JP2001124986A - 画像読取レンズ及びそれを用いた画像読取装置 - Google Patents
画像読取レンズ及びそれを用いた画像読取装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３群３枚のレンズ構成により、各種収差がバ
ランス良く補正され、高解像力を有する画像読取用レン
ズ及びそれを用いた原稿読取装置を得ること。 【解決手段】 原稿側から順に原稿側に強い凸面を向け
た正の屈折力の第１レンズ、両面が凹面の負の屈折力の
第２レンズ、両面が凸面の正の屈折力の第３レンズの順
に３群３枚より構成され、第１レンズと第２レンズはプ
ラスチックより構成され、第ｉレンズの焦点距離ｆｉ、
第ｉレンズのアッベ数νｉ、全系の焦点距離ｆを適切に
設定したこと。
ランス良く補正され、高解像力を有する画像読取用レン
ズ及びそれを用いた原稿読取装置を得ること。 【解決手段】 原稿側から順に原稿側に強い凸面を向け
た正の屈折力の第１レンズ、両面が凹面の負の屈折力の
第２レンズ、両面が凸面の正の屈折力の第３レンズの順
に３群３枚より構成され、第１レンズと第２レンズはプ
ラスチックより構成され、第ｉレンズの焦点距離ｆｉ、
第ｉレンズのアッベ数νｉ、全系の焦点距離ｆを適切に
設定したこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像読取レンズ及び
それを用いた画像読取装置に関し、例えば、モノクロ画
像やカラー画像に対応した複写機やスキャナー等の画像
を高精度に読み取る際に好適なものである。
それを用いた画像読取装置に関し、例えば、モノクロ画
像やカラー画像に対応した複写機やスキャナー等の画像
を高精度に読み取る際に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より原稿面上の画像情報を画像読取
用レンズにより所定の縮小倍率で読取手段としての光電
変換素子（ラインセンサー）面上に結像させて、該画像
情報を読取るようにした装置、例えばデジタル複写機や
イメージスキャナ等の画像読取装置が種々と提案されて
いる。
用レンズにより所定の縮小倍率で読取手段としての光電
変換素子（ラインセンサー）面上に結像させて、該画像
情報を読取るようにした装置、例えばデジタル複写機や
イメージスキャナ等の画像読取装置が種々と提案されて
いる。
【０００３】最近、ＣＣＤ等の撮像素子の小型化や高画
素化に伴い、画像読取装置も高性能化したものが要望さ
れ、それに伴って画像読取レンズの小型化、高性能化が
より望まれるようになっている。画像読取装置として、
カラー画像を読取るカラー画像読取装置に用いられる画
像読取レンズには、特に色収差を良好にし、所定の光学
性能を有したことが要望されている。又、画像読取レン
ズとしてレンズ枚数の少ない簡素化したものが要望され
ている。
素化に伴い、画像読取装置も高性能化したものが要望さ
れ、それに伴って画像読取レンズの小型化、高性能化が
より望まれるようになっている。画像読取装置として、
カラー画像を読取るカラー画像読取装置に用いられる画
像読取レンズには、特に色収差を良好にし、所定の光学
性能を有したことが要望されている。又、画像読取レン
ズとしてレンズ枚数の少ない簡素化したものが要望され
ている。
【０００４】画像読取レンズとしてプラスチック材より
成るレンズは加工が容易で、しかも所望の非球面形状が
容易に得られるという長所がある。
成るレンズは加工が容易で、しかも所望の非球面形状が
容易に得られるという長所がある。
【０００５】画像読取レンズとして、レンズ枚数が少な
いレンズ系として、所謂トリプレットタイプの画像読取
レンズが種々提案されている。例えば、特開平７−２６
１０７７号公報では物体側（原稿側）から順に、第１群
として物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レンズ、
第２群として像面の片面または両面が非球面のレンズ面
が凹面の負レンズ、絞りおよび第３群として両レンズ面
が凸面の正レンズを設けて成る３群３枚構成の読取用レ
ンズが提案されている。
いレンズ系として、所謂トリプレットタイプの画像読取
レンズが種々提案されている。例えば、特開平７−２６
１０７７号公報では物体側（原稿側）から順に、第１群
として物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レンズ、
第２群として像面の片面または両面が非球面のレンズ面
が凹面の負レンズ、絞りおよび第３群として両レンズ面
が凸面の正レンズを設けて成る３群３枚構成の読取用レ
ンズが提案されている。
【０００６】この公報では目的のひとつの高性能化とし
ての色収差の改善は達成しているが、材質として屈折率
が１．７から１．８程度のものが用いられ、さらに非球
面を用いているため製作が難しくなる傾向があった。
ての色収差の改善は達成しているが、材質として屈折率
が１．７から１．８程度のものが用いられ、さらに非球
面を用いているため製作が難しくなる傾向があった。
【０００７】特開平５−３４５９１号公報では物体側よ
