图像读取光学系统和图像读取装置的制作方法

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图像读取光学系统和图像读取装置的制造方法

本发明涉及一种图像读取光学系统和图像读取装置。



背景技术:

专利文献1公开了一种图像读取光学读取装置,该图像读取光学读取装置包括:照明部,其在沿主扫描方向一维地照射原稿表面的同时沿副扫描方向扫描原稿表面;光电转换部,其包括沿主扫描方向布置的多个光电转换器件;以及反射光学单元,其使光电转换部形成被照明部照亮且在原稿表面上反射的原稿图像。反射光学单元具有多个反射面,多个反射面中的至少一个反射面的屈光力(power)在主扫描方向和副扫描方向上不同。围绕与主扫描方向平行的轴线调节多个反射面中的至少一个反射面的旋转。作为选择,将多个反射面中的至少一个反射面的移动调节成平行于与主扫描方向垂直的方向。

专利文献2公开了一种包括图像形成光学器件的图像读取器,该图像形成光学器件具有多个离轴反射面,以在线传感器上形成原稿表面的图像信息。多个离轴反射面中的至少一个离轴反射面可转动地附接至通过线传感器执行读取的图像读取器中的镜筒。

[专利文献1]:jp-a-2005-084624

[专利文献2]:jp-a-2003-344956



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种这样的图像读取光学系统和图像读取器:与使用反射型图像形成光学系统(其中,在具有沿多个方向的会聚操作的图像形成反射镜中设置有调节机构)的情况相比,焦点位置的调节被进一步简化。

根据本发明的第一方面,提供了一种图像读取光学系统,该图像读取光学系统包括:

图像读取单元,在所述图像读取单元中,多个读取器件沿第一方向布置;以及

多个图像形成反射镜,其将通过在读取对象中反射来自光源的光而获得的反射光引导至所述图像读取单元,

其中,所述多个图像形成反射镜中的任何一个图像形成反射镜是具有仅沿所述第一方向以及与所述第一方向交叉的第二方向中的一个方向的屈光力的调节反射镜,并且相对于其它图像形成反射镜能旋转或能相对地移动。

根据本发明的第二方面,提供根据第一方面所述的图像读取光学系统,

其中,所述调节反射镜调节所述第一方向上的焦点位置和所述第二方向上的焦点位置。

根据本发明的第三方面,提供根据第一方面所述的图像读取光学系统,

其中,所述调节反射镜具有仅沿所述第二方向的屈光力。

根据本发明的第四方面,提供根据第一方面所述的图像读取光学系统,

其中,所述调节反射镜是所述多个图像形成反射镜中的最靠近所述读取对象的第一图像形成反射镜或最靠近所述图像读取单元的第二图像形成反射镜。

根据本发明的第五方面,提供根据第四方面所述的图像读取光学系统,

其中,所述调节反射镜是所述第一图像形成反射镜,并且沿着入射到所述图像读取单元中的光的光轴能移动。

根据本发明的第六方面,提供根据第四方面所述的图像读取光学系统,

其中,所述调节反射镜是所述第一图像形成反射镜,并且

所述读取对象与所述调节反射镜之间进一步包括多个反射镜,使得所述调节反射镜和所述多个反射镜作为移动单元能一体地移动。

根据本发明的第七方面,提供根据第六方面所述的图像读取光学系统,

其中,所述移动单元沿着入射到所述图像读取单元中的光的光轴能移动。

根据本发明的第八方面,提供根据第四方面所述的图像读取光学系统,

其中,所述调节反射镜是所述第一图像形成反射镜,并且

所述读取对象与所述调节反射镜之间进一步包括多个反射镜,使得所述调节反射镜和所述多个反射镜作为旋转单元围绕作为轴线的所述调节反射镜的中心能一体地旋转。

根据本发明的第九方面,提供根据第四方面所述的图像读取光学系统,

其中,所述调节反射镜是所述第二图像形成反射镜,并且

所述调节反射镜和所述图像读取单元作为移动单元能一体地移动。

根据本发明的第十方面,提供根据第九方面所述的图像读取光学系统,

其中,所述移动单元沿着入射到所述图像读取单元中的光的光轴能移动。

根据本发明的第十一方面,提供根据第一方面所述的图像读取光学系统,还包括:

平面反射镜,其相对于所述图像形成反射镜中的任何一个图像形成反射镜能旋转或能相对地移动。

根据本发明的第十二方面,提供一种图像读取装置,包括:

光源,其用光照射读取对象;

