JPH0618809A - カラー画像読取装置 - Google Patents
カラー画像読取装置Info
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- JPH0618809A JPH0618809A JP24432992A JP24432992A JPH0618809A JP H0618809 A JPH0618809 A JP H0618809A JP 24432992 A JP24432992 A JP 24432992A JP 24432992 A JP24432992 A JP 24432992A JP H0618809 A JPH0618809 A JP H0618809A
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- Japan
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- color
- light
- diffraction grating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各次数の回折光の波長の違いによる結像位置
のズレに起因する受光素子面上におけるボケの発生を防
止し、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの色光でカラー画像を高精度に
読取ることができるカラー画像読取装置を得ること。 【構成】 カラー画像を結像光学系２により３つのライ
ンセンサー８，９，１０を同一基板面上に配置した受光
手段４面上に結像させ、該受光手段で該カラー画像を読
取る際、該結像光学系と該受光手段面との間の光路中に
入射光束を３つの色光に色分解する反射型の１次元ブレ
ーズド回折格子より成る色分解手段３を設けると共に、
該１次元ブレーズド回折格子により色分解された各色光
の波長の違いにより生じる該受光手段面上における結像
位置のズレを補正する補正手段２０を該受光手段面近傍
に設けたこと。
のズレに起因する受光素子面上におけるボケの発生を防
止し、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの色光でカラー画像を高精度に
読取ることができるカラー画像読取装置を得ること。 【構成】 カラー画像を結像光学系２により３つのライ
ンセンサー８，９，１０を同一基板面上に配置した受光
手段４面上に結像させ、該受光手段で該カラー画像を読
取る際、該結像光学系と該受光手段面との間の光路中に
入射光束を３つの色光に色分解する反射型の１次元ブレ
ーズド回折格子より成る色分解手段３を設けると共に、
該１次元ブレーズド回折格子により色分解された各色光
の波長の違いにより生じる該受光手段面上における結像
位置のズレを補正する補正手段２０を該受光手段面近傍
に設けたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカラー画像読取装置に関
し、特に反射型の１次元ブレーズド回折格子より成る色
分解手段で色分解された回折光の波長の違いにより生じ
る集光位置（結像位置）のズレに起因する色ボケを補正
手段又は光源手段を適切に設定することにより、その許
容範囲内に抑え原稿面上のカラー画像情報を高精度に読
取るようにした例えばカラースキャナーやカラーファク
シミリ等に好適なカラー画像読取装置に関するものであ
る。
し、特に反射型の１次元ブレーズド回折格子より成る色
分解手段で色分解された回折光の波長の違いにより生じ
る集光位置（結像位置）のズレに起因する色ボケを補正
手段又は光源手段を適切に設定することにより、その許
容範囲内に抑え原稿面上のカラー画像情報を高精度に読
取るようにした例えばカラースキャナーやカラーファク
シミリ等に好適なカラー画像読取装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より原稿面上のカラー画像情報を光
学系を介してラインセンサー（ＣＣＤ）面上に結像させ
ると共に、該原稿を副走査方向にライン走査し、このと
きのラインセンサーからの出力信号を利用してカラー画
像情報をデジタル的に読取る装置が種々と提案されてい
る。
学系を介してラインセンサー（ＣＣＤ）面上に結像させ
ると共に、該原稿を副走査方向にライン走査し、このと
きのラインセンサーからの出力信号を利用してカラー画
像情報をデジタル的に読取る装置が種々と提案されてい
る。
【０００３】例えば図１６は従来のカラー画像読取装置
の光学系の要部概略図である。同図において照明用の光
源（不図示）から発した光束で照明された原稿面４１の
各点２５´，２６´，２７´からのカラー画像は結像光
学系４５を介した後、Ｒ，Ｇ，Ｂの色フィルター３５，
３６，３７を通過し３つのラインセンサー（ＣＣＤ）２
５，２６，２７を互いに平行となるように同一基板面上
に有限距離離して配置したモノリシック３ラインセンサ
ー面上に結像される。そしてラインセンサー（２５，２
６，２７）からの出力信号を用いて該カラー画像を読取
っている。
の光学系の要部概略図である。同図において照明用の光
源（不図示）から発した光束で照明された原稿面４１の
各点２５´，２６´，２７´からのカラー画像は結像光
学系４５を介した後、Ｒ，Ｇ，Ｂの色フィルター３５，
３６，３７を通過し３つのラインセンサー（ＣＣＤ）２
５，２６，２７を互いに平行となるように同一基板面上
に有限距離離して配置したモノリシック３ラインセンサ
ー面上に結像される。そしてラインセンサー（２５，２