り順に正レンズから成る第１レンズと、両レンズ面が凹
面の負レンズから成る第２レンズと、レンズ面が凸面の
正レンズから成る第３レンズが空隙をもって配置される
トリプレットレンズにおいて、負の第２レンズと正の第
３レンズの材質が共にプラスチックである温度変化補償
の結像レンズが提案されている。
り順に正レンズから成る第１レンズと、両レンズ面が凹
面の負レンズから成る第２レンズと、レンズ面が凸面の
正レンズから成る第３レンズが空隙をもって配置される
トリプレットレンズにおいて、負の第２レンズと正の第
３レンズの材質が共にプラスチックである温度変化補償
の結像レンズが提案されている。
【０００８】又、特開平５−１１９２５５号公報では物
体側から像側へ向かって順次、第１群は正レンズ、第２
群は負レンズ、第３群は正レンズである３群３枚構成で
あって、第２群と第３群との間に開口絞りを配置した画
像読取レンズ系が提案されている。同公報では、上記開
口絞りに関して同じ側にある２枚のレンズの材質が樹脂
材料により構成されている。
体側から像側へ向かって順次、第１群は正レンズ、第２
群は負レンズ、第３群は正レンズである３群３枚構成で
あって、第２群と第３群との間に開口絞りを配置した画
像読取レンズ系が提案されている。同公報では、上記開
口絞りに関して同じ側にある２枚のレンズの材質が樹脂
材料により構成されている。
【０００９】一般にレンズ系にプラスチックを用いると
製作が容易となるが、プラスチックは温度による性能変
化が起こるため、凸レンズと凹レンズの２枚にプラスチ
ックレンズを使用することで、この問題に対応してい
る。しかしながら正レンズと負レンズにプラスチックを
用いると色収差の補正が難しくなってくる。特にカラー
原稿を読取るのに充分な性能を得るのが難しくなってく
る。
製作が容易となるが、プラスチックは温度による性能変
化が起こるため、凸レンズと凹レンズの２枚にプラスチ
ックレンズを使用することで、この問題に対応してい
る。しかしながら正レンズと負レンズにプラスチックを
用いると色収差の補正が難しくなってくる。特にカラー
原稿を読取るのに充分な性能を得るのが難しくなってく
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】一般に画像読取レンズ
としてトリプレットタイプを採用すると、前述のごとく
レンズ系全体が小型化され、構成レンズ枚数も少なくな
り、レンズ系が簡素化される。
としてトリプレットタイプを採用すると、前述のごとく
レンズ系全体が小型化され、構成レンズ枚数も少なくな
り、レンズ系が簡素化される。
【００１１】しかしながら、構成レンズ枚数を減らしつ
つカラー原稿も良好に読みこめるように色収差を含む諸
収差を良好に保とうとするには材質の屈折率が高く、分
散値の種類も多いガラスの硝材を使うことが望ましい。
つカラー原稿も良好に読みこめるように色収差を含む諸
収差を良好に保とうとするには材質の屈折率が高く、分
散値の種類も多いガラスの硝材を使うことが望ましい。
【００１２】しかしながら、このような硝材はプラスチ
ックに較べ製作が難しくなる。又、レンズ系として原稿
と像面の距離を短くし広画角化、小型化を図るにはプラ
スチックのような屈折率の低い材料ではレンズ面の曲率
がきつくなることにより諸収差が悪化し、色収差も悪化
するという問題が生じてくる。
ックに較べ製作が難しくなる。又、レンズ系として原稿
と像面の距離を短くし広画角化、小型化を図るにはプラ
スチックのような屈折率の低い材料ではレンズ面の曲率
がきつくなることにより諸収差が悪化し、色収差も悪化
するという問題が生じてくる。
【００１３】本発明は３群３枚という少ない構成レンズ
枚数でありながら、プラスチックレンズを２枚使い、各
レンズの硝材や屈折力等を適切に設定することで色収差
を良好にし、広画角で小型の簡易な構成の画像読取レン
ズ及びそれを用いた画像読取装置の提供を目的とする。
枚数でありながら、プラスチックレンズを２枚使い、各
レンズの硝材や屈折力等を適切に設定することで色収差
を良好にし、広画角で小型の簡易な構成の画像読取レン
ズ及びそれを用いた画像読取装置の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の画像読
取レンズは、原稿側から原稿側に凸面を向けた正の屈折
力の第１レンズ、両レンズ面が凹面の負の屈折力の第２
レンズ、両レンズ面が凸面の正の屈折力の第３レンズの
３群３枚より構成され、該第１レンズと該第２レンズは
プラスチックより構成され、第ｉレンズの焦点距離をｆ
ｉ、第ｉレンズの材質のアッベ数をνｉ、全系の焦点距
離をｆとしたとき、 １０．０＜ν３−（ν１−ν２）＜２５．０…（１） ０．５０＜ｆ１／ｆ＜０．９０…（２） ０．３０＜ｆ３／ｆ＜０．６０…（３） −３．０＜ｆ１／ｆ２＜−１．０…（４） なる条件を満足することを特徴としている。
取レンズは、原稿側から原稿側に凸面を向けた正の屈折
力の第１レンズ、両レンズ面が凹面の負の屈折力の第２
レンズ、両レンズ面が凸面の正の屈折力の第３レンズの
３群３枚より構成され、該第１レンズと該第２レンズは
プラスチックより構成され、第ｉレンズの焦点距離をｆ
