JPH04127109A - 読取用レンズ系 - 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、ファクシミリやイメージスキャナ等において
、原稿読取用に用いられる読取用レンズ系に関する。

〔従来の技術〕

従来、ファクシミリやイメージスキャナ等においては、
固体撮像素子（ＣＯＤ）を受光素子とした原稿読取用レ
ンズ系が使用されており、例えば特開昭５８−６３９１
１号公報に記載されたものが知られている。この種の読
取用レンズ系では、雑物体間距離にて複写・複製に使用
されるレンズや、非球面を有するレンズで、５個の構成
要素をもつレンズにより構成され、レンズ系のスペック
（仕様）としては、Ｆナンバーが１．８、画角が±１２
．６°であり、また収差量から判断して読取密度が２０
０ｄｐ　ｉ程度のレンズ系となるように構成されたもの
となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年のイメージスキャナやファクシミリ等では、鮮明な
画像を得るために読取り密度の高密度化が進んできてお
り、使用されるレンズには高い分解能か必要とされる。

また、読取速度の高速化のためにＦナンバーは小さいほ
ど好ましく、さらに像の中心部と周辺部との光量比が大
きくならないよう開口効率は大きいほど好ましい、その
上、コンパクト化のためには半面角の大きなレンズであ
ることが望ましいとされている。

しかしながら、従来の高密度読取用レンズ系にあっては
、一般に結像性能が優先される一方、Ｆナンバー、開口
効率、および半画角などが結像性能を保つために低いス
ペックに抑えられる傾向にあることが現状となっている
。

そこで本発明では、充分な結像性能を保持できるととも
に、Ｆナンバーを小さくでき、開口効率を大きくでき、
かつ半画角を大きくできる読取用レンズ系を提供するこ
とを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明の読取用レンズ系は
、物体側２から像面側３へ順次、物体側２に凸面を向け
た正メニスカスレンズからなる第２レンズＬ２、物体側
２に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第２レン
ズＬ２、物体側２に凸面を向けた負メニスカスレンズか
らなる第３レンズＬｓ、負レンズからなる第４レンズし
４、正レンズからなる第５レンズＬｓ、正レンズからな
る第６レンズＬ６．および正レンズからなる第７レンズ
し、とが配設され、前記第１レンズＬ。

の像面（ｌ！！Ｉ３に向いた面ＡＳＰＩと前記第６レン
ズＬ、の物体側２に向いた面ＡＳＰ２とが非球面に形成
されるとともに、前記第２レンズＬ２と第３レンズＬｓ
、および前記第４レンズＬ、と第５レンズＬ、が各々接
合され５群７枚に構成された読取用レンズ系１であって
、以下の条件を満足することを特徴とする。

２１＜−（ν１　＋ν２　＋ν５　＋シロ　＋ν〕　）
ｓ ０．３１＜　　　　　　　　　　　・・・（３）但し、
ｄ、：第１番目の屈折面から第１＋１番目の屈折面まで
のレンズ肉厚また は隙間距離 ｎＩ　：第１番目のレンズのｄｍに対する屈折率 νＩ　：第１番目のレンズのアツベ数 ｆ　：全レンズ系の焦点距離 〔作　用〕 このような構成の読取用レンズ系によれば、レンズ系が
５群７枚の少ない構成でありながら、レンズを適切に配
置して非球面を採用することにより、大口径化に伴う結
像性能の劣化を防止でき、半画角２０°、開口効率９０
％程度で、７〜８μｍの画素ピッチのラインセンサーに
対して充分な結像性能を有する、Ｆナンバー２．４の大
口径のレンズ系を得ることができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する
。第１図ないし第４図は、本発明による読取用レンズ系
の一実施例を示す図である。

第１図は本実施例に係る読取用レンズ系１を示す図であ
り、符号２は物体側である原稿載置カラスを示し、符号
３は像面側となるラインセンサー（受光素子）のカバー
ガラスを示す０本実施例のレンズ系１は、同図に示すよ
うに、物体側２がら像面側３へ順次、第１〜第７レンズ
Ｌ＋　、Ｌ２　。

Ｌ３．Ｌ４　、Ｌｓ　、Ｌ６　、Ｌ７が配列され、第２
レンズＬ２と第３レンズＬ３、第４レンズＬ４と第５レ
ンズＬ、とが各々互いに接合された５群７枚のレンズ系
により構成されている。

第１レンズＬ＋、第２レンズＬ２は正メニスカスレンズ
からなり、第５レンズＬｓ、第６レンズＬ６．第７レン
ズＬ７は正レンズからなり、第３レンズＬ）は負メニス
カスレンズからなり、第４レンズＬ、は負レンズからな
る。第１．第２．第３レンズＬ１．Ｌ２，１．ｓはその
凸面が物体側２に向けて配設されている。

また、第１レンズＬ１の像面側３となる第２面ＡＳＰ１
と、第６レンズＬ６の物体側３となる第１面ＡＳＰ２が
非球面に形成されている。これらの非球面の形状は次式
の形式で表現される。