图像读取单元,在该图像读取单元中,读取器件沿第一方向布置;以及

多个图像形成反射镜,其将通过在所述读取对象中反射来自所述光源的光而获得的反射光引导至所述图像读取单元,

其中,所述多个图像形成反射镜中的任何一个图像形成反射镜是具有仅沿所述第一方向以及与所述第一方向交叉的第二方向中的一个方向的屈光力的调节反射镜,并且相对于其它图像形成反射镜能旋转或能相对地移动。

根据本发明的第一方面和第十二方面,与使用反射型图像形成光学系统(其中,在具有沿多个方向的会聚操作的图像形成反射镜中设置有调节机构)的情况相比,存在这样的优点:提供了焦点位置的调节被进一步简化的图像读取光学系统和图像读取器。

根据本发明的第二方面,与调节反射镜调节第一方向的焦点位置和第二方向上的焦点位置中的任一者的情况相比,存在这样的优点:两个焦点位置被共同调节。

根据本发明的第三方面,与调节反射镜具有仅沿第一方向的屈光力的情况相比,存在这样的优点:在抑制第一方向的焦点位置的变化的同时调节焦点位置。

根据本发明的第四方面,与使用并非最靠近读取对象的图像形成反射镜和最靠近图像读取单元的图像形成反射镜的图像形成反射镜的情况相比,存在在调节反射镜移动的情况下灵敏度降低的优点,或者存在易于执行调节的优点。

根据本发明的第五方面,与第一图像形成反射镜能够沿着除入射到图像读取单元中的光的方向以外的方向移动的情况相比,存在在调节反射镜移动的情况下所需的灵敏度降低的优点,并且存在进一步抑制了对准变化量的优点。

根据本发明的第六方面,与在不使用其中第一图像形成反射镜和多个反射镜能够在光路一体地移动的移动单元的情况下由调节反射镜执行调节的情况相比,存在这样的优点:以更高精度调节对准。

根据本发明的第七方面,与移动单元能够沿着除入射到图像读取单元中的光的方向以外的方向移动的情况相比,存在这样的优点:以更高精度调节对准。

根据本发明的第八方面,与在不使用其中第一图像形成反射镜和多个反射镜能够在光路上围绕作为轴线的调节反射镜的中心一体地旋转的旋转单元的情况下由调节反射镜执行调节的情况相比,存在这样的优点:以更高精度调节对准。

根据本发明的第九方面,与在不使用其中第二图像形成反射镜和图像读取单元能够在光路上一体地移动的移动单元的情况下由调节反射镜执行调节的情况相比,存在这样的优点:以更高精度调节对准。

根据本发明的第十方面,与移动单元能够沿着除入射到图像读取单元中的光的方向以外的方向移动的情况相比,存在这样的优点:以更高精度调节对准。

根据本发明的第十一方面,与仅通过图像形成反射镜执行调节的情况相比,存在这样的优点:由能够在光路上进行移动和旋转中的至少一者的平面反射镜执行除了焦点位置的调节之外的主配准部(leadregistration)的调节。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的各示例性实施例,其中:

图1是示出根据示例性实施例的图像读取装置的构造的实例的示意性剖视图;

图2a和图2b是示出根据第一示例性实施例的图像读取光学系统的构造的实例的侧视图和平面图;

图3a和图3b是示出根据第一示例性实施例的图像读取光学系统的构造的实例的侧视图和平面图;

图4a和图4b是示出根据第一示例性实施例的图像读取光学系统的构造的实例的侧视图和平面图;

图5是示出根据第二示例性实施例的图像读取光学系统的构造的实例的侧视图;

图6是示出根据第三示例性实施例和第四示例性实施例的图像读取光学系统的构造的实例的侧视图;

图7a至图7i是示出在根据第三示例性实施例的图像读取光学系统的调节反射镜或调节单元的位置被改变的情况下的调节特性的曲线图的部分;

图8a至图8i是示出在根据第三示例性实施例的图像读取光学系统的调节反射镜或调节单元的位置被改变的情况下的调节特性的曲线图的部分;

图9a至图9i是示出在根据第四示例性实施例的图像读取光学系统的调节反射镜或调节单元的位置被改变的情况下的调节特性的曲线图的部分;

图10a至图10f是示出在根据第四示例性实施例的图像读取光学系统的调节反射镜或调节单元的位置被改变的情况下的调节特性的曲线图的部分;

