JPH085910A

JPH085910A - 結像レンズ系

Info

Publication number: JPH085910A
Application number: JP17124094A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hirano; 博幸平野; Takayuki Ito; 孝之伊藤; Takayuki Iizuka; 隆之飯塚
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1994-07-22
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】正の前群レンズと、絞と、後群レンズとから
構成されるレンズ系において、構成枚数が少なく、特に
Ｆナンバー４〜５．６、半画角約２３°〜２７°程度で
ファクシミリ等の読取用に適した収差の良好なレンズ系
を得る。【構成】前群レンズは光学ガラスからなり、後群レン
ズは、絞に凹面を向けたメニスカス形状をなし両面とも
非球面の１枚のプラスチックレンズからなり、かつ、次
の条件式（１）〜（５ａ）を満足する結像レンズ系。
（１）ｆ₀ ・｜１／ｆ_R-1 ＋１／ｆ_R-2 ｜＜０．３、
（２）−４＜ｆ₀ ／ｒ_R-1 ＜−０．７、（３）△Ｘ_R-1
／ｆ₀ ＜０、（４）△Ｘ_R-2 ／ｆ₀ ＜０、（５ａ）０．
１＜ｄ_R ／ｆ₀、但し、ｆ_R-1 およびｆ_R-2 ：レンズの第１面および、第２面の
焦点距離、ｆ₀ ：全系の焦点距離、ｒ_R-1 ：レンズの第
１面の曲率半径、△Ｘ_R-1 および△Ｘ_R-2 ：レンズの有
効半径における第１面および、第２面の非球面量、ｄ
_R ：レンズ厚。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、構成枚数が少なく、かつプラス
チックレンズを使った低コストの結像レンズ系、特にフ
ァクシミリ等の読取用に適した収差補正良好なレンズ系
に関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】ファクシミリ等の読取レン
ズ系は従来、３枚以上のガラスレンズで構成されること
が一般的であるが、コストが高い。構成枚数が少なく、
一部にプラスチックレンズを使っている例として、特開
平１−２１９８１３号、特開平２−７３２１０号がある
が、前者は、Ｆナンバーが８と大きく、また、収差量も
大きいので、読取レンズとしては、適当でない。また、
後者は、プラスチックレンズの温度変化による焦点位置
の変化を小さくする手法に関する発明であって、収差補
正に関することは、何ら記載されていない。

【０００３】

【発明の目的】本発明は、構成枚数が少なく、かつ一部
にプラスチックレンズを使った低コストの結像レンズ系
を目的とし、特にＦナンバー４〜５．６、半画角約２３
°〜２７°程度でファクシミリ等の読取用に適した収差
の良好なレンズ系を得ることを目的とする。

【０００４】また本発明は、プラスチックレンズは温度
や湿度に対する線膨張係数や屈折率の変化が光学ガラス
レンズと比べて大きいという特性を踏まえ、パワー配置
を工夫して、プラスチックレンズの焦点移動に対する影
響を小さくすることを目的とする。

【０００５】さらに本発明は、基準波長に対する波長分
布が、±１０ｎｍ程度のほぼ単色光に近いＬＥＤ、±１
００ｎｍ程度である白色光、さらには、±３０ｎｍ程度
の単色光と白色光の中間的な波長範囲を有するＬＥＤに
も適した結像レンズ系を得ることを目的とする。

【０００６】

【発明の概要】本発明の結像レンズ系は、物体側より順
に、正の前群レンズと、絞と、後群レンズとから構成さ
れるレンズ系において、前群レンズを光学ガラスから構
成するとともに、後群レンズを、絞に凹面を向けたメニ
スカス形状をなし両面とも非球面の１枚のプラスチック
レンズから構成し、かつ次の条件式（１）〜（５ａ）を
満足するようにしたことを特徴としている。（１）ｆ₀ ・｜１／ｆ_R-1 ＋１／ｆ_R-2 ｜＜０．３（２）−４＜ｆ₀ ／ｒ_R-1 ＜−０．７（３）△Ｘ_R-1 ／ｆ₀ ＜０（４）△Ｘ_R-2 ／ｆ₀ ＜０（５ａ）０．１＜ｄ_R ／ｆ₀ 但し、ｆ_R-1 （＝ｒ_R-1 ／ｎ−１）：プラスチックレンズの第
１面の焦点距離、ｆ_R-2 （＝ｒ_R-2 ／１−ｎ）：プラスチックレンズの第
２面の焦点距離、ｆ₀ ：全系の焦点距離ｎ：プラスチックレンズの基準波長の屈折率、ｒ_R-1 ：プラスチックレンズの第１面の曲率半径、ｒ_R-2 ：プラスチックレンズの第２面の曲率半径、 △Ｘ_R-1 ：プラスチックレンズの有効半径における第１
面の非球面量、 △Ｘ_R-2 ：プラスチックレンズの有効半径における第２
面の非球面量、ｄ_R ：プラスチックレンズのレンズ厚、である。

