(57)【要約】【課題】高画質化を達成することができる画像読取装置を提供する。【解決手段】本発明に係る画像読取装置は、物体を照明する照明手段と、物体からの反射光を受光する受光手段と、反射光を受光手段に導光する結像手段と、受光手段の位置を変更する第１の位置変更手段と、第１の位置変更手段を制御する制御部とを備え、受光手段では、第１の色の受光素子同士、第２の色の受光素子同士及び第３の色の受光素子同士それぞれが結像手段の光軸に垂直な第１の面内の互いに垂直な第１及び第２の方向それぞれにおいて互いに隣り合わないように、受光素子が第１の方向に配置されて形成された受光素子列が、第２の方向に少なくとも三つ設けられており、制御部は、受光手段の第１の方向の所定の位置に配置されている複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号に基づいて、第１の位置変更手段を制御することを特徴とする。【選択図】  図５
2019186739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を照明する照明手段と、
前記照明手段から照明された光であり前記物体により反射された反射光を受光する受光手段と、
前記反射光を前記受光手段に導光する結像手段と、
前記受光手段の位置を変更する第１の位置変更手段と、
前記第１の位置変更手段を制御する制御部と、
を備え、
前記受光手段では、第１の色の受光素子同士、第２の色の受光素子同士及び第３の色の受光素子同士それぞれが前記結像手段の光軸に垂直な第１の面内の互いに垂直な第１及び第２の方向それぞれにおいて互いに隣り合わないように、複数の前記第１の色の受光素子、複数の前記第２の色の受光素子及び複数の前記第３の色の受光素子が前記第１の方向に配置されて形成された受光素子列が、前記第２の方向に少なくとも三つ設けられており、
前記制御部は、前記受光手段の前記第１の方向の所定の位置に配置されている複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号に基づいて、前記第１の位置変更手段を制御することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記受光手段の前記第１の方向の所定の位置に配置されている複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた合算値に基づいて、前記第１の位置変更手段を制御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】
前記制御部は、前記受光手段の前記第２の方向の位置を変更させるように前記第１の位置変更手段を制御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】
前記受光手段と共役な位置に配置されている前記物体における前記第２の方向に平行な第１の線画像と前記第１の面内において該第１の線画像に対して４５°傾いている第２の線画像との間の前記第１の方向における距離をｌ１、前記第１の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置と前記第２の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置との間の距離をＬ１（画素）、前記結像手段の結像倍率をβ、前記受光素子の前記第１の方向の長さをｐとしたとき、
【数１】
2019186739.tif 000010
から算出されるΔｓ１が所定の範囲内に入るように、前記制御部は、前記受光手段の前記第２の方向の位置を変更させるように前記第１の位置変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記受光手段の前記光軸のまわりの回転方向の位置を変更させるように前記第１の位置変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記受光手段と共役な位置に配置されている前記物体における前記第２の方向に平行な第１の線画像と前記第１の面内において該第１の線画像に対して４５°傾いている第２の線画像との間の前記第１の方向における距離をｌ１、前記第１の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置と前記第２の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置との間の距離をＬ１（画素）、前記光軸を含み前記第１の方向に垂直な第２の面に対して前記第１及び第２の線画像とは反対側に配置されている、前記物体における前記第２の方向に平行な第３の線画像と前記第１の面内において該第３の線画像に対して４５°傾いている第４の線画像との間の前記第１の方向における距離をｌ２、前記第３の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置と前記第４の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置との間の距離をＬ２（画素）、前記結像手段の結像倍率をβ、前記受光素子の前記第１の方向の長さをｐとしたとき、
