JP2001111776A - カラー画像読取装置 - Google Patents
カラー画像読取装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸上から軸外にわたり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を可能とし、
よって、読取ラインの湾曲の発生にともなう光線のケラ
レを防止することを可能とするカラー画像読取装置を提
供する。 【解決手段】 複数のラインセンサを同一基板面上に配
置した受光手段、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、カラー画
像を色分解手段を介して受光手段に結像させる結像光学
系、カラー画像と受光手段を光学的に相対的に副走査方
向に移動させる手段、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受光手段の基板面上にお
ける結像位置の各色に対応したラインセンサ位置からの
ズレを無くす第１補正手段、混色防止のための原稿面近
傍に配置され補正手段で発生する主走査方向の湾曲量に
応じて湾曲する狭小スリットを備える。
れる複数の色光の間隔を等間隔とすることを可能とし、
よって、読取ラインの湾曲の発生にともなう光線のケラ
レを防止することを可能とするカラー画像読取装置を提
供する。 【解決手段】 複数のラインセンサを同一基板面上に配
置した受光手段、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、カラー画
像を色分解手段を介して受光手段に結像させる結像光学
系、カラー画像と受光手段を光学的に相対的に副走査方
向に移動させる手段、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受光手段の基板面上にお
ける結像位置の各色に対応したラインセンサ位置からの
ズレを無くす第１補正手段、混色防止のための原稿面近
傍に配置され補正手段で発生する主走査方向の湾曲量に
応じて湾曲する狭小スリットを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は１次元ブレーズド回
折格子を有するカラー画像読取装置に関するものであ
る。
折格子を有するカラー画像読取装置に関するものであ
る。
【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（ＣＣＤ）面上に結像させ
て、このときのラインセンサ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み取る装置が種々と提
案されている。
学系を介してラインセンサ（ＣＣＤ）面上に結像させ
て、このときのラインセンサ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み取る装置が種々と提
案されている。
【０００３】例えば図２は従来のカラー画像読取装置の
光学系の副走査方向の断面図である。図２に示した様に
原稿台ガラス３７上の原稿３３を不図示のランプで照明
し、原稿３３から光束をミラー３４、３５、３６を介し
結像レンズ３１へ導き、モノリシック３ラインセンサ３
２上に結像させている。ミラー３４、３５、３６が副走
査方向（図２の左右方向）に移動しながら主走査方向
（図２を貫く方向）を電気的に走査することで２次元の
カラー画像情報を読み取っている。この時、ミラー３
５、３６の移動量をミラー３４の移動量の半分にするこ
とでで原稿面３３とモノリシック３ラインセンサとの間
の光学距離を一定としている。
光学系の副走査方向の断面図である。図２に示した様に
原稿台ガラス３７上の原稿３３を不図示のランプで照明
し、原稿３３から光束をミラー３４、３５、３６を介し
結像レンズ３１へ導き、モノリシック３ラインセンサ３
２上に結像させている。ミラー３４、３５、３６が副走
査方向（図２の左右方向）に移動しながら主走査方向
（図２を貫く方向）を電気的に走査することで２次元の
カラー画像情報を読み取っている。この時、ミラー３
５、３６の移動量をミラー３４の移動量の半分にするこ
とでで原稿面３３とモノリシック３ラインセンサとの間
の光学距離を一定としている。
【０００４】図３は図２に示したモノリシック３ライン
センサ３２の説明図であり、該モノリシック３ラインセ
ンサ３２は図３に示すように、３つのラインセンサ（Ｃ
ＣＤ）４１、４２、４３を互いに平行となるように同一
基板面上に有限距離だけ離間して成り、ラインセンサ４
１、４２、４３面上には各々の色光に基づく不図示のフ
ィルターが設けられている。
センサ３２の説明図であり、該モノリシック３ラインセ
