JP2984076B2 - 原稿読取用レンズ - Google Patents

原稿読取用レンズ

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JP2984076B2
JP2984076B2 JP3063446A JP6344691A JP2984076B2 JP 2984076 B2 JP2984076 B2 JP 2984076B2 JP 3063446 A JP3063446 A JP 3063446A JP 6344691 A JP6344691 A JP 6344691A JP 2984076 B2 JP2984076 B2 JP 2984076B2
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修 永瀬
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は原稿読取用レンズに関
する。
【0002】
【従来の技術】近来、ファクシミリ装置やデジタル複写
機等の小型・高速化・低価格化が意図され、それに伴
い、これら装置に用いられる原稿読取用レンズも小型・
低価格で明るいものが求められている。
【0003】原稿読取用レンズでレンズの構成枚数が少
なく、小型・低価格化の容易なものとしてトリプレット
型のものが従来から知られている(特開昭61−134
720号公報、同64−21411号公報、同63−1
35911号公報)。
【0004】これら従来の原稿読取用レンズのうち、特
開昭61−134720号公報、同64−21411号
公報記載のものは何れも、F/No=5.6と明るさの
面で問題があり、原稿の高速読取に向かないし、近来低
価格のファクシミリ装置等で意図されている原稿のLE
D照明にも適応が難しい。
【0005】また特開昭63−135911号公報記載
のレンズはF/No=4.0と明るいが、半画角が18
度と画角が狭く、1/10程度の縮率では読取得る最大
原稿がB列6番程度と小さく、実用的でない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
事情に鑑みてなされたものであって、小型・低価格で明
るく、且つ広画角である新規な原稿読取用レンズの提供
を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の原稿読取用レ
ンズは、図1に示すようにトリプレット型であって、物
体側から像側へ向かって順次、第1群1ないし第3群3
を配してなり、第2群2と第3群3との間に絞り6を有
する。
【0008】第1群1は強い凸面を物体側に向けた正レ
ンズであり、第2群2は強い凹面を物体側に向けた負レ
ンズである。また第3群3は強い凸面を像側に向けた正
レンズである。従って全体の構成は3群3枚構成であ
る。
【0009】これら第1ないし第3群のレンズのうち、
第1群1と第2群2とは樹脂材料により形成される。ま
た第1群1の少なくとも1つの面に非球面が採用され
る。
【0010】第j群(J=1〜3)のレンズの材質のd
線に対するアッベ数をjをサフィックスとしてνj、物
体側から数えて第i番目の面(絞り面を含む)と第i+1
番目の面の光軸上の面間隔をiをサフィックスとしてD
i(i=1〜6)、第2群の焦点距離をf2、全系の合
成焦点距離をfとするとき、 (1) 55<ν1<62 (2) 29<ν2<33 (3) 0.13<(D4+D5)/D2<0.22 (4) 0.36<|f2|/f<0.41 なる条件を満足する。
【0011】請求項2の原稿読取用レンズは、上記構成
にさらに加えて以下の特徴を有する。即ち、物体側から
数えて第i番目の面(絞り面を含む)の曲率半径をiを
サフィックスとしてRi(i=1〜7)とするとき、 (5) 1.2< R1/(D1+D2+D3+D4) <1.6 (6) 1.6< R4/|R3| <1.9 なる条件が満足される。
【0012】
【作用】上記のように、この発明の原稿読取用レンズで
は、第1,第2群を樹脂材料で構成している。また軸上
と軸外との光線高に大きな差がある第1群の、少なくと
も1つの面に非球面を採用して収差の良好化を図ってい
る。
【0013】また、樹脂材料による第1,第2群を正・
負レンズの組合せとして、温・湿度変化による焦点移動
を小さく抑えている。
【0014】3群3枚構成のレンズでは色収差の補正の
ため、正レンズに低分散の材料を用い、負レンズに高分
散の材料を用いるが、この発明の原稿読取用レンズで
は、第1,第2群を樹脂材料で構成するので樹脂材料に
よる制限を受ける。
【0015】条件(1)(2)は、第1,第2群の形成
に使用可能な樹脂材料の範囲内で色収差を補正するため
の条件である。これらの条件の範囲を外れると、適当な
樹脂材料が無かったり、あるいは良好な色収差補正がで
きない。
【0016】条件(3)は、歪曲収差とコマ収差とを良
好に補正するための条件である。下限を超えると歪曲収
差が正の方向に増大し、外向性のコマフレアを生じ、上
限を超えると歪曲収差が負の方向に増大し、内向性のコ
マフレアを生じ、ともにこれら収差を良好に補正するこ
とができない。
【0017】条件(4)は、球面収差と像面とを良好に
保つための条件である。下限を超えると、球面収差・像
面とも補正過剰となり、中間画角での非点隔差が大きく
なり、これを補正しようとすると中間画角のコマ収差が
