JP6187859B2 - 読取レンズおよび分光測定装置 - Google Patents
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Description
本発明は、読取レンズ、より詳細には、像側にテレセントリックな読取レンズおよびこの読取レンズを有する分光測定装置に関するものである。
本件出願人は、先に特許文献１（特開２０１１−９９７１８号公報）に記載のような分光測定装置を提案した。
この特許文献１に記載の分光測定装置は、画像担持媒体に光を照射する光照射部と、前記画像担持媒体からの拡散光の一部を透過するための一次元に配列された複数の開口部が設けられたホールアレイと、前記ホールアレイ上における像を結像するための結像光学系と、前記結像のための光線を回折する回折素子と、前記回折素子により分光された光を受光する一次元に配列された複数の画素を有する受光部と、を有している。前記受光部は、所定の数の画素ごとに複数の分光センサ部が形成されている。前記ホールアレイの一つの開口部を通過した光は、前記回折素子により分光され、前記受光部における対応する一つの分光センサ部における各々の画素に入射させることにより、前記拡散光における光の分光特性を得ることができるものであって、前記回折素子における構造は、前記結像光学系によって結像される像の像高に対応して、変化するように形成されている。
このような分光測定装置に用いられる、結像光学系の読取レンズは、回折素子により回折された像を一次元の受光部であるラインセンサに結像させるために、像側にテレセントリック性を有する必要があると共に、可視域全域に亘って、色収差を良好に補正する必要がある。
この特許文献１に記載の分光測定装置は、画像担持媒体に光を照射する光照射部と、前記画像担持媒体からの拡散光の一部を透過するための一次元に配列された複数の開口部が設けられたホールアレイと、前記ホールアレイ上における像を結像するための結像光学系と、前記結像のための光線を回折する回折素子と、前記回折素子により分光された光を受光する一次元に配列された複数の画素を有する受光部と、を有している。前記受光部は、所定の数の画素ごとに複数の分光センサ部が形成されている。前記ホールアレイの一つの開口部を通過した光は、前記回折素子により分光され、前記受光部における対応する一つの分光センサ部における各々の画素に入射させることにより、前記拡散光における光の分光特性を得ることができるものであって、前記回折素子における構造は、前記結像光学系によって結像される像の像高に対応して、変化するように形成されている。
このような分光測定装置に用いられる、結像光学系の読取レンズは、回折素子により回折された像を一次元の受光部であるラインセンサに結像させるために、像側にテレセントリック性を有する必要があると共に、可視域全域に亘って、色収差を良好に補正する必要がある。
像側にテレセントリックなレンズの例として、特許文献２（特許４８６７３５６号公報）および特許文献３（特開２００２−１６２５６２号公報）に記載の発明がある。
また、４群６枚構成のテレセントリックなレンズの例として、特許文献４（特開２０１０−１８６０１１号公報）に記載の広角光学系や特許文献５（特開２０１２−３７６４０号公報）記載の広角光学系等がある。
しかしながら、特許文献２に記載のテレセントリック対物レンズは、レンズの構成枚数が９枚と多く、この対物レンズを使用すると、測定装置が大型化すると共に、コストも高くなってしまう、という問題点がある。
また、特許文献３に記載のレンズは、レンズの構成枚数は、６枚構成と比較的少ない構成枚数であるが、非球面を２〜３面使用しており、さらに、レンズ全長が焦点距離の２倍以上あるため、レンズ全長が大きく、同様に測定装置が大型化すると共に、コストも高くなってしまう、という問題点がある。
また、特許文献４に記載のレンズおよび特許文献５に記載の広角光学系は、レンズ構成が４群６枚と比較的少ない構成枚数であるが、光学系に非球面を２面または３面使用しているため、コストが高くなってしまうと共に、歪曲収差が非常に大きい、という問題点がある。
また、４群６枚構成のテレセントリックなレンズの例として、特許文献４（特開２０１０−１８６０１１号公報）に記載の広角光学系や特許文献５（特開２０１２−３７６４０号公報）記載の広角光学系等がある。
しかしながら、特許文献２に記載のテレセントリック対物レンズは、レンズの構成枚数が９枚と多く、この対物レンズを使用すると、測定装置が大型化すると共に、コストも高くなってしまう、という問題点がある。
また、特許文献３に記載のレンズは、レンズの構成枚数は、６枚構成と比較的少ない構成枚数であるが、非球面を２〜３面使用しており、さらに、レンズ全長が焦点距離の２倍以上あるため、レンズ全長が大きく、同様に測定装置が大型化すると共に、コストも高くなってしまう、という問題点がある。
また、特許文献４に記載のレンズおよび特許文献５に記載の広角光学系は、レンズ構成が４群６枚と比較的少ない構成枚数であるが、光学系に非球面を２面または３面使用しているため、コストが高くなってしまうと共に、歪曲収差が非常に大きい、という問題点がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、請求項１に記載の発明は、レンズの構成枚数が５枚と少ない枚数でありながら、像側にテレセントリック性を有し、さらに、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）からｇ線（４３５．８３ｎｍ）と広い範囲で、軸上の色収差が良好に補正され、その上、小型で低コストな読取用レンズを提供することを目的としている。
請求項１に記載の読取レンズは、上述した目的を達成するために、物体側から像側に向かって、順次、両凸レンズの第１レンズと凹面を物体側に向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズが接合されて全体で正の屈折力を有する第１レンズ群と、両凹レンズの第３レンズと凸面を物体側に向けて配置された正メニスカスレンズの第４レンズが接合され全体で負の屈折力を有する第２レンズ群と、両凸レンズの第５レンズからなる第３レンズ群とで構成された３群５枚構成で、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に開口絞りを有し、像側にテレセントリックとなるように配置されたことを特徴としている。
請求項１に記載の発明によれば、物体側から像側に向かって、順次、両凸レンズの第１レンズと凹面を物体側に向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズが接合されて全体で正の屈折力を有する第１レンズ群と、両凹レンズの第３レンズと凸面を物体側に向けて配置された正メニスカスレンズの第４レンズが接合され全体で負の屈折力を有する第２レンズ群と、両凸レンズの第５レンズからなる第３レンズ群とで構成された３群５枚構成で、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に開口絞りを有し、像側にテレセントリックとなるように配置されていることにより、像側のテレセントリック性を±１°程度と非常に良好なテレセントリック性を有することができ、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）からｇ線（４３５．８３ｎｍ）と広い範囲で、軸上の色収差が良好に補正され、且つ諸収差も良好に補正され、その上、小型で低コストな読取レンズを提供することができる。
以下、図面を参照して本発明に係る読取レンズおよび該読取レンズを結像光学系として採用した分光測定装置について説明する。
具体的な実施例について説明する前に、先ず、本発明の概念的（原理的）な実施の形態を説明する。
本発明の第１の実施の形態に係る読取レンズは、
物体側から像側に向かって、順次、両凸レンズの第１レンズと凹面を物体側に向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズが接合されて全体で正の屈折力を有する第１レンズ群と、両凹レンズの第３レンズと凸面を物体側に向けて配置された正メニスカスレンズの第４レンズが接合され全体で負の屈折力を有する第２レンズ群と、両凸レンズの第５レンズからなる第３レンズ群とで構成された３群５枚構成で、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に開口絞りを有し、像側にテレセントリックとなるように配置された構成とした（請求項１に対応する）。
