JP4878570B2 - 画像読み取り装置及びその設定方法 - Google Patents

Description

この発明に係る一実施例は、画像読み取り装置及びその設定方法に関する。この装置及び方法は、スキャナで原稿を光学的に読み取る画像読み取り装置に適用して好適し、また、読み取った画像データに基づいて画像を形成するデジタル複写機などに適用して好適する。

従来はカラー画像読み取り用には、光学センサとしてレッド（ＲＥＤ）、グリーン（ＧＲＥＥＮ）、ブルー（ＢＬＵＥ）の３ラインで構成された３ラインＣＣＤセンサが採用されてきた。３ラインＣＣＤセンサは、３つのラインセンサの各受光面上にレッド、グリーン、ブルーの色フィルタを配置している。そして、３つのラインセンサが並列に並べた構成である。

また、昨今、４ラインＣＣＤセンサも製品化されてきた。４ラインＣＣＤセンサは、３ラインＣＣＤセンサに加え、モノクロ画像読み取りのためのモノクロ読取り用のラインセンサを有する。３ラインＣＣＤセンサは、それぞれのラインセンサが受光面上に特定波長のみを透過する色フィルタを配置している。これに比べてモノクロ読取り用のラインセンサは、受光面上に色フィルタを配置していない。ＣＣＤセンサに関する技術を示す文献として、特開2004-272840, 特開2004-180196, 特開2003-274115がある。

上記の４ラインＣＣＤセンサは、４つのラインセンサが原稿走査方向に間隔を置いて配置されている。このためにすべてのラインセンサが原稿の同一箇所を同時に読取ることができない。また、集光レンズの焦点をすべてのラインセンサに対して、同時に合致させることができない。

このために、４ラインＣＣＤセンサを有する画像読み取り装置では、カラー用ＲＧＢのラインセンサで読み込まれる画像のためのピント調整を行った後、モノクロ用のラインセンサで読み込まれる画像のためのピント調整を行っている。そして、モノクロ用のラインセンサで読み込まれる画像のためのピント調整により、カラー用ＲＧＢのラインセンサで読み込んだときのピントが外れていた場合は、カラー用ＲＧＢのラインセンサで読み込むときのピント調整を再度行っている。このように、カラー／モノクロ双方のピントが、平均的に最適な状態となるような合わせこみ調整を繰り返すことで調整を行っている。

しかし上記した方法では、再調整の繰り返しによる調整時間の増大と、カラー／モノクロ双方のピントが平均的に最適な位置になるように調整しなければならないことから、最終的には本来レンズが持っている画像性能を犠牲にした調整となっていることにも繋がる。
特開2004-272840公報 特開2004-180196公報 特開2003-274115公報

この発明に係る一実施の形態では、調整作業性がよくて調整時間が短く、かつ、光学センサとしての４ラインＣＣＤセンサのピントが平均的に最良の状態になる画像読み取り装置及びその設定方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明の一面では、基本構成として画素数の異なる複数のラインセンサを有した光学センサと、前記光学センサに光学像を投影する集光レンズと、前記複数のラインセンサのうち、画素数が最も多いラインセンサのＭＴＦが最大値となる状態にして前記集光レンズと前記光学センサとの距離を設定した調整機構とを有する。
ここで、ＭＴＦ＝｛（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／（Ｍａｘ＋Ｍｉｎ）｝×１００とし、
Ｍａｘはラインペアチャートを読み取った際の白黒コントラストの最大値、Ｍｉｎは白黒コントラストの最小値である。

本実施形態によると、調整作業性がよくて調整時間が短く、かつ、光学センサとしての４ラインＣＣＤセンサのピントが平均的に最良の状態となる。

以下、この発明に係る実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１にＣＣＤラインセンサを用いた画像入力装置の概略構成を示す。

画像入力装置であるスキャナは、第１キャリッジ４、第２キャリッジ７、集光レンズ８、ＣＣＤセンサ基板１０、制御基板１１、白基準板１３、原稿ガラス１４、原稿押さえカバー１５と、そしてスキャナ筐体１６を有する。

