JP2003344956A - Image reader - Google Patents

Image reader

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JP2003344956A
JP2003344956A JP2002156825A JP2002156825A JP2003344956A JP 2003344956 A JP2003344956 A JP 2003344956A JP 2002156825 A JP2002156825 A JP 2002156825A JP 2002156825 A JP2002156825 A JP 2002156825A JP 2003344956 A JP2003344956 A JP 2003344956A
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JP
Japan
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image reading
image
axial
line sensor
optical system
Prior art date
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Abandoned
Application number
JP2002156825A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Tochigi
伸之 栃木
Kazuyuki Imamichi
和行 今道
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Priority to US10/439,018 priority patent/US7414761B2/en
Priority to CNB031381332A priority patent/CN1235391C/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image reader constituted of an off-axial reflection mirror, and realizing higher performance and the moderation of figure tolerance. <P>SOLUTION: In the image reader having an image-formation optical device consisting of a plurality of off-axial reflection surfaces, at least one of the off-axial reflection surfaces is turnably attached to a lens barrel. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する利用分野】本発明は画像読み取り装置に
関し、特に各種収差がバランスよく補正され、高解像力
を有する小型の結像光学素子を用いたイメージスキャナ
ーやデジタル複写機やファクシミリ等のラインセンサー
を用いたモノクロ画像やカラー画像を読み取る際に好適
なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading apparatus, and more particularly, to a line sensor for image scanners, digital copying machines, facsimiles, etc., which uses a small image-forming optical element having various resolutions in a well-balanced manner and having high resolution. It is suitable for reading a monochrome image or a color image used.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、原稿面上の画像情報を読み取
る画像読み取り装置(イメージスキャナー)として、フ
ラットベッド型のイメージスキャナーが例えば特開平3
−113961号公報で提案されている。フラットベッ
ド型のイメージスキャナーは結像レンズとラインセンサ
ーを固定し、反射ミラーのみを移動させることによって
原稿面をスリット露光走査して、画像情報を読み取って
いる。近年、装置の構造の簡略化を図るためミラー、結
像レンズ、ラインセンサー等を一体化して原稿面を走査
するキャリッジ一体型走査方式が採用される場合が多く
なってきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an image reading device (image scanner) for reading image information on a document surface, a flat bed type image scanner is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 3 (1999) -3.
It is proposed in Japanese Laid-Open Patent Application No. -113961. The flatbed type image scanner fixes the image forming lens and the line sensor, and moves only the reflecting mirror to perform slit exposure scanning of the document surface to read image information. In recent years, in order to simplify the structure of the apparatus, a carriage-integrated scanning method in which a mirror, an imaging lens, a line sensor, and the like are integrated to scan the document surface has been increasingly adopted.

【0003】図5は従来のキャリッジ一体型走査方式の
画像読み取り装置の要部外略図を示す。同図において、
照明光源1から放射された光束は直接原稿台2に載置し
た原稿8を照明し、該原稿8からの反射光束を順に第
1、第2、第3反射ミラー3a、3b、3cを介してキ
ャリッジ6内部でその光路を折り曲げ、結像レンズ(結
像光学系)4によりラインセンサー5面上に結像させて
いる。そしてキャリッジ6を副走査モーター7により図
5に示す矢印A方向(副走査方向)に移動させることに
より原稿8の画像情報を読み取っている。同図における
ラインセンサー5は複数の受光素子を1次元方向(主走
査方向)に配列した構成により成っている。
FIG. 5 is a schematic view of the main part of a conventional image reading apparatus of the carriage-integrated scanning type. In the figure,
The light flux emitted from the illumination light source 1 directly illuminates the original document 8 placed on the original document table 2, and the reflected light flux from the original document 8 is sequentially passed through the first, second and third reflection mirrors 3a, 3b and 3c. The optical path is bent inside the carriage 6, and an image is formed on the surface of the line sensor 5 by the imaging lens (imaging optical system) 4. Then, the carriage 6 is moved in the direction of arrow A (sub-scanning direction) shown in FIG. 5 by the sub-scanning motor 7 to read the image information of the document 8. The line sensor 5 in the figure has a configuration in which a plurality of light receiving elements are arranged in a one-dimensional direction (main scanning direction).

