[go: up one dir, main page]

JP2011160070A - Method of adjusting image reader, and image reader - Google Patents

Method of adjusting image reader, and image reader Download PDF

Info

Publication number
JP2011160070A
JP2011160070A JP2010018224A JP2010018224A JP2011160070A JP 2011160070 A JP2011160070 A JP 2011160070A JP 2010018224 A JP2010018224 A JP 2010018224A JP 2010018224 A JP2010018224 A JP 2010018224A JP 2011160070 A JP2011160070 A JP 2011160070A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
scanning direction
sub
adjusting
optical system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010018224A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshimitsu Ito
稔允 伊藤
Takeyoshi Saiga
丈慶 齋賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2010018224A priority Critical patent/JP2011160070A/en
Publication of JP2011160070A publication Critical patent/JP2011160070A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Facsimiles In General (AREA)

Abstract

【課題】 短時間の調整方法で良好なる画像を得ることができる画像読取装置の調整方法及び画像読取装置を得ること。
【解決手段】 光源手段により照明された原稿からの光束を規制するスリット部、スリット部を通過した光束を反射させる複数枚のミラー、光軸に対して回転非対称な光学面を有する光学素子を含み複数枚のミラーで反射された光束を結像させる結像光学系、結像光学系の結像位置に配置された読取手段を保持したキャリッジを、原稿と相対的に移動させて原稿の画像情報を読取る画像読取装置の調整方法において、原稿台相当位置に主走査方向へ評価パターンが延在する調整用チャートを載置し、読取手段に結像する調整用チャートの画像の幾何特性を元に、スリット部、複数枚のミラー、結像光学系、読取手段のうち、少なくとも2つ位置を調整し、読取手段で読取る画像情報を調整すること。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image reading apparatus adjustment method and an image reading apparatus capable of obtaining a good image by a short time adjustment method.
SOLUTION: A slit portion for restricting a light beam from an original illuminated by a light source means, a plurality of mirrors for reflecting the light beam that has passed through the slit portion, and an optical element having an optical surface rotationally asymmetric with respect to the optical axis. An image forming optical system that forms an image of a light beam reflected by a plurality of mirrors, and a carriage that holds a reading unit disposed at an image forming position of the image forming optical system is moved relative to the original to thereby read the image information of the original. In the adjustment method of the image reading apparatus for reading the image, an adjustment chart having an evaluation pattern extending in the main scanning direction is placed at a position corresponding to the document table, and based on the geometric characteristics of the image of the adjustment chart imaged on the reading means Adjusting at least two positions of the slit portion, the plurality of mirrors, the imaging optical system, and the reading means, and adjusting image information read by the reading means.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は原稿面を照明して線順次方式で画像読取を行う画像読取装置の調整方法及び画像読取装置に関するものである。特にイメージスキャナ、複写機、そしてファクシミリ等の画像読取装置に好適なものである。   The present invention relates to an adjustment method and an image reading apparatus for an image reading apparatus that illuminates a document surface and reads an image in a line sequential manner. It is particularly suitable for image reading devices such as image scanners, copying machines, and facsimiles.

従来の画像読取装置は、原稿台ガラス面上に載置された原稿を照明装置(光源手段)、複数の反射ミラー、結像光学系、そして読取手段等を一体的に収納されたキャリッジによりモータなどの駆動機構により副走査方向へ走査し、原稿の画像情報を読取っている。そして読取られた画像情報はインターフェイスを通じて外部機器であるパーソナルコンピューターなどに送られる。   A conventional image reading apparatus is a motor for a document placed on a platen glass surface by a carriage in which an illuminating device (light source means), a plurality of reflecting mirrors, an imaging optical system, and reading means are integrally housed. The image information of the document is read by scanning in the sub-scanning direction by a driving mechanism such as the above. The read image information is sent to an external device such as a personal computer through an interface.

照明装置は多くの場合、LEDアレイを利用している。但し、照明装置はLEDアレイに限らずキセノン管やハロゲンランプ等が用いられている場合もある。読取手段はCCD(Charge Coupled Device)等のリニアセンサーより成り、受光素子を一次元方向(主走査方向)に配列した構成より成っている。   Lighting devices often use LED arrays. However, the lighting device is not limited to the LED array, and a xenon tube, a halogen lamp, or the like may be used. The reading means is composed of a linear sensor such as a CCD (Charge Coupled Device), and has a configuration in which light receiving elements are arranged in a one-dimensional direction (main scanning direction).

広画角化の結像光学系では主走査方向での広い領域の結像性能を優先するために、該主走査方向での領域では解像力特性の高い範囲が広くなるが、副走査方向での領域では狭くなる。また、キャリッジ一体型の画像読取装置では、構成部品数が多いこと、キャリッジが樹脂モールド成形で作成されるため成形精度のバラツキが大きいこと、などの点から各パーツの位置精度を高く維持することが困難となる。   In order to give priority to the imaging performance of a wide area in the main scanning direction in the imaging optical system with a wide angle of view, the area in the main scanning direction has a wide range of high resolution characteristics. It becomes narrower in the area. Also, in the carriage-integrated image reading apparatus, the positional accuracy of each part is maintained high in view of the large number of components and the fact that the carriage is made by resin molding, resulting in large variations in molding accuracy. It becomes difficult.

これらの点を総合すると、キャリッジ一体型の画像読取装置において、副走査方向に結像領域の狭い結像光学系を導入した場合、下記に示すような不具合が発生する。例えば図17に示すキャリッジ一体型の画像読取装置では、各パーツの位置が正しいと読取光路は一点鎖線で示す軌跡をたどり、CCD177面上に到達(結像)する。しかしながら、例えば反射ミラー175cに位置ズレが生じた場合、読取光路はその反射ミラー面から二点鎖線の軌跡をたどり、CCD177近傍に到達する。そのため従来の画像読取装置では良好なる画像情報を得る為にCCD177を副走査方向にシフト調整して原稿の画像情報を受像していた。   To sum up these points, in the carriage-integrated image reading apparatus, when an imaging optical system having a narrow imaging region in the sub-scanning direction is introduced, the following problems occur. For example, in the carriage-integrated image reading apparatus shown in FIG. 17, when the position of each part is correct, the reading optical path follows a locus indicated by a one-dot chain line and reaches (images) on the CCD 177 plane. However, for example, when a positional deviation occurs in the reflection mirror 175c, the reading optical path follows the locus of a two-dot chain line from the reflection mirror surface and reaches the vicinity of the CCD 177. For this reason, the conventional image reading apparatus receives the image information of the original by shifting the CCD 177 in the sub-scanning direction in order to obtain good image information.

ところが結像光学系として回転非対称な屈折面または反射面を用いた場合、上記のようなシフト調整を行うとCCD177が結像光学系176の副走査方向の結像領域から外れてしまい、良好なる画像情報が得られなくなってくるという問題点が生じてくる。   However, when a rotationally asymmetric refracting surface or reflecting surface is used as the imaging optical system, if the shift adjustment as described above is performed, the CCD 177 deviates from the imaging region in the sub-scanning direction of the imaging optical system 176, which is good. There arises a problem that image information cannot be obtained.

この対策として従来では原稿台ガラス上に副走査方向に解像力の評価を行える調整用チャートを載置し、スリット部、結像光学系、読取手段の副走査方向の相対的な位置関係を位置合わせ調整手段により調整している。調整用チャートを用いた画像読取装置の調整方法は従来から種々と提案されている。(特許文献1参照)。   Conventionally, an adjustment chart that can evaluate the resolving power in the sub-scanning direction is placed on the platen glass, and the relative positional relationship in the sub-scanning direction of the slit, imaging optical system, and reading means is aligned. It is adjusted by adjusting means. Various methods for adjusting an image reading apparatus using an adjustment chart have been proposed. (See Patent Document 1).

また、回転非対称な光学面は、回転対称な光学面に比べ製造誤差による副走査方向の歪曲が発生し易いという問題点がある。最近は非共軸光学系においても、基準軸という概念を導入し構成面を非対称非球面にすることで、収差が補正された小型の結像光学系が構築されている。   Further, a rotationally asymmetric optical surface has a problem that distortion in the sub-scanning direction due to a manufacturing error is more likely to occur than a rotationally symmetric optical surface. Recently, even in non-coaxial optical systems, a compact imaging optical system in which aberrations are corrected has been constructed by introducing the concept of a reference axis and making the constituent surface an asymmetric aspherical surface.

こうした非共軸光学系はオフアキシャル光学系(像中心と瞳中心を通る光線に沿った基準軸を設定し、構成面の基準軸との交点における面法線が基準軸上にない曲面を含む光学系として定義される光学系で、基準軸は折れ曲がった形状となる)と呼ばれる。このオフアキシャル光学系は、構成面が一般には非共軸となり、反射面でもケラレが生じることがないため、反射面を使った光学系が構成し易い。また一般に反射光学系は色収差が発生しないため軸上色収差や倍率色収差といった問題点が発生しない。   These non-coaxial optical systems include off-axial optical systems (including curved surfaces that set a reference axis along a ray passing through the image center and the pupil center and whose surface normal at the intersection with the reference axis of the component surface is not on the reference axis. In the optical system defined as an optical system, the reference axis has a bent shape). In this off-axial optical system, the constituent surface is generally non-coaxial, and no vignetting occurs even on the reflecting surface. Therefore, an optical system using the reflecting surface is easy to configure. In general, the reflective optical system does not generate chromatic aberration, so that problems such as axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration do not occur.

一方、オフアキシャル光学系では構成面の製造誤差や位置誤差があると、主走査方向(主走査断面)の像面のピント位置ズレや副走査方向(副走査断面)の像面のピント位置ズレで歪曲収差が発生し、倍率ズレが生じる。これらは読取ラインの湾曲という問題点となる。特に副走査方向の歪曲については回転対称の共軸レンズ系で構成されるものと比べ非常に発生し易いという問題がある。   On the other hand, if there is a manufacturing error or position error on the component surface in an off-axial optical system, the focal position shift of the image plane in the main scanning direction (main scanning section) and the focal position shift of the image plane in the sub scanning direction (sub scanning section). In this case, distortion occurs and magnification shift occurs. These cause a problem of bending of the reading line. In particular, there is a problem that distortion in the sub-scanning direction is very likely to occur as compared with a configuration including a rotationally symmetric coaxial lens system.

以降、CCD177による読取結果が倍率ズレにより副走査方向に位置がズレることを「副走査倍率ズレ」、主走査方向に位置がズレることを「主走査倍率ズレ」と定義する。また、任意のラインセンサーにおいて、軸上と軸外で読取結果が副走査方向に位置がズレることを「走査線曲がり」と定義する。   Hereinafter, a deviation in the sub-scanning direction due to a magnification deviation in the reading result of the CCD 177 is defined as “sub-scanning magnification deviation”, and a deviation in the main scanning direction is defined as a “main scanning magnification deviation”. Further, in any line sensor, the deviation of the reading result in the sub-scanning direction on and off the axis is defined as “scanning line bending”.

