JPH0225488B2 - - Google Patents
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- JPH0225488B2 JPH0225488B2 JP55027736A JP2773680A JPH0225488B2 JP H0225488 B2 JPH0225488 B2 JP H0225488B2 JP 55027736 A JP55027736 A JP 55027736A JP 2773680 A JP2773680 A JP 2773680A JP H0225488 B2 JPH0225488 B2 JP H0225488B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- group
- focal length
- world side
- aberration
- Prior art date
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Links
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
本発明は倍率が1/10倍付近で使用され、Ｆナン
バーが比較的明るく各収差が良好に補正されたテ
レセントリツク投影レンズに関するものである。 近年読み取り装置の走査手段として固体撮像素
子を用いこれを走査受光素子として像面に配置し
原稿を走査する方法が用いられてきている。この
場合に原稿を固体撮像素子に伝送する方法として
投影レンズを用い、さらに原稿の色信号を固体撮
像素子に伝送するには投影レンズと結像面、すな
わち固体撮像素子の間に色分解プリズムを入れる
必要がある。そのため投影レンズとして一般の非
テレセントリツクなレンズを使用すると軸外の光
線は色分解プリズムに斜めに入射することになり
シエーデイングが起こる。このシエーデイングを
避ける為にテレセントリツクにすること、即ち入
射光の主光線が物界側焦点を通ることにより、像
界側の射出光の主光線が軸外も光軸と平行に射出
する様にして、色分解プリズムによるシエーデイ
ングが起らない様にしている。斯様な投影レンズ
としては、一般に次の様な点が要求される。 その第１は固体撮像素子を用いて原稿を高速に
走査するためには、素子への単位時間あたりの露
光量を多くしたいため、また原稿を照明するラン
プになるべく低照度の光源を用いたいためレンズ
のＦナンバーが明るいことが要求される。また第
２に装置を小型にするためすなわち原稿面と像面
の間隔を小さくするためレンズの画角を広くする
ことが要求される。第３に固体撮像素子の１素子
が15μ程であるため高解像力が要求される。第４
に固体撮像素子の全域で光量が等しいことが必要
なので、レンズの軸外での開口効率を100％にし
て置く必要がある。第５に原稿面が一様に投影さ
れること、すなわち歪曲収差が小さいことが必要
である。そして第６には、レンズと固体撮像素子
の間に色分解プリズムを入れるため、レンズのバ
ツクフオーカスを長くする必要がある。 本発明の目的は以上の諸要求を満足するため、
Ｆナンバーが明るく高解像力、高コントラストす
なわち球面収差、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差
が良好に補正され、かつ開口効率が100％で倍率
が1/10倍付近で使用されるテレセントリツク投影
レンズを提供するものである。 本発明に係る投影レンズに於いては、レンズ系
全体の物界側焦点位置に瞳を有し、物界側から順
に第群、第群、そして第群の三部分系にレ
ンズ系を分け、第群は正の単レンズ、第群は
両凹の単レンズ、第群は正レンズ２枚よりな
り、この第群の正レンズのいずれかの一枚は、
その曲率中心が物界側に存する貼合せ面を有す
る。そして次の各条件を満足するものである。 (1) 1.69≦｜f1／f2｜≦2.55 (2) −0.33≦f2／ｆ≦−0.19 (3) 0.41≦f3／ｆ≦0.59 但しf1は第群レンズの焦点距離、f2は第群
レンズの焦点距離、f3は第群レンズの焦点距
離、ｆは全系の焦点距離である。 更に本発明に係る投影レンズに於いては、第
群レンズの物界側の面は物界側に凸なる面であ
り、第群の二つの正レンズで構成される空気レ
ンズの形状は両凹であることが望ましいのであ
る。 以下、本発明に関して詳述する。 まず、上記各条件について説明すると、条件(1)
