DE19505988A1

DE19505988A1 - Farbbild-Lesevorrichtung mit einer Farbentrennvorrichtung

Info

Publication number: DE19505988A1
Application number: DE19505988A
Authority: DE
Inventors: Seiichiro Hiratsuka; Masaya Shimada
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2015-02-22
Also published as: GB2286694A; DE19505988B4; GB9503546D0; JPH07234501A; US5715095A; GB2286694B

Description

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Farbentrennvorrichtung zur Farb trennung eines Farbbildes und eine Farbbild-Lesevorrichtung, die solch eine Farben trennvorrichtung enthält, um das Farbbild in eine gegebene Anzahl von Farbbildern zu trennen und so getrennte Farbbilder zu lesen.

Beschreibung des Standes der Technik

Farbentrennvorrichtungen und Farbbild-Lesevorrichtungen, welche die erstgenann ten enthalten, sind in Bildeingabevorrichtungen für Computer oder dergleichen ver wendet worden.

Die japanische erste (ungeprüfte) Patentveröffentlichung mit Nummer 62-234106 offenbart einen Typ der Farbentrennvorrichtungen, worin zwei Strahlteiler oder Refle xionselemente, die jeweils gebildet werden, indem drei dichroitische Filme über dazwi schengelegte Glasplatten geschichtet werden, verwendet werden, um ein Farbbild in drei Grund- bzw. Primärfarben zu trennen, wobei die Lichtwege bzw. optischen Weglängen (optischen Distanzen bzw. Längen) der jeweiligen drei Farblichter einander gleich sind. Auf der anderen Seite offenbart die japanische erste (ungeprüfte) Patentveröffentli chung mit Nummer 3-146918 einen anderen Typ, worin vier Reflexionselemente, die jeweils gebildet werden, indem ein dichroitischer Spiegel und ein Totalreflexionsspie gel mit einer dazwischengelegten durchlässigen bzw. transparenten Schicht geschichtet werden, verwendet werden, um ein Farbbild in drei Primärfarben zu trennen, wobei optische Weglängen der jeweiligen drei Farblichter einander gleich sind.

Fig. 11 zeigt die Farbentrennvorrichtung des erstgenannten Typs, worin zwei Re flexionselemente verwendet werden, die jeweils gebildet werden, indem drei dichroiti sche Spiegel mit dazwischengelegten transparenten Schichten geschichtet werden. In Fig. 11 bezeichnen Symbole 1R beziehungsweise 2R dichroitische Spiegel, von denen jeder rotes Licht R reflektiert, bezeichnen Symbole 1G beziehungsweise 2G dichroiti sche Spiegel, von denen jeder ein grünes Licht G reflektiert, und bezeichnen Symbole 1B beziehungsweise 2B dichroitische Spiegel, von denen jeder ein blaues Licht B re flektiert. Ziffer 1 bezeichnet ein Reflexionselement mit den drei dichroitischen Spiegeln 1R, 1G und 1B, welche über parallelseitig angeordnete, dazwischengelegte transpa rente Schichten geschichtet sind. Ziffer 2 kennzeichnet ein Reflexionselement mit den drei dichroitischen Spiegeln 2R, 2G und 2B, welche über parallelseitig angeordnete, dazwischengelegte transparente Schichten geschichtet sind. Ziffer 3 bezeichnet einen CCD-Bildsensor mit drei Zeilen- bzw. Liniensensoren, die parallel zueinander mit vor gegebenen gleichen Abständen dazwischen angeordnet sind.

Mit dieser Anordnung wird das Licht, das auf das Farbbild gestrahlt und von ihm reflektiert wird, in die drei Primärfarblichter getrennt, so daß das rote Licht R durch die dichroitischen Spiegel 1R und 2R reflektiert wird, das grüne Licht G durch die dichroitischen Spiegel 1G und 2G reflektiert wird und das blaue Licht B durch die dichroitischen Spiegel 1B und 2B reflektiert wird. Die getrennten drei Primärfarblichter treffen auf den CCD-Bildsensor 3 auf, wobei gleiche Abstände dazwischen vorgegeben sind und wobei optische Weglängen der jeweiligen Lichter einander gleich sind.

Fig. 12 zeigt die Farbentrennvorrichtung des letztgenannten Typs, worin vier Re flexionselemente verwendet werden, die jeweils gebildet werden, indem ein dichroiti scher Spiegel und ein Totalreflexionsspiegel über eine dazwischengelegte transparente Schicht geschichtet werden. In Fig. 12 kennzeichnet Symbol 4M einen Totalreflexi onsspiegel, bezeichnet Symbol 4R einen dichroitischen Spiegel, der ein rotes Licht R reflektiert, und kennzeichnet Ziffer 4 ein Reflexionselement mit dem Totalreflexions spiegel 4M und dem dichroitischen Spiegel 4R, die über eine parallelseitig angeordnete, dazwischengelegte transparente Schicht geschichtet sind. Symbol 5M bezeichnet einen Totalreflexionsspiegel, Symbol 5RG bezeichnet einen dichroitischen Spiegel, der das ro te Licht R und ein grünes Licht G reflektiert, und Ziffer 5 kennzeichnet ein Reflexions element mit dem Totalreflexionsspiegel 5M und dem dichroitischen Spiegel 5RG, welche über eine parallelseitig angeordnete, dazwischengelegte transparente Schicht geschich tet sind. Symbol 6M bezeichnet einen Totalreflexionsspiegel, Symbol 6GB bezeichnet einen dichroitischen Spiegel, der das grüne Licht G und ein blaues Licht B reflektiert, und Ziffer 6 kennzeichnet ein Reflexionselement mit dem Totalreflexionsspiegel 6M und dem dichroitischen Spiegel 6GB, die über eine parallelseitig angeordnete, dazwischen gelegte transparente Schicht geschichtet sind. Symbol 7M bezeichnet einen Totalrefle xionsspiegel, Symbol 7B einen dichroitischen Spiegel, der das blaue Licht B reflektiert, und Ziffer 7 kennzeichnet ein Reflexionselement mit dem Totalreflexionsspiegel 7M und dem dichroitischen Spiegel 7B, die über eine parallelseitig angeordnete, dazwischenge legte transparente Schicht geschichtet sind. Ziffer 8 kennzeichnet einen CCD-Bildsensor mit drei Liniensensoren, die parallel zueinander mit vorgegebenen gleichen Abständen dazwischen angeordnet sind.

Mit dieser Anordnung wird das Licht, das auf das Farbbild gestrahlt und von ihm reflektiert wird, in die drei Primärfarblichter derart getrennt, daß das rote Licht R durch die dichroitischen Spiegel 4R und 5RG und die Totalreflexionsspiegel 6M und 7M reflektiert wird, das grüne Licht G durch die dichroitischen Spiegel 5RG und 6GB und die Totalreflexionsspiegel 4M und 7M reflektiert wird und das blaue Licht B durch die dichroitischen Spiegel 6GB und 7B und die Totalreflexionsspiegel 4M und 5M reflektiert wird. Die getrennten drei Primärfarblichter treffen auf den CCD-Bildsensor 8 auf, wobei gleiche Abstände dazwischen gegeben sind und wobei optische Weglängen der jeweiligen Lichter einander gleich sind.

