JPH0395504A - Color separating element - Google Patents

Color separating element

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JPH0395504A
JPH0395504A JP23166389A JP23166389A JPH0395504A JP H0395504 A JPH0395504 A JP H0395504A JP 23166389 A JP23166389 A JP 23166389A JP 23166389 A JP23166389 A JP 23166389A JP H0395504 A JPH0395504 A JP H0395504A
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JP
Japan
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prism
color
layer
light
separated
Prior art date
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Pending
Application number
JP23166389A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuo Sato
佐藤 拓生
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce the chromatic aberration and to receive light beams of respective separated colors at the focus position by uniting two reflecting elements with both opposite end surfaces of a columnar prism whose cross-section is a parallelogram. CONSTITUTION:The reflecting elements consisting of dichroic mirror layers D (D1 and D2), transparent layers, and total reflecting mirror layers M (M1 and M2) are provided on both the opposite end surfaces of the columnar prism whose cross-section is the parallelogram shape wherein an included angle thetaamong the internal angles is 0<theta<90 deg., and light to be separated by colors is made incident on one reflecting surface at an angle theta of incidence. Consequently, the incident light is made incident on the prism end surface at right angles, reflected twice, then projected from the end surface at right angles. Consequently, the refractive indexes before and behind the dichroic mirror layers D are equal, so the chromatic aberration is reducible. Further, even when the two reflecting elements are arranged having their reflecting surfaces at right angles, the light beams of the respective separated colors can be received at the focus position by slanting a sensor.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は色分解素子に関し、詳しくはカラー画像を色分
解するための色分解素子の改善技術に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a color separation element, and more particularly to a technique for improving a color separation element for separating color images.

〈従来の技術〉 色分解素子を備えて色分解を行う装置としては、例えば
特開昭60−134556号公報等に開示されるように
、カラー画像をダイクロイックくラー等を用いた色分解
素子により3原色に分解して3原色毎に読取るよう構成
されたものが知られている。
<Prior Art> As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-134556, for example, an apparatus equipped with a color separation element for performing color separation is used to convert a color image into a color image using a color separation element using a dichroic filter or the like. A device configured to separate into three primary colors and read each of the three primary colors is known.

特開昭60−134556号公報に開示される色分解素
子は、透明板の表裏にそれぞれダイクロイックミラーと
全反射ミラーとを形或してなる反射素子を2枚組合わせ
て用い、最初の反射素子で3原色のうちの1色のみを分
離し、残りの2色が混合した光を次の反射素子で2色に
分解するようにしており、最終的にカラー画像は3原色
の平行光線に分解される。
The color separation element disclosed in JP-A-60-134556 uses a combination of two reflective elements each having a dichroic mirror and a total reflection mirror on the front and back sides of a transparent plate. The system separates only one of the three primary colors, and the light that is mixed with the remaining two colors is separated into two colors by the next reflective element, and the final color image is separated into parallel light rays of the three primary colors. be done.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記のように透明板の表裏にダイクロイ
ックξラー及び全反射ミラーの層を形或する構戒では、
同じ人射角で分解後の平行光線の間隔を狭くしようとす
ると透明板の厚さを薄くする必要があるが、透明板の厚
さを薄くすると、膜応力によって反射素子の反りが発生
する惧れがある。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in the structure in which dichroic ξ mirror and total reflection mirror layers are formed on the front and back surfaces of the transparent plate as described above,
In order to narrow the distance between parallel rays after decomposition at the same incident angle, it is necessary to reduce the thickness of the transparent plate, but if the thickness of the transparent plate is made thin, there is a risk that the reflective element will warp due to film stress. There is.

また、上記のように2枚の反射素子を組合わせテ用いる
場合には、2枚の反射素子それぞれに角度調整などの位
置決めをする必要があり、調整作業が煩雑である。
Furthermore, when two reflective elements are used in combination as described above, it is necessary to perform positioning such as angle adjustment for each of the two reflective elements, making the adjustment work complicated.

