JP2005107002A - 回折光学素子及びそれを有する光学系と画像読取装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 回折光学素子の位置を有効光路外から調整できる位置調整手段を設けることにより、レンズの製造ばらつき(偏心)やガラスの特性ばらつき(アッベ数のばらつき)等による倍率色収差を光学的に補正し、また色ずれを低減し、さらには高品位な画像読取りを可能とする光学系と画像読取装置を得ること。
【解決手段】 1つの光軸上にレンズ、そして回折光学素子と、を備えた光学系において、該回折光学素子の位置を調整できる位置調整手段を有効光路外に設けていること。
【選択図】 図1
【解決手段】 1つの光軸上にレンズ、そして回折光学素子と、を備えた光学系において、該回折光学素子の位置を調整できる位置調整手段を有効光路外に設けていること。
【選択図】 図1
Description
本発明は回折光学素子及びそれを有する光学系と画像読取装置に関し、特に回折光学素子を有する結像レンズ(原稿読取用レンズ)を用いて、原稿面上の画像情報をラインセンサー(CCD)などの読取手段(固体撮像素子)により高精度に読み取るようにした、例えばデバイス製造用の露光装置、照明装置、写真用カメラ、双眼鏡、プロジェクター、望遠鏡、顕微鏡、マルチファンクション複写機等の各種の光学機器に好適なものである。
従来より、光学系の色収差を補正する方法の1つとして分散の異なる2つの材質の硝材(レンズ)を組み合わせる方法がある。この硝材の組み合わせにより色収差を減じる方法に対して、レンズ面やあるいは光学系の一部に回折作用を有する回折光学素子を用いて色収差を減じる方法が開示されている(例えば非特許文献1、特許文献1、2、3参照)。
これらの文献は、光学系中の屈折面と回折面とではある基準波長の光線に対する色収差の出方が逆方向になるという物理的現象を利用したものである。
さらに、このような回折光学素子は、その回折格子の周期構造の周期を変化させることで、非球面レンズ的な効果を持たせることができ、収差の低減に大きな効果がある。
以上のような効果から回折光学素子を光学系中に用いることは、特に色収差を精度よく補正することが必要であるカラー画像読取装置などの結像レンズ(原稿読取用レンズ)で注目を浴びている。
図14は回折光学素子を有した結像レンズを用いたカラー画像読取装置の要部概略図である。同図において、原稿141はコンタクトガラス142上に載置され、コンタクトガラス142の下方に位置する第1の走行体222に収納された光源144とミラー143を有する照明光学系221により、上記原稿141が照明される。原稿141で反射された照明光は、第1走行体222の第1ミラー145により側方に反射され、その後、第2走行体223の第2ミラー146と第3ミラー147で折り返され、回折光学素子を有した結像レンズ148へと導かれ、該結像レンズ148により紙面内上下方向(光学的には副走査方向)に3つのカラーラインセンサー配置したラインセンサー149上に結像される。同図における結像レンズ148は、縮小光学系である。
原稿を読取る場合、第1走行体222がVの速度で原稿141の面と平行で紙面内左右方向(光学的には副走査方向)に移動し、それと同時に第2走行体223が、第1走行体222の速度Vの半分の速度1/2Vで移動し、原稿141全体を読取る。
このようなカラー画像読取装置では、読取素子としてはカラーラインセンサー(3ラインセンサー)が用いられている。しかしながら、このカラーラインセンサーを用いる場合、結像レンズにより、R(赤)、G(緑)、B(青)の3つのラインセンサーに投影される原稿の画像情報は、結像レンズ148の光軸上に位置されるラインセンサーと結像レンズ148の光軸と直行する面内で該結像レンズ148の光軸に対して所定の距離に位置される2つのラインセンサーに照射されることになっている。
このため、カラーラインセンサーに投影される原稿の画像情報を光電変換すると、結像レンズ148に倍率色収差があると、それにより色成分ごとに異なる大きさが与えられることになる。これにより出力される各色光の画像信号には、主走査方向(紙面内垂直方向、カラーラインセンサーの画素の並び方向)の色ずれが含まれることになる。倍率色収差に伴う色収差の程度は、結像レンズ148を最適に設計し、回折光学素子を用いることである程度まで緩和することができるが、レンズの光学性能の限界点及びコストの上昇から色ずれを完全に除去することはできない。
またレンズの製造ばらつき(偏心)やガラスの材料の特性ばらつき(アッベ数のばらつき)等によって倍率色収差は増大する。現在、画像読取装置の解像力が向上しているために、僅かな倍率色収差が残った場合に、画像の色ずれは顕著になる。
以上の問題点を解決する手段として、倍率色収差により発生する主走査方向の色ずれを倍率色収差補正回路を用いて電気的に補正する装置が開示されている(例えば特許文献4参照)。
ここで、光線の屈折作用において比較すると、レンズ面では1本の光線は屈折後も1本の光線であるのに対し、回折格子では1本の光線が回折されると各次数に光線が分かれてしまう。
そこで、光学系(結像レンズ)として回折光学素子を使う場合には、該回折光学素子を通過する使用波長域の全ての光束が特定次数に集中するように、即ち特定次数の回折効率が良くなるように格子構造を決定する必要がある。特定次数の光束が集中している場合では、それ以外の次数の回折光の光線の強度は低いものとなり、強度が0の場合にはそれ以外の次数の回折光は存在しないものとなる。そのため、前記特長を有するためには、特定次数の光線の回折効率が十分高いことが必要となる。
また特定次数以外の回折次数を持った光線が存在する場合には、特定次数の光線と有効結像領域の別のところに入射するとフレア光となる。従って、回折光学素子を利用した光学系においては、設計次数での回折効率の分光分布及び設計次数以外の光線の振る舞いについても十分考慮することが重要である。
図15に示すような平面又は曲面より成る基板151に1つの層より成る回折格子152を設けた回折光学素子150を光学系中に用いた場合の各次数に対する回折効率の特性を図16に示す。この図16で、横軸は波長を表し、縦軸は回折効率を表わしている。
この回折光学素子150は、1次の回折次数(図中実線)において、使用波長領域で最も回折効率が高くなるように設計されている。即ち設計次数は1次となる。さらに設計次数近傍の次数(1次±1次の0次と2次)の回折効率も合わせて併記しておく。
図16に示されるように設計次数では回折効率はある波長(550nm)で、最も高くなり(以下「設計波長」と称す。)、それ以外の波長では序々に低くなる。この設計次数での回折効率の低下分は、他の次数の回折光となり、それらが像面に入射するとフレアになる。また回折光学素子を複数枚使用した場合には特に、設計波長以外の波長での回折効率の低下は透過率の低下にもつながる。
この回折効率の低下を減少できる手法として図17に示すようなガラス基板171上に第1回折格子173、第2回折格子172を重ね合わせた積層断面形状を持つ積層タイプの回折光学素子170、また実際に製造する場合を考え、図18に示すようなガラス基板181上に第1回折格子183、ガラス基板182上に第2回折格子184を個別に形成し、各格子ピッチが対応するように空気層を介して重ね合わせる積層タイプの回折光学素子180が種々と提案されている。