第１キャリッジ４は、光源１と、光源１の配光特性の補正を行うリフレクタ２と、第１ミラー３を有する。第２キャリッジ７は、第２ミラー５と第３ミラー６を有する。ＣＣＤセンサ基板１０は、４ラインＣＣＤセンサ９を実装されている。４ラインＣＣＤセンサ９は、カラー用のＲ，Ｇ，Ｂ用のラインセンサ９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ（以下カラーラインセンサと称する）と、モノクロ用のラインセンサ９Ｋ（以下モノクロラインセンサと称する）を並列に有する。

制御基板１１は、４ラインＣＣＤセンサ９の制御および各種処理を行うための回路を実装されている。白基準板１３は、白色の基準として利用される。原稿ガラス１４上に原稿ｏｒｇが置かれ、原稿押さえカバー１５は原稿ｏｒｇをそれが浮かないように抑える。

この装置は、４ラインＣＣＤセンサ９に対する集光レンズ８の関係に着目している。まず、図１を用いてスキャナの概略動作を説明する。

光源１から照射された光は、原稿ガラス１４を透過し、原稿ｏｒｇに照射される。また、光源１から照射される光の配光は一様でなく、原稿ｏｒｇ上の照度に配光ムラが生じてしまうため、リフレクタ２からの反射光も原稿ｏｒｇに照射されることで、原稿ｏｒｇ上の配光が一様になっている。

原稿ｏｒｇからの反射光は、第１ミラー３、第２ミラー５、第３ミラー６で反射し、集光レンズ８を透過してＣＣＤセンサ９の受光面に結像する。４ラインＣＣＤセンサ９は、ＣＣＤセンサ基板１０上に実装され、制御基板１１から入力する制御信号により制御される。制御基板１１とＣＣＤセンサ基板１０は、ハーネス１２により接続されている。

原稿押さえカバー１５は、原稿ガラス１４上に置かれた原稿ｏｒｇの読取り面が原稿ガラス１４に密着するように押さえつけるものである。

４ラインＣＣＤセンサ９から出力されるアナログ信号は、各光電変換部の変換効率のばらつきによる高周波歪と、集光レンズ８を用いた縮小光学系であることに起因する収差からなる低周波歪を含んでいる。このために、上記アナログ信号の正規化補正を行うため基準となるデータが必要となる。図１では、その基準データは、白基準板１３を読取った際の画像データとする。

従来、４ラインＣＣＤセンサを有する画像読み取り装置（又はスキャナ）では、ＲＧＢ及びモノクロ用ラインセンサが全て同じ画素数（解像度）を持ち、そのラインセンサで読み込まれた画像の合成にて画像が形成されることから、それぞれのラインセンサに結像する全て条件を最良位置にする必要があった。

図２−図５Ａ，図５Ｂを参照して従来のピント調整方法に関する説明を行なう。ピント調整時は、図２に示すようなラインペア（解像）チャートが用いられる。ラインペアチャートは、黒と白のストライプ模様である。チャートラインペア（解像）チャートをＣＣＤセンサ９が読み取る。そして、読み取り信号から得られる正弦波の振幅が観察される。ＣＣＤセンサ９と集光レンズ８との距離が微調整され、正弦波の振幅が最大になるようにＣＣＤセンサ９の位置が調整される。

正弦波の振幅が最大となるということは、白黒のコントラストが大きいということになり、そのレベルを数値化して表現したものをＭＴＦ(Modulation Transfer Function)と呼んでいる。

ＭＴＦは次式にて表される。

ＭＴＦ［％］＝｛（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／（Ｍａｘ＋Ｍｉｎ）｝×１００
（コントラストのＭａｘ、Ｍｉｎは図２参照）

レンズの持つ結像性能は、図３Ａに示すようなレンズ８とＣＣＤセンサ９との位置関係で決まり、そして、図３Ｂに示すように、ピント最良位置でＭＴＦが最大となるようなカーブ（ＭＴＦカーブ）を示す。Ｐ０がピント最良位置であり、Ｐ１はピントがぼけた位置である。

