JP5181899B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明の少なくとも一つの態様は、画像読取装置及び画像形成装置の少なくとも一つに関する。
現在まで、画像読取装置、画像読取方法、画像形成装置、又は画像形成方法に関する様々な技術が開発されてきている。
例えば、特開２００２−１０７６３１号公報（特許文献１）には、光軸に関して回転対称なレンズ群と１枚以上の自由曲面ミラーとを少なくとも有し、画像読取装置において原稿画像を１次元的撮像素子上に投影する読取光学系であって、前記自由曲面ミラーの反射面と前記レンズ群の光軸との交点を含み、かつ、前記撮像素子の１次元配列方向に対して垂直な平面に関して、前記自由曲面ミラーの反射面形状が対称であり、前記交点での前記自由曲面ミラーの法線を含み、かつ、前記撮像素子の１次元配列方向に対して平行な平面に関して、前記自由曲面ミラーの反射面形状が非対称であることを特徴とする読取光学系が開示されている。
特許文献１に開示される読取光学系においては、レンズ群に加えて自由曲面ミラーを用いることによって、レンズ群に含まれるレンズの枚数を低減している。特許文献１に開示される実施例においては、物体側ではなく像側に正のパワーを有する自由曲面ミラーを配置することで、レンズのみで十分に補正することができない収差の一部をミラーで補正している。
しかしながら、物体側に中間像を形成していないため、広角な読取光学系を得ることが困難であり、読取光学系の物体距離が増加してしまう。特許文献１に開示される実施例においては、物体高１５０ｍｍで縮小倍率０．１６５３５の読取光学系について、物体から像までの距離（物像間距離）が４９６ｍｍであり、読取光学系の全体の長さが、増加してしまっている。そのため、この読取光学系を収容する装置の厚さが、増加することになり、装置の全体の大きさが、増加してしまう。そして、装置の大きさを減少させるために、長い物体とレンズ群との間の光路を、平面ミラーによって折りたたむとしても、折りたたみの回数（平面ミラーの数）が増加してしまい、平面ミラーの製造、設置、及び位置調整の工程についてのコストが、増加してしまう。
さらに、光路長の短い、レンズ群と像との間の光路、すなわち、縮小側（像側）の光路に、自由曲面ミラーを配置している。このため、読取光学系の縮小側に配置される撮像素子を組み付ける際に、撮像素子の位置調整のためのスペースが少なく、撮像素子の位置調整が困難なものになってしまう。
また、特開平５−３５２８号公報（特許文献２）には、１次元の読取り素子と、この読取り素子に対向する光学的結像手段とを含む光学ヘッドが２次元の画像原稿に対向して配設されると共に、この画像原稿と上記光学ヘッドとが相対的に移動するようにされた画像読取り装置において、上記光学的結像手段として凹面鏡を用いるようにしたことを特徴とする画像読取り装置が、開示されている。
特許文献２に開示された画像読取り装置の読取光学系においては、光学的結像手段として色収差を発生させない凹面鏡のみが使用されている。特許文献２に開示される実施例においては、パワーを有する一枚の凹面鏡のみで結像させるため、色収差以外の収差を補正することが、困難である。そのため、広角な読取光学系を得ることが困難であり、読取光学系の物像間距離が、増加することになる。それに応じて、画像読取り装置の厚さが増加することになり、画像読取り装置の大きさが、増加することになる。
さらに、特開２００４−１０９７９３号公報（特許文献３）には、原稿の画像情報を結像させる結像レンズと、この画像情報を読み取る固体撮像素子とを有してなる画像読取装置であって、上記結像レンズと固体撮像素子の間の光路中にアナモフィック面を有するミラーが配置されていることを特徴とする画像読取装置が開示されている。
特許文献３に開示される画像読取装置においては、主走査方向及び副走査方向における結像レンズの結像位置の差を補正するために、特許文献１に開示される読取光学系と同様に、結像レンズと固体撮像素子との間の光路に、即ち、像側に、アナモフィック面を有するミラーが、配置されており、レンズで十分に補正することができない収差の一部をミラーで補正している。
しかしながら、物体側に中間像を形成していないため、広角な光学系を得ることが困難であり、光学系の物像間距離が増加してしまう。そのため、この光学系を含む画像読取装置の厚さが、増加することになり、画像読取装置の全体の大きさが、増加してしまう。
そこで、本発明者は、比較的短い物像間距離を有する比較的広角な光学系を提供すること、及び、このような光学系を用いることによって、光学系の光路の折りたたみの回数が比較的少ない且つ筐体の大きさが比較的小さい、比較的小型の画像読取装置を提供することを見出した。
特開２００２−１０７６３１号公報 特開平５−３５２８号公報 特開２００４−１０９７９３号公報
本発明の第一の目的は、より小型の画像読取装置を提供することである。
本発明の第二の目的は、より小型の画像読取装置を含む画像形成装置を提供することである。
本発明の第一の態様は、画像の情報を読み取る画像読取装置において、前記画像読取装置は、画像を像に結像させる結像光学系及び前記結像光学系によって結像させられた像の少なくとも一部を撮像する撮像素子を含むと共に、前記結像光学系は、前記画像を中間像に結像させる第一の光学系及び前記中間像を前記結像させられた像に結像させる第二の光学系を含むと共に、前記第一の光学系は、正のパワーを有する反射面を含むと共に、前記第二の光学系は、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系を含むと共に、前記結像光学系は、前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面をさらに含むと共に、前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面のうち、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記レンズ系の光軸と交差することを特徴とする、画像読取装置である。
本発明の第二の態様は、像担持体に画像を形成する画像形成装置において、前記画像形成装置は、本発明の第一の態様である画像読取装置及び前記画像読取装置によって読み取られた画像の情報を用いて前記像担持体に画像を形成するデバイスを含むことを特徴とする、画像形成装置である。
本発明の第一の態様によれば、より小型の画像読取装置を提供することが可能になる。
本発明の第二の態様によれば、より小型の画像読取装置を含む画像形成装置を提供することが可能になる。
次に、本発明の実施の形態（実施形態）を説明する。
（画像読取装置、画像読取方法、画像形成装置、及び画像形成方法）
本発明の実施形態は、画像読取装置、画像読取方法、画像形成装置、及び画像形成方法に関する。
本発明の実施形態の第一の目的は、より小型の画像読取装置を提供することである。
本発明の実施形態の第二の目的は、より小型の画像読取装置を用いる画像読取方法を提供することである。
本発明の実施形態の第三の目的は、より小型の画像読取装置を含む画像形成装置を提供することである。
本発明の実施形態の第四の目的は、より小型の画像読取装置を含む画像形成装置を用いる画像形成方法を提供することである。
本発明の実施形態の第一の態様は、画像を像に結像させる結像光学系及び該結像光学系によって結像させられた像の少なくとも一部を撮像する撮像素子を含む、画像の情報を読み取る画像読取装置において、該結像光学系は、該画像を中間像に結像させる第一の光学系及び該中間像を該結像させられた像に結像させる第二の光学系を含むことを特徴とする画像読取装置である。
本発明の実施形態の第二の態様は、画像の情報を読み取る画像読取方法において、本発明の実施形態の第一の態様である画像読取装置を用いて、画像の情報を読み取ることを含むことを特徴とする画像読取方法である。
本発明の実施形態の第三の態様は、像担持体に画像を形成する画像形成装置において、本発明の実施形態の第一の態様である画像読取装置及び該画像読取装置によって読み取られた画像の情報を用いて該像担持体に画像を形成するデバイスを含むことを特徴とする画像形成装置である。
本発明の実施形態の第四の態様は、像担持体に画像を形成する画像形成方法において、本発明の実施形態の第三の態様である画像形成装置を用いて、該像担持体に画像を形成することを含むことを特徴とする画像形成方法である。
本発明の実施形態の第一の態様によれば、より小型の画像読取装置を提供することが可能となる。
本発明の実施形態の第二の態様によれば、より小型の画像読取装置を用いる画像読取方法を提供することが可能となる。
本発明の実施形態の第三の態様によれば、より小型の画像読取装置を含む画像形成装置を提供することが可能となる。
本発明の実施形態の第四の態様によれば、より小型の画像読取装置を含む画像形成装置を用いる画像形成方法を提供することが可能となる。
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
本発明の第一の実施形態は、画像を像に結像させる結像光学系及び該結像光学系によって結像させられた像の少なくとも一部を撮像する撮像素子を含む、画像の情報を読み取る画像読取装置において、該結像光学系は、該画像を中間像に結像させる第一の光学系及び該中間像を該結像させられた像に結像させる第二の光学系を含むことを特徴とする画像読取装置である。
ここで、結像させることは、収差の無い像に結像させること、及び、収差のある像に結像させることの両方を含む。言い換えれば、像は、収差の無い像及び収差のある像の両方を含む。また、画像及び中間像は、第一の光学系について共役な関係にあり、中間像及び結像させられた像は、第二の光学系について共役な関係にあり、画像及び結像させられた像は、結像光学系について共役な関係にある。画像は、好ましくは、画像読取装置に設けられる原稿面における原稿画像であってもよい。
本発明の第一の実施形態によれば、より小型の画像読取装置を提供することが可能となる。特に、本発明の第一の実施形態によれば、該結像光学系は、該画像を中間像に結像させる第一の光学系及び該中間像を該結像させられた像に結像させる第二の光学系を含むため、すなわち、中間像が形成されるため、大きいパワーを有する第一の光学系を提供することが可能になる。その結果、比較的短い物像間距離の比較的広角な結像光学系を提供することが可能になる。また、それに応じて、結像光学系を含む画像読取装置の大きさを低減することが可能になる。例えば、結像光学系の物像間距離が比較的短いため、画像から第一の光学系までの光路長が小さくなり得る。その結果、垂直方向における画像読取装置の厚さを低減することが可能になる。また、画像から第一の光学系までの光路を、パワーを有さない反射面で折りたたむ場合にも、折りたたみの数、又は、パワーを有さない反射面の数を低減することが可能になる。その結果、パワーを有さない反射面の加工及び蒸着のようなパワーを有さない反射面の製造費用、及び、画像読取装置におけるパワーを有さない反射面を設置する際のパワーを有さない反射面の位置調整の手間及び設置時間を低減することが可能になる。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、例えば、ファクシミリ及びデジタル複写機の原稿読取部並びに各種のイメージスキャナの読取光学系のような、読取光学系を含む画像読取装置に使用することが可能である。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、好ましくは、前記第一の光学系は、正のパワーを有する反射面を含むと共に、前記第二の光学系は、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系を含むことを特徴とする画像読取装置である。
ここで、正のパワーを有する反射面は、具体的には、凹面の反射面であることを意味する。また、正のパワーを有する反射面の形状は、球面の形状又は非球面の形状のいずれでもよいが、結像光学系の収差を補正又は低減するためには、好ましくは、軸対称非球面の形状及びアナモルフィックな非球面の形状のような非球面の形状である。さらに、正のパワーを有する反射面の数は、単数又は複数のいずれでもよいが、結像光学系の構成の大きさを低減するためには、好ましくは、一枚である。
また、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系は、単数又は複数のレンズで構成される。光軸を有するレンズ系は、レンズ系が複数のレンズで構成される場合、レンズ系を構成する複数のレンズの光軸が、完全に又は実質的に同軸であり、レンズ系を構成する複数のレンズの光軸のシフト又はティルトが完全に又は実質的に無いことを意味する。正のパワーを有するレンズ系は、少なくとも一つの正のパワーを有するレンズを含むが、レンズ系の全体が、正のパワーを有するのであれば、負のパワーを有するレンズを含んでもよい。なお、結像光学系の収差を補正又は低減するためには、レンズ系は、好ましくは、正のパワーを有するレンズ及び負のパワーを有するレンズの両方を含む。また、正のパワーを有するレンズ系に含まれるレンズは、それぞれ、球面レンズ又は非球面レンズのいずれでもよい。正のパワーを有するレンズ系が、非球面レンズを含む場合には、結像光学系の収差をより良好に低減又は補正することが可能になる。その結果、より良好な解像性能を備えた結像光学系を含む画像読取装置を提供することが可能になる。さらに、正のパワーを有するレンズ系に含まれるレンズの数は、特に限定されず、画像読取装置に含まれる結像光学系の光学性能及びコストのバランスに依存して適切に選択される。
