(57)【要約】【課題】画像読取レンズによる像面位置と撮像素子の温度変化による乖離を良好に補正できる新規な画像読取ユニットを実現する。【解決手段】原稿画像をライン状の撮像素子上に縮小結像させる画像読取レンズと、この画像読取レンズと撮像素子とを一体に保持する保持部材とを有する画像読取ユニットにおいて、画像読取レンズ１００が、その像側端部もしくはその近傍部位を基準位置とし、この基準位置が保持部材１２０に対して光軸方向へ変位しないように、固定手段により保持部材に固定され、保持部材１２０は、画像読取レンズ１００が温度上昇に伴い撮像素子２０と反対側に伸びることを許す構造を有し、温度変動に伴う画像読取レンズ１００の焦点距離変化による像面位置の、撮像素子２０に対する変動を、保持部材１２０の温度変動による熱変形により低減させる。【選択図】図１
2008112072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿画像をライン状の撮像素子上に縮小結像させる画像読取レンズと、この画像読取レンズと上記撮像素子とを一体に保持する保持部材とを有する画像読取ユニットにおいて、
画像読取レンズが、その像側端部もしくはその近傍部位を基準位置とし、この基準位置が保持部材に対して光軸方向へ変位しないように、固定手段により上記保持部材に固定され、
上記保持部材は、画像読取レンズが温度上昇に伴い撮像素子と反対側に伸びることを許すように構成され、
温度変動に伴う上記画像読取レンズの焦点距離変化による像面位置の、撮像素子に対する変動を、上記保持部材の温度変動による熱変形により低減させることを特徴とする画像読取ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の画像読取ユニットにおいて、
画像読取レンズの像側端部を基準位置とし、上記像側端部を保持部材に突き当てた状態で、上記画像読取レンズが上記保持部材に固定されていることを特徴とする画像読取ユニット。
【請求項３】
請求項１記載の画像読取ユニットにおいて、
画像読取レンズの像側端部近傍を基準位置とし、上記像側端部近傍に保持部材への係合部が形成され、上記保持部材側に上記係合部と係合しあう保持部材側係合部が形成され、上記係合部と保持部材側係合部とを係合させた状態で上記画像読取レンズが上記保持部材に固定されていることを特徴とする画像読取ユニット。
【請求項４】
請求項２記載の画像読取ユニットにおいて、
画像読取レンズもしくは保持部材の少なくとも一方に、上記画像読取レンズの像側端部の上記保持部材に対する位置変動を抑制する位置変動抑制機構を有することを特徴とする画像読取ユニット。
【請求項５】
請求項４記載の画像読取ユニットにおいて、
位置変動抑制機構が、画像読取レンズの像側端部を、撮像素子の側ヘ向かって保持部材に押し付ける機構であることを特徴とする画像読取ユニット。
【請求項６】
請求項３記載の画像読取ユニットにおいて、
係合部と保持部材側係合部が、互いに係合しあう凹凸構造であることを特徴とする画像読取ユニット。
【請求項７】
請求項１〜６の任意の１に記載の画像読取ユニットにおいて、
画像読取レンズの基準位置が、最も撮像素子側のレンズ面位置に実質的に設定されていることを特徴とする画像読取ユニット。
【請求項８】
請求項１〜７の任意の１に記載の画像読取ユニットにおいて、
温度変動に伴う画像読取レンズの焦点距離変化による像面位置の変動量が、保持部材の温度変動による熱変形による撮像素子の変位量に略等しいことを特徴とする画像読取ユニット。
【請求項９】
請求項１〜８の任意の１に記載の画像読取ユニットを有する画像読取装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像読取装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像読取ユニットおよび画像読取装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿画像を読取る画像読取装置は、デジタル複写機やデジタルファクシミリ装置等の画像形成装置に関連して広く知られている。  
画像読取装置も近来、装置小型化・高速な信号処理化が進み、原稿を照明する光源の発する熱量や「ＣＣＤ等の撮像素子」の発する熱量が大きくなり、装置が小型化したことにともない画像読取装置内の温度上昇が大きくなってきており、画像読取レンズが温度変化の影響をより受けやすくなってきている。
【０００３】
