JPS63164567A - カラー画像入力装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は一般に光学装置に関わり、より詳しくは、カラ
ー画像を電子機器に入力するためにいくつかの成分に分
ける光学装置に関わる。

〔発明の技術的背景及びその問題点〕

視覚スペクトルの多くの色は、赤、緑、青等その他の色
の混合により表すことが出来ることはよく知られている
。この事実は多くの分野で利用されている。例えばビデ
オの分野では、赤と緑と青の多数の画素をもつビデオ画
面にカラー画像を形成することが出来る。それぞれのカ
ラー画素から発せられる光の強さを制御することにより
、事実上どんな色の画像を作り出すことも出来る。

勿論カラー混合の原理を用いるのはビデオの分野だけで
はない。例えばカラー写真複写機も、同じ原理を用いて
紙片にカラー画像を形成する。しかしながら、分野の如
何に拘らず、電子装置に有効に入力するために、カラー
画像を複数のカラー成分に効果的に分ける方法は常に問
題とされている。

カラー画像からの光を様々なカラー成分に分けるために
、しばしば色分解フィルタが使用される。

色分解フィルタは、反射型フィルタと透過型フィルタの
２つの主要な型がある。色分解のためには、反射型フィ
ルタの方が頻繁に用いられる傾向があるが、これは反射
型フィルタが光線を異色の２つのビームに分けることが
出来るからである。

反射型フィルタの問題点は、望ましくないスペクトル周
波数を除去する際の効率の悪さである。

例えば、赤の反射型フィルタはこれに当たる赤の光の９
９．９％を反射するが、また緑と青の光の１５％望の光
信号から電子的に分離するために高価な電子回路が用い
られることが多い。

いったん光が色分解フィルタにより、色成分ビームに分
けられると、これらのビームは通常、光学センサ上に、
投射レンズ体（ａｓｓｅｍｂｌｙ）により集束される。

センサは常にもとのカラー画像より小さいので、投射レ
ンズ体は、センサに投射するために、もとのカラー画像
を縮小する。この縮小のために、画像空間（投射レンズ
体とセンサとの間の空間）における光学要素の配置は物
体空間（もとのカラー画像と投射レンズ体との間の空間
）における光学要素よりも、ずっときわどくなる。

カラー画像歪のもう一つの原因は、光学センサに当たる
迷光である。従来の技術では、望ましくない迷光をブロ
ックするために低反射のバッフルを使用してこの問題に
対処していた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、費用のかかる信号処理を必要とせずに
、質の劣るカラーフィルタリングを補うことが出来るカ
ラー画像入力装置を提供することである。

本発明の他の目的は、光学要素を配置する際のきわどい
位置決め要求を低減するカラー画像入力装置を提供する
ことである。

本発明のさらに他の目的は、迷光の有害な影響を低減す
るカラー画像入力装置を提供することで□ある。

〔発明の概要〕

要約すると、本発明はカラー画像を担持するアイテムを
配置する支持体と、センサ体と、支持体とセンサ体との
間に配置されたビーム形成体と、ビーム形成体とセンタ
体との間に配置された投射体とを有する。ビーム形成体
は、カラー画像の一部について１つの実像と２つの虚像
を形成し、これらの像は相次いで３個の透過型色分解フ
ィルタを通過する。ビーム形成体と投射体とセンサ体の
アパーチャサイズは全部互いに合致しており、迷光の影
響を少なくするようにしである。

本発明の長所は、透過型色分解フィルタの使用により、
センサ体に色成分が当たる前に他の色成分が混入するこ
とがごく少ないということである。

本発明の他の長所は、ビーム形成体の光学要素が、装置
の画像空間ではなく、物体空間に位置しているので、位
置決め要求がきわどくならないことである。

本発明のさらに他の長所は、ビーム形成体と投射体とセ
ンサ体のアパーチャが合致しているため、迷光の影響が
僅かであることである。

これら及びその他の本発明の目的及び長所は、以下の説
明を読み、添付図面の各図を参照すれば当業者にとって
自明である。

〔発明の実施例〕

第１図において、カラー画像入力装置１０は、支持体１
２と、ビーム形成体１４と、投射体１６とセンサ体１８
から成る。カラー画像入力装置１０は透明画２０に担持
されたカラー画像を入力するよう設計されている。透明
画２０上のカラー画像（図示せず）は、カラー写真複写
再生、直接着色、プロッタ、写真平版等を含むいくつか
の工程で形成してもよい。