In der erstgenannten Farbentrennvorrichtung ist jedoch, weil die drei dichroitischen Spiegel über die beiden dazwischengelegten transparenten Schichten übereinanderge legt sind, ein äußerst schwieriges Herstellungsverfahren erforderlich, um eine Dicke jeder transparenten Schicht auf 100 µm ∼500 µm mit hoher Genauigkeit zu regeln. Dies erhöht die Herstellungskosten.

Auf der anderen Seite ist bei der letztgenannten Farbentrennvorrichtung die Herstel lung der Reflexionselemente weniger schwierig, und jedes Reflexionselement ist weniger kostspielig im Vergleich mit der erstgenannten Farbentrennvorrichtung. Jedoch sollten in der letztgenannten Vorrichtung vier Arten der dichroitischen Spiegel mit gegenseitig bzw. untereinander verschiedenen spektralen Reflexions-Charakteristiken hergestellt werden, so daß die Gesamtkosten der Reflexionselemente höher als im Vergleich mit der erstgenannten Vorrichtung werden. Überdies ist, weil die Lichtstrahlen aller Farben auf die dichroitischen Spiegel insgesamt viermal auftreffen, die Verringerung der Licht menge infolge von Absorption bei den dichroitischen Spiegeln hoch. Außerdem sind, weil die vier Reflexionselemente verwendet werden, die Anordnung und Einstellung davon bei entsprechenden vier Stellen erforderlich, was den Arbeitsvorgang ziemlich mühsam macht und die Größe der Farbentrennvorrichtung erhöht.

Zusammenfassung der Erfindung

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Farbentrenn vorrichtung zu schaffen.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Farbbild- Lesevorrichtung zu schaffen.

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält eine Farbentrenn vorrichtung drei Reflexionselemente mit gegenseitig bzw. untereinander verschiedenen spektralen Verteilungscharakteristiken bzw. spektralen Charakteristiken, wobei jedes der drei Reflexionselemente ein Durchlaß/Reflexionsbauglied, um Licht mit einer ge gebenen Wellenlänge durchzulassen und Licht mit einer anderen als der gegebenen Wellenlänge zu reflektieren, und einen Reflexionsspiegel besitzt, um Licht zu reflektie ren, wobei das Durchlaß/Reflexionsbauglied und der Reflexionsspiegel über eine da zwischengelegte transparente Schicht geschichtet sind, um das Reflexionselement zu bilden; und wobei die drei Reflexionselemente angeordnet sind, um einfallendes bzw. auftreffendes Licht in drei Farblichter zu trennen, deren optische Weglängen einander gleich sind.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält eine Farbbild-Lesevorrichtung drei Reflexionselemente mit gegenseitig bzw. untereinander verschiedenen spektralen Charakteristiken, wobei jedes der drei Reflexionselemente ein Durchlaß/Reflexionsbauglied, um Licht mit einer gegebenen Wellenlänge durch zulassen und Licht mit einer anderen als der gegebenen Wellenlänge zu reflektie ren, und einen Reflexionsspiegel besitzt, um Licht zu reflektieren, wobei das Durch laß/Reflexionsbauglied und der Reflexionsspiegel über eine dazwischengelegte trans parente Schicht geschichtet sind, um das Reflexionselement zu bilden; eine Linse zum Konzentrieren von Licht; einen Sensor, um das Licht in ein elektrisches Signal umzu wandeln; und wobei die Linse und die drei Reflexionselemente angeordnet sind, um das Licht in drei Farblichter zu trennen, deren optische Weglängen einander gleich sind, und um die drei Farblichter auf den Sensor zusammenlaufen zu lassen.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält eine Far bentrennvorrichtung eine Vielzahl von Reflexionselementen mit gegenseitig bzw. un tereinander verschiedenen spektralen Charakteristiken, wobei jedes der Reflexionsele mente ein Durchlaß/Reflexionsbauglied, um Licht mit einer gegebenen Wellenlänge durchzulassen und Licht mit einer anderen als der gegebenen Wellenlänge zu reflek tieren, und einen Reflexionsspiegel besitzt, um Licht zu reflektieren, wobei das Durch laß/Reflexionsbauglied und der Reflexionsspiegel über eine dazwischengelegte trans parente Schicht geschichtet sind, um das Reflexionselement zu bilden; und eine Linse mit Hauptpunkten, deren Positionen sich in Abhängigkeit von Lichtwellenlängen un terscheiden.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält eine Far bentrennvorrichtung zwei Reflexionselemente mit gegenseitig bzw. untereinander ver schiedenen spektralen Charakteristiken, wobei jedes der Reflexionselemente ein Durch laß/Reflexionsbauglied, um Licht mit einer gegebenen Wellenlänge durchzulassen und Licht mit einer anderen als der gegebenen Wellenlänge zu reflektieren, und einen Refle xionsspiegel besitzt, um Licht zu reflektieren, wobei das Durchlaß/Reflexionsbauglied und der Reflexionsspiegel über eine dazwischengelegte transparente Schicht geschich tet sind, um das Reflexionselement zu bilden, wobei die beiden Reflexionselemente angeordnet sind, um auftreffendes bzw. einfallendes Licht in drei Farblichter zu tren nen; und eine Linse mit Hauptpunkten, deren Positionen sich in Abhängigkeit von Lichtwellenlängen unterscheiden, um so einen Unterschied in optischen Weglängen zu korrigieren, der zwischen den jeweiligen Farblichtern infolge der Reflexionselemente hervorgerufen wird.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält eine Farbbild-Lesevorrichtung zwei Reflexionselemente mit gegenseitig bzw. untereinan der verschiedenen spektralen Charakteristiken, wobei jedes der Reflexionselemente ein Durchlaß/Reflexionsbauglied, um Licht mit einer gegebenen Wellenlänge durch zulassen und Licht mit einer anderen als der gegebenen Wellenlänge zu reflektie ren, und einen Reflexionsspiegel besitzt, um Licht zu reflektieren, wobei das Durch laß/Reflexionsbauglied und der Reflexionsspiegel über eine dazwischengelegte transpa rente Schicht geschichtet sind, um das Reflexionselement zu bilden, wobei die beiden Reflexionselemente angeordnet sind, um auftreffendes bzw. einfallendes Licht in drei Farblichter zu trennen; einen Sensor, um die jeweiligen Farblichter in entsprechende elektrische Signale umzuwandeln; und eine Linse mit Hauptpunkten, deren Positionen sich in Abhängigkeit von Lichtwellenlängen unterscheiden, um so einen Unterschied in optischen Weglängen zu korrigieren, der zwischen den jeweiligen Farblichtern infolge der Reflexionselemente hervorgerufen wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird umfassender aus der ausführlichen Beschreibung, die hierin unten gegeben wird, und aus den beiliegenden Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung verstanden werden, welche nur beispielhaft angege ben werden und nicht dazu gedacht sind, die vorliegende Erfindung zu beschränken.

