JPH0548834A - 色収差補正構造 - Google Patents
色収差補正構造Info
- Publication number
- JPH0548834A JPH0548834A JP3285401A JP28540191A JPH0548834A JP H0548834 A JPH0548834 A JP H0548834A JP 3285401 A JP3285401 A JP 3285401A JP 28540191 A JP28540191 A JP 28540191A JP H0548834 A JPH0548834 A JP H0548834A
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- optical system
- sensors
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的低コストであって、高精細な結像を可
能にするような、カラー画像入力装置等の光学系に於け
る色収差補正構造を提供する。 【構成】 結像光学系に於いて、カラー画像センサが、
それぞれ波長選択性を有するフィルタと光センサとを組
合せてなる複数のセンサ要素からなるものとし、結像光
学系に於ける色収差を補償するように、各フィルタの厚
さを異なるものとする。
能にするような、カラー画像入力装置等の光学系に於け
る色収差補正構造を提供する。 【構成】 結像光学系に於いて、カラー画像センサが、
それぞれ波長選択性を有するフィルタと光センサとを組
合せてなる複数のセンサ要素からなるものとし、結像光
学系に於ける色収差を補償するように、各フィルタの厚
さを異なるものとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル複写機、ファ
クシミリ、イメージスキャナ等のカラー画像入力装置の
光学系に於ける色収差補正構造に関する。
クシミリ、イメージスキャナ等のカラー画像入力装置の
光学系に於ける色収差補正構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】種々の画像入力装置のカラー化が進行し
ているが、より高い精細度及び読取原稿サイズの大型化
が要望されるようになってきたのに伴って、長焦点距離
の結像光学系が要求されるようになってきた。結像光学
系の焦点距離が長くなると、それに比例して軸上色収差
が大きくなるため、検出される画像のピントが合わなく
なり、画像性能が劣化する。また、光学系の調整及びレ
ンズ設計が困難となる。
ているが、より高い精細度及び読取原稿サイズの大型化
が要望されるようになってきたのに伴って、長焦点距離
の結像光学系が要求されるようになってきた。結像光学
系の焦点距離が長くなると、それに比例して軸上色収差
が大きくなるため、検出される画像のピントが合わなく
なり、画像性能が劣化する。また、光学系の調整及びレ
ンズ設計が困難となる。
【０００３】そこで、１つのＣＣＤセンサ等からなるセ
ンサを用いて、原稿の読み取りを３回或いは４回に分け
て、光源或いはフィルタを交換し、各色毎にピント調整
を行うことが考えられる。この構造によれば、１つのセ
ンサのみで済み、基本的にはモノクロ画像入力装置と同
様の構造を備えるものであって良いため、比較的コスト
は少くて済む。しかしながら、原稿を数回に分けてスキ
ャンするために、スキャンの開始位置のずれ等による劣
化が発生し易く、また読み取りに比較的長時間を要す
る。
ンサを用いて、原稿の読み取りを３回或いは４回に分け
て、光源或いはフィルタを交換し、各色毎にピント調整
を行うことが考えられる。この構造によれば、１つのセ
ンサのみで済み、基本的にはモノクロ画像入力装置と同
様の構造を備えるものであって良いため、比較的コスト
は少くて済む。しかしながら、原稿を数回に分けてスキ
ャンするために、スキャンの開始位置のずれ等による劣
化が発生し易く、また読み取りに比較的長時間を要す
る。
【０００４】第２の方法として、３つのセンサと、色分
解プリズムとを用いて画像を検出する方法も考えられ、
この場合、１回のスキャンで画像を読み取れることに加
え、プリズムにより各色（波長）による結像光学系の焦
点の調整も可能である。しかしながら、センサが３つ必
要であるばかりでなく、比較的複雑であってしかも高い
精度を要する色分解プリズムが必要となることから、多
大なコストが必要となる。
解プリズムとを用いて画像を検出する方法も考えられ、
この場合、１回のスキャンで画像を読み取れることに加
え、プリズムにより各色（波長）による結像光学系の焦
点の調整も可能である。しかしながら、センサが３つ必
要であるばかりでなく、比較的複雑であってしかも高い
精度を要する色分解プリズムが必要となることから、多
大なコストが必要となる。
【０００５】第３の方法として、３つのセンサにそれぞ
れ波長選択性のフィルタを組合せて画像を読取る方法が
ある。この場合、１回のスキャンで画像を読み取れるの
