JP4653411B2 - カラー画像読取レンズ・カラー画像読取レンズユニット・原稿読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明はカラー画像読取レンズ・カラー画像読取レンズユニット・原稿読取装置および画像形成装置に関する。

ファクシミリ装置やデジタル複写装置における原稿読取部やイメ−ジスキャナでは「読み取るべきカラー画像」をカラー画像読取レンズで縮小し、例えば「赤、緑、青のフィルタを持った受光素子が１チップに３列に配列されている所謂３ラインＣＣＤ」等の固体撮像素子上に縮小像を結像させて３原色に色分解し、画像情報を信号化する。

このようなカラー画像読取レンズには「高空間周波数領域で光軸近傍から周辺まで均一で高いコントラストを有する」ことが要求され、このため、カラー画像読取レンズにおいては像面湾曲を良好に補正する必要があり、特に「副走査方向のコントラストの均一化」のため「サジタル方向の像面湾曲」を良好に補正し、かつ、コマフレアを小さく抑える必要がある。

また、カラー画像を良好に読み取るためには、固体撮像素子の受光面上で、赤、緑、青の各色の結像位置を光軸方向に合致させる必要があり、各色の軸上色収差およびその２次スペクトル（２つの波長について「軸上色収差」を補正したときの、他の波長に対する軸上色収差）を極めて良好に補正しなければならない。更に、画角周辺部まで１００％近い開口効率が要求される。

像面湾曲を小さく補正するためには一般に「ペッツバール和をある程度小さくする」ことが行われ、軸上色収差の補正のためには「正レンズに高屈折率で低分散（アッベ数が大きい）の材料」を用い、「負レンズに低屈折率で高分散(アッベ数が小さい)の材料」を用いる必要がある。

「軸上色収差の２次スペクトル」を小さく抑えるには、基準線（部分分散：θgdとアッベ数：νdを直交２軸とする座標平面上において、基準材料Ｋ７とＦ２の座標点を結んだ直線）からの「各レンズ材料の部分分散の偏差」を、正レンズに対してプラス、負レンズに対してマイナスとするのが良い。

しかし、現在量産されている光学ガラスについて見ると、正レンズの材料として使用する頻度の高い「高屈折率・低分散のランタンクラウン系やタンタルクラウン系の材料」は「基準線からの部分分散の偏差」がマイナスで、負レンズの材料として使用する頻度の高い「低屈折率で高分散の重フリント系の材料」は「基準線からの部分分散の偏差」がプラスであり、このため、ペッツバール和、軸上色収差およびその２次スペクトルの三者を同時に「良好に補正」することが困難であった。

このため従来、カラー画像読取レンズとして「半画角：２０゜程度まで良好に像面湾曲を補正できるとともに、比較的大口径にしてもコマフレアの発生を小さく抑えることができ、色収差補正能力も高い４群６枚構成のガウスタイプ」において、軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正するため、負レンズである第３、第４レンズの少なくとも１つに、基準線からの部分分散の偏差がマイナスの性質を有する所謂「異常分散ガラス」を使用して良好な性能を実現したものが知られている（特許文献１、２等）。

しかし、一般的に負レンズに使用される比較的高分散（アッベ数が４０〜４５近傍）の異常分散ガラスは、研磨や洗浄に用いられる研磨剤や洗浄薬剤の作用で「レンズ面の白濁（所謂「やけ」）」が発生しやすいという加工面での問題があり、「やけ」により高い歩留まりを実現するのが難しく、加工コストが高くなりやすい。

また、４群６枚のガウスタイプで「負レンズに異常分散ガラスを使用しない」ものとして特許文献３記載のものが知られているが、Ｆ／ＮｏがＦ４.５とやや暗く、収差の面でもなお改良の余地がある。

近来、産業の各分野において省資源の観点から、加工材料のリサイクルが要請されており、レンズ硝材のリサイクルも意図されている。レンズ硝材のリサイクルの観点から見ると、レンズ材料に有害物質が含まれないことが好ましいことは言うまでもない。

特許第２７２９０３９号公報 特許第２７９０９１９号公報 特開平２００２−１１６３８１号公報

この発明は上述したところに鑑み、４群６枚構成のガウスタイプでＦ／Ｎｏ：４.２程度と明るく、開口効率が周辺部まで１００％近く、像面湾曲が非常に良好に補正され、コマフレアも小さく、高空間周波数領域で軸上近傍から最周辺まで高いコントラストを有するとともに軸上色収差およびその２次スペクトルが小さく抑えられ、かつ、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光の「結像位置の差」が小さく、フルカラー画像の読取に好適で、小型・低コストで高性能のカラー画像読取レンズの実現を課題とする。

