图象读取成象光学系统和使用它的图象读取装置的制作方法

专利名称：图象读取成象光学系统和使用它的图象读取装置的制作方法
背景技术：
发明领域本发明涉及一种原稿读取成象光学系统和使用它的装置，特别适用于用采用紧凑成象光学元件的图象扫描仪、数字复印机、传真装置等的行传感器(linesensor)读取单色图象或彩色图象，其中的紧凑光学元件中各种象差得到很好的校正并且具有较高的分辨率。
相关现有技术作为用于读取原稿表面上图象信息的图象读取装置(图象扫描仪)，例如在日本专利申请公开No.3-113961中提出了一种平板型图象扫描仪。
该平板型图象扫描仪使得其成象镜头和行传感器固定，并且只有一个反射镜移动从而对原稿表面进行狭缝曝光和扫描以读取其上的图象信息。
近年来，为了实现装置结构的简化，通常采用集成滑动架(integralcarriage)式扫描系统，其中反射镜、成象镜头、行传感器等互相集成以扫描原稿的表面。
附图的图32为现有技术的集成滑动架式扫描系统的图象读取装置主要部分的示意图。在图32中，从照明光源1发出的光束对直接置于原稿支承台2上的原稿8进行照明，从原稿8的反射光束其光路在滑动架6的内部弯折，以所述顺序通过第一、第二和第三反射镜3a、3b和3c，并由成象镜头(成象光学系统)4成象在行传感器5的表面上。滑动架6由副扫描电机7沿着图32中所示箭头A的方向(副扫描方向)移动，从而读取原稿8的图象信息。图32中行传感器5具有其中以一维方向(主扫描方向)设置有多个光接收元件的结构。
附图的图33为图32的图象读取光学系统基本结构的示意图。
在图33中，标记数码4表示成象光学系统，标记字母5R、5G和5B表示用于行传感器5的相应颜色R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的行传感器，标记字母8R、8G和8B表示原稿表面上与行传感器5R、5G和5B对应的读取范围。在图32所示的图象读取装置中，静止原稿的表面由滑动架6加以扫描，但是滑动架扫描与行传感器5和成象镜头静止而原稿8的表面移动相当，，如图33所示。通过对原稿表面的扫描，同一位置在一定的时间间隔可以用不同的颜色读出。在前述结构中，成象镜头4包括一个通常的折射系统，具有轴上色差和放大色差，因此相对于基准行传感器5G，形成在行传感器5B和5R上的行图象发生散焦或位置偏移。因此，当相应颜色的图象叠加并再现时，其图象发生显著的色彩泄漏和重合失调。也就是说，当需要比如高孔径或高分辨率这种性能时，其需求不能得到满足。
另一方面，近年来，同样在非共轴光学系统中，引入基准轴的概念并且使构成表面成为不对称非球面表面已很显见，从而可以构造出其中象差得到充分校正的光学系统。其设计方法的例子在日本专利申请公开No.9-5650中有公开，而其设计例子在日本专利申请公开No.8-292371和8-292372中有公开。
这种非共轴光学系统称作离轴光学系统(定义为如下光学系统，含有一个曲表面(离轴曲表面)，其中当考虑沿着通过图象中心和光瞳中心的光线的基准轴时，在一构成表面与该基准轴的交点处的表面法线不在该基准轴上，在此情况下，该基准轴为弯折形状)。该离轴光学系统使得其构成表面一般为非共轴的，即使在其反射表面上也不发生遮蔽，因此，采用反射表面的光学系统易于构造。它还具有如下特点，可以相当自由地实现光路的弯折，从而通过构成表面集成模制技术可以容易地制作集成式光学系统。
另一方面，原稿读取系统比如数字复印机需要较高的分辨率和较高的速度，因此，仍然不能通过集成式光学系统来构造这种系统。读取系统中所需的成象镜头需要明亮和高分辨率，因此为确保其光学性能，难以使视场角变大。如果视场角较窄，则结果使其光路长度变长。
另一方面，当需要进行对彩色图象的读取时，由于分辨率变得较高，所以由色差引起的各颜色成象位置的差别以及图象视场中的色差比如颜色重合失调等对光学性能造成不利的影响。
本发明的另一个目的在于提供一种用于读取数字彩色图象的原稿读取成象光学系统，不会产生色差并且可以容易地实现集成滑动架式扫描操作，以及提供使用它的图象读取装置。
另外，当通常采用离轴反射表面作为成象光学元件时，基准轴光线倾斜地入射在各离轴反射表面上并由之反射，使得成象光束不会被拦截，因此初始地产生不对称象差。
本发明的一个目的在于提供一种原稿读取成象光学系统，其中即使成象光学系统由离轴反射表面构成时也很少产生不对称象差，从而其光学性能不会大幅度恶化，以及提供使用它的图象读取装置。
在本发明的一个方面，提供了一种图象读取成象光学系统，用于将图象信息成象在行传感器上并且读取该图象信息，其特征在于具有一个成象光学元件，该成象光学元件含有多个在基准轴光线的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的离轴反射表面。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件具有用于将基准轴光线的出射方向改变为与其入射方向基本上垂直或相反的方向的作用。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件包括多个含有至少一组彼此相交反射表面的离轴反射表面，并且在该彼此相交的离轴反射表面之间具有一个光阑。
在本发明的另一个方面，提供了一种图象读取装置，具有原稿放置其上的原稿支承台、成象光学元件和行传感器，其中由成象光学元件将原稿表面上的图象信息成象在行传感器上，由所述行传感器读取图象信息，并且所述成象光学元件具有多个在基准轴光线的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的离轴反射表面。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件的各离轴反射表面上的基准轴光线的弯折方向处于与所述行传感器的行方向垂直的截面内。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，从所述成象光学元件出射的基准轴光线的方向与入射在所述成象光学元件上的基准轴光线的方向不同。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，从所述成象光学元件出射的基准轴光线的方向与入射在所述成象光学元件上的基准轴光线的方向基本上正交。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，从所述成象光学元件出射的基准轴光线的方向与入射在所述成象光学元件上的基准轴光线的方向基本上相同。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，入射在所述成象光学元件上的基准轴光线的方向与从所述成象光学元件出射的基准轴光线的方向为基本上相反方向。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述图象信息不中间成象在所述成象光学元件中，而是直接形成在行传感器上。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件具有一个光阑，基本上靠近其光入射表面与光出射表面之间光路的中心。