画像読取レンズに熱が作用すると、レンズ材料を熱膨張させてレンズ形状変化を惹起し、またレンズ材料の屈折率を変化させる。その結果「画像読取レンズの焦点距離」が変化する。また、画像読取装置においては、画像読取レンズと撮像素子とが保持部材により一体的に保持されるのが一般であるが、撮像素子が発する熱は、撮像素子に直接触れている保持部材を熱膨張させ易く、保持部材の熱膨張により画像読取レンズと撮像素子との間隔変化が生じ、画像読取レンズによる像と撮像素子とが乖離し、画像読取レンズの焦点距離変化と相俟って、撮像素子の読取る画像がぼけたものになる。
【０００４】
このような問題に対処する方法として、画像読取レンズを保持部材に対して、画像読取レンズの物体側端部を基準として保持させ、上記物体側端部を保持部材に対して固定し、画像読取レンズのレンズ鏡筒が保持部材に対して伸縮できるようにし、レンズ鏡筒と保持部材材料の線膨張係数の差により、レンズ鏡筒の熱膨張量と保持部材の熱膨張量を異ならせることにより、画像読取レンズによる像面位置と撮像素子との温度変化による乖離を補正するものが知られている（特許文献１）。  
この方法の場合、画像読取レンズの物体側端部を基準として保持部材に固定し、レンズ鏡筒の熱膨張量と保持部材の熱膨張量との差により「画像読取レンズによる像面位置と撮像素子との温度変化による乖離を補正」するので、保持部材とレンズ鏡筒の材料選択が制限されやすい。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−４９９５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、画像読取レンズによる像面位置と撮像素子の温度変化による乖離を良好に補正できる新規な画像読取ユニット、かかる画像読取ユニットを有する画像読取装置、画像形成装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の画像読取ユニットは「原稿画像をライン状の撮像素子上に縮小結像させる画像読取レンズと、この画像読取レンズと撮像素子とを一体に保持する保持部材とを有する画像読取ユニット」であって、以下の点を特徴とする（請求項１）。  
即ち、画像読取レンズが「その像側端部もしくはその近傍部位」を基準位置とし、この基準位置が保持部材に対して光軸方向へ変位しないように、固定手段により保持部材に固定される。  
保持部材は「画像読取レンズが温度上昇に伴い撮像素子と反対側に伸びることを許す」ように構成される。  
温度変動に伴う画像読取レンズの焦点距離変化による像面位置の、撮像素子に対する変動を、保持部材の「温度変動による熱変形」により低減させる。
【０００８】
補足すると「ライン状の撮像素子」は、微小な光電変換素子をライン状に配列したものであり、ＣＣＤに代表される所謂「ラインセンサ」である。撮像素子の読取機能は単色読取機能でもよいし、「色分解手段として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタを持った微小な光電変換素子を、１チップに３列に配列させた所謂３ラインＣＣＤ（３ラインのラインセンサ）」等であってもよい。
【０００９】
画像読取レンズの基準位置は「画像読取レンズを保持部材に固定するときの基準となる位置」であり画像読取レンズに固定的である。基準位置は画像読取レンズの「像側端部もしくはその近傍部位」であるが、像側端部は「画像読取レンズを収納保持するレンズ鏡筒の像側端部」即ち撮像素子側の端部である。そして画像読取レンズは、保持部材に対して「基準位置が光軸方向に変位しない」ように固定的に保持されるので、一端保持された後は、画像読取レンズの基準位置は保持部材に対して光軸方向に変位しない。
【００１０】
また、保持部材は「画像読取レンズが温度上昇に伴い撮像素子と反対側に伸びることを許す」ように構成されるので、画像読取レンズは保持部材に保持された後も、レンズ鏡筒の長手方向の伸縮が可能である。勿論、この伸縮の際に、基準位置が保持部材に対して移動しないことは言うまでもない。従って、温度変化に応じてレンズ鏡筒はその長さを変じることになる。
【００１１】
「画像読取レンズが温度上昇に伴い撮像素子と反対側に伸びることを許すような構成」は、後述する実施例の場合のように、保持部材の画像読取レンズ保持部において「画像読取レンズが撮像素子と反対側に伸びるのを許す余裕（遊隙部）」を持つように構成してもよいし、このような余裕を設けなくとも、保持部材を「画像読取レンズの鏡筒の材料よりも熱膨張率の大きい材料」で構成し、温度上昇に伴い「保持部材の伸びが画像読取レンズの鏡筒の伸びを上回る」ようにしてもよい。
