[發明專利]成像鏡頭、圖像讀取器以及圖像形成裝置

有效

• 申請號: 201310079016.1
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103309016A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 中山裕俊;仁科喜一朗;伊藤昌弘
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/18;G02B13/24;G03B27/54;H04N1/028
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 肖華

技術領域

本發明涉及一種在傳真機或者數字復合機中的文檔讀取單元和各種圖像掃描器中使用的成像鏡頭、圖像讀取器以及圖像形成裝置。

背景技術

在傳真機或者數字復合機中使用的圖像讀取器被配置成減少將要由成像鏡頭讀取的圖像信息，并且通過將圖像信息成像在例如CCD的成像元件上將圖像信息轉換成圖像信號。舉例來說，其中在一個芯片中多個具有紅色、綠色以及藍色濾鏡的光接收元件排列成三列的三線陣CCD被用于以全色讀取彩色文檔信息。通過將文檔圖像成像在三線陣CCD的光接收表面上，文檔圖像被分解成三原色，并且彩色圖像信息通過這樣的光學系統被轉換為信號。

圖1圖解了用于將色彩信息轉換為信號的光學系統的一個實例。具有將要被讀取圖像的文檔2被平坦地放置在例如壓盤（platen）的接觸式玻璃（contact?glass）1上，并且照明單元3被設置在接觸式玻璃1下方。在文檔2的前方延伸的狹縫（slit）部分通過使用包括例如氙氣燈或者鹵素燈的長光以及反射鏡的照明單元3被照亮。

來自于文檔2中的圖像的被照亮部分的反射光線被折疊式反射鏡M1、M2、M3、M4、M5依次反射，并且文檔圖像的縮小的圖象被形成在作為光電轉換元件的線傳感器6的成像表面上。

照明單元3、折疊式反射鏡M1、M2、M3、M4、M5，成像鏡頭5以及光電轉換元件6被整體地保持作為讀取光學單元7。讀取光學單元7由未示出的驅動器驅動沿箭頭方向（圖1中的向右方向）行進，并且通過將讀取光學單元7移動到虛線所示的位置來讀取整個文檔的信息。

作為成像部分的線傳感器6包括具有紅色（R）、綠色（G）以及藍色（B）濾鏡作為色彩分解單元的光電轉換元件6A、6B、6C，并且通過照明和掃描其中在一個芯片中排列有三列的三線陣CCD（三線陣傳感器）來將文檔圖像轉換成圖像信號。從而文檔2被讀取，并且文檔2的彩色圖像被分解成紅色（R）、綠色（G）以及藍色（B）的三原色。

圖像讀取器是以全色讀取圖像，并且包括色彩分解單元的裝置。色彩分解單元被設置在成像鏡頭5的成像光路中，并且具有設置在三線陣CCD6中的紅色（R）、綠色（G）以及藍色（B）濾鏡6A、6B、6C。

另一個不同于上述色彩分解方法的方法包括通過選擇性地將色彩分解棱鏡以及濾鏡插入到成像鏡頭和線傳感器之間來將色彩分解成紅色（R）、綠色（G）以及藍色（B）的方法。此外，這種方法包括通過依次照亮紅色（R）、綠色（G）和藍色（B）光源來照亮文檔的方法。在成像光路中文檔信息可以被讀取為黑白而不設置色彩分解元件。

圖像讀取器包括五個折疊式反射鏡，但是折疊式反射鏡的數目可以根據讀取光學單元7的尺寸等增加或減少。

通常在這樣一個光學系統中使用的成像鏡頭的成像表面需要在高空間頻率區域中有高對比度。接近100%的開口效率(opening?efficiency)被要求直至視場角（angle?of?view）周邊部分為止。為了更好的讀取彩色文檔，還有必要確認在光接收表面上的紅色（R）、綠色（G）和藍色（B）各個顏色的成像位置，且還有必要更好地校正各個顏色的色差。為了實現縮小光學系統的尺寸，還有必要減小共軛長度，并且具有廣角鏡頭。

對于這樣的廣角讀取，專利文獻1（JP3862466B）以及專利文獻2（JP2002—244033A）記載了成像讀取。專利文獻1，2中所述的成像鏡頭包括具有例如五組五透鏡結構的相對少的透鏡數量的結構，以及大約30°的半視角。這樣的成像鏡頭使用具有在正交方向上不同的屈光力（refractive?power）的所謂的畸變透鏡。因此，這樣的成像鏡頭包括許多加工問題，并且成像鏡頭的成本也會增加。

對于使用軸對稱非球面的成像鏡頭，專利文獻3（JP3939908B）以及專利文獻4（JP4496231B）記載了成像鏡頭。然而，專利文獻3，4中記載的成像鏡頭包括大約21.5°的很窄的半視場角，和很長的光學系統的共軛長度。因此，不可能實現縮小尺寸。

發明內容

本發明考慮到上述問題，并且本發明的一個目的是提供一種小的并且低成本的具有例如五組六透鏡配置的相對少的透鏡數量的配置的成像鏡頭，圖像讀取器以及圖像形成裝置。