JPH04163401A - カラー画像読取装置 - 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） 本発明はカラー画像読取装置に関し、特に体積型ホログ
ラムより成る色分解手段と３つのラインセンサーを同一
基板面上に設けた読取手段を利用することにより原稿面
上のカラー画像情報を高精度に読取ることのできるカラ
ースキャナー、カラーファクシミリ等に好適なカラー画
像読取装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より原稿面上のカラー画像情報を光学系を介してＣ
ＣＤ等のラインセンサー面上に結像させて、このときの
ラインセンサーからの出力信号を利用してカラー画像情
報をデジタル的に読取る装置が種々と提案されている。

例えば第３図は従来のカラー画像読取装置の概略図であ
る。同図では原稿面１上のカラー画像からの光束を結像
レンズ２ｏで集光し、後述するラインセンサー面上に結
像させる際、該光束を３Ｐプリズム２１を介して、例え
ば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色に色分解
した後、各々ＣＣＤ等から成るラインセンサー２２，２
３゜２４面上に導光している。そしてラインセンサー２
２．２３．２４面上に結像したカラー画像を各々ライン
走査し各色光毎に読取りを行なっている。

第４図は特開昭６２−２３４１０６号公報で提案されて
いるカラー画像読取装置の要部概略図である。

同図では原稿面１上のカラー画像からの光束を結像レン
ズ２５で集光し、後述するラインセンサー面上に結像さ
せる際、該光束を２色性を有する選択透過膜が付加され
た２つの色分解用のビームスプリッタ−２６，２７を介
して３色に対応する３つの光束に分離している。そして
該３つの色光に基づくカラー画像を第２図に示すように
３つのラインセンサー２８ａ、２８ｂ、２８ｃを同一基
板面上に設けた、所謂モノリシック３ラインセンサー２
８の各ラインセンサー面上に各々結像させている。これ
によりカラー画像をライン走査して各色光毎の読取りを
行なっている。尚、第２図に示す各ラインセンサー間の
距離Ｓ、、Ｓ２は０．１〜０．２ｍｍ程度、各単一素子
の寸法Ｗ１ｘ　Ｗ　２は７μｍ×７μｍ又は１０μｍＸ
　１０μｍ程度である。

（発明が解決しようとする問題点） 第３図に示すカラー画像読取装置では３つの独立のライ
ンセンサーを必要とし、又高精度化が要求され、しかも
製作上困難な３Ｐプリズムを必要とする為、装置全体が
複雑化し、又高価となり、更に結像光束と各ラインセン
サーとの合致調整を各々独立に３回行なう必要があり組
立調整が面倒となる等の問題点があった。

又、第４図に示すカラー画像読取装置はビームスプリッ
タ−２６，２７の板厚をＸとした場合ラインセンサーの
各ライン間の距離は２　、ｆＴ　ｘとなる。今、製作上
好ましいラインセンサーの各ライン間の距離を０．１〜
０゜２ｍｍ程度とするとビームスプリッタ−２６，２７
の板厚Ｘは３５〜７０μｍ程度となる。

一般にこのような薄い厚さで光学的に平面性を良好に維
持したビームスプリッタ−を構成することは大変難しく
、このような厚さのビームスプリッタ−を用いるとライ
ンセンサー面上に結像させるカラー画像の光学性能が低
下してくるという問題点があった。

一方、モノリシックな３ラインセンサーの中央のライン
センサー２８ｂに対する他の２ラインセンサー２８ａ、
２８ｃの距離は一般的に言って、各反対方向に等距離且
つ副走査方向の画素サイズ（第２図のＷ２）の整数倍に
なっているのが普通である。

これは次の理由による。第５図から分るように通常の結
像レンズ２５のみを用いて上記モノリシック３ラインセ
ンサーで画像読み取りする場合、３ラインセンサー２８
ａ、２８ｂ、２８ｃで同時に読み取られる原稿面上の位
置は、第５図の如く具なる３位置５１ａ、５１ｂ、５１
ｃとなる。この為、成る位置に対する３色光（Ｒ，Ｇ。