特開2005−101739号公報JP 2005-101739 A

上述の特許文献1に開示された画像読取装置の調整方法では調整に多くの時間がかかる傾向にあった。特許文献1の画像読取装置の調整方法では、CCDからの信号出力を調整工具の画面に表示し、該表示結果に基づいて解像力性能が良好に成るようにCCDの副走査方向の相対的な位置関係を調整する。さらに良好な解像力性能が得られる位置関係を求めるために、画面の表示結果をモニタリングしながらCCDを副走査方向に調整する。   The adjustment method of the image reading apparatus disclosed in Patent Document 1 described above tends to take a lot of time for adjustment. In the adjustment method of the image reading apparatus disclosed in Patent Document 1, the signal output from the CCD is displayed on the screen of the adjustment tool, and the relative position of the CCD in the sub-scanning direction so that the resolution performance is good based on the display result. Adjust the relationship. In order to obtain a positional relationship that provides better resolution performance, the CCD is adjusted in the sub-scanning direction while monitoring the display result of the screen.

図18に従来の画像読取装置の調整方法の概念図を示す。CCDの副走査移動について、所定のCCD位置から原稿面に近づく方向をプラス、原稿面から遠ざかる方向をマイナスと定義する。反射ミラーが所定の位置からズレることにより、CCDの副走査方向の位置が変曲点e1から点e2にズレる。良好な解像力性能を得るために、点e2から副走査方向にプラス或いはマイナスの方向に移動させる。解像力が増加すれば同一方向に、低下すれば逆方向にCCDを動かす。その後、良好な解像力が得られる位置を決めるために、解像力が増加し続ける限りCCDを動かす。そして、ある副走査方向の位置(e1)を境に点e3まで移動すると解像力が低下し始める。この変曲点e1が良好な解像力を得られるCCD位置となる。この変曲点e1を求めるために逐一、表示結果をモニタリングしながらCCD位置を追い込む必要がある。その結果、調整に多くの時間がかかる。   FIG. 18 is a conceptual diagram of a conventional image reading apparatus adjustment method. Regarding the sub-scan movement of the CCD, the direction approaching the document surface from a predetermined CCD position is defined as plus, and the direction moving away from the document surface is defined as minus. The position of the CCD in the sub-scanning direction is shifted from the inflection point e1 to the point e2 by the reflection mirror being displaced from a predetermined position. In order to obtain good resolution performance, the point e2 is moved in the positive or negative direction in the sub-scanning direction. If the resolution increases, the CCD moves in the same direction, and if it decreases, the CCD moves in the opposite direction. Then, to determine the position where good resolution is obtained, the CCD is moved as long as the resolution continues to increase. Then, when a position (e1) in a certain sub-scanning direction moves to a point e3 as a boundary, the resolving power starts to decrease. This inflection point e1 is a CCD position where a good resolving power can be obtained. In order to obtain the inflection point e1, it is necessary to drive the CCD position while monitoring the display result. As a result, the adjustment takes a lot of time.

本発明は短時間の調整方法で良好なる画像を得ることができる画像読取装置の調整方法及び画像読取装置の提供を目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image reading apparatus adjustment method and an image reading apparatus capable of obtaining a good image with a short time adjustment method.

本発明の画像読取装置の調整方法は、原稿台の上に載置した原稿を照明する光源手段、前記光源手段により照明された前記原稿からの光束の通過を規制するスリット部、前記スリット部を通過した光束を反射させる複数枚のミラー、光軸に対して回転非対称な光学面を有する光学素子を含み前記複数枚のミラーで反射された光束より前記原稿の画像情報を結像させる結像光学系、そして前記結像光学系の結像位置に配置された読取手段を保持したキャリッジを、前記原稿と相対的に移動させて前記原稿の画像情報を読取る画像読取装置の調整方法において、前記原稿台の相当位置に主走査方向へ評価パターンが延在する調整用チャートを載置し、前記読取手段に結像する前記調整用チャートの画像の幾何特性を元に、前記スリット部、前記複数枚のミラー、前記結像光学系、そして読取手段のうち、少なくとも2つの位置を調整し、前記読取手段で読取る画像情報を調整することを特徴としている。   The adjustment method of the image reading apparatus according to the present invention includes: a light source unit that illuminates a document placed on a document table; a slit unit that restricts passage of a light beam from the document illuminated by the light source unit; Imaging optics that includes a plurality of mirrors that reflect the light flux that has passed and an optical element having an optical surface that is rotationally asymmetric with respect to the optical axis, and that forms image information of the original from the light flux reflected by the plurality of mirrors In an adjustment method of an image reading apparatus for reading image information of the original by moving a carriage holding a reading unit disposed at an image forming position of the system and the imaging optical system relative to the original, An adjustment chart in which an evaluation pattern extends in the main scanning direction is placed at a corresponding position on the table, and the slit portion and the complex are formed based on the geometric characteristics of the image of the adjustment chart imaged on the reading means. Mirrors, the imaging optical system, and of the reading means, it is characterized in that adjusting at least two positions to adjust the image information read by the reading means.

本発明によれば短時間の調整方法で良好なる画像を得ることができる画像読取装置の調整方法及び画像読取装置を達成することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adjustment method and image reading apparatus of an image reading apparatus which can obtain a favorable image with a short time adjustment method can be achieved.

(A)本発明の実施例1の概要を示す図、(B)反射ミラーの位置ズレの概要を示す図(A) The figure which shows the outline | summary of Example 1 of this invention, (B) The figure which shows the outline | summary of the position shift of a reflective mirror. スリット周辺の拡大図Enlarged view around the slit 評価パターンの図Illustration of evaluation pattern (A)本発明による副走査倍率ズレによる評価パターン(反射ミラー所定位置)を示す図、(B)本発明による副走査倍率ズレによる評価パターン(反射ミラー位置ズレ) を示す図(A) The figure which shows the evaluation pattern (reflective mirror predetermined position) by the sub-scan magnification deviation by this invention, (B) The figure which shows the evaluation pattern (reflection mirror position deviation) by the sub-scan magnification deviation by this invention 実施例1のミラー断面図Mirror sectional view of Example 1 副走査画角とR-G、B-G間隔のグラフGraph of sub-scanning angle of view and R-G and B-G intervals 副走査倍率ズレと所定位置からのCCDズレ量のグラフGraph of sub-scanning magnification deviation and CCD deviation from a specified position (A)本発明の実施例2の概要を示す図(回転非対称反射面)、(B)本発明の実施例2のミラー断面図(A) The figure which shows the outline | summary of Example 2 of this invention (rotationally asymmetrical reflective surface), (B) Mirror sectional drawing of Example 2 of this invention (A)本発明の実施例2の概要を示す図(回転非対称屈折面)、(B)本発明の実施例2のレンズ断面図(A) The figure which shows the outline | summary of Example 2 of this invention (rotationally asymmetrical refracting surface), (B) Lens sectional drawing of Example 2 of this invention (A)本発明の実施例2による走査線曲がりによる評価パターン(反射ミラー所定位置)を示す図、(B)本発明の実施例2による走査線曲がりによる評価パターン(反射ミラー位置ズレ)を示す図(A) The figure which shows the evaluation pattern (reflecting mirror predetermined position) by the scanning line bending by Example 2 of this invention, (B) The evaluation pattern (reflection mirror position shift) by the scanning line bending by Example 2 of this invention is shown. Figure 本発明の実施例2の走査線曲がり量と所定位置からのCCDズレ量のグラフGraph of scanning line bending amount and CCD deviation amount from predetermined position of Example 2 of the present invention 本発明の実施例2の走査線曲がりのグラフGraph of scanning line bending of Example 2 of the present invention 本発明の実施例2の走査線曲がりのグラフGraph of scanning line bending of Example 2 of the present invention 本発明の実施例2の走査線曲がり量と所定位置からのCCDズレ量のグラフGraph of scanning line bending amount and CCD deviation amount from predetermined position of Example 2 of the present invention 本発明の実施例2の走査線曲がりのグラフGraph of scanning line bending of Example 2 of the present invention 本発明の実施例2の走査線曲がりのグラフGraph of scanning line bending of Example 2 of the present invention 従来の画像読取装置の調整方法を示す図The figure which shows the adjustment method of the conventional image reading apparatus 従来の画像読取装置の調整方法のグラフGraph of adjustment method of conventional image reading apparatus

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明の結像光学系(結像手段)ではオフアキシャル光学系を用いている。このため結像光学系の実施例の構成および数値の意味を明確にするために、本明細書中で使用のオフアキシャル光学系及びその骨組みとなる基準軸について以下のように定義する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The imaging optical system (imaging means) of the present invention uses an off-axial optical system. For this reason, in order to clarify the configuration and numerical values of the embodiments of the imaging optical system, the off-axial optical system used in this specification and the reference axis that forms the framework thereof are defined as follows.

[基準軸の定義]
一般には物体から像面にいたる基準となる基準波長の光線の光路をその光学系における基準軸と定義する。これだけでは基準となる光線の選び方に曖昧性が残るので、通常は以下に示す2つの原則のいずれかにより基準光線つまり基準軸を設定する。
[Definition of reference axis]
In general, an optical path of a light beam having a reference wavelength that is a reference from an object to an image plane is defined as a reference axis in the optical system. This alone leaves ambiguity in how to select a reference ray, so that the reference ray, ie the reference axis, is usually set according to one of the following two principles.

光学系に部分的にでも対称性を有する軸が存在し、収差を対称性良くとりまとめることができる場合には、その対称性を有する軸上を通る光線を基準光線とする。光学系に一般的に対称軸が存在しない時、あるいは部分的には対称軸が存在しても、収差を対称性良くとりまとめることができない。そのときには、物体面中心(被撮影、被観察範囲の中心)から出る光線のうち、光学系の指定される面の順に光学系を通り、光学系内に定義される絞り中心を通る光線を基準光線として設定する。基準光線に沿った部材間の距離を基準光線軸の距離(長さ)という。   In the case where an axis having symmetry is present even partially in the optical system, and aberrations can be collected with good symmetry, a light beam passing through the symmetry axis is set as a reference light beam. In general, aberrations cannot be collected with good symmetry when there is no symmetry axis in the optical system, or even if there is a partial symmetry axis. At that time, out of the rays from the center of the object plane (the center of the object to be photographed and the observation range), the rays that pass through the optical system in the order of the specified surface of the optical system and pass through the aperture center defined in the optical system are used as a reference. Set as a ray. The distance between the members along the reference beam is referred to as the distance (length) of the reference beam axis.

このようにして定義される基準軸は、折れ曲がっている形状となる事が一般的である。上記のように定義した基準軸が曲面と交わる点において、面法線が基準軸と一致しない曲面をオフアキシャル曲面と定義し、オフアキシャル曲面を含む光学系をオフアキシャル光学系と定義する。(但し、平面反射面によって基準軸が単純に折れ曲がっている場合も面法線が基準軸と一致しないが、その平面反射面は収差の対称性を損なわないので、オフアキシャル光学系の対象から除外する。)。   The reference axis defined in this way is generally a bent shape. A curved surface whose surface normal does not coincide with the reference axis at a point where the reference axis defined as described above intersects with the curved surface is defined as an off-axial curved surface, and an optical system including the off-axial curved surface is defined as an off-axial optical system. (However, even if the reference axis is simply bent by the plane reflecting surface, the surface normal does not coincide with the reference axis, but the plane reflecting surface does not impair the symmetry of the aberration, so it is excluded from the off-axial optical system. To do.)

