JP2005292353A - Color image reading lens, color image reading lens unit, document reading apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】ガウスタイプの良好なカラー画像読取レンズを安価に実現する。
【解決手段】物体側から、正の第1レンズからなる第1群I、正の第2レンズと負の第3レンズが接合されて負の屈折力を有する第2群II、負の第4レンズと正の第5レンズが接合されて負の屈折力を有する第3群III、正の第6レンズからなる第4群IVを上記順序に配し、第2群と第3群との間に絞りSを有する4群6枚構成のカラー画像読取レンズであって、d線の屈折率:nd、c線の屈折率:nc、F線の屈折率:nF、g線の屈折率:ngにより部分分散:θgdをθgd=(ng-nd)/(nF-nc)で定義し、部分分散:θgdとアッベ数:νdを直交2軸とする座標平面上において基準材料:K7の座標点:K7(θgd,νd)と基準硝材:F2の座標点:F2(θgd,νd)を結ぶ直線を基準線として定義するとき、第2レンズから第5レンズまでの材料の部分分散:θgdの、基準線からの偏差:δθgdが正である。
【選択図】 図1
A good color image reading lens of Gaussian type is realized at low cost.
From the object side, a first group I composed of a positive first lens, a second group II having a negative refractive power by joining a positive second lens and a negative third lens, and a negative fourth lens. A third group III having a negative refractive power by joining a lens and a positive fifth lens, and a fourth group IV consisting of a positive sixth lens are arranged in the above order, and between the second group and the third group. A four-group, six-element color image reading lens having an aperture stop S, d-line refractive index: nd, c-line refractive index: nc, F-line refractive index: nF, g-line refractive index: ng The partial dispersion: θgd is defined as θgd = (ng-nd) / (nF-nc), and the partial dispersion: θgd and the Abbe number: coordinate point of reference material K7 on the coordinate plane having νd as two orthogonal axes: When a straight line connecting K7 (θgd, νd) and reference glass material: F2 coordinate point: F2 (θgd, νd) is defined as a reference line, partial dispersion of the material from the second lens to the fifth lens: reference of θgd line Deviation from: Δθgd is positive.
[Selection] Figure 1
Description
この発明はカラー画像読取レンズ・カラー画像読取レンズユニット・原稿読取装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a color image reading lens, a color image reading lens unit, a document reading device, and an image forming apparatus.
ファクシミリ装置やデジタル複写装置における原稿読取部やイメ−ジスキャナでは「読み取るべきカラー画像」をカラー画像読取レンズで縮小し、例えば「赤、緑、青のフィルタを持った受光素子が1チップに3列に配列されている所謂3ラインCCD」等の固体撮像素子上に縮小像を結像させて3原色に色分解し、画像情報を信号化する。 In a document reading unit or an image scanner in a facsimile machine or a digital copying machine, a “color image to be read” is reduced by a color image reading lens. For example, “light receiving elements having red, green and blue filters are arranged in three rows on one chip. A reduced image is formed on a solid-state image pickup device such as a so-called three-line CCD arranged in the image, and is separated into three primary colors, and image information is converted into a signal.
このようなカラー画像読取レンズには「高空間周波数領域で光軸近傍から周辺まで均一で高いコントラストを有する」ことが要求され、このため、カラー画像読取レンズにおいては像面湾曲を良好に補正する必要があり、特に「副走査方向のコントラストの均一化」のため「サジタル方向の像面湾曲」を良好に補正し、かつ、コマフレアを小さく抑える必要がある。 Such a color image reading lens is required to have “a uniform and high contrast from the vicinity of the optical axis to the periphery in a high spatial frequency region”, and therefore, a color image reading lens can properly correct curvature of field. In particular, it is necessary to satisfactorily correct the “field curvature in the sagittal direction” and to keep the coma flare small in order to “uniformize the contrast in the sub-scanning direction”.
また、カラー画像を良好に読み取るためには、固体撮像素子の受光面上で、赤、緑、青の各色の結像位置を光軸方向に合致させる必要があり、各色の軸上色収差およびその2次スペクトル(2つの波長について「軸上色収差」を補正したときの、他の波長に対する軸上色収差)を極めて良好に補正しなければならない。更に、画角周辺部まで100%近い開口効率が要求される。 In addition, in order to read a color image satisfactorily, it is necessary to make the imaging positions of red, green, and blue colors coincide with the optical axis direction on the light receiving surface of the solid-state imaging device. The secondary spectrum (axial chromatic aberration for other wavelengths when correcting “axial chromatic aberration” for two wavelengths) must be corrected very well. Furthermore, an aperture efficiency close to 100% is required up to the periphery of the field angle.
像面湾曲を小さく補正するためには一般に「ペッツバール和をある程度小さくする」ことが行われ、軸上色収差の補正のためには「正レンズに高屈折率で低分散(アッベ数が大きい)の材料」を用い、「負レンズに低屈折率で高分散(アッベ数が小さい)の材料」を用いる必要がある。 In order to correct the curvature of field to a small extent, it is common practice to “reduce the Petzval sum to some extent”, and to correct axial chromatic aberration, the positive lens has a high refractive index and low dispersion (large Abbe number). It is necessary to use “a material with a low refractive index and high dispersion (small Abbe number) for the negative lens”.
「軸上色収差の2次スペクトル」を小さく抑えるには、基準線(部分分散:θgdとアッベ数:νdを直交2軸とする座標平面上において、基準材料K7とF2の座標点を結んだ直線)からの「各レンズ材料の部分分散の偏差」を、正レンズに対してプラス、負レンズに対してマイナスとするのが良い。 In order to suppress the “secondary spectrum of longitudinal chromatic aberration” to be small, a reference line (a straight line connecting the coordinate points of the reference material K7 and F2 on a coordinate plane having two axes orthogonal with partial dispersion: θgd and Abbe number: νd) It is preferable that the “deviation of partial dispersion of each lens material” from “” is positive for a positive lens and negative for a negative lens.
しかし、現在量産されている光学ガラスについて見ると、正レンズの材料として使用する頻度の高い「高屈折率・低分散のランタンクラウン系やタンタルクラウン系の材料」は「基準線からの部分分散の偏差」がマイナスで、負レンズの材料として使用する頻度の高い「低屈折率で高分散の重フリント系の材料」は「基準線からの部分分散の偏差」がプラスであり、このため、ペッツバール和、軸上色収差およびその2次スペクトルの三者を同時に「良好に補正」することが困難であった。 However, when looking at optical glasses that are currently mass-produced, the high-refractive index / low-dispersion lanthanum crown-based and tantalum crown-based materials that are frequently used as positive lens materials are “partial dispersion from the reference line”. The “deviation” is negative, and the “low-refractive index, high-dispersion heavy flint material”, which is frequently used as a negative lens material, has a positive “partial dispersion deviation from the reference line”. It was difficult to “correctly correct” the sum, the axial chromatic aberration and the secondary spectrum at the same time.
このため従来、カラー画像読取レンズとして「半画角:20゜程度まで良好に像面湾曲を補正できるとともに、比較的大口径にしてもコマフレアの発生を小さく抑えることができ、色収差補正能力も高い4群6枚構成のガウスタイプ」において、軸上色収差の2次スペクトルを良好に補正するため、負レンズである第3、第4レンズの少なくとも1つに、基準線からの部分分散の偏差がマイナスの性質を有する所謂「異常分散ガラス」を使用して良好な性能を実現したものが知られている(特許文献1、2等)。
For this reason, conventionally, a color image reading lens can “correctly correct field curvature up to a half field angle of about 20 °, and can suppress coma flare generation even with a relatively large aperture, and has high chromatic aberration correction capability. In order to satisfactorily correct the secondary spectrum of longitudinal chromatic aberration in the “4
しかし、一般的に負レンズに使用される比較的高分散(アッベ数が40〜45近傍)の異常分散ガラスは、研磨や洗浄に用いられる研磨剤や洗浄薬剤の作用で「レンズ面の白濁(所謂「やけ」)」が発生しやすいという加工面での問題があり、「やけ」により高い歩留まりを実現するのが難しく、加工コストが高くなりやすい。 However, anomalous dispersion glass having a relatively high dispersion (Abbe number in the vicinity of 40 to 45) generally used for a negative lens is caused by the action of a polishing agent or a cleaning chemical used for polishing or cleaning. There is a problem in processing that so-called “yake” is likely to occur, and it is difficult to realize high yield by “yake”, and the processing cost tends to increase.