In den Zeichnungen:

ist Fig. 1 ein Diagramm, das einen Aufbau einer Farbbild-Lesevorrichtung dar stellt, die eine Farbentrennvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung enthält; ist Fig. 2 ein Diagramm, das einen Aufbau der Farbentrennvorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt; ist Fig. 3 ein Diagramm, um ein Berechnungsverfahren zu erklären, um Unter schiede der optischen Weglängen der jeweiligen Farblichter bei den Reflexionselemen ten in der Farbentrennvorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform abzuleiten, worin angenommen wird, daß die transparenten Schichten aus Luft ähnlich einfallsseitigen Bereichen der Reflexionselemente bestehen; ist Fig. 4 ein Diagramm, um ein Berechnungsverfahren zum Ableiten von Dicken der transparenten Schichten der Reflexionselemente in der Farbentrennvorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform zu erklären, worin die transparenten Schichten aus Glas hergestellt sind; ist Fig. 5 ein Diagramm, um ein Konstruktions- bzw. Aufbauverfahren der Far bentrennvorrichtung gemaß" der ersten bevorzugten Ausführungsform zu erklären; ist Fig. 6 ein Diagramm, das eine Modifikation der ersten bevorzugten Ausfüh rungsform zeigt, worin eine Farbentrennvorrichtung ein Glasprisma nutzt;
ist Fig. 7 ein Diagramm, das eine andere Modifikation der ersten bevorzugten Aus führungsform darstellt, worin spektrale Charakteristiken dichroitischer Spiegel von Re flexionselementen verschieden von denjenigen in der ersten bevorzugten Ausführungs form eingestellt sind; ist Fig. 8 ein Diagramm, das eine andere Modifikation der ersten bevorzugten Ausführungsform darstellt, worin die Reihenfolge der Reflexionselemente im Vergleich mit derjenigen in der ersten bevorzugten Ausführungsform umgekehrt ist;
ist Fig. 9 ein Diagramm, das eine andere Modifikation der ersten bevorzugten Aus führungsform darstellt, worin eine der transparenten Schichten der Reflexionselemente keilförmig ist;
ist Fig. 10 ein Diagramm, das einen Aufbau einer Farbentrennvorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; ist Fig. 11 ein Diagramm, das einen Aufbau einer herkömmlichen Farbentrennvor richtung darstellt, worin zwei Reflexionselemente verwendet werden, welche jeweils drei dichroitische Spiegel aufweisen, die über parallelseitig angeordnete, dazwischengelegte transparente Schichten geschichtet sind; und ist Fig. 12 ein Diagramm, das einen Aufbau einer anderen herkömmlichen Far bentrennvorrichtung darstellt, worin vier Reflexionselemente verwendet werden, wel che jeweils einen dichroitischen Spiegel und einen Totalreflexionsspiegel aufweisen, die über eine parallelseitig angeordnete, dazwischengelegte transparente Schicht geschich tet sind.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Nun werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hierin un ten unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt einen Aufbau einer Farbbild-Lesevorrichtung, die eine Farbentrennvor richtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. In Fig. 1 bezeichnen Ziffern 9, 9 jeweils Beleuchtungslampen, um Licht auf ein Farboriginal 11 auf einem Deckglas 10 fallen oder strahlen zu lassen, und kenn zeichnet 12 einen Einfallsspalt, um diejenigen Lichtstrahlen abzuhalten, die von einem anderen als einem Lesebereich auf dem Farboriginal 11 reflektiert werden, das heißt damit nur diejenigen Lichtstrahlen durchgehen, welche von dem Lesebereich auf dem Farboriginal 11 reflektiert werden. Ziffern 13, 14 und 15 bezeichnen jeweils Totalrefle xionsspiegel, um das reflektierte Licht zu reflektieren, welches durch den Einfallsspalt 12 gelangt ist, und Ziffer 16 kennzeichnet eine bilderzeugende oder Kondensor- bzw. Konzentrierlinse, um das Licht zu konzentrieren, das von dem Totalreflexionsspiegel 15 reflektiert wird. Ziffer 17 bezeichnet eine Farbentrennvorrichtung, um das Licht, das darauf über die Konzentrierlinse 16 auftrifft bzw. einfällt, in drei Farben zu trennen. Die Farbentrennvorrichtung 17 schließt Reflexionselemente 19, 20 und 21 ein, die jeweils gebildet werden, indem ein dichroitischer Spiegel und ein Totalreflexionsspiegel über eine dazwischengelegte transparente Schicht geschichtet werden. Wie bekannt ist, läßt der dichroitische Spiegel das Licht mit einer gegebenen Wellenlänge durch, während er das Licht mit einer anderen als der gegebenen Wellenlänge reflektiert. Ziffer 18 bezeich net einen CCD-Bildsensor mit drei Zeilen- bzw. Liniensensoren, die parallel zueinander mit vorgegebenen gleichen Abständen dazwischen angeordnet sind. Wie in Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Farbentrennvorrichtung 17 in einem Lichtlaufweg zwischen der Konzentrierlinse 16 und dem CCD-Bildsensor 18 angeordnet.

Eine Spaltbreite des Einfallsspaltes 12 ist derart eingestellt, daß jedes der drei Farb lichter auf den entsprechenden der drei Liniensensoren des CCD-Bildsensors 18 auftrifft, ohne auf den anderen Liniensensor aufzutreffen, der die andere Farbe feststellt.

Nun wird hierin unten eine Funktion der Farbentrennvorrichtung 17 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform beschrieben werden.

Das Licht von den Beleuchtungslampen 9, welches durch das Farboriginal auf dem Deckglas 10 reflektiert wird, wird über den Einfallsspalt 12 in das spaltförmige Licht geformt bzw. abgebildet und dann durch die Totalreflexionsspiegel 13,14 und 15 re flektiert, um dessen Richtungen zu ändern. Das spaltförmige Licht wird dann über die Konzentrierlinse 16 zu der Farbentrennvorrichtung 17 geführt, wo das spaltförmige Licht in drei Farblichter ohne einen Unterschied in ihren optischen Weglängen (op tischen Distanzen oder Längen) getrennt wird. Die drei Farblichter treffen dann auf die entsprechenden Liniensensoren des CCD-Bildsensors 18 auf, um darauf Bilder zu erzeugen, und werden in entsprechende elektrische Signale umgewandelt.

In der Farbentrennvorrichtung 17 trifft das Licht von der Konzentrierlinse 16 zuerst auf das Reflexionselement 19, wo das Licht in zwei Farblichter getrennt und reflektiert wird. Die getrennten beiden Farblichter treffen dann auf das Reflexionselement 20 auf, wo die beiden Farblichter in drei Farblichter getrennt und reflektiert werden. Schließ lich treffen die getrennten drei Farblichter auf das Reflexionselement 21 auf, wo die optischen Weglängen der drei Farblichter eingestellt werden, und werden reflektiert.