この場合には、より小型の画像読取装置をより容易に提供することが可能となる。特に、前記第一の光学系は、正のパワーを有する反射面を含むと共に、前記第二の光学系は、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系を含むため、第一の光学系と第二の光学系との間の光路に実像である中間像が形成される結像光学系をより容易に得ることが可能になる。このように第一の光学系と第二の光学系との間の光路に中間像が形成されるため、大きい正のパワーを有する反射面を含む第一の光学系をより容易に提供することが可能になる。その結果、比較的短い物像間距離の比較的広角な結像光学系をより容易に提供することが可能になる。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、好ましくは、前記結像光学系は、前記画像から前記結像させられた像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面をさらに含むことを特徴とする画像読取装置である。
ここで、パワーを有さない反射面は、完全に又は実質的にパワーを有さない反射面であることを意味する。言い換えれば、パワーを有さない反射面は、完全に又は実質的に平面の反射面を意味する。
この場合には、さらに小型の画像読取装置を提供することが可能となる。すなわち、前記結像光学系は、前記画像から前記結像させられた像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面をさらに含むので、画像から結像させられた像までの光路を折りたたむことによって、画像に対して垂直な方向における結像光学系の大きさを低減することが可能になる。その結果、画像に対して垂直な方向における画像読取装置の大きさを低減することが可能になる。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、好ましくは、前記画像から前記結像させられた像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面は、前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面を含むことを特徴とする画像読取装置である。
ここで、正のパワーを有する反射面の数が複数である場合には、前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路は、画像から画像に最も近い正のパワーを有する反射面までの光路を意味する。
この場合には、さらに小型の画像読取装置を提供することが可能となる。すなわち、前記画像から前記結像させられた像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面は、前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面を含むので、画像から正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむことによって、画像に対して垂直な方向における結像光学系の大きさをより顕著に低減することが可能になる。その結果、画像に対して垂直な方向における画像読取装置の大きさをより顕著に低減することが可能になる。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、好ましくは、前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面のうち、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記レンズ系の光軸の方向に関して、前記中間像の位置に又は前記中間像と前記正のパワーを有するレンズ系との間における位置に配置されることを特徴とする画像読取装置である。
ここで、"前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記レンズ系の光軸の方向に関して、前記中間像の位置に又は前記中間像と前記正のパワーを有するレンズ系との間における位置に配置される"ことは、正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面とレンズ系の光軸との交点が、レンズ系の光軸における中間像の位置に、又は、レンズ系の光軸における中間像の位置と、レンズ系の光軸における中間像の位置に最も近い、正のパワーを有するレンズ系とレンズ系の光軸との交点の位置と、の間における位置に、存在することを意味する。
この場合には、比較的明るい結像させられた像又は比較的高い解像性能の結像させられた像を得ることが可能な画像読取装置を得ることが可能になる。
より詳しくは、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記レンズ系の光軸の方向に関して、前記中間像の位置に又は前記中間像と前記正のパワーを有するレンズ系との間における位置に配置されるので、さもなければ正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面によって引き起こされ得る、正のパワーを有する反射面から中間像までの光線のケラレ、及び、さもなければ正のパワーを有するレンズ系によって引き起こされるかもしれない、正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面から正のパワーを有する反射面までの光線のケラレを、低減又は回避することが可能になり、画像から結像させられた像までの光線のケラレを低減又は回避することが可能になる。その結果、画像から結像させられた像までの光線を撮像素子により有効に結像させることが可能になり、比較的明るい結像させられた像を得ることが可能な画像読取装置を得ることが可能になる。
あるいは、上記のような画像から結像させられた像までの光線のケラレを低減又は回避するためには、レンズ系の光軸に対する正のパワーを有する反射面のティルト及び／又は撮像素子のシフトを増加させることも考えられるが、この場合には、結像光学系の収差が、増加する傾向にある。前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面が、前記レンズ系の光軸の方向に関して、前記中間像の位置に又は前記中間像と前記正のパワーを有するレンズ系との間における位置に配置される場合には、上記のような画像から結像させられた像までの光線のケラレを低減又は回避することが可能になるため、レンズ系の光軸に対する正のパワーを有する反射面のティルト及び／又は撮像素子のシフトを低減することが可能になる。その結果、結像光学系の収差が低減され、比較的高い解像性能の結像させられた像を得ることが可能な画像読取装置を得ることが可能になる。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、好ましくは、前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面のうち、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記画像から前記正のパワーを有する反射面に入射するいずれかの光線の入射瞳位置に配置されることを特徴とする画像読取装置である。
ここで、"前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記画像から前記正のパワーを有する反射面に入射するいずれかの光線の入射瞳位置に配置される"ことは、レンズ系の光軸に対して画像における全ての軸外の点から射出され且つ正のパワーを有する反射面に入射する主光線（結像光学系の開口絞りの中心又は入射瞳の中心を通る光線）が、レンズ系の光軸と交差する位置の範囲内に、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面とレンズ系の光軸との交点が存在することを意味する。
この場合には、より小型の結像光学系を含む画像読取装置を提供することが可能になる。より詳しくは、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記画像から前記正のパワーを有する反射面に入射するいずれかの光線の入射瞳位置に配置されるので、正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面を、画像における点から射出され且つ正のパワーを有する反射面に入射する光線が比較的密集する位置に配置することが可能になる。このとき、正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、画像における点から射出された比較的密集した光線を反射させればよいので、正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面の大きさを低減することが可能になる。それに応じて、より小型の結像光学系を提供することが可能になる。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、好ましくは、前記レンズ系を構成するパワーを有するレンズの数は、３個以上６個以下であることを特徴とする画像読取装置である。また、前記レンズ系を構成するパワーを有するレンズの数は、より好ましくは、４個以上６個以下であり、さらに好ましくは４個又は５個である。ここで、パワーを有するレンズは、正のパワーを有するレンズ及び／又は負のパワーを有するレンズを含むが、レンズ系が、正のパワーを有するように設計される。
この場合には、比較的簡単な構成及び比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を含む画像読取装置を提供することが可能になる。すなわち、前記レンズ系を構成するパワーを有するレンズの数は、３個以上６個以下であるので、比較的少ない枚数のパワーを有するレンズを含むと共に比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を提供することが可能になる。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、好ましくは、前記中間像の像面は、前記レンズ系の光軸から離れるに従って前記レンズ系により近づくように湾曲させられることを特徴とする画像読取装置である。
この場合には、比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を含む画像読取装置を提供することが可能になる。すなわち、前記中間像の像面は、前記レンズ系の光軸から離れるに従って前記レンズ系により近づくように湾曲させられるので、正のパワーを有する反射面によって発生させられる且つレンズ系の光軸から離れるに従ってレンズ系により近づく中間像の像面湾曲を、正のパワーを有するレンズ系で発生させられる像面湾曲によって低減又は相殺することが可能になり、結像光学系の像面湾曲を低減又は除去することが可能になる。その結果、比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を提供することが可能になる。また、結像光学系の像面湾曲を低減又は除去することが可能になるため、より広角な（より大きな視野角を備えた）結像光学系を提供することも可能になる。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、好ましくは、前記正のパワーを有する反射面は、アナモルフィックな非球面の形状を有することを特徴とする画像読取装置である。なお、アナモルフィックな非球面の形状は、アナモルフィックな自由曲面の形状とも呼ばれることがある。
ここで、アナモルフィックな非球面の形状は、例えば、式：
Ｚ（ｘ，ｙ）＝ｃ・ｒ２／［１＋√｛１−（１＋ｋ）ｃ２ｒ２｝］＋Ｘ４Ｙ０・ｘ４＋Ｘ２Ｙ２・ｘ２ｙ２＋Ｘ０Ｙ４・ｙ４＋Ｘ５Ｙ０・ｘ５＋Ｘ３Ｙ２・ｘ３ｙ２＋Ｘ１Ｙ４・ｘ１ｙ４＋Ｘ６Ｙ０・ｘ６＋Ｘ４Ｙ２・ｘ４ｙ２＋Ｘ２Ｙ４・ｘ２ｙ４＋Ｘ０Ｙ６・ｙ６＋・・・・・
で表される面の形状である。
ただし、上記の式において、アナモルフィックな非球面の中心（面頂点）でのアナモルフィックな非球面の法線の方向をｚ方向とすると、
ｘは、ｚ方向に直交する第一の方向における座標であり、
ｙは、ｚ方向及び第一の方向の両方に直交する第二の方向における座標であり、
ｒは、ｚ方向に垂直な方向における高さ（ｒ２＝ｘ２＋ｙ２）であり、
Ｚ（ｘ，ｙ）は、座標（ｘ，ｙ）におけるアナモルフィックな非球面の中心の接平面からアナモルフィックな非球面までの距離（サグ量）であり、
ｃは、アナモルフィックな非球面の中心におけるアナモルフィックな非球面の曲率（又は曲率半径の逆数）であり、
ｋは、アナモルフィックな非球面の中心におけるアナモルフィックな非球面の円錐係数であり、
Ｘ４Ｙ０、Ｘ２Ｙ２、Ｘ０Ｙ４、Ｘ５Ｙ０、Ｘ３Ｙ２・・・は、それぞれ、ｘ４の項、ｘ２ｙ２の項、ｙ４の項、ｘ５の項、ｘ３ｙ２の項・・・の係数である。
この場合には、比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を含む画像読取装置を提供することが可能になる。すなわち、前記正のパワーを有する反射面は、アナモルフィックな非球面の形状を有するので、正のパワーを有する反射面の設計の自由度が増加し、結像光学系の収差をより良好に補正又は低減することが可能になる。その結果、比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を提供することが可能になる。特に、比較的広角な結像光学系においてしばしば顕著に発生し得る歪曲収差及び／又は像面湾曲を補正又は低減することが可能になり、比較的良好な解像性能を備えた比較的広角な結像光学系を得ることが可能になる。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、好ましくは、前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有すると共に前記レンズ系の光軸に対して該第一の方向及び前記レンズ系の光軸の方向の両方に垂直な方向へシフトさせられることを特徴とする画像読取装置である。
