画像読取装置および色収差補正方法
【課題】 レンズによる色収差と原稿による色収差とを判別して色収差を補正することができ、原稿画像の色を正確に読取ること。
【解決手段】 ＣＣＤラインセンサ１１は色収差補正チャートを走査する。ＣＣＤラインセンサ１１のＲＧＢ出力は、ＧＣＡ３０で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ３２でデジタル信号に変換される。その後、シェーディング回路３４でシェーディング処理が行なわれた後、ラインＲＡＭ３６に記憶される。エッジ判別回路３８は、ＣＰＵ４０から得たしきい値Ｖ１をもとに、ラインＲＡＭ３６に記憶された画像信号からＲＧＢ出力ごとのエッジ画素の位置を検出し、色収差補正回路４２に送る。色収差補正回路４２では、得られたＲＧＢ出力ごとのエッジ画素の位置から色収差補正係数を求め、ＣＣＤラインセンサ１１で原稿画像を走査して得られる画像データをこの色収差補正係数に基づき補正する。
【解決手段】 ＣＣＤラインセンサ１１は色収差補正チャートを走査する。ＣＣＤラインセンサ１１のＲＧＢ出力は、ＧＣＡ３０で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ３２でデジタル信号に変換される。その後、シェーディング回路３４でシェーディング処理が行なわれた後、ラインＲＡＭ３６に記憶される。エッジ判別回路３８は、ＣＰＵ４０から得たしきい値Ｖ１をもとに、ラインＲＡＭ３６に記憶された画像信号からＲＧＢ出力ごとのエッジ画素の位置を検出し、色収差補正回路４２に送る。色収差補正回路４２では、得られたＲＧＢ出力ごとのエッジ画素の位置から色収差補正係数を求め、ＣＣＤラインセンサ１１で原稿画像を走査して得られる画像データをこの色収差補正係数に基づき補正する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は画像読取装置および色収差補正方法に関し、特に波長の異なる光を光電変換部で受光した位置の違いから色収差を補正する画像読取装置および色収差補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、原稿に光を照射して反射した光をレンズを介してＣＣＤリニアセンサ等の固体撮像素子で受光し、画像データを出力する画像読取装置が知られている。この種の画像読取装置では、赤（以下「Ｒ」という）、緑（以下「Ｇ」という）、および青（以下「Ｂ」という）の波長の反射光をそれぞれＣＣＤリニアセンサで受光し、その受光量をもとに画像データを出力するものである。しかし、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの光の屈折率が異なるので、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの光がＣＣＤラインセンサ上に結像する位置にずれが生じ、これが色収差となって現われる。たとえば、白地に黒の縦縞模様の画像を読取った場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの光がＣＣＤリニアセンサ上に結像する位置にずれが生じるので、縦縞模様のエッジ部において色にじみ等が発生してしまう。
【０００３】従来の画像読取装置は、この色収差の影響に対応するために、ＣＣＤリニアセンサの出力を元に、注目画素とその前後の画素のＲＧＢ出力を読取り、注目画素の前後の出力に所定の補正係数を乗じて、注目画素との差が少ない値を注目画素の値とする補正を行なっていた。これについて詳しく説明する。
【０００４】図１３は、ＣＣＤリニアセンサの画素配列を示す図である。図を参照してＣＣＤリニアセンサ５０は主走査方向に複数の画素が配列されている。従来の色収差補正方法は、このＣＣＤリニアセンサの出力をもとに行なわれる。ここで、注目画素５０ＡのＲＧＢ出力をそれぞれＲ０，Ｇ０，Ｂ０とし、注目画素５０Ａの隣接画素５０ＢのＲＧＢ出力をそれぞれＲ１，Ｇ１，Ｂ１とし、隣接画素５０ＣのＲＧＢ出力をそれぞれＲ２，Ｇ２，Ｂ２とする。このとき注目画素５０Ａの補正量は、隣接画素５０Ｂと５０ＣのＲＧＢ出力に所定の係数を乗算した値と比較され、色ずれ（ＲＧＢ出力差）が少ない値に補正される。
【０００５】具体的な計算例を示すと、注目画素５０ＡのＧ出力Ｇ０に対して、「Ｒ＝Ｒ１×Ｎ＋Ｒ０×Ｍ」、「Ｂ＝Ｂ１×Ｎ＋Ｂ０×Ｍ」、「Ｒ＝Ｒ２×Ｎ＋Ｒ０×Ｍ」、「Ｂ＝Ｂ２×Ｎ＋Ｂ０×Ｍ」が計算される。ただし、ＭとＮはレンズの特性により定まる定数で、Ｎ＋Ｍ＝１である。そして、計算したＲＢのそれぞれの組合せとＧ０とを比較し、最もＲＧＢ差の少ない組合せのＲ，Ｂが選択され、選択されたＲ，Ｂが注目画素のＲ出力およびＢ出力に補正される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の画像読取装置における色収差補正は、ＣＣＤリニアセンサのＲＧＢ出力をもとに行なわれるため、色収差がレンズの特性によるものなのか、読取対象の原稿そのものに起因するものなのか判断できないため、色収差が原稿そのものに起因する場合には、原稿の色を正確に読取ることができなくなってしまうといった問題があった。たとえば、原稿の色が黒に近いものであっても、黒に補正される場合が生じる。さらに、色収差が小さい場合には対応できるけれども色収差が大きい場合には対応できないものであった。
【０００７】この発明は上述の問題点を解決するためになされたもので、レンズによる色収差と原稿による色収差とを判別して色収差を補正することができ、原稿画像の色を正確に読取ることができる画像読取装置または色収差補正方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明のある局面による画像読取装置は、高反射率部と高反射率部より反射率の低い低反射率部とを含む色収差補正チャートと、色収差補正チャートから反射した光を受光する光電変換部と、高反射率部で反射した波長が第１の範囲にある光を受光する光電変換部上の第１の位置と、高反射率部で反射した波長が第２の範囲にある光を受光する光電変換部上の第２の位置とから色収差を補正する補正手段とを備える。
【０００９】好ましくは画像読取装置は、原稿に光を照射する光源と、光源の配向むらと光電変換部の画素感度のばらつきを補正するシェーディング補正手段とをさらに備える。
【００１０】さらに好ましくは画像読取装置の色収差補正チャートは、高反射率部と低反射率部とを光電変換部の画素が配列する方向に交互に複数配列したことを特徴とする。
【００１１】さらに好ましくは画像読取装置の補正手段は、光電変換部の画素出力と所定の値とを比較することにより第１の位置と第２の位置とを決定することを特徴とする。
【００１２】この発明の他の局面による色収差補正方法は、高反射率部と高反射率部より反射率の低い低反射率部とを含む色収差補正チャートから反射した光を光電変換部で受光する受光ステップと、高反射率部で反射した波長が第１の範囲にある光を受光する光電変換部上の第１の位置と、高反射率部で反射した波長が第２の範囲にある光を受光する光電変換部上の第２の位置とを検知する検知ステップと、検知ステップで検知した第１の位置と第２の位置とから色収差を補正する補正ステップとを有する。
【００１３】これらの発明によると、色収差が予め定められたエッジパターンを読込むことにより、レンズによる色収差を容易に判別できるので、色収差を精度よく補正することができ、原稿画像の色を正確に読取ることができる画像読取装置または色収差補正方法を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の１つにおける画像読取装置について説明する。なお図中同一符号は同一または相当する部材を示す。
