JPH0396063A - Image reader - Google Patents

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JPH0396063A
JPH0396063A JP1231661A JP23166189A JPH0396063A JP H0396063 A JPH0396063 A JP H0396063A JP 1231661 A JP1231661 A JP 1231661A JP 23166189 A JP23166189 A JP 23166189A JP H0396063 A JPH0396063 A JP H0396063A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color
color separation
dichroic
separation element
mirror
Prior art date
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Pending
Application number
JP1231661A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuo Sato
佐藤 拓生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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Priority to EP19900309781 priority patent/EP0416927A3/en
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Abstract

PURPOSE:To use a color separation element comparatively easily manufactured by arranging the color separation element in which a dichroic mirror and a total reflection mirror are laminated via a transparent layer between an image pickup sensor having plural line sensors corresponding to each separation color and an image forming lens system. CONSTITUTION:The color separation element 8 is arranged between an image forming lens 6 and a CCD line sensor 7. At the color separation element 8, after the total reflection mirror M is formed on one end face of a plate prism 9, the transparent layer 10 is formed, and furthermore, the dichroic mirror D is formed on the layer. Two line sensors having color filters corresponding to two colors separated with the color separation element 8 are provided at the CCD line sensor 7, which read the dichroic images of a color original 2, respectively. In such a way, manufacturing can be comparatively simply performed compared with a case where plural thin transparent layers 10 are laminated and plural dichroic mirrors D are provided.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は画像読取装置に関し、詳しくは、カラ一画像を
色分解して読取る装置の色分解素子の改善に関する. く従来の技術〉 カラー画像を色分解して読取る装置としては、一般に結
像レンズ系の後ろにグイクロイックビームスプリツタを
設け、該ダイクロイックビームスプリフタによってカラ
ー画像を3原色に分解して3方向に出射させ、3原色そ
れぞれを個別のセンサで読取る方式のものが広く知られ
ている.ところが、このように3原色を3方向に分解す
るものでは、各ダイクロイック面と対応する撮像センサ
とをそれぞれに精密に位置合わせして、焦点.倍率,セ
ンサ面の反り等を補正する必要があり、複雑な調整作業
を3原色それぞれで行うことになり、コスト高となって
しまうという問題がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an image reading device, and more particularly, to an improvement of a color separation element of a device that separates and reads a color image. Conventional technology> Generally speaking, a device for color-separating and reading a color image is provided with a dichroic beam splitter behind an imaging lens system, and the dichroic beam splitter separates the color image into three primary colors. A widely known method is to emit light in different directions and read each of the three primary colors using separate sensors. However, in this type of device that separates the three primary colors into three directions, each dichroic surface and the corresponding image sensor are precisely aligned with each other to determine the focal point. It is necessary to correct the magnification, warpage of the sensor surface, etc., and complicated adjustment work must be performed for each of the three primary colors, resulting in high costs.

そこで、上記のようなセンサの位置合わせを簡便化し得
る装置として、例えば特開昭62−234106号公報
に開示されるように、複数のグイクロイック膜(二色性
被膜)を透明層を介して積層したビームスプリツタによ
って、平行光線に色分解し、複数のラインセンサを一体
に備えた撮像センサに受光させる構成のものが提案され
ている.かかる構成によると、複数のラインセンサを一
体に備えたセンサを用いるために、位置合わせする必要
のあるセンサが1つであり、センサ数の減少によって調
整作業が簡便になるものである。
Therefore, as a device that can simplify the positioning of the sensor as described above, a plurality of gicroic films (dichroic films) are laminated with a transparent layer interposed therebetween, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-234106. A beam splitter has been proposed in which the colors are separated into parallel light beams, and the light is received by an image sensor equipped with multiple line sensors. According to this configuration, since a sensor including a plurality of line sensors is used, only one sensor needs to be aligned, and the adjustment work is simplified by reducing the number of sensors.

しかしながら、上記のように複数のダイクロイック膜を
透明層を介して積層することは、複数の透明膜を100
〜数100μ鶴に管理する必要があって非常に難しい製
造技術が要求され、製造コストが高くなるという問題が
ある. この点、特開昭60−134556号公報に開示される
ものでは、比較的厚い透明層を介して全反射ミラーとダ
イクロイック膜とを積層しているために、製造技術とし
ては複数の薄いダイクロイック膜を積層する前記特開昭
62−234106号公報のものに比べ簡便になるが、
このものでは、結像レンズ系の前で平行光線に色分解す
る構成であるために、分解された色毎に結像レンズ系を
設け、それぞれに撮像センサの受光面に結像させる必要
がある.このように結合レンズ系及び撮像センサを分解
色毎に設けることは、装置の大型化を招くと共に、各結
像レンズ系及び撮像センサ毎に位置合わせを行う必要が
生じて位置合わせ等の調整工程が複雑になってしまうと
いう問題がある。
However, stacking a plurality of dichroic films via a transparent layer as described above means that a plurality of transparent films can be stacked at 100%
It is necessary to manage cranes of ~100 microns, which requires very difficult manufacturing technology, which raises the problem of high manufacturing costs. In this regard, in the method disclosed in JP-A No. 60-134556, since a total reflection mirror and a dichroic film are laminated via a relatively thick transparent layer, the manufacturing technique requires multiple thin dichroic films. Although it is simpler than the method disclosed in JP-A-62-234106, in which layers are laminated,
This device has a configuration in which the colors are separated into parallel light beams in front of the imaging lens system, so it is necessary to provide an imaging lens system for each separated color and form each image on the light receiving surface of the image sensor. .. Providing a combination lens system and an image sensor for each separated color in this way leads to an increase in the size of the apparatus, and it also becomes necessary to perform alignment for each image forming lens system and image sensor, which increases the adjustment process such as positioning. The problem is that it becomes complicated.

〈発明が解決しようとする課題〉 上記のように従来の画像読取装置では、色分解素子が難
しい製造技術を要するものであったり、また、ダイクロ
イックξラーと全反射ξラーとを組合わせて簡便に構成
される色分解素子を備えて画像読取装置を構威しても、
結像レンズ系及び撮像センサが分解色毎に必要となって
しまうなどの問題があった。
<Problems to be Solved by the Invention> As mentioned above, in conventional image reading devices, the color separation elements require difficult manufacturing techniques, and the combination of dichroic ξ-color and total reflection ξ-color can be used easily. Even if an image reading device is equipped with a color separation element configured as follows,
There are problems in that an imaging lens system and an imaging sensor are required for each color separation.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、比較的
容易に製造できる色分解素子を用い、かつ、画像読取装
置を大型化させることなく、然も、位置合わせ等の調整
作業が必要となる箇所を極力少なくした画像読取装置を
提供することを目的とする. 〈諜題を解決するための手段〉 そのため本発明では、カラー画像を色分解して読取る画
像読取装置において、ダイクロイックミラーと全反射ミ
ラーとが透明層を介して積層された色分解素子を、分解
色それぞれに対応する複数のラインセンサを有する撮像
センサと結像レンズ系との間に配設するようにした。
The present invention has been made in view of the above problems, and uses a color separation element that can be manufactured relatively easily, does not increase the size of the image reading device, and does not require adjustment work such as positioning. The purpose is to provide an image reading device with as few parts as possible. <Means for Solving the Problem> Therefore, in the present invention, in an image reading device that separates and reads a color image, a color separation element in which a dichroic mirror and a total reflection mirror are laminated with a transparent layer interposed therebetween is used. It is arranged between an imaging sensor having a plurality of line sensors corresponding to each color and an imaging lens system.