ｉ、第ｉレンズの材質のアッベ数をνｉ、全系の焦点距
離をｆとしたとき、 １０．０＜ν３−（ν１−ν２）＜２５．０…（１） ０．５０＜ｆ１／ｆ＜０．９０…（２） ０．３０＜ｆ３／ｆ＜０．６０…（３） −３．０＜ｆ１／ｆ２＜−１．０…（４） なる条件を満足することを特徴としている。
【００１５】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記第１レンズのうちの少なくとも１面は非球面で
あることを特徴としている。
て、前記第１レンズのうちの少なくとも１面は非球面で
あることを特徴としている。
【００１６】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、最も原稿側のレンズ面には非球面が施されてお
り、該非球面は中心から周辺にいくにしたがって屈折力
が弱くなる形状より成り、前記第３レンズの材質の屈折
力をｎ３としたとき、 １．７７＜ｎ３ なる条件式を満足することを特徴としている。
おいて、最も原稿側のレンズ面には非球面が施されてお
り、該非球面は中心から周辺にいくにしたがって屈折力
が弱くなる形状より成り、前記第３レンズの材質の屈折
力をｎ３としたとき、 １．７７＜ｎ３ なる条件式を満足することを特徴としている。
【００１７】請求項４の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記第１レンズおよび第２レンズの少なくとも
１つは外径形状が回転非対称からなることを特徴として
いる。
おいて、前記第１レンズおよび第２レンズの少なくとも
１つは外径形状が回転非対称からなることを特徴として
いる。
【００１８】請求項５の発明は請求項１から４のいずれ
か１項の発明において、前記第２レンズと第３レンズと
の間に絞りを設けていることを特徴としている。
か１項の発明において、前記第２レンズと第３レンズと
の間に絞りを設けていることを特徴としている。
【００１９】請求項６の発明の画像読取装置は請求項１
乃至５のいずれか１項記載の画像読取レンズを用いて原
稿の画像情報を読取手段面上に形成していることを特徴
としている。
乃至５のいずれか１項記載の画像読取レンズを用いて原
稿の画像情報を読取手段面上に形成していることを特徴
としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１，図２は本発明の後述する数
値実施例１のレンズ断面図と収差図である。図３，図４
は本発明の後述する数値実施例２のレンズ断面図と収差
図である。図５，図６は本発明の後述する数値実施例３
のレンズ断面図と収差図である。図７，図８は本発明の
後述する数値実施例４のレンズ断面図と収差図である。
図９，図１０は本発明の後述する数値実施例５のレンズ
断面図と収差図である。
値実施例１のレンズ断面図と収差図である。図３，図４
は本発明の後述する数値実施例２のレンズ断面図と収差
図である。図５，図６は本発明の後述する数値実施例３
のレンズ断面図と収差図である。図７，図８は本発明の
後述する数値実施例４のレンズ断面図と収差図である。
図９，図１０は本発明の後述する数値実施例５のレンズ
断面図と収差図である。
【００２１】レンズ断面図においてＬＥは画像読取レン
ズである。又、図面上、左側を原稿面Ｐ側（読取画像が
設けられている側）とし、右側を像面Ｑ側（例えば光電
変換素子としてのＣＣＤが設けられている側）としてい
る。画像読取レンズＬＥの原稿面Ｐ側にはカバーガラス
Ｇ１が配置されており、像面Ｑの直前部にはＣＣＤのカ
バーガラスＧ２を配置している。
ズである。又、図面上、左側を原稿面Ｐ側（読取画像が
設けられている側）とし、右側を像面Ｑ側（例えば光電
変換素子としてのＣＣＤが設けられている側）としてい
る。画像読取レンズＬＥの原稿面Ｐ側にはカバーガラス
Ｇ１が配置されており、像面Ｑの直前部にはＣＣＤのカ
バーガラスＧ２を配置している。
【００２２】レンズ断面図において原稿読取用レンズＬ
Ｅは原稿面Ｐ側より順に像側に較べ原稿面Ｐ側に強い屈
折力の凸面を向けたプラスチック材より成る正の第１レ
ンズＬ１、両レンズ面が凹面のプラスチック材より成る
負の第２レンズＬ２、絞りＳＰ、そして両レンズ面が凸
面のガラス材より成る正の第３レンズＬ３を有してい
る。
Ｅは原稿面Ｐ側より順に像側に較べ原稿面Ｐ側に強い屈
折力の凸面を向けたプラスチック材より成る正の第１レ
ンズＬ１、両レンズ面が凹面のプラスチック材より成る
負の第２レンズＬ２、絞りＳＰ、そして両レンズ面が凸
面のガラス材より成る正の第３レンズＬ３を有してい
る。
【００２３】本発明のなかで、プラスチックと称してい
る物は、例えば光透過性があり比較的安価なアクリル樹
脂（例えばＰｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａ
ｔｅ：ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（Ｐｏｌｙｃａｒ
ｂｏｎｅｔｅ：ＰＣ）、スチレン樹脂（例えばＳｔｙｒ