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述光阑由位于基本上靠近所述成象光学元件的光入射表面与光出射表面之间光路中心的离轴反射表面的有效表面构成。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，构成所述成象光学元件的内部介质是空气。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，构成所述成象光学元件的内部介质是光学透明玻璃或塑料。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，当反时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为正偏转表面，且顺时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为负偏转表面时，所述成象光学元件具有至少一组其中正偏转表面连续的结构或者至少一组其中负偏转表面连续的结构。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，当反时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为正偏转表面，且顺时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为负偏转表面时，所述成象光学元件具有至少一组其中正偏转表面连续的结构以及至少一组其中负偏转表面连续的结构。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件由六个离轴反射表面构成，并且当反时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为正偏转表面，且顺时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为负偏转表面时，所述成象光学元件具有相同数量的正偏转表面和负偏转表面，并且最靠近出射端的离轴反射表面相对于最靠近入射端的离轴反射表面位于入射基准轴上的原稿一侧。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述正偏转表面和所述负偏转表面设置成为相对于一光阑的相对偏转表面。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件最靠近入射端的离轴反射表面设计成具有会聚作用。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件的至少一个表面具有阻断红外光的特性。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件位于沿着原稿表面平行于反射镜的壳体中。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，若在与所述成象光学元件出射表面上行传感器的行方向垂直的方向内的有效光束宽度定义为Фs，且在行传感器的行方向内的有效光束宽度定义为Фm，则满足下述条件Фs＜Фm。
在本发明的另一个方面，提供了一种图象读取装置，具有原稿放置其上的原稿支承台、成象光学元件和行传感器，其中由成象光学元件将原稿表面上的图象信息成象在行传感器上，由所述行传感器读取图象信息，并且该图象读取装置还具有反射镜和用于将基准轴光线反射多次的成象光学元件，且所述成象光学元件具有将基准轴光线的出射方向改变成与入射方向基本上垂直或相反的方向的作用。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件具有多个在基准轴光线的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的离轴反射表面。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述各离轴反射表面上的基准轴光线的弯折方向处于与所述行传感器的行方向垂直的截面内。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，设有至少两个反射镜。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件相对于所述反射镜位于与所述原稿表面相反的一侧。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件位于沿着所述原稿表面平行于所述反射镜的壳体中。
在本发明的再一个方面，提供了一种图象读取装置，具有原稿放置其上的原稿支承台、成象光学元件和行传感器，其中由成象光学元件将原稿表面上的图象信息成象在行传感器上，由所述行传感器读取图象信息，并且所述成象光学元件具有含有至少一组彼此相交反射表面的多个离轴反射表面，且在该彼此相交的离轴反射表面之间具有一个光阑。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件的各离轴反射表面上的基准轴光线的弯折方向处于与所述行传感器的行方向垂直的截面内。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述成象光学元件中的光阑位于基本上靠近该成象光学元件的光入射表面与光出射表面之间光路的中心。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述光阑在与所述传感器行的行方向垂直的截面内其孔径宽度不同于在与该行方向平行的方向上的孔径宽度。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述光阑和与之靠近的离轴反射表面一体构造。
在前述图象读取成象光学系统的进一步方面，所述图象信息是彩色图象。
图2为本发明图象读取装置的实施例1的主要部分示意图。
图3为本发明图象读取成象光学系统的实施例1的象差。
图4为本发明图象读取成象光学系统的实施例2的主要部分示意图。
图5为本发明图象读取装置的实施例2的主要部分示意图。
图6为本发明图象读取成象光学系统的实施例2的象差。
图7为本发明图象读取成象光学系统的实施例3的主要部分示意图。
图8为本发明图象读取装置的实施例3的主要部分示意图。
图9为本发明图象读取成象光学系统的实施例3的象差。
图10为本发明图象读取成象光学系统的实施例4的主要部分截面图。
图11为本发明图象读取成象光学系统的实施例5的主要部分截面图。
图12为本发明图象读取成象光学系统的实施例6的主要部分截面图。
图13为本发明图象读取成象光学系统的实施例7的主要部分截面图。
图14为本发明图象读取成象光学系统的实施例8的主要部分截面图。
图15为本发明图象读取成象光学系统的实施例9的主要部分示意图。
图16为本发明图象读取装置的实施例9的主要部分示意图。
图17为本发明图象读取成象光学系统的实施例10的主要部分示意图。
图18为本发明图象读取装置的实施例10的主要部分示意图。
图19为本发明图象读取成象光学系统的实施例11的主要部分示意图。
图20为本发明图象读取装置的实施例11的主要部分示意图。
