本發(fā)明涉及一種圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)和圖像讀取裝置。

背景技術(shù)：

專利文獻(xiàn)1公開了一種圖像讀取光學(xué)讀取裝置，該圖像讀取光學(xué)讀取裝置包括：照明部，其在沿主掃描方向一維地照射原稿表面的同時沿副掃描方向掃描原稿表面；光電轉(zhuǎn)換部，其包括沿主掃描方向布置的多個光電轉(zhuǎn)換器件；以及反射光學(xué)單元，其使光電轉(zhuǎn)換部形成被照明部照亮且在原稿表面上反射的原稿圖像。反射光學(xué)單元具有多個反射面，多個反射面中的至少一個反射面的屈光力(power)在主掃描方向和副掃描方向上不同。圍繞與主掃描方向平行的軸線調(diào)節(jié)多個反射面中的至少一個反射面的旋轉(zhuǎn)。作為選擇，將多個反射面中的至少一個反射面的移動調(diào)節(jié)成平行于與主掃描方向垂直的方向。

專利文獻(xiàn)2公開了一種包括圖像形成光學(xué)器件的圖像讀取器，該圖像形成光學(xué)器件具有多個離軸反射面，以在線傳感器上形成原稿表面的圖像信息。多個離軸反射面中的至少一個離軸反射面可轉(zhuǎn)動地附接至通過線傳感器執(zhí)行讀取的圖像讀取器中的鏡筒。

[專利文獻(xiàn)1]：jp-a-2005-084624

[專利文獻(xiàn)2]：jp-a-2003-344956

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種這樣的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)和圖像讀取器：與使用反射型圖像形成光學(xué)系統(tǒng)(其中，在具有沿多個方向的會聚操作的圖像形成反射鏡中設(shè)置有調(diào)節(jié)機構(gòu))的情況相比，焦點位置的調(diào)節(jié)被進一步簡化。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)，該圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)包括：

圖像讀取單元，在所述圖像讀取單元中，多個讀取器件沿第一方向布置；以及

多個圖像形成反射鏡，其將通過在讀取對象中反射來自光源的光而獲得的反射光引導(dǎo)至所述圖像讀取單元，

其中，所述多個圖像形成反射鏡中的任何一個圖像形成反射鏡是具有僅沿所述第一方向以及與所述第一方向交叉的第二方向中的一個方向的屈光力的調(diào)節(jié)反射鏡，并且相對于其它圖像形成反射鏡能旋轉(zhuǎn)或能相對地移動。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供根據(jù)第一方面所述的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)，

其中，所述調(diào)節(jié)反射鏡調(diào)節(jié)所述第一方向上的焦點位置和所述第二方向上的焦點位置。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供根據(jù)第一方面所述的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)，

其中，所述調(diào)節(jié)反射鏡具有僅沿所述第二方向的屈光力。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供根據(jù)第一方面所述的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)，

其中，所述調(diào)節(jié)反射鏡是所述多個圖像形成反射鏡中的最靠近所述讀取對象的第一圖像形成反射鏡或最靠近所述圖像讀取單元的第二圖像形成反射鏡。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供根據(jù)第四方面所述的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)，

其中，所述調(diào)節(jié)反射鏡是所述第一圖像形成反射鏡，并且沿著入射到所述圖像讀取單元中的光的光軸能移動。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供根據(jù)第四方面所述的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)，

其中，所述調(diào)節(jié)反射鏡是所述第一圖像形成反射鏡，并且

所述讀取對象與所述調(diào)節(jié)反射鏡之間進一步包括多個反射鏡，使得所述調(diào)節(jié)反射鏡和所述多個反射鏡作為移動單元能一體地移動。

根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供根據(jù)第六方面所述的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)，

其中，所述移動單元沿著入射到所述圖像讀取單元中的光的光軸能移動。

根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供根據(jù)第四方面所述的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)，

其中，所述調(diào)節(jié)反射鏡是所述第一圖像形成反射鏡，并且

所述讀取對象與所述調(diào)節(jié)反射鏡之間進一步包括多個反射鏡，使得所述調(diào)節(jié)反射鏡和所述多個反射鏡作為旋轉(zhuǎn)單元圍繞作為軸線的所述調(diào)節(jié)反射鏡的中心能一體地旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供根據(jù)第四方面所述的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)，

其中，所述調(diào)節(jié)反射鏡是所述第二圖像形成反射鏡，并且

所述調(diào)節(jié)反射鏡和所述圖像讀取單元作為移動單元能一體地移動。

根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供根據(jù)第九方面所述的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)，

其中，所述移動單元沿著入射到所述圖像讀取單元中的光的光軸能移動。

根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供根據(jù)第一方面所述的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)，還包括：

