JP4083042B2 - 画像読取り装置，画像読取り方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
原稿に光を照射し，原稿からの反射光を光電変換して原稿の画像データを得る画像読取り装置及びその方法に関し，特に，金色や銀色等の光沢性の高い画像が含まれる原稿画像の読み取りに好適な画像読取り装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に，画像読取り装置は，所定の光源から原稿に光を照射し，原稿からの反射光を光電変換素子に導くことによって原稿の画像データを生成（電子データに変換）するよう構成されている。
図８は，一般的な紙原稿に対して照射した光の反射方向を矢印線によって模式的に表した図である。図８（ａ）（非特許文献１より引用）に示すように，紙原稿の表面には微小な凹凸があるため，その表面に光を照射すると，反射光が，図８（ｂ）（非特許文献２より引用）に示すように様々な方向へ拡散反射し（拡散反射光），ほとんど正反射（入射角と対称な方向への反射）しない。ここで，紙原稿の表面状態（紙質）が，写真等のように光沢性の高いものとなるほど，正反射する反射光の割合が増えることになる。即ち，紙原稿からの反射光が正反射光となる割合は，原稿の表面状態によって大きく変化する。
このため，従来の画像読取り装置では，原稿ごとの表面状態の違い（光沢性の違い，平面性の違い，表面粗さの違い）等によって画像の読取り結果が大きく異ならないように，光電変換素子に導く反射光が，拡散反射成分のみの反射光（拡散反射光）となるように構成されている。例えば，原稿面に垂直な方向に対して約４５°の方向から光が照射され，原稿面に略垂直な方向への反射光が光電変換素子に導かれるよう構成されたもの等がある。
【０００３】
図７は，そのような従来の一般的な画像読取り装置Ｚの概略構成を表す断面図である。
図７に示すように，従来の画像読取り装置Ｚは，蛍光灯等の光源２０から所定の照射方向Ａに照射される光（原稿表面の垂線方向に対し，角度α0の方向（例えば，α0＝４５°））により，プラテンガラス１１上に載置された原稿１０が照明される。その反射光のうちの所定反射方向Ｃへの拡散反射光（図７では，原稿に対して垂直方向への拡散反射光）を第１ミラー３１，第２ミラー３２及び第３ミラー３３で反射させて導光し，結像レンズ４０によりＣＣＤ部５０へ入力させる。そして，ＣＣＤ部５０は，光電変換素子を備えたカラーラインセンサ５１を具備し（図２参照），前記カラーラインセンサ５１に入力された光（拡散反射光）から原稿画像の像を形成させる。さらにＣＣＤ部５０では，Ｒ，Ｇ，Ｂの３ラインの前記カラーラインセンサにて色分解されたアナログ信号が出力され，その出力をＡＤ変換部５２（図２参照）にてデジタル信号に変換し，画像データとして出力する。
このような構成では，正反射方向Ｂへの反射光（正反射光（照射角度α0と反射角度α1とが対称となる方向の反射光））をほとんど含まない。従って，一般的な紙原稿を用いる限り，原稿ごとの表面状態が異なっても，画像の読取り結果は大きく異なることがなく，原稿画像の色を正しく読取ることができる。
一方，特許文献１には，基準白板の白レベルを超える輝度の画像データを蛍光色のマーカー画像や金銀色等の画像の画像データとして処理するものが示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２７１３４７号公報
【非特許文献１】
日本色彩学会「新偏 色彩化学ハンドブック（第２版）」P.714 図18.2
【非特許文献２】
（株）トリケップス「カラーイメージスキャナ設計技術」P.43 図42
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，原稿画像に金色や銀色等の金属色を有する画像等の光沢性の非常に高い画像が含まれる場合には，該光沢性の高い部分については，照射光のほとんどが正反射光として反射し，拡散反射光の光量が著しく低下する。
図９（ａ）（非特許文献２より引用）は，光が照射される被照射物の表面が鏡面状である場合の光の反射方向を矢印線によって模式的に表した図である。前記被照射物の表面が，鏡面状である場合，図９（ａ）に示すように，照射光全てが正反射し（正反射光），拡散反射は生じない。また，前記被照射物の表面が，鏡面状ではなくても，金属色（金色や銀色等）の印刷等がなされていると，図９（ｂ）（非特許文献１より引用）に示すように，多少の散乱はあるがほぼ正反射に近い反射光が形成されることになり，拡散反射の割合が著しく低くなる。
このため，従来の画像読取り装置で前記光沢性の非常に高い原稿画像を読み取ると，光電変換素子に入力される反射光の光量低下によって暗い（黒っぽい）画像の画像データが生成されるという現象が生じ，本来の正しい画像データを得ることができないという問題点があった。
【０００６】
図１０（ａ）は，赤Ｒ，緑Ｇ，青Ｂ，白Ｗ，灰ＧＹ，黒ＢＬ，金ＧＯＬＤ，銀ＳＩＬＶＥＲの各色のパッチ画像が形成された原稿を，図１０（ｂ）は図１０（ａ）の原稿画像の前記拡散反射光を読み取って得た画像データの出力イメージを，図１０（ｃ）は図１０（ａ）の原稿画像の前記正反射光Ｂを，その光量を十分に絞って読み取って得た画像データの出力イメージを，それぞれ模式的に表した図である。
