(57)【要約】【課題】印刷部分と非印刷部分とを分離して読み取ることが可能な画像読み取り装置を提供する。【解決手段】  印刷面４３に印刷部分及び非印刷部分を有する読み取り対象４０を載置する原稿載置部１と、印刷面４３に光を斜めに入射させる第１の光源４、反射ミラー７２を介して印刷面４３に光を垂直に入射させる第２の光源７１、第１及び第２の光源４、７１から印刷面４３に入射して、印刷面４３に垂直な方向にそれぞれ反射された第１及び第２の反射光を読み取るイメージセンサ部９を含み、印刷面４３の全面を読み取るように移動する読み取り光学ユニット１０と、第１及び第２の反射光を比較して、印刷面４３の画像処理を行う画像処理ユニット２０とを備える。【選択図】図７
2012147168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷面に印刷部分及び非印刷部分を有する読み取り対象を載置する原稿載置部と、
前記印刷面に光を斜めに入射させる第１の光源、反射ミラーを介して前記印刷面に光を垂直に入射させる第２の光源、前記第１及び第２の光源から前記印刷面に入射して、前記印刷面に垂直な方向にそれぞれ反射された第１及び第２の反射光を読み取るイメージセンサ部を含み、前記印刷面の全面を読み取るように移動する読み取り光学ユニットと、
前記第１及び第２の反射光を比較して、前記印刷面の画像処理を行う画像処理ユニットとを備えることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記反射ミラーの中央部に、前記第１及び第２の反射光を透過させる透過部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記画像処理ユニットは、前記第１の反射光の輝度分布において輝度が低くなり、かつ前記第２の反射光の輝度分布において輝度が高くなった領域を非印刷部分と判定し、予め指定された色彩の画像とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象となる画像や原稿に光源から光を照射し、反射光をイメージセンサにより画像データに変換する画像読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に一般的なフラットベッド型画像読み取り装置１００を示す。透明な平板で構成されている原稿載置部１と、原稿載置部１に置かれた原稿を原稿載置部１に密着させて固定するための原稿押さえ用上蓋２があり、原稿載置部１の下部は原稿を読み取るために光を照射する光源、反射光を画像データに変換するためのイメージセンサ、イメージセンサに鮮明な画像を結像するための光学レンズ群で構成されている。
【０００３】
図２は、原稿載置部１の下部に原稿面全体を読み取るために移動できるように設置されている読み取り光学ユニット１０の概略を示した読み取り装置の断面図である。原稿載置部１に置かれた読み取り対象の原稿３に光源４より光が照射され、原稿３により反射した光が反射ミラー５〜７を経て集光レンズ８によりイメージセンサ部９上に結像する。
【０００４】
このように、反射ミラー５〜７を使用して光路を長く取っているのは被写界深度を深くし、原稿３が多少原稿載置部１に密着しない場合においても、鮮明な画像が得られるようにするためである。
【０００５】
イメージセンサ部９は、図２の画像読み取り装置の原稿幅を読み取ることが出来るラインセンサで構成されており、読み取り光学ユニット１０を図２の右方向に順次移動しながら読み取ることにより原稿載置領域全体の画像を読み取ることが出来る。
【０００６】
図３は、読み取り光学ユニット１０の一部分を拡大したものである。原稿３は、一般的には紙などが用いられ、光を拡散反射する。紙表面を平滑にするためにコーティング処理された原稿や、表面が非常になめらかな原稿を読み取る際には、光源４からの光が原稿３により鏡面反射されてイメージセンサ部９に到達することで、輝度が高くなり白飛びなどの現象が生じる。このような現象を防ぐために、光源４とイメージセンサ部９の光軸が等角反射の関係にならないような位置に取り付けられている。
