JPH08317126A - Image input optical system - Google Patents
Image input optical systemInfo
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- JPH08317126A JPH08317126A JP7121704A JP12170495A JPH08317126A JP H08317126 A JPH08317126 A JP H08317126A JP 7121704 A JP7121704 A JP 7121704A JP 12170495 A JP12170495 A JP 12170495A JP H08317126 A JPH08317126 A JP H08317126A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、画像入力光学系に関
し、特にカラー原稿の像をライン型のイメージセンサを
利用して色分解して入力する画像入力光学系に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image input optical system, and more particularly to an image input optical system for color-separating and inputting an image of a color original using a line type image sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、カラー原稿に記録されている画像
を、ライン型イメージセンサ(例えばラインCCD)に
入力して、3色に色分解した画像を得るには、次の3種
の入力方法が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, an image recorded on a color original is input to a line type image sensor (for example, a line CCD) to obtain an image which is separated into three colors. Is used.
【0003】第1の入力方法は、単色の照明光でカラー
原稿を照明し、原稿を走査入力する毎に照明光の色を切
り換えるものである。したがって、3色の画像を取り込
むには3回の走査が必要になる。The first input method is to illuminate a color document with monochromatic illumination light and switch the color of the illumination light each time the document is scanned and input. Therefore, three scans are required to capture an image of three colors.
【0004】第2の入力方法は、照明光は白色とし、ラ
イン型イメージセンサを3つ独立に使用するものであ
る。そして、結像光学系中に色R、G、Bに応じた光分
岐手段(例えば、ダイクロイックミラーや、ダイクロイ
ックプリズム)を付加することによって、各ライン型イ
メージセンサ毎に単色化した画像を結像させるものであ
る。The second input method is that the illumination light is white and three line type image sensors are used independently. Then, by adding light splitting means (for example, a dichroic mirror or a dichroic prism) corresponding to the colors R, G, and B in the imaging optical system, a monochromatic image is formed for each line image sensor. It is what makes me.
【0005】第3の入力方法も、照明光は白色とする
が、結像光学系から投影される入力光を色毎に分離して
検出する入力手段として、特にライン型カラーイメージ
センサを用いるものである。このライン型カラーイメー
ジセンサは、その検出面に3本の入力ラインが近接して
平行に配置されており、各入力ラインに分離すべき色
R、G、Bに対応するカラーフィルタをそれぞれ付加し
たものである。In the third input method, the illumination light is white, but a line type color image sensor is particularly used as an input means for separating and detecting the input light projected from the imaging optical system for each color. Is. In this line type color image sensor, three input lines are closely arranged in parallel on the detection surface, and color filters corresponding to colors R, G, B to be separated are added to each input line. It is a thing.
【0006】尚、これらの入力方法では、照明用の白色
光源とカラー原稿との間に、スリットと照明光学系とを
配置し、スリット像をカラー原稿上に結像させることに
よって、カラー原稿の画像入力部分以外の領域の照明を
防止し、フレアを低減させることも行われている。In these input methods, a slit and an illumination optical system are arranged between a white light source for illumination and a color original, and a slit image is formed on the color original to form a color original. Illumination of areas other than the image input portion is prevented and flare is also reduced.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記第1の入力方法
は、原稿を3回走査しなければならないため、画像入力
の生産性が低下するという問題がある。The above-mentioned first input method has a problem that the productivity of image input is lowered because the original has to be scanned three times.
【0008】また、上記第2の入力方法は、3つのライ
ン型イメージセンサの相対的位置のずれ防止が困難で、
結果として色ずれの生じた画像を取り込んでしまうとい
う問題がある。In the second input method, it is difficult to prevent the relative positions of the three line-type image sensors from shifting.
As a result, there is a problem that an image with a color shift is captured.
【0009】一方、第3の入力方法にはこれらの欠点は
ないが、以下のような別の問題がある。すなわち、ライ
ン型カラーイメージセンサ中に付加されているフィルタ
は、微細加工技術を用いて作成する必要があるため、分
光特性があまり良好でなく、このため、本来青色光によ
る画像のみを抽出すべき入力ラインであっても、わずか
ではあるが赤色光や赤外光による画像も取り込んでしま
うという問題である。このように、青色の画像中に赤外
光や赤外光の画像が付加されると、画像の色再現性が著
しく低下することとなる。On the other hand, the third input method does not have these drawbacks, but has another problem as described below. That is, since the filter added in the line type color image sensor needs to be created by using a fine processing technique, the spectral characteristic is not so good, and therefore only the image by blue light should be extracted originally. The problem is that even with an input line, an image due to red light or infrared light is captured although it is slight. As described above, when infrared light or an infrared light image is added to the blue image, the color reproducibility of the image is significantly deteriorated.
