JPH02237358A - カラー原稿読取装置 - 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〕 この発明はカラー複写機に用いられる色分解のためのカ
ラー原稿読取装置に関し、特に露光走査された原稿面の
同一位置からの光束を分光して３列の互いに異なる色の
光用の光電変換素子列を有するラインメージセンサに結
像させることによりカラー原稿のカラー情報を読み取る
カラー原稿読取装置に関するものである。

〔従来の技術〕

カラー原稿読取装置として、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｉ
ｍａｇｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　１４：６８−７
２（１９８８）に記載しているように第５図〜第９図の
４通りの方法によるものが知られている。第５図の方式
は原稿ｌを白色光源２で走査露光し、原稿ｌからの反射
光を結像レンズ３によって１列の光電変換素子列を有す
るラインイメージセンサ４１に結線させる光路に赤（Ｒ
）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の色分解フィルタ５ａ，５ｂ
，５ｃを切り換えて挿入することによりカラ一画像の色
分解画像情報を得る方式であり、この方式では色分解フ
ィルタ５ａ，５ｂ，５ｃの切換駆動手段を必要とし、さ
らに１回の走査でＲ，Ｇ，Ｂの情報を同時に得られない
ため黒色の再現等に問題を生じる。

第６図の方式は原稿ｌをＲ，Ｇ，Ｂ等の分解色光源２ａ
，２ｂ，２ｃを順次点滅させながら走査露光して、第４
図の方式と同様に原稿１０反射光を結像レンズ３により
ラインイメージセンサ４１に結像させる方式であり、２
種類のグイクロックミラ−６ａ　，　６ｂと３個のライ
ンイメージセンサを必要として、各ラインイメージセン
ザ４１につき結像させるための調整を必要とする上に第
５図の方式と同じ黒色再現の問題もある。

第７図の方式は原稿１の白色光源２で走査露光した原稿
面の同一位置からの反射光を結像レンズ３によって平行
な３列の前面にＲ，Ｇ，Ｂ等の色分解フィルタが各別に
設けられている光電変換素子列を有する３ラインイメー
ジセンサ４３の各列に結像させる方式であり黒色再現の
点ではすぐれるが、２種類のダイクロックミラ−６ａ，
６ｂと３個のラインイメージセンサ４１を必要として、
各ラインイメージセンサ４ｌにつきそれぞれ結像させる
ための複雑で高精度な調整を必要とする。第９図の方式
は原稿１の白色光源２で走査露光した直線状の反射光を
結像レンズ３によって平行な３列の前面にＲ，Ｇ，Ｂ等
の色分解フィルタが各別に設けられている光電変換素子
列を有するラインイメージセン→ノ−４３の各列に結像
させる方式であり、第６図及び第７図の方式のような切
り換え駆動手段を必要とせず、第８図の方式のような３
個のラインイメージセンザ４１毎の結像調整を必要とし
ないう利点がある。しかし、この方式では３ラインイメ
ジセンサ４３の３列の光電変換素子列に同時に結像する
原稿１からの像は同一直線上の反射光でできる像でなく
、光電変換素子列の並列間隔に応じて位置がずれている
。従って良好な黒色再現を得るために原稿の同一直線状
位置からの反射光の色分解像情報をえるには、上述の各
列別の直線状位置のずれ分に相当する走査時間だけ時間
のずれた３列の光電変換素子列の出力情報を組合わせな
ければならない。そのため、３列の光電変換素子列の出
力情報を上述の時間だけ記憶するのに多数のラインメモ
リを必要としてコス１・が増大し、走査速度を変えて変
倍を行うようにした場合は最大倍率に応じて必要とする
ラインメモリの数が増えるから一層コスｈが増大する。

