(57)【要約】【課題】データの補正処理の負荷を抑えながら、前回の読み取りで蓄積された残留電荷の影響を受けない画像データを出力することのできる画像読取装置を提供する。【解決手段】フィルタ切替部がカラーフィルタを切り替えた後、単色画像データを取得するためのダミー読み取り動作に続いて、再度単色画像データを取得するための正規の読み取り動作を行い、正規の読み取り動作にて取得した単色画像データを正規の単色画像データとし、当該正規の単色画像データに基づいて出力用カラー画像データを生成する。【選択図】図１
2011061249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象物からの光を受光し、受光した光量に応じた電荷を発生する受光素子と、
上記撮像対象物と上記受光素子との間に配置された、異なる色成分の光を透過させる複数のカラーフィルタと、
上記複数のカラーフィルタを順次切り替えることにより、撮像対象物からの光のうち受光素子に入射する光の色成分を切り替えるフィルタ切替部と、
上記撮像対象物からの各色成分の光を受光することにより上記受光素子で発生した電荷に基づいて当該色成分の単色画像データを取得する画像データ取得部と、
上記画像データ取得部が取得した各色成分の単色画像データに基づいて出力用カラー画像データを生成し、当該出力用カラー画像データを出力するカラー画像データ出力部とを備える画像読取装置において、
上記画像データ取得部は、上記フィルタ切替部がカラーフィルタを切り替えた後、上記単色画像データを取得する第１の画像データ取得動作に続いて再度上記単色画像データを取得する第２の画像データ取得動作を行い、上記第２の画像データ取得動作にて取得した単色画像データを正規の単色画像データとし、
上記カラー画像データ出力部は、上記正規の単色画像データに基づいて上記出力用カラー画像データを生成することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
上記受光素子が複数あり、当該複数の受光素子が平面状に配列されており、
上記複数の受光素子を上記平面に平行な方向に沿って複数の所定位置に順次移動させる素子移動制御部を備え、
上記画像データ取得部が、上記所定位置ごとに上記単色画像データを取得し、
上記カラー画像データ出力部が、上記所定位置ごとの単色画像データを合成することにより当該単色画像データよりも高解像度の上記出力用カラー画像データを生成し、
上記画像データ取得部は、上記フィルタ切替部がカラーフィルタを切り替えることなく、上記素子移動制御部が上記複数の受光素子の移動を行った場合には、上記第１の画像データ取得動作を行うことなく上記第２の画像データ取得動作を行い、当該第２の画像データ取得動作にて取得した単色画像データを正規の単色画像データとすることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
上記撮像対象物からの光を上記受光素子に集光するためのレンズと、
上記レンズを複数のレンズ位置に移動させることで、上記受光素子との間の距離を変更させるレンズ移動制御部とを備え、
上記画像データ取得部が、上記複数のレンズ位置の各々について上記単色画像データを取得し、
上記カラー画像データ出力部が、上記レンズ位置ごとに取得された単色画像データから生成されるカラー画像データのうち最もピントの合致したカラー画像データを上記出力用カラー画像データとし、
上記画像データ取得部は、上記フィルタ切替部がカラーフィルタを切り替えることなく、上記レンズ移動制御部が上記レンズの移動を行った場合には、上記第１の画像データ取得動作を行うことなく上記第２の画像データ取得動作を行い、上記第２の画像データ取得動作にて取得した単色画像データを正規の単色画像データとすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
上記撮像対象物からの光を上記受光素子に集光するためのレンズと、
上記レンズを複数のレンズ位置に移動させることで、上記受光素子との間の距離を変更させるレンズ移動制御部とを備え、
上記画像データ取得部が、上記複数のレンズ位置の各々について上記単色画像データを取得し、
上記カラー画像データ出力部は、
上記複数のレンズ位置の各々について、上記画像データ取得部が取得した各色成分の単色画像データを合成することで得られるカラー画像データを複数のブロック領域に分割するブロック領域生成部と、
ブロック領域ごとに、上記複数のレンズ位置の中から最もピントの合致しているレンズ位置である最適レンズ位置を決定する最適レンズ位置決定部と、
ブロック領域ごとに、上記最適レンズ位置決定部により決定された最適レンズ位置に対応するカラー画像データから当該ブロック領域のデータである最適ブロック領域データを取り出し、全てのブロック領域の最適ブロック領域データを合成することで上記出力用カラー画像データを生成する画像データ合成部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項５】
上記最適レンズ位置に対応するカラー画像データで示される画像の中の撮像対象物のサイズを、所定の基準レンズ位置に対応するカラー画像データで示される画像の中の当該撮像対象物のサイズと同一になるように、上記最適レンズ位置に対応するカラー画像データの画素のアドレスを補正する処理である倍率補正処理を、上記最適ブロック領域データに対して実行する倍率補正処理部を備え、
上記画像データ合成部は、上記倍率補正処理部により倍率補正処理が実行された最適ブロック領域データを合成することで上記出力用カラー画像データを生成することを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子にてカラー画像データを読み取る画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等の撮像素子によって２次元フルカラー画像を読み取る方式として、画像をＲ，Ｇ，Ｂの３原色に色分解して、３個の撮像素子により個別に読み取る３板方式や、１つの撮像素子の個々のセルの受光面にＲ，Ｇ，Ｂのいずれか１つを配置して読み取る単板方式などがある。
【０００３】
３板方式は高画質化に適しているものの、３つ撮像素子に光を導くための光軸の調整に高度の光学調整技術を必要とする。一方、単板方式は、３板方式のように光学調整技術を必要としないが、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの色データからなる１つの画素を構成するのに３つのセルを必要とするため、画素密度が低下して粗い画像になる。
【０００４】
上記した単板方式の画素密度の低下を解消するものとして特許文献１に記載のような画質検査装置がある。この画質検査装置では、検査対象パネルからの光を平面平行ガラスによって屈折させることにより検査対象パネルの画像を所定の距離だけずらしてＣＣＤに取り込ませる画素ずらし処理を行う。これにより、検査対象パネルの１画素あたりのＣＣＤ読取画素を増やして画素密度を増加することができる。
【０００５】
また、立体的な画像を読み取る際には、レンズ位置や光軸などの光学調整技術によりピントの合致した画像を得ることが必要となる。ピント合致を行うものとして特許文献２に記載の立体形状検査機がある。この検査機では、被検査物の形状データと投影レンズの焦点深度に基づいて被検査物の平面視画像を焦点深度に対応した複数画像に分割し、各画像を合焦させる撮像ステージの位置を撮像位置として求め、求めた撮像位置で被検査物を撮像して、撮像された複数の像から合焦部分をそれぞれ抽出して合成する。
【０００６】
ところで、画像を読み取る際、セルの受光により生じた電荷を移送・出力するＣＣＤカメラでは、読み取りの際の電荷が受光素子に残留して次回受光時の電荷に紛れ込むため、画像を出力する際に残像として出現することがあった。
【０００７】
このような残留電荷による残像の出力を回避するものとして下記特許文献３または４に記載のカラー画像入力装置があり、カラー原稿に光を照射して原稿からの反射光または透過光を色分解フィルタによって複数の色成分に順次分解しつつ走査する。そして、各色成分に分解された反射光または透過光をレンズによってＣＣＤカメラの撮像素子上に結像させ、原稿上のカラー画像を各色成分毎に読み取る。
【０００８】
また、特許文献３に記載のカラー画像入力装置では、前回の走査時に生じた残像のデータとその次の走査時への残像の積み残し分との間に一定の関係があることを利用する。すなわち、次の走査への積み残し分を走査データにより予測し、予測した積み残し分を前回の走査データに加え、次の走査データより差し引くことにより補正を行うものである。これにより、正確な画像データを読み取ることができる。
【０００９】
一方、特許文献４に記載のカラー画像入力装置では、次回の走査に残留する電荷量の増大割合が、次回の走査により新たに発生する電荷量の増大割合に比べて小さく、両電荷量の比率が入射光量の増大につれて減少することを利用する。すなわち、バイアス光源により入射光量を増大させるオプティカルバイアスをＣＣＤセンサにかけることにより、原稿の濃度に関係のない一定の光量を絶えずＣＣＤセンサに入射させるものである。これにより、ＣＣＤセンサの出力信号から残像を除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０８−６５６５６号公報（１９９６年３月８日公開）
【特許文献２】特開２００６−３１３０８６号公報（２００６年１１月１６日公開）
【特許文献３】特開平０６−２１７１３８号公報（１９９４年８月５日公開）
【特許文献４】特開平０６−２１７０７７号公報（１９９４年８月５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献３に記載のカラー画像入力装置では、次の走査への積み残し分を前回の走査データにより予測する処理や、積み残し分を前回の走査データに加え、次の走査データより差し引く補正処理を行わなければならない。
【００１２】
