JPH01128668A - 読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （、産業上の利用分野〕 本発明は例えばファクシミリ、複写機、プリンター等の
画像形成装置及びテレビカメラ等の撮像装置の画像読取
を行なう読取装置に係わるもので、特に照明した原稿像
をダイクロイックプリズム等の光学部材を用い、結像部
に設けた複数のＣＣＤ等の固体撮像素子によって光像を
読取る画像読取部を設けた読取装置に関するものである
。

〔発明の背景〕

例えばカラー画像形成装置、特にデジタル方式によるカ
ラー画像形成装置は一般に画像読取部や画像書込み部等
のカラー画像処理装置により構成されている。画像読取
部は例えば露光走査によって得た原稿面の光像を読取り
用の結像レンズ系を通した上その背後の光分割手段によ
って複数光に分光するが、例えば赤（Ｒ）、シアン（Ｃ
）等に分割分光したのち、それぞれのチャンネルで受光
する固体撮像素子からなるラインイメージセンナに結像
するようになっている様な場合、各ラインイメージセン
サは、前記読取り用レンズ系による光像を正しく結像出
来るようにそれぞれの分光光軸に対してその軸上の位置
と垂直度とは十分調整されて取付けられていなければな
らない。即ち、各ラインイメージセンサの光像を互いに
出来るだけ正確に一致させなければ、書込み部によって
再生される再生画像に悪影響がでる。固体撮像素子（例
えばラインイメージセンサ東芝製ＴＣＤ１０６Ｃ）は１
画素約７μｍ程度の画素の配列で構成されているので、
後述の第１図実施例で上記のイメージセンサに入射する
光像の対応が約１／４画素（約２μｉｌ＋）をこえると
、再生画像の周縁にフリンジとして他の色、例えば黒の
文字・図形の周縁に赤・青等のカラーゴーストが生じて
来る。特に前記の対応で１画素（約７μｍｍ）以上のズ
レが生じるとこの影響は顕著となる。このカラーゴース
トの防止のためには電気的補正が一般になされている。

然し電気的処理によって殆んどのカラーゴーストを除こ
うとすると必要とするメモリーは非常に容量も大きくな
り、又画像的に例えば線の太さに変化を生じる等の不具
合が発生し技術的な困難さから、完全なものとはいえず
、商品化の観点からは未解決といえる。

一方、画像形成装置における読取装置としては、従来、
例えば第１２図（ａ）〜（ｄ）に示す装置が用いられて
いて、同図（ａ）及び（ｂ）には光束を２色に色分解す
る装置の例が、又同図（ｃ）及び（ｄ）には光束を３色
に色分解する装置の例が示されている。

図中３０１は光束を後述の光電変換素子例えば固体撮像
素子（以後単にＣＣＤとも称する）に結像するためのレ
ンズ、３０２及び３０３はダイクロイックミラー、３０
４〜３０６はプリズム、３０７はプリズム複合体（色分
解プリズム）、３０８及び３０９はプリズムの接合面に
設けた色分解層、３１０〜３１２はＣＣＤを表わす。こ
こでダイクロイックミラー３０２及び３０８は、例えば
第９図（ｂ）に示す分光透過率特性を有し、光束を例え
ばシアン（Ｃｙ）及び赤（Ｒ）の２色に色分解し、ダイ
クロイックミラー３０３及び色分解層３０９は、例えば
第９図（ａ）の分光透過率特性を有し、前記ダイクロイ
ックミラー３０２スは色分解層３０８で色分解された一
方の分解光Ｃｙをさらに青（Ｂ）と緑ＣＧ）に色分解し
、結局光束をＲ，Ｂ及びＧの３色に色分解する。

かくして前記第１２図（ａ）〜（ｄ）の各装置の例にお
いては、光束が結像される各ＣＣＤが異なる平面上にバ
ラバラに配置されている。

そこで例えば特開昭５５−１２４３７９号公報には、第
１１図（ａ）〜（ｅ）の如きプリズム複合体から成る色
分解プリズムにより光束を色分解し、得られる複数の色
分解光を同一平面上に配設した複数のＣＯＤでそれぞれ
受光して光電変換する技術が開示されている。