【数２】
2019186739.tif 000011
【数３】
2019186739.tif 000012
から算出されるΔｓ１−Δｓ２が所定の範囲内に入るように、前記制御部は、前記受光手段の前記光軸のまわりの回転方向の位置を変更させるように前記第１の位置変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記受光手段の前記第２の方向のまわりの回転方向の位置を変更させるように前記第１の位置変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記受光手段と共役な位置に配置されている前記物体における前記第２の方向に平行である、第１の線画像と、前記光軸を含み前記第１の方向に垂直な第２の面に対して該第１の線画像とは反対側に配置されている第３の線画像と、前記第１の方向において該第１の線画像と該第３の線画像との間に配置されている第５の線画像とにおいて、前記第１及び第５の線画像の間の前記第１の方向における距離をｌＬ、前記第１の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置と前記第５の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置との間の距離をＬＬ（画素）、前記第３及び第５の線画像の間の前記第１の方向における距離をｌＲ、前記第３の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置と前記第５の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置との間の距離をＬＲ（画素）、前記結像手段の結像倍率をβ、前記受光素子の前記第１の方向の長さをｐとしたとき、
【数４】
2019186739.tif 000013
【数５】
2019186739.tif 000014
から算出されるΔｌL−ΔｌRが所定の範囲内に入るように、前記制御部は、前記受光手段の前記第２の方向のまわりの回転方向の位置を変更させるように前記第１の位置変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記結像手段の位置を変更する第２の位置変更手段を備え、
前記制御部は、前記受光手段及び前記結像手段の前記光軸に平行な方向の位置を変更させるように前記第１及び第２の位置変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記結像手段の位置を変更する第２の位置変更手段を備え、
前記受光手段と共役な位置に配置されている前記物体における前記第２の方向に平行である、第１の線画像と、前記光軸を含み前記第１の方向に垂直な第２の面に対して該第１の線画像とは反対側に配置されている第３の線画像とにおいて、前記第１及び第３の線画像の間の前記第１の方向における距離をｌ３、前記第１の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置と前記第３の線画像からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の前記第１の方向における中点位置との間の距離をＬ３（画素）、前記結像手段の結像倍率をβ、前記受光素子の前記第１の方向の長さをｐとしたとき、
【数６】
2019186739.tif 000015
から算出されるΔｌ３が所定の範囲内に入るように、前記制御部は、前記受光手段及び前記結像手段の前記光軸に平行な方向の位置を変更させるように前記第１及び第２の位置変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項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、画像読取装置に関し、特にラインセンサを用いたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やＭＦＰ（マルチファンクションプリンタ）等の原稿読取装置のカラー画像読取手段として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが塗布された受光素子が列状に配置されたラインセンサが用いられている。
特許文献１は、複数の受光素子が第１の方向にＲ→Ｇ→Ｂ→Ｒ…のように周期的に繰り返されて配置された受光素子列が第１の方向に垂直な第２の方向に複数配置されて構成されたラインセンサを用いて、装置に付着したゴミを検出し、読み取ったカラー画像を補正し高画質化することができる画像読取装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２０４８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、複数の受光素子列における各受光素子によって得られた画素データの並べ替えを行っているために、得られた画像データでは第２の方向に関する空間情報が失われてしまう。