【0004】図6は図5の画像読み取り光学系の基本構
成の説明図である。図中4は結像光学系、5R,5G,
5Bは各々ラインセンサー5のR(赤色),G(緑
色),B(青色)の各色を読み取るラインセンサー、8
R,8G,8Bはラインセンサー5R,5G,5Bに対
応する原稿面上の読み取り範囲である。図5に示す画像
読み取り装置では静止している原稿面をキャリッジ6が
走査しているが、キャリッジ走査は図6のようにライン
センサー5及び結像レンズ4が静止していて原稿面8が
移動することと等価である。原稿面を走査することによ
ってある時間間隔をおいて同一箇所を異なる色で読み取
ることができる。前記構成において結像レンズ4が通常
の屈折系からなる場合には軸上色収差や倍率色収差が発
生するので基準のラインセンサー5Gに対しラインセン
サー5B,5Rに結像されるライン像にデフォーカスあ
るいは位置ズレが発生する。したがって各色画像を重ね
合わせて再現した時に色にじみやズレの目立つ画像にな
る。すなわち高開口、高解像度の性能が要求される場合
には要求に対応できなくなる。
FIG. 6 is an explanatory view of the basic configuration of the image reading optical system of FIG. In the figure, 4 is an imaging optical system, 5R, 5G,
5B is a line sensor for reading each color of R (red), G (green), and B (blue) of the line sensor 5, 8
R, 8G and 8B are reading ranges on the document surface corresponding to the line sensors 5R, 5G and 5B. In the image reading apparatus shown in FIG. 5, the carriage 6 scans the stationary document surface, but in scanning the carriage, the line sensor 5 and the imaging lens 4 are stationary and the document surface 8 moves as shown in FIG. Is equivalent to doing. By scanning the document surface, the same portion can be read in different colors at certain time intervals. In the above configuration, when the imaging lens 4 is composed of a normal refracting system, axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration occur, so that the line image formed on the line sensors 5B and 5R is defocused or defocused with respect to the reference line sensor 5G. A position shift occurs. Therefore, when the images of the respective colors are superimposed and reproduced, the image becomes conspicuous with color fringing and deviation. That is, when high aperture and high resolution performance is required, the demand cannot be met.

【0005】一方最近、非共軸光学系においても、基準
軸という概念を導入し構成面を非対称非球面にすること
で、十分収差が補正された光学系が構築可能であること
が明らかになってきた。例えば特開平9−5650号公
報にその設計方法が、特開平8−292371号公報、
特開平8−292372号公報にその設計例が示されて
いる。
On the other hand, recently, it has become clear that even in a non-coaxial optical system, an optical system with sufficiently corrected aberrations can be constructed by introducing the concept of a reference axis and making the constituent surfaces asymmetrical aspherical surfaces. Came. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-5650 discloses its design method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-292371,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-292372 discloses an example of the design.

【0006】こうした非共軸光学系はオフアキシャル光
学系(像中心と瞳中心を通る光線に沿った基準軸を考え
た時、構成面の基準軸との交点における面法線が基準軸
上にない曲面(オフアキシャル曲面)を含む光学系とし
て定義される光学系で、この時、基準軸は折れ曲がった
形状となる)と呼ばれる。このオフアキシャル光学系
は、構成面が一般には非共軸となり、反射面でもケラレ
が生じることがないため、反射面を使った光学系の構築
がし易い。また、光路の引き回しが比較的自由に行え
る、構成面を一体成型する手法で一体型の光学系を作り
やすいという特徴をもっている。
Such a non-coaxial optical system is an off-axial optical system (when the reference axis along the ray passing through the image center and the pupil center is considered, the surface normal at the intersection with the reference axis of the constituent surface is on the reference axis. An optical system defined as an optical system including a curved surface (off-axial curved surface), in which case the reference axis has a bent shape). In this off-axial optical system, the constituent surfaces are generally non-coaxial, and vignetting does not occur even on the reflecting surface, so it is easy to construct an optical system using the reflecting surface. In addition, it is characterized in that the optical path can be laid out relatively freely, and it is easy to form an integrated optical system by a method of integrally molding the constituent surfaces.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】一方、デジタル複写機
等の画像読み取り系は高解像度、高速性が要求されるた
め一体型光学系で構成されるに至っていない。読み取り
系に要求される結像レンズは明るくかつ高解像度を必要
とするので光学性能を確保するには画角を大きくするの
が難しい。画角が狭いとその結果光路長が長くなる。一
方、カラー画像の読み取りを行う場合には高解像度にな
るにしたがい色収差による色毎の結像位置差、画面内の
色ズレ等の色収差が光学性能に悪影響を与える。
On the other hand, since the image reading system of a digital copying machine or the like is required to have high resolution and high speed, it has not been constituted by an integrated optical system. Since the imaging lens required for the reading system needs to be bright and has high resolution, it is difficult to increase the angle of view in order to secure the optical performance. A narrow angle of view results in a long optical path length. On the other hand, when a color image is read, the optical performance is adversely affected by the difference in the image forming position for each color due to the chromatic aberration and the chromatic aberration such as the color shift in the screen as the resolution increases.

