JP4163449B2

JP4163449B2 - Reading lens and image reading apparatus

Info

Publication number: JP4163449B2
Application number: JP2002151408A
Authority: JP
Inventors: 直樹宮武
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: JP2003167194A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラインセンサ（例えばＣＣＤ）などの固体撮像素子を用いて原稿などの媒体上に形成された画像の収差を補正する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリやデジタル複写機などの読取部として、或いはイメージスキャナなどとして製品化された画像読取装置の殆どは、原稿からの反射光を読取レンズで縮小してＣＣＤのような固体撮像素子上に結像させることにより、その原稿上に形成された画像を光学的に読み取り、その情報を光電変換して信号化させる構成である。
【０００３】
図１１は、前記デジタル複写機などに搭載された従来の画像読取装置の概略構成を示す図である。この図は原稿の読み取り部分を抜粋して示したものである。画像読取装置は、原稿台２００上に置かれた原稿（図示せず）を走査して読み取るものである。光源２０１ａによって原稿を照明しながら第１走行体２０１を副走査方向に移動し、その原稿からの反射光を第１ミラー２０１ｂによって第１走行体２０１の半分の速度で副走査方向を走査する第２走行体２０２の第２ミラー２０２ａに反射させ、その第２ミラー２０２ａからの反射光を、第３ミラー２０２ｂ、及び読取レンズ２０３を介してＣＣＤ２０４に結像させることにより、その原稿画像を読み取り光電変換して信号化するようになっている。そのＣＣＤ２０４は、例えば受光素子が主走査方向上に１列以上配置されたラインセンサである。
また、カラー機においてはＲ、Ｇ、Ｂのフィルタの３ラインＣＣＤを用いてカラー原稿画像をＲ、Ｇ、Ｂの３原色に分解し読み取る。このような３ラインＣＣＤでカラーの原稿画像を読み取る場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の結像位置を一致させる必要がある。図１３は、従来例の読取レンズにおける結像の欠点を示す図である。ここで、読取レンズに軸上の色収差がある場合の一例として、緑（Ｇ）を基準波長として、赤（Ｒ）がプラス、青（Ｂ）がマイナスの色収差を有しているとする。この場合、像面位置を図１３の３０、３１、３２のどの位置に合わせても、各色全て良好なＭＴＦを得ることは出来ない。例えば、像面を３０の青（Ｂ）に合わせた場合のＭＴＦを図１４に示す。これから明らかなように、青（Ｂ）のＭＴＦは高くなるが、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）と低くなってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記図１１の画像読取装置に用いられる従来の読取レンズ２０３は、各像高で、或るスレッシュレベル以上の解像度を備えている。しかし、像高毎、特にＣＣＤ２０４のような固体撮像素子における主走査方向と、それに直交する副走査方向の結像位置の違いにより、像高間での解像力のレベルは異なっているのが通常である。このため、固体撮像素子の各受光素子から出力される信号のレベルは、同一濃度の原稿情報を読み取った場合でも異なるレベルとなり、それによって信号の２値化が適切に行えないという問題があった。その結果、例えば画像読取装置を搭載したデジタル複写機では、形成される画像の高画質化が阻害される問題が発生していた。
また、前記画像読取装置のピント調整は、主走査方向に直交し、等間隔に配列された白黒のラインのパターンが形成された調整用の紙（テストパターン）を、原稿台２００に置いて読み取り、その結果に基づいて読取レンズ２０３およびＣＣＤ２０４（固体撮像素子）の位置関係を変化させ、縮率と固体撮像素子の出力が良好になるようカットアンドトライで行われている。
しかし、そのような従来の方法では、ピント調整時にＣＣＤ２０４における主走査方向の出力のみしか一度に確認できないため、例えば、図１２に示すようにＭＴＦ（変調伝達関数）値が算出されるような状況では、例えば位置Ａが適切であるとして読取レンズ２０３とＣＣＤ２０４の位置関係が調整される恐れがある。その位置Ａでは、図１２の「軸上」との交点Ｐと「主走査（方向）」との交点Ｑの解像力はスペックを実現させるためのスレッシュの上にあり、規格を満足するが、「副走査（方向）」との交点Ｒは、スペックを実現させるためのスレッシュより下となり規格を満足できず、副走査方向の解像力不良などの不具合を生じてしまう。従って、再度ピント調整が必要となる。これらのことから、極めて煩雑なピント調整作業を行わなければならないため、例えば画像読取装置を搭載したデジタル複写機では、画像を必ずしも高画質に形成することができないといった問題があった。
【０００５】
なお、解像力を高いレベルに設定するピント調整方法として、特開平８−２１４１１２号公報に開示された技術がある。しかし、この公報による技術では、副走査方向のＭＴＦ出力を見てピント調整を実施するのではなく、あらかじめ判明している読取レンズの性能を基に調整を行うようになっている。このため、読取レンズを構成する部品が公差内でばらついた結果、その性能に差が生じた場合、主走査、副走査方向共に良好な解像力を有する位置にピントを調整することが困難である。
また、カラー機における前記図１３、１４で説明した問題点を改善するためには、読取レンズの色収差を、広い波長域で良好に補正する必要があるが、完全に色収差を補正することは困難であり、色収差を小さく抑えるためには、読取レンズに高価な硝材を使う必要が生じ、読取レンズのコストが高くなってしまう不具合がある。
【０００６】
また、各色の結像位置を一致させる方法としては、読取レンズとＣＣＤの光路中に多重ダイクロイックミラーを配置する技術が、特開平６−３２６８３３号公報に開示されている。しかし、この方法では、多重ダイクロイックミラーという新規な部品を追加する必要があり、それに伴う保持機構などから部品点数も大幅に増加し、コストアップ要因となる。また、読取レンズとＣＣＤの間に配置することで、多重ダイクロイックミラーの面精度を非常に高くする必要がある。更に、この方式は読取レンズとＣＣＤ間の光路長を変化させる方法であるため、調整の精度は高くする必要があり、多重ダイクロイックミラーの角度や厚みの精度も非常に高くする必要があり、部品単価は上がり、長い調整時間も必要となる。さらに、光路長を変化させることにより、各色の倍率が異なってしまう不具合があった。
また、アナモフィックな面を有する画像読取装置としては、特開２０００−３０７８２８公報の発明が開示されている。しかし、同発明では、読取レンズのレンズ面をアナモフィック面としており、像面が傾くことによるピント位置ずれ、つまり、読取レンズの組み付け時の偏心による左右像高でのＭＴＦのバランスの崩れを、読取レンズの光軸を回転軸として回転させることによりＭＴＦのバランスを良好に補正する（主走査方向への像面の傾きを副走査方向に変化させる）ことができない。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑み、主走査方向、副走査方向共に、固体撮像素子の各像高での解像力を均一にできる読取レンズを提供することを目的とする。
また、他の目的は、主走査方向、副走査方向共に、各色毎に固体撮像素子の各像高での解像力を均一にできるミラーを提供することを目的とする。
また、他の目的は、良好な状態へのピント調整を容易に行える画像読取装置を提供することである。
また、他の目的は、常に高画質で画像の形成が行える画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、物体側より像側に向かって順次、それぞれが１つ以上のレンズにより構成される第１群、第２群、第３群及び第４群レンズを備え、前記第１群レンズは、前記物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズである第１レンズにより構成され、前記第２群レンズは、正の屈折力を持つ第２レンズ、及び該第２レンズの像側に接合面を持ち負の屈折力を持つ第３レンズと接合する負の屈折力を持つ接合レンズにより構成され、前記第３群レンズは、負の屈折力を持つ第４レンズ、及び該第４レンズの像側に接合面を持ち正の屈折力を持つ第５レンズと接合する負の屈折力を持つ接合レンズにより構成され、前記第４群レンズは、正の屈折力を持つ第６レンズにより構成され、前記第１レンズと前記第２レンズとの間隔と、前記第５レンズと前記第６レンズとの間隔の和をＤ、波長が略５４６ｎｍにおける全系の焦点距離をｆ、前記第１レンズの焦点距離をｆ１とした場合、０．１２＜Ｄ／ｆ＜０．１７、０．６７＜ｆ１／ｆ＜０．８１の両方の関係を満足するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明での条件式０．１２＜Ｄ／ｆ＜０．１７は、第１レンズと第２レンズの空気間隔、第５レンズと第６レンズの空気間隔を定める物であり、主走査方向、副走査方向の結像位置を一致させるために必要となる。本発明の読取レンズを、正の屈折力の第１レンズ、合成で負の屈折力の第２〜５レンズ、正の屈折力の第６レンズの、正、負、正の３群レンズとして考えると、主走査方向と副走査方向の結像位置を一致させる場合、ペッツバール和を小さくする必要がある。このためには、正群の入射高を高く設定し、負群の入射高を低く設定することが有効となる。このため、第１レンズと第２レンズ、第５レンズと第６レンズの空気間隔を規定し、正群の入射高を高く設定し、負群の入射高を低く設定するようにする。
また、本発明の条件式０．６７＜ｆ１／ｆ＜０．８１は第１群レンズの屈折力（パワー）を定めるものであり、条件の上限を超えると第１群のパワーが弱くなり過ぎ、歪曲収差が負の側に大きくなり補正が困難になる。また下限を超えると第１群のパワーが強くなり過ぎ、球面収差が負の側に大きくなりコマ収差も増大してしまう。従って、前記第１の態様の読取レンズは、更に波長が略５４６ｎｍにおける全系の焦点距離をｆ、前記第１レンズの焦点距離をｆ１とした場合、０．６７＜ｆ１／ｆ＜０．８１の関係を満たすことが好ましい。
かかる発明によれば、本発明による第１の態様の読取レンズは、第１群として第１レンズ、第２群として第２レンズと第３レンズの接合レンズ、第３群として第４レンズと第５レンズの接合レンズ、第４群として第６レンズとし、第１レンズと第２レンズの間隔と、第５レンズと第６レンズの間隔の和をＤ、波長が略５４６ｎｍにおける全系の焦点距離をｆとした場合、０．１２＜Ｄ／ｆ＜０．１７の関係を満足するように構成されている。その関係を満たすことにより、主走査方向、副走査方向共に、各像高での固体撮像素子の解像力を均一にする読取レンズを提供することが可能となる。また、高空間周波数領域でのコントラストの高い読取レンズを提供することが可能となる。
【００１１】
請求項２は、前記読取レンズは、波長が略５４６ｎｍにおける全系の焦点距離をｆ、前記第２レンズから前記第５レンズの合成焦点距離をｆ２５とした場合、−０．９＜ｆ２５／ｆ＜−０．６の関係を更に満足するように構成されていることを特徴とする。
また、本発明の条件式−０．９＜ｆ２５／ｆ＜−０．６は、第２レンズから第５レンズまでの合成のパワーを定めるもので、条件の上限を超えるとパワーが強くなり過ぎ、物体を負方向にとった場合、上光線でのコマフレアが増大してしまう。また、下限を超えるとパワーが弱くなり過ぎ、物体を負方向にとった場合下光線でのコマフレアが増大してしまう。従って、条件式０．６＜ｆ１／ｆ＜０．９と、−０．９＜ｆ２５／ｆ＜−０．６を満足することで、諸収差を良好に補正でき、高周波数領域においても高いコントラストをもつレンズが実現できる。かかる発明によれば、請求項１に加えて請求項２の条件式を満足することにより、諸収差を良好に補正でき、高周波数領域においても高いコントラストをもつレンズが実現できる。
【００１４】
請求項３は、前記読取レンズは、使用倍率が０．１、或いはその近傍であることを特徴とする。
また、さらに良好な性能を実現するためには、請求項１から５の発明において、使用倍率が０．１、或いはその近傍であることが好ましい。
かかる発明によれば、読取レンズは、良好な結像性能と解像力を実現することができる。
請求項４は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の読取レンズを備え、該読取レンズを用いて媒体上の画像を読み取ることを特徴とする。
読取装置の原稿台の上に設置された原稿を、照明手段により照明し、その反射光を、副走査方向に走査する第１走行体の折り返しミラーを介し、第１走行体の半分のスピードで副走査方向に走査する第２走行体の折り返しミラーを介し結像レンズによりＣＣＤに結像させ原稿情報を読取る。
かかる発明によれば、この結像レンズを本発明の結像レンズとすることで、主走査方向、副走査方向共に、各像高での固体撮像素子からの出力信号を均一にし、高周波数領域においても高いコントラストを有する高画質な画像読取装置の実現が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
なお、各実施形態における記号の意味は下記の通りである。
ｆ：波長が略５４６ｎｍにおける全系の合成焦点距離、
Ｆ／Ｎｏ．：Ｆナンバー、
ω：半画角（度）、
Ｙ：物体高、
ｒｉ：物体側から数えてｉ番目の面の曲率半径、
ｄｉ：物体側から数えてｉ番目の面間隔、
ｎｊ：物体側から数えてｊ番目のレンズの材料の屈折率、
ｖｊ：物体側から数えてｊ番目のレンズの材料のアッベ数、
ｒａ：コンタクトガラスの物体側の曲率半径、
ｒｂ：コンタクトガラスの像側の曲率半径、
ｄａ：コンタクトガラスの肉厚、
ｎａ：コンタクトガラスの屈折率、
ｖａ：コンタクトガラスのアッベ数
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施形態による読取レンズの構成図である。図１に示すように、第１の実施形態による読取レンズは、物体側から像側に向かって、第１群レンズ１から第４群レンズ４が配置され、第２群レンズ２と第３群レンズ３の間には絞り５が配置されている。第１群レンズ１は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズである第１レンズ１１を有している。第２群レンズ２は正の屈折力を持つ第２レンズ１２、及び負の屈折力を持ち、その第２レンズ１２と接合する接合レンズである第３レンズ１３を有し、第３群レンズ３は負の屈折力を持つ第４レンズ１４、及び正の屈折力を持ち、その第４レンズ１４と接合する接合レンズである第５レンズ１５を有し、第４群レンズ４は正の屈折力を持つ第６レンズ１６を有している。それにより、読取レンズは、４群レンズ６枚構成となっている。
前記各レンズ１１〜１６は、それぞれ以下の表１に示す特性を備えている。それにより、読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差は、図２に示すようになっている。その図２において、非点収差は波長５４６．０７ｎｍ（以下、ｅ線と記す）で実線はサジタル光線、波線はメリディオナル光線を示している。他の収差については、実線はｅ線、波線は波長４８６．１３ｎｍ（以下、ｆ線と記す）をそれぞれ示している。これは、図３〜図６においても同様である。
【表１】
ｆ＝５０Ｆ／Ｎｏ．＝４．０ ω＝１６．９Ｙ＝１５２．４

