JPH11237545A - Reading lens - Google Patents
Reading lensInfo
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- JPH11237545A JPH11237545A JP4214098A JP4214098A JPH11237545A JP H11237545 A JPH11237545 A JP H11237545A JP 4214098 A JP4214098 A JP 4214098A JP 4214098 A JP4214098 A JP 4214098A JP H11237545 A JPH11237545 A JP H11237545A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、原稿複写装置，原
稿読み取り装置等に用いる画像読み取り用レンズに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading lens used in an original copying apparatus, an original reading apparatus and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、このような原稿画像読み取り
レンズは、通常は５〜６枚のレンズで構成され、特に大
口径レンズや高解像度が必要なレンズになるほど、構成
枚数が多くなる。具体的には、Ｆ３〜Ｆ４，６００ｄｐ
ｉ程度の大口径，高解像読み取りには、６枚構成のガウ
スタイプレンズが一般的によく用いられている。また、
５枚構成で大口径化した発明も、以前に開示されてい
る。さらに、屈折率分布（ＧＲＩＮ）レンズを使ったも
のとしては、カメラ，ビデオ用で枚数削減や高性能化を
図ったものが以前に開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, such an original image reading lens is usually composed of 5 to 6 lenses. In particular, the number of components increases as a large-diameter lens or a lens requiring high resolution is required. Specifically, F3 to F4,600 dp
A Gauss type lens having six elements is generally used for reading a large-diameter, high-resolution image of about i. Also,
An invention having a large diameter with a five-sheet configuration has also been disclosed before. Further, as a device using a refractive index distribution (GRIN) lens, a device for a camera and a video, which has reduced the number of sheets and improved performance, has been disclosed before.
【０００３】より具体的には、例えば特開平５−１３４
１７２号公報，特開平５−３４１１８１号公報，特開平
５−３４１１８２号公報に、カメラ等に用いるレンズと
して記載されている。また、特開平７−２３９４３９号
公報，特開平７−２８１０９０号公報に、それぞれ２枚
構成，３枚構成の読み取り用レンズとして記載されてい
る。さらに、特開平５−１３４１７３号公報に、ファク
シミリ等に用いるレンズとして記載されている。また、
特開平７−３２５２５４号公報，特開平８−２２０４３
４号公報に、カメラ用ズームレンズとして記載されてい
る。その他、特開平６−５９１９０号公報には、複写機
用レンズ系及び読み取りレンズ系として記載されてい
る。More specifically, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-134
172, JP-A-5-341181 and JP-A-5-341182 disclose a lens used for a camera or the like. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-239439 and 7-281090 disclose reading lenses having a two-element configuration and a three-element configuration, respectively. Further, JP-A-5-134173 describes a lens used for facsimile and the like. Also,
JP-A-7-325254, JP-A-8-22043
In JP-A No. 4 (KOKAI) No. 4, it is described as a camera zoom lens. In addition, JP-A-6-59190 describes a lens system for a copying machine and a reading lens system.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−１３４１７２号公報，特開平５−３４１１８１
号公報，特開平５−３４１１８２号公報に記載されてい
るような構成では、半画角２３．４゜と狭く、開口効率
も低いものである。また、上記特開平７−２３９４３９
号公報に記載されているような構成では、半画角１９゜
と狭く、Ｆ５．６と暗いものであって、しかも色収差の
補正が不十分である。同様にして、上記特開平７−２８
１０９０号公報に記載されているような構成では、同じ
く半画角１９゜と狭く、Ｆ４〜Ｆ５．６と暗いものであ
って、これも色収差の補正が不十分である。However, Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-134172 and 5-341181 mentioned above.
In the configuration described in JP-A-5-341182, the half angle of view is as narrow as 23.4 ° and the aperture efficiency is low. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-239439
In the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, the half angle of view is as narrow as 19 °, the image is dark as F5.6, and the correction of chromatic aberration is insufficient. Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-28
In the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1090, the half angle of view is as narrow as 19 °, and it is as dark as F4 to F5.6, which also has insufficient correction of chromatic aberration.
【０００５】また、上記特開平５−１３４１７３号公報
に記載されているような構成では、半画角２３．１゜と
狭く、各収差の補正が不十分である。また、上記特開平
７−３２５２５４号公報に記載されているような構成で
は、半画角が２８．４゜〜２０．１゜であるが、Ｆ６．
４〜Ｆ９と暗いものである。また、上記特開平６−５９
１９０号公報に記載されているような構成では、半画角
１８．７゜，Ｆ６．５と暗いものである。そして、上記
特開平８−２２０４３４号公報に記載されているような
構成では、半画角３０．８゜〜１７．８゜，Ｆ４．６〜
Ｆ８．５３或いは半画角３６．３゜〜６７．４゜，Ｆ
３．６〜Ｆ６．６８であるが、開口効率が１００％でな
く、歪曲も大きく、読み取り用レンズとしては不十分で
ある。In the configuration described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-134173, the half angle of view is as narrow as 23.1 °, and correction of each aberration is insufficient. In the configuration described in JP-A-7-325254, the half angle of view is 28.4 ° to 20.1 °.
It is as dark as 4-F9. Further, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
In the configuration as described in Japanese Patent Publication No. 190, the half angle of view is 18.7 °, and the image is as dark as F6.5. In the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-220434, the half angle of view is 30.8 ° to 17.8 °, F4.6 to F4.6.
F8.53 or half angle of view 36.3 ° to 67.4 °, F
It is 3.6 to F6.68, but the aperture efficiency is not 100%, the distortion is large, and it is insufficient as a reading lens.