Fig. 2 zeigt einen Aufbau der Farbentrennvorrichtung 17. Wie in Fig. 2 darge stellt ist, wird das Reflexionselement 19 durch einen dichroitischen Spiegel 19D, einen Totalreflexionsspiegel 19M und eine transparente Schicht 19T gebildet, die zwischen den dichroitischen Spiegel 19D und den Totalreflexionsspiegel 19M gelegt ist. Der di chroitische Spiegel 19D reflektiert ein grünes Licht G und ein blaues Licht B und läßt ein rotes Licht R durch. Das Reflexionselement 20 wird durch einen dichroitischen Spie gel 20D, einen Totalreflexionsspiegel 20M und eine transparente Schicht 20T gebildet, die zwischen den dichroitischen Spiegel 20D und den Totalreflexionsspiegel 20M gelegt ist. Der dichroitische Spiegel 20D reflektiert das rote Licht R und das grüne Licht G und läßt das blaue Licht B durch. Das Reflexionselement 21 wird durch einen dichroiti schen Spiegel 21D, einen Totalreflexionsspiegel 21M und eine transparente Schicht 21T gebildet, die zwischen den dichroitischen Spiegel 21D und den Totalreflexionsspiegel 21M gelegt ist. Der dichroitische Spiegel 21D reflektiert das rote Licht R und das blaue Licht B und läßt das grüne Licht G durch.

Die Funktion der Farbentrennvorrichtung 17 wird hierin unten weiter ausführlich beschrieben werden.

Das Licht von der Konzentrierlinse 16 trifft auf das Reflexionselement 19 auf, wo der dichroitische Spiegel 19D das grüne Licht G und das blaue Licht B reflektiert, während er das rote Licht R durchläßt. Das rote Licht R wird dann durch die transparente Schicht 19T gebrochen, um den Totalreflexionsspiegel 19M zu erreichen, wo das rote Licht R reflektiert wird. Das reflektierte rote Licht R wird durch die transparente Schicht 19T wieder gebrochen und durch den dichroitischen Spiegel 19D durchgelassen. Durch das Reflexionselement 19 wird das Licht in zwei Farblichter getrennt, wobei eines eine Mischung des grünen Lichts G und des blauen Lichts B ist und das andere das rote Licht R ist. Die beiden Farblichter laufen weiter auf das Reflexionselement 20 parallel zueinander mit einem gegebenen Abstand dazwischen und mit einem Unterschied in ihren optischen Weglängen zu.

Bei dem Reflexionselement 20 läßt der dichroitische Spiegel 20D nur das blaue Licht B durch, so daß die Farbtrennung in das blaue Licht B und das grüne Licht G durch geführt wird. Ferner wird eine Korrektur eines Unterschieds zwischen den optischen Weglängen des roten Lichts R und des blauen Lichts B vorgenommen, um ihre op tischen Weglängen einander gleich zu machen. Außerdem wird ein Abstand zwischen dem roten Licht R und dem blauen Licht B dahingehend korrigiert, um doppelt so groß wie der Abstand der benachbarten Liniensensoren des CCD-Bildsensors 18 zu sein. Auf der anderen Seite unterscheidet sich die optische Weglänge des grünen Lichts G von dem des roten Lichts R oder des blauen Lichts B. Ferner entspricht keiner der Abstände zwischen den grünen und roten Lichtern G, R und zwischen den grünen und blauen Lichtern G, B dem Abstand zwischen den benachbarten Liniensensoren des CCD-Bildsensors 18.

Schließlich läßt bei dem Reflexionselement 21 der dichroitische Spiegel 21D nur das grüne Licht G durch, so daß eine Korrektur eines Unterschieds zwischen den optischen Weglängen des grünen Lichts G und des roten oder blauen Lichts R, B vorgenommen wird, um all ihre optischen Weglängen einander gleich zu machen. Ferner werden die Abstände zwischen den grünen und roten Lichtern G, R und zwischen den grünen und blauen Lichtern G, B korrigiert, um den Abständen zwischen den benachbarten Liniensensoren des CCD-Bildsensors 18 zu entsprechen. Als eine Folge treffen das rote Licht R, das grüne Licht G und das blaue Licht B auf die entsprechenden Liniensensoren des CCD-Bildsensors 18 ohne einen Unterschied in ihren optischen Weglängen und mit den Abständen dazwischen auf, welche den Abständen zwischen den benachbarten Liniensensoren des CCD- Bildsensors 18 entsprechen.

Nun wird ein Konstruktions- bzw. Aufbauverfahren der Farbentrennvorrichtung 17 hierin unten beschrieben werden.

Vor einer Konstruktion bzw. einem Aufbau der Farbentrennvorrichtung 17 werden Berechnungsverfahren zum Ableiten von Unterschieden der optischen Weglängen der roten, grünen und blauen Lichter bei den Reflexionselementen 19, 20 und 21 und Dicken der transparenten Schichten 19T, 20T und 21T hierin unten beschrieben werden.

Fig. 3 ist ein Diagramm, um das Berechnungsverfahren zum Ableiten der Unter schiede der Lichtwege der jeweiligen Farblichter bei den Reflexionselementen 19, 20 und 21 in der Farbentrennvorrichtung 17 zu erklären, worin angenommen wird, daß die transparenten Schichten 19T, 20T und 21T aus Luft ähnlich einfallsseitigen Berei chen der Reflexionselemente 19, 20 und 21 hergestellt sind. In Fig. 3 repräsentiert d eine Dicke der transparenten (Luft-) Schicht 19T, 20T, 21T, repräsentiert θ einen Einfallswinkel des Lichts bezüglich des Reflexionselements 19, 20, 21, repräsentiert s eine seitliche Verschiebung bzw. Seitenverschiebung des Lichts infolge des Reflexions elements 19, 20, 21, repräsentiert u einen Unterschied in einer optischen Weglänge bei einer Einfallsseite des Lichts, und repräsentiert v einen Unterschied in einer optischen Weglänge bei einer Ausgangs- bzw. Austrittsseite des Lichts.

Zuerst sind der Unterschied u auf einer Einfallsseite und der Unterschied v auf einer Austrittsseite gegeben durch:

u = s/sin2θ (1)

v = s/tan2θ (2)

Demgemäß ist ein Gesamtunterschied L in einer optischen Weglänge gegeben durch:

L = u + v = ((1/sin2θ) + (1/tan2θ)) s (3)

Falls ein Koeffizient p für einen Unterschied in einer optischen Weglänge, der von einem Einfallswinkel des Lichts abhängt, gegeben ist durch:

p = (1/sin2θ) + (1/tan2θ) (4)

ist der Gesamtunterschied L in einer optischen Weglänge gegeben durch:

L = ps (5)

Auf der anderen Seite ist die Dicke d der transparenten (Luft-) Schicht 19T, 20T, 21T gegeben durch:

d = ucosθ = s/(2sinθ) (6)

Demgemäß werden der Gesamtunterschied L im Lichtweg bzw. in der optischen Weglänge bei dem Reflexionselement 19, 20, 21 und die Dicke d der transparenten (Luft-)Schicht 19T, 20T, 21T für den Lichteinfallswinkel θ beziehungsweise die Licht- Seitenverschiebung 3 abgeleitet.