６，２７）からの出力信号を用いて該カラー画像を読取
っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１６に示した従来の
カラー画像読取装置において、通常の結像光学系４５の
みを用いてモノリシック３ラインセンサーでカラー画像
の読取りを行なう場合、３つのラインセンサー２５，２
６，２７で同時に読取れる原稿面４１上の読取位置は同
図に示す如く異なる３つの位置２５´，２６´，２７´
となる。
カラー画像読取装置において、通常の結像光学系４５の
みを用いてモノリシック３ラインセンサーでカラー画像
の読取りを行なう場合、３つのラインセンサー２５，２
６，２７で同時に読取れる原稿面４１上の読取位置は同
図に示す如く異なる３つの位置２５´，２６´，２７´
となる。
【０００５】この為、原稿面４１上の任意の位置に対す
る３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各信号成分は同時に読取るこが
できず、それぞれ３ラインセンサーで読取り後、一致さ
せ合成する必要が生じてくる。
る３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各信号成分は同時に読取るこが
できず、それぞれ３ラインセンサーで読取り後、一致さ
せ合成する必要が生じてくる。
【０００６】これには３ラインセンサーの各ライン間の
距離Ｓ１，Ｓ２を各画素サイズの整数倍となるように設
定し、これに応じた冗長ラインメモリーを具備した上で
例えばＢ信号（Ｂ信号に基づく信号成分）に対し各Ｇ，
Ｒ信号（Ｇ，Ｒ色光に基づく信号成分）を遅延させるこ
とによって３色の合成信号成分を得ている。
距離Ｓ１，Ｓ２を各画素サイズの整数倍となるように設
定し、これに応じた冗長ラインメモリーを具備した上で
例えばＢ信号（Ｂ信号に基づく信号成分）に対し各Ｇ，
Ｒ信号（Ｇ，Ｒ色光に基づく信号成分）を遅延させるこ
とによって３色の合成信号成分を得ている。
【０００７】しかしながら上記に示したカラー画像読取
装置において、冗長ラインメモリーを３ラインセンサー
のライン間距離相当に充当することは高価なラインメモ
リーを複数列具備しなければならず、これはコスト的に
みて極めて不利となり、又装置全体が複雑化してくる等
の問題点があった。
装置において、冗長ラインメモリーを３ラインセンサー
のライン間距離相当に充当することは高価なラインメモ
リーを複数列具備しなければならず、これはコスト的に
みて極めて不利となり、又装置全体が複雑化してくる等
の問題点があった。
【０００８】又、読み取り倍率によっては各ライン間の
距離Ｓ１，Ｓ２が画素サイズの整数倍にならず、この為
モアレ縞や色ズレが発生してくるという問題点があっ
た。
距離Ｓ１，Ｓ２が画素サイズの整数倍にならず、この為
モアレ縞や色ズレが発生してくるという問題点があっ
た。
【０００９】本発明は色分解手段としての反射型の１次
元ブレーズド回折格子を用いてカラー画像を複数の色光
に色分解して各々受光手段面上に導光して、該受光手段
によりカラー画像を読取る際、該回折格子により色分解
された各色光（回折光）の波長の違いにより生じる結像
位置（集束位置）のズレを補正する補正手段を利用し
て、あるいは該回折格子により色分解した複数の色光の
分光ピークと略同じ分光ピークの複数の光束を放射する
光源手段を用いることにより、色分解し分離された各色
光における結像位置のズレを補正し、色ボケを許容範囲
内に抑え例えばＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光でカラー画像を
デジタル的に高精度に読取ることのできるカラー画像読
取装置の提供を目的とする。
元ブレーズド回折格子を用いてカラー画像を複数の色光
に色分解して各々受光手段面上に導光して、該受光手段
によりカラー画像を読取る際、該回折格子により色分解
された各色光（回折光）の波長の違いにより生じる結像
位置（集束位置）のズレを補正する補正手段を利用し
て、あるいは該回折格子により色分解した複数の色光の
分光ピークと略同じ分光ピークの複数の光束を放射する
光源手段を用いることにより、色分解し分離された各色
光における結像位置のズレを補正し、色ボケを許容範囲
内に抑え例えばＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光でカラー画像を
デジタル的に高精度に読取ることのできるカラー画像読
取装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のカラー画像読取
装置、カラー画像を結像光学系により３つのラインセン
サーを同一基板面上に配置した受光手段面上に結像さ
せ、該受光手段で該カラー画像を読取る際、該結像光学
系と該受光手段面との間の光路中に入射光束を３つの色
光に色分解する反射型の１次元ブレーズド回折格子より
成る色分解手段を設けると共に、該１次元ブレーズド回
折格子により色分解された各色光の波長の違いにより生
じる該受光手段面上における結像位置のズレを補正する
補正手段を該受光手段面近傍に設けたことを特徴として
いる。
装置、カラー画像を結像光学系により３つのラインセン
サーを同一基板面上に配置した受光手段面上に結像さ
せ、該受光手段で該カラー画像を読取る際、該結像光学
系と該受光手段面との間の光路中に入射光束を３つの色
光に色分解する反射型の１次元ブレーズド回折格子より
成る色分解手段を設けると共に、該１次元ブレーズド回
折格子により色分解された各色光の波長の違いにより生
じる該受光手段面上における結像位置のズレを補正する
