專(zhuān)利名稱(chēng)：圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)和使用它的圖象讀取裝置的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種原稿讀取成象光學(xué)系統(tǒng)和使用它的裝置，特別適用于用采用緊湊成象光學(xué)元件的圖象掃描儀、數(shù)字復(fù)印機(jī)、傳真裝置等的行傳感器(linesensor)讀取單色圖象或彩色圖象，其中的緊湊光學(xué)元件中各種象差得到很好的校正并且具有較高的分辨率。
相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)作為用于讀取原稿表面上圖象信息的圖象讀取裝置(圖象掃描儀)，例如在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.3-113961中提出了一種平板型圖象掃描儀。
該平板型圖象掃描儀使得其成象鏡頭和行傳感器固定，并且只有一個(gè)反射鏡移動(dòng)從而對(duì)原稿表面進(jìn)行狹縫曝光和掃描以讀取其上的圖象信息。
近年來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)裝置結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，通常采用集成滑動(dòng)架(integralcarriage)式掃描系統(tǒng)，其中反射鏡、成象鏡頭、行傳感器等互相集成以?huà)呙柙宓谋砻妗?br> 附圖的圖32為現(xiàn)有技術(shù)的集成滑動(dòng)架式掃描系統(tǒng)的圖象讀取裝置主要部分的示意圖。在圖32中，從照明光源1發(fā)出的光束對(duì)直接置于原稿支承臺(tái)2上的原稿8進(jìn)行照明，從原稿8的反射光束其光路在滑動(dòng)架6的內(nèi)部彎折，以所述順序通過(guò)第一、第二和第三反射鏡3a、3b和3c，并由成象鏡頭(成象光學(xué)系統(tǒng))4成象在行傳感器5的表面上?；瑒?dòng)架6由副掃描電機(jī)7沿著圖32中所示箭頭A的方向(副掃描方向)移動(dòng)，從而讀取原稿8的圖象信息。圖32中行傳感器5具有其中以一維方向(主掃描方向)設(shè)置有多個(gè)光接收元件的結(jié)構(gòu)。
附圖的圖33為圖32的圖象讀取光學(xué)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)的示意圖。
在圖33中，標(biāo)記數(shù)碼4表示成象光學(xué)系統(tǒng)，標(biāo)記字母5R、5G和5B表示用于行傳感器5的相應(yīng)顏色R(紅色)、G(綠色)和B(藍(lán)色)的行傳感器，標(biāo)記字母8R、8G和8B表示原稿表面上與行傳感器5R、5G和5B對(duì)應(yīng)的讀取范圍。在圖32所示的圖象讀取裝置中，靜止原稿的表面由滑動(dòng)架6加以?huà)呙瑁腔瑒?dòng)架掃描與行傳感器5和成象鏡頭靜止而原稿8的表面移動(dòng)相當(dāng)，，如圖33所示。通過(guò)對(duì)原稿表面的掃描，同一位置在一定的時(shí)間間隔可以用不同的顏色讀出。在前述結(jié)構(gòu)中，成象鏡頭4包括一個(gè)通常的折射系統(tǒng)，具有軸上色差和放大色差，因此相對(duì)于基準(zhǔn)行傳感器5G，形成在行傳感器5B和5R上的行圖象發(fā)生散焦或位置偏移。因此，當(dāng)相應(yīng)顏色的圖象疊加并再現(xiàn)時(shí)，其圖象發(fā)生顯著的色彩泄漏和重合失調(diào)。也就是說(shuō)，當(dāng)需要比如高孔徑或高分辨率這種性能時(shí)，其需求不能得到滿(mǎn)足。
另一方面，近年來(lái)，同樣在非共軸光學(xué)系統(tǒng)中，引入基準(zhǔn)軸的概念并且使構(gòu)成表面成為不對(duì)稱(chēng)非球面表面已很顯見(jiàn)，從而可以構(gòu)造出其中象差得到充分校正的光學(xué)系統(tǒng)。其設(shè)計(jì)方法的例子在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.9-5650中有公開(kāi)，而其設(shè)計(jì)例子在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.8-292371和8-292372中有公開(kāi)。
這種非共軸光學(xué)系統(tǒng)稱(chēng)作離軸光學(xué)系統(tǒng)(定義為如下光學(xué)系統(tǒng)，含有一個(gè)曲表面(離軸曲表面)，其中當(dāng)考慮沿著通過(guò)圖象中心和光瞳中心的光線(xiàn)的基準(zhǔn)軸時(shí)，在一構(gòu)成表面與該基準(zhǔn)軸的交點(diǎn)處的表面法線(xiàn)不在該基準(zhǔn)軸上，在此情況下，該基準(zhǔn)軸為彎折形狀)。該離軸光學(xué)系統(tǒng)使得其構(gòu)成表面一般為非共軸的，即使在其反射表面上也不發(fā)生遮蔽，因此，采用反射表面的光學(xué)系統(tǒng)易于構(gòu)造。它還具有如下特點(diǎn)，可以相當(dāng)自由地實(shí)現(xiàn)光路的彎折，從而通過(guò)構(gòu)成表面集成模制技術(shù)可以容易地制作集成式光學(xué)系統(tǒng)。
另一方面，原稿讀取系統(tǒng)比如數(shù)字復(fù)印機(jī)需要較高的分辨率和較高的速度，因此，仍然不能通過(guò)集成式光學(xué)系統(tǒng)來(lái)構(gòu)造這種系統(tǒng)。讀取系統(tǒng)中所需的成象鏡頭需要明亮和高分辨率，因此為確保其光學(xué)性能，難以使視場(chǎng)角變大。如果視場(chǎng)角較窄，則結(jié)果使其光路長(zhǎng)度變長(zhǎng)。
另一方面，當(dāng)需要進(jìn)行對(duì)彩色圖象的讀取時(shí)，由于分辨率變得較高，所以由色差引起的各顏色成象位置的差別以及圖象視場(chǎng)中的色差比如顏色重合失調(diào)等對(duì)光學(xué)性能造成不利的影響。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于讀取數(shù)字彩色圖象的原稿讀取成象光學(xué)系統(tǒng)，不會(huì)產(chǎn)生色差并且可以容易地實(shí)現(xiàn)集成滑動(dòng)架式掃描操作，以及提供使用它的圖象讀取裝置。
另外，當(dāng)通常采用離軸反射表面作為成象光學(xué)元件時(shí)，基準(zhǔn)軸光線(xiàn)傾斜地入射在各離軸反射表面上并由之反射，使得成象光束不會(huì)被攔截，因此初始地產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)象差。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種原稿讀取成象光學(xué)系統(tǒng)，其中即使成象光學(xué)系統(tǒng)由離軸反射表面構(gòu)成時(shí)也很少產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)象差，從而其光學(xué)性能不會(huì)大幅度惡化，以及提供使用它的圖象讀取裝置。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)，用于將圖象信息成象在行傳感器上并且讀取該圖象信息，其特征在于具有一個(gè)成象光學(xué)元件，該成象光學(xué)元件含有多個(gè)在基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的離軸反射表面。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件具有用于將基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的出射方向改變?yōu)榕c其入射方向基本上垂直或相反的方向的作用。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件包括多個(gè)含有至少一組彼此相交反射表面的離軸反射表面，并且在該彼此相交的離軸反射表面之間具有一個(gè)光闌。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種圖象讀取裝置，具有原稿放置其上的原稿支承臺(tái)、成象光學(xué)元件和行傳感器，其中由成象光學(xué)元件將原稿表面上的圖象信息成象在行傳感器上，由所述行傳感器讀取圖象信息，并且所述成象光學(xué)元件具有多個(gè)在基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的離軸反射表面。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件的各離軸反射表面上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的彎折方向處于與所述行傳感器的行方向垂直的截面內(nèi)。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，從所述成象光學(xué)元件出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與入射在所述成象光學(xué)元件上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向不同。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，從所述成象光學(xué)元件出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與入射在所述成象光學(xué)元件上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本上正交。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，從所述成象光學(xué)元件出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與入射在所述成象光學(xué)元件上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本上相同。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，入射在所述成象光學(xué)元件上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與從所述成象光學(xué)元件出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向?yàn)榛旧舷喾捶较颉?br> 在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述圖象信息不中間成象在所述成象光學(xué)元件中，而是直接形成在行傳感器上。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件具有一個(gè)光闌，基本上靠近其光入射表面與光出射表面之間光路的中心。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述光闌由位于基本上靠近所述成象光學(xué)元件的光入射表面與光出射表面之間光路中心的離軸反射表面的有效表面構(gòu)成。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，構(gòu)成所述成象光學(xué)元件的內(nèi)部介質(zhì)是空氣。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，構(gòu)成所述成象光學(xué)元件的內(nèi)部介質(zhì)是光學(xué)透明玻璃或塑料。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，當(dāng)反時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為正偏轉(zhuǎn)表面，且順時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面時(shí)，所述成象光學(xué)元件具有至少一組其中正偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的結(jié)構(gòu)或者至少一組其中負(fù)偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的結(jié)構(gòu)。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，當(dāng)反時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為正偏轉(zhuǎn)表面，且順時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面時(shí)，所述成象光學(xué)元件具有至少一組其中正偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的結(jié)構(gòu)以及至少一組其中負(fù)偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的結(jié)構(gòu)。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件由六個(gè)離軸反射表面構(gòu)成，并且當(dāng)反時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為正偏轉(zhuǎn)表面，且順時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面時(shí)，所述成象光學(xué)元件具有相同數(shù)量的正偏轉(zhuǎn)表面和負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，并且最靠近出射端的離軸反射表面相對(duì)于最靠近入射端的離軸反射表面位于入射基準(zhǔn)軸上的原稿一側(cè)。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述正偏轉(zhuǎn)表面和所述負(fù)偏轉(zhuǎn)表面設(shè)置成為相對(duì)于一光闌的相對(duì)偏轉(zhuǎn)表面。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件最靠近入射端的離軸反射表面設(shè)計(jì)成具有會(huì)聚作用。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件的至少一個(gè)表面具有阻斷紅外光的特性。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件位于沿著原稿表面平行于反射鏡的殼體中。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，若在與所述成象光學(xué)元件出射表面上行傳感器的行方向垂直的方向內(nèi)的有效光束寬度定義為Фs，且在行傳感器的行方向內(nèi)的有效光束寬度定義為Фm，則滿(mǎn)足下述條件Фs＜Фm。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種圖象讀取裝置，具有原稿放置其上的原稿支承臺(tái)、成象光學(xué)元件和行傳感器，其中由成象光學(xué)元件將原稿表面上的圖象信息成象在行傳感器上，由所述行傳感器讀取圖象信息，并且該圖象讀取裝置還具有反射鏡和用于將基準(zhǔn)軸光線(xiàn)反射多次的成象光學(xué)元件，且所述成象光學(xué)元件具有將基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的出射方向改變成與入射方向基本上垂直或相反的方向的作用。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件具有多個(gè)在基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的離軸反射表面。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述各離軸反射表面上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的彎折方向處于與所述行傳感器的行方向垂直的截面內(nèi)。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，設(shè)有至少兩個(gè)反射鏡。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件相對(duì)于所述反射鏡位于與所述原稿表面相反的一側(cè)。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件位于沿著所述原稿表面平行于所述反射鏡的殼體中。
