JP2012133298A

JP2012133298A - 画像読取レンズ、画像読取装置、及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2012133298A
Application number: JP2010293092A
Authority: JP
Inventors: Kiichiro Nishina; 喜一朗仁科; Masahiro Ito; 昌弘伊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-12

Abstract

【課題】大口径、広画角、高開口効率、色収差が良好な画像読取レンズを得る。
【解決手段】物体側から像側へ向けて順に、正の屈折力を持つ第１群、群全体で負の屈折力を持つ第２群、負の屈折力を持つ第３群、正の屈折力を持つ第４群、群全体で正の屈折力を持つ第５群を配してなる画像読取レンズにおいて、第１群は物体側に凸面を向けて配置された正メニスカス形状の第１レンズ、第２群は物体側と像側との双方に凸面を向けた両凸レンズ形状の第２レンズと、物体側と像側との双方に凹面を向けた両凹レンズ形状の第３レンズとを接合し、第３群は物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第４レンズ、第４群は物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第５レンズ、第５群は物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第６レンズと、物体側に凹面を向けた負メカニカス形状の第７レンズとからなる５群７枚構成で、第２群と第３群との間に絞りが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像読取レンズ、画像読取装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。

ファクシミリやデジタル複写機の画像読取装置は、読み取るべき画像情報を読み取り用レンズで縮小し、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。また、原稿情報をカラーで読み取るため、例えば赤、緑、青のフィルタを持った受光素子が１チップに３列に配列されている、いわゆる３ラインＣＣＤを用い、この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、カラー画像情報を信号化する光学系がある。

このような読取レンズでは、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、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る。また、各色の色収差補正を良好に補正する必要があり、開口効率が画角周辺部まで１００％近くある事が要求されている。ここで、開口効率とは、光軸上の像点に結像する光束と軸外点に結像する光束の割合をいう。また、色収差とは、光学系の結像位置が光の波長によって変わることをいう。

さらに、スキャナ光学系の省エネに対応するため、できるだけ明るい大口径な読取レンズが望まれている。従来例として、このような大口径なレンズとして、７枚構成のレンズが開示されている。例えば、特許文献１では、Ｆ値（Ｆナンバともいう。）１．８と非常に大口径を達成しているが、半画角が１２．６度と狭く、スキャナ光学系が大型化してしまう欠点がある。ここで、Ｆナンバ（Ｆ値）とは、レンズの明るさを示す指標であり、値が大きいほど暗く、小さいほど明るいことを示す。

また、特許文献２では、Ｆ値２．４と大口径で半画角も２０度程度有しているが、非球面を２面使用しているため、コスト面が高くなってしまう欠点がある。さらに、特許文献３及び特許文献４では、共にＦ値が３．５程度と大口径であるが、絶対収差量が大きく、例えば６００ｄｐｉ（Dot Per Inch）のような高密度な読み取りに対応することができない。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、スキャナの省エネに対応するため、Ｆ値が３．５と大口径でありながら、半画角が１８゜を超える画角で、開口効率が周辺部まで１００％に近く、かつ色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、フルカラー読み取りにも対応可能で、全てのレンズを、化学的に安定で鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスで構成することにより、材料のリサイクル化が可能で、加工時の廃液による水質汚染の無い地球環境を考慮した、小型で低コストな画像読取レンズ、画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明における画像読取レンズは、物体側から像側へ向けて順に、正の屈折力を持つ第１群、群全体で負の屈折力を持つ第２群、負の屈折力を持つ第３群、正の屈折力を持つ第４群、群全体で正の屈折力を持つ第５群を配してなる画像読取レンズにおいて、
前記第１群は、前記物体側に凸面を向けて配置されたた正メニスカス形状の第１レンズからなり、前記第２群は、前記物体側と前記像側との双方に凸面を向けた両凸レンズ形状の第２レンズと、前記物体側と前記像側との双方に凹面を向けた両凹レンズ形状の第３レンズとを接合してなり、前記第３群は、前記物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第４レンズからなり、前記第４群は、前記物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第５レンズからなり、前記第５群は、前記物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第６レンズと、前記物体側に凹面を向けた負メカニカス形状の第７レンズとからなる５群７枚構成であり、前記第２群と前記第３群との間に絞りが形成されていることを特徴とする。

また、本発明における画像読取レンズは、請求項１に記載の画像読取レンズにおいて、前記絞りに隣接する前記第４レンズは、前記絞りに対向する面が非球面であることを特徴とする。

