(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射範囲に光を照射する光源と、
複数の撮像素子を有するセンサが一列に並べられた複数のセンサであって、前記複数の撮像素子に結像された像から、色成分ごとの成分データを含む画像データを生成する複数のセンサと、
前記光源から照射されて、前記照射範囲において読取領域に含まれる読取対象物で散乱された光を、該センサが有する前記複数の撮像素子に結像させ、前記センサごとに設けられ、前記複数のセンサが並べられた方向である主走査方向に並べられた複数の光学系であって、各光学系の読取領域と、各光学系と隣接する光学系の読取領域とが重複している複数の光学系と、
隣接する前記センサが生成する前記画像データが示す画像が互いに重複している重複領域の前記主走査方向の幅を検出する幅検出部と、
前記重複領域の前記主走査方向の幅から、前記複数の光学系のそれぞれについて、該光学系の焦点位置に対する光軸方向の前記読取対象物の変位を検出する変位検出部と、
前記読取対象物の前記変位に応じた、色成分ごとの点像分布関数を用いて、前記成分データのぼやけ補正を行う第１のぼやけ補正部と、
前記読取対象物の前記変位に応じた転写倍率に基づき、前記成分データが示す前記色成分ごとの画像のサイズを調節する調節部と、
隣接する前記センサが生成し、前記第１のぼやけ補正部でぼやけ補正され、前記調節部で調節された前記成分データの一部を重ね合わせて合成する合成部と、
を備える画像読み取り装置。
【請求項２】
前記幅検出部は、色成分ごとに、隣接する前記センサが生成する前記画像データに含まれる前記成分データが示す前記色成分ごとの画像の前記重複領域の前記主走査方向の幅を検出し、
前記変位検出部は、色成分ごとに検出された前記重複領域の前記主走査方向の幅から、前記複数の光学系のそれぞれについて、色成分ごとに、該光学系の該色成分の焦点位置に対する前記光軸方向の前記読取対象物の変位を検出し、
前記第１のぼやけ補正部は、色成分ごとに検出された前記読取対象物の前記変位に基づき、前記点像分布関数を用いて、前記成分データのぼやけ補正を行い、
前記調節部は、色成分ごとに検出された前記読取対象物の前記変位に応じた転写倍率に基づき、前記成分データが示す前記色成分ごとの画像のサイズを調節する、
請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記第１のぼやけ補正部は、前記センサにおける前記撮像素子の位置に応じた前記点像分布関数を用いて、前記成分データのぼやけ補正を行う、
請求項１または２に記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
前記光学系は、
第１のレンズおよび第２のレンズを有する組み合わせレンズと、
前記光軸方向において前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に設けられる絞りと、
を有し、
前記第２のレンズは、前記第１のレンズより前記センサに近い位置に設けられる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
前記第２のレンズは、前記第２のレンズに入射した光の位相を変調する、
請求項４に記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
前記読取対象物の前記変位によらない点像分布関数を用いて、前記センサが生成した前記画像データのぼやけ補正を行う第２のぼやけ補正部をさらに備え、
前記幅検出部は、隣接する前記センサが生成し、前記第２のぼやけ補正部でぼやけ補正が行われた前記画像データが互いに重複している重複領域の前記主走査方向の幅を検出し、
前記第１のぼやけ補正部は、前記色成分ごとの点像分布関数を用いて、前記第２のぼやけ補正部でぼやけ補正された前記画像データが含む前記成分データのぼやけ補正を行い、
前記調節部は、前記読取対象物の前記変位に応じた転写倍率に基づき、前記第２のぼやけ補正部でぼやけ補正されてから、前記第１のぼやけ補正部でぼやけ補正された前記成分データが示す前記色成分ごとの画像のサイズを調節し、
前記合成部は、隣接する前記センサが生成し、前記第２のぼやけ補正部でぼやけ補正されてから、前記第１のぼやけ補正部でぼやけ補正され、前記調節部で調節された前記成分データの一部を重ね合わせて合成する、
請求項５に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
前記重複領域が一意に特定されるか否かを判定する判定部と、
前記重複領域の前記主走査方向の幅を推定する推定部と、
をさらに備え、
前記判定部で前記重複領域が一意に特定されると判定された場合、前記幅検出部の処理を行い、
前記判定部で前記重複領域が一意に特定されないと判定された場合、前記推定部の処理を行い、
前記変位検出部は、前記幅検出部で検出された前記重複領域の前記主走査方向の幅、または、前記推定部で推定された前記重複領域の前記主走査方向の幅から、前記複数の光学系のそれぞれについて、該光学系の焦点位置に対する前記光軸方向の前記読取対象物の変位を検出する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項８】
前記推定部は、前記幅検出部で検出された前記重複領域の前記主走査方向の幅に基づいて、前記重複領域の前記主走査方向の幅を推定する、
請求項７に記載の画像読み取り装置。
【請求項９】
前記推定部は、前記読取対象物が前記光学系の焦点位置にある場合の、前記重複領域の前記主走査方向の幅に基づいて、前記重複領域の前記主走査方向の幅を推定する、
請求項７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、画像を読み取り、読み取った画像のぼやけ補正を行う画像読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、スキャナ等の画像読み取り装置では、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）方式が採用される。ＣＩＳ方式の画像読み取り装置では、棒状の屈折率分布型レンズ、および、撮像素子が一列に配置される。読取対象物で散乱されて屈折率分布型レンズを通過した光は、撮像素子に結像する。画像読み取り装置は、種々の原稿の読み取りに用いられる。一枚の紙の原稿を読み取る場合、原稿全体はガラス面に接している。一方、綴じられた原稿は、綴じられている部分がガラス面から離隔している。屈折率分布型レンズを用いた場合、読取対象物の一部が、画像読み取り装置のガラス面から離隔していると、十分に高い解像度で、読取対象物を読み取ることができない。【０００３】
レンズを通過した光は、波長によって屈折率が異なるため、Ｒ（Red）Ｇ（Green）Ｂ（Blue）で表される、色成分ごとに焦点位置が異なる。そのため、例えば、原稿の位置をＧの色成分の焦点位置にあわせると、原稿の位置は、ＲおよびＢの色成分の焦点位置からずれるため、ＲおよびＢの色成分の画像がぼやけてしまう。換言すれば、レンズを用いた画像読み取り装置においては、波長によって結像位置が異なってしまう、軸上色収差が発生する。【０００４】
