JPH0421257A - 画像読み取り装置 - Google Patents
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- JPH0421257A JPH0421257A JP2126070A JP12607090A JPH0421257A JP H0421257 A JPH0421257 A JP H0421257A JP 2126070 A JP2126070 A JP 2126070A JP 12607090 A JP12607090 A JP 12607090A JP H0421257 A JPH0421257 A JP H0421257A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
- G02B27/1013—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for colour or multispectral image sensors, e.g. splitting an image into monochromatic image components on respective sensors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/106—Scanning systems having diffraction gratings as scanning elements, e.g. holographic scanners
-
- G—PHYSICS
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1086—Beam splitting or combining systems operating by diffraction only
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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、回折格子を用いた画像読み取り装置で、詳し
くは熱放射型光源と色分解用回折格子と３列のラインセ
ンサ等からなるライン読み取り式の画像読み取り装置に
関するものである。
くは熱放射型光源と色分解用回折格子と３列のラインセ
ンサ等からなるライン読み取り式の画像読み取り装置に
関するものである。
従来のライン読み取り式の回折格子を用いた画像読み取
り装置は、例えば第４区にその構成を示すように、原稿
１上の１ラインのカラー画像をレンズ２、スリット３、
レンズ４を介して回折格子素子である回折格子５に導光
すれば、回折格子５によりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青
）に色分解するので、例えば３列のセンサー列を有する
ラインセンサ６に読み取らせることができる。スリ・ン
ト３は走査方向の読み取り幅を規制して他の走査ライン
からの画像情報がノイズとなって入るいわゆるクロスト
ークを防止するためのものである。
り装置は、例えば第４区にその構成を示すように、原稿
１上の１ラインのカラー画像をレンズ２、スリット３、
レンズ４を介して回折格子素子である回折格子５に導光
すれば、回折格子５によりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青
）に色分解するので、例えば３列のセンサー列を有する
ラインセンサ６に読み取らせることができる。スリ・ン
ト３は走査方向の読み取り幅を規制して他の走査ライン
からの画像情報がノイズとなって入るいわゆるクロスト
ークを防止するためのものである。
上記装置の色分解素子である回折格子５として、例えば
特公昭６１−４５２１０号公報明細書に示されるような
回折格子素子がある。
特公昭６１−４５２１０号公報明細書に示されるような
回折格子素子がある。
この回折格子素子は、第２図に示すように、ガラス板等
の透明板の厚さをその板面上の一方向に沿って繰り返し
階段状に変化させ、この階段状の変化をある選択された
波長の整数倍の光路差が生じるように構成したもので、
例えば３段に変化させて、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青
）の色成分像を形成するもので、中央の光軸上に０次の
緑色像が形成されるようにするものである。
の透明板の厚さをその板面上の一方向に沿って繰り返し
階段状に変化させ、この階段状の変化をある選択された
波長の整数倍の光路差が生じるように構成したもので、
例えば３段に変化させて、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青
）の色成分像を形成するもので、中央の光軸上に０次の
緑色像が形成されるようにするものである。
従来カラー画像読み取り装置に用いられる光源ト’ｌ、
４はハロゲンランプ等のフィラメントに電流を流して加
熱し、その熱放射によって発光させるいわゆる黙放射型
大源が最も広く使用される。
４はハロゲンランプ等のフィラメントに電流を流して加
熱し、その熱放射によって発光させるいわゆる黙放射型
大源が最も広く使用される。
熱放射型光源は安価で入手し易く、特別な点灯用回路を
必要としないという点で優れている。
必要としないという点で優れている。
しかし、その発光の分光分布特性は波長１ｐｍ前後の赤
外領域に最大値があり、青領域は最も光量が小さいとい
う欠点がある。また、前記第５図に示した回折格子素子
による分光で、０次回折光を受光するのに比べ±１次回
折光の受光では、ラインセンサ６の受光幅が限られてい
