JP3152444B2 - 原稿読取用レンズ - Google Patents

原稿読取用レンズ

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JP3152444B2 JP04906691A JP4906691A JP3152444B2 JP 3152444 B2 JP3152444 B2 JP 3152444B2 JP 04906691 A JP04906691 A JP 04906691A JP 4906691 A JP4906691 A JP 4906691A JP 3152444 B2 JP3152444 B2 JP 3152444B2
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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61−134780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】レンズ系を低価格化する有効な方法の一つ
として、レンズを樹脂材料で形成することが知られてい
るが、樹脂材料で形成されたレンズには温・湿度等の環
境変化による結像性能の変化という問題がある。
【0007】
【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、構成レンズの一部に樹脂材料によ
るレンズを用いるにも拘らず、環境変化の影響を受けに
くい、新規な原稿読取用レンズの提供を目的としてい
る。
【0008】
【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群ないし第3群を配してなり、第1群と
第2群との間、もしくは第2群と第3群との間に開口絞
りを有する。
【0009】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。従って全体の構成は3群3枚構
成である。
【0010】これら第1ないし第3群のレンズのうち、
開口絞りに関して同じ側にある2枚のレンズが樹脂材料
により形成される。即ち、開口絞りが第1,第2群間に
配設されるときは第2群負レンズと第3群正レンズが樹
脂材料で形成され、開口絞りが第2,第3群間に配設さ
れるときは第1群正レンズと第2群負レンズとが樹脂材
料で形成される。
【0011】従って、正レンズに関しては第1群もしく
は第3群が樹脂材料により形成される訳であるが、この
ように樹脂材料で形成される正レンズの少なくとも1つ
の面が非球面とされる。
【0012】第2群負レンズの材質のd線に対するアッ
ベ数をν2、樹脂材料により形成された正レンズのd線
に対する焦点距離及び同レンズ材料のアッベ数をf(PL;
P)およびν(PL;P)、d線に対する全系の合成焦点距離を
、第2群の焦点距離をf 2 とするとき、 (1) 55<ν(PL;P)<60 (2) 29<ν2<33 (3) 0.8<f(PL;P)/f<1 (4) 0.3<|f2|/f<0.5 なる条件が満足される。
【0013】第1ないし第3群レンズの正・負・正の組
合せは種々のものが可能であり、例えば、図1(a)に
示すように第1群正レンズを、凸面を物体側に向けた正
メニスカスレンズ1A、第2群を両凹レンズ2A、第3
群を両凸レンズ3Aとすることができるし(請求項
2)、あるいは図1(b)に示すように、第1群を両凸
レンズ1B、第2群を両凹レンズ2B、第3群を凸面を
像側に向けた正メニスカスレンズ3Bとすることもでき
る(請求項3)。
【0014】
【作用】上記のように、この発明の原稿読取用レンズで
は、開口絞りに関して同じ側にある2枚のレンズを樹脂
材料で形成している。
【0015】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群もしくは第2,第3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。
【0016】条件(1)(2)は第1,第2群もしくは
第2,第3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。
【0017】樹脂材料で形成されたレンズは一般に温・
湿度の変化により変形と屈折率変化を生じやすく、環境
変化により像面の倒れを生じ易い。この発明では、正・
負2枚のレンズが樹脂材料で形成されるので、これら正
・負レンズの材料として、線膨張係数、屈折率変化特性
の似通った樹脂材料を選択することにより正・負レンズ
の環境変化による性能変化を相殺させて像面の倒れを補
償することができる。
【0018】条件(3)(4)は、上記環境変化に起因
する性能の劣化を補正するための条件であり、これらの
条件が満足されないときは、正・負レンズの性能変化を
良好のバランスさせて相殺することができない。
【0019】一般に、レンズが開口絞りから遠ざかるほ
ど、軸上光と軸外光の通過高さの差が増大する。この発
明では、開口絞りから遠い方の正レンズに1以上の非球
面を採用することにより、上記軸上光と軸外光の通過高
さの差による結像性能劣化を補正している。