ンサ３２は図３に示すように、３つのラインセンサ（Ｃ
ＣＤ）４１、４２、４３を互いに平行となるように同一
基板面上に有限距離だけ離間して成り、ラインセンサ４
１、４２、４３面上には各々の色光に基づく不図示のフ
ィルターが設けられている。
【０００５】また、各ラインセンサ４１、４２、４３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程度に設定されており、また、
各単一素子４４の画素サイズＷ１×Ｗ２は例えば８μｍ
×８μｍ、１０μｍ×１０μｍ程度に設定されている。
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程度に設定されており、また、
各単一素子４４の画素サイズＷ１×Ｗ２は例えば８μｍ
×８μｍ、１０μｍ×１０μｍ程度に設定されている。
【０００６】一方、図４に示すようにモノリシック３ラ
インセンサ３２の中央のライン４２から他の２つのライ
ン４１、４３までのライン間の距離Ｓ1 、Ｓ2 は一般的
に互いに等距離となり、かつ副走査方向の画素サイズ
（図３参照）Ｗ２の整数倍になるように設定している。
これは次の理由による。
インセンサ３２の中央のライン４２から他の２つのライ
ン４１、４３までのライン間の距離Ｓ1 、Ｓ2 は一般的
に互いに等距離となり、かつ副走査方向の画素サイズ
（図３参照）Ｗ２の整数倍になるように設定している。
これは次の理由による。
【０００７】即ち、図４に示すように、通常の結像光学
系３１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３２でカラー画像の読み取りを行う場合、３つの
ラインセンサ４１、４２、４３で同時に読み取れる原稿
面３３上の読取位置は同図に示す如く異なる３つの位置
４１′、４２′、４３′となる。
系３１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３２でカラー画像の読み取りを行う場合、３つの
ラインセンサ４１、４２、４３で同時に読み取れる原稿
面３３上の読取位置は同図に示す如く異なる３つの位置
４１′、４２′、４３′となる。
【０００８】この為、原稿面３３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み取るこ
とができず、それぞれ３ラインセンサで読み取った後
に、一致させ合成する必要が生じてくる。
る３色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各信号成分は同時に読み取るこ
とができず、それぞれ３ラインセンサで読み取った後
に、一致させ合成する必要が生じてくる。
【０００９】この合成のためには、３ラインセンサ３２
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）をこの冗長ラインメモリにより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。
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）をこの冗長ラインメモリにより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。
【００１０】従って上記の如く３ラインセンサ３２の中
央のラインセンサ４２から他の２つのラインセンサ４
１、４３までの距離Ｓ1 、Ｓ2 を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。
央のラインセンサ４２から他の２つのラインセンサ４
１、４３までの距離Ｓ1 、Ｓ2 を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。
【００１１】しかしながら上記に示したカラー画像読取
装置においては、冗長ラインメモリを３ラインセンサの
ライン間距離相当に冗長ラインメモリを備えなければな
らないが、冗長ラインメモリは高価であり、また、冗長
ラインメモリを複数個必要とするので、これはコスト的
にみて極めて不利となり、更に、装置全体が複雑化して
くる等の問題点があった。
装置においては、冗長ラインメモリを３ラインセンサの
ライン間距離相当に冗長ラインメモリを備えなければな
らないが、冗長ラインメモリは高価であり、また、冗長
ラインメモリを複数個必要とするので、これはコスト的
にみて極めて不利となり、更に、装置全体が複雑化して
くる等の問題点があった。
【００１２】また、一般的に言って半導体プロセスにお
ける容易性から３ラインセンサの各ライン間の距離
Ｓ1 、Ｓ2 は等しい値がとられるのが望ましい。