【０００６】本発明は、上記のような問題点に鑑み、従
来にない広角且つ大口径で、しかも収差を良好に補正
し、高解像読み取りが可能な、小型で高性能を有する読
み取りレンズを提供する事を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a compact, high-performance reading lens that has a wide angle and a large aperture, is excellent in correcting aberrations, is capable of high-resolution reading, and is unprecedented. The purpose is to provide.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、拡大側から順に、負のパワー，正のパ
ワー，正のパワーの３つの群より成る、画像読み取り用
の読み取りレンズであって、負のパワーを持つ形状で中
心部から外周部に行くに従い屈折率が低くなるような屈
折率分布を持つレンズを、少なくとも１枚含む構成とす
る。In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a reading lens for reading an image, comprising three groups of a negative power, a positive power, and a positive power in order from an enlargement side. In addition, at least one lens having a negative power and having a refractive index distribution such that the refractive index decreases from the center to the outer periphery is adopted.
【０００８】また、前記屈折率分布を持つレンズは、最
も縮小側に配置される構成とする。そして、この読み取
りレンズは、以下に示す条件式を満足する構成とする。 −２＜Φm／Φs＜−１ ０．２＜Φ3／Φ ＜０．８ ５５＜Ｖ1 ＜１５０ 但し、 Φm ：屈折率分布レンズの媒質のパワー Φs ：屈折率分布レンズの形状のパワー Φ3 ：屈折率分布レンズの形状のパワーと媒質のパワー
を合成したパワー Φ ：レンズ全系のパワー Ｖ1 ：２次の屈折率分布係数から決まる媒質のアッベ数 である。[0008] Further, the lens having the refractive index distribution is arranged on the most reduction side. This reading lens is configured to satisfy the following conditional expression. −2 <Φm / Φs <−1 0.2 <Φ3 / Φ <0.8 55 <V1 <150 where Φm: power of the medium of the refractive index distribution lens Φs: power of the shape of the refractive index distribution lens Φ3: refraction Power obtained by combining the power of the shape of the refractive index distribution lens and the power of the medium. Φ: Power of the entire lens system V1: Abbe number of the medium determined from the secondary refractive index distribution coefficient.
【０００９】さらに、前記屈折率分布を持つレンズは、
以下の条件を満足する構成とする。 ０．６５＜｜r3f／ds ｜＜１．５ 但し、 r3f ：最も縮小側のレンズの拡大側面の曲率半径 ds ：拡大側から見て第３番目のレンズと絞りとの中心
間隔 である。Further, the lens having the above-mentioned refractive index distribution,
The configuration shall satisfy the following conditions. 0.65 <| r3f / ds | <1.5, where r3f is the radius of curvature of the enlarged side surface of the lens on the most reduced side ds: The center distance between the third lens and the stop when viewed from the enlarged side.
【００１０】また、前記最も縮小側に配置される、屈折
率分布を持つレンズは、拡大側に強い凹面を向けたメニ
スカス形状である構成とする。或いは、この屈折率分布
を持つレンズを含む読み取りレンズは、以下に示す条件
式を満足する構成とする。 ０．３＜Σd ／f ＜１．２ 但し、 Σd ：レンズの全厚 f ：レンズの焦点距離 である。[0010] The lens having the refractive index distribution, which is disposed on the most reduction side, has a meniscus shape with a strong concave surface facing the enlargement side. Alternatively, the reading lens including the lens having the refractive index distribution is configured to satisfy the following conditional expression. 0.3 <Σd / f <1.2, where ： d: total thickness of the lens f: focal length of the lens
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明は、拡大側から順に、負のパワー，
正のパワー，正のパワーを持つ３つの群からなる読み取
りレンズであり、拡大側に負のパワーのレンズを配置す
る事で、大口径を保ちながら広角化を達成するものであ
る。また、屈折率分布レンズ、特に後述する実施例に使
用されている光軸から外周方向へ屈折率分布を持つｒａ
ｄｉａｌ−ＧＲＩＮは、非球面効果と色収差補正効果を
持つため、レンズ構成枚数を削減しながら性能向上，仕
様の向上が可能となる。このような屈折率分布レンズを
使用する事で、色収差を含めた各収差を良好に補正して
いる。Embodiments of the present invention will be described below. The present invention provides a negative power,
This is a reading lens composed of three groups having a positive power and a positive power. By arranging a lens having a negative power on the enlargement side, a wide angle can be achieved while maintaining a large aperture. In addition, a refractive index distribution lens, in particular, a lens having a refractive index distribution from an optical axis used in an embodiment described later to an outer peripheral direction.
Since the dial-GRIN has an aspherical surface effect and a chromatic aberration correction effect, it is possible to improve performance and specifications while reducing the number of lens components. By using such a refractive index distribution lens, each aberration including chromatic aberration is corrected well.
【００１２】従来と比較して、より広角化を達成しよう
とすると、像面の湾曲やコマフレア等の補正が重要な課
題となる。一般に、デジタルＰＰＣのイメージスキャナ
等の読み取りレンズは、半画角２０゜程度で使用され
る。これ以上の画角では、上記の収差補正が困難にな
る。これは、特に正レンズの周辺部と中心部を通る光線
の光路の違いによるものが大きい。これを解消するため
には、読み取りレンズを構成する各レンズへの光線入射
角度を小さくする事が有効である。In order to achieve a wider angle as compared with the related art, correction of curvature of an image plane, coma flare, and the like becomes an important issue. Generally, a reading lens such as a digital PPC image scanner is used at a half angle of view of about 20 °. If the angle of view is larger than this, the above-described aberration correction becomes difficult. This is largely due to the difference in the optical path of light rays passing through the peripheral portion and the central portion of the positive lens. In order to solve this problem, it is effective to reduce the incident angle of light rays on each lens constituting the reading lens.
