(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、
物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズからなる第１群、
物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズからなる第２群、
物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第３レンズからなる第３群、
両側凸面の第４レンズと像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズとを接合してなる第４群、
及び、
像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズからなる第５群から構成され、
下記式（１）及び（２）を満足することを特徴とする画像読取レンズ。
但し、下記式（１）及び（２）において、ｆは画像読取レンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、Σｄは画像読取レンズ全系の厚さを表す。
０．７  ＜  Σｄ／ｆ  ＜  １．０          ・・・式（１）
０．８  ＜  −ｆ１／ｆ  ＜  ２．３          ・・・式（２）
【請求項２】
下記式（３）及び（４）を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像読取レンズ。
但し、下記式（３）及び（４）において、ｄ２は第１レンズと第２レンズのレンズ間隔、ｒ２は第１レンズの第２面の曲率半径、ｒ３は第２レンズの第１面の曲率半径を表す。
０．０１  ＜  ｄ２／Σｄ  ＜  ０．０３          ・・・式（３）
０．３  ＜  （１／ｒ２−１／ｒ３）ｆ  ＜  １．０        ・・・式（４）
【請求項３】
下記式（５）を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像読取レンズ。
但し、下記式（５）において、Σｄｎ／ｄｔ（凸）は第２レンズと第４レンズのｄ線の屈折率温度係数［１０−６／℃］の平均、Σｄｎ／ｄｔ（凹）は第１レンズと第３レンズと第５レンズと第６レンズのｄ線の屈折率温度係数［１０−６／℃］の平均を表す。
２．０  ＜  Σｄｎ／ｄｔ（凹）−ΣｄＮ／ｄｔ（凸）  ＜  ５．０    ・・・式（５
）
【請求項４】
当該画像読取レンズに用いられる複数のレンズは、いずれもガラスレンズであり、且つ、砒素及び鉛を含有しないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取レンズ。
【請求項５】
当該画像読取レンズに用いられる複数のレンズのうち、少なくとも１枚のレンズは、非円形の外径形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取レンズ。
【請求項６】
原稿配置面に配置された原稿を照明する照明系と、該照明系により照明された原稿の情報をライン状の撮像素子に結像させる請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像読取レンズと、を用いて、前記原稿の情報を読み取ることを特徴とする画像読取装置。
【請求項７】
少なくとも１枚のミラーを有し、
前記照明系、前記画像読取レンズ、及び前記撮像素子と、前記ミラーと、を一体で保持してなる画像読取ユニットを走査して、前記原稿の情報を読み取ることを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
【請求項８】
請求項６または７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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取レンズ、並びに、該画像読取レンズを備える画像読取装置および画像形成装置に関するものであり、より詳しくは、原稿の画像情報をライン状に素子が配列されてなる撮像素子上に縮小結像し、該撮像素子により画像情報を読み取るようにしたデジタル複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に使用される画像読取レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機やファクシミリの画像読取部やイメージスキャナは、読み取るべき原稿情報を画像読取レンズで縮小してＣＣＤのような撮像素子上に結像させて原稿情報を信号化する。また、原稿情報をカラーで読み取るために、例えば赤、緑、青のフィルタを各々持つ撮像素子を１つの基板上に３列配列してなる、所謂３ラインＣＣＤを用い、この撮像素子面に原稿情報を結像させることにより、３原色に色分解されたカラーの原稿情報を信号化する光学系がある。
【０００３】
このような画像読取部やイメージスキャナに用いられる画像読取レンズでは一般的に像面である撮像素子上において、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ともに、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。更に、カラー原稿を良好に読み取るために、像面上で赤、緑、青の各色の結像位置を光軸方向において合致させる必要があり、各色の色収差を良好に補正する必要がある。加えて、画像読取装置の小型化のために、広画角に対応した画像読取レンズが望まれる。