即ち前記公報記載の読取装置においては、光束がプリズ
ム複合体の入射面に入射され、該複合体の接合面に設け
た色分解層を介して波長の異なる２種の色分解光に分解
され、これらの２種の色分解光は前記複合体の射出面か
ら該面に直交して射出される。

射出された２種の色分解光は前記複合体の射出面に平行
な平面上に配置された２個のＣＯＤにより受光されて光
電変換される。

なお図中Ｌ□は入射光束、Ｌ２及びり、は色分解光、３
２０はプリズム複合体、３２１〜３２６はプリズム複合
体３２０を構成する構成プリズム、３２７及び３２８は
色分解層、３３１及び３３２はＣＣＤ、３３５及び３３
６はプリズム複合体３２０内における色分解光の反射面
を構成するための空隙である。

即ち読取装置を、該装置を構成する色分解プリズム（プ
リズム複合体）の射出面から射出される２種の色分解光
を、同一平面上に配置した２個のＣＯＤで受光する構成
としたことにより、前記２個のＣＯＤを同一基板上に、
又は同一パッケージ内に配置可能となり、その結果組立
調整が容易でかつショック等に強い装置の構成が可能と
なることが前記明細書に記載されている。しかしこの提
案は具体性を全く欠いたものであった。

−力木出願人はイメージセンサ相互間の画素ズレを防止
する手段として、特願昭６０−２３９１７４号による提
案を行なっている。そこで本発明者等は第１１図で示し
た２個のＣＯＤを同一平面上に配置するタイプの色分解
プリズム、例として第１１図（Ｃ）の色分解プリズムを
組込み読取装置を第１３図の如く構成して実用化を試み
た。即ち２個のＣＣＤ３３１．３３２を１枚の基板３４
１上に取付けてユニット化したものを特願昭６０−２３
９１７４号明細書によって記載した調整機構をもった読
取装置で、第８図に示すように該ユニットを光軸方向を
含んだ空間的に直交するｘ、ｙの２軸方向とＸ　ｒ　Ｖ
軸について回転方向について調整を可能として、機械的
に調整・取付を行うようにしたものである。図中レンズ
３０１は・支持部材３４２の７字型溝に落し込まれ、締
付バンド３４３及びビス３４４により締付固定され、色
分解プリズム３２０が該プリズムの保持部材３４５を介
して前記支持部材３４２のプリズム取付面３４６にビス
３４７により密着固定される。かくして一体化されたレ
ンズ３０１及び色分解プリズム３２０は装置基体３４８
上にビス止め等により固定される。

一方ＣＯＤを支持する基板３４１に固定されたＣＣＤ　
３３１及び３３２は取付部材３４９及び３５０を介して
支持部材３５１にビス止め等により固定され、該支持部
材３５１は装置基板３４８にビス止めにより固定される
。本発明者等はバネ部材を介装し遊びを吸収するように
した調整ネジによって一時的にはほぼ完全な調整を行っ
た。しかしＣＣＤ　３３１及びＣＣＤ３３２間での画素
ズレ及び後述のＭＴＦについてみると、耐振性、耐久性
あるいは環境温度の変化等のいずれについても不安定で
、組立調整精度は維持されず満足されるものではなかっ
た。第１０図はＣＣＤの調整された正規の位置から変位
したときのＭＴＦの低下を示すグラフであって、第１Ｏ
図（ａ）はＣＣＤユニットを光軸に対して傾斜させたと
きのＭＴＦ値の変動を示し、第１Ｏ図（ｂ）はＣＣＤユ
ニットが光軸に対して前後に移動したときのＭＴＦ値の
変動を示す。第１３図に示す読取装置により実験を行っ
たところ機外或は内部駆動モーター等の振動衝撃、機内
温度或はＣＣＤよりの自己発熱等による温度変化等によ
り、結像レンズ、光分解プリズム等より成る光学部品と
ＣＯＤとの光軸のズレを生じ、第１θ図（ｂ）に示すよ
うなＭＴＦの大巾な低下をきたし、特に結像レンズと光
分割部材の結合体と固体撮像素子間での微少な光軸ズレ
により著しいＭＴＦの低下が見られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