【００１３】ところが、広角化のためには、拡大側から
見て第１番目のレンズへの入射角は大きくなるから、第
２番目のレンズ以降への入射角を小さくする必要があ
る。そこで、第１番目のレンズを負のパワーにする事で
この目的が達成される。本発明では、このような構成を
とる事で、従来、半画角は２２゜〜２３゜が限界だった
ものが、３０゜程度までの広角化を行う事ができた。こ
れにより、レンズの小型化、ひいては装置本体の小型化
が可能となった。However, in order to increase the angle of view, the angle of incidence on the first lens increases when viewed from the enlargement side, so it is necessary to reduce the angle of incidence on the second lens and thereafter. Thus, this objective is achieved by making the first lens negative power. According to the present invention, by adopting such a configuration, the half angle of view was conventionally limited to 22 ° to 23 °, but it was possible to widen the angle of view to about 30 °. As a result, the size of the lens can be reduced, and the size of the apparatus itself can be reduced.
【００１４】また、本発明では第２，第３番目の正レン
ズで主な収差補正を行っている。特に、第３番目のレン
ズに屈折率分布レンズを用い、形状と媒質のパワーを逆
にする事で、像面湾曲と色収差を良好に補正する事がで
きる。屈折率分布レンズを使用しないと、負のパワーを
第１番目のレンズのみに依存するため、収差補正が不十
分になったり、製造しにくい形状になったりする。ま
た、一般にカメラ用レンズは、周辺光線を遮光する事
で、コマフレア等をカットする事が行われる。しかし、
本発明のような読み取りレンズは、開口効率はほぼ１０
０％でなければならない。また、歪曲に対する要求精度
も厳しい。In the present invention, the second and third positive lenses perform main aberration correction. In particular, by using a refractive index distribution lens as the third lens and reversing the shape and the power of the medium, it is possible to satisfactorily correct field curvature and chromatic aberration. If the refractive index distribution lens is not used, the negative power depends only on the first lens, so that the aberration correction becomes insufficient or the shape becomes difficult to manufacture. In general, a camera lens cuts off a coma flare or the like by shielding peripheral rays. But,
A reading lens like the present invention has an aperture efficiency of about 10
Must be 0%. Also, the required accuracy for distortion is severe.
【００１５】そこで、本発明では、以下に示す条件式を
満足する事が望ましい。 −２＜Φm／Φs＜−１ （１） ０．２＜Φ3／Φ ＜０．８ （２） ５５＜Ｖ1 ＜１５０ （３） 但し、 Φm ：屈折率分布レンズの媒質のパワー Φs ：屈折率分布レンズの形状のパワー Φ3 ：屈折率分布レンズの形状のパワーと媒質のパワー
を合成したパワー Φ ：レンズ全系のパワー Ｖ1 ：２次の屈折率分布係数から決まる媒質のアッベ数 である。Therefore, in the present invention, it is desirable to satisfy the following conditional expression. −2 <Φm / Φs <−1 (1) 0.2 <Φ3 / Φ <0.8 (2) 55 <V1 <150 (3) where Φm: power of the medium of the refractive index distribution lens Φs: refractive index Power of the shape of the distributed lens Φ3: Power obtained by combining the power of the shape of the refractive index distributed lens and the power of the medium Φ: Power of the entire lens system V1: Abbe number of the medium determined from the secondary refractive index distribution coefficient.
【００１６】条件式（１）は、最も縮小側の屈折率分布
レンズの形状のパワーに対する媒質のパワーを定めるも
ので、上限を上回るとレンズの形状のパワーが過剰にな
るため、球面収差が補正過剰になる。また、歪曲が大き
くなる。一方、下限を下回ると、球面収差が補正不足に
なるほか、屈折率分布レンズの製造が困難になる。Conditional expression (1) determines the power of the medium relative to the power of the shape of the refractive index distribution lens on the most reduction side. If the upper limit is exceeded, the power of the shape of the lens becomes excessive, so that the spherical aberration is corrected. Become excessive. In addition, distortion becomes large. On the other hand, when the value is below the lower limit, the spherical aberration becomes insufficiently corrected, and the production of the gradient index lens becomes difficult.
【００１７】条件式（２）は、屈折率分布レンズのパワ
ーと全系のパワーとの比を定めるもので、上限を上回る
と像面湾曲等が大きくなるほか、屈折率分布レンズの製
造も困難になる。一方、下限を下回ると、屈折率分布レ
ンズの効果が弱くなり、枚数削減ができなくなる。Conditional expression (2) defines the ratio between the power of the gradient index lens and the power of the entire system. Exceeding the upper limit increases the field curvature and the like and makes it difficult to manufacture the gradient index lens. become. On the other hand, when the value is below the lower limit, the effect of the gradient index lens becomes weak, and the number of sheets cannot be reduced.
【００１８】条件式（３）は、色収差を良好に補正する
ための条件で、上限を上回ると色収差が補正過剰とな
る。また、製造も困難になる。一方、下限を下回ると色
収差が補正不足となる。Conditional expression (3) is a condition for favorably correcting chromatic aberration. When the value exceeds the upper limit, chromatic aberration is overcorrected. Also, manufacturing becomes difficult. On the other hand, when the value is below the lower limit, the chromatic aberration is insufficiently corrected.