尚、図15、図17、図18において152、172、173、183、184は各々紫外線硬化樹脂によりレプリカ成形された回折格子、185は接着剤である。
また、図18において格子厚d1、d2は回折格子183、184の屈折率をn1、n2とし、基準波長λ0によって次式の関係式によって決定される。
(n1−1)d1−(n2−1)d2=mλ0・・・(a)
この関係式は基準波長λ0におけるm次光の回折光の回折効率を最もよくするための式であり、この関係を満たすように格子厚d1、d2は決定される。
SPIE Vol.1354 International Lens Design Conference (1990) 特開平4−213421号公報
特開平6−324262公報
米国特許第5044706号
特開2002−112046号公報
この関係式は基準波長λ0におけるm次光の回折光の回折効率を最もよくするための式であり、この関係を満たすように格子厚d1、d2は決定される。
SPIE Vol.1354 International Lens Design Conference (1990)
上記特許文献4では、レンズの製造ばらつきやガラスの特性ばらつき等によって発生した色ずれを補正することはできるが、電気的な複雑な構成が必要であり、またレンズ自身で発生してくる色ずれによる結像特性の劣化を解決することが困難である。
また上記積層タイプの回折光学素子は、現在、知られている紫外線硬化樹脂を用いて回折格子をレプリカ成形した場合、環境変動、特に湿度により回折格子が変形を起こし、回折効率を劣化させるという問題点があった。
そこで従来では図19(A)、(B)に示すように互いに回折格子を向かい合わせた第1基板191と第2基板192との間の回折格子の存在しない基板外周部Aに透湿率の低い封止樹脂材196を充填し、熱もしくは紫外線により該封止樹脂材196を硬化させることにより、回折格子を封止し、上記の問題点を解決している。
しかしながらこの手段は回折格子の変形による回折効率の劣化を回避することはできるが、第1基板191と第2基板192との間が100(μm)前後となっており、また透湿率の低い封止樹脂材196は非常に粘度が高いため、封止樹脂材196を注入し、回折光学素子の全周を封止する際に、欠け、ピリ防止用の面取りでは充填できないという問題点があった。このため、回折光学素子としての性能を悪化させ,しいては光学系全体の光学性能を低下させてしまう要因となっていた。
尚、図19(B)において、第1、第2基板191、192を向かい合わせて張り合わせて成形される第1、第2面取り部197、198の面取り角度θは共に45°、面取り深さYは0.5(mm)程度である。
本発明は、レンズの製造ばらつき(偏心)やガラスの特性ばらつき(アッベ数のばらつき)等による倍率色収差を光学的に補正し、また色ずれを低減し、さらには高品位な画像読取りを可能とする光学系と画像読取装置にある。
本発明は、粘度が高い封止樹脂材を使用しても基板外周部を良好に封止することができ、かつ環境変動による光学性能の悪化を改善することができる回折光学素子及びそれを有する画像読取装置にある。
請求項1の発明の光学系は、
1つの光軸上にレンズ、そして回折光学素子と、を備えた光学系において、
該回折光学素子の位置を調整できる位置調整手段を有効光路外に設けていることを特徴としている。
1つの光軸上にレンズ、そして回折光学素子と、を備えた光学系において、
該回折光学素子の位置を調整できる位置調整手段を有効光路外に設けていることを特徴としている。
請求項2の発明は請求項1の発明において、
前記位置調整手段は、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し前後に移動させて調整することを特徴としている。
前記位置調整手段は、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し前後に移動させて調整することを特徴としている。
請求項3の発明は請求項1又は2の発明において、
前記位置調整手段は、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し傾けて調整することを特徴としている。
前記位置調整手段は、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し傾けて調整することを特徴としている。
請求項4の発明は請求項1、2又は3の発明において、
前記光学系は絞りを有し、前記回折光学素子は、該絞り近傍に配置されていることを特徴としている。
前記光学系は絞りを有し、前記回折光学素子は、該絞り近傍に配置されていることを特徴としている。
請求項5の発明は請求項1乃至4の何れか1項の発明において、
前記回折光学素子は、正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子とを互いに回折格子面を向き合わせて積層した積層型の回折光学素子であることを特徴としている。
前記回折光学素子は、正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子とを互いに回折格子面を向き合わせて積層した積層型の回折光学素子であることを特徴としている。
請求項6の発明は請求項5の発明において、
前記正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子は、各々平行平板上に形成されていることを特徴としている。
前記正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子は、各々平行平板上に形成されていることを特徴としている。
請求項7の発明は請求項1乃至6の何れか1項の発明において、
前記光学系は、前記回折光学素子以外のレンズの組み込み終了後に該回折光学素子の位置が前記位置調整手段により調整され、固定されていることを特徴としている。
前記光学系は、前記回折光学素子以外のレンズの組み込み終了後に該回折光学素子の位置が前記位置調整手段により調整され、固定されていることを特徴としている。
請求項8の発明の画像読取装置は、
光源手段により照明された原稿面上の画像情報をレンズ、絞り及び回折光学素子とを有する結像手段により読取手段面上に結像させ、該読取手段で該画像情報を読取る画像読取装置において、
該回折光学素子の位置を調整できる位置調整手段を有効光路外に設けていることを特徴としている。
光源手段により照明された原稿面上の画像情報をレンズ、絞り及び回折光学素子とを有する結像手段により読取手段面上に結像させ、該読取手段で該画像情報を読取る画像読取装置において、
該回折光学素子の位置を調整できる位置調整手段を有効光路外に設けていることを特徴としている。
請求項9の発明は請求項8の発明において、