補正手段を該受光手段面近傍に設けたことを特徴として
いる。
【００１１】又、本発明のカラー画像読取装置は、光源
手段により照明されたカラー画像を結像光学系により３
つのラインセンサーを同一基板面上に配置した受光手段
面上に結像させ、該受光手段で該カラー画像を読取る
際、該結像光学系と該受光手段面との間の光路中に入射
光束を３つの色光に色分解する反射型の１次元ブレーズ
ド回折格子より成る色分解手段を設けると共に、該光源
手段は３つの分光ピークを有する光束を放射しており、
該３つの分光ピークが該１次元ブレーズド回折格子によ
り色分解された３つの色光の分光ピークと略一致してい
ることを特徴としている。
手段により照明されたカラー画像を結像光学系により３
つのラインセンサーを同一基板面上に配置した受光手段
面上に結像させ、該受光手段で該カラー画像を読取る
際、該結像光学系と該受光手段面との間の光路中に入射
光束を３つの色光に色分解する反射型の１次元ブレーズ
ド回折格子より成る色分解手段を設けると共に、該光源
手段は３つの分光ピークを有する光束を放射しており、
該３つの分光ピークが該１次元ブレーズド回折格子によ
り色分解された３つの色光の分光ピークと略一致してい
ることを特徴としている。
【００１２】
【実施例】図１（Ａ）、（Ｂ）は各々本発明の実施例１
の要部平面図（主走査断面）と要部側面図（副走査断
面）である。図２は図１に示した結像光学系を通過した
後の光束の光路を示した一部分の説明図である。
の要部平面図（主走査断面）と要部側面図（副走査断
面）である。図２は図１に示した結像光学系を通過した
後の光束の光路を示した一部分の説明図である。
【００１３】図中、１は原稿面であり、カラー画像が形
成されている。２は結像光学系であり、本実施例におい
ては射出側の主光線が光軸と平行となって射出する所謂
射出型テレセントリック系となるように構成しており、
カラー画像に基づく光束を後述する色分解手段としての
反射型の１次元ブレーズド回折格子３を介して受光手段
４（モノリシック３ラインセンサー）面上に結像させて
いる。
成されている。２は結像光学系であり、本実施例におい
ては射出側の主光線が光軸と平行となって射出する所謂
射出型テレセントリック系となるように構成しており、
カラー画像に基づく光束を後述する色分解手段としての
反射型の１次元ブレーズド回折格子３を介して受光手段
４（モノリシック３ラインセンサー）面上に結像させて
いる。
【００１４】色分解手段３は反射型の１次元ブレーズド
回折格子より構成しており、入射光束を反射回折させて
３ラインセンサー４の画素の並び方向と直交する方向に
所定の色光、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３
原色の色光に分解し反射回折させている。同図では＋１
次回折光でＲ色光、０次回折光でＧ色光、−１次回折光
でＢ色光を得ている。
回折格子より構成しており、入射光束を反射回折させて
３ラインセンサー４の画素の並び方向と直交する方向に
所定の色光、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３
原色の色光に分解し反射回折させている。同図では＋１
次回折光でＲ色光、０次回折光でＧ色光、−１次回折光
でＢ色光を得ている。
【００１５】受光手段４は３つのラインセンサー（ＣＣ
Ｄ）８，９，１０を互いに平行となるように同一基板面
上に配置した所謂モノリシック３ラインセンサーより成
っている。各ラインセンサー８，９，１０面上には各々
の色光の基づく不図示の色フィルターが設けられてお
り、又各ラインセンサー８，９，１０のライン間隔は色
分解手段３の色分解方向に対応し各々異なった値に設定
している。
Ｄ）８，９，１０を互いに平行となるように同一基板面
上に配置した所謂モノリシック３ラインセンサーより成
っている。各ラインセンサー８，９，１０面上には各々
の色光の基づく不図示の色フィルターが設けられてお
り、又各ラインセンサー８，９，１０のライン間隔は色
分解手段３の色分解方向に対応し各々異なった値に設定
している。
【００１６】２０は補正手段であり、後述するような３
つの光学素子１１，１２，１３より成っており、回折格
子３で色分解された±１次回折光（色光）と０次回折光
とが空間的に完全に分離した領域で、かつ受光手段４の
近傍に配置している。補正手段２０は回折光の波長の違
いにより発生する副走査方向ＳＬの結像位置（集束位
置）のズレを補正している。
つの光学素子１１，１２，１３より成っており、回折格
子３で色分解された±１次回折光（色光）と０次回折光
とが空間的に完全に分離した領域で、かつ受光手段４の
近傍に配置している。補正手段２０は回折光の波長の違
いにより発生する副走査方向ＳＬの結像位置（集束位
置）のズレを補正している。
【００１７】又、補正手段２０は回折格子３面と受光手
段４面とが光学的に共役な関係となるように副走査方向
にのみ所定の屈折力を有する光学素子（シリンドリカル
レンズ）を有している。
段４面とが光学的に共役な関係となるように副走査方向
にのみ所定の屈折力を有する光学素子（シリンドリカル
レンズ）を有している。
【００１８】本実施例では原稿面１上のカラー画像を原
稿面１と結像光学系２との間に配置した不図示のミラー
等より成る走査手段によりライン走査している。そして
該カラー画像からの光束を結像光学系２により集光し、
１次元ブレーズド回折格子３を介して３つの色光に色分
解した後に各色像を各々対応するラインセンサー８，
９，１０面上に結像させている。そして受光手段４によ
り各々の色光に基づくカラー画像をデジタル的に読取っ
ている。