【００１５】［第１の実施の形態］図１は、本発明の実施の形態の１つにおける画像読取装置の断面図である。図を参照して、画像読取装置は、自動原稿送り装置１（以下「ＡＤＦ１」という）と、原稿台３と、ランプ５と、ミラー７ａ〜７ｃと、レンズ９と、ＣＣＤラインセンサ１１と、データ処理部１３と、エッジパターン１７と、シェーディング板１９と、駆動モータ１５とを含む。
【００１６】ＡＤＦ１は、その上に載せられた複数の原稿を１枚ずつ順次原稿台３に送る。原稿台３の上に置かれた原稿は、ランプ５により照射され、原稿より反射した光はミラー７ａ〜７ｃによりレンズ９に導かれる。レンズ９は、原稿から反射した光をＣＣＤラインセンサ１１に結像する。ＣＣＤラインセンサ１１は受光した光を画像信号に変換しデータ処理部へ送信する。
【００１７】ＣＣＤラインセンサ１１は主走査方向（図面に垂直な方向）に受光素子が配列され、原稿を１ラインずつ読取ることができる。ランプ５とミラー７ａとはスライダ８ａによって支持されており、スライダ８ａは駆動モータ１５により副走査方向（図面横方向）に移動する。スライダ８が副走査方向に移動することにより、ＣＣＤラインセンサ１１は原稿の以後のラインを順次読取ることができる。
【００１８】スライダ８ａとスライダ８ｂとは駆動モータ１５により駆動され、レンズ９の共役長を保ちながら移動する。
【００１９】データ処理部１３は、ＣＣＤラインセンサ１１から送られる画像信号をもとに、シェーディング処理、色収差補正処理および所定の画像処理等を行なう。
【００２０】色収差補正チャート１７とシェーディング板１９とは、原稿台３上に設置され、原稿を置く領域と重ならない位置にそれぞれ設置されている。色収差補正チャート１７とシェーディング板１９とは、原稿を置く領域の主走査方向の長さと同じ長さである。色収差補正チャート１７は、後で説明する色収差補正処理で用いられる色収差補正係数を定めるときに走査され、シェーディング板１９は白色の板であり、後で説明するシェーディング回路で行なうシェーディング処理で用いられる補正係数を定めるときに走査される。
【００２１】なお、原稿からの反射光を受光する光電変換部として１次元のＣＣＤラインセンサ１１を用いたが、２次元の固体撮像素子を用いてもよい。さらに、ミラー７ａ〜７ｃとレンズ９とＣＣＤラインセンサ１１との配置はこれに限定されるものではなく、原稿から反射した光をＣＣＤラインセンサ１１で受光することができれば、他の配置を用いてもよい。
【００２２】図２は本実施の形態におけるデータ処理部１３（図１参照）の全体構成を示すブロック図である。ＣＣＤラインセンサ１１から送信される信号はゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ）３０で所定の出力レベルに信号増幅され、Ａ／Ｄコンバータ３２でデジタルデータに変換される。デジタルデータに変換された画像信号はシェーディング回路３４において、シェーディング補正される。シェーディング補正とは、均一の濃度の原稿を読取ったときに濃度の均一性を補償する処理である。これは、ランプ５の配向むらやＣＣＤラインセンサ１１の画素感度のばらつきにより生じる不均一性を、白色の板であるシェーディング板１９にランプ５を照射し反射した光をＣＣＤラインセンサ１１で受光することにより、シェーディング補正に用いられる補正係数が求められる。このようして求められた補正係数を用いてデジタル変換された画像データにシェーディング補正処理が施される。なお、シェーディング補正には公知の手法を用いることができる。
【００２３】シェーディング補正された画像信号はラインＲＡＭ３６と色収差補正回路４２とに送られる。色収差補正回路４２では、シェーディング回路３４から受信した画像信号をＣＰＵ４０から送られる色収差補正係数に基づいて色収差補正し、画像処理回路４４に送信する。画像処理回路４４では、画像信号にＭＴＦ補正やマスキング補正等の所定の画像処理を施す。画像信号はインタフェース部４６を介して画像読取装置の外部に接続されたコンピュータやプリンタ等に出力される。
【００２４】ラインＲＡＭ３６とエッジ判別回路３８とＣＰＵ４０とは、色収差補正回路４２において用いられる色収差補正係数を決定する。これについては後で詳しく説明する。
【００２５】図３は、色収差補正チャート１７の平面図である。色収差補正チャート１７は、原稿台３上に設置され、原稿台３上に原稿を置く主走査方向の長さと同じ長さを有する。そして白色の板の上に黒ベタパッチ１７ａ〜１７ｃが３つ描かれている。黒ベタパッチ１７ａ〜１７ｃは、黒色の四角形のパターンである。黒ベタパッチ１７ｂは色収差補正チャート１７の中心に描かれており、黒ベタパッチ１７ａと１７ｃは色収差補正チャート１７の両端近くに描かれている。色収差補正チャートにランプ５から光が照射されると白色の部分においてはほとんどの光が反射され、黒ベタパッチ１７ａ〜１７ｃの部分ではほとんどの光が反射されない。すなわち、白色の部分は反射率が高く、黒ベタパッチは反射率が低い。
【００２６】なお、本実施の形態では、白色の板に黒色の黒ベタパッチを描いた色収差補正チャートを用いたが、反射率が異なればこれに限られるものでなく、たとえば、白色の板の上に灰色のベタパッチを描いたものを用いてもよい。
【００２７】図４は、色収差補正チャート１７を走査した場合にＣＣＤラインセンサ１１のＲＧＢ出力から得られるＲ像とＧ像とＢ像を示す図である。図４（Ａ）はＣＣＤラインセンサ１１のＲ出力から得られるＲ像を示し、図４（Ｂ）はＣＣＤラインセンサ１１のＧ出力から得られるＧ像を示し、図４（Ｃ）はＣＣＤラインセンサ１１のＢ出力から得られるＢ像出力画像を示す。Ｒ，Ｇ，Ｂ光の波長はそれぞれ異なるので、レンズ９を通過する際の屈折率が異なる。したがって、ＣＣＤラインセンサ１１の出力から得られる画像出力が異なってくる。図４を参照して、色収差補正チャートの中心の黒ベタパッチ１７ｂに該当する部分は、Ｒ像では領域２０Ｂに該当し、Ｇ像では領域２１Ｂに該当し、Ｂ像では領域２２Ｂに該当する。領域２０Ｂと領域２１Ｂと領域２２Ｂとは、Ｒ像、Ｇ像およびＢ像においても同じ位置として読取られている。これに対して、色収差補正チャート１７の黒ベタパッチ１７ａに該当する部分は、Ｒ像では領域２０Ａであり、Ｇ像では領域２１Ａであり、Ｂ像では領域２２Ａである。領域２０Ａと領域２１Ａと領域２２Ａとは主走査方向にずれている。同様に色収差補正チャート１７の黒ベタパッチ１７ｃに該当する部分は、Ｒ像、Ｇ像、Ｂ像のそれぞれで領域２０Ｃ、領域２１Ｃ、領域２２Ｃとが対応し、領域２０Ｃと領域２１Ｃと領域２２Ｃとは主走査方向にずれている。
【００２８】このＲ像、Ｇ像、Ｂ像におけるずれは、ＣＣＤラインセンサ１１の中心からの距離が大きくなればなるほど大きくなる。このずれが、レンズの特性により生ずる色収差である。
【００２９】図５は、図４（Ｄ）に示すＣＣＤラインセンサ１１の画素のうち画素範囲２５で示すＣＣＤ画素の出力を示す図である。図を参照して、縦軸にＣＣＤ出力、横軸にＣＣＤ画素をとり、Ｒ出力を実線で、Ｇ出力を点線で、Ｂ出力を一点鎖線でそれぞれ示す。ＲＧＢ出力のそれぞれにおいて、ＣＣＤ出力が最大値から最小値に変化しているのがわかる。たとえば、Ｒ出力が最大値から最小値に変化するまでの間にいくつかの画素が存在する。色収差補正チャート１７における黒ベタパッチ１７ａのエッジ部はこれらの画素のうちのいずれかに存在するはずである。同様のことがＧ出力およびＢ出力においても言える。したがってこれらの範囲にある画素のうちいずれの画素が色収差補正チャート１７の黒ベタパッチ１７ａのエッジ部に該当するかを判別する必要がある。以下この判別処理について説明する。
【００３０】図５において二点鎖線で示すしきい値Ｖ１を設定し、ＲＧＢ出力のそれぞれが値Ｖ１となったときの画素をエッジ画素と判断する。図５においては、Ｒ出力のエッジ画素はＲｅであり、Ｇ出力のエッジ画素はＧｅであり、Ｂ出力のエッジ画素はＢｅである。
