JP6048094B2 - Image reading lens, image reading apparatus, and image forming apparatus - Google Patents

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Description

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

ファクシミリやデジタル複写機等の画像読取装置においては、読み取るべき画像情報を結像レンズで縮小して、CCD(Charge Coupled Device)のような固体撮像素子上に結像させて画像情報を信号化する。該画像読取装置において原稿の画像情報をカラーで読み取るための光学系としては、撮像素子として例えば赤、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を用い、この受光面に原稿像を結像させることにより3原色に色分解し、カラー画像情報を信号化する光学系がある。   In an image reading apparatus such as a facsimile or a digital copying machine, image information to be read is reduced by an imaging lens and imaged on a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) to convert the image information into a signal. . As an optical system for reading image information of a document in color in the image reading apparatus, so-called three lines in which light receiving elements having, for example, red, green, and blue filters as image pickup elements are arranged in three rows on one chip. There is an optical system that uses a CCD and forms a document image on this light receiving surface to separate the three primary colors and convert color image information into a signal.

画像読取装置に固定焦点の結像手段として用いられる画像読取レンズとしては、4群6枚構成の、いわゆるガウスタイプと呼ばれる画像読取レンズが一般的であるが、レンズ枚数を低減した、テレフォトタイプも近年の小型化、低コスト化の目的のため多く用いられるようになってきている。   As an image reading lens used as an imaging means for fixed focus in an image reading device, an image reading lens called a Gauss type having 6 elements in 4 groups is generally used, but a telephoto type with a reduced number of lenses. In recent years, however, they are increasingly used for the purpose of downsizing and cost reduction.

テレフォトタイプの画像読取レンズとしては、物体から正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズの4群4枚構成の画像読取レンズが一般的である(例えば、特許文献1及び2参照)。
このような画像読取レンズとしては、特許文献1に記載された半画角30°以上の広角なものから、特許文献2に記載された半画角18°前後のものまで知られている。
As a telephoto type image reading lens, an image reading lens having four elements in four groups of a positive lens, a negative lens, a positive lens, and a negative lens is generally used (for example, see Patent Documents 1 and 2).
As such an image reading lens, a wide-angle lens having a half angle of view of 30 ° or more described in Patent Document 1 to a lens having a half angle of view of approximately 18 ° described in Patent Document 2 is known.

しかし、上記の4群4枚構成の画像読取レンズは、枚数の低減という意味においては低コスト化を現実としているが、6枚構成のガウスタイプの画像読取レンズと同等の性能を得ようとすると、ほぼ同等の大きさが必要となるため小型化の効果が得られないという側面がある。   However, the above-mentioned image reading lens having four groups and four elements has realized a reduction in cost in terms of reduction in the number of sheets, but when trying to obtain the same performance as a six-element Gauss type image reading lens. There is an aspect that the effect of miniaturization cannot be obtained because approximately the same size is required.

そこで、4枚以下の構成で、6枚構成の画像読取レンズと同等の性能を得ようとするものが提案されている(例えば、特許文献3及び4参照)。
特許文献3及び4の画像読取レンズによれば、最終の負レンズを非球面化することにより、小型化と高解像度化を達成し、かつ該負レンズをプラスチック材料とすることにより、低コストとの両立も果たすことができるとされている。
In view of this, there has been proposed a configuration in which the performance equivalent to that of an image reading lens having a six-lens configuration is obtained with a configuration of four or less (see, for example, Patent Documents 3 and 4).
According to the image reading lenses of Patent Documents 3 and 4, the final negative lens is made aspherical to achieve miniaturization and high resolution, and the negative lens is made of a plastic material. It is said that both of these can be achieved.

一方、一般的な画像読取装置では、キセノンランプ等の蛍光ランプの発光時の発熱や、ラインCCD等の撮像素子の駆動による発熱等の影響により、画像読取装置内の温度が上昇することが知られている。画像読取装置内の温度上昇することにより、画像読取レンズを押圧保持する保持部材が熱膨張し、画像読取レンズの結像面が撮像素子の受光面からずれてしまい、解像力が低下してしまうという問題がある。また、撮像素子の近傍に配置されたプラスチックレンズは、撮像素子の発熱の影響を強く受けてしまうため、さらなる性能の劣化を招く可能性がある。   On the other hand, in a general image reading apparatus, it is known that the temperature in the image reading apparatus rises due to heat generated when a fluorescent lamp such as a xenon lamp emits light or heat generated by driving an image pickup device such as a line CCD. It has been. When the temperature in the image reading apparatus rises, the holding member that presses and holds the image reading lens is thermally expanded, and the image forming surface of the image reading lens is displaced from the light receiving surface of the image sensor, resulting in a decrease in resolution. There's a problem. In addition, since the plastic lens disposed in the vicinity of the image sensor is strongly affected by the heat generated by the image sensor, there is a possibility of further deterioration in performance.

この問題に対し、温度上昇時に焦点距離の伸び量の変化を抑えることにより、結像面のずれを補償することが提案されている(例えば、特許文献5参照)。特許文献5には、正レンズと負レンズの焦点距離の変化を相殺することにより、温度変動による性能変化への影響を補償することが記載されている。   In order to solve this problem, it has been proposed to compensate for the deviation of the imaging plane by suppressing the change in the focal length extension when the temperature rises (see, for example, Patent Document 5). Patent Document 5 describes that the influence on the performance change due to the temperature fluctuation is compensated by canceling the change in the focal length of the positive lens and the negative lens.

しかしながら、プラスチックレンズにおいてこのような手段により補償を行うことができるのは、正レンズと負レンズとが近くに配置されている場合である。正レンズと負レンズとが離れて配置されている場合には、最初のプラスチックレンズから射出する角度が通常時と温度上昇時で変化してしまうため、次のプラスチックレンズへの入射高さが変化してしまい、特に、周辺光については温度上昇時の結像性能の変化を補償できなくなってしまうという問題があった。   However, in the plastic lens, compensation can be performed by such means when the positive lens and the negative lens are arranged close to each other. When the positive lens and the negative lens are arranged apart from each other, the incident angle to the next plastic lens changes because the angle from the first plastic lens changes between normal and when the temperature rises. In particular, the ambient light has a problem that it is impossible to compensate for a change in imaging performance when the temperature rises.

そこで、本発明は上記課題に鑑み、温度環境が変化した場合であっても良好な画像性能が得られるとともに、小型化を実現可能な画像読取レンズを提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image reading lens that can obtain good image performance even when the temperature environment changes and can be downsized.