【0008】一方、画像の読み取りの高速化にしたがい
結像光学系の明るさ(Fno及び透過率)をより明るく
することが要求されているが、特にミラーでの反射率は
コーティングされた屈折系のレンズの透過率に比べて悪
いため、長い光路長を折り畳むために多数のミラーを使
った場合に、照明された原稿からの光を効率よくライン
センサーへ導くことができない。
On the other hand, it is required to make the brightness (Fno and transmittance) of the image forming optical system brighter in accordance with the speeding up of image reading, and in particular, the reflectance of the mirror is a coated refraction system. Since the transmittance is worse than that of the lens, it is not possible to efficiently guide the light from the illuminated original to the line sensor when a large number of mirrors are used to fold a long optical path length.

【0009】一方、オフアキシャル構成面をガラスやプ
ラスチックで一体成型する手法で一体型の光学系を構成
する場合、各オフアキシャル構成面の製造誤差による性
能劣化を防ぐには面の精度や面同士の間隔の公差を非常
に厳しいものとしなければならず、製造価格の上昇の原
因となる。
On the other hand, in the case where an integrated optical system is constructed by integrally molding the off-axial constituent surface with glass or plastic, in order to prevent the performance deterioration due to the manufacturing error of each off-axial constituent surface, the accuracy of the surfaces and the surface-to-surface relationship are prevented. The tolerance of the interval must be made very strict, which causes an increase in manufacturing price.

【0010】そこで上記問題点を鑑み、本発明は結像光
学系をオフアキシャル反射面で構成しても非対称収差の
発生が少なく、光学性能が大きく劣化しない画像読み取
り結像光学系及び、それを用いた画像読み取り装置の提
供であり、特に高速性、高解像度が要求されるデジタル
複写機やイメージスキャナー等の画像読み取り装置の提
供を目的とする。
In view of the above problems, the present invention provides an image reading and imaging optical system in which asymmetric aberrations are less likely to occur even when the imaging optical system is constructed with an off-axial reflecting surface, and the optical performance is not significantly deteriorated. It is an object of the present invention to provide an image reading apparatus using the image reading apparatus, such as a digital copying machine or an image scanner, which requires high speed and high resolution.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の画像読
み取り装置は、原稿面上の画像情報を複数のオフアキシ
ャル反射面からなる結像光学素子でラインセンサーに結
像し、該ラインセンサーで読み取る画像読み取り装置に
おいて、オフアキシャル反射面の少なくとも1面は回動
可能に鏡筒に取付けられることを特徴としている。
According to another aspect of the present invention, there is provided an image reading apparatus, wherein image information on a document surface is formed on a line sensor by an image forming optical element including a plurality of off-axial reflecting surfaces, and the line sensor is formed. In the image reading apparatus for reading by (1), at least one off-axial reflection surface is rotatably attached to the lens barrel.

【0012】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記回動可能なオフアキシャル反射面の回動方向は
基準軸光線が面に入射する点における面法線をZ軸、面
法線に垂直な平面において主走査方向と平行な方向をX
軸、X軸に垂直な方向をY軸としX、Y、Z軸方向へ平
行移動、X、Y、Z軸を回転中心とした回転移動の6方
向のうち少なくとも1方向であるを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the rotational direction of the rotatable off-axial reflecting surface is defined by the Z-axis and the surface normal at the point where the reference axis ray is incident on the surface. X in the direction parallel to the main scanning direction on the plane perpendicular to
It is characterized in that at least one of the six directions of parallel movement in the X, Y, and Z-axis directions and rotation movement around the X, Y, and Z-axes as the center of rotation is defined as the Y-axis that is perpendicular to the axes. .