更に、ダイクロイックミラ一層の前後の媒質が、空気と
ガラスとのように異なることにより、斜入射されるとグ
イクロイックミラ一層の通過時に屈折し、色収差が大き
くなってしまうという問題がある。
Furthermore, since the media before and after the dichroic mirror layer are different, such as air and glass, there is a problem that when obliquely incident light is refracted when passing through the dichroic mirror layer, chromatic aberration becomes large.

また、2枚の反射素子を反射面が直交するように配置し
てカラー画像を3色に分解するように構成すると、光路
長差による焦点位置ズレが直線的にならず、3色それぞ
れに対応するラインセンサを一体に備えたセンサでは、
各色を焦点位置で受光することができないという問題も
発生する。
In addition, if two reflective elements are arranged so that their reflective surfaces are perpendicular to each other and configured to separate a color image into three colors, the focal position shift due to the difference in optical path length will not be linear, and each of the three colors will be handled separately. For sensors equipped with an integrated line sensor,
Another problem occurs in that each color cannot be received at the focal position.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、グイク
ロイックミラーと全反射ミラーとを透明層を介して積層
してなる反射素子を2組用いて色分解する際に、反射面
の平面性及び角度位置設定を良好に設置でき、然も、色
収差の小さく、また、光路長差による焦点位置ずれを直
線的として各分解色を焦点位置でセンザに読取らせるこ
とができる色分解素子を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and when performing color separation using two sets of reflective elements each consisting of a gicroic mirror and a total reflection mirror laminated with a transparent layer interposed between them, the flatness of the reflective surface is A color separation element that can be installed with good color and angular position settings, has small chromatic aberration, and allows the sensor to read each separated color at the focal position by making the focal position shift due to the difference in optical path length linear. The purpose is to provide.

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、内角のうちの狭角θが0゜〈θ〈
90゜である平行四辺形を横断面とする柱状のプリズム
の相対する両端面それぞれに、プリズム側から順にダイ
クロインクくラー層,透明層,全反射ミラー層を形成し
てなる反射素子を有し、かつ、前記反射素子の一方の反
射面に対して被色分解光が入射角度θで入射されるよう
にして色分解素子を構成した。
<Means for solving the problem> Therefore, in the present invention, the narrow angle θ among the interior angles is 0°〈θ〈
A columnar prism whose cross section is a 90° parallelogram has a reflective element formed by forming a dichroic ink cooler layer, a transparent layer, and a total reflection mirror layer in order from the prism side on each of the opposing end surfaces. , and the color separation element is configured such that the color-separated light is incident on one of the reflective surfaces of the reflection element at an incident angle θ.

ここで、前記透明層が前記プリズムと略同し屈折率の材
質で形成されることが好ましい。
Here, it is preferable that the transparent layer is formed of a material having substantially the same refractive index as the prism.

く作用〉 かかる構成の色分解素子によると、プリズムはその横断
面が平行四辺形である柱状に形成されるが、前記平行四
辺形の横断面において、内角のうちの狭角θが0゜〈θ
〈90゜となるようにしてあり、かかる平行四辺形の横
断面をもつプリズムの相対する両端面それぞれには、プ
リズム側からダイクロイックξラー層,透明層,全反射
くラーを形成してなる反射素子を有している。そして、
かかる色分解素子において、反射素子の一方の反射面に
対して被色分解光が前記狭角と同しθの入射角度で入射
されるようにしてある。
According to the color separation element having such a configuration, the prism is formed in the shape of a column whose cross section is a parallelogram, and in the cross section of the parallelogram, the narrow angle θ among the interior angles is 0°. θ
〈90゜, and on each of the opposite end faces of the prism having a parallelogram cross section, a dichroic ξ layer, a transparent layer, and a total reflection layer are formed from the prism side. It has an element. and,
In such a color separation element, the color-separated light is made to be incident on one reflective surface of the reflection element at an incident angle of θ, which is the same as the narrow angle.