特許文献１は、この喪失される空間情報について何ら検討していないため、組付誤差や環境変化等によって複数の受光素子列が第２の方向において称呼位置からずれて配置されていても位置調整を行うことができず、画質劣化を招いてしまう。
そこで本発明は、異なる色の受光素子が互いに隣り合わないように配置されたラインセンサに対して適切に光学調整を行うことによって更なる高画質化を達成することができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る画像読取装置は、物体を照明する照明手段と、照明手段から照明された光であり物体により反射された反射光を受光する受光手段と、反射光を受光手段に導光する結像手段と、受光手段の位置を変更する第１の位置変更手段と、第１の位置変更手段を制御する制御部とを備え、受光手段では、第１の色の受光素子同士、第２の色の受光素子同士及び第３の色の受光素子同士それぞれが結像手段の光軸に垂直な第１の面内の互いに垂直な第１及び第２の方向それぞれにおいて互いに隣り合わないように、複数の第１の色の受光素子、複数の第２の色の受光素子及び複数の第３の色の受光素子が第１の方向に配置されて形成された受光素子列が、第２の方向に少なくとも三つ設けられており、制御部は、受光手段の第１の方向の所定の位置に配置されている複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号に基づいて、第１の位置変更手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、異なる色の受光素子が互いに隣り合わないように配置されたラインセンサに対して適切に光学調整を行うことによって更なる高画質化を達成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。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第一実施形態に係る画像読取装置の模式的断面図。
【図２】第一実施形態に係る画像読取装置の原稿読取ユニット近傍における模式的断面図。
【図３】第一実施形態の画像読取装置に設けられているラインセンサが備える受光素子の配列構造を説明する模式図。
【図４】第一実施形態に係る画像読取装置に設けられている読取制御系の構成図。
【図５】第一実施形態に係る画像読取装置において光学調整装置が設けられた原稿読取ユニットの模式的断面図。
【図６】第一実施形態に係る画像読取装置に設けられている原稿読取ユニットの調整に用いられるチャートを模式的に示した図。
【図７】第一実施形態に係る画像読取装置において調整基準チャートを読み取った際に得られる出力輝度信号の例を示した図。
【図８】第一実施形態に係る画像読取装置において調整基準チャートを読み取った際に得られる出力輝度信号の例の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本実施形態に係る画像読取装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
【０００９】
図１は、第一実施形態に係る画像読取装置１００の模式的断面図を示している。
画像読取装置１００は、原稿１０２（物体）を載置するための原稿トレイ１０１と、原稿読取ユニット１０３、１０６とを備えている。
原稿読取ユニット１０３、１０６は、種々の原稿搬送モータによって搬送される原稿１０２の画像を読み取る。
原稿台ガラス１１２上には、原稿１０２の背面にくるように原稿背景板が設けられている。原稿読取ユニット１０３、１０６における原稿１０２の画像の読取が終了すると、画像読取装置１００は、原稿１０２を排紙トレイ１０４に排出する。
【００１０】
なお、原稿の片面だけを読み取る場合には、原稿読取ユニット１０３のみを用いて原稿１０２の画像を読み取り、原稿の両面を読み取る場合には、原稿読取ユニット１０３、１０６双方を用いて原稿１０２の画像を読み取る。
なお、原稿読取ユニット１０３、１０６の構成は互いに同じであるため、以下では、原稿読取ユニット１０３を用いて説明する。
【００１１】
図２は、本実施形態に係る画像読取装置１００の原稿読取ユニット１０３近傍における模式的断面図を示している。
【００１２】
原稿読取ユニット１０３は、光源ユニット２０１（照明手段）、結像レンズ２０２（結像手段）、ラインセンサ２０３（受光手段）及びミラー２０４、２０５、２０６、２０７を備えている。
光源ユニット２０１は、原稿読取位置を通過する原稿１０２に向けて光を照射するように原稿読取ユニット１０３内の所定の部位に設けられている。
