JP3385098B2 - 結像レンズ - Google Patents
結像レンズInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、結像レンズに関し、特に、スキ
ャナー、ファクシミリ等の走査光学装置に用いて好適な
結像レンズに関するものである。 【０００２】 【従来技術及びその問題点】ファクシミリ、スキャナー
等に用いられている結像レンズは、一般に、高いＭＴ
Ｆ、１００％に近い開口効率、十分な歪曲収差の補正な
どが要求される。これらの条件を満たすため、従来は一
般にガウスタイプやオルソメータタイプのレンズの構成
枚数が多い結像レンズが使用されている。また、低コス
トタイプとしてもテッサータイプが普通であった。しか
しながら、これらの従来タイプの結像レンズは構成枚数
が多いため、大型で重く、価格が高いという問題があ
り、また広角化が難しいという難点がある。近年、スキ
ャナーやファックシミリ等は小型化、低価格化の要求が
強く、結像レンズの低コスト化、広角化が望まれてい
る。 【０００３】 【発明の目的】本発明は、上述した従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、十分な性能を保ちつつ、小型
軽量で、画角の広い結像レンズを提供することを目的と
する。 【０００４】 【発明の概要】本発明の結像レンズは、物体側より順
に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第１レ
ンズと、両凹レンズの第２レンズと、両凸レンズの第３
レンズとの３群３枚構成からなり、第２レンズと第３レ
ンズの間に絞を有し、以下の条件式（１）ないし（９）
を満足することを特徴とする。 （１）０．６０＜ｆ1 ／ｆ＜０．７５ （２）−０．３７＜ｆ2 ／ｆ＜−０．３０ （３）０．４０＜ｆ3 ／ｆ＜０．５０ （４）０．２５＜ｒ1 ／ｆ＜０．３９ （５）０．３０＜ｒ2 ／ｆ＜０．４０ （６）１．７５＜（Ｎ1 ＋Ｎ3 ）／２ （７）４０．０＜ν1 ＜４６．０ （８）２５．０＜ν2 ＜２９．０ （９）３７．０＜ν3 ＜４６．０ 但し、ｆ：全系の焦点距離、ｆi ：第ｉレンズの焦点距
離、ｒj ：第ｊ面の曲率半径、Ｎi ：第ｉレンズの屈折
率、νi ：第ｉレンズのアッベ数、である。 【０００５】 【発明の実施例】本発明の結像レンズは、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズの第１
レンズと、両凹レンズの第２レンズ、両凸レンズの第３
レンズの３群３枚から構成されている。 【０００６】条件式（１）、（２）及び（３）は、少な
い構成枚数で良好な性能を得るために各レンズのパワー
を規定する。条件式（１）は、第１レンズのパワーを規
定する。条件式（１）の上限を越えると下光線のコマ収
差が大きくなり、下限を越えると上光線のコマ収差が大
きくなる。条件式（２）は、第２レンズのパワーを規定
する。条件式（２）の上限を越えると第２レンズの負の
パワーが小さくなり、全体のペッツバール和が正に大き
くなり、下限を越えると第２レンズで発生する球面収差
及びコマ収差が過大となる。条件式（３）は、第３レン
ズのパワーを規定する。条件式（３）の上限を越えると
像面湾曲、非点隔差が大きくなり、下限を越えると光軸
から離れた光線によるコマ収差が非対称に発生し、口径
を大きくすることが困難となる。 【０００７】条件式（４）及び（５）は、球面収差、コ
マ収差等の諸収差をバランスよく保つための条件であ
る。条件式（４）の上限を越えると第２レンズで発生す
る球面収差の補正が困難となり、下限を越えると非点隔
差の補正が困難となる。条件式（５）の上限を越えると
球面収差が補正不足となり、下限を越えると球面収差が
補正過剰となるとともに非点隔差が大きくなる。 【０００８】条件式（６）は、平坦な像面と大きな口径
とを得るための条件である。すなわち、正のパワーの第
１、３レンズに高屈折率の硝材を用いて、ペッツバール
和を０に近づけると共に、レンズの曲率半径を大きくし
て、口径を大きくしてもコマフレアーが抑制されるよう
にした。条件式（６）の下限を下回ると、ペッツバール
和が過大になるのを防ぐために各レンズのパワーを大き
くせざるを得ず、一方、パワーを大きくするとコマ収差
の発生が顕著となり、良好な性能を得ることができな
い。 【０００９】条件式（７）ないし（９）は、色収差を良
好に保ちながら、硝材のコストを低減するための条件で
ある。この条件をはずれると、色収差の補正が困難とな
るかあるいはコストの低減が困難となる。 【００１０】以下具体的な数値実施例について本発明を
説明する。 ［実施例１］図１は、本発明の結像レンズの実施例１の
レンズの構成図で、物体側より順に、物体側に凸面を向
けたメニスカスレンズの第１レンズ１１、両凹レンズの
第２レンズ１２、絞Ｓ、両凸レンズの第３レンズ１３か
ら構成されている。 【００１１】この結像レンズ系の具体的数値データを表
１に示し、この結像レンズ系を倍率−０．１１２倍で使
用する場合の諸収差をそれぞれ図２に示す。諸収差図
中、ＳＡは球面収差、ＳＣは正弦条件、ｅ線、ｄ線、Ｆ
線は、それぞれの波長における、球面収差によって示さ
れる色収差と倍率色収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディ
オナルを示している。 【００１２】表および図面中、FNO はＦナンバー、f は
焦点距離、M は横倍率、W は半画角、Riはレンズ各面の