このように反射素子に対して入射角をθとして被色分解
光を人光させるようすると、反射素子が形成されないプ
リズム端面から入射する光が、プリズム端面に対して直
角に入射し、また、反射素子で2回反射されて色分解さ
れた光もプリズム端面に対して直角に出射することにな
る。
In this way, when the incident angle is set to θ and the color-separated light is directed to the reflective element, the light that enters from the end face of the prism where the reflective element is not formed will be incident at right angles to the end face of the prism, and the light will be reflected. The light that has been reflected twice by the element and separated into colors will also be emitted at right angles to the end face of the prism.

また、透明層及びプリズムの屈折率を略同じにすること
で、ダイクロインクくラー層前後の媒質の屈折率が略同
じになって斜入射時の屈折が回避される。
Further, by making the refractive index of the transparent layer and the prism substantially the same, the refractive index of the medium before and after the dichroic inkler layer becomes substantially the same, thereby avoiding refraction at oblique incidence.

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を説明する。尚、本実施例におけ
る色分解素子は、カラー原稿を走査して読取る画像読取
装置等において、結像レンズ系の後に設置されて、色分
解した画像それぞれを、各色に対応するラインセンサを
一体に備えた画像センサに受光させるものとする。
<Examples> Examples of the present invention will be described below. The color separation element in this embodiment is installed after the imaging lens system in an image reading device that scans and reads a color original, and is used to integrate each color-separated image with a line sensor corresponding to each color. The light shall be received by the image sensor provided.

第I実施例を示す第1図において、プリズムlは、図を
貫通する方向に長い柱状のものであり、その横断面は、
内角を順にθ,180−θ,θ,18〇一θ(0゜〈θ
〈90゜〉とする平行四辺形になっており、本実施例で
は前記θを45゜としてある。
In FIG. 1 showing Embodiment I, the prism l is columnar long in the direction penetrating the diagram, and its cross section is as follows:
The interior angles are sequentially θ, 180-θ, θ, 18〇-θ (0゜〈θ
It is a parallelogram with an angle of <90°>, and in this embodiment, the above-mentioned θ is set to 45°.

そして、かかる平行四辺形の横断面をもつプリズム1の
相対する両端面には、ダイクロイックミラー層D,透明
層T,全反射ミラー層Mを積層してなる反射素子がそれ
ぞれ形成され、全反射くラー層Mの外側にはそれぞれ板
状のプリズム(ガラス板)2が積層されている。
Reflection elements formed by laminating a dichroic mirror layer D, a transparent layer T, and a total reflection mirror layer M are formed on both opposing end surfaces of the prism 1 having a parallelogram cross section. A plate-shaped prism (glass plate) 2 is laminated on the outside of each color layer M.

尚、前記透明層Tは、その厚さを99μmとし、かつ、
屈折率をプリズム1と略同じ1.5としてある。前記透
明層Tの厚さは、入射角度θと分解後の平行光線の必要
間隔等から設定される。
Note that the transparent layer T has a thickness of 99 μm, and
The refractive index is set to 1.5, which is approximately the same as prism 1. The thickness of the transparent layer T is determined based on the incident angle θ, the required interval between parallel rays after decomposition, and the like.

また、カラー画像が最初に入射する側の第1ダイクロイ
ックξラー層D1ば、シアン色の波長域のみを反射しそ
れ以外(赤色の波長域)を通過させる特性とし、また、
上記第1ダイクロイックミラー層DIで2色分解された
光が入射する第2グイクロイック案ラー層D2では、青
色の波長域のみを反射させそれ以外の波長(黄色の波長
域)を通過させる特性としてあり、これにより最初のグ
イクロイソクごラー層D1で反射したシアン光は、次の
ダイクロイックミラー層D2で青と緑とに分解されるこ
とになり、結果、最初に分離された赤と共に、赤R,緑
G.青Bの3原色に分解されるようになっている。
In addition, the first dichroic ξ color layer D1 on the side where the color image first enters has a characteristic of reflecting only the cyan wavelength range and allowing the rest (red wavelength range) to pass;
The second dichroic layer D2, into which the light separated into two colors by the first dichroic mirror layer DI enters, has a characteristic of reflecting only the blue wavelength range and allowing the other wavelengths (yellow wavelength range) to pass. , As a result, the cyan light reflected by the first dichroic mirror layer D1 is separated into blue and green by the next dichroic mirror layer D2, and as a result, along with the first separated red, red R and green G. It is separated into three primary colors, blue and B.

