JP5020536B2 - Reading lens - Google Patents
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Description
本発明は、CCD(charged coupled device)等の撮像素子を使用して文章や画像を読取るスキャナー等に適用される読取用レンズに関する。 The present invention relates to a reading lens applied to a scanner or the like that reads a sentence or an image using an imaging element such as a CCD (charged coupled device).
文章や画像を読取るスキャナーに適した読取用レンズとしては、従来からダブルガウス型レンズが用いられている。ダブルガウス型レンズは像の平坦性が良好であり、歪曲収差も小さく、又、明るくすることが可能である。
このダブルガウス型の読取用レンズとしては、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第1レンズ、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第2レンズ、第2レンズに接合されると共に物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第3レンズ、開口絞り、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第4レンズ、第4レンズに接合されると共に物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第5レンズ、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第6レンズを備えたものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
しかしながら、これらの読取用レンズでは、全画角2ωが36°〜40°程度であり、これよりも広い画角では、非点隔差が大きくなり、又、歪曲収差が増加して、文章や画像の読取用として使用するのは困難である。
Conventionally, a double Gauss type lens has been used as a reading lens suitable for a scanner for reading texts and images. Double Gauss lenses have good image flatness, small distortion, and can be brightened.
The double Gaussian reading lens includes, in order from the object side, a meniscus first lens having a positive refractive power with a convex surface facing the object side, and a meniscus having a positive refractive power with a convex surface facing the object side. A second lens having a shape, a third meniscus lens having a negative refractive power which is cemented to the second lens and has a convex surface facing the object side, an aperture stop, and has a negative refractive power having a concave surface facing the object side A fourth meniscus lens, a fifth meniscus lens that is cemented to the fourth lens and has a positive refractive power with the concave surface facing the object side, and a meniscus shape having a positive refractive power with the concave surface facing the object side A lens having the sixth lens is known (see, for example,
However, in these reading lenses, the total angle of view 2ω is about 36 ° to 40 °, and at a wider angle of view, the astigmatic difference becomes large, and the distortion aberration increases, so that text and images are increased. It is difficult to use for reading.
また、他のダブルガウス型の読取用レンズとしては、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第1レンズ、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第2レンズ、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第3レンズ、開口絞り、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第4レンズ、第4レンズに接合されると共に物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第5レンズ、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第6レンズを備えたものが知られている(例えば、特許文献3参照)。
しかしながら、この読取用レンズでは、一般の写真用途であり、前述の読取用レンズに比べて歪曲収差がそれ程厳しくないこともあって、全画角2ωが46°程度まで使用しているものの、これよりも広い画角で文字や画像を読み取るのに使用することは困難である。
Further, as another double Gauss type reading lens, in order from the object side, a meniscus first lens having a positive refractive power with the convex surface facing the object side, and a positive refractive power with the convex surface facing the object side A second meniscus lens having a negative refractive power with a convex surface facing the object side, an aperture stop, and a fourth meniscus shape having a negative refractive power with a concave surface facing the object side A meniscus fifth lens having a positive refractive power which is cemented to the lens and the fourth lens and has a concave surface facing the object side, and a meniscus sixth lens having a positive refractive power which has the concave surface facing the object side What was provided is known (for example, refer patent document 3).
However, this reading lens is used for general photographic purposes, and although the distortion is not so severe as compared with the above-mentioned reading lens, the total field angle 2ω is used up to about 46 °. It is difficult to use for reading characters and images with a wider angle of view.
そこで、このようなダブルガウス型読取用レンズの限界に対処するべく、その対策1として、物体側に凹レンズを配したレトロフォーカス型レンズが考えられる。しかしながら、この形態では、画角を広くすることは可能であるものの、歪曲収差がマイナス側に傾いてしまい、読取用途には不向きである。
また、その対策2として、物体側、像側いずれにも凹メニスカスレンズを配した形態が考えられる。この形態では、画角を広くすることができかつ歪曲収差も小さく収めることは可能であるものの、絞りを大きくすることが困難であり、その結果、明るいレンズを得ることができず、照明が限られる読取用途には不向きである。
Therefore, in order to cope with the limitation of such a double Gauss type reading lens, a retrofocus type lens in which a concave lens is arranged on the object side can be considered as a
As a
本発明は、上記従来技術の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、ダブルガウス型のレンズ配置では包括できない大きな画角(2ω=55°程度)を満たし、諸収差特に歪曲収差を良好に補正でき、F値(Fナンバー)が3.5程度の明るい、読取用レンズを提供することにある。 The present invention has been made in view of the circumstances of the above-described prior art, and an object of the present invention is to satisfy a large angle of view (about 2ω = 55 °) that cannot be covered by a double Gauss type lens arrangement, and various aberrations. In particular, it is an object of the present invention to provide a bright reading lens that can correct distortion well and has an F value (F number) of about 3.5.