平面反射鏡，其相對于所述圖像形成反射鏡中的任何一個圖像形成反射鏡能旋轉(zhuǎn)或能相對地移動。

根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供一種圖像讀取裝置，包括：

光源，其用光照射讀取對象；

圖像讀取單元，在該圖像讀取單元中，讀取器件沿第一方向布置；以及

多個圖像形成反射鏡，其將通過在所述讀取對象中反射來自所述光源的光而獲得的反射光引導(dǎo)至所述圖像讀取單元，

其中，所述多個圖像形成反射鏡中的任何一個圖像形成反射鏡是具有僅沿所述第一方向以及與所述第一方向交叉的第二方向中的一個方向的屈光力的調(diào)節(jié)反射鏡，并且相對于其它圖像形成反射鏡能旋轉(zhuǎn)或能相對地移動。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面和第十二方面，與使用反射型圖像形成光學(xué)系統(tǒng)(其中，在具有沿多個方向的會聚操作的圖像形成反射鏡中設(shè)置有調(diào)節(jié)機構(gòu))的情況相比，存在這樣的優(yōu)點：提供了焦點位置的調(diào)節(jié)被進一步簡化的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)和圖像讀取器。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，與調(diào)節(jié)反射鏡調(diào)節(jié)第一方向的焦點位置和第二方向上的焦點位置中的任一者的情況相比，存在這樣的優(yōu)點：兩個焦點位置被共同調(diào)節(jié)。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，與調(diào)節(jié)反射鏡具有僅沿第一方向的屈光力的情況相比，存在這樣的優(yōu)點：在抑制第一方向的焦點位置的變化的同時調(diào)節(jié)焦點位置。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，與使用并非最靠近讀取對象的圖像形成反射鏡和最靠近圖像讀取單元的圖像形成反射鏡的圖像形成反射鏡的情況相比，存在在調(diào)節(jié)反射鏡移動的情況下靈敏度降低的優(yōu)點，或者存在易于執(zhí)行調(diào)節(jié)的優(yōu)點。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，與第一圖像形成反射鏡能夠沿著除入射到圖像讀取單元中的光的方向以外的方向移動的情況相比，存在在調(diào)節(jié)反射鏡移動的情況下所需的靈敏度降低的優(yōu)點，并且存在進一步抑制了對準(zhǔn)變化量的優(yōu)點。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，與在不使用其中第一圖像形成反射鏡和多個反射鏡能夠在光路一體地移動的移動單元的情況下由調(diào)節(jié)反射鏡執(zhí)行調(diào)節(jié)的情況相比，存在這樣的優(yōu)點：以更高精度調(diào)節(jié)對準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的第七方面，與移動單元能夠沿著除入射到圖像讀取單元中的光的方向以外的方向移動的情況相比，存在這樣的優(yōu)點：以更高精度調(diào)節(jié)對準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的第八方面，與在不使用其中第一圖像形成反射鏡和多個反射鏡能夠在光路上圍繞作為軸線的調(diào)節(jié)反射鏡的中心一體地旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)單元的情況下由調(diào)節(jié)反射鏡執(zhí)行調(diào)節(jié)的情況相比，存在這樣的優(yōu)點：以更高精度調(diào)節(jié)對準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的第九方面，與在不使用其中第二圖像形成反射鏡和圖像讀取單元能夠在光路上一體地移動的移動單元的情況下由調(diào)節(jié)反射鏡執(zhí)行調(diào)節(jié)的情況相比，存在這樣的優(yōu)點：以更高精度調(diào)節(jié)對準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的第十方面，與移動單元能夠沿著除入射到圖像讀取單元中的光的方向以外的方向移動的情況相比，存在這樣的優(yōu)點：以更高精度調(diào)節(jié)對準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，與僅通過圖像形成反射鏡執(zhí)行調(diào)節(jié)的情況相比，存在這樣的優(yōu)點：由能夠在光路上進行移動和旋轉(zhuǎn)中的至少一者的平面反射鏡執(zhí)行除了焦點位置的調(diào)節(jié)之外的主配準(zhǔn)部(leadregistration)的調(diào)節(jié)。

附圖說明

將基于以下附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各示例性實施例，其中：

圖1是示出根據(jù)示例性實施例的圖像讀取裝置的構(gòu)造的實例的示意性剖視圖；

圖2a和圖2b是示出根據(jù)第一示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的實例的側(cè)視圖和平面圖；

圖3a和圖3b是示出根據(jù)第一示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的實例的側(cè)視圖和平面圖；

圖4a和圖4b是示出根據(jù)第一示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的實例的側(cè)視圖和平面圖；

圖5是示出根據(jù)第二示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的實例的側(cè)視圖；

圖6是示出根據(jù)第三示例性實施例和第四示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的實例的側(cè)視圖；

圖7a至圖7i是示出在根據(jù)第三示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)反射鏡或調(diào)節(jié)單元的位置被改變的情況下的調(diào)節(jié)特性的曲線圖的部分；

圖8a至圖8i是示出在根據(jù)第三示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)反射鏡或調(diào)節(jié)單元的位置被改變的情況下的調(diào)節(jié)特性的曲線圖的部分；

圖9a至圖9i是示出在根據(jù)第四示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)反射鏡或調(diào)節(jié)單元的位置被改變的情況下的調(diào)節(jié)特性的曲線圖的部分；

圖10a至圖10f是示出在根據(jù)第四示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)反射鏡或調(diào)節(jié)單元的位置被改變的情況下的調(diào)節(jié)特性的曲線圖的部分；

圖11a和圖11b是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造的實例的側(cè)視圖和平面圖；以及

圖12a和圖12b是示出在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的焦點位置被調(diào)節(jié)的情況下的調(diào)節(jié)特性的曲線圖。

具體實施方式

在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述對本發(fā)明的各示例性實施例。

[第一示例性實施例]

將參考圖1至圖4b描述根據(jù)第一示例性實施例的圖像讀取裝置和圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)。圖1示出了根據(jù)示例性實施例的圖像讀取裝置12的示意性構(gòu)造，而圖2a和圖2b示出了根據(jù)示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86的示意性構(gòu)造。圖像讀取裝置12被設(shè)置成附接至例如圖像形成裝置，并且用于讀取原稿(讀取對象)等。

