JPH0766948A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPH0766948A
JPH0766948A JP5234101A JP23410193A JPH0766948A JP H0766948 A JPH0766948 A JP H0766948A JP 5234101 A JP5234101 A JP 5234101A JP 23410193 A JP23410193 A JP 23410193A JP H0766948 A JPH0766948 A JP H0766948A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像をCCD等の撮像素子を用いた受光手段
で読み取る際に、モアレ現象のない、かつローパスフィ
ルター間の固有の干渉ムラのない高画質の画像が得られ
る画像読取装置を得ること。 【構成】 照明手段により照明された画像1を結像手段
2により複数の撮像素子を有する受光手段3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リニアパターンを有する複数の
ローパスフィルター4A,4B,4Cより成る光学手段
4を設け、該光学手段を構成する複数のローパスフィル
ターは、そのリニアパターンの方向が全て異なる方向に
向いていること。

Description

【発明の詳細な説明】
【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)をデジタル的に得る画像読取装
置に関し、特にリニアパターンより成るローパスフィル
ターを用い、撮像素子(画素)の並び方向に対して該リ
ニアパターンの方向が互いに異なるように配設した複数
のローパスフィルター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ながらローパスフィルター
間より生ずる固有の干渉ムラを除去し、該画像を高精度
に読み取るようにした、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。
【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。
【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。
【0004】即ち、出力機器(読取機器)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)よ呼ばれる現象が起
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。
【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。
【0006】図4は本出願人が先に提案した特願平4−
31369号の画像読取装置の要部概略図である。
【0007】同図において41は反射型のカラー画像
(網点原稿)、42は結像手段であり、後述する受光手
段43面上にカラー画像を所定の倍率で結像させてい
る。43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41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43は、例えば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
(画素)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
でカラー画像を読み取るようにしている。
【0008】44は光学手段であり、図5に示すような
リニアパターンを有する2つのローパスフィルター44
A,44Bを有しており、光軸上互いに異なる位置に配
設することで2種類のローパス特性を得て、これにより
通常のモアレと折り返しのモアレの双方を除去してい
る。
【0009】同図においては照明手段(不図示)により
照明されたカラー画像41を結像手段42により複数の
ローパスフィルター44A,44Bを通過させて受光手
段43面上に所定の倍率で結像させ、該受光手段43に
より所定の色光に基づき該カラー画像41をデジタル的
に読み取っている。そして照明手段(不図示)と結像手
段42と光学手段44そして受光手段43の各要素から
成る読取手段を紙面に対して斜方向に各々ライン走査
し、これによりカラー画像41を順次読み取っている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図4に示した画像読取
装置において、光学手段44を構成する2つのローパス
フィルター44A,44Bのリニアパターンの方向が、
例えば全て同一方向に向いて配置されていると、該ロー
パスフィルター44A,44Bのリニアパターンより生
じた回折光同志が干渉し固有の干渉パターンを生じるこ
とがある。その為例えば網点原稿41の線数によらない
固有のムラが生じる場合がある。
【0011】例えば、この配置構成で網点原稿41を受
光手段43で読み取った場合、ローパスフィルター44
A,44Bより固有の干渉パターンが生じ、これにより
図6に示すように該網点原稿41の載置方向によらず出
力画像45に固有のムラパターンが生じ、画質の劣化を
招いてしまうという傾向があった。
【0012】これらの現象は画像処理上、エッジ強調フ
ィルターを掛けると、より顕著になって現われてくる。
【0013】本発明は本出願人が先に提案した特願平4
−31369号公報の画像読取装置を更に改良し、光学
手段を構成する複数のローパスフィルターを、そのリニ
アパターンの方向が受光手段の撮像素子(画素)の配列
方向に対して適切なる方向に向くように配設することに
より、ローパスフィルターより生じた回折光同志の干渉
による干渉パターンの発生を効果的に防止し、モアレ縞
を除去し干渉ムラのない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。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の画像読取装置
は、照明手段により照明された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
の光路中にリニアパターンを有する複数のローパスフィ
ルターより成る光学手段を設け、該光学手段を構成する
複数のローパスフィルターは、そのリニアパターンの方
向が全て異なる方向に向いていることを特徴としてい
る。
【0015】特に前記結像手段の絞り近傍にリニアパタ
ーンが互いに直交するように2つのローパスフィルター
を近接して設け、該2つのローパスフィルターのリニア
パターンの方向とは異なる方向にリニアパターンを有す
る他のローパスフィルターを、該結像手段の光軸上別の
位置に設けたことや、該結像手段の光軸上別の位置に設
けたローパスフィルターのリニアパターンの方向は前記
受光手段の撮像素子の配列方向と直交していることや、
前記光学手段を構成する複数のローパスフィルターの入
射側と射出側の面は全て同一のパターンより成っている
こと等を特徴としている。
【0016】
【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。
【0017】同図において1は反射型のカラー画像(網
点原稿)、2は結像手段であり、その内部に絞りを有し
ており、後述する受光手段(1次元ラインセンサー)3
面上にカラー画像1を所定の倍率で結像させている。
【0018】4は光学手段であり、結像手段2とライン
センサー3との間の光路中に設けており、リニアパター
ンを有する3つのローパスフィルター4A,4B,4C
より成っている。3つのローパスフィルター4A,4
B,4Cは、そのリニアパターンの方向が該ラインセン
サー3の素子(画素)の配列方向に対して互いに異なる
方向に向くように配設している。
【0019】本実施例ではローパスフィルター4Aとロ