さらに、本発明における画像読取レンズは、請求項１又は２に記載の画像読取レンズにおいて、ｆ１を前記第１群のｅ線の焦点距離、ｆ２３を前記第２群と前記第３群のｅ線の合成焦点距離、ｆを全系のｅ線の合成焦点距離、ｎ凸を正レンズのｄ線の屈折率の平均値、ｎ凹を負レンズのｄ線の屈折率の平均値、ν凸を正レンズのアッベ数の平均値、ν凹を負レンズのアッベ数の平均値としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（１）１．１＜ｆ／ｆ１＜１．２
（２）−３．０＜ｆ／ｆ２３＜−２．５
（３）−０．０５５＜ｎ凸−ｎ凹＜−０．３
（４）１５．０＜ν凸−ν凹＜１８．５
を特徴とする。

また、本発明における画像読取装置は、原稿を照明する照明と、前記照明で照射された原稿の反射光を縮小結像させる結像レンズと、前記結像レンズで結像された原稿像を光電変換するラインセンサと、を含む画像読取装置において、請求項１から３の何れか１項に記載の画像読取レンズを備えたことを特徴とする。

そして、本発明の画像形成装置は、請求項４に記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、レンズの構成枚数を７枚構成とすることで、F値を３．５と非常に大口径にして、約１８度を超える半画角で良好に像面湾曲補正がなされ、開口効率が周辺部まで１００％に近く、かつ色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性能を得ることが可能な画像読取レンズ、画像読取装置、及びこれを備えた画像形成装置を得ることができる。

本発明の実施形態における画像読取レンズの基本構成を示す構造図である。本発明の実施例１における画像読取レンズの構成を示す構造図である。本発明の実施例１における画像読取レンズの収差図である。本発明の実施例２における画像読取レンズの構成を示す構造図である。本発明の実施例２における画像読取レンズの収差図である。本発明の実施例３における画像読取レンズの構成を示す構造図である。本発明の実施例３における画像読取レンズの収差図である。本発明の実施形態における画像読取レンズを用いた画像読取装置の構成について説明する構造図である。本発明に実施形態における画像読取レンズを用いた画像形成装置の構成を示す構造図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。まず始めに、本発明の実施形態における画像読取レンズの基本構成について説明する。図１は、本発明の実施形態における画像読取レンズの基本構成を示す構造図である。

図１に示すように、本発明の実施形態における画像読取レンズの構成は、コンタクトガラス側（図の左側）からＣＣＤカバーガラス側（図の右側）に向かって、正の屈折力を持つ第１群、負の屈折力を持つ第２群、絞り、負の屈折力を持つ第３群、負の屈折力を持つ第４群、正の屈折力を持つ第５群が配置されている。

そして、第１群は、コンタクトガラス側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１レンズ１からなり、第２群は、コンタクトガラス側とＣＣＤカバーガラス側との両面に凸面を向けた両凸レンズの第２レンズ２とコンタクトガラス側とＣＣＤカバーガラス側との両面に凹面を向けた両凹レンズの第３レンズ３とを接合してなり、第３群は、コンタクトガラス側に凹面を向けた負メニスカス形状の第４レンズ４からなり、第４群は、コンタクトガラス側に凹面を向けた正メニスカス形状の第５レンズ５からなり、第５群は、コンタクトガラス側に凹面を向けた正メニスカス形状の第６レンズ６と、コンタクトガラス側に凹面を向けた負メニスカス形状の第７レンズ７からなり、全体で画像読取レンズを構成している。なお、図１において、ｎ＿はレンズ材料の屈折率、ν＿はレンズ材料のアッベ数、ｒ＿はレンズ面の曲率半径、ｄ＿は面間隔をそれぞれ意味する。

ここで、レンズ材料の色収差（色分散）を評価する指標として、アッベ数なる数値が用いられる。一般的に、色収差の度合いが大きい（色分散が小さい）レンズ材料はアッベ数が小さく、色収差の度合いが小さい（色分散が大きい）レンズ材料はアッベ数が大きいといわれている。

そして、第２群と第３群との間に形成されている絞りに隣接する第３レンズ及び第４レンズは、絞りに対向する面が非球面レンズで構成されている。非球面レンズは一般的に成形により製作される。この時、レンズ外径が大きくなると、成形のために非常に大型の成形機が必要となる等、設備上の制約が大きくなる。

