CN109076133A - 图像读取装置 - Google Patents

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Abstract

被配置成多个成像光学元件(15)的视场区域的一部分与配置于旁边的成像光学元件(15)的视场区域的一部分重叠，多个成像光学元件(15)包括：透镜(18)，对由于读取对象物(1)散射的光(16)进行会聚；光圈(19)，截断由透镜(18)会聚的光(17)的一部分；相位调制元件(21c)，对透射光圈(19)的光的相位进行调制；以及透镜(20)，使由相位调制元件(21c)调制相位后的光(21)在成像面(22)上成像，以使多个成像光学元件(15)的排列方向上的相位调制元件的析像度特性在多个成像光学元件(15)之间对齐的方式，设置有相位调制元件。

Description

图像读取装置
技术领域
本发明涉及读取读取对象物的图像的图像读取装置。
背景技术
例如，在复印机、纸币读取机、扫描仪、传真机等中使用的图像读取装置中，在主扫描方向上排列有多个成像透镜以及行图像传感器(line image sensor)的组。
图像读取装置的成像透镜通过对由在副扫描方向上移动的读取对象物散射的光进行会聚，并使该会聚的光在行图像传感器的成像面上成像，在成像面上形成读取对象物的图像。
图像读取装置的行图像传感器读取由成像透镜形成的图像。
在主扫描方向上排列的多个成像透镜被配置成作为对由读取对象物散射的光进行会聚的区域的视场区域的一部分与配置于旁边的成像透镜的视场区域的一部分重叠，实施由多个行图像传感器分别读取的多个图像的图像结合处理，重叠多个图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-122440号公报
发明内容
以往的图像读取装置如以上所述构成，所以如果配置小型的成像透镜，则能够实现光学系统的小型化。但是，在为了降低成像透镜的成本，而使用用廉价的树脂材料制造的成像透镜的情况下，存在发生色差而得到的图像劣化这样的课题。
一般，为了抑制在成像透镜中发生的色差，组合折射率和色散不同的玻璃材料即可，但在廉价的树脂材料中，色差的校正困难，所以难以抑制色差。
本发明是为了解决如上述的课题而完成的，其目的在于得到一种能够抑制色差来抑制图像的劣化的图像读取装置。
本发明的图像读取装置具备：多个成像光学元件，分别配置于直线上，对由读取对象物散射的光进行会聚，使该会聚的光在成像面上成像，从而将读取对象物的图像分别形成于成像面；以及多个摄像元件，配置于成像面，读取由多个成像光学元件形成的图像的各个，多个成像光学元件被配置成作为对由读取对象物散射的光进行会聚的区域的视场区域的一部分与配置于旁边的成像光学元件的视场区域的一部分重叠，多个成像光学元件包括：透镜，使由读取对象物散射的光在成像面上成像；光圈，截断透射透镜的光的一部分；以及相位调制元件，具有依赖于绕光轴的角度的析像度特性，调制透射光圈的光的相位，以使多个成像光学元件的排列方向上的相位调制元件的析像度特性在多个成像光学元件之间对齐的方式，设置有相位调制元件。
根据本发明，成为以使多个成像光学元件的排列方向上的相位调制元件的析像度特性在多个成像光学元件之间对齐的方式设置有相位调制元件的结构，所以具有能够抑制色差来抑制图像的劣化的效果。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的剖面图。
图2是示出本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的立体图。
图3是示出多个成像光学元件15的视场区域的示意图。
图4是示出在折射透镜系统中发生的轴上色差的说明图。
图5是示出未安装相位调制元件20c的情况的相对原稿距离的MTF的曲线图。
图6是示出相位调制函数的说明图。
图7A是示出未安装相位调制元件20c的情况的会聚光线、和会聚位置附近处的光点图的说明图。
图7B是示出安装有相位调制元件20c的情况的会聚光线、和会聚位置附近处的光点图的说明图。
图8是示出安装有相位调制元件20c的情况的相对原稿距离的MTF的曲线图。
图9A是示出与光点A对应的X方向的MTF的说明图。
图9B是示出与光点B对应的X方向的MTF的说明图。
图9C是示出与光点C对应的X方向的MTF的说明图。
图9D是示出与光点D对应的X方向的MTF的说明图。
图10是定义计算MTF时的方向的说明图。
图11是示出角度0为0°、30°、45°、60°、90°、120°、135°、150°、180°的情况的MTF的计算结果的说明图。
图12A是示出全局坐标(global coordinate)40和所有透镜20中的相位重叠面的局部坐标(local coordinate)41a、41b、41c、41d、41e、41f的朝向对齐的例子的说明图。
图12B是示出所有透镜20中的相位重叠面的局部坐标41a、41b、41c、41d、41e、41f旋转45°的例子的说明图。
图12C是示出所有透镜20中的相位重叠面的局部坐标41a、41b、41c、41d、41e、41f旋转θ的例子的说明图。
图13是示出对透镜20的一部分实施切割的例子的说明图。
图14是示出交替配置有θ＝0°的透镜20和θ＝270°的透镜20的例子的说明图。
图14B是示出从图中左依次配置有θ＝0°的透镜20、θ＝90°的透镜20、θ＝180°的透镜20、θ＝270°的透镜20的例子的说明图。
图14C是示出随机地配置有θ＝0°的透镜20、θ＝90°的透镜20、θ＝180°的透镜20、θ＝270°的透镜20的例子的说明图。
图14D是示出交替配置有包括绕光轴的设置角度是第1方向的第1相位调制元件20c的透镜20、和包括绕光轴的设置角度是第2方向的第2相位调制元件20c的透镜20的例子的说明图。
图15A是示出无歪斜的像的位置、和通过WFC使像移动的位置的说明图。
图15B是示出与主扫描方向的各位置对应的歪斜量的说明图。
图16是示出由第n个成像光学元件15形成的图像、和由第(n+1)个成像光学元件15形成的图像的重叠情形的示意图。
图17是说明本发明的实施方式4所涉及的图像读取装置的特征的剖面图。
图18是示出在X方向上一列地排列有成像光学元件15a～15d的系统中，以在确保与图17相同的视场区域的同时不发生渐晕的方式设计的例子的剖面图。
图19是示出以间距p在主扫描方向上排列有直线的原稿图像的说明图。
图20是示出读取对象物1侧的交叠区域32a附近的光线的情形的示意图。
图21A是无渐晕并且无用于WFC的相位调制元件20c的情况的光线追踪图。
图21B是示出图21A的情况的成像面中的光点图的说明图。
图21C是将透镜18的X方向的口径宽度从H’减小到H而使渐晕发生的情况的光线追踪图。
图21D是示出图21C的情况的成像面中的光点图的说明图。
图21E是无渐晕并且有用于WFC的相位调制元件20c的情况的光线追踪图。
图21F是示出图21E的情况的成像面中的光点图的说明图。
图21G是有渐晕并且有用于WFC的相位调制元件20c的情况的光线追踪图。
图21H是示出图21G的情况的成像面中的光点图的说明图。
图22A是示出散焦量为Z’＝-2Δ时的畸变的说明图。
图22B是示出散焦量为Z’＝+2Δ时的畸变的说明图。
图23A是示出在读取对象物1侧发生Z＝-2ΔM2的散焦时的视场区域31b中的畸变的说明图。
图23B是示出在读取对象物1侧发生Z＝-2ΔM2的散焦时的视场区域31a中的畸变的说明图。
图23C是示出在读取对象物1侧发生Z＝+2ΔM2的散焦时的视场区域31b中的畸变的说明图。
图23D是示出在读取对象物1侧发生Z＝+2ΔM2的散焦时的视场区域31a中的畸变的说明图。
(附图标记说明)
1：读取对象物；11：顶板玻璃；12：光照射部；13：光；14：成像系统阵列；15、15a、15b、15c、15d：成像光学元件；16、17：光；18：透镜；19：光圈；20：透镜；20a：第1透镜面；20b：第2透镜面；20c：相位调制元件；21：光；22：成像面；23、24：支架；25：摄像元件；31a、31b、31c、31d：视场区域；32a、32b：交叠区域；40：全局坐标；41a、41b、41c、41d、41e、41f：相位重叠面的局部坐标；50：配合部；51a：-X侧的最外主光线；15b：+X侧的最外主光线；52：读取对象物侧的焦点位置；53：在景深内最近的物体位置；54：在景深内最远的物体位置；60：图像处理部。
具体实施方式
以下，为了更详细地说明本发明，依照附图说明具体实施方式。
实施方式1.
