JP2524568B2 - カラ―画像読取装置 - Google Patents
カラ―画像読取装置Info
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- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/46—Colour picture communication systems
- H04N1/48—Picture signal generators
- H04N1/486—Picture signal generators with separate detectors, each detector being used for one specific colour component
- H04N1/488—Picture signal generators with separate detectors, each detector being used for one specific colour component using beam-splitters
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- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカラー画像読取装置に関
し、特に副走査方向のみ屈折力を有する結像光学素子と
所定形状の反射型１次元ブレーズド回折格子より成る色
分解手段、そして３つのラインセンサー（受光素子）を
同一基板面上に設けた所定形状の受光手段とを利用する
ことにより、入射角度の相違による反射回折角のズレに
よる受光素子面上のボケの発生を防止し、原稿面上のカ
ラー画像情報を高精度に読取るようにした例えばカラー
スキャナやカラーファクシミリ等に好適なカラー画像読
取装置に関するものである。
し、特に副走査方向のみ屈折力を有する結像光学素子と
所定形状の反射型１次元ブレーズド回折格子より成る色
分解手段、そして３つのラインセンサー（受光素子）を
同一基板面上に設けた所定形状の受光手段とを利用する
ことにより、入射角度の相違による反射回折角のズレに
よる受光素子面上のボケの発生を防止し、原稿面上のカ
ラー画像情報を高精度に読取るようにした例えばカラー
スキャナやカラーファクシミリ等に好適なカラー画像読
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。
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。
【０００３】例えば図６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１１上のカ
ラー画像からの光束を結像レンズ１９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２０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２
１，２２，２３面上に導光している。そして各ラインセ
ンサー２１，２２，２３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。
光学系の要部概略図である。同図では原稿面１１上のカ
ラー画像からの光束を結像レンズ１９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２０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２
１，２２，２３面上に導光している。そして各ラインセ
ンサー２１，２２，２３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。
【０００４】図７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１１上のカラー画
像からの光束を結像レンズ２９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３０，３１を介して３色に対応する３つの光
束に分離している。
の要部概略図である。同図では原稿面１１上のカラー画
像からの光束を結像レンズ２９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３０，３１を介して３色に対応する３つの光
束に分離している。
【０００５】そして該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３２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。
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３２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。
【０００６】図８は図７に示したモノリシック３ライン
センサー３２の説明図であり、該モノリシック３ライン
センサー３２は同図に示すように３つのラインセンサー
（ＣＣＤ）２５，２６，２７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。
センサー３２の説明図であり、該モノリシック３ライン
センサー３２は同図に示すように３つのラインセンサー
（ＣＣＤ）２５，２６，２７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。
【０００７】又、各ラインセンサー２５，２６，２７の