Ｂ）の各信号成分は同時に読み取れないので、読み取り
後一致させ合成する必要がある。

これにはラインセンサー間の距離Ｓ、、Ｓ２を各画素サ
イズＷ２の整数倍とし、これに応じた冗長ラインメモリ
ーを具備した上で、例えばＢ信号に対し、Ｇ、Ｒ信号を
遅延させることによって比較的容易に３色の合成信号が
得られる。よフて、上記の如く整数倍にするのである。

しかし乍ら、ライン間距離相当に冗長ラインメモリーを
充当することは高価なラインメモリーを複数列持たねば
ならないという欠点があった。

本発明は色分解手段として体積型ホログラムを用い、結
像光学系と色分解手段の構成を適切に設定することによ
り装置全体の簡素化を図りつつ、例えばＲ，Ｇ、Ｂの３
つの色光でカラー画像をデジタル的に高精度に読取るこ
とのできるカラー画像読取装置の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明のカラー画像読取装置は、カラー画像を結像光学
系により３つのラインセンサーを同一基板面上に互いに
平行となるように配置した読取手段面上に結像させ、該
読取手段で該カラー画像を読取る際、該結像光学系の射
出瞳と該読取手段面との間の光路中に入射光束を該３つ
のラインセンサーの配列方向と直交する方向に回折作用
により３つの色光に色分解する体積型ホロクラムより成
る色分解手段を設け、該色分解手段で色分解された色光
に基づくカラー画像を該読取手段で読取るようにしたこ
とを特徴としている。

特に本発明では、前記体積型ホログラムは入射光束を赤
色光、緑色光そして青色光の３つの色光に色分解してお
り、このうち緑色光と青色光に各々属する主波長に対し
てブラッグ回折条件を満足していることを特徴としてい
る。

（実施例） 第１図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明の第１実施例の要部
平面図（主走査断面）と要部側面図（副走査断面）、第
１図（Ｃ）は同図（Ａ）の一部分の拡大説明図である。

図中１は原稿面であり、カラー画像が形成されている。

２は結像光学系であり、例えば射出側の主光線が光軸と
平行となりで射出する所謂射出型テレセントリック系と
なるように構成されている。３は色分解手段であり、後
述するような体積型ホログラムより構成されており、入
射光束を３色光に、例えば赤色光（Ｒ光）５、緑色光（
Ｇ光）６、青色光（Ｂ光）７に色分解し、反射回折させ
ている。４は読取手段であり、複数の画素を一次元方向
に配置した３つのラインセンサー８゜９．１０を同一基
板面上に複数の画素の並び方向が互いに平行となるよう
に配置されたモノリシック３ラインセンサーより成って
いる。

本実施例では不図示の照明系より照明された原稿１面上
のカラー画像を走査手段２ａて副走査方向にライン走査
すると共に結像光学系２により色分解手段３を介して、
所定の３つの色光に分解し該分解した各色像を各々対応
するラインセンサー８．９．１０面上に結像している。

そして読取手段４により各々の色光に基づくカラー画像
をデジタル式に読取っている。

次に本実施例の体積型本口クラム（以下単に「ホログラ
ム」と称する場合もある。）３の特徴について説明する
。（尚以下の実施例では反射型について示しているが透
過型についても全く同様である。）体積型ホログラム３
に入射した光は緑色光（Ｇ色光）、赤色光（Ｒ色光）、
青色光（Ｂ色光）の各成分光束５，６．７に色分解され
る。

このうち例えばＲ成分光束６はホログラム表面に蒸着等
で付加されたバントパスフィルター等により正反射され
、一方Ｇ成分光束５、Ｂ成分光束７は各々のど−り波長
がブラック回折条件に適合されるように作成された体積
型ホログラム３により反射回折される。このときホログ
ラム内の回折格子の格子ピッチ（図中Ｐ）に決定される
回折角に従い、Ｇ成分光束５はラインセンサー８に導光
される。