読取装置に装着するＣＯＤは光軸方向に対し、第８図に
は示した各エレメントについて調整を必要とし、この調
整は各ＣＣＤについて行われるため、例えば第１２図に
示すように９０°の位置関係をもって複数のＣＣＤが夫
々調整・固定する場合には調整機構も複雑で調整もむず
かしい。之に反し分割された各色の結像面が実質的に同
一平面となる第１１図に示すような色分解プリズムを用
いた読取装置にあっては調整機構も簡単で、１台の調整
機構を用い、調整・固定を行うことも可能となる。

本発明は、複数の固体撮像素子が同一平面上に位置する
ような結像レンズと光分ｔ１部材を用いた読取装置で、
耐振性、耐久性あるいは環境温度の変化等のいずれにつ
いても安定し、合成することにより良質のカラー画像が
得られる読取装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的は、結像レンズと光分割部材とから成る結像光
学系の結像位置に複数固体撮像素子を設けた読取装置に
おいて、複数固体撮像素子を支持部材により同一平面上
に支持し、該支持部材を光分解部材に取付部材を介して
接着固定した事を特徴とする読取装置によって達成され
る。

〔実施例〕

まず本発明のカラー画像読取装置を設けた画像形成装置
について、第１図によって説明を行なう。

図においてＡは読取り部を有した画像読取装置、Ｂは書
込みユニット、Ｃは画像形成部、であってカラー画像処
理装置を構成する。またＤは給紙部である。

画像読取装置Ａにおいて、１はプラテンガラスで、原稿
２はこのプラテンガラスＩ上に置かれる。

原稿２は、スライドレール３上を移動するキャリッジ４
に設けられた蛍光灯５及び６によって照明される。可動
ミラーユニット８にはミラー９及び９′が設けられスラ
イドレール３上を移動し、キャリッジ４に設けられてい
る第１ミラー７との組合わせでプラテンガラス１上の原
稿２の光像をレンズ読取りユニット５０へ導出する。

キャリッジ４及び可動ミラーユニット８はステッピング
モータ１０によりワイヤ１５を介して駆動されるプーリ
１１．１２，１３．１４により、それ洋れ■及びｌ／２
Ｖの速度で同方向に駆動される。プラテンガラスｌの両
端部裏面側には標準白色板１６．１７が設けられ、原稿
読み取り走査開始前及び走査終了後に標準白色信号が得
られるように構成されている。

レンズ読み取りユニット５０は読取り用レンズ系として
のレンズ５１、光分解手段としてのケスタープリズム５
２、ラインイメージセンサたるレッドチャンネル（以下
Ｒ−ｃｈという）ＣＣＤ　４２、シアンチャンネル（以
下Ｃ−ｃｈという）ＣＣＤ４１から構成される。第１ミ
ラー７、ミラー９、ミラー９′により伝達された原稿光
像はレンズ５１により集束され、プリズム５２内に設け
られたダイクロイックミラーによりＲ−ａｈ像とＣ−ａ
ｈ像とに分離され、それぞれの光像は光学部材であるプ
リズム５２に取付部材を介して固設されたＲ　−ａｈ　
ＣＣＤ　４２及びＣ−ａｈＣＣＤ４１の受光面にそれぞ
れ結像される。

前記蛍光灯５，６はカラー原稿の読み取りに際して光源
にもとづく特定の色の強調や減衰を防ぐため市販の温白
色系蛍光灯が用いられ、またチラッキ防止のため４０Ｋ
Ｈｚの高周波電源で点灯され管壁の定温保持あるいはつ
オームアップ促進のためポジスタ使用のヒータで保温さ
れている。

前記Ｒ−ｃｈ　ＣＣＤ　４２及びＣ−ｃｈ　ＣＣＤ　４
１から出力された画像信号は、図示しない信号処理部を
経て信号処理され、トナーの色に応じて色分解された色
信号が出力されて書込みユニッｌ−Ｂに入力されると、
半導体レーザで発生された各レーザビームによる画像が
順次感光体ドラム８１の周面上に投射され、それぞれの
投射毎に各々現像ローラｒ　、ｎ　。

■により現像処理を経て３色トナーによるカラー画像を
形成する。

次いで前記感光体ドラム８１周面のカラー画像は、転写
分離極８２において給紙部りから搬送されｔ：記録紙に
転写したあと該記録紙を分離し定着装置８３を経て装置
外に排紙して、カラー画像の複製を終了するようになっ
ている。

