JP5645472B2

JP5645472B2 - 結像光学系及びそれを備える画像読取装置

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Publication number: JP5645472B2
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Description

本発明は、原稿台に載置した原稿を読み取る結像光学系及びそれを備える画像読取装置に関する。特にアナモフィックレンズを有する画像読取レンズの光学性能を十分に発揮して精度の高い画像読取が出来るようにした、イメージスキャナー、複写機、そしてファクシミリ等の画像読取装置に好適なものである。

従来より原稿台に載置した原稿の画像情報を読み取る装置としてイメージスキャナーやデジタル複写機等の画像読取装置が知られている。このうち、画像読取用の結像光学系や読取手段等を１つの筐体（キャリッジ）に収納した一体型走査光学ユニット（キャリッジ一体型ユニット）を用いたフラットベッドイメージスキャナーが知られている。

この画像読取装置では、照明光源から放射された光束で直接あるいは反射笠を介して原稿台に載置した原稿を照明する。そして原稿からの反射光束を複数の反射ミラーを介してキャリッジ内部でその光束の光路を折り曲げている。そして結像光学系によりＣＣＤやＣＭＯＳ等の読取画素を主走査方向に配列したリニアイメージセンサー（以下「ＣＣＤ」と称す。）面上に原稿の画像情報を結像させている。そしてキャリッジを副走査モーターにより副走査方向に移動させることにより原稿の画像情報を読み取っている。そして読取られた画像情報はインターフェイスを通じて外部機器であるパーソナルコンピューター等に送られる。

近年、このような構成において画像読取装置の小型化が要望されている。小型化を図るにはキャリッジの小型化が重要になってくる。キャリッジを小型化するには、例えば反射ミラーの枚数を増やしたり、あるいは一枚の反射ミラーで複数回反射させて光路長を確保する方法等がある。この他近年、結像光学系（画像読取レンズ）内に少なくとも一面が光軸に対して回転非対称な形状より成るアナモフィックレンズを導入した画像読取装置が提案されている。この画像読取装置では結像光学系（結像系）を広画角化して物像間距離を縮め、光路長自体を短くして装置全体の小型化を図っている。

このように結像光学系にアナモフィックレンズを用いれば、像面彎曲収差を効果的に低減することができ、良好なるコントラストの画像情報を得ることができる。しかしながら、アナモフィックレンズを用いると、結像倍率、特に副走査方向の結像倍率（副走査倍率）が光軸上から周辺にかけて変化してしまうことがある。そうすると、例えばカラー画像読取装置等において、ＲＧＢ３ラインカラーセンサーで画像を読取る場合は、各色にて結像位置がずれてしまう為に、副走査方向への色ズレが発生してしまうことがあった。

これに対し、ラインセンサーの仕様（形状）と画像読取レンズの副走査方向についての歪曲収差成分を適切に設定して良好なカラー画像が得られるようにしたカラー画像読取装置が提案されている（特許文献１参照）。また、２つのアナモフィック面を有したレンズの形状を適切に設定することにより良好なカラー画像が得られるようにしたカラー画像読取装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２０００−３０７８００号公報特開２００８−０６５２３４号公報

近年、画像読取装置においては、画像情報の読み取りに際して画像情報を高コントラストで高精度に読み取ることが強く求められている。画像読取装置において、画像情報を高精度に読み取るには、主走査方向におけるサジタルフレアーを軽減し、かつ像面湾曲を低減することが重要になってくる。これらが良好に補正されていないと高コントラストで主走査方向全域において良好なる画像情報の読み取りが困難になってくる。

本発明は、主走査方向において、サジタルフレアを軽減し、また像面彎曲収差を低減し、画像情報を高精度に読み取ることが出来る結像光学系及びそれを備える画像読取装置の提供を目的とする。