一方、同一基板上のホログラム材に２重露光して作成さ
れたＢ成分用のホログラムグレーティングによりＢ成分
光束７はラインセンサー１０に導光される。ここでＲ成
分光束に対してホログラムによる回折効果を用いていな
いのは、−数的にホログラム材料である感材か分光的に
Ｒ成分光に対し感度か低い為である。

次に本実施例におけるホログラムグレーティングの具体
的なパラメーターについて説明する。

ここでホログラムグレーテイング面３からモノリシック
３ラインセンサー面４まての距離をＬ（Ｌ＝３５ｍｍ）
このホログラムグレーテイング面３への入射角をθ、。

（θ、ｎ＝４５°）、作成されたホログラムグレーティ
ング３の格子面内ピッチをＰ、ホログラム内格子傾き角
をφ′、格子間隔をｄとする。

又、３ラインセンサ一間の距ＩＩ（ラインセンサー８と
９間及びラインセンサー９と１０間の距離）を各々Ｚａ
　、Ｚａ　　（ＺＧ　＝Ｚａ　＝１００μｍ）とする。

色分解すべき３色光の各中心波長λＲ２λＧ、λＢをλ
Ｈ＝６１０ｎｍ、λ６＝５３０ｎｍ、λ、＝４７０ｎｍ
とする。ここでＲ成分光束６については前述の如くバン
トパスフィルター等の波長選択性反射膜にて正反射され
る。

ところで回折格子の格子ピッチと中心波長及びホログラ
ム３からラインセンサー４間の距離かわかればこれは即
ち所望の分離距離となる。

従ってこれにより必要な回折角（本実施例では反射回折
角）か求まる。即ち ２　Ｂ　＝　Ｌ−ｔ　ａ　ｎ　ｙ　ａ、・同様に Ｚｃ、＝Ｌ−ｔａｎｙａ ここでγ８．γＧは各々正反射光方向からの差としての
反射回折角をいう。

Ｚ６＝＋０．１ｍｍ、　Ｚ（、＝−０，１ｍｍ　’、　
Ｌ＝３５ｍｍとして γａ　”　”０．１６３７°　、γａ　＝　−０，１６
３７’となり、よって入射角θ、。−４５°に対するＢ
色光とＧ色光の出射回折角は θ。ｕｔ、ｅ４５．ｌ６３７’　　、θ。ｕｔ、　、−
４４，８３６３゜となる。囚に出射回折角θ。ｕｔ、　
Ｒ・４５°である。

以上から波長λ８．λ６に対して必要な前述のパラメー
ターＰ、φ′、ｄか決まる。即ち、より、ＰＢ＝　２３
２．９７２　μｍ より、φａ　　′＝　０．０４３７’ 但し θ。。、′−５ｉｎ−・　（ヱ朋±二）　、角度θｉｎ
′も同様でｎはホログラム感材の屈折率てあり、例えば
ｎ＝１．５である。

格子間隔ｄは各々ｄＢ　−ＰＲ−ｓ　ｉ　ｎφＢ　′よ
りｄ　Ｂ＝　０．１７７７μｍ 同様の計算を波長λ６に対しても行い Ｐ　、　−−２６１，９６３μｍ φａ　′＝　−０，０４３８’　　、ｄａ　−０，２０
０２μｍを得る。

次に上記パラメーターを有するホログラムを作成するに
当りレーザー光による露光言己録法に基づく条件につい
て述べる。本実施例における露光装置の概略図を第８図
に示す。

