JP2000092316A - 画像処理装置及び画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸上色収差を考慮し欠陥のある画像データを
良好に補正する装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 上述の課題を解決するために本発明は、
以下の装置を提供する。請求項１の画像処理装置は、透
過原稿を照明する照明手段と、照明手段の照明光を利用
して透過原稿の画像の色成分を赤外成分に分解する赤外
成分分解手段と、照明手段の照明光を利用して透過原稿
の画像の色成分を可視成分に分解する可視成分分解手段
と、分解された赤外成分の強度を示す赤外成分レベルを
検出する赤外成分検出手段と、分解された可視成分の強
度を示す可視成分レベルを検出する可視成分検出手段
と、透過原稿の画像を、赤外成分検出手段又は可視成分
検出手段に結像する結像光学系と、赤外成分レベルに基
づいて、可視成分レベルを補正する補正手段とを有し、
結像光学系は、屈折型光学素子と回折面の形成される回
折型光学素子とを含むこととした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は透過原稿の画像を検
出して画像処理する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】写真のフィルムなどの透過原稿の画像情
報を読み取る画像読取装置があった。ところで、フィル
ム原稿上に埃、塵、傷や指紋等の欠陥が存在する場合に
は、それらは読み取った画像上に欠陥として現れ、画像
の品質を低下させる。そこで、赤外光の特質を利用して
フィルム原稿上の埃、塵、傷や指紋等の欠陥を検出し、
欠陥の影響を補正する技術が提案されている。例えば特
開昭６３−１２９４６９には以下の技術が開示されてい
る。

【０００３】フィルムを透過した可視光成分を読み取る
ことにより、可視光成分データを検出する。フィルムを
透過した赤外光成分を読み取ることにより、赤外光成分
データを検出する。赤外線データをマッピングし、欠陥
位置を特定する。特定した欠陥位置の可視成分データを
補間法により補正する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置では軸上色収差に関して十分考慮されていなかっ
た。軸上色収差とは、レンズによる被写体の結像位置が
波長により異なることにより発生する。例えば、青色波
長の結像位置と赤外線波長の結像位置とがずれていると
仮定する。仮に青色波長の結像位置に画像読み取りセン
サが配置されているとする。その場合、赤外波長の画像
は画像読み取りセンサに対してピントがずれた状態とな
ってしまっていた。そのため、画像読み取りセンサ面上
では、ぼけた赤外線画像が投影されることになる。その
ため従来の画像読取装置は、本来欠陥でない部分も欠陥
であると認識し、誤補正をしてしまう恐れがあった。

【０００５】従って、本発明は上述の問題点に鑑みて、
軸上色収差を考慮し欠陥のある画像データを良好に補正
する装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明は、以下の装置を提供する。請求項１の画像
処理装置は、透過原稿を照明する照明手段と、照明手段
の照明光を利用して透過原稿の画像の色成分を赤外成分
に分解する赤外成分分解手段と、照明手段の照明光を利
用して透過原稿の画像の色成分を可視成分に分解する可
視成分分解手段と、分解された赤外成分の強度を示す赤
外成分レベルを検出する赤外成分検出手段と、分解され
た可視成分の強度を示す可視成分レベルを検出する可視
成分検出手段と、透過原稿の画像を、赤外成分検出手段
又は可視成分検出手段に結像する結像光学系と、赤外成
分レベルに基づいて、可視成分レベルを補正する補正手
段とを有し、結像光学系は、屈折型光学素子と回折面の
形成される回折型光学素子とを含むこととした。

【０００７】請求項２の装置は、請求項１記載の画像処
理装置において、回折面を基板面に置き換えた系の軸上
色収差が、赤外成分レベル及び可視成分レベルの波長に
対して、線形な特性になるように、屈折光学系は形成さ
れ、屈折光学系の軸上色収差を打ち消す特性を有するよ
うに、回折面が形成されていることとした。請求項３の
装置は、請求項１記載の画像処理装置において、屈折型
光学素子は、透過原稿側に配置される前群と、赤外成分
検知手段および可視成分検知手段側に配置される後群と
含み、回折型光学素子は、前群と後群と間に配置され、
回折面は正の屈折力を有し、前群と後群は、 −０．０１＜ＲＳＡ／ｆ＜０．０１ なる条件を満足するように構成され、回折面は、結像光
学系が −０．００２＜ＬＡmax／ｆ＜０．００２ なる条件を満足するように構成されることとした。

【０００８】但し、ＲＳＡ：回折型光学素子の回折面
を、回折面を形成する前の基板面に置き換えた系につい
ての、最大開口数におけるｅ線の球面収差 ＬＡmax：結像光学系についてのｅ線を基準とした４０
０〜８５０ｎｍの光線の軸上色収差の最大値 ｆ：結像光学系の焦点距離 である。

【０００９】請求項４の装置は、請求項３記載の画像処
理装置において、前群は、少なくとも１枚の正レンズを
有し、正レンズの像側に、像側の面が像側に向けて凹の
形状の負レンズを少なくとも１枚有し、後群は、少なく
とも１枚の正レンズを有し、正レンズの物体側に、物体
側の面が物体側に向けて凹の形状の負レンズを少なくと
も１枚有することとした。

【００１０】請求項５の装置は、請求項３記載の画像処
理装置において、結像光学系は次の各条件を満足する。 ０＜ＬＡRs／ｆ＜０．１ −０．１＜ＬＡDs／ｆ＜０ 但し、ＬＡRs：回折型光学素子の回折面を、回折面を形
成する前の基板面に置き換えた系についての、ｅ線を基
準としたｓ線の軸上色収差 ＬＡDs≡ＬＡs−ＬＡRs ＬＡs：結像光学系についてのｅ線を基準としたｓ線の
軸上色収差 である。

【００１１】請求項６の装置は、請求項３記載の画像処
理装置において、結像光学系は次の条件を満足する。 １０＜ｆDOE／ｆ＜１００ 但し、ｆDOE：回折型光学素子の焦点距離 である。

【００１２】請求項７の装置は、請求項３記載の画像処
理装置において、結像光学系は次の条件を満足する。 −０．１＜ｈ／ｙ＜０．１ 但し、ｈ：回折型光学素子の回折面に入射する主光線の
最大入射高 ｙ：最大像高 である。

【００１３】請求項８の装置は、請求項１記載の画像処
理装置において、補正手段は、赤外成分レベルに基づい
て、補正係数を求める補正係数演算手段と、可視成分レ
ベルを補正係数により補正する補正処理手段とを含むこ
ととした。請求項９の装置は、請求項８記載の画像処理
装置において、補正係数演算手段は、赤外成分レベルか
ら欠陥のない状態に相当する第１赤外線レベルを設定
し、（第１赤外線レベル／補正対象ピクセルの赤外成分
レベル）を算出することにより補正係数を求めることと
した。

【００１４】請求項１０の装置は、請求項１記載の画像
処理装置において、補正手段は、赤外成分レベルがしき
い値未満であるピクセルにおける可視成分レベルを、補
間により補正することとした。請求項１１の装置は、赤
外成分レベルに基づいて、可視成分レベルを補正する画
像処理装置に接続される画像読取装置であって、透過原
稿を照明する照明手段と、照明手段の照明光を利用して
透過原稿の画像の色成分を赤外成分に分解する赤外成分
分解手段と、照明手段の照明光を利用して透過原稿の画
像の色成分を可視成分に分解する可視成分分解手段と、
分解された赤外成分の強度を示す赤外成分レベルを検出
する赤外成分検出手段と、分解された可視成分の強度を
示す可視成分レベルを検出する可視成分検出手段と、透
過原稿の画像を、赤外成分検出手段又は可視成分検出手
段に結像する結像光学系とを有し、結像光学系は、屈折
型光学素子と回折面の形成される回折型光学素子とを含
むこととした。

【００１５】請求項１２の装置は、請求項１１記載の画
像読取装置において、回折面を基板面に置き換えた系の
軸上色収差が、赤外成分レベル及び可視成分レベルの波
長に対して、線形な特性になるように、屈折光学系は形
成され、屈折光学系の軸上色収差を打ち消す特性を有す
るように、回折面が形成されていることとした。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を図
面を参照して説明する。図１は、画像処理装置の構成図
である。図２は、フィルム原稿の配置の様子を示す図で
ある。画像処理装置は、ホストコンピュータ１と画像読
取装置２とから構成される。ホストコンピュータ１は、
中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という）１ａ、メモリ１
ｂ、ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）１ｃを備え
ている。また、ホストコンピュータ１は、ＣＤ−ＲＯＭ
３を装填可能なＣＤ−ＲＯＭドライブを備えている。Ｃ
Ｄ−ＲＯＭは記憶媒体であり、各種プログラムやデータ
が保存されている。また、ホストコンピュータ１は、図
示省略したが、キーボードやマウス等の入力装置、表示
装置等を備える。

【００１７】画像読取装置２は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１
５、ＲＡＭ１６、ＬＥＤ駆動回路１３、照明装置２１、
トーリックミラー２４、反射ミラー２２、反射ミラー２
３、レンズ２５、ラインセンサ１８、Ａ／Ｄ変換器１
９、信号処理回路１４、インタフェース回路（以下「Ｉ
／Ｆ回路」という）１７、モータ駆動回路１２、副走査
機構モータ２０、副走査機構２９、モータ駆動回路２
８、焦点調節モータ２７、焦点調節機構３０、絞り３７
及びフィルム原稿２６の搬送路等を備えている。画像読
取装置２は、Ｉ／Ｆ回路１７を介してホストコンピュー
タ１に接続されている。

【００１８】ＣＰＵ１１は各部の制御や演算処理を実行
する回路である。照明装置２１は、Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−Ｌ
ＥＤ、Ｂ−色ＬＥＤ及びＩＲ−ＬＥＤがそれぞれ複数配
置されている。Ｒ−ＬＥＤは赤色の波長の光（Ｒ光）を
発する発光ダイオードである。Ｇ−ＬＥＤは緑色の波長
の光（Ｇ光）を発する発光ダイオードである。Ｂ−ＬＥ
Ｄは青色の波長の光（Ｂ光）を発する発光ダイオードで
ある。ＩＲ−ＬＥＤは赤外の波長の光（ＩＲ光）を発す
る発光ダイオードである。ＬＥＤ駆動回路１３は照明装
置２１を駆動する回路である。照明装置２１の各色のＬ
ＥＤはＬＥＤ駆動回路１３の駆動信号により発光する。

【００１９】照明装置２１から発した光はトーリックミ
ラー２４及び反射ミラー２２によって反射され、照明位
置Ｐに光を照射する。そして、照明位置Ｐに位置するフ
ィルム原稿２６がライン状に照明される。図２に示され
るように、フィルム原稿２６は、フィルム原稿部２６ａ
とフィルムマウント部２６ｂとから構成される。フィル
ム原稿部２６ａは、３５ｍｍ写真フィルムである。フィ
ルムマウント部は、フィルム原稿部２６ａを挟持する２
枚の板である。原稿保持台３２はフィルム原稿２６を保
持するための台である。フィルム押さえバネ３３は、フ
ィルム原稿２６を原稿保持台３２に向けて付勢する板バ
ネである。