ここで、前記色分解素子を2種類備えて構成し、この2
種類の色分解素子によってカラ一画像を3原色に分解す
る一方、撮像センサが3原色それぞれに対応する3本の
ラインセンサを一体的に備えるように構成し、3原色毎
の画像読取りが行えるようにしても良い. また、2種類の色分解素子を構成するそれぞれの透明層
の厚さを同一とすることが好ましい。
Here, the color separation element is configured to include two types, and the two types of color separation elements are provided.
A color image is separated into three primary colors using different color separation elements, and the image sensor is configured to integrally include three line sensors corresponding to each of the three primary colors, so that images can be read for each of the three primary colors. You can also do it. Further, it is preferable that the thicknesses of the respective transparent layers constituting the two types of color separation elements be the same.

〈作用〉 かかる構威の画像読取装置において、色分解素子は、ダ
イクロイックミラーと全反射ミラーとが透明層を介して
積層されて構威され、ダイクロイックミラーで所定波長
域の光のみを反射させて色分解する一方、全反射ミラー
ではダイクロイツクξラーを通過した光を全反射させ、
1つの色分解素子では2色にカラー画像を色分解する。
<Function> In an image reading device having such a structure, the color separation element is constructed by laminating a dichroic mirror and a total reflection mirror with a transparent layer interposed therebetween, and the dichroic mirror reflects only light in a predetermined wavelength range. While separating the colors, the total reflection mirror totally reflects the light that has passed through the dichroic ξ color.
One color separation element separates a color image into two colors.

そして、かかる色分解素子は、該色分解素子による分解
色それぞれに対応する複数のラインセンサを有する撮像
センサ(複数のライン状センサが2次元センサ内に含ま
れているような構或も含む)と、結像レンズ系との間に
配設され、分解された色毎に撮像センサ上に結像する。
The color separation element is an image sensor having a plurality of line sensors corresponding to each of the colors separated by the color separation element (including a structure in which a plurality of line sensors are included in a two-dimensional sensor). and an imaging lens system, and forms an image on the image sensor for each separated color.

従って、色分解素子が2種類備えられていれば、例えば
、一方の色分解素子で青と黄とを分解させ、他方の色分
解素子で黄から赤と緑とを分解させるよう構威すること
で、赤R.緑G,青Bの3原色に色分解することができ
、かかる色分解に合わせて撮像センサが3原色それぞれ
に対応する3本のラインセンサを一体的に備えるように
すれば、3原色それぞれの画像読取りが行える。
Therefore, if two types of color separation elements are provided, for example, one color separation element can be arranged to separate blue and yellow, and the other color separation element can be arranged to separate yellow into red and green. So, red R. It is possible to separate colors into the three primary colors of green G and blue B, and if the image sensor is integrally equipped with three line sensors corresponding to each of the three primary colors in accordance with such color separation, it is possible to separate the colors into the three primary colors of green G and blue B. Image reading is possible.

更に、上記のように色分解素子を2種類設けて3色に分
解する場合には、2種類の色分解素子それぞれを構或す
る透明層の厚さを同一とすれば、色分解素子の透明層厚
さの共通化によって作製が容易になると共に、色分解後
の光を等間隔な平行光とすることができる. 〈実施例〉 以下に本発明の実施例を説明する. 第1実施例を示す第1図において、図面に直交する方向
を長手方向とする管灯である照明ランプ1は、カラー原
稿2をスリット状に照明し、カラー原稿2からのスリッ
ト状のカラー画像は、複数の全反射ミラー3〜5によっ
て反射されて方向を変えながら、結像レンズ6に導かれ
、この結像レンズ6によってカラー原稿2のスリット状
画像がCCDラインセンサ7上に結像するようにしてあ
る。ここで、結像レンズ6とCCDラインセンサ7との
間に、色分解素子8が配設されており、この色分解素子
8は入射画像を2色の平行光線に分解し、ここで2色に
分解された光はCCDラインセンサ7上に平行に設けら
れた2本のラインセンサそれぞれに結像するようになっ
ている。
Furthermore, when two types of color separation elements are provided to separate three colors as described above, if the thickness of the transparent layer constituting each of the two types of color separation elements is the same, the transparency of the color separation elements By standardizing the layer thickness, fabrication becomes easier, and the light after color separation can be made into parallel light with equal intervals. <Examples> Examples of the present invention will be described below. In FIG. 1 showing the first embodiment, an illumination lamp 1, which is a tube light whose longitudinal direction is orthogonal to the drawing, illuminates a color original 2 in a slit shape, and a color image from the color original 2 in the slit shape is illuminated. is reflected by a plurality of total reflection mirrors 3 to 5 and guided to an imaging lens 6 while changing direction, and a slit-shaped image of the color original 2 is formed on a CCD line sensor 7 by this imaging lens 6. It's like this. Here, a color separation element 8 is disposed between the imaging lens 6 and the CCD line sensor 7, and this color separation element 8 separates the incident image into parallel light beams of two colors. The separated light is imaged on each of two line sensors provided in parallel on the CCD line sensor 7.

前記色分解素子8は、5InIIIN.の板状プリズム
9の一端面にアルミニウム蒸着により全反射ミラー面M
を形威した後、かかる全反射ミラー面M上に透明ポリイ
ミド等を塗布して157μmの透明層10(屈折率1.
5)を形威し、更にその上に標準入射角45゜で550
nmよりも短波長を反射し、長波長を通過させる全反射
ξラーMと平行なダイクロイックξラ−Dを形威してあ
る.従って、色分解素子8に入射したカラ一画像は、グ
イクロイック藁ラーDで反射する色と、ダイクロイック
ミラーDを通過した後全反射ξラーMで反射される色と
に分解されることになる. CCDラインセンサ7には、上記色分解素子8によって
2色に分解された光画像それぞれに検出するためにそれ
ぞれの色に対応する色フィルターを有する2本のライン
センサが所定間隔で平行に設けられており、それぞれの
光線の結像位置にラインセンサが位置するように配設す
ることで、カラー原稿2の2色画像をそれぞれに読取る
ことができる。
The color separation element 8 has 5InIIIN. A total reflection mirror surface M is formed by aluminum vapor deposition on one end surface of the plate prism 9.
After that, a transparent polyimide or the like is coated on the total reflection mirror surface M to form a 157 μm transparent layer 10 (refractive index 1.
5), and then add 550 at a standard angle of incidence of 45°.
It has a dichroic ξ-D parallel to a total reflection ξ-D that reflects wavelengths shorter than nm and passes longer wavelengths. Therefore, a color image incident on the color separation element 8 is separated into the color reflected by the gyroic mirror D and the color reflected by the total reflection ξ color M after passing through the dichroic mirror D. In the CCD line sensor 7, two line sensors having color filters corresponding to the respective colors are provided in parallel at a predetermined interval in order to detect each of the light images separated into two colors by the color separation element 8. By arranging the line sensors so that they are positioned at the imaging positions of the respective light beams, it is possible to read the two-color images of the color original 2, respectively.

ところで、色分解素子8によって色分解して2色の平行
光線を得るものであるが、第2図に示すように、ダイク
ロイックミラーDで反射する光と全反射ミラーMで反射
する光とでは、光路長差が発生するために、平行光線と
直交するようにCCDラインセンサ7を配設し、同一平
面上で2色をそれぞれ受光しようとすると、両方ともに
焦点位置で受光することができないため、両方の焦点位
置に合致させるぺ< CCDラインセンサ7を平行光線
に直交する基準方向に対して傾けて配設する必要がある
. ここで、前記光路長差は、CCDラインセンサ7の2本
のラインセンサの間隔をS(本実施例では168μlm
)、色分解素子8に対する入射角をθ1とすると、光路
長差=Scosθ1で与えられ、CCDラインセンサ7
を色分解後の平行光線に対して傾ける角度αは、α=9
01−θ1で与えられる。
By the way, although the colors are separated by the color separation element 8 to obtain parallel light beams of two colors, as shown in FIG. 2, the light reflected by the dichroic mirror D and the light reflected by the total reflection mirror M are as follows. Because a difference in optical path length occurs, if the CCD line sensor 7 is arranged so as to be perpendicular to the parallel light beam and attempts to receive two colors of light on the same plane, both cannot be received at the focal position. To match both focal positions, it is necessary to arrange the CCD line sensor 7 at an angle with respect to the reference direction orthogonal to the parallel light beam. Here, the optical path length difference is defined as the distance between the two line sensors of the CCD line sensor 7 of S (168 μlm in this example).
), and if the incident angle to the color separation element 8 is θ1, the optical path length difference is given by Scos θ1, and the CCD line sensor 7
The angle α at which is tilted with respect to the parallel rays after color separation is α=9
It is given by 01-θ1.