【０００７】本発明の結像レンズ系においては、プラス
チックレンズの非球面がさらに次の条件式（６）及び
（７）を満足することが好ましい。（６）−２０＜△I_R-1＜−３（７）０．２＜△III_R-2＜１．５但し、 △I_R-1：プラスチックレンズの第１面の非球面収差係数
の非球面項の収差係数、 △III_R-2：プラスチックレンズの第２面の非点収差係数
の非球面項の収差係数、である。

【０００８】本発明の結像レンズ系の正の前群レンズ
は、照明光がＬＥＤのようなほぼ単色光の場合には、１
枚の正メニスカスレンズから構成し、次の条件式（８）
を満足させることが好ましい。（８）１．７＜Ｎ_p 但し、Ｎ_p ：正メニスカスレンズの基準波長の屈折率、である。

【０００９】本発明の結像レンズ系はさらに、次の条件
式（９）を満足することが好ましい。（９）３５＜ν_P 但し、 ν_P ：正メニスカスレンズのｄ線のアッベ数、である。

【００１０】本発明の結像レンズ系の正の前群レンズ
は、照明光が白色光のような場合には、正レンズと負レ
ンズからなる色消しレンズ系から構成することができ
る。この色消レンズ系は、次の条件式（１０）〜（１
２）を満足することが好ましい。（１０）１．７＜Ｎ_p （１１）１．７＜Ｎ_N （１２）１０＜ν_P −ν_N 但し、Ｎ_p ：正レンズのｄ線の屈折率、Ｎ_N ：負レンズのｄ線の屈折率、 ν_P ：正レンズのｄ線のアッベ数、 ν_N ：負レンズのｄ線にアッベ数、である。さらに、この光学ガラスからなる前群レンズは
すべて球面レンズから構成すれば、コストが安い。

【００１１】本発明の結像レンズ系は、別の態様による
と、物体側より順に、正の前群レンズと、絞と、後群レ
ンズから構成され、前群レンズは、光学ガラスの１枚の
正レンズからなり、後群レンズは、絞に凹面を向けた１
枚のメニスカスレンズからなり、かつ、次の条件式を満
足することを特徴とする。（１）ｆ₀ ・｜１／ｆ_R-1 ＋１／ｆ_R-2 ｜＜０．３（２）−４＜ｆ₀ ／ｒ_R-1 ＜−０．７（５ａ）０．１＜ｄ_R ／ｆ₀ （１３）４５＜ν_p （１４）ν_R ＜３５但し、 ν_R ：後群レンズのｄ線のアッベ数、である。この結像レンズ系は、特に照明光が単色光と白
色光の中間的な波長範囲のＬＳＤであるときに適してい
る。

【００１２】この結像光学系は、さらに、後群レンズ
が、両面とも非球面のプラスチックレンズからなり、か
つ、次の条件式を満足すると良い。（３）△Ｘ_R-1 ／ｆ₀ ＜０（４）△Ｘ_R-2 ／ｆ₀ ＜０

【００１３】また、正の前群レンズは、物体側に凹面を
向けた１枚の正メニスカスレンズからなり、かつ、次の
条件式を満足することが好ましい。さらにすべて球面の
光学ガラスからなることが望ましい。（８）１．７／Ｎ_p

【００１４】この結像レンズは、さらに、次の条件式
（５ｂ）を満足することが好ましい。（５ｂ）０．１＜ｄ_R ／ｆ₀ ＜０．３９

【００１５】

【発明の実施例】本発明は、前群レンズと後群レンズの
中間に絞を設けた結像レンズ系において、低コストを達
成するために、パワーの大きい前群レンズは光学ガラス
のみで構成し、パワーの小さい後群レンズはプラスチッ
クレンズで非球面レンズとしたものであって、さらに後
群レンズを、絞に対して凹面を向けたメニスカスレンズ
にして、少ない構成枚数で非点収差や歪曲収差を補正す
ることを容易にしている。

【００１６】条件式（１）は、後群プラスチックレンズ
のパワーに関するものである。プラスチックレンズは光
学ガラスと比べて温度変化、湿度変化に対する線膨張係
数や屈折率の変化が大きいので、一般的には、パワ−を
小さくしなければならない。条件式（１）の上限を越え
ると、プラスチックレンズの面パワーの和が大きくな
り、温度、湿度の変化に対する焦点移動が大きくなり、
焦点位置を調整した後固定する読取りレンズ系には適さ
ない。なお、レンズのパワーと面パワーの和は、レンズ
厚ｄが小さい範囲ではほぼ同じ値であるが、これが大き
くなると異なる値となる。条件式（５ａ）を満足するよ
うにレンズ厚を大きくするとき（厚肉レンズ）には、レ
ンズのパワーより、レンズの第１面と第２面のパワーの
和の方が、温度変化に対する焦点移動との関係が大き
い。

【００１７】条件式（２）は、後群プラスチックレンズ
の第１面の曲率半径に関するもので、下限を越えると曲
率半径が小さくなり過ぎて、非点収差、歪曲収差が補正
過剰となり、また、面形状、レンズ厚、偏心の製作誤差
に対する性能劣化が大きくなり、低コストが達成できな
い。上限を越えると前記収差の補正が不足する。