この発明はまた、材料のリサイクル化が可能で、加工時の廃液による水質汚染の無いカラー画像読取レンズの実現を課題とする。

さらに、上記カラー画像読取レンズを用いたカラー画像読取レンズユニット、原稿読取装置、この原稿読取装置を用いる画像形成装置の実現を課題とする。

この発明のカラー画像読取レンズは、図１に例示するように、物体側（図の左方）から、正の第１レンズからなる第１群Ｉ、正の第２レンズと負の第３レンズが接合されて負の屈折力を有する第２群II、負の第４レンズと正の第５レンズが接合されて負の屈折力を有する第３群III、正の第６レンズからなる第４群IVを上記順序に配し、第２群IIと第３群IIIとの間に絞りＳを有する４群６枚構成のカラー画像読取レンズであって、以下の特徴を有する（請求項１）。

即ち、第２群IIと第３群IIIとを構成する第２レンズから第５レンズまでの材料の部分分散：θgdの、基準線からの偏差：δθgdが正である。以下、「部分分散：θgdの、基準線からの偏差：δθgd」を単に「部分分散偏差：δθgd」と言う。

請求項１記載のカラー画像読取レンズは上記の如く、正・負・負・正のパワー配分を有する。なお、図１において、符号ＣＧ１は読み取るべき原稿を設置するコンタクトガラス、符号ＣＧ２は固体撮像素子のカバーガラスを示している。

「部分分散：θgd」は、ｄ線(587.56nm)の屈折率：nd、C線(656.27nm)の屈折率：nC、F線(486.13nm)の屈折率：nF、g線(435.83nm)の屈折率：ngにより、次式で定義される。
θgd＝(ng-nd)/(nF-nC)
「基準線」は、上記部分分散：θgdとアッベ数：νdとを直交２軸とする座標平面（この座標平面上における各点は、座標：（θgd,νd）により定まる。）上において、基準硝材：Ｋ７の座標点：Ｋ７（θgd,νd）と基準硝材：Ｆ２の座標点Ｆ２（θgd,νd）を結ぶ直線として定義される。
この明細書中に言う基準硝材：Ｋ７、Ｆ２は、後述する実施例においても用いられている「ＨＯＹＡガラス社」製のものであり、Ｋ７について座標点：Ｋ７（θgd=1.2343195,νd=60.5）、Ｆ２について座標点：Ｆ２（θgd=1.2892272,νd=36.30）である。

上記「部分分散偏差：δθgd」が正であることは、硝材の部分分散：θgdの上記座標平面上の座標点が「基準線よりも、部分分散：θgdが増大する側の領域」に位置することを意味する。

請求項１記載のカラー画像読取レンズでは、共に接合レンズである第２群と第３群を構成する第２〜第５レンズを「部分分散偏差：δθgdが正である硝材」としている。
このような「部分分散偏差：δθgdが正である硝材」は低屈折率・高分散であり、軸上色収差を補正する面から負レンズの材質として好適であるが、正レンズである第２、第５レンズにも用いることにより、部分分散偏差が正であることによる「軸上色収差の２次スペクトル」の良好な補正も可能である。また、このような硝材は研磨剤や洗浄用薬剤等に対する耐性に優れ、前述の「やけ」を生じにくい。

反面、「部分分散偏差：δθgdが正である硝材」は、屈折率の面からすると正レンズに頻用される「ランタンクラウン系やタンタルクラウン系の材料」の持つ高屈折率に及ばない。このため、第２、第５レンズに「部分分散偏差：δθgdが正である硝材」を用いると、ペッツバール和（＝Σ（１／ｎｆ））における屈折率：ｎが小さくなり、ペッツバール和を大きくする方向に作用するので、カラー画像読取レンズの「像面の平坦化（像面湾曲の補正）」の面からすると不利になるが、この点は、他の正レンズである第１レンズおよび／または第６レンズに屈折率の高い前記「ランタンクラウン系やタンタルクラウン系の材料」を用いることで解消可能である。

上記の如く、接合レンズの正・負レンズとも「正の部分分散偏差を有する硝材」とすることにより、硝材単価が安く、加工性に優れた重フリント系の硝材を用いて低コストで良好な性能のカラー画像読取レンズを実現できる。