このように、光路長差やセンサ傾斜角αは、透明層10
の屈折率n1や空気層の屈折率n.に依存しないで決定
され、前記ライン間隔Sを基準として所望の間隔の平行
光線を得るための透明層10の厚さdを決定すると、 2    tanθ2 で与えられる。尚、θ2は、空気層から透明層10に入
射したときの屈折角度であり、入射角θ1を45″とす
れば、CCDラインセンサ7は平行光線に対して45″
傾けて配設すれば良いことになる。
In this way, the optical path length difference and the sensor inclination angle α are determined by the transparent layer 10.
The refractive index n1 of the air layer and the refractive index n. The thickness d of the transparent layer 10 to obtain parallel rays at a desired interval based on the line interval S is determined as 2 tan θ2. Note that θ2 is the refraction angle when the light enters the transparent layer 10 from the air layer, and if the incident angle θ1 is 45'', the CCD line sensor 7 is 45'' with respect to parallel light.
It would be better to place it at an angle.

尚、上記実施例において実際にはCCDラインセンサ7
にはカバーガラスが装着されていて、その厚さを100
 g wbとしてある。これは、上記のようにセンサを
傾けて配設した場合の斜め入射による色収差を抑止する
ために、前記カバーガラスの厚さは極力薄くすることが
望ましく、1mm以下、好ましくは100μm以下が良
いためである。
Incidentally, in the above embodiment, the CCD line sensor 7 is actually
is equipped with a cover glass, whose thickness is 100
It is available as gwb. This is because in order to suppress chromatic aberration due to oblique incidence when the sensor is arranged at an angle as described above, it is desirable to make the thickness of the cover glass as thin as possible, and the thickness is preferably 1 mm or less, preferably 100 μm or less. It is.

このように上記実施例によると、色分解素子8が、全反
射もう一M上に1層の透明層10を介してダイクロイッ
クミラーDを形成して構威されるため、薄い透明層10
を複数積層してダイクロインクξラーDを複数段設ける
場合よりも製造が比較的簡便に行える.また、2色分解
光を1つのCCDラインセンサ7上に一体に設けた2本
のラインセンサそれぞれで検出する構成であるから、セ
ンサの位置調整は、1つのCCDラインセンサ7のみに
ついて行えば良く、センサの位置調整の工程を簡略化で
きる.更に、1つの結像レンズ6によって2色画像をそ
れぞれに結像させることができ、分解色毎に結像レンズ
6を備える必要がないから構威部品を少なくして装置を
大型化させることがなく、更に、結像レンズ6が1つで
CCDラインセンサ7も1つであるから位置調整の作業
も簡便となる. 尚、カラー原稿2の走査は、カラー原稿2の移動又は画
像読取装置光学系の移動のいずれであっても良い. 次に、第2実施例を示す第3図では、第1図に示す構威
と色分解素子8の形状のみが異なり、他の基本構威は同
一である.従って、第1図と同一要素には同一符号を付
して説明を省略する。
According to the above embodiment, the color separation element 8 is constructed by forming the dichroic mirror D on the total reflection layer M with one transparent layer 10 interposed therebetween.
It is relatively easier to manufacture than when multiple layers of dichroic ink ξ rollers D are laminated. Furthermore, since the configuration is such that the two-color separated light is detected by each of the two line sensors provided integrally on one CCD line sensor 7, sensor position adjustment only needs to be performed for one CCD line sensor 7. , the process of adjusting the sensor position can be simplified. Furthermore, two-color images can be formed using one imaging lens 6, and there is no need to provide an imaging lens 6 for each separated color, so the number of components can be reduced and the device can be made larger. Furthermore, since there is only one imaging lens 6 and one CCD line sensor 7, position adjustment work is also simplified. Note that scanning of the color original 2 may be performed by moving the color original 2 or by moving the optical system of the image reading device. Next, in FIG. 3 showing the second embodiment, the structure shown in FIG. 1 differs only in the shape of the color separation element 8, and the other basic structures are the same. Therefore, the same elements as in FIG. 1 are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.

第3図の第2実施例における色分解素子8は、板厚97
μmのガラス板11の一端面にアルミニウム蒸着によっ
て全反射旦ラーMを形成する一方、直角2等辺三角形の
横断面を有する柱状のプリズム12の横断面で長辺に当
たる端面にグイクロイックミラ一〇を形威し、前記ガラ
ス板l1の全反射ごラ−M反対面をダイクロイックミラ
ーDに対してU■(紫外線)硬化樹脂で接着して99μ
m(2μ鋼の接着層)の透明層(屈折率1.5)を形威
してある。
The color separation element 8 in the second embodiment shown in FIG. 3 has a plate thickness of 97 mm.
A total reflection mirror M is formed on one end surface of the glass plate 11 with a diameter of μm by aluminum evaporation, while a guichroic mirror M is formed on the end surface corresponding to the long side of the cross section of the columnar prism 12 having a cross section of a right-angled isosceles triangle. The surface opposite the total reflection mirror M of the glass plate l1 is adhered to the dichroic mirror D with U■ (ultraviolet) curing resin to form a 99μ
A transparent layer (refractive index 1.5) of m (adhesive layer of 2μ steel) is formed.

そして、かかる色分解素子8では、プリズムl2に入射
した光画像が、ダイクロインクミラーDで反射されるも
のと通過されるものとに2色分解されて、再びプリズム
l2を介してセンサ7に受光され“る。
In the color separation element 8, the light image incident on the prism l2 is separated into two colors, one reflected by the dichroic ink mirror D and the other transmitted, and then received by the sensor 7 via the prism l2 again. It will be done.

