JPH04204708A - 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］ 本発明は原稿読取用レンズに関する１本発明は、ファク
シミリやイメージスキャナ、デジタル複写機等に利用で
きる。

［従来の技術］ 原稿の縮小像をＣＯＤ等の撮像素子上に結像させて、原
稿の読取を行うことはファクシミリやイメージスキャナ
、デジタル複写機等において行われている。このような
原稿読取りに用いられる原稿読取用レンズには一般に、
特定空間周波数での高いコントラストが要請され、開口
効率が周辺部まで１００％であることも要請される。ま
た読取装置の小型化の要請から物像間が短く広画角であ
ること、さらには読取の高速化の要請から大口径で明る
いことが求められる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の原稿読取用レンズでは原稿面で８ラインペア／■
■の空間周波数を問題としていたが、近来さらに高密度
の原稿読取りが意図され、原稿面で１２ラインペア／ａ
ｍの空間周波数を考慮する必要が生じてきている。

原稿面で８ラインペア／ｗｘｍの空間周波数を問題とす
る従来の原稿読取りでは、一般に原稿を略１／１０程度
の縮率で画素サイズ７μｍの撮像素子上に結像させるが
、原稿面で１２ラインペア／ｌＩＩ＋１の空間周波数を
問題とする場合に画素サイズ９μｍの撮像素子上に結像
させる場合には縮率が１１５程度になり、絶対収差量が
従来の原稿読取りの場合の２倍になるため、従来の原稿
読取用レンズでは開口効率を周辺部まで１００％に保ち
、広画角、大口径で十分なコントラストを得るのは極め
て難しい。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、
原稿面で１２ラインペア／ｍｌｌの空間周波数を問題と
し原稿の１１５程度の縮小像を結像する原稿読取りを前
提とし、明るく、広画角で、周辺部まで１００％以上の
開口効率を持ち、且つ、高コントラストの原稿読取用レ
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請求項１．２のものとも５
群６枚構成である。

請求項１の原稿読取用レンズのレンズ構成は第１図に示
す如くである。

最も物体側に配設される第１群は、正レンズである第２
レンズ２と、この第１レンズの像側に接合された負レン
ズである第２レンズ２とにより構成される。これに続く
第２群をなす第３レンズ３は両凸レンズである。第３群
をなす第４レンズ４は両凹レンズで、第４群をなす第５
レンズ５は両凸レンズ、最も像側に配設される第５群を
なす第６レンズ６は凹面を物体側にむけた負メニスカス
レンズである。

全系の合成焦点距離をｆ、第１群の焦点距離をｆユ、第
１レンズから第６レンズまでのレンズ全長をＬとすると
き、これらは （１−Ｉ）　　　　　　　１．６　　　＜−ｆ、／ｆ　
　＜　　　２．１（１−ＩＩ）　　　　　１．３　　　
＜　　　Ｌ／ｆ　　＜　　　１．７なる条件を特徴する 請求項２の原稿読取用レンズのレンズ構成は第２図に示
す如くである。

最も物体側に配設される第１群は物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズである第１レンズ１＾と、その像側
に設けられ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
である第２レンズ２Ａとにより構成される。第２群をな
す第３レンズ３Ａは両凸レンズである。第３群をなす第
４レンズ４Ａは両凹レンズで、第４群をなす第５レンズ
５Ａは両凸レンズ。

最も像側に配設される第５群をなす第６レンズ６Ａは凹
面を物体側にむけた負メニスカスレンズである。

全系の合成焦点距離をｆ、第１群の焦点距離をｆｌ、第
１レンズから第６レンズまでのレンズ全長をＬとすると
き、これらは （２−Ｉ）　　　　　　　１　。７　　　＜−ｆ、／ｆ
　　＜　　　２．２（２−ＩＩ）　　　　　１．３　　
　＜　　　Ｌ／ｆ＜　　　１　。７なる条件を特徴する 請求項１の原稿読取用１／ンズの第１−群を構成する正
レンズと負レンズとは、凸平レンズと平凹レンズとして
も良いしく請求項３）、両凸レンズと両凹レンズとして
も良い（請求項４）。