本発明に係る結像光学系は、第１の方向に配列された複数の読取画素を含む読取手段と原稿との前記第１の方向に垂直な第２の方向における相対的な位置を変化させて、前記原稿の画像情報を読み取る画像読取装置に用いられ、前記読取手段上に前記原稿を結像する結像光学系であって、
前記第２の方向に垂直な第１の断面内と前記第１の方向に垂直な第２の断面内とにおいて、非円弧の形状より成るアナモフィック面を含むアナモフィックレンズを有し、
前記第２の断面内における前記アナモフィック面の形状をＳ、前記第１の断面内において光軸と直交する軸をＹ軸、前記第２の断面内において光軸と直交する軸をＺ軸、前記第２の断面内における前記アナモフィック面の光軸上での曲率半径をｒ_０、非球面係数をＤ_ｉ，Ｍ_ｊ＿ｋ，Ｅ_２，Ｅ_４，Ｅ_６，Ｅ_８，Ｅ_１０、とし、前記形状Ｓを
なる式で定義したとき、非球面係数Ｍ _ｊ＿４を含む項が０ではないことを特徴とする。
また、本発明に係る別の結像光学系は、第１の方向に配列された複数の読取画素を含む読取手段と原稿との前記第１の方向に垂直な第２の方向における相対的な位置を変化させて、前記原稿の画像情報を読み取る画像読取装置に用いられ、前記読取手段上に前記原稿を結像する結像光学系であって、前記第２の方向に垂直な第１の断面内と前記第１の方向に垂直な第２の断面内とにおいて、非円弧の形状より成るアナモフィック面を含むアナモフィックレンズを有し、前記アナモフィック面の前記第２の断面内における非円弧量は、前記第１の方向の全域においてＭＴＦ曲線が極小値を持たないように、前記第１の方向に沿って光軸から離れるに従って連続的に変化していることを特徴とする。
また、本発明に係る画像読取装置は、上記結像光学系と読取手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、主走査方向において、サジタルフレアを軽減し、また像面彎曲収差を
低減し、画像情報を高精度に読み取ることが出来る結像光学系及びそれを備える画像読取装置が得られる。

本発明の画像読取装置の光学系の基本構成を示す要部概略図本発明の数値実施例１のレンズ断面本発明の数値実施例１の諸収差図本発明の数値実施例１の副走査倍率による色ズレ量の説明図本発明の数値実施例２のレンズ断面本発明の数値実施例２の諸収差図本発明の数値実施例２の副走査倍率による色ズレ量の説明図アナモフィックレンズと像面との関係を示した要部斜視図本発明の画像読取装置の要部概略図本発明の画像読取装置の要部概略図

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。本発明の画像読取レンズは、原稿５１の画像情報を、複数の読取画素を主走査方向（一次元方向）に配列した読取手段５５に結像させる。そして原稿５１と読取手段５５とを主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動させて原稿５１の画像情報を２次元的に読み取る画像読取装置に用いられるものである。

図１は、本発明の画像読取装置に用いられる結像光学系の基本構成を示す要部概略図である。図１において１は原稿であり、カラー画像（画像情報）が形成されている。１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは各々原稿１上の後述する３つのラインセンサー（ＣＣＤもしくはＣＭＯＳセンサー）（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）より成る読取手段２に結像する読取手段２の面と共役な画像情報の読み取り範囲である。ここでは読取手段２の読取画素の配列方向、即ち読取範囲１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの長手方向を主走査方向としている。３は画像読取レンズ（結像光学系）であり、少なくとも１面が光軸に対して回転非対称な形状よりなるアナモフィックレンズを含み、原稿１の画像情報に基づく光束を読取手段２面に結像させている。

読取手段（ラインセンサー）２は、３つのラインセンサー２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを互いに平行となるように同一基板面上に配置した、モノリシックな３ラインセンサーより成っている。読取手段２は複数の読取画素を主走査方向に配列した構成より成っている。３つのラインセンサー２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ面上には各々の色光（例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））に基づく不指示の色フィルターが各々設けられている。各ラインセンサー２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、各々短手方向（主走査方向と直交する副走査方向）に幅Ｗを有し、ライン間隔Ｌを空けて各々配置されている。原稿１を副走査方向へ走査（移動）することによって、この３つのラインセンサー２Ｒ，２Ｇ，２Ｂで順次原稿１の読み取り範囲１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにおける各色の画像情報を線順次方式で読み取っている。