また、4群6枚のガウスタイプで「負レンズに異常分散ガラスを使用しない」ものとして特許文献3記載のものが知られているが、F/NoがF4.5とやや暗く、収差の面でもなお改良の余地がある。
In addition, a Gauss type of 6 elements in 4 groups is known as “no anomalous dispersion glass is used for the negative lens” described in
近来、産業の各分野において省資源の観点から、加工材料のリサイクルが要請されており、レンズ硝材のリサイクルも意図されている。レンズ硝材のリサイクルの観点から見ると、レンズ材料に有害物質が含まれないことが好ましいことは言うまでもない。 Recently, from the viewpoint of saving resources in various fields of industry, recycling of processed materials has been requested, and recycling of lens glass materials is also intended. From the viewpoint of recycling the lens glass material, it goes without saying that it is preferable that the lens material does not contain harmful substances.
この発明は上述したところに鑑み、4群6枚構成のガウスタイプでF/No:4.2程度と明るく、開口効率が周辺部まで100%近く、像面湾曲が非常に良好に補正され、コマフレアも小さく、高空間周波数領域で軸上近傍から最周辺まで高いコントラストを有するとともに軸上色収差およびその2次スペクトルが小さく抑えられ、かつ、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色光の「結像位置の差」が小さく、フルカラー画像の読取に好適で、小型・低コストで高性能のカラー画像読取レンズの実現を課題とする。 In view of the above, the present invention is a Gauss type of 4 elements in 6 groups, bright as F / No: about 4.2, the aperture efficiency is close to 100% to the periphery, and the field curvature is corrected very well. The coma flare is small, the contrast is high in the high spatial frequency region from the vicinity of the axis to the outermost periphery, the axial chromatic aberration and its secondary spectrum are suppressed, and R (red), G (green), and B (blue). It is an object of the present invention to realize a high-performance color image reading lens that is small in size, low in cost, and suitable for reading full-color images.
この発明はまた、材料のリサイクル化が可能で、加工時の廃液による水質汚染の無いカラー画像読取レンズの実現を課題とする。 Another object of the present invention is to realize a color image reading lens in which materials can be recycled and there is no water contamination due to waste liquid during processing.
さらに、上記カラー画像読取レンズを用いたカラー画像読取レンズユニット、原稿読取装置、この原稿読取装置を用いる画像形成装置の実現を課題とする。 It is another object of the present invention to realize a color image reading lens unit using the color image reading lens, an original reading apparatus, and an image forming apparatus using the original reading apparatus.
この発明のカラー画像読取レンズは、図1に例示するように、物体側(図の左方)から、正の第1レンズからなる第1群I、正の第2レンズと負の第3レンズが接合されて負の屈折力を有する第2群II、負の第4レンズと正の第5レンズが接合されて負の屈折力を有する第3群III、正の第6レンズからなる第4群IVを上記順序に配し、第2群IIと第3群IIIとの間に絞りSを有する4群6枚構成のカラー画像読取レンズであって、以下の特徴を有する(請求項1)。 As illustrated in FIG. 1, the color image reading lens according to the present invention includes, from the object side (left side in the figure), a first group I including a positive first lens, a positive second lens, and a negative third lens. Is a second group II having a negative refractive power and a fourth group consisting of a negative fourth lens and a positive fifth lens, a third group III having a negative refractive power, and a positive sixth lens. A color image reading lens having a four-group six-lens configuration in which the groups IV are arranged in the above-described order and the diaphragm S is provided between the second group II and the third group III, and has the following characteristics (claim 1): .
即ち、第2群IIと第3群IIIとを構成する第2レンズから第5レンズまでの材料の部分分散:θgdの、基準線からの偏差:δθgdが正である。以下、「部分分散:θgdの、基準線からの偏差:δθgd」を単に「部分分散偏差:δθgd」と言う。 That is, the deviation of the partial dispersion: θgd of the material from the second lens to the fifth lens constituting the second group II and the third group III from the reference line: δθgd is positive. Hereinafter, “partial dispersion: θgd deviation from reference line: Δθgd” is simply referred to as “partial dispersion deviation: Δθgd”.
請求項1記載のカラー画像読取レンズは上記の如く、正・負・負・正のパワー配分を有する。なお、図1において、符号CG1は読み取るべき原稿を設置するコンタクトガラス、符号CG2は固体撮像素子のカバーガラスを示している。 The color image reading lens described in claim 1 has positive, negative, negative, and positive power distribution as described above. In FIG. 1, reference numeral CG1 indicates a contact glass on which a document to be read is placed, and reference numeral CG2 indicates a cover glass of the solid-state image sensor.
「部分分散:θgd」は、d線(587.56nm)の屈折率:nd、c線(656.27nm)の屈折率:nc、F線(486.13nm)の屈折率:nF、g線(435.83nm)の屈折率:ngにより、次式で定義される。
θgd=(ng-nd)/(nF-nc)
「基準線」は、上記部分分散:θgdとアッベ数:νdとを直交2軸とする座標平面(この座標平面上における各点は、座標:(θgd,νd)により定まる。)上において、基準硝材:K7の座標点:K7(θgd,νd)と基準硝材:F2の座標点F2(θgd,νd)を結ぶ直線として定義される。
"Partial dispersion: θgd" means d-line (587.56nm) refractive index: nd, c-line (656.27nm) refractive index: nc, F-line (486.13nm) refractive index: nF, g-line (435.83nm) The refractive index is defined by the following formula according to ng.
θgd = (ng-nd) / (nF-nc)
The “reference line” is a reference on a coordinate plane (partial points on this coordinate plane are determined by coordinates: (θgd, νd)) having the above-described partial dispersion: θgd and Abbe number: νd as two orthogonal axes. Glass material: Defined as a straight line connecting K7 coordinate point: K7 (θgd, νd) and reference glass material: F2 coordinate point F2 (θgd, νd).
上記「部分分散偏差:δθgd」が正であることは、硝材の部分分散:θgdの上記座標平面上の座標点が「基準線よりも、部分分散:θgdが増大する側の領域」に位置することを意味する。 The above-mentioned “partial dispersion deviation: δθgd” is positive because the coordinate point of the glass material partial dispersion: θgd on the coordinate plane is located in the “region where the partial dispersion: θgd increases from the reference line”. Means that.
請求項1記載のカラー画像読取レンズでは、共に接合レンズである第2群と第3群を構成する第2〜第5レンズを「部分分散偏差:δθgdが正である硝材」としている。
このような「部分分散偏差:δθgdが正である硝材」は低屈折率・高分散であり、軸上色収差を補正する面から負レンズの材質として好適であるが、正レンズである第2、第5レンズにも用いることにより、部分分散偏差が正であることによる「軸上色収差の2次スペクトル」の良好な補正も可能である。また、このような硝材は研磨剤や洗浄用薬剤等に対する耐性に優れ、前述の「やけ」を生じにくい。
In the color image reading lens according to the first aspect, the second to fifth lenses constituting the second group and the third group, both of which are cemented lenses, are “partial dispersion deviation: glass material with positive δθgd”.