【０００７】
つまり、図３に示すように、原稿３をイメージセンサ部９で読み取る光軸が真下に設定されている場合、光源４は、斜め方向から照射するように設置される。
【０００８】
近年、インクジェットプリンタが高画質で安価な印刷機器として家庭用、業務用を問わず多く使用されている。印刷ヘッド部分が印刷対象物に非接触で印刷でき、厚みのあるものや多少の凹凸のあるものにも印刷できるインクジェット方式の特長を活かし、光ディスクのレーベル面に画像を印刷出来る機種も多く商品化されている。
【０００９】
光ディスクのレーベル面に印刷出来る機能を持つプリンタの普及に伴い、すでに印刷された光ディスクのレーベル面を画像データとして取り込みたいとの需要も増えている。図１に示したような一般的フラットベッド型画像読み取り装置に、読み取り対象の光ディスクのレーベル面を原稿載置部１に密着させてスキャンすることにより、画像データとして取り込むことを実現している。
【００１０】
ここで、光ディスクの構造について図４を用いて説明するが、画像読み取り装置に載置した場合を想定して、レーベル印刷面を下方向にして断面を図示している。現在、光ディスクとして流通しているものとして、情報の読み出しや書き込みに使用するレーザの波長により３種類に大別され、記録密度の高い順に青紫レーザを使用するＢＤ、赤レーザを使用するＤＶＤ、赤外線レーザを使用するＣＤが存在する。
【００１１】
前述の光ディスクを分けるものとして、使用するレーザの波長以外に、情報記録膜、およびそれに背面して蒸着されている金属反射膜４２と情報記録面４１までの距離が異なっている。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、情報記録面４１から金属反射膜４２までの距離はそれぞれ、ＣＤの場合は１．２ｍｍ、ＤＶＤの場合は０．６ｍｍ、ＢＤの場合は０．１ｍｍとなっている。
【００１２】
一方、光ディスクの厚みは前述の３種類とも１．２ｍｍであり、情報記録面４１の反対側のレーベル面４３に、光ディスクに記録されている内容をわかりやすくするためなどの目的で、レーベルが印刷されている。
【００１３】
図５（ａ）に、光ディスク４０の一例としてＤＶＤに印刷されたレーベル面４３を図示する。光ディスク４０自体は情報の書き込み読み出し用レーザ光が光ディスク内部の情報記録層まで到達する必要があるため、透明度の高いポリカーボネイトなどの樹脂で出来ており、印刷が行われる前のレーベル面４３から見た状態は、金属反射膜４２が透けて見えており、金属光沢色である。その透明なポリカーボネイトの表面に任意の色の印刷インク４４を使用し、タイトルが印刷される。しかし、デザイン上の理由やインク使用量の低減のために、レーベル面４３全体を印刷インク４４で覆わずに、図５（ａ）に示すように、非印刷部分を配置する場合がある。
【００１４】
非印刷部分が存在する光ディスクの一例として、ＤＶＤの場合の断面を示したのが図５（ｂ）である。この図からもわかるようにレーベル面４３の印刷インク４４の位置と金属反射膜４２の位置は異なる。
【００１５】
このような非印刷部分が存在するレーベル面４３を画像読み取り装置に載置し、非印刷部分の画像の読み取りを行った場合の様子を図６に示す。非印刷部分に照射された光源４からの光線は、光沢度の高い金属反射膜４２でほぼ鏡面反射する。鏡面反射光は、入射角θと同じ反射角θで反射されるため、図２に示したイメージセンサ部９の存在する方向である反射ミラー５にはほとんど到達しない。そのため、イメージセンサ部９からは輝度の低い暗い領域として画像データに変換され、肉眼で視認されるレーベル面４３の画像と大きく異なる結果となる。
【００１６】
また、光ディスク４０の金属反射膜４２は、情報記録膜の背面に蒸着形成されているため、非常に浅い深さのトラック溝やピットが存在する。トラック溝やピットの側面で反射した画像読み取り用の光線の一部がイメージセンサ部９の方向に反射し、一定間隔の波状模様（モアレ）を形成するため、これも肉眼で視認されるレーベル面４３の画像と異なる要因となる。
【００１７】
