图像读取透镜包括被设置在物侧的五个透镜的前透镜组、以及被设置在像侧的后透镜组，该五个透镜的前透镜组包括正透镜和负透镜，该后透镜组包括负塑料透镜。图像读取透镜满足以下条件：0<ΣdnN/dt(N)-ΣdnP/dt(P)<250.10<fa/f×d11/D<0.90-1.5<fb/f<-0.50.35<d11/D<0.70这里，ΣdnN/dt(N)和ΣdnP/dt(P)是前透镜组在40至60℃的温度下沿着He-Ne线的负和正透镜各自的折射率的温度系数的106倍的总合，fa、fb、f分别是前透镜组、后透镜组、图像读取透镜的焦距，d11是前透镜组和后透镜组之间的轴上距离，且D是图像读取透镜的总长度。本发明专利技术还提供一种图像读取装置和一种成像装置。
【技术实现步骤摘要】
图像读取透镜、图像读取装置和成像装置
本专利技术涉及适合于读取诸如图像扫描仪的图像读取装置或者诸如传真机或者数字复印机的成像装置中的文档的图像的成像透镜，以及涉及结合了这样的成像透镜的图像读取装置和成像装置。
技术介绍
图像读取装置被设置在图像扫描仪、传真机、或者数字复印机中用于读取文档的图像。在装置中，利用成像透镜来缩小文档的图像尺寸，缩小的光学图像在诸如CCD(电荷耦合装置)的固态图像传感器上被捕获，并且图像信息被转换为电子图像数据。为了读取彩色文档信息，其中具有红色、绿色、和蓝色过滤器的光接收元件排列成三列的三线阵CCD图像传感器被用于在光接收表面上形成缩小的光学图像，并将图像的颜色分解成三原色。由此，彩色图像信息被转换为信号。这种图像读取透镜在图像平面上在高空间频率区域中需要有高对比度、以及到图像周边高达接近100％的高开口效率。并且，为了正确读取彩色文档，必须在光接收表面上沿着光轴排列三原色的成像位置并精确地校正各个色差。广泛使用的高斯图像读取透镜是可以实现高分辨率的相对大孔径的透镜。然而，为了获得当前希望的高性能，这种高斯透镜结构有需要6个以上大量透镜的问题，诸如四组六个透镜或者五组八个透镜。鉴于这个，日本专利No.3939908公开了一种图像读取透镜，该图像读取透镜包含三到五个透镜，比高斯透镜的透镜少，并且该图像读取透镜发挥类似的或者更高的光学性能。这个图像读取透镜可以最少由三个透镜组成，而且最接近图像并被布置为邻近于图像平面的透镜具有负的光焦度。由此，它可以容易地校正多种色差并获得高性能。然而，上述参考文献无法解决透镜性能在由于如CCD的成像单元的热辐射量或者高亮度光源的散热量增加而造成的图像读取装置内部的热量增加、以及缩小的图像读取装置的尺寸和图像读取装置的高速运行期间内劣化的问题。装置内的热量增加导致热膨胀以及图像读取透镜的材料的折射率的变化，使得图像读取透镜的焦距改变。进一步，成像单元的热辐射引起对于成像单元和图像读取透镜的保持器的热膨胀、透镜成像位置和成像平面之间的位置关系的移动、以及透镜性能的劣化。进一步，上述参考文献仅公开了具有最高达大约45度的视场角的透镜，并且没有充分地考虑到缩小图像读取装置的尺寸。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种高性能图像读取透镜，该高性能图像读取透镜具有与高斯透镜的透镜个数一样少的透镜个数的较好设计的配置并且具有56度以上的较大的视场角，这可以降低由热变化造成的光学性能的劣化并正确地校正多个色差。根据一个实施例，图像读取透镜包含被设置在物侧上的前透镜组，该前透镜组包含第一至第五透镜，该第一至第五透镜包括正透镜和负透镜；以及被设置在像侧上的后透镜组，该后透镜组包含负塑料透镜，其中，该图像读取透镜具有56度以上的视场角并且被形成为满足以下四个条件：(1)0<ΣdnN/dt(N)-ΣdnP/dt(P)<25(2)0.10<fa/f×d11/D<0.90(3)-1.5<fb/f<-0.5(4)0.35<d11/D<0.70这里，ΣdnN/dt(N)和ΣdnP/dt(P)是在40至60℃的温度下前透镜组的沿着He-Ne线的分别负和正透镜的折射率的温度系数的106倍的总合，fa是前透镜组的焦距，fb是后透镜组的焦距，f是整个图像读取透镜的焦距，d11是前透镜组和后透镜组之间的轴上距离，且D是图像读取透镜的总长度。附图说明从以下详细的说明并参考附图，本专利技术的特征、实施例和优势将变得显而易见。图1是根据第一实施例的图像读取透镜的结构的第一实例的横截面图；图2是根据第一实施例的图像读取透镜的结构的第二实例的横截面图；图3是根据第一实施例的图像读取透镜的结构的第三实例的横截面图；图4是根据第一实施例的图像读取透镜的结构的第四实例的横截面图；图5是根据第一实施例的图像读取透镜的结构的第五实例的横截面图；图6是根据第一实施例的图像读取透镜的结构的第六实例的横截面图；图7是根据第一实施例的图像读取透镜的结构的第七实例的横截面图；图8显示了图1中的图像读取透镜的第一实例的色差；图9显示了图2中的图像读取透镜的第二实例的色差；图10显示了图3中的图像读取透镜的第三实例的色差；图11显示了图4中的图像读取透镜的第四实例的色差；图12显示了图5中的图像读取透镜的第五实例的色差；图13显示了图6中的图像读取透镜的第六实例的色差；图14显示了图7中的图像读取透镜的第七实例的色差；图15是根据第二实施例的图像读取装置的基本部分的横截面图；图16是根据第三实施例的图像读取装置的基本部分的横截面图；以及图17是根据第四实施例的成像装置的基本部分的横截面图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细地描述图像读取透镜、图像读取装置、和成像装置的实施例。