【００１８】条件式（３）は、後群プラスチックレンズ
の第１面側の非球面に関するもので、凹面の非球面量を
負にする、つまり、負の面パワーが、周縁になるに従っ
て中心部より大となるような非球面とすることによっ
て、正の前群レンズで発生した球面収差、コマ収差を補
正することができる。

【００１９】条件式（４）は、同第２面側の非球面に関
するもので、凸面の非球面量を負にする、つまり、正の
面パワーが、周縁になるに従って中心部より大となるよ
うな非球面とすることによって、プラスチックレンズの
第１面で発生した非点収差、歪曲収差を補正することが
できる。

【００２０】条件式（５ａ）、（５ｂ）は、プラスチッ
クレンズのレンズ厚に関する。条件式（３）、（４）の
ように第１面と第２面の非球面の役割を分けるために
は、この条件式（５ａ）の下限以上のレンズ厚が必要で
ある。また条件式（５ｂ）の上限を越えると、収差補正
には有利であるが、レンズ厚が大きくなり過ぎて、プラ
スチックレンズの製造が難しく、また、湿度の影響が大
きくなり、読取りレンズとして不適当である。

【００２１】条件式（６）、（７）は、非球面量の条件
式（３）、（４）を補足するためのもので、条件式
（６）の上限を越えると、球面収差、コマ収差の補正が
不足し、下限を越えると非球面収差が大となり、高次の
収差が発生する。条件式（７）の下限を越えると、非点
収差、歪曲収差の補正が不足し、上限を越えると、非球
面量が増大し、高次の収差が発生し、中間画角から最大
画角の非点収差の変化が大きくなる。

【００２２】なお、次に、非球面係数と収差係数との関
係を示す。１．非球面形状を次式で定義する。 x=cy²/{1+[1-(1+K)c²y²]^1/2}+A4y⁴+A6y⁶+A8y⁸ +A10y¹⁰+
・・・２．この式において、収差係数を求めるため、K=0 に変
換する（K=0 のときは、B_i=A_i)ため、 B4=A4+KC³/8 , B6=A6+(K²+2K)C⁵/16, B8=A8+5(K³+3K³+3K)C⁷/128 B10=A10+7(K⁴+4K³+6K²+4K)C⁹/256 とすると、 x=cy²/{1+[1-c²y²]^1/2}+B4y⁴+B6y⁶+B8y⁸ +B10y¹⁰+・・・となる。３．さらに、f=1.0 に変換するため、 X=x/f, Y=y/f, C=f_c, α4=f³B4, α6=f⁵B6, α8=f⁷B8, α10=f⁹B10 とすると、 X=CY²/{1+[c²y²]^1/2}+α4Y⁴+α6Y⁶+α8Y⁸+α10Y¹⁰+・となる。４．Φ=8(N'-N)α4 で定義し、 I : 球面収差係数、 II: コマ収差係数、 III:非点収差係数、 VI: 球欠像面湾曲係数、 V:歪曲収差係数、とすると、各収差係数の４次の非球面項は、 ΔI=h⁴Φ ΔII=h³kΦ ΔIII=h²k²Φ ΔIV=h²k² Φ ΔV=hk³ Φ （但し、ｈ：近軸軸上光線の通る高さ、ｋ：瞳の中心を
通る近軸軸外光線の高さ）で与えられる。

【００２３】条件式（８）は、前群レンズに関するもの
で、照明光源がＬＥＤのようにほぼ単色のとき、条件式
（８）の下限を越えるとペッツバール和が大きくなり、
像面歪曲の補正が困難となる。

【００２４】さらに、単色性の非常に強い照明光では、
アッベ数の小さい光学ガラスも使用可能であるが、ＬＥ
Ｄは、単色といっても、±１０ｎｍ程度の波長変動や波
長分布範囲は存在するので、条件式（９）の下限以上の
アッベ数の大きい（分散の小さい）光学ガラスを用いる
ことが望ましい。

【００２５】条件式（１０）、（１１）、（１２）は、
照明光が基準波長±１００ｎｍ程度の白色光のときの前
群レンズに関するもので、正レンズと負レンズの条件で
ある。条件式（１０）の下限を越えると、ペッツバール
和が大となり、条件式（１１）の下限を越えると、非点
収差、歪曲収差の補正が困難となる。条件式（１２）の
下限を越えると、色収差の補正ができない。

【００２６】また、基準波長に対する波長分布が±３０
ｎｍ程度の単色光と白色光の中間的な波長範囲を有する
ＬＥＤを照明光として使う場合において、絞を挟んで前
後にそれぞれ１枚（計２枚）の簡単なレンズ構成によっ
て、±３０ｎｍ程度（単色として考えるには、やや大き
い波長範囲）の倍率色収差を補正するためには、
（１）、（２）、（５ａ）、（１３）及び（１４）の条
件が必要である。