特許文献１に開示される画像読み取り装置は、事前に、標準画像が設けられた理想的な点光源を凝縮したパターンを読み取り、ＲＧＢごとのＰＳＦ（Point Spread Function：点像分布関数）を算出する。該画像読み取り装置は、算出したＰＳＦに基づいて補正フィルタを作成し、読み取った画像を補正フィルタを用いてＲＧＢごとに補正することで、色収差を補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−０５１６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レンズを用いた画像読み取り装置において、原稿が焦点位置の近傍にある場合は、特許文献１に開示されるように、事前に測定したＲＧＢごとのＰＳＦによって色収差を補正することができる。しかしながら、綴じられた原稿を読み取る場合、綴じられている部分が焦点位置と離隔していると、事前に測定した原稿が焦点位置にある場合のＰＳＦに基づく補正フィルタを用いても、色収差を補正することができない。【０００７】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、色収差の補正の精度の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像読み取り装置は、光源、複数のセンサ、複数の光学系、幅検出部、変位検出部、第１のぼやけ補正部、調節部、および合成部を備える。光源は、照射範囲に光を照射する。複数のセンサは複数の撮像素子を有するセンサが一列に並べられた複数のセンサであって、複数の撮像素子に結像された像から、色成分ごとの成分データを含む画像データを生成する。複数のセンサは一列に並べられる。複数の光学系は、センサごとに設けられる。光学系は、光源から照射されて、照射範囲において読取領域に含まれる読取対象物で散乱された光を、該センサが有する複数の撮像素子に結像させる。複数の光学系は、複数のセンサが並べられた方向である主走査方向に並べられる。各光学系の読取領域と、各光学系と隣接する光学系の読取領域とは重複している。幅検出部は、隣接するセンサが生成する画像データが示す画像が互いに重複している重複領域の主走査方向の幅を検出する。変位検出部は、重複領域の主走査方向の幅から、複数の光学系のそれぞれについて、該光学系の焦点位置に対する光軸方向の読取対象物の変位を検出する。第１のぼやけ補正部は、読取対象物の変位に応じた、色成分ごとの点像分布関数を用いて、成分データのぼやけ補正を行う。調節部は、読取対象物の変位に応じた転写倍率に基づき、成分データが示す色成分ごとの画像のサイズを調節する。合成部は、隣接するセンサが生成し、第１のぼやけ補正部でぼやけ補正され、調節部で調節された成分データの一部を重ね合わせて合成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物の変位に応じた、色成分ごとの点像分布関数を用いて、画像データに含まれる成分データのぼやけ補正を行うことで、色収差の補正の精度の向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像読み取り装置の構成例を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る撮像部の斜視図
【図３】実施の形態１に係るセンサの構成例を示す図
【図４】実施の形態１に係る光学系の斜視図
【図５】実施の形態１に係る画像読み取り装置が行う画像読取処理の動作の一例を示すフローチャート
【図６】実施の形態１に係る光学系の断面図
【図７】実施の形態１における読取領域の変化を示す図
【図８】実施の形態１におけるマッチング処理の例を示す図
【図９】実施の形態１におけるマッチング処理の例を示す図
【図１０】実施の形態１における読取対象物の変位と重複領域の幅の関係の例を示す図
【図１１】軸上色収差の例を示す図
【図１２】読取対象物の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図
【図１３】本発明の実施の形態２に係る光学系の断面図
【図１４】ＰＳＦの変化例を示す図
【図１５】空間周波数とＭＴＦ値との関係例を示す図
【図１６】空間周波数とＭＴＦ値との関係例を示す図
【図１７】読取対象物の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図
【図１８】実施の形態２における空間周波数とＭＴＦ値との関係例を示す図
【図１９】実施の形態２における空間周波数とＭＴＦ値との関係例を示す図
【図２０】読取対象物の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図
【図２１】読取対象物の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図
【図２２】読取対象物の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図
【図２３】読取対象物の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図
【図２４】本発明の実施の形態３に係る画像読み取り装置の構成例を示すブロック図
【図２５】実施の形態３に係る画像読み取り装置が行う画像読取処理の動作の一例を示すフローチャート
【図２６】本発明の実施の形態４に係る画像読み取り装置の構成例を示すブロック図
【図２７】実施の形態４に係る画像読み取り装置が行う画像読取処理の動作の一例を示すフローチャート
【図２８】実施の形態４に係る画像読み取り装置の他の構成例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る画像読み取り装置について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
【００１２】
（実施の形態１）
図１に示すように、画像読み取り装置１は、読取対象物２を読み取って、Ｒ（Red）Ｇ（Green）Ｂ（Blue）の色成分ごとの成分データを含む画像データを生成する撮像部１１を備える。画像読み取り装置１は、撮像部１１が生成した画像データのＡ−Ｄ（Analog-to-Digital）変換を行うＡ−Ｄ変換部１２、および、Ａ−Ｄ変換された画像データが記憶されるメモリ１３を備える。画像読み取り装置１はさらに、メモリ１３に記憶された画像データに対して、例えば反転処理である画像処理を行う画像処理部１４、画像データが示す画像が互いに重複する重複領域の主走査方向の幅を検出する幅検出部１５、および、重複領域の主走査方向の幅から、複数の光学系３３のそれぞれについて、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位を検出する変位検出部１６を備える。画像読み取り装置１はさらに、読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦ（Point Spread Function：点像分布関数）を用いて、成分データのぼやけ補正を行う第１のぼやけ補正部１７、および、読取対象物２の変位に応じた転写倍率に基づき、成分データが示す各成分の画像のサイズを調節する調節部１８をさらに備える。合成部１９は、隣接する２つのセンサ３４ごとに、２つのセンサ３４に対応する成分データの一部を重ね合わせて合成する。
【００１３】
図２に示すように、撮像部１１は、透過体３１と、照射範囲に光を照射する光源３２ａ，３２ｂと、後述する複数の撮像素子を有し、一列に並べられた複数のセンサ３４と、センサ３４ごとに設けられる複数の光学系３３、およびセンサ３４が設けられる基板３５を備える。透過体３１として、カバーガラスが用いられる。複数のセンサ３４が並べられた方向が主走査方向であり、図２の例では、主走査方向は、Ｘ軸に平行である。複数の光学系３３は主走査方向に並べられる。読取対象物２が搬送される方向が副走査方向である。副走査方向は、主走査方向に直交する。図２の例では、副走査方向は、Ｙ軸に平行である。光学系３３の光軸方向は、主走査方向および副走査方向に直交する。図２の例では、光軸方向は、Ｚ軸に平行である。例えば、Ｚ軸は鉛直方向に延びる。