ミラー２０４、２０５、２０６、２０７は、原稿１０２からの反射光を結像レンズ２０２へ反射偏向する。
ラインセンサ２０３は、結像レンズ２０２によって集光（導光）された原稿１０２からの反射光を複数の受光素子を用いて光電変換し、反射光の強さ（光量）に応じた信号を出力する。
結像レンズ２０２及びミラー２０４、２０５、２０６、２０７によって、原稿読取ユニット１０３の光学系が構成されており、原稿１０２及びラインセンサ２０３それぞれが配置される位置を互いに共役にしている。
【００１３】
ラインセンサ２０３は、例えばＣＭＯＳリニアイメージセンサである。なお、ＣＣＤリニアイメージセンサでも構わない。
ラインセンサ２０３は、原稿１０２からの反射光を受光する受光素子を複数配置して形成されている。ここで、一つの受光素子が一つの画素に対応し、一つの受光素子の幅が１画素幅に対応する。すなわち、例えば、３画素幅とは３つの受光素子に対応する幅を示す。
なお、以下において、原稿１０２の画像を説明する場合における画素に関して、ラインセンサ２０３の一つの受光素子で読み取られる画像を、１画素（１画素幅）の画像として説明する。
【００１４】
ラインセンサ２０３を形成している受光素子としては、赤い光（第１色：Ｒ）を検出する第１の色の受光素子、緑の光（第２色：Ｇ）を検出する第２の色の受光素子及び青の光（第３色：Ｂ）を検出する第３の色の受光素子がある。
Ｒ、Ｇ、Ｂの各受光素子は、１画素幅毎に第１の方向に周期的に配列されている。これにより第１の方向においてＲ→Ｇ→Ｂが繰り返される受光素子列が形成される。
ラインセンサ２０３は、このような受光素子列が受光面内において第１の方向に垂直な第２の方向に複数配置されて構成されている。
【００１５】
本実施形態では、赤い光を受光する第１の色の受光素子に対応する画素をＲ画素、緑の光を受光する第２の色の受光素子に対応する画素をＧ画素、青の光を受光する第３の色の受光素子に対応する画素をＢ画素と呼ぶ。
また、第１の方向に形成される受光素子列をラインと呼ぶ。すなわち、一つの受光素子列で一つのラインが形成され、ラインセンサ２０３は、一つのラインを形成する受光素子列が、第１の方向に垂直な第２の方向に所定の間隔で複数ライン配置されている。
【００１６】
図３は、本実施形態の画像読取装置１００に設けられているラインセンサ２０３が備える受光素子の配列構造を説明する模式図を示している。
【００１７】
図３に示されているように、ラインセンサ２０３では、受光素子が第１の方向である主走査方向に７５００個配置されているラインが、光軸方向及び第１の方向に垂直な第２の方向である副走査方向に三列配置されている。すなわち、ラインセンサ２０３では、７５００×３個（２２５００画素）の受光素子が設けられている。
なお、本実施形態の画像読取装置１００は、主走査方向に６００ｄｐｉ（ｄｏｔｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の解像度で画像を読み取るものとして説明するが、この解像度は一例に過ぎない。
【００１８】
上記のように、主走査方向とは複数の受光素子が一列に並べられる方向であり、これは読み取られる原稿の幅方向（紙面内において搬送方向に直交する方向）に対応する。また、副走査方向とはラインセンサ２０３の受光面上において主走査方向に直交する方向であり、これは読み取られる原稿の搬送方向に対応する。
【００１９】
図３に示されているように、三列のラインＬ１、Ｌ２及びＬ３は、副走査方向に所定の画素幅（所定の間隔）だけ離間して配置されている。
なお、本実施形態の画像読取装置１００では、ラインセンサ２０３の各ラインの所定の間隔は一画素幅である。従って、ラインＬ１とラインＬ２との間は二画素幅分離間しており、ラインＬ１とラインＬ３との間は四画素幅分離間している。
【００２０】
また、図３に示されているように、本実施形態の画像読取装置１００では、ラインセンサ２０３の三列のラインのうち隣接するライン間において主走査方向各画素位置における色が互いに異なるように構成されている。換言すると、本実施形態の画像読取装置１００では、ラインセンサ２０３の三列のライン間でＲ→Ｇ→Ｂの周期の始端画素の色が互いに異なるように配置されている。
【００２１】
具体的には、各ラインは、主走査方向においてＲ→Ｇ→Ｂ→Ｒ→Ｇ→Ｂ→・・・の規則性を有しており、ラインＬ１の始端画素（画素１）の色はＲ（赤）、ラインＬ２の始端画素の色はＢ（青）、ラインＬ３の始端画素の色はＧ（緑）となっている。
つまり、ラインＬ２では、ラインＬ１に対して上記規則性を一画素分だけ主走査方向にずらすように受光素子が配列しており、ラインＬ３では、ラインＬ１に対して上記規則性を二画素分だけ主走査方向にずらすように受光素子が配列している。
【００２２】
それにより、ラインセンサ２０３では、いわゆる千鳥状にＲ、Ｇ、Ｂの各受光素子が配置されていることとなる。
