JPH011365A - カラ−画像読取装置 - Google Patents
カラ−画像読取装置Info
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- JPH011365A JPH011365A JP62-157006A JP15700687A JPH011365A JP H011365 A JPH011365 A JP H011365A JP 15700687 A JP15700687 A JP 15700687A JP H011365 A JPH011365 A JP H011365A
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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。
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〕
本発明はカラー複写機等に用いられるカラー画像読取装
置に関する。
置に関する。
従来技術によるカラー画像読取装置の例を第８図および
第９図に示す。ｆｊＳＳ図において２０は原稿で透明ガ
ラス版２１上に載置される。２２は光源、２３は反射鏡
、２４は第１ミラーでこれらは一体となって図示の矢印
Ａの方向を移動する。２５ 、２６はｆｆ１２およびｆ
ｊＳ３ミラーでこれらは一体となって第１ミラーの１／
２の速度で第１ミラーと同方向に移動する。上記第１．
第２．＠３ミラーの作用により原稿上の等速に移動する
照射部分の反射光が等距離光路長でレンズ１に送られる
。レンズ１を通過する光束は色分解装置１０により色分
解されライン状光電変換素子（以後ＣＯＤという）４，
５．６上に各色の像となって結像される。上記の色分解
装置１０の例を第９図に示す。ＰｊＳ９図（ａ）におい
て原稿よりの反射光が結像用のレンズ１によりＣＣＤ４
゜５．６１−に結像される結像光路中にグイクロイック
ミラー２．３が配置されている。グイクロイックミラー
はガラス等の透明基板上に低利ｔＲ率誘電体膜と高屈折
率：ｙｔ、′ｊｆＬ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ｆｊＳ７図（ａ）、（ｂ）に示す
ような分光透過特性を有する。ｆｊＳ９図（ａ）におけ
るグイクロイックミラー２の分光透過特性を第７図（、
ｉ）に示すものとし、グイクロイックミラー３の分光透
過特性を第７図（ｂ）に示すものとすればＣＣＤ４は青
色情報、ＣＣＤ５は赤色情報、ＣＣＤ６は緑色情報を読
取ることができる。レンズから各ＣＣＤまでの光路距離
はレンズの色収差、各ＣＣＤの寸法精度誤差、各グイク
ロイックミラーの反射面の面精度やプリズムを用いた場
合にはプリズム反射面の面精度、プリズム内の光路距離
誤差を考慮しなければ実質的に等しくなっている。
第９図に示す。ｆｊＳＳ図において２０は原稿で透明ガ
ラス版２１上に載置される。２２は光源、２３は反射鏡
、２４は第１ミラーでこれらは一体となって図示の矢印
Ａの方向を移動する。２５ 、２６はｆｆ１２およびｆ
ｊＳ３ミラーでこれらは一体となって第１ミラーの１／
２の速度で第１ミラーと同方向に移動する。上記第１．
第２．＠３ミラーの作用により原稿上の等速に移動する
照射部分の反射光が等距離光路長でレンズ１に送られる
。レンズ１を通過する光束は色分解装置１０により色分
解されライン状光電変換素子（以後ＣＯＤという）４，
５．６上に各色の像となって結像される。上記の色分解
装置１０の例を第９図に示す。ＰｊＳ９図（ａ）におい
て原稿よりの反射光が結像用のレンズ１によりＣＣＤ４
゜５．６１−に結像される結像光路中にグイクロイック
ミラー２．３が配置されている。グイクロイックミラー
はガラス等の透明基板上に低利ｔＲ率誘電体膜と高屈折