【0013】請求項3の発明は請求項1の発明におい
て、前記回動可能なオフアキシャル反射面は絞り近傍で
あることを特徴としている。
The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 1, the rotatable off-axial reflecting surface is in the vicinity of a diaphragm.

【0014】請求項4の発明は請求項1の発明におい
て、前記ラインセンサーは回動可能に取付けられること
を特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the line sensor is rotatably attached.

【0015】請求項5の発明は請求項1の発明におい
て、前記回動可能なオフアキシャル反射面は前記ライン
センサーからの出力を参照して回動による調整が行われ
ることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the rotatable off-axial reflecting surface is adjusted by rotating with reference to the output from the line sensor.

【0016】請求項6の発明は請求項5の発明におい
て、前記回動可能なオフアキシャル反射面は回動による
調整終了時に固着されることを特徴としている。
The invention of claim 6 is characterized in that, in the invention of claim 5, the rotatable off-axial reflecting surface is fixed at the end of the adjustment by the rotation.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1、2は
本発明の第1の実施の形態を表す。図1は本実施形態の
画像読み取り装置の概略断面図である。図中、1は光
源、2は原稿台ガラス、3a、3b、3cは第1、第
2、第3反射ミラー、4aは結像光学素子、5はCCD
等で構成されるラインセンサー、6はキャリッジ(筐
体)である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic sectional view of the image reading apparatus of this embodiment. In the figure, 1 is a light source, 2 is a platen glass, 3a, 3b and 3c are first, second and third reflecting mirrors, 4a is an image forming optical element, and 5 is a CCD.
And the like, a line sensor, and 6 is a carriage (housing).

【0018】原稿台ガラス2の上に載置された原稿8を
反射ミラー3a、3b、3cを介して結像光学素子4a
によりラインセンサー5上に結像して原稿8の1ライン
を読み取ることができる。原稿読み取り装置をコンパク
トに構成するために第1、第2反射ミラー3a、3b、
3cにより光路を折り畳んでいる。結像光学素子4aも
光路を折り畳むのに寄与している。結像光学素子4aを
用いることによりキャリッジ一体型光学系の画像読み取
り装置を3枚の平面折り返しミラーと結像光学素子から
なる少ない部品で構成することができ、小型化への対応
を可能とし、如いては高速読み取りを可能としている。
The original 8 placed on the original table glass 2 is imaged through the reflecting mirrors 3a, 3b and 3c to form an image forming optical element 4a.
Thus, one line of the original 8 can be read by forming an image on the line sensor 5. In order to make the document reading device compact, the first and second reflection mirrors 3a, 3b,
The optical path is folded by 3c. The imaging optical element 4a also contributes to folding the optical path. By using the imaging optical element 4a, the image reading device of the carriage-integrated optical system can be configured with a small number of parts including the three plane folding mirrors and the imaging optical element, which enables miniaturization. As a result, high-speed reading is possible.

【0019】キャリッジ一体型光学系はラインセンサー
のライン方向(X方向)に垂直な方向、すなわち副走査
方向(Y方向、A方向)に原稿8とキャリッジ6とを相
対的に走査することによって原稿8の面を2次元的に読
み取っている。
The carriage-integrated optical system scans the document 8 and the carriage 6 relatively in a direction perpendicular to the line direction (X direction) of the line sensor, that is, in the sub-scanning direction (Y direction, A direction). The surface 8 is read two-dimensionally.