つまり、ラインセンサ２０３では、ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３それぞれの主走査方向各画素位置における受光素子は、隣接するライン間において互いに色が異なるように配置されている。
換言すると、ラインセンサ２０３では、第１の色の受光素子同士、第２の色の受光素子同士及び第３の色の受光素子同士それぞれが結像レンズ２０２の光軸に垂直な第１の面内の互いに垂直な主走査方向及び副走査方向それぞれにおいて互いに隣り合わないように、複数の第１の色の受光素子、複数の第２の色の受光素子及び複数の第３の色の受光素子が主走査方向に配置されて形成された受光素子列が、副走査方向に三つ設けられている。
ラインセンサ２０３は、上記の構成により、原稿１０２を読み取る際に、上記のように副走査方向に離間した三本のライン上の画像信号の検出結果を同時に出力することとなる。
【００２３】
図４は、本実施形態に係る画像読取装置１００に設けられている読取制御系（制御部）４００の構成図を示している。
【００２４】
画像読取装置１００は、ＣＰＵ４０１と不揮発性メモリ４０９とを主たる構成要素とするコンピュータを備えている。
ＣＰＵ４０１は、不揮発性メモリ４０９に格納されたコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、図１に示した構成部材を有する画像読取装置１００において、特徴的な画像読取動作を実行させる。
また、ＣＰＵ４０１は、操作部４０８に入力されたユーザからの指示に基づき、光源ユニット２０１、ラインセンサ２０３、原稿搬送モータ１０５等の動作を制御し、原稿１０２の画像を読み取る制御も行う。
【００２５】
本実施形態に係る画像読取装置１００に設けられている読取制御系４００における具体的な画像読取動作は以下のように行われる。
【００２６】
ＣＰＵ４０１は、光源ユニット２０１及びラインセンサ２０３を制御して、光源ユニット２０１によって照明された原稿１０２の画像を主走査方向及び副走査方向でそれぞれ隣り合う色が異なる複数の画素の集合として読み取る。
ラインセンサ２０３の各色の受光素子は、原稿１０２から反射され入力された光の強さ（光量）に応じた信号を出力する。この信号は、原稿１０２の画像の各画素における色の濃度情報に対応し、またアナログ信号であるため、Ａ／Ｄ変換回路４０２によってデジタル信号である画像データに変換される。
なお、本実施形態に係る画像読取装置１００では、Ａ／Ｄ変換回路４０２は、便宜上８ビット分解能を有しているが、これに限られない。
【００２７】
次に、ＣＰＵ４０１は、読み取った各色の画像データを、ライン毎に当該画像データと他の画像データとの相対的な位置情報に関連付けてラインメモリ４０４に格納する。ここで、相対的な位置情報とはラインセンサ２０３の各受光素子の配置位置であり、ラインメモリ４０４のアドレスと対応する場合には、当該アドレスとなる。
【００２８】
データソート回路４０３は、ソート手段の一例となる回路であり、ラインメモリ４０４に格納された各画像データを同一色の画素が隣り合うように、すなわち同一色の画素列になるように並び替える。このとき、並び替えられて得られた赤色の画素列を「Ｒライン」、緑色の画素列を「Ｇライン」、青色の画素列を「Ｂライン」と呼ぶこととする。
そして、データソート回路４０３により、Ｒライン、Ｇライン、Ｂラインに並べ替えられた画像データは、シェーディング補正回路４０５に入力される。
シェーディング補正回路４０５は、光源ユニット２０１からの出射光の光量の不均一性やラインセンサ２０３の画素感度等による影響を補正するために、画像データをシェーディング補正する回路である。そして、シェーディング補正回路４０５によって補正された画像データが輝度信号としてシェーディング補正回路４０５から出力される。
【００２９】
次に、本実施形態に係る画像読取装置１００に設けられている原稿読取ユニット１０３の調整方法について説明する。
【００３０】
図５は、本実施形態に係る画像読取装置１００において光学調整装置が設けられた原稿読取ユニット１０３の模式的断面図を示している。
図６は、本実施形態に係る画像読取装置１００に設けられている原稿読取ユニット１０３の調整に用いられる調整基準チャート３００を模式的に示している。
【００３１】
本実施形態に係る画像読取装置１００では、光学調整装置は、原稿読取ユニット１０３における解像力特性及び幾何特性を調整するものであり、具体的には、ラインセンサ位置調整手段３２０と結像レンズ位置調整手段３２１とで構成される。
【００３２】
本実施形態に係る画像読取装置１００では、原稿読取ユニット１０３を組み立てる際には、まずハウジング２０９に光源ユニット２０１、結像レンズ２０２、ラインセンサ２０３及びミラー２０４、２０５、２０６、２０７等の必要な光学部品を組み付ける。
そして、結像レンズ２０２及びラインセンサ２０３の位置をそれぞれ、結像レンズ位置調整手段３２１（第２の位置変更手段）及びラインセンサ位置調整手段３２０（第１の位置変更手段）を用いて調整する。