ける容易性から３ラインセンサの各ライン間の距離
Ｓ1 、Ｓ2 は等しい値がとられるのが望ましい。
【００１３】更に、図５（ａ）に示すようにモノリシッ
クな３ラインセンサを受光手段（受光素子）３２として
用い、結像光路中に色分解手段としての透過型１次元ブ
レーズド回折格子６１が形成された平板ガラス６２を結
像レンズ（投影レンズ）３１の射出瞳から受光手段であ
るモノリシック３ラインセンサ３２の面方向に離して配
置し、透過型一次元ブレーズド回折格子６１による透過
回折を用いて図５（ｂ）に示すような色分解を行い、原
稿面３３の１ラインのカラー画像情報をモノリシック３
ラインセンサ３２面上に副走査方向に色分解して結像さ
せる手法を用いて、該カラー画像情報を読み取るカラー
画像読取装置が提案されている。
クな３ラインセンサを受光手段（受光素子）３２として
用い、結像光路中に色分解手段としての透過型１次元ブ
レーズド回折格子６１が形成された平板ガラス６２を結
像レンズ（投影レンズ）３１の射出瞳から受光手段であ
るモノリシック３ラインセンサ３２の面方向に離して配
置し、透過型一次元ブレーズド回折格子６１による透過
回折を用いて図５（ｂ）に示すような色分解を行い、原
稿面３３の１ラインのカラー画像情報をモノリシック３
ラインセンサ３２面上に副走査方向に色分解して結像さ
せる手法を用いて、該カラー画像情報を読み取るカラー
画像読取装置が提案されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記色分解手段として
透過型１次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。
透過型１次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。
【００１５】色分解系によって色分解される各色の読取
波長域には、ピーク波長、半値波長幅、各色のオーバー
ラップ量等に対する制約が発生してくる。例えばその１
例として図６に示す波長特性を読取系の理想的な波長特
性とした時、透過型１次元ブレーズド回折格子のピッチ
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
ンサ面上で各色光の間隔（色光間隔）が異なってくる。
すなわち、図５を参照すると、間隔Ｓ1とＳ2とはＳ1 ≠
Ｓ2の関係にある。
波長域には、ピーク波長、半値波長幅、各色のオーバー
ラップ量等に対する制約が発生してくる。例えばその１
例として図６に示す波長特性を読取系の理想的な波長特
性とした時、透過型１次元ブレーズド回折格子のピッチ
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
ンサ面上で各色光の間隔（色光間隔）が異なってくる。
すなわち、図５を参照すると、間隔Ｓ1とＳ2とはＳ1 ≠
Ｓ2の関係にある。
【００１６】従って、従来はモノリシック３ラインセン
サの副走査方向のライン間隔（センサ間隔）を非対称に
した、一般的な等ライン間隔ではない特殊なセンサの作
成が必要となっていた。
サの副走査方向のライン間隔（センサ間隔）を非対称に
した、一般的な等ライン間隔ではない特殊なセンサの作
成が必要となっていた。
【００１７】また、上記回折角の非対称性の問題を解決
する方法として次に挙げる提案がなされている。これを
図７を参照して説明する。
する方法として次に挙げる提案がなされている。これを
図７を参照して説明する。
【００１８】図７（ａ）を参照すると、結像光学系３１
の光軸に対して透過型１次ブレーズド回折格子６１が形
成された平板ガラス６２を傾斜して配置することによ
り、回折角の波長の違い（色）により発生する副走査方
向の結像位置（集光位置）のズレを、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に
より補正し、３ラインセンサ３２面上で副走査方向に色
分解される色光の間隔が等間隔になるようにしている。
また、ここでは図示していないが、分散を発生させ補正
する手段としてはプリズムを用いたものでも上記効果は
同じである。
の光軸に対して透過型１次ブレーズド回折格子６１が形
成された平板ガラス６２を傾斜して配置することによ
り、回折角の波長の違い（色）により発生する副走査方
向の結像位置（集光位置）のズレを、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に
より補正し、３ラインセンサ３２面上で副走査方向に色
分解される色光の間隔が等間隔になるようにしている。
また、ここでは図示していないが、分散を発生させ補正
する手段としてはプリズムを用いたものでも上記効果は
同じである。
【００１９】しかし、上記提案に於いては、ある副走査