請求項１記載のカラー画像読取レンズは、接合レンズにおける正レンズ(第２、第５レンズ)の部分分散偏差の和：δθgd25（＝第２レンズの部分分散偏差と第５レンズの部分分散偏差の和）、接合レンズにおける負レンズ(第３、第４レンズ)の部分分散偏差の和：δθgd34（＝第３レンズの部分分散偏差と第４レンズの部分分散偏差の和）が、条件：
(１) ０.０＜δθgd34−δθgd25＜０.０２
を満足する。
このような請求項１のカラー画像読取レンズは、ｉ＝１，２，６，７として、物体側から第ｉ番目のレンズの材質の、ｄ線に対する屈折率：ｎｉおよびアッベ数：νiが、条件：
(２) ０.０２３＜(ｎ2/ν2+ｎ5/ν5)/２＜０.０４２
(３) ０.０３２＜(ｎ1/ν1+ｎ6/ν6)/２＜０.０４１
を満足することが好ましい（請求項２）。

請求項１、２記載のカラー画像読取レンズでは、接合レンズの部分分散偏差が全て正であるが、条件（１）〜（３）は、このような「接合レンズの部分分散偏差が全て正である」場合において、軸上色収差とその２次スペクトル、および像面湾曲を更に良好に補正するための条件である。

条件（１）のパラメータは、接合レンズにおける「負レンズ（第３、第４レンズ）の部分分散の和」から「正レンズ（第２、第５レンズ）の部分分散の和」を差し引いたもので、このパラメータの値が上限を越えると、「軸上色収差を補正している波長の外側」の波長領域で２次スペクトルが補正不足となり「正で大きく」なってしまう。逆に下限を超えると、「軸上色収差を補正している２波長間」の波長領域で２次スペクトルが「負で大きく」なり過ぎる。

条件（２）の上限を越えると、接合レンズにおける正レンズのアッベ数が小さくなり過ぎて軸上色収差が補正不足となり、基準波長より短波長側で負、長波長側で正の軸上色収差が大きくなる。逆に下限を越えると、接合レンズの正レンズの屈折率が小さくなり、ペッツバール和が正で大きくなり、像面湾曲補正が困難となる。

条件（３）は、接合レンズの材料を、条件（１）および（２）が満足される範囲とした場合に良好な性能を実現するための条件であり、上限を越えると、第１および第６レンズのアッベ数が小さくなりすぎ、これら第１、第６レンズで「接合レンズで補正できないほど大きい軸上色収差」が発生する。下限を越えると、第１および第６レンズの屈折率が小さくなりすぎるため、カラー画像読取レンズの第１面や最終面の曲率半径を小さくせざるを得なくなり、コマフレアの増大や「レンズ全長の長大化」を招来する。

請求項１または２記載のカラー画像読取レンズは、第２・第３レンズの接合レンズである第２群が「物体側に凸面を向けて配置したメニスカス形状」であり、第４・第５レンズの接合レンズである第３群が「像面に凸面を向けて配置したメニスカス形状」であることが好ましい（請求項３）。

このように「絞りに近接したレンズ」をメニスカス形状とし、第２群と第３群の間に配置した絞りに対し「光線ができる限りコンセントリックに入射する」ようにすることにより球面収差や像面湾曲を小さく抑えることが可能となる。

この請求項３記載のカラー画像読取レンズにおいては、第１レンズを「物体側に凸面を向けて配置したメニスカス形状」とし、第６レンズを「像面に凸面を向けて配置したメニスカス形状」とすることが好ましい（請求項４）。

このように、第１群〜第４群を全てメニスカス形状とすることにより、第２群と第３群の間に配置した絞りに対し、全ての群に対し光線が「できる限りコンセントリックに入射する」ようにし、かつ、絞りに対して対称性を保ち、球面収差や歪曲収差、倍率の色収差を小さく抑えることが可能となる。

請求項１〜４の任意の１に記載のカラー画像読取レンズは、全系のｅ線に対する合成焦点距離：ｆ、第１群（第１レンズ）のｅ線に対する焦点距離：ｆ１、第２群（第２，３レンズ）と第３群（第４，５レンズ）のｅ線に対する合成焦点距離：ｆ25が、条件：
(４) ０.６＜ｆ1／ｆ ＜１.０
(５) −０.９３＜ｆ25／ｆ ＜−０.４７
を満足することが好ましい（請求項５）。
条件（４）、（５）を満足することにより、各収差のより良好な補正が可能となる。