上記課題を解決するために、本発明に係る画像読取レンズは、物体側より像側に向かって順に、1枚以上のレンズにより構成される第1群と、負のパワーを有する1枚のプラスチックレンズにより構成される第2群と、前記第2群のプラスチックレンズを保持し、前記第1群と前記第2群との間の空気間隔を規定する第2群保持部材とを備え、前記第2群のプラスチックレンズの焦点距離をfB、前記第1群と前記第2群との間の空気間隔をL12、前記第2群のプラスチックレンズと像面との間の距離をLB、前記第2群保持部材の線膨張計数をαB、前記第2群の温度上昇時の焦点距離の変化量をΔfBとしたとき、下記条件式
(1)0.2<−L12/fB<1.0
(2)0.1<LB/L12<0.3
(3)0.02<−L12×αB/ΔfB<0.10
をいずれも満足するように構成されてなることを特徴とする画像読取レンズである。
In order to solve the above problems, an image reading lens according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, a first group including one or more lenses, and one plastic having negative power. A second group constituted by a lens, and a second group holding member that holds the plastic lens of the second group and defines an air gap between the first group and the second group, The focal length of the second group of plastic lenses is fB, the air gap between the first group and the second group is L12, the distance between the second group of plastic lenses and the image plane is LB , When the linear expansion coefficient of the group holding member is αB and the amount of change in the focal length when the temperature of the second group rises is ΔfB , the following conditional expression (1) 0.2 <−L12 / fB <1.0
(2) 0.1 <LB / L12 <0.3
(3) 0.02 <−L12 × αB / ΔfB <0.10
The image reading lens is configured to satisfy any of the above.

本発明に係る画像読取レンズによれば、温度環境が変化した場合であっても良好な画像性能が得られるとともに、小型化を実現可能な画像読取レンズを提供することができる。   According to the image reading lens of the present invention, it is possible to provide an image reading lens that can obtain a good image performance even when the temperature environment changes and can be downsized.

第1の実施態様に係るレンズ構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the lens structure which concerns on a 1st embodiment. 第1の実施態様のレンズ構成における球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 5 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration in the lens configuration of the first embodiment. 第2の実施態様に係るレンズ構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the lens structure which concerns on a 2nd embodiment. 第2の実施態様のレンズ構成における球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を示す収差曲線図である。It is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration in the lens configuration of the second embodiment. 第3の実施態様に係るレンズ構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the lens structure which concerns on a 3rd embodiment. 第3の実施態様のレンズ構成における球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を示す収差曲線図である。It is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration in the lens configuration of the third embodiment. 第4の実施態様に係るレンズ構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the lens structure which concerns on a 4th embodiment. 第4の実施態様のレンズ構成における球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 9 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration in the lens configuration of the fourth embodiment. 第5の実施態様に係るレンズ構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the lens structure which concerns on a 5th embodiment. 第5の実施態様のレンズ構成における球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 10 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration in the lens configuration of the fifth embodiment. 第6の実施態様に係るレンズ構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the lens structure which concerns on a 6th embodiment. 第6の実施態様のレンズ構成における球面収差、非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 10 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration in the lens configuration of the sixth embodiment. 画像読取装置の一実施形態の要部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the principal part of one Embodiment of an image reading apparatus. 画像読取装置の一実施形態の要部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the principal part of one Embodiment of an image reading apparatus. 画像形成装置の一実施形態を説明するための概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram for explaining an embodiment of an image forming apparatus.

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

〔第1の実施形態(実施例1)〕
本発明に係る画像読取レンズの構成の一例を図1に示す。
前記画像読取レンズは、物体側より像側に向かって順に、1枚以上のレンズ(図1に示す本実施形態では3枚のレンズL1〜L3)により構成される第1群G1と、負のパワーを有する1枚のプラスチックレンズL4により構成される第2群G2とを備える。
第2群G2のプラスチックレンズL4の焦点距離をfB、第1群G1と第2群G2との間の空気間隔をL12、第2群G2のプラスチックレンズL4と像面Iとの間の距離をLBとしたとき、下記条件式
(1)0.2<−L12/fB<1.0
(2)0.1<LB/L12<0.3
をいずれも満足するように構成されている。
[First Embodiment (Example 1)]
An example of the configuration of the image reading lens according to the present invention is shown in FIG.
The image reading lens includes, in order from the object side to the image side, a first group G1 including one or more lenses (three lenses L1 to L3 in the present embodiment shown in FIG. 1), and a negative group And a second group G2 including a single plastic lens L4 having power.
The focal length of the plastic lens L4 of the second group G2 is fB, the air gap between the first group G1 and the second group G2 is L12, and the distance between the plastic lens L4 of the second group G2 and the image plane I is When LB, the following conditional expression (1) 0.2 <−L12 / fB <1.0
(2) 0.1 <LB / L12 <0.3
It is comprised so that all may be satisfied.

図1における符号の意味は下記の通りである。
ri(i=1〜9):物体側から数えてi番目のレンズ面の曲率半径
di(i=1〜8):物体側から数えてi番目の面間隔
rc1:コンタクトガラスの物体側の曲率半径
rc2:コンタクトガラスの像側の曲率半径
rc3:CCDカバーガラスの物体側の曲率半径
rc4:CCDカバーガラスの像側の曲率半径
dc1:コンタクトガラスの肉厚
dc3:CCDカバーガラスの肉厚
The meanings of the symbols in FIG. 1 are as follows.
ri (i = 1 to 9): radius of curvature of the i-th lens surface counted from the object side di (i = 1 to 8): i-th surface interval counted from the object side rc1: curvature of the contact glass on the object side Radius rc2: radius of curvature on the image side of the contact glass rc3: radius of curvature on the object side of the CCD cover glass rc4: radius of curvature on the image side of the CCD cover glass dc1: thickness of the contact glass dc3: thickness of the CCD cover glass

なお、図1では、第1群G1を構成するレンズのうち最も像側に配置されたL3と、第2群G2のプラスチックレンズL4との間の面間隔d7が、第1群G1と第2群G2との間の空気間隔L12に相当する。   In FIG. 1, the surface distance d7 between the lens L3 disposed closest to the image side of the lenses constituting the first group G1 and the plastic lens L4 of the second group G2 is the first group G1 and the second group G2. This corresponds to the air gap L12 between the group G2.

上記条件式(1)は、第2群G2のプラスチックレンズL4の焦点距離fBに対する第1群G1と第2群G2との間の空気間隔L12の比の範囲を表している。
一般的に、プラスチックレンズはガラスレンズに比べて温度変化時の焦点距離の変化が大きいため、空気間隔L12が短すぎると、L12の値はあまり変化しないのに対し、fBの値のみが大きく変化することになる。例えば、温度上昇により、負のパワーを持つ第2群のプラスチックレンズは焦点距離fBが伸びる方向に変化するため、結像位置が伸びる方向にずれることによりピントずれを発生し、良好な結像が得られなくなる。
The conditional expression (1) represents the range of the ratio of the air gap L12 between the first group G1 and the second group G2 with respect to the focal length fB of the plastic lens L4 of the second group G2.
In general, the plastic lens has a greater change in focal length when the temperature changes than a glass lens. Therefore, if the air distance L12 is too short, the value of L12 does not change much, whereas only the value of fB changes greatly. Will do. For example, as the temperature rises, the second group of plastic lenses having negative power changes in the direction in which the focal length fB extends, so that the image formation position shifts in the direction in which the image formation position extends, resulting in defocus and good image formation. It can no longer be obtained.

条件式(1)は、1枚のプラスチックレンズで構成される第2群G2の焦点距離fBの変化量を、ガラスレンズの変化量と同等程度まで低減するために必要な条件式である。この条件式(1)を満足することにより、第2群G2において複数枚のプラスチックレンズを用いて画像読取レンズの焦点距離の変化を抑制することなく、1枚のプラスチックレンズのみで、良好に温度変化によるピントずれの発生を抑制することが可能となる。   Conditional expression (1) is a conditional expression necessary for reducing the change amount of the focal length fB of the second group G2 constituted by one plastic lens to the same extent as the change amount of the glass lens. By satisfying this conditional expression (1), it is possible to achieve a satisfactory temperature with only one plastic lens without suppressing a change in the focal length of the image reading lens using a plurality of plastic lenses in the second lens group G2. It is possible to suppress the occurrence of focus shift due to the change.

