JP2014013293A - 画像読取レンズ、画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フルカラー原稿画像の読取にも対応可能な画像読取レンズを提供する。
【解決手段】画像読取レンズは、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第１レンズＬ１からなる第１群Ｇ１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第２レンズＬ２からなる第２群Ｇ２、第３レンズＬ３からなる第３群Ｇ３、正のパワーを有する第４レンズＬ４からなる第４群Ｇ４、負のパワーを有する第５レンズＬ５からなる第５群Ｇ５、及び物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの第６レンズＬ６からなる第６群Ｇ６で構成され、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３との間に絞りＳを有し、少なくとも第２レンズＬ２及び前記第６レンズＬ６に非球面を有し、適切に設定された条件を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像読取レンズ、及び該画像読取レンズを備えた画像読取装置及び画像形成装置に関する。

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、読み取るべき原稿画像を読み取り用レンズで縮小して、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。このような原稿画像を結像させるための光学系として、画像読取レンズが用いられる。

画像読取装置の一例の概略構成を図１３に示す。図１３に示す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に、例えば、赤、緑、青のフィルタを持った受光素子（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を１チップに３列に配列した所謂３ラインＣＣＤ１６が用いられる。該３ラインＣＣＤは、画像読取レンズ１５によって受光面に原稿像を結像させることにより３原色に色分解して、カラーの画像情報を信号化する光学系である。

このような光学系に用いられる画像読取レンズは、一般に、像面において高空間周波数領域での高いコントラストが要求されると共に、開口効率が画角周辺部まで１００％近くあることが要求されている。また、カラー原稿を良好に読み取るためには、受光面上で赤、緑、青の各色の結像位置を光軸方向に合致させる必要があり、各色の色収差補正を極めて良好に補正しなければならない。

さらに、画像読取装置は性能の向上のみならず、小型化と低コスト化が求められている。光学系の小型化を達成するためには、共役長を短くする必要があり、このため広画角なレンズが求められており、さらに、低コスト化を実現させるためにレンズ構成枚数も少なくすることが求められている。

広画角であり、構成枚数が比較的少ない画像読取レンズとしては、例えば、半画角は３０゜前後を達成し、構成枚数が５群５枚からなるもの（特許文献１及び２参照）や、軸対称非球面を用いたレンズ（特許文献３及び４参照）などが提案されている。

小型化及び低コスト化に適した少ないレンズ構成枚数の画像読取レンズは、求められる種々の要請に応えるのが困難である。具体的には、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、非常に広角（例えば、半画角が３９゜を超える）であるにもかかわらず良好に像面湾曲補正がなされ、かつ大口径を達成し（例えば、Ｆナンバーが４．４程度）、さらに開口効率が周辺部まで１００％に近く、かつ緒収差も良好に補正され高空間周波数領域で高いコントラストを有することが求められる。

特許文献１及び２に記載のレンズは、共に直交する方向の屈折力が異なる所謂アナモフィックレンズを使用しているため、加工面において課題があり、レンズが高価になるため、低コスト化を実現するのが困難であるという問題がある。
一方、特許文献３及び４に記載のレンズは、半画角が２１．５゜程度と狭いため、光学系の共役長が長くなってしまい、小型化が困難であるという問題がある。

そこで、本発明は上記課題を鑑み、少ないレンズ構成枚数にもかかわらず、画像読取レンズに求められる種々の要請に応え、Ｆナンバーが明るくかつ広画角（例えば、Ｆナンバーが４．４程度、かつ半画角が３９°程度）である画像読取レンズであって、開口効率が周辺部まで実質的に１００％であり、諸収差も良好に補正され、高空間周波数領域で高いコントラストを有し、フルカラー原稿画像の読取にも対応可能な、画像読取レンズを提供することを目的とする。