第２図及び第３図は前記レンズ読み取りユニット５０に
組込まれた本発明によるイメージセンサの取付構成の第
１の実施例を示したもので、第１１図に示す同一平面上
にＣＣＤが位置するようにした光学系のうちから第１１
図（ａ）のケスタータイプ光学系を示すもので、第２図
はその光路図を示す。

撮像レンズ５１を通過したした光束は光分割部材５２に
よって分割され同一平面上に位置したＣＣＤ４１とＣＣ
Ｄ４２との上に結像する。光分割部材５２は三角柱３１
と３２とを貼合せ面３７で貼合せ図示した角度をもって
三角柱としたプリズム複合体で、貼合せ面３７をもって
ダイクロイックプリズムを構成し、撮像レンズを通過し
た光束は貼合せ面３７で通過光と反射光に分割し、その
際選択的に色分割がなされる。

第４図は２個のＣＯＤを同一基板上に取付けた状態を示
す斜視図で、第４図（ａ）はガラス等のセラミック材又
はエポキシ等の配線基板を兼ねた支持部材６１上にＣＣ
Ｄ４１及び４２それぞれのライン素子４１ａ及び４２ａ
の平行度及び支持部材６１に対するライン素子部分の高
さを調整後接着剤を用いて接着し固体撮像素子ユニット
としたものである。また第４図（ｂ）は同じ＜ＣＣＤ４
１のライン素子４１ａ及びＣＣＤ４２のライン素子４２
ａの相互間の平行度及び高さを調整したのち支持部材１
６１内にパッケージとし密閉状態としたもので、前面に
は光学ガラス部材で覆っている。ライン素子４１ａ及び
４２ａは同一高さに調整・固着されているが、好ましく
け各ＣＯＤへの色分割された光像の結像位置の差異をも
考慮された形で同一高さとなっていることが望ましい。

読取りユニット５０は第３図に示すもので、５３は読取
装置の支持部材で装置基板上に取付けられる。

読取装置支持部材５３には撮影レンズ５１がレンズ取付
部材５９によって抱持され小ネジ５５によって取付けら
れている。また読取装置支持部材５３の立上り部５７に
は前記の光分割部材５２がプリズム摘持部材５６．５８
によって摘持された上、ネジ止め或いは接着によって取
付けられる。この際光分割部材５２Ｑ）−辺は撮影レン
ズ５１に正対するよう取付けられる。

プリズムの工作精度ならびに取付精度が良好（：″保持
されるとＣＣＤ　４１．４２の受光位置は一平面上に位
置することとなる。本実施例はここで第４図（ａ）に示
すようにＣＣＤ　４１．４２を同一の支持部材６１に接
着剤を用いて取付けるようにしたもので、ＣＣＤ４１．
４２を取付けた支持部材６１はコの字状をした取付部材
６２によって光分割部材５２の両側面に接着剤を用いて
取付けられる。なお取付部材６２は、支持部材６１の形
状をやや複雑にすることで省略し、一体化することも可
能である。

、ここでの調整は第７図に示すシンクロスコープを使用
してチエツクすることができる。そのチエツク要領につ
いては後述する。

第７図のＣＲＴデイスプレィに示す如く、白地に対する
黒線部と白線部のそれぞれのレベルをＰおよびＱとする
とＭＴＦは次式で求められる。

ＭＴＦの値は高い程解像度が優れていることを意味する
。読取装置として通常信号でのＭＴＦレベルとして最低
２０％程度以上必要であり、３０〜４０％以上のＭＴＦ
レベルが要求される。

第７図のシンクロスコープを用いてのチエツク・調整に
おいてＭＴＦが１５％ともなると、白黒判別信号取り出
しに支障をきたしてしまうので、この面精度を保持して
撮影レンズ５１とプリズム５２とを事前に一体固着して
おく事により生産上の後工程での不良率低下を防止し、
コストメリットは勿論、支持部材６１取付部材６２等材
質選択によりＣＣＤ取付後の画素ズレ・ＭＴＦ等への影
響も軽減され一層の効果を発揮する。