間隔Ｓ１，Ｓ２は様々な製作上の条件から一般的に例え
ば０．１〜０．２ｍｍ程度で製作されており、又各単一
素子２８の画素幅Ｗ１，Ｗ２は例えば７μｍ×７μｍ、
１０μｍ×１０μｍ程度で設定されている。
間隔Ｓ１，Ｓ２は様々な製作上の条件から一般的に例え
ば０．１〜０．２ｍｍ程度で製作されており、又各単一
素子２８の画素幅Ｗ１，Ｗ２は例えば７μｍ×７μｍ、
１０μｍ×１０μｍ程度で設定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図６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、
又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、又高価となっ
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。
読取装置では３つの独立のラインセンサーを必要とし、
又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、又高価となっ
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。
【０００９】
【外１】 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０．１〜０．２ｍｍ程度とするとビームスプリッター
３０，３１の板厚ｘは３５〜７０μｍ程度となる。
を０．１〜０．２ｍｍ程度とするとビームスプリッター
３０，３１の板厚ｘは３５〜７０μｍ程度となる。
【００１０】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。
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。
【００１１】一方、図９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２６に対する他の２つのラ
イン２５，２７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
８参照）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。
インセンサーの中央のライン２６に対する他の２つのラ
イン２５，２７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
８参照）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。
【００１２】即ち、図９に示すように通常の結像光学系
４５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２５，２６，２７で同時に読取れる原稿面１
１上の読取位置は同図に示す如く異なる３つの位置２５
´，２６´，２７´となる。
４５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２５，２６，２７で同時に読取れる原稿面１
１上の読取位置は同図に示す如く異なる３つの位置２５
´，２６´，２７´となる。
【００１３】この為、原稿面１１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。
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。
【００１４】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。
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。
【００１５】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２６に対する他の２つのラインセンサ
ー２５，２７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。
のラインセンサー２６に対する他の２つのラインセンサ
ー２５，２７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。
【００１６】しかしながら上記に示したカラー画像読取
装置において冗長ラインメモリーを３ラインセンサーの
ライン間距離相当に充当することは高価なラインメモリ
ーを複数列具備しなければならず、これはコスト的にみ
て極めて不利となり、又装置全体が複雑化してくる等の
問題点があった。
装置において冗長ラインメモリーを３ラインセンサーの
ライン間距離相当に充当することは高価なラインメモリ
ーを複数列具備しなければならず、これはコスト的にみ
て極めて不利となり、又装置全体が複雑化してくる等の
問題点があった。
【００１７】本発明は色分解手段としての反射型１次元
ブレーズド回折格子を用い色分解してカラー画像を読取
る際、該回折格子の形状を副走査断面内に於いて受光手
段（３ラインセンサー）に対して凹状に湾曲させて構成
することにより、該反射型１次元ブレーズド回折格子の
入射角の異なることに帰因する反射各点からの反射回折
角のズレによる±１次回折光の格子ピッチ断面方向（副
走査方向）の受光素子面上のボケの発生を防止すること
ができ、これにより例えばＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光でカ
ラー画像をデジタル的に高精度に読取ることのできるカ
ラー画像読取装置の提供を目的とする。
ブレーズド回折格子を用い色分解してカラー画像を読取
る際、該回折格子の形状を副走査断面内に於いて受光手
