JP4119074B2 - 読取レンズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、読取レンズに係り、さらに詳しくは、ファクシミリやデジタル複写機などの原稿読取部や各種のイメージスキャナに利用できる読取レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ファクシミリやデジタル複写機などの原稿読み取り部やイメ−ジスキャナは、読み取るべき画像情報を読取レンズで縮小してＣＣＤのような固体撮像素子上に結像させて画像情報を信号化していた。このような読取レンズでは、一般に像面において高空間周波数領域での高いコントラストが要求されると共に、開口効率が画角周辺部まで１００％近く必要とされ、歪曲収差も小さく抑えてあることが要求されると共に、スキャナ光学系の小型化と低コスト化を達成するため、読取レンズとしても小型かつ低コストなものが望まれている。
従来、このような読取レンズとしては、３群３枚構成の所謂トリプレットタイプが用いられている。トリプレットタイプの読取レンズとしては、特開平７−３２５２５１号公報、特開平１０−２５３８７９号公報、あるいは、特開平１０−２５３８８０号公報などに記載の発明が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の読取レンズにあっては、例えば、上記した特開平７−３２５２５１号公報に記載の発明の場合、非点収差、特にサジタルの像面湾曲が大きく、周辺部のＭＴＦが極端に劣化してしまうと共に、色収差の補正範囲がＦ線(４８６．１３ｎｍ)〜ｄ線(５８７．５６ｎｍ)のように狭いという問題があった。
また、上記した特開平１０−２５３８７９号公報に記載の発明の場合、歪曲収差が大きいという問題があった。
さらに、上記した特開平１０−２５３８８０号公報に記載の発明の場合、Ｆナンバーが５．５程度と暗く、歪曲収差が大きくなる等の問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、縮率が０.１１程度で、レンズの構成枚数が３群３枚と少ないにも関わらず、Ｆナンバーが５.０程度で、開口効率が周辺部まで略１００％に近く、緒収差も良好に補正された高空間周波数領域で高いコントラストを有する読取レンズを提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、参考発明１は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は両凸レンズの第３レンズからなる３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とし、第３レンズの第１面の曲率半径をｒ31とし、第３レンズの第２面の曲率半径をｒ32とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−１) ０.８４ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０９
(２−１)−０.３３ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２８
(３−１) ０.２５ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.３８
(４−１) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１８
(５−１) ０.０９７＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１５９
(６−１)１２.１６ ＜ ν凸−ν凹＜ １５.９２
(７−１) ０.６２ ＜−ｒ31／ｒ32 ＜ １.５９
これによれば、条件式(１−１)は、第１レンズのパワーを定めるもので、上限を超えると、第１レンズのパワーが弱くなりすぎてレンズが大きくなり、コストアップの原因となる。また、下限を超えると、レンズのコンパクト化には有利であるが、コマフレアが大きくなってしまう。
【０００５】
条件式(２−１)は、第２レンズのパワーを定めるもので、上限を超えると、第２レンズのパワーが強くなりすぎて第２レンズで発生する球面収差が負で大きくなる。また、下限を超えると、逆に球面収差が正で大きくなると共にコマフレアも増大し、共に軸上と軸外の収差のバランスが大きく崩れてしまう。条件式(３−１)は、レンズのコンパクト化を達成するための条件であり、上限を越えると、レンズ全長が大きくなり、レンズ有効径も増大して、レンズのコンパクト化が図れなくなると共に、レンズの大幅なコストアップとなる。また、下限を越えると、レンズのコンパクト化には有利であるが、コマフレアが増大して、レンズの大口径化の妨げとなる。条件式(４−１)は、第１レンズの中心肉厚を定めるものであり、上限を越えると、第１レンズの中心肉厚が増大することにより、第１レンズの有効径が増大して、レンズのコストアップの要因となる。また、下限を越えると、コマ収差の補正が非常に困難となる。条件式(５−１)は、本発明の読取レンズを構成する２枚の凸レンズと１枚の凹レンズの屈折率の範囲を定めるもので、上限を超えると、ペッツバール和が小さくなりすぎて、像面が正の側に倒れ、像面湾曲が大きくなる。また、下限を超えると、逆にペッツバール和が大きくなりすぎて、像面が負の側に倒れ、非点隔差が大きくなって、この条件の範囲外では、全画面にわたって良好な結像性能を得ることが出来なくなる。条件式(６−１)は、軸上の色収差を良好に補正する条件である。上限を超えると、軸上の色収差が補正過剰になり、主波長より短波長側で軸上の色収差が正の側に大きくなる。また、下限を超えると、軸上の色収差が補正不足になり、主波長より短波長側で負の側に軸上の色収差が大きくなってしまう。条件式(７−１)は、第３レンズの物体側と像側の曲率半径の比を定めるもので、上限を超えると、第３レンズの物体側の面が緩くなり過ぎ、第３レンズでのコマ収差の補正が困難となる。また、下限を超えると、逆にコマフレアが増大し、この条件の範囲外であると、軸上と軸外の収差のバランスが大きく崩れてしまう。
【０００６】
参考発明２は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は両凸レンズの第３レンズからなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に絞りを有する３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とし、第３レンズの第１面の曲率半径をｒ31とし、第３レンズの第２面の曲率半径をｒ32とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−２) ０.８５ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０６
(２−２)−０.３３ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２９
(３−２) ０.２６ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.３７
(４−２) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１７