前記位置調整手段は、主走査断面内において、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し前後に移動させて調整することを特徴としている。
前記位置調整手段は、主走査断面内において、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し前後に移動させて調整することを特徴としている。
請求項10の発明は請求項8又は9の発明において、
前記位置調整手段は、主走査断面内において、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し傾けて調整することを特徴としている。
前記位置調整手段は、主走査断面内において、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し傾けて調整することを特徴としている。
請求項11の発明は請求項8、9又は10の発明において、
前記結像手段は絞りを有し、前記回折光学素子は、該絞り近傍に配置されていることを特徴としている。
前記結像手段は絞りを有し、前記回折光学素子は、該絞り近傍に配置されていることを特徴としている。
請求項12の発明は請求項8乃至11の何れか1項の発明において、
前記回折光学素子は、正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子とを互いに回折格子面を向き合わせて積層した積層型の回折光学素子であることを特徴としている。
前記回折光学素子は、正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子とを互いに回折格子面を向き合わせて積層した積層型の回折光学素子であることを特徴としている。
請求項13の発明は請求項12の発明において、
前記正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子は、各々平行平板上に形成されていることを特徴としている。
前記正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子は、各々平行平板上に形成されていることを特徴としている。
請求項14の発明は請求項8乃至13の何れか1項の発明において、
前記結像手段は、前記回折光学素子以外のレンズの組み込み終了後に該回折光学素子の位置が前記位置調整手段により調整され、固定されていることを特徴としている。
前記結像手段は、前記回折光学素子以外のレンズの組み込み終了後に該回折光学素子の位置が前記位置調整手段により調整され、固定されていることを特徴としている。
請求項15の発明は請求項8乃至14の何れか1項の発明において、
前記読取手段は前記画像情報に関し、複数の色光の画像情報を得ており、前記位置調整手段は、該読取手段からの出力される各色光の信号分布をモニターし、各色光の画像情報に基づく色ずれ量を測定しながら前記回折光学素子の位置を調整することを特徴としている。
前記読取手段は前記画像情報に関し、複数の色光の画像情報を得ており、前記位置調整手段は、該読取手段からの出力される各色光の信号分布をモニターし、各色光の画像情報に基づく色ずれ量を測定しながら前記回折光学素子の位置を調整することを特徴としている。
請求項16の発明の回折光学素子は、
第1基板と第2基板の双方に1層以上の回折格子を有する回折光学部を設け、該回折光学部が互いに向き合うように該第1、第2基板とを配置した回折光学素子において、
該第1、第2基板の向き合わされた面には面取り部が形成されており、該第1、第2基板の面取り部の面取り角度を各々θ1(°)、θ2(°)、面取り深さをY(mm)とするとき、
θ1+θ2≦80°
但し、θ1≠0°、θ2≠0°
0.7(mm)≦Y≦3.0(mm)
なる条件を満足することを特徴としている。
第1基板と第2基板の双方に1層以上の回折格子を有する回折光学部を設け、該回折光学部が互いに向き合うように該第1、第2基板とを配置した回折光学素子において、
該第1、第2基板の向き合わされた面には面取り部が形成されており、該第1、第2基板の面取り部の面取り角度を各々θ1(°)、θ2(°)、面取り深さをY(mm)とするとき、
θ1+θ2≦80°
但し、θ1≠0°、θ2≠0°
0.7(mm)≦Y≦3.0(mm)
なる条件を満足することを特徴としている。
請求項17の発明は請求項16の発明において、
前記回折光学素子は、
θ1+θ2≦70°
但し、θ1≠0°、θ2≠0°
1.5(mm)≦Y≦3.0(mm)
なる条件を満足することを特徴としている。
前記回折光学素子は、
θ1+θ2≦70°
但し、θ1≠0°、θ2≠0°
1.5(mm)≦Y≦3.0(mm)
なる条件を満足することを特徴としている。
請求項18の発明の回折光学素子は、
第1基板と第2基板の双方に1層以上の回折格子を有する回折光学部を設け、該回折光学部が互いに向き合うように該第1、第2基板とを配置した回折光学素子において、
該第1、第2基板の向き合わされた面には面取り部が形成されており、少なくとも一方の第i基板(i=1、2)は、基板厚をt(mm)、基板コバ厚をx(mm)、面取り部の面取り角度をθi(°)、基板径をφ(mm)とするとき、
0.03≦{(t−x)×tan(90−θi)}/φ≦0.06
なる条件を満足することを特徴としている。
第1基板と第2基板の双方に1層以上の回折格子を有する回折光学部を設け、該回折光学部が互いに向き合うように該第1、第2基板とを配置した回折光学素子において、
該第1、第2基板の向き合わされた面には面取り部が形成されており、少なくとも一方の第i基板(i=1、2)は、基板厚をt(mm)、基板コバ厚をx(mm)、面取り部の面取り角度をθi(°)、基板径をφ(mm)とするとき、
0.03≦{(t−x)×tan(90−θi)}/φ≦0.06
なる条件を満足することを特徴としている。
請求項19の発明は請求項18の発明において、
前記第i基板(i=1、2)は、
t/2≦x
θi<45°
なる条件を満足することを特徴としている。
前記第i基板(i=1、2)は、
t/2≦x
θi<45°
なる条件を満足することを特徴としている。
請求項20の発明は請求項16乃至19の何れか1項の発明において、
前記第1、第2基板の材質は、各々ガラス材より成ることを特徴としている。
前記第1、第2基板の材質は、各々ガラス材より成ることを特徴としている。
請求項21の発明は請求項16乃至19の何れか1項の発明において、
前記第1、第2基板の材質は、各々プラスチック材より成ることを特徴としている。
前記第1、第2基板の材質は、各々プラスチック材より成ることを特徴としている。
請求項22の発明は請求項16乃至21の何れか1項の発明において、
前記第1、第2基板は、各々平行平板より成ることを特徴としている。
前記第1、第2基板は、各々平行平板より成ることを特徴としている。
請求項23の発明は請求項16乃至22の何れか1項の発明において、
前記第1、第2基板は、各々曲率を有した曲面を有する部材より成り、前記回折光学部は該曲面に設けられていることを特徴としている。
前記第1、第2基板は、各々曲率を有した曲面を有する部材より成り、前記回折光学部は該曲面に設けられていることを特徴としている。