率：ｙｔ、′ｊｆＬ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ｆｊＳ７図（ａ）、（ｂ）に示す
ような分光透過特性を有する。ｆｊＳ９図（ａ）におけ
るグイクロイックミラー２の分光透過特性を第７図（、
ｉ）に示すものとし、グイクロイックミラー３の分光透
過特性を第７図（ｂ）に示すものとすればＣＣＤ４は青
色情報、ＣＣＤ５は赤色情報、ＣＣＤ６は緑色情報を読
取ることができる。レンズから各ＣＣＤまでの光路距離
はレンズの色収差、各ＣＣＤの寸法精度誤差、各グイク
ロイックミラーの反射面の面精度やプリズムを用いた場
合にはプリズム反射面の面精度、プリズム内の光路距離
誤差を考慮しなければ実質的に等しくなっている。
ｒｆ４９図（ｂ）は３色分解読取装置をプリズム８を用
いて構成した例であり、プリズム８の而２，３にはｆｊ
Ｓ９図（ａ）のグイクａイックミラー２，３と同様の機
能のものが配置されている。従ってＣＣＤ４゜５．６に
は第９図（ａ）のものと同様の色情報が得られる。プリ
ズムを用いると光はプラス而に垂直に入射および出射す
るので非点収差をなくすことができる。第９図（ｃ）お
よび（ｄ）は２色分解読取装置についてそれぞれプリズ
ムを用いないものと用いるものを示しており第９図（ａ
）（ｂ）と同様の部分には同一の符号が付されている。
いて構成した例であり、プリズム８の而２，３にはｆｊ
Ｓ９図（ａ）のグイクａイックミラー２，３と同様の機
能のものが配置されている。従ってＣＣＤ４゜５．６に
は第９図（ａ）のものと同様の色情報が得られる。プリ
ズムを用いると光はプラス而に垂直に入射および出射す
るので非点収差をなくすことができる。第９図（ｃ）お
よび（ｄ）は２色分解読取装置についてそれぞれプリズ
ムを用いないものと用いるものを示しており第９図（ａ
）（ｂ）と同様の部分には同一の符号が付されている。
これらは２色分解読取装置の例である。
Ｌ記の従来技術による例ではいずれもＣＣＤは異なるモ
面−Ｌ−に構成されている。この種の色分Ｍ読取光学装
置では光電変換素子の１画素（通常７μｍロ〜１４μｍ
口）を正確に対応させないと色＋？ｊ報の誤りを生じる
ためＣＣＤは非常に精密に位置調！ｌされでいる。詳し
く述べると例えばＩ！Ｘｆｒｉ上の一点の像がＣ’ＣＤ
の１画素の大きさで各ＣＣＤに投影される場合を考える
と、その点が黒い、αであり、第６図（、）に示すよう
に各ＣＯＤのＮ番目の画素に正確に投影されている状態
では赤、青、緑ｖＩ報とも出力がなくなり黒と判定され
る。ところが第６図（ｂ）に示すようにずれが生じてい
るとＮ番目の信号は緑色と判定される。
面−Ｌ−に構成されている。この種の色分Ｍ読取光学装
置では光電変換素子の１画素（通常７μｍロ〜１４μｍ
口）を正確に対応させないと色＋？ｊ報の誤りを生じる
ためＣＣＤは非常に精密に位置調！ｌされでいる。詳し
く述べると例えばＩ！Ｘｆｒｉ上の一点の像がＣ’ＣＤ
の１画素の大きさで各ＣＣＤに投影される場合を考える
と、その点が黒い、αであり、第６図（、）に示すよう
に各ＣＯＤのＮ番目の画素に正確に投影されている状態
では赤、青、緑ｖＩ報とも出力がなくなり黒と判定され
る。ところが第６図（ｂ）に示すようにずれが生じてい
るとＮ番目の信号は緑色と判定される。
このように１画素を数１μｍの精度で調整固定するため
に非常に複雑で高精度な調整が要求されており、通常Ｃ
ＣＤは光軸方向に対し第５図に示すようにθ＾、θＢ＊
Ｘ＋ｙ＋ＺＱＳ軸の調整が行われる。
に非常に複雑で高精度な調整が要求されており、通常Ｃ
ＣＤは光軸方向に対し第５図に示すようにθ＾、θＢ＊
Ｘ＋ｙ＋ＺＱＳ軸の調整が行われる。
この５紬の調整は各ＣＣＤについて行われるためＣＯＤ
が異なる平面上に配置されている場合は調整方向を９０
”ずつ変化させる必要があり調！！機構が複雑で調整も
むづかしいという大きな欠点がある。さらにまたこのよ