【００２２】
次に、第２の実施形態による読取レンズの構成は、前記第１の実施形態と基本的に同じであるので、第１の実施形態で付した符号をそのまま用いて異なる部分のみ説明する。
第２の実施形態では、各レンズ１１〜１６は、それぞれ以下の表２に示す特性を備え、読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差は、図３に示すようになっている。
【表２】
ｆ＝５１Ｆ／Ｎｏ．＝４．０ ω＝１６．９Ｙ＝１５２．４

【００２３】
また、第３の実施形態による読取レンズの構成も、前記第１の実施形態と基本的に同じであるので、第１の実施形態で付した符号をそのまま用いて異なる部分のみ説明する。
第３の実施形態では、各レンズ１１〜１６は、それぞれ以下の表３に示す特性を備え、読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差は、図４に示すようになっている。
【表３】
ｆ＝５０Ｆ／Ｎｏ．＝４．０ ω＝１６．９Ｙ＝１５２．４

【００２４】
また、第４の実施形態による読取レンズの構成も、前記第１の実施形態と基本的に同じであるので、第１の実施形態で付した符号をそのまま用いて異なる部分のみ説明する。
第４の実施形態では、各レンズ１１〜１６は、それぞれ以下の表４に示す特性を備え、読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差は、図５に示すようになっている。
【表４】
ｆ＝５０Ｆ／Ｎｏ．＝４．０ ω＝１６．９Ｙ＝１５２．４

【００２５】
また、第５の実施形態による読取レンズの構成も、前記第１の実施形態と基本的に同じであるので、第１の実施形態で付した符号をそのまま用いて異なる部分のみ説明する。
第５の実施形態では、各レンズ１１〜１６は、それぞれ以下の表５に示す特性を備え、読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差は、図６に示すようになっている。
【表５】
ｆ＝５１Ｆ／Ｎｏ．＝４．０ ω＝１６．９Ｙ＝１５２．４

【００２６】
前記第１から第５の実施形態による読取レンズは、それぞれ、以下の条件式を満たすように構成されている。各実施形態におけるそれら条件式中の値は表６のようになっている。ここで、条件式中のＤは第１レンズ１１と第２レンズ１２の間隔ｄ２と第５レンズ１５と第６レンズ１６の間隔ｄ９の和を示し、ｆは全系のｅ線での焦点距離、ｆ１は第１レンズ１１の焦点距離、ｆ２５は第２レンズ１２〜第５レンズ１５の合成焦点距離をそれぞれ示している。
０．１０＜Ｄ／ｆ＜０．１９・・・条件式（１）
０．６＜ｆ１／ｆ＜０．９・・・条件式（２）
−０．９＜ｆ２５／ｆ＜−０．６・・・条件式（３）
【表６】