レンズの構成枚数を３群５枚構成とし、上述したレンズ構成とすることで、像側のテレセントリック性を±１°程度と非常に良好なテレセントリック性を有するものとすることができ、更にＣ線(656.27nm)からｇ線(435.83nm)と広い範囲で軸上の色収差を良好に補正し、かつ緒収差も良好に補正され良好な性能を得られるものとすることができる。
具体的な実施例について説明する前に、先ず、本発明の概念的（原理的）な実施の形態を説明する。
本発明の第１の実施の形態に係る読取レンズは、
物体側から像側に向かって、順次、両凸レンズの第１レンズと凹面を物体側に向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズが接合されて全体で正の屈折力を有する第１レンズ群と、両凹レンズの第３レンズと凸面を物体側に向けて配置された正メニスカスレンズの第４レンズが接合され全体で負の屈折力を有する第２レンズ群と、両凸レンズの第５レンズからなる第３レンズ群とで構成された３群５枚構成で、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に開口絞りを有し、像側にテレセントリックとなるように配置された構成とした（請求項１に対応する）。
レンズの構成枚数を３群５枚構成とし、上述したレンズ構成とすることで、像側のテレセントリック性を±１°程度と非常に良好なテレセントリック性を有するものとすることができ、更にＣ線(656.27nm)からｇ線(435.83nm)と広い範囲で軸上の色収差を良好に補正し、かつ緒収差も良好に補正され良好な性能を得られるものとすることができる。
また、本発明は、上記構成よりなる読取レンズにおいて、
前記第５レンズのｅ線の焦点距離をｆ5、全系のｅ線の合成焦点距離をｆ、正レンズである前記第１レンズと前記第４レンズと前記第５レンズのｄ線の屈折率の平均をｎ凸、負レンズである前記第２レンズと前記第３レンズのｄ線の屈折率の平均をｎ凹、正レンズである前記第１レンズと前記第４レンズと前記第５レンズのアッベ数の平均をν凸、負レンズである前記第２レンズと前記第３レンズのアッベ数の平均をν凹としたとき、下記の条件式（１）、（２）、（３）：
（１）０．４３０＜ｆ5／ｆ＜０．４３２
（２）−０．０５２＜ｎ凸−ｎ凹＜−０．０４７
（３）１４．２８＜ν凸−ν凹＜１５．７２
を満足することが望ましい（請求項２に対応する）。
条件式（１）は、前記第５レンズのパワーを定めるもので、上限を超えると前記第５レンズのパワーが弱くなりすぎ、テレセントリック性を確保することが困難になると共に、レンズが大きくなってコストアップの原因となる。条件式（１）の下限を下回ると、前記第５レンズのパワーが強くなり過ぎるため、諸収差を良好に補正することが困難となる。
前記第５レンズのｅ線の焦点距離をｆ5、全系のｅ線の合成焦点距離をｆ、正レンズである前記第１レンズと前記第４レンズと前記第５レンズのｄ線の屈折率の平均をｎ凸、負レンズである前記第２レンズと前記第３レンズのｄ線の屈折率の平均をｎ凹、正レンズである前記第１レンズと前記第４レンズと前記第５レンズのアッベ数の平均をν凸、負レンズである前記第２レンズと前記第３レンズのアッベ数の平均をν凹としたとき、下記の条件式（１）、（２）、（３）：
（１）０．４３０＜ｆ5／ｆ＜０．４３２
（２）−０．０５２＜ｎ凸−ｎ凹＜−０．０４７
（３）１４．２８＜ν凸−ν凹＜１５．７２
を満足することが望ましい（請求項２に対応する）。
条件式（１）は、前記第５レンズのパワーを定めるもので、上限を超えると前記第５レンズのパワーが弱くなりすぎ、テレセントリック性を確保することが困難になると共に、レンズが大きくなってコストアップの原因となる。条件式（１）の下限を下回ると、前記第５レンズのパワーが強くなり過ぎるため、諸収差を良好に補正することが困難となる。
また、条件式（２）は、本発明の読取レンズを構成する前記凸レンズと前記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、像面が正の側に倒れ像面湾曲が大きくなる。また、条件式（２）の下限を下回ると逆に、ペッツバール和が大きくなりすぎ、像面が負の側に倒れ、非点隔差が大きくなり、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。
また、条件式（３）は、軸上の色収差を良好に補正する条件である。条件式（３）の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。逆に、条件式（３）の下限を下回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。
各条件式（１）、（２）、（３）を満足することで、テレセントリック性と各収差をより良好に補正することが可能となり、良好な結像性能を有する読取レンズが得られる。
上記のように構成された読取レンズにおいて、５枚のレンズが全てガラスレンズであることが望ましい（請求項３に対応する）。
また、条件式（３）は、軸上の色収差を良好に補正する条件である。条件式（３）の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。逆に、条件式（３）の下限を下回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。
各条件式（１）、（２）、（３）を満足することで、テレセントリック性と各収差をより良好に補正することが可能となり、良好な結像性能を有する読取レンズが得られる。
上記のように構成された読取レンズにおいて、５枚のレンズが全てガラスレンズであることが望ましい（請求項３に対応する）。
また、上述した読取レンズにおいて、５枚のレンズが全て球面レンズのみで構成することが望ましい（請求項４に対応する）。
光学系に非球面を形成することなく、色収差をはじめ、諸収差を良好に補正することを実現し、併せてコストの低減を図ることができる。
上述した読取レンズにおいて、Ｃ線からｇ線に対する入射光束の主光線が、前記第３レンズ群の最終面を射出したときの光軸とのなす角をαとし、αの符号を光軸から測って反時計回りを正、時計回りを負として、次の条件式（４）：
｜α｜＜１° (４)
を満足することが望ましい（請求項５に対応する）。
レンズの構成枚数を３群５枚構成とし、像側のテレセントリック性を±１°以下とすることで、非常に良好なテレセントリック性を有することができる。更に収差図を見れば明らかなように、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）からｇ線（４３５．８３ｎｍ）と広い範囲で軸上の色収差を良好に補正し、かつ緒収差も良好に補正され良好な性能を得ることができる。
光学系に非球面を形成することなく、色収差をはじめ、諸収差を良好に補正することを実現し、併せてコストの低減を図ることができる。
上述した読取レンズにおいて、Ｃ線からｇ線に対する入射光束の主光線が、前記第３レンズ群の最終面を射出したときの光軸とのなす角をαとし、αの符号を光軸から測って反時計回りを正、時計回りを負として、次の条件式（４）：
｜α｜＜１° (４)
を満足することが望ましい（請求項５に対応する）。
レンズの構成枚数を３群５枚構成とし、像側のテレセントリック性を±１°以下とすることで、非常に良好なテレセントリック性を有することができる。更に収差図を見れば明らかなように、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）からｇ線（４３５．８３ｎｍ）と広い範囲で軸上の色収差を良好に補正し、かつ緒収差も良好に補正され良好な性能を得ることができる。
また、画像担持媒体に光を照射する光照射部と、前記画像担持媒体からの拡散光の一部を透過するための一次元に配列された複数の開口部が設けられたホールアレイと、前記ホールアレイ上における像を結像するための結像光学系と、前記結像のための光線を回折する回折素子と、前記回折素子により分光された光を受光する一次元に配列された複数の画素を有する受光部と、を有し、前記受光部は、所定の数の画素ごとに複数の分光センサ部が形成されており、前記ホールアレイの一つの開口部を通過した光は、前記回折素子により分光され、前記受光部における対応する一つの分光センサ部における各々の画素に入射させることにより、前記拡散光における光の分光特性を得る分光測定装置において、上述したいずれかの読取レンズを、前記結像光学系として用いることが望ましい（請求項６に対応する）。