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的剖面图，图2是示出本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的立体图。
图1是剖面图，在附图中附加阴影线时，图的内容难以理解，所以未附加阴影线。
在图1以及图2中，读取对象物1载置于图像读取装置的顶板玻璃11。例如，在扫描作为读取对象物1的纸原稿等的扫描仪装置中，在顶板玻璃11上，读取对象物1在图中作为Y方向的副扫描方向上移动。另外，在办公用复印机中，相对静置于顶板玻璃11上的读取对象物1，图1所示的顶板玻璃11以外的构造物整体在图中作为Y方向的副扫描方向上移动。
光照射部12是朝向读取对象物1射出光13的光源。
成像系统阵列14具备多个成像光学元件15。
多个成像光学元件15在直线上分别排列。即，多个成像光学元件15在图中作为X方向的主扫描方向上分别排列。
在图1以及图2的例子中，排列有4个成像光学元件15，但其仅为一个例子，也可以是排列有2个或者3个成像光学元件15、或者5个以上的成像光学元件15。
多个成像光学元件15是在主扫描方向上配置成一列，对由读取对象物1散射的光16进行会聚并使该会聚的光17在成像面22上成像，由此将读取对象物1的表面上的图像的缩小转印像形成于成像面22的单位成像系统。
另外，多个成像光学元件15被配置成作为对光16进行会聚的区域的视场区域的一部分与配置于旁边的成像光学元件15的视场区域的一部分重叠，详细内容后述。
透镜18是对由读取对象物1散射的光16进行会聚的第1透镜。
光圈19是截断由透镜18会聚的光17的一部分的光构件。
透镜20具有配置于光圈19侧的第1透镜面20a、和配置于成像面22侧的第2透镜面20b，在第1透镜面20a上，重叠有对透射光圈19的光的相位进行调制的相位调制元件20c。相位调制元件20c具有依赖于绕光轴的角度的析像度特性。
透镜20是使由相位调制元件20c调制相位后的光21在成像面22上成像的第2透镜。
详细内容后述，以使在多个成像光学元件15的排列方向上的相位调制元件20c的析像度特性在多个成像光学元件15之间对齐的方式，设置有相位调制元件20c。即，相对作为X方向的主扫描方向的多个相位调制元件20c的绕光轴的设置角度在同一平面内被对齐为相同的角度。
在图1的例子中，图像读取装置具备透镜18以及透镜20，但只要能够使由读取对象物1散射的光16在成像面22上成像即可，例如，也可以是透镜18具备透镜20的功能、或者透镜20具备透镜18的功能。
支架23是保持多个成像光学元件15中的透镜18的保持部件。
支架24是保持多个成像光学元件15中的透镜20的保持部件。
摄像元件25是配置于成像面22的线状的芯片，摄像元件25读取由成像光学元件15形成的缩小转印像，将该读取的缩小转印像作为读取对象物1的图像输出到图像处理部60。
图像处理部60实施使从多个摄像元件25分别输出的多个缩小转印像重叠的图像结合处理。通过在作为Y方向的副扫描方向上扫描顶板玻璃11上的读取对象物1，得到读取对象物1的表面上的二维图像。
图3是示出多个成像光学元件15的视场区域的示意图。
在图3中，31a、31b、31c、31d是多个成像光学元件15的视场区域。在图3中，为了易于观察视场区域的重叠，在纸面上是上下二段交替地描绘，但实际上重叠为一个直线。
例如，在图中着眼于左起第2个成像光学元件15的视场区域31b时，该视场区域31b的一部分32a与左起第1个成像光学元件15的视场区域31a的一部分重叠，并且，左起第2个成像光学元件15的视场区域31b的一部分32b与左起第3个成像光学元件15的视场区域31c的一部分重叠。
以下，将与视场区域31a重叠的视场区域31b的一部分32a以及与视场区域31c重叠的视场区域31b的一部分32b称为交叠区域。
例如，在利用图像读取装置的图像的读取范围是300mm，多个成像光学元件15在X方向上以10mm的间距配置，视场区域31a、31b、31c、31d…的范围是11mm时，交叠区域32a、32b…的范围成为1mm。
接下来，说明动作。
光照射部12朝向载置于顶板玻璃11的读取对象物1射出光13。
从光照射部12射出的光13被读取对象物1散射。由读取对象物1散射的光16被入射到多个成像光学元件15。
多个成像光学元件15的透镜18对由读取对象物1散射的光16进行会聚，多个成像光学元件15的光圈19截断由透镜18会聚的光17的一部分。
多个成像光学元件15的透镜20通过使透射光圈19而来的光在成像面22上成像，将读取对象物1的表面上的图像的缩小转印像形成于成像面22。
但是，在透镜20的第1透镜面20a上重叠有相位调制元件20c，所以透射光圈19而来的光的相位被相位调制元件20c调制。关于相位调制元件20c的动作后述。
摄像元件25读取由成像光学元件15形成的缩小转印像，将该读取的缩小转印像输出到图像处理部60。
图像处理部60在从多个摄像元件25接受到缩小转印像时，实施针对多个缩小转印像的图像结合处理，进行多个缩小转印像的重叠。通过在作为Y方向的副扫描方向上扫描顶板玻璃11上的读取对象物1，得到读取对象物1的表面上的二维图像。
在该实施方式1中，相位调制元件20c被重叠于透镜20的第1透镜面20a，而在未安装相位调制元件20c的情况下，难以抑制在成像光学元件15中发生的色差，难以抑制图像的劣化。
以下，具体地说明在未安装相位调制元件20c的情况下产生的图像的劣化。
在此，设透镜20不具备重叠有相位调制元件20c的第1透镜面20a，而仅具备第2透镜面20b。
作为在透镜20等折射透镜系统中发生的色差的一般的校正方法，已知使用消色差透镜的方法。
