JPH02237359A - 並列光学素子とカラー原稿読取装置 - 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】 〔産業上の利川分野〕 本発明は、カラー複写機等に用いられる色分解のための
並列光学素子とカラー原稿読取装置に関し、詳しくは、
走査露光された原稿からの直線状反射光を平行な３列の
互いに異なる色の光用の光電変換素子列を有するライン
イメージセンサのそれぞれの列に結像させるのに結像レ
ンズと共に用いられる色分解のための並列光学素子とそ
れを用いたカラー原稿読取装置に関する。

〔従来の技術〕

カラー原稿読取装置としては、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　
ｌｍａｇｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　１４；６８−
７２（１９８８）に記載しているように、第７〜１０図
の４通りの方式によるものが知られている。

第７図の方式は、原稿ｌを白色光源２で走査露光し、原
稿１からの直線状の反射光を結像レンズ３によって実質
的に１列の光電変換素子列を有するラインイメージセン
サ４１に結像させる光路に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（
Ｂ）等の色分解フィルタ５ａ，５ｂ，５ｃを切換えて挿
入することによりカラー画像の色分解像情報を得る方式
であり、この方式では、色分解フィルタ５ａ，５ｂ，５
ｃの切換え駆動手段を必要とするし、また１回の走査で
Ｒ，Ｇ，Ｂの情報を同時に得ることはできないため、黒
色の再現等に問題がある。

第８図の方式は、原稿ｌをＲ　，Ｇ　，Ｂ等の分解色光
源２　ａ　，２　ｂ　，２　ｃのそれぞれで走査露光し
て、第７図の方式と同様、原稿１の反射光を結像レンズ
３によりラインイメージセンザ４１に結像させる方式で
あり、この方式では分解色光源２ａ　　２ｂ２ｃとその
切換え駆動手段を必要とするし、また第７図の方式と同
様、黒色の再現等に問題がある。

第９図の方式は、原稿１の白色光源２で走査露光した直
線状の反射光を結像レンズ３の通過後において２種類の
グイクロイックミラ−５ａ，ｆ３ｂでＲ　，Ｇ　，Ｂ等
の分解色に分離し、それぞれの分離光をそれぞれ第７図
や第８図と同様のラインイメジセンサ４１に結像させる
方式であり、黒色の再現には優れるが、２種類のダイク
ロイックミラ６ａ　　６ｂと３個のラインイメージセン
サ４１を必要として、各ラインイメージセンザ４１毎に
それぞれ結像させるために複雑で高精度の調整を必要と
する。

第ｌＯ図の方式は、原稿１の白色光源２で走査露光した
直線状の反射光を結像レンズ３によって、平行な３列の
Ｒ　，Ｇ　，Ｂ等の色分解フィルタが前面に設けられい
る光電変換素子列を有する３ラインイメージセンサ４３
の各列に結像させる方式であり、第７図や第８図の方式
のような切換え駆動手段を必要とせす、第９図の方式の
ような３個のラインイメージセンサ４１毎の結像調整を
必要としない。

しかし、第ｌＯ図の方式では、３ラインイメージセンサ
４３の３列の光電変換素子列に同時に結像する原稿１の
直線状反射光は、同一直線状位置からの反射光ではなく
て、光電変換素子列の並列間隔に応じて位置がすれてぃ
る各列別の直線状位置からの反射光である。従って、黒
色の再現等をよくする同一直線状位置からの反射光の色
分解像情報を得るには、上述の各列別の直線状位゛置の
ずれ分に相当する走査時間だけ時間のずれた３列の光電
変換素子列の出力情報を組合わせなければならない。

そのため、３列の光電変換素子列の出力情報を上述の時
間だけ記憶せねばならず、多数のラインメモリを必要と
してコストが増大する。そして、走査速度を変えて変倍
を行う場合は、最大倍率に応じて必要とするラインメモ
リの数が増えるから、層コスｉ・が増大する。