に加え、色分解プリズムが不要であるため、比較的コス
トが少く済む。しかしながら、結像光学系で発生する各
色（波長）による焦点距離の差（軸上色収差）を補正す
ることができないため、特定の色についてのみ画像が劣
化したり、結像面に於ける光学系の焦点深度が狭くなり
調整が困難であるという不都合がある。結像光学系をカ
ラー用に設計することも考えられるが、そのためには多
大なコストが必要であり、また完全に色収差を補正する
ことが困難である。
れ波長選択性のフィルタを組合せて画像を読取る方法が
ある。この場合、１回のスキャンで画像を読み取れるの
に加え、色分解プリズムが不要であるため、比較的コス
トが少く済む。しかしながら、結像光学系で発生する各
色（波長）による焦点距離の差（軸上色収差）を補正す
ることができないため、特定の色についてのみ画像が劣
化したり、結像面に於ける光学系の焦点深度が狭くなり
調整が困難であるという不都合がある。結像光学系をカ
ラー用に設計することも考えられるが、そのためには多
大なコストが必要であり、また完全に色収差を補正する
ことが困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、比較的低コストで
あって、高精細な結像を可能にするような、カラー画像
入力装置等の光学系に於ける色収差補正構造を提供する
ことにある。
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、比較的低コストで
あって、高精細な結像を可能にするような、カラー画像
入力装置等の光学系に於ける色収差補正構造を提供する
ことにある。
【０００７】本発明の第２の目的は、各色に対する結像
光学系の像面深度を深くし、結像光学系の調整を容易に
するような上記形式の色収差補正構造を提供することに
ある。
光学系の像面深度を深くし、結像光学系の調整を容易に
するような上記形式の色収差補正構造を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、カラー画像を、結像光学系を介して、波長
選択性を有する複数のカラーセンサにより検出する光学
系のための色収差補正構造であって、前記カラーセンサ
が、それぞれ異なる波長選択性を有するフィルタと光セ
ンサとを組合せてなり、前記結像光学系に於ける色収差
を補償するように、前記フィルタの厚さを異なるものと
したことを特徴とする色収差補正構造を提供することに
より達成される。
明によれば、カラー画像を、結像光学系を介して、波長
選択性を有する複数のカラーセンサにより検出する光学
系のための色収差補正構造であって、前記カラーセンサ
が、それぞれ異なる波長選択性を有するフィルタと光セ
ンサとを組合せてなり、前記結像光学系に於ける色収差
を補償するように、前記フィルタの厚さを異なるものと
したことを特徴とする色収差補正構造を提供することに
より達成される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
いて詳しく説明する。
【００１０】図１は、本発明が適用されるカラー画像入
力装置の一例を示すもので、原稿台ガラス１上に載置さ
れたカラー原稿２の画像を読み取るために、原稿台ガラ
ス２の下面を照光するための光源ランプ３が設けられ、
カラー原稿２の像は、ミラー４を介して結像光学系５に
導かれ、更にカラー画像センサ６に結像される。この場
合、カラー画像センサ６はラインセンサからなり、原稿
台ガラス１を、光源ランプ３と、ミラー４と、結像光学
系５と、カラー画像センサ６とからなるアセンブリに対
して相対的に移動させることにより、原稿２の全面をス
キャンすることができる。
力装置の一例を示すもので、原稿台ガラス１上に載置さ
れたカラー原稿２の画像を読み取るために、原稿台ガラ
ス２の下面を照光するための光源ランプ３が設けられ、
カラー原稿２の像は、ミラー４を介して結像光学系５に
導かれ、更にカラー画像センサ６に結像される。この場
合、カラー画像センサ６はラインセンサからなり、原稿
台ガラス１を、光源ランプ３と、ミラー４と、結像光学
系５と、カラー画像センサ６とからなるアセンブリに対
して相対的に移動させることにより、原稿２の全面をス
キャンすることができる。
【００１１】このような結像光学系は、各色（波長）毎
に異なる焦点距離を有する。即ち、図２に示されるよう
に、可視光スペクトル中のｅ線（緑色）、Ｃ線（赤色）
及びｇ線（青色）は、それぞれ焦点距離ｆＢ（ｅ）、ｆ
Ｂ（Ｃ）、ｆＢ（ｇ）を有しており、それぞれ光軸上の
異なる位置に像を結ぶ。従って、カラー画像センサ６上
に全ての色の像を完全にフォーカスさせることができな
い。即ち、図３に示されるように、例えば、各波長に対
するカラー画像センサ６の位置が同一の場合、各波長に
ついてＭＴＦを４０％以上とし得る位置は１点しか存在
せず、焦点深度が実質的に０になってしまい、光学系の
調整が厄介であるばかりでなく、高い精細度を得ること
ができない。
に異なる焦点距離を有する。即ち、図２に示されるよう