【０００４】
ここで、半画角が２０°を超えるものとしては、４群６枚構成の特開２００６−２８５１５８号公報（特許文献１）等がある。
しかしながら、特開２００６−２８５１５８号公報は、非点隔差が大きく、メリディオナルとサジタルとで像面の結像位置のずれが大きく、画像読取巾全域にわたって良好な結像性能が得られない。
さらに、画像読取装置内の温度変化、例えば照明光源の発熱等による温度上昇時の性能劣化の抑制については述べられていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記したような従来技術における問題を鑑みて為された発明であって、小型であり、サジタル光線及びメリディオナル光線の光軸方向における像面位置を良好に合致させると共に、良好に色収差を補正して高い画像品質が得られる画像読取レンズ、並びに、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を提供することを目的とする。
またさらに本発明は、上記に加えてさらに、温度変動による使用環境の変化による性能の劣化も低減できる画像読取レンズ、並びに、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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、並びに、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は、具体的には下記（Ｉ）〜（VIII）に記載の技術的特徴を有する。
【０００７】
（Ｉ）：物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズからなる第１群、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズからなる第２群、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第３レンズからなる第３群、両側凸面の第４レンズと像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズとを接合してなる第４群、及び、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズからなる第５群から構成され、下記式（１）及び（２）を満足することを特徴とする画像読取レンズである。
但し、下記式（１）及び（２）において、ｆは画像読取レンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、Σｄは画像読取レンズ全系の厚さを表す。
０．７  ＜  Σｄ／ｆ  ＜  １．０          ・・・式（１）
０．８  ＜  −ｆ１／ｆ  ＜  ２．３          ・・・式（２）
【０００８】
上記式（１）は、画像読取レンズの全長を規定するものである。上記式の下限値を超えると、各群の屈折力が強くなり、球面収差も負側に倒れることにより、軸上光束と軸外光束の像面を一致させることが難しくなる。また上限値を超えると、読取レンズ全長が長くなるとともに、第５群のレンズ径が大きくなってしまうため、画像読取レンズを小型化することが難しくなる。上記式（１）は画像読取レンズの小型化と高い画像品質を得るために必要な条件である。
上記式（２）は、第１レンズの焦点距離を規定するものである。上記式（２）の下限値を超えると、高次の球面収差が大きくなり、良好な結像性能を得られなくなる。また、上限値を超えると、第１レンズの第１面と第２面の曲率半径の差が小さくなることによる偏心誤差の管理が難しくなることによる組付けばらつきの性能劣化等の不具合が生じてしまう。
したがって、本発明の上記式（１）および（２）を満足することが、画像読取レンズの小型化と、高い画像品質を得るために必要な条件である。
即ち、上記（Ｉ）の構成により、軸上光束と軸外光束の結像位置を合致させ、良好な画像品質を維持しつつ、画像読取レンズの小型化が可能となる。
【０００９】
（II）：下記式（３）及び（４）を満足することを特徴とする上記（Ｉ）に記載の画像読取レンズである。
但し、下記式（３）及び（４）において、ｄ２は第１レンズと第２レンズのレンズ間隔、ｒ２は第１レンズの第２面の曲率半径、ｒ３は第２レンズの第１面の曲率半径を表す。
０．０１  ＜  ｄ２／Σｄ  ＜  ０．０３          ・・・式（３）
０．３  ＜  （１／ｒ２−１／ｒ３）ｆ  ＜  １．０        ・・・式（４）
【００１０】
上記式（３）は、画像読取レンズ全長に対する第１レンズと第２レンズの間隔を規定するものである。上記式（４）は、第１レンズの第２面側と第２レンズの第１面側の曲率半径の関係を規定するものである。いずれも上記式の下限値を超えると、軸外光束のコマフレアが大きくなり、良好な結像性能を得られなくなる。また、上限値を上回ると第１レンズと第２レンズの間隔が広がることにより、軸外光束が第１レンズを通過する光線高さが第２レンズを通過する光線高さより大きくなることにより、第１レンズが大きくなり画像読取レンズの小型化が困難となる。