稿面１と結像光学系２との間に配置した不図示のミラー
等より成る走査手段によりライン走査している。そして
該カラー画像からの光束を結像光学系２により集光し、
１次元ブレーズド回折格子３を介して３つの色光に色分
解した後に各色像を各々対応するラインセンサー８，
９，１０面上に結像させている。そして受光手段４によ
り各々の色光に基づくカラー画像をデジタル的に読取っ
ている。
【００１９】本実施例の色分解用の反射型の１次元ブレ
ーズド回折格子３は図２に示すように、該回折格子３に
より反射回折された光束を−１次光５、０次光６、そし
て＋１次光７の３方向に分離し結像光学系２による集束
球面波の光束として各々ラインセンサー８，９，１０面
上に結像している。
ーズド回折格子３は図２に示すように、該回折格子３に
より反射回折された光束を−１次光５、０次光６、そし
て＋１次光７の３方向に分離し結像光学系２による集束
球面波の光束として各々ラインセンサー８，９，１０面
上に結像している。
【００２０】１次元ブレーズド回折格子３の光学性質に
より反射回折された各次数の回折光のうち±１次回折光
は、それぞれ波長の違いにより副走査方向の結像位置に
ズレが生じてくる。このときの受光素子４面におけるズ
レ量は次式により求めることができる。
より反射回折された各次数の回折光のうち±１次回折光
は、それぞれ波長の違いにより副走査方向の結像位置に
ズレが生じてくる。このときの受光素子４面におけるズ
レ量は次式により求めることができる。
【００２１】 Ｚ+1（λ）＝Ｌ・ｔａｎ［ｓｉｎ-1｛λ／Ｐ＋ｓｉｎθ｝−θ］ …（１） Ｚ-1（λ）＝Ｌ・ｔａｎ［ｓｉｎ-1｛−λ／Ｐ＋ｓｉｎθ｝−θ］ 但し Ｚ+1：＋１次回折光の分離位置 Ｚ-1：−１次回折光の分離位置 Ｌ：光軸に沿った回折格子からラインセンサー面までの
距離 Ｐ：格子ピッチ θ：入射角 λ：波長 集束球面波のうち格子ピッチ断面内（図１（Ｂ），図
２）（副走査断面内）において光軸に対して図面上上側
から１次元ブレーズド回折格子３へ入射する光束（以下
「上側光束」という）と光軸上より１次元ブレーズド回
折格子３へ入射する光束、そして光軸に対して図面上下
側から１次元ブレーズド回折格子３へ入射する光束（以
下「下側光束」という）とでは、それぞれ該１次元ブレ
ーズド回折格子３に対する入射角が異なっている。
距離 Ｐ：格子ピッチ θ：入射角 λ：波長 集束球面波のうち格子ピッチ断面内（図１（Ｂ），図
２）（副走査断面内）において光軸に対して図面上上側
から１次元ブレーズド回折格子３へ入射する光束（以下
「上側光束」という）と光軸上より１次元ブレーズド回
折格子３へ入射する光束、そして光軸に対して図面上下
側から１次元ブレーズド回折格子３へ入射する光束（以
下「下側光束」という）とでは、それぞれ該１次元ブレ
ーズド回折格子３に対する入射角が異なっている。
【００２２】例えば図２に示すように上側光束の入射角
をθ1 、光軸上の光束の入射角をθ0 そして下側光束の
入射角をθ2 としたときθ1 ＞θ0 ＞θ2 となる関係で
１次元ブレーズド回折格子３へ入射している。
をθ1 、光軸上の光束の入射角をθ0 そして下側光束の
入射角をθ2 としたときθ1 ＞θ0 ＞θ2 となる関係で
１次元ブレーズド回折格子３へ入射している。
【００２３】この為、上側光束及び下側光束とでは副走
査断面内で入射角θが異なるので各光束の集光位置（結
像位置）が異なってくる。例えば結像光学系２による集
束球面波内に反射型の１次元ブレーズド回折格子３を配
置した場合、結像面内で各次数の回折光の入射角θの相
違により結像位置にズレが生じ、このときのズレに相当
する色ボケが生じてくる。
査断面内で入射角θが異なるので各光束の集光位置（結
像位置）が異なってくる。例えば結像光学系２による集
束球面波内に反射型の１次元ブレーズド回折格子３を配
置した場合、結像面内で各次数の回折光の入射角θの相
違により結像位置にズレが生じ、このときのズレに相当
する色ボケが生じてくる。
【００２４】この入射角θの相違によるボケは該入射角
に応じて格子ピッチを周辺部から他方の周辺部へ連続的
に変化させて防止する方法、あるいは副走査方向のＮＡ
（開口数）を主走査方向のＮＡに比べて小さくなるよう
にして防止する方法等で押え込むことができる。
に応じて格子ピッチを周辺部から他方の周辺部へ連続的
に変化させて防止する方法、あるいは副走査方向のＮＡ
（開口数）を主走査方向のＮＡに比べて小さくなるよう
にして防止する方法等で押え込むことができる。
【００２５】しかしながら更にカラー画像を高解像で読
取る場合には各回折光の波長の相違による集光位置のズ
レに相当する受光素子（ラインセンサー）面上のボケも
無視できなくなってきている。
取る場合には各回折光の波長の相違による集光位置のズ
レに相当する受光素子（ラインセンサー）面上のボケも
無視できなくなってきている。
【００２６】そこで本実施例においては、このボケを補
正する為にモノリシック３ラインセンサー４が配置され
る基板表面上に光学素子１１，１２，１３から成る補正
手段２０を配置して上記の問題点を解決している。
正する為にモノリシック３ラインセンサー４が配置され
る基板表面上に光学素子１１，１２，１３から成る補正
手段２０を配置して上記の問題点を解決している。
【００２７】図３は本発明の実施例１の補正手段２０周
辺の要部概略図である。同図において図２に示した要素
と同一要素には同符番を付している。尚、同図では回折
光のうち所定の波長の主光線を例として記してある。
辺の要部概略図である。同図において図２に示した要素
と同一要素には同符番を付している。尚、同図では回折
