JP3139102B2 - Image reading device - Google Patents

Image reading device

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JP3139102B2
JP3139102B2 JP04031369A JP3136992A JP3139102B2 JP 3139102 B2 JP3139102 B2 JP 3139102B2 JP 04031369 A JP04031369 A JP 04031369A JP 3136992 A JP3136992 A JP 3136992A JP 3139102 B2 JP3139102 B2 JP 3139102B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はCCD等の撮像素子を用
いて画像(カラー画像)を離散的に得る画像読取装置に
関し、特に撮像素子の並び方向に対して少なくとも2種
類のローパス特性を有する光学手段を利用することによ
り、モアレ現象を除去し、該画像を高精度に読取るよう
にした例えばカラースキャナーやカラーファクシミリ等
に好適な画像読取装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading apparatus which discretely obtains an image (color image) using an image pickup device such as a CCD, and more particularly, has at least two types of low-pass characteristics in the arrangement direction of the image pickup device. The present invention relates to an image reading apparatus suitable for, for example, a color scanner, a color facsimile, and the like, which removes a moiré phenomenon by using an optical means and reads the image with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に離散的画素構造を有するCCD等
の撮像素子を用いたカラー画像読取装置では画像情報を
光学的に空間サンプリングして出力画像を得ている。
2. Description of the Related Art Generally, in a color image reading apparatus using an image pickup device such as a CCD having a discrete pixel structure, image information is spatially sampled optically to obtain an output image.

【0003】この場合、カラー画像にサンプリング周波
数以上の高空間周波数成分が含まれているとカラー画像
が有していない構造や色あい等の偽信号が発生してく
る。
In this case, if a high spatial frequency component higher than the sampling frequency is included in the color image, a false signal such as a structure or a color tone not included in the color image is generated.

【0004】即ち、出力機器(読取り機器)によって採
集することのできない周波数成分(ナイキスト周波数を
越える周波数成分)は画像情報として再現することがで
きず、所謂波形歪(エイリアジング)と呼ばれる現象が
起き出力画像にモアレ縞や偽色等が形成される原因とな
ってくる。
That is, a frequency component that cannot be collected by an output device (reading device) (a frequency component exceeding the Nyquist frequency) cannot be reproduced as image information, and a phenomenon called so-called waveform distortion (aliasing) occurs. This causes moiré fringes and false colors to be formed in the output image.

【0005】この為、従来よりローパスフィルターを画
像読取装置の光学系の一部に配置してカラー画像の高周
波成分を制限してエイリアジングの影響を除去してい
る。
For this reason, conventionally, a low-pass filter is arranged in a part of an optical system of an image reading apparatus to limit a high-frequency component of a color image to remove an influence of aliasing.

【0006】従来のローパスフィルターとしては水晶板
等の複屈折を利用したものや例えば米国特許49988
01号で提案されているように少なくとも一方の面を台
形状の周期的に変化させて形成したものが多く用いられ
てきた。
As a conventional low-pass filter, a filter utilizing birefringence such as a quartz plate or the like, for example, US Pat.
As proposed in Japanese Patent No. 01, there has been often used one formed by periodically changing at least one surface in a trapezoidal shape.

【0007】図11はこの種のローパスフィルターを光
学系の一部に用いたときの従来の画像読取装置の要部概
略図である。
FIG. 11 is a schematic view of a main part of a conventional image reading apparatus when this kind of low-pass filter is used for a part of an optical system.

【0008】同図において111は照明手段であり、例
えばハロゲンランプや螢光灯等の光源より成っている。
112は原稿台ガラス(原稿担持体)、113はカラー
画像(カラー原稿)であり、原稿台ガラス112上に載
置している。114は結像手段であり、後述する受光手
段115面上にカラー画像113を略等倍で結像させて
いる。
In FIG. 1, reference numeral 111 denotes an illuminating means which comprises a light source such as a halogen lamp or a fluorescent lamp.
Reference numeral 112 denotes a platen glass (document carrier), and 113 denotes a color image (color document), which is mounted on the platen glass 112. Reference numeral 114 denotes an image forming unit which forms a color image 113 at substantially the same magnification on a light receiving unit 115 described later.

【0009】116はローパスフィルターであり、水晶
等の複屈折を利用したものや米国特許4998801号
で提案されているように光学部材の面形状を周期的に変
化させたもの等より成っており、モアレ縞を除去してい
る。
Reference numeral 116 denotes a low-pass filter, which is formed by using birefringence of quartz or the like or by periodically changing the surface shape of an optical member as proposed in US Pat. No. 4,998,801. Moiré fringes are removed.