ここで、CCDラインセンサ7に設けられる2本のライ
ンセンサの間隔Sを、168μmとすると、前述のよう
に光路長差を考慮した場合、センサ7は2色分解された
平行光線に対して33.7@傾け配設することで2色そ
れぞれの焦点位置にラインセンサを配設することができ
る。かかる傾斜角の設定理由を第4図を参照しつつ以下
に述べる.即ち、空気層の屈折率をn1、プリズムの屈
折率をn’、ダイクロイックミラーDに対する入射角を
θ、センサ7のf頃斜取付け角をαとすると、となり、
光路長差は、 光路長差−Ssincr−2 dcosθx n 1 
/ n 2となり、ダイクロイックミラーDに対する入
射角θを45″とすると、tanα=n 1 / fl
 z ,光路長差=S3inff = 2 ”” d 
X n +/ n !となるから、n,=l,ng =
1.5とすれば、αは略33.7@になり、ライン間隔
S(−168μ一)を基準にすると、透明層の厚さdは
略99μ国が最適値となるために、上記のように透明層
の厚さが99μ一となるようにしてある. 尚、プリズム12の断面を直角2等辺三角形としてある
のは、グイクロイックミラ一〇に対する入射角を45゜
に設定したときに、プリズム12に対して直角に入射し
て入射光が屈折しないようにするためである. 次に第3実施例を示す第5図では、色分解素子8によっ
てカラー画像を3原色に分解する構威としてあり、これ
に対応してCCDラインセンサ7にはそれぞれ色フィル
ターを有する3本のラインセンサを等間隔に設けてある
Here, if the interval S between the two line sensors provided in the CCD line sensor 7 is 168 μm, and considering the optical path length difference as described above, the sensor 7 will be .7@ By arranging the sensor at an angle, it is possible to arrange the line sensor at the focal position of each of the two colors. The reason for setting such an inclination angle will be described below with reference to Figure 4. That is, if the refractive index of the air layer is n1, the refractive index of the prism is n', the angle of incidence with respect to the dichroic mirror D is θ, and the oblique mounting angle around f of the sensor 7 is α, then
The optical path length difference is: Optical path length difference - S sincr - 2 d cos θx n 1
/ n 2, and if the incident angle θ to the dichroic mirror D is 45'', then tan α = n 1 / fl
z, optical path length difference = S3inff = 2 "" d
Xn+/n! Therefore, n,=l,ng=
1.5, α becomes approximately 33.7@, and based on the line spacing S (-168μ), the thickness d of the transparent layer is approximately 99μ since the optimum value is obtained in countries such as The thickness of the transparent layer is set to 99μ. The cross section of the prism 12 is a right-angled isosceles triangle to prevent the incident light from being refracted by entering the prism 12 at a right angle when the angle of incidence on the guichroic mirror 10 is set to 45 degrees. This is to make it. Next, in FIG. 5 showing the third embodiment, a color image is separated into three primary colors by a color separation element 8, and correspondingly, the CCD line sensor 7 has three color filters each having a color filter. Line sensors are provided at equal intervals.

色分解素子8は、直角2等辺三角形の柱状プリズムl3
の直角稜線を挾む両端面にそれぞれダイクロイックミラ
ーDを形戒する一方、前記ダイクロイック壽ラーDの形
威端面に略等しい底面をもつ直角2等辺三角形の柱状プ
リズム14を2つ備え、これらの柱状プリズム14の底
面それぞれに全反射ミラーMを形威し、各ダイクロイッ
クミラーD面に対して全反射ごラーMが所定間隔(所定
透明層厚さ)を有して平行に対峙するように、前記所定
間隔に相当する厚さに形威されたスペーサを介してプリ
ズム13. 14相互を接着する。これにより、グイク
ロイックξラーDと全反射ミラーMとが所定厚さの透明
層を介して積層されたものが、ダイクロインクミラーD
側の挾み角を90″として配設されることになる。また
、ここでも、ダイクロイックミラーDに対する入射角を
45@ とすることで、プリズムに対する入射角は90
゜となって、プリズムへの入射時に屈折することが回避
される。
The color separation element 8 is a right-angled isosceles triangular columnar prism l3.
A dichroic mirror D is formed on each of the end faces sandwiching the right-angled ridgeline of the dichroic mirror D, and two right-angled isosceles triangular columnar prisms 14 having a base substantially equal to the end face of the dichroic mirror D are provided. A total reflection mirror M is formed on each bottom surface of the prism 14, and the total reflection mirror M faces the surface of each dichroic mirror D in parallel with a predetermined interval (predetermined transparent layer thickness). The prisms 13. 14 Glue each other. As a result, the dichroic ξ mirror D and the total reflection mirror M are laminated with a transparent layer of a predetermined thickness interposed therebetween.
The angle of incidence on the prism is set to 90". Also, by setting the angle of incidence on the dichroic mirror D to 45", the angle of incidence on the prism becomes 90".
°, thereby avoiding refraction upon incidence on the prism.

ここでは、スペーサとして直径119μ一の透明ビーズ
を用い、このビーズを光路を避けて複数ダイクロイック
ミラーDと全反射ミラーMとの間に介在させることで間
隙を規制し、この状態で間隙にUV硬化樹脂を充填する
ことで接着して透明層を形威する. 本実施例ではダイクロイックξラーDが2面設けられる
が、最初に入射されるダイクロイックミラーDを赤反射
・シアン通過の特性とし、他方を青反射・黄通過の特性
とすれば、赤反射・シアン通過のダイクロイックミラー
Dで赤とシアンとに分解された画像は、次のダイクロイ
ックミラーDでシアンから青が反射されて残りの緑が全
反射ミラーMで反射されるから、赤,緑,青の3原色に
色分解される.尚、本実施例では、前記3原色に対応し
てそれぞれ色フィルターを有する3本のラインセンサを
等間隔に備えたCCDラインセンサ7をプリズム13に
貼付けて一体としてあり、この場合にはCCDラインセ
ンサ7のカバーガラスを省略することができる。
Here, a transparent bead with a diameter of 119μ is used as a spacer, and the gap is regulated by intervening this bead between a plurality of dichroic mirrors D and a total reflection mirror M, avoiding the optical path. By filling it with resin, it adheres and forms a transparent layer. In this embodiment, two dichroic ξ mirrors D are provided, but if the dichroic mirror D that enters first has characteristics of red reflection and cyan transmission, and the other has characteristics of blue reflection and yellow transmission, then The image separated into red and cyan by the passing dichroic mirror D is divided into red, green, and blue because blue is reflected from cyan by the next dichroic mirror D, and the remaining green is reflected by the total reflection mirror M. The color is separated into three primary colors. In this embodiment, a CCD line sensor 7 having three line sensors each having a color filter corresponding to the three primary colors at equal intervals is attached to the prism 13 and integrated. The cover glass of the sensor 7 can be omitted.

かかる構威の色分解素子8では、光路が最も長くなるの
が、3色に分解された光線のうち真ん中の光vA(緑)
であり、両側の光線については同じ光路長さとなるから
、3色それぞれの焦点位置に合致させてCCDラインセ
ンサ7を配設することができない。このため、2つの前
後する焦点位置の中間付近にセンサ素子が配設されるよ
うにCCDラインセンサ7を位置決めし、各焦点位置ま
での距離が焦点深度内となるようにする必要があり、逆
に焦点深度内にセンサ7を配設できるように光路長差を
設定する必要がある。尚、本実施例の構或では透明層を
119μ領とし、かつ、入射角を45゜とすることによ
り、焦点位置が前後に約112μmずれるが、その中間
点にセンサ7を配置することで焦点位置から±56μ閑
以内の位置にセンサ素子を配置できるから、焦点深度内
のセンサ配置とすることができる。
In the color separation element 8 having such a configuration, the light path is the longest for the middle light vA (green) among the light rays separated into three colors.
Since the light rays on both sides have the same optical path length, it is not possible to arrange the CCD line sensor 7 to match the focal position of each of the three colors. Therefore, it is necessary to position the CCD line sensor 7 so that the sensor element is placed near the middle of two successive focal positions, and the distance to each focal position is within the depth of focus. It is necessary to set the optical path length difference so that the sensor 7 can be placed within the depth of focus. In the structure of this embodiment, the transparent layer has an area of 119 μm and the incident angle is 45°, so that the focal position shifts by about 112 μm back and forth. However, by placing the sensor 7 at the midpoint, the focal point Since the sensor element can be placed within ±56 μ from the position, the sensor can be placed within the depth of focus.