消色差透镜是将基于色散小的玻璃材料的凸透镜、和基于色散大的玻璃材料的凹透镜相互贴合而成的透镜。但是，不同的材料的贴合透镜的制作费用昂贵。
如果能够用树脂材料制作消色差透镜，则能够降低制作费用，但在树脂材料中，色差的校正困难，所以难以抑制色差。
图4是示出在折射透镜系统中发生的轴上色差的说明图。轴上色差是指，由于波长的差异而焦点位置不同的像差。
在图4中，B表示透射光圈19以及透镜20的光中的、蓝色的光线所形成的会聚光线，在接近透镜20的位置成像。
G表示绿色的光线所形成的会聚光线，相比于会聚光线B，在远离透镜20的位置成像。
R表示红色的光线所形成的会聚光线，相比于会聚光线G，在远离透镜20的位置成像。
图5是示出未安装相位调制元件20c的情况的相对原稿距离的MTF的曲线图。
在此，MTF(Modulated Transfer Function，调制传递函数)是光学系统的传递函数。
光学系统作为对象的物体即读取对象物1虽然花样、大小各种各样，但能够理解为集中粗的明暗花样至细的明暗花样的集合体。表示将作为这些明暗花样的对比度能够忠实地用像再现为何种程度的指标就是MTF。
图5示出空间频率与380dpi相当的MTF，横轴的原稿距离是直至以正确聚焦位置(just focused position)为基准的读取对象物1的距离。针对RGB的每个颜色，示出纵轴的MTF。
此外，在MTF的测定中，一般使用光的透射率以sin曲线状从100％变化至0％的正弦波图表，该正弦波的波峰处于1mm间的数量被称为空间频率。
在图5中，在波长长的R颜色中，峰值处于+0.15mm的位置，相对于此，在波长短的B颜色中，峰值处于-0.45mm的位置。
因此，在+0.15mm的位置设置有具有高的空间频率的黑白的原稿的情况下，红色的分量无模糊地成像，但蓝色的分量产生模糊，成为白线带红的图像。
另外，在-0.45mm的位置设置有具有高的空间频率的黑白的原稿的情况下，蓝色的分量无模糊地成像，但红色的分量产生模糊，成为白线带蓝的图像。
因此，可知在未安装相位调制元件20c的情况下，产生由于对象物的图案的细微度而颜色看起来变花等图像的劣化。
已知通过安装相位调制元件20c抑制图像的劣化的被称为波前编码(以下称为“WFC”)的技术，例如，在以下的专利文献2中公开了该技术。
[专利文献2]日本特开2011-135484号公报
WFC是将对透射光的相位进行调制的相位调制元件20c插入到光圈面的附近，通过针对由摄像元件读取的图像的图像处理恢复图像的技术。
作为由相位调制元件20c提供的相位调制，例如，考虑用如下述的式(1)所示的3次的相位调制函数提供的相位调制。
φ(X，Y)＝a(X3+Y3) (1)
在式(1)中，a是常数。X是主扫描方向的位置，Y是副扫描方向的位置。但是，其为一个例子，还考虑其他函数形状的相位调制。
作为相位调制元件20c，能够使用透明的材料的玻璃、树脂等的板材，以使其板材的厚度Z如下述的式(2)所示根据面内的(X，Y)的位置变化的方式加工即可。
Z＝φ(X，Y) (2)
在三维描绘式(2)所示的函数时，成为图6。图6是示出作为式(2)所示的函数的相位调制函数的说明图。
由于安装相位调制元件20c，如图7所示会聚光线歪斜。
图7A是示出未安装相位调制元件20c的情况的会聚光线、和会聚位置附近处的光点图(spot diagram)的说明图。
图7B是示出安装有相位调制元件20c的情况的会聚光线、和会聚位置附近处的光点图的说明图。
在未安装相位调制元件20c的情况下，如图7A所示，由于与焦点位置的偏移(defocus)而会聚光点的大小大幅变化，在会聚点中，成为小的光点，但在少许散焦时，成为大的光点。
另一方面，在安装有相位调制元件20c的情况下，如图7B所示，会聚点中的光点也大、并且成为非对象地歪斜的形状，但不依赖于Z方向的位置，而得到大致相同光点。
图8是示出安装有相位调制元件20c的情况的相对原稿距离的MTF的曲线图。
在图8中，也与图5同样地，示出空间频率与380dpi相当的MTF。
在比较图5和图8时，在安装有相位调制元件20c的情况下，峰值的值变小，但即使原稿距离变化，MTF的值仍成为大致恒定的值。
因此，在安装有相位调制元件20c的情况下得到的图像不依赖于Z方向的位置而呈现相同的模糊样式，所以即使不知道在Z方向上偏移何种程度，也能够使用相同的反卷积(deconvolution)滤波器，进行图像恢复处理。例如，在以下的专利文献3中公开了该图像恢复处理。
[专利文献3]日本特开2014-75653号公报
另外，用式(1)所示的函数得到的点像分布函数(以下称为“PSF”)具有各种空间频率的分量。PSF是“Point Spread Function”的简称。
图9是示出与图7中的光点A～D对应的X方向的MTF的说明图。
图9A是示出与光点A对应的X方向的MTF的说明图，图9B是示出与光点B对应的X方向的MTF的说明图。
另外，图9C是示出与光点C对应的X方向的MTF的说明图，图9D是示出与光点D对应的X方向的MTF的说明图。
在未安装相位调制元件20c的情况的光点A中，如图9A所示，横跨宽的空间频率，MTF是大的值，在光点A中，得到无模糊的图像。
在未安装相位调制元件20c的情况的光点B中，如图9B所示，在2个部位的空间频率中，MTF成为零值，所以在光点B中，损失空间频率中的图像信息，所以无法实施使用反卷积滤波器的图像恢复处理。
在安装有相位调制元件20c的情况的光点C、D中，横跨宽的空间频率，MTF并非零值，所以能够实施使用反卷积滤波器的图像恢复处理。
示出与光点C对应的X方向的MTF的图9C、和示出与光点D对应的X方向的MTF的图9D是大致相同的曲线，具有不依赖于Z方向的距离，而能够使用相同的反卷积滤波器这样的优点。