【0010】このうち、赤外光は、白色光源や照明光学
系中に赤外カットフィルタを挿入することにより除去す
ることができる。しかし、赤色光は本来赤色画像を取り
込む入力ラインで検出する必要があるため、照明光から
除去することができない。Of these, infrared light can be removed by inserting an infrared cut filter in the white light source or the illumination optical system. However, the red light cannot be removed from the illumination light because it is necessary to detect the red light on the input line that originally captures the red image.
【0011】なお、本来赤色光による画像のみを抽出す
べき入力ラインに青色光による画像を取り込むといった
可能性もあり、この場合も上記と同様に画像の色再現性
が著しく低下する。There is a possibility that an image of blue light will be taken into the input line where only an image of red light should be extracted. In this case, the color reproducibility of the image is remarkably deteriorated as in the above case.
【0012】以上のような事情から、第3の入力方法を
とる限り、画像の色再現性の低下が避けられなかった。From the above circumstances, as long as the third input method is adopted, the color reproducibility of the image cannot be avoided.
【0013】そこで、この発明は、1回の原稿走査で3
色分解画像が得られるとともに色ずれが生じることな
く、さらに、各色毎に正確にその色だけの画像を取り込
むことができる画像入力光学系を提供することを目的と
する。Therefore, according to the present invention, three scans can be made by scanning the original once.
An object of the present invention is to provide an image input optical system capable of obtaining a color-separated image, causing no color shift, and further accurately capturing an image of each color.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明に係る画像入力光学系は、白色光源と、こ
の白色光源からの光源光が照射されるスリットと、この
スリットを通過した光源光を照明光として原稿位置に投
影する照明光学系と、原稿位置に配置されるカラー原稿
の画像を結像する結像光学系と、この結像光学系によっ
て結像された画像が投影される少なくとも第1から第3
のライン型受光素子からなるイメージセンサとを備える
画像入力光学系において、スリットと原稿位置との間に
分光手段が配置され、第1から第3のライン型受光素子
が対応する各波長ごとに独立してスリットに対して共役
であることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, an image input optical system according to the present invention comprises a white light source, a slit irradiated with light from the white light source, and a light source passing through the slit. An illumination optical system that projects light to the document position as illumination light, an image forming optical system that forms an image of a color document arranged at the document position, and an image formed by this image forming optical system is projected. At least the first to the third
In the image input optical system including the image sensor including the line type light receiving element, the spectroscopic means is arranged between the slit and the document position, and the first to third line type light receiving elements are independent for each wavelength. And is conjugate to the slit.
【0015】[0015]
【作用】この発明に係る画像入力光学系では、スリット
と原稿位置との間に分光手段が配置されているので、ス
リットの分光像が原稿位置に形成されることとなる。さ
らに、第1から第3のライン型受光素子が対応する各波
長ごとに独立してスリットに対して共役であるので、ス
リットの分光像を照明光としたカラー原稿の画像が、各
波長ごとに独立して第1から第3のライン型受光素子に
投影されることとなる。したがって、カラー原稿を1回
走査するだけで3色分解画像が得られるのみならず、第
1から第3のライン型受光素子のいずれか1つのライン
型受光素子に他のライン型受光素子に対応する他の波長
の画像が投影されることを防止できるので、必要とする
色に対応する画像を正確に分離して取り込むことができ
る。また、カラー原稿の画像を各ライン型受光素子に各
波長毎に投影する際に共通の光学系を用いているので、
得られた画像相互に色ずれの問題が生じにくい。In the image input optical system according to the present invention, since the spectroscopic means is arranged between the slit and the document position, the spectral image of the slit is formed at the document position. Further, since the first to third line type light receiving elements are independently conjugated with respect to each slit for each corresponding wavelength, an image of a color document whose spectral image of the slit is illumination light is used for each wavelength. The images are independently projected onto the first to third line type light receiving elements. Therefore, not only a three-color separated image can be obtained by scanning the color original once, but also any one line type light receiving element of the first to third line type light receiving elements can be used for other line type light receiving elements. Since it is possible to prevent the projection of images of other wavelengths, it is possible to accurately separate and capture the image corresponding to the required color. Further, since a common optical system is used when projecting an image of a color original on each line type light receiving element for each wavelength,
The problem of color shift between the obtained images is unlikely to occur.
【0016】[0016]
【実施例】以下、第1実施例の画像入力光学系について
説明する。なお、第1実施例の画像入力光学系では、原
稿位置にスリットの分光像を形成するための手段として
プリズムを用いている。EXAMPLE An image input optical system of Example 1 will be described below. The image input optical system of the first embodiment uses a prism as a means for forming a spectral image of the slit at the document position.