(５−２) ０.０９７＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１５９
(６−２)１２.１６ ＜ ν凸−ν凹＜１５.９２
(７−２) ０.６２ ＜−ｒ31／ｒ32 ＜ １.５９
これによれば、参考発明１の第２レンズ群と第３レンズ群との間に絞りを配置したため、条件式(１−１)〜(７−１)よりもやや狭い条件式(１−２)〜(７−２)を満足させることで、より良好な性能を得ることができる。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は両凸レンズの第３レンズからなり、前記第３レンズの第１面に絞りを有する３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とし、第３レンズの第１面の曲率半径をｒ31とし、第３レンズの第２面の曲率半径をｒ32とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−３) ０.９６ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０８
(２−３)−０.３２ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２８
(３−３) ０.２５ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.３７
(４−３) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１５
(５−３) ０.１１３＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１５０
(６−３)１２.５８ ＜ ν凸−ν凹＜１４.０９
(７−３) ０.７２ ＜−ｒ31／ｒ32＜ １.０３
これによれば、請求項１の発明の第３レンズの第１面に絞りを配置したため、条件式(１−１)〜(７−１)よりもやや狭い条件式(１−３)〜(７−３)を満足させることで、良好な性能を得ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は第１面と第２面の曲率半径が略同一な両凸レンズの第３レンズからなる３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−４) ０.９５ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０８
(２−４)−０.３１ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２８
(３−４) ０.２６ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.３０
(４−４) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１２
(５−４) ０.１１４＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１４６
(６−４)１２.５８ ＜ ν凸−ν凹＜１４.０９
これによれば、参考発明１の第３レンズの第１面と第２面の曲率半径を略同一としたため、条件式(１−１)〜(６−１)よりもやや狭い条件式(１−４)〜(６−４)を満足させることで、良好な性能を得ることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は第１面と第２面の曲率半径が略同一な両凸レンズの第３レンズからなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に絞りを有する３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−５) ０.９６ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０１
(２−５)−０.３１ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.３０
(３−５) ０.２７ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.２９
(４−５) ０.１１ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１２
(５−５) ０.１１４＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１４６
(６−５)１３.１０ ＜ ν凸−ν凹＜１４.０４
これによれば、請求項２の発明の第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りを配置したため、条件式(１−４)〜(６−４)よりもやや狭い条件式(１−５)〜(６−５)を満足させることで、良好な性能を得ることができる。
請求項４に記載の発明は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は第１面と第２面の曲率半径が略同一な両凸レンズの第３レンズからなり、前記第３レンズの第１面に絞りを有する３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−６) ０.９６ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０８
(２−６)−０.３１ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２８
(３−６) ０.２６ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.２９
(４−６) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１２
(５−６) ０.１１４＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１４２
(６−６)１２.５８ ＜ ν凸−ν凹＜ １４.０９
これによれば、請求項２の発明の第３レンズの第１面に絞りを配置したため、条件式(１−４)〜(６−４)よりもやや狭い条件式(１−６)〜(６−６)を満足させることで、良好な性能を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて詳細に説明する。
なお、各実施例における記号の意味は下記の通りである。
ｆ ：全系のｅ線の合成焦点距離
ＦＮｏ ：Ｆナンバー
ｍ ：縮率
ω ：半画角(度)
Ｙ ：物体高
ｒｉ ：物体側から数えてｉ番目のレンズ面の曲率半径
ｄｉ ：物体側から数えてｉ番目の面間隔
ｎｊ ：物体側から数えてｊ番目のレンズの材料の屈折率
ｖｊ ：物体側から数えてｊ番目のレンズの材料のアッベ数
ｒｃ１ ：コンタクトガラスの物体側の曲率半径
ｒｃ２ ：コンタクトガラスの像側の曲率半径
ｒｃ３ ：CCDカバーガラスの物体側の曲率半径
ｒｃ４ ：CCDカバーガラスの像側の曲率半径
ｄｃ１ ：コンタクトガラスの肉厚
ｄｃ３ ：CCDカバーガラスの肉厚
ｎｃ１ ：CCDカバーガラスの屈折率
