JPH08160297A - 読取用レンズ - Google Patents
読取用レンズInfo
- Publication number
- JPH08160297A JPH08160297A JP30363594A JP30363594A JPH08160297A JP H08160297 A JPH08160297 A JP H08160297A JP 30363594 A JP30363594 A JP 30363594A JP 30363594 A JP30363594 A JP 30363594A JP H08160297 A JPH08160297 A JP H08160297A
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- JP
- Japan
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- lens
- object side
- condition
- positive meniscus
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 歪曲収差や像面湾曲が良好に補正された明る
く画角の広い４枚構成の読取用レンズを提供することを
目的としている。 【構成】 物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズの第１レンズ、両凹レンズの第２レン
ズ、像側に凸面に向けた正メニスカスレンズの第３レン
ズ、及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第
４レンズから成り、 0.55＜｜ｆ2｜／ｆ＜0.70，ｆ2＜０ （１） 0.75＜ｒ4／ｆ＜1.00 （２） 0.26＜ｄ7／ｆ＜0.36 （３） 但し、ｆi：物体側より第ｉ番目のレンズの焦点距離 ｒi：物体側より第ｉ番目のレンズ面の曲率半径 ｄ7：第４レンズの軸上厚 ｆ ：全系の合成焦点距離 の（１），（２），（３）の条件を満足することを特徴
とする読取用レンズである。
く画角の広い４枚構成の読取用レンズを提供することを
目的としている。 【構成】 物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズの第１レンズ、両凹レンズの第２レン
ズ、像側に凸面に向けた正メニスカスレンズの第３レン
ズ、及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第
４レンズから成り、 0.55＜｜ｆ2｜／ｆ＜0.70，ｆ2＜０ （１） 0.75＜ｒ4／ｆ＜1.00 （２） 0.26＜ｄ7／ｆ＜0.36 （３） 但し、ｆi：物体側より第ｉ番目のレンズの焦点距離 ｒi：物体側より第ｉ番目のレンズ面の曲率半径 ｄ7：第４レンズの軸上厚 ｆ ：全系の合成焦点距離 の（１），（２），（３）の条件を満足することを特徴
とする読取用レンズである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は読取用レンズに係り、さ
らに詳しくはファクシミリやスキャナ用の読取用レンズ
に関する。
らに詳しくはファクシミリやスキャナ用の読取用レンズ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファクシミリやスキャナ用として使われ
る読取用レンズは解像力やコントラストが高く、原稿の
歪みが大きいと読みにくいので歪曲収差が小さいことも
要求される。また、受光面上で均一な光量を得るため、
周辺光量も必要である。また装置の小型化のために、物
像間距離が短くなるよう焦点距離を短くして広い画角を
包括する必要がある。さらに、低コスト化のために、構
成レンズ枚数の少ないことが要求される。
る読取用レンズは解像力やコントラストが高く、原稿の
歪みが大きいと読みにくいので歪曲収差が小さいことも
要求される。また、受光面上で均一な光量を得るため、
周辺光量も必要である。また装置の小型化のために、物
像間距離が短くなるよう焦点距離を短くして広い画角を
包括する必要がある。さらに、低コスト化のために、構
成レンズ枚数の少ないことが要求される。
【０００３】このような用途に用いられるレンズとし
て、トリップレットタイプやテッサータイプは３〜４枚
構成で、レンズ枚数は少ないが、利用できるのは半画角
22〜25°程度で、これ以上広角にすると非点収差、像面
湾曲、歪曲収差の発生が大きくなり、補正が難しいこと
が分かった。
て、トリップレットタイプやテッサータイプは３〜４枚
構成で、レンズ枚数は少ないが、利用できるのは半画角
22〜25°程度で、これ以上広角にすると非点収差、像面
湾曲、歪曲収差の発生が大きくなり、補正が難しいこと
が分かった。
【０００４】また、一般にテレフォトタイプと呼ばれる
レンズ後部に負レンズを配置したレンズタイプは広角化
に有利である。特公平2-38925号記載のレンズは４枚構