曲率半径、diはレンズ厚もしくはレンズ間隔、N(e)はｅ
線の屈折率、νe はｅ線のアッベ数を示す。 【００１３】 【表１】FNO=4.0 f=27.52 M=-0.112 W=24.8° 面No. R d N(e) νe 1 9.066 3.56 1.79012 43.9 2 17.664 0.73 - - 3 -22.985 0.79 1.74706 27.6 4 10.330 1.01 - - 絞 ∞ 0.10 - - 5 25.647 1.53 1.81077 40.7 6 -15.658 - - - 【００１４】［実施例２］図３は、本発明の結像レンズ
の実施例２のレンズ構成図で、図１と同じく、物体側よ
り順に、正のメニスカス単レンズ、両凹レンズの第２レ
ンズ、絞、両凸レンズの第３レンズからなっている。こ
のレンズ系の具体的数値データを表２に示し、諸収差を
図４に示す。 【００１５】 【表２】FNO=4.8 f=27.52 M=-0.112 W=24.8° 面No. R d N(e) νe 1 8.200 2.89 1.79012 43.9 2 16.063 0.80 - - 3 -27.417 0.60 1.74706 27.6 4 9.147 1.00 - - 絞 ∞ 0.12 - - 5 24.335 1.50 1.81077 40.7 6 -16.640 - - - 【００１６】次に、実施例１及び２の各条件式に対する
値を表３に示す。 【表３】 【００１７】表３から明かなように、実施例１及び実施
例２の数値は、条件式（１）ないし（９）を満足してい
る。本発明の結像レンズは、構成枚数が少なく、各収差
図中の諸収差も比較的よく補正されている。 【００１８】 【発明の効果】本発明の結像レンズ系によれば、３群３
枚という少ないレンズ構成で、ファクシミリ、スキャナ
ー等に使用される結像レンズとしての性能を十分に満足
しながら、小型軽量で低価格、しかも広角化を図ること
ができる。
ャナー、ファクシミリ等の走査光学装置に用いて好適な
結像レンズに関するものである。 【０００２】 【従来技術及びその問題点】ファクシミリ、スキャナー
等に用いられている結像レンズは、一般に、高いＭＴ
Ｆ、１００％に近い開口効率、十分な歪曲収差の補正な
どが要求される。これらの条件を満たすため、従来は一
般にガウスタイプやオルソメータタイプのレンズの構成
枚数が多い結像レンズが使用されている。また、低コス
トタイプとしてもテッサータイプが普通であった。しか
しながら、これらの従来タイプの結像レンズは構成枚数
が多いため、大型で重く、価格が高いという問題があ
り、また広角化が難しいという難点がある。近年、スキ
ャナーやファックシミリ等は小型化、低価格化の要求が
強く、結像レンズの低コスト化、広角化が望まれてい
る。 【０００３】 【発明の目的】本発明は、上述した従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、十分な性能を保ちつつ、小型
軽量で、画角の広い結像レンズを提供することを目的と
する。 【０００４】 【発明の概要】本発明の結像レンズは、物体側より順
に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第１レ
ンズと、両凹レンズの第２レンズと、両凸レンズの第３
レンズとの３群３枚構成からなり、第２レンズと第３レ
ンズの間に絞を有し、以下の条件式（１）ないし（９）
を満足することを特徴とする。 （１）０．６０＜ｆ1 ／ｆ＜０．７５ （２）−０．３７＜ｆ2 ／ｆ＜−０．３０ （３）０．４０＜ｆ3 ／ｆ＜０．５０ （４）０．２５＜ｒ1 ／ｆ＜０．３９ （５）０．３０＜ｒ2 ／ｆ＜０．４０ （６）１．７５＜（Ｎ1 ＋Ｎ3 ）／２ （７）４０．０＜ν1 ＜４６．０ （８）２５．０＜ν2 ＜２９．０ （９）３７．０＜ν3 ＜４６．０ 但し、ｆ：全系の焦点距離、ｆi ：第ｉレンズの焦点距
離、ｒj ：第ｊ面の曲率半径、Ｎi ：第ｉレンズの屈折
率、νi ：第ｉレンズのアッベ数、である。 【０００５】 【発明の実施例】本発明の結像レンズは、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズの第１
レンズと、両凹レンズの第２レンズ、両凸レンズの第３
レンズの３群３枚から構成されている。 【０００６】条件式（１）、（２）及び（３）は、少な
い構成枚数で良好な性能を得るために各レンズのパワー
を規定する。条件式（１）は、第１レンズのパワーを規
定する。条件式（１）の上限を越えると下光線のコマ収
差が大きくなり、下限を越えると上光線のコマ収差が大
きくなる。条件式（２）は、第２レンズのパワーを規定
する。条件式（２）の上限を越えると第２レンズの負の
パワーが小さくなり、全体のペッツバール和が正に大き
くなり、下限を越えると第２レンズで発生する球面収差
及びコマ収差が過大となる。条件式（３）は、第３レン
ズのパワーを規定する。条件式（３）の上限を越えると
像面湾曲、非点隔差が大きくなり、下限を越えると光軸
から離れた光線によるコマ収差が非対称に発生し、口径
を大きくすることが困難となる。 【０００７】条件式（４）及び（５）は、球面収差、コ
マ収差等の諸収差をバランスよく保つための条件であ
る。条件式（４）の上限を越えると第２レンズで発生す
る球面収差の補正が困難となり、下限を越えると非点隔
差の補正が困難となる。条件式（５）の上限を越えると
球面収差が補正不足となり、下限を越えると球面収差が