うに精密に位置合せされる部品については周囲温度の影
響は無視できない。
が異なる平面上に配置されている場合は調整方向を９０
”ずつ変化させる必要があり調！！機構が複雑で調整も
むづかしいという大きな欠点がある。さらにまたこのよ
うに精密に位置合せされる部品については周囲温度の影
響は無視できない。
例えばＣＣＤの長さを３５ｍｍとすると温度が１０℃変
化すれば長さが１μｍ程度変化して画素ずれを生じる。
化すれば長さが１μｍ程度変化して画素ずれを生じる。
その他に取付機構部の長さの微少変化の影響も無視でき
ない。ｆｊＳ８図に示す従来の例のようにＣ０Ｄ５．６
が光源２２と比較的近い位置に配置されているとこれら
は光源より発生する熱の影響を受けるという問題が発生
する。上述のように寸法変化により画素ずれを起すとい
うことの外にも半導体であるＣＣＤの出力特性も変化し
３本のＣＣＤの出力バランスが（ずれるという問題も発
生する。
ない。ｆｊＳ８図に示す従来の例のようにＣ０Ｄ５．６
が光源２２と比較的近い位置に配置されているとこれら
は光源より発生する熱の影響を受けるという問題が発生
する。上述のように寸法変化により画素ずれを起すとい
うことの外にも半導体であるＣＣＤの出力特性も変化し
３本のＣＣＤの出力バランスが（ずれるという問題も発
生する。
本発明は上記問題、αをＮＹ決するためになされたもの
で組付１１１整が容易であり、また光源の熱の影響を受
は画素ずれが生じたり色調が変化することのないカラー
画像読取′Ｖ装置を提供することを目的とする。
で組付１１１整が容易であり、また光源の熱の影響を受
は画素ずれが生じたり色調が変化することのないカラー
画像読取′Ｖ装置を提供することを目的とする。
原稿面に対し相対運動する光源により原稿面を照射し原
稿面よりの反射光をレンズにより結像する結像光路中に
色分解手段を設け複数の色画像を結像し、各色画像を個
別のライン状充電変換素子によって読取るカラー画６！
読取装置において、前記ＸＳ源は前記レンズの光軸より
上方に配置され、前記複数の色画像は前記レンズの光紬
より下方かつ実質的に同一照射方向で結像されるように
構成する。
稿面よりの反射光をレンズにより結像する結像光路中に
色分解手段を設け複数の色画像を結像し、各色画像を個
別のライン状充電変換素子によって読取るカラー画６！
読取装置において、前記ＸＳ源は前記レンズの光軸より
上方に配置され、前記複数の色画像は前記レンズの光紬
より下方かつ実質的に同一照射方向で結像されるように
構成する。
個々のＣＯＤは光源から離れた位置に互いに近接して配
置されるので熱による影響を受けにくく熱歪による画素
ずれが発生しない。また個々のＣＣＤの出力のアンバラ
ンスによる色調の変化も発生しない。
置されるので熱による影響を受けにくく熱歪による画素
ずれが発生しない。また個々のＣＣＤの出力のアンバラ
ンスによる色調の変化も発生しない。
以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明の実施例を示す図であるがこの例では従
来例を示す？ｔＳ８図のものと色分ハイ装置を除いて他
はすべて同様に構成されている。
来例を示す？ｔＳ８図のものと色分ハイ装置を除いて他
はすべて同様に構成されている。
ｆＰＪ１図と第８図において同様の部分には同一の符号
が付されている。従来例で述べた通り原稿２０の各部分
の反射光はＣ０Ｄ４，５．６上に色分解されて結像され
る。色分だ装置についての各種の実施例が第２図乃至ｆ
ｊＳ４図に示されている。第１の実施例を示すＰｔ５２
図において１はレンズ、３０は色分解プリズム、４．５
．６はＣＯＤである。色分解プリズム３０の面２，３に
はそれぞれｆｊＳ７図（、）、ＰｔＳ７図（ｂ）に示す
分光透過特性のグイクロイックミラーが設けられている
。レンズ１を通過した光はプリズム而３１にほぼ垂直に