図１０（ｂ）に示すように，前記拡散反射光から画像データを生成すれば，従来からよく使用される一般的な色（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ，ＧＹ，ＢＬ）については，原稿画像が正しく再現された画像データを得ることができるが，前記金属色（ＧＯＬＤ，ＳＩＬＶＥＲ）については，暗い（黒っぽい）画像の画像データが生成され，原稿画像を正しく読み取れない。
一方，光量を十分に絞った前記正反射光から画像データを生成すると，図１０（ｃ）に示すように，前記金属色（ＧＯＬＤ，ＳＩＬＶＥＲ）については，原稿画像が正しく再現された画像データを得ることができるが，黒以外の一般的な色（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ，ＧＹ）については，暗い（黒っぽい）画像の画像データが生成され，原稿画像を正しく読み取れない。ここで，図示していないが，前記正反射光の光量の絞りを緩めて，前記一般的な色（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ，ＧＹ，ＢＬ）を正しく読み取れるようにすると，前記金属色（ＧＯＬＤ，ＳＩＬＶＥＲ）については，前記ＣＣＤ部５０での受光輝度がオーバーフローして真っ白な画像の画像データとなってしまう。
【０００７】
もちろん，画像データを表示或いは記録紙等へ記録する現在の一般的な画像出力装置においては，金色や銀色等の金属色をそのまま出力することは難しい場合もあるが，そのような場合でも，少なくとも金色は黄色系の色として，銀色は灰色系の色として画像データが得られることが正しい画像データの読み取りであるといえる。
特に近年，パソコンやプリンタやスキャナ（画像読取り装置）等のデジタル機器が普及し，金色や銀色の文字や画像を含む年賀状やカード等を作成する等，取り扱われる画像データが多様化するにつれて上記問題がより顕在化してきた。例えば，一般利用者は画像読取りの原理までは理解していないため，上記現象が装置の故障によるものと誤解する場合が生じ得る。
また，原稿の拡散反射光から画像データを生成する場合，高輝度データを金銀色（金属色）等として処理する特許文献１の技術では，前記光沢性の高い原稿画像を益々読み取れなくなると考えられる。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，原稿画像に金属色の画像等の光沢性の非常に高い画像が存在する場合等であっても，原稿画像の特性に応じて正しい画像データの読み取りが可能な画像読取り装置及びその方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は，原稿に光を照射し，該原稿から所定の反射方向へ反射する反射光を入力して光電変換することにより画像データを生成する光電変換手段とを具備する画像読取り装置において，前記反射光が主に拡散反射光となる第１の照射方向と前記反射光が主に正反射光となる第２の照射方向とのそれぞれから前記原稿に対して光を照射する第１及び第２の光源と，前記反射光を前記光電変換手段に導く反射側導光手段と，前記第１及び第２の光源の光それぞれに対する前記反射光を前記光電変換手段に入力して生成された２つの画像データにおける相互に対応する位置のデータの比較に基づいて，前記対応する位置ごとにいずれか一方のデータを選択することにより前記原稿の画像データを合成する画像データ合成手段と，を具備してなることを特徴とする画像読取り装置として構成されるものである。
これにより，前記第１の照射方向の光に対する反射光と前記第２の照射方向の光に対する反射光とのいずれかを選択して用いることが可能となり，原稿画像の特性に応じた画像データを得ることが可能となる。
【０００９】
例えば，前記第１及び第２の光源のいずれかから前記原稿に光を照射するかを切り替える照射方向切替え手段を具備するものであれば，１つの原稿から光の照射方向が異なる２つの画像データを得ることができ，原稿画像の特性に応じてこれら２つの画像データの一方の選択或いは合成を行う等によって正しい画像データを得ることが可能となる。
【００１０】
なお，前記第１の照射方向は，前記反射光が主に拡散反射光となる方向であり，前記第２の照射方向は，前記反射光が主に正反射光となる方向であるため，主に拡散反射光として光が反射される特性がある比較的光沢性の低い一般的な色の画像と，主として正反射光として光が反射される特性がある金属色等の光沢性の非常に高い画像とのそれぞれに対応する画像データを得ることができる。
【００１１】
ここで，金属色の画像のように原稿画像の光沢性が非常に高くなると，照射光のほとんどが正反射方向へ反射されるので，原稿への照射光の強度が同等である場合，拡散反射光の強度に比べて正反射光の強度が高くなる。これらを，共通の前記光電変換手段で光電変換すると，一方がオーバーフローを起こす或いはオーバーフローを起こさないように光電変換の分解能を下げる必要が生じる。
この問題を解消するため，前記第２の照射方向（略正反射の方向）の前記原稿への照射光の強さが，前記第１の照射方向（拡散反射の方向）の前記原稿への照射光の強さよりも弱く構成されたものが考えられる。
例えば，前記第２の照射方向側の前記光源から前記原稿までの光路長が，前記第１の照射方向側の前記光源から前記原稿までの光路長よりも長く構成されたものである。これにより，照射光の強度が光路長の２乗に反比例する。
また，前記第２の照射方向側の光路中に光の通過量を調節可能な第２の光量調節手段を具備するものも考えられる。さらに，前記第１の照射方向側の光路中に光の通過量を調節可能な第１の光量調節手段を具備するものであれば，前記第１及び第２の照射方向それぞれからの照射光の強さをより柔軟に調節できる。