【００２０】反射ミラー２３とレンズ２５とにより結像
光学系が形成されている。反射ミラー２３は、フィルム
原稿２６を透過した光の光路をレンズ２５に向けて折り
曲げるためのミラーである。また言い換えると、反射ミ
ラー２３はレンズ２５の光軸３５を折り曲げている。レ
ンズ２５は、フィルム原稿２６の照明位置Ｐの部分の画
像をラインセンサ１８に結像する。絞り３７は所定の開
口を有する光学絞りである。

【００２１】ラインセンサ１８は複数の光電変換部と複
数の電荷転送部とを有している。光電変換部はライン状
に配置されている。また、電荷転送部も光電変換部に平
行にライン状に配置されている。このラインの方向を主
走査方向と呼ぶことにする。図１において、主走査方向
は紙面に垂直な方向である。光電変換部は、ＣＰＵ１１
に設定される蓄積時間により、受光した光の光量とほぼ
比例する電圧のアナログ画像信号に変換する。アナログ
画像信号は、電荷転送部によりＡ／Ｄ変換器１９に出力
される。尚、ラインセンサ１８の光電変換部の蓄積時間
は、照明装置２１の照明時間によって制御することにし
ても良い。

【００２２】Ａ／Ｄ変換器１９は、入力したアナログ画
像信号をデジタル画像データに変換し、信号処理回路１
４に出力する。Ａ／Ｄ変換器１９は８ビットのＡ／Ｄ変
換器である。従って、Ａ／Ｄ変換器１９は、最小値が０
で最大値が２５５の全２５６階調のデジタル値を出力可
能である。尚、デジタル画像データの値を輝度レベルと
呼ぶことにする。フィルム原稿２６は照明装置２１の照
明する色に色分解される。Ｒ光の照明により得られたデ
ジタル画像データをＲ画像データと呼ぶことにする。Ｇ
光の照明により得られたデジタル画像データをＧ画像デ
ータと呼ぶことにする。Ｂ光の照明により得られたデジ
タル画像データをＢ画像データと呼ぶことにする。ＩＲ
光の照明により得られたデジタル画像データをＩＲ画像
データと呼ぶことにする。

【００２３】Ｒ画像データの輝度レベルをＲ輝度レベル
と呼ぶことにする。Ｇ画像データの輝度レベルをＧ輝度
レベルと呼ぶことにする。Ｂ画像データの輝度レベルを
Ｂ輝度レベルと呼ぶことにする。ＩＲ画像データの輝度
レベルをＩＲ輝度レベルと呼ぶことにする。信号処理回
路１４は、ＣＰＵ１１の命令に基づいて、デジタル画像
データの処理を実行する。処理されたデジタル画像デー
タはＲＡＭ１６に記憶される。ＲＯＭ１５はＣＰＵ１１
が実行する制御手順を示すプログラムが記憶されてい
る。このプログラムに関しては、後で詳述する。

【００２４】Ｉ／Ｆ回路１７は、ホストコンピュータ１
と通信するためのインターフェース回路である。Ｉ／Ｆ
回路１７は、ＣＰＵ１１の命令に基づいて、ＲＡＭ１６
に記憶されているデジタル画像データをホストコンピュ
ータ１に出力する。また、Ｉ／Ｆ回路１７は、ホストコ
ンピュータ１からの命令を受信し、ＣＰＵ１１に送る。
また、Ｉ／Ｆ回路１７は、ＣＰＵ１１の出力するスキャ
ナの状態等を、ホストコンピュータ１に転送する。

【００２５】副走査機構２９は、原稿保持台３２を副走
査方向に移動する機構である。副走査方向は主走査方向
と垂直な方向である。また、副走査方向は、レンズ２５
の光軸３５のうち原稿に交わる部分に対して垂直であ
る。また図１において、副走査方向は紙面の左右方向で
ある。副走査機構２９は、ギア列により構成されてい
る。モータ駆動回路１２は、ＣＰＵ１１の命令に基づい
て、副走査機構モータ２０にモータ駆動信号を出力す
る。モータ駆動信号は、副走査機構モータ２０の回転軸
の回転方向と回転量を示す信号である。副走査機構モー
タ２０はモータ駆動信号に基づいて副走査機構２９を駆
動する。

【００２６】焦点調節機構３０は、原稿保持台３２を焦
点調節方向に移動する機構である。ここでいう焦点調節
方向とは、フィルム原稿２６に交わる部分の光軸（図１
の紙面の上下方向）である。焦点調節機構３０は、ギア
列により構成されている。モータ駆動回路２８は、ＣＰ
Ｕ１１の命令に基づいて、焦点調節モータ２７にモータ
駆動信号を出力する。モータ駆動信号は、焦点調節モー
タ２７の回転軸の回転方向と回転量を示す信号である。
焦点調節モータ２７はモータ駆動信号に基づいて焦点調
節機構３０を駆動する。

【００２７】ホストコンピュータ１は、取り込んだデジ
タル画像データに演算処理を施す際に、ＩＲ画像データ
からフィルム原稿２６に埃、塵、傷や指紋等の欠陥があ
るか否かを判断する。そして、ホストコンピュータ１
は、欠陥の存在を検出すると、ＩＲ画像データを用いて
欠陥が存在する箇所のＲ画像データ、Ｇ画像データ及び
Ｂ画像データを補正する。なお、この補正処理は、ＣＰ
Ｕ１１側で行うこともできる。

【００２８】次に図３を用いてレンズ２５の構成を説明
する。レンズ２５は、前群ＧF、回折光学素子（ＤＯ
Ｅ）２５ｄ、及び後群ＧＲとから構成されている。尚、
これ以降、物体側とはフィルム原稿２６側を意味する。
像側とはラインセンサ１８側を意味する。前群ＧＦは屈
折型光学素子２５ａ、屈折型光学素子２５ｂ、屈折型光
学素子２５ｃから構成されている。屈折型光学素子２５
ａは物体側に凸な形状の正レンズである。屈折型光学素
子２５ｂは物体側に凸な形状の正レンズである。屈折型
光学素子２５ｃは、像側の面が像側に向けて凹な形状の
負レンズである。

【００２９】後群ＧＲは屈折型光学素子２５ｅ、屈折型
光学素子２５ｆ、屈折型光学素子２５ｇから構成されて
いる。屈折型光学素子２５ｅは、物体側の面が物体側に
向けて凹な形状の負レンズである。屈折型光学素子２５
ｆは像側に凸な形状の正レンズである。屈折型光学素子
２５ｇは像側に凸な形状の正レンズである。回折光学素
子２５ｄは、屈折型光学素子２５ｃと屈折型光学素子２
５ｅとの間であって、絞り３７より像側に配置されてい
る。回折光学素子２５ｄは正の屈折力を有する回折面Ｄ
が形成されている。

【００３０】回折光学素子は回折作用により光に偏向を
行わせるため、通常の屈折型光学素子とは異なった波長
−分散特性を示す。したがって、屈折型光学素子の新た
な収差補正手段として回折光学素子を利用することがで
き、すなわち、回折光学素子と屈折型光学素子とを組み
合わせることで、色収差の補正された光学系を得ること
ができる。

【００３１】回折光学素子の中でも集光レンズとしてフ
レネルレンズと呼ばれるものも存在する。フレネルレン
ズは凸面レンズを同心円に分けたもので、集光には用い
られるが結像には用いられない。本実施形態における回
折光学素子はフレネルレンズと形態は似ているが、形状
に特定の規則性をもたせることで結像性能を持った点で
特に位相フレネルレンズと呼ばれるものである。尚、形
状に関しては後述する。

【００３２】特にスキャナー用光学系などのように、有
限距離で使用される光学系においては、軸上色収差は結
像倍率の２乗に比例して増大する。そのため、無限遠で
使用される写真用光学系などと比較して、より一層色収
差の補正が重要となる。次に図４を用いて、回折光学素
子と屈折光学系との適切な組合せにより、軸上色収差が
良好に補正できることを説明する。

【００３３】尚、以下の様に各記号を定義する。 ｆ：結像光学系の焦点距離 ＬＡ：結像光学系についてのｅ線（５４６．１ｎｍ）を
基準とした各波長の軸上色収差 ＬＡs：結像光学系についてのｅ線を基準としたｓ線の
軸上色収差 ＬＡR：回折面を基板面に置き換えた系についてのｅ線
を基準とした各波長の軸上色収差 ＬＡRs：回折面を基板面に置き換えた系についてのｅ線
を基準としたｓ線（８５２．１ｎｍ）の軸上色収差 ＬＡmax：結像光学系についてのｅ線を基準とした４０
０〜８５０ｎｍの光線の軸上色収差の最大値 ＬＡD≡ＬＡ−ＬＡR ＬＡDs≡ＬＡs−ＬＡRs ＬＡDは、回折面を持つ結像光学系の軸上色収差ＬＡ
と、回折面Ｄを基板面に置き換えた系の軸上色収差ＬＡ
Rとの差である。そのため、このＬＡDは、回折面Ｄによ
る軸上色収差と考えることができる。ＬＡDsの値はＬＡ
Dのｓ線における値である。

【００３４】尚、回折面を基板面に置き換えるというこ
とは、図３に示す光学系の回折光学素子２５ｄを回折面
Ｄが形成されない基板に置き換えることを意味する。図
４（Ａ）は、回折面Ｄを基板面に置き換えた系の軸上色
収差ＬＡRの波長特性を示す。即ち、図４（Ａ）は図３
の光学系から、回折面Ｄによる補正分を差し引いた軸上
色収差を示している。

【００３５】図４（Ｂ）は、回折面Ｄによる軸上色収差
ＬＡDの波長特性を示す。即ち、図４（Ｂ）は回折面Ｄ
のみにより発生する軸上色収差を示している。図４
（Ｃ）は、結像光学系の軸上色収差ＬＡの波長特性を示
す。即ち、図４（Ｃ）は屈折光学系と回折面との両方の
作用により発生する軸上色収差を示している。

【００３６】図４（Ｂ）のａ、ｂ、ｃに示されるよう
に、回折面Ｄによる軸上色収差ＬＡDは、波長に対して
線形性を有している。即ち、回折面Ｄによる軸上色収差
の補正の調整は、その勾配を変更することしかできな
い。したがって最終的な結像光学系の軸上色収差ＬＡを
良好に補正するためには、照明装置２１の照明光の波長
範囲において、回折面を基板面に置き換えた系の軸上色
収差ＬＡRが、波長に対してなるべく線形に近い形とな
るように補正しておく必要がある。画像処理装置の照明
装置２１の最短波長光はＢ光である。また、照明装置２
１の最長波長光はＩＲ光である。従って、本実施形態の
画像処理装置のレンズ２５は、４００ｎｍから８５０ｎ
ｍの波長に関して軸上色収差を補正出来れば良い。即
ち、図４（Ａ）のｂに示すごとく、屈折光学系を設計す
れば良い。

