JPS6047560A - カラ−画像読取り光学装置 - Google Patents

カラ−画像読取り光学装置

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JPS6047560A
JPS6047560A JP15578083A JP15578083A JPS6047560A JP S6047560 A JPS6047560 A JP S6047560A JP 15578083 A JP15578083 A JP 15578083A JP 15578083 A JP15578083 A JP 15578083A JP S6047560 A JPS6047560 A JP S6047560A
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JP
Japan
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lens
lenses
slit
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parallel
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JP15578083A
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English (en)
Inventor
Toyokazu Satomi
里見 豊和
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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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 この発明はカラー画像を色分解フィルタとccD等の受
光センサを組合せて読取るカラー画像読取り装置、特に
原稿を平面コンタクトガラス上に静置し、ミラー移動に
よりスリット走査する読取り装置に関する。
従来技術 カラー画像を2色以上の色に分解してCOD等の受光セ
ンサで読取る装置としては、例えば接触面を夫々グイク
ロイックミラー等のカラーフィルタとした3個のプリズ
ムを互いに面接触させて形成した3色分解光学系の1つ
の面に1つのレンズより出射された光を入射させ、各プ
リズム間の接触面で反射させた2つの光束と、透過した
1つの光束の結像面に夫々受光センサを設けた装置が使
用されている。
しかし、この構成では3つの光束のうち2つの光束はカ
ラーフィルタを2回透過するため、これらの光束では受
光センサに達する光量がl/4に低下シ、又レンズの後
方に3個のプリズムよす成る三色分解光学系が入るため
、バックフォーカスが長くなり、プリズムによる像の劣
化を防止するようにした特別のレンズを特徴とする 特開昭54−154348号公報には上記の欠点を改良
するものとして1個のレンズの手前に台形プリズムを設
け、その3つの入射面にカラーフィルターを設け、原稿
から出た3つの光束を互いに異る3色に分解した後圧い
に異る入射角でレンズを透過させ、同一基板上に作成し
た3つのラインセンサ」二に夫々結像するようにし、駆
動回路の簡略化を測った装置が提案されているが、この
場合は3つの光束は1つのレンズの別の部分を使用して
結像するので光量は概ねl/3 に低下し、更に同一基
板に3つのラインセンサを作るので製造が難しく、歩留
りが悪くなり、コスト上昇を招く欠点を有する。
又、特公昭57−46266号公報には、カラー画像読
取り装置ではないが、原稿からのスリット光束を僅かな
角度で交わる2枚の平面鏡で2つの光路に分割し、1個
のレンズで2列に千鳥配列された短かい受光センサ上に
結像させて、全体で原稿の全幅を自己走査して読取るよ
うにした装置が示されている。しかし実際に設計してみ
ると2列のセンサが重ならないようにするには光路の分
割角度を大きくとるか焦点距離の長いレンズを使用する
必要が生じ、ミラーの寸法が大きくなり、又装置全体が
大型化する等の不都合が生ずる。
高画質で高速のカラー原稿読取りを行なう場合最近の傾
向を考慮すると、センサの読取りビットは増大の方向に
あり、3000〜4000ピツトのものが出現し、上記
の如く短いセンサを千鳥配列して一つにつなぎ合せる必
要はなくなってきたが、ビットピッチは微小化の方向に
あり、現在ではこのピッチは7〜8μとなっている。こ
れはレンズの設計を著しく困難にし、更に高速化のため
に明るいレンズが必要とされる等、レンズに対する要求
を厳しくする。
目 的 この発明は上述の現状にかんがみ、コンタクトガラス上
に静置されたカラー族稿を光量の低下、光量ムラなく、
高画質高速で読取ることのできるコンパクトなカラー画
像読取り光学装置を提供することを目的とする。
構成 以下、本発明を、図面に示す実施例に基いて詳細に説明
する。第1図に示す実施例では、原稿0は装置上面に設
けられた平面コンタクトガラスl上に静置され、白色螢
光燈等の白色光源2にエリスリット照射される。原稿O
は光源ランプ2と一体に矢印入方向に一定速度で移動す
る第1走行ミラー3と、そのl/2 の速度で同方向に
同期して移動する第2走行ミラ一群4,5によりスリッ
ト走査される。
第2図は第1図をB方向に見た光路の展開図であってミ
ラー3,4.5を紅た光路上には3個のレンズ6(61
,62,63)が同一平面上にスリットの長手方向に平
行に1列に配置され、各レンズの後には夫々互いに異る
色の色分解フィルタ7(71,72,73)が配置され
、これを′通った各光路の結像位置には夫々COD等の