【００１２】
また，前記光電変換手段により生成された前記画像データに基づいて前記第１の光量調節手段及び前記第２の光量調節手段の一方又は両方の光の通過量を調節する光量自動調節手段を具備すれば，照射光の強さの調節が容易となる。
【００１３】
また，前記第１及び第２の光量調節手段が，前記照射方向切替え手段を兼ねるものも考えられる。例えば，液晶シャッタのように，光量調節（光の通過量調節）とシャッタリング（光の遮断）との両方を行えるものを用いることにより部品点数を減らすことができる。
【００１４】
前記所定の反射方向が，前記原稿面に対して斜め方向であれば，この反射方向が略正反射方向となるように前記第２の照射方向を設定する場合，前記第２の照射方向と前記反射方向とが原稿面に垂直な方向に対して対称となるので，前記第２の光源及び前記反射側導光手段を，前記第２の照射方向の照射光や前記反射光の経路と干渉しないように配置できる。
また，前記反射側導光手段がマジックミラーを具備し，前記第２の光源が，前記マジックミラーに光を通過させて前記第２の照射方向から前記原稿に光を照射するものであれば，前記反射方向を原稿面に垂直な方向とすることができる。さらに，この場合，前記第２の照射方向への光が前記マジックミラーを通過する際に減衰するので，その方向への照射光を弱くしたい場合に好適である。
【００１５】
また，前記照射方向切替え手段としては，前記光源を移動させて前記原稿の画像読取り範囲全体を走査するごとに照射方向を切り替えるものが考えられる。例えば，前記走査の往路と復路とで照射方向を切り替えれば，原稿の走査を一往復することによって，光の照射方向が異なる２つの画像データが得られる。
これに対し，前記照射方向切替え手段が，前記第１及び第２の光源を移動させて前記原稿の画像読取り範囲全体を走査中に所定の読み取り単位ごとに照射方向を切り替えるものも考えられる。
これによれば，原稿を１回走査（片道走査）するだけで，２つの画像データを得ることができる。これは，前記第１及び第２の光源として，高速なＯＮ／ＯＦＦ切替えが可能なＬＥＤ等を用いることにより実現できる。ここで，前記読取り単位としては，例えば，前記各光源を移動させる主走査方向に対して直角方向の副走査方向１ライン分とすること等が考えられる。
【００１６】
また，前記第１及び第２の光源それぞれの波長が同一であれば，前記各光源ごとに使用波長の範囲を補正するフィルタ等を用いたり，読み取られた画像データの使用波長の違いによる補正を行う必要がない。
【００１７】
本発明によれば，前記画像データ合成手段により，原稿画像の特性に応じて，原稿画像が正しく再現された画像データを得ることができる。
【００１８】
また，本発明は，２つの光源の光それぞれを原稿に照射して得られた２つの画像データから，原稿画像データを合成する画像読取り方法として捉えたものであってもよい。
即ち，原稿に光を照射し，前記原稿から所定の反射方向へ反射する反射光を光電変換手段により光電変換して原稿の画像データを得る画像読取り方法において，第１及び第２の光源の光それぞれを，前記反射光が主に拡散反射光となる第１の照射方向と，前記反射光が主に正反射光となる第２の照射方向との各方向から照射し，該各方向の照射光についての前記反射光を前記光電変換手段により光電変換して２つの画像データにおける相互に対応する位置のデータの比較に基づいて，前記対応する位置ごとにいずれか一方のデータを選択することによって前記原稿の画像データを合成する画像読取り方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る画像読取り装置Ｘの主要部の概略構成を表す断面図，図２は本発明の実施の形態に係る画像読取り装置Ｘの制御部周辺の概略構成を表すブロック図，図３は本発明の実施の形態に係る画像読取り装置Ｘにおける画像読取り処理の手順を表すフローチャート，図４は本発明の実施の形態に係る画像読取り装置Ｘにおける画像データの合成方法一例を説明するための図，図５は本発明の第１の実施例に係る画像読取り装置Ｘ１の主要部の概略構成を表す断面図，図６は本発明の第２の実施例に係る画像読取り装置Ｘ２の主要部の概略構成を表す断面図，図７は従来の一般的な画像読取り装置Ｚの主要部の概略構成を表す図，図８は一般的な紙原稿に対して照射した光の反射方向を模式的に表した図，図９は表面が鏡面状の物及び金属色画像に対して照射した光の反射方向を模式的に表した図，図１０は複数の色のパッチ画像が形成された原稿画像イメージとその拡散反射光及び正反射光を読み取って得た画像データの出力イメージとを模式的に表した図である。
【００２０】
まず，図１及び図２を用いて，本発明の実施の形態に係る画像読取り装置Ｘの構成について説明する。
本画像読取り装置Ｘは，プラテンガラス１１上に載置された原稿１０に照射された光が所定の反射方向Ｃ（原稿面に垂直な方向から微小角度α3（＞０）の方向，即ち，原稿面に対して斜め方向）へ反射する反射光を所定位置（ＣＣＤ部５０の位置）へ導く第１ミラー３１，第２ミラー３２及び第３ミラー３３（前記反射側導光手段の一例）と，これら各ミラー３１〜３３によって導かれた光を集光する結像レンズ４０と，該レンズ４０によって集光された光を入力するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）部５０とを具備している。