請求項24の発明は請求項16乃至23の何れか1項の発明において、
前記第1、第2基板に設けた回折光学部の材質は、各々紫外線硬化樹脂より成ることを特徴としている。
前記第1、第2基板に設けた回折光学部の材質は、各々紫外線硬化樹脂より成ることを特徴としている。
請求項25の発明は請求項16乃至24の何れか1項の発明において、
前記第1、第2基板に設けた回折光学部は、一方が正の屈折力、他方が負の屈折力を有することを特徴としている。
前記第1、第2基板に設けた回折光学部は、一方が正の屈折力、他方が負の屈折力を有することを特徴としている。
請求項26の発明の光学系は、
請求項16乃至25の何れか1項に記載の回折光学素子を光路中に設けていることを特徴としている。
請求項16乃至25の何れか1項に記載の回折光学素子を光路中に設けていることを特徴としている。
請求項27の発明の画像読取装置は、
請求項16乃至25の何れか1項に記載の回折光学素子を有する結像レンズを用いて原稿の画像情報を読取手段面上に形成し、該読取手段で画像情報を読み取ることを特徴としている。
請求項16乃至25の何れか1項に記載の回折光学素子を有する結像レンズを用いて原稿の画像情報を読取手段面上に形成し、該読取手段で画像情報を読み取ることを特徴としている。
本発明によれば回折光学素子の位置を有効光路外から調整できる位置調整手段を設けることにより、レンズの製造ばらつきやガラスの特性ばらつき等による倍率色収差を光学的に補正することができ、また色ずれを低減でき、さらには高品位な画像読取りを可能とすることができる光学系が得られる。
また本発明によれば回折格子を形成する基板や該基板の面取り部の各要素を適切に規定することにより、粘度が高い封止樹脂材を使用しても基板外周部を良好に封止することができ、環境変動による性能悪化を改善することができる回折光学素子及び画像読取装置が得られる。
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
図1は本発明の実施例1の位置調整手段を設けた結像レンズ(光学系)で原稿面上の画像情報をラインセンサーで読取る画像読取装置に適用した場合であり、主走査方向の要部断面図(主走査断面図)を示している。図2は図1の調整方法で調整した結像レンズのレンズ断面図、図3は後述する実施例1の結像レンズに対応する数値実施例1の諸収差図である。
図中、結像レンズPLは、物体(原稿面)T側より像面IP側へ順に、正レンズG1、負レンズG2、回折光学素子GP、絞りSP、正レンズG3、そして負レンズG4の4つのレンズを有したトポゴンタイプより成っている。絞りSP近傍に回折光学素子GPを配置している。物体(原稿面)Tに設けた原稿の画像情報を結像レンズPLによって結像面(例えばカラーラインセンサー面)IPに結像している。
尚、ここで主走査方向とはラインセンサーの複数の画素の並び方向をいう。
本実施例における回折光学素子GPは、平行平板上に形成された凹(負)のパワー(屈折力)の第1回折格子GP1と、同じく平行平板上に形成された凸(正)のパワーの第2回折格子GP2とを空気層を介して互いに回折格子面を向き合わせて積層した積層型の回折光学素子より成っている。尚、本実施例では単層の回折格子より成る回折光学素子を用いてもよい。
1は結像レンズPLの鏡筒である。
2は位置調整手段であり、回折光学素子ホルダー3と調整用ネジ4等を有しており、鏡筒1内における回折光学素子GPの位置を外部、即ち有効光路外から調整している。調整用ネジ4は結像レンズPLの鏡筒1の主走査方向から見て正面及び側面側に各々設けられている。本実施例では、この調整により結像レンズPLの倍率色収差を補正し、主走査方向の色ずれの低減を図っている。
回折光学素子GPは、結像レンズPLにおいて、上記の如く色収差を補正する効果があり、回折光学素子GPの位置を位置調整手段2で適切に調整することにより、レンズの製造ばらつき(偏心)やガラスの特性ばらつき(アッベ数のばらつき)から発生する倍率色収差を補正し、主走査方向の色ずれを低減させることができる。
本実施例における位置調整手段2は、例えば主走査断面内において、回折光学素子GPの位置を光軸方向に対し前後に移動させて調整を行なうシフト調整及び側面側に設けた調整用ネジ4により主走査断面内において、回折光学素子GPの位置を光軸方向に対し傾かせるチルト調整が行なえるように構成されている。
ここで本実施例の位置調整手段2の調整方法の一例を以下に示す。
本実施例では光学系中のうち、倍率色収差敏感度(位置の変化に対する結像位置における主走査方向の色のばらつき変化の比)の高い位置に回折光学素子GPを設け、該回折光学素子GPの位置を変化させて位置調整を行なっている。
本実施例では鏡筒1に結像レンズPLを構成するレンズG1〜G4を組み込んだ後、回折光学素子ホルダー3に組み込んだ回折光学素子GPを組み込む。その後、回折光学素子ホルダー3に調整用ネジ4を入れる。
本実施例では、この調整用ネジ4を回転させることにより回折光学素子ホルダー3を主走査断面内において光軸方向に対し前後方向にシフトさせシフト調整を行ない、また側面側の調整用ネジ4も回転させることにより光軸方向に対し傾かせるチルト調整を行ない、その後結像レンズPLを固定している。
本実施例では敏感度の高い位置に回折光学素子GPを配置し、この回折光学素子GPの位置を調整することによって、表1、表2に示すようにレンズの製造ばらつきやガラスの特性ばらつきから発生する倍率色収差を補正し、主走査方向の色ずれを低減させている。
尚、これらを調整するときには結像面に設けたカラーラインセンサー(読取手段)からの出力される各色光の信号分布をモニターし、各色光の画像情報に基づく色ずれ量を測定しながら回折光学素子GPの位置の調整の調整を行う。調整後、回折光学素子の位置を固定するために、紫外線硬化樹脂などで調整ネジ4を固定することが望ましい。
表1はガラスの特性ばらつきによる主走査方向の色ずれ補正した場合である。主走査方向の有効正面の片側を10割として示している。表1に示すように調整前後における、各々の物高での倍率色収差から発生する主走査方向の色ずれ量が低減されていることが明らかである。また表2はレンズの製造ばらつきによる主走査方向の色ずれを補正した場合である。表2に示すように調整前後における、+物高側と−物高側とでの主走査方向の色ずれ量のバランスが取れており、主走査方向の最大色ずれ量が低減されていることがわかる。これにより本実施例では電気的な手段では根本的に補正できない色ずれを、結像レンズの結像特性も良好に維持しながら光学的に低減している。
また本実施例では上記の如く平行平板上に回折格子を形成して回折光学素子GPを構成し、それを絞りSP近傍に配置している。絞りSP近傍に配置することにより軸外の諸収差を悪化を最小限に抑えることができ、また回折光学素子が平行平板であることにより、レンズ全体のパワー変化が少なく、軸上、軸外の諸収差を悪化させずに、色収差のみを効率的に補正することが可能となる。
図4は本発明の実施例2の結像レンズのレンズ断面図、図5は後述する実施例2の結像レンズに対応する数値実施例2の諸収差図である。図4において図2に示した要素と同一要素には同符番を付している。