如圖1所示，圖像讀取設(shè)備12包括：自動輸稿器50；以及圖像讀取處理部52，其讀取形成在原稿表面上的圖像。

根據(jù)示例性實施例的自動輸稿器50包括：原稿臺60，其上放置有原稿；原稿傳送路徑61，其傳送原稿；以及輸出臺62，其在圖像被讀取之后排出原稿。

原稿傳送路徑61形成為u形形狀。原稿傳送路徑61的周圍設(shè)置有紙張輸送輥63、輸送輥64、預(yù)配準(zhǔn)輥65、配準(zhǔn)輥66、壓紙輥67、輸出輥68和出紙輥69。紙張輸送輥63在輸送原稿的情況下下降，并且拾取放置在原稿臺60上的原稿。輸送輥64將放置在從紙張輸送輥63輸送而來的原稿的頂部處的原稿供應(yīng)至內(nèi)部。預(yù)配準(zhǔn)輥65臨時停止從輸送輥64輸送而來的原稿，并且執(zhí)行歪斜校正。配準(zhǔn)輥66臨時停止從預(yù)配準(zhǔn)輥65輸送而來的原稿，并且調(diào)節(jié)讀取定時。壓紙輥67使通過原稿傳送路徑61的原稿面對臺板玻璃70(其將在后文中描述)。輸出輥68和出紙輥69將已被讀取的原稿排出至輸出臺62。

圖像讀取裝置12具有以下功能：瀏覽由自動輸稿器50從原稿臺60輸送而來的原稿的表面的功能；以及對放置在臺板玻璃70(其將在后文中描述)上的原稿的表面進行讀取的功能。

臺板玻璃70設(shè)置在圖像讀取處理部52的面向殼體75中的自動輸稿器50的表面上，在圖像將被讀取的原稿被放置或者正由自動輸稿器50傳送的原稿被讀取的情況下，臺板玻璃70是用光照射原稿的開口部。另外，殼體75設(shè)置有讀取單元(往復(fù)臺)76，讀取單元76能夠沿原稿傳送方向(圖1的+y方向)移動，并且構(gòu)造為在被停止在臺板玻璃70的讀取位置m處之后讀取圖像或者在整個臺板玻璃70上掃描的同時讀取圖像。

讀取單元76包括照明單元80(光源)、圖像形成部87和傳感器88(圖像讀取單元)。根據(jù)示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86形成有圖像形成部87和傳感器88。

作為實例，通過布置多個白色發(fā)光二極管(led)來形成作為光源的照明單元80。漫反射部件82是這樣的部件，其反射從照明單元80發(fā)出的光，同時使該光朝向原稿表面散射。反射鏡83和反射鏡84是這樣的部件：其將從原稿表面獲得的反射光l引導(dǎo)至圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86。

圖像形成部87具有以下功能：將從原稿表面獲得的反射光l的光通量(光學(xué)圖像)調(diào)節(jié)成適于被傳感器88光接收的形狀。存在這樣的情況：圖像形成部87包括圖像形成透鏡(未在圖中示出)，該圖像形成透鏡能夠光學(xué)地縮小從原稿表面獲得的光學(xué)圖像。稍后將詳細(xì)描述圖像形成部87。

傳感器88具有這樣的功能：對圖像形成部87所獲得的光學(xué)圖像進行光電轉(zhuǎn)換，并且分別產(chǎn)生紅色(r)、綠色(g)和藍(lán)色(b)的顏色信號(圖像信號)。傳感器88例如具有這樣的構(gòu)造：沿z軸方向布置有r、g和b顏色用的沿x軸方向延伸的三列一維線傳感器，并且使用ccd圖像傳感器作為實例。換言之，以如下方式形成傳感器88：沿x軸方向布置圖像捕捉器件(讀取器件)。同時，在下文中，存在這樣的情況：“縱向”表示傳感器88的圖像捕捉器件的布置方向(x軸方向)，而“橫向”表示與圖像捕捉器件的布置方向垂直(交叉)的方向(z軸方向)。

接下來，將描述在根據(jù)示例性實施例的圖像讀取裝置12中讀取圖像的過程。

在圖像讀取裝置12中讀取放置在臺板玻璃70上的原稿的情況下，未在圖中示出的控制部沿掃描方向(圖1的箭頭c的方向)移動讀取單元76。另外，控制部使讀取單元76的照明單元80發(fā)光，并且使原稿表面被照射。作為照射的結(jié)果，來自原稿的反射光l經(jīng)由反射鏡83和反射鏡84被引導(dǎo)至圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86。被引導(dǎo)至圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86的光在傳感器88的光接收面上形成圖像。傳感器88幾乎同時對r、g和b顏色中的每種顏色以讀取一行的方式進行讀取。此外，通過在整個原稿區(qū)域上經(jīng)由掃描沿線方向執(zhí)行讀取，來讀取與一個頁面對應(yīng)的原稿。

相反，在圖像讀取裝置12中讀取放置在原稿臺60上的原稿的情況下，未在圖中示出的控制部沿著原稿傳送路徑61將放置在原稿臺60上的原稿傳送至臺板玻璃70的讀取位置m。此時，讀取單元76被定位成處于以下狀態(tài)：停止在由圖1的實線表示的位置處。另外，控制部使照明單元80發(fā)光，并且使原稿表面被照射。因此，被壓紙輥67附著在臺板玻璃70上的原稿的反射光l經(jīng)由反射鏡83和反射鏡84被引導(dǎo)至圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86。被引導(dǎo)至圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86的光在傳感器88的光接收面上形成圖像。傳感器88幾乎同時對r、g和b中的每一者以讀取一行的方式進行讀取。此外，通過使整個原稿經(jīng)過臺板玻璃70的讀取位置m，來讀取與一個頁面對應(yīng)的原稿。