断面１つをとってみれば補正が成立するが主走査方向を
考慮すると以下に示す問題が発生する。
断面１つをとってみれば補正が成立するが主走査方向を
考慮すると以下に示す問題が発生する。
【００２０】すなわち、図７（ｂ）に示す様に軸上光線
と軸外光線とでは傾斜平板ガラス６２に入射する角度が
主走査方向で異なり、その為、原稿面３３上で主走査方
向に延びた同じ次数の色光は湾曲された曲線状となって
ラインセンサ３２上に結像される。
と軸外光線とでは傾斜平板ガラス６２に入射する角度が
主走査方向で異なり、その為、原稿面３３上で主走査方
向に延びた同じ次数の色光は湾曲された曲線状となって
ラインセンサ３２上に結像される。
【００２１】逆にラインセンサ３２条の直線を基準にし
てみると、ラインセンサ３２が読み取る位置が原稿面３
３上で湾曲したものとなり、良質の画像を得るどころ
か、混色防止の為の狭小スリット６３で光束がけられる
という問題があった。なお、図７（ｃ）の１２で示すよ
うに、狭小スリット６３は、直線状である。なお、図７
（ｃ）は、狭小スリット６３を、図７（ａ）に示す矢印
Ｂの方向から見た平面図である。また、図７（ｃ）の縦
方向は、主走査方向である。
てみると、ラインセンサ３２が読み取る位置が原稿面３
３上で湾曲したものとなり、良質の画像を得るどころ
か、混色防止の為の狭小スリット６３で光束がけられる
という問題があった。なお、図７（ｃ）の１２で示すよ
うに、狭小スリット６３は、直線状である。なお、図７
（ｃ）は、狭小スリット６３を、図７（ａ）に示す矢印
Ｂの方向から見た平面図である。また、図７（ｃ）の縦
方向は、主走査方向である。
【００２２】尚、図８に示すように、結像レンズ３１を
テレセントリックなものとし、軸上から最軸外にわたり
傾斜平板ガラス６２に入射する角度を垂直とすることに
より上記問題は解決されるが、テレセントリックな結像
レンズにより通常の結像レンズと同等の結像性能を得よ
うとすると、レンズの枚数が増えコンパクトにできない
という別の問題が発生する。
テレセントリックなものとし、軸上から最軸外にわたり
傾斜平板ガラス６２に入射する角度を垂直とすることに
より上記問題は解決されるが、テレセントリックな結像
レンズにより通常の結像レンズと同等の結像性能を得よ
うとすると、レンズの枚数が増えコンパクトにできない
という別の問題が発生する。
【００２３】よって、本発明は、色分解手段として１次
元ブレーズド回折格子を用いてカラー画像を複数の色光
に色分解して各々の色光を受光手段（モノリシック３ラ
インセンサ）面上に導光して、該受光手段によりカラー
画像を読み取るカラー画像読取装置において、軸上から
軸外にわたり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を可能とし、よって、読取ライン
の湾曲の発生にともなう光線のケラレを防止することを
可能とするカラー画像読取装置を提供することを目的と
する。
元ブレーズド回折格子を用いてカラー画像を複数の色光
に色分解して各々の色光を受光手段（モノリシック３ラ
インセンサ）面上に導光して、該受光手段によりカラー
画像を読み取るカラー画像読取装置において、軸上から
軸外にわたり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を可能とし、よって、読取ライン
の湾曲の発生にともなう光線のケラレを防止することを
可能とするカラー画像読取装置を提供することを目的と
する。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明によるカラー画像
読取装置は、複数のラインセンサを同一基板面上に配置
した受光手段と、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と、カラー
画像を前記色分解手段を介して前記受光手段に結像させ
るための結像光学系と、前記カラー画像と前記受光手段
とを光学的に相対的に副走査方向に移動させる手段と、
前記色分解手段により色分解された各色光の波長の違い
により生じる前記受光手段の基板面上における結像位置
の各色に対応したラインセンサ位置からのズレを、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、前記受光手段の基板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補正するこ
とにより無くす補正手段と、混色防止のための原稿面近
傍に配置された狭小スリットと、を備え、前記極小スリ
ットは、前記補正手段で発生する主走査方向の湾曲量に
応じて湾曲していることを特徴とする。
読取装置は、複数のラインセンサを同一基板面上に配置