【００１２】
請求項１記載の画像読取ユニットは「画像読取レンズの像側端部を基準位置とし、像側端部を保持部材に突き当てた状態で、画像読取レンズが保持部材に固定されている」構成であることができる（請求項２）。
【００１３】
また請求項１記載の画像読取ユニットは「画像読取レンズの像側端部近傍を基準位置とし、像側端部近傍に保持部材への係合部が形成され、保持部材側に係合部と係合しあう保持部材側係合部が形成され、上記係合部と保持部材側係合部とを係合させた状態で画像読取レンズが保持部材に固定されている」構成とすることもできる（請求項３）。
【００１４】
請求項２記載の画像読取ユニットは「画像読取レンズもしくは保持部材の少なくとも一方に、画像読取レンズの像側端部の保持部材に対する位置変動を抑制する位置変動抑制機構を有する」構成とすることができる（請求項４）。この場合「位置変動抑制機構」は、画像読取レンズの像側端部を、撮像素子の側ヘ向かって保持部材に押し付ける機構であることができる（請求項５）。
【００１５】
請求項３記載の画像読取ユニットにおける「係合部と保持部材側係合部」は、互いに係合しあう凹凸構造であることができる（請求項６）。  
請求項１〜６の任意の１に記載の画像読取ユニットにおいて「画像読取レンズの基準位置」は、最も撮像素子側のレンズ面位置に実質的に設定されていることが好ましい（請求項７）。
【００１６】
請求項１〜７の任意の１に記載の画像読取ユニットは「温度変動に伴う画像読取レンズの焦点距離変化による像面位置の変動量が、保持部材の温度変動による熱変形による撮像素子の変位量に略等しい」ことが好ましい（請求項８）ことは言うまでもない。
【００１７】
この発明の画像読取装置は「原稿画像を読取る画像読取装置」であって、上記請求項１〜８の任意の１に記載の画像読取ユニットが用いられる（請求項９）。  
この発明の画像形成装置は、画像読取装置により読取られた原稿画像を可視画像として形成する装置であって請求項９記載の画像読取装置を有するものである（請求項１０）。
【発明の効果】
【００１８】
以上に説明したように、この発明の画像読取ユニットでは、画像読取レンズが像側端部もしくはその近傍部位を基準位置として、保持部材に対して「基準位置が光軸方向に変位しない」ように固定的に保持されるので、一端保持された後は、画像読取レンズの基準位置は保持部材に対して光軸方向に変位せず、保持部材は「画像読取レンズが温度上昇に伴い撮像素子と反対側に伸びることを許す」ように構成されているので、画像読取レンズは保持体に保持された後も、レンズ鏡筒の長手方向の伸縮が可能である。
【００１９】
このため、温度変化が生じたとき、画像読取レンズのレンズ鏡筒の伸縮、構成レンズの形状変化や屈折率変化による焦点距離変化が生じるが、この焦点距離変化による像面位置と撮像素子との乖離を「保持部材の熱変形のみ」により低減させるので、保持部材の材料をレンズ鏡筒の材料に拘わらず自由に選択でき、保持部材の材料選択の自由度が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施の形態を説明する。  
図１は画像読取ユニットの実施の１形態を説明するための図である。  
図１（ａ）において、符号１００は画像読取レンズ、符号１２０は保持部材、符号１４０は締結部材、符号１６０は板バネ、符号２０は「ライン状の撮像素子」、符号１８０は支持部材を示す。画像読取レンズ１００はレンズ鏡筒に保持されており、特に「レンズ自体とレンズ鏡筒とを区別する必要」がある場合を除き、符号１００をもって画像読取レンズとレンズ鏡筒の双方を表すことにする。
【００２１】
各部の態様を図２に即して説明する。  
図２（ａ）はレンズ鏡筒１００を示している。図中、符号Ｌ１は画像読取レンズを構成するレンズのうちの最も物体側のレンズを示している。レンズ鏡筒１００は画像読取レンズを構成するレンズを同軸的に保持し全体は円柱状であるが、物体側の端部には押圧面１１０がレンズ光軸に直交するように形成されている。
【００２２】
保持部材１２０は、図２（ｃ）に示すように板状であり、光軸方向の前端部および後端部は中央部分に対して直交するように折り曲げられた折曲部をなしている。折曲部１２Ａには撮像素子２０（図１参照）を取付けるための取付け孔１２Ａ１が穿設されている。
【００２３】