图21A、21B和21C为本发明图象读取成象光学系统的实施例12的主要部分示意图。
图22为本发明图象读取装置的实施例12的主要部分示意图。
图23为本发明图象读取成象光学系统的实施例13的主要部分示意图。
图24为本发明图象读取装置的实施例13的主要部分示意图。
图25为本发明图象读取成象光学系统的实施例14的主要部分示意图。
图26为本发明图象读取装置的实施例14的主要部分示意图。
图27为本发明图象读取成象光学系统的实施例15的主要部分示意图。
图28为本发明图象读取装置的实施例15的主要部分示意图。
图29为本发明图象读取成象光学系统的实施例16的主要部分示意图。
图30为本发明图象读取装置的实施例16的主要部分示意图。
图31表示本发明成象光学元件的离轴光学系统的定义。
图32表示现有技术集成滑动架式扫描光学系统的结构例。
图33为表示现有技术彩色图象读取装置的主要部分的示意图。
图34为本发明图象读取成象光学系统的实施例17的主要部分截面图。
图35表示本发明图象读取成象光学系统的实施例17的象差。
图36为本发明图象读取装置的实施例17的主要部分示意图。
优选实施例的说明图1A至1C为用在本发明图象读取装置中的图象读取成象光学系统的实施例1的图示。
图1A为副扫描截面图，图1B为主扫描截面图，图1C为主要部分的透视图。
图2为将图1A至1C的图象读取成象光学系统应用于集成式扫描光学系统的图象读取装置时的主要部分示意图。
下面参照


本发明实施例的细节。
本发明图象读取装置的成象光学系统(图象读取成象光学系统)通过采用主要含有多个具有曲率的离轴反射表面的成象光学元件而设计成使得其光路长度较短，并且基本上较少产生色差。在有些情况下，该图象读取成象光学系统还具有透镜、反射镜等。在图1A至1C中，成象光学元件4a具有五个带有曲率的离轴反射表面(R3至R7)，其内部介质为光学树脂，其中基准轴光线的入射光线LPI的方向与其出射光线LPO的方向彼此不同，这些反射表面作用在于使原稿表面8上的图象成象在行传感器5上。各离轴反射表面采用如下结构，使得沿着与其中设有行传感器5的传感器的方向(X方向)垂直的方向(Y方向)的截面即副扫描截面(YZ截面)内的光路弯折。
另外，用于以反时针方向偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为正偏转表面，用于以顺时针方向偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为负偏转表面。这样，图1A和1B的成象光学元件4a的结构为从原稿表面8一侧依次为，表面R3为正偏转表面，表面R4为正偏转表面，表面R5为负偏转表面，表面R6为负偏转表面，表面R7为正偏转表面。
其结果是，从出射表面R8出射的基准轴光线LPO的方向基本垂直于入射基准轴光线LPI的方向。正偏转表面继续偏转表面的结构，其后负偏转表面继之，从而光路沿着基本正交于入射光线的方向传播，因此成象光学元件4a可以呈现空间上有效的布置。
图1A表示在与行传感器5的行方向(X方向)垂直的截面即副扫描截面内的光路，图1B表示在与行传感器5的行方向平行的截面即主扫描截面(XZ截面)内的光路。图1C表示成象光学元件4a的光路的透视图。
从图1A和1B中可以看出，在主扫描截面内，光束宽度从光阑表面SP逐渐变宽，而在副扫描截面内，光束宽度几乎不变，与各表面无关。也就是说，若在与成象光学元件4a的出射表面R8上行传感器5的行方向(X方向)垂直的方向即副扫描方向(Y方向)内的有效光束宽度定义为Фs，而在行传感器5的行方向即主扫描方向(X方向)内的有效光束宽度定义为Фm，则满足下述条件Фs＜Фm相应地，为了构造紧凑的图象读取装置，优选在副扫描截面内使光路弯折。通过这种光路弯折，可以采用适用于集成滑动架式扫描光学系统的结构。在实施例1中，各离轴反射表面的会聚光焦度设计成使得正会聚光焦度和负会聚光焦度交替排列以便可以获得良好的成象性能。
在反射表面的构造中，为了将其构造成不互相遮蔽光路，不可避免地需要将相邻表面之间的间隔在一定程度上保持较大。相应地，优选将不同特性的表面设置在其附近从而校正象差。优选地为此目的会聚光焦度的结构可以是使得正会聚光焦度和负会聚光焦度交替排列。
在实施例1中，原稿表面上的图象设计成不中间成象在成象光学元件4a中，而是在从成象光学元件4a出射之后直接成象在行传感器5上。从而各离轴反射表面的曲率可以作得较小，因此易于抑制在各反射表面中产生的象差。由于原稿表面上图象不中间成象在成象光学元件4a上的构造，所以在行传感器5的行方向(X方向)上，光束随着其离开光阑SP而展宽。在实施例1中，光阑SP设在靠近成象光学元件4a光路中心的离轴反射表面上，使得成象光学元件4a的入射表面R2和出射表面R8上的有效光束在主扫描方向不会变大。这也有助于成象光学元件4a的紧凑构造。
除了采用上述结构之外，将离轴反射表面作成自由形状表面从而确保所需的光学性能。另外，在实施例1中，入射表面R2和出射表面R8为折射表面，这构成引起色差产生的因素。因此，将这两个表面作成自由形状表面以抑制象差的产生，并且对色差之外的其它象差进行校正。在实施例1中，相邻离轴反射表面之间的介质由光学透明塑料PMMA制成。它也可以由玻璃制成。
图2表示用于读取彩色图象或单色图象的原稿读取装置的例子，采用图1A至1C中所示实施例1的成象光学元件4a构造而成。当本发明的图象读取装置摄取作为目标的彩色图象时，它采用图33中所示的传感器。
在图2中，标记数码1表示光源，标记数码2表示原稿支承玻璃台，标记字母3a和3b表示第一和第二反射镜，标记字母4a表示成象光学元件，标记数码5表示由CCD等构成的行传感器，标记数码6表示滑动架(壳体)。
置于原稿支承玻璃台2上的原稿8可以由成象光学元件4a通过反射镜3a和3b的中介成象在行传感器5上，可以读取原稿8的一行。为了构造紧凑的原稿读取装置，光路由第一和第二反射镜3a和3b加以折叠。成象光学元件4a也有助于折叠光路。通过采用成象光学元件4a，集成滑动架式光学系统的原稿读取装置可以由包括两个反射镜和成象光学元件的少量光学部件构成。
与图32的传统结构相比，其光路仅由所述成象光学元件基本上弯折成直角，这与在成象光学系统中采用含有反射镜的结构相对应，并且该图象读取装置可以作成简单结构。该集成滑动架式光学系统沿着与行传感器的行方向(X方向)垂直的方向即副扫描方向(Y方向或A方向)对原稿8和滑动架6彼此相对地进行扫描，从而对原稿8的表面进行二维读取。
图3表示实施例1中沿行传感器的行方向关于五个点(图象高度)的象差。在图3中，X表示原稿表面上的高度。
图4为本发明成象光学元件的实施例2的主要部分截面图。
实施例2中的成象光学元件4b为使得对于基准轴光线出射表面R9相对于入射表面R2的方向是相同的，并且只有具有曲率的离轴反射表面由六个表面(R3至R8)构成。相邻反射表面之间的介质是空气，并且是其中基本上不产生色差的中空结构。通过偶数次反射，入射光线的方向和出射光线的方向变为基本上同一方向。
图4的成象光学元件4b的结构为，从原稿表面8一侧依次为，表面R3为正偏转表面，表面R4为负偏转表面，表面R5为负偏转表面，表面R6为正偏转表面，表面R7为正偏转表面，表面R8为负偏转表面。
其结果是，出射的基准轴光线与入射的基准轴光线基本上为同一方向。将偏转表面的结构作成使得其中正偏转表面连续的组与其中负偏转表面连续的组交替排列，从而光路沿着基本平行于入射光线的方向传播，因此成象光学元件4b可以呈现空间上有效的布置。