Such “partial dispersion deviation: glass material having positive δθgd” has a low refractive index and high dispersion, and is suitable as a material for a negative lens in terms of correcting axial chromatic aberration. By using the fifth lens as well, it is possible to satisfactorily correct the “secondary spectrum of longitudinal chromatic aberration” due to the positive partial dispersion deviation. Further, such a glass material is excellent in resistance to abrasives, cleaning chemicals, etc., and hardly causes the above-mentioned “burn”.
反面、「部分分散偏差:δθgdが正である硝材」は、屈折率の面からすると正レンズに頻用される「ランタンクラウン系やタンタルクラウン系の材料」の持つ高屈折率に及ばない。このため、第2、第5レンズに「部分分散偏差:δθgdが正である硝材」を用いると、ペッツバール和(=Σ(1/nf))における屈折率:nが小さくなり、ペッツバール和を大きくする方向に作用するので、カラー画像読取レンズの「像面の平坦化(像面湾曲の補正)」の面からすると不利になるが、この点は、他の正レンズである第1レンズおよび/または第6レンズに屈折率の高い前記「ランタンクラウン系やタンタルクラウン系の材料」を用いることで解消可能である。 On the other hand, “partial dispersion deviation: glass material with positive Δθgd” does not reach the high refractive index of “lanthanum crown-based and tantalum crown-based materials” frequently used for positive lenses in terms of refractive index. Therefore, if “partial dispersion deviation: glass material with positive δθgd” is used for the second and fifth lenses, the refractive index n in Petzval sum (= Σ (1 / nf)) becomes small, and Petzval sum becomes large. However, this is disadvantageous from the viewpoint of the “image plane flattening (correction of field curvature)” of the color image reading lens. Alternatively, this can be solved by using the above-mentioned “lanthanum crown-based or tantalum crown-based material” having a high refractive index for the sixth lens.
上記の如く、接合レンズの正・負レンズとも「正の部分分散偏差を有する硝材」とすることにより、硝材単価が安く、加工性に優れた重フリント系の硝材を用いて低コストで良好な性能のカラー画像読取レンズを実現できる。 As described above, both positive and negative lenses of the cemented lens are made of “glass material having a positive partial dispersion deviation”, so that the glass material price is low, and it is good at low cost by using a heavy flint glass material excellent in workability. A color image reading lens with high performance can be realized.
請求項1記載のカラー画像読取レンズは、接合レンズにおける正レンズ(第2、第5レンズ)の部分分散偏差の和:δθgd25(=第2レンズの部分分散偏差と第5レンズの部分分散偏差の和)、接合レンズにおける負レンズ(第3、第4レンズ)の部分分散偏差の和:δθgd34(=第3レンズの部分分散偏差と第4レンズの部分分散偏差の和)、i=1,2,6,7として、物体側から第i番目のレンズの材質の、d線に対する屈折率:niおよびアッベ数:νiが、条件:
(1) 0.0<δθgd34−δθgd25<0.02
(2) 0.023<(n2/ν2+n5/ν5)/2<0.042
(3) 0.032<(n1/ν1+n6/ν6)/2<0.041
を満足することが好ましい(請求項2)。
The color image reading lens according to claim 1 is the sum of the partial dispersion deviations of the positive lenses (second and fifth lenses) in the cemented lens: δθgd25 (= the partial dispersion deviation of the second lens and the partial dispersion deviation of the fifth lens). Sum), the sum of the partial dispersion deviations of the negative lenses (third and fourth lenses) in the cemented lens: δθgd34 (= the sum of the partial dispersion deviation of the third lens and the partial dispersion deviation of the fourth lens), i = 1, 2 , 6 and 7, the refractive index: ni and the Abbe number: νi of the material of the i-th lens from the object side with respect to the d-line are:
(1) 0.0 <δθgd34−δθgd25 <0.02
(2) 0.023 <(n2 / ν2 + n5 / ν5) / 2 <0.042
(3) 0.032 <(n1 / ν1 + n6 / ν6) / 2 <0.041
Is preferably satisfied (claim 2).
請求項1記載のカラー画像読取レンズでは、接合レンズの部分分散偏差が全て正であるが、条件(1)〜(3)は、このような「接合レンズの部分分散偏差が全て正である」場合において、軸上色収差とその2次スペクトル、および像面湾曲を更に良好に補正するための条件である。 In the color image reading lens according to claim 1, the partial dispersion deviation of the cemented lens is all positive, but the conditions (1) to (3) are such that “the partial dispersion deviation of the cemented lens is all positive”. In this case, the axial chromatic aberration, its secondary spectrum, and the curvature of field are conditions for correcting more satisfactorily.
条件(1)のパラメータは、接合レンズにおける「負レンズ(第3、第4レンズ)の部分分散の和」から「正レンズ(第2、第5レンズ)の部分分散の和」を差し引いたもので、このパラメータの値が上限を越えると、「軸上色収差を補正している波長の外側」の波長領域で2次スペクトルが補正不足となり「正で大きく」なってしまう。逆に下限を超えると、「軸上色収差を補正している2波長間」の波長領域で2次スペクトルが「負で大きく」なり過ぎる。 The parameter of condition (1) is obtained by subtracting “sum of partial dispersions of positive lenses (second and fifth lenses)” from “sum of partial dispersions of negative lenses (third and fourth lenses)” in the cemented lens. If the value of this parameter exceeds the upper limit, the secondary spectrum becomes insufficiently corrected in the wavelength region “outside the wavelength for correcting axial chromatic aberration” and becomes “positive and large”. On the other hand, if the lower limit is exceeded, the secondary spectrum becomes too “negative and large” in the wavelength region “between two wavelengths for correcting axial chromatic aberration”.
条件(2)の上限を越えると、接合レンズにおける正レンズのアッベ数が小さくなり過ぎて軸上色収差が補正不足となり、基準波長より短波長側で負、長波長側で正の軸上色収差が大きくなる。逆に下限を越えると、接合レンズの正レンズの屈折率が小さくなり、ペッツバール和が正で大きくなり、像面湾曲補正が困難となる。 When the upper limit of the condition (2) is exceeded, the Abbe number of the positive lens in the cemented lens becomes too small and the axial chromatic aberration is undercorrected, and negative on the short wavelength side than the reference wavelength and positive on the long wavelength side. growing. On the other hand, if the lower limit is exceeded, the refractive index of the positive lens of the cemented lens decreases, the Petzval sum increases positively, and field curvature correction becomes difficult.
条件(3)は、接合レンズの材料を、条件(1)および(2)が満足される範囲とした場合に良好な性能を実現するための条件であり、上限を越えると、第1および第6レンズのアッベ数が小さくなりすぎ、これら第1、第6レンズで「接合レンズで補正できないほど大きい軸上色収差」が発生する。下限を越えると、第1および第6レンズの屈折率が小さくなりすぎるため、カラー画像読取レンズの第1面や最終面の曲率半径を小さくせざるを得なくなり、コマフレアの増大や「レンズ全長の長大化」を招来する。 The condition (3) is a condition for realizing good performance when the material of the cemented lens is in a range where the conditions (1) and (2) are satisfied. The Abbe number of the six lenses becomes too small, and “first axial chromatic aberration that cannot be corrected by the cemented lens” occurs in the first and sixth lenses. If the lower limit is exceeded, the refractive indexes of the first and sixth lenses will be too small, and the radius of curvature of the first and final surfaces of the color image reading lens will have to be reduced, increasing coma flare and increasing the total lens length. Invite "Longening".