在本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種圖象讀取裝置，具有原稿放置其上的原稿支承臺(tái)、成象光學(xué)元件和行傳感器，其中由成象光學(xué)元件將原稿表面上的圖象信息成象在行傳感器上，由所述行傳感器讀取圖象信息，并且所述成象光學(xué)元件具有含有至少一組彼此相交反射表面的多個(gè)離軸反射表面，且在該彼此相交的離軸反射表面之間具有一個(gè)光闌。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件的各離軸反射表面上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的彎折方向處于與所述行傳感器的行方向垂直的截面內(nèi)。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述成象光學(xué)元件中的光闌位于基本上靠近該成象光學(xué)元件的光入射表面與光出射表面之間光路的中心。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述光闌在與所述傳感器行的行方向垂直的截面內(nèi)其孔徑寬度不同于在與該行方向平行的方向上的孔徑寬度。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述光闌和與之靠近的離軸反射表面一體構(gòu)造。
在前述圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步方面，所述圖象信息是彩色圖象。
圖2為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例1的主要部分示意圖。
圖3為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例1的象差。
圖4為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例2的主要部分示意圖。
圖5為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例2的主要部分示意圖。
圖6為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例2的象差。
圖7為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例3的主要部分示意圖。
圖8為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例3的主要部分示意圖。
圖9為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例3的象差。
圖10為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例4的主要部分截面圖。
圖11為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例5的主要部分截面圖。
圖12為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例6的主要部分截面圖。
圖13為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例7的主要部分截面圖。
圖14為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例8的主要部分截面圖。
圖15為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例9的主要部分示意圖。
圖16為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例9的主要部分示意圖。
圖17為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例10的主要部分示意圖。
圖18為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例10的主要部分示意圖。
圖19為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例11的主要部分示意圖。
圖20為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例11的主要部分示意圖。
圖21A、21B和21C為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例12的主要部分示意圖。
圖22為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例12的主要部分示意圖。
圖23為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例13的主要部分示意圖。
圖24為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例13的主要部分示意圖。
圖25為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例14的主要部分示意圖。
圖26為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例14的主要部分示意圖。
圖27為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例15的主要部分示意圖。
圖28為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例15的主要部分示意圖。
圖29為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例16的主要部分示意圖。
圖30為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例16的主要部分示意圖。
圖31表示本發(fā)明成象光學(xué)元件的離軸光學(xué)系統(tǒng)的定義。
圖32表示現(xiàn)有技術(shù)集成滑動(dòng)架式掃描光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例。
圖33為表示現(xiàn)有技術(shù)彩色圖象讀取裝置的主要部分的示意圖。
圖34為本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例17的主要部分截面圖。
圖35表示本發(fā)明圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例17的象差。
圖36為本發(fā)明圖象讀取裝置的實(shí)施例17的主要部分示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明圖1A至1C為用在本發(fā)明圖象讀取裝置中的圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例1的圖示。
圖1A為副掃描截面圖，圖1B為主掃描截面圖，圖1C為主要部分的透視圖。
圖2為將圖1A至1C的圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于集成式掃描光學(xué)系統(tǒng)的圖象讀取裝置時(shí)的主要部分示意圖。
下面參照


本發(fā)明實(shí)施例的細(xì)節(jié)。
本發(fā)明圖象讀取裝置的成象光學(xué)系統(tǒng)(圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng))通過(guò)采用主要含有多個(gè)具有曲率的離軸反射表面的成象光學(xué)元件而設(shè)計(jì)成使得其光路長(zhǎng)度較短，并且基本上較少產(chǎn)生色差。在有些情況下，該圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)還具有透鏡、反射鏡等。在圖1A至1C中，成象光學(xué)元件4a具有五個(gè)帶有曲率的離軸反射表面(R3至R7)，其內(nèi)部介質(zhì)為光學(xué)樹(shù)脂，其中基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的入射光線(xiàn)LPI的方向與其出射光線(xiàn)LPO的方向彼此不同，這些反射表面作用在于使原稿表面8上的圖象成象在行傳感器5上。各離軸反射表面采用如下結(jié)構(gòu)，使得沿著與其中設(shè)有行傳感器5的傳感器的方向(X方向)垂直的方向(Y方向)的截面即副掃描截面(YZ截面)內(nèi)的光路彎折。
另外，用于以反時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為正偏轉(zhuǎn)表面，用于以順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面。這樣，圖1A和1B的成象光學(xué)元件4a的結(jié)構(gòu)為從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R3為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R4為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R5為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R6為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R7為正偏轉(zhuǎn)表面。
其結(jié)果是，從出射表面R8出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)LPO的方向基本垂直于入射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)LPI的方向。正偏轉(zhuǎn)表面繼續(xù)偏轉(zhuǎn)表面的結(jié)構(gòu)，其后負(fù)偏轉(zhuǎn)表面繼之，從而光路沿著基本正交于入射光線(xiàn)的方向傳播，因此成象光學(xué)元件4a可以呈現(xiàn)空間上有效的布置。
圖1A表示在與行傳感器5的行方向(X方向)垂直的截面即副掃描截面內(nèi)的光路，圖1B表示在與行傳感器5的行方向平行的截面即主掃描截面(XZ截面)內(nèi)的光路。圖1C表示成象光學(xué)元件4a的光路的透視圖。
從圖1A和1B中可以看出，在主掃描截面內(nèi)，光束寬度從光闌表面SP逐漸變寬，而在副掃描截面內(nèi)，光束寬度幾乎不變，與各表面無(wú)關(guān)。也就是說(shuō)，若在與成象光學(xué)元件4a的出射表面R8上行傳感器5的行方向(X方向)垂直的方向即副掃描方向(Y方向)內(nèi)的有效光束寬度定義為Фs，而在行傳感器5的行方向即主掃描方向(X方向)內(nèi)的有效光束寬度定義為Фm，則滿(mǎn)足下述條件Фs＜Фm相應(yīng)地，為了構(gòu)造緊湊的圖象讀取裝置，優(yōu)選在副掃描截面內(nèi)使光路彎折。通過(guò)這種光路彎折，可以采用適用于集成滑動(dòng)架式掃描光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例1中，各離軸反射表面的會(huì)聚光焦度設(shè)計(jì)成使得正會(huì)聚光焦度和負(fù)會(huì)聚光焦度交替排列以便可以獲得良好的成象性能。
在反射表面的構(gòu)造中，為了將其構(gòu)造成不互相遮蔽光路，不可避免地需要將相鄰表面之間的間隔在一定程度上保持較大。相應(yīng)地，優(yōu)選將不同特性的表面設(shè)置在其附近從而校正象差。優(yōu)選地為此目的會(huì)聚光焦度的結(jié)構(gòu)可以是使得正會(huì)聚光焦度和負(fù)會(huì)聚光焦度交替排列。
在實(shí)施例1中，原稿表面上的圖象設(shè)計(jì)成不中間成象在成象光學(xué)元件4a中，而是在從成象光學(xué)元件4a出射之后直接成象在行傳感器5上。從而各離軸反射表面的曲率可以作得較小，因此易于抑制在各反射表面中產(chǎn)生的象差。由于原稿表面上圖象不中間成象在成象光學(xué)元件4a上的構(gòu)造，所以在行傳感器5的行方向(X方向)上，光束隨著其離開(kāi)光闌SP而展寬。在實(shí)施例1中，光闌SP設(shè)在靠近成象光學(xué)元件4a光路中心的離軸反射表面上，使得成象光學(xué)元件4a的入射表面R2和出射表面R8上的有效光束在主掃描方向不會(huì)變大。這也有助于成象光學(xué)元件4a的緊湊構(gòu)造。
除了采用上述結(jié)構(gòu)之外，將離軸反射表面作成自由形狀表面從而確保所需的光學(xué)性能。另外，在實(shí)施例1中，入射表面R2和出射表面R8為折射表面，這構(gòu)成引起色差產(chǎn)生的因素。因此，將這兩個(gè)表面作成自由形狀表面以抑制象差的產(chǎn)生，并且對(duì)色差之外的其它象差進(jìn)行校正。在實(shí)施例1中，相鄰離軸反射表面之間的介質(zhì)由光學(xué)透明塑料PMMA制成。它也可以由玻璃制成。
圖2表示用于讀取彩色圖象或單色圖象的原稿讀取裝置的例子，采用圖1A至1C中所示實(shí)施例1的成象光學(xué)元件4a構(gòu)造而成。當(dāng)本發(fā)明的圖象讀取裝置攝取作為目標(biāo)的彩色圖象時(shí)，它采用圖33中所示的傳感器。
在圖2中，標(biāo)記數(shù)碼1表示光源，標(biāo)記數(shù)碼2表示原稿支承玻璃臺(tái)，標(biāo)記字母3a和3b表示第一和第二反射鏡，標(biāo)記字母4a表示成象光學(xué)元件，標(biāo)記數(shù)碼5表示由CCD等構(gòu)成的行傳感器，標(biāo)記數(shù)碼6表示滑動(dòng)架(殼體)。
置于原稿支承玻璃臺(tái)2上的原稿8可以由成象光學(xué)元件4a通過(guò)反射鏡3a和3b的中介成象在行傳感器5上，可以讀取原稿8的一行。為了構(gòu)造緊湊的原稿讀取裝置，光路由第一和第二反射鏡3a和3b加以折疊。成象光學(xué)元件4a也有助于折疊光路。通過(guò)采用成象光學(xué)元件4a，集成滑動(dòng)架式光學(xué)系統(tǒng)的原稿讀取裝置可以由包括兩個(gè)反射鏡和成象光學(xué)元件的少量光學(xué)部件構(gòu)成。
與圖32的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，其光路僅由所述成象光學(xué)元件基本上彎折成直角，這與在成象光學(xué)系統(tǒng)中采用含有反射鏡的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，并且該圖象讀取裝置可以作成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。該集成滑動(dòng)架式光學(xué)系統(tǒng)沿著與行傳感器的行方向(X方向)垂直的方向即副掃描方向(Y方向或A方向)對(duì)原稿8和滑動(dòng)架6彼此相對(duì)地進(jìn)行掃描，從而對(duì)原稿8的表面進(jìn)行二維讀取。
圖3表示實(shí)施例1中沿行傳感器的行方向關(guān)于五個(gè)點(diǎn)(圖象高度)的象差。在圖3中，X表示原稿表面上的高度。
圖4為本發(fā)明成象光學(xué)元件的實(shí)施例2的主要部分截面圖。
實(shí)施例2中的成象光學(xué)元件4b為使得對(duì)于基準(zhǔn)軸光線(xiàn)出射表面R9相對(duì)于入射表面R2的方向是相同的，并且只有具有曲率的離軸反射表面由六個(gè)表面(R3至R8)構(gòu)成。相鄰反射表面之間的介質(zhì)是空氣，并且是其中基本上不產(chǎn)生色差的中空結(jié)構(gòu)。通過(guò)偶數(shù)次反射，入射光線(xiàn)的方向和出射光線(xiàn)的方向變?yōu)榛旧贤环较颉?br> 圖4的成象光學(xué)元件4b的結(jié)構(gòu)為，從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R3為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R4為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R5為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R6為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R7為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R8為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面。