また、特許文献４に記載のカラー画像入力装置でも、原稿の濃度に関係のない一定の光量を絶えずＣＣＤセンサに入射させるため、原稿の濃度に関係のない一定の光量を、受光素子によって受光した光量から差し引く補正処理を受光素子で受光するたびに行わなければならない。
【００１３】
このように、特許文献３，４では、画像を読み取るたびに補正処理を行う必要があり、当該補正処理のための負荷が大きくなるという問題がある。
【００１４】
さらに、上記した特許文献４に記載のカラー画像入力装置では、入射光量を増大させるオプティカルバイアスをＣＣＤセンサにかけるための別のバイアス光源を設けなくてはならないという問題がある。
【００１５】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、データの補正処理の負荷を抑えながら、前回の読み取りで蓄積された残留電荷の影響を受けない画像データを出力することのできる画像読取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る画像読取装置は、撮像対象物からの光を受光し、受光した光量に応じた電荷を発生する受光素子と、上記撮像対象物と上記受光素子との間に配置された、異なる色成分の光を透過させる複数のカラーフィルタと、上記複数のカラーフィルタを順次切り替えることにより、撮像対象物からの光のうち受光素子に入射する光の色成分を切り替えるフィルタ切替部と、上記撮像対象物からの各色成分の光を受光することにより上記受光素子で発生した電荷に基づいて当該色成分の単色画像データを取得する画像データ取得部と、上記画像データ取得部が取得した各色成分の単色画像データに基づいて出力用カラー画像データを生成し、当該出力用カラー画像データを出力するカラー画像データ出力部とを備える画像読取装置において、上記画像データ取得部は、上記フィルタ切替部がカラーフィルタを切り替えた後、上記単色画像データを取得する第１の画像データ取得動作に続いて再度上記単色画像データを取得する第２の画像データ取得動作を行い、上記第２の画像データ取得動作にて取得した単色画像データを正規の単色画像データとし、上記カラー画像データ出力部は、上記正規の単色画像データに基づいて上記出力用カラー画像データを生成することを特徴とする。
【００１７】
上述したように、前回の画像データ取得動作による残留電荷の影響で、次の画像データ取得動作において前回の画像データ取得動作の像が残ることがある。特に、カラーフィルタ切替前後では、受光素子で発生される電荷の量が大きく異なり、出力レベルに大きな差が生じる場合がある。具体的には、カラーフィルタ切替前の画像データ取得動作時において受光素子で発生される電荷の量が相対的に大きく（高出力レベル）、カラーフィルタ切替後の画像データ取得動作時において受光素子で発生される電荷の量が相対的に小さい（低出力レベル）場合、切替前の高レベル出力の際に残留した比較的大きい残留電荷の影響が、切替後の低レベル出力に大きく影響する問題がある。
【００１８】
しかしながら、上記の構成によれば、カラーフィルタを切り替えた後、上記単色画像データを取得する第１の画像データ取得動作に続いて再度上記単色画像データを取得する第２の画像データ取得動作を行い、上記第２の画像データ取得動作にて取得した単色画像データを正規の単色画像データとする。すなわち、カラーフィルタの切替直後の第１の画像データ取得動作により取得された単色画像データではなく、その後の第１の画像データ取得動作により取得された単色画像データを正規の単色画像データとする。
【００１９】
これにより、カラーフィルタ切替前後により高レベル出力から低レベル出力へと変化する場合でも、カラーフィルタ切替前の比較的大きな残留電荷による影響を、正規の単色画像データを取得するためではない、ダミーの第１の画像データ取得動作で吸収することとなる。そして、第１の画像データ取得動作で残留する残留電荷は、出力が低レベルのため、切替前の高レベル出力時に比べて小さくなる。そのため、正規の単色画像データを取得するための第２の画像データ取得動作に対する残留電荷の影響を抑制することができる。
【００２０】
さらに、受光素子の残留電荷による影響を排除するために画像データ信号を補正するなどの処理を行う必要がなく、読取処理の負担を軽減することができる。
【００２１】
その結果、データの補正処理の負荷を抑えながら、前回の読み取りで蓄積された残留電荷の影響を受けない画像データを出力することのできる画像読取装置を実現することができる。
【００２２】
さらに、本発明の画像読取装置は、上記受光素子が複数あり、当該複数の受光素子が平面状に配列されており、上記複数の受光素子を上記平面に平行な方向に沿って複数の所定位置に順次移動させる素子移動制御部を備え、上記画像データ取得部が、上記所定位置ごとに上記単色画像データを取得し、上記カラー画像データ出力部が、上記所定位置ごとの単色画像データを合成することにより当該単色画像データよりも高解像度の上記出力用カラー画像データを生成し、上記画像データ取得部は、上記フィルタ切替部がカラーフィルタを切り替えることなく、上記素子移動制御部が上記複数の受光素子の移動を行った場合には、上記第１の画像データ取得動作を行うことなく上記第２の画像データ取得動作を行い、当該第２の画像データ取得動作にて取得した単色画像データを正規の単色画像データとしてもよい。
【００２３】
また、本発明の画像読取装置は、上記撮像対象物からの光を上記受光素子に集光するためのレンズと、上記レンズを複数のレンズ位置に移動させることで、上記受光素子との間の距離を変更させるレンズ移動制御部とを備え、上記画像データ取得部が、上記複数のレンズ位置の各々について上記単色画像データを取得し、上記カラー画像データ出力部が、上記レンズ位置ごとに取得された単色画像データから生成されるカラー画像データのうち最もピントの合致したカラー画像データを上記出力用カラー画像データとし、上記画像データ取得部は、上記フィルタ切替部がカラーフィルタを切り替えることなく、上記レンズ移動制御部が上記レンズの移動を行った場合には、上記第１の画像データ取得動作を行うことなく上記第２の画像データ取得動作を行い、上記第２の画像データ取得動作にて取得した単色画像データを正規の単色画像データとしてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、受光素子の残留電荷による画像データ信号への影響が大きいフィルタ切替後の読取の際にダミーとなる第１の画像データ取得動作を行い、受光素子の残留電荷による画像データへの影響が小さいレンズ移動後や受光素子の移動後の読取の際にはダミーとなる第１の画像データ取得動作を行わずに正規の読取処理を行う。このため、ダミーとなる第１の画像データ取得動作を行う回数を最小限に抑えることができ、画像の読取処理を高速に行うことができる。
【００２５】
さらに、本発明の画像読取装置は、上記撮像対象物からの光を上記受光素子に集光するためのレンズと、上記レンズを複数のレンズ位置に移動させることで、上記受光素子との間の距離を変更させるレンズ移動制御部とを備え、上記画像データ取得部が、上記複数のレンズ位置の各々について上記単色画像データを取得し、上記カラー画像データ出力部は、上記複数のレンズ位置の各々について、上記画像データ取得部が取得した各色成分の単色画像データを合成することで得られるカラー画像データを複数のブロック領域に分割するブロック領域生成部と、ブロック領域ごとに、上記複数のレンズ位置の中から最もピントの合致しているレンズ位置である最適レンズ位置を決定する最適レンズ位置決定部と、ブロック領域ごとに、上記最適レンズ位置決定部により決定された最適レンズ位置に対応するカラー画像データから当該ブロック領域のデータである最適ブロック領域データを取り出し、全てのブロック領域の最適ブロック領域データを合成することで上記出力用カラー画像データを生成する画像データ合成部とを備えていてもよい。
【００２６】
立体的な撮像対象物、つまり、厚みが場所によって異なる原稿（例えば、見開いた状態の本など）を読み取る際に、場所によってピントのずれが生ずる場合がある。しかしながら、上記の構成によれば、各レンズ位置に対応するカラー画像データを複数のブロック領域に分割し、ブロック領域ごとに最もピントの合致する最適レンズ位置を最適レンズ位置算出部で算出して、ピントの合致した最適レンズ位置での最適ブロック領域データを合成する。これにより、全ての領域においてピントの合致した出力用カラー画像データを出力することができる。
【００２７】
また、本発明の画像読取装置は、上記最適レンズ位置に対応するカラー画像データで示される画像の中の撮像対象物のサイズを、所定の基準レンズ位置に対応するカラー画像データで示される画像の中の当該撮像対象物のサイズと同一になるように、上記最適レンズ位置に対応するカラー画像データの画素のアドレスを補正する処理である倍率補正処理を、上記最適ブロック領域データに対して実行する倍率補正処理部を備え、上記画像データ合成部は、上記倍率補正処理部により倍率補正処理が実行された最適ブロック領域データを合成することで上記出力用カラー画像データを生成するようにしてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、レンズの位置の移動によって倍率の変化した最適レンズ位置における各ブロック領域の画像データの倍率を補正することができる。これにより、読取対象物と同じサイズの読取画像データを得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、データの補正処理の負荷を抑えながら、前回の読み取りで蓄積された残留電荷の影響を受けない画像データを出力することのできる画像読取装置を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１の（ａ）および（ｂ）は、本発明の画像読取装置に係る読取処理のタイムチャートを示す図である。