補正過剰となるとともに非点隔差が大きくなる。 【０００８】条件式（６）は、平坦な像面と大きな口径
とを得るための条件である。すなわち、正のパワーの第
１、３レンズに高屈折率の硝材を用いて、ペッツバール
和を０に近づけると共に、レンズの曲率半径を大きくし
て、口径を大きくしてもコマフレアーが抑制されるよう
にした。条件式（６）の下限を下回ると、ペッツバール
和が過大になるのを防ぐために各レンズのパワーを大き
くせざるを得ず、一方、パワーを大きくするとコマ収差
の発生が顕著となり、良好な性能を得ることができな
い。 【０００９】条件式（７）ないし（９）は、色収差を良
好に保ちながら、硝材のコストを低減するための条件で
ある。この条件をはずれると、色収差の補正が困難とな
るかあるいはコストの低減が困難となる。 【００１０】以下具体的な数値実施例について本発明を
説明する。 ［実施例１］図１は、本発明の結像レンズの実施例１の
レンズの構成図で、物体側より順に、物体側に凸面を向
けたメニスカスレンズの第１レンズ１１、両凹レンズの
第２レンズ１２、絞Ｓ、両凸レンズの第３レンズ１３か
ら構成されている。 【００１１】この結像レンズ系の具体的数値データを表
１に示し、この結像レンズ系を倍率−０．１１２倍で使
用する場合の諸収差をそれぞれ図２に示す。諸収差図
中、ＳＡは球面収差、ＳＣは正弦条件、ｅ線、ｄ線、Ｆ
線は、それぞれの波長における、球面収差によって示さ
れる色収差と倍率色収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディ
オナルを示している。 【００１２】表および図面中、FNO はＦナンバー、f は
焦点距離、M は横倍率、W は半画角、Riはレンズ各面の
曲率半径、diはレンズ厚もしくはレンズ間隔、N(e)はｅ
線の屈折率、νe はｅ線のアッベ数を示す。 【００１３】 【表１】FNO=4.0 f=27.52 M=-0.112 W=24.8° 面No. R d N(e) νe 1 9.066 3.56 1.79012 43.9 2 17.664 0.73 - - 3 -22.985 0.79 1.74706 27.6 4 10.330 1.01 - - 絞 ∞ 0.10 - - 5 25.647 1.53 1.81077 40.7 6 -15.658 - - - 【００１４】［実施例２］図３は、本発明の結像レンズ
の実施例２のレンズ構成図で、図１と同じく、物体側よ
り順に、正のメニスカス単レンズ、両凹レンズの第２レ
ンズ、絞、両凸レンズの第３レンズからなっている。こ
のレンズ系の具体的数値データを表２に示し、諸収差を
図４に示す。 【００１５】 【表２】FNO=4.8 f=27.52 M=-0.112 W=24.8° 面No. R d N(e) νe 1 8.200 2.89 1.79012 43.9 2 16.063 0.80 - - 3 -27.417 0.60 1.74706 27.6 4 9.147 1.00 - - 絞 ∞ 0.12 - - 5 24.335 1.50 1.81077 40.7 6 -16.640 - - - 【００１６】次に、実施例１及び２の各条件式に対する
値を表３に示す。 【表３】 【００１７】表３から明かなように、実施例１及び実施
例２の数値は、条件式（１）ないし（９）を満足してい
る。本発明の結像レンズは、構成枚数が少なく、各収差
図中の諸収差も比較的よく補正されている。 【００１８】 【発明の効果】本発明の結像レンズ系によれば、３群３
枚という少ないレンズ構成で、ファクシミリ、スキャナ
ー等に使用される結像レンズとしての性能を十分に満足
しながら、小型軽量で低価格、しかも広角化を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による結像レンズの第１の実施例を示す
レンズ構成図である。 【図２】図１のレンズ系の諸収差図である。 【図３】本発明による結像レンズの第２の実施例を示す
レンズ構成図である。 【図４】図３のレンズ系の諸収差図である。
レンズ構成図である。 【図２】図１のレンズ系の諸収差図である。 【図３】本発明による結像レンズの第２の実施例を示す
レンズ構成図である。 【図４】図３のレンズ系の諸収差図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−121811（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−121810（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−195012（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−134173（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−252913（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−263613（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−292305（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−81017（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−84608（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