ここで、調整項目としては、倍率合わせ、主走査方向の中心合わせ、副走査方向の中心合わせ、光軸のまわりの回転方向合わせ（走査線傾き調整）、ピント位置合わせが挙げられる。
【００３３】
本実施形態に係る画像読取装置１００では、これらの調整のために、原稿１０２の原稿面が配置される位置に調整基準チャート３００を配置し、調整基準チャート３００の画像を結像レンズ２０２を経由してラインセンサ２０３に投影する。
そして、その画像を読み取ったラインセンサ２０３からの輝度信号から諸判定量を算出し、それらが所望の値となるように結像レンズ２０２及びラインセンサ２０３の位置を結像レンズ位置調整手段３２１及びラインセンサ位置調整手段３２０によって調整する。具体的には、結像レンズ２０２及びラインセンサ２０３の光軸方向、光軸に垂直な主走査方向及び副走査方向、光軸のまわりの回転方向、副走査方向に平行な回転軸のまわりの回転方向等に関する位置を調整する。
【００３４】
次に、本実施形態に係る画像読取装置１００に設けられている原稿読取ユニット１０３の調整に用いられる調整基準チャート３００のチャートパターンについて図６を用いて説明する。
【００３５】
図６に示されているように、調整基準チャート３００には大きく二つの種類のチャートパターンが形成されており、一つは解像力評価用パターン部３０１であり、もう一つは幾何特性評価用パターン部３０２である。
チャートパターン３０１及び３０２は、調整基準チャート３００の主走査方向の中心に配置された主走査方向に対して垂直な線である主走査中心パターン３０３に対して対称になるように複数画角において配置されている。
【００３６】
解像力評価用パターン部３０１は、副走査方向に略平行な白線及び黒線が互いに平行に等間隔で配置された格子パターンからなる副走査解像力評価部３０１ａと主走査方向に略平行な白線及び黒線が互いに平行に等間隔で配置された格子パターンからなる主走査解像力評価部３０１ｂとから構成されている。従って、副走査解像力評価部３０１ａの格子パターンと主走査解像力評価部３０１ｂの格子パターンとは、互いに直交している。
【００３７】
副走査解像力評価部３０１ａ及び主走査解像力評価部３０１ｂそれぞれの格子パターンを構成する白線及び黒線の幅は、共に０．０８５ｍｍである。すなわち、本実施形態に係る画像読取装置１００は、５．９Ｌ／ｍｍの周波数でＣＴＦ（Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）評価を行うことができるように構成されている。
なお、ＣＴＦ値は、副走査解像力評価部３０１ａ及び主走査解像力評価部３０１ｂからの輝度信号の最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮを用いて、以下の式（１）で算出される。
【数１】
2019186739.tif 000003
【００３８】
幾何特性評価用パターン部３０２は、主走査方向に対して垂直な線３０２ｂと線３０２ｂに対して角度θをなしている線３０２ａとで構成されている。
以下に示すように、二つの線３０２ｂの間隔から主走査方向の倍率ズレ（主走査倍率ズレ）、主走査中心パターン３０３と二つの線３０２ｂそれぞれとの間隔の差から片倍差、そして線３０２ａと線３０２ｂとの間隔から副走査方向の読取位置を検出することができる。
なお、本実施形態に係る画像読取装置１００では、角度θは計算しやすいように４５°に設定しているが、４５°でなくても構わない。
【００３９】
次に、本実施形態に係る画像読取装置１００における原稿読取ユニット１０３の調整のための諸判定量の具体的な算出方法について説明する。
【００４０】
図７は、本実施形態に係る画像読取装置１００において調整基準チャート３００をラインセンサ２０３で読み取った際に得られる画像信号としての出力輝度信号の例を示している。
【００４１】
図７に示されている３０１ａ波形及び３０１ｂ波形はそれぞれ、副走査解像力評価部３０１ａ及び主走査解像力評価部３０１ｂを読み取った際に得られる出力輝度信号である。また、３０２ａ波形及び３０２ｂ波形はそれぞれ、幾何特性評価用パターン部３０２ａ及び幾何特性評価用パターン部３０２ｂを読み取った際に得られる出力輝度信号である。
なお、３０２ａ波形及び３０２ｂ波形については、ラインＬ１、ラインＬ２、ラインＬ３それぞれによって得られた輝度信号をデータソート回路４０３を用いてＲライン、Ｇライン、Ｂラインになるように並び替えることによって取得している。
【００４２】
そして、幾何特性評価用パターン部３０２ａ及び３０２ｂそれぞれについては、主走査方向の各画素位置におけるＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素それぞれの出力輝度信号を合算し規格化する（平均化する）ことによって、幾何評価用輝度信号Ａｖｅを取得している。
この処理は、ラインセンサ２０３の主走査方向の各画素位置において副走査方向に長い（すなわち、５画素長の）１つの画素が設けられているとみなし、実質的にラインＬ２が調整基準チャート３００上の副走査方向のどの位置を検出しているかを算出していることになる。