前記結像レンズ４０により前記ＣＣＤ部に入力された光は，前記ＣＣＤ部５０（光電変換手段の一例）が内蔵するカラーラインセンサ５１上で結像される。該カラーラインセンサ５１は，前記結像レンズ４０からの光をＲ，Ｇ，Ｂ３色のアナログの電気信号に変換する（光電変換する）ものである。そして，このアナログ電気信号は，ＡＤ変換部５２にてデジタルの画像データに変換される。
ここまでの構成は，前記第１ミラー３１が，原稿１０面に垂直な方向から微小角度α3分だけ斜め方向の拡散反射光を導光するように配置されている以外は，前述した従来の一般的な画像読取り装置Ｚと同様である。
さらに，本画像読取り装置Ｘは，原稿１０に光を照射する光源として第１光源２１及び第２光源２２（ハロゲンランプ，キセノンランプ，蛍光灯，ＬＥＤなどの露光ランプ）の２つの光源と，その一方の第２光源２２から原稿１０への光路の途中に設けられた光量調節手段２３とを具備している。
前記第１光源２１は，原稿１０に対して所定の第１の照射方向Ａ１（原稿面に垂直な方向から角度α0の方向）から光を照射するものであり，前記第２光源２２は，それとは異なる第２の照射方向Ａ２（原稿面に垂直な方向から角度α2の方向）から原稿１０に光を照射するものである。また，前記各光源２１，２２は，同一種類の光源であり，それらの光の波長は同じである。
前記光量調節手段２３は，例えば，液晶シャッタ等からなり，前記第２の照射方向Ａ２の光路における光（照射光）の通過量を調節（即ち，前記照射方向Ａ２における原稿への照射光の強さを調節）するものである。ここでは，前記第１の照射方向Ａ１の照射光よりも，前記第２の照射方向Ａ２の照射光の光量を絞るために用いられる。ここで，前記第１光源２１側にも同様の光量調節手段を設ければ，前記第１及び第２の照射方向Ａ１，Ａ２それぞれからの照射光の強さをより柔軟に調節できる。
前記各光源２１，２２，前記光量調節手段２３及び前記第１ミラー３１はユニット化されて第１走査ユニット３０ａを，前記第２及び第３のミラー３２，３３はユニット化されて第２走査ユニット３０ｂをそれぞれ構成し，各走査ユニット３０ａ，３０ｂは，原稿１０に沿って（即ち，前記プラテンガラス１１に沿って）所定の主走査方向（図５の紙面に向かって左右方向）に移動可能に構成されている。
【００２１】
前記第１の照射方向Ａ１は，該方向Ａ１の光の前記反射方向Ｃへの反射光が拡散反射光となるように，即ち，前記第１の照射方向Ａ１の光の正反射方向Ｂと前記反射方向Ｃとが比較的大きく異なる（例えば，約４０°異なる）方向となるように設定されている。これにより，前記第１の照射方向Ａ１から原稿１０に光が照射された場合，主としてその拡散反射光のみが前記各ミラー３１〜３３によって前記ＣＣＤ部５０へ導かれることになる。
一方，前記第１の照射方向Ａ１の角度α2と前記反射方向Ｃの角度とは，原稿１０面に垂直な方向に対してほぼ対称（α2≒α3）となるよう構成されている。これにより，前記第２の照射方向Ａ２から原稿１０に光が照射された場合，主としてその正反射光が前記各ミラー３１〜３３によって前記ＣＣＤ部５０へ導かれることになる。
【００２２】
本画像読取り装置Ｘは，原稿１０を前記プラテンガラス１１上に静止させ，前記第１及び第２の走査ユニット３０ａ，３０ｂを移動させて画像を読取る光学系移動方式と，前記第１及び第２の走査ユニット３０ａ，３０ｂを所定位置に静止させ，原稿１０を搬送させながら原稿画像を読取る原稿移動方式とのいずれの方式でも原稿の画像を読取ることが可能である。ここでは，前記光学系移動方式について説明する。
前記光学系移動方式では，前記プラテンガラス１１の下側において，前記第１走査ユニット３０ａが，前記プラテンガラス１１に沿って平行に一定速度Ｖで移動しながら原稿１０を照明する。そして，原稿１０からの前記反射方向Ｃへ反射する反射光が，前記第１走査ユニット３０ａに追随（連動）してＶ／２の速度で移動する前記第２走査ユニット３０ｂにより，前記ＣＣＤ部５０に導かれる。前記第２走査ユニット３０ｂは，ワイヤ等によるリンク機構によって前記第１走査ユニット３０ａと連動するよう構成されている。
本画像読取り装置Ｘは，前記結像レンズ４０及び前記ＣＣＤ部５０を固定する構成であるが，これに限るものでなく，例えば，前記各光源２１，２２，前記結像レンズ４０及び前記ＣＣＤ部５０をユニット化して構成した縮小読取光学系又は等倍読取光学系のユニットを所定速度Ｖで走査させる構成であってもよい。
【００２３】
図２は，本画像読取り装置Ｘの制御部周辺の概略構成を表すブロック図である。
本画像読取り装置Ｘは，前記第１走査ユニット２０ａを駆動する駆動モータ６２の制御や，前記第１走査ユニット２０ａにおける前記光量調節手段２３の光の通過量制御や前記各光源２１，２２の点灯／消灯（ＯＮ／ＯＦＦ）制御等，当該画像読取り装置Ｘ全体の制御を行う制御部６０（前記光量自動調節手段の一例）を具備している。
前記制御部６０は，ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなり（不図示），所定のプログラムを実行することによって各種制御を行う。
さらに，本画像読取り装置Ｘは，タッチパネル等の操作部６３，前記第１走査ユニット２０ａ，該第１走査ユニット２０ａの位置を検出するセンサである位置検出部６１，前記駆動モータ６２，前記ＣＣＤ部５２，前記ＣＣＤ部５０により生成された画像データを画像メモリ６６に一時記憶し，所定の処理部６７によって各種画像処理を行う画像処理部６５（前記画像データ合成手段の一例），該画像処理部６５により処理後の画像データを画像形成装置や外部メモリ等に出力する出力部６４を具備し，これらが前記制御部６０により制御される。
【００２４】
次に，図３のフローチャートを用いて，本画像読取り装置Ｘにおける画像読取り処理の手順について説明する。以下，Ｓ１，Ｓ２，…は，処理手順（ステップ）の番号を表す。図３に示す処理は，利用者により，前記プラテンガラス１１上に原稿１０が載置された状態で，前記操作部６３から所定の読み取り開始操作がなされたときから開始される。また，この画像読取り処理は，前記制御部６０によって制御される。
まず，前記読取り開始操作がなされると，前記第１光源２０の光を前記第１の照射方向Ａ１から原稿１０に照射（照明）しながら，予め設定された原稿１０の画像読取り範囲全体について前記第１走査ユニット３０ａの走査が開始され（これにより，前記第２走査ユニット３０ｂも連動），前記ＣＣＤ部５０によって原稿画像が読み取られる（Ｓ１）。ここで，光の照射方向の選択は，前記第１光源２１をＯＮ（点灯）し，前記第２光源２２をＯＦＦ（消灯）することにより行われる。もちろん，前記各光源２１，２２から原稿１０への光路それぞれに，例えば，可動羽根等を用いた機械式の単純なシャッタ等の光の通過／遮断を切り替える手段を設け，これによって切り替えてもよい。また，前記画像読取り範囲の設定は，前記操作部６３から予め設定される，或いは周知の原稿サイズの自動検出機能によって予め設定される。
そして，前記第１走査ユニット３０ａの走査とともに，前記ＣＣＤ部５０において，前記カラーラインセンサ５１による光電変換及び，前記Ａ／Ｄ変換部５２による画像データの生成が行われ（Ｓ２），該画像データが前記画像処理部６５の画像メモリ６６に格納される（Ｓ３）。このように，前記第１光源２１による前記第１の照射方向Ａ１の光照射によって得られる画像データ，即ち，拡散反射光から得られる画像データを，以下，第１画像データという。またこの第１画像データにおけるＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの画像データを（ｒ１，ｇ１，ｂ１）で表すこととする。
【００２５】
以上のようにして，原稿１０の前記画像読取り範囲全体についての前記第１画像データの読み取り（生成）が完了すると，次に，前記第２光源２２の光を前記第２の照射方向Ａ２から原稿１０に照射（照明）しながら，原稿１０の前記画像読取り範囲全体について前記第１走査ユニット３０ａの走査が開始され（これにより，前記第２走査ユニット３０ｂも連動），前記ＣＣＤ部５０によって原稿画像が読み取られる（Ｓ４）。ここで，光の照射方向の選択は，前記第２光源２２をＯＮし，前記第１光源２１をＯＦＦすることにより行われる。ここで，前記光量調節手段２３は，前記ＣＣＤ部５０に前記正反射光（比較的強い光）が入力されても，前記カラーラインセンサ５１の出力がオーバーフローしないように，その光の通過量が十分低くなるよう調節（設定）される。例えば，原稿１０への照射光の強度（光量）が，前記第１の照射方向Ａ１と前記第２の照射方向Ａ２とで，１：（１／１０）〜（１／２０）程度の比となるように設定される。
また，前記第２光源２２への給電調節等により，その発光強度自体を調節することも考えられる。しかし，一般的な光源では，その発光強度を広範囲で安定的に調節することは難しいため，前記光量調節手段２３等のように，光路上で光の強度を減衰させることが実用的である。
そして，前述したＳ２，Ｓ３と同様に，光電変換及びＡ／Ｄ変換による画像データの生成が行われ（Ｓ５），該画像データが前記画像処理部６５の画像メモリ６６に格納される（Ｓ６）。このように，前記第２光源２２による前記第２の照射方向Ａ２の光照射によって得られる画像データ，即ち，前記正反射光から得られる画像データを，以下，第２画像データという。またこの第２画像データにおけるＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの画像データを（ｒ２，ｇ２，ｂ２）で表すこととする。
上記した例では，前記第１及び第２の照射方向Ａ１，Ａ２それぞれの光照射による前記第１及び第２の各画像データの取得（生成）の切り替えは，例えば，前記第１画像データが原稿１０の往路走査時に取得（生成）され，その復路走査時に，前記第２画像データが取得（生成）されるよう構成することが考えられる。これにより，原稿１０に対して１往復の走査で２つの画像データが得られるので効率的である。また，これに限らず，例えば，走査中に所定の読み取り単位ごとに，前記第１及び第２の光源２１，２２（前記第１及び第２の照射方向Ａ，Ａ２）の切替えを行うもの等であってもよい。これによれば，原稿を１回走査（片道走査）するだけで，２つの画像データを得ることができる。ここで，前記読取り単位としては，例えば，前記主走査方向に直角な方向である副走査方向の１ライン分とすること等が考えられる。但し，このように頻繁な切り替えを行いながら，画像の読み取り速度を維持するためには，前記各光源２１，２２として，そのＯＮ／ＯＦＦの高速切替えが可能なＬＥＤ等を用いる必要がある。
【００２６】
次に，前記画像処理部６５により，前記第１画像データ及び第２画像データの２つの画像データから，金属色（金色や銀色等）の画像部分が存在するか否かが判別される（Ｓ７）。
この判別は，例えば，前記第２画像データの各画素（位置）のデータ値から，これに対応する前記第１画像データの各画素（位置）のデータ値を差し引いた差分が所定以上である部分を，前記金属色の画像部分であると判別すること等が考えられる。これは，前記第２光量調節手段２２により光量が十分絞られた状態では，一般的な色の画像については，前記第１画像データの方が前記第２画像データよりも値が大きい（即ち，輝度が高い）或いは同等であることが通常であるが，前記金属色の画像部分では，前記第１画像データのデータ値（輝度）が著しく下がるため，前記第２画像データの方がデータ値が大きくなる（或いは，差分が小さくなる）からである。