【００３７】ｓ線における軸上色収差ＬＡRsが、図４
（Ａ）のｂに示す状態よりも減少するような屈折光学系
では、図４（Ａ）のｃに示すごとく、ＬＡRの波長特性
は、線形に近い形から崩れて下に凸の形状となる。前述
したように、回折面Ｄによる補正は、ＬＡRの傾きを変
えることしかできない。したがって図４（Ｂ）のｃの如
くＬＡRの波長特性を最も良く補正するようなＬＡD特性
の回折面Ｄを形成したとしても、最終的なＬＡの波長特
性は、図４（Ｃ）のｃに示す如く下に凸の形状となって
しまう。したがって良好な補正は行われない。

【００３８】従って以下の条件を満たすことが好まし
い。 ０＜ＬＡRs／ｆ＜０．１ ‥‥（１） −０．１＜ＬＡDs／ｆ＜０ ‥‥（２） 上記（１）式は、最終的なＬＡの波長特性が良好に補正
されるために必要なＬＡRの波長特性を、ｓ線における
値ＬＡRsによって定量的に定めたものである。これに対
して（２）式は、最終的なＬＡの波長特性が良好に補正
されるために必要なＬＡDの波長特性を、ｓ線における
値ＬＡDsによって定量的に定めたものである。

【００３９】特に、（１）式の下限を越えるようなＬＡ
Rsが小さい屈折光学系においては、可視域の例えばｇ線
など、ｅ線よりも短波長のＬＡRが図４（Ａ）のｃの例
よりも更に正方向の大きな値となってしまう。そして、
その条件において、屈折光学系と回折面Ｄとの合成、即
ちＬＡRとＬＡDとの合成により、長波長側のＬＡを補正
することを考える。この場合、回折面Ｄの波長線形性に
より、長波長側のＬＡの増加が顕著になる。そのため、
赤外域における結像光学系の光軸色収差ＬＡは、図４
（Ｃ）のｃの例よりも大きな値となってしまう。

【００４０】逆に、ｓ線における軸上色収差ＬＡRsが同
図（Ａ）のｂに示す状態よりも増大するような屈折光学
系では、図４（Ａ）のａに示すごとく、ＬＡRの波長特
性は、線形に近い形から崩れて、上に凸の形状となる。
したがって図４（Ｂ）のａの如くＬＡRの波長特性を最
も良く補正するようにＬＡD特性の回折面Ｄを形成した
としても、最終的なＬＡの波長特性は、図４（Ｃ）のａ
に示す如く上に凸の形状となってしまう。したがって良
好な補正は行われない。

【００４１】特に、ＬＡRsが増大して（１）式の上限を
越えると、図４（Ａ）のａに示されるように赤外域にお
ける軸上色収差ＬＡRが大きな値となってしまう。ま
た、可視域においてもｅ線よりも長波長の、例えばＣ線
における軸上色収差ＬＡRが大きな値となってしまう。
逆にｇ線など短波長の光における軸上色収差ＬＡRは負
の値となってしまう。

【００４２】この条件において、屈折光学系と回折面Ｄ
との合成、即ちＬＡRとＬＡDとの合成により、短波長側
のＬＡを正方向に補正することを考える。この場合、回
折面Ｄの波長線形性により、短波長のＬＡの増加と同時
に、長波長側のＬＡの減少、とくに赤外域での大幅なＬ
Ａの減少となる。したがって図４（Ｃ）のａに示す如
く、ｓ線におけるＬＡが小さな値となってしまう。

【００４３】回折面Ｄのパワーを強めてＬＡDsの値が
（２）式の下限を越えると、屈折光学系と組合せた場
合、赤外域でのＬＡが大きく負に振れてしまう。逆に
（２）式の上限を越えた場合であるが、まずＬＡDsの値
が０の場合は、屈折光学系だけの場合と同等であり、赤
外域でのＬＡの補正が不十分である。更に（２）式の値
が正の値となると、屈折光学系のみの場合よりも赤外域
で正の軸上色収差が加わることになり、大幅に像の劣化
を招く。

【００４４】既述のごとく、本実施形態は、回折面Ｄを
基板面に置き換えた系の軸上色収差ＬＡRの波長特性
と、回折面による軸上色収差ＬＡDの波長特性とを適切
に組み合わせることによって、最終的な結像光学系の軸
上色収差ＬＡの波長特性を良好に補正するものである。
即ち、回折面Ｄを基板面に置き換えた系の軸上色収差Ｌ
ＡRが特定波長に対して線形な特性になるように、屈折
光学系を設計する。この特定波長は、画像読取装置２が
画像を読み取る際の、最短波長から最長波長を意味す
る。本実施形態の場合、特定波長は照明装置２１の発す
る光の最短波長から最長波長までのことである。そし
て、この軸上色収差ＬＡRを打ち消す軸上色収差ＬＡD特
性を有する回折型光学素子の回折面Ｄを設計する。即
ち、ＬＡRsと絶対値がほぼ同じで不等号が逆のＬＡDsの
特性を有する回折面Ｄを設計すればよい。この様に設計
された屈折光学系と回折型光学素子との組み合わせによ
り、図４（Ｃ）のｂに示されるような特性の結像光学系
を得られる。

【００４５】尚、回折型光学素子ＤＯＥの回折面Ｄを基
板面に置き換えた系について、球面収差、コマ収差、非
点収差、像面湾曲、歪曲収差が概ね補正されるように、
前群ＧFと後群ＧRとが構成されている。尚、本実施形態
の結像光学系は、以下の（３）（４）の条件を満たして
いる。 −０．０１＜ＲＳＡ／ｆ＜０．０１ ‥‥（３） −０．００２＜ＬＡ／ｆ＜０．００２ ‥‥（４） ＲＳＡ：回折型光学素子の回折面を、回折面を形成する
前の基板面に置き換えた系についての、最大開口数にお
けるｅ線（５４６．１ｎｍ）の球面収差 回折面を基板面に置き換えた系について、球面収差ＲＳ
Ａが（３）式を満たすように構成する必要がある。前群
ＧFと、回折型光学素子の回折面Ｄを基板面に置き換え
た素子と、後群ＧRとからなる屈折光学系による球面収
差の総和が、（３）式の下限を越えると、最終的な結像
光学系の球面収差を良好に補正するために、回折面に対
する収差の補正負担が過剰となる。よって、色の球面収
差が顕著となるから好ましくない。また、球面収差の総
和が（３）式の上限を越えても回折面に対する収差の補
正負担が過剰となってしまい、好ましくない。

【００４６】回折面Ｄを基板面に置き換えた系の球面収
差を（３）式の範囲に補正した屈折光学系と、全系の軸
上色収差が（４）式を満たすように回折面Ｄとを組み合
わせることにより、色収差の良好な画像が得られる。ま
た、球面収差を良好に補正し、光学系の明るさを確保す
るためには、前群ＧFと後群ＧRに、それぞれ少なくとも
１枚の正レンズを配置することが好ましい。

【００４７】本実施形態の屈折光学系の正レンズは以下
の条件を満たす。 １．６＜ｎp ‥‥（５） ｎp：結像光学系中の正レンズの屈折率の平均値 尚、本実施形態の回折型光学素子は以下の条件を満た
す。 １０＜ｆDOE／ｆ＜１００ ‥‥（６） ｆDOE：回折型光学素子の焦点距離 回折光学素子の屈折力が弱過ぎて（６）式の上限を越え
る場合には、２次スペクトルの補正に関して、屈折光学
系のみによる既存の光学系と有意な差がなくなる。その
ため、広い波長域での色収差の補正が実現されない。逆
に回折光学素子の屈折力が強過ぎて（６）式の下限を越
える場合には、赤外域での軸上色収差が補正不足にな
る。

【００４８】尚、本実施形態の結像光学系は以下の条件
を満たす。 −０．１＜ｈ／ｙ＜０．１ ‥‥（７） ｈ：回折型光学素子の前記回折面に入射する主光線の最
大入射高 ｙ：最大像高 画面全体にわたり良好な性能を確保するためには、単色
色収差、軸上色収差、及び画面周辺の倍率色収差を良好
に補正することが不可欠である。

【００４９】いま、１枚の回折光学素子を複数の屈折型
光学素子に組み合わせることを想定する。回折光学素子
と従来の屈折型光学素子とでは、波長に対する分散特性
が大きく異なる。一方、倍率色収差は、主光線の光軸か
らの高さに大きく影響される。このため通常の屈折光学
素子とは分散特性の異なる回折光学素子を、光学系の瞳
から大きく外れた位置に配置すると、屈折光学系との組
合せよりなる全体の結像光学系では、倍率色収差の補正
が不可能になる。

【００５０】画角がさほど広くない場合には、回折光学
素子を光学系のどこに配置するかはさほど問題にはなら
ない。しかし、本実施形態のように２０°を越える画角
を確保するには、回折光学素子の回折面の位置での最大
主光線高さｈが（７）式の範囲になるように配置するこ
とが好ましい。（７）式の下限を越えると、回折光学素
子による負の倍率色収差を他の屈折光学系で補正しよう
とすると、第２の波長については補正されても、第３の
波長に対して補正不足、すなわち倍率の色収差における
２次スペクトルが補正できずに残存してしまう。

【００５１】逆に（７）式の上限を越えると、回折光学
素子による正の倍率色収差を他の屈折光学系で補正しよ
うとすると、第２の波長については補正されても、第３
の波長に対して補正過剰、すなわち倍率の色収差におけ
る２次スペクトルが補正できず残存してしまう。次に図
５、図６を用いて、回折面Ｄの形状に関して詳しく説明
する。

【００５２】回折型光学素子２５の回折面Ｄはキノフォ
ーム形状に形成されることが好ましい。キノフォーム形
状の鋸歯状輪帯の半径方向最小ピッチが１×１０＾-3ｆ
〜９×１０＾-3ｆであり、かつ鋸歯状輪帯の高さが０．
５μｍ〜１．５μｍであることが好ましい。尚、「ｒ＾
ａ」は「ｒのａ乗」を示している。また、回折型光学素
子の回折面は、キノフォーム形状の高さを８レベル以上
に離散化したバイナリー形状に形成されることが好まし
い。この該バイナリー形状の鋸歯状輪帯の半径方向最小
ピッチが１×１０＾-3ｆ〜９×１０＾-3ｆであり、かつ
鋸歯状輪帯の高さが０．５μｍ〜１．５μｍであること
が好ましい。

【００５３】回折光学素子の設計手法としては、例えば
「回折光学素子入門（応用物理学会、日本光学会、光設
計研究グループ；オプトロニクス社）」に開示されてい
るように、格子モデルと高屈折率モデルがある。いずれ
の手法も、設計段階では実形状のない仮想的な位相変換
面として回折面をとり扱う。そして、設計の最終段階で
位相関数φを実形状に変換する手続きをとる。位相関数
φは、例えば、以下の如く表される。

【００５４】 φ（ｒ）＝Ｃ2×ｒ＾2＋Ｃ4×ｒ＾4＋Ｃ6×ｒ＾6＋Ｃ8×ｒ＾8＋Ｃ10× ｒ＾10 ‥‥（８） Ｃ2〜Ｃ10：係数 ｒ：光軸からの高さ 図４（Ｂ）のｂに示すような軸上色収差特性を得るため
に、Ｃ2〜Ｃ10を適切な値にする必要がある。