但し、色分解の過程は上記に限るものではなく、ダイク
ロイックミラー層Dの波長特性を適宜選択することで、
種々の色分解過程及び分解色を選択できる。
However, the color separation process is not limited to the above, and by appropriately selecting the wavelength characteristics of the dichroic mirror layer D,
Various color separation processes and color separations can be selected.

かかる色分解素子は、被色分解光としてのカラー画像が
第1ダイクロイックミラー層Di及び第1全反射ミラー
層M1に対して平行四辺形断面の狭角θ−45゜と同し
45゜の入射角度で人則するように位置決めされており
、これにより、プリズム1に入躬ずるカラ一画像は、プ
リズム1端面に対して直角に入射することになり、プリ
ズム1に対する入射時にカラー画像が屈折することを回
避できる。更に、最初の第1ダイクロイツク旦ラー層D
1又は第1全反射ミラー層M1で反射されて2色分解さ
れた平行光線は、反射素子が平行配置されることから次
のダイクロイツクミラ一層D2に対してもやはり45゜
 (=θ)の入射角度で入射し、3原色に分解された平
行光線は、やはりプリズム1の端面に対して直角に出射
される。
In such a color separation element, a color image as color-separated light is incident on the first dichroic mirror layer Di and the first total reflection mirror layer M1 at an angle of 45°, which is the same as the narrow angle θ-45° of the parallelogram cross section. It is positioned so that the angle is correct, so that a color image that enters the prism 1 will be incident at right angles to the end face of the prism 1, and the color image will be refracted when it enters the prism 1. You can avoid that. Furthermore, the first dichroic layer D
Since the reflective elements are arranged in parallel, the parallel light beam reflected by the first total reflection mirror layer M1 and the first total reflection mirror layer M1 also has an angle of 45° (=θ) with respect to the next dichroic mirror layer D2. The parallel light rays that are incident at the incident angle and separated into the three primary colors are also emitted at right angles to the end face of the prism 1.

即ち、プリズム1の端面に対して直角に入射させると、
第1の反射素子の端面と入躬光とがなず角度は、図から
明らかなように90゜一θとなるから、逆に入射角度が
θとなるように設定すれば自ずとプリズム1端面に対し
ては直角に入射することになる。また、第Iのグイクロ
イツクミラ一層D1及び第1の全反射ミラー層M1で反
射される光は、これらと平行配置される第2のダイクロ
イック短ラー層D2及び全反射ごラー層M2に対しても
θの人則角度で入射するから、第2のダイクロイックご
ラー層D2及び全反射ξラー層M2で反射された光は、
プリズム1の端面に対して直角に出躬ずることになり、
プリズム1に対する入射光と分解後の出射光は平行とな
る。
That is, if the light is incident at right angles to the end face of the prism 1,
As is clear from the figure, the angle between the end face of the first reflective element and the incident light is 90° - θ, so if you set the incident angle to be θ, it will naturally fall on the end face of the prism 1. On the other hand, it will be incident at right angles. Furthermore, the light reflected by the first dichroic mirror layer D1 and the first total reflection mirror layer M1 is reflected by the second dichroic short mirror layer D2 and the total reflection mirror layer M2 arranged in parallel thereto. Since the light is incident at an angle of θ, the light reflected by the second dichroic color layer D2 and the total reflection ξ color layer M2 is
This results in a mistake occurring at right angles to the end face of prism 1.
The light incident on the prism 1 and the light emitted after decomposition are parallel to each other.