従って、上記式（３）及び（４）を満足することは、画像読取レンズの小型化と、軸外光束まで良好な結像性能を得るために必要な条件である。
即ち、上記（II）の構成により、さらに軸外光束のコマフレアを抑え、良好な画像品質を得ることと、小型化が可能となる。
【００１１】
（III）：下記式（５）を満足することを特徴とする上記（Ｉ）に記載の画像読取レンズである。
但し、下記式（５）において、Σｄｎ／ｄｔ（凸）は第２レンズと第４レンズのｄ線の屈折率温度係数［１０−６／℃］の平均、Σｄｎ／ｄｔ（凹）は第１レンズと第３レンズと第５レンズと第６レンズのｄ線の屈折率温度係数［１０−６／℃］の平均を表す。
２．０  ＜  Σｄｎ／ｄｔ（凹）−ΣｄＮ／ｄｔ（凸）  ＜  ５．０    ・・・式（５）
【００１２】
上記式（５）は、凸レンズである第２レンズと第４レンズの屈折率温度係数の平均と、凹レンズである第１レンズ、第３レンズ、第５レンズと第６レンズの屈折率温度係数の平均の差を規定するものである。
上記（III）に記載の構成は、画像読取レンズの結像位置の温度依存性を規定するものであり、上記式（５）の下限値を下回ってしまうと、画像読取レンズの焦点距離が温度上昇時に伸びすぎてしまい、また上限値を上回ると画像読取レンズの焦点距離が温度上昇時に短くなってしまう。このため、上記式（５）の範囲を超えてしまうと画像読取装置内の温度が上昇した時に画像読取レンズと撮像素子であるラインＣＣＤを保持している部材が伸びるのに対して光軸方向の結像位置が大幅にずれてしまい、使用環境の如何によって高い画像品質を得ることが困難になってしまう。本発明において、屈折率温度係数はｄ線で規定しているが、同じ波長の屈折率温度係数を用いれば同等の効果が得られるため、例えばｅ線の屈折率温度変化係数を用いて表しても同等の効果が得られる。
即ち、上記（III）の構成により、温度に対して、画像読取レンズの結像位置までの距離を変化させ、レンズ保持部の温度の伸びに対して良好に追従でき、異なる温度環境においても高い画像品質を得ることが可能となる。
【００１３】
また、画像読取レンズの全系の焦点距離に対する絞りより前の前群の焦点距離ｆＦと、絞りより後の後群の焦点距離ｆＢが下記式（６）及び（７）を満足することが望ましい。
３  ＜  −ｆＦ／ｆ  ＜  ８      ・・・式（６）
０．６  ＜  ｆＢ／ｆ  ＜  ０．８      ・・・式（７）
【００１４】
（IV）：当該画像読取レンズに用いられる複数のレンズは、いずれもガラスレンズであり、且つ、砒素及び鉛を含有しないことを特徴とする上記（Ｉ）乃至（III）のいずれか１項に記載の画像読取レンズである。
【００１５】
特に上記（III）に記載の構成において、画像読取レンズの焦点距離の温度依存性を規定するために全てのレンズをガラス材料にすることが望ましい。この場合、全レンズのガラス材料を鉛や砒素のような有害物質を含有しないものにすると、画像読取レンズの材料のリサイクル化が可能となり、加工時の廃液による水質汚染等を生じることもなく地球環境保全に大きく貢献することが可能となる。
即ち、上記（IV）の構成により、材料のリサイクル化が可能となり、加工時の廃液による水質汚染等を生じることもなく地球環境保全に大きく貢献することが可能となる。
【００１６】
（Ｖ）：当該画像読取レンズに用いられる複数のレンズのうち、少なくとも１枚のレンズは、非円形の外径形状を有することを特徴とする上記（Ｉ）乃至（IV）のいずれか１項に記載の画像読取レンズである。
【００１７】
特に第６レンズは、高い画像品質を得るためにレンズ径が大きくなってしまうが、撮像素子として光電変換部を任意の方向に配列したＣＣＤラインセンサを用いる場合において、一方向にのみ光線の通る幅を確保すればよい。そのため、光電変換素子の配列と直交する方向については、レンズ径よりも画像読取レンズとして高さを小さくすることができる。ラインＣＣＤの配列方向と直交する方向に対しては薄肉化が可能となり、画像読取レンズをより小型化することが可能となる。
即ち、上記（Ｖ）の構成により、ラインＣＣＤの画素配列方向と直交する方向の画像読取レンズの薄肉化でき、より小型化が可能となる。
【００１８】
（VI）：原稿配置面に配置された原稿を照明する照明系と、該照明系により照明された原稿の情報をライン状の撮像素子に結像させる上記（Ｉ）乃至（Ｖ）のいずれか１項に記載の画像読取レンズと、を用いて、前記原稿の情報を読み取ることを特徴とする画像読取装置である。
【００１９】
本発明の画像読取レンズを用いることにより、高い画像品質を維持しつつ画像読取装置の小型化が可能となる。
即ち、上記（VI）の構成により、画像読取装置の小型化が可能となる。
【００２０】
（VII）：少なくとも１枚のミラーを有し、前記照明系、前記画像読取レンズ、及び前記撮像素子と、前記ミラーと、を一体で保持してなる画像読取ユニットを走査して、前記原稿の情報を読み取ることを特徴とする上記（VI）に記載の画像読取装置である。
【００２１】
画像読取ユニットを一体で形成することにより、画像読取装置をより小型化することが可能であると共に、画像読取部は一体で移動するために、画像読取ユニットの移動時の性能劣化を小さく抑えることが可能となる。
即ち、上記（VII）の構成によれば、画像読取装置内の画像読取部をユニット化することにより、部品点数の低減が可能となり、小型化が可能となると共に、画像読取部での変動を小さくすることが可能となり、高い画像読取品質を得ることが可能となる。