＋Ａ４　　Ｈ’　　＋　Ａｈ　　Ｈ’　　＋Ａ＊　　Ｈ
’″但し、Ｘ：光軸から高さＨの所での光軸方向への深
さ Ｃ：中心曲率 に：円錐定数 Ａ、：４次項の係数 Ａ６　：６次項の係数 Ａｓ：８次項の係数 さらに、本実施例のレンズ系１は、次式（１）〜（３）
の条件を満足するよう構成されている。

（ｎ＋ ＋ｎｚ ＋　　ｎ　ｓ ＋ｎｉ ＋　ｎ　？ 弓 （ν３　＋ν４　） ・・・（２） 但し、ｄ、：第１番目の屈折面から第ｉ＋１番目までの
レンズ肉厚または隙間距 離 ｎｌ　：第１番目のレンズのｄ線に対する屈折率 ν１　：第１番目のレンズのアツベ数 ｆ　：全レンズ系の焦点距離 上記条件（１）は、像面の湾曲を適当に保つための条件
であり、この（１）の値が下限を越えると像面がアンダ
ーぎみとなり、反対に上限を越えると逆にオーバーぎみ
に倒れてしまい、バランスのとれた像面を得ることがで
きなくなる。上記条件（２）は、色収差補正のための条
件であり、この範囲を越えると色収差の補正が困誼とな
る。

上記条件（３）はコマ収差の補正のための条件であり、
これは、大口径化に伴って発生するコマフレアーを補正
するために、中間画角については第３レンズＬ３の第２
面ｒｓ、第４レンズＬ４の第１面ｒ６での光線の屈折量
をコントロールすることにより、また中間画角がら周辺
画角については第１レンズＬ１の第２面ｒ２と第６レン
ズＬ６の第１面ｒ、を非球面ＡＳＰＩ、ＡＳＰ２に形成
することによりそれぞれ補正している。即ち、コマフレ
アーは第３レンズＬ、の第２面ｒｓ−第４レンズＬ４の
第１面ｒ６で最も発生するが、中間画角から周辺画角の
光線は第１レンズＬ１、第６レンズＬ６、第７レンズＬ
７などにおいて、各レンズの比較的外側を通過するため
、これらのレンズに非球面を用いることにより他の収差
に悪影響を与えずに補正することができるが、中間画角
の光線は第３レンズＬｊ、第６レンズＬａ、第７レンズ
Ｌ７などにおいても比較的内側を通過するなめコマフレ
アーのみを補正することは困誼となるしたがって、中間
画角のコマフレアーは第３レンズＬｊの第２面ｒｓ、第
４レンズＬ４の第１面ｒ６での発生量を少なくするのが
最も有効であり上記条件３を満足する場合にコマ収差を
良好に補正することが可能となる。

例えば、本実施例では、第１表に示すように、全レンズ
系の焦点距ＮＣｅ線）ｆ＝４３．０９３倍率Ｍ＝０．１
１０４、Ｆナンバー２．４の場合で多値を表の如く設定
することにより、条件（１の値を１．００９８、条件（
２）の値を２７．０６、条件（３）の値を０．３１７９
とすることができ、像面、色収差補正、コマ収差のそれ
ぞれを適正なものにすることができる。したがって、充
分な結像性能を維持しつつ、大口径の読取用レンズ系を
得ることができる。尚、本実施例の各収差を第２図、第
３図、第４図に示しており、良好な結果が得られる。

但し、第１表の記号は下記の如きものである。

：Ｈ稿装置ガラス２の原ａＩｐ！Ｉの面の曲率半径 ：原稿載置ガラス２のレンズ側の面の曲率半径 ｒ＋（ｉ＝１〜１２）：各レンズの物体側２から数えて
第１番目の屈折面の曲率半径 ：受光素子のカバーガラス３のレンズ側の面の曲率半径 ：受光素子のカバーガラス３の受光素子側の面の曲率半
径 ：物体側２から数えて第２面の屈折面の円錐定数 ２Ａ４：物体側２から数えて第２面の屈折面の４次項の
係数 ２Ａ６：物体側２から数えて第２面の屈折面の６次項の
係数 ２Ａ８：物体側２から数えて第２面の屈折面の８次項の
係数 ：物体側２から数えて第９面の屈折面の円ｒ。

ｒ。

　Ｃ Ｃ ２に ９に 錐定数 ９Ａ４：物体側２から数えて第９面の屈折面の４次項の
係数 ９Ａ６：物体側２から数えて第９面の屈折面の６次項の
係数 ９Ａ８：物体ｆｌ！２から数えて第９面の屈折面の８次
項の係数 ：原稿載置ガラス２の肉厚 ：原稿載置ガラス２から第３レンズＬｊまでの距離 ｄ＋（ｉ＝１〜１１）：各レンズの物体側から数えて第
１番目の屈折面から第ｉ＋１番目の屈折面までの距離 ：第７レンズＬ７の第２面からカバーガラス３までの距
離 ｄＣ：カバーガラス３の肉厚 ｎｏ：原稿載置ガラス２のｄ線に対する屈折率ｎｔ（ｉ
＝１〜７）：物体側２から数えて第１番目のレンズのｄ
線に対する屈折率 ｎｃ：カバーガラス３のｄ線に対する屈折率ν。：原稿
載置ガラス２のアツベ数 ν＋（ｉ＝ｌ〜７）：物体側２から数えて第１番目のレ
ンズのアツベ数 νｅ　：カバーガラス３のアツベ数 次に第２実施例について説明する。