次に、第4実施例を示す第6図では、上記第3実施例が
2つのグイクロイックミラ一〇を直角に配設してカラー
画像を3原色に分解したのに対し、2つのダイクロイッ
クミラーDを平行に対峙させて配設し、この平行な2つ
のダイクロイック藁ラーDによってカラー画像を3原色
に分解する構”戒としてある. 本実施例の色分解素子8は、狭角を45゜に設定した平
行四辺形プリズムl5の相対する両端面にそれぞれダイ
クロイックミラーDを形或する一方、板状のガラスl6
の一端面に全反射壽ラーMを形威したものを2つ用意し
、ダイクロイックミラーDと全反射ミラーMとの間に所
定厚さのスペーサを介して両プリズム15. 16を接
着することにより、ダイクロイック短ラーDが所定間隔
で平行に相対し、かつ、それぞれのダイクロイックミラ
ーDの外側に透明層を介して全反射ミラーMを備えるよ
うになっている. 前記スベーサとしては、前述のようなビーズを用いても
良いが、所定径のタングステンワイヤ等を用いても良く
、本実施例では、前記ビーズを用いた実施例の場合と同
様に透明層の厚さを99μmとすべく、直径が99μm
のタングステンワイヤを光路を避けてスベーサとして用
い、間隙にUV硬化樹脂を充填させてダイクロイックミ
ラーDと全反射ミラーMとの間の透明層を形威させてい
る。
Next, in FIG. 6 showing the fourth embodiment, whereas in the third embodiment, two dichroic mirrors 10 are arranged at right angles to separate a color image into three primary colors, two dichroic mirrors The mirrors D are disposed parallel to each other, and the two parallel dichroic mirrors D separate a color image into three primary colors.The color separation element 8 of this embodiment has a narrow angle of 45 mm. A dichroic mirror D is formed on each of the opposite end surfaces of a parallelogram prism l5 set at
Two prisms with a total reflection mirror M formed on one end surface are prepared, and both prisms 15. 16, the short dichroic mirrors D face each other in parallel at a predetermined interval, and a total reflection mirror M is provided on the outside of each dichroic mirror D with a transparent layer interposed therebetween. As the substrate, beads as described above may be used, but a tungsten wire or the like having a predetermined diameter may also be used. In order to make the width 99μm, the diameter is 99μm.
A tungsten wire is used as a spacer to avoid the optical path, and the gap is filled with UV curing resin to form a transparent layer between the dichroic mirror D and the total reflection mirror M.

ダイクロイックミラーDは、結像レンズ6からのカラー
画像が入射される側では、シアンを反射させて赤を通過
させるものとし、このシアンと赤とに分解された画像が
入射される側の2番目のグイクロイックミラ一〇では、
青を反射して黄を通過させるものとしてあり、赤と分解
されたシアンは、次のダイクロイックミラーDで青と緑
とに分離され、結果、カラー画像は、赤,緑.青の3原
色に分解されてそれぞれCCDラインセンサ7上のそれ
ぞれ色フィルターを有する3本のラインセンサによって
読取られる. 本実施例では、第2実施例と同様にCCDラインセンサ
7を分解光に直交する方向に対して33.7゜だけ傾け
て設置することにより、光路長差に対応した受光がなさ
れると共に、ラインセンサ間隔が168μ一であれば前
記99μmの透明層による分解光間隔で3原色毎のライ
ンセンサにそれぞれ受光させることができる. 上記実施例で2組のダイクロイックミラーDを用いてカ
ラー画像を3原色に分解するものでは、いずれもそれぞ
れの透明層の厚さを同一として構威しているが、これは
分解した光を等間隔に出射させて等間隔に設けられるラ
インセンサに対応すると共に、寸法を一定とする製作上
の簡便さから同一に設定してあるものである。但し、製
作上の難易さを考慮しなければ、第7図〜第9図に示す
ように、透明層の厚さdを同一にしなくとも、分解光の
間隔を一定にすることができる。
The dichroic mirror D reflects cyan and passes red on the side where the color image from the imaging lens 6 is incident, and the second dichroic mirror D on the side where the color image separated into cyan and red is incident. In Guicroic Mira 10,
It is designed to reflect blue and pass yellow, and the red and cyan are separated into blue and green by the next dichroic mirror D, resulting in a color image consisting of red, green, . It is separated into the three primary colors of blue and read by three line sensors each having a color filter on the CCD line sensor 7. In this embodiment, as in the second embodiment, by installing the CCD line sensor 7 at an angle of 33.7 degrees with respect to the direction perpendicular to the resolved light, light reception corresponding to the optical path length difference is achieved. If the line sensor spacing is 168 .mu.m, each of the three primary colors can be received by the line sensor at the 99 .mu.m distance between the light separated by the transparent layer. In the above embodiment, in which two sets of dichroic mirrors D are used to separate a color image into three primary colors, the thickness of each transparent layer is the same in both cases. This corresponds to the line sensors that emit light at regular intervals and is provided at equal intervals, and is set to be the same for the sake of manufacturing simplicity by keeping the dimensions constant. However, if the difficulty in manufacturing is not taken into consideration, as shown in FIGS. 7 to 9, the interval between the decomposed lights can be made constant even if the thickness d of the transparent layer is not the same.

第7図は透明層の厚さdを同一として形威され2#Jl
の色分解素子を平行に配置してカラー画像を3原色に分
解するものであるが、まず、最初のグイクロイックξラ
ーDでは、3原色の長波長側の色C(第10図及び第1
1図参照)のみを通過させ、それ以外の波長の色A,B
を反射させる構威とし、次のダイクロインクもラーDで
は、最初のダイクロイックξラーDで反射された光から
短波長側の色Aのみを反射させることで、中間波長の色
Bを分離する構成としてあり、3原色A,B,Cそれぞ
れは等間隔の平行光線として出射される.一方、第8図
及び第9図に示す色分解素子では、同じ構成のダイクロ
イックξラーDによって3原色A,B,Cの分解を行う
ものであるが、第8図では、2番目のダイクロイックミ
ラーDと全反射ミラーMとの間に積層される透明層の厚
さdを、1番目のダイクロイックミラーDを構成する透
明層の厚さdの2倍としてあるが、かかる構成において
も3原色A,B,Cは等間隔で出射される。
Figure 7 shows the same thickness d of the transparent layer.
A color image is separated into three primary colors by arranging color separation elements in parallel. First, in the first guichroic
(see figure 1), and only the other wavelengths of colors A and B are allowed to pass through.
The next dichroic ink also has a configuration that reflects color A of the short wavelength side from the light reflected by the first dichroic ξ color D, thereby separating color B of the intermediate wavelength. The three primary colors A, B, and C are each emitted as equally spaced parallel rays. On the other hand, in the color separation elements shown in FIGS. 8 and 9, the three primary colors A, B, and C are separated by a dichroic ξ mirror D having the same configuration, but in FIG. 8, the second dichroic mirror The thickness d of the transparent layer laminated between D and the total reflection mirror M is twice the thickness d of the transparent layer constituting the first dichroic mirror D, but even in such a configuration, the three primary colors A , B, and C are emitted at equal intervals.

但し、第8図に示す色分解素子では、最初のダイクロイ
ックミラーDがC色のみを反射させる構成としてあり、
2番目のダイクロイツクミラーDでは、第1のダイクロ
イックξラーDを通過して全反射された光をA色とB色
とに分解している。
However, in the color separation element shown in FIG. 8, the first dichroic mirror D is configured to reflect only C color.
The second dichroic mirror D separates the light that has passed through the first dichroic ξ mirror D and been totally reflected into A color and B color.