請求項1または2記載のカラー画像読取レンズは、第2・第3レンズの接合レンズである第2群が「物体側に凸面を向けて配置したメニスカス形状」であり、第4・第5レンズの接合レンズである第3群が「像面に凸面を向けて配置したメニスカス形状」であることが好ましい(請求項3)。 3. The color image reading lens according to claim 1, wherein the second group, which is a cemented lens of the second and third lenses, has a “meniscus shape with a convex surface facing the object side”, and the fourth and fifth lenses. It is preferable that the third lens group is a “meniscus shape with the convex surface facing the image surface” (Claim 3).
このように「絞りに近接したレンズ」をメニスカス形状とし、第2群と第3群の間に配置した絞りに対し「光線ができる限りコンセントリックに入射する」ようにすることにより球面収差や像面湾曲を小さく抑えることが可能となる。 In this way, the “lens close to the stop” is formed in a meniscus shape, and spherical light and image are obtained by making “a light beam incident as concentrically as possible” to the stop disposed between the second group and the third group. It becomes possible to suppress surface curvature small.
この請求項3記載のカラー画像読取レンズにおいては、第1レンズを「物体側に凸面を向けて配置したメニスカス形状」とし、第6レンズを「像面に凸面を向けて配置したメニスカス形状」とすることが好ましい(請求項4)。
In the color image reading lens according to
このように、第1群〜第4群を全てメニスカス形状とすることにより、第2群と第3群の間に配置した絞りに対し、全ての群に対し光線が「できる限りコンセントリックに入射する」ようにし、かつ、絞りに対して対称性を保ち、球面収差や歪曲収差、倍率の色収差を小さく抑えることが可能となる。 In this way, by making all of the first group to the fourth group have meniscus shapes, the light beams are incident “as concentrically as possible” to all the groups with respect to the diaphragm arranged between the second group and the third group. In addition, it is possible to maintain symmetry with respect to the stop, and to suppress spherical aberration, distortion, and lateral chromatic aberration.
請求項1〜4の任意の1に記載のカラー画像読取レンズは、全系のe線に対する合成焦点距離:f、第1群(第1レンズ)のe線に対する焦点距離:f1、第2群(第2,3レンズ)と第3群(第4,5レンズ)のe線に対する合成焦点距離:f25が、条件:
(4) 0.6<f1/f <1.0
(5) −0.93<f25/f <−0.47
を満足することが好ましい(請求項5)。
条件(4)、(5)を満足することにより、各収差のより良好な補正が可能となる。
The color image reading lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the total focal length of the entire system for the e-line: f, the focal length of the first group (first lens) for the e-line: f1, the second group. The combined focal length f25 for the e-line of the (second and third lenses) and the third group (fourth and fifth lenses) is:
(4) 0.6 <f1 / f <1.0
(5) -0.93 <f25 / f <-0.47
Is preferably satisfied (Claim 5).
By satisfying the conditions (4) and (5), it becomes possible to correct each aberration better.
条件(4)は、第1群のパワーを定めるもので、上限を越えると第1群のパワーが弱くなりすぎ、性能確保のためレンズ全体を大きくする必要が生じ、コストアップの要因となる。逆に下限を越えるとカラー画像読取レンズのコンパクト化には有利であるが、第1群のパワーが強くなりすぎるため、コマフレアが大きくなり、特に「低周波数でのコントラスト」が低下してしまう。 Condition (4) determines the power of the first lens group. If the upper limit is exceeded, the power of the first lens group becomes too weak, and it is necessary to enlarge the entire lens to ensure performance, leading to a cost increase. On the contrary, if the lower limit is exceeded, it is advantageous for making the color image reading lens compact, but the power of the first lens unit becomes too strong, so the coma flare becomes large, and in particular, “contrast at low frequency” is lowered.
条件(5)は,負のパワーを有する第2群と第3群の合成パワーを定めるもので、上限を超えると球面収差、像面湾曲共に補正過剰となり、周辺でのコマ収差が悪化し、下限を越えると逆に球面収差、像面湾曲共に補正不足となり、中間画角での非点隔差が増大し、中間画角でのコマ収差が悪化する。 Condition (5) determines the combined power of the second group and the third group having negative power. If the upper limit is exceeded, both spherical aberration and field curvature are overcorrected, and coma around the periphery deteriorates. If the lower limit is exceeded, on the contrary, both spherical aberration and curvature of field become insufficiently corrected, the astigmatic difference at the intermediate angle of view increases, and the coma aberration at the intermediate angle of view deteriorates.
請求項1〜5の任意の1に記載のカラー画像読取レンズは、第1〜第6レンズを全てガラスレンズとし、そのガラス材料は鉛、砒素などの有害物質を含有していないことが好ましい(請求項6)。 The color image reading lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the first to sixth lenses are all glass lenses, and the glass material preferably does not contain harmful substances such as lead and arsenic ( Claim 6).
全てのレンズを「化学的に安定で鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラス」で構成することにより、材料のリサイクル化が可能となり、加工時の廃液による水質汚染が無く、地球環境を考慮した小型で低コストなカラー画像読取レンズを実現できる。 All lenses are made of “chemically stable optical glass that does not contain toxic substances such as lead and arsenic”, which makes it possible to recycle materials, eliminate water pollution from waste liquid during processing, and protect the global environment. A compact and low-cost color image reading lens can be realized.
請求項1〜6の任意の1に記載のカラー画像読取レンズは「第1〜第6レンズのレンズ面が、全て球面である」ことができる(請求項7)。
近来、種々のレンズ系に非球面レンズが多様されているが、非球面レンズはレンズ外径が大きくなると成型に時間を要し、加工コストの上昇や、面形状の良好な保持が困難である。非球面を用いないことにより、レンズの大きさの制限が無く、加工性や面形状精度が良好なレンズとすることができる。
The color image reading lens according to any one of claims 1 to 6 can be "all the lens surfaces of the first to sixth lenses are spherical surfaces" (claim 7).
In recent years, various aspherical lenses have been used in various lens systems. However, as the outer diameter of the aspherical lens increases, it takes time to mold, and it is difficult to increase processing costs and maintain a good surface shape. . By not using an aspherical surface, there is no limitation on the size of the lens, and a lens with good workability and surface shape accuracy can be obtained.
この発明の「カラー画像読取レンズユニット」は、上記請求項1〜7の任意の1に記載のカラー画像読取レンズを「鏡筒に組付け一体化」したものである(請求項8)。
この発明の原稿読取装置は「原稿のカラー画像をフルカラーで読み取る装置」であって、原稿支持手段と、照明手段と、カラー画像読取レンズと、色分解手段と、撮像手段とを有する(請求項9)。
「原稿支持手段」は、カラー画像を読み取るべき原稿を支持する手段である。
「照明手段」は、原稿支持手段に支持された原稿を照明する手段である。
「カラー画像読取レンズ」は、照明された原稿の像を結像させる。
The “color image reading lens unit” according to the present invention is the color image reading lens according to any one of claims 1 to 7 that is “assembled and integrated into a lens barrel” (claim 8).
The document reading device of the present invention is a “device for reading a color image of a document in full color”, and includes a document support means, an illumination means, a color image reading lens, a color separation means, and an imaging means. 9).
“Original support means” is means for supporting an original from which a color image is to be read.
“Illuminating means” is means for illuminating the original document supported by the original document supporting means.
The “color image reading lens” forms an image of the illuminated document.
「色分解手段」は、カラー画像読取レンズの結像光路上に配置されて色分解を行う。
「撮像手段」は、カラー画像読取レンズにより結像された原稿の像(上記色分解手段により色分解されている)を受光して電気信号に変換する。
そして、カラー画像読取レンズとして、請求項1〜7の任意の1に記載のカラー画像読取レンズが用いられる。
The “color separation means” is arranged on the image forming optical path of the color image reading lens and performs color separation.