ーパスフィルター4Bを近接して結像手段2の絞り位置
近傍に配設し、かつそれらのローパスフィルター4A,
4Bのリニアパターンの方向が互いに直交するように配
設している。これにより本実施例ではラインセンサー3
の素子の配列方向(主走査方向)のMTFと走査方向
(副走査方向)のMTFとのバランスを効率良く均等に
している。
【0020】ローパスフィルター4Cは最もラインセン
サー3側に配され、該ローパスフィルター4Cのリニア
パターンの方向が前記ローパスフィルター4Aとローパ
スフィルター4Bのリニアパターンの方向とは異なるよ
うに配設しており、かつラインセンサー3の素子の配列
方向と直交するように配設している。
【0021】尚、本実施例における各ローパスフィルタ
ー4A,4B,4Cの入射側と射出側の面は全て同一の
パターンより形成しており、これにより製造を容易に
し、しかも低コストで製作できるようにしている。
【0022】ラインセンサー(CCD)3は、例えば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つの素子(画素)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。又各
々の素子面上にはR,G,Bの色フィルターが蒸着され
ており、R,G,Bの3つの色光でカラー画像を読み取
るようにしている。即ち、カラー画像1の読取画素に対
応した範囲内を素子の並び方向に分割して該カラー画像
1を読み取るようにしている。
【0023】尚、照明手段(不図示)と結像手段2と光
学手段4、そして受光手段3の各要素で読取手段を構成
している。
【0024】本実施例においては照明手段(不図示)に
より照明されたカラー画像(網点原稿)1を結像手段2
により各ローパスフィルター4A,4B,4Cを通過さ
せて受光手段3面上に所定の倍率で結像させている。そ
して受光手段3により所定の色光に基づきカラー画像1
をデジタル的に読み取っている。そして読取手段をカラ
ー画像1に対して相対的にライン走査し、これによりカ
ラー画像1を順次読み取っている。
【0025】一般に画像読取装置において受光手段とし
て用いるラインセンサーは画像(網点原稿)に対して相
対的に走査する為、走査方向(副走査方向)のMTFは
該ラインセンサーの素子(画素)の配列方向(主走査方
向)のMTFに比べ低下する。
【0026】その為、折り返しのモアレ現象を除去する
には、ラインセンサーの素子の配列方向と直交する方向
(副走査方向)にローパス特性を有するローパスフィル
ター4Cを設ければ十分である。
【0027】但し、MTFのバランスを効率良く採る為
にはローパスフィルター4Cのリニアパターンを前記ロ
ーパスフィルター4A,4Bのリニアパターンと同一方
向に成らないように、該ローパスフィルター4Cの光軸
を中心に回転させてバランスどりを行なうようにしても
良い。
【0028】図2は本実施例のラインセンサー3の素子
の配列方向に対して各ローパスフィルター4A,4B,
4Cのリニアパターンの方向を示した説明図である。
【0029】同図における各ローパスフィルター4A,
4B,4Cのリニアパターンの方向はラインセンサー3
の素子の配列方向に対して、ローパスフィルター4Cが
90°、ローパスフィルター4Bが45°、ローパスフ
ィルター4Aが135°と成すように配している。その
うちローパスフィルター4Aとローパスフィルター4B
は、そのリニアパターンの方向が直交状態を保持したま
ま結像手段(不図示)の光軸を中心に所定方向(時計方
向)へ回動可能とし、同図では45°回転させたものを
示している。これにより本実施例ではモアレ現象を除去
しながらローパスフィルターより生じた回折光同志の干
渉による干渉ムラのパターンを効果的に除去している。
【0030】本実施例においては、このように前述の如
く結像手段2の絞り位置近傍に近接して設けた2枚のロ
ーパスフィルター4A,4Bのリニアパターンを直交状
態を保持したまま結像手段の光軸を中心にして回転さ
せ、かつ他のローパスフィルター4Cのリニアパターン
と異なるように配設することにより、MTFの周波数特
性を良好に維持したまま各ローパスフィルター4A,4
B,4C間の固有の干渉ムラを効果的に除去すると共に
モアレ現象を除去している。これによりカラー画像(網
点原稿)1を高精度に読取り、高画質の画像を得てい
る。
【0031】尚、本実施例においてはリニアパターンの
方向が互いに異なるように3つのローパスフィルター4
A,4B,4Cを光軸上適切に配設して光学手段4を構
成しているが、それらのローパスフィルター4A,4
B,4Cのリニアパターンの方向と異なるように他のロ
ーパスフィルターを追加して構成しても良い。これによ
れば更にモアレ現象を良好に除去することができる。
【0032】図3は本発明の実施例2のラインセンサー
3の素子の配列方向に対して各ローパスフィルター4
A,4B,4Cのリニアパターンの方向を示した説明図
である。
【0033】本実施例において前述の実施例1と異なる
点はローパスフィルター4Aとローパスフィルター4B
のリニアパターンを直交状態に保持したまま結像手段
(不図示)の光軸を中心に所定方向(時計方向)に30
°回転させたことである。その他の構成及び光学的作用
は実施例1と略同様である。
【0034】即ち、本実施例においてはローパスフィル
ター4Aとローパスフィルター4Bのリニアパターンの
直交関係を維持した状態で結像手段(不図示)の光軸を
中心に時計方向に30°回転させることによっても、前
述の実施例1と同様な効果を得ている。
【0035】尚、本実施例の如くローパスフィルター4
A,4Bのリニアパターンの直交関係はラインセンサー
3の素子の配列方向と走査方向とのMTFのバランスを
均等にさせるのには有効ではあるが、例えば走査方向の
MTFをラインセンサーの画素の配列方向のMTFより
低下させたいときにはローパスフィルター4Bの回転角
度30°をより小さく、又はローパスフィルター4Aの
回転角度120°をより大きく採ることで可能と成り、
又これらの値はモアレ等の除去量を考慮した設計事項で
可変である。
【0036】又、本出願人が先に提案した特願平4−3
1369号公報のように各ローパスフィルター4A,4
B,4Cの光軸上の位置関係を変化させることによりM
TF値を0にする空間周波数を変化させることもでき
る。又同一のパターンで各ローパスフィルター4A,4
B,4Cのリニアパターンの方向と配置位置を変えれば
低コスト化を図ることができることは言うまでもない。
【0037】尚、以上の各実施例においては反射型の原
稿(カラー画像)を用いた例を示したが、勿論透過型の
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。
【0038】
【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該受光手段の撮像素子(画素)
の配列方向に対してリニアパターンの方向が互いに異な
るように配設した複数のローパスフィルターを有する光
学手段を設けることにより、モアレ現象を効果的に除去
しながら各ローパスフィルターから生ずる回折光同志が
干渉したときに生ずる干渉パターンを除去し、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の画像読取装置の要部概略
【図2】 本発明の実施例1の各ローパスフィルターの
リニアパターンの方向を示す説明図
【図3】 本発明の実施例2の各ローパスフィルターの
リニアパターンの方向を示す説明図
【図4】 従来の画像読取装置の要部概略図
【図5】 従来のローパスフィルターの要部説明図
【図6】 画像を従来の画像読取装置で出力したときの
説明図
【符号の説明】
1 画像 2 結像手段 3 受光手段(ラインセンサー) 4 光学手段 4A,4B,4C ローパスフィルター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/64 320 D