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、
物体側から像側へ向かって順に、物体側に凸面を向けて配置された正メニスカスレンズの第１レンズからなる第１群、物体側に凸面を向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズからなる第２群、第３レンズからなる第３群、正のパワーを有する第４レンズからなる第４群、負のパワーを有する第５レンズからなる第５群、及び物体側に凹面を向けて配置された負メニスカスレンズの第６レンズからなる第６群で構成された６群６枚構成であって、
前記第２群と前記第３群との間に絞りを有し、
少なくとも前記第２レンズ及び前記第６レンズに非球面を有し、
全系のｅ線の合成焦点距離をｆ、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１、第６レンズのｅ線の焦点距離をｆ６、正レンズのｄ線の屈折率の平均をｎ凸、負レンズのｄ線の屈折率の平均をｎ凹、正レンズのｄ線のアッベ数の平均をν凸、負レンズのｄ線のアッベ数の平均をν凹とするとき、下記条件式（１）〜（４）を満足することを特徴とする画像読取レンズである。
（１）０．９＜ｆ１／ｆ＜１．４
（２）−１．２＜ｆ６／ｆ＜−１．０
（３）０．０３＜（ｎ凸−ｎ凹）＜０．０９
（４）１０．０＜（ν凸−ν凹）＜１６．０

本発明に係る画像読取レンズによれば、少ないレンズ構成枚数にもかかわらず、画像読取レンズに求められる種々の要請に応え、Ｆナンバーが明るくかつ広画角（例えば、Ｆナンバーが４．４程度、かつ半画角が３９°程度）である画像読取レンズであって、開口効率が周辺部まで実質的に１００％であり、諸収差も良好に補正され、高空間周波数領域で高いコントラストを有し、フルカラー原稿画像の読取にも対応可能な、画像読取レンズを提供することができる。

画像読取レンズの構成の一例を示す概略断面図である。 第６レンズの外形形状の一例を示す説明図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 画像読取装置の実施形態の一例を説明するための概略構成図である。 画像形成装置の実施形態の一例を説明するための概略構成図である。

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。

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。
図１に示すように、画像読取レンズは、物体側から像側へ向かって順に、物体側に凸面を向けて配置された正メニスカスレンズの第１レンズＬ１からなる第１群（Ｇ１）、物体側に凸面を向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズＬ２からなる第２群（Ｇ２）、第３レンズＬ３からなる第３群（Ｇ３）、正のパワー（正の屈折力）を有する第４レンズＬ４からなる第４群（Ｇ４）、負のパワー（負の屈折力）を有する第５レンズＬ５からなる第５群（Ｇ５）、及び物体側に凹面を向けて配置された負メニスカスレンズの第６レンズＬ６からなる第６群（Ｇ６）で構成された６群６枚構成であって、第２群（Ｇ２）と第３群（Ｇ３）との間に絞りを有し、少なくとも第２レンズＬ２及び前記第６レンズＬ６に非球面を有する。
第３レンズＬ３の正負は限定されず、実施形態に応じて適宜正レンズ及び負レンズの態様をとりうる。
第１レンズＬ１の物体側にはコンタクトガラスＣＮが配置され、第６レンズＬ６の像側にはＣＣＤカバーガラスＣＶが配置されている。像面をＩＳで示している。

なお、図１における符号の意味は下記の通りである。
ｒｉ（ｉ=１〜１３）：物体側から数えてｉ番目のレンズ面の曲率半径
ｄｉ（ｉ=１〜１２）：物体側から数えてｉ番目の面間隔
Ｎｊ（ｊ=１〜６）：物体側から数えてｊ番目の面間隔のレンズ材料の屈折率
νｊ（ｊ=１〜６）：物体側から数えてｊ番目の面間隔のレンズ材料のアッベ数
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
Ｎｃ１：コンタクトガラスの屈折率
νｃ１：ＣＣＤカバーガラスのアッベ数
Ｎｃ２：コンタクトガラスの屈折率
νｃ２：ＣＣＤカバーガラスのアッベ数