第８図においてＡｒレーザー等のレーザー９１から出射
したコヒーレント光はハーフミラ−９２により２つのコ
ヒーレント光に分割される。分割された２つのコヒーレ
ント光はミラー９３て折り曲げられコリメーターレンズ
系９４て平行光束にされ、カラス基板等の支持体９６上
に塗布又は貼布されたホログラム感材９５に入射角θｒ
ｌ＋　θｒ２でそれぞれ対向するように（表と裏から）
入射する。このとき使用する感材としては重クロム酸ゼ
ラチン、ポリ−Ｎビニルカルバゾール、フォトポリマー
等様々なものが使用可能である。

次にホロクラム記録光束の入射角θ、１．θｒ２につい
て説明する。

記録時におけるレーザー光として例えばＡ、。

レーザーλ、−０，５１４５μｍを考えると回折におけ
るブラッグ回折条件を波長λ８．λ６に各々適用して λ、　−２ｘｎ　　ｘｄ　　ｘｃｏｓ（θ、′±φ′）
より ｎ＝１．５、ｄ−＋ｄＢ、ｄＧ　、　φ′→φＢ　′。

φ６′として記録露光系の入射角θ、（θ、′はホログ
ラム内での記録角、θ、−５ｉｎ−’　（ｎ−ｓｉｎθ
、′））が決定される。前述のパラメータφ′、ｄを用
いて θｒ、Ｇ　’−３１，１２０８°及び　３１．０３３２
゜→　θ−，ａ　＝５２．８２９１’及び５０．６５１
３００ｒ、Ｂ　　′−１５，２４２２°及び　１５．１
５４８゜→　θｒ、Ｂ−２３，２２５４°及び２３．０
８７８゜となる。

次に以上の説明から実現される色分解分離機能を有する
体積型ホログラムの実装について述べる。例えば入射角
θ、ｎ＝４５°が、何等かの原因で誤差をもった場合に
各Ｂ、Ｇ成分光束のピーク波長λ８．λＧのシフトか微
少であると回折角の変動も極めて小さくモノリシック３
ラインセンサー側を光軸方向（Ｌ方向）及び光軸垂直方
向（Ｚ方向）に移動可能とすることで、殆んど性能を損
なうことなく入射角度の誤差を吸収することかできる。

入射角度θ１ｎとホロクラム使用時のブラッグ回折条件
を満たす波長、即ちピーク波長λ２との間には以下の関
係がある。

λＰ＝　２　ｘｎ　ｘｄ　ｘｃｏｓ（θｉｎ′−φ）Ｂ
成分光束、Ｇ成分光束についてパラメータｎ。

ｄ、φを代入して入射角θ１ｎを変化させることにより
各々のピーク波長λＰ、Ｂ＋　λＰ６か得られる。とこ
ろで実際の装置構成において、入射角θ１ｎの誤差は±
０，５°程度であれば容易に達成できる。又、上記で得
られる波長λＰ、Ｂ＋　λＰ６と各格子どツチｐ８．ｐ
、とから出射回折角θｏｕｔは以下の関係から求められ
る。

参考の為にパラメータλＰ、Ｂ＋　ＰＢ及びλ２．６゜
Ｐ６とθ、、＝４５±０．５°とから得られる出射回折
角θ。０、及び正反射方向からの変位角θ。ｕｔ−θ、
。を表−１に示す。

表−１ （Ｇ成分光束） （Ｂ成分光束） 表−１より入射角θ、ｎ＝４４．５°にてホログラムか
らラインセンサー間の距離りを３５ｍｍから−０，０８
７ｍｍ縮めれば、 Ｚ６＝Ｌ−ｔａｎ（θＯｕｔ＋Ｇ−θ１ｎ）　＝−０、
］ＩＩｎ又同時に ＺＢ＝Ｌ−ｊａｎ（θｏｕｔ＋８−〇□ｎ）−０，１ｍ
ｍとなり、各ピーク波長は正しくラインセンサー中央に
分離し得る。又この時、モノリシック３ラインセンサー
全体を ΔＺ−Ｌ−ｊａｎ　（θ　ｉｎ　　−４５°　）−−０
，３０５ｍｍシフトする必要がある。波長λ２．８λ２
．６の設計波長からのずれは各ｉｎｍ強で実用上問題は
生じない。同様のことを入射角θ、ｎ＝４５．５°につ
いても行なうと距離りな＋０．０８７ｍｍのばした時、
分光分離はＺ＝±０．１ｍｍに正しく実現され、波長シ
フトも一１ｎｍ強程度で、ΔＺ＝＋０．３０６ｍｍのシ
フトを与えることで正しく分光分離し得る。