【００１４】
読取対象物２は、図示しない搬送機構によって、透過体３１の鉛直方向上面を副走査方向に搬送される。光源３２ａ，３２ｂはそれぞれ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）光源および導光体を有する。光学系３３は、光源３２ａ，３２ｂから照射されて、光源３２ａ，３２ｂの照射範囲において、光学系３３の読取領域に含まれる読取対象物２の表面で散乱された光を、センサ３４が有する複数の撮像素子に結像させる。センサ３４は、一次元イメージセンサであり、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）センサ、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device：電荷結合素子）センサ等を含む。センサ３４は、複数の撮像素子に結像された像から、色成分ごとの成分データを含む画像データを生成する。
【００１５】
図３に示すように、各センサ３４は、光電変換を行う撮像素子３６ａ，３６ｂ，３６ｃ、および撮像素子３６ａ，３６ｂ，３６ｃが出力する電気信号を読み出して、画像データとして出力する読み出し回路３７を有する。上述のように、光学系３３は、読取対象物２の表面で散乱された光を、撮像素子３６ａ，３６ｂ，３６ｃに結像させる。撮像素子３６ａの光学系３３の側には赤色の光学フィルタが配置されており、赤色の光を光電変換する。撮像素子３６ｂの光学系３３の側には緑色の光学フィルタが配置されており、緑色の光を光電変換する。撮像素子３６ｃの光学系３３の側には青色の光学フィルタが配置されており、青色の光を光電変換する。以下の説明において、撮像素子３６は、撮像素子３６ａ，３６ｂ，３６ｃの内、任意の撮像素子を意味する。
【００１６】
撮像部１１が有する光学系３３およびセンサ３４の数は、任意である。図４に示すように、光学系３３は、第１のレンズ４１および第２のレンズ４２を有する組み合わせレンズと、光軸方向において第１のレンズ４１と第２のレンズ４２との間に設けられる絞り４３を有する。第２のレンズ４２は、第１のレンズ４１よりセンサ３４に近い位置に設けられる。図４における点線は、光線である。図４における破線は、読取領域４０を示す。光源３２ａ，３２ｂから照射されて、読取領域４０に含まれる読取対象物２の表面で散乱された光は、第１のレンズ４１で集光され、絞り４３を通過する。絞り４３を通過した光は、第２のレンズ４２によって、センサ３４に結像される。センサ３４は、光学系３３による結像位置に設けられる。光学系３３は、非テレセントリックな光学系である。隣接する光学系３３の読取領域４０は互いに重複する。
【００１７】
上述の構成を有する撮像部１１で生成された画像データに基づく、画像読み取り装置１の処理の概要について図５を用いて説明する。撮像部１１が生成し、Ａ−Ｄ変換部１２でＡ−Ｄ変換された画像データがライン単位でメモリ１３に記憶される（ステップＳ１１）。画像処理部１４は、画像データについて、例えば反転処理である画像処理を行う（ステップＳ１２）。幅検出部１５は、後述するように、読取領域が重複する範囲、すなわち、重複領域の主走査方向の幅を検出する（ステップＳ１３）。変位検出部１６は、ステップＳ１３で検出した重複領域の主走査方向の幅から、複数の光学系３３のそれぞれについて、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位を検出する（ステップＳ１４）。第１のぼやけ補正部１７は、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位に応じて、色成分ごとのＰＳＦを算出する（ステップＳ１５）。第１のぼやけ補正部１７は、算出したＰＳＦを用いて、成分データのぼやけ補正を行う（ステップＳ１６）。調節部１８は、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位に応じた転写倍率に基づき、成分データを調節する（ステップＳ１７）。合成部１９は、調節された成分データの一部を重ね合わせて合成する（ステップＳ１８）。
【００１８】
上述したように、幅検出部１５は、重複領域の主走査方向の幅を検出する。幅検出部１５が検出した重複領域の主走査方向の幅に基づいて、変位検出部１６は、複数の光学系３３のそれぞれについて、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位を検出する。重複領域の主走査方向の幅に基づく、読取対象物２の光軸方向の変位の検出を可能とする処理について説明する。
【００１９】
まず隣接する光学系３３の読取領域４０が互いに重複することを、図６を用いて説明する。図６は、図４に示す光学系３３のＸＺ平面での断面図である。図６において、破線で示すガラス面３１上に読取対象物２が位置する。読取領域４０が互いに重複する範囲、すなわち、重複領域ＤＡを図６において太い実線で示す。例えば、主走査方向に３２個の光学系３３およびセンサ３４が設けられ、隣接する光学系３３の間隔および隣接するセンサ３４の間隔はそれぞれ、９ｍｍであるとする。読取領域４０の主走査方向の幅が１０ｍｍであるとすると、読取領域４０は、主走査方向において、１ｍｍの幅で互いに重複する。すなわち、重複領域ＤＡの幅は１ｍｍである。読取領域４０が主走査方向に１ｍｍずつ互いに重複するため、合成部１９では、後述するように、センサ３４が生成する画像データが示す画像の一部を重ね合わせて、１枚の合成画像を生成する。
【００２０】
次に、焦点位置に対して光軸方向に読取対象物２が変位すると、読取領域が変化することについて、図７を用いて説明する。光軸方向の読取対象物２の変位は、綴じられた原稿を読み取る場合等に生じる。詳細には、原稿の綴じられている部分は、ガラス面３１に押し当てられた状態にならず、浮き上がってしまう。原稿の一部がガラス面３１から浮き上がってしまうことで、読取領域４０が変化する。図７は、図４に示す光学系３３のＸＺ平面での断面図である。図７の例では、読取対象物２が、一点鎖線で示される位置Ｆａおよび二点鎖線で示される位置Ｆｂのそれぞれに位置する場合の、読取領域４０を示す。なお位置Ｆａは、ガラス面３１の位置と一致する。図７において太い実線で示す範囲で読取領域４０が互いに重複する。
【００２１】
読取対象物２が位置Ｆａに位置する場合、重複領域ＤＡの主走査方向の幅をＷａとする。読取対象物２が位置Ｆｂに位置する場合、重複領域ＤＢの主走査方向の幅をＷｂとする。光学系３３の焦点位置を、位置Ｆａとする。読取対象物２の位置が、焦点位置より光学系３３から遠い場合、重複領域の主走査方向の幅は長くなるため、ＷｂはＷａよりも長い。一方、読取対象物２の位置が、焦点位置より光学系３３に近い場合、重複領域の主走査方向の幅は短くなる。換言すれば、読み取り対象物２の位置の変化に伴って、重複領域の主走査方向の幅は変化する。したがって、変位検出部１６は、重複領域の主走査方向の幅に基づいて、光学系３３の焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位を検出することが可能である。
【００２２】
幅検出部１５が、重複領域を検出するために行う、マッチング処理について説明する。画像読み取り装置１がｎ個のセンサ３４を備える場合を例にして説明する。読取対象物２が図７の位置Ｆａにある場合に、ｘ軸正方向にｋ（１≦ｋ≦ｎ）番目のセンサ３４が出力する画像データをＰａ（ｋ）とし、ｋ＋１番目のセンサ３４が出力する画像データをＰａ（ｋ＋１）とする。図８に示すように、Ｐａ（ｋ）が示す画像の右端とＰａ（ｋ＋１）が示す画像の左端には、同じ画像が含まれている。すなわち、Ｐａ（ｋ）が示す画像とＰａ（ｋ＋１）が示す画像とは、一部が互いに重複している。幅検出部１５は、例えば、国際公開第２０１６／１４７８３２号に記載されている方法で、Ｐａ（ｋ），Ｐａ（ｋ＋１）が示す画像の重複領域を検出するマッチング処理を行う。幅検出部１５は、マッチング処理によって検出した重複領域の主走査方向の幅Ｗａ（ｋ）を検出する。幅検出部１５は、ｋ＝１からｋ＝ｎ−１まで順に上述の処理を行う。