【００１９】また、上記屈折率分布レンズは、拡大側に
強い凹面を向けたメニスカス形状である事が望ましく、
更に以下の条件を満足する事が望ましい。 ０．６５＜｜r3f／ds ｜＜１．５ （４） 但し、 r3f ：最も縮小側のレンズの拡大側面の曲率半径 ds ：拡大側から見て第３番目のレンズと絞りとの中心
間隔 である。Preferably, the refractive index distribution lens has a meniscus shape with a strong concave surface facing the enlargement side.
Further, it is desirable to satisfy the following conditions. 0.65 <| r3f / ds | <1.5 (4) where r3f is the radius of curvature of the enlarged side surface of the lens on the most reduced side ds is the center distance between the third lens and the stop when viewed from the enlarged side. is there.
【００２０】条件式（４）は、第３番目のレンズの位置
に関するものであり、条件の範囲内に配置する事で、コ
マ収差を良好に補正する事ができる。条件を上回るとレ
ンズが大型化してしまう。Conditional expression (4) relates to the position of the third lens. By arranging it within the range of the condition, coma can be corrected well. If the condition is exceeded, the lens will become large.
【００２１】また、本発明では、以下に示す条件式を満
足する事が望ましい。 ０．３＜Σd ／f ＜１．２ （５） 但し、 Σd ：レンズの全厚 f ：レンズの焦点距離 である。In the present invention, it is desirable to satisfy the following conditional expressions. 0.3 <Σd / f <1.2 (5) where, Σd: total thickness of the lens, f: focal length of the lens.
【００２２】条件式（５）は、レンズの全厚に関するも
ので、上限を上回るとレンズが大型化してしまい、小型
化に反する。一方、下限を下回ると像面湾曲や歪曲が補
正しきれなくなる。Conditional expression (5) relates to the total thickness of the lens. If the value exceeds the upper limit, the size of the lens increases, which is contrary to miniaturization. On the other hand, when the value is below the lower limit, the field curvature and the distortion cannot be completely corrected.
【００２３】以下、本発明によるレンズの構成を、コン
ストラクションデータ，収差図を挙げて、更に具体的に
示す。各実施例において、ri(i=1,2,3...)は、拡大側か
ら数えてi 番目の面の曲率半径を示し、di(i=1,2,3...)
は、拡大側から数えてi 番目の軸上面間隔を示し、Ni(i
=1,2,3...)，νi(i=1,2,3...) は、それぞれ拡大側から
数えてi 番目のレンズのｄ線に対する屈折率（Ｎｄ），
アッベ数（νｄ）を示す。また、全系の焦点距離ｆ及び
Ｆナンバー（ＦＮＯ）も併せて示す。Hereinafter, the structure of the lens according to the present invention will be described more specifically with reference to construction data and aberration diagrams. In each embodiment, ri (i = 1,2,3 ...) indicates the radius of curvature of the i-th surface counted from the enlargement side, and di (i = 1,2,3 ...)
Indicates the i-th axial distance from the enlarged side, and Ni (i
= 1,2,3 ...) and νi (i = 1,2,3 ...) are the refractive index (Nd) for the d-line of the i-th lens counted from the magnification side,
Shows the Abbe number (νd). The focal length f and F number (FNO) of the entire system are also shown.
【００２４】尚、各実施例中、＊印を付した面は非球面
であり、非球面形状を以下の数式１で定義する。また、
各実施例中、GRINと示されたものは屈折率分布レンズで
あり、屈折率分布は数式２で定義する。そして、各実施
例において、Ｃ線，ｄ線，Ｆ線における屈折率分布係数
を示す。また、各実施例の標準的使用倍率は−１／８．
５倍である。In each embodiment, the surface marked * is an aspherical surface, and the aspherical shape is defined by the following equation (1). Also,
In each embodiment, GRIN is a refractive index distribution lens, and the refractive index distribution is defined by Expression 2. In each example, the refractive index distribution coefficients at the C line, the d line, and the F line are shown. In addition, the standard use magnification of each example is-1/8.
5 times.
