JPH04125516A - 原稿読取用レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は原稿１読取用レンズ、より詳細には原稿の縮小
像を色分解素子を介して読取面上に結像させるための原
稿読取用レンズに関する。

［従来の技術］ 原稿読取用レンズは原稿の縮小像を読取面即ち撮像素子
の受光面上に結像させるためのレンズであり種々のもの
が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 原稿読取用レンズには、読取りの高速化の要請から明る
いものが求められている。カラー原稿を色分解して読取
る場合には、色分解素子による光量損失を考慮する必要
があり特に明るい原稿読取用レンズが必要になる。また
カラー原稿を良好に読取るには色収差も良好に補正され
ていなければならない。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、
明るく、且つ色収差を初め諸収差が良好に補正された新
規な原稿読取用レンズの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の原稿読取用レンズは「原稿の縮小像を色分解素
子を介して読取面上に結像させるためのレンズ」であっ
て、物体側から像側へ向って順次、第１乃至第４群を配
列し、第２．第３群間に絞りを有してなる。

第１図に示すように、最も物体側（第１図左方）に配備
される「第１群」は凸面を物体側に向けた正のメニスカ
スレンズＬ１である。

「第２群」は物体側に凸面を向けた正のメニスカスレン
ズＬ２とその像側に接合され物体側に凸面を向けた負の
メニスカスレンズＬ３とにより構成される。

「第３群」は負レンズＬ４とその像側に接合された正レ
ンズＬ５により構成される。

「第４群」は正レンズＬ６である。従って全体の構成は
４群６枚構成である。第１図に於いて符号Ｓは絞り、符
号１４は色分解素子を示す。

そして本発明の原稿読取用レンズは、 （Ｉ）　　　　０．９　　　＜　　（Ｈ’、−３／ｆＦ
）／（ＳＨＲ／ｆＲ）　　＜　　１．３（ＩＩ）　　　
　　　　１５　　　　＜　　　（（ν　１＋　ν　２＋
　ν　５＋　ν　６）／４）−（ν３＋ν４）／２） （ＩＩＩ）　　１．０３　＜　（（ｎ、＋ｎ２＋ｎ５＋
ｎ６）／４）／（（ｎ３＋ｎ、＋）／２）　＜　１．１
（ＶＩ）　　　　０．３１　　＜　　１ｒｓｌ／ｆ　　
＜　　０．３４なる４条件を満足する。

上記条件（Ｉ）〜（ＩＶ）に於いて ｆ：全系の焦点距離 Ｈ，Ｓ：第１．第２群の合成後側主点から絞り迄の距離 ｆＦ：第１．第２群の合成焦点距離 ＳＨ，：絞りから、第３．第４群の合成前側主点比の距
離 ｆＲ：第３．第４群の合成焦点距離 ν、ｌ・１〜６）：物体側から数えて第８番のレンズの
アツベ数 ｎ、（Ｊ−１〜６）：物体側がら数えて第５番目のレン
ズの屈折率 ｒ８：物体側から数えて第８番目のレンズ面の曲率半径 である。

［作　　用］ 第１図に於いて、符号１０は原稿ガラス、符号１２は赤
外線吸収フィルタ、符号１６は撮像素子のカバーガラス
を示す。原稿は原稿載置ガラス上に載置され白色光によ
り照明される。原稿からの光は赤外線吸収フィルタ１２
により赤外線を除去されて、原稿読取用レンズに入射し
、さらに色分解素子１４により色分解されて読取面に合
致した像面上に原稿の色分解像が結像される。

上記条件（Ｉ）〜（ＩＶ）を説明する。

条件（Ｉ）は、歪曲収差を補正するための条件である。

この条件を満足することにより、本発明の原稿読取用レ
ンズはカラー原稿の読取りに良く適合したものとなる。

即ち「色分解素子」が原稿読取用レンズと撮像素子の闇
に配備されるため、カラー原稿読取りに用いるためには
原稿読取用レンズのバックフォーカスを通常のガウス型
レンズに比して大きくする必要がある。通常のガウス型
レンズではｆＦ＃ｆＲとなるが、本発明のレンズではｆ
Ｆ＞ｆＲとなる。ｂ＞ｆｔ＝で絞りに関して対称なレン
ズ配置では大きな（÷）の歪曲収差が発生してしまう。