【００５５】実形状は、光路差が波長λの整数倍になる
毎に、基板面に輪帯を形成してゆく。これを図示すると
図５に示すようになる。このような鋸歯状輪帯をした回
折光学素子はキノフォームと呼ばれる。鋸歯状輪帯の格
子のピッチｐは、以下の式で表される。

【００５６】 ｐ＝ｍλ／（ｄφ（ｒ）／ｄｒ）‥‥（９） ｍ：回折次数 λ：基準波長 上式のピッチｐは連続関数であるが、図５では各輪帯の
幅を離散的なピッチｐiとして示している。以下に説明
する本実施形態では、ピッチｐiは最外周において最小
である。

【００５７】可視域から赤外域までの広い範囲にわたり
軸上色収差を良好に補正するためには、全系の焦点距離
をｆとした場合、鋸歯状輪帯の半径方向最小ピッチｐmi
nが、以下の条件を満たすことが好ましい。 １×１０＾-3＜ｐmin／ｆ＜９×１０＾-3 ‥‥（１０） また鋸歯状輪帯の高さＨは、以下の式で表される。

【００５８】 Ｈ＝ｍλ／（ｎ−１） ‥‥（１１） ｎ：基板の屈折率 設計基準波長λをλ＝５４６．１ｎｍ（ｅ線）とし、回
折次数ｍをｍ＝＋１とし、基板として例えば石英を使用
する場合には、Ｈは以下の値になる。 Ｈ＝１．０３８５μｍ 使用波長、回折次数、および基板硝子の屈折率を考慮す
ると、鋸歯状輪帯の高さＨは以下の範囲であることが好
ましい。

【００５９】 ０．５μｍ＜Ｈ＜１．５μｍ ‥‥（１２） さらに、キノフォームを階段近似したバイナリ光学素子
（ＢＯＥ）を用いることもできる。階段近似による回折
効率は、２レベルで４１％、４レベルで８１％、８レベ
ルで９５％となる。近似誤差はフレアとなって画質低下
を招くので、バイナリレベル８以上であることが必要で
ある。図５に示すキノフォームを、８レベルの段階で近
似したときのバイナリ光学素子を図６に示す。

【００６０】バイナリ光学素子を用いるときにも、上記
条件式（１０）、（１２）を満たすことが好ましい。但
しバイナリ光学素子の鋸歯状輪帯の高さＨbは、元とな
るキノフォーム鋸歯状輪帯の高さをＨとし、レベル数を
ｂとすると、以下のようになる。 Ｈb＝Ｈ（ｂ−１）／ｂ スキャナー用光学系などのように、有限距離で使用され
る光学系においては、物体面から受光素子が配置される
結像面までの距離を短縮して、系全体を小型化する必要
がある。そのために、結像光学系のカバーする画角２ω
を広くとることが要求される。

【００６１】画角２ω＞２０°以上の広い画角にわたり
良好な像面特性を確保するためには、主に屈折力を負担
している屈折光学素子により、単色の各収差を良好に補
正する必要がある。そこで、絞りの物体側に像側の面が
像側に向けて凹の形状の負レンズを設け、絞りの像側に
物体側の面が物体側に向けて凹の形状の負レンズを設け
ることにより、ペッツバール和を補正して像面の平坦性
を確保するレンズが知られているが、例えばこのような
既存のレンズタイプと回折光学素子とを組み合わせるこ
とが有効である。

【００６２】軸上色収差を広い波長範囲にわたり補正す
るためには、屈折光学系による色消し特性と、回折光学
素子の有する波長−分散特性とを考慮して、回折面を基
板面に置き換えた系の軸上色収差ＬＡRと、回折面によ
る軸上色収差ＬＡDとを、適切な割合で設定することが
必要である。正レンズに低分散のガラスを使用し、凹レ
ンズに高分散のガラスを使用し、両者を貼り合わせなど
で組み合わせた屈折光学系のみによる色消しでは、可視
域では実用上十分な補正がなされるとしても、赤外域で
は軸上色収差が急速に増大する。一方で、回折光学素子
の屈折作用は波長に対して線形であり、波長が長くなる
につれて強くなる点が屈折光学系と大きな違いであり、
この特性の差を利用して、特に赤外域での焦点位置の補
正に効果がある。しかし、回折光学素子と屈折光学系と
の組合せで色収差を補正する場合において、回折光学素
子による補正が強すぎると、赤外域で逆に負の色収差が
残存してしまう。

【００６３】そこで、回折面を基板面に置き換えた系の
軸上色収差ＬＡRの補正と、回折面による軸上色収差Ｌ
ＡDの補正を、（１）式と（２）式の条件を満たすよう
に設定することで、最終的な結像光学系について、可視
域から８５０ｎｍ付近の赤外域までの軸上色収差が良好
に補正できる。図７はデフォーカス−ＭＴＦ特性を示す
図である。図７（ａ）は回折型光学素子を組み込んだ結
像光学系におけるデフォーカス−ＭＴＦ特性を示す図で
ある。図７（ｂ）は回折型光学素子を組み込んでいない
結像光学系におけるデフォーカス−ＭＴＦ特性を示す図
である。

【００６４】横軸は光軸方向の位置を表し、単位はｍｍ
である。縦軸は理想ＭＴＦ値を１とした場合、理想ＭＴ
Ｆ値に対する比率を示している。よって、ＭＴＦ値比が
高いほど解像度が高い、即ち焦点が合っていると考えら
れる。本実施形態では、横軸の−０．００７５ｍｍの位
置にラインセンサ１８の光電変換部を配置している。こ
の位置では、Ｒ照明、Ｇ照明およびＢ照明による画像の
ＭＴＦ値比はほぼ０．８７付近となり、各可視光照明に
よる画像の焦点が合っている。

【００６５】図７（ａ）の場合、横軸−０．００７５ｍ
ｍにおけるＩＲ照明の画像のＭＴＦ値比は０．５８であ
る。図７（ｂ）に示されるようにＩＲのピークが大きく
＋側にずれている。そして横軸−０．００７５ｍｍにお
いては、ＩＲ照明画像のＭＴＦ値比は０である。よっ
て、ＩＲ照明画像は全く焦点が合っていないことにな
る。

【００６６】従って、回折光学素子が組み込まれている
結像光学系の方が、ＩＲ照明の画像に対して焦点が合っ
ていることが理解される。レンズ２５はアポクロマート
タイプレンズである。アポクロマートタイプレンズとは
レンズの屈折力の組み合わせにより、実使用における可
視３波長の光に関して光軸色収差の影響を小さくしたレ
ンズである。そのためＲ光照明、Ｇ光照明及びＢ光照明
による画像のＭＴＦ値のピークが光軸上のほぼ同じ位置
にある。ＩＲ光照明による画像のＭＴＦ値のピークと、
他の色の照明による画像のＭＴＦ値のピークとを光軸上
のほぼ同じ位置にするような本来の使用法とは異なる一
種のアポクロマートタイプレンズを作ることも考えられ
る。しかしその場合、図７の場合と比較してＲ光照明、
Ｇ光照明及びＢ光照明の画像のＭＴＦ値のピークのずれ
が大きくなってしまう。画像読取装置の品質を考える
と、可視光に色ずれが発生することは好ましくない。そ
のため本実施形態では、アポクロマートタイプレンズに
より、Ｒ光照明、Ｇ光照明及びＢ光照明の画像に関して
光軸色収差が小さくしている。そして、本実施形態で
は、回折光学素子によって、ＩＲ照明の画像の焦点をラ
インセンサ１８の位置に合わせている。

【００６７】次に、第１実施形態の補正処理を図８〜図
２７を参照して説明する。図８は、デジタル画像データ
を説明するための図である。図９、図１０は、デジタル
画像データの補正処理原理の説明図である。図１１〜図
１９は、ホストコンピュータの補正処理手順を示すフロ
ーチャートである。図２０〜図２３は、位置合わせの説
明図である。図２４〜図２７は、ＣＰＵ１１の処理手順
を示すフローチャートである。

【００６８】図８〜図１０を参照してデジタル画像デー
タの補正処理原理について説明する。フィルム原稿２６
の画像読み取りでは、各ライン毎に４色を切り換えて読
み取りを行う線順次方式と、１色で１画面の全体を読み
取り、次に色を代えて１画面の全体を読み取ることを４
色について行う面順次方式とがある。何れの方式であ
れ、ＲＡＭ１６には、Ｒ画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ
画像データ、及びＩＲ画像データの４種類のデータが格
納される。

【００６９】ここに、４種類のデータには、次のような
相違がある。可視光に関するＲ画像データ、Ｇ画像デー
タ、及びＢ画像データの各データは、それぞれ、フィル
ム原稿２６の赤色（Ｒ）成分、緑色（Ｇ）成分、青色
（Ｂ）成分に対応している。つまり、Ｒ画像データ、Ｇ
画像データ、Ｂ画像データの各データは、フィルム原稿
２６の濃度に関連する輝度情報を示している。即ち、フ
ィルム原稿２６において濃度が高ければ高い部分である
ほど、光を透過しない。そのためデジタル画像データの
値（輝度レベル）は小さくなる。逆に、フィルム原稿２
６において濃度が低ければ低い部分であるほど、光を透
過する。そのためデジタル画像データの値（輝度レベ
ル）は大きくなる。

【００７０】図８（ａ）は、フィルム原稿２６に塵７０
が付いている様子を示している。また、図８（ｂ）は、
フィルム原稿２６の可視光に関するデジタル画像データ
をディスプレイに表示した様子を示している。図８
（ｃ）はＸｍラインにおけるデジタル画像データの輝度
レベルの分布を示している。フィルム原稿２６のＸｍラ
インに塵７０が付着している。そのため、図８（ｂ）に
示されるように、デジタル画像データはその影響を受け
る。何故ならば、フィルム原稿２６上に塵７０によっ
て、照明光が遮られてしまう。そのため、ラインセンサ
１８上に到達する光量が減少する。よって、塵等がある
部分のデジタル画像データは、フィルム原稿２６があた
かも濃度が高い状態であることを示すことになる。即
ち、図８（ｃ）に示される様に、デジタル画像データの
減少部４０が発生する。

【００７１】また、塵の周辺位置に対応するラインセン
サ１８の位置においては、到達する光が増加する。これ
は、塵の周辺に光の回折が発生するためであると考えら
れる。よって、塵等がある部分の周辺のデジタル画像デ
ータは、フィルム原稿２６があたかも濃度が低い状態で
あることを示すことになる。即ち、図８（ｃ）に示され
る様に、デジタル画像データの増加部４１、４２が発生
する。

【００７２】また、図８（ｃ）のデータ４３に示される
様に、絵柄の濃度値によりデジタル画像データの輝度レ
ベルが変化する。上述したように、Ｒ画像データ、Ｇ画
像データ、Ｂ画像データの各データには「フィルム原稿
本来の濃度に対応する輝度レベル」に「塵、傷等による
透過光の増加分又は減少分の輝度レベル」が重畳されて
いることになる。