−123314（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−139514（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−162309（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−142471（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−128026（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−128027（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−128028（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−128029（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−128030（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−96620（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−63815（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−267720（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−305316（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−307414（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 9/16
G02B 13/24
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 物体側より順に、物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズの第１レンズと、両凹レンズの第２
レンズと、両凸レンズの第３レンズとの３群３枚構成か
らなり、 第２レンズと第３レンズの間に絞を有し、 以下の条件式（１）ないし（９）を満足することを特徴
とする結像レンズ。 （１）０．６０＜ｆ1 ／ｆ＜０．７５ （２）−０．３７＜ｆ2 ／ｆ＜−０．３０ （３）０．４０＜ｆ3 ／ｆ＜０．５０ （４）０．２５＜ｒ1 ／ｆ＜０．３９ （５）０．３０＜ｒ2 ／ｆ＜０．４０ （６）１．７５＜（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）／２ （７）４０．０＜ν1 ＜４６．０ （８）２５．０＜ν2 ＜２９．０ （９）３７．０＜ν3 ＜４６．０ 但し、ｆ：全系の焦点距離、ｆi ：第ｉレンズの焦点距
離、ｒj ：第ｊ面の曲率半径、Ｎi ：第ｉレンズの屈折
率、νi ：第ｉレンズのアッベ数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11861494A JP3385098B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 結像レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11861494A JP3385098B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 結像レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07325251A JPH07325251A (ja) | 1995-12-12 |
| JP3385098B2 true JP3385098B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=14740912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11861494A Expired - Fee Related JP3385098B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 結像レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385098B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111999843A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-27 | 泰兴市汇龙光电仪器有限公司 | 一种光学总长超短迷你型的光学成像系统 |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP11861494A patent/JP3385098B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07325251A (ja) | 1995-12-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |