DE3821076A1 - Farbbildleser - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Farbbildleser, der bei einer Farbkopiervorrichtung u.dgl. Verwendung finden kann.

Die Fig. 8 und 9 zeigen Beispiele von Farbbildlesern. In Fig. 8 ist mit der Bezugsziffer 20 eine Vorlage bezeichnet, die auf eine transparente Glasplatte 21 gelegt wird. Mit 22 ist eine Lichtquelle bezeichnet. Die Bezugsziffer 23 bezieht sich auf einen Reflektorspiegel und die Bezugsziffer 24 auf einen ersten Spiegel. Diese werden als eine Einheit in die mit dem Pfeil A angedeutete Richtung verschoben. Mit den Be­ zugsziffern 25 und 26 sind ein zweiter und ein dritter Spiegel jeweils bezeichnet. Diese Spiegel bewegen sich als eine Einheit in dieselbe Richtung wie der erste Spiegel mit einer halb so großen Geschwindigkeit wie der erste Spiegel. Aufgrund der Wirkungsweisen der ersten, zweiten und dritten Spiegel wird Licht, das von einem ausgeleuchteten Bereich reflektiert wird, der sich mit einer konstanten Geschwindigkeit auf der Vorlage bewegt, über eine konstante optische Weglänge auf eine Linse 1 gerichtet. Ein Lichtstrom, der durch die Linse 1 geht, wird hinsichtlich den Farben durch einen Farbseparator 10 separiert, und ein Bild jeder Farbe wird auf einem zugeordneten Element der linear angeordneten photoelektrischen Wandlerelemente (die nachstehend als CCD bezeichnet werden) 4, 5 und 6 fokus­ siert. Fig. 9 zeigt ein Beispiel des vorstehend angegebenen Farbseparators 10. In Fig. 9(a) sind dichroitische Spiegel 2 und 3 in einem Lichtweg bzw. Strahlengang angeordnet, an denen von der Vorlage reflektiertes Licht zu einem Bild auf den CCD-Elementen 4, 5 und 6 nach dem Durchgang durch die Linse 1 zur Bildung eines Bildes separiert wird. Der dichroi­ tische Spiegel ist ein Interferenzfilter, bei dem dielektri­ sche Folien mit niedrigen und hohen Brechungsindices wechsel­ weise zur Bildung einer Mehrschichtanordnung auf einer trans­ parenten Basisplatte, wie einer Glasplatte, vorgesehen sind, wobei die Schichten beispielsweise mit Hilfe des Vakuumauf­ dampfverfahrens aufgebracht werden. Er hat eine Permeabilität, wie dies beispielsweise in den Fig. 7(a) und (b) gezeigt ist. Wenn der dichroitische Spiegel 2 in Fig. 9(a) eine Permea­ bilität hat, die in Fig. 7(a) gezeigt ist, und wenn der dichroitische Spiegel 3 eine solche Permeabilität hat, die in Fig. 7(b) gezeigt ist, liest das CCD-Element 4 die blauen Farbdaten, das CCD-Element 5 die roten Farbdaten und das CCD- Element 6 die grünen Farbdaten. Die optischen Weglängen von der Linse zu dem jeweiligen CCD-Element sind virtuell gleich, wenn man die chromatische Aberration der Linsen, Fehler im Hin­ blick der Dimensionsgenauigkeit des jeweiligen CCD-Elements, die Oberflächengenauigkeit der Reflexionsfläche jedes dichroi­ tischen Spiegels und die Oberflächengenauigkeit einer prisma­ tischen Reflexionsfläche und die optischen Weglängenfehler in einem Prisma, falls ein Prisma verwendet wird, unberücksichtigt läßt. Fig. 9(b) zeigt ein Beispiel einer Auslegung, bei dem ein Prisma 8 in einer Lesevorrichtung für eine Dreifarbense­ paration verwendet wird. Die Flächen 2 und 3 des Prismas 8 haben dieselben Funktionen wie die dichroitischen Spiegel 2 und 3 in Fig. 9(a). Daher können die CCD-Elemente 4, 5 und 6 dieselben Farbdaten erhalten wie jene, die in Fig. 9(a) ange­ geben sind. Wenn ein Prisma verwendet wird, tritt das Licht vertikal in die Glasfläche ein und aus dieser aus, so daß der Astigmatismus eliminiert wird. Fig. 9(c) zeigt eine Lesevor­ richtung mit einer Zweifarbenseparation ohne ein Prisma, und Fig. 9(d) mit einem Prisma. Dieselben Bezugszeichen werden für die Teile verwendet, die jenen in den Fig. 9(a) und 9(b) ent­ sprechen. Hierbei handelt es sich um Beispiele von Lesevorrich­ tungen mit einer Zweifarbenseparation.

