JP2000188667A - Color image reader - Google Patents

Color image reader

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JP2000188667A
JP2000188667A JP10376349A JP37634998A JP2000188667A JP 2000188667 A JP2000188667 A JP 2000188667A JP 10376349 A JP10376349 A JP 10376349A JP 37634998 A JP37634998 A JP 37634998A JP 2000188667 A JP2000188667 A JP 2000188667A
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JP
Japan
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color
optical system
color image
light receiving
image reading
Prior art date
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JP10376349A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Shimomura
秀和 下村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of parts and adjusting work and to simplify and miniaturize the whole device by integrally constituting an image forming optical system and a color discomposing means, and properly setting respective elements constituting the device, thereby guiding each color light to be subjected to color reparation by the color discomposing means onto a corresponding line sensor surface without deviation, without adjusting the color discomposing means. SOLUTION: A color image is formed on the surface of a light-receiving means 4 obtained by arranging plural line sensors on the same substrate surface via a color discomposing means 3 by an image forming optical system 2. If (x) is set as the distance from the means 3 to a light-receiving means 4, (n) as the line interval of a means 4/the size of the subscanning direction of the single element of the means 4, (f) as the focal distance of the system 2. B as the image-forming magnification of the system 2, α as the variation (%) of the focal distance of the system 2 and (k) as a distance (a positive value) from the final surface of the system 2 to an image side main point, the condition n.f(1-β).α/100<x<f(1-β)-k is satisfied.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はカラー画像読取装置
に関し、特に結像光学系と色分解手段とを一体的に構成
すると共に装置を構成する各要素を適切に設定すること
により、色分解手段の調整を無くし、簡易な構成の読取
光学系で原稿面上のカラー画像情報を高精度に読取るこ
とができる、例えばカラースキャナーやカラーファクシ
ミリ等の装置に好適なカラー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 a color image reading apparatus, and more particularly, to an image forming optical system and a color separating means which are integrally formed, and by appropriately setting each element constituting the apparatus, a color separating means is provided. The present invention relates to a color image reading apparatus suitable for an apparatus such as a color scanner or a color facsimile which can read color image information on a document surface with high accuracy by a reading optical system having a simple configuration without adjusting the image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より原稿面上のカラー画像情報を光
学系を介してラインセンサー(CCD)面上に結像させ
て、このときのラインセンサーからの出力信号を利用し
てカラー画像情報をデジタル的に読取る装置が種々と提
案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, color image information on a document surface is imaged on a line sensor (CCD) surface via an optical system, and color image information is converted using an output signal from the line sensor at this time. Various digital reading devices have been proposed.

【0003】例えば図3は従来のカラー画像読取装置の
光学系の要部概略図である。同図では原稿面31上のカ
ラー画像からの光束を結像レンズ32で集光し後述する
ラインセンサー面上に結像させる際、該光束を3Pプリ
ズム33を介して例えば赤色(R)、緑色(G)青色
(B)の3色に色分解した後、各々のラインセンサー3
4,35,36面上に導光している。そして各ラインセ
ンサー34,35,36面上に結像したカラー画像を各
々副走査方向にライン走査し各色光毎に読取りを行なっ
ている。
[0003] For example, FIG. 3 is a schematic view of a main part of an optical system of a conventional color image reading apparatus. In the figure, when a light beam from a color image on a document surface 31 is condensed by an image forming lens 32 and formed on a line sensor surface described later, the light beam is transmitted through a 3P prism 33, for example, to red (R), green, and the like. (G) After color separation into three colors of blue (B), each line sensor 3
Light is guided on 4, 35, and 36 surfaces. The color images formed on the respective line sensors 34, 35, 36 are line-scanned in the sub-scanning direction, and reading is performed for each color light.

【0004】図4は従来のカラー画像読取装置の光学系
の要部概略図である。同図では原稿面31上のカラー画
像からの光束を結像レンズ32で集光し後述するライン
センサー面上に結像させる際、該光束を2色性を有する
波長選択透過膜が付加された2つの色分解用のビームス
プリッター(色分解手段)44,45を介して3色に対
応する3つの色光に分離している。
FIG. 4 is a schematic view of a main part of an optical system of a conventional color image reading apparatus. In this figure, when a light beam from a color image on a document surface 31 is condensed by an imaging lens 32 and formed on a line sensor surface described later, a wavelength selective transmission film having dichroism is added to the light beam. The light is separated into three color lights corresponding to three colors via two beam splitters (color separation means) 44 and 45 for color separation.

【0005】そして3つの色光に基づくカラー画像を3
つのラインセンサーを同一基板面上に設けた所謂モノリ
シック3ラインセンサー(受光手段)43面上に各々結
像させている。これによりカラー画像を副走査方向にラ
イン走査し各色光毎に読取りを行なっている。
[0005] A color image based on the three color lights is converted into a color image.
Three line sensors are formed on a so-called monolithic three-line sensor (light receiving means) 43 provided on the same substrate surface. Thus, the color image is line-scanned in the sub-scanning direction, and reading is performed for each color light.

【0006】図5は図4に示したモノリシック3ライン
センサー43の説明図であり、該モノリシック3ライン
センサー43は同図に示すように3つのラインセンサー
(CCD)51,52,53を互いに平行となるように
同一基板面上に有限距離離して配置しており、該ライン
センサー面上には各々の色光に基づく不図示の色フィル
ターが設けられている。
FIG. 5 is an explanatory view of the monolithic three-line sensor 43 shown in FIG. 4. The monolithic three-line sensor 43 has three line sensors (CCD) 51, 52, 53 parallel to each other as shown in FIG. Are arranged at a finite distance from each other on the same substrate surface, and a color filter (not shown) based on each color light is provided on the line sensor surface.

【0007】また各ラインセンサー51,52,53の
間隔S1 ,S2 は様々な製作上の条件から一般的に例え
ば0.064〜0.2mm程度で製作されており、また
各単一素子54の画素幅W1,W2は例えば8μm×8
μm,10μm×10μm程度で設定されている。
The distances S 1 , S 2 between the line sensors 51, 52, 53 are generally made to be, for example, about 0.064 to 0.2 mm due to various manufacturing conditions. The pixel width W1, W2 of 54 is, for example, 8 μm × 8
μm, about 10 μm × 10 μm.

【0008】また図6に示すようにモノリシック3ライ
ンセンサーの中央のライン52に対する他の2つのライ
ン51,53のライン間の距離S1 ,S2 は一般的に各
反対方向に等距離、かつ副走査方向の画素サイズ(図5
参照)W2の整数倍になるように設定している。これは
次の理由からによる。
As shown in FIG. 6, distances S 1 and S 2 between the other two lines 51 and 53 with respect to the center line 52 of the monolithic three-line sensor are generally equidistant in opposite directions, respectively. Pixel size in the sub-scanning direction (FIG. 5
(Refer to) W2. This is for the following reasons.