は第群レンズと第群レンズの屈折力のバラン
スを保ち球面収差を良好に補正するためのもので
ある。本レンズはテレセントリツク系でありそし
て第群と第群の主点間隔が第群と第群の
主点間隔より広いため、第群を近軸光線の通過
する位置が大きく光軸から離れるため球面収差が
大量に発生しやすい。 すなわち｜f1／f2｜が下限値1.69以下になると
第群の屈折力が大きくなつて、この面を通過す
る近軸光線は光軸方向に強く屈折され、負の球面
収差が大量に発生する。また上限値2.55以上にな
ると第群の屈折力が大きくなつて第群で発生
する負の球面収差を補正しすぎる正の球面収差を
発生することになる。 条件(2)は像面湾曲を補正するためのもので、
f2／ｆが上限値−0.19より大きくなるとペツツバ
ール和が補正過剰となり、像面湾曲が補正過剰と
なる。この欠点を補うためには第群の屈折力の
絶対値を大きくする必要が生じるが、このように
すると次の条件(3)で述べるが、第群での多量の
歪曲収差が発生して補正困難となる。逆に下限値
を外れると全系のペツツバール和の補正が困難と
なり像面湾曲が補正不足となる。 条件(3)は像面湾曲と歪曲収差を補正するための
もので、本レンズはテレセントリツク系であるた
め、第群を主光線が通過する位置が光軸を大き
く離れるため像面湾曲と歪曲収差が発生しやす
い。すなわちf3／ｆが下限値0.41より小さくなる
と、すなわち第群の屈折力が大きくなると、第
群を通過する主光線が光軸方向に強く屈折され
負の歪曲収差が多量に発生する。またf3／ｆが上
限値0.59を外れると像面湾曲は補正が困難な程悪
化する。 次に本発明のレンズ形状について説明する。本
発明のレンズ系では、Ｆナンバーを明るくするた
め、近軸光線が光軸より一番遠く離れる第群で
球面収差を有効に補正する目的で第群の物界側
の面を物界側に凸な面としている。 本発明に係るレンズ系では、ペツツバール和を
補正するのは第群だけであるので、第群のパ
ワーがきつくなつてしまう。この為に、第群で
諸収差を大きく発生させない為、第群の負レン
ズを両凹の形状にしている。 又、本発明に係るレンズ系では、結像面とレン
ズ系の最も像界側の面の間に色分解プルズムを入
れる為にバツクフオーカスは長くしなければなら
ない。この為に、第群レンズを２枚の正レンズ
で構成し、更にこの二つの正レンズで構成し、更
にこの二つの正レンズで構成される空気レンズの
形状が両凹の形状となる様に構成している。 次に本発明に係る投影レンズの各実施例を示
す。尚、各実施例に於いて、Riは第ｉ番目の面
の曲率半径、Diは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目
の面との間の軸上肉厚又は軸上空気間隔、ωは画
角、βは結像倍率、Niは第ｉレンズのｄ線に対
する屈折率、νiは第ｉレンズのアツベ数、fiは第
ｉ群の焦点距離を示す、D0は瞳SLからR1面まで
の軸上空気間隔を示す。更に、実施例１から実施
例12は総て、そのＦナンバーが１：５である。実
施例１に示すレンズ断面を第１図Ａに、その諸収
差（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）を第１図Ｂ
に、その横収差を第１図Ｃに示す。更に、実施例
２から実施例12に於いては、実施例ｉのレンズ断
面図を第ｉ図Ａに、その諸収差図を第ｉ図Ｂに示
す。
バーが比較的明るく各収差が良好に補正されたテ
レセントリツク投影レンズに関するものである。 近年読み取り装置の走査手段として固体撮像素
子を用いこれを走査受光素子として像面に配置し
原稿を走査する方法が用いられてきている。この
場合に原稿を固体撮像素子に伝送する方法として
投影レンズを用い、さらに原稿の色信号を固体撮
像素子に伝送するには投影レンズと結像面、すな
わち固体撮像素子の間に色分解プリズムを入れる
必要がある。そのため投影レンズとして一般の非
テレセントリツクなレンズを使用すると軸外の光
線は色分解プリズムに斜めに入射することになり
シエーデイングが起こる。このシエーデイングを
避ける為にテレセントリツクにすること、即ち入
射光の主光線が物界側焦点を通ることにより、像
界側の射出光の主光線が軸外も光軸と平行に射出
する様にして、色分解プリズムによるシエーデイ
ングが起らない様にしている。斯様な投影レンズ
としては、一般に次の様な点が要求される。 その第１は固体撮像素子を用いて原稿を高速に
走査するためには、素子への単位時間あたりの露