【0020】図2は本実施形態の結像光学素子4aとラ
インセンサー5の斜視図を示す。この図2では4aと5
は上下逆に示されているが、本発明の主旨には影響はな
い。ここで結像光学素子4aに画像情報を入力し、ライ
ンセンサー5からの出力を読み取り、所定の性能になる
ようにオフアキシャル反射面SaをSX、SY、SZ、
RX、RY、RZ方向に調整する。調整に用いられるオ
フアキシャル反射面Saは絞り近傍の面が好ましい、こ
れは絞り近傍の面の方が比較的MTF性能変化への敏感
度が高く、わずかな移動量で調整を行うことができ、そ
の他歪曲等に悪影響を及ぼさずに済むためである。この
ときオフアキシャル反射面Saは調整用の工具上で結像
光学素子ユニットとして他のオフアキシャル反射に対し
て調整し、光硬化樹脂やネジロック剤、エポキシ樹脂な
どを用いて固着を行い、その後キャリッジ6に結像光学
素子ユニットとして取付けてよい。またキャリッジ6に
取付けた状態すなわち折り返しミラーを含めた状態でオ
フアキシャル反射面Sの調整を行い、固着を行うという
方法でもよい。
FIG. 2 shows a perspective view of the imaging optical element 4a and the line sensor 5 of this embodiment. In FIG. 2, 4a and 5
Are shown upside down, but this does not affect the gist of the present invention. Here, the image information is input to the imaging optical element 4a, the output from the line sensor 5 is read, and the off-axial reflection surface Sa is SX, SY, SZ so as to obtain a predetermined performance.
Adjust in the RX, RY, and RZ directions. The off-axial reflecting surface Sa used for adjustment is preferably a surface near the diaphragm. This is because the surface near the diaphragm is relatively more sensitive to changes in MTF performance, and adjustment can be performed with a small amount of movement. This is because it does not have a bad influence on other distortions. At this time, the off-axial reflection surface Sa is adjusted with respect to another off-axial reflection as an imaging optical element unit on the adjustment tool and fixed by using a photo-curing resin, a screw lock agent, an epoxy resin or the like, and then the carriage. 6 may be attached as an imaging optical element unit. Alternatively, a method may be used in which the off-axial reflection surface S is adjusted and fixed in a state where the off-axis reflection surface S is attached to the carriage 6, that is, a state in which the folding mirror is included.

【0021】(第2の実施の形態)図3、図4は本発明
の第2の実施形態を表す。図3は第2の実施形態の画像
読み取り装置の概略断面図である。図中の記号およびそ
の役割は図1と同様であるので説明は省いている。図1
と異なるのは折り返しミラー3が2枚となり、結像光学
素子4のオフアキシャル反射面が5面となっているとこ
ろである。
(Second Embodiment) FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic sectional view of the image reading device of the second embodiment. The symbols and their roles in the figure are the same as those in FIG. 1, and therefore their explanation is omitted. Figure 1
The difference is that there are two folding mirrors 3 and five off-axial reflecting surfaces of the imaging optical element 4.

【0022】図4は第2の実施形態の結像光学素子4b
とラインセンサー5の斜視図を示す。本実施形態では調
整に用いるオフアキシャル反射面を2面(Sb1、Sb
2)としている。これにより主走査方向のMTFと副走
査方向のMTFのズレを補正する面と、歪曲を補正する
面を別々に設定することで調整を行い易くしている。さ
らにラインセンサー5も回動可能に取付けられ調整に用
いられる。このようにラインセンサーを調整に用いるこ
とで特に主走査方向のピント位置ズレすなわち片ボケの
補正を行うことが可能となる。
FIG. 4 shows an image forming optical element 4b according to the second embodiment.
And a perspective view of the line sensor 5. In this embodiment, two off-axial reflection surfaces (Sb1, Sb) used for adjustment are used.
2). This facilitates the adjustment by separately setting the surface for correcting the deviation between the MTF in the main scanning direction and the MTF in the sub scanning direction and the surface for correcting the distortion. Further, the line sensor 5 is also rotatably attached and used for adjustment. In this way, by using the line sensor for adjustment, it becomes possible to correct the focus position shift in the main scanning direction, that is, the one-sided blur.

【0023】本発明の結像光学素子の実施形態の構成の
意味を明確にするために、本明細書中で使用のオフアキ
シャル光学系、及び、その骨組みとなる基準軸について
以下のように定義する。基準軸の定義一般には物体から
像面にいたる基準となる基準波長の光線の光路をその光
学系における基準軸と定義する。これだけでは基準とな
る光線の選び方に曖昧性が残るので、通常は以下に示す
2つの原則のいずれかにより基準光線すなわち基準軸を
設定する。
In order to clarify the meaning of the constitution of the embodiment of the imaging optical element of the present invention, the off-axial optical system used in the present specification and the reference axis which is the framework thereof are defined as follows. To do. Definition of Reference Axis In general, the optical path of a light beam having a reference wavelength from an object to an image plane is defined as a reference axis in the optical system. Since this alone leaves some ambiguity in how to select the reference light beam, the reference light beam, that is, the reference axis is usually set according to one of the following two principles.