【0017】図1は、図示を省略する画像入力装置に設
けた画像入力光学系としての光学装置部2の全体構造を
示す斜視図である。この光学装置部2は、カラー原稿3
が配置される原稿位置に照明光を供給する照明部6と、
このカラー原稿3の色分解された画像を検出する検出部
8とを備える。FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of an optical device section 2 as an image input optical system provided in an image input device (not shown). The optical device section 2 is provided with a color original 3
An illumination unit 6 that supplies illumination light to the document position where
A detection unit 8 for detecting the color-separated image of the color original 3 is provided.
【0018】前者の照明部6は、ライン状の光源を形成
する白色光源部61と、この白色光源部61から出射し
た白色の光源光が照射されるライン状のスリット62
と、このスリット62を通過した光源光を照明光として
カラー原稿3上にライン状に集束させて投影するシリン
ドリカルレンズ63と、シリンドリカルレンズ63とカ
ラー原稿3との間に配置されてカラー原稿3上に投影さ
れる照明光を予め分光するプリズム64とから構成され
る。The former illumination unit 6 includes a white light source unit 61 forming a line-shaped light source and a line-shaped slit 62 irradiated with white light source light emitted from the white light source unit 61.
And a cylindrical lens 63 that projects the light source light that has passed through the slit 62 as illumination light onto the color original 3 in a linear manner, and is arranged between the cylindrical lens 63 and the color original 3 and And a prism 64 for pre-splitting the illumination light projected on the.
【0019】後者の検出部8は、照明部6からの分光さ
れたライン状の照明光が投影されているカラー原稿3の
画像を等倍で結像する結像光学系81と、この結像光学
系81によって結像された画像が投影されるとともに投
影された画像をB、G、Rの3色毎に個別に検出するイ
メージセンサ82とを備える。The latter detecting section 8 forms an image of an image of the color original 3 on which the spectrally illuminated linear illumination light from the illuminating section 6 is projected, and an image forming optical system 81 for forming this image. An image formed by the optical system 81 is projected, and an image sensor 82 for individually detecting the projected image for each of the three colors B, G, and R is provided.
【0020】なお、カラー原稿3は、図示を省略する搬
送機構によって、このカラー原稿3に照明光として投影
されるスリット62の分光像IB、IG、IRの長手方向
に垂直なx軸方向に一定速度で移動する。The color original 3 is fixed in the x-axis direction perpendicular to the longitudinal direction of the spectral images IB, IG, and IR of the slit 62 projected as illumination light on the color original 3 by a conveying mechanism (not shown). Move at speed.
【0021】照明部6について、より詳しく説明する。
白色光源部61の発光源としては、傘付きハロゲンラン
プ61aを用いる。このハロゲンランプ61aからの白
色光は、裏面側に拡散物質をライン状に塗布したロッド
61bの一端側から導入される。ロッド61bに導入さ
れた白色光は、その裏面側で散乱されてロッド61bの
正面の帯状の光源面OSからの発光として、y軸に平行
なロッド61bの中心軸と光軸OA1とを含む面にほぼ
沿って出射する。なお、ロッド61bのライン状光源O
Sによる照明長は、100mmである。The illumination unit 6 will be described in more detail.
A halogen lamp with an umbrella 61a is used as a light emitting source of the white light source unit 61. The white light from the halogen lamp 61a is introduced from one end side of a rod 61b whose back side is coated with a diffusion material in a line shape. The white light introduced into the rod 61b is scattered on the back surface side of the rod 61b, and as a light emission from the band-shaped light source surface OS on the front surface of the rod 61b, a surface including the central axis of the rod 61b parallel to the y axis and the optical axis OA1. Emit almost along. The linear light source O of the rod 61b
The illumination length by S is 100 mm.
【0022】スリット62は、遮光板の中央に幅20μ
m、長さ70mmの隙間を設けたものである。The slit 62 has a width of 20 μ in the center of the light shielding plate.
A gap having a length of m and a length of 70 mm is provided.
【0023】シリンドリカルレンズ63は、焦点距離2
0mmで、スリット62から30mmの距離に配置され
る。シリンドリカルレンズ63によってカラー原稿3上
に形成されるスリット像のサイズは、特定波長の光に関
して、幅40μm、長さ70mmとなる。The cylindrical lens 63 has a focal length of 2
It is 0 mm and is arranged at a distance of 30 mm from the slit 62. The size of the slit image formed on the color original 3 by the cylindrical lens 63 is 40 μm wide and 70 mm long for light of a specific wavelength.