【００２７】条件式（１）は、後群が小さなパワーを有
する条件であり、すなわち、前群は正の大きなパワーを
有することになる。従って、前群は倍率色収差の発生を
小さくするために、条件式（１３）を満足するような分
散の小さい（アッベ数の大きい）硝材を使用しなければ
ならない。

【００２８】これに対し、後群レンズは、条件式
（１）、（２）、（５ａ）を満足するような、絞に凹面
を向けたメニスカス形状とし、かつ、条件式（１４）を
満足するような分散の大きい（アッベ数の小さい）硝材
を用いることによって、前群レンズで発生した倍率色収
差を簡単な構成で補正できたものである。

【００２９】条件式（１）及び（２）を満足すると、後
群の第１面は負の面パワーが大きく、逆に第２面は、正
で第１面と同程度に大きい面パワーを有することにな
る。また、後群のレンズ厚は、条件式（５ａ）を満足す
るようにレンズ厚が大きくなっており、第１面と第２面
が離れている。

【００３０】これらの（１）、（２）及び（５ａ）の条
件及び絞り位置の関係から、軸外光線の後群の第１面へ
の入射角（面の法線に対する角度）は、大きくなり、ま
た、第１面の屈折作用と第２面の位置の関係から、後群
の第２面への入射角は小さくなる。従って、入射角の違
いから、後群の第１面は、第２面より、軸外光線に対す
る屈折作用が大きく、しかも、後群の第１面は、前群レ
ンズとは、絞を挟んで前後反対に位置しているので、前
群レンズの第２面で発生する倍率色収差を補正する効果
を有する。後群レンズは、前群レンズとは逆に、条件式
（１４）を満足するような分散の大きい（アッベ数の小
さい）硝材を使用すれば、倍率色収差の補正の効果が大
きい。

【００３１】以上の結像レンズ系は、条件式（１）、
（２）及び（５ａ）を満足することによって、次の条件
式（１５）、（１６）も満足している。（１５）０＜Ｓ_R-1 ／−ｒ_R-1 ＜０．３（１６）０．４＜（Ｓ_R-1 ＋ｄ_R ）／−ｒ_R-2 ＜１．０但し、Ｓ_R-1 ：絞から後群第１面までの距離、Ｓ_R-1 ＋ｄ_R ：絞から後群第２面までの距離、ｒ_R-1 ：後群の第１面の曲率半径、ｒ_R-2 ：後群の第２面の曲率半径、である。

【００３２】この条件式（１５）及び（１６）は、軸外
光線の後群の第１面への入射角（面の法線に対する角
度）は大きく、第２面への入射角は小さくなっているこ
とを直接的に表したものである。

【００３３】なお、低コストを達成するために、パワー
の大きい前群レンズは、光学ガラスのみで構成し、か
つ、球面レンズとすることが望ましい。

【００３４】［実施例１］図１は、本発明の結像レンズ
系で、物体側より順に、正のメニスカス単レンズ、絞、
負のメニスカス形状のプラスチック単レンズとした実施
例１のレンズ構成図である。

【００３５】このレンズ系の具体的数値データを表１に
示し、諸収差をそれぞれ図２に示す。諸収差図中、ＳＡ
は球面収差、ＳＣは正弦条件、５６７等の数値は、それ
ぞれの波長（ｎｍ）における、球面収差によって示され
る色収差と倍率色収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオ
ナルを示している。

【００３６】表および図面中、F_NO はＦナンバー、f は
焦点距離、M は横倍率、Y は像高、f_Bはバックフォーカ
スを表す。Ｒは曲率半径、Ｄはレンズ間隔、Ｎ_(567nm)
は基準波長５６７ｎｍ（照明光源ＬＥＤ）の屈折率、Ｎ
_d はｄ線の屈折率、νはアッベ数を示す。

【００３７】

【表１】F_NO=4 f=24.88 M=-0.112 Y=12.1 f_B=14.11 面 NO R d N_(567nm) N_d ν_d 1 7.500 5.39 1.77424 1.77250 49.6 2 8.250 2.10 - - - 絞 ∞ 1.76 - - - 3 ＊ -8.736 4.00 1.49271 1.49176 57.4 4 ＊ -8.000 - （プラスチックレンズ）＊は非球面 NO.3: K=0.0、 A4=-0.22977×10^-2、A6=0.10043×10^-3、
A8=-0.38115 ×10^-4、A10=0.98130 ×10^-6、A12=0.0 非球面量ΔX=-0.1714 （有効半径h=2.70のとき） NO.4: K=0.0 、A4=-0.45972 ×10^-3、A6=-0.38027 ×10
^-4、A8=0.18910×10^-5、A10=-0.89392×10^-7、A12=0.0 非球面量ΔX=-0.5225 （有効半径h=4.54のとき）但し、非球面は次式で定義される。 x=cy²/{1+[1-(1+K)c²y²]^1/2}+A4y⁴+A6y⁶+A8y⁸ +A10y¹⁰+
A12y¹²

【００３８】［実施例２］図３は、本発明の結像レンズ
系の実施例２のレンズ構成図で、物体側より順に、正の
メニスカス単レンズ、絞、負のメニスカス形状のプラス
チック単レンズからなっている。このレンズ系の具体的
数値データを表２に示し、諸収差を図４に示す。