成だが、半画角は25°程度で、これ以上広角にすると像
面湾曲が大きくなる。再にこのタイプはレンズ後部の負
レンズの作用により開口効率を100％確保することが難
しく、周辺光量が大きく低下してしまうことが分かっ
た。
レンズ後部に負レンズを配置したレンズタイプは広角化
に有利である。特公平2-38925号記載のレンズは４枚構
成だが、半画角は25°程度で、これ以上広角にすると像
面湾曲が大きくなる。再にこのタイプはレンズ後部の負
レンズの作用により開口効率を100％確保することが難
しく、周辺光量が大きく低下してしまうことが分かっ
た。
【０００５】またレトロフォーカスタイプは周辺光量が
十分に確保でき、広角化にも有利なタイプである。特開
平6-82695号や特開昭63-65416号記載のレンズは半画角2
8°〜30°と広角であるが、Ｆ4.5〜Ｆ5.6と若干暗く、
また、レンズ前方に配置される負レンズの作用により、
歪曲収差の補正が難しく−0.4％以上発生してしまうこ
とが分かった。
十分に確保でき、広角化にも有利なタイプである。特開
平6-82695号や特開昭63-65416号記載のレンズは半画角2
8°〜30°と広角であるが、Ｆ4.5〜Ｆ5.6と若干暗く、
また、レンズ前方に配置される負レンズの作用により、
歪曲収差の補正が難しく−0.4％以上発生してしまうこ
とが分かった。
【０００６】さらに正、負、正、正とレンズが配置され
る逆エルノスタータイプは、レトロフォーカスタイプに
くらべ歪曲収差の補正に有利で、広角なレンズも提案さ
れている。特開昭62-92908号や特開昭59-152413号記載
のレンズは半画角32°もあるが、後位置絞りの写真用レ
ンズなので、周辺光量不足や歪曲収差が大きいなどの欠
点がある。また特開平5-40220号、特開平2-310511号お
よび特公昭61-28969号記載のレンズは、半画角25°以下
なので、これ以上広角で使用すると収差補正が不十分で
あることが分かった。
る逆エルノスタータイプは、レトロフォーカスタイプに
くらべ歪曲収差の補正に有利で、広角なレンズも提案さ
れている。特開昭62-92908号や特開昭59-152413号記載
のレンズは半画角32°もあるが、後位置絞りの写真用レ
ンズなので、周辺光量不足や歪曲収差が大きいなどの欠
点がある。また特開平5-40220号、特開平2-310511号お
よび特公昭61-28969号記載のレンズは、半画角25°以下
なので、これ以上広角で使用すると収差補正が不十分で
あることが分かった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
の少なくとも一つを解決すべくなされたもので、歪曲収
差や像面湾曲が良好に補正された明るく、画角の広い４
枚構成の読取用レンズを提供することを目的としてい
る。
の少なくとも一つを解決すべくなされたもので、歪曲収
差や像面湾曲が良好に補正された明るく、画角の広い４
枚構成の読取用レンズを提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的は下記の手段
により達成される。即ち物体側から順に、物体側に凸面
を向けた正メニスカスレンズの第１レンズ、両凹レンズ
の第２レンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
の第３レンズ、および、物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズの第４レンズから成り、 0.55＜｜ｆ2｜／ｆ＜0.70，ｆ2＜０ （１） 0.75＜ｒ4／ｆ＜1.00 （２） 0.26＜ｄ7／ｆ＜0.36 （３） 但し、ｆi：物体側より第ｉ番目のレンズの焦点距離 ｒi：物体側より第ｉ番目のレンズ面の曲率半径 ｄ7：第４レンズの軸上厚 ｆ ：全系の合成焦点距離 の（１），（２），（３）の条件を満足することを特徴
とする読取用レンズである。
により達成される。即ち物体側から順に、物体側に凸面
を向けた正メニスカスレンズの第１レンズ、両凹レンズ
の第２レンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
の第３レンズ、および、物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズの第４レンズから成り、 0.55＜｜ｆ2｜／ｆ＜0.70，ｆ2＜０ （１） 0.75＜ｒ4／ｆ＜1.00 （２） 0.26＜ｄ7／ｆ＜0.36 （３） 但し、ｆi：物体側より第ｉ番目のレンズの焦点距離 ｒi：物体側より第ｉ番目のレンズ面の曲率半径 ｄ7：第４レンズの軸上厚 ｆ ：全系の合成焦点距離 の（１），（２），（３）の条件を満足することを特徴
とする読取用レンズである。
【０００９】
【作用】この発明のレンズ系は、物体側から順に正，
負，正，正の逆エルノスタータイプを取り、負レンズの
第２レンズにより高く持ち上げられた光線を正レンズの