段（３ラインセンサー）に対して凹状に湾曲させて構成
することにより、該反射型１次元ブレーズド回折格子の
入射角の異なることに帰因する反射各点からの反射回折
角のズレによる±１次回折光の格子ピッチ断面方向（副
走査方向）の受光素子面上のボケの発生を防止すること
ができ、これにより例えばＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光でカ
ラー画像をデジタル的に高精度に読取ることのできるカ
ラー画像読取装置の提供を目的とする。
【００１８】
【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、カラー画像を結像光学系により３つのラインセ
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、該受光手段で該カラー画像を読取る際、該結像光学
系の後方光路中に副走査方向のみ屈折力を有する結像光
学素子と、該結像光学系と該受光手段面との間の光路中
に該結像光学素子により結像させた後、発散した該カラ
ー画像に基づく光束を副走査方向に３つの色光に色分解
する反射型１次元ブレーズド回折格子より成る色分解手
段とを設けると共に、該反射型１次元ブレーズド回折格
子の形状は副走査断面内に於いて該受光手段に対して凹
状に湾曲していることを特徴としている。
装置は、カラー画像を結像光学系により３つのラインセ
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、該受光手段で該カラー画像を読取る際、該結像光学
系の後方光路中に副走査方向のみ屈折力を有する結像光
学素子と、該結像光学系と該受光手段面との間の光路中
に該結像光学素子により結像させた後、発散した該カラ
ー画像に基づく光束を副走査方向に３つの色光に色分解
する反射型１次元ブレーズド回折格子より成る色分解手
段とを設けると共に、該反射型１次元ブレーズド回折格
子の形状は副走査断面内に於いて該受光手段に対して凹
状に湾曲していることを特徴としている。
【００１９】
【実施例】図１（Ａ），（Ｂ）は各々本発明の実施例１
の要部平面図（主走査断面）と要部側面図（副走査断
面）である。
の要部平面図（主走査断面）と要部側面図（副走査断
面）である。
【００２０】図２は図１（Ｂ）に示した一部分の拡大説
明図であり、副走査断面内で一旦結像した後、発散した
カラー画像に基づく光束が反射型１次元ブレーズド回折
格子により３つの色光に色分解され受光手段面上に再結
像している様子を示している。
明図であり、副走査断面内で一旦結像した後、発散した
カラー画像に基づく光束が反射型１次元ブレーズド回折
格子により３つの色光に色分解され受光手段面上に再結
像している様子を示している。
【００２１】図中１は原稿面でありカラー画像が形成さ
れている。２は結像光学系であり、カラー画像に基づく
光束を後述する反射型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）面上に結
像させている。
れている。２は結像光学系であり、カラー画像に基づく
光束を後述する反射型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）面上に結
像させている。
【００２２】５は結像光学素子であり副走査方向のみ所
定の屈折力を有するシリンドリカルレンズより成ってお
り、副走査断面内に於いてカラー画像に基づく光束を後
述するローランド円６の円周上の任意の点Ｑに結像させ
ている。
定の屈折力を有するシリンドリカルレンズより成ってお
り、副走査断面内に於いてカラー画像に基づく光束を後
述するローランド円６の円周上の任意の点Ｑに結像させ
ている。
【００２３】３は色分解手段であり、反射型１次元ブレ
ーズド回折格子（以下単に「回折格子」ともいう。）よ
り構成しており、入射光束をラインセンサーの画素の並
び方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）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反射回折させている。
ーズド回折格子（以下単に「回折格子」ともいう。）よ
り構成しており、入射光束をラインセンサーの画素の並
び方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）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反射回折させている。
【００２４】本実施例に於いての回折格子３は副走査断
面内に於いて後述する受光手段（３ラインセンサー）４
に対して凹状に湾曲した形状より成っている。即ち回折
格子３の形状は副走査断面内に於いて円形の一部から成
る曲率を持って湾曲している。
面内に於いて後述する受光手段（３ラインセンサー）４
に対して凹状に湾曲した形状より成っている。即ち回折
格子３の形状は副走査断面内に於いて円形の一部から成
る曲率を持って湾曲している。
【００２５】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
ーより成っている。本実施例に於いての受光手段（３ラ
インセンサー）４は回折格子３に対して凹状に湾曲した
形状より成っており、後述するローランド円６の円周上
に各ラインセンサー８，９，１０が位置するように制作
している。
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
ーより成っている。本実施例に於いての受光手段（３ラ
インセンサー）４は回折格子３に対して凹状に湾曲した
形状より成っており、後述するローランド円６の円周上