このように本実施例においては±０．５°程度の入射角
誤差があっても殆んど悪影響を受けることはない。

同様の分光分離作用を与えるものとして、本出願人は例
えば特願平１−３１９９７８号において第６図に示すよ
うな、階段状の１次元ブレーズド回折格子１１を用いた
カラー画像読取装置を提案している。このとき前記入射
角誤差が±０．５°あると５ｎｍ程度のピーク波長シフ
トが起こる。

又、前述したカラー画像読取装置ではカラー画像の読取
精度を向上させる上では当然ながらピーク波長のシフト
は小さい方か望ましい。

次に本実施例におけるホロクラムの回折効率について説
明する。ホログラム格子面がほぼ膜面に平行として、回
折効率ηは下記の式から求まる。

（Ｂｅｌｌ　５ｙｓｔ、Ｔｅｃｈ、Ｊ、ｖｏ１４８（１
９６９）２９０９）ここに Δｎ：屈折率の変調度、　　ｔＧ：膜厚、λニブラック
波長（ピーク波長）、 Δλニブラック波長からのシフト量、 ｎ：ホログラム平均屈折率、 θ１ｏ′：ホログラム内での入射角 ここでピーク波長（ブラック波長）での回折効率はΔλ
二〇であるから、ξ＝０、従ってとなる。この時半値で
は、即ち効率がη、、、ａＸ／２で、この時ν２−ξ２
〈０である為 となる。実際のパラメータを用いて、それぞれ値を求め
ると ｔ、−１０μｍ５ θｉｎ　′＝ｓｉｎ−’　（ｓｉｎθ＋ｎ／ｎ）−２８
，１２５５゜（θ、ｎ−４５°、ｎ＝１．５） Δｎ＝０．０３においてλ、−５３０ｎｍではηゆａＸ
＝０．９３１に達し、この時η半値を示すシフト量Δλ
＝±７．４ｎｍとなり、半値巾は１４．８ｎｍにすぎな
い。波長λ８についてもほぼ同様である。

前述のブレーズド型の１次元回折格子を用いた場合効率
η。ａｘは０次光については１．０であるが±１次回折
光については０．６〜０．７程度である。

又、半値波長巾は３０〜５０ｎｍ程度である。

第７図にこのときの回折光による色分解による３色光の
光強度の概略図を示す。

図中−１次光成分（Ｂ成分光束）４１がＢ成分用のライ
ンセンサー面８ａ上に、＋１次光成分（Ｒ成分光束）４
３が、Ｒ成分用ラインセンサー面１０ａ上にそれぞれ導
光結像されるが、紙面内の波長巾に比例したボケが生じ
ている。因に０次光成分（Ｇ成分光束）４２は回折によ
る分散はない為、原理的にはボケを生じない。

次に本発明の第２実施例に係るホログラムの特徴につい
て説明する。

第１実施例において色分解手段としての体積型ホログラ
ムで色分解された３つの色光のうちＲ成分光束６はホロ
グラム表面に蒸着等で付加されたバンドパスフィルター
等の正反射を用いて得ている。第２実施例では第１実施
例と同様の構成及び原理を用いてＲ成分光束６に対する
色分解分離をホログラムを用いて実現している。

