たな識別情報が付加される。また、複写やファクシミリ送信を行う場合、スキャンして読み取った印刷文書（画像）を出力するのではなく、スキャンにより得られた識別情報により特定される電子文書を改めて印刷出力する。この場合、取得した識別情報を端末装置１１に送信し、図１６を参照して説明した場合と同様に新たな印刷文書を出力するようにしても良いし、複合機１５が端末装置１１と同様に機能して、文書管理サーバ１２から該当する電子文書を取得したりファクシミリ送信の宛先へ送信したりするようにしても良い。

図１８は、本実施形態による符号パターンが印刷された記録媒体（用紙）から情報を読み取る他のシステム構成例を示す図である。
図１８に示すシステムは、上述した端末装置１１、文書管理サーバ１２および識別情報管理サーバ１３の他、情報復号装置として電子ペン２０を備えて構成されている。電子ペン２０の構成については後述する。

電子ペン２０で記録媒体表面（以下、紙面）を筆記すると、電子ペン２０の撮像素子により紙面に印刷された符号パターン画像が撮像される。符号パターン画像は、電子ペン２０の機能により復号され、符号パターン画像にて記述されている位置情報と識別情報が取得される。電子ペン２０は、７０ｆｐｓ〜１００ｆｐｓ程度の速さで画像を取り込むため、一回の筆記動作で複数の位置情報と識別情報を取得できる。

上記のように、識別情報は紙面の位置に寄らず同じ情報が埋め込まれているため、取得された複数の識別情報を比較して最も多い検出結果を選択することで、識別情報の信頼性を向上させることができる。位置情報は、紙面の位置により情報が異なるが、電子ペン２０を連続的に移動させる筆記動作によって得られた位置情報は、その位置（座標）の連続性を検証することで、復号失敗した箇所を検出したり、補間したりすることができる。これらの位置情報および識別情報は、筆記情報として電子ペン２０のメモリに格納される。

なお、情報復号装置として電子ペン２０を用いる場合、筆記情報として筆記動作を表す情報を得るために位置情報のみを取得するようにしても良い。この場合、制御符号に基づく制御は行われない。また、制御符号は位置符号の位置には挿入されていないので、制御符号の有無は、位置情報の取得には何ら影響を与えない。

端末装置１１は、電子ペン２０から筆記情報を取得し、識別情報管理サーバ１３へ送信する。
識別情報管理サーバ１３は、受信した筆記情報に含まれる識別情報に基づき、対応する電子文書の属性情報を検索する。対応する電子文書の属性情報を検出すると、オリジナルの電子文書にアクセスし、このオリジナルの電子文書から筆記情報を反映するための電子文書（筆記済電子文書）を生成する。なお、この処理の前に、筆記済電子文書があるかどうかを検索し、筆記済の電子文書を検出した時は、筆記済の電子文書に今回取得した筆記情報を反映しても良い。また、端末装置１１に新たに筆記済電子文書を生成するか、検出した筆記済電子文書に筆記情報を追記するかどうかを問い合わせる構成としても良い。筆記済電子文書は、識別情報管理サーバ１３に筆記済電子文書の属性情報（格納場所）を予め登録しておくことで、容易に検索・取得できる。

筆記済電子文書は、オリジナルの電子文書に相当する部分が編集できない形式で生成される（例えば、アドビシステムズ社のＰＤＦ文書形式や、富士ゼロックス社のＤｏｃｕＷｏｒｋｓ形式など）。筆記済電子文書は、電子文書の部分は編集できないが、筆記情報を後から追記することができる。例えば、記録媒体に筆記した情報を一度電子化した後、同じ記録媒体に再度筆記したときに、追加された筆記情報を筆記済電子文書上に追加することができる。

