JPS6375720A - カラ−用高密度ガウス型レンズ - 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、ファクシミリ、複写機等におけるカラー原稿
読暇りレンズに関し、特に、１２インチ（３０４，８ｍ
）の原稿を対象にして、半画角が１８程度、Ｆナンバー
が４．５程度の色収差をけじめ諸収差が良好に補正され
た４群６枚構成のカラー用高密度ガウス型レンズに関す
る。

（従来の技術） レンズを利用して原稿を縮小し、受光面（例えば、ＣＣ
Ｄのような固体撮像素子の受光面）上にその縮小像を結
慮させる読なり光学系においては、受光素子が高密度化
されつつある。そして、高解像力を有する高密度レンズ
を用い、光線を赤、青、緑の３原色に分解して、カラー
原稿を読取るカラー化の試みもされている。

カラー原稿からの読取り光を、レンズを通過後、色分解
プリズムによって３原色、赤、青、緑に分解し、受光素
子として高密度固体撮ｒ＃！素子を開用して読取る場合
の高密度レンズは、すでに本出願人によって提案されて
いるが、これＦｉ、Ａ４版の原稿を対象としたものであ
り、Ａ３版を超えるカラー原稿を高密度で読取ることは
困難である。

カラー原稿の場合には、モノクロに比べて通常広い波長
域、例えば、Ｃ線からｈ線までが必要であシ、しかも、
赤、青、緑の３色の波長帯で結像点を同一としながら像
高を等しくし、その上、あるレベル以上の性能を保たな
ければならないので、その収差補正は非常に難しい。

さらに、例えば、結像面にピッチが７μｍの固体撮像素
子を使用したとすると、像面で７１４本／ｆｌの解は力
が要求されるために、各色とも軸上色収差を小にし、中
心から周辺まで結像点を平担にすることは困難なことで
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上の様に、今までは、Ａ３版を超えるカラー原稿を高
解像力で読取るためのレンズを得ることは容易なことで
はない。

本発明は、この問題点を解決するためになされたもので
あって、３色分解プリズムの前に４群６枚構成のガウス
型しンズ金配置し、赤、青、緑の主波長に、５ＱＱｎｍ
、４５Ｑｎｍ、５４５、Ｑ７ｎｍをとシ、そのレンズの
凸レンズに適当な屈折率、アツベ数を与え、また、第１
〜第３レンズに適当な屈折力を与えることにより、ベブ
ツバールの和を小さくシ、色ずれの原因となる像高の違
い、すなわち、倍率の色収差を少なくして、Ａ３版を超
える１２インチ（３０４゜８　ｔｔｍ　）のカラー原稿
を高密度で読取ることができるカラー用高密度ガウス型
レンズを提供することを目的とするものである。

（問題点を解決する念めの手段） 本発明によるレンズの構成は、第１図、第４図、第７図
、第１０図に示すように、物体に面し次第１群は凸面を
物体側に向けた凸メニスカスレンズの第１レンズからな
り、第２群は凸面を物体側に向けた凸メニスカスレンズ
の第２レンズと凹メニスカスレンズの第３レンズとの接
合レンズ、又は、両凸レンズの第２レンズと両凹レンズ
の第３レンズとの接合レンズからなシ、第３群は凸面を
は側に向けた凹メニスカスレンズの第４レンズと凸メニ
スカスレンズの第５レンズとの接合レンズ、又は、両凹
レンズの第４レンズと両凸レンズの第５レンズとの接合
レンズからなり、第２群と第３群の間に絞りが配置され
ており、第４群は凸面を像側に向けた凸メニスカスレン
ズの第６レンズからなり、全体が４群６枚構成よシなる
レンズにおいて、　ｎ４、ｎ２…ｎ６；シ１．シ２…ν
６をそれぞれ第１レンズから第６レンズの屈折率とアツ
ベ数、ｆを全系の合成焦点距離、ｆ、を第１レンズの焦
点距離、ｆｌ−２・３を第１レンズから第３レンズまで
の焦点距離とするとき、 （２）　　　１．６９＜ｎ２＜１．８６．　５７．０＞
　ν２　）４２．０（３）　　０．７３＜ｆ／ｆ＋＜０
．９２（４）　　　０．５３＜ｆｌｆ１−２．ｓ＜０．
７０（５）　　１．６６＜ｎ５＜１．８６，５８．０＞
ν、：）４２．０なる条ｆＩ＋を満足するカラー用ガウ
ス型レンズ、である。