【００３９】

【表２】F_NO=4 f=24.80 M=-0.112 Y=12.1 f_B=14.68 NO R d N_(567nm) N_d ν_d 1 7.241 4.74 1.77424 1.77250 49.6 2 8.081 1.29 - - - 絞 ∞ 2.34 - - - 3 ＊ -11.300 4.00 1.49271 1.49176 57.4 4 ＊ -9.870 - （プラスチックレンズ）＊は非球面 NO.3: K=0.0 、 A4=-0.19229×10^-2、A6=0.78033×1
0^-5、A8=-0.11225 ×10^-4、A10=-0.35179×10^-6、A12=
0.0 非球面量ΔX=-0.2789 （有効半径h=3.07のとき） NO.4: K=0.0 、A4=-0.53073 ×10^-3、A6 =-0.18526×10
^-4、A8=0.59975×10^-6、A10=-0.39638×10^-7、 A12=0.0 非球面量ΔX=-0.6739 （有効半径h=4.89のとき）

【００４０】［実施例３］図５は、本発明の結像レンズ
系の実施例３のレンズ構成図で、物体側より順に、正の
メニスカス単レンズ、絞、負のメニスカス形状のプラス
チック単レンズからなっている。このレンズ系の具体的
数値データを表３に示し、諸収差を図６に示す。

【００４１】

【表３】F_NO=4 f=24.85 M=-0.112 Y=12.1 f_B=11.94 NO R d N_(567nm) N_d ν_d 1 7.700 5.48 1.77424 1.77250 49.6 2 9.930 2.31 - - - 絞 ∞ 1.69 - - - 3 ＊ -9.566 6.00 1.52736 1.52580 52.1 4 ＊ -10.660 - （プラスチックレンズ）＊は非球面 NO.3 :K=0.0 、 A4=-0.16336×10^-2、A6=0.27433×1
0^-5、A8=-0.88188 ×10^-5、A10=-0.87781×10^-7、A12=
0.0 非球面量ΔX=-0.1073 （有効半径h=2.66のとき） NO.4 :K=0.0 、A4=-0.27818 ×10^-3、A6 =-0.72086×10
^-5、A8=0.11812×10^-6、A10=-0.54586×10^-8、 A12=0.0 非球面量ΔX=-0.4782 （有効半径h=5.47のとき）

【００４２】［実施例４］図７は、本発明の結像レンズ
系の実施例４のレンズ構成図で、物体側より順に、正の
メニスカス単レンズ、絞、負のメニスカス形状のプラス
チック単レンズからなっている。このレンズ系の具体的
数値データを表４に示し、諸収差を図８に示す。

【００４３】

【表４】F_NO=4 f=24.87 M=-0.112 Y=12.1 f_B=12.02 NO R d N_(567nm) N_d ν_d 1 7.640 5.40 1.77424 1.77250 49.6 2 9.800 2.14 - - - 絞 ∞ 1.68 - - - 3 ＊ -10.590 6.00 1.52736 1.52580 52.1 4 ＊ -11.900 - （プラスチックレンズ）＊は非球面 NO.3: K=0.0 、 A4=-0.16314×10^-2、A6=0.15016×1
0^-4、A8=-0.10072 ×10^-4、A10=0.46950 ×10^-7、A12=
0.0 非球面量ΔX=-0.1061 （有効半径h=2.69のとき） NO.4: K=0.0, A4=-0.32588×10^-3、A6 =-0.28234×1
0^-5、A8=-0.51896 ×10^-7、A10=-0.22355×10^-8、 A12=
0.0 非球面量ΔX=-0.4612 （有効半径h=5.47のとき）

【００４４】［実施例５］図９は、本発明の結像レンズ
系の実施例５のレンズ構成図で、物体側より順に、正の
メニスカス単レンズ、絞、負のメニスカス形状のプラス
チック単レンズからなっている。このレンズ系の具体的
数値データを表５に示し、諸収差を図１０に示す。

【００４５】

【表５】F_NO=4 f=25.00 M=-0.112 Y=12.1 f_B=11.75 面 NO R d N_(567nm) N_d ν_d 1 8.081 5.14 1.85055 1.84666 23.8 2 10.248 2.68 - - - 絞 ∞ 1.81 - - - 3 ＊ -10.290 6.00 1.52736 1.52580 52.1 4 ＊ -11.533 - （プラスチックレンズ）＊は非球面 NO.3: K=0.0、A4=-0.14537 ×10^-2、A6=-0.12556 ×1
0^-4、A8=-0.51919 ×10^-5、A10=-0.10652×10^-6、A12=
0.0 非球面量ΔX=-0.1082 （有効半径h=2.75のとき） NO.4: K=0.0 、A4=-0.29892 ×10^-3、A6=-0.38902 ×10
^-5、A8=0.33424×10^-8、A10=-0.27291×10^-8、A12=0.0 非球面量ΔX=-0.4740 （有効半径h=5.55のとき）