本発明の実施例においては、光学系の基準となる基準軸を上記のように設定したが、光学系の基準となる軸の決め方は光学設計上、収差のとりまとめ上、もしくは光学系を構成する各面形状を表現する上で都合の良い軸を採用すれば良い。   In the embodiments of the present invention, the reference axis serving as the reference of the optical system is set as described above. However, the method of determining the axis serving as the reference of the optical system is based on the optical design, the arrangement of aberrations, or the optical system. An axis convenient for expressing each surface shape may be employed.

しかし、一般的には像面または観察面の中心と、絞りまたは入射瞳または射出瞳または光学系の第1面の中心若しくは最終面の中心のいずれかを通る光線の経路を光学系の基準となる基準軸に設定している。各面の順番は基準軸光線が反射を受ける順番に設定している。従って、基準軸は設定された各面の順番に沿って反射の法則に従ってその方向を変化させつつ、最終的に像面の中心に到達する。   However, in general, the path of the light beam passing through the center of the image plane or the observation plane, the stop, the entrance pupil or the exit pupil, or the center of the first surface or the center of the final surface of the optical system is used as the reference of the optical system. Is set as the reference axis. The order of each surface is set so that the reference axis rays are reflected. Accordingly, the reference axis finally reaches the center of the image plane while changing its direction in accordance with the law of reflection along the set order of each surface.

本発明の各実施例の光学系を構成するチルト面は基本的に全てが同一面内でチルトしている。そこで、絶対座標系の各軸を以下のように定める。   All of the tilt surfaces constituting the optical system of each embodiment of the present invention are basically tilted within the same plane. Therefore, each axis of the absolute coordinate system is determined as follows.

Z軸:原点を通り第1面に向かう基準軸
Y軸:原点を通りチルト面内でZ軸に対して半時計周りに90°をなす直線
X軸:原点を通りZ,Y各軸に垂直な直線
また、光学系を構成する第i面の面形状を表すには、絶対座標系にてその面の形状を表記するより、基準軸と第i面が交差する点を原点とするローカル座標系を設定して、ローカル座標系でその面の面形状を表した方が形状を認識する上で理解し易い。そのため、本発明の構成データを表示する実施例では第i面の面形状をローカル座標系で表す。
Z-axis: Reference axis passing through the origin toward the first surface Y-axis: Straight line passing through the origin and forming 90 ° counterclockwise with respect to the Z-axis in the tilt plane X-axis: passing through the origin and perpendicular to the Z and Y axes In addition, in order to represent the surface shape of the i-th surface constituting the optical system, the local coordinates with the origin at the point where the reference axis and the i-th surface intersect are represented by the shape of the surface in the absolute coordinate system. Setting the system and expressing the surface shape of the surface in the local coordinate system is easier to understand when recognizing the shape. Therefore, in the embodiment displaying the configuration data of the present invention, the surface shape of the i-th surface is expressed in the local coordinate system.

また、第i面のYZ面内でのチルト角は絶対座標系のZ軸に対して反時計回り方向を正とした角度θi(単位°)で表す。よって、本発明の各実施例では各面のローカル座標の原点はYZ平面上にある。またXZおよびXY面内での面の偏心はない。さらに、第i面のローカル座標(x,y,z)のy,z軸は絶対座標系(X,Y,Z)に対してYZ面内でも角度θi傾いており、具体的には以下のように設定する。   Further, the tilt angle of the i-th surface in the YZ plane is represented by an angle θi (unit: °) with the counterclockwise direction being positive with respect to the Z axis of the absolute coordinate system. Therefore, in each embodiment of the present invention, the origin of the local coordinates of each surface is on the YZ plane. There is no surface eccentricity in the XZ and XY planes. Further, the y and z axes of the local coordinates (x, y, z) of the i-th surface are also inclined by the angle θi in the YZ plane with respect to the absolute coordinate system (X, Y, Z). Set as follows.

z軸:ローカル座標の原点を通り、絶対座標系のZ軸方向に対しYZ面内において半時計方向に角度θiをなす直線
y軸:ローカル座標の原点を通り、z軸方向に対してYZ面内において半時計方向に90°をなす直線
x軸:ローカル座標系の原点を通り、YZ面に対し垂直な直線
また、本発明の実施例における結像光学素子は回転非対称の非球面を有し、その形状は以下の式により示す。
z-axis: A straight line that passes through the origin of the local coordinate and forms an angle θi in the counterclockwise direction in the YZ plane with respect to the Z-axis direction of the absolute coordinate system. y-axis: A straight line that passes through the origin of the local coordinate and passes through the origin of the local coordinate. A straight line that forms 90 ° in the counterclockwise direction in the x axis: a straight line that passes through the origin of the local coordinate system and is perpendicular to the YZ plane. The imaging optical element in the embodiment of the present invention has a rotationally asymmetric aspherical surface. The shape is shown by the following equation.

なお球面は以下の式で表される形状である。   The spherical surface has a shape represented by the following formula.

上記曲面式はxに関して偶数次の項のみであるため、上記曲面式により規定される曲面はyz面を対称面とする面対称な形状である。近軸理論に基づく焦点距離を直接計算することが困難である。そこで以下の定義による換算焦点距離feqを用いる。 Since the curved surface formula is only an even-order term with respect to x, the curved surface defined by the curved surface formula is a plane-symmetric shape with the yz plane as the symmetry plane. It is difficult to directly calculate the focal length based on paraxial theory. Therefore, the converted focal length f eq according to the following definition is used.

なお定義上、反射面が奇数個の場合、焦点距離の符号は通常の符号と逆に表現される。ここにh1:第1面において基準軸に平行で基準軸に無限に近く入射する光線の入射高さak’:該光線が最終面から射出時に基準軸となす角度である。また、数値実施例においてDiは第i面と第(i+1)面間のローカル座標の原点間の間隔を表すスカラー量、Ndiは第i面と第(i+1)面間の媒質の屈折率である。 By definition, when there are an odd number of reflecting surfaces, the sign of the focal length is expressed opposite to the normal sign. Where h 1 is the incident height a k ′ of the light beam incident on the first surface parallel to the reference axis and infinitely incident on the reference axis, and is the angle that the light beam makes with the reference axis when exiting from the final surface. Also, in the numerical examples, Di is a scalar quantity representing the distance between the origins of the local coordinates between the i-th surface and the (i + 1) -th surface, and Ndi is the medium between the i-th surface and the (i + 1) -th surface. Refractive index.

[実施例1]
図1(A)は本発明の実施例1の画像読取装置の調整方法を示す要部概略図である。図1(B)は本発明の実施例1の反射ミラーの位置ズレの概要を示す要部概略図である。
[Example 1]
FIG. 1A is a main part schematic diagram illustrating the adjustment method of the image reading apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1B is a main part schematic diagram illustrating an outline of positional deviation of the reflecting mirror according to the first embodiment of the present invention.

図中、12は原稿台(原稿台ガラス)であり、原稿台12の相当位置に位置ズレ検出パターンを有する調整用チャート11が載置されている。調整用チャート11は後述する図3に示すように主走査方向に評価パターン(画像評価パターン)31が延在され形成されている。18はキャリッジであり、照明装置13、スリット部14、複数枚の反射ミラー15a、15b、15c、15d、結像光学系としての結像手段16を有している。さらにキャリッジ18は読取手段としての1次元光電変換素子(CCD)17を保持しており、副走査モーター等の駆動装置(不図示)により原稿と相対的に移動させて原稿の画像情報を読取っている。   In the figure, reference numeral 12 denotes an original table (original table glass), and an adjustment chart 11 having a positional deviation detection pattern is placed at a corresponding position of the original table 12. As shown in FIG. 3 to be described later, the adjustment chart 11 is formed by extending an evaluation pattern (image evaluation pattern) 31 in the main scanning direction. Reference numeral 18 denotes a carriage, which includes an illumination device 13, a slit portion 14, a plurality of reflection mirrors 15a, 15b, 15c, and 15d, and an imaging means 16 as an imaging optical system. Further, the carriage 18 holds a one-dimensional photoelectric conversion element (CCD) 17 as reading means, and is moved relative to the original by a driving device (not shown) such as a sub-scanning motor to read the image information of the original. Yes.

照明装置13はキセノン管やハロゲンランプやLEDアレイ等の光源手段を有している。スリット部14は調整用チャート11からの光束(光束幅)の通過を規制している。第1、第2、第3、第4の反射ミラー15a、15b、15c、15dは調整用チャート11からの光束の光路をキャリッジ18内部で折り曲げている。結像光学系16は光軸に対して回転非対称な光学面を有する光学素子(オフアキシャル光学素子)を含み複数枚のミラーで反射された光束より原稿の画像情報を読取手段(CCD)17面上に結像させている。読取手段(CCD)17は少なくとも3つのラインセンサー(1次元光電変換素子)を有しており、結像光学系16の結像位置に配置されている。19は調整手段としてのCCD調整装置であり、CCD17に取り付けられており、CCD17の副走査方向の位置を調整している。   The illumination device 13 has light source means such as a xenon tube, a halogen lamp, and an LED array. The slit part 14 restricts the passage of the light beam (light beam width) from the adjustment chart 11. The first, second, third, and fourth reflecting mirrors 15a, 15b, 15c, and 15d bend the optical path of the light beam from the adjustment chart 11 inside the carriage 18. The imaging optical system 16 includes an optical element (off-axial optical element) having an optical surface rotationally asymmetric with respect to the optical axis, and reads image information of a document from a light beam reflected by a plurality of mirrors (CCD) 17 surface The image is formed on the top. The reading means (CCD) 17 has at least three line sensors (one-dimensional photoelectric conversion elements), and is arranged at the imaging position of the imaging optical system 16. Reference numeral 19 denotes a CCD adjustment device as adjustment means, which is attached to the CCD 17 and adjusts the position of the CCD 17 in the sub-scanning direction.

10は位置合わせ調整手段としてのミラー調整装置であり、第4の反射ミラー15dに取り付けられており、該第4の反射ミラー15dの副走査方向の角度を調整している。   Reference numeral 10 denotes a mirror adjusting device as an alignment adjusting means, which is attached to the fourth reflecting mirror 15d, and adjusts the angle of the fourth reflecting mirror 15d in the sub-scanning direction.

本実施例ではこの第4の反射ミラー15dの副走査方向の角度を調整することにより、スリット部14、結像光学系16、そしてCCD17の副走査方向の相対的な位置関係を調整している。   In this embodiment, by adjusting the angle of the fourth reflecting mirror 15d in the sub-scanning direction, the relative positional relationship of the slit portion 14, the imaging optical system 16, and the CCD 17 in the sub-scanning direction is adjusted. .

図2は図1(A)、(B)に示したスリット部周辺の拡大説明図である。同図においてLはスリット部14の副走査方向の開口幅、Mは中心線である。ここで中心線Mを中心として含む幅L/2の領域を以下「スリット中心」と定義する。   FIG. 2 is an enlarged explanatory view around the slit portion shown in FIGS. In the figure, L is the opening width of the slit portion 14 in the sub-scanning direction, and M is the center line. Here, an area having a width L / 2 including the center line M as a center is defined as a “slit center”.