受光センサ8(81,82,83)が設けられている。
この装置は以上の如く構成されているので、各レンズ、
61,62.63には夫々原稿0の全幅Wのスリット光
が入射し、色分解フィルタ71゜72.73により互い
に異る色に色分解されて各受光センサ81,82,83
により夫々原稿の全幅Wの各色情報を読取ることができ
る。
この実施例の構成によって、ランプ2、第1走光路間の
位置、走査運動の誤差がなくなり、部品点数が減少しコ
スト低減に役立ち、特に高さ方向のスペースを小さく出
来る効果が得られる。
第2図において、各レンズ61,62.63の設置間隔
Pはできるだけ小さいことが望ましい。
その理由は次の通りである。中央のレンズ62について
は両側の画角はθ3で等しいが、両側のレンズ61.6
3についてはレンズ光軸Qの両側の画角θ1とθ2とは
相違する。この差はレンズ使用上の性能にも影響を与え
るが、最も大きく影響するところは結像面での照度差で
あり、いわゆるコサイン4乗則によって画角の大きい画
像周辺部における光量が低下する点である。レンズを1
個使用し光軸の両側の画像が等しい黒白画像読取り装置
ではランプの近傍に光量補正手段を設けることができる
が、本実施例の如く3個のレンズを用いて夫々の光軸の
両側の画角が異る場合にはそのような補正手段は採用で
きない。各レンズ毎にその近傍に周辺光量差補正装置を
設けることも提案されているが取付は精度を高く要求さ
れる割に効果は良くない。これを補正する効果的な方法
としては、受光センサーの出力を電気的に補正するダイ
ナミックシェーディングと呼ばれる方法があるがコスト
が高くつく。したがってθ、とθ2の差をできるだけ小
さくするためにレンズ間隔Pを出来るだけ小さくするこ
とが望ましい。しかしレンズを一直線上に配置する場合
は実際にはレンズ間隔Pはセンサ81,82.83の長
さtによって決定され、t<Pとする必要がある。
第3図は3個のレンズとその夫々に対応して設けた受光
センサを用いたカラー画像読取光学系で各レンズ両側の
画角差を小さくすることのできるレンズ配置とした光学
系の実施例である。第3図のC方向に見たレンズ及びセ
ンサの図を第4図に示す。これらの図において、第1図
、第2図と同じ部材には同じ符号を付して説明する。3
個のレンズ61,62.63は一列ではなく、スリット
と平行に上下2列に、千鳥に、すなわち、下側の列に2
個のレンズ62,63をP、の間隔で配置し上側の列に
はレンズ61を下側の例のレンズ6263の中間に配置
し、各センサ81,82.83各フィルタ71,72.
73は各レンズに対応して設けられている。なお、第5
図に示す如く、上側の列に2個のレンズ62.63を、
下側に1個のレンズ61を設けてもよい。その結果、第
6図に示す如く、両側のレンズ間の間隔をPとすること
ができ、両側の画角’L+とθ1.との差を第2図に示
す実施例より小さくすることが可能となる。
第4図において、上下方向のレンズ間隔P2による画角
差を生ずるがP2′:P/2 であり、その影響は少な
い。又、スリット短手方向(すなわち副走査方向)なの
で光量補正への影響は小さい。
第3図に示す実施例では第2走行ミラー4,5は第1図
のものより大きくする必要があり、ひいては装置全体の
高さも若干大きくなる。
なお、第3図と第6図における両側のレンズの光軸の両
側画角差の相違を実例により計算した結果を示すと、セ
レナの長さtは40〜45mWのものが多いのでP−5
0カ、原稿幅W=256□物体距離a−400□とした
場合、第2図のy、=11.0°θ2−24°、θ3=
17 、7°に対して第6図のσ、、=14.4°θ、
2=20.9°となり、第2図の配置でcos’σ1/
部4θ2=0.779であるのに対して第6図の配置で
はcos’θ11/CO3’θ、2=0.866となり
、結像面の照度差が少なくなる。
第7図に示す他の実施例の光学系では第2走行ミラーを
原稿面に対して直角の1枚のミラー4としたものであり
、3個のレンズは上下2列に千鳥配列されている。各レ
ンズは光軸Qi、Q2カコンタクトガラスIIC平行に
なるように配置されている。
これに対して第8図に示す実施例では、・り各レンズの
光軸Q、、Q2はコンタクトガラスlに平行ではなく、
原稿上のスリット照射部の長手方向中心線と各レンズの
中心点とを含む平面内にある。
第3図の実施例の場合も上下2段のレンズはこのような
姿勢に配置されている。
これらの実施例の場合レンズ光軸とコンタクトガラスl
とのなす角度の絶対値の差(例えば第8図におけるβと
γの差)は小さいので各受光センサ8に達する光量差は
実用上無視できる。
なお、第7図、第8図に示す実施例の如く、第2走行ミ
ラーをコンタクトガラスlに垂直な1枚のミラーとした
場合はミラー5が省略てき、その分光量低下が少なくな
るが装置の高さは若干大きくなる。
色分解フィルタ7はレンズ6の前に設けても後に設けて
も差支えなく、レンズ6の前後のスペースの大小等を考
慮して決めればよい。
効果 以上の如く、本発明によれば、カラー画像を光量の低下
、光量ムラ、各色画像の位置ずれなく、高画質、高速度
で読取ることができるコンパクトなカラー画像読取り光
学装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す縦断面図、第2図は第1
図の実施例の光路を展開して第1図中の矢印B方向に見
た平面図、第3図は他の実施例を示す縦断面図、第4図
は第3図中の矢印C方向に見たレンズ及びセンサの側、
面図、第5図は第4図と同様の変形実施例を示す側面図
、第6図は第3図の実施例の光路を展開して示す平面図
、第7図及び第8図は夫々本発明の他の実施例の縦断面
図である。 0・・・カラー原稿 l・・・コンタクトガラス2・・