これらの課題の解決手段の一つとして、画像の光沢度を画像情報として読み取る技術が提案されている（特許文献１参照）。これは、光源に対して等角反射する位置にイメージセンサを配置し、原稿と直角方向の従来の位置に置かれたイメージセンサとの輝度の差から光沢度の情報を得ようとするものである。
【００１８】
しかし、前述の通り光ディスク４０の場合は、光沢反射面である金属反射膜４２と印刷インク４４とは存在する位置が異なる。金属反射膜４２は印刷インク４４よりも原稿載置部１から離れた位置にあり、ＤＶＤで０．６ｍｍ、ＢＤで１．１ｍｍ、ＣＤについても反射膜を保護するための保護膜があり０．１ｍｍ程度離れている。そのため、従来の位置にあるイメージセンサで読み取ったレーベル面印刷画像と、等角反射する位置に配置したイメージセンサで読み取った反射膜による光沢反射画像との間に読み取り位置のずれが生じ、正確に光沢部分を判別できない。それとともに、トラック溝による乱反射で生じたモアレ像が従来の位置のイメージセンサに到達し、光沢部分との輝度比較が正確に行えないために、更に光沢部分の判別が困難となる。
【００１９】
また、課題の解決手段として、別の手段が提案されている（特許文献２参照）。しかし、光沢反射光散乱膜を装着する作業が繁雑で、なおかつ散乱膜により印刷部分の画像鮮明度も低下する課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開平８−０３９８４１号公報
【特許文献２】特開２０１０−０４１３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の目的は、非印刷部分が存在する読み取り対象の画像を画像読み取り装置で読み取った場合に、印刷部分と非印刷部分とを分離して読み取り、非印刷部分の画像を目視に近い画質で得られる画像読み取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の一態様によれば、印刷面に印刷部分及び非印刷部分を有する読み取り対象を載置する原稿載置部と、印刷面に光を斜めに入射させる第１の光源、反射ミラーを介して印刷面に光を垂直に入射させる第２の光源、第１及び第２の光源から印刷面に入射して、印刷面に垂直な方向にそれぞれ反射された第１及び第２の反射光を読み取るイメージセンサ部を含み、印刷面の全面を読み取るように移動する読み取り光学ユニットと、第１及び第２の反射光を比較して、印刷面の画像処理を行う画像処理ユニットとを備える画像読み取り装置が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、非印刷部分が存在し、なおかつその下地の面が光沢面である場合の画像を印刷部分と非印刷部分に分離して画像を読み取り、非印刷部分の領域に光沢に近い色や任意の指定した色に置き換えることによりレーベル印刷画像を快適に取り込むことができる画像読み取り装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】画像読み取り装置の外観図である
【図２】画像読み取り装置の内部構造概略図である。
【図３】従来の画像読み取り装置による画像を読み取る際の光路を示す図である。
【図４】光ディスクの構造を示すための断面図である。
【図５】レーベル印刷の様子を示す図である。
【図６】従来の画像読み取り装置により光ディスクのレーベル面を読み取る場合の光路を示す図である。
【図７】本発明の実施例による読み取り光学ユニットの構造を示す図である。
【図８】本発明の実施例による画像読み取り装置により非印刷部分を有するレーベル面を読み取った場合の輝度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、装置やシステムの構成等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な構成は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの構成等が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２６】