照明装置13から放射された光束で照明された調整チャート11の画像に基づく光束がスリット中心を通過し、第1、第2、第3、第4の反射ミラー15a、15b、15c、15dを介して結像光学系16によりCCD17面上に結像する。このとき各反射ミラー15a、15b、15c、15dが所定の位置に取り付けられている場合は図1(B)の一点鎖線で示す読取光路を辿る。しかし、例えば第3の反射ミラー15cの取り付け位置が点線で示すようにズレていると、光束は一点鎖線に比べて副走査方向に画角が付いて点線で示すCCD17に結像する。   A light beam based on the image of the adjustment chart 11 illuminated with the light beam emitted from the illumination device 13 passes through the center of the slit, and passes through the first, second, third, and fourth reflecting mirrors 15a, 15b, 15c, and 15d. The imaging optical system 16 forms an image on the CCD 17 surface. At this time, when each of the reflecting mirrors 15a, 15b, 15c, and 15d is attached at a predetermined position, the reading optical path indicated by the alternate long and short dash line in FIG. However, if the mounting position of the third reflecting mirror 15c is deviated as indicated by a dotted line, for example, the light beam forms an image on the CCD 17 indicated by the dotted line with an angle of view in the sub-scanning direction as compared with the one-dot chain line.

ここで、本実施例の画像読取装置の調整方法について説明する。その調整方法は、原稿台の相当位置に主走査方向へ評価パターンが延在する調整用チャートを載置し、読取手段に結像する調整用チャートの画像の幾何特性を元に、調整していく。ここで幾何特性とは、画像読取装置の倍率ズレのことである。   Here, an adjustment method of the image reading apparatus of the present embodiment will be described. The adjustment method is carried out by placing an adjustment chart in which an evaluation pattern extends in the main scanning direction at a corresponding position on the document table, and making adjustments based on the geometric characteristics of the adjustment chart image formed on the reading means. Go. Here, the geometric characteristic is a magnification shift of the image reading apparatus.

図3は評価パターンを有する調整用チャートの説明図である。図3において、主走査方向に対しての垂直線31aは主走査方向の倍率ズレ(主走査倍率ズレ)を検出(評価)する為のパターン、斜線31bと垂直線31aは副走査方向の倍率ズレ(副走査倍率ズレ)を検出(評価)する為のパターンである。斜線31bと垂直線31aが交わる角度をθとする。   FIG. 3 is an explanatory diagram of an adjustment chart having an evaluation pattern. In FIG. 3, a vertical line 31a with respect to the main scanning direction is a pattern for detecting (evaluating) a magnification deviation (main scanning magnification deviation) in the main scanning direction, and a diagonal line 31b and a vertical line 31a are magnification deviations in the sub-scanning direction. This is a pattern for detecting (evaluating) (sub-scanning magnification deviation). The angle at which the oblique line 31b and the vertical line 31a intersect is defined as θ.

尚、本実施例の調整用チャート11は、主走査方向に対し異なる角度で交差する二本又は二辺を有した形状の評価パターン31を有し、一本又は一辺がラインセンサーの延直方向に直交していれば良い。   The adjustment chart 11 of the present embodiment has an evaluation pattern 31 having a shape having two or two sides intersecting at different angles with respect to the main scanning direction, and one or one side is the extending direction of the line sensor. It is sufficient if it is orthogonal to.

図4(A)は各反射ミラー15a、15b、15c、15dが所定(設計値通り)の位置に取り付けられている場合のCCD17に結像する調整用チャートの画像の重心位置を示す説明図である。CCD17は各々R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の各色を読取るラインセンサーである。aは画素長であり、a=b/tanθで求まる。bは各ラインセンサーB(青色),G(緑色),R(赤色)間の距離である。   FIG. 4A is an explanatory diagram showing the position of the center of gravity of the image of the adjustment chart formed on the CCD 17 when the reflecting mirrors 15a, 15b, 15c, and 15d are attached at predetermined positions (as designed values). is there. The CCD 17 is a line sensor that reads R (red), G (green), and B (blue) colors. a is the pixel length, and is obtained by a = b / tan θ. b is the distance between the line sensors B (blue), G (green), and R (red).

図4(B)は第3の反射ミラー15cの取り付け位置が点線で示すようにズレたときを示す説明図である。図中、a、b、c、d、e、fの各パラメータはそれぞれ絶対値で示してある。cはR-G間の主走査倍率ズレ、eはR-G間の副走査倍率ズレを評価するパラメータであり、R-G間の副走査倍率ズレ=e−(c+a)で副走査倍率ズレ量を求める。e−(c+a)>0ならプラスの副走査倍率ズレ量、e−(c+a)<0ならマイナスの副走査倍率ズレ量である。dはB-G間の主走査倍率ズレ、fはB-G間の副走査倍率ズレを評価するパラメータであり、B-G間の副走査倍率ズレ=f−(d+a)で副走査倍率ズレ量を求める。f−(d+a)<0ならプラスの副走査倍率ズレ量、f−(d+a)>0ならマイナスの副走査倍率ズレ量である。   FIG. 4B is an explanatory diagram showing a state where the mounting position of the third reflecting mirror 15c is shifted as indicated by a dotted line. In the figure, the parameters a, b, c, d, e, and f are indicated by absolute values. c is a parameter for evaluating the main scanning magnification deviation between R and G, and e is a parameter for evaluating the sub scanning magnification deviation between R and G. The sub scanning magnification deviation between R and G = e− (c + a) is obtained. If e− (c + a)> 0, it is a positive sub-scanning magnification deviation amount, and if e− (c + a) <0, it is a negative sub-scanning magnification deviation amount. d is a parameter for evaluating the main scanning magnification deviation between B and G, and f is a parameter for evaluating the sub scanning magnification deviation between B and G. The sub scanning magnification deviation between B and G is calculated as f− (d + a). If f− (d + a) <0, it is a positive sub-scanning magnification deviation amount, and if f− (d + a)> 0, it is a negative sub-scanning magnification deviation amount.

このR-G間とB-G間の副走査倍率ズレ量と符号を元にCCD17を図1(B)に示す実線の位置(副走査方向の位置)に向けて調整する。その後、光束がスリット部14の中心を通過するように第4の反射ミラー15dの副走査方向の角度をミラー調整装置10により調整する。同様の作業を繰り返すことで、良好なる画像を得ることができる。   The CCD 17 is adjusted toward the position of the solid line (position in the sub-scanning direction) shown in FIG. 1B based on the amount and sign of the sub-scanning magnification deviation between R-G and B-G. Thereafter, the mirror adjustment device 10 adjusts the angle of the fourth reflecting mirror 15d in the sub-scanning direction so that the light beam passes through the center of the slit portion 14. By repeating the same operation, a good image can be obtained.

このように本実施例では、少なくとも2つの部材17,15dを調整する工程を用いることにより読取手段17で読取る画像情報を調整している。   As described above, in this embodiment, the image information read by the reading unit 17 is adjusted by using the step of adjusting at least two members 17 and 15d.

または、副走査倍率ズレ量からCCD17の調整量を算出し、一度にCCD17を副走査方向の所定の位置まで移動してもよい。その後、光束がスリット部14の中心を通過するように第4の反射ミラー15dの副走査方向の角度をミラー調整装置10により調整することでも同様の効果が得られる。   Alternatively, the adjustment amount of the CCD 17 may be calculated from the sub-scanning magnification shift amount, and the CCD 17 may be moved to a predetermined position in the sub-scanning direction at a time. Thereafter, the same effect can be obtained by adjusting the angle in the sub-scanning direction of the fourth reflecting mirror 15d by the mirror adjusting device 10 so that the light beam passes through the center of the slit portion 14.

なお、本実施例では、第4の反射ミラー15dの副走査方向の角度を調整する工程をミラー調整装置10により調整したが、これに限らず、他の反射ミラーでも良い。また、本実施例では、上記の調整方法以外に、調整用チャートの画像の幾何特性を元に、結像光学系16の副走査方向の角度を調整し、その後、前記複数枚のミラーのうち少なくとも1枚のミラーの副走査方向の角度を調整するようにしても良い。   In this embodiment, the step of adjusting the angle of the fourth reflecting mirror 15d in the sub-scanning direction is adjusted by the mirror adjusting device 10, but the present invention is not limited to this, and other reflecting mirrors may be used. Further, in this embodiment, in addition to the adjustment method described above, the angle in the sub-scanning direction of the imaging optical system 16 is adjusted based on the geometric characteristics of the image of the adjustment chart, and thereafter, among the plurality of mirrors You may make it adjust the angle of the subscanning direction of at least 1 mirror.

または、調整用チャートの画像の幾何特性を元に、読取手段16の副走査方向の位置を調整し、その後、前記スリット部14の副走査方向の位置を調整するようにしても良い。なお、結像光学系は回転非対称な反射面に限らず、回転非対称な屈折面でも同様の効果を得られる。   Alternatively, the position of the reading unit 16 in the sub-scanning direction may be adjusted based on the geometric characteristics of the image on the adjustment chart, and then the position of the slit portion 14 in the sub-scanning direction may be adjusted. The imaging optical system is not limited to a rotationally asymmetric reflecting surface, and the same effect can be obtained even with a rotationally asymmetric refracting surface.

[数値実施例1]
次に本発明の実施例1の数値実施例1を下記に示す。なお、以下の各数値実施例において「E−x」は「10−x」を示している。
[Numerical Example 1]
Next, Numerical Example 1 of Example 1 of the present invention is shown below. In the following numerical examples, “E−x” indicates “10 −x ”.

原稿読取巾=305.0
結像倍率=‐0.22
原稿側NA=0.02006
feq=52.229
[表1]
I Yi Zi θi Di Ndi
1 0 0 0 175.3261 1 物体面
2 0 176.6883 18.5 -13.695 1 反射面
3 -8.24187 165.7509 61.4113 16.5011 1 反射面
4 8.215416 166.953 85.8226 16.0017 1 絞り
5 24.17465 168.1186 62.8366 -14.3288 1 反射面
6 14.9929 157.1182 22.4254 28.7538 1 反射面
7 17.43258 185.0038 5 1 像面

非球面形状
R1面
C20: -1.14E-03 C02: -1.32E-03 C21: -5.70E-05
C03: 2.67E-06 C40: -1.10E-07 C22: 1.61E-06
C04: 3.35E-06 C41: 2.31E-08 C23: -7.19E-08
C05: 5.32E-08 C60: 4.85E-11 C42: -9.62E-10
C24: 2.15E-09 C06: -1.33E-08 C61: -8.21E-12
C43: 4.69E-11 C25: 1.20E-10 C07: -2.60E-09
C80: -2.42E-15 C62: 5.17E-13 C44: -6.70E-12
C26: 5.90E-11 C08: -2.50E-10

R2面
C20: 1.23E-03 C02: 2.38E-03 C21: -7.38E-05
C03: -2.86E-06 C40: -8.06E-07 C22: -1.60E-07
C04: 3.65E-06 C41: 4.01E-08 C23: -2.67E-08
C05: 9.99E-08 C60: 7.73E-10 C42: 2.00E-09
C24: 2.16E-09 C06: -2.00E-08 C61: -2.51E-11
C43: 1.27E-10 C25: -2.01E-10 C07: -3.57E-09
C80: -3.85E-13 C62: -1.56E-12 C44: -1.30E-11
C26: 1.00E-10 C08: -1.87E-10

R3面
C20: -2.61E-03 C02: 5.41E-03 C21: -1.61E-05
C03: 5.33E-06 C40: -1.53E-06 C22: -6.12E-06
C04: 3.88E-06 C41: -1.40E-07 C23: -3.33E-07
C05: 6.94E-07 C60: 1.58E-09 C42: 3.13E-09
C24: 6.00E-09 C06: 2.00E-07 C61: 4.91E-11
C43: -1.49E-10 C25: -9.24E-09 C07: -5.45E-08
C80: -9.24E-13 C62: -4.10E-12 C44: -1.98E-12
C26: -1.42E-09 C08: -6.02E-09