そこで、この問題を解消したカラー原稿読取装置として
第９図のような読み取り装置が実開昭６３１６３０６２
号公報により知られている。第９図の読み取り装置は、
原稿１の白色光源２で走査露光した同一直線状位置から
の反射光のうちの光軸部分の光を結像レンズによって３
ラインイメージセンサ４３の中央にある光電変換素子列
に結像させるようにし、原稿ｌと結像レンズ３の間の光
軸外に配置した２個のミラー７ａ　，　７ｂによって上
記反射光のうちの光軸を外れた部分の光をそれぞれ中央
の光電変換素子列の両側にある光電変換素子列に結像さ
せるようにしたことで、３ラインイメージセンサ４３の
３列の光電変換素子列から同時に出力される情報が同一
直線状位置の反射光の色分解像情報であるように構成し
、ラインメモリを用いなくても済むようにしたものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記カラー画像読取装置では、３ライン
イメージセンサ４３から３列の光電変換素子列を１パッ
ケージ内に構成したり、同一チップ上に構成した場合の
ように光電変換素子間の間隔が狭いものになると、３列
の光軸間隔が狭まるためミラー７ａ，７ｂが配置できな
くなったり、ミラー７　ａ　＋７ｂが傾くとそれで反射
する光の結像位置が傾きの倍の割合で振れるようになる
から、ミラー７ａ．７ｂによる結像位置の調整が非常に
難しいなどの問題点がある。

本発明は、上述の従来技術に鑑みてなされたものであり
、白色光源で走査露光した原稿の同一直線状位置からの
反射光をミラーによらずに分離して３ラインイメージセ
ンサの３列の光電変換素子列にそれぞれ結像させること
で、色分解像情報を得るためのラインメモリの必要をな
くするだけでなく、３列の光電変換素子列に結像させる
調整が比較的容易にできるカラー原稿読取装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するこの発明は、原稿面を照射し、その
反射光を色分解して３列の光電変換素子に同時に結像さ
せて光像の読み取りを行うノＪラー原稿読取装置におい
て、原稿面の同一位置からの光束を偏向するプリズムが
４個以上からなるフレネルプリズムを設け、前記フレネ
ルプリズムを構成ずる隣合う３個のプリズムで偏向され
る３本の光束を前記光電変換素子に結像することを特徴
とするものである。

〔発明の構成の説明〕

第２図は本発明のカラー原稿読取装置に適用される３ラ
インイメージセンサＣｌを示す斜視図である。３ライン
イメージセンサｃ１はその受光面に３列の光電変換素子
ラインＣｌａ，Ｃｌｂ，Ｃｌｃを互いに近接して位置す
るように設けたＣＣＤイメージセンザである。

第３図は本発明のカラー原稿読取装置について、その光
路を展開して示し展開図である。この図に基ついて本発
明のカラー原稿読取装置に適用されるフレネルプリズム
の光学特性を説明する。

ハロケンランプ等の照明系によって照明される原稿Ｄ１
上の５ラインＤｌａ−ＤｉｅはフレネルプリズムＰ１か
存在しないとき結像レンズＬ１で集光されることにより
縮小されて３ラインイメージセンサｃ１の受光面の延長
線上に結像する。本発明のプレイ・ルプリズムＰｉは光
束を偏向するプリズムＰ１ａ−２１ｅヲ直列に接続して
構成され、プリズムＰ　Ｉ，　ｃは入射面及び出射面を
平行とし、プリズムＰｌａ，Ｐｌｂ，Ｐｌｄ，Ｐ　Ｉ．
　ｅはそれらの出射面を平面として簡単に加工できるよ
うにし、′゛それらの入射面をその光軸から僅かに出射
方向に傾いた平面とするのが適当であり、このフレネル
プリズムＰｌを原稿Ｄ１面の近くに設けるときは、該フ
レネルプリズムＰｉによって、原稿Ｄｌ上の１列の原稿
ラインＤＩ＋）からの反射光の光束を偏向させ、結像レ
ンズＬ１で集光されることにより縮小されて３ラインイ
メージセンサの受光面の延長線上に結像される。