此外，关于相位调制元件20c，希望针对作为所有像高的X方向的位置的点像附加相同的调制，所以需要设置于光圈面。另外，在光圈面的附近有透镜面的情况下，即使对该透镜曲面形状附加作为用式(2)表示的垂度量的厚度Z，仍得到相同的相位调制效果。
这样，在应用WFC技术时，对作为单位成像系统的成像光学元件15的各个，RGB各自的景深扩大，所以RGB的析像度的差异可忽略，实际上轴上色差被消除。另外，不仅是轴上色差的消除，而且相比于不应用WFC技术的情况，还得到能够扩大景深这样的大的效果。
接下来，说明将WFC应用于复眼光学系统的情况的问题。
在将WFC应用于复眼光学系统方式的行图像传感器的情况下，起因于PSF具有非对称的形状，在贴合由作为单位成像系统的成像光学元件15形成的图像时产生问题。
PSF是非对称的形状，所以由安装有相位调制元件20c的成像光学元件15形成的图像的析像度根据方向大幅不同。
图10是定义计算MTF时的方向的说明图。
在图10中，θ是从X方向起的角度。
图11是示出角度θ为0°、30°、45°、60°、90°、120°、135°、150°、180°的情况的MTF的计算结果的说明图。
如图11所示，根据角度θ，MTF的波形不同。即，使相位调制元件20c在XY面内旋转角度φ＝-θ时的X方向的MTF的波形成为图11中的角度θ方向的MTF。因此，在多个成像光学元件15之间未使设置角度对齐时，析像度的方向不同的图像被贴合。其结果，在贴合的边界中，产生不连续的析像度变化等，产生显著的图像劣化。
在由多个成像光学元件15形成的图像中，产生不连续的析像度变化的情况下，针对这些图像，即使实施使用反卷积滤波器的图像恢复处理，也残留析像度的方向依赖性。
另外，根据相位调制元件20c的朝向，通过实施图像恢复处理，有发生在源图像中不存在的振荡(ringing)的情况。因此，在根据相位调制元件20c的朝向而振荡的发生程度不同的情况下，有时成为不适合于鉴赏的劣化的贴合图像。
因此，在该实施方式1中，通过使在所有成像光学元件15中包含的相位调制元件20c的绕光轴的设置角度在同一平面内对齐为相同的角度φ，使相位调制元件20c的依赖于绕光轴的设置角度的特性对齐。换言之，相位调制元件20c被设置成在成像光学元件15的排列方向上，相位调制元件20c的析像度特性在多个成像光学元件15之间对齐。
具体而言，使在第1透镜面20a上重叠有相位调制元件20c的多个透镜20的朝向全部对齐为相同的方向。
图12是示出朝向全部对齐为相同的方向的多个透镜20的说明图。
在图12中，40是全局坐标，41a、41b、41c、41d、41e、41f是用式(1)表示相位调制的透镜20中的相位重叠面的局部坐标。该相位重叠面意味着重叠有相位调制元件20c的第1透镜面20a。
图12A是示出全局坐标40和所有透镜20中的相位重叠面的局部坐标41a、41b、41c、41d、41e、41f的朝向对齐的例子的说明图。
在图12A的例子中，所有成像光学元件15中的析像度的方向依赖性相同，所以在贴合由多个成像光学元件15形成的图像时产生的问题被消除。
图12B示出所有透镜20中的相位重叠面的局部坐标41a、41b、41c、41d、41e、41f旋转φ＝45°，但所有透镜20中的相位重叠面的局部坐标41a、41b、41c、41d、41e、41f的朝向对齐的例子的说明图。
图12C是示出所有透镜20中的相位重叠面的局部坐标41a、41b、41c、41d、41e、41f旋转θ，但所有透镜20中的相位重叠面的局部坐标41a、41b、41c、41d、41e、41f的朝向对齐的例子的说明图。
在图12B以及图12C的例子中，所有透镜20中的相位重叠面的局部坐标41a、41b、41c、41d、41e、41f的朝向与全局坐标40的朝向不同，但在用下述的式(3)定义如图11所示的角度θ的MTF的波形时，MTF是表示在角度θ中各空间频率分量被包含何种程度的值，所以即使角度θ变化180°，MTF仍具有相同的值。即，下述的式(4)成立。
MTF＝f(θ) (3)
f(θ)＝f(θ+180°) (4)
因此，即使所有透镜20中的相位重叠面的局部坐标41a、41b、41c、41d、41e、41f旋转φ，在全局坐标的+X方向和-X方向上，MTF仍一致。
因此，即使所有透镜20中的相位重叠面的局部坐标41a、41b、41c、41d、41e、41f旋转φ，在所有成像光学元件15之间图像析像度的方向性仍一致。在该φ的旋转中，当然还包括φ＝45°的旋转。
此外，作为使透镜20中的相位重叠面的局部坐标41a、41b、41c、41d、41e、41f的朝向对齐的手段，考虑对多个透镜20的一部分、或者重叠于多个透镜20的第1透镜面20a的相位调制元件20c的一部分实施切割的手段。
图13是示出对透镜20的一部分实施切割的例子的说明图。
在图13的例子中，示出将一部分按照D字形状切掉的透镜20，支架24中的透镜20的配合部50成为D字形状。通过改变切掉的形状、大小，能够改变旋转的大小。
即使在切掉重叠于多个透镜20的第1透镜面20a的相位调制元件20c的一部分的情况下，也能够通过改变切掉的形状、大小，改变旋转的大小。
如以上说明，根据该实施方式1，构成为以使在多个成像光学元件15中包含的相位调制元件20c的依赖于绕光轴的设置角度的特性对齐的方式，设置相位调制元件20c，所以起到能够抑制色差来抑制图像的劣化的效果。
即，构成为通过使在所有成像光学元件15中包含的相位调制元件20c的绕光轴的设置角度在同一平面内对齐为相同的角度θ，使所有相位调制元件20c的相位调制特性对齐，所以能够将WFC应用于复眼光学系统方式的行图像传感器。其结果，能够得到轴上色差被校正的良好的图像，并且能够大幅提高景深。
实施方式2.
