(57)【要約】【課題】分岐させた各光束の光量比を容易に調整することができ、かつ構成が簡易な光束分岐装置および色分離光学系装置を得る。【解決手段】光束分岐装置１２は、第１の複屈折板１３と位相板１４と第２の複屈折板１５とからなる。第１の複屈折板１３は、入射した光束４を常光線４ａと異常光線４ｂとに分岐し、各々の光線からなる２つの光束４１，４２を出射する。位相板１４は、２つの光束４１，４２を直線偏光状態から他の偏光状態に変換し、２つの光束５１，５２として出射する。第２の複屈折板１５は、２つの光束５１，５２を各一対の常光線５１ａ，５２ａおよび異常光線５１ｂ，５２ｂに分岐し、第１、第２および第３の光束６１，６２，６３を撮像手段１６に向けて出射する。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射された光束を常光線と異常光線との２つの光束に分岐し、各々を出射する第１の複屈折板と、
この第１の複屈折板から出射された前記２つの光束を直線偏光状態から他の偏光状態にそれぞれ変換して出射する位相板と、
この位相板から出射された前記２つの光束を各一対の常光線および異常光線にそれぞれ分岐して出射する第２の複屈折板と、を備え、
前記位相板は、前記第２の複屈折板から出射される各光束の光量比が所定の比率となるように、光学軸の向きが設定されていることを特徴とする光束分岐装置。
【請求項２】
入射された光束を常光線と異常光線との２つの光束に分岐し、各々を出射する往復光路用の複屈折板と、
この複屈折板から出射された前記２つの光束を該複屈折板に向けて反射する反射面と、
前記複屈折板と前記反射面との間の前記２つの光束の光路上に配置され、該２つの光束を直線偏光状態から他の偏光状態にそれぞれ変換して出射する位相板と、を備え、
前記複屈折板は、前記位相板から出射された前記２つの光束を、各一対の常光線および異常光線にそれぞれ分岐して出射するように構成され、
前記位相板は、前記複屈折板から出射される各光束の光量比が所定の比率となるように、光学軸の向きが設定されていることを特徴とする光束分岐装置。
【請求項３】
前記第２の複屈折板は、前記位相板から出射された前記２つの光束を各一対の常光線および異常光線にそれぞれ分岐するとともに、該２つの光束のうちの一方の光束の常光線を第１の光束として、該一方の光束の異常光線と該２つの光束のうちの他方の光束の常光線とを互いに合波してなる光束を第２の光束として、該他方の光束の異常光線を第３の光束として、それぞれ出射するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光束分岐装置。
【請求項４】
前記往復光路用の複屈折板は、前記位相板から出射された前記２つの光束を各一対の常光線および異常光線にそれぞれ分岐するとともに、該２つの光束のうちの一方の光束の常光線を第１の光束として、該一方の光束の異常光線と該２つの光束のうちの他方の光束の常光線とを互いに合波してなる光束を第２の光束として、該他方の光束の異常光線を第３の光束として、それぞれ出射するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の光束分岐装置。
【請求項５】
前記第１および第２の複屈折板は、ニオブ酸リチウムで構成されたものであることを特徴とする請求項１または３記載の光束分岐装置。
【請求項６】
前記往復光路用の複屈折板は、ニオブ酸リチウムで構成されたものであることを特徴とする請求項２または４記載の光束分岐装置。
【請求項７】
前記位相板は、前記光学軸の向きを前記所定の比率の変化に応じて可変に構成されていることを特徴とする請求項１〜６までのうちいずれか１項記載の光束分岐装置。
【請求項８】
請求項１〜７までのうちいずれか１項記載の光束分岐装置と、
この光束分岐装置から出射された各光束の光路上に配置され、入射された光束から赤色光、緑色光および青色光のうちのいずれかの色光をそれぞれ選択分離して出射する各色光用のフィルタ、および該各色光用のフィルタからそれぞれ出射された前記赤色光、前記緑色光および前記青色光がそれぞれ結像せしめられる各色光用の受光素子を有してなる撮像手段と、を備えてなることを特徴とする色分離光学系装置。    