すなわち、−L12/fBの値が下限の0.2を超えても、上限の1.0を超えても、第2群を構成する1枚のプラスチックレンズのみで、温度変化による結像の劣化を抑制することが困難となる。   That is, even if the value of -L12 / fB exceeds the lower limit of 0.2 or exceeds the upper limit of 1.0, only one plastic lens constituting the second group can be used to degrade image formation due to temperature changes. Is difficult to suppress.

条件式(2)は、第1群G1と第2群G2との間の空気間隔L12に対する第2群と像面Iとの間隔LBの比の範囲を表している。
LB/L12の値が小さい場合には、空気間隔L12の伸びに対して間隔LBの伸びが小さいために、第2群G2が成す倍率が小さくなる。一方、LB/L12の値が大きい場合には、第2群G2が成す倍率が大きくなる。
Conditional expression (2) represents the range of the ratio of the distance LB between the second group and the image plane I to the air distance L12 between the first group G1 and the second group G2.
When the value of LB / L12 is small, the magnification of the second group G2 is small because the elongation of the interval LB is small with respect to the elongation of the air interval L12. On the other hand, when the value of LB / L12 is large, the magnification formed by the second group G2 is large.

上述のとおり、空気間隔L12の値も第2群G2の焦点距離fBの値も、温度によって変化してピントずれを生じる。さらに第2群G2の倍率の変化も発生するため、これらを抑制するために必要な条件を規定したのが条件式(2)である。   As described above, both the value of the air gap L12 and the value of the focal length fB of the second group G2 change depending on the temperature and cause a focus shift. Furthermore, since a change in the magnification of the second group G2 also occurs, conditional expression (2) defines the conditions necessary to suppress these.

また、条件式(2)は、第2群G2が第1群G1よりも像面側に配置されることを示しており、このような配置とすることにより、第2群G2のレンズ面の面精度が結像性能に与える影響を極力小さくすることができる。すなわち、レンズ面の加工精度を出しづらく、温度変化による面の形状変化が大きいプラスチックレンズであっても、形状に起因する影響を小さくすることができ、良好な結像を得ることができる。   Conditional expression (2) indicates that the second group G2 is arranged on the image plane side with respect to the first group G1, and with this arrangement, the lens surface of the second group G2 is arranged. The influence of surface accuracy on imaging performance can be minimized. That is, it is difficult to obtain the processing accuracy of the lens surface, and even a plastic lens having a large surface shape change due to a temperature change can reduce the influence due to the shape and obtain a good image.

さらに、負のパワーを持つ第2群G2を像面Iの近くに配置することにより、後ろ側主点をレンズ前方に配置するレトロフォーカスタイプとすることができ、レンズ先端から撮像面までの距離を従来のガウスタイプよりも短くすることが可能になり、複数枚のレンズで構成される第1群G1の小型化の実現に効果がある。   Furthermore, by arranging the second group G2 having negative power near the image plane I, a retrofocus type in which the rear principal point is arranged in front of the lens can be obtained, and the distance from the lens front end to the imaging surface Can be made shorter than the conventional Gaussian type, which is effective in realizing a reduction in size of the first group G1 composed of a plurality of lenses.

すなわち、LB/L12の値が、下限の0.1を超えても、上限の0.3を超えても、1枚のプラスチックレンズにより温度変化による結像性能への影響を低減し、かつ第1群G1の小型化を実現することが困難となる。   That is, even if the value of LB / L12 exceeds the lower limit of 0.1 or the upper limit of 0.3, the influence of the temperature change on the imaging performance is reduced by one plastic lens, and the first It becomes difficult to reduce the size of the first group G1.

第1群G1と第2群G2との間の空気間隔L12は、少なくとも第2群G2のプラスチックレンズを保持する保持部材により、第2群G2のプラスチックレンズの位置が固定されることにより規定される。
本実施形態の画像読取レンズは、第2群G2のプラスチックレンズを保持し、第1群G1と第2群G2との間の空気間隔L12を規定する第2群保持部材を備える。
前記第2群保持部材の線膨張計数をαB、前記第2群の温度上昇時の焦点距離の変化量をΔfBとしたとき、下記条件式
(3)0.02<−L12×αB/ΔfB<0.10
を満足する。
The air gap L12 between the first group G1 and the second group G2 is defined by fixing the position of the plastic lens of the second group G2 by at least a holding member that holds the plastic lens of the second group G2. The
The image reading lens of the present embodiment includes a second group holding member that holds the plastic lens of the second group G2 and defines an air gap L12 between the first group G1 and the second group G2.
When the linear expansion coefficient of the second group holding member is αB and the change amount of the focal length when the temperature of the second group is increased is ΔfB, the following conditional expression (3) 0.02 <−L12 × αB / ΔfB < 0.10
Satisfied.

条件式(3)は、実際に用いられる第2群保持部材の材質の熱膨張による第1群G1と第2群G2との空気間隔L12の変化量の値L12×αB、及び温度変化による第2群G2の焦点距離fBの変化量ΔfBを規制するものである。
例えば、第2群保持部材の材質として、第1群G1と第2群G2との空気間隔L12、及び第2群G2の焦点距離fBが温度変化により伸びる量に対し、条件式(3)を満足する線膨張係数αBを有する材質を選択することにより、結像位置のずれを補正することができる。また、用いられている第2群保持部材の材質の線膨張係数αB、及び第2群G2の焦点距離fBが温度変化により伸びる量に基づき、条件式(3)を満足する空気間隔L12を規定し、結像位置のずれを補正することができる。
Conditional expression (3) indicates that the change amount L12 × αB of the air gap L12 between the first group G1 and the second group G2 due to the thermal expansion of the material of the second group holding member that is actually used, and the first change due to the temperature change. The amount of change ΔfB of the focal length fB of the second group G2 is regulated.
For example, as a material of the second group holding member, conditional expression (3) is expressed with respect to an amount that the air gap L12 between the first group G1 and the second group G2 and the focal length fB of the second group G2 extend due to temperature change. By selecting a material having a satisfactory linear expansion coefficient αB, it is possible to correct the shift of the imaging position. Further, based on the linear expansion coefficient αB of the material of the second group holding member used and the amount by which the focal length fB of the second group G2 extends due to the temperature change, the air interval L12 that satisfies the conditional expression (3) is defined. Thus, it is possible to correct the deviation of the imaging position.

具体的には、線膨張係数が1.0〜2.4×10−5の線膨張係数を有する材質で第2保持部材を構成することにより、温度変化によるピントずれの発生を低減することができる。 Specifically, by forming the second holding member with a material having a linear expansion coefficient of 1.0 to 2.4 × 10 −5 , it is possible to reduce the occurrence of focus deviation due to a temperature change. it can.

−L12×αB/ΔfBの値が、下限値の0.02を超えても、上限値の0.10を超えても、結像位置のずれを補正することが困難となる。   Even if the value of −L12 × αB / ΔfB exceeds the lower limit value of 0.02 or exceeds the upper limit value of 0.10, it is difficult to correct the shift of the imaging position.