在实施例2中，如实施例1中一样，原稿图象设计成不中间成象在成象光学元件4b中，而是直接成象在行传感器5上，从而各离轴反射表面的曲率可以作得较小。另外，光阑SP设在靠近成象光学元件4b光路中心的位置，使得成象光学元件4b的入射表面R2和出射表面R9上的有效光束在主扫描方向不会变大。
图5表示实施例2的成象光学元件4b应用于原稿读取装置的例子。图5中的构成部件与图2中基本类似。标记字母3C表示反射镜。在图5中，由多个透镜构成的传统成象镜头可以替换为由少量部件构成的成象光学元件4b。成象光学元件4b的结构不会产生色差，因此可以容易地构成能够进行彩色读取而不会产生颜色重合失调的集成滑动架式光学系统。
图6表示实施例2中沿行传感器的行方向在五个点(图象高度)处的象差。在图6中，X表示原稿表面上的高度。
图7为本发明成象光学元件4c的实施例3的主要部分截面图。实施例3中的成象光学元件为使得反射表面为六个表面(R3至R8)并且相邻反射表面之间的介质为空气。相应地，成象光学元件4c具有其中不产生色差的结构。通过偶数次反射，出射光线的方向变为与入射光线的方向基本相反。
图7的成象光学元件4c的结构为，从原稿表面8一侧依次为，表面R3为正偏转表面，表面R4为正偏转表面，表面R5为负偏转表面，表面R6为负偏转表面，表面R7为正偏转表面，表面R8为正偏转表面。其结果是，出射基准轴光线的方向与入射基准轴光线的方向基本上相反。将偏转表面的结构作成使得其中正偏转表面连续的组与其中负偏转表面连续的组交替排列，从而光路沿着基本正交于入射光线的方向传播，因此成象光学元件4c可以呈现空间上有效的布置。
在实施例3中，如实施例1中一样，原稿图象设计成不中间成象在成象光学元件4c中，而是直接成象在行传感器5上，从而各离轴反射表面的曲率可以作得较小。另外，光阑SP设在靠近成象光学元件4c光路中心的位置，使得成象光学元件4c的入射表面R2和出射表面R9上的有效光束不会变大。
图8表示实施例3的成象光学元件4c应用于原稿读取装置的例子。图8中的构成部件与图2中基本类似。在图8中，成象光学元件4c构造成使得出射光线以与入射光线方向相反的方向出射，这与两次弯折的光路相对应，并且如图2的原稿读取装置中一样，相对于现有技术可以减少反射镜。另外，考虑到行传感器5的设置，可以实现紧凑的结构。
图9表示实施例3中沿行传感器的行方向在五个点(图象高度)处的象差。在图9中，X表示原稿表面上的高度。
图10至14为本发明成象光学元件的实施例4至8的主要部分截面图。
图10至14的成象光学元件其成象操作主要由多个反射表面完成。存在这些成象光学元件任意一个具有五个反射表面的情况。根据设在原稿读取装置中的反射镜结构，适当选择图10至14中所示成象光学元件的结构，以便实现更紧凑的结构。另外，即使在成象光学元件中反射表面的数量为六个以上的情况下，可以构造出成象光学元件的数种结构，因此可以对这些结构进行选择以适应原稿读取装置的结构。
图15为本发明成象光学元件的实施例9的主要部分截面图。
图16表示实施例9的成象光学元件应用于原稿读取装置的例子。
实施例9的成象光学元件4d为使得反射表面包括五个表面(R3、R4、R6至R8)并且相邻反射表面之间的介质为空气。相应地，成象光学元件4d具有其中不产生色差的结构。
图15的成象光学元件4d的结构为，从原稿表面8一侧依次为，表面R3为正偏转表面，表面R4为负偏转表面，表面R6为正偏转表面，表面R7为负偏转表面，表面R8为负偏转表面。通过此结构，从反射镜3b出射的光束朝向成象光学元件4d中第一反射镜一侧折弯，此后使该光束沿与该反射镜相反的方向出射。
也就是说，通过奇数次反射，出射基准轴光线的方向变为与入射基准轴光线的方向基本上垂直。从用于使光路重复弯折的两个反射镜3a和3b出射的光束被成象并沿着垂直于入射方向的方向弯折，从而沿着与该反射镜相反方向的成象光学元件4d中的光路传播，从而可以呈现空间上有效的布置。
在实施例9中，如实施例1中一样，原稿图象设计成不中间成象在成象光学元件4d中，而是直接成象在行传感器5上，从而各离轴反射表面的曲率可以作得较小。另外，光阑SP设在靠近成象光学元件4d光路中心的位置，使得成象光学元件4d的入射表面R2和出射表面R9上的有效光束不会变大。如图所示，成象光学元件4d具有使光路折弯的作用，因此可以用仅包括两个反射镜和成象光学元件的简单结构来实现集成滑动架式图象读取装置。
图17为本发明成象光学元件的实施例10的主要部分截面图。
图18表示实施例10的成象光学元件应用于原稿读取装置的例子。
实施例10的成象光学元件4e为使得反射表面包括五个表面(R3、R4、R6至R8)并且相邻反射表面之间的介质为空气。相应地，成象光学元件4e具有其中不产生色差的结构。
图17的成象光学元件4e的结构为，从原稿表面8一侧依次为，表面R3为负偏转表面，表面R4为正偏转表面，表面R6为正偏转表面，表面R7为负偏转表面，表面R8为正偏转表面。通过此结构，从反射镜3b出射的光束直线向下射向成象光学元件4e，然后出射射向反射镜一侧。
也就是说，通过奇数次反射，出射基准轴光线的方向与入射基准轴光线的方向基本上垂直。从用于使光路重复弯折的两个反射镜3a和3b出射的光束被成象光学元件4e成象，光路被弯折成沿着基本上正交于入射方向的方向，从而朝着该反射镜传播，从而可以呈现空间上有效的布置。
在实施例10中，如实施例1中一样，原稿图象设计成不中间成象在成象光学元件4e中，而是直接形成在行传感器5上，从而各离轴反射表面的曲率可以作得较小。另外，光阑SP设在靠近成象光学元件4e光路中心的位置，使得成象光学元件4e的入射表面R2和出射表面R9上的有效光束不会变大。如图所示，成象光学元件4e具有使光路折弯的作用，因此可以用仅包括两个反射镜和成象光学元件4e的简单结构来实现集成滑动架式图象读取装置。
图19为本发明成象光学元件的实施例11的主要部分截面图。
图20表示实施例11的成象光学元件应用于原稿读取装置的例子。
实施例11的成象光学元件4f为使得反射表面包括六个表面(R3至R5、R7至R9)。同样，成象光学元件4f中相邻反射表面之间的介质为空气。相应地，成象光学元件4f具有其中不产生色差的结构。
图19的成象光学元件4f的结构为，从原稿表面8一侧依次为，表面R3为正偏转表面，表面R4为正偏转表面，表面R5为负偏转表面，表面R7为正偏转表面，表面R8为正偏转表面，表面R9为负偏转表面。在图20中，从反射镜3a出射的光束其光路在成象光学元件4f中弯折，然后基本上直线向下传播并出射。
也就是说，从成象光学元件4f出射的基准轴光线的方向与入射基准轴光线的方向基本上相反。从用于使光路重复弯折的两个反射镜3a和3b出射的光束被成象光学元件4f成象，其光路被反转并弯折而向下传播，从而可以呈现空间上有效的布置。
在实施例11中，如实施例1中一样，原稿图象设计成不中间成象在成象光学元件4f中，而是直接形成在行传感器5上，从而各离轴反射表面的曲率可以作得较小。另外，光阑SP设在靠近成象光学元件4f光路中心的位置，使得成象光学元件4f的入射表面R2和出射表面R10上的有效光束不会变大。如图所示，该成象光学元件具有使光路折弯的作用，因此可以用仅包括两个反射镜3a和3b以及成象光学元件4f的简单结构来实现集成滑动架式图象读取装置。在此结构中，反射镜3b反射光束的频率得以降低，因此可以将反射镜3b作得较小。