【0024】光学系に部分的にでも対称性を有する軸が
存在し、収差を対称性良くとりまとめることができる場
合には、その対称性を有する軸上を通る光線を基準光線
とする。光学系に一般的に対称軸が存在しない時、ある
いは部分的には対称軸が存在しても、収差を対称性良く
とりまとめることができる時には、物体面中心(被撮
影、被観察範囲の中心)から出る光線のうち、光学系の
指定される面の順に光学系を通り、光学系内に定義され
る絞り中心を通る光線を基準光線として設定する。この
ようにして定義される基準軸は、折れ曲がっている形状
となる事が一般的である。
When the optical system has an axis having symmetry even partially, and aberrations can be put together with good symmetry, a ray passing through the axis having the symmetry is used as a reference ray. When the optical system generally does not have a symmetry axis, or when the symmetry axis is partially present and aberrations can be summarized with good symmetry, the center of the object plane (the center of the imaged or observed range) Among the light rays emitted from the optical system, a light ray passing through the optical system in the order of the designated surface of the optical system and passing through the stop center defined in the optical system is set as a reference light ray. The reference axis defined in this way generally has a bent shape.

【0025】オフアキシャル光学系の定義 上記のように定義した基準軸が曲面と交わる点におい
て、面法線が基準軸と一致しない曲面をオフアキシャル
曲面と定義し、オフアキシャル曲面を含む光学系をオフ
アキシャル光学系と定義する。(但し、平面反射面によ
って基準軸が単純に折れ曲がっている場合も面法線が基
準軸と一致しないが、その平面反射面は収差の対称性を
損なわないので、オフアキシャル光学系の対象から除外
する。)本発明の実施形態においては、光学系の基準と
なる基準軸を上記のように設定したが、光学系の基準と
なる軸の決め方は光学設計上、収差のとりまとめ上、若
しくは光学系を構成する各面形状を表現する上で都合の
良い軸を採用すれば良い。
Definition of Off-axial Optical System A curved surface whose surface normal does not coincide with the reference axis at the point where the reference axis defined as described above intersects the curved surface is defined as an off-axial curved surface, and an optical system including the off-axial curved surface is defined. It is defined as an off-axial optical system. (However, even if the reference axis is simply bent by the flat reflecting surface, the surface normal does not match the reference axis, but since the flat reflecting surface does not impair the symmetry of aberrations, it is excluded from the targets of off-axial optical systems. In the embodiment of the present invention, the reference axis that serves as the reference of the optical system is set as described above. However, how to determine the axis that serves as the reference of the optical system is based on the optical design, the collection of aberrations, or the optical system. It is only necessary to adopt an axis convenient for expressing each surface shape that constitutes

【0026】しかし、一般的には像面または観察面の中
心と、絞りまたは入射瞳または射出瞳または光学系の第
1面の中心若しくは最終面の中心のいずれかを通る光線
の経路を光学系の基準となる基準軸に設定している。各
面の順番は基準軸光線が反射を受ける順番に設定してい
る。
However, in general, the optical system is designed so that the path of a light ray passing through either the center of the image plane or the observation plane and the center of the stop or the entrance pupil or the exit pupil or the first surface or the final surface of the optical system. It is set as the reference axis that serves as the reference. The order of each surface is set to the order in which the reference axis ray is reflected.

【0027】従って、基準軸は設定された各面の順番に
沿って反射の法則に従ってその方向を変化させつつ、最
終的に像面の中心に到達する。
Therefore, the reference axis finally reaches the center of the image plane while changing its direction according to the law of reflection along the set order of the respective surfaces.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によればデジタルカラー画像の読
み取りにおいて、色収差がなく、かつコンパクトなキャ
リッジ一体型走査方式が容易に実現することができる原
稿読み取り結像光学系及びそれを用いた画像読み取り装
置、特に高速性、高解像度が要求されるデジタル複写機
やイメージスキャナー等の画像読み取り装置を達成する
ことができる。
According to the present invention, in reading a digital color image, there is no chromatic aberration, and a compact carriage-integrated scanning system can be easily realized, and an original reading image forming optical system and an image reading using the same. It is possible to achieve an apparatus, in particular, an image reading apparatus such as a digital copying machine or an image scanner which requires high speed and high resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第2の実施形態の画像読み取り装置
の概略断面図
FIG. 1 is a schematic sectional view of an image reading apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2の実施形態の結像光学素子とラ
インセンサーの斜視図
FIG. 2 is a perspective view of an image forming optical element and a line sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第2の実施形態の画像読み取り装置
の概略断面図
FIG. 3 is a schematic sectional view of an image reading apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第2の実施形態の結像光学素子とラ
インセンサーの斜視図
FIG. 4 is a perspective view of an image forming optical element and a line sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 従来のキヤリッジ一体型走査光学系の配置例
を示す図
FIG. 5 is a view showing an arrangement example of a conventional scanning optical system integrated with a carriage.