【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)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K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 この実施例1は図1(a)に示したレンズ構成であり、
第1群正レンズ1Aと第2群負レンズ2Aが樹脂材料で
形成され、非球面は第1群正レンズ1Aの両面に採用さ
れている。
【0023】 f=20.244,F/No=4.05,m=0.0882,ω=23.01 i Ri Di j Nj νj 1 5.69 3.095 1 1.49010 58.0 2 13.055 1.149 3 −11.0 1.0 2 1.58600 31.0 4 8.558 0.718 5 ∞(絞り) 0.169 6 17.132 1.569 3 1.88300 40.8 7 −14.907 8 ∞ 0.7 4 1.51680 64.2 9 ∞
【0024】 非球面 第1面 第2面 K= 0.721221 K=−0.993208 A=−0.241350E−3 A= 0.812383E−3 B=−0.387152E−6 B= 0.137525E−3 D=−0.703680E−6 D=−0.169492E−4 F= 0.183176E−7 F= 0.190228E−5
【0025】条件値の値 ν(PL;P)=ν1=58.0,ν2=31.0,f(pl;p)/f=
0.89,|f2|/f=0.40
【0026】実施例2 この実施例2は図1(b)に示したレンズ構成であり、
第2群負レンズ2Bと第3群正レンズ3Bが樹脂材料で
形成され、非球面は第3群正レンズ3Bの両面に採用さ
れている。
【0027】 f=20.242,F/No=4.05,m=0.0882,ω=23.71 i Ri Di j Nj νj 1 11.932 1.811 1 1.88300 40.8 2 −28.348 0.625 3 ∞(絞り) 0.525 4 −12.303 1.0 2 1.58600 31.0 5 8.283 1.031 6 −26.706 4.362 3 1.49010 58.0 7 −6.876 8 ∞ 0.7 4 1.51680 64.2 9 ∞
【0028】非球面 第1面 第4面 K= 8.428829 K= 0.117415 A=−0.262484E−3 A=−0.420671E−5 B=−0.275597E−4 B=−0.375021E−5 D=−0.128775E−5 D=−0.154743E−6 F= 0.620195E−7 F=−0.134775E−7
【0029】条件値の値 ν(PL;P)=ν3=58.0,ν2=31.0,f(pl;p)/f=
0.87,|f2|/f=0.41
【0030】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。各
実施例とも収差は良好に補正されている。
【0031】
【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23度程度と広画角である。また開口絞りから遠
い、従って口径の大きい正レンズを安価な樹脂材料で形
成することも低価格化に貢献している。
【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。
【符号の説明】
1A 第1群の正レンズ 2A 第2群の負レンズ 3A 第3群の正レンズ 5 開口絞り

Claims (3)

    (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1,第2群間もしくは第2,
    第3群間に開口絞りを有し、 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、 上記開口絞りに関して同じ側にある2枚のレンズが樹脂
    材料により形成され、且つ樹脂材料により形成された正
    レンズの少なくとも1つの面が非球面とされ、 第2群負レンズの材質のd線に対するアッベ数をν2
    上記樹脂材料により形成された正レンズのd線に対する
    焦点距離および同レンズ材料のアッベ数を、f(PL;P)お
    よびν(PL;P)、d線に対する全系の合成焦点距離をf
    第2群の焦点距離をf 2 とするとき、 (1) 55<ν(PL;P)<60 (2) 29<ν2<33 (3) 0.8<f(PL;P)/f<1 (4) 0.3<|f2|/f<0.5 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記載の原稿読取用レンズに於い
    て、 第1群が凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズ、第
    2群が両凹レンズ、第3群が両凸レンズであることを特
    徴とする原稿読取用レンズ。
  3. 【請求項3】請求項1記載の原稿読取用レンズに於い
    て、 第1群が両凸レンズ、第2群が両凹レンズ、第3群が凸
    面を像側に向けた正メニスカスレンズであることを特徴
    とする原稿読取用レンズ。
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