【図２】図２は、本発明の画像読取装置に係る要部の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の画像読取装置に係る要部の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の画像読取装置の画像処理ＬＳＩにおける画像処理部の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】図５は、本発明の画像読取装置が搭載された画像処理装置の構成を示す図である。
【図６】図６は、画像読取装置の原稿台上に置かれた原稿の状態を示す図である。
【図７】図７は、本発明の画像読取装置に係る要部の構成を模式的に示す図である。
【図８】図８の（ａ）はカラーフィルタを示す図であり、（ｂ）はシャッターを示す図である。
【図９】図９の（ａ）はレンズ移動前の原稿とＣＣＤ受光面のピント合致位置を示す図であり、（ｂ）はレンズ移動後の原稿とＣＣＤ受光面のピント合致位置を示す図である。
【図１０】図１０の（ａ）は原稿とＣＣＤ受光面のピント合致位置の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）においてピントが合致する場合の各値を示す図である。
【図１１】図１１は、各レンズ位置でのピント情報を示す図である。
【図１２】図１２は、レンズ位置に対する倍率および光軸に位置する画素アドレスの一覧表を示す図である。
【図１３】図１３は、倍率補正アドレステーブルを示す図である。
【図１４】図１４は、図１３の倍率補正アドレステーブルを用いて補正アドレスを求めた際のデータ一覧を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の画像読取装置における原稿の読取処理のフローを示す図である。
【図１６】図１６は、読み取りが完了した際の記憶部における画像データの状態をイメージ化した図である。
【図１７】図１７は、本発明の画像読取装置における原稿読取後の後処理のフローを示す図である。
【図１８】図１８の（ａ）および（ｂ）は、本発明の変形例に係る画像読取装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜画像処理装置の全体構成＞
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本発明に係る画像処理装置の全体構成について説明する。図５は、本発明に係る画像処理装置の構成を示す図である。図５に示すように、画像処理装置は、原稿台１０８、ならびに原稿台１０８の上部から上方に延出するアームに取り付けられたＣＣＤカメラ等の画像読取装置１００を備える。なお、本実施形態に係る画像処理装置は、画像読取装置１００が読み取った画像をプリント出力するプリント出力機能や、画像読取装置１００が読み取った画像を表示部に表示する表示機能を有していてもよい。原稿（撮像対象物）１０５の読取処理を行う際、図５および図６に示すように、原稿１０５は原稿台１０８の上面に直接載置される。
【００３２】
また、本実施形態に係る画像読取装置１００においては、自然光もしくは画像処理装置が備える図示しない光源からの光が原稿１０５に照射され、原稿１０５からの反射光を受光することにより画像を読み取るようになっている。なお、透光性のある原稿である場合には、原稿１０５の下方に光源を設け、原稿１０５を透過する光（透過光）を受光することにより画像を読み取ってもよい。
【００３３】
＜画像読取装置の内部構成＞
次に、画像読取装置１００のハード構成について説明する。図７は、画像読取装置１００を側方からみたときの図である。画像読取装置１００は、図７に示すように、フィルタ部１０１、レンズ部１０２およびＣＣＤ部１０３を備えている。そして、フィルタ部１０１、レンズ部１０２およびＣＣＤ部１０３は、原稿台１０８側からこの順で配置されている。なお、図７に示すように、原稿台１０８の横方向であり、原稿台１０８の上面に沿った方向をＸ軸方向、Ｘ軸に垂直であり、原稿台１０８の上面に沿った方向をＹ軸方向、原稿台１０８の上面に垂直な方向をＺ軸方向とする。
【００３４】
フィルタ部１０１は、原稿１０５からの光をカラーフィルタによって複数の色成分に分解し、分解された一つの色成分の光をレンズ部１０２に導くものである。
【００３５】
フィルタ部１０１は、原稿１０５とレンズ部１０２との間に配置された平板状のカラーフィルタ板１０１ａ、カラーフィルタ板１０１ａの上面と対面するように配置された平板状のシャッター板１０１ｂ、ならびにシャッター板（フィルタ切替部）１０１ｂのＸ，Ｙ軸方向の移動を制御するムービングコイル（フィルタ切替部）１０１ｇを備える。
【００３６】
図８（ａ）は、カラーフィルタ板１０１ａを示す平面図である。カラーフィルタ板１０１ａは、図８（ａ）に示すように、矩形状のＲ，Ｇ，Ｂの透過式カラーフィルタ１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅを格子状に配列したものである。ここで、Ｘ，Ｙ軸方向に隣接するカラーフィルタ同士の間隔をセルピッチＸｐ’，Ｙｐ’とする。図示されるように、同一色のカラーフィルタがＸ軸方向およびＹ軸方向において一つ置きに配置されている。具体的には、左上がＲ、右下がＢ、左下および右上がＧのカラーフィルタを配置した２行×２列の単位パターンをＸ軸方向およびＹ軸方向に繰り返し配列させている。
【００３７】
図８（ｂ）は、シャッター板１０１ｂを示す平面図である。シャッター板１０１ｂは、図８（ｂ）に示すように、同一色（Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか）のカラーフィルタ（１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅのいずれか）のみを露出するような矩形状の開口１０１ｆが板面に格子状に形成されている。具体的には、開口１０１ｆは、Ｘ，Ｙ軸方向に上記したセルピッチＸｐ’，Ｙｐ’の約２倍の間隔をおいて格子状に形成されている。上述したように、カラーフィルタ板１０１ａでは、同一色のカラーフィルタがＸ軸方向およびＹ軸方向において一つ置きに配置されている。このため、シャッター板１０１ｂをカラーフィルタ板１０１ａに重ねたとき、シャッター板１０１ｂの全ての開口位置にカラーフィルタ板１０１ａの同一色のカラーフィルタが位置することとなる。
【００３８】
ムービングコイル１０１ｇは、シャッター板１０１ｂを移動させて、シャッター板１０１ｂの全ての開口１０１ｆを、カラーフィルタ板１０１ａが有するＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタの中から選択した一つの色成分のカラーフィルタの上に配置させるものである。このため、原稿１０５からの光のうち、選択した色成分の光のみがシャッター板１０１ｂを通過し、後述するレンズ部１０２に導かれるようになる。
【００３９】
このように、カラーフィルタ板１０１ａ、シャッター板１０１ｂおよびムービングコイル１０１ｇを備えるフィルタ部１０１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの光を透過させる３つのカラーフィルタ１０１ｃ・１０１ｄ・１０１ｅを備え、これら３つのカラーフィルタ１０１ｃ・１０１ｄ・１０１ｅを順次切り替えることで、原稿１０５からの光のうちＣＣＤチップ１０３ａに入射する光の色成分をＲ，Ｇ，Ｂに切り替えることができる。
【００４０】
レンズ部１０２は、原稿１０５からの光をＣＣＤ部１０３の受光面に結像させるものであり、レンズ１０２ａおよび駆動装置（レンズ移動制御部）１０２ｂを備える。
【００４１】
レンズ１０２ａは、図７に示すように、駆動装置１０２ｂでＺ軸方向（つまり、原稿台１０８の上面に垂直な方向）に移動可能になっている。ここで、駆動装置１０２ｂは、ムービングコイルまたはボールネジ等のステップ移動を制御可能にする駆動制御装置である。このため、レンズ１０２ａは、原稿１０５からＣＣＤ部１０３の間において、所定の基準位置からＺ軸方向に所定の移動量（例えば、０．００１ｍｍ）ずつ段階的にステップ送りされる。その結果、図６に示すように、厚みのある撮像対象物である原稿１０５が載置された場合でも、ピントの合致した画像データを出力することができる。
【００４２】
ＣＣＤ部１０３は、原稿１０５からの光のうち一つの色成分の光を受光し、当該受光の光量に応じた当該色成分の単色画像データを取得するためのものである。原稿１０５からの光を受光する図示しない受光素子を内蔵したＣＣＤチップ１０３ａ、ならびにＣＣＤチップ１０３ａをＸ，Ｙ軸方向に段階的にステップ移動させる圧電アクチエータ（素子移動制御部）１０３ｂを備える。
【００４３】
ＣＣＤチップ１０３ａは、受光素子を含むセル（受光セル）が格子状に複数配置された板状（平面状）の２次元ＣＣＤチップであり、一般的な画像読取方式である３板方式で用いられるＣＣＤチップと同様、セルの受光面が直接露出した状態になっている。
【００４４】
なお、受光セルとは、受光素子とＭＯＳＦＩＴ等のスイッチ回路や転送路などで構成される受光単位であり、各受光セルが画素に対応している。また、各受光セルのスイッチ回路は、セルスイッチ線に接続され、各受光素子で受光した光の光量に相当する電荷がセルスイッチ線を介してシフトレジスタ等の信号生成回路に伝達されるようになっている。つまり、受光素子は、原稿１０５からの光を受光し、受光した光量に応じた電荷を発生する。
【００４５】
ここで、Ｘ，Ｙ軸方向に隣接する受光セルの間隔をセルピッチＸｐ，Ｙｐとする。なお、カラーフィルタ板１０１ａ上の上記単位パターン（２行×２列の互いに隣接する４つのカラーフィルタ）に含まれる４つのカラーフィルタの各々を透過した光がレンズ１０２ａにより同じ受光セルに集光されるとともに、隣の単位パターンを透過した光がレンズ１０２ａにより隣の受光セルに集光されるように、カラーフィルタ板１０１ａとＣＣＤチップ１０３ａとの距離が設定されるとともに、セルピッチＸｐ’，Ｙｐ’、Ｘｐ，Ｙｐが設定されている。
【００４６】
ＣＣＤチップ１０３ａは、Ｘ、Ｙ軸方向に移動可能な移動ステージに搭載されている。この移動ステージは、Ｘ軸方向に沿ってセルピッチＸｐの１．０倍以上移動可能であり、Ｙ軸方向に沿ってセルピッチＹｐの１．０倍以上移動可能である。
【００４７】
圧電アクチエータ１０３ｂは、ＣＣＤチップ１０３ａが搭載された移動ステージを所定の初期位置を基準として、当該初期位置から移動させる画素ずらし処理を行うためのものである。例えば、圧電アクチエータ１０３ｂは、所定の初期位置から、Ｘ軸方向にセルピッチＸｐの１／ｎ（ｎは例えば２や３など）ピッチ、及び、Ｙ軸方向にセルピッチＹｐの１／ｎ（ｎは例えば２や３など）ピッチでステップ移動させる。
【００４８】
すなわち、圧電アクチエータ１０３ｂは、ＣＣＤチップ１０３ａを、所定の初期位置（つまり、Ｘ，Ｙ軸方向に移動させない）、初期位置からＸ軸方向にセルピッチＸｐの１／ｎ、Ｙ軸方向に０移動させた位置、・・・、初期位置からＸ軸方向にＸｐの（ｎ−１）／ｎ、Ｙ軸方向にＹｐの（ｎ−１）／ｎ移動させた位置、のｎ×ｎ個の位置に順次移動させる画素ずらし処理を行う。
【００４９】
例えば、ｎ＝２の場合、圧電アクチエータ１０３ｂは、ＣＣＤチップ１０３ａを、初期位置（第１位置）、初期位置からＸ軸方向にＸｐ２の１／２だけ移動させた第２位置、初期位置からＸ軸方向にＸｐ２の１／２及びＹ軸方向にＹｐ２の１／２だけ移動させた第３位置（つまり、第２位置からＹ軸方向にＹｐ２の１／２だけ移動させた位置）、初期位置からＹ軸方向にＹｐ２の１／２だけ移動させた第４位置（つまり、第３位置からＸ軸方向と反対向きにＸｐ２の１／２だけ移動させた位置）に順次移動させる。この場合、第１位置から第２位置、第２位置から第３位置、第３位置から第４位置の計３回のステップ移動を行えばよい。なお、以下では、圧電アクチエータ１０３ｂによりステップ移動されるＣＣＤチップ１０３ａの各位置を画素ずらし位置という場合がある。
【００５０】
これにより、ｎ×ｎ個の画素ずらし位置で得られた画像データを合成することにより、ｎ×ｎ逓倍の高解像度の画像データを得ることができる。
【００５１】
＜画像読取装置における読取処理に関する構成＞
次に、画像読取装置１００の読取処理を行うブロックについて説明する。図２は、画像読取装置１００の読取処理に関する主な機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像読取装置１００は、読取処理の光学的処理を行う上述したフィルタ部１０１、レンズ部１０２、ならびにＣＣＤ部１０３と、各部１０１〜１０３を制御する読取制御回路１１０と、読取制御回路１１０を制御するとともに読取画像を処理する画像処理ＬＳＩ１２０と、画像処理ＬＳＩ１２０での処理により得られた出力用カラー画像データを出力する画像出力部１０４とを備える。なお、画像出力部１０４は、画像読取装置１００の外部に設けられていてもよい。
【００５２】
読取制御回路（画像データ取得部）１１０は、フィルタ部１０１、レンズ部１０２、ならびにＣＣＤ部１０３を制御して、シャッター板１０１ｂにより露出されるカラーフィルタの色成分、レンズ１０２ａの位置（レンズ位置）およびＣＣＤチップ１０３ａの位置（画素ずらし位置）を変更した複数の読取条件で原稿を読み取らせる。そして、読取制御回路１１０は、各読取条件での読み取りにより得られる単色画像データの信号を画像処理ＬＳＩ１２０に出力する。
【００５３】
本実施形態では、読取制御回路１１０は、カラーフィルタを切り替えた後の最初の読み取り動作を、当該読み取り処理により得られた単色画像データをダミーデータとして無視するダミー読み取り動作として動作させる。すなわち、読取制御回路１１０は、カラーフィルタを切り替えた直後に、ダミー読み取り動作（第１の画像データ取得動作）を実行し、その後に正規の読み取り動作（第２の画像データ取得動作）を実行させる。
【００５４】
画像処理ＬＳＩ（カラー画像データ出力部）１２０は、読取制御回路１１０から受けた単色画像データに対して所定の画像処理を施し、画像出力用の出力用カラー画像データを生成するものである。ただし、画像ＬＳＩ１２０は、ダミー読み取り動作により得られた単色画像データについては無視し、正規の読み取り動作により得られた単色画像データのみに基づいて画像出力用の出力用カラー画像データを生成する。なお、画像処理ＬＳＩ１２０で実行される画像処理の詳細については後述する。
【００５５】
画像出力部１０４は、画像処理ＬＳＩ１２０により生成された出力用カラー画像データの出力処理（以下、画像出力処理という）を実行するものである。例えば、画像出力部１０４は、画像出力処理として、画像処理ＬＳＩ１２０により生成された出力用カラー画像データで示される画像を記録用紙に形成するプリント処理を行う。もしくは、画像出力部１０４は、画像出力処理として、画像処理ＬＳＩ１２０により生成された出力用カラー画像データで示される画像を表示部に表示する表示処理を行ってもよい。もしくは、画像出力部１０４は、画像出力処理として、画像処理ＬＳＩ１２０により生成された出力用カラー画像データを、通信ネットワークを介して外部に出力する通信処理を行ってもよい。
【００５６】
＜読取制御回路の内部構成＞
次に、読取制御回路１１０の内部構成について説明する。図３は、図２に示す各ブロックの内部構成を詳細に示すブロック図である。
【００５７】
図３に示すように、読取制御回路１１０は、パルス生成回路１１１、レジスタ駆動回路（信号出力部）１１２、信号補正回路１１３、ＣＣＤ駆動回路（素子移動制御部）１１４、レンズ駆動回路（レンズ移動制御部）１１５、シャッター駆動回路１１６、センサ駆動回路（信号出力部）１１７、およびダミー検出駆動回路（ダミー信号出力部）１１８、を備える。
【００５８】
パルス生成回路１１１は、画像処理ＬＳＩ１２０からの制御に応じて、センサパルス（画像データ出力信号）、ダミーパルス（ダミー出力信号）、シフトパルス（画像データ出力信号）、転送パルス（画像データ出力信号）、画素ずらしパルス（素子移動信号）、レンズ送りパルス（レンズ移動信号）、ならびにフィルタ切替パルスを生成する。
【００５９】
具体的には、センサパルスは、ＣＣＤチップ１０３ａの受光セルを稼動させて受光素子の入射光の光量を電荷として蓄積させるためのパルスであり、シフトパルスは、各受光素子に蓄積された電荷をシフトレジスタに移動させるパルスである。また、転送パルスは、シフトレジスタに移動した電荷をシフトレジスタ内で移動させることにより各受光素子に入射した光量に相当する信号を取り出すためのパルスである。また、ダミーパルスは、カラーフィルタの切替後の入射光の光量をダミー検出させるためのパルスである。
【００６０】
また、画素ずらしパルスは、任意の画素ずらし位置における各セルからの画像データ信号の読み出しが終了したタイミングで圧電アクチエータ１０３ｂに画素ずらし処理を行わせるパルスであり、レンズ送りパルスは、圧電アクチエータ１０３ｂにより全ての画素ずらし位置への画素ずらし処理が一通り終了したタイミングでレンズ位置のステップ送りを行わせるパルスである。
【００６１】
また、フィルタ切替パルスは、レンズ１０２ａのステップ送りが一通り終了したタイミングでフィルタの切替を行わせるパルスである。
【００６２】
パルス生成回路１１１は、フィルタ切替パルスをシャッター駆動回路１１６に出力し、レンズ送りパルスをレンズ駆動回路１１５に出力し、画素ずらしパルスをＣＣＤ駆動回路１１４に出力し、センサパルスをセンサ駆動回路１１７に出力し、ダミーパルスをダミー検出駆動回路１１８に出力し、シフトパルスおよび転送パルスをレジスタ駆動回路１１２に出力する。
【００６３】
センサ駆動回路１１７は、センサパルスに同期して、ＣＣＤチップ１０３ａの各受光素子を稼動させて受光光量を電荷に変換させる。なお、センサ駆動回路１１７によるＣＣＤチップ１０３ａの読み取り動作は、画像出力用の出力用カラー画像データを生成するために使用される画像データ信号を出力するための正規の読み取り動作である。一方、ダミー検出駆動回路１１８も、ダミーパルスに同期して、ＣＣＤチップ１０３ａの各受光素子を稼動させて受光光量を電荷に変換させる。ただし、ダミー検出駆動回路１１８によるＣＣＤチップ１０３ａの読み取り動作はダミー読み取り動作である。
【００６４】
レジスタ駆動回路１１２は、シフトパルスに同期して、ＣＣＤチップ１０３ａの各受光セルのスイッチ回路を稼動させることにより、各受光素子に蓄積された電荷をシフトレジスタに移動させる。また、レジスタ駆動回路１１２は、転送パルスに同期して、シフトレジスタ内の電荷を垂直・水平方向に順々にシフトさせることにより各受光素子に入射した光量に相当する信号を取り出す。
【００６５】
これにより、ＣＣＤチップ１０３ａの各セルに蓄積された電荷は、シフトレジスタによって単色画像データの各画素の画素値に相当する画像データの信号に変換される。そして、読み出された画像データの信号は、信号補正回路１１３に出力される。
【００６６】
信号補正回路１１３は、シフトレジスタで読み出された信号が入力された際に、入力された信号を補正するための各種回路（ＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関二重サンプル）／ＡＧＣ（Auto Gain Control：自動ゲイン補正）／ＡＤＣ（Analog to Digital Converter：ＡＤ変換器））を備える。また、信号補正回路１１３は、ＣＣＤ部１０３からの各画素に相当する補正後の各単色画像データの信号を後述する画像処理ＬＳＩ１２０の制御部１２１に送信する。
【００６７】
ここで、ＣＤＳ回路とは、ＣＣＤ受光素子からの信号がない時の出力レベルを有する信号と、信号がある時の出力レベルを有する信号とをペアで出力しておき、信号があるときの出力レベルから信号がないときの出力レベルを差し引くことによりノイズを大幅に抑える回路である。
【００６８】
また、ＡＧＣ回路とは、ＣＣＤ受光素子からの出力信号に対して入射光量が低い場合、自動的にゲインの増幅を行い、常に一定の出力レベルを維持するようにする回路である。さらに、ＡＤＣ回路とは、ＣＣＤ受光素子からのアナログ信号をデジタル信号に変換する回路である。
