JP2014035396A - Image reading lens, image reading device, and image forming device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image reading lens configured to properly correct color aberration even when imaging magnification is small (0.1-0.2, for example), and to prevent deterioration in imaging performance due to changes of temperature environment.SOLUTION: An image reading lens includes, sequentially from an object side, a first lens L1 which is a positive meniscus lens with its convex surface facing the object side, a second lens L2 which is a negative lens with its concave surface facing an image side, a third lens L3 having both convex surfaces, a fourth lens L4 which is a negative lens with its concave surface facing the object side, and a fifth lens L5 which is a positive meniscus lens with its convex surface facing the image side. The image reading lens has a diaphragm S. When an average of deviation from a standard line of a partial dispersion ratio θgFi of the i-th lens from the object side is δθgFi, and a refractive index temperature coefficient is βi, the positive lens arranged opposite the third lens L3 with respect to the diaphragm S satisfies the following expressions (1) and (2):(1) 0.005<δθgFi<0.05, and (2)βi<0.

Description

本発明は、画像読取レンズ、及び該画像読取レンズを備えた画像読取装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image reading lens, and an image reading apparatus and an image forming apparatus including the image reading lens.

ファクシミリやデジタル複写機の画像読取装置(画像読取部、イメージスキャナ等)は、読み取るべき原稿情報を画像読取レンズで縮小して、CCD(Charge Coupled Device)のような撮像素子上に結像させて原稿情報を信号化する。また、原稿情報をカラーで読み取るために、例えば、赤、緑、青のフィルタを持つ撮像素子を1つの基板上に3列に配列してなる所謂3ラインCCDが用いられる。該3ラインCCDは、撮像素子面に原稿情報を結像させることにより3原色に色分解して、カラーの原稿情報を信号化する。   An image reading apparatus (image reading unit, image scanner, etc.) of a facsimile or a digital copying machine reduces document information to be read by an image reading lens and forms an image on an image pickup device such as a CCD (Charge Coupled Device). Document information is converted into a signal. In order to read document information in color, for example, a so-called three-line CCD in which imaging elements having red, green, and blue filters are arranged in three rows on one substrate is used. The three-line CCD image-forms document information on the image sensor surface to separate the colors into three primary colors and convert the color document information into a signal.

このような光学系に用いられる画像読取レンズは、一般に、像面である撮像素子上において、高空間周波数領域での高いコントラストが要求されるとともに、開口効率が画角周辺部まで100%近くあることが要求されている。また、カラー原稿を良好に読み取るためには、像面上で赤、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、各色の色収差補正を良好に補正する必要がある。   In general, an image reading lens used in such an optical system is required to have high contrast in a high spatial frequency region on an image pickup element that is an image plane, and has an aperture efficiency close to 100% up to the periphery of the angle of view. It is requested. In addition, in order to read a color original satisfactorily, it is necessary to match the imaging positions of red, green, and blue colors on the image plane in the optical axis direction, and it is necessary to correct chromatic aberration correction of each color satisfactorily. .

さらに、画像読取装置は性能の向上のみならず、小型化と低コスト化が求められている。光学系の小型化を達成するためには、小型でレンズ構成枚数の少ない画像読取レンズが求められている。   Further, image reading apparatuses are required not only to improve performance but also to reduce size and cost. In order to achieve downsizing of the optical system, an image reading lens having a small size and a small number of lenses is required.

高い画像品質が得られる画像読取レンズとして、従来はガウスタイプの読取レンズが用いられていた。ガウスタイプの読取レンズは、半画角が20°程度までは良好に像面湾曲の補正が可能であり、比較的大口径にしてもコマフレアが抑えられるレンズタイプであるが、4群6枚で構成されているためにレンズ径が大きくなってしまい、このレンズを用いた画像読取装置の小型化や低コスト化が困難となる。   Conventionally, a Gaussian reading lens has been used as an image reading lens that can provide high image quality. The Gaussian type reading lens can correct field curvature well up to a half field angle of about 20 ° and can suppress coma flare even with a relatively large aperture. Since the lens is configured, the lens diameter increases, and it is difficult to reduce the size and cost of an image reading apparatus using the lens.

これに対し、レンズ枚数を5枚とした5群5枚構成のレンズが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。特許文献1に記載された複写用レンズは、レンズ中央に配置した両凸レンズを中心として対称な各々2枚からなる前群と後群を配して成る5群5枚構成のレンズであり、等倍系において利用することを前提として完全対称系の構成が記載されている。一方、特許文献2に記載された複写機用レンズ、及び特許文献3に記載された結像レンズでは、変倍することを想定して、非対称系のレンズが提案されている。   On the other hand, a lens having a five-group five-lens configuration in which the number of lenses is five has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3). The copying lens described in Patent Document 1 is a five-group five-lens lens having a front group and a rear group, each consisting of two symmetric lenses centered on a biconvex lens disposed in the center of the lens, etc. The configuration of a completely symmetric system is described on the assumption that it is used in a double system. On the other hand, as for the copying machine lens described in Patent Document 2 and the imaging lens described in Patent Document 3, an asymmetric lens has been proposed on the assumption of zooming.

近年、画素サイズの小径化に伴い、小さな結像倍率での利用が求められている。しかしながら、特許文献1に記載のレンズでは、縮小系で利用しようとすると場合には、逆に各収差が大きくなり、良好な結像が得られないという問題がある。さらに、縮小系で利用すると、像側深度が倍率の二乗に比例して狭くなるため、実施例で挙げられているガラス材料の場合において、温度環境の変化による結像性能の劣化を抑えることが出来ないという問題もある。   In recent years, with a reduction in the pixel size, use at a small imaging magnification is required. However, the lens described in Patent Document 1 has a problem in that, when it is intended to be used in a reduction system, each aberration increases and good imaging cannot be obtained. Furthermore, when used in a reduction system, the image-side depth becomes narrower in proportion to the square of the magnification, so in the case of the glass materials mentioned in the examples, it is possible to suppress degradation in imaging performance due to changes in the temperature environment. There is also a problem that it cannot be done.

一方、特許文献2及び特許文献3に記載されたレンズでは、想定された倍率はいずれも0.5倍から2倍の間であり、0.1倍から0.2倍の縮小系における倍率が想定されていない。また、温度環境の変化による結像性能の劣化への対応については記載されていない。   On the other hand, in the lenses described in Patent Document 2 and Patent Document 3, the assumed magnification is between 0.5 and 2 times, and the magnification in the reduction system of 0.1 to 0.2 times is It is not assumed. In addition, there is no description on how to cope with degradation of imaging performance due to changes in temperature environment.