るためその回折光の広がりの一部しか受光できない・従
って、受光量が非常に小さくなるという性質がある。こ
のため青領域光を±１次回折光とした回折格子素子と熱
放射型光源とを組み合わせた場合は、青領域の光電出力
は緑領域及び赤領域の光電出力に比ベテ極メて小さくな
り、バランスのとれた画像信号を得ることができないと
いう問題点があった。
外領域に最大値があり、青領域は最も光量が小さいとい
う欠点がある。また、前記第５図に示した回折格子素子
による分光で、０次回折光を受光するのに比べ±１次回
折光の受光では、ラインセンサ６の受光幅が限られてい
るためその回折光の広がりの一部しか受光できない・従
って、受光量が非常に小さくなるという性質がある。こ
のため青領域光を±１次回折光とした回折格子素子と熱
放射型光源とを組み合わせた場合は、青領域の光電出力
は緑領域及び赤領域の光電出力に比ベテ極メて小さくな
り、バランスのとれた画像信号を得ることができないと
いう問題点があった。
本発明はこれらの点を解決して、青領域の感度不足ヲ改
善し、バランスのとれた画像信号を得ることのできる画
像読み取り装置を提供することを目的とする。
善し、バランスのとれた画像信号を得ることのできる画
像読み取り装置を提供することを目的とする。
上記目的は、熱放射型光源によって照射された原稿から
の反射光を、透明基板厚を繰り返し階段状に変化させた
回折格子素子を用いて、０次光として青領域、＋１次光
として赤領域と緑領域となるように分光し、それぞれの
回折光を３列のセンサー列を有するラインセンサに結像
させて読み取りを行い、前記回折格子素子は３段階に繰
り返し厚さの変化した素子であり、かつ１段当たりの厚
さ変化ｄが、透明基板の屈折率をｎとするとき、０．８
／（ｎ−１）≦ｄ≦ １（ｎ−１）（単位μｍ） の範囲にあることを特徴とする画像読み取り装置によっ
て達成される。
の反射光を、透明基板厚を繰り返し階段状に変化させた
回折格子素子を用いて、０次光として青領域、＋１次光
として赤領域と緑領域となるように分光し、それぞれの
回折光を３列のセンサー列を有するラインセンサに結像
させて読み取りを行い、前記回折格子素子は３段階に繰
り返し厚さの変化した素子であり、かつ１段当たりの厚
さ変化ｄが、透明基板の屈折率をｎとするとき、０．８
／（ｎ−１）≦ｄ≦ １（ｎ−１）（単位μｍ） の範囲にあることを特徴とする画像読み取り装置によっ
て達成される。
以下図面を用いて本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の回折格子の拡大断面図である。図において、７は原
稿ｌを照明するだめの熱放射型光源であるハロゲンラン
プで、他の第４図と同一部分は同一符号で表してありそ
の詳細な説明は省略する。
図の回折格子の拡大断面図である。図において、７は原
稿ｌを照明するだめの熱放射型光源であるハロゲンラン
プで、他の第４図と同一部分は同一符号で表してありそ
の詳細な説明は省略する。
第２図において、ａは回折格子５の階段部分の幅、ｄは
階段の厚さ変化である。
階段の厚さ変化である。
本発明の特徴は回折格子素子である回折格子５の０次光
が青色になるように構成したことである。
が青色になるように構成したことである。
透明基板厚を繰り返し階段状に変化させた回折格子素子
による回折光のピーク波長λｐは、階段の１段当たりの
厚さ変化をｄとし、回折光の次数をｑ、回折格子のステ
ップ数をＰ（第２図の例ではＰ＝３となる）、階段部分
の屈折率をｎとするとき、近似をとって簡単にすると、
次式のような関係になる。
による回折光のピーク波長λｐは、階段の１段当たりの
厚さ変化をｄとし、回折光の次数をｑ、回折格子のステ
ップ数をＰ（第２図の例ではＰ＝３となる）、階段部分
の屈折率をｎとするとき、近似をとって簡単にすると、
次式のような関係になる。
λｐ（ｎ −１）ｄ／（ｋ −ｑ／Ｐ）・・（ｌ ）こ
こでｋは自然数（ｋ−１，２，３・・）テアル。
こでｋは自然数（ｋ−１，２，３・・）テアル。
ガラス基板の上にＳ ｉｏ ｚ（ｎ −１−５）又はＳ
ｉ、Ｎ。
ｉ、Ｎ。
（ｎ＝２．０）を用いて階段状に形成し階段幅ａを２０
μｍとした時の回折格子５の（１）式関係をグラフにし
て示すと第３図（ａ ）、（ｂ ）のようになる。（ａ
）は５１０２を用いた場合、（ｂ）はＳｉ、Ｎ、を用い
た場合を示す。これによるとＳ １ｏ２（ｎ ＝ １５
）を用いｔ：場合は、階段厚さ変化ｄを１．８μｍとす
ると、ｋ＝２の０次光のピーク波長λｐは４５０ｎｍと
なり、ｋ＝２の＋１次光のピーク波長λｐは５４０ｎｍ
１ｋ ＝ １の一１次光のピーク波長λｐは６７５μＩ
となる。
μｍとした時の回折格子５の（１）式関係をグラフにし
て示すと第３図（ａ ）、（ｂ ）のようになる。（ａ
）は５１０２を用いた場合、（ｂ）はＳｉ、Ｎ、を用い
た場合を示す。これによるとＳ １ｏ２（ｎ ＝ １５
）を用いｔ：場合は、階段厚さ変化ｄを１．８μｍとす
ると、ｋ＝２の０次光のピーク波長λｐは４５０ｎｍと
なり、ｋ＝２の＋１次光のピーク波長λｐは５４０ｎｍ
１ｋ ＝ １の一１次光のピーク波長λｐは６７５μＩ
となる。
また、Ｓ ｉｓＮ ａ（ｎ ＝ ２．０）を用いた場合
は、ｄ −０，９０μｔｎとすると、ｋ−２の０次光の
ピーク波長λｐは４５０ｎｍ％に−２の＋１次光のピー
ク波長λｐは５４０ｎｍ、 ｋ ＝ ｌの一１次光のピ
ーク波長λｐは６７５ｎｍとなる。以上いずれの場合も
、青領域の光を中心に隣合わせて赤領域の光と緑領域の
光とに分光することができる。
は、ｄ −０，９０μｔｎとすると、ｋ−２の０次光の
ピーク波長λｐは４５０ｎｍ％に−２の＋１次光のピー
ク波長λｐは５４０ｎｍ、 ｋ ＝ ｌの一１次光のピ
