JPS63106741A

JPS63106741A - 色分解光学読取装置

Info

Publication number: JPS63106741A
Application number: JP61253404A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Arai; 新井　保則; Takayuki Iizuka; 隆之飯塚
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1988-05-11

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。

Description

【発明の詳細な説明】「技術分野」本発明は、例えばファクシミリ、スキャナ、接写機等に
適用される色分解光学読取装置に関する。

「従来技術およびその問題点」この種の色分解光学読取装置では通常、被写体の画像情
報を、８　（Ｂｌｕｅ、４５０ｎｍ）、Ｇ　（Ｇｒｅｅ
ｎ、５２５ｎｍ）　、Ｒ（Ｒｅｄ、６２０ｎｍ）に分解
して読み取つ、これそ合成することでカラー画像を得て
いる。

第２図は従来用いられているカラースキャナの構造を示
すものである。原稿（被写体）Ｏを載謂する透明板ガラ
ス１１の下方には、照明光源１２と、走査ミラー１３．
１４が配置されている。この照明光源１２）および走査
ミラー１３．１４は、図に実線で示す位＝から破線で示
す位置に走査され、原稿○て反射した照明光は、走査ミ
ラー１３．１４で反射した後、波長選択フィルタ（波長
選択手段）１５、および結像光学系１６を経で、ＣＯＤ
等のラインセンサ（受光体）１７に入射する。すなわち
原稿○の全体がラインセンサ１７によって読み取られる
。

この従来装置において色分解を行なうためには、結像光
学系１６とラインセンサ１７の間に置いた波長選択フィ
ルタ１５をＧ、Ｂ、Ｒの３色に対応させて切り替えて光
路内に挿入する。あるいは照明光源１２と原稿○との間
に波長選択手段を百き（照明光源１２の波長を切り替え
る場合を含む）、これを同様にＲ，Ｇ、Ｂの３色に対応
させで切り替える。そしてそれぞれの状態において照明
光源１２および走査ミラー１３、］４を走査すると、Ｇ
、Ｂ、Ｒに色分解した画像情報を得ることができる。

第３図は、結像レンズによるＢ、Ｇ、Ｒの各波長に対す
るＭＴＦ値を縦軸に、デフォーカス量を横軸にとって描
いたものである。いまＧの波長を基準に考えると、結像
レンズの色収差により、Ｂ、Ｒの波長に対してはそれぞ
れΔｆＢＢ、ΔｆＢＲだけのピントずれそ生しる。この
ピントすれは、読取精度を要しない従来装置では、大き
な問題とはされず、Ｂ、Ｇ、日゛の三色に対するピント
ずれが最も小古くなるＳ位置にラインセンサ１７を配置
することで、対処されてきた。

ところが、カラー画像処理装置の画像入出力技術の向上
とともに、より高精度な色分解光学系が必要とされるに
至り、またレンズ系の明るさも要求されることから、色
分解時の残存色収差が大きくなり、Ｒ，Ｇ、Ｂの３色の
性能が低下しでしまう。

そこで本出願人は既に、原稿Ｏと結像光学系］６の門に
第４図のように、光路長補正手段１８を挿入してこの色
収差によるピントずれを防止するようにした色分解光学
読取装置１％提案した（特願昭６１−２１４７５９号）
。光路長補正手段１８は、光学的パワーを持つレンズに
よって構成する。

ところが、この光路長補正手段（補正レンズ）２ｏによ
る補正では、色収差の補正はできるものの、倍率の補正
が困難であることが判明した。つまりＢ、Ｇ、日の各色
における倍率にばらつきが生しる。このため色収差を除
去してピント位置を合わせたとしでも、この倍率のばら
つきがピント位置の性能を有効に活用すること妨げでい
る。

