JP2004064768A - Image reading apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【特許請求の範囲】
【請求項1】写真,印刷物等、画像読取りの対象となる画像情報を有する読取り対象の画像を、レンズ等の光学系を介して光電変換素子である撮像素子の集合体として形成したセンサに結像させ、所定の電気的な処理を行なうことにより電気信号である画像信号を得る画像読取り装置において、
読取り対象からセンサに至る光路中に光学的ローパスフィルタを設置するとともに、この光学的ローパスフィルタのトラップ点はセンサの空間サンプリング周波数の二分の一以上となるように構成し、
さらに前記光学的ローパスフィルタは、そのトラップ点等、光学的特性が異なる複数種類のもので構成する一方、読取り対象からセンサに至る光路中に選択的に挿入し得るとともに、その位置がレンズの光軸に沿い前後に移動し得るように構成したことを特徴とする画像読取り装置。
【請求項2】写真,印刷物等、画像読取りの対象となる画像情報を有する読取り対象の画像を、レンズ等の光学系を介して光電変換素子である撮像素子の集合体として形成したセンサに結像させ、所定の電気的な処理を行なうことにより電気信号である画像信号を得る画像読取り装置において、
読取り対象からセンサに至る光路中に光学的ローパスフィルタを設置するとともに、この光学的ローパスフィルタのトラップ点はセンサの空間サンプリング周波数の二分の一以上で、しかも読取り対象である印刷物の印刷ドットの周期に一致するように構成し、
さらに前記光学的ローパスフィルタは、そのトラップ点等、光学的特性が異なる複数種類のもので構成する一方、読取り対象からセンサに至る光路中に選択的に挿入し得るとともに、その位置がレンズの光軸に沿い前後に移動し得るように構成したことを特徴とする画像読取り装置。
【請求項3】光学的ローパスフィルタは水晶フィルタで構成したことを特徴とする[請求項1]又は[請求項2]に記載する画像読取り装置。
【請求項4】光学的ローパスフィルタは回折格子で構成したことを特徴とする[請求項1]又は[請求項2]に記載する画像読取り装置。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は画像読取り装置に関し、特に規則的に配設した多数の印刷ドットの大きさにより濃淡を表わして画像を形成した印刷物(以下単に印刷物と称す)を読取り対象とする場合に用いて有用なものである。
【0002】
【従来の技術】
写真,印刷物等からなる読取り対象の画像情報を読取って電気信号に変換する装置として画像読取り装置が知られている。
【0003】
図9はこの種の画像読取り装置の主要部を示す構造図である。同図に示すように、この画像読取り装置は、蛍光灯等の照明手段1により読取り対象2を照明するとともに、この照明手段1により照明して得る読取り対象2の画像をミラー3及びレンズ4等の光学系を介してセンサ5に結像させる。このセンサ5は、光電変換素子であるCCDからなる撮像素子の集合体であり、通常一次元のラインセンサであるため、このセンサ5とともに照明手段1、ミラー3及びレンズ4が一体となって構成される画像読取り部6がセンサ5の長手方向に対し直角方向(以下副走査方向と称す)に移動し、面状の広がりを有する読取り対象2の画像全体をスキャンして読取るように構成してある。センサが撮像素子を二次元の面状に配設したエリアセンサである場合にはスキャンをする必要がない場合もある。
【0004】
センサ5に結像させられた画像は電気的な画像情報としてメモリに記憶するか、又は所定の補正を加えた後テレビモニタ若しくはプリンタ等に供給する。
【0005】
読取り対象2は、その読取り面2aがミラー3に相対向して画像をセンサ5に結像し得るよう、ガラス等の透明部材で形成した平面である読取り窓7に載置する。また、画像読取りの際の露光レベルを一定に確保するため、画像読取りに先立ち基準となる基準レベル(通常は白レベル)を決定すべく走査方向の始点位置でミラー3に相対向し得るよう基準濃度板8が配設してある。この基準濃度板8は全体を均一濃度に形成したものであり、全体を白色で形成したものを基準白板といい、通常はこれが用いられる。
【0006】
かくして、当該画像読取り装置による画像読取りの際には、読取り対象2を、その読取り面2aを下にして読取り窓7に載置し、画像読取り部6を副走査方向に走行させることにより、画像を逐次センサ5に取り込むとともに所定の電気的な処理を行なう。このときの電気的な処理は、読取り対象2の読取りに先立ち取り込んだ基準濃度板8のレベル(例えば白レベル)を基準にしてこの白レベルが一定になるように露光調整を行ない乍ら実行する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記画像読取り装置で印刷物を読取る場合には、この印刷物の印刷ドットの配列が規則的であると同時にセンサ5の撮像素子の配列が規則的であることに基因し、センサ5で読込んだ画像にモアレを発生する場合がある。
【0008】
このときのモアレの発生の原理及び態様を図10に基づき説明する。
【0009】
図10(a)は一面均一濃度の印刷物を撮像した場合におけるセンサ(CCD)5の撮像素子5aとこの撮像素子5a面における印刷物の印刷ドットDとの関係を示す説明図である。また、図10(b)はセンサ5のサンプリング周期、図10(c)は印刷ドット周期、図10(d)はセンサ5の出力信号及び図10(e)は画像信号出力をそれぞれ示す。