图11a和图11b是示出根据现有技术的图像读取光学系统的构造的实例的侧视图和平面图;以及

图12a和图12b是示出在根据现有技术的图像读取光学系统的焦点位置被调节的情况下的调节特性的曲线图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细描述对本发明的各示例性实施例。

[第一示例性实施例]

将参考图1至图4b描述根据第一示例性实施例的图像读取装置和图像读取光学系统。图1示出了根据示例性实施例的图像读取装置12的示意性构造,而图2a和图2b示出了根据示例性实施例的图像读取光学系统86的示意性构造。图像读取装置12被设置成附接至例如图像形成装置,并且用于读取原稿(读取对象)等。

如图1所示,图像读取设备12包括:自动输稿器50;以及图像读取处理部52,其读取形成在原稿表面上的图像。

根据示例性实施例的自动输稿器50包括:原稿台60,其上放置有原稿;原稿传送路径61,其传送原稿;以及输出台62,其在图像被读取之后排出原稿。

原稿传送路径61形成为u形形状。原稿传送路径61的周围设置有纸张输送辊63、输送辊64、预配准辊65、配准辊66、压纸辊67、输出辊68和出纸辊69。纸张输送辊63在输送原稿的情况下下降,并且拾取放置在原稿台60上的原稿。输送辊64将放置在从纸张输送辊63输送而来的原稿的顶部处的原稿供应至内部。预配准辊65临时停止从输送辊64输送而来的原稿,并且执行歪斜校正。配准辊66临时停止从预配准辊65输送而来的原稿,并且调节读取定时。压纸辊67使通过原稿传送路径61的原稿面对台板玻璃70(其将在后文中描述)。输出辊68和出纸辊69将已被读取的原稿排出至输出台62。

图像读取装置12具有以下功能:浏览由自动输稿器50从原稿台60输送而来的原稿的表面的功能;以及对放置在台板玻璃70(其将在后文中描述)上的原稿的表面进行读取的功能。

台板玻璃70设置在图像读取处理部52的面向壳体75中的自动输稿器50的表面上,在图像将被读取的原稿被放置或者正由自动输稿器50传送的原稿被读取的情况下,台板玻璃70是用光照射原稿的开口部。另外,壳体75设置有读取单元(往复台)76,读取单元76能够沿原稿传送方向(图1的+y方向)移动,并且构造为在被停止在台板玻璃70的读取位置m处之后读取图像或者在整个台板玻璃70上扫描的同时读取图像。

读取单元76包括照明单元80(光源)、图像形成部87和传感器88(图像读取单元)。根据示例性实施例的图像读取光学系统86形成有图像形成部87和传感器88。

作为实例,通过布置多个白色发光二极管(led)来形成作为光源的照明单元80。漫反射部件82是这样的部件,其反射从照明单元80发出的光,同时使该光朝向原稿表面散射。反射镜83和反射镜84是这样的部件:其将从原稿表面获得的反射光l引导至图像读取光学系统86。

图像形成部87具有以下功能:将从原稿表面获得的反射光l的光通量(光学图像)调节成适于被传感器88光接收的形状。存在这样的情况:图像形成部87包括图像形成透镜(未在图中示出),该图像形成透镜能够光学地缩小从原稿表面获得的光学图像。稍后将详细描述图像形成部87。

传感器88具有这样的功能:对图像形成部87所获得的光学图像进行光电转换,并且分别产生红色(r)、绿色(g)和蓝色(b)的颜色信号(图像信号)。传感器88例如具有这样的构造:沿z轴方向布置有r、g和b颜色用的沿x轴方向延伸的三列一维线传感器,并且使用ccd图像传感器作为实例。换言之,以如下方式形成传感器88:沿x轴方向布置图像捕捉器件(读取器件)。同时,在下文中,存在这样的情况:“纵向”表示传感器88的图像捕捉器件的布置方向(x轴方向),而“横向”表示与图像捕捉器件的布置方向垂直(交叉)的方向(z轴方向)。

接下来,将描述在根据示例性实施例的图像读取装置12中读取图像的过程。

在图像读取装置12中读取放置在台板玻璃70上的原稿的情况下,未在图中示出的控制部沿扫描方向(图1的箭头c的方向)移动读取单元76。另外,控制部使读取单元76的照明单元80发光,并且使原稿表面被照射。作为照射的结果,来自原稿的反射光l经由反射镜83和反射镜84被引导至图像读取光学系统86。被引导至图像读取光学系统86的光在传感器88的光接收面上形成图像。传感器88几乎同时对r、g和b颜色中的每种颜色以读取一行的方式进行读取。此外,通过在整个原稿区域上经由扫描沿线方向执行读取,来读取与一个页面对应的原稿。