ここで、前記条件式（１）は、主走査方向、副走査方向の結像位置を一致させるために、第１レンズ１１と第２レンズ１２の空気間隔、第５レンズ１５と第６レンズ１６の空気間隔が満たすべき関係を定めたものである。ここでは、図１に示す読取レンズを、正の屈折力の第１レンズ１１、合成で負の屈折力となる第２〜５レンズ１２〜１５、正の屈折力の第６レンズ１６からなる正負正の３群として考えている。
【００２７】
主走査方向と副走査方向の結像位置を一致させる場合、ペッツバール和を小さくする必要がある。このためには、正群の入射高を高く設定し、負群の入射高を低く設定することが有効である。このことに着目し、第１レンズ１１と第２レンズ１２、第５レンズ１５と第６レンズ１６のそれぞれの空気間隔を規定し、正群の入射高を高く設定し、負群の入射高を低く設定するようにする。
また、Ｄ／ｆの値が条件式（１）の下限である０．１を下回ると、ペッツバール和が大きくなり、主走査方向、副走査方向の結像位置はずれてしまう。その値が上限である０．１９を越えると、第１レンズ１１、第６レンズ１６が大きくなり、コストアップの要因となる。また、ペッツバール和を小さくするために、正レンズは高屈折率、負レンズは低屈折率とすることが望まれるが、正レンズの高屈折率ガラスは高価であり、そのようなレンズをさらに大型化すればコストアップはより大きくなる。このようなことから、条件式（１）を満たすことで、コストを抑えつつ、主走査方向、副走査方向の結像位置を一致させることができる。条件式（２）は第１群１のパワー（屈折力）を定めるものである。ｆ１／ｆの値が条件式（２）の上限である０．９を超えると、第１群１のパワーが弱くなり過ぎ、それに伴って歪曲収差が負の側に大きくなって調整や補正が非常に困難になる。また、その値が下限である０．６を下回ると第１群１のパワーが強くなり過ぎ、それに伴って球面収差が負の側に大きくなり、コマ収差も増大してしまう。このようなことから、条件式（２）を満たすことで、高空間周波数領域の画像も高いコントラストで読み取れる読取レンズを実現させることができる。
条件式（３）は、第２レンズ１２から第５レンズ１５までの合成のパワーを定めるものである。ｆ２５／ｆの値が条件式（３）の上限である−０．６を超えるとパワーが強くなり過ぎ、物体を負方向にとった場合に上光線でのコマフレアが増大してしまう。また、その値が下限である−０．９を下回るとパワーが弱くなり過ぎ物体を負方向にとった場合に下光線でのコマフレアが増大してしまう。このようなことから、条件式（３）を満たすことで、高空間周波数領域の画像も高いコントラストで読み取れる読取レンズを実現させることができる。特に条件式（２）及び（３）を共に満足させた際には、諸収差を良好に補正できることから、高周波数領域においてもより高いコントラストをもつ読取レンズを実現できるようになる。
【００２８】
ところで、前記実施形態と同等の画角で使用する場合、縮率を小さくすると、評価周波数が上がるため、より全体の収差量を小さくする必要がある。このためには、高価な硝材を使う必要が生じ、コストアップの要因となる。また、縮率を大きくしすぎると、焦点距離を長くする必要が生じ、読取レンズが大型化しコストアップの要因となる。このことから、前記実施例（表１〜表５）の縮率は、０．１１１であり、縮率が０．１、或いはその近傍の値であったときに、前記条件式（１）〜（３）の少なくとも１つを満足させることで更に良好な性能の読取レンズを実現させることができる。
このような読取レンズを画像読取装置に採用、例えば図１１の読取レンズ２０３として採用した場合には、主走査方向、副走査方向共に、各像高での固体撮像素子の各受光素子からの出力信号レベルを均一にすることができ、高空間周波数領域においても高いコントラストで画像を読み取ることができるようになる。このようなことから、本発明は、画像を高画質で読み取る画像読取装置の実現に非常に有効である。そのような画像読取装置は、図１１の読取レンズ２０３を前記実施形態による読取レンズと交換することでも実現できることから、詳細な明は省略する。
【００２９】
図７は、本発明の第６の実施形態による画像読取装置の概略構成を示す図である。この画像読取装置は、例えば、図示しない原稿台に置かれた原稿の画像を走査して読み取るものであり、図７に示すように、原稿からの反射光を第１〜第３ミラー７１〜７３により順次、反射させ、第３ミラー７３からの反射光を、読取レンズ７４、及び少なくとも１面にアナモフィック面を有する部材７５を介してＣＣＤ７６に結像させる構成となっている。第１ミラー７１は、特に図示しない光源と第１走行体を構成し、第２及び第３ミラー７２、７３は、第１走行体の半分の速度で移動する第２走行体を構成している。ＣＣＤ７６には、例えば受光素子が主走査方向に１列以上配置されているラインイメージセンサである。
アナモフィック面を有する部材７５は、主走査方向、副走査方向共に、各像高でのＣＣＤ７６の各受光素子からの出力信号レベルを均一にするために配置されたものであり、主走査方向に長い形状となっている。アナモフィック面の主走査方向の形状は、光軸方向の座標をＸ、光軸と直交する方向の座標をＹ、近軸の曲率半径をＲ、円錐定数をＫ、高次の係数をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・とすると、
Ｘ＝Ｙ²／［Ｒ＋Ｒ（１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒ）²）^1/2］＋Ａ・Ｙ⁴＋Ｂ・Ｙ⁶＋Ｃ・Ｙ⁸＋Ｄ・Ｙ¹⁰＋・・・（１）
なる式に上記Ｒ、Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・の各値を与えて特定される。ただし、主走査方向は、屈折力を持たない、即ち平面形状でも良い。
また、アナモフィック面の副走査方向の形状については、光軸と直交する方向の座標Ｙ（主走査方向の高さ）における曲率半径ｒｓｉ（Ｙ）（ｉ＝１、２・・・）は、
ｒｓｉ（Ｙ）＝ａ＋ｂＹ²＋ｃＹ⁴＋ｄＹ⁶＋ｅＹ⁸＋ｆＹ¹⁰＋・・（２）
なる式における係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、・・・を与えて特定される。
そのようなアナモフィック面を有する部材７５の使用により、像高毎に副走査方向に異なる屈折力を持たせることができる。この結果、像面上で像高毎の副走査方向の結像位置を変化させ、読取レンズの像面湾曲により発生する副走査方向の結像位置のずれを補正（調整）することができる。
さらに、主走査方向の形状を非円弧形状とすることで、ＣＣＤ７６の長手方向（主走査方向）上の「そり」を補正し、各像高での主走査方向の結像位置をＣＣＤ７６の対応する像高の受光素子に一致させることができるようになる。この結果、アナモフィック面を有する部材７５の使用により、主走査方向、副走査方向とも、各像高における結像位置を一致させることができ、ＣＣＤ７６の各受光素子からの出力信号レベルを均一にすることができる。
【００３０】
また、読取レンズ７４は、組み付け時の偏心などの影響により、左右像高にてＭＴＦのバランスが崩れることがある。この対策として、読取レンズ７４を光軸を軸として回転させることにより、偏心方向を変化させ、左右像高でのＭＴＦのバランス取り（左右像高のＭＴＦピーク位置を一致させる）方法が多く採られている。上記アナモフィック面を有する部材７５の形状は、主走査方向と副走査方向で異なるため、配置においても方向性を持っている。それにより、従来のように読取レンズ７４中にアナモフィックな形状のレンズが存在している場合、読取レンズ７４の回転によって左右像高のＭＴＦのバランス取りができなかった。そこで、読取レンズ７４とアナモフィックな面を持つ部材７５を別体とすることで、左右像高のＭＴＦのバランス取りを実施することができるようになる。
また、アナモフィックな面を持つ部材７５は、主走査方向に長い形状をしている。この部材７５は、上述したように、主走査方向と副走査方向で形状が異なるため、配置においても方向性を持つ。この配置に関しては、プリンタ等の書き込み光学系に用いられるｆθレンズのように、機構的に位置決めを行い配置する。ラインＣＣＤ等の固体撮像素子にて情報を読み取る画像読取装置においては、主走査方向のラインにて情報を読み取るため、丸物形状である必要はなく、長尺形状にすることで、低コスト化を図ることができる。
【００３１】
なお、倍率、ピント調整を読取レンズ７４の位置を変更するのみで実施する場合、読取レンズ７４とアナモフィックな面を持つ部材７５の距離が変動するため、光束のアナモフィック面への入射高さが変化して、像高毎の結像位置は一致せず崩れてしまう。そこで、高精度に像高毎の結像位置を一致させるために、図８に示すように、読取レンズ７４とアナモフィックな面を持つ部材７５の位置関係を崩さずに、倍率、ピント調整を実施できるようにしても良い。ここでは、読取レンズ７４とアナモフィックな面を持つ部材７５を同一の支持部材８１に支持させて、読取レンズ７４とアナモフィックな面を持つ部材７５の一体的な移動を行えるようにすることにより、倍率、ピント調整を良好に、且つ容易に実施できるようにさせている。そのためには、アナモフィックな面を持つ部材７５は、読取レンズ７４とＣＣＤ７６の間に配置することが好ましい。
また、画像の読み取りは通常、縮小して行われ、その倍率は０．１〜０．３程度である。このため、読取レンズ７４の物体側に比べ、像面側の方がアナモフィックな面を持つ部材７５の小型化に向いている。このことから、アナモフィックな面を持つ部材の低コスト化にはそれを読取レンズ７４とＣＣＤ７６の間に配置することが望ましい。
また、アナモフィックな形状を持つ部材７５の作成方法として、３次元切削法等も可能であるが、プラスチックによる成形加工は容易で且つ確実であり、低コストで製作することができる。しかし、プラスチックを使用した場合は、線膨張係数の違いからガラスに比べ温度変動に弱く、面形状の崩れにより結像性能が劣化する傾向がある。このことから、プラスチックなどでアナモフィックな面を持つ部材７５を製作した場合には、それを像面に近づけて倍率を小さくすることにより、温度変動時の形状変化による結像性能への影響を低減させることが望ましい。
【００３２】
更に、アナモフィックな面は、光軸、及びその近傍は、主走査方向、副走査方向共に屈折力を持たない形状としておく必要がある。読取レンズ７４の性能において、光軸近傍、つまり軸上光束における、主走査方向、副走査方向の結像位置は一致することは周知である。このため、主走査方向、または副走査方向に屈折力を持たせると、一致していた結像位置が離れてしまう。つまり、上述したように、読取レンズ７４の収差の影響により軸外光束においては、主走査方向、副走査方向にて結像位置が異なるため、アナモフィックな面での補正は有効であるが、主走査方向と副走査方向の結像位置が一致している光軸近傍においては、逆効果となり、結像位置は離れてしまう。
具体的には、前述した（１）式のＲ及びＡを無限大とし、他の係数を最適に設定することにより、光軸上から軸外に亘り、結像位置を一致させることができるようになる。それにより、各像高でのＣＣＤ７６（固体撮像素子）の受光素子からの出力信号レベルを均一にすることができる。この時、アナモフィック面を有する部材７５は、軸上光束と軸外光束の結像位置を良好に補正するために、軸上と軸外の光束が充分分離されている位置、つまり、読取レンズ７４から遠く配置することが望ましい。
そのような配置を、部品点数を増やすことなく実現する方法として、原稿からの反射光を最初に反射する第１ミラー７１の形状をアナモフィック面とするものがある。その第１ミラー７１にアナモフィックな面を設けるのであれば、例えば、図７、或いは図１１に示すようなミラースキャン方式の画像読取装置の場合、ミラーの副走査方向への移動と共に、光束の通る位置が大きく変化し、アナモフィック面による効果が崩れてしまう。このため、アナモフィックな面形状を有するミラーは、原稿面から第一番目に位置する第１ミラー７１に限定される。その第１ミラー７１をアナモフィックな面にしたときにも上述したような効果を得ることができる。
【００３３】
図９は、本発明の第７の実施形態の読取装置の第１走行体のミラー構造を示す図である。この第１走行体のミラーは、例えば、３枚のミラー４０、４１、４２の第２面はアナモフィック面である。ミラー４０の第１面４０ａは、緑（Ｇ）のみを透過する反射面となっており、同様にミラー４１の第１面４１ａは赤（Ｒ）のみを透過し、ミラー４２の第１面４２ａは青（Ｂ）のみを透過する反射面となるように表面コートされている。このため、アナモフィック面の形状は各色毎に最適なように設定可能となる。つまり、光源４５により照射された原稿面４６の反射光４４は、ミラー４０の第１面４０ａに入射し、その光束のうち緑（Ｇ）のみが透過して第２面４０ｂにより緑（Ｇ）の波長に最適に補正されて反射光４７となり、併せて第１面４０ａから赤（Ｒ）、青（Ｂ）の波長が反射されて反射光４８となりミラー４１に入射する。ミラー４１の第１面４１ａに入射した光束のうち赤（Ｒ）のみが透過して第２面４１ｂにより赤（Ｒ）の波長に最適に補正されて反射光５１となり、併せて第１面４１ａから青（Ｂ）５０、緑（Ｇ）４９の波長が反射されてミラー４２に入射する。ミラー４２の第１面４２ａに入射した光束のうち青（Ｂ）５０のみが透過して第２面４２ｂにより青（Ｂ）の波長に最適に補正されて反射光５３となり、併せて第１面４２ａから緑（Ｇ）の波長が反射されて反射光５２となり図示しない第２走行体のミラーに入射する。