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの光束を複数の光束に分岐する光束分岐装置と、カラー画像原稿等からの光束を色分離し、色分離させた各色光をマルチラインセンサ等の撮像手段に結像させる色分離光学系装置に関し、特に、スキャナやファクシミリ等の画像読取装置に搭載するのに好適な光束分岐装置および色分離光学系装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー用の画像読取装置に搭載される色分離光学系装置としては、従来、種々のタイプのものが提案されている。例えば、下記特許文献１には、所定面に色分離膜が形成された断面五角形状のプリズムと、このプリズムの所定面と対向して配置される色分離性の反射板とを組み合わせてなる色分離光学系装置が提案されている。また、下記特許文献２には、偏光板と、位相差が所定の値に設定された２つの位相板と、２つの複屈折板を共通光軸上に配置してなる色分離光学系装置が提案されている。
【０００３】
一方、常光線に対する異常光線の分離方向が互いに逆向きとなる２つの複屈折板の間に、入射された直線偏光の振動面を９０度変換する位相板を配して、常光線と異常光線との分離幅を広げるようにした偏光用の光束分岐装置（下記特許文献３参照）や、ニオブ酸リチウムからなる複数枚の複屈折板を組み合わせてローパスフィルタとする技術（下記特許文献４参照）も知られている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３０６１４３９号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３４６４号公報
【特許文献３】特開平９−２１８３０８号公報
【特許文献４】特開２００１−３３０７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、光束分岐装置や色分離光学系装置は、分岐させる各光束の光量比が均等となるように設定したり、特定の光束の光量を他のものに比べて多くなるように設定したりするなど、撮像手段の受光特性に応じて各光束の光量比を調整し得るように構成されていることが望ましい。また、スキャナ等の画像読取装置に搭載されるので、小型で構成簡易であることが望ましい。
【０００６】
しかし、上記特許文献２に記載されたものは、各光束の光量比を容易に調整し得ないという問題がある。また、上記特許文献１に記載されたものは、光路の折り返し位置や各光路長の調整などが難しく構造が複雑となり小型化することが難しいという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、分岐させた各光束の光量比を容易に調整することができ、かつ構成簡易で小型化が可能な光束分岐装置および色分離光学系装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の光束分岐装置では、２つの複屈折板の間または複屈折板と反射面との間に、直線偏光状態を他の偏光状態に変換する機能を有する位相板を配置するとともに、分岐させた各光束の光量比が所定の比率となるように、位相板の光学軸の向きを設定するようにしている。
【０００９】
すなわち、本発明に係る光束分岐装置は、入射された光束を常光線と異常光線との２つの光束に分岐し、各々を出射する第１の複屈折板と、
この第１の複屈折板から出射された前記２つの光束を直線偏光状態から他の偏光状態にそれぞれ変換して出射する位相板と、
この位相板から出射された前記２つの光束を各一対の常光線および異常光線にそれぞれ分岐して出射する第２の複屈折板と、を備え、
前記位相板は、前記第２の複屈折板から出射される各光束の光量比が所定の比率となるように、光学軸の向きが設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係る他の光束分岐装置は、入射された光束を各々の振動面が互いに直交する直線偏光状態の常光線と異常光線との２つの光束に分岐し、各々を出射する往復光路用の複屈折板と、
この複屈折板から出射された前記２つの光束を該複屈折板に向けて反射する反射面と、