本発明の読取用レンズは、物体側から像面側に向けて順に配列された、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第1レンズと、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第2レンズと、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第3レンズと、第3レンズに接合されると共に負の屈折力を有し像面側に凹面を向けた第4レンズと、所定の口径を有する開口絞りと、正の屈折力を有し像面側に凸面を向けた第5レンズと、第5レンズに接合されると共に負の屈折力を有し物体側に凹面を向けた第6レンズと、正の屈折力を有し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第7レンズと、から構成される、ことを特徴としている。
この構成によれば、第1レンズ〜第4レンズが、主として広い画角を得るための役割をなし、第5レンズ〜第7レンズが、主として強い屈折力を有して球面収差、歪曲収差等の諸収差を良好に補正する役割をなしている。
すなわち、第1レンズの後方にメニスカス形状の第2レンズを配置することで広い画角を確保し、第1レンズ及び第2レンズでは正の屈折力を弱くし、第3レンズ及び第4レンズを接合して正の屈折力を強くすることで、焦点距離がマイナスにシフトし歪曲収差がマイナス側に増大するのを防止している。また、第5レンズ及び第6レンズを接合して、第7レンズの正の屈折力を強くしつつも、第7レンズにて生じる球面収差等を緩和させるようにしている。
このように、前半のレンズ(第1レンズ〜第4レンズ)には、広い画角をカバーする弱い正の屈折力をもつレンズ群、後半のレンズ(第5レンズ〜第7レンズ)には、強い正の屈折力をもつレンズ群を配置し、レンズ形態としてはダブルガウス型に近似するものの、機能的にはレトロフォーカス型に類似したものとして、ダブルガウス型の特徴である対称性と、レトロフォーカス型の特徴である広い画角を生かすことにより、大きな画角(2ω=55°程度)を満たし、諸収差特に歪曲収差を良好に補正でき、F値(Fナンバー)が3.5程度の明るい、読取用レンズを得ることができる。
The reading lens of the present invention has a meniscus first lens having a positive refractive power and a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side to the image plane side, and a negative refractive power. A second lens having a meniscus shape having a convex surface facing the object side, a third lens having a positive refractive power and a convex surface facing the object side, and a negative refractive power that is cemented to the third lens. A fourth lens having a concave surface facing the image surface, an aperture stop having a predetermined aperture, a fifth lens having a positive refractive power and a convex surface facing the image surface, and a fifth lens. a sixth lens having a concave surface on the object side has a negative refractive power, a seventh lens of a meniscus shape having a concave surface facing the positive object side has a refractive power, and a, as characterized by Yes.
According to this configuration, the first lens to the fourth lens mainly play a role for obtaining a wide angle of view, and the fifth lens to the seventh lens mainly have a strong refractive power and have spherical aberration, distortion, etc. It has a role to correct various aberrations well.
That is, a wide angle of view is secured by disposing a meniscus second lens behind the first lens, the positive refractive power is weakened by the first lens and the second lens, and the third lens and the fourth lens are By joining and strengthening the positive refractive power, it is possible to prevent the focal length from shifting negatively and increasing distortion aberration to the negative side. In addition, the fifth lens and the sixth lens are joined to increase the positive refractive power of the seventh lens, while reducing spherical aberration and the like generated in the seventh lens.
In this way, the first lens (first lens to fourth lens) has a lens group with weak positive refractive power covering a wide angle of view, and the second lens (fifth lens to seventh lens) has Although a lens group having a strong positive refractive power is arranged and the lens form approximates to a double Gaussian type, it is functionally similar to the retrofocus type. By taking advantage of the wide angle of view, which is a feature of the focus type, it is possible to satisfy a large angle of view (2ω = 55 °), correct various aberrations, particularly distortion, and an F value (F number) of about 3.5. A bright reading lens can be obtained.