上述成象光学元件4d至4f采用了自由形状表面的反射表面，因而比传统成象光学系统更加缩短了原稿表面与成象光学元件之间的距离，从而实现了集成滑动架式图象读取装置。
图21A至21C为本发明成象光学元件的实施例12的主要部分截面图。本实施例的成象光学元件的结构与图17的实施例10的结构相同。
图22表示实施例12的成象光学元件应用于原稿读取装置的例子。
图21A至21C的成象光学元件具有五个离轴反射表面(R3、R4、R6至R8)，其基准轴光线的入射光线方向以及出射光线方向彼此不同，并且具有曲率，作用在于将原稿表面8成象在行传感器5上。相邻反射表面之间的介质为空气。相应地，成象光学元件4g具有其中不产生色差的结构。各离轴反射表面采用在与行传感器5的行方向垂直的截面即副扫描截面内弯折光路的结构。
图21A至21C的成象光学元件4g的结构为，从原稿表面8一侧依次为，表面R3为负偏转表面，表面R4为正偏转表面，表面R6为正偏转表面，表面R7为负偏转表面，表面R8为正偏转表面。其结果是，出射基准轴光线的方向基本上垂直于入射基准轴光线的方向。
在图21A至21C中，光阑SP设在彼此相交的第二反射表面R4与第三反射表面R6之间。图21A表示在与行传感器的行方向垂直的截面即副扫描截面内的光路，图21B表示在与行传感器的行方向平行的截面即主扫描截面内的光路。图21C表示前述光路的透视图。
在成象光学元件4g中，原稿表面上的图象设计成不中间成象在成象光学元件中，而是在从成象光学元件出射之后直接成象在行传感器5上。从而各离轴反射表面的曲率可以作得较小，因此易于抑制各反射表面中产生的象差。然而，在相邻反射表面的构造中，为了将其构造成不互相遮蔽光路，不可避免地需要将相邻表面之间的间隔在一定程度上保持较大。但是由于原稿表面上图象不中间成象在成象光学元件中的构造，所以在行传感器的行方向上，光束随着其离开光阑而展宽。
在本实施例中，光阑SP设在靠近成象光学元件光路中心的位置，使得成象光学元件的入射表面和出射表面上的有效光束在主扫描方向不会变大。光束总是倾斜地入射在离轴反射表面上并由之反射，因此产生不对称象差，因而基本上优选采用能够抵销不对称象差的结构。
因此，在本实施例中，设在光阑S之前以及之后的离轴反射表面构成一组彼此相交的离轴反射表面，从而变为关于光阑基本上对称。另外，在此结构中，与该组彼此相交的离轴反射表面相邻的离轴反射表面不得不呈现与该彼此相交离轴反射表面平行的布置，并且相邻的离轴反射表面采用彼此相交的结构。相应地，光阑的这种布置使得光阑能够与彼此相交的离轴反射表面以及与之相邻的离轴反射表面之一构造为一体。
在图22中，标记数码2表示原稿支承玻璃台，标记字母3a和3b表示第一和第二反射镜，标记字母4g表示成象光学元件，标记数码5表示由CCD等构成的行传感器。
置于原稿支承玻璃台2上的原稿8由成象光学元件4g成象在行传感器5上，并且可以读取原稿的一行。为了构造紧凑的原稿读取装置，光路由第一和第二反射镜3a和3b加以折叠。成象光学元件4g也有助于折叠光路。通过采用成象光学元件4g，集成滑动架式光学系统的原稿读取装置可以由包括两个反射镜和成象光学元件的少量光学部件构成。
与传统结构相比，光路仅由所述成象光学元件基本上弯折成直角，这与在成象光学系统中采用含有反射镜的结构相对应，并且可以简化图象读取装置的结构。该集成滑动架式光学系统沿着与行传感器的行方向垂直的方向即副扫描方向进行扫描，从而对原稿表面进行二维读取。
图23为本发明成象光学元件的实施例13的主要部分截面图。本实施例的成象光学元件的结构与图17的实施例10的结构相同。
图24表示实施例13的成象光学元件应用于原稿读取装置的例子。
本实施例的成象光学元件4h具有五个离轴反射表面(R3、R4、R6至R8)，并且相邻反射表面之间的介质为空气。相应地，该成象光学元件具有其中不产生色差的结构。
成象光学元件4h的结构为，从原稿表面8一侧依次为，表面R3为正偏转表面，表面R4为负偏转表面，表面R6为负偏转表面，表面R7为正偏转表面，表面R8为正偏转表面。从成象光学元件4h出射的基准轴光线的方向基本上垂直于入射基准轴光线的方向。在此结构中，光阑SP设在彼此相交定位的第二反射表面R4与第三反射表面R6之间。光阑SP设在靠近成象光学元件4h光路中心的位置，因此成象光学元件的入射表面和出射表面上的有效光束不会变大。
基本上优选采用其中不对称象差得以抵销的结构，因此，设在光阑SP之前以及之后的离轴反射表面构成一组彼此相交的离轴反射表面，从而关于光阑SP基本上对称。
图25为本发明成象光学元件的实施例14的主要部分截面图。本实施例的成象光学元件的结构与图1A和1B的实施例1的结构相同。
图26表示实施例14的成象光学元件应用于原稿读取装置的例子。
成象光学元件4i具有五个反射表面(R3至R7)，并且相邻反射表面之间的介质为空气。相应地，成象光学元件4i具有其中不产生色差的结构。成象光学元件4i的结构为，从原稿表面8一侧依次为，表面R3为正偏转表面，表面R4为正偏转表面，表面R5为负偏转表面，表面R6为负偏转表面，表面R7为正偏转表面。通过此结构，从成象光学元件4i出射的基准轴光线沿着基本上正交于入射方向的方向出射。在此结构中，光阑SP设在彼此相交的第三反射表面R5与第四反射表面R6之间。
另外，光阑SP设在靠近成象光学元件4i光路中心的位置，使得成象光学元件的入射表面和出射表面上的有效光束不会变大。基本上优选采用其中不对称象差得以抵销的结构，因此，设在光阑之前以及之后的离轴反射表面构成一组彼此相交的离轴反射表面，从而关于光阑基本上对称。
图27为本发明成象光学元件的实施例15的主要部分截面图。本实施例的成象光学元件的结构与图7的实施例3的结构相同。
图28表示实施例15的成象光学元件应用于原稿读取装置的例子。
成象光学元件4j具有六个离轴反射表面(R3至R5、R7至R9)。该成象光学元件中相邻反射表面之间的介质为空气。相应地，该成象光学元件具有其中不产生色差的结构。成象光学元件4j的结构为，从原稿表面8一侧依次为，表面R3为正偏转表面，表面R4为正偏转表面，表面R5为负偏转表面，表面R7为负偏转表面，表面R8为正偏转表面，表面R9为正偏转表面。通过此结构，入射光束在该成象光学元件中基本上直线向下传播，然后经过偶数次反射而出射的基准轴光线的方向与入射基准轴光线的方向基本相反。
原稿图象设计成不中间成象在成象光学元件中，而是直接形成在行传感器5上，从而各离轴反射表面的曲率可以作得较小。另外，光阑SP设在彼此相交定位的第三反射表面R5与第四反射表面R7之间。由于光阑SP靠近成象光学元件4j光路中心的位置，所以成象光学元件4j的入射表面和出射表面上的有效光束不会变大。基本上优选采用其中不对称象差得以抵销的结构，因此，设计一组彼此相交的离轴反射表面，使得设在光阑之前以及之后的离轴反射表面变为关于光阑基本上对称。
图29为本发明成象光学元件的实施例16的主要部分截面图。
图30表示实施例16的成象光学元件应用于原稿读取装置的例子。
