[发明专利]成像镜头、图像读取器以及图像形成装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在传真机或者数字复合机中的文档读取单元和各种图像扫描器中使用的成像镜头、图像读取器以及图像形成装置。

背景技术

在传真机或者数字复合机中使用的图像读取器被配置成减少将要由成像镜头读取的图像信息，并且通过将图像信息成像在例如CCD的成像元件上将图像信息转换成图像信号。举例来说，其中在一个芯片中多个具有红色、绿色以及蓝色滤镜的光接收元件排列成三列的三线阵CCD被用于以全色读取彩色文档信息。通过将文档图像成像在三线阵CCD的光接收表面上，文档图像被分解成三原色，并且彩色图像信息通过这样的光学系统被转换为信号。

图1图解了用于将色彩信息转换为信号的光学系统的一个实例。具有将要被读取图像的文档2被平坦地放置在例如压盘（platen）的接触式玻璃（contact glass）1上，并且照明单元3被设置在接触式玻璃1下方。在文档2的前方延伸的狭缝（slit）部分通过使用包括例如氙气灯或者卤素灯的长光以及反射镜的照明单元3被照亮。

来自于文档2中的图像的被照亮部分的反射光线被折叠式反射镜M1、M2、M3、M4、M5依次反射，并且文档图像的缩小的图象被形成在作为光电转换元件的线传感器6的成像表面上。

照明单元3、折叠式反射镜M1、M2、M3、M4、M5，成像镜头5以及光电转换元件6被整体地保持作为读取光学单元7。读取光学单元7由未示出的驱动器驱动沿箭头方向（图1中的向右方向）行进，并且通过将读取光学单元7移动到虚线所示的位置来读取整个文档的信息。

作为成像部分的线传感器6包括具有红色（R）、绿色（G）以及蓝色（B）滤镜作为色彩分解单元的光电转换元件6A、6B、6C，并且通过照明和扫描其中在一个芯片中排列有三列的三线阵CCD（三线阵传感器）来将文档图像转换成图像信号。从而文档2被读取，并且文档2的彩色图像被分解成红色（R）、绿色（G）以及蓝色（B）的三原色。

图像读取器是以全色读取图像，并且包括色彩分解单元的装置。色彩分解单元被设置在成像镜头5的成像光路中，并且具有设置在三线阵CCD6中的红色（R）、绿色（G）以及蓝色（B）滤镜6A、6B、6C。

另一个不同于上述色彩分解方法的方法包括通过选择性地将色彩分解棱镜以及滤镜插入到成像镜头和线传感器之间来将色彩分解成红色（R）、绿色（G）以及蓝色（B）的方法。此外，这种方法包括通过依次照亮红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）光源来照亮文档的方法。在成像光路中文档信息可以被读取为黑白而不设置色彩分解元件。

图像读取器包括五个折叠式反射镜，但是折叠式反射镜的数目可以根据读取光学单元7的尺寸等增加或减少。

通常在这样一个光学系统中使用的成像镜头的成像表面需要在高空间频率区域中有高对比度。接近100%的开口效率(opening efficiency)被要求直至视场角（angle of view）周边部分为止。为了更好的读取彩色文档，还有必要确认在光接收表面上的红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）各个颜色的成像位置，且还有必要更好地校正各个颜色的色差。为了实现缩小光学系统的尺寸，还有必要减小共轭长度，并且具有广角镜头。

对于这样的广角读取，专利文献1（JP3862466B）以及专利文献2（JP2002—244033A）记载了成像读取。专利文献1，2中所述的成像镜头包括具有例如五组五透镜结构的相对少的透镜数量的结构，以及大约30°的半视角。这样的成像镜头使用具有在正交方向上不同的屈光力（refractive power）的所谓的畸变透镜。因此，这样的成像镜头包括许多加工问题，并且成像镜头的成本也会增加。

对于使用轴对称非球面的成像镜头，专利文献3（JP3939908B）以及专利文献4（JP4496231B）记载了成像镜头。然而，专利文献3，4中记载的成像镜头包括大约21.5°的很窄的半视场角，和很长的光学系统的共轭长度。因此，不可能实现缩小尺寸。

发明内容

本发明考虑到上述问题，并且本发明的一个目的是提供一种小的并且低成本的具有例如五组六透镜配置的相对少的透镜数量的配置的成像镜头，图像读取器以及图像形成装置。