入射する。その後光はグイクロイックミラー２により分
光された青成分の尤（波長４００〜５００ｎｍ）は反射
され面３１に向う。青成分光は面３１のプラスと空気層
の境界で全反射され面３３よりこの面とほぼ垂直に出射
されＣＣＤ Ａ上に結像する。一方グイクロイックミラ
−２を透過した光（波長５００〜７０Ｏｒ＋ｍ）はプリ
ズム内を直進しグイタロイックミラー３に達する。ここ
で波長６００〜７００ｎｉの赤成分光は反射され面３４
に向う。赤成分光は面３４のプラスと空気層の境界で全
反射され面３３よりこの面とほぼ垂直に出射されＣＣＤ
Ｓ上に結像する。グイクロイックミラー３を通過した
波長５００〜６００ｎｍの緑成分光は面３２に達し空気
層とプラス境界で全反射され而３３より同面とほぼ垂直
に出射されＣＣＤＧ上に結像する。
が付されている。従来例で述べた通り原稿２０の各部分
の反射光はＣ０Ｄ４，５．６上に色分解されて結像され
る。色分だ装置についての各種の実施例が第２図乃至ｆ
ｊＳ４図に示されている。第１の実施例を示すＰｔ５２
図において１はレンズ、３０は色分解プリズム、４．５
．６はＣＯＤである。色分解プリズム３０の面２，３に
はそれぞれｆｊＳ７図（、）、ＰｔＳ７図（ｂ）に示す
分光透過特性のグイクロイックミラーが設けられている
。レンズ１を通過した光はプリズム而３１にほぼ垂直に
入射する。その後光はグイクロイックミラー２により分
光された青成分の尤（波長４００〜５００ｎｍ）は反射
され面３１に向う。青成分光は面３１のプラスと空気層
の境界で全反射され面３３よりこの面とほぼ垂直に出射
されＣＣＤ Ａ上に結像する。一方グイクロイックミラ
−２を透過した光（波長５００〜７０Ｏｒ＋ｍ）はプリ
ズム内を直進しグイタロイックミラー３に達する。ここ
で波長６００〜７００ｎｉの赤成分光は反射され面３４
に向う。赤成分光は面３４のプラスと空気層の境界で全
反射され面３３よりこの面とほぼ垂直に出射されＣＣＤ
Ｓ上に結像する。グイクロイックミラー３を通過した
波長５００〜６００ｎｍの緑成分光は面３２に達し空気
層とプラス境界で全反射され而３３より同面とほぼ垂直
に出射されＣＣＤＧ上に結像する。
以上のような（ｍ成の色分解プリズムは図示の面間角度
をもつプリズムを多数個研磨し貼合せることにより容易
に構成できる。プリズム３０は而３１゜３２．３３によ
り大きな正３角形をつくるように寸法を構成する。この
ように構成すればプラス内の光路長は全て等しくなり、
その長さはプリズム３０の大きな正３角形の高さに等し
い。以上のようなプリズムを用いれば３色分解された光
像は実質的に同一平面上に結像されることは理解できよ
う。
をもつプリズムを多数個研磨し貼合せることにより容易
に構成できる。プリズム３０は而３１゜３２．３３によ
り大きな正３角形をつくるように寸法を構成する。この
ように構成すればプラス内の光路長は全て等しくなり、
その長さはプリズム３０の大きな正３角形の高さに等し
い。以上のようなプリズムを用いれば３色分解された光
像は実質的に同一平面上に結像されることは理解できよ
う。
第３図に示すＰＩＳ２の実施例は第２図に示すプリズム
３０の後半分の正３角形（面３４，３３．３２で構成さ
れる）のみをとり出し２色分解読取装置に応用した例を
示す。この例は構成の一部を除き分解色数を減じた例で
あるが逆に構成を増せば４色以上の分解が可能となるこ
とは明らかであろう。第４図にＰｔ５３の実施例を示す
。正３角形の角柱のプリズム４０の中に周囲の面と直角
のハーフミラ−４１，４２゜４３と周囲の面と平行なハ
ーフミラ−４４，４５とを設け光を一面に垂直に入射さ
せる。この光は４つに分光され他の面からその面と垂直
に出射される。
３０の後半分の正３角形（面３４，３３．３２で構成さ
れる）のみをとり出し２色分解読取装置に応用した例を
示す。この例は構成の一部を除き分解色数を減じた例で