全系のｅ線の合成焦点距離をｆ、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１、第６レンズのｅ線の焦点距離をｆ６、正レンズのｄ線の屈折率の平均をｎ凸、負レンズのｄ線の屈折率の平均をｎ凹、正レンズのｄ線のアッベ数の平均をν凸、負レンズのｄ線のアッベ数の平均をν凹とするとき、下記条件式（１）〜（４）を満足する。
（１）０．９＜ｆ１／ｆ＜１．４
（２）−１．２＜ｆ６／ｆ＜−１．０
（３）０．０３＜（ｎ凸−ｎ凹）＜０．０９
（４）１０．０＜（ν凸−ν凹）＜１６．０
なお、第１レンズＬ１及び第４レンズＬ４は正レンズ、第２レンズＬ２、第５レンズＬ５、及び第６レンズＬ６は負レンズである。第３レンズＬ３は、実施形態に応じて正レンズ及び負レンズのいずれかの態様となる。

上記条件式(１)は、第１レンズＬ１のパワーを定めるもので、上限（１．４）以上となると第１レンズＬ１のパワーが弱くなりすぎるため、レンズが大きくなってコストアップの原因となる。下限（０．９）以下となると第１レンズＬ１のパワーが強くなり過ぎるため、負の球面収差が大きく発生し、他の群のレンズで補正できなくなってしまう。

上記条件式(２)は、第６レンズＬ６のパワーを定めるもので、上限（−１．０）以上となると第６レンズＬ６のパワーが強くなり過ぎるため、レンズ全長を短くできるが球面収差が補正しきれなくなる。下限（−１．２）以下となると第６レンズＬ６のパワーが弱くなりすぎ、レンズが大きくなると共に像面湾曲が増大してしまう。

上記条件式(３)は、画像読取レンズを構成する凸レンズと凹レンズの屈折率の範囲を定めるもので、上限（０．０９）以上となると、ペッツバール和が小さくなりすぎ、像面が正の側に倒れ像面湾曲が大きくなる。下限（−０．０３）以下となると、逆に、ペッツバール和が大きくなりすぎ、像面が負の側に倒れ、非点隔差が大きくなってしまう。この条件式（３）の範囲外においては、全画面にわたって良好な結像性能を得ることが出来なくなる。

上記条件式(４)は、軸上の色収差を良好に補正する条件である。上限（１６．０）以上となると、軸上の色収差が補正過剰になり、主波長より短波長側で軸上の色収差が正の側に大きくなってしまう。下限（１０．０）以下となると、軸上の色収差が補正不足になり、主波長より短波長側で軸上の色収差が負の側に大きくなってしまう。

画像読取レンズを上記条件式（１）〜（４）を満足する構成とすることにより、６群６枚のレンズ構成であっても、画像読取レンズに求められる種々の要請に応え、Ｆナンバーが明るくかつ広画角（例えば、Ｆナンバーが４．４程度、かつ半画角が３９°程度）である画像読取レンズであって、開口効率が周辺部まで実質的に１００％であり、諸収差も良好に補正され、高空間周波数領域で高いコントラストを有し、フルカラー原稿画像の読取にも対応可能となる。

第６レンズＬ６の外形形状の一例を図２に示す。図２（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面の断面図である。
第６レンズＬ６は、図２に示すように、外形形状が主走査方向に長い短冊形状であることが好ましい。さらに、低コスト化のために、第６レンズＬ６をプラスチックレンズとすることが好ましい。
ここで、「主走査方向」は、原稿読取レンズと組み合わせられるラインセンサアレイにおけるラインセンサの配列方向を言う。

図１に示すように第６レンズＬ６は、結像面近傍に配置されるため、ほぼラインセンサの長手方向と同等の径が必要となる。このため、円形状である場合、レンズ外形が非常に大きくなり、画像読取装置の高さが非常に高くなったり、レンズ自体のコストが大幅にアップしてしまう。
画像読取装置においては、原稿情報をラインとしてラインセンサ上に結像させるため、画像読取レンズの外形形状は「光軸に対して回転対称」でなくても良い。そこで、第６レンズＬ６の外形形状を図２に示すような「主走査方向に長い短冊形状」とすることにより、画像読取装置の薄型化・小型化や後群レンズの低コスト化に対応することができる。