R4面
C20: 4.88E-03 C02: 1.00E-02 C21: -1.37E-05
C03: -1.20E-05 C40: -1.32E-06 C22: -2.08E-06
C04: 8.00E-07 C41: -8.69E-08 C23: -2.73E-07
C05: 1.26E-07 C60: -4.19E-10 C42: -7.07E-09
C24: -1.43E-08 C06: 1.43E-07 C61: -6.82E-11
C43: -4.42E-10 C25: 2.06E-09 C07: -1.30E-08
C80: 1.24E-13 C62: -5.13E-12 C44: 2.69E-11
C26: -1.33E-10 C08: -9.38E-10

本実施例において、図1(A)に示す結像光学系16は反射面から成る4つのオフアキシャル光学素子R1、R2、R3、R4を有している。
Document scanning width = 305.0
Imaging magnification = -0.22
Document side NA = 0.02006
feq = 52.229
[Table 1]
I Yi Zi θi Di Ndi
1 0 0 0 175.3261 1 Object surface
2 0 176.6883 18.5 -13.695 1 Reflecting surface
3 -8.24187 165.7509 61.4113 16.5011 1 Reflecting surface
4 8.215416 166.953 85.8226 16.0017 1 Aperture
5 24.17465 168.1186 62.8366 -14.3288 1 Reflecting surface
6 14.9929 157.1182 22.4254 28.7538 1 Reflecting surface
7 17.43258 185.0038 5 1 Image plane

Aspherical shape
R1 surface
C20: -1.14E-03 C02: -1.32E-03 C21: -5.70E-05
C03: 2.67E-06 C40: -1.10E-07 C22: 1.61E-06
C04: 3.35E-06 C41: 2.31E-08 C23: -7.19E-08
C05: 5.32E-08 C60: 4.85E-11 C42: -9.62E-10
C24: 2.15E-09 C06: -1.33E-08 C61: -8.21E-12
C43: 4.69E-11 C25: 1.20E-10 C07: -2.60E-09
C80: -2.42E-15 C62: 5.17E-13 C44: -6.70E-12
C26: 5.90E-11 C08: -2.50E-10

R2 surface
C20: 1.23E-03 C02: 2.38E-03 C21: -7.38E-05
C03: -2.86E-06 C40: -8.06E-07 C22: -1.60E-07
C04: 3.65E-06 C41: 4.01E-08 C23: -2.67E-08
C05: 9.99E-08 C60: 7.73E-10 C42: 2.00E-09
C24: 2.16E-09 C06: -2.00E-08 C61: -2.51E-11
C43: 1.27E-10 C25: -2.01E-10 C07: -3.57E-09
C80: -3.85E-13 C62: -1.56E-12 C44: -1.30E-11
C26: 1.00E-10 C08: -1.87E-10

R3 surface
C20: -2.61E-03 C02: 5.41E-03 C21: -1.61E-05
C03: 5.33E-06 C40: -1.53E-06 C22: -6.12E-06
C04: 3.88E-06 C41: -1.40E-07 C23: -3.33E-07
C05: 6.94E-07 C60: 1.58E-09 C42: 3.13E-09
C24: 6.00E-09 C06: 2.00E-07 C61: 4.91E-11
C43: -1.49E-10 C25: -9.24E-09 C07: -5.45E-08
C80: -9.24E-13 C62: -4.10E-12 C44: -1.98E-12
C26: -1.42E-09 C08: -6.02E-09

R4 surface
C20: 4.88E-03 C02: 1.00E-02 C21: -1.37E-05
C03: -1.20E-05 C40: -1.32E-06 C22: -2.08E-06
C04: 8.00E-07 C41: -8.69E-08 C23: -2.73E-07
C05: 1.26E-07 C60: -4.19E-10 C42: -7.07E-09
C24: -1.43E-08 C06: 1.43E-07 C61: -6.82E-11
C43: -4.42E-10 C25: 2.06E-09 C07: -1.30E-08
C80: 1.24E-13 C62: -5.13E-12 C44: 2.69E-11
C26: -1.33E-10 C08: -9.38E-10

In this embodiment, the imaging optical system 16 shown in FIG. 1A has four off-axial optical elements R1, R2, R3, and R4 each having a reflecting surface.

図5は、この4つのオフアキシャル光学素子(反射ミラー)R1、R2、R3、R4を有する結像光学系16の要部断面図である。図5において図面上、左側が拡大側で原稿面P側(読取画像が設けられている側)であり、右側が縮小側でCCD(一次元光電変換素子)Qが設けられている側である。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the imaging optical system 16 having these four off-axial optical elements (reflection mirrors) R1, R2, R3, and R4. In FIG. 5, the left side is the enlargement side and the document surface P side (the side where the read image is provided), and the right side is the reduction side and the side where the CCD (one-dimensional photoelectric conversion element) Q is provided. .

結像光学系16は、原稿面P側から順にオフアキシャル光学素子R1、オフアキシャル光学素子R2、絞りS、オフアキシャル光学素子R3、オフアキシャル光学素子R4を有し、一次元光電変換素子の受光面上に原稿面P上の画像情報を結像している。Pは物体としての原稿(原稿面)であり、その面上には読取の為の画像情報が形成されている。Qは像面であり、一次元方向に画素を配列した光電変換素子(CDD17)が配列されている。画像読取用の結像光学系16は原稿面P上の画像情報を一次元光電変換素子Q上に縮小結像し、該一次元光電変換素子Qによって、画像情報を読取っている。   The imaging optical system 16 includes an off-axial optical element R1, an off-axial optical element R2, an aperture S, an off-axial optical element R3, and an off-axial optical element R4 in order from the document surface P side. The image information on the document surface P is formed on the surface. P is a document (document surface) as an object, on which image information for reading is formed. Q is an image plane on which photoelectric conversion elements (CDD17) in which pixels are arranged in a one-dimensional direction are arranged. The image reading imaging optical system 16 reduces and forms image information on the document surface P on the one-dimensional photoelectric conversion element Q, and the one-dimensional photoelectric conversion element Q reads the image information.

図1(A)に示すようにCCD17は原稿面に対して垂直に配置されており、3つのラインセンサーは図中上からR、G、Bの配列である。CCD17の副走査移動について、所定のCCD17の位置から図中上の方向をプラス、原稿面から図中下の方向をマイナスと定義する。   As shown in FIG. 1A, the CCD 17 is arranged perpendicular to the document surface, and the three line sensors are arranged in the order of R, G, and B from the top in the drawing. Regarding the sub-scanning movement of the CCD 17, the upper direction in the figure from the predetermined CCD 17 position is defined as positive, and the lower direction in the figure from the document surface is defined as negative.

図6は軸上光束における副走査画角と副走査倍率ズレ量の関係を示す説明図である。反射ミラー15cが所定の位置(設計値の位置)に配置している場合、R-G間6aは8.0画素、B-G間6bは−8.0画素となる。反射ミラー15cが所定の位置からズレを生じた場合、副走査方向に画角が付く。副走査画角−1.6°ではR-G間6cは8.3画素、B-G間6dは−8.3画素となり、このときR-G間の副走査倍率ズレ量が0.3画素、B-G副走査倍率ズレ量が−0.3画素となる。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the sub-scanning field angle and the sub-scanning magnification deviation amount in the axial light beam. When the reflecting mirror 15c is arranged at a predetermined position (design value position), the R-G 6a is 8.0 pixels and the B-G 6b is -8.0 pixels. When the reflection mirror 15c is displaced from a predetermined position, an angle of view is added in the sub-scanning direction. When the sub-scanning field angle is −1.6 °, the RG interval 6c is 8.3 pixels, and the BG interval 6d is −8.3 pixels. At this time, the sub-scan magnification displacement amount between RG is 0.3 pixels and the BG sub-scan magnification displacement amount is −0.3 pixels. .

図7が軸上光束におけるR-G間とB-G間の副走査倍率ズレ量とCCDの位置ズレの関係を示す説明図である。反射ミラー15cが所定の位置からズレを生じた場合、R-G間の副走査倍率ズレ量が0.2画素、或いはB-G副走査倍率ズレ量が−0.2画素となった。そのとき、CCD17は所定の位置より図中7a、7bで示すように原稿面側に約0.8mmの位置ズレとなる。よって、CCD17は原稿面から遠ざける方向に約0.8mm移動することで調整できる。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the amount of sub-scanning magnification deviation between RG and BG in the axial light beam and the positional deviation of the CCD. When the reflection mirror 15c is displaced from a predetermined position, the sub-scan magnification displacement amount between R and G is 0.2 pixels, or the BG sub-scan magnification displacement amount is -0.2 pixels. At this time, the CCD 17 is displaced from the predetermined position by about 0.8 mm toward the document surface as indicated by 7a and 7b in the figure. Therefore, the CCD 17 can be adjusted by moving about 0.8 mm away from the original surface.

反射ミラー15cが所定の位置からズレを生じた場合、R-G間の副走査倍率ズレ量が−0.1画素、或いはB-G副走査倍率ズレ量が0.1画素となった。そのとき、CCD17は所定の位置より図中7c、7dで示すように原稿面から遠ざかる方向に約0.4mmの位置ズレとなる。よって、CCD17は原稿面側に約0.4mm移動することで調整できる。その後、反射ミラーの副走査の角度をミラー調整装置10により調整する。   When the reflection mirror 15c is displaced from a predetermined position, the amount of R-G sub-scan magnification displacement is -0.1 pixel, or the amount of B-G sub-scan magnification displacement is 0.1 pixel. At that time, the CCD 17 is displaced by about 0.4 mm from the predetermined position in the direction away from the original surface as indicated by 7c and 7d in the figure. Therefore, the CCD 17 can be adjusted by moving about 0.4 mm toward the document surface. Thereafter, the sub-scanning angle of the reflecting mirror is adjusted by the mirror adjusting device 10.

以上、副走査色ズレ量と符合を元に調整することで短時間で良好なる画像を得ることができる。   As described above, a good image can be obtained in a short time by adjusting based on the sub-scanning color shift amount and the sign.

このように本実施例における調整方法は、上述した如くCCD17に結像する調整用チャート11の画像の幾何特性を元に、以下のように調整している。つまり本実施例では、スリット部14、複数枚のミラー15a、15b、15c、15d、結像手段16、CCD17のうち、いずれか2つを調整手段により調整することにより、短時間の調整方法で良好なる画像を得ている。これにより高画質な画像読取装置を達成している。   As described above, the adjustment method in this embodiment is adjusted as follows based on the geometric characteristics of the image of the adjustment chart 11 formed on the CCD 17 as described above. In other words, in this embodiment, any two of the slit portion 14, the plurality of mirrors 15a, 15b, 15c, 15d, the image forming means 16, and the CCD 17 are adjusted by the adjusting means, so that the adjusting method can be performed in a short time. A good image is obtained. This achieves a high-quality image reading apparatus.