４ラインセンサ全てのＭＴＦを最大となるようＣＣＤセンサの位置を調整するのであるが、レンズの持つ結像性能及びＣＣＤセンサ自体のチップの反りの影響もあり、全てが同一の位置に調整することはできない。

そのため、まず図４Ａと、図４Ｂに示すよう、ラインセンサ（例えばＲのラインセンサ）のライン方向のそれぞれの結像場所（像高）毎に示すＭＴＦ１、ＭＴＦ２、ＭＴＦ３、を同時に見ながら、ＭＴＦ最大の位置が多少犠牲にはなるが、全てのバランスが最も良い位置（調整完了位置ＰＦ１）に調整している。

次に、今度は、特にカラー用の３つのラインセンサでは、センサが３つ並んでいるため、ＲＧＢ全てのＭＴＦが最もバランス良くなるように調整を行っている。即ち、図５Ａに示すように、ＲのラインセンサのＭＴＦ（太い実線Ｒ）、ＧのラインセンサのＭＴＦ（太い点線Ｇ）、ＢのラインセンサのＭＴＦ（細かい点線Ｂ）、を測定し、今度は、ＲＧＢのバランスが取れた距離を調整完了位置ＰＦ２としている。

更に４ラインＣＣＤセンサ９では、カラー用の３つのラインセンサでの調整を行った後に、図５Ｂに示すようモノクロ用ラインセンサで読み込まれる画像のＭＴＦ（実線Ｋ）が最大となるよう、手順を踏んで調整を行っている。

しかし、モノクロラインセンサ位置にピントを合わせたが故にカラーラインセンサのピント条件が崩れる時もある。その場合は、再度カラーのラインセンサで画像を読み取り、カラー／モノクロ画像を交互に切り換えながら、カラー／モノクロ双方の画像の振幅が最も高くなるように何度も繰り返して合わせ込み、最終的な調整完了位置ＰＦ３を得ている。

しかし、このような方法で調整を行っていることから、再調整の繰り返しによる調整時間の増大と、カラー／モノクロ双方のピントバランスを最良な位置に調整しなければならなくなり、最終的には、本来レンズが持っている結像性能を犠牲にした調整となっていることもあり得る。

上述した技術に対し、本発明では画素数の異なる２つ以上のラインセンサを有するスキャナにおけるピント調整手段を提供する。

図１に戻って、再度、４ラインＣＣＤセンサ９について説明する。この４ラインＣＣＤセンサ９は、画素数の異なる２つ以上のラインセンサの一例であり、表１に示す色フィルタ、解像度を有する。

この表に示す４ラインＣＣＤセンサは、モノクロ画像を６００ドット/２５．４ｍｍ（６００ｄｐｉと表記されることもある）の高解像度センサで読み取り、カラー画像を３００ドット/２５．４ｍｍ（３００ｄｐｉと表記されることもある）の低解像度センサで読み込むというものである。
このような構成で成り立っている４ラインＣＣＤセンサの特性を生かしたカラー高解像度化画像処理技術として、次のような技術が可能である。この画像処理は、カラーの低解像度３ラインセンサで読み込まれたカラー画像からは、色情報だけを抽出し、モノクロの高解像度の１つのラインセンサで同時に読み込まれた画像情報を元に合成し、カラーの鮮明で且つ高解像度な画像を作り出すという技術である。

このような構成で成り立っている４ラインＣＣＤセンサの特性を生かしたカラー高解像度化画像処理技術として、次のような技術が可能である。この画像処理は、カラーの低解像度３ラインセンサで読み込まれたカラー画像からは、色情報だけを抽出し、モノクロの高解像度の１つのラインセンサで同時に読み込まれた画像情報を元に合成し、カラーの鮮明で且つ高解像度な画像を作り出すという技術である。