【００７３】一方、フィルム原稿２６は、元々、ＩＲ光
に対する受光感度が小さい。そのためフィルム原稿２６
を通過するＩＲ光の光量は、フィルム原稿２６の濃度の
影響をほとんど受けない。したがって、照明光がＩＲ光
である場合には、得られるＩＲ画像データは、いかなる
フィルム原稿を持ってきてもほぼ一定の値となる。とこ
ろが、フィルム原稿２６上に塵、傷等がある場合にはラ
インセンサ１８上に到達する光は、それらの影響で増加
又は減少する。つまり、ＩＲ画像データは、塵、傷等に
より変化したデータとなる。即ち、ＩＲ画像データにも
減少部４０や増加部４１、４２が発生する。要するに、
ＩＲ画像データのうち値が増加又は減少しているデータ
には、「塵、傷等による透過光の増加分又は減少分の輝
度レベル」が反映されている。

【００７４】そこで、図９、図１０において、フィルム
原稿２６上に欠陥がない場合、ＩＲ画像データの輝度レ
ベルは、ある一定値（基準値）を示す一方、Ｒ画像デー
タ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データの輝度レベルは、原稿
濃度に応じた値を示す。そして、フィルム原稿２６上に
欠陥がある場合、図９においては、その欠陥箇所におい
て輝度レベルが減少している。図１０においては、その
欠陥箇所において輝度レベルが増加している。図９の場
合、欠陥場所でのＩＲ輝度レベル(ＩＲ'）は、欠陥がな
い場所のＩＲ輝度レベル（ＩＲ）に対して減少してい
る。図１０の場合、欠陥場所でのＩＲ輝度レベル(Ｉ
Ｒ'）は、欠陥がない場所のＩＲ輝度レベル（ＩＲ）に
対して増加している。そのため、両者の比（ＩＲ／Ｉ
Ｒ')は、欠陥箇所での増減の割合を示すことになる。欠
陥がない場合のＩＲ輝度レベル（ＩＲ）の設定に関して
は後述する。

【００７５】フィルム原稿２６におけるＩＲ輝度レベル
において、基準値から増減したＩＲ輝度レベル（Ｉ
Ｒ’）を検出した場合を考える。ＩＲ輝度レベル（Ｉ
Ｒ’）に両者の比である補正係数（ＩＲ／ＩＲ')を乗算
すると、ＩＲ輝度レベル（ＩＲ）が得られる。可視光に
対応するデジタル画像データの輝度レベルも、ＩＲ輝度
レベルと同じ割合で増減している。従って、Ｒ輝度レベ
ル（Ｒ’）、Ｇ輝度レベル（Ｇ’）、Ｂ輝度レベル
（Ｂ’）のそれぞれに補正係数（ＩＲ／ＩＲ')を乗算す
ることにより、各色の輝度レベルにおける欠陥による影
響を補正できる。即ち、図９、図１０に示す様に、欠陥
がない場合のＲ輝度レベル（Ｒ）、Ｇ輝度レベル
（Ｇ）、Ｂ輝度レベル（Ｂ）が再現できる。

【００７６】但し、この補正処理が有効となるのは、当
然のことながら、欠陥で減衰を受けたＲ画像データ、Ｇ
画像データ、Ｂ画像データに欠陥がない場合の情報があ
る程度含まれている場合に限られる。つまり、比（ＩＲ
／ＩＲ')を求めるＩＲ’の輝度レベルが低すぎると、Ｒ
画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データを補正できな
い。ＩＲ’の輝度レベルが設定される閾値よりも低い場
合には、単に比（ＩＲ／ＩＲ')を乗算したのみでは補正
できないと考えられる。

【００７７】この場合には、次のような補間処理によっ
て補正が行える。一般的には、塵、傷等の存在箇所の占
有面積は、それほど大きくないので、その占有面積内で
は、元々のフィルム原稿２６上で濃度差（つまり模様）
のある可能性は低く、むしろ一様な絵柄である可能性が
高い。したがって、塵、傷等が存在すると特定された箇
所については、その両側の隣接部のデータを用い、それ
らを滑らかにつなげば、元々のフィルム原稿２６の画像
に対して違和感のない画像を得る補正が可能である。

【００７８】次に、以上説明した補正動作は、ホストコ
ンピュータ１と画像読取装置２との協同作業の形で行わ
れるので、ホストコンピュータ１の処理手順と画像読取
装置２のＣＰＵ１１の処理手順とに分けて具体的に説明
する。最初に図１１〜図１９を用いて、ホストコンピュ
ータ１の処理手順を説明する。そして次に、図２４〜図
２７を用いて、画像読取装置２のＣＰＵ１１の処理手順
を説明する。

【００７９】尚、図１１〜図１９のフローチャートに示
すプログラムは、ホストコンピュータ１にセットアップ
可能なようにＣＤ−ＲＯＭ３に記憶されている。セット
アップされたプログラムは、ＨＤＤ１ｃが記憶する。そ
して、プログラムはメモリ１ｂに読み込まれた状態で、
ＣＰＵ１ａに使用される。また、図２４〜図２７のフロ
ーチャートに示すプログラムは、ＲＯＭ１５に記憶され
ている。そして、プログラムはＲＡＭ１６に読み込まれ
た状態で、ＣＰＵ１１に使用される。

【００８０】（Ａ）ホストコンピュータ１の処理手順 図１１のフローチャートは、ユーザーがホストコンピュ
ータ１の入力装置を操作し、プリスキャンを指示するこ
とによりスタートする。Ｓ４１０では、ホストコンピュ
ータ１は、画像読取装置２にプリスキャン開始命令を送
信する。画像読取装置２は、後述（図２４〜図２７）す
るようにプリスキャンを実施し、デジタル画像データを
ホストコンピュータ１へ送信する。このデジタル画像デ
ータは、Ｒ画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データ、
及びＩＲ画像データの４つである。

【００８１】Ｓ４１１では、ホストコンピュータ１は、
画像読取装置２から全てのデジタル画像データを受信完
了するまで待機する。ホストコンピュータ１は、デジタ
ル画像データの全てを受信すると、Ｓ４１１でＹＥＳと
判定し、Ｓ４１２に進む。Ｓ４１２では、ホストコンピ
ュータ１は、受信したデジタル画像データから、Ｒ画像
データの最大輝度レベルであるＲmax、Ｇ画像データの
最大輝度レベルであるＧmax、Ｂ画像データの最大輝度
レベルであるＢmax を検出する。そして、ホストコンピ
ュータ１は、次のＳ４１３で、設定されたフィルムがポ
ジフィルムであるか否かを判定する。

【００８２】ポジフィルムである場合には、Ｓ４１３で
ホストコンピュータ１はＹＥＳと判定し、Ｓ４１４へ進
む。また、ネガフィルムである場合には、Ｓ４１３でホ
ストコンピュータ１は、ＮＯと判定しＳ４１９へ進む。
Ｓ４１４〜Ｓ４１８の処理及びＳ４１９〜Ｓ４２４の処
理は、プレビュースキャン又は本スキャン時のラインセ
ンサ１８の蓄積時間を設定する処理である。

【００８３】１）設定されたフィルムがポジフィルムで
ある場合。 Ｓ４１４では、ホストコンピュータ１は、Ｓ４１２にお
いて求めたＲmax、Ｇmax、Ｂmax の中で最も大きい値を
可視光maxと設定する。Ｓ４１５では、ホストコンピュ
ータ１は、可視光maxをＡ／Ｄ変換器１９のフルスケー
ル近傍に設定するため、ＲＧＢの倍率を計算する。即
ち、Ａ／Ｄ変換器１９が８ビットである場合は、フルス
ケールは２５５であるので、ＲＧＢの倍率＝２５５／可
視光max の計算を行う。

【００８４】また、Ｓ４１６では、ホストコンピュータ
１は、受信したＩＲ画像データの最大輝度値であるＩＲ
max を検出する。Ｓ４１７では、ＩＲmax をＡ／Ｄ変換
器１９のフルスケール近傍に設定するため、ＩＲの倍率
を計算する。即ち、Ａ／Ｄ変換器１９が８ビットである
場合は、ＩＲの倍率＝２５５／ＩＲmax の計算を行う。

【００８５】そして、Ｓ４１８では、ホストコンピュー
タ１は、プリスキャン時の蓄積時間Tr'、Tg'、Tb'、Ti
r'に各倍率を乗算してプレビュースキャン又は本スキャ
ン時の蓄積時間Tr,Tg,Tb,Tirを設定する。即ち、Ｓ４１
８では、ホストコンピュータ１は以下の演算を実行し、
Ｓ４２５に進む。 Tr＝Tr'×ＲＧＢの倍率 Tg＝Tg'×ＲＧＢの倍率 Tb＝Tb'×ＲＧＢの倍率 Tir＝Tir'×ＩＲの倍率 ２）設定されたフィルムがネガフィルムである場合。

【００８６】この場合には、Ｓ４１２において求めたＲ
max、Ｇmax、Ｂmax それぞれをＡ／Ｄ変換器１９のフル
スケール近傍に設定するため、それぞれについての倍率
を求める。即ち、Ｓ４１９では、ホストコンピュータ１
は、Ｓ４１２において求めたＲmax を用いて、Ｒの倍率
＝２５５／Ｒmax の計算を行う。Ｓ４２０では、ホスト
コンピュータ１は、Ｓ４１２において求めたＧmax を用
いて、Ｇの倍率＝２５５／Ｇmax の計算を行う。Ｓ４２
１では、ホストコンピュータ１は、Ｓ４１２において求
めたＢmax を用いて、Ｂの倍率＝２５５／Ｂmax の計算
を行う。

【００８７】また、Ｓ４２２では、ホストコンピュータ
１は、受信したＩＲ画像データの最大輝度値であるＩＲ
max を検出する。Ｓ４２３では、ＩＲmax をＡ／Ｄ変換
器１９のフルスケール近傍に設定するためＩＲの倍率を
計算する。即ち、ＩＲの倍率＝２５５／ＩＲmax の計算
を行い、Ｓ４２４に進む。そしてＳ４２４では、ホスト
コンピュータ１は、プリスキャン時の蓄積時間Tr',T
g'，Tb'，Tir'に倍率を乗算してプレビュースキャン又
は本スキャン時の蓄積時間Tr,Tg,Tb,Tirを設定する。即
ち、Ｓ４２４では、ホストコンピュータ１は、以下の演
算を実行し、Ｓ４２５に進む。

【００８８】Tr＝Tr'×Ｒの倍率 Tg＝Tg'×Ｇの倍率 Tb＝Tb'×Ｂの倍率 Tir＝Tir'×ＩＲの倍率 次に、Ｓ４２５では、ホストコンピュータ１は、画像読
取装置２に対し、以上のようにして求めた蓄積時間Tr,T
g,Tb,Tirのデータとプレビュースキャン開始命令を送信
する。これにより、画像読取装置２は、プレビュースキ
ャンによる画像読み取りを行う。ホストコンピュータ１
は、次のＳ４２６で、全てのデジタル画像データが画像
読取装置２から送信完了するまで待機する。

【００８９】ホストコンピュータ１は、画像読取装置２
からプレビュースキャン画像データの受信を完了する
と、Ｓ４２６でＹＥＳと判定し、Ｓ４２７へ進む。Ｓ４
２７ではホストコンピュータ１は、Ｓ４２６で受信した
デジタル画像データに基づいて、ディスプレイに画像を
表示する。Ｓ４２８では変数Ｓを初期化して０にする。
そしてＳ４２９では変数ｎを初期化して０にする。変数
Ｓおよびｎはメモリ１ｂ内に保存され、後述するように
ＩＲ輝度レベルの平均値を求めるために使用される。