【００２３】
読取対象物２が図７の位置Ｆｂにある場合に、ｋ番目のセンサ３４が出力する画像データをＰｂ（ｋ）とし、ｋ＋１番目のセンサ３４が出力する画像データをＰｂ（ｋ＋１）とする。図９に示すように、Ｐｂ（ｋ）が示す画像の右端とＰｂ（ｋ＋１）が示す画像の左端には、同じ画像が含まれている。すなわち、Ｐｂ（ｋ）が示す画像とＰｂ（ｋ＋１）が示す画像とは、一部が互いに重複している。幅検出部１５は、上述の例と同様の方法で、Ｐｂ（ｋ），Ｐｂ（ｋ＋１）が示す画像の重複領域および重複領域の主走査方向の幅Ｗｂ（ｋ）を検出する。幅検出部１５は、ｋ＝１からｋ＝ｎ−１まで順に上述の処理を行う。位置Ｆｂは、焦点位置より光学系３３から遠いため、図８および図９に示すように、Ｗｂ（ｋ）は、Ｗａ（ｋ）よりも長い。
【００２４】
幅検出部１５が検出した重複領域の主走査方向の幅に基づいて、変位検出部１６は、複数の光学系３３のそれぞれについて、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位を検出する。ここで、焦点位置とは、Ｇ成分の焦点位置であり、ガラス面３１の位置を意味する。図１０は、光学系３３の焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位と、重複領域の主走査方向の幅との関係の例を示す図である。図１０に示すように、読取対象物２の変位と、重複領域の主走査方向の幅とは、線形関係を有する。変位検出部１６は、図１０に示す関係を用いて、幅検出部１５で検出した、重複領域の主走査方向の幅から、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位を検出する。
【００２５】
変位検出部１６の処理について説明する。上述の例と同様に、ｋ番目、ｋ＋１番目、ｋ＋２番目のセンサ３４がそれぞれ出力する画像データをＰ（ｋ），Ｐ（ｋ＋１），Ｐ（ｋ＋２）とする。Ｐ（ｋ），Ｐ（ｋ＋１）が示す画像の重複領域の主走査方向の幅をＷ（ｋ）とする。Ｐ（ｋ＋１），Ｐ（ｋ＋２）が示す画像の重複領域の主走査方向の幅をＷ（ｋ＋１）とする。変位検出部１６は、ｋ番目のセルに対応する重複領域の主走査方向の幅をＷ（ｋ）とし、ｋ＋１番目のセルに対応する重複領域の主走査方向の幅をＷ（ｋ＋１）とする。さらに変位検出部１６は、Ｗ（ｋ），Ｗ（ｋ＋１）のそれぞれに応じて、図１０に示す関係から、ｋ番目の光学系３３における焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位Ｄ（ｋ）およびｋ＋１番目の光学系３３における焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の光軸方向の変位Ｄ（ｋ＋１）を算出する。
【００２６】
第１のぼやけ補正部１７は、変位検出部１６で検出した変位に応じて、色成分ごとのＰＳＦを算出する。そして、第１のぼやけ補正部１７は、算出したＰＳＦを用いて、成分データのぼやけ補正を行う。色成分ごとのＰＳＦを用いてぼやけ補正を行う理由について説明する。レンズを用いた画像読み取り装置においては、波長によって結像位置が異なってしまう、軸上色収差が発生する。絞り３を通って、屈折レンズ４に、光が入射する場合を例にして説明する。図１１は、ＲＧＢの色成分を含む光軸に平行な光が屈折レンズ４に入射する場合を示す。図１１の例では、青色の光線を破線で、緑色の光線を一点鎖線で、赤色の光線を点線で示す。波長によって屈折レンズ４の屈折率が異なるため、図１１に示すように、ＲＧＢの色成分ごとに焦点位置が異なる軸上色収差が生じる。詳細には、図１１に示すように、青色の光線は、緑色の光線より屈折レンズ４に近い位置で結像する。また赤色の光線は、緑色の光線より屈折レンズ４から遠い位置で結像する。
【００２７】
図１２は、読取対象物２の変位とＭＴＦ（Modulation Transfer Function：変調伝達関数）値の関係例を示す図である。図１２において、横軸は屈折レンズ４の焦点位置を基準とした読取対象物２の変位（単位：ｍｍ）である。すなわち、読取対象物２が焦点位置にある場合は、読取対象物２の変位は０である。読取対象物２が焦点位置より屈折レンズ４から遠い位置にある場合、読取対象物２の変位は正の値である。読取対象物２が焦点位置よりも屈折レンズ４に近い位置にある場合、読取対象物２の変位は負の値である。縦軸は、空間周波数３８０ｄｐｉに相当するＭＴＦ値である。図１２ではＲＧＢの色成分ごとのＭＴＦ値を示す。図１２の例では、青色の光線を破線で、緑色の光線を一点鎖線で、赤色の光線を点線で示す。ＲＧＢの色成分の内、最も波長が長い赤色の光線において、ＭＴＦ値がピーク値をとるのは、読取対象物２が焦点位置より屈折レンズ４から遠い位置にある場合である。一方、ＲＧＢの色成分の内、最も波長が短い青色の光線において、ＭＴＦ値がピーク値をとるのは、読取対象物２が焦点位置より屈折レンズ４に近い位置にある場合である。したがって、読取対象物２が焦点位置より屈折レンズ４から遠い位置にある場合、赤色の光線はぼやけることなく結像されるが、青色の光線はぼやけるため、白黒画像が赤みがかった画像となる。また読取対象物２が焦点位置より屈折レンズ４に近い位置にある場合、青色の光線はぼやけることなく結像されるが、赤色の光線はぼやけるため、白黒画像が青みがかった画像となる。
【００２８】
軸上色収差は、実施の形態１に係る光学系３３においても生じる。そこで、第１のぼやけ補正部１７は、読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いて、成分データのぼやけ補正を行う。センサ３４が生成する画像データをｙ、実際の画像をｘ、ＰＳＦの分布をｈとすると、ｙは、下記（１）式で表される。下記（１）式において、＊は畳み込み積分を表す。下記（１）式をフーリエ変換することで、下記（２）式が得られる。下記（２）式を逆変換することで、下記（３）式が得られる。下記（３）式で表される処理を行うことで、ぼやけ補正を行うことができる。下記（３）式の処理方法として、例えばウィナーフィルタを用いる方法がある。
y = x ＊ h            ・・・（１）
Y = X × H            ・・・（２）
X = Y × H-1          ・・・（３）
【００２９】
上述のように、第１のぼやけ補正部１７は、読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いて、成分データのぼやけ補正を行う。色成分ごとに、焦点位置に設けられた点光源からの光を結像して得られるＰＳＦが予め計測されている。予め計測された色成分ごとのＰＳＦに基づき、読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを算出することができる。例えば、光学系３３の焦点位置および光学系３３の被写界深度の両端のそれぞれに設けられた点光源からの光を結像して得られる、色成分ごとのＰＳＦをシミュレーションまたは実測で予め算出する。光学系３３の焦点位置および光学系３３の被写界深度の両端のそれぞれに対して予め算出された色成分ごとのＰＳＦに基づいて、読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを内挿によって算出することができる。読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いることで、第１のぼやけ補正部１７によって、上述の軸上色収差を補正することが可能である。