Nun betrachte man den Fall, daß die transparenten Schichten 19T, 20T und 21T aus Glas mit einem Brechungsindex bzw. -faktor n hergestellt sind. In Fig. 4 repräsen tiert d′ eine Dicke der transparenten (Glas-) Schicht 19T, 20T, 21T, repräsentiert θ einen Einfallswinkel des Lichts bezüglich des Reflexionselements 19, 20, 21, repräsen tiert θ′ einen Austrittswinkel des Lichts bezüglich der transparenten (Glas-)Schicht 19T, 20T, 21T, repräsentiert d eine Dicke der transparenten Schicht 19T, 20T, 21T, wenn angenommen wird, daß sie aus Luft besteht, und repräsentiert c eine horizontale Komponente eines Einfallslichtweges bei der transparenten (Glas-)Schicht 19T, 20T, 21T.

Gemäß dem Brechungsgesetz ist zuerst der Brechungsfaktor n gegeben durch:

n = sinθ/sinθ′ (7)

Falls Gleichung (7) nach dem Austrittswinkel θ′ aufgelöst wird, gilt:

θ′ = sin^{- 1}(sinθ/n) (8)

Auf der anderen Seite ist die horizontale Komponente c ohne Rücksicht darauf konstant, ob die transparente Schicht 19T, 20T, 21T aus Luft oder Glas besteht. Demgemäß gilt:

c = dtanθ = d′ tanθ′ (9)

Falls Gleichung (9) nach der Dicke d′ aufgelöst wird, gilt:

d′ = (tanθ/tanθ′)d (10)

Durch Substituieren der Gleichungen (6) und (8) in Gleichung (10) wird demgemäß die Dicke d′ der transparenten (Glas-) Schicht 19T, 20T, 21T für den Lichteinfallswinkel θ, die Licht-Seitenverschiebung s und den Brechungsfaktor n abgeleitet.

Nun wird das Konstruktions- bzw. Aufbauverfahren für die Farbentrennvorrichtung 17 (das heißt ein Verfahren zum Einstellen von Einfallswinkeln des Lichts bezüglich der Reflexionselemente 19, 20 und 21) unter Verwendung der vorhergehenden Gleichungen beschrieben werden.

Fig. 5 ist ein Diagramm, um das Konstruktions- bzw. Aufbauverfahren der Farben trennvorrichtung 17 zu erklären. In Fig. 5 repräsentieren θ₁, θ₂ und θ₃ Einfallswinkel des Lichts bezüglich der Reflexionselemente 19, 20 und 21, repräsentieren θ′₁, θ′₂ und θ′₃ Austrittswinkel des Lichts bezüglich der transparenten (Glas-) Schichten 19T, 20T und 21T, repräsentieren n₁, n₂ und n₃ Brechungsfaktoren der transparenten (Glas-) Schichten 19T, 20T und 21T, und repräsentieren s₁, s₂ und s₃,Seitenverschiebungen des Lichts infolge der Reflexionselemente 19, 20 und 21. Ferner repräsentiert s₀, den Abstand zwischen den benachbarten Liniensensoren des CCD-Bildsensors 18.

Aus Gleichung (4) sind zuerst Koeffizienten p₁, p₂ und p₃ für einen Unterschied in der optischen Weglänge der Reflexionselemente 19, 20 und 21 gegeben durch:

p₁ = (1/sin2θ₁) + (1/tan2θ₁) (11)

p₂ = (1/sin2θ₂) + (1/tan2θ₂) (12)

p₃ = (1/sin2θ₃) + (1/tan2θ₃) (13)

Auf der anderen Seite sind aus Gleichung (5) Gesamtunterschiede L₁, L₂ und L₃ in einer optischen Weglänge der Reflexionselemente 19, 20 und 21 gegeben durch:

L₁ = p₁ s₁ (14)

L₂ = p₂ s₂ (15)

L₃ = p₃ s₂ (16)

Weil die Gesamtunterschiede L₁, L₂ und L₃ in einer optischen Weglänge einander gleich sein sollten, gilt:

p₁ s₁ = p₂ s₂ = p₃ s₃ (17)

Überdies ist, wie auf Fig. 5 deutlich wird, die Beziehung zwischen den Licht-Seiten verschiebungen s₁, s₂ und s₃ und dem Liniensensorabstand s₀ des CCD-Bildsensors 18 gegeben durch:

s₁ + s₂ = 2s₀ (18)

s₂ + s₃ = s₀ (19)

Nach den Gleichungen (17) und (18) sind die Licht-Seitenverschiebungen s₁ und s₂ gegeben durch:

s₁ = 2{p₂/(p₁+p₂)}s₀ (20)

s₂ = 2{p₁/(p₁+p₂)}s₀ (21)

Entsprechend sind nach den Gleichungen (17) und (19) die Licht-Seitenverschiebungen s₂ und s₃ gegeben durch:

s₂ = 2{p₃/(p₂+p₃)}s₀ (22)

s₃ = 2{p₂/(p₂+p₃)}s₀ (23)

Demgemäß gilt nach den Gleichungen (21) und (22):

2 p₁p₂ + p₁p₃ - p₂p₃ = 0 (24)

Auf der anderen Seite wird in dieser bevorzugten Ausführungsform das Licht in die Farbentrennvorrichtung 17 horizontal eingeführt und aus ihr herausgeführt. Demgemäß ist die Summe der Lichteinfallswinkel θ₁, θ₂ und θ₃ gegeben durch:

θ₁ + θ₂ + θ₃ = 90° (25)

Wie richtig erkannt wird, kann, falls versucht wird, die Lichteintrittswinkel θ₁, θ₂ und θ₃ aus Gleichung (24) (einschließlich der Gleichungen (11), (12) und (13), welche die Koeffizienten p₁, p₂ und p₃ für den Lichtwegunterschied unter Verwendung der Licht einfallswinkel θ₁, θ₂ und θ₃ definieren) und Gleichung (25) zu erhalten, weil die Zahl von Bestimmungsgleichungen bezüglich drei unbekannter Werte θ₁, θ₂ und θ₃ zwei ist, eine Lösung nicht eindeutig erhalten werden. Ferner können, sogar falls der Lichtein fallswinkel θ₁ bestimmt ist, die Lichteinfallswinkel θ₂ und θ₃ infolge einer nichtlinearen Gleichung einschließlich trigonometrischer Funktionen nicht analytisch erhalten werden.

In dieser Hinsicht beträgt, falls ein numerisches Rechenverfahren mit einer Rechen maschine in Anbetracht der Tatsache ausgeführt wird, daß die Lichteinfallswinkel θ₁, θ₂ und θ₃ alle positive Werte besitzen, ein Lösungsbereich für den Lichteinfallswinkel θ₁ 45°<θ₁<55°. Im Hinblick auf den Aufbau der Farbentrennvorrichtung 17 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist es vorzuziehen, 46°θ₁53° zu realisieren. Tabelle 1 zeigt Beispiele von Lösungen für die Lichteinfallswinkel θ₁, θ₂ und θ₃.