分光測定装置に用いられる結像光学系は、回折素子で回折された像を一次元の受光部であるラインセンサに結像させるために、像側にテレセントリック性を有する必要があり、且つ可視域全域に亘って、色収差を良好に補正されたレンズであることが必要である。このため、本発明に係る読取レンズは、分光測定装置に正に好適なものである。
分光測定装置に用いられる結像光学系は、回折素子で回折された像を一次元の受光部であるラインセンサに結像させるために、像側にテレセントリック性を有する必要があり、且つ可視域全域に亘って、色収差を良好に補正されたレンズであることが必要である。このため、本発明に係る読取レンズは、分光測定装置に正に好適なものである。
以下に、本発明に係る実施の形態および具体的な実施例（数値実施例）について、詳しく説明する。
なお、第１の実施の形態における実施例１〜実施例４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
ｍ：縮率
ω：半画角(度)
Ｙ：物体高
ｒｉ(ｉ＝１〜９)：物体側から数えてｉ番目のレンズ面の曲率半径
ｄｉ(ｉ＝１〜８)：物体側から数えてｉ番目の面間隔
ｎｊ(ｊ＝１〜５)：物体側から数えてｊ番目のレンズの材料の屈折率
νｊ(ｊ＝１〜５)：物体側から数えてｊ番目のレンズの材料のアッベ数
ｒｃ１：ダミーガラスの物体側の曲率半径
ｒｃ２：ダミーガラスの像側の曲率半径
ｄｃ１：ダミーガラスの肉厚
ｎｃ１：ダミーガラスの屈折率
νｃ１：ダミーガラスのアッベ数
ｎｄ：ｄ線の屈折率
ｎｅ：ｅ線の屈折率
ｆ５：第５レンズのｅ線の焦点距離
ｎ凸：正の屈折力を有するレンズのｄ線の屈折率の平均
ｎ凹：負の屈折力を有するレンズのｄ線の屈折率の平均
ν凸：正の屈折力を有するレンズのアッベ数の平均
ν凹：負の屈折力を有するレンズのアッベ数の平均
なお、第１の実施の形態における実施例１〜実施例４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
ｍ：縮率
ω：半画角(度)
Ｙ：物体高
ｒｉ(ｉ＝１〜９)：物体側から数えてｉ番目のレンズ面の曲率半径
ｄｉ(ｉ＝１〜８)：物体側から数えてｉ番目の面間隔
ｎｊ(ｊ＝１〜５)：物体側から数えてｊ番目のレンズの材料の屈折率
νｊ(ｊ＝１〜５)：物体側から数えてｊ番目のレンズの材料のアッベ数
ｒｃ１：ダミーガラスの物体側の曲率半径
ｒｃ２：ダミーガラスの像側の曲率半径
ｄｃ１：ダミーガラスの肉厚
ｎｃ１：ダミーガラスの屈折率
νｃ１：ダミーガラスのアッベ数
ｎｄ：ｄ線の屈折率
ｎｅ：ｅ線の屈折率
ｆ５：第５レンズのｅ線の焦点距離
ｎ凸：正の屈折力を有するレンズのｄ線の屈折率の平均
ｎ凹：負の屈折力を有するレンズのｄ線の屈折率の平均
ν凸：正の屈折力を有するレンズのアッベ数の平均
ν凹：負の屈折力を有するレンズのアッベ数の平均
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る第１の実施の形態としての読取レンズの光学系の配置構成を示す断面図である。
図１に示す読取レンズは、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を有してなる。
第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を有してなる。
第３レンズ群Ｇ３は、単一の第５レンズＬ５を有してなる。
尚、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２および第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の各２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
図１は、本発明に係る第１の実施の形態としての読取レンズの光学系の配置構成を示す断面図である。
図１に示す読取レンズは、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を有してなる。
第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を有してなる。
第３レンズ群Ｇ３は、単一の第５レンズＬ５を有してなる。
尚、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２および第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の各２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ各群毎に適宜なる支持枠によって支持されている。
図１には、各光学面の面番号ｒ１〜ｒ９、ｒｃ１、ｒｃ２、面間隔ｄ１〜ｄ９、ｄｃ、屈折率ｎ１〜ｎ５、ｎｃ、アッベ数ν１〜ν５、νｃも示している。
なお、図１に示す断面図は、図２に示す本発明の第１の実施の形態に係る読取レンズの断面図と同様であるので、詳しい説明は、図２を参照しつつ行うこととする。
図１には、各光学面の面番号ｒ１〜ｒ９、ｒｃ１、ｒｃ２、面間隔ｄ１〜ｄ９、ｄｃ、屈折率ｎ１〜ｎ５、ｎｃ、アッベ数ν１〜ν５、νｃも示している。
なお、図１に示す断面図は、図２に示す本発明の第１の実施の形態に係る読取レンズの断面図と同様であるので、詳しい説明は、図２を参照しつつ行うこととする。
図２は、本発明の第１の実施の形態であって且つ実施例（数値実施例）１に係る読取レンズの断面構成を示す断面図であると共に、レンズを透過する光線の屈折状態を示す光路図を表している。
図２において、読取レンズ１は、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置している。そして、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を有し、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第５レンズＬ５を有している。
尚、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２および第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の各２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ、各群毎に、または共通の支持枠（図示せず）によって、支持されているものとする。なお、図２における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立して用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。
図２において、読取レンズ１は、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置している。そして、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を有し、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第５レンズＬ５を有している。
尚、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２および第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の各２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ、各群毎に、または共通の支持枠（図示せず）によって、支持されているものとする。なお、図２における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立して用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間であって且つ第１レンズ群Ｇ１寄りに開口絞りＡＤが固定配置されている。
この第１の実施の形態に係る読取レンズ１は、正・負・正の３群５枚の構成でなっている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凸面を向けた両凸レンズからなる第１レンズ（正レンズ）と、凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズからなる第２レンズ（負レンズ）を配置し、
この第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凹面を向けた両凹レンズからなる第３レンズＬ３（負レンズ）と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第４レンズＬ４（正レンズ）とを配置ている。この第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として負の屈折力を有している。
この第１の実施の形態に係る読取レンズ１は、正・負・正の３群５枚の構成でなっている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凸面を向けた両凸レンズからなる第１レンズ（正レンズ）と、凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズからなる第２レンズ（負レンズ）を配置し、
この第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凹面を向けた両凹レンズからなる第３レンズＬ３（負レンズ）と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第４レンズＬ４（正レンズ）とを配置ている。この第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として負の屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、像側に物体側の面より大きな曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第５レンズ（正レンズ）Ｌ５を配置している。第３レンズ群Ｇ３の像面側に配置される平行平板は、ダミーガラスＤＧである。
そして、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１から第３レンズ群Ｇ３の第５レンズＬ５までの光学材料は、すべて光学レンズで構成され、且つ読取レンズ１の第１面ｒ１から第９面ｒ９までのいずれのレンズ面にも非球面が形成されていない、球面レンズのみで構成してなることも特徴となっている。
この実施例１における各光学要素の光学特性は、次表１の通りである。
そして、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１から第３レンズ群Ｇ３の第５レンズＬ５までの光学材料は、すべて光学レンズで構成され、且つ読取レンズ１の第１面ｒ１から第９面ｒ９までのいずれのレンズ面にも非球面が形成されていない、球面レンズのみで構成してなることも特徴となっている。
この実施例１における各光学要素の光学特性は、次表１の通りである。
上述した実施例１における条件式（１）〜（３）に対応する値は、
条件式（１）：ｆ５／ｆ＝０．４３１
条件式（２）：ｎ凸−ｎ凹＝−０．０４６９８
条件式（３）：ν凸−ν凹＝１５．７２
であり、それぞれ条件式（１）〜条件式（３）を満足している。
また、上述した実施例１における条件式（４）に対応する値、即ち、主光線の像面への入射角αは、
０．２５ｙのとき、−０．３１９°
０．５ｙのとき、−０．５９６°
０．７５ｙのとき、−０．７７９°
０．９ｙのとき、−０．８０９°
１．０ｙのとき、−０．７７９°
であり、条件式（４）を満足している。
よって、実施例１の読取レンズ１は、Ｃ線からｇ線に対する入射光束の主光線が第３レンズ群の最終面を射出したときの光軸とのなす角（主光線の像面に対する入射角度）αが−０．７７９という非常に良好なテレセントリック性を有することが明らかである。
条件式（１）：ｆ５／ｆ＝０．４３１
条件式（２）：ｎ凸−ｎ凹＝−０．０４６９８
条件式（３）：ν凸−ν凹＝１５．７２
であり、それぞれ条件式（１）〜条件式（３）を満足している。
また、上述した実施例１における条件式（４）に対応する値、即ち、主光線の像面への入射角αは、
０．２５ｙのとき、−０．３１９°
０．５ｙのとき、−０．５９６°
０．７５ｙのとき、−０．７７９°
０．９ｙのとき、−０．８０９°
１．０ｙのとき、−０．７７９°
であり、条件式（４）を満足している。
よって、実施例１の読取レンズ１は、Ｃ線からｇ線に対する入射光束の主光線が第３レンズ群の最終面を射出したときの光軸とのなす角（主光線の像面に対する入射角度）αが−０．７７９という非常に良好なテレセントリック性を有することが明らかである。
また、図３に、実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。なお、これらの図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差（横収差）の各収差図におけるＣ、ｅ、Ｆおよびｇは、それぞれ、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）、ｅ線（５４６．０７ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）およびｇ線（４３６．８３ｎｍ）をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
これらの収差図から明らかなように、広い範囲での軸上の色収差を良好に補正し、且つ諸収差も補正され、良好な性能を有していることが分かる。
これらの収差図から明らかなように、広い範囲での軸上の色収差を良好に補正し、且つ諸収差も補正され、良好な性能を有していることが分かる。
図４は、本発明の第１の実施の形態であって且つ実施例（数値実施例）２に係る読取レンズの断面構成を示す断面図であると共に、レンズを透過する光線の屈折状態を示す光路図を表している。
図４において、実施例２の形態に係る読取レンズ２は、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を有し、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第５レンズＬ５を有している。
尚、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２および第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の各２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
図４において、実施例２の形態に係る読取レンズ２は、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を有し、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第５レンズＬ５を有している。
尚、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２および第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の各２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ、各群毎に、または共通の支持枠（図示せず）によって、支持されているものとする。
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間であって且つ第１レンズ群Ｇ１寄りに開口絞りＡＤが固定配置されている。
この実施例２に係る読取レンズ１は、正・負・正の３群５枚の構成でなっている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凸面を向けた両凸レンズからなる第１レンズ（正レンズ）と、凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズからなる第２レンズ（負レンズ）を配置し、
この第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凹面を向けた両凹レンズからなる第３レンズＬ３（負レンズ）と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第４レンズＬ４（正レンズ）とを配置している。この第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として負の屈折力を有している。