【００３１】このように、ＲＧＢそれぞれの出力におけるエッジ画素Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅの画素位置に違いが出ている。この画素位置の違いがレンズの色収差量である。この色収差はＣＣＤラインセンサ１１の中心部分、すなわちレンズ９の光軸に当たる部分近傍においては色収差がないため画素位置の違いは生じないが、中心部分近傍より離れるに従って画素位置の違いが大きくなる。したがって、色収差補正チャート１７上に描く黒ベタパッチは端部近傍に設けるのがよい。
【００３２】以上説明したエッジ画素Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅを求める処理は、図２で示したエッジ判別回路３８において行なわれる。エッジ判別回路３８では、ＣＰＵ４０よりしきい値Ｖ１を受取り、上述の処理を行ないエッジ画素を求める。求められたエッジ画素はＣＰＵ４０に送られ色収差補正回路４２に送られる。
【００３３】次に本実施の形態における画像読取装置で行なわれる読取処理について説明する。図６は、本実施の形態における画像読取装置の読取処理の流れを示すフロー図である。画像読取装置における読取処理は、画像読取装置の上面に設けられたコピーボタン（図示しない）が押下されると（ステップＳ０１）、スライダ８ａがシェーディング板１９の下方に移動する（ステップＳ０２）。そしてランプ５がシェーディング板１９を照射し、反射した光がＣＣＤラインセンサ１１で受光されて、シェーディング回路３４において上述したシェーディング補正に用いられる補正係数が決定される（ステップＳ０３）。
【００３４】次にスライダ８ａが色収差補正チャート１７の下方に移動する（ステップＳ０４）。そしてランプ５が色収差補正チャート１７を照射し、色収差補正回路４２において、色収差補正に用いられる補正係数が決定される（ステップＳ０５）。これについては後で説明する。
【００３５】その後、スライダ８ａが原稿の下方を副走査方向に移動することにより、原稿画像の読取が行なわれる（ステップＳ０６）。読取られた画像データは、シェーディング回路３４においてシェーディング補正がなされ（ステップＳ０７）、色収差補正回路４２において色収差補正がなされた後（ステップＳ０８）、画像処理回路４４において所定の画像処理が行なわれる（ステップＳ０９）。
【００３６】次に色収差補正回路４２で行なわれる色収差補正係数の決定（図６におけるステップＳ０５）について説明する。図７は、色収差補正係数決定サブルーチンを示す図である。図を参照して、スライダ８ａが色収差補正チャート１７の下方に移動し、色収差補正チャート１７を主走査方向全体にわたって走査するように副走査方向に移動する。ＣＣＤラインセンサ１１で１ライン分の原稿の読込が終了すると、ラインＲＡＭ３６にＲＧＢ出力が画像信号として書込まれる（ステップＳ１０）。そしてエッジ判別回路３８により、図５で説明したＲＧＢ出力ごとのエッジ画素（Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅ）が求められ、そのエッジ画素のＣＣＤラインセンサ１１上の位置がエッジ位置として検出される（ステップＳ１１）。その後、色収差補正係数が算出される（ステップＳ１２）。色収差補正係数とは、エッジ画素Ｇｅとエッジ画素Ｒｅとの距離ΔＲとエッジ画素Ｇｅとエッジ画素Ｂｅとの距離ΔＢを言い、次の式により算出される。
【００３７】ΔＲ＝（エッジ画素Ｇｅのアドレス）−（エッジ画素Ｒｅのアドレス）
ΔＢ＝（エッジ画素Ｇｅのアドレス）−（エッジ画素Ｂｅのアドレス）
次に、色収差補正回路４２において行なわれる色収差補正処理（図６におけるステップＳ０８）について説明する。図８は、色収差補正処理の流れを示すフロー図である。図を参照して、ステップＳ２１において、色収差補正係数ΔＲ，ΔＢが０であるか否かがそれぞれ判断される。色収差補正係数ΔＲ，ΔＢが０である場合には、色収差が生じていないので、色収差補正は行なわず処理を終了する。色収差補正係数ΔＲ，ΔＢが０でない場合は、色収差が生じているので色収差の補正が行なわれる。ステップＳ２２で、色収差補正係数ΔＲ，ΔＢの正負が判断され、正の場合は縮小補間が行なわれ（ステップＳ２３）、負の場合は拡大補間が行なわれる（ステップＳ２４）。
【００３８】ここで縮小補間と拡大補間について説明する。色収差の補正には、縮小補間と拡大補間とがあり、Ｒ出力またはＢ出力のエッジ画素の中心画素からの距離が、Ｇ出力のエッジ画素と中心画素との距離よりも大きい場合には縮小補間が行なわれ、小さい場合には拡大補間が行なわれる。この縮小補間および拡大補間には一般的な手法を用いればよく、たとえば線型補間法を用いることができる。
【００３９】より具体的に縮小補間と拡大補間について説明する。図９は、色収差補正チャートを走査したときのＣＣＤラインセンサ１１のＲＧＢ出力から求めたエッジ画素と中心画素との距離を示す図である。図を参照して、Ｒ出力における中心画素４０とエッジ画素Ｒｅ1 との距離はＲａ［ｄｏｔ］であり、中心画素４０とエッジ画素Ｒｅ2 との距離はＲｂ［ｄｏｔ］である。Ｇ出力における中心画素４１とエッジ画素Ｇｅ2 との距離はＧａ［ｄｏｔ］であり、中心画素４１とエッジ画素Ｇｅ2 との距離はＧｂ［ｄｏｔ］である。Ｂ出力における中心画素４２とエッジ画素Ｂｅ2 との距離はＢａ［ｄｏｔ］であり、中心画素４２とエッジ画素Ｂｅ2との距離はＢｂ［ｄｏｔ］である。
【００４０】このように色収差が発生している場合、中心画素４０，４１，４２より図面左側の画素については、Ｇ出力のエッジ画素Ｇｅ1 と中心画素４１との距離Ｇａと、Ｒ出力のエッジ画素Ｒｅ1 との中心画素４０との距離Ｒａとを比較し、Ｇａ＜Ｒａであるので、Ｒａ′＝Ｒａ／Ｇａの比率でＲａが縮小するように縮小補間する。拡大補間はこれとは逆に、Ｇ出力のエッジ画素Ｇｅ1 と中心画素４１との距離Ｇａと、Ｂ出力のエッジ画素Ｂｅ1 と中心画素４２との距離Ｂａとを比較し、Ｇａ＞Ｂａなので、Ｂａ′＝Ｇａ／Ｂａの比率でＢａが拡大するように拡大補間する。
【００４１】中心画素４０，４１，４２より図面右側の画素については、左側の画素と同様に、Ｇｂ＜Ｒｂであるので、Ｒｂ′＝Ｒｂ／Ｇｂの比率でＲｂが縮小するように縮小補間し、Ｇｂ＞Ｂｂなので、Ｂｂ′＝Ｇｂ／Ｂｂの比率でＢｂが拡大するように拡大補間する。
【００４２】以上説明したように、本実施の形態における画像読取装置は、色収差を含まない色収差補正チャートを走査して、ＣＣＤラインセンサ１１のＲＧＢ出力をもとにエッジ判別回路３８においてレンズによる色収差を求め、これを色収差補正回路４２において補正するようにしたので、レンズによる色収差と原稿による色収差とを判別して色収差を補正することができる。さらに、レンズによる色収差のみを補正するので、原稿画像の色を正確に読取ることができる。
【００４３】なお、本実施の形態においてはＲＧＢフィルタを用いた１つのＣＣＤラインセンサを用いてＲＧＢ出力を得るようにしたが、原稿からの反射光を異なる波長の光として受光することができれば他のＣＣＤラインセンサを用いることができる。たとえば、原稿からの反射光を分光プリズムを用いてＲＧＢの光に分光し、分光された光を３つのＣＣＤラインセンサでそれぞれ受光するようにしてもよい。
【００４４】また、本実施の形態においては図３に示す３つの黒ベタパッチを有する色収差補正チャートを用いて色収差の補正をするようにしたが、光軸中心より離れた位置に１つの黒ベタパッチを有する色収差補正チャートを用いてもよい。この場合には、検出されたエッジ画素とＣＣＤラインセンサの中心画素に対して対称する位置にある対称画素を求め、エッジ画素と中心画素との距離を用いて色収差を補正するとともに、対称画素と中心画素との距離を用いて色収差を補正する。このようにすれば、中心画素の両側にある画素に対して色収差の補正をすることができる。ただし、ＣＣＤラインセンサの中心画素がレンズの光軸上に位置するようにレンズとＣＣＤラインセンサとの位置決めを正確に行なう必要がある。