其結(jié)果是，出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)與入射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)基本上為同一方向。將偏轉(zhuǎn)表面的結(jié)構(gòu)作成使得其中正偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的組與其中負(fù)偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的組交替排列，從而光路沿著基本平行于入射光線(xiàn)的方向傳播，因此成象光學(xué)元件4b可以呈現(xiàn)空間上有效的布置。
在實(shí)施例2中，如實(shí)施例1中一樣，原稿圖象設(shè)計(jì)成不中間成象在成象光學(xué)元件4b中，而是直接成象在行傳感器5上，從而各離軸反射表面的曲率可以作得較小。另外，光闌SP設(shè)在靠近成象光學(xué)元件4b光路中心的位置，使得成象光學(xué)元件4b的入射表面R2和出射表面R9上的有效光束在主掃描方向不會(huì)變大。
圖5表示實(shí)施例2的成象光學(xué)元件4b應(yīng)用于原稿讀取裝置的例子。圖5中的構(gòu)成部件與圖2中基本類(lèi)似。標(biāo)記字母3C表示反射鏡。在圖5中，由多個(gè)透鏡構(gòu)成的傳統(tǒng)成象鏡頭可以替換為由少量部件構(gòu)成的成象光學(xué)元件4b。成象光學(xué)元件4b的結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生色差，因此可以容易地構(gòu)成能夠進(jìn)行彩色讀取而不會(huì)產(chǎn)生顏色重合失調(diào)的集成滑動(dòng)架式光學(xué)系統(tǒng)。
圖6表示實(shí)施例2中沿行傳感器的行方向在五個(gè)點(diǎn)(圖象高度)處的象差。在圖6中，X表示原稿表面上的高度。
圖7為本發(fā)明成象光學(xué)元件4c的實(shí)施例3的主要部分截面圖。實(shí)施例3中的成象光學(xué)元件為使得反射表面為六個(gè)表面(R3至R8)并且相鄰反射表面之間的介質(zhì)為空氣。相應(yīng)地，成象光學(xué)元件4c具有其中不產(chǎn)生色差的結(jié)構(gòu)。通過(guò)偶數(shù)次反射，出射光線(xiàn)的方向變?yōu)榕c入射光線(xiàn)的方向基本相反。
圖7的成象光學(xué)元件4c的結(jié)構(gòu)為，從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R3為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R4為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R5為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R6為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R7為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R8為正偏轉(zhuǎn)表面。其結(jié)果是，出射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與入射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本上相反。將偏轉(zhuǎn)表面的結(jié)構(gòu)作成使得其中正偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的組與其中負(fù)偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的組交替排列，從而光路沿著基本正交于入射光線(xiàn)的方向傳播，因此成象光學(xué)元件4c可以呈現(xiàn)空間上有效的布置。
在實(shí)施例3中，如實(shí)施例1中一樣，原稿圖象設(shè)計(jì)成不中間成象在成象光學(xué)元件4c中，而是直接成象在行傳感器5上，從而各離軸反射表面的曲率可以作得較小。另外，光闌SP設(shè)在靠近成象光學(xué)元件4c光路中心的位置，使得成象光學(xué)元件4c的入射表面R2和出射表面R9上的有效光束不會(huì)變大。
圖8表示實(shí)施例3的成象光學(xué)元件4c應(yīng)用于原稿讀取裝置的例子。圖8中的構(gòu)成部件與圖2中基本類(lèi)似。在圖8中，成象光學(xué)元件4c構(gòu)造成使得出射光線(xiàn)以與入射光線(xiàn)方向相反的方向出射，這與兩次彎折的光路相對(duì)應(yīng)，并且如圖2的原稿讀取裝置中一樣，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)可以減少反射鏡。另外，考慮到行傳感器5的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)。
圖9表示實(shí)施例3中沿行傳感器的行方向在五個(gè)點(diǎn)(圖象高度)處的象差。在圖9中，X表示原稿表面上的高度。
圖10至14為本發(fā)明成象光學(xué)元件的實(shí)施例4至8的主要部分截面圖。
圖10至14的成象光學(xué)元件其成象操作主要由多個(gè)反射表面完成。存在這些成象光學(xué)元件任意一個(gè)具有五個(gè)反射表面的情況。根據(jù)設(shè)在原稿讀取裝置中的反射鏡結(jié)構(gòu)，適當(dāng)選擇圖10至14中所示成象光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)，以便實(shí)現(xiàn)更緊湊的結(jié)構(gòu)。另外，即使在成象光學(xué)元件中反射表面的數(shù)量為六個(gè)以上的情況下，可以構(gòu)造出成象光學(xué)元件的數(shù)種結(jié)構(gòu)，因此可以對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇以適應(yīng)原稿讀取裝置的結(jié)構(gòu)。
圖15為本發(fā)明成象光學(xué)元件的實(shí)施例9的主要部分截面圖。
圖16表示實(shí)施例9的成象光學(xué)元件應(yīng)用于原稿讀取裝置的例子。
實(shí)施例9的成象光學(xué)元件4d為使得反射表面包括五個(gè)表面(R3、R4、R6至R8)并且相鄰反射表面之間的介質(zhì)為空氣。相應(yīng)地，成象光學(xué)元件4d具有其中不產(chǎn)生色差的結(jié)構(gòu)。
圖15的成象光學(xué)元件4d的結(jié)構(gòu)為，從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R3為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R4為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R6為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R7為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R8為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面。通過(guò)此結(jié)構(gòu)，從反射鏡3b出射的光束朝向成象光學(xué)元件4d中第一反射鏡一側(cè)折彎，此后使該光束沿與該反射鏡相反的方向出射。
也就是說(shuō)，通過(guò)奇數(shù)次反射，出射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向變?yōu)榕c入射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本上垂直。從用于使光路重復(fù)彎折的兩個(gè)反射鏡3a和3b出射的光束被成象并沿著垂直于入射方向的方向彎折，從而沿著與該反射鏡相反方向的成象光學(xué)元件4d中的光路傳播，從而可以呈現(xiàn)空間上有效的布置。
在實(shí)施例9中，如實(shí)施例1中一樣，原稿圖象設(shè)計(jì)成不中間成象在成象光學(xué)元件4d中，而是直接成象在行傳感器5上，從而各離軸反射表面的曲率可以作得較小。另外，光闌SP設(shè)在靠近成象光學(xué)元件4d光路中心的位置，使得成象光學(xué)元件4d的入射表面R2和出射表面R9上的有效光束不會(huì)變大。如圖所示，成象光學(xué)元件4d具有使光路折彎的作用，因此可以用僅包括兩個(gè)反射鏡和成象光學(xué)元件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)集成滑動(dòng)架式圖象讀取裝置。
圖17為本發(fā)明成象光學(xué)元件的實(shí)施例10的主要部分截面圖。
圖18表示實(shí)施例10的成象光學(xué)元件應(yīng)用于原稿讀取裝置的例子。
實(shí)施例10的成象光學(xué)元件4e為使得反射表面包括五個(gè)表面(R3、R4、R6至R8)并且相鄰反射表面之間的介質(zhì)為空氣。相應(yīng)地，成象光學(xué)元件4e具有其中不產(chǎn)生色差的結(jié)構(gòu)。
圖17的成象光學(xué)元件4e的結(jié)構(gòu)為，從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R3為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R4為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R6為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R7為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R8為正偏轉(zhuǎn)表面。通過(guò)此結(jié)構(gòu)，從反射鏡3b出射的光束直線(xiàn)向下射向成象光學(xué)元件4e，然后出射射向反射鏡一側(cè)。
也就是說(shuō)，通過(guò)奇數(shù)次反射，出射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與入射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本上垂直。從用于使光路重復(fù)彎折的兩個(gè)反射鏡3a和3b出射的光束被成象光學(xué)元件4e成象，光路被彎折成沿著基本上正交于入射方向的方向，從而朝著該反射鏡傳播，從而可以呈現(xiàn)空間上有效的布置。
在實(shí)施例10中，如實(shí)施例1中一樣，原稿圖象設(shè)計(jì)成不中間成象在成象光學(xué)元件4e中，而是直接形成在行傳感器5上，從而各離軸反射表面的曲率可以作得較小。另外，光闌SP設(shè)在靠近成象光學(xué)元件4e光路中心的位置，使得成象光學(xué)元件4e的入射表面R2和出射表面R9上的有效光束不會(huì)變大。如圖所示，成象光學(xué)元件4e具有使光路折彎的作用，因此可以用僅包括兩個(gè)反射鏡和成象光學(xué)元件4e的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)集成滑動(dòng)架式圖象讀取裝置。
圖19為本發(fā)明成象光學(xué)元件的實(shí)施例11的主要部分截面圖。
圖20表示實(shí)施例11的成象光學(xué)元件應(yīng)用于原稿讀取裝置的例子。
實(shí)施例11的成象光學(xué)元件4f為使得反射表面包括六個(gè)表面(R3至R5、R7至R9)。同樣，成象光學(xué)元件4f中相鄰反射表面之間的介質(zhì)為空氣。相應(yīng)地，成象光學(xué)元件4f具有其中不產(chǎn)生色差的結(jié)構(gòu)。
圖19的成象光學(xué)元件4f的結(jié)構(gòu)為，從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R3為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R4為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R5為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R7為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R8為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R9為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面。在圖20中，從反射鏡3a出射的光束其光路在成象光學(xué)元件4f中彎折，然后基本上直線(xiàn)向下傳播并出射。
也就是說(shuō)，從成象光學(xué)元件4f出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與入射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本上相反。從用于使光路重復(fù)彎折的兩個(gè)反射鏡3a和3b出射的光束被成象光學(xué)元件4f成象，其光路被反轉(zhuǎn)并彎折而向下傳播，從而可以呈現(xiàn)空間上有效的布置。
在實(shí)施例11中，如實(shí)施例1中一樣，原稿圖象設(shè)計(jì)成不中間成象在成象光學(xué)元件4f中，而是直接形成在行傳感器5上，從而各離軸反射表面的曲率可以作得較小。另外，光闌SP設(shè)在靠近成象光學(xué)元件4f光路中心的位置，使得成象光學(xué)元件4f的入射表面R2和出射表面R10上的有效光束不會(huì)變大。如圖所示，該成象光學(xué)元件具有使光路折彎的作用，因此可以用僅包括兩個(gè)反射鏡3a和3b以及成象光學(xué)元件4f的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)集成滑動(dòng)架式圖象讀取裝置。在此結(jié)構(gòu)中，反射鏡3b反射光束的頻率得以降低，因此可以將反射鏡3b作得較小。
上述成象光學(xué)元件4d至4f采用了自由形狀表面的反射表面，因而比傳統(tǒng)成象光學(xué)系統(tǒng)更加縮短了原稿表面與成象光學(xué)元件之間的距離，從而實(shí)現(xiàn)了集成滑動(dòng)架式圖象讀取裝置。
圖21A至21C為本發(fā)明成象光學(xué)元件的實(shí)施例12的主要部分截面圖。本實(shí)施例的成象光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)與圖17的實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)相同。
圖22表示實(shí)施例12的成象光學(xué)元件應(yīng)用于原稿讀取裝置的例子。
圖21A至21C的成象光學(xué)元件具有五個(gè)離軸反射表面(R3、R4、R6至R8)，其基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的入射光線(xiàn)方向以及出射光線(xiàn)方向彼此不同，并且具有曲率，作用在于將原稿表面8成象在行傳感器5上。相鄰反射表面之間的介質(zhì)為空氣。相應(yīng)地，成象光學(xué)元件4g具有其中不產(chǎn)生色差的結(jié)構(gòu)。各離軸反射表面采用在與行傳感器5的行方向垂直的截面即副掃描截面內(nèi)彎折光路的結(jié)構(gòu)。