然而，存在這樣的情況：使用圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)(其中，沿預(yù)定方向組合具有屈光力(使光彎曲的強度)的多個圖像形成反射鏡)作為用于將從原稿表面獲得的反射光l調(diào)節(jié)成適于被傳感器光接收的形狀的光學(xué)系統(tǒng)。另外，存在許多這樣的情況：內(nèi)部組合有多個圖像形成反射鏡的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)形成為非共軸光學(xué)系統(tǒng)。

在圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)(其中，如上文所述那樣使用了非共軸光學(xué)系統(tǒng)，該非共軸光學(xué)系統(tǒng)使用了多個圖像形成反射鏡)中，各個圖像形成反射鏡中的縱向上的屈光力與橫向上的屈光力不同，結(jié)果當(dāng)各個圖像形成反射鏡形成旋轉(zhuǎn)對稱形狀時，容易產(chǎn)生精度誤差，因此存在這樣的情況：焦點位置在縱向和橫向上出現(xiàn)偏差。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，在各個圖像形成反射鏡中設(shè)置有調(diào)節(jié)機構(gòu)。

然而，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)中，如果圖像形成反射鏡被調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)為使得特定指標(biāo)接近目標(biāo)值，則其它指標(biāo)(將在后文中描述的對準(zhǔn)等)發(fā)生變化，因此存在這樣的情況：需要調(diào)節(jié)其它圖像形成反射鏡。在該情況下，需要花費較長的時間來實現(xiàn)調(diào)節(jié)收斂，或者可能存在這樣的情況：最終無法收斂到目標(biāo)值。

將參考圖11a、圖11b、圖12a和圖12b更詳細(xì)地描述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)。圖11a和圖11b是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)200的視圖，而圖12a和圖12b是示出圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)200的焦點位置的調(diào)節(jié)特性的曲線圖。

如圖11a和圖11b所示，圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)200包括反射鏡208和210、圖像形成反射鏡202、204和206以及傳感器212。此外，已在原稿表面214中發(fā)生反射的反射光l分別在反射鏡208和210、圖像形成反射鏡202、204和206中發(fā)生反射，并且到達(dá)傳感器212。各個圖像形成反射鏡具有縱向和橫向上的屈光力，并且設(shè)置有用于調(diào)節(jié)各個焦點位置的調(diào)節(jié)機構(gòu)。

圖12a和圖12b示出在如圖11a和圖11b所示的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)200中調(diào)節(jié)焦點位置的情況下的調(diào)節(jié)特性。圖12a是分別示出在圖像形成反射鏡202在橫向上的焦點從光路上的初始位置移動15mm的移動量δf的情況下的以下關(guān)系的曲線圖：焦點位置在縱向(x軸方向)上的移動量與縱向上的位置之間的關(guān)系；以及焦點位置在橫向(z軸方向)上的移動量與縱向上的位置之間的關(guān)系。同時，在下文中，圖像形成反射鏡在縱向上的焦點被稱為“縱向焦點”，而在橫向上的焦點被稱為“橫向焦點”。

另外，圖12b是分別示出在圖像形成反射鏡202的橫向焦點從光路上的初始位置移動15mm的移動量δf的情況下的以下關(guān)系的曲線圖：縱向上的對準(zhǔn)變化量與縱向上的位置之間的關(guān)系；以及橫向上的對準(zhǔn)變化量與縱向上的位置之間的關(guān)系。在本示例性實施例中提到的“對準(zhǔn)”是指由圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)識別出的原稿長度相對于實際原稿長度的誤差或位置誤差。如圖12b所示那樣通過標(biāo)繪特定方向上的對準(zhǔn)而獲得的對準(zhǔn)是指“線性度(linearity)”(倍率)。同時，在下文中，縱向上的線性度被稱為“縱向線性度”，而橫向上的線性度被稱為“橫向線性度”。另外，橫向上的整體偏差被稱為主配準(zhǔn)部的偏差。

如圖12a所示，在δf被設(shè)定為15mm的情況下，橫向焦點的移動量幾乎是恒定的，也就是說，約為15mm。相反，縱向焦點的移動量在±10mm以上的范圍內(nèi)變化。此外，如圖12b所示，橫向線性度的移動量幾乎是恒定的，也就是說，約為0.4mm。相反，縱向線性度的移動量在±1mm以上的范圍內(nèi)變化。如上所述，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)中，如果該特定圖像形成反射鏡的橫向焦點改變，則縱向焦點同時極大地移動。也就是說，焦點的縱向位置極大地改變，并且縱向線性度極大地移動。在這種情況下，需要進一步調(diào)節(jié)除橫向焦點發(fā)生改變的圖像形成反射鏡以外的圖像形成反射鏡，結(jié)果，需要更多的時間來調(diào)節(jié)聚焦位置。此外，可以想到的是，調(diào)節(jié)不會在預(yù)定容許范圍內(nèi)收斂。

這里，在本示例性實施例中，設(shè)置有具有僅沿預(yù)定方向的屈光力的調(diào)節(jié)反射鏡，縱向上的焦點位置和橫向上的焦點位置僅通過調(diào)節(jié)反射鏡進行匹配。因此，即使調(diào)節(jié)反射鏡移動，也能夠抑制對其它指標(biāo)的影響，由此能夠提供焦點位置被進一步簡單地調(diào)節(jié)的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)和圖像讀取裝置。