ここで、少なくとも第一の方向に配列させられた画素における第一の方向は、撮像素子における画素が配列させられる少なくとも一つの方向の一つを意味する。例えば、撮像素子が、一次元的な撮像素子である場合には、第一の方向は、一次元的な撮像素子における画素が配列させられる方向である。また、撮像素子が、二次元的な撮像素子である場合には、二次元的な撮像素子における画素が配列させられる二つの方向の一方である。特に、二次元的な撮像素子が、長手方向及び短手方向に配列させられた画素を有する場合には、第一の方向は、通常は、長手方向である。
この場合には、より小型の結像光学系を含む画像読取装置をより容易に提供することが可能となる。より詳しくは、特に第一の光学系が、正のパワーを有する反射面を含むと共に第二の光学系が、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系を含む場合には、画像から結像させられた像までの光線が、正のパワーを有するレンズ系及び／又は撮像素子によってケラレることを回避又は低減するためには、画像から正のパワーを有する反射面に入射する光線と正のパワーを有する反射面から正のパワーを有するレンズ系へ向かって射出する光線とを部分的に分離する（完全に一致することを回避する）ことが必要とされる。このためには、正のパワーを有するレンズ系の光軸に対して正のパワーを有する反射面をティルトさせること及び／又は撮像素子をシフトさせることが考えられる。ここでは、前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有すると共に前記レンズ系の光軸に対して該第一の方向及び前記レンズ系の光軸の方向の両方に垂直な方向へシフトさせられるため、像から正のパワーを有する反射面に入射する光線と正のパワーを有する反射面から正のパワーを有するレンズ系へ向かって射出する光線とを、より容易に、部分的に分離することが可能になる。それに応じて、正のパワーを有する反射面及び正のパワーを有するレンズ系のような結像光学系を構成する光学素子を、より容易に配置することが可能になる。すなわち、第一の光学系が、正のパワーを有する反射面を含むと共に第二の光学系が、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系を含む結像光学系をより容易に提供することが可能になる。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、好ましくは、前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有すると共に、前記第一の方向及び前記レンズ系の光軸の方向の両方に垂直な方向における前記正のパワーを有する反射面の長さは、前記第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さの二分の一以下であることを特徴とする画像読取装置である。前記第一の方向及び前記レンズ系の光軸の方向の両方に垂直な方向における前記正のパワーを有する反射面の長さは、より好ましくは、前記第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さの五分の一以下であり、さらに好ましくは、十分の一以下である。
なお、"前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有する"の構成は、上述したものと同じである。
この場合には、より小型の結像光学系を含む画像読取装置をより容易に提供することが可能となる。すなわち、前記第一の方向及び前記レンズ系の光軸の方向の両方に垂直な方向における前記正のパワーを有する反射面の長さは、前記第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さの二分の一以下であるので、正のパワーを有する反射面の大きさを低減することが可能になり、より小型の結像光学系を提供することが可能になる。
本発明の第一の実施形態による画像読取装置は、好ましくは、前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有すると共に、前記第一の方向における、前記画像から前記結像させられた像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面の長さは、前記第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さよりも小さいことを特徴とする画像読取装置である。
なお、"前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有する"の構成は、上述したものと同じである。
この場合には、より小型の結像光学系を含む画像読取装置をより容易に提供することが可能となる。すなわち、前記第一の方向における、前記画像から前記結像させられた像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面の長さは、前記第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さよりも小さいため、パワーを有さない少なくとも一つの反射面の大きさを低減することが可能になり、より小型の結像光学系を提供することが可能になる。
本発明の第二の実施形態は、画像の情報を読み取る画像読取方法において、本発明の第一の実施形態による画像読取装置を用いて、画像の情報を読み取ることを含むことを特徴とする画像読取方法である。
本発明の第二の実施形態によれば、より小型の画像読取装置を提供することが可能となる本発明の第一の実施形態による画像読取装置を用いているので、より小型の画像読取装置を用いる画像読取方法を提供することが可能となる。
本発明の第三の実施形態は、像担持体に画像を形成する画像形成装置において、本発明の第一の実施形態による画像読取装置及び該画像読取装置によって読み取られた画像の情報を用いて該像担持体に画像を形成するデバイスを含むことを特徴とする画像形成装置である。
ここで、該像担持体に画像を形成することにおける画像は、該画像読取装置によって読み取られた画像と同一であってもよく、異なるものであってもよい。また、像担持体は、例えば、感光体、又は、紙及びプラスチックのシートのような記録媒体であってもよい。さらに、像担持体に形成される画像は、静電潜像、又は、トナーを含む現像剤によって静電潜像を現像することによって得られる現像剤の画像であってもよい。加えて、像担持体に画像を形成するデバイスは、感光体を帯電させる帯電手段、光走査装置のような帯電した感光体に静電潜像を書き込む露光手段（光書き込み手段）、感光体に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像手段、現像された現像剤の画像を記録媒体に転写する転写手段、感光体に残留する現像剤を除去するクリーニング手段、及び／又は、感光体の電位を初期化する除電手段のような、電子写真プロセスに用いられるような公知のデバイスを含んでもよい。
本発明の第三の実施形態によれば、より小型の画像読取装置を提供することが可能となる本発明の第一の実施形態による画像読取装置を含むので、より小型の画像読取装置を含む画像形成装置を提供することが可能となる。その結果、より小型の画像読取装置を提供することが可能になる。
本発明の第四の実施形態は、像担持体に画像を形成する画像形成方法において、本発明第三の実施形態による画像形成装置を用いて、該像担持体に画像を形成することを含むことを特徴とする画像形成方法である。
本発明の第四の実施形態によれば、より小型の画像読取装置を含む画像形成装置を提供することが可能となる本発明第三の実施形態による画像形成装置を用いているので、より小型の画像読取装置を含む画像形成装置を用いる画像形成方法を提供することが可能となる。
本発明の第五の実施形態は、物体を像に結像させる結像光学系において、該物体を中間像に結像させる第一の光学系及び該中間像を該像に結像させる第二の光学系を含むことを特徴とする結像光学系である。
ここで、結像させることは、収差の無い像に結像させること、及び、収差のある像に結像させることの両方を含む。言い換えれば、像は、収差の無い像及び収差のある像の両方を含む。また、物体及び中間像は、第一の光学系について共役な関係にあり、中間像及び像は、第二の光学系について共役な関係にあり、物体及び像は、結像光学系について共役な関係にある。また、物体は、特に限定されない。なお、本発明の第五の実施形態において、単なる"像"の用語は、中間像ではなく、第二の光学系によって中間像を結像させることによって得られる像を意味するものとする。
本発明の第五の実施形態によれば、より小型の結像光学系を提供することが可能となる。特に、本発明の第五の実施形態によれば、物体を像に結像させる結像光学系が、該物体を中間像に結像させる第一の光学系及び該中間像を該像に結像させる第二の光学系を含むため、すなわち、中間像が形成されるため、大きいパワーを有する第一の光学系を提供することが可能になる。その結果、比較的短い物像間距離の比較的広角な結像光学系を提供することが可能になる。例えば、結像光学系の物像間距離が比較的短いため、物体から第一の光学系までの光路長が小さくなり得る。また、物体から第一の光学系までの光路を、パワーを有さない反射面で折りたたむ場合にも、折りたたみの数、又は、パワーを有さない反射面の数を低減することが可能になる。その結果、パワーを有さない反射面の加工及び蒸着のようなパワーを有さない反射面の製造費用、及び、結像光学系におけるパワーを有さない反射面を設置する際のパワーを有さない反射面の位置調整の手間及び設置時間を低減することが可能になる。
本発明の第五の実施形態による結像光学系は、例えば、ファクシミリ及びデジタル複写機の原稿読取部並びに各種のイメージスキャナに含まれる読取光学系に使用することが可能である。
本発明の第五の実施形態である結像光学系は、好ましくは、前記第一の光学系は、正のパワーを有する反射面を含むと共に、前記第二の光学系は、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系を含むことを特徴とする結像光学系である。
ここで、正のパワーを有する反射面は、具体的には、凹面の反射面であることを意味する。また、正のパワーを有する反射面の形状は、球面の形状又は非球面の形状のいずれでもよいが、結像光学系の収差を補正又は低減するためには、好ましくは、軸対称非球面の形状及びアナモルフィックな非球面の形状のような非球面の形状である。さらに、正のパワーを有する反射面の数は、単数又は複数のいずれでもよいが、結像光学系の構成の大きさを低減するためには、好ましくは、一枚である。
また、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系は、単数又は複数のレンズで構成される。光軸を有するレンズ系は、レンズ系が複数のレンズで構成される場合、レンズ系を構成する複数のレンズの光軸が、完全に又は実質的に同軸であり、レンズ系を構成する複数のレンズの光軸のシフト又はティルトが完全に又は実質的に無いことを意味する。正のパワーを有するレンズ系は、少なくとも一つの正のパワーを有するレンズを含むが、レンズ系の全体が、正のパワーを有するのであれば、負のパワーを有するレンズを含んでもよい。なお、結像光学系の収差を補正又は低減するためには、レンズ系は、好ましくは、正のパワーを有するレンズ及び負のパワーを有するレンズの両方を含む。また、正のパワーを有するレンズ系に含まれるレンズは、それぞれ、球面レンズ又は非球面レンズのいずれでもよい。正のパワーを有するレンズ系が、非球面レンズを含む場合には、結像光学系の収差をより良好に低減又は補正することが可能になる。その結果、より良好な解像性能を備えた結像光学系を提供することが可能になる。さらに、正のパワーを有するレンズ系に含まれるレンズの数は、特に限定されず、結像光学系の光学性能及びコストのバランスに依存して適切に選択される。
この場合には、より小型の結像光学系をより容易に提供することが可能となる。特に、前記第一の光学系は、正のパワーを有する反射面を含むと共に、前記第二の光学系は、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系を含むため、第一の光学系と第二の光学系との間の光路に実像である中間像が形成される結像光学系をより容易に得ることが可能になる。このように第一の光学系と第二の光学系との間の光路に中間像が形成されるため、大きい正のパワーを有する反射面を含む第一の光学系をより容易に提供することが可能になる。その結果、比較的短い物像間距離の比較的広角な結像光学系をより容易に提供することが可能になる。
本発明の第五の実施形態である結像光学系は、好ましくは、前記結像光学系は、前記物体から前記像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面をさらに含むことを特徴とする結像光学系である。
ここで、パワーを有さない反射面は、完全に又は実質的にパワーを有さない反射面であることを意味する。言い換えれば、パワーを有さない反射面は、完全に又は実質的に平面の反射面を意味する。