上記構成において、第3レンズは、物体側に凸面及び像面側に平面を向けた平凸レンズであり、第4レンズは、物体側に平面及び像面側に凹面を向けた平凹レンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、第3レンズと第4レンズが平面同士で接合されるため、面の加工が容易になり、加工費用を削減でき、光軸の芯合わせも容易に行うことができる。
In the above configuration, the third lens is a plano-convex lens having a convex surface on the object side and a plane on the image surface side, and the fourth lens is a plano-concave lens having a plane on the object side and a concave surface on the image surface side. A configuration can be employed.
According to this configuration, since the third lens and the fourth lens are cemented with each other, the surface processing becomes easy, the processing cost can be reduced, and the optical axis can be easily aligned.
上記構成において、第5レンズは、物体側に平面及び像面側に凸面を向けた平凸レンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、第5レンズの物体側の面の加工が容易になり、加工費用を削減することができる。
In the above configuration, the fifth lens may be a plano-convex lens having a plane on the object side and a convex surface on the image plane side.
According to this configuration, the object side surface of the fifth lens can be easily processed, and the processing cost can be reduced.
上記構成において、第6レンズは、物体側に凹面及び像面側に平面を向けた平凹レンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、第6レンズの像面側の面の加工が容易になり、加工費用を削減することができる。
In the above configuration, the sixth lens can be a plano-concave lens having a concave surface on the object side and a flat surface on the image surface side.
According to this configuration, it is easy to process the image side surface of the sixth lens, and the processing cost can be reduced.
上記構成において、第1レンズ、第3レンズ、第5レンズ、及び第7レンズは、全て同一硝材により形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、4つのレンズに共通の硝材を用いることで、材料費を削減することができる。
In the above configuration, a configuration in which the first lens, the third lens, the fifth lens, and the seventh lens are all formed of the same glass material can be employed.
According to this configuration, the material cost can be reduced by using a common glass material for the four lenses.
上記構成において、第4レンズ及び第6レンズは、同一硝材により形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、2つのレンズに共通の硝材を用いることで、材料費を削減することができる。
In the above configuration, the fourth lens and the sixth lens may be formed of the same glass material.
According to this configuration, the material cost can be reduced by using a common glass material for the two lenses.
上記構成をなす読取用レンズによれば、ダブルガウス型レンズでは包括できない大きな画角(2ω=55°程度)を確保することができ、又、諸収差特に歪曲収差等を良好に補正することができ、F値(Fナンバー)が3.5程度の明るい読取用レンズを得ることができる。 According to the reading lens having the above-described configuration, a large angle of view (about 2ω = 55 °) that cannot be covered by a double Gauss type lens can be secured, and various aberrations, particularly distortion aberrations, can be favorably corrected. Thus, a bright reading lens having an F value (F number) of about 3.5 can be obtained.
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図3は、本発明に係る読取用レンズの一実施形態を示すものであり、図1はレンズ構成図、図2は光路図、図3は読取用レンズを組み込んだレンズ鏡筒を示す一部断面図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 3 show an embodiment of a reading lens according to the present invention. FIG. 1 is a lens configuration diagram, FIG. 2 is an optical path diagram, and FIG. 3 is a lens barrel incorporating a reading lens. It is a partial sectional view shown.
この読取用レンズは、図1に示すように、物体側から像面側に向けて順に、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第1レンズ1、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第2レンズ2、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第3レンズ3、第3レンズ3に接合されると共に負の屈折力を有し像面側に凹面を向けた第4レンズ4、所定の口径を有する開口絞りSD、正の屈折力を有し像面側に凸面を向けた第5レンズ5、第5レンズ5に接合されると共に負の屈折力を有し物体側に凹面を向けた第6レンズ6、正の屈折力を有し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第7レンズ7を備えている。そして、第7レンズ7の後方に、像面Pが配置されている。
この読取用レンズは、ダブルガウス型のレンズ配置に近似するものの、ダブルガウス型とレトロフォーカス型の各長所を生かして融合させた新規の形態である。
As shown in FIG. 1, the reading lens includes a meniscus
Although this reading lens approximates a double Gauss type lens arrangement, it is a new form in which the advantages of the double Gauss type and the retrofocus type are combined.