The “imaging unit” receives an image of the original image formed by the color image reading lens (color-separated by the color separation unit) and converts it into an electrical signal.
The color image reading lens according to any one of claims 1 to 7 is used as the color image reading lens.
請求項9記載の原稿読取装置は、原稿支持手段を「原稿を平面的に定置するコンタクトガラス」とし、照明手段として「コンタクトガラスに載置された原稿をスリット状に照明し、スリット状の照明部に交わる方向へ原稿を走査する手段」を有するものを用い、撮像手段として「ラインセンサ」を用いた構成とすることができる(請求項10)。 The document reading apparatus according to claim 9, wherein the document supporting means is “contact glass for placing a document in a plane”, and illumination means is “illuminating the document placed on the contact glass in a slit shape, It is possible to employ a configuration in which a “line sensor” is used as an image pickup means using an apparatus having “a means for scanning a document in a direction crossing the section”.
請求項10記載の原稿読取装置では「コンタクトガラスに平面的に定置された原稿が照明手段により照明走査される」が、請求項9記載の原稿読取装置は「照明装置とカラー画像読取レンズとラインセンサとの位置関係を固定し、読み取るべき原稿をラインセンサに共役な位置におかれたコンタクトガラス上においてスリット状に照明しつつ、原稿をスリット状の照明位置に交わる方向へ移動させて原稿の照明走査を行う」ように構成してもよい。この場合のコンタクトガラスは「細幅のもので原稿を照明するのに必要な幅」を有していればよい。 In the document reading device according to claim 10, “a document placed in a plane on the contact glass is illuminated and scanned by the illumination means”, but according to claim 9, the document reading device includes “illumination device, color image reading lens and line While fixing the positional relationship with the sensor and illuminating the original to be read in a slit shape on the contact glass placed at a position conjugate to the line sensor, the original is moved in the direction intersecting the slit-like illumination position to You may comprise so that illumination scanning is performed. In this case, the contact glass has only to have “a narrow width necessary for illuminating the original”.
請求項9記載の原稿読取装置はまた「読み取るべき原稿を原稿ガラス上に平面的に定置して原稿全面を所定の照度分布で照明し、原稿全面の縮小画像をカラー画像読取レンズによりエリアセンサの受光面上に結像させて原稿の全面を同時に読み取る」ように構成することも可能である。また、色分解手段として、原稿の照明光を赤・緑・青の順に高速で切り替えるようにして行うものを用いることもできる。 The document reading device according to claim 9 may be arranged such that a document to be read is placed flat on a document glass and the entire surface of the document is illuminated with a predetermined illuminance distribution, and a reduced image on the entire surface of the document is It is also possible to configure so that an image is formed on the light receiving surface and the entire surface of the original is read simultaneously. Further, as the color separation means, it is possible to use one that switches the illumination light of the document at a high speed in the order of red, green, and blue.
この発明の画像形成装置は「画像信号に対応する画像を書込んで画像を形成する装置」であって、原稿画像をフルカラーで読み取って画像信号化する手段として、請求項9または10記載の原稿読取装置を有することを特徴とする(請求項11)。 The image forming apparatus according to the present invention is an "apparatus for writing an image corresponding to an image signal to form an image", and as a means for reading an original image in full color and converting it to an image signal, It has a reading device (claim 11).
この画像形成装置において、画像信号の書込みは、インクジェット方式やインクリボン方式、感熱方式等、公知の種々の方法で行うことができるが、「画像信号に対応する画像の書込みを、光書込みにより行う」ことができる(請求項12)。この場合、光書込みによる書込みを、銀塩フィルム等に対して行ってもよいが、「光導電性の感光体に光書込みを行い、形成すべき画像に対応する静電潜像を形成する」構成とすることもできる(請求項13)。 In this image forming apparatus, the image signal can be written by various known methods such as an ink jet method, an ink ribbon method, a heat sensitive method, and the like. “The image corresponding to the image signal is written by optical writing. (Claim 12). In this case, writing by optical writing may be performed on a silver salt film or the like, but “optical writing is performed on a photoconductive photoreceptor to form an electrostatic latent image corresponding to an image to be formed”. It can also be set as a structure (Claim 13).
上述の如く、この発明によれば、4群6枚構成のガウスタイプでF/No:4.2程度と明るく、開口効率が周辺部まで100%近く、像面湾曲が非常に良好に補正され、コマフレアも小さく、高空間周波数領域で軸上近傍から最周辺まで高いコントラストを有するとともに軸上色収差およびその2次スペクトルが小さく抑えられ、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色光の「結像位置の差」が小さく、フルカラー画像の読取に好適で、小型・低コストで高性能のカラー画像読取レンズを実現できる。 As described above, according to the present invention, it is a Gauss type of 4 elements in 6 groups, bright as F / No: about 4.2, aperture efficiency is close to 100% up to the peripheral part, and field curvature is corrected very well. In addition, the coma flare is small, and the high chromatic aberration and the secondary spectrum thereof are suppressed to be small in the high spatial frequency region from the vicinity of the axis to the outermost periphery, and R (red), G (green), and B (blue). It is possible to realize a high-performance color image reading lens that is small in size and low in cost and is suitable for reading a full-color image because the “image position difference” of each color light is small.
請求項6記載のカラー画像読取レンズは、各構成レンズ材料のリサイクル化が可能で、加工時の廃液による水質汚染がない。
このようなカラー画像読取レンズを用いた原稿読取装置は原稿のカラー画像を良好に読取ることができ、このような原稿読取装置を用いる画像形成装置は、良好に読取ったカラー画像情報に基づき良好な画像形成を実現できる。
In the color image reading lens according to the sixth aspect, each constituent lens material can be recycled, and there is no water contamination due to waste liquid during processing.
An original reading apparatus using such a color image reading lens can read a color image of the original satisfactorily, and an image forming apparatus using such an original reading apparatus is excellent on the basis of the color image information read well. Image formation can be realized.
図10は「原稿読取装置」の実施の1形態を要部のみ示している。
図10において、読み取られるべき原稿2は、原稿支持手段としてのコンタクトガラス1上に平面的に定置され、コンタクトガラス1の下部に配置された図示されない照明光学系により「図面に直交する方向に長いスリット状部分」が照明される。
FIG. 10 shows only a main part of one embodiment of the “document reading apparatus”.
In FIG. 10, a
原稿1の照明された部分からの反射光は、第1走行体3に設けられた第1ミラー3Aにより反射された後、第2走行体4に設けられた第2ミラー4A、第2ミラー4Bにより順次反射され、カラー画像読取レンズユニット5の鏡筒に組付けられたカラー画像読取レンズを透過し、撮像手段としてのラインセンサ6の受光部上に原稿1の縮小像として結像する。
The reflected light from the illuminated portion of the document 1 is reflected by the
「カラー画像読取レンズ」としては、請求項1〜7の任意の1に記載のもの、具体的には、例えば後述の実施例1〜4の何れかのカラー画像読取レンズが使用される。 As the “color image reading lens”, the one described in any one of claims 1 to 7, specifically, for example, any one of the color image reading lenses of Examples 1 to 4 described later is used.
