(57)【要約】【課題】  簡単でコンパクトな構成からなり、有害光成分を効果的に排除できる反射光学ユニットを備えた画像読取り光学装置を得る。【解決手段】  原稿面をＹ方向に１次元的に照射しながらＸ方向にスキャンし、該原稿面からの反射光をＹ方向の１次元的撮像素子であるＣＣＤ４０に結像させる画像読取り光学装置。原稿側から順次第１ミラー２１から第４ミラー２４まで複数の反射面を有する反射光学ユニット２０を備えている。原稿のＹ方向の中心を通ってＣＣＤ４０の中心に結像する軸上光線において入射光Ｐ１と出射光Ｐ３とがほぼ一直線上に位置している。ミラー２１〜２４は遮光ケーシング３０にて囲われ、第１ミラー２１と第４ミラー２４との間、又は、第１ミラー２１及び／又は第４ミラー２４の近傍に遮光部材を有し、ミラー２２，２３の間に開口絞り２５が設置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿面をＹ方向に１次元的に照射しながらＹ方向とは直交するＸ方向にスキャンし、該原稿面からの反射光をＹ方向の１次元的撮像素子に結像させる画像読取り光学装置であって、
原稿側から順次第１反射面から最終反射面まで複数の反射面を有する反射光学ユニットを備え、
原稿のＹ方向の中心を通って１次元的撮像素子の中心に結像する軸上光線において、前記反射光学ユニットへ入射する軸上光線と出射する軸上光線とがほぼ一直線上に位置し、
前記第１反射面と前記最終反射面との間、又は、第１反射面及び／又は最終反射面の近傍に、遮光部材を有すること、
を特徴とする画像読取り光学装置。
【請求項２】
前記複数の反射面のうち、少なくとも一対の互いに隣接する反射面の間に開口絞りを有することを特徴とする請求項１に記載の画像読取り光学装置。
【請求項３】
前記反射光学ユニットは、有効光束を通過させる開口部を有する遮光部材によって囲われていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取り光学装置。
【請求項４】
前記反射面は少なくとも第１〜第４反射面を有し、
第２反射面で反射されて第３反射面に入射する軸上光線が、前記反射光学ユニットへの入射光と出射光とで形成される直線に対してほぼ平行であり、
第２反射面と第３反射面との間に開口絞りを有すること、
を特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の画像読取り光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取り光学装置、特に、原稿台ガラス上に載置された原稿の画像を一方向にスキャンしつつ１次元的撮像素子で読み取る画像読取り光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スキャナ、デジタル複写機の画像読取り光学装置などに組み込まれる光学ユニットとしては、屈折光学系が広く採用されていた。近年の小型化の要求に対して、特にフルカラー用の画像読取り光学装置においては、色収差の補正が重要となってきている。しかしながら、屈折光学系において色収差補正を行うには、特殊で高価な硝材を使用したり、屈折面の枚数を大幅に増やす必要があり、その結果、大型化、コストアップを招来していた。
【０００３】
このような問題点の解決策として、最近では、特許文献１〜５に開示されているように、偏心した反射面を効果的に用いて少ない反射面で比較的コンパクトに構成した反射光学ユニットがいくつか提案されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１〜５に開示されている反射光学ユニットは、いずれも入射光束に対して撮像素子を偏心させるように構成されており、画像読取り光学装置に組み込む場合に複雑な変更箇所が多くなってしまう。また、入射光と出射光の光路がずれているために装置の厚み（高さ）が大きくなるという問題点を有している。
【０００５】
さらに、この種の反射光学ユニットでは有効光束以外の有害光成分を排除することも重要な課題である。しかし、必ずしも十分な対策が施されていないのが現状である。
【特許文献１】特開２００３−５７５４９号公報
【特許文献２】特開２００２−３３５３７５号公報
【特許文献３】特開平１１−２３９７１号公報
【特許文献４】特開平１０−３０７２６０号公報