また、この読取用レンズは、レンズ鏡筒として形成される場合、図3に示すように、開口絞りSDを画定する円筒10の前方(物体側)から、第4レンズ4→レンズ押え13→第3レンズ3→レンズ押え12→第1レンズ1→レンズ押え11の順番で嵌め込まれて固定されており、又、開口絞りSDを画定する円筒部10の後方(像面側)から、第6レンズ6→レンズ押え14→第7レンズ7→レンズ押え15の順番で嵌め込まれて固定されている。
In addition, when the reading lens is formed as a lens barrel, as shown in FIG. 3, the
ここで、第1レンズ1〜第7レンズ7においては、図1に示すように、各々の面をSi(i=1〜13)、各々の面Siの曲率半径をRi(i=1〜13)、第1レンズ1〜第7レンズ7のd線に対する屈折率をNi(i=1〜7)及びアッベ数をνi(i=1〜7)で表す。また、第1レンズ1〜像面Pまでの光軸L上における距離(厚さ、空気間隔)をDi(i=1〜13)で表す。
Here, in the
第1レンズ1は、ガラス材料により形成され、図1に示すように、物体側の面S1が凸面及び像面側の面S2が凹面に形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズである。尚、物体側の面S1及び像面側の面S2は、共に球面に形成されている。
第2レンズ2は、ガラス材料により形成され、図1に示すように、物体側の面S3が凸面及び像面側の面S2が凹面に形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズである。尚、物体側の面S3及び像面側の面S4は、共に球面に形成されている。
The
As shown in FIG. 1, the
第3レンズ3は、ガラス材料により形成され、図1に示すように、物体側の面S5が凸面及び像面側の面S6が凸面又は平面に形成された正の屈折力を有する両凸レンズ又は平凸レンズである。尚、物体側の面S5及び像面側の面S6は、共に球面に形成されている。
第4レンズ4は、ガラス材料により形成され、図1に示すように、物体側の面S6が凹面又は平面及び像面側の面S7が凹面に形成された負の屈折力を有する両凹レンズ又は平凹レンズである。尚、物体側の面S6及び像面側の面S7は、共に球面に形成されている。そして、第4レンズ4は、物体側の面S6が第3レンズ3の像面側の面S6に接合されている。
ここで、第3レンズ3の像面側の面S6及び第4レンズ4の物体側の面S6は、好ましくは平面に形成される。この場合、第3レンズ3と第4レンズ4が平面同士で接合されるため、面の加工が容易になり、加工費用を削減でき、光軸の芯合わせも容易に行うことができる。
The
The
Here, the image surface side surface S6 of the
第5レンズ5は、ガラス材料により形成され、図1に示すように、物体側の面S9が凹面又は平面及び像面側の面S10が凸面に形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズ又は平凸レンズである。尚、物体側の面S9及び像面側の面S10は、共に球面に形成されている。
第6レンズ6は、ガラス材料により形成され、図1に示すように、物体側の面S10が凹面及び像面側の面S11が凹面又は平面に形成された負の屈折力を有する両凹レンズ又は平凹レンズである。尚、物体側の面S10及び像面側の面S11は、共に球面に形成されている。そして、第6レンズ6は、物体側の面S10が第5レンズ5の像面側の面S10に接合されている。
ここで、第5レンズ5の物体側の面S9又は第6レンズ6の像面側の面S11は、好ましくは平面に形成される。この場合、第5レンズ5の物体側の面S9又は第6レンズ6の像面側の面S11の加工が容易になり、加工費用を削減することができる。
The
The
Here, the object side surface S9 of the
第7レンズ7は、ガラス材料により形成され、図1に示すように、物体側の面S12が凹面及び像面側の面S13が凸面に形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズである。尚、物体側の面S12及び像面側の面S13は、共に球面に形成されている。
The
ここで、第1レンズ1、第3レンズ3、第5レンズ5、及び第7レンズ7は、好ましくは、全て同一のガラス材料(硝材)により形成される。この場合、4つのレンズに共通のガラス材料を用いることで、材料費を削減することができる。
また、第4レンズ4及び第6レンズ6は、好ましくは、同一ガラス材料(硝材)により形成される。この場合、2つのレンズに共通のガラス材料を用いることで、材料費を削減することができる。
Here, the
The
上記構成をなす読取用レンズにおいては、前半の第1レンズ1〜第4レンズ4が主として広い画角を得るための役割をなし、後半の第5レンズ5〜第7レンズ7が主として強い屈折力を有して球面収差、歪曲収差等の諸収差を良好に補正する役割をなしている。
すなわち、第1レンズ1の後方にメニスカス形状の第2レンズ2を配置することで広い画角を確保し、第1レンズ1及び第2レンズ2では正の屈折力を弱くし、第3レンズ3及び第4レンズ4を接合して正の屈折力を強くすることで、焦点距離がマイナスにシフトし歪曲収差がマイナス側に増大するのを防止している。
また、第5レンズ5及び第6レンズ6を接合して、第7レンズ7の正の屈折力を強くしつつも、第7レンズ7にて生じる球面収差等を緩和させるようにしている。
In the reading lens configured as described above, the
That is, the
Further, the
このように、前半のレンズ(第1レンズ1〜第4レンズ4)には、広い画角をカバーする弱い正の屈折力をもつレンズ群を配置し、後半のレンズ(第5レンズ5〜第7レンズ7)には、強い正の屈折力をもつレンズ群を配置することで、レンズ形態としてはダブルガウス型に近似するものの、機能的にはレトロフォーカス型に類似したものとし、ダブルガウス型の特徴である対称性と、レトロフォーカス型の特徴である広画角化を生かすように形成している。