【0010】
これら図10(a)〜図10(e)は印刷ドットDの周期が限界解像度の場合の例である。ここで限界解像度とはセンサ5のサンプリング周期と印刷ドットDとの周期が一致している場合で、ここまでは印刷ドットDを解像し得るということを表わした指標である。
【0011】
本例の場合には印刷ドットDの周期がセンサ5のサンプリング周期の2倍、すなわちサンプリング周波数の半分になり、印刷ドットDが正しく解像できれば均一濃度となりモアレを発生することはない。
【0012】
一方、図11(a)は印刷ドットDの周期が限界解像度における周期(図10(a)に示す場合)よりも短い場合において図10(a)と同様の関係を示す説明図である。この場合にはモアレが発生する。すなわち、この場合の印刷ドット周期、センサ5の出力信号及び画像信号出力をそれぞれ示す図11(b)〜図11(d)を参照すれば明らかな通り、センサ5の出力信号が不規則になり、また9画素周期で同様の状態が繰返す。これがモアレとなる。したがって、一面均一濃度の印刷物を撮像した場合でも均一濃度にはならない。
本発明は、上記従来技術に鑑み、印刷物を読取り対象とする場合にでもモアレを生じることなく良好な画質の画像として読取ることができる画像読取り装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の構成は、次の点を特徴とする。
【0014】
1) 写真,印刷物等、画像読取りの対象となる画像情報を有する読取り対象の画像を、レンズ等の光学系を介して光電変換素子である撮像素子の集合体として形成したセンサに結像させ、所定の電気的な処理を行なうことにより電気信号である画像信号を得る画像読取り装置において、
読取り対象からセンサに至る光路中に光学的ローパスフィルタを設置するとともに、この光学的ローパスフィルタのトラップ点はセンサの空間サンプリング周波数の二分の一以上となるように構成し、
さらに前記光学的ローパスフィルタは、そのトラップ点等、光学的特性が異なる複数種類のもので構成する一方、読取り対象からセンサに至る光路中に選択的に挿入し得るとともに、その位置がレンズの光軸に沿い前後に移動し得るように構成したこと。
2) 写真,印刷物等、画像読取りの対象となる画像情報を有する読取り対象の画像を、レンズ等の光学系を介して光電変換素子である撮像素子の集合体として形成したセンサに結像させ、所定の電気的な処理を行なうことにより電気信号である画像信号を得る画像読取り装置において、
読取り対象からセンサに至る光路中に光学的ローパスフィルタを設置するとともに、この光学的ローパスフィルタのトラップ点はセンサの空間サンプリング周波数の二分の一以上で、しかも読取り対象である印刷物の印刷ドットの周期に一致するように構成し、
さらに前記光学的ローパスフィルタは、そのトラップ点等、光学的特性が異なる複数種類のもので構成する一方、読取り対象からセンサに至る光路中に選択的に挿入し得るとともに、その位置がレンズの光軸に沿い前後に移動し得るように構成したこと。
3) 上記1)又は2)において、光学的ローパスフィルタは水晶フィルタで構成したこと。
4) 上記1)又は2)において、光学的ローパスフィルタは回折格子で構成したこと。
【0015】
【作用】
上記構成の本発明によれば印刷物の画像を構成する各印刷ドットの光学画像が光学的ローパスフィルタを通過することにより分離され、全体として平均化され
ることにより濃淡が局部的に強調された結果発生するモアレの発生を防止する。
【0016】
例えば、図1に示すように、光学的ローパスフィルタによる正像(図1(a)参照)の分離幅をセンサのサンプリング周期(図1(d)参照)に一致させた場合には、その分離像は図1(b)に示すようになり、正像及び分離像の合成後は図1(c)に示すように平均化される。すなわち、この場合は、光学的ローパスフィルタのトラップ点が上記サンプリング周期の2倍に対応する空間サンプリング周波数の二分の一の場合に相当し、白黒の繰返し画像は、その分離像が反転するとともに合成像の白黒のコントラストは零になる。
【0017】
したがって、上述の如く分離幅をセンサのサンプリング周期に一致させた場合には、図11に示す印刷ドットDの画像は、光学的ローパスフィルタ10を通すことにより、図2(a)に示すように、正像に対し分離像が分離され、このときの出力信号は、図2(b)に示すように平均化される。この結果モアレの発生が防止される。
【0018】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
【0019】
図3は本発明の実施例に係る画像読取り装置の主要部を、その制御系とともに示す構造図である。本実施例の画像読取り装置は、従来の画像読取り装置に光学的ローパスフィルタ10を追加した点が異なるが、画像読取り装置としての基本的な構造は図9に示す画像読取り装置と同様である。そこで、図9と同一部分には同一番号を付し重複する説明は省略する。
【0020】
図3に示すように、センサ5で電気信号に変換された画像信号は、ゲインコントローラ10でそのゲインを制御した後A/D変換器11でディジタル信号に変換され、ディジタル化された画像信号S0 として出力される。
【0021】