Bei den vorstehend beschriebenen Beispielen sind die CCD- Elemente immer auf verschiedenen Flächen vorgesehen. Diese Bauart einer Lesevorrichtung mit Farbseparation macht eine genaue Positionierung jedes Bildelements (üblicherweise 7 µm -14 µm) des CCD-Elements erforderlich, um Fehler bei den Farbdaten zu vermeiden. Daher muß die Positionierung des CCD-Elements genau vorgenommen und eingestellt werden. Insbesondere ist beispielsweise die Größe eines Bildes auf der Vorlage so groß wie ein Bildelement bzw. ein Bildpunkt eines CCD-Elements. Dieses Bild ist schwarz und wird auf jedes CCD- Element projiziert. Wenn es genau auf das N-te Bildelement jedes CCD-Elements projiziert wird, wie dies in Fig. 6a ge­ zeigt ist, werden Farbdaten für Rot, Blau und Grün nicht aus­ gegeben und das Signal wird als Schwarz bewertet. Wenn jedoch eine Abweichung auftritt, wie dies in Fig. 6(b) gezeigt ist, wird das N-te Signal als Grün bewertet. Da es somit erforder­ lich ist, ein Bildelement einstellen und mit einer Genauig­ keit von weniger als einige µm einstellen zu müssen, ist eine komplizierte und äußerst genaue Einstellung erforderlich. Das CCD-Element wird üblicherweise in fünf Achsen R _A, R _B, x, y, z bezüglich der optischen Achse nach Fig. 5 eingestellt. Da jedes CCD-Element in fünf Achsen eingestellt wird, und wenn das CCD-Element sich auf einer anderen Fläche wie bei den vorangehenden Beispielen befindet, so ist es notwendig, die Einstellungsrichtung um 90° zu ändern, was eine komplizierte Einstelleinrichtung und einen schwierig durchzuführenden Ein­ stellvorgang erforderlich macht. Zusätzlich kann die Auswirkung einer Umgebungstemperaturdifferenz unter den CCD-Elementen für die Teile nicht vernachlässigt werden, für die eine genaue Positionierung erforderlich ist. Wenn beispielsweise die Länge eines CCD-Elements 35 mm beträgt, führt eine Temperaturdif­ ferenz von größer als 10°C im Vergleich zu den anderen CCD- Elementen zu einer Längenänderung von etwa 1 µm des CCD-Ele­ ments und von etwa 2 µm bei der Länge mit einem keramischen Basisteil, was zu einer Abweichung des Bildpunktes führt. Darüber hinaus ist auch eine geringfügige Änderung der Länge eines Anbringungseinrichtungsteiles von Bedeutung. Wenn die CCD-Elemente 5 und 6 relativ nahe an der Lichtquelle 22 ange­ ordnet sind, wie dies bei einem Beispiel in Fig. 8 gezeigt ist, so werden sie durch die Wärme beeinflußt, die von der Lichtquelle erzeugt wird. Dimensionsänderungen führen zu Ab­ weichungen des Bildelements zusätzlich zu Abweichungen der Ausgabecharakteristika des CCD-Elements, das von einem Halb­ leiter gebildet wird, so daß die Ausgabekennlinien Schwankun­ gen unterworfen sind und die drei CCD-Elemente außer Gleich­ gewicht kommen können.

