(57)【要約】【課題】小さな結像倍率（例えば、０．１〜０．２倍）で利用する場合においても色収差を良好に補正することができ、かつ温度環境の変化による結像性能の劣化を抑制可能な画像読取レンズを提供する。【解決手段】物体側から順に、凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズの第１レンズＬ１、凹面を像側に向けた負レンズの第２レンズＬ２、両凸形状のレンズの第３レンズＬ３、凹面を物体側に向けた負レンズの第４レンズＬ４、凸面を像側に向けた正メニスカスレンズの第５レンズＬ５で構成され、絞りＳを有し、  物体側からｉ番目のレンズの部分分散比θｇＦｉの標準線からの偏差の平均をδθｇＦｉとし、屈折率温度係数をβｉとしたとき、  絞りＳに対し、第３レンズＬ３と反対側に配置された正レンズが、下記条件式（１）及び（２）を満たす画像読取レンズ。(１)０．００５＜δθｇＦｉ＜０．０５(２)βｉ＜０【選択図】図１
2014035396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ向かって順に、凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズである第１レンズ、凹面を像側に向けた負レンズである第２レンズ、両凸形状のレンズである第３レンズ、凹面を物体側に向けた負レンズである第４レンズ、凸面を像側に向けた正メニスカスレンズである第５レンズで構成され、
前記第２レンズと前記第３レンズとの間、及び前記第３レンズと前記第４レンズとの間のいずれかに絞りを有し、
部分分散比θｇＦを、ｃ線の屈折率をｎｃ、Ｆ線の屈折率をｎＦ、ｇ線の屈折率をｎｇとしたとき、θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎｃ）により定義し、
前記部分分散比とアッベ数を直交２軸とする座標平面上における硝材Ｃ２及びＦ２の座標点を結ぶ線分を標準線とし、
物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズの部分分散比θｇＦｉの前記標準線からの偏差の平均をδθｇＦｉとし、
物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズの屈折率温度係数をβｉとしたとき、
前記絞りに対し、前記第３レンズと反対側に配置された正レンズが、下記条件式（１）及び（２）を満たすことを特徴とする画像読取レンズ。
(１)０．００５＜δθｇＦｉ＜０．０５
(２)βｉ＜０
【請求項２】
物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径をｒｉｐ、像面側のレンズ面の曲率半径をｒｉｑ、
全系のｅ線の合成焦点距離をｆ、
物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズのｅ線の合成焦点距離をｆｉとしたとき、
前記第３レンズが、下記条件式（３）及び（４）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の画像読取レンズ。
（３）ｒｉｐ＋ｒｉｑ＜０
（４）０．２ｆ＜ｆｉ＜０．５ｆ
【請求項３】
前記絞りに対し、前記第３レンズと反対側に配置された凸レンズのｅ線の焦点距離が、下記条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取レンズ。
（５）０．６ｆ＜ｆｉ＜１．０ｆ
【請求項４】
物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズのｄ線の屈折率をｎｄｉとしたとき、
前記絞りに対し、前記第３レンズと反対側に配置された凸レンズが、下記条件式（６）を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取レンズ。
（６）１．５５＜ｎｄｉ
【請求項５】
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像を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像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを少なくとも備え、前記結像レンズとして請求項１から４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。
【請求項６】
請求項５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、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。
【背景技術】
【０００２】
ファクシミリやデジタル複写機の画像読取装置（画像読取部、イメージスキャナ等）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（Charge  Coupled  Device）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、青のフィルタを持つ撮像素子を１つの基板上に３列に配列してなる所謂３ラインＣＣＤが用いられる。該３ラインＣＣＤは、撮像素子面に原稿情報を結像させることにより３原色に色分解して、カラーの原稿情報を信号化する。
【０００３】
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。また、カラー原稿を良好に読み取るためには、像面上で赤、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良好に補正する必要がある。
【０００４】