そこで、上述の問題を解消するカラー原稿読取装置とし
て、第１１図のような読取装置が実開昭６３１６３０６
２号公報により提案されている。第１１図の読取装置は
、原稿１の白色光源２で走査露光した同一直線上位置か
らの反射光のうちの光軸部分の光を結像レンズ３によっ
て３ラインイメージセンサ４３の中央にある光電変換素
子列に結像させるようにし、原稿ｌと結像レンズ３の間
の光軸外に配置した２個のミラー７ａ，７ｂによって上
記反射光のうちの光軸を外れた部分の光をそれぞれ中央
の光電変換素子列の両側にある光電変換素子列に結像さ
せるようにしたことで、３ラインイメージセンザ４３の
３列の光電変換素子列の同時に出力する情報が同一直線
状位置の反射光の色分解像情報を与えて、ラインメモリ
を用いなくても済むようにしたものである。しかし、こ
の読取装置では、３ラインイメージセンサ４３が３列の
光電変換素子列を１パッケージで構成している３ライン
ＣＯＤのように３列の間隔の狭いものになると、ミラー
７ａ．７ｂを配置することが困難になって実用化てきな
くなるし、ミラー７ａ，７ｂが傾くとそれて反射する先
の結像位置かミラーの傾きの倍の割合で振れるようにな
るがら、ミラー７ａ，７ｂによる結像位置の調整が非常
に難しいと言う問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上述の従来技術に鑑みてなされたものであり
、色分解像情報を得るための平行な３列の互いに異なる
色の光用の光電変換素子列を有する３ラインイメージセ
ンサを用いることで、色分解フィルタの切換え駆動手段
や分解色光源とその切換え駆動手段あるいはダイクロイ
ックミラーと色別の３個のラインイメージセンザを用い
なくて済むようにし、そして白色光源で走査露光した原
稿の同一直線状位置からの反射光をミラーによらずに分
離して３ラインイメージセンサの３列の光電変換素子列
にそれぞれ結像させることで、色分解像情報を得るため
のラインメモリの必要をなくすたけでなく、３列の光電
変換素子列に結像させる調整が比較的容易にできるカラ
ー原稿読取装置の提供を最終的な目的とし、結像レンズ
と共にその読取装置に用いられて原稿の同一直線状位置
からの反射光を分離して３ラインイメージセンサの各列
に結像させることを可能にする光学素子の提供を第１の
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、それぞれ細長い入射平面と出射平面とを有す
る光学素子の３個が長さ方向を接して一体化された構成
よりなり、直線状の画像からの光を並列に前記３個の光
学素子に通してそれぞれの光を平行な３列の互いに異な
る色の光用の光電変換素子列を有するラインイメージセ
ンザのそれぞれの列に入射させるのに用いることを特徴
とする並列光学素子にあり、この構成によって前記第１
の目的を達成する。

また、本発明は、原稿を走査露光し、その反射光を結像
手段と色分解手段とを通して平行な３列の互いに異なる
色の光用の光電変換素子列を有するラインイメージセン
サの各列に同時に結像させて画像情報を得るカラー原稿
読取装置において、８一 結像手段の一部としてそれぞれの細長い入射平面と出射
平面とを有する光学素子の３個が長さ方向を接して一体
化された構成よりなる並列光学素子が用いられているこ
とを特徴とするカラー原稿読取装置にもあり、この構成
によって前記最終的な目的を達成する。

〔作用〕

本発明の並列光学素子は、従来公知のラインイメージセ
ンサへの結像レンズと共に用いて、色分解像情報を得る
ための平行な３列の互いに異なる色の光用の光電変換素
子列を有する３ラインｃｃＤのような３ラインイメージ
センサの各列に、白色光源で走査露光した原稿からの同
一直線状反射光を分離して結像させることができ、その
ための調整は、３ラインイメージセンサと同様に３個の
光学素子が一体化されているから、それら光学素子の光
軸面間距離を３ラインイメージセンサの列間距離に対応
して設定することにより、３個の光学素子の並列の方向
を反射光の光軸面に直角にし、そして中央の光学素子の
光軸面を反射光の光軸面に一致させるようにして、並列
光学素子を光軸と平行の方向に移動させると言う比較的
簡単な方法で行うことができる。