図２、図３、図４は、・・・、主走査全域（全像高）におけるベストピント位置でのＭＴＦ（ＭＴＦピーク）の分布図（ＭＴＦ曲線）である。図５、図６、図７は、・・・、主走査全域（全像高）におけるベストピント位置でのＭＴＦ（ＭＴＦピーク）の分布図（ＭＴＦ曲線）である。

図２、図５のレンズ断面図において、Ｐは原稿面、Ｑは像面である。Ｃ１は原稿台ガラス、ＬＧは画像読取レンズ（結像光学系）、Ｃ２はカバーガラスである。Ｇｉは原稿１側から数えた第ｉ番目の第ｉレンズである。ＳＰは絞りである。Ｌａは光軸である。図３、図６の収差図において、ｅ、ｇ、ｃは各々ｅ線、ｇ線、ｃ線である。またｅΔＭ、ｇΔＭはｅ線とｇ線のメリディオナル像面、ｅΔＳ、ｇΔＳはｅ線とｇ線のサジタル像面である。倍率色収差はｇ線、ｃ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。各実施例の画像読取レンズＬＧは、少なくとも１面が光軸Ｌａに対して回転非対称な非球面形状よりなるアナモフィック面より成るアナモフィックレンズを有している。

ここでアナモフィックレンズは、主走査断面と副走査断面とも非円弧の形状より成っている。そして少なくとも１つのアナモフィック面は、光軸（近軸光線）Ｌａ上で主走査方向の屈折力が正である。アナモフィック面は副走査断面内の非円弧量が、光軸Ｌａから主走査方向に沿って離れるに従って連続的に変化している。

図２、図５に示すように、画像読取用レンズＬＧは原稿面Ｐ側から像面Ｑ側へ順に具体的に次のレンズ構成より成っている。原稿面Ｐ側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力の第１レンズ（正レンズ）Ｇ１、絞りＳＰ、両レンズ面が凹形状の第２レンズ（負レンズ）Ｇ２、両レンズ面が凸形状の第３レンズ（正レンズ）Ｇ３を有する。さらに像面Ｑ側（読取手段側）に凸面を向けたメニスカス形状の第４レンズ（アナモフィックレンズ）Ｇ４を有している。アナモフィックレンズＧ４は光入射の面（光入射面）（Ｒ８）と光出射側の面（光出射面）（Ｒ９）の双方がアナモフィック形状で樹脂より成っている。

図８は本発明に係わる画像読取用レンズの一要素を構成するアナモフィックレンズＧ４と像面Ｑとの関係を示した要部斜視図である。図８においてＬａは図２、図５のにおける回転対称面から成る第１レンズＧ１から第３レンズＧ３までで定まる光軸（ｘ方向）である。アナモフィックレンズＧ４は読取手段２の画素の配列方向（主走査方向）（Ｙ方向）を含んだ主走査断面内（ｘｙ断面内）における断面形状を母線としている。

各実施例における、アナモフィック面Ｒ８、Ｒ９は光軸Ｌａ上において（Ｙ＝Ｚ＝０）、主走査断面内の母線ＲＸ（Ｙ）の曲率と、主走査断面と垂直方向（副走査方向、ｚ方向、子線方向）で光軸Ｌａを含む副走査断面（ＸＺ断面）の子線の曲率ＳＸ（Ｙ）が等しい。また、光軸Ｌａを中心とした軸上光束径の範囲で、主走査断面と副走査断面の形状が、同一形状である。そして、主走査断面と垂直方向の曲率（子線の曲率）ＳＸ（Ｙ）が光軸Ｌａから母線方向（Ｙ方向）に沿って離れるに従って連続的に変化している。更に、副走査断面の非円弧量も、光軸Ｌａから主走査方向に沿って離れるに従って連続的に変化している。アナモフィック面は光軸上において主走査方向の屈折力が正である。