保持部材１２０の中央部には長孔１２０１が穿設されている。長孔１２０１は長方形形状で、この部分に画像読取レンズ１００が設置される。長孔１２０１の長辺方向が「画像読取レンズの光軸方向」に対応している。また長孔１２０１の短辺はレンズ鏡筒１００の直径よりも小さい。長孔１２０１における折曲部１２Ａ側の短辺１２２は、長孔１２０１にレンズ鏡筒１００を配設した状態において、レンズ鏡筒１００の像側短部に当接する。長孔１２０１の物体側は、押圧面１１０を嵌装されるように、長孔短辺方法の幅が若干長く形成された遊隙部１２０１Ａとなっている。
【００２４】
締結部材１４０は図２（ｂ）に示す如きものであって、上記長孔１２０１に配置されたレンズ鏡筒１０の外周面部を押さえて、螺子１４１、１４２により保持部材１２０に締結されてレンズ鏡筒１００、即ち画像読取レンズを保持部材１２０に固定する。締結部材１４０と螺子１４１、１４２は「固定手段」をなす。  
板バネ１６０は図２（ｄ）に示す如き形状であって、締結部１６０１の部分を、螺子１６１、１６２により保持部材１２の裏面側に固定される。  
図１に戻ると、図１（ａ）に示すように、画像読取レンズ１００は、そのレンズ鏡筒の外周部が保持部材１２０の長孔１２０１の部分に受けられる。長孔１２０１は図２に示したように長方形形状であり、その長手方向（画像読取レンズ１００の光軸方向に相当する。）の長さはレンズ鏡筒１００の光軸方向の長さよりも若干長い。
【００２５】
そして、孔孔１２０１の部分に受けられたレンズ鏡筒１００の像側（撮像素子２０側）の端部は長孔１２０１の短辺１２２に当接する。一方、板バネ１６０の自由端部はレンズ鏡筒１００の物体側に形成されている押圧面１１０に当接し、レンズ鏡筒１００を弾性力により撮像素子２０側へ向かって押圧する。前述の如く、長孔１２０１の長手方向の長さはレンズ鏡筒１００の長さよりも大きいので、図１（ａ）に示すように、長孔１２０１の物体側の短辺とレンズ鏡筒１００の押圧面１１０との間に遊隙部１２０１Ａが残される。
【００２６】
締結部材１４０による「レンズ鏡筒１００の保持部材１２０への固定」は、温度変化に伴うレンズ鏡筒１００の変形を許容する程度である。レンズ鏡筒１００はその撮像素子側端部が長孔１２０１の撮像素子側の短辺１２２に当接し、板バネ１６０により短辺１２２に押し付けられているので、レンズ鏡筒１００の長手方向（画像読取レンズの光軸方向）における熱変形で許容されるのは、上記遊隙部１２０１Ａの側への変形のみである。  
図１（ｂ）は、レンズ鏡筒１０を締結部材１４により保持部材１２に固定した状態を物体側から見た状態を説明図的に示している。
【００２７】
この実施の形態において、画像読取レンズ１００の「基準位置」は像側端部であり、前述の如く、この像側端部は保持部材１２０に形成された長孔１２０１の撮像素子２０側の短辺１２２に当接して光軸方向に変位しない。また、画像読取レンズ１００の基準位置である像側端部は、レンズ鏡筒自体の像側端部であるが、図１（ｃ）に示すように、この端部は、画像読取レンズを構成するレンズのうちの最も撮像素子側のレンズ面ＬＭＬと合致している。なお、図１（ｃ）において符号ＬＭＦは、画像読取レンズを構成するレンズのうち最も物体側のレンズ面を示している。
【００２８】
従って、画像読取レンズ１００の基準位置である像側端部と撮像素子２０の受光面との距離は画像読取レンズ１００の「バックフォーカス」となる。
【００２９】
そして、温度変動に伴う画像読取レンズ１００の焦点距離変化による像面位置の、撮像素子２０に対する変動は、保持部材１２０の温度変動による熱変形により低減させるようになっている。
【００３０】
図１、図２に実施の形態を示した画像読取ユニットは、原稿画像をライン状の撮像素子２０上に縮小結像させる画像読取レンズ１００と、この画像読取レンズと撮像素子とを一体に保持する保持部材１２０とを有する画像読取ユニットにおいて、画像読取レンズ１００が、その像側端部を基準位置とし、この基準位置が保持部材１２０に対して光軸方向へ変位しないように、固定手段１４０、１４１、１４２により保持部材１２０に固定され、保持部材１２０は、画像読取レンズ１００が温度上昇に伴い撮像素子２０と反対側に伸びることを許す（長孔の長手方向がレンズ鏡筒の長さより大きい）ように構成され、温度変動に伴う画像読取レンズ１００の焦点距離変化による像面位置の、撮像素子２０に対する変動を、保持部材１２０の温度変動による熱変形により低減させる（請求項１）。
【００３１】
また、画像読取レンズ１００の像側端部を基準位置とし、像側端部を保持部材１２０（の長孔１２０１の短辺１２２）に突き当てた状態で、画像読取レンズ１００が保持部材１２０に固定されている（請求項２）。
【００３２】