３色分解プリズムは第４群の後ろ側に配置される。

（作用） 上記各条件の内容について詳述すると、条件（１）は像
面湾曲の値、すなわち、ペッツバールの和を小にするた
めに必要な条件で、第１レンズと第６レンズの屈折率の
モ均呟を１，７５以下にすると像面湾曲を補正すること
が困難になる。

そして、ν１を４３．０以下にすると、色収差を補正す
るために凹レンズにアツベ数の小さいガラスｔ−使用し
なければならず、ペッツバールの和を小ならしめること
ができない。また、色収差を補正するために接合面の曲
率半径が大となり、コバ厚が小となって加工が困難にな
る。条件（２）と条件（５）は、共に、接合レンズの凸
レンズの屈折率とアツベ数の範囲を示し念もので、これ
らの屈折率の下限とアツベ数の上限を越えると、像高の
高い所でメリデイオナル光線が負となり性能が悪化する
。逆に、屈折率の上限とアツベ数の下限を越えると、像
高の高い所でメリデイオナル光線が正になりすぎ適当で
ない。条件（３）は第１レンズの屈折力の範囲を示した
もので。

上限を越えると球面収匿が正、非点収差が負となり、下
限を越えるとその逆となシ結鐵面の／＜ランスが良くな
く彦る。条件（４）は第トレンズからｇｇ３レンズまで
の屈折力の範囲を示したもので、上限を越えると色収差
が負、ペッツバールの和及び歪曲収差が大となり、下限
を越えるとその逆になり、この範囲が適当である。

（実施例） 上記したような本発明のガウス型レンズの実施例を以下
に４例示す。

記号の意味は次のとおりである。

ｆ：レンズ系の合成焦点距離（ｅ線） ｆｌ：第１レンズの焦点距離 ｆ１、２−３：第１レンズから第３レンズまでの焦点距
離 ｍ：＠率 ω：半画角 ｒ：曲率半径 ｄ：面間隔 ｎニガラスの屈折率（ｅ線） ν：ニガラスアツベ数（ｅ＠） なお、ｒ、ｄ、ｎ、νのサフィックスは第１図、第４図
、第７図、第１０図に示し次位置を表わす。

実施例１ １：４．５．　　ｆ＝４６．３７．　　ｍ＝−０，１１
０，ω＝１ｇ、ｌ。

ｊ’＋＝５４．２２．　　ｆ／ｆｔ犀、ｏ、ｙ６ｆ１，
２．３＝８１．ｆｉ５．　　ｆ／ｆ＋、２−ｓ＝０．５
７ｒ　＝ｏｏ　　　　　　ｄ’　＝３．Ｏｎ’＝１５１
８２５　１／＝６１９３ｒ　＝”　　　　　　ｄ’＝４
４３４８８〃 ｒ’＋　＝２５．８１１　　　ｄａ　＝６．３０４　　
ｎｌ　＝１．７５８４４１’＋＝５２．０９ｒ　−６２
，０２ｄ２　＝０２８４ ｒ３＝１９．８７２　　　ｄ３　＝４．０８２　　　ｎ
２＝１．７９０２５　　シ２＝４９．７５ｒ４＝４５．
６８５　　　ｄ４＝１．０２６　　　ｎ３−１６４４１
９　　Ｑ＝３４２２ｒ５＝　１２ｆ１９９　　　ｄｓ　
＝１２．２４５ｒｂ　””　　１１．９４　　　ｄ６”
０９６５　　　ｎ４＝１６４４１９　　ｓ’４”３４２
２ｒ７”−１３３４３２ｄｔ　＝３９７４　　ｎ５＝１
．７５８４４１’５＝５２．０９ｒ８＝−１６，２０１
ｄｓ　＝０．１１７ｒ、　＝　　１４８．５６５　　ｄ
９＝２．６０４　　　ｎ６＝１．７５８４４　　シロ＝
５２．０９ｒ、、＝−３２，ｆ５０２　　　ｄ＋ｏ＝５
．５ｒ７．＝ωｄ１１＝３００ｎ７＝１５１８２５シフ
＝６３９３’＋２”。　　　　　ｄ１２＝６５５７ｒ、
３＝０）　　　　　　ｄ１３＝０７　　　　ｎ５＝１．
５１８２５　　Ｖｓ＝６３．９３ｒ１４＝の 第５面〜絞り　５．２０４ この実施例のレンズ構成を示す断面図を第１図に示す。