（以下余白）異体例で説明する。いま第４図の構成において光路長補
正レンズ１８を次のデータのように構成したとする。

（以下余白）そして以上の結像光学系］６による色収差と、補正レン
ズ１８を結像光学系１６から距Ｍ１２の点においたとき
の補正量を求めると、次表のようになる。

ただし倍率差Δｍ＝Ｉｍλｌ　　１ｍＧ１この例のよう
に、Ｂ、日はＧに比し、Ｉ／１０００倍に近い倍率誤差
を主しる。この倍率誤差は、色分解光学読取装置の精度
か高まる程問題となる。

「発明の目的」本発明は、このような従来装置の問題点を解消し、色分
解時の色収差のみならず、色による倍率の変化も最小に
押えることができる色分解光学装置装Ｍを得ることを目
的とする。

「発明の概要」本発明はこのため、照明光源から被写体まで、あるいは
被写体から受光体までの光路内に、波長選択手段を有す
る色分解光学装置において、被写体と結像光学系の門、
および結像光学系と受光体との間に、それぞれ、上記波
長選択手段と↑湯働して、選択波長によるピントずれお
よび倍率の変化を補正する光路長補正手段を設けたこと
を特徴としでいる。

すなわち本発明は、被写体と結像光学形の間だけに光路
長補正手段を挿入しても、色収差と倍率の変化の両者を
良好に補正することはできないとの認識の下に、研究の
結果、ざらに結像光学系と受光体との間に光路長補正手
段を挿入すれば、これが可能となるとの結論に達して完
成されたものである。

二つの光路長補正手段は、ともに光学的にパワーを持た
ない光学部材から構成することも、少なくとも一方を光
学的パワーを持った光学部材から構成することもできる
。

「発明の実施例」以下図示寅流側についで本発明を説明する。第１図は本
発明による色分解光学装置の概念図で、第２図、第３図
で説明した従来装置と同一の要素には同一の符号を付し
である。本発明は、波長選択手段である波長選択フィル
タ１５と協働して、色分解によるピントずれおよび倍率
の変化を補正する、二つの光路長補正手段２０．２１を
設けたもので、第一の光路長補正手段２０は、結像光学
系］６の物体側の波長選択フィルタ１５より前方に挿脱
され、第二の光路長補正手段２１は、結像光学系１６と
ラインセンサ１７との間に挿脱される。

この第一、第二の光路長補正手段２０．２１は、例えば
、ともに光学的パワーを持たない補正板（フィルタ）か
ら構成することができ、波長選択フィルタ１５の選択波
長に応して、切り換えられる。いま第一の補正板２０の
屈折率をｎＡ、厚さヲｔＡとすると、この補正板２０に
より、結像光学系１６に対する物点像は、ｅ　＝　（ｎＡ−１）ｔＡ／ｎＡたけシフトすることとなる。

また結像光学系１６の倍率をｍとすると、この物点のシ
フトにより、ＦＢの変化量へＦＢは、ΔＦＢ（Ａ）□ｍ
２ｅとなる。よって補正板２０の挿入により、補正後の倍率
ｍ”は、ｍ’＝−（（ｂ＋ｍ２ｅ）／（ａ−ｅ）ａ、物点と結像
光字系１６の第１主点間の距離す、同筒２主点と像点間
の距離となる。

同様に、補正板２１の屈折率をｎ８、厚さをｔ８とする
と、この補正板２１により、結像光学系１日（こ対する
像点は、 △ＦＢ（８）（ｎＢ−１）ｔＢ／ｎＢだけ変化することとなる。

したがって、波長選択フィルタ］５による選択波長に対
して、適当な補正板２０．２１を切換挿入してＩＢ働さ
せることにより、色収差によるピントすれと倍率の変化
を同時に補正することができる。

なお波長選択フィルタ１５は、前述のように、光源１２
と原稿Ｑの間に設けてもよい。

（以下余白）次に実施例によって本発明の詳細な説明する。

「実施例１」１、結像光学系１６（４群６枚）のデータ２）補正板２
０．２］のデータ補正板２ｏ、２１　トモＮｄ＝１．５１６３３、ｖ　ｄ
＝６４．１（以下余白）３、上記補正板２０．２］による補正数値（以下余白）「実施例２」］、結像光学系］６（７群７枚）のデータ２）補正板２
ｏ、２１のデータ補正板２ｏ、２］ともＮｄ＝　１．５１６３３、ｖ　ｄ
＝６４．１（以下余白）３、上記補正板２０．２１による補正数値このように、
光路長補正板２０．２１によって、色収差と倍率の両者
を補正することができる。