制御部12は、従来と同様にゲインコントローラ10及びA/D変換器11とともに調光回路13及びタイミング回路14に対する所定の制御を行なうとともに、基準濃度板8の画像を読込んだときの画像信号S0 に基づき、これが予め定められた所定のレベルになるようにゲインコントローラ10、調光回路13及びタイミング回路14等を介して露光調整を行なう。
【0022】
このとき、調光回路13は照明手段1の光量を制御する。タイミング回路14はセンサ5に蓄積される電荷の読出しタイミング、すなわち露光時間を制御する。
【0023】
光学的ローパスフィルタ9は、読取り対象からセンサ5に至る光路中、本実施例ではレンズ4とセンサ5との間に配設してある。この光学的ローパスフィルタ10は、水晶フィルタ(複屈折板)若しくは回折格子で構成することができる。また、この光学的ローパスフィルタ9は、そのトラップ点が、センサ5の空間サンプリング周波数の二分の一以上となるように、またはセンサ5の空間サンプリング周波数の二分の一以上で、しかも読取り対象2である印刷物の印刷ドットの周期に一致するように構成してある。
【0024】
したがって、本実施例によれば規則的に配列された印刷ドットで構成する画像を、規則的に配列された撮像素子で構成するセンサ5により読取ることに基因するモアレの発生を低減し得る。
【0025】
次に、このモアレ低減の原理及び態様について説明する。
【0026】
図4は各種印刷ドットとモアレとの関係を概念的に示す説明図、図5は光学的ローパスフィルタの特性図及び図6は2重構造の光学的ローパスフィルタの特性図である。これらの図中、横軸のLP /mmは印刷ドットの白黒ペアの周期がセンサ5の面上の1mmにいくつあるかということを示し、縦軸はレスポンスを示している。また、「使用映像帯域」とは、図10及び図11に示す画像出力信号の周波数帯域、「限界解像度点」とは印刷ドットDが図10に示す関係を有する点、センササンプリング空間周波数とは図2(図10,図11)に示すセンサ5の空間サンプリング周波数をそれぞれ示す。
【0027】
したがって、センササンプリング空間周波数では白黒のラインペアがS個あることになる。また、限界解像度点の周波数はセンササンプリング空間周波数の二分の一で、ラインペアの数はS/2個である。
【0028】
図4に示すようにモアレは印刷ドットDの空間周波数が限界解像度以上になった場合に発生する。また、同図におけるa〜gは各種印刷ドットDがセンサ5の面上に結像させられるときの空間周波数である。したがって、光学系の縮小あるいは拡大の倍率により変化するが、ここでは全て印刷ドットDの空間周波数がS/2以上、すなわちモアレ発生範囲にあるため、a′〜g′の位置にモアレが発生することを示している。
【0029】
図5中の特性1は水晶フィルタの特性、特性2は回折格子フィルタの特性である。同図に示すように両者のトラップ点は一致しており、S/2以上の周波数でb,cの近傍に位置するので、印刷ドットDがb,cの空間周波数を有する場合に最も効果的にモアレが低減される。
【0030】
なお、図5に示すように特性1と特性2とではトラップ点よりも高域の特性が異なるので、トラップ点以上の帯域も低減したい場合には特性2がより好適である。
【0031】
図6は図4における各種の空間周波数を有する印刷ドットDを抑圧してモアレを低減するための光学的ローパスフィルタ9を構成した場合である。光学的LPF−Aのトラップ点はトラップ点Aで、S/2とSの中間に設定している。このとき、光学的LPF−Aのみではトラップ点Aと3S/2との中間部分が持ち上がってしまう。そこで、この中間部分の最も持ち上がった位置に光学LPF−Bのトラップ点Bを設定する。この結果、総合特性は光学LPF−Aと光学LPF−Bとの乗算となり、図6中に点線で示す特性となる。これによりトラップ点A以上の帯域も十分抑圧できる。
【0032】
一方、図6の総合特性を有する光学的ローパスフィルタを使用すれば、各種周波数の印刷ドットDの読取りの際のモアレ防止に有効であるが、この場合には限界解像度点で約35%の振幅特性(レスポンス)となり、その分解像度が劣化する。したがって、読取り対象2の印刷ドットDの空間周波数が特定されている場合、例えば印刷ドットDが図4中のfの位置にある空間周波数のみのものであれば光学LPF−Bのみを使用すれば良い。この場合、限界解像度点での振幅特性は約75%となり、解像感の劣化が緩和される。
【0033】
このように、光学的ローパスフィルタ9は印刷ドットDの空間周波数に応じて適当な特性を有するものを選択するとともに、場合によっては複数種類のものを適宜組合せることによってモアレを低減すると同時に解像感の劣化も可及的に低減し得る。
【0034】
なお、トラップ点の設定に関し、限界解像点より低い周波数に設定することは無意味(すなわちこの周波数ではモアレを発生しない)であるため、限界解像点以上に設定する。
【0035】
以上の説明は主走査方向(副走査方向と直角方向)に着目したものであるが、副走査方向に関しても事情は同様であり、特に正方画素(センサ5のサンプリング周波数が主走査方向と副走査方向で同一)であれば全く同様である。したがって、モアレの発生を防止するためには主走査方向と副走査方向の両方に光学的ローパスフィルタが必要になる。
【0036】
したがって、実際の光学的ローパスフィルタ9は図7(a),(b)に示すように構成してある。図7(a),(b)に示す光学的フィルタ9は何れも2種類のフィルタを複合したものである。特に、図7(a)に示す光学的フィルタ9は、主走査方向の第1のトラップ9a、同方向の第2のトラップ9b、位相板9c、9d、9e、副走査方向の第1のトラップ9f及び副走査方向の第2のトラップ9gを順次重ね合わせたものである。図7(b)に示す光学的フィルタ9は、一方の面に主走査方向(垂直方向)及び副走査方向(水平方向)の第1のトラップ9hを形成するとともに、反対側の他方の面に同様に両方向の第2のトラップ9iを形成したものである。
