JPS6369371A - 色分解光学読取装置 - 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】 「技術分野」 本発明は、例えばファクシミリ、スキャナ、複写機等に
通用される色分解光学読取装置に間する。

［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、Ｂ　（８１ｕｅ、４５０ｎｍ）、Ｇ　（Ｇｒｅｅ
ｎ、５２５ｎｍ）　、　Ｒ（Ｒｅｄ、６２０ｎｍ）に分
解して読み取り、これを合成することでカラー画像を得
ているため、その結像光学系としでは、これらの色情報
の分解が可能な高精度のレンズ系を用いる必要がある。

ところが、結像レンズ系は焦点距離に応じて色収差が生
じてしまうのが普通である。この点、色分解の要求がな
く、かつ読取精度も高度なものを要求されなかった従来
の単色用の光学系とは異なる。

また結像レンズ系の明るさも要求されることがら深度が
浅くなり、このため色分解時の残存色収差によって、８
．Ｇ、Ｒの３色の性能が低下してしまう。

このような色収差は、理想的には、Ｂ、Ｇ、Ｒの選択波
長に応じ、被写体、結像レンズ系、および受光体の少な
くとも一つを、色収差の量に応じて光軸方向に高精度で
像小量移ｖＪさせることにより除去することかできるが
、このような移動制御系はメカ的に複雑となり、高価な
ものとなってしまう、このため従来は、例えば第３図に
示すような簡易な色分解光学読取装置が用いられてきた
。

第３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）○を載ゴする透明板ガラ
ス１１の下方には、照明光源１２と、走査ミラー１３．
１４か配フされている。この照明光源１２）および走査
ミラー１３．１４は、図に実線で示す位置から破線で示
す位置に走査され、原稿０で反射した照明光は、走査ミ
ラー１３．１４で反射した徒、波長選択フィルタ（波長
選択手段）１５、および結像光学系１６を経て、ＣＧＣ
Ｉのラインセンサ（受光体）１７に入射する。すなわち
原稿○の全体かラインセンサ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の間に通いた波長選択フィ
ルタ１５７ａＧ、Ｂ、Ｒの３色に対応させで切り替えて
光路内に挿入する。あるいは照明光源１２と原稿Ｏとの
間に波長選択手段を宜さく照明光源１２０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
応させて切り替える。そしてそれぞれの状態においで照
明光ＴＡ１２および走査ミラー１３．１４を走査すると
、Ｇ、Ｂ、Ｒに色分解した画像情報を得ることかできる
。ところかこの従来装置には、次の問題点がある。

第４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
れへｆＢＢ、ΔｆＢＲだけのピントずれそ生しる。この
どントずれを最小にするため従来装置では、各波長に対
するピントずれが最も少なくなる第４図のＳの位置にＣ
ＯＤ等のラインセンサ１７を置き、Ｂ、Ｇ、日の各ＭＴ
Ｆ値が平均的に得られるように設定していた。しかしな
がら、このように単にラインセンサ１７の位置の設定に
より色収差によるピントすれを補正しようとする従来装
置では、各波長に対して最良のＭＴＦ値を得ることはで
きす、十分な出力を得ることかできない、また結像レン
ズ系のＦＷを明るくすると、各波長に対するＭＴＦ値の
デフォーカスに対する幅はより狭くなり、平均的ヒント
位置てのＭＴＦＷはより低下してしまう。

「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
解時の性能を十分良好に保つことができる色分解光学装
置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、さらに結像光学系光路内に
、波長選択手段と協働して、色分解によるピントずれを
補正する、光学的パワーを持った光路長補正手段を設け
たことを特徴としている。

「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第１図は本
発明による色分解光学装置の概念図で、菓３図の従来装
置と同一の要素には同一の符号を付しである０本発明は
、波長選択手段である波長選択フィルタ１５とＩＢ働し
て、色分解によるどントずれを補正する、光学的パワー
を持つ光路長補正手段を設けたもので、この実施例にお
いては、結像光学系１６の物体側の波長選択フィルタ１
５より前方に、弱い光学的パワーを持った光路長補正レ
ンズ２０を挿脱するようにしている。

いま蔦２図に示すように、物点Ｏよつ距Ｍβの所に、パ
ワーφＣの光路長補正レンズ２０を挿入すると、結像光
学系１６対する物点の像Ｏ°は、この補正し：ノズ２０
により、 １７β◆Ｉ／（−（Ｉ！−ｅ））・φＣ■ｅｓ（−ΦＣ
βリバ１−φｃｆｆ）　　　　　　　■だけ、シフトす
ることになる。

そして結像光学系１６の結像倍率をｍとすると、物点の
像Ｏ°かｅたけシフトすることにより、像点は、 Δ＝ｍ２ｅ＝（−ｍ２φＣｌ２２）／（１−φＣｌ２）
　■たけ変化する。