【0009】即ち、図6に示すように通常の結像光学系
32のみを用いて上記に示したモノリシック3ラインセ
ンサーでカラー画像の読取りを行なう場合、3つのライ
ンセンサー51,52,53で同時に読取れる原稿面3
1上の読取位置は同図に示す如く異なる3つの位置51
´,52´,53´となる。
That is, as shown in FIG. 6, when a color image is read by the above-described monolithic three-line sensor using only the normal imaging optical system 32, the three line sensors 51, 52, 53 simultaneously operate. Original surface 3 that can be read
The three reading positions 51 are different from each other as shown in FIG.
', 52' and 53 '.

【0010】この為、原稿面31上の任意の位置に対す
る3色(R,G,B)の各信号成分は同時に読取ること
ができず、それぞれ3ラインセンサーで読取り後、一致
させ合成する必要が生じてくる。
For this reason, the signal components of the three colors (R, G, B) at an arbitrary position on the document surface 31 cannot be read at the same time. Come up.

【0011】これには3ラインセンサーの各ライン間の
距離S1 ,S2 を各画素サイズW2の整数倍となるよう
に設定し、これに応じた冗長ラインメモリーを具備した
上で例えばB信号(B色光に基づく信号成分)に対し各
G,R信号(G,R色光に基づく信号成分)を遅延させ
ることによって比較的容易に3色の合成信号成分を得て
いる。
To this end, the distances S 1 and S 2 between each line of the three-line sensor are set to be an integral multiple of each pixel size W2, and a redundant line memory is provided in accordance with the distances. By delaying each of the G and R signals (signal components based on the G and R color lights) with respect to the (signal components based on the B color light), a composite signal component of three colors can be obtained relatively easily.

【0012】従って上記の如く3ラインセンサーの中央
のラインセンサー52に対する他の2つのラインセンサ
ー51,53間の距離S1 ,S2 は副走査方向の画素サ
イズW2の整数倍となるように設定しているのである。
Therefore, as described above, the distances S 1 and S 2 between the other two line sensors 51 and 53 with respect to the center line sensor 52 of the three line sensors are set to be an integral multiple of the pixel size W2 in the sub-scanning direction. It is doing.

【0013】更に別な手法として図7に示すようにモノ
リシックな3ラインセンサーを受光手段(受光素子)7
4として用い、結像光路中に色分解手段としての透過型
の1次元ブレーズド回折格子73を結像レンズ(投影レ
ンズ)32の射出瞳から受光手段74面方向に離して配
置し、透過回折を用いて色分解を行ない、原稿面31の
1ラインのカラー画像情報を3ラインセンサー74面上
に副走査方向に色分解して結像させることにより、該カ
ラー画像情報を読取るカラー画像読取装置が提案されて
いる。
As still another method, as shown in FIG.
4, a transmission type one-dimensional blazed diffraction grating 73 as a color separating means is arranged in the image forming optical path away from the exit pupil of the image forming lens (projection lens) 32 in the direction of the light receiving means 74 to perform transmission diffraction. A color image reading apparatus that reads out the color image information by performing color separation by using the color image information of one line on the original surface 31 on the three-line sensor 74 surface in the sub-scanning direction to form an image. Proposed.

【0014】上記色分解手段として1次元ブレーズド回
折格子を用いたカラー画像読取装置においては以下に示
す課題があった。
A color image reading apparatus using a one-dimensional blazed diffraction grating as the color separation means has the following problems.

【0015】1次元ブレーズド回折格子の回折効率が、
例えばその1例として図8に示す波長特性をしていたと
き、該1次元ブレーズド回折格子の格子ピッチをいかに
設定しようとも±1次回折光の0次回折光に対する角度
は一致せず非対称性が残る。その為、3ラインセンサー
面上で各色光の間隔(色光間隔)が異なってくる。
The diffraction efficiency of the one-dimensional blazed diffraction grating is
For example, when the wavelength characteristic shown in FIG. 8 is used as an example, no matter how the grating pitch of the one-dimensional blazed diffraction grating is set, the angles of the ± 1st-order diffracted light with respect to the 0th-order diffracted light do not match, and the asymmetry remains. For this reason, the intervals between the color lights (color light intervals) on the three-line sensor surface are different.

【0016】そこで1次元ブレーズド回折格子で色分解
された各色光(回折光)の波長の違いにより生じる結像
位置のズレを、波長の違いによる屈折率の差を利用して
補正する補正手段として平板ガラスを結像光学系の光軸
に対して傾斜配置し、かつ該平板ガラスと1次元ブレー
ズド回折格子とを一体で構成することにより、簡易な構
成で3ラインセンサー面上での各色光の間隔を等間隔と
なるようにしている。
Therefore, as a correction means for correcting the deviation of the imaging position caused by the difference in the wavelength of each color light (diffracted light) color-separated by the one-dimensional blazed diffraction grating using the difference in the refractive index due to the difference in the wavelength. By arranging the flat glass at an angle with respect to the optical axis of the imaging optical system and integrally forming the flat glass and the one-dimensional blazed diffraction grating, each color light on the three-line sensor surface can be easily configured. The intervals are made equal.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】図3に示すカラー画像
読取装置では3つの独立のラインセンサーを必要とし、
また高精度化が要求され、しかも製作上困難な3Pプリ
ズムを必要とする為、装置全体が複雑化し、また高価と
なってくる。更に結像光束と各ラインセンサーとの合致
調整を各々独立に3回行なう必要があり、組立調整が面
倒となる等の問題点があった。
The color image reading apparatus shown in FIG. 3 requires three independent line sensors,
Further, high precision is required, and a 3P prism which is difficult to manufacture is required, so that the entire apparatus becomes complicated and expensive. In addition, it is necessary to perform matching adjustment between the imaged light beam and each line sensor three times independently, and there is a problem that assembly adjustment is troublesome.

【0018】また図4に示すカラー画像読取装置はビー
ムスプリッター44,45の板厚をxとした場合、ライ
ンセンサーの各ライン間の距離は2√2xとなる。今、
製作上好ましいラインセンサーの各ライン間の距離を
0.064〜0.2mm程度とするとビームスプリッタ
ー44,45の板厚xは23〜70μm程度となる。
In the color image reading apparatus shown in FIG. 4, when the thickness of the beam splitters 44 and 45 is x, the distance between each line of the line sensor is 2√2x. now,
If the distance between the lines of the line sensor, which is preferable for manufacturing, is about 0.064 to 0.2 mm, the plate thickness x of the beam splitters 44 and 45 is about 23 to 70 μm.

【0019】一般にこのような薄い厚さで光学的に平面
性を良好に維持したビームスプリッターを構成すること
は大変難しく、このような厚さのビームスプリッターを
用いるとラインセンサー面上に結像させるカラー画像の
光学性能が低下してくるという問題点があった。
In general, it is very difficult to construct a beam splitter having such a small thickness and good optically flatness. If a beam splitter having such a thickness is used, an image is formed on a line sensor surface. There is a problem that the optical performance of a color image is reduced.