図６に例を示して説明する。カラー画像は、ＲＧＢ及びモノクロラインセンサ全ての信号を重ね合わせて作られる。

図６のような原稿６ａを読み取った際、画像信号６ｂ，６ｃ，６ｄ及び６ｅのように分解される。カラー画像６ｂ，６ｃ，６ｄは、画素数の少ない低解像度センサで読み込まれているため画像信号６ｂ，６ｃ，６ｄのように輪郭情報は粗く読み込まれる。それに対し、画素数の多い高解像度センサで読み込まれたモノクロ画像は、６ｅのように、より詳細な輪郭情報を持っている。モノクロ画像６ｅの一部をモノクロ画像６ｇとして取り出して示し、カラー画像の一部をカラー画像６ｈを取り出して示している。主走査方向に関しては、モノクロ画像６ｅの解像度がカラー画像６ｈよりも高解像度である、副走査方向に関しては、モノクロ画像６ｅとカラー画像６ｈの解像度は同じである。

モノクロラインセンサで読み込まれた画像の輪郭情報に、カラーラインセンサで読み込まれた画像の色情報を重ね合わせることで、図６ｆのような、高解像度なカラー画像を作り出すことが出来る。

この画像処理技術を使用するので、モノクロラインセンサで読み込まれる画像の輪郭情報の取得には、高い精度が要求される。即ち、モノクロラインセンサに対する焦点調整が確実に行わなければならないということになる。一方、カラーラインセンサで読み込まれた画像は、元々画素数の少ない低解像度センサで読み込まれていることから、色情報だけを得られればよく、モノクロラインセンサで読み込まれた画像程のＭＴＦ性能は必要ないことになる。この考えかたを本発明は、有効に活用している。

そこで、本実施例では、カラーの低解像度ラインセンサで読み込まれる画像にはＭＴＦ性能を求めない、即ちピント位置調整精度を求めない。そして、モノクロの高解像度ラインセンサで読み込まれる画像に対してはピント調整を行うようにしている。これにより、調整の困難さは軽減し、調整時間が短縮される。また、カラーラインセンサ調整で最良のピント位置を最良な位置を探すが故に、モノクロラインセンサ調整でのピント精度が損なわれることも無くなる。

図７Ａ，図７Ｂ，図７Ｃを参照して、本実施例における、ピント調整時の最適な原稿パターンについて、一例を説明する。ピント調整は、前述したように、レンズに対してのラインセンサの位置関係を変えることで調整を行う。

その際、ラインセンサに読み込ませる原稿は、ラインセンサによる解像が発揮されているのかどうかを判別が出来るもので無ければならない。

解像レベルを把握するのに、ラインペアパターンを用いた一例を説明する。

ラインペアパターンは、白色と黒色のラインがある一定の幅でペアをなし、配列されている原稿パターンのことであり、例として上げると、図７Ａに示すように、
５ラインペアパターン＝白黒の１ペアが１ｍｍの中に５ペアある。

＝１／（５＊２）
＝０．１ｍｍ
となり、５ラインペアパターンの線幅は０．１ｍｍということになる。

本実施例では、６００ドット/２５．４ｍｍの高解像度ラインセンサで読み込むデータを基にピント調整を行うため、解像できる限界は、
２５．４ｍｍ／６００
＝０．０４２３ｍｍ
となり、６００ドット/２５．４ｍｍの１画素分に相当する最小ラインペアパターンは、
１／（０．０４２３＊２）＝１１．８ラインペア
となる。よって、０．０８４６ｍｍの長さ当たり、白黒のペアラインが配列された、１１．８ラインペアのチャートを読み込むことが最も精度良くピントの合い具合を判別できる。

しかし、図７Ｂに示すように、１画素毎に白黒のラインペアパターンを配列すると、例えば、原稿とラインセンサの位相ズレが０．５画素分だけ生じると、１画素に結像されるデータは、白黒が半分半分で読み込まれることになる。このような場合は、画素としてはグレーとして認識してしまうため、全く解像できていないことになる。

そこで、本実施例では、６００ドット/２５．４ｍｍの２画素分に相当する最小ラインペアパターンを使用する。

６００ドット/２５．４ｍｍの２画素分の最小ラインペアパターンは、図７Ｃに示すようになる。即ち、
１／（（２５．４／６００）＊２＊２）＝５．９ラインペア
となる。即ち、０．１６９２ｍｍの長さ当たり、白黒のペアラインが配列された、５．９ラインペアのパターン（或いはチャート）であれば、上述した０．５画素分の位相ズレがあっても、常に１画素に対して白か黒かのどちらかが結像される。つまり、画素ピッチとラインペアチャートの間で、位相ずれにより、図７Ｂで説明したような真っ黒或いは真っ白の状態が生じない。