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間であって且つ第１レンズ群Ｇ１寄りに開口絞りＡＤが固定配置されている。
この実施例２に係る読取レンズ１は、正・負・正の３群５枚の構成でなっている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凸面を向けた両凸レンズからなる第１レンズ（正レンズ）と、凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズからなる第２レンズ（負レンズ）を配置し、
この第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凹面を向けた両凹レンズからなる第３レンズＬ３（負レンズ）と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第４レンズＬ４（正レンズ）とを配置している。この第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として負の屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、像側に物体側の面より大きな曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第５レンズ（正レンズ）Ｌ５を配置している。第３レンズ群Ｇ３の像面側に配置される平行平板は、ダミーガラスＤＧである。
そして、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１から第３レンズ群Ｇ３の第５レンズＬ５までの光学材料は、すべて光学レンズで構成され、且つ読取レンズ２の第１面ｒ１から第９面ｒ９までのいずれのレンズ面にも非球面が形成されていないことも特徴となっている。
この実施例２における各光学要素の光学特性は、次表２の通りである。
そして、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１から第３レンズ群Ｇ３の第５レンズＬ５までの光学材料は、すべて光学レンズで構成され、且つ読取レンズ２の第１面ｒ１から第９面ｒ９までのいずれのレンズ面にも非球面が形成されていないことも特徴となっている。
この実施例２における各光学要素の光学特性は、次表２の通りである。
上述した実施例２における条件式（１）〜（３）に対応する値は、
条件式（１）：ｆ５／ｆ＝０．４３０
条件式（２）：ｎ凸−ｎ凹＝−０．０４６９８
条件式（３）：ν凸−ν凹＝１５．７２
であり、それぞれ条件式（１）〜条件式（３）を満足している。
また、上述した実施例２における条件式（４）に対応する値、即ち、主光線の像面への入射角αは、
０．２５ｙのとき、−０．３６３°
０．５ｙのとき、−０．６６５°
０．７５ｙのとき、−０．８２１°
０．９ｙのとき、−０．７８８°
１．０ｙのとき、−０．６８５°
であり、条件式（４）を満足している。
条件式（１）：ｆ５／ｆ＝０．４３０
条件式（２）：ｎ凸−ｎ凹＝−０．０４６９８
条件式（３）：ν凸−ν凹＝１５．７２
であり、それぞれ条件式（１）〜条件式（３）を満足している。
また、上述した実施例２における条件式（４）に対応する値、即ち、主光線の像面への入射角αは、
０．２５ｙのとき、−０．３６３°
０．５ｙのとき、−０．６６５°
０．７５ｙのとき、−０．８２１°
０．９ｙのとき、−０．７８８°
１．０ｙのとき、−０．６８５°
であり、条件式（４）を満足している。
よって、実施例２の読取レンズ２は、Ｃ線からｇ線に対する入射光束の主光線が第３レンズ群の最終面を射出したときの光軸とのなす角（主光線の像面に対する入射角度）αが−０．６８５°という非常に良好なテレセントリック性を有することが明らかである。
また、図５に、実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。なお、これらの図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差（横収差）の各収差図におけるＣ、ｅ、Ｆおよびｇは、それぞれ、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）、ｅ線（５４６．０７ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）およびｇ線（４３６．８３ｎｍ）をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
これらの収差図から明らかなように、広い範囲での軸上の色収差を良好に補正し、且つ諸収差も補正され、良好な性能を有していることが分かる。
また、図５に、実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。なお、これらの図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差（横収差）の各収差図におけるＣ、ｅ、Ｆおよびｇは、それぞれ、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）、ｅ線（５４６．０７ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）およびｇ線（４３６．８３ｎｍ）をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
これらの収差図から明らかなように、広い範囲での軸上の色収差を良好に補正し、且つ諸収差も補正され、良好な性能を有していることが分かる。
図６は、本発明の第１の実施の形態であって且つ実施例（数値実施例）３に係る読取レンズの断面構成を示す断面図であると共に、レンズを透過する光線の屈折状態を示す光路図を表している。
図６において、読取レンズ３は、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を有し、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第５レンズＬ５を有している。
尚、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２および第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の各２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ、各群毎に、または共通の支持枠（図示せず）によって、支持されているものとする。
図６において、読取レンズ３は、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を有し、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第５レンズＬ５を有している。
尚、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２および第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の各２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ、各群毎に、または共通の支持枠（図示せず）によって、支持されているものとする。
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間であって且つ第１レンズ群Ｇ１寄りに開口絞りＡＤが固定配置されている。
この実施例３に係る読取レンズ３は、正・負・正の３群５枚の構成でなっている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凸面を向けた両凸レンズからなる第１レンズ（正レンズ）と、凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズからなる第２レンズ（負レンズ）を配置し、