取付部材の材質としては、２つの理由から線膨張係数の
小さい材質のものが望まれる。１つは温度変動によって
画素ズレが生じないようにするためと、他の１つはプリ
ズムに接着した取付部材が両者の線膨張係数の相違によ
って内部歪が生じ、プリズムにヒビ割れ等の発生するの
を防止するためである。前記の温度変動による画素ズレ
の問題は各ＣＯＤの共通の支持部材との固設条件を全く
同じにすることで、ＣＣＤ相互間の画素ズレは減するこ
とができるが、更に線膨張係数が小さい必要がある。通
常プリズムの線膨張係数は７．４Ｘ　１０−’（光学ガ
ラスＢＫ−７）程度小さいことから、取付部材としては
ガラス、セラミック材（７，θ〜８．４Ｘ　１０”’）
や低熱膨張合金（例えばインバー合金（１〜３Ｘ１０−
６）、ニレジスト鋳鉄（４〜ＩＯＸ　１０−’））等が
適当で、アルミニウム材（２５Ｘ　１０−’）はあまり
適当でない。

本発明者らは各種材料を取付部材としてテストを行なっ
たが、ガラス材、その他のセラミック材、低熱膨張合金
を用いた場合には検知される熱膨張による像ズレは認め
られなかった。特に第３図に示す実施例においては取付
部材として線膨張係数の大きい鉄（１２ｘ　１０″″）
を用いても実用上は光軸方向の寸法が短いため熱による
延びはあまり影響されず、又ラインセンサーの並びの方
向についてもプリズム材質とラインセンサーのパッケー
ジ及び支持部材６１の材質がセラミック材であるため、
その線膨張係数が略同じとなり、このような構成では画
素ズレは発生しなかった。

本発明者らは入手可能の多くの接着剤を用い比較検討を
行なった。その結果、本発明に使用する接着剤としては
２液性タイプ接着剤及び光硬化製接着剤で特に紫外線硬
化型接着剤が最も好ましいとの結論に達した。

接着剤としてはエポキシ系、アクリル系等があり、更に
ｌ液性タイプと２液性タイプとに分けられる。ｌ液性タ
イプのものは通常製造時に硬化剤を混入してあり、使用
時に空気等に触れると徐々に硬化・乾燥し固化するもの
で、硬化時間が長く５且つ硬化の程度・硬化時の収縮等
が不規則であるなどの理由で、接着固定用の特別の器具
を用いる必要がある。従って本発明の利用目的と生産性
から見て適していない。この点２液性タイプで且つ即効
性のものは接着時に硬化剤と主剤とを混練することによ
り長くて数分程度で硬化がなされ硬化時間の短縮化と、
硬化程度の安定化が計られ、木目的に有効に適合するも
のである。なお１液性タイプで即効性のあるシアノアク
リレート系系統のものがあるが衝撃時の接着ハガレや、
接着剤が乾燥する際の接着剤の収縮による被接着物の変
形が生じ必ずしも好ましい適用形態とは言えない。本発
明者らは２液性タイプ接着剤としていハードロンクＥ５
１０Ｋ（商品名）を用い、常温下で接着を行なったとこ
ろ、後に述べる環境テスト等に対しても良好な結果を得
ることができた。なお上記の接着時、温度条件を著しく
変化させて接着時間を短縮するように試みたが、その結
果は僅かではあるが接着時の画素ズレが認められ、望ま
しくないことが明らかとなった。之に対し光硬化を接着
剤は単に光の強度により接着剤の硬化時間を速めること
ができ、作業性の向上とコスト低減、製品の安定化を図
ることができる。光硬化型接着剤の中でも特に紫外線硬
化型のものは紫外線照射によっても熱の変化が殆んどな
く、安定した効果が得られる。本発明者らは光硬化型接
着剤としてスリーポンドＴＢ３０６０Ｂ（商品名）、電
化１０４５Ｋ（商品名）、ノーランド６５（商品名）等
を用い、高圧水銀灯による紫外線照射を行ない短時間で
接着を行なったところ、後に述べる環境テスト等に対し
ても良好な結果を得ることができた。更に同じく紫外線
硬化をのウレタン系スリーポンド３０６２Ｂ（商品名）
、ＬＴ３５０（商品名）等を用いた所耐湿性にも一段と
効果があり、且つ強度保証を有する接着を得ることがで
きた。尚前記接着剤による接蒼方法は各部の接着部材の
対向面を圧接し、圧接面の側方より少量の接着剤を適当
な押出手段で押出す。前記接着剤は流動性を有するため
に圧接面に生じている僅かな間隙中に流入し、接着部材
を互いに強固に固着する。接着方法は接着部材の対向面
に対し全面接着するように接着剤を押出し、間隙に流入
してもよい、又適当な間隙をおいて接着剤を流入させて
もよい。又接着部材の位置精度を適当に配置する装置で
あれば各接着部材の接着面に前もって接着剤を点又は面
で塗布し、直ちに接着部材の接着面を圧接して接着して
もよい。