【0020】また図4、図7に示す色分解手段を有する
カラー画像読取装置においては、製作上生じる結像レン
ズの焦点距離のバラ付きによる結像面のバラ付きを吸収
する為、受光手段(3ラインセンサー)を光軸方向へシ
フトする等の光学調整を行うこと以外にも色分解手段で
色分解される各色光を対応するラインセンサー面上に導
くように、該色分解手段の調整も独立に必要であった。
その為、部品点数や調整作業の増加に伴なうコストアッ
プや装置全体の複雑化及び大型化が生じていた。
In the color image reading apparatus having the color separating means shown in FIGS. 4 and 7, the light receiving means ( In addition to performing optical adjustment such as shifting the three-line sensor in the optical axis direction, the color separation unit is also adjusted so that each color light separated by the color separation unit is guided onto the corresponding line sensor surface. Necessary independently.
For this reason, the cost is increased due to the increase in the number of parts and the adjustment work, and the entire apparatus is complicated and large.

【0021】本発明の第1の目的は結像光学系と色分解
手段とを一体的に構成すると共に装置を構成する各要素
を適切に設定することにより、色分解手段の調整を行な
わなくても該色分解手段で色分解される各色光を対応す
るラインセンサー面上にズレることなく導くことがで
き、これにより部品点数や調整作業の削減、また装置全
体の簡略化や小型化を図ることができるカラー画像読取
装置の提供にある。
A first object of the present invention is to integrally form the image forming optical system and the color separation means and to appropriately set the respective elements constituting the apparatus so that the color separation means is not adjusted. Can also guide each color light separated by the color separation means onto the corresponding line sensor surface without shifting, thereby reducing the number of parts and adjustment work, and simplifying and miniaturizing the entire apparatus. Another object of the present invention is to provide a color image reading device capable of performing the above-described operations.

【0022】本発明の第2の目的は上記の第1の目的
と、光路中に設けた補正手段により、該色分解手段で色
分解された各色光(回折光)の波長の違いにより生じる
結像位置のズレを波長の違いによる屈折率の差を利用し
て補正することにより、該受光手段面上で副走査方向に
色分解される複数の色光の間隔を等間隔とすることがで
きるカラー画像読取装置の提供にある。
The second object of the present invention is the same as the first object, except that the correction means provided in the optical path causes a difference in the wavelength of each color light (diffracted light) separated by the color separation means. By correcting the deviation of the image position by using the difference in the refractive index due to the difference in the wavelength, it is possible to make the interval between a plurality of color lights separated in the sub-scanning direction on the light receiving means surface equal. An image reading device is provided.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明のカラー画像読取
装置は、(1-1) カラー画像を結像光学系により入射光束
を複数の色光に色分解する色分解手段を介して複数のラ
インセンサーを同一基板面上に配置した受光手段面上に
結像させ、該カラー画像と該受光手段とを相対的に副走
査方向に走査させて該受光手段で該カラー画像を読取る
カラー画像読取装置において、 x;色分解手段から受光手段までの距離 n;受光手段のライン間隔/受光手段の単素子の副走査
方向のサイズ f;結像光学系の焦点距離 β;結像光学系の結像倍率 α;結像光学系の焦点距離のバラ付き(%) k;結像光学系の最終面から像側主点までの距離(正の
値) としたとき、 n・f(1−β)・α/100<x<f(1−β)−k なる条件を満足することを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a color image reading apparatus comprising: (1-1) a plurality of lines through a color separating means for separating an incident light beam into a plurality of color lights by an image forming optical system; A color image reading device that forms a sensor on a light receiving means surface arranged on the same substrate surface, scans the color image and the light receiving means relatively in the sub-scanning direction, and reads the color image with the light receiving means X: distance from the color separation means to the light receiving means n: line spacing of the light receiving means / size of a single element of the light receiving means in the sub-scanning direction f: focal length of the imaging optical system β: imaging of the imaging optical system Magnification α: Variation of focal length of imaging optical system (%) k: Distance from positive surface of imaging optical system to principal point on image side (positive value): n · f (1−β) · Characterized by satisfying the condition of α / 100 <x <f (1−β) −k You.

【0024】特に(1-1-1) 前記条件式を 5・n・f(1−β)・α/100<x<f(1−β)
−k と設定したことや、(1-1-2) 前記結像光学系の焦点距離
のバラ付きαを0.5%以下としたことや、(1-1-3) 前
記色分解手段は1次元ブレーズド回折格子より成り、入
射光束を前記ラインセンサーの画素の並びと直交する方
向に3つの色光に色分解していることや、(1-1-4) 前記
結像光学系と前記色分解手段とは同一の枠体に取り付け
られていることや、(1-1-5) 前記受光手段はモノリシッ
ク3ラインセンサーより成ること、等を特徴としてい
る。
In particular, (1-1-1) the above conditional expression is expressed as follows: 5 · n · f (1-β) · α / 100 <x <f (1-β)
-K, (1-1-2) the variation α of the focal length of the imaging optical system was set to 0.5% or less, and (1-1-3) the color separation means A one-dimensional blazed diffraction grating, which separates the incident light beam into three color lights in a direction orthogonal to the arrangement of the pixels of the line sensor; and (1-1-4) the imaging optical system and the color The disassembly means is attached to the same frame, and (1-1-5) the light receiving means comprises a monolithic three-line sensor.

【0025】(1-2) カラー画像を結像光学系により入射
光束を複数の色光に色分解する1次元ブレーズド回折格
子より成る色分解手段を介して、複数のラインセンサー
を同一基板面上に配置した受光手段面上に結像させ、該
カラー画像と該受光手段とを相対的に副走査方向に走査
させて該受光手段で該カラー画像を読取るカラー画像読
取装置において、光路中に該色分解手段により色分解さ
れた各色光の波長の違いにより生じる該受光手段面上に
おける結像位置のズレを補正する補正手段を設け、該補
正手段は波長の違いによる屈折率の差を利用して各色光
の光路を変化させ、該受光手段面上で副走査方向に色分
解される複数の色光の間隔を等間隔となるようにしてお
り、 x;色分解手段から受光手段までの距離 n;受光手段のライン間隔/受光手段の単素子の副走査
方向のサイズ f;結像光学系の焦点距離 β;結像光学系の結像倍率 α;結像光学系の焦点距離のバラ付き(%) k;結像光学系の最終面から像側主点までの距離(正の
値) としたとき、 n・f(1−β)・α/100<x<f(1−β)−k なる条件を満足することを特徴としている。
(1-2) A plurality of line sensors are arranged on the same substrate surface through a color separation means comprising a one-dimensional blazed diffraction grating for separating an incident light beam into a plurality of color lights by an image forming optical system. An image is formed on the surface of the light receiving means disposed, and the color image and the light receiving means are relatively scanned in the sub-scanning direction, and the color image is read by the light receiving means. Correction means is provided for correcting the deviation of the imaging position on the light receiving means surface caused by the difference in the wavelength of each color light color-separated by the separation means, and the correction means utilizes the difference in the refractive index due to the difference in wavelength. The optical path of each color light is changed so that the intervals between a plurality of color lights separated in the sub-scanning direction on the light receiving means surface are made equal; x; the distance from the color separating means to the light receiving means n; Line spacing of light receiving means / The size of the single element of the optical means in the sub-scanning direction f; the focal length of the imaging optical system β; the imaging magnification of the imaging optical system α; the variation in the focal length of the imaging optical system (%) k; When the distance from the final surface of the system to the image-side principal point (positive value) is satisfied, the following condition is satisfied: n · f (1-β) · α / 100 <x <f (1-β) -k It is characterized by.