以下、本発明の画像読取レンズの実施の形態に係るレンズの諸収差及び具体的な数値データを示す。表１〜表１０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。
ｆ：全系のｅ線の合成焦点距離
Ｆ：Ｆナンバー
ｍ：縮率
Ｙ：物体高
ω：半画角(度)
ｒ：レンズ面の曲率半径
ｄ：面間隔
ｎｄ：各レンズの材料のｄ線の屈折率
νｄ：各レンズの材料のｄ線のアッベ数
ｎｅ：各レンズの材料のｅ線の屈折率

表１１における記号の意味は以下の通りである。
ｆ１：第１レンズのｅ線の焦点距離
ｆ６：第６レンズのｅ線の焦点距離
ｎ凸：正レンズ（正のパワー（正の屈折力）を有するレンズ）のｎｄの平均
ｎ凹：負レンズ（負のパワー（負の屈折力）を有するレンズ）のｎｄの平均
ν凸：正レンズ（正のパワー（正の屈折力）を有するレンズ）のνｄの平均
ν凹：負レンズ（負のパワー（負の屈折力）を有するレンズ）のνｄの平均

各実施例のデータを示す表１、表３、表５、表７及び表９における「左端の欄」は、各面を表す指標であり、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、１〜１２の番号は、画像読取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、非球面は下記式で表す。

ここで、上記式において
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：光軸からの高さ
Ｒ：非球面の近軸曲率半径
Ｋ：円錐定数
Ａ４,Ａ６,Ａ８,Ａ１０：非球面係数
ＳＱＲＴ：平方根の意味
である。
また、表２、表４、表６、表８及び表１０に示す数値例の中で、「Ｅ−ＸＹ」は、１０^−ＸＹの意味であり、例えば「Ｅ−１２」は１０^−１２を意味する。

また、図４、図６、図８、図１０及び図１２に示す収差図において、「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、点線はメリディオナル光線を示す。

〔第１の実施形態（実施例１）〕
第１の実施形態のレンズ構成を図３に示す。
図３に示す画像読取レンズは、物体側から像側へ向かって順に、物体側に凸面を向けて配置された正メニスカスレンズの第１レンズＬ１からなる第１群、物体側に凸面を向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズＬ２からなる第２群、正のパワーを有する第３レンズＬ３からなる第３群、正のパワーを有する第４レンズＬ４からなる第４群、負のパワーを有する第５レンズＬ５からなる第５群、及び物体側に凹面を向けて配置された負メニスカスレンズの第６レンズＬ６からなる第６群で構成された６群６枚の構成である。
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。

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。

第１の実施形態のレンズ構成による球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線を示す収差図を図４に示す。
図４に示すように、本実施形態において、収差は十分に補正されており、高い結像性能を有していることがわかる。
なお、ｆ１／ｆ、ｆ６／ｆ、ｎ凸−ｎ凹、ν凸−ν凹の値は下記表１１に示す。

〔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５に示す。
図５に示す画像読取レンズは、物体側から像側へ向かって順に、物体側に凸面を向けて配置された正メニスカスレンズの第１レンズＬ１からなる第１群、物体側に凸面を向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズＬ２からなる第２群、正のパワーを有する第３レンズＬ３からなる第３群、正のパワーを有する第４レンズＬ４からなる第４群、負のパワーを有する第５レンズＬ５からなる第５群、及び物体側に凹面を向けて配置された負メニスカスレンズの第６レンズＬ６からなる第６群で構成された６群６枚の構成である。
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。