根据第一实施例的图像读取透镜由物侧的前透镜组和像侧的后透镜组组成。前透镜组包含五个透镜，该透镜包括正透镜和负透镜。后透镜组包含负塑料透镜。根据一个实施例，在56度以上的视场角处的图像读取透镜被配置成满足以下四个条件：(1)0<ΣdnN/dt(N)-ΣdnP/dt(P)<25(2)0.10<fa/f×d11/D<0.90(3)-1.5<fb/f<-0.5(4)0.35<d11/D<0.70这里，ΣdnN/dt(N)和ΣdnP/dt(P)是前透镜组在40至60C的温度下沿着He-Ne线的负和正透镜各自的折射率的温度系数的106倍的总合，fa是前透镜组的焦距，fb是后透镜组的焦距，f是整个图像读取透镜的焦距，d11是前透镜组和后透镜组之间的轴上距离，以及D是图像读取透镜的总长度。条件(1)和(2)定义图像读取透镜的成像位置的温度依赖性。随着条件(1)的上限值被超过，包括后透镜组的塑料透镜的六个透镜变得难以发挥良好的成像性能。同时，随着条件(1)的下限值没有被到达，前透镜组无法解决在热量增加期间由后透镜组的负塑料透镜的折射率的减小而造成的焦距的减小。因此，图像读取透镜无法在热量增加期间扩大焦距。条件(2)被设置为通过设置后透镜组来正确地跟随成像位置的改变以及通过调节前和后透镜组之间的间距来根据温度变化而使成像位置最佳化。随着条件(2)的上限值被超过，在热量增加期间图像读取透镜的焦距变得太长，同时随着条件(2)的下限值没有被到达，焦距太短。相应地，随着条件(2)的范围被超过，虽然在装置的内部热量增加的期间用于支撑图像读取透镜和线阵CCD或者CMOS的元件被延伸，但是沿光轴的成像位置很大程度上被偏移。这使得图像读取透镜难以依据使用环境获得高图像质量。也就是说，通过将塑料透镜设置在后透镜组中并且满足条件(1)和(2)，可以改变至图像读取透镜的成像位置的距离，接着透镜保持部延长，并且可以在不同的热环境中获得高图像质量。并且，当透镜筒以及前和后透镜组之间的元件由具有1×10-5至3×10-5的线性系数的常规金属制成时，条件(2)有效。进一步，如果塑料透镜的折射率的温度系数是-1.01×10-4/℃并且来自元件的影响被消除以便详细地将至图像的距离的变化考虑进来，较佳的是满足以下条件(2A)：0.05≤(fa/f×d11/D)/α≤0.50这里，α是第一和后透镜组之间的元件本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种图像读取透镜，其特征在于，包含：前透镜组，所述前透镜组被设置在物侧，包含第一至第五透镜，所述第一至第五透镜包括正透镜和负透镜；以及后透镜组，所述后透镜组被设置在像侧，包含负塑料透镜，其中，所述图像读取透镜具有56度以上的视场角，所述图像读取透镜被形成为满足以下四个条件：(1)0<ΣdnN/dt(N)‑ΣdnP/dt(P)<25(2)0.10<fa/f×d11/D<0.90(3)‑1.5<fb/f<‑0.5(4)0.35<d11/D<0.70这里，ΣdnN/dt(N)和ΣdnP/dt(P)是所述前透镜组在40至60℃的温度下沿着He‑Ne线的所述正透镜和所述负透镜各自的折射率的温度系数的106倍的总合，fa是所述前透镜组的焦距，fb是所述后透镜组的焦距，f是整个所述图像读取透镜的焦距，d11是所述前透镜组和所述后透镜组之间的轴上距离，并且D是所述图像读取透镜的总长度。
【技术特征摘要】
2014.01.28 JP 2014-0138461.一种图像读取透镜，其特征在于，包含：前透镜组，所述前透镜组被设置在物侧，包含第一至第五透镜，所述第一至第五透镜包括正透镜和负透镜；以及后透镜组，所述后透镜组被设置在像侧，包含负塑料透镜，其中，所述图像读取透镜具有56度以上的视场角，所述图像读取透镜被形成为满足以下四个条件：(1)0<ΣdnN/dt(N)-ΣdnP/dt(P)<25(2)0.10<fa/f×d11/D<0.90(3)-1.5<fb/f<-0.5(4)0.35<d11/D<0.70这里，ΣdnN/dt(N)是所述前透镜组在40至60℃的温度下沿着He-Ne线的所述负透镜的折射率的温度系数的106倍的总合，ΣdnP/dt(P)是所述前透镜组在40至60℃的温度下沿着He-Ne线的所述正透镜的折射率的温度系数的106倍的总合，fa是所述前透镜组的焦距，fb是所述后透镜组的焦距，f是整个所述图像读取透镜的焦距，d11是所述前透镜组和所述后透镜组之间的轴上距离，并且D是所述图像读取透镜的总长度。2.如权利要求1所述的图像读取透镜，其特征在于，所述前透镜组被形成为满足以下条件：(5)5<νP-νN<30这里，νP是所述正透镜相对于e线的阿贝数的平均值，并且νN是所述负透镜相对于所述e线的阿贝数的平均值。3.如权利要求1或2中所述的图像读取透镜，其特征在于，所述前透镜组被形成为满足以下条件：(6)-1.2<R3/R11<...
【专利技术属性】
技术研发人员：长能卓哉，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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