【0037】
なお、上記実施例では、光学的ローパスフィルタ9は、固定的に設置するものとしたが、本発明はこの構成に限定するものではない。例えば光学的ローパスフィルタ9の支持部材の一点を回動可能に支持し、この一点を回動中心としてレンズ4の光軸回りに回動させることにより光学的ローパスフィルタ9を読取り対象2からセンサ5に至る光路中に選択的に挿入し得るように構成しても良いし、また複数枚の光学的ローパスフィルタ9を用意しておき、何れか一枚若しくは複数枚を前記光路中に選択的に挿入するように構成しても良い。前者の場合には、印刷ドットDで画像を形成する印刷物以外の通常の原稿及び写真等の場合には光学的ローパスフィルタ9を使用することなく解像感が劣化することのない画像を得ることができる。すなわち、読取り対象2の種類に応じて適切にモアレ除去を行なうことができる。後者の場合には、この効果に加えて、印刷ドットDの空間周波数等に応じて最適なフィルタ特性のものを選択できる。
【0038】
さらに、図8に示すように、光学的ローパスフィルタ9は、レンズ4とセンサ5との間に配設するとともに、モータ15により駆動されるスクリューシャフト16を介してその位置をレンズ4の光軸に沿い前後に移動するように構成しても良い。この場合、光学的ローパスフィルタ9がレンズ4に接近するとトラップ周波数は低くなり解像感が劣化する。そこで、読取り対象2の種類に応じ適切に位置調整を行なう。
【0039】
また、光学的ローパスフィルタ9を用いなくてもモアレを低減することは可能である。例えば、読取り対象2をスペーサを介して読取り窓7に載置することによりセンサ5に対する結像画像をぼかすか、若しくはセンサ5を合焦位置から若干移動させて結像画像をぼかすことによってもモアレを低減し得る。
【0040】
【発明の効果】
以上実施例とともに具体的に説明したように、本発明によれば規則的な配列のドットからなる印刷物の画像を規則的な配列を有する撮像素子の集合体であるセンサで電気信号に変換する際のモアレの発生を低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における光学的ローパスフィルタの作用を説明するための説明図。
【図2】本発明におけるモアレ除去の原理を示す説明図。
【図3】本発明の実施例に係る画像読取り装置を示す構造図。
【図4】各種印刷ドットとモアレの関係を概念的に示す説明図。
【図5】光学的ローパスフィルタの特性の一例を示す特性図。
【図6】光学的ローパスフィルタの特性の他の例を示す特性図。
【図7】光学的ローパスフィルタの具体的構成例を示す構造図。
【図8】本発明の他の実施例における光学的ローパスフィルタの位置調整機構を抽出して示す説明図。
【図9】従来技術を示す構造図。
【図10】印刷ドットとセンサの撮像素子との位置関係の一例を示す説明図。
【図11】モアレ発生の原理を概念的に示す説明図。
【符号の説明】
1 照明手段
2 読取り対象
4 レンズ
5 センサ
5a 撮像素子
7 読取り窓
9 光学的ローパスフィルタ
12 制御部[Claims]
1. An image to be read having image information to be read, such as a photograph or printed matter, is connected to a sensor formed as an assembly of image pickup elements which are photoelectric conversion elements through an optical system such as a lens. In an image reading apparatus for obtaining an image signal which is an electric signal by performing image processing and performing predetermined electrical processing,
An optical low-pass filter is installed in the optical path from the reading target to the sensor, and the trap point of the optical low-pass filter is configured to be at least half of the spatial sampling frequency of the sensor.
Further, the optical low-pass filter is composed of a plurality of types having different optical characteristics, such as a trap point, and can be selectively inserted into the optical path from the reading target to the sensor, and the position thereof is the light of the lens. An image reading apparatus configured to move back and forth along an axis.