ーク波長λｐは６７５ｎｍとなる。以上いずれの場合も
、青領域の光を中心に隣合わせて赤領域の光と緑領域の
光とに分光することができる。
勿論階段の厚さ変化ｄ（高さ）を加減してピーク波長λ
ｐを前後にずらせることが可能であり、ｄの変化範囲は
（１）式より次のようになる。
ｐを前後にずらせることが可能であり、ｄの変化範囲は
（１）式より次のようになる。
回折格子５を構造上最も簡単な３段（Ｐ −３）とし、
λｐ” ４００−５００ｍｍ（青領域）、ｑ−０，に−
２とするとｄの値は、 ０．８／（ｎ−１）≦ｄ≦１ ／（ｎ −１）−＝（μ
ｍ）即ち、ｎｌ、５ではｄ−１，６−２μｍｎ＝２．０
ではｄ＝０．８８−１ｐ となる。
λｐ” ４００−５００ｍｍ（青領域）、ｑ−０，に−
２とするとｄの値は、 ０．８／（ｎ−１）≦ｄ≦１ ／（ｎ −１）−＝（μ
ｍ）即ち、ｎｌ、５ではｄ−１，６−２μｍｎ＝２．０
ではｄ＝０．８８−１ｐ となる。
回折格子によって分光される時の回折角は階段の幅ａの
逆数に比例する。ｄはａに比べあまり大きくすることは
できないので、ｄの値が上記のように小さいことはａの
値を十分小さくできることになる。従って、回折角を十
分大きくとれることになり、設計上ｄの自由度は大とな
る利点があり、上記条件を満ｌこすことで回折格子の製
作が容易となる。
逆数に比例する。ｄはａに比べあまり大きくすることは
できないので、ｄの値が上記のように小さいことはａの
値を十分小さくできることになる。従って、回折角を十
分大きくとれることになり、設計上ｄの自由度は大とな
る利点があり、上記条件を満ｌこすことで回折格子の製
作が容易となる。
本発明によれば以上説明したように、青領域の光を０次
光とし青領域光を中心に赤領域光と緑領域光を隣合わせ
て分光することができ、青領域光の回折効率を最大にす
ることができる。また／％ロゲン光のような熱放射型光
源では赤領域光の強度が強く、センサーであるＣＯＤは
一般に緑領域に感度のピークを持つため、結果的にライ
ンセンサから得られる赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の
画像信号の強さを１：１：１に近いバランスのとれた画
像読み取り装置を提供することができる。
光とし青領域光を中心に赤領域光と緑領域光を隣合わせ
て分光することができ、青領域光の回折効率を最大にす
ることができる。また／％ロゲン光のような熱放射型光
源では赤領域光の強度が強く、センサーであるＣＯＤは
一般に緑領域に感度のピークを持つため、結果的にライ
ンセンサから得られる赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の
画像信号の強さを１：１：１に近いバランスのとれた画
像読み取り装置を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の回折格子の拡大断面図、第３図（ａ ）、（ｂ ）
は回折光のピーク波長と階段高さの関係を示すグラフ、 第４図は従来のライン読み取り式の画像読み取り装置を
示す構成図である。 １ ・・・Ｗ槁 ３ ・・・ ス リ ッ ト ロ・・・ラインセンサ ａ・・・階段幅 λｐ・・ピーク波長 ２．４・・・レンズ ５・・・回折格子 ７・・・ハロゲンランプ ｄ・・・階段厚さ変化
図の回折格子の拡大断面図、第３図（ａ ）、（ｂ ）
は回折光のピーク波長と階段高さの関係を示すグラフ、 第４図は従来のライン読み取り式の画像読み取り装置を
示す構成図である。 １ ・・・Ｗ槁 ３ ・・・ ス リ ッ ト ロ・・・ラインセンサ ａ・・・階段幅 λｐ・・ピーク波長 ２．４・・・レンズ ５・・・回折格子 ７・・・ハロゲンランプ ｄ・・・階段厚さ変化
Claims (2)
- （１）熱放射型光源によって照射された原稿からの反射
光を、透明基板厚を繰り返し階段状に変化させた回折格
子素子を用いて、０次光として青領域、±１次光として
赤領域と緑領域となるように分光し、それぞれの回折光
を３列のセンサー列からなるラインセンサに結像させて
読み取りを行うことを特徴とする画像読み取り装置。 - （２）前記回折格子素子が３段階に繰り返し厚さの変化
した素子であり、かつ１段当たりの厚さ変化ｄが、透明
基板の屈折率をｎとするとき、０．８／（ｎ−１）≦ｄ
≦１（ｎ−１） （単位μｍ） の範囲にあることを特徴とする請求項１記載の画像読み
取り装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2126070A JPH0421257A (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | 画像読み取り装置 |
| US07/699,645 US5162943A (en) | 1990-05-16 | 1991-05-14 | Image reading apparatus with a diffraction grating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2126070A JPH0421257A (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | 画像読み取り装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0421257A true JPH0421257A (ja) | 1992-01-24 |
Family