悪化する。また、上限を超えると球面収差・像面とも補
正不足となり、これを補正しようとすると周辺のコマ収
差が悪化してしまう。
【0018】請求項2の原稿読取用レンズに関する条件
(5)の下限を超えると、歪曲収差が正の方向に増大
し、上限を超えると負の方向に増大するので、他の収差
とバランスをとって補正するのが困難になる。
【0019】また条件(6)は、上記条件(4)のもと
でコマ収差を良好に補正するための条件であって、下限
を超えると外向性のコマフレアが発生して中間画角のコ
マ収差が悪化する。また、上限を超えると内向性のコマ
フレアが発生して周辺のコマ収差が悪化し、結像性能の
劣化の原因となる。
【0020】
【実施例】以下、具体的な実施例を挙げる。図1に示す
ように、物体側から数えて第i番目の面(絞り面及び符
号4で示す固体撮像素子CCDのカバーガラスの面を含
む)の曲率半径を、iをサフィックスとしてRi(i=
1〜9)とし、物体側から数えて第i番目の面と第i+
1番目の面の光軸上の面間隔をiをサフィックスとして
Di(i=1〜8)とする。また、第j群(J=1〜
3)のレンズの材質のd線に対する屈折率とアッベ数を
jをサフィックスとしてNj,νjとする。さらにカバ
ーガラス4の屈折率とアッベ数を上記サフィックスj=
4として表示する。さらにfをもって全系の合成焦点距
離、F/Noをもって明るさ、mをもって倍率、ωをも
って半画角(単位:度)、Yをもって物体高を表す。
【0021】非球面は周知の如く、光軸に合致させてX
軸、光軸に直交する方向にY軸を取り、近軸曲率半径R
の逆数即ち光軸上の曲率をC(=1/R)、円錐定数をK、
4次,6次,8次,10次の非球面係数をそれぞれA,
B,D,Fとするとき、 X=[CY2/{1+√[1+(1+K)C22]}] +A・Y4+B・Y6+D・Y8+F・Y10 なる曲線を光軸の周りに回転して得られる曲面であり、
近軸曲率半径の他、円錐定数と高次の非球面係数A,
B,D,Fを与えて形状を特定する。上記式中の記号√
[ ]は、[ ]内の量の平方根を意味する。また非球
面の表示においてEとそれに続く数字はべき乗を示す。
即ち、例えば「E−10」とあれば、これは1/1010
を意味し、この数値が、その前にある数値に乗ぜられる
のである。
【0022】実施例1 f=20,F/No=4,m=0.088,ω=23.7,Y=108 i Ri Di j Nj νj 1 12.194 2.98 1 1.49142 57.8 2 389.992 3.86 3 −7.067 1.0 2 1.58347 29.3 4 12.608 0.48 5 ∞(絞り) 0.1 6 28.3 1.47 3 1.88300 40.8 7 −8.786 17.13 8 ∞ 0.7 4 1.51633 64.1 9 ∞
【0023】非球面 第1面 第2面 K= 0.070088 K= 2413.314408 A= 0.617145E−5 A= 0.690151E−4 B= 0.16413E−6 B=−0.285368E−5 D= 0.590632E−9 D= 0.29141E−7 F=−0.816112E−10 F=−0.316242E−9
【0024】条件値の値 (D4+D5)/D2=0.15,|f2|/f=0.38,R1/(D1+D2+D3+D4)=1.47 ,R4/|R3|=1.78
【0025】実施例2 f=20,F/No=4,m=0.088,ω=23.7,Y=108 i Ri Di j Nj νj 1 10.615 3.02 1 1.49142 57.8 2 94.602 3.42 3 −7.047 1.0 2 1.58347 29.3 4 12.214 0.48 5 ∞(絞り) 0.1 6 27.344 1.45 3 1.88300 40.8 7 −8.948 16.96 8 ∞ 0.7 4 1.51633 64.1 9 ∞
【0026】非球面 第1面 第2面 K= 0.210049 K=−0.000175 A= 0.962612E−5 A= 0.876971E−4 B= 0.952653E−6 B=−0.169E−5 D= 0.468479E−8 D=−0.347094E−7 F=−0.140894E−9 F= 0.150445E−9
【0027】条件値の値 (D4+D5)/D2=0.17,|f2|/f=0.38,R1/(D1+D2+D3+D4)=1.34 ,R4/|R3|=1.73
【0028】実施例3 f=20,F/No=4,m=0.088,ω=23.7,Y=108 i Ri Di j Nj νj 1 11.000 2.85 1 1.49142 57.8 2 279.206 3.57 3 −7.435 1.0 2 1.58347 29.3 4 12.542 0.58 5 ∞(絞り) 0.12 6 31.351 1.45 3 1.88300 40.8 7 −9.197 16.83 8 ∞ 0.7 4 1.51633 64.1 9 ∞
【0029】非球面 第1面 第2面 K= 0.136036 K= 2262.536672 A= 0.119814E−4 A= 0.839305E−4 B= 0.740959E−6 B=−0.300081E−5 D= 0.555456E−9 D= 0.170463E−7 F=−0.312798E−9 F=−0.729461E−9