【0024】プリズム64は、シリンドリカルレンズ6
3を出射した照明光がカラー原稿3上に投影される前に
これを分光する。分光された照明光は、カラー原稿3上
でy軸方向に延びる帯状領域として、短波長側から長波
長側にかけて−x軸方向に順に並んで投影される。すな
わち、カラー原稿3上には、スリット62のライン状の
分光像IB、IG、IRが、短波長から長波長までに亙っ
て−x方向に順に平行に並んで投影される。なお、この
プリズム64で分離して検出すべき3色の中心波長を4
55nm(B)、550nm(G)、650nm(R)
とする場合、プリズム64の材料をBK7とし、その頂
角を適当に調節することによって、一対の色G、Bのカ
ラー原稿3上の投影位置の中心間の間隔は55μmとな
り、一対の色R、Gの投影位置の中心間の間隔は間隔は
45μmとなる。The prism 64 is a cylindrical lens 6
Before the illumination light emitted from 3 is projected on the color original 3, it is spectrally separated. The spectrally separated illumination light is projected as a band-shaped region extending in the y-axis direction on the color original 3 in order from the short wavelength side to the long wavelength side in the −x axis direction. That is, the line-shaped spectral images IB, IG, and IR of the slit 62 are projected on the color original 3 in parallel in the −x direction in order from the short wavelength to the long wavelength. The central wavelengths of the three colors to be separated and detected by the prism 64 are 4
55 nm (B), 550 nm (G), 650 nm (R)
In this case, the material of the prism 64 is BK7, and by appropriately adjusting the apex angle, the distance between the centers of the projected positions of the pair of colors G and B on the color original 3 becomes 55 μm, and the pair of colors R , G, the distance between the centers of the projected positions is 45 μm.
【0025】結像光学系81は、焦点距離40mmのレ
ンズであり、カラー原稿3の画像を等倍でイメージセン
サ82上に形成する。したがって、分光像IB、IG、I
Rによって照明されたカラー原稿3上の各画像領域も、
イメージセンサ82上に等倍の入力像IB’、IG’、I
R’として投影される。The image forming optical system 81 is a lens having a focal length of 40 mm and forms an image of the color original 3 on the image sensor 82 at the same size. Therefore, the spectral images IB, IG, I
Each image area on the color original 3 illuminated by R is also
Input images IB ', IG', I of the same size are formed on the image sensor 82.
Projected as R '.
【0026】イメージセンサ82は、単一の基板上に複
数のラインCCDを平行に形成しそれぞれに異種のカラ
ーフィルタを取り付けたライン型カラーイメージセンサ
である。したがって、図示を省略しているが、イメージ
センサ82の受光面82aには、y軸方向に延びる3本
のライン型受光素子が形成されている。そして、これら
のライン型受光素子は、相互のx軸方向に関するピッチ
を50μmとして配列されている。したがって、スリッ
トの入力像IB’、IG’、IR’は、ほぼ正確にイメー
ジセンサ82の3本のライン型受光素子上に帯状に投影
される。The image sensor 82 is a line type color image sensor in which a plurality of line CCDs are formed in parallel on a single substrate and different color filters are attached to the respective line CCDs. Therefore, although not shown, three line type light receiving elements extending in the y-axis direction are formed on the light receiving surface 82a of the image sensor 82. The line type light receiving elements are arranged with a mutual pitch in the x-axis direction of 50 μm. Therefore, the input images IB ′, IG ′, and IR ′ of the slits are projected almost exactly on the three line type light receiving elements of the image sensor 82 in a band shape.
【0027】図2は、図1に示す光学装置部2の側面図
である。図示のように、ロッド61bの正面から光軸O
A1に沿って出射した白色光は、スリット62を通過し
た後、シリンドリカルレンズ63に入射する。シリンド
リカルレンズ63を出射した白色光は、プリズム64で
分光され照明光としてカラー原稿3上に投影される。FIG. 2 is a side view of the optical device section 2 shown in FIG. As shown, from the front of the rod 61b, the optical axis O
The white light emitted along A 1 passes through the slit 62 and then enters the cylindrical lens 63. The white light emitted from the cylindrical lens 63 is dispersed by the prism 64 and projected on the color original 3 as illumination light.
【0028】この際、プリズム64で分光された短波長
の色Bの光線は、光路PBを通ってカラー原稿3を照明
する。そして、その照明位置に対応する色Bの入力像
が、結像光学系81によってイメージセンサ82のライ
ン型受光素子LB上に投影される。プリズム64で分光
された中間波長の色Gの光線は、光軸OA2を通ってカ
ラー原稿3を照明する。そして、その照明位置に対応す
る色Gの入力像が、結像光学系81によってイメージセ
ンサ82のライン型受光素子LG上に投影される。At this time, the light beam of the short wavelength of color B which is split by the prism 64 illuminates the color original 3 through the optical path PB. Then, the input image of the color B corresponding to the illumination position is projected by the imaging optical system 81 onto the line type light receiving element LB of the image sensor 82. The light beam of the intermediate wavelength of color G, which is split by the prism 64, illuminates the color original 3 through the optical axis OA2. Then, the input image of the color G corresponding to the illumination position is projected by the imaging optical system 81 onto the line type light receiving element LG of the image sensor 82.