本実施例において前述の実施例1と異なる点は結像レンズをレンズ6枚より成るガウスタイプより構成したことである。その他の調整方法および光学的作用は実施例1と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
即ち、本実施例における結像レンズPLは、物体(原稿面)T側より像面IP側へ順に、正レンズG1、負レンズG2と負レンズG3とが接合された接合レンズ、回折光学素子GP、絞りSP、負レンズG4と正レンズG5とが接合された接合レンズ、そして正レンズG6の6枚のレンズを有したガウスタイプより成っている。そして絞りSP近傍に回折光学素子GPを配置している。
本実施例では前述の実施例1と同様に鏡筒1内における回折光学素子GPの位置を外部から調整できる位置調整手段2を設け、該位置調整手段2の調整により結像レンズPLの倍率色収差を補正し、主走査方向の色ずれの低減を図っている。
このように本実施例では前述の実施例1と同様に表3に示す如く回折光学素子GPの調整前後において同様な効果を得ている。表3は表1と同様にガラスの特性ばらつきによる主走査方向の色ずれ補正した場合である。
表3に示すように調整前後における、各々の物高での倍率色収差から発生する主走査方向の色ずれ量が低減されていることが明らかである。
図6は本発明の実施例3の結像レンズのレンズ断面図、図7は後述する実施例3の結像レンズに対応する数値実施例3の諸収差図である。図6において図2に示した要素と同一要素には同符番を付している。
本実施例において前述の実施例1と異なる点は結像レンズをレンズ2枚より構成し、かつ非球面を導入したことである。その他の調整方法および光学的作用は実施例1と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
即ち、本実施例における結像レンズPLは、物体(原稿面)T側より像面IP側へ順に、回折光学素子GP、絞りSP、正レンズG1、そして負レンズG2より構成し、該正レンズG1の物体T側の絞りSP近傍に回折光学素子GPを配置した構成より成っている。さらに正レンズG1の両レンズ面と負レンズG2の像面IP側の面に非球面を導入している。
また本実施例では前述の実施例1と同様に鏡筒1内における回折光学素子GPの位置を外部から調整できる位置調整手段2を設け、該位置調整手段2の調整により結像レンズPLの倍率色収差を補正し、主走査方向の色ずれの低減を図っている。
このように本実施例では前述の実施例1と同様に表4に示す如く回折光学素子GPの調整前後において同様な効果を得ている。表4は表1、表3と同様にガラスの特性ばらつきによる主走査方向の色ずれ補正した場合である。
表4に示すように調整前後における、各々の物高での倍率色収差から発生する主走査方向の色ずれ量が低減されていることが明らかである。
また図6に示す実施例の場合、結像レンズPLの物体側、即ち鏡筒1の一番外側(原稿面T側)に回折光学素子GPを配置することになるので、回折光学素子GPの位置調整は前記の実施例1、2よりも調整しやすくなる。
次に本発明の実施例の1〜3に相当する数値実施例1〜3を表5〜表7に示す。各数値実施例においてiは原稿面からの面の順番を示し、riは各面の曲率半径、diは第i番目と第i+1番目の光学部材厚及び空気間隔、Ndiとνdiは各々第i番目の光学材料の材質の屈折率とアッベ数である。
尚、原稿面と第1レンズとの空気間隔、また最終レンズとカラーラインセンサーとの空気間隔については記載を省略する。fは全系の焦点距離、Fnoは原稿面距離が無限大のときのFナンバー、βは結像倍率を示す。また数値実施例1、数値実施例2は1画素9.325μm、数値実施例3は1画素11.0μmのカラーラインセンサーでの色ずれ量を計算している。
またkを離心率、B、C、D、Eを非球面係数、光軸からの高さhの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてxとするとき、非球面形状は、
x=(h2/Ri)/[1+[1−(1+k)(h/Ri)2]1/2]+Bh4+Ch6
+Dh8+Eh10
なる式で表わされる。但しRiは近軸曲率半径である。
x=(h2/Ri)/[1+[1−(1+k)(h/Ri)2]1/2]+Bh4+Ch6
+Dh8+Eh10
なる式で表わされる。但しRiは近軸曲率半径である。
回折光学素子は主走査方向が6次までの位相関数wで表わされる回折光学面(回折面)であり、
w=C2・h2+C4・h4+C6・h6
なる式で表わされる。
w=C2・h2+C4・h4+C6・h6
なる式で表わされる。
尚、「E−Z」の表示は「10-Z」を意味する。
図8(A)、(B)は各々本発明の実施例4の回折光学素子の要部構成図である。同図(A)は回折光学素子の要部断面図、同図(B)は同図(A)に示した面取り部周辺の拡大図である。
同図(A)、(B)において、81は積層タイプの回折光学素子であり、第1基板82上に成形された正(凸)の屈折力(パワー)をもつ1層以上の回折格子を有する第1回折光学部(第1回折格子とも称す。)84と、第2基板83上に成形された負(凹)のパワーをもつ1層以上の回折格子を有する第2回折光学部(第2回折格子とも称す。)85とが空気層Airを挟んで互いに対向するように積層されている。
尚、本実施例における第1、第2回折光学部84、85は各々1層の回折格子より成っている場合を示しているが、2層以上でもよい。84a、85aは各々格子部である。
第1、第2基板82、83は共に平行平板より成り、かつその材質は共にガラス材より成っている。尚、第1、第2基板82,83の材料を共にプラスチック材で形成しても良い。第1、第2回折光学部84、85の材質は共に紫外線硬化樹脂より成っている。尚、第1基板82と第2基板83との間の間隔は100μmである。
87、88は各々第1、第2基板82、83の第1、第2面取り部である。第1、第2基板82、83は第1、第2面取り部87、88を向かい合わせて張り合わせて成形されている。86は透湿率の低い封止樹脂材であり、第1、第2回折光学部84、85を互いに向かい合わせた第1基板82と第2基板83との間の回折光学部が存在しない基板外周部Aに充填されており、該第1、第2回折光学部84、85を封止している。
本実施例においては第1、第2面取り部87、88の面取り角度を各々θ1°、θ2°、面取り深さをY(mm)とするとき、
θ1+θ2≦80° ・・・(1)
但し、θ1≠0°、θ2≠0°
0.7(mm)≦Y≦3.0(mm) ・・・(2)
なる条件を満足するように各要素を設定している。
θ1+θ2≦80° ・・・(1)
但し、θ1≠0°、θ2≠0°
0.7(mm)≦Y≦3.0(mm) ・・・(2)
なる条件を満足するように各要素を設定している。
また本実施例において、第1、第2基板82、83のうち、少なくとも一方の第i基板(i=1,2)の基板厚をt(mm)、基板コバ厚をx(mm)、面取り角度をθi(°)、基板径をφ(mm)とするとき、
0.03≦{(t−x)×tan(90−θi)}/φ≦0.06 ・・・(3)
t/2≦x ・・・(4)
θi<45° ・・・(5)