した受光手段と、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と、カラー
画像を前記色分解手段を介して前記受光手段に結像させ
るための結像光学系と、前記カラー画像と前記受光手段
とを光学的に相対的に副走査方向に移動させる手段と、
前記色分解手段により色分解された各色光の波長の違い
により生じる前記受光手段の基板面上における結像位置
の各色に対応したラインセンサ位置からのズレを、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、前記受光手段の基板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補正するこ
とにより無くす補正手段と、混色防止のための原稿面近
傍に配置された狭小スリットと、を備え、前記極小スリ
ットは、前記補正手段で発生する主走査方向の湾曲量に
応じて湾曲していることを特徴とする。
【００２５】また、本発明によるカラー画像読取装置
は、上記のカラー画像読取装置において、前記補正手段
は前記結像光学系の光軸に対して傾斜させた平板ガラス
であることを特徴とする。
は、上記のカラー画像読取装置において、前記補正手段
は前記結像光学系の光軸に対して傾斜させた平板ガラス
であることを特徴とする。
【００２６】更に、本発明によるカラー画像読取装置
は、上記のカラー画像読取装置において、前記補正手段
はプリズムであることを特徴とする。
は、上記のカラー画像読取装置において、前記補正手段
はプリズムであることを特徴とする。
【００２７】更に、本発明によるカラー画像読取装置
は、上記のカラー画像読取装置において、前記狭小スリ
ットは、主走査方向に延びると共に、中心から主走査方
向に進むに伴い副走査方向へ曲がるように湾曲すること
を特徴とする。
は、上記のカラー画像読取装置において、前記狭小スリ
ットは、主走査方向に延びると共に、中心から主走査方
向に進むに伴い副走査方向へ曲がるように湾曲すること
を特徴とする。
【００２８】更に、本発明によるカラー画像読取装置
は、上記のカラー画像読取装置において、前記１次元ブ
レーズド回折格子は、前記補正手段と一体で構成されて
いることを特徴とする。
は、上記のカラー画像読取装置において、前記１次元ブ
レーズド回折格子は、前記補正手段と一体で構成されて
いることを特徴とする。
【００２９】更に、本発明によるカラー画像読取装置
は、上記のカラー画像読取装置において、前記１次元ブ
レーズド回折格子の格子ピッチは入射画角に応じて変化
していることを特徴とする。
は、上記のカラー画像読取装置において、前記１次元ブ
レーズド回折格子の格子ピッチは入射画角に応じて変化
していることを特徴とする。
【００３０】更に、本発明によるカラー画像読取装置
は、上記のカラー画像読取装置において、前記１次元ブ
レーズド回折格子の格子の深さは入射画角に応じて変化
していることを特徴とする。
は、上記のカラー画像読取装置において、前記１次元ブ
レーズド回折格子の格子の深さは入射画角に応じて変化
していることを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１（ａ）は本発明の実施形態の
要部側面図（副走査断面図）である。図１において、１
は結像レンズであり、カラー画像が形成されている原稿
１０からの光束を後述する透過型の１次元ブレーズド回
折格子４等を介して受光手段（モノリシック３ラインセ
ンサ）５の面上に結像させている。
要部側面図（副走査断面図）である。図１において、１
は結像レンズであり、カラー画像が形成されている原稿
１０からの光束を後述する透過型の１次元ブレーズド回
折格子４等を介して受光手段（モノリシック３ラインセ
ンサ）５の面上に結像させている。
【００３２】５は受光手段であり、３つのラインセンサ
（ＣＣＤ）を互いに平行となるように等間隔に同一基板
面上に配置したモノリシック３ラインセンサより成って
おり、各ラインセンサの１画素の寸法は８μｍ×８μｍ
であり、隣接するラインセンサは、画素の寸法を基準と
して、８ライン分の間隔を隔てて配設されている。
（ＣＣＤ）を互いに平行となるように等間隔に同一基板
面上に配置したモノリシック３ラインセンサより成って
おり、各ラインセンサの１画素の寸法は８μｍ×８μｍ
であり、隣接するラインセンサは、画素の寸法を基準と
して、８ライン分の間隔を隔てて配設されている。
【００３３】４は色分解手段である透過型の１次元ブレ
ーズド回折格子であり、本実施形態に於いては補正手段
である補正部材２と一体で構成することで部品点数の削
減を行っている。補正手段である補正部材２としては、
図１に示すような結像レンズの光軸に対して傾斜して配
