JP2011123304A - 読取レンズ、画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側から像側へ向かって順次、正の第1群、負の第2群、負の第3群、正の第4群、正の第5群、負の第6群を配し、上記第2群と第3群との間に開口絞りを有してなり、第1群は正の第1レンズL1、第2群は正の第2レンズL2と負の第3レンズL3の接合レンズ、第3群は負の第4レンズL4、第4群は正の第5レンズL5、第5群は正の第6レンズL6、第6群は負の第7レンズL7である6群7枚構成であり、全系のe線に対する合成焦点距離:f(>0)、第5レンズL5のe線に対する焦点距離:f4、第6レンズL6のe線に対する焦点距離:f5、第5レンズL5,第6レンズの材質のアッベ数:ν5、ν6によりφ4=f4/f、φ5=f5/fで定義されるφ4、φ5、アッベ数:ν5、ν6および上記合成焦点距離:fが、条件(1)、(2)を満足する。
【選択図】図1
Description
また、原稿情報をカラーで読み取るため、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列に配列された所謂3ラインCCDを用い、この受光面に原稿像を結像させることにより3原色に色分解し、カラー画像を信号化する光学系がある。
また、カラー原稿を良好に読取るには、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、各色の色収差を極めて良好に補正しなければならない。
(2) 0.0< |f4−f5|/f < 0.1
条件(1)において、ν5は「第5レンズ(第4群)の材質のアッベ数」、ν6は「第6レンズ(第5群)の材質のアッベ数」である。
即ち、全系のe線に対する合成焦点距離:f(>0)、第4群(第5レンズ)のe線に対する焦点距離:f4、第5群(第6レンズ)のe線に対する焦点距離:f5により、φ4=f4/f、φ5=f5/fで定義される。
第1レンズ:「物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズ」。
第2レンズ:「物体側に凸面を有する正レンズ」
第3レンズ:「像側面に凹面を有する負レンズ」
第4レンズ:「物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズ」
第5レンズ:「像側に凸面を有する正レンズ」
第6レンズ:「両凸レンズ」
第7レンズ:「両凹レンズ」 。
即ち、第2レンズが「物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ」、第3レンズが「像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ」、第5レンズが「両凸レンズ」であることができる(請求項3)。
「結像レンズ」は、照明系で照明された原稿の反射光を縮小結像させる。
「ラインセンサ」は、結像レンズで結像された原稿像を受光して光電変換する。
この発明の読取レンズは、6群7枚構成であってレンズ面が13面あり、従来から知られたガウスタイプのものに比して、設計のパラメータが多いため、設計の自由度が高く、諸収差を良好に補正することができる。
条件(1)の上限を超えると、十分な色消し効果が得られず、全系の色収差が大きくなってしまう。
全レンズをガラスレンズとすると、読取レンズの耐環境性が高く、画像読取装置内の温度が照明系の可動で変動しても光学特性の変化を小さく抑えることができる。
この発明の読取レンズは上記の如き構成を有し、後述する実施例に示すように、Fナンバ:4.0程度の大口径、半画角:24度程度の広画角で、「高空間周波数領域での高いコントラスト」と、画角周辺部まで100%近い開口効率を持ち、色収差が良好に補正され、且つ、コンパクトに実現可能である。
従って、このような「広画角の読取レンズ」を用いることにより、原稿面からラインセンサにいたる共役長を短く設定でき、コンパクトな画像読取装置・画像形成装置を実現できる。
CCD等の固体撮像素子のカバーガラスや各種フィルタを、これらに等価な光学特性を持つ透明平行平板として簡略化して描いたものである。
図12は、画像読取装置の実施の1形態を示す図である。
図12において、読取られるべき画像を有する原稿112はコンタクトガラス111上に平面的に定置され、コンタクトガラス111の下部に「XeランプやLED光源等」を用いた照明ユニット113Aを配置し、その照明光により、載置された原稿の原稿面の「図面に直交する方向に長いスリット状部分」を照明させる。
原稿112の照明された部分からの反射光(画像による反射光)は、第1走行体113に設けられた第1ミラー113Bにより反射された後、第2走行体114に設けられた第2ミラー114A、第3ミラー114Bにより順次反射され、読取レンズ115を透過し、光電変換を行なう固体撮像素子としてのラインセンサ116の撮像面上に原稿画像の縮小像として結像する。
第1走行体113の走行速度は「V」、第2走行体114の走行速度は「V/2」であり、第1走行体113、第2走行体114は、それぞれ図示された「破線で示す位置」まで変位する。
照明ユニット113Aと第1ミラー113Bは、第1走行体113と一体的に移動し、コンタクトガラス1上の原稿112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読取レンズに至る光路長」は不変に保たれる。
図13の画像形成装置は、装置上部に位置する画像読取装置200と、その下位に位置する「画像形成部」とを有する。画像読取装置200の部分は、図12に即して説明したものと同様のものであり、各部には図12に示された符号と同じ符号を付してある。