但し、一例ではあるが、画素間隔とラインペアパターンを一致させると、データ同士で干渉を起こし、定量的な解像力が測定できないことも考えられる。

その場合の対応としては、ラインセンサが持つ解像度より意図的にラインペアパターンを合わないようにすることも、本実施例の応用として上げられる。

図８Ａ−図８Ｃに示すグラフはいずれも、ある一定のラインペアパターンを読み取り、その読み取り信号から得られる正弦波の振幅、即ちＭＴＦレベルに対応する画像である。この画像は、図５Ｂで説明した調整方法で調整された画像の例である。

図８Ａはモノクロの高解像度センサで読み込まれた画像、図８Ｂはカラーの低解像度ＲＧＢセンサで読み込まれた画像である。図５Ｂで調整した調整方法であると、カラーの低解像度ＲＧＢセンサからの出力、モノクロの高解像度センサからの出力の両方を調整している。したがってカラー画像データとモノクロ画像データの両方が同程度の犠牲を被る程度に調整している。

カラー画像データとモノクロ画像データのいずれも同じ振幅を示しているが、図８Ｂに示すように、低解像度センサの出力の影響が現れており、波形形状が段階的に変化している（粗い）のがわかる。

このカラーＲＧＢセンサで読み込まれた画像データをカラー高解像度化処理で補正したものが図８Ｃである。

図８Ａと図８Ｃの全体振幅は不変であるが、高解像度化処理がかかったことで、振幅波形の形状がなめらかになっているのがわかる。

図９には、図７Ｃで説明したラインペアチャートを用いていて、モノクロの高解像度ラインセンサで読み込まれる画像に対してはピント調整を行ったときのＭＴＦを示している。カラーの低解像度ラインセンサで読み込まれる画像にはＭＴＦ性能を求めていない。これにより、調整の困難さは軽減し、調整時間が短縮される。この結果、図９に示すように、高解像度のモノクロラインセンサのＭＴＦの最大レベルと、低解像度のカラーラインセンサのＭＴＦの最大レベルとの差は大きい。

図１０Ａ−図１０Ｃに示すグラフはいずれも、ラインペアパターンを読み取り、その読み取り信号から得られる正弦波の振幅、即ちＭＴＦレベルに対応する画像である。

この例では、モノクロラインセンサで読み込まれた画像を重視してＭＴＦを最良位置に調整し、カラーラインセンサで読み込まれた画像でのピント調整を行わなかった一例である。このために図１０Ａに示すモノクロラインセンサでの画像に比べ、図１０Ｂに示すカラーラインセンサでのＭＴＦが極端に低いことが分かる。

この図１０Ａに示すモノクロデータを基準に、図１０Ｂに示すカラーデータを補正したものが図１０Ｃである。図１０Ｃと図８Ｃを比べるわかるように、両者とも同等レベルまで補正できている。

同様にして、モノクロラインセンサで読み込まれた画像を主としてピント調整を行い、カラーラインセンサで読み込まれた画像のＭＴＦレベルが高解像度処理により可変された実験結果を、図１１に示す。ＲＧＢのラインセンサのそれぞれのＭＴＦレベル（１１Ａ）は、図６で説明した、高解像度処理が行われることによりＭＴＦレベル（１１Ｂ）の如く補正されることになる。縦軸は、高解像度化されたときのＭＴＦレベルを示し、横軸はライン数を示す。

このように画素数の異なるモノクロラインセンサとカラーラインセンサを有する４ラインＣＣＤセンサを備えたスキャナにおいて、カラー高解像度化処理を利用することで、モノクロラインセンサで読み込まれた画像にてピント調整を行うようにすれば、調整工数も短縮でき、安価なレンズも使用できることから低コスト化にも繋がる。