Die Erfindung zielt darauf ab, einen Farbbildleser bereitzu­ stellen, der sich leicht und frei von Deviationen des Bild­ elements und der Änderung des Farbtons anordnen läßt, die durch die Wärme der Lichtquelle verursacht wird. Der Farbbild­ leser ist derart ausgelegt, daß ein Farbseparator auf einem ein Bild formenden Lichtweg so vorgesehen wird, daß das von einer Vorlage reflektierte Licht unter Bildung mehrerer Farb­ bilder durch eine Linse separiert wird, wobei die Oberfläche der Vorlage mit einer Lichtquelle ausgeleuchtet wird, die sich relativ zu dieser Fläche bewegt.

Eine Mehrzahl von Farbbildern wird auf diese Weise gebildet. Bei dieser Vorrichtung ist die Lichtquelle über der optischen Achse der Linse angeordnet, und die Mehrzahl von Farbbildern wird unter der optischen Achse der vorstehend angegebenen Linse und im wesentlichen in derselben Strahlrichtung gebildet.

Jedes CCD-Element ist von der Lichtquelle entfernt angrenzend an das jeweils nächste angeordnet. Diese Auslegung minimiert den Einfluß der Wärme und verhindert eine Abweichung bzw. Ablenkung der Bildelements, verursacht durch eine thermische Verzerrung. Darüber hinaus läßt sich eine Veränderung des Farbtons infolge eines unausgeglichenen CCD-Ausgangs eben­ falls vermeiden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile derErfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die bei­ gefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausbildungsform eines Farbbildlesers nach der Erfindung,

Fig. 2, 3, 4 und 10 Schnittansichten von Farbseparatoren gemäß ersten, zweiten, dritten und vierten bevorzugten Ausbildungsformen nach der Erfindung,

Fig. 5 eine perspektivische Seitenansicht einer Adjustie­ rungsrichtung eines CCD-Elements gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung,

Fig. 6 ein Diagramm der Bildelemente jedes CCD-Elements,

Fig. 7 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Spektral­ permeabilität des dichroitischen Spiegels,

Fig. 8 eine Schnittansicht eines Farbbildlesers, der nicht nach der Erfindung ausgelegt ist,

Fig. 9 eine Schnittansicht eines Farbseparators, der bei dem Farbbildleser nach Fig. 8 verwendet wird und

Fig. 10-15 jeweils perspektivische Ansichten zur Verdeut­ lichung von Auslegungsformen der Farbseparier­ einrichtung nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausbildungsform nach der Erfin­ dung. Das Grundkonzept entspricht im wesentlichen einem Ver­ gleichsbeispiel, das in Fig. 8 gezeigt ist, wobei der Farb­ separator eine Ausnahme bildet. In den Fig. 1 und 8 sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen ver­ sehen. Wie zuvor im Hinblick auf das Vergleichsbeispiel an­ gegeben ist, wird jedes auf der Vorlage reflektierte Licht, die mittels einer Lichtquelle (einer Halogenlampe) ausgeleuchtet wird, auf den CCD-Elementen 4, 5 und 6 unter Bildung eines Bildes hinsichtlich den Farben separiert. Fig. 2, 3 und 4 zeigen verschiedene bevorzugte Ausbildungsformen der Farbse­ paratoren. Bei der ersten in Fig. 2 gezeigten bevorzugten Ausbildungsform stellt das Bezugszeichen 1 eine Linse, das Bezugszeichen 30 ein Farbseparationsprisma und die Bezugs­ zeichen 4, 5 und 6 jeweils ein CCD-Element dar. Dichroitische Spiegel mit einer Spektralpermeabilität, die in den Fig. 7(a) und 7(b) gezeigt sind, sind jeweils auf den Flächen 2 und 3 des Prismas 30 vorgesehen. Nach dem Durchgang durch die Linse 1 tritt ein Licht in die prismatische Fläche 30 etwa vertikal ein. Dann wird das Licht durch den dichroitischen Spiegel 2 separiert und das Licht mit der Blaukomponente (Wellenlänge 400-500 nm) wird reflektiert und auf die Fläche 31 gerichtet. Das Licht der blauen Komponente wird total an der Grenzfläche zwischen der Glasfläche 31 und der Luftphase reflektiert und tritt aus der Fläche 33 etwa vertikal unter Bildung eines Bildes auf dem CCD-Element 4 aus. Andererseits geht das Licht, das durch den dichroitischen Spiegel 2 gegangen ist (mit einer Wellenlänge von 500-700 nm) direkt in das Prisma hinein und erreicht den dichroitischen Spiegel 3. Das Licht der roten Komponente mit der Wellenlänge von 600-700 nm wird hier re­ flektiert und auf die Fläche 34 gerichtet. Das Licht der roten Komponente wird total an der Grenzfläche zwischen der Glasfläche 34 und der Luftphase reflektiert und tritt aus der Fläche 34 etwa vertikal von dieser Fläche zur Bildung eines Bildes auf dem CCD-Element 5 aus. Das Licht der grünen Komponente mit der Wellenlänge von 500-600 nm, das durch den dichroitischen Spiegel geht, erreicht die Fläche 32 und es wird an der Grenz­ fläche zwischen der Luftphase und der Glasfläche total re­ flektiert und tritt aus der Fläche 33 etwa vertikal zu dieser Fläche unter Bildung eines Bildes auf dem CCD-Element 6 aus.