【００３４】
これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色で異なるアナモフィック面の効果を持たせることが可能であるため、色収差による結像位置のずれを補正することが可能となる。尚、図９の各色の光路は、原稿面上の同じ位置を読取っているが、３ラインＣＣＤ使用時は、Ｒ、Ｇ、Ｂの読取位置は副走査方向にずれることは周知の通りである。また、別の手段として各ミラーの厚みを変化させ、各色で物体距離を変化させることにより色収差による結像位置のずれを打ち消すこともできる。物体距離を長くすることで、結像位置は結像レンズ側に移動し、物体距離を短くすることで、結像位置が結像レンズより遠くなることは周知である。このとき、物体距離の変化に伴い、各色で倍率が異なってしまうが、アナモフィック面で各色の倍率を一致させることが可能である。尚、前記説明では、ミラーを３枚用いたが、結像レンズの色収差により枚数を変えることも可能である。
この構成により、カラー原稿にも対応でき、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の結像位置を一致させ、主走査方向、副走査方向共に、各像高での固体撮像素子からの出力信号を均一にした画像読取装置を提供することができる。
【００３５】
図１０は、本発明の実施形態に係るレーザプリンタの構成図である。レーザプリンタ１００は、画像読取装置として、例えば図７に示す画像読取装置と接続してそこからの読取画像をプリントしたり、或いは図７中の読取レンズ７４及びアナモフィック面を有する部材７５を図８に示すように変更した画像読取装置と接続してそこからの読取画像をプリントしたり、或いは図１に示す読取レンズを図１１の読取レンズ２０３として採用した画像読取装置と接続してそこからの読取画像をプリントしたり、或いは図１１の第１走行体２０１を図９の構成にした画像読取装置と接続してそこからの読取画像をプリントするものである。
本レーザプリンタ１００は、図１０に示すように、潜像担持体１１１として「円筒状に形成された光導電性の感光体」を有している。潜像担持体１１１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２の他に、現像装置１１３、転写ローラ１１４、クリーニング装置１１５が配備されている。帯電手段としては「コロナチャージャ」を用いることもできる。更に、レーザビームＬＢにより光走査を行う光走査装置１１７が設けられ、帯電ローラ１１２と現像装置１１３との間で「光書込による露光」を行うようになっている。図において、１１６は定着装置、１１８はカセット、１１９はレジストローラ対、１２０は給紙コロ、１２１は搬送路、１２２は排紙ローラ対、１２３はトレイ、Ｐは記録媒体としての転写紙をそれぞれ示している。
【００３６】
画像形成を行うときは、光導電性の感光体である像担持体１１１が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１２により均一帯電され、光走査装置１１７のレーザビームＬＢ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。この静電潜像は現像装置１１３により反転現像され、像担持体１１１上にトナー画像が形成される。転写紙Ｐを収納したカセット１１８は、レーザプリンタ１００本体に脱着可能であり、図１０に示すごとく装着された状態において、収納された転写紙Ｐ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Ｐは、その先端部をレジストローラ対１１９に捕らえられる。レジストローラ対１１９は、像担持体１１１上のトナ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Ｐを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｐは、転写部においてトナー画像と重ね合わせられ転写ローラ１１４の作用によりトナー画像を静電転写される。トナー画像を転写された転写紙Ｐは定着装置１１６へ送られ、定着装置１１６においてトナー画像を定着され、搬送路１２１を通り、排紙ローラ対１２２によりトレイ１２３上に排出される。トナー画像が転写された後の像担持体１１１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。
潜像担持体１１１に光走査により潜像を形成し、上記潜像を可視化して所望の記録画像を得るレーザプリンタ１００において、潜像担持体１１１を光走査する光走査装置１１７は、搭載、或いは接続された画像読取装置が画像を読み取った場合に、それが出力する画像データを用いて潜像担持体１１１に対する露光を行う。それにより、高画質の画像を転写紙Ｐ上に形成させる。
【００３７】
【発明の効果】
以上記載のごとく請求項１の発明によれば、本発明による第１の態様の読取レンズは、第１群として第１レンズ、第２群として第２レンズと第３レンズの接合レンズ、第３群として第４レンズと第５レンズの接合レンズ、第４群として第６レンズとし、第１レンズと第２レンズの間隔と、第５レンズと第６レンズの間隔の和をＤ、波長が略５４６ｎｍにおける全系の焦点距離をｆとした場合、０．１２＜Ｄ／ｆ＜０．１７の関係を満足するように構成されている。その関係を満たすことにより、主走査方向、副走査方向共に、各像高での固体撮像素子の解像力を均一にする読取レンズを提供することが可能となる。また、高空間周波数領域でのコントラストの高い読取レンズを提供することが可能となる。
また請求項２では、請求項１に加えて請求項２の条件式を満足することにより、諸収差を良好に補正でき、高周波数領域においても高いコントラストをもつレンズが実現できる。
また請求項３では、読取レンズは、良好な結像性能と解像力を実現することができる。
また請求項４では、この結像レンズを本発明の結像レンズとすることで、主走査方向、副走査方向共に、各像高での固体撮像素子からの出力信号を均一にし、高周波数領域においても高いコントラストを有する高画質な画像読取装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による読取レンズの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による読取レンズの収差図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による読取レンズの収差図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による読取レンズの収差図である。
【図５】本発明の第４の実施形態による読取レンズの収差図である。
【図６】本発明の第５の実施形態による読取レンズの収差図である。
【図７】本発明の第６の実施形態による画像読取装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第６の実施形態による画像読取装置の変形例を説明する図である。
【図９】本発明の第７の実施形態の読取装置の第１走行体のミラー構造を示す図である。
【図１０】本発明の読取装置を備えたレーザプリンタの構成を示す図である。
【図１１】従来の画像読取装置の概略構成を示す図である。
【図１２】ピント調整時に算出されるＭＴＦ値の例を示す図である。
【図１３】従来例の読取レンズにおける結像の欠点を示す図である。
【図１４】像面を青（Ｂ）に合わせた場合の波長とＭＴＦの関係を示す図である。
【符号の説明】
７１第１ミラー、７２第２ミラー、７３第３ミラー、７４読取レンズ、７５アナモフィック面を有する部材、７６ＣＣＤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for correcting aberration of an image formed on a medium such as a document by using a solid-state imaging device such as a line sensor (for example, CCD).
[0002]
[Prior art]
Most image reading devices that have been commercialized as reading units such as facsimiles and digital copying machines or image scanners reduce the reflected light from the original with a reading lens and form an image on a solid-state image sensor such as a CCD. By doing so, an image formed on the original is optically read, and the information is photoelectrically converted into a signal.
[0003]
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional image reading apparatus mounted on the digital copying machine or the like. This drawing shows an excerpt of the reading portion of the document. The image reading device scans and reads a document (not shown) placed on the document table 200. The first traveling body 201 is moved in the sub-scanning direction while illuminating the original with the light source 201a, and the reflected light from the original is scanned in the sub-scanning direction at a half speed of the first traveling body 201 by the first mirror 201b. 2 The reflected light from the second mirror 202a of the traveling body 202 is reflected on the CCD 204 through the third mirror 202b and the reading lens 203, and the original image is read and photoelectrically reflected. It is converted into a signal. The CCD 204 is, for example, a line sensor in which light receiving elements are arranged in one or more rows in the main scanning direction.
In a color machine, a color original image is separated into three primary colors R, G, and B and read using a three-line CCD having R, G, and B filters. When reading a color original image with such a 3-line CCD, it is necessary to match the image forming positions of the R, G, and B colors. FIG. 13 is a diagram showing a defect of image formation in a conventional reading lens. Here, as an example when the reading lens has axial chromatic aberration, it is assumed that green (G) has a reference wavelength, red (R) has a positive chromatic aberration, and blue (B) has a negative chromatic aberration. In this case, no good MTF can be obtained for all the colors, regardless of the position of the