【0029】プリズム64で分光された長波長の色Rの
光線は、光路PRを通ってカラー原稿3を照明する。そ
して、その照明位置に対応する色Rの入力像が、結像光
学系81によってイメージセンサ82のライン型受光素
子LR上に投影される。The long-wavelength light beam of color R separated by the prism 64 illuminates the color original 3 through the optical path PR. Then, the input image of the color R corresponding to the illumination position is projected by the imaging optical system 81 onto the line type light receiving element LR of the image sensor 82.
【0030】以上から明らかなように、第1実施例の光
学装置部2では、イメージセンサ82に設けた各ライン
型受光素子LB、LG、LR上にそれぞれに対応する分光
光のみが個別に到達するように、スリット62と各ライ
ン型受光素子LB、LG、LRとが各色B、G、R毎に独
立して共役になる光学配置となっている。したがって、
イメージセンサ82の各ライン型受光素子LB、LG、L
R毎に付加されているフィルタの分光特性が不十分であ
っても、各色毎に正確にその色だけの画像だけを取り込
むことができる。As is apparent from the above, in the optical device section 2 of the first embodiment, only the corresponding spectral lights individually reach the respective line type light receiving elements LB, LG, LR provided in the image sensor 82. As described above, the slits 62 and the line type light receiving elements LB, LG, and LR have an optical arrangement in which the respective colors B, G, and R are independently conjugated. Therefore,
Each line type light receiving element LB, LG, L of the image sensor 82
Even if the spectral characteristic of the filter added for each R is insufficient, it is possible to accurately capture only the image of that color for each color.
【0031】この点についてより詳しく説明する。図1
及び図2に示す光学装置部2では、スリット62とカラ
ー原稿3との間に配置されたプリズム64の働きによ
り、スリット62の分光像がカラー原稿3上にx軸方向
に関してほぼ50μmの等間隔で投影されることとな
る。This point will be described in more detail. FIG.
In the optical device section 2 shown in FIG. 2, the spectral image of the slit 62 is evenly spaced on the color original 3 by about 50 μm in the x-axis direction by the function of the prism 64 arranged between the slit 62 and the color original 3. Will be projected at.
【0032】一方、結像光学系81は、イメージセンサ
82の受光面82aの像をカラー原稿3上に形成してい
ると考えることができる。そして、イメージセンサ82
の受光面82aには、各色に対応するライン型受光素子
LB、LG、LRがx軸方向に関して50μmの等間隔で
平行に近接して配置されていることから、ライン型受光
素子LB、LG、LRの共役像もカラー原稿3上にx軸方
向に関して50μmの等間隔で各波長毎に投影されてい
ると考えることができる。On the other hand, it can be considered that the image forming optical system 81 forms an image of the light receiving surface 82a of the image sensor 82 on the color original 3. The image sensor 82
Since the line type light receiving elements LB, LG, and LR corresponding to the respective colors are arranged in parallel and close to each other at equal intervals of 50 μm in the x-axis direction on the light receiving surface 82a of the line type light receiving elements LB, LG, It can be considered that the LR conjugate image is also projected on the color original 3 at each wavelength at equal intervals of 50 μm in the x-axis direction.
【0033】したがって、カラー原稿3上に投影された
スリット62の分光像と、カラー原稿3上に形成される
と考えることができるライン型受光素子LB、LG、LR
の共役像とを、各色毎にほぼ合致させることが可能とな
る。Therefore, the spectral image of the slit 62 projected on the color original 3 and the line type light receiving elements LB, LG, LR that can be considered to be formed on the color original 3 are obtained.
It is possible to substantially match the conjugate image of each color for each color.
【0034】このことは、ライン型受光素子LB、LG、
LRとスリット62とカラー原稿3とをxz平面に関し
て各色毎にほぼ共役としていることになる。したがっ
て、例えば、青色光を透過するフィルタが付加されてい
るライン型受光素子LB上には青色光のみが到達し、赤
色光など不要な光は到達しない。同じように、緑色光を
透過するフィルタが付加されているライン型受光素子L
G上には緑色光のみが到達し、赤色光を透過するライン
型受光素子LRが付加されている入力ライン上には赤色
光のみが到達することになる。したがって、画像の色再
現性に優れた画像入力装置を提供することができる。な
お、第1実施例の装置によれば、カラー原稿3を1回走
査するだけで3色に分解した画像がライン型受光素子L
B、LG、LRによって得られる。This means that the line type light receiving elements LB, LG,
This means that LR, the slit 62, and the color original 3 are substantially conjugate for each color with respect to the xz plane. Therefore, for example, only the blue light reaches the line type light receiving element LB to which a filter transmitting the blue light is added, and unnecessary light such as red light does not reach. Similarly, a line type light receiving element L to which a filter for transmitting green light is added
Only green light arrives on G, and only red light arrives on the input line to which the line type light receiving element LR that transmits red light is added. Therefore, it is possible to provide an image input device having excellent color reproducibility of an image. According to the apparatus of the first embodiment, the image obtained by separating the color original 3 into three colors by scanning the color original 3 once is the line type light receiving element L.