［実施例１］
次に本発明の画像読取レンズの実施例１の数値実施例１を示す。数値実施例１において、ｆは画像読取レンズＬＧの焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、βは倍率、Ｙは最高物体高、ωは半画角である。画像読取レンズＬＧにおいて、面番号ｉは原稿面Ｐ側からの面の順番を示す。Ｒｉは各面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の部材肉厚又は空気間隔、Ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線を基準とした材料の屈折率、アッベ数を示す。

実施例１の数値実施例１におけるアナモフィック面の形状は、たとえば、以下に定義された表現式で表される。また、そのアナモフィック面の係数を示す。光軸に対して回転非対称な屈折力を有する非球面の形状はレンズ面と光軸との交点を原点とし、光軸方向をｘ軸、主走査断面内において光軸と直交する軸をｙ軸、副走査断面内において光軸と直交する軸をｚ軸としたとき、母線形状Ｘが、

但し、Ｒは曲率半径
ｋ_ｙ，Ｂ_４，Ｂ_６，Ｂ_８，Ｂ_１０は母線形状Ｘに関する非球面係数
なる式で表わされる。子線形状Ｓは母線上において母線と垂直な平面を断面とし、

但し、ｒ_０は光軸上の子線の曲率半径でＲ＝ｒ_０
Ｄ_ｉ，Ｍ_ｊ＿ｋ，Ｅ_２，Ｅ_４，Ｅ_６，Ｅ_８，Ｅ_１０は子線形状Ｓに関する非球面係数
なる式で表わされる。このように、実施例１の数値実施例１において、子線の曲率は、主走査断面に垂直で且つ任意の母線方向の位置におけるアナモフィック面の法線を含む面内にて定義される曲率である。言い換えれば、子線の曲率ＳＸ（Ｙ）は、主走査断面に垂直で且つ任意の母線方向の位置における母線形状の接線に垂直な線を含む面内にて定義される曲率である。母線の曲率ＲＸ（Ｙ）は主走査断面内において任意の母線方向の位置Ｙにおける曲率である。

数値実施例１

次に実施例１の画像読取レンズＬＧにおける、アナモフィックレンズの両面Ｒ８、Ｒ９の子線に関する４次の非球面係数Ｍ _ｊ＿4は、Ｍ２＿４、Ｍ４＿４、Ｍ６＿４、Ｍ８＿４といった０（ゼロ）ではない値となっている。すなわち、４次の非球面係数Ｍ _ｊ＿4が主走査方向の位置によって連続的に変化する構成をとっている。よって、非球面係数Ｍ _ｊ＿ｋを含む４次の項も０ではないため、その４次の項を含む式で定義された子線の非円弧量が、主走査方向の位置によって連続的に変化することになる。両面に非円弧量の主走査変化を与えることで、サジタルフレアを、より良好に補正している。

実施例１では、上記、係数を使用したが、上記定義式にある、いずれの非球面係数を使って構成しても良い。また、両面でなく、片面のみに非円弧量変化を与えて、構成しても良い。また、本実施例における光軸を中心とした軸上光束径φ３．５ｍｍの範囲での主走査断面及び副走査断面の形状が、同一である。このように、軸上光束径内において、主走査断面及び副走査断面の形状を同一に構成することで、軸上の光学性能を良好に補正している。また、本実施例においては、完全な同一形状としているが、これに限定されるものではなく、軸上光束径内において、主走査断面及び副走査断面形状の差が±２μｍの範囲であれば良い。

また、主走査断面と垂直方向の副走査断面内の曲率が光軸Ｌａから母線方向（ｙ方向）に沿って離れるに従って連続的に変化する構成をとることで、像面湾曲を良好に補正している。更に、副走査断面の非円弧量も、光軸から主走査方向に沿って離れるに従って連続的に変化していることで、任意の主走査方向の位置において、サジタルフレアを良好に補正している。これにより本実施例では、図４に示すように、原稿読取幅全域において、ほぼ均一で、かつ高コントラストな画像読取レンズを達成している（本実施例のような子線に関する４次の項を用いない上述した特許文献２では、このような均一の分布とならない）。また、図３に示すように、ｅ線における像面湾曲を良好に補正している。このように、本実施例では、像面湾曲及び、サジタルフレアを主走査方向の任意の位置で良好に補正している。また、主走査方向の任意の位置での子線に関する４次の係数をＳ４_ｎ、軸上の子線に関する４次の係数をＳ４_０とするとき、主走査方向全域において、
−１５＜Ｓ４_ｎ／Ｓ４_０＜１５・・・（１）
を満足するようにしている。