に各ラインセンサー８，９，１０が位置するように制作
している。
【００２６】又、各ラインセンサー８，９，１０のライ
ン間隔は色分解手段３の色分解方向に対応し各々異なっ
た値に設定している。
ン間隔は色分解手段３の色分解方向に対応し各々異なっ
た値に設定している。
【００２７】本実施例では原稿面１上のカラー画像を原
稿面１と結像光学系２との間に配置した不図示のミラー
等より成る走査手段によりライン走査し、該カラー画像
からの光束を結像光学系２により集光し、副走査断面内
に於いてはシリンドリカルレンズ５により一旦結像させ
た後発散させている。そして該カラー画像からの光束を
１次元ブレーズド回折格子３を介して３つの色光に色分
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。そして受光手段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取っ
ている。
稿面１と結像光学系２との間に配置した不図示のミラー
等より成る走査手段によりライン走査し、該カラー画像
からの光束を結像光学系２により集光し、副走査断面内
に於いてはシリンドリカルレンズ５により一旦結像させ
た後発散させている。そして該カラー画像からの光束を
１次元ブレーズド回折格子３を介して３つの色光に色分
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。そして受光手段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取っ
ている。
【００２８】ここで本発明の効果を明確にする為、通常
の平板形状より成る反射型１次元ブレーズド回折格子を
用いたときに生じる問題点について図５（Ａ），（Ｂ）
を用いて説明する。
の平板形状より成る反射型１次元ブレーズド回折格子を
用いたときに生じる問題点について図５（Ａ），（Ｂ）
を用いて説明する。
【００２９】図５（Ａ），（Ｂ）は各々従来のカラー画
像読取装置の主走査断面図と副走査断面図である。
像読取装置の主走査断面図と副走査断面図である。
【００３０】同図に於いての色分解用の反射型１次元ブ
レーズド回折格子５３は、該回折格子５３により反射回
折された光束を−１次光５５と０次光５６、そして＋１
次光５７の３方向に分離し結像光学系５２による集束球
面波の光束として各々ラインセンサー５８，５９，６０
面上に結像している。
レーズド回折格子５３は、該回折格子５３により反射回
折された光束を−１次光５５と０次光５６、そして＋１
次光５７の３方向に分離し結像光学系５２による集束球
面波の光束として各々ラインセンサー５８，５９，６０
面上に結像している。
【００３１】集束球面波のうち副走査断面内に於いて、
光軸に対して図面上上側から１次元ブレーズド回折格子
５３へ入射する光束と光軸上より１次元ブレーズド回折
格子５３へ入射する光束、そして光軸に対して図面上下
側から１次元ブレーズド回折格子５３へ入射する光束と
ではそれぞれ該１次元ブレーズド回折格子５３に対する
入射角が異なっている。
光軸に対して図面上上側から１次元ブレーズド回折格子
５３へ入射する光束と光軸上より１次元ブレーズド回折
格子５３へ入射する光束、そして光軸に対して図面上下
側から１次元ブレーズド回折格子５３へ入射する光束と
ではそれぞれ該１次元ブレーズド回折格子５３に対する
入射角が異なっている。
【００３２】ここで反射回折における１次回折での反射
回折角θ´と入射角θとは次式に示す関係がある。
回折角θ´と入射角θとは次式に示す関係がある。
【００３３】ｓｉｎθ´−ｓｉｎθ＝±λ／Ｐ λ：波長、符号正：＋１次、符号負：−１次、Ｐ：格子
ピッチ従って上式より反射回折角θ´は θ´＝ｓｉｎ-1（±λ／Ｐ＋ｓｉｎθ） ‥‥‥（１） より求めることができる。
ピッチ従って上式より反射回折角θ´は θ´＝ｓｉｎ-1（±λ／Ｐ＋ｓｉｎθ） ‥‥‥（１） より求めることができる。
【００３４】この反射回折角θ´が上述した副走査断面
内で各々異なる。この為結像光学系による集束球面波内
に１次元ブレーズド回折格子を配置した場合、結像面
（受光素子面）内で各次数（±１次光）の回折光の反射
回折角θ´のズレに相当するボケが生じることになる。
内で各々異なる。この為結像光学系による集束球面波内
に１次元ブレーズド回折格子を配置した場合、結像面
（受光素子面）内で各次数（±１次光）の回折光の反射
回折角θ´のズレに相当するボケが生じることになる。
【００３５】そこで本実施例に於いては回折格子３の形
状を受光手段（３ラインセンサー）４に対し凹状に湾曲
させて形成すると共に該受光手段４の形状を該回折格子
３に対し凹状に湾曲させ適切に配置することにより、上
述した受光素子面上における該次光のボケの発生を効果
的に防止している。
状を受光手段（３ラインセンサー）４に対し凹状に湾曲
させて形成すると共に該受光手段４の形状を該回折格子
３に対し凹状に湾曲させ適切に配置することにより、上
述した受光素子面上における該次光のボケの発生を効果
的に防止している。
【００３６】次に本発明の主要部分の光学配置及び光学
的作用について図２を用いて説明する。同図（副走査断
面図）に於いて例えば結像光学系より射出したカラー画
像に基づく光束がシリンドリカルレンズにより一旦結像
した位置を点Ｑとする。このとき該点Ｑから発散された
光束は回折格子３により反射回折され３つの色光に色分
解され、かつ各色光は該回折格子３により主走査断面内
の光束の結像面と同じ結像面、即ち３ラインセンサー４
面上に結像する。このとき回折格子３の湾曲面７上にあ
り、かつ該回折格子３の中央の点をＯとする。この点Ｏ
より湾曲面７に対して垂線を引き該垂線上でかつ湾曲面