光のうち所定の波長の主光線を例として記してある。
【００２８】同図において光学素子１１，１３はシリン
ダー状のレンズ（シリンドリカルレンズ）より成ってお
り、副走査方向にのみ所定の屈折力を有している。光学
素子１２は屈折力を持たない例えば平面ガラスより成っ
ており、光学素子１１，１３を通過した光束に対してピ
ント位置を合わせる為に設けている。
ダー状のレンズ（シリンドリカルレンズ）より成ってお
り、副走査方向にのみ所定の屈折力を有している。光学
素子１２は屈折力を持たない例えば平面ガラスより成っ
ており、光学素子１１，１３を通過した光束に対してピ
ント位置を合わせる為に設けている。
【００２９】本実施例においては回折格子３により分光
分離された各次数の回折光のうち−１次回折光５は光学
素子１１により集光位置のズレを補正し、ラインセンサ
ー８面上に正確に入射するようにしている。同様に＋１
次回折光７は光学素子１３により集光位置のズレを補正
し、ラインセンサー１０面上に正確に入射するようにし
ている。又、０次回折光６は光学素子１２を通過してラ
インセンサー９面上に入射している。
分離された各次数の回折光のうち−１次回折光５は光学
素子１１により集光位置のズレを補正し、ラインセンサ
ー８面上に正確に入射するようにしている。同様に＋１
次回折光７は光学素子１３により集光位置のズレを補正
し、ラインセンサー１０面上に正確に入射するようにし
ている。又、０次回折光６は光学素子１２を通過してラ
インセンサー９面上に入射している。
【００３０】ここで０次回折光６においては回折格子３
は単なる鏡面として作用する為、±１次回折光で発生す
る集光位置のズレは生じないが光学素子１１，１３を配
置したことによる±１次回折光のピント移動に対応させ
る為、光学素子１２を通過させている。これにより各色
光におけるピント合わせを行っている。
は単なる鏡面として作用する為、±１次回折光で発生す
る集光位置のズレは生じないが光学素子１１，１３を配
置したことによる±１次回折光のピント移動に対応させ
る為、光学素子１２を通過させている。これにより各色
光におけるピント合わせを行っている。
【００３１】そして各ラインセンサー８，９，１０面上
に結像したカラー画像を各々副走査方向にライン走査し
各色光毎に読取りを行なっている。これにより高解像に
対応した良好なるカラー画像の読取りを行っている。
に結像したカラー画像を各々副走査方向にライン走査し
各色光毎に読取りを行なっている。これにより高解像に
対応した良好なるカラー画像の読取りを行っている。
【００３２】本実施例においては結像光学系を射出型テ
レセントリック系となるように構成している。これは次
の理由からによる。
レセントリック系となるように構成している。これは次
の理由からによる。
【００３３】即ち、主走査断面内の画角に応じた各光束
の回折格子への入射角が一定でない場合、ブレーズド波
長λ0 は変化してくる。このブレーズド波長λ0 のシフ
トズレを防止する為に本実施例においては結像光学系を
射出型テレセントリック系になるように構成し、該結像
光学系からの出射光の各画角の主光線が常に主走査断面
内で垂直入射するようにしている。
の回折格子への入射角が一定でない場合、ブレーズド波
長λ0 は変化してくる。このブレーズド波長λ0 のシフ
トズレを防止する為に本実施例においては結像光学系を
射出型テレセントリック系になるように構成し、該結像
光学系からの出射光の各画角の主光線が常に主走査断面
内で垂直入射するようにしている。
【００３４】図４は本発明の実施例２の補正手段２１周
辺の要部概略図である。同図において図３に示した要素
と同一要素には同符番を付している。
辺の要部概略図である。同図において図３に示した要素
と同一要素には同符番を付している。
【００３５】本実施例において前述の実施例１と異なる
点はモノリシック３ラインセンサー４の基板表面４ａ上
に配置したそれぞれの光学素子１１，１２，１３を一体
化にして補正手段２１を構成したことである。その他の
構成は実施例１と略同様である。
点はモノリシック３ラインセンサー４の基板表面４ａ上
に配置したそれぞれの光学素子１１，１２，１３を一体
化にして補正手段２１を構成したことである。その他の
構成は実施例１と略同様である。
【００３６】即ち、この一体化された補正手段２１とし
ての光学素子１４は０次回折光が通過する領域１４ａで
は平面形状より成り、±１次回折光が通過する端部１４
ｂ，１４ｃでは所定の曲率を持つような形状より形成し
ている。これにより前述の実施例１と同様に回折格子３
で分光分離された各次数の回折光が各対応するラインセ
ンサー８，９，１０面上に正しく結像するようにしてい
る。
ての光学素子１４は０次回折光が通過する領域１４ａで
は平面形状より成り、±１次回折光が通過する端部１４
ｂ，１４ｃでは所定の曲率を持つような形状より形成し
ている。これにより前述の実施例１と同様に回折格子３
で分光分離された各次数の回折光が各対応するラインセ
ンサー８，９，１０面上に正しく結像するようにしてい
る。
【００３７】このように本実施例においては一体化され
た補正手段２１を用いることによって前述の実施例１と
同様な効果を得て、かつ装置全体の簡素化を図ってい
る。
た補正手段２１を用いることによって前述の実施例１と
同様な効果を得て、かつ装置全体の簡素化を図ってい
る。
【００３８】図５は本発明の実施例３の補正手段２２周
辺の要部概略図である。同図において図３に示した要素
と同一要素には同符番を付している。
辺の要部概略図である。同図において図３に示した要素
と同一要素には同符番を付している。