Ein Farbseparationsprisma mit der vorstehend genannten Ausle­ gung erhält man in einfacher Weise dadurch, daß man eine Mehrzahl von geschliffenen Prismen mit einem Flächen-zu-Flä­ chen-Winkel anbringt, wie dies in der Figur gezeigt ist. Das Prisma 30 ist so hergestellt, daß es ein großes gleichseitiges Dreieck mit den Flächen 31, 32 und 33 bildet. Auf diese Weise sind die optischen Weglängen in dem Glas alle gleich und die Weglängen sind gleich der Höhe des großen gleichseitigen Drei­ ecks des Prismas 30. Es ist daher einfach zu verstehen, daß bei der Verwendung eines solchen Prismas, es möglich ist, Licht­ bilder im wesentlichen auf derselben Fläche auszubilden, in welcher die Lichtbilder von einem Bild in drei Farben sepa­ riert sind.

Bei der zweiten bevorzugten Ausbildungsform nach Fig. 3 ist der hintere Teil des gleichseitigen Dreieckes mit den Flächen 34, 33 und 32 aus dem Prisma 30 nach Fig. 2 herausgenommen und diese Ausbildungsform dient zur Anwendung bei einer Lese­ vorrichtung mit einer Zweifarbentrennung bzw. Zweifarbensepa­ ration. Dieses Beispiel dient als ein Beispiel für eine redu­ zierte Anzahl von zu separierenden Farben, wobei ein Teil der in Fig. 2 gezeigten Auslegungsform weggelassen ist. Hieraus ist zu ersehen, daß andererseits durch das zusätzliche Vor­ sehen von einzelnen Teilen die Möglichkeit eröffnet wird, die Anzahl der zu separierenden Farben auf mehr als vier Farben zu erhöhen. Fig. 4 zeigt eine dritte bevorzugte Ausbildungs­ form. In einem Prisma 40 in Form eines gleichseitigen Drei­ ecks sind Halbspiegel 41, 42 und 43, die rechtwinklig zu einer Fläche angeordnet sind, und Halbspiegel 44 und 45, die parallel zu den anderen Flächen angeordnet sind, vorgesehen. Ein Licht tritt vertikal in eine Fläche ein, wird in vier Farben separiert und tritt aus der anderen Fläche vertikal aus. Wenn Blau-, Grün-und Rot-Filter 50, 51 und 52 an der Stelle vorgesehen sind, an der die Lichtstrahlen austreten, erhalten die CCD-Elemente 46, 4ß und 49 vor diesen Filtern jeweils blaue, grüne und rote Farbbilddaten. Das CCD-Element 47 ohne ein Filter empfängt die Schwarzbilddaten.

Bei den vorstehend genannten bevorzugten Ausbildungsformen ist jeweils ein Farbseparationsprisma vorgesehen. Die Erfin­ dung ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Wenn der Astigmatis­ mus keine Schwierigkeit darstellt, können dichroitische Spiegel und Reflexionsflächen insgesamt aus sehr dünnem Glas hergestellt werden und als diese Teile verwendet werden.