条件（４）は、第１群のパワーを定めるもので、上限を越えると第１群のパワーが弱くなりすぎ、性能確保のためレンズ全体を大きくする必要が生じ、コストアップの要因となる。逆に下限を越えるとカラー画像読取レンズのコンパクト化には有利であるが、第１群のパワーが強くなりすぎるため、コマフレアが大きくなり、特に「低周波数でのコントラスト」が低下してしまう。

条件（５）は，負のパワーを有する第２群と第３群の合成パワーを定めるもので、上限を超えると球面収差、像面湾曲共に補正過剰となり、周辺でのコマ収差が悪化し、下限を越えると逆に球面収差、像面湾曲共に補正不足となり、中間画角での非点隔差が増大し、中間画角でのコマ収差が悪化する。

請求項１〜５の任意の１に記載のカラー画像読取レンズは、第１〜第６レンズを全てガラスレンズとし、そのガラス材料は鉛、砒素などの有害物質を含有していないことが好ましい（請求項６）。

全てのレンズを「化学的に安定で鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラス」で構成することにより、材料のリサイクル化が可能となり、加工時の廃液による水質汚染が無く、地球環境を考慮した小型で低コストなカラー画像読取レンズを実現できる。

請求項１〜６の任意の１に記載のカラー画像読取レンズは「第１〜第６レンズのレンズ面が、全て球面である」ことができる（請求項７）。
近来、種々のレンズ系に非球面レンズが多様されているが、非球面レンズはレンズ外径が大きくなると成型に時間を要し、加工コストの上昇や、面形状の良好な保持が困難である。非球面を用いないことにより、レンズの大きさの制限が無く、加工性や面形状精度が良好なレンズとすることができる。

この発明の「カラー画像読取レンズユニット」は、上記請求項１〜７の任意の１に記載のカラー画像読取レンズを「鏡筒に組付け一体化」したものである（請求項８）。
この発明の原稿読取装置は「原稿のカラー画像をフルカラーで読み取る装置」であって、原稿支持手段と、照明手段と、カラー画像読取レンズと、色分解手段と、撮像手段とを有する（請求項９）。
「原稿支持手段」は、カラー画像を読み取るべき原稿を支持する手段である。
「照明手段」は、原稿支持手段に支持された原稿を照明する手段である。
「カラー画像読取レンズ」は、照明された原稿の像を結像させる。

「色分解手段」は、カラー画像読取レンズの結像光路上に配置されて色分解を行う。
「撮像手段」は、カラー画像読取レンズにより結像された原稿の像（上記色分解手段により色分解されている）を受光して電気信号に変換する。
そして、カラー画像読取レンズとして、請求項１〜７の任意の１に記載のカラー画像読取レンズが用いられる。

請求項９記載の原稿読取装置は、原稿支持手段を「原稿を平面的に定置するコンタクトガラス」とし、照明手段として「コンタクトガラスに載置された原稿をスリット状に照明し、スリット状の照明部に交わる方向へ原稿を走査する手段」を有するものを用い、撮像手段として「ラインセンサ」を用いた構成とすることができる（請求項１０）。

請求項１０記載の原稿読取装置では「コンタクトガラスに平面的に定置された原稿が照明手段により照明走査される」が、請求項９記載の原稿読取装置は「照明装置とカラー画像読取レンズとラインセンサとの位置関係を固定し、読み取るべき原稿をラインセンサに共役な位置におかれたコンタクトガラス上においてスリット状に照明しつつ、原稿をスリット状の照明位置に交わる方向へ移動させて原稿の照明走査を行う」ように構成してもよい。この場合のコンタクトガラスは「細幅のもので原稿を照明するのに必要な幅」を有していればよい。

請求項９記載の原稿読取装置はまた「読み取るべき原稿を原稿ガラス上に平面的に定置して原稿全面を所定の照度分布で照明し、原稿全面の縮小画像をカラー画像読取レンズによりエリアセンサの受光面上に結像させて原稿の全面を同時に読み取る」ように構成することも可能である。また、色分解手段として、原稿の照明光を赤・緑・青の順に高速で切り替えるようにして行うものを用いることもできる。

この発明の画像形成装置は「画像信号に対応する画像を書込んで画像を形成する装置」であって、原稿画像をフルカラーで読み取って画像信号化する手段として、請求項９または１０記載の原稿読取装置を有することを特徴とする（請求項１１）。

この画像形成装置において、画像信号の書込みは、インクジェット方式やインクリボン方式、感熱方式等、公知の種々の方法で行うことができるが、「画像信号に対応する画像の書込みを、光書込みにより行う」ことができる（請求項１２）。この場合、光書込みによる書込みを、銀塩フィルム等に対して行ってもよいが、「光導電性の感光体に光書込みを行い、形成すべき画像に対応する静電潜像を形成する」構成とすることもできる（請求項１３）。