2. An image to be read having image information to be read, such as photographs and printed matter, is connected to a sensor formed as an assembly of image pickup elements which are photoelectric conversion elements through an optical system such as a lens. In an image reading apparatus for obtaining an image signal which is an electric signal by performing image processing and performing predetermined electrical processing,
An optical low-pass filter is installed in the optical path from the object to be read to the sensor, and the trap point of this optical low-pass filter is one half or more of the spatial sampling frequency of the sensor, and the period of the printed dots of the printed object to be read Configured to match
Further, the optical low-pass filter is composed of a plurality of types having different optical characteristics, such as a trap point, and can be selectively inserted into the optical path from the reading target to the sensor, and the position thereof is the light of the lens. An image reading apparatus configured to move back and forth along an axis.
3. The image reading apparatus according to
4. The image reading apparatus according to
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an image reading apparatus, and is particularly useful when a printed material (hereinafter simply referred to as a printed material) in which an image is formed by expressing the density by a large number of regularly arranged printing dots is used as a reading object. Is.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Image reading apparatuses are known as apparatuses that read image information to be read, such as photographs and printed materials, and convert them into electrical signals.
[0003]
FIG. 9 is a structural diagram showing the main part of this type of image reading apparatus. As shown in the figure, this image reading apparatus illuminates a
[0004]
The image formed on the
[0005]
The
[0006]
Thus, when the image is read by the image reading apparatus, the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the printed matter is read by the image reading device, the reading is read by the
[0008]
The principle and mode of generation of moire at this time will be described with reference to FIG.