Tabelle 1

Anschließend werden die Dicken d₁, d₂ und d₃ der transparenten (Luft-)Schichten 19T, 20T und 21T der Reflexionselemente 19, 20 und 21 erhalten. Nach Gleichung (6) sind die Dicken d₁, d₂ und d₃ gegeben durch:

d₁ = s₁/(2sinθ₁) (26)

d₂ = s₂/(2sinθ₂) (27)

d₃ = s₃/(2sinθ₃) (28)

Schließlich werden die Dicken d′₁, d′₂ und d′₃ der transparenten (Glas-)Schichten 19T, 20T und 21T der Reflexionselemente 19, 20 und 21 erhalten. Zuerst sind nach Gleichung (8) die Lichtaustrittswinkel θ₁′, θ₂′ und θ₃′ bezüglich der transparenten (Glas-)Schichten 19T, 20T und 21T gegeben durch:

θ′₁ = sin^-1(sinθ₁/n) (29)

θ′₂ = sin^-1(sinθ₂/n) (30)

θ′₃ = sin^-1(sinθ₃/n) (31)

Auf der anderen Seite sind nach Gleichung (10) die Dicken d′₁, d′₂ und d′₃ der transpa renten (Glas-)Schichten 19T, 20T und 21T gegeben durch:

d′1 = (tanθ₁/tanθ′₁)d₁ (32)

d′₂ = (tanθ₂/tanθ′₂)d₂ (33)

d′₃ = (tanθ₃/tanθ′₃)d₃ (34)

Folglich werden die Dicken d′₁, d′₂ und d₃¹ der transparenten (Glas-)Schichten 19T, 20T und 21T aus den Gleichungen (26) bis (34) erhalten.

Zum Beispiel werden, falls der Liniensensorabstand s₀ des CCD-Bildsensors 18 168 µm beträgt, der Brechungsfaktor n von jeder der transparenten (Glas-)Schich ten 19T, 20T und 21T 1,56 beträgt und die Lichteinfallswinkel θ₁, θ₂ und θ₃ diejenigen von Lösung 1 in Tabelle 1 sind, das heißt θ₁ = 46,00°, θ₂ = 33,23°, θ₃ = 10,77° gelten, die Dicken d′₁, d′₂ und d′₃ der transparenten (Glas-)Schichten 19T, 20T und 21T als d′₁ = 285 µm, d′₂ = 207,4 µm und d′₃ = 159,5 µm erhalten.

Auf die vorhergehende Weise sind die Lichteinfallswinkel θ₁, θ₂ und θ₃ bezüglich der Reflexionselemente 19, 20 und 21 und die Dicken d′₁, d′₂ und d′₃ der transparenten (Glas-)Schichten 19T, 20T und 21T bestimmt, so daß die Farbentrennvorrichtung 17 aufgebaut werden kann.

Fig. 6 zeigt eine Modifikation der vorhergehenden ersten bevorzugten Ausfüh rungsform, worin die Farbentrennvorrichtung 17 durch eine Farbentrennvorrichtung 40 unter Verwendung eines Glasprismas 41 ersetzt ist. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, sind ein dichroitischer Spiegel 22D, der nur das rote Licht R durchläßt, ein dichroitischer Spiegel 23D, der nur das blaue Licht B durchläßt, und ein dichroitischer Spiegel 24D, der nur das grüne Licht G durchläßt, auf entsprechenden Schnittoberflächen des Pris mas 41 abgelegt bzw. angeordnet. Ferner sind Totalreflexionsspiegel 22M, 23M und 24M nahe den entsprechenden dichroitischen Spiegeln 22D, 23D und 24D über trans parente Schichten 22T, 23T und 24T in der Form von Luftlücken dazwischen jeweils angeordnet. Mit dieser Anordnung kann die Dreifarbentrennung erreicht werden, ohne den Unterschied im Lichtweg bzw. in einer optischen Weglänge wie in der vorhergehen den ersten bevorzugten Ausführungsform zu erzeugen.

Ferner kann, obwohl die spektralen Charakteristiken der dichroitischen Spiegel 19D, 20D und 21D, die in der Farbentrennvorrichtung 17 verwendet werden, welche in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, und der dichroitischen Spiegel 22D, 23D und 24D, die in der in Fig. 6 dargestellten Farbentrennvorrichtung 40 verwendet werden, eingerichtet sind, um das rote Licht R, das blaue Licht B und das grüne Licht G in der angegebenen Reihenfolge durchzulassen, diese Reihenfolge geändert werden.

Fig. 7 zeigt eine andere Modifikation der vorhergehenden ersten bevorzugten Aus führungsform, worin spektrale Charakteristiken dichroitischer Spiegel 25D, 26D und 27D von Reflexionselementen 25, 26 und 27 eingerichtet sind, um das rote Licht R, das blaue Licht B und das grüne Licht G in der angegebenen Reihenfolge zu reflektieren. Auch diese Reihenfolge kann geändert werden.

In der in Fig. 1 dargestellten Farbentrennvorrichtung 17 reflektieren die Reflexi onselemente 19, 20 und 21 das Licht wiederum in der angegebenen Reihenfolge, um die Dreifarbentrennung durchzuführen. Wie in Fig. 8 dargestellt ist, kann jedoch die se Reihenfolge umgekehrt werden, so daß die Reflexionselemente 21, 20 und 19 das Licht wiederum in der angegebenen Reihenfolge reflektieren, um die Dreifarbentren nung durchzuführen. In diesem Fall ist, falls Seitenverschiebungen des Lichts infolge der Reflexionselemente 21, 20 und 19 als s′₁, s′₂ und s′₃ festgelegt sind, die Beziehung der Licht-Seitenverschiebungen s′₁, s′₂ und s′₃ bezüglich des Liniensensorabstandes s₀ des CCD-Bildsensors 18 gegeben durch:

s′₁ + s′₂ = s₀ (35)

s′₂ + s′₃ = 2s₀ (36)

Entsprechend können die Reflexionselemente 21, 20 und 19 in der gleichen Weise wie die Farbentrennvorrichtung 17, die in den Fig. 1 bis 5 dargestellt ist, konstruiert bzw. aufgebaut werden.

Überdies kann, obwohl jede der transparenten Schichten 19T, 20T und 21T der Reflexionselemente 19, 20 und 21, die in der Farbentrennvorrichtung 17 verwendet werden, parallelseitig angeordnet ist, das heißt zwei gegenüberliegende Seiten davon sind parallele planare Oberflächen, eine von ihnen keilförmig sein. Zum Beispiel kann, wie in Fig. 9 dargestellt ist, unter transparenten Schichten 28T, 29T und 30T von Reflexionselementen 28, 29 und 30 die transparente Schicht 30T keilförmig sein. Ferner können unter den transparenten Schichten 19T, 20T und 21T zwei von ihnen oder alle von ihnen keilförmig sein. Durch eine keilförmige Gestaltung von mindestens einer der transparenten Schichten 19T, 20T und 21T kann der Freiheitsgrad des Lichteinfalls winkels bezüglich der Reflexionselemente 19, 20 und 21 erhöht werden.