これにより、従来のダブルガウス型レンズではカバーできない大きな画角(2ω=55°程度)を確保することができ、球面収差、非点収差、歪曲収差等の諸収差、特に歪曲収差を良好に補正することができ、又、F値(Fナンバー)が3.5程度の明るい読取用レンズを得ることができる。
As described above, a lens group having a weak positive refractive power covering a wide angle of view is arranged in the first half lens (
As a result, a large angle of view (approximately 2ω = 55 °) that cannot be covered by conventional double Gauss lenses can be secured, and various aberrations such as spherical aberration, astigmatism, distortion, and particularly distortion can be corrected well. In addition, a bright reading lens having an F value (F number) of about 3.5 can be obtained.
次に、上記読取用レンズの具体的な数値による実施例を、実施例1、実施例2、実施例3として以下に示す。 Next, specific numerical examples of the reading lens will be described below as Example 1, Example 2, and Example 3.
実施例1における主な仕様諸元、種々の数値データ(設定値)の値は以下の通りである。また、実施例1における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差図は図4に示す結果となる。尚、図4中の非点収差において、Sはサジタル平面での収差、Mはメリジオナル平面での収差を示す。 The main specification specifications and values of various numerical data (setting values) in Example 1 are as follows. In addition, the aberration diagrams relating to spherical aberration, astigmatism, and distortion in Example 1 are the results shown in FIG. In the astigmatism in FIG. 4, S represents the aberration on the sagittal plane, and M represents the aberration on the meridional plane.
<仕様諸元>
使用波長1(主波長)=546.1nm、使用波長2=656.3nm、使用波長3=435.8nm、焦点距離=25.0mm、画角(2ω)=55°、第1レンズ1の外径寸法φ1=17mm、第2レンズ2の外径寸法φ2=15mm、第3レンズ3の外径寸法φ3=11mm、第4レンズ4の外径寸法φ4=11mm、第5レンズ5の外径寸法φ5=9.5mm、第6レンズ6の外径寸法φ6=10mm、第7レンズ7の外径寸法φ7=15mm、絞り口径φ=5.7mm、F値(Fナンバー)=3.3、共役長=204mm、撮影倍率=0.1652
<Specification specifications>
Use wavelength 1 (main wavelength) = 546.1 nm,
<第1レンズ1〜第7レンズ7の曲率半径Ri>
R1=16.880mm、R2=31.190mm、R3=16.900mm、R4=6.977mm、R5=8.711mm、R6=−123.800mm、R7=7.923mm、R8=∞(開口絞り)、R9=−254.700mm、R10=−6.693mm、R11=159.700mm、R12=−41.610mm、R13=−15.020mm
<Curvature radius Ri of
R1 = 16.880 mm, R2 = 31.190 mm, R3 = 16.900 mm, R4 = 6.977 mm, R5 = 8.711 mm, R6 = -123.800 mm, R7 = 7.923 mm, R8 = ∞ (aperture stop) , R9 = −254.700 mm, R10 = −6.693 mm, R11 = 159.700 mm, R12 = −41.610 mm, R13 = −15.020 mm
<光軸上の面間隔>
D1=1.96mm、D2=0.15mm、D3=1.00mm、D4=0.90mm、D5=3.00mm、D6=1.00mm、D7=2.25mm、D8=2.25mm、D9=3.00mm、D10=1.00mm、D11=2.62mm、D12=2.28mm、D13=20.93mm
<Surface spacing on the optical axis>
D1 = 1.96 mm, D2 = 0.15 mm, D3 = 1.00 mm, D4 = 0.90 mm, D5 = 3.00 mm, D6 = 1.00 mm, D7 = 2.25 mm, D8 = 2.25 mm, D9 = 3.00 mm, D10 = 1.00 mm, D11 = 2.62 mm, D12 = 2.28 mm, D13 = 20.93 mm
<第1レンズ1〜第7レンズ7の屈折率Ni(d線)>
N1=1.77250、N2=1.51633、N3=1.77250、N4=1.62004、N5=1.77250、N6=1.62004、N7=1.77250
<第1レンズ1〜第7レンズ7のアッベ数νi>
ν1=49.6、ν2=64.1、ν3=49.6、ν4=36.3、ν5=49.6、ν6=36.3、ν7=49.6
<Refractive index Ni (d line) of the
N1 = 1.77250, N2 = 1.51633, N3 = 1.77250, N4 = 1.62004, N5 = 1.77250, N6 = 1.62004, N7 = 1.77250