【0010】115は受光手段であり、例えば1次元ラ
インセンサー(CCD)等から成っており、カラー画像
113からの画像情報を電気信号に変換している。この
ラインセンサー115は例えば図16に示すようにR
(赤)、G(緑)、B(青)の3原色に対応する分光感
度を有するように設定した撮像素子を1ライン上に複数
個繰り返して配列させて構成している。同図においては
各々の撮像素子面上にR、G、Bの色フィルターを蒸着
しR、G、Bの3つの色光でカラー画像を読取るように
している。
Reference numeral 115 denotes a light receiving means, which comprises, for example, a one-dimensional line sensor (CCD) or the like, and converts image information from the color image 113 into an electric signal. This line sensor 115 is, for example, as shown in FIG.
A plurality of image sensors set to have spectral sensitivities corresponding to the three primary colors (red), G (green), and B (blue) are repeatedly arranged on one line. In the figure, R, G, and B color filters are deposited on each image sensor surface, and a color image is read by three color lights of R, G, and B.

【0011】図11に示す画像読取装置においては原稿
台ガラス112上に載置したカラー画像113を照明手
段111より照明し、該カラー画像113を結像手段1
14によりローパスフィルター116を通過させて受光
手段115面上に等倍で結像させて、これにより該カラ
ー画像113を順次読取っている。
In the image reading apparatus shown in FIG. 11, a color image 113 placed on a platen glass 112 is illuminated by an illuminating means 111 and the color image 113 is illuminated by an image forming means 1.
The light passes through a low-pass filter 116 to form an image on the surface of the light receiving means 115 at the same magnification, thereby sequentially reading the color images 113.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の画
像読取装置においては次に示す問題点があった。
However, the conventional image reading apparatus has the following problems.

【0013】例えば図12に示すようにカラー画像(カ
ラー原稿)の中間調の再現は図13に該カラー画像の一
部分Aを拡大して示したようにある周期的パターンを有
する網点を印刷面積を大きくしたり、あるいは小さくし
たりして行なっている。
For example, as shown in FIG. 12, halftone reproduction of a color image (color original) is performed by printing a halftone dot having a periodic pattern as shown by enlarging a part A of the color image in FIG. Is made larger or smaller.

【0014】その為、例えば上記の方法を高い解像力を
有する光学系を有した画像読取装置に適用した場合、1
次元ラインセンサーの素子の画素ピッチとのビートが生
じ、所謂モアレ現象を引き起こすことがある。
Therefore, for example, when the above method is applied to an image reading apparatus having an optical system having a high resolution,
A beat with the pixel pitch of the element of the two-dimensional line sensor is generated, which may cause a so-called moire phenomenon.

【0015】この結果、図12に示したカラー画像を従
来の読取装置を介して出力した場合、図14に示すよう
に該カラー画像上の低周波の領域部分にムラが発生して
くるという問題点があった。
As a result, when the color image shown in FIG. 12 is output through a conventional reading device, there is a problem that unevenness occurs in a low-frequency area on the color image as shown in FIG. There was a point.

【0016】特に結像手段の結像倍率が等倍近傍になっ
てくると図15に示すように1次元ラインセンサーの空
間周波数近傍でも非常に高い折り返しのレスポンス成分
が現われてくる為、モアレ現象が顕著になる傾向があっ
た。
In particular, when the imaging magnification of the imaging means approaches unity, a very high return response component appears even near the spatial frequency of the one-dimensional line sensor as shown in FIG. Tended to be remarkable.

【0017】この為、図11の画像読取装置に示した通
常のモアレ現象を防止するローパスフィルターを用いた
としてもMTF値を0にした空間周波数よりも高い周波
数領域に非常に高い折り返しのレスポンス成分が現われ
てくるという問題点があった。
For this reason, even if a low-pass filter for preventing the normal moire phenomenon shown in the image reading apparatus of FIG. 11 is used, a very high return response component in a frequency region higher than the spatial frequency where the MTF value is set to 0 is used. There was a problem that appeared.

【0018】この結果、この折り返しのレスポンス成分
をサンプリングすることにより生じる折り返しのモアレ
が出力画像の画質を著しく損なわせる原因となってい
た。
As a result, the aliasing moire generated by sampling the aliasing response component causes the image quality of the output image to be significantly impaired.

【0019】一方、ローパスフィルターのローパス特性
のMTF値を0にする空間周波数を撮像素子の空間周波
数より更に高い値に設定すると、今度は通常のモアレ現
象が生じてしまうという問題点があった。
On the other hand, if the spatial frequency at which the MTF value of the low-pass characteristic of the low-pass filter is set to 0 is set to a value higher than the spatial frequency of the image pickup device, there is a problem that a normal moire phenomenon occurs.