圖21A至21C的成象光學(xué)元件4g的結(jié)構(gòu)為，從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R3為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R4為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R6為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R7為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R8為正偏轉(zhuǎn)表面。其結(jié)果是，出射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本上垂直于入射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向。
在圖21A至21C中，光闌SP設(shè)在彼此相交的第二反射表面R4與第三反射表面R6之間。圖21A表示在與行傳感器的行方向垂直的截面即副掃描截面內(nèi)的光路，圖21B表示在與行傳感器的行方向平行的截面即主掃描截面內(nèi)的光路。圖21C表示前述光路的透視圖。
在成象光學(xué)元件4g中，原稿表面上的圖象設(shè)計(jì)成不中間成象在成象光學(xué)元件中，而是在從成象光學(xué)元件出射之后直接成象在行傳感器5上。從而各離軸反射表面的曲率可以作得較小，因此易于抑制各反射表面中產(chǎn)生的象差。然而，在相鄰反射表面的構(gòu)造中，為了將其構(gòu)造成不互相遮蔽光路，不可避免地需要將相鄰表面之間的間隔在一定程度上保持較大。但是由于原稿表面上圖象不中間成象在成象光學(xué)元件中的構(gòu)造，所以在行傳感器的行方向上，光束隨著其離開(kāi)光闌而展寬。
在本實(shí)施例中，光闌SP設(shè)在靠近成象光學(xué)元件光路中心的位置，使得成象光學(xué)元件的入射表面和出射表面上的有效光束在主掃描方向不會(huì)變大。光束總是傾斜地入射在離軸反射表面上并由之反射，因此產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)象差，因而基本上優(yōu)選采用能夠抵銷(xiāo)不對(duì)稱(chēng)象差的結(jié)構(gòu)。
因此，在本實(shí)施例中，設(shè)在光闌S之前以及之后的離軸反射表面構(gòu)成一組彼此相交的離軸反射表面，從而變?yōu)殛P(guān)于光闌基本上對(duì)稱(chēng)。另外，在此結(jié)構(gòu)中，與該組彼此相交的離軸反射表面相鄰的離軸反射表面不得不呈現(xiàn)與該彼此相交離軸反射表面平行的布置，并且相鄰的離軸反射表面采用彼此相交的結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，光闌的這種布置使得光闌能夠與彼此相交的離軸反射表面以及與之相鄰的離軸反射表面之一構(gòu)造為一體。
在圖22中，標(biāo)記數(shù)碼2表示原稿支承玻璃臺(tái)，標(biāo)記字母3a和3b表示第一和第二反射鏡，標(biāo)記字母4g表示成象光學(xué)元件，標(biāo)記數(shù)碼5表示由CCD等構(gòu)成的行傳感器。
置于原稿支承玻璃臺(tái)2上的原稿8由成象光學(xué)元件4g成象在行傳感器5上，并且可以讀取原稿的一行。為了構(gòu)造緊湊的原稿讀取裝置，光路由第一和第二反射鏡3a和3b加以折疊。成象光學(xué)元件4g也有助于折疊光路。通過(guò)采用成象光學(xué)元件4g，集成滑動(dòng)架式光學(xué)系統(tǒng)的原稿讀取裝置可以由包括兩個(gè)反射鏡和成象光學(xué)元件的少量光學(xué)部件構(gòu)成。
與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，光路僅由所述成象光學(xué)元件基本上彎折成直角，這與在成象光學(xué)系統(tǒng)中采用含有反射鏡的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，并且可以簡(jiǎn)化圖象讀取裝置的結(jié)構(gòu)。該集成滑動(dòng)架式光學(xué)系統(tǒng)沿著與行傳感器的行方向垂直的方向即副掃描方向進(jìn)行掃描，從而對(duì)原稿表面進(jìn)行二維讀取。
圖23為本發(fā)明成象光學(xué)元件的實(shí)施例13的主要部分截面圖。本實(shí)施例的成象光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)與圖17的實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)相同。
圖24表示實(shí)施例13的成象光學(xué)元件應(yīng)用于原稿讀取裝置的例子。
本實(shí)施例的成象光學(xué)元件4h具有五個(gè)離軸反射表面(R3、R4、R6至R8)，并且相鄰反射表面之間的介質(zhì)為空氣。相應(yīng)地，該成象光學(xué)元件具有其中不產(chǎn)生色差的結(jié)構(gòu)。
成象光學(xué)元件4h的結(jié)構(gòu)為，從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R3為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R4為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R6為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R7為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R8為正偏轉(zhuǎn)表面。從成象光學(xué)元件4h出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本上垂直于入射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向。在此結(jié)構(gòu)中，光闌SP設(shè)在彼此相交定位的第二反射表面R4與第三反射表面R6之間。光闌SP設(shè)在靠近成象光學(xué)元件4h光路中心的位置，因此成象光學(xué)元件的入射表面和出射表面上的有效光束不會(huì)變大。
基本上優(yōu)選采用其中不對(duì)稱(chēng)象差得以抵銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)，因此，設(shè)在光闌SP之前以及之后的離軸反射表面構(gòu)成一組彼此相交的離軸反射表面，從而關(guān)于光闌SP基本上對(duì)稱(chēng)。
圖25為本發(fā)明成象光學(xué)元件的實(shí)施例14的主要部分截面圖。本實(shí)施例的成象光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)與圖1A和1B的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)相同。
圖26表示實(shí)施例14的成象光學(xué)元件應(yīng)用于原稿讀取裝置的例子。
成象光學(xué)元件4i具有五個(gè)反射表面(R3至R7)，并且相鄰反射表面之間的介質(zhì)為空氣。相應(yīng)地，成象光學(xué)元件4i具有其中不產(chǎn)生色差的結(jié)構(gòu)。成象光學(xué)元件4i的結(jié)構(gòu)為，從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R3為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R4為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R5為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R6為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R7為正偏轉(zhuǎn)表面。通過(guò)此結(jié)構(gòu)，從成象光學(xué)元件4i出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)沿著基本上正交于入射方向的方向出射。在此結(jié)構(gòu)中，光闌SP設(shè)在彼此相交的第三反射表面R5與第四反射表面R6之間。
另外，光闌SP設(shè)在靠近成象光學(xué)元件4i光路中心的位置，使得成象光學(xué)元件的入射表面和出射表面上的有效光束不會(huì)變大?；旧蟽?yōu)選采用其中不對(duì)稱(chēng)象差得以抵銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)，因此，設(shè)在光闌之前以及之后的離軸反射表面構(gòu)成一組彼此相交的離軸反射表面，從而關(guān)于光闌基本上對(duì)稱(chēng)。
圖27為本發(fā)明成象光學(xué)元件的實(shí)施例15的主要部分截面圖。本實(shí)施例的成象光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)與圖7的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)相同。
圖28表示實(shí)施例15的成象光學(xué)元件應(yīng)用于原稿讀取裝置的例子。
成象光學(xué)元件4j具有六個(gè)離軸反射表面(R3至R5、R7至R9)。該成象光學(xué)元件中相鄰反射表面之間的介質(zhì)為空氣。相應(yīng)地，該成象光學(xué)元件具有其中不產(chǎn)生色差的結(jié)構(gòu)。成象光學(xué)元件4j的結(jié)構(gòu)為，從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R3為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R4為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R5為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R7為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R8為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R9為正偏轉(zhuǎn)表面。通過(guò)此結(jié)構(gòu)，入射光束在該成象光學(xué)元件中基本上直線(xiàn)向下傳播，然后經(jīng)過(guò)偶數(shù)次反射而出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與入射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本相反。
原稿圖象設(shè)計(jì)成不中間成象在成象光學(xué)元件中，而是直接形成在行傳感器5上，從而各離軸反射表面的曲率可以作得較小。另外，光闌SP設(shè)在彼此相交定位的第三反射表面R5與第四反射表面R7之間。由于光闌SP靠近成象光學(xué)元件4j光路中心的位置，所以成象光學(xué)元件4j的入射表面和出射表面上的有效光束不會(huì)變大?；旧蟽?yōu)選采用其中不對(duì)稱(chēng)象差得以抵銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)，因此，設(shè)計(jì)一組彼此相交的離軸反射表面，使得設(shè)在光闌之前以及之后的離軸反射表面變?yōu)殛P(guān)于光闌基本上對(duì)稱(chēng)。
圖29為本發(fā)明成象光學(xué)元件的實(shí)施例16的主要部分截面圖。
圖30表示實(shí)施例16的成象光學(xué)元件應(yīng)用于原稿讀取裝置的例子。
成象光學(xué)元件4k具有六個(gè)離軸反射表面(R3至R5、R7至R9)。該成象光學(xué)元件中相鄰反射表面之間的介質(zhì)為空氣。相應(yīng)地，成象光學(xué)元件4k具有其中不產(chǎn)生色差的結(jié)構(gòu)。成象光學(xué)元件4k的結(jié)構(gòu)為，從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R3為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R4為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R5為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R7為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R8為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R9為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面。通過(guò)此結(jié)構(gòu)，入射光束在該成象光學(xué)元件中基本上直線(xiàn)向下傳播，然后經(jīng)過(guò)偶數(shù)次反射而出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與入射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本相同。
原稿圖象設(shè)計(jì)成不中間成象在成象光學(xué)元件中，而是直接形成在行傳感器5上，從而各離軸反射表面的曲率可以作得較小。另外，光闌SP設(shè)在彼此相交定位的第三反射表面R5與第四反射表面R7之間。由于光闌SP靠近成象光學(xué)元件光路中心的位置，所以成象光學(xué)元件的入射表面和出射表面上的有效光束不會(huì)變大。基本上優(yōu)選采用其中不對(duì)稱(chēng)象差得以抵銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)，因此，設(shè)計(jì)一組彼此相交的離軸反射表面，使得設(shè)在光闌SP之前以及之后的離軸反射表面變?yōu)殛P(guān)于光闌基本上對(duì)稱(chēng)。該原稿讀取裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本上相同。
圖34為本發(fā)明成象光學(xué)元件的實(shí)施例17的主要部分截面圖。
圖36表示實(shí)施例17的成象光學(xué)元件應(yīng)用于原稿讀取裝置的例子。
在實(shí)施例17的成象光學(xué)元件4中，對(duì)于基準(zhǔn)軸光線(xiàn)其出射表面R11相對(duì)于入射表面R3的方向是相同的，只有具有曲率的離軸反射表面由六個(gè)表面(R4至R6、R8至R10)構(gòu)成。相鄰反射表面之間的介質(zhì)為空氣，并且該成象光學(xué)元件基本上為其中不產(chǎn)生色差的中空結(jié)構(gòu)。通過(guò)偶數(shù)次反射，入射光線(xiàn)的方向與出射光線(xiàn)的方向變?yōu)榛旧舷嗤姆较颉?br> 圖34的成象光學(xué)元件4的結(jié)構(gòu)為，從原稿表面8一側(cè)依次為，表面R4為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R5為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R6為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R8為正偏轉(zhuǎn)表面，表面R9為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，表面R10為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面。
最靠近出射端的表面R10比最靠近入射端的表面R4設(shè)置得更加靠近入射基準(zhǔn)軸上的原稿一側(cè)。通過(guò)此設(shè)置，從元件4出射并到達(dá)成象位置的光路，也即所謂的后焦距部分，可以設(shè)置在其中入射光到達(dá)表面R4的部分的下方并基本上與之平行，因而可以呈現(xiàn)空間上有效的設(shè)置。
基本上優(yōu)選采用其中不對(duì)稱(chēng)象差得以抵銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)，因此，設(shè)在光闌SP之前以及之后的離軸反射表面構(gòu)造成其中表面R6為負(fù)，而表面R8為正，表面R5為正，而表面R9為負(fù)，表面R4為正，而表面R10為負(fù)，當(dāng)圍繞光闌轉(zhuǎn)動(dòng)180°時(shí)，它們是相同的。
從表面R4射向表面R5的光束會(huì)聚從而使表面R4的下一離軸反射表面較小。另外，這些離軸反射表面的至少一個(gè)具有阻斷紅外光的作用，從而可以防止彩色圖象的黑色部分變?yōu)槲⒓t。作為阻斷紅外光的一個(gè)例子，可以通過(guò)蒸發(fā)-淀積或浸沾二向色性薄膜來(lái)形成離軸反射表面。