【0026】特に(1-2-1) 前記条件式を 5・n・f(1−β)・α/100<x<f(1−β)
−k と設定したことや、(1-2-2) 前記結像光学系の焦点距離
のバラ付きαを0.5%以下としたことや、(1-2-3) 前
記色分解手段は透過型の1次元ブレーズド回折格子より
成り、入射光束を前記ラインセンサーの画素の並びと直
交する方向に3つの色光に色分解しており、前記補正手
段は平板ガラスより成り、該平板ガラスと該1次元ブレ
ーズド回折格子とは一体的に構成され、前記結像光学系
の光軸に対して傾斜して配置されていることや、(1-2-
4) 前記色分解手段は反射型の1次元ブレーズド回折格
子より成り、入射光束を前記ラインセンサーの画素の並
びと直交する方向に3つの色光に色分解しており、前記
補正手段はプリズムより成り、該プリズムと該1次元ブ
レーズド回折格子とは一体的に構成されていることや、
(1-2-5) 前記結像光学系と前記色分解手段とは同一の枠
体に取り付けられていることや、(1-2-6) 前記受光手段
はモノリシック3ラインセンサーより成ること、等を特
徴としている。
In particular, (1-2-1) the above conditional expression is given by: 5 · n · f (1-β) · α / 100 <x <f (1-β)
-K, (1-2-2) the variation α of the focal length of the imaging optical system was set to 0.5% or less, and (1-2-3) the color separation means It consists of a transmission type one-dimensional blazed diffraction grating, separates an incident light beam into three color lights in a direction orthogonal to the arrangement of the pixels of the line sensor, and the correction means is made of flat glass. The one-dimensional blazed diffraction grating is integrally formed, and is arranged obliquely with respect to the optical axis of the imaging optical system.
4) The color separation means comprises a reflection type one-dimensional blazed diffraction grating, separates an incident light beam into three color lights in a direction orthogonal to the arrangement of the pixels of the line sensor, and the correction means comprises a prism. The prism and the one-dimensional blazed diffraction grating are integrally formed,
(1-2-5) that the imaging optical system and the color separation means are attached to the same frame, (1-2-6) that the light receiving means is a monolithic three-line sensor, And so on.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】(実施形態1)図1は本発明の実
施形態1の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)で
ある。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view (sub-scan sectional view) of a main portion of a first embodiment of the present invention in the sub-scanning direction.

【0028】図中、1は原稿面であり、カラー画像が形
成されている。2は結像光学系(結像レンズ)であり、
カラー画像に基づく光束を後述する透過型の1次元ブレ
ーズド回折格子を介して受光手段(モノリシック3ライ
ンセンサー)4面上に結像させている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a document surface on which a color image is formed. 2 is an imaging optical system (imaging lens),
A light beam based on a color image is imaged on four surfaces of light receiving means (monolithic three-line sensor) via a transmission type one-dimensional blazed diffraction grating described later.

【0029】21は光学部材であり、色分解手段として
の透過型の1次元ブレーズド回折格子3と補正手段とし
ての平板ガラス11とを一体的に構成しており、結像光
学系2の光軸に対して所定の角度傾けて配置している。
Reference numeral 21 denotes an optical member, which integrally comprises a transmission type one-dimensional blazed diffraction grating 3 as a color separating means and a flat glass 11 as a correcting means, and an optical axis of the image forming optical system 2. Are arranged at a predetermined angle with respect to.

【0030】透過型の1次元ブレーズド回折格子3は格
子ピッチPが226.26μmより成り、入射光束をラ
インセンサーの画素の並び方向と直交する方向に所定の
色光、例えばR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色の
色光に分解し透過回折させている。本実施形態では−1
次回折光5でB色光、0次回折光6でR色光、+1次回
折光7でG色光を得ている。
The transmission type one-dimensional blazed diffraction grating 3 has a grating pitch P of 226.26 μm, and converts the incident light beam into predetermined color light, for example, R (red), G ( The light is decomposed into three primary colors, green (green) and blue (B), and transmitted and diffracted. In the present embodiment, -1
B-color light is obtained as the 5th-order diffracted light 5, R-color light is obtained as the 0th-order diffracted light 6, and G-color light is obtained as the + 1st-order diffracted light 7.

【0031】平板ガラス11はS−TIH11材(OH
ARA社製商品名)より成り、回折光の波長の違いによ
り発生する副走査方向の結像位置のズレを各色光の波長
の違いによる屈折率の差を利用して、各色光の光路を変
化させて補正し、受光手段4面上で副走査方向に色分解
される複数の色光の間隔S1 ,S2 が等間隔となるよう
にしている。
The flat glass 11 is made of S-TIH11 material (OH
ARA Co., Ltd.) and changes the optical path of each color light by utilizing the difference in the refractive index due to the difference in the wavelength of each color light to the deviation of the imaging position in the sub-scanning direction caused by the difference in the wavelength of the diffracted light. The intervals S 1 and S 2 of the plurality of color lights separated in the sub-scanning direction on the surface of the light receiving means 4 are made equal to each other.

【0032】本実施形態では上述した結像光学系2と光
学部材11とを同一の枠体(鏡筒)20に取り付けてい
る。
In the present embodiment, the above-described imaging optical system 2 and the optical member 11 are mounted on the same frame (barrel) 20.

【0033】尚、光学部材21の結像光学系2の光軸に
対しての傾斜角度θを1°以上で、かつ40°以下に設
定するのが良い。また平板ガラス11の板厚dを1mm
以上で、かつ25mm以下に設定するのが良い。本実施
形態では光学部材21を結像光学系2の光軸に対して角
度θをθ=8.44°傾斜させており、また平板ガラス
11の板厚dをd=5.0mmに設定している。
The inclination angle θ of the optical member 21 with respect to the optical axis of the imaging optical system 2 is preferably set to 1 ° or more and 40 ° or less. The thickness d of the flat glass 11 is 1 mm.
It is better to set it to 25 mm or less. In the present embodiment, the angle θ of the optical member 21 is inclined to the optical axis of the imaging optical system 2 by θ = 8.44 °, and the thickness d of the flat glass 11 is set to d = 5.0 mm. ing.

【0034】4は受光手段であり、3つのラインセンサ
ー(CCD)8,9,10を互いに平行となるように同
一基板面上に配置した、所謂モノリシック3ラインセン
サー(以下「3ラインセンサー」とも称す。)より成っ
ており、1画素8μm×8μmで8ライン間隔、隔てて
構成している。
Reference numeral 4 denotes a light receiving means, which is a so-called monolithic three-line sensor (hereinafter also referred to as "three-line sensor") in which three line sensors (CCD) 8, 9, and 10 are arranged on the same substrate surface so as to be parallel to each other. ), And each pixel is 8 μm × 8 μm and is separated by eight lines.