【0020】特に図16に示した1ライン上に複数個の
撮像素子を配列したカラー画像読取用の1次元ラインセ
ンサー(CCD)を使用したときは出力画像の網点が
R、G、Bの3色で分割された一画素内のどの素子に結
像するかによって誤ったカラー画像処理が施されるとい
う問題点があった。
In particular, when a one-dimensional line sensor (CCD) for reading a color image in which a plurality of image sensors are arranged on one line shown in FIG. 16 is used, the halftone dots of the output image are R, G, and B. There is a problem that erroneous color image processing is performed depending on which element in one pixel divided into three colors forms an image.

【0021】この為、実際のカラー画像の色とは異なっ
た色で処理されてしまう、所謂出力画像に色モアレとか
偽色等が形成される現象を引き起こす原因となってい
た。
For this reason, the color image is processed in a color different from the color of the actual color image, which causes a phenomenon in which a so-called color moiré or false color is formed in the output image.

【0022】本発明は結像手段と受光手段との間の光路
中に少なくとも2種類のローパス特性を有する光学手段
を設けることにより、通常のモアレと折り返しのモアレ
の双方を効果的に除去し、画像(カラー画像)を高精度
に読取り、高画質の画像を得ることができる画像読取装
置の提供を目的とする。
According to the present invention, by providing at least two types of optical means having low-pass characteristics in the optical path between the image forming means and the light receiving means, both normal moire and folded moire can be effectively removed. It is an object of the present invention to provide an image reading apparatus capable of reading an image (color image) with high accuracy and obtaining a high-quality image.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の画像読
取装置は、原稿面上に載置した画像を照明手段により照
明し、該画像を結像手段により複数の撮像素子を有する
受光手段面上に結像させて読取る画像読取装置におい
て、該結像手段と該受光手段との間の光路中に同一形状
より成る少なくとも2つの光学部材を有し、該2つの光
学部材を前記受光手段から所定距離離した光路上の位置
にそれぞれ設置することにより該撮像素子の並び方向に
対して少なくとも2種類のローパス特性を有する光学手
段を設けたことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image reading apparatus, wherein an image placed on a document surface is illuminated by an illuminating unit, and the image is formed by an image forming unit. In an image reading apparatus which forms an image on a surface and reads the image, the same shape is formed in an optical path between the image forming means and the light receiving means.
And at least two optical members comprising
A position on the optical path where the optical member is separated from the light receiving means by a predetermined distance
And optical means having at least two types of low-pass characteristics in the arrangement direction of the imaging elements.

【0024】請求項2の発明は請求項1の発明において
前記光学手段の少なくとも2種類のローパス特性は異な
った2つの空間周波数でMTF値を0にするものであ
り、このときの2つの空間周波数の比は略1:1.2〜
3の関係より成り立っていることを特徴としている。請
求項3の発明は請求項1の発明において前記結像手段の
結像倍率は略等倍であることを特徴としている。請求項
4の発明は請求項1の発明において前記受光手段は前記
画像の読取画素に対応した範囲内を前記撮像素子の並び
方向に分割して読取るようにしたことを特徴としてい
る。請求項5の発明は請求項1の発明において前記光学
手段の少なくとも2種類のローパス特性のうち少なくと
も1つは前記撮像素子の並び方向に対して垂直方向にロ
ーパス特性を有するものであることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, at least two kinds of low-pass characteristics of the optical means are such that an MTF value is set to 0 at two different spatial frequencies. Is about 1: 1.2-
It is characterized by the fact that the relation of 3 is satisfied. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the imaging magnification of the imaging means is substantially equal. According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light receiving unit is configured to divide a range corresponding to a pixel to be read of the image in a direction in which the imaging elements are arranged and read the image. According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, at least one of the at least two types of low-pass characteristics of the optical means has a low-pass characteristic in a direction perpendicular to a direction in which the imaging devices are arranged. And

【0025】[0025]

【実施例】図1は本発明の実施例1の画像読取装置の要
部概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a main part of an image reading apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【0026】同図において1は照明手段であり、例えば
ハロゲンランプや螢光灯等の光源より成っている。2は
原稿台ガラス(原稿担持体)、3はカラー画像(反射型
カラー原稿)であり、原稿台ガラス2上に載置してい
る。4は結像手段であり、後述する受光手段5面上にカ
ラー画像3を等倍で結像させている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an illuminating means, which comprises a light source such as a halogen lamp or a fluorescent lamp. Reference numeral 2 denotes a platen glass (document carrier), and 3 denotes a color image (reflection type color document), which is placed on the platen glass 2. Reference numeral 4 denotes an image forming unit which forms a color image 3 at the same magnification on a light receiving unit 5 described later.