【００３０】
図７に示すように、読取対象物２の位置によって、光学系３３の読取領域４０の大きさが変化し、転写倍率も変化する。すなわち、読取対象物２の位置に応じた転写倍率の変化を補正しないと、センサ３４ごとに画像データが示す画像のサイズが異なるため、画像データを正しく合成することができない。調節部１８は、変位検出部１６が検出した読取対象物２の変位に応じた転写倍率に基づき、成分データが示す各色成分の画像のサイズを調節する。調節部１８は、転写倍率の逆数の倍率で、成分データが示す各色成分の画像のサイズを拡大または縮小することで、成分データを調節する。調節部１８は、例えばバイリニア補間法、バイキュービック補間法などの画像拡縮技術を用いる。図１の例では、調節部１８は、第１のぼやけ補正部１７でぼやけが補正された成分データが示す各色成分の画像のサイズを調節する。第１のぼやけ補正部１７でぼやけ補正を行ってから、調節部１８で成分データが示す各色成分の画像のサイズを調節するため、第１のぼやけ補正部１７で用いるフィルタサイズは一定であり、処理を簡易化することが可能である。
【００３１】
合成部１９は、隣接するセンサ３４が生成し、画像処理部１４で画像処理され、第１のぼやけ補正部１７でぼやけ補正され、調節部１８で調節された成分データの一部を重ね合わせて合成し、合成画像を得る。合成部１９は、成分データの一部の画素ごとに重み付け平均をとることで、合成画像を得る。なお成分データの一部とは、重複領域ＤＡ，ＤＢに相当する画像を示す成分データを意味する。調節部１８によって、成分データが示す各成分の画像のサイズが一定に調節されているため、合成部１９は、主走査方向の定められた長さだけ成分データの一部を重ね合わせて合成すればよい。詳細には、合成部１９は、２つのセンサ３４で生成され、画像処理部１４で画像処理され、第１のぼやけ補正部１７で補正され、調節部１８で調節された成分データの一部を重ね合わせて合成する。
【００３２】
読取対象物２が副走査方向に搬送されている間に、画像読み取り装置１が上述の処理を繰り返し行うことで、二次元の合成画像を得ることができる。画像読み取り装置１は、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いてぼやけ補正を行うため、軸上色収差が補正された合成画像が得られる。
【００３３】
（変形例）
上述のように、実施の形態１に係る画像読み取り装置１は、読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いて、成分データのぼやけ補正を行うことで、軸上色収差を補正する。画像読み取り装置１では、軸上色収差に加え、光軸と直交する方向に結像位置がずれる倍率色収差が生じ得る。倍率色収差が生じている場合、ＲＧＢの色成分ごとに、重複領域の主走査方向の幅が異なる。そこで、倍率色収差の補正を行うために、実施の形態１に係る画像読み取り装置１の変形例では、幅検出部１５、変位検出部１６、および調節部１８の処理を色成分ごとに行う。詳細には、幅検出部１５は、色成分ごとに、隣接するセンサ３４が生成する成分データが示す画像の重複領域の主走査方向の幅を検出する。また変位検出部１６は、色成分ごとに検出された重複領域の主走査方向の幅から、それぞれの光学系３３について、色成分ごとに、該光学系３３の該色成分の焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位を検出する。第１のぼやけ補正部１７は、色成分ごとに検出された読取対象物２の変位に基づき、上述のように、読取対象物２に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いて、成分データのぼやけ補正を行う。そして調節部１８は、色成分ごとに検出された読取対象物２の変位に応じた転写倍率に基づき、成分データが示す各色成分の画像のサイズを調節する。
【００３４】
上述の変形例のように、幅検出部１５、変位検出部１６、および調節部１８の処理を色成分ごとに行うことで、倍率色収差が補正された合成画像が得られる。すなわち、色収差の補正の精度の向上が可能である。
【００３５】
以上説明したとおり、実施の形態１に係る画像読み取り装置１によれば、読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いて、画像データに含まれる成分データのぼやけ補正を行うことで、色収差の補正の精度の向上が可能である。
【００３６】
（実施の形態２）
被写界深度を拡大するため、ＷＦＣ（Wavefront Coding）と呼ばれる技術が開発されている。ＷＦＣは、位相変調素子によって、透過光の位相を変調させること、および、位相変調された画像データを復元することを含む。実施の形態２に係る画像読み取り装置１は、位相変調を行うレンズを有する光学系を備える。実施の形態２に係る画像読み取り装置１の構成は、実施の形態１に係る画像読み取り装置１の構成と同様である。図１３に示すように、実施の形態２において、光学系３３は、実施の形態１において光学系３３が備える第２のレンズ４２に代えて、第２のレンズ４４を備える。第２のレンズ４４は、第２のレンズ４４に入射した光の位相を変調する。
【００３７】
図１４に示すように、ＷＦＣを行う場合、読取対象物２の変位によらず、ＰＳＦの形状の輪郭が一様にぼやける。一方、ＷＦＣを行わない場合、読取対象物２が焦点位置からずれると、ずれの方向によらず、ＰＳＦの形状の輪郭がぼやける。
【００３８】
ＷＦＣを行うことによって、ＭＴＦ値が変化する。ＷＦＣを行う場合と行わない場合とでＭＴＦ値が異なることを示すため、まずＷＦＣを行わない場合のＭＴＦ値について説明する。図１５および図１６は、ＷＦＣを行わない場合の空間周波数とＭＴＦ値との関係例を示す。図１５および図１６において、横軸は空間周波数（単位：ｌｐ／ｍｍ）を示し、縦軸はＭＴＦ値を示す。詳細には、図１５は、読取対象物２が焦点位置にある場合の空間周波数とＭＴＦ値との関係例を示す。図１６は、読取対象物２が焦点位置からずれた位置にある場合の空間周波数とＭＴＦ値との関係例を示す。ＷＦＣを行わない場合であって、読取対象物２が焦点位置にある場合、図１５に示す範囲の空間周波数に亘って十分に高いＭＴＦ値が得られることがわかる。一方、ＷＦＣを行わない場合であって、読取対象物２が焦点位置からずれた位置にある場合、ＭＴＦ値が０となる空間周波数が存在する。ＭＴＦ値が０であることは、一部の空間周波数の画像データが欠損することを意味する。換言すれば、ＭＴＦ値が０になると、ぼやけが大きくなり過ぎて、ぼやけ補正を行っても画像を復元することができず、解像度が十分に高い画像を得ることができない。
【００３９】
図１７は、読取対象物２の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図である。図１７は、ＭＴＦ値が０となる空間周波数が存在する場合の、４２０ｄｐｉにおける読取対象物２の変位とＭＴＦ値との関係例を示す図である。図１７の例では、青色の光線を破線で、緑色の光線を一点鎖線で、赤色の光線を点線で示す。図１７においてＭＴＦ値が０となる場合の読取対象物２の変位の絶対値は、図１２においてＭＴＦ値が０となる場合の読取対象物２の変位の絶対値より小さい。すなわち、焦点位置からずれた距離が図１２の場合よりも短くても、ＭＴＦ値が急激に低下する。被写界深度内に、ＭＴＦ値が０となる位置が含まれると、上述のように、ぼやけ補正を実施したとしても、画像を正しく復元することができない。そのため、ＭＴＦ値が０となる位置が含まれない範囲で被写界深度を設定しなければならず、被写界深度の拡大が制限される。