第1走行体3、第2走行体4は、図示されない駆動手段により、それぞれ矢印方向(図の右方)へ走行させられる。第1走行体3の走行速度は「V」、第2走行体4の走行速度は「V/2」である。この走行により、第1走行体3、第2走行体4は、それぞれ破線で示す位置まで変位する。
The
図示されない照明光学系は第1走行体3と一体的に移動し、コンタクトガラス1上の原稿2の全体を「照明走査」する。第1、第2走行体の移動速度比は「V:V/2」であるので「照明走査される原稿部分からカラー画像読取レンズに至る光路長」は不変に保たれる。
An illumination optical system (not shown) moves integrally with the first traveling
ラインセンサ6は「色分解手段として赤、緑、青のフィルタを持った受光素子を、1チップに3列に配列させた所謂3ラインCCD(3ラインのラインセンサ)」であり、原稿2の照明走査に伴い、原稿画像を画像信号化する。このようにして原稿2の読取が実行され、原稿2のカラー画像は、赤、緑、青の3原色に色分解して読み取られる。
The
即ち、図9に示す原稿読取装置は、原稿のカラー画像をフルカラーで読み取る装置であって、原稿2を支持する原稿支持手段1と、この原稿支持手段1に支持された原稿2を照明する照明手段(図示されない照明光学系と、第1、第2走行体3、4と、これら走行体に保持された第1〜第3ミラー3A、4A、4Bと、上記走行体を走行させる図示されない駆動手段により構成される。)と、照明された原稿2の像を結像させるカラー画像読取レンズ(カラー画像読取レンズユニット5の鏡筒に組付けられている。)と、カラー画像読取レンズユニット5の結像光路中に設けられた「色分解手段(前記3ラインCCDに設けられた赤、緑、青のフィルタ)」と、上記カラー画像読取レンズにより結像された原稿のカラー画像を受光して電気信号に変換する撮像手段6とを有し、カラー画像読取レンズとして請求項1〜7の任意の1に記載のカラー画像読取レンズを用いたもの(請求項9)である。
That is, the document reading device shown in FIG. 9 is a device that reads a color image of a document in full color. The document support unit 1 that supports the
また、「原稿支持手段」が、原稿2を平面的に定置するコンタクトガラス1であり、照明手段が、コンタクトガラス1に載置された原稿2をスリット状に照明し、スリット状の照明部に交わる方向へ原稿を走査する手段を有し、「撮像手段」がラインセンサ6である(請求項10)。
Further, the “document supporting means” is the contact glass 1 for placing the
原稿読取装置の他の形態として「コンタクトガラス上の原稿をスリット状に照明する照明手段と、ラインセンサと、原稿の非照明部からラインセンサに至る結像光路を形成する複数のミラーと、上記結像光路上に配置されるカラー画像読取レンズと」を相互に一体化した読取ユニットを、駆動手段により原稿に相対的に走行させることにより原稿を読取走査するようにした形態のものとすることもできる。 As another form of the document reading device, “illumination means for illuminating the document on the contact glass in a slit shape, a line sensor, a plurality of mirrors forming an imaging optical path from the non-illuminated portion of the document to the line sensor, A reading unit in which a color image reading lens disposed on the imaging optical path is integrated with each other is driven relative to the document by driving means so as to read and scan the document. You can also.
また、カラー画像読取レンズは、原稿送り装置(所謂ADF)内に配置して、原稿の両面読取時の「原稿裏面読取用」としても使用可能である。 Further, the color image reading lens can be used in “document back side reading” when reading both sides of a document by placing it in a document feeder (so-called ADF).
「色分解」は、上記とは別に、カラー画像読取レンズとラインセンサ(CCD)との間に色分解プリズムやフィルタを選択的に挿入し、R(赤)、G(緑)、B(青)に色分解する方法や、「R、G、Bの光源を順次点灯させ原稿を照明する方法」を用いることができる。 In “color separation”, a color separation prism or filter is selectively inserted between the color image reading lens and the line sensor (CCD) separately from the above, and R (red), G (green), B (blue) ) And a “method of illuminating the original by sequentially turning on the R, G, and B light sources” can be used.
図11は、画像形成装置の実施の1形態を示す。
この画像形成装置は、装置上部に位置する原稿読取装置200と、その下位に位置する「画像形成部」とを有する。原稿読取装置200の部分は、図10に即して説明したのと同様のものであり、各部には図10と同じ符号を付してある。
FIG. 11 shows an embodiment of the image forming apparatus.
This image forming apparatus includes a document reading apparatus 200 positioned at the upper part of the apparatus and an “image forming unit” positioned at a lower position thereof. The portion of the document reading apparatus 200 is the same as that described with reference to FIG. 10, and the same reference numerals as those in FIG.
原稿読取装置200における3ラインのラインセンサ(撮像手段)6から出力される画像信号は信号処理部120に送られ、信号処理部120において処理されて「書込み用の信号(イエロー・マゼンタ・シアン・黒の各色を書込むための信号)」に変換される。
The image signal output from the three-line line sensor (imaging means) 6 in the document reading apparatus 200 is sent to the
画像形成部は、「潜像担持体」として円筒状に形成された光導電性の感光体110を有し、その周囲に、帯電手段としての帯電ローラ111、リボルバ式の現像装置113、転写ベルト114、クリーニング装置115が配設されている。帯電手段としては帯電ローラ111に代えて「コロナチャージャ」を用いることもできる。
The image forming unit includes a photoconductive
信号処理部120から書込み用の信号を受けて光走査により感光体110に書込みを行う光走査装置117は、帯電ローラ111と現像装置113との間において感光体110の光走査を行うようになっている。
An
符号116は定着装置、符号118はカセット、符号119はレジストローラ対、符号120は給紙コロ、符号121はトレイ、符号Sは「記録媒体」としての転写紙を示している。
画像形成を行うときは、光導電性の感光体110が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ111により均一帯電され、光走査装置117のレーザビームの光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。
When image formation is performed, the photoconductive
「画像の書込み」は、感光体110の回転に従い、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、黒画像の順に行われ、形成された静電潜像はリボルバ式の現像装置113の各現像ユニットY(イエロートナーによる現像を行う)、M(マゼンタトナーによる現像を行う)、C(シアントナーによる現像を行う)、K(黒トナーによる現像を行う)により順次反転現像されてポジ画像として可視化され、得られた各色トナー画像は、転写ベルト114上に、転写電圧印加ローラ114Aにより順次転写され、上記各色トナー画像が転写ベルト114上で重ね合わせられてカラー画像となる。
“Image writing” is performed in the order of a yellow image, a magenta image, a cyan image, and a black image in accordance with the rotation of the
転写紙Sを収納したカセット118は、画像形成装置本体に脱着可能であり、図のごとく装着された状態において、収納された転写紙Sの最上位の1枚が給紙コロ120により給紙され、給紙された転写紙Sはその先端部をレジストローラ対119に捕えられる。
The
レジストローラ対119は、転写ベルト114上のトナーによるカラー画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて転写紙Sを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Sは、転写部においてカラー画像と重ね合わせられ、転写電圧印加ローラ114B(感光体110から転写ベルト114上へ各色トナー画像が転写される間は、転写ベルト114への当接位置から退避している。)の作用によりカラー画像を静電転写される。
The
カラー画像を転写された転写紙Sは定着装置116へ送られ、定着装置116においてカラー画像を定着され、図示されないガイド手段による搬送路を通り、図示されない排紙ローラ対によりトレイ121上に排出される。各色トナー画像が転写されるたびに、感光体110の表面はクリーニング装置115によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
The transfer sheet S on which the color image has been transferred is sent to the
即ち、図11に実施の形態を示した画像形成装置は、画像信号に対応する画像を書込んで画像を形成する画像形成装置であって、原稿画像を画像信号化する手段として、請求項1〜9の任意の1に記載の画像形成装置200を有する(請求項11)。また、画像信号に対応する画像の書込みを光書込みにより行い(請求項12)、光書込みにより、光導電性の感光体110に、形成すべき画像に対応する静電潜像を形成する(請求項13)。
That is, the image forming apparatus shown in the embodiment in FIG. 11 is an image forming apparatus that forms an image by writing an image corresponding to the image signal, and as means for converting a document image into an image signal. To the image forming apparatus 200 according to any one of (9) to (9). The image corresponding to the image signal is written by optical writing (claim 12), and an electrostatic latent image corresponding to the image to be formed is formed on the photoconductive
以下に、カラー画像読取レンズの具体的な数値実施例を4例挙げる。 Hereinafter, four specific numerical examples of the color image reading lens will be described.