そこで、本発明は上記課題に鑑み、少ないレンズ構成枚数にもかかわらず、画像読取レンズに求められる種々の要請に応え、小さな結像倍率(例えば、0.1〜0.2倍)で利用する場合においても色収差を良好に補正することができ、かつ温度環境の変化による結像性能の劣化を抑制可能な画像読取レンズを提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above problems, the present invention responds to various demands required for an image reading lens in spite of a small number of lenses, and is used with a small imaging magnification (for example, 0.1 to 0.2 times). Even in such a case, an object is to provide an image reading lens that can satisfactorily correct chromatic aberration and can suppress deterioration in imaging performance due to a change in temperature environment.

上記課題を解決するために、本発明に係る画像読取レンズは、
物体側から像側へ向かって順に、凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズである第1レンズ、凹面を像側に向けた負レンズである第2レンズ、両凸形状のレンズである第3レンズ、凹面を物体側に向けた負レンズである第4レンズ、凸面を像側に向けた正メニスカスレンズである第5レンズで構成され、前記第2レンズと前記第3レンズとの間、及び前記第3レンズと前記第4レンズとの間のいずれかに絞りを有し、部分分散比θgFを、c線の屈折率をnc、F線の屈折率をnF、g線の屈折率をngとしたとき、θgF=(ng−nF)/(nF−nc)により定義し、前記部分分散比とアッベ数を直交2軸とする座標平面上における硝材C2及びF2の座標点を結ぶ線分を標準線とし、物体側から像側へ向かってi番目のレンズの部分分散比θgFiの前記標準線からの偏差の平均をδθgFiとし、物体側から像側へ向かってi番目のレンズの屈折率温度係数をβiとしたとき、前記絞りに対し、前記第3レンズと反対側に配置された正レンズが、下記条件式(1)及び(2)を満たすことを特徴とする画像読取レンズである。
(1)0.005<δθgFi<0.05
(2)βi<0
In order to solve the above-described problem, an image reading lens according to the present invention includes:
In order from the object side to the image side, a first lens that is a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side, a second lens that is a negative lens with a concave surface facing the image side, and a third lens that is a biconvex lens A lens, a fourth lens that is a negative lens with the concave surface facing the object side, a fifth lens that is a positive meniscus lens with the convex surface facing the image side, between the second lens and the third lens, and A diaphragm is provided between the third lens and the fourth lens, the partial dispersion ratio θgF, the c-line refractive index nc, the F-line refractive index nF, and the g-line refractive index ng Is defined by θgF = (ng−nF) / (nF−nc), and a line segment connecting the coordinate points of the glass materials C2 and F2 on the coordinate plane having the partial dispersion ratio and the Abbe number as two orthogonal axes is defined. The part of the i-th lens from the object side to the image side as the standard line When the average deviation of the dispersion ratio θgFi from the standard line is δθgFi and the refractive index temperature coefficient of the i-th lens from the object side to the image side is βi, the aperture is opposite to the third lens. The positive lens disposed on the side satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 0.005 <δθgFi <0.05
(2) βi <0

本発明に係る画像読取レンズによれば、少ないレンズ構成枚数にもかかわらず、画像読取レンズに求められる種々の要請に応え、小さな結像倍率(例えば、0.1〜0.2倍)で利用する場合においても色収差を良好に補正することができ、かつ温度環境の変化による結像性能の劣化を抑制可能な画像読取レンズを提供することができる。   According to the image reading lens according to the present invention, the image reading lens can be used at a small imaging magnification (for example, 0.1 to 0.2 times) in response to various demands required for the image reading lens in spite of a small number of lenses. In this case, it is possible to provide an image reading lens that can satisfactorily correct chromatic aberration and can suppress deterioration in imaging performance due to a change in temperature environment.

本発明の画像読取レンズの構成の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of a structure of the image reading lens of this invention. 第1の実施態様に係るレンズ構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the lens structure which concerns on a 1st embodiment. 第1の実施態様のレンズ構成における球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 5 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration in the lens configuration of the first embodiment. 第2の実施態様に係るレンズ構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the lens structure which concerns on a 2nd embodiment. 第2の実施態様のレンズ構成における球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を示す収差曲線図である。It is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration in the lens configuration of the second embodiment. 第3の実施態様に係るレンズ構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the lens structure which concerns on a 3rd embodiment. 第3の実施態様のレンズ構成における球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を示す収差曲線図である。It is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration in the lens configuration of the third embodiment. 第4の実施態様に係るレンズ構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the lens structure which concerns on a 4th embodiment. 第4の実施態様のレンズ構成における球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 9 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration in the lens configuration of the fourth embodiment. 画像読取装置の一実施態様を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating one embodiment of an image reading apparatus. 画像読取装置の一実施態様を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating one embodiment of an image reading apparatus. 画像形成装置の一実施態様を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus.

以下、本発明に係る画像読取レンズ、画像読取装置、及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Hereinafter, an image reading lens, an image reading apparatus, and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below, and other embodiments, additions, modifications, deletions, and the like can be changed within a range that can be conceived by those skilled in the art, and any aspect is possible. As long as the functions and effects of the present invention are exhibited, the scope of the present invention is included.

画像読取レンズの構成の一例を図1に示す。
図1に示すように、画像読取レンズは、物体側から像側へ向かって順に、凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズである第1レンズL1、凹面を像側に向けた負レンズである第2レンズL2、両凸形状のレンズである第3レンズL3、凹面を物体側に向けた負レンズである第4レンズL4、凸面を像側に向けた正メニスカスレンズである第5レンズL5で構成され、第2レンズL2と第3レンズL3との間に絞りSを有する。なお、絞りSは、第3レンズL3と第4レンズL4との間に配置されていてもよい。
第1レンズL1の物体側にはコンタクトガラスCG1が配置され、第5レンズL5の像側にはCCDカバーガラスCG2が配置されている。
An example of the configuration of the image reading lens is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the image reading lens is a first lens L1 that is a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image side, and a negative lens having a concave surface directed toward the image side. A second lens L2, a third lens L3 that is a biconvex lens, a fourth lens L4 that is a negative lens with the concave surface facing the object side, and a fifth lens L5 that is a positive meniscus lens with the convex surface facing the image side. The diaphragm S is configured between the second lens L2 and the third lens L3. The diaphragm S may be disposed between the third lens L3 and the fourth lens L4.
A contact glass CG1 is disposed on the object side of the first lens L1, and a CCD cover glass CG2 is disposed on the image side of the fifth lens L5.