【００４５】次に、エッジ判別回路３８において行なうエッジ画素を求める処理の変形例について説明する。図１０は、エッジ判別回路においてエッジ画素を求める処理の変形例を説明するための図である。図を参照して、縦軸はＣＣＤ出力を、横軸はＣＣＤ画素をそれぞれ示し、ＣＣＤラインセンサ１１のＲ出力を実線で、Ｇ出力を点線で、Ｂ出力を一点鎖線でそれぞれ示す。本変形例においては、しきい値としてＶ１とＶ２の２つのしきい値を用いている。たとえば、Ｒ出力で見ると、Ｒ出力が最大値から最小値に推移するまでの間に、Ｒ出力がしきい値Ｖ１となるときの画素はＲｅ１であり、しきい値Ｖ２となるときの画素はＲｅ２である。そして、Ｒ出力におけるエッジ画素を、Ｒｅ１とＲｅ２の中間に位置する画素とするものである。Ｇ出力およびＢ出力においてもそれぞれの出力が、２つのしきい値Ｖ１，Ｖ２となるときの画素の中間に位置する画素をエッジ画素とする。
【００４６】このように２つのしきい値を設けることにより、１つのしきい値を用いてエッジ画素を検出する場合に比べてより正確にエッジ画素の検出が可能となる。
【００４７】［第２の実施の形態］第２の実施の形態における画像読取装置は、第１の実施の形態における画像読取装置の色収差補正チャートを改良したものである。その他の構成については第１の実施の形態における画像読取装置と同様であるので、ここでの説明は繰返さない。
【００４８】図１１は、第２の実施の形態における画像読取装置の色収差補正チャートの平面図である。色収差補正チャート３０は、白色の板に複数の黒ベタパッチ３０Ａ〜３０Ｊを主走査方向に等間隔に配列したものである。
【００４９】図１２（Ａ）は、図１１に示す色収差補正チャートの一部を示す図である。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示す色収差補正チャートを走査した場合にＣＣＤラインセンサ１１で出力されるＲＧＢ出力を示す図である。図１２（Ｂ）を参照して、縦軸にＣＣＤ出力を、横軸にＣＣＤ画素を示し、Ｒ出力を実線で、Ｇ出力を点線で、Ｂ出力を一点鎖線で示している。第１の実施の形態で説明したエッジ画素の検出処理と同様に、ＲＧＢ出力がそれぞれしきい値Ｖ１となるときの画素がエッジ画素として検出される。図１２（Ａ）の黒ベタパッチ３０Ａの図面左側のエッジについて見ると、図１２（Ｂ）に示すＲ出力ではエッジ画素はＲ１であり、Ｇ出力ではエッジ画素はＧ１であり、Ｂ出力ではエッジ画素はＢ１である。また、図１２（Ａ）に示す黒ベタパッチ３０Ａの図面右側のエッジについて見ると、図１２（Ｂ）に示すＲ出力ではエッジ画素はＲ２であり、Ｇ出力ではエッジ画素はＧ２であり、Ｂ出力ではエッジ画素はＢ２である。同様に、図１２（Ａ）に示す黒ベタパッチ３０Ｂと黒ベタパッチ３０Ｃのエッジ画素は、図１２（Ｂ）に示すように検出される。
【００５０】図１１に示す色収差補正チャートを用いると、ＣＣＤラインセンサ１１の全体にわたってエッジ画素が検出されるので、色収差補正回路４２における色収差補正処理をより正確に行なうことができる。たとえば、図１１（Ｂ）を参照して、エッジ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１から求められる色収差と、エッジ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２から求められる色収差とは異なる場合がある。このように、ＣＣＤラインセンサの中心からの距離により色収差の大きさが異なる場合には、ＣＣＤラインセンサ１１の全体にわたってエッジ画素を検出できるようにすれば、色収差の大きさに合わせて色収差補正係数を設定することができるので、主走査方向全体にわたって正確に色収差補正処理を行なうことができ、原稿画像の色を正確に読取ることができる。
【００５１】なお、本実施の形態における画像読取装置は、色収差補正処理に用いる補正係数を、スタートボタンが押される度に、すなわち、１枚の原稿を読取る前に、色収差補正チャートを走査して色収差補正処理に用いる補正係数を決定するようにしたが、画像読取装置の電源投入時に１回だけ行なってもよく、または、画像読取装置を出荷する前の工程上の調整時、または画像読取装置の設置時あるいは調整時のみに行なってもよい。
【００５２】また、本実施の形態では一次元のＣＣＤラインセンサを用いたが、光電変換素子を二次元に配列した光電変換部を用いることもできる。この場合には、色収差補正チャートの黒ベタパッチを副走査方向に配列することにより、副走査方向における色収差の補正を行なうことができることは言うまでもない。
【００５３】今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおける画像読取装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】画像読取装置のデータ処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】画像読取装置の色収差補正チャートの平面図である。
【図４】色収差補正チャートを走査したときのＣＣＤラインセンサのＲＧＢ画像出力を示す図である。
【図５】色収差補正チャートを走査したときのＣＣＤラインセンサの出力の一部を示す図である。
【図６】画像読取装置の読取処理の流れを示すフロー図である。
【図７】画像読取装置の色収差補正係数の決定処理の流れを示すフロー図である。
【図８】画像読取装置の色収差補正処理の流れを示すフロー図である。
【図９】色収差補正処理における拡大補間と縮小補間を説明するための図である。
【図１０】画像読取装置の色収差補正係数決定処理で行なわれるエッジ判別の変形例を説明するための図である。
【図１１】第２の実施の形態における色収差補正チャートの平面図である。
【図１２】第２の実施の形態における色収差補正チャートの一部を示す平面図とＣＣＤラインセンサの出力を示す図である。
【図１３】従来の画像読取装置における色収差補正を説明するための図である。
【符号の説明】
５ ランプ
９ レンズ
１１ ＣＣＤラインセンサ
１３ データ処理部
１７ 色収差補正チャート
１９ シェーディング板
３４ シェーディング回路
３６ ラインＲＡＭ
３８ エッジ判別回路
４０ ＣＰＵ
４２ 色収差補正回路
４４ 画像処理回路
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は画像読取装置および色収差補正方法に関し、特に波長の異なる光を光電変換部で受光した位置の違いから色収差を補正する画像読取装置および色収差補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、原稿に光を照射して反射した光をレンズを介してＣＣＤリニアセンサ等の固体撮像素子で受光し、画像データを出力する画像読取装置が知られている。この種の画像読取装置では、赤（以下「Ｒ」という）、緑（以下「Ｇ」という）、および青（以下「Ｂ」という）の波長の反射光をそれぞれＣＣＤリニアセンサで受光し、その受光量をもとに画像データを出力するものである。しかし、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの光の屈折率が異なるので、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの光がＣＣＤラインセンサ上に結像する位置にずれが生じ、これが色収差となって現われる。たとえば、白地に黒の縦縞模様の画像を読取った場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの光がＣＣＤリニアセンサ上に結像する位置にずれが生じるので、縦縞模様のエッジ部において色にじみ等が発生してしまう。