ｎｃ３ ：コンタクトガラスの屈折率
ｖｃ１ ：コンタクトガラスのアッベ数
ｖｃ３ ：CCDカバーガラスのアッベ数
ｎｅ ：ｅ線の屈折率
ｎｄ ：ｄ線の屈折率
ｎ凸 ：正の屈折力を有するレンズ(第１、第３レンズ)のｅ線の屈折率の平均
ｎ凹 ：負の屈折力を有するレンズ(第２レンズ)のｅ線の屈折率の平均
ｆ１ ：第１レンズのｅ線の焦点距離
ｆ２ ：第２レンズのｅ線の焦点距離
Σｄ ：レンズ全長
ｒ31 ：第３レンズの第１面の曲率半径
ｒ32 ：第３レンズの第２面の曲率半径
【００１１】
また、図２、図４、図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、図２２に示した収差図の球面収差およびコマ収差において、実線はｅ線(５４６.０７ｎｍ)、点線はＦ線(４８６.１３ｎｍ)、破線はｃ線(６５６.２７ｎｍ)を示している。
さらに、非点収差はｅ線(５４６.０７ｎｍ)で、実線はサジタル光線、点線はメリディオナル光線を示している。
【００１２】
（参考例１）
図１は、本発明に係る参考例１の読取レンズの構成図であり、図２は、本発明に係る参考例１の読取レンズの収差図である。図１に示すように、本参考例１の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。また、この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図２に示すようになっている。
ｆ＝４３.２９５ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.４゜
【００１３】
（参考例２）
図３は、本発明に係る参考例２の読取レンズの構成図であり、図４は、本発明に係る参考例２の読取レンズの収差図である。図３に示すように、本参考例２の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。また、この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図４に示すようになっている。
ｆ＝４３.３８６ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１６.５゜
【００１４】
（参考例３）
図５は、本発明に係る参考例３の読取レンズの構成図であり、図６は、本発明に係る参考例３の読取レンズの収差図である。図５に示すように、本参考例３の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図６に示すようになっている。
ｆ＝４８.６７９ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１７.４゜
【００１５】
（参考例４）
図７は、本発明に係る参考例４の読取レンズの構成図であり、図８は、本発明に係る参考例４の読取レンズの収差図である。図７に示すように、本参考例４の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図８に示すようになっている。
ｆ＝４８.７４５ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１７.３゜
【００１６】
（実施例１）
図９は、本発明に係る実施例１の読取レンズの構成図であり、図１０は、本発明に係る実施例１の読取レンズの収差図である。図９に示すように、本実施例１の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図１０に示すようになっている。
ｆ＝４３.６４０ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.２゜
【００１７】
（実施例２）
図１１は、本発明に係る実施例２の読取レンズの構成図であり、図１２は、本発明に係る実施例２の読取レンズの収差図である。図１１に示すように、本実施例２の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図１２に示すようになっている。
ｆ＝４３.４９９ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.３゜
【００１８】
（実施例３）
図１３は、本発明に係る実施例３の読取レンズの構成図であり、図１４は、本発明に係る実施例３の読取レンズの収差図である。図１３に示すように、本実施例３の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図１４に示すようになっている。
ｆ＝４３.５８５ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.３゜
【００１９】
（実施例４）
図１５は、本発明に係る実施例４の読取レンズの構成図であり、図１６は、本発明に係る実施例４の読取レンズの収差図である。図１５に示すように、本実施例４の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図１６に示すようになっている。
ｆ＝４３.７５１ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.２゜
【００２０】
（実施例５）
図１７は、本発明に係る実施例５の読取レンズの構成図であり、図１８は、本発明に係る実施例５の読取レンズの収差図である。図１７に示すように、本実施例５の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。また、ここでは、第３レンズの第１面（ｒ５）と第２面（ｒ６）の曲率半径を略同一としている。実施例５の読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図１８に示すようになっている。
ｆ＝４３.６９６ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.２゜
【００２１】
（実施例６）
図１９は、本発明に係る実施例６の読取レンズの構成図であり、図２０は、本発明に係る実施例６の読取レンズの収差図である。図１９示すように、本実施例６の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。また、ここでは、第３レンズの第１面（ｒ５）と第２面（ｒ６）の曲率半径を略同一としている。実施例６の読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図２０に示すようになっている。
ｆ＝４３.７７７ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.２゜
【００２２】
（実施例７）
図２１は、本発明に係る実施例７の読取レンズの構成図であり、図２２は、本発明に係る実施例７の読取レンズの収差図である。図２１に示すように、本実施例７の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。また、ここでは、第３レンズの第１面（ｒ５）と第２面（ｒ６）の曲率半径を略同一としている。実施例７の読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図２２に示すようになっている。