なお、図1における符号の意味は下記の通りである。
ri(i=1〜12):物体側から数えてi番目のレンズ面の曲率半径
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
di(i=1〜11):物体側から数えてi番目の面間隔
dc1:コンタクトガラスの肉厚
dc3:CCDカバーガラスの肉厚
ndi(i=1〜5):物体側から数えてi番目のレンズのd線の屈折率
νdi(i=1〜5):物体側から数えてi番目のレンズのアッベ数
Ndc1:コンタクトガラスのd線の屈折率
νdc1:CCDカバーガラスのアッベ数
Ndc2:コンタクトガラスのd線の屈折率
νdc2:CCDカバーガラスのアッベ数
In addition, the meaning of the code | symbol in FIG. 1 is as follows.
ri (i = 1 to 12): radius of curvature of the i-th lens surface counted from the object side rc1: radius of curvature of the contact glass on the object side rc2: radius of curvature of the contact glass on the image side rc3: object side of the CCD cover glass Rc4: radius of curvature on the image side of the CCD cover glass di (i = 1 to 11): i-th surface distance counted from the object side dc1: thickness of the contact glass dc3: thickness of the CCD cover glass ndi ( i = 1 to 5): refractive index of d-line of i-th lens counted from object side νdi (i = 1 to 5): Abbe number of i-th lens counted from object side Ndc1: d-line of contact glass Νdc1: CCD cover glass Abbe number Ndc2: d-line refractive index of contact glass νdc2: CCD cover glass Abbe number

前記画像読取レンズは、部分分散比θgFを、c線の屈折率をnc、F線の屈折率をnF、g線の屈折率をngとしたとき、θgF=(ng−nF)/(nF−nc)により定義し、前記部分分散比とアッベ数を直交2軸とする座標平面上における硝材C2及びF2の座標点を結ぶ線分を標準線とし、物体側から像側へ向かってi番目のレンズの部分分散比θgFiの前記標準線からの偏差の平均をδθgFiとし、物体側から像側へ向かってi番目のレンズの屈折率温度係数をβiとしたとき、
絞りSに対し、第3レンズL3と反対側に配置された正レンズが、下記条件式(1)及び(2)を満たす。
(1)0.005<δθgFi<0.05
(2)βi<0
The image reading lens has θgF = (ng−nF) / (nF−) where the partial dispersion ratio θgF is nc, the refractive index of the c-line is nc, the refractive index of the F-line is nF, and the refractive index of the g-line is ng. nc), and a line segment connecting the coordinate points of the glass materials C2 and F2 on the coordinate plane having the partial dispersion ratio and the Abbe number as two orthogonal axes is defined as a standard line, and the i-th component from the object side to the image side. When the average deviation of the partial dispersion ratio θgFi of the lens from the standard line is δθgFi and the refractive index temperature coefficient of the i-th lens from the object side to the image side is βi,
A positive lens disposed on the opposite side of the stop S from the third lens L3 satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 0.005 <δθgFi <0.05
(2) βi <0

ここで、「絞りSに対し、第3レンズL3と反対側に配置された正レンズ」とは、絞りSが第2レンズL2と第3レンズL3との間に配置された態様(第3レンズL3が絞りSよりも像側に配置された態様)においては第1レンズL1であり、絞りSが第3レンズL3と第4レンズL4との間に配置された態様(第3レンズL3が絞りSよりも物体側に配置された態様)においては第5レンズL5である。   Here, “a positive lens disposed on the opposite side of the third lens L3 with respect to the diaphragm S” is an aspect in which the diaphragm S is disposed between the second lens L2 and the third lens L3 (third lens). In the aspect in which L3 is disposed on the image side of the diaphragm S, the first lens L1, and the aspect in which the diaphragm S is disposed between the third lens L3 and the fourth lens L4 (the third lens L3 is the diaphragm). In the embodiment in which the lens is disposed closer to the object than S, the fifth lens L5 is used.

前記硝材C2及び前記硝材F2は、HOYA株式会社製の硝材の名称であり、光学的性質は以下の表1に示すとおりである。   The glass material C2 and the glass material F2 are names of glass materials manufactured by HOYA Corporation, and their optical properties are as shown in Table 1 below.

物体側から像側へ向かってi番目のレンズの部分分散比θgFiは、前記硝材C2及び前記硝材F2の部分分散比θgFに基づき、下記の式で表すことができる。
θgFi=a×νd+b+δθgFi
ここで、a及びbは、部分分散比を縦軸、アッベ数を横軸として直交する座標平面上の前記硝材C2及び前記硝材F2の部分分散比θgFを結ぶ直線の傾きと切片である。
The partial dispersion ratio θgFi of the i-th lens from the object side to the image side can be expressed by the following formula based on the partial dispersion ratio θgF of the glass material C2 and the glass material F2.
θgFi = a × νd + b + δθgFi
Here, a and b are the slope and intercept of a straight line connecting the partial dispersion ratio θgF of the glass material C2 and the glass material F2 on the orthogonal coordinate plane with the partial dispersion ratio as the vertical axis and the Abbe number as the horizontal axis.

前記条件式(1)は、良好な結像性能を得るために必要な条件であり、絞りSに対して第3レンズL3と反対側に配置された正レンズ(第1レンズL1または第5レンズL5)の部分分散比θgFiの前記標準線からの偏差の平均δθgFiの値が下限値(0.005)を下回ると、使用する可視光領域(430nm〜650nm)において軸上の色収差を良好に補正できなくなり、撮像素子(例えば、3ラインCCD)で赤、緑、青の信号を読み取った場合、色毎の最良像面がずれることにより、解像力等の結像性能に差が生じてしまう。一方、上限値(0.05)を上回ると、使用する可視光領域内における倍率の色収差が大きくなってしまうため、色毎の倍率差が生じ、色ずれ等の不良が生じてしまう。   The conditional expression (1) is a condition necessary for obtaining good imaging performance, and is a positive lens (the first lens L1 or the fifth lens) disposed on the opposite side of the third lens L3 with respect to the stop S. When the average δθgFi of the deviation from the standard line of the partial dispersion ratio θgFi of L5) is below the lower limit (0.005), the axial chromatic aberration is corrected well in the visible light region (430 nm to 650 nm) to be used. When red, green, and blue signals are read by an image sensor (for example, a three-line CCD), the best image plane for each color shifts, resulting in a difference in imaging performance such as resolving power. On the other hand, when the value exceeds the upper limit (0.05), the chromatic aberration of magnification in the visible light region to be used increases, resulting in a difference in magnification for each color and a defect such as color shift.