そこで第２図に示す３ラインイメージセンｔｃｔの受光
面の延長線上に結像される任意の３つの光束を前記の３
列の光電素子ラインＣｌａ，Ｃｌｂ，Ｃｌｃ上に結像す
る。このようにして３ラインイメージセンサでは３列の
光電素子ラインＣｌａ，Ｃｌｂ，Ｃｌｃの前面に設けた
図示しないＢ，Ｇ，Ｈの色分解フィルタで色分解してＢ
，Ｇ，Ｒの各波長の光像を受光してこれを光電変換する
ことにより画像情報を得られる。

〔実施例〕

次に、この発明を添付図面に基づいて実施例について説
明する。第１図は本発明のカラー画像読取装置の一実施
例を示す構成図である。

本実施例のカラー画像読取装置は原稿位置を固定とし、
これと平行に走査を行う走査部材に短冊状をなしたフレ
不ルプリズムを設けたものである。

７レネルプリズムＰ１は第３図に示ず仮想光路でＤｌａ
，Ｄｌｂ，Ｄｉｅの光束が分離又は分離するに近い箇所
に設けることにより得られる像が明るい像にできるため
原稿Ｄ１面から５ｍｍ〜５０ｍｍの間に設けるのが適当
である。本実施例では７レネルプリズムＰ１は走査部材
ｌ２に取り付けらる。

カラー画像読取装置は第１図に示すように原稿台ガラス
１ｌ、走査部材ｌ２、可動ミラーユニット１５、結像レ
ンズユニッ１−１８及び３ライニメージセンサＣＩとか
ら構成される。原稿台ガラスｌｌ上には原稿ＤＩが載置
されている。この原稿ＤＩは水平方向にスライドする走
査部材ｌ２に取り付けられたハロゲンランプ１３によっ
て照明される。走査部材ｌ２には原稿面の同一位置から
の複数本の光束を偏向するフレネルプリズムＰ１とミラ
ー１４とが４５°の角度をもって設けられている。また
可動ミラーユニッ１・１５にはミラー１６及びミラー］
７が９０°の角度をもって取り付けられている。可動ミ
ラーユニッ１・１５が水平方向にスライドして原稿Ｄｉ
上のラインＤＩ．の同一位置からの複数の反射光が偏向
されて結像ミラーユニットｌ８で集光されて３ラインメ
メージセンサｃＩ上の３列の光電素子Ｃｌａ，Ｃｌｂ，
Ｃｌｃ上に結像する。

なお、前把走査部材ｌ２と前記可動ミラーユニット１５
とはステッピングモータ等の駆動手段に接続するワイヤ
（いずれも図示しない）を介して駆動され、それぞれＶ
及びｌ／２Ｖの速度にて同方向にスライドし走査がなさ
れる。

第２図は本発明のカラー原稿読取装置に適用される３ラ
インイメージセンサＣｌを示す斜視図である。本実施例
では３ラインイメージセンサｃ１はその受光面に１４μ
ｍｘ　１４μｍの画素を５０００個直列に並べて構成さ
れる光電変換素子ラインＣｌａ，Ｃｌｂ，Ｃｌｃを互い
に近接して位置するように設けており、該光電素子ライ
ンＣｌａ，Ｃｌｂ，Ｃｌｃの前面に青（Ｂ），緑（Ｇ）
赤（Ｒ）等のフィルタを設けて分解された３色の分解光
を受光する。

第３図及び第４図は本発明のカラー原稿読取装置につい
て、その光路を示す展開図である。

ハロゲンランプ等の照明系によって照明される原稿Ｄ１
上の５ラインＤ１ａ−ＤｌｅはフレネルプリズムＰ１が
存在しないとき結像レンズＬ１で集光されることにより
縮小されて３ラインイメージセンサＣ１に受光面の延長
線上に結像する。本実施例の７レネルプリズムＰＬを原
稿Ｄｉ面の近くに設けるときは、該フレ不ルプリズムＰ
ｉによって、原稿Ｄｌ上の１列の原稿ラインＤｌｂから
の反射光の光束を偏向させ、結像レンズＬｌで集光され
ることにより縮小されて３ラインイメージセンサの受光
面の延長線上に結像される。ここで３ラインイメージセ
ンサＣ１の受光面の延長線上に結像される任意の３つの
光束（ここではプリズムＦｉｂ，Ｐｌｃ，Ｐｌｄにより
偏向される光束）を前記の３列の光電素子ラインＣ　Ｉ
．　ａ　，　Ｃ　ｌ　ｌ）　，　Ｃ　ｌ　ｃ上に結像す
る。３ラインイメージセンサにおいては、３列の光電素
子ラインＣ　ｌ　ａ　，　Ｃ　Ｉ．　ｂ　，　Ｃ　Ｉ．
　ｃの前面に設けた前記の色分解フィルタで色分解して
Ｂ，ＧＲの各波長の光像を受光してこれを光電変換する
ことにより画像情報を得られる。