<Abbe number νi of the
ν1 = 49.6, ν2 = 64.1, ν3 = 49.6, ν4 = 36.3, ν5 = 49.6, ν6 = 36.3, ν7 = 49.6
上記実施例1においては、画角2ωが55°、F値(Fナンバー)が3.3で、図4に示すように諸収差特に歪曲収差が良好に補正された、広い画角で明るい読取用レンズが得られた。 In the first embodiment, the angle of view 2ω is 55 °, the F number (F number) is 3.3, and various aberrations, particularly distortion, are corrected well as shown in FIG. A lens was obtained.
実施例2における主な仕様諸元、種々の数値データ(設定値)の値は以下の通りである。また、実施例2における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差図は図5に示す。尚、図5中の非点収差において、Sはサジタル平面での収差、Mはメリジオナル平面での収差を示す。 The main specifications and the values of various numerical data (setting values) in Example 2 are as follows. In addition, FIG. 5 shows aberration diagrams regarding spherical aberration, astigmatism, and distortion in Example 2. In the astigmatism shown in FIG. 5, S represents the aberration on the sagittal plane, and M represents the aberration on the meridional plane.
<仕様諸元>
使用波長1(主波長)=546.1nm、使用波長2=656.3nm、使用波長3=435.8nm、焦点距離=25.1mm、画角(2ω)=55°、第1レンズ1の外径寸法φ1=17mm、第2レンズ2の外径寸法φ2=15mm、第3レンズ3の外径寸法φ3=11mm、第4レンズ4の外径寸法φ4=11mm、第5レンズ5の外径寸法φ5=9.5mm、第6レンズ6の外径寸法φ6=10mm、第7レンズ7の外径寸法φ7=15mm、絞り口径φ=5.6mm、F値(Fナンバー)=3.4、共役長=204.6mm、撮影倍率=0.1652
<Specification specifications>
Use wavelength 1 (main wavelength) = 546.1 nm,
<第1レンズ1〜第7レンズ7の曲率半径Ri>
R1=16.980mm、R2=34.130mm、R3=18.780mm、R4=6.956mm、R5=8.601mm、R6=−151.400mm、R7=7.955mm、R8=∞(開口絞り)、R9=∞(平面)、R10=−6.579mm、R11=77.880mm、R12=−53.800mm、R13=−15.730mm
<Curvature radius Ri of
R1 = 16.980 mm, R2 = 34.130 mm, R3 = 18.780 mm, R4 = 6.956 mm, R5 = 8.601 mm, R6 = -151.400 mm, R7 = 7.955 mm, R8 = ∞ (aperture stop) , R9 = ∞ (plane), R10 = −6.579 mm, R11 = 77.880 mm, R12 = −53.800 mm, R13 = −15.730 mm
<光軸上の面間隔(mm)>
D1=2.14mm、D2=0.15mm、D3=1.00mm、D4=0.76mm、D5=3.07mm、D6=1.00mm、D7=2.11mm、D8=2.11mm、D9=3.16mm、D10=1.00mm、D11=2.27mm、D12=2.65mm、D13=20.36mm
<Surface spacing on the optical axis (mm)>
D1 = 2.14 mm, D2 = 0.15 mm, D3 = 1.00 mm, D4 = 0.76 mm, D5 = 3.07 mm, D6 = 1.00 mm, D7 = 2.11 mm, D8 = 2.11 mm, D9 = 3.16 mm, D10 = 1.00 mm, D11 = 2.27 mm, D12 = 2.65 mm, D13 = 2.36 mm
<第1レンズ1〜第7レンズ7の屈折率Ni(d線)>
N1=1.77250、N2=1.51633、N3=1.77250、N4=1.62004、N5=1.77250、N6=1.62004、N7=1.77250
<第1レンズ1〜第7レンズ7のアッベ数νi>
ν1=49.6、ν2=64.1、ν3=49.6、ν4=36.3、ν5=49.6、ν6=36.3、ν7=49.6
<Refractive index Ni (d line) of the
N1 = 1.77250, N2 = 1.51633, N3 = 1.77250, N4 = 1.62004, N5 = 1.77250, N6 = 1.62004, N7 = 1.77250
<Abbe number νi of the
ν1 = 49.6, ν2 = 64.1, ν3 = 49.6, ν4 = 36.3, ν5 = 49.6, ν6 = 36.3, ν7 = 49.6
上記実施例2においては、画角2ωが55°、F値(Fナンバー)が3.4で、図5に示すように諸収差特に歪曲収差が良好に補正された、広い画角で明るい読取用レンズが得られた。 In the second embodiment, the angle of view 2ω is 55 °, the F number (F number) is 3.4, and various aberrations, particularly distortion, are corrected well as shown in FIG. A lens was obtained.