前記複屈折板と前記反射面との間の前記２つの光束の光路上に配置され、該２つの光束を前記直線偏光状態から他の偏光状態にそれぞれ変換して出射する位相板と、を備え、
前記複屈折板は、前記位相板から出射された前記２つの光束を、各一対の常光線および異常光線にそれぞれ分岐して出射するように構成され、
前記位相板は、前記複屈折板から出射される各光束の光量比が所定の比率となるように、光学軸の向きが設定されていることを特徴とするものである。
【００１１】
上記「他の偏光状態」とは、前記２つの光束の直線偏光状態とは（電場の）振動方向が異なる別の直線偏光状態や、楕円偏光（円偏光を含む）状態を意味する。
【００１２】
前記第２の複屈折板または前記往復光路用の複屈折板は、前記位相板から出射された前記２つの光束を各一対の常光線および異常光線にそれぞれ分岐するとともに、該２つの光束のうちの一方の光束の常光線を第１の光束として、該一方の光束の異常光線と該２つの光束のうちの他方の光束の常光線とを互いに合波してなる光束を第２の光束として、該他方の光束の異常光線を第３の光束として、それぞれ出射するように構成することができる。
【００１３】
また、前記第１の屈折板、前記第２の複屈折板および前記往復光路用の複屈折板は、それぞれニオブ酸リチウムで構成することが好ましく、前記位相板は、その光学軸の向きを前記所定の比率の変化に応じて変えることができるように構成することが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る色分離光学系装置は、上述の光束分岐装置と、
この光束分岐装置から出射された各光束の光路上に配置され、入射された光束から赤色光、緑色光および青色光のうちのいずれかの色光をそれぞれ選択分離して出射する各色光用のフィルタ、および該各色光用のフィルタからそれぞれ出射された前記赤色光、前記緑色光および前記青色光がそれぞれ結像せしめられる各色光用の受光素子を有してなる撮像手段と、を備えてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光束分岐装置および色分離光学系装置によれば、直線偏光状態を他の偏光状態に変換する機能を有する位相板の光学軸の向きを調整することにより、第２の複屈折板または往復光路用の複屈折板から出射された各光束の光量比を所定の比率となるように容易に調整することが可能である。
【００１６】
また、光束分岐の光学系が、１つまたは２つの複屈折板と位相板との組み合わせにより構成されているので、装置全体を構成簡易かつ小型なものとすることが可能である。また、これにより、画像読取装置等への搭載作業を容易ならしめるとともに、搭載スペースも縮小することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る色分離光学系装置１０を概略的に示す図であり、図２は図１に示された撮像手段１６の概略構成図である。
【００１８】
図１に示す態様において色分離光学系装置１０は、プラテンガラス１の裏面側にセットされたカラー画像原稿１Ａ上の情報を読み取るカラースキャナ装置に搭載されている。このカラースキャナ装置は、白色光束を光源２からカラー画像原稿１Ａ上に照射し、このカラー画像原稿１Ａから反射されたカラー画像情報を担持したランダム偏光（非偏光）の光束４をスリット板３のスリットを介して、色分離光学系装置１０に入射せしめるように構成されている。
【００１９】
この色分離光学系装置１０は、結像レンズ１１と光束分岐装置１２と撮像手段１６とを備えてなり、入射された上記光束４を３つの光束に分岐するとともに、分岐された各光束を撮像手段１６の赤色光用、緑色光用および青色光用の各ラインセンサ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ（図２参照）の受光素子上に結像させるようになっている。カラー画像の１ライン分の情報が１回の主走査により読み取られ、この後図１中の副走査方向Ｋにカラー画像原稿１Ａとスリット３が相対的に移動されつつ上記撮像手段１６による画像読取操作が継続して行なわれることにより、カラー画像原稿１Ａの全画像領域についての読取操作が行なわれる。なお、図２において左右方向に延びる各ラインセンサ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、これらが図示されていない図１においては、紙面に垂直な方向にそれぞれ延びている。