在圖36中，標(biāo)記數(shù)碼2表示原稿支承玻璃臺(tái)，標(biāo)記字母3a、3b和3c表示第一、第二和第三反射鏡，標(biāo)記字母4表示成象光學(xué)元件，標(biāo)記數(shù)碼5表示由CCD等構(gòu)成的行傳感器。置于原稿支承玻璃臺(tái)2上的原稿8由成象光學(xué)元件4成象在行傳感器5上，從而可以讀取原稿的一行。為了構(gòu)造緊湊的原稿讀取裝置，光路由第一、第二和第三反射鏡3a、3b和3c加以折疊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，不必將透鏡設(shè)置成與反射鏡平行并位于其下，因此，可以將成象光學(xué)元件深度方向(垂直于圖36的紙面的方向)作得較薄。另外，將CCD等沿著副掃描方向設(shè)置，因此在深度方向不存在CCD基板等的凸起，從而可以將該元件作得較薄。
本發(fā)明的成象光學(xué)元件可以應(yīng)用于光學(xué)裝置比如彩色復(fù)印機(jī)、單色復(fù)印機(jī)和圖象掃描儀。特別地，它最適于需要沒(méi)有顏色重合失調(diào)的明亮F數(shù)和高質(zhì)量圖象的彩色數(shù)字復(fù)印機(jī)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，使入射端上的NA作得相同，從而在行傳感器上沿著與行傳感器的行方向垂直的截面方向即副掃描方向的性能與沿著與行傳感器的行方向平行的截面方向即主掃描方向的性能可以基本上相同。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在光闌中，將垂直于行傳感器行方向的截面內(nèi)的孔徑寬度與平行于行傳感器行方向的截面內(nèi)的孔徑寬度設(shè)成互不相同。這是因?yàn)殡x軸反射表面在方位角方向的曲率基本上互不相同，因此光線(xiàn)通過(guò)成象光學(xué)元件的路徑變得不對(duì)稱(chēng)。
由于必須將不對(duì)稱(chēng)光闌設(shè)置成使其方向與離軸反射表面的方向一致，所以?xún)?yōu)選離軸反射表面靠近光闌并且將光闌構(gòu)造成彼此一體。
本發(fā)明的構(gòu)造適用于彩色復(fù)印機(jī)、單色復(fù)印機(jī)和圖象掃描儀。
根據(jù)上述各實(shí)施例的每一個(gè)，在用行傳感器和成象光學(xué)系統(tǒng)讀取彩色和單色圖象信息的圖象讀取裝置中，成象光學(xué)系統(tǒng)由含有多個(gè)帶有曲率的離軸反射表面的成象光學(xué)元件構(gòu)成，從而實(shí)現(xiàn)在彩色圖象情況下能夠進(jìn)行沒(méi)有顏色重合失調(diào)的高分辨率圖象讀取且具有緊湊結(jié)構(gòu)的集成滑動(dòng)架式光學(xué)系統(tǒng)。
另外，根據(jù)上述各實(shí)施例的每一個(gè)，在用行傳感器和成象光學(xué)系統(tǒng)讀取原稿的彩色圖象讀取裝置中，讀取光學(xué)系統(tǒng)由含有用于多次反射基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的反射鏡和多個(gè)帶有曲率的離軸反射表面的成象光學(xué)元件構(gòu)成，從而可以用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)集成滑動(dòng)架式光學(xué)系統(tǒng)。另外，成象光學(xué)元件基本上由反射表面構(gòu)成，因此可以實(shí)現(xiàn)高分辨率的沒(méi)有顏色重合失調(diào)的集成滑動(dòng)架式光學(xué)系統(tǒng)。
另外，根據(jù)上述各實(shí)施例的每一個(gè)，在用行傳感器和成象光學(xué)系統(tǒng)讀取圖象信息的彩色和單色圖象讀取裝置中，成象光學(xué)系統(tǒng)由含有多個(gè)帶有曲率的離軸反射表面的成象光學(xué)元件構(gòu)成，并且適當(dāng)?shù)貥?gòu)造成象光學(xué)元件的反射表面和光闌，從而可以實(shí)現(xiàn)在彩色圖象情況下能夠進(jìn)行高分辨率讀取而沒(méi)有顏色重合失調(diào)的高性能集成滑動(dòng)架式光學(xué)系統(tǒng)。
為了闡明本發(fā)明成象光學(xué)元件實(shí)施例的結(jié)構(gòu)以及數(shù)值的含義，下面對(duì)本文所用離軸光學(xué)系統(tǒng)和提供其框架基準(zhǔn)軸進(jìn)行如下定義。基準(zhǔn)軸的定義通常將提供基準(zhǔn)的從物面至象面的基準(zhǔn)波長(zhǎng)光線(xiàn)的光路定義為光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸。這在選擇提供基準(zhǔn)的光線(xiàn)方面造成模糊，因此，通常以下面所示的兩個(gè)基本規(guī)則來(lái)設(shè)定基準(zhǔn)光線(xiàn)即基準(zhǔn)軸。
若光學(xué)系統(tǒng)中存在一個(gè)如果部分具有對(duì)稱(chēng)性的軸，并且可以用良好的對(duì)稱(chēng)性依序設(shè)置象差，則通過(guò)該具有對(duì)稱(chēng)性的軸的光線(xiàn)被作為基準(zhǔn)光線(xiàn)。
若一般地說(shuō)光學(xué)系統(tǒng)中不存在一個(gè)對(duì)稱(chēng)軸或者部分存在一個(gè)對(duì)稱(chēng)軸但是可以用良好的對(duì)稱(chēng)性依序設(shè)置象差，則在離開(kāi)物面中心(待攝影或待觀看范圍的中心)的光線(xiàn)之中，將以該光學(xué)系統(tǒng)中指定表面順序通過(guò)該光學(xué)系統(tǒng)并且通過(guò)該光學(xué)系統(tǒng)中限定為光闌中心的光線(xiàn)被設(shè)定為基準(zhǔn)光線(xiàn)。
通常情況下以此方式定義的基準(zhǔn)軸呈現(xiàn)彎折形狀。離軸光學(xué)系統(tǒng)的定義其表面法線(xiàn)在基準(zhǔn)軸如上述定義的點(diǎn)處與基準(zhǔn)軸不一致的曲表面被定義為離軸曲表面，而含有離軸曲表面的光學(xué)系統(tǒng)被定義為離軸光學(xué)系統(tǒng)。(然而，若基準(zhǔn)軸由平面反射表面簡(jiǎn)單折彎，則表面法線(xiàn)再次與基準(zhǔn)軸不一致，但是該平面反射表面仍然不會(huì)破壞象差的對(duì)稱(chēng)性，因此它被排除在離軸光學(xué)系統(tǒng)主題之外)。
雖然在本發(fā)明的各實(shí)施例中，已經(jīng)如上所述設(shè)定了提供光軸基準(zhǔn)的基準(zhǔn)軸，但是通過(guò)采用光學(xué)設(shè)計(jì)中方便的軸、依序設(shè)置象差或者表示構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的各表面的形狀，可以選擇用以確定提供光學(xué)系統(tǒng)基準(zhǔn)的軸的方式。
然而，一般地說(shuō)，通過(guò)象面或觀看平面的中心，并且通過(guò)光闌或入射光瞳或出射光瞳或第一表面的中心和最后表面的中心之一的光線(xiàn)路徑被設(shè)定為提供光學(xué)系統(tǒng)基準(zhǔn)的基準(zhǔn)軸。
也就是說(shuō)，在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)行傳感器5(成象平面)中心點(diǎn)至圖像平面中心的光線(xiàn)(基準(zhǔn)軸光線(xiàn))由反射表面加以反射所沿著的路徑被設(shè)定為基準(zhǔn)軸。其表面順序被設(shè)定為基準(zhǔn)軸光線(xiàn)受到反射的順序。
相應(yīng)地，基準(zhǔn)軸最終到達(dá)象面的中心同時(shí)其方向沿著表面順序根據(jù)反射定律加以改變。
構(gòu)成本發(fā)明各實(shí)施例光學(xué)系統(tǒng)的傾斜表面全部在同一平面內(nèi)基本上傾斜。因此，絕對(duì)坐標(biāo)系的軸定義如下。(見(jiàn)圖31)Z軸通過(guò)原稿并且朝向第二表面的基準(zhǔn)軸Y軸通過(guò)原稿并且在傾斜平面(圖31的紙面)內(nèi)相對(duì)于Z軸反時(shí)針形成90°的直線(xiàn)X軸通過(guò)原稿并且垂直于Z軸和Y軸的直線(xiàn)(垂直于圖31紙面的直線(xiàn))另外，為了表示構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的第i表面的表面形狀，從基準(zhǔn)軸與第i表面的交點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)本地坐標(biāo)系并且用該本地坐標(biāo)系表示此表面的表面形狀比用絕對(duì)坐標(biāo)系表示此表面的表面形狀在識(shí)別其形狀方面會(huì)更易于理解，因此，在表示本發(fā)明構(gòu)造數(shù)據(jù)的各實(shí)施例中，第i表面的表面形狀由本地坐標(biāo)系表示。
另外，在YZ平面內(nèi)第i表面的傾斜角由角θi(單位為°)表示，其中相對(duì)于絕對(duì)坐標(biāo)系的Z軸的反時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?。因此，在本發(fā)明的各實(shí)施例中，各表面本地坐標(biāo)系的原點(diǎn)處于圖31的YZ平面上。
而且，在XZ平面和XY平面內(nèi)的表面不存在偏心。另外，第i表面的本地坐標(biāo)系(x、y、z)的y軸和z軸相對(duì)于絕對(duì)坐標(biāo)系(X、Y、Z)在YZ平面內(nèi)傾斜角θi，并具體設(shè)定如下。
z軸通過(guò)本地坐標(biāo)系原點(diǎn)并且相對(duì)于絕對(duì)坐標(biāo)系的Z方向在YZ平面內(nèi)反時(shí)針形成角θi的直線(xiàn)y軸通過(guò)本地坐標(biāo)系原點(diǎn)并且相對(duì)于z方向在YZ平面內(nèi)反時(shí)針形成90°角的直線(xiàn)x軸通過(guò)本地坐標(biāo)系原點(diǎn)并且垂直于YZ平面的直線(xiàn)另外，本發(fā)明各實(shí)施例中的成象光學(xué)元件具有旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱(chēng)的非球面表面，其形狀由下式表示z＝C02y2+C20x2+C03y3+C21x2y+C04y4+C22x2y2+C40x4+C05y5+C23x2y3+C41x4y+C06y6+C24x2y4+C42x4y2+C60x6球面表面的形狀由下式表示z＝((x2+y2)/ri)/(1+(1-(x2+y2)/ri)1/2)上述曲面表達(dá)式僅具有x的偶數(shù)次方項(xiàng)，因此由上述曲面表達(dá)式限定的曲面是以yz平面作為對(duì)稱(chēng)平面的平面對(duì)稱(chēng)形狀。另外，當(dāng)滿(mǎn)足下式時(shí)，它表示關(guān)于xz平面對(duì)稱(chēng)的形狀。
C03＝C21＝0C02＝C20C04＝C40＝C22/2C05＝C23＝C41＝0C60＝C06＝C24/3＝C42/3當(dāng)滿(mǎn)足上述條件時(shí)，它表示旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)形狀。當(dāng)不滿(mǎn)足上述條件時(shí)，它表示旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱(chēng)形狀。
另外，光學(xué)系統(tǒng)的所有各實(shí)施例均為非共軸光學(xué)系統(tǒng)，因此，難以直接根據(jù)傍軸理論計(jì)算焦距。因而，通過(guò)下述定義利用轉(zhuǎn)換焦距feqfeq＝h1/tan(ak′)在定義時(shí)，若反射表面的數(shù)量為奇數(shù)，則表示焦距的符號(hào)是與普通符號(hào)相反。
這里，h1平行于第一表面上的基準(zhǔn)軸并且從無(wú)限遠(yuǎn)處入射在該基準(zhǔn)軸附近的光線(xiàn)的入射高度，ak′光線(xiàn)在從最后表面出射時(shí)與基準(zhǔn)軸形成的夾角。
接下來(lái)，在數(shù)值實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)理解，沿著從第一表面R1至象面延伸的點(diǎn)劃線(xiàn)所示的基準(zhǔn)軸當(dāng)曲率中心位于第一表面R1一側(cè)時(shí)其曲率半徑Ri的符號(hào)為負(fù)，當(dāng)曲率中心位于象面一側(cè)時(shí)其符號(hào)為正。
另外，Di為標(biāo)量，表示第i表面與第(i+1)表面的本地坐標(biāo)系原點(diǎn)之間的間隔，Ndi和νdi分別為第i表面與第(i+1)表面之間介質(zhì)的折射率和阿貝數(shù)。
有效維度(X*Y)為沿各表面的本地坐標(biāo)系的X軸方向和Y軸方向的有效維度。
下面給出針對(duì)上述本發(fā)明實(shí)施例1至3以及9至17的數(shù)值數(shù)據(jù)。數(shù)值實(shí)施例1原稿讀取寬度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一側(cè)NA0.0187，feq-34有效尺寸i YiZi θi Di Ndiνdi(X*Y)1 0.00 -220.440.0 220.44 1.00000 物面(原稿表面)2 0.00 0.00 0.0 4.801.49171 57.423.1*9.4 折射表面3 0.00 4.80 45.0 9.001.49171 57.420.7*13.0反射表面4 -9.00 4.80 45.0 9.601.49171 57.414.8*12.8反射表面5 -9.00 -4.80 -45.010.40 1.49171 57.410.0*13.9反射表面(光闌)6 -19.40-4.80 -45.08.401.49171 57.415.0*12.5反射表面7 -19.403.60 45.0 4.001.49171 57.418.3*11.3反射表面8 -23.403.60 0.0 27.42 1.49171 57.419.3*7.3 折射表面9 -50.823.601.00000 象面(傳感器表面)非球面形狀R2表面C02＝-2.9789e-3 C03＝1.0562e-4 C04＝1.7462e-4C05＝-2.3567e-5 C06＝-8.7694e-6 C20＝-2.6345e-3C21＝-1.9654e-4 C22＝2.0985e-5 C23＝-3.2325e-6C24＝-1.5225e-6 C40＝-1.3607e-5 C41＝7.6570e-7C42＝9.9798e-8 C60＝3.1988e-8R3 表面C02＝-2.1480e-3 C03＝2.4400e-4 C04＝2.6765e-6C05＝-5.6807e-7 C06＝-3.1410e-7 C20＝-1.9036e-3C21＝9.0398e-5 C22＝3.8180e-6 C23＝-1.6067e-6C24＝-1.2060e-9 C40＝-5.5316e-7 C41＝1.4369e-7C42＝-3.0686e-9 C60＝5.2469e-9R4 表面C02＝-6.3716e-3 C03＝2.3535e-4 C04＝-2.2599e-6C05＝1.8392e-6 C06＝1.0760e-8 C20＝-4.4929e-3C21＝3.8336e-4 C22＝2.5288e-5 C23＝-2.67715e-6C24＝-2.2107e-7 C40＝-1.6080e-6 C41＝-1.4510e-7C42＝2.6110e-8 C60＝-2.4164e-8R5 表面C02＝-7.4735e-3 C03＝-7.3808e-5 C04＝-1.4600e-6C05＝-2.2939e-7 C06＝-5.2718e-8 C20＝-8.7526e-3C21＝-1.6764e-5 C22＝9.5058e-6 C23＝-1.2307e-7C24＝-8.0893e-8 C40＝4.0064e-7 C41＝6.8219e-7C42＝5.3009e-8 C60＝-1.1033e-8R6 表面C02＝-2.2655e-3 C03＝2.5665e-4 C04＝-3.0938e-5C05＝-1.4458e-6 C06＝-8.3242e-9 C20＝-1.0043e-3C21＝-3.6644e-4 C22＝1.7245e-5 C23＝3.2807e-7C24＝-1.0209e-7 C40＝4.1304e-6 C41＝1.0709e-6C42＝4.0904e-8 C60＝5.1888e-9R7 表面C02＝-3.3233e-3 C03＝5.0613e-4 C04＝-1.1412e-5C05＝-2.4643e-6 C06＝1.5095e-7 C20＝-5.5907e-3C21＝-1.3299e-4 C22＝1.5152e-5 C23＝1.4412e-6C24＝3.3475e-7 C40＝4.0220e-6 C41＝-4.1994e-7C42＝-7.3342e-8 C60＝2.8181e-8R8 表面C02＝-2.0078e-2 C03＝8.18062e-4 C04＝1.7886e-4C05＝2.7529e-5 C06＝6.2066e-6 C20＝-1.6884e-2C21＝-3.8863e-4 C22＝-3.5054e-5 C23＝-5.5015e-6C22＝5.5839e-6 C40＝-2.2877e-5 C41＝-4.7857e-6C42＝-3.1740e-7 C60＝1.1182e-7數(shù)值實(shí)施例2原稿讀取寬度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一側(cè)NA0.0187，feq41.6有效尺寸iYi Zi θi DiNdi(X*Y)10.00 -238.56 0.0 238.561. 