Obtained by B, LG, LR.
【0035】さらに、各色毎に専用の結像手段を設ける
などの方法をとっていないので、得られた画像に色ずれ
の問題が生じにくい。なお、色毎にカラー原稿3上の照
明位置が異なるが、この位置ズレは、カラー原稿3の走
査速度と各ライン型受光素子LB、LG、LRの読み出し
タイミングとを調節することによって簡単に補償するこ
とができる。Furthermore, since no method such as providing a dedicated image forming means for each color is adopted, the problem of color misregistration hardly occurs in the obtained image. Although the illumination position on the color original 3 differs for each color, this positional deviation is easily compensated by adjusting the scanning speed of the color original 3 and the read timing of each line type light receiving element LB, LG, LR. can do.
【0036】以下、第2実施例の画像入力光学系につい
て説明する。第2実施例は、第1実施例の変形例であ
る。したがって、同一部分については同一の符号を付し
て説明を省略する。The image input optical system of the second embodiment will be described below. The second embodiment is a modification of the first embodiment. Therefore, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
【0037】第2実施例に係る画像入力光学系では、カ
ラー原稿上にスリットの分光像を形成するための手段と
して、図1のようなプリズム64の代わりに光学的な偏
心を利用する。In the image input optical system according to the second embodiment, optical decentering is used instead of the prism 64 as shown in FIG. 1 as means for forming the spectral image of the slit on the color original.
【0038】図3は、第2実施例における画像入力光学
系としての光学装置部2の側面図である。スリット62
とカラー原稿3との間には、ロッドレンズ68が配置さ
れている。このロッドレンズ68は、その中心軸が光軸
OA1に垂直なy軸方向に延び、かつ光軸OA1からほぼ
x軸方向に偏心した状態で配置されている。この結果、
ロッドレンズ68は、スリット62を通過した光源光を
カラー原稿3上に投影する照明光学系としての役割のみ
ならず、カラー原稿3上に投影される照明光を分光され
たものとする分光手段としての役割をも有する。FIG. 3 is a side view of the optical device section 2 as an image input optical system in the second embodiment. Slit 62
A rod lens 68 is disposed between the color document 3 and the color original 3. The rod lens 68 is arranged such that its central axis extends in the y-axis direction perpendicular to the optical axis OA1 and is decentered from the optical axis OA1 in the substantially x-axis direction. As a result,
The rod lens 68 serves not only as an illumination optical system that projects the light source light that has passed through the slit 62 onto the color original document 3 but also as a spectroscopic means that disperses the illumination light that is projected onto the color original document 3. Also has the role of.
【0039】具体的に説明すると、ロッドレンズ68
は、40mmの直径を有し、その光軸が光軸OA1から
d=4mmだけ偏心するように配置されている。このた
め、スリット62を出た照明光の光束は、ロッドレンズ
68の倍率で投影される色収差によって、x軸方向に関
してほぼ等間隔のスリット像としてカラー原稿3上に投
影される。More specifically, the rod lens 68
Has a diameter of 40 mm and is arranged such that its optical axis is eccentric from the optical axis OA1 by d = 4 mm. Therefore, the luminous flux of the illumination light emitted from the slit 62 is projected on the color original document 3 as slit images at substantially equal intervals in the x-axis direction due to the chromatic aberration projected at the magnification of the rod lens 68.
【0040】図4は、カラー原稿3上に投影される分光
像IB、IG、IRの様子をシュミレーションによって求
めたものである。光源であるハロゲンランプ61aの発
光特性は、連続スペクトルであるので、実際の分光像I
B、IG、IRも波長分散方向に連続したものとなる。こ
こでは、説明の便宜上、分光の様子を明らかにすべく、
中心波長が455nm、550nm、及び650nmで
ある複数の単色光でスリット62を照明した場合を示
す。このシュミレーションによると、分光像IB、IG、
IRがピッチ約50μmでカラー原稿3上に形成される
ことがわかる。FIG. 4 shows the states of the spectral images IB, IG, and IR projected on the color original 3 obtained by simulation. Since the emission characteristics of the halogen lamp 61a, which is the light source, is a continuous spectrum, the actual spectral image I
B, IG, and IR are also continuous in the wavelength dispersion direction. Here, for convenience of explanation, in order to clarify the state of spectroscopy,
The case where the slit 62 is illuminated with a plurality of monochromatic lights having central wavelengths of 455 nm, 550 nm, and 650 nm is shown. According to this simulation, the spectral images IB, IG,
It can be seen that IR is formed on the color original 3 with a pitch of about 50 μm.