従って、ある基準波長λ０に対しで、別の波長λの色収
差によるヒントずれ量かへｆＢλあった場合、上記間係
から、 −へｆ８λ・Δ・（−ＩＴ、２小Ｃρ２）／（１−ΦＣ
ｆ１）■−のように、φｃ、Ｉ２ｖ！選択した補正レン
ズ２０を挿入すれば、色収差によるピントすれを補正す
ることができる。

補正レンズ２０は従って、基準波長とは異なる波長につ
いてそれぞれ設け、これを選択挿入するのが理想である
。しかしより簡易的には、基準波長以外の二つ波長につ
いて、それぞれ色収差によるどントずれが最小になるよ
うに設定した単一の補正レンズ２０を挿入しても、実用
上支障のない補正装置が得られる０次にこの単一の補正
レンズ２０による補正例を具体的数値により説明する。

（以下余白） 「実施例１」 １、結像光学系１６（４群６枚）のデータ２）光路長補
正レンズ２ｏのデータ ３、以上の結像光学系１６による色収差と、補正しンズ
２０ｖ！物点○から距Ｍ（ｌの点においたときの補正量 このように、補正レンズ２０として単一のものを用意し
、これを選択波長がＢ、日のときに距離βのところに単
に挿入しても、寅用土支障のない程度に、色収差を除去
することができる。よって簡単な挿脱機構によって色収
差を除去することができる。

（以下余白） 「実施例２」 実施例１は、原稿と結像光学系との間に光路長補正しン
ズ２０ａ挿入したものであるが、結像光学系１６の像側
に補正レンズを挿入することも可能である。この実施例
はこの場合のデータで、補正レンズ２ｏの設冨距Ｍβ゛
は、結像光学系１６からの距離である。また結像光学系
１６のデータは、第一の実施例と同一である。

１、光路長補正レンズ２０のデータ ２）結像光学系１６による色収差と、光路長補正レンズ
２０による補正量 この例では、補正レンズ２０の形状だけでなく、その挿
入位置も同一であり、挿脱機構はより単純で済む。

本発明は、光路長補正レンズ２０の光軸方向の位置を調
節可能とすることにより、ざらに好ましく色収差の補正
をすることができる。Ｍ２図において、補正レンズ２０
の結像倍率をｍＣ，Ｐｉ像光学系１６の結像倍率ｔｍと
する。補正レンズ２０を光軸方向に６ｃだけ移動したと
きの結像面１７の光軸方向への移動１６１は、 ６　Ｉ＝（１−ｍｃ２）ｍ２６　ｃ　　　　　　　　　
　　■で与えられる。

従って製造時における結像光学系１６の色収差量の変化
や、補正レンズ２０のパワーφＣ等に誤差が生した場合
には、補正リンＸ２００位冒を調節することにより、上
記０式の間係によってこれれの誤差を補正することがで
きる。よってより優れた色分解光学読取装フヲ禮供する
ことが可能である。

光路長補正レンズ２０は、波長選択手段と同一の部材か
ら構成することもできる。これは例えば着色フィルタを
補正レンズ２ｏの形状に加工するか、または補正レンズ
の表面に、波長選択性を持った膜をコーティングするこ
とにより、容易に達成することかできる。この構成によ
れば、単一の光学部材で波長選択と光路長補正を行なう
ことができるので、部品点数およびスペースを増加させ
るごとのないＭ隼な構成で高性能な色分解光学装置が得
られ、コストダウンを図ることができる。

「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
なう光学装置において、結像光学系だけでは困難な色収
差によるピントずれを光学的なパワーを持った光路長補
正手段により容易に補正することができ、波長切換時に
も良好な出力が得られる。

【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図は本発明による光路長補正の様子
を示す光路図、第３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４図は従来装置にあけるＧ、Ｂ、
Ｒの各波長におけるＭＴＦ値とデフォーカス量を示すグ
ラフである。 ０・・・原稿（被写体）、１２−・・照明光源、１３．
１４・・・走査ミラー、１５・・・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・・・光路長補正レンズ（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　　　　三　浦　邦　夫 同　　　私共　茂 同　　　笹山善美 第１図 （ｍｅ）　　　　　（ｍ） 第２図 第３図 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体を照明する光源と、この光源によって照明
   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、上記
   結像光学系光路内に、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を補正する、光学的パワーを持
   った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. （２）特許請求の範囲第１項において、光路長補正手段
   は、波長選択手段と同一の光学部材からなっている色分
   解光学読取装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項において、光路長補正手段
   は光路長補正レンズからなり、この光路長補正レンズが
   波長選択手段であるフィルタを兼ねている色分解光学読
   取装置。
4. （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、光軸方向に位置調節可能
   である色分解光学読取装置。
5. （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、光路長補正手段は、基準波長以外の波長を選
   択したとき光路中に挿入される単一の光学部材からなり
   、この単一の光学部材は基準波長以外の複数の波長の色
   収差によるピントずれを最小とするものである色分解光
   学読取装置。