支持体１２は、伸びアパーチャ２４を設けた不透明プラ
テン２２を有する。アパーチャ２４のすぐ上には、蛍光
灯等の白色光源２６が配置されている。透明画２０は、
駆動ローラ３０とピンチ・ローラ３２とを含む駆動体２
８により、プラテン２２内のアパーチャ２４を通過して
搬送される。

ビーム形成体１４は一対の前面反射鏡３４と３６及びフ
ィルタ体３８を有する。フィルタ体３８には３つのフィ
ルタ窓４０．４２．４４があり、そのいずれもが透過型
色分解フィルタを有する。フィルタ窓４０を通して光る
光は青いビームＢを生じ、フィルタ窓４２を通して光る
光は緑のビームＧを生じ、フィルタ窓４４を通して光る
光は赤のビームＲを生ずる。

投射体１６は通常、レンズ４６等、複数のレンズを含み
、さらにアパーチャ５０を備えた、アパーチャ形成部材
またはアイリス４８を有する。投射体１６は透明画２０
のカラー画像を約７：ｌの割合で縮小するのに用いられ
る。

センサ体１８は、３つの光電センサ・アレー５２．５４
．５６を有する。投射体１６は赤いビームＲをセンサ・
アレー５２に、緑のビームＧをセンサ・アレー５４に、
青いビームＢをセンサ・アレー５６に、それぞれ収束さ
せる。センサ体１８の出力５８は、透明画２０上のカラ
ー画像中の、アパーチャ２４と、位置の合った部分を表
現するＲＧＢ信号を形成する。

動作時、カラー画像を担持する透明画２０は駆動体２８
によりアパーチャ２４を通過して移動される。

アパーチャ２４と位置が合った、カラー画像６０の一部
は画像の「走査線」を形成し、これはカラー画像入力装
置１０により上記ＲＧＢ信号に変換される。

光源２６により生ずる白色光はカラー画像の一部分６０
及びアパーチャ２４を経て、鏡３４と３６及びフィルタ
体３８に照射される。前面銀張りの鏡３４と３６はカラ
ー画像の物体平面“０”よりも少し上にある部６０の虚
像６２と６４とを形成するが、これは投射体１６の物体
範囲の十分内側にある。虚像６２と６４を物体平面０よ
り少し先に配置したことによる拡大誤差は前もって正確
に計算することができ、鏡３４と３６とを、フィルタ体
３８のカラーフィルタ窓４０．４２．４４の距離が許す
限り、互いに出来るだけ近く置くことによって、誤差を
低減することが出来る。

ビーム形成体１４は以上により、３つの色成分ビームＢ
、Ｇ、Ｒを正確に作りだし、その各々のビーム角度はａ
であり、互いに相互フィールド角ｆをなしている。ビー
ム角度ａはフィルタ窓４０．４２．４４のアパーチャサ
イズ及び鏡３４と３６のアパーチャサイズに対応する。

また、ビーム角ａはアイリス４８のアパーチャ５０及び
光電センサ・アレー５２．５４．５６のアパーチャに対
応する。

ビームＢ、Ｇ、Ｒは投射体１６により置き換えられ、集
束される。通常、光電性半導体素子のマトリックスより
形成される光電センサ・アレー５２．５４．５６は、ビ
ームＲ，Ｇ、Ｂのいろいろな部分の強さを変換して、出
力５８にＲＧＢ信号を発生する。

ビーム形成体を物体平面０と投射体１Ｇとの間の物体空
間に配置することにより、光学要素の配置におけるきわ
どさは投射体１６の縮小比倍に軽減される。例えば、７
：１の比の場合、鏡３４と３６とフィルタ体３Ｂの配置
許容値は、横方向には７倍、縦方向には４９倍（７２）
へと、画像空間に置いた色分解体に比べて増加するので
ある。

更に透過モードでフィルタ窓４０．４２．４４が用いら
れるので、ビームＢ、Ｇ、Ｒの純度は極めて高い。例え
ば市販の赤の二色性（ｄ　１ｃｈｒｏ　ｉｃ）フィルタ
は、５５０ナノメータ（ｒ＋ｍ）未満の波長をもつ入射
光の約１％しか通さない。市販の青の二色性フィルタも
同様に、５４０ｎｍ以上の波長をもつ入射光の約１％し
か通さない。市販の緑の二色性透過型フィルタは、４６
０ｒ＋ｍ以下の波長及び６００ｎｍ以上の波長をもつ入
射光の約１％しか通さない。したがって、市販の透過型
フィルタは純度約９９％の赤、青、緑の周波数の光を形
成することが出来るのである。