上述の如く、この発明によれば、４群６枚構成のガウスタイプでＦ／Ｎｏ：４.２程度と明るく、開口効率が周辺部まで１００％近く、像面湾曲が非常に良好に補正され、コマフレアも小さく、高空間周波数領域で軸上近傍から最周辺まで高いコントラストを有するとともに軸上色収差およびその２次スペクトルが小さく抑えられ、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光の「結像位置の差」が小さく、フルカラー画像の読取に好適で、小型・低コストで高性能のカラー画像読取レンズを実現できる。

請求項６記載のカラー画像読取レンズは、各構成レンズ材料のリサイクル化が可能で、加工時の廃液による水質汚染がない。
このようなカラー画像読取レンズを用いた原稿読取装置は原稿のカラー画像を良好に読取ることができ、このような原稿読取装置を用いる画像形成装置は、良好に読取ったカラー画像情報に基づき良好な画像形成を実現できる。

図１０は「原稿読取装置」の実施の１形態を要部のみ示している。
図１０において、読み取られるべき原稿２は、原稿支持手段としてのコンタクトガラス１上に平面的に定置され、コンタクトガラス１の下部に配置された図示されない照明光学系により「図面に直交する方向に長いスリット状部分」が照明される。

原稿１の照明された部分からの反射光は、第１走行体３に設けられた第１ミラー３Ａにより反射された後、第２走行体４に設けられた第２ミラー４Ａ、第２ミラー４Ｂにより順次反射され、カラー画像読取レンズユニット５の鏡筒に組付けられたカラー画像読取レンズを透過し、撮像手段としてのラインセンサ６の受光部上に原稿１の縮小像として結像する。

「カラー画像読取レンズ」としては、請求項１〜７の任意の１に記載のもの、具体的には、例えば後述の実施例１〜４の何れかのカラー画像読取レンズが使用される。

第１走行体３、第２走行体４は、図示されない駆動手段により、それぞれ矢印方向（図の右方）へ走行させられる。第１走行体３の走行速度は「Ｖ」、第２走行体４の走行速度は「Ｖ／２」である。この走行により、第１走行体３、第２走行体４は、それぞれ破線で示す位置まで変位する。

図示されない照明光学系は第１走行体３と一体的に移動し、コンタクトガラス１上の原稿２の全体を「照明走査」する。第１、第２走行体の移動速度比は「Ｖ：Ｖ／２」であるので「照明走査される原稿部分からカラー画像読取レンズに至る光路長」は不変に保たれる。

ラインセンサ６は「色分解手段として赤、緑、青のフィルタを持った受光素子を、１チップに３列に配列させた所謂３ラインＣＣＤ（３ラインのラインセンサ）」であり、原稿２の照明走査に伴い、原稿画像を画像信号化する。このようにして原稿２の読取が実行され、原稿２のカラー画像は、赤、緑、青の３原色に色分解して読み取られる。

即ち、図９に示す原稿読取装置は、原稿のカラー画像をフルカラーで読み取る装置であって、原稿２を支持する原稿支持手段１と、この原稿支持手段１に支持された原稿２を照明する照明手段（図示されない照明光学系と、第１、第２走行体３、４と、これら走行体に保持された第１〜第３ミラー３Ａ、４Ａ、４Ｂと、上記走行体を走行させる図示されない駆動手段により構成される。）と、照明された原稿２の像を結像させるカラー画像読取レンズ（カラー画像読取レンズユニット５の鏡筒に組付けられている。）と、カラー画像読取レンズユニット５の結像光路中に設けられた「色分解手段（前記３ラインＣＣＤに設けられた赤、緑、青のフィルタ）」と、上記カラー画像読取レンズにより結像された原稿のカラー画像を受光して電気信号に変換する撮像手段６とを有し、カラー画像読取レンズとして請求項１〜７の任意の１に記載のカラー画像読取レンズを用いたもの（請求項９）である。

また、「原稿支持手段」が、原稿２を平面的に定置するコンタクトガラス１であり、照明手段が、コンタクトガラス１に載置された原稿２をスリット状に照明し、スリット状の照明部に交わる方向へ原稿を走査する手段を有し、「撮像手段」がラインセンサ６である（請求項１０）。