【００６９】
このように、信号補正回路１１３は、ＣＣＤチップ１０３ａの受光素子で発生した電荷に基づいて各色成分の単色画像データの信号を出力するものである。
【００７０】
ＣＣＤ駆動回路１１４は、前回の画素ずらし位置における単色画像データの信号の読み出しが終了した際に、画素ずらしパルスに同期して圧電アクチエータ１０３ｂを駆動させて、ＣＣＤチップ１０３ａを所定のピッチで移動させる。
【００７１】
レンズ駆動回路１１５は、圧電アクチエータ１０３ｂにより全ての画素ずらし位置への画素ずらし処理が一通り終了した際に、レンズ送りパルスに同期して、駆動装置１０２ｂにレンズ１０２ａのステップ送りを行わせる。
【００７２】
シャッター駆動回路１１６は、レンズ１０２ａのステップ送りが一通り終了した際に、フィルタ切替パルスに同期して、ムービングコイル１０１ｇによりシャッター板１０１ｂを移動させてフィルタの切替を行わせる。
【００７３】
このように、読取制御回路１１０は、レンズ１０２ａ、ＣＣＤチップ１０３ａ、シャッター板１０１ｂを適宜移動させることによって、一つの原稿に対して、ＲＧＢ各々のカラーフィルタごとに、複数のレンズ位置で読み取るとともに、各レンズ位置についてＸ軸およびＹ軸方向の各々の方向に１／ｎ、・・・、（ｎ−１）／ｎ画素ピッチずらして読み取る。そして、読取制御回路１１０は、３つのカラーフィルタ、複数のレンズ位置、ｎ×ｎ個のＣＣＤチップ１０３ａの画素ずらし位置の全ての組み合わせに対して読み取られた画像データの信号、ならびに、ダミー読み取り動作により得られた画像データの信号を出力する。
【００７４】
＜画像処理ＬＳＩの内部構成＞
次に、画像処理ＬＳＩ１２０の内部構成について説明する。図３に示すように、画像処理ＬＳＩ１２０は、ＣＣＤ部１０３で読み取った原稿の単色画像データに基づいてデータの変換・合成等の画像処理を行う画像処理部１３０、読み取った単色画像データなどを記憶しておくための記憶部１２２、ならびに制御部（画像データ取得部、カラー画像データ出力部）１２１を備える。
【００７５】
制御部１２１は、読取制御回路１１０の各回路１１１，１１３および画像処理ＬＳＩ１２０の各部１３０，１２２を制御するものである。
【００７６】
具体的には、制御部１２１は、ユーザにより原稿の読取開始の入力があった場合に、パルス生成回路１１１を稼動して上述した各種パルスを生成させることにより、ＣＣＤ部１０３等の各部を生成したパルスに同期させて稼動させ、原稿を読み取らせる読み取り動作を実行させる。そして、制御部１２１は、読み取り動作により得られた単色画像データの信号を信号補正回路１１３から受ける。このとき、制御部１２１は、センサパルスに応じて実行された正規の読み取り動作により得られた単色画像データについて、カラーフィルタの種類、レンズ１０２ａの位置（レンズ位置）、およびＣＣＤチップ１０３ａの画素ずらし位置を示す情報（読取条件情報）を当該単色画像データと対応付けて記憶部１２２に記憶させる。一方、制御部１２１は、ダミーパルスに応じて実行されたダミー読み取り動作により得られた単色画像データを記憶部１２２に記憶させることなく破棄する。
【００７７】
さらに、制御部１２１は、記憶部１２２に記憶された単色画像データ（つまり、正規の読み取り動作により得られた単色画像データ）を画像処理部１３０に出力し、画像処理部１３０に対して所定の画像処理を実行させる。そして、制御部１２１は、画像処理部１３０で処理された出力用カラー画像データを記憶部１２２に記憶するとともに、当該出力用カラー画像データを画像出力部１０４に送り、画像出力処理を実行させる。
【００７８】
記憶部１２２は、読取制御回路１１０の信号補正回路１１３から制御部１２１に出力される原稿の画像データ、画像処理部１３０が処理を実行するための各種データを記憶するようになっている。
【００７９】
記憶部１２２は、画像処理部１３０が処理を実行するためのデータとして、レンズ１０２ａの位置（レンズ位置）による画像サイズの違いを補正するための倍率補正テーブルを記憶している。
【００８０】
図９は、レンズ位置により画像サイズが異なることを示す図である。図６に示されるように原稿台１０８に載置される原稿１０５の厚みには様々なものがある。そして、原稿の厚みが変ると、原稿の上面とＣＣＤチップ１０３ａとの距離が変るため、ピントの合致したレンズ１０２ａの位置も異なる。図９（ａ）は、相対的に厚い原稿に対してピントがあったときの、原稿の上面、レンズ１０２ａおよびＣＣＤチップ１０３ａの受光面の位置関係を示す図である。また、図９（ｂ）は、相対的に薄い原稿に対してピントがあったときの、原稿の上面、レンズ１０２ａおよびＣＣＤチップ１０３ａの受光面の位置関係を示す図である。図示されるように、相対的に薄い原稿の場合、つまり、原稿の上面とＣＣＤピッチ１０３ａとの距離が相対的に長い場合、ピントを合わすためには、相対的に厚い原稿と比較して、レンズ１０２ａをＣＣＤチップ１０３ａ側に移動させる必要がある。そして、レンズ移動に伴い、原稿からの光がＣＣＤチップ１０３ａの受光面に入射する範囲の大きさも異なることが図から理解できる。そのため、ピントの合った画像データを出力する場合、原稿の厚みに応じて、ＣＣＤチップ１０３ａから出力される画像データで示される画像のサイズが異なることとなる。
【００８１】
次に、原稿のサイズと、原稿からの光がＣＣＤチップ１０３ａの受光面に入射する範囲のサイズとの関係について図１０を参照しながら説明する。
【００８２】
図１０（ａ）に示すように、ピントが合った状態において、原稿の上面‐レンズ１０２ａ間の距離をＬｏ、レンズ１０２ａの焦点距離をＬｆ、ＣＣＤチップ１０３ａの受光面‐レンズ１０２ａ間の距離をＬｃ、レンズ１０２ａの光軸から原稿の端部までの距離をｙｏ、当該原稿の端部からの反射光がレンズ１０２ａの中心を透過してＣＣＤチップ１０３ａに入射したときの受光面上の受光点のレンズ１０２ａの光軸からの距離をｙｃとする。なお、ピントが合った状態とは、原稿の表面上の任意の点からの光がレンズ１０２ａを透過して、ＣＣＤチップ１０３ａの受光面状で集光し、結像される状態である。
【００８３】
このとき、原稿のサイズを、当該原稿からの光がＣＣＤチップ１０３ａの受光面に入射する範囲のサイズで割った値である倍率Ｍは、Ｍ＝ｙｏ／ｙｃ＝Ｌ０／Ｌｃ  で表される。
【００８４】
ここで、Ｌ０、Ｌｃ，Ｌｆ、Ｍの関係式は、次のように表される。Ｌｏ＝［Ｌｆ／（Ｌｃ−Ｌｆ）］・Ｌｃ、Ｌｆ＝［Ｍ／（１＋Ｍ）］・Ｌｃ、Ｌｃ＝［Ｌｆ・Ｌｏ／（Ｌｏ−Ｌｆ）。
【００８５】
そして、倍率Ｍ＝ｙｏ／ｙｃ＝Ｌｏ／Ｌｃ＝Ｌｆ／（Ｌｃ−Ｌｆ）と表すことができる。Ｌｆはレンズ１０２ａ固有の特性値である。そのため、Ｌｃ、つまり、ＣＣＤチップ１０３ａの受光面‐レンズ１０２ａ間の距離により、倍率Ｍが決定される。
【００８６】
例えば、図１０（ｂ）に示すように、ｙｏ＝４２０ｍｍであり、ＣＣＤチップ１０３ａの受光面‐原稿間の距離Ｌｏ+Ｌｃが１０２０．０００ｍｍであるときに、原稿からの光を、焦点距離１９．６１ｍｍのレンズ１０２ａを用いて受光面上のｙｃ＝８．４ｍｍの範囲に結像させる場合を考える。このとき、ＣＣＤチップ１０３ａの受光面‐レンズ１０２ａ間の距離Ｌｃ＝２０．０００ｍｍでピントがあうとすると、倍率Ｍ＝５０となる。
【００８７】
ＣＣＤ‐レンズ距離Ｌｃ＝２０．０００ｍｍのときのレンズ１０２ａの位置を基準位置として、レンズ１０２ａを基準位置から原稿側に０．００１ｍｍピッチで移動させたときに、ピントがあうときのＬ０＋Ｌｃ、Ｌ０、Ｍの値を図１１に示す。図１１に示すように、原稿が約３０．０ｍｍ浮き上がった場合（原稿‐ＣＣＤ距離Ｌｏ＋Ｌｃが約９９０ｍｍ）、レンズ１０２ａを基準位置から０．０１２ｍｍだけ原稿側に移動させたＣＣＤ‐レンズ距離Ｌｃ＝２０．０１２ｍｍのレンズ位置の近傍でピントが合致することになる。なお、図１１において、「正規化Ｍ’」とは、レンズ１０２ａが基準位置に位置するときの倍率を１としたときの正規化倍率Ｍ’の値である。
【００８８】
このようにレンズ１０２ａの位置に応じて倍率Ｍが変化する。そのため、読取制御回路１１０から出力される画像データのサイズも、レンズ位置に応じて異なることとなる。この相違を補正するために、記憶部１２２は、倍率補正データとして、例えば図１２に示されるような、レンズ１０２ａの位置（レンズ位置）Ｚｆと、当該レンズ位置Ｚｆのときの正規化倍率Ｍｆ’と、当該レンズ位置のときにレンズ１０２ａの光軸上の位置する受光セルの画素アドレス（行アドレスＲｏｆおよび列アドレスＣｏｆ）とを対応付けたテーブルを記憶している。ここで、画素アドレスとは、ＣＣＤ部１０３で読み出された画像データ信号の画素位置を示す行アドレスと列アドレスの情報である。なお、正規化倍率Ｍｆ’は、レンズ位置Ｚ１を基準位置としたときの倍率である。また、このテーブルに基づいて、後述するように、レンズ位置に応じた倍率の違いを補正することができる。
【００８９】
次に、画像処理部１３０の内部構成について詳細に説明する。図４は、画像処理部１３０の内部構成を示すブロック図である。画像処理部１３０は、図４に示すように、高解像データ生成部１３１、ブロック領域生成部１３２、最適レンズ位置算出部１３３、倍率・位置補正部１３４、ならびに画像データ合成部１３５を備える。
【００９０】
高解像データ生成部１３１は、各レンズ位置において、ＣＣＤチップ１０３ａのステップ移動ごとに読み取られたＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の単色画像データを合成して、高解像度の画像データを形成するものである。例えば、ＣＣＤチップ１０３ａの受光セルが３０００×４０００画素であり、ＣＣＤチップ１０３ａをＸ軸、Ｙ軸の両方向に１／３ピッチずつのステップ移動の画素ずらし処理を行う場合、９０００×１２０００画素の９逓倍の高解像度の画像データを生成する。
【００９１】
具体的には、高解像データ生成部１３１は、ＣＣＤチップ１０３ａが初期位置であるときの単色画像データにおいて、各受光セルから得られた画素データと当該受光セルの隣の受光セルから得られた画素データとの間に、１／ｎ〜（ｎ−１）／ｎピッチだけステップ移動させることにより得られた画像データにおける当該受光セルから得られた画素データを順に挿入することで、高解像度の単色画像データを生成することができる。