ｆ＝４３.７５９ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.２゜
【００２３】
上記した参考例１〜参考例４及び実施例１〜実施例７における、各条件式１〜条件式７までの結果については、下記の表のようになる。このように、本実施の形態によれば、収差図からも明らかなように３群３枚構成と少ない構成枚数で、縮率０.１１程度で、Ｆ／ＮＯが５.０の明るさで、軸上と軸外の収差のバランスがよく、開口効率も略１００％近く有しているにも関わらず、高空間周波数領域でのコントラストも高い、低コストでコンパクトな読取レンズを得ることができる。
なお、上記各参考例及び各実施例において、本発明の参考発明１に対応する参考例及び実施例は、参考例１〜４及び実施例１〜７であり、参考発明２に対応する参考例及び実施例は、参考例１〜４および実施例２〜４であり、請求項１に対応する実施例は、実施例１および実施例５〜７であり、請求項２に対応する実施例は、実施例２〜７であり、請求項３に対応する実施例は、実施例２〜４であり、請求項４に対応する実施例は、実施例５〜７である。
【００２４】
【発明の効果】
参考発明１によれば、レンズの構成枚数が３群３枚と少ないにも関わらず、Ｆナンバーや開口効率が良好であり、緒収差も良好に補正された高空間周波数領域において高いコントラストを有することができる。参考発明２によれば、参考発明１の読取レンズの第２レンズ群と第３レンズ群との間に絞りを配置したので、条件式(１−１)〜(７−１)よりもやや狭い条件式(１−２)〜(７−２)を満足させることにより、一層良好な性能を得ることができる。
請求項１に記載の発明によれば、参考発明１の読取レンズの第３レンズの第１面に絞りを配置したので、条件式(１−１)〜(７−１)よりもやや狭い条件式(１−３)〜(７−３)を満足させることにより、良好な性能を得ることができる。
請求項２に記載の発明によれば、参考発明１の読取レンズの第３レンズの第１面と第２面の曲率半径を略同一としたので、条件式(１−１)〜(６−１)よりもやや狭い条件式(１−４)〜(６−４)を満足させることにより、良好な性能を得ることができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の読取レンズの第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りを配置したので、条件式(１−４)〜(６−４)よりもやや狭い条件式(１−５)〜(６−５)を満足させることにより、良好な性能を得ることができる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項２の読取レンズの第３レンズの第１面に絞りを配置したので、条件式(１−４)〜(６−４)よりもやや狭い条件式(１−６)〜(６−６)を満足させることにより、良好な性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る参考例１の読取レンズの構成図である。
【図２】本発明に係る参考例１の読取レンズの収差図である。
【図３】本発明に係る参考例２の読取レンズの構成図である。
【図４】本発明に係る参考例２の読取レンズの収差図である。
【図５】本発明に係る参考例３の読取レンズの構成図である。
【図６】本発明に係る参考例３の読取レンズの収差図である。
【図７】本発明に係る参考例４の読取レンズの構成図である。
【図８】本発明に係る参考例４の読取レンズの収差図である。
【図９】本発明に係る実施例１の読取レンズの構成図である。
【図１０】本発明に係る実施例１の読取レンズの収差図である。
【図１１】本発明に係る実施例２の読取レンズの構成図である。
【図１２】本発明に係る実施例２の読取レンズの収差図である。
【図１３】本発明に係る実施例３の読取レンズの構成図である。
【図１４】本発明に係る実施例３の読取レンズの収差図である。
【図１５】本発明に係る実施例４の読取レンズの構成図である。
【図１６】本発明に係る実施例４の読取レンズの収差図である。
【図１７】本発明に係る実施例５の読取レンズの構成図である。
【図１８】本発明に係る実施例５の読取レンズの収差図である。
【図１９】本発明に係る実施例６の読取レンズの構成図である。
【図２０】本発明に係る実施例６の読取レンズの収差図である。
【図２１】本発明に係る実施例７の読取レンズの構成図である。
【図２２】本発明に係る実施例７の読取レンズの収差図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、読取レンズに係り、さらに詳しくは、ファクシミリやデジタル複写機などの原稿読取部や各種のイメージスキャナに利用できる読取レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ファクシミリやデジタル複写機などの原稿読み取り部やイメ−ジスキャナは、読み取るべき画像情報を読取レンズで縮小してＣＣＤのような固体撮像素子上に結像させて画像情報を信号化していた。このような読取レンズでは、一般に像面において高空間周波数領域での高いコントラストが要求されると共に、開口効率が画角周辺部まで１００％近く必要とされ、歪曲収差も小さく抑えてあることが要求されると共に、スキャナ光学系の小型化と低コスト化を達成するため、読取レンズとしても小型かつ低コストなものが望まれている。
従来、このような読取レンズとしては、３群３枚構成の所謂トリプレットタイプが用いられている。トリプレットタイプの読取レンズとしては、特開平７−３２５２５１号公報、特開平１０−２５３８７９号公報、あるいは、特開平１０−２５３８８０号公報などに記載の発明が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の読取レンズにあっては、例えば、上記した特開平７−３２５２５１号公報に記載の発明の場合、非点収差、特にサジタルの像面湾曲が大きく、周辺部のＭＴＦが極端に劣化してしまうと共に、色収差の補正範囲がＦ線(４８６．１３ｎｍ)〜ｄ線(５８７．５６ｎｍ)のように狭いという問題があった。
また、上記した特開平１０−２５３８７９号公報に記載の発明の場合、歪曲収差が大きいという問題があった。
さらに、上記した特開平１０−２５３８８０号公報に記載の発明の場合、Ｆナンバーが５．５程度と暗く、歪曲収差が大きくなる等の問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、縮率が０.１１程度で、レンズの構成枚数が３群３枚と少ないにも関わらず、Ｆナンバーが５.０程度で、開口効率が周辺部まで略１００％に近く、緒収差も良好に補正された高空間周波数領域で高いコントラストを有する読取レンズを提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、参考発明１は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は両凸レンズの第３レンズからなる３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とし、第３レンズの第１面の曲率半径をｒ31とし、第３レンズの第２面の曲率半径をｒ32とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−１) ０.８４ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０９