この第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凹面を向けた両凹レンズからなる第３レンズＬ３（負レンズ）と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第４レンズＬ４（正レンズ）とを配置し、この第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として負の屈折力を有している。
この実施例３に係る読取レンズ３は、正・負・正の３群５枚の構成でなっている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凸面を向けた両凸レンズからなる第１レンズ（正レンズ）と、凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズからなる第２レンズ（負レンズ）を配置し、
この第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凹面を向けた両凹レンズからなる第３レンズＬ３（負レンズ）と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第４レンズＬ４（正レンズ）とを配置し、この第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として負の屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、像側に物体側の面より大きな曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第５レンズ（正レンズ）Ｌ５を配置している。第３レンズ群Ｇ３の像面側に配置される平行平板は、ダミーガラスＤＧである。
そして、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１から第３レンズ群Ｇ３の第５レンズＬ５までの光学材料は、すべて光学レンズで構成され、且つ読取レンズ１の第１面ｒ１から第９面ｒ９までのいずれのレンズ面にも非球面が形成されていない、球面レンズのみで構成してなることも特徴となっている。
この実施例３における各光学要素の光学特性は、次表３の通りである。
そして、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１から第３レンズ群Ｇ３の第５レンズＬ５までの光学材料は、すべて光学レンズで構成され、且つ読取レンズ１の第１面ｒ１から第９面ｒ９までのいずれのレンズ面にも非球面が形成されていない、球面レンズのみで構成してなることも特徴となっている。
この実施例３における各光学要素の光学特性は、次表３の通りである。
上述した実施例３における条件式（１）〜（３）に対応する値は、
条件式（１）：ｆ５／ｆ＝０．４３２
条件式（２）：ｎ凸−ｎ凹＝−０．０５１６
条件式（３）：ν凸−ν凹＝１４．２８
であり、それぞれ条件式（１）〜条件式（３）を満足している。
また、上述した実施例３における条件式（４）に対応する値、即ち、主光線の像面への入射角αは、
０．２５ｙのとき、−０．３５２°
０．５ｙのとき、−０．６４７°
０．７５ｙのとき、−０．８０７°
０．９ｙのとき、−０．７８６°
１．０ｙのとき、−０．６９６°
であり、条件式（４）を満足している。
条件式（１）：ｆ５／ｆ＝０．４３２
条件式（２）：ｎ凸−ｎ凹＝−０．０５１６
条件式（３）：ν凸−ν凹＝１４．２８
であり、それぞれ条件式（１）〜条件式（３）を満足している。
また、上述した実施例３における条件式（４）に対応する値、即ち、主光線の像面への入射角αは、
０．２５ｙのとき、−０．３５２°
０．５ｙのとき、−０．６４７°
０．７５ｙのとき、−０．８０７°
０．９ｙのとき、−０．７８６°
１．０ｙのとき、−０．６９６°
であり、条件式（４）を満足している。
よって、実施例３の読取レンズ３は、Ｃ線からｇ線に対する入射光束の主光線が第３レンズ群の最終面を射出したときの光軸とのなす角（主光線の像面に対する入射角度）αが−０．６９６°という非常に良好なテレセントリック性を有することが明らかである。
また、図７に、実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。なお、これらの図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差（横収差）の各収差図におけるＣ、ｅ、Ｆおよびｇは、それぞれ、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）、ｅ線（５４６．０７ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）およびｇ線（４３６．８３ｎｍ）をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
これらの収差図から明らかなように、広い範囲での軸上の色収差を良好に補正し、且つ諸収差も補正され、良好な性能を有していることが分かる。
また、図７に、実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。なお、これらの図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差（横収差）の各収差図におけるＣ、ｅ、Ｆおよびｇは、それぞれ、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）、ｅ線（５４６．０７ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）およびｇ線（４３６．８３ｎｍ）をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
これらの収差図から明らかなように、広い範囲での軸上の色収差を良好に補正し、且つ諸収差も補正され、良好な性能を有していることが分かる。
図８は、本発明の第１の実施の形態であって且つ実施例（数値実施例）４に係る読取レンズの断面構成を示す断面図であると共に、レンズを透過する光線の屈折状態を示す光路図を表している。
図８において、読取レンズ４は、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置している。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を有し、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第５レンズＬ５を有している。
尚、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２および第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の各２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ、各群毎に、または共通の支持枠（図示せず）によって、支持されているものとする。
図８において、読取レンズ４は、光軸に沿って、物体側から像側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置している。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を有し、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第５レンズＬ５を有している。
尚、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２および第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の各２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ、各群毎に、または共通の支持枠（図示せず）によって、支持されているものとする。
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間であって且つ第１レンズ群Ｇ１寄りに開口絞りＡＤが固定配置されている。
この実施例４に係る読取レンズ４は、正・負・正の３群５枚の構成でなっている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凸面を向けた両凸レンズからなる第１レンズ（正レンズ）と、凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズからなる第２レンズ（負レンズ）を配置し、