前記条件式(2)は、絞りSに対して第3レンズL3と反対側に配置された正レンズ(第1レンズL1または第5レンズL5)の硝材の屈折率の温度依存性を規定するものである。
硝材の温度特性は、線膨張係数と屈折率の温度係数で表わされる。線膨張係数はほとんどの硝材が正の値であるため、温度上昇とともにレンズの形状は比例拡大し、正レンズであれば焦点距離は長くなり、負レンズでは短くなる。また、硝材の屈折率温度係数も正である硝材が多いため、温度上昇に伴って屈折率が高くなることにより、正レンズでは焦点距離が短くなり、負レンズでは長くなってしまう。そのため、正レンズにおいて、線膨張係数による変化では焦点距離が伸びる場合であっても、屈折率の温度係数も正である場合には、温度上昇時に焦点距離が短くなってしまう場合がある。
The conditional expression (2) defines the temperature dependence of the refractive index of the glass material of the positive lens (the first lens L1 or the fifth lens L5) disposed on the opposite side of the third lens L3 with respect to the stop S. It is.
The temperature characteristic of the glass material is expressed by a linear expansion coefficient and a temperature coefficient of refractive index. Since most glass materials have a positive linear expansion coefficient, the shape of the lens increases proportionally as the temperature rises. If the lens is a positive lens, the focal length becomes longer and the lens becomes shorter for a negative lens. Further, since there are many glass materials having a positive refractive index temperature coefficient of the glass material, the refractive index increases as the temperature rises, so that the focal length is shortened in the positive lens and is long in the negative lens. Therefore, in the positive lens, even if the focal length increases due to the change due to the linear expansion coefficient, the focal length may be shortened when the temperature rises if the temperature coefficient of the refractive index is also positive.

一般的な鏡筒、レンズやCCD等の光学部部材の保持部材としては、金属製または樹脂製のものが用いられる。このため、保持部材の線膨張係数は、温度上昇とともにガラス製のレンズと同様に拡大する。つまり、温度上昇によってレンズと撮像素子との間の距離が長くなるが、上述のとおりレンズも焦点距離が伸びることにより、レンズから最良像面までの距離が長くなり、結像性能を維持することが出来る。
前記正レンズの屈折率温度係数βiの値が条件式(2)を満たすことにより、該正レンズが温度上昇時にレンズ全体の焦点距離を伸ばす効果を発揮し、結像性能の劣化を抑えることができる。
As a holding member for an optical member such as a general lens barrel, lens, or CCD, a metal or resin member is used. For this reason, the linear expansion coefficient of a holding member expands similarly to a glass lens with a temperature rise. In other words, the distance between the lens and the image sensor increases as the temperature rises. However, as described above, the focal length of the lens also increases, so that the distance from the lens to the best image plane increases and the imaging performance is maintained. I can do it.
When the value of the refractive index temperature coefficient βi of the positive lens satisfies the conditional expression (2), the positive lens exhibits the effect of extending the focal length of the entire lens when the temperature rises, and the deterioration of the imaging performance is suppressed. it can.

絞りSに対して第3レンズL3と反対側に配置された正レンズ(第1レンズL1または第5レンズL5)が前記条件式(1)及び(2)を満たす構成とすることにより、画像読取レンズとしての色収差を良好に補正するとともに、温度環境変動にも強い画像読取レンズを提供することができる。   The positive lens (the first lens L1 or the fifth lens L5) disposed on the opposite side of the third lens L3 with respect to the stop S is configured to satisfy the conditional expressions (1) and (2). It is possible to provide an image reading lens that can satisfactorily correct chromatic aberration as a lens and is resistant to temperature environment fluctuations.

また、前記画像読取レンズは、物体側から像側へ向かってi番目のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径をrip、像面側のレンズ面の曲率半径をriq、全系のe線の合成焦点距離をf、物体側から像側へ向かってi番目のレンズのe線の合成焦点距離をfiとしたとき、第3レンズL3が、下記条件式(3)及び(4)を満たす。
(3)rip+riq<0
(4)0.2f<fi<0.5f
In the image reading lens, the radius of curvature of the object-side lens surface of the i-th lens from the object side to the image side is rip, the radius of curvature of the image-side lens surface is iq, and the entire system e-line The third lens L3 satisfies the following conditional expressions (3) and (4), where f is the combined focal length and fi is the combined focal length of the e-line of the i-th lens from the object side to the image side.
(3) rip + riq <0
(4) 0.2f <fi <0.5f

前記条件式(3)は、第3レンズL3のコマ収差を規定するものである。前記画像読取レンズにおいて第3レンズL3はコマ収差を補正する効果を有する。結像倍率0.1〜0.2倍程度の縮小光学系において、第3レンズL3の物体側のレンズ面形状(曲率半径r3p)が像側のレンズ面形状(曲率半径r3q)よりも大きくなって、r3p+r3qの値が0を下回ると、外向性のコマ収差として表れ、良好な結像性能が得られなくなる。   Conditional expression (3) defines the coma aberration of the third lens L3. In the image reading lens, the third lens L3 has an effect of correcting coma. In a reduction optical system with an imaging magnification of about 0.1 to 0.2 times, the object-side lens surface shape (curvature radius r3p) of the third lens L3 is larger than the image-side lens surface shape (curvature radius r3q). If the value of r3p + r3q is less than 0, it appears as outward coma, and good imaging performance cannot be obtained.

前記条件式(4)は、第3レンズL3の焦点距離f3の範囲を規定するものである。f3が下限値(0.2f)を下回ると、高次の球面収差が発生し、解像力が得られなくなり、良好な結増性能が得られなくなる。一方、f3が上限値(1.0f)を超えると、周辺部での像面湾曲が大きく変化し、解像力が得られる光軸方向の深度が浅くなってしまい、温度変化等による解像力の劣化や、レンズと撮像素子との位置調整時の余裕が少なくなる等の問題が発生する。   Conditional expression (4) defines the range of the focal length f3 of the third lens L3. When f3 is less than the lower limit (0.2f), high-order spherical aberration occurs, and the resolving power cannot be obtained, so that a good increase performance cannot be obtained. On the other hand, if f3 exceeds the upper limit (1.0f), the curvature of field at the periphery changes greatly, and the depth in the optical axis direction at which the resolving power is obtained becomes shallow. There arises a problem that a margin at the time of position adjustment between the lens and the image sensor is reduced.

第3レンズL3が、前記条件式(3)及び(4)を満たす構成とすることにより、前記画像読取レンズのコマ収差を有効に補正し、最良像面のバランスを保ちながら良好な結像性能が得られる。   When the third lens L3 is configured to satisfy the conditional expressions (3) and (4), the coma aberration of the image reading lens is effectively corrected, and good imaging performance is maintained while maintaining the best image plane balance. Is obtained.

また、前記画像読取レンズは、絞りSに対し、第3レンズL3と反対側に配置された凸レンズのe線の焦点距離が、下記条件式(5)を満たす。
(5)0.6f<fi<1.0f
In the image reading lens, the focal length of the e-line of the convex lens arranged on the opposite side of the third lens L3 with respect to the stop S satisfies the following conditional expression (5).
(5) 0.6f <fi <1.0f

ここで、「絞りSに対し、第3レンズL3と反対側に配置された凸レンズ」とは、絞りSが第2レンズL2と第3レンズL3との間に配置された態様(第3レンズL3が絞りSよりも像側に配置された態様)においては第1レンズL1であり、絞りSが第3レンズL3と第4レンズL4との間に配置された態様(第3レンズL3が絞りSよりも物体側に配置された態様)においては第5レンズL5である。   Here, “a convex lens arranged on the opposite side of the third lens L3 with respect to the diaphragm S” means that the diaphragm S is arranged between the second lens L2 and the third lens L3 (the third lens L3). Is the first lens L1 and the diaphragm S is disposed between the third lens L3 and the fourth lens L4 (the third lens L3 is the diaphragm S). The fifth lens L5 is a fifth lens L5.