【０００３】従来の画像読取装置は、この色収差の影響に対応するために、ＣＣＤリニアセンサの出力を元に、注目画素とその前後の画素のＲＧＢ出力を読取り、注目画素の前後の出力に所定の補正係数を乗じて、注目画素との差が少ない値を注目画素の値とする補正を行なっていた。これについて詳しく説明する。
【０００４】図１３は、ＣＣＤリニアセンサの画素配列を示す図である。図を参照してＣＣＤリニアセンサ５０は主走査方向に複数の画素が配列されている。従来の色収差補正方法は、このＣＣＤリニアセンサの出力をもとに行なわれる。ここで、注目画素５０ＡのＲＧＢ出力をそれぞれＲ０，Ｇ０，Ｂ０とし、注目画素５０Ａの隣接画素５０ＢのＲＧＢ出力をそれぞれＲ１，Ｇ１，Ｂ１とし、隣接画素５０ＣのＲＧＢ出力をそれぞれＲ２，Ｇ２，Ｂ２とする。このとき注目画素５０Ａの補正量は、隣接画素５０Ｂと５０ＣのＲＧＢ出力に所定の係数を乗算した値と比較され、色ずれ（ＲＧＢ出力差）が少ない値に補正される。
【０００５】具体的な計算例を示すと、注目画素５０ＡのＧ出力Ｇ０に対して、「Ｒ＝Ｒ１×Ｎ＋Ｒ０×Ｍ」、「Ｂ＝Ｂ１×Ｎ＋Ｂ０×Ｍ」、「Ｒ＝Ｒ２×Ｎ＋Ｒ０×Ｍ」、「Ｂ＝Ｂ２×Ｎ＋Ｂ０×Ｍ」が計算される。ただし、ＭとＮはレンズの特性により定まる定数で、Ｎ＋Ｍ＝１である。そして、計算したＲＢのそれぞれの組合せとＧ０とを比較し、最もＲＧＢ差の少ない組合せのＲ，Ｂが選択され、選択されたＲ，Ｂが注目画素のＲ出力およびＢ出力に補正される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の画像読取装置における色収差補正は、ＣＣＤリニアセンサのＲＧＢ出力をもとに行なわれるため、色収差がレンズの特性によるものなのか、読取対象の原稿そのものに起因するものなのか判断できないため、色収差が原稿そのものに起因する場合には、原稿の色を正確に読取ることができなくなってしまうといった問題があった。たとえば、原稿の色が黒に近いものであっても、黒に補正される場合が生じる。さらに、色収差が小さい場合には対応できるけれども色収差が大きい場合には対応できないものであった。
【０００７】この発明は上述の問題点を解決するためになされたもので、レンズによる色収差と原稿による色収差とを判別して色収差を補正することができ、原稿画像の色を正確に読取ることができる画像読取装置または色収差補正方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明のある局面による画像読取装置は、高反射率部と高反射率部より反射率の低い低反射率部とを含む色収差補正チャートと、色収差補正チャートから反射した光を受光する光電変換部と、高反射率部で反射した波長が第１の範囲にある光を受光する光電変換部上の第１の位置と、高反射率部で反射した波長が第２の範囲にある光を受光する光電変換部上の第２の位置とから色収差を補正する補正手段とを備える。
【０００９】好ましくは画像読取装置は、原稿に光を照射する光源と、光源の配向むらと光電変換部の画素感度のばらつきを補正するシェーディング補正手段とをさらに備える。
【００１０】さらに好ましくは画像読取装置の色収差補正チャートは、高反射率部と低反射率部とを光電変換部の画素が配列する方向に交互に複数配列したことを特徴とする。
【００１１】さらに好ましくは画像読取装置の補正手段は、光電変換部の画素出力と所定の値とを比較することにより第１の位置と第２の位置とを決定することを特徴とする。
【００１２】この発明の他の局面による色収差補正方法は、高反射率部と高反射率部より反射率の低い低反射率部とを含む色収差補正チャートから反射した光を光電変換部で受光する受光ステップと、高反射率部で反射した波長が第１の範囲にある光を受光する光電変換部上の第１の位置と、高反射率部で反射した波長が第２の範囲にある光を受光する光電変換部上の第２の位置とを検知する検知ステップと、検知ステップで検知した第１の位置と第２の位置とから色収差を補正する補正ステップとを有する。
【００１３】これらの発明によると、色収差が予め定められたエッジパターンを読込むことにより、レンズによる色収差を容易に判別できるので、色収差を精度よく補正することができ、原稿画像の色を正確に読取ることができる画像読取装置または色収差補正方法を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の１つにおける画像読取装置について説明する。なお図中同一符号は同一または相当する部材を示す。
【００１５】［第１の実施の形態］図１は、本発明の実施の形態の１つにおける画像読取装置の断面図である。図を参照して、画像読取装置は、自動原稿送り装置１（以下「ＡＤＦ１」という）と、原稿台３と、ランプ５と、ミラー７ａ〜７ｃと、レンズ９と、ＣＣＤラインセンサ１１と、データ処理部１３と、エッジパターン１７と、シェーディング板１９と、駆動モータ１５とを含む。
【００１６】ＡＤＦ１は、その上に載せられた複数の原稿を１枚ずつ順次原稿台３に送る。原稿台３の上に置かれた原稿は、ランプ５により照射され、原稿より反射した光はミラー７ａ〜７ｃによりレンズ９に導かれる。レンズ９は、原稿から反射した光をＣＣＤラインセンサ１１に結像する。ＣＣＤラインセンサ１１は受光した光を画像信号に変換しデータ処理部へ送信する。
【００１７】ＣＣＤラインセンサ１１は主走査方向（図面に垂直な方向）に受光素子が配列され、原稿を１ラインずつ読取ることができる。ランプ５とミラー７ａとはスライダ８ａによって支持されており、スライダ８ａは駆動モータ１５により副走査方向（図面横方向）に移動する。スライダ８が副走査方向に移動することにより、ＣＣＤラインセンサ１１は原稿の以後のラインを順次読取ることができる。
【００１８】スライダ８ａとスライダ８ｂとは駆動モータ１５により駆動され、レンズ９の共役長を保ちながら移動する。
【００１９】データ処理部１３は、ＣＣＤラインセンサ１１から送られる画像信号をもとに、シェーディング処理、色収差補正処理および所定の画像処理等を行なう。
【００２０】色収差補正チャート１７とシェーディング板１９とは、原稿台３上に設置され、原稿を置く領域と重ならない位置にそれぞれ設置されている。色収差補正チャート１７とシェーディング板１９とは、原稿を置く領域の主走査方向の長さと同じ長さである。色収差補正チャート１７は、後で説明する色収差補正処理で用いられる色収差補正係数を定めるときに走査され、シェーディング板１９は白色の板であり、後で説明するシェーディング回路で行なうシェーディング処理で用いられる補正係数を定めるときに走査される。
【００２１】なお、原稿からの反射光を受光する光電変換部として１次元のＣＣＤラインセンサ１１を用いたが、２次元の固体撮像素子を用いてもよい。さらに、ミラー７ａ〜７ｃとレンズ９とＣＣＤラインセンサ１１との配置はこれに限定されるものではなく、原稿から反射した光をＣＣＤラインセンサ１１で受光することができれば、他の配置を用いてもよい。
【００２２】図２は本実施の形態におけるデータ処理部１３（図１参照）の全体構成を示すブロック図である。ＣＣＤラインセンサ１１から送信される信号はゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ）３０で所定の出力レベルに信号増幅され、Ａ／Ｄコンバータ３２でデジタルデータに変換される。デジタルデータに変換された画像信号はシェーディング回路３４において、シェーディング補正される。シェーディング補正とは、均一の濃度の原稿を読取ったときに濃度の均一性を補償する処理である。これは、ランプ５の配向むらやＣＣＤラインセンサ１１の画素感度のばらつきにより生じる不均一性を、白色の板であるシェーディング板１９にランプ５を照射し反射した光をＣＣＤラインセンサ１１で受光することにより、シェーディング補正に用いられる補正係数が求められる。このようして求められた補正係数を用いてデジタル変換された画像データにシェーディング補正処理が施される。なお、シェーディング補正には公知の手法を用いることができる。
