JPH01914A - ３色分解像読取装置 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明はカラー複写機等に用いられる色分解像読取装置
に関する。

〔従来の技術〕

第８図に従来用いられでいる色分解像読取装置の例を示
す、第８図（ａ）において１は結像レンズ、２．３はダ
イクロイックミラー、４，５．６はライン状光電変換素
子を示す。被写体である原稿は図示していない光源によ
り照射され、レンズ１によりライン状光電変換素子４．
５．６に結像される。

このライン状光電変換素子には通常ＣＣＤ撮像素子が用
いられる。結像光路中に２，３のダイクロイックミラー
が配置されている。これはプラス等の透明基体上に低屈
折率誘電体膜と高屈折率誘電体膜を交互に多層に真空蒸
着して得られる干渉フィルターで第２図（ａ）、（ｂ）
に示すような分光透過特性をもつ０例えばダイクロイッ
クミラー２を第２図（ａ）のまたダイクロイックミラー
３をｗＳ２図（ｂ）の分光透過特性をもつものとすれば
光電変換素子４゜５．６はそれぞれ青、赤、緑情報を読
取ることができる。レンズから各充電変換素子までの空
間距離はレンズの色収差各ＣＣＤの寸法精度誤差、各ダ
イクロイックミラーの反射面の面精度やプリズムを用い
た場合にはプリズム反射面の面精度、プリズム内の光路
距離誤差を考慮しなければ実質的に等しい配置となって
いる。＃８図（ｂ）に示す例ではダイクロイックミラー
と光電変換素子は第８図（ａ）と同様の配置であるがプ
リズム８を設けることにより光の入射および出射がガラ
ス面と垂直になる。このようにすると非点収差をなくす
ことができる。色分解読取装置の他の例としては特開昭
５５・１２４３７９号公報に示すものがある。これは被
写体像を２つの像に色分解し一方の結像の直前にカラー
ストライブフィルターを配置し２種類の波長分布の光の
微細中が交互に現われるように分離しその各々にその波
長分布の光を検出する光電変換素子を対応させるもので
ある。

〔発明が解決しようとする問題点３ １８図に示す読取装置ではいずれもライン状光電変換素
子は異なる平面上に構成されている。この種の色分解読
取光学装置では充電変換素子（以下ＣＯＤという）の１
画素（通常７μ論ロ〜１４μ論口）を正確に対応させな
いと色情報の誤りを生じるためＣＣＤは非常に精密に位
ａｍ’ｌ！されている。詳しく述べると例えば原稿上の
一点の像がＣＣＤの１画素の大きさで各ＣＣＤに投影さ
れる場合を考えると、その点が黒い点であり、第３図（
ａ）に示すように各ＣＣＤのＮ番目の画素に正確に投影
されている状態では青、赤、緑情報とも出力がなくなり
黒と判定される。ところが第３図（ｂ）に示すようにず
れが生じでいるとＮ番目の信号は緑色と判定される。

このようにｌｉｉ素を数μ論の精度でｉ！ｌ整固足固定
ために非常に複雑で高精度な調整が要求されており、通
常ＣＣＤは光軸方向に対し第４図に示すようにθ　、θ
　、Ｘ　、Ｙ　、Ｚの５軸のｘｉが行われるゆＢ この５紬の調整は各ＣＣＤについで行われるためＣＣＤ
が異なる平面上に配置されている場合は調整方向を９０
°ずつ変化させる必要があり調′ｇ機構が複雑で調整も
むつかしいという大きな欠点がある。特開昭５５−１２
４３７９号公報に示す装置ではＣＣＤは実質的に同一平
面上に配ｒａされるが光路は２つの像に分解される。し
たがって３色の色情報を得るにはカラーストライブフィ
ルターを透過させて異なる色情報をＣＣＤ［素上に交互
に得なければならない。

従って３色に光路な分解する場合に比べ解像度が１／２
となる。またカラーストライブフィルターとＣＣＤとの
精密な位置合せも必要となる。本発明は上記従来技術の
問題点を解決するためになされたもので、被写体像を少
なくとも３色の光路に分けて結像し、これらの結像面を
同一の平面上とする３色分解像読取装置を提供すること
を目的とする。