第9図は第8図における透明層の厚さd関係を逆に設定
し、最初に入射される側の厚さを2倍としてあるもので
あるが、この場合にも分解された3原色は等間隔で出射
される.ここでは、第8図に示す色分解素子と同様に、
最初のグイクロイックξラーDでC色のみが反射され、
2番目のグイクロイックくラーDでA色・B色を分解す
る構成としてある. このように、必ずしも透明層の厚さdを同一としなくと
も出射される分解光を等間隔とすることができ、これは
2&uの色分解素子を直角に配置して結像レンズからの
カラー画像の方向を反転させる横或の場合(第5図参照
)にも適用できる。
In Figure 9, the relationship between the thicknesses d of the transparent layer in Figure 8 is reversed, and the thickness of the first incident side is doubled, but in this case as well, the three primary colors separated are Emitted at equal intervals. Here, similar to the color separation element shown in FIG.
Only C color is reflected by the first guichroic ξ ra D,
The configuration is such that the second Gikroic Clark D separates A and B colors. In this way, even if the thickness d of the transparent layer is not necessarily the same, it is possible to make the emitted separated light beams at equal intervals. It can also be applied to the horizontal case where the direction of is reversed (see FIG. 5).

また、上記実施例のようにダイクロイックくラーDと全
反射ミラーMとを透明層を介して積層してなる色分解素
子を2組用いて3原色に分解する場合には、第12図〜
第17図に示すように、色の分解段階は複数種設定でき
る. 第12図に示す場合、最初のグイクロイックξラーDは
シアンbを反射し赤Rを通過させるものであるから(図
中において「/」記号の前が反射光を後が通過光を示す
.)、次のグイクロイツク旦ラーDでは、前記反射され
るシアンCから青B又は緑Gを分離すれば良く、青B反
射黄Y通過のもの、又は、緑G反射マゼンタM通過のも
のを用いることで、シアンCから青Bと緑Gとを分解で
き、最初のダイクロイックミラーDで分解された赤Rと
共に3原色の分解光が得られることになる。
In addition, when separating into three primary colors using two sets of color separation elements each consisting of a dichroic filter D and a total reflection mirror M laminated via a transparent layer as in the above embodiment, FIGS.
As shown in Figure 17, multiple color separation stages can be set. In the case shown in Fig. 12, the first guichroic ξ ray D reflects cyan b and passes red R (in the figure, the part before the "/" symbol indicates reflected light, and the part after it indicates transmitted light.) , In the next Gikkuritsukan color D, it is sufficient to separate blue B or green G from the reflected cyan C, and by using one that reflects blue B and passes yellow Y, or one that passes green G and passes magenta M. , blue B and green G can be separated from cyan C, and together with red R separated by the first dichroic mirror D, separated lights of three primary colors are obtained.

第13図に示す場合には、最初にマゼンタMがダイクロ
イックミラーDで反射されて緑Gが分離されるから、次
ではマゼンタMから赤R又は青Bを分離させる構威とす
れば良く、赤R反射シアンC通過、又は、青B反射黄Y
通過のダイクロイツクξラーDを用いることで、マゼン
タMから青Bと赤Rに分離できる。
In the case shown in FIG. 13, magenta M is first reflected by dichroic mirror D and green G is separated, so next, it is sufficient to separate red R or blue B from magenta M. R reflection cyan C pass or blue B reflection yellow Y
By using the passing dichroic ξ color D, magenta M can be separated into blue B and red R.

第14図に示す場合には、最初に黄Yがダイクロイック
ミラーDで反射されて青8が分離され、次のダイクロイ
ックミラーDを、赤R反射シアンC通過、又は、緑G反
射マゼンタ通過とすることで、黄Yから赤Rと緑Gとを
分離している。
In the case shown in FIG. 14, yellow Y is first reflected by dichroic mirror D to separate blue 8, and the next dichroic mirror D is set to pass red R reflecting cyan C or green G reflecting magenta. This separates red R and green G from yellow Y.

第15図に示す場合には、最初に赤Rがグイクロイック
くラーDで反射されてシアンCが分離され、次のダイク
ロイックミラーDを、黄Y反射青B通過、又は、マゼン
タM反射緑G通過とすることで、シアンCから青Bと緑
Gとを分離している。
In the case shown in Fig. 15, red R is first reflected by the dichroic mirror D, cyan C is separated, and then the next dichroic mirror D is passed through the yellow Y reflection blue B or the magenta M reflection green G. By doing so, blue B and green G are separated from cyan C.

第16図に示す場合には、最初に緑Rがダイクロイック
ミラーDで反射されてマゼンタMが分離され、次のダイ
クロイックミラーDを、シアンC反射赤R通過、又は、
黄Y反射青B通過とすることで、マゼンタMから青Bと
赤Rとを分離している.第17図に示す場合には、最初
に青BがダイクロイックξラーDで反射されて黄Yが分
離され、次のダイクロイックξラーDを、シアンC反射
赤R通過、又は、マゼンタM反射緑G通過とすることで
、黄Yから緑Gと赤Rとを分離している。
In the case shown in FIG. 16, green R is first reflected by dichroic mirror D, magenta M is separated, and then cyan C is reflected by red R passing through dichroic mirror D, or
By reflecting yellow Y and passing blue B, blue B and red R are separated from magenta M. In the case shown in FIG. 17, blue B is first reflected by the dichroic ξ color D and yellow Y is separated, and then the dichroic ξ color D is passed through the cyan C reflected red R or the magenta M reflected green G. By passing through, green G and red R are separated from yellow Y.

このように、ダイクロイックミラーDの特性の組み合わ
せが種々設定できるが、緑Gの波長が反射・非反射の波
長として設定されるダイクロインクミラーDでは、緑G
が赤Rと青Bとに挟まれる中間波長であって大小2つの
しきい波長を有することになるため、分解性能が1つの
しきい値で分解する場合に比べ劣るため、緑G反射マゼ
ンタM通過やマゼンタM反射緑G通過の特性のダイクロ
イックミラーDの使用を避けるのが好ましい,また、上
記色分解特性を複数種示す第12図〜第17図では、色
分解素子を平行に2組配設したものについて述べたが、
直角に配設される場合などのその他の配置関係のときに
も同様に複数種の設定が行えることは言うまでもない。
In this way, various combinations of characteristics of the dichroic mirror D can be set, but in the dichroic ink mirror D in which the wavelength of the green G is set as a reflection/non-reflection wavelength, the green G
is an intermediate wavelength sandwiched between red R and blue B, and has two large and small threshold wavelengths, so the resolution performance is inferior to that of one threshold, so green G reflected magenta M It is preferable to avoid using a dichroic mirror D that has characteristics such as passing, magenta, M, reflecting green, and G. In addition, in FIGS. 12 to 17, which show multiple types of color separation characteristics, two sets of color separation elements are arranged in parallel. I mentioned what was set up,
It goes without saying that a plurality of types of settings can be made in the same way in other arrangement relationships, such as when they are arranged at right angles.

上記の実施例では、2色分解と3色分解について述べた
が、ダイクロイックミラーDと全反射ミラーMとが透明
層を介して積層されてなる色分解素子を3組用いること
で4色分解も可能である。
In the above embodiment, two-color separation and three-color separation were described, but four-color separation is also possible by using three sets of color separation elements each consisting of a dichroic mirror D and a total reflection mirror M laminated with a transparent layer interposed therebetween. It is possible.