この場合には、さらに小型の結像光学系を提供することが可能となる。すなわち、前記結像光学系は、前記物体から前記像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面をさらに含むので、物体から像までの光路を折りたたむことによって、物体に対して垂直な方向における結像光学系の大きさを低減することが可能になる。その結果、物体に対して垂直な方向における結像光学系の大きさを低減することが可能になる。
本発明の第五の実施形態である結像光学系は、好ましくは、前記物体から前記像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面は、前記物体から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面を含むことを特徴とする結像光学系である。
ここで、正のパワーを有する反射面の数が複数である場合には、前記物体から前記正のパワーを有する反射面までの光路は、物体から物体に最も近い正のパワーを有する反射面までの光路を意味する。
この場合には、さらに小型の結像光学系を提供することが可能となる。すなわち、前記物体から前記像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面は、前記物体から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面を含むので、物体から正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむことによって、物体に対して垂直な方向における結像光学系の大きさをより顕著に低減することが可能になる。その結果、物体に対して垂直な方向における結像光学系の大きさをより顕著に低減することが可能になる。
本発明の第五の実施形態である結像光学系は、好ましくは、前記物体から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面のうち、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記レンズ系の光軸の方向に関して、前記中間像の位置に又は前記中間像と前記正のパワーを有するレンズ系との間における位置に配置されることを特徴とする結像光学系である。
ここで、"前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記レンズ系の光軸の方向に関して、前記中間像の位置に又は前記中間像と前記正のパワーを有するレンズ系との間における位置に配置される"ことは、正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面とレンズ系の光軸との交点が、レンズ系の光軸における中間像の位置に、又は、レンズ系の光軸における中間像の位置と、レンズ系の光軸における中間像の位置に最も近い、正のパワーを有するレンズ系とレンズ系の光軸との交点の位置と、の間における位置に、存在することを意味する。
この場合には、比較的明るい像又は比較的高い解像性能の像を得ることが可能な結像光学系を得ることが可能になる。
より詳しくは、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記レンズ系の光軸の方向に関して、前記中間像の位置に又は前記中間像と前記正のパワーを有するレンズ系との間における位置に配置されるので、さもなければ正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面によって引き起こされ得る、正のパワーを有する反射面から中間像までの光線のケラレ、及び、さもなければ正のパワーを有するレンズ系によって引き起こされるかもしれない、正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面から正のパワーを有する反射面までの光線のケラレを、低減又は回避することが可能になり、物体から像までの光線のケラレを低減又は回避することが可能になる。その結果、物体から像までの光線をより有効に結像させることが可能になり、比較的明るい像を得ることが可能な結像光学系を得ることが可能になる。
あるいは、上記のような物体から像までの光線のケラレを低減又は回避するためには、レンズ系の光軸に対する正のパワーを有する反射面のティルト及び／又は像面のシフトを増加させることも考えられるが、この場合には、結像光学系の収差が、増加する傾向にある。前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面が、前記レンズ系の光軸の方向に関して、前記中間像の位置に又は前記中間像と前記正のパワーを有するレンズ系との間における位置に配置される場合には、上記のような物体から像までの光線のケラレを低減又は回避することが可能になるため、レンズ系の光軸に対する正のパワーを有する反射面のティルト及び／又は像面のシフトを低減することが可能になる。その結果、結像光学系の収差が低減され、比較的高い解像性能の像を得ることが可能な結像光学系を得ることが可能になる。
本発明の第五の実施形態である結像光学系は、好ましくは、前記物体から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面のうち、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記物体から前記正のパワーを有する反射面に入射するいずれかの光線の入射瞳位置に配置されることを特徴とする結像光学系である。
ここで、"前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記物体から前記正のパワーを有する反射面に入射するいずれかの光線の入射瞳位置に配置される"ことは、レンズ系の光軸に対して物体における全ての軸外の点から射出され且つ正のパワーを有する反射面に入射する主光線（結像光学系の開口絞りの中心又は入射瞳の中心を通る光線）が、レンズ系の光軸と交差する位置の範囲内に、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面とレンズ系の光軸との交点が存在することを意味する。
この場合には、より小型の結像光学系を提供することが可能になる。より詳しくは、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記物体から前記正のパワーを有する反射面に入射するいずれかの光線の入射瞳位置に配置されるので、正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面を、物体における点から射出され且つ正のパワーを有する反射面に入射する光線が比較的密集する位置に配置することが可能になる。このとき、正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、物体における点から射出された比較的密集した光線を反射させればよいので、正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面の大きさを低減することが可能になる。それに応じて、より小型の結像光学系を提供することが可能になる。
本発明の第五の実施形態である結像光学系は、好ましくは、前記レンズ系を構成するパワーを有するレンズの数は、３個以上６個以下であることを特徴とする結像光学系である。また、前記レンズ系を構成するパワーを有するレンズの数は、より好ましくは、４個以上６個以下であり、さらに好ましくは４個又は５個である。ここで、パワーを有するレンズは、正のパワーを有するレンズ及び／又は負のパワーを有するレンズを含むが、レンズ系が、正のパワーを有するように設計される。
この場合には、比較的簡単な構成及び比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を提供することが可能になる。すなわち、前記レンズ系を構成するパワーを有するレンズの数は、３個以上６個以下であるので、比較的少ない枚数のパワーを有するレンズを含むと共に比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を提供することが可能になる。
本発明の第五の実施形態である結像光学系は、好ましくは、前記中間像の像面は、前記レンズ系の光軸から離れるに従って前記レンズ系により近づくように湾曲させられることを特徴とする結像光学系である。
この場合には、比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を提供することが可能になる。すなわち、前記中間像の像面は、前記レンズ系の光軸から離れるに従って前記レンズ系により近づくように湾曲させられるので、正のパワーを有する反射面によって発生させられる且つレンズ系の光軸から離れるに従ってレンズ系により近づく中間像の像面湾曲を、正のパワーを有するレンズ系で発生させられる像面湾曲によって低減又は相殺することが可能になり、結像光学系の像面湾曲を低減又は除去することが可能になる。その結果、比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を提供することが可能になる。また、結像光学系の像面湾曲を低減又は除去することが可能になるため、より広角な（より大きな視野角を備えた）結像光学系を提供することも可能になる。
本発明の第五の実施形態である結像光学系は、好ましくは、前記正のパワーを有する反射面は、アナモルフィックな非球面の形状を有することを特徴とする結像光学系である。なお、アナモルフィックな非球面の形状は、アナモルフィックな自由曲面の形状とも呼ばれることがある。
ここで、アナモルフィックな非球面の形状は、例えば、式：
Ｚ（ｘ，ｙ）＝ｃ・ｒ２／［１＋√｛１−（１＋ｋ）ｃ２ｒ２｝］＋Ｘ４Ｙ０・ｘ４＋Ｘ２Ｙ２・ｘ２ｙ２＋Ｘ０Ｙ４・ｙ４＋Ｘ５Ｙ０・ｘ５＋Ｘ３Ｙ２・ｘ３ｙ２＋Ｘ１Ｙ４・ｘ１ｙ４＋Ｘ６Ｙ０・ｘ６＋Ｘ４Ｙ２・ｘ４ｙ２＋Ｘ２Ｙ４・ｘ２ｙ４＋Ｘ０Ｙ６・ｙ６＋・・・・・
で表される面の形状である。
ただし、上記の式において、アナモルフィックな非球面の中心（面頂点）でのアナモルフィックな非球面の法線の方向をｚ方向とすると、
ｘは、ｚ方向に直交する第一の方向における座標であり、
ｙは、ｚ方向及び第一の方向の両方に直交する第二の方向における座標であり、
ｒは、ｚ方向に垂直な方向における高さ（ｒ２＝ｘ２＋ｙ２）であり、
Ｚ（ｘ，ｙ）は、座標（ｘ，ｙ）におけるアナモルフィックな非球面の中心の接平面からアナモルフィックな非球面までの距離（サグ量）であり、
ｃは、アナモルフィックな非球面の中心におけるアナモルフィックな非球面の曲率（又は曲率半径の逆数）であり、
ｋは、アナモルフィックな非球面の中心におけるアナモルフィックな非球面の円錐係数であり、
Ｘ４Ｙ０、Ｘ２Ｙ２、Ｘ０Ｙ４、Ｘ５Ｙ０、Ｘ３Ｙ２・・・は、それぞれ、ｘ４の項、ｘ２ｙ２の項、ｙ４の項、ｘ５の項、ｘ３ｙ２の項・・・の係数である。
この場合には、比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を提供することが可能になる。すなわち、前記正のパワーを有する反射面は、アナモルフィックな非球面の形状を有するので、正のパワーを有する反射面の設計の自由度が増加し、結像光学系の収差をより良好に補正又は低減することが可能になる。その結果、比較的良好な解像性能を備えた結像光学系を提供することが可能になる。特に、比較的広角な結像光学系においてしばしば顕著に発生し得る歪曲収差及び／又は像面湾曲を補正又は低減することが可能になり、比較的良好な解像性能を備えた比較的広角な結像光学系を得ることが可能になる。
本発明の第五の実施形態である結像光学系は、好ましくは、前記像は、前記レンズ系の光軸に対して、前記レンズ系の光軸の方向に垂直な方向へシフトさせられることを特徴とする結像光学系である。
この場合には、より小型の結像光学系をより容易に提供することが可能となる。より詳しくは、特に第一の光学系が、正のパワーを有する反射面を含むと共に第二の光学系が、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系を含む場合には、物体から像までの光線が、正のパワーを有するレンズ系などによってケラレることを回避又は低減するためには、物体から正のパワーを有する反射面に入射する光線と正のパワーを有する反射面から正のパワーを有するレンズ系へ向かって射出する光線とを部分的に分離する（完全に一致することを回避する）ことが必要とされる。このためには、正のパワーを有するレンズ系の光軸に対して正のパワーを有する反射面をティルトさせること及び／又は像面をシフトさせることが考えられる。ここでは、前記像は、前記レンズ系の光軸に対して、前記レンズ系の光軸の方向に垂直な方向へシフトさせられるため、像から正のパワーを有する反射面に入射する光線と正のパワーを有する反射面から正のパワーを有するレンズ系へ向かって射出する光線とを、より容易に、部分的に分離することが可能になる。それに応じて、正のパワーを有する反射面及び正のパワーを有するレンズ系のような結像光学系を構成する光学素子を、より容易に配置することが可能になる。すなわち、第一の光学系が、正のパワーを有する反射面を含むと共に第二の光学系が、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系を含む結像光学系をより容易に提供することが可能になる。