【００４６】［実施例６］図１１は、本発明の結像レン
ズ系の実施例６のレンズ構成図で、物体側より順に、全
体として正の正レンズと負レンズの貼合せレンズ、絞、
負のメニスカス形状のプラスチック単レンズからなって
いる。このレンズ系の具体的数値データを表６に示し、
諸収差を図１２に示す。

【００４７】

【表６】F_NO=4 f=24.85 M=-0.112 Y=12.1 f_B=12.06 面 NO R d N_(567nm) N_d ν_d 1 7.710 3.46 1.83945 1.83481 42.7 2 717.040 1.20 1.81675 1.80834 22.6 3 9.523 2.48 - - - 絞 ∞ 1.95 - - - 4 ＊ -9.812 6.00 1.49379 1.49176 57.4 5 ＊ -10.999 - （プラスチックレンズ）＊は非球面 NO.4: K=0.0、A4=-0.16035 ×10^-2、A6=0.12879×10^-4、
A8=-0.93406 ×10^-5、A10=-0.53023×10^-7、 A12=0.0 非球面量ΔX=-0.1334 （有効半径h=2.82のとき） NO.5: K=0.0 、A4=-0.23510 ×10^-3、A6=-0.10969 ×10
^-4、A8=0.26850×10^-6、A10=-0.70363×10^-8、A12=0.0 非球面量ΔX=-0.5122 （有効半径h=5.58のとき）

【００４８】［実施例７］図１３は、本発明の結像レン
ズ系の実施例７のレンズ構成図で、物体側より順に、全
体として正の正レンズと負レンズの貼合せレンズ、絞、
負のメニスカス形状のプラスチック単レンズからなって
いる。このレンズ系の具体的数値データを表７に示し、
諸収差を図１４に示す。

【００４９】

【表７】F_NO=4 f=24.85 M=-0.112 Y=12.1 f_B=12.14 面 NO R d N_(567nm) N_d ν_d 1 7.590 3.63 1.80811 1.80400 46.6 2 -102.101 1.20 1.79191 1.78472 25.7 3 9.469 2.32 - - - 絞 ∞ 1.91 - - - 4 ＊ -9.650 6.00 1.49379 1.49176 57.4 5 ＊ -10.803 - （プラスチックレンズ）＊は非球面 NO.4: K=0.0、A4=-0.16731 ×10^-2、A6=0.19844×10^-4、
A8=-0.11235 ×10^-4、A10=-0.19150×10^-7、 A12=0.0 非球面量ΔX=-0.1340 （有効半径h=2.79のとき） NO.5: K=0.0 、A4=-0.23351 ×10^-3、A6=-0.11809 ×10
^-4、A8=0.30162×10^-6、A10=-0.78834×10^-8、A12=0.0 非球面量ΔX=-0.5176 （有効半径h=5.56のとき）

【００５０】［実施例８］図１５は、本発明の結像レン
ズ系の実施例８のレンズ構成図で、物体側より順に、正
のメニスカス単レンズ、絞、負のメニスカス形状のプラ
スチック単レンズからなっている。このレンズ系の具体
的数値データを表８に示し、諸収差を図１６に示す。

【００５１】

【表８】F_NO=4 f=24.81 M=-0.113 Y=12.1 f_B=15.40 面 NO R d N_(567nm) N_d ν_d 1 7.400 5.40 1.73065 1.72916 54.7 2 8.930 1.55 - - - 絞 ∞ 1.90 - - - 3 ＊ -11.000 4.74 1.58761 1.58547 29.9 4 ＊ -10.900 - （プラスチックレンズ） - ＊は非球面 NO.3: K=0.33000、A4=-0.13900 ×10^-2、A6=-0.61900 ×
10^-4、A8=0.23200×10^-5 、 A10=-0.99300×10^-6、 A12=
0.0 非球面量ΔX=-0.1521 （有効半径h=2.85のとき） NO.4: K=-0.65000、A4=-0.39100 ×10^-3、A6=-0.15700
×10^-4、A8=0.49300×10^-6 、A10=-0.18000×10^-7、A12=
0.0 非球面量ΔX=-0.4526 （有効半径h=5.05のとき）

【００５２】［実施例９］図１７は、本発明の結像レン
ズ系の実施例９のレンズ構成図で、物体側より順に、正
のメニスカス単レンズ、絞、負のメニスカス形状のプラ
スチック単レンズからなっている。このレンズ系の具体
的数値データを表９に示し、諸収差を図１８に示す。

【００５３】

【表９】F_NO=5.6 f=24.81 M=-0.112 Y=14.4 f_B=16.28 面 NO R d N_(567nm) N_d ν_d 1 7.118 4.69 1.73065 1.72916 54.7 2 8.710 2.36 - - - 絞 ∞ 1.59 - - - 3 ＊ -8.750 3.79 1.58761 1.58547 29.9 4 ＊ -9.000 - （プラスチックレンズ）＊は非球面 NO.3: K=0.0、A4=-0.16800 ×10^-2、A6=-0.78000 ×1
0^-4、 A8=0.33500 ×10^-5 、 A10=-0.15200×10^-5、 A12=0.0 非球面量ΔX=-0.0798 （有効半径h=2.42のとき） NO.4: K=-0.65000、A4=-0.53500 ×10^-3、A6=-0.29200
×10^-4 、 A8=0.12200×10^-5 、A10=-0.53500×10^-7、A12=0.0 非球面量ΔX=-0.3195 （有効半径h=4.36のとき）