image plane position

30, 30, or 32 in FIG. For example, FIG. 14 shows the MTF when the image plane is set to 30 blue (B). As is clear from this, the MTF of blue (B) is high, but is low as green (G) and red (R).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional reading lens 203 used in the image reading apparatus of FIG. 11 has a resolution equal to or higher than a certain threshold level at each image height. However, the level of resolving power between image heights is usually different depending on the image height, in particular the imaging position in the main scanning direction and the sub-scanning direction orthogonal to the solid-state imaging device such as the CCD 204. is there. For this reason, the level of the signal output from each light receiving element of the solid-state image sensor becomes a different level even when the document information of the same density is read, thereby causing a problem that the signal cannot be binarized properly. . As a result, for example, in a digital copying machine equipped with an image reading apparatus, there has been a problem that the image quality of formed images is hindered.
Further, the focus adjustment of the image reading apparatus is performed by placing adjustment paper (test pattern) on which a black and white line pattern orthogonal to the main scanning direction and arranged at equal intervals is placed on the document table 200. Based on the result, the positional relationship between the reading lens 203 and the CCD 204 (solid-state imaging device) is changed, and cut-and-try is performed so that the reduction ratio and the output of the solid-state imaging device are good.
However, in such a conventional method, only the output of the CCD 204 in the main scanning direction can be confirmed at a time at the time of focus adjustment. For example, a situation in which an MTF (modulation transfer function) value is calculated as shown in FIG. Then, for example, assuming that the position A is appropriate, the positional relationship between the reading lens 203 and the CCD 204 may be adjusted. At the position A, the resolving power at the intersection Q between the “on-axis” intersection P and the “main scanning (direction)” in FIG. 12 is on the threshold for realizing the specifications and satisfies the standard. The intersection R with “sub-scanning (direction)” is below the threshold for realizing the specifications, cannot satisfy the standard, and causes problems such as poor resolution in the sub-scanning direction. Therefore, it is necessary to adjust the focus again. For these reasons, since it is necessary to perform extremely complicated focus adjustment work, for example, a digital copying machine equipped with an image reading apparatus has a problem that an image cannot always be formed with high image quality.
[0005]
As a focus adjustment method for setting the resolving power to a high level, there is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-214112. However, in the technique disclosed in this publication, focus adjustment is not performed by looking at the MTF output in the sub-scanning direction, but adjustment is performed based on the performance of the reading lens that is known in advance. For this reason, when the components constituting the reading lens vary within tolerances, and there is a difference in performance, it is difficult to adjust the focus to a position having good resolution in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.
Further, in order to improve the problems described in FIGS. 13 and 14 in the color machine, it is necessary to correct the chromatic aberration of the reading lens well in a wide wavelength range, but it is difficult to completely correct the chromatic aberration. In order to keep chromatic aberration small, it is necessary to use an expensive glass material for the reading lens, and there is a problem that the cost of the reading lens increases.
[0006]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-326833 discloses a technique of arranging multiple dichroic mirrors in the optical path of the reading lens and the CCD as a method for matching the image forming positions of the respective colors. However, in this method, it is necessary to add a new part called a multiplex dichroic mirror, and the number of parts greatly increases due to the accompanying holding mechanism and the like, resulting in a cost increase. Further, it is necessary to increase the surface accuracy of the multiple dichroic mirror by arranging it between the reading lens and the CCD. Furthermore, since this method is a method of changing the optical path length between the reading lens and the CCD, it is necessary to increase the accuracy of adjustment, and it is also necessary to increase the accuracy of the angle and thickness of the multiplex dichroic mirror. The unit price increases and a long adjustment time is required. Furthermore, there has been a problem that the magnification of each color is different by changing the optical path length.
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-307828 discloses an image reading apparatus having an anamorphic surface. However, in the present invention, the lens surface of the reading lens is an anamorphic surface, and the focus position shift due to the tilt of the image surface, that is, the balance of the MTF at the left and right image height due to the eccentricity when the reading lens is assembled is read. The MTF balance cannot be corrected well (the inclination of the image plane in the main scanning direction is changed in the sub scanning direction) by rotating the optical axis of the lens as the rotation axis.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a reading lens capable of making the resolution at each image height of a solid-state imaging device uniform in both the main scanning direction and the sub scanning direction.
Another object is to provide a mirror that can make the resolving power uniform at each image height of the solid-state imaging device for each color in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.
Another object is to provide an image reading apparatus that can easily adjust the focus to a good state.
Another object is to provide an image forming apparatus capable of always forming an image with high image quality.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the present invention provides a first group, a second group, a third group, and a first group each including one or more lenses sequentially from the object side to the image side. A first lens that is a convex meniscus lens having a convex surface facing the object side, and the second lens is a second lens having a positive refractive power, And a cemented lens having a negative refractive power that has a cemented surface on the image side of the second lens and cemented with a third lens having a negative refractive power, and the third lens group has a negative refractive power. A fourth lens and a cemented lens having a negative refractive power that is cemented with a fifth lens having a cemented surface on the image side of the fourth lens and having a positive refractive power, and the fourth group lens is a positive lens It is constituted by a sixth lens having a refractive power, wherein the pre-Symbol first lens And interval between the second lens, D the sum of distance between the said fifth lens sixth lens, if the wavelength is the focal length of the entire system at substantially 546 nm f, the focal length of the first lens and f1, It is characterized by satisfying both the relations 0.12 <D / f < 0.17 and 0.67 <f1 / f <0.81 .
[0009]
Conditional expression 0.12 <D / f < 0.17 in the present invention defines the air gap between the first lens and the second lens, and the air gap between the fifth lens and the sixth lens. Necessary for matching the imaging positions in the sub-scanning direction. The reading lens according to the present invention is considered as a positive, negative, and positive three-group lens including a first lens having a positive refractive power, second to fifth lenses having a combined negative refractive power, and a sixth lens having a positive refractive power. When the imaging positions in the main scanning direction and the sub-scanning direction are matched, it is necessary to reduce the Petzval sum. For this purpose, it is effective to set the incident height of the positive group high and to set the incident height of the negative group low. Therefore, the air gap between the first lens and the second lens, the fifth lens and the sixth lens is defined, the incident height of the positive group is set high, and the incident height of the negative group is set low.
The conditional expression 0.67 <f1 / f <0.81 of the present invention determines the refractive power (power) of the first lens unit. If the upper limit of the condition is exceeded, the power of the first lens unit becomes too weak. As a result, distortion becomes large on the negative side, making correction difficult. If the lower limit is exceeded, the power of the first group becomes too strong, the spherical aberration becomes larger on the negative side, and the coma aberration also increases. Accordingly, in the reading lens of the first aspect, when the focal length of the entire system at a wavelength of about 546 nm is f and the focal length of the first lens is f1, 0.67 <f1 / f <0.81. It is preferable to satisfy the relationship.
According to this invention, the reading lens according to the first aspect of the present invention includes the first lens as the first group, the cemented lens of the second lens and the third lens as the second group, and the fourth lens and the third lens as the third group. The fifth lens is a cemented lens, the fourth lens is a sixth lens, the sum of the distance between the first lens and the second lens and the distance between the fifth lens and the sixth lens is D, and the focal length of the entire system at a wavelength of approximately 546 nm. Is set to satisfy the relationship of 0.12 <D / f < 0.17 . By satisfying this relationship, it is possible to provide a reading lens that makes the resolution of the solid-state imaging device uniform at each image height in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. In addition, it is possible to provide a reading lens with high contrast in a high spatial frequency region.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, when the focal length of the entire system at a wavelength of about 546 nm is f and the combined focal length of the fifth lens to the fifth lens is f25, -0.9 <f25 / f It is characterized by further satisfying the relationship of <−0.6.
In addition, the conditional expression −0.9 <f25 / f <−0.6 of the present invention determines the combined power from the second lens to the fifth lens. If the upper limit of the condition is exceeded, the power becomes too strong. When the object is taken in the negative direction, coma flare in the upper light beam increases. Further, when the lower limit is exceeded, the power becomes too weak, and when the object is taken in the negative direction, coma flare in the lower ray increases. Therefore, by satisfying conditional expressions 0.6 <f1 / f <0.9 and −0.9 <f25 / f <−0.6, various aberrations can be corrected well, and the high frequency region is also high. A lens with contrast can be realized. According to this invention, by satisfying the conditional expression of claim 2 in addition to claim 1, various aberrations can be satisfactorily corrected, and a lens having high contrast even in a high frequency region can be realized.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, the reading lens has a use magnification of 0.1 or the vicinity thereof.
In order to achieve better performance, in the inventions of claims 1 to 5, the use magnification is preferably 0.1 or in the vicinity thereof.
According to this invention, the reading lens can achieve good imaging performance and resolution.
A fourth aspect includes the reading lens according to any one of the first to third aspects, and reads an image on a medium using the reading lens.
The document placed on the document table of the reading device is illuminated by illumination means, and the reflected light is scanned at a half speed of the first traveling body through the folding mirror of the first traveling body that scans in the sub-scanning direction. An image is formed on the CCD by the imaging lens via the folding mirror of the second traveling body that scans in the sub-scanning direction, and the document information is read.
According to this invention, by using this imaging lens as the imaging lens of the present invention, the output signal from the solid-state imaging device at each image height is made uniform in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, and a high frequency region is obtained. In this case, it is possible to realize a high-quality image reading apparatus having high contrast.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. .
In addition, the meaning of the symbol in each embodiment is as follows.
f: total focal length of the entire system at a wavelength of about 546 nm,
F / No. : F number,
ω: Half angle of view (degrees)
Y: object height,
ri: radius of curvature of the i-th surface counted from the object side,
di: i-th surface interval counted from the object side,
nj: the refractive index of the material of the jth lens counted from the object side,
vj: Abbe number of the material of the jth lens counted from the object side,
ra: radius of curvature of object side of contact glass,
rb: radius of curvature on the image side of the contact glass,
da: thickness of contact glass,
na: Refractive index of contact glass,
va: Abbe number of contact glass
FIG. 1 is a configuration diagram of a reading lens according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the reading lens according to the first embodiment, the first group lens 1 to the fourth group lens 4 are arranged from the object side to the image side, and the second group lens 2 and the third group lens are arranged. A diaphragm 5 is disposed between the lenses 3. The first lens group 1 includes a first lens 11 that is a convex meniscus lens having a convex surface facing the object side. The second lens group 2 has a second lens 12 having a positive refractive power and a third lens 13 having a negative refractive power and a cemented lens that is joined to the second lens 12. Includes a fourth lens 14 having a negative refractive power and a fifth lens 15 having a positive refractive power and a cemented lens joined to the fourth lens 14, and the fourth lens group 4 has a positive refractive power. A sixth lens 16 having As a result, the reading lens has a configuration of six 4-group lenses.
Each of the lenses 11 to 16 has the characteristics shown in Table 1 below. Thereby, the spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma of the reading lens are as shown in FIG. In FIG. 2, astigmatism has a wavelength of 546.07 nm (hereinafter referred to as e-line), a solid line indicates a sagittal ray, and a wavy line indicates a meridional ray. Regarding other aberrations, the solid line indicates the e-line, and the wavy line indicates the wavelength of 486.13 nm (hereinafter referred to as the f-line). The same applies to FIGS. 3 to 6.
[Table 1]
f = 50 F / No. = 4.0 ω = 16.9 Y = 152.4