【0035】本実施形態では原稿面1上のカラー画像を
不図示のミラー等より成る走査手段によりライン走査
し、該カラー画像からの光束(情報光)を結像光学系2
により集光し、透過型の1次元ブレーズド回折格子3を
介して3つの色光(例えばR,G,B)に色分解した後
に各色像を各々対応するラインセンサー8,9,10面
上に結像させている。このとき本実施形態では1次元ブ
レーズド回折格子3で色分解された各次数の回折光を平
板ガラス11を透過させることにより、3ラインセンサ
ー4面上で副走査方向に色分解される3つの色光の間隔
1 ,S2 が等間隔となるように補正している。そして
カラー画像1と3ラインセンサー4とを相対的に副走査
方向に走査させて該3ラインセンサー4により各々の色
光に基づくカラー画像をデジタル的に読み取っている。
In this embodiment, a color image on the original surface 1 is line-scanned by a scanning means (not shown) such as a mirror, and a light beam (information light) from the color image is formed into an image forming optical system 2.
And then color-separated into three color lights (for example, R, G, B) via a transmission type one-dimensional blazed diffraction grating 3 and form respective color images on the corresponding line sensors 8, 9, and 10 respectively. I have an image. At this time, in the present embodiment, the diffracted light of each order that has been color-separated by the one-dimensional blazed diffraction grating 3 is transmitted through the flat glass 11, so that three color lights that are color-separated in the sub-scanning direction on the surface of the three-line sensor 4. Are corrected so that the intervals S 1 and S 2 are equal. The color image 1 and the three-line sensor 4 are relatively scanned in the sub-scanning direction, and the three-line sensor 4 digitally reads a color image based on each color light.

【0036】上記色分解手段としての透過型の1次元ブ
レーズド回折格子は、Applied Optics誌,第17巻,第
15号,2273-2279 頁(1978 年8 月1 日号) に開示され
ているように、該透過型の回折格子に入射した入射光束
は透過回折されて主に3方向に分離されている。
The transmission type one-dimensional blazed diffraction grating as the color separation means is disclosed in Applied Optics, Vol. 17, No. 15, pp. 2273-2279 (August 1, 1978). Meanwhile, the incident light beam incident on the transmission type diffraction grating is transmitted and diffracted, and is mainly separated into three directions.

【0037】この透過型の1次元ブレーズド回折格子3
は該透過型の回折格子に入射し透過回折された光束を−
1次回折光5、0次回折光6、そして+1次回折光7の
3方向に分離し、結像光学系2による集束球面波の光束
として各々3ラインセンサー4面上に結像している。本
実施形態では前述の如く−1次回折光5でB色光、0次
回折光6でR色光、+1次回折光7でG色光を得てい
る。
This transmission type one-dimensional blazed diffraction grating 3
Is a light beam incident on the transmission type diffraction grating and diffracted by transmission.
The first-order diffracted light 5, the 0th-order diffracted light 6, and the + 1st-order diffracted light 7 are separated in three directions, and are imaged on the surface of the three-line sensor 4 as light beams of a focused spherical wave by the imaging optical system 2. In this embodiment, as described above, B color light is obtained by the -1st order diffracted light 5, R color light is obtained by the 0th order diffracted light 6, and G color light is obtained by the + 1st order diffracted light 7.

【0038】ここで図1においてxは1次元ブレーズド
回折格子3の軸上の位置から3ラインセンサー4までの
距離であり、Δxは結像光学系2の焦点距離のバラ付き
による結像面のバラ付き量である。
In FIG. 1, x is the distance from the position on the axis of the one-dimensional blazed diffraction grating 3 to the three-line sensor 4, and Δx is the deviation of the focal length of the imaging optical system 2 from the imaging plane. This is the amount of the variation.

【0039】通常、結像レンズ(結像光学系)2はその
製作上、レンズ単品の曲率半径のでき具合や、鏡筒ので
き具合等で焦点距離fが数%バラ付き、それに伴ない3
ラインセンサー4を最良結像面Aに一致するよう該結像
レンズ2又は3ラインセンサー4を光軸方向にシフトす
る光学調整が必要である。そのとき1次元ブレーズド回
折格子3で色分解された3つの色光5,6,7は、例え
ば図1に示すΔxだけズレた位置A´上でライン間隔S
1 ´,S2 ´で各々結像する為、該1次元ブレーズド回
折格子3も結像レンズ2の光軸方向に所定量シフトさ
せ、ライン間隔がS1 ,S2 となるように調整しなけれ
ばならなかった。
In general, the imaging lens (imaging optical system) 2 has a focal length f which varies by several% due to the degree of curvature of a single lens and the degree of formation of a lens barrel.
Optical adjustment is required to shift the imaging lens 2 or 3 line sensor 4 in the optical axis direction so that the line sensor 4 coincides with the best imaging plane A. At this time, the three color lights 5, 6, 7 color-separated by the one-dimensional blazed diffraction grating 3 have a line interval S at a position A ′ shifted by Δx shown in FIG.
1 ', S 2' for respectively imaged at, the one-dimensional blazed diffraction grating 3 is also by a predetermined amount shifted in the optical axis direction of the imaging lens 2, line spacing is not adjusted to be S 1, S 2 I had to.

【0040】そこで本実施形態においては、 x;1次元ブレーズド回折格子3から3ラインセンサー
4までの距離 n;3ラインセンサー4のライン間隔/3ラインセンサ
ー4の単素子の副走査方向のサイズ f;結像光学系2の焦点距離 β;結像光学系2の結像倍率 α;結像光学系2の焦点距離のバラ付き(%) k;結像光学系2の最終面から像側主点までの距離(正
の値) としたとき、 n・f(1−β)・α/100<x<f(1−β)−k ‥(1) (Δx=f(1−β)・α/100)なる条件を満足す
るように各要素を設定することにより、 |S1 ´−S1 |< L1 (但し、L1 はCCD1画素
のサイズ) とし、3ラインセンサー4を光軸方向に所定量シフトさ
せることで、ピントとライン間隔を共に満足できる構成
にしている。
Therefore, in the present embodiment, x: the distance from the one-dimensional blazed diffraction grating 3 to the three-line sensor 4 n; the line interval of the three-line sensor 4 / the size of a single element of the three-line sensor 4 in the sub-scanning direction f ; Focal length of the imaging optical system 2 β; imaging magnification of the imaging optical system 2 α; variation in the focal length of the imaging optical system 2 (%) k; N · f (1−β) · α / 100 <x <f (1−β) −k (1) (Δx = f (1−β) · α / 100) is set so as to satisfy | S 1 ′ −S 1 | <L 1 (where L 1 is the size of one CCD pixel), and the three-line sensor 4 is used as the optical axis. By shifting by a predetermined amount in the direction, the focus and the line interval are both satisfied.