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 照明手段により照明された画像を結像手
    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リニアパターンを有する複数のロ
    ーパスフィルターより成る光学手段を設け、該光学手段
    を構成する複数のローパスフィルターは、そのリニアパ
    ターンの方向が全て異なる方向に向いていることを特徴
    とする画像読取装置。
  2. 【請求項2】 前記結像手段の絞り近傍にリニアパター
    ンが互いに直交するように2つのローパスフィルターを
    近接して設け、該2つのローパスフィルターのリニアパ
    ターンの方向とは異なる方向にリニアパターンを有する
    他のローパスフィルターを、該結像手段の光軸上別の位
    置に設けたことを特徴とする請求項1の画像読取装置。
  3. 【請求項3】 前記結像手段の光軸上別の位置に設けた
    ローパスフィルターのリニアパターンの方向は前記受光
    手段の撮像素子の配列方向と直交していることを特徴と
    する請求項2の画像読取装置。
  4. 【請求項4】 前記光学手段を構成する複数のローパス
    フィルターの入射側と射出側の面は全て同一のパターン
    より成っていることを特徴とする請求項1の画像読取装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6184929B1 (en) 1990-12-11 2001-02-06 Fuji Xerox Co., Ltd. Solid state imaging device and image read apparatus with polygonal photosensitive pixels

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6184929B1 (en) 1990-12-11 2001-02-06 Fuji Xerox Co., Ltd. Solid state imaging device and image read apparatus with polygonal photosensitive pixels

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