【００２０】
図１に示すように上記光束分岐装置１２は、それぞれ平行平板状に形成された第１の複屈折板１３、位相板１４および第２の複屈折板１５が、上記結像レンズ１１の側よりこの並び順で、また各々の面が互いに平行かつ光軸Ｌに対して垂直となるように、該光軸Ｌ上に配設されている。
【００２１】
この光束分岐装置１２は、本発明に係る光束分岐装置の一実施形態をなすものであり、以下その構成および作用を、図３を参照しつつ詳細に説明する。図３は本発明の一実施形態に係る光束分岐装置１２の構成および作用を示す図である。なお、図３に示す光線軌跡は概略的なものである。また、図３に示す直角座標は左手系であり、そのＺ軸の方向が図１に示す光軸Ｌの方向と一致し（Ｚ軸の正の向きが光束４の進む向き）、Ｙ軸の方向が図１に示す副走査方向Ｋと一致する。
【００２２】
図３に示す第１の複屈折板１３、位相板１４および第２の複屈折板１５は、いずれも複屈折性を有する平行平板状の一軸性結晶により構成されている。ただし、第１の複屈折板１３では、その光学軸ＯＡ１（図中両矢線で示す）がその前面１３ａおよび背面１３ｂに直角な面内に位置し、かつ前面１３ａおよび背面１３ｂに対して斜交するように設定されているのに対し、位相板１４では、その光学軸（図示略）がその前面１４ａおよび背面１４ｂに対し平行な面内に位置するように設定されている。また、第２の複屈折板１５は、第１の複屈折板１３と同じ一軸性結晶を用いて同じ厚みに構成されており、その光学軸ＯＡ２（図中両矢線で示す）は、第１の複屈折板１３の光学軸ＯＡ１と平行となるように設定されている。
【００２３】
なお、図３において第１および第２の複屈折板１３，１５の各光学軸ＯＡ１，ＯＡ２は、共に紙面に対し平行となるように設定されており、一方、位相板１４の光学軸は、紙面および上記光束４の軸方向（Ｚ軸方向）に対し垂直な面内に位置し、かつ紙面に対し所定の傾斜角度（その設定方法については後述する）をなすように設定されている。また、上記一軸性結晶としては、方解石や水晶等を用いることも可能であるが、光束分岐装置１２をコンパクトに構成するという観点から、特に第１および第２の複屈折板１３，１５には、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を用いることが好ましい。
【００２４】
上記光束４は、上記第１の複屈折板１３の前面１３ａに垂直に入射し、この第１の複屈折板１３において、常光線４ａと異常光線４ｂとに分岐される。すなわち、光束４を、（電場の）振動面が紙面に対し垂直となる成分と、振動面が紙面に対し平行となる成分とに分けると、紙面に対し垂直となる成分は、上記光学軸ＯＡ１と垂直となるので直進する常光線４ａとなり、振動面が紙面に対し平行となる成分は、上記光学軸ＯＡ１と垂直な成分と平行な成分との両方を含むので屈折して進む異常光線４ｂとなる。そして、これら常光線４ａおよび異常光線４ｂは、各々の光路が互いに離間し、かつ各々の振動面が互いに直交する直線偏光状態の２つの光束４１，４２として、第１の複屈折板１３の背面１３ｂからそれぞれ互いに略平行に出射される。なお、分散の影響は無視し得るものとする。
【００２５】
上記第１の複屈折板１３の背面１３ｂから出射された２つの光束４１，４２は、上記位相板１４の前面１４ａにそれぞれ垂直に入射する。この位相板１４の光学軸が上述したよう設定されているので、２つの光束４１，４２は、この光学軸に対して垂直な成分と平行な成分とを共に含むことになる。このため、２つの光束４１，４２は、この位相板１４において上記直線偏光状態が解消されて他の偏光状態（例えば、楕円偏光状態）に変換され、互いに平行な２つの光束５１，５２として位相板１４の背面１４ｂからそれぞれ出射される。
【００２６】