［作　　用］ 本発明の原稿読取用１メンズは請求項１，２のものとも
、明るく、周辺部まで開口効率１００％以上で、絶対収
差量を低減させるという目的を達成するするためレトロ
フォーカス型を用いている。この型のレンズは、先行す
る負レンズ（本発明では第１群がこれに当たる）により
１００％以上の開口効率が得られるが、反面、ト記負ｌ
ノンズにより発生する発散性の収差の補正が雛しい。

請求項１，２のレンズ構成において良好な収差補正を行
うには、第１群の屈折力を適当な大きさにする必要があ
り、第１．第２レンズの合成焦点距離である第１群の焦
点距離ｆ１が全系の焦点距離ｆに対し、各請求項のレン
ズ構成に応じて上記条件（１−Ｉ　）または（２−Ｉ）
を満足する必要がある。

請求項１，２のレンズはそれぞれ、条件（１−Ｉ　）。

（２−Ｉ　）の上限を超えるとコマフレアが悪化し、高
コントラストが得られなくなる。またこれら条件の下限
を超えると、第１群と第２群との間に必要な空気間隔（
第２．第３レンズ間の空気間隔）が増大しレンズ全長が
長大になるためレンズコストが高くなったり、読取装置
が大型化したりする不具合を生ずる。

また、請求項］、２のレンズとも像面湾曲や軸外性能を
良好に保つために、共通の条件（１−ＩＩ）（２−ＩＩ
）の充足が必要である。

条件（１−ＩＩ）　（２−ＩＩ）の１−限を超えると全
系のペッツバール和が補正過剰となり、像面が正側へ倒
れて球欠的平面の像面湾曲が大きくなる。逆に、下限を
超えると全系のペッツバール和は補正不足となり像面が
負側へ倒れるとともに非点隔差が増大する。また、この
条件の範囲外では軸外収差が悪化する。

［実施例］ 以下、具体的な実施例を挙げる。

各実施例とも、第１．第２図に示すように、物体側から
数えて第ｊ番目の面（符号７，７Ａにより第１．第２図
中に示す撮像素子ＣＣＤのカバーガラスの面を含む）の
曲率半径をｉをサフィックスとしてＲｉ（ｉ＝１〜１２
）、第１番目の面と第ｉ＋１番目の面の光軸上の面間隔
をＤｉ　（ｉ＝１〜ＩＩ）、物体側から数えて第ｊ番目
のレンズもしくはカバーガラスの材質の屈折率およびア
ツベ数をｊをサフィックスとして、それぞれＮｊｔ　ヤ
ｊ（ｊ＝１〜６）で表す。

また、ｆは全系の合成焦点距離、ｆよは第１群の焦点距
離、■、は第］−レンズから第６レンズまでのレンズ全
長、Ｆ／Ｎｏは明るさ１ｍは倍率、ωは半画角（単位二
度）、Ｙは物体高を表す。

実施例１ ｆ＝７６、ｏＯｍｍ、Ｆ／Ｎｏ＝４．０．Ｙ＝１５２．
４ｍｍ。

璽＝０゜２１２６．ω＝１９．４ ｉ　　　　Ｒｉ　　　　　Ｄｉ　　　ｊ　　　　Ｎｊ　
　　　ｖｊｌ　　　５２．０３７　　１２．２９４　１
　　１．４９２４６　６９．６５２　　　　ω　　　１
２．６５４　２　　１．４９７９８　６５．５５３　　
　２４．７２３　　３０．６２５４　　３８．８９５　
　１７．８０１　３　　１．７９５７８　４７．８９５
　　−５２．４５４　　　０．９４８６　　−４６．８
８６　　５．８３４　４　　１．７４３８２　２７．２
８７　　　６０．３９３　　　３．１１１８　　３２２
．１５３　　１６．１５４　５　　１．８１５０９　４
６．６７９　　−４８．２６３　　１０．５７８１０−
２１．９４１　　４゜１４３　６　　１．６１９９２　
４６．２８１１　−３４，０７５　　５８．８４４１２
　　　ｏｏ　　　　　Ｏ，７００７１，５１６３３６４
，１５１３ｏ。