[実施例2]
図8(A)、図9(A)は各々本発明の実施例2の画像読取装置の調整方法を示す要部概略図である。図8(A)は結像光学系に回転非対称な反射面を用いた場合である。図9(A)は結像光学系に回転非対称な屈折面を用いた場合の模式図である図8(A)、図9(A)において図1(A)に示した要素と同一要素には同符番を付している。
[Example 2]
FIG. 8A and FIG. 9A are schematic views showing the main part of the adjustment method of the image reading apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8A shows a case where a rotationally asymmetric reflecting surface is used in the imaging optical system. FIG. 9A is a schematic diagram when a rotationally asymmetric refracting surface is used in the imaging optical system. In FIG. 8A and FIG. 9A, the same elements as those shown in FIG. Are given the same number.

本実施例において前述の実施例1と異なる点は、調整用チャート11を少なくとも3つの評価パターンより構成し、画像読取装置の走査線曲がりを検出したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例1と同様であり、これにより同様な効果を得ている。   This embodiment differs from the first embodiment described above in that the adjustment chart 11 is composed of at least three evaluation patterns and the scanning line bending of the image reading apparatus is detected. Other configurations and optical actions are the same as those in the first embodiment, and the same effects are obtained.

つまり、本実施例における、調整用チャート11は主走査方向に対して異なる角度で交差する二本又は二辺を有した形状の評価パターンを主走査方向に少なくとも3つ有しており、該形状より得られる画像情報より、画像読取装置の走査線曲がりを検出している。   In other words, the adjustment chart 11 in this embodiment has at least three evaluation patterns in the main scanning direction having two or two sides that intersect at different angles with respect to the main scanning direction. From the obtained image information, the scanning line bending of the image reading apparatus is detected.

ここで、本実施例の画像読取装置の調整方法について説明する。その調整方法は、原稿台の相当位置に主走査方向へ評価パターンが延在する調整用チャートを載置し、読取手段に結像する調整用チャートの画像の幾何特性を元に、調整していく。ここで幾何特性とは、画像読取装置の走査線曲がりのことである。   Here, an adjustment method of the image reading apparatus of the present embodiment will be described. The adjustment method is carried out by placing an adjustment chart in which an evaluation pattern extends in the main scanning direction at a corresponding position on the document table, and making adjustments based on the geometric characteristics of the adjustment chart image formed on the reading means. Go. Here, the geometric characteristic refers to scanning line bending of the image reading apparatus.

図10(A)は各反射ミラー15a、15b、15c、15dが所定の位置に取り付けられている場合のラインセンサーに結像する主走査方向の調整用チャート11の画像の重心位置を示す図である。軸上光束、主走査画角(α)、主走査画角(−α)の三点を評価すると、三点共にCCD17に結像する間隔Lが一致しているため走査線曲がりはない。図10(B)は第3の反射ミラー15cの取り付け位置が点線で示すようにズレた場合のラインセンサーに結像する主走査方向の調整用チャート11の画像の重心位置を示す図である。図10(B)中のH1、H3は各々走査線曲がり量を示す。   FIG. 10A is a diagram showing the position of the center of gravity of the image of the adjustment chart 11 in the main scanning direction formed on the line sensor when the reflecting mirrors 15a, 15b, 15c, and 15d are attached at predetermined positions. is there. When the three points of the axial light beam, the main scanning field angle (α), and the main scanning field angle (−α) are evaluated, the scanning lines are not bent because the intervals L formed on the CCD 17 coincide with each other. FIG. 10B is a diagram showing the position of the center of gravity of the image of the adjustment chart 11 in the main scanning direction formed on the line sensor when the attachment position of the third reflecting mirror 15c is shifted as indicated by the dotted line. H1 and H3 in FIG. 10B each indicate the amount of scanning line bending.

主走査画角−αの走査線曲がり量H1は、H1=(L−X1)×tanθで求まる。また、主走査画角αの走査線曲がり量H3は、H3=(L−X3)×tanθで求まる。この走査線曲がり量H1、H3と符号を元にCCD 17を図1(B)に示す実線の位置(副走査方向の位置)に向けて調整する。その後、光束がスリット部14の中心を通過するように第4の反射ミラー15dの副走査方向の角度をミラー調整装置10により調整する。同様の作業を繰り返すことで、良好なる画像を得ることができる。   The scanning line bending amount H1 of the main scanning field angle -α is obtained by H1 = (L−X1) × tan θ. Further, the scanning line bending amount H3 of the main scanning angle of view α is obtained by H3 = (L−X3) × tan θ. Based on the scanning line bending amounts H1 and H3 and the sign, the CCD 17 is adjusted toward the position of the solid line (position in the sub-scanning direction) shown in FIG. Thereafter, the mirror adjustment device 10 adjusts the angle of the fourth reflecting mirror 15d in the sub-scanning direction so that the light beam passes through the center of the slit portion 14. By repeating the same operation, a good image can be obtained.

または、走査線曲がり量H1、H3からCCD17の調整量を算出し、一度でCCD17を所定の位置に移動する。その後、光束がスリット部14の中心を通過するように第4の反射ミラー15dの副走査方向の角度をミラー調整装置10により調整することでも同様の効果が得られる。   Alternatively, the adjustment amount of the CCD 17 is calculated from the scanning line bending amounts H1 and H3, and the CCD 17 is moved to a predetermined position at a time. Thereafter, the same effect can be obtained by adjusting the angle in the sub-scanning direction of the fourth reflecting mirror 15d by the mirror adjusting device 10 so that the light beam passes through the center of the slit portion 14.

次に本発明の実施例2における数値実施例2,3を示す。数値実施例2は回転非対称な反射面を用いた結像光学系である。数値実施例3は回転非対称な屈折面を用いた結像光学系である。   Next, Numerical Examples 2 and 3 in Embodiment 2 of the present invention will be shown. Numerical Example 2 is an imaging optical system using a rotationally asymmetric reflecting surface. Numerical Example 3 is an imaging optical system using a rotationally asymmetric refracting surface.

[数値実施例2]
原稿読取巾=305.0
結像倍率=‐0.11
原稿側NA=0.00897
feq=32.474
[表2]
I Yi Zi θi Di Ndi
1 0 0 0 301.1807 1 物体面
2 0 301.1807 18.8 -17.0112 1 反射面
3 -10.3793 287.7029 37.6 -10.8365 1 絞り
4 -16.9912 279.1173 19.22076 20.9715 1 反射面
5 -16.9535 281.6817 0.841515 1 像面

非球面形状
R1面
C20: -4.41E-03 C02: -3.95E-03 C21: 7.24E-05
C03: 2.48E-05 C40: 1.70E-06 C22: -1.44E-06
C04: -1.08E-07 C41: -7.67E-08 C60: -1.90E-09
C42: -2.74E-09 C24: -4.47E-09 C61: 8.54E-11
C43: -1.12E-10 C80: 2.05E-12 C62: 2.15E-11
C44: 3.97E-10 C64: -1.84E-12

R2面
C20: 6.95E-03 C02: 6.25E-03 C21: 1.71E-04
C03: 8.86E-06 C40: -4.56E-06 C22: 1.74E-05
C04: -3.08E-06 C41: -2.23E-07 C60: 1.11E-08
C42: -1.14E-08 C24: 5.27E-08 C61: 4.52E-10
C43: 4.69E-09 C80: -1.89E-11 C62: -2.06E-10
C44: 9.41E-09 C64: -8.90E-11

本実施例において、図8(A)に示す結像光学系16は反射面から成る2つのオフアキシャル光学素子R1、R2を有している。図8(B)は、この2つのオフアキシャル光学素子(反射ミラー)R1、R2を有する結像光学系16の要部断面図である。図8(B)において図面上、左側が拡大側で原稿面P側(読取画像が設けられている側)であり、右側が縮小側でCCD(一次元光電変換素子)Qが設けられている側である。
[Numerical Example 2]
Document scanning width = 305.0
Imaging magnification = -0.11
Document side NA = 0.00897
feq = 32.474
[Table 2]
I Yi Zi θi Di Ndi
1 0 0 0 301.1807 1 Object surface
2 0 301.1807 18.8 -17.0112 1 Reflecting surface
3 -10.3793 287.7029 37.6 -10.8365 1 Aperture
4 -16.9912 279.1173 19.22076 20.9715 1 Reflecting surface
5 -16.9535 281.6817 0.841515 1 Image plane

Aspherical shape
R1 surface
C20: -4.41E-03 C02: -3.95E-03 C21: 7.24E-05
C03: 2.48E-05 C40: 1.70E-06 C22: -1.44E-06
C04: -1.08E-07 C41: -7.67E-08 C60: -1.90E-09
C42: -2.74E-09 C24: -4.47E-09 C61: 8.54E-11
C43: -1.12E-10 C80: 2.05E-12 C62: 2.15E-11
C44: 3.97E-10 C64: -1.84E-12

R2 surface
C20: 6.95E-03 C02: 6.25E-03 C21: 1.71E-04
C03: 8.86E-06 C40: -4.56E-06 C22: 1.74E-05
C04: -3.08E-06 C41: -2.23E-07 C60: 1.11E-08
C42: -1.14E-08 C24: 5.27E-08 C61: 4.52E-10
C43: 4.69E-09 C80: -1.89E-11 C62: -2.06E-10
C44: 9.41E-09 C64: -8.90E-11

In this embodiment, the imaging optical system 16 shown in FIG. 8A has two off-axial optical elements R1 and R2 each having a reflecting surface. FIG. 8B is a cross-sectional view of the main part of the imaging optical system 16 having these two off-axial optical elements (reflection mirrors) R1 and R2. In FIG. 8B, on the drawing, the left side is the enlargement side and the document surface P side (the side where the read image is provided), and the right side is the reduction side and the CCD (one-dimensional photoelectric conversion element) Q is provided. On the side.

結像光学系16は、原稿面P側から順にオフアキシャル光学素子R1、絞りS、オフアキシャル光学素子R2を有しており、一次元光電変換素子の受光面上に原稿面上の画像情報を結像している。Pは物体としての原稿(原稿面)であり、その面上には読取の為の画像情報が形成されている。Qは像面であり、一次元方向に画素を配列した光電変換素子(CDD)Qが配列されている。画像読取用の結像光学系16は原稿面P上の画像情報を一次元光電変換素子Q上に縮小結像し、該一次元光電変換素子Qによって、画像情報を読取っている。   The imaging optical system 16 has an off-axial optical element R1, an aperture S, and an off-axial optical element R2 in order from the document surface P side, and image information on the document surface is received on the light receiving surface of the one-dimensional photoelectric conversion element. An image is formed. P is a document (document surface) as an object, on which image information for reading is formed. Q is an image plane, and photoelectric conversion elements (CDD) Q in which pixels are arranged in a one-dimensional direction are arranged. The image reading imaging optical system 16 reduces and forms image information on the document surface P on the one-dimensional photoelectric conversion element Q, and the one-dimensional photoelectric conversion element Q reads the image information.

図11は主走査方向の画角±76.2mmにおける走査線曲がり量とCCDの位置ズレとの関係を示す説明図である。反射ミラー15cが所定の位置からズレを生じた場合、主走査方向の端部±76.2mmで走査線曲がりが0.011画素の位置ズレとなった。   FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between the scanning line bending amount and the CCD position deviation at a field angle of ± 76.2 mm in the main scanning direction. When the reflection mirror 15c was displaced from a predetermined position, the scanning line curve was displaced by 0.011 pixel at the end of the main scanning direction ± 76.2 mm.