【００２５】 Ｚ＝ＣＨ2 ／｛１＋√（１−εＣ2Ｈ2）｝ ＋Ａ1Ｈ4＋Ａ2Ｈ6＋Ａ3Ｈ8＋Ａ4Ｈ10 （数式１） 但し、 Ｚ：光軸方向の基準面からの変位量（Ｚ2＝Ｘ2＋Ｙ2） Ｈ：光軸と垂直な方向の高さ Ｃ：近軸曲率 ε：２次曲面パラメータ（本実施例においては全てε＝
１） Ａ1：４次の非球面係数 Ａ2：６次の非球面係数 Ａ3：８次の非球面係数 Ａ4：１０次の非球面係数 である。Z = CH 2 / {1 + {(1-εC 2 H 2 )} + A 1 H 4 + A 2 H 6 + A 3 H 8 + A 4 H 10 (Equation 1), where Z: reference plane in the optical axis direction (Z 2 = X 2 + Y 2 ) H: Height in the direction perpendicular to the optical axis C: Paraxial curvature ε: Quadratic surface parameter (all ε =
1) A 1 : fourth-order aspherical coefficient A 2 : sixth-order aspherical coefficient A 3 : eighth-order aspherical coefficient A 4 : tenth-order aspherical coefficient
【００２６】 ｎ（Ｒ）＝ｎ0＋ｎ1Ｒ2＋ｎ2Ｒ4＋ｎ3Ｒ6＋ｎ4Ｒ8＋・・・ （数式２） 但し、 ｎ（Ｒ）：光軸からの距離Ｒの位置での屈折率 Ｒ：光軸からの垂直距離 ｎ0：光軸上の屈折率 ｎ1：２次の屈折率分布係数 ｎ2：４次の屈折率分布係数 ｎ3：６次の屈折率分布係数 ｎ4：８次の屈折率分布係数 である。N (R) = n 0 + n 1 R 2 + n 2 R 4 + n 3 R 6 + n 4 R 8 +... (Equation 2) where n (R) is a position at a distance R from the optical axis. R: vertical distance from optical axis n 0 : refractive index on optical axis n 1 : secondary refractive index distribution coefficient n 2 : fourth-order refractive index distribution coefficient n 3 : sixth-order refractive index distribution coefficient n 4 : Eighth-order refractive index distribution coefficient
【００２７】 [0027]
【００２８】 〔屈折率分布係数〕 Ｃ−ｌｉｎｅ ｄ−ｌｉｎｅ
Ｆ−ｌｉｎｅ ＧＲＩＮ１ ｎ０ １．７４７３ １．７５５２
１．７７４７ n1 -0.1137×10-2 -0.1151×10-2 -0.1185×10-2 n2 0.6506×10-5 0.6606×10-5 0.6780×10-5 n3 -0.2250×10-7 -0.2326×10-7 -0.2333×10-7 n4 0.6001×10-10 0.6429×10-10 0.6158×10-10 GRIN2 n0 1.8148 1.8205 1.8339 n1 -0.4609×10-2 -0.4624×10-2 -0.4662×10-2 n2 0.1383×10-4 0.1384×10-4 0.1394×10-4 n3 -0.2988×10-7 -0.2952×10-7 -0.2965×10-7 n4 0.5900×10-10 0.5734×10-10 0.5741×10-10 [Refractive Index Distribution Coefficient] C-line d-line
F-line GRIN1 n 0 1.7473 1.7552
1.7747 n 1 -0.1137 × 10 -2 -0.1151 × 10 -2 -0.1185 × 10 -2 n 2 0.6506 × 10 -5 0.6606 × 10 -5 0.6780 × 10 -5 n 3 -0.2250 × 10 -7 -0.2326 × 10 -7 -0.2333 × 10 -7 n 4 0.6001 × 10 -10 0.6429 × 10 -10 0.6158 × 10 -10 GRIN2 n 0 1.8148 1.8205 1.8339 n 1 -0.4609 × 10 -2 -0.4624 × 10 -2 -0.4662 × 10 -2 n 2 0.1383 × 10 -4 0.1384 × 10 -4 0.1394 × 10 -4 n 3 -0.2988 × 10 -7 -0.2952 × 10 -7 -0.2965 × 10 -7 n 4 0.5900 × 10 -10 0.5734 × 10 -10 0.5741 × 10 -10
【００２９】 [0029]
【００３０】 〔屈折率分布係数〕 C-line d-line F-line GRIN1 n0 1.6207 1.6259 1.6383 n1 -0.1962×10-2 -0.1970×10-2 -0.1987×10-2 n2 -0.8569×10-5 -0.8461×10-5 -0.8554×10-5 n3 -0.4242×10-7 -0.4621×10-7 -0.4157×10-7 n4 -0.6789×10-9 -0.6271×10-9 -0.6776×10-9 GRIN2 n0 1.8148 1.8205 1.8339 n1 -0.4578×10-2 -0.4592×10-2 -0.4625×10-2 n2 0.1391×10-4 0.1392×10-4 0.1401×10-4 n3 -0.2799×10-7 -0.2757×10-7 -0.2754×10-7 n4 0.7105×10-10 0.6898×10-10 0.6837×10-10 [Refractive index distribution coefficient] C-line d-line F-line GRIN1 n 0 1.6207 1.6259 1.6383 n 1 -0.1962 × 10 -2 -0.1970 × 10 -2 -0.1987 × 10 -2 n 2 -0.8569 × 10 -5 -0.8461 × 10 -5 -0.8554 × 10 -5 n 3 -0.4242 × 10 -7 -0.4621 × 10 -7 -0.4157 × 10 -7 n 4 -0.6789 × 10 -9 -0.6271 × 10 -9 -0.6776 × 10 -9 GRIN2 n 0 1.8148 1.8205 1.8339 n 1 -0.4578 × 10 -2 -0.4592 × 10 -2 -0.4625 × 10 -2 n 2 0.1391 × 10 -4 0.1392 × 10 -4 0.1401 × 10 -4 n 3- 0.2799 × 10 -7 -0.2757 × 10 -7 -0.2754 × 10 -7 n 4 0.7105 × 10 -10 0.6898 × 10 -10 0.6837 × 10 -10
【００３１】 [0031]