【0027】20は光学手段であり、後述するように同
一形状の2つの透明な光学部材のローパスフィルター1
1,12より成っており、撮像素子の並び方向に対して
互いに異なったローパス特性を有している。この2つの
ローパスフィルター11,12は結像手段4と受光手段
5との間の光路中に該受光手段5からそれぞれ所定距離
離して設けている。
Numeral 20 denotes an optical means, as will be described later, a low-pass filter 1 of two transparent optical members having the same shape.
1 and 12 having different low-pass characteristics with respect to the arrangement direction of the imaging elements. The two low-pass filters 11 and 12 are provided at predetermined distances from the light receiving unit 5 in the optical path between the imaging unit 4 and the light receiving unit 5.

【0028】このうち一方のローパスフィルター11は
図2に示すように低周波領域でMTF値が0となるロー
パス特性を有しており、これにより通常のモアレ現象を
除去している。
As shown in FIG. 2, one of the low-pass filters 11 has a low-pass characteristic in which the MTF value is 0 in a low-frequency region, thereby eliminating a normal moire phenomenon.

【0029】又、他方のローパスフィルター12は図3
に示すように図2示したローパス特性の折り返しレスポ
ンス成分が最大となる空間周波数近傍の値でMTF値が
0となるローパス特性を有しており、これにより折り返
しのモアレ現象を除去している。
The other low-pass filter 12 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the low pass characteristic of the low pass characteristic shown in FIG. 2 has a low pass characteristic in which the MTF value becomes 0 at a value near the spatial frequency at which the return response component becomes the maximum, thereby eliminating the aliasing moire phenomenon.

【0030】本実施例においてはこの2つのローパスフ
ィルター11,12を併用して用いることにより図4に
示した如くのローパス特性を得ている。即ち、図4に示
したように撮像素子のカットオフ周波数でMTF値が低
く、かつカットオフ周波数より高い周波数領域でMTF
値が低くなるようなローパス特性を得ている。これによ
り本実施例においては通常のモアレ現象と折り返しによ
るモアレ現象を共に効果的に除去している。
In this embodiment, the low-pass characteristics as shown in FIG. 4 are obtained by using the two low-pass filters 11 and 12 in combination. That is, as shown in FIG. 4, the MTF value is low at the cutoff frequency of the image sensor, and is higher than the cutoff frequency.
A low-pass characteristic with a low value is obtained. As a result, in the present embodiment, both the normal moire phenomenon and the moire phenomenon caused by folding are effectively removed.

【0031】5は受光手段であり、例えば1次元ライン
センサー(CCD)等から成っており、例えば前記図1
6に示したようにR(赤)、G(緑)、B(青)の3原
色に対応する分光感度を有するように設定した3つの撮
像素子を1ライン上に複数個繰り返して配列させて構成
している。
Numeral 5 denotes a light receiving means, which comprises, for example, a one-dimensional line sensor (CCD) or the like.
As shown in FIG. 6, a plurality of three image sensors set to have spectral sensitivities corresponding to the three primary colors of R (red), G (green) and B (blue) are repeatedly arranged on one line. Make up.

【0032】又、各々の撮像素子面上にはR、G、Bの
色フィルターが蒸着されており、R、G、Bの3つの色
光で画像を読取るようにしている。即ち、カラー画像3
の読取画素に対応した範囲内を撮像素子の並び方向に分
割して該カラー画像を読取るようにしている。
Further, R, G, and B color filters are deposited on each image pickup element surface so that an image can be read by three color lights of R, G, and B. That is, color image 3
The color image is read by dividing the range corresponding to the read pixel of the image sensor in the direction in which the image sensors are arranged.

【0033】尚、本実施例においては照明手段1と結像
手段4と光学手段20、そして受光手段5の各要素で読
取手段30を構成している。
In this embodiment, the reading means 30 comprises the illumination means 1, the imaging means 4, the optical means 20, and the light receiving means 5.

【0034】本実施例においては原稿台ガラス2上に載
置したカラー画像3を照明手段1により照明し、該カラ
ー画像3を結像手段4によりローパスフィルター11,
12を通過させて受光手段5面上に等倍で結像させてい
る。
In this embodiment, the color image 3 placed on the platen glass 2 is illuminated by the illuminating means 1, and the color image 3 is illuminated by the imaging means 4 with the low-pass filter 11.
12 to form an image at the same magnification on the surface of the light receiving means 5.

【0035】そして受光手段5により所定の色光に基づ
きカラー画像をデジタル的に読取っている。そして原稿
台ガラス2を紙面と平行方向又は読取手段30を紙面と
平行方向に各々ライン走査し、これにより原稿台ガラス
2面上のカラー画像3を順次読取っている。
The color image is digitally read by the light receiving means 5 based on the predetermined color light. Then, the platen glass 2 is line-scanned in a direction parallel to the paper surface or the reading means 30 is line-scanned in a direction parallel to the paper surface, whereby the color images 3 on the surface of the platen glass 2 are sequentially read.