Nun wird hierin unten eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegen den Erfindung beschrieben werden. Fig. 10 zeigt einen Aufbau einer Farbentrenn vorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform. In der zweiten bevor zugten Ausführungsform werden zwei Reflexionselemente in Kombination mit einer Bilderzeugungs- oder Kondensor- bzw. Konzentrierlinse verwendet, um die Dreifarben trennung ohne einen Unterschied in einer optischen Weglänge durchzuführen.

In Fig. 10 bezeichnet Ziffer 32 eine Konzentrierlinse, die derart konstruiert bzw. aufgebaut ist, daß sich ein bildseitiger Hauptpunkt des grünen Lichts G näher an einer Lichteinfallsseite der Konzentrierlinse 32 im Vergleich mit einem bildseitigen Haupt punkt der roten und blauen Lichter R, B befindet. Ziffer 33 kennzeichnet ein Far bentrennprisma mit dichroitischen Spiegeln 34D und 35D, die auf entsprechenden zwei Schnittoberflächen davon abgelegt bzw. angeordnet sind. Der dichroitische Spiegel 34D weist eine spektrale Charakteristik auf, um nur das rote Licht R durchzulassen, und der dichroitische Spiegel 35D weist eine spektrale Charakteristik auf, um nur das blaue Licht B durchzulassen. Symbole 34T beziehungsweise 35T bezeichnen keilförmige trans parente Schichten in der Form von Luftlücken, und Symbole 34M beziehungsweise 35M bezeichnen Totalreflexionsspiegel.

Nun wird hierin unten eine Funktion der Farbentrennvorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform beschrieben werden.

Zuerst gelangt das Licht, das auf die Konzentrierlinse 32 auftrifft, durch das Pris ma 33, um auf den dichroitischen Spiegel 34D aufzutreffen. Der dichroitische Spiegel 34D reflektiert das grüne Licht G und das blaue Licht B, während das rote Licht R durchgelassen wird, welches dann durch die transparente Schicht 34T gebrochen wird, um den Totalreflexionsspiegel 34M zu erreichen, wo das rote Licht R reflektiert wird. Das reflektierte rote Licht R wird dann durch die transparente Schicht 34T wieder gebrochen und durch den dichroitischen Spiegel 34D durchgelassen. Auf diese Weise wird das einfallende Licht in zwei Farblichter getrennt, wobei eines eine Mischung des grünen Lichts G und des blauen Lichts B und das andere das rote Licht R ist.

Anschließend läßt der dichroitische Spiegel 35D nur das blaue Licht B durch, so daß die Farbentrennung in das blaue Licht B und das grüne Licht G durchgeführt wird. Weiter wird eine Korrektur eines Unterschieds zwischen den optischen Weglängen des roten Lichts R und des blauen Lichts B vorgenommen, um ihre optischen Weglängen einander gleich zu machen. Auf der anderen Seite ist die optische Weglänge des grünen Lichts G kürzer als der des roten Lichts R oder des blauen Lichts B. Weil jedoch der bildseitige Hauptpunkt des grünen Lichts G in der Konzentrierlinse 32 eingerichtet ist, um näher an der Lichteinfallsseite als im Vergleich mit dem des roten und blauen Lichts R, B zu liegen, sind die optischen Weglängen der roten, grünen und blauen Lichter R, G, B von deren bildseitigen Hauptpunkten in der Konzentrierlinse 32 einander gleich.

Es ist vorzuziehen, die Farbentrennvorrichtung der ersten bevorzugten Ausfüh rungsform zu benutzen, wenn der Liniensensorabstand des CCD-Bildsensors relativ groß ist, und die Farbentrennvorrichtung der zweiten bevorzugten Ausführungsform zu benutzen, wenn der Abstand relativ klein ist.

Bei den vorhergehenden, ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen ist die Farbentrennvorrichtung bei einer Bildseite der Konzentrierlinse angeordnet. Auf der anderen Seite kann die Farbentrennvorrichtung bei einer Originalseite der Kon zentrierlinse angeordnet werden, das heißt bei einer Seite des Farboriginals. Ferner können die Reflexionselemente der Farbentrennvorrichtung teilweise bei den Original beziehungsweise Bildseiten der Konzentrierlinse vorgesehen werden.

Wie oben beschrieben ist, kann gemäß der vorhergehenden, ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen und deren Modifikationen die geforderte Dreifarben trennung erfolgreich mit einer reduzierten Anzahl von Reflexionselementen erreicht werden. Demgemäß kann die Verringerung einer Lichtmenge unterdrückt werden, und ferner können die Größenreduzierung und Kostenreduzierung der Vorrichtung realisiert bzw. verwirklicht werden.

Es versteht sich, daß diese Erfindung auf die bevorzugten Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben sind, nicht zu beschränken ist und daß verschie dene Änderungen und Modifikationen, ohne von dem Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, vorgenommen werden können.

Claims

1. Eine Farbentrennvorrichtung mit:
drei Reflexionselementen mit gegenseitig bzw. untereinander verschiedenen spek tralen Charakteristiken, wobei jedes der drei Reflexionselemente ein Durch laß/Reflexionsbauglied, um Licht mit einer gegebenen Wellenlänge durchzulas sen und Licht mit einer anderen als der gegebenen Wellenlänge zu reflektieren,
und einen Reflexionsspiegel besitzt, um Licht zu reflektieren, wobei das Durch laß/Reflexionsbauglied und der Reflexionsspiegel über eine dazwischengelegte transparente Schicht geschichtet sind, um das Reflexionselement zu bilden; und
wobei die drei Reflexionselemente angeordnet sind, um einfallendes Licht in drei Farblichter zu trennen, deren Lichtwege bzw. optische Weglängen einander gleich sind.

2. Die Farbentrennvorrichtung nach Anspruch 1, worin jedes der Durchlaß/Re flexionsbauglieder ein dichroitischer Spiegel ist.

3. Die Farbentrennvorrichtung nach Anspruch 1, worin mindestens eine der trans parenten Schichten keilförmig ist.

4. Die Farbentrennvorrichtung nach Anspruch 1, worin jede der transparenten Schichten eine Luftlücke ist.

5. Eine Farbbild-Lesevorrichtung mit:
drei Reflexionselementen mit gegenseitig bzw. untereinander verschiedenen spek tralen Charakteristiken, wobei jedes der drei Reflexionselemente ein Durch laß/Reflexionsbauglied, um Licht mit einer gegebenen Wellenlänge durchzulas sen und Licht mit einer anderen als der gegebenen Wellenlänge zu reflektieren,
und einen Reflexionsspiegel besitzt, um Licht zu reflektieren, wobei das Durch laß/Reflexionsbauglied und der Reflexionsspiegel über eine dazwischengelegte transparente Schicht geschichtet sind, um das Reflexionselement zu bilden;
einer Linse, um Licht zu konzentrieren;
einem Sensor, um das Licht in ein elektrisches Signal umzuwandeln; und
wobei die Linse und die drei Reflexionselemente angeordnet sind, um das Licht in drei Farblichter zu trennen, deren optische Weglängen einander gleich sind, und um die drei Farblichter auf den Sensor zusammenlaufen zu lassen.