【００３９】本実施例において実施例１と異なる点は±
１次回折光が通過する補正手段２２の一要素の光学素子
をシリンドリカルレンズの代わりにプリズムを用いて構
成したことである。その他の構成は実施例１と略同様で
ある。
１次回折光が通過する補正手段２２の一要素の光学素子
をシリンドリカルレンズの代わりにプリズムを用いて構
成したことである。その他の構成は実施例１と略同様で
ある。
【００４０】即ち、プリズムを用いることにより±１次
回折光は共に短波長成分の光束が内側に強く屈折されて
移動し、又長波長成分の光束は弱く屈折されて外側に移
動する。従って同図に示すように各プリズム１５，１７
を配置することにより短波長成分の光束が長波長成分の
光束より強く屈折し、これにより集光位置の違いを補正
し各ラインセンサー８，１０面上に正しく結像するよう
にしている。
回折光は共に短波長成分の光束が内側に強く屈折されて
移動し、又長波長成分の光束は弱く屈折されて外側に移
動する。従って同図に示すように各プリズム１５，１７
を配置することにより短波長成分の光束が長波長成分の
光束より強く屈折し、これにより集光位置の違いを補正
し各ラインセンサー８，１０面上に正しく結像するよう
にしている。
【００４１】このように本実施例においては各プリズム
１５，１７を補正手段２２の一部として構成して前述の
実施例１と同様な効果を得ている。
１５，１７を補正手段２２の一部として構成して前述の
実施例１と同様な効果を得ている。
【００４２】図６は本発明の実施例４の補正手段２３周
辺の要部概略図である。同図において図３に示した要素
と同一要素には同符番を付している。
辺の要部概略図である。同図において図３に示した要素
と同一要素には同符番を付している。
【００４３】本実施例において前述の実施例１と異なる
点はモノリシック３ラインセンサー４の基板上に補正手
段２３を構成する光学素子１１，１２，１３を直接取り
付けて構成したことである。その他の構成は実施例１と
略同様である。
点はモノリシック３ラインセンサー４の基板上に補正手
段２３を構成する光学素子１１，１２，１３を直接取り
付けて構成したことである。その他の構成は実施例１と
略同様である。
【００４４】即ち、本実施例においてはモノリシック３
ラインセンサー４上に低屈折率の材質より成るガラス２
４を設け、該ガラス板２４上に各光学素子１１，１２，
１３を直接取り付けて（接合）構成している。これによ
り装置全体の簡素化を図り、かつ組立調整も容易にして
いる。
ラインセンサー４上に低屈折率の材質より成るガラス２
４を設け、該ガラス板２４上に各光学素子１１，１２，
１３を直接取り付けて（接合）構成している。これによ
り装置全体の簡素化を図り、かつ組立調整も容易にして
いる。
【００４５】図７（Ａ），（Ｂ）は各々本発明の実施例
５の要部平面図（主走査断面）と要部側面図（副走査断
面）である。
５の要部平面図（主走査断面）と要部側面図（副走査断
面）である。
【００４６】図８は図７に示した結像光学系を通過した
後の光束の光路を示した一部分の説明図である。図７、
図８において図１、図２に示した要素と同一要素には同
符番を付している。
後の光束の光路を示した一部分の説明図である。図７、
図８において図１、図２に示した要素と同一要素には同
符番を付している。
【００４７】図９は本実施例において図８に示す１次元
ブレーズド回折格子３により反射回折された光束５，
６，７の分光特性の説明図である。
ブレーズド回折格子３により反射回折された光束５，
６，７の分光特性の説明図である。
【００４８】図９に示すように波長域９１を持つ−１次
光５、波長域９２を有する０次光、そして波長域９３を
有する＋１次光７の３つの光束に分離され、これらの各
光束５，６，７は各々結像光学系２による集束球面波の
光束として各々ラインセンサー８，９，１０面上に結像
している。
光５、波長域９２を有する０次光、そして波長域９３を
有する＋１次光７の３つの光束に分離され、これらの各
光束５，６，７は各々結像光学系２による集束球面波の
光束として各々ラインセンサー８，９，１０面上に結像
している。
【００４９】回折格子３で反射回折された各回折光のう
ち±１次回折光５，７はそれぞれ波長の違いによって前
記（１）式に基づき、そのズレ量分だけ受光手段４面上
で結像位置（集光位置）が副走査方向にズレてくる。
ち±１次回折光５，７はそれぞれ波長の違いによって前
記（１）式に基づき、そのズレ量分だけ受光手段４面上
で結像位置（集光位置）が副走査方向にズレてくる。
【００５０】例えばこのときの０次回折光と±１次回折
光の波長によるラインセンサー面上における副走査方向
の集光位置のボケ（強度分布）は図１２に示すような波
形となって現われ、特に±１次回折光５，７のボケが大
きくなっていることが分かる。
光の波長によるラインセンサー面上における副走査方向
の集光位置のボケ（強度分布）は図１２に示すような波
形となって現われ、特に±１次回折光５，７のボケが大
きくなっていることが分かる。
【００５１】尚、０次回折光６においては回折格子は単
なる鏡面として作用する為、同図に示すように波長によ
る集光位置のズレは生じなく鋭い形状をしている。
なる鏡面として作用する為、同図に示すように波長によ
る集光位置のズレは生じなく鋭い形状をしている。
【００５２】そこで本実施例においては分光分布に３つ
の分光ピークを持つ例えば螢光灯より成る光源手段を用
いて、該回折光の読取り波長域を制限し、回折格子３で
分光分離された±１次回折光の波長による集光位置の違
いによるラインセンサー面上のボケを少なく抑え、上記
の問題点を解決している。
の分光ピークを持つ例えば螢光灯より成る光源手段を用