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、小型でレンズ構成枚数の少ない画像読取レンズが求められている。
【０００５】
高い画像品質が得られる画像読取レンズとして、従来はガウスタイプの読取レンズが用いられていた。ガウスタイプの読取レンズは、半画角が２０°程度までは良好に像面湾曲の補正が可能であり、比較的大口径にしてもコマフレアが抑えられるレンズタイプであるが、４群６枚で構成されているためにレンズ径が大きくなってしまい、このレンズを用いた画像読取装置の小型化や低コスト化が困難となる。
【０００６】
これに対し、レンズ枚数を５枚とした５群５枚構成のレンズが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。特許文献１に記載された複写用レンズは、レンズ中央に配置した両凸レンズを中心として対称な各々２枚からなる前群と後群を配して成る５群５枚構成のレンズであり、等倍系において利用することを前提として完全対称系の構成が記載されている。一方、特許文献２に記載された複写機用レンズ、及び特許文献３に記載された結像レンズでは、変倍することを想定して、非対称系のレンズが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、画素サイズの小径化に伴い、小さな結像倍率での利用が求められている。しかしながら、特許文献１に記載のレンズでは、縮小系で利用しようとすると場合には、逆に各収差が大きくなり、良好な結像が得られないという問題がある。さらに、縮小系で利用すると、像側深度が倍率の二乗に比例して狭くなるため、実施例で挙げられているガラス材料の場合において、温度環境の変化による結像性能の劣化を抑えることが出来ないという問題もある。
【０００８】
一方、特許文献２及び特許文献３に記載されたレンズでは、想定された倍率はいずれも０．５倍から２倍の間であり、０．１倍から０．２倍の縮小系における倍率が想定されていない。また、温度環境の変化による結像性能の劣化への対応については記載されていない。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、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、小さな結像倍率（例えば、０．１〜０．２倍）で利用する場合においても色収差を良好に補正することができ、かつ温度環境の変化による結像性能の劣化を抑制可能な画像読取レンズ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】
【００１０】
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、凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズである第１レンズ、凹面を像側に向けた負レンズである第２レンズ、両凸形状のレンズである第３レンズ、凹面を物体側に向けた負レンズである第４レンズ、凸面を像側に向けた正メニスカスレンズである第５レンズで構成され、前記第２レンズと前記第３レンズとの間、及び前記第３レンズと前記第４レンズとの間のいずれかに絞りを有し、部分分散比θｇＦを、ｃ線の屈折率をｎｃ、Ｆ線の屈折率をｎＦ、ｇ線の屈折率をｎｇとしたとき、θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎｃ）により定義し、前記部分分散比とアッベ数を直交２軸とする座標平面上における硝材Ｃ２及びＦ２の座標点を結ぶ線分を標準線とし、物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズの部分分散比θｇＦｉの前記標準線からの偏差の平均をδθｇＦｉとし、物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズの屈折率温度係数をβｉとしたとき、前記絞りに対し、前記第３レンズと反対側に配置された正レンズが、下記条件式（１）及び（２）を満たすことを特徴とする画像読取レンズである。
(１)０．００５＜δθｇＦｉ＜０．０５
(２)βｉ＜０
【発明の効果】
【００１１】
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、小さな結像倍率（例えば、０．１〜０．２倍）で利用する場合においても色収差を良好に補正することができ、かつ温度環境の変化による結像性能の劣化を抑制可能な画像読取レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の画像読取レンズの構成の一例を示す概略断面図である。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】画像読取装置の一実施態様を説明するための概略構成図である。
【図１１】画像読取装置の一実施態様を説明するための概略構成図である。
【図１２】画像形成装置の一実施態様を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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、凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズである第１レンズＬ１、凹面を像側に向けた負レンズである第２レンズＬ２、両凸形状のレンズである第３レンズＬ３、凹面を物体側に向けた負レンズである第４レンズＬ４、凸面を像側に向けた正メニスカスレンズである第５レンズＬ５で構成され、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に絞りＳを有する。なお、絞りＳは、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に配置されていてもよい。