【００４３】
ラインＬ１、ラインＬ２、ラインＬ３それぞれによって得られた出力輝度信号をデータソート回路４０３によって並べ替えると、ラインセンサ２０３による調整基準チャート３００上の副走査方向の検出位置に関する副走査方向の位相情報が欠落してしまう。それを補うために、この合算処理を行っている。
【００４４】
図８は、本実施形態に係る画像読取装置１００において調整基準チャート３００の幾何特性評価用パターン部３０２をラインセンサ２０３で読み取った際に得られる画像信号としての出力輝度信号の拡大図を示している。
ここで、図８に示されている幾何評価用輝度信号Ａｖｅは、各画素位置におけるＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素それぞれの出力輝度信号を足して積算画素数（すなわち、３）で割って規格化したものである。
【００４５】
この幾何評価用輝度信号Ａｖｅを用いると、極端に走査線傾きが発生していた場合（例えば、垂直線３０２ｂの出力輝度信号が斜線３０２ａの出力輝度信号のように検出される程度に）でも同様の演算で正しい垂直線３０２ｂの位置情報を検出することができる。
また、従来のようなラインＬ１、ラインＬ２、ラインＬ３がそれぞれ同じ色の受光素子列であるＲライン、Ｇライン、Ｂラインからなるラインセンサであっても同様の演算が可能であるため、容易に比較検証が可能である点からも有効である。
【００４６】
次に、幾何評価用輝度信号Ａｖｅから副走査方向に関する諸判定量を具体的に算出する方法について説明する。
【００４７】
まず、図８に示されているように、幾何評価用輝度信号Ａｖｅにおける垂直線３０２ｂ（第１の線画像）に対応する３０２ｂ部及び斜線３０２ａ（第２の線画像）に対応する３０２ａ部それぞれの波形に対してピーク値の５０％スライスを閾値としたときの中点画素位置（以下、これを波形の主走査方向における中点位置と呼ぶ場合がある。）３０２ｂｃ及び３０２ａｃを算出し、その間隔をＬ１（画素）とする。
また、図６に示されているように、調整基準チャート３００の調整基準軸上における垂直線３０２ｂと斜線３０２ａとの間隔をｌ１（ｍｍ）とする。
【００４８】
このとき、結像レンズ２０２の結像倍率をβ、ラインセンサ２０３の画素サイズをｐ（ｍｍ）とすると、主走査方向の位置ズレ量Δｌ１（ｍｍ）は以下の式（２）で算出することができる。
【数２】
2019186739.tif 000004
そして、本実施形態に係る画像読取装置１００では、線３０２ａと線３０２ｂとの間の角度θは４５°となっているため、副走査方向の位置ズレ量Δｓ（ｍｍ）はこのΔｌ１と同じ値となる。
そして、算出されたΔｓが所定の範囲内に入るように、ラインセンサ位置調整手段３２０を用いてラインセンサ２０３を副走査方向に移動させることによって副走査方向の位置調整を行うことができる。
【００４９】
また、調整基準チャート３００上の主走査中心パターン３０３を挟んで左右両端部近傍それぞれに配置された幾何特性評価用パターン部３０２から検出されたΔｓの間の差から走査線の傾き量を算出することができる。
換言すると、主走査中心パターン３０３を挟んで左側の垂直線３０２ｂ（第１の線画像）と斜線３０２ａ（第２の線画像）との間隔をｌ１とする。そして、左側の垂直線３０２ｂからの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の主走査方向における中点位置と、左側の斜線３０２ａからの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の主走査方向における中点位置との間の距離をＬ１（画素）とする。
【００５０】
また、主走査中心パターン３０３を挟んで反対側に配置されている右側の垂直線３０２ｂ（第３の線画像）と斜線３０２ａ（第４の線画像）との間隔をｌ２とする。そして、右側の垂直線３０２ｂからの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の主走査方向における中点位置と、右側の斜線３０２ａからの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の主走査方向における中点位置との間の距離をＬ２（画素）とする。このとき、
【数３】
2019186739.tif 000005
【数４】
2019186739.tif 000006
から算出されるΔｓ１とΔｓ２との差が走査線傾き量に対応している。すなわち、算出されたΔｓ１−Δｓ２が所定の範囲内に入るように、ラインセンサ位置調整手段３２０を用いてラインセンサ２０３を光軸のまわりに回転させることによって光軸のまわりの回転方向の位置調整を行うことができる。
【００５１】
次に、幾何評価用輝度信号Ａｖｅから主走査方向に関する諸判定量を具体的に算出する方法について説明する。
【００５２】