そして、保持部材１２０に、画像読取レンズ１００の像側端部の「保持部材１２０に対する位置変動」を抑制する位置変動抑制機構として、画像読取レンズ１００の像側端部を、撮像素子２０の側ヘ向かって保持部材１２０に押し付ける機構１６０を有する（請求項４、５）。さらに、画像読取レンズ１００の基準位置が、最も撮像素子側のレンズ面ＬＭＬの位置に実質的に設定されている（請求項７）。
【００３３】
図３は、画像読取ユニットの実施の別形態を説明するための図である。  
図３（ａ）は画像読取レンズ１０Ａを示す。符号Ｌ１は最も物体側のレンズである。符号１０Ａは画像読取レンズのレンズ鏡筒をも示す。  
画像読取レンズ１０Ａの像側端部近傍には、レンズ鏡筒の外周部にＶ字溝１０Ａ１が形成され、このＶ字溝１０Ａ１が「基準位置」となっている。  
図示されない保持部材の構成は図１の実施の形態のものと同様であるが、保持部材に形成された長方形形状の長孔１２０Ａには、図３（ｃ）に示す如く、長辺における撮像素子側の端部（図の右方）近傍に、Ｖ字形状の突起１２０Ａ１が突設されている。従って、図３（ｂ）に示すように、画像読取レンズ１０Ａを保持部材の長孔１２０Ａの部分に配置すると、レンズ鏡筒１０ＡのＶ字溝１０Ａ１と長孔１２０Ａの突起１２０Ａ１とが係合しあう。この係合により、画像読取レンズ１０Ａは「その基準位置が、保持部材に対して変位しなく」なる。
【００３４】
即ち、画像読取レンズ１０Ａの像側端部近傍を基準位置とし、像側端部近傍に保持部材への係合部１０Ａ１が形成され、保持部材側に係合部と係合しあう保持部材側係合部１２０Ａ１が形成され、係合部１０Ａ１と保持部材側係合部１２０Ａ１とを係合させた状態で画像読取レンズ１０Ａが保持部材に固定される（請求項３）。
【００３５】
そして、係合部１０Ａ１と保持部材側係合部１２０Ａ１とが「互いに係合しあう凹凸構造」である（請求項６）。
【００３６】
画像読取レンズ１０Ａの保持部材への固定は、図１に示した実施の形態における固定手段１４０、１４１、１４２と同様の固定手段により行われる。
【００３７】
なお、この実施の形態においては、長孔１２０Ａは、図３（ｂ）に示すように、画像読取レンズ１０の鏡筒の長さより大きく、長孔の短辺とレンズ鏡筒との間には、物体側（図の左方）にも像側（図の右方）にも「遊隙」を有する。このため、温度変動により画像読取レンズ１０Ａが光軸方向に伸縮することができる。しかしながら、このような伸縮が行われても、画像読取レンズの基準位置（Ｖ字溝１０Ａ１の位置）は、保持部材に対して変位しない。
【００３８】
また、この実施の形態においても、図３（ｄ）に示すように、画像読取レンズ１０Ａの基準位置（１０Ａ１）が、最も撮像素子側のレンズ面ＬＭＬの位置に実質的に設定されている（請求項７）。
【００３９】
以下に画像読取レンズの具体的実施例と「温度変動に伴う画像読取レンズの焦点距離変化による像面位置の、撮像素子に対する変動の、保持部材の温度変動による熱変形による低減」を説明する。
【００４０】
画像読取レンズの具体的な実施例は、図４に示すように４群６枚構成である。  
第１群は物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する１枚のメニスカスレンズ１１で構成され、第２群は物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズ１２と物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズレンズ１３とを接合した接合レンズであり、全体して負の屈折力を有する。第３群は両凹レンズ１４と両凸レンズ１５とを接合した接合レンズであり、全体して負の屈折力を有する。第４群は物体側に凹面を向けた１枚の正の屈折力を有するメニスカスレンズ１６で構成される。
【００４１】
第２群と第３群との間に絞りが配置される。なお、コンタクトガラスは原稿載置面を構成し、カバーガラスは撮像素子の受光面に設けられたガラス平板である。これらは勿論、画像読取レンズとは離れているが、図示の都合上、図４においては画像読取レンズに接するように描かれている。
【００４２】
「実施例」
以下に挙げる画像読取レンズの実施例における記号の意味は下記の通りである。  
ｆ：画像読取レンズ全系の焦点距離（ｅ線：５４６．０７ｎｍ）
Ｆ：Ｆナンバ
ｍ：縮率
ω：半画角（度）
Ｙ：物体高
ｊ：面番号（c１〜c２：コンタクトガラス、c３〜c４：ＣＣＤカバーガラス  絞りの面を含む）
ｒｊ：ｊ番目のレンズ面の曲率半径
ｄｊ：ｊ番目のレンズ面の面間隔
ｉ：レンズ番号
ｎｄｉ：レンズ材料の屈折率（ｄ線：５８７．８６ｎｍ）
νｄｉ：レンズ材料のアッベ数［（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）］