図12は主走査方向と走査線曲がりとの関係を示す説明図である。軸上光束から主走査方向に画角が付くと走査線曲がりが生じ、主走査方向の端部±76.2mmでは図12の図中12a、12bに示すように走査線曲がりが0.011画素の位置ズレとなる。そのときCCD17は所定の位置より図11の図中11aに示すように原稿面から遠ざかる方向に約0.44mmの位置ズレとなる。よって、CCD17は原稿面に近づける方向に約0.44mm移動させることで調整できる。反射ミラー15cが所定の位置からズレを生じた場合、主走査方向の端部±76.2mmで走査線曲がりが-0.001画素の位置ズレとなった。   FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the main scanning direction and the scanning line curve. When the angle of view is increased in the main scanning direction from the axial light beam, the scanning line is bent, and at the edge of ± 76.2 mm in the main scanning direction, the scanning line is shifted by 0.011 pixel as shown by 12a and 12b in FIG. It becomes. At that time, the CCD 17 is displaced by about 0.44 mm from the predetermined position in the direction away from the original surface as indicated by 11a in FIG. Therefore, the CCD 17 can be adjusted by moving it about 0.44 mm in the direction approaching the document surface. When the reflection mirror 15c was displaced from a predetermined position, the scanning line curve was displaced by -0.001 pixel at the end of the main scanning direction ± 76.2 mm.

図13は主走査方向と走査線曲がりとの関係を示す説明図である。軸上光束から主走査方向に画角が付くと走査線曲がりが生じ、主走査方向の端部±76.2mmでは図13の図中13a、13bに示すように走査線曲がりが-0.001画素の位置ズレとなる。そのときCCD17は所定の位置より図11の図中11bに示すように原稿面側に約0.33mmの位置ズレとなる。よって、CCD17は原稿面から遠ざける方向に約0.33mm移動させることで調整できる。その後、反射ミラー15dの副走査方向の角度をミラー調整装置10により調整する。   FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between the main scanning direction and the scanning line bending. When the angle of view is increased from the axial light beam in the main scanning direction, the scanning line is bent, and at the end portion of ± 76.2 mm in the main scanning direction, the position of the scanning line is -0.001 pixel as shown by 13a and 13b in FIG. Misaligned. At this time, the CCD 17 is displaced from the predetermined position by about 0.33 mm toward the document surface side as indicated by 11b in FIG. Therefore, the CCD 17 can be adjusted by moving it about 0.33 mm away from the original surface. Thereafter, the mirror adjusting device 10 adjusts the angle of the reflecting mirror 15d in the sub-scanning direction.

以上、走査線曲がり量と符合を元に調整することで短時間で良好なる画像を得ることができる。   As described above, a good image can be obtained in a short time by adjusting based on the scanning line bending amount and the sign.

[数値実施例3]
表3において、fは画像読取用レンズLGの焦点距離、FnoはFナンバー、mは倍率、Yは最高像高、ωは半画角を示す。また、画像読取用レンズLGにおいて、面番号iは原稿面P側からの面の順番を示し、Riは各面の曲率半径、Diは第i面と第i+1面との間の部材肉厚又は空気間隔、Ndiとνdiはそれぞれd線を基準とした材料の屈折率、アッベ数を示す。
[Numerical Example 3]
In Table 3, f is the focal length of the image reading lens LG, Fno is the F number, m is the magnification, Y is the maximum image height, and ω is the half angle of view. In the image reading lens LG, the surface number i indicates the order of the surfaces from the document surface P side, Ri is the radius of curvature of each surface, Di is the member thickness between the i-th surface and the i + 1-th surface. Thickness or air spacing, Ndi and νdi indicate the refractive index and Abbe number of the material based on the d-line, respectively.

アナモクフィック面の形状は、数値実施例の表4で示す係数を用いて、次に説明する非球面形状になっている。光軸に対して回転非対称な屈折力を有する非球面の形状はレンズ面と光軸との交点を原点とし、光軸方向をx軸、主走査断面内において光軸と直交する軸をy軸、副走査断面内において光軸と直交する軸をz軸としたとき、母線形状Xが、   The shape of the anamorphic surface is an aspherical shape described below using the coefficients shown in Table 4 of the numerical examples. The aspherical shape having a refractive power that is rotationally asymmetric with respect to the optical axis has the intersection point between the lens surface and the optical axis as the origin, the optical axis direction is the x axis, and the axis orthogonal to the optical axis in the main scanning section is the y axis. When the axis perpendicular to the optical axis in the sub-scan section is the z-axis, the generatrix shape X is

但し、Rは曲率半径
y ,B4,B6 ,B8 ,B10は非球面係数
なる式で表わされる。
However, R is a radius of curvature k y , B 4 , B 6 , B 8 , B 10 is expressed by an aspheric coefficient.

子線形状Sは母線上において母線と垂直な平面を断面とし、   The child wire shape S has a cross section on a plane perpendicular to the bus bar on the bus bar,

但し、r0 は光軸上の副走査方向の曲率半径(子線曲率半径)でR=r0
2 ,D4,D6 ,D8 ,D10,E2 ,E4 ,E6,E8 ,E10は非球面係数
なる式で表わされる。
However, r 0 is the radius of curvature in the sub-scanning direction on the optical axis (sub-wire curvature radius), and R = r 0
D 2 , D 4 , D 6 , D 8 , D 10 , E 2 , E 4 , E 6 , E 8 , and E 10 are expressed by an expression that is an aspheric coefficient.

[表3]
f=32.9、Fno=6.5、m=0.189、Y=108、ω=27.5

面番号 R D Nd νd
C1 C1 ∞ 3.000 1.516 64.140
C2 ∞
G1 1 10.798 3.367 1.697 55.530
2 22.980 1.140
S 3 ∞(絞り) 0.417
G2 4 -33.062 0.844 1.689 31.070
5 12.104 0.406
G3 6 21.425 4.755 1.786 44.200
7 -21.425 3.600
G4
(アナモ)8* -13.051 1.855 1.530 55.800
9* -15.217
C2 C1 ∞ 0.700 1.516 64.140
C2 ∞

[表4]
8面 9面
R -1.305E+01 -1.522E+01
ky -6.556E+00 -3.950E+00
B4 -3.964E-04 -1.469E-04
B6 1.011E-06 -1.644E-06
B8 -6.217E-08 3.185E-09
B10 7.351E-10 -3.429E-11
Kz -6.556E+00 -3.950E+00
D4 -3.964E-04 -1.469E-04
D6 1.011E-06 -1.644E-06
D8 -6.217E-08 3.185E-09
D10 7.351E-10 -3.429E-11
r -1.305E+01 -1.522E+01
E2 4.790E-03 6.799E-03
E4 -6.606E-04 -4.661E-04
E6 1.638E-05 6.402E-06
E8 -3.672E-07 -1.093E-07
E10 6.724E-09 1.808E-09

図9(B)は数値実施例3における結像光学系のレンズ断面図である。図9(B)において図面上、左側が拡大側で原稿面P側(読取画像が設けられている側)であり、右側が縮小側でCCD(一次元光電変換素子)Qが設けられている側である。
[Table 3]
f = 32.9, Fno = 6.5, m = 0.189, Y = 108, ω = 27.5

Surface number RD Nd νd
C1 C1 ∞ 3.000 1.516 64.140
C2 ∞
G1 1 10.798 3.367 1.697 55.530
2 22.980 1.140
S 3 ∞ (Aperture) 0.417
G2 4 -33.062 0.844 1.689 31.070
5 12.104 0.406
G3 6 21.425 4.755 1.786 44.200
7 -21.425 3.600
G4
(Anamo) 8 * -13.051 1.855 1.530 55.800
9 * -15.217
C2 C1 ∞ 0.700 1.516 64.140
C2 ∞

[Table 4]
8 sides 9 sides
R -1.305E + 01 -1.522E + 01
ky -6.556E + 00 -3.950E + 00
B4 -3.964E-04 -1.469E-04
B6 1.011E-06 -1.644E-06
B8 -6.217E-08 3.185E-09
B10 7.351E-10 -3.429E-11
Kz -6.556E + 00 -3.950E + 00
D4 -3.964E-04 -1.469E-04
D6 1.011E-06 -1.644E-06
D8 -6.217E-08 3.185E-09
D10 7.351E-10 -3.429E-11
r -1.305E + 01 -1.522E + 01
E2 4.790E-03 6.799E-03
E4 -6.606E-04 -4.661E-04
E6 1.638E-05 6.402E-06
E8 -3.672E-07 -1.093E-07
E10 6.724E-09 1.808E-09

FIG. 9B is a lens cross-sectional view of the imaging optical system in Numerical Example 3. In FIG. 9B, on the drawing, the left side is the enlargement side and the document surface P side (the side where the scanned image is provided), and the right side is the reduction side and the CCD (one-dimensional photoelectric conversion element) Q is provided. On the side.

LGは、一次元光電変換素子の受光面上に原稿面上の画像情報を結像するための画像読取用の結像光学系、Pは物体としての原稿(原稿面)であり、その面上には読取の為の画像情報が形成されている。Qは像面であり、一次元方向に画素を配列した光電変換素子(CDD)Qが配列されている。C1は原稿台ガラスであり、C2はカバーガラスである。   LG is an imaging optical system for image reading for imaging image information on a document surface on the light receiving surface of a one-dimensional photoelectric conversion element, and P is a document (document surface) as an object on the surface. Is formed with image information for reading. Q is an image plane, and photoelectric conversion elements (CDD) Q in which pixels are arranged in a one-dimensional direction are arranged. C1 is a platen glass, and C2 is a cover glass.

画像読取用の結像光学系LGは原稿面P上の画像情報を一次元光電変換素子Q上に縮小結像し、該一次元光電変換素子Qによって、画像情報を読取っている。   The imaging optical system LG for image reading reduces and forms image information on the document surface P on the one-dimensional photoelectric conversion element Q, and reads the image information by the one-dimensional photoelectric conversion element Q.

画像読取用の結像光学系LGは原稿面P側から順に、原稿面P側に凸面を向けた正の屈折力(以下「正」と略称する。)のメニスカス状の第1レンズG1、絞りS、両レンズ面が凹面の負の第2レンズG2、両レンズ面が凸面の正の第3レンズG3を有している。さらに像面側に凸面を向けたメニスカス状の正の第4レンズG4の4つのレンズを有したテレフォトタイプより構成されている。第4レンズG4は光入出面(第1、第2面)がアナモルフィック面よりなっている。   An imaging optical system LG for reading an image has a meniscus first lens G1 having a positive refractive power (hereinafter abbreviated as “positive”) with a convex surface facing the document surface P side in order from the document surface P side, a diaphragm. S, a negative second lens G2 whose both lens surfaces are concave, and a positive third lens G3 whose both lens surfaces are convex. Further, the telephoto type has four meniscus positive fourth lenses G4 having a convex surface facing the image surface. In the fourth lens G4, the light entrance / exit surfaces (first and second surfaces) are anamorphic surfaces.

図14は走査線曲がり量とCCDの位置ズレとの関係を示す説明図である。反射ミラー15cが所定の位置からズレを生じた場合、主走査端部±77.7mmで走査線曲がりが3.1画素の位置ズレとなった。   FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the amount of bending of the scanning line and the positional deviation of the CCD. When the reflection mirror 15c was displaced from a predetermined position, the scanning line curve was displaced by 3.1 pixels at the main scanning end of ± 77.7 mm.