【0030】条件値の値 (D4+D5)/D2=0.20,|f2|/f=0.39,R1/(D1+D2+D3+D4)=1.38 ,R4/|R3|=1.69
【0031】実施例4 f=20,F/No=4,m=0.088,ω=23.7,Y=108 i Ri Di j Nj νj 1 12.24 2.93 1 1.49142 57.8 2 500.685 3.81 3 −7.103 1.0 2 1.58347 29.3 4 12.718 0.48 5 ∞(絞り) 0.1 6 28.674 1.46 3 1.88300 40.8 7 −8.82 17.15 8 ∞ 0.7 4 1.51633 64.1 9 ∞
【0032】非球面 第2面 K= 2413.31379 A= 0.44781E−4 B=−0.235343E−5 D= 0.23806E−7 F=−0.193877E−9
【0033】条件値の値 (D4+D5)/D2=0.15,|f2|/f=0.38,R1/(D1+D2+D3+D4)=1.49 ,R4/|R3|=1.79
【0034】実施例5 f=20,F/No=4,m=0.088,ω=23.7,Y=108 i Ri Di j Nj νj 1 11.991 3.04 1 1.49142 57.8 2 583.665 3.61 3 −7.447 1.0 2 1.58347 29.3 4 12.952 0.52 5 ∞(絞り) 0.1 6 30.107 1.48 3 1.88300 40.8 7 −9.127 17.01 8 ∞ 0.7 4 1.51633 64.1 9 ∞
【0035】非球面 第1面 K=−0.017372 A=−0.178798E−4 B= 0.492381E−7 D= 0.406922E−8 F= 0.262923E−9
【0036】条件値の値 (D4+D5)/D2=0.17,|f2|/f=0.40,R1/(D1+D2+D3+D4)=1.47 ,R4/|R3|=1.74
【0037】図2,3に実施例1に関する収差図を示
す。また図4,5に実施例2に関する収差図を示す。図
6,7に実施例3に関する収差図を示す。図8,9に実
施例4に関する収差図を示す。図10,11に実施例5
に関する収差図を示す。
【0038】これら収差図において、はそれぞれ、
波長587.56nm(d線),546.07nmに関
するものであることを示す。また非点収差の図における
Sはサジタル、Mはメリディオナルを示す。
【0039】各実施例とも収差は良好に補正されてい
る。また、各実施例とも第3群と絞りの間の距離が小さ
いため、第3群(屈折率が高く、材料が高価である)の
径を小さく抑えて、第3群を安価に製造できる。
【0040】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば新規な
原稿読取用レンズを提供できる。このレンズは3群3枚
構成と構成枚数が少ないため小型に実現でき、3枚のレ
ンズのうちの2枚までが安価な樹脂材料で形成されるた
め安価に実現できる。しかも、F/No=4と明るく、
半画角24度程度と広画角である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原稿読取用レンズのレンズ構成を示す
図である。
【図2】実施例1に関する収差図である。
【図3】実施例1に関する収差図である。
【図4】実施例2に関する収差図である。
【図5】実施例2に関する収差図である。
【図6】実施例3に関する収差図である。
【図7】実施例3に関する収差図である。
【図8】実施例4に関する収差図である。
【図9】実施例4に関する収差図である。
【図10】実施例5に関する収差図である。
【図11】実施例5に関する収差図である。
【符号の説明】
1 第1群の正レンズ 2 第2群の負レンズ 3 第3群の正レンズ 6 絞り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から像側へ向かって順次、第1ない
    し第3群を配してなり、第2,第3群間に絞りを有し、
    第1群は強い凸面を物体側に向けた正レンズ、第2群は
    強い凹面を物体側に向けた負レンズ、第3群は強い凸面
    を像側に向けた正レンズであって、第1,第2群が樹脂
    材料により形成され、第1群の少なくとも1つの面が非
    球面であり、第j群(J=1〜3)のレンズの材質のd
    線に対するアッベ数をjをサフィックスとしてνj、物
    体側から数えて第i番目の面(絞り面を含む)と第i+1
    番目の面の光軸上の面間隔をiをサフィックスとしてD
    i(i=1〜6)、第2群の焦点距離をf2、全系の合
    成焦点距離をfとするとき、 (1) 55<ν1<62 (2) 29<ν2<33 (3) 0.13<(D4+D5)/D2<0.22 (4) 0.36<|f2|/f<0.41 なる条件を満足することを特徴とする3群3枚構成の原
    稿読取用レンズ。
  2. 【請求項2】請求項1に於いて、物体側から数えて第i
    番目の面(絞り面を含む)の曲率半径をiをサフィック
    スとしてRi(i=1〜7)とするとき、 (5) 1.2< R1/(D1+D2+D3+D4) <1.6 (6) 1.6< R4/|R3| <1.9 なる条件を満足することを特徴とする原稿読取用レン
    ズ。
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