ｅｎｅ−Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｔｅｒｅｓｉｎ：ＳＡ
Ｎ）、ポリスチレン樹脂（例えばＰｏｌｙｓｔｙｒｅｎ
ｅ：ＰＳｔ）又は、非晶性ポリオレフィン（例えばＡｍ
ｏｒｐｈｏｕｓ−Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ：ＡＰＯ）等を
指している。又、プラスチックの変わりに有機材料を用
いても良い。
る物は、例えば光透過性があり比較的安価なアクリル樹
脂（例えばＰｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａ
ｔｅ：ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（Ｐｏｌｙｃａｒ
ｂｏｎｅｔｅ：ＰＣ）、スチレン樹脂（例えばＳｔｙｒ
ｅｎｅ−Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｔｅｒｅｓｉｎ：ＳＡ
Ｎ）、ポリスチレン樹脂（例えばＰｏｌｙｓｔｙｒｅｎ
ｅ：ＰＳｔ）又は、非晶性ポリオレフィン（例えばＡｍ
ｏｒｐｈｏｕｓ−Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ：ＡＰＯ）等を
指している。又、プラスチックの変わりに有機材料を用
いても良い。
【００２４】本発明の画像読取レンズは前述の形状の３
つのレンズを有し、かつ前述の条件式（１）〜（４）を
満足するようにしている。これによって３群３枚という
簡単なレンズ構成でありながら、明るいＦＮｏを維持し
たまま色収差を良好にしつつ高解像度の画像を得ること
ができ、更に小型で高性能な画像読取りができる画像読
取用レンズを得ている。
つのレンズを有し、かつ前述の条件式（１）〜（４）を
満足するようにしている。これによって３群３枚という
簡単なレンズ構成でありながら、明るいＦＮｏを維持し
たまま色収差を良好にしつつ高解像度の画像を得ること
ができ、更に小型で高性能な画像読取りができる画像読
取用レンズを得ている。
【００２５】特にプラスチックより成る第１レンズＬ１
と第２レンズＬ２を最も原稿Ｐ側に配置し、像面側の第
３レンズＬ３をガラスレンズにすることで、熱源となる
ＣＣＤからプラスチックレンズまでの距離を遠ざけて、
温度による性能変化を極力小さくしている。
と第２レンズＬ２を最も原稿Ｐ側に配置し、像面側の第
３レンズＬ３をガラスレンズにすることで、熱源となる
ＣＣＤからプラスチックレンズまでの距離を遠ざけて、
温度による性能変化を極力小さくしている。
【００２６】次に前述の条件式（１）〜（４）の技術的
な意味について説明する。
な意味について説明する。
【００２７】条件式（１）はガラスより成る第３レンズ
の材質のアッベ数からプラスチックレンズより構成され
る第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の材質のアッベ数の
差を引いたもので、プラスチックレンズとガラスレンズ
との間での色収差の配分に関するものである。条件式
（１）を逸脱すると色収差補正が充分に行えなくなると
いう問題が生じる。
の材質のアッベ数からプラスチックレンズより構成され
る第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の材質のアッベ数の
差を引いたもので、プラスチックレンズとガラスレンズ
との間での色収差の配分に関するものである。条件式
（１）を逸脱すると色収差補正が充分に行えなくなると
いう問題が生じる。
【００２８】条件式（２）は第１レンズの屈折力に関す
るものである。条件式（２）の上限を越えて第１レンズ
の屈折力が弱くなると、第２レンズで発生する温度変化
による焦点位置のずれを相殺する量が少なくなり、温度
変化時の性能劣化が大きくなる。さらに第１レンズ以降
で発生する歪曲収差を良好にキャンセルすることができ
なくなるという問題が生じる。逆に下限を越えて第１レ
ンズの屈折力が強くなると、プラスチックレンズの材質
の屈折率が小さいため、ペッツバール和が悪化し、非点
隔差が大きくなるという問題を生じる。
るものである。条件式（２）の上限を越えて第１レンズ
の屈折力が弱くなると、第２レンズで発生する温度変化
による焦点位置のずれを相殺する量が少なくなり、温度
変化時の性能劣化が大きくなる。さらに第１レンズ以降
で発生する歪曲収差を良好にキャンセルすることができ
なくなるという問題が生じる。逆に下限を越えて第１レ
ンズの屈折力が強くなると、プラスチックレンズの材質
の屈折率が小さいため、ペッツバール和が悪化し、非点
隔差が大きくなるという問題を生じる。
【００２９】条件式（３）は第３レンズの屈折力に関す
るものである。条件式（３）の上限を越えて第３レンズ
の屈折力が弱くなると、色収差やコマ収差の補正が困難
となる。逆に下限を越えて第３レンズの屈折力が強くな
ると、同様にコマ収差の補正が困難になり、歪曲収差が
大きくなるという問題が生じる。
るものである。条件式（３）の上限を越えて第３レンズ
の屈折力が弱くなると、色収差やコマ収差の補正が困難
となる。逆に下限を越えて第３レンズの屈折力が強くな