[0022]
Next, since the configuration of the reading lens according to the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment, only the different parts will be described using the reference numerals given in the first embodiment as they are.
In the second embodiment, the lenses 11 to 16 have the characteristics shown in Table 2 below, and the spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration of the reading lens are as shown in FIG. ing.
[Table 2]
f = 51 F / No. = 4.0 ω = 16.9 Y = 152.4

[0023]
Further, the configuration of the reading lens according to the third embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and therefore only the different parts will be described using the reference numerals given in the first embodiment as they are.
In the third embodiment, the lenses 11 to 16 each have the characteristics shown in Table 3 below, and the spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration of the reading lens are as shown in FIG. ing.
[Table 3]
f = 50 F / No. = 4.0 ω = 16.9 Y = 152.4

[0024]
Further, the configuration of the reading lens according to the fourth embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and therefore only the different parts will be described using the reference numerals given in the first embodiment as they are.
In the fourth embodiment, each of the lenses 11 to 16 has the characteristics shown in Table 4 below, and the spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration of the reading lens are as shown in FIG. ing.
[Table 4]
f = 50 F / No. = 4.0 ω = 16.9 Y = 152.4

[0025]
Further, the configuration of the reading lens according to the fifth embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and therefore only the different parts will be described using the reference numerals given in the first embodiment as they are.
In the fifth embodiment, each of the lenses 11 to 16 has the characteristics shown in Table 5 below, and the spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration of the reading lens are as shown in FIG. ing.
[Table 5]
f = 51 F / No. = 4.0 ω = 16.9 Y = 152.4

[0026]
The reading lenses according to the first to fifth embodiments are configured to satisfy the following conditional expressions. Table 6 shows values in the conditional expressions in the respective embodiments. Here, D in the conditional expression indicates the sum of the distance d2 between the first lens 11 and the second lens 12 and the distance d9 between the fifth lens 15 and the sixth lens 16, and f is the focal length at the e-line of the entire system. F1 represents the focal length of the first lens 11, and f25 represents the combined focal length of the second lens 12 to the fifth lens 15, respectively.
0.10 <D / f <0.19 Conditional expression (1)
0.6 <f1 / f <0.9 Conditional expression (2)
−0.9 <f25 / f <−0.6 Conditional expression (3)
[Table 6]