【００２２】
（VIII）：上記（VI）または（VII）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である。
【００２３】
本発明の画像読取装置を用いることにより、高い画像品質を維持しつつ画像形成装置の小型化が可能となる。
即ち、上記（VIII）の構成によれば、如何なる使用環境においても高い画像品質を複写時に維持しつつ、小型な画像形成装置を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、小型であり、サジタル光線及びメリディオナル光線の光軸方向における像面位置を良好に合致させ、良好に色収差を補正して高い画像品質が得られる画像読取レンズ、並びに、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を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る画像読取レンズの一実施の形態の構成を示す概略断面図である。
【図２】実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びに横収差及びサジタルを示す収差曲線図である。
【図３】実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びに横収差及びサジタルを示す収差曲線図である。
【図４】実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びに横収差及びサジタルを示す収差曲線図である。
【図５】実施例４における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びに横収差及びサジタルを示す収差曲線図である。
【図６】実施例５における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びに横収差及びサジタルを示す収差曲線図である。
【図７】本発明に係る画像読取レンズのその他の実施の形態の構成である第６レンズが非円形レンズの構成例を示す概略斜視図である。
【図８】本発明に係る画像読取装置の一実施の形態（実施例６）の構成を示す概略断面図である。
【図９】本発明に係る画像読取装置のその他の実施の形態（実施例７）の構成を示す概略断面図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態（実施例８）の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔画像読取レンズ〕
次に、本発明に係る画像読取レンズについてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２７】
本発明に係る画像読取レンズは、図１に示す様に、第１群は物体側に凸面を向けた負の屈折力を持つ負メニスカスレンズ（第１レンズ）、第２群は物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つ正メニスカスレンズ（第２レンズ）、第３群は物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ（第３レンズ）、第４群は両側凸面のレンズ（第４レンズ）と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（第５レンズ）とが接合してなり、第５群は像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（第６レンズ）、であり、これら第１〜第５群を有することを特徴とするテレフォトタイプのレンズ系である。
【００２８】
そして、本発明に係る画像読取レンズは、下記式（１）及び（２）を満足する。
但し、下記式（１）及び（２）において、ｆは画像読取レンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、Σｄは画像読取レンズ全系の厚さを表す。
【００２９】
０．７  ＜  Σｄ／ｆ  ＜  １．０          ・・・式（１）
０．８  ＜  −ｆ１／ｆ  ＜  ２．３          ・・・式（２）
【００３０】
上記式（１）は、画像読取レンズの全長を規定するものである。上記式（１）の下限値を超えると、各群の屈折力が強くなり、球面収差も負側に倒れることにより、軸上光束と軸外光束の像面を一致させることが難しくなる。また上記式（１）の上限値を超えると、読取レンズ全長が長くなるとともに、第５群のレンズ径が大きくなってしまうため、画像読取レンズを小型化することが難しくなる。上記式（１）は画像読取レンズの小型化と高い画像品質を得るために必要な条件である。
上記式（２）は、第１レンズの焦点距離を規定するものである。上記式（２）の下限値を超えると、高次の球面収差が大きくなり、良好な結像性能を得られなくなる。また、上記式（２）の上限値を超えると、第１レンズの第１面と第２面の曲率半径の差が小さくなることによる偏心誤差の管理が難しくなることによる組付けばらつきの性能劣化等の不具合が生じてしまう。
したがって、本発明において上記式（１）および（２）を満足することが、画像読取レンズの小型化と、高い画像品質を得るために必要な条件である。