【００３２】 〔屈折率分布係数〕 C-line d-line F-line GRIN1 n0 1.7473 1.7552 1.7747 n1 -0.5892×10-3 -0.6623×10-3 -0.6888×10-3 n2 0.5131×10-6 0.8526×10-6 0.9218×10-6 n3 -0.5060×10-9 -0.2046×10-8 -0.1683×10-8 n4 0.5003×10-11 0.1085×10-10 0.5140×10-11 GRIN2 n0 1.6207 1.6259 1.6383 n1 -0.1073×10-2 -0.1003×10-2 -0.9968×10-3 n2 -0.1651×10-5 -0.1143×10-5 -0.1070×10-5 n3 -0.1010×10-7 -0.1354×10-7 -0.1129×10-7 n4 -0.2649×10-9 -0.1648×10-9 -0.1625×10-9 GRIN3 n0 1.8148 1.8205 1.8339 n1 -0.4436×10-2 -0.4475×10-2 -0.4504×10-2 n2 0.1293×10-4 0.1301×10-4 0.1303×10-4 n3 -0.2333×10-7 -0.2432×10-7 -0.2333×10-7 n4 0.6725×10-10 0.7156×10-10 0.6660×10-10 [0032] [refractive index distribution coefficient] C-line d-line F- line GRIN1 n 0 1.7473 1.7552 1.7747 n 1 -0.5892 × 10 -3 -0.6623 × 10 -3 -0.6888 × 10 -3 n 2 0.5131 × 10 - 6 0.8526 × 10 -6 0.9218 × 10 -6 n 3 -0.5060 × 10 -9 -0.2046 × 10 -8 -0.1683 × 10 -8 n 4 0.5003 × 10 -11 0.1085 × 10 -10 0.5140 × 10 -11 GRIN2 n 0 1.6207 1.6259 1.6383 n 1 -0.1073 × 10 -2 -0.1003 × 10 -2 -0.9968 × 10 -3 n 2 -0.1651 × 10 -5 -0.1143 × 10 -5 -0.1070 × 10 -5 n 3 -0.1010 × 10 -7 -0.1354 × 10 -7 -0.1129 × 10 -7 n 4 -0.2649 × 10 -9 -0.1648 × 10 -9 -0.1625 × 10 -9 GRIN3 n 0 1.8148 1.8205 1.8339 n 1 -0.4436 × 10 -2 -0.4475 × 10 -2 -0.4504 × 10 -2 n 2 0.1293 × 10 -4 0.1301 × 10 -4 0.1303 × 10 -4 n 3 -0.2333 × 10 -7 -0.2432 × 10 -7 -0.2333 × 10 -7 n 4 0.6725 × 10 -10 0.7156 × 10 -10 0.6660 × 10 -10
【００３３】 [0033]
【００３４】 〔屈折率分布係数〕 C-line d-line F-line GRIN1 n0 1.7473 1.7552 1.7747 n1 -0.1562×10-2 -0.1588×10-2 -0.1656×10-2 n2 0.2273×10-4 0.2317×10-4 0.2399×10-4 n3 -0.1275×10-6 -0.1333×10-6 -0.1351×10-6 n4 0.6819×10-9 0.7388×10-9 0.7237×10-9 GRIN2 n0 1.8148 1.8205 1.8339 n1 -0.6816×10-2 -0.6839×10-2 -0.6888×10-2 n2 0.2384×10-4 0.2394×10-4 0.2393×10-4 n3 -0.5237×10-7 -0.5316×10-7 -0.4989×10-7 n4 0.4346×10-9 0.4421×10-9 0.4168×10-9 [0034] [refractive index distribution coefficient] C-line d-line F- line GRIN1 n 0 1.7473 1.7552 1.7747 n 1 -0.1562 × 10 -2 -0.1588 × 10 -2 -0.1656 × 10 -2 n 2 0.2273 × 10 - 4 0.2317 × 10 -4 0.2399 × 10 -4 n 3 -0.1275 × 10 -6 -0.1333 × 10 -6 -0.1351 × 10 -6 n 4 0.6819 × 10 -9 0.7388 × 10 -9 0.7237 × 10 -9 GRIN2 n 0 1.8148 1.8205 1.8339 n 1 -0.6816 × 10 -2 -0.6839 × 10 -2 -0.6888 × 10 -2 n 2 0.2384 × 10 -4 0.2394 × 10 -4 0.2393 × 10 -4 n 3 -0.5237 × 10 -7 - 0.5316 × 10 -7 -0.4989 × 10 -7 n 4 0.4346 × 10 -9 0.4421 × 10 -9 0.4168 × 10 -9
【００３５】 [0035]
【００３６】〔第７面(r7)の非球面係数〕 A1=-0.187271×10-4 A2=-0.103418×10-6 A3= 0.237730×10-8 A4=-0.320144×10-10 [Aspherical surface coefficient of the seventh surface (r7)] A1 = -0.187271 × 10 -4 A2 = -0.103418 × 10 -6 A3 = 0.237730 × 10 -8 A4 = -0.320144 × 10 -10
【００３７】 〔屈折率分布係数〕 C-line d-line F-line GRIN1 n0 1.7473 1.7552 1.7747 n1 -0.1022×10-2 -0.1041×10-2 -0.1085×10-2 n2 0.2978×10-4 0.3051×10-4 0.3150×10-4 n3 -0.2367×10-6 -0.2499×10-6 -0.2492×10-6 n4 0.1497×10-8 0.1634×10-8 0.1568×10-8 GRIN2 n0 1.8148 1.8205 1.8339 n1 -0.6212×10-2 -0.6229×10-2 -0.6269×10-3 n2 0.2355×10-4 0.2356×10-4 0.2377×10-4 n3 -0.1188×10-6 -0.1176×10-6 -0.1196×10-6 n4 0.1040×10-8 0.1036×10-8 0.1060×10-8 [0037] [refractive index distribution coefficient] C-line d-line F- line GRIN1 n 0 1.7473 1.7552 1.7747 n 1 -0.1022 × 10 -2 -0.1041 × 10 -2 -0.1085 × 10 -2 n 2 0.2978 × 10 - 4 0.3051 × 10 -4 0.3150 × 10 -4 n 3 -0.2367 × 10 -6 -0.2499 × 10 -6 -0.2492 × 10 -6 n 4 0.1497 × 10 -8 0.1634 × 10 -8 0.1568 × 10 -8 GRIN2 n 0 1.8148 1.8205 1.8339 n 1 -0.6212 × 10 -2 -0.6229 × 10 -2 -0.6269 × 10 -3 n 2 0.2355 × 10 -4 0.2356 × 10 -4 0.2377 × 10 -4 n 3 -0.1188 × 10 -6 - 0.1176 × 10 -6 -0.1196 × 10 -6 n 4 0.1040 × 10 -8 0.1036 × 10 -8 0.1060 × 10 -8