上記説明は、本実施例のθ−45゜に限定されるもので
はなく、一般的なθとしてなされるものであるから、プ
リズム1の横断面が平行四辺形であって、然も、かかる
平行四辺形断面の内角のうち狭角θが0゜〈θ〈90゜
であり、この狭角θと反射素子に対する被色分解光の人
剖角度とが同一のものであれば、プリズム1端面に対し
て直角に光を人出射させることができ、プリズム1に対
する入出射時に光が屈折することが回避される。
The above explanation is not limited to θ-45° in this embodiment, but is given as a general θ, so the cross section of the prism 1 is a parallelogram, and such parallel If the narrow angle θ among the interior angles of the quadrilateral cross section is 0゜〈θ〈90゜, and if this narrow angle θ and the anatomy angle of the color-separated light with respect to the reflective element are the same, then the prism 1 end face The light can be emitted at right angles to the prism 1, and refraction of the light when entering and exiting the prism 1 can be avoided.

また、ダイクロイックミラー層D前後の媒質の屈折率を
略同しとすることでダイクロイツクξラー層D通過時の
屈折を抑止できるため、前記プリズム1に対する直角な
人出射とあいまって色収差の発生を小さくできるもので
ある。従って、透明層Tはプリズム1と同し材質のプリ
ズムとすることが好ましいが、その他樹脂等であっても
屈折率が近似していれば、ダイクロイックミラーNDが
ガラスと空気とで挟まれるような場合よりも色収差の発
生を充分に抑止できる。
In addition, by making the refractive index of the medium before and after the dichroic mirror layer D approximately the same, refraction when passing through the dichroic ξ color layer D can be suppressed, and this together with the person's exit at right angles to the prism 1 can prevent the occurrence of chromatic aberration. It can be made small. Therefore, it is preferable that the transparent layer T is a prism made of the same material as the prism 1, but even if it is made of other resin, if the refractive index is similar, the dichroic mirror ND may be sandwiched between glass and air. The occurrence of chromatic aberration can be suppressed more fully than in the case of

即ち、グイクロイック旦ラー層Dの前に透明層Tと略同
じ屈折率の媒質を配置すれば、グイクロイックミラー層
D通過時の屈折を防止してここでの色収差の発生は避け
られるが、今度は、グイクロイックミラー層Dの前に配
置した媒質に対する光の斜入射時に媒質(屈折率)の違
いによる屈折が発生してしまうから、上記のように、プ
リズム1の端面では光を直角に入射させる必要があり、
グイクロイックミラ一層と全反射ξラー層とからなる反
射素子に対する被色分解光の入射角度をθどしなければ
ならない。
That is, if a medium having approximately the same refractive index as the transparent layer T is placed in front of the guichroic mirror layer D, refraction when passing through the guichroic mirror layer D can be prevented and the occurrence of chromatic aberration can be avoided. This time, when the light is obliquely incident on the medium placed in front of the guichroic mirror layer D, refraction occurs due to the difference in the medium (refractive index), so as mentioned above, the end face of the prism 1 directs the light at right angles. It is necessary to input the
The angle of incidence of the color-separated light on the reflective element consisting of a guichroic mirror layer and a total reflection ξ mirror layer must be set to θ.