各実施例における記号の意味は下記の通りである。レンズおよび絞りの面は、物体側から順に第1〜第11面とする。
f : 全系のe線に対する合成焦点距離
F : F/No
m : 縮率
ω : 半画角(度)
Y : 物体高
R : 曲率半径
D : 面間隔
c1 : コンタクトガラスの物体側面
c2 : コンタクトガラスの像側面
c3 : CCDカバーガラスの物体側面
c4 : CCDカバーガラスの像側面
nd : d線(587.56nm)に対する屈折率
ne : e線(546.07nm)に対する屈折率
ng : g線(435.83nm)に対する屈折率
nF : F線(486.13nm)に対する屈折率
nC : C線(656.27nm)に対する屈折率
νd : アッベ数
nj(j=1〜6): 第jレンズの屈折率
νj(j=1〜6): 第jレンズのアッベ数
δθgdj(j=2〜5): 第jレンズの材料の部分分散偏差
また、実施例中の材料名の欄における括弧内は生産者名で「H」とあるの「HOYA」である。
The meanings of symbols in each embodiment are as follows. The surfaces of the lens and the diaphragm are first to eleventh surfaces in order from the object side.
f: Composite focal length for the e-line of the entire system F: F / No
m: Reduction ratio ω: Half angle of view (degrees)
Y: object height R: radius of curvature D: surface spacing c1: object side surface of contact glass c2: image side surface of contact glass c3: object side surface of CCD cover glass c4: image side surface of CCD cover glass nd: d line (587.56 nm) Refractive index for ne: Refractive index for e-line (546.07 nm) ng: Refractive index for g-line (435.83 nm) nF: Refractive index for F-line (486.13 nm) nC: Refractive index for C-line (656.27 nm) νd: Abbe Number nj (j = 1 to 6): Refractive index of the jth lens
νj (j = 1 to 6): Abbe number of the j-th lens δθgdj (j = 2 to 5): partial dispersion deviation of the material of the j-th lens Also, the name of the producer is shown in parentheses in the material name column in the examples The “H” is “HOYA”.
f=89.894 、F=4.19 、m=0.23622 、Y=152.4 、ω=17.9゜
実施例1のデータを表1に示す。
f = 89.894, F = 4.19, m = 0.36222, Y = 152.4, ω = 17.9 ° Table 1 shows the data of Example 1.
条件式のパラメータの値
条件(1)のパラメータの値を表2に示す。
Parameter values of conditional expression Table 2 shows the parameter values of condition (1).
条件(2)、(3)のパラメータの値を表3に示す。 Table 3 shows parameter values of the conditions (2) and (3).
条件(4)、(5)のパラメータの値を表4に示す。 Table 4 shows the parameter values of the conditions (4) and (5).
図2に、実施例1のカラー画像読取レンズのレンズ構成、図3に収差図を示す。 FIG. 2 shows the lens configuration of the color image reading lens of Example 1, and FIG. 3 shows aberration diagrams.
f=90.968 、F=4.19 、m=0.23622 、Y=152.4 、ω=17.8゜
実施例2のデータを表5に示す。
f = 90.968, F = 4.19, m = 0.36222, Y = 152.4, ω = 17.8 ° The data of Example 2 are shown in Table 5.
条件式のパラメータの値
条件(1)のパラメータの値を表6に示す。
Parameter values of conditional expression Table 6 shows the parameter values of condition (1).
条件(2)、(3)のパラメータの値を表7に示す。 Table 7 shows parameter values of the conditions (2) and (3).
条件(4)、(5)のパラメータの値を表8に示す。 Table 8 shows parameter values of the conditions (4) and (5).
図4に、実施例2のカラー画像読取レンズのレンズ構成、図5に収差図を示す。 FIG. 4 shows the lens configuration of the color image reading lens of Example 2, and FIG. 5 shows aberration diagrams.
f=90.925 、F=4.20 、m=0.23622 、Y=152.4 、ω=17.8゜
実施例3のデータを表9に示す。
f = 90.925, F = 4.20, m = 0.36222, Y = 152.4, ω = 17.8 ° The data of Example 3 are shown in Table 9.
条件式のパラメータの値
条件(1)のパラメータの値を表10に示す。
Parameter values of conditional expression Table 10 shows the parameter values of condition (1).
条件(2)、(3)のパラメータの値を表11に示す。 Table 11 shows parameter values of the conditions (2) and (3).
条件(5)、(6)のパラメータの値を表12に示す。 Table 12 shows parameter values of the conditions (5) and (6).
図6に、実施例3のカラー画像読取レンズのレンズ構成、図7に収差図を示す。 FIG. 6 shows the lens configuration of the color image reading lens of Example 3, and FIG. 7 shows aberration diagrams.
f=90.931 、F=4.16 、m=0.23622 、Y=152.4 、ω=17.8゜
実施例4のデータを表13に示す。
f = 90.931, F = 4.16, m = 0.36222, Y = 152.4, ω = 17.8 ° The data of Example 4 are shown in Table 13.
条件式のパラメータの値
条件(1)のパラメータの値を表14に示す。
Table 14 shows the parameter values of the conditional expression (1).
条件(2)、(3)のパラメータの値を表15に示す。 Table 15 shows the parameter values of the conditions (2) and (3).
条件(4)、(5)のパラメータの値を表16に示す。 Table 16 shows parameter values of the conditions (4) and (5).
図8に、実施例4のカラー画像読取レンズのレンズ構成、図9に収差図を示す。 FIG. 8 shows a lens configuration of the color image reading lens of Example 4, and FIG. 9 shows aberration diagrams.
各収差図において、「e」はe線(546.07nm)、「g」はg線(436.83nm)、「c」はc線(656.27nm)、「F」はF線(486.13nm)を示す。球面収差の図で「破線は正弦条件」、非点収差の図で「実線はサジタル光線、破線はメリディオナル光線」を示す。 In each aberration diagram, “e” indicates e-line (546.07 nm), “g” indicates g-line (436.83 nm), “c” indicates c-line (656.27 nm), and “F” indicates F-line (486.13 nm). . In the diagram of spherical aberration, “broken line indicates sine condition”, and in astigmatism diagram, “solid line indicates sagittal ray and broken line indicates meridional ray”.
各収差図から明らかなように、各実施例のカラー画像読取レンズは、4群6枚構成のガウスタイプで、安価な硝材を使用しているにもかかわらず、F/Noが4.2程度と大口径で開口効率も100%近く有しており、0.23622の縮率で色収差が良好に補正され、軸上と軸外の収差のバランスもよく、コマ収差の図から明らかなように高空間周波数領域で高いコントラストを有している。 As is apparent from each aberration diagram, the color image reading lens of each example is a Gauss type of 6 elements in 4 groups, and an F / No of about 4.2 is used even though an inexpensive glass material is used. With a large aperture and an aperture efficiency of nearly 100%, chromatic aberration is well corrected with a reduction ratio of 0.23622, and the on-axis and off-axis aberrations are well balanced, as is apparent from the coma aberration diagram. High contrast in the high spatial frequency region.
従って、これらのカラー画像読取レンズを用いることにより、原稿情報をモノクロで読み取ることは勿論、フルカラーで赤、緑、青の各色のSN比のばらつきが小さい良好な読み取りを行える。 Therefore, by using these color image reading lenses, original information can be read in monochrome, and satisfactory reading can be performed in full color with little variation in the SN ratio of each color of red, green, and blue.