ｎｅｉ：レンズ材料の屈折率（ｅ線）
αｉ：レンズ材料の線膨張係数（１０−７）
βｉ：レンズ材料の屈折率温度変化係数（１０−６）
実施例（雰囲気温度２０℃）
ｆ＝４５．４６８，Ｆ＝４．５，ｍ＝０．１１１０２，Ｙ＝１５２．４，ω＝１８．５
画像読取レンズの実施例のデータを表１に示す。  
【００４３】
【表１】
2008112072.tif 000003
【００４４】
雰囲気温度：２０℃における実施例レンズの収差図を図５に示す。球面収差の図における破線は「正弦条件」、非点収差の図の実線は「サジタル光線」、破線は「メリディオナル光線」である。
【００４５】
各レンズの曲率半径：ｒ、屈折率：ｎ、レンズ肉厚（レンズ間隔）：ｄの「温度による変化」は以下のように求める。  
上記ｒ、ｄ、および、各レンズ面と間隔環が当たる高さ（レンズ中心からの距離）：Ｈの「熱膨張による変化」は、線膨張係数を用いた以下の式に従う。
【００４６】
曲率半径：ｒの温度変化：ΔＴによる変化  
ｒ’＝ｒ（１＋αΔＴ）      （１Ａ）
レンズ肉厚（レンズ間隔）：ｄの温度変化：ΔＴによる変化  
ｄ’＝ｄ（１＋αΔＴ）      （１Ｂ）
各レンズ面と間隔環が当たる高さ：Ｈの温度変化：ΔＴによる変化  
Ｈ’＝Ｈ（１＋αΔＴ）      （１Ｂ）                      。
【００４７】
屈折率：ｎの「温度変化：ΔＴによる変化」は以下の式に従う。  
ｎ’＝ｎ＋βΔＴ          （２）
実施例レンズでは、第２、第３レンズおよび第４、第５レンズはそれぞれ接合レンズであり、本来の面数が４であるのを面数３で表しているので、以下の式により補正する必要がある。
【００４８】
１/ｒ４’＝[{１/ｒ４(１＋α３ΔＴ)}＋{１/ｒ４(１＋α４ΔＴ)}]/２    （３Ａ）
１/ｒ３’＝{１/ｒ３(１＋α３ΔＴ)}                  
＋[１/ｒ４'−{１/ｒ４(１＋α３ΔＴ)}]                （３Ｂ）
１/ｒ５’＝{１/ｒ５(１＋α４ΔＴ)}                
＋[１/ｒ４'−{１/ｒ４(１＋α４ΔＴ)}]                （３Ｃ）
式（３Ａ）〜（３Ｃ）を用いることにより、温度変化時の接合レンズ（第２、第３群）のパワーを面数４の場合と同じにすることが出来る。
【００４９】
また，レンズ間隔：ｄについても「間隔環の光軸方向の伸び」と「光軸と直交する面内の伸び」及び「間隔環が接触するレンズ面の高さ：Ｈ」を考慮する必要があるため、以下に例として示す式のｄ２”として求める．
レンズ１１と１２の間隔を例にとって示すと下記の如くになる。
【００５０】
Ｄ２＝±{|ｒ３|−√(ｒ３２−Ｈ３２)}＋ｄ２−(±){|ｒ２|−√(ｒ２２−Ｈ２２)}  （４Ａ）
Ｄ２’＝Ｄ２（１＋α２ΔＴ）                                          （４Ｂ）
Ｄ２”＝±{|ｒ３’|−√(ｒ３’２−Ｈ３’２)}
＋ｄ２’−(±){|ｒ２’|−√(ｒ２’２−ｒ２’２Ｈ２’２)}  （４Ｃ）
ｄ２”＝ｄ２’＋Ｄ２’―Ｄ２”                                        （４Ｄ）
上の式にける「Ｄ２」は「間隔環の光軸方向の長さ」を示す。また各項の符号はｒ３が正の場合に第１項は正、ｒ２が正の場合に第３項は負となる。実施例レンズのレンズ高さ：Ｈは表２に示す通りである。
【００５１】
【表２】
2008112072.tif 000004
【００５２】
従って、上記の式に基づいて、温度上昇後（＋２０℃）のレンズデータをｒ、ｄ、ｎeについて計算すると表３の如くになる。なお、レンズ鏡筒の材料はアルミニウム（α＝２３．６）である。
【００５３】
温度変化後のデータ（雰囲気温度４０℃）  
ｆ＝４５．４８２
【００５４】
【表３】
2008112072.tif 000005
【００５５】
温度上昇したときに「画像読取レンズの撮像素子側の位置変動を抑制」する場合、画像読取レンズは縮小結像であるため、温度による物体側の距離の変化は影響を無視することができる。従って、物体面からレンズ最終面までの距離を一定として画像読取レンズのバックフォーカスを算出することができる。
【００５６】
即ち、実施例レンズのバックフォーカスは、雰囲気温度：２０℃の時「３０．９４１ｍｍ」、雰囲気温度：４０℃のとき「３１．０３０ｍｍ」となり、温度上昇時のレンズ最終面から像面までの距離の変化量は「＋０．０８９ｍｍ」となる。
【００５７】