条件式の値 −ｆ、／ｆ＝１．７５５．Ｌ／ｆ＝１．５０２実施例２ ｆニア５．９９６ｍｍ、Ｆ／Ｎｏ：４．０．Ｙ＝１５２
．４ｍｍ。

ド０，２１２６．ω＝１９．４ ｉ　　　　Ｒｉ　　　　　　Ｄｉ　　　ｊ　　　　Ｎｊ
　　　　ｖｊｌ　　　５２．０３　　１２．３２］　　
１　　１．４９５１１　６９．２９２　　　　（−）　
　　　１２．５２４　２　　１．４９ｇ４１　６５．８
３３　　　２４．７５６　　３０．７２５４　　３８．
９４７　　１７．８８２　３　　１．７９６７４　４８
．１７５　　−５２．６３２　　　０．９３８６　　−
４７．２３　　　５．８０７　４　　１．７４１８６　
２７．３７７　　　５９．６８５　　　３．１７４８　
　３０ｇ、６９１　　１６，２４７　５　　１．８１４
１３　４６．７５９　　−４８．４７４　　１０．３８
２１０　−２２．０　　　４．３１５　６　　１．６０
９８６　４６．９３１１　−３４．５２２　　５８．７
０８１２　　　（００，７００７１，５１６３３６４，
１５１３ψ 条件式の値 −ｆ□／ｆ＝１．７６９．Ｌ／ｆ＝１．５０４実施例３ ｆ＝７６．０ｍｍ、Ｆ／Ｎｏ＝４．０．Ｙ＝１５２．４
ｍｍ。

＋ｍ＝０．２１２６．ω＝１９．４ ｉ　　　Ｒｉ　　　　　Ｄｉ　　　ｊ　　　Ｎｊ　　　
ｖｊｌ　　　　４４．７９１　　１３．３４２　　１　
　１．５００５５　６８．１７２　−１０７．５７１　
　　７．８１　　２　　１．５０２９５　６５．７２３
　　　２３．１８６　　２８．２２６４　　　３８．６
４３　　１８．６６３　３　　１．７９３８３　４７．
４１５　　−５０．０７８　　　０．９０５６　　−４
５．８０５　　　３．４２１　４　　１．７５７２４　
　２６．７３７　　　５ｇ、８５７　　　３．６８２８
　　５５８．３３４　　１３．７５５　５　　１．８１
６００　４６．６０９　　−４５．７４６　　１１．８
４１１０　−２１．５２　　　　４．９４８　６　　１
，５８９８２　５５．８５１１　−３２．７３８　　５
７．５１９１２　　　　（Ｘ）　　　　　　０，７００
　７　　１．５１６３３　６４．１５条件式の値 −ｆ□／ｆ＝１．８４７．Ｌ／ｆ＝１．４０３実施例４ ｆ＝７６．０ｍｍ、Ｆ／Ｎｏ＝４．０．Ｖ＝１５２．４
ｍｍ。

−＝ｏ、２１２６．ω＝１９．４ ｉ　　　Ｒｉ　　　　　Ｄｉ　　　ｊ　　　Ｎｊ　　　
ｖ、ｉｌ　　　４６．１５　　１３．６２９　１　　！
、５０２５７　６８．２９２　−１１４．７１８　　　
８．８４５　２　　１．５０２９３　６５．７７３　　
　２３．５７２　　２９．３７１４　　　３ｇ、６５１
　　１８．７ｇ１　３　　１．７９５１６　４７．４０
５　　−５０．２８２　　　０．８９８６　　−４５．
７６４　　　３．５３３　４　　１．７５４７８　２６
．８３７　　　５７．３１３　　　３．６９１８　　４
２４．４４２　　１４．２７３　５　　１．８１６００
　４６．６０９　　−４６．４３７　　１１．２１４１
０　−２１．７４２　　　４．７８７　６　　１．５６
８７６　５６．５１１１　−３３．６２５　　５７．６
４７１２　　　　Ｃ−）　　　　　　０．７００　７　
　１．５１６３３　６４．１５１３ｏ。