(２−１)−０.３３ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２８
(３−１) ０.２５ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.３８
(４−１) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１８
(５−１) ０.０９７＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１５９
(６−１)１２.１６ ＜ ν凸−ν凹＜ １５.９２
(７−１) ０.６２ ＜−ｒ31／ｒ32 ＜ １.５９
これによれば、条件式(１−１)は、第１レンズのパワーを定めるもので、上限を超えると、第１レンズのパワーが弱くなりすぎてレンズが大きくなり、コストアップの原因となる。また、下限を超えると、レンズのコンパクト化には有利であるが、コマフレアが大きくなってしまう。
【０００５】
条件式(２−１)は、第２レンズのパワーを定めるもので、上限を超えると、第２レンズのパワーが強くなりすぎて第２レンズで発生する球面収差が負で大きくなる。また、下限を超えると、逆に球面収差が正で大きくなると共にコマフレアも増大し、共に軸上と軸外の収差のバランスが大きく崩れてしまう。条件式(３−１)は、レンズのコンパクト化を達成するための条件であり、上限を越えると、レンズ全長が大きくなり、レンズ有効径も増大して、レンズのコンパクト化が図れなくなると共に、レンズの大幅なコストアップとなる。また、下限を越えると、レンズのコンパクト化には有利であるが、コマフレアが増大して、レンズの大口径化の妨げとなる。条件式(４−１)は、第１レンズの中心肉厚を定めるものであり、上限を越えると、第１レンズの中心肉厚が増大することにより、第１レンズの有効径が増大して、レンズのコストアップの要因となる。また、下限を越えると、コマ収差の補正が非常に困難となる。条件式(５−１)は、本発明の読取レンズを構成する２枚の凸レンズと１枚の凹レンズの屈折率の範囲を定めるもので、上限を超えると、ペッツバール和が小さくなりすぎて、像面が正の側に倒れ、像面湾曲が大きくなる。また、下限を超えると、逆にペッツバール和が大きくなりすぎて、像面が負の側に倒れ、非点隔差が大きくなって、この条件の範囲外では、全画面にわたって良好な結像性能を得ることが出来なくなる。条件式(６−１)は、軸上の色収差を良好に補正する条件である。上限を超えると、軸上の色収差が補正過剰になり、主波長より短波長側で軸上の色収差が正の側に大きくなる。また、下限を超えると、軸上の色収差が補正不足になり、主波長より短波長側で負の側に軸上の色収差が大きくなってしまう。条件式(７−１)は、第３レンズの物体側と像側の曲率半径の比を定めるもので、上限を超えると、第３レンズの物体側の面が緩くなり過ぎ、第３レンズでのコマ収差の補正が困難となる。また、下限を超えると、逆にコマフレアが増大し、この条件の範囲外であると、軸上と軸外の収差のバランスが大きく崩れてしまう。
【０００６】
参考発明２は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は両凸レンズの第３レンズからなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に絞りを有する３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とし、第３レンズの第１面の曲率半径をｒ31とし、第３レンズの第２面の曲率半径をｒ32とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−２) ０.８５ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０６
(２−２)−０.３３ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２９
(３−２) ０.２６ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.３７
(４−２) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１７
(５−２) ０.０９７＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１５９
(６−２)１２.１６ ＜ ν凸−ν凹＜１５.９２
(７−２) ０.６２ ＜−ｒ31／ｒ32 ＜ １.５９
これによれば、参考発明１の第２レンズ群と第３レンズ群との間に絞りを配置したため、条件式(１−１)〜(７−１)よりもやや狭い条件式(１−２)〜(７−２)を満足させることで、より良好な性能を得ることができる。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は両凸レンズの第３レンズからなり、前記第３レンズの第１面に絞りを有する３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とし、第３レンズの第１面の曲率半径をｒ31とし、第３レンズの第２面の曲率半径をｒ32とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−３) ０.９６ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０８
(２−３)−０.３２ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２８
(３−３) ０.２５ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.３７
(４−３) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１５
(５−３) ０.１１３＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１５０
(６−３)１２.５８ ＜ ν凸−ν凹＜１４.０９
(７−３) ０.７２ ＜−ｒ31／ｒ32＜ １.０３
これによれば、請求項１の発明の第３レンズの第１面に絞りを配置したため、条件式(１−１)〜(７−１)よりもやや狭い条件式(１−３)〜(７−３)を満足させることで、良好な性能を得ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は第１面と第２面の曲率半径が略同一な両凸レンズの第３レンズからなる３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−４) ０.９５ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０８
(２−４)−０.３１ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２８
(３−４) ０.２６ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.３０