「実施例３」以上の実施例は補正手段２０．２１がともに光学的パワ
ーを持たないものであるか、光学的パワーを持つ光路長
補正手段を用いることもてきる。この実施例は、補正手
段２０として弱いパワーを持つレンズを使用する場合の
例で、補正レンズによる主点の移動、物点のシフト、お
よびそれによる像点の移動を利用するとともに、これら
を光路長補正手段２１によって補正するようにしでいる
。

（以下余白）１、補正レンズ２０のデータ２．補正板２１のデータＮｄ・１．５＋６３３、シｄ＝６４．１３、結像光学系
のデータ「実施例１」と同一（以下余白）４、上記補正レンズ２０と補正板２１による補正数イ直補正レンズ２］の位置は、結像光学系１６からの距Ｈを
示している。この実施例のように、補正レンズ２０の形
状を一定としてその挿入位置を変化させ、かつこの補正
レンズ２０に応じて補正板２１を挿入することによって
も、色収差と倍率を同時に補正することができる。

なお光路長補正手段２ｏ、２１は、少なくとも一方を波
長選択手段１５と同一の光学部材から構成することが可
能である。例えば光路長補正手段２０または２１として
着色フィルタを用いるが、これらの表面に波長選択ｆｆ
、を待ったコーティングを施せば、別部材としての波長
選択手段は不要であり、部品点数の削減、構造の単純化
、小型化を図ることかできる。

「発明の効果」以上のように本発明によれば、色分解によって読取を行
なう光学装フにおいて、結像光学系だけでは困難な色収
差によるピントすれおよび倍率の変化を容易に補正する
ことができ、波長切換時にはも良好な出力か得られる。

また波長選択手段と光路長補正手段を同一材料から構成
することにより、機構の簡略化か可能となり、低価格で
、小型かつ高性能な色分解光学読取装Ｍ％４Ｍ供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による色分解光学読取装置の実施例を示
す光学系統図、第２図は従来の色分解光学読取装置の例
を示す光学系統図、第３図は従来装買におけるＧ、８．
Ｒの各波長にあ１丈るＭＴＦ値とデフォーカス量を示す
グラフ、第４図は従来の他の色分解光学読取装置の例を
示す光学系統図である。 ○・・・原稿（被写′体）、１２・・・照明光源、１３
．１４・・・走査ミラー、］５・・・波長選択フィルタ
、１６・・・結像光学系、１７−・・ラインセンサ（受
光体）、２０．２１・・・光路長補正手段。特許出願人　　加光学工業株式会社同代理人　　　　＝　浦　邦　夫同　　　松井　茂同　　　笹山善美第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被写体を照明する光源と、この光源によつて照明
された被写体の像を投影する結像光学系と、この結像光
学系による被写体の像を受光する受光体と、光源から被
写体迄、または被写体から受光体迄の間に配設した波長
選択手段とを有する色分解光学読取装置において、被写
体と結像光学系の間、および結像光学系と受光体との間
に、それぞれ、上記波長選択手段と協働して、選択波長
によるピントずれおよび倍率の変化を補正する光路長補
正手段を設けたことを特徴とする色分解光学読取装置。
（２）特許請求の範囲第１項において、光路長補正手段
は、ともに光学的パワーを持たない光路長補正板からな
っている色分解光学読取装置。
（３）特許請求の範囲第１項において、光路長補正手段
は、少なくともその一方が光学的にパワーを持った光学
部材からなっている色分解光学読取装置。
（４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか一
において、光路長補正手段は、選択波長に応じ、その光
軸方向の挿入位置が変化する色分解光学読取装置。
（５）特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか一
において、二つの光路長補正手段は、その一方または双
方が波長選択手段と同一の光学部材から構成されている
色分解光学読取装置。