JP2991541B2 - 読取り用レンズ - Google Patents

読取り用レンズ

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JP2991541B2 JP3217772A JP21777291A JP2991541B2 JP 2991541 B2 JP2991541 B2 JP 2991541B2 JP 3217772 A JP3217772 A JP 3217772A JP 21777291 A JP21777291 A JP 21777291A JP 2991541 B2 JP2991541 B2 JP 2991541B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばカラーファクシ
ミリ、カラースキャナ等の画像入力装置に用いられる読
取り用レンズの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ファクシミリ、スキャナ等をはじ
めとする画像入力装置において、カラー化が進められて
いる。
【0003】この種の画像装置としては、例えば原稿か
ら反射して読取り用レンズを透過した光束の光路をプリ
ズム、ミラー等の光学部材によって3原色(青、緑、
赤)に分解し、それぞれの光路上に設けられた3つのCCD
ラインセンサにより各色毎の光電変換信号を得る、いわ
ゆる3色分解方式のものがある。この方式では、3分解さ
れたそれぞれの光路長は各色毎に応じて適正に設定する
ことができるので、軸上色収差を補正することが可能で
ある。しかしながら、CCDラインセンサを3つ設けなくて
はならず、コストアップの要因となっていた。
【0004】また、反射光束の光路上に1つのCCDライン
センサを設け、読取り用レンズとCCDラインセンサとの
間に色分解用のフィルターを選択的に挿入する、いわゆ
る順次読取り方式のものもある。この方式では、読取り
色の切り換えに応じてそれぞれの色に適正な光路長を設
定することができる。しかし、この方式では、CCDライ
ンセンサは1つで足りるものの、光路長設定のための駆
動手段を設けなくてはならず、やはりコストアップの要
因となっていた。さらに、原稿に対する読取りが3回必
要なことから、黒白タイプに比べ3倍の画像読取り時間
がかかるという不具合があった。
【0005】そこで、1つの基板上に3本のラインセンサ
を極めて小さい間隔で並設し、各ラインセンサの前に色
分解用のフィルターを設けた、いわゆる3ラインCCDセン
サが用いられるようになってきた。この3ラインCCDセン
サによれば、1回の読取りで各色毎の読取りを行なうこ
とができ、画像読取り時間の高速化を図ることができ、
コストの低減を図ることが可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、3ライ
ンCCDセンサでは、各色の読取りを同時に行なうため、
光路長を変更させて軸上色収差の補正を行なうことは不
可能であり、例えば特開昭59-90810号公報に記載のガウ
ス型レンズを読取り用レンズとして使用すると、特にg
線の軸上色収差が大きくなってしまい、さらにこのレン
ズでは球面収差も補正されていない。また特開昭62-948
10号公報に記載のガウス型レンズを使用すると、特に倍
率色収差が大きくなってしまうという問題点がある。
【0007】また、近時では、サイズの大きい原稿の読
取りの要請、原稿台が固定されたミラースキャン方式の
要請、高解像度等の要請から読取り用レンズの長焦点化
が必要となっている。読取り用レンズの焦点距離が長く
なるとその色収差も大きくなり易いので、読取り用レン
ズ自身に軸上色収差の改善が要求される。
【0008】
【発明の目的】本発明は、上記実情に鑑み、焦点距離が
約65〜85mm(e線)と長く、A3程度の大きさの原稿をも
読取ることができ、400dpi程度という高い解像度を備え
た読取り用レンズを提供することを目的とするものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る読取り用レ
ンズは、上記の目的を達成するために、物体側に凸面を
向けた1枚の正メニスカスレンズからなる第1レンズ群
と、1枚の正レンズと1枚の負レンズとを貼り合わせてな
る第2レンズ群と、1枚の負レンズと1枚の正レンズとを
貼り合わせてなる第3レンズ群と、1枚の正レンズからな
る第4レンズ群とが物体側より順に配列され、以下の(a)
〜(i)の条件を満たすことを特徴としている。