【特許文献５】特開平９−３２９７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、簡単でコンパクトな構成からなり、有害光成分を効果的に排除できる反射光学ユニットを備えた画像読取り光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明に係る画像読取り光学装置は、原稿面をＹ方向に１次元的に照射しながらＹ方向とは直交するＸ方向にスキャンし、該原稿面からの反射光をＹ方向の１次元的撮像素子に結像させる画像読取り光学装置であって、原稿側から順次第１反射面から最終反射面まで複数の反射面を有する反射光学ユニットを備え、原稿のＹ方向の中心を通って１次元的撮像素子の中心に結像する軸上光線において、前記反射光学ユニットへ入射する軸上光線と出射する軸上光線とがほぼ一直線上に位置し、前記第１反射面と前記最終反射面との間、又は、第１反射面及び／又は最終反射面の近傍に、遮光部材を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る画像読取り光学装置においては、反射光学ユニットへの入射光と出射光とがほぼ一直線上に位置するため、反射光学ユニットを平坦にかつコンパクトに構成することができ、１次元的撮像素子を偏心して配置する必要がなくなる。
【０００９】
また、第１反射面と最終反射面との間、又は、第１反射面及び／最終反射面の近傍に、遮光部材を有するため、反射光学ユニットに入射した光のうち反射面で反射することなく反射面を回り込んで１次元的撮像素子に達する有害光成分を効果的に排除することができ、反射系が備えている高い収差補正能力を十分に生かすことができる。
【００１０】
本発明に係る画像読取り光学装置において、前記複数の反射面のうち、少なくとも一対の互いに隣接する反射面の間に開口絞りを有することが好ましい。周辺光線を遮断することができる。
【００１１】
また、反射光学ユニットは、有効光束を通過させる開口部を有する遮光部材によって囲われていることが好ましい。外部からの有害光成分を遮断することができる。
【００１２】
さらに、反射面は少なくとも第１〜第４反射面を有し、第２反射面で反射されて第３反射面に入射する軸上光線が、前記反射光学ユニットへの入射光と出射光とで形成される直線に対してほぼ平行であり、第２反射面と第３反射面との間に開口絞りを設けてもよい。第１〜第４反射面という少ない構成面にて反射光学ユニットの厚み（高さ）を最小限に抑えることができ、かつ、開口絞りをスペース効率よく配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る画像読取り光学装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１４】
（画像読取り光学装置の全体構成、図１参照）
本発明に係る画像読取り光学装置の一実施例の全体構成を示す。この画像読取り光学装置１０は、原稿台ガラス１１上に載置した原稿（図示せず）をＸ方向（副走査方向）に読み取っていくものであり、概略、照明用ランプ１３、ミラー１４を備えた第１スライダ１２と、ミラー１６，１７を備えた第２スライダ１５と、ミラー２１〜２４を備えた反射光学ユニット２０と、ＣＣＤ４０とで構成されている。
【００１５】
画像読取り時において、第１スライダ１２はＸ方向に所定の速度ｖで移動し、第２スライダ１５はＸ方向に速度ｖ／２で移動する。反射光学ユニット２０とＣＣＤ４０は位置固定である。そして、照明用ランプ１３からＹ方向（主走査方向）に１次元的に照射された光は原稿台ガラス１１上に載置された原稿面で反射され、ミラー１４，１６，１７を介して反射光学ユニット２０に入射され、ミラー２１〜２４で順次反射されてＣＣＤ４０に結像される。ＣＣＤ４０は周知の１次元的撮像素子である。
【００１６】
反射光学ユニット２０は、原稿側から順次第１ミラー２１、第２ミラー２２、第３ミラー２３、第４ミラー２４及び開口絞り２５を備え、これらのミラーは遮光ケーシング３０によって囲われている。遮光ケーシング３０は入射開口部３１及び出射開口部３２以外は完全に遮光されている。また、開口絞り２５は第２ミラー２２と第３ミラー２３との間に設けられている。
【００１７】
原稿のＹ方向の中心を通ってＣＣＤ４０の中心に結像する光線を軸上光線とすると、この軸上光線の入射光Ｐ１と出射光Ｐ３は一直線上に位置している。また、第２ミラー２２で反射されて第３ミラー２３に入射する軸上光線Ｐ２は、前記軸上光線（入射光Ｐ１、出射光Ｐ３）に対して平行とされている。
【００１８】
（反射光学ユニットの具体例、図２〜図４参照）
以下、反射光学ユニット２０に関して、その具体例（第１例、第２例、第３例）を詳述する。
【００１９】
第１例である反射光学ユニット２０Ａは、図２に示すように、第１ミラー２１と第４ミラー２４との間に遮光板３５を設置したものである。
【００２０】
第２例である反射光学ユニット２０Ｂは、図３に示すように、第１ミラー２１の背部に遮光板３６，３７を設置したものである。