第2群G2のプラスチックレンズは、像面に凸面を向けて配置されたメニスカスレンズであることが好ましい。像面側に凸面を向けて配置することにより、温度変化時にプラスチックレンズへ入射する光線の高さが変化した場合であっても、いずれの像高においても入射角の変化を小さく抑えることができ、温度変化時の性能劣化を抑制させることが可能となる。   The plastic lens of the second group G2 is preferably a meniscus lens arranged with the convex surface facing the image surface. By arranging the convex surface facing the image surface side, the change in the incident angle can be kept small at any image height even when the height of the light incident on the plastic lens changes during a temperature change. It becomes possible to suppress the performance deterioration at the time of temperature change.

第1群G1を構成する1枚以上のレンズは、いずれもガラスレンズであることが好ましい。第1群G1のレンズをすべてガラスレンズで構成することにより、温度変化による第1群G1の焦点距離の変化を小さく抑えることができる。これにより、上述のように温度変化時の結像性能の劣化を抑制可能な第2群G2と併せて、画像読取レンズ全系において温度変化による影響を低減することができ、良好な結像性能を得ることができる。   All of the one or more lenses constituting the first group G1 are preferably glass lenses. By configuring all the lenses of the first group G1 with glass lenses, it is possible to suppress a change in the focal length of the first group G1 due to a temperature change. As a result, in addition to the second group G2 that can suppress the deterioration of the imaging performance at the time of temperature change as described above, the influence of the temperature change can be reduced in the entire image reading lens system, and good imaging performance can be obtained. Can be obtained.

また、第1群G1を構成するレンズがすべてガラスレンズであり、かつ第1群G1から離間して配置されている第2群G2がプラスチックレンズであれば、温度変化によるそれぞれの群の焦点距離の変化量は同程度となる。
第1群G1においては第1群G1内で温度変化に対する補償を行い、かつ第2群G2においては、第1群G1との間隔及び第2群G2の焦点距離の変化との関係を上述の条件式を満たすように規定することにより、画像読取レンズの焦点距離の変化量を容易に制御することができ、所望のとおりに設計することが可能となる。
In addition, if all the lenses constituting the first group G1 are glass lenses and the second group G2 arranged away from the first group G1 is a plastic lens, the focal length of each group due to temperature change The amount of change in is about the same.
In the first group G1, compensation for temperature change is performed in the first group G1, and in the second group G2, the relationship between the distance from the first group G1 and the change in the focal length of the second group G2 is described above. By defining so as to satisfy the conditional expression, it is possible to easily control the amount of change in the focal length of the image reading lens, and it is possible to design as desired.

本実施形態の画像読取レンズにおいて、絞りSは、第1群G1を構成するレンズの間に配置されていることが好ましい。
絞りSを、第1群G1を構成するレンズの間に配置することにより、像面湾曲や歪曲収差を良好に抑えたレトロフォーカスタイプの小型な画像読取レンズを得ることができる。
In the image reading lens of the present embodiment, it is preferable that the diaphragm S is disposed between the lenses constituting the first group G1.
By disposing the diaphragm S between the lenses constituting the first group G1, it is possible to obtain a small retrofocus type image reading lens in which curvature of field and distortion are satisfactorily suppressed.

また、本実施形態の画像読取レンズは、保持部材として、さらに第1群G1のレンズを保持する第1群保持部材を備える。該第1群保持部材は前記第2群保持部材とは異なる部材であり、第2群G2のプラスチックレンズまたは該プラスチックレンズの光軸を中心とした円の円周方向に回転可能である。
第1群を構成するレンズは前記第1保持部材とともに移動可能であり、第2群G2とは独立して上記のように光軸の同軸方向に回転可能であるとともに、光軸方向にも移動可能である。
The image reading lens of the present embodiment further includes a first group holding member that holds the first group G1 lens as a holding member. The first group holding member is a member different from the second group holding member, and is rotatable in the circumferential direction of a plastic lens of the second group G2 or a circle around the optical axis of the plastic lens.
The lenses constituting the first group can move together with the first holding member, and can rotate in the coaxial direction of the optical axis as described above independently of the second group G2, and also move in the optical axis direction. Is possible.

第1群G1を独立で回転させることにより、レンズの組み付け時のレンズの偏心ばらつきの方向を変更することが可能となる。そのため、ラインCCDのセンサの並び方向に対して偏心の少ない方向を探すことが可能となる。さらに、第2群G2とは別体で回転できることから、ラインCCDのセンサ並び方向に対して大きい第2群を、動かすことなく調整することができ、画像読取レンズの小型化を実現することができる。   By rotating the first group G1 independently, it is possible to change the direction of variation in the eccentricity of the lens when the lens is assembled. Therefore, it is possible to search for a direction with less eccentricity with respect to the line CCD sensor arrangement direction. Further, since the second group G2 can be rotated separately from the second group G2, the second group that is large with respect to the sensor arrangement direction of the line CCD can be adjusted without moving, and the image reading lens can be reduced in size. it can.

第1群G1を独立して移動させることにより、レンズの曲率、肉厚、レンズ間隔の設計値からのずれによって発生する像面の倒れの調整や、第2群G2から像面Iまでの距離LBの調整を、第1群G1と第2群G2との間の空気間隔L12で調整することが可能となる。これにより、良好な結像性能をえることができる。もちろん、空気間隔L12の調整量は、上記条件式(1)、(2)、及び(3)を満足する範囲で規定される。   By moving the first group G1 independently, adjustment of the tilt of the image plane caused by deviation from the design values of the curvature, thickness, and lens interval of the lens, and the distance from the second group G2 to the image plane I It is possible to adjust the LB by the air interval L12 between the first group G1 and the second group G2. Thereby, good imaging performance can be obtained. Of course, the adjustment amount of the air gap L12 is defined within a range that satisfies the conditional expressions (1), (2), and (3).

さらに、第2群G2のプラスチックレンズは、像面Iを構成する撮像素子と一体に保持される構成としてもよい。ピント調整のために第2群G2と撮像素子との間隔を調整することも可能であるが、第2群G2の光軸と直交方向において撮像素子を精度良く調整しておけば、第2群G2と撮像素子との調整工程を省略することができる。
これにより、調整工程として、第1群G1の回転、第1群G1と第2群G2との空気間隔L12の調整、及び像面の調整とピントの調整を行うために第1群G1内での調整が含まれるとしても、第1群のみ調整を行えばよく、調整工程の簡素化と調整時間の短縮化を実現することができる。
Furthermore, the plastic lens of the second group G2 may be configured to be held integrally with the image sensor that forms the image plane I. It is possible to adjust the distance between the second group G2 and the image sensor for focus adjustment. However, if the image sensor is accurately adjusted in the direction perpendicular to the optical axis of the second group G2, the second group G2 can be adjusted. The adjustment process of G2 and an image sensor can be omitted.
Thereby, as an adjustment process, in order to perform rotation of the 1st group G1, adjustment of air space L12 of the 1st group G1 and 2nd group G2, and adjustment of an image plane, and adjustment of a focus, in the 1st group G1 Even if this adjustment is included, only the first group needs to be adjusted, and the adjustment process can be simplified and the adjustment time can be shortened.