【００４０】
次に、ＷＦＣを行う場合のＭＴＦ値について説明する。図１８および図１９は、実施の形態２における空間周波数とＭＴＦ値との関係例を示す図である。図の見方は、図１５および図１６と同様である。図１８は、読取対象物２が焦点位置にある場合の実施の形態２における空間周波数とＭＴＦ値との関係例を示す。図１９は、読取対象物２が焦点位置からずれた位置にある場合の実施の形態２における空間周波数とＭＴＦ値との関係例を示す。ＷＦＣを行う場合、読取対象物２が焦点位置にあるかどうかにかかわらず、空間周波数が大きくなるにつれてＭＴＦ値は低下する。しかしながら、ＷＦＣを行う場合、図１９に示す範囲の空間周波数において、ＭＴＦ値が０となる空間周波数は存在しない。すなわち、空間周波数の画像データが欠損することがない。そのため、ぼやけ補正を実施することで、画像を正しく復元することが可能である。ＭＴＦ値が０となる空間周波数がないため、被写界深度を拡大することが可能である。
【００４１】
位相変調の方法は任意であり、例えば、２次関数および４次関数を用いた球面収差に基づく位相変調、３次関数を用いたコマ収差に基づく位相変調等がある。３次関数を用いる場合は、入射した光に非対称な位相を与えるために、光学系３３の組立時に位相面の回転を調節する必要がある。そのため、入射した光に対称な位相を与えることができる、２次関数および４次関数を用いた球面収差に基づく位相変調が好ましい。例えば、位相変調量ｚは、下記（４）式で表される。下記（４）式において、ａおよびｂは係数である。例えばａ＝０．０２であり、ｂ＝０．０５である。下記（４）式において、ｒは、光軸から半径方向の距離である。
z = φ(r) = ar2 + br4          ・・・（４）
【００４２】
光軸からの半径方向の距離に応じて、上記（４）式で表される位相変調量ｚに基づき、第２のレンズ４４の第１のレンズ４１の側の面の厚みを変えることで、入射した光の位相変調を行うことができる。第２のレンズ４４の厚みを変えるだけなので、新たに位相変調のための部材を設ける必要はなく、部品点数の増大を抑制することが可能である。第２のレンズ４４の第１のレンズ４１の側の面がガラス、樹脂等の透明部材である場合でも、レンズ面である場合でも、厚みを変えることで位相変調を行うことが可能である。第２のレンズ４４の第１のレンズ４１の側の面を位相変調面とすることで、センサ３４における撮像素子３６の位置によらず、光線に対して一定の位相変調を行うことが可能である。また位相変調面である第２のレンズ４４の第１のレンズ４１の側の面を絞り４３に近づけることが好ましい。
【００４３】
図２０は、実施の形態２における読取対象物２の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図である。図の見方は、図１２と同様である。図２０の例では、青色の光線を破線で、緑色の光線を一点鎖線で、赤色の光線を点線で示す。ＷＦＣを行うことで、ＷＦＣを行わない場合より、ＭＴＦ値は低下する。しかしながら、ＲＧＢの色成分ごとの、ＭＴＦ値がピーク値をとる場合の読取対象物２の位置の差は、図１２の場合と比べて小さい。すなわち、ＷＦＣを行うことで、色収差が低減されている。
【００４４】
図２１から図２３は、読取対象物２の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図である。図の見方は、図１２と同様である。図２１から図２３の例では、青色の光線を破線で、緑色の光線を一点鎖線で、赤色の光線を点線で示す。図２１は、位相変調を行った後に、ＲＧＢの色成分によらないＰＳＦを用いてぼやけ補正を行った場合における、読取対象物２の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図である。ＲＧＢの色成分をそれぞれ同様に補正するため、ＲＧＢの色成分間のＭＴＦ値の差が拡大してしまい、色収差を補正することができない。
【００４５】
上記（４）式の係数ａ，ｂの値を大きくすることで、ぼやけ補正を行う前のＲＧＢの色成分間のＭＴＦ値の差を低減することが考えられる。図２２は、係数ａ，ｂを上述の値より大きくした場合の、読取対象物２の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図である。図２２の例では、ＲＧＢの色成分ごとの、ＭＴＦ値がピーク値をとる場合の読取対象物２の位置の差は、図１２の場合と比べて小さい。図２３は、係数ａ，ｂを上述の値より大きくした場合であって、ＲＧＢの色成分によらないＰＳＦを用いてぼやけ補正を行った場合における、読取対象物２の変位とＭＴＦ値の関係例を示す図である。係数ａ，ｂを大きくすることで、ぼやけ補正を行った後でも、ＲＧＢの色成分間のＭＴＦ値の差の拡大が抑制される。係数ａ，ｂを大きくするにしたがって、ぼやけ補正を行う前のＭＴＦ値は低下するため、ぼやけ補正によってＭＴＦ値を１に近づけるためには、復元倍率を大きくする必要がある。しかしながら、復元倍率を大きくすることで、ノイズ成分が増幅されてしまい、リンギングが発生しやすくなる。すなわち、復元された画像の品質が劣化する恐れがある。
【００４６】
そこで実施の形態２に係る画像読み取り装置１は、係数ａ，ｂを大きくするのではなく、第２のレンズ４４を有する撮像部１１の処理の後、実施の形態１と同様に、色成分ごとのＰＳＦを用いたぼやけ補正を行う。色成分ごとのＰＳＦを用いたぼやけ補正を行うと、ＲＧＢの色成分間のＭＴＦ値の差の拡大が抑制される。換言すれば、係数ａ，ｂを大きくすることなく、位相変調を行った後に、読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いてぼやけ補正を行うことで、色収差の補正の精度の向上が可能である。この場合、リンギングは発生しない。
【００４７】
読取対象物２が副走査方向に搬送されている間に、画像読み取り装置１が実施の形態１と同様の処理を繰り返し行うことで、二次元の合成画像を得ることができる。実施の形態２に係る画像読み取り装置１は、位相変調を行った後に、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いてぼやけ補正を行う。第２のレンズ４４の入射光の位相変調を行うことで、被写界深度を拡大することが可能である。また色成分ごとのＰＳＦを用いてぼやけ補正を行うことで、軸上色収差が補正された合成画像を得ることが可能である。
【００４８】
以上説明したとおり、実施の形態２に係る画像読み取り装置１によれば、被写界深度を拡大し、拡大した被写界深度において、色収差の補正の精度の向上が可能である。
【００４９】
（実施の形態３）
図２４に示すように、実施の形態３に係る画像読み取り装置１は、実施の形態２に係る画像読み取り装置１の構成に加えて、第２のぼやけ補正部２０を備える。実施の形態２に係る撮像部１１が有する光学系３３の構成は、図１３に示す実施の形態２に係る撮像部１１が有する光学系３３の構成と同様である。第２のぼやけ補正部２０は、読取対象物２の変位に依存しない固定のＰＳＦを用いて、画像処理部１４で画像処理が行われた画像データのぼやけ補正を行う。幅検出部１５は、第２のぼやけ補正部２０でぼやけ補正が行われた画像データに基づき、該画像データが重複している重複領域の主走査方向の幅を検出する。後続の処理は、実施の形態１と同様である。
【００５０】