本実施例では、ｆ＝４３．１８６、Ｍ＝０．１１０４、
Ｆナンバー２．４１の場合で、第２表に示すように多値
を設定することにより、条件（１）を１．０３５５、条
件（２）を２１．４１、条件（３）を０．３１７２とと
することができ、上記実施例と同機に好適なレンズ系を
得ることができる。尚、本実施例の各収差を第５図、第
６図、第７図に示す。

さらに第３実施例について説明する。

本実施例では、ｆ＝４３．４３３、Ｍ＝０．１１０４、
Ｆナンバー２．４２の場合で、第３表に示すように多値
を設定することにより、条件（１）を１．００９８、条
件（２）を２７．０６、条件（３）を０．３５２３とす
ることができ、上記実施例と同等の効果が得られる。尚
、本実施例の各収差を第８図、第９図、第１０図に示す
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、レンズ系を５群７
枚により構成し、第１レンズの第２面と第６レンズの第
１面を非球面に形成し、前記条件（１）〜（３）の式を
満足するように構成することにより、Ｆナンバー２．４
と大口径且つ半画角２０°で開口効率が９０％近くあり
ながらも、７〜８μｍの画素ピッチのラインセンサーに
対しても充分な結像性能を有するレンズ系を得ることが
可能となる。

（以下余白） 第 表 第 表 第 表

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第４図は本発明による読取用レンズ系の第
１実施例を示す図であり、第１図はその側面図、第２図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ球面収差、非点収差
、歪曲収差を示す特性図、第３図（ａ）〜（ｅ）はメリ
ディオナルコマ収差をそれぞれ示す特性図、第４図（ａ
）〜（ｅ）はサジタルコマ収差をそれぞれ示す特性図、
第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、第６図（ａ）〜（ｅ）
、第７図（ａ）〜（ｅ）は本発明の第２実施例を示し第
１実施例と同様な各収差をそれぞれ示す特性図、第８図
（ａ＞、（ｂ）、（ｃ）、第９図（ａ）〜（ｅ）、第１
０図（ａ）〜（ｅ）は本発明の第３実施例を示し第１実
施例と同様な各収差をそれぞれ示す特性図である。 １・・・・・・レンズ系　　　　　　２・・・・・・物
体側３・・・・・・像面側 Ｌ１〜Ｌ？・・・・・・第１〜第７レンズｒ２　（ＡＳ
Ｐｌ　）・・・・・・第１レンズの第２面（ＡＳＰ２）
・・・・・・第６レンズの第１面特許出動人 株式会社 リ コ 第３図 （ｅ） メリディオナルコマ収差（ｍｍ） 第４図 （ｄ） サジタルコマ収差（ｍｍ） 第６図 （ｅ） （ｄ） （ｂ） メリディオナルコマ収差（ｍｍ） （ａ） 球面収差 （ｍｍ） （ｂ） （ＤＥＧ） 非点収差（ｍｍ） （ｃ） （ＤＥＧ） 歪曲収差（’／、） 第７図 （ｄ） （ｃ） （ｂ） サジタルコマ収差（ｍｍ） 第９図 （ｅ） （ｄ） （ａ） メリディオナルコマ収差（ｍｍ） 第１０図 （ｄ） （Ｃ） サジタルコマ収差（ｍｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 物体側から像面側へ順次、物体側に凸面を向けた正メニ
   スカスレンズからなる第１レンズ、物体側に凸面を向け
   た正メニスカスレンズからなる第２レンズ、物体側に凸
   面を向けた負メニスカスレンズからなる第３レンズ、負
   レンズからなる第４レンズ、正レンズからなる第５レン
   ズ、正レンズからなる第６レンズ、および正レンズから
   なる第７レンズとが配設され、前記第１レンズの像面側
   に向いた面と前記第６レンズの物体側に向いた面とが非
   球面に形成されるとともに、前記第２レンズと第３レン
   ズ、および前記第４レンズと第５レンズが各々接合され
   ５群７枚に構成された読取用レンズ系であって、以下の
   条件を満足することを特徴とする読取用レンズ系。 ▲数式、化学式、表等があります▼…（１） −１／２（ν＿３−ν＿４）…（２） ０．３１＜（ｄ＿５）／（Ｆ）…（３） 但し、ｄ＿１：第ｉ番目の屈折面から第ｉ＋１番目の屈
   折面までのレンズ肉厚または隙間距離 ｎ＿１：第ｉ番目のレンズのｄ線に対する屈折率 ν＿１：第ｉ番目のレンズのアッベ数 ｆ：全レンズ系の焦点距離