この第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凹面を向けた両凹レンズからなる第３レンズＬ３（負レンズ）と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第４レンズＬ４（正レンズ）とを配置し、この第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として負の屈折力を有している。
この実施例４に係る読取レンズ４は、正・負・正の３群５枚の構成でなっている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凸面を向けた両凸レンズからなる第１レンズ（正レンズ）と、凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズからなる第２レンズ（負レンズ）を配置し、
この第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側に向かって、順次、像側に物体側の面より曲率が大きな凹面を向けた両凹レンズからなる第３レンズＬ３（負レンズ）と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第４レンズＬ４（正レンズ）とを配置し、この第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の２枚のレンズは、互いに密接して、貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成し、全体として負の屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、像側に物体側の面より大きな曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第５レンズ（正レンズ）Ｌ５を配置している。第３レンズ群Ｇ３の像面側に配置される平行平板は、ダミーガラスＤＧである。
そして、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１から第３レンズ群Ｇ３の第５レンズＬ５までの光学材料は、すべて光学レンズで構成され、且つ読取レンズ１の第１面ｒ１から第９面ｒ９までのいずれのレンズ面にも非球面が形成されていない、球面レンズのみで構成してなることも特徴となっている。
この実施例４における各光学要素の光学特性は、次表４の通りである。
そして、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１から第３レンズ群Ｇ３の第５レンズＬ５までの光学材料は、すべて光学レンズで構成され、且つ読取レンズ１の第１面ｒ１から第９面ｒ９までのいずれのレンズ面にも非球面が形成されていない、球面レンズのみで構成してなることも特徴となっている。
この実施例４における各光学要素の光学特性は、次表４の通りである。
上述した実施例４における条件式（１）〜（３）に対応する値は、
条件式（１）：ｆ５／ｆ＝０．４３１
条件式（２）：ｎ凸−ｎ凹＝−０．０５１６
条件式（３）：ν凸−ν凹＝１４．２８
であり、それぞれ条件式（１）〜条件式（３）を満足している。
また、上述した実施例４における条件式（４）に対応する値、即ち、主光線の像面への入射角αは、
０．２５ｙのとき、−０．３５１°
０．５ｙのとき、−０．６４５°
０．７５ｙのとき、−０．８０６°
０．９ｙのとき、−０．７８８°
１．０ｙのとき、−０．７０３°
であり、条件式（４）を満足している。
条件式（１）：ｆ５／ｆ＝０．４３１
条件式（２）：ｎ凸−ｎ凹＝−０．０５１６
条件式（３）：ν凸−ν凹＝１４．２８
であり、それぞれ条件式（１）〜条件式（３）を満足している。
また、上述した実施例４における条件式（４）に対応する値、即ち、主光線の像面への入射角αは、
０．２５ｙのとき、−０．３５１°
０．５ｙのとき、−０．６４５°
０．７５ｙのとき、−０．８０６°
０．９ｙのとき、−０．７８８°
１．０ｙのとき、−０．７０３°
であり、条件式（４）を満足している。
よって、実施例４の読取レンズ４は、Ｃ線からｇ線に対する入射光束の主光線が第３レンズ群の最終面を射出したときの光軸とのなす角（主光線の像面に対する入射角度）αが−０．７０３°という非常に良好なテレセントリック性を有することが明らかである。
また、図９に、実施例４における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。なお、これらの図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差（横収差）の各収差図におけるＣ、ｅ、Ｆおよびｇは、それぞれ、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）、ｅ線（５４６．０７ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）およびｇ線（４３６．８３ｎｍ）をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
これらの収差図から明らかなように、広い範囲での軸上の色収差を良好に補正し、且つ諸収差も補正され、良好な性能を有していることが分かる。
尚、条件式（１）〜（３）について、
実施例１〜４における条件式（１）〜（３）の値を、下記の表５にまとめて示す。
また、図９に、実施例４における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差（横収差）の各収差図を示している。なお、これらの図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差（横収差）の各収差図におけるＣ、ｅ、Ｆおよびｇは、それぞれ、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）、ｅ線（５４６．０７ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）およびｇ線（４３６．８３ｎｍ）をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
これらの収差図から明らかなように、広い範囲での軸上の色収差を良好に補正し、且つ諸収差も補正され、良好な性能を有していることが分かる。
尚、条件式（１）〜（３）について、
実施例１〜４における条件式（１）〜（３）の値を、下記の表５にまとめて示す。
また、条件式（４）について、実施例１〜４における条件式（４）の値を、下記の表６に、各像高毎に分けて、表６にまとめて示す。
［第２の実施の形態］
次に、上述した本発明の第１の実施の形態に係る実施例１〜実施例４のいずれかの読取レンズ１〜４を、分光測定装置の結像光学系として採用して構成した、本発明の第２の実施の形態に係る分光測定装置について、図１０、図１１を参照して説明する。
図１０、図１１において、分光測定装置は、画像担持媒体１１に光を照射するライン照明光源１２、レンズ１３からなる光照射部と、画像担持媒体１１に形成されている画像をホールアレイ１５上に結像するセルフォック（登録商標）レンズ１４、画像担持媒体１１からの拡散光の一部を透過するための一次元に配列された複数の開口部が設けられたホールアレイ１５と、ホールアレイ１５上における像を結像するための結像光学系１６と、結像のための光線を回折する回折素子１７と、回折素子１７により分光された光を受光する一次元に配列された複数の画素を有する受光部１８と、を有し、受光部１８は、所定の数の画素ごとに複数の分光センサ部が形成されており、ホールアレイ１５の一つの開口部を通過した光は、回折素子１７により分光され、受光部１８における対応する一つの分光センサ部における各々の画素に入射させることにより、拡散光における分光特性を得ることができるものであって、回折素子１７における構造は、結像光学系１６によって結像される像の像高に対応して、変化するように形成されている。
次に、上述した本発明の第１の実施の形態に係る実施例１〜実施例４のいずれかの読取レンズ１〜４を、分光測定装置の結像光学系として採用して構成した、本発明の第２の実施の形態に係る分光測定装置について、図１０、図１１を参照して説明する。