【0010】(a) 0.073 < (d1+d2)/f < 0.140 (b) 0.065 < (d8+d9)/f < 0.140 (c) 20 < ν2-ν3 < 35 (d) -15 < ν4-ν5 < -10 (e) 5 < ν1+ν3-ν2 < 16 (f) 0.8 < f1/f < 1.05 (g) 0.9 < f6/f < 1.25 (h) 1.7 < (n1+n2)/2 < 1.8 (i) 1.75 < (n5+n6)/2 < 1.8 但し、 di:第i面と第(i+1)面との間隔、 f:全系のe線の焦点距離、 νj:第jレンズのd線のアッベ数、 fj:第jレンズのe線の焦点距離、 nj:第jレンズのe線の屈折率、 とする。
【0011】
【実施例】以下に、本発明に係る読取り用レンズの実施
例を図面を参照しつつ説明する。
【0012】本実施例の読取り用レンズは、物体側に凸
面を向けた1枚の正メニスカスレンズからなる第1レンズ
群と、1枚の正レンズと1枚の負レンズとを貼り合わせて
なる第2レンズ群と、1枚の負レンズと1枚の正レンズと
を貼り合わせてなる第3レンズ群と、1枚の正レンズから
なる第4レンズ群とが物体側より順に配列され、全系と
して4群6枚構成をとっている。また、以下の(a)〜(i)の
条件を満たす。
【0013】(a) 0.073 < (d1+d2)/f < 0.140 (b) 0.065 < (d8+d9)/f < 0.140 (c) 20 < ν2-ν3 < 35 (d) -15 < ν4-ν5 < -10 (e) 5 < ν1+ν3-ν2 < 16 (f) 0.8 < f1/f < 1.05 (g) 0.9 < f6/f < 1.25 (h) 1.7 < (n1+n2)/2 < 1.8 (i) 1.75 < (n5+n6)/2 < 1.8 但し、 di:第i面と第(i+1)面との間隔、 f:全系のe線の焦点距離、 νj:第jレンズのd線のアッベ数、 fj:第jレンズのe線の焦点距離、 nj:第jレンズのe線の屈折率、 とする。
【0014】条件(a)及び条件(b)は読取り用レンズのコ
マ収差を抑制するための条件である。いずれの条件も、
その範囲を外れた場合、コマ収差が大きくなる。
【0015】条件(c)、条件(d)及び条件(e)は読取り用
レンズの軸上色収差の補正を行なうことのできる範囲を
限定する条件である。いずれの条件も、その範囲を外れ
た場合、軸上色収差の補正は困難となり、カラー用の画
像入力装置には適用できない。
【0016】条件(f)及び条件(g)は読取り用レンズが適
正なパワーを備えるための条件である。いずれの条件
も、その範囲を外れた場合、読取り用レンズの適正なパ
ワー配置を行なうことが困難となり好ましくない。
【0017】条件(h)及び条件(i)は読取り用レンズの像
面湾曲及び倍率色収差の補正を行なうことのできる範囲
を限定する条件である。いずれの条件も、その範囲を外
れた場合、像面湾曲及び倍率色収差が悪化することとな
り好ましくない。
【0018】次に、本発明に係る読取り用レンズの数値
構成例1〜5を記載する。ここで、fはe線における焦点距
離、rはレンズ各面の曲率半径、dはレンズ厚もしくはレ
ンズ面間隔(以上、単位はmm)、Fno.はFナンバー、nは
各レンズのe線の屈折率、νは各レンズのd線におけるア
ッベ数である。
【0019】
【実施例1】図1は実施例1のレンズ系構成図である。具
体的構成は表1に示す通りである。また、諸収差は図2に
示す通りである。
【0020】
【表1】FNo.=1:4.5、f=85.16、使用倍率:-0.2205、原
稿サイズ:A3程度、解像度:400dpi程度、センサー密度:1
4μ、原稿台ガラスの厚さ:3.0mm、原稿台ガラスの屈折
率:1.51825(e線)、CCDカバーガラスの厚さ:1.0mm、CC
Dカバーガラスの屈折率:1.51825(e線)
【0021】
【実施例2】図3は実施例2のレンズ系構成図である。具
体的構成は表2に示す通りである。また、諸収差は図4に
示す通りである。
【0022】
【表2】FNo.=1:4.0、f=84.47、使用倍率:-0.2205、原
稿サイズ:A3程度、解像度:400dpi程度、センサー密度:1
4μ、原稿台ガラスの厚さ:3.0mm、原稿台ガラスの屈折
率:1.51825(e線)、CCDカバーガラスの厚さ:1.0mm、CC
Dカバーガラスの屈折率:1.51825(e線)
【0023】
【実施例3】図5は実施例3のレンズ系構成図である。具
体的構成は表3に示す通りである。また、諸収差は図6に
示す通りである。
【0024】
【表3】FNo.=1:4.0、f=67.92、使用倍率:-0.1575、原
稿サイズ:A3程度、解像度:400dpi程度、センサー密度:1
0μ、原稿台ガラスの厚さ:3.0mm、原稿台ガラスの屈折
率:1.51825(e線)、CCDカバーガラスの厚さ:0.8mm、CC
Dカバーガラスの屈折率:1.53188(e線)
【0025】