原稿読取装置の他の形態として「コンタクトガラス上の原稿をスリット状に照明する照明手段と、ラインセンサと、原稿の非照明部からラインセンサに至る結像光路を形成する複数のミラーと、上記結像光路上に配置されるカラー画像読取レンズと」を相互に一体化した読取ユニットを、駆動手段により原稿に相対的に走行させることにより原稿を読取走査するようにした形態のものとすることもできる。

また、カラー画像読取レンズは、原稿送り装置(所謂ＡＤＦ)内に配置して、原稿の両面読取時の「原稿裏面読取用」としても使用可能である。

「色分解」は、上記とは別に、カラー画像読取レンズとラインセンサ（ＣＣＤ）との間に色分解プリズムやフィルタを選択的に挿入し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に色分解する方法や、「Ｒ、Ｇ、Ｂの光源を順次点灯させ原稿を照明する方法」を用いることができる。

図１１は、画像形成装置の実施の１形態を示す。
この画像形成装置は、装置上部に位置する原稿読取装置２００と、その下位に位置する「画像形成部」とを有する。原稿読取装置２００の部分は、図１０に即して説明したのと同様のものであり、各部には図１０と同じ符号を付してある。

原稿読取装置２００における３ラインのラインセンサ（撮像手段）６から出力される画像信号は信号処理部１２０に送られ、信号処理部１２０において処理されて「書込み用の信号（イエロー・マゼンタ・シアン・黒の各色を書込むための信号）」に変換される。

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。

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。

符号１１６は定着装置、符号１１８はカセット、符号１１９はレジストローラ対、符号１２０は給紙コロ、符号１２１はトレイ、符号Ｓは「記録媒体」としての転写紙を示している。

画像形成を行うときは、光導電性の感光体１１０が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１１により均一帯電され、光走査装置１１７のレーザビームの光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。

「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。

転写紙Ｓを収納したカセット１１８は、画像形成装置本体に脱着可能であり、図のごとく装着された状態において、収納された転写紙Ｓの最上位の１枚が給紙コロ１２０により給紙され、給紙された転写紙Ｓはその先端部をレジストローラ対１１９に捕えられる。

レジストローラ対１１９は、転写ベルト１１４上のトナーによるカラー画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて転写紙Ｓを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｓは、転写部においてカラー画像と重ね合わせられ、転写電圧印加ローラ１１４Ｂ（感光体１１０から転写ベルト１１４上へ各色トナー画像が転写される間は、転写ベルト１１４への当接位置から退避している。）の作用によりカラー画像を静電転写される。

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。

即ち、図１１に実施の形態を示した画像形成装置は、画像信号に対応する画像を書込んで画像を形成する画像形成装置であって、原稿画像を画像信号化する手段として、請求項１〜９の任意の１に記載の画像形成装置２００を有する（請求項１１）。また、画像信号に対応する画像の書込みを光書込みにより行い（請求項１２）、光書込みにより、光導電性の感光体１１０に、形成すべき画像に対応する静電潜像を形成する（請求項１３）。

以下に、カラー画像読取レンズの具体的な数値実施例を４例挙げる。

各実施例における記号の意味は下記の通りである。レンズおよび絞りの面は、物体側から順に第１〜第１１面とする。
ｆ ： 全系のｅ線に対する合成焦点距離
Ｆ ： Ｆ／Ｎｏ
ｍ ： 縮率
ω ： 半画角(度)
Ｙ ： 物体高
Ｒ ： 曲率半径
Ｄ ： 面間隔
ｃ１ ： コンタクトガラスの物体側面
ｃ２ ： コンタクトガラスの像側面
ｃ３ ： ＣＣＤカバーガラスの物体側面
ｃ４ ： ＣＣＤカバーガラスの像側面
ｎｄ ： ｄ線（587.56nm）に対する屈折率
ｎｅ ： ｅ線（546.07nm）に対する屈折率
ｎｇ ： ｇ線（435.83nm）に対する屈折率
ｎＦ ： Ｆ線（486.13nm）に対する屈折率
ｎＣ ： Ｃ線（656.27nm）に対する屈折率
νｄ ： アッベ数
ｎｊ（ｊ＝１〜６）： 第ｊレンズの屈折率
νｊ（ｊ＝１〜６）： 第ｊレンズのアッベ数
δθgdｊ（ｊ＝２〜５）： 第ｊレンズの材料の部分分散偏差
また、実施例中の材料名の欄における括弧内は生産者名で「Ｈ」とあるの「ＨＯＹＡ」である。