そこでｆ、＞　ｆＲの場合には、ＨＦＳ＞５）ＩＲとな
るようにレンズを配置して（＋）の歪曲収差の発生を防
ぐ必要がある。条件（Ｉ）を満足する二とによって歪曲
収差を良好に補正できる。

条件（エエ）は色収差補正のための条件である。条件（
工Ｉ）の範囲を外れると色収差が補正不足となり、赤・
緑・青に色分解された各色分解像間で倍率誤差が大きく
なってしまう。

条件（ＩＩＩ）はペッツバール和を適正な値として像面
の倒れを補正するための条件である。条件（ＩＩＩ）の
下限を越えると像面がアンダーに成り過ぎ、上限を越え
るとオーバーに成り過ぎてしまう。

条件（■ｖ）は非点隔差を適度に保つための条件である
。「色分解素子」を使用するとその厚さにより（）の非
点収差が発生するので、原稿読取用レンズには（＋）の
非点収差を残す必要があるが、条件（工■）の下限を越
えるとタンジエンシアル像面がサジタル像面に対し甚だ
アンダーとなり、他の屈折面による補正が困難となる。

上限を越えるとタンジエンシアル像面がサジタル像面に
対してオーバーとなり、やはり補正困難となる。

［実施例］ 以下、具体的な実施例を３例挙げる。

第１図に示すように、原稿を載置する原稿ガラス１０、
赤外線吸収フィルタ１２、色分解素子１４、撮像素子の
カバーガラス１６を考慮するものとし、レンズ面・絞り
面を含めて各面の曲率半径及び面間隔を、図のようにｒ
ｉ　（ｉ・Ｇ、Ｇ’　、　Ｉ、　Ｉ’　、　１〜Ｓ　〜
１０．　Ｂ、　Ｂ’、　ｃ、　ｃ’　）、面間隔を図の
ようにそれぞれｄ、　（ｉ二Ｇ、　Ｇ’　。

Ｉ、　Ｉ’、　１〜５−１０．　Ｂ、　Ｂ’　、　Ｃ，
Ｃ’　）とする。

さらに、レンズを含めて各光学素子の材料の屈折率およ
びアツベ数を１１ｊ、　ｖ　、、（ｊ＝Ｇ、Ｉ、１〜６
．Ｂ、Ｃ）とする。またｆは全系の焦点距離、Ｆ／Ｎｏ
は明るさ、Ｓは倍率、ωは半画角（単位：度）を表す。

さらに条件（Ｉ）〜（工Ｖ）の各パラメータをに１〜に
うで表す。

なお、色分解素子は実際にはレンズ光軸に対して４５度
傾いたダイクロイックな反射面を２面持ち、結像光束を
赤・緑・青に色分解する。従って、撮像素子は各色分解
像を読取るように３個用いられる。しかし第１図に於い
ては、簡単のために色分解素子を光学的長さの等価な厚
さの透明平行平板として描き、撮像素子も１個で代表さ
れていることを付記しておく。

実施例１ ｆ　；１００．　Ｆ／Ｎ。

１　　　　　　　ｒ Ｃｌ０ Ｇ′　　　　工 工　　　　　■ 工゛　　　　美 １　　　７３．１３５ ２　　１７８．１６２ ３　　　３８．７８３ ４　　２１７．１１８ ５　　　２４．５１９ ３　　　ｃｏ（絞り） ６　　−２４．６４８ ７　−１６３．０１ ３、２．　Ｍ＝０．１１０４．ω＝１６．５２ｄ　；　
　　　　　ｊ　　　　ｎ　Ｂ　　　　ν３１０．１２５
　　　　　Ｇ　　　１．５１６３３　６４．１９３４．
５５ ６．０７５　　　　　Ｉ　　　１．５２４’００　６９
．０１．０ ９．１１　　　　１　　１．７１３００　５３．９２、
６３３ １２．９６　　　　２　　１．７２０００　５０．３２
．８３５　　　３　　１．５９２７０　３５．３１８．
２２５ １２．７５８ ２．４３　　　　４　　１．５９２７０　３５．３７．
０８８　　　　５　　１．６９６８０　５５．５８　　
−３３．１２９ ９　−４１１゜２７９ １０　−６２．４７ １３　　　　　　ｃ。