あるが逆に構成を増せば４色以上の分解が可能となるこ
とは明らかであろう。第４図にＰｔ５３の実施例を示す
。正３角形の角柱のプリズム４０の中に周囲の面と直角
のハーフミラ−４１，４２゜４３と周囲の面と平行なハ
ーフミラ−４４，４５とを設け光を一面に垂直に入射さ
せる。この光は４つに分光され他の面からその面と垂直
に出射される。
その３ケ所に青、緑、赤のフィルター５０．５１．５２
を配置すればその７７後のＣＣＤ ４６，４８，４９は
それぞれ青、緑、赤の画像情報を得る。フィルターの配
置されていないＣＣＤ ４７は黒の両像ｇＩ報を得る。
を配置すればその７７後のＣＣＤ ４６，４８，４９は
それぞれ青、緑、赤の画像情報を得る。フィルターの配
置されていないＣＣＤ ４７は黒の両像ｇＩ報を得る。
上記の例はすべで色分解プリズムを用いた例を示したが
発明はこれに限定されることなく例えば非点収差を間圧
としなければグイクロイックミラーや全反射面を板ガラ
スを用いて作ったものを利用することもできる。
発明はこれに限定されることなく例えば非点収差を間圧
としなければグイクロイックミラーや全反射面を板ガラ
スを用いて作ったものを利用することもできる。
第１０図に示すｆＰＪ４の実施例はＣＣＤの結像面が同
一平面上に配置されないがプリズムから出射された光の
照射方向が同一であるｖｔ戊のプリズムの側面図である
。
一平面上に配置されないがプリズムから出射された光の
照射方向が同一であるｖｔ戊のプリズムの側面図である
。
同一照射方向に各色に分解された光像が得られると以下
に述べる効果を生じる。ｆｊｒＪ５図に示すように３本
のＣＣＤ４，５．６は先に述べたごとくそれぞれにつき
５軸の調整をしなければ画素位置を合わせられない。各
色の光像が同一照射方向にあれば各ＣＣＤも同一の照射
方向に配置すればよい。
に述べる効果を生じる。ｆｊｒＪ５図に示すように３本
のＣＣＤ４，５．６は先に述べたごとくそれぞれにつき
５軸の調整をしなければ画素位置を合わせられない。各
色の光像が同一照射方向にあれば各ＣＣＤも同一の照射
方向に配置すればよい。
その結果５輪の調整８！構を１台だけ泪意しＣＣＤ４を
始めに調整したあとプリズム３０に図示していない支持
機構を介し接着剤でＣ０Ｄ４を固定し、次にｙ軸及ｃ／
／又は２輪羽整磯溝を使ってＣＣＤ ５の位置に調整機
構をずらせばＣＣＤ５はＣＣＤ ４に対して殆んど位置
が合った状態となっているのでＶ＆調整のみ行えばよく
調整時間が極めて短かくてすむ。調整後ＣＣＤ５も同様
にして接着剤でプリズム３０に固定する。ＣＣＤ６もＣ
ＣＤ５と同様である。このようにすれば調整機構は１台
ｍ意するだけで容易に行えることが明らかであろう。結
像面が同一照射方向にない場合はこのような３ｖｇ。
始めに調整したあとプリズム３０に図示していない支持
機構を介し接着剤でＣ０Ｄ４を固定し、次にｙ軸及ｃ／
／又は２輪羽整磯溝を使ってＣＣＤ ５の位置に調整機
構をずらせばＣＣＤ５はＣＣＤ ４に対して殆んど位置
が合った状態となっているのでＶ＆調整のみ行えばよく
調整時間が極めて短かくてすむ。調整後ＣＣＤ５も同様
にして接着剤でプリズム３０に固定する。ＣＣＤ６もＣ
ＣＤ５と同様である。このようにすれば調整機構は１台
ｍ意するだけで容易に行えることが明らかであろう。結
像面が同一照射方向にない場合はこのような３ｖｇ。
機構の簡略化はむずかしく各方向に調整機構が必要とな
る。
る。
さらにＣＯＤが一平面上に配置される場合は更に調整を
容易に行うことが可能となる。またプリズムの精度を向
上すれば３本のＣＯＤを同一基板上あるいは同一パッケ
ージ上に精密に配置し、Ｗ整を１回ですますことも可能
となる。
容易に行うことが可能となる。またプリズムの精度を向
上すれば３本のＣＯＤを同一基板上あるいは同一パッケ
ージ上に精密に配置し、Ｗ整を１回ですますことも可能
となる。