また、成形時間が膨大となるため球面レンズのコストアップの要因となるばかりでなく、レンズの面精度を良好に保てなくなり、画像読取レンズの結像性能の劣化要因となる。そこで、本発明の実施形態における画像読取レンズでは、レンズ系の中で外径を最も小さくすることができる絞りに隣接するレンズについて、非球面レンズを採用している。

ここで、非球面レンズとは、レンズ面を、球面や平面でない形状に加工したレンズのことをいう。一般的に、球面レンズには、収差が発生するため、この収差を補正するために複数のレンズを必要とすることが多い。一方、非球面レンズは収差がないため、レンズ枚数を１枚に抑えることができる。

そして、本発明の実施形態における画像読取レンズによれば、ｆ１を第１群のｅ線の焦点距離、ｆ２３を第２群と第３群のｅ線の合成焦点距離、ｆを全系のｅ線の合成焦点距離、ｎ凸を正レンズのｄ線の屈折率の平均値、ｎ凹を負レンズのｄ線の屈折率の平均値、ν凸を正レンズのアッベ数の平均値、ν凹を負レンズのアッベ数の平均値としたとき、下記に示す条件式を満足する。

（１）１．１＜ｆ／ｆ１＜１．２
（２）−３．０＜ｆ／ｆ２３＜−２．５
（３）−０．０５５＜ｎ凸−ｎ凹＜−０．３
（４）１５．０＜ν凸−ν凹＜１８．５

条件式（１）は、第１群のパワーを定めるもので、上限値を超えると第１群のパワーが弱くなりすぎ、レンズ径が大きくなってコストアップの原因となる。下限値を超えると、レンズのコンパクト化には有利であるが、コマフレアが大きくなってしまう。ここで、コマフレアとは、光束が非対称なボケを形成し、シャープさの低下をもたらすことをいう。

条件式（２）は、本発明のレンズ系の負のパワーを有する第２群と第３群の合成パワーを定めるもので、上限値を超えると球面収差、像面湾曲共に補正過剰となり、周辺でのコマ収差が悪化してしまう。下限値を越えると逆に球面収差、像面湾曲共に補正不足となり、中間画角での非点隔差が増大し、中間画角でのコマ収差が悪化する。

条件式（３）は、本発明の画像読取レンズを構成する凸レンズと凹レンズとの屈折率の範囲を定めるもので、上限値を超えると、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。下限値を超えると逆に、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り、この条件の範囲外では、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。

ここで、ペッツバール和とは、平面物体の像面湾曲に関する基礎式のことであり、画面の周辺に行くにしたがって、結像面が手前に湾曲するその量のことをいう。ゼロが理想であり、レンズの曲率と屈折率によって定まるものである。ペッツバール和を小さくするには、厚肉のメニスカスを使い、２つの曲率を同じにする、凸と凹のエレメントを複数枚離して使う等といったことが挙げられる。

条件式（４）は、軸上の色収差を良好に補正する条件である。上限値を超えると、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る。下限値を超えると、軸上の色収差が補正不足になり主波長より短波長側で負の側に軸上の色収差が大きくなってしまう。

次に、本発明の具体的な実施例について以下説明する。各実施例における記号のそれぞれの意味は、次の通りである。
ｆ：全系のｅ線の合成焦点距離
ＦＮｏ：Ｆナンバ（Ｆ値）
ｍ：縮率
ω ：半画角(度)
Ｙ：物体高
ｒｉ（ｉ＝１〜１３）：コンタクトガラス側から数えてｉ番目のレンズ面の曲率半径
ｄｉ（ｉ＝１〜１１）：コンタクトガラス側から数えてｉ番目の面間隔
ｎｊ（ｊ＝１〜７）：コンタクトガラス側から数えてｊ番目のレンズの材料の屈折率
ｖｊ（ｊ＝１〜７）：コンタクトガラス側から数えてｊ番目のレンズの材料のアッベ数
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：ＣＣＤカバーガラスの屈折率
ｎｃ３：コンタクトガラスの屈折率
ｖｃ１：コンタクトガラスのアッベ数
ｖｃ３：ＣＣＤカバーガラスのアッベ数
ｎｄ：ｄ線の屈折率
ｎｅ：ｅ線の屈折率
ｆ１：第１群のｅ線の焦点距離
ｆ２３：第２群と第３群のｅ線の合成焦点距離
ｎ凸：正の屈折力を有するレンズのｎｄの平均
ｎ凹：負の屈折力を有するレンズのｎｄの平均
ν凸：正の屈折力を有するレンズのｎｄの平均
ν凹：負の屈折力を有するレンズのｎｄの平均