【0041】すなわち、第2実施例の光学装置部2によ
っても、図1及び図2に示す第1実施例の光学装置部2
と同様の効果を得ることができる。なお、第2実施例の
光学装置部2は、第1実施例の場合に比較して構成要素
が少なく、装置の作製を低コストで実現できる反面、照
明光学系が分光手段を兼用しているので、スリット62
とその分光像IB、IG、IRの結像倍率と波長分散の間
の設計上の自由度が少ないことになる。That is, also with the optical device unit 2 of the second embodiment, the optical device unit 2 of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is used.
The same effect as can be obtained. The optical device unit 2 of the second embodiment has fewer components than the first embodiment, and the device can be manufactured at low cost. On the other hand, the illumination optical system also serves as the spectroscopic means. So the slit 62
Therefore, there is little design freedom between the imaging magnification and the wavelength dispersion of the spectral images IB, IG, and IR.
【0042】以上、実施例に即してこの発明を説明した
が、この発明は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、イメージセンサ82の各ライン型受光素子L
B、LG、LRに設けてあるカラーフィルタは必ずしも必要
ではない。ただし、光学装置部2の分光性能を高めるた
めには、カラーフィルタを補助的に用いることが望まし
い。Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments.
For example, each line type light receiving element L of the image sensor 82
The color filters provided in B, LG, and LR are not always necessary. However, in order to enhance the spectral performance of the optical device unit 2, it is desirable to use a color filter as an auxiliary.
【0043】また、上記第2実施例ではロッドレンズ6
8を偏心させているが、1次元像を結像させるための他
の結像手段、例えば図1に示すようなシリンドリカルレ
ンズ63を図3に示すようなロッドレンズ68に置き換
えてこれを偏心させることによっても同様の効果が得ら
れる。この場合の偏心とは、スリット62とカラー原稿
3上の分光像が形成されるべき位置とを結ぶ光軸OA
1、OA2と、シリンドリカルレンズ63の光軸とを合致
させないことを指す。従って両軸は適当距離離間して平
行に配置してもよいし、xz面内で適当な傾きをもたせ
てもよい。In the second embodiment, the rod lens 6 is used.
Although 8 is decentered, other imaging means for forming a one-dimensional image, for example, the cylindrical lens 63 shown in FIG. 1 is replaced with a rod lens 68 shown in FIG. 3 to decenter it. By doing so, the same effect can be obtained. The eccentricity in this case means the optical axis OA connecting the slit 62 and the position on the color original 3 where the spectral image is to be formed.
1, OA2 does not match the optical axis of the cylindrical lens 63. Therefore, both axes may be arranged parallel to each other with an appropriate distance, or may have an appropriate inclination in the xz plane.
【0044】また、イメージセンサ82に設ける各ライ
ン型受光素子LB、LG、LRのピッチは等しいことを要
しない。ただし、プリズム64を用いてカラー原稿3を
照明する場合、通常の屈折率分散を有するプリズム材料
を用いる限り、ライン型受光素子LB、LG、LRを等ピ
ッチのものとしても実用上の問題は生じない。Further, the line type light receiving elements LB, LG, LR provided in the image sensor 82 do not need to have the same pitch. However, when illuminating the color original 3 using the prism 64, practical problems will occur even if the line type light receiving elements LB, LG, and LR are of equal pitch, as long as a prism material having a normal refractive index dispersion is used. Absent.
【0045】また、結像光学系81は、焦点距離を固定
したレンズである必要はなく可変倍率のレンズとするこ
ともできる。このように可変倍率とした場合、カラー原
稿3上に投影される分光像IB、IG、IRのピッチも調
節する必要が生じる。例えば第1実施例の場合、シリン
ドリカルレンズ63を光軸OA1に沿って移動させるこ
とで、分光像IB、IG、IRの中心位置をほぼ変化させ
ないでそのピッチを適宜調節することが可能になる。さ
らに、第2実施例の場合、ロッドレンズ68を光軸OA
1に沿って移動させ、かつ、そのx軸方向の偏心量を適
宜調節することで、分光像IB、IG、IRの中心位置を
ほぼ変化させないでそのピッチを適宜調節することが可
能になる。Further, the image forming optical system 81 does not need to be a lens having a fixed focal length, but may be a lens having a variable magnification. When the variable magnification is used as described above, it becomes necessary to adjust the pitch of the spectral images IB, IG, and IR projected on the color original 3. For example, in the case of the first embodiment, by moving the cylindrical lens 63 along the optical axis OA1, it is possible to adjust the pitch of the spectral images IB, IG, and IR without substantially changing the center positions thereof. Further, in the case of the second embodiment, the rod lens 68 is set to the optical axis OA.