７から形成される球面Ａの曲率半径ｒだけ離れた点をＲ
とする。
的作用について図２を用いて説明する。同図（副走査断
面図）に於いて例えば結像光学系より射出したカラー画
像に基づく光束がシリンドリカルレンズにより一旦結像
した位置を点Ｑとする。このとき該点Ｑから発散された
光束は回折格子３により反射回折され３つの色光に色分
解され、かつ各色光は該回折格子３により主走査断面内
の光束の結像面と同じ結像面、即ち３ラインセンサー４
面上に結像する。このとき回折格子３の湾曲面７上にあ
り、かつ該回折格子３の中央の点をＯとする。この点Ｏ
より湾曲面７に対して垂線を引き該垂線上でかつ湾曲面
７から形成される球面Ａの曲率半径ｒだけ離れた点をＲ
とする。
【００３７】ここでこの点Ｏから点Ｒまでの距離ＲＯを
直径とする円６を作図する。前記副走査断面内に於いて
シリンドリカルレンズにより結像された結像点Ｑがこの
作図した円６の円周上に存在する場合は回折格子３で反
射回折された光束は該円周上の任意の点Ｐ上に結像す
る。
直径とする円６を作図する。前記副走査断面内に於いて
シリンドリカルレンズにより結像された結像点Ｑがこの
作図した円６の円周上に存在する場合は回折格子３で反
射回折された光束は該円周上の任意の点Ｐ上に結像す
る。
【００３８】この円６は一般にローランド円（球面Ａの
曲率半径ｒを直径とする円）と呼ばれており、例えば受
光面としての３ラインセンサー４面がこのローランド円
６の円周上に位置しているときは回折格子３で反射回折
され色分解された各色光はボケることなく該３ラインセ
ンサー４面に結像することが知られている。
曲率半径ｒを直径とする円）と呼ばれており、例えば受
光面としての３ラインセンサー４面がこのローランド円
６の円周上に位置しているときは回折格子３で反射回折
され色分解された各色光はボケることなく該３ラインセ
ンサー４面に結像することが知られている。
【００３９】そこで本実施例に於いては副走査断面内に
於いてカラー画像に基づく光束がシリンドリカルレンズ
によりローランド円６の円周上の任意の位置Ｑ上に結像
させると共に受光手段４を構成する各ラインセンサー
８，９，１０面が該ローランド円６の円周上に位置する
ように該受光手段４を回折格子３に対して凹状に湾曲さ
せている。
於いてカラー画像に基づく光束がシリンドリカルレンズ
によりローランド円６の円周上の任意の位置Ｑ上に結像
させると共に受光手段４を構成する各ラインセンサー
８，９，１０面が該ローランド円６の円周上に位置する
ように該受光手段４を回折格子３に対して凹状に湾曲さ
せている。
【００４０】これにより結像位置Ｑから発散し回折格子
３で反射回折され色分解された各色光が各々対応する各
ラインセンサー８，９，１０面にズレることなく結像さ
せることができ、従来平板形状の回折格子を用いたとき
に発生した入射角の違いから帰因する受光素子面上のボ
ケを効果的に防止している。
３で反射回折され色分解された各色光が各々対応する各
ラインセンサー８，９，１０面にズレることなく結像さ
せることができ、従来平板形状の回折格子を用いたとき
に発生した入射角の違いから帰因する受光素子面上のボ
ケを効果的に防止している。
【００４１】図３は実施例１に係る回折格子３の説明図
である。本実施例に於いての回折格子３の形状は前述し
た如く円形の一部から成る曲率を持って湾曲しており、
この湾曲した面７上に位置するように各格子１１を製作
配置している。
である。本実施例に於いての回折格子３の形状は前述し
た如く円形の一部から成る曲率を持って湾曲しており、
この湾曲した面７上に位置するように各格子１１を製作
配置している。
【００４２】又この回折格子３の格子ピッチＰは該回折
格子３の中央の点Ｏで湾曲面７に接する仮想平面（接平
面）１２を考えた場合、該格子ピッチＰを仮想平面１２
に正投影したピッチＰO が等間隔となるように設定して
いる。これにより前述した如く回折格子３で反射回折さ
れ色分解された各色光がローランド円６の円周上に配置
した各対応するラインセンサー８，９，１０面上にズレ
ることなく結像するようにしている。
格子３の中央の点Ｏで湾曲面７に接する仮想平面（接平
面）１２を考えた場合、該格子ピッチＰを仮想平面１２
に正投影したピッチＰO が等間隔となるように設定して
いる。これにより前述した如く回折格子３で反射回折さ
れ色分解された各色光がローランド円６の円周上に配置
した各対応するラインセンサー８，９，１０面上にズレ
ることなく結像するようにしている。
【００４３】又本実施例に於いて受光手段（３ラインセ
ンサー）４の湾曲量は該受光手段４の湾曲の曲率半径を
ｒ１，回折格子３の湾曲の曲率半径をＲ１としたとき ｒ１＝（１／２）・Ｒ１ となるように設定している。即ちローランド円６の円周
上に受光手段が位置するように設定している。
ンサー）４の湾曲量は該受光手段４の湾曲の曲率半径を
ｒ１，回折格子３の湾曲の曲率半径をＲ１としたとき ｒ１＝（１／２）・Ｒ１ となるように設定している。即ちローランド円６の円周
上に受光手段が位置するように設定している。
【００４４】このように本実施例に於いては前述した如
く結像光学系の後方に副走査方向のみ所定の屈折力を有
するシリンドリカルレンズを設け、かつ色分解手段とし
ての回折格子と受光手段としての３ラインセンサーの各
々の形状及び配置位置を適切に設定することにより、該
回折格子の入射角の異なることに帰因する各反射各点か
らの反射回折角のズレによる各次光（±１次光）の副走
査方向の受光素子面上のボケを効果的に防止している。
これにより例えばＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光でカラー画像
を高精度に読み取っている。