第18図に示す色分解素子では、ダイクロイックミラー
Dと全反射ミラーMとが積層されたものを3組コ字状に
配設する。そして、第19図及び第20図に示す5色分
解特性図に示すb波長域のみを最初のダイクロイックミ
ラーDで反射させ、次のダイクロイックξラーDではb
波長域以外の波長からC波長域に属するものだけを反射
させることでC色を分離する。次に3番目のダイクロイ
ック兆ラーDでは、第1のダイクロイックミラーDで反
射され第2で全反射されたb波長域の光からa波長域(
A色)のもののみを反射させることでA色とB色とに分
離する.また、第2のグイクロイックミラ一〇で分離さ
れたC波長域以外の波長の光が、そのまま全反射壽ラー
Mで反射されDfE色の形で出力されるから、結果、A
.B,C,D+Eの4色に分離される. 尚、上記3種類の色分解素子をコ字上に配設して′4色
に分解するときには、第18図中に示すように、光路長
差の発生によって焦点位置のズレが生しるが、そのズレ
が直線的にならず前後するために、これらの焦点位置の
略中間位置になるようにラインセンサを配設して4色そ
れぞれが焦点深度内で検出されるようにする。
In the color separation element shown in FIG. 18, three sets of laminated dichroic mirrors D and total reflection mirrors M are arranged in a U-shape. Then, only the b wavelength range shown in the five color separation characteristic diagrams shown in FIGS. 19 and 20 is reflected by the first dichroic mirror D, and the b
The C color is separated by reflecting only those belonging to the C wavelength range from wavelengths outside the wavelength range. Next, in the third dichroic mirror D, from the light in the b wavelength range reflected by the first dichroic mirror D and totally reflected by the second dichroic mirror D to the light in the a wavelength range (
By reflecting only color A), it is separated into color A and color B. In addition, the light with wavelengths other than the C wavelength range separated by the second guichroic mirror 10 is directly reflected by the total reflection mirror M and output in the form of DfE color.
.. It is separated into four colors: B, C, and D+E. Note that when the above three types of color separation elements are arranged in a U-shape and are separated into four colors, a shift in the focal position occurs due to the difference in optical path length, as shown in FIG. Since the deviation is not linear but moves back and forth, a line sensor is arranged so as to be located approximately in the middle of these focal positions so that each of the four colors can be detected within the depth of focus.

また、ダイクロイックξラーDと全反射ミラーMとを透
明層を介して積層してなる色分解素子を4種Mlえ、第
21図に示すように、これらの色分解素子を2種類を同
一平面上に配設したものを相互にダイクロイックミラ−
D側を対峙させて平行となるように配設することで5色
の色分解も可能である. 第21図に示すものにおける色分解の過程を、第19図
及び第20図を参照しつつ説明すると、まず、カラー画
像が最初に入射する(入射角45゜)色分解素子では、
そのダイクロイックミラーDが長波長のE色を除く波長
域dの色を反射し、E色のみを通過させる。
In addition, four types of color separation elements are prepared by laminating dichroic ξ mirrors D and total reflection mirrors M through transparent layers, and as shown in FIG. 21, two types of color separation elements are arranged on the same plane. A dichroic mirror is placed on each other.
It is also possible to separate five colors by arranging them parallel to each other with the D sides facing each other. The process of color separation in the device shown in FIG. 21 will be explained with reference to FIGS. 19 and 20. First, in the color separation element on which the color image first enters (angle of incidence 45°),
The dichroic mirror D reflects the colors in the wavelength range d, excluding the long wavelength E color, and allows only the E color to pass.

次のダイクロイックミラーDは、波長域dからD色の波
長域を除く波長域Cを反射し、それ以外を通過させるも
のであるから、最初のダイクロイックもラーDで反射さ
れた波長域d (A色.B色50色.D色)は、2番目
のグイクロイックξラーDでは、波長域c (A色,B
色,C色)のみが反射されて、D色のみが通過して全反
射される。
The next dichroic mirror D reflects the wavelength range C excluding the wavelength range of color D from the wavelength range d, and passes the rest, so the first dichroic also reflects the wavelength range d (A In the second guichroic ξ color D, the wavelength range c (color A, color B) is
Only the color C) is reflected, and only the color D passes through and is totally reflected.

3番目のグイクロイックξラーDは、A色及びB色から
なる波長域bを反射しそれ以外を通過させるものである
から、2番目のダイクロイックξラーDで反射される波
長域c (A色.B色.C色)の中のC色のみを通過さ
せる。
The third dichroic ξ ray D reflects the wavelength range b consisting of A color and B color and passes the others, so the wavelength range c (A color. Only C color among the B color and C color) is allowed to pass through.

4番目のダイクロイックミラーDは、A色波長のみを反
射し、それ以外の波長を通過させるものであるから、3
番目のダイクロイックミラーDで反射された波長域bの
中からA色のみを反射させて、残りのB色を通過させる
The fourth dichroic mirror D reflects only the A color wavelength and passes the other wavelengths, so 3
Only the A color is reflected from the wavelength range b reflected by the th dichroic mirror D, and the remaining B color is passed.

このように、E色.D色,C色.B色,A色の順に分離
されて、結果5色の色分離が行えるものである。尚、第
21図のように、色分解素子を平行に配設して平行間隔
を介して交互に入射させるときには、光路長差による焦
点位置のずれが図中に示すように直線的に傾くから、こ
れに合わせてセンサを傾けて設置することで、それぞれ
の色を焦点位置で検出することができる。また、第21
図に示すような色分解素子の平行配置では、更に、色分
解素子を続けて並べて光を反射させることができるから
、5色以上の分解も可能である。また、第21図に示す
構成で最後の5色分解光を出射させる色分解素子に対し
て直角に配設される色分解素子を設けるなどしても良く
、ダイクロイックミラ−Dと全反射ξラーMとを透明層
を介して積層してなる色分解素子を複数配置する形式は
、本実施例に示したものに限定されるものではない。
In this way, E color. D color, C color. The B color and the A color are separated in this order, and as a result, five colors can be separated. In addition, when the color separation elements are arranged in parallel and are made to enter alternately at parallel intervals, as shown in Fig. 21, the shift in the focal position due to the difference in optical path length causes a linear tilt as shown in the figure. By tilting the sensor accordingly, each color can be detected at its focal position. Also, the 21st
In the parallel arrangement of color separation elements as shown in the figure, since the color separation elements can be arranged in succession to reflect light, separation of five or more colors is also possible. Furthermore, in the configuration shown in FIG. 21, a color separation element may be provided which is disposed at right angles to the color separation element that emits the last five color separated lights, and the dichroic mirror D and the total reflection ξ mirror may be provided. The format of arranging a plurality of color separation elements formed by stacking M and M with a transparent layer interposed therebetween is not limited to that shown in this embodiment.

次に、本発明にかかるダイクロイックミラーDと全反射
ξラーMとを透明層を介して積層してなる色分解素子を
作製する方法は、上記第1〜第4の実施例の中でも触れ
たが、以下に整理して述べる。
Next, the method for manufacturing a color separation element in which the dichroic mirror D and the total reflection ξ mirror M according to the present invention are laminated via a transparent layer is described in the first to fourth embodiments above. , are summarized and described below.

まず、ダイクロイックミラーDと全反射ミラーMとを透
明層を介して積層される反射面を作或するには、透明基
板やプリズム上にグイクロイツクミラーD,透明層,全
反射ξラーMの順又はこの逆の順で積層すれば良い。透
明層は、空気層,樹脂,ガラス,CVDや蒸着による無
機物,  SiCh.SiN.等で形威され、透明層の
作製は、塗布.CVD,蒸着.スパッタリング,透明板
状物の挟み込み,スペーサの挟み込み等の手法で行う。
First, in order to create a reflective surface in which the dichroic mirror D and the total reflection mirror M are laminated via a transparent layer, the dichroic mirror D, the transparent layer, and the total reflection mirror M are placed on a transparent substrate or prism. They may be laminated in this order or in the reverse order. The transparent layer may be an air layer, resin, glass, inorganic material formed by CVD or vapor deposition, SiCh. SiN. The transparent layer is produced by coating. CVD, vapor deposition. This is done using methods such as sputtering, sandwiching transparent plates, and sandwiching spacers.

また、ガラス等の透明板の表裏に、それぞれダイクロイ
ックξラーDと全反射ミラーMとを成膜させて形威して
も良いし、平面性を良くするために前記透明板をプリズ
ム等に貼付けても良い。
Alternatively, a dichroic ξ mirror D and a total reflection mirror M may be formed on the front and back surfaces of a transparent plate such as glass, respectively, or the transparent plate may be attached to a prism or the like to improve flatness. It's okay.