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。

第２の実施形態のレンズ構成による球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線を示す収差図を図６に示す。
図６に示すように、本実施形態においても、収差は十分に補正されており、高い結像性能を有していることがわかる。
なお、ｆ１／ｆ、ｆ６／ｆ、ｎ凸−ｎ凹、ν凸−ν凹の値は下記表１１に示す。

〔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７に示す。
図７に示す画像読取レンズは、物体側から像側へ向かって順に、物体側に凸面を向けて配置された正メニスカスレンズの第１レンズＬ１からなる第１群、物体側に凸面を向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズＬ２からなる第２群、負のパワーを有する第３レンズＬ３からなる第３群、正のパワーを有する第４レンズＬ４からなる第４群、負のパワーを有する第５レンズＬ５からなる第５群、及び物体側に凹面を向けて配置された負メニスカスレンズの第６レンズＬ６からなる第６群で構成された６群６枚の構成である。
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。

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。

第３の実施形態のレンズ構成による球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線を示す収差図を図８に示す。
図８に示すように、本実施形態においても、収差は十分に補正されており、高い結像性能を有していることがわかる。
なお、ｆ１／ｆ、ｆ６／ｆ、ｎ凸−ｎ凹、ν凸−ν凹の値は下記表１１に示す。

〔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９に示す。
図９に示す画像読取レンズは、物体側から像側へ向かって順に、物体側に凸面を向けて配置された正メニスカスレンズの第１レンズＬ１からなる第１群、物体側に凸面を向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズＬ２からなる第２群、正のパワーを有する第３レンズＬ３からなる第３群、正のパワーを有する第４レンズＬ４からなる第４群、負のパワーを有する第５レンズＬ５からなる第５群、及び物体側に凹面を向けて配置された負メニスカスレンズの第６レンズＬ６からなる第６群で構成された６群６枚の構成である。
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。

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。

第４の実施形態のレンズ構成による球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線を示す収差図を図１０に示す。
図１０に示すように、本実施形態においても、収差は十分に補正されており、高い結像性能を有していることがわかる。
なお、ｆ１／ｆ、ｆ６／ｆ、ｎ凸−ｎ凹、ν凸−ν凹の値は下記表１１に示す。

〔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１１に示す。
図１１に示す画像読取レンズは、物体側から像側へ向かって順に、物体側に凸面を向けて配置された正メニスカスレンズの第１レンズＬ１からなる第１群、物体側に凸面を向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズＬ２からなる第２群、正のパワーを有する第３レンズＬ３からなる第３群、正のパワーを有する第４レンズＬ４からなる第４群、負のパワーを有する第５レンズＬ５からなる第５群、及び物体側に凹面を向けて配置された負メニスカスレンズの第６レンズＬ６からなる第６群で構成された６群６枚の構成である。
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。

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。

第５の実施形態のレンズ構成による球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線を示す収差図を図１２に示す。
図１２に示すように、本実施形態においても、収差は十分に補正されており、高い結像性能を有していることがわかる。
なお、ｆ１／ｆ、ｆ６／ｆ、ｎ凸−ｎ凹、ν凸−ν凹の値は下記表１１に示す。

表１１に、各実施形態における条件のパラメータの値を示す。

表１１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）〜（４）を満足する。
（１）０．９＜ｆ１／ｆ＜１．４
（２）−１．２＜ｆ６／ｆ＜−１．０
（３）０．０３＜（ｎ凸−ｎ凹）＜０．０９
（４）１０．０＜（ν凸−ν凹）＜１６．０
また、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画像読取レンズにおいても、Ｆナンバーが明るくかつ広画角（例えば、Ｆナンバーが４．４程度、かつ半画角が３９°程度）であって、開口効率が周辺部まで実質的に１００％であり、諸収差も良好に補正され、高空間周波数領域で高いコントラストを有し、フルカラー原稿画像の読取にも対応可能である。

〔画像読取装置〕
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反射光を縮小結像させる結像レンズと、該結像レンズで結像された前記原稿の画像の像を光電変換するラインセンサとからなり、前記結像レンズとして本発明に係る画像読取レンズを用いている。
図１３に、画像読取装置の実施の一形態を示す。