に、可視光スペクトル中のｅ線（緑色）、Ｃ線（赤色）
及びｇ線（青色）は、それぞれ焦点距離ｆＢ（ｅ）、ｆ
Ｂ（Ｃ）、ｆＢ（ｇ）を有しており、それぞれ光軸上の
異なる位置に像を結ぶ。従って、カラー画像センサ６上
に全ての色の像を完全にフォーカスさせることができな
い。即ち、図３に示されるように、例えば、各波長に対
するカラー画像センサ６の位置が同一の場合、各波長に
ついてＭＴＦを４０％以上とし得る位置は１点しか存在
せず、焦点深度が実質的に０になってしまい、光学系の
調整が厄介であるばかりでなく、高い精細度を得ること
ができない。
【００１２】そこで、本発明に於ては、図４により示さ
れるように、画像センサ６は、色フィルタ７とＣＣＤセ
ンサ８とを組合せたものからなるものとし、しかも、Ｃ
ＣＤセンサ８として３本のＣＣＤラインセンサ８ａ〜８
ｃを、支持体９上にて平行に配置し、各ラインセンサに
対して異なる色フィルタ７ａ〜７ｃを対応させ、更に、
各色のためのフィルタ７ａ〜７ｃを異なる厚さを有する
ものとしている。即ち、例えば基準となる緑色透過フィ
ルタ７ａの厚さｔに対する赤色透過フィルタ７ｂ及び青
色透過フィルタ７ｃの厚さの差を、それぞれＤＴ１及び
ＤＴ２としたときに、ＤＴ１＝ＣＡ１・ｎ１／（１−ｎ
１）、ＤＴ２＝ＣＡ２・ｎ２／（１−ｎ２）としてい
る。但し、結像光学系５の基準色（ｅ線）に対するＣ線
及びｇ線の軸上色収差の量を、それぞれＣＡ１（ｆＢ
（Ｃ）−ｆＢ（ｅ））、ＣＡ２（ｆＢ（ｇ）−ｆＢ
（ｅ））とし、赤色透過フィルタ７ｂ及び青色透過フィ
ルタ７ｃの、透過する波長に対する屈折率を、それぞれ
ｎ１、ｎ２とする。
れるように、画像センサ６は、色フィルタ７とＣＣＤセ
ンサ８とを組合せたものからなるものとし、しかも、Ｃ
ＣＤセンサ８として３本のＣＣＤラインセンサ８ａ〜８
ｃを、支持体９上にて平行に配置し、各ラインセンサに
対して異なる色フィルタ７ａ〜７ｃを対応させ、更に、
各色のためのフィルタ７ａ〜７ｃを異なる厚さを有する
ものとしている。即ち、例えば基準となる緑色透過フィ
ルタ７ａの厚さｔに対する赤色透過フィルタ７ｂ及び青
色透過フィルタ７ｃの厚さの差を、それぞれＤＴ１及び
ＤＴ２としたときに、ＤＴ１＝ＣＡ１・ｎ１／（１−ｎ
１）、ＤＴ２＝ＣＡ２・ｎ２／（１−ｎ２）としてい
る。但し、結像光学系５の基準色（ｅ線）に対するＣ線
及びｇ線の軸上色収差の量を、それぞれＣＡ１（ｆＢ
（Ｃ）−ｆＢ（ｅ））、ＣＡ２（ｆＢ（ｇ）−ｆＢ
（ｅ））とし、赤色透過フィルタ７ｂ及び青色透過フィ
ルタ７ｃの、透過する波長に対する屈折率を、それぞれ
ｎ１、ｎ２とする。
【００１３】その結果、図５に示されるように、各色の
光は、結像光学系５に備わった最大限の像面深度をそれ
ぞれ得るようになり、結像光学系の軸上色収差によるピ
ントずれを大幅に改善することが可能となる。
光は、結像光学系５に備わった最大限の像面深度をそれ
ぞれ得るようになり、結像光学系の軸上色収差によるピ
ントずれを大幅に改善することが可能となる。
【００１４】本発明の変形実施例として、図６に示され
るように、各色のフィルタ１７ａ〜１７ｃそのものは同
一の厚さであるが、緑色透過フィルタ１７ａ及び赤色透
過フィルタ１７ｂの各フィルタに、異なる厚さのしかも
空気とは異なる屈折率を有する透明材料例えばガラス板
１８ａ、１８ｂを配置することにより、フィルタそのも
の厚さを変更するのと同様の結果を得ることができる。
るように、各色のフィルタ１７ａ〜１７ｃそのものは同
一の厚さであるが、緑色透過フィルタ１７ａ及び赤色透
過フィルタ１７ｂの各フィルタに、異なる厚さのしかも
空気とは異なる屈折率を有する透明材料例えばガラス板
１８ａ、１８ｂを配置することにより、フィルタそのも
の厚さを変更するのと同様の結果を得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、モノクロ画像用結像光
学系をカラー画像の読み取りのためにそのまま利用する
ことができ、色分解フィルタやプリズム等特殊な光学系
が不要であり、その設計が容易であると共に製造コスト
を低減することができる。また、結像光学系の像面深度
を結像光学系に備わった像面深度に略等しくすることが
できるため、高精細度の画像読取りが可能となり、しか
も光学系の調整が容易となる。
学系をカラー画像の読み取りのためにそのまま利用する
ことができ、色分解フィルタやプリズム等特殊な光学系
が不要であり、その設計が容易であると共に製造コスト
を低減することができる。また、結像光学系の像面深度
を結像光学系に備わった像面深度に略等しくすることが
できるため、高精細度の画像読取りが可能となり、しか
も光学系の調整が容易となる。
【図１】本発明が適用されるカラー画像を入力装置の１
実施例を示すダイヤグラム図である。
実施例を示すダイヤグラム図である。
【図２】軸上色収差の発生状況を示す光路図である。
【図３】本発明に基づく色収差補正構造を用いない場合
に実質的な像面深度が失われる様子を示すＭＴＦグラフ
である。