図２５は、実施の形態３に係る画像読み取り装置１が行う画像読取処理の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１，Ｓ１２の処理は、図５に示す実施の形態１に係る画像読み取り装置１が行うステップＳ１１，Ｓ１２の処理と同様である。第２のぼやけ補正部２０は、読取対象物２の変位によらないＰＳＦを用いて、画像データのぼやけ補正を行う（ステップＳ１２１）。ステップＳ１３からステップＳ１８の処理は、図５に示す実施の形態１に係る画像読み取り装置１が行うステップＳ１３からステップＳ１８の処理と同様である。ただし、ステップＳ１３において、幅検出部１５は、第２のぼやけ補正部２０でぼやけ補正が行われた画像データに基づいて、重複領域の主走査方向の幅を検出する。
【００５１】
実施の形態２と同様に、第２のレンズ４４において入射光の位相変調を行うため、画像処理部１４で画像処理が行われたデータには、ぼやけが生じている。第２のぼやけ補正部２０でぼやけ補正を行うことで、高域空間周波数の情報が復元される。そのため、幅検出部１５の処理の精度を向上させることが可能である。幅検出部１５における重複領域の主走査方向の幅の検出精度が向上するため、変位検出部１６における読取対象物２の変位の検出精度が向上する。その結果、より正確なＰＳＦに基づいて第１のぼやけ補正部１７でぼやけ補正を行うことが可能である。すなわち、画像読み取り装置１が行う色収差の補正の精度を向上させることが可能である。
【００５２】
第２のぼやけ補正部２０は、読取対象物２の変位によらないＰＳＦとして、例えば読取対象物２の変位に応じた色成分ごとのＰＳＦの平均値、光学系３３の焦点位置でのＰＳＦ等を用いる。第２のぼやけ補正部２０は、色成分ごとの、読取対象物２の変位によらないＰＳＦを用いて、ぼやけ補正を行ってもよい。
【００５３】
読取対象物２が副走査方向に搬送されている間に、画像読み取り装置１が実施の形態１と同様の処理を繰り返し行うことで、二次元の合成画像を得ることができる。実施の形態３に係る画像読み取り装置１は、第２のレンズ４４の入射光の位相変調を行った後に、読取対象物２の変位によらないＰＳＦを用いてぼやけ補正を行ってから、重複領域の主走査方向の幅を検出する。そして画像読み取り装置１は、重複領域の主走査方向の幅から、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位を算出し、該変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いてぼやけ補正を行う。第２のレンズ４４の入射光の位相変調を行うことで、被写界深度を拡大することが可能である。また色成分ごとのＰＳＦを用いてぼやけ補正を行うことで、軸上色収差が補正された合成画像を得ることが可能である。
【００５４】
以上説明したとおり、実施の形態３に係る画像読み取り装置１によれば、第２のレンズ４４の入射光の位相変調を行った後に、読取対象物２の変位によらないＰＳＦを用いてぼやけ補正を行ってから、重複領域の主走査方向の幅を検出することで、色収差の補正の精度を向上させることが可能である。
【００５５】
（実施の形態４）
図２６は、本発明の実施の形態４に係る画像読み取り装置１の構成例を示すブロック図である。実施の形態４に係る画像読み取り装置１は、実施の形態１に係る画像読み取り装置１の構成に加えて、判定部２１および推定部２２を備える。判定部２１は、幅検出部１５の処理の可否を判定する。推定部２２は、重複領域の主走査方向の幅を推定する。
【００５６】
図８および図９に示すように、隣接するセンサ３４が生成する画像データが示す画像の端部に特徴的な絵柄が含まれている場合、幅検出部１５において、重複領域の主走査方向の幅を精度よく検出することができる。しかしながら、例えば、画像データの端部に、複数回繰り返されるパターン画像が含まれている場合、画像データの端部が無地である場合等においては、重複領域の主走査方向の幅を精度よく検出するのが困難である。特に、画像データが示す画像の端部に、複数回繰り返されるパターン画像が含まれている場合、幅検出部１５は、誤ったパターン画像をマッチングすることで、誤ったマッチング位置を検出してしまう。その結果、幅検出部１５が誤った重複領域の主走査方向の幅を検出する可能性がある。幅検出部１５において検出した重複領域の主走査方向の幅に誤りがある場合、後続の変位検出部１６において、誤った読取対象物２の変位を検出してしまう。その結果、第１のぼやけ補正部１７は、誤った読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いて、ぼやけ補正を行ってしまう。焦点位置より光学系３３に近い場合と、焦点位置より光学系３３から遠い場合とで、ＭＴＦ値の傾向が異なる場合、誤った読取対象物２の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いて、ぼやけ補正を行うことで、色収差を拡大させてしまう可能性がある。
【００５７】
誤った重複領域の主走査方向の幅を検出してしまうことを防止するため、実施の形態４に係る画像読み取り装置１では、判定部２１は、重複領域を一意に特定できるか否かを判定する。詳細には、判定部２１は、画像データが示す画像のマッチング位置が一意に特定できるか否かを判定する。判定部２１でマッチング位置が一意に特定できると判定された場合に、画像読み取り装置１は、幅検出部１５の処理を行う。また判定部２１でマッチング位置が一意に特定できないと判定された場合、画像読み取り装置１は、重複領域の主走査方向の幅を推定する推定部２２の処理を行う。変位検出部１６は、幅検出部１５で検出された重複領域の主走査方向の幅、または、推定部２２で推定された重複領域の主走査方向の幅から、それぞれの光学系３３について、該光学系の焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位を検出する。
【００５８】
図２７は、実施の形態４に係る画像読み取り装置１が行う画像読取処理の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１，Ｓ１２の処理は、図５に示す実施の形態１に係る画像読み取り装置１が行うステップＳ１１，Ｓ１２の処理と同様である。判定部２１は、マッチング位置が一意に特定できるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。判定部２１でマッチング位置が一意に特定可能であると判定された場合は（ステップＳ１２３；Ｙ）、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３の処理は、図５に示す実施の形態１に係る画像読み取り装置１が行うステップＳ１３の処理と同様である。判定部２１でマッチング位置が一意に特定可能でないと判定された場合は（ステップＳ１２３；Ｎ）、ステップＳ１２４に進む。推定部２２は、重複領域の主走査方向の幅を推定する（ステップＳ１２４）。ステップＳ１３，Ｓ１２４の処理が完了するとステップＳ１４に進む。ステップＳ１４からステップＳ１８の処理は、図５に示す実施の形態１に係る画像読み取り装置１が行うステップＳ１４からＳ１８の処理と同様である。
【００５９】
判定部２１は、隣接するセンサ３４が生成する画像データが示す画像のそれぞれの端部を抜き出して、端部に含まれる画素を対比して端部の差分を算出し、端部の差分が閾値以下となるマッチング位置を検出する。端部の画素の輝度値が一定である場合、判定部２１は、マッチング位置を検出できない。その場合、判定部２１は、幅検出部１５の処理を行うことができないと判定する。画像データの端部に複数回繰り返されるパターン画像が含まれている場合は、判定部２１は、上述の処理において、複数のマッチング位置を検出する。複数のマッチング位置が検出された場合、マッチング位置を一意に特定することができないため、判定部２１は、幅検出部１５の処理を行うことができないと判定する。
【００６０】