また、
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：円錐乗数
Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０：非球面係数
ＳＱＲＴ：平方根
とすると、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（ＸＹ平面から非球面までの距離）Ｘは、以下の式で算出される。

（５）Ｘ＝[｛（１／Ｒ）＊Ｙ²｝／｛１＋ＳＱＲＴ(１−(１＋Ｋ)＊(Ｙ／Ｒ)²)｝]＋Ａ４＊Ｙ⁴＋Ａ６＊Ｙ⁶＋Ａ８＊Ｙ⁸＋Ａ１０＊Ｙ¹⁰

また、各実施例における収差図において、ｅ線、ｇ線、ｃ線、及びＦ線は、それぞれ、フラウンホーファー線のｅ線（５４６．０７ｎｍ）、ｇ線（４３６．８３ｎｍ）、ｃ線（６５６．２７ｎｍ）、及びＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対応する収差を表す。さらに、球面収差の図において、波線は正弦条件、非点収差の図において、実線はサジタル光線、点線は、メリディオナル光線をそれぞれ示す。

実施例１は、画像読取レンズを構成する各レンズを図２に示すように構成した場合の例である。図２は、本発明の実施例１における画像読取レンズの構成を示す構造図である。この実施例１における条件は、
ｆ＝４６．１７、Ｆ＝３．４８、ｍ＝０．１１１０２、Ｙ＝１５２．４、ω＝１８．３度
である。

非球面の面番号７における非球面係数は、以下の通りである。

なお、数値中、Ｅ−ＸＹは、１０^-XYを意味する。

条件式（１）、（２）、及び（３）の値は、以下のとおりである。

この実施例１における収差図を図３に示す。図３は、本発明の実施例１における画像読取レンズの収差図である。この収差図中のｅ線、ｇ線、ｃ線、及びＦ線に関しては上述したとおりである。

実施例２は、画像読取レンズを構成する各レンズを図４に示すように構成した場合の例である。図４は、本発明の実施例２における画像読取レンズの構成を示す構造図である。この実施例２における条件は、
ｆ＝４６．２５、Ｆ＝３．５０、ｍ＝０．１１１０２、Ｙ＝１５２．４、ω＝１８．２度
である。

なお、数値中、Ｅ−ＸＹは、１０^-XYを意味する。

この実施例２における収差図を図５に示す。図５は、本発明の実施例２における画像読取レンズの収差図である。この収差図中のｅ線、ｇ線、ｃ線、及びＦ線に関しては上述したとおりである。

実施例３は、画像読取レンズを構成する各レンズを図６に示すように構成した場合の例である。図６は、本発明の実施例３における画像読取レンズの構成を示す構造図である。この実施例３における条件は、
ｆ＝４６．４０、Ｆ＝３．５１、ｍ＝０．１１１０２、Ｙ＝１５２．４、ω＝１８．２度
である。

なお、数値中、Ｅ−ＸＹは、１０^-XYを意味する。

この実施例３における収差図を図６に示す。図６は、本発明の実施例３における画像読取レンズの収差図である。この収差図中のｅ線、ｇ線、ｃ線、及びＦ線に関しては上述したとおりである。

なお、条件式（１）における焦点距離ｆ１は、
ｎ：レンズ材質の屈折率
ｒ１：レンズ前面の曲率半径
ｒ２：レンズ後面の曲率半径
ｄ：レンズの厚さ
とした場合に、次式で算出される。
（６）ｆ１＝１／［（ｎ−１）＊（１／ｒ１−１／ｒ２）＋（ｎ−１）²＊ｄ／（ｎ＊ｒ１＊ｒ２）］）

また、条件式（１）、（２）における合成焦点距離ｆｓは、
ｆ１、ｆ２：それぞれのレンズの焦点距離
ｄ：レンズ間距離
とした場合に、次式で算出される。
（７）ｆｓ＝ｆ１＊ｆ２／（ｆ１＋ｆ２−ｄ）

そして、本発明においては、画像読取レンズを構成する７枚のレンズすべてがガラスレンズであり、そのガラス材料は鉛、砒素などの有害物質を含有していないものである。これにより、すべてのレンズを化学的に安定で、鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスで構成することにより、材料のリサイクル化が可能で、加工時の廃液による水質汚染が無く、省資源化や加工時に発生するＣＯ２等を低減でき、地球環境にも考慮した、小型で低コストな画像読取用レンズとすることができる。