本実施例においては、
８面
Ｓ４_ｎ＝−３.８９Ｅ−０４〜−３.３６Ｅ−０５
Ｓ４_０＝−１.２８Ｅ−０４
Ｓ４_ｎ／Ｓ４_０＝０.２６〜３.０４
９面
Ｓ４_ｎ＝ −４.８９Ｅ−０４〜１.４６Ｅ−０５
Ｓ４_０＝−７.６９Ｅ−０５
Ｓ４_ｎ／Ｓ４_０＝ −０.１９〜６.３６
である。

また本実施例において、アナモフィックレンズＧ４は、樹脂によって成形されている。これは構成レンズの中でレンズ径が大きくなりやすいために樹脂で成形することで低コスト化を実現するためである。アナモフィックレンズＧ４の肉厚をｄ、光入射面の副走査方向の有効長をＳとするとき、
０．５≦Ｓ／ｄ≦３．０・・・（２）
なる条件を満足するのが良い。

本実施例においては、
Ｓ＝φ３.５ｍｍ
ｄ＝２.５７ｍｍ
Ｓ／ｄ＝１.３６
である。

条件式（２）の下限を超えてしまうと、光束径に対してアナモフィックレンズの肉厚の比率が大きくなり、成形によるショットバラツキ等が大きくなってしまうので良くない。また、上限を超えると、アナモフィックレンズの肉厚の比率が小さくなりすぎ、光学素子としての強度が不足し、保持による変形が生じてくるので良くない。条件式（２）を満足することで、成形性及び強度のバランスのとれたアナモフィックレンズを実現することが容易となる。

また、アナモフィックレンズの主走査方向のパワー（屈折力）を正にすることで昇温時の第１、第２、第３レンズの材料のガラスの屈折率変化と、アナモフィックレンズＧ４の材料の屈折率変化によるピント移動をキャンセルしている。これにより安定した結像性能を達成している。

以上のように本実施例によれば、原稿面内の主走査方向全域で、サジタルフレアを良好に補正し、かつ、像面彎曲収差を低減した画像読取レンズを得ることができる。

［実施例２］
次に本発明の実施例２の画像読取レンズについて説明する。実施例２は実施例１に比べて、アナモフィック面の定義が異なっている。実施例２におけるアナモフィック面の定義は次のとおりである。光軸に対して回転非対称な屈折力を有する非球面の形状はレンズ面と光軸との交点を原点とする。光軸方向をｘ軸、主走査断面内において光軸と直交する軸をｙ軸、副走査断面内において光軸と直交する軸をｚ軸とする。このとき、アナモフィック面の形状Ｘが、
Ｘ＝ΣＣ_i＿jＹⁱＺ^j
のような、Ｙ，Ｚの冪級数で表現される形状である。

このように、アナモフィック面が光軸Ｘに対して冪級数で定義されていることで、光学素子の形状評価の結果等の迅速なフィードバック等が容易となる。実施例２の数値実施例２における数値を数値実施例１と同様に示す。

実施例２の画像読取レンズＬＧにおけるアナモフィックレンズの両面Ｒ８、Ｒ９の子線に関する４次の係数は、Ｃ２４、Ｃ４４、Ｃ６４、Ｃ８４といった０（ゼロ）ではない値となっている。すなわち、４次の係数が主走査方向の位置によって連続的に変化する構成をとっている。よって、４次の係数を含む４次の項も０ではないため、その４次の項を含む式で定義された非円弧量が、主走査方向の位置によって連続的に変化することになる。両面に非円弧量の主走査変化を与えることで、サジタルフレアをより良好に補正している。