6. Die Farbbild-Lesevorrichtung nach Anspruch 5, worin der Sensor ein Bildsensor mit drei Zeilen- bzw. Liniensensoren ist, die parallel zueinander angeordnet sind.

7. Die Farbbild-Lesevorrichtung nach Anspruch 6, worin die drei Reflexionselemente in einem Lichtlaufweg zwischen der Linse und dem Bildsensor angeordnet sind und worin unter der Annahme, daß ein Abstand zwischen den benachbarten Lini ensensoren s₀ beträgt und Seitenverschiebungen des Lichts, das in der Farbe bei den Reflexionselementen wiederum getrennt wird, s₁, s₂ und s₃ in der Reihenfolge eines Einfalls bzw. Auftreffens des Lichts auf die Reflexionselemente sind, eine Beziehung zwischen s₀, s₁, s₂ und s₃ gegeben ist durch s₁ + s₂ = 2 s₀s₂ + s₃ = s₀

8. Die Farbbild-Lesevorrichtung nach Anspruch 6, worin die drei Reflexionselemen te in einem Lichtlaufweg zwischen der Linse und dem Bildsensor angeordnet sind und worin unter der Annahme, daß ein Abstand zwischen den benachbarten Liniensensoren s₀ beträgt und Seitenverschiebungen des Lichts, das in der Farbe bei den Reflexionselementen wiederum getrennt wird, s₁, s₂ und s₃ in der Reihen folge eines Auftreffens des Lichts auf die Reflexionselemente sind, eine Beziehung zwischen s₀, s₁, s₂ und s₃ gegeben ist durch s₁ + s₂ = s₀s₂ + s₃ = 2 s₀

9. Die Farbbild-Lesevorrichtung nach Anspruch 7, worin unter der Annahme, daß Einfallswinkel des Lichts bezüglich der Reflexionselemente θ₁, θ₂ und θ₃ in der Reihenfolge eines Auftreffens des Licht auf die Reflexionselemente sind, eine Be ziehung zwischen θ₁, θ₂ und θ₃ gegeben ist durch 2 p₁p₂ + p₁p₃ - p₂p₃ = 0worinp₁ = (1/sin2θ₁)+(1/tan2θ₁)p₂ = (1/sin2θ₂)+(1/tan2θ₂)p₃ = (1/sin2θ₃)+(1/tan2θ₃)θ₁ + θ₂ + θ₃ = 90°gelten.

10. Die Farbbild-Lesevorrichtung nach Anspruch 9, worin unter der Annahme, daß Dicken der transparenten Schichten der Reflexionselemente d′₁, d′₂ und d′₃ in der Reihenfolge eines Auftreffens des Lichts auf die Reflexionselemente sind und ein Brechungsfaktor von jeder der transparenten Schichten n ist, d′₁, d′₂ und d′₃ gege ben sind durch d′₁ = (tanθ₁/tanθ′₁)d₁worinθ′₁ = sin^-1 (sinθ₁/n)d₁ = s₁/(2sinθ₁)gelten, durchd′₂ = (tanθ₂/tanθ′₂)d₂worinθ₂ = sin^-1(sinθ₂/n)d₂ = s₂/(2sinθ₂)gelten, und durchd′₃ = (tanθ₃/tanθ′₃)d₃worinθ₃′ = sin^-1(sinθ₃/n)d₃ = s₃/(2sinθ₃)gelten.

11. Eine Farbentrennvorrichtung mit:
einer Vielzahl von Reflexionselementen mit gegenseitig bzw. untereinander ver schiedenen spektralen Charakteristiken, wobei jedes der Reflexionselemente ein Durchlaß/Reflexionsbauglied, um Licht mit einer gegebenen Wellenlänge durch zulassen und Licht mit einer anderen als der gegebenen Wellenlänge zu reflek tieren, und einen Reflexionsspiegel besitzt, um Licht zu reflektieren, wobei das Durchlaß/Reflexionsbauglied und der Reflexionsspiegel über eine dazwischenge legte transparente Schicht geschichtet sind, um das Reflexionselement zu bilden; und
einer Linse mit Hauptpunkten, deren Positionen sich in Abhängigkeit von Licht wellenlängen unterscheiden.

12. Die Farbentrennvorrichtung nach Anspruch 11, worin jedes der Durch laß/Reflexionsbauglieder ein dichroitischer Spiegel ist.

13. Die Farbentrennvorrichtung nach Anspruch 11, worin mindestens eine der trans parenten Schichten keilförmig ist.

14. Die Farbentrennvorrichtung nach Anspruch 11, worin jede der transparenten Schichten eine Luftlücke ist.

15. Eine Farbentrennvorrichtung mit:
zwei Reflexionselementen mit gegenseitig bzw. untereinander verschiedenen spektralen Charakteristiken, wobei jedes der Reflexionselemente ein Durch laß/Reflexionsbauglied, um Licht mit einer gegebenen Wellenlänge durchzulas sen und Licht mit einer anderen als der gegebenen Wellenlänge zu reflektieren, und einen Reflexionsspiegel besitzt, um Licht zu reflektieren, wobei das Durch laß/Reflexionsbauglied und der Reflexionsspiegel über eine dazwischengelegte transparente Schicht geschichtet sind, um das Reflexionselement zu bilden, wo bei die beiden Reflexionselemente angeordnet sind, um einfallendes Licht in drei Farblichter zu trennen; und
einer Linse mit Hauptpunkten, deren Positionen sich in Abhängigkeit von Licht wellenlängen unterscheiden, um einen Unterschied in optischen Weglängen zu korrigieren, der zwischen den jeweiligen Farblichtern infolge der Reflexionsele mente hervorgerufen wird.

16. Eine Farbentrennvorrichtung nach Anspruch 15, worin jedes der Durch laß/ Reflexionsbauglieder ein dichroitischer Spiegel ist.

17. Eine Farbbild-Lesevorrichtung mit:
zwei Reflexionselementen mit gegenseitig bzw. untereinander verschiedenen spektralen Charakteristiken, wobei jedes der Reflexionselemente ein Durch laß/Reflexionsbauglied, um Licht mit einer gegebenen Wellenlänge durchzulas sen und Licht mit einer anderen als der gegebenen Wellenlänge zu reflektieren, und einen Reflexionsspiegel besitzt, um Licht zu reflektieren, wobei das Durch laß/Reflexionsbauglied und der Reflexionsspiegel über eine dazwischengelegte transparente Schicht geschichtet sind, um das Reflexionselement zu bilden, wo bei die beiden Reflexionselemente angeordnet sind, um einfallendes Licht in drei Farblichter zu trennen;
einem Sensor, um die jeweiligen Farblichter in entsprechende elektrische Signale umzuwandeln; und
einer Linse mit Hauptpunkten, deren Positionen sich in Abhängigkeit von Licht wellenlängen unterscheiden, um einen Unterschied in optischen Weglängen zu korrigieren, der zwischen den jeweiligen Farblichtern infolge der Reflexionsele mente hervorgerufen wird.

18. Die Farbbild-Lesevorrichtung nach Anspruch 17, worin der Sensor ein Bildsensor mit drei Liniensensoren ist, die parallel zueinander angeordnet sind.