【００９２】
なお、各色成分の単色画像データは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の画像データが１画素にセットになった状態で配列される。これにより、高解像データ生成部１３１は、レンズ位置ごとに、高解像度のカラー画像データを生成することができる。
【００９３】
ブロック領域生成部１３２は、高解像データ生成部１３１で生成された、各レンズ位置のカラー画像データを複数のブロック領域に分割する。
【００９４】
例えば、３０００×４０００画素の原稿を画素ずらし処理により、３×３の９逓倍、すなわち９０００×１２０００の画像データとして読み取った場合、６００×６００を最小単位として１５ブロック×２０ブロックの領域に区切る。
【００９５】
そして、ブロック領域生成部１３２は、各レンズ位置の高解像度のカラー画像データにおける同じ位置のブロック領域に対して、共通するブロック番号（領域番号）を付与する。これにより、各レンズ位置の高解像度のカラー画像データは、同じ位置に共通するブロック番号が付与されたブロック領域を有することとなる。
【００９６】
なお、後述する各部１３３〜１３５、１０２ｃの処理は、ブロック領域生成部１３２にて生成されたブロック領域の画像データに対して行われる処理として説明する。
【００９７】
最適レンズ位置算出部１３３は、全てのレンズ位置のカラー画像データについて、ブロック領域ごとに、ピントの合致度を示す特徴量であるピント情報を算出して、算出したピント情報からピントの合致度が最も高い最適なレンズ位置を決定するものである。
【００９８】
具体的には、最適レンズ位置算出部１３３は、ピント情報として、ブロック内の各画素の明度データの最大値から10点の平均値、及び、最小値から10点の平均値から求めたコントラストをピント情報とし、コントラストが最大となるレンズ位置がピントの合致点とする。また、ピントの合致度によりエッジなど境界部分の先鋭性が変化することから、ブロック領域内の各画素値のエッジ強度分布を取り、その標準偏差値を用いるなどの方法を用いても良い。
【００９９】
なお、ブロック領域の全域で濃度（画素値）が一定な場合など、ピントの合致した最適レンズ位置の検出が困難な場合、精度良く最適レンズ位置が検出された隣接ブロックのピント最適レンズ位置を流用して最適レンズ位置とする方法や、複数の隣接レンズ位置によって補間するなどの方法を用いて最適レンズ位置を求めればよい。
【０１００】
このように、最適レンズ位置算出部１３３は、ブロック領域ごとに最適なレンズ位置を求める。これは、図６に示すように、原稿１０５が本などの立体的な原稿の場合、原稿１０５の厚みが全領域で一定ではなく、ブロック領域ごとに最適なレンズ位置が異なる場合があるためである。
【０１０１】
倍率・位置補正部１３４は、上述したようにレンズ１０２ａの位置（レンズ位置）による画像データのサイズへの影響をなくすために、最適レンズ位置算出部１３３により決定された最適レンズ位置の各ブロック領域のサイズを同一にする補正を行うものである。
【０１０２】
倍率・位置補正部１３４は、各ブロック領域について、記憶部１２２が記憶する倍率補正テーブル（例えば図１２参照）から最適レンズ位置算出部１３３により求められた最適レンズ位置Ｚｆ（ｆは１、２、・・・１０のいずれか）に対応する正規化倍率Ｍｆ’及び光軸の画素アドレス（行アドレスＲｏｆ及び列アドレスＣｏｆ）を読み出す。そして、各ブロック領域について、最適レンズ位置の画像データから当該ブロック領域のデータを切り出し、当該ブロック領域内の全画素について画素アドレス（行アドレスｒおよび列アドレスｃ）を、読み出したＭｆ、Ｒｏｆ及びＣｏｆを用いて補正し、補正後の補正行アドレスＲｃ、補正列アドレスＣｃを算出する。
【０１０３】
具体的には、倍率・位置補正部１３４は、各補正後の行アドレスＲｃおよび列アドレスＣｃを示す式、Ｒｃ＝ｉｎｔ［Ｍｆ’・（ｒ−Ｒｏｆ）＋Ｒｏｆ］、およびＣｃ＝ｉｎｔ［Ｍｆ’・（ｃ−Ｒｏｆ)＋Ｒｏｆ］を用いて、補正後の補正行アドレスＲｃおよび補正列アドレスＣｃを算出する。
【０１０４】
図１３は、最適レンズ位置が図１２に示すＺ１であったときの、行アドレスｒおよび列アドレスｃと補正後の補正行アドレスＲｃおよび補正列アドレスＣｃとの対応関係を示すテーブルである。図１３において、Ｒｃ１はｉｎｔ［Ｍ１’・（１−Ｒｏ１）＋Ｒｏ１］、Ｒｃ２はｉｎｔ［Ｍ１’・（２−Ｒｏ１）＋Ｒｏ１）、Ｒｃｍａｘはｉｎｔ［Ｍ１’・（Ｒｍａｘ−Ｒｏ１）＋Ｒｏ１］、Ｃｃ１はｉｎｔ［Ｍ１’・（１−Ｃｏ１）＋Ｃｏ１）、Ｃｃｍａｘはｉｎｔ［Ｍ１’・（Ｃｍａｘ−Ｃｏ１)＋Ｃｏ１］である。なお、記憶部１２２が図１３のようなテーブルを全てのレンズ位置に対して記憶しておき、倍率・位置補正部１３４は、最適レンズ位置算出部１３３により求められた最適レンズ位置に対応するテーブルを読み出して画素アドレスを補正してもよい。
【０１０５】
例えば、上述した例のように３０ｍｍの原稿の浮き上がりが生じている場合、レンズ１０２ａを０．０１２ｍｍだけＣＣＤ側に移動させた位置がピントの合致する最適レンズ位置となる（図１１を参照）。この最適レンズ位置における正規化倍率Ｍ´が０．９７０であり、３０００×４０００画素の画像データを補正する場合、補正前の行アドレス及び列アドレスと、補正後行アドレスＲｃ及び補正後列アドレスＣｃとの対応関係は、図１４に示すようになる。
【０１０６】
そして、倍率・位置補正部１３４は、各ブロック領域について、最適レンズ位置の画像データのうちの当該ブロック領域のデータの画素アドレスを補正後の画素アドレスに置き換えることで補正後のブロック領域画像データを生成する。言い換えると、倍率・位置補正部１３４は、算出した補正画素アドレスＲｃ，Ｃｃの位置の画素値を補正前の画素アドレスの画素値に置き換えることで、最適レンズ位置で、かつ任意のブロック領域の画像データ（ブロック領域画像データ）の倍率を補正する。
【０１０７】
画像データ合成部１３５は、倍率・位置補正部１３４で倍率補正された、各ブロック領域の補正後の画像データ（ブロック領域画像データ）をつなぎ合わせて合成することにより、原稿全体に相当する、画像出力用の画像データを生成するものである。
【０１０８】
＜画像読取装置の読取処理の流れ＞
次に、図１５に基づいて、画像読取装置１００の読取処理の流れについて説明する。なお、図１５は画像読取装置１００における原稿の読取処理のフローを示している。ここでは、ＣＣＤチップ１０３ａの画素ずらし処理として、初期位置から、Ｘ軸方向にセルピッチＸｐの１／２ピッチ、及び、Ｙ軸方向にセルピッチＹｐの１／２ピッチでステップ移動させるものとする。また、記憶部１２２は、図１２に示す倍率補正テーブルを記憶しており、レンズ位置Ｚ１を基準位置とする。
【０１０９】
まず、画像読取装置１００の制御部１２１は、ユーザにより原稿の読取開始の入力があった場合、カラーフィルタのリセットを行う（Ｓ１５０）。具体的には、制御部１２１は、フィルタ切替パルスを出力するようにパルス生成回路１１１を制御することで、ムービングコイル１０１ｇを駆動させて、シャッター板１０１ｂの各開口部をフィルタ板１０１ａのＲのカラーフィルタ１０１ｃの位置に移動させる。すなわち、制御部１２１は、フィルタ部１０１をＲ成分のカラーフィルタに切り替える。
【０１１０】
次に、制御部１２１は、前回読取処理でステップ移動したレンズ１０２ａの位置を所定の基準位置Ｚ１に移動させて、レンズ位置のリセットを行う（Ｓ１５１）。
【０１１１】
また、制御部１２１は、圧電アクチエータ１０３ｂを駆動させて、前回読取処理でステップ移動したＣＣＤチップ１０３ａの位置を所定の初期位置に移動させて、画素ずらし位置のリセットを行う（Ｓ１５２）。
【０１１２】
次に、制御部１２１は、光源から原稿に光を照射させて、ダミーパルスを出力するようにパルス生成回路１１０を制御する。これにより、ＣＣＤチップ１０３ａの各受光素子は、ダミーパルスに同期して、ダミー読み取り動作を開始する（Ｓ１５３）。
【０１１３】
ＣＣＤチップ１０３ａでダミー読み取り動作が開始されると、制御部１２１は、シフトパルスを出力するようにパルス生成回路１１０を制御する。そして、ＣＣＤチップ１０３ａの各受光素子は、シフトパルスに同期して、各受光素子に蓄積された電荷をシフトレジスタに移動させる。その後、制御部１２１は、転送パルスを出力するようにパルス生成回路１１０を制御する。そして、転送パルスに同期してシフトレジスタから原稿の単色画像データの信号を取り出す。
【０１１４】
シフトレジスタから取り出された単色画像データの信号は、信号補正回路１１３に出力され、ＣＤＳ，ＡＧＣ，ＡＤＣの各回路による補正処理を経た後、制御部１２１に出力される。
【０１１５】
制御部１２１は、ダミー読み取り動作によって得られた単色画像データを信号補正回路１１３から受け取り、受け取った単色画像データを記憶部１２２に格納せずに破棄する。
【０１１６】
次に、制御部１２１は、センサパルスを出力するようにパルス生成回路１１０を制御する。そして、ＣＣＤチップ１０３ａの各受光素子は、センサパルスに同期して原稿の正規の読み取り動作を行う（Ｓ１５４）。その後、ダミー読み取り動作と同様に、ＣＣＤチップ１０３ａの各受光素子は、シフトパルスに同期して各受光素子に蓄積された電荷をシフトレジスタに移動させ、転送パルスに同期して、シフトレジスタから原稿の単色画像データ信号を取り出す。
【０１１７】
シフトレジスタから取り出された単色画像データは、信号補正回路１１３に出力され、各補正回路による補正処理が行われる。ここで、信号補正回路１１３は、ＣＣＤ部１０３から入力される単色画像データを制御部１２１に出力する。制御部１２１は、信号補正回路１１３から受け取った単色画像データを、一番目のカラーフィルタの色成分（Ｒ）、レンズ位置Ｚ１およびＣＣＤチップ１０３ａの画素ずらし位置（ここでは初期位置）を示す読取条件情報と対応付けて記憶部１２２に格納する（Ｓ１５４）。