前記条件式(5)は、第3レンズL3と反対側に配置された凸レンズ(第1レンズL1または第5レンズL5)のe線の焦点距離fiの範囲を定めるもので、正レンズの温度補正効果を十分に得るための条件を規定したものである。
fiが下限値(0.6f)を下回ると、凸レンズのパワーが強くなる一方で、温度変化による凸レンズの焦点距離の変化が小さくなってしまい、温度上昇時有効に最良像面を移動させることが難しくなる。一方、fiが上限値(1.0f)を上回ると、凸レンズのパワーが弱くなり、周辺部で内向性コマが大きくなる傾向にあり、良好な結像性能が得られなくなる。
The conditional expression (5) defines the range of the focal length fi of the e-line of the convex lens (the first lens L1 or the fifth lens L5) disposed on the side opposite to the third lens L3, and corrects the temperature of the positive lens. It defines the conditions for obtaining a sufficient effect.
If fi is below the lower limit (0.6 f), the power of the convex lens becomes strong, while the change in the focal length of the convex lens due to temperature change becomes small, and the best image plane can be moved effectively when the temperature rises. It becomes difficult. On the other hand, if fi exceeds the upper limit (1.0 f), the power of the convex lens becomes weak, and the inward coma tends to increase in the peripheral portion, so that good imaging performance cannot be obtained.

また、前記画像読取レンズは、物体側から像側へ向かってi番目のレンズのd線の屈折率をndiとしたとき、絞りSに対し、第3レンズL3と反対側に配置された凸レンズが、下記条件式(6)を満たす。
(6)1.55<ndi
Further, the image reading lens includes a convex lens disposed on the opposite side of the stop S from the third lens L3 when the refractive index of the d-line of the i-th lens from the object side to the image side is ndi. The following conditional expression (6) is satisfied.
(6) 1.55 <ndi

前記条件式(6)は、第3レンズL3と反対側に配置された凸レンズ(第1レンズL1または第5レンズL5)のd線の屈折率ndiの範囲を定めたものであり、レンズの小型化を実現するための条件を既定したものである。
ndiが下限値(1.55)を下回ると、凸レンズの肉厚が大きくなる傾向にあり、レンズの大口径化につながりレンズの小型化が難しくなる。
The conditional expression (6) defines the range of the refractive index ndi of the d-line of the convex lens (the first lens L1 or the fifth lens L5) disposed on the side opposite to the third lens L3. The conditions for realizing the conversion are predetermined.
If ndi falls below the lower limit (1.55), the thickness of the convex lens tends to increase, leading to an increase in the diameter of the lens, making it difficult to reduce the size of the lens.

上記条件式(1)〜(5)を満足する構成とすることにより、5枚のレンズ構成において、画像読取レンズに求められる種々の要請に応え、0.1〜0.2倍の縮小倍率で利用する場合においても色収差を良好に補正することができ、かつ温度環境の変化による結像性能の劣化を抑制することができる。   By satisfying the above conditional expressions (1) to (5), in a five-lens configuration, in response to various demands required for an image reading lens, the reduction magnification is 0.1 to 0.2 times. Even when it is used, it is possible to correct chromatic aberration satisfactorily, and to suppress deterioration in imaging performance due to changes in temperature environment.

以下、前記画像読取レンズの実施の形態に係るレンズの諸収差及び具体的な数値データを示す。表2〜表5に示す各実施態様(実施例)における記号の意味は以下の通りである。
f :e線の全系の合成焦点距離
FNo:Fナンバ
m :縮率
Y :物体高
ω :半画角(度)
r :レンズ面の曲率半径
d :面間隔
nd :レンズ材料のd線(587.56nm)の屈折率
ng :レンズ材料のg線(435.83nm)の屈折率
nF :レンズ材料のF線(486.24nm)の屈折率
nC :レンズ材料のC線(656.27nm)の屈折率
νd :レンズ材料のアッベ数
β :レンズ材料の屈折率温度係数(波長e線の相対屈折率の20℃から40℃における温度係数)
Hereinafter, various aberrations and specific numerical data of the lens according to the embodiment of the image reading lens will be described. The meanings of symbols in the respective embodiments (examples) shown in Tables 2 to 5 are as follows.
f: Composite focal length of the entire system of e-line FNo: F number m: Reduction ratio Y: Object height ω: Half angle of view (degrees)
r: radius of curvature of lens surface d: surface spacing nd: refractive index of lens material d-line (587.56 nm) ng: refractive index of lens material g-line (435.83 nm) nF: F-line of lens material (486) .24 nm) refractive index nC: lens material C-line (656.27 nm) refractive index νd: lens material Abbe number β: lens material refractive index temperature coefficient (20 ° C. to 40 ° C. relative refractive index of wavelength e-line) Temperature coefficient at ℃)

左端のjの欄は、物体側から数えてj番目の面を表すものである。なお、C1、C2は原稿を設置するコンタクトガラスの第1面、第2面を示し、C3、C4は撮像素子のカバーガラスの第1面、第2面を示すものである。
右端の硝材の欄は、レンズの硝種とメーカー名を示している。
The j column at the left end represents the jth surface counted from the object side. C1 and C2 represent the first and second surfaces of the contact glass on which the document is placed, and C3 and C4 represent the first and second surfaces of the cover glass of the image sensor.
The glass material column at the right end shows the lens type and manufacturer name of the lens.

また、図3、図5、図7及び図9に収差図を示す。収差図の非点収差において、実線はサジタル光線、点線はメリディオナル光線を示す。また、e線は546.07nm、g線は436.83nm、c線は656.27nm、F線は486.13nmを示す。   In addition, aberration diagrams are shown in FIGS. 3, 5, 7 and 9. In the astigmatism in the aberration diagram, the solid line indicates a sagittal ray, and the dotted line indicates a meridional ray. The e-line shows 546.07 nm, the g-line shows 436.83 nm, the c-line shows 656.27 nm, and the F-line shows 486.13 nm.

〔第1の実施形態(実施例1)〕
第1の実施形態のレンズ構成を図2に、収差図を図3に示す。
また、構成するレンズの具体的な数値データを表2に示す。
[First Embodiment (Example 1)]
FIG. 2 shows the lens configuration of the first embodiment, and FIG. 3 shows aberration diagrams.
Table 2 shows specific numerical data of the constituent lenses.