接下來，將參考圖2a至圖4b描述根據(jù)示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86。盡管圖2a至圖4b所示的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)基本相同，但用于執(zhí)行調(diào)節(jié)的圖像形成反射鏡(在下文中，稱為“調(diào)節(jié)反射鏡”)或者調(diào)節(jié)單元(其將在后文中描述)是不同的。

圖2a示出了圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86的側(cè)視圖，而圖2b示出了圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86的平面圖。但是在圖2b中，省略了圖2a所示的反射鏡90和92。如圖2a和圖2b所示，圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86包括反射鏡90和92，圖像形成反射鏡102、104和106，光闌108以及傳感器88。

反射鏡90和92是將在反射鏡84(參考圖1)中反射的反射光l引導(dǎo)至后續(xù)緊接著的圖像形成反射鏡的部件，并且在本示例性實施例中使用平面反射鏡。

圖像形成反射鏡102、104和106具有沿預(yù)定反向的屈光力，并且具有這樣的功能：將反射光l的光通量成形為適于被傳感器88以及光闌108光接收的形狀。圖像形成反射鏡102、104和106可以具有僅沿縱向和橫向中的一者的屈光力，或者可以具有沿縱向和橫向這兩者的屈光力。但是圖像形成反射鏡中的至少一者具有沿縱向和橫向中的任一者的屈光力。這里，在本示例性實施例中，各個圖像形成反射鏡102、104和106具有沿預(yù)定方向的屈光力的形式被描述為實例。然而，示例性實施例不限于此，除了調(diào)節(jié)反射鏡之外，也可以使用平面反射鏡。另外，可以提供這樣的形式：圖2a所示的反射光l的光路上包括圖像形成反射鏡和平面反射鏡。

根據(jù)哪一個圖像形成反射鏡被選擇作為調(diào)節(jié)反射鏡或者調(diào)節(jié)反射鏡和調(diào)節(jié)單元中的哪一者被使用，來對圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86的調(diào)節(jié)方法進行分類。下面將更詳細(xì)地描述圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86的各個調(diào)節(jié)方法。

<使用原稿側(cè)的圖像形成反射鏡作為調(diào)節(jié)反射鏡的調(diào)節(jié)方法>

圖2a和圖2b示出了使用圖像形成反射鏡102(靠近原稿側(cè)的圖像形成反射鏡)作為調(diào)節(jié)反射鏡的調(diào)節(jié)方法，并且通過圖像形成反射鏡102調(diào)節(jié)縱向焦點和橫向焦點的位置。因此，僅橫向被設(shè)定為圖像形成反射鏡102的屈光力的方向，并且使圖像形成反射鏡102能夠沿著圖2a所示的移動方向s1(圖像形成反射鏡102的反射光的方向)移動。

在本示例性實施例中，由于傳感器88是沿著x軸方向延伸的一維線傳感器，因此縱向上的視角(視野角度)較大，而橫向上的視角(視野角度)較小。因此，如果調(diào)節(jié)反射鏡(圖像形成反射鏡102)的屈光力的方向被設(shè)定為僅橫向，則能夠在抑制縱向上的焦點位置的變化的同時調(diào)節(jié)焦點位置。另外，如果靠近原稿側(cè)的圖像形成反射鏡102被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡，則在調(diào)節(jié)反射鏡移動的情況下所需的靈敏度降低。如果調(diào)節(jié)的靈敏度降低，則存在這樣的優(yōu)點：在執(zhí)行調(diào)節(jié)之后，抵抗調(diào)節(jié)反射鏡的位置的變化的阻力較大。同時，在本示例性實施例中，調(diào)節(jié)反射鏡的屈光力的方向被設(shè)定為僅橫向的情況已被描述作為實例。然而，顯而易見的是，調(diào)節(jié)反射鏡的屈光力的方向可以被設(shè)定為僅縱向。

<傳感器側(cè)的圖像形成反射鏡被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡的調(diào)節(jié)方法>

圖3a和圖3b示出了圖像形成反射鏡106(靠近傳感器側(cè)的圖像形成反射鏡)被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡的調(diào)節(jié)方法，并且通過圖像形成反射鏡106調(diào)節(jié)縱向焦點和橫向焦點的位置。因此，圖像形成反射鏡106的屈光力的方向被設(shè)定為僅橫向，并且使圖像形成反射鏡106能夠沿著圖3a所示的移動方向s2(入射到圖像形成反射鏡106中的光的方向)移動。

如果傳感器側(cè)的圖像形成反射鏡被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡，則調(diào)節(jié)該圖像形成反射鏡(其布置在反射光l的光通量減少的位置)。因此，與調(diào)節(jié)原稿側(cè)的圖像形成反射鏡的情況相比，由小圖像形成反射鏡執(zhí)行調(diào)節(jié)，因此存在這樣的優(yōu)點：易于執(zhí)行調(diào)節(jié)。同時，在本示例性實施例中，調(diào)節(jié)反射鏡的屈光力的方向被設(shè)定為僅橫向的情況已被描述作為實例。然而，顯而易見的是，調(diào)節(jié)反射鏡的屈光力的方向可以被設(shè)定為僅縱向。

<移動單元被設(shè)定為調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)方法>

圖4a和圖4b示出了通過移動調(diào)節(jié)單元(其通過使圖像形成反射鏡與傳感器成一體而能夠移動)來執(zhí)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)方法。也就是說，如圖4a和圖4b所示，在本示例性實施例中，圖像形成反射鏡106和傳感器88被集成為移動單元110，并且能夠一起沿著移動方向s3(入射到圖像形成反射鏡106中的光的方向)移動。在本示例性實施例中，已經(jīng)描述了圖像形成反射鏡106具有僅沿橫向的屈光力的情況。然而，顯而易見的是，圖像形成反射鏡106的屈光力的方向可以被設(shè)定為僅縱向。如下文將描述的那樣，如果使用移動單元，則存在這樣的優(yōu)點：焦點位置的調(diào)節(jié)精度較高。