ｆ＝89.894 、Ｆ＝4.19 、ｍ＝0.23622 、Ｙ＝152.4 、ω＝17.9゜
実施例１のデータを表１に示す。

条件式のパラメータの値
条件(１)のパラメータの値を表２に示す。

条件(２)、(３)のパラメータの値を表３に示す。

条件(４)、(５)のパラメータの値を表４に示す。

図２に、実施例１のカラー画像読取レンズのレンズ構成、図３に収差図を示す。

ｆ＝90.968 、Ｆ＝4.19 、ｍ＝0.23622 、Ｙ＝152.4 、ω＝17.8゜
実施例２のデータを表５に示す。

条件式のパラメータの値
条件(１)のパラメータの値を表６に示す。

条件(２)、（３）のパラメータの値を表７に示す。

条件(４)、（５）のパラメータの値を表８に示す。

図４に、実施例２のカラー画像読取レンズのレンズ構成、図５に収差図を示す。

ｆ＝90.925 、Ｆ＝4.20 、ｍ＝0.23622 、Ｙ＝152.4 、ω＝17.8゜
実施例３のデータを表９に示す。

条件式のパラメータの値
条件(１)のパラメータの値を表１０に示す。

条件(２)、（３）のパラメータの値を表１１に示す。

条件(５)、（６）のパラメータの値を表１２に示す。

図６に、実施例３のカラー画像読取レンズのレンズ構成、図７に収差図を示す。

ｆ＝90.931 、Ｆ＝4.16 、ｍ＝0.23622 、Ｙ＝152.4 、ω＝17.8゜
実施例４のデータを表１３に示す。

条件式のパラメータの値
条件(１)のパラメータの値を表１４に示す。

条件(２)、（３）のパラメータの値を表１５に示す。

条件(４)、（５）のパラメータの値を表１６に示す。

図８に、実施例４のカラー画像読取レンズのレンズ構成、図９に収差図を示す。

各収差図において、「ｅ」はｅ線(546.07nm)、「ｇ」はｇ線(436.83nm)、「ｃ」はｃ線(656.27nm)、「Ｆ」はＦ線(486.13nm)を示す。球面収差の図で「破線は正弦条件」、非点収差の図で「実線はサジタル光線、破線はメリディオナル光線」を示す。

各収差図から明らかなように、各実施例のカラー画像読取レンズは、４群６枚構成のガウスタイプで、安価な硝材を使用しているにもかかわらず、Ｆ／Ｎｏが４．２程度と大口径で開口効率も１００％近く有しており、０．２３６２２の縮率で色収差が良好に補正され、軸上と軸外の収差のバランスもよく、コマ収差の図から明らかなように高空間周波数領域で高いコントラストを有している。

従って、これらのカラー画像読取レンズを用いることにより、原稿情報をモノクロで読み取ることは勿論、フルカラーで赤、緑、青の各色のＳＮ比のばらつきが小さい良好な読み取りを行える。

カラー画像読取レンズの構成図である。 実施例１のカラー画像読取レンズの構成図である。 実施例１に関する収差図である。 実施例２のカラー画像読取レンズの構成図である。 実施例２に関する収差図である。 実施例３のカラー画像読取レンズの構成図である。 実施例３に関する収差図である。 実施例４のカラー画像読取レンズの構成図である。 実施例４に関する収差図である。 原稿読取装置の実施の１形態を概念的に示す図である。 画像形成装置の実施の１形態を概念的に示す図である。

符号の説明

Ｉ 第１群
II 第２群
III 第３群
IV 第４群
Ｓ 絞り

Claims (13)