第１レンズＬ１の物体側にはコンタクトガラスＣＧ１が配置され、第５レンズＬ５の像側にはＣＣＤカバーガラスＣＧ２が配置されている。
【００１５】
なお、図１における符号の意味は下記の通りである。
ｒｉ（ｉ=１〜１２）：物体側から数えてｉ番目のレンズ面の曲率半径
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
ｄｉ（ｉ=１〜１１）：物体側から数えてｉ番目の面間隔
ｄｃ１：コンタクトガラスの肉厚
ｄｃ３：ＣＣＤカバーガラスの肉厚
ｎｄｉ（ｉ=１〜５）：物体側から数えてｉ番目のレンズのｄ線の屈折率
νｄｉ（ｉ=１〜５）：物体側から数えてｉ番目のレンズのアッベ数
Ｎｄｃ１：コンタクトガラスのｄ線の屈折率
νｄｃ１：ＣＣＤカバーガラスのアッベ数
Ｎｄｃ２：コンタクトガラスのｄ線の屈折率
νｄｃ２：ＣＣＤカバーガラスのアッベ数
【００１６】
前記画像読取レンズは、部分分散比θｇＦを、ｃ線の屈折率をｎｃ、Ｆ線の屈折率をｎＦ、ｇ線の屈折率をｎｇとしたとき、θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎｃ）により定義し、前記部分分散比とアッベ数を直交２軸とする座標平面上における硝材Ｃ２及びＦ２の座標点を結ぶ線分を標準線とし、物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズの部分分散比θｇＦｉの前記標準線からの偏差の平均をδθｇＦｉとし、物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズの屈折率温度係数をβｉとしたとき、
絞りＳに対し、第３レンズＬ３と反対側に配置された正レンズが、下記条件式（１）及び（２）を満たす。
(１)０．００５＜δθｇＦｉ＜０．０５
(２)βｉ＜０
【００１７】
ここで、「絞りＳに対し、第３レンズＬ３と反対側に配置された正レンズ」とは、絞りＳが第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置された態様（第３レンズＬ３が絞りＳよりも像側に配置された態様）においては第１レンズＬ１であり、絞りＳが第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に配置された態様（第３レンズＬ３が絞りＳよりも物体側に配置された態様）においては第５レンズＬ５である。
【００１８】
前記硝材Ｃ２及び前記硝材Ｆ２は、ＨＯＹＡ株式会社製の硝材の名称であり、光学的性質は以下の表１に示すとおりである。
【００１９】
【表１】
2014035396.tif 000003
【００２０】
物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズの部分分散比θｇＦｉは、前記硝材Ｃ２及び前記硝材Ｆ２の部分分散比θｇＦに基づき、下記の式で表すことができる。
θｇＦｉ＝ａ×νｄ＋ｂ＋δθｇＦｉ
ここで、ａ及びｂは、部分分散比を縦軸、アッベ数を横軸として直交する座標平面上の前記硝材Ｃ２及び前記硝材Ｆ２の部分分散比θｇＦを結ぶ直線の傾きと切片である。
【００２１】
前記条件式（１）は、良好な結像性能を得るために必要な条件であり、絞りＳに対して第３レンズＬ３と反対側に配置された正レンズ（第１レンズＬ１または第５レンズＬ５）の部分分散比θｇＦｉの前記標準線からの偏差の平均δθｇＦｉの値が下限値（０．００５）を下回ると、使用する可視光領域（４３０ｎｍ〜６５０ｎｍ）において軸上の色収差を良好に補正できなくなり、撮像素子（例えば、３ラインＣＣＤ）で赤、緑、青の信号を読み取った場合、色毎の最良像面がずれることにより、解像力等の結像性能に差が生じてしまう。一方、上限値（０．０５）を上回ると、使用する可視光領域内における倍率の色収差が大きくなってしまうため、色毎の倍率差が生じ、色ずれ等の不良が生じてしまう。
【００２２】
前記条件式（２）は、絞りＳに対して第３レンズＬ３と反対側に配置された正レンズ（第１レンズＬ１または第５レンズＬ５）の硝材の屈折率の温度依存性を規定するものである。
硝材の温度特性は、線膨張係数と屈折率の温度係数で表わされる。線膨張係数はほとんどの硝材が正の値であるため、温度上昇とともにレンズの形状は比例拡大し、正レンズであれば焦点距離は長くなり、負レンズでは短くなる。また、硝材の屈折率温度係数も正である硝材が多いため、温度上昇に伴って屈折率が高くなることにより、正レンズでは焦点距離が短くなり、負レンズでは長くなってしまう。そのため、正レンズにおいて、線膨張係数による変化では焦点距離が伸びる場合であっても、屈折率の温度係数も正である場合には、温度上昇時に焦点距離が短くなってしまう場合がある。
【００２３】
一般的な鏡筒、レンズやＣＣＤ等の光学部部材の保持部材としては、金属製または樹脂製のものが用いられる。このため、保持部材の線膨張係数は、温度上昇とともにガラス製のレンズと同様に拡大する。つまり、温度上昇によってレンズと撮像素子との間の距離が長くなるが、上述のとおりレンズも焦点距離が伸びることにより、レンズから最良像面までの距離が長くなり、結像性能を維持することが出来る。
前記正レンズの屈折率温度係数βｉの値が条件式（２）を満たすことにより、該正レンズが温度上昇時にレンズ全体の焦点距離を伸ばす効果を発揮し、結像性能の劣化を抑えることができる。
【００２４】
絞りＳに対して第３レンズＬ３と反対側に配置された正レンズ（第１レンズＬ１または第５レンズＬ５）が前記条件式（１）及び（２）を満たす構成とすることにより、画像読取レンズとしての色収差を良好に補正するとともに、温度環境変動にも強い画像読取レンズを提供することができる。
【００２５】