いて、該回折光の読取り波長域を制限し、回折格子３で
分光分離された±１次回折光の波長による集光位置の違
いによるラインセンサー面上のボケを少なく抑え、上記
の問題点を解決している。
【００５３】この光源手段としての螢光灯の分光特性は
図１０に示すように３つの分光ピークを持ち、それぞれ
の分光ピークが回折格子３によって分光的に分離された
−１次光、０次光、そして＋１次光の分光ピークと略一
致するように各要素を設定している。
図１０に示すように３つの分光ピークを持ち、それぞれ
の分光ピークが回折格子３によって分光的に分離された
−１次光、０次光、そして＋１次光の分光ピークと略一
致するように各要素を設定している。
【００５４】この光源（螢光灯）からの光束で照明され
た原稿面１からの反射光束は回折格子３によって図１１
に示すような波長域を持つ−１次光、０次光、そして＋
１次光にそれぞれ分光分離される。
た原稿面１からの反射光束は回折格子３によって図１１
に示すような波長域を持つ−１次光、０次光、そして＋
１次光にそれぞれ分光分離される。
【００５５】このとき各ラインセンサー８，９，１０面
上における０次回折光６と±１次回折光５，７の副走査
方向の集光位置のズレに相当するボケ（強度分布）は図
１３に示すようにボケの少ない良好なる波形となり、こ
れにより該副走査方向の高解像力を良好に保持してい
る。
上における０次回折光６と±１次回折光５，７の副走査
方向の集光位置のズレに相当するボケ（強度分布）は図
１３に示すようにボケの少ない良好なる波形となり、こ
れにより該副走査方向の高解像力を良好に保持してい
る。
【００５６】このように本実施例においては３つの分光
ピークを持つ螢光灯を用いることにより、１次元ブレー
ズド回折格子で回折される各回折光の波長域を制限し、
該波長に依存する集光位置のズレを小さく抑え、これに
より総合的な副走査方向の読取り分解能を保持してい
る。
ピークを持つ螢光灯を用いることにより、１次元ブレー
ズド回折格子で回折される各回折光の波長域を制限し、
該波長に依存する集光位置のズレを小さく抑え、これに
より総合的な副走査方向の読取り分解能を保持してい
る。
【００５７】尚、本実施例において光源手段として分光
ピークが互いに異なる複数の螢光灯（光源）を組み合わ
せて実施例５と同様の光源手段を構成し、各光束で原稿
面を照明するようにしても良い。
ピークが互いに異なる複数の螢光灯（光源）を組み合わ
せて実施例５と同様の光源手段を構成し、各光束で原稿
面を照明するようにしても良い。
【００５８】例えば光源手段として図１４に示すように
２つの分光ピークを有する第１螢光灯と図１５に示すよ
うに１つの分光ピークを有する第２螢光灯より構成し、
双方を同時に点灯させ原稿面を照明するようにしても良
い。
２つの分光ピークを有する第１螢光灯と図１５に示すよ
うに１つの分光ピークを有する第２螢光灯より構成し、
双方を同時に点灯させ原稿面を照明するようにしても良
い。
【００５９】このとき０次回折光と＋１次回折光の各々
の分光ピークに第１螢光灯の２つの分光ピークが一致す
るように設定し、又−１次回折光の分光ピークに第２螢
光灯の分光ピークが一致するように設定すれば前記図１
０に示した光源手段の分光分布とほぼ等価な分光特性を
得ることができる。
の分光ピークに第１螢光灯の２つの分光ピークが一致す
るように設定し、又−１次回折光の分光ピークに第２螢
光灯の分光ピークが一致するように設定すれば前記図１
０に示した光源手段の分光分布とほぼ等価な分光特性を
得ることができる。
【００６０】これによれば回折格子によって分光分離さ
れる各次数の回折光の波長域を実施例５と同様、効果的
に制限することができ、ラインセンサー面上におけるボ
ケを許容範囲内に抑えることができる。
れる各次数の回折光の波長域を実施例５と同様、効果的
に制限することができ、ラインセンサー面上におけるボ
ケを許容範囲内に抑えることができる。
【００６１】このように分光ピークが互いに異なる複数
の螢光灯を組み合わせて所望の分光特性を得るように構
成すれば実施例５と同様な効果を得ることができ、かつ
光源設定の自由度を増すことができるので好ましい。
の螢光灯を組み合わせて所望の分光特性を得るように構
成すれば実施例５と同様な効果を得ることができ、かつ
光源設定の自由度を増すことができるので好ましい。
【００６２】
【発明の効果】本発明によればカラー画像を色分解手段
としての反射型の１次元ブレーズド回折格子を介してモ
ノリシック３ラインセンサーより成る受光手段で読み取
る際、該回折格子で色分解された各回折光の波長の違い
により生じる受光手段面上での結像位置（集光位置）の
ズレを補正する補正手段を該受光手段近傍に設け、ある
いは各回折光の波長域を制限する分光特性を有した光束
を放射する光源手段を用いることにより、該結像位置の
ズレに起因する副走査方向のボケを許容範囲内に抑える
ことができ、かつ総合的な副走査方向の分解能を良好に
保持し、カラー画像を高精度に読取りができるカラー画
像読取装置を達成することができる。
としての反射型の１次元ブレーズド回折格子を介してモ
ノリシック３ラインセンサーより成る受光手段で読み取
る際、該回折格子で色分解された各回折光の波長の違い
により生じる受光手段面上での結像位置（集光位置）の
ズレを補正する補正手段を該受光手段近傍に設け、ある
いは各回折光の波長域を制限する分光特性を有した光束
を放射する光源手段を用いることにより、該結像位置の
ズレに起因する副走査方向のボケを許容範囲内に抑える
ことができ、かつ総合的な副走査方向の分解能を良好に
保持し、カラー画像を高精度に読取りができるカラー画