【００２３】シェーディング補正された画像信号はラインＲＡＭ３６と色収差補正回路４２とに送られる。色収差補正回路４２では、シェーディング回路３４から受信した画像信号をＣＰＵ４０から送られる色収差補正係数に基づいて色収差補正し、画像処理回路４４に送信する。画像処理回路４４では、画像信号にＭＴＦ補正やマスキング補正等の所定の画像処理を施す。画像信号はインタフェース部４６を介して画像読取装置の外部に接続されたコンピュータやプリンタ等に出力される。
【００２４】ラインＲＡＭ３６とエッジ判別回路３８とＣＰＵ４０とは、色収差補正回路４２において用いられる色収差補正係数を決定する。これについては後で詳しく説明する。
【００２５】図３は、色収差補正チャート１７の平面図である。色収差補正チャート１７は、原稿台３上に設置され、原稿台３上に原稿を置く主走査方向の長さと同じ長さを有する。そして白色の板の上に黒ベタパッチ１７ａ〜１７ｃが３つ描かれている。黒ベタパッチ１７ａ〜１７ｃは、黒色の四角形のパターンである。黒ベタパッチ１７ｂは色収差補正チャート１７の中心に描かれており、黒ベタパッチ１７ａと１７ｃは色収差補正チャート１７の両端近くに描かれている。色収差補正チャートにランプ５から光が照射されると白色の部分においてはほとんどの光が反射され、黒ベタパッチ１７ａ〜１７ｃの部分ではほとんどの光が反射されない。すなわち、白色の部分は反射率が高く、黒ベタパッチは反射率が低い。
【００２６】なお、本実施の形態では、白色の板に黒色の黒ベタパッチを描いた色収差補正チャートを用いたが、反射率が異なればこれに限られるものでなく、たとえば、白色の板の上に灰色のベタパッチを描いたものを用いてもよい。
【００２７】図４は、色収差補正チャート１７を走査した場合にＣＣＤラインセンサ１１のＲＧＢ出力から得られるＲ像とＧ像とＢ像を示す図である。図４（Ａ）はＣＣＤラインセンサ１１のＲ出力から得られるＲ像を示し、図４（Ｂ）はＣＣＤラインセンサ１１のＧ出力から得られるＧ像を示し、図４（Ｃ）はＣＣＤラインセンサ１１のＢ出力から得られるＢ像出力画像を示す。Ｒ，Ｇ，Ｂ光の波長はそれぞれ異なるので、レンズ９を通過する際の屈折率が異なる。したがって、ＣＣＤラインセンサ１１の出力から得られる画像出力が異なってくる。図４を参照して、色収差補正チャートの中心の黒ベタパッチ１７ｂに該当する部分は、Ｒ像では領域２０Ｂに該当し、Ｇ像では領域２１Ｂに該当し、Ｂ像では領域２２Ｂに該当する。領域２０Ｂと領域２１Ｂと領域２２Ｂとは、Ｒ像、Ｇ像およびＢ像においても同じ位置として読取られている。これに対して、色収差補正チャート１７の黒ベタパッチ１７ａに該当する部分は、Ｒ像では領域２０Ａであり、Ｇ像では領域２１Ａであり、Ｂ像では領域２２Ａである。領域２０Ａと領域２１Ａと領域２２Ａとは主走査方向にずれている。同様に色収差補正チャート１７の黒ベタパッチ１７ｃに該当する部分は、Ｒ像、Ｇ像、Ｂ像のそれぞれで領域２０Ｃ、領域２１Ｃ、領域２２Ｃとが対応し、領域２０Ｃと領域２１Ｃと領域２２Ｃとは主走査方向にずれている。
【００２８】このＲ像、Ｇ像、Ｂ像におけるずれは、ＣＣＤラインセンサ１１の中心からの距離が大きくなればなるほど大きくなる。このずれが、レンズの特性により生ずる色収差である。
【００２９】図５は、図４（Ｄ）に示すＣＣＤラインセンサ１１の画素のうち画素範囲２５で示すＣＣＤ画素の出力を示す図である。図を参照して、縦軸にＣＣＤ出力、横軸にＣＣＤ画素をとり、Ｒ出力を実線で、Ｇ出力を点線で、Ｂ出力を一点鎖線でそれぞれ示す。ＲＧＢ出力のそれぞれにおいて、ＣＣＤ出力が最大値から最小値に変化しているのがわかる。たとえば、Ｒ出力が最大値から最小値に変化するまでの間にいくつかの画素が存在する。色収差補正チャート１７における黒ベタパッチ１７ａのエッジ部はこれらの画素のうちのいずれかに存在するはずである。同様のことがＧ出力およびＢ出力においても言える。したがってこれらの範囲にある画素のうちいずれの画素が色収差補正チャート１７の黒ベタパッチ１７ａのエッジ部に該当するかを判別する必要がある。以下この判別処理について説明する。
【００３０】図５において二点鎖線で示すしきい値Ｖ１を設定し、ＲＧＢ出力のそれぞれが値Ｖ１となったときの画素をエッジ画素と判断する。図５においては、Ｒ出力のエッジ画素はＲｅであり、Ｇ出力のエッジ画素はＧｅであり、Ｂ出力のエッジ画素はＢｅである。
【００３１】このように、ＲＧＢそれぞれの出力におけるエッジ画素Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅの画素位置に違いが出ている。この画素位置の違いがレンズの色収差量である。この色収差はＣＣＤラインセンサ１１の中心部分、すなわちレンズ９の光軸に当たる部分近傍においては色収差がないため画素位置の違いは生じないが、中心部分近傍より離れるに従って画素位置の違いが大きくなる。したがって、色収差補正チャート１７上に描く黒ベタパッチは端部近傍に設けるのがよい。
【００３２】以上説明したエッジ画素Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅを求める処理は、図２で示したエッジ判別回路３８において行なわれる。エッジ判別回路３８では、ＣＰＵ４０よりしきい値Ｖ１を受取り、上述の処理を行ないエッジ画素を求める。求められたエッジ画素はＣＰＵ４０に送られ色収差補正回路４２に送られる。
【００３３】次に本実施の形態における画像読取装置で行なわれる読取処理について説明する。図６は、本実施の形態における画像読取装置の読取処理の流れを示すフロー図である。画像読取装置における読取処理は、画像読取装置の上面に設けられたコピーボタン（図示しない）が押下されると（ステップＳ０１）、スライダ８ａがシェーディング板１９の下方に移動する（ステップＳ０２）。そしてランプ５がシェーディング板１９を照射し、反射した光がＣＣＤラインセンサ１１で受光されて、シェーディング回路３４において上述したシェーディング補正に用いられる補正係数が決定される（ステップＳ０３）。
【００３４】次にスライダ８ａが色収差補正チャート１７の下方に移動する（ステップＳ０４）。そしてランプ５が色収差補正チャート１７を照射し、色収差補正回路４２において、色収差補正に用いられる補正係数が決定される（ステップＳ０５）。これについては後で説明する。
【００３５】その後、スライダ８ａが原稿の下方を副走査方向に移動することにより、原稿画像の読取が行なわれる（ステップＳ０６）。読取られた画像データは、シェーディング回路３４においてシェーディング補正がなされ（ステップＳ０７）、色収差補正回路４２において色収差補正がなされた後（ステップＳ０８）、画像処理回路４４において所定の画像処理が行なわれる（ステップＳ０９）。
【００３６】次に色収差補正回路４２で行なわれる色収差補正係数の決定（図６におけるステップＳ０５）について説明する。図７は、色収差補正係数決定サブルーチンを示す図である。図を参照して、スライダ８ａが色収差補正チャート１７の下方に移動し、色収差補正チャート１７を主走査方向全体にわたって走査するように副走査方向に移動する。ＣＣＤラインセンサ１１で１ライン分の原稿の読込が終了すると、ラインＲＡＭ３６にＲＧＢ出力が画像信号として書込まれる（ステップＳ１０）。そしてエッジ判別回路３８により、図５で説明したＲＧＢ出力ごとのエッジ画素（Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅ）が求められ、そのエッジ画素のＣＣＤラインセンサ１１上の位置がエッジ位置として検出される（ステップＳ１１）。その後、色収差補正係数が算出される（ステップＳ１２）。色収差補正係数とは、エッジ画素Ｇｅとエッジ画素Ｒｅとの距離ΔＲとエッジ画素Ｇｅとエッジ画素Ｂｅとの距離ΔＢを言い、次の式により算出される。
【００３７】ΔＲ＝（エッジ画素Ｇｅのアドレス）−（エッジ画素Ｒｅのアドレス）