ると、同様にコマ収差の補正が困難になり、歪曲収差が
大きくなるという問題が生じる。
【００３０】条件式（４）は第１レンズと第２レンズの
屈折力の比に関するものであり、温度変化による性能劣
化を少なくすることに関するものである。条件式（４）
の上限を越えるとプラスチックレンズの材質の屈折率が
小さいため、ペッツバール和が悪化し、非点隔差が大き
くなるという問題を生じる。逆に条件式（４）の下限を
越えると、温度変化による性能劣化が大きくなるという
問題が生じ、第２レンズの屈折力が強くなるとレンズ面
の曲率半径がきつくなり、製造が困難になるという問題
が生じる。
屈折力の比に関するものであり、温度変化による性能劣
化を少なくすることに関するものである。条件式（４）
の上限を越えるとプラスチックレンズの材質の屈折率が
小さいため、ペッツバール和が悪化し、非点隔差が大き
くなるという問題を生じる。逆に条件式（４）の下限を
越えると、温度変化による性能劣化が大きくなるという
問題が生じ、第２レンズの屈折力が強くなるとレンズ面
の曲率半径がきつくなり、製造が困難になるという問題
が生じる。
【００３１】尚、更に好ましくは条件式（１）〜（４）
の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３２】 １１．０＜ν３−（ν１−ν２）＜１８．０…（１ａ） ０．６０＜ｆ１／ｆ＜０．８５…（２ａ） ０．４０＜ｆ３／ｆ＜０．５５…（３ａ） −２．５＜ｆ１／ｆ２＜−１．５…（４ａ） 本発明の目的とする画像読取レンズは以上の構成により
達せられるが、更に収差補正上好ましくは次の諸条件の
うちの少なくとも１つを満足させるのが良い。
達せられるが、更に収差補正上好ましくは次の諸条件の
うちの少なくとも１つを満足させるのが良い。
【００３３】(ア-1)前記第１レンズのうちの少なくとも
１面は非球面であることである。
１面は非球面であることである。
【００３４】(ア-2)最も原稿側のレンズ面には非球面が
施されており、該非球面は中心から周辺にいくにしたが
って屈折力が弱くなる形状より成り、前記第３レンズの
材質の屈折力をｎ３としたとき、 １．７７＜ｎ３…（５） なる条件式を満足することである。
施されており、該非球面は中心から周辺にいくにしたが
って屈折力が弱くなる形状より成り、前記第３レンズの
材質の屈折力をｎ３としたとき、 １．７７＜ｎ３…（５） なる条件式を満足することである。
【００３５】条件式（５）は第３レンズの硝材の屈折率
に関するものである。条件式（５）を逸脱し、屈折率の
小さい硝材を用いると、ペッツバール和が大きくなり、
非点収差の補正が困難になるので良くない。
に関するものである。条件式（５）を逸脱し、屈折率の
小さい硝材を用いると、ペッツバール和が大きくなり、
非点収差の補正が困難になるので良くない。
【００３６】更に好ましくは条件式（５）の数値を次の
如く設定するのが良い。
如く設定するのが良い。
【００３７】１．８＜ｎ３…（５ａ） (ア-3)前記第１レンズおよび第２レンズの少なくとも１
つは外径形状が回転非対称からなることである。
つは外径形状が回転非対称からなることである。
【００３８】このように外径形状の回転非対称にするこ
とで更なる小型化を図っている。
とで更なる小型化を図っている。
【００３９】(ア-4)前記第２レンズと第３レンズとの間
に絞りを設けていることである。
に絞りを設けていることである。
【００４０】(ア-5)第２レンズと第３レンズとの間に開
口絞りを有しており、第１レンズの原稿面側の曲率半径
をＲ１１、第１レンズの像面側の曲率半径をＲ１２、全
系の半画角をω、第１レンズの原稿側の面から開口絞り
までの光軸上の長さをＦＤ、第１レンズの原稿側の面か
ら第３レンズの像面側の面までの光軸上の長さをＴＤと
したとき、 ０．０５＜Ｒ１１／Ｒ１２＜０．５０…（６） ３０．０＜ω＊ＴＤ／ＦＤ＜４５．０…（７） の条件式を満足することである。
口絞りを有しており、第１レンズの原稿面側の曲率半径
をＲ１１、第１レンズの像面側の曲率半径をＲ１２、全
系の半画角をω、第１レンズの原稿側の面から開口絞り
までの光軸上の長さをＦＤ、第１レンズの原稿側の面か
ら第３レンズの像面側の面までの光軸上の長さをＴＤと
したとき、 ０．０５＜Ｒ１１／Ｒ１２＜０．５０…（６） ３０．０＜ω＊ＴＤ／ＦＤ＜４５．０…（７） の条件式を満足することである。
【００４１】条件式（６）は第１レンズのレンズ面の曲
率半径に関するもので、下限を越えて曲率半径Ｒ１がき
つくなると、レンズの光軸上と外径部での偏肉比が大き
くなり、製造が困難になるという問題が生じる。逆に上
限を越えると軸外光束が原稿面側のレンズ面で急激に曲
げられるため歪曲収差やコマ収差が悪化するという問題
が生じる。
率半径に関するもので、下限を越えて曲率半径Ｒ１がき
つくなると、レンズの光軸上と外径部での偏肉比が大き
くなり、製造が困難になるという問題が生じる。逆に上
限を越えると軸外光束が原稿面側のレンズ面で急激に曲
げられるため歪曲収差やコマ収差が悪化するという問題
が生じる。
【００４２】条件式（７）はレンズ系全体を小型化しつ