ID=14925871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2126070A Pending JPH0421257A (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | 画像読み取り装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5162943A (ja) |
| JP (1) | JPH0421257A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100616585B1 (ko) * | 2003-05-19 | 2006-08-28 | 알프스 덴키 가부시키가이샤 | 광학소자 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5221835A (en) * | 1991-06-07 | 1993-06-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Image reading apparatus having a reflective blazed diffraction grating with varied pitch |
| JP2524568B2 (ja) * | 1991-09-18 | 1996-08-14 | キヤノン株式会社 | カラ―画像読取装置 |
| US5631762A (en) * | 1993-06-04 | 1997-05-20 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Multi-beam generating element and optical printing apparatus therewith |
| US5566024A (en) * | 1993-12-23 | 1996-10-15 | Xerox Corporation | Beam separation control and beam splitting by single blazed binary diffraction optical element |
| EP1567891A4 (en) * | 2002-09-20 | 2005-12-28 | Bae Systems Information | FRONT LENS HOLDER APPLICATION FOR EQUALITY CORRECTION |
| US8251563B2 (en) * | 2009-05-29 | 2012-08-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Polarized diffractive backlight |
| JP5655437B2 (ja) * | 2009-09-14 | 2015-01-21 | 株式会社リコー | 分光特性取得装置 |
| CN102540306B (zh) | 2010-12-31 | 2015-03-25 | 北京京东方光电科技有限公司 | 光栅片、液晶显示装置及光栅片、液晶面板的制造方法 |
| DE102019213063A1 (de) | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optische Beugungskomponente |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2645075C2 (de) * | 1976-10-06 | 1985-06-20 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Optische Anordnung zur Erzeugung von spektral zerlegten Abbildungen |
| US4204881A (en) * | 1978-10-02 | 1980-05-27 | Mcgrew Stephen P | Solar power system |
| US4246338A (en) * | 1979-03-02 | 1981-01-20 | Kaplan Sam H | Additive color photographic film assembly with diffraction grating |
| JPH061291B2 (ja) * | 1984-11-19 | 1994-01-05 | ミノルタカメラ株式会社 | カメラの自動焦点調整装置 |
| US5113067A (en) * | 1989-02-15 | 1992-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image reading apparatus having a blazed diffraction grating |
-
1990
- 1990-05-16 JP JP2126070A patent/JPH0421257A/ja active Pending
-
1991
- 1991-05-14 US US07/699,645 patent/US5162943A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100616585B1 (ko) * | 2003-05-19 | 2006-08-28 | 알프스 덴키 가부시키가이샤 | 광학소자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5162943A (en) | 1992-11-10 |
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