[0009]
FIG. 10A is an explanatory diagram showing the relationship between the image pickup device 5a of the sensor (CCD) 5 and the print dots D of the print on the surface of the image pickup device 5a when a printed product having a uniform density on one surface is imaged. 10B shows the sampling period of the
[0010]
FIG. 10A to FIG. 10E are examples in the case where the period of the print dots D is the limit resolution. Here, the limit resolution is an index indicating that the printing dot D can be resolved so far when the sampling period of the
[0011]
In the case of this example, the cycle of the printing dots D is twice the sampling cycle of the
[0012]
On the other hand, FIG. 11A is an explanatory diagram showing the same relationship as FIG. 10A when the period of the printing dots D is shorter than the period at the limit resolution (in the case shown in FIG. 10A). In this case, moire occurs. That is, the output signal of the
An object of the present invention is to provide an image reading apparatus that can read a printed image as a high-quality image without causing moire even when a printed material is to be read.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The configuration of the present invention that achieves the above object is characterized by the following points.
[0014]
1) An image to be read having image information to be read, such as photographs and printed matter, is imaged on a sensor formed as an assembly of image pickup elements which are photoelectric conversion elements through an optical system such as a lens, In an image reading apparatus that obtains an image signal that is an electrical signal by performing predetermined electrical processing,
An optical low-pass filter is installed in the optical path from the reading target to the sensor, and the trap point of the optical low-pass filter is configured to be at least half of the spatial sampling frequency of the sensor.
Further, the optical low-pass filter is composed of a plurality of types having different optical characteristics, such as a trap point, and can be selectively inserted into the optical path from the reading target to the sensor, and the position thereof is the light of the lens. Being configured so that it can move back and forth along the axis.
2) An image to be read having image information to be read, such as photographs and printed matter, is imaged on a sensor formed as an assembly of image pickup elements which are photoelectric conversion elements through an optical system such as a lens, In an image reading apparatus that obtains an image signal that is an electrical signal by performing predetermined electrical processing,
An optical low-pass filter is installed in the optical path from the object to be read to the sensor, and the trap point of this optical low-pass filter is one half or more of the spatial sampling frequency of the sensor, and the period of the printed dots of the printed object to be read Configured to match
Further, the optical low-pass filter is composed of a plurality of types having different optical characteristics, such as a trap point, and can be selectively inserted into the optical path from the reading target to the sensor, and the position thereof is the light of the lens. Being configured so that it can move back and forth along the axis.
3) In 1) or 2) above, the optical low-pass filter is a crystal filter.
4) In 1) or 2) above, the optical low-pass filter is a diffraction grating.
[0015]
[Action]
According to the present invention having the above-described configuration, the optical image of each print dot constituting the image of the printed matter is separated by passing through the optical low-pass filter, and is averaged as a whole. Prevents the occurrence of moiré.
[0016]
For example, as shown in FIG. 1, when the separation width of the normal image (see FIG. 1 (a)) by the optical low-pass filter is matched with the sampling period of the sensor (see FIG. 1 (d)), the separation is performed. The image is as shown in FIG. 1 (b), and after combining the normal image and the separated image, they are averaged as shown in FIG. 1 (c). In other words, this case corresponds to a case where the trap point of the optical low-pass filter is half of the spatial sampling frequency corresponding to twice the sampling period, and the black and white repetitive image is synthesized while its separated image is inverted. The black and white contrast of the image is zero.
[0017]
Therefore, when the separation width is made to coincide with the sampling period of the sensor as described above, the image of the print dot D shown in FIG. 11 is passed through the optical low-
[0018]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 3 is a structural diagram showing the main part of the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention together with its control system. The image reading apparatus of this embodiment is different from the conventional image reading apparatus in that an optical low-
[0020]
As shown in FIG. 3, the image signal converted into an electrical signal by the
[0021]
The control unit 12 performs predetermined control on the dimming
[0022]
At this time, the
[0023]
In the present embodiment, the optical low-
[0024]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the occurrence of moire caused by reading an image constituted by regularly arranged printing dots by the
[0025]
Next, the principle and aspect of the moire reduction will be described.
[0026]
4 is an explanatory diagram conceptually showing the relationship between various printing dots and moire, FIG. 5 is a characteristic diagram of an optical low-pass filter, and FIG. 6 is a characteristic diagram of a double-structure optical low-pass filter. In these drawings, LP / mm on the horizontal axis indicates how many periods of black and white pairs of printed dots are in 1 mm on the surface of the
[0027]
Accordingly, there are S black and white line pairs at the sensor sampling spatial frequency. The frequency of the limit resolution point is half of the sensor sampling spatial frequency, and the number of line pairs is S / 2.