本実施形態の画像読取レンズにおいて、第2群G2のプラスチックレンズは、ラインCCDのセンサの並び方向に対応した大きさを有していればよく、その直交方向にはレンズ面がなくても構わない。つまり、第2群G2のプラスチックレンズを短冊状のレンズとすることができる。
前記ラインCCDのセンサの並びの直交方向に関しては、第1群G1の第1群保持部材の径がその大きさを決めることとなり、高さ方向のサイズを短縮可能な画像読取レンズが得られる。
従って、本実施形態の画像読取レンズを画像読取装置に用いることにより、画像読取品質は同等でありながら、従来よりも高さ方向において小型化が実現された画像読取装置が得られる。
In the image reading lens of this embodiment, the plastic lens of the second group G2 only needs to have a size corresponding to the alignment direction of the sensors of the line CCD, and there may be no lens surface in the orthogonal direction. Absent. That is, the plastic lens of the second group G2 can be a strip-shaped lens.
Regarding the orthogonal direction of the line CCD sensor arrangement, the diameter of the first group holding member of the first group G1 determines the size thereof, and an image reading lens capable of reducing the size in the height direction is obtained.
Therefore, by using the image reading lens of the present embodiment for an image reading apparatus, it is possible to obtain an image reading apparatus that is smaller in the height direction than the conventional one, while having the same image reading quality.

さらに、前記画像読取装置を用いることにより、同様に高さ方向の小型化が実現された画像形成装置を得ることができる。
なお、作業性の観点から画像形成装置の高さを短縮することなく従来と同じ高さとする場合であっても、高さ方向の短縮により生じた領域に、通常は画像形成装置の側面に配置される後処理機構(例えば、ステイプル機構、ホールパンチ機構等)などを収容することができるため、全体として省スペース化を実現することができる。
Further, by using the image reading apparatus, it is possible to obtain an image forming apparatus that is similarly miniaturized in the height direction.
From the viewpoint of workability, even if the height of the image forming apparatus is the same as before without reducing the height, it is usually placed on the side of the image forming apparatus in the area caused by the shortening in the height direction. Since a post-processing mechanism (for example, a staple mechanism, a hole punch mechanism, etc.) to be performed can be accommodated, space saving can be realized as a whole.

以下に、本実施形態に係る画像読取レンズの諸収差及び具体的な数値データを示す。表1に示す各実施態様(実施例)における記号の意味は以下の通りである。また、他の実施形態に係る画像読取レンズのデータを示した表2〜表12においても同様である。
f:全系のe線の合成焦点距離
FNo:Fナンバー
m:縮率
j:面番号
r:レンズ面の曲率半径
d:面間隔
ne:各レンズの材料のe線の屈折率
The various aberrations and specific numerical data of the image reading lens according to this embodiment are shown below. The meanings of symbols in each embodiment (example) shown in Table 1 are as follows. The same applies to Tables 2 to 12 showing data of image reading lenses according to other embodiments.
f: Total focal length of e-line in the entire system FNo: F number m: Reduction ratio j: Surface number r: Radius of curvature of lens surface d: Surface interval ne: Refractive index of e-line of each lens material

「j」で示す面番号は、C1はコンタクトガラスの物体側の面、C2はコンタクトガラスの像側の面を表し、1〜13の番号は、結像レンズの物体側から数えた各面(レンズ面および絞りの面)を表し、C3はCCDカバーガラスの物体側の面、C4はCCDカバーガラスの像側の面を表す。また、「*」は非球面を表す。   In the surface number indicated by “j”, C1 represents the object-side surface of the contact glass, C2 represents the image-side surface of the contact glass, and numbers 1 to 13 represent the respective surfaces counted from the object side of the imaging lens ( C3 represents the object side surface of the CCD cover glass, and C4 represents the image side surface of the CCD cover glass. “*” Represents an aspherical surface.

非球面は下記式で表す。
X:光軸から高さYにおける非球面の非球面頂点における接平面からの距離
Y:光軸と直交する方向の光軸からの距離(光軸からの高さ)
k:円錐係数
Ai:次数iに対する非球面係数
である。
The aspherical surface is expressed by the following formula.
X: distance from the tangent plane at the aspherical vertex of the aspheric surface at height Y from the optical axis Y: distance from the optical axis in the direction orthogonal to the optical axis (height from the optical axis)
k: conic coefficient Ai: an aspheric coefficient for the order i.

本実施形態の収差図を図2に示す。図2の収差図において、「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。
また、球面収差の図では、波線は正弦条件を示し、非点収差の図では、実線はサジタル光線、破線はメリディオナル光線を示す。
以下、他の実施形態に係る図4、図6、図8、図10及び図12に示す収差図においても同様である。
The aberration diagram of this embodiment is shown in FIG. In the aberration diagram of FIG. 2, “e” is e-line (546.07 nm), “g” is g-line (436.83 nm), “c” is C-line (656.27 nm), and “F” is F-line ( 486.13 nm).
In the spherical aberration diagram, the wavy line indicates the sine condition, and in the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal ray and the broken line indicates the meridional ray.
The same applies to the aberration diagrams shown in FIGS. 4, 6, 8, 10, and 12 according to other embodiments.

また、構成するレンズの具体的な数値データを表1に示す。   Table 1 shows specific numerical data of the constituent lenses.

表2に、第1の実施形態の非球面の円錐定数k及び非球面係数(A4,A6,A8,A10)を示す。   Table 2 shows the aspherical conical constant k and the aspherical coefficients (A4, A6, A8, A10) of the first embodiment.

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

表4に、第2の実施形態の非球面の円錐定数K及び非球面係数(A4,A6,A8,A10)を示す。   Table 4 shows the aspherical conical constant K and the aspherical coefficients (A4, A6, A8, A10) of the second embodiment.

〔第3の実施形態(実施例3)〕
第3の実施形態のレンズ構成を図5に、収差図を図6に示す。
また、構成するレンズの具体的な数値データを表5に示す。
[Third Embodiment (Example 3)]
FIG. 5 shows the lens configuration of the third embodiment, and FIG. 6 shows aberration diagrams.
In addition, Table 5 shows specific numerical data of the constituent lenses.

表6に、第3の実施形態の非球面の円錐定数K及び非球面係数(A4,A6,A8,A10)を示す。   Table 6 shows the conic constant K and the aspheric coefficients (A4, A6, A8, A10) of the aspheric surface of the third embodiment.

〔第4の実施形態(実施例4)〕
第4の実施形態のレンズ構成を図7に、収差図を図8に示す。
また、構成するレンズの具体的な数値データを表7に示す。
[Fourth Embodiment (Example 4)]
FIG. 7 shows the lens configuration of the fourth embodiment, and FIG. 8 shows aberration diagrams.
Table 7 shows specific numerical data of the constituent lenses.

表8に、第4の実施形態の非球面の円錐定数K及び非球面係数(A4,A6,A8,A10)を示す。   Table 8 shows the aspherical conical constant K and the aspherical coefficients (A4, A6, A8, A10) of the fourth embodiment.

〔第5の実施形態(実施例5)〕
第5の実施形態のレンズ構成を図9に、収差図を図10に示す。
また、構成するレンズの具体的な数値データを表9に示す。
[Fifth Embodiment (Example 5)]
FIG. 9 shows a lens configuration of the fifth embodiment, and FIG. 10 shows aberration diagrams.
Table 9 shows specific numerical data of the constituting lenses.