つ、広角化を図るためのレンズ系全体の長さに関するも
のである。条件式（７）の下限を越えて第１レンズの原
稿側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の長さが長く
なると、第１レンズへ入射する軸外光束が高くなるた
め、レンズの外径の大型化を招き、収差補正や容易に製
造することが困難になる。逆に上限を越えて第１レンズ
の原稿側のレンズ面から第３レンズの像面側のレンズ面
までの光軸上の長さが長くなるとガラスレンズの外径が
大型化し製造が困難になり、第１レンズの原稿側のレン
ズ面から開口絞りまでの光軸上の長さを短くすると、第
１レンズ、第２レンズが薄くなりすぎるため、これもま
た製造が困難になるという問題が生じる。
つ、広角化を図るためのレンズ系全体の長さに関するも
のである。条件式（７）の下限を越えて第１レンズの原
稿側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の長さが長く
なると、第１レンズへ入射する軸外光束が高くなるた
め、レンズの外径の大型化を招き、収差補正や容易に製
造することが困難になる。逆に上限を越えて第１レンズ
の原稿側のレンズ面から第３レンズの像面側のレンズ面
までの光軸上の長さが長くなるとガラスレンズの外径が
大型化し製造が困難になり、第１レンズの原稿側のレン
ズ面から開口絞りまでの光軸上の長さを短くすると、第
１レンズ、第２レンズが薄くなりすぎるため、これもま
た製造が困難になるという問題が生じる。
【００４３】更に好ましくは条件式（６），（７）の数
値範囲を次の如く設定するのが良い。
値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４４】 ０．０５＜Ｒ１１／Ｒ１２＜０．３５…（６ａ） ３０．０＜ω＊ＴＤ／ＦＤ＜４２．０…（７ａ） 図１１は本発明の画像読取用レンズをデジタル複写機等
の画像読取装置に適用したときの要部概略図である。
の画像読取装置に適用したときの要部概略図である。
【００４５】同図において２は原稿台ガラスであり、そ
の面上に原稿１が載置されている。１１はキャリッジで
あり、後述する照明光源４、反射笠３、複数の反射ミラ
ー５，６，７，８、原稿読取用レンズ９、そして読取手
段（ラインセンサー）１０等を一体的に収納しており、
副走査モータ等の駆動装置（不図示）により副走査方向
（図１１において矢印Ｃ方向）へ走査し、原稿１の画像
情報を読取っている。４は照明光源であり、例えば蛍光
灯やハロゲンランプ等より成っている。３は反射笠であ
り、照明光源４からの光束を反射させ、効率良く原稿を
照明している。５，６，７，８は各々順の第１，第２，
第３，第４の反射ミラーであり、原稿１からの光束の光
路をキャリッジ１１内部で折り曲げている。９は本発明
に関わる画像読取用レンズであり、前述した構成より成
っており、原稿１の画像情報に基づく光束を読取手段１
０面上に結像させている。１０は読取手段としてのライ
ンセンサー（ＣＣＤ）である。１２は本体、１３は圧板
である。
の面上に原稿１が載置されている。１１はキャリッジで
あり、後述する照明光源４、反射笠３、複数の反射ミラ
ー５，６，７，８、原稿読取用レンズ９、そして読取手
段（ラインセンサー）１０等を一体的に収納しており、
副走査モータ等の駆動装置（不図示）により副走査方向
（図１１において矢印Ｃ方向）へ走査し、原稿１の画像
情報を読取っている。４は照明光源であり、例えば蛍光
灯やハロゲンランプ等より成っている。３は反射笠であ
り、照明光源４からの光束を反射させ、効率良く原稿を
照明している。５，６，７，８は各々順の第１，第２，
第３，第４の反射ミラーであり、原稿１からの光束の光
路をキャリッジ１１内部で折り曲げている。９は本発明
に関わる画像読取用レンズであり、前述した構成より成
っており、原稿１の画像情報に基づく光束を読取手段１
０面上に結像させている。１０は読取手段としてのライ
ンセンサー（ＣＣＤ）である。１２は本体、１３は圧板
である。
【００４６】本実施例において照明光源４から放射され
た光束は直接あるいは反射笠３を介して原稿１を照明
し、該原稿１からの反射光を第１，第２，第３，第４の
反射ミラー５，６，７，８を介してキャリッジ１１内部
でその光束の光路を折り曲げ原稿読取用レンズ９により
ＣＣＤ１０面上に結像させている。そしてキャリッジ１
１を副走査モータにより矢印Ｃ方向（副走査方向）に移
動させることにより、原稿１の画像情報を読取ってい
る。
た光束は直接あるいは反射笠３を介して原稿１を照明
し、該原稿１からの反射光を第１，第２，第３，第４の
反射ミラー５，６，７，８を介してキャリッジ１１内部
でその光束の光路を折り曲げ原稿読取用レンズ９により
ＣＣＤ１０面上に結像させている。そしてキャリッジ１
１を副走査モータにより矢印Ｃ方向（副走査方向）に移
動させることにより、原稿１の画像情報を読取ってい
る。
【００４７】尚、本実施例ではデジタル複写機の画像読
取装置に本発明の画像読取用レンズを適用したが、これ
に限らず、例えばイメージスキャナー等の種々の画像読
取装置にも適用できる。
取装置に本発明の画像読取用レンズを適用したが、これ