く結像光学系の後方に副走査方向のみ所定の屈折力を有
するシリンドリカルレンズを設け、かつ色分解手段とし
ての回折格子と受光手段としての３ラインセンサーの各
々の形状及び配置位置を適切に設定することにより、該
回折格子の入射角の異なることに帰因する各反射各点か
らの反射回折角のズレによる各次光（±１次光）の副走
査方向の受光素子面上のボケを効果的に防止している。
これにより例えばＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光でカラー画像
を高精度に読み取っている。
【００４５】尚、本実施例に於いては受光手段４を構成
する各ラインセンサー８，９，１０をローランド円６の
円周上に位置するように該受光手段４の形状を湾曲させ
たが、例えば受光手段４と回折格子３との間隔が比較的
長くとれる構成の場合は該受光手段４をローランド円６
に接する平面上に配置しても受光素子面上に於ける各次
光の色光に大幅なボケが発生することはなくカラー画像
の読み取りを行うことができる。これにより受光手段
（３ラインセンサー）４の形状を湾曲させることなく制
作することができるので製作工程の簡素化が図れるとい
う利点を有している。
する各ラインセンサー８，９，１０をローランド円６の
円周上に位置するように該受光手段４の形状を湾曲させ
たが、例えば受光手段４と回折格子３との間隔が比較的
長くとれる構成の場合は該受光手段４をローランド円６
に接する平面上に配置しても受光素子面上に於ける各次
光の色光に大幅なボケが発生することはなくカラー画像
の読み取りを行うことができる。これにより受光手段
（３ラインセンサー）４の形状を湾曲させることなく制
作することができるので製作工程の簡素化が図れるとい
う利点を有している。
【００４６】図４は本発明の実施例２の要部側面図（副
走査断面）である。同図に於いて図１に示した要素と同
一要素には同符番を付している。
走査断面）である。同図に於いて図１に示した要素と同
一要素には同符番を付している。
【００４７】本実施例に於いて実施例１と異なる点は走
査断面内に於いてシリンドリカルレンズによって結像さ
れたカラー画像に基づく光束の結像位置近傍に通過光束
（光量）を制御する為の微小開口のスリット１４を配置
したことである。その他の構成は実施例１と同様であ
る。
査断面内に於いてシリンドリカルレンズによって結像さ
れたカラー画像に基づく光束の結像位置近傍に通過光束
（光量）を制御する為の微小開口のスリット１４を配置
したことである。その他の構成は実施例１と同様であ
る。
【００４８】即ち本実施例に於いては微小開口のスリッ
ト１４を配置したことにより副走査断面内においての軸
外光が受光手段としての３ラインセンサー４面に混入す
るのを防止している。これにより更に高精度でカラー画
像情報の読取りを行っている。
ト１４を配置したことにより副走査断面内においての軸
外光が受光手段としての３ラインセンサー４面に混入す
るのを防止している。これにより更に高精度でカラー画
像情報の読取りを行っている。
【００４９】尚、本実施例に於いては光束（光量）を制
御する部材としてスリットを用いたが通過光束を制御で
きる光学部材なら何を用いても本発明は適用することが
できる。
御する部材としてスリットを用いたが通過光束を制御で
きる光学部材なら何を用いても本発明は適用することが
できる。
【００５０】
【発明の効果】本発明によればカラー画像を色分解手段
としての反射型１次元ブレーズド回折格子を介してモノ
リシック３ラインセンサーより成る受光手段で読み取る
際、該回折格子の形状を受光手段に対して凹状に湾曲さ
せて形成し、副走査方向のみ所定の屈折力を有する結像
光学素子により一旦結像させた後発散した光束を該回折
格子により３つの色光に色分解し所定位置に配置した受
光手段面上に再結像させることにより、結像光学系から
の出射光束である集束球面波が該回折格子に入射する
際、副走査断面内で各光束の格子面への入射角が異なる
ことに帰因する反射回折角のズレによる±１次回折光の
副走査方向のボケの発生を防止することができ、高精度
にカラー画像の読取りができるカラー画像読取装置を達
成することができる。
としての反射型１次元ブレーズド回折格子を介してモノ
リシック３ラインセンサーより成る受光手段で読み取る
際、該回折格子の形状を受光手段に対して凹状に湾曲さ
せて形成し、副走査方向のみ所定の屈折力を有する結像
光学素子により一旦結像させた後発散した光束を該回折
格子により３つの色光に色分解し所定位置に配置した受
光手段面上に再結像させることにより、結像光学系から
の出射光束である集束球面波が該回折格子に入射する
際、副走査断面内で各光束の格子面への入射角が異なる
ことに帰因する反射回折角のズレによる±１次回折光の
副走査方向のボケの発生を防止することができ、高精度
にカラー画像の読取りができるカラー画像読取装置を達
成することができる。
【図１】 本発明の実施例１の要部平面図と要部側面
図
図
【図２】 図１（Ｂ）の一部分の拡大説明図
【図３】 図１（Ｂ）に示した回折格子の説明図
【図４】 本発明の実施例２の要部側面図
【図５】 従来のカラー画像読取装置の要部平面図と
要部側面図
要部側面図
【図６】 従来のカラー画像読取装置の光学系の要部
概略図
概略図
【図７】 従来のカラー画像読取装置の光学系の要部
概略図
概略図
【図８】 モノリシック３ラインセンサーの説明図
【図９】 従来のカラー画像読取装置の光学系の要部
概略図
概略図
１ 原稿面 ２ 結像光学系 ３ 色分解手段（反射型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 結像光学素子 ６ ローランド円 ７ 湾曲面 ８，９，１０ ラインセンサー １１ 格子 １２ 格子接平面 １４ スリット