光量を多くしたいため、また原稿を照明するラン
プになるべく低照度の光源を用いたいためレンズ
のＦナンバーが明るいことが要求される。また第
２に装置を小型にするためすなわち原稿面と像面
の間隔を小さくするためレンズの画角を広くする
ことが要求される。第３に固体撮像素子の１素子
が15μ程であるため高解像力が要求される。第４
に固体撮像素子の全域で光量が等しいことが必要
なので、レンズの軸外での開口効率を100％にし
て置く必要がある。第５に原稿面が一様に投影さ
れること、すなわち歪曲収差が小さいことが必要
である。そして第６には、レンズと固体撮像素子
の間に色分解プリズムを入れるため、レンズのバ
ツクフオーカスを長くする必要がある。 本発明の目的は以上の諸要求を満足するため、
Ｆナンバーが明るく高解像力、高コントラストす
なわち球面収差、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差
が良好に補正され、かつ開口効率が100％で倍率
が1/10倍付近で使用されるテレセントリツク投影
レンズを提供するものである。 本発明に係る投影レンズに於いては、レンズ系
全体の物界側焦点位置に瞳を有し、物界側から順
に第群、第群、そして第群の三部分系にレ
ンズ系を分け、第群は正の単レンズ、第群は
両凹の単レンズ、第群は正レンズ２枚よりな
り、この第群の正レンズのいずれかの一枚は、
その曲率中心が物界側に存する貼合せ面を有す
る。そして次の各条件を満足するものである。 (1) 1.69≦｜f1／f2｜≦2.55 (2) −0.33≦f2／ｆ≦−0.19 (3) 0.41≦f3／ｆ≦0.59 但しf1は第群レンズの焦点距離、f2は第群
レンズの焦点距離、f3は第群レンズの焦点距
離、ｆは全系の焦点距離である。 更に本発明に係る投影レンズに於いては、第
群レンズの物界側の面は物界側に凸なる面であ
り、第群の二つの正レンズで構成される空気レ
ンズの形状は両凹であることが望ましいのであ
る。 以下、本発明に関して詳述する。 まず、上記各条件について説明すると、条件(1)
は第群レンズと第群レンズの屈折力のバラン
スを保ち球面収差を良好に補正するためのもので
ある。本レンズはテレセントリツク系でありそし
て第群と第群の主点間隔が第群と第群の
主点間隔より広いため、第群を近軸光線の通過
する位置が大きく光軸から離れるため球面収差が
大量に発生しやすい。 すなわち｜f1／f2｜が下限値1.69以下になると
第群の屈折力が大きくなつて、この面を通過す
る近軸光線は光軸方向に強く屈折され、負の球面
収差が大量に発生する。また上限値2.55以上にな
ると第群の屈折力が大きくなつて第群で発生
する負の球面収差を補正しすぎる正の球面収差を
発生することになる。 条件(2)は像面湾曲を補正するためのもので、
f2／ｆが上限値−0.19より大きくなるとペツツバ
ール和が補正過剰となり、像面湾曲が補正過剰と
なる。この欠点を補うためには第群の屈折力の
絶対値を大きくする必要が生じるが、このように
すると次の条件(3)で述べるが、第群での多量の
歪曲収差が発生して補正困難となる。逆に下限値
を外れると全系のペツツバール和の補正が困難と
なり像面湾曲が補正不足となる。 条件(3)は像面湾曲と歪曲収差を補正するための
もので、本レンズはテレセントリツク系であるた
め、第群を主光線が通過する位置が光軸を大き
く離れるため像面湾曲と歪曲収差が発生しやす
い。すなわちf3／ｆが下限値0.41より小さくなる
と、すなわち第群の屈折力が大きくなると、第
群を通過する主光線が光軸方向に強く屈折され
負の歪曲収差が多量に発生する。またf3／ｆが上
限値0.59を外れると像面湾曲は補正が困難な程悪
化する。 次に本発明のレンズ形状について説明する。本
発明のレンズ系では、Ｆナンバーを明るくするた
め、近軸光線が光軸より一番遠く離れる第群で
球面収差を有効に補正する目的で第群の物界側
の面を物界側に凸な面としている。 本発明に係るレンズ系では、ペツツバール和を
補正するのは第群だけであるので、第群のパ
ワーがきつくなつてしまう。この為に、第群で
諸収差を大きく発生させない為、第群の負レン
ズを両凹の形状にしている。 又、本発明に係るレンズ系では、結像面とレン
ズ系の最も像界側の面の間に色分解プルズムを入
れる為にバツクフオーカスは長くしなければなら
ない。この為に、第群レンズを２枚の正レンズ
で構成し、更にこの二つの正レンズで構成し、更