【００３１】
また、本発明に係る画像読取レンズは、下記式（３）及び（４）を満足することが好ましい。
但し、下記式（３）及び（４）において、ｄ２は第１レンズと第２レンズのレンズ間隔、ｒ２は第１レンズの第２面の曲率半径、ｒ３は第２レンズの第１面の曲率半径を表す。
【００３２】
０．０１  ＜  ｄ２／Σｄ  ＜  ０．０３          ・・・式（３）
０．３  ＜  （１／ｒ２−１／ｒ３）ｆ  ＜  １．０        ・・・式（４）
【００３３】
上記式（３）は、画像読取レンズ全長に対する第１レンズと第２レンズの間隔を規定するものである。上記式（４）は、第１レンズの第２面側と第２レンズの第１面側の曲率半径の関係を規定するものである。いずれも式の下限値を超えると、軸外光束のコマフレアが大きくなり、良好な結像性能を得られなくなる。また、上限値を上回ると第１レンズと第２レンズの間隔が広がることにより、軸外光束が第１レンズを通過する光線高さが第２レンズを通過する光線高さより大きくなることにより、第１レンズが大きくなり画像読取レンズの小型化が困難となる。
従って、上記式（３）及び（４）を満足することは、画像読取レンズの小型化と、軸外光束まで良好な結像性能を得るために必要な条件である。
【００３４】
さらに本発明に係る画像読取レンズは、下記式（５）を満足することが好ましい。
但し、下記式（５）において、Σｄｎ／ｄｔ（凸）は第２レンズと第４レンズのｄ線の屈折率温度係数の平均、Σｄｎ／ｄｔ（凹）は第１レンズと第３レンズと第５レンズと第６レンズのｄ線の屈折率温度係数の平均を表す。
【００３５】
２．０  ＜  Σｄｎ／ｄｔ（凹）−ΣｄＮ／ｄｔ（凸）  ＜  ５．０    ・・・式（５）
【００３６】
上記式（５）は、凸レンズである第２レンズと第４レンズの屈折率温度係数の平均と、凹レンズである第１レンズ、第３レンズ、第５レンズと第６レンズの屈折率温度係数の平均の差を規定するものである。
本発明は、画像読取レンズの結像位置の温度依存性を規定するものであり、上記式（５）の下限値を下回ってしまうと、画像読取レンズの焦点距離が温度上昇時に伸びすぎてしまい、また上限値を上回ると画像読取レンズの焦点距離が温度上昇時に短くなってしまう。このため、上記式（５）の範囲を超えてしまうと画像読取装置内の温度が上昇した時に画像読取レンズと撮像素子であるラインＣＣＤを保持している部材が伸びるのに対して光軸方向の結像位置が大幅にずれてしまい、使用環境の如何によって高い画像品質を得ることが困難になってしまう。本発明において、屈折率温度係数はｄ線で規定しているが、同じ波長の屈折率温度係数を用いれば同等の効果が得られるため、例えばｅ線の屈折率温度変化係数を用いて表しても同等の効果が得られる。
【００３７】
またさらに本発明に係る画像読取レンズは、画像読取レンズの全系の焦点距離に対する絞りより前の前群の焦点距離ｆＦと、絞りより後の後群の焦点距離ｆＢが下記式（６）及び（７）を満たすことが望ましい。
【００３８】
３  ＜  −ｆＦ／ｆ  ＜  ８      ・・・式（６）
０．６  ＜  ｆＢ／ｆ  ＜  ０．８      ・・・式（７）
【００３９】
そして、本発明に係る画像読取レンズに用いられる複数のレンズは、いずれもガラスレンズであり、且つ、砒素及び鉛、並びにこれらに類する有害物質を含有しないことが好ましい。
特に、上記式（５）に規定された、画像読取レンズの焦点距離の温度依存性を満足するために、全てのレンズをガラス材料にすることが望ましい。この場合、全レンズのガラス材料を鉛や砒素のような有害物質を含有しないものにすると、画像読取レンズの材料のリサイクル化が可能となり、加工時の廃液による水質汚染等を生じることもなく地球環境保全に大きく貢献することが可能となる。
【００４０】
そしてまた、本発明に係る画像読取レンズに用いられる複数のレンズのうち、少なくとも１枚のレンズは、非円形の外径形状を有することが好ましい。
特に第６レンズは、高い画像品質を得るためにレンズ径が大きくなってしまうが、撮像素子として光電変換部を任意の方向に配列したＣＣＤラインセンサを用いる場合において、一方向にのみ光線の通る幅を確保すればよい。そのため、光電変換素子の配列と直交する方向については、レンズ径よりも画像読取レンズとして高さを小さくすることができる。ラインＣＣＤの配列方向と直交する方向に対しては薄肉化が可能となり、画像読取レンズをより小型化することが可能となる。
【００４１】
次いで、本発明に係る画像読取レンズのより具体的な実施の形態である実施例１〜５を、数値例と共に以下に示す。
なお、各実施例における記号の意味は下記の通りであり、表１が実施例１、表２が実施例２、表３が実施例３、表４が実施例４、表５が実施例５に対応する。
ｆ                  ：全系の合成焦点距離
ＦＮｏ              ：Ｆナンバ
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                ：レンズ材料の屈折率
νｄ                ：レンズ材料のアッベ数
ｄｎ／ｄｔ          ：ｄ線の屈折率温度変化係数
Σｄｎ／ｄｔ（凸）  ：正の屈折力を有するレンズのｄ線の屈折率温度変化係数
Σｄｎ／ｄｔ（凹）  ：負の屈折力を有するレンズのｄ線の屈折率温度変化係数