第３，第４レンズにより徐々に収束させることで諸収差
を良好に補正している。また、負のパワーを持つレンズ
は第２レンズ１枚であるので、負レンズに起因する収差
発生をさけるため、比較的弱いパワーに設定することで
広角化を実現している。
負，正，正の逆エルノスタータイプを取り、負レンズの
第２レンズにより高く持ち上げられた光線を正レンズの
第３，第４レンズにより徐々に収束させることで諸収差
を良好に補正している。また、負のパワーを持つレンズ
は第２レンズ１枚であるので、負レンズに起因する収差
発生をさけるため、比較的弱いパワーに設定することで
広角化を実現している。
【００１０】条件（１）は第２レンズのパワーに関する
条件で、下限を越えてパワーが強くなると、コマ収差の
発生が大きくなり、像面湾曲も補正過剰となる。また上
限を越えてパワーが弱くなると像面湾曲が補正不足とな
り十分な性能が得られない。また好ましくは、 0.56＜｜ｆ2｜／ｆ＜0.61 の条件を満足することである。
条件で、下限を越えてパワーが強くなると、コマ収差の
発生が大きくなり、像面湾曲も補正過剰となる。また上
限を越えてパワーが弱くなると像面湾曲が補正不足とな
り十分な性能が得られない。また好ましくは、 0.56＜｜ｆ2｜／ｆ＜0.61 の条件を満足することである。
【００１１】条件（２）は非点収差に関する条件で、下
限を越えるとメリジオナル像面がオーバーになる。条件
を越えるとメリジオナル像面がアンダーになり、負の歪
曲収差も増大する。また好ましくは、 0.79＜ｒ4／ｆ＜0.92 の条件を満足することである。
限を越えるとメリジオナル像面がオーバーになる。条件
を越えるとメリジオナル像面がアンダーになり、負の歪
曲収差も増大する。また好ましくは、 0.79＜ｒ4／ｆ＜0.92 の条件を満足することである。
【００１２】条件（３）は主として第２レンズで発生す
る内向性コマ収差を第４レンズで発生する外向性コマ収
差により打ち消すことを目的とする。これは第４レンズ
を厚くすることで第４レンズの像側面への光線の入射角
を大きくして外向性コマ収差を発生させる。下限を越え
ると、この効果が得られない。また上限を越えると像面
湾曲が補正過剰となる。また好ましくは、 0.29＜ｄ7／ｆ＜0.33 の条件を満足することである。
る内向性コマ収差を第４レンズで発生する外向性コマ収
差により打ち消すことを目的とする。これは第４レンズ
を厚くすることで第４レンズの像側面への光線の入射角
を大きくして外向性コマ収差を発生させる。下限を越え
ると、この効果が得られない。また上限を越えると像面
湾曲が補正過剰となる。また好ましくは、 0.29＜ｄ7／ｆ＜0.33 の条件を満足することである。
【００１３】なお、副次的には更に以下の条件を満足す
ることが望ましい。
ることが望ましい。
【００１４】 0.85＜ｒ8／ｆ＜2.00 （４） 0.18＜ｆ3／ｆ4＜0.35 （５） 0.55＜ｒ1／ｆ＜0.75 （６） 1.75＜ｎ1 ， 1.75＜ｎ3 （７） 但し、ｎi：物体側より第ｉ番目のレンズの660nmに対す
る屈折率ｆi：物体側より第ｉ番目のレンズの焦点距離 ｒi：物体側より第ｉ番目のレンズ面の曲率半径 ｆ ：全系の合成焦点距離 条件（４）は前述の条件（３）と同じ目的を持つ。下限
を越えると必要以上に外向性コマ収差が発生すると共
に、像面湾曲が補正過剰となりがちとなる。また、下限
を越えると打ち消しの効果が得られなくなると共に、負
の歪曲収差が増大しやすくなる。また、好ましくは 0.95＜ｒ8／ｆ＜1.47 の条件を満足することである。
る屈折率ｆi：物体側より第ｉ番目のレンズの焦点距離 ｒi：物体側より第ｉ番目のレンズ面の曲率半径 ｆ ：全系の合成焦点距離 条件（４）は前述の条件（３）と同じ目的を持つ。下限
を越えると必要以上に外向性コマ収差が発生すると共
に、像面湾曲が補正過剰となりがちとなる。また、下限
を越えると打ち消しの効果が得られなくなると共に、負
の歪曲収差が増大しやすくなる。また、好ましくは 0.95＜ｒ8／ｆ＜1.47 の条件を満足することである。
【００１５】条件（５）は、第３，第４レンズにより光
線を無理なく収束させ、諸収差を良好に補正するための
条件である。下限を越えて第３レンズの屈折力の負担が
強くなるとペッツバール和が大となり像面湾曲が補正不
足となりがちとなる。また、上限を越えて、第４レンズ
の屈折力負担が強くなると負の歪曲収差が増大しやすく
なると共に像面湾曲が補正過剰となりがちとなる。また
好ましくは、 0.19＜ｆ3／ｆ4＜0.26 の条件を満足することである。
線を無理なく収束させ、諸収差を良好に補正するための
条件である。下限を越えて第３レンズの屈折力の負担が
強くなるとペッツバール和が大となり像面湾曲が補正不
足となりがちとなる。また、上限を越えて、第４レンズ
の屈折力負担が強くなると負の歪曲収差が増大しやすく
なると共に像面湾曲が補正過剰となりがちとなる。また