在上述实施方式1中，示出使在所有成像光学元件15中包含的相位调制元件20c的绕光轴的设置角度在同一平面内对齐为相同的角度φ的例子，但在该实施方式2中，说明在多个成像光学元件15中包含的相位调制元件20c中的同一平面内的绕光轴的设置角度的差是90度的整数倍的例子。
图14是示出安装有相位调制元件20c的多个透镜20的朝向相差90度的整数倍的例子的说明图。
在图14中，配置有相对全局坐标40的局部坐标的旋转角是0°、90°、180°、270°中的某一个的透镜20。
在如上述式(1)表示相位调制函数的情况下，即使交换X坐标和Y坐标，仍成为相同的函数式，如式(4)所示即使角度θ变化180°，MTF仍具有相同的值，所以角度θ方向的MTF的波形在θ＝0°、90°、180°、270°之间都相同。即，下述的式(5)成立。
f(0°)＝f(90°)＝f(180°)＝f(270°) (5)
因此，即使透镜20旋转φ＝0°、90°、180°、270°，由于MTF的方向依赖性不变化，所以能够将图像良好地贴合。
图14A是示出交替配置有φ＝0°的透镜20和φ＝270°的透镜20的例子的说明图。
在图14A的配置中，所有成像光学元件15的MTF相对全局坐标40中的X方向以及Y方向完全相同。因此，在图像处理部60结合由多个成像光学元件15形成的图像时，由于所有图像中的析像度的方向性一致，所以能够使图像良好地重叠。
图14B是示出在图中从左依次配置有φ＝0°的透镜20、φ＝90°的透镜20、φ＝180°的透镜20、φ＝270°的透镜20的例子的说明图。
图14C是示出随机地配置有φ＝0°的透镜20、φ＝90°的透镜20、φ＝180°的透镜20、φ＝270°的透镜20的例子的说明图。
在图14B以及图14C的情况下，也与图14A的情况同样地，所有成像光学元件15的MTF相对全局坐标40中的X方向以及Y方向完全相同。因此，在图像处理部60结合由多个成像光学元件15形成的图像时，由于所有图像中的析像度的方向性一致，所以能够使图像良好地重叠。
图14D是示出交替配置有包括绕光轴的设置角度是第1方向的第1相位调制元件的透镜20、和包括绕光轴的设置角度是第2方向的第2相位调制元件的透镜20的例子的说明图。
此时，第1方向是在局部坐标41a、41c、41e中定义的方向，第1方向上的第1坐标轴是局部坐标41a、41c、41e中的X方向，第1方向上的第2坐标轴是局部坐标41a、41c、41e中的Y方向。
另外，第2方向是在局部坐标41b、41d、41f中定义的方向，第2方向上的第1坐标轴是局部坐标41b、41d、41f中的X方向，第2方向上的第2坐标轴是局部坐标41b、41d、41f中的Y方向。
因此，第2方向上的第1坐标轴的方向是从第1方向上的第1坐标轴旋转-90度的方向，第2方向上的第2坐标轴的方向是从第1方向上的第2坐标轴旋转+90度的方向。
在图14D的情况下，也与图14A的情况同样地，MTF的方向依赖性一致，除此之外，还有得到如下所示的效果的情况。
在应用WFC在相位调制元件20c中使PSF歪斜的情况下，不仅光点歪斜，而且整体的图像也非对称地歪斜。
图15是示出WFC所致的非对称歪斜的说明图。
图15A示出无歪斜的像的位置、和通过WFC使像移动的位置。
在图15A中，○标记表示无歪斜的像的位置，■标记表示通过WFC使像移动的位置。
+X位置的像向进一步正的方向移位，-X位置的像也向正的方向移位。
在将像在远离中心位置X＝0的方向上移位时的歪斜量设为+方向，将图15A的移位量作为歪斜量而描绘曲线时，得到图15B。图15B是示出与主扫描方向的各位置对应的歪斜量的说明图。
如图15B所示，产生左右非对称的像歪斜。即，在由1个成像光学元件15形成的图像中，主扫描方向的正方向和负方向上的转印倍率不同。
在有这样的歪斜的情况下，在如上述实施方式1，旁边的成像光学元件15朝向相同的方向时，即使想要使旁边的成像光学元件15中的交叠区域的图像重叠，由于转印倍率不同，所以难以重叠。
图16是示出由第n个成像光学元件15形成的图像、和由第(n+1)个成像光学元件15形成的图像的重叠情形的示意图。
在图16的例子中，在位于第n个图像的右端的交叠区域Bn、与位于第(n+1)个图像的左端的交叠区域An+1之间，取得图像的相关而重叠，但由于双方的图像的转印倍率不同，所以难以重叠。
但是，在如图14D排列有透镜20的情况下，在所有交叠区域中，相邻的图像中的转印倍率一致。
因此，在如图14D排列有透镜20的情况下，通过实施与上述实施方式1同样的重叠处理，能够得到轴上色差被校正的良好的图像。
实施方式3.
在上述实施方式2中，示出通过如图14D排列透镜20，得到轴上色差被校正的良好的图像的例子。
在该实施方式3中，说明通过消除作为视场区域31a、31b、31c、31d、…内的两端部的交叠区域32a、32b、…的非对称的歪斜、即如图15所示的左右非对称的歪斜，得到轴上色差被校正的良好的图像的例子。
图像处理部60在进行使多个图像重叠的图像结合处理之前，如图15所示，实施针对左右非对称地歪斜的多个图像、即从多个摄像元件25分别输出的多个缩小转印像的歪斜校正(以下称为“畸变校正”)。畸变校正本身由于是公知的技术，所以省略详细的说明。
通过利用图像处理部60实施畸变校正，在从摄像元件25输出的缩小转印像中包含的交叠区域32a、32b、…的歪斜被补偿。
由此，例如，图16所示的位于第n个缩小转印像(图像)的右端的交叠区域Bn中的转印倍率、和位于第(n+1)个缩小转印像(图像)的左端的交叠区域An+1中的转印倍率的差异消失。
图像处理部60在实施针对从多个摄像元件25分别输出的多个缩小转印像的畸变校正之后，进行使畸变校正后的多个缩小转印像重叠的图像结合处理。
例如，交叠区域Bn中的转印倍率、和交叠区域An+1中的转印倍率的差异消失，所以能够得到轴上色差被校正的良好的图像。
实施方式4.