成象光学元件4k具有六个离轴反射表面(R3至R5、R7至R9)。该成象光学元件中相邻反射表面之间的介质为空气。相应地，成象光学元件4k具有其中不产生色差的结构。成象光学元件4k的结构为，从原稿表面8一侧依次为，表面R3为正偏转表面，表面R4为正偏转表面，表面R5为负偏转表面，表面R7为负偏转表面，表面R8为正偏转表面，表面R9为负偏转表面。通过此结构，入射光束在该成象光学元件中基本上直线向下传播，然后经过偶数次反射而出射的基准轴光线的方向与入射基准轴光线的方向基本相同。
原稿图象设计成不中间成象在成象光学元件中，而是直接形成在行传感器5上，从而各离轴反射表面的曲率可以作得较小。另外，光阑SP设在彼此相交定位的第三反射表面R5与第四反射表面R7之间。由于光阑SP靠近成象光学元件光路中心的位置，所以成象光学元件的入射表面和出射表面上的有效光束不会变大。基本上优选采用其中不对称象差得以抵销的结构，因此，设计一组彼此相交的离轴反射表面，使得设在光阑SP之前以及之后的离轴反射表面变为关于光阑基本上对称。该原稿读取装置的结构与实施例1的结构基本上相同。
图34为本发明成象光学元件的实施例17的主要部分截面图。
图36表示实施例17的成象光学元件应用于原稿读取装置的例子。
在实施例17的成象光学元件4中，对于基准轴光线其出射表面R11相对于入射表面R3的方向是相同的，只有具有曲率的离轴反射表面由六个表面(R4至R6、R8至R10)构成。相邻反射表面之间的介质为空气，并且该成象光学元件基本上为其中不产生色差的中空结构。通过偶数次反射，入射光线的方向与出射光线的方向变为基本上相同的方向。
图34的成象光学元件4的结构为，从原稿表面8一侧依次为，表面R4为正偏转表面，表面R5为正偏转表面，表面R6为负偏转表面，表面R8为正偏转表面，表面R9为负偏转表面，表面R10为负偏转表面。
最靠近出射端的表面R10比最靠近入射端的表面R4设置得更加靠近入射基准轴上的原稿一侧。通过此设置，从元件4出射并到达成象位置的光路，也即所谓的后焦距部分，可以设置在其中入射光到达表面R4的部分的下方并基本上与之平行，因而可以呈现空间上有效的设置。
基本上优选采用其中不对称象差得以抵销的结构，因此，设在光阑SP之前以及之后的离轴反射表面构造成其中表面R6为负，而表面R8为正，表面R5为正，而表面R9为负，表面R4为正，而表面R10为负，当围绕光阑转动180°时，它们是相同的。
从表面R4射向表面R5的光束会聚从而使表面R4的下一离轴反射表面较小。另外，这些离轴反射表面的至少一个具有阻断红外光的作用，从而可以防止彩色图象的黑色部分变为微红。作为阻断红外光的一个例子，可以通过蒸发-淀积或浸沾二向色性薄膜来形成离轴反射表面。
在图36中，标记数码2表示原稿支承玻璃台，标记字母3a、3b和3c表示第一、第二和第三反射镜，标记字母4表示成象光学元件，标记数码5表示由CCD等构成的行传感器。置于原稿支承玻璃台2上的原稿8由成象光学元件4成象在行传感器5上，从而可以读取原稿的一行。为了构造紧凑的原稿读取装置，光路由第一、第二和第三反射镜3a、3b和3c加以折叠。与现有技术相比，不必将透镜设置成与反射镜平行并位于其下，因此，可以将成象光学元件深度方向(垂直于图36的纸面的方向)作得较薄。另外，将CCD等沿着副扫描方向设置，因此在深度方向不存在CCD基板等的凸起，从而可以将该元件作得较薄。
本发明的成象光学元件可以应用于光学装置比如彩色复印机、单色复印机和图象扫描仪。特别地，它最适于需要没有颜色重合失调的明亮F数和高质量图象的彩色数字复印机。
在本发明的实施例中，使入射端上的NA作得相同，从而在行传感器上沿着与行传感器的行方向垂直的截面方向即副扫描方向的性能与沿着与行传感器的行方向平行的截面方向即主扫描方向的性能可以基本上相同。为了实现这一点，在光阑中，将垂直于行传感器行方向的截面内的孔径宽度与平行于行传感器行方向的截面内的孔径宽度设成互不相同。这是因为离轴反射表面在方位角方向的曲率基本上互不相同，因此光线通过成象光学元件的路径变得不对称。
由于必须将不对称光阑设置成使其方向与离轴反射表面的方向一致，所以优选离轴反射表面靠近光阑并且将光阑构造成彼此一体。
本发明的构造适用于彩色复印机、单色复印机和图象扫描仪。
根据上述各实施例的每一个，在用行传感器和成象光学系统读取彩色和单色图象信息的图象读取装置中，成象光学系统由含有多个带有曲率的离轴反射表面的成象光学元件构成，从而实现在彩色图象情况下能够进行没有颜色重合失调的高分辨率图象读取且具有紧凑结构的集成滑动架式光学系统。
另外，根据上述各实施例的每一个，在用行传感器和成象光学系统读取原稿的彩色图象读取装置中，读取光学系统由含有用于多次反射基准轴光线的反射镜和多个带有曲率的离轴反射表面的成象光学元件构成，从而可以用简单结构实现集成滑动架式光学系统。另外，成象光学元件基本上由反射表面构成，因此可以实现高分辨率的没有颜色重合失调的集成滑动架式光学系统。
另外，根据上述各实施例的每一个，在用行传感器和成象光学系统读取图象信息的彩色和单色图象读取装置中，成象光学系统由含有多个带有曲率的离轴反射表面的成象光学元件构成，并且适当地构造成象光学元件的反射表面和光阑，从而可以实现在彩色图象情况下能够进行高分辨率读取而没有颜色重合失调的高性能集成滑动架式光学系统。
为了阐明本发明成象光学元件实施例的结构以及数值的含义，下面对本文所用离轴光学系统和提供其框架基准轴进行如下定义。基准轴的定义通常将提供基准的从物面至象面的基准波长光线的光路定义为光学系统的基准轴。这在选择提供基准的光线方面造成模糊，因此，通常以下面所示的两个基本规则来设定基准光线即基准轴。
若光学系统中存在一个如果部分具有对称性的轴，并且可以用良好的对称性依序设置象差，则通过该具有对称性的轴的光线被作为基准光线。
若一般地说光学系统中不存在一个对称轴或者部分存在一个对称轴但是可以用良好的对称性依序设置象差，则在离开物面中心(待摄影或待观看范围的中心)的光线之中，将以该光学系统中指定表面顺序通过该光学系统并且通过该光学系统中限定为光阑中心的光线被设定为基准光线。
通常情况下以此方式定义的基准轴呈现弯折形状。离轴光学系统的定义其表面法线在基准轴如上述定义的点处与基准轴不一致的曲表面被定义为离轴曲表面，而含有离轴曲表面的光学系统被定义为离轴光学系统。(然而，若基准轴由平面反射表面简单折弯，则表面法线再次与基准轴不一致，但是该平面反射表面仍然不会破坏象差的对称性，因此它被排除在离轴光学系统主题之外)。
虽然在本发明的各实施例中，已经如上所述设定了提供光轴基准的基准轴，但是通过采用光学设计中方便的轴、依序设置象差或者表示构成光学系统的各表面的形状，可以选择用以确定提供光学系统基准的轴的方式。
然而，一般地说，通过象面或观看平面的中心，并且通过光阑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线路径被设定为提供光学系统基准的基准轴。
也就是说，在本发明的实施例中，通过行传感器5(成象平面)中心点至图像平面中心的光线(基准轴光线)由反射表面加以反射所沿着的路径被设定为基准轴。其表面顺序被设定为基准轴光线受到反射的顺序。
相应地，基准轴最终到达象面的中心同时其方向沿着表面顺序根据反射定律加以改变。