Ｂ′　　　　■ ＯＯ Ｇ′　　　　の 条件式の値 Ｋ　＝１．１１ 実施例２ ｆ＝１００．　Ｆ／Ｎ。

１　　　　　　　ｒ Ｑ　　　　ｃ。

Ｇ′　　■ ■　　　美 ■゛　　美 １　　６０．０８１ ２　１６１．３０９ ３　　４０．４５１ ４　１０８．７０３ 、に２＝１８．１゜ ０、２０３ ７、０８８ ２．０ ６０、７５ ２３．５５５ １、４１８ ２、０６６ １．７１３００ １．５１６３３ １．５１６３３ に、＝１．０７４．　Ｋ４＝０．３３１３、１８．　Ｍ
＝０．１１０４．ω＝１６．０７ｄ、　　　　　　ｊ　
　　　　ｎ。

９．８４３　　　　　Ｇ ９３７．１８７ １．９６８５　　　１ １．０ ９．９４１　　　　１ ２、５５９ １１．６１４　　　　２ ３．５４３　　　　３ １．７１３００ １．５３８００ １．５９２７０ １．５１６３３ １．６７７９０ ５３．９ ６４．１ ６４．１ ６４．１ ６５．０ ５５．５ ５３．９ ３５．３ ５　　２４．５２６　　１７．７１７ Ｓ　　　Ｏ：）（絞り）　　１３．１８９６　　−２４
．１７５　　２．０２８　　　４　　１．６２００４　
３６．３７　−１６７．３１３　　７．６７７　　　５
　　１．７５５００　５２．３８　　−３２．１７７　
　　０．１９７９　−７７７．９６　　　６．８９　　
　　６　　１．７２９１６　５４．７１０−７４．９５
７　　　２．０ Ｂ　　　　工　　　５９．０５５　　’　　Ｂ　　　１
．５１６３３　６４．１Ｂ’　　　　　Ｃ１）　　　　
　２２．９５４Ｃ工　　　　１．３７８　　　　Ｃ１，
５１６３３６４，ＩＣ′ｃｏ２．０Ｏ８ 条件式の値 に＋”１．１１　　、に２＝１８．３．　Ｋ３”１．０
７　、に４”０．３２２実施例３ ｆ＝１００．　Ｆ／Ｎｏ＝３．１１．　Ｍ＝０．１１０
４．　ω：１６．３ｉ　　　　ｒｉ　　　　ｄ、　　　
　Ｊ　　　ｎｊ　　　ｖ。

Ｇ　　　　Ｃｏ　　　１０．０５３　　　Ｇ　　１．５
１６３３　６４．１Ｇ’　　　００　　９５７．２７４ ■　　　の　　　２．０１１　　　Ｉ　　１．５３８０
０　６５．ＯＩ′　　（１）　　　１．０ １　　４７．８２３　　８．０４３　　　１　　１．６
９６８０　５５．５２　　１０７．９３３　　　１．６
０９３　　　３３．０３９　　　８．０４３　　　２　
　１．６９６８０　５６．５４　　１０３．８４８　　
　２．０１１　　　３　　１．６０３４２　３８．０５
　　　２２．０５７　　１７．４９３ＳＣｘ：Ｉ（絞り
’）　　１３．０６９６　　−２４．０３’７　　　２
．０１１　　　４　　１．６０３４２　３８．０７　−
２０５．８９２　　　７．０３７　　　５　　１．７５
５００　５２．３８　　−３１．８７９　　　０．２０
１９　−３０７．５６７　　　４．４２３　　　６　　
１．７１３００　５３．９１０−８２．２７６　　　２
．０ Ｂ　　　　　Ｃｏ６０．３１９　　　　Ｂ　　　１．５
１６３３　６４．１Ｂ′　　　　美　　　２３．４５５ ＣｃＯｌ、４０７　　　　Ｃ１，５１６３３６４，ＩＣ
’　　　　　Ｃｏ　　　　　２．０５１条件式の値 に＋”１．２８　　、に２”１６．５５．に３”１．０
７　、に４”０．３１９実施例１〜３に関する収差図を
それぞれ第２図乃至第４図に示す。各実施例とも色収差
を初めとし各収差が良好に補正されている。