本実施例は、両面にアナモフィック面を設けることに限定されるものではなく、また子線４次の変化に限定するものでもない。また、本実施例における光軸を中心とした軸上光束径φ３．２ｍｍの範囲での主走査断面及び副走査断面の形状が、主走査断面及び副走査断面形状の差が±２μｍの範囲内で、同一形状である。更に好ましくは、光軸を中心とした軸上光束径の範囲での主走査断面及び副走査断面の形状が、主走査断面及び副走査断面形状の差が±１μｍの範囲で、同一形状で構成することで、軸上での性能をより良好に補正している。

また、主走査断面と垂直方向の曲率が光軸Ｌａから母線方向（ｙ方向）に沿って離れるに従って連続的に変化する構成をとることで、像面湾曲を良好に補正している。更に、副走査断面の非円弧量も、光軸から主走査方向に沿って離れるに従って連続的に変化していることで、任意の主走査方向の位置において、サジタルフレアを良好に補正している。これにより、本実施例では、図７に示すように、原稿読取幅全域において、ほぼ均一で、かつ高コントラストな画像読取レンズを達成している。また、図６に示すように、ｅ線における像面湾曲をかなり良好に補正している。

本実施例において前述の条件式（２）に関する値は
Ｓ＝φ３．２ｍｍ
ｄ＝２.３ｍｍ
Ｓ／ｄ＝1.３９
である。このように、本実施例では像面湾曲及び、サジタルフレアを主走査任意の位置で良好に補正している。

［フラットベッド型画像読取装置］
図９は本発明の数値実施例１、２の何れかの画像読取レンズをデジタル複写機等のキャリッジ一体型（フラットベッド型）の画像読取装置に搭載したときの要部概略図である。図９において照明系５３から放射された光束は直接あるいは反射笠を介して原稿台５２に載置した原稿５１を照明している。そして照明された原稿５１からの反射光を第１、第２、第３、第４の反射ミラー５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを介してキャリッジ５７内部でその光束の光路を折り曲げている。そして折り曲げられた光束を上述した数値実施例１、２、３の何れかの画像読取レンズ５６により読取手段としてのラインセンサー（リニアイメージセンサー）５５面上に結像させている。

そしてキャリッジ５７を副走査機構５８により矢印Ｈ方向（副走査方向）に移動させることにより、原稿５１の画像情報を２次元的に読取っている。そして読取られた画像情報はインターフェイス５９を通じて外部機器であるパーソナルコンピューター６０等に送られる。

本発明の画像読取装置は上述した数値実施例１、２の何れかの画像読取レンズ５６を用いることにより、全系の小型化を図りつつ、画質の高い画像情報を読み取っている。尚、本発明の画像読取レンズは、一体型（フラットベッド型）の画像読取装置に限らず、例えば図１０に示す１：２走査光学系を有する画像読取装置にも同様に適用することができる。

図１０において６２は原稿台（原稿台ガラス）であり、その面上に原稿６１が載置されている。６３は照明光源であり、例えばハロゲンランプ、蛍光灯、キセノンランプ、ＬＥＤアレイ等によって成っている。６４は反射笠であり、照明光源６３からの光束を反射させ、効率よく原稿６１を照明している。６５，６６，６７は各々の順に第１、第２、第３の反射ミラーであり、原稿６１からの光束の光路をキャリッジ７０内部で折り曲げている。６８は上述した数値実施例１、２の何れかの画像読取用レンズであり、原稿６１の画像情報に基づく光束をラインセンサー（ＣＣＤもしくはＣＭＯＳセンサー）６９面上に結像させている。７０はキャリッジ本体、７４は圧板、７２は第１ミラー台、７３は第２ミラー台である。

同図において照明光源６３から放射された光束は直接あるいは反射笠６４を介して原稿６１を照明している。そして照明された原稿６１からの反射光を第１、第２、第３の反射ミラー６５，６６，６７を介してキャリッジ本体７０内部でその光束の光路を折り曲げ、画像読取用レンズ６８により、ラインセンサー６９面上に結像させている。このとき第１、第２、第３の反射ミラー６５，６６，６７が副走査方向に移動しながら主走査方向（紙面と垂直方向）を電気的に走査することで原稿６１の画像情報を読み取っている。
このとき第２，３の反射ミラー６６，６７は、第１の反射ミラー６５の移動量の半分移動することで原稿６１とラインセンサー６９との距離を一定としている。