(４−４) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１２
(５−４) ０.１１４＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１４６
(６−４)１２.５８ ＜ ν凸−ν凹＜１４.０９
これによれば、参考発明１の第３レンズの第１面と第２面の曲率半径を略同一としたため、条件式(１−１)〜(６−１)よりもやや狭い条件式(１−４)〜(６−４)を満足させることで、良好な性能を得ることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は第１面と第２面の曲率半径が略同一な両凸レンズの第３レンズからなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に絞りを有する３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−５) ０.９６ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０１
(２−５)−０.３１ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.３０
(３−５) ０.２７ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.２９
(４−５) ０.１１ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１２
(５−５) ０.１１４＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１４６
(６−５)１３.１０ ＜ ν凸−ν凹＜１４.０４
これによれば、請求項２の発明の第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りを配置したため、条件式(１−４)〜(６−４)よりもやや狭い条件式(１−５)〜(６−５)を満足させることで、良好な性能を得ることができる。
請求項４に記載の発明は、物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は第１面と第２面の曲率半径が略同一な両凸レンズの第３レンズからなり、前記第３レンズの第１面に絞りを有する３群３枚構成の読取レンズであって、第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする。
(１−６) ０.９６ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０８
(２−６)−０.３１ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２８
(３−６) ０.２６ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.２９
(４−６) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１２
(５−６) ０.１１４＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１４２
(６−６)１２.５８ ＜ ν凸−ν凹＜ １４.０９
これによれば、請求項２の発明の第３レンズの第１面に絞りを配置したため、条件式(１−４)〜(６−４)よりもやや狭い条件式(１−６)〜(６−６)を満足させることで、良好な性能を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて詳細に説明する。
なお、各実施例における記号の意味は下記の通りである。
ｆ ：全系のｅ線の合成焦点距離
ＦＮｏ ：Ｆナンバー
ｍ ：縮率
ω ：半画角(度)
Ｙ ：物体高
ｒｉ ：物体側から数えてｉ番目のレンズ面の曲率半径
ｄｉ ：物体側から数えてｉ番目の面間隔
ｎｊ ：物体側から数えてｊ番目のレンズの材料の屈折率
ｖｊ ：物体側から数えてｊ番目のレンズの材料のアッベ数
ｒｃ１ ：コンタクトガラスの物体側の曲率半径
ｒｃ２ ：コンタクトガラスの像側の曲率半径
ｒｃ３ ：CCDカバーガラスの物体側の曲率半径
ｒｃ４ ：CCDカバーガラスの像側の曲率半径
ｄｃ１ ：コンタクトガラスの肉厚
ｄｃ３ ：CCDカバーガラスの肉厚
ｎｃ１ ：CCDカバーガラスの屈折率
ｎｃ３ ：コンタクトガラスの屈折率
ｖｃ１ ：コンタクトガラスのアッベ数
ｖｃ３ ：CCDカバーガラスのアッベ数
ｎｅ ：ｅ線の屈折率
ｎｄ ：ｄ線の屈折率
ｎ凸 ：正の屈折力を有するレンズ(第１、第３レンズ)のｅ線の屈折率の平均
ｎ凹 ：負の屈折力を有するレンズ(第２レンズ)のｅ線の屈折率の平均
ｆ１ ：第１レンズのｅ線の焦点距離
ｆ２ ：第２レンズのｅ線の焦点距離
Σｄ ：レンズ全長
ｒ31 ：第３レンズの第１面の曲率半径
ｒ32 ：第３レンズの第２面の曲率半径
【００１１】
また、図２、図４、図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、図２２に示した収差図の球面収差およびコマ収差において、実線はｅ線(５４６.０７ｎｍ)、点線はＦ線(４８６.１３ｎｍ)、破線はｃ線(６５６.２７ｎｍ)を示している。
さらに、非点収差はｅ線(５４６.０７ｎｍ)で、実線はサジタル光線、点線はメリディオナル光線を示している。
【００１２】
（参考例１）
図１は、本発明に係る参考例１の読取レンズの構成図であり、図２は、本発明に係る参考例１の読取レンズの収差図である。図１に示すように、本参考例１の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。また、この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図２に示すようになっている。
ｆ＝４３.２９５ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.４゜
【００１３】
（参考例２）
図３は、本発明に係る参考例２の読取レンズの構成図であり、図４は、本発明に係る参考例２の読取レンズの収差図である。図３に示すように、本参考例２の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。また、この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図４に示すようになっている。
ｆ＝４３.３８６ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１６.５゜
【００１４】
（参考例３）
図５は、本発明に係る参考例３の読取レンズの構成図であり、図６は、本発明に係る参考例３の読取レンズの収差図である。図５に示すように、本参考例３の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図６に示すようになっている。
ｆ＝４８.６７９ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１７.４゜
【００１５】
（参考例４）