そして，Ｓ７において，前記金属色の画像部分が存在すると判別されると，前記画像処理部６５により，前記第１画像データと前記第２画像データとに基づいて原稿１０の画像データ（原稿画像データ（ｒ，ｇ，ｂ））が合成（生成）され，該原稿画像データが前記出力部６４により出力された（Ｓ９）後，処理が終了する。
一方，Ｓ７において，前記金属色の画像部分が存在しないと判別されると，前記第１画像データが前記出力部６４により出力された（Ｓ８）後，処理が終了する。
【００２７】
次に，図４を用いて，Ｓ９における前記原稿画像データ（ｒ，ｇ，ｂ）の合成方法の例について説明する。
図４（ａ），（ｂ）は，それぞれ，図１０（ａ）に示した，赤Ｒ，緑Ｇ，青Ｂ，白Ｗ，灰ＧＹ，黒ＢＬ，金ＧＯＬＤ，銀ＳＩＬＶＥＲの各色のパッチ画像が形成された原稿１０の画像を本画像読取り装置Ｘで読み取った際の，各色のパッチ画像ごとの前記第１画像データ（ｒ１，ｇ１，ｂ１），前記第２画像データ（ｒ２，ｇ２，ｂ２）及びそれらに基づいて合成された前記原稿画像データ（ｒ，ｇ，ｂ）の各データ値を表にしたものである。各データ値は，８ｂｉｔで表される０〜２５５の値（２５５が最高輝度）である。
ここで，図４（ａ）は，前記第１画像データ及び前記第２画像データについて，画素ごとに両データを加算処理することにより前記原稿画像データ（ｒ，ｇ，ｂ）を合成した場合の例を表したものである。例えば，緑色Ｇのパッチ画像の位置においては，前記第１画像データが（５，２４５，１０）（各々，Ｒ，Ｇ，Ｂのデータ値を表す）であり，これに対応する位置の前記第２画像データが（０，１１，０）であるので，これらが加算処理されて（５，２５６，１０）となるが２５５が最高輝度であるので，同位置の前記原稿画像データは（５，２５５，１０）とされる。
同様に，金色ＧＯＬＤのパッチ画像の位置においては，前記第１画像データが（３，３，２）であり，これに対応する位置の前記第２画像データが（１６１，１４７，９０）であるので，これらが加算処理されて，同位置の前記原稿画像データは（１６４，１５０，９２）とされる。
このような加算処理により，前記拡散反射光の成分と前記正反射光の成分との両方が加味された前記原稿画像データが得られるので，原稿画像に前記金属色の画像が含まれていても，正常な画像データが得られることになる。
【００２８】
一方，図４（ｂ）は，前記第１画像データ及び前記第２画像データの各画素のデータ値を比較し，画素ごとにデータ値が大きい方のデータを選択することにより前記原稿画像データ（ｒ，ｇ，ｂ）を合成した場合の例を表したものである。例えば，緑色Ｇのパッチ画像の位置において，前記第１画像データが（５，２４５，１０），前記第２画像データが（０，１１，０）であるので，これらのうちデータ値が大きい方が選択されて，同位置の前記原稿画像データは（５，２４５，１０）とされる。
同様に，金色ＧＯＬＤのパッチ画像の位置においては，前記第１画像データが（３，３，２），前記第２画像データが（１６１，１４７，９０）であるので，これらのうちデータ値が大きい方が選択されて，同位置の前記原稿画像データは（１６４，１４７，９０）とされる。
前記金属色の画像部分の反射光は，ほとんど前記拡散反射光とならずに前記正反射光となるため，このように大きい方の値を選択することによっても，原稿画像に前記金属色の画像が含まれている場合でも，正常な画像データが得られることになる。
【００２９】
ところで，前記光源２２や前記光量調節手段２３等は，それぞれ性能にばらつきがあるため，前記光量調節手段２３の光の通過量の設定は装置ごとに個別に行う必要がある。
前記光量調節手段２３の光の通過量の設定方法としては，例えば，初期調整時に図１０（ａ）に示したような各色の画像が含まれるサンプル原稿を読み取らせ，実際の出力画像を見ながら原稿画像と同等の画像が再現されるよう調節することも考えられる。しかし，これでは手間がかかり，また，前記光源２２の発光強度の経時変化への対応が難しい。
そこで，前記ＣＣＤ部５０により生成された画像データに基づいて，前記制御部６０によって前記光量調節手段２３の光の通過量が自動調節されるよう構成することが考えられる。例えば，以下のような処理により自動調節することが考えられる。
【００３０】
まず，所定の調整モード時に，図１０（ａ）に示したような各色の画像が含まれるサンプル原稿を，前記第２光源２２の光の照射により読み取らせる。該読み取りにより生成された画像データについて，最大のデータ値が，オーバーフローしない所定の上限値の範囲内に収まるか否かを前記画像処理部６５により判別する。ここで，前記上限値の範囲内に収まっていなければ，最大のデータ値に応じて前記光量調節手段２３の光の通過量（絞り）を再設定した後，前記サンプル原稿を再度読み取って処理を繰り返す。そして，最大のデータ値が，前記上限値の範囲内に収まった時点で調整を終了する。例えば，前記金色ＧＯＬＤのパッチ画像部分において，（ｒ２，ｇ２，ｂ２）＝（２５５，２５５，２５５）となる画像データ（８ｂｉｔ値）が存在する場合，最大のデータ値は２５５であり，オーバーフローしている。これは，色相を表すことができない（真っ白）状態であるので，前記光量調節手段２３の通過光量を絞る。そして，前記上限値の範囲を，例えば２２５〜２４０とした場合，（ｒ２，ｇ２，ｂ２）＝（２３０，２１５，１５２）となれば，そのときの前記光量調節手段２３の設定状態を，設定値として記憶する。