また、前記画像読取レンズは、物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径をｒｉｐ、像面側のレンズ面の曲率半径をｒｉｑ、全系のｅ線の合成焦点距離をｆ、物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズのｅ線の合成焦点距離をｆｉとしたとき、第３レンズＬ３が、下記条件式（３）及び（４）を満たす。
（３）ｒｉｐ＋ｒｉｑ＜０
（４）０．２ｆ＜ｆｉ＜０．５ｆ
【００２６】
前記条件式（３）は、第３レンズＬ３のコマ収差を規定するものである。前記画像読取レンズにおいて第３レンズＬ３はコマ収差を補正する効果を有する。結像倍率０．１〜０．２倍程度の縮小光学系において、第３レンズＬ３の物体側のレンズ面形状（曲率半径ｒ３ｐ）が像側のレンズ面形状（曲率半径ｒ３ｑ）よりも大きくなって、ｒ３ｐ＋ｒ３ｑの値が０を下回ると、外向性のコマ収差として表れ、良好な結像性能が得られなくなる。
【００２７】
前記条件式（４）は、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３の範囲を規定するものである。ｆ３が下限値（０．２ｆ）を下回ると、高次の球面収差が発生し、解像力が得られなくなり、良好な結増性能が得られなくなる。一方、ｆ３が上限値（１．０ｆ）を超えると、周辺部での像面湾曲が大きく変化し、解像力が得られる光軸方向の深度が浅くなってしまい、温度変化等による解像力の劣化や、レンズと撮像素子との位置調整時の余裕が少なくなる等の問題が発生する。
【００２８】
第３レンズＬ３が、前記条件式（３）及び（４）を満たす構成とすることにより、前記画像読取レンズのコマ収差を有効に補正し、最良像面のバランスを保ちながら良好な結像性能が得られる。
【００２９】
また、前記画像読取レンズは、絞りＳに対し、第３レンズＬ３と反対側に配置された凸レンズのｅ線の焦点距離が、下記条件式（５）を満たす。
（５）０．６ｆ＜ｆｉ＜１．０ｆ
【００３０】
ここで、「絞りＳに対し、第３レンズＬ３と反対側に配置された凸レンズ」とは、絞りＳが第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置された態様（第３レンズＬ３が絞りＳよりも像側に配置された態様）においては第１レンズＬ１であり、絞りＳが第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に配置された態様（第３レンズＬ３が絞りＳよりも物体側に配置された態様）においては第５レンズＬ５である。
【００３１】
前記条件式（５）は、第３レンズＬ３と反対側に配置された凸レンズ（第１レンズＬ１または第５レンズＬ５）のｅ線の焦点距離ｆｉの範囲を定めるもので、正レンズの温度補正効果を十分に得るための条件を規定したものである。
ｆｉが下限値（０．６ｆ）を下回ると、凸レンズのパワーが強くなる一方で、温度変化による凸レンズの焦点距離の変化が小さくなってしまい、温度上昇時有効に最良像面を移動させることが難しくなる。一方、ｆｉが上限値（１．０ｆ）を上回ると、凸レンズのパワーが弱くなり、周辺部で内向性コマが大きくなる傾向にあり、良好な結像性能が得られなくなる。
【００３２】
また、前記画像読取レンズは、物体側から像側へ向かってｉ番目のレンズのｄ線の屈折率をｎｄｉとしたとき、絞りＳに対し、第３レンズＬ３と反対側に配置された凸レンズが、下記条件式（６）を満たす。
（６）１．５５＜ｎｄｉ
【００３３】
前記条件式（６）は、第３レンズＬ３と反対側に配置された凸レンズ（第１レンズＬ１または第５レンズＬ５）のｄ線の屈折率ｎｄｉの範囲を定めたものであり、レンズの小型化を実現するための条件を既定したものである。
ｎｄｉが下限値（１．５５）を下回ると、凸レンズの肉厚が大きくなる傾向にあり、レンズの大口径化につながりレンズの小型化が難しくなる。
【００３４】
上記条件式（１）〜（５）を満足する構成とすることにより、５枚のレンズ構成において、画像読取レンズに求められる種々の要請に応え、０．１〜０．２倍の縮小倍率で利用する場合においても色収差を良好に補正することができ、かつ温度環境の変化による結像性能の劣化を抑制することができる。
【００３５】
以下、前記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２〜表５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    ：e線の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ｄ線（５８７．５６ｎｍ）の屈折率
ｎｇ  ：レンズ材料のｇ線（４３５．８３ｎｍ）の屈折率
ｎＦ  ：レンズ材料のＦ線（４８６．２４ｎｍ）の屈折率
ｎＣ  ：レンズ材料のＣ線（６５６．２７ｎｍ）の屈折率
νｄ  ：レンズ材料のアッベ数
β    ：レンズ材料の屈折率温度係数（波長ｅ線の相対屈折率の２０℃から４０℃における温度係数）
【００３６】
左端のｊの欄は、物体側から数えてｊ番目の面を表すものである。なお、Ｃ１、Ｃ２は原稿を設置するコンタクトガラスの第１面、第２面を示し、Ｃ３、Ｃ４は撮像素子のカバーガラスの第１面、第２面を示すものである。
右端の硝材の欄は、レンズの硝種とメーカー名を示している。
【００３７】
また、図３、図５、図７及び図９に収差図を示す。収差図の非点収差において、実線はサジタル光線、点線はメリディオナル光線を示す。また、ｅ線は５４６．０７ｎｍ、ｇ線は４３６．８３ｎｍ、ｃ線は６５６．２７ｎｍ、Ｆ線は４８６．１３ｎｍを示す。
【００３８】
〔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２に、収差図を図３に示す。
また、構成するレンズの具体的な数値データを表２に示す。
【００３９】
【表２】
2014035396.tif 000004
【００４０】