子） ４ 受光手段（モノリシック３ラインセンサー） ５ 結像光学素子 ６ ローランド円 ７ 湾曲面 ８，９，１０ ラインセンサー １１ 格子 １２ 格子接平面 １４ スリット
Claims (6)
- 【請求項１】 カラー画像を結像光学系により３つのラ
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、該受光手段で該カラー画像を読取る際、該結
像光学系の後方光路中に副走査方向のみ屈折力を有する
結像光学素子と、該結像光学系と該受光手段面との間の
光路中に該結像光学素子により結像させた後、発散した
該カラー画像に基づく光束を副走査方向に３つの色光に
色分解する反射型１次元ブレーズド回折格子より成る色
分解手段とを設けると共に、該反射型１次元ブレーズド
回折格子の形状は副走査断面内に於いて該受光手段に対
して凹状に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】 前記反射型１次元ブレーズド回折格子の
形状は副走査断面内に於いて円形の一部から成る曲率を
持って湾曲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。 - 【請求項３】 前記反射型１次元ブレーズド回折格子の
格子ピッチは該格子ピッチを回折格子の中央に接する接
平面に正投影したピッチが等間隔となるように設定して
いることを特徴とする請求項１のカラー画像読取装置。 - 【請求項４】 前記受光手段の形状は前記反射型１次元
ブレーズド回折格子に対して少なくとも凹状に湾曲して
いることを特徴とする請求項１のカラー画像読取装置。 - 【請求項５】 前記受光手段の湾曲量は該受光手段の湾
曲の曲率半径をｒ１，前記反射型１次元ブレーズド回折
格子の湾曲の曲率半径をＲ１としたとき、 ｒ１＝（１／２）・Ｒ１ となるように設定していることを特徴とする請求項４の
カラー画像読取装置。 - 【請求項６】 前記結像光学素子により結像された前記
カラー画像に基づく光束の結像位置近傍にスリットを設
けたことを特徴とする請求項１のカラー画像読取装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3267081A JP2524568B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | カラ―画像読取装置 |
| DE69218084T DE69218084T2 (de) | 1991-09-18 | 1992-09-11 | Bildlesegerät für Farbtrennung mit einem Beugungsgitter vom Reflektionstyp |
| EP92115565A EP0533066B1 (en) | 1991-09-18 | 1992-09-11 | Image reading apparatus with reflection type blazed diffraction grating for color separation |
| US08/249,475 US6028705A (en) | 1991-09-18 | 1994-05-26 | Image reading apparatus with reflection type blazed diffraction grating for color separation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3267081A JP2524568B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | カラ―画像読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580273A JPH0580273A (ja) | 1993-04-02 |
| JP2524568B2 true JP2524568B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=17439772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3267081A Expired - Fee Related JP2524568B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | カラ―画像読取装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6028705A (ja) |
| EP (1) | EP0533066B1 (ja) |
| JP (1) | JP2524568B2 (ja) |
| DE (1) | DE69218084T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5701005A (en) * | 1995-06-19 | 1997-12-23 | Eastman Kodak Company | Color separating diffractive optical array and image sensor |
| DE19846363C1 (de) * | 1998-10-08 | 2000-04-20 | Lukowski Karl Peter | Spektraler Flachbettscanner |
| US7109299B1 (en) | 1999-12-16 | 2006-09-19 | Affymax, Inc. | Peptides and compounds that bind to the IL-5 receptor |