相反,在图像读取装置12中读取放置在原稿台60上的原稿的情况下,未在图中示出的控制部沿着原稿传送路径61将放置在原稿台60上的原稿传送至台板玻璃70的读取位置m。此时,读取单元76被定位成处于以下状态:停止在由图1的实线表示的位置处。另外,控制部使照明单元80发光,并且使原稿表面被照射。因此,被压纸辊67附着在台板玻璃70上的原稿的反射光l经由反射镜83和反射镜84被引导至图像读取光学系统86。被引导至图像读取光学系统86的光在传感器88的光接收面上形成图像。传感器88几乎同时对r、g和b中的每一者以读取一行的方式进行读取。此外,通过使整个原稿经过台板玻璃70的读取位置m,来读取与一个页面对应的原稿。

然而,存在这样的情况:使用图像读取光学系统(其中,沿预定方向组合具有屈光力(使光弯曲的强度)的多个图像形成反射镜)作为用于将从原稿表面获得的反射光l调节成适于被传感器光接收的形状的光学系统。另外,存在许多这样的情况:内部组合有多个图像形成反射镜的图像读取光学系统形成为非共轴光学系统。

在图像读取光学系统(其中,如上文所述那样使用了非共轴光学系统,该非共轴光学系统使用了多个图像形成反射镜)中,各个图像形成反射镜中的纵向上的屈光力与横向上的屈光力不同,结果当各个图像形成反射镜形成旋转对称形状时,容易产生精度误差,因此存在这样的情况:焦点位置在纵向和横向上出现偏差。因此,在现有技术中,在各个图像形成反射镜中设置有调节机构。

然而,在根据现有技术的图像读取光学系统中,如果图像形成反射镜被调节机构调节为使得特定指标接近目标值,则其它指标(将在后文中描述的对准等)发生变化,因此存在这样的情况:需要调节其它图像形成反射镜。在该情况下,需要花费较长的时间来实现调节收敛,或者可能存在这样的情况:最终无法收敛到目标值。

将参考图11a、图11b、图12a和图12b更详细地描述根据现有技术的图像读取光学系统。图11a和图11b是示出根据现有技术的图像读取光学系统200的视图,而图12a和图12b是示出图像读取光学系统200的焦点位置的调节特性的曲线图。

如图11a和图11b所示,图像读取光学系统200包括反射镜208和210、图像形成反射镜202、204和206以及传感器212。此外,已在原稿表面214中发生反射的反射光l分别在反射镜208和210、图像形成反射镜202、204和206中发生反射,并且到达传感器212。各个图像形成反射镜具有纵向和横向上的屈光力,并且设置有用于调节各个焦点位置的调节机构。

图12a和图12b示出在如图11a和图11b所示的根据现有技术的图像读取光学系统200中调节焦点位置的情况下的调节特性。图12a是分别示出在图像形成反射镜202在横向上的焦点从光路上的初始位置移动15mm的移动量δf的情况下的以下关系的曲线图:焦点位置在纵向(x轴方向)上的移动量与纵向上的位置之间的关系;以及焦点位置在横向(z轴方向)上的移动量与纵向上的位置之间的关系。同时,在下文中,图像形成反射镜在纵向上的焦点被称为“纵向焦点”,而在横向上的焦点被称为“横向焦点”。

另外,图12b是分别示出在图像形成反射镜202的横向焦点从光路上的初始位置移动15mm的移动量δf的情况下的以下关系的曲线图:纵向上的对准变化量与纵向上的位置之间的关系;以及横向上的对准变化量与纵向上的位置之间的关系。在本示例性实施例中提到的“对准”是指由图像读取光学系统识别出的原稿长度相对于实际原稿长度的误差或位置误差。如图12b所示那样通过标绘特定方向上的对准而获得的对准是指“线性度(linearity)”(倍率)。同时,在下文中,纵向上的线性度被称为“纵向线性度”,而横向上的线性度被称为“横向线性度”。另外,横向上的整体偏差被称为主配准部的偏差。