【0041】上記条件式(1)を外れると3ラインセン
サー4でカラー画像を読んでいる位置が原稿面1で1画
素以上ずれていることになり、読み込んだカラー画像が
副走査方向に大きく色づいたものとなってしまうので良
くない。
If the above conditional expression (1) is not satisfied, the position where the color image is read by the three-line sensor 4 is shifted by one pixel or more on the original surface 1, and the read color image is greatly colored in the sub-scanning direction. Is not good.

【0042】更に上記条件式(1)を、 5・n・f(1−β)・α/100<x<f(1−β)−k ‥(2) と設定することにより、 |S1 ´−S1 |<L2 (但し、L2 はCCD1/5画
素のサイズ) とすることができ、これにより更なる高精度で高品位な
カラー画像の読取りができる。
[0042] Further, conditional expression (1), by setting 5 · n · f (1- β) · α / 100 <x < and f (1-β) -k ‥ (2), | S 1 '-S 1 | <L 2 (where L 2 is the size of 1/5 pixel of the CCD), whereby higher-precision and higher-quality color images can be read.

【0043】尚、本実施形態においては上記条件式
(1)及び条件式(2)において結像光学系2の焦点距
離のバラ付きαを0.5%以下に設定している。
In the present embodiment, the variation α in the focal length of the imaging optical system 2 is set to 0.5% or less in the conditional expressions (1) and (2).

【0044】次に本実施形態の数値実施例を示す。Next, numerical examples of the present embodiment will be described.

【0045】x=30.0(mm) n= 8.0 f=40.0(mm) β=−0.18898 α= 0.5(%) k=13.3(mm) これは条件式(1)及び条件式(2)を満足させてい
る。
X = 30.0 (mm) n = 8.0 f = 40.0 (mm) β = −0.18898 α = 0.5 (%) k = 13.3 (mm) This is a conditional expression. (1) and conditional expression (2) are satisfied.

【0046】このように本実施形態では上述の如く結像
光学系2と色分解手段3とを一体的に構成すると共に条
件式(1)もしくは条件式(2)を満足するように各要
素を適切に設定することにより、色分解手段3の調整を
行なわなくても該色分解手段3で色分解される各色光を
対応するラインセンサー面上にズレることなく導くこと
ができ、また色分解手段3と受光手段4との間の光路中
に設けた補正手段としての平板ガラス11により、該色
分解手段3で色分解された各色光(回折光)の波長の違
いにより生じる結像位置のズレを波長の違いによる屈折
率の差を利用して補正することにより、該受光手段4面
上で副走査方向に色分解される複数の色光の間隔を等間
隔とすることができ、これにより高精度で高品位なカラ
ー画像の読取りを行なっている。
As described above, in the present embodiment, the imaging optical system 2 and the color separation means 3 are integrally formed as described above, and the respective elements are so set as to satisfy the conditional expression (1) or the conditional expression (2). By appropriate setting, each color light separated by the color separation means 3 can be guided without being shifted on the corresponding line sensor surface without adjusting the color separation means 3. Due to the flat glass 11 as a correcting means provided in the optical path between the light receiving means 3 and the light receiving means 4, the deviation of the imaging position caused by the difference in the wavelength of each color light (diffraction light) color-separated by the color separating means 3 is obtained. Is corrected using the difference in the refractive index due to the difference in wavelength, the intervals between a plurality of color lights that are color-separated in the sub-scanning direction on the surface of the light receiving means 4 can be made equal, thereby increasing the height. Read high-precision color images with high accuracy Going on.

【0047】尚、本実施形態では透過型の1次元ブレー
ズド回折格子3と平板ガラス11とを一体的に構成した
が、これに限定されることはなく、各々独立に構成して
も良い。このときは平板ガラス11を結像光学系2の光
軸に対して所定の角度傾けて配置すれば良い。
In this embodiment, the transmission type one-dimensional blazed diffraction grating 3 and the flat glass 11 are integrally formed. However, the present invention is not limited to this, and they may be formed independently. In this case, the flat glass 11 may be arranged at a predetermined angle with respect to the optical axis of the imaging optical system 2.

【0048】(実施形態2)図2は本発明の実施形態2
の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。同
図において図1に示した要素と同一の要素には同符番を
付している。
(Embodiment 2) FIG. 2 shows Embodiment 2 of the present invention.
3 is a sectional view (sub-scan sectional view) of a main part in the sub-scan direction. In the figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0049】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点は色分解手段として反射型の1次元ブレーズド回
折格子を用い、補正手段としてプリズムを用い、かつ反
射型の1次元ブレーズド回折格子とプリズムとを一体的
に構成したことである。その他の構成及び光学的作用は
実施形態1と略同様であり、これにより同様な効果を得
ている。
The present embodiment differs from the first embodiment in that a reflection type one-dimensional blazed diffraction grating is used as color separation means, a prism is used as correction means, and a reflection type one-dimensional blazed diffraction grating and a prism are used. Are integrally configured. Other configurations and optical functions are substantially the same as those of the first embodiment, and thus, similar effects are obtained.

【0050】即ち、同図において22は反射型の1次元
ブレーズド回折格子13とS−TIH11材(OHAR
A社製商品名)より成るプリズム12とを一体的に構成
した光学部材である。本実施形態ではこの光学部材22
と結像光学系2とを前述の実施形態1と同様に同一の枠
体(鏡筒)25に取り付けている。
That is, in the figure, reference numeral 22 denotes a reflection type one-dimensional blazed diffraction grating 13 and an S-TIH11 material (OHAR
This is an optical member integrally formed with a prism 12 made of a company A (trade name). In the present embodiment, the optical member 22
And the imaging optical system 2 are mounted on the same frame (barrel) 25 as in the first embodiment.

【0051】本実施形態においては、前述の実施形態1
と同様に−1次回折光5でB色光、0次回折光6でR色
光、+1次回折光7でG色光を得ており、かつ1次元ブ
レーズド回折格子13とプリズム12とを一体化にした
光学部材22を光路内に配すると共に該ブレーズド回折
格子13の格子ピッチPをP=323.2μm、プリズ
ム12の射出側のプリズム面12aを結像光学系2の光
軸に対して角度θをθ=0.683°傾けて構成してい
る。これにより回折光の波長の違いにより発生する副走
査方向の結像位置のズレを補正し、3ラインセンサー4
面上で副走査方向に色分解される複数の色光の間隔S
1 ,S2 を等間隔となるようにして高精度のカラー画像
読取りを行なっている。
In this embodiment, the first embodiment is used.
In the same manner as described above, an optical member that obtains B-color light with the -1st-order diffracted light 5, R-color light with the 0th-order diffracted light 6, and G-color light with the + 1st-order diffracted light 7, and integrates the one-dimensional blazed diffraction grating 13 and the prism 12 22 is arranged in the optical path, the grating pitch P of the blazed diffraction grating 13 is P = 323.2 μm, and the angle θ of the prism surface 12 a on the exit side of the prism 12 with respect to the optical axis of the imaging optical system 2 is θ = It is configured to be tilted by 0.683 °. As a result, the deviation of the imaging position in the sub-scanning direction caused by the difference in the wavelength of the diffracted light is corrected.
The interval S between a plurality of color lights separated in the sub-scanning direction on the surface
1, so as to the S 2 equal intervals is performed a color image reading precision.