【００９０】次に、Ｓ４３１〜Ｓ４３６で、基準値とし
てのＩＲ輝度レベル（第１ＩＲ輝度レベル）を求める。
第１ＩＲ輝度レベルは、欠陥が存在しない場合の、ＩＲ
輝度レベルに近いことが望ましい。ここでは、原稿上に
おいて欠陥のある部分の面積が小さいと仮定する。この
仮定に基づき、ＩＲ輝度レベルの平均値を第１ＩＲ輝度
レベルとして求めている。しかし、塵などレベルが大幅
に低下する画素を含めて計算すると、誤差が大きくな
る。そのためＳ４３０において、フィルムの種類や被写
体の違いによるＩＲ輝度レベルのばらつきの範囲外にあ
る閾値（第２ＩＲ輝度レベル）を設定する。そして、こ
の第２ＩＲ輝度レベル未満のピクセルは、第１ＩＲ輝度
レベルを求める際に使用しないことにする。Ｓ４３０に
おいて、具体的に以下の手順で第２ＩＲ輝度レベルを決
定する。

【００９１】まずＳ４２６で受信したＩＲ画像データの
中から最大輝度レベルＩＲmaxを検出する。次にＳ４２
６で受信したＩＲ画像データの中から最小輝度レベルＩ
Ｒminを検出する。そして、以下の式に基づいて、第２
ＩＲ輝度レベルを演算する。 第２ＩＲ輝度レベル＝（ＩＲmax＋ＩＲmin）／２ 図８（ｃ）に示した様に、欠陥の無い場合の輝度レベル
と比較して、増加部４１、４２の影響は、欠陥部４０の
影響よりも小さいと考えられる。従って、上述の式で演
算すれば、大半の欠陥のないピクセルの輝度レベルが、
第２ＩＲ輝度レベル以上となる。従って、大半の欠陥の
ないピクセルの輝度レベルを反映した基準値を求めるこ
とが可能となる。

【００９２】Ｓ４３１では、ホストコンピュータ１は、
ＩＲ画像データから１つのピクセル選択する。Ｓ４３２
では、ホストコンピュータ１は、選択したピクセルのＩ
Ｒ輝度レベルが第２ＩＲ輝度レベル以上であるか否か判
定する。ＩＲ輝度レベルが第２ＩＲ輝度レベル以上であ
る場合、Ｓ４３３へ進む。また、ＩＲ輝度レベルが第２
ＩＲ輝度レベル未満である場合、Ｓ４３５へ進む。

【００９３】Ｓ４３３では、ホストコンピュータ１は、
Ｓ４３１で選択したピクセルのＩＲ輝度レベルを変数Ｓ
に加算する。次にＳ４３４では、変数ｎに１を加算す
る。Ｓ４３５では、ホストコンピュータ１は、Ｓ４３１
〜Ｓ４３４の処理を全ピクセルについて行ったか否か判
断する。全ピクセルの処理が終了していないと判断した
場合、Ｓ４３１へ戻る。全ピクセルの処理が終了したと
判断した場合、Ｓ４３６へ進む。Ｓ４３６では、ホスト
コンピュータ１は、平均値Ｓ／ｎを算出し、その値を第
１ＩＲ輝度レベルとしてメモリ１ｂに保存する。

【００９４】図１３のフローチャートは、ユーザーがホ
ストコンピュータ１の入力装置を操作し、本スキャンを
指示することによりスタートする。Ｓ４３８では、ホス
トコンピュータ１は、画像読取装置２に対し、Ｓ４１８
又はＳ４２４において求めた蓄積時間Tr、Tg、Tb、Tir
のデータと本スキャン開始命令を送信する。これによ
り、画像読取装置２は、本スキャンの画像の読み取りを
実行する。ホストコンピュータ１は、次のＳ４３９で、
画像読取装置２から本スキャン画像データが送信完了す
るまで待機する。

【００９５】ホストコンピュータ１は、画像読取装置２
から本スキャン画像データの受信を完了すると、Ｓ４３
９でＹＥＳと判定し、Ｓ４４０へ進む。Ｓ４４０では、
ＩＲ画像データの全画素から第ｍブロックの画素を選択
する。ホストコンピュータ１は、Ｓ４４１〜Ｓ４４７に
おいて対応する第ｍブロックのＲ画像データについてそ
の欠陥位置の位置合わせ処理を実行する。

【００９６】図２０〜図２３は、欠陥位置の位置合わせ
処理を説明するための図である。Ｓ４３６で算出した第
１ＩＲ輝度レベルが「２４０」であるとする。図２０
（ａ）において、網掛けしてあるピクセル、欠陥により
ＩＲ輝度レベルが減少していることを示している。その
周辺のピクセルは、ＩＲ輝度レベルが増加して、第１Ｉ
Ｒ輝度レベルよりも高い値となっている。図２０（ｂ）
は、図２０（ａ）に対応するＲ画像データに関するブロ
ックのＲ輝度レベルを示す図であり、欠陥がある場合を
示す。これに対し、図２０（ｃ）は、対応するブロック
において欠陥がない場合のＲ輝度レベルを示す。即ち、
図２０（ｃ）は、補正された後のＲ輝度レベルを示す図
である。

【００９７】Ｓ４４１では、ホストコンピュータ１は、
選択したＩＲ画像データの第ｍブロックに対応する、Ｒ
画像データの第ｍブロックの±３画素（ピクセル）以内
のずれのあるブロックから１ブロックを選択する。図２
１〜図２３では、着目する３×３ピクセルを縦方向、横
方向へ１画素ずつずらした状態を示してある。Ｓ４４２
では、ホストコンピュータ１は、「選択した第ｎブロッ
クのピクセルのＲ輝度レベル」−「第ｍブロックのピク
セルのＩＲ輝度レベル」の演算を実行して減算値(R)nを
求める。例えば、図２１の「Ａ−１」で濃い枠で示す３
×３ピクセルの位置に対応する図２０（ｂ）における位
置が第ｎブロックである。そこで、図２１の「Ａ−１」
で濃い枠で示す３×３ピクセルの第１行の減算値「-45」
「-45」「90」は、それぞれ「-45=200-245」、「-45=200-245」、
「90=210-120」といった演算により求められる。

【００９８】Ｓ４４３では、ホストコンピュータ１は、
以上のようにして求めた減算値の絶対値の総和(R)nを求
める。図２１の「Ａ−１」で濃い枠で示す３×３ピクセ
ルの減算値で言えば、第１行の総和が「180」、第２行の総
和が「340」、第３行の総和が「411」であり、これらの合計
が「931」となる。Ｓ４４４では、ホストコンピュータ１
は、以上のようにしてＳ４４３において求めた減算値の
合計値(R)nをメモリ１ｂに記録する。Ｓ４４５では、ホ
ストコンピュータ１は、着目する３×３ピクセルを縦方
向、横方向へ１ピクセルずつずらして減算値の合計値を
算出する動作を４９回行ったか否かを判定する。判定が
ＮＯの場合はＳ４４１に戻る。即ち、図２１の「Ａ−２」
「Ａ−３」、図２２の「Ｂ−１」「Ｂ−２」「Ｂ−３」、図２３
の「Ｃ−１」「Ｃ−２」「Ｃ−３」の各ブロックにおいても同
様な処理が行われる。

【００９９】そして、ホストコンピュータ１は、Ｓ４４
５でＹＥＳと判定すると、Ｓ４４６に進み、合計値(R)n
の最小値である合計値(R)n.minを選択する。図２１〜図
２３の例で言えば、合計値が「530」 である図２２の「Ｂ
−２」のブロックが選択される。Ｓ４４７では、ホスト
コンピュータ１は、合計値(R)n.minに対応するブロック
（図２２の「Ｂ−２」）をＩＲ画像データの第ｍブロック
（図２０（ａ））の対応ブロックと特定する。Ｓ４４８
では、ホストコンピュータ１は、ＩＲ画像データの第ｍ
ブロック（図２０（ａ））から１つピクセルを選択す
る。

【０１００】Ｓ４４９では、選択したＩＲピクセルのＩ
Ｒ輝度レベルが第３ＩＲ輝度レベル以上であるか否かを
判定する。第３ＩＲ輝度レベルは、可視光の輝度レベル
に後述の補正係数を乗算することにより補正できる最低
限のＩＲ輝度レベルを示す。本実施形態の装置は、１０
が第３ＩＲレベルとして設定されている。尚、第１ＩＲ
輝度レベルに１／２０を乗算することにより、第３ＩＲ
輝度レベルを設定することにしても良い。

【０１０１】ホストコンピュータ１は、選択したＩＲピ
クセルのＩＲ輝度レベルが、第３ＩＲ輝度レベル以上で
あるときは、Ｓ４４９でＹＥＳと判定し、Ｓ４５０に進
む。Ｓ４５０では、（第１ＩＲ輝度レベル）／（対応ピ
クセルのＩＲ輝度レベル）の演算を行い補正係数を求め
る。Ｓ４５１では、ホストコンピュータ１は、補正Ｒ輝
度レベル＝（対応ピクセルのＲ輝度レベル）×（補正係
数）の演算を行う。Ｓ４５２では、ホストコンピュータ
１は、Ｓ４５１で求めた補正Ｒ輝度レベルをメモリ１ｂ
に記録する。

【０１０２】一方、ホストコンピュータ１は、Ｓ４４９
の判定がＮＯの場合には、つまり、選択したＩＲピクセ
ルのＩＲ輝度レベルが、第３ＩＲ輝度レベルよりも小さ
い場合には、Ｓ４５３に進む。Ｓ４５３では、ホストコ
ンピュータ１は、対応ＲピクセルのＲ輝度レベルを周辺
Ｒ輝度レベルに基づき算出する。そして、ホストコンピ
ュータ１は、Ｓ４５４で、算出したＲ輝度レベルをメモ
リ１ｂに記録し、Ｓ４５５に進む。

【０１０３】Ｓ４５５では、ホストコンピュータ１は、
第ｍブロックの全ピクセルに対して処理を終了したか否
かを判定する。Ｓ４５５の判定がＮＯの場合は、Ｓ４４
８に戻り、次のピクセルについて同様の処理を行う。一
方、Ｓ４５５の判定がＹＥＳの場合は、Ｓ４５６に進
み、ホストコンピュータ１は、Ｒ画像データについて全
ブロックの処理が終了したか否かを判定する。

【０１０４】Ｓ４５６の判定がＮＯの場合は、ホストコ
ンピュータ１は、Ｓ４４０に戻り、ブロックの選択を行
い、Ｒ画像データについて同様の処理を行う。一方、Ｓ
４５６の判定がＹＥＳの場合は、ホストコンピュータ１
は、次にＳ４５７の処理を実行する。Ｓ４５７〜Ｓ４７
３は、Ｇ画像データについての処理を示し、Ｓ４７４〜
Ｓ４９１は、Ｂ画像データについての処理を示す。これ
らの処理は、Ｒデータに対する処理（Ｓ４４０〜Ｓ４５
６）と同様の処理であるので、説明を省略する。