なる条件を満足するように各要素を設定している。
0.03≦{(t−x)×tan(90−θi)}/φ≦0.06 ・・・(3)
t/2≦x ・・・(4)
θi<45° ・・・(5)
なる条件を満足するように各要素を設定している。
次に各条件式(1)〜(5)の技術的意味について説明する。
条件式(1)は、積層タイプに成形したときの第1、第2基板82、83における面取りの角度θ1、θ2を規定する為の式であり、条件式(1)の上限値を超えてしまうと封止樹脂材の粘度が高いために流れずらくなり、基板外周部全域に充填できなくなってしまうため良くない。
条件式(2)は、積層タイプに成形したときの第1、第2基板82、83における面取りの深さYを規定する為の式であり、条件式(2)の上限値を超えると、格子成形部まで封止樹脂材が流れ込む可能性があり良くない。また条件式(2)の下限値を超えると、面取り深さYが浅い為に、封止樹脂材が流れ込まず、充填できなくなってしまうので良くない。
条件式(3)、(4)、(5)は、各々1つの基板(第i基板)の面取り深さY、コバ厚x、面取り角度θiを規定するための式である。
条件式(3)の上限値を超えると格子成形部付近まで面取り部が成形される可能性があるために、封止樹脂材が格子部まで流れ込むため良くない。また条件式(3)の下限値を超えると、成形される面取り深さYが浅い為に、封止樹脂材が流れ込まず、充填されないために良くない。
条件式(4)は、基板のコバ厚xを規定する為の式であり、基板厚に対しコバ厚xが1/2以上確保しないと、回折光学素子を鏡筒に組み込む際に、不安定になり良くない。
条件式(5)は、基板の面取り角度θiを規定する為の式であり、条件式(5)の上限値を超えてしまうと封止樹脂材の粘度が高いために流れずらくなり、基板外周部全域に充填できなくなってしまうため良くない。
更に好ましくは上記各条件式(1)〜(3)を次の如く設定するのが良い。
θ1+θ2≦70° ・・・(1a)
但し、θ1≠0°、θ2≠0°
1.5(mm)≦Y≦3.0(mm) ・・・(2a)
0.033≦{(t−x)×tan(90−θi)}/φ≦0.05・・・(3a)
次に本発明の実施例の数値実施例を示す。
但し、θ1≠0°、θ2≠0°
1.5(mm)≦Y≦3.0(mm) ・・・(2a)
0.033≦{(t−x)×tan(90−θi)}/φ≦0.05・・・(3a)
次に本発明の実施例の数値実施例を示す。
第1基板の面取り部の面取り角θ1=30°
第2基板の面取り部の面取り角θ2=30°
面取り深さY=0.87mm
第1基板の厚みt=2.0mm
第2基板の厚みt=2.0mm
第1基板のコバ厚x=1.5mm
第2基板のコバ厚x=1.5mm
基板径φ=22.0mm
よって各条件式(1)〜(5)の値は
(1)θ1+θ2=60°
(2)Y=0.87
(3)第1基板 {(t−x)×tan(90−θ1)}/φ=0.039
(3)第2基板 {(t−x)×tan(90−θ2)}/φ=0.039
(4)第1基板 t/2=1.0、x=1.5
(4)第2基板 t/2=1.0、x=1.5
(5)第1基板 θ1=30°
(5)第2基板 θ2=30°
となり、これは上記の各条件式(1)〜(5)を全て満足している。これにより本実施例では粘度が高い封止樹脂材を使用しても基板外周部を良好に封止することができ、環境変動による光学性能の悪化を改善することができる。
第2基板の面取り部の面取り角θ2=30°
面取り深さY=0.87mm
第1基板の厚みt=2.0mm
第2基板の厚みt=2.0mm
第1基板のコバ厚x=1.5mm
第2基板のコバ厚x=1.5mm
基板径φ=22.0mm
よって各条件式(1)〜(5)の値は
(1)θ1+θ2=60°
(2)Y=0.87
(3)第1基板 {(t−x)×tan(90−θ1)}/φ=0.039
(3)第2基板 {(t−x)×tan(90−θ2)}/φ=0.039
(4)第1基板 t/2=1.0、x=1.5
(4)第2基板 t/2=1.0、x=1.5
(5)第1基板 θ1=30°
(5)第2基板 θ2=30°
となり、これは上記の各条件式(1)〜(5)を全て満足している。これにより本実施例では粘度が高い封止樹脂材を使用しても基板外周部を良好に封止することができ、環境変動による光学性能の悪化を改善することができる。
尚、本実施例では各条件式(1)〜(5)を全て満足させたが、これに限らず、条件式(1)、(2)、又は条件式(3)を満足させれば本発明の所期の目的は達せられる。
図9(A)、(B)は各々本発明の実施例5の回折光学素子の要部構成図である。同図(A)は回折光学素子の要部断面図、同図(B)は同図(A)に示した面取り部周辺の拡大図である。同図において図8に示した要素と同一要素には同符番を付している。
本実施例において前述の実施例4と異なる点は第1、第2面取り部87、88の面取り角度θ1、θ2を互いに異ならせて成形したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例4と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
即ち、本実施例では第1面取り部87の面取り角θ1と、第2面取り部88の面取り角θ2を互いに異ならせて形成している。これは製造工程上、封止樹脂材を注入させる為の治工具のノズルがある程度角度を持った場合、もしくはノズルがテーパー角を持った場合でも入りやすいようにしている為である。ノズルは面取り角度の広い方に傾けて入れられ、角度の狭い側へ封止樹脂材を入れ流し込むようにする。
次に本発明の実施例の数値実施例を示す。
第1基板の面取り部の面取り角θ1=20°
第2基板の面取り部の面取り角θ2=60°
面取り深さY=1.5mm
第1基板の厚みt=4.0mm
第2基板の厚みt=4.0mm
第1基板のコバ厚x=3.45mm
第2基板のコバ厚x=1.4mm
基板径φ=30.0mm
よって各条件式(1)〜(5)の値は
(1)θ1+θ2=80°
(2)Y=1.5
(3)第1基板 {(t−x)×tan(90−θ1)}/φ=0.047
(3)第2基板 {(t−x)×tan(90−θ2)}/φ=0.050
(4)第1基板 t/2=2.0、x=3.45
(4)第2基板 t/2=2.0、x=1.4
(5)第1基板 θ1=20°
(5)第2基板 θ2=60°
となる。
第2基板の面取り部の面取り角θ2=60°
面取り深さY=1.5mm
第1基板の厚みt=4.0mm
第2基板の厚みt=4.0mm
第1基板のコバ厚x=3.45mm
第2基板のコバ厚x=1.4mm
基板径φ=30.0mm
よって各条件式(1)〜(5)の値は
(1)θ1+θ2=80°
(2)Y=1.5
(3)第1基板 {(t−x)×tan(90−θ1)}/φ=0.047
(3)第2基板 {(t−x)×tan(90−θ2)}/φ=0.050
(4)第1基板 t/2=2.0、x=3.45
(4)第2基板 t/2=2.0、x=1.4
(5)第1基板 θ1=20°
(5)第2基板 θ2=60°
となる。