由多个摄像元件25分别读取的多个缩小转印像(图像)包括由于透镜18发生渐晕的图像。
在该实施方式4中，说明图像处理部60利用发生渐晕的区域的图像，进行图像结合处理的例子。
图17是说明本发明的实施方式4所涉及的图像读取装置的特征的剖面图，在图17中，与图1相同的符号表示同一或者相当部分。
示出图17中的成像光学元件15的个数与图1同样地是4个的例子。在图17中，为便于说明，将4个成像光学元件15区分为成像光学元件15a、成像光学元件15b、成像光学元件15c以及成像光学元件15d。
另外，在图17中，为简化附图，设为在成像光学元件15a～15d中包含的透镜18以及透镜20为无厚度的透镜，用线段表示。
在透镜20中的第1透镜面20a，与上述实施方式1同样地，重叠有相位调制元件20c。
在图17中，为了表示成像光学元件15a～15d中的各个视场区域31a、31b、31c、31d的重叠，硬使成像光学元件15a～15d在Z方向上相互偏移地描绘，但实际上，无Z方向的偏移。
在图17中，成像光学元件15a～15d的排列间距是Lp。
在该实施方式4中，在图像处理部60例如实施从与成像光学元件15a对应的摄像元件25输出的缩小转印像、和从与成像光学元件15b对应的摄像元件25输出的缩小转印像的图像结合处理时，比较与成像光学元件15a相关的缩小转印像中的交叠区域的图像、和与成像光学元件15b相关的缩小转印像中的交叠区域的图像的一致度。因此，交叠区域需要最低限度的像素数以上的范围、例如10个像素以上。
最初说明在该实施方式4中，图像处理部60利用发生渐晕的区域的图像，进行图像结合处理的理由。
在将成像光学元件15a～15d在X方向上排列成一列，进行由与成像光学元件15a～15d对应的摄像元件25分别读取的多个缩小转印像的图像结合处理，由此恢复整体的图像的图像读取装置中，需要成像光学元件15a～15d是在读取对象物1侧接近远心的光学系统。
即，图17所示的角度α、即作为光轴的Z方向和最外光线所成的角度即α需要小。
但是，最外光线是光线束，所以严密而言，将最外光线束的中心的光线(以下称为“最外主光线”)的角度和光轴所成的角度定义为角度α。
图18是示出在X方向上一列地排列有成像光学元件15a～15d的系统中，以在确保与图17相同的视场区域的同时，不发生渐晕的方式设计的例子的剖面图。
图18中的成像光学元件15a～15d的排列间距是与图17相同的Lp。
图18中的成像光学元件15a～15d中包含的透镜18在X方向上排列成一列，所以透镜18的X方向的口径宽度H是Lp以下。
在该条件下，以不发生渐晕的方式设计透镜18时，如图18所示，光轴和最外主光线所成的角度即α大于发生渐晕的图17的图像读取装置。
因此，图18中的成像光学元件15a～15d相比于图17中的成像光学元件15a～15d，并非接近远心的光学系统。
在并非远心的光学系统的情况下，由于原稿距离的稍微的变化，像的转印倍率大幅变化。
例如，设为如图19所示，在作为主扫描方向的X方向上以间距p反复排列有在作为副扫描方向的Y方向上延伸的直线的原稿图像存在于交叠区域。另外，设为图像读取装置具有空间频率(1/p)的析像度。
图19是示出以间距p在主扫描方向上排列有直线的原稿图像的说明图。
图20是示出读取对象物1侧的交叠区域32a附近的光线的情形的示意图。
在图20中，在+Z方向上延伸地描绘成像光学元件15a的-X侧的最外主光线51a、和成像光学元件15b的+X侧的最外主光线51b。
在图20中，相对作为读取对象物1侧的焦点位置52的位置Z＝Z0，将期望的景深设为ΔZ，将在景深内最远的物体位置54设为Z＝Z+，将在景深内最近的物体位置53设为Z＝Z-。
图18中的成像光学元件15a～15d不能称为接近远心的光学系统，所以根据光轴和最外主光线所成的角度α，在Z+的位置和Z-的位置，视场区域变化。
成像光学元件15a的视场区域31a和成像光学元件15b的视场区域31b重叠的交叠区域32a在Z+的位置处，具有X+的宽度，在Z-的位置处，具有X-的宽度。
因此，在景深内交叠区域32a如以下的式(6)所示，变化ΔX。
ΔX＝X+-X- (6)
式(6)所示的交叠区域32a的变化量ΔX还能够如以下的式(7)表示。
ΔX＝2·ΔZ·tanα (7)
ΔZ＝Z+-Z- (8)
如果假设交叠区域32a的变化量ΔX超过图19所示的间距p，则在图像处理部60实施图像结合处理时，有可能在偏移间距p的状态下，有将2个缩小转印像结合。
在偏移间距p的状态下，将2个缩小转印像结合时，在2个缩小转印像的边界区域中变得不连续，所以画质显著劣化。
如果如以下的式(9)所示，交叠区域32a的变化量ΔX小于间距p，则以下的式(10)成立。
ΔX＜p (9)
tanα＜p/(2·ΔZ) (10)
为了满足式(10)，角度α最好为小的值。
但是，实际上，即使未满足式(10)，通过不仅加入关注的交叠区域32a的图像，而且还加入交叠区域32a的周围的区域的图像，能够进行图像结合处理。在该情况下，因为能够减少图像结合位置的候选数，所以角度α最好尽可能小。
为了减小角度α，需要在成像光学元件15的视场区域内的端部附近，取得发生渐晕的区域的图像，将该区域的图像用于图像结合处理。
接下来，说明使用发生渐晕的区域的图像的图像结合处理。
图21是示出透镜18中的渐晕所致的光点图的变化的说明图。
图21A是无渐晕并且没有用于WFC的相位调制元件20c的情况的光线追踪图，图21B示出图21A的情况的成像面中的光点图。图21A中的透镜18的X方向的口径宽度是H’。
在图21B中，作为成像面的光点图，除了正确聚焦位置Z’＝0的光点图以外，还示出从正确聚焦位置在Z’方向上移位±Δ的散焦位置的光点图、和移位±2Δ的散焦位置的光点图。在成像面侧，将远离透镜18的方向定义为+Z’。
图21C是将透镜18的X方向的口径宽度从H’减小到H而使渐晕发生的情况的光线追踪图，图21D示出图21C的情况的成像面中的光点图。
关于有渐晕的x1’以及x5’中的光点图，在向负侧散焦时内侧的区域缺损，在向正侧散焦时外侧的区域缺损。