【０１０５】ホストコンピュータ１は、Ｓ４９１の判定
がＹＥＳの場合は、Ｓ４９２に進み、設定のフィルム原
稿２６がポジフィルムであるか否かを判定する。ユーザ
ーが予めホストコンピュータ１の入力装置を操作するこ
とにより、フィルム原稿２６がポジフィルムであるかネ
ガフィルムであるかが設定される。Ｓ４９２の判定がＹ
ＥＳの場合は、ホストコンピュータ１は、Ｓ４９３に進
み、ユーザーにより階調変換が設定されているか否かを
判定する。Ｓ４９３の判定がＹＥＳの場合は、ホストコ
ンピュータ１は、Ｓ４９４で、Ｒ，Ｇ，Ｂの各データに
ついて階調変換処理を行う。Ｓ４９３の判定がＮＯの場
合は、ホストコンピュータ１は、Ｓ４９４の処理を飛ば
して、Ｓ４９５へ進む。

【０１０６】そして、ホストコンピュータ１は、Ｓ４９
５で、デジタル画像データをディスプレイに出力し、画
像を表示させる。一方、Ｓ４９２の判定がＮＯの場合
は、ホストコンピュータ１は、Ｓ４９６に進み、ユーザ
ーにより階調変換が設定されているか否かを判定する。
Ｓ４９６の判定がＹＥＳの場合は、ホストコンピュータ
１は、Ｓ４９７で、階調反転関数に設定階調変換関数を
マージし、Ｓ４９４に進む。また、Ｓ４９６の判定がＮ
Ｏの場合は、ホストコンピュータ１は、Ｓ４９８で、階
調反転関数を設定階調変換関数として設定し、Ｓ４９４
に進む。

【０１０７】Ｓ４９４以降は前述と同じ処理を実行する
ので、説明を省略する。 （Ｂ）画像読取装置の画像読取手順 図２４のフローチャートは、Ｓ４１０のプリスキャン開
始命令、Ｓ４２５のプレビュースキャン開始命令、或い
はＳ４３８の本スキャン開始命令に基づいてスタートす
る。本実施形態の画像読取装置２は、面順次式の画像読
み取りを実行する。

【０１０８】まず、Ｒ画像データに関する処理を説明す
る。Ｓ１３０では、ＣＰＵ１１は、モータ駆動回路１２
を制御して、原稿保持台３２を副走査方向の読取開始位
置へ移動する。Ｓ１３１では、ＣＰＵ１１は、Ｒ−ＬＥ
Ｄを発光開始させる。Ｓ１３２では、ＣＰＵ１１は、ラ
インセンサ１８を駆動開始する。ラインセンサ１８は蓄
積時間Ｔｒにより所定のタイミングで駆動し続ける。ホ
ストコンピュータ１により蓄積時間Ｔｒが設定されてい
ない場合、ＣＰＵ１１は所定の蓄積時間によりラインセ
ンサ１８を駆動する。Ｓ１３３では、ＣＰＵ１１は、読
み取った１ラインについてのＲ画像データをホストコン
ピュータ１へ送信する。

【０１０９】次いで、ＣＰＵ１１は、Ｓ１３４で、モー
タ駆動回路１２を制御して原稿保持台３２を副走査方向
へ１ライン分移動する。ＣＰＵ１１は、Ｓ１３５で、設
定ライン数についての読み取りを終了したか否かを判定
する。設定ライン数はホストコンピュータ１により設定
されている。Ｓ１３５の判定がＮＯの場合は、ＣＰＵ１
１は、Ｓ１３３、Ｓ１３４の処理を行う。Ｓ１３５の判
定がＹＥＳの場合は、Ｒ画像データの取得を終了したの
で、ＣＰＵ１１は、Ｓ１３６で、Ｒ−ＬＥＤを消灯す
る。また、ＣＰＵ１１は、ラインセンサ１８の駆動を停
止する。

【０１１０】Ｇ画像データに関する処理を説明する。Ｓ
１３８では、ＣＰＵ１１は、Ｇ−ＬＥＤを発光させる。
Ｓ１３９では、ＣＰＵ１１は、ラインセンサ１８を駆動
開始する。ラインセンサ１８は蓄積時間Ｔｇにより所定
のタイミングで駆動し続ける。ホストコンピュータ１に
より蓄積時間Ｔｇが設定されていない場合、ＣＰＵ１１
は所定の蓄積時間によりラインセンサ１８を駆動する。
Ｓ１４０では、ＣＰＵ１１は、読み取った１ラインにつ
いてのＧ画像データをホストコンピュータ１へ送信す
る。

【０１１１】次いで、ＣＰＵ１１は、Ｓ１４１で、モー
タ駆動回路１２を制御して原稿保持台３２を副走査方向
へ１ライン分移動する。ＣＰＵ１１は、Ｓ１４２で、設
定ライン数についての読み取りを終了したか否かを判定
する。Ｓ１４２の判定がＮＯの場合は、ＣＰＵ１１は、
Ｓ１４０、Ｓ１４１の処理を行う。Ｓ１４２の判定がＹ
ＥＳとなると、Ｇ画像データの取得を終了したので、Ｃ
ＰＵ１１は、Ｓ１４３で、Ｇ−ＬＥＤを消灯する。ま
た、ＣＰＵ１１は、ラインセンサ１８の駆動を停止す
る。

【０１１２】Ｂ画像データに関する処理を説明する。Ｓ
１４５では、ＣＰＵ１１は、Ｂ−ＬＥＤを発光させる。
Ｓ１４６では、ＣＰＵ１１は、ラインセンサ１８を駆動
開始する。ラインセンサ１８は蓄積時間Ｔｂにより所定
のタイミングで駆動し続ける。ホストコンピュータ１に
より蓄積時間Ｔｂが設定されていない場合、ＣＰＵ１１
は所定の蓄積時間によりラインセンサ１８を駆動する。
Ｓ１４７では、ＣＰＵ１１は、読み取った１ラインにつ
いてのＢ画像データをホストコンピュータ１へ送信す
る。

【０１１３】次いで、ＣＰＵ１１は、Ｓ１４８で、モー
タ駆動回路１２を制御して原稿保持台３２を副走査方向
へ１ライン分移動する。ＣＰＵ１１は、Ｓ１４９で、設
定ライン数についての読み取りを終了したか否かを判定
する。Ｓ１４９の判定がＮＯの場合は、ＣＰＵ１１は、
Ｓ１４７、Ｓ１４８の処理を行う。Ｓ１４９の判定がＹ
ＥＳとなると、Ｂ画像データの取得を終了したので、Ｃ
ＰＵ１１は、Ｓ１５０で、Ｂ−ＬＥＤを消灯する。ま
た、ＣＰＵ１１は、ラインセンサ１８の駆動を停止す
る。

【０１１４】ＩＲ画像データに関する処理を説明する。
Ｓ１５２では、ＣＰＵ１１は、ＩＲ−ＬＥＤを発光開始
させる。Ｓ１５３では、ＣＰＵ１１は、ラインセンサ１
８を駆動開始する。ラインセンサ１８は蓄積時間Ｔｉｒ
により所定のタイミングで駆動し続ける。ホストコンピ
ュータ１により蓄積時間Ｔｉｒが設定されていない場
合、ＣＰＵ１１は所定の蓄積時間によりラインセンサ１
８を駆動する。Ｓ１５４ではＣＰＵ１１は、読み取った
１ラインについてのＩＲ画像データをホストコンピュー
タ１へ送信する。

【０１１５】次いで、ＣＰＵ１１は、Ｓ１５５で、モー
タ駆動回路１２を制御して原稿保持台３２を副走査方向
へ１ライン分移動する。ＣＰＵ１１は、Ｓ１５６で、設
定ライン数についての読み取りを終了したか否かを判定
する。Ｓ１５６の判定がＮＯの場合は、ＣＰＵ１１は、
Ｓ１５４、Ｓ１５５の処理を行う。Ｓ１５６の判定がＹ
ＥＳとなると、ＩＲ画像データの取得を終了したので、
ＣＰＵ１１は、Ｓ１５７で、ＩＲ−ＬＥＤを消灯する。
そして、ＣＰＵ１１は、Ｓ１５８で、ラインセンサ１８
の駆動を停止し、本フローチャートの処理が終了する。

【０１１６】ＣＰＵ１１は、面順次読み取りにより往き
でＲ画像データ、帰りでＧ画像データ、往きでＢ画像デ
ータ、帰りでＩＲ画像データを取得した。尚、本発明の
別な実施の形態を図面によって説明する。図２８、図３
０、図３２、図３４、図３６及び図３８は、それぞれレ
ンズ２５の第２〜第７実施形態を示す。各実施形態のレ
ンズとも、物体側から順に、少なくとも１枚のレンズを
有する前群ＧFと、正の屈折力を有する回折面Ｄを備え
た回折型光学素子ＤＯＥと、少なくとも１枚のレンズを
有する後群ＧRとを備えた結像光学系であり、スキャナ
ー用光学系に使用するものである。

【０１１７】いずれの実施形態も、前群ＧFは少なくと
も１枚の正レンズを有している。また前群の最も回折光
学素子ＤＯＥ側に、回折光学素子ＤＯＥ側の面が回折光
学素子ＤＯＥ側に向けて凹の形状の負レンズが配置され
ている。また後群も少なくとも１枚の正レンズを有して
いる。そして、後群の最も回折光学素子ＤＯＥ側に、回
折光学素子ＤＯＥ側の面が回折光学素子ＤＯＥ側に向け
て凹の形状の負レンズが配置されている。

【０１１８】図２９に、第２実施例の球面収差、非点収
差、歪曲収差及び倍率色収差を示す。同様に図３１、図
３３、図３５、図３７及び図３９に、それぞれ第３〜第
７実施例の諸収差を示す。各収差図において、ｇはｇ線
（４３５．８ｎｍ）、ｅはｅ線、ＣはＣ線（６５６．３
ｎｍ）、ｓはｓ線を表わす。球面収差図において点線は
正弦条件違反量を表わす。非点収差図において点線はメ
リジオナル像面を表わし、実線はサジタル像面を表わ
す。

【０１１９】以下の表１〜表６に、それぞれ第２〜第７
実施例の主要諸元、光学部材諸元及び位相関数の係数を
示す。［主要諸元］中、ＮＡは像側開口数、βは結像倍
率を表わす。［光学部材諸元］中、第１欄Ｎｏは物体側
からの各光学面の番号、第２欄ｒは各光学面の曲率半径
を表す。第３欄ｄは各光学面から次の光学面（又は像
面）までの光軸上の距離を表す。第４欄ｎeは各光学面
から次の光学面までに配置される光学部材（空欄は空
気）のｅ線に対する屈折率、第５欄νeは各光学部材の
ｅ線を基準としたアッベ数を表す。第６欄は各光学部材
又は光学面の記号を表す。

【０１２０】また表７に、各実施例について、前記各条
件式のパラメータの値を示す。各表と各収差図に見られ
るように、各実施例の結像光学系とも、広い画角を有
し、しかも４００〜８５０ｎｍの広い波長範囲にわた
り、優れた結像性能を有することが分かる。