同時，作為使用移動單元的調(diào)節(jié)方法，除了通過使傳感器側(cè)的圖像形成反射鏡與傳感器成一體來形成移動單元的調(diào)節(jié)方法之外，還存在通過使原稿側(cè)的圖像形成反射鏡與另一反射鏡成一體來形成移動單元的調(diào)節(jié)方法，這將在下文進行描述。另外，如將在下文描述的那樣，除了使用移動單元的調(diào)節(jié)方法之外，還存在使用旋轉(zhuǎn)單元的調(diào)節(jié)方法，該旋轉(zhuǎn)單元通過使圖像形成反射鏡與另一光學(xué)器件成一體而形成，并且圍繞圖像形成反射鏡的中心(被獲取作為軸線)旋轉(zhuǎn)。

[第二示例性實施例]

將參考圖5描述根據(jù)第二示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86a。在本示例性實施例中，除了通過上述圖像形成反射鏡執(zhí)行焦點位置調(diào)節(jié)之外，還通過平面反射鏡執(zhí)行主配準(zhǔn)部的位置調(diào)節(jié)。

如圖5所示，圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86a的反射鏡的構(gòu)造與圖2a和圖2b所示的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86的反射鏡的構(gòu)造相同，同時包括這樣的事實：圖像形成反射鏡102被設(shè)定為能夠沿著移動方向s4移動的調(diào)節(jié)反射鏡。然而，圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86a構(gòu)造為使得反射鏡90至少能夠移動或旋轉(zhuǎn)。圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86a構(gòu)造為使得除了通過圖像形成反射鏡102執(zhí)行焦點位置調(diào)節(jié)之外還通過反射鏡90執(zhí)行主配準(zhǔn)部的位置調(diào)節(jié)。

主配準(zhǔn)部是布置有讀取圖像的區(qū)域的開頭位置。在通過作為調(diào)節(jié)反射鏡的圖像形成反射鏡來調(diào)節(jié)焦點位置的情況下，主配準(zhǔn)部的位置不一定是最佳位置。這里，圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86a構(gòu)造為：使得作為平面反射鏡的反射鏡90能夠沿著移動方向s5移動，能夠沿著旋轉(zhuǎn)方向r1旋轉(zhuǎn)(其中，x軸方向的軸線被設(shè)定為旋轉(zhuǎn)軸線)，并且主配準(zhǔn)部的位置被調(diào)節(jié)多達(dá)因調(diào)節(jié)反射鏡而造成的偏差。換言之，在圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)86a中，在焦點位置被調(diào)節(jié)反射鏡調(diào)節(jié)之后，通過平面反射鏡校正主配準(zhǔn)部的位置，這不會影響焦點位置。

同時，可以通過反射鏡90的移動和旋轉(zhuǎn)中的任一者或這兩者來執(zhí)行根據(jù)示例性實施例的主配準(zhǔn)部的位置調(diào)節(jié)。另外，調(diào)節(jié)主配準(zhǔn)部的平面反射鏡的位置不限于反射鏡90的位置，而可以設(shè)置在從原稿到傳感器88的光路中的任意位置。此外，主配準(zhǔn)部的調(diào)節(jié)不一定由一個平面反射鏡執(zhí)行，相反，多個平面反射鏡可以被組合用于主配準(zhǔn)部的調(diào)節(jié)。

在根據(jù)該示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)中，焦點位置的調(diào)節(jié)(包括主配準(zhǔn)部的位置的調(diào)節(jié))被進一步簡化。

[第三示例性實施例]

將參考圖6至圖8i描述根據(jù)第三示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)300。在本示例性實施例中，原稿側(cè)的圖像形成反射鏡被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡或調(diào)節(jié)單元。在本示例性實施例中，通過不同地改變調(diào)節(jié)反射鏡或調(diào)節(jié)單元的位置和調(diào)節(jié)方向來描述焦點位置調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)特性的模擬結(jié)果。

如圖6所示，圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)300包括反射鏡302、304、306、308、310、312和314，圖像形成反射鏡316、318、320和322以及傳感器88。在本示例性實施例中，各個反射鏡302、304、306、308、310、312和314被設(shè)定為平面反射鏡。如上所述，圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)300具有這樣的形式：與上述示例性實施例相比，利用更多個反射鏡增加反射光l的光通量的折返數(shù)量，并且增加了光路的長度。同時，在本示例性實施例中，各個反射鏡302、304、306、308、310、312和314被設(shè)定為平面反射鏡的情況將被描述作為實例。然而，本示例性實施例不限于此，圖像形成反射鏡可以具有沿縱向或橫向或這兩個方向的屈光力(正或負(fù))。

將參考圖7a至圖8i描述在原稿側(cè)的圖像形成反射鏡被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡或調(diào)節(jié)單元的情況下的焦點位置的調(diào)節(jié)特性。