【００４２】
【表１】
0005621564.tif 000002
【００４３】
図２に、実施例１における収差図を示す。
【００４４】
【表２】
0005621564.tif 000003
【００４５】
図３に、実施例２における収差図を示す。
【００４６】
【表３】
0005621564.tif 000004
【００４７】
図４に、実施例３における収差図を示す。
【００４８】
【表４】
0005621564.tif 000005
【００４９】
図５に、実施例４における収差図を示す。
【００５０】
【表５】
0005621564.tif 000006
【００５１】
図６に、実施例５における収差図を示す。
【００５２】
上記した各実施例１〜５について、上記式（１）〜（５）を計算した結果を下記表６に示す。
【００５３】
【表６】
0005621564.tif 000007
【００５４】
また前述のとおり、画像読取レンズの全系の焦点距離に対する絞りより前の前群の焦点距離ｆＦと、絞りより後の後群の焦点距離ｆＢが下記式（６）及び（７）を満たすことが望ましい。
【００５５】
３  ＜  −ｆＦ／ｆ  ＜  ８      ・・・式（６）
０．６  ＜  ｆＢ／ｆ  ＜  ０．８      ・・・式（７）
【００５６】
そこで、各実施例１〜５について、絞りより前の前群の焦点距離ｆＦ並びに絞りより後の後群の焦点距離ｆＢそれぞれについて、全系の焦点距離に対する比率を下記表７に示す。
【００５７】
【表７】
0005621564.tif 000008
【００５８】
上記表６及び表７によれば、実施例１〜５は本発明において規定される前記式（１）〜（７）をいずれも満足することがわかる。
【００５９】
図７は、本発明に係る画像読取レンズにおけるその他の実施の形態を表す概略斜視図であり、第６レンズが非円形レンズであることを特徴としてなる。
物体側より、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１レンズ１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第２レンズ２、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズである第３レンズ３、および両凸形状の正の第４レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第５レンズとを接合したレンズ４と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第６レンズ５を図示しており、ＣＣＤラインセンサの光電変換素子の配列方向と直交する方向に対しては、第６レンズにおいても、他のレンズと同程度の光束が通る大きさを有していればよいため、図７に示したように、上下を切り落として非円形のレンズとすることにより、画像読取レンズをより小型化することが可能となる。
【００６０】
〔画像読取装置、画像形成装置〕
本発明に係る画像読取装置は、原稿配置面に配置された原稿を照明する照明系と、該照明系により照明された原稿の情報をライン状の撮像素子に結像させる画像読取レンズと、を用いて、前記原稿の情報を読み取り、該画像読取レンズとして上述した画像読取レンズを用いることを特徴とする。
本発明の画像読取レンズを用いることにより、高い画像品質を維持しつつ画像読取装置の小型化が可能となる。
【００６１】
また、本発明に係る画像読取装置は、少なくとも１枚のミラーを有し、前記照明系、前記画像読取レンズ、及び前記撮像素子と、前記ミラーと、を一体で保持してなる画像読取ユニットを走査して、前記原稿の情報を読み取ることが好ましい。
画像読取ユニットを一体で形成することにより、画像読取装置をより小型化することが可能と共に、画像読取部は一体で移動するために、画像読取ユニットの移動時の性能劣化を小さく抑えることが可能となる。
【００６２】
そして、本発明に係る画像形成装置は、上述した画像読取装置を備えることを特徴とする。
本発明の画像読取装置を用いることにより、高い画像品質を維持しつつ画像形成装置の小型化が可能となる。
【００６３】
次に、本発明に係る画像読取装置についてより詳細に説明するために、第１の実施の形態（実施例６）を図に示す。
図８は画像読取装置を説明するための図である。図８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、符号３６は撮像素子を示している。
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８において、符号３３で示す位置から符号３３’で示す位置まで一定速度：Ｖで移動する。
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８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が符号３３’で示す位置まで変位する間に原稿３２は照明走査される。
【００６４】
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。
【００６５】
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の変位に同期して符号３４’で示す位置まで一定速度：Ｖ／２で変位する。
【００６６】