画像読取レンズから撮像素子までの距離の変化は、保持部材の材料として鉄を用いたとすると鉄の線膨張係数：αは１１．７であるから、レンズ保持部材の熱膨張による画像読取レンズから撮像素子までの距離の変化は「２０℃時のバックフォーカス（３０．９４１ｍｍ）」を用いると＋０．０７２ｍｍとなる。
【００５８】
従って、上記実施例の画像読取レンズを用いれば、画像読取レンズのバックフォーカス変化量とレンズ保持部材の伸び量との差分は０．０１７ｍｍ程度と小さくなる。画像読取レンズの最終レンズ面から撮像素子までの距離の変化は「保持部材の熱膨張のみ」により求めることができるので、温度変動に伴う「画像読取レンズのバックフォーカス変化」とレンズ保持部材の伸び量との差を小さく抑えることにより撮像素子上のピントずれを抑制し、良好な画像を得ることが可能となる。
【００５９】
上記温度上昇時のレンズ最終面から撮像素子までの距離の変化量：＋０．０８９ｍｍとバックフォーカスの変化量：＋０．０７２ｍｍは略等しい。保持部材の材料選択により熱膨張係数のより適正なものを用いることにより、これらの数値を実質的に等しくすることが可能である。
【００６０】
以下に、画像読取装置の実施の１形態を説明する。  
図６において、読取られるべき画像を有する原稿２は「原稿台」としてのコンタクトガラス１上に平面的に定置され、コンタクトガラス１の下部に配置された、図示されない照明手段（図面に直交する方向に長い管灯とリフレクタにより構成される公知の適宜のものを用いることができる。）により「図面に直交する方向に長いスリット状部分」を照明される。
【００６１】
原稿２の照明された部分からの反射光（画像による反射光）は、第１走行体３に設けられた第１ミラー３Ａにより反射された後、第２走行体４に設けられた第２ミラー４Ａ、第３ミラー４Ｂにより順次反射され、レンズ鏡筒５に保持された画像読取レンズ５Ａを透過し、撮像素子としてのラインセンサ６の撮像面上に原稿画像の縮小像として結像する。第１〜第３ミラー３Ａ、４Ａ、４Ｂは「反射光学系」を構成する。
【００６２】
画像読取レンズ５Ａとラインセンサ６を、図示されない保持手段とともにユニット化した画像読取ユニットとしては、請求項１〜８の任意の１に記載のもの、具体的には前述の実施例や図１〜図３の実施の形態のものを用いることができる。
【００６３】
第１走行体３、第２走行体４は、図示されない駆動手段により、それぞれ矢印方向（図の右方）へ走行させられる。第１走行体３の走行速度は「Ｖ」、第２走行体４の走行速度は「Ｖ／２」である。この走行により、第１走行体３、第２走行体４は、それぞれ「破線で示す位置」まで変位する。
【００６４】
図示されない「照明手段」は、第１走行体３と一体的に移動し、コンタクトガラス１上の原稿２の全体を「照明走査」する。  
第１、第２走行体の移動速度比は「Ｖ：Ｖ／２」であるので「照明走査される原稿部分から画像読取レンズに至る光路長」は不変に保たれる。
【００６５】
「撮像部」であるラインセンサ６は、「色分解手段として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタを持った光電変換素子を、１チップに３列に配列させた３ラインＣＣＤ（３ラインのラインセンサ）」であり、原稿２の照明走査に伴い、原稿画像を画像信号化する。このようにして原稿２の読取りが実行され、原稿２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。
【００６６】
また、この画像読取装置は、画像をフルカラーで読取る装置であって、画像読取レンズ５Ａの結像光路中に設けられた「色分解手段（前記３ラインＣＣＤに設けられた赤、緑、青のフィルタ）」を有する。
【００６７】
なお、画像読取装置の他の形態として「コンタクトガラス上の原稿をスリット状に照明する照明手段と、ラインセンサと、原稿の被照明部からラインセンサに至る結像光路を形成する複数のミラーと、上記結像光路上に配置される画像読取レンズと」を相互に一体化した読取ユニットを、駆動手段により原稿に相対的に走行させることにより原稿を読取走査するようにした形態のものとすることもできる。
【００６８】
「色分解」は、上記とは別に、画像読取レンズとラインセンサ（ＣＣＤ）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原稿を照明する方法」を用いることができる。
【００６９】
「画像形成装置」の実施の１形態を第７図に示す。
【００７０】
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」とを有する。画像読取装置２００の部分は、図６に即して説明したのと同様のものであり、各部には図６と同じ符号を付してある。