に実質的な像面深度が失われる様子を示すＭＴＦグラフ
である。
【図４】本発明に基づく色収差補正構造を示すダイヤグ
ラム図である。
ラム図である。
【図５】本発明に基づく色収差補正構造により実質的な
像面深度が拡大される状況を示すＭＴＦグラフである。
像面深度が拡大される状況を示すＭＴＦグラフである。
【図６】本発明の第２の実施例を示す図４と同様の図で
ある。
ある。
１ 原稿台ガラス ２ カラー原稿 ３ 光源ランプ ４ ミラー ５ 結像光学系 ６ 画像センサ ７、１７ フィルタ ８ ＣＣＤラインセンサ ９ 支持体 １８ ガラス板
Claims (1)
- 【請求項１】カラー画像を、結像光学系を介して、波長
選択性を有する複数のカラーセンサにより検出する光学
系のための色収差補正構造であって、 前記カラーセンサが、それぞれ異なる波長選択性を有す
るフィルタと光センサとを組合せてなり、前記結像光学
系に於ける色収差を補償するように、前記フィルタの厚
さを異なるものとしたことを特徴とする色収差補正構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3285401A JPH0548834A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 色収差補正構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3285401A JPH0548834A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 色収差補正構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548834A true JPH0548834A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=17691053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3285401A Pending JPH0548834A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 色収差補正構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0548834A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2463480A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-17 | Sharp Kk | Camera Having Large Depth of Field |
| US7940418B2 (en) | 2004-07-07 | 2011-05-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image control device for printer and method of compensating for light amount drift of photosensor used in the image control device |
-
1991
- 1991-08-07 JP JP3285401A patent/JPH0548834A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7940418B2 (en) | 2004-07-07 | 2011-05-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image control device for printer and method of compensating for light amount drift of photosensor used in the image control device |
| US8102563B2 (en) | 2004-07-07 | 2012-01-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image control device for printer and method of compensating for color registration error and image concentration error in the image control device |
| GB2463480A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-17 | Sharp Kk | Camera Having Large Depth of Field |
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