【０１２１】

【表１】

【０１２２】

【表２】

【０１２３】

【表３】

【０１２４】

【表４】

【０１２５】

【表５】

【０１２６】

【表６】

【０１２７】

【表７】

【０１２８】尚、上記実施形態では４色の光源により、
フィルム原稿２６の色分解を行ったが、白色光源を用い
ても良い。この白色光源の照明光は赤外成分から青色成
分までを含む。そして、赤色成分、緑色成分、青色成
分、及び赤外成分それぞれを単独に透過するフィルタ
を、白色光源からラインセンサ１８の間に配置すれば良
い。そしてそのフィルタを順次切り替えることにより、
フィルム原稿２６の色分解が実現される。

【０１２９】

【発明の効果】本発明の装置によれば、軸上色収差を考
慮し、欠陥のある画像データを良好に補正することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の画像処理装置の構成図である。

【図２】フィルム原稿の配置の様子を示す図である。

【図３】第１実施形態の光学系を示す図である。

【図４】（Ａ）は、回折面Ｄを基板面に置き換えた系の
軸上色収差ＬＡRの波長特性を示す図である。（Ｂ）
は、回折面Ｄによる軸上色収差ＬＡDの波長特性を示す
図である。（Ｃ）は、結像光学系の軸上色収差ＬＡの波
長特性を示す図である。

【図５】キノフォオーム形状の回折光学素子の代表的な
構成を示す右半断面図である。

【図６】バイナリ形状の回折光学素子の代表的な構成を
示す右半断面図である。

【図７】デフォーカス−ＭＴＦ特性を示す図である。

【図８】デジタル画像データを説明するための図であ
る。

【図９】デジタル画像データの補正処理原理の説明図で
ある。

【図１０】デジタル画像データの補正処理原理の説明図
である。

【図１１】ホストコンピュータの補正処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１２】ホストコンピュータの補正処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１３】ホストコンピュータの補正処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１４】ホストコンピュータの補正処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１５】ホストコンピュータの補正処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１６】ホストコンピュータの補正処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１７】ホストコンピュータの補正処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１８】ホストコンピュータの補正処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１９】ホストコンピュータの補正処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図２０】位置合わせの説明図である。

【図２１】位置合わせの説明図である。

【図２２】位置合わせの説明図である。

【図２３】位置合わせの説明図である。

【図２４】ＣＰＵ１１の処理手順を示すフローチャート
である。

【図２５】ＣＰＵ１１の処理手順を示すフローチャート
である。

【図２６】ＣＰＵ１１の処理手順を示すフローチャート
である。

【図２７】ＣＰＵ１１の処理手順を示すフローチャート
である。

【図２８】第２実施形態の光学系を示す図である。

【図２９】第２実施形態のレンズの諸収差図である。

【図３０】第３実施形態の光学系を示す図である。

【図３１】第３実施形態のレンズの諸収差図である。

【図３２】第４実施形態の光学系を示す図である。

【図３３】第４実施形態のレンズの諸収差図である。

【図３４】第５実施形態の光学系を示す図である。

【図３５】第５実施形態のレンズの諸収差図である。

【図３６】第６実施形態の光学系を示す図である。

【図３７】第６実施形態のレンズの諸収差図である。

【図３８】第７実施形態の光学系を示す図である。

【図３９】第７実施形態のレンズの諸収差図である。

【符号の説明】

１ ホストコンピュータ １ａ 中央処理装置（ＣＰＵ） １ｂ メモリ １ｃ ハードディスクドライブ（ＨＤＤ） ２ 画像読取装置 ３ 記憶媒体（ＣＤ−ＲＯＭ） １１ 中央処理装置（ＣＰＵ） １２ モータ駆動回路 １３ ＬＥＤ駆動回路 １４ 信号処理回路 １５ ＲＯＭ １６ ＲＡＭ １７ インタフェース回路（ＩＦ回路） １８ ラインセンサ １９ Ａ／Ｄ変換器 ２０ 副走査機構モータ ２１ 照明装置 ２２ 反射ミラー ２３ 反射ミラー ２４ トーリックミラー ２５ レンズ ２５ａ 屈折型光学素子 ２５ｂ 屈折型光学素子 ２５ｃ 屈折型光学素子 ２５ｄ 回折型光学素子（ＤＯＥ） ２５ｅ 屈折型光学素子 ２５ｆ 屈折型光学素子 ２５ｇ 屈折型光学素子 ２６ フィルム原稿 ２６ａ フィルム原稿部 ２６ｂ フィルムマウント部 ２７ 焦点調節モータ ２８ モータ駆動回路 ２９ 副走査機構 ３０ 焦点調節機構 ３２ 原稿保持台 ３３ フィルム押えバネ ３４ 素通し部 ３５ 光軸 ３７ 絞り ４０ フィルタ ７０ 塵 Ｐ 照明位置

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 AA17 AA18 AA51 AA55 AA63 2H087 KA00 KA08 KA18 LA01 LA06 PA04 PA05 PA16 PA19 PB06 PB07 PB08 QA02 QA07 QA12 QA17 QA21 QA25 QA26 QA32 QA34 QA37 QA41 QA45 QA46 RA32 RA42 RA46 5C072 AA01 BA17 CA05 DA02 DA10 DA20 UA06 UA11 UA13 VA03 5C077 LL20 MM03 MM20 MP08 PP09 PP32 PP37 PP43 PP44 PQ12 PQ22 RR19 9A001 GG01 GG14 HH31 HH34 KK16

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透過原稿を照明する照明手段と、 前記照明手段の照明光を利用して前記透過原稿の画像の
   色成分を赤外成分に分解する赤外成分分解手段と、 前記照明手段の照明光を利用して前記透過原稿の画像の
   色成分を可視成分に分解する可視成分分解手段と、 分解された前記赤外成分の強度を示す赤外成分レベルを
   検出する赤外成分検出手段と、 分解された前記可視成分の強度を示す可視成分レベルを
   検出する可視成分検出手段と、 前記透過原稿の画像を、前記赤外成分検出手段又は前記
   可視成分検出手段に結像する結像光学系と、 前記赤外成分レベルに基づいて、前記可視成分レベルを
   補正する補正手段とを有し、 前記結像光学系は、屈折型光学素子と回折面の形成され
   る回折型光学素子とを含むことを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像処理装置において、 前記回折面を基板面に置き換えた系の軸上色収差が、前
   記赤外成分レベル及び可視成分レベルの波長に対して、
   線形な特性になるように、前記屈折光学系は形成され、 前記屈折光学系の軸上色収差を打ち消す特性を有するよ
   うに、前記回折面が形成されていることを特徴とする画
   像処理装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の画像処理装置において、 前記屈折型光学素子は、前記透過原稿側に配置される前
   群と、前記赤外成分検知手段および前記可視成分検知手
   段側に配置される後群と含み、 前記回折型光学素子は、前記前群と前記後群と間に配置
   され、 前記回折面は正の屈折力を有し、 前記前群と前記後群は、 −０．０１＜ＲＳＡ／ｆ＜０．０１ なる条件を満足するように構成され、 前記回折面は、前記結像光学系が −０．００２＜ＬＡmax／ｆ＜０．００２ なる条件を満足するように構成されることを特徴とする
   画像処理装置。 但し、ＲＳＡ：前記回折型光学素子の前記回折面を、該
   回折面を形成する前の基板面に置き換えた系について
   の、最大開口数におけるｅ線の球面収差 ＬＡmax：前記結像光学系についてのｅ線を基準とした
   ４００〜８５０ｎｍの光線の軸上色収差の最大値 ｆ：前記結像光学系の焦点距離 である。
4. 【請求項４】 請求項３記載の画像処理装置において、 前記前群は、少なくとも１枚の正レンズを有し、該正レ
   ンズの像側に、像側の面が像側に向けて凹の形状の負レ
   ンズを少なくとも１枚有し、 前記後群は、少なくとも１枚の正レンズを有し、該正レ
   ンズの物体側に、物体側の面が物体側に向けて凹の形状
   の負レンズを少なくとも１枚有することを特徴とする画
   像処理装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の画像処理装置において、 前記結像光学系は次の各条件を満足する。 ０＜ＬＡRs／ｆ＜０．１ −０．１＜ＬＡDs／ｆ＜０ 但し、ＬＡRs：前記回折型光学素子の前記回折面を、該
   回折面を形成する前の基板面に置き換えた系について
   の、ｅ線を基準としたｓ線の軸上色収差 ＬＡDs≡ＬＡs−ＬＡRs ＬＡs：前記結像光学系についてのｅ線を基準としたｓ
   線の軸上色収差である。
6. 【請求項６】 請求項３記載の画像処理装置において、 前記結像光学系は次の条件を満足する。 １０＜ｆDOE／ｆ＜１００ 但し、ｆDOE：前記回折型光学素子の焦点距離 である。
7. 【請求項７】 請求項３記載の画像処理装置において、 前記結像光学系は次の条件を満足する。 −０．１＜ｈ／ｙ＜０．１ 但し、ｈ：前記回折型光学素子の前記回折面に入射する
   主光線の最大入射高 ｙ：最大像高 である。
8. 【請求項８】 請求項１記載の画像処理装置において、 前記補正手段は、 前記赤外成分レベルに基づいて、補正係数を求める補正
   係数演算手段と、 前記可視成分レベルを前記補正係数により補正する補正
   処理手段とを含むことを特徴とする画像処理装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の画像処理装置において、 前記補正係数演算手段は、前記赤外成分レベルから欠陥
   のない状態に相当する第１赤外線レベルを設定し、（第
   １赤外線レベル／補正対象ピクセルの赤外成分レベル）
   を算出することにより前記補正係数を求めることを特徴
   とする画像処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の画像処理装置におい
    て、 前記補正手段は、前記赤外成分レベルがしきい値未満で
    あるピクセルにおける前記可視成分レベルを、補間によ
    り補正することを特徴とする画像処理装置。
11. 【請求項１１】 赤外成分レベルに基づいて、可視成分
    レベルを補正する画像処理装置に接続される画像読取装
    置であって、 透過原稿を照明する照明手段と、 前記照明手段の照明光を利用して前記透過原稿の画像の
    色成分を赤外成分に分解する赤外成分分解手段と、 前記照明手段の照明光を利用して前記透過原稿の画像の
    色成分を可視成分に分解する可視成分分解手段と、 分解された前記赤外成分の強度を示す赤外成分レベルを
    検出する赤外成分検出手段と、 分解された前記可視成分の強度を示す可視成分レベルを
    検出する可視成分検出手段と、 前記透過原稿の画像を、前記赤外成分検出手段又は前記
    可視成分検出手段に結像する結像光学系とを有し、 前記結像光学系は、屈折型光学素子と回折面の形成され
    る回折型光学素子とを含むことを特徴とする画像読取装
    置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の画像読取装置におい
    て、 前記回折面を基板面に置き換えた系の軸上色収差が、前
    記赤外成分レベル及び可視成分レベルの波長に対して、
    線形な特性になるように、前記屈折光学系は形成され、 前記屈折光学系の軸上色収差を打ち消す特性を有するよ
    うに、前記回折面が形成されていることを特徴とする画
    像読取装置。