【００５４】次に、実施例１ないし９の各条件式に対す
る値を表１０に示す。なお、条件式（１）の値について
は、絶対値とする前の値を示す。

【表１０】実施例１２３４５条件式(1) 0.129 0.157 -0.141 -0.136 -0.138 条件式(2) -2.85 -2.19 -2.60 -2.35 -2.43 条件式(3) -0.0069 -0.0112 -0.0043 -0.0043 -0.0043 条件式(4) -0.0210 -0.0272 -0.0192 -0.0185 -0.0190 条件式(5a)(5b) 0.16 0.16 0.24 0.24 0.24 条件式(6) -12.6 -13.9 -7.4 -8.0 -6.5 条件式(7) 0.81 1.07 0.68 0.76 0.72 条件式(8) 1.774 1.774 1.774 1.774 1.85 条件式(9) 49.6 49.6 49.6 49.6 23.8 条件式(10) - - - - - 条件式(11) - - - - - 条件式(12) - - - - - 実施例６７８９条件式(1) -0.135 -0.136 0.012 -0.047 条件式(2) -2.53 -2.58 -2.26 -2.84 条件式(3) -0.0054 -0.0054 -0.0061 -0.0032 条件式(4) -0.0206 -0.0208 -0.0182 -0.0129 条件式(5a)(5b) 0.24 0.24 0.19 0.15 条件式(6) -7.6 -8.0 -9.92 -12.3 条件式(7) 0.57 0.56 0.77 0.74 条件式(8) - - 1.73 1.73 条件式(9) - - - - 条件式(10) 1.839 1.808 - - 条件式(11) 1.817 1.792 - - 条件式(12) 20.1 20.9 - - 条件式(13) - - 54.7 54.7 条件式(14) - - 29.9 29.9 条件式(15) - - 0.173 0.182 条件式(16) - - 0.609 0.598

【００５５】表１０から明かなように、実施例１ないし
実施例９の数値は、条件式（１）ないし（５ａ）（５
ｂ）及び（６）、（７）を満足している。さらに、実施
例１〜４は条件式（８）、（９）も満足し、実施例５は
条件式（８）も満足し、実施例６、７は条件式（１
０）、（１１）、（１２）も満足している。実施例８及
び９は、条件式（１３）ないし（１６）も満足してい
る。本発明の結像レンズ系は、構成枚数が少なく、か
つ、一部にプラスチックレンズを使った構成で、各収差
図中の諸収差も比較的よく補正されている。

【００５６】

【発明の効果】本発明の結像レンズ系によれば、構成枚
数が少なく、かつ、一部にプラスチックレンズを使った
ため低コストなり、特にＦナンバー４〜５．６、半画角
約２３゜〜２７°程度で、ファクシミリの読取用に適し
た収差の良好なレンズ系が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による結像レンズ系の第１の実施例を示
すレンズ構成図である。

【図２】図１のレンズ系の諸収差図である。

【図３】本発明による結像レンズ系の第２の実施例を示
すレンズ構成図である。

【図４】図３のレンズ系の諸収差図である。

【図５】本発明による結像レンズ系の第３の実施例を示
すレンズ構成図である。

【図６】図５のレンズ系の諸収差図である。

【図７】本発明による結像レンズ系の第４の実施例を示
すレンズ構成図である。

【図８】図７のレンズ系の諸収差図である。

【図９】本発明による結像レンズ系の第５の実施例を示
すレンズ構成図である。

【図１０】図９のレンズ系の諸収差図である。

【図１１】本発明による結像レンズ系の第６の実施例を
示すレンズ構成図である。

【図１２】図１１のレンズ系の諸収差図である。

【図１３】本発明による結像レンズ系の第７の実施例を
示すレンズ構成図である。

【図１４】図１３のレンズ系の諸収差図である。

【図１５】本発明による結像レンズ系の第８の実施例を
示すレンズ構成図である。

【図１６】図１５のレンズ系の諸収差図である。

【図１７】本発明による結像レンズ系の第９の実施例を
示すレンズ構成図である。

【図１８】図１７のレンズ系の諸収差図である。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】また、正の前群レンズは、絞に凹面を向け
た１枚の正メニスカスレンズからなり、かつ、次の条件
式を満足することが好ましい。さらにすべて球面の光学
ガラスからなることが望ましい。（８）１．７／Ｎ_ｐ