隣接するセンサ３４が生成する画像データが示す画像のマッチング位置が一意に特定できない場合に、他の隣接するセンサ３４が生成する画像データが示す画像のマッチング位置が一意に特定できることがある。この場合、推定部２２は、マッチング位置が一意に特定できた画像から求められる重複領域の主走査方向の幅に基づいて、マッチング位置が一意に特定できない画像の重複領域の主走査方向の幅を推定してもよい。
【００６１】
また推定部２２は、他の隣接するセンサ３４が生成する画像データであって、判定部２１で幅検出部１５の処理を行うことができると判定された画像データに基づいて補間を行うことで、重複領域の主走査方向の幅を推定してもよい。
【００６２】
あるいは、推定部２２は、読取対象物２が光学系３３の焦点位置にある場合の、重複領域の主走査方向の幅に基づいて、重複領域の主走査方向の幅を推定する。推定部２２は、例えば、予め測定された、読取対象物２が光学系３３の焦点位置にある場合の、重複領域の主走査方向の幅を、重複領域の主走査方向の幅として推定してもよいし、読取対象物２が光学系３３の焦点位置にある場合の、重複領域の主走査方向の幅に演算を加えた値を、重複領域の主走査方向の幅として推定してもよい。
【００６３】
図２８に示すように、実施の形態４に係る画像読み取り装置１は、図２４に示す実施の形態３に係る画像読み取り装置１の構成に加えて、判定部２１および推定部２２をさらに備える。図２８に示す画像読み取り装置１においては、第２のレンズ４４で入射光の位相変調が行われた後に、読取対象物２の変位によらないＰＳＦを用いてぼやけ補正が行われた画像データに基づいて、判定部２１はマッチング位置が一意に特定できるか否かを判定する。後続の処理は、図２６に示す画像読み取り装置１と同様である。
【００６４】
読取対象物２が副走査方向に搬送されている間に、画像読み取り装置１が上述の処理を繰り返し行うことで、二次元の合成画像を得ることができる。実施の形態４に係る画像読み取り装置１は、マッチング位置が一意に特定できる場合には幅検出部１５において重複領域の主走査方向の幅を検出し、マッチング位置が一意に特定できない場合には推定部２２において重複領域の主走査方向の幅を推定する。画像読み取り装置１は、検出または推定された重複領域の主走査方向の幅から、焦点位置に対する光軸方向の読取対象物２の変位を算出し、該変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦを用いてぼやけ補正を行う。マッチング位置が一意に特定できない場合は、推定処理を行うことで、重複領域の主走査方向の幅の算出精度を向上させることが可能である。その結果、色収差の補正の精度を向上させることが可能である。
【００６５】
以上説明したとおり、実施の形態４に係る画像読み取り装置１によれば、マッチング位置が一意に特定できる場合には幅検出部１５において重複領域の主走査方向の幅を検出し、マッチング位置が一意に特定できない場合には推定部２２において重複領域の主走査方向の幅を推定することで、色収差の補正の精度を向上させることが可能である。
【００６６】
本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られず、複数の任意の実施の形態を組み合わせてもよい。色成分は、ＲＧＢに限られず、例えば、Ｃ（Cyan）Ｍ（Magenta）Ｙ（Yellow）Ｋ（blacK）でもよい。また読取対象物２を搬送する代わりに、固定された読取対象物２に対して、画像読み取り装置１を移動させてもよい。
【００６７】
変位検出部１６は、平均値、近似値、内挿によって求めた値等から、各セルに対応する重複領域の主走査方向の幅を算出してもよい。例えば、変位検出部１６は、Ｗ（ｋ）およびＷ（ｋ＋１）の平均値から、ｋ＋１番目のセルに対応する重複領域の主走査方向の幅Ｗ’（ｋ＋１）を算出する。また変位検出部１６は、Ｗ（１）からＷ（ｎ）に基づく近似値、Ｗ（ｋ）およびＷ（ｋ＋１）に基づく内挿によって求めた値等をＷ’（ｋ＋１）として用いてもよい。あるいは、変位検出部１６は、図１０に示す関係から、Ｗ（ｋ）およびＷ（ｋ＋１）のそれぞれに対応する読取対象物２の変位Ｄ’（ｋ）およびＤ’（ｋ＋１）を算出し、Ｄ’（ｋ）およびＤ’（ｋ＋１）から、変位Ｄ（ｋ＋１）を算出してもよい。変位検出部１６は、Ｄ（ｋ）およびＤ（ｋ＋１）の平均値、Ｄ（１）からＤ（ｎ）に基づく近似値、Ｄ（ｋ）およびＤ（ｋ＋１）に基づく内挿によって求めた値等をＤ（ｋ＋１）として用いる。
【００６８】
上述の実施の形態では、第１のぼやけ補正部１７でぼやけ補正を行ってから、調節部１８で成分データを調節したが、調節部１８が調節した成分データについて、第１のぼやけ補正部１７がぼやけ補正を行ってもよい。その場合は、第１のぼやけ補正部１７で用いるフィルタサイズを、転写倍率に応じて調節する必要がある。
【００６９】
上述の実施の形態のように、非テレセントリックな光学系では、視野の端部でケラレが生じることがある。ケラレが生じる場合に、ケラレを考慮したＰＳＦを用いてぼやけ補正を行うことで、色収差の補正の精度の向上が可能である。第１のぼやけ補正部１７は、センサ３４における撮像素子３６の位置に応じた、上述のＰＳＦを用いて、成分データのぼやけ補正を行う。すなわち、第１のぼやけ補正部１７は、センサ３４における撮像素子３６の位置および読取対象物２の変位に応じて算出した、色成分ごとのＰＳＦを用いて、成分データのぼやけ補正を行う。例えば、第１のぼやけ補正部１７は、センサ３４における撮像素子３６の主走査方向の位置に応じたＰＳＦを用いる。
【００７０】
マッチング位置を一意に特定できない画像として、無地の画像、および、複数回繰り返されるパターン画像を例として挙げて説明したが、これらの画像に限定される訳ではない。
【００７１】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【００７３】
１  画像読み取り装置、２  読取対象物、３，４３  絞り、４  屈折レンズ、１１  撮像部、１２  Ａ−Ｄ変換部、１３  メモリ、１４  画像処理部、１５  幅検出部、１６  変位検出部、１７  第１のぼやけ補正部、１８  調節部、１９  合成部、２０  第２のぼやけ補正部、２１  判定部、２２  推定部、３１  透過体、３２ａ，３２ｂ  光源、３３  光学系、３４  センサ、３５  基板、３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ  撮像素子、３７  読み出し回路、４０  読取領域、４１  第１のレンズ、４２，４４  第２のレンズ、Ｐａ（ｋ），Ｐａ（ｋ＋１），Ｐｂ（ｋ），Ｐｂ（ｋ＋１）  画像データ。
【要約】
メモリ（１３）には、撮像部（１１）が有するセンサが生成し、Ａ−Ｄ変換部（１２）でＡ−Ｄ変換された色成分ごとの成分データが含まれる画像データが記憶される。幅検出部（１５）は、画像処理部（１４）で画像処理された画像データに基づき、隣接するセンサが生成する画像データが互いに重複する重複領域の主走査方向の幅を検出する。変位検出部（１６）は、重複領域の主走査方向の幅から、撮像部（１１）が有する光学系のそれぞれについて、読取対象物の変位を検出する。第１のぼやけ補正部（１７）は、読取対象物の変位に応じた、色成分ごとのＰＳＦ（Point Spread Function：点像分布関数）を用いて、成分データのぼやけ補正を行う。調節部（１８）は、読取対象物の変位に応じた転写倍率に基づき、成分データが示す色成分ごとの画像のサイズを調節する。合成部（１９）は、成分データの一部を重ね合わせて合成する。【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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