また、本発明のカラー原稿読取装置は、上述の並列光学
素子と３ラインイメージセンサの組合わせを用いて、並
列光学素子または３ラインイメージセンサのいずれかを
色分解フィルタも備えて色分解も行うものとしているか
ら、色分解フィルタや分解色光源の切換え駆動手段ある
いはダイクロイックミラーと色別の３個のラインイメー
ジセンサと言ったものを不要とし、色分解像情報を得る
ためのラインメモリの必要性もなくして、３ラインメー
ジセンサに３ラインＣＣＤのような１パッケージで構成
したものを用いることを可能とし、３ラインイメージセ
ンザへの結像の調整を比較的容易に行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を第１図乃至第６図を参照して実施例によ
り説明する。

第１図は本発明並列光学素子の原理図、第２図は第１図
の並列光学素子の部分斜視図、第３図は３ラインＣＯＤ
の斜視図、第４図および第５図は本発明並列光学素子の
他の例を示す側面図および部分斜視図、第６図は本発明
カラー原稿読取装置の例を示す概要構成図である。

第１〜６図において、第７〜１１図と同一符号は同一機
能部材を示し、８はそれぞれ細長い入射平面と出躬平面
とを有する３個の光学素子８ａ　　８ｂ，８ｃか長さ方
向を接して一体化された構成から成る並列光学素子であ
る。この並列光学素子８は、これを用いなければ第１０
図と同様、第１図で結像レンズ３により３ラインイメー
ジセンサ４３の各光電変換素子列４３ａ，４３ｂ，４３
ｃに結像する原稿１面の位置は全体の中央光路の出発点
における紙面に直角な線状位置１ｂとその上、下の２点
鎖線で示した光路の出発点における紙面に直角な線状位
置１ｂ，ｌｃのような３位置であるが、これを用いるこ
とによって光電素子８ａと８ｃかそれぞれ２点鎖線で示
した光路を実線で示したように屈折させて、それらの光
路の出発点を中央光路の出発点と一致させるものである
。一致は並列光学素子８を光軸方向に進退させることで
容易にできる。

すなわち、並列光学素子８を用いることによって、原稿
１の同一線状の反射光を結像レンズ３を介し３ラインイ
メージセンサ４３の３列の光電変換素子列４３ａ，４３
ｂ，４３ｃに結像さぜることかできる。したかって、３
ラインイメージセンザ４３に色分解フィルタを各光電変
換素子列４３ａ，４３ｂ，４３ｃの前面に何するものを
用いるか、または並列光学素子８に色分解７イルタを各
光学素子８ａ，８１〕，８ｃの入射平面あるいは出射平
面の一方もしくは両方の表面に有するものを用いること
で、ラインメモリを必要とすることなく３ラインイメー
ジセンザ４３によって色分解像情報を読取るこどかでき
る。

なお、第２図に斜視図を示した第１図の並列光学素予８
は中央部の光学素子８ｂを入射平面と１ヨ射平面とが平
行の光路を屈折させない光学素子とした好ましいもので
あるが、本発明の並列光学素子８はこれに限らず、中央
部の光学素子８　１）が光路を屈折させるものであって
もよい。また、中央部の光学素子８ｂが光路を屈折させ
ない好ましい並列光学素予８として、第４図と第５図に
示したようなものも製作の容易な点で一層好ましい。ま
た、色分解フィルタは、少なくとも３ラインイメージセ
ンサ４３の３列のうちの２列、並列光学素子８の光学素
子８ａ，８ｂ，８Ｃのうちの２個について設けられてい
れば色分解像情報を得ることができる。

第３図の３ラインイメージセンサ４３は、３列の光電変
換素子列４３ａ，４３ｂ，４３ｃが前面に色分解フィル
タを有して色分解像情報を出力するものであって、その
列間ピッチがＯｉ７ｎｕ＋＋程度で１パッケージに構成
された３ラインＣＣＤであり、実際に得られるものであ
る。第１．２図や第３．４図に示したような並列光学素
子８は、各光学素子８ａ，８ｂ，３ｃの並びのピッチが
上述のような３ラインイメージセンサ４３の光電変換素
子列４３ａ，４３ｂ．４３ｃの列間ピッチに対応するも
のを容易に作ることができる。