Fig. 10 ist eine Schnittansicht einer vierten bevorzugten Ausbildungsform, bei der die Bildformungsflächen der CCD- Elemente nicht auf ein und derselben Fläche angeordnet sind, sondern in Richtung der Lichtstrahlen angeordnet sind, die aus dem Prisma austreten.

Wenn man Lichtbilder in derselben Strahlungsrichtung nach der Farbseparation erhält, treten folgende Effekte auf: Wie in Fig. 5 gezeigt ist, kommt man bei drei CCD-Elementen 4, 5 und 6 nicht ohne eine Positionierung der Bildelemente in fünf Achsen bei der jeweiligen Adjustierung des CCD-Elements gemäß den vorangehenden Ausführungen aus. Wenn die Fokussierungs­ richtung des Lichtbildes jeder Farbe die gleiche ist, kann jedes CCD-Element in derselben Richtung angeordnet werden. Daher ist beispielsweise die folgende Adjustierung möglich. Nur ein Satz einer 5-Achseneinstelleinrichtung ist erforder­ lich, und das CCD-Element 4 wird zuerst eingestellt. Dann wird das CCD-Element 4 mit einem Klebstoff über eine Träger­ einrichtung des Prismas 30 fixiert, die in der Figur nicht dargestellt ist. Dann wird die 5-Achseneinstelleinrichtung unter Verwendung einer Y-Achsen- oder Z-Achseneinstellein­ richtung zu der Position des CCD-Elements 5 verschoben. Da das CCD-Element 5 bereits zu dem CCD-Element 4 ausgerichtet ist, ist nur eine Feineinstellung erforderlich. Auf diese Weise läßt sich die Zeit für die Einstellung verkürzen. Nach der Durchführung der Einstellung wird das CCD-Element 5 auf dem Prisma 30 mit einem Klebstoff auf ähnliche Weise wie zuvor im Zusammenhang mit dem CCD-Element 4 beschrieben, fixiert. Das CCD-Element 6 wird auf die gleiche Weise wie das CCD-Ele­ ment 5 eingestellt. Hieraus ist zu ersehen, daß für die Ein­ stellungsarbeiten nur eine einzige Einstelleinrichtung er­ forderlich ist. Wenn die Abbildungsflächen nicht in derselben Strahlungsrichtung sind, kann diese vereinfachte Bauform einer Einstelleinrichtung nicht verwendet werden. Dann ist es not­ wendig, für jede Richtung eine Einstelleinrichtung vorzusehen.

Wenn darüber hinaus die CCD-Elemente auf ein und derselben Fläche angeordnet sind, läßt sich die Einstellung noch weiter vereinfachen. Bei einer Steigerung der Genauigkeit des Pris­ mas ist nur ein Einstellvorgang erforderlich, wobei die drei CCD-Elemente genau auf derselben Basisplatte oder Packung positioniert sind.

Die vorstehend genannte Einstellung wird so vorgenommen, daß Signalwellen von den drei CCD-Elementen auf einem Oszilloscop an­ gezeigt werden und eine Einstellung in fünf Achsen zur Synchro­ nisierung der Signale, basierend auf Standardprinzipien, vor­ genommen wird. Da jedes CCD-Element bei der Erfindung, angren­ zend an den jeweils benachbarten und von der Lichtquelle ent­ fernt angeordnet ist, ist es frei von dem Einfluß der Wärme und Abweichungen der Bildelemente infolge einer thermischen Verzerrung lassen sich vermeiden. Darüber hinaus lassen sich Änderungen des Farbtons, verursacht durch einen unabgestimmten Ausgang von den jeweiligen CCD-Elementen verhindern.

Nachstehend werden die Ausbildungsformen einer Linse, eines Prismas und CCD-Elementen nach der Erfindung beschrieben, die bei dem Farbbildleser nach Fig. 1 verwendet werden.

Fig. 11 zeigt ein Beispiel eines Rahmens, auf dem eine Linse und ein Prisma fixiert sind. Die Teile 71, 72 und 73 sind aus Metallblech o.dgl. hergestellt. Die Teile 71 und 72 sind mit Hilfe von Schrauben fest mit dem Teil 73 verbunden.