次に、本発明の実施形態における画像読取レンズを用いた画像読取装置の構成について説明する。図８は、本発明の実施形態における画像読取レンズを用いた画像読取装置の構成について説明する構造図である。

図８において、原稿２は、コンタクトガラス１の上に配置され、コンタクトガラス１の下部に配置された照明光学系（図示せず）により、原稿が照明される。原稿の照明光は、第１走行体３の第１ミラー３−ａにより反射され、その後、第２走行体４の第１ミラー４−ａと第２ミラー４−ｂで反射され、縮小結像レンズ５へ導かれ、縮小結像レンズ５によりラインセンサ６上に結像される。

原稿の長手方向を読み取る場合は、第１走行体３がＶの速度で３’まで移動し、それと同時に、第２走行体４が、第１走行体３の半分の速度１／２Ｖで、４’まで移動し、原稿全体を読み取る。画像読取装置の他の例として、複数枚のミラーにより、コンパクトに光路を折り曲げ、ラインセンサも一体としたユニットとし、それ全体を走査して原稿情報を読み取ることも可能であるし、原稿送り装置（いわゆるＡＤＦ（Auto Document Feeder））内に配置し、原稿の両面読み取り時の裏面読取レンズとしても、使用可能である。

次に、本発明の実施形態における画像読取レンズを用いた画像読取装置を備えた画像形成装置の構成について説明する。図９は、本発明に実施形態における画像読取レンズを用いた画像形成装置の構成を示す構造図である。

図９において、画像形成装置３００は、画像読取装置２００と画像形成部(レーザプリンタ)１００を具備する。画像読取装置２００は、図８で説明した内容と同様の構成・動作により原稿情報をラインセンサ６より電気信号として出力する。画像形成部１００は、潜像担持体１１１として円筒状に形成された光導電性の感光体を有している。潜像担持体１１１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２、現像装置１１３、転写ローラ１１４、クリーニング装置１１５が配備されている。

帯電手段としてはコロナチャージャを用いることもできる。さらに、ラインセンサ６からの原稿情報を受けて、レーザビームＬＢにより光走査を行う光走査装置１１７が設けられ、帯電ローラ１１２と現像装置１１３との間で光書込による露光を行うようになっている。

画像形成部１００は、その他に、定着装置１１６、カセット１１８、レジストローラ対１１９、給紙コロ１２０、搬送路１２１、排紙ローラ対１２２、トレイ１２３、記録媒体としての転写紙Ｐから構成されている。

画像形成を行うときは、光導電性の感光体である潜像担持体１１１が、時計回りに等速回転し、その表面が帯電ローラ１１２により均一に帯電され、光走査装置１１７のレーザビームＬＢの光書き込み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いわゆるネガ潜像であって画像部が露光されている。

この静電潜像は現像装置１１３により反転現像され、潜像担持体１１１上にトナー画像が形成される。転写紙Ｐを収納したカセット１１８は、画像形成装置１００本体に脱着可能であり、図９の如く装着された状態において、収納された転写紙Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２０により給紙され、給紙された転写紙Ｐは、その先端部をレジストローラ対１１９に捕らえられる。

レジストローラ対１１９は、潜像担持体１１１上のトナ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Ｐを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｐは、転写部においてトナー画像と重ね合わせられ転写ローラ１１４の作用によりトナー画像を静電転写される。トナー画像を転写された転写紙Ｐは定着装置１１６へ送られ、定着装置１１６においてトナー画像を定着され、搬送路１２１を通り、排紙ローラ対１２２によりトレイ１２３上に排出される。

トナー画像が転写された後の潜像担持体１１１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。潜像担持体１１１は光導電性の感光体であり、その均一帯電と光走査とにより静電潜像が形成され、形成された静電潜像がトナー画像として可視化される。

なお、図９においては、本発明の実施形態における画像読取レンズを用いた画像読取装置を備えた画像形成装置において、印刷色について何ら言及していないが、モノクロ印刷のみならず、光学系の任意の光路中に色分解機能を設け、原稿情報をフルカラーで読み取ることを特徴とするカラー原稿読取装置であっても良いことはもちろんである。

色分解は、画像読取レンズと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、Ｇ、Ｂに色分解する方法や、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ光源を順次点灯させ原稿を照明する方法、又は、Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルタを持った受光素子が１チップに３列に配列されている、いわゆる３ラインＣＣＤを用い、この受光面にカラー画像を結像させることにより３原色に色分解する方法等どのような方式であっても良い。