設される平板ガラスの他にプリズムを用いても良い。
ーズド回折格子であり、本実施形態に於いては補正手段
である補正部材２と一体で構成することで部品点数の削
減を行っている。補正手段である補正部材２としては、
図１に示すような結像レンズの光軸に対して傾斜して配
設される平板ガラスの他にプリズムを用いても良い。
【００３４】この透過型の１次元ブレーズド回折格子４
は、原稿１０からの光束をラインセンサの画素の並び方
向と直交する方向に沿って所定の色光、例えばＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の色光に分解して
いる。
は、原稿１０からの光束をラインセンサの画素の並び方
向と直交する方向に沿って所定の色光、例えばＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の色光に分解して
いる。
【００３５】ここでは図６に示した回折効率をもって−
１次光でＢ色光、０次光でＲ色光、＋１次光でＧ色光を
得ている。前述の１画素の寸法８μｍ×８μｍを基準と
して計測したときに互いに８ライン間隔隔てて並ぶ３つ
のラインセンサより成るモノリシック３ラインセンサ５
上に色分解するために、光軸上の格子ピッチを２２６μ
ｍとして最軸外の格子ピッチを２４８μｍとするよう
に、格子ピッチを入射画角に応じて変化させ、１次元ブ
レーズド回折格子４をモノリシック３ラインセンサから
３０ｍｍ離して配置することで所望の色分解特性を得て
いる。この際、テレセントリックでない結像レンズを用
いているため、軸上主光線の格子面からラインセンサま
での距離と、軸外主光線の格子面からラインセンサまで
の距離との違いによりラインセンサ上における±１次光
の変位のずれを上述のように格子ピッチを変化させるこ
とにより補正している。
１次光でＢ色光、０次光でＲ色光、＋１次光でＧ色光を
得ている。前述の１画素の寸法８μｍ×８μｍを基準と
して計測したときに互いに８ライン間隔隔てて並ぶ３つ
のラインセンサより成るモノリシック３ラインセンサ５
上に色分解するために、光軸上の格子ピッチを２２６μ
ｍとして最軸外の格子ピッチを２４８μｍとするよう
に、格子ピッチを入射画角に応じて変化させ、１次元ブ
レーズド回折格子４をモノリシック３ラインセンサから
３０ｍｍ離して配置することで所望の色分解特性を得て
いる。この際、テレセントリックでない結像レンズを用
いているため、軸上主光線の格子面からラインセンサま
での距離と、軸外主光線の格子面からラインセンサまで
の距離との違いによりラインセンサ上における±１次光
の変位のずれを上述のように格子ピッチを変化させるこ
とにより補正している。
【００３６】なお、格子ピッチを入射画角に応じて変化
させるとともに、格子深さも入射画角に応じて変化させ
ても良い。格子深さを変化させるのは、回折格子に入射
する光線の入射角度により変化する回折効率を、格子深
さによる回折効率の変化によりキャンセルさせるためで
ある。
させるとともに、格子深さも入射画角に応じて変化させ
ても良い。格子深さを変化させるのは、回折格子に入射
する光線の入射角度により変化する回折効率を、格子深
さによる回折効率の変化によりキャンセルさせるためで
ある。
【００３７】また、補正部材である平板ガラス２はＳ−
ＴＩＨ材（ＯＨＡＲＡ社製）より成るもので、その厚さ
は５．０ｍｍであり、結像レンズ１の光軸に対し８．４
°傾斜させている。
ＴＩＨ材（ＯＨＡＲＡ社製）より成るもので、その厚さ
は５．０ｍｍであり、結像レンズ１の光軸に対し８．４
°傾斜させている。
【００３８】６は混色を防止するための狭小スリットで
あり原稿面１０上から６〜８ｍｍ隔てた位置に配置す
る。また補正部材で発生する主走査方向の読み取り走査
線の湾曲量に応じて、図１（ｂ）の１３で示すように、
狭小スリット６を湾曲させる。この狭小スリット６の湾
曲した形状は、図７（ｂ）に示す、ラインセンサ３２上
に結像される同じ次数の色光の湾曲した形状（曲線形
状）に合わせたものである。スリットの幅は０．３ｍｍ
とする。なお、図１（ｂ）は、狭小スリット６を、図１
（ａ）に示す矢印Ａの方向から見た平面図である。ま
た、図１（ｂ）の縦方向は、主走査方向である。
あり原稿面１０上から６〜８ｍｍ隔てた位置に配置す
る。また補正部材で発生する主走査方向の読み取り走査
線の湾曲量に応じて、図１（ｂ）の１３で示すように、
狭小スリット６を湾曲させる。この狭小スリット６の湾
曲した形状は、図７（ｂ）に示す、ラインセンサ３２上
に結像される同じ次数の色光の湾曲した形状（曲線形
状）に合わせたものである。スリットの幅は０．３ｍｍ
とする。なお、図１（ｂ）は、狭小スリット６を、図１
（ａ）に示す矢印Ａの方向から見た平面図である。ま