【0036】次に各々のローパスフィルター11,12
を用いてMTF値を0にする空間周波数との関係につい
て説明する。
Next, each of the low-pass filters 11 and 12
The relationship between the MTF value and the spatial frequency at which the MTF value is set to 0 will be described.

【0037】例えばローパスフィルター11を用いたと
きMTF値が最初に0となる空間周波数をf1、又ロー
パスフィルター12を用いたときMTF値が最初に0と
なる空間周波数をf2としたとき、該空間周波数f2が
空間周波数f1より高周波領域で折り返しレスポンス成
分が最大となる空間周波数の値と略同一となるように設
定している。
For example, when the spatial frequency at which the MTF value first becomes 0 when the low-pass filter 11 is used is f1 and the spatial frequency at which the MTF value first becomes 0 when the low-pass filter 12 is used is f2, the spatial frequency is f1. The frequency f2 is set so as to be substantially the same as the value of the spatial frequency at which the aliasing response component becomes maximum in a higher frequency region than the spatial frequency f1.

【0038】しかしながら高周波領域では結像手段のM
TF値も同様に低下してくる。この為、本実施例におい
ては結像手段4の結像作用に応じて各々のローパスフィ
ルター11,12の空間周波数f1,f2との比を略
1:1.2〜3となるように設定している。この比の関
係はモアレ現象を効果的に除去し、十分なローパス特性
を得ることができるものである。
However, in the high-frequency region, M
The TF value also decreases. For this reason, in the present embodiment, the ratio of each of the low-pass filters 11 and 12 to the spatial frequencies f1 and f2 is set to be approximately 1: 1.2 to 3 in accordance with the imaging operation of the imaging unit 4. ing. This relation of the ratio is such that the moire phenomenon can be effectively removed and sufficient low-pass characteristics can be obtained.

【0039】本実施例においての各々のローパスフィル
ター11,12の形状は図5(A),(B)に示すよう
に断面形状が台形パターン(台形形状)の周期構造より
成っている。即ち、透明平板(ローパスフィルター)の
射出側の面11b(12b)に波長オーダーの微小な高
さを有する台形パターンより形成している。これにより
結像手段4を通過した光束は、このローパスフィルター
を通過したとき回折干渉を起こし、ある任意の空間周波
数の値でMTF値を0としている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the shape of each of the low-pass filters 11 and 12 in the present embodiment has a periodic structure having a trapezoidal pattern (trapezoidal shape) in cross section. That is, the transparent plate (low-pass filter) is formed of a trapezoidal pattern having a minute height on the emission side on the emission side surface 11b (12b). As a result, the light beam that has passed through the imaging means 4 causes diffraction interference when passing through the low-pass filter, and the MTF value is set to 0 at a certain arbitrary spatial frequency.

【0040】本実施例においてはこの同一形状よりなる
2つのローパスフィルター11,12を光路上、受光手
段5から所定距離離した位置にそれぞれ設置し、それぞ
れ異なるローパス特性を得ている。
In the present embodiment, two low-pass filters 11 and 12 having the same shape are installed on the optical path at positions separated from the light receiving means 5 by a predetermined distance, and different low-pass characteristics are obtained.

【0041】図6(A),(B)は各々本実施例による
同一形状より成るローパスフィルター11,12を光路
上の任意の位置にそれぞれ設置してMTF値を0にする
空間周波数の説明図である。
FIGS. 6 (A) and 6 (B) are explanatory diagrams of the spatial frequency for setting the MTF value to 0 by installing low-pass filters 11 and 12 having the same shape according to the present embodiment at arbitrary positions on the optical path. It is.

【0042】例えば各ローパスフィルター11,12の
偏向角を各々θ1 ,θ2 、又各ローパスフィルター1
1,12から受光手段5までの光路長を各々L1,L2
としたとき、本実施例においては各偏向角θ1 ,θ2
θ1 =θ2 となるように設定し、かつ各光路長L1,L
2がL1>L2となるように各光学要素を設定してい
る。このときローパスフィルター11の方がローパスフ
ィルター12により低周波の領域でMTF値を0にし、
これにより図2、図3に示したようにそれぞれ異なるロ
ーパス特性を得ている。
For example, the deflection angles of the low-pass filters 11 and 12 are θ 1 and θ 2 , respectively.
The optical path lengths from 1, 12 to the light receiving means 5 are L1, L2, respectively.
In this embodiment, the deflection angles θ 1 and θ 2 are set so that θ 1 = θ 2 and the optical path lengths L 1 and L 2
Each optical element is set such that 2 satisfies L1> L2. At this time, the low-pass filter 11 sets the MTF value to 0 in a low-frequency region by the low-pass filter 12,
As a result, different low-pass characteristics are obtained as shown in FIGS.