【０１１８】
次に、制御部１２１は、画素ずらしパルスを出力するようにパルス生成回路１１０を制御し、ＣＣＤチップ１０３ａをＸ軸方向の正側にセルピッチＸｐの半分、すなわちＸｐ／２だけステップ移動させる（Ｓ１５５）。そして、ＣＣＤチップ１０３ａの各受光素子は、センサパルスに同期して原稿の読み取りを行う（Ｓ１５６）。
【０１１９】
原稿の読み取り処理によって各受光素子に蓄積された電荷は、Ｓ１５４と同じ処理によって単色画像データの信号に変換され、制御部１２１は、信号補正回路１１３から出力された単色画像データを、カラーフィルタの色成分（Ｒ）、レンズ位置Ｚ１およびＣＣＤチップ１０３ａの位置（ここでは初期位置からＸ軸方向に１／２ピッチずれた位置）を示す読取条件情報と対応付けて記憶部１２２に格納する（Ｓ１５６）。
【０１２０】
次に、制御部１２１は、Ｘ，Ｙ軸方向における１画素、すなわちセルピッチ分の画素ずらし処理が完了したか否かを判定する（Ｓ１５７）。１画素分の画素ずらし処理が完了していないと判定された場合（Ｓ１５７でＮＯ）、制御部１２１は、Ｓ１５５〜Ｓ１５７をＸ，Ｙ軸方向について１画素分の画素ずらしが完了するまで繰り返す。具体的には、初期位置からＸ軸方向に１／２ピッチずれた画素ずらし位置、初期位置からＸ軸及びＹ軸の両方向に１／２ピッチずれた画素ずらし位置、初期位置からＹ軸方向に１／２ピッチずれた画素ずらし位置の３つの位置の分だけＳ１５５〜Ｓ１５７の処理を繰り返す。
【０１２１】
一方、１画素分の画素ずらし処理が完了したと判定された場合（Ｓ１５７でＹＥＳ）、制御部１２１は、画像処理部１３０の高解像データ生成部１３１に対して、各画素ずらし処理で得られた４つの単色画像データを合成して４逓倍画像データ（高解像度の単色画像データ）を生成するように指示し、生成された高解像度の画像データを記憶部１２２に格納する（Ｓ１５８）。
【０１２２】
次に、制御部１２１は、レンズ１０２ａの位置がステップ移動の終端（ここでは、レンズ位置Ｚ１０）であるか否かを判定する（Ｓ１５９）。レンズ１０２ａの位置がステップ移動の終端でない場合（Ｓ１５９でＮＯ）、制御部１２１は、レンズ送りパルスを出力するようにパルス出力回路１１１を制御し、レンズ１０２ａをＣＣＤ１０３側に１ステップ移動させることによりレンズ位置を更新する（Ｓ１６０）。そして、制御部１２１は、更新したレンズ位置においてＳ１５４〜Ｓ１５８の処理を行わせる。なお、このとき、制御部１２１は、読取条件情報に含まれるレンズ位置を示す情報を、更新したレンズ位置を示す情報として記憶部１２２に格納する。
【０１２３】
ここで、ＣＣＤチップ１０３ａは、前回読取処理によってＳ１５２の画素ずらし位置のリセットによる初期位置と異なる位置に配置されている。したがって、レンズ位置の更新が行われた以降の通常の読み取り処理では、まずＹ軸方向の負側にＹｐ／２ピッチの画素ずらしが行われる。これにより、ＣＣＤチップ１０３ａを初期位置にして原稿の読み込みを開始することができる。
【０１２４】
一方、レンズ１０２ａの位置がステップ移動の終端であった場合（Ｓ１５９でＹＥＳ）、制御部１２１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの全てのカラーフィルタの切替が完了したか否かを判定する（Ｓ１６１）。全てのカラーフィルタの切替が完了していない場合（Ｓ１６１でＮＯ）、制御部１２１は、ムービングコイル１０１ｇをフィルタ切替パルスに同期させてシャッター板１０１ｂを移動させる。これにより、シャッター板１０１ｂの開口１０１ｆが前回使用していたカラーフィルタとは異なるカラーフィルタの配列に切り替えられることとなる（Ｓ１６２）。そして、制御部１２１は、切り替えたカラーフィルタについてＳ１５１〜Ｓ１６０の処理を行わせる。なお、このとき、制御部１２１は、読取条件情報に含まれるカラーフィルタの色成分を示す情報を、切替後のカラーフィルタの色成分を示す情報として記憶部１２２に格納する。
【０１２５】
一方、全てのカラーフィルタの切替が完了していた場合（Ｓ１６１でＹＥＳ）、制御部１２１は、原稿の読取処理を終了し、後処理へ移行する。
【０１２６】
上述した画像読取装置１００の原稿読取処理による全体的な流れは、図１に示すタイムチャートのようになる。
【０１２７】
図１に示すように、原稿の読取が開始されると、フィルタ部１０１、レンズ部１０２、ＣＣＤ部１０３の各部でリセット処理が行われる。すなわち、カラーフィルタがＲフィルタに切り替えられ、レンズ１０２ａがレンズ位置Ｚ１（基準位置）に移動し、ＣＣＤチップ１０３ａがＸ，Ｙ軸方向における原点位置（初期位置）に移動する。
【０１２８】
次に、ダミー読み取り動作が実行された後、レンズ位置Ｚ１における読み取り動作（第１フレームの読み取り動作）が実行される。第１フレームの読み取り動作が終了すると、残りのレンズ位置Ｚ２〜Ｚ１０における読み取り動作（第２〜１０フレームの読み取り動作）が順次実行される。なお、各フレームの読み取り動作は、ＣＣＤチップ１０３ａが初期位置での１／４フレームの読み取り動作、ＣＣＤチップ１０３ａが初期位置からＸ軸方向にＸｐ／２、Ｙ軸方向にＹｐ／２ずれた位置での３／４フレームの読み取り動作、初期位置からＹ軸方向にＹｐ／２ずれた位置での４／４フレームの読み取り動作からなる。
【０１２９】
その後、カラーフィルタを次の色成分（Ｇ）に切り替えるとともに、レンズ１０２ａを基準位置に戻すリセット処理、および、ＣＣＤチップ１０３ａを初期位置に戻すリセット処理を行う。そして、ダミー読み取り動作を実行し、色成分（Ｒ）のカラーフィルタのときと同様に、第１〜１０フレームの読み取り動作を行う。
【０１３０】
さらに、その後、カラーフィルタを次の色成分（Ｂ）に切り替えるとともに、レンズ１０２ａを基準位置に戻すリセット処理、および、ＣＣＤチップ１０３ａを初期位置に戻すリセット処理を行う。そして、ダミー読み取り動作を実行し、前の色成分（Ｒ、Ｇ）のカラーフィルタのときと同様に、第１〜１０フレームの読み取り動作を行う。
【０１３１】
これにより、画像読取装置１００の記憶部１２２には、図１６に示すように、各レンズ位置Ｚ１（基準位置）〜Ｚ１０（終端位置）におけるＲ，Ｇ，Ｂの各画素値に基づいて形成された４逓倍の高解像度の単色画像データ（以下、４逓倍画像データという）が格納されることになる。
【０１３２】
このように、本実施形態に係る画像読取装置１００では、カラーフィルタの色成分が切り替えられた直後に、ダミー読み取り動作を実行する。
【０１３３】
カラーフィルタが切り替えられるとＣＣＤチップ１０３ａの各受光素子はフィルタ切替前後で大きく異なる動作状態になるため、残留電荷の影響が顕著に現れてしまうケースがある。
【０１３４】
例えば、受光素子の受光出力が５．０〜０．５Ｖの範囲（つまり、高レベル５．０Ｖ、低レベル０．５Ｖ）であり、１０％の電荷の残留が起きるＣＣＤである場合、カラーフィルタが切替るとフィルタ切替後の出力に対して下記（１）〜（４）
（１）低レベル出力１＝０．５（切替後）＋５．０（切替前）×１０％＝１．０Ｖ
変化率＝１．０÷０．５＝２．０、
（２）低レベル出力２＝０．５＋０．５×１０％＝０．５５Ｖ
変化率＝０．５５÷０．５＝１．１、
（３）高レベル出力１＝５．０＋５．０×１０％＝５．５Ｖ
変化率＝５．５÷５．０＝１．１、
（４）高レベル出力２＝５．０＋０．５×１０％＝５．０５Ｖ
変化率＝５．０５÷５．０＝１．０１、
の４つの極端なケースの組み合わせが考えられる。（１）は、切替前が高レベルの出力であり、切替後が低レベルの出力となるケースである。（２）は、切替前が低レベルの出力であり、切替後も低レベルの出力となるケースである。（３）は、切替前が高レベルの出力であり、切替後も高レベルの出力となるケースである。（４）は、切替前が低レベルの出力であり、切替後が高レベルの出力となるケースである。
【０１３５】
上記の組み合わせの中では、（１）の低レベル出力１で顕著な残留電荷による影響が現れてしまう。なお、上述したように、上記（１）の場合とは、高レベル出力から低レベル出力に変化する場合である。
【０１３６】
しかしながら、上記（１）の場合であっても、本実施形態のように、カラーフィルタの切替後にダミー読み取り動作を実行すると、ダミー読み取り動作によって受光出力レベルが１．０Ｖに変更されるので、残留電荷は、１．０Ｖの１０％の０．１Ｖとなる。そのため、ダミー読み取り動作の後に実行される正規の読み取り動作での受光出力は、０．５（切替後）＋１．０（切替前）×１０％＝０．６Ｖで、変化率は、０．６÷０．５＝１．２となり、残留電荷による影響を抑制することができる。
【０１３７】
なお、図１で示されるように、レンズ位置のステップ送り、もしくは、画素ずらし位置のステップ送りが行われても、カラーフィルタの切替が行われない状態では、画像の変化は緩慢なものであり、受光素子の受光出力の変化は顕著なものにはならない。
【０１３８】
すなわち、レンズ位置のステップ送り、もしくは、画素ずらし位置のステップ送りによる移動前後では、
低レベル出力＝０．５＋０．５×１０％＝０．５５Ｖ    （変化率＝０．５５÷０．５＝１．１）、
高レベル出力＝５．０＋５．０×１０％＝５．５Ｖ    （変化率＝５．５÷５．０＝１．１）
となり、顕著な悪影響は出現しない。したがって、フィルタ切替時のように受光素子による受光出力が大きく変化する場合にのみダミー読み取り動作を行うことが有効となる。また、ダミー読み取る動作によって読取時間が長くなることも最小限に抑えることができる。
【０１３９】
＜画像読取装置の読取処理後の後処理の流れ＞
次に、図１７に基づいて、画像読取装置１００の原稿読取後の後処理の流れについて説明する。なお、図１７は、原稿読取後の後処理のフローを示している。
【０１４０】
まず、原稿の読取処理が完了すると、高解像データ生成部１３１は、３つの異なる色成分の高解像度の単色画像データ（４逓倍画像データ）を合成して、カラーの４逓倍画像データを生成する。そして、ブロック領域生成部１３２は、各レンズ位置に対応するカラーの４逓倍画像データをブロック領域ごとに分割する処理を行う。
【０１４１】