このような自動調節を行うことにより，前記光源２０等の機器の性能のばらつきや経時変化への対応も容易となる。
【００３１】
【実施例】
（第１の実施例）
次に，前記画像読取り装置Ｘにおける前記第１走査ユニット２０ａ内における前記第２光源２２の配置のみを異なるようにした第１の実施例について説明する。
図５は，本発明の第１の実施例に係る画像読取り装置Ｘ１の主要部の概略構成を表す断面図である。
図５に示すように，本画像読取り装置Ｘ１は，前記画像読取り装置Ｘと構成要素は同じであるが，前記第２光源２２から原稿１０までの光路長が，前記第１光源２１から原稿１０までの光路長よりも長くなるように前記各光源２１，２２が配置されたものである。
原稿１０への照射光の強さは，光路長の２乗に反比例するため，図５に示すような構成により，前記第２光源２２からの原稿１０への照射光の強さが，前記第１光源２１からの原稿１０への照射光の強さよりも十分弱くなるようにできる。この場合，前記光量調節手段２３によって微妙な光量調節を行う必要がなくなり，調整が容易とるとともに，前記光量調節手段２３の調節精度の影響が出ないので原稿１０への光の照射強度（光量）が安定する。
例えば，原稿１０への照射光の強度（光量）が，前記第１の照射方向Ａ１と前記第２の照射方向Ａ２とで，１：（１／１０）〜（１／２０）程度の比となるようにする場合，両光路長の比を１：３．１〜４．４ぐらいに設定すればよい。
このような画像読取り装置Ｘ１も，本発明の実施例の１つである。
【００３２】
（第２の実施例）
次に，本発明の第２の実施例に係る画像読取り装置Ｘ２について説明する。
前記画像読取り装置Ｘ，Ｘ１は，前記反射方向Ｃを原稿面に対して斜めの方向とすることにより，前記第１ミラー３１及び前記第２光源２２を，前記第２の照射方向Ａ２の照射光や前記反射光の経路と干渉しないように配置するものであった。
これに対し，画像読取り装置Ｘ２は，前記第２光源２２の光をマジックミラーに通過させて前記第２の照射方向Ａ２から原稿１０に光を照射する同軸照明方式を採用し，前記第２の照射方向Ａ２及びその反射方向が原稿１０面に対して垂直な方向となるよう構成されたものである。
図６は，画像読取り装置Ｘ２の主要部の概略構成を表す断面図である。
図６に示すように，本画像読取り装置Ｘ２は，前記画像読取り装置Ｘの前記第１走査ユニット３０ａにおいて，前記光量調節手段２３が除かれ，前記第１ミラー３１の代わりにマジックミラー３１’が用いられるとともに，それらの配置が前記画像読取り装置Ｘと異なるものである。その他は前記画像読取り装置Ｘと同様である。
本画像読取り装置Ｘ２では，前記ＣＣＤ部５０に導かれる原稿１０からの反射光の方向Ｃ’が，従来の画像読取り装置Ｚ（図７）のように，原稿１０面に略垂直な方向となるように，前記マジックミラー３１’がその鏡面を原稿１０に向けて配置されている。該マジックミラー３１’により反射された原稿１０からの反射光は，前記第２及び第３ミラー３２，３３により前記ＣＣＤ部５０に導かれる。
【００３３】
さらに，本画像読取り装置Ｘ２では，前記第２光源２２の光が，前記マジックミラー３１’の裏面側（光を通過させる側の面）から原稿１０面に略垂直に向かう第２の照射方向Ａ２’へ導かれるよう構成されている（前記照射側導光手段の一例）。即ち，前記反射方向Ｃ’と前記第２の照射方向Ａ２’とが同軸となるように構成されている。これにより，前記第２光源２２によって光が照射された場合，主としてその正反射光が前記マジックミラー３１’及び各ミラー３２，３３によって前記ＣＣＤ部５０へ導かれることになる。
このような構成によれば，前記第２光源２２による照射光について，前記マジックミラー３１’の通過によって光の透過ロスを多くできることにより，原稿１０への照射光の強度（光量）を十分に下げることが可能となる。
このような画像読取り装置Ｘ２も，本発明の実施例の１つである。
【００３４】
また，前述した実施の形態では，前記金属色の画像部分の存在有無を自動判別（図３のＳ７）することによって，画像データの合成を行うか否かを切り替えるものであったが，これに限るものでなく，例えば，利用者によるモード切替え等によって切り替えるよう構成したもの等も考えられる。
また，前述した実施の形態では，前記各光源２１，２２を切り替えて（選択して）得た２つの画像データを合成することにより，前記原稿画像データを生成するものであったが，これに限るものでなく，例えば，前記第１光源２１の光と第２光源２２の光を同時に照射し，その両方の反射光が合成された反射光を前記ＣＣＤ部５０で受光するよう構成してもよい。この場合，前記第１の照射方向Ａ１と前記第２の照射方向Ａ２との各照射光に位相差が生じないように各光路長を設定する必要がある。これにより，図４（ａ）で説明した加算処理で合成した前記原稿画像データと同等の画像データを得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，原稿画像に金属色の画像等の光沢性の非常に高い画像が存在する場合であっても，正しい画像データの読み取りが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像読取り装置Ｘの主要部の概略構成を表す断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像読取り装置Ｘの制御部周辺の概略構成を表すブロック図。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像読取り装置Ｘにおける画像読取り処理の手順を表すフローチャート。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像読取り装置Ｘにおける画像データの合成方法一例を説明するための図。