如图12a所示,在δf被设定为15mm的情况下,横向焦点的移动量几乎是恒定的,也就是说,约为15mm。相反,纵向焦点的移动量在±10mm以上的范围内变化。此外,如图12b所示,横向线性度的移动量几乎是恒定的,也就是说,约为0.4mm。相反,纵向线性度的移动量在±1mm以上的范围内变化。如上所述,在根据现有技术的图像读取光学系统中,如果该特定图像形成反射镜的横向焦点改变,则纵向焦点同时极大地移动。也就是说,焦点的纵向位置极大地改变,并且纵向线性度极大地移动。在这种情况下,需要进一步调节除横向焦点发生改变的图像形成反射镜以外的图像形成反射镜,结果,需要更多的时间来调节聚焦位置。此外,可以想到的是,调节不会在预定容许范围内收敛。

这里,在本示例性实施例中,设置有具有仅沿预定方向的屈光力的调节反射镜,纵向上的焦点位置和横向上的焦点位置仅通过调节反射镜进行匹配。因此,即使调节反射镜移动,也能够抑制对其它指标的影响,由此能够提供焦点位置被进一步简单地调节的图像读取光学系统和图像读取装置。

接下来,将参考图2a至图4b描述根据示例性实施例的图像读取光学系统86。尽管图2a至图4b所示的图像读取光学系统基本相同,但用于执行调节的图像形成反射镜(在下文中,称为“调节反射镜”)或者调节单元(其将在后文中描述)是不同的。

图2a示出了图像读取光学系统86的侧视图,而图2b示出了图像读取光学系统86的平面图。但是在图2b中,省略了图2a所示的反射镜90和92。如图2a和图2b所示,图像读取光学系统86包括反射镜90和92,图像形成反射镜102、104和106,光阑108以及传感器88。

反射镜90和92是将在反射镜84(参考图1)中反射的反射光l引导至后续紧接着的图像形成反射镜的部件,并且在本示例性实施例中使用平面反射镜。

图像形成反射镜102、104和106具有沿预定反向的屈光力,并且具有这样的功能:将反射光l的光通量成形为适于被传感器88以及光阑108光接收的形状。图像形成反射镜102、104和106可以具有仅沿纵向和横向中的一者的屈光力,或者可以具有沿纵向和横向这两者的屈光力。但是图像形成反射镜中的至少一者具有沿纵向和横向中的任一者的屈光力。这里,在本示例性实施例中,各个图像形成反射镜102、104和106具有沿预定方向的屈光力的形式被描述为实例。然而,示例性实施例不限于此,除了调节反射镜之外,也可以使用平面反射镜。另外,可以提供这样的形式:图2a所示的反射光l的光路上包括图像形成反射镜和平面反射镜。

根据哪一个图像形成反射镜被选择作为调节反射镜或者调节反射镜和调节单元中的哪一者被使用,来对图像读取光学系统86的调节方法进行分类。下面将更详细地描述图像读取光学系统86的各个调节方法。

<使用原稿侧的图像形成反射镜作为调节反射镜的调节方法>

图2a和图2b示出了使用图像形成反射镜102(靠近原稿侧的图像形成反射镜)作为调节反射镜的调节方法,并且通过图像形成反射镜102调节纵向焦点和横向焦点的位置。因此,仅横向被设定为图像形成反射镜102的屈光力的方向,并且使图像形成反射镜102能够沿着图2a所示的移动方向s1(图像形成反射镜102的反射光的方向)移动。

在本示例性实施例中,由于传感器88是沿着x轴方向延伸的一维线传感器,因此纵向上的视角(视野角度)较大,而横向上的视角(视野角度)较小。因此,如果调节反射镜(图像形成反射镜102)的屈光力的方向被设定为仅横向,则能够在抑制纵向上的焦点位置的变化的同时调节焦点位置。另外,如果靠近原稿侧的图像形成反射镜102被设定为调节反射镜,则在调节反射镜移动的情况下所需的灵敏度降低。如果调节的灵敏度降低,则存在这样的优点:在执行调节之后,抵抗调节反射镜的位置的变化的阻力较大。同时,在本示例性实施例中,调节反射镜的屈光力的方向被设定为仅横向的情况已被描述作为实例。然而,显而易见的是,调节反射镜的屈光力的方向可以被设定为仅纵向。

<传感器侧的图像形成反射镜被设定为调节反射镜的调节方法>

图3a和图3b示出了图像形成反射镜106(靠近传感器侧的图像形成反射镜)被设定为调节反射镜的调节方法,并且通过图像形成反射镜106调节纵向焦点和横向焦点的位置。因此,图像形成反射镜106的屈光力的方向被设定为仅横向,并且使图像形成反射镜106能够沿着图3a所示的移动方向s2(入射到图像形成反射镜106中的光的方向)移动。