尚、本実施例ではデジタルカラー複写機の画像読取装置に本発明の画像読取レンズを適用したが、これに限らず、例えばカラーイメージスキャナー等の種々のカラー画像読取装置にも適用することができる。

１，５１原稿２，５５読取手段（ラインセンサー）
３，５６画像読取レンズ５２原稿台ガラス５３照明系
５４反射ミラー５７キャリッジ５８副走査機構

Claims

第１の方向に配列された複数の読取画素を含む読取手段と原稿との前記第１の方向に垂直な第２の方向における相対的な位置を変化させて、前記原稿の画像情報を読み取る画像読取装置に用いられ、前記読取手段上に前記原稿を結像する結像光学系であって、
前記第２の方向に垂直な第１の断面内と前記第１の方向に垂直な第２の断面内とにおいて、非円弧の形状より成るアナモフィック面を含むアナモフィックレンズを有し、
前記第２の断面内における前記アナモフィック面の形状をＳ、前記第１の断面内において光軸と直交する軸をＹ軸、前記第２の断面内において光軸と直交する軸をＺ軸、前記第２の断面内における前記アナモフィック面の光軸上での曲率半径をｒ_０、非球面係数をＤ_ｉ，Ｍ_ｊ＿ｋ，Ｅ_２，Ｅ_４，Ｅ_６，Ｅ_８，Ｅ_１０、とし、前記形状Ｓを
なる式で定義したとき、非球面係数Ｍ _ｊ＿４を含む項が０ではないことを特徴とする結像光学系。
第１の方向に配列された複数の読取画素を含む読取手段と原稿との前記第１の方向に垂直な第２の方向における相対的な位置を変化させて、前記原稿の画像情報を読み取る画像読取装置に用いられ、前記読取手段上に前記原稿を結像する結像光学系であって、
前記第２の方向に垂直な第１の断面内と前記第１の方向に垂直な第２の断面内とにおいて、非円弧の形状より成るアナモフィック面を含むアナモフィックレンズを有し、
前記アナモフィック面の前記第２の断面内における非円弧量は、前記第１の方向の全域においてＭＴＦ曲線が極小値を持たないように、前記第１の方向に沿って光軸から離れるに従って連続的に変化していることを特徴とする結像光学系。
前記アナモフィックレンズは、光軸上において前記第１の断面内での屈折力が正であることを特徴とする請求項１又は２に記載の結像光学系。
前記アナモフィック面の、光軸上における前記第１の断面内での曲率と前記第２の断面内での曲率とが等しいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の結像光学系。
前記アナモフィック面は、光軸を中心とした軸上光束径の範囲内において、前記第１の断面内での形状と前記第２の断面内での形状とが同一であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の結像光学系。
前記アナモフィックレンズの肉厚をｄ、前記アナモフィックレンズの光入射面の光軸上での第２の方向における有効長をＳ、とするとき、
０．５≦Ｓ／ｄ≦３．０
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
前記アナモフィックレンズの光入射面及び光出射面の双方が前記アナモフィック面であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の結像光学系。
前記アナモフィックレンズは樹脂により成形されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の結像光学系。
前記アナモフィックレンズは、前記読取手段側に凸面を向けたメニスカス形状であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項の結像光学系。
前記結像光学系は、前記原稿側から順に、前記原稿側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズ、両レンズ面が凹形状の負レンズ、両レンズ面が凸形状の正レンズ、前記アナモフィックレンズ、が配置されて成ることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項の結像光学系。
前記アナモフィック面の前記第１の方向における任意の位置での子線に関する４次の係数をＳ４_ｎ、前記アナモフィック面の光軸上での子線に関する４次の係数をＳ４_０、とするとき、前記第１の方向の全域においてＭＴＦ曲線が極小値を持たないように、前記第１の方向に沿って光軸から離れるに従ってＳ４_ｎ／Ｓ４_０が連続的に変化していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の結像光学系。
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の結像光学系と読取手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。