〔問題７αを解決するための手段〕 被写体よりの反射光をレンズにより結像する結像光路中
に色分解手段を設け結像光路を少くとも３色の光路に分
割し、それぞれの結像を光電変換素子によって読取を行
う読取装置において、分割された各色の結像面が実質的
に同一平面上となるようにする。

〔作　用〕 結像光路を少くと６３色に対応するものに分割して結像
するために３色の色情報を得るために充電変換素子の前
にカラーストライブフィルターを配置する必要がなくカ
ラーストライブフィルターを使用するものに比べて解像
度を２倍に高めることができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して第１図に示す本発明の詳細な説明す
る。第１図において第８図の従来例と対応する部分には
同一の符号が付しである。図において１は結像レンズ９
は色分解プリズムでありその断面は３角形ＡＢＣをなし
角Ｂと角Ｃは等しく角Ａを２αで示す。２および３はそ
れぞれ第２図の（ａ）および（ｂ）に示す分光透過特性
を示すダイクロイックミラー面、１０および１３は〃ラ
スと空気層の境界にて全反射する反射面であり面１０と
面１３は平行でありまた面１０と面２および面１３と而
３は面１２上において角度αをなして交る。上記構成に
おいて結像レンズ１の光軸を通過する光は面１０に垂直
に入射するように配置されている。而１０に垂直に入射
した光でグイクロインクミラー２で反射される光は図に
おけるＧＮＯＰの経路を通りＣＣＤ４に結像する。ダイ
クロイックミラー２を通過しダイクロイックミラー３で
反射される光はＧＮＨＩＪの径路を通りＣＣＤ　５に結
像する。グイクロイックミラ・−２，３を通過する光は
ＧＮＨＥＦの径路を通りＣＣＤ　６に結像する。従って
ＣＣＤ４，５，６には各行、赤、緑の像が結像する。図
から面１１を出射する各色の光は面１１に対し垂直に出
射することは明らかであろう。次に第６図および第７図
を参照して各色の光がプリズム中を通過する光の径路の
距離が等しいことを第１図と同一の符号を用いて説明す
る。第６図において２つのダイクロイックミラーを通過
する光の径路ＧＥＦにおいて線分ＥＦの線分Ｂ　Ｃ）：
　ｆ５ｉ　して対称の線分ＥＦ’引くと３角形ＥＦ’　
Ｃと３角形ＥＦＣは合同であり丁テ十ＥＦはＧＦ’すな
わち辺ＡＢに対する点Ｃの高さになる。次に第７図にお
いてダイクロイックミラー２を通過しダイクロイックミ
ラー３で反射される光の経路ＧＫ夏−ＩＩＪについて、
ＩＪＩＭＸｓｉｎ２αであり、３角形Ｋ　Ｌ　Ｈの線分
ＬＨに関して対称な３角形ＬＨＫ″を画くと、て１十ｍ
＝に’　Ｈ＋ＩＨ＝丁下Ｘ５ｉｎ２αであることが分る
。

従ってて下十丁丁十Ｔゴ＝ｓｉｎ２α（ＩＭ＋ＩＬ）＝
　ｓｉｎ　２αＸＭＣ＝１となる。この場合もプリズム
中を通過する光の径路の長さが辺ＡＢに対する点Ｃの高
さとなる。ダイクロイックミラー２で反射される光のプ
リズム中を通過する距離も辺ＡＢに対する点Ｃの高さで
あることは第７図で示したのと同様の方法で示すことが
できる。従って各色に分解された光は同一の面１１を垂
直に出射し面１１カ・ら同一の距離の位置に結像するの
で各色の結像面は同一平面上となる。本実施例は３色分
解像読取装置を示したが本実施例のダイクロイックミラ
ー３と反射面１３と同様の面を増すことにより４色以上
の分解像読取装置が得られることは明らかであろう。ま
た本実施例のように色分解プリズムを用いずに、ダイク
ロイックミラー面と反射面を板ガラス上に設けても本発
明の色分解像読取装置を構成することができる。ただし
、この場合は光が板プラスを斜めに通過するために非点
収差が発生する。

本実施例は一般の場合としてプリズム断面を２等辺３角
形としたがその特別の場合として正３角形断面のプリズ
ムを用いることができる。その場合はプリズムおよび光
学系をコンパクトなものとすることができる。