如果传感器侧的图像形成反射镜被设定为调节反射镜,则调节该图像形成反射镜(其布置在反射光l的光通量减少的位置)。因此,与调节原稿侧的图像形成反射镜的情况相比,由小图像形成反射镜执行调节,因此存在这样的优点:易于执行调节。同时,在本示例性实施例中,调节反射镜的屈光力的方向被设定为仅横向的情况已被描述作为实例。然而,显而易见的是,调节反射镜的屈光力的方向可以被设定为仅纵向。

<移动单元被设定为调节单元的调节方法>

图4a和图4b示出了通过移动调节单元(其通过使图像形成反射镜与传感器成一体而能够移动)来执行调节的调节方法。也就是说,如图4a和图4b所示,在本示例性实施例中,图像形成反射镜106和传感器88被集成为移动单元110,并且能够一起沿着移动方向s3(入射到图像形成反射镜106中的光的方向)移动。在本示例性实施例中,已经描述了图像形成反射镜106具有仅沿横向的屈光力的情况。然而,显而易见的是,图像形成反射镜106的屈光力的方向可以被设定为仅纵向。如下文将描述的那样,如果使用移动单元,则存在这样的优点:焦点位置的调节精度较高。

同时,作为使用移动单元的调节方法,除了通过使传感器侧的图像形成反射镜与传感器成一体来形成移动单元的调节方法之外,还存在通过使原稿侧的图像形成反射镜与另一反射镜成一体来形成移动单元的调节方法,这将在下文进行描述。另外,如将在下文描述的那样,除了使用移动单元的调节方法之外,还存在使用旋转单元的调节方法,该旋转单元通过使图像形成反射镜与另一光学器件成一体而形成,并且围绕图像形成反射镜的中心(被获取作为轴线)旋转。

[第二示例性实施例]

将参考图5描述根据第二示例性实施例的图像读取光学系统86a。在本示例性实施例中,除了通过上述图像形成反射镜执行焦点位置调节之外,还通过平面反射镜执行主配准部的位置调节。

如图5所示,图像读取光学系统86a的反射镜的构造与图2a和图2b所示的图像读取光学系统86的反射镜的构造相同,同时包括这样的事实:图像形成反射镜102被设定为能够沿着移动方向s4移动的调节反射镜。然而,图像读取光学系统86a构造为使得反射镜90至少能够移动或旋转。图像读取光学系统86a构造为使得除了通过图像形成反射镜102执行焦点位置调节之外还通过反射镜90执行主配准部的位置调节。

主配准部是布置有读取图像的区域的开头位置。在通过作为调节反射镜的图像形成反射镜来调节焦点位置的情况下,主配准部的位置不一定是最佳位置。这里,图像读取光学系统86a构造为:使得作为平面反射镜的反射镜90能够沿着移动方向s5移动,能够沿着旋转方向r1旋转(其中,x轴方向的轴线被设定为旋转轴线),并且主配准部的位置被调节多达因调节反射镜而造成的偏差。换言之,在图像读取光学系统86a中,在焦点位置被调节反射镜调节之后,通过平面反射镜校正主配准部的位置,这不会影响焦点位置。

同时,可以通过反射镜90的移动和旋转中的任一者或这两者来执行根据示例性实施例的主配准部的位置调节。另外,调节主配准部的平面反射镜的位置不限于反射镜90的位置,而可以设置在从原稿到传感器88的光路中的任意位置。此外,主配准部的调节不一定由一个平面反射镜执行,相反,多个平面反射镜可以被组合用于主配准部的调节。

在根据该示例性实施例的图像读取光学系统中,焦点位置的调节(包括主配准部的位置的调节)被进一步简化。

[第三示例性实施例]

将参考图6至图8i描述根据第三示例性实施例的图像读取光学系统300。在本示例性实施例中,原稿侧的图像形成反射镜被设定为调节反射镜或调节单元。在本示例性实施例中,通过不同地改变调节反射镜或调节单元的位置和调节方向来描述焦点位置调节的调节特性的模拟结果。

如图6所示,图像读取光学系统300包括反射镜302、304、306、308、310、312和314,图像形成反射镜316、318、320和322以及传感器88。在本示例性实施例中,各个反射镜302、304、306、308、310、312和314被设定为平面反射镜。如上所述,图像读取光学系统300具有这样的形式:与上述示例性实施例相比,利用更多个反射镜增加反射光l的光通量的折返数量,并且增加了光路的长度。同时,在本示例性实施例中,各个反射镜302、304、306、308、310、312和314被设定为平面反射镜的情况将被描述作为实例。然而,本示例性实施例不限于此,图像形成反射镜可以具有沿纵向或横向或这两个方向的屈光力(正或负)。