にこの二つの正レンズで構成される空気レンズの
形状が両凹の形状となる様に構成している。 次に本発明に係る投影レンズの各実施例を示
す。尚、各実施例に於いて、Riは第ｉ番目の面
の曲率半径、Diは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目
の面との間の軸上肉厚又は軸上空気間隔、ωは画
角、βは結像倍率、Niは第ｉレンズのｄ線に対
する屈折率、νiは第ｉレンズのアツベ数、fiは第
ｉ群の焦点距離を示す、D0は瞳SLからR1面まで
の軸上空気間隔を示す。更に、実施例１から実施
例12は総て、そのＦナンバーが１：５である。実
施例１に示すレンズ断面を第１図Ａに、その諸収
差（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）を第１図Ｂ
に、その横収差を第１図Ｃに示す。更に、実施例
２から実施例12に於いては、実施例ｉのレンズ断
面図を第ｉ図Ａに、その諸収差図を第ｉ図Ｂに示
す。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
次に、上記各々の実施例の３次の収差係数を表
１に示す。尚、は球面収差、はコマ収差、
は非点収差、Ｐはペツツヴアール和、Ｖは歪曲収
差である。
１に示す。尚、は球面収差、はコマ収差、
は非点収差、Ｐはペツツヴアール和、Ｖは歪曲収
差である。
【表】
第１図Ａは実施例１のレンズ断面図、第１図Ｂ
は実施例１の諸収差図、第１図Ｃは実施例１のガ
ウス像面上横収差図、第２図Ａは実施例２の、第
３図Ａは実施例３の、第４図Ａは実施例４の、第
５図Ａは実施例５の、第６図Ａは実施例６の、第
７図Ａは実施例７の、第８図Ａは実施例８の、第
９図Ａは実施例９の、第１０図Ａは実施例10の、
第１１図は実施例11の、第１２図は実施例12の、
各々レンズ断面図を示す図、第２図Ｂは実施例２
の、第３図Ｂは実施例３の、第４図Ｂは実施例４
の、第５図Ｂは実施例５の、第６図Ｂは実施例６
の、第７図Ｂは実施例７の、第８図Ｂは実施例８
の、第９図Ｂは実施例９の、第１０図Ｂは実施例
10の、第１１図Ｂは実施例11の、第１２図Ｂは実
施例12の、各々レンズの諸収差を示す図。 Ri……第ｉレンズ面の曲率半径、Di……第ｉ
レンズ面と第ｉ＋１レンズ面との間の軸上肉厚或
いは軸上空気間隔、SL……瞳面或いはスリツト、
……第群、……第群、……第群、Ｓ
……サジタル面、Ｍ……メリデイオナル面。
は実施例１の諸収差図、第１図Ｃは実施例１のガ
ウス像面上横収差図、第２図Ａは実施例２の、第
３図Ａは実施例３の、第４図Ａは実施例４の、第
５図Ａは実施例５の、第６図Ａは実施例６の、第
７図Ａは実施例７の、第８図Ａは実施例８の、第
９図Ａは実施例９の、第１０図Ａは実施例10の、
第１１図は実施例11の、第１２図は実施例12の、
各々レンズ断面図を示す図、第２図Ｂは実施例２
の、第３図Ｂは実施例３の、第４図Ｂは実施例４
の、第５図Ｂは実施例５の、第６図Ｂは実施例６
の、第７図Ｂは実施例７の、第８図Ｂは実施例８
の、第９図Ｂは実施例９の、第１０図Ｂは実施例
10の、第１１図Ｂは実施例11の、第１２図Ｂは実
施例12の、各々レンズの諸収差を示す図。 Ri……第ｉレンズ面の曲率半径、Di……第ｉ
レンズ面と第ｉ＋１レンズ面との間の軸上肉厚或
いは軸上空気間隔、SL……瞳面或いはスリツト、
……第群、……第群、……第群、Ｓ
……サジタル面、Ｍ……メリデイオナル面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物界側より正の単レンズより成る第群、両
凹の負の単レンズより成る第群、２枚の正レン
ズより成る第群が順次配され、該第群の正レ
ンズのいずれかの一枚はその曲率中心が物界側に
存する貼合せ面を有し、その物界側焦点位置に瞳
を有するテレセントリツク投影レンズであつて、
前記第レンズ群の焦点距離をf1、前記第レン
ズ群の焦点距離をf2、前記第レンズ群の焦点距
離をf3、全レンズ系の焦点距離をｆとしたとき、 1.69≦｜f1／f2｜≦2.55 −0.33≦f2／ｆ≦−0.19 0.41≦f3／ｆ≦0.59 なる関係を満足することを特徴とするテレセント
リツク投影レンズ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2773680A JPS56123511A (en) | 1980-03-04 | 1980-03-04 | Telecentric projection lens |