1. 物体側から、正の第１レンズからなる第１群、正の第２レンズと負の第３レンズが接合
   されて負の屈折力を有する第２群、負の第４レンズと正の第５レンズが接合されて負の屈
   折力を有する第３群、正の第６レンズからなる第４群を上記順序に配し、上記第２群と第
   ３群との間に絞りを有する４群６枚構成のカラー画像読取レンズにおいて、
   ｄ線(587.56nm)の屈折率：nd、C線(656.27nm)の屈折率：nC、F線(486.13nm)の屈折率
   ：nF、g線(435.83nm)の屈折率：ngにより、部分分散：θgdを
   θgd＝(ng-nd)/(nF-nC)
   で定義し、上記部分分散：θgdとアッベ数：νdを直交２軸とする座標平面上において基
   準材料：Ｋ７の座標点：Ｋ７（θgd=1.2343195,νd=60.5）と基準硝材：Ｆ２の座標点：Ｆ２（θgd=1.2892272,νd=36.30）を結ぶ直線を基準線として定義するとき、
   第２レンズから第５レンズまでの材料の部分分散：θgdの、基準線からの偏差：δθgd
   が正であり、
   接合レンズにおける正レンズ(第２、第５レンズ)の部分分散の基準線からの偏差の和：
   δθgd25、接合レンズにおける負レンズ(第３、第４レンズ)の部分分散の基準線からの偏
   差の和：δθgd34が、条件：
   (１) ０.０＜δθgd34−δθgd25＜０.０２
   を満足することを特徴とするカラー画像読取レンズ。
2. 請求項１記載のカラー画像読取レンズにおいて、
   ｉ＝１，２，６，７として、物体側から第ｉ番目のレンズの材質の、ｄ線に対する屈折
   率：ｎｉおよびアッベ数：νiが、条件：
   (２) ０.０２３＜(ｎ2/ν2+ｎ5/ν5)/２＜０.０４２
   (３) ０.０３２＜(ｎ1/ν1+ｎ6/ν6)/２＜０.０４１
   を満足することを特徴とするカラー画像読取レンズ。
3. 請求項１または２記載のカラー画像読取レンズにおいて、
   第２レンズと第３レンズの接合レンズである第２群は、物体側に凸面を向けて配置した
   メニスカス形状であり、
   第４レンズと第５レンズの接合レンズである第３群は、像面に凸面を向けて配置したメ
   ニスカス形状であることを特徴とするカラー画像読取レンズ。
4. 請求項３記載のカラー画像読取レンズにおいて、
   第１レンズは、物体側に凸面を向けて配置したメニスカス形状であり、
   第６レンズは、像面に凸面を向けて配置したメニスカス形状であることを特徴とするカ
   ラー画像読取レンズ。
5. 請求項１〜４の任意の１に記載のカラー画像読取レンズにおいて、
   全系のｅ線に対する合成焦点距離：ｆ、第１群（第１レンズ）のｅ線に対する焦点距離
   ：ｆ１、第２群（第２，３レンズ）と第３群（第４，５レンズ）のｅ線に対する合成焦点
   距離：ｆ25が、条件：
   (４) ０.６＜ｆ1／ｆ＜１.０
   (５) −０.９３＜ｆ25／ｆ＜−０.４７
   を満足することを特徴とするカラー画像読取レンズ。
6. 請求項１〜５の任意の１に記載のカラー画像読取レンズにおいて、
   第１〜第６レンズが全てガラスレンズであり、そのガラス材料は鉛、砒素などの有害物
   質を含有していないことを特徴とするカラー画像読取レンズ。
7. 請求項１〜６の任意の１に記載のカラー画像読取レンズにおいて、
   第１〜第６レンズのレンズ面が、全て球面であることを特徴とするカラー画像読取レン
   ズ。
8. 請求項１〜７の任意の１に記載のカラー画像読取レンズを、鏡筒に組付け一体化してな
   るカラー画像読取レンズユニット。
9. 原稿のカラー画像をフルカラーで読み取る装置であって、
   原稿を支持する原稿支持手段と、
   この原稿支持手段に支持された原稿を照明する照明手段と、
   この照明手段により照明された原稿の像を結像させるカラー画像読取レンズと、
   このカラー画像読取レンズの結像光路上に配置された色分解手段と、
   上記カラー画像読取レンズにより結像された原稿の像を受光して電気信号に変換する撮
   像手段とを有し、
   上記カラー画像読取レンズとして、請求項１〜７の任意の１に記載のカラー画像読取レ
   ンズを用いたことを特徴とする原稿読取装置。
10. 請求項９記載の原稿読取装置において、
    原稿支持手段が、原稿を平面的に定置するコンタクトガラスであり、
    照明手段が、コンタクトガラスに載置された原稿をスリット状に照明し、スリット状の
    照明部に交わる方向へ原稿を走査する手段を有し、撮像手段がラインセンサであることを
    特徴とする原稿読取装置。
11. 画像信号に対応する画像を書込んで画像を形成する画像形成装置であって、
    原稿画像をフルカラーで読み取って画像信号化する手段として、請求項９または１０記
    載の原稿読取装置を有することを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１１記載の画像形成装置において、
    画像信号に対応する画像の書込みを、光書込みにより行うことを特徴とする画像形成装
    置。
13. 請求項１２記載の画像形成装置において、
    光書込みにより、光導電性の感光体に、形成すべき画像に対応する静電潜像を形成する
    ことを特徴とする画像形成装置。

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