図１０、図１１において、分光測定装置は、画像担持媒体１１に光を照射するライン照明光源１２、レンズ１３からなる光照射部と、画像担持媒体１１に形成されている画像をホールアレイ１５上に結像するセルフォック（登録商標）レンズ１４、画像担持媒体１１からの拡散光の一部を透過するための一次元に配列された複数の開口部が設けられたホールアレイ１５と、ホールアレイ１５上における像を結像するための結像光学系１６と、結像のための光線を回折する回折素子１７と、回折素子１７により分光された光を受光する一次元に配列された複数の画素を有する受光部１８と、を有し、受光部１８は、所定の数の画素ごとに複数の分光センサ部が形成されており、ホールアレイ１５の一つの開口部を通過した光は、回折素子１７により分光され、受光部１８における対応する一つの分光センサ部における各々の画素に入射させることにより、拡散光における分光特性を得ることができるものであって、回折素子１７における構造は、結像光学系１６によって結像される像の像高に対応して、変化するように形成されている。
結像光学系１６によって結像される像の像高とは、結像光学系１６によってラインセンサ（受光部）１８上において、結像される像において、結像光学系１６の光軸中心を原点としたときのＸ軸方向における位置、即ちラインセンサ１８における画素２１の配列方向における位置を意味するものとする。
上記構成よりなる分光測定装置において、回折素子１７に角度を持って光が入射すると、異なる角度の光ごとに回折角が変化してしまう。
そうすると、その後段のラインセンサ（たとえば、ＣＣＤ）への入射する回折像の幅や角度が像高により変わり、焦点位置が変わってしまうことを制御することができる。
また、光学レイアウトは、ピンホールとマイクロレンズが一対一対応で、それぞれの光軸が一直線に並んでいるので、ピンホールに真直ぐに入射し、そのまま、マイクロレンズに到達する必要があるので、本発明のように、第３レンズ群Ｇ３の最終面を射出したときのなす角αが、１°未満という非常に良好なテレセントリック性は、極めて重要な要素なのである。
上記構成よりなる分光測定装置において、回折素子１７に角度を持って光が入射すると、異なる角度の光ごとに回折角が変化してしまう。
そうすると、その後段のラインセンサ（たとえば、ＣＣＤ）への入射する回折像の幅や角度が像高により変わり、焦点位置が変わってしまうことを制御することができる。
また、光学レイアウトは、ピンホールとマイクロレンズが一対一対応で、それぞれの光軸が一直線に並んでいるので、ピンホールに真直ぐに入射し、そのまま、マイクロレンズに到達する必要があるので、本発明のように、第３レンズ群Ｇ３の最終面を射出したときのなす角αが、１°未満という非常に良好なテレセントリック性は、極めて重要な要素なのである。
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１〜Ｌ５ 第１レンズ〜第５レンズ
ＤＧ ダミーガラス
ｒｉ(ｉ＝１〜９) 物体側から数えてｉ番目のレンズ面の曲率半径
ｄｉ(ｉ＝１〜９) 物体側から数えてｉ番目の面間隔
ｎｊ(ｊ＝１〜５) 物体側から数えてｊ番目のレンズの材料の屈折率
νｊ(ｊ＝１〜５) 物体側から数えてｊ番目のレンズの材料のアッベ数
ｒｃ１ ダミーガラスの物体側の曲率半径
ｒｃ２ ダミーガラスの像側の曲率半径
ｄｃ１ ダミーガラスの肉厚
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１〜Ｌ５ 第１レンズ〜第５レンズ
ＤＧ ダミーガラス
ｒｉ(ｉ＝１〜９) 物体側から数えてｉ番目のレンズ面の曲率半径
ｄｉ(ｉ＝１〜９) 物体側から数えてｉ番目の面間隔
ｎｊ(ｊ＝１〜５) 物体側から数えてｊ番目のレンズの材料の屈折率
νｊ(ｊ＝１〜５) 物体側から数えてｊ番目のレンズの材料のアッベ数
ｒｃ１ ダミーガラスの物体側の曲率半径
ｒｃ２ ダミーガラスの像側の曲率半径
ｄｃ１ ダミーガラスの肉厚
Claims (6)
- 物体側から像側に向かって、順次、両凸レンズの第１レンズと凹面を物体側に向けて配置された負メニスカスレンズの第２レンズが接合されて全体で正の屈折力を有する第１レンズ群と、両凹レンズの第３レンズと凸面を物体側に向けて配置された正メニスカスレンズの第４レンズが接合され全体で負の屈折力を有する第２レンズ群と、両凸レンズの第５レンズからなる第３レンズ群とで構成された３群５枚構成で、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に開口絞りを有し、像側にテレセントリックとなるように配置されたことを特徴とする読取レンズ。
- 請求項１に記載の読取レンズにおいて、下記の条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とする読取レンズ。
０．４３０＜ｆ５／ｆ＜０．４３２ （１）
−０．０５２＜ｎ凸−ｎ凹＜―０．０４７ （２）
１４．２８＜ν凸−ν凹＜１５．７２ （３）
但し、
ｆ５：前記第５レンズのｅ線の焦点距離
ｆ：全系のｅ線の合成焦点距離
ｎ凸：正レンズである前記第１レンズと前記第４レンズと前記第５レンズのｄ線の屈折率の平均
ｎ凹：負レンズである前記第２レンズと前記第３レンズのｄ線の屈折率の平均
ν凸：正レンズである前記第１レンズと前記第４レンズと前記第５レンズのアッベ数の平均
ν凹：負レンズである前記第２レンズと前記第３レンズのアッベ数の平均 - 請求項１または２に記載の読取レンズにおいて、５枚のレンズが全てガラスレンズであることを特徴とする読取レンズ。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載の読取レンズにおいて、５枚のレンズが全て球面レンズのみで構成してなることを特徴とする読取レンズ。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の読取レンズにおいて、Ｃ線からｇ線に対する入射光束の主光線が、前記第３レンズ群の最終面を射出したときの光軸とのなす角をαとし、αの符号を光軸から測って反時計回りを正、時計回りを負として、次の条件式（４）：
｜α｜＜１° （４）
を満足することを特徴とする読取レンズ。 - 画像担持媒体に光を照射する光照射部と、前記画像担持媒体からの拡散光の一部を透過するための一次元に配列された複数の開口部が設けられたホールアレイと、前記ホールアレイ上における像を結像するための結像光学系と、前記結像のための光線を回折する回折素子と、前記回折素子により分光された光を受光する一次元に配列された複数の画素を有する受光部と、を有し、前記受光部は、所定の数の画素ごとに複数の分光センサ部が形成されており、前記ホールアレイの一つの開口部を通過した光は、前記回折素子により分光され、前記受光部における対応する一つの分光センサ部における各々の画素に入射させることにより、前記拡散光における光の分光特性を得る分光測定装置において、請求項１〜５のいずれか１項に記載の読取レンズを、前記結像光学系として用いることを特徴とする分光測定装置。
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| JP2013124240A JP6187859B2 (ja) | 2013-06-12 | 2013-06-12 | 読取レンズおよび分光測定装置 |
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| JP2013124240A JP6187859B2 (ja) | 2013-06-12 | 2013-06-12 | 読取レンズおよび分光測定装置 |
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| JP2015001535A JP2015001535A (ja) | 2015-01-05 |
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| TWI712832B (zh) | 2018-12-03 | 2020-12-11 | 大立光電股份有限公司 | 攝影光學透鏡組、取像裝置及電子裝置 |
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2013
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