3原色に分解されたカラー画像は、3原色それぞれに対
応する色フィルターを有する3本のラインセンサ(ライ
ンセンザの間隔ば木実施例では168q 10 μm)を一体に備えたCCDラインセンザ3によって分
解色毎に光電変換されるが、グイクロイックミラー層D
で反射する光と、全反射ミラー層Mで反射する光がある
ために光路長差が発生し、分解光線に対して直交する同
一平面上に3原色の焦点位置が並ばずに前後にずれるが
、本実施例のように平行に反射素子を配置して色分解す
る構或の場合には、光路長差による焦点位置のずれは、
分解光線に対して斜交する同一平面上に並ぶことになる
(第2ダイクロイックごラー層D2で反射される光が最
も遠い焦点位置となる)。従って、CCDラインセンサ
3を前記焦点位置ずれに対応すべく傾けて設置すれば、
3原色それぞれを焦点位置で受光することができ、色ず
れ,色ボケが減少する。
The color image separated into the three primary colors is separated into three primary colors by a CCD line sensor 3 that is integrally equipped with three line sensors (line sensor spacing: 168q 10 μm in this embodiment) each having a color filter corresponding to each of the three primary colors. is photoelectrically converted to
A difference in optical path length occurs because there is light reflected by the mirror layer M and light reflected by the total reflection mirror layer M, and the focal positions of the three primary colors are not lined up on the same plane perpendicular to the resolved light rays but are shifted back and forth. In the case of a configuration in which color separation is performed by arranging reflective elements in parallel as in this embodiment, the shift in focal position due to the difference in optical path length is
They are arranged on the same plane obliquely intersecting the resolved light beam (the light reflected by the second dichroic color layer D2 is at the farthest focal point). Therefore, if the CCD line sensor 3 is installed tilted to accommodate the focal position shift,
Each of the three primary colors can be received at the focal position, reducing color shift and color blurring.

尚、本実施例のようにプリズム1及び透明層Tの屈折率
が略同じであれば、透明層Tの厚さをd、プリズム1の
屈折率をn’、色分解素子外側(空気層)の屈折率をn
,とすると、光路長差−2dCOSθXnl/n2とな
り、また、ラインセンサの11 間隔をSとし、センサの傾き角度をαとすると光路長差
=Ssinαとする必要があるから、θ=45゜n.=
1.0、nz=1.5 、S=168,czm, d=
99μmとすると、αξ33.7゜となり、センサ3を
分解光線に直交する平面位置から33.7゜傾けて設置
すれば、各分解色を焦点位置で受光できることになる。
If the refractive index of the prism 1 and the transparent layer T are approximately the same as in this example, the thickness of the transparent layer T is d, the refractive index of the prism 1 is n', and the outside of the color separation element (air layer) The refractive index of n
, then the optical path length difference is -2dCOSθXnl/n2, and if the line sensor spacing is S and the sensor inclination angle is α, it is necessary to set the optical path length difference = S sin α, so θ = 45°n. =
1.0, nz=1.5, S=168, czm, d=
If it is 99 μm, αξ is 33.7°, and if the sensor 3 is installed at an angle of 33.7° from a plane perpendicular to the separated light beam, each separated color can be received at the focal position.

また、本実施例では、プリズム1にグイクロイックミラ
ー層D,透明層T,全反射ミラーMが積層されるから、
透明層Tを薄<シてもプリズム1が強度部材となって膜
応力で反射素子に反りが発生することを防止できる。更
に、グイクロイックξラー層D,透明層T,全反射ミラ
ーMからなる反射素子を個別に設けるのではなく、一体
となっているから、個別に設ける場合に比べ単純に述べ
ると位置調整の作業負担が半分となる。
Furthermore, in this embodiment, since the guichroic mirror layer D, the transparent layer T, and the total reflection mirror M are laminated on the prism 1,
Even if the transparent layer T is thin, the prism 1 acts as a strength member and can prevent warping of the reflective element due to film stress. Furthermore, since the reflective elements consisting of the guichroic ξ color layer D, the transparent layer T, and the total reflection mirror M are not provided individually but are integrated, simply stated, the work load for position adjustment is reduced compared to the case where they are provided separately. becomes half.