条件式の値 −ｆ１／ｆ＝１．８８７．Ｌ／ｆ＝１．４３４以上、実
施例１〜４は請求項１の原稿読取用レンズの実施例であ
り、実施例１，２はまた請求項３のレンズの実施例、実
施例３，４は請求項４の実施例となっている。

第３図ないし第６図に実施例１ないし４に関する収差図
をそれぞれ示す１球面収差の図における破線は正弦条件
を示し、非点収差の図における実線はラジアル、破線は
タンジエンシアルを示す。

また■■■は、それぞれｅ線、ｄ線２ｇ線に関するもの
であることを示す、各実施例とも実施例は良好に補正さ
れ性能良好である。

実施例５ Ｃ７５，９９９ｍｍ、Ｆ／Ｎｏ＝＝４．０．Ｃ１５，２
，４ｍｍ。

璽＝０．２１２６．ω＝１９．４ ｉ　　　Ｒｉ　　　　　Ｄｉ　　　ｊ　　　Ｎｊ　　　
Ｖｊｌ　　　４９．９６８　１５．３１７　１　１．５
２５４２　６４．５５２　１６９．１４１　　０．３８
８ ３　２１８．４４１　　７．８８７　２　１．４９ｇ３
１　６５．０３４　　２５．３２７　３１．９５４ ５　　３８．４１１　１６．２１７　３　１．７８８０
０　４７．３８６　−５５．７４８　　０．９８９ ７　−４８．２２３　　６．２０５　４　１．７６１８
２　２６．５５８　　６２．３５７　　３．１３８ ９　２５５．５　　１５．８３３　５　　＋、８１５５
４　４４．３６１０　−４９．６３１　１２．０７２ １１　−２１．８２３　　４．２５９　６　１．６４８
５０　５３．０３１２　−３３．４６３　　５５．９９
４１３　　　ω　　　　　０．７００　７　　１．５１
６３３　６４．１５１４　　　ω 条件式の値 −ｆ、／ｆ＝１．９４７．Ｌ／ｆ＝１．５０３実施例６ ｆ＝７６．０３３ｍｍ、Ｆ／Ｎｏ＝４．０．Ｙ：１５２
．４ｍｍ。

１二０．２１２６．ω＝１９．４ ｊ　　　Ｒｉ　　　　　Ｄｉ　　　ｊ　　　Ｎｊ　　　
ｖｊ１５２゜５０５　１２．５３８　１　１．５２９５
２　６５．２９２　２４０．０９６　　０．２６５ ３　２９６．０１　　１２．４３３　２　１．４９６６
７　６４．６４４　　２４．８２６　３０．５８７ ５　　３Ｂ、６４　　１７．４９７　３　１．７９０４
５　４８．７２６　−５７．０９４　　１．０５８ ７　−５０．４５７　　５．９４　４　１．７５９７５
　２６．６３８　　５９．６６９　　２．９８４ ９２５４ゆ３５８　１５．４５３　５　１．８２０９３
　４５．５０１０　−４９．２３８　１１．４５３ １］、　　−２１，７０２４，４５１６１，６４６７９
５３，２６１２−３２，２６８５７，０９９ １３ｏｏ　　　　　　Ｏ，７００７１，５１６３３６４
，１５１４ω 条件式の値 −ｆ工／ｆ＝１．８４９．Ｌ／ｆ＝１．５０９実施例７ ｆニア５．９９９ｍｍ、Ｆ／Ｎｏ”４．Ｏ，Ｙ＝１５２
．４ｍｍ。