た、図１（ｂ）の縦方向は、主走査方向である。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１次元ブレーズド回折格子より成る色分解手段を有する
カラー画像読取装置に於いて、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受光手段面上に
おける結像位置のズレを補正手段で補正し、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、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になるようにし、かつ、混色防
止のための狭小スリットを原稿面近傍に配置するととも
に、補正手段で発生する読み取り走査線の湾曲量に応じ
てスリットを湾曲させ、スリットでの光束のけられを防
止している。これにより画像品質を劣化させることなく
通常の等ライン間隔のラインセンサを使用することが可
能となり、高品位なカラー画像を読み取るカラー画像読
取装置を達成することができる。
１次元ブレーズド回折格子より成る色分解手段を有する
カラー画像読取装置に於いて、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受光手段面上に
おける結像位置のズレを補正手段で補正し、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、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になるようにし、かつ、混色防
止のための狭小スリットを原稿面近傍に配置するととも
に、補正手段で発生する読み取り走査線の湾曲量に応じ
てスリットを湾曲させ、スリットでの光束のけられを防
止している。これにより画像品質を劣化させることなく
通常の等ライン間隔のラインセンサを使用することが可
能となり、高品位なカラー画像を読み取るカラー画像読
取装置を達成することができる。
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係るカラー画像読
取装置の副走査断面図、（ｂ）は本発明の実施形態に係
る狭小スリットの平面図である。
取装置の副走査断面図、（ｂ）は本発明の実施形態に係
る狭小スリットの平面図である。
【図２】従来例によるカラー画像読取装置の副走査断面
図である。
図である。
【図３】モノリシック３ラインセンサを説明する図であ
る。
る。
【図４】従来のカラー画像読取装置の結像レンズとライ
ンセンサの位置関係を示す図である。
ンセンサの位置関係を示す図である。
【図５】１次元ブレーズド回折格子を用いた従来例によ
るカラー画像読取装置の副走査断面図である。
るカラー画像読取装置の副走査断面図である。
【図６】１次元ブレーズド回折格子の回折効率を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図７】１次元ブレーズド回折格子を用い別の従来例に
よるカラー画像読取装置の副走査断面図である。
よるカラー画像読取装置の副走査断面図である。
【図８】テレセントリック光学系を用いた時の走査線の
曲りについて説明する為の図である。
曲りについて説明する為の図である。
１ 結像レンズ ２ 補正部材 ４ １次元ブレーズド回折格子 ５ モノリシック３ラインセンサ ６ 狭小スリット ７、８、９ ミラー １０ 原稿 １１ 原稿台ガラス １２ 従来例による狭小スリットの形状 １３ 本発明の実施形態による狭小スリットの形状 ３１ 結像レンズ ３２ モノリシック３ラインセンサ ３３ 原稿 ３４、３５、３６ ミラー ３７ 原稿台ガラス ４１、４２、４３ ラインセンサ ４４ 単素子 ４１′、４２′、４３′ ３ライン ６１ １次元ブレーズド回折格子 ６２ 基板ガラス ６３ 狭小スリット
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 浩 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 AA50 AA55 AA58 AA63 5C051 AA01 BA03 DA03 DB01 DB22 DC02 DE19 DE22 DE31 EA01 5C072 AA01 BA19 DA10 DA20 DA21 EA05 LA02 MB01 QA03 UA18
Claims (7)
- 【請求項１】 複数のラインセンサを同一基板面上に配
置した受光手段と、 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と、 カラー画像を前記色分解手段を介して前記受光手段に結