尚、プリズム1にダイクロイック旦ラーND,透明層T
,全反射ξラーMを積層するには、例えば、プリズム1
の端面に対してダイクロイツクξラー層Dを形或する一
方、板状のプリズム2に全反射ミラーMを形成し、プリ
ズム1とプリズム212 とを所定厚さのスペーサを介して接着することで行うこ
とができる。前記スペーサとしては所定径のワイヤやビ
ーズ等を光路を避けて介在させることができ、接着はプ
リズム1,2の間隙に紫外線硬化樹脂等を充填するなど
して行うことができる。
In addition, the prism 1 has a dichroic layer ND and a transparent layer T.
, total reflection ξ ray M, for example, prism 1
A dichroic ξ color layer D is formed on the end face of the prism 2, a total reflection mirror M is formed on the plate-shaped prism 2, and the prism 1 and the prism 212 are bonded together via a spacer of a predetermined thickness. It can be carried out. As the spacer, a wire or bead of a predetermined diameter can be interposed to avoid the optical path, and the adhesion can be performed by filling the gap between the prisms 1 and 2 with an ultraviolet curing resin or the like.

また、板状のプリズム2に全反射柔う一M,透明層T,
ダイクロイック旦ラー層Dを順に積層しておいて、プリ
ズム1に対して接着しても良い。更に、プリズム2を用
いず、薄いガラス板の表裏に全反射くラーM.グイクロ
イックくラー層Dを形成したものをプリズム1に接着し
ても良く、積層方法は限定されものではない。
In addition, the plate-shaped prism 2 includes a total reflection layer M, a transparent layer T,
The dichroic layer D may be laminated in order and then adhered to the prism 1. Furthermore, without using the prism 2, a total reflection mirror M. The guichroic color layer D formed thereon may be adhered to the prism 1, and the lamination method is not limited.

また、透明層Tの厚さは、1つの色分解素子で同一とす
ることが、製作上の簡便さや分解色光の間隔を一定にで
きることから好ましいが、1:2又は2:1としても、
分解色の間隔は一定とすることができる。但し、光路長
差による焦点ずれが上記のように発生するため、入射角
度θは大きくする方が光路長差を短くでき有利である。
Further, it is preferable that the thickness of the transparent layer T be the same in one color separation element because it is easy to manufacture and the interval between the separated color lights can be made constant, but even if it is 1:2 or 2:1,
The interval between color separations can be constant. However, since a focal shift occurs due to the difference in optical path length as described above, it is advantageous to increase the incident angle θ since this can shorten the difference in optical path length.

次にθを60゜とした第2実施例を説明する。Next, a second embodiment in which θ is 60° will be described.

即ち、本実施例ではプリズム1の平行四辺形横断面の内
角のうちの狭角θを60゜とし、内角が順に60゜,1
20゜,60°,120゜となるようにしてある。
That is, in this embodiment, the narrow angle θ of the interior angles of the parallelogram cross section of the prism 1 is 60 degrees, and the interior angles are 60 degrees, 1
The angles are 20°, 60°, and 120°.

そして、前記第1実施例と同様にかかるプリズム1の相
対する両端面それぞれに、ダイクロイックミラー層D,
透明層T,全反射ミラー層Mを積層してなる反射素子を
形成することにより、カラー画像を3原色に分解する色
分解素子を構成してある。
Similarly to the first embodiment, dichroic mirror layers D,
By forming a reflective element formed by laminating a transparent layer T and a total reflection mirror layer M, a color separation element for separating a color image into three primary colors is constructed.

尚、前記透明層Tは、その厚さを91μmとし、かつ、
屈折率をプリズム1と略同じ1.5としてある。
Note that the transparent layer T has a thickness of 91 μm, and
The refractive index is set to 1.5, which is approximately the same as prism 1.

そして、本第2実施例においても、反射素子に対する被
色分解光の入射角度を、前記狭角θと同じ60°になる
ように設定してあり、かかる構成によって、第1実施例
と同様に、プリズム1端面に対して被色分解光及び色分
解光を直角に人出射させて色収差を小さくできる。
In the second embodiment as well, the angle of incidence of the color-separated light on the reflective element is set to 60 degrees, which is the same as the narrow angle θ. , the color-separated light and the color-separated light are emitted at right angles to the end face of the prism 1, thereby reducing chromatic aberration.