Nachstehend werden die Funktionsweisen der jeweiligen Teile beschrieben. Die Kanten a und b der Teile 71 und 72 halten einen Objektivtubus fest. Daher werden die Kanten a und b mit Hilfe einer Schablone bzw. einer Paßlehre positioniert und mit Hilfe von Schrauben derart festgelegt, daß sie parallel zueinander sind und einen Abstand haben, der kleiner als der Außendurchmesser des Linsentubus bzw. Objektivtubus ist, und daß sie rechtwinklig zu einer Kante f des Elements 73 sind. Wenn die Kanten a, b und f auf diese Weise zur Stützung des zylindrischen Linsentubus ausgerichtet sind, wird eine Posi­ tion der Linse längs der Längsachse durch die Kante f defi­ niert, während die Höhe und die Neigung der optischen Achse relativ zu den Flächen h und i durch die Kanten a und b definiert werden.

Die Kanten e und d der Teile 71 und 72 werden mit Hilfe einer Schablone bzw. Paßlehre ausgerichtet und mit Hilfe von Schrau­ ben derart fixiert, daß sie in einer Ebene gemeinsam mit der Kante f des Teils 73 sind. Ein zur Fixierung des Prismas die­ nendes Teil wird später an den Flächen k und j der Teile 71 und 72 angebracht. Diese Flächen j und k sind zuvor so gebogen, daß sie genau die entsprechenden Abstände von d und e in vorbestimmter Weise einhalten können, um Ungleichmäßigkei­ ten bei der Belastung weitgehend minimal zu halten, die an den horizontalen Querseiten des Prismas auftreten. Diese Auslegung stellt sicher, daß das Linsenvorderteil (die Kante f des Teils 73 und die Kanten e und d der Elemente 71 und 72) genau parallel zu der Ebene ausgerichtet ist, die durch die Flächen j und k definiert ist, so daß auch Ungleichmäßigkei­ ten bei einer Belastung minimal gehalten werden, die auftre­ ten, wenn das Prisma auf die Linse gedrückt wird.

Die positionsmäßige Zuordnung zwischen der Kante c des Teils 71 und der Linsenhaltekante a ist durch eine Metallblech-Stanz­ bearbeitung bestimmt und es läßt sich eine genaue positions­ mäßige Zuordnung zwischen diesen beiden Kanten in zuverlässi­ ger Weise erreichen. Die Seitenfläche des Prismas ist in Kon­ takt mit der Kante c angeordnet, um einen Positionierbezug zu haben. Somit ist das Prisma genau zur optischen Achse der Linse relativ zu einer Breitenrichtung ausgerichtet.

Eine Fläche g des Teils 73 dient als eine Positionierfläche, um die vertikale Lage des Prismas nach Fig. 3 zu bestimmen.

Fig. 12 zeigt, daß die Linse in die Rahmeneinheit einge­ setzt ist, wie im Zusammenhang mit Fig. 11 beschrieben, zu­ sammengesetzt ist, und die Linse wird mit einem Band und Schrauben festgelegt. Die Linse ist durch die Flächen a, b und f positioniert und sie wird dann mit Hilfe von Schrauben festgelegt.

Fig. 13 zeigt eine Möglichkeit, bei der das Prisma auf die Rahmeneinheit gebaut wird, an der die Linse mit Hilfe der Schrauben befestigt ist.

Der hintere Linsenrahmen λ (mit Schattierungslinien verse­ hener Bereich) ist genau relativ zur optischen Achse der Linse ausgerichtet. Die Auftreffläche m ( α β γ δ) des Pris­ mas wird gegen den mit Schattierungslinien versehenen Bereich λ gedrückt. Die Seite γ β des Prismas wird durch die Fläche g des Metallteils 73 gestützt, wodurch die vertikale Lage des­ selben definiert wird. Die Seite des Prismas α β ist auf die Kante c des Metallteils 71 gesetzt, um die Positionie­ rung in Querrichtung sicherzustellen.

Wenn die vorstehend genannten Schritte vollständig ausge­ führt sind, wird die Fläche α xy δ gedrückt und mit dem Pris­ maanpreßteil 75 fixiert und mit Hilfe von Schrauben befestigt.