<調(diào)節(jié)方法1>

圖7a示出了如下調(diào)節(jié)方法1的構(gòu)造：圖像形成反射鏡316被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡(其具有僅沿橫向的屈光力)，并且能夠沿著移動方向s6(也就是說，入射到圖像形成反射鏡316中的光的方向與反射光的方向之間的中間方向)移動。圖7b是分別示出在圖像形成反射鏡316的橫向焦點從初始位置移動15mm的移動量δf的情況下的以下關(guān)系的曲線圖：縱向上的焦點變化量與縱向上的位置之間的關(guān)系；以及橫向上的焦點變化量與縱向上的位置之間的關(guān)系。圖7c是分別示出在圖像形成反射鏡316的橫向焦點從初始位置移動15mm的移動量δf的情況下的以下關(guān)系的曲線圖：縱向上的對準(zhǔn)變化量與縱向上的位置之間的關(guān)系；以及橫向上的對準(zhǔn)變化量與縱向上的位置之間的關(guān)系。由于該曲線圖的含義與上文參考圖12a和圖12b所述的曲線圖的含義相同，因此將不重復(fù)其詳細(xì)描述。

<調(diào)節(jié)方法2>

類似地，圖7d是示出了如下調(diào)節(jié)方法2的構(gòu)造圖：圖像形成反射鏡316被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡(其具有僅沿橫向的屈光力)，并且能夠沿著移動方向s7(也就是說，入射到傳感器88中的光的方向)移動。圖7e和圖7f分別示出了在該情況下的焦點變化量和對準(zhǔn)變化量。

<調(diào)節(jié)方法3>

圖7g是示出了如下調(diào)節(jié)方法3的構(gòu)造圖：移動單元112由反射鏡302至314和圖像形成反射鏡316(其具有僅沿橫向的屈光力)形成，并且移動單元112能夠沿著移動方向s8(也就是說，入射到傳感器88中的光的方向)一體地移動。圖7h和圖7i分別示出了在該情況下的焦點變化量和對準(zhǔn)變化量。同時，在該調(diào)節(jié)方法中，移動單元由反射鏡302至314和圖像形成反射鏡316形成的調(diào)節(jié)方法被描述作為實例。然而，也可以提供其它構(gòu)造，也就是說，圖像形成反射鏡318、320和322被設(shè)定為移動單元并一體地移動的調(diào)節(jié)方法。

<調(diào)節(jié)方法4>

圖8a是示出了如下調(diào)節(jié)方法4的構(gòu)造圖：圖像形成反射鏡316被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡(其具有僅沿橫向的屈光力)，并且能夠沿著移動方向s9(也就是說，入射到圖像形成反射鏡316中的光的方向)移動。圖8b和圖8c分別示出了在該情況下的焦點變化量和對準(zhǔn)變化量。

<調(diào)節(jié)方法5>

圖8d是示出了如下調(diào)節(jié)方法5的構(gòu)造圖：移動單元112能夠沿著移動方向s10(也就是說，入射到圖像形成反射鏡316中的光的方向)一體地移動。圖8e和圖8f分別示出了在該情況下的焦點變化量和對準(zhǔn)變化量。

<調(diào)節(jié)方法6>

圖8g是示出了如下調(diào)節(jié)方法6的構(gòu)造圖：旋轉(zhuǎn)單元114由反射鏡302至314和圖像形成反射鏡316(其具有僅沿橫向的屈光力)形成，并且旋轉(zhuǎn)單元114能夠沿著旋轉(zhuǎn)方向r2(也就是說，其中圖像形成反射鏡316的中心被設(shè)定為旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)方向)一體地旋轉(zhuǎn)。圖8h和圖8i分別示出了在該情況下的焦點變化量和對準(zhǔn)變化量。

如在將圖7c、圖7f和圖7i與圖8c、圖8f和圖8i進行比較的情況下顯而易見的是，應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選地，調(diào)節(jié)方法2、調(diào)節(jié)方法3和調(diào)節(jié)方法6中的對準(zhǔn)變化量較小，特別是調(diào)節(jié)方法3和調(diào)節(jié)方法6是優(yōu)選的。下文將再次描述各個優(yōu)選調(diào)節(jié)方法的內(nèi)容。

<調(diào)節(jié)方法2>調(diào)節(jié)方法是這樣的：原稿側(cè)的圖像形成反射鏡(圖像形成反射鏡316)被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡，并且該調(diào)節(jié)反射鏡沿著入射到傳感器中的光的方向移動。

<調(diào)節(jié)方法3>調(diào)節(jié)方法是這樣的：包括原稿側(cè)的圖像形成反射鏡(圖像形成反射鏡316)的移動單元(移動單元112)被設(shè)定為調(diào)節(jié)單元，并且該調(diào)節(jié)單元沿著入射到傳感器中的光的方向移動。

<調(diào)節(jié)方法6>調(diào)節(jié)方法是這樣的：包括原稿側(cè)的圖像形成反射鏡(圖像形成反射鏡316)的旋轉(zhuǎn)單元(旋轉(zhuǎn)單元114)被設(shè)定為調(diào)節(jié)單元，并且在調(diào)節(jié)反射鏡的中心被設(shè)定為旋轉(zhuǎn)軸線的同時該調(diào)節(jié)單元旋轉(zhuǎn)。

[第四示例性實施例]

將參考圖9a至圖9i和圖10a至圖10f描述根據(jù)第四示例性實施例的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)300a。圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)300a具有這樣的形式：傳感器側(cè)的圖像形成反射鏡被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡或調(diào)節(jié)單元。在本示例性實施例中，通過不同地改變調(diào)節(jié)反射鏡或調(diào)節(jié)單元的位置和調(diào)節(jié)方向來描述焦點位置調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)特性的模擬結(jié)果。同時，由于圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)300a的反射鏡的構(gòu)造與圖6所示的圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)300的反射鏡的構(gòu)造相同，因此相同的附圖標(biāo)記將表示相同的組件，并且將不重復(fù)其詳細(xì)描述。