【００２１】
第３例である反射光学ユニット２０Ｃは、図４に示すように、遮光ケーシング３０の天井部を内方に変形させて第１ミラー２１と第４ミラー２４との間に遮光部３８を設けると共に、遮光板３９を設置したものである。
【００２２】
それぞれの反射光学ユニット２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）においては、入射光Ｐ１と出射光Ｐ３とが一直線上に位置するため、反射光学ユニット２０を平坦にかつコンパクトに構成することができ、しかも、ＣＣＤ４０を偏心して配置する必要がなくなる。
【００２３】
第１例では第１ミラー２１と第４ミラー２４との間に遮光板３５を設け、第２例では第１ミラー２１の背部に遮光板３６，３７を設け、第３例では第１ミラー２１と第４ミラー２４との間に遮光部３８及び遮光板３９を設けたため、反射光学ユニット２０に入射した光のうち第１ミラー２１で反射することなく該反射面を回り込んでＣＣＤ４０に達する有害光成分を効果的に排除することができ、反射系が備えている高い収差補正能力を十分に生かすことができる。第２例において、遮光板３６，３７に代えてあるいは併用して、第４ミラー２４の背部に遮光板を設置してもよい。
【００２４】
さらに、それぞれの反射光学ユニット２０において、第２ミラー２２と第３ミラー２３の間に開口絞り２５を設けているため、周辺光線を効果的に遮断することができる。また、反射光学ユニット２０は、遮光ケーシング３０で囲われているため、外部からの有害光成分を遮断することができる。
【００２５】
さらに、第２ミラー２２で反射されて第３ミラー２３に入射する軸上光線Ｐ２を、前記入射光Ｐ１と出射光Ｐ３に対して平行に配置し、第２ミラー２２と第３ミラー２３との間に開口絞り２５を設けているため、四つの少ない構成面にて反射光学ユニット２０の厚み（高さ）を最小限に抑えることができ、かつ、開口絞り２５をスペース効率よく配置することができる。
【００２６】
（コンストラクションデータ、図５及び図６参照）
前記反射光学ユニット２０を構成する第１〜第４ミラー２１〜２４は自由曲面によって構成されている。ここで、それぞれのミラー２１〜２４の自由曲面及び原稿台ガラス１１、ＣＣＤ４０を含めたコンストラクションデータについて以下の表１、表２、表３に示す。これらの自由曲面の非球面係数は以下の式に示すとおりである。
【００２７】
図５は表１、表２に示す基本データ及び偏心データの座標系であり、図６は表３に示す非球面係数の座標系である。
【００２８】
【表１】
2005091601.tif 000003
【００２９】
【表２】
2005091601.tif 000004
【００３０】
【数１】
2005091601.tif 000005
【００３１】
【表３】
2005091601.tif 000006
【００３２】
（他の実施例）
なお、本発明に係る画像読取り光学装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３３】
例えば、遮光ケーシングの構成や遮光部、遮光板の形状などは任意である。また、各反射面の前記コンストラクションデータは一例であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る画像読取り光学装置を示す全体構成図である。
【図２】本発明に係る画像読取り光学装置に組み込まれる反射光学ユニットの第１例を示す断面図である。
【図３】前記反射光学ユニットの第２例を示す断面図である。
【図４】前記反射光学ユニットの第３例を示す断面図である。
【図５】前記反射光学ユニットの各反射面の基本データ及び偏心データの座標系を示すチャート図である。
【図６】前記反射光学ユニットの各反射面の非球面係数の座標系を示すチャート図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０…画像読取り光学装置
１１…原稿台ガラス
２０…反射光学ユニット
２１〜２４…ミラー（反射面）
２５…開口絞り
３０…遮光ケーシング
３１，３２…開口部
３５，３６，３７，３９…遮光板
３８…遮光部
４０…ＣＣＤ（１次元的撮像素子）
【図１】
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【図２】
2005091601.tif 000008
【図３】
2005091601.tif 000009
【図４】
2005091601.tif 000010
【図５】
2005091601.tif 000011
【図６】
2005091601.tif 000012