＜電子ペンの構成＞
次に、情報復号装置である電子ペン２０の構成を説明する。
図１９は、電子ペン２０の構成例を示す図である。
図１９に示す電子ペン２０において、制御回路２１は、電子ペンの動作を制御する回路である。制御回路２１は、入力画像から符号パターンを検出する画像処理部２５および符号パターンを復号して筆記情報を取得するデータ処理部２６を含む。また制御回路２１は、電子ペン２０による筆記動作を検出するための圧力センサ２２、紙面を照明するための赤外ＬＥＤ２３、画像を入力するための赤外ＣＭＯＳ２４、筆記情報を記憶するためのメモリ２７、外部装置と通信するための通信回路２８、電子ペン２０を駆動するためのバッテリー２９が接続されている。

電子ペン２０の端部に取り付けられた圧力センサ２２によって筆記動作が検出されると、赤外ＬＥＤ２３が点灯され、紙面上の画像が赤外ＣＭＯＳ２４により撮像される。なお、撮像素子はＣＭＯＳセンサに限定するものではなく、ＣＣＤなど他の撮像素子を使用しても良い。赤外ＬＥＤ２３の点灯タイミングは、消費電力を抑制するために、赤外ＣＭＯＳ２４のシャッタータイミングに同期させてパルス点灯する。赤外ＣＭＯＳ２４には、撮像した画像を同時に転送できるグローバルシャッター方式のＣＭＯＳが使用される。また、外乱の影響を低減するために、受光部全面に可視光カットフィルタを配置している。さらにこの赤外ＣＭＯＳ２４は、７０ｆｐｓ〜１００ｆｐｓ（frame per second）程度の周期で、画像を撮像する。

制御回路２１は、撮像された画像から符号パターン画像を取得し、それを復号することで符号パターン画像に埋め込まれている筆記情報（座標情報と識別情報）を取得する。復号された筆記情報はメモリ２７に格納される。通信回路２８は、メモリ２７に格納された筆記情報の送信や、外部からの制御情報の受信を行う。符号パターン画像を復号するための復号鍵が必要である場合は、通信回路２８を通じて外部よりこの復号鍵が受信され、メモリ２７に格納される。

なお、図１６〜図１９を参照して説明したシステムは、本実施形態による符号パターンで任意の情報量の記録情報を記録するための画像生成装置および情報復号装置を適用できるシステムの例にすぎず、このようなシステムに限定されるものではない。

本実施形態では、まず情報符号領域に情報符号が配置された符号ブロックを生成し、その後に情報符号の一部を制御符号に置き換えることで、制御符号を含む符号ブロックを生成した。しかしながら、制御符号を含む符号ブロックの生成方法は、上述した本実施形態の方法に限定されない。例えば、予め情報符号領域における制御符号の配置場所を決めておき、最初から情報符号領域に情報符号と制御符号を配置するようにしても良い。

本実施形態で用いられる符号パターン画像の単位符号パターンの例を示す図である。図１に示す単位符号パターンが取り得る８４通りのドット配置を示す図である。同期符号として使用できる４種類の単位符号パターンの例（５セット）を示す図である。本実施形態で用いられる符号ブロックの例を示す図である。本実施形態で用いられる制御符号の符号パターン画像の構成例を示す図である。本実施形態における制御符号の配置方法を説明する図である。本実施形態における制御符号を含む符号ブロックの配列方法を説明する図である。本実施形態における制御符号を含む符号ブロックの配列方法を説明する図である。本実施形態における画像生成装置の構成を示す図である。Ｍ系列をブロック分割して位置情報として各位置符号に割り当てた様子を示す図である。本実施形態における情報復号装置の構成を示す図である。同期化処理の概要を説明する図である。単位符号パターンの境界検出処理の概要を説明する図である。本実施形態の制御符号パターン検出部の機能構成を示す図である。本実施形態における制御符号パターン検出部の他の機能構成例を示す図である。文書に符号パターンが重畳された印刷文書を生成するシステム構成例を示す図である。本実施形態による符号パターンが印刷された記録媒体（用紙）から情報を読み取るシステム構成例を示す図である。本実施形態による符号パターンが印刷された記録媒体（用紙）から情報を読み取る他のシステム構成例を示す図である。電子ペンの構成例を示す図である。