上記位相板１４から出射された２つの光束５１，５２は、上記第２の複屈折板１５の前面１５ａにそれぞれ垂直に入射する。この２つの光束５１，５２は、振動面が紙面に対し垂直となる成分と、振動面が紙面に対し平行となる成分とを共に含むので、この第２の複屈折板１５において、直進する常光線５１ａ，５２ａと、屈折して進む異常光線５１ｂ，５２ｂとにそれぞれ分岐される。そして、光束５１の常光線５１ａは第１の光束６１として、光束５１の異常光線５１ｂと光束５２の常光線５２ａとは互いに合波され第２の光束６２として、光束５２の異常光線５２ｂは第３の光束６３として、第２の複屈折板１５の背面１５ｂからそれぞれ互いに略平行に出射される。なお、ここでも分散の影響は無視し得るものとする。
【００２７】
上記第２の複屈折板１５から出射された第１、第２および第３の光束６１，６２，６３は、上記撮像手段１６の赤色光用、緑色光用および青色光用の各ラインセンサ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃの受光素子に入射してそれぞれ結像される。なお、赤色光用のラインセンサ１６Ａの各受光素子の前面側には、入射された第１の光束６１から赤色光を選択透過する赤色光用の波長選択フィルタ（図示略）が設けられており、緑色光用のラインセンサ１６Ｂの各受光素子の前面側には、入射された第２の光束６２から緑色光を選択透過する緑色光用の波長選択フィルタ（図示略）が、青色光用のラインセンサ１６Ｃの各受光素子の前面側には、入射された第３の光束６３から青色光を選択透過する青色光用の波長選択フィルタ（図示略）がそれぞれ設置されている。
【００２８】
上記位相板１４の光学軸の向き、すなわち上記傾斜角度は、上記第１、第２および第３の光束６１，６２，６３の光量比が所定の比率となるように設定される。以下、この傾斜角度の設定方法について、図４を参照しながら説明する。図４は位相板１４の光学軸の向きによる作用を示す図であり、図４中の座標の原点Ｏは、上記光束４２の入射位置を示し、円はその振幅の大きさを示している。また、図４中の座標軸Ｘ，Ｙの向きは、図３中の座標軸Ｘ，Ｙの向きと対応しており、図３においては紙面に平行となる光束４２の振動面は、図４においてはＹ軸を含みかつ紙面に垂直な面内に位置する。
【００２９】
図４に示すように、位相板１４の光学軸Ａｘが光束４２の振動面に対して時計回りにθだけ傾斜しており、光束４２の振幅の大きさを１とすると、光束４２の、上記光学軸Ａｘ方向の成分の振幅ＯＰはｃｏｓθとなり、上記光学軸Ａｘと直角な軸Ａｙ方向の成分の振幅ＯＱはｓｉｎθとなる。
【００３０】
さらに、光束５２の図中のＸ軸方向とＹ軸方向との各成分を求めるため、上記振幅ＯＰ，ＯＱを、さらにＸ軸方向とＹ軸方向との各成分に分解すると、振幅ＯＰのＸ軸方向成分の振幅ＯＸ１とＹ軸方向成分の振幅ＯＹ１は、それぞれ下式（１），（２）で表され、振幅ＯＱのＸ軸方向成分の振幅ＯＸ２とＹ軸方向成分の振幅ＯＹ２は、それぞれ下式（３），（４）で表される。
【００３１】
ＯＸ１＝ｃｏｓθ・ｓｉｎθ  ・・・（１）
ＯＹ１＝ｃｏｓ２θ          ・・・（２）
ＯＸ２＝ｓｉｎθ・ｃｏｓθ  ・・・（３）
ＯＹ２＝ｓｉｎ２θ          ・・・（４）
【００３２】
これにより、図３に示す光束５２の、上記Ｘ軸方向の成分の強度ＭＸと、上記Ｙ軸方向の成分の強度ＭＹは、それぞれ下式（５），（６）で表される。
【００３３】
ＭＸ＝（ＯＸ１）２＋（ＯＸ２）２
＝（ｃｏｓθ・ｓｉｎθ）２＋（ｓｉｎθ・ｃｏｓθ）２
＝２ｃｏｓ２θ・ｓｉｎ２θ
＝（１／２）・ｓｉｎ２２θ      ・・・（５）
ＭＹ＝（ＯＹ１）２＋（ＯＹ２）２
＝ｃｏｓ４θ＋ｓｉｎ４θ
＝ｃｏｓ２θ（１−ｓｉｎ２θ）＋ｓｉｎ２θ（１−ｃｏｓ２θ）
＝１−２ｃｏｓ２θ・ｓｉｎ２θ
＝１−（１／２）・ｓｉｎ２２θ  ・・・（６）
【００３４】
上記強度ＭＸは図３に示す光束５２の常光線５２ａの強度と一致し、上記強度ＭＹは同じく異常光線５２ｂの強度に一致する。したがって、位相板１４の光学軸Ａｘの傾斜角度θを変えることにより、常光線５２ａと異常光線５２ｂの強度比を変化させ得ることが分かる。上記傾斜角度θを０度から９０度まで変化させたとき、上記強度ＭＹすなわち上記異常光線５２ｂの強度がどのように変化するのかを図５に示す。ただし、図５では上記光束５２の強度を１としている。
【００３５】
一方、上記光束５１の常光線５１ａと異常光線５１ｂの強度も同様に求めることができる。すなわち、位相板１４に入射する直線偏光状態の上記光束４１の振動方向は図４に示すＸ軸方向に一致するので、上記光束５１の強度を１とすれば、上記常光線５１ａの強度は上式（６）により、上記異常光線５１ｂの強度は上式（５）により、それぞれ求めることができる。