| US7682667B2 (en) | 2003-10-22 | 2010-03-23 | Nishinippon Plant Engineering And Construction Co., Ltd. | Method of thermal spraying |
| KR101122151B1 (ko) | 2004-04-30 | 2012-03-19 | 카리 린코 | 초박막 광소자 |
| JP2007121899A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Minebea Co Ltd | 光路合成装置および光ビーム合成方法 |
| EP2447686B1 (en) | 2010-10-28 | 2014-05-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Spectral colorimetric apparatus and image forming apparatus including the same |
| JP5705262B2 (ja) * | 2013-04-24 | 2015-04-22 | キヤノン株式会社 | 分光測色装置及びそれを有する画像形成装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3680945A (en) * | 1970-10-23 | 1972-08-01 | Xerox Corp | Fabrication of refractive blazed holograms |
| DE2645075C2 (de) * | 1976-10-06 | 1985-06-20 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Optische Anordnung zur Erzeugung von spektral zerlegten Abbildungen |
| EP0007108B1 (en) * | 1978-07-18 | 1983-04-13 | Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation | A method of manufacturing a diffraction grating structure |
| JPS63120230A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 分光測光器 |
| US5113067A (en) * | 1989-02-15 | 1992-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image reading apparatus having a blazed diffraction grating |
| JPH07121047B2 (ja) * | 1989-02-15 | 1995-12-20 | キヤノン株式会社 | カラー画像読取り装置 |
| JPH0317847A (ja) * | 1989-06-14 | 1991-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ヘッド装置 |
| US5173599A (en) * | 1989-08-29 | 1992-12-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Color image reading apparatus with blazed diffraction grating |
| JPH03226067A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-07 | Canon Inc | カラー画像読取り装置 |
| JPH0421257A (ja) * | 1990-05-16 | 1992-01-24 | Konica Corp | 画像読み取り装置 |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP3267081A patent/JP2524568B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-11 DE DE69218084T patent/DE69218084T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-11 EP EP92115565A patent/EP0533066B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-26 US US08/249,475 patent/US6028705A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69218084D1 (de) | 1997-04-17 |
| JPH0580273A (ja) | 1993-04-02 |
| EP0533066A3 (en) | 1993-05-05 |
| DE69218084T2 (de) | 1997-07-31 |
| EP0533066A2 (en) | 1993-03-24 |
| EP0533066B1 (en) | 1997-03-12 |
| US6028705A (en) | 2000-02-22 |
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