物面(原稿表面)20.00 0.000.0 6.80 1.37.6*16.8透射表面30.00 6.8045.0 9.50 1.35.6*16.8反射表面4-9.506.80-45.08.00 1.18.6*12.5反射表面5-9.5014.80 -45.08.00 1.8.1*9.0 反射表面(光闌)6-1.5014.80 45.0 7.20 1.15.9*9.4 反射表面7-1.5022.00 45.0 7.20 1.23.4*9.7 反射表面8-8.7022.00 -45.05.00 1.24.9*8.7 反射表面9-8.7027.00 0.0 16.44 1.28.1*5.1 透射表面10 -8.7043.44 1. 象面(傳感器表面)非球面形狀R3 表面C02＝-5.7442e-3 C03＝2.4771e-4 C04＝-6.6994e-7C05＝2.3519e-7 C06＝9.1306e-9 C20＝-8.0122e-3C21＝1.4778e-4 C22＝-5.9973e-6 C23＝1.6237e-7C24＝-1.9675e-8 C40＝2.6142e-8 C41＝4.7468e-10C42＝9.6616e-11 C60＝-8.8382e-10R4 表面C02＝-7.3438e-3 C03＝8.3463e-4 C04＝-1.0717e-5C05＝3.9674e-7 C06＝-6.0573e-8 C20＝-9.9018e-3C21＝8.4968e-5 C22＝-4.6718e-7 C23＝-2.5933e-6C24＝1.9199e-7 C40＝-6.7688e-6 C41＝4.8523e-7C42＝-4.6662e-8 C60＝-2.7055e-8R5 表面C02＝-4.2699e-3 C03＝-3.8900e-4 C04＝4.4021e-5C05＝-9.6222e-8 C06＝3.8576e-7 C20＝-3.9951e-3C21＝-5.2587e-4 C22＝4.5333e-5 C23＝-4.1085e-6C24＝3.4840e-7 C40＝-1.1388e-5 C41＝3.9818e-7C42＝6.8919e-9 C60＝-1.5466e-9R6 表面C02＝-6.8815e-3 C03＝-1.7608e-3 C04＝-9.0668e-5C05＝-1.8681e-6 C06＝1.7803e-7 C20＝1.2113e-3C21＝-8.6697e-4 C22＝-6.8378e-5 C23＝-3.3468e-6C24＝-1.5663e-7 C40＝-1.0460e-5 C41＝-1.8794e-6C42＝-1.3160e-7 C60＝-3.5402e-8R7 表面C02＝-7.3105e-3 C03＝-2.4918e-4 C04＝-3.9441e-6C05＝1.3150e-6 C06＝-6.6461e-8 C20＝-1.1248e-2C21＝-9.1503e-5 C22＝-1.5167e-5 C23＝9.0871e-8C24＝1.9344e-7 C40＝2.2341e-6 C41＝-1.0184e-7C42＝-4.0580e-8 C60＝6.0658e-9R8 表面C02＝1.5693e-3 C03＝4.7237e-4 C04＝3.4671e-5C05＝4.9653e-6 C06＝-7.4511e-7 C20＝-5.1051e-3C21＝5.9517e-5 C22＝-1.8425e-5 C23＝-1.0409e-6C24＝1.3118e-7 C40＝5.1683e-7 C41＝-9.0297e-8C42＝1.5252e-8 C60＝9.5374e-9數(shù)值實(shí)施例3原稿讀取寬度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一側(cè)NA0.0187，feq36.7有效尺寸iYiZi θi Di Ndi(X*Y)10.00 -211.000.0 211.00 1.物面(原稿表面)20.00 0.00 0.0 5.00 1.33.6*9.2透射表面30.00 5.00 45.010.301.29.5*12.8 反射表面4-10.305.00 45.011.301.18.3*12.0 反射表面5-10.30-6.30 -45.0 11.501.9.6*13.8反射表面(光闌)6-21.80-6.30 -45.0 12.501.19.4*14.2 反射表面7-21.806.20 45.010.001.27.8*13.9 反射表面8-31.806.20 45.06.00 1.31.9*9.6反射表面9-31.800.20 0.0 19.001.32.4*5.6透射表面10 -31.80-18.80 1.象面(傳感器表面)非球面形狀R3 表面C02＝-2.4010e-3 C03＝1.1320e-4 C04＝-8.3702e-7C05＝8.2198e-7 C06＝-4.7624e-8 C20＝-9.0931e-4C21＝1.0622e-4 C22＝-9.0082e-6 C23＝2.8992e-7C24＝-1.5224e-8 C40＝-4.8672e-7 C41＝-3.9414e-8C42＝3.9786e-9 C60＝-1.9739e-10R4 表面C02＝-5.7894e-3 C03＝8.0244e-4 C04＝-1.2590e-5C05＝-2.3273e-6 C06＝-1.2782e-7 C20＝-4.0612e-3C21＝3.8984e-4 C22＝-1.2270e-5 C23＝-1.3566e-6C24＝-1.5134e-7 C40＝-4.6238e-6 C41＝-1.5878e-7C42＝6.4425e-9 C60＝2.8316e-9R5 表面C02＝-4.7063e-3 C03＝4.8880e-5 C04＝-4.9287e-6C05＝2.5216e-7 C06＝-7.4539e-9 C20＝-7.3560e-3C21＝1.4807e-4 C22＝1.1067e-5 C23＝-3.0590e-7C24＝-4.7628e-8 C40＝1.3587e-6 C41＝1.7458e-7C42＝1.4999e-8 C60＝5.5182e-10R6 表面C02＝-2.1158e-3 C03＝-1.4437e-4C04＝2.7604e-6C05＝-1.1028e-7 C06＝-3.4801e-8C20＝-4.4008e-4C21＝-2.9915e-5 C22＝1.0467e-5 C23＝2.3590e-7C24＝1.6139e-9 C40＝5.7331e-6 C41＝4.2237e-7C42＝1.0250e-8 C60＝1.7197e-9R7 表面C02＝-6.5251e-3 C03＝3.3432e-5 C04＝-5.3544e-6C05＝3.5433e-7 C06＝-1.6452e-8C20＝-5.4648e-3C21＝2.6306e-5 C22＝-2.5859e-6C23＝-1.5205e-7C24＝4.4744e-8 C40＝2.0926e-6 C41＝4.8040e-8C42＝-7.4440e-9 C60＝3.5214e-9R8 表面C02＝-2.1803e-3 C03＝1.2655e-4 C04＝-2.9430e-5C05＝-1.0966e-6 C06＝6.5709e-8 C20＝2.0507e-3C21＝8.0305e-5 C22＝-1.2759e-5C23＝6.0378e-7C24＝1.3627e-7 C40＝-2.0631e-6C41＝8.3233e-8C42＝-2.1609e-8 C60＝-1.7335e-10數(shù)值實(shí)施例9原稿讀取寬度1∶222，成象放大率-0.1649，原稿一側(cè)NA0.0187，feq-38.8有效尺寸i Yi Zi θi DiNdi(X*Y)1 0.00 -217.500.0 227.501. 物面(原稿表面)2 0.00 0.00 0.0 5.00 1. 30.3*8.9透射表面3 0.00 5.00 45.09.50 1. 27.9*13.5 反射表面4 -9.50 5.00 -45.0 5.00 1. 13.4*11.9 反射表面5 -9.50 10.00 0.0 6.00 1. 8.2*9.0 透射表面(光闌)6 -9.50 16.00 45.010.50 1. 15.6*14.1 反射表面7 -20.00 16.00 -45.0 10.00 1. 22.9*12.2 反射表面8 -20.00 26.00 -45.0 5.00 1. 28.5*12.6 反射表面9 -15.00 26.00 0.0 25.00 1. 29.6*7.6透射表面10 10.00 26.001. 象面(傳感器表面)非球面形狀R3 表面C02＝-2.3768e-3 C03＝5.1145e-5 C04＝-1.8547e-6C20＝-7.0111e-3 C21＝1.8558e-4 C22＝1.3075e-6C40＝-5.7256e-7R4 表面C02＝-3.0863e-3 C03＝1.2705e-4 C04＝-7.8544e-6C20＝-1.2171e-2 C21＝2.0905e-5 C22＝2.5253e-6C40＝-9.7513e-6R6 表面C02＝-4.3326e-3 C03＝3.8979e-5 C04＝-2.1266e-6C20＝-7.6579e-3 C21＝-2.6482e-4 C22＝1.1806e-5C40＝-5.1469e-6R7 表面C02＝-3.2687e-3 C03＝3.3262e-5 C04＝4.5318e-6C20＝2.7881e-3 C21＝-1.8228e-5 C22＝9.3375e-6C40＝-1.2044e-6R8 表面C02＝-5.3385e-3 C03＝-1.2928e-5 C04＝3.4083e-6C20＝-4.8503e-3 C21＝4.9994e-5 C22＝-5.3966e-6C40＝1.8097e-6數(shù)值實(shí)施例10原稿讀取寬度1∶222，成象放大率-0.1647，原稿一側(cè)NA0.0187，feq-37.9有效尺寸iYi Zi θi Di Ndi(X*Y)10.00 -233.540.0 233.54 1. 物面(原稿表面)20.00 0.00 0.0 5.00 1. 26.8*9.4 透射表面30.00 5.00 -45.0 10.501. 22.3*13.4反射表面410.505.00 45.0 5.00 1. 15.2*11.1反射表面510.5010.00 0.0 5.00 1. 9.7*8.3 透射表面(光闌)610.5015.00 45.0 9.00 1. 12.7*12.1反射表面71.50 15.00 -45.0 7.50 1. 17.6*9.0 反射表面81.50 22.50 45.0 5.00 1. 24.5*8.1 反射表面9-3.5022.50 0.0 16.171. 27.1*4.5 透射表面10 -19.67 22.50 1. 象面(傳感器表面)非球面形狀R3 表面C02＝-3.9970e-3 C03＝-5.1427e-5 C04＝-1.0984e-6C20＝-3.0789e-5 C21＝-2.2585e-4 C22＝1.6637e-6C40＝4.8584e-6R4 表面C02＝-5.4782e-3 C03＝-7.4478e-5 C04＝9.7319e-6C20＝5.1369e-3 C21＝-3.6238e-4 C22＝-8.6823e-6C40＝6.2243e-7R6 表面C02＝-6.2734e-3 C03＝3.8880e-5 C04＝6.4718e-6C20＝-6.5071e-3 C21＝1.6088e-4 C22＝-5.8896e-6C40＝-3.2072e-6R7 表面C02＝-2.3922e-3 C03＝-3.2812e-4 C04＝7.5676e-8C20＝-4.8178e-3 C21＝3.7897e-4 C22＝-1.4111e-5C40＝-9.2105e-6R8 表面C02＝-3.2644e-3 C03＝-5.1667e-4 C04＝1.8927e-5C20＝-4.2423e-3 C21＝-1.0882e-5 C22＝-2.0946e-5C40＝7.1399e-7數(shù)值實(shí)施例11原稿讀取寬度1∶222，成象放大率-0.1749，原稿一側(cè)NA0.0187，feq38.4有效尺寸i YiZi θiDiNdi(X*Y)1 0.00 -212.230.0212.231.物面(原稿表面)2 0.00 0.00 0.05.00 1.34.4*8.9透射表面3 0.00 5.00 45.0 9.50 1.31.1*13.0 反射表面4 -9.50 5.00 45.0 9.00 1.18.9*11.0 反射表面5 -9.50 -4.00 -45.0 5.00 1.14.3*11.5 反射表面6 -14.50-4.00 0.05.00 1.9.3*7.3 透射表面(光闌)7 -19.50-4.00 45.0 9.00 1.12.3*9.5反射表面8 -19.50-13.00 45.0 7.50 1.20.2*10.0 反射表面9 -12.00-13.00 -45.0 5.00 1.23.0*7.3反射表面10-12.00-18.00 0.017.77 1.26.2*4.0透射表面1112.00 -35.77 1.象面(傳感器表面)非球面形狀R3 表面C02＝-3.5436e-3 C03＝7.0417e-5 C04＝-2.8147e-6C20＝-1.4891e-3 C21＝4.0236e-5 C22＝5.2032e-8C40＝2.7294e-8R4 表面C02＝-4.8426e-3 C03＝1.2702e-4 C04＝-5.7706e-6C20＝-5.4450e-3 C21＝2.5363e-4 C22＝-2.9344e-6C40＝-9.2465e-6R5 表面C02＝-4.1294e-3 C03＝1.9232e-4 C04＝-2.0532e-6C20＝-1.0196e-2 C21＝1.9100e-4 C22＝4.1731e-6C40＝-5.8741e-6R7 表面C02＝-3.4497e-3 C03＝3.3613e-4 C04＝2.3493e-6C20＝-1.1953e-3 C21＝6.2801e-5 C22＝1.2506e-5C40＝-1.5388e-6R8 表面C02＝-6.5017e-3 C03＝3.1224e-4 C04＝7.3823e-6C20＝-6.3660e-3 C21＝1.0528e-4 C22＝-7.8242e-6C40＝-1.5287e-6R9 表面C02＝-5.0330e-4 C03＝3.8280e-4 C04＝-1.2474e-5C20＝-7.9714e-4 C21＝1.2684e-4 C22＝-2.8871e-5C40＝-5.9100e-6數(shù)值實(shí)施例12原稿讀取寬度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一側(cè)NA0.0187，feq-38.0有效尺寸i YiZi θi Di Ndi(X*Y)1 0.00 -234.470.0 234.47 1. 