この場合に接着剤として光硬化型接着剤、取付部材６２
として光透過性の物質を用いる事により光硬化型接着剤
の利用がさらに有効となる。すなわち端部ボッティング
での浸透により内部で薄層化された接着剤の効果に透過
光を利用することにより接着剤硬化促進をきたすことが
できる。光硬化型接着剤と光透過性の取付部材６２の使
用により、自然乾燥に加えて透過光による硬化の促進並
びに時間等のコントロールがはかれるので、置土産・接
着度に安定したバラツキのないものが得られる等非常に
好ましい対応と云える。光透過性取付部材としては先に
述べたガラス・セラミックの内特にＢＫ　−７（７，４
Ｘ　１０−’）、青板ガラス（９，Ｏｘ　１０−’）白
板ガラス（９，３Ｘ　１０−”）等が固体撮像素子パッ
ケージ材のセラミックの仲と対応してほぼ等しく好まし
い。更に光硬化型接着剤としては、前述の紫外線硬化型
が硬化時間が速く、硬化時の変形、耐湿等より好ましく
、この場合取付部材の透過率は先のＢＫ−７、青板ガラ
ス、白板ガラス等でも加工法、材厚バラツキを含め２０
〜３０％以上得られ、特に量産性・コスト面等より好ま
しい対応と云える。又紫外線硬化型接着剤の紫外成分光
分布特性に合せた特殊ガラスを取付部材として選択する
ことも出来、接着時の量産性・接着必要強度と硬化度・
硬化時間等の接着性の安定度を最適値に近づけることに
より更に利用装置に適するものも得られる。

ところで、即乾性のある接着剤の内ｌ液性タイプのもの
は前述したごとく乾燥する際に接着剤の収縮による被接
着物の変形が生じるので必ずしも好ましい適用形態とは
言いがたいが、本発明者の好ましい実施例によれば、被
接着物の取付要領を改良することにより即乾性のあるｌ
液性タイプの接着剤も有効に使用できることが判明した
。

すなわち取付部材を介してＣＣＤ支持部材又はパッケー
ジを光学部材（プリズム等）に取付ける場合に、まず後
述する本発明による位置決め方法により固体撮像素子を
光学部材に対して位置出し調整する。次に取付部材の光
分割部材への取付面に即乾性瞬間接着剤（シアノアクリ
レート系接着剤、プライマー効果によるもの等）を又固
体撮像素子との接合部にはハードロックＥＳＩＯ（商品
名）等の２液性タイプ接着剤或はスリーポンドＴＢ３０
６２Ｂ（商品名）等の光硬化型接着剤等前述の好ましい
タイプの接着剤を塗布して光分割部材とＣＣＤ支持部材
又はパッケージとを取付部材で接着固定する。この接着
固定の過程において光分割部材と取付部材とが即乾性接
着剤で固着した後調整具による固体撮像素子の位置合せ
の微調整を継続して行ない正確な位置合せを行う。この
ようにしてＣＣＤ支持部材又パッケージと取付部材とを
接合する接着剤の硬化がある程度促進させたところ（仮
固定工程）で、光分割部材と取付部材を更に前述の光硬
化型等好ましい接着剤をポツティング等によって添加し
、全体の硬化・固定をはかる。（本固定接着）上記の仮
固定工程を設けて位置合せの微調を行った後本固定接着
を行うことで位置決めが正確に調整されるので、光分割
部材とＣＣＤ支持部材又はパッケージの位置決め後−挙
に両者を接着・固定する方法と比較し、５０％以上の収
率の向上をはかることが可能となり、作業性・コストダ
ウン等の面で大いに改善の効果があることが認められた
。