具体的には、４逓倍画像データが３０００×４０００画素を４逓倍した６０００×８０００画素の画像データである場合、ブロック領域生成部１３２は、各レンズ位置での４逓倍画像データを、例えば４００×４００画素を最小単位として１５ブロック×２０ブロックに分割するとともに、各ブロック領域に対してブロック番号を付与する。
【０１４２】
そして、制御部１２１は、任意のブロック番号を指定して（Ｓ１６３）、各レンズ位置の４逓倍画像データについて、指定したブロック番号の領域である指定ブロック領域を対象とした画像処理を開始する。
【０１４３】
次に、制御部１２１は、レンズ位置Ｚ１（基準位置）に対応する４逓倍画像データを記憶部１２２から特定する（Ｓ１６４）。そして、制御部１２１は、特定した４逓倍画像データの中から指定ブロック領域の画像データを取り込む（Ｓ１６５）。その後、制御部１２１は、取り込んだ指定ブロック領域の画像データを最適レンズ位置算出部１３３に出力して、ピント情報の算出処理を行わせる（Ｓ１６６）。
【０１４４】
制御部１２１は、最適レンズ位置算出部１３３により算出されたピント情報を、レンズ位置およびブロック番号と対応づけて記憶部１２２に格納する（Ｓ１６６）。
【０１４５】
次に、制御部１２１は、Ｓ１６５で取り込んだ指定ブロック領域の画像データに対応するレンズ位置が終端であるか否かを判定する（Ｓ１６７）。画像データのレンズ位置が終端でない場合（Ｓ１６７でＮＯ）、制御部１２１は、次のレンズ位置に対応する４逓倍画像データを記憶部１２２から特定する（Ｓ１６８）。そして、制御部１２１は、特定した４逓倍画像データについて、Ｓ１６５〜Ｓ１６６の処理を行わせる。
【０１４６】
一方、画像データのレンズ位置が終端であった場合（Ｓ１６７でＹＥＳ）、制御部１２１は、各レンズ位置Ｚ１〜Ｚ１０の４逓倍画像データの指定ブロック領域から求めたピント情報を最適レンズ位置算出部１３３に出力して、最適レンズ位置Ｚｆを決定させる（Ｓ１６９）。
【０１４７】
次に、制御部１２１は、最適レンズ位置Ｚｆの４逓倍画像データの中から、指定ブロック領域の画像データを読み出す（Ｓ１７０）。そして、制御部１２１は、読み出した指定ブロック領域の画像データを倍率・位置補正部１３４に出力して、画像データの倍率を補正させる（Ｓ１７１）。
【０１４８】
Ｓ１７１において、倍率・位置補正部１３４は、最適レンズ位置Ｚｆに対応する正規化倍率Ｍｆ’、光軸の画素アドレスＲｏｆ・Ｃｏｆを記憶部１２２が記憶する倍率補正テーブルから読み出し、読み出したＭｆ’、光軸の画素アドレスＲｏｆ・Ｃｏｆに基づいて、画素アドレスの補正を行う。この補正処理の詳細は上述したとおりである。そして、制御部１２１は、倍率・位置補正部１３４により補正された指定ブロック領域の画像データをブロック番号と対応付けて記憶部１２２に格納する（Ｓ１７２）。
【０１４９】
次に、制御部１２１は、全ブロック領域の後処理が完了したか否かを判定する（Ｓ１７３）。全てのブロック領域の後処理が行われていないと判定された場合（Ｓ１７３でＮＯ）、制御部１２１は、後処理の実行していない任意のブロック番号を指定して（Ｓ１７４）、当該ブロック番号に対応する指定ブロック領域についてＳ１６４〜Ｓ１７２の処理を行わせる。
【０１５０】
一方、全てのブロック領域の後処理が完了したと判定された場合（Ｓ１７３でＹＥＳ）、制御部１２１は、各ブロック領域についてＳ１７２で記憶部１２２に格納していた画像データを画像データ合成部１３５に出力する。そして、画像データ合成部１３５では、各ブロック領域の画像データをつなぎ合わせて、画像出力用の１枚の出力用カラー画像データを生成する（Ｓ１７５）。
【０１５１】
その後、画像データ合成部１３５は、合成した画像出力用の出力用カラー画像データを制御部１２１へ出力する。そして制御部１２１は、出力用カラー画像データを画像出力部１０４に送り、画像出力処理を実行させ、後処理を終了する。これにより、ユーザは、画像読取装置１００で読み取った画像を画像出力部１０４から得ることができる。
【０１５２】
以上のように、本実施形態によれば、画像読取装置１００は、原稿（撮像対象物）１０５からの光を受光し、受光した光量に応じた電荷を発生する受光素子を含むＣＣＤチップ１０３ａと、原稿１０５とＣＣＤチップ１０３ａとの間に配置された、異なる色成分の光を透過させる複数のカラーフィルタ１０１ｃ・１０１ｄ・１０１ｅと、これらカラーフィルタ１０１ｃ・１０１ｄ・１０１ｅを順次切り替えることにより、原稿１０５からの光のうち受光素子に入射する光の色成分を切り替えるシャッター板（フィルタ切替部）１０１ｂおよびムービングコイル（フィルタ切替部）１０１ｇとを備えている。
【０１５３】
さらに、画像読取装置１００は、原稿１０５からの各色成分の光を受光することにより受光素子で発生した電荷に基づいて当該色成分の単色画像データを取得する読取制御回路（画像データ取得部）１１０および制御部（画像データ取得部）１２１と、取得した各色成分の単色画像データに基づいて出力用カラー画像データを生成し、当該出力用カラー画像データを出力する画像処理ＬＳＩ（カラー画像データ出力部）１２０および画像出力部（カラー画像データ出力部）１０４とを備える。
【０１５４】
そして、読取制御回路１１０は、シャッター板１０１ｂが露出するカラーフィルタ１０１ｃ・１０１ｄ・１０１ｅを切り替えた後、単色画像データを取得するダミー読み取り動作（第１の画像データ取得動作）に続いて、再度単色画像データを取得する正規の読み取り動作（第２の画像データ取得動作）を行い、正規の読み取り動作にて取得した単色画像データを正規の単色画像データとする。そして、画像処理ＬＳＩ１２０は、当該正規の単色画像データに基づいて出力用カラー画像データを生成する。
【０１５５】
また、センサ駆動回路１１７およびレジスタ駆動回路１１２は、ダミーパルスをＣＣＤ部１０３に出力した後、センサパルス、シフトパルス、ならびに転送パルスをＣＣＤ部１０３に出力し、制御部１２１は、センサパルス、シフトパルス、ならびに転送パルスに応じてＣＣＤ部１０３が出力した画像データ信号を記憶部１２２に記憶させる。
【０１５６】
これにより、残留電荷の影響をなくすための補正処理を行うことなく、残留電荷による出力画像の残像を抑えながら画像の読取処理を行うことができる。
【０１５７】
本発明の画像読取装置は、上記の実施形態に限定されることがなく、様々な変更が可能である。以下、変形形態の一例について説明する。
【０１５８】
上記の説明では、画像読取装置１００のフィルタ部１０１において、フィルタ切替時のシャッター板１０１ｂの移動距離を短縮して応答性を高めるため、光路上で複数の同一色フィルタが有効となるように配列された格子状のフィルタを用いているが、図１８（ｂ）に示すような回転円盤式のカラーフィルタ盤２０１ａを用いても良い。
【０１５９】
図１８（ｂ）に示すように、カラーフィルタ盤２０１ａは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各カラーフィルタ２０１ｄ，２０１ｅ，２０１ｆがカラーフィルタ盤２０１ａの円周方向に沿って繰り返し配置されている。
【０１６０】
また、カラーフィルタ盤２０１ａは、図１８（ａ）に示すように、原稿からの光の光路上に、上記したカラーフィルタ盤２０１ａの各カラーフィルタが位置するように配設される。
【０１６１】
さらに、カラーフィルタ盤２０１ａは、回転駆動装置２０１ｂの回転軸２０１ｃに軸支されている。このため、カラーフィルタ盤２０１ａは、回転駆動装置２０１ｂにより所定の角度で回転する回転軸２０１ｃとともに回転する。これにより、フィルタの切替が行われる。
【０１６２】
また、カラーフィルタ盤２０１ａを用いた画像読取装置２００では、上記した画像読取装置１００のフィルタ部１０１のように原稿からの光の一部をシャッター板１０１ｂで遮ることなくＣＣＤ部２０３に導くことが可能であり、受光素子の光量の確保を優先した読取処理を行うことができる。このため、原稿の読取精度を向上することができる。
【０１６３】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明は、撮像素子にてカラー画像を読み取る画像読取装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１６５】
１００            画像読取装置
１０１ｂ          シャッター板（フィルタ切替部）
１０１ｃ・ｄ・ｅ  カラーフィルタ
１０１ｇ          ムービングコイル（フィルタ切替部）
１０２ａ          レンズ
１０２ｂ          駆動装置（レンズ移動制御部）
１０３ａ          ＣＣＤチップ（受光素子）
１０３ｂ          圧電アクチエータ（素子移動制御部）
１０４            画像出力部（カラー画像データ出力部）
１１０            読取制御回路（画像データ取得部）
１１３            信号補正回路（画像データ取得部）
１１４            ＣＣＤ駆動回路（素子移動制御部）
１１５            レンズ駆動回路（レンズ移動制御部）
１１７            センサ駆動回路（画像データ取得部）
１１８            ダミー検出駆動回路（画像データ取得部）
１２０            画像処理ＬＳＩ
１２１            制御部（画像データ取得部、カラー画像データ出力部）
１３０            画像処理部
１３１            高解像データ生成部（カラー画像データ出力部）
１３２            ブロック領域生成部
１３３            最適レンズ位置算出部（最適レンズ位置決定部）
１３４            倍率・位置補正部（倍率補正処理部）
１３５            画像データ合成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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