I 第1群
II 第2群
III 第3群
IV 第4群
S 絞り
I Group 1
II Second group
IV Group 4 S Aperture
Claims (13)
d線(587.56nm)の屈折率:nd、c線(656.27nm)の屈折率:nc、F線(486.13nm)の屈折率:nF、g線(435.83nm)の屈折率:ngにより、部分分散:θgdを
θgd=(ng-nd)/(nF-nc)
で定義し、上記部分分散:θgdとアッベ数:νdを直交2軸とする座標平面上において基準材料:K7の座標点:K7(θgd,νd)と基準硝材:F2の座標点:F2(θgd,νd)を結ぶ直線を基準線として定義するとき、
第2レンズから第5レンズまでの材料の部分分散:θgdの、基準線からの偏差:δθgdが正であることを特徴とするカラー画像読取レンズ。 From the object side, a first group consisting of a positive first lens, a second group having a negative refractive power by joining a positive second lens and a negative third lens, a negative fourth lens and a positive fifth lens A fourth group consisting of a third lens group having a negative refractive power and a fourth lens group consisting of a positive sixth lens arranged in the above order and having a stop between the second lens group and the third lens group. In a color image reading lens having a single sheet configuration,
d-line (587.56 nm) refractive index: nd, c-line (656.27 nm) refractive index: nc, F-line (486.13 nm) refractive index: nF, g-line (435.83 nm) refractive index: ng Dispersion: θgd θgd = (ng-nd) / (nF-nc)
In the coordinate plane having the above partial dispersion: θgd and Abbe number: νd as two orthogonal axes, the reference material: K7 coordinate point: K7 (θgd, νd) and the reference glass material: F2 coordinate point: F2 (θgd , νd) is defined as the reference line,
A color image reading lens, wherein the partial dispersion of the material from the second lens to the fifth lens: θgd has a positive deviation from the reference line: δθgd.
接合レンズにおける正レンズ(第2、第5レンズ)の部分分散の基準線からの偏差の和:δθgd25、接合レンズにおける負レンズ(第3、第4レンズ)の部分分散の基準線からの偏差の和:δθgd34、i=1,2,6,7として、物体側から第i番目のレンズの材質の、d線に対する屈折率:niおよびアッベ数:νiが、条件:
(1) 0.0<δθgd34−δθgd25<0.02
(2) 0.023<(n2/ν2+n5/ν5)/2<0.042
(3) 0.032<(n1/ν1+n6/ν6)/2<0.041
を満足することを特徴とするカラー画像読取レンズ。 The color image reading lens according to claim 1.
Sum of deviation from reference line of partial dispersion of positive lens (second and fifth lenses) in cemented lens: δθgd25, deviation of reference lens from reference line of partial dispersion of negative lens (third and fourth lenses) in cemented lens Sum: δθgd34, i = 1, 2, 6, 7, and the refractive index: ni and Abbe number: νi of the material of the i-th lens from the object side with respect to the d-line are:
(1) 0.0 <δθgd34−δθgd25 <0.02
(2) 0.023 <(n2 / ν2 + n5 / ν5) / 2 <0.042
(3) 0.032 <(n1 / ν1 + n6 / ν6) / 2 <0.041
A color image reading lens characterized by satisfying
第2レンズと第3レンズの接合レンズである第2群は、物体側に凸面を向けて配置したメニスカス形状であり、
第4レンズと第5レンズの接合レンズである第3群は、像面に凸面を向けて配置したメニスカス形状であることを特徴とするカラー画像読取レンズ。 The color image reading lens according to claim 1 or 2,
The second group, which is a cemented lens of the second lens and the third lens, has a meniscus shape with the convex surface facing the object side,
A color image reading lens, wherein the third group which is a cemented lens of the fourth lens and the fifth lens has a meniscus shape with a convex surface facing the image surface.
第1レンズは、物体側に凸面を向けて配置したメニスカス形状であり、
第6レンズは、像面に凸面を向けて配置したメニスカス形状であることを特徴とするカラー画像読取レンズ。 The color image reading lens according to claim 3.
The first lens has a meniscus shape with a convex surface facing the object side,
The sixth lens is a color image reading lens having a meniscus shape with a convex surface facing the image surface.
全系のe線に対する合成焦点距離:f、第1群(第1レンズ)のe線に対する焦点距離:f1、第2群(第2,3レンズ)と第3群(第4,5レンズ)のe線に対する合成焦点距離:f25が、条件:
(4) 0.6<f1/f <1.0
(5) −0.93<f25/f <−0.47
を満足することを特徴とするカラー画像読取レンズ。 The color image reading lens according to any one of claims 1 to 4,
Total focal length for the e-line of the entire system: f, focal length for the e-line of the first group (first lens): f1, second group (second and third lenses) and third group (fourth and fifth lenses) The combined focal length for the e-line: f25 is the condition:
(4) 0.6 <f1 / f <1.0
(5) -0.93 <f25 / f <-0.47
A color image reading lens characterized by satisfying
第1〜第6レンズが全てガラスレンズであり、そのガラス材料は鉛、砒素などの有害物質を含有していないことを特徴とするカラー画像読取レンズ。 The color image reading lens according to any one of claims 1 to 5,
A color image reading lens, wherein the first to sixth lenses are all glass lenses, and the glass material does not contain harmful substances such as lead and arsenic.
第1〜第6レンズのレンズ面が、全て球面であることを特徴とするカラー画像読取レンズ。 The color image reading lens according to any one of claims 1 to 6,
A color image reading lens, wherein the lens surfaces of the first to sixth lenses are all spherical.
原稿を支持する原稿支持手段と、
この原稿支持手段に支持された原稿を照明する照明手段と、
この照明手段により照明された原稿の像を結像させるカラー画像読取レンズと、
このカラー画像読取レンズの結像光路上に配置された色分解手段と、
上記カラー画像読取レンズにより結像された原稿の像を受光して電気信号に変換する撮像手段とを有し、
上記カラー画像読取レンズとして、請求項1〜7の任意の1に記載のカラー画像読取レンズを用いたことを特徴とする原稿読取装置。 A device that reads a color image of a document in full color,
Document support means for supporting the document;
Illuminating means for illuminating the original document supported by the original document supporting means;
A color image reading lens for forming an image of a document illuminated by the illumination means;
Color separation means disposed on the imaging optical path of the color image reading lens;
Image pickup means for receiving an image of an original image formed by the color image reading lens and converting it into an electric signal;
An original reading apparatus using the color image reading lens according to any one of claims 1 to 7 as the color image reading lens.
原稿支持手段が、原稿を平面的に定置するコンタクトガラスであり、
照明手段が、コンタクトガラスに載置された原稿をスリット状に照明し、スリット状の照明部に交わる方向へ原稿を走査する手段を有し、撮像手段がラインセンサであることを特徴とする原稿読取装置。 The document reading device according to claim 9, wherein
The document support means is a contact glass for placing the document in a plane,
The illumination means has a means for illuminating the document placed on the contact glass in a slit shape, and scans the document in a direction crossing the slit-shaped illumination portion, and the imaging means is a line sensor Reader.
原稿画像をフルカラーで読み取って画像信号化する手段として、請求項9または10記載の原稿読取装置を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image by writing an image corresponding to an image signal,
11. An image forming apparatus comprising the document reading device according to claim 9 or 10 as means for reading a document image in full color and converting it into an image signal.
画像信号に対応する画像の書込みを、光書込みにより行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 11.
An image forming apparatus, wherein an image corresponding to an image signal is written by optical writing.
光書込みにより、光導電性の感光体に、形成すべき画像に対応する静電潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 12.
An image forming apparatus, wherein an electrostatic latent image corresponding to an image to be formed is formed on a photoconductive photosensitive member by optical writing.
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