【００７１】
画像読取装置２００の３ラインのラインセンサ（撮像手段）６から出力される画像信号は画像処理部１２００に送られ、画像処理部１２００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。
【００７２】
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１１００を有し、その周囲に、帯電手段としての帯電ローラ１１１０、リボルバ式の現像装置１１３０、転写ベルト１１４０、クリーニング装置１１５０が配設されている。帯電手段としては帯電ローラ１１１０に代えて「コロナチャージャ」を用いることもできる。
【００７３】
信号処理部１２００から書込み用の信号を受けて光走査により感光体１１００に書込みを行う光走査装置１１７０は、帯電ローラ１１１０と現像装置１１３０との間において感光体１１００の光走査を行うようになっている。
【００７４】
符号１１６０は定着装置、符号１１８０はカセット、符号１１９０はレジストローラ対、符号１２２０は給紙コロ、符号１２１０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。
【００７５】
画像形成を行うときは、光導電性の感光体１１００が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１１０により均一帯電され、光走査装置１１７０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。
【００７６】
「画像の書込み」は、感光体１１００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１１３０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１１４０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１１４０上で重ね合わせられてカラー画像となる。
【００７７】
転写紙Ｓを収納したカセット１１８０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１２２０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１１９０に捕えられる。
【００７８】
レジストローラ対１１９０は、転写ベルト１１４０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。
【００７９】
カラー画像を転写された転写紙Ｓは定着装置１１６０へ送られ、定着装置１１６０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１２１０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１１００の表面はクリーニング装置１１５０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。  
なお、画像形成部の構成は、周知の単色画像形成用の構成に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】画像読取ユニットの実施の１形態を説明するための図である。
【図２】図１の実施の形態の各部を説明するための図である。
【図３】画像形成ユニットの実施の別形態を説明するための図である。
【図４】画像読取レンズの１実施例のレンズ構成を説明するための図である。
【図５】画像読取レンズの実施例に関する収差図である。
【図６】画像読取装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図７】画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００      画像読取レンズ  
１２０      保持部材  
【図１】
2008112072.tif 000006
【図２】
2008112072.tif 000007
【図３】
2008112072.tif 000008
【図４】
2008112072.tif 000009
【図５】
2008112072.tif 000010
【図６】
2008112072.tif 000011
【図７】
2008112072.tif 000012