【図５】本発明の第１の実施例に係る画像読取り装置Ｘ１の主要部の概略構成を表す断面図。
【図６】本発明の第２の実施例に係る画像読取り装置Ｘ２の主要部の概略構成を表す断面図。
【図７】従来の一般的な画像読取り装置Ｚの主要部の概略構成を表す図。
【図８】一般的な紙原稿に対して照射した光の反射方向を模式的に表した図。
【図９】表面が鏡面状の物及び金属色画像に対して照射した光の反射方向を模式的に表した図。
【図１０】複数の色のパッチ画像が形成された原稿画像イメージとその拡散反射光及び正反射光を読み取って得た画像データの出力イメージとを模式的に表した図。
【符号の説明】
１０…原稿
１１…プラテンガラス
２１…第１光源
２２…第２光源
２３…光量調節手段
３１〜３３…ミラー（反射側導光手段）
３１’…マジックミラー（反射側導光手段）
４０…結像レンズ
５０…ＣＣＤ部（光電変換手段）
６０…制御部
６１…位置検出器
６２…駆動モータ
６３…操作部
６４…出力部
６５…画像処理部（画像データ合成手段）
６６…画像メモリ
６７…処理部
Ａ１，Ａ１’…第１の照射方向
Ａ２，Ａ２’…第２の照射方向
Ｃ，Ｃ’…反射方向

Claims (14)

1. 原稿に光を照射し，該原稿から所定の反射方向へ反射する反射光を入力して光電変換することにより画像データを生成する光電変換手段とを具備する画像読取り装置において，
   前記反射光が主に拡散反射光となる第１の照射方向と前記反射光が主に正反射光となる第２の照射方向とのそれぞれから前記原稿に対して光を照射する第１及び第２の光源と，
   前記反射光を前記光電変換手段に導く反射側導光手段と，
   前記第１及び第２の光源の光それぞれに対する前記反射光を前記光電変換手段に入力して生成された２つの画像データにおける相互に対応する位置のデータの比較に基づいて，前記対応する位置ごとにいずれか一方のデータを選択することにより前記原稿の画像データを合成する画像データ合成手段と，
   を具備してなることを特徴とする画像読取り装置。
2. 前記第１及び第２の光源のいずれかから前記原稿に光を照射するかを切り替える照射方向切替え手段を具備してなる請求項１に記載の画像読取り装置。
3. 前記照射方向切替え手段が，前記第１及び第２の光源を移動させて前記原稿の画像読取り範囲全体を走査するごとに照射方向を切り替えるものである請求項２に記載の画像読取り装置。
4. 前記照射方向切替え手段が，前記第１及び第２の光源を移動させて前記原稿の画像読取り範囲全体を走査中に所定の読み取り単位ごとに照射方向を切り替えるものである請求項２に記載の画像読取り装置。
5. 前記第２の照射方向の前記原稿への照射光の強さが，前記第１の照射方向の前記原稿への照射光の強さよりも弱く構成されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の画像読取り装置。
6. 前記第２の光源から前記原稿までの光路長が，前記第１の光源から前記原稿までの光路長よりも長く構成されてなる請求項５に記載の画像読取り装置。
7. 前記第２の光源側の光路中に光の通過量を調節可能な第２の光量調節手段を具備してなる請求項５に記載の画像読取り装置。
8. 前記光電変換手段により生成された前記画像データに基づいて前記第２の光量調節手段の光の通過量を調節する光量自動調節手段を具備してなる請求項７に記載の画像読取り装置。
9. 前記第１の光源側の光路中に光の通過量を調節可能な第１の光量調節手段を具備してなる請求項７に記載の画像読取り装置。
10. 前記光電変換手段により生成された前記画像データに基づいて前記第１の光量調節手段及び前記第２の光量調節手段の光の通過量を調節する光量自動調節手段を具備してなる請求項９に記載の画像読取り装置。
11. 前記所定の反射方向が，前記原稿面に対して斜め方向である請求項１〜１０のいずれかに記載の画像読取り装置。
12. 前記反射側導光手段がマジックミラーを具備し，前記第２の光源が，前記マジックミラーに光を通過させて前記第２の照射方向から前記原稿に光を照射するものである請求項１〜１１のいずれかに記載の画像読取り装置。
13. 前記第１及び第２の光源それぞれの波長が同一である請求項１〜１２のいずれかに記載の画像読取り装置。
14. 原稿に光を照射し，前記原稿から所定の反射方向へ反射する反射光を光電変換手段により光電変換して原稿の画像データを得る画像読取り方法において，
    第１及び第２の光源の光それぞれを，前記反射光が主に拡散反射光となる第１の照射方向と，前記反射光が主に正反射光となる第２の照射方向との各方向から照射し，該各方向の照射光についての前記反射光を前記光電変換手段により光電変換して２つの画像データを取得し，所定の画像データ合成手段により，前記２つの画像データにおける相互に対応する位置のデータの比較に基づいて，前記対応する位置ごとにいずれか一方のデータを選択することによって前記原稿の画像データを合成する画像読取り方法。

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