<調(diào)節(jié)方法7>

圖9a示出了如下調(diào)節(jié)方法7的構(gòu)造：圖像形成反射鏡322被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡(其具有僅沿橫向的屈光力)并且能夠沿著移動方向s11(也就是說，入射到圖像形成反射鏡322中的光的方向與反射光的方向之間的中間方向)移動。圖9b是分別示出在圖像形成反射鏡322的橫向焦點從初始位置移動15mm的移動量δf的情況下的以下關(guān)系的曲線圖：縱向上的焦點變化量與縱向上的位置之間的關(guān)系；以及橫向上的焦點變化量與縱向上的位置之間的關(guān)系。圖9c是分別示出在圖像形成反射鏡316的橫向焦點從初始位置移動15mm的移動量δf的情況下的以下關(guān)系的曲線圖：縱向上的對準(zhǔn)變化量與縱向上的位置之間的關(guān)系；以及橫向上的對準(zhǔn)變化量與縱向上的位置之間的關(guān)系。由于該曲線圖的含義與上文參考圖12a和圖12b所述的曲線圖的含義相同，因此將不重復(fù)其詳細(xì)描述。

<調(diào)節(jié)方法8>

類似地，圖9d是示出了如下調(diào)節(jié)方法8的構(gòu)造圖：圖像形成反射鏡322被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡(其具有僅沿橫向的屈光力)，并且能夠沿著移動方向s12(也就是說，入射到傳感器88中的光的方向)移動。圖9e和圖9f分別示出了在該情況下的焦點變化量和對準(zhǔn)變化量。

<調(diào)節(jié)方法9>

圖9g是示出了如下調(diào)節(jié)方法9的構(gòu)造圖：移動單元116由圖像形成反射鏡322(其具有僅沿橫向的屈光力)和傳感器88形成，并且移動單元116能夠沿著移動方向s13(也就是說，入射到傳感器88中的光的方向)一體地移動。圖9h和圖9i分別示出了在該情況下的焦點變化量和對準(zhǔn)變化量。

<調(diào)節(jié)方法10>

圖10a是示出了如下調(diào)節(jié)方法10的構(gòu)造圖：圖像形成反射鏡322被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡(其具有僅沿橫向的屈光力)，并且能夠沿著移動方向s14(也就是說，入射到圖像形成反射鏡322中的光的方向)移動。圖10b和圖10c分別示出了在該情況下的焦點變化量和對準(zhǔn)變化量。

<調(diào)節(jié)方法11>

圖10d是示出了如下調(diào)節(jié)方法11的構(gòu)造圖：移動單元116能夠沿著移動方向s15(也就是說，入射到圖像形成反射鏡322中的光的方向)一體地移動。圖10e和圖10f分別示出了在該情況下的焦點變化量和對準(zhǔn)變化量。

<調(diào)節(jié)方法12>

盡管未在附圖中示出，但調(diào)節(jié)方法12是如下調(diào)節(jié)方法：旋轉(zhuǎn)單元由圖像形成反射鏡322(其具有僅沿橫向的屈光力)和傳感器88形成，并且旋轉(zhuǎn)單元能夠沿著旋轉(zhuǎn)方向(其中，圖像形成反射鏡322的中心被設(shè)定為旋轉(zhuǎn)軸線)一體地旋轉(zhuǎn)。該調(diào)節(jié)方法的焦點變化量和對準(zhǔn)變化量的特性與調(diào)節(jié)方法11的相應(yīng)特性(也就是說，圖10e和圖10f所示的特性)相同。

作為調(diào)節(jié)方法7至12的調(diào)節(jié)特性的研究結(jié)果，應(yīng)當(dāng)理解，調(diào)節(jié)方法9(也就是說，如下調(diào)節(jié)方法：包括傳感器88和傳感器側(cè)的圖像形成反射鏡(圖像形成反射鏡322)的移動單元(移動單元116)被設(shè)定為調(diào)節(jié)單元，并且調(diào)節(jié)單元沿著入射到傳感器中的光的方向移動)是最優(yōu)異的調(diào)節(jié)方法，因為在縱向焦點的位置被調(diào)節(jié)的情況下，橫向焦點的位置的變化量較小。

如上所述，如果傳感器側(cè)的圖像形成反射鏡被設(shè)定為調(diào)節(jié)反射鏡，則調(diào)節(jié)該圖像形成反射鏡(其布置在反射光l的光通量減少的位置)。因此，與調(diào)節(jié)原稿側(cè)的圖像形成反射鏡的情況相比，使用小圖像形成反射鏡執(zhí)行調(diào)節(jié)，因此存在這樣的優(yōu)點：易于執(zhí)行調(diào)節(jié)。

同時，在本示例性實施例中，圖2a和圖2b或圖6中示出的構(gòu)造已被描述作為形成圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)的反射鏡的實例。然而，可以根據(jù)圖像讀取光學(xué)系統(tǒng)所需的光路長度、光通量的形狀等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定反射鏡的數(shù)量、各個反射鏡的屈光力的方向(縱向或橫向)等。

為了解釋和說明起見，已經(jīng)提供了對本發(fā)明的示例性實施例的以上描述。本發(fā)明的意圖并非在于窮舉或者將本發(fā)明限制在所披露的具體形式。顯然，許多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。這些實施例的選取和描述是為了更好地解釋本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠理解：本發(fā)明適用于各種實施例并且本發(fā)明的各種變型適合于所設(shè)想的特定用途。本發(fā)明的意圖在于用前面的權(quán)利要求書及其等同內(nèi)容來限定本發(fā)明的保護范圍。