鵬＝０．２１２６．ω＝１９．４ ｉ　　　Ｒｉ　　　　　Ｄｉ　　　ｊ　　　Ｎｊ　　　
ｖｊｌ　　　５３．３２２　１４．１２６　１　１．５
２１０３　６６．１８２　２３３．９７７　　０．１９
８ ３　２６７．６４８　１４゜１４２　２　１．４９７０
７　６４．４３４　　２４．８３１　３１．４２４ ５　　３８．６８７　１７．４５　３　１．７９１８４
　４８．５１６　−５６．０１７　　１．０２３ ７　−４９．５１６　　６．１２７　４　１．７５７８
８　２６．７１８　　５８．６２１　　２．９８１ ９　２２９．８８１　１５．４　　５　１．８２３１５
　４５．０３１０　−４９．３９４　１１．１３６ １１　−２１．７０８　　４．７４４　６　１．６３７
５１　５０．２９１２　−３２．３４３　　５６．３４
９１３　　　ω　　　　　　０．７００　７　　１．５
１６３３　６４．１５１４　　　　ω 条件式の値 −ｆ１／ｆ＝１．８９２．Ｌ／ｆ＝１．５６３以上、実
施例５〜７は請求項２の原稿読取用レンズの実施例であ
る。第７図ないし第９図に実施例５ないし７に関する収
差図を第３図に倣ってそれぞれ示す、各実施例とも実施
例は良好に補正され性能良好である。

［発明の効果］ 以上５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、
原稿上で１２ラインベア／ｍｍという高い空間周波数を
問題とし、１１５程度の縮率の結像という読取条件で有
効に高密度の読取が可能となり、しかも読取装置の小型
化、読取の高速化が可能である。

なお本発明と同様にレトロフォーカス型を用いた原稿読
取用レンズとしては、特開昭６４−１１２１６号公報記
載のものが知られているけれども、この原稿読取用レン
ズは縮率１／１０程度で原稿の縮小像を結像させるもの
であり、本発明で問題としているように１１５程度の縮
率で高密度の原稿読取りに使用しても、第１群屈折力と
レンズ全長が適正とならないため像面湾曲、コマフレア
ともに大きく高コントラストを実現できない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の原稿読取用レンズのレン
ズ構成を示す図、第３図ないし第９図は各実施例に関す
る収差図である。 １、ＩＡ、、、第１レンズ、２．２Ａ、、、第２レンズ
、３，３Ａ。。。 第３レンズ、４，４Ａ、、、第４レンズ、　５，５Ａ、
、、第５レンズ、６．６Ａ、、、第６レンズ、７，７Ａ
、、、撮像素子（ＣＣＤ）のカバーガラス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物体側から像側へ向かって順次、第１ないし第５群
   を配列してなり、 第１群は正レンズである第１レンズと、その像側に接合
   された負レンズである第２レンズとにより構成され、 第２群は両凸レンズである第３レンズ、 第３群は両凹レンズである第４レンズ、 第４群は両凸レンズである第５レンズ、 第５群は物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズであ
   る第６レンズである５群６枚構成であって、 全系の合成焦点距離をｆ、第１群の焦点距離をｆ＿１、
   第１レンズから第６レンズまでのレンズ全長をＬとする
   とき、これらが （１− I ）１．６＜−ｆ＿１／ｆ＜２．１ （１−II）１．３＜Ｌ／ｆ＜１．７ 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
   。 ２、物体側から像側へ向かって順次、第１ないし第５群
   を配列してなり、 第１群は物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであ
   る第１レンズと、その像側に設けられ物体側に凸面を向
   けた負メニスカスレンズである第２レンズとにより構成
   され、 第２群は両凸レンズである第３レンズ、 第３群は両凹レンズである第４レンズ、 第４群は両凸レンズである第５レンズ、 第５群は物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズであ
   る第６レンズである５群６枚構成であって、 全系の合成焦点距離をｆ、第１群の焦点距離をｆ＿１、
   第１レンズから第６レンズまでのレンズ全長をＬとする
   とき、これらが （２− I ）１．７＜−ｆ＿１／ｆ＜２．２ （２−II）１．３＜Ｌ／ｆ＜１．７ 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
   。 ３、請求項１において、 第１群の正レンズ、負レンズがそれぞれ、凸平レンズ、
   平凹レンズであることを特徴とする原稿読取用レンズ。 ４、請求項１において、 第１群の正レンズ、負レンズがそれぞれ、両凸レンズ、
   両凹レンズであることを特徴とする原稿読取用レンズ。