像読取装置を達成することができる。
【図１】 本発明の実施例１の要部平面図と要部側面図
【図２】 図１の結像光学系を通過した後の光束の光路
を示した一部分の説明図
を示した一部分の説明図
【図３】 本発明の実施例１の補正手段周辺の要部概略
図
図
【図４】 本発明の実施例２の補正手段周辺の要部概略
図
図
【図５】 本発明の実施例３の補正手段周辺の要部概略
図
図
【図６】 本発明の実施例４の補正手段周辺の要部概略
図
図
【図７】 本発明の実施例１の要部平面図と要部側面図
【図８】 図７の結像光学系を通過した後の光束の光路
を示した一部分の説明図
を示した一部分の説明図
【図９】 本発明の実施例５の回折格子により分離され
た各回折光の分光分布を示す説明図
た各回折光の分光分布を示す説明図
【図１０】 光源の分光分布を示す説明図
【図１１】 図１０の光源で照明したときの各回折光の
分光分布を示す説明図
分光分布を示す説明図
【図１２】 各回折光の波長の違いによる集光位置のボ
ケを示す説明図
ケを示す説明図
【図１３】 本発明の実施例５の各回折光のボケを補正
したときの説明図
したときの説明図
【図１４】 本発明の実施例６の光源の分光分布を示す
説明図
説明図
【図１５】 本発明の実施例６の光源の分光分布を示す
説明図
説明図
【図１６】 従来のカラー画像読取装置の光学系の要部
概略図
概略図
１ 原稿面 ２ 結像光学系 ３ 色分解手段（反射型１次元ブレーズド回折格子） ４ 受光手段（モノリシック３ラインセンサー） ５，６，７ 反射回折光 ８，９，１０ ラインセンサー ２０，２１，２２，２３ 補正手段 １１，１３ シリンドリカルレンズ １２ 平面ガラス １５，１７ プリズム
Claims (6)
- 【請求項１】 カラー画像を結像光学系により３つのラ
インセンサーを同一基板面上に配置した受光手段面上に
結像させ、該受光手段で該カラー画像を読取る際、該結
像光学系と該受光手段面との間の光路中に入射光束を３
つの色光に色分解する反射型の１次元ブレーズド回折格
子より成る色分解手段を設けると共に、該１次元ブレー
ズド回折格子により色分解された各色光の波長の違いに
より生じる該受光手段面上における結像位置のズレを補
正する補正手段を該受光手段面近傍に設けたことを特徴
とするカラー画像読取装置。 - 【請求項２】 前記３つのラインセンサーは互いに平行
となるように配置しており、前記結像光学系は射出型テ
レセントリック系より構成しており、前記色分解手段は
入射光束を該ラインセンサーの画素の並び方向と直交す
る方向に色分解していることを特徴とする請求項１のカ
ラー画像読取装置。 - 【請求項３】 前記補正手段は前記１次元ブレーズド回
折格子面と前記受光手段面とが光学的に共役な関係とな
るように副走査方向に屈折力を有する光学素子を有して
いることを特徴とする請求項１のカラー画像読取装置。 - 【請求項４】 前記補正手段は前記１次元ブレーズド回
折格子からの±１次回折光に対して集光作用を有してお
り、かつ０次回折光と該±１次回折光が空間的に分離す
る位置に配置したことを特徴とする請求項１のカラー画
像読取装置。 - 【請求項５】 光源手段により照明されたカラー画像を
結像光学系により３つのラインセンサーを同一基板面上
に配置した受光手段面上に結像させ、該受光手段で該カ
ラー画像を読取る際、該結像光学系と該受光手段面との
間の光路中に入射光束を３つの色光に色分解する反射型
の１次元ブレーズド回折格子より成る色分解手段を設け
ると共に、該光源手段は３つの分光ピークを有する光束
を放射しており、該３つの分光ピークが該１次元ブレー
ズド回折格子により色分解された３つの色光の分光ピー
クと略一致していることを特徴とするカラー画像読取装
置。 - 【請求項６】 前記光源手段は単一又は複数の螢光灯よ
り成っていることを特徴とする請求項５のカラー画像読
取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24432992A JPH0618809A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | カラー画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24432992A JPH0618809A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | カラー画像読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618809A true JPH0618809A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=17117096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24432992A Pending JPH0618809A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | カラー画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618809A (ja) |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP24432992A patent/JPH0618809A/ja active Pending
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