に限らず、例えばイメージスキャナー等の種々の画像読
取装置にも適用できる。
【００４８】次に本発明の画像読取レンズの数値実施例
を示す。尚、数値実施例においてＲｉは物体側より順に
第ｉ番目の曲率半径、Ｄｉは物体側より順に第ｉ番目の
レンズ厚又は空気間隔、Ｎｉとνｉはそれぞれ物体側よ
り順に第ｉ番目のレンズのガラスのｄ線における屈折率
とアッベ数である。
を示す。尚、数値実施例においてＲｉは物体側より順に
第ｉ番目の曲率半径、Ｄｉは物体側より順に第ｉ番目の
レンズ厚又は空気間隔、Ｎｉとνｉはそれぞれ物体側よ
り順に第ｉ番目のレンズのガラスのｄ線における屈折率
とアッベ数である。
【００４９】また数値実施例における最初と最後の二つ
の平面は原稿台ガラス、光学フィルター、フェースプレ
ート等を示す。
の平面は原稿台ガラス、光学フィルター、フェースプレ
ート等を示す。
【００５０】非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半
径、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき、
方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半
径、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき、
【００５１】
【数１】
【００５２】なる式で表している。
【００５３】また前述の各条件式と数値実施例における
諸数値との関係を表１に示す。
諸数値との関係を表１に示す。
【００５４】
【外１】
【００５５】
【外２】
【００５６】
【外３】
【００５７】
【表１】
【００５８】
【発明の効果】本発明によれば前述の如くレンズ構成を
採りつつ各レンズの屈折力を設定することにより、プラ
スチックレンズを２枚使った３群３枚構成という少ない
構成枚数でありながら、カラー原稿にも対応可能な、色
収差が良好であり広画角で小型の簡易な構成の低価格化
の可能な画像読取レンズ及びそれを用いた画像読取装置
を達成することができる。
採りつつ各レンズの屈折力を設定することにより、プラ
スチックレンズを２枚使った３群３枚構成という少ない
構成枚数でありながら、カラー原稿にも対応可能な、色
収差が良好であり広画角で小型の簡易な構成の低価格化
の可能な画像読取レンズ及びそれを用いた画像読取装置
を達成することができる。
【図１】 本発明の数値実施例１のレンズ断面図
【図２】 本発明の数値実施例１の収差図
【図３】 本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図４】 本発明の数値実施例２の収差図
【図５】 本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図６】 本発明の数値実施例３の収差図
【図７】 本発明の数値実施例４のレンズ断面図
【図８】 本発明の数値実施例４の収差図
【図９】 本発明の数値実施例５のレンズ断面図
【図１０】 本発明の数値実施例５の収差図
【図１１】 本発明の画像読取装置の要部概略図
ＬＥ：画像読取レンズ Ｌ１：第１レンズ Ｌ２：第２レンズ Ｌ３：第３レンズ ＳＰ：絞り ｅ：ｅ線 ｇ：ｇ線 ΔＭ：メリディオナル像面 ΔＳ：サジタル像面 Ｐ：原稿面 Ｑ：像面 Ｇ：カバーガラス １：原稿 ２：原稿ガラス台 ３：反射笠 ４：照明光源（ランプ） ５，６，７，８：反射ミラー ９：原稿読取用レンズ １０：読取手段（ＣＣＤ） １１：キャリッジ １２：本体 １３：圧板
Claims (6)
- 【請求項１】 原稿側から原稿側に凸面を向けた正の屈
折力の第１レンズ、両レンズ面が凹面の負の屈折力の第
２レンズ、両レンズ面が凸面の正の屈折力の第３レンズ
の３群３枚より構成され、該第１レンズと該第２レンズ
はプラスチックより構成され、第ｉレンズの焦点距離を
ｆｉ、第ｉレンズの材質のアッベ数をνｉ、全系の焦点
距離をｆとしたとき、 １０．０＜ν３−（ν１−ν２）＜２５．０ ０．５０＜ｆ１／ｆ＜０．９０ ０．３０＜ｆ３／ｆ＜０．６０ −３．０＜ｆ１／ｆ２＜−１．０ なる条件を満足することを特徴とする画像読取レンズ。 - 【請求項２】 前記第１レンズのうちの少なくとも１面
は非球面であることを特徴とする請求項１の画像読取レ
ンズ。 - 【請求項３】 最も原稿側のレンズ面には非球面が施さ
れており、該非球面は中心から周辺にいくにしたがって
屈折力が弱くなる形状より成り、前記第３レンズの材質
の屈折力をｎ３としたとき、１．７７＜ｎ３なる条件式
を満足することを特徴とする請求項１又は２の画像読取
レンズ。 - 【請求項４】 前記第１レンズおよび第２レンズの少な
くとも１つは外径形状が回転非対称からなることを特徴
とする請求項１又は２の画像読取レンズ。 - 【請求項５】 前記第２レンズと第３レンズとの間に絞
りを設けていることを特徴とする請求項１から４のいず
れか１項の画像読取レンズ。 - 【請求項６】 前記請求項１乃至５のいずれか１項記載
の画像読取レンズを用いて原稿の画像情報を読取手段面