図１３に示すように、読取られるべき画像を有する原稿１２は、原稿台としてのコンタクトガラス１１上に平面的に定置される。原稿台（コンタクトガラス）１１の下部には、照明手段１３が配置されている。照明手段１３は、光源として図面に直交する方向に長い管灯、及びリフレクタで構成され、「図面に直交する方向に長いスリット状部分」を照明する。
前記光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、ＬＥＤ光源等を用いることができるが、ＬＥＤ光源を使用することが好ましい。ＬＥＤ光源を使用することにより、読取光学系の消費電力を低減可能であり、省エネルギーを達成することができる。

照明された原稿１２で反射された反射光（画像による反射光）は、折り返しミラー（図１３ではＭ１〜Ｍ５の５枚のミラーを配置）により順次反射され、画像読取レンズ１５へ導かれ、画像読取レンズ１５により光電変換素子としてのラインセンサ１６の撮像面上に原稿画像の縮小像として結像される。なお、本実施形態では折返しミラーの枚数を５枚の例を示したが、枚数は５枚に限定されない。

照明手段１３、折り返しミラーＭ１〜Ｍ５、画像読取レンズ１５及び光電変換素子１６は、画像読取ユニット１７として一体的に保持され、図示されない駆動手段により矢印方向（図の右方）へ走行し、破線で示す位置の画像読取ユニット１７まで変位し、原稿全体の情報を読み取る。

画像読取装置は、光学系の光路上に色分解手段を有し、原稿画像をフルカラーで読取るようになっている。
本実施形態では、撮像部であるラインセンサ１６が、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色分解用フィルタを持った受光エレメント（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）が１チップに３列に配列された「３ラインＣＣＤ」であり、その受光面にカラー画像を結像させることにより３原色に色分解を行う。従って、カラー原稿をフルカラーで読取ることができる。

原稿１２の照明走査に伴い、原稿画像が画像信号化され、原稿１２のカラー画像は、赤、緑、青の３原色に色分解して読取られる。色分解を行う方法としては、上記とは別に、画像読取レンズ１５とラインセンサ（ＣＣＤ）１６との間に色分解プリズムやフィルタを選択的に挿入し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に色分解する方法や、Ｒ、Ｇ、Ｂの光源を順次点灯させて原稿を照明する方法等を用いることができる。
また、結像光路中に色分解素子を有さず、原稿情報をモノクロとして読取ることも可能である。

画像読取レンズ１５は、軸上の色収差が良好に補正されたレンズであるため、該画像読取レンズを用いることで、フルカラーを良好な性能で読取ることが可能となり、画像読取装置の多機能化、高性能化を達成することが出来る。

〔画像形成装置〕
画像形成装置は、本発明に係る画像読取レンズを備えた前記画像読取装置を備える。
図１４に、本発明の画像形成装置の実施の一形態を示す。

図１４に示すように、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とを有する。なお、画像読取装置２００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。
画像読取ユニット１７の３ラインのラインセンサ（撮像手段）１６から出力される画像信号は画像処理部１２０に送られ、画像処理部１２０において処理されて「書込み用の信号（イエロー・マゼンタ・シアン・黒の各色を書込むための信号）」に変換される。

画像形成部は、「潜像担持体」として円筒状に形成された光導電性の感光体１１０を有し、その周囲に、帯電手段としての帯電ローラ１１１、リボルバ式の現像装置１１３、転写ベルト１１４、クリーニング装置１１５が配設されている。帯電手段としては帯電ローラ１１１に代えて「コロナチャージャ」を用いることもできる。
信号処理部１２０から書込み用の信号を受けて光走査により感光体１１０に書込みを行う光走査装置１１７は、帯電ローラ１１１と現像装置１１３との間において感光体１１０光走査を行うようになっている。