物面(原稿表面)2 0.00 0.00 0.0 5.00 1.26.5*9.3 透射表面3 0.00 5.00 -45.010.50 1.22.1*13.3 反射表面4 10.50 5.00 45.0 5.00 1.15.0*11.1 反射表面5 10.50 10.00 0.0 5.00 1.9.8*8.2透射表面(光闌)6 10.50 15.00 45.0 9.00 1.12.8*11.8 反射表面7 1.50 15.00 -45.07.50 1.17.2*8.6 反射表面8 1.50 22.50 45.0 5.00 1.24.1*7.4 反射表面9 -3.50 22.50 0.0 15.53 1.26.9*4.0 透射表面10 -19.0322.50 象面(傳感器表面)非球面形狀R3 表面C02＝-4.0198e-3 C03＝-4.3312e-5 C04＝1.6186e-6C05＝-2.0989e-8 C06＝8.9768e-9 C20＝2.8439e-4C21＝-1.5619e-4 C22＝2.2172e-6 C23＝2.2829e-7C24＝3.9202e-8 C40＝4.0661e-6 C41＝1.4412e-7C42＝2.2936e-8 C60＝5.7706e-10R4 表面C02＝-5.4117e-3 C03＝-7.3877e-5 C04＝1.0743e-5C05＝-2.4521e-8 C06＝1.1018e-8 C20＝5.2872e-3C21＝-2.7535e-4 C22＝-5.4940e-6 C23＝8.5892e-8C24＝3.7137e-8 C40＝-5.9045e-7 C41＝9.1078e-8C42＝2.8573e-8 C60＝1.3710e-9R6 表面C02＝-6.3295e-3 C03＝2.7750e-5 C04＝4.7126e-6C05＝-1.2480e-9 C06＝4.0127e-9 C20＝-6.9688e-3C21＝1.3190e-4 C22＝-1.0478e-5 C23＝-3.2445e-7C24＝-2.8006e-10 C40＝-6.3309e-6 C41＝-1.9653e-7C42＝-3.5731e-9 C60＝-1.6195e-8R7 表面C02＝-2.3617e-3 C03＝-3.0217e-4 C04＝4.2638e-6C05＝4.3632e-7 C06＝-2.5691e-8 C20＝-4.1060e-3C21＝2.8981e-4 C22＝-1.3951e-5 C23＝-4.2753e-7C24＝7.0819e-9 C40＝-1.1548e-5 C41＝2.7378e-7C42＝2.6827e-8 C60＝-5.3341e-8R8 表面C02＝-3.0337e-3 C03＝-4.9544e-4 C04＝3.1402e-5C05＝4.8603e-7 C06＝-2.9443e-7 C20＝-2.5940e-3C21＝-1.1772e-5 C22＝-1.2226e-5 C23＝-3.7638e-7C24＝3.7445e-8 C40＝6.4273e-7 C41＝2.1664e-7C42＝8.9223e-9 C60＝-1.2288e-8數(shù)值實(shí)施例13原稿讀取寬度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一側(cè)NA0.0187，feq-37.69有效尺寸i YiZi θi Di Ndi(X*Y)1 0.00 -220.440.0 220.14 1.物面(原稿表面)2 0.00 0.00 0.0 4.80 1. 26.43*8.61 透射表面3 0.00 4.80 45.0 9.10 1. 22.67*12.49反射表面4 -9.10 4.80 -45.04.60 1. 13.7*9.25 反射表面5 -9.10 9.40 0.0 3.70 1. 8.52*6.4 透射表面(光闌)6 -9.10 13.10 -45.08.80 1. 11.58*9.09 反射表面7 -0.30 13.10 45.0 7.50 1. 17.93*8.46 反射表面8 -0.30 20.60 45.0 4.50 1. 24.11*8.43 反射表面9 -4.80 20.60 0.0 19.60 1. 26.06*4.76 透射表面10 -24.4020.60 1.象面(傳感器表面)非球面形狀R3 表面C02＝-5.4809e-3 C03＝3.4337e-5C04＝-3.6004e-6C05＝2.6877e-7 C06＝-2.4954e-8 C20＝-1.9618e-3C21＝5.1735e-5 C22＝3.6712e-6C23＝-1.6683e-8C24＝-2.2272e-8 C40＝1.9458e-6C41＝-1.2257e-7C42＝9.7772e-9 C60＝-2.9597e-9R4 表面C02＝-6.4075e-3 C03＝5.6236e-5C04＝-1.1591e-5C05＝1.1804e-6 C06＝-1.4678e-7 C20＝1.5647e-3C21＝1.2100e-4 C22＝1.0886e-5C23＝-7.7632e-8C24＝-7.7304e-8 C40＝-2.2614e-6 C41＝5.2751e-7C42＝6.0420e-8 C60＝-1.8242e-8R6 表面C02＝-2.5558e-3 C03＝-9.2337e-6 C04＝-1.0277e-5C05＝1.2682e-6 C06＝3.1807e-7C20＝-4.5515e-3C21＝-1.1623e-4 C22＝2.5157e-5C23＝1.4727e-6C24＝-3.7813e-8 C40＝-6.2042e-6 C41＝5.0551e-7C42＝-2.1435e-7 C60＝-2.8678e-9R7 表面C02＝-1.6417e-3 C03＝-1.6584e-4 C04＝-4.9779e-5C05＝-6.6672e-7 C06＝3.5971e-7 C20＝5.8301e-4C21＝-3.4856e-4 C22＝1.3360e-5 C23＝2.5606e-6C24＝7.2100e-8 C40＝-3.4302e-6 C41＝8.9415e-7C42＝-3.5448e-8 C60＝-9.6893e-9R8 表面C02＝-6.2829e-3 C03＝-7.2993e-5 C04＝-3.6153e-5C05＝-8.4251e-7 C06＝-1.1745e-7 C20＝-4.3172e-3C21＝-2.2609e-4 C22＝-1.0428e-5 C23＝9.3647e-7C24＝1.5891e-7 C40＝4.3128e-6 C41＝4.2867e-7C42＝3.4859e-8 C60＝-3.8820e-9數(shù)值實(shí)施例14原稿讀取寬度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一側(cè)NA0.0187，feq-39.96有效尺寸i YiZi θiDiNdi(X*Y)1 0.00 205.31 0.0205.311.物面(原稿表面)2 0.00 0.00 0.04.50 1.31.65*8.33 透射表面3 0.00 4.50 45.0 8.80 1.28.04*12.02 反射表面4 -8.80 4.50 45.0 7.50 1.18.81*8.41 反射表面5 -8.80 -3.00 -45.0 3.60 1.13.17*7.11 反射表面6 -12.40-3.00 0.03.60 1.9.08*5.06 透射表面(光闌)7 -16.00-3.00 -45.0 7.20 1.11.34*7.07 反射表面8 -16.004.20 45.0 5.00 1.16.11*9.31 反射表面9 -21.004.20 0.019.93 1.20.22*5.39 透射表面10 -40.934.201.象面(傳感器表面)非球面形狀R3 表面C02＝-7.7942e-3 C03＝1.5340e-4C04＝-7.6742e-6C05＝3.2773e-7C06＝1.0105e-8C20＝-1.0191e-3C21＝6.2260e-5C22＝-9.2241e-7 C23＝-3.0462e-8C24＝-8.8061e-10 C40＝2.0586e-6C41＝-1.3894e-7C42＝8.3907e-9C60＝-2.4566e-9R4 表面C02＝-7.2728e-3 C03＝-4.2030e-4 C04＝-2.0491e-5C05＝-4.8447e-7 C06＝-9.7181e-8 C20＝-9.2280e-4C21＝3.2208e-4C22＝8.2382e-6C23＝-2.5361e-6C24＝-3.8347e-7 C40＝-6.7741e-6 C41＝-3.9460e-7C42＝-8.1632e-8 C60＝-1.0713e-8R5 表面C02＝3.1883e-3C03＝-6.1203e-4 C04＝3.8105e-5C05＝-2.7815e-6 C06＝-3.0068e-6 C20＝-6.3341e-3C21＝4.8749e-4C22＝2.9794e-5C23＝1.0729e-6C24＝-1.0564e-7 C40＝-6.1451e-6 C41＝9.1215e-7C42＝7.5611e-8C60＝2.1232e-8R7 表面C02＝-8.5808e-3 C03＝-4.5399e-4 C04＝-1.1286e-5C05＝-1.5372e-5 C06＝-1.5145e-6 C20＝6.6006e-3C21＝2.2227e-4C22＝3.3610e-5C23＝2.7141e-6C24＝-4.5924e-9 C40＝4.0853e-6C41＝9.0088e-7C42＝1.8614e-7C60＝-6.3950e-8R8 表面C02＝-1.3035e-2 C03＝-1.2855e-4 C04＝-7.7104e-6C05＝-2.9888e-6 C06＝3.1345e-7C20＝1.5832e-3C21＝1.3213e-4C22＝6.4279e-6C23＝1.1227e-7C24＝-5.6333e-8 C40＝1.1344e-5C41＝1.1861e-6C42＝1.0745e-7C60＝-1.9480e-8數(shù)值實(shí)施例15原稿讀取寬度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一側(cè)NA0.0187，feq37.55有效尺寸i YiZi θi DiNdi(X*Y)1 0.00 -210.460.0 210.461. 物面(原稿表面)2 0.00 0.00 0.0 5.00 1. 38.53*8.49 透射表面3 0.00 5.00 45.0 9.50 1. 35.27*12.55 反射表面4 -9.50 5.00 45.0 9.00 1. 24.18*10.4 反射表面5 -9.50 -4.00 -45.0 5.00 1. 14.25*9.06 反射表面6 -14.50-4.00 0.0 4.50 1. 7.69*6.20 透射表面(光闌)7 -19.00-4.00 -45.0 8.50 1. 12.36*8.67 反射表面8 -19.004.50 45.0 7.50 1. 21.0*9.22 反射表面9 -26.504.50 45.0 6.00 1. 26.31*7.30 反射表面10 -26.50-1.50 0.0 14.54 1. 28.93*3.57 透射表面11 -26.50-16.04 1. 象面(傳感器表面)非球面形狀R3 表面C02＝-3.9738e-3 C03＝1.6304e-4 C04＝-9.0512e-6C05＝4.8201e-7C06＝-9.1019e-9C20＝-2.0427e-3C21＝5.8600e-5C22＝-1.3077e-6C23＝-8.2015e-8C24＝2.1265e-9C40＝4.6160e-7 C41＝-5.6157e-8C42＝3.0888e-9C60＝-3.8991e-10R4 表面C02＝-2.4559e-3 C03＝2.3458e-4 C04＝-4.8400e-6C05＝-5.9899e-7 C06＝1.8301e-8 C20＝1.4498e-3C21＝1.5853e-4C22＝8.3292e-6 C23＝-6.0265e-7C24＝-8.1035e-8 C40＝-1.3827e-6C41＝-2.4613e-7C42＝-2.2512e-8 C60＝1.7109e-9R5 表面C02＝9.3479e-4C03＝6.3740e-5 C04＝1.5280e-5C05＝-1.0233e-6 C06＝-2.1499e-7C20＝-2.4899e-3C21＝7.1857e-5C22＝2.5366e-5 C23＝8.7311e-7C24＝-1.0984e-7 C40＝1.0442e-6 C41＝4.7624e-7C42＝3.0322e-8C60＝1.0869e-8R7 表面C02＝-1.3077e-3 C03＝-9.5358e-6 C04＝1.1644e-6C05＝4.6743e-7C06＝-2.1897e-7 C20＝-6.2673e-4C21＝-9.9277e-5 C22＝1.1316e-5C23＝9.8104e-8C24＝-1.0288e-7 C40＝5.8473e-6C41＝3.7217e-7C42＝6.2029e-8C60＝-1.1077e-8R8 表面C02＝-6.9421e-3 C03＝4.5103e-5C04＝-8.8717e-6C05＝5.3705e-7C06＝-2.0675e-8 C20＝-5.6496e-3C21＝-8.7333e-5 C22＝-8.6811e-7 C23＝-1.1882e-6C24＝1.2747e-8C40＝2.6056e-6C41＝2.4906e-7C42＝2.0119e-8C60＝3.0389e-9R9 表面C02＝2.2767e-4C03＝7.4454e-5C04＝-5.2296e-6C05＝-2.9920e-7 C06＝5.3685e-8C20＝3.5672e-3C21＝-2.9519e-5 C22＝-3.1213e-6 C23＝-1.0428e-6C24＝1.3648e-7C40＝-2.3563e-6 C41＝1.9318e-7C42＝-1.6040e-8 C60＝5.8956e-10數(shù)值實(shí)施例16原稿讀取寬度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一側(cè)NA0.0187，feq43.13有效尺寸i Yi Zi θi Di Ndi(X*Y)1 0.00 -239.61 0.0 239.61 1. 物面(原稿表面)2 0.00 0.000.0 5.00 1.37.4*9.81 透射表面3 0.00 5.0045.0 10.30 1.34.57*14.31 反射表面4 -10.30 5.0045.0 10.00 1.23.88*10.99 反射表面5 -10.30 -5.00 -45.0 5.50 1.16.08*9.26反射表面6 -15.80 -5.00 0.0 6.00 1.9.78*6.47 透射表面(光闌)7 -21.80 -5.00 -45.0 9.00 1.13.96*9.07反射表面8 -21.80 4.0045.0 8.00 1.20.74*8.98反射表面9 -29.80 4.00-45.0 6.00 1.24.27*6.20反射表面10 -29.80 10.00 0.0 10.39 1.28.99*2.49透射表面11 -29.80 20.391. 象面(傳感器表面)非球面形狀R3 表面C02＝-4.8976e-3 C03＝1.5273e-4 C04＝-1.0530e-5C05＝3.6681e-7C06＝-2.8231e-9C20＝-1.9499e-3C21＝5.0580e-5C22＝-8.2125e-7C23＝3.0451e-8C24＝-4.1110e-10 C40＝8.7459e-7 C41＝-1.7593e-8C42＝-3.2845e-10 C60＝8.5468e-11R4 表面C02＝-3.7198e-3 C03＝2.0137e-4 C04＝-1.3162e-5C05＝-1.5142e-6 C06＝2.9707e-8 C20＝3.2871e-4C21＝2.1569e-4C22＝3.8014e-6 C23＝2.2547e-7C24＝4.1087e-8C40＝-3.4195e-6C41＝8.5940e-9C42＝2.1575e-9C60＝-2.6763e-9R5 表面C02＝8.9718e-4C03＝5.5441e-5 C04＝1.7587e-5C05＝-8.9855e-7 C06＝-1.0873e-7C20＝-4.5083e-3C21＝1.9520e-4C22＝1.6063e-5 C23＝1.3767e-6C24＝7.1130e-8C40＝-5.0059e-6C41＝-1.1423e-7C42＝-1.4689e-8 C60＝2.2482e-9R7 表面C02＝-7.3920e-4 C03＝2.8734e-5C04＝3.9706e-6C05＝5.2045e-7C06＝-6.1714e-8 C20＝1.4253e-3C21＝-1.0230e-4 C22＝1.0728e-6C23＝9.0333e-7C24＝-1.0870e-7 C40＝-4.7496e-6 C41＝-3.4478e-7C42＝1.4200e-8C60＝-2.8621e-9R8 表面C02＝-7.1121e-3 C03＝3.1998e-5C04＝-1.0329e-5C05＝-6.1094e-7 C06＝1.4211e-7C20＝-5.8559e-3C21＝-1.4938e-4 C22＝-9.6136e-6 C23＝5.3107e-7C24＝-2.5542e-7 C40＝-1.7990e-6 C41＝1.3608e-7C42＝2.5650e-8C60＝1.0580e-8R9 表面C02＝-7.3487e-4 C03＝2.4984e-6C04＝-9.0385e-6C05＝-2.8895e-6 C06＝7.8261e-7C20＝-3.0120e-3C21＝-6.6311e-5 C22＝-1.6804e-5 C23＝1.5172e-6C24＝-4.4455e-7 C40＝-5.2507e-6 C41＝2.1385e-8C42＝9.5273e-9C60＝1.7378e-8數(shù)值實(shí)施例17原稿讀取寬度1∶305，成象放大率-0.22028，原稿一側(cè)NA0.0201，feq49.00有效尺寸i YiZi θi Di Ndi(X*Y)1 0.00 -199.000.0 4.001.5物面(原稿表面)2 0.00 -195.000.0 195.00 1.0透射表面3 0.00 0.00 0.0 10.00 1.0透射表面4 0.00 10.00 45.0 10.00 1.055.9*19.8 反射表面5 -10.0010.00 -45.012.00 1.030.7*12.7 反射表面6 -10.00-2.00 -45.0-6.00 1.019.2*11.3 反射表面7 -16.00-2.00 0.0 -5.00 1.0透射表面(光闌)8 -21.00-2.00 -45.010.00 1.015.1*8.8反射表面9 -21.00-12.00 -45.0-11.50 1.036.2*11.5 反射表面10 -32.50-12.00 45.0 10.00 