また、本実施例においても、光路長差が発生して焦点位
置が分解光線に斜交する平面上に並ぶこ13 14 とになるため、センサ3を分解光に直交する平面に対し
て傾けて設置し、各分解色をそれぞれ焦点位置で受光さ
せるが、本実施例では、第1実施例と異なるθ=60と
透明層T厚さ−91μmとの条件を用い同様にして演算
ずると、センサ3の傾け角度αば21.1゜となる。
Furthermore, in this embodiment as well, the sensor 3 is tilted with respect to the plane perpendicular to the resolved light beams because a difference in optical path length occurs and the focal positions are lined up on a plane obliquely intersecting the resolved light beams. In this example, the sensor The inclination angle α of 3 is 21.1°.

尚、上記いずれの実施例においても、プリズムlは2分
割されたものを接着して形成しても良いが、接合面を分
解光が直角に通過ずるようにずることが好ましい。また
、θとしては上記実施例の45゜,60゜に限定される
ものではないが、製作上の容易さから45゜,60゜等
の角度を選択するのが好ましい。
In any of the above embodiments, the prism l may be formed by gluing two pieces together, but it is preferable to shift the prism so that the separated light passes through the joint surface at right angles. Further, θ is not limited to the angles of 45° and 60° as in the above embodiment, but it is preferable to select angles such as 45° and 60° for ease of manufacturing.

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明にかかる色分解素子による
と、2組の反射素子を一体に備えることから、位置・角
度調整の負担が軽減されると共に、プリズムの端面上に
反射素子が形成されるから、プリズムを強度部材として
反射素子の反りが発生することを抑止できる。また、プ
リズムに対すると共に、グイクロイックミラ一層前後の
媒質の屈折率が略同しであることから光の屈折が避けら
れて、色収差を小さくすることができる。更に、分解色
それぞれの焦点位置が直線的にずれるから、分解色毎の
センザを一体に備えたセンサを傾けて設置することで、
各分解色を焦点位置で受光することができる。
<Effects of the Invention> As explained above, according to the color separation element according to the present invention, since the two sets of reflective elements are integrally provided, the burden of position and angle adjustment is reduced, and the color separation element according to the present invention is Since the reflective element is formed, it is possible to prevent the reflective element from warping by using the prism as a strength member. Furthermore, since the refractive index of the medium before and after the guichroic mirror is substantially the same as that of the prism, refraction of light can be avoided and chromatic aberration can be reduced. Furthermore, since the focal position of each separated color shifts linearly, by tilting and installing the sensor for each separated color,
Each separated color can be received at the focal position.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例を示す正面図、第2図は本
発明の第2実施例を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of the invention, and FIG. 2 is a front view showing a second embodiment of the invention.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内角のうちの狭角θが0゜<θ<90゜である平
行四辺形を横断面とする柱状のプリズムの相対する両端
面それぞれに、プリズム側から順にダイクロイックミラ
ー層、透明層、全反射ミラー層を形成してなる反射素子
を有し、かつ、前記反射素子の一方の反射面に対して被
色分解光が入射角度θで入射されるよう構成したことを
特徴とする色分解素子。
(1) A dichroic mirror layer, a transparent layer, a transparent layer, Color separation comprising a reflective element formed by forming a total reflection mirror layer, and configured such that color-separated light is incident on one reflective surface of the reflective element at an incident angle θ. element.
(2)前記透明層が前記プリズムと略同じ屈折率の材質
で形成されたことを特徴とする請求項1記載の色分解素
子。
(2) The color separation element according to claim 1, wherein the transparent layer is formed of a material having substantially the same refractive index as the prism.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007005278A3 (en) * 2005-07-05 2007-04-19 Northrop Grumman Corp Dichroic mangin mirror

Cited By (2)

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WO2007005278A3 (en) * 2005-07-05 2007-04-19 Northrop Grumman Corp Dichroic mangin mirror
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