本発明の第五の実施形態である結像光学系は、好ましくは、前記レンズ系の光軸の方向に垂直な第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さは、前記レンズ系の光軸の方向及び前記第一の方向の両方に垂直な方向における前記正のパワーを有する反射面の長さの二分の一以下であることを特徴とする結像光学系である。前記レンズ系の光軸の方向に垂直な第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さは、より好ましくは、前記レンズ系の光軸の方向及び前記第一の方向の両方に垂直な方向における前記正のパワーを有する反射面の長さの五分の一以下であり、さらに好ましくは、十分の一以下である。
この場合には、より小型の結像光学系をより容易に提供することが可能となる。すなわち、前記レンズ系の光軸の方向に垂直な第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さは、前記レンズ系の光軸の方向及び前記第一の方向の両方に垂直な方向における前記正のパワーを有する反射面の長さの二分の一以下であるので、正のパワーを有する反射面の大きさを低減することが可能になり、より小型の結像光学系を提供することが可能になる。
本発明の第五の実施形態である結像光学系は、好ましくは、前記レンズ系の光軸の方向に垂直な第一の方向における、前記物体から前記像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面の長さは、前記第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さよりも小さいことを特徴とする結像光学系である。
この場合には、より小型の結像光学系をより容易に提供することが可能となる。すなわち、前記レンズ系の光軸の方向に垂直な第一の方向における、前記物体から前記像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面の長さは、前記第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さよりも小さいため、パワーを有さない少なくとも一つの反射面の大きさを低減することが可能になり、より小型の結像光学系を提供することが可能になる。
［実施例１］
図１は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系の一つの例を説明する図である。図１（ａ）は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系の一つの例を示す図であり、図１（ｂ）は、従来の画像読取装置における結像光学系の一つの例を示す図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す画像読取装置における結像光学系１００又は１００'の一つの例においては、物体側から順に、物体面上の原稿面１０１又は１０１'、正のパワーを有する反射面１０２又は１０２'、正のパワーを有するレンズ系１０３又は１０３'、像面上の撮像素子１０４又は１０４'が配置されている。ただし、図１（ａ）及び（ｂ）においては、正のパワーを有する反射面１０２又は１０２'は、光線の重なりを回避し、結像光学系をより容易に説明するために、模式的に屈折レンズとして描かれている。また、正のパワーを有するレンズ系１０３又は１０３'は、一枚のレンズで模式的に描かれているが、図１（ａ）に示すような本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系１００の例においては、一枚のレンズのみで構成されるレンズ系に限定されるものではなく、複数のレンズで構成されるレンズ群であってもよい。
図１（ａ）に示すような本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系１００の例においては、原稿面１０１の各点から射出された各画角の光束は、正のパワーを有する反射面１０２に入射する前に一旦集められ、正のパワーを有する反射面１０２によって屈折させられた収束光の光束は、略集束させられて、中間像１０５を形成する。すなわち、図１（ａ）に示す結像光学系１００の入射瞳１０６は、原稿面１０１と正のパワーを有する反射面１０２との間に存在し、原稿面１０１から射出された光束の主光線は、入射瞳１０６の位置の近傍で交差する。正のパワーを有する反射面１０２によって形成された中間像１０５からの発散光の光束は、開口絞りが設けられた正のパワーを有するレンズ系１０３によって、撮像素子１０４上に集束させられ、撮像素子１０４上に原稿面の像が結像させられる。ここで、正のパワーを有する反射面１０２と正のパワーを有するレンズ系１０３との間に中間像１０５が形成されるため、正のパワーを有する反射面１０２は、大きなパワーを有することができる。その結果、図１（ａ）に示す結像光学系１００を、広角な光学系としてより容易に設計することができる。また、中間像１０５と撮像素子１０４との間に設けられた正のパワーを有するレンズ系１０３の構成を、正のパワーを有する反射面１０２によって発生させられた収差、特に、光学系の視野角の増加に起因する歪曲、像面湾曲、及び非点収差を補正するように、最適化すれば、最終的な像面、すなわち、撮像素子１０４上の像面の収差が良好に補正される。その結果、結像光学系１００の解像性能が、向上させられ、さらに広角の結像光学系１００を得ることが可能になる。
一方、図１（ｂ）に示すような従来の画像読取装置における結像光学系１００'の例においては、正のパワーを有する反射面１０２'と正のパワーを有するレンズ系１０３'との間に中間像が形成されないため、正のパワーを有する反射面１０２'は、大きいパワーを有することが困難である。その結果、広角な結像光学系１００'を得ることが、困難である。
図１（ａ）に示すように、物体側から順に、物体面上の原稿面１０１、正のパワーを有する反射面１０２、正のパワーを有するレンズ系１０３、像面上の撮像素子１０４が配置された結像光学系１００を含む画像読取装置において、正のパワーを有する反射面１０２と正のパワーを有するレンズ系１０３との間に中間像１０５を形成することで、広角な結像光学系１００を含む画像読取装置を得ることが可能になる。
［実施例２］
図２は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系の別の例を説明する図である。より詳しくは、図２は、互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺ方向についての結像光学系２００のＹＺ断面を示す。ここで、Ｙ方向は、撮像素子２０４の画素配列の長手方向であり、画像読取装置の主走査方向とも呼ばれる。また、Ｚ方向は、正のパワーを有するレンズ系２０３の光軸の方向である。すなわち、正のパワーを有するレンズ系２０３の光軸と撮像素子２０４の画素配列の長手方向は、互いに直交する。
また、本発明の一つの実施形態による画像読取装置において、撮像素子２０４については、一次元的にされた画素を有する一次元的な撮像素子を用いることもできる。あるいは、カラー画像を読み取るために、例えば、赤、緑、青の三色の信号を読み取るために、三つの一次元的な撮像素子が平行に並んだ撮像素子を用いることもでき、ここで、画像読取装置の主走査方向は、撮像素子の一次元的な画素の配列の方向である。
図２に示すような、本発明の一つの実施形態による画像読取装置の結像光学系２００の例は、物体側から順に結像光学系２００の光路に沿って、物体面上に配置された原稿の原稿面２０１、コンタクトガラス２０７、光路を折りたたむ平面ミラー２０８、正のパワーを有する反射面２０２、正のパワーを有するレンズ系２０３、及び、像面上に配置された撮像素子２０４で構成されている。なお、図２に示されてはいないが、原稿面２０１に光を照射するランプなどの照明手段がしばしば配置される。照明手段等によって照明された原稿２０１からの反射光は、コンタクトガラス２０７を通じて、入射瞳２０６近傍に配置された平面ミラー２０８に入射する。ここで、原稿面２０１からの反射光の光路は、入射瞳２０６近傍に配置された平面ミラー２０８によって折りたたまれる。次に、平面ミラー２０８によって光路が折りたたまれた光束は、正のパワーを有する反射面２０２に入射し、正のパワーを有する反射面２０２によって屈折させられた収束光の光束は、略集束させられて、中間像２０５を形成する。ここで、原稿面２０１からの各画角の反射光の主光線は、結像光学系２００の入射瞳２０６の近傍に集められる。このため、平面ミラー２０８が、結像光学系２００の入射瞳２０６の位置の近傍に配置されるときには、Ｙ方向における平面ミラー２０８の長さは、Ｙ方向における、最も物体側に配置されるパワーを有する光学素子としての正のパワーを有する反射面２０２の長さよりも小さく、平面ミラー２０８の面積を低減することができる。次に、正のパワーを有する反射面２０２によって形成された中間像２０５からの発散光の光束は、開口絞りが設けられた正のパワーを有するレンズ系２０３によって、撮像素子２０４上に集束させられ、撮像素子２０４上に原稿面の像が結像させられる。
ここで、中間像２０５の像面を湾曲させることによって、正のパワーを有する反射面２０２によって発生させられる像面湾曲を、正のパワーを有するレンズ系２０３の像面湾曲によって低減、補正又は補償することができる。特に、中間像２０５の像面を、正のパワーを有するレンズ系２０３の光軸から離れるに従って、レンズ系２０３により近づくように湾曲させると、正のパワーを有する反射面２０２のパワーを増加させることによって結像光学系２００の視野角を増加させる際に、正のパワーを有する反射面２０２によって発生させられる像面湾曲を、正のパワーを有するレンズ系２０３の像面湾曲で低減、補正、又は補償することが可能になる。その結果、結像光学系２００の視野角をさらに増加させることが可能になる。
また、正のパワーを有する反射面２０２が、軸対称非球面であるときには、正のパワーを有する反射面２０２の設計の自由度を、増加させることができ、結像光学系の解像性能を向上させることが可能になる。さらに、正のパワーを有する反射面２０２が、アナモルフィックな自由曲面の形状を有する場合には、正のパワーを有する反射面２０２の設計の自由度をより増加させることができる。その結果、高い解像性能を備えた結像光学系２００を得ることが可能になる。また、アナモルフィックな自由曲面の収差補正能力が高いため、結像光学系２００の解像性能を維持する一方で、結像光学系２００の視野角をさらに増加させることが可能になる。
［実施例３］
図３は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系の別の例を説明する図である。より詳しくは、図３は、互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺ方向についての結像光学系３００のＸＺ断面を示す。ここで、Ｙ方向及びＺ方向は、実施例２におけるものと同様である。また、図３は、図２に示す結像光学系２００の側面図でもある。
図３示すのと同様に、結像光学系３００は、物体側から順に、物体面上に配置された原稿の原稿面（図示はされていない）、コンタクトガラス（図示はされていない）、正のパワーを有する反射面３０２に最も近い平面ミラー３０８、正のパワーを有する反射面３０２、正のパワーを有するレンズ系３０３、及び像面上に配置された撮像素子３０４で構成されている。図３に示す結像光学系３００においては、原稿の原稿面からパワーを有する反射面３０２までの間の光路中に、光路を折りたたむための平面ミラー３０８が配置されており、光路を折りたたむことによって結像光学系３００の大きさが低減される。
図３において、Ａは、原稿面上の一点から射出された光束のうちＸ方向における最上部の光線が、正のパワーを有する反射面１０２に最も近い平面ミラー３０８に当たる点を示し、Ｂは、原稿面上の一点から射出された光束のうちＸ方向における最下部の光線が、正のパワーを有する反射面３０２に最も近い平面ミラー３０８に当たる点を示す。また、Ｃは、Ｘ方向における最上部の光線が、正のパワーを有する反射面３０２に当たる点を示し、Ｄは、Ｘ方向における最下部の光線が、正のパワーを有する反射面３０２に当たる点を示す。さらに、Ｅは、Ｘ方向における最下部の光線が、正のパワーを有するレンズ系３０３の最初の面に当たる点を示し、Ｆは、Ｘ方向における最上部の光線が、正のパワーを有するレンズ系３０３の最初の面に当たる点を示す。
図３に示すように、原稿面上の一点から射出された光束のうちＸ方向における最上部の光線は、ＡＣＦの経路に沿って通過し、原稿面上の一点から射出された光束のうちＸ方向における最下部の光線は、ＢＤＥの経路に沿って通過する。また、線ＣＦと線ＤＥとの交点が、おおむね中間像３０５の位置である。
ここで、例えば、光線ＢＤと光線ＤＥとの間の角度を維持する一方で、平面ミラー３０８を、正のパワーを有するレンズ系３０３の光軸３２０の方向に対して、正のパワーを有する反射面３０２と中間像３０５の間に配置したとすると、平面ミラー３０８は、光線ＣＦ等と交差することになり、光線ＣＦ等は、平面ミラー３０８によってケラレてしまう。
他方、正のパワーを有するレンズ系３０３の光軸３２０の方向に対して、平面ミラー３０８を、正のパワーを有するレンズ系３０３の光軸３２０の方向に対して、正のパワーを有するレンズ系３０３と撮像素子３０４の間に配置したとすると、平面ミラー３０８から射出する光線ＢＤ等は、正のパワーを有するレンズ系３０３を構成するレンズと交差することになり、光線ＢＤ等は、正のパワーを有するレンズ系３０３を構成するレンズによってケラレてしまう。