[0028]
As shown in FIG. 4, moire occurs when the spatial frequency of the printing dots D exceeds the limit resolution. In addition, a to g in the figure are spatial frequencies when various printing dots D are imaged on the surface of the
[0029]
Characteristic 1 in FIG. 5 is a crystal filter characteristic, and characteristic 2 is a diffraction grating filter characteristic. As shown in the figure, the trap points of both coincide with each other and are located in the vicinity of b and c at a frequency of S / 2 or higher, so that it is most effective when the print dot D has a spatial frequency of b and c. Moire is reduced.
[0030]
As shown in FIG. 5, the characteristic 1 and the characteristic 2 have different characteristics in the higher band than the trap point, so the characteristic 2 is more suitable when it is desired to reduce the band beyond the trap point.
[0031]
FIG. 6 shows a case where the optical low-
[0032]
On the other hand, if the optical low-pass filter having the overall characteristics shown in FIG. 6 is used, it is effective for preventing moire when reading the printed dots D of various frequencies. In this case, the amplitude is about 35% at the limit resolution point. It becomes a characteristic (response), and the resolution deteriorates accordingly. Therefore, when the spatial frequency of the print dot D to be read 2 is specified, for example, if the print dot D has only the spatial frequency at the position f in FIG. 4, only the optical LPF-B is used. good. In this case, the amplitude characteristic at the limit resolution point is about 75%, and the degradation of the resolution is alleviated.
[0033]
As described above, the optical low-
[0034]
Regarding the trap point setting, since it is meaningless to set a frequency lower than the limit resolution point (that is, moire does not occur at this frequency), the trap point is set to be higher than the limit resolution point.
[0035]
The above description is focused on the main scanning direction (perpendicular to the sub-scanning direction), but the situation is the same for the sub-scanning direction. The same is true if the direction is the same). Accordingly, in order to prevent the occurrence of moire, an optical low-pass filter is required in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.
[0036]
Therefore, the actual optical low-
[0037]
In the above embodiment, the optical low-
[0038]
Further, as shown in FIG. 8, the optical low-
[0039]
Further, moire can be reduced without using the optical low-
[0040]
【The invention's effect】
As specifically described above with reference to the embodiments, according to the present invention, when an image of a printed matter composed of regularly arranged dots is converted into an electrical signal by a sensor that is an assembly of image pickup elements having a regularly arranged arrangement. Generation of moire can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the operation of an optical low-pass filter according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the principle of moire removal in the present invention.
FIG. 3 is a structural diagram showing an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram conceptually showing the relationship between various print dots and moire.
FIG. 5 is a characteristic diagram illustrating an example of characteristics of an optical low-pass filter.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing another example of the characteristics of the optical low-pass filter.
FIG. 7 is a structural diagram illustrating a specific configuration example of an optical low-pass filter.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an extracted position adjustment mechanism of an optical low-pass filter in another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a structural diagram showing a conventional technique.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of a positional relationship between printed dots and an image sensor of a sensor.
FIG. 11 is an explanatory diagram conceptually showing the principle of moiré generation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
読取り対象からセンサに至る光路中に光学的ローパスフィルタを設置するとともに、この光学的ローパスフィルタのトラップ点はセンサの空間サンプリング周波数の二分の一以上となるように構成したことを特徴とする画像読取り装置。An image to be read having image information to be read, such as a photograph or printed matter, is imaged on a sensor formed as an assembly of imaging elements that are photoelectric conversion elements via an optical system such as a lens, In an image reading apparatus that obtains an image signal that is an electrical signal by performing electrical processing,
An image reading device characterized in that an optical low-pass filter is installed in the optical path from the reading object to the sensor, and the trap point of the optical low-pass filter is configured to be at least half of the spatial sampling frequency of the sensor. apparatus.
読取り対象からセンサに至る光路中に光学的ローパスフィルタを設置するとともに、この光学的ローパスフィルタのトラップ点はセンサの空間サンプリング周波数の二分の一以上で、しかも読取り対象である印刷物の印刷ドットの周期に一致するように構成したことを特徴とする画像読取り装置。An image to be read having image information to be read, such as a photograph or printed matter, is imaged on a sensor formed as an assembly of imaging elements that are photoelectric conversion elements via an optical system such as a lens, In an image reading apparatus that obtains an image signal that is an electrical signal by performing electrical processing,
An optical low-pass filter is installed in the optical path from the object to be read to the sensor, and the trap point of this optical low-pass filter is more than half of the spatial sampling frequency of the sensor, and the period of the printed dots of the printed object to be read An image reading apparatus configured to match the above.
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