上記した方法によれば、カラー用ＲＧＢラインセンサと解像度（画素数）の異なるモノクロ用ラインセンサを加えた４ラインＣＣＤセンサを有する画像読み取り装置において、解像度の高いセンサから得られる出力信号を重要視したピント調整を行うことで、調整工数も短縮でき、更にレンズにカラー性能も要求されないことから、安価なレンズも使用でき、低コスト化にも繋がる。

図１２は、ピント調整機構の例を示す。図１と同じ部分には図１と同一符号が付されている。８ａは、調整ねじであり、８ｂは、集光レンズ８のボディーを支持する支持台である。集光レンズ８は、支持台８ｂにより、Ｙ軸方向へスライドして移動できるように支持されている。８ｃは集光レンズ８に設けられたねじ挿入部である。Ｙ軸方向の調整ねじ８ａが回転されると、集光レンズ８は、Ｙ軸方向へ移動調整される。これにより、上記したピント調整が可能である。

さらに、ＣＣＤセンサ９側にも調整機構を設けてもよい。調整ねじ１０ａ，１０ｂが、ＣＣＤセンサ基板１０をＹ軸方向へ貫通して、取り付け基板１０ｃに螺合されている。これにより、ＣＣＤセンサ基板１０が保持されている。調整ねじ１０ａ、１０ｂが回転されると、ＣＣＤセンサ基板１０がＹ軸方向へ移動調整される。また必要に応じてＣＣＤセンサ基板１０の傾きなども調整可能である。さらにまた、Ｙ軸方向と直行するＸ軸方向への調整も可能である。例えば、取り付け基板１０ｂに設けられているＸ軸方向の調整ねじ１０ｄ、１０ｅを回転することにより、取り付け基板１０ｂがＸ軸方向へ微調整される。取り付け基板１０ｂは、図示しないレールにより支持されている。また、同様に、支持台８ｂに設けられたＸ軸方向の調整ねじ８ｄ、８ｅを回転することにより、支持台８ｂがＸ軸方向へ微調整される。支持台８ｂも図示しないレールにより支持されている。

図７で説明したラインペアチャートが読み取られたときのモノクロラインセンサ９Ｋの出力は、カラー画像処理回路を含む制御部１２０で処理されて、モニタ１２１に画像として表示される。この画像としては、図９で示したＭＴＦのグラフ、或いは、図１０Ａで示したようなラインペアチャートの読み取り画像として表示することができる。この装置では、モノクロラインセンサ９Ｋと、集光レンズ８との間の調整のみで調整作業が完了する。

図１３には、調整工程を示している。モノクロラインセンサ９Ｋの水平方向の第１の位置のＭＴＦ計測が行なわれる（ステップＳＡ１）。このときは、Ｘ軸方向の位置を調整して、第１の位置に固定し、Ｙ軸方向にレンズとモノクロラインセンサとの距離が可変される。次に、同様に、モノクロラインセンサ９Ｋの水平方向の第２の位置のＭＴＦ計測が行なわれる（ステップＳＡ２）。さらに、同様に、モノクロラインセンサ９Ｋの水平方向の第３の位置のＭＴＦ計測が行なわれる（ステップＳＡ３）。この時点で、図９に示したように、３つのモノクロ出力に関するＭＴＦカーブを得ることができる。そして、最もバランスのとれた調整位置が、最終的な調整完了位置ＰＦ４として選択される（ステップＳＡ４）。つまり、画素数の異なる２つ以上のラインセンサを有する画像読取装置において、画素数が最も多いラインセンサの解像度が最も高くなるよう光学調整を行うのである。このとき、モノクロラインセンサのライン方向の複数位置で前記距離を可変して複数のＭＴＦ１，２，３を測定している。そして、測定された複数のＭＴＦの最大値に対応する各距離（集光レンズとラインセンサ間の距離）の平均的な距離を調整完了位置ＰＦ４として選定することで、バランスの取れた調整が可能である。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