【0052】更に本実施形態では前述の実施形態1と同
様に結像光学系2と色分解手段13とを一体的に構成す
ると共に条件式(1)もしくは条件式(2)を満足する
ように各要素を設定することにより、色分解手段3の調
整を行なわなくても該色分解手段3で色分解される各色
光を対応するラインセンサー面上にズレることなく導く
ことができ、これにより簡易な3ラインセンサー4でカ
ラー画像を高精度に読取っている。
Further, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the imaging optical system 2 and the color separation means 13 are integrally formed, and the conditional expression (1) or the conditional expression (2) is satisfied. By setting each element, each color light separated by the color separation means 3 can be guided without shifting on the corresponding line sensor surface without adjusting the color separation means 3, thereby simplifying the operation. A three-line sensor 4 reads a color image with high accuracy.

【0053】次に本実施形態の数値実施例を示す。Next, numerical examples of the present embodiment will be shown.

【0054】x=26.0(mm) n= 8.0 f=40.0(mm) β=−0.18898 α=0.5(%) k=13.3(mm) これは条件式(1)及び条件式(2)を満足させてい
る。
X = 26.0 (mm) n = 8.0 f = 40.0 (mm) β = −0.18898 α = 0.5 (%) k = 13.3 (mm) This is a conditional expression. (1) and conditional expression (2) are satisfied.

【0055】尚、本実施形態では反射型のブレーズド回
折格子13とプリズム12とを一体的に構成したが、こ
れに限定されることはなく、各々独立に構成しても良
い。
In this embodiment, the reflection type blazed diffraction grating 13 and the prism 12 are integrally formed. However, the present invention is not limited to this, and they may be formed independently.

【0056】また以上の各実施形態においては補正手段
として平板ガラスまたはプリズムを用いたが、波長の違
いによる屈折率の差を利用して各色光の光路を変化させ
ることができる光学要素なら何を用いても本発明は前述
の各実施形態と同様に適用することができる。
In each of the above embodiments, a flat glass plate or a prism is used as the correction means. However, any optical element that can change the optical path of each color light using the difference in the refractive index due to the difference in wavelength is used. Even if it is used, the present invention can be applied similarly to the above-described embodiments.

【0057】[0057]

【発明の効果】第1の発明によれば前述の如く結像光学
系と色分解手段とを一体的に構成すると共に条件式
(1)もしくは条件式(2)を満足するように各要素を
適切に設定することにより、色分解手段の調整を行なわ
なくても該色分解手段で色分解される各色光を対応する
ラインセンサー面上にズレることなく導くことができ、
これにより部品点数や調整作業の削減、また装置全体の
簡略化及び小型化を図ることができるカラー画像読取装
置を達成することができる。
According to the first aspect of the present invention, the image forming optical system and the color separation means are integrally formed as described above, and the respective elements are set so as to satisfy the conditional expression (1) or (2). By appropriately setting, it is possible to guide each color light to be separated by the color separation unit without shifting on the corresponding line sensor surface without adjusting the color separation unit,
As a result, it is possible to achieve a color image reading apparatus capable of reducing the number of components and adjustment work, and simplifying and reducing the size of the entire apparatus.

【0058】第2の発明によれば前述の如く第1の発明
を達成すると共に、光路中に設けた補正手段により、該
色分解手段で色分解された各色光(回折光)の波長の違
いにより生じる結像位置のズレを波長の違いによる屈折
率の差を利用して補正することにより、該受光手段面上
で副走査方向に色分解される複数の色光の間隔を等間隔
とすることができるカラー画像読取装置を達成すること
ができる。
According to the second aspect of the present invention, the first aspect of the present invention is achieved as described above, and the difference in the wavelength of each color light (diffracted light) color-separated by the color separation means by the correction means provided in the optical path. By correcting the deviation of the imaging position caused by the difference in the refractive index due to the difference in wavelength, the intervals between a plurality of color lights separated in the sub-scanning direction on the light receiving means surface are made equal. And a color image reading apparatus that can perform the above-described operations.

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

【図1】 本発明の実施形態1の副走査断面図FIG. 1 is a sectional view of a sub-scanning direction according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態2の副走査断面図FIG. 2 is a cross-sectional view in the sub-scanning direction according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 従来のカラー画像読取装置の光学系の要部概
略図
FIG. 3 is a schematic view of a main part of an optical system of a conventional color image reading apparatus.

【図4】 従来のカラー画像読取装置の光学系の要部概
略図
FIG. 4 is a schematic view of a main part of an optical system of a conventional color image reading apparatus.

【図5】 モノリシック3ラインセンサーの説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a monolithic three-line sensor.

【図6】 従来のカラー画像読取装置の光学系の要部概
略図
FIG. 6 is a schematic view of a main part of an optical system of a conventional color image reading apparatus.

【図7】 従来のカラー画像読取装置の光学系の要部概
略図
FIG. 7 is a schematic view of a main part of an optical system of a conventional color image reading apparatus.

【図8】 ブレーズド回折格子の各次数の回折効率を示
した説明図
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the diffraction efficiency of each order of the blazed diffraction grating.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 原稿面 2 結像光学系 3,13 色分解手段(1次元ブレーズド回折格子) 4 受光手段(モノリシック3ラインセンサー) 5,6,7 色光(回折光) 8,9,10 ラインセンサー 11,12 補正手段 21,22 光学部材 20,25 枠体 12a プリズム面 S1 ,S2 ライン間隔 S1 ´,S2 ´ ライン間隔DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Original surface 2 Imaging optical system 3,13 Color separation means (one-dimensional blazed diffraction grating) 4 Light receiving means (monolithic three-line sensor) 5,6,7 Color light (diffraction light) 8,9,10 Line sensor 11,12 correcting means 21 and 22 the optical member 20, 25 frame member 12a prism surfaces S 1, S 2 line spacing S 1 ', S 2' line spacing