【００３８】 [0038]
【００３９】〔第７面(r7)の非球面係数〕 A1=-0.321713×10-5 A2= 0.338443×10-7 A3= 0.346855×10-9 A4= 0.154207×10-11 [Aspherical surface coefficient of the seventh surface (r7)] A1 = -0.321713 × 10 -5 A2 = 0.338443 × 10 -7 A3 = 0.346855 × 10 -9 A4 = 0.154207 × 10 -11
【００４０】 〔屈折率分布係数〕 C-line d-line F-line GRIN1 n0 1.8148 1.8205 1.8339 n1 -0.4102×10-2 -0.4116×10-2 -0.4152×10-2 n2 0.8441×10-5 0.8436×10-5 0.8556×10-5 n3 -0.2894×10-7 -0.2868×10-7 -0.2969×10-7 n4 0.5194×10-10 0.5017×10-10 0.5218×10-10 [0040] [refractive index distribution coefficient] C-line d-line F- line GRIN1 n 0 1.8148 1.8205 1.8339 n 1 -0.4102 × 10 -2 -0.4116 × 10 -2 -0.4152 × 10 -2 n 2 0.8441 × 10 - 5 0.8436 × 10 -5 0.8556 × 10 -5 n 3 -0.2894 × 10 -7 -0.2868 × 10 -7 -0.2969 × 10 -7 n 4 0.5194 × 10 -10 0.5017 × 10 -10 0.5218 × 10 -10
【００４１】図１〜図６は、それぞれ実施例１〜実施例
６のレンズ構成図を示している。また、図７〜図１２
は、それぞれ実施例１〜実施例６のレンズ収差図を示し
ている。レンズ収差図は、左から球面収差，非点収差及
び歪曲を示している。これらの内、球面収差図におい
て、実線はｄ線、点線はＣ線、一点鎖線はＦ線を表す。
また、非点収差図において、Ｔはタンジェンシャル、Ｓ
はサジタルを表す。FIGS. 1 to 6 show lens configuration diagrams of Examples 1 to 6, respectively. 7 to 12
Shows lens aberration diagrams of Example 1 to Example 6, respectively. The lens aberration diagram shows spherical aberration, astigmatism, and distortion from the left. Among these, in the spherical aberration diagram, the solid line represents the d line, the dotted line represents the C line, and the dashed line represents the F line.
In the astigmatism diagram, T is tangential, S
Represents sagittal.
【００４２】また、表１に、各実施例の条件式に対する
値を示す。Table 1 shows values for the conditional expressions in each embodiment.
【表１】 [Table 1]
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来にない広角且つ大口径で、しかも収差を良好に補正
し、高解像読み取りが可能な、小型で高性能を有する読
み取りレンズを提供する事ができる。特に、請求項１に
よるならば、従来、半画角は２２゜〜２３゜が限界だっ
たものが、３０゜程度までの広角化を行う事ができ、こ
れにより、レンズの小型化、ひいては装置本体の小型化
が可能となる。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a small-sized, high-performance reading lens which has a wide angle and a large aperture, which is not conventionally available, and which can favorably correct aberrations and perform high-resolution reading. In particular, according to the first aspect, the conventional half angle of view is limited to 22 ° to 23 °, but it is possible to widen the angle to about 30 °, thereby reducing the size of the lens and consequently the apparatus. The size of the main body can be reduced.
【００４４】また、請求項２によるならば、第３番目の
レンズに屈折率分布レンズを用い、形状と媒質のパワー
を逆にする事で、像面湾曲と色収差を良好に補正する事
ができる。また、請求項３によるならば、球面収差，歪
曲，像面湾曲，色収差が良好に補正されるようになり、
しかも、屈折率分布レンズが製造しやすくなる。According to the second aspect, by using a gradient index lens as the third lens and inverting the shape and the power of the medium, the field curvature and the chromatic aberration can be satisfactorily corrected. . According to the third aspect, spherical aberration, distortion, curvature of field, and chromatic aberration can be corrected well.
In addition, the refractive index distribution lens can be easily manufactured.
【００４５】また、請求項４，請求項５によるならば、
所定の形状の第３番目のレンズを条件の範囲内に配置す
る事で、コマ収差を良好に補正する事ができる。また、
請求項６によるならば、像面湾曲や歪曲を良好に補正し
つつ、レンズを小さくまとめる事ができる。According to claims 4 and 5,
By arranging the third lens having a predetermined shape within the range of the condition, it is possible to satisfactorily correct coma. Also,
According to the sixth aspect, it is possible to reduce the size of the lens while favorably correcting field curvature and distortion.