図15は主走査方向と走査線曲がりとの関係を示す説明図である。軸上光束から主走査に画角が付くと走査線曲がりが生じ、主走査端部±77.7mmでは図15の図中15a、15bに示すように走査線曲がりが3.1画素の位置ズレとなる。そのときCCDは所定の位置より図14の図中14aに示すように原稿面側に約0.76mmの位置ズレとなる。よって、CCD17は原稿面から遠ざける方向に約0.76mm移動させることで調整できる。反射ミラー15cが所定の位置からズレを生じた場合、主走査方向の端部±77.7mmで走査線曲がりが−1.6画素の位置ズレとなった。   FIG. 15 is an explanatory diagram showing the relationship between the main scanning direction and the scanning line bending. When the angle of view is added to the main scanning from the axial light beam, the scanning line is bent, and at the main scanning end of ± 77.7 mm, the scanning line is shifted by 3.1 pixels as indicated by 15a and 15b in FIG. At that time, the CCD is displaced from the predetermined position by about 0.76 mm toward the original surface as shown by 14a in FIG. Therefore, the CCD 17 can be adjusted by moving it about 0.76 mm away from the original surface. When the reflection mirror 15c was displaced from a predetermined position, the scanning line curve was displaced by −1.6 pixels at the end of the main scanning direction ± 77.7 mm.

図16は主走査方向と走査線曲がりとの関係を示す説明図である。軸上光束から主走査方向に画角が付くと走査線曲がりが生じ、主走査方向の端部±77.7mmでは図16の図中16a、16bに示すように走査線曲がりが−1.6画素の位置ズレとなる。そのときCCD17は所定の位置より図14の図中14bに示すように原稿面から遠ざかる方向に約0.38mmの位置ズレとなる。よって、CCD17は原稿面に近づける方向に約0.38mm移動させることで調整できる。その後、反射ミラー15dの副走査方向の角度をミラー調整装置10により調整する。   FIG. 16 is an explanatory diagram showing the relationship between the main scanning direction and the scanning line curve. When the angle of view is increased from the axial light beam in the main scanning direction, the scanning line is bent, and at the end of the main scanning direction of ± 77.7 mm, the scanning line bending is at a position of −1.6 pixels as shown by 16a and 16b in FIG. Misaligned. At that time, the CCD 17 is displaced by about 0.38 mm from the predetermined position in the direction away from the original surface as indicated by 14b in FIG. Therefore, the CCD 17 can be adjusted by moving it about 0.38 mm in the direction approaching the document surface. Thereafter, the mirror adjusting device 10 adjusts the angle of the reflecting mirror 15d in the sub-scanning direction.

以上、走査線曲がり量と符合を元に調整することで短時間で良好なる画像を得ることができる。   As described above, a good image can be obtained in a short time by adjusting based on the scanning line bending amount and the sign.

なお、本実施例では、上記の調整方法以外に、調整用チャートの画像の幾何特性を元に、結像光学系16の副走査方向の角度を調整し、その後、前記複数枚のミラーのうち少なくとも1枚のミラーの副走査方向の角度を調整するようにしても良い。   In this embodiment, in addition to the adjustment method described above, the angle in the sub-scanning direction of the imaging optical system 16 is adjusted based on the geometric characteristics of the image on the adjustment chart, and then, among the plurality of mirrors, You may make it adjust the angle of the subscanning direction of at least 1 mirror.

または、調整用チャートの画像の幾何特性を元に、読取手段16の副走査方向の位置を調整し、その後、前記スリット部14の副走査方向の位置を調整するようにしても良い。   Alternatively, the position of the reading unit 16 in the sub-scanning direction may be adjusted based on the geometric characteristics of the image on the adjustment chart, and then the position of the slit portion 14 in the sub-scanning direction may be adjusted.

以上、本発明の好ましい実施例態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.

10 ミラー調整装置、11 調整用チャート、12 原稿台、12 光源手段、14 スリット部、15a、15b、15c、15d 反射ミラー、16、176 結像光学系、17 読取手段(CCD)、18 キャリッジ、31 評価パターン   10 mirror adjustment device, 11 adjustment chart, 12 document table, 12 light source means, 14 slit section, 15a, 15b, 15c, 15d reflecting mirror, 16, 176 imaging optical system, 17 reading means (CCD), 18 carriage, 31 Evaluation pattern

Claims (7)

原稿台の上に載置した原稿を照明する光源手段、前記光源手段により照明された前記原稿からの光束の通過を規制するスリット部、前記スリット部を通過した光束を反射させる複数枚のミラー、光軸に対して回転非対称な光学面を有する光学素子を含み前記複数枚のミラーで反射された光束より前記原稿の画像情報を結像させる結像光学系、そして前記結像光学系の結像位置に配置された読取手段を保持したキャリッジを、前記原稿と相対的に移動させて前記原稿の画像情報を読取る画像読取装置の調整方法において、
前記原稿台の相当位置に主走査方向へ評価パターンが延在する調整用チャートを載置し、前記読取手段に結像する前記調整用チャートの画像の幾何特性を元に、前記スリット部、前記複数枚のミラー、前記結像光学系、そして読取手段のうち、少なくとも2つの位置を調整し、前記読取手段で読取る画像情報を調整することを特徴とする画像読取装置の調整方法。
Light source means for illuminating a document placed on a document table, a slit portion for restricting passage of light flux from the document illuminated by the light source means, a plurality of mirrors for reflecting light flux that has passed through the slit portion, An imaging optical system that includes an optical element having an optical surface rotationally asymmetric with respect to the optical axis and that forms image information of the original from light beams reflected by the plurality of mirrors, and imaging of the imaging optical system In an adjustment method of an image reading apparatus for reading image information of the original by moving a carriage holding a reading unit arranged at a position relative to the original,
An adjustment chart in which an evaluation pattern extends in a main scanning direction is placed at a corresponding position on the document table, and the slit portion, the geometrical characteristics of the image of the adjustment chart imaged on the reading unit, An adjustment method for an image reading apparatus, comprising: adjusting at least two positions of a plurality of mirrors, the imaging optical system, and the reading means, and adjusting image information read by the reading means.
前記読取手段は、少なくとも3つのラインセンサーを有しており、前記調整用チャートは主走査方向に対し異なる角度で交差する二本又は二辺を有した形状の評価パターンを有しており、一本又は一辺が前記読取手段の延直方向に直交しており、前記読取手段より得られる画像情報より画像読取装置の副走査方向の倍率ズレを検出することを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置の調整方法。   The reading unit includes at least three line sensors, and the adjustment chart includes an evaluation pattern having a shape having two or two sides intersecting at different angles with respect to the main scanning direction. 2. The magnification shift in the sub-scanning direction of the image reading apparatus is detected from image information obtained by the book or one side orthogonal to the straight direction of the reading unit and image information obtained from the reading unit. Method for adjusting image reading apparatus. 前記読取手段は、少なくとも3つのラインセンサーを有しており、前記調整用チャートは主走査方向に対して異なる角度で交差する二本又は二辺を有した形状の評価パターンを主走査方向に少なくとも3つ有しており、前記読取手段は前記形状より得られる画像情報より、画像読取装置の走査線曲がりを検出することを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置の調整方法。   The reading unit includes at least three line sensors, and the adjustment chart includes at least an evaluation pattern having a shape having two or two sides intersecting at different angles with respect to the main scanning direction in the main scanning direction. The method according to claim 1, wherein the reading unit detects a scanning line curve of the image reading device from image information obtained from the shape. 前記画像読取装置の調整方法は、前記読取手段に結像する前記調整用チャートの画像の幾何特性を元に、前記読取手段の副走査方向の位置を調整し、その後、前記複数枚のミラーのうち少なくとも1枚のミラーの副走査方向の角度を調整する工程を用いていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像読取装置の調整方法。   The adjustment method of the image reading apparatus adjusts the position of the reading means in the sub-scanning direction based on the geometric characteristic of the image of the adjustment chart imaged on the reading means, and then adjusts the position of the mirrors. 4. The method of adjusting an image reading apparatus according to claim 1, wherein a step of adjusting an angle of at least one mirror in the sub-scanning direction is used. 前記画像読取装置の調整方法は、前記読取手段に結像する前記調整用チャートの画像の幾何特性を元に、前記結像光学系の副走査方向の角度を調整し、その後、前記複数枚のミラーのうち少なくとも1枚のミラーの副走査方向の角度を調整する工程を用いていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像読取装置の調整方法。   The adjustment method of the image reading apparatus adjusts the angle in the sub-scanning direction of the imaging optical system based on the geometric characteristics of the image of the adjustment chart imaged on the reading means, and then the plurality of sheets The method for adjusting an image reading apparatus according to claim 1, wherein a step of adjusting an angle of at least one of the mirrors in the sub-scanning direction is used. 前記画像読取装置の調整方法は、前記読取手段に結像する前記調整用チャートの画像の幾何特性を元に、前記読取手段の副走査方向の位置を調整し、その後、前記スリット部の副走査方向の位置を調整する工程を用いていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像読取装置の調整方法。   In the adjustment method of the image reading device, the position of the reading unit in the sub-scanning direction is adjusted based on the geometric characteristics of the image of the adjustment chart imaged on the reading unit, and then the sub-scan of the slit portion is performed. The method for adjusting an image reading apparatus according to claim 1, wherein a step of adjusting a position in the direction is used. 請求項1乃至6記載の画像読取装置の調整方法を用いて調整されたことを特徴とする画像読取装置。   An image reading apparatus adjusted using the method for adjusting an image reading apparatus according to claim 1.
JP2010018224A 2010-01-29 2010-01-29 Method of adjusting image reader, and image reader Pending JP2011160070A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010018224A JP2011160070A (en) 2010-01-29 2010-01-29 Method of adjusting image reader, and image reader

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010018224A JP2011160070A (en) 2010-01-29 2010-01-29 Method of adjusting image reader, and image reader

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011160070A true JP2011160070A (en) 2011-08-18

Family

ID=44591685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010018224A Pending JP2011160070A (en) 2010-01-29 2010-01-29 Method of adjusting image reader, and image reader

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011160070A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7929187B2 (en) Image optical system and image reading apparatus equipped with same
JP3943952B2 (en) Image reading device
JP4371634B2 (en) Imaging optical system and image reading apparatus using the same
US7414761B2 (en) Imaging optical system and image reading apparatus
JP5031303B2 (en) Image reading device
US7903301B2 (en) Imaging optical system and image reading apparatus using the same
JP2006259544A (en) Imaging optical system and image reading apparatus using the same
JP2003344956A (en) Image reading device
JP4804563B2 (en) Imaging optical system and image reading apparatus having the same
JP4817773B2 (en) Imaging optical system and image reading apparatus using the same
JP2011160070A (en) Method of adjusting image reader, and image reader
JP2004138799A (en) Imaging optics
JP5683130B2 (en) Image reading apparatus using image reading lens
JP4497805B2 (en) Image reading device
JP5645472B2 (en) Imaging optical system and image reading apparatus having the same
JP4759310B2 (en) Reading optical system and image reading apparatus using the same
JP2008078877A (en) Method for adjusting imaging optical system for image reading
JP4332548B2 (en) Image reading device
JP2005241682A (en) Imaging optical system for image reading and image reading apparatus using the same
JP5769404B2 (en) Image reading apparatus inspection method, image reading apparatus inspection apparatus, and image reading apparatus manufacturing method
JP2008054201A (en) Image reading device