表10に、第5の実施形態の非球面の円錐定数K及び非球面係数(A4,A6,A8,A10)を示す。   Table 10 shows the aspherical conical constant K and the aspherical coefficients (A4, A6, A8, A10) of the fifth embodiment.

〔第6の実施形態(実施例6)〕
第6の実施形態のレンズ構成を図11に、収差図を図12に示す。
図11に示す様に、本実施形態の画像読取レンズは、第1群G1が5枚のレンズL1〜L5により構成され、第2群G2が負のパワーを有する1枚のプラスチックレンズL6により構成される。
また、構成するレンズの具体的な数値データを表11に示す。
[Sixth Embodiment (Example 6)]
FIG. 11 shows the lens configuration of the sixth embodiment, and FIG. 12 shows aberration diagrams.
As shown in FIG. 11, in the image reading lens of the present embodiment, the first group G1 is composed of five lenses L1 to L5, and the second group G2 is composed of one plastic lens L6 having negative power. Is done.
Table 11 shows specific numerical data of the constituent lenses.

表12に、第6の実施形態の非球面の円錐定数K及び非球面係数(A4,A6,A8,A10)を示す。   Table 12 shows the aspherical conical constant K and the aspherical coefficients (A4, A6, A8, A10) of the sixth embodiment.

表13に、各実施例における−L12/fBの値、LB/L12の値、及び−L12×αB/ΔfBの値の計算結果を示す。   Table 13 shows the calculation results of the value of −L12 / fB, the value of LB / L12, and the value of −L12 × αB / ΔfB in each example.

表13に示すとおり、いずれの実施形態の画像読取レンズも、下記条件式
(1)0.2<−L12/fB<1.0
(2)0.1<LB/L12<0.3
(3)0.02<−L12×αB/ΔfB<0.10
を満足する。
As shown in Table 13, in the image reading lens of any of the embodiments, the following conditional expression (1) 0.2 <−L12 / fB <1.0
(2) 0.1 <LB / L12 <0.3
(3) 0.02 <−L12 × αB / ΔfB <0.10
Satisfied.

また、図2、図4、図6、図8、図10及び図12に示す各収差図から明らかなように、いずれの実施形態の結像レンズにおいても、C線(656.27nm)からg線(435.83nm)と広い範囲で軸上の色収差を良好に補正し、緒収差を良好に補正可能である。   Further, as is apparent from the respective aberration diagrams shown in FIGS. 2, 4, 6, 8, 10, and 12, in the imaging lens of any embodiment, from the C line (656.27 nm) to g It is possible to satisfactorily correct axial chromatic aberration and satisfactorily correct aberrations in a wide range of lines (435.83 nm).

〔画像読取装置〕
本発明の画像読取装置は、原稿を照明する照明系と、前記照明系で照明された前記原稿の画像情報を撮像素子に縮小結像させる固定焦点の結像手段とを備え、前記結像手段として本発明の画像読取レンズを用いている。
また、反射光学系を有し、前記照明系と、前記画像読取レンズと、前記撮像素子と、前記反射光学系とが一体で保持されてなる画像読取ユニットを備え、該画像読取ユニットを走査させて前記原稿の画像情報を読取る構成とすることができる。
[Image reading device]
An image reading apparatus according to the present invention includes: an illumination system that illuminates a document; and a fixed-focus imaging unit that reduces and forms image information of the document illuminated by the illumination system on an image sensor. The image reading lens of the present invention is used.
The image reading unit includes a reflection optical system, and the illumination system, the image reading lens, the imaging element, and the reflection optical system are integrally held, and scans the image reading unit. Thus, the image information of the original can be read.

第1の実施形態に係る画像読取装置を説明するための断面図を図13に示す。
図13において、符号31は原稿載置ガラス、符号33は第1走行体、符号34は第2走行体、符号35は画像読取レンズ(以下、「結像レンズ」ともいう)、符号36は撮像素子を示している。
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the image reading apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 13, reference numeral 31 denotes a document placing glass, reference numeral 33 denotes a first traveling body, reference numeral 34 denotes a second traveling body, reference numeral 35 denotes an image reading lens (hereinafter also referred to as “imaging lens”), and reference numeral 36 denotes imaging. The element is shown.

原稿画像を読取られるべき原稿32は、原稿載置ガラス31の上面に平面的に定置される。第1走行体33は、図面に直交する方向を長手方向とし、原稿載置ガラス31の原稿載置面に対して鏡面を45度傾けたミラー33cを保持し、図13において、符号33で示す位置から破線で示す位置まで一定速度:Vで移動する。   A document 32 from which a document image is to be read is placed flat on the upper surface of the document placement glass 31. The first traveling body 33 holds a mirror 33c whose longitudinal direction is a direction orthogonal to the drawing and whose mirror surface is inclined 45 degrees with respect to the document placement surface of the document placement glass 31, and is denoted by reference numeral 33 in FIG. It moves at a constant speed: V from the position to the position indicated by the broken line.

第1走行体33はまた、照明手段として、図面に直交する方向に長い蛍光ランプ33aおよび反射鏡33bを保持している。蛍光ランプ33aは、第1走行体33が図13の右方へ変位するときに発光し、原稿載置ガラス31上の原稿32を照明する。従って、第1走行体33が破線で示す位置まで変位する間に原稿32は照明走査される。   The first traveling body 33 also holds a fluorescent lamp 33a and a reflecting mirror 33b that are long in the direction orthogonal to the drawing as illumination means. The fluorescent lamp 33 a emits light when the first traveling body 33 is displaced rightward in FIG. 13 and illuminates the document 32 on the document placement glass 31. Accordingly, the document 32 is illuminated and scanned while the first traveling body 33 is displaced to the position indicated by the broken line.

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

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

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

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

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

第2の実施形態に係る画像読取装置を説明するための断面図を図14に示す。
図14において、符号41は原稿載置ガラス、符号43は画像読取ユニット、符号44は画像読取レンズ(結像レンズ)、符号45は撮像素子を示している。
FIG. 14 is a sectional view for explaining an image reading apparatus according to the second embodiment.
In FIG. 14, reference numeral 41 denotes a document placing glass, reference numeral 43 denotes an image reading unit, reference numeral 44 denotes an image reading lens (imaging lens), and reference numeral 45 denotes an image sensor.

原稿画像を読取られるべき原稿42は、原稿載置ガラス41の上面に平面的に定置される。画像読取ユニット43は、図面に直交する方向を長手方向とし、原稿載置ガラス41の原稿載置面に対して鏡面を傾けて配置されたミラー43e、43f、43gを保持し、図14において、符号43で示す位置から破線で示す位置まで一定速度:Vで移動する。   A document 42 from which a document image is to be read is placed in a planar manner on the upper surface of the document placement glass 41. The image reading unit 43 holds mirrors 43e, 43f, and 43g that are arranged with the direction perpendicular to the drawing as the longitudinal direction and the mirror surface inclined with respect to the document placement surface of the document placement glass 41. In FIG. It moves at a constant speed: V from the position indicated by reference numeral 43 to the position indicated by the broken line.