〔第2の実施形態(実施例2)〕
第2の実施形態のレンズ構成を図4に、収差図を図5に示す。
また、構成するレンズの具体的な数値データを表3に示す。
[Second Embodiment (Example 2)]
The lens configuration of the second embodiment is shown in FIG. 4, and the aberration diagram is shown in FIG.
Table 3 shows specific numerical data of the constituent lenses.

〔第3の実施形態(実施例3)〕
第3の実施形態のレンズ構成を図6に、収差図を図7に示す。
また、構成するレンズの具体的な数値データを表4に示す。
[Third Embodiment (Example 3)]
FIG. 6 shows the lens configuration of the third embodiment, and FIG. 7 shows aberration diagrams.
Table 4 shows specific numerical data of the constituent lenses.

〔第4の実施形態(実施例4)〕
第4の実施形態のレンズ構成を図8に、収差図を図9に示す。
また、構成するレンズの具体的な数値データを表5に示す。
[Fourth Embodiment (Example 4)]
The lens configuration of the fourth embodiment is shown in FIG. 8, and the aberration diagram is shown in FIG.
In addition, Table 5 shows specific numerical data of the constituent lenses.

各実施例における条件式(1)〜(5)の計算結果を表6に示す。   Table 6 shows the calculation results of conditional expressions (1) to (5) in each example.

〔画像読取装置〕
本発明に係る画像読取装置は、原稿を照明する照明系と、前記照明系で照明された前記原稿の像を結像させる結像レンズと、該結像レンズで結像された前記原稿の像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを少なくとも備え、前記結像レンズとして前記画像読取レンズを用いている。
[Image reading device]
An image reading apparatus according to the present invention includes an illumination system that illuminates a document, an imaging lens that forms an image of the document illuminated by the illumination system, and an image of the document that is imaged by the imaging lens. The image reading lens is used as the imaging lens.

図10に、前記画像読取装置の一実施形態を示す。
図10に示すように、符号31は原稿載置ガラス、符号33は第1走行体、符号34は第2走行体、符号35は画像読取レンズ、符号36は撮像素子を示している。
FIG. 10 shows an embodiment of the image reading apparatus.
As shown in FIG. 10, reference numeral 31 denotes a document placing glass, reference numeral 33 denotes a first traveling body, reference numeral 34 denotes a second traveling body, reference numeral 35 denotes an image reading lens, and reference numeral 36 denotes an image sensor.

原稿画像を読取られるべき原稿32は、原稿載置ガラス31の上面に平面的に定置される。第1走行体33は、図面に直交する方向を長手方向とし、原稿載置ガラス31の原稿載置面に対して鏡面を45度傾けたミラー33cを保持し、図10において、符号33で示す位置から符号33’で示す位置まで一定速度:Vで移動する。   A document 32 from which a document image is to be read is placed flat on the upper surface of the document placement glass 31. The first traveling body 33 holds a mirror 33c whose longitudinal direction is a direction orthogonal to the drawing and whose mirror surface is inclined 45 degrees with respect to the document placement surface of the document placement glass 31, and is denoted by reference numeral 33 in FIG. It moves at a constant speed: V from the position to the position indicated by reference numeral 33 '.

第1走行体33はまた、照明手段として、図面に直交する方向に長い蛍光ランプ33aおよび反射鏡33bを保持している。蛍光ランプ33aは、第1走行体33が図10の右方へ変位するときに発光し、原稿載置ガラス31上の原稿32を照明する。従って、第1走行体33が符号33’で示す位置まで変位する間に原稿32は照明走査される。   The first traveling body 33 also holds a fluorescent lamp 33a and a reflecting mirror 33b that are long in the direction orthogonal to the drawing as illumination means. The fluorescent lamp 33 a emits light when the first traveling body 33 is displaced rightward in FIG. 10 and illuminates the document 32 on the document placement glass 31. Accordingly, the document 32 is illuminated and scanned while the first traveling body 33 is displaced to the position indicated by reference numeral 33 '.

蛍光ランプとしては、ハロゲンランプや、キセノンランプ、冷陰極管等の管灯を用いても構わないし、LED等の点光源を用い一列に並べたもの、もしくは点光源を線光源に変換する導光体を用いた線状光源を用いることも可能であり、さらには有機ELに代表される面発光光源を用いることも可能である。   As the fluorescent lamp, a tube lamp such as a halogen lamp, a xenon lamp, or a cold cathode tube may be used. The lamps are arranged in a line using a point light source such as an LED, or a light guide for converting the point light source into a line light source. It is also possible to use a linear light source using a body, and it is also possible to use a surface light source represented by organic EL.

第2走行体34は、図面に直交する方向に長く、鏡面を互いに直交的に傾けた1対のミラー34a、34bを保持し、第1走行体33の変位に同期して符号34’で示す位置まで一定速度:V/2で変位する。   The second traveling body 34 holds a pair of mirrors 34a and 34b that are long in the direction orthogonal to the drawing and whose mirror surfaces are inclined perpendicularly to each other, and are denoted by reference numeral 34 'in synchronization with the displacement of the first traveling body 33. Displace at a constant speed: V / 2 to the position.

原稿32が照明走査されるとき、原稿32の被照明部からの反射光は第1走行体33のミラー33cにより反射され、第2走行体34のミラー34a、34bで順次反射され、結像光束として画像読取レンズ35に入射する。このとき、第1走行体33と第2走行体34の速度比が2:1となっているので、原稿被照明部から画像読取レンズ35に至る光路長が一定に保たれる。   When the document 32 is illuminated and scanned, the reflected light from the illuminated portion of the document 32 is reflected by the mirror 33c of the first traveling body 33, and sequentially reflected by the mirrors 34a and 34b of the second traveling body 34, thereby forming an imaging light beam. Is incident on the image reading lens 35. At this time, since the speed ratio between the first traveling body 33 and the second traveling body 34 is 2: 1, the optical path length from the original illumination portion to the image reading lens 35 is kept constant.

画像読取レンズ35に入射した結像光束は、画像読取レンズ35の結像作用により、撮像素子36の受光面に原稿32の縮小像を結像する。撮像素子36はCCDラインセンサであり、微小な光電変換部が図面に直交する方向へ密接して配列しており、原稿32の照明走査に伴い、原稿画像を画素単位の電気信号として出力する。この電気信号はA/D変換等の信号処理を受けて画像信号となり、必要に応じてメモリ(図示されず)に記憶される。   The imaging light beam incident on the image reading lens 35 forms a reduced image of the original 32 on the light receiving surface of the image sensor 36 by the imaging action of the image reading lens 35. The image sensor 36 is a CCD line sensor, and minute photoelectric conversion units are closely arranged in a direction orthogonal to the drawing, and outputs an original image as an electrical signal in units of pixels as the original 32 is illuminated and scanned. This electrical signal undergoes signal processing such as A / D conversion to become an image signal, and is stored in a memory (not shown) as necessary.