ΔＢ＝（エッジ画素Ｇｅのアドレス）−（エッジ画素Ｂｅのアドレス）
次に、色収差補正回路４２において行なわれる色収差補正処理（図６におけるステップＳ０８）について説明する。図８は、色収差補正処理の流れを示すフロー図である。図を参照して、ステップＳ２１において、色収差補正係数ΔＲ，ΔＢが０であるか否かがそれぞれ判断される。色収差補正係数ΔＲ，ΔＢが０である場合には、色収差が生じていないので、色収差補正は行なわず処理を終了する。色収差補正係数ΔＲ，ΔＢが０でない場合は、色収差が生じているので色収差の補正が行なわれる。ステップＳ２２で、色収差補正係数ΔＲ，ΔＢの正負が判断され、正の場合は縮小補間が行なわれ（ステップＳ２３）、負の場合は拡大補間が行なわれる（ステップＳ２４）。
【００３８】ここで縮小補間と拡大補間について説明する。色収差の補正には、縮小補間と拡大補間とがあり、Ｒ出力またはＢ出力のエッジ画素の中心画素からの距離が、Ｇ出力のエッジ画素と中心画素との距離よりも大きい場合には縮小補間が行なわれ、小さい場合には拡大補間が行なわれる。この縮小補間および拡大補間には一般的な手法を用いればよく、たとえば線型補間法を用いることができる。
【００３９】より具体的に縮小補間と拡大補間について説明する。図９は、色収差補正チャートを走査したときのＣＣＤラインセンサ１１のＲＧＢ出力から求めたエッジ画素と中心画素との距離を示す図である。図を参照して、Ｒ出力における中心画素４０とエッジ画素Ｒｅ1 との距離はＲａ［ｄｏｔ］であり、中心画素４０とエッジ画素Ｒｅ2 との距離はＲｂ［ｄｏｔ］である。Ｇ出力における中心画素４１とエッジ画素Ｇｅ2 との距離はＧａ［ｄｏｔ］であり、中心画素４１とエッジ画素Ｇｅ2 との距離はＧｂ［ｄｏｔ］である。Ｂ出力における中心画素４２とエッジ画素Ｂｅ2 との距離はＢａ［ｄｏｔ］であり、中心画素４２とエッジ画素Ｂｅ2との距離はＢｂ［ｄｏｔ］である。
【００４０】このように色収差が発生している場合、中心画素４０，４１，４２より図面左側の画素については、Ｇ出力のエッジ画素Ｇｅ1 と中心画素４１との距離Ｇａと、Ｒ出力のエッジ画素Ｒｅ1 との中心画素４０との距離Ｒａとを比較し、Ｇａ＜Ｒａであるので、Ｒａ′＝Ｒａ／Ｇａの比率でＲａが縮小するように縮小補間する。拡大補間はこれとは逆に、Ｇ出力のエッジ画素Ｇｅ1 と中心画素４１との距離Ｇａと、Ｂ出力のエッジ画素Ｂｅ1 と中心画素４２との距離Ｂａとを比較し、Ｇａ＞Ｂａなので、Ｂａ′＝Ｇａ／Ｂａの比率でＢａが拡大するように拡大補間する。
【００４１】中心画素４０，４１，４２より図面右側の画素については、左側の画素と同様に、Ｇｂ＜Ｒｂであるので、Ｒｂ′＝Ｒｂ／Ｇｂの比率でＲｂが縮小するように縮小補間し、Ｇｂ＞Ｂｂなので、Ｂｂ′＝Ｇｂ／Ｂｂの比率でＢｂが拡大するように拡大補間する。
【００４２】以上説明したように、本実施の形態における画像読取装置は、色収差を含まない色収差補正チャートを走査して、ＣＣＤラインセンサ１１のＲＧＢ出力をもとにエッジ判別回路３８においてレンズによる色収差を求め、これを色収差補正回路４２において補正するようにしたので、レンズによる色収差と原稿による色収差とを判別して色収差を補正することができる。さらに、レンズによる色収差のみを補正するので、原稿画像の色を正確に読取ることができる。
【００４３】なお、本実施の形態においてはＲＧＢフィルタを用いた１つのＣＣＤラインセンサを用いてＲＧＢ出力を得るようにしたが、原稿からの反射光を異なる波長の光として受光することができれば他のＣＣＤラインセンサを用いることができる。たとえば、原稿からの反射光を分光プリズムを用いてＲＧＢの光に分光し、分光された光を３つのＣＣＤラインセンサでそれぞれ受光するようにしてもよい。
【００４４】また、本実施の形態においては図３に示す３つの黒ベタパッチを有する色収差補正チャートを用いて色収差の補正をするようにしたが、光軸中心より離れた位置に１つの黒ベタパッチを有する色収差補正チャートを用いてもよい。この場合には、検出されたエッジ画素とＣＣＤラインセンサの中心画素に対して対称する位置にある対称画素を求め、エッジ画素と中心画素との距離を用いて色収差を補正するとともに、対称画素と中心画素との距離を用いて色収差を補正する。このようにすれば、中心画素の両側にある画素に対して色収差の補正をすることができる。ただし、ＣＣＤラインセンサの中心画素がレンズの光軸上に位置するようにレンズとＣＣＤラインセンサとの位置決めを正確に行なう必要がある。
【００４５】次に、エッジ判別回路３８において行なうエッジ画素を求める処理の変形例について説明する。図１０は、エッジ判別回路においてエッジ画素を求める処理の変形例を説明するための図である。図を参照して、縦軸はＣＣＤ出力を、横軸はＣＣＤ画素をそれぞれ示し、ＣＣＤラインセンサ１１のＲ出力を実線で、Ｇ出力を点線で、Ｂ出力を一点鎖線でそれぞれ示す。本変形例においては、しきい値としてＶ１とＶ２の２つのしきい値を用いている。たとえば、Ｒ出力で見ると、Ｒ出力が最大値から最小値に推移するまでの間に、Ｒ出力がしきい値Ｖ１となるときの画素はＲｅ１であり、しきい値Ｖ２となるときの画素はＲｅ２である。そして、Ｒ出力におけるエッジ画素を、Ｒｅ１とＲｅ２の中間に位置する画素とするものである。Ｇ出力およびＢ出力においてもそれぞれの出力が、２つのしきい値Ｖ１，Ｖ２となるときの画素の中間に位置する画素をエッジ画素とする。
【００４６】このように２つのしきい値を設けることにより、１つのしきい値を用いてエッジ画素を検出する場合に比べてより正確にエッジ画素の検出が可能となる。
【００４７】［第２の実施の形態］第２の実施の形態における画像読取装置は、第１の実施の形態における画像読取装置の色収差補正チャートを改良したものである。その他の構成については第１の実施の形態における画像読取装置と同様であるので、ここでの説明は繰返さない。
【００４８】図１１は、第２の実施の形態における画像読取装置の色収差補正チャートの平面図である。色収差補正チャート３０は、白色の板に複数の黒ベタパッチ３０Ａ〜３０Ｊを主走査方向に等間隔に配列したものである。
【００４９】図１２（Ａ）は、図１１に示す色収差補正チャートの一部を示す図である。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示す色収差補正チャートを走査した場合にＣＣＤラインセンサ１１で出力されるＲＧＢ出力を示す図である。図１２（Ｂ）を参照して、縦軸にＣＣＤ出力を、横軸にＣＣＤ画素を示し、Ｒ出力を実線で、Ｇ出力を点線で、Ｂ出力を一点鎖線で示している。第１の実施の形態で説明したエッジ画素の検出処理と同様に、ＲＧＢ出力がそれぞれしきい値Ｖ１となるときの画素がエッジ画素として検出される。図１２（Ａ）の黒ベタパッチ３０Ａの図面左側のエッジについて見ると、図１２（Ｂ）に示すＲ出力ではエッジ画素はＲ１であり、Ｇ出力ではエッジ画素はＧ１であり、Ｂ出力ではエッジ画素はＢ１である。また、図１２（Ａ）に示す黒ベタパッチ３０Ａの図面右側のエッジについて見ると、図１２（Ｂ）に示すＲ出力ではエッジ画素はＲ２であり、Ｇ出力ではエッジ画素はＧ２であり、Ｂ出力ではエッジ画素はＢ２である。同様に、図１２（Ａ）に示す黒ベタパッチ３０Ｂと黒ベタパッチ３０Ｃのエッジ画素は、図１２（Ｂ）に示すように検出される。
【００５０】図１１に示す色収差補正チャートを用いると、ＣＣＤラインセンサ１１の全体にわたってエッジ画素が検出されるので、色収差補正回路４２における色収差補正処理をより正確に行なうことができる。たとえば、図１１（Ｂ）を参照して、エッジ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１から求められる色収差と、エッジ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２から求められる色収差とは異なる場合がある。このように、ＣＣＤラインセンサの中心からの距離により色収差の大きさが異なる場合には、ＣＣＤラインセンサ１１の全体にわたってエッジ画素を検出できるようにすれば、色収差の大きさに合わせて色収差補正係数を設定することができるので、主走査方向全体にわたって正確に色収差補正処理を行なうことができ、原稿画像の色を正確に読取ることができる。