本実施例では、上記の如く第1面取り部87の面取り角θ1を20°、第2面取り部88の面取り角θ2を60°、面取り深さYを1.5mmとしている。このため角度の広い第2基板83の面取り角θ2側からノズルを入れることにより容易に封止樹脂材86を注入することができ、且つ条件式(1)、(2)を満たすことにより、前述の実施例1と同様の効果を得ることができる。
また第1、第2基板82,83の厚みtを各々4.0mm、基板径φを30.0mmと設定すると、第1基板82のコバ厚xは3.45mm、第2基板83のコバ厚xは1.4mmとなり、第1基板82側は条件式(3)、(4)、(5)、第2基板83側は条件式(3)を満たしており、これにより前述の実施例4と略同様の効果を得ることができる。
尚、本実施例では各条件式(1)〜(3)を満足させたが、前述の実施例4と同様に条件式(1)、(2)、又は条件式(3)を満足させればよく、さらに条件式(3)は第1、第2基板82、83側のうち、どちらか一方の基板側のみを満足させれば本発明の所期の目的は達せられる。
図10(A)、(B)は各々本発明の実施例6の回折光学素子の要部構成図である。同図(A)は回折光学素子の要部断面図、同図(B)は同図(A)に示した面取り部周辺の拡大図である。同図において図8に示した要素と同一要素には同符番を付している。
本実施例において前述の実施例4と異なる点は、第1、第2基板82、83を曲率を有した曲面を有する部材より構成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例4と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
即ち、同図(A)、(B)において、101は積層タイプの回折光学素子であり、第1、第2基板82、83を曲率を有した曲面を有する部材より構成し、該第1基板82上に成形された正のパワーをもつ第1回折光学部84と、該第2基板83上に成形された負のパワーをもつ第2回折光学部85とが空気層Airを挟んで互いに対向するように向かい合わせて構成している。
このように本実施例では上記の如く第1基板82と第2基板83を曲率を有した曲面を有する部材より構成しても前述の実施例4と同様な効果を得ることができる。
図11は、本発明の実施例4〜6の回折光学素子を用いた光学系の実施例7の要部概略図である。本実施例は、例えばデジタルカラー複写機、デジタル複写機、リーダープリンタ等の光学系(結像レンズ)に回折光学素子を適用した場合のレンズ断面図を示している。
図中、111は結像レンズ(光学系)であり、内部に絞り112と前述した実施例4と同様の回折光学素子81(又は実施例5と同様の回折光学素子91)を有している。113は結像面であり、CCD等の撮像手段の撮像面が位置している。
回折光学素子81として積層構造の回折光学素子を用いることで、回折効率の波長依存性は大幅に改善されているので、フレアが少なく低周波数での解像力も高い高性能な結像レンズを達成している。
尚、上記回折光学素子81に前述した実施例1、2、3に示した位置調整手段2を有効光路外に設けて、その回折光学素子81の位置を調整しても良い。
(画像読取装置)
図12は本発明をデジタルカラー複写機、デジタル複写機、リーダープリンタ等の画像読取装置に適用したときの実施例の要部概略図である。
図12は本発明をデジタルカラー複写機、デジタル複写機、リーダープリンタ等の画像読取装置に適用したときの実施例の要部概略図である。
同図において122は原稿台ガラスであり、その面上に原稿121が載置されている。124は照明光源であり、例えばハロゲンランプ、蛍光灯やキセノンランプ等によって成っている。123は反射笠であり、照明光源124からの光束を反射させ、効率よく原稿121を照明している。125、126、127は各々順に第1、第2、第3の反射ミラーであり、原稿121からの光束の光路を本体内部で折り曲げている。128は上述した実施例1、2、3、7の何れかの結像レンズ(光学系)であり、原稿121の画像情報に基づく光束を読取手段129面上に結像させている。129は読取手段としてのラインセンサー(CCD)である。200は本体、201は圧板である。
本実施例において照明光源124から放射された光束は直接あるいは反射笠123を介して原稿121を照明し、該原稿121からの反射光を第1、第2、第3の反射ミラー125、126、127を介して本体内部でその光束の光路を折り曲げ、結像レンズ128によりCCD129面上に結像させている。このとき第1、第2、第3の反射ミラー125、126、127が副走査方向に移動しながら主走査方向を電気的に走査することで原稿121の画像情報を読み取っている。このとき第2、3の反射ミラー126、127は、第1の反射ミラー125の移動量の半分移動することで原稿121とCCD129との距離を一定としている。
尚、本実施例では1:2走査光学系を有する画像読取装置に結像レンズ(原稿読取用レンズ)を適用したが、これに限らず、例えば図13に示す一体型(フラットベッド型)の画像読取装置に適用しても本発明は上述の実施例と同様に適用することができる。
即ち、図13において照明手段134から放射された光束は直接あるいは反射笠133を介して原稿131を照明し、該原稿131からの反射光束を第1、第2、第3、第4反射ミラー135、136、137、138を介してキャリッジ211内部でその光路を折り曲げ、上述した実施例1、2、3、7の何れかの結像レンズ139により1次元CCD等のリニアイメージセンサ140(以下「CCD」と称す。)面上に結像させている。そしてキャリッジ211を副走査モーター(不図示)により図中に示す矢印C方向(副走査方向)に移動させることにより原稿131の画像情報を読み取っている。同図におけるCCD140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。
尚、本実施例ではデジタルカラー複写機、デジタル複写機、リーダープリンタ等の画像読取装置に結像レンズ(原稿読取用レンズ)を適用したが、これに限定するものではなく、カメラの撮影レンズ、ビデオカメラの撮影レンズ、事務機のイメージスキャナー、半導体デバイス製造用の露光装置などに使用しても同様の効果が得られる。
PL 結像レンズ
Gi 第iレンズ
GPi 第i回折格子(格子部)
GP 積層型の回折光学素子
SP 絞り
T 物体(原稿面)
IP 結像面(カラーラインセンサー面)
1 鏡筒
2 調整手段
3 回折光学素子ホルダー
4 調整用ネジ
81,91,101 回折光学素子
82 第1基板
83 第2基板
84 第1回折光学部
85 第2回折光学部
84a,85a 格子部
86 封止樹脂材
87 第1面取り部
88 第2面取り部
A 基板外周部
111 結像レンズ
112 絞り
113 結像面
Gi 第iレンズ
GPi 第i回折格子(格子部)
GP 積層型の回折光学素子
SP 絞り
T 物体(原稿面)
IP 結像面(カラーラインセンサー面)
1 鏡筒
2 調整手段
3 回折光学素子ホルダー
4 調整用ネジ
81,91,101 回折光学素子
82 第1基板
83 第2基板
84 第1回折光学部
85 第2回折光学部
84a,85a 格子部
86 封止樹脂材
87 第1面取り部
88 第2面取り部
A 基板外周部
111 結像レンズ