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】条件式（６）、（７）は、非球面量の条件
式（３）、（４）を補足するためのもので、条件式
（６）の上限を越えると、球面収差、コマ収差の補正が
不足し、下限を越えると、高次の収差が発生する。条件
式（７）の下限を越えると、非点収差、歪曲収差の補正
が不足し、上限を越えると、非球面量が増大し、高次の
収差が発生し、中間画角から最大画角の非点収差の変化
が大きくなる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、正の前群レンズと、絞
と、後群レンズとから構成されるレンズ系において、前群レンズは光学ガラスからなり、後群レンズは、絞に凹面を向けたメニスカス形状をなし
両面とも非球面の１枚のプラスチックレンズからなり、かつ、下記条件式（１）〜（５ａ）を満足することを特
徴とする結像レンズ系。（１）ｆ₀ ・｜１／ｆ_R-1 ＋１／ｆ_R-2 ｜＜０．３（２）−４＜ｆ₀ ／ｒ_R-1 ＜−０．７（３）△Ｘ_R-1 ／ｆ₀ ＜０（４）△Ｘ_R-2 ／ｆ₀ ＜０（５ａ）０．１＜ｄ_R ／ｆ₀ 但し、ｆ_R-1 （＝ｒ_R-1 ／ｎ−１）：プラスチックレンズの第
１面の焦点距離、ｆ_R-2 （＝ｒ_R-2 ／１−ｎ）：プラスチックレンズの第
２面の焦点距離、ｆ₀ ：全系の焦点距離ｎ：プラスチックレンズの基準波長の屈折率、ｒ_R-1 ：プラスチックレンズの第１面の曲率半径、ｒ_R-2 ：プラスチックレンズの第２面の曲率半径、 △Ｘ_R-1 ：プラスチックレンズの有効半径における第１
面の非球面量、 △Ｘ_R-2 ：プラスチックレンズの有効半径における第２
面の非球面量、ｄ_R ：プラスチックレンズのレンズ厚。
【請求項２】請求項１において、プラスチックレンズ
の非球面は下記条件式（６）及び（７）を満足する結像
レンズ系。（６）−２０＜△I_R-1＜−３（７）０．２＜△III_R-2＜１．５但し、 △I_R-1：プラスチックレンズの第１面の球面収差係数の
非球面項の収差係数、 △III_R-2：プラスチックレンズの第２面の非点収差係数
の非球面項の収差係数。
【請求項３】請求項１において、正の前群レンズは、
１枚の正メニスカスレンズからなり、下記条件式（８）
を満足する結像レンズ系。（８）１．７＜Ｎ_p 但し、Ｎ_p ：正メニスカスレンズの基準波長の屈折率。
【請求項４】請求項３において、さらに、下記条件式
（９）を満足する結像レンズ系。（９）３５＜ν_P 但し、 ν_P ：正メニスカスレンズのｄ線のアッベ数。
【請求項５】請求項１において、正の前群レンズは、
正レンズと負レンズからなる色消しレンズ系である結像
レンズ系。
【請求項６】請求項５において、さらに下記条件式
（１０）〜（１２）を満足する結像レンズ系。（１０）１．７＜Ｎ_p （１１）１．７＜Ｎ_N （１２）１０＜ν_P −ν_N 但し、Ｎ_p ：正レンズのｄ線の屈折率、Ｎ_N ：負レンズのｄ線の屈折率、 ν_P ：正レンズのｄ線のアッベ数、 ν_N ：負レンズのｄ線にアッベ数。
【請求項７】請求項３および請求項５において、前群
レンズはすべて球面の光学ガラスからなる結像レンズ
系。
【請求項８】物体側より順に、正の前群レンズと、絞
と、後群レンズから構成されるレンズ系において、前群レンズは、光学ガラスに１枚の正レンズからなり、後群レンズは、絞に凹面を向けた１枚のメニスカスレン
ズからなり、かつ、下記条件式（１）、（２）、（５
ａ）、（１３）及び（１４）を満足することを特徴とす
る結像レンズ系。（１）ｆ₀ ・｜１／ｆ_R-1 ＋１／ｆ_R-2 ｜＜０．３（２）−４＜ｆ₀ ／ｒ_R-1 ＜−０．７（５ａ）０．１＜ｄ_R ／ｆ₀ （１３）４５＜ν_p （１４）ν_R ＜３５但し、 ν_R ：後群レンズのｄ線のアッベ数。
【請求項９】請求項８において、後群レンズは、両面
とも非球面のプラスチックレンズからなり、かつ、下記
の条件式（３）及び（４）を満足する結像レンズ系。（３）△Ｘ_R-1 ／ｆ₀ ＜０（４）△Ｘ_R-2 ／ｆ₀ ＜０
【請求項１０】請求項８において、正の前群レンズ
は、物体側に凹面を向けた１枚の正メニスカスレンズか
らなり、かつ、下記の条件式（８）を満足する結像レン
ズ系。（８）１．７／Ｎ_p
【請求項１１】請求項１０において、正の前群レンズ
は、すべて球面の光学ガラスからなる結像レンズ系。
【請求項１２】請求項１または８において、さらに下
記の条件式（５ｂ）を満足する結像レンズ。（５ｂ）０．１＜ｄ_R ／ｆ₀ ＜０．３９