〔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４に、収差図を図５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。
【００４１】
【表３】
2014035396.tif 000005
【００４２】
〔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６に、収差図を図７に示す。
また、構成するレンズの具体的な数値データを表４に示す。
【００４３】
【表４】
2014035396.tif 000006
【００４４】
〔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８に、収差図を図９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。
【００４５】
【表５】
2014035396.tif 000007
【００４６】
各実施例における条件式（１）〜（５）の計算結果を表６に示す。
【００４７】
【表６】
2014035396.tif 000008
【００４８】
〔画像読取装置〕
本発明に係る画像読取装置は、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像を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像を受光して電気信号に変換する撮像素子とを少なくとも備え、前記結像レンズとして前記画像読取レンズを用いている。
【００４９】
図１０に、前記画像読取装置の一実施形態を示す。
図１０に示すように、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。
【００５０】
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１０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。
【００５１】
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１０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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
図１０に示す画像読取レンズ３５として、本発明に係る画像読取レンズを用いることにより、良好な画像品質を保ちつつ画像読取装置の小型化、低コスト化を達成できる。
【００５８】
図１１に、前記画像読取装置の第二の実施形態を示す。
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。
【００５９】
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１１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。
【００６０】
画像読取ユニットは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１１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。
【００６１】
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。
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の受光面に原稿４２の縮小像を結像する。この後は、図１０に示した画像読取装置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。
【００６２】
〔画像形成装置〕
本発明に係る画像形成装置は、前記画像読取装置を備える。
図１２に、前記画像形成装置の一実施形態を示す。
図１２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１００とを有する。画像読取装置２００の部分は、図１０に即して説明したのと同様のものであり、各部には図１０と同じ符号を付してある。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
「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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
なお、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。
【００７３】
本発明に係る画像読取装置を用いることにより、高画質の画像形成が可能であり、かつ小型で低コストの画像形成装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００７４】
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
ＣＮ  コンタクトガラス
ＣＶ  ＣＣＤカバーガラス
４１    原稿台（コンタクトガラス）
４２    原稿
４４    画像読取レンズ
４５    撮像素子（ラインセンサ、ＣＣＤ）
４３    画像読取ユニット
２００  画像読取装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７５】
【特許文献１】特公昭５６−０４９３３２号公報
【特許文献２】特開平０５−０９３８５７号公報
【特許文献３】特開平０８−１２９１３１号公報
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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