第６図のカラー原稿読取装置においては、原稿台ガラス
９上に原稿１が載置され、水平方向にスライドする走査
部材１０に取付けられたハロゲンランプの白色光源２に
よって照明される。走査部材１０には、前述の並列光学
素子８とミラーＩ１が４５°の角度をもって設けられて
いる。このように照明系と並列光学素子８を一体的に構
成すると、照明系による原稿１上の照明分布状態と撮像
位置の関係とが維持しやすくなり、光源の交換時などに
その照明分布の調整が容易になる。可動ミラーユニッｌ
・１２にはミラーｌ３および１４が９０°の角度をもっ
て取付けられていて、走査部材１０の１／２の速度で同
じく水平方向にスライドする。原稿１からの反射光は並
列光学素子８を透過したのち、ミラー１１，１３．１４
の組合わせにより結像レンズ３に送られ、原稿ｌ上のラ
インＡの画像情報は３分割されて、第３図に示したよう
な３ラインイメージセンザ４３上の３列の光電変換素子
列４３ａ　，　４３ｂ　，　４３ｃ上に結像する。

したがって、ラインメモリを必要とすることなく３ライ
ンイメージセンザ４３により黒色の再現性に優れた色分
解像情報を読取ることができる。

〔発明の効果〕

本発明の並列光学素子は、従来公知のラインイメージセ
ンザへの結像レンズと共に用いて、３ラインＣＣＤのよ
うな３ラインイメージセンザの各列に白色光源で走査露
光した原稿からの同一直線状反射光を分離して結像させ
ることができ、そのための調整か容易にできると言う効
果を奏する。

また、本発明のカラー原稿読取装置は、色分解フィルタ
や分解色光源の切換え駆動手段あるいはダイクロイック
ミラーと色別の３個のラインイメジセンサと言ったもの
を不要とし、色分解像情報を得るためのラインメモリの
必要性もなくして、３ラインイメージセンザに３ライン
ＣＣＤのような１パッケージで構成したものを用いるこ
とを可能とし、３ラインイメージセンサへの結像の調整
か容易であると言う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明並列光学素子の原理図、第２図は第１図
の並列光学素子の部分斜視図、第３図は３ラインＣＣＤ
の斜視図、第４図および第５図は本発明並列光学素子の
他の例を示す側面図および部分斜視図、第６図は本発明
カラー原稿読取装置の例を示す概要構成図、第７図乃至
第１１図はそれぞれ従来のカラー原稿読取装置の例を示
す概要構成図である。 １・・・原稿　　　　　　　２・・・白色光源２ａ，２
ｂ，２ｃ・・・分解色光源 ３・・・結像レンズ ４ｌ・・・ラインイメージセンサ ４３・・・３ラインイメージセンサ ４３ａ，４３ｂ，４３ｃ・＝光学変換素子列５ａ，５ｂ
，５ｃ・・・色分解フィルタ６ａ，６ｂ・・・ダイクロ
イックミラ ７ａ，７ｂ・・・ミラー　　　８・・・並列光学素子８
ａ，８ｂ，８ｃ−光学素子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれ細長い入射平面と出射平面とを有する光
   学素子の３個が長さ方向を接して一体化された構成より
   なり、直線状の画像からの光を並列に前記３個の光学素
   子に通してそれぞれの光を平行な３列の互いに異なる色
   の光用の光電変換素子列を有するラインイメージセンサ
   のそれぞれの列に入射させるのに用いることを特徴とす
   る並列光学素子。
2. （２）前記３個の光学素子のうちの中央の１個の入射平
   面と出射平面とが平行である特許請求の範囲第１項記載
   の並列光学素子。
3. （３）原稿を走査露光し、その反射光を結像手段と色分
   解手段とを通して平行な３列の互いに異なる色の光用の
   光電変換素子列を有するラインイメージセンサの各列に
   同時に結像させて画像情報を得るカラー原稿読取装置に
   おいて、結像手段の一部としてそれぞれの細長い入射平
   面と出射平面とを有する光学素子の３個が長さ方向を接
   して一体化された構成よりなる並列光学素子が用いられ
   ていることを特徴とするカラー原稿読取装置。
4. （４）前記色分解手段がラインイメージセンサの光電変
   換素子列の前面に設けられたフィルタから成る特許請求
   の範囲第３項記載のカラー原稿読取装置。
5. （５）前記分解手段が前記並列光学素子の光学素子の入
   射平面または出射平面の少なくとも一方の表面に設けら
   れたフィルタから成る特許請求の範囲第３項記載のカラ
   ー原稿読取装置。