上に形成していることを特徴とする画像読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30385999A JP2001124986A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 画像読取レンズ及びそれを用いた画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30385999A JP2001124986A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 画像読取レンズ及びそれを用いた画像読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001124986A true JP2001124986A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17926159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30385999A Pending JP2001124986A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 画像読取レンズ及びそれを用いた画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001124986A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009531738A (ja) * | 2006-03-24 | 2009-09-03 | ジェンテックス コーポレイション | 改良型視認システム |
| JP2016009037A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 株式会社リコー | 投射装置および投射システム |
| US10067324B2 (en) | 2014-06-23 | 2018-09-04 | Ricoh Company, Ltd. | Projection device and projection system |
| JP2019145372A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具 |
| CN113640942A (zh) * | 2020-05-11 | 2021-11-12 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 光学镜头 |
| US12001079B2 (en) | 2020-03-05 | 2024-06-04 | Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. | Optical camera lens |
-
1999
- 1999-10-26 JP JP30385999A patent/JP2001124986A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009531738A (ja) * | 2006-03-24 | 2009-09-03 | ジェンテックス コーポレイション | 改良型視認システム |
| JP2016009037A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 株式会社リコー | 投射装置および投射システム |
| US10067324B2 (en) | 2014-06-23 | 2018-09-04 | Ricoh Company, Ltd. | Projection device and projection system |
| JP2019145372A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具 |
| JP7067955B2 (ja) | 2018-02-22 | 2022-05-16 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具 |
| US12001079B2 (en) | 2020-03-05 | 2024-06-04 | Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. | Optical camera lens |
| CN113640942A (zh) * | 2020-05-11 | 2021-11-12 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 光学镜头 |
| CN113640942B (zh) * | 2020-05-11 | 2023-02-21 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 光学镜头 |
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