このように、各実施例ともＦ／Ｎｏ＃　３と明るく、半
画角１６度程度、画像周辺部での開口効率が略１００％
でありながら、像面での空間周波数が７１．４ｃ／ｍｍ
の高密度読取りが可能である。

［発明の効果コ 以上、本発明によれば新規な原稿読取用レンズを提供で
きる。このレンズは上記の如き構成となっているから、
色分解素子を用いカラー原稿を色分解して良好な読取り
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原稿読取用レンズのレンズ構成と使用
状態を説明するための区、第２図乃至第４図は各実施例
に関する収差図である。 Ｌｌ、、、第１群の正のメニスカスレンズ、Ｌ２．　Ｌ
３．　、　。 第２群を構成する正・負のメニスカスレンズ、Ｌ４、Ｌ
５．、、第３群を構成する負・正レンズ、Ｌ６．、、第
本　　　多　　　章　　　散巧 ｒ＝ニアつ； こＺ Ｋ Ｏじた 例 θ 収漫医） メソｒ４オアルコマ収き ケグタルコマ収予 −〇 回 （突光 例 力 ９ｘ予図） θ４−０２０　σ２　σ４ 球面収隻 一θ４−θＺ０　　０１　０４ 字＋、訳！ 一θＺ−σｆＯびｒ　　（Ｊｌ 歪曲収茨Ｃ７，） メリＴイオアルコマ秋号 サジタルフッ収！ ｒＰ）４ （矢７）’！ａＦ＋　　、）　　／）　［、！　ＩＤ）
メリフイ不アルコマ収色 アシタルコマ収寝も

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿の縮小像を色分解素子を介して読取面上に結像させ
   るためのレンズであつて、 物体側から像側へ向って順次、第１乃至第４群を配列し
   、第２、第３群間に絞りを有してなり、第１群は凸面を
   物体側に向けた正のメニスカスレンズにより構成され、 第２群は物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズと
   その像側に接合され物体側に凸面を向けた負のメニスカ
   スレンズとにより構成され、第３群は負レンズとその像
   側に接合された正レンズにより構成され、 第４群は正レンズにより構成される４群６枚構成であり
   、 （ I ）０．９＜（Ｈ′＿ＦＳ／ｆ＿Ｆ）／（ＳＨ＿Ｒ
   ／ｆ＿Ｒ）＜１．３（II）１５＜｛（ν＿１＋ν＿２＋
   ν＿５＋ν＿６）／４｝−｛（ν＿３＋ν＿４）／２｝ （III）１．０３＜｛（ｎ＿１＋ｎ＿２＋ｎ＿５＋ｎ＿
   ６）／４｝／｛（ｎ＿３＋ｎ＿４）／２｝＜１．１ （VI）０．３１＜｜ｒ＿８｜／ｆ＜０．３４但し、ｆ：
   全系の焦点距離 Ｈ′＿ＦＳ：第１、第２群の合成後側主点から絞り迄の
   距離 ｆ＿Ｆ：第１、第２群の合成焦点距離 ＳＨ＿Ｒ：絞りから、第３、第４群の合成前側主点迄の
   距離 ｆ＿Ｒ：第３、第４群の合成焦点距離 ν＿ｊ（ｊ＝１〜６）：物体側から数えて第ｊ番のレン
   ズのアッベ数 ｎ＿ｊ（ｊ＝１〜６）：物体側から数えて第ｊ番目のレ
   ンズの屈折率 ｒ＿８：物体側から数えて第８番目のレンズ面の曲率半
   径 なる条件を満足することを特徴とする原稿読取用レンズ
   。