光線ＣＦ等又は光線ＢＤ等のケラレを回避するためには、光線ＢＤと光線ＤＥとの間の角度を増加させる、すなわち、正のパワーを有するレンズ系３０３の光軸３２０の方向に対する正のパワーを有する反射面３０２の傾斜角度を大きくすることが考えられる。この場合には、撮像素子３０４の位置を像面上でＸ方向の上向きにシフトさせることになり、光軸３２０に対する撮像素子３０４の画角のシフトを増加させることになる。ここで、一般に撮像素子３０４の画角のシフトを増加させると、結像光学系３００の収差が増加し、結像光学系３００の解像性能が低下する傾向がある。そのため、反射面３０２及びレンズ系３０３のような光学素子の収差補正能力を向上させることが要求され、例えばレンズ系３０３を構成するレンズの枚数が増加する、又はレンズ系３０３に非球面レンズを採用することになる。その結果、結像光学系３００のコストが増加し、結像光学系３００におけるレンズ系３０３の組み付けが、より複雑になる。
そこで、図３に示す結像光学系３００においては、光線ＢＤと光線ＤＥとの間の角度をなるべく小さい角度に維持する一方で、光線ＣＦ等が、平面ミラー１０８と交差しないように、又は、光線ＢＤ等が、正のパワーを有するレンズ系３０３を構成するレンズと交差しないように、正のパワーを有するレンズ系３０３の光軸３２０の方向に対する平面ミラー３０８が、図３における矢印で示されるように、中間像３０５と正のパワーを有するレンズ系３０３との間にある。平面ミラー３０８が、中間像３０５と正のパワーを有するレンズ系３０３との間に配置される場合には、光線ＢＤと光線ＤＥとの間の角度を小さい角度に維持することが可能になるので、レンズ系３０３の光軸３２０に対する撮像素子３０４のシフトを低減することが可能になる。その結果、低減された収差及びより高い解像性能を備えた結像光学系３００を提供することが可能になる。
［実施例４］
図４は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置の一つの例を説明する図である。より詳しくは、図４は、互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺ方向についての画像読取装置４００のＸＺ断面を示す。ここで、Ｘ方向は、画像が読み取られる原稿の原稿面４０１に対して垂直な方向であり、図４においては、画像読取装置４００の高さの方向である。また、Ｚ方向は、原稿の原稿面４０１の画像が読み取られる際に画像読取装置４００の走行体が走行する方向であり、画像読取装置４００の副走査方向とも呼ばれ、図４においては、画像読取装置に含まれる結像光学系を構成する正のパワーを有するレンズ系４０３の光軸４２０の方向と同じ方向である。Ｙ方向は、撮像素子４０４の画素配列の長手方向であり、画像読取装置の主走査方向とも呼ばれる。
また、実施例２と同様に、図４に示す画像読取装置４００において、撮像素子４０４については、一次元的にされた画素を有する一次元的な撮像素子を用いることもできる。あるいは、カラー画像を読み取るために、例えば、赤、緑、青の三色の信号を読み取るために、三つの一次元的な撮像素子が平行に並んだ撮像素子を用いることもでき、ここで、画像読取装置４００の主走査方向は、撮像素子の一次元的な画素の配列の方向である。
図４に示す画像読取装置４００において、コンタクトガラス４０７上に置かれた原稿の原稿面４０１は、照明手段４１５によって照明され、原稿の原稿面４０１からの反射光の光路は、複数の平面ミラー４１０，４０９によって光路を折りたたまれ、原稿面４０１からの反射光は、結像光学系の入射瞳４０６の近傍に配置された、正のパワーを有する反射面４０２に最も近い平面ミラー４０８に入射する。次に、平面ミラー４０８によって反射させられた光は、正のパワーを有する反射面４０２によって反射され、正のパワーを有する反射面４０２によって反射された各画角の光束は、略集束させられ、中間像４０５を形成する。そして、中間像４０５から発散する光束は、正のパワーを有するレンズ系４０３によって、撮像素子４０４上に収束させられ、像が形成される。
ここで、撮像素子４０４は、正のパワーを有するレンズ系４０３の光軸４２０に対して、Ｘ方向における原稿面４０１に近づく方向へシフトさせられる。それに応じて、正のパワーを有する反射面４０２へ光線が当たる位置は、レンズ系４０３の光軸４２０に対して、Ｘ方向における原稿面４０１から遠ざかる方向へシフトする。その結果、正のパワーを有する反射面４０２へ入射する光線を、正のパワーを有する反射面４０２から射出する光線と分離することがより容易になる。さらには正のパワーを有する反射面４０２へ入射する光線を、正のパワーを有する反射面４０２から射出する光線と分離することが可能になるため、正のパワーを有する反射面４０２から射出する光線及び正のパワーを有する反射面４０２に最も近い平面ミラー４０８の干渉が、発生しづらくなり、結像光学系の構成が、より容易になる。
加えて、レンズ系４０３の光軸４２０に垂直な方向において、正のパワーを有する反射面４０２に入射する光束の入射瞳１０６の近傍に中間像４０５を形成すると、正のパワーを有する反射面４０２に入射する光束は、中間像４０５の近傍で細くなる。このため、光線に対する、入射瞳４０６の近傍に配置された、正のパワーを有する反射面４０２に最も近い平面ミラー４０８の干渉が、より容易に回避され、正のパワーを有する反射面４０２に光線が当たる位置のシフトを低減させることが可能になる。
また、前述したように、中間像４０６を形成することによって広角な結像光学系が提供されるため、結像光学系の物像間距離を低減する、特に、原稿面４０１から正のパワーを有する反射面４０２までの光路を短くすることが可能になる。よって、画像読取装置４００の筐体４３０の大きさが一定であるとき、平面ミラー４０８、４０９、４１０による光路の折りたたみの回数を低減することが可能になる。それに応じて、画像読取装置４００に設置される平面ミラー４０８、４０９、４１０の数を低下することが可能になり、画像読取装置４００のコストダウンにつながる。同様に、画像読取装置４００に含まれる結像光学系の光路長を低減することが可能になるため、画像読取装置４００の筐体４３０の大きさ、特に図４のＸ方向における画像読取装置４００の高さを低減することが可能になり、装置の小型化が達成され得る。
図５は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置の別の例を説明する図である。
ここで、図５における座標系は、図４における座標系と同一である。また、図５に示す画像読取装置５００における原稿面５０１、正のパワーを有する反射面５０２、正のパワーレンズ系５０３及びその光軸５２０、撮像素子５０４、コンタクトガラス５０７、平面ミラー５０８、５０９、５１０、５１１、照明手段５１５は、図４に示す画像読取装置４００におけるものと同様のものである。図５に示す画像読取装置５００においては、原稿面５０１から射出する光線の折りたたみの様式が、図４における光線の折りたたみの様式と異なる。より詳しくは、図５に示すように、正のパワーを有するレンズ系５０３の光軸５２０に対する正のパワーを有する反射面５０２及び撮像素子５０４の配置が、図４に示す配置と逆である。図５に示す画像読取装置５００においては、結像光学系の光路を折りたたむ平面ミラー５１１が、正のパワーを有する反射面５０２に対して、Ｘ方向における原稿面から遠ざかる位置に配置されており、正のパワーを有する反射面５０２と正のパワーを有するレンズ系５０３との間の空間に、原稿面５０１から正のパワーを有する反射面５０２までの光路が形成される。この場合には、正のパワーを有する反射面５０２と正のパワーを有するレンズ系５０３との間の空間を有効に利用することができ、図５に示す画像読取装置５００の全体の高さを低減することが可能になる。
なお、結像光学系の光路を折りたたむ平面ミラーの数は、図４に示す画像読取装置４００において３枚であり、図５に示す画像読取装置５００においては４枚であるが、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系に含まれる平面ミラーの数は、限定されるものではない。また、平面ミラーによる結像光学系の光路の折りたたみの方向などもまた限定されるものではない。
また、図４に示す画像読取装置４００及び図５に示す画像読取装置５００においては、原稿４０１又は５０１の画像を読み取る際に、図４に示すような画像読取装置４００の筐体４３０の全体又は図５に示すような画像読取装置５００の筐体の全体が、原稿面４０１又は５０１に対するそれの高さを維持する一方で、Ｚ方向に走行する。このとき、画像読取装置４００の筐体４３０の全体又は図５に示すような画像読取装置５００の筐体の全体が、原稿面４０１又は５０１の画像を走査する一方で、画像は、撮像素子４０４又は５０４によって読み取られ、二次元の画像情報を形成する。あるいは、紙送り装置などを使用することで原稿それ自体をＺ方向に移動させることによってもまた、二次元の画像情報を得ることが可能である。
図６は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置の別の例を説明する図である。
ここで、図６における座標系は、図４及び図５における座標系と同一である。また、図６に示す画像読取装置６００における原稿面６０１、正のパワーを有する反射面６０２、正のパワーを有するレンズ系６０３、撮像素子６０４、コンタクトガラス６０７、平面ミラー６０８、６０９、６１０、６１１、照明手段６１５は、図４に示す画像読取装置４００及び図５に示す画像読取装置５００におけるものと同様のものである。
また、図６に示す画像読取装置６００においては、図６に示す画像読取装置６００は、照明手段６１５及び結像光学系の光路を折りたたむ平面ミラー６１１を含む第一の走行体６４１、並びに、平面ミラー６０９及び平面ミラー６１０を含む第二の走行体６４２を含む。ここで、平面ミラー６０９及び平面ミラー６１０は、それらの反射面が互いに直交するように、第二の走行体６４２に取り付けられる。また、第一の走行体６４１に取り付けられた平面ミラー６１１は、原稿面６０１からの反射光を、第二の走行体６４２に取り付けられた平面ミラー６１０に向かって（−Ｚ方向に向かって）原稿面６０１と平行に、且つ、平面ミラー６１０及び平面ミラー６０９によって平面ミラー１０８に向かって（＋Ｚ方向に向かって）原稿面６０１と平行に、反射するように、配置される。画像読取装置６００においては、画像読取装置６００の筐体の全体は移動せず、第一走行体６４１が、原稿面６０１と平行にＺ方向に走行し、第二走行体６４２が、第一の走行体６４１の半分の速度で原稿面６０１と平行に走行する。このとき、原稿面６０１から撮像素子６０４までの距離は、常に一定に保たれており、第一の走行体６４１及び第二の走行体６４２のこのような走行によって、原稿面６０１における二次元の画像の情報を得ることができる。
［実施例５（数値実施例１）］
次に、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系の一つの設計例を数値実施例１として以下に記載する。
表１は、数値実施例１の結像光学系を構成する光学素子等の面番号、曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数を示す。
Figure 0005181899
 なお、表１に示す屈折率は、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）での値である。
また、表１において反射面を○印で示す。数値実施例１の結像光学系における反射面は、第３面及び第４面である。数値実施例１の結像光学系において用いられる、結像光学系の光路を折りたたむ平面ミラーの数は、一枚のみであり、第３面は、結像光学系の光路を折りたたむ平面ミラーである。
第４面は、正のパワーを有する反射面であり、ここでは、アナモルフィックな自由曲面である。
数値実施例１の結像光学素子における第４面のアナモルフィックな自由曲面の形状は、式：
Ｚ（ｘ，ｙ）＝ｃ・ｒ２／［１＋√｛１−（１＋ｋ）ｃ２ｒ２｝］＋Ｘ４Ｙ０・ｘ４＋Ｘ２Ｙ２・ｘ２ｙ２＋Ｘ０Ｙ４・ｙ４＋Ｘ５Ｙ０・ｘ５＋Ｘ３Ｙ２・ｘ３ｙ２＋Ｘ１Ｙ４・ｘ１ｙ４＋Ｘ６Ｙ０・ｘ６＋Ｘ４Ｙ２・ｘ４ｙ２＋Ｘ２Ｙ４・ｘ２ｙ４＋Ｘ０Ｙ６・ｙ６＋・・・・・
で表される。
なお、上記の式において、アナモルフィックな自由曲面の中心（面頂点）でのアナモルフィックな自由曲面の法線の方向をｚ方向とすると、
ｘは、ｚ方向に直交する第一の方向における座標であり、
ｙは、ｚ方向及び第一の方向の両方に直交する第二の方向における座標であり、
ｒは、ｚ方向に垂直な方向における高さ（ｒ２＝ｘ２＋ｙ２）であり、
Ｚ（ｘ，ｙ）は、座標（ｘ，ｙ）におけるアナモルフィックな非球面の中心の接平面からアナモルフィックな非球面までの距離（サグ量）であり、
ｃは、アナモルフィックな非球面の中心におけるアナモルフィックな非球面の曲率（又は曲率半径の逆数）であり、
ｋは、アナモルフィックな非球面の中心におけるアナモルフィックな非球面の円錐係数であり、
Ｘ４Ｙ０、Ｘ２Ｙ２、Ｘ０Ｙ４、Ｘ５Ｙ０、Ｘ３Ｙ２・・・は、それぞれ、ｘ４の項、ｘ２ｙ２の項、ｙ４の項、ｘ５の項、ｘ３ｙ２の項・・・の係数である。
表２は、数値実施例１の結像光学系における第４面のアナモルフィックな自由曲面のデータを示す。
Figure 0005181899
 また、表１において偏心を○印で示す。数値実施例１の結像光学系においては、第３面及び第４面が偏心している。
表３は、数値実施例１の結像光学系における第３面及び第４面の偏心量のデータを示す。
Figure 0005181899
 図７は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における数値実施例１の結像光学系の構成を示す図である。より詳しくは、図７は、図７に示すＸＺ面内における数値実施例１の結像光学系の断面図である。図７に示すように、表１に与えられた第３面より後の面のデータは、図７に示すＹ方向を中心にＸＺ面内で、表３に示す第３面の偏心量−１９．０１°だけ回転させることによって得られた新たなＸ'Ｚ'座標系で記載されている。また、第４面の偏心は、第４面のみに作用するローカル座標内での偏心であり、第４面より後の面の座標系は、第４面の偏心によって影響されない。