なお、撮像素子36は、結像画像を3色(赤、緑、青)に色分解して色情報を読取ることができ、各光電変換部で変換された電気信号を合成することでカラー原稿を読取ることができる。   The image sensor 36 can color-separate the formed image into three colors (red, green, and blue) to read color information, and synthesizes the electrical signal converted by each photoelectric conversion unit to produce a color document. Can be read.

図10に示す画像読取レンズ35として、本発明に係る画像読取レンズを用いることにより、良好な画像品質を保ちつつ画像読取装置の小型化、低コスト化を達成できる。   By using the image reading lens according to the present invention as the image reading lens 35 shown in FIG. 10, it is possible to achieve downsizing and cost reduction of the image reading apparatus while maintaining good image quality.

図11に、前記画像読取装置の第二の実施形態を示す。
符号41は原稿載置ガラス、符号43は画像読取ユニット、符号44は画像読取レンズ、符号45は撮像素子を示している。
FIG. 11 shows a second embodiment of the image reading apparatus.
Reference numeral 41 denotes a document placing glass, reference numeral 43 denotes an image reading unit, reference numeral 44 denotes an image reading lens, and reference numeral 45 denotes an image sensor.

原稿画像を読取られるべき原稿42は、原稿載置ガラス41の上面に平面的に定置される。画像読取ユニット43は、図面に直交する方向を長手方向とし、原稿載置ガラス41の原稿載置面に対して鏡面を傾けて配置されたミラー43e、43f、43gを保持し、図11において、符号43で示す位置から符号43’で示す位置まで一定速度:Vで移動する。   A document 42 from which a document image is to be read is placed in a planar manner on the upper surface of the document placement glass 41. The image reading unit 43 holds mirrors 43e, 43f, and 43g that are arranged with the direction perpendicular to the drawing as the longitudinal direction and the mirror surface being inclined with respect to the document placement surface of the document placement glass 41. In FIG. It moves at a constant speed: V from the position indicated by reference numeral 43 to the position indicated by reference numeral 43 '.

画像読取ユニットは43はまた、照明手段として、図面に直交する方向に長い蛍光ランプ43a、43cおよび反射鏡43b、43dを保持している。蛍光ランプ43a及び43cは、画像読取ユニット43が図11の右方へ変位するときに発光し、原稿載置ガラス41上の原稿42を照明する。従って、画像読取ユニット43が符号43’で示す位置まで変位する間に原稿42は照明走査される。   The image reading unit 43 also holds fluorescent lamps 43a and 43c and reflecting mirrors 43b and 43d that are long in the direction orthogonal to the drawing as illumination means. The fluorescent lamps 43 a and 43 c emit light when the image reading unit 43 is displaced to the right in FIG. 11 and illuminate the document 42 on the document placement glass 41. Accordingly, the original 42 is illuminated and scanned while the image reading unit 43 is displaced to the position indicated by reference numeral 43 '.

原稿42が照明走査されるとき、原稿42の被照明部からの反射光は、ミラー43e、43f、43gで順次反射され、結像光束として画像読取レンズ44に入射する。このときすべてのミラーは画像読取ユニット43に一体で保持されているため、原稿42の照明走査中において、原稿被照明部から画像読取レンズ44に至る光路長は一定である。
画像読取レンズ44に入射した結像光束は画像読取レンズの結像作用により、撮像素子45の受光面に原稿42の縮小像を結像する。この後は、図10に示した画像読取装置と同様の方式により電気信号に変換し原稿情報を読取ることが可能となる。
When the document 42 is illuminated and scanned, the reflected light from the illuminated portion of the document 42 is sequentially reflected by the mirrors 43e, 43f, and 43g, and enters the image reading lens 44 as an imaging light beam. At this time, since all the mirrors are integrally held by the image reading unit 43, the optical path length from the original illuminated portion to the image reading lens 44 is constant during the illumination scanning of the original 42.
The imaging light beam incident on the image reading lens 44 forms a reduced image of the document 42 on the light receiving surface of the image sensor 45 by the imaging action of the image reading lens. Thereafter, the document information can be read after being converted into an electric signal by the same method as the image reading apparatus shown in FIG.

〔画像形成装置〕
本発明に係る画像形成装置は、前記画像読取装置を備える。
図12に、前記画像形成装置の一実施形態を示す。
図12に示すように、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100とを有する。画像読取装置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。
[Image forming apparatus]
An image forming apparatus according to the present invention includes the image reading device.
FIG. 12 shows an embodiment of the image forming apparatus.
As shown in FIG. 12, the image forming apparatus includes an image reading apparatus 200 positioned at the upper part of the apparatus and an image forming unit 100 positioned at the lower part thereof. The part of the image 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CCDラインセンサであるラインセンサ(撮像素子)36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。   An image signal output from a line sensor (imaging device) 36, which is a three-line CCD line sensor in the document reading apparatus 200, is sent to the signal processing unit 120 and processed by the signal processing unit 120 to generate a “writing signal (yellow). -Signal for writing each color of magenta, cyan, and black).

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 photosensitive member 110 formed in a cylindrical shape as a “latent image carrier”, and a charging roller 111 as a charging unit, a revolver type developing device 113, and a transfer belt around the photosensitive member 110. 114 and a cleaning device 115 are provided. As the charging means, a “corona charger” can be used instead of the charging roller 111.

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 optical scanning device 117 that receives a signal for writing from the signal processing unit 120 and writes on the photosensitive member 110 by optical scanning performs optical scanning of the photosensitive member 110 between the charging roller 111 and the developing device 113. ing.

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122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。   Reference numeral 116 denotes a fixing device, reference numeral 118 denotes a cassette, reference numeral 119 denotes a registration roller pair, reference numeral 122 denotes a paper feed roller, reference numeral 121 denotes a tray, and reference numeral S denotes a transfer sheet as a “recording medium”.

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 photosensitive member 110 is rotated at a constant speed in the clockwise direction, the surface thereof is uniformly charged by the charging roller 111, and is subjected to exposure by optical writing of the laser beam of the optical scanning device 117. An electrostatic latent image is formed. The formed electrostatic latent image is a so-called “negative latent image”, and the image portion is exposed.

「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 photoconductor 110, and the formed electrostatic latent image is stored in each developing unit Y ( Development with yellow toner), M (development with magenta toner), C (development with cyan toner), K (development with black toner) are sequentially reversed and visualized as a positive image. The respective color toner images are sequentially transferred onto the transfer belt 114 by the transfer voltage application roller 114A, and the respective color toner images are superimposed on the transfer belt 114 to form a color image.

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122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 cassette 118 storing the transfer paper S is detachable from the main body of the image forming apparatus. When the cassette 118 is mounted as shown in the drawing, the uppermost sheet of the stored transfer paper S is fed by the paper feed roller 122. The leading edge of the fed transfer sheet S is caught by the registration roller pair 119.