By moving along 1 and adjusting the amount of eccentricity in the x-axis direction appropriately, the pitch can be adjusted appropriately without substantially changing the center positions of the spectral images IB, IG, and IR.
【0046】[0046]
【発明の効果】この発明に係る画像入力光学系によれ
ば、第1から第3のライン型受光素子が対応する各波長
ごとに独立してスリットに対して共役であるので、スリ
ットの分光像を照明光としたカラー原稿の画像が、各波
長ごとに独立して第1から第3のライン型受光素子に投
影されることとなる。したがって、カラー原稿を1回走
査するだけで3色分解画像が得られるのみならず、第1
から第3のライン型受光素子のいずれか1つのライン型
受光素子に他のライン型受光素子に対応する他の波長の
画像が投影されることを防止できるので、必要とする色
に対応する画像を正確に分離して取り込むことができ
る。よって、イメージセンサ中の第1から第3のライン
型受光素子に分光用のフィルタを設けていない場合や、
第1から第3のライン型受光素子に設けたフィルタの分
光特性が不十分な場合であっても、画像の色再現性を優
れたものとすることができる。また、カラー原稿の画像
を各ライン型受光素子に各波長毎に投影する際に共通の
光学系を用いているので、得られた画像相互に色ずれの
問題が生じにくく、個別の光学系によって各波長毎の画
像を個別のイメージセンサに取り込む場合のような複雑
な位置調整が不要となる。According to the image input optical system of the present invention, since the first to the third line type light receiving elements are independently conjugated to the slit for each corresponding wavelength, the spectral image of the slit is obtained. The image of the color original with illuminating light is projected on the first to third line type light receiving elements independently for each wavelength. Therefore, not only a three-color separated image can be obtained by scanning the color original once but
Since it is possible to prevent an image of another wavelength corresponding to another line type light receiving element from being projected on any one line type light receiving element of the third line type light receiving element, an image corresponding to the required color Can be accurately separated and captured. Therefore, when the first to third line type light receiving elements in the image sensor are not provided with a spectral filter,
Even if the spectral characteristics of the filters provided in the first to third line type light receiving elements are insufficient, the color reproducibility of the image can be made excellent. In addition, since a common optical system is used when projecting an image of a color original on each line type light receiving element for each wavelength, the problem of color misregistration between the obtained images is unlikely to occur, and individual optical systems are used. There is no need for complicated position adjustment as in the case of capturing an image for each wavelength in an individual image sensor.
【図1】 第1実施例の画像入力光学系を示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing an image input optical system of Example 1. FIG.
【図2】 図1に示す画像入力光学系の側面図である。FIG. 2 is a side view of the image input optical system shown in FIG.
【図3】 第2実施例の画像入力光学系を示す側面図で
ある。FIG. 3 is a side view showing an image input optical system of a second embodiment.
【図4】 原稿に投影される分光像を説明する図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating a spectral image projected on a document.
2 光学装置部 3 カラー原稿 6 照明部 8 検出部 61 白色光源部 62 スリット 63 シリンドリカルレンズ 64 プリズム 68 ロッドレンズ 81 結像光学系 82 イメージセンサ LB、LG、LR ライン型受光素子 2 Optical device section 3 Color original 6 Illumination section 8 Detection section 61 White light source section 62 Slit 63 Cylindrical lens 64 Prism 68 Rod lens 81 Imaging optical system 82 Image sensor LB, LG, LR Line type light receiving element
Claims (1)
が照射されるスリットと、当該スリットを通過した光源
光を照明光として原稿位置に投影する照明光学系と、前
記原稿位置に配置されるカラー原稿の画像を結像する結
像光学系と、当該結像光学系によって結像された前記画
像が投影される少なくとも第1から第3のライン型受光
素子からなるイメージセンサとを備える画像入力光学系
において、 前記スリットと前記原稿位置との間に分光手段が配置さ
れ、 前記第1から第3のライン型受光素子が対応する各波長
ごとに独立して前記スリットに対して共役であることを
特徴とする画像入力光学系。1. A white light source, a slit for irradiating the light source light from the white light source, an illumination optical system for projecting the light source light passing through the slit as illumination light to a document position, and the document position. An image including an image forming optical system for forming an image of a color original and an image sensor including at least first to third line type light receiving elements on which the image formed by the image forming optical system is projected. In the input optical system, a spectroscopic unit is arranged between the slit and the document position, and the first to third line type light receiving elements are independently conjugated to the slit for each corresponding wavelength. An image input optical system characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7121704A JPH08317126A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Image input optical system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7121704A JPH08317126A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Image input optical system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08317126A true JPH08317126A (en) | 1996-11-29 |
Family
ID=14817822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7121704A Pending JPH08317126A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Image input optical system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08317126A (en) |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP7121704A patent/JPH08317126A/en active Pending
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