図８は、数値実施例１の結像光学系における正のパワーを有する反射面及び正のパワーを有するレンズ系の拡大図である。図８（ａ）は、ＹＺ'平面における数値実施例１の結像光学系に含まれる正のパワーを有する反射面及び正のパワーを有するレンズ系の断面図であり、図８（ｂ）は、Ｘ'Ｚ'平面における数値実施例１の結像光学系に含まれる正のパワーを有する反射面及び正のパワーを有するレンズ系の断面図である。
数値実施例１の結像光学系は、Ａ３サイズの原稿の原稿面を、画素ピッチが４．７μｍの一次元的な撮像素子に縮小して結像させる、読取密度が６００ｄｐｉの画像読取装置用の読取光学系であり、数値実施例１の結像光学系の縮小倍率ｍは、０．１１１０２である。また、数値実施例１の結像光学系の明るさは、Ｆｎｏ＝５．０であり、画像読取装置用の読取光学系として十分に明るい結像光学系となっている。さらに、数値実施例１の結像光学系の半画角は、４６．８°であり、正のパワーを有する反射面及び中間像を用いる数値実施例１の結像光学系は、広角な光学系である。また、数値実施例１の結像光学系は、広角な光学系であるにもかかわらず、数値実施例１の結像光学系についての物体から像までの物像間距離は、２６５．８ｍｍであり、従来の画像読取装置の読取光学系の物像間距離に対して非常に短いものである。さらに、数値実施例１の結像光学系に含まれる（正のパワーを有するレンズ系を構成する）レンズは、全て球面レンズであり、数値実施例１の結像光学系に含まれるレンズの枚数は、５枚であるが、このレンズの枚数は、例えば、レンズのみで構成された読取光学系のレンズの枚数よりも少ないものである。また、正のパワーを有する反射面における有効領域は、一次元的な撮像素子の画素配列を考慮に入れて、長方形である。より詳しくは、一次元的な撮像素子の画素配列の方向に対応する正のパワーを有する反射面における有効領域の長手方向の長さは、５０ｍｍであり、一次元的な撮像素子の画素配列の方向（及び正のパワーを有するレンズ系の光軸）に垂直な方向に対応する正のパワーを有する反射面における（最大）有効領域の短手方向の長さは、５ｍｍであり、有効領域の長手方向の長さに対する有効領域の短手方向の長さの比は、十分の一である。
図９は、数値実施例１の結像光学系の解像性能を示す図である。図９に示すグラフの縦軸は、ＲＧＢの三波長（Ｒ：６１２ｎｍ、Ｇ：５４６ｎｍ、及びＢ：４４８ｎｍ）の合成のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の値を示し、図９に示すグラフの横軸は、数値実施例１の結像光学系の像面に対するＺ軸方向におけるデフォーカスの値を示す。図９に示すグラフは、上から順に、それぞれ、物体における高さ０．０Ｙ、０．４Ｙ、０．７Ｙ、０．９Ｙ、及び１．０Ｙの点から射出された光線が像面上に到達する位置での結像光学系の解像性能を示し、ここで、Ｙは、物体の中心から物体における最大画角の点までの距離（＝１５２．４ｍｍ）である。また、図９に示すグラフの実線は、図７及び図８に示すＹ方向についてのＭＴＦの値を示し、図９に示すグラフの点線は、図７及び図８に示すＸ'方向についてのＭＴＦの値を示している。図９に示すグラフのＭＴＦの値は、数値実施例１の結像光学系が、いずれの画角についても良好な解像性能を有することを示しており、画像読取装置における読取光学系として十分な読み取り性能を示すものである。
図１０は、数値実施例１の結像光学系の歪曲収差を示す図である。図１０に示すグラフの横軸は、波長５４６ｎｍの光に対する数値実施例１の結像光学系の歪曲収差の値を示し、図１０に示すグラフの縦軸は、像面における像高を示す。図１０に示すように、数値実施例１の結像光学系の歪曲収差は、良好に補正されており、画像読取装置における読取光学系として十分に低減されている。
［実施例６（数値実施例２）］
次に、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系の別の設計例を数値実施例２として以下に記載する。
表４は、数値実施例２の結像光学系を構成する光学素子等の面番号、曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数を示す。
Figure 0005181899
 なお、表４に示す屈折率は、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）での値である。
また、表４において反射面を○印で示す。数値実施例２の結像光学系における反射面は、第３面及び第４面である。数値実施例２の結像光学系において用いられる、結像光学系の光路を折りたたむ平面ミラーの数は、一枚のみであり、第３面は、結像光学系の光路を折りたたむ平面ミラーである。
第４面は、正のパワーを有する反射面であり、ここでは、数値実施例１において記載した式によって表されるアナモルフィックな自由曲面である。
表５は、数値実施例２の結像光学系における第４面のアナモルフィックな自由曲面のデータを示す。
Figure 0005181899
 また、表５において偏心を○印で示す。数値実施例２の結像光学系においてもまた、数値実施例１の結像光学系と同様に、第３面及び第４面が偏心している。
表６は、数値実施例２の結像光学系における第３面及び第４面の偏心量のデータを示す。
Figure 0005181899
 図１１は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における数値実施例２の結像光学系の構成を示す図である。より詳しくは、図１１は、図１１に示すＸＺ面内における数値実施例２の結像光学系の断面図である。図１１に示すように、表４に与えられた第３面より後の面のデータは、図１１に示すＹ方向を中心にＸＺ面内で、表６に示す第３面の偏心量−１６．０３°だけ回転させることによって得られた新たなＸ'Ｚ'座標系で記載されている。また、第４面の偏心は、第４面のみに作用するローカル座標内での偏心であり、第４面より後の面の座標系は、第４面の偏心によって影響されない。
数値実施例２の結像光学系は、数値実施例１の結像光学系と同様に、Ａ３サイズの原稿の原稿面を、画素ピッチが４．７μｍの一次元的な撮像素子に縮小して結像させる、読取密度が６００ｄｐｉの画像読取装置用の読取光学系であり、数値実施例２の結像光学系の縮小倍率ｍは、０．１１１０２である。数値実施例２の結像光学系の明るさもまた、数値実施例１の結像光学系と同様に、Ｆｎｏ＝５．０であり、画像読取装置用の読取光学系として十分に明るい結像光学系となっている。さらに、数値実施例２の結像光学系の半画角は、４７．６°であり、正のパワーを有する反射面及び中間像を用いる数値実施例２の結像光学系は、広角な光学系である。また、数値実施例２の結像光学系は、広角な光学系であるにもかかわらず、数値実施例２の結像光学系についての物体から像までの物像間距離は、２６３．０ｍｍであり、従来の画像読取装置の読取光学系の物像間距離に対して非常に短いものである。さらに、数値実施例２の結像光学系に含まれる（正のパワーを有するレンズ系を構成する）レンズは、全て球面レンズであり、数値実施例２の結像光学系に含まれるレンズの枚数は、４枚であるが、このレンズの枚数は、例えば、レンズのみで構成された読取光学系のレンズの枚数よりも少ないものであり、さらに数値実施例１の結像光学系に含まれるレンズの枚数よりも一枚少ないものである。また、正のパワーを有する反射面における有効領域は、一次元的な撮像素子の画素配列を考慮に入れて、長方形である。より詳しくは、一次元的な撮像素子の画素配列の方向に対応する正のパワーを有する反射面における有効領域の長手方向の長さは、５０ｍｍであり、一次元的な撮像素子の画素配列の方向（及び正のパワーを有するレンズ系の光軸）に垂直な方向に対応する正のパワーを有する反射面における（最大）有効領域の短手方向の長さは、５ｍｍであり、有効領域の長手方向の長さに対する有効領域の短手方向の長さの比は、十分の一である。
図１２は、数値実施例２の結像光学系の解像性能を示す図である。図１２に示すグラフの縦軸は、ＲＧＢの三波長（Ｒ：６１２ｎｍ、Ｇ：５４６ｎｍ、及びＢ：４４８ｎｍ）の合成のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の値を示し、図１２に示すグラフの横軸は、数値実施例２の結像光学系の像面に対するＺ軸方向におけるデフォーカスの値を示す。図１２に示すグラフは、上から順に、それぞれ、物体における高さ０．０Ｙ、０．４Ｙ、０．７Ｙ、０．９Ｙ、及び１．０Ｙの点から射出された光線が像面上に到達する位置での結像光学系の解像性能を示し、ここで、Ｙは、物体の中心から物体における最大画角の点までの距離（＝１５２．４ｍｍ）である。また、図１２に示すグラフの実線は、図１１に示すＹ方向についてのＭＴＦの値を示し、図１２に示すグラフの点線は、図１１に示すＸ'方向についてのＭＴＦの値を示している。図１２に示すグラフのＭＴＦの値は、数値実施例２の結像光学系が、いずれの画角についても良好な解像性能を有することを示しており、画像読取装置における読取光学系として十分な読み取り性能を示すものである。
図１３は、数値実施例２の結像光学系の歪曲収差を示す図である。図１３に示すグラフの横軸は、波長５４６ｎｍの光に対する数値実施例２の結像光学系の歪曲収差の値を示し、図１３に示すグラフの縦軸は、像面における像高を示す。図１３に示すように、数値実施例２の結像光学系の歪曲収差は、良好に補正されており、画像読取装置における読取光学系として十分に低減されている。
［実施例７］
図１４は、本発明の一つの実施形態による画像形成装置の一つの例を説明する図である。
複写機７００は、電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置である。複写機７００は、電子写真プロセスにおいて画像の情報を読み取るイメ−ジスキャナ８００及びその下方に配置されたプリンタ９００を含む。ここで、イメージスキャナ８００は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置である。
まず、イメージスキャナ８００の構成及び動作を説明する。イメ−ジスキャナ８００の画像読取部には、紙のシート及びプラスチックフィルムのような原稿８０１の台として機能する透明なコンタクトガラス８０７が設けられており、その上方には開閉自在な圧板８５０が配置されている。圧板３５０の内側の面、すなわち、原稿８０１の背面と対向する部分の色は、白色である。コンタクトガラス８０７の下方には、本発明の一つの実施形態による画像読取装置に含まれる読取光学系が設けられている。読取光学系には、露光ランプ８１５、平面ミラー８１０、８０９、８０５、正のパワーを有する反射面８０２、正のパワーを有するレンズ系８０３、及び撮像素子８０４を含む。読取光学系は、原稿面の左右方向に機械的に駆動される。露光ランプ８１５から射出する光は、原稿８０１又は圧板８５０内側の面で反射させられ、その反射光は、平面ミラー８１０、８０９、８０５、正のパワーを有する反射面８０２、及び正のパワーを有するレンズ系８０３を通じて、撮像素子８０４に入射する。ここで、正のパワーを有する反射面８０２と正のパワーを有するレンズ系８０３との間には、中間像が形成されるので、読取光学系は、広角な光学系である一方で、読取光学系についての物像間距離は、短縮される。その結果、イメージスキャナ８００の高さを低減することが可能になる。
次に、プリンタ９００の構成及び動作を説明する。画像の形成及び転写の動作を行うプリンタ９００は、書き込みユニット９０１、感光体９０２、リボルバユニット９０３、転写ユニット９０４、給紙ユニット９０５、転写紙搬送路９０６、及び定着ユニット９０７を含む。感光体９０２の周囲には、感光体９０２の回転方向に沿って、除電ランプ９０８、帯電チャージャ９０９、リボルバユニット９０３、転写ユニット９０４、及びドラムクリーニング部９１０が設けられている。リボルバユニット９０３は、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の現像器を含む。転写ユニット９０４は、複数のローラに張られると共に回転させられ、ベルトマーク９１１を有する中間転写ベルト９１２、一次転写ローラ９１３、ベルトマーク９１１を読み取る位置合わせセンサ９１４、二次転写ローラ９１５、及びベルトクリーニング部９１６を含む。
まず、イメージスキャナ８００によって読み取られた画像の情報に所定の画像処理を施した後、処理された画像の情報に基づいて、レーザー光源等を含む書き込みユニット９０１等を使用することによって、帯電チャージャ９０９によって静電的に帯電させられた感光体９０２上に静電潜像を形成する。次に、リボルバユニット９０３に含まれる各色の現像器に用意されたトナーを含む現像剤で感光体９０２上に形成された静電潜像を現像し、感光体９０２にコピー画像であるトナー像を形成する。感光体９０２に形成されたトナー像を、中間転写ベルト９１２に一次転写する。ここで、感光体９０２に対する画像形成及び中間転写ベルト９１２に対するトナー像の一次転写を、各色についてのベルトマーク９１１の検出に基づいて繰返し、中間転写ベルト９１２に所定のカラー画像を重ね合わせる。次に、中間転写ベルト９１２に転写されたトナー像の先端にあわせて、順次給紙された転写紙にトナー像を二次転写する。次に、定着ユニット９０７を使用することによって転写紙に転写されたトナー像を定着して、トナー像が定着させられた転写紙をプリンタ９００から排出する。最後に、中間転写ベルト９１２に残留しているトナーを、クリーニング部９１６を使用することによって、回収する。