构成本发明各实施例光学系统的倾斜表面全部在同一平面内基本上倾斜。因此，绝对坐标系的轴定义如下。(见图31)Z轴通过原稿并且朝向第二表面的基准轴Y轴通过原稿并且在倾斜平面(图31的纸面)内相对于Z轴反时针形成90°的直线X轴通过原稿并且垂直于Z轴和Y轴的直线(垂直于图31纸面的直线)另外，为了表示构成光学系统的第i表面的表面形状，从基准轴与第i表面的交点处设置一个本地坐标系并且用该本地坐标系表示此表面的表面形状比用绝对坐标系表示此表面的表面形状在识别其形状方面会更易于理解，因此，在表示本发明构造数据的各实施例中，第i表面的表面形状由本地坐标系表示。
另外，在YZ平面内第i表面的倾斜角由角θi(单位为°)表示，其中相对于绝对坐标系的Z轴的反时针方向为正。因此，在本发明的各实施例中，各表面本地坐标系的原点处于图31的YZ平面上。
而且，在XZ平面和XY平面内的表面不存在偏心。另外，第i表面的本地坐标系(x、y、z)的y轴和z轴相对于绝对坐标系(X、Y、Z)在YZ平面内倾斜角θi，并具体设定如下。
z轴通过本地坐标系原点并且相对于绝对坐标系的Z方向在YZ平面内反时针形成角θi的直线y轴通过本地坐标系原点并且相对于z方向在YZ平面内反时针形成90°角的直线x轴通过本地坐标系原点并且垂直于YZ平面的直线另外，本发明各实施例中的成象光学元件具有旋转不对称的非球面表面，其形状由下式表示z＝C02y2+C20x2+C03y3+C21x2y+C04y4+C22x2y2+C40x4+C05y5+C23x2y3+C41x4y+C06y6+C24x2y4+C42x4y2+C60x6球面表面的形状由下式表示z＝((x2+y2)/ri)/(1+(1-(x2+y2)/ri)1/2)上述曲面表达式仅具有x的偶数次方项，因此由上述曲面表达式限定的曲面是以yz平面作为对称平面的平面对称形状。另外，当满足下式时，它表示关于xz平面对称的形状。
C03＝C21＝0C02＝C20C04＝C40＝C22/2C05＝C23＝C41＝0C60＝C06＝C24/3＝C42/3当满足上述条件时，它表示旋转对称形状。当不满足上述条件时，它表示旋转不对称形状。
另外，光学系统的所有各实施例均为非共轴光学系统，因此，难以直接根据傍轴理论计算焦距。因而，通过下述定义利用转换焦距feqfeq＝h1/tan(ak′)在定义时，若反射表面的数量为奇数，则表示焦距的符号是与普通符号相反。
这里，h1平行于第一表面上的基准轴并且从无限远处入射在该基准轴附近的光线的入射高度，ak′光线在从最后表面出射时与基准轴形成的夹角。
接下来，在数值实施例中，应当理解，沿着从第一表面R1至象面延伸的点划线所示的基准轴当曲率中心位于第一表面R1一侧时其曲率半径Ri的符号为负，当曲率中心位于象面一侧时其符号为正。
另外，Di为标量，表示第i表面与第(i+1)表面的本地坐标系原点之间的间隔，Ndi和νdi分别为第i表面与第(i+1)表面之间介质的折射率和阿贝数。
有效维度(X*Y)为沿各表面的本地坐标系的X轴方向和Y轴方向的有效维度。
下面给出针对上述本发明实施例1至3以及9至17的数值数据。数值实施例1原稿读取宽度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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数值实施例2原稿读取宽度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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数值实施例3原稿读取宽度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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数值实施例9原稿读取宽度1∶222，成象放大率-0.1649，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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数值实施例10原稿读取宽度1∶222，成象放大率-0.1647，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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数值实施例11原稿读取宽度1∶222，成象放大率-0.1749，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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数值实施例12原稿读取宽度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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数值实施例13原稿读取宽度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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数值实施例14原稿读取宽度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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数值实施例15原稿读取宽度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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数值实施例16原稿读取宽度1∶222，成象放大率-0.1653，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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数值实施例17原稿读取宽度1∶305，成象放大率-0.22028，原稿一侧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(光阑)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(传感器表面)非球面形状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
根据本发明，在需要高速度和高分辨率的原稿读取系统比如数字复印机中，可以实现一种能够容易地实现集成滑动架式扫描操作的原稿读取成象光学系统，以及使用它的图象读取装置。
此外，根据本发明，在读取数字彩色图象时，可以实现一种没有色差并且能够容易地实现集成滑动架式扫描操作的原稿读取成象光学系统，以及使用它的图象读取装置。
此外，根据本发明，可以实现一种即使成象光学系统由离轴反射表面构成也很少产生不对称象差并且光学性能损害不大的原稿读取成象光学系统，以及使用它的图象读取装置。
权利要求
1.一种图象读取成象光学系统，用于将图象信息成象在行传感器上并且读取该图象信息，其特征在于一个成象光学元件，该成象光学元件含有多个在基准轴光线的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的离轴反射表面。