次にＲ成分光束６を色分解分離するためのホログラムの
特徴について説明する。

Ｒ成分光束６は入射角θ、、＝４５°のとき出射回折角
θ。ＵＴ、ＲＦ４５°と、正反射的に回折するものであ
る。このとき前述の式より格子面内どツチＰ＝ω、ホロ
グラム内格子傾き角φ′＝０°である。従って、このホ
ログラムはθ、ｎ＝　４５°で入射した波長λ、＝６１
０ｎｍのＲ成分光束に対するブラック回折条件を満足す
るように設定すれば良い。従って、 波長λ、　＝２　ｘｌ　ＸｄＲｘｃｏｓθｉｎ′ここで θ□、＝４５°、λＲ＝０．６１μｍ、ホログラムの平
均屈折率をｎ＝１．５とすると、格子間隔ｄＲＯ，２３
０６μｍとなる。

次に、格子面内どツチＰ＝（１）、ホログラム内格子傾
き角φ′＝０°、格子間隔ｄＲ＝０．２３０６μｍのバ
ラ−メータを有するホログラムを作成する方法について
第９図を用いて説明する。

記録時におけるレーザー光として例えばＨｅ−Ｎｅレー
ザーの波長え、＝０．６３２８μｍを用いると記録時に
おけるブラック回折条件より、ホログラム内での記録光
の入射角をθ、′、空気中での記録光の入射角なθ、と
すると λ、ｔ　２Ｘｎ　ｘｄＲｘ　　ＣＯ５θｒ　′となる。

このとき、ｄＲ＝０．２３０６μｍ、ｎ＝１．５、λ、
＝０．６３２８μｍであるから、 θ、　　’＝２３．８１１１２°→　θ、　＝３７．２
７１１゜となる。

即ち、第９図においてＨｅ−Ｎｅレーザー９７から出射
されたレーザー光はコリメーターレンズ系９４で平行光
束９９となりガラス基板９６上のホログラム感材９５へ
入射角θ、て入射する。このときの入射光束はホログラ
ム感材９５の膜面に平行に配置した平面鏡９８により反
射され、反射光束１００となって、再びホログラム感材
９５へ入射角θ１で再入射する。

従って入射平行光束９９と、反射平行光束１００とが互
いに干渉し、このとき形成された干渉縞を記録すること
により、本実施例におけるＲ成分光束の色分解分離用の
ホログラムを得ている。

この方法は平面鏡９８とホログラム乾板（支持体９６上
の感材９５の総称）とを一体に保持することにより、周
囲の振動に強く、ホログラムの品質も高くすることがで
きる。

第９図では平面鏡９８を用いた１光束露光系に適用した
場合を示したが、例えば第８図に示した２光束露光系に
おいても本実施例は同様に適用することができる。

本実施例で使用することができるホロクラム感材９５と
しては、例えば色素増感された重クロム酸ゼラチンやフ
ォトポリマー等、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光の波長域に感度
を有する感材であれば何でも使用できる。又使用レーザ
ー光としてはＫｒレーザーのλ−６４７．ｌｎｍ等も同
様に使用可能である。

以上のように本実施例では色分解された各成分光束のう
ちＲ成分光束の色分解分離用のホロクラムについて赤色
レーザーと、その波長域に感度を有するホログラム感材
を用いて形成する方法について説明を行なったか、Ａ、
レーザーと、この波長域に感度を有するホログラム感材
を用いても該ホログラムを同様に形成することができる
。

次にこの方法について説明する。

本実施例におけるＲ成分分解分離用のホログラムは格子
面内どツチＰ＝（１）、ホログラム内格子傾き角φ′＝
０°、格子間隔ｄＲ＝０．２３０６μｍである。このと
きＡ、レーザーからの波長λ、＝５１４．５ｎｍのコヒ
ーレント光でホロクラムを形成する場合について説明す
る。