実施例3における主な仕様諸元、種々の数値データ(設定値)の値は以下の通りである。また、実施例3における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差図は図6に示す結果となる。尚、図6中の非点収差において、Sはサジタル平面での収差、Mはメリジオナル平面での収差を示す。 The main specification specifications and values of various numerical data (setting values) in Example 3 are as follows. In addition, aberration diagrams relating to spherical aberration, astigmatism, and distortion in Example 3 are the results shown in FIG. In the astigmatism in FIG. 6, S represents an aberration on the sagittal plane, and M represents an aberration on the meridional plane.
<仕様諸元>
使用波長1(主波長)=546.1nm、使用波長2=656.3nm、使用波長3=435.8nm、焦点距離=25.0mm、画角(2ω)=55°、第1レンズ1の外径寸法φ1=17mm、第2レンズ2の外径寸法φ2=15mm、第3レンズ3の外径寸法φ3=11mm、第4レンズ4の外径寸法φ4=11mm、第5レンズ5の外径寸法φ5=9.5mm、第6レンズ6の外径寸法φ6=10mm、第7レンズ7の外径寸法φ7=15mm、絞り口径φ=5.6mm、F値(Fナンバー)=3.3、共役長=204.6mm、撮影倍率=0.1652
<Specification specifications>
Use wavelength 1 (main wavelength) = 546.1 nm,
<第1レンズ1〜第7レンズ7の曲率半径Ri>
R1=18.270mm、R2=37.450mm、R3=18.630mm、R4=7.230mm、R5=8.754mm、R6=∞(平面)、R7=8.269mm、R8=∞(開口絞り)、R9=−179.200mm、R10=−7.874mm、R11=∞(平面)、R12=−34.020mm、R13=−14.580mm
<Curvature radius Ri of
R1 = 18.270 mm, R2 = 37.450 mm, R3 = 18.630 mm, R4 = 7.230 mm, R5 = 8.754 mm, R6 = ∞ (plane), R7 = 8.269 mm, R8 = ∞ (aperture stop) , R9 = −179.200 mm, R10 = −7.874 mm, R11 = ∞ (plane), R12 = −34.020 mm, R13 = −14.580 mm
<光軸上の面間隔>
D1=2.20mm、D2=0.15mm、D3=1.00mm、D4=0.77mm、D5=3.19mm、D6=1.00mm、D7=2.52mm、D8=2.52mm、D9=3.67mm、D10=1.00mm、D11=1.39mm、D12=2.20mm、D13=20.72mm
<Surface spacing on the optical axis>
D1 = 2.20 mm, D2 = 0.15 mm, D3 = 1.00 mm, D4 = 0.77 mm, D5 = 3.19 mm, D6 = 1.00 mm, D7 = 2.52 mm, D8 = 2.52 mm, D9 = 3.67 mm, D10 = 1.00 mm, D11 = 1.39 mm, D12 = 2.20 mm, D13 = 20.72 mm
<第1レンズ1〜第7レンズ7の屈折率Ni(d線)>
N1=1.80400、N2=1.51742、N3=1.80400、N4=1.66680、N5=1.80400、N6=1.64769、N7=1.80400
<第1レンズ1〜第7レンズ7のアッベ数νi>
ν1=46.6、ν2=52.4、ν3=46.6、ν4=33.0、ν5=46.6、ν6=33.8、ν7=46.6
<Refractive index Ni (d line) of the
N1 = 1.80400, N2 = 1.51742, N3 = 1.80400, N4 = 1.66680, N5 = 1.80400, N6 = 1.64769, N7 = 1.80400
<Abbe number νi of the
ν1 = 46.6, ν2 = 52.4, ν3 = 46.6, ν4 = 33.0, ν5 = 46.6, ν6 = 33.8, ν7 = 46.6
上記実施例3においては、画角2ωが55°、F値(Fナンバー)が3.3で、図6に示すように諸収差特に歪曲収差が良好に補正された、広い画角で明るい読取用レンズが得られた。 In the third embodiment, the angle of view 2ω is 55 °, the F number (F number) is 3.3, and various aberrations, particularly distortion, are corrected well as shown in FIG. A lens was obtained.