FNo :Fナンバ
m :縮率
ω :半画角
Y :物体高
ri(i=1〜14) :物体側から数えてi番目の面の曲率半径
di(i=1〜13) :物体側から数えてi番目の面間隔
nj(j=1〜7) :物体側から数えてj番目のレンズの材料の屈折率
νj(j=1〜7) :物体側から数えてj番目のレンズの材料のアッベ数
rc1 :コンタクトガラスの物体側の曲率半径
rc2 :コンタクトガラスの像側の曲率半径
rc3 :CCDカバーガラスの物体側の曲率半径
rc4 :CCDカバーガラスの像側の曲率半径
dc1 :コンタクトガラスの肉厚
dc3 :CCDカバーガラスの肉厚
nc1 :コンタクトガラスの屈折率
nc3 :CCDカバーガラスの屈折率
νc1 :コンタクトガラスのアッベ数
νc3 :CCDカバーガラスのアッベ数
nd :d線の屈折率
νd :d線のアッベ数
ne :e線の屈折率
なお、特に断らない限り、長さの元を持つ量の単位は「mm」である。 。
図2に、実施例1のレンズ構成を示す。繁雑を避けるため、図1におけると同一の符号を用いている。後述の他の実施例を示す図においても同様である。
実施例1の読取レンズのデータを表1に示す。
図4に、実施例2のレンズ構成を示す。
実施例2のデータを表2に示す。
「実施例3」
図6に実施例3のレンズ構成を示す。
実施例3のデータを表3に示す。
図8に、実施例4のレンズ構成を示す。
実施例4のデータを表4に示す。
図10に実施例5のレンズ構成を示す。
f=65.541 、FNo=4.00 、m=0.23622 、Y=152.4 、ω=24.0°
実施例5のデータを表5に示す。
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
S 開口絞り
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
L6 第6レンズ
L7 第7レンズ
Claims (8)
- 物体側から像側へ向かって順次、正の第1群、負の第2群、負の第3群、正の第4群、正の第5群、負の第6群を配し、上記第2群と第3群との間に開口絞りを有してなり、
第1群は正の第1レンズ、第2群は正の第2レンズと負の第3レンズの接合レンズ、第3群は負の第4レンズ、第4群は正の第5レンズ、第5群は正の第6レンズ、第6群は負の第7レンズである6群7枚構成であり、
全系のe線に対する合成焦点距離:f(>0)、第4群をなす第5レンズのe線に対する焦点距離:f4、第5群を成す第6レンズのe線に対する焦点距離:f5、上記第5レンズの材質のアッベ数:ν5、上記第6レンズの材質のアッベ数:ν6とするとき、φ4=f4/f、φ5=f5/fで定義されるφ4、φ5、上記アッベ数:ν5、ν6および上記合成焦点距離:fが、条件:
(1) 0.0< φ4/ν5+φ5/ν6 < 0.04
(2) 0.0< |f4−f5|/f < 0.1
を満足することを特徴とする読取レンズ。 - 請求項1記載の読取レンズにおいて、
第1レンズが、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズ、
第2レンズが、物体側に凸面を有する正レンズ、
第3レンズが、像側面に凹面を有する負レンズ、
第4レンズが、物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズ、
第5レンズが、像側に凸面を有する正レンズ、
第6レンズが、両凸レンズ、
第7レンズが両凹レンズであることを特徴とする読取レンズ。 - 請求項2記載の読取レンズにおいて、
第2レンズが、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、
第3レンズが、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズであり、
第5レンズが、両凸レンズであることを特徴とする読取レンズ。 - 請求項2記載の読取レンズにおいて、
第2レンズが、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、
第3レンズが、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズであり、
第5レンズが、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズであることを特徴とする読取レンズ。 - 請求項2記載の読取レンズにおいて、
第2レンズが、両凸レンズであり、
第3レンズが、両凹レンズであり、
第5レンズが、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズであることを特徴とする読取レンズ。 - 請求項1〜5記載の読取レンズにおいて、
第1〜第7レンズが全て、鉛、砒素などの有害物質を含有しないガラスを素材とするガラスレンズであることを特徴とする読取レンズ。 - 原稿を照明する照明系と、上記照明系で照明された原稿の反射光を縮小結像させる結像レンズと、この結像レンズで結像された原稿像を受光して光電変換するラインセンサとを有する画像読取装置であって、
結像レンズとして請求項1〜6の任意の1に記載の読取レンズを用いたことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項7記載の画像読取装置を用い、読取った画像情報を用いて画像形成を行なう画像形成装置。
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