前述したブラック回折条件より波長λ、はホロクラムの
平均屈折率をｎ＝１．５とするとλｒ　−２ｘ　ｎ　Ｘ
　ｄＲｘ　ＣＯ５θ、′であるから、０．５１４５−２
ｘ　１．５　Ｘ　０．２３０５ｘ　ｃｏｓθ１　′従っ
て記録用のレーザー光の入射角θ、′はθ、　　′＝４
１．９３９９°てあり、この角度は臨界角を越えている
為、空気中での入射角は存在しない。

第１０図はこのときのホロクラム記録用の光学系の一部
分の要部概略図である。

同図においてはＡ、レーザー（不図示）からのコヒーレ
ント光はコリメーターレンズ系（不図示）により平行光
束１０１となりプリズム１０２へ入射する。該プリズム
１０２を透過した平行光束１０１はホログラム感材の屈
折率とほぼ等しい屈折率を有する液体（「インデックス
マツチング液」と呼ぶ）１０３を透過し、ホログラム感
材９５へ入射角θ、′で入射する。更にホログラム感材
９５とガラス基板９６を通過した入射光束は再びインデ
ックスマツチング液１０３を介して配置された平面鏡１
０４で反射され、ホログラム感材９５へ再入射する。

即ち、入射平行光束１０１と反射平行光束１０５か互い
に干渉し、このときの干渉によって形成された干渉縞が
ホログラム感材９５に記録される。

第１０図では簡単のために、プリズム１０２の頂角を入
射角θ、′に等しくして、かつ、プリズム１０２の屈折
率とインデックスマツチング液１０３の屈折率かホログ
ラム感材９５の屈折率に等しい場合について示したが、
ホログラム感材９５内で入射角か角度θ１′となる様に
すれば、プリズム１０２の頂角や屈折率、インチ・ソク
スマッチンク液１０３の屈折率等は適宜選択することが
できる。

本実施例ではこの様な露光光学系を用いることにより、
Ａ、レーザーの波長λ、＝５１４．５ｎｍや波長λ、＝
４８８ｎｍのコヒーレント光で、この帯域にしか感度を
持たないホロクラム感材を用いて、Ｒ成分光束（λ、＝
６１０ｎｍ、）の色分解分離するためのホロクラムを作
成している。

次に第３実施例としてホログラムクレーテインク面３か
らそノリシック３ラインセンサ一面４まての距離りをＬ
＝ｊＯｍｍとし、装置全体の小型化を図った場合につい
て説明する。装置の構成及び動作原理は第１実施例と同
様であるので省略し、Ｇ成分光束、日成分光束の分解分
離用ホログラムの具体的なパラメーターについて説明す
る。

ホログラムへの入射角θ、ｎを０１ｎ＝４５°、３ライ
ンセンサー間の距離を各々中央ラインセンサーよりＺ、
＝＋０．１ｍｍ、Ｚ６＝−０．１ｍｍ、γＢ、γ６を各
々正反射光方向からの差としての反射回折角とすると、 ＺＢ−Ｌ−ｔａｎｙ　８、Ｚａ＝Ｌ−ｔａｎｙ　６より
、γ８−＋０．５７２９°、γ、−−０，５７２９゜と
なる。

入射角θ、ｎ＝４５°に対するＢ成分光束とＧ成分光束
の出射回折角は各々θ。ｕｔ、ａ　＝４５．　５７２９
°、θ。ｕｔ、Ｇ　＝４４．４２７１°となる。

以上より波長λ５．λ６に対して必要なホログラムの格
子定数Ｐ、φ′、ｄが定まる。

詳細な計算は省略して、以下に結果のみを表−２に示す
。

（表−２） 次に、Ａル−ザーの波長λ、＝５１４．５ｎｍを用いて
、これらのホログラムを記録するための記録光束の入射
角を求めた結果を表−３に示す（計算は省略）。

（表−３） ここて、θ、′はｎ＝１．５のホログラム感材内での記
録角、θ、は空気中ての記録角である。

上記記録角θ、てＡ、レーザーの波長λ１−０．５１４
５μｍのコヒーレント光を用いて、第８図に示す露光光
学系で本実施例のホロクラムを作成している。

本実施例のホログラム作成において、記録用のレーザー
光として、Ａｒレーザーの波長λ、＝０４８８μｍを用
いた場合の記録光束の入射角を求めた結果を表−４に示
す（計算は省略）。