【実施例4】図7は実施例4のレンズ系構成図である。具
体的構成は表4に示す通りである。また、諸収差は図8に
示す通りである。
【0026】
【表4】FNo.=1:4.5、f=66.42、使用倍率:-0.1575、原
稿サイズ:A3程度、解像度:400dpi程度、センサー密度:1
0μ、原稿台ガラスの厚さ:3.0mm、原稿台ガラスの屈折
率:1.51825(e線)、CCDカバーガラスの厚さ:0.8mm、CC
Dカバーガラスの屈折率:1.53188(e線)
【0027】
【実施例5】図9は実施例5のレンズ系構成図である。具
体的構成は表5に示す通りである。また、諸収差は図10
に示す通りである。
【0028】
【表5】FNo.=1:4.0、f=70.00、使用倍率:-0.4252、原
稿サイズ:4(inch)x5(inch)程度、解像度:1200dpi程度、
センサー密度:9μ、原稿台ガラスの厚さ:3.0mm、原稿台
ガラスの屈折率:1.51825(e線)、CCDカバーガラスの厚
さ:0.7mm、CCDカバーガラスの屈折率:1.53188(e線)
【0029】なお、上記各実施例の諸条件に対応する値
を表6に示す。ここで、各計算は、e線における焦点距
離、屈折率、d線におけるアッベ数を基準としている。
【0030】
【表6】 条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 (d1+d2)/f 0.085 0.078 0.081 0.074 0.131 (d8+d9)/f 0.129 0.072 0.126 0.083 0.138 ν2-ν3 29.6 28.7 30.2 29.6 29.6 ν4-ν5 -11.6 -11.6 -14.7 -11.6 -11.6 ν1+ν3-ν2 7.6 15.5 7.0 7.6 7.6 f1/f 0.884 0.971 0.859 0.976 0.894 f6/f 0.961 0.936 1.024 1.239 1.033 (n1+n2)/2 1.722 1.705 1.731 1.722 1.722 (n5+n6)/2 1.778 1.778 1.779 1.789 1.778
【0031】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、焦点距離が約65〜85mm(e線)と長く、A3程度の大
きさの原稿をも読取ることができ、しかも400dpi程度と
いう高い解像度を備えた4群6枚構成の読取り用レンズを
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る読取り用レンズのレ
ンズ系構成図である。
【図2】本発明の第1実施例に係る読取り用レンズの諸
収差図である。
【図3】本発明の第2実施例に係る読取り用レンズのレ
ンズ系構成図である。
【図4】本発明の第2実施例に係る読取り用レンズの諸
収差図である。
【図5】本発明の第3実施例に係る読取り用レンズのレ
ンズ系構成図である。
【図6】本発明の第3実施例に係る読取り用レンズの諸
収差図である。
【図7】本発明の第4実施例に係る読取り用レンズのレ
ンズ系構成図である。
【図8】本発明の第4実施例に係る読取り用レンズの諸
収差図である。
【図9】本発明の第5実施例に係る読取り用レンズのレ
ンズ系構成図である。
【図10】本発明の第5実施例に係る読取り用レンズの
諸収差図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側に凸面を向けた1枚の正メニスカ
    スレンズからなる第1レンズ群と、1枚の正レンズと1枚
    の負レンズとを貼り合わせてなる第2レンズ群と、1枚の
    負レンズと1枚の正レンズとを貼り合わせてなる第3レン
    ズ群と、1枚の正レンズからなる第4レンズ群とが物体側
    より順に配列され、以下の(a)〜(i)の条件を満たすこと
    を特徴とする読取り用レンズ。 (a) 0.073 < (d1+d2)/f < 0.140 (b) 0.065 < (d8+d9)/f < 0.140 (c) 20 < ν2-ν3 < 35 (d) -15 < ν4-ν5 < -10 (e) 5 < ν1+ν3-ν2 < 16 (f) 0.8 < f1/f < 1.05 (g) 0.9 < f6/f < 1.25 (h) 1.7 < (n1+n2)/2 < 1.8 (i) 1.75 < (n5+n6)/2 < 1.8 但し、 di:第i面と第(i+1)面との間隔、 f:全系のe線の焦点距離、 νj:第jレンズのd線のアッベ数、 fj:第jレンズのe線の焦点距離、 nj:第jレンズのe線の屈折率、 とする。
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