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、結像光束として画像読取レンズ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、原稿被照明部から画像読取レンズ３５に至る光路長が一定に保たれる。
【００６７】
画像読取レンズ３５に入射した結像光束は、画像読取レンズ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。
【００６８】
なお、撮像素子３６は、結像画像を３色（赤、緑、青：３６ａ、３６ｂ、３６ｃがそれぞれ対応）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。
【００６９】
図８に示した画像読取レンズ３５に本発明の画像読取レンズを用いることで小型化が可能となる。
【００７０】
図９は、本発明の画像読取装置の第２の実施の形態（実施例７）である。
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、符号４５は撮像素子を示している。
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９において、符号４３で示す位置から符号４３’で示す位置まで一定速度：Ｖで移動する。
【００７１】
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９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が符号４３’で示す位置まで変位する間に原稿４２は照明走査される。
【００７２】
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、結像光束として画像読取レンズ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、原稿被照明部から画像読取レンズ４４に至る光路長は一定である。
【００７３】
画像読取レンズ４４に入射した結像光束は画像読取レンズの結像作用により、撮像素子４５（赤、緑、青にそれぞれが対応した４５ａ、４５ｂ、４５ｃを備える）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６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。
【００７４】
次いで、本発明に係る画像形成装置の実施の形態（実施例８）を図１０に示す。
この画像形成装置は、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８に即して説明したのと同様のものであり、各部には図８と同じ符号を付してある。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
「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。
【００８１】
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。
【００８２】
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が静電転写される。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。
【００８３】
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。
【００８４】
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、「各色ごとの画像形成ユニットを備えたタンデム構成」にできること等、周知慣用の画像形成方法に適宜置換・変更できることは言うまでもない。
【００８５】
以上の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の各実施例によれば、型であり、サジタル光線及びメリディオナル光線の光軸方向における像面位置を良好に合致させ、また、良好に色収差を補正して高い画像品質が得られるともに、温度変動による使用環境の変化による性能の劣化も低減できることがわかった。
【符号の説明】
【００８６】
１  第１レンズ
２  第２レンズ
３  第３レンズ
４  第４レンズと第５レンズとを接合したレンズ
５  第６レンズ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特開２００６−２８５１５８号公報
【図１】
0005621564.tif 000009
【図２】
0005621564.tif 000010
【図３】
0005621564.tif 000011
【図４】
0005621564.tif 000012
【図５】
0005621564.tif 000013
【図６】
0005621564.tif 000014
【図７】
0005621564.tif 000015
【図８】
0005621564.tif 000016
【図９】
0005621564.tif 000017
【図１０】
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