しかし、第３図において撮像する線情報の位置をＤＩ．
以外にずらしたい場合がある。例えば原稿Ｄｉ中の読み
出しの先頭位置を平行（ここでは副走査方向）に移動さ
せて画像を読み出す位置をかえ、図示しない出力装置（
プリンタ等の画像形成装置）との画像の位置同期をとる
ため、或は第１図で示したような集光型の照明系で撮像
線Ｄｌｏ上の集光状態が好ましくない場合に別の集光位
置に撮像線（原稿Ｄｉ上の原稿ラインからの光束）をず
らしたい場合がある。このような場合は第４図に示すよ
うにフレネルプリズムｐ１をプリスムＰ　ｌ．　ａの出
射面の長さたけ副走査方向に移動させる。これによりフ
レネルプリズムＰ１は、原稿Ｄｌ上の異なる１列の原稿
ラインＤｌａからの反射光の光束を上記のように偏向さ
せ、結像レンズＬｌで集光されることにより縮小されて
３ラインイメージセンサの受光面のｌ１ 延長線上に結像される。ここで３ラインイメージセンサ
ｃ１の受光面の延長線上に結像される任意の３つの光束
（ここではプリズムＰｌａ，Ｐｌｂ，Ｐｌｃにより偏向
される光束）を前記の３列の光電素子ラインＣＪａ，Ｃ
ｌｂ，Ｃｌｃ上に結像する。このようにして系全体を動
かさなくても簡単に別の撮像線を選んで１４μｍＸ　１
４μｍの画素上の適当な位置に光束を結像することかで
きる。３ラインイメージセンサにおいては、３列の光電
素子ラインＣｌａ，Ｃｌｂ，Ｃｌｃの前面に設けた前記
の色分解フィルタで色分解してＢ，Ｇ，Ｒの各波長の光
像を受光してこれを光電変換することにより画像情報を
得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は原稿の同一原稿ラインか
らの反射光をフレネルプリズムで偏向して３ラインイメ
ージセンザの光電変換素子ラインに結像させることで、
色分解像情報を保持するラインメモリを省略できるとと
もに３ラインイメジセンサ上の３列の光電変換ラインに
結像させる位置を比較的容易に調整できるカラー原稿読
み取り装置を提供することができる。

【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の一実施例を示す
構成図、第２図は本発明のカラー原稿読取装置に適用さ
れる３ラインイメージセンサを示す斜視図、第３図及び
第４図は本発明のカラー原稿読取装置について、その光
路を示す展開図、第５図〜第９図は従来のカラー原稿読
取装置を示す該略構成図である。 １２・・・走査部材　　　　　ｌ３・・・ノ・ロゲンラ
ンプ（光源）ｌ５・・・ミラーユニッ１・ ＣＩ・・・３ラインイメージセンサ Ｌｌ・・・結像レンズ ｐｉ・・・７レネルプリズム Ｐｌａ−Ｐｉｅ・・・プリズム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿面を照射し、その反射光を色分解して３列の光電変
   換素子に同時に結像させて光像の読み取りを行うカラー
   原稿読取装置において、原稿面の同一位置からの光束を
   偏向するプリズムが４個以上からなるフレネルプリズム
   を設け、前記フレネルプリズムを構成する隣合う３個の
   プリズムで偏向される３本の光束を前記光電変換素子に
   結像することを特徴とするカラー原稿読取装置。