本発明によるＣＯＤ支持部材６１又はパッケージ１６１
のプリズム５２への接着には、予め取付治具ＴＣを用意
する。

取付治具はＣＣＤ支持部材６１又パツケージ１６１の側
面をそれぞれ把持しながら、第７図に示すように分光Ａ
及び分光Ｂの各光軸について第８図に示すようにその光
軸及び光軸に直角のｘ、ｙの２方向及びＸｒＹ軸に関す
る回転方向についての調整を可能とするもので、取付治
具ＴＣ微調によって画素ズレがないように調整する。

取付治具としては例えば調整台３軸方向（ｘ　、　ｙ　
、　ｚ）に移動可能でかつそれぞれの軸のまわりに回転
可能でもある位置決め用具（例えばＣＨＵＯ５ＥＩＫＥ
　Ｃｏ、。

Ｌｔｄ、、製部品）を使用することにより本発明の目的
とする複数のＣＣＤ間の精密な位置決めを行うことがで
きる。

原稿位置に設けた黒白の縞状のチャート像をＣＣＤ４１
及びＣＣＤ４２上に結像するようにし、その出力信号を
シンクロスコープ上に上下に並置して記録する。結像レ
ンズによる設計された縮小倍率とＣＯＤの画素の大きさ
から白黒の縞間隔を設定し１本の縞が１画素に対応する
チャートとしておくと、シンクロスコープ上に重ね合さ
れた記録信号から画素ズレの量を容易に読取ることがで
きる。

例えば第７図に示すシンクロスコープＣＲＴ面はＣＣＤ
４１とＣＣＤ　４２との間で画素ズレがある状況を例示
したものである。またシンクロスコープによってチエツ
クしながら取付治具ＴＣを調整することによって画素ズ
レのないＣＣＤ相互間の関係位置をも求めることができ
、この位置で接着剤によりＣＯＤ支持部材６１又はパッ
ケージ１６１をプリズム５２のプリズム面に取付部材６
２を介して結像位置に固設する。

第３図に対応する接着剤を用いて光学部材であるプリズ
ムに複数の固体撮像素子をセラミック材を用いた取付部
材を介して固設した画像読取部と、第１３図に示す機械
構造によって固体撮像素子を保持するようにした画像読
取部とについて種々の比較テストを行なった。テストは
縞状チャートを原稿位置において、取付けられた複数の
固体撮像素子からの出力信号をシンクロスコープを用い
て重ねて比較することによって画素ズレ及びＭＴＦに注
目して行なった。即ち周波数を可変としての３０分間の
耐振テスト、４０Ｇの落下テスト、環境温度を２時間内
に２０°Ｃから７０°Ｃまで上昇させ再び２時間内に復
元させての温度テストを行ったが、何れのテストについ
ても顕著な差異が認められ、本発明の読取装置にあって
はかかるテストによっても、ＭＴＦ値の変化は認められ
なかった。

なお本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、
３色又は４色に色分割される読取装置についても適用さ
れるもので、例えば３色分解を行うようにした本出願人
による特願昭６２−１５７００５号明細書に記載された
読取装置にも適用される。第５図及び第６図はこの実施
例を示したもので、第５図は色分解プリズムの断面図を
示すもので、結像用レンズ１０１．プリズム１０３及び
ＣＣＤ　１０４，１０５゜１０６等の各要素が光学的に
精密に構成され、かつ外部環境の変化、機械的振動等に
よりくるいを生じないよう、又光学系は色収差が無いよ
う設計されたものである。色分解プリズムの１０３ａ及
び１０３ｂ面にはダイクロイックフィルターが構成され
ている。これはガラス等の透明基体上に低屈折率誘電体
膜と高屈折率誘電体膜を交互に多層真空蒸着して得られ
る干渉フィルターで、第９図（ａ）　、　（ｂ）のよう
な分光透過特性をもつ。例えば第９図（ａ）を１０３ａ
に、第９図（ｂ）を１０３ｂに用いればＣＣＤ　１０４
は青色情報、同１０５は赤色情報、同１０６は緑色情報
を読取ることができる。

レンズ１０１を通過した光はプリズム面１０３ｃにほぼ
垂直に入射する。その後、光は１０３ａ面のダイクロイ
ツクフィルター膜（第９図（ａ）に示す特性）により分
光され、青成分の光（４００〜５００ｎｍ）は反射され
て１０３ｃ面に向う。青成分光は１０３ｃ面でガラスと
空気層の境界にて全反射され、１０３ｆ面より同面とほ
ぼ垂直に出射され、ＣＣＤ１０４上に結像する。