【図１】実施例１のレンズ構成図。FIG. 1 is a lens configuration diagram of a first embodiment.
【図２】実施例２のレンズ構成図。FIG. 2 is a lens configuration diagram of a second embodiment.
【図３】実施例３のレンズ構成図。FIG. 3 is a lens configuration diagram of a third embodiment.
【図４】実施例４のレンズ構成図。FIG. 4 is a lens configuration diagram of a fourth embodiment.
【図５】実施例５のレンズ構成図。FIG. 5 is a lens configuration diagram of a fifth embodiment.
【図６】実施例６のレンズ構成図。FIG. 6 is a lens configuration diagram of a sixth embodiment.
【図７】実施例１のレンズ収差図。FIG. 7 is a lens aberration diagram of the first embodiment.
【図８】実施例２のレンズ収差図。FIG. 8 is a lens aberration diagram of the second embodiment.
【図９】実施例３のレンズ収差図。FIG. 9 is a lens aberration diagram of the third embodiment.
【図１０】実施例４のレンズ収差図。FIG. 10 is a lens aberration diagram of the fourth embodiment.
【図１１】実施例５のレンズ収差図。FIG. 11 is a lens aberration diagram of the fifth embodiment.
【図１２】実施例６のレンズ収差図。FIG. 12 is a lens aberration diagram of the sixth embodiment.
Claims (6)
ー，正のパワーの３つの群より成る読み取りレンズであ
って、負のパワーを持つ形状で中心部から外周部に行く
に従い屈折率が低くなるような屈折率分布を持つレンズ
を、少なくとも１枚含む事を特徴とする読み取りレン
ズ。1. A reading lens comprising, in order from an enlargement side, negative power, positive power, and positive power, and having a shape having negative power and having a refractive index from a central portion to an outer peripheral portion. 1. A reading lens comprising at least one lens having a refractive index distribution such that the refractive index distribution is reduced.
小側に配置される事を特徴とする請求項１に記載の読み
取りレンズ。2. The reading lens according to claim 1, wherein the lens having the refractive index distribution is disposed closest to a reduction side.
する請求項２に記載の読み取りレンズ； −２＜Φm／Φs＜−１ ０．２＜Φ3／Φ ＜０．８ ５５＜Ｖ1 ＜１５０ 但し、 Φm ：屈折率分布レンズの媒質のパワー Φs ：屈折率分布レンズの形状のパワー Φ3 ：屈折率分布レンズの形状のパワーと媒質のパワー
を合成したパワー Φ ：レンズ全系のパワー Ｖ1 ：２次の屈折率分布係数から決まる媒質のアッベ数 である。3. The reading lens according to claim 2, wherein the following conditional expression is satisfied: -2 <Φm / Φs <-1 0.2 <Φ3 / Φ <0.855 <V1 <150 where Φm: power of the medium of the gradient index lens Φs: power of the shape of the gradient index lens Φ3: power obtained by combining the power of the shape of the gradient index lens and the power of the medium Φ: power of the entire lens system V1 : Abbe number of the medium determined from the secondary refractive index distribution coefficient.
に強い凹面を向けたメニスカス形状である事を特徴とす
る請求項２に記載の読み取りレンズ。4. The reading lens according to claim 2, wherein the lens having the refractive index distribution has a meniscus shape with a strong concave surface facing the enlargement side.
条件を満足する事を特徴とする請求項４に記載の読み取
りレンズ； ０．６５＜｜r3f／ds ｜＜１．５ 但し、 r3f ：最も縮小側のレンズの拡大側面の曲率半径 ds ：拡大側から見て第３番目のレンズと絞りとの中心
間隔 である。5. The reading lens according to claim 4, wherein the lens having the refractive index distribution satisfies the following condition: 0.65 <| r3f / ds | <1.5, where r3f : The radius of curvature of the enlarged side surface of the lens on the most reduced side ds: The center distance between the third lens and the stop when viewed from the enlarged side.
する請求項２に記載の読み取りレンズ； ０．３＜Σd ／f ＜１．２ 但し、 Σd ：レンズの全厚 f ：レンズの焦点距離 である。6. The reading lens according to claim 2, wherein the following conditional expression is satisfied: 0.3 <Σd / f <1.2, where: Σd: total thickness of the lens f: lens The focal length.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4214098A JPH11237545A (en) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | Reading lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4214098A JPH11237545A (en) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | Reading lens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11237545A true JPH11237545A (en) | 1999-08-31 |
Family
ID=12627647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4214098A Pending JPH11237545A (en) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | Reading lens |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11237545A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008519289A (en) * | 2004-09-14 | 2008-06-05 | シーディーエム オプティックス， インコーポレイテッド | Low-height imaging system and related methods |
| CN102236151A (en) * | 2010-04-21 | 2011-11-09 | 大立光电股份有限公司 | Optical lens group for photographing |
| WO2012069491A1 (en) | 2010-11-23 | 2012-05-31 | Umicore | Super wide angle lens arrangement for infrared applications |
-
1998
- 1998-02-24 JP JP4214098A patent/JPH11237545A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008519289A (en) * | 2004-09-14 | 2008-06-05 | シーディーエム オプティックス， インコーポレイテッド | Low-height imaging system and related methods |
| CN102236151A (en) * | 2010-04-21 | 2011-11-09 | 大立光电股份有限公司 | Optical lens group for photographing |
| WO2012069491A1 (en) | 2010-11-23 | 2012-05-31 | Umicore | Super wide angle lens arrangement for infrared applications |
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