以上述べたように、本発明の読取用レンズは、ダブルガウス型レンズでは包括できない大きな画角(2ω=55°程度)を確保し、諸収差特に歪曲収差等を良好に補正し、F値(Fナンバー)が3.5程度と明るいため、文章や画像を読み取るスキャナー等の読取用レンズとして適用できるのは勿論のこと、限られた照明の条件下で文字や画像等を読み取る必要があるその他のレンズ光学機器においても有用である。 As described above, the reading lens of the present invention secures a large angle of view (about 2ω = 55 °) that cannot be covered by a double Gauss type lens, corrects various aberrations, particularly distortion aberration, etc., and provides an F value ( (F number) is as bright as about 3.5, so it can be applied as a reading lens for scanners that read texts and images, and it is necessary to read characters and images under limited lighting conditions. It is also useful in lens optical equipment.
L 光軸
P 像面
SD 開口絞り
1 第1レンズ
2 第2レンズ
3 第3レンズ
4 第4レンズ
5 第5レンズ
6 第6レンズ
7 第7レンズ
L Optical axis P Image surface
Claims (6)
正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第1レンズと、
負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第2レンズと、
正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第3レンズと、
前記第3レンズに接合されると共に負の屈折力を有し像面側に凹面を向けた第4レンズと、
所定の口径を有する開口絞りと、
正の屈折力を有し像面側に凸面を向けた第5レンズと、
前記第5レンズに接合されると共に負の屈折力を有し物体側に凹面を向けた第6レンズと、
正の屈折力を有し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第7レンズと、
から構成される、ことを特徴とする読取用レンズ。 Are arranged in order from the object side to the image plane side,
A first meniscus lens having positive refractive power and having a convex surface facing the object side;
A meniscus second lens having negative refractive power and having a convex surface facing the object side;
A third lens having positive refractive power and having a convex surface facing the object side;
A fourth lens that is cemented to the third lens and has a negative refractive power and has a concave surface directed toward the image plane;
An aperture stop having a predetermined aperture;
A fifth lens having positive refractive power and having a convex surface facing the image surface side;
A sixth lens which is cemented to the fifth lens and has a negative refractive power and has a concave surface directed toward the object side;
A meniscus seventh lens having positive refractive power and having a concave surface facing the object side;
Constituted by a lens the reading, characterized in that.
前記第4レンズは、物体側に平面及び像面側に凹面を向けた平凹レンズである、
ことを特徴とする請求項1記載の読取用レンズ。 The third lens is a planoconvex lens having a convex surface on the object side and a flat surface on the image surface side,
The fourth lens is a plano-concave lens having a plane on the object side and a concave surface on the image side.
The reading lens according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の読取用レンズ。 The fifth lens is a plano-convex lens having a plane on the object side and a convex surface on the image plane side.
The reading lens according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載の読取用レンズ。 The sixth lens is a plano-concave lens having a concave surface on the object side and a flat surface on the image surface side.
The reading lens according to claim 1, wherein the reading lens is a reading lens.
ことを特徴とする請求項1ないし4いずれかに記載の読取用レンズ。 The first lens, the third lens, the fifth lens, and the seventh lens are all formed of the same glass material.
The reading lens according to claim 1, wherein the lens is a reading lens.
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれかに記載の読取用レンズ。 The fourth lens and the sixth lens are formed of the same glass material.
The reading lens according to claim 1, wherein the lens is a reading lens.
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