以上詳述してきたように、本発明によれば、レンズの構成枚数を７枚構成とすることで、Ｆ値を３．５と非常に大口径にして、約１８度を超える半画角で良好に像面湾曲補正がなされ、開口効率が周辺部まで１００％に近く、かつ色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の良好な性能を得ることが可能となるばかりでなく、光源の投入電力も少なく抑えることが可能となり、本画像読取レンズを使用する機器の省電力化にも大きく寄与出来るものである。

また、非球面レンズを絞りに隣接したレンズに配置することにより、非球面レンズを低コストでかつ高精度とすることができ、レンズの低コスト化と高性能化を達成することができると共に、上記した各条件式（１）〜（４）を満足することにより、より良好に各収差を補正することが可能となり、良好な結像性能を有する画像読取レンズを得ることができる。

さらに、全てのレンズを鉛や砒素など有害物質を含まないガラス材料とすることで、リサイクルが容易で、加工時の廃液による水質汚染などを発生させない、地球環境を保全に貢献できると共に、大口径、コンパクトで低コストな上記画像読取レンズを使用することにより、原稿情報を良好に読み取ることが可能となり、画像読取装置を低消費電力で、かつ非常にコンパクト、低コストにすることができる。

そして、光学系に色分解機能を有する画像読取装置においては、軸上の色収差が良好に補正されたレンズを用いることで、フルカラーを良好な性能で読み取ることが可能となるため、画像読取装置のより多機能化、高性能化を達成することができると共に、上記画像読取レンズを使用した画像読取装置を具備することにより、良好な読み取り画像品質を基に画像を形成するため、高画質な画像形成装置を低コストで得ることが可能となる。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨及び範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正及び変更が可能である。

１コンタクトガラス
１００画像形成部
１１１潜像担持体
１１２帯電ローラ
１１３現像装置
１１４転写ローラ
１１５クリーニング装置
１１６定着装置
１１７光走査装置
１１８カセット
１１９レジストローラ対
１２０給紙コロ
１２１搬送路
１２２排紙ローラ対
１２３トレイ
２原稿
２００画像読取装置
３第１走行体
３００画像形成装置
４第２走行体
５縮小結像レンズ
６ラインセンサ

特開昭５８−０６３９１１号公報特開平０４−１２７１０９号公報特開平０４−１２７１１０号公報特許第３０７３７８６号公報

Claims

物体側から像側へ向けて順に、正の屈折力を持つ第１群、群全体で負の屈折力を持つ第２群、負の屈折力を持つ第３群、正の屈折力を持つ第４群、群全体で正の屈折力を持つ第５群を配してなる画像読取レンズにおいて、
前記第１群は、前記物体側に凸面を向けて配置されたた正メニスカス形状の第１レンズからなり、
前記第２群は、前記物体側と前記像側との双方に凸面を向けた両凸レンズ形状の第２レンズと、前記物体側と前記像側との双方に凹面を向けた両凹レンズ形状の第３レンズとを接合してなり、
前記第３群は、前記物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第４レンズからなり、
前記第４群は、前記物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第５レンズからなり、
前記第５群は、前記物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第６レンズと、前記物体側に凹面を向けた負メカニカス形状の第７レンズとからなる５群７枚構成であり、
前記第２群と前記第３群との間に絞りが形成されていることを特徴とする画像読取レンズ。
前記絞りに隣接する前記第４レンズは、前記絞りに対向する面が非球面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。
ｆ１を前記第１群のｅ線の焦点距離、ｆ２３を前記第２群と前記第３群のｅ線の合成焦点距離、ｆを全系のｅ線の合成焦点距離、ｎ凸を正レンズのｄ線の屈折率の平均値、ｎ凹を負レンズのｄ線の屈折率の平均値、ν凸を正レンズのアッベ数の平均値、ν凹を負レンズのアッベ数の平均値としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取レンズ。
（１）１．１＜ｆ／ｆ１＜１．２
（２）−３．０＜ｆ／ｆ２３＜−２．５
（３）−０．０５５＜ｎ凸−ｎ凹＜−０．３
（４）１５．０＜ν凸−ν凹＜１８．５
原稿を照明する照明と、前記照明で照射された原稿の反射光を縮小結像させる結像レンズと、前記結像レンズで結像された原稿像を光電変換するラインセンサと、を含む画像読取装置において、請求項１から３の何れか１項に記載の画像読取レンズを備えたことを特徴とする画像読取装置。
請求項４に記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。