【図6】 従来のカラー画像読取装置を説明する要部概
略図
FIG. 6 is a schematic view of main parts for explaining a conventional color image reading device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 照明光源 2 原稿台ガラス 3a、3b、3c 反射ミラー 4 結像光学系 4a、4b 結像光学素子 5 読み取り手段(ラインセンサー) 6 キャリッジ 7 副走査モーター 8 原稿 1 Illumination light source 2 Platen glass 3a, 3b, 3c Reflective mirror 4 Imaging optical system 4a, 4b Imaging optical element 5 Reading means (line sensor) 6 carriage 7 Sub-scanning motor 8 manuscript

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/19 Fターム(参考) 2H108 AA02 CB01 HA01 HA05 2H109 AA02 AA58 AA69 5C051 AA01 BA03 DB24 DC04 DE24 5C072 AA01 BA01 BA19 DA04 DA21 DA23 EA05 FB06 MA10 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 1/19 F term (reference) 2H108 AA02 CB01 HA01 HA05 2H109 AA02 AA58 AA69 5C051 AA01 BA03 DB24 DC04 DE24 5C072 AA01 BA01 BA19 DA04 DA21 DA23 EA05 FB06 MA10

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原稿面上の画像情報を複数のオフアキシ
ャル反射面からなる結像光学素子でラインセンサーに結
像し、該ラインセンサーで読み取る画像読み取り装置に
おいて、 オフアキシャル反射面の少なくとも1面は回動可能に鏡
筒に取付けられることを特徴とする画像読み取り装置。
1. An image reading apparatus for forming image information on a document surface on a line sensor by an imaging optical element comprising a plurality of off-axial reflecting surfaces, and reading the image on the line sensor, wherein at least one of the off-axial reflecting surfaces. Is an image reading device which is rotatably attached to a lens barrel.
【請求項2】 前記回動可能なオフアキシャル反射面の
回動方向は基準軸光線が面に入射する点における面法線
をZ軸、面法線に垂直な平面において主走査方向と平行
な方向をX軸、X軸に垂直な方向をY軸としX、Y、Z
軸方向へ平行移動、X、Y、Z軸を回転中心とした回転
移動の6方向のうち少なくとも1方向であることを特徴
とする請求項1記載の画像読み取り装置。
2. The turning direction of the rotatable off-axial reflecting surface is parallel to the main scanning direction on a plane perpendicular to the Z axis and the surface normal at the point where the reference axis ray is incident on the surface. The direction is the X axis, and the direction perpendicular to the X axis is the Y axis. X, Y, Z
2. The image reading device according to claim 1, wherein the image reading device is at least one of six directions of parallel movement in the axial direction and rotational movement about the X, Y, and Z axes.
【請求項3】 前記回動可能なオフアキシャル反射面は
絞り近傍であることを特徴とする請求項1記載の画像読
み取り装置。
3. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the rotatable off-axial reflecting surface is near a diaphragm.
【請求項4】 前記ラインセンサーは回動可能に取付け
られることを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装
置。
4. The image reading device according to claim 1, wherein the line sensor is rotatably attached.
【請求項5】 前記回動可能なオフアキシャル反射面は
前記ラインセンサーからの出力を参照して回動による調
整が行われることを特徴とする請求項1記載の画像読み
取り装置。
5. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the rotatable off-axial reflecting surface is adjusted by rotating with reference to an output from the line sensor.
【請求項6】 前記回動可能なオフアキシャル反射面は
回動による調整終了時に固着されることを特徴とする請
求項5項記載の画像読み取り装置。
6. The image reading apparatus according to claim 5, wherein the rotatable off-axial reflection surface is fixed at the end of adjustment by rotation.
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