画像読取ユニット43はまた、照明手段として、図面に直交する方向に長い蛍光ランプ43a、43cおよび反射鏡43b、43dを保持している。蛍光ランプ43a及び43cは、画像読取ユニット43が図14の右方へ変位するときに発光し、原稿載置ガラス41上の原稿42を照明する。従って、画像読取ユニット43が破線で示す位置まで変位する間に原稿42は照明走査される。   The image reading unit 43 also holds fluorescent lamps 43a and 43c and reflecting mirrors 43b and 43d that are long in the direction orthogonal to the drawing as illumination means. The fluorescent lamps 43 a and 43 c emit light when the image reading unit 43 is displaced rightward in FIG. 14 and illuminate the document 42 on the document placement glass 41. Accordingly, the document 42 is illuminated and scanned while the image reading unit 43 is displaced to the position indicated by the broken line.

原稿42が照明走査されるとき、原稿42の被照明部からの反射光は、ミラー43e、43f、43gで順次反射され、結像光束として結像レンズ44に入射する。このときすべてのミラーは画像読取ユニット43に一体で保持されているため、原稿42の照明走査中において、原稿被照明部から結像レンズ44に至る光路長は一定である。   When the document 42 is illuminated and scanned, the reflected light from the illuminated portion of the document 42 is sequentially reflected by the mirrors 43e, 43f, and 43g and enters the imaging lens 44 as an imaging light beam. At this time, since all the mirrors are integrally held by the image reading unit 43, the optical path length from the original illumination portion to the imaging lens 44 is constant during the illumination scanning of the original 42.

結像レンズ44に入射した結像光束は結像レンズの結像作用により、撮像素子45の受光面に原稿42を縮小結像する。この後は、先の画像読取装置の実施例1と同様の方式により電気信号に変換し原稿情報を読取ることが可能となる。   The imaging light beam incident on the imaging lens 44 forms a reduced image on the original 42 on the light receiving surface of the image sensor 45 by the imaging action of the imaging lens. Thereafter, the document information can be read after being converted into an electric signal by the same method as in the first embodiment of the image reading apparatus.

〔画像形成装置〕
本発明の画像形成装置は、前記画像読取装置を用いている。
本発明の画像形成装置を説明する断面図を図15に示す。
図15に示す画像形成装置は、装置上部に位置する画像読取装置200と、その下位に位置する画像形成部100とを有する。画像読取装置200の部分は、図13に即して説明したのと同様のものであり、各部には図13と同じ符号を付してある。
[Image forming apparatus]
The image forming apparatus of the present invention uses the image reading apparatus.
FIG. 15 is a sectional view for explaining the image forming apparatus of the present invention.
The image forming apparatus illustrated in FIG. 15 includes an image reading apparatus 200 positioned at the upper part of the apparatus and an image forming unit 100 positioned at the lower part thereof. The part of the image reading apparatus 200 is the same as that described with reference to FIG. 13, and the same reference numerals as those in FIG.

原稿読取装置200における3ラインのCCDラインセンサであるラインセンサ(撮像素子)36から出力される画像信号は信号処理部120に送られ、信号処理部120において処理されて「書込み用の信号(イエロー・マゼンタ・シアン・黒の各色を書込むための信号)」に変換される。   An image signal output from a line sensor (imaging device) 36, which is a three-line CCD line sensor in the document reading apparatus 200, is sent to the signal processing unit 120 and processed by the signal processing unit 120 to generate a “writing signal (yellow). -Signal for writing each color of magenta, cyan, and black).

画像形成部は、「潜像担持体」として円筒状に形成された光導電性の感光体110を有し、その周囲に、帯電手段としての帯電ローラ111、リボルバ式の現像装置113、転写ベルト114、クリーニング装置115が配設されている。帯電手段としては帯電ローラ111に代えて「コロナチャージャ」を用いることもできる。   The image forming unit includes a photoconductive photosensitive member 110 formed in a cylindrical shape as a “latent image carrier”, and a charging roller 111 as a charging unit, a revolver type developing device 113, and a transfer belt around the photosensitive member 110. 114 and a cleaning device 115 are provided. As the charging means, a “corona charger” can be used instead of the charging roller 111.

信号処理部120から書込み用の信号を受けて光走査により感光体110に書込みを行う光走査装置117は、帯電ローラ111と現像装置113との間において感光体110の光走査を行うようになっている。   An optical scanning device 117 that receives a signal for writing from the signal processing unit 120 and writes on the photosensitive member 110 by optical scanning performs optical scanning of the photosensitive member 110 between the charging roller 111 and the developing device 113. ing.

符号116は定着装置、符号118はカセット、符号119はレジストローラ対、符号122は給紙コロ、符号121はトレイ、符号Sは「記録媒体」としての転写紙を示している。   Reference numeral 116 denotes a fixing device, reference numeral 118 denotes a cassette, reference numeral 119 denotes a registration roller pair, reference numeral 122 denotes a paper feed roller, reference numeral 121 denotes a tray, and reference numeral S denotes a transfer sheet as a “recording medium”.

画像形成を行うときは、光導電性の感光体110が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ111により均一帯電され、光走査装置117のレーザビームの光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。   When image formation is performed, the photoconductive photosensitive member 110 is rotated at a constant speed in the clockwise direction, the surface thereof is uniformly charged by the charging roller 111, and is subjected to exposure by optical writing of the laser beam of the optical scanning device 117. An electrostatic latent image is formed. The formed electrostatic latent image is a so-called “negative latent image”, and the image portion is exposed.

「画像の書込み」は、感光体110の回転に従い、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、黒画像の順に行われ、形成された静電潜像はリボルバ式の現像装置113の各現像ユニットY(イエロートナーによる現像を行う)、M(マゼンタトナーによる現像を行う)、C(シアントナーによる現像を行う)、K(黒トナーによる現像を行う)により順次反転現像されてポジ画像として可視化され、得られた各色トナー画像は、転写ベルト114上に、転写電圧印加ローラ114Aにより順次転写され、上記各色トナー画像が転写ベルト114上で重ね合わせられてカラー画像となる。   “Image writing” is performed in the order of a yellow image, a magenta image, a cyan image, and a black image in accordance with the rotation of the photoconductor 110, and the formed electrostatic latent image is stored in each developing unit Y ( Development with yellow toner), M (development with magenta toner), C (development with cyan toner), K (development with black toner) are sequentially reversed and visualized as a positive image. The respective color toner images are sequentially transferred onto the transfer belt 114 by the transfer voltage application roller 114A, and the respective color toner images are superimposed on the transfer belt 114 to form a color image.

転写紙Sを収納したカセット118は、画像形成装置本体に脱着可能であり、図のごとく装着された状態において、収納された転写紙Sの最上位の1枚が給紙コロ122により給紙され、給紙された転写紙Sはその先端部をレジストローラ対119に捕えられる。   The cassette 118 storing the transfer paper S is detachable from the main body of the image forming apparatus. When the cassette 118 is mounted as shown in the drawing, the uppermost sheet of the stored transfer paper S is fed by the paper feed roller 122. The leading edge of the fed transfer sheet S is caught by the registration roller pair 119.