また、透明基板やプリズム上にダイクロイックミラーD
を形威し、その上にガラス板等の透明板の一端面に全反
射藁ラーMを形威したものを貼付けても良い。
In addition, dichroic mirror D is placed on a transparent substrate or prism.
It is also possible to form a total reflection layer M on one end surface of a transparent plate such as a glass plate and attach it thereon.

更に、2つの透明基板又はプリズムの一方にダイクロイ
ックミラーDを形威し、他方に全反射ミラーMを形威し
、ダイクロイック果ラーDと全反射〔ラーMとが対峙す
るように2つの透明基板又はプリズムをスペーサを挟ん
で接着しても良い。
Furthermore, a dichroic mirror D is formed on one of two transparent substrates or prisms, and a total reflection mirror M is formed on the other, and the two transparent substrates are arranged so that the dichroic mirror D and the total reflection mirror M face each other. Alternatively, the prism may be bonded with a spacer interposed therebetween.

前記スペーサとしては、ビーズ,ファイバー,細線,ガ
ラス板等透明板等が挙げられる.ここで、透明層部分は
エアギャップにしても良いし、また、UV樹脂等の樹脂
を充填させても良い。
Examples of the spacer include beads, fibers, thin wires, and transparent plates such as glass plates. Here, the transparent layer portion may be formed into an air gap, or may be filled with resin such as UV resin.

ところで、ダイクロイックミラ一〇に対する入射角は何
度であっても良いが、設定の容易さから30゜,45゜
,60゜が好ましく、更には、45゜が最も好ましい. また、複数のラインセンサを一体に備えるCCDライン
センサ7としては、単一チップ又は単一パッケージのも
のが好ましく、3本以上のラインセンサを一体に備える
場合、ラインセンサ相互の間隔は等間隔が好ましいが、
必ずしも等間隔である必要はない。
Incidentally, the angle of incidence on the dichroic mirror 10 may be any number, but from the viewpoint of ease of setting, it is preferably 30°, 45°, or 60°, and most preferably 45°. Further, the CCD line sensor 7 that integrally includes a plurality of line sensors is preferably a single chip or a single package. When three or more line sensors are integrally provided, the intervals between the line sensors should be equal. Preferably, but
They do not necessarily have to be equally spaced.

く発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、ダイクロイックミ
ラーと全反射ミラーとを透明層を介して積層して色分解
素子が形威されることから、複数の透明層を介して複数
のダイクロイックミラーを積層する場合よりも容易に作
製でき、また、かかる色分解素子を、分解色それぞれに
対応する複数のラインセンサを一体に備えた撮像センサ
と結像レンズ系との間に配設したことにより、分解色毎
に結像レンズ系や撮像センサを設ける必要がなく、装置
構威を簡素化して調整作業等を簡略化できる。
Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, a color separation element is formed by laminating a dichroic mirror and a total reflection mirror through a transparent layer. It is easier to manufacture than the case of stacking dichroic mirrors, and the color separation element is arranged between an imaging sensor and an imaging lens system that are integrally equipped with a plurality of line sensors corresponding to each separated color. As a result, there is no need to provide an imaging lens system or an image sensor for each separated color, and the apparatus structure can be simplified and adjustment work etc. can be simplified.

また、前記色分解素子を2種類備えれば、カラー画像を
3原色に分解して、3本のラインセンサによって3原色
毎の画像読取りが可能となり、また、色分解素子の種類
を増やすことで必要分解数の増大に対応することが容易
である。
Furthermore, if two types of color separation elements are provided, it becomes possible to separate a color image into three primary colors and read the image for each of the three primary colors using three line sensors. It is easy to cope with an increase in the number of required decompositions.

更に、色分解素子を構成する透明層の厚さが同一であれ
ば、作製が容易になると共に、分解色を等間隔な平行光
線として出射させることが容易にできる。
Furthermore, if the thicknesses of the transparent layers constituting the color separation element are the same, manufacturing becomes easy and the separated colors can be easily emitted as equally spaced parallel light beams.

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

第1図は本発明の第l実施例を示す正面図、第2図は第
1図示の色分解素子における光路長差の演算を説明する
ための図、第3図は本発明の第2実施例を示す正面図、
第4図は第3図示の色分解素子における光路長差の演算
を説明するための図、第5図は本発明の第3実施例を示
す正面図、第6図は本発明の第4実施例を示す正面図、
第7図〜第9図はそれぞれ透明層厚さと出射光間隔との
関係を説明するための図、第10図及び第11図はそれ
ぞれ3色分解における分解波長特性を説明するための線
図、第12図〜第17図はそれぞれ3色分解のパターン
を示す図、第18図は4色分解の色分解素子を示す図、
第19図及び第20図はそれぞれ5色分解における分解
波長特性を説明するための線図、第21図は5色分解の
色分解素子構成を示す図である。
FIG. 1 is a front view showing the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the calculation of the optical path length difference in the color separation element shown in FIG. 3, and FIG. 3 is a front view showing the first embodiment of the present invention. Front view showing an example,
4 is a diagram for explaining the calculation of the optical path length difference in the color separation element shown in FIG. 3, FIG. 5 is a front view showing the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the fourth embodiment of the present invention. Front view showing an example,
7 to 9 are diagrams for explaining the relationship between the transparent layer thickness and the emitted light interval, respectively, and FIGS. 10 and 11 are diagrams for explaining the separation wavelength characteristics in three-color separation, respectively. 12 to 17 are diagrams each showing a three-color separation pattern, and FIG. 18 is a diagram showing a four-color separation color separation element.
FIGS. 19 and 20 are diagrams for explaining the separation wavelength characteristics in five-color separation, respectively, and FIG. 21 is a diagram showing the configuration of a color separation element for five-color separation.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)カラー画像を色分解して読取る画像読取装置にお
いて、 ダイクロイックミラーと全反射ミラーとが透明層を介し
て積層された色分解素子を、分解色それぞれに対応する
複数のラインセンサを有する撮像センサと結像レンズ系
との間に配設したことを特徴とする画像読取装置。
(1) In an image reading device that separates and reads a color image, a color separation element in which a dichroic mirror and a total reflection mirror are laminated with a transparent layer interposed therebetween is used as an image sensor having a plurality of line sensors corresponding to each separated color. An image reading device characterized by being disposed between a sensor and an imaging lens system.
(2)前記色分解素子を2種類備えて構成され、該2種
類の色分解素子によってカラー画像を3原色に分解する
一方、撮像センサが3原色それぞれに対応する3本のラ
インセンサを一体的に備えていることを特徴とする請求
項1記載の画像読取装置。
(2) It is configured with two types of color separation elements, and the two types of color separation elements separate a color image into three primary colors, while the image sensor integrates three line sensors corresponding to each of the three primary colors. 2. The image reading device according to claim 1, further comprising:
(3)前記2種類の色分解素子を構成するそれぞれの透
明層の厚さが同一であることを特徴とする請求項2記載
の画像読取装置。
(3) The image reading device according to claim 2, wherein the transparent layers constituting the two types of color separation elements have the same thickness.
JP1231661A 1989-09-08 1989-09-08 Image reader Pending JPH0396063A (en)

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JP1231661A JPH0396063A (en) 1989-09-08 1989-09-08 Image reader
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07322006A (en) * 1994-05-25 1995-12-08 Fuji Xerox Co Ltd Color image reader

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07322006A (en) * 1994-05-25 1995-12-08 Fuji Xerox Co Ltd Color image reader
US5675425A (en) * 1994-05-25 1997-10-07 Fuji Xerox Co., Ltd. Color image reading device having an optical element for creating double images

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