| US06/238,412 US4441792A (en) | 1980-03-04 | 1981-02-26 | Telecentric projection lenses |
| DE19813108018 DE3108018A1 (de) | 1980-03-04 | 1981-03-03 | "telezentrisches projektionsobjektiv" |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2773680A JPS56123511A (en) | 1980-03-04 | 1980-03-04 | Telecentric projection lens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56123511A JPS56123511A (en) | 1981-09-28 |
| JPH0225488B2 true JPH0225488B2 (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=12229308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2773680A Granted JPS56123511A (en) | 1980-03-04 | 1980-03-04 | Telecentric projection lens |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56123511A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0575202U (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-15 | 株式会社アジクリエーション | ごみ箱 |
| CN105765339A (zh) * | 2013-11-29 | 2016-07-13 | 克劳迪奥·塞达扎里 | 远心透镜 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2717552B2 (ja) * | 1988-07-30 | 1998-02-18 | 旭光学工業株式会社 | テレセントリック投影レンズ |
| TWI468724B (zh) | 2012-12-25 | 2015-01-11 | Largan Precision Co Ltd | 影像擷取光學鏡片組 |
| TWI548893B (zh) | 2014-11-12 | 2016-09-11 | 大立光電股份有限公司 | 攝影用光學鏡組、取像裝置及電子裝置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51143326A (en) * | 1975-06-03 | 1976-12-09 | Minolta Camera Co Ltd | Front iris large aperture lens |
-
1980
- 1980-03-04 JP JP2773680A patent/JPS56123511A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51143326A (en) * | 1975-06-03 | 1976-12-09 | Minolta Camera Co Ltd | Front iris large aperture lens |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0575202U (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-15 | 株式会社アジクリエーション | ごみ箱 |
| CN105765339A (zh) * | 2013-11-29 | 2016-07-13 | 克劳迪奥·塞达扎里 | 远心透镜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56123511A (en) | 1981-09-28 |
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