符号１１６は定着装置、符号１１８はカセット、符号１１９はレジストローラ対、符号１２２は給紙コロ、符号１２１はトレイ、符号１３０は「記録媒体」としての転写紙を示している。
画像形成を行うときは、光導電性の感光体１１０が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１１により均一帯電され、光走査装置１１７のレーザビームの光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。

「画像の書込み」は、感光体１１０の回転に従い、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、黒画像の順に行われ、形成された静電潜像はリボルバ式の現像装置１１３の各現像ユニットＹ（イエロートナーによる現像を行う）、Ｍ（マゼンタトナーによる現像を行う）、Ｃ（シアントナーによる現像を行う）、Ｋ（黒トナーによる現像を行う）により順次反転現像されてポジ画像として可視化され、得られた各色トナー画像は、転写ベルト１１４上に、転写電圧印加ローラ１１４Ａにより順次転写され、上記各色トナー画像が転写ベルト１１４上で重ね合わせられてカラー画像となる。

転写紙１３０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１３０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１３０はその先端部をレジストローラ対１１９に捕えられる。
レジストローラ対１１９は、転写ベルト１１４上の「トナーによるカラー画像」が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて転写紙１３０を転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙１３０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１３０をカラー画像に押圧させる。

カラー画像を転写された転写紙１３０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。

前記画像形成装置は、本発明に係る画像読取レンズを使用した画像読取装置を備えることにより、良好な読み取り画像品質を基に高画質な画像が形成可能な画像形成装置が低コストで得られる。
なお、前記画像形成装置は、感光体を各色に対応して複数配置した、いわゆるタンデム式の画像形成装置であってもよい。勿論、前記画像形成装置を「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。

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
ＩＳ 像面
１１ 原稿台（コンタクトガラス）
１２ 原稿
１５ 画像読取レンズ
１６ ラインセンサ（ＣＣＤ）
１７ 画像読取ユニット
２００ 画像読取装置

特許第３８６２４４６号公報 特開２００２−２４４０３３号公報 特許第３９３９９０８号公報 特許第４４９６２３１号公報

Claims (6)

1. 物体側から像側へ向かって順に、物体側に凸面を向けて配置された正メニスカスレンズの第１レンズからなる第１群、物体側に凸面を向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズからなる第２群、第３レンズからなる第３群、正のパワーを有する第４レンズからなる第４群、負のパワーを有する第５レンズからなる第５群、及び物体側に凹面を向けて配置された負メニスカスレンズの第６レンズからなる第６群で構成された６群６枚構成であって、
   前記第２群と前記第３群との間に絞りを有し、
   少なくとも前記第２レンズ及び前記第６レンズに非球面を有し、
   全系のｅ線の合成焦点距離をｆ、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１、第６レンズのｅ線の焦点距離をｆ６、正レンズのｄ線の屈折率の平均をｎ凸、負レンズのｄ線の屈折率の平均をｎ凹、正レンズのｄ線のアッベ数の平均をν凸、負レンズのｄ線のアッベ数の平均をν凹とするとき、下記条件式（１）〜（４）を満足することを特徴とする画像読取レンズ。
   （１）０．９＜ｆ１／ｆ＜１．４
   （２）−１．２＜ｆ６／ｆ＜−１．０
   （３）０．０３＜（ｎ凸−ｎ凹）＜０．０９
   （４）１０．０＜（ν凸−ν凹）＜１６．０
2. 前記第６レンズがプラスチック製であり、外形形状が主走査方向に長い短冊形状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。
3. 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反射光を縮小結像させる結像レンズと、該結像レンズで結像された前記原稿の画像の像を光電変換するラインセンサとからなる画像読取装置において、
   前記結像レンズとして請求項１または２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。
4. 光学系の任意の光路上に色分解手段を有し、原稿画像をフルカラーで読取ることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記照明系の光源がＬＥＤであることを特徴とする請求項３または４に記載の画像読取装置。
6. 請求項３から５のいずれかに記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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