符号の説明

１００…符号ブロック生成部、１１１…制御符号生成部、１２１…Ｍ系列取得部、１２２…Ｍ系列分割部、１３１…情報取得部、１３２…情報分割部、１３３…ＲＳ符号化部、１４１…符号ブロック配置部、２００…出力画像生成部、２０１…符号パターン保持部、２０２…パターン選択部、２０３…画像出力部

Claims

記録媒体上の位置に固有な位置情報を表す位置符号と当該記録媒体に記録される記録情報を表す情報符号とを配置した符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
前記位置情報および前記記録情報の読取装置の制御に用いられる制御符号を生成する制御符号生成手段と、
前記符号ブロック生成手段により生成された前記符号ブロックに配置される前記情報符号の一部を前記制御符号生成手段により生成された前記制御符号に置き換える置き換え手段と、
前記置き換え手段により処理された前記制御符号を含む前記符号ブロックを各符号に対応して定められたパターン画像に変換して前記記録媒体に描画される画像を生成する画像生成手段とを備え、
前記置き換え手段は、隣接する前記符号ブロックどうしでは前記制御符号の位置が異なるように前記情報符号から前記制御符号への置き換えを行うことを特徴とする画像生成装置。
前記置き換え手段は、前記情報符号と前記制御符号とが交互に並び、かつ隣接する前記符号ブロックどうしでは前記制御符号の位置が異なるように前記情報符号から前記制御符号への置き換えを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。
前記置き換え手段は、全ての前記情報符号が特定の複数個の前記符号ブロックのうち１個以上に含まれるように前記情報符号から前記制御符号への置き換えを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。
一定の区画を形成して配置され記録媒体上の位置に固有な位置情報を表す位置符号、当該区画内に配置され記録情報を表す情報符号および当該区画内に配置され当該位置符号および当該情報符号の読取装置の制御に用いられる制御符号を含み、当該情報符号と当該制御符号とが当該区画内に交互に並び、かつ隣接する当該区画どうしでは当該情報符号および当該制御符号の位置が異なるように配置された符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
前記符号ブロック生成手段により生成された前記符号ブロックを各符号に対応して定められたパターン画像に変換して前記記録媒体に描画される画像を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする画像生成装置。
記録媒体上の位置を表す位置符号と記録情報を表す情報符号と読取装置の制御に用いられる制御符号とを含む符号ブロックであって、当該情報符号および当該制御符号は当該符号ブロックの一定の領域に配置され、かつ当該領域における全ての符号配置位置には特定の複数個の当該符号ブロックのうち１個以上において当該情報符号が存在するように各符号が配置された符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
前記符号ブロック生成手段により生成された前記符号ブロックを各符号に対応して定められたパターン画像に変換して前記記録媒体に描画される画像を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする画像生成装置。
表面にパターン画像が描画された記録媒体であって、
一定の区画を形成して配置され、前記記録媒体上の位置に固有な位置情報を表す位置符号のパターン画像と、
前記位置符号のパターン画像により形成される区画内に配置され、記録情報を表す情報符号のパターン画像と、
前記位置符号のパターン画像により形成される区画内に配置され、読取装置の制御に用いられる制御符号のパターン画像とが描画され、
前記情報符号のパターン画像と前記制御符号のパターン画像とが前記区画内に交互に並び、かつ隣接する当該区画どうしでは前記情報符号のパターン画像および前記制御符号のパターン画像の位置が異なるように配置されることを特徴とする記録媒体。
表面にパターン画像が描画された記録媒体であって、
前記記録媒体上の位置を表す位置符号と記録情報を表す情報符号と読取装置の制御に用いられる制御符号とを含む符号ブロックが配置され、
前記情報符号および前記制御符号は前記符号ブロックの一定の領域に配置され、かつ当該領域における全ての符号配置位置には特定の複数個の前記符号ブロックのうち１個以上において当該情報符号が存在するように配置されることを特徴とする記録媒体。
前記情報符号および前記制御符号は、前記符号ブロックの一定の領域に交互に並び、かつ隣接する２つの符号ブロックにおける当該領域では当該情報符号および当該制御符号の位置が異なるように配置されることを特徴とする請求項７に記載の記録媒体。