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、転写ローラ114Bの作用によりカラー画像を静電転写される。転写ローラ114Bは、転写時に転写紙Sをカラー画像に押圧させる。   The registration roller pair 119 feeds the transfer sheet S to the transfer unit at the timing when the “color image by toner” on the transfer belt 114 moves to the transfer position. The transferred transfer paper S is superimposed on the color image at the transfer portion, and the color image is electrostatically transferred by the action of the transfer roller 114B. The transfer roller 114B presses the transfer sheet S against the color image during transfer.

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 fixing device 116, where the color image is fixed, passes through a conveyance path by a guide means (not shown), and is discharged onto the tray 121 by a pair of paper discharge rollers (not shown). The Each time each color toner image is transferred, the surface of the photoreceptor 110 is cleaned by the cleaning device 115 to remove residual toner, paper dust, and the like.

なお、画像形成装置を「モノクロームの画像形成を行うように構成」できることは言うまでもない。   It goes without saying that the image forming apparatus can be “configured to perform monochrome image formation”.

本発明に係る画像読取装置を用いることにより、高画質の画像形成が可能であり、かつ小型で低コストの画像形成装置を得ることができる。   By using the image reading apparatus according to the present invention, it is possible to form a high-quality image and to obtain a small and low-cost image forming apparatus.

L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
CN コンタクトガラス
CV CCDカバーガラス
41 原稿台(コンタクトガラス)
42 原稿
44 画像読取レンズ
45 撮像素子(ラインセンサ、CCD)
43 画像読取ユニット
200 画像読取装置
L1 1st lens L2 2nd lens L3 3rd lens L4 4th lens L5 5th lens CN Contact glass CV CCD cover glass 41 Document table (contact glass)
42 Document 44 Image reading lens 45 Image sensor (line sensor, CCD)
43 Image Reading Unit 200 Image Reading Device

特公昭56−049332号公報Japanese Examined Patent Publication No. 56-049332 特開平05−093857号公報JP 05-093857 A 特開平08−129131号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-129131

Claims (6)

物体側から像側へ向かって順に、凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズである第1レンズ、凹面を像側に向けた負レンズである第2レンズ、両凸形状のレンズである第3レンズ、凹面を物体側に向けた負レンズである第4レンズ、凸面を像側に向けた正メニスカスレンズである第5レンズで構成され、
前記第2レンズと前記第3レンズとの間、及び前記第3レンズと前記第4レンズとの間のいずれかに絞りを有し、
部分分散比θgFを、c線の屈折率をnc、F線の屈折率をnF、g線の屈折率をngとしたとき、θgF=(ng−nF)/(nF−nc)により定義し、
前記部分分散比とアッベ数を直交2軸とする座標平面上における硝材C2及びF2の座標点を結ぶ線分を標準線とし、
物体側から像側へ向かってi番目のレンズの部分分散比θgFiの前記標準線からの偏差の平均をδθgFiとし、
物体側から像側へ向かってi番目のレンズの屈折率温度係数をβiとしたとき、
前記絞りに対し、前記第3レンズと反対側に配置された正レンズが、下記条件式(1)及び(2)を満たすことを特徴とする画像読取レンズ。
(1)0.005<δθgFi<0.05
(2)βi<0
In order from the object side to the image side, a first lens that is a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side, a second lens that is a negative lens with a concave surface facing the image side, and a third lens that is a biconvex lens A lens, a fourth lens that is a negative lens with the concave surface facing the object side, and a fifth lens that is a positive meniscus lens with the convex surface facing the image side,
Having a diaphragm either between the second lens and the third lens and between the third lens and the fourth lens;
The partial dispersion ratio θgF is defined by θgF = (ng−nF) / (nF−nc), where c-line refractive index is nc, F-line refractive index is nF, and g-line refractive index is ng.
A line segment connecting the coordinate points of the glass materials C2 and F2 on the coordinate plane having the partial dispersion ratio and the Abbe number as two orthogonal axes is defined as a standard line.
The average deviation from the standard line of the partial dispersion ratio θgFi of the i-th lens from the object side to the image side is δθgFi,
When the refractive index temperature coefficient of the i-th lens from the object side to the image side is βi,
An image reading lens, wherein a positive lens disposed on the side opposite to the third lens with respect to the stop satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 0.005 <δθgFi <0.05
(2) βi <0
物体側から像側へ向かってi番目のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径をrip、像面側のレンズ面の曲率半径をriq、
全系のe線の合成焦点距離をf、
物体側から像側へ向かってi番目のレンズのe線の合成焦点距離をfiとしたとき、
前記第3レンズが、下記条件式(3)及び(4)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の画像読取レンズ。
(3)rip+riq<0
(4)0.2f<fi<0.5f
The radius of curvature of the lens surface on the object side of the i-th lens from the object side to the image side is rip, the radius of curvature of the lens surface on the image side is riq,
The total focal length of the e-line of the entire system is f,
When the combined focal length of the e-line of the i-th lens from the object side to the image side is fi,
The image reading lens according to claim 1, wherein the third lens satisfies the following conditional expressions (3) and (4).
(3) rip + riq <0
(4) 0.2f <fi <0.5f
前記絞りに対し、前記第3レンズと反対側に配置された凸レンズのe線の焦点距離が、下記条件式(5)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の画像読取レンズ。
(5)0.6f<fi<1.0f
3. The image reading lens according to claim 1, wherein a focal length of an e-line of a convex lens disposed on the opposite side of the third lens with respect to the stop satisfies the following conditional expression (5).
(5) 0.6f <fi <1.0f
物体側から像側へ向かってi番目のレンズのd線の屈折率をndiとしたとき、
前記絞りに対し、前記第3レンズと反対側に配置された凸レンズが、下記条件式(6)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の画像読取レンズ。
(6)1.55<ndi
When the refractive index of the d-line of the i-th lens from the object side to the image side is ndi,
3. The image reading lens according to claim 1, wherein a convex lens disposed on the opposite side of the third lens with respect to the stop satisfies the following conditional expression (6): 3.
(6) 1.55 <ndi
原稿を照明する照明系と、前記照明系で照明された前記原稿の像を結像させる結像レンズと、該結像レンズで結像された前記原稿の像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを少なくとも備え、前記結像レンズとして請求項1から4のいずれかに記載の画像読取レンズを用いたことを特徴とする画像読取装置。   An illumination system that illuminates the document, an imaging lens that forms an image of the document illuminated by the illumination system, and an image of the document imaged by the imaging lens is received and converted into an electrical signal An image reading apparatus comprising at least an image sensor and using the image reading lens according to claim 1 as the imaging lens. 請求項5に記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the image reading apparatus according to claim 5.
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