図７は、本発明に係る参考例４の読取レンズの構成図であり、図８は、本発明に係る参考例４の読取レンズの収差図である。図７に示すように、本参考例４の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図８に示すようになっている。
ｆ＝４８.７４５ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１７.３゜
【００１６】
（実施例１）
図９は、本発明に係る実施例１の読取レンズの構成図であり、図１０は、本発明に係る実施例１の読取レンズの収差図である。図９に示すように、本実施例１の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図１０に示すようになっている。
ｆ＝４３.６４０ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.２゜
【００１７】
（実施例２）
図１１は、本発明に係る実施例２の読取レンズの構成図であり、図１２は、本発明に係る実施例２の読取レンズの収差図である。図１１に示すように、本実施例２の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図１２に示すようになっている。
ｆ＝４３.４９９ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.３゜
【００１８】
（実施例３）
図１３は、本発明に係る実施例３の読取レンズの構成図であり、図１４は、本発明に係る実施例３の読取レンズの収差図である。図１３に示すように、本実施例３の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図１４に示すようになっている。
ｆ＝４３.５８５ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.３゜
【００１９】
（実施例４）
図１５は、本発明に係る実施例４の読取レンズの構成図であり、図１６は、本発明に係る実施例４の読取レンズの収差図である。図１５に示すように、本実施例４の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。そして、ここでは、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りが配置されている。この読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図１６に示すようになっている。
ｆ＝４３.７５１ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.２゜
【００２０】
（実施例５）
図１７は、本発明に係る実施例５の読取レンズの構成図であり、図１８は、本発明に係る実施例５の読取レンズの収差図である。図１７に示すように、本実施例５の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。また、ここでは、第３レンズの第１面（ｒ５）と第２面（ｒ６）の曲率半径を略同一としている。実施例５の読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図１８に示すようになっている。
ｆ＝４３.６９６ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.２゜
【００２１】
（実施例６）
図１９は、本発明に係る実施例６の読取レンズの構成図であり、図２０は、本発明に係る実施例６の読取レンズの収差図である。図１９示すように、本実施例６の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。また、ここでは、第３レンズの第１面（ｒ５）と第２面（ｒ６）の曲率半径を略同一としている。実施例６の読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図２０に示すようになっている。
ｆ＝４３.７７７ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.２゜
【００２２】
（実施例７）
図２１は、本発明に係る実施例７の読取レンズの構成図であり、図２２は、本発明に係る実施例７の読取レンズの収差図である。図２１に示すように、本実施例７の読取レンズは、３群３枚で構成されており、下記表の諸条件を満たしている。また、ここでは、第３レンズの第１面（ｒ５）と第２面（ｒ６）の曲率半径を略同一としている。実施例７の読取レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差については、図２２に示すようになっている。
ｆ＝４３.７５９ ＦＮＯ＝５.０ ｍ＝０.１１１ ω＝１９.２゜
【００２３】
上記した参考例１〜参考例４及び実施例１〜実施例７における、各条件式１〜条件式７までの結果については、下記の表のようになる。このように、本実施の形態によれば、収差図からも明らかなように３群３枚構成と少ない構成枚数で、縮率０.１１程度で、Ｆ／ＮＯが５.０の明るさで、軸上と軸外の収差のバランスがよく、開口効率も略１００％近く有しているにも関わらず、高空間周波数領域でのコントラストも高い、低コストでコンパクトな読取レンズを得ることができる。
なお、上記各参考例及び各実施例において、本発明の参考発明１に対応する参考例及び実施例は、参考例１〜４及び実施例１〜７であり、参考発明２に対応する参考例及び実施例は、参考例１〜４および実施例２〜４であり、請求項１に対応する実施例は、実施例１および実施例５〜７であり、請求項２に対応する実施例は、実施例２〜７であり、請求項３に対応する実施例は、実施例２〜４であり、請求項４に対応する実施例は、実施例５〜７である。
【００２４】
【発明の効果】
参考発明１によれば、レンズの構成枚数が３群３枚と少ないにも関わらず、Ｆナンバーや開口効率が良好であり、緒収差も良好に補正された高空間周波数領域において高いコントラストを有することができる。参考発明２によれば、参考発明１の読取レンズの第２レンズ群と第３レンズ群との間に絞りを配置したので、条件式(１−１)〜(７−１)よりもやや狭い条件式(１−２)〜(７−２)を満足させることにより、一層良好な性能を得ることができる。
請求項１に記載の発明によれば、参考発明１の読取レンズの第３レンズの第１面に絞りを配置したので、条件式(１−１)〜(７−１)よりもやや狭い条件式(１−３)〜(７−３)を満足させることにより、良好な性能を得ることができる。
請求項２に記載の発明によれば、参考発明１の読取レンズの第３レンズの第１面と第２面の曲率半径を略同一としたので、条件式(１−１)〜(６−１)よりもやや狭い条件式(１−４)〜(６−４)を満足させることにより、良好な性能を得ることができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の読取レンズの第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞りを配置したので、条件式(１−４)〜(６−４)よりもやや狭い条件式(１−５)〜(６−５)を満足させることにより、良好な性能を得ることができる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項２の読取レンズの第３レンズの第１面に絞りを配置したので、条件式(１−４)〜(６−４)よりもやや狭い条件式(１−６)〜(６−６)を満足させることにより、良好な性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る参考例１の読取レンズの構成図である。