又、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００２７】
本発明の実施例を、図を使用して説明する。図７に示すように、実施例に係る画像読み取り装置は、原稿載置部１、読み取り光学ユニット１０、画像処理ユニット２０、及び記憶装置２２を備える。光ディスク（読み取り対象）４０は、情報記録面４１を上に、レーベル面（印刷面）４３を下にして原稿載置部１に載置される。金属反射膜４２は、光ディスク４０の内部に位置する。レーベル面４３の一部は、図８に示すように、印刷インク４４で印刷されている。非印刷部分４５では透明な光ディスク４０の樹脂基材が露出し、金属反射膜４２が透けて見える。レーベル面４３に光を照射した場合、印刷インク４４に入射した光は拡散反射され、非印刷部分４５に入射した光は、金属反射膜４２により鏡面反射される。
【００２８】
読み取り光学ユニット１０は、第１の光源４、第２の光源７１、反射ミラー７２、５、６、７、集光レンズ８、およびイメージセンサ部９を備える。従来の構成に対し、新たな第２の光源７１、および中央部に読み取り幅と同じ長さで、読み取り光路を通過させる細いスリットなどの透過部７３を持つ新たな反射ミラー７２を備えている。なお、透過部７３はスリットに限定されず、反射ミラー７２の反射部材を除去して形成した細い透明部であってもよい。
【００２９】
第１の光源４は、レーベル面４３に斜め方向から光を照射する。第２の光源７１は、反射ミラー７２を介して、レーベル面４３に垂直方向から光を照射する。反射ミラー７２の透過部７３は、レーベル面４３から垂直方向に反射された光を透過させる。
【００３０】
画像処理ユニット２０は、イメージセンサ部９で読み取られた反射光を用いて、レーベル面４３の画像処理を行う。記憶装置２２は、イメージセンサ部９で読み取られた画像を保存する。
【００３１】
実施例に係る画像読み取り装置により、光ディスク４０のレーベル面４３の画像を得る方法を説明する。
【００３２】
まず、１回目の読み取りで、第１の光源４を点灯させて、光ディスク４０のレーベル面４３の印刷部分を読み取る。第１の光源４からレーベル面４３に斜めに入射して、レーベル面４３に垂直な方向に反射された第１の反射光が読み取られる。したがって、第１の反射光は、鏡面反射光ではなく拡散反射による散乱光であり、反射ミラー７２の透過部７３を通り、光路Ａ〜Ｄおよび集光レンズ８を経てイメージセンサ部９へと入力する。この際、読み取りに必要な反射光は、イメージセンサ部９を構成している１ラインのイメージセンサ、もしくは、カラーイメージセンサの場合は３原色を構成するための３ラインのイメージセンサの読み取り移動方向の幅でよく、透過部７３は非常に細いスリットでよい。
【００３３】
光ディスク４０などの光沢反射部分を含む読み取り対象の場合は、１回目の読み取りデータとして、この経路により得た画像データを一旦記憶装置２２に保存しておく。
【００３４】
次に、光ディスクレーベル面の非印刷部分から透けて見える金属反射膜などの光沢反射部分の領域を読み取るために、読み取り光学ユニット１０を読み取り開始位置まで戻し、第１の光源４は消灯し、新たな第２の光源７１を点灯する。そして、読み取り光学ユニット１０をもう一度移動させて画像の２回目の読み取りを行う。
【００３５】
光沢反射部分の領域の読み取りを行うために、第２の光源７１から出射した光は光路Ｅから中央に透過部７３を有する反射ミラー７２で光路Ｆへ反射されて、光ディスクのレーベル面にほぼ垂直に入射して照射する光線となる。その光ディスク４０に垂直に入射し光沢面でほぼ鏡面反射した第２反射光は、画像を読み取るのに必要な部分が反射ミラー７２の細いスリットからなる透過部７３を通過し、従来同様の光路Ａ〜Ｄおよび集光レンズ８を通ってイメージセンサ部９に入力される。
【００３６】
１回目の読み取りと同様に、この２回目の読み取りで得られた画像データを記憶装置２２に取り込む。その際、散乱光が主体となる印刷部分の画像では、入射光に対する読み取り方向の違いによる輝度の差が少ない。一方、光ディスク４０などの光沢反射部分の読み取り画像では、反射面に対してほぼ等角で入出射する鏡面反射の方向では輝度が極端に高いが、それ以外の方向で読み取った場合は輝度が低くなる。
【００３７】
図８に、非印刷部分４５が存在する光ディスク４０のレーベル面４３を読み取った場合の輝度の変化を示す。ここで、グラフ１は、第１の光源４のみを点灯させて読み取った第１の反射光の輝度分布である。非印刷部分４５は拡散反射光が少ないため輝度が低く、印刷インク４４による印刷部分は印刷内容に応じた輝度分布となる。
【００３８】
グラフ２は、第２の光源７１のみを点灯させて読み取った第２の反射光の輝度分布である。非印刷部分４５については、金属反射膜４２にほぼ垂直に鏡面反射した光により高い輝度が得られ、印刷インク４４による印刷部分は、印刷内容にほぼ応じた輝度分布となる。
【００３９】
この第１及び第２の光源４、７１の違いによる画像データから、画像処理ユニット２０により、第１の光源４による場合には輝度が低く、第２の光源７１による場合は非常に輝度が高い部分が非印刷部分４５であり、金属反射膜４２による鏡面反射が得られている領域と判断される。
【００４０】
画像処理ユニット２０は、第１及び第２の光源４、７１により得られた画像データに対して、前述により得られた鏡面反射部分の領域の画像データを予め設定した金属反射に近い色彩を持つ色データに置き換えるか、使用者が指定した色データに置き換える。このようにして、使用者の意図するレーベル印刷画像を得ることが容易に出来る。
【００４１】
また、光沢反射面に対して垂直に入射する光により、鏡面反射光も同様に垂直の光路となるために、印刷インク４４の面と金属反射膜４２による反射面とが異なる高さ位置に存在する光ディスク４０のような場合においても、双方の画像読み取り位置が同一となるために、正確かつ鮮明な光沢反射領域を得ることが出来る。
【００４２】
また、光を垂直に入射する第２の光源７１および反射光を読み取るために光ディスク４０独特のトラック溝やピットによる干渉縞を大幅に低減でき、従来の画像読み取りに対し干渉縞のない高画質な画像を得ることが出来る。
【００４３】
なお、上記の説明においては、読み取り対象の光ディスク４０として、ＤＶＤを用いているが、ＣＤ、ＢＤなどの光ディスクであってもよい。また、読み取り対象として、紙などの印刷原稿であってもよい。また、反射ミラー７２に透過部７３を設けているが、ハーフミラーを反射ミラー７２として用いれば、透過部は設けなくてもよい。
【００４４】
本実施例では印刷部分の画像読み取りと光沢部分の画像読み取りとを、その都度光学ユニットを移動させて読み取る場合を説明したが、第１および第２の光源に応答性のよい光源、例えば発光ダイオードやレーザなどを使用し、それぞれの光源をイメージセンサが１ライン分を読み取るごとに交互に切り替えて、光源の切り替えタイミングに連動して印刷画像および光沢画像を区別して読み込むことにより光学ユニットを１回移動させることで画像全体の読み取りを完了させてもよい。
【００４５】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはさまざまな代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１…原稿載置部
４…第１の光源
５〜７…反射ミラー
８…集光レンズ
９…イメージセンサ部
１０…光学ユニット
２０…画像処理ユニット
２２…記憶装置
４０…光ディスク（読み取り対象）
４１…情報記録面
４２…金属反射膜
４３…レーベル面（印刷面）
４４…印刷インク
４５…非印刷部分
７１…第２の光源
７２…反射ミラー
７３…透過部
【図１】
2012147168.tif 000003
【図２】
2012147168.tif 000004
【図３】
2012147168.tif 000005
【図４】
2012147168.tif 000006
【図５】
2012147168.tif 000007
【図６】
2012147168.tif 000008
【図７】
2012147168.tif 000009
【図８】
2012147168.tif 000010