好ましくは、 0.19＜ｆ3／ｆ4＜0.26 の条件を満足することである。
【００１６】条件（６）は球面収差に関する条件で下限
を越えて曲率がきつくなるとこの面で発生する高次の負
の球面収差が、負レンズである第２レンズでの光線高が
低くなるため補正しきれなくなりがちとなる。また上限
を越えて、曲率がゆるくなると球面収差が補正過剰とな
りがちとなる。また好ましくは、 0.61＜ｒ1／ｆ＜0.67 の条件を満足することである。
を越えて曲率がきつくなるとこの面で発生する高次の負
の球面収差が、負レンズである第２レンズでの光線高が
低くなるため補正しきれなくなりがちとなる。また上限
を越えて、曲率がゆるくなると球面収差が補正過剰とな
りがちとなる。また好ましくは、 0.61＜ｒ1／ｆ＜0.67 の条件を満足することである。
【００１７】条件（７）はペッツバール和を小さく保つ
ためと軸上コマ収差の発生を抑えるための条件である。
条件をはずれるとペッツバール和が大きくなり、広角化
が難しくなる。
ためと軸上コマ収差の発生を抑えるための条件である。
条件をはずれるとペッツバール和が大きくなり、広角化
が難しくなる。
【００１８】
【実施例】本発明の実施例について説明する。なお実施
例で使用する記号を説明すると、ｒは各屈折面の曲率半
径、ｄは軸上屈折面間隔、ｎは660nmに対するレンズ材
料の屈折率、νdはレンズ材料のアッベ数、ｆは全系の
合成焦点距離、ＦはＦナンバー、Ｍは倍率、ωは半画角
を示す。
例で使用する記号を説明すると、ｒは各屈折面の曲率半
径、ｄは軸上屈折面間隔、ｎは660nmに対するレンズ材
料の屈折率、νdはレンズ材料のアッベ数、ｆは全系の
合成焦点距離、ＦはＦナンバー、Ｍは倍率、ωは半画角
を示す。
【００１９】（実施例１） ｆ＝10 ， Ｆ＝４ ， Ｍ＝−0.22 ， ω＝30° No. ｒ ｄ ｎ νd 1 6.281 1.98 1.79858 46.6 2 21.632 0.66 3 −8.999 0.88 1.73274 27.8 4 8.999 0.33 5 −48.850 1.87 1.76758 49.6 6 −5.584 0.22 7 8.363 3.09 1.76758 49.6 8 9.579 実施例１の断面図を図１に示し、実施例１の収差図を図
２に示す。但し、各収差図共、物体面と第１面との間に
厚さ1.1のカバーガラス及び、第８面と像面との間に厚
さ0.77のカバーガラスを配置した場合のものである。
２に示す。但し、各収差図共、物体面と第１面との間に
厚さ1.1のカバーガラス及び、第８面と像面との間に厚
さ0.77のカバーガラスを配置した場合のものである。
【００２０】（実施例２） ｆ＝10 ， Ｆ＝４ ， Ｍ＝−0.22 ， ω＝30° No. ｒ ｄ ｎ νd 1 6.183 1.53 1.79858 46.6 2 66.316 0.82 3 −8.779 0.55 1.73274 27.8 4 8.044 0.55 5 −21.557 1.64 1.76758 49.6 6 −5.443 0.10 7 10.471 3.19 1.76758 49.6 8 14.590 実施例２の収差図を図３に示す。但し、各収差図共、物
体面と第１面との間に厚さ1.1のカバーガラス及び、第
８面との像面との間に厚さ0.77のカバーガラスを配置し
た場合のものである。
体面と第１面との間に厚さ1.1のカバーガラス及び、第
８面との像面との間に厚さ0.77のカバーガラスを配置し
た場合のものである。
【００２１】（実施例３） ｆ＝10 ， Ｆ＝４ ， Ｍ＝−0.22 ， ω＝30° No. ｒ ｄ ｎ νd 1 6.635 1.48 1.79858 46.6 2 45.549 1.10 3 −8.707 0.77 1.73274 27.8 4 9.141 0.44 5 −31.342 1.86 1.76758 49.6 6 −5.578 0.22 7 9.430 3.07 1.76758 49.6 8 11.890 実施例３の収差図を図４に示す。但し、各収差図共、物
体面と第１面との間に厚さ1.1のカバーガラス及び、第
８面と像面との間に厚さ0.77のカバーガラスを配置した
場合のものである。
体面と第１面との間に厚さ1.1のカバーガラス及び、第
８面と像面との間に厚さ0.77のカバーガラスを配置した
場合のものである。
【００２２】ここで、各実施例の条件に係わる数値を表
１に示す。
１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】この発明の読取用レンズは、４枚の構成
のレンズでありながら、広画角で画面周辺部までバラン
スのとれた収差補正が行われており、実用性の高いレン
ズとなっている。
のレンズでありながら、広画角で画面周辺部までバラン
スのとれた収差補正が行われており、実用性の高いレン
ズとなっている。
【図１】実施例１の断面図である。
【図２】実施例１の球面収差、非点収差、歪曲収差、コ
マ収差である。
マ収差である。
【図３】実施例２の球面収差、非点収差、歪曲収差、コ