2.如权利要求1所述的图象读取成象光学系统，其特征在于，所述成象光学元件具有用于将基准轴光线的出射方向改变为与其入射方向基本上垂直或相反的方向的作用。
3.如权利要求1或2所述的图象读取成象光学系统，其特征在于，所述成象光学元件包括多个含有至少一组彼此相交的反射表面的离轴反射表面，并且在该彼此相交的离轴反射表面之间具有一个光阑。
4.一种图象读取装置，具有原稿放置其上的原稿支承台、成象光学元件和行传感器，用于由成象光学元件使原稿表面上的图象信息成象在行传感器上，并且用于由所述行传感器读取图象信息，其特征在于，所述成象光学元件具有多个在基准轴光线的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的离轴反射表面。
5.如权利要求4所述的图象读取装置，其特征在于，所述成象光学元件的各离轴反射表面上的基准轴光线的弯折方向处于与所述行传感器的行方向垂直的截面内。
6.如权利要求5所述的图象读取装置，其特征在于，从所述成象光学元件出射的基准轴光线的方向与入射在所述成象光学元件上的基准轴光线的方向不同。
7.如权利要求6所述的图象读取装置，其特征在于，从所述成象光学元件出射的基准轴光线的方向与入射在所述成象光学元件上的基准轴光线的方向基本上正交。
8.如权利要求5所述的图象读取装置，其特征在于，从所述成象光学元件出射的基准轴光线的方向与入射在所述成象光学元件上的基准轴光线的方向基本上相同。
9.如权利要求6所述的图象读取装置，其特征在于，入射在所述成象光学元件上的基准轴光线的方向与从所述成象光学元件出射的基准轴光线的方向为基本上相反方向。
10.如权利要求4所述的图象读取装置，其特征在于，所述图象信息不中间成象在所述成象光学元件中，而是直接形成在行传感器上。
11.如权利要求10所述的图象读取装置，其特征在于，所述成象光学元件具有一个光阑，基本上靠近其光入射表面与光出射表面之间光路的中心。
12.如权利要求11所述的图象读取装置，其特征在于，所述光阑由位于基本上靠近所述成象光学元件的光入射表面与光出射表面之间光路中心的离轴反射表面的有效表面构成。
13.如权利要求4所述的图象读取装置，其特征在于，构成所述成象光学元件的内部介质是空气。
14.如权利要求4所述的图象读取装置，其特征在于，构成所述成象光学元件的内部介质是光学透明玻璃或塑料。
15.如权利要求5所述的图象读取装置，其特征在于，当反时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为正偏转表面，且顺时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为负偏转表面时，所述成象光学元件具有至少一组其中正偏转表面连续的结构或者至少一组其中负偏转表面连续的结构。
16.如权利要求5所述的图象读取装置，其特征在于，当反时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为正偏转表面，且顺时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为负偏转表面时，所述成象光学元件具有至少一组其中正偏转表面连续的结构以及至少一组其中负偏转表面连续的结构。
17.如权利要求5所述的图象读取装置，其特征在于，所述成象光学元件由六个离轴反射表面构成，并且当反时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为正偏转表面，且顺时针偏转基准轴光线的离轴反射表面定义为负偏转表面时，所述成象光学元件具有相同数量的正偏转表面和负偏转表面，并且最靠近出射端的离轴反射表面相对于最靠近入射端的离轴反射表面位于入射基准轴上的原稿一侧。
18.如权利要求17所述的图象读取装置，其特征在于，所述正偏转表面和所述负偏转表面设置成为相对于一光阑的相对偏转表面。
19.如权利要求17所述的图象读取装置，其特征在于，所述成象光学元件最靠近入射端的离轴反射表面设计成具有会聚作用。
20.如权利要求17所述的图象读取装置，其特征在于，所述成象光学元件的至少一个表面具有阻断红外光的特性。
21.如权利要求17所述的图象读取装置，其特征在于，所述成象光学元件位于沿着原稿表面平行于反射镜的壳体中。
22.如权利要求4所述的图象读取装置，其特征在于，若在与所述成象光学元件出射表面上行传感器的行方向垂直的方向内的有效光束宽度定义为Фs，且在行传感器的行方向内的有效光束宽度定义为Фm，则满足下述条件Фs＜Фm。
23.一种图象读取装置，具有原稿放置其上的原稿支承台、成象光学元件和行传感器，用于由成象光学元件使原稿表面上的图象信息成象在行传感器上，并且用于由所述行传感器读取图象信息，其特征在于反射镜和成象光学元件用于将基准轴光线反射多次的，并且所述成象光学元件具有将基准轴光线的出射方向改变成与入射方向基本上垂直或相反的方向的作用。
24.如权利要求23所述的图象读取装置，其特征在于，所述成象光学元件具有多个在基准轴光线的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的离轴反射表面。
25.如权利要求24所述的图象读取装置，其特征在于，所述各离轴反射表面上的基准轴光线的弯折方向处于与所述行传感器的行方向垂直的截面内。
26.如权利要求24所述的图象读取装置，其特征在于至少两个反射镜。
27.如权利要求24所述的图象读取装置，其特征在于，所述成象光学元件相对于所述反射镜位于与所述原稿表面相反的一侧。
28.如权利要求24所述的图象读取装置，其特征在于，所述成象光学元件位于沿着所述原稿表面平行于所述反射镜的壳体中。
29.一种图象读取装置，具有原稿放置其上的原稿支承台、成象光学元件和行传感器，用于使原稿表面上的图象信息成象在行传感器上，并且用于由所述行传感器读取图象信息，其特征在于，所述成象光学元件具有含有至少一组彼此相交的反射表面的多个离轴反射表面，并且在该彼此相交的离轴反射表面之间具有一个光阑。
30.如权利要求29所述的图象读取装置，其特征在于，所述成象光学元件的各离轴反射表面上的基准轴光线的弯折方向处于与所述行传感器的行方向垂直的截面内。
31.如权利要求30所述的图象读取装置，其特征在于，所述成象光学元件中的光阑位于基本上靠近该成象光学元件的光入射表面与光出射表面之间光路的中心。
32.如权利要求30所述的图象读取装置，其特征在于，所述光阑在与所述行传感器的行方向垂直的截面内其孔径宽度不同于在与该行方向平行的方向上的孔径宽度。
33.如权利要求32所述的图象读取装置，其特征在于，所述光阑和与之靠近的离轴反射表面一体构造。
34.如权利要求4至33中任一所述的图象读取装置，其特征在于，所述图象信息是彩色图象。
全文摘要
一种图象读取成象光学系统,用于将图象信息成象在行传感器上并且读取该图象信息,它具有一个成象光学元件,该成象光学元件含有多个在基准轴光线的入射方向和出射方向上彼此不同并且具有曲率的离轴反射表面。
文档编号H04N1/04GK1384385SQ0212153
公开日2002年12月11日 申请日期2002年3月5日 优先权日2001年3月5日
发明者藤林和夫, 枥木伸之 申请人:佳能株式会社