将参考图7a至图8i描述在原稿侧的图像形成反射镜被设定为调节反射镜或调节单元的情况下的焦点位置的调节特性。

<调节方法1>

图7a示出了如下调节方法1的构造:图像形成反射镜316被设定为调节反射镜(其具有仅沿横向的屈光力),并且能够沿着移动方向s6(也就是说,入射到图像形成反射镜316中的光的方向与反射光的方向之间的中间方向)移动。图7b是分别示出在图像形成反射镜316的横向焦点从初始位置移动15mm的移动量δf的情况下的以下关系的曲线图:纵向上的焦点变化量与纵向上的位置之间的关系;以及横向上的焦点变化量与纵向上的位置之间的关系。图7c是分别示出在图像形成反射镜316的横向焦点从初始位置移动15mm的移动量δf的情况下的以下关系的曲线图:纵向上的对准变化量与纵向上的位置之间的关系;以及横向上的对准变化量与纵向上的位置之间的关系。由于该曲线图的含义与上文参考图12a和图12b所述的曲线图的含义相同,因此将不重复其详细描述。

<调节方法2>

类似地,图7d是示出了如下调节方法2的构造图:图像形成反射镜316被设定为调节反射镜(其具有仅沿横向的屈光力),并且能够沿着移动方向s7(也就是说,入射到传感器88中的光的方向)移动。图7e和图7f分别示出了在该情况下的焦点变化量和对准变化量。

<调节方法3>

图7g是示出了如下调节方法3的构造图:移动单元112由反射镜302至314和图像形成反射镜316(其具有仅沿横向的屈光力)形成,并且移动单元112能够沿着移动方向s8(也就是说,入射到传感器88中的光的方向)一体地移动。图7h和图7i分别示出了在该情况下的焦点变化量和对准变化量。同时,在该调节方法中,移动单元由反射镜302至314和图像形成反射镜316形成的调节方法被描述作为实例。然而,也可以提供其它构造,也就是说,图像形成反射镜318、320和322被设定为移动单元并一体地移动的调节方法。

<调节方法4>

图8a是示出了如下调节方法4的构造图:图像形成反射镜316被设定为调节反射镜(其具有仅沿横向的屈光力),并且能够沿着移动方向s9(也就是说,入射到图像形成反射镜316中的光的方向)移动。图8b和图8c分别示出了在该情况下的焦点变化量和对准变化量。

<调节方法5>

图8d是示出了如下调节方法5的构造图:移动单元112能够沿着移动方向s10(也就是说,入射到图像形成反射镜316中的光的方向)一体地移动。图8e和图8f分别示出了在该情况下的焦点变化量和对准变化量。

<调节方法6>

图8g是示出了如下调节方法6的构造图:旋转单元114由反射镜302至314和图像形成反射镜316(其具有仅沿横向的屈光力)形成,并且旋转单元114能够沿着旋转方向r2(也就是说,其中图像形成反射镜316的中心被设定为旋转轴线的旋转方向)一体地旋转。图8h和图8i分别示出了在该情况下的焦点变化量和对准变化量。

如在将图7c、图7f和图7i与图8c、图8f和图8i进行比较的情况下显而易见的是,应当理解,优选地,调节方法2、调节方法3和调节方法6中的对准变化量较小,特别是调节方法3和调节方法6是优选的。下文将再次描述各个优选调节方法的内容。

<调节方法2>调节方法是这样的:原稿侧的图像形成反射镜(图像形成反射镜316)被设定为调节反射镜,并且该调节反射镜沿着入射到传感器中的光的方向移动。

<调节方法3>调节方法是这样的:包括原稿侧的图像形成反射镜(图像形成反射镜316)的移动单元(移动单元112)被设定为调节单元,并且该调节单元沿着入射到传感器中的光的方向移动。

<调节方法6>调节方法是这样的:包括原稿侧的图像形成反射镜(图像形成反射镜316)的旋转单元(旋转单元114)被设定为调节单元,并且在调节反射镜的中心被设定为旋转轴线的同时该调节单元旋转。

[第四示例性实施例]