【0043】このように本実施例においては同一形状よ
りなる2つのローパスフィルター11,12の位置関係
を前述の如く任意に設定するだけで異なる2つのローパ
ス特性を得ることができ、これにより従来問題となって
いた通常のモアレと折り返しによるモアレの双方を効果
的に除去し、高画質な出力画像を得ている。
As described above, in this embodiment, two different low-pass characteristics can be obtained only by arbitrarily setting the positional relationship between the two low-pass filters 11 and 12 having the same shape as described above. Both of the normal moiré and the moiré caused by the folding are effectively removed, and a high-quality output image is obtained.

【0044】又、本実施例においての2つのローパスフ
ィルターは同一形状である為、製造が容易で、しかも低
コストで製作することができる特長を有している。
Also, since the two low-pass filters in this embodiment have the same shape, they have the advantage that they can be easily manufactured and can be manufactured at low cost.

【0045】尚、本実施例においては2つのローパスフ
ィルター11,12のうち少なくとも一方のローパスフ
ィルターの断面形状を1ラインセンサーの画素の配列方
向と垂直方向にローパス特性が得られるように形成すれ
ば、メカ的な原稿(画像)走査方向に生じるモアレ現象
も同時に除去することができる。
In this embodiment, the cross-sectional shape of at least one of the two low-pass filters 11 and 12 is formed so that low-pass characteristics can be obtained in the direction perpendicular to the arrangement direction of the pixels of the one-line sensor. In addition, the moire phenomenon which occurs in the mechanical original (image) scanning direction can be removed at the same time.

【0046】又、このような画像読取装置においては結
像手段の結像倍率が等倍近傍になる程、1ラインセンサ
ーの撮像素子の空間周波数が低くなり、かつ結像手段の
MTF値が高くなりモアレ現象が著しく現われてくるの
で本発明は大変有効な手段といえる。
In such an image reading apparatus, the spatial frequency of the image sensor of the one-line sensor becomes lower and the MTF value of the imaging means becomes higher as the imaging magnification of the imaging means becomes closer to unity. The present invention can be said to be a very effective means since the moire phenomenon appears remarkably.

【0047】又、受光手段としてのカラー画像読取用の
1ラインセンサー(CCD)で生じる色モアレ現象の除
去にも本発明は効果的である。
The present invention is also effective for removing a color moiré phenomenon occurring in a color image reading one-line sensor (CCD) as a light receiving means.

【0048】図7(A),(B)は各々本発明の実施例
2の2種類のローパス特性を説明する為の要部概略図で
ある。同図において図6に示した要素と同一要素には同
符番を付している。
FIGS. 7 (A) and 7 (B) are schematic views of a main part for explaining two types of low-pass characteristics according to the second embodiment of the present invention. In this figure, the same elements as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.

【0049】本実施例において実施例1と異なる点は光
学手段を1枚の透明な光学部材より成るローパスフィル
ター71より構成したことである。該ローパスフィルタ
ー71の入射側の面71aと射出側の面71bにはそれ
ぞれ形状の異なる台形パターンが形成されており、これ
により2つのローパス特性を得ている。
The present embodiment is different from the first embodiment in that the optical means is constituted by a low-pass filter 71 made of one transparent optical member. A trapezoidal pattern having different shapes is formed on the incident side surface 71a and the exit side surface 71b of the low-pass filter 71, thereby obtaining two low-pass characteristics.

【0050】即ち、図8に示したように台形パターン
A,Bの傾斜面72,73の傾き角度を入射側の面71
aと射出側の面71bとで互いに異ならせて形成し、か
つローパスフィルター71の入射側及び射出側の面から
受光手段5面までの各々の光路長L1,L2をL1L2
と略等しくなるようにし、更に各々の入射側の面71a
及び射出側の面71bからの各々の偏向角θ1 ,θ2
がθ1 >θ2 となるように各光学要素を設定している。
That is, as shown in FIG. 8, the inclination angles of the inclined surfaces 72, 73 of the trapezoidal patterns A, B are changed to the incident side surface 71.
a and the emission-side surface 71b are formed so as to be different from each other, and the optical path lengths L1 and L2 from the incidence-side and emission-side surfaces of the low-pass filter 71 to the surface of the light receiving means 5 are L1L2.
, And each incident side surface 71a
And the respective deflection angles θ 1 and θ 2 from the emission-side surface 71b.
Are set such that θ 1 > θ 2 .

【0051】これにより前記の図2、図3に示した2種
類のローパス特性を得て、最終的には図4に示した如く
のローパス特性を得ることにより前述の実施例1と同様
な効果を得ている。
As a result, the two types of low-pass characteristics shown in FIGS. 2 and 3 are obtained, and finally, the low-pass characteristics shown in FIG. 4 are obtained. Have gained.