【００３６】
これにより、以下のことが分かる。すなわち、図３に示す光束４がランダム偏光である場合、上記光束５１の強度と上記光束５２の強度とは互いに等しくなるので、光束５１の常光線５１ａと光束５２の異常光線５２ｂの各強度、および光束５１の異常光線５１ｂと光束５２の常光線５２ａの各強度は互いに等しくなる。また、上記第１の光束６１の強度は上記常光線５１ａの強度に、上記第３の光束６３の強度は上記異常光線５２ｂの強度にそれぞれ一致し（これらは互いに等しい）、上記第２の光束６２の強度は上記異常光線５１ｂの強度と上記常光線５２ａの強度との和に一致するので、上記位相板１４の光学軸の傾斜角度θを変えることにより、上記第１、第２および第３の光束６１，６２，６３の各強度比を所定の比率に変化させることができる。
【００３７】
上記傾斜角度θを０度から９０度まで変化させたとき、上記第１、第２および第３の光束６１，６２，６３の各強度がどのように変化するのかを図６に示す。ただし、図６では上記光束４の強度を１としている。例えば、上記第１、第２および第３の光束６１，６２，６３の各強度を互いに等しくするためには、上記傾斜角度θを２７．３７度または６２．６３度に設定すればよい。
【００３８】
なお、上記位相板１４を光軸回りに回転可能に設置し、上記傾斜角度θを任意の角度に調整できるように構成してもよい。また、そのような傾斜角度θの調整を自動的に行なう制御手段を備えるようにしてもよい。
【００３９】
上述したように本実施形態による光束分岐装置１２および色分離光学系装置１０によれば、上記位相板１４の光学軸の傾斜角度θを調整することにより、上記第１、第２および第３の光束６１，６２，６３の各強度比を所定の比率となるように容易に調整することが可能である。
【００４０】
また、光束分岐の光学系が、第１および第２の複屈折板１３，１５と位相板１４との組み合わせにより構成されているので、装置全体を構成簡易かつ小型なものとすることが可能である。特に、第１および第２の複屈折板１３，１５をニオブ酸リチウムにより構成した場合は小型化の効果が顕著となり、画像読取装置等への搭載スペースを格段に縮小することができる。
【００４１】
ニオブ酸リチウムを用いた場合の効果を、水晶を用いた場合と比較して示すと以下のようになる。すなわち、第１の複屈折板１３（第２の複屈折板１５でも同様）による光束の分離幅（図３に示す光束４１と光束４２との距離）をｄ、第１の複屈折板１３の厚みをｔとすると、ｄとｔの比ｄ／ｔは下式（７）で表される。
【００４２】
ｄ／ｔ＝（（ｎｅ２−ｎｏ２）ｓｉｎφｃｏｓφ）／（ｎｏ２ｓｉｎ２φ−ｎｅ２ｃｏｓ２φ）
・・・（７）
ここで、ｎｏは常光線の屈折率、ｎｅは異常光線の屈折率、φは第１の複屈折板１３の光学軸ＯＡ１と前面１３ａとのなす角度をそれぞれ示す。
【００４３】
φ＝４５°の場合、水晶のｄ／ｔは0.005907、ニオブ酸リチウムのｄ／ｔは0.039439なので、例えば４０μｍの分離幅を得ようとすると、水晶を用いた場合の厚みｔは6.77ｍｍ、ニオブ酸リチウムを用いた場合の厚みｔは1.01ｍｍとなり、この場合厚みを６分の１以下にすることが可能となる。
【００４４】
次に、本発明に係る光束分岐装置の他の実施形態について説明する。図７は本発明の他の実施形態に係る光束分岐装置の構成および作用を示す図である。なお、図７に示す光線軌跡は概略的なものである。
【００４５】
図７に示す光束分岐装置１１２は、直角プリズム１０１と、この直角プリズム１０１の斜面上に配置された往復光路用の複屈折板１０２と、この複屈折板１０２との間に所定の空隙を介して配置された位相板１１４と、この位相板１１４の背面に密着させて配置された反射ミラー１０３とからなる。複屈折板１０２および位相板１１４は、ニオブ酸リチウム等の一軸性結晶により構成されており、複屈折板１０２は図中左方より入射されたランダム偏光状態の光束１０４を常光線１０４ａと異常光線１０４ｂとに分岐し、各々を振動面が互いに直交する直線偏光状態の２つの光束１４１，１４２として出射する。位相板１１４は、複屈折板１０２からの２つの光束１４１，１４２が反射ミラー１０３により反射される過程において、その直線偏光状態かを他の偏光状態（例えば、楕円偏光状態）に変換し２つの光束１５１，１５２として出射する。