片倍差は、調整基準チャート３００の主走査方向の中心に配置された主走査中心パターン３０３と結像レンズ２０２の光軸を含み主走査方向に垂直な第２の面を境に左右両端部近傍に配置された垂直線３０２ｂとの間隔の左右差から算出することができる。
従って、上述の方法を用いて、垂直線３０３及び左右それぞれの垂直線３０２ｂに関するΔｌの間の差から片倍差を求めることができる。
換言すると、主走査中心パターン３０３（第５の線画像）と左側の垂直線３０２ｂ（第１の線画像）との間隔をｌＬとする。そして、主走査中心パターン３０３からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の主走査方向における中点位置と、左側の垂直線３０２ｂからの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の主走査方向における中点位置との間の距離をＬＬ（画素）とする。
【００５３】
また、主走査中心パターン３０３と右側の垂直線３０２ｂ（第３の線画像）との間隔をｌＲとする。そして、主走査中心パターン３０３からの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の主走査方向における中点位置と、右側の垂直線３０２ｂからの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の主走査方向における中点位置との間の距離をＬＲ（画素）とする。このとき、
【数５】
2019186739.tif 000007
【数６】
2019186739.tif 000008
から算出されるΔｌLとΔｌRとの差が片倍差に対応している。すなわち、算出されたΔｌL−ΔｌRが所定の範囲内に入るように、ラインセンサ位置調整手段３２０を用いてラインセンサ２０３を副走査方向に平行な回転軸のまわりに回転させることによって片倍差を調整することができる。
【００５４】
また、主走査倍率は、左右両端部近傍に配置された垂直線３０２ｂの間隔から算出することができる。
従って、左側の垂直線３０２ｂ（第１の線画像）と右側の垂直線３０２ｂ（第３の線画像）との間隔をｌ３とする。そして、左側の垂直線３０２ｂからの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の主走査方向における中点位置と、右側の垂直線３０２ｂからの反射光を受光する複数の受光素子それぞれから出力される輝度信号を合算して得られた波形の主走査方向における中点位置との間の距離をＬ３（画素）とする。このとき、
【数７】
2019186739.tif 000009
から算出されるΔｌ３が主走査倍率に対応している。すなわち、算出されたΔｌ３が所定の範囲内に入るように、ラインセンサ位置調整手段３２０及び結像レンズ位置調整手段３２１をそれぞれ用いて、ラインセンサ２０３及び結像レンズ２０２の光軸方向の位置を調整することによって主走査倍率を調整することができる。
【００５５】
具体的には、主走査倍率を調整する際には、まず事前に解像力評価用パターン部３０１を用いて既知の方法で最良の結像位置を算出する。そして、ラインセンサ２０３がその位置に配置されるようにラインセンサ位置調整手段３２０によってラインセンサ２０３の光軸方向の位置を調整する。
そして、その状態において主走査倍率を算出し、算出された主走査倍率が所定の範囲外だった場合には、結像レンズ２０２及びラインセンサ２０３をそれぞれ結像レンズ位置調整手段３２１及びラインセンサ位置調整手段３２０を用いて光軸方向に位置調整する。このようにして、最良結像状態を保ったまま主走査倍率を調整することができる。
なお、この主走査倍率は、上記の式（５）及び（６）から算出されるΔｌLとΔｌRとの和を用いても定義することができる。
【００５６】
なお、本実施形態に係る画像読取装置１００では、ラインセンサ２０３の各受光素子から出力される輝度信号を合算していたが、これに限らず、出力された輝度信号に対してノイズ除去や信号増幅のためのフィルタリングを行って得られた信号を合算しても構わない。
【００５７】
以上、好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１００  画像読取装置
１０２  原稿（物体）
２０１  光源ユニット（照明手段）
２０２  結像レンズ（結像手段）
２０３  ラインセンサ（受光手段）
３２０  ラインセンサ位置調整手段（第１の位置変更手段）
【図１】
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【図２】
2019186739.tif 000017
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019186739.tif 000020
【図６】
2019186739.tif 000021
【図７】
2019186739.tif 000022
【図８】
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