迷光の望ましくない影響は、光学要素のアパーチャをビ
ーム角ａに合わせることにより低減することが出来る。

例えば、鏡３４．３６の鏡面部は、フィルタ窓４０．４
２．４４のアパーチャと同様、アバ−チャａをもつ。ま
たアイリス４８のアパーチャ５０はアパーチャ角ａの範
囲を定める。従って、第１図の装置１０は事実上、ビー
ムＢとビームＲの通路に３つの整合したアパーチャと、
ビームＧの通路に２つの整合したアパーチャとを有する
。さらに、プラテン２２の伸びアパーチャ２４は検出体
５８内の光電センサ・アレー５２．５４．５６に比仲ｊ
的に適合している。ビーム角ａから外れる迷光はいずれ
も、その経路内の整合するアパーチャの１つまたはそれ
以上により、光電センサ・アレー５２．５４．５６に照
射するのを止められる。

第２図において、カラー画像入力装置１０°の他の実施
例は、支持体１２′と、ビーム形成体１４′と、投射体
１６°と、センサ体１８“とを有する。カラー画像入力
装置１０′にはまた、透明プラテン２２１と、光源２６
”と、一対の鏡３４　’　、３６　’と、フィルタ体３
８′が設けられている。

カラー画像入力語Ｗ１０“は紙片６６のような不透明な
物体に形成されたカラー画像を入力するのに適している
。上記構成要素の外に、第２図の実施例はまた、第一の
可動鏡６８と、第二の可動鏡７０と第三の可動鏡７２よ
り成るビーム案内鏡（ｂｅａｍ　ｄｉ−ｒｅｃｔｉｎｇ
　ｍ１ｒｒｏｒ）を有する。

光源２６′と、鏡３４′、３６′、６８とフィルタ体３
８′は互いに連結され、第一の軸ＡＩに沿って動く走査
体７４を構成している。可動鏡７０と７２とは互いに連
結され、第二の軸Ａ２に沿って動く反射体７６を構成度
で動かし得る。軸肘とＡ２は互いにほぼ平行であり、ま
たプラテン２２′に対してほぼ平行である。

動作時、紙片６６は画像側を下にして透明プラテン２２
°の上に置き、弾性カバー（図示せず）等適当な手段に
より、固定される。次に走査体７４が軸ＡＩに沿って左
から右へ動かされ、紙片６６上のカラー画像の一連の走
査線が入力される。同時に、反射体７６は軸へ２に沿っ
て走査体７４の半分の速度で動き、物体平面０゛からセ
ンサ体１８゛まで一定の経路全長を維持し、これによっ
て投射画像の焦点を常に合わせている。走査が終わると
、走査体７４と反射体７６はほぼ破線で示した位置に来
る。

ビーム形成体１４“は前述の第１図の実施例中の対応す
る部分と、はぼ同様の動作を行う。また投射体１６’と
センサ体１８°も第１図の実施例中の対応する部分と同
様の態様で動作する。従って、この第２図の対応する部
分の説明には、第１図の類似部分の説明をもって当てる
ものとする。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明を用いることにより、不要
な色成分の混入による再生カラー画像上のディストーシ
ョンが無く、また、光学要素を配置する際のきわどい位
置決め要求も軽減され、さらに迷光の悪影響を防ぐこと
のできるカラー画像入力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例を示す図、第２図は本発
明による別の実施例を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カラー画像を担持するアイテムを位置決めするための支
   持手段と、前記支持手段から離れた距離にあるセンサ手
   段とを備えたカラー画像入力装置において、 前記支持手段と前記センサ手段との間に配置され、前記
   カラー画像の一部分から発する光から第１ビーム、第２
   ビーム、第３ビームを形成するためのビーム形成手段と
   、 前記ビーム形成手段と前記センサ手段との間に配置され
   、前記第１ビーム、第２ビーム、第３ビームを前記セン
   サ手段上へ投射するための投射手段と を備えたことを特徴とするカラー画像入力装置。