ＣＣＤラインセンサを用いた画像入力装置の概略構成を示す図である。 ラインペア（解像）チャートと、ＣＣＤセンサの出力との関係を示す図である。 集光レンズとＣＣＤセンサとの位置関係を示す図である。 ＭＴＦカーブを説明する図である。 集光レンズとＣＣＤセンサとの位置関係を示す図である。 ラインセンサのライン方向（水平方向）の複数の結像場所（像高）毎のＭＴＦ１、ＭＴＦ２、ＭＴＦ３を示す図である。 は、ＲのラインセンサのＭＴＦ（太い点線Ｒ）、ＧのラインセンサのＭＴＦ（実線Ｇ）、ＢのラインセンサのＭＴＦ（細かい点線Ｂ）のＭＴＦカーブの測定結果を示す図である。 は、図５Ａの測定結果に対してさらにモノクロ用ラインセンサで読み込まれる画像のＭＴＦ（実線Ｋ）の測定結果を追加して示す図である。 ４ラインＣＣＤセンサの特性を生かしたカラー高解像度化画像処理技術を説明するために示した図である。 ５ラインペアチャートの説明図である。 ６００ドット/２５．４ｍｍのラインセンサ用として考えられる１１．８ラインペアチャートの説明図である。 ６００ドット/２５．４ｍｍのラインセンサ用として適する５．９ラインペアチャートの説明図である。 図５で説明した調整方法により調整されたモノクロの高解像度センサで読み込まれた画像の例を示す図である。 図５で説明した調整方法により調整されたカラーの低解像度ＲＧＢセンサで読み込まれた画像の例を示す図である。 図８Ａと図８Ａの画像を合成した結果の画像を示す図である。 ４ラインＣＣＤセンサにおいて、モノクロラインセンサのみを調整したときの各センサＭＴＦカーブを示す図である。 図９で説明した調整方法により調整されたモノクロの高解像度センサで読み込まれた画像の例を示す図である。 図９で説明した調整方法により調整された後、カラーの低解像度ＲＧＢセンサで読み込まれた画像の例を示す図である。 図１０Ａと図１０Ａの画像を合成した結果の画像を示す図である。 図９で説明した調整方法により調整された４ラインＣＣＤセンサの出力を、図６で説明した高解像度処理により処理した結果、カラーラインセンサで読み込まれた画像のＭＴＦレベルが可変された実験結果を示す図である。 ピント調整機構の例を示す図である。 ピント調整の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

４…第１キャリッジ、７…第２キャリッジ、８…集光レンズ、８ａ…調整ねじ、８ｂ…支持台、９…ＣＣＤセンサ、１０…ＣＣＤセンサ基板、１０ａ、１０ｂ…調整ねじ。

Claims (10)

1. 画素数が最も多いラインセンサをモノクロラインセンサとし、前記画素数が最も多いラインセンサよりも画素数が少ないラインセンサをカラーラインセンサとしており、前記モノクロラインセンサで読み込まれたモノクロ画像情報を、前記カラーラインセンサから前記モノクロ画像情報と同時に読み込まれたカラー画像情報に合成する技術を用いる装置であって、
   前記複数のラインセンサを有した光学センサと、
   前記光学センサに光学像を投影する集光レンズと、
   前記複数のラインセンサのうち、前記モノクロラインセンサのＭＴＦが最大値となる状態にして前記集光レンズと前記光学センサとの距離を設定した調整機構と
   を有した画像読み取り装置。
   ここで、ＭＴＦ＝｛（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／（Ｍａｘ＋Ｍｉｎ）｝×１００とし、
   Ｍａｘはラインペアチャートを読み取った際の白黒コントラストの最大値、Ｍｉｎは前記白黒コントラストの最小値である。
2. 前記モノクロラインセンサは、特定波長のみを透過する色フィルタを有しないラインセンサであり、
   前記カラーラインセンサは、特定波長のみを透過する色フィルタを有するラインセンサである
   請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 前記調整機構は、前記モノクロラインセンサのＭＴＦの最大値が、前記カラーラインセンサのＭＴＦの最大値よりも高い状態にして前記集光レンズと前記光学センサとの距離を設定している
   請求項１記載の画像読み取り装置。
4. 前記カラーラインセンサは、それぞれレッド、グリーン、ブルーの波長を透過する色フィルタを有する３つのカラーラインセンサで構成されている
   請求項１記載の画像読み取り装置。
5. 前記モノクロラインセンサは、特定波長のみを透過する色フィルタを有しないラインセンサであり、かつ６００ドット/２５．４ｍｍの解像度を有し、
   前記３つのカラーラインセンサは、それぞれが３００ドット/２５．４ｍｍの解像度を有する
   請求項４記載の画像読み取り装置。
6. 画素数が最も多いラインセンサをモノクロラインセンサとし、前記画素数が最も多いラインセンサよりも画素数が少ないラインセンサをカラーラインセンサとしており、前記モノクロラインセンサで読み込まれたモノクロ画像情報を、前記カラーラインセンサから前記モノクロ画像情報と同時に読み込まれたカラー画像情報に合成する技術を用いる装置であって、前記複数のラインセンサを有した光学センサと、前記光学センサに光学像を投影する集光レンズと、前記集光レンズと前記光学センサとの距離を設定する調整機構とを有する装置において前記距離を設定する設定方法であって、
   前記複数のラインセンサのうち、前記モノクロラインセンサのＭＴＦを前記モノクロラインセンサのライン方向の複数位置でそれぞれ、前記距離を可変することで複数回測定し、
   前記各測定結果得られたＭＴＦの最大値に対応する前記距離の平均的な距離を調整完了位置として設定し、この場合前記調整完了位置の前記ＭＴＦの最大値は、残りのラインセンサのＭＴＦの最大値よりも大きい値を設定する画像読み取り装置の設定方法。
   ここで、ＭＴＦ＝｛（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／（Ｍａｘ＋Ｍｉｎ）｝×１００とし、
   Ｍａｘはラインペアチャートを読み取った際の白黒コントラストの最大値、Ｍｉｎは前記白黒コントラストの最小値である。
7. 前記ＭＴＦを得るのに用いる前記ラインペアチャートは、白黒交互に変化する１サイクルの(1/2)サイズが、前記画素数が最も多いラインセンサの１つの画素のサイズの少なくとも２倍以上であるラインペアチャートを用いる請求項６記載の画像読み取り装置の設定方法。
8. 画素数が最も多いラインセンサをモノクロラインセンサとし、前記画素数が最も多いラインセンサよりも画素数が少ないラインセンサをカラーラインセンサとしており、前記モノクロラインセンサで読み込まれたモノクロ画像情報を、前記カラーラインセンサから前記モノクロ画像情報と同時に読み込まれたカラー画像情報に合成する技術を用いる装置であって、
   前記モノクロラインセンサと、それぞれレッド、グリーン、ブルーの色フィルタを有する３つの前記カラーラインセンサとを含む４ラインＣＣＤセンサと、前記４ラインＣＣＤセンサに光学像を投影する集光レンズと、前記集光レンズと前記４ラインＣＣＤセンサとの距離を設定する調整機構とを有する装置において、前記距離を設定する設定方法であって、
   前記モノクロラインセンサのライン方向の複数位置で前記距離を可変して、前記可変した各距離にてＭＴＦを測定して複数のＭＴＦを得て、
   前記複数のＭＴＦの最大値に対応する前記各距離の平均的な距離を調整完了位置として設定し、この場合前記調整完了位置の前記ＭＴＦの最大値は、残りのカラーラインセンサのＭＴＦの最大値よりも大きい値を設定する画像読み取り装置の設定方法。
   ここで、ＭＴＦ＝｛（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／（Ｍａｘ＋Ｍｉｎ）｝×１００とし、
   Ｍａｘはラインペアチャートを読み取った際の白黒コントラストの最大値、Ｍｉｎは前記白黒コントラストの最小値である。
9. 前記ＭＴＦを得るのに用いる前記ラインペアチャートは、白黒交互に変化する１サイクルの(1/2)サイズが、前記画素数が最も多いラインセンサの１つの画素のサイズの少なくとも２倍以上であるラインペアチャートを用いる請求項８記載の画像読み取り装置の設定方法。
10. 前記集光レンズと前記４ラインＣＣＤセンサのいずれか一方の位置を調整することによって前記距離を設定する請求項８記載の画像読み取り装置の設定方法。

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