像させるための結像光学系と、 前記カラー画像と前記受光手段とを光学的に相対的に副
走査方向に移動させる手段と、 前記色分解手段により色分解された各色光の波長の違い
により生じる前記受光手段の基板面上における結像位置
の各色に対応したラインセンサ位置からのズレを、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、前記受光手段の基板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補正するこ
とにより無くす補正手段と、 混色防止のための原稿面近傍に配置された狭小スリット
と、 を備え、 前記極小スリットは、前記補正手段で発生する主走査方
向の湾曲量に応じて湾曲していることを特徴とするカラ
ー画像読取装置。 - 【請求項２】 前記補正手段は前記結像光学系の光軸に
対して傾斜させた平板ガラスであることを特徴とする請
求項１に記載のカラー画像読取装置。 - 【請求項３】 前記補正手段はプリズムであることを特
徴とする請求項１に記載のカラー画像読取装置。 - 【請求項４】 前記狭小スリットは、主走査方向に延び
ると共に、中心から主走査方向に進むに伴い副走査方向
へ曲がるように湾曲することを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか１項に記載のカラー画像読取装置。 - 【請求項５】 前記１次元ブレーズド回折格子は、前記
補正手段と一体で構成されていることを特徴とする請求
項１乃至４のいずれか１項に記載のカラー画像読取装
置。 - 【請求項６】 前記１次元ブレーズド回折格子の格子ピ
ッチは入射画角に応じて変化していることを特徴とする
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカラー画像読取
装置。 - 【請求項７】 前記１次元ブレーズド回折格子の格子の
深さは入射画角に応じて変化していることを特徴とする
請求項６に記載のカラー画像読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28704799A JP2001111776A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | カラー画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28704799A JP2001111776A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | カラー画像読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001111776A true JP2001111776A (ja) | 2001-04-20 |
Family
ID=17712373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28704799A Pending JP2001111776A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | カラー画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001111776A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7459241B2 (en) * | 2003-09-22 | 2008-12-02 | Seagate Technology Llc | Rotary apertured interferometric lithography (RAIL) |
-
1999
- 1999-10-07 JP JP28704799A patent/JP2001111776A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7459241B2 (en) * | 2003-09-22 | 2008-12-02 | Seagate Technology Llc | Rotary apertured interferometric lithography (RAIL) |
| US7642041B2 (en) | 2003-09-22 | 2010-01-05 | Seagate Technology Llc | Rotary apertured interferometric lithography (RAIL) |
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