Here, the conditional expression (1) satisfies the air gap between the first lens 11 and the second lens 12 and the fifth lens 15 and the sixth lens 16 in order to match the imaging positions in the main scanning direction and the sub-scanning direction. This defines the relationship that must be satisfied by the air gap. Here, the reading lens shown in FIG. 1 is positive / negative composed of a first lens 11 having a positive refractive power, second to fifth lenses 12 to 15 having a negative refractive power when combined, and a sixth lens 16 having a positive refractive power. Considered as three positive groups.
[0027]
When the imaging positions in the main scanning direction and the sub-scanning direction are matched, it is necessary to reduce the Petzval sum. For this purpose, it is effective to set the incident height of the positive group high and to set the incident height of the negative group low. Focusing on this, the air intervals of the first lens 11 and the second lens 12, the fifth lens 15 and the sixth lens 16 are defined, the incident height of the positive group is set high, and the incident height of the negative group is set. Try to set it low.
On the other hand, if the value of D / f falls below 0.1, which is the lower limit of conditional expression (1), the Petzval sum increases and the imaging positions in the main scanning direction and sub-scanning direction deviate. When the value exceeds the upper limit of 0.19, the first lens 11 and the sixth lens 16 become large, which causes an increase in cost. Moreover, in order to reduce the Petzval sum, it is desirable that the positive lens has a high refractive index and the negative lens has a low refractive index, but the high refractive index glass of the positive lens is expensive, and such a lens has a larger size. If it becomes, cost increase will become larger. For this reason, by satisfying conditional expression (1), it is possible to match the imaging positions in the main scanning direction and the sub-scanning direction while suppressing costs. Conditional expression (2) defines the power (refractive power) of the first group 1. If the value of f1 / f exceeds 0.9 which is the upper limit of the conditional expression (2), the power of the first lens group 1 becomes too weak, and accordingly, distortion becomes larger on the negative side and adjustment and correction are performed. It becomes very difficult. On the other hand, when the value is below the lower limit of 0.6, the power of the first lens group 1 becomes too strong, and accordingly, the spherical aberration becomes larger on the negative side and the coma aberration also increases. Therefore, by satisfying conditional expression (2), it is possible to realize a reading lens that can read an image in a high spatial frequency region with high contrast.
Conditional expression (3) determines the combined power from the second lens 12 to the fifth lens 15. When the value of f25 / f exceeds −0.6, which is the upper limit of conditional expression (3), the power becomes too strong, and coma flare with the upper ray increases when the object is taken in the negative direction. If the value is below the lower limit of −0.9, the power becomes too weak and coma flare in the lower ray increases when the object is taken in the negative direction. Therefore, by satisfying conditional expression (3), it is possible to realize a reading lens that can read an image in a high spatial frequency region with high contrast. In particular, when both conditional expressions (2) and (3) are satisfied, various aberrations can be corrected satisfactorily, so that a reading lens having higher contrast even in a high frequency region can be realized.
[0028]
By the way, in the case of using the same angle of view as in the above-described embodiment, if the reduction ratio is reduced, the evaluation frequency increases, so that it is necessary to further reduce the total aberration amount. For this purpose, it is necessary to use an expensive glass material, which causes an increase in cost. If the reduction ratio is too large, it is necessary to increase the focal length, which increases the size of the reading lens and increases the cost. From this, when the reduction ratio of the said Example (Table 1-Table 5) is 0.111 and the reduction ratio is 0.1 or the value of the vicinity, said conditional expression (1)- By satisfying at least one of (3), a reading lens with even better performance can be realized.
When such a reading lens is used in an image reading apparatus, for example, as the reading lens 203 in FIG. 11, the output from each light receiving element of the solid-state imaging device at each image height in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. The signal level can be made uniform, and an image can be read with high contrast even in a high spatial frequency region. For this reason, the present invention is very effective in realizing an image reading apparatus that reads an image with high image quality. Such an image reading apparatus can also be realized by replacing the reading lens 203 in FIG. 11 with the reading lens according to the above-described embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.
[0029]
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an image reading apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. This image reading apparatus, for example, scans and reads an image of a document placed on a document table (not shown). As shown in FIG. 7, the reflected light from the document is first to third mirrors 71 to 73. Thus, the reflected light from the third mirror 73 is imaged on the CCD 76 via the reading lens 74 and the member 75 having at least one anamorphic surface. The first mirror 71 constitutes a first traveling body and a light source (not shown), and the second and third mirrors 72 and 73 constitute a second traveling body that moves at half the speed of the first traveling body. . The CCD 76 is a line image sensor in which one or more light receiving elements are arranged in the main scanning direction, for example.
The member 75 having an anamorphic surface is arranged to make the output signal level from each light receiving element of the CCD 76 uniform at each image height in both the main scanning direction and the sub scanning direction, and is long in the main scanning direction. It has a shape. The shape of the anamorphic surface in the main scanning direction is such that the coordinate in the optical axis direction is X, the coordinate in the direction orthogonal to the optical axis is Y, the paraxial radius of curvature is R, the conic constant is K, the higher order coefficient is A, B , C, D ...
X = Y ² / [R + R (1- (1 + K) (Y / R) ² ) ^1/2 ] + A · Y ⁴ + B · Y ⁶ + C · Y ⁸ + D · Y ¹⁰ + (1)
Is given by giving each value of R, K, A, B, C, D. However, the main scanning direction may have no refractive power, that is, a planar shape.
As for the shape of the anamorphic surface in the sub-scanning direction, the radius of curvature rsi (Y) (i = 1, 2,...) At the coordinate Y (height in the main scanning direction) in the direction orthogonal to the optical axis is
rsi (Y) = a + bY ² + cY ⁴ + dY ⁶ + eY ⁸ + fY ¹⁰ + (2)
Are specified by giving coefficients a, b, c, d, e, f,.
By using the member 75 having such an anamorphic surface, it is possible to have different refractive powers in the sub-scanning direction for each image height. As a result, the imaging position in the sub-scanning direction for each image height on the image plane can be changed, and the shift in the imaging position in the sub-scanning direction caused by the curvature of the image plane of the reading lens can be corrected (adjusted).
Further, by making the shape in the main scanning direction a non-arc shape, the “warp” in the longitudinal direction (main scanning direction) of the CCD 76 is corrected, and the image forming position in the main scanning direction at each image height corresponds to the CCD 76. It becomes possible to match the light receiving element having the image height. As a result, the use of the member 75 having an anamorphic surface makes it possible to match the image forming position at each image height in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, and to make the output signal level from each light receiving element of the CCD 76 uniform. be able to.
[0030]
Further, the reading lens 74 may lose the balance of the MTF at the left and right image heights due to the influence of decentering during assembly. As a countermeasure, many methods are adopted in which the reading lens 74 is rotated about the optical axis to change the decentering direction and balance the MTF at the left and right image heights (match the MTF peak positions at the left and right image heights). ing. Since the shape of the member 75 having the anamorphic surface is different in the main scanning direction and the sub-scanning direction, the arrangement has directionality. As a result, when an anamorphic lens exists in the reading lens 74 as in the prior art, the MTF of the left and right image height cannot be balanced by the rotation of the reading lens 74. Accordingly, by making the reading lens 74 and the member 75 having an anamorphic surface separately, it is possible to balance the MTFs of the left and right image heights.
The member 75 having an anamorphic surface has a long shape in the main scanning direction. As described above, since the shape of the member 75 is different between the main scanning direction and the sub-scanning direction, the member 75 has directionality in the arrangement. Regarding this arrangement, like an fθ lens used in a writing optical system such as a printer, the arrangement is mechanically positioned. In an image reading device that reads information with a solid-state imaging device such as a line CCD, the information is read with a line in the main scanning direction, so it is not necessary to have a round shape, and the cost is reduced by making it into a long shape. Can be achieved.
[0031]
When the magnification and focus adjustment are performed only by changing the position of the reading lens 74, the distance between the reading lens 74 and the member 75 having an anamorphic surface varies, so that the incident height of the light beam on the anamorphic surface changes. As a result, the image formation position for each image height does not match and collapses. Therefore, in order to match the image formation position for each image height with high accuracy, as shown in FIG. 8, the magnification and focus adjustment are performed without breaking the positional relationship between the reading lens 74 and the member 75 having an anamorphic surface. You may be able to do it. Here, the reading lens 74 and the member 75 having an anamorphic surface are supported by the same support member 81 so that the reading lens 74 and the member 75 having an anamorphic surface can be integrally moved, thereby providing a magnification. The focus adjustment can be performed satisfactorily and easily. For this purpose, the member 75 having an anamorphic surface is preferably disposed between the reading lens 74 and the CCD 76.
Further, the image reading is usually performed in a reduced size, and the magnification is about 0.1 to 0.3. For this reason, compared to the object side of the reading lens 74, the image plane side is suitable for downsizing the member 75 having an anamorphic surface. For this reason, it is desirable to arrange a member having an anamorphic surface between the reading lens 74 and the CCD 76 in order to reduce the cost.
Further, as a method for producing the member 75 having an anamorphic shape, a three-dimensional cutting method or the like can be used. However, molding with plastic is easy and reliable, and can be manufactured at low cost. However, when plastic is used, it is less susceptible to temperature fluctuations than glass because of the difference in linear expansion coefficient, and there is a tendency for imaging performance to deteriorate due to the collapse of the surface shape. Therefore, when the member 75 having an anamorphic surface made of plastic or the like is manufactured, the influence on the imaging performance due to the shape change at the time of temperature fluctuation is reduced by reducing the magnification by bringing it close to the image surface. It is desirable to make it.
[0032]
Furthermore, on the anamorphic surface, the optical axis and its vicinity need to have a shape having no refractive power in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. It is well known that in the performance of the reading lens 74, the image forming positions in the main scanning direction and the sub-scanning direction in the vicinity of the optical axis, that is, in the axial light beam, coincide. For this reason, if the refractive power is given in the main scanning direction or the sub-scanning direction, the coincident imaging positions are separated. In other words, as described above, the anamorphic correction is effective because the imaging position differs in the main scanning direction and the sub-scanning direction in the off-axis light beam due to the influence of the aberration of the reading lens 74. In the vicinity of the optical axis where the image forming positions in the scanning direction and the sub-scanning direction coincide with each other, the reverse effect occurs, and the image forming position is separated.
Specifically, by setting R and A in the above-described equation (1) to infinity and setting other coefficients optimally, the imaging positions can be matched from the optical axis to the off-axis. become. Thereby, the output signal level from the light receiving element of the CCD 76 (solid-state imaging element) at each image height can be made uniform. At this time, the member 75 having an anamorphic surface is a position where the on-axis and off-axis light beams are sufficiently separated in order to satisfactorily correct the imaging position of the on-axis light beam and the off-axis light beam, that is, the reading lens 74. It is desirable to place it far from
As a method for realizing such an arrangement without increasing the number of parts, there is a method in which the shape of the first mirror 71 that first reflects the reflected light from the document is an anamorphic surface. If an anamorphic surface is provided on the first mirror 71, for example, in the case of a mirror scan type image reading apparatus as shown in FIG. 7 or FIG. 11, the light beam passes along with the movement of the mirror in the sub-scanning direction. The position changes greatly and the effect of the anamorphic surface is destroyed. For this reason, the mirror having an anamorphic surface shape is limited to the first mirror 71 positioned first from the document surface. Even when the first mirror 71 has an anamorphic surface, the above-described effects can be obtained.
[0033]
FIG. 9 is a diagram illustrating a mirror structure of the first traveling body of the reading device according to the seventh embodiment of the present invention. In the mirror of the first traveling body, for example, the second surface of the three