【0052】又、本実施例においてのローパスフィルタ
ー71は空間的に占める部分が小さく、かつローパスフ
ィルター71を保持する保持部材も少なくてすみ、これ
により装置全体の簡素化及び低コスト化を図っている。
Further, the low-pass filter 71 in this embodiment occupies a small space and requires a small number of holding members for holding the low-pass filter 71, thereby simplifying the entire apparatus and reducing the cost. I have.

【0053】図9は本発明の実施例3の2種類のローパ
ス特性を説明する為の要部概略図である。同図において
図6に示した要素と同一要素には同符番を付している。
FIG. 9 is a schematic diagram of a main part for describing two types of low-pass characteristics according to the third embodiment of the present invention. In this figure, the same elements as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.

【0054】本実施例において実施例2と異なる点は透
明な光学部材より成るローパスフィルター91の入射側
と射出側の面91,91bのうち、射出側の面91bを
図10に示した如く異なる台形パターンA,Bを交互に
繰り返して形成し、又入射側の面91aを平面より形成
し、これにより前記図2、図3に示した如くの異なる2
つのローパス特性を得たことである。
This embodiment is different from the second embodiment in that, of the low-pass filter 91 made of a transparent optical member, the light-exit surface 91b of the light-incident and light-exit surfaces 91 and 91b is different as shown in FIG. The trapezoidal patterns A and B are alternately and repeatedly formed, and the incident side surface 91a is formed from a flat surface.
That is, we obtained two low-pass characteristics.

【0055】即ち、図10に示した如くの2つの台形パ
ターンA,Bの傾斜面92,94の傾き角度を互いに異
ならせて形成し、ピッチPが光束のビーム径より小さく
なるように形成している。これにより前記図4に示した
如くのローパス特性を得て前述の実施例1、2と同様な
効果を得ている。
That is, as shown in FIG. 10, the two trapezoidal patterns A and B are formed so that the inclination angles of the inclined surfaces 92 and 94 are different from each other, and the pitch P is smaller than the beam diameter of the light beam. ing. As a result, the low-pass characteristics as shown in FIG. 4 are obtained, and the same effects as in the first and second embodiments are obtained.

【0056】尚、入射側の面91aに撮像素子の配列方
向に対して垂直方向にローパス特性を有するパターンを
形成すれば、1枚のローパスフィルターを用いるだけで
該撮像素子の配列方向と垂直方向の双方のモアレ現象を
同時に除去することができる。
If a pattern having a low-pass characteristic is formed on the incident surface 91a in a direction perpendicular to the arrangement direction of the image pickup devices, the direction perpendicular to the arrangement direction of the image pickup devices can be obtained by using only one low-pass filter. Can be removed at the same time.

【0057】以上のように各実施例においては等倍結像
系でカラー画像をCCD等の撮像素子を用いた受光手段
で読取る際、モアレ現象を除去し高画質の画像を得てい
る。
As described above, in each embodiment, when a color image is read by a light receiving means using an image pickup device such as a CCD in a unity magnification imaging system, a moire phenomenon is removed to obtain a high quality image.

【0058】尚、以上の各実施例においては反射型の原
稿(画像)を用いた例を示したが、透過型の原稿を用い
ても本発明は前述の実施例と同様に適用することができ
る。
In each of the above embodiments, an example using a reflection type original (image) has been described. However, the present invention can be applied in the same manner as the above-described embodiment even when a transmission type original is used. it can.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば前述の如く結像手段と受
光手段との間の光路中に撮像素子の並び方向に対して少
なくとも2種類のローパス特性を有する光学手段を設け
ることにより、結像手段の結像倍率に拘らず常にモアレ
現象の影響を軽減し、高画質な画像を得ることができる
画像読取装置を達成することができる。
According to the present invention, as described above, by providing optical means having at least two types of low-pass characteristics in the arrangement direction of the image pickup devices in the optical path between the image forming means and the light receiving means, as described above. It is possible to achieve an image reading apparatus that can always reduce the influence of the moiré phenomenon regardless of the imaging magnification of the image unit and can obtain a high-quality image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例1の画像読取装置の要部概略
FIG. 1 is a schematic diagram of a main part of an image reading apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例1のローパスフィルター11
のMTF値の説明図
FIG. 2 shows a low-pass filter 11 according to the first embodiment of the present invention.
Explanatory diagram of MTF value of

【図3】 本発明の実施例1のローパスフィルター12
のMTF値の説明図
FIG. 3 shows a low-pass filter 12 according to the first embodiment of the present invention.
Explanatory diagram of MTF value of