1.049.1*10.5 反射表面11 -32.50-2.00 0.0 0.701.5透射表面12 -32.50-1.30 0.0 19.70 1.0透射表面13 -32.5018.40 1.0象面(傳感器表面)非球面形狀R4 表面C02＝-4.6370e-3C03＝4.7956e-5C04＝-3.8778e-7C05＝-2.6373e-8C06＝-4.1368e-10 C20＝-2.2522e-3C21＝4.6045e-5 C22＝-6.4075e-7 C23＝-3.6626e-9C24＝9.5021e-10C40＝8.0691e-8C41＝-1.2313e-9C42＝-1.0275e-10 C60＝-4.4066e-12R5 表面C02＝-7.9557e-3C03＝-1.9354e-5 C04＝-1.7661e-7C05＝-2.7155e-7C06＝-1.7098e-8 C20＝-2.9139e-3C21＝2.2513e-4 C22＝1.1500e-6C23＝1.9226e-7C24＝1.0393e-8 C40＝-3.1571e-6 C41＝2.1718e-10C42＝-3.2272e-9C60＝-2.2044e-10R6 表面C02＝-7.3984e-3C03＝-8.9040e-5 C04＝-3.3142e-6C05＝-1.1728e-7C06＝-1.2995e-8 C20＝-1.0503e-2C21＝4.4162e-5 C22＝-5.6571e-7 C23＝2.8155e-7C24＝6.6068e-9 C40＝-1.7855e-6 C41＝-1.8879e-8C42＝-3.4977e-10 C60＝-3.6874e-10R8 表面C02＝-1.2363e-2C03＝-2.3209e-4C04＝-2.2229e-5C05＝-3.5502e-7C06＝-1.5995e-7C20＝-1.2225e-2C21＝6.9852e-5 C22＝-1.4608e-5C23＝1.2372e-6C24＝6.2157e-8 C40＝2.0029e-6 C41＝3.8246e-7C42＝-2.3096e-8C60＝-1.3092e-8R9 表面C02＝-7.9876e-3C03＝2.8932e-5 C04＝-2.1422e-6C05＝1.5135e-7 C06＝-2.6037e-9C20＝-6.9135e-3C21＝1.1755e-4 C22＝-1.7268e-6C23＝2.3870e-7C24＝-1.0577e-9C40＝8.1403e-7 C41＝2.7851e-8C42＝-1.6593e-9C60＝-1.0464e-11R10 表面C02＝8.2240e-4 C03＝1.3187e-4 C04＝-6.7315e-6C05＝2.9663e-7 C06＝-4.2567e-9C20＝4.3524e-3C21＝4.4682e-5 C22＝3.6473e-6 C23＝5.7219e-8C24＝1.4368e-9 C40＝-7.9626e-7C41＝-1.5383e-8C42＝1.2792e-19C60＝2.5752e-19
根據(jù)本發(fā)明，在需要高速度和高分辨率的原稿讀取系統(tǒng)比如數(shù)字復(fù)印機(jī)中，可以實(shí)現(xiàn)一種能夠容易地實(shí)現(xiàn)集成滑動(dòng)架式掃描操作的原稿讀取成象光學(xué)系統(tǒng)，以及使用它的圖象讀取裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在讀取數(shù)字彩色圖象時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)一種沒(méi)有色差并且能夠容易地實(shí)現(xiàn)集成滑動(dòng)架式掃描操作的原稿讀取成象光學(xué)系統(tǒng)，以及使用它的圖象讀取裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)一種即使成象光學(xué)系統(tǒng)由離軸反射表面構(gòu)成也很少產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)象差并且光學(xué)性能損害不大的原稿讀取成象光學(xué)系統(tǒng)，以及使用它的圖象讀取裝置。
權(quán)利要求
1.一種圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)，用于將圖象信息成象在行傳感器上并且讀取該圖象信息，其特征在于一個(gè)成象光學(xué)元件，該成象光學(xué)元件含有多個(gè)在基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的離軸反射表面。
2.如權(quán)利要求1所述的圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述成象光學(xué)元件具有用于將基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的出射方向改變?yōu)榕c其入射方向基本上垂直或相反的方向的作用。
3.如權(quán)利要求1或2所述的圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述成象光學(xué)元件包括多個(gè)含有至少一組彼此相交的反射表面的離軸反射表面，并且在該彼此相交的離軸反射表面之間具有一個(gè)光闌。
4.一種圖象讀取裝置，具有原稿放置其上的原稿支承臺(tái)、成象光學(xué)元件和行傳感器，用于由成象光學(xué)元件使原稿表面上的圖象信息成象在行傳感器上，并且用于由所述行傳感器讀取圖象信息，其特征在于，所述成象光學(xué)元件具有多個(gè)在基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的離軸反射表面。
5.如權(quán)利要求4所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述成象光學(xué)元件的各離軸反射表面上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的彎折方向處于與所述行傳感器的行方向垂直的截面內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的圖象讀取裝置，其特征在于，從所述成象光學(xué)元件出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與入射在所述成象光學(xué)元件上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向不同。
7.如權(quán)利要求6所述的圖象讀取裝置，其特征在于，從所述成象光學(xué)元件出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與入射在所述成象光學(xué)元件上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本上正交。
8.如權(quán)利要求5所述的圖象讀取裝置，其特征在于，從所述成象光學(xué)元件出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與入射在所述成象光學(xué)元件上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向基本上相同。
9.如權(quán)利要求6所述的圖象讀取裝置，其特征在于，入射在所述成象光學(xué)元件上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向與從所述成象光學(xué)元件出射的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的方向?yàn)榛旧舷喾捶较颉?br> 10.如權(quán)利要求4所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述圖象信息不中間成象在所述成象光學(xué)元件中，而是直接形成在行傳感器上。
11.如權(quán)利要求10所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述成象光學(xué)元件具有一個(gè)光闌，基本上靠近其光入射表面與光出射表面之間光路的中心。
12.如權(quán)利要求11所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述光闌由位于基本上靠近所述成象光學(xué)元件的光入射表面與光出射表面之間光路中心的離軸反射表面的有效表面構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求4所述的圖象讀取裝置，其特征在于，構(gòu)成所述成象光學(xué)元件的內(nèi)部介質(zhì)是空氣。
14.如權(quán)利要求4所述的圖象讀取裝置，其特征在于，構(gòu)成所述成象光學(xué)元件的內(nèi)部介質(zhì)是光學(xué)透明玻璃或塑料。
15.如權(quán)利要求5所述的圖象讀取裝置，其特征在于，當(dāng)反時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為正偏轉(zhuǎn)表面，且順時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面時(shí)，所述成象光學(xué)元件具有至少一組其中正偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的結(jié)構(gòu)或者至少一組其中負(fù)偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求5所述的圖象讀取裝置，其特征在于，當(dāng)反時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為正偏轉(zhuǎn)表面，且順時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面時(shí)，所述成象光學(xué)元件具有至少一組其中正偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的結(jié)構(gòu)以及至少一組其中負(fù)偏轉(zhuǎn)表面連續(xù)的結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求5所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述成象光學(xué)元件由六個(gè)離軸反射表面構(gòu)成，并且當(dāng)反時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為正偏轉(zhuǎn)表面，且順時(shí)針偏轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的離軸反射表面定義為負(fù)偏轉(zhuǎn)表面時(shí)，所述成象光學(xué)元件具有相同數(shù)量的正偏轉(zhuǎn)表面和負(fù)偏轉(zhuǎn)表面，并且最靠近出射端的離軸反射表面相對(duì)于最靠近入射端的離軸反射表面位于入射基準(zhǔn)軸上的原稿一側(cè)。
18.如權(quán)利要求17所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述正偏轉(zhuǎn)表面和所述負(fù)偏轉(zhuǎn)表面設(shè)置成為相對(duì)于一光闌的相對(duì)偏轉(zhuǎn)表面。
19.如權(quán)利要求17所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述成象光學(xué)元件最靠近入射端的離軸反射表面設(shè)計(jì)成具有會(huì)聚作用。
20.如權(quán)利要求17所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述成象光學(xué)元件的至少一個(gè)表面具有阻斷紅外光的特性。
21.如權(quán)利要求17所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述成象光學(xué)元件位于沿著原稿表面平行于反射鏡的殼體中。
22.如權(quán)利要求4所述的圖象讀取裝置，其特征在于，若在與所述成象光學(xué)元件出射表面上行傳感器的行方向垂直的方向內(nèi)的有效光束寬度定義為Фs，且在行傳感器的行方向內(nèi)的有效光束寬度定義為Фm，則滿(mǎn)足下述條件Фs＜Фm。
23.一種圖象讀取裝置，具有原稿放置其上的原稿支承臺(tái)、成象光學(xué)元件和行傳感器，用于由成象光學(xué)元件使原稿表面上的圖象信息成象在行傳感器上，并且用于由所述行傳感器讀取圖象信息，其特征在于反射鏡和成象光學(xué)元件用于將基準(zhǔn)軸光線(xiàn)反射多次的，并且所述成象光學(xué)元件具有將基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的出射方向改變成與入射方向基本上垂直或相反的方向的作用。
24.如權(quán)利要求23所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述成象光學(xué)元件具有多個(gè)在基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的離軸反射表面。
25.如權(quán)利要求24所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述各離軸反射表面上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的彎折方向處于與所述行傳感器的行方向垂直的截面內(nèi)。
26.如權(quán)利要求24所述的圖象讀取裝置，其特征在于至少兩個(gè)反射鏡。
27.如權(quán)利要求24所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述成象光學(xué)元件相對(duì)于所述反射鏡位于與所述原稿表面相反的一側(cè)。
28.如權(quán)利要求24所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述成象光學(xué)元件位于沿著所述原稿表面平行于所述反射鏡的殼體中。
29.一種圖象讀取裝置，具有原稿放置其上的原稿支承臺(tái)、成象光學(xué)元件和行傳感器，用于使原稿表面上的圖象信息成象在行傳感器上，并且用于由所述行傳感器讀取圖象信息，其特征在于，所述成象光學(xué)元件具有含有至少一組彼此相交的反射表面的多個(gè)離軸反射表面，并且在該彼此相交的離軸反射表面之間具有一個(gè)光闌。
30.如權(quán)利要求29所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述成象光學(xué)元件的各離軸反射表面上的基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的彎折方向處于與所述行傳感器的行方向垂直的截面內(nèi)。
31.如權(quán)利要求30所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述成象光學(xué)元件中的光闌位于基本上靠近該成象光學(xué)元件的光入射表面與光出射表面之間光路的中心。
32.如權(quán)利要求30所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述光闌在與所述行傳感器的行方向垂直的截面內(nèi)其孔徑寬度不同于在與該行方向平行的方向上的孔徑寬度。
33.如權(quán)利要求32所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述光闌和與之靠近的離軸反射表面一體構(gòu)造。
34.如權(quán)利要求4至33中任一所述的圖象讀取裝置，其特征在于，所述圖象信息是彩色圖象。
全文摘要
一種圖象讀取成象光學(xué)系統(tǒng),用于將圖象信息成象在行傳感器上并且讀取該圖象信息,它具有一個(gè)成象光學(xué)元件,該成象光學(xué)元件含有多個(gè)在基準(zhǔn)軸光線(xiàn)的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的離軸反射表面。
文檔編號(hào)H04N1/04GK1384385SQ0212153
公開(kāi)日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2002年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月5日
發(fā)明者藤林和夫, 櫪木伸之 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社