なお上記の調整は標準となるチャートを撮像し３つのＣ
ＣＤからの信号をオシロスコープ上に表示しそのタイミ
ングが合うように５ＩＩｌｌＲ９，を行う。
ＣＤからの信号をオシロスコープ上に表示しそのタイミ
ングが合うように５ＩＩｌｌＲ９，を行う。
さらに本発明においては個々のＣＣＤは光源から離れた
位置に互いに近接して配置されるので熱による影響を受
けにくく熱歪による画素ずれが発生しない。また個々の
ＣＣＤの出力のアンバランスによる色調の変化も発生し
ない。
位置に互いに近接して配置されるので熱による影響を受
けにくく熱歪による画素ずれが発生しない。また個々の
ＣＣＤの出力のアンバランスによる色調の変化も発生し
ない。
【図面の簡単な説明】
ｆｌ１図は本発明の実施例であるカラー画像読取装置を
示す断面図、第２図乃至第４図およびＰｔ５１０図は本
発明の第１乃至第４の実施例における色分解装置を示す
断面図、第５図は本発明の実施例でのＣＯＤの調整方向
を示す斜視図、第６図は各ＣＣＤの画素に１５−えられ
る像を示す図、ｆ：ｔＳ７図はグイクロイックミラーの
分光透過性を示す図、ｆ５８図は従来技術によるカラー
画像読取装置を示す断面図、第９図は従来技術による各
種の色分角子装置を示す断面図である。 １・・・レンズ ２．３・・・グイクロイックフィルター、４．５．６・
・・ＣＣＤ ２２・・・光源 ２０・・・原稿 出願人 小西六写真工業株式会社 第２図 第３図 第５図 （ａ） （ｂ）第７図 第９図（３道東例）
示す断面図、第２図乃至第４図およびＰｔ５１０図は本
発明の第１乃至第４の実施例における色分解装置を示す
断面図、第５図は本発明の実施例でのＣＯＤの調整方向
を示す斜視図、第６図は各ＣＣＤの画素に１５−えられ
る像を示す図、ｆ：ｔＳ７図はグイクロイックミラーの
分光透過性を示す図、ｆ５８図は従来技術によるカラー
画像読取装置を示す断面図、第９図は従来技術による各
種の色分角子装置を示す断面図である。 １・・・レンズ ２．３・・・グイクロイックフィルター、４．５．６・
・・ＣＣＤ ２２・・・光源 ２０・・・原稿 出願人 小西六写真工業株式会社 第２図 第３図 第５図 （ａ） （ｂ）第７図 第９図（３道東例）
Claims (1)
- 原稿面に対し相対運動する光源により原稿面を照射し原
稿面よりの反射光をレンズにより結像する結像光路中に
色分解手段を設け複数の色画像を結像し、各色画像を個
別のライン状光電変換素子によって読取るカラー画像読
取装置において、前記光源は前記レンズの光軸より上方
に配置され、前記複数の色画像は前記レンズの光軸より
下方かつ実質的に同一照射方向で結像されるように構成
したカラー画像読取装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62157006A JPS641365A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Color picture reader |
| US07/209,416 US4926249A (en) | 1987-06-23 | 1988-06-20 | Color image reader having a lens and prism incorporated into a single unit |
| GB8814719A GB2207830B (en) | 1987-06-23 | 1988-06-21 | Color image reader |
| DE3821076A DE3821076A1 (de) | 1987-06-23 | 1988-06-22 | Farbbildleser |
Applications Claiming Priority (1)
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