【図4】 本発明の実施例1の光学手段のMTF値の説
明図
FIG. 4 is an explanatory diagram of an MTF value of the optical unit according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例1のローパスフィルターの要
部説明図
FIG. 5 is an explanatory view of a main part of the low-pass filter according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例1のローパス特性を説明する
為の要部概略図
FIG. 6 is a schematic diagram of a main part for describing low-pass characteristics according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施例2のローパス特性を説明する
為の要部概略図
FIG. 7 is a schematic diagram of a main part for explaining low-pass characteristics according to a second embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施例2のローパスフィルターの要
部説明図
FIG. 8 is an explanatory view of a main part of a low-pass filter according to a second embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施例3のローパス特性を説明する
為の要部概略図
FIG. 9 is a schematic diagram of a main part for describing low-pass characteristics according to a third embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施例3のローパスフィルターの
要部説明図
FIG. 10 is an explanatory view of a main part of a low-pass filter according to a third embodiment of the present invention.

【図11】 従来の画像読取装置の要部概略図FIG. 11 is a schematic view of a main part of a conventional image reading apparatus.

【図12】 カラー画像の説明図FIG. 12 is an explanatory diagram of a color image.

【図13】 図12の一部分の拡大説明図FIG. 13 is an enlarged explanatory view of a part of FIG. 12;

【図14】 図12に示したカラー画像を従来の画像読
取装置で出力したときの説明図
FIG. 14 is an explanatory diagram when the color image shown in FIG. 12 is output by a conventional image reading apparatus.

【図15】 従来のローパスフィルターのMTF値の説
明図
FIG. 15 is an explanatory diagram of an MTF value of a conventional low-pass filter.

【図16】 受光手段の説明図FIG. 16 is an explanatory diagram of a light receiving unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 照明手段 2 原稿ガラス台 3 原稿 4 結像手段 5 受光手段 20 光学手段 11,12,71,91 ローパスフィルター 30 読取手段 REFERENCE SIGNS LIST 1 illumination means 2 original glass table 3 original 4 image forming means 5 light receiving means 20 optical means 11, 12, 71, 91 low-pass filter 30 reading means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 27/46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 27/46

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 原稿面上に載置した画像を照明手段によ
り照明し、該画像を結像手段により複数の撮像素子を有
する受光手段面上に結像させて読取る画像読取装置にお
いて、該結像手段と該受光手段との間の光路中に同一形
状より成る少なくとも2つの光学部材を有し、該2つの
光学部材を前記受光手段から所定距離離した光路上の位
置にそれぞれ設置することにより該撮像素子の並び方向
に対して少なくとも2種類のローパス特性を有する光学
手段を設けたことを特徴とする画像読取装置。
1. An image reading apparatus for illuminating an image placed on a document surface by illuminating means, forming the image on a light receiving means surface having a plurality of image sensors by an image forming means, and reading the image. The same shape in the optical path between the imaging means and the light receiving means
At least two optical members having a shape
Position the optical member on the optical path at a predetermined distance from the light receiving means.
An image reading apparatus, comprising: an optical unit having at least two types of low-pass characteristics in the arrangement direction of the imaging devices by being installed in the respective devices.
【請求項2】 前記光学手段の少なくとも2種類のロー
パス特性は異なった2つの空間周波数でMTF値を0に
するものであり、このときの2つの空間周波数の比は略
1:1.2〜3の関係より成り立っていることを特徴と
する請求項1の画像読取装置。
2. The at least two kinds of low-pass characteristics of the optical means are to set the MTF value to 0 at two different spatial frequencies, and the ratio of the two spatial frequencies at this time is approximately 1: 1.2 to 3. The image reading device according to claim 1, wherein the image reading device is formed by the following relationship:
【請求項3】 前記結像手段の結像倍率は略等倍である
ことを特徴とする請求項1の画像読取装置。
3. The image reading apparatus according to claim 1, wherein an image forming magnification of said image forming means is substantially equal.
【請求項4】 前記受光手段は前記画像の読取画素に対
応した範囲内を前記撮像素子の並び方向に分割して読取
るようにしたことを特徴とする請求項1の画像読取装
置。
4. The image reading apparatus according to claim 1, wherein said light receiving means divides a range corresponding to a read pixel of said image in a direction in which said image sensors are arranged and reads the image.
【請求項5】 前記光学手段の少なくとも2種類のロー
パス特性のうち少なくとも1つは前記撮像素子の並び方
向に対して垂直方向にローパス特性を有するものである
ことを特徴とする請求項1の画像読取装置。
5. The image according to claim 1, wherein at least one of the at least two types of low-pass characteristics of the optical means has a low-pass characteristic in a direction perpendicular to a direction in which the imaging devices are arranged. Reader.
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