（表−４） 上記記録角θ１で、Ａ、レーザーの波長λ１＝０．４８
８μｍのコヒーレント光を用いても、本実施例のホログ
ラフは作成することができる。

以上の如く、ホログラム感材の感度や露光光学系のセツ
ティング等の都合に合わせて、記録波長を変えることも
可能であり、Ｂ成分用のホログラムは波長０．４８８μ
ｍのレーザー光で作成し、Ｇ成分用のホログラムは波長
０．５１４５μｍのレーザー光て作成するという組合せ
も可能である。

（発明の効果） 本発明によればカラー画像を色分解手段を介してモノリ
シック３ラインセンサーより成る読取手段で読取る際、
色分解手段として前述した構成の体積型ホログラムを用
いることにより原稿面上の１ラインを３光束に色分解、
分離することにより、通常光学系で必要となるライン間
補間用の冗長メモリーを用いずに、高精度にカラー画像
のデジタル読取りが出来るカラー画像読取装置を達成す
ることができる。

この他本発明によれば体積型ホログラムの高い回折効率
と狭小な分光帯域を利して、他の回折格子等では実現困
難な高効率で、かつ分光に伴う色にしみによる副走査方
向への像のにじみを大幅に改善し得る。また第２実施例
に示した手法をとれば、Ｒ成分光束を得る為にバントパ
スフィルター等を付加することなく、１ビーム露光方法
を用いて全てホログラムで構成することが可能となる。

又、該体積型ホログラムを用いることによりモノリシッ
ク３ラインセンサー間距離を分光に従い非対称とする必
要もなくなり、よりセンサー作成上の容易塵を増すこと
も可能ならしめる等の特長を有したカラー画像読取装置
を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１実施例の要部平面
図と要部側面図、第１図（Ｃ）は第１図（Ａ）の一部分
の拡大説明図、第２図は従来のモノリシック３ラインセ
ンサーの説明図、第３゜第４．第５図は各々従来のカラ
ー画像読取装置の要部概略図、第６図は本出願人の先の
提案によるカラー画像読取装置の要部概略図、第７図は
ブレーズド回折格子を用いたときの分光分離の説明図、
第８〜第１０図は本発明に係る体積型ホログラムの作成
方法を示す要部概略図である。 図中、１は原稿、２は結像光学系、３は色分解手段、４
は読取手段、５，６．７は光束、８゜９．１０はライン
センサー、９１．９７はレーザー、９４はコリメーター
レンズ、９５はホログラム感材、９６は基板、９８，１
０４は平面鏡、１０２はプリズム、１０３はインデック
スマツチング液である。 特許出願人　　キャノン株式会社 第１図（Ａ） ８　’：ｌｌＯ 第１図（Ｃ） 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図 牛 第１０図 第８図 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラー画像を結像光学系により３つのラインセン
   サーを同一基板面上に互いに平行となるように配置した
   読取手段面上に結像させ、該読取手段で該カラー画像を
   読取る際、該結像光学系の射出瞳と該読取手段面との間
   の光路中に入射光束を該３つのラインセンサーの配列方
   向と直交する方向に回折作用により３つの色光に色分解
   する体積型ホログラムより成る色分解手段を設け、該色
   分解手段で色分解された色光に基づくカラー画像を該読
   取手段で読取るようにしたことを特徴とするカラー画像
   読取装置。
2. （２）前記体積型ホログラムは入射光束を赤色光、緑色
   光そして青色光の３つの色光に色分解しており、このう
   ち緑色光と青色光に各々属する主波長に対してブラッグ
   回折条件を満足していることを特徴とする請求項１記載
   のカラー画像読取装置。