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カラー画像を結像光学系により入射光束
を複数の色光に色分解する色分解手段を介して複数のラ
インセンサーを同一基板面上に配置した受光手段面上に
結像させ、該カラー画像と該受光手段とを相対的に副走
査方向に走査させて該受光手段で該カラー画像を読取る
カラー画像読取装置において、 x;色分解手段から受光手段までの距離 n;受光手段のライン間隔/受光手段の単素子の副走査
方向のサイズ f;結像光学系の焦点距離 β;結像光学系の結像倍率 α;結像光学系の焦点距離のバラ付き(%) k;結像光学系の最終面から像側主点までの距離(正の
値) としたとき、 n・f(1−β)・α/100<x<f(1−β)−k なる条件を満足することを特徴とするカラー画像読取装
置。
1. A color image is formed on a light receiving means surface on which a plurality of line sensors are arranged on the same substrate surface via a color separating means for separating an incident light beam into a plurality of color lights by an image forming optical system. A color image reading apparatus for scanning the color image and the light receiving means relatively in the sub-scanning direction and reading the color image with the light receiving means; x; a distance from the color separation means to the light receiving means n; Line spacing / size of a single element of the light receiving means in the sub-scanning direction f; focal length of the imaging optical system β; imaging magnification of the imaging optical system α; variation in the focal length of the imaging optical system (%) k; When the distance (positive value) from the final surface of the imaging optical system to the image-side principal point is set, the condition of n · f (1-β) · α / 100 <x <f (1-β) -k is satisfied. A color image reading apparatus characterized by satisfying.
【請求項2】 前記条件式を 5・n・f(1−β)・α/100<x<f(1−β)
−k と設定したことを特徴とする請求項1のカラー画像読取
装置。
2. The conditional expression: 5 · n · f (1−β) · α / 100 <x <f (1−β)
2. The color image reading device according to claim 1, wherein -k is set.
【請求項3】 前記結像光学系の焦点距離のバラ付きα
を0.5%以下としたことを特徴とする請求項1又は2
のカラー画像読取装置。
3. A variation α in the focal length of the imaging optical system.
Is 0.5% or less.
Color image reading device.
【請求項4】 前記色分解手段は1次元ブレーズド回折
格子より成り、入射光束を前記ラインセンサーの画素の
並びと直交する方向に3つの色光に色分解していること
を特徴とする請求項1のカラー画像読取装置。
4. The color separation means comprises a one-dimensional blazed diffraction grating, and separates an incident light beam into three color lights in a direction orthogonal to an arrangement of pixels of the line sensor. Color image reading device.
【請求項5】 前記結像光学系と前記色分解手段とは同
一の枠体に取り付けられていることを特徴とする請求項
1、2、3又は4のカラー画像読取装置。
5. The color image reading apparatus according to claim 1, wherein said imaging optical system and said color separation means are mounted on a same frame.
【請求項6】 前記受光手段はモノリシック3ラインセ
ンサーより成ることを特徴とする請求項1又は2のカラ
ー画像読取装置。
6. A color image reading apparatus according to claim 1, wherein said light receiving means comprises a monolithic three-line sensor.
【請求項7】 カラー画像を結像光学系により入射光束
を複数の色光に色分解する1次元ブレーズド回折格子よ
り成る色分解手段を介して、複数のラインセンサーを同
一基板面上に配置した受光手段面上に結像させ、該カラ
ー画像と該受光手段とを相対的に副走査方向に走査させ
て該受光手段で該カラー画像を読取るカラー画像読取装
置において、 該色分解手段により色分解された各色光の波長の違いに
より生じる該受光手段面上における結像位置のズレを補
正する補正手段を設け、該補正手段は波長の違いによる
屈折率の差を利用して各色光の光路を変化させ、該受光
手段面上で副走査方向に色分解される複数の色光の間隔
を等間隔となるようにしており、 x;色分解手段から受光手段までの距離 n;受光手段のライン間隔/受光手段の単素子の副走査
方向のサイズ f;結像光学系の焦点距離 β;結像光学系の結像倍率 α;結像光学系の焦点距離のバラ付き(%) k;結像光学系の最終面から像側主点までの距離(正の
値) としたとき、 n・f(1−β)・α/100<x<f(1−β)−k なる条件を満足することを特徴とするカラー画像読取装
置。
7. A light receiving device in which a plurality of line sensors are arranged on the same substrate surface through a color separating means comprising a one-dimensional blazed diffraction grating for separating an incident light beam into a plurality of color lights by a focusing optical system for a color image. A color image reading device which forms an image on a device surface, scans the color image and the light receiving unit relatively in the sub-scanning direction, and reads the color image with the light receiving unit; Correction means for correcting the deviation of the imaging position on the light receiving means surface caused by the difference in the wavelength of each color light, and the correction means changes the optical path of each color light using the difference in the refractive index due to the difference in wavelength. The intervals of the plurality of color lights separated in the sub-scanning direction on the surface of the light receiving means are made equal, and x: the distance from the color separating means to the light receiving means n; Light receiving means Element size in the sub-scanning direction f; Focal length of imaging optical system β; Magnification magnification of imaging optical system α; Variation of focal length of imaging optical system (%) k; Final surface of imaging optical system Where the distance from the image to the image-side principal point (positive value) satisfies the following condition: n · f (1−β) · α / 100 <x <f (1−β) −k Color image reading device.
【請求項8】 前記条件式を 5・n・f(1−β)・α/100<x<f(1−β)
−k と設定したことを特徴とする請求項7のカラー画像読取
装置。
8. The conditional expression: 5 · n · f (1−β) · α / 100 <x <f (1−β)
The color image reading device according to claim 7, wherein -k is set.
【請求項9】 前記結像光学系の焦点距離のバラ付きα
を0.5%以下としたことを特徴とする請求項7又は8
のカラー画像読取装置。
9. The variation α of the focal length of the imaging optical system
Is set to 0.5% or less.
Color image reading device.
【請求項10】 前記色分解手段は透過型の1次元ブレ
ーズド回折格子より成り、入射光束を前記ラインセンサ
ーの画素の並びと直交する方向に3つの色光に色分解し
ており、前記補正手段は平板ガラスより成り、該平板ガ
ラスと該1次元ブレーズド回折格子とは一体的に構成さ
れ、前記結像光学系の光軸に対して傾斜して配置されて
いることを特徴とする請求項7のカラー画像読取装置。
10. The color separation means comprises a transmission type one-dimensional blazed diffraction grating, and separates an incident light beam into three color lights in a direction orthogonal to the arrangement of pixels of the line sensor. 8. The flat glass according to claim 7, wherein said flat glass and said one-dimensional blazed diffraction grating are integrally formed, and are arranged obliquely with respect to the optical axis of said imaging optical system. Color image reading device.
【請求項11】 前記色分解手段は反射型の1次元ブレ
ーズド回折格子より成り、入射光束を前記ラインセンサ
ーの画素の並びと直交する方向に3つの色光に色分解し
ており、前記補正手段はプリズムより成り、該プリズム
と該1次元ブレーズド回折格子とは一体的に構成されて
いることを特徴とする請求項7のカラー画像読取装置。
11. The color separation means comprises a reflection type one-dimensional blazed diffraction grating, and separates an incident light beam into three color lights in a direction orthogonal to the arrangement of the pixels of the line sensor. 8. The color image reading apparatus according to claim 7, comprising a prism, wherein said prism and said one-dimensional blazed diffraction grating are integrally formed.
【請求項12】 前記結像光学系と前記色分解手段とは
同一の枠体に取り付けられていることを特徴とする請求
項7、8、9、10又は11のカラー画像読取装置。
12. The color image reading apparatus according to claim 7, wherein said imaging optical system and said color separation means are mounted on the same frame.
【請求項13】 前記受光手段はモノリシック3ライン
センサーより成ることを特徴とする請求項7又は8のカ
ラー画像読取装置。
13. A color image reading apparatus according to claim 7, wherein said light receiving means comprises a monolithic three-line sensor.
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