将参考图9a至图9i和图10a至图10f描述根据第四示例性实施例的图像读取光学系统300a。图像读取光学系统300a具有这样的形式:传感器侧的图像形成反射镜被设定为调节反射镜或调节单元。在本示例性实施例中,通过不同地改变调节反射镜或调节单元的位置和调节方向来描述焦点位置调节的调节特性的模拟结果。同时,由于图像读取光学系统300a的反射镜的构造与图6所示的图像读取光学系统300的反射镜的构造相同,因此相同的附图标记将表示相同的组件,并且将不重复其详细描述。

<调节方法7>

图9a示出了如下调节方法7的构造:图像形成反射镜322被设定为调节反射镜(其具有仅沿横向的屈光力)并且能够沿着移动方向s11(也就是说,入射到图像形成反射镜322中的光的方向与反射光的方向之间的中间方向)移动。图9b是分别示出在图像形成反射镜322的横向焦点从初始位置移动15mm的移动量δf的情况下的以下关系的曲线图:纵向上的焦点变化量与纵向上的位置之间的关系;以及横向上的焦点变化量与纵向上的位置之间的关系。图9c是分别示出在图像形成反射镜316的横向焦点从初始位置移动15mm的移动量δf的情况下的以下关系的曲线图:纵向上的对准变化量与纵向上的位置之间的关系;以及横向上的对准变化量与纵向上的位置之间的关系。由于该曲线图的含义与上文参考图12a和图12b所述的曲线图的含义相同,因此将不重复其详细描述。

<调节方法8>

类似地,图9d是示出了如下调节方法8的构造图:图像形成反射镜322被设定为调节反射镜(其具有仅沿横向的屈光力),并且能够沿着移动方向s12(也就是说,入射到传感器88中的光的方向)移动。图9e和图9f分别示出了在该情况下的焦点变化量和对准变化量。

<调节方法9>

图9g是示出了如下调节方法9的构造图:移动单元116由图像形成反射镜322(其具有仅沿横向的屈光力)和传感器88形成,并且移动单元116能够沿着移动方向s13(也就是说,入射到传感器88中的光的方向)一体地移动。图9h和图9i分别示出了在该情况下的焦点变化量和对准变化量。

<调节方法10>

图10a是示出了如下调节方法10的构造图:图像形成反射镜322被设定为调节反射镜(其具有仅沿横向的屈光力),并且能够沿着移动方向s14(也就是说,入射到图像形成反射镜322中的光的方向)移动。图10b和图10c分别示出了在该情况下的焦点变化量和对准变化量。

<调节方法11>

图10d是示出了如下调节方法11的构造图:移动单元116能够沿着移动方向s15(也就是说,入射到图像形成反射镜322中的光的方向)一体地移动。图10e和图10f分别示出了在该情况下的焦点变化量和对准变化量。

<调节方法12>

尽管未在附图中示出,但调节方法12是如下调节方法:旋转单元由图像形成反射镜322(其具有仅沿横向的屈光力)和传感器88形成,并且旋转单元能够沿着旋转方向(其中,图像形成反射镜322的中心被设定为旋转轴线)一体地旋转。该调节方法的焦点变化量和对准变化量的特性与调节方法11的相应特性(也就是说,图10e和图10f所示的特性)相同。

作为调节方法7至12的调节特性的研究结果,应当理解,调节方法9(也就是说,如下调节方法:包括传感器88和传感器侧的图像形成反射镜(图像形成反射镜322)的移动单元(移动单元116)被设定为调节单元,并且调节单元沿着入射到传感器中的光的方向移动)是最优异的调节方法,因为在纵向焦点的位置被调节的情况下,横向焦点的位置的变化量较小。

如上所述,如果传感器侧的图像形成反射镜被设定为调节反射镜,则调节该图像形成反射镜(其布置在反射光l的光通量减少的位置)。因此,与调节原稿侧的图像形成反射镜的情况相比,使用小图像形成反射镜执行调节,因此存在这样的优点:易于执行调节。

同时,在本示例性实施例中,图2a和图2b或图6中示出的构造已被描述作为形成图像读取光学系统的反射镜的实例。然而,可以根据图像读取光学系统所需的光路长度、光通量的形状等适当地设定反射镜的数量、各个反射镜的屈光力的方向(纵向或横向)等。

为了解释和说明起见,已经提供了对本发明的示例性实施例的以上描述。本发明的意图并非在于穷举或者将本发明限制在所披露的具体形式。显然,许多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。这些实施例的选取和描述是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用,从而使本领域的其它技术人员能够理解:本发明适用于各种实施例并且本发明的各种变型适合于所设想的特定用途。本发明的意图在于用前面的权利要求书及其等同内容来限定本发明的保护范围。

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