【００４６】
この２つの光束１５１，１５２は上記複屈折板１０２に入射し、この複屈折板１０２において、常光線１５１ａ，１５２ａと異常光線１５１ｂ，１５２ｂとにそれぞれ分岐される。そして、光束１５１の常光線１５１ａは第１の光束１６１として、光束１５１の異常光線１５１ｂと光束１５２の常光線１５２ａとは互いに合波され第２の光束１６２として、光束１５２の異常光線１５２ｂは第３の光束１６３として、複屈折板１０２を介し直角プリズム１０１からそれぞれ互いに略平行に出射される。なお、この実施形態においても、分散の影響は無視し得るものとする。
【００４７】
なお、上記位相板１１４の光学軸の向きは、上記第１、第２および第３の光束１６１，１６２，１６３の光量比が所定の比率となるように設定される。
【００４８】
この実施形態による光束分岐装置１１２は、上述した光束分岐装置１２において第１および第２の複屈折板１３，１５が分担している機能を１つの複屈折板１０２に持たせるようにしているので、装置構成をより簡略化することができ、装置全体の更なるコンパクト化が可能となる。
【００４９】
以上、本発明に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態では、光束５１（１５１）の異常光線５１ｂ（１５１ｂ）と光束５２（１５２）の常光線５２ａ（１５２ａ）とが互いに合波されるようにしているが、これらを合波せずに４つの光束を出力するようにすることも可能である。また、他の位相板と複屈折板とを組み合わせることにより、出力する光束の数を増やすことも可能である。
【００５１】
また、上記実施形態では、本発明の光束分岐装置を色分離光学系に適用した例を示しているが、本発明の光束分岐装置はその他の分岐光学系に適用することが可能である。なお、本発明の色分離光学系装置は狭義のカラースキャナにのみ適用されるものではなく、被投光物体の光走査を行なって該被投光物体の画像情報を読み取る手段を有する種々の画像読取装置に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る色分離光学系装置を示す概略図
【図２】図１に示す撮像手段の正面図
【図３】本発明の一実施形態に係る光束分岐装置を示す概略図
【図４】位相板の光学軸の向きによる作用を示す図
【図５】位相板の光学軸の傾きと異常光線の光強度との関係を示すグラフ
【図６】位相板の光学軸の傾きと出射光束の光強度との関係を示すグラフ
【図７】本発明の他の実施形態に係る光束分岐装置を示す概略図
【符号の説明】
【００５３】
１      プラテンガラス
１Ａ    カラー画像原稿
２      光源
３      スリット板
４，４１，４２，５１，５２，１０４，１４１，１４２，１５１，１５２    光束
４ａ，５１ａ，５２ａ，１０４ａ，１５１ａ，１５２ａ    常光線
４ｂ，５１ｂ，５２ｂ，１０４ｂ，１５１ｂ，１５２ｂ    異常光線
１０      色分離光学系装置
１１      結像レンズ
１２，１１２    光束分岐装置
１３      第１の複屈折板
１３ａ，１４ａ，１５ａ    前面
１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ    背面
１４，１１４    位相板
１５      第２の複屈折板
１６      撮像手段
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ    ラインセンサ
６１，１６１    第１の光束
６２，１６２    第２の光束
６３，１６３    第３の光束
１０１      直角プリズム
１０２      （往復光路用の）複屈折板
１０３      反射ミラー
ＯＡ１，ＯＡ２，ＡＸ      光学軸
Ｌ      光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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