112 絞り
113 結像面
Claims (27)
- 1つの光軸上にレンズ、そして回折光学素子と、を備えた光学系において、
該回折光学素子の位置を調整できる位置調整手段を有効光路外に設けていることを特徴とする光学系。 - 前記位置調整手段は、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し前後に移動させて調整することを特徴とする請求項1に記載の光学系。
- 前記位置調整手段は、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し傾けて調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学系。
- 前記光学系は絞りを有し、前記回折光学素子は、該絞り近傍に配置されていることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の光学系。
- 前記回折光学素子は、正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子とを互いに回折格子面を向き合わせて積層した積層型の回折光学素子であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の光学系。
- 前記正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子は、各々平行平板上に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の光学系。
- 前記光学系は、前記回折光学素子以外のレンズの組み込み終了後に該回折光学素子の位置が前記位置調整手段により調整され、固定されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の光学系。
- 光源手段により照明された原稿面上の画像情報をレンズ、絞り及び回折光学素子とを有する結像手段により読取手段面上に結像させ、該読取手段で該画像情報を読取る画像読取装置において、
該回折光学素子の位置を調整できる位置調整手段を有効光路外に設けていることを特徴とする画像読取装置。 - 前記位置調整手段は、主走査断面内において、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し前後に移動させて調整することを特徴とする請求項8に記載の画像読取装置。
- 前記位置調整手段は、主走査断面内において、前記回折光学素子の位置を光軸方向に対し傾けて調整することを特徴とする請求項8又は9に記載の画像読取装置。
- 前記結像手段は絞りを有し、前記回折光学素子は、該絞り近傍に配置されていることを特徴とする請求項8、9又は10に記載の画像読取装置。
- 前記回折光学素子は、正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子とを互いに回折格子面を向き合わせて積層した積層型の回折光学素子であることを特徴とする請求項8乃至11の何れか1項に記載の画像読取装置。
- 前記正の屈折力を有する回折格子と負の屈折力を有する回折格子は、各々平行平板上に形成されていることを特徴とする請求項12に記載の光学系。
- 前記結像手段は、前記回折光学素子以外のレンズの組み込み終了後に該回折光学素子の位置が前記位置調整手段により調整され、固定されていることを特徴とする請求項8乃至13の何れか1項に記載の画像読取装置。
- 前記読取手段は前記画像情報に関し、複数の色光の画像情報を得ており、前記位置調整手段は、該読取手段からの出力される各色光の信号分布をモニターし、各色光の画像情報に基づく色ずれ量を測定しながら前記回折光学素子の位置を調整することを特徴とする請求項8乃至14の何れか1項に記載の画像読取装置。
- 第1基板と第2基板の双方に1層以上の回折格子を有する回折光学部を設け、該回折光学部が互いに向き合うように該第1、第2基板とを配置した回折光学素子において、
該第1、第2基板の向き合わされた面には面取り部が形成されており、該第1、第2基板の面取り部の面取り角度を各々θ1(°)、θ2(°)、面取り深さをY(mm)とするとき、
θ1+θ2≦80°
但し、θ1≠0°、θ2≠0°
0.7(mm)≦Y≦3.0(mm)
なる条件を満足することを特徴とする回折光学素子。 - 前記回折光学素子は、
θ1+θ2≦70°
但し、θ1≠0°、θ2≠0°
1.5(mm)≦Y≦3.0(mm)
なる条件を満足することを特徴とする請求項16に記載の回折光学素子。 - 第1基板と第2基板の双方に1層以上の回折格子を有する回折光学部を設け、該回折光学部が互いに向き合うように該第1、第2基板とを配置した回折光学素子において、
該第1、第2基板の向き合わされた面には面取り部が形成されており、少なくとも一方の第i基板(i=1、2)は、基板厚をt(mm)、基板コバ厚をx(mm)、面取り部の面取り角度をθi(°)、基板径をφ(mm)とするとき、
0.03≦{(t−x)×tan(90−θi)}/φ≦0.06
なる条件を満足することを特徴とする回折光学素子。 - 前記第i基板(i=1、2)は、
t/2≦x
θi<45°
なる条件を満足することを特徴とする請求項18に記載の回折光学素子。 - 前記第1、第2基板の材質は、各々ガラス材より成ることを特徴とする請求項16乃至19の何れか1項に記載の回折光学素子。
- 前記第1、第2基板の材質は、各々プラスチック材より成ることを特徴とする請求項16乃至19の何れか1項に記載の回折光学素子。
- 前記第1、第2基板は、各々平行平板より成ることを特徴とする請求項16乃至21の何れか1項に記載の回折光学素子。
- 前記第1、第2基板は、各々曲率を有した曲面を有する部材より成り、前記回折光学部は該曲面に設けられていることを特徴とする請求項16乃至22の何れか1項に記載の回折光学素子。
- 前記第1、第2基板に設けた回折光学部の材質は、各々紫外線硬化樹脂より成ることを特徴とする請求項16乃至23の何れか1項に記載の回折光学素子。
- 前記第1、第2基板に設けた回折光学部は、一方が正の屈折力、他方が負の屈折力を有することを特徴とする請求項16乃至24の何れか1項に記載の回折光学素子。
- 請求項16乃至25の何れか1項に記載の回折光学素子を光路中に設けていることを特徴とする光学系。
- 請求項16乃至25の何れか1項に記載の回折光学素子を有する結像レンズを用いて原稿の画像情報を読取手段面上に形成し、該読取手段で画像情報を読み取ることを特徴とする画像読取装置。
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---|---|---|---|
JP2003338068A JP2005107002A (ja) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | 回折光学素子及びそれを有する光学系と画像読取装置 |
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