另外，在图21C的情况下，无X方向的非对称性，所以x1’的光点图和x5’的光点图是仅相对X方向反转的形状。
图21E是无渐晕并且有用于WFC的相位调制元件20c的情况的光线追踪图，图21F示出图21E的情况的成像面中的光点图。
在图21B中，对于散焦，光点径大幅变化，相对于此，在图21F中，对于散焦，光点径几乎无变化。其与在图7中叙述的效果相同。另外，在视场区域内无渐晕，所以还可知不依赖于x1’～x5’，而是几乎相同的光点径。
图21G是有渐晕并且有用于WFC的相位调制元件20c的情况的光线追踪图，图21H示出图21G的情况的成像面中的光点图。
在图21G中，读取区域的宽度与图21E相同，透镜18的X方向的口径宽度是H，小于图21E中的透镜18的X方向的口径宽度H’。
在图21H中，应特别关注的是有渐晕并且散焦的位置处的光点图。是图中(1)、(2)、(5)以及(6)的光点图。
在图21G中，与图21C同样地，发生渐晕的是最外光线束中的、在透镜18上位于外侧的光线束。
另外，在Z’＝-2Δ的散焦位置处，与图21D同样地，内侧的光线成为虚光(vignetted)。但是，通过相位调制元件20c，光点图大幅非对称地歪斜，所以在(1)和(2)中，光点形状大幅不同。在(1)中，与图21D同样地，成为内侧大幅成为虚光的形状，但在(2)中，几乎无渐晕所致的光点的形状变化。
另外，在Z’＝2Δ的散焦位置处，几乎无(5)的光点形状的变化，(6)的光点形状在外侧大幅缺损。
图22是示出作为发生的像的歪斜的畸变的说明图。
图22A示出散焦量是Z’＝-2Δ时的畸变。
虚线是无渐晕时的畸变，与图21E以及图21F相当。
实线是有渐晕时的畸变，与图21G以及图21H相当。
图21H中的(1)的光点由于内侧成为虚光，所以光点的亮度重心位置向外侧移位。因此，关于图22A的实线的曲线，在像位置为+X的端部附近处，畸变的值变大。
图22B是散焦量为Z’＝+2Δ时的畸变，如图21H所示，外侧的光点成为虚光，所以在实线的曲线为像位置-X的端部中，畸变的值在正方向上变大。
在视场区域内的端部附近发生不规则的畸变的情况下，在多个图像的结合中产生不良现象。
例如，设为在处于图17所示的成像光学元件15a和成像光学元件15b的边界部的交叠区域32a中，发生Z＝-2ΔM2的散焦。
M是成像光学元件15a、15b所成的像的转印倍率，焦点方向的纵倍率是M2。
此时，成像面侧的光点图与图21H中的Z’＝-2Δ的散焦时的光点图相当。因此，在读取对象物1侧发生Z＝-2ΔM2的散焦时，使横轴成为读取对象物1侧的位置的畸变的曲线如图23A以及图23B所示。
图23A以及图23B相对图22A左右反转的原因在于，成像光学元件15所成的像反转。
图23A示出视场区域31b中的畸变，图23B示出视场区域31a中的畸变。此时，交叠区域32a在图23A的曲线中是右端，在图23B的曲线中是左端。
另外，在读取对象物1侧发生Z＝+2ΔM2的散焦时，使横轴成为读取对象物1侧的位置的畸变的曲线如图23C以及图23D所示。
图23C以及图23D相对图22B左右反转的原因在于，成像光学元件15所成的像反转。
图23C示出视场区域31b中的畸变，图23D示出视场区域31a中的畸变。此时，交叠区域32a在图23C的曲线中是右端，在图23D的曲线中是左端。
在由于有渐晕，而读取对象物1侧的散焦量变化时，如图23A、图23B、图23C以及图23D所示，交叠区域32a中的畸变值大幅变化。
关于由于发生渐晕而更大幅歪斜的2个图像，由于畸变值大幅不同，所以在错误的位置结合2个图像的可能性高，难以正确地进行图像结合处理。
因此，在该实施方式4中，图像处理部60在进行图像结合处理之前，实施针对从多个摄像元件25分别输出的多个缩小转印像的畸变校正。
如从图22可知，畸变由于散焦量而变化。如果通过某种手段获知散焦量，则根据散焦量唯一地决定畸变，所以进行该畸变的校正即可。
例如，能够根据图像结合处理的结果得知散焦量。
如从式(7)也可类推，作为畸变的交叠区域的变化量ΔX与散焦量ΔZ成比例地变化。
因此，图像处理部60最初通过在未进行畸变校正的状态下实施图像结合处理，计算散焦量ΔZ。在此，由于未实施畸变校正，所以存在无法正确地进行图像结合处理的可能性，但能够计算大致的散焦量ΔZ。
接下来，图像处理部60例如通过式(7)，根据计算出的散焦量ΔZ，推测交叠区域的变化量ΔX，进行与该变化量ΔX对应的畸变校正。
畸变校正是指，根据位置X使图像局部地伸缩的图像处理，是关于ΔX为正的区域，在X方向上使图像缩小，关于ΔX为负的区域，在X方向上使图像扩大的校正。
最后，图像处理部60实施畸变校正后的多个缩小转印像的图像结合处理。
由此，能够恢复良好的图像。
在此，图像处理部60实施畸变校正后的多个缩小转印像的图像结合处理，但也可以是图像处理部60进一步实施恢复伴随利用相位调制元件20c对光的相位进行调制而析像度劣化的图像的滤波处理。
具体而言，如以下所述。
在发生渐晕的区域中，如图21H所示，相比于未发生渐晕的区域，PSF的形状大幅不同。因此，考虑关于发生渐晕的区域的图像，仅用于图像结合处理中的匹配位置的搜索处理，而不用于最终的结合图像处理这样的方法。
但是，在发生渐晕的区域占据交叠区域的大部分的情况下，如果不将发生渐晕的区域的图像也用于最终的结合图像处理，则存在无法恢复良好的图像的情况。
但是，WFC的恢复处理大幅依赖于PSF的形状。因此，使图像的两端附近的区域中的滤波处理使用的滤波器、和图像的中央附近的区域中的滤波处理使用的滤波器不同。
例如，使如图21H中的(1)以及(6)的区域中的滤波处理使用的滤波器、和如图21H中的(3)以及(4)的区域中的滤波处理使用的滤波器不同。
如上所述，能够根据图像结合处理的结果得知散焦量，所以能够使用该散焦量，计算渐晕所形成的光点的形状。
因此，图像处理部60根据光点的形状，选择在滤波处理中使用的滤波器。
此处的WFC的恢复处理的滤波处理是指，进行利用反卷积滤波器的处理，但与在(本PCT国际申请的日文原始说明书中的)[0029]段叙述的处理不同，根据像高位置X’以及物体的散焦量Z，使其滤波处理函数变化。如专利文献3的[0016]段的记载，