・白色光源ランプ3・・・第1走行ミラー4.5・・・
第2走行ミラー 6(6t、62.63)・・・レンズ 7(71,72,73)・・・色分解フィルタ8 (8
1,82,83)・・・受光センサ(COD)昭和59
年 1月12日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1 事件の表示 昭和58年 特 許 願第155780 号2 発明の
名称 カラー画像読取り光学装置 3 補正をする者 事件との関係 特 許 出願人 性所糖者芥 氏名(名称)(674)株式会社リコー4代理人 住 所 東京都港区西新橋2丁目32番4号 梶工業ビ
ル電話(433) 4564 郵便番号105F−−m
−−5−1 t−t−、1 氏名 弁理士(6313) 伊 藤 武 久”’+ 、
Jこ一二l、・ 5 補正命令の日付 (自発) 昭和 年 月 日 発送日 昭和 年 月 日 6、補正の対象 明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の欄。 7、補正の内容 (1) 特許請求の範囲を別紙のjmり補正する。 (2) 明細書第9頁4〜5行目の「その結果、第6図
に示す如く」を次の通り訂正する。 「第6図は第5図をE方向に見た光路の展開図であるが
、上述の如くすることにより」(3)同書第10頁13
行目及び14行目の「原稿上のスリット照射部・・・・
・・・・・平面内にある。」を次の通り訂正する。 「傾斜しており、スリット長手方向に見て互いに原稿面
上で交差するように配置されている。−1(4)同書同
頁第20行目の次に行を改めて下記の文章を追加する。 [なお、読取光学系を第8図に示す如く、第2走行ミラ
ーを原稿面に対して直角の1枚のミラー4とし、このミ
ラーによる反則光の光軸(側面図で見た場合)にレンズ
の光軸を合せて配置 2 − して構成した場合は、第1走行ミラー3のコンタクトガ
ラス1となす角度αは、レンズ光軸のコンタクトガラス
となす角度をθとした場合、通常、光軸光が原稿から直
角に出射するようにになるように設定される。しかし、
第8図に示す例の如く上段のレンズと下段のレンズが夫
々コンタクトガラスとなす角度βとγとは異なる場合は
、 “−45°+ (β十′)/4 になるようにαの値を設定するのがよい。この場合原稿
から出射し各レンズに入射する光束の光軸は厳密には原
稿面に対して垂直にならないが、βとγとの差は僅かで
あり、又センサの受光部の幅が微細であるから無視する
ことができる。」 別紙 [2、特許請求の範囲 (1)平面コンタクトガラス上に静置された原稿を一定
速度で移動可能な白色光源及び第1走行ミラーと、その
1/2の速度で同一方向に同期して移動可能な第2走行
ミラーとによりスリット走査し、上記原稿面からの反射
光束を互いに並置された複数のレンズと各レンズ毎に設
けられた互いに異る色の色分解フィルタを介して各々に
対応して設けた受光センサに夫々原稿面の全スリット長
さを投影結像させる如く構成されたことを特徴とするカ
ラー画像読取り光学装置。 (2)上記の複数のレンズを原稿照射スリットと平行に
1列に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の装置。 (3)上記の複数のレンズを原稿照射スリットと平行な
2列に千鳥に配置したことを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載の装置。 射スリットの長手方向に見て、互いに原稿面(5) l
 紀の各レンズの光軸が互いに平行になる如く各レンズ
を配置したことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は
第3項に記載の装置。 」  2− 357−

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)平面コンタクトガラス上に静置された原稿を一定
    速度で移動可能な白色光源及び第1走行ミラーと、その
    1/2 の速度で同一方向に同期して移動可能な第2走
    行ミラーとによりスリット走査I1、」1記原稿面から
    の反射光束を互いに並置された複数のレンズと各レンズ
    毎に設けられた互いに異る色の色分解フィルタを介して
    各々に対応して設けた受光センサに夫々原稿面の全スリ
    ット長さを投影結像させる如く構成されたことを特徴と
    するカラー画像読取り光学装置。
  2. (2)上記の複数のレンズを原稿照射スリットと平行に
    1列に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    に記載の装置。
  3. (3)上記の複数のレンズを原稿照射スリットと平行な
    2列に千鳥に配置したことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の装置。
  4. (4) l記の複数のレンズの光軸が原稿上のスリット
    照射部の長手方向中心線とレンズの中心点とを含む平面
    内にある如く、各レンズを配置したことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項又は第3項に記載の装置。
  5. (5)上記の各レンズの光軸が互いに平行になる如く各
    レンズを配置したことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項又は第3項に記載の装置。
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