一方、プリズム面１０３（ａ）を透過した（５００〜７
００ｎｍ）の光はプリズム内を直進し１０３（ｂ）面に
達する。

１０３（ｂ）面にはグイクロイックフィルター膜（第９
図（ｂ）に示す特性）があるため６００〜７００ｎｍの
赤成分。

は反射され１０３ａ面に向う。赤成分光は１０３ｄ面の
ガラス面と空気層の境界にて全反射され１０３ｇ面より
同面とほぼ垂直に出射されＣＣＤ　１０５上に結像する
。

１０３ｂ面を通過した５００〜６００ｎｒａの緑成分光
は１０３８面に達し１０３ｅ面の空気層とガラス面の境
界にて全反射され、１０３ｈ面より同面とほぼ垂直に出
射されＣＣＤ　１０６上に結像する。

以上のような構成の色分解プリズム１０３は図示した面
角度をもつプリズムを多数個研摩し貼合せることにより
構成されたもので、プリズム１０３は１０３ｅ面、１０
３ｃ面、１０３ｆ面、　１０３ｇ面、　１０３ｈ面は大
きな正三角形をつくる形になるように外形寸法を構成し
、ガラス内の光路長は全て等しくなり、その長さはプリ
ズム１０３の大きな正三角形の高さに等しい。

以上のようなプリズムを用いることにより、３色分解さ
れた光像は同一平面上に投影される。

さて以上のように同一平面上に各色分解された光像は第
６図に示す１枚の支持部材２６１に接着されたＣ　ＯＤ
　１０４，１０５．１０６上に結像する。支持部材２６
１へのＣＣＤ　１０４．１０５．１０６の取付接着及び
支持部材２６１の取付部材１６２によるプリズム１０３
への調整・接着については先の実施例で説明したので省
略するが、取付部材１６２と支持部材２６１とを一体と
することも勿論可能であって一体化した場合に於ても本
発明に含まれる。

〔発明の効果〕

本発明のように、複数の固体撮像素子を１枚の支持部材
上に設は之を単純な取付部材を介して光分割部材に接着
するときは、全体的なユニントとしてスキャナ一部のモ
ータ等による各種周波数による振動・共振等にも殆んど
ＭＴＦの低下が見られず、ＣＯＤ相互の安定した画像信
号を得ることが出来、良好なカラー画像を形成するため
の読取装置として、両者の光電変換レベル差を生ぜぬ正
確で信頼性の高いカラー画像信号処理が可能の読取装置
が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像読取装置を備えたカラー画
像形成装置の概要図。 第２図、第３図、第４図は本発明の第１の実施例を示す
もので、第２図は光路図、第３図は取付状態を示す斜視
図で、第４図（ａ）、（ｂ）は固体撮像素子を支持部材
に取付は或いはパッケージとした状態を示す斜視図。 第５図、第６図は第２の実施例を示すもので、第５図は
光路図、第６図は取付状態を示す斜視図。 第７図は本発明の読取装置の位置調整方法の説明図。 ８８図はラインイメージセンサ−（ＣＣＤ）の調整方向
を示す斜視図。 第９図は色分解プリズムのダイクロイツタフィルターの
特性を示す図。 第１θ図は取付状態の変動と之に伴うＭＴＦの変化を示
す図。 第１１図は一平面上に固体撮像素子が位置するようにし
たプリズムの光路図を示したもの。 第１２図は色分割して複数の結像面を得るようにした光
路図を示したもの。 第１３図は本発明と対比する固体撮像素子を機械的に取
付けｔ；構造を示す断面図。 ４１．４２，１０４，１０５，１０６・・・固体撮像素
子（ＣＣＤ）５１．１０１・・・レンズ ５２．１０３・・・プリズム ６１．２６１・・・ＣＣＤ支持部材 １６１・・・ＣＯＤパッケージ ６２、１６２・・・取付部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　結像レンズと光分割部材とから成る結像光学系の結
   像位置に複数固体撮像素子を設けた読取装置において、
   複数固体撮像素子を支持部材により同一平面上に支持し
   、該支持部材を光分解部材に取付部材を介して接着固定
   した事を特徴とする読取装置。 ２　複数固体撮像素子を同一パッケージに納め該パッケ
   ージを支持部材とする事を特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の読取装置。