在将取得图像的函数设为g(x、y)、将PSF的函数设为h(x、y)、将原来的图像的函数设为f(x、y)时，能够如以下的式(11)表示。
g(x、y)＝h(x、y)＊f(x、y) (11)
在式(11)中，＊是表示卷积积分的记号。
在对式(11)的两边进行傅里叶变换时，如以下的式(12)，用傅里叶变换之积表示。
G(ξ、η)＝H(ξ、η)·F(ξ、η) (12)
在式(12)中，G(ξ、η)、H(ξ、η)、F(ξ、η)分别是g(x、y)、h(x、y)、f(x、y)的傅里叶变换函数。
因此，使原来的图像函数f(x)恢复的、WFC的恢复处理是指，计算
F(ξ、η)＝G(ξ、η)/H(ξ、η)
进而进行傅里叶逆变换，求出f(x、y)。
在该实施方式4中，PSF的函数h(x、y)并非始终恒定，而根据像高位置X’以及物体的散焦量Z使用不同的函数。虽然也可以根据像高位置X’以及物体的散焦量Z连续地改变函数，但为了简化处理，划分为几个区域来改变函数是现实的做法。例如，在图21H中，仅对大幅成为虚光且光点图大幅缺损的区域即(1)、(6)的区域使用与各个光点图对应的h(x、y)，在其以外的区域中，光点图大致共同，所以能够使用与该光点图对应的共同的h(x、y)。
根据该实施方式4，关于发生渐晕的区域的图像进行左右非对称的畸变校正，由此关于发生渐晕的区域的图像也能够利用于图像结合处理。因此，得到即便在光轴和最外光线所成的角α小的状态下，也能够将成像光学元件15a、15b、15c、15d排列成一列、并且、在各个视场区域中得到对图像结合处理充分的交叠区域这样的效果。
另外，与渐晕所致的光点的形状变化符合地，实施使用不同的滤波器的滤波处理，所以能够恢复更良好的图像。
此外，本申请发明能够在该发明的范围内，进行各实施方式的自由的组合、或者各实施方式的任意的构成要素的变形、或者各实施方式中的任意的构成要素的省略。
产业上的可利用性
本发明适合于读取读取对象物的图像的图像读取装置。

Claims (13)

1.一种图像读取装置，其特征在于，具备：
多个成像光学元件，分别配置于直线上，将由读取对象物散射的光会聚，使所述会聚的光在成像面上成像，从而将所述读取对象物的图像分别形成于所述成像面；以及
多个摄像元件，配置于所述成像面，读取由所述多个成像光学元件形成的图像中的各个图像，
所述多个成像光学元件被配置成视场区域的一部分与配置于旁边的成像光学元件的视场区域的一部分重叠，其中，所述视场区域是将由所述读取对象物散射的光会聚的区域，
所述多个成像光学元件包括：
透镜，使由所述读取对象物散射的光在所述成像面上成像；
光圈，截断透射所述透镜的光的一部分；以及
相位调制元件，具有依赖于绕光轴的角度的析像度特性，调制透射所述光圈的光的相位，
以使在所述多个成像光学元件的排列方向上的所述相位调制元件的析像度特性在所述多个成像光学元件之间对齐的方式，设置有所述相位调制元件。
2.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，
所述透镜具备：
第1透镜，将由所述读取对象物散射的光会聚；以及
第2透镜，使由所述相位调制元件调制相位后的光在所述成像面上成像。
3.根据权利要求1或者2所述的图像读取装置，其特征在于，
所述第2透镜具有：
第1透镜面，配置于所述光圈侧；以及
第2透镜面，配置于所述成像面侧，
所述相位调制元件与所述第1透镜面重叠。
4.根据权利要求1至3中的任意1项所述的图像读取装置，其特征在于，
在所述多个成像光学元件中包含的所述相位调制元件的绕光轴的设置角度在同一平面内被对齐为相同的角度。
5.根据权利要求1至4中的任意1项所述的图像读取装置，其特征在于，
由在所述多个成像光学元件中包含的所述相位调制元件调制的相位φ(X，Y)用基于常数a、主扫描方向的位置X以及副扫描方向的位置Y的函数a(X3+Y3)表示。
6.根据权利要求1至3中的任意1项所述的图像读取装置，其特征在于，
在所述多个成像光学元件中包含的所述相位调制元件中的同一平面内的绕光轴的设置角度的差是90度的整数倍。
7.根据权利要求6所述的图像读取装置，其特征在于，
作为在所述多个成像光学元件中包含的所述相位调制元件，交替配置有：
第1相位调制元件，绕光轴的设置角度是第1方向；以及
第2相位调制元件，绕光轴的设置角度是第2方向，
所述第2方向上的第1坐标轴的方向是从所述第1方向上的第1坐标轴旋转-90度的方向，所述第2方向上的第2坐标轴的方向是从所述第1方向上的第2坐标轴旋转+90度的方向。
8.根据权利要求1至7中的任意1项所述的图像读取装置，其特征在于，
对在所述多个成像光学元件中包含的所述相位调制元件的一部分实施有切割。
9.根据权利要求3所述的图像读取装置，其特征在于，
对在所述第1透镜面重叠有所述相位调制元件的所述透镜的一部分实施有切割。
10.根据权利要求1至9中的任意1项所述的图像读取装置，其特征在于，
具备图像处理部，该图像处理部进行使由所述多个摄像元件分别读取的多个图像重叠的图像结合处理。
11.根据权利要求10所述的图像读取装置，其特征在于，
由所述多个摄像元件分别读取的多个图像是所述视场区域内的两端部非对称地歪斜的图像，
所述图像处理部在实施校正由所述多个摄像元件分别读取的多个图像的歪斜的校正处理之后，进行所述图像结合处理。
12.根据权利要求11所述的图像读取装置，其特征在于，
由所述多个摄像元件分别读取的多个图像包括通过所述透镜发生渐晕的图像，
所述图像处理部利用发生所述渐晕的区域的图像，实施所述校正处理。
13.根据权利要求10所述的图像读取装置，其特征在于，
由所述多个摄像元件分别读取的多个图像包括通过所述透镜发生渐晕的图像，
所述图像处理部实施滤波处理，该滤波处理恢复伴随通过所述相位调制元件进行的对光的相位的调制而析像度劣化的图像，
根据所述析像度劣化的图像的位置，在所述滤波处理的实施中使用的滤波器不同。
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