Fig. 14 ist eine Schnittansicht des Prismas 4, das auf der Rahmeneinheit des Prismaandrückteils 75 fixiert und mit Hilfe von Schrauben befestigt ist.

Die Fläche g des Metallteils 73 ist geringfügig nach oben gebogen. Dieser Winkel kann insoweit beliebig gewählt wer­ den, als er größer als der Winkel R des Prismas und kleiner als 90° ist. Das Prisma kann sicherer festgelegt werden, wenn g geringfügig nach oben gebogen ist. Das Prismaandrückteil 75 wird so befestigt, daß es das Prisma mit einer Kraft F drückt. Somit ist das Prisma festgelegt und auf den letzten Tubus und auf die Fläche g durch die Kraftkomponenten Fx und Fy gedrückt.

Fig. 14 zeigt einen Strahlengang durch eine Linse, ein Prisma und ein CCD-Element 5.

Fig. 15 verdeutlicht die Vorgehensweise zum Anbringen der drei CCD-Elemente auf dem Prisma, das an der Linse angebracht ist. Mit den Bezugsziffern 76, 77 und 78 sind CCD-Packungen 79, 80 und 81 sowie PCB Schnittstellen zum elektrischen Treiben die­ ser CCCD-Elemente dargestellt. 82, 83 und 84 sind flexible PCB Teile für die Zuführung von Signalen und Energie zu den Schnittstellen PCB Teilen.

Die relativen Positionen der drei CCD-Elemente auf dem Prisma werden, basierend auf der von den Linsen eingehenden Bild­ information unter Verwendung einer nicht gezeigten Feinein­ stelleinrichtung eingestellt, dann werden die drei CCD-Ele­ mente in ihren eingestellten Positionen fixiert und sie werden über Fixierarme 85 a, 85 b, 86 a, 86 b, 87 a und 87 b verbunden, die jeweils aus Glas hergestellt sind.

Wie bei den Beispielen der links liegenden Arme gezeigt ist, wird ein Klebstoff an den Stellen Q, R und S aufgebracht, die jeweils mit X an den Armen 85 b, 86 b und 87 b markiert sind. Diese Stellen werden fest mit den Stellen verbunden, die mit X auf der Seite des Prismas markiert sind. Zugleich wird ein Klebstoff auf die Bodenseiten der Arme aufgebracht, die dann in entsprechender Weise mit den Flächen n, o und p an den CCD-Packungen verbunden werden. Die Arme 85 a, 86 a und 87 a auf der rechten Seite sind in der Ansicht so gezeigt, daß die Arme und die CCD-Packungen miteinander verbunden sind. Wenn dieser Verbindungsvorgang abgeschlossen ist, werden die CCD- Packungen von der nicht gezeigten Feineinstellung freigegeben. Dann sind die Arbeiten für die Herstellung einer Einheit be­ endet.

Auf diese Weise erhält man eine 3-Farben-Separationseinheit mit einem einfachen Aufbau und einer hohen Positioniergenauigkeit.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Lesen eines Farbbildes, gekenn­ zeichnet durch:
eine Lichtquelle (22), die derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie eine Relativbewegung zur Ausgangs­ vorlage (20) und zur Ausleuchtung der Ausgangsvorlage (20) ausführt,
eine Spiegeleinrichtung (2) zum Einleiten des re­ flektierten Lichts von der ausgeleuchteten Vorlage in eine Linseneinrichtung (1), so daß die Lichtquelle (22) an einer Seite der optischen Achse der Linseneinrichtung (1) angeordnet ist,
wobei die Linseneinrichtung (1) das reflektierte Licht zur Bildung eines Bildes fokussiert,
eine Farbseparationseinrichtung (30, 40), die in der optischen Achse der Linseneinrichtung (1) zur Separie­ rung des reflektierten Lichts in eine Mehrzahl von Farb­ lichtbereichen angeordnet ist,
eine Mehrzahl von photoelektrischen Wandlereinrich­ tungen (CCD-Elemente), deren Anzahl der Mehrzahl von Farblichtbereichen entspricht, und wobei
die Farbseparationseinrichtung (30, 40) ein Spiegel­ teil (3 ) zur Projektion der Mehrzahl von Farblichtberei­ chen auf eine Mehrzahl von photoelektrischen Wandlereinrich­ tungen zur Bildung einer Mehrzahl von Farbbildern hat, und
wobei das Spiegelteil die Mehrzahl von Farblichtbereichen im wesentlichen in dieselbe Richtung projiziert, so daß die Mehrzahl von photoelektrischen Wandlereinrichtungen (CCD-Ele­ mente) auf der anderen Seite der optischen Achse, bezogen auf die Linseneinrichtung (1) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbseparationseinrichtung ein Prisma (30; 40) ist, das wenigstens ein Teil eines dichroitischen Spiegels hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma ein dreieckförmiges Prisma (30; 40) ist und eine der Prismaflächen (31) derart beschaffen ist, daß sie als Auftreffläche dient, und eine andere Prismafläche (32) derart beschaffen ist, daß sie als Projektionsfläche dient.

4. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von photoelektrischen Wandlereinrichtungen (CCD-Elemente) im wesentlichen in ein und derselben Ebene der Projektionsfläche des Prismas (32) gegenüberliegend ange­ ordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von photoelektrischen Wandlereinrichtungen (CCD-Elemente) wenigstens eine Linie von linear angeordneten Elementen (4, 5, 6) hat, und wobei die Linie von linear angeordneten Elementen eine CCD-Ein­ richtung bildet.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (22) eine Halo­ genlampe ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von photoelektri­ schen Wandlereinrichtungen (4, 5, 6) im wesentlichen unterhalb der Farbseparationseinrichtung (30, 40) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsvorlage stationär bleibt und daß die Lichtquelle (22) beweglich ist, um die Ausgangsvorlage (20) optisch durch die Lichtquelle (22) abzutasten.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbseparationseinrichtung ein Prisma (30, 40) ist, das drei Farbseparationen vornehmen kann.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbseparationseinrichtung ein Prisma (30, 40) ist, das zwei Farbseparationen vornehmen kann.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Wandler­ einrichtung (CCD-Elemente) an der Farbseparationseinrichtung (30, 40) über ein Befestigungsteil (33) mittels Klebstoff befestigt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (33) aus Glas besteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Wandlereinrichtung (CCD-Elemente) eine Lichtempfangsfläche hat und daß eine Fläche des Befestigungselements (33) an der Lichtempfangsfläche und eine weitere Fläche des Befestigungselementes (33) an der Farbseparationseinrichtung (39, 40) angeklebt ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (33) für jede der photoelektrischen Wandlereinrichtungen (CCD-Elemente) vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (1) und das Prisma (30, 40) an einem Sockel (73) befestigt sind, wobei die Linse (1) in einem Linsentubus angeordnet ist, an dem Sockel (73) eine Anschlageinrichtung (71, 72, g) zum Positionieren des Prismas (30, 40) am Sockel (73) befestigt ist, die mit einer Kante (r) des Prismas (30, 40) in Kontakt liegt, ferner die Stirnenden des Linsentubus derart ausgelegt sind, daß sie mit der an die Kante (r) anschließenden ersten Fläche des Prismas (30, 40) in Kontakt treten, und wobei eine Befestigungseinrichtung (75) für das Prisma mit dem Sockel verbindbar ist, welche die der Kante (r) gegenüberliegende Fläche des Prismas (30, 40) festhält.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (30, 40) ein dreieckförmiges Prisma (30, 40) ist, wobei eine Prismenfläche (31) als Auftreffläche und eine weitere Prismenfläche (32) als Projektionsfläche dient.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (30, 40) ein eine Farbzerlegung vornehmendes Prisma ist und auf der Projektionsfläche (32) mehrere photoelektrische Wandlereinrichtungen (CCD-Elemente) vorgesehen sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung (71, 72, g) eine Positioniereinrichtung zum Positionieren des Prismas (30, 40) in vertikaler oder horizontaler Richtung ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (75) auf die zweite Fläche des Prismas derart drückt, daß die erste Fläche bzw. die Kante (r) des Prismas (30, 40) in Kontakt mit der einen Stirnfläche des Linsentubus bzw. der Anschlageinrichtung (71, 72, g) steht und sich das Prisma (30, 40) in einer vorbestimmten Position befindet.