ここで、イメージスキャナ８００が、本発明の一つの実施形態による画像読取装置であるため、複写機７００は、小型な画像形成装置であり、良好な画像の形成、すなわち、高画質の画像の出力を実現することが可能である。
以上、本発明の実施の形態及び実施例を具体的に説明してきたが、本発明は、これらの実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、これら本発明の実施の形態及び実施例を、本発明の主旨及び範囲を逸脱することなく、変更又は変形することができる。
［付記］
付記（１）：
画像を像に結像させる結像光学系及び該結像光学系によって結像させられた像の少なくとも一部を撮像する撮像素子を含む、画像の情報を読み取る画像読取装置において、
該結像光学系は、該画像を中間像に結像させる第一の光学系及び該中間像を該結像させられた像に結像させる第二の光学系を含むことを特徴とする画像読取装置。
付記（２）：
前記第一の光学系は、正のパワーを有する反射面を含むと共に、
前記第二の光学系は、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系を含む
ことを特徴とする付記（１）に記載の画像読取装置。
付記（３）：
前記結像光学系は、前記画像から前記結像させられた像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面をさらに含むことを特徴とする付記（１）又は（２）に記載の画像読取装置。
付記（４）：
前記画像から前記結像させられた像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面は、前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面を含むことを特徴とする付記（３）に記載の画像読取装置。
付記（５）：
前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面のうち、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記レンズ系の光軸の方向に関して、前記中間像の位置に又は前記中間像と前記正のパワーを有するレンズ系との間における位置に配置されることを特徴とする付記（４）に記載の画像読取装置。
付記（６）：
前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面のうち、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記画像から前記正のパワーを有する反射面に入射するいずれかの光線の入射瞳位置に配置されることを特徴とする付記（４）又は（５）に記載の画像読取装置。
付記（７）：
前記レンズ系を構成するパワーを有するレンズの数は、３個以上６個以下であることを特徴とする付記（２）乃至（６）のいずれかに記載の画像読取装置。
付記（８）：
前記中間像の像面は、前記レンズ系の光軸から離れるに従って前記レンズ系により近づくように湾曲させられることを特徴とする付記（２）乃至（７）のいずれかに記載の画像読取装置。
付記（９）：
前記正のパワーを有する反射面は、アナモルフィックな非球面の形状を有することを特徴とする付記（２）乃至（８）のいずれかに記載の画像読取装置。
付記（１０）：
前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有すると共に前記レンズ系の光軸に対して該第一の方向及び前記レンズ系の光軸の方向の両方に垂直な方向へシフトさせられることを特徴とする付記（２）乃至（９）のいずれかに記載の画像読取装置。
付記（１１）：
前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有すると共に、前記第一の方向及び前記レンズ系の光軸の方向の両方に垂直な方向における前記正のパワーを有する反射面の長さは、前記第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さの二分の一以下であることを特徴とする付記（２）乃至（１０）のいずれかに記載の画像読取装置。
付記（１２）：
前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有すると共に、前記第一の方向における、前記画像から前記結像させられた像までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない前記少なくとも一つの反射面の長さは、前記第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さよりも小さいことを特徴とする付記（３）乃至（１１）のいずれかに記載の画像読取装置。
付記（１３）：
画像の情報を読み取る画像読取方法において、
付記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の画像読取装置を用いて、画像の情報を読み取ることを含むことを特徴とする画像読取方法。
付記（１４）：
像担持体に画像を形成する画像形成装置において、
付記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の画像読取装置及び該画像読取装置によって読み取られた画像の情報を用いて該像担持体に画像を形成するデバイスを含むことを特徴とする画像形成装置。
付記（１５）：
像担持体に画像を形成する画像形成方法において、
付記（１４）に記載の画像形成装置を用いて、該像担持体に画像を形成することを含むことを特徴とする画像形成方法。
本発明の実施の形態は、画像読取装置、画像読取方法、画像形成装置、及び画像形成方法に適用することが可能であると考えられる。
本発明の少なくとも一つの態様を、画像読取装置及び画像形成装置の少なくとも一つに利用することができる可能性がある。
図１は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系の一つの例を説明する図である。 図２は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系の別の例を説明する図である。 図３は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における結像光学系の別の例を説明する図である。 図４は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置の一つの例を説明する図である。 図５は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置の別の例を説明する図である。 図６は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置の別の例を説明する図である。 図７は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における数値実施例１の結像光学系の構成を示す図である。 図８は、数値実施例１の結像光学系における正のパワーを有する反射面及び正のパワーを有するレンズ系の拡大図である。 図９は、数値実施例１の結像光学系の解像性能を示す図である。 図１０は、数値実施例１の結像光学系の歪曲収差を示す図である。 図１１は、本発明の一つの実施形態による画像読取装置における数値実施例２の結像光学系の構成を示す図である。 図１２は、数値実施例２の結像光学系の解像性能を示す図である。 図１３は、数値実施例２の結像光学系の歪曲収差を示す図である。 図１４は、本発明の一つの実施形態による画像形成装置の一つの例を説明する図である。
１００，１００'，２００，３００ 結像光学系
１０１，１０１'，２０１，４０１，５０１，６０１ 原稿面
１０２，１０２'，２０２，３０２，４０２，５０２，６０２，８０２ 正のパワーを有する反射面
１０３，１０３'，２０３，３０３，４０３，５０３，６０３，８０３ 正のパワーを有するレンズ系
１０４，１０４'，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４，８０４ 撮像素子
１０５，２０５，３０５，４０５ 中間像
２０６，４０６ 入射瞳
２０７，４０７，５０７，６０７，８０７ コンタクトガラス
２０８，３０８，４０８，４０９，４１０，５０８，５０９，５１０，５１１，６０８，６０９，６１０，６１１，８０５，８０９，８１０ 平面ミラー
３２０，４２０ 光軸
４００，５００，６００ 画像読取装置
４１５，５１５，６１５ 照明手段
４３０ 筐体
６４１ 第一の走行体
６４２ 第二の走行体
７００ 複写機
８００ イメージスキャナ
８０１ 原稿
８５０ 圧板
９００ プリンタ
９０１ 書き込みユニット
９０２ 感光体
９０３ リボルバユニット
９０４ 転写ユニット
９０５ 給紙ユニット
９０６ 転写紙搬送路
９０７ 定着ユニット
９０８ 除電ランプ
９０９ 帯電チャージャ
９１０ ドラムクリーニング部
９１１ ベルトマーク
９１２ 中間転写ベルト
９１３ 一次転写ローラ
９１４ 位置合わせセンサ
９１５ 二次転写ローラ
９１６ ベルトクリーニング部

Claims (10)

  1. 画像の情報を読み取る画像読取装置において、
    前記画像読取装置は、画像を像に結像させる結像光学系及び前記結像光学系によって結像させられた像の少なくとも一部を撮像する撮像素子を含むと共に、
    前記結像光学系は、前記画像を中間像に結像させる第一の光学系及び前記中間像を前記結像させられた像に結像させる第二の光学系を含むと共に、
    前記第一の光学系は、正のパワーを有する反射面を含むと共に、
    前記第二の光学系は、光軸を有すると共に正のパワーを有するレンズ系を含むと共に、
    前記結像光学系は、前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面をさらに含むと共に、
    前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面のうち、前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記レンズ系の光軸と交差する
    ことを特徴とする、画像読取装置。
  2. 請求項１に記載の画像読取装置において、
    前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記レンズ系の光軸の方向に関して、前記中間像の位置に又は前記中間像及び前記正のパワーを有するレンズ系の間における位置に配置されたものである
    ことを特徴とする、画像読取装置。
  3. 請求項１又は２に記載の画像読取装置において、
    前記正のパワーを有する反射面に最も近いパワーを有さない反射面は、前記画像から前記正のパワーを有する反射面に入射するいずれかの光線の入射瞳位置に配置されたものである
    ことを特徴とする、画像読取装置。
  4. 請求項１から３までのいずれかに記載の画像読取装置において、
    前記レンズ系を構成するパワーを有するレンズの数は、３個以上６個以下である
    ことを特徴とする、画像読取装置。
  5. 請求項１から４までのいずれかに記載の画像読取装置において、
    前記中間像の像面は、前記レンズ系の光軸から離れるに従って前記レンズ系により近づくように湾曲させられたものである
    ことを特徴とする、画像読取装置。
  6. 請求項１から５までのいずれかに記載の画像読取装置において、
    前記正のパワーを有する反射面は、アナモルフィックな非球面の形状を有する
    ことを特徴とする、画像読取装置。
  7. 請求項１から６までのいずれかに記載の画像読取装置において、
    前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有すると共に前記レンズ系の光軸に対して前記第一の方向及び前記レンズ系の光軸の方向の両方に垂直な方向へシフトさせられたものである
    ことを特徴とする、画像読取装置。
  8. 請求項１から６までのいずれかに記載の画像読取装置において、
    前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有すると共に、
    前記第一の方向及び前記レンズ系の光軸の方向の両方に垂直な方向における前記正のパワーを有する反射面の長さは、前記第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さの二分の一以下である
    ことを特徴とする、画像読取装置。
  9. 請求項１から６までのいずれかに記載の画像読取装置において、
    前記撮像素子は、少なくとも第一の方向に配列させられた画素を有すると共に、
    前記第一の方向における、前記画像から前記正のパワーを有する反射面までの光路を折りたたむ且つパワーを有さない少なくとも一つの反射面の長さは、前記第一の方向における前記正のパワーを有する反射面の長さよりも小さいものである
    ことを特徴とする、画像読取装置。
  10. 像担持体に画像を形成する画像形成装置において、
    前記画像形成装置は、請求項１から９までのいずれかに記載の画像読取装置及び前記画像読取装置によって読み取られた画像の情報を用いて前記像担持体に画像を形成するデバイスを含む
    ことを特徴とする、画像形成装置。
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