〔発明の効果〕

同一平面上に各色に分解された光像が得られると以下に
述べる効果を生じる６第５図に示すように３本のＣＣＤ
４，５．６は先に述べたごとくそれぞれにつき５軸の調
整をしなければ画素位置を合わせられない。各色の光像
が同一平面上にあれば各ＣＣＤも同一平面上に配置すれ
ばよい。その結果５紬の調整８！構を１台だけ用意しＣ
ＣＤ　４を始めに調整したあとプリズム９に図示してい
ない支持機構を介し接着剤でＣＣＤ　４を固定し、次に
支持機構に支持されたプリズム９を一旦取外すことな（
、Ｙ軸調整機構を使ってＣＣＤ　５の位置に調整機構を
ずらせばＣＣＤ　５はＣＣＤ　４に対して殆んど位置が
合った状態となっているので微調整のみ行えばよく調整
時間が極めて短かくてすむ。調整後ＣＣＤ　５もＣＣＤ
　４と同様に接着剤でプリズム９に固定する。ＣＣＤ　
６もＣＣＤ　５と同様である。このようにすればｙ４整
機構は１台用意するだけで容易に行えることが明らかで
あろう。結像面が同一平面上にない場合はこのような３
！！整Ｗ１構の簡略化はむずかしく各方向に調整機構が
必要となる。さらにＣＣＤが一平面上に配置される場合
はプリズムの精度を向上すれば３本のＣＣＤを同一基板
上あるいは同一パッケージ上に精密に配置し調整を１回
ですますことも可能となる。なお上記の調整は標準とな
るチャートを撮像し３つのＣＣＤからの信号をオシロス
コープ上に表示しそのタイミングが合うように５軸調整
を行う。また本発明においては光像は３色以上に分解さ
れているためにカラーストライブフィルターを使用する
必要がなく、２色分解のカラーストライプフィルターを
使用するものに比べ解像度を２倍に高めることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である３色分解像読取装置を示
す断面図、第２図はダイクロイックミラーの分光透過特
性を示す図、第３図は各ＣＣＤの画素に与えられる像を
示す図、第４図はＣＣＤの調整軸を示す図、第５図は本
発明の実施例でのＣＣＤの・調整方向を示す斜視図、第
６図、第７図は本発明の実施例において光像が一平面上
にあることを示す原理図、第８図は従来技術を示す断面
図である。 １・・・結像レンズ ２．３・・・ダイクロイックミラー ４．５．６・・・ＣＣＤ ９・・・色分解プリズム 出願人　　小西六写真工業株式会社 第２図 波長（ｎｍ）　　　　　　　　　ｊＲ＆（ｎｒｎｌ（ａ
）　　　　　　　　　　　（ｂ） 第４図 ′＋）ｅＡ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被写体よりの反射光をレンズにより結像する結像光
   路中に色分解手段を設け結像光路を少くとも３色の光路
   に分割し、それぞれの結像を光電変換素子によって読取
   を行う読取を行う読取装置において、分割された各色の
   結像面が実質的に同一平面上となるように構成したこと
   を特徴とする３色分解像読取装置。 ２）上記色分解手段として色分解プリズムを用いる事を
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の３色分解像読取
   装置。 ３）上記色分解プリズムは断面２等辺３角形の３角柱形
   状とし、上記２等辺３角形の一方の等辺に対応する３角
   柱の面に結像光が直角に入射するようにし、色分解プリ
   ズム中に複数個のダイクロイックミラー面を設け、該ダ
   イクロイックミラー面と３角柱プリズムの入射面とは上
   記２等辺３角形の不等角の半分の角度をなすようにし、
   上記ダイクロイックミラー面と上記２等辺３角形の不等
   辺の面との交線を通り３角柱プリズムの光入射面に平行
   な面で形成されるミラーを設け上記ダイクロイックミラ
   ーで反射された光は上記ミラーで反射され３角柱プリズ
   ムを出射するようにし、ダイクロイックミラーのすべて
   を通過した光は上記２等辺３角形の不等辺に対応する面
   で反射され３角柱プリズムを出射されるようにした特許
   請求の範囲第２項記載の３色分解読取装置。