マ収差である。
マ収差である。
【図４】実施例３の球面収差、非点収差、歪曲収差、コ
マ収差である。
マ収差である。
１ １面 ２ ２面 ３ ３面 ４ ４面 ５ ５面 ６ ６面 ７ ７面 ８ ８面
Claims (1)
- 【請求項１】 物体側から順に、物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズの第１レンズ、両凹レンズの第２レ
ンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第３レ
ンズ、および、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズの第４レンズから成り、 0.55＜｜ｆ2｜／ｆ＜0.70，ｆ2＜０ （１） 0.75＜ｒ4／ｆ＜1.00 （２） 0.26＜ｄ7／ｆ＜0.36 （３） 但し、ｆi：物体側より第ｉ番目のレンズの焦点距離 ｒi：物体側より第ｉ番目のレンズ面の曲率半径 ｄ7：第４レンズの軸上厚 ｆ ：全系の合成焦点距離 の（１），（２），（３）の条件を満足することを特徴
とする読取用レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30363594A JPH08160297A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 読取用レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30363594A JPH08160297A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 読取用レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08160297A true JPH08160297A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=17923368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30363594A Pending JPH08160297A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 読取用レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08160297A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7961365B2 (en) | 2007-05-10 | 2011-06-14 | Ricoh Company, Ltd. | Image reading apparatus and image forming apparatus |
| US8331042B2 (en) | 2010-07-29 | 2012-12-11 | Fujifilm Corporation | Imaging lens and imaging apparatus |
| CN105445900A (zh) * | 2015-03-09 | 2016-03-30 | 北京天诚盛业科技有限公司 | 成像镜头、虹膜成像模组以及虹膜识别装置 |
| CN108802978A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-11-13 | 成都理想境界科技有限公司 | 一种短焦投影物镜以及光纤扫描投影设备 |
-
1994
- 1994-12-07 JP JP30363594A patent/JPH08160297A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7961365B2 (en) | 2007-05-10 | 2011-06-14 | Ricoh Company, Ltd. | Image reading apparatus and image forming apparatus |
| US8331042B2 (en) | 2010-07-29 | 2012-12-11 | Fujifilm Corporation | Imaging lens and imaging apparatus |
| CN105445900A (zh) * | 2015-03-09 | 2016-03-30 | 北京天诚盛业科技有限公司 | 成像镜头、虹膜成像模组以及虹膜识别装置 |
| CN108802978A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-11-13 | 成都理想境界科技有限公司 | 一种短焦投影物镜以及光纤扫描投影设备 |
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