レジストローラ対119は、転写ベルト114上の「トナーによるカラー画像」が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて転写紙Sを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Sは、転写部においてカラー画像と重ね合わせられ、転写ローラ114Bの作用によりカラー画像を静電転写される。転写ローラ114Bは、転写時に転写紙Sをカラー画像に押圧させる。   The registration roller pair 119 feeds the transfer sheet S to the transfer unit at the timing when the “color image by toner” on the transfer belt 114 moves to the transfer position. The transferred transfer paper S is superimposed on the color image at the transfer portion, and the color image is electrostatically transferred by the action of the transfer roller 114B. The transfer roller 114B presses the transfer sheet S against the color image during transfer.

カラー画像を転写された転写紙Sは定着装置116へ送られ、定着装置116においてカラー画像を定着され、図示されないガイド手段による搬送路を通り、図示されない排紙ローラ対によりトレイ121上に排出される。各色トナー画像が転写されるたびに、感光体110の表面はクリーニング装置115によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。   The transfer sheet S on which the color image has been transferred is sent to the fixing device 116, where the color image is fixed, passes through a conveyance path by a guide means (not shown), and is discharged onto the tray 121 by a pair of paper discharge rollers (not shown). The Each time each color toner image is transferred, the surface of the photoreceptor 110 is cleaned by the cleaning device 115 to remove residual toner, paper dust, and the like.

勿論、画像形成装置を「モノクロームの画像形成を行うように構成」できることは言うまでもない。
また、紙出力が画像読取部と画像形成部との間に形成されている胴内排紙型の省スペースな画像形成装置において、本結像レンズを用いた画像読取装置を用いることにより、画像読取装置が薄くなり、画像形成装置との間が広がることで、出力された紙の作業者への視認性を高めることにより、作業を容易にする効果もある。
Of course, it goes without saying that the image forming apparatus can be “configured to perform monochrome image formation”.
Further, in a space-saving image forming apparatus of in-body discharge type in which paper output is formed between an image reading unit and an image forming unit, an image reading device using the imaging lens can be used to obtain an image. Since the reading device becomes thinner and the space between the image forming apparatus and the image forming apparatus increases, the visibility of the output paper to the worker is enhanced, and there is an effect of facilitating the work.

L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
L6 第6レンズ
CN コンタクトガラス
CV CCDカバーガラス
I 像面
35 画像読取レンズ
44 画像読取レンズ
200 画像読取装置
L1 1st lens L2 2nd lens L3 3rd lens L4 4th lens L5 5th lens L6 6th lens CN Contact glass CV CCD cover glass I Image surface 35 Image reading lens 44 Image reading lens 200 Image reading device

特許第3856258号公報Japanese Patent No. 3856258 特開平09−101452号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-101542 特許第3507287号公報Japanese Patent No. 3507287 特許第3939908号公報Japanese Patent No. 3939908 特開平5−119255号公報JP-A-5-119255

Claims (11)

物体側より像側に向かって順に、1枚以上のレンズにより構成される第1群と、負のパワーを有する1枚のプラスチックレンズにより構成される第2群と、前記第2群のプラスチックレンズを保持し、前記第1群と前記第2群との間の空気間隔を規定する第2群保持部材とを備え、
前記第2群のプラスチックレンズの焦点距離をfB、前記第1群と前記第2群との間の空気間隔をL12、前記第2群のプラスチックレンズと像面との間の距離をLB、前記第2群保持部材の線膨張計数をαB、前記第2群の温度上昇時の焦点距離の変化量をΔfBとしたとき、下記条件式
(1)0.2<−L12/fB<1.0
(2)0.1<LB/L12<0.3
(3)0.02<−L12×αB/ΔfB<0.10
をいずれも満足するように構成されてなることを特徴とする画像読取レンズ。
In order from the object side to the image side, a first group composed of one or more lenses, a second group composed of one plastic lens having negative power, and the second group of plastic lenses And a second group holding member for defining an air gap between the first group and the second group ,
The focal length of the second group of plastic lenses is fB, the air distance between the first group and the second group is L12, the distance between the second group of plastic lenses and the image plane is LB , When the linear expansion coefficient of the second group holding member is αB and the amount of change in the focal length when the temperature of the second group rises is ΔfB , the following conditional expression (1) 0.2 <−L12 / fB <1.0
(2) 0.1 <LB / L12 <0.3
(3) 0.02 <−L12 × αB / ΔfB <0.10
An image reading lens configured to satisfy any of the above.
前記第1群のレンズを保持する第1群保持部材を備え、
前記第1群保持部材は前記第2群保持部材とは異なる部材であり、前記第2群のプラスチックレンズまたは該プラスチックレンズの光軸を中心とした円の円周方向に回転可能であることを特徴とする請求項1に記載の画像読取レンズ。
A first group holding member for holding the first group of lenses;
The first group holding member is a member different from the second group holding member, and is rotatable in a circumferential direction of a circle around the optical axis of the plastic lens of the second group or the plastic lens. The image reading lens according to claim 1 .
前記第1群を構成するレンズは、前記第1群保持部材とともに光軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項2に記載の画像読取レンズ。 The image reading lens according to claim 2 , wherein the lens constituting the first group is movable in the optical axis direction together with the first group holding member. 前記第2群のプラスチックレンズが、像面に凸面を向けて配置されたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の画像読取レンズ。 The plastic lens of the second group, the image reading lens according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the arranged meniscus lens with its convex surface facing the image plane. 前記第1群を構成する1枚以上のレンズが、いずれもガラスレンズであることを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の画像読取レンズ。 The image reading lens according to any one of claims 1 to 4 , wherein each of the one or more lenses constituting the first group is a glass lens. 物体側より像側に向かって順に、1枚以上のレンズにより構成される第1群と、負のパワーを有する1枚のプラスチックレンズにより構成される第2群とを備え、In order from the object side toward the image side, a first group including one or more lenses, and a second group including one plastic lens having negative power,
前記第1群を構成する1枚以上のレンズが、いずれもガラスレンズであり、One or more lenses constituting the first group are all glass lenses,
前記第2群のプラスチックレンズの焦点距離をfB、前記第1群と前記第2群との間の空気間隔をL12、前記第2群のプラスチックレンズと像面との間の距離をLBとしたとき、下記条件式The focal length of the second group of plastic lenses is fB, the air gap between the first group and the second group is L12, and the distance between the second group of plastic lenses and the image plane is LB. When the following conditional expression
(1)0.2<−L12/fB<1.0(1) 0.2 <−L12 / fB <1.0
(2)0.1<LB/L12<0.3(2) 0.1 <LB / L12 <0.3
をいずれも満足するように構成されてなることを特徴とする画像読取レンズ。An image reading lens configured to satisfy any of the above.
前記第2群のプラスチックレンズが、像面に凸面を向けて配置されたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項6に記載の画像読取レンズ。The image reading lens according to claim 6, wherein the second group of plastic lenses is a meniscus lens disposed with a convex surface facing the image surface. 前記第1群を構成するレンズの間に絞りが配置されていることを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の画像読取レンズ。 Image reading lens according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the stop is arranged between the lenses constituting the first group. 前記第2群のプラスチックレンズは、前記像面を構成する撮像素子と一体に保持されることを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の画像読取レンズ。 The plastic lens of the second group, the image reading lens according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it is held together with the imaging elements constituting the image plane. 請求項1からのいずれかに記載の画像読取レンズを用いたことを特徴とする画像読取装置。 Image reading apparatus characterized by using the image reading lens according to any one of claims 1 to 9. 請求項10に記載の画像読取装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus using the image reading apparatus according to claim 10 .
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