【図２】本発明に係る参考例１の読取レンズの収差図である。
【図３】本発明に係る参考例２の読取レンズの構成図である。
【図４】本発明に係る参考例２の読取レンズの収差図である。
【図５】本発明に係る参考例３の読取レンズの構成図である。
【図６】本発明に係る参考例３の読取レンズの収差図である。
【図７】本発明に係る参考例４の読取レンズの構成図である。
【図８】本発明に係る参考例４の読取レンズの収差図である。
【図９】本発明に係る実施例１の読取レンズの構成図である。
【図１０】本発明に係る実施例１の読取レンズの収差図である。
【図１１】本発明に係る実施例２の読取レンズの構成図である。
【図１２】本発明に係る実施例２の読取レンズの収差図である。
【図１３】本発明に係る実施例３の読取レンズの構成図である。
【図１４】本発明に係る実施例３の読取レンズの収差図である。
【図１５】本発明に係る実施例４の読取レンズの構成図である。
【図１６】本発明に係る実施例４の読取レンズの収差図である。
【図１７】本発明に係る実施例５の読取レンズの構成図である。
【図１８】本発明に係る実施例５の読取レンズの収差図である。
【図１９】本発明に係る実施例６の読取レンズの構成図である。
【図２０】本発明に係る実施例６の読取レンズの収差図である。
【図２１】本発明に係る実施例７の読取レンズの構成図である。
【図２２】本発明に係る実施例７の読取レンズの収差図である。
Claims (4)
- 物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は両凸レンズの第３レンズからなり、前記第３レンズの第１面に絞りを有する３群３枚構成の読取レンズであって、
第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とし、第３レンズの第１面の曲率半径をｒ31とし、第３レンズの第２面の曲率半径をｒ32とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする読取レンズ。
(１−３) ０.９６ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０８
(２−３)−０.３２ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２８
(３−３) ０.２５ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.３７
(４−３) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１５
(５−３) ０.１１３＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１５０
(６−３)１２.５８ ＜ ν凸−ν凹＜１４.０９
(７−３) ０.７２ ＜−ｒ31／ｒ32＜ １.０３ - 物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は第１面と第２面の曲率半径が略同一な両凸レンズの第３レンズからなる３群３枚構成の読取レンズであって、
第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする読取レンズ。
(１−４) ０.９５ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０８
(２−４)−０.３１ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２８
(３−４) ０.２６ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.３０
(４−４) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１２
(５−４) ０.１１４＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１４６
(６−４)１２.５８ ＜ ν凸−ν凹＜１４.０９ - 物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は第１面と第２面の曲率半径が略同一な両凸レンズの第３レンズからなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に絞りを有する３群３枚構成の読取レンズであって、
第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする読取レンズ。
(１−５) ０.９６ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０１
(２−５)−０.３１ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.３０
(３−５) ０.２７ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.２９
(４−５) ０.１１ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１２
(５−５) ０.１１４＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１４６
(６−５)１３.１０ ＜ ν凸−ν凹＜１４.０４ - 物体側より順に、第１レンズ群から第３レンズ群までを配し、前記第１レンズ群は物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第１レンズ、前記第２レンズ群は両凹レンズの第２レンズ、前記第３レンズ群は第１面と第２面の曲率半径が略同一な両凸レンズの第３レンズからなり、前記第３レンズの第１面に絞りを有する３群３枚構成の読取レンズであって、
第１レンズのｅ線の焦点距離をｆ１とし、第２レンズのｅ線の焦点距離をｆ２とし、全系のｅ線の合成焦点距離をｆとし、レンズ全長をΣｄとし、第１レンズの肉厚をｄ１とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのｅ線の屈折率の平均をｎ凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのｅ線の屈折率をｎ凹とし、正の屈折力を有する第１レンズおよび第３レンズのアッベ数の平均をν凸とし、負の屈折力を有する第２レンズのアッベ数をν凹とした場合に、下記の条件を満足することを特徴とする読取レンズ。
(１−６) ０.９６ ＜ ｆ１／ｆ ＜ １.０８
(２−６)−０.３１ ＜ ｆ２／ｆ ＜−０.２８
(３−６) ０.２６ ＜ Σｄ／ｆ ＜ ０.２９
(４−６) ０.１０ ＜ ｄ１／ｆ ＜ ０.１２
(５−６) ０.１１４＜ ｎ凸−ｎ凹＜ ０.１４２
(６−６)１２.５８ ＜ ν凸−ν凹＜ １４.０９
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