【００５１】なお、本実施の形態における画像読取装置は、色収差補正処理に用いる補正係数を、スタートボタンが押される度に、すなわち、１枚の原稿を読取る前に、色収差補正チャートを走査して色収差補正処理に用いる補正係数を決定するようにしたが、画像読取装置の電源投入時に１回だけ行なってもよく、または、画像読取装置を出荷する前の工程上の調整時、または画像読取装置の設置時あるいは調整時のみに行なってもよい。
【００５２】また、本実施の形態では一次元のＣＣＤラインセンサを用いたが、光電変換素子を二次元に配列した光電変換部を用いることもできる。この場合には、色収差補正チャートの黒ベタパッチを副走査方向に配列することにより、副走査方向における色収差の補正を行なうことができることは言うまでもない。
【００５３】今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおける画像読取装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】画像読取装置のデータ処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】画像読取装置の色収差補正チャートの平面図である。
【図４】色収差補正チャートを走査したときのＣＣＤラインセンサのＲＧＢ画像出力を示す図である。
【図５】色収差補正チャートを走査したときのＣＣＤラインセンサの出力の一部を示す図である。
【図６】画像読取装置の読取処理の流れを示すフロー図である。
【図７】画像読取装置の色収差補正係数の決定処理の流れを示すフロー図である。
【図８】画像読取装置の色収差補正処理の流れを示すフロー図である。
【図９】色収差補正処理における拡大補間と縮小補間を説明するための図である。
【図１０】画像読取装置の色収差補正係数決定処理で行なわれるエッジ判別の変形例を説明するための図である。
【図１１】第２の実施の形態における色収差補正チャートの平面図である。
【図１２】第２の実施の形態における色収差補正チャートの一部を示す平面図とＣＣＤラインセンサの出力を示す図である。
【図１３】従来の画像読取装置における色収差補正を説明するための図である。
【符号の説明】
５ ランプ
９ レンズ
１１ ＣＣＤラインセンサ
１３ データ処理部
１７ 色収差補正チャート
１９ シェーディング板
３４ シェーディング回路
３６ ラインＲＡＭ
３８ エッジ判別回路
４０ ＣＰＵ
４２ 色収差補正回路
４４ 画像処理回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】 高反射率部と前記高反射率部より反射率の低い低反射率部とを含む色収差補正チャートと、前記色収差補正チャートから反射した光を受光する光電変換部と、前記高反射率部で反射した波長が第１の範囲にある光を受光する前記光電変換部上の第１の位置と、前記高反射率部で反射した波長が第２の範囲にある光を受光する前記光電変換部上の第２の位置とから色収差を補正する補正手段とを備えた、画像読取装置。
【請求項２】 原稿に光を照射する光源と、前記光源の配向むらと前記光電変換部の画素感度のばらつきを補正するシェーディング補正手段とをさらに備えた、請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】 前記色収差補正チャートは、前記高反射率部と前記低反射率部とを前記光電変換部の画素が配列する方向に交互に複数配列したことを特徴とする、請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項４】 前記補正手段は、前記光電変換部の画素出力と所定の値とを比較することにより前記第１の位置と前記第２の位置とを決定することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項５】 高反射率部と前記高反射率部より反射率の低い低反射率部とを含む色収差補正チャートから反射した光を光電変換部で受光する受光ステップと、前記高反射率部で反射した波長が第１の範囲にある光を受光する前記光電変換部上の第１の位置と、前記高反射率部で反射した波長が第２の範囲にある光を受光する前記光電変換部上の第２の位置とを検知する検知ステップと、前記検知ステップで検知した第１の位置と第２の位置とから色収差を補正する補正ステップとを有する、色収差補正方法。
【請求項１】 高反射率部と前記高反射率部より反射率の低い低反射率部とを含む色収差補正チャートと、前記色収差補正チャートから反射した光を受光する光電変換部と、前記高反射率部で反射した波長が第１の範囲にある光を受光する前記光電変換部上の第１の位置と、前記高反射率部で反射した波長が第２の範囲にある光を受光する前記光電変換部上の第２の位置とから色収差を補正する補正手段とを備えた、画像読取装置。
【請求項２】 原稿に光を照射する光源と、前記光源の配向むらと前記光電変換部の画素感度のばらつきを補正するシェーディング補正手段とをさらに備えた、請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】 前記色収差補正チャートは、前記高反射率部と前記低反射率部とを前記光電変換部の画素が配列する方向に交互に複数配列したことを特徴とする、請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項４】 前記補正手段は、前記光電変換部の画素出力と所定の値とを比較することにより前記第１の位置と前記第２の位置とを決定することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項５】 高反射率部と前記高反射率部より反射率の低い低反射率部とを含む色収差補正チャートから反射した光を光電変換部で受光する受光ステップと、前記高反射率部で反射した波長が第１の範囲にある光を受光する前記光電変換部上の第１の位置と、前記高反射率部で反射した波長が第２の範囲にある光を受光する前記光電変換部上の第２の位置とを検知する検知ステップと、前記検知ステップで検知した第１の位置と第２の位置とから色収差を補正する補正ステップとを有する、色収差補正方法。
【図１】
【図３】
【図５】
【図７】
【図８】
【図２】
【図４】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図３】
【図５】
【図７】
【図８】
【図２】
【図４】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０００−９２３３５（Ｐ２０００−９２３３５Ａ）
【公開日】平成１２年３月３１日（２０００．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−２５９７８０
【出願日】平成１０年９月１４日（１９９８．９．１４）
【出願人】（０００００６０７９）ミノルタ株式会社 (155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年３月３１日（２０００．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年９月１４日（１９９８．９．１４）
【出願人】（０００００６０７９）ミノルタ株式会社 (155)
【Ｆターム（参考）】
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