mirrors

40, 41, 42 is an anamorphic surface. The first surface 40a of the mirror 40 is a reflective surface that transmits only green (G). Similarly, the first surface 41a of the mirror 41 transmits only red (R), and the first surface 42a of the mirror 42 is transmitted. Is surface-coated so as to be a reflective surface that transmits only blue (B). For this reason, the shape of the anamorphic surface can be set so as to be optimal for each color. That is, the reflected light 44 of the document surface 46 irradiated by the light source 45 is incident on the first surface 40a of the mirror 40, and only green (G) of the luminous flux is transmitted and green (G) is transmitted by the second surface 40b. The wavelength of red (R) and blue (B) is reflected from the first surface 40 a to be reflected light 48 and is incident on the mirror 41. Of the light beam incident on the first surface 41a of the mirror 41, only red (R) is transmitted and is optimally corrected to the wavelength of red (R) by the second surface 41b to become reflected light 51. In addition, the first surface 41a. To blue (B) 50 and green (G) 49 are reflected and enter the mirror 42. Of the luminous flux incident on the first surface 42a of the mirror 42, only the blue (B) 50 is transmitted and is optimally corrected to the wavelength of blue (B) by the second surface 42b to become the reflected light 53, together with the first surface. The wavelength of green (G) is reflected from 42a, becomes reflected light 52, and enters a mirror of a second traveling body (not shown).
[0034]
Thereby, since it is possible to have different anamorphic effects for each of the R, G, and B colors, it is possible to correct a shift in the imaging position due to chromatic aberration. Although the optical paths of the respective colors in FIG. 9 read the same position on the original surface, it is well known that the reading positions of R, G, and B are shifted in the sub-scanning direction when a three-line CCD is used. . Further, as another means, it is possible to cancel the shift of the imaging position due to chromatic aberration by changing the thickness of each mirror and changing the object distance for each color. It is well known that by increasing the object distance, the imaging position moves to the imaging lens side, and by decreasing the object distance, the imaging position becomes farther than the imaging lens. At this time, the magnification differs for each color as the object distance changes, but it is possible to match the magnification of each color on the anamorphic surface. In the above description, three mirrors are used. However, the number of mirrors can be changed depending on the chromatic aberration of the imaging lens.
With this configuration, color originals can be handled, the R, G, and B color image formation positions are matched, and the output signal from the solid-state image sensor at each image height is uniform in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. An image reading apparatus can be provided.
[0035]
FIG. 10 is a configuration diagram of a laser printer according to an embodiment of the present invention. The laser printer 100 is connected to, for example, the image reading apparatus shown in FIG. 7 as an image reading apparatus and prints a read image therefrom, or the reading lens 74 and the member 75 having an anamorphic surface in FIG. 1 is connected to the image reading apparatus changed as shown in FIG. 1 to print the read image therefrom, or the reading lens shown in FIG. 1 is connected to the image reading apparatus employed as the reading lens 203 in FIG. The read image is printed, or the first traveling body 201 of FIG. 11 is connected to the image reading apparatus having the configuration of FIG. 9 and the read image is printed therefrom.
As shown in FIG. 10, the laser printer 100 has a “photoconductive photoconductor formed in a cylindrical shape” as a latent image carrier 111. Around the latent image carrier 111, a developing device 113, a transfer roller 114, and a cleaning device 115 are provided in addition to a charging roller 112 as a charging unit. A “corona charger” can also be used as the charging means. Further, an optical scanning device 117 that performs optical scanning with the laser beam LB is provided, and “exposure by optical writing” is performed between the charging roller 112 and the developing device 113. In the drawing, 116 is a fixing device, 118 is a cassette, 119 is a pair of registration rollers, 120 is a paper feed roller, 121 is a conveyance path, 122 is a pair of paper discharge rollers, 123 is a tray, and P is a transfer sheet as a recording medium. Show.
[0036]
When forming an image, the image carrier 111, which is a photoconductive photosensitive member, is rotated at a constant speed in the clockwise direction, the surface thereof is uniformly charged by the charging roller 112, and the optical beam of the laser beam LB of the optical scanning device 117 is written. An electrostatic latent image is formed upon exposure to the image. The formed electrostatic latent image is a so-called “negative latent image”, and the image portion is exposed. This electrostatic latent image is reversely developed by the developing device 113, and a toner image is formed on the image carrier 111. The cassette 118 containing the transfer paper P is detachable from the main body of the laser printer 100, and when the transfer paper P is loaded as shown in FIG. The transfer paper P that has been fed and fed is caught by the registration roller pair 119 at its leading end. The registration roller pair 119 feeds the transfer paper P to the transfer unit at the timing when the toner image on the image carrier 111 moves to the transfer position. The transferred transfer paper P is superimposed on the toner image at the transfer portion, and the toner image is electrostatically transferred by the action of the transfer roller 114. The transfer paper P to which the toner image is transferred is sent to the fixing device 116, where the toner image is fixed by the fixing device 116, passes through the conveyance path 121, and is discharged onto the tray 123 by the discharge roller pair 122. The surface of the image carrier 111 after the toner image has been transferred is cleaned by a cleaning device 115 to remove residual toner, paper dust, and the like.
In the laser printer 100 that forms a latent image on the latent image carrier 111 by optical scanning and obtains a desired recorded image by visualizing the latent image, an optical scanning device 117 that optically scans the latent image carrier 111 is mounted, Alternatively, when the connected image reading device reads an image, the latent image carrier 111 is exposed using the image data output from the image reading device. Thereby, a high-quality image is formed on the transfer paper P.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the reading lens according to the first aspect of the present invention includes the first lens as the first group, the cemented lens of the second lens and the third lens as the second group, and the third lens. The fourth lens is a cemented lens of the fifth lens and the sixth lens is the fourth lens. The sum of the distance between the first lens and the second lens and the distance between the fifth lens and the sixth lens is D, and the wavelength is approximately Assuming that the focal length of the entire system at 546 nm is f, it is configured to satisfy the relationship of 0.12 <D / f < 0.17 . By satisfying this relationship, it is possible to provide a reading lens that makes the resolution of the solid-state imaging device uniform at each image height in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. In addition, it is possible to provide a reading lens with high contrast in a high spatial frequency region.
Further, in claim 2 , by satisfying the conditional expression of claim 2 in addition to claim 1, various aberrations can be corrected well, and a lens having high contrast even in a high frequency region can be realized.
According to the third aspect of the present invention , the reading lens can realize good imaging performance and resolving power.
According to a fourth aspect of the present invention, since the imaging lens is an imaging lens according to the present invention, the output signal from the solid-state imaging device at each image height is made uniform in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. In this case, it is possible to realize a high-quality image reading apparatus having high contrast.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a reading lens according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an aberration diagram of the reading lens according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an aberration diagram of the reading lens according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an aberration diagram of the reading lens according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an aberration diagram of the reading lens according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an aberration diagram of the reading lens according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an image reading apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a modification of the image reading apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a mirror structure of a first traveling body of a reading device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a laser printer including a reading device according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a schematic configuration of a conventional image reading apparatus.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an MTF value calculated during focus adjustment.
FIG. 13 is a diagram showing image formation defects in a conventional reading lens.
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between wavelength and MTF when the image plane is matched with blue (B).
[Explanation of symbols]
71 First mirror, 72 Second mirror, 73 Third mirror, 74 Reading lens, 75 Member having an anamorphic surface, 76 CCD

Claims

In order from the object side to the image side, each of the first group, the second group, the third group, and the fourth group lens each composed of one or more lenses,
The first lens group includes a first lens that is a convex meniscus lens having a convex surface facing the object side,
The second lens group includes a second lens having a positive refractive power and a cemented lens having a negative refractive power that is cemented with a third lens having a cemented surface on the image side of the second lens and having a negative refractive power. Consisting of
The third lens group includes a fourth lens having negative refractive power, and a cemented lens having negative refractive power that is cemented with a fifth lens having a cemented surface on the image side of the fourth lens and having positive refractive power. Composed of
The fourth group lens is composed of a sixth lens having positive refractive power,
The spacing between the front Symbol first lens and the second lens, D the sum of distance between the said fifth lens the sixth lens, the focal length of the entire system wavelengths at approximately 546 nm f, of the first lens When the focal length is f1 ,
0.12 <D / f < 0.17
0.67 <f1 / f <0.81
The reading lens is configured to satisfy both of the above relationships.

When the reading lens has a focal length of the entire system at a wavelength of about 546 nm as f, and a combined focal length of the fifth lens from the second lens as f25,
−0.9 <f25 / f <−0.6
The reading lens according to claim 1 , wherein the reading lens is further satisfied.

The reading lens, a reading lens according to claim 1 or 2 using the magnification is equal to or 0.1, or in the vicinity thereof.

With the reading lens according to any one of claims 1 to 3, the image reading apparatus characterized by reading an image on the medium using said read lens.