そして、その収差曲線図を第２図に、横収差曲線図を第
３図に示す。これらの収差は倍率ｍ＝−０，１１０にお
けるものである。図面において、ｙは物体高を表わす。

以下の実施例についても同様である。

実施例２ １：４．５．　　ｆ＝４６．３７９ｍ＝−０１１０，ω
＝１８．１゜ｆ１＝６２．３１．　　ｆ／ｆ＋　＝０７
４ｒ＝ｃｘｖ　　　　　ｄ”＝４４４．４４８ｒ１＝２
７．９８９　　　ｄｌ　＝５５６６　　ｎ１＝１．７９
０１３　Ｗ１＝４３９３ｒ２＝５９．１７１　　　ｄ２
＝０．３１４ｒ３＝１９．１０３　　　ｄｓ＝４０１５
　　ｎ２＝１．７９０２５　シ２＝４９．７５ｒａ　”
１０１．５５８　　ｄａ　＝１．１２４　　ｎ、５＝１
．６４４１９１’３＝３４２２ｒｓ　＝１２．０６４　
　　ｄｓ　＝１２．０２ｒ６＝　１２．１４９　　ｄ６
　＝０．９７７　　ｎ４＝１．６４４１９　Ｗ４＝３４
２２ｒｙ　＝−９９，２８６ｄ７＝３．６８３　　ｎ５
＝１．７５８４４　！’５＝５２Ｄ９ｒ８＝−１６２６
１　　ｄｓ　−０，２２９ｒ）　＝−１１６，６７９ｄ
ｖ　＝３．１５７　　ｎ６＝１．７５８４４　シロ＝５
２．０９ｒ＋ｏ＝−３１，４８６ｄｌ（１＝６．５’Ｎ
＝ｏｏ　　　　　　　　　　　　ｃｉ１１＝：３ｏ、ｏ
　　　　　　　ｎ７＝１．５１８２５　　　　ν）＝６
ａ９３「＋２：ω　　　ｄ１２＝７．＞３２ ’１ｓ＝”　　　　ｄ１、５＝０．７　　１１８＝１．
５１８２５　シｇ＝６３．９３ｒ１４＝の 第５面〜絞９５．３４５ この実施例のレンズ構成を示す断面図を第４図に、その
収差曲線図を第５図に、横収差曲線図全第６図に示す。

これらの収差は倍率ｍ＝−０１１０におけるものである
。

実施例３ １　：４５．　１−４ｅ、３７．　　ｍ＝−ｏｌｔｏ、
　　ω＝１７９　。

ｆ＋＝６２．１６．　　ｆ／ｆ１＝０．７５゜ｒ　＝２
５２５６　　　ｄｌ＝２３５９　　０１”１．７５８４
４　１’＋＝５２０９ｒ　＝５２２０３　　　ｄ２＝０
８２ ｒ　＝］５．１８７　　　ｄｓ”４．０６６　　　ｎ２
＝１．６９９７４　１’２＝５６２７ｒ　”１７７．７
３４　　ｄ＋＝１０３９　　１１３＝１．５８４８２　
９５＝４０．４７ｒ　＝１００８６　　　ｄｓ＝］１．
１３７ｒ　”−１２８３４ｄ６　”０．９８４　　　ｎ
４＝１．５８４８２　　’４＝４０．４７ｒ　＝８５．
２２９　　　ｄｙ＝３．７９３　　　ｎ５＝１．６７２
７９　　Ｖｓ＝５’Ｈ）７ｒ　シ１６３６１　　ｄ＊＝
０．５３２ｒ　　−一１４７．６６８　　ｄｖ＝２．６
８　　　　　ｎ６＝１．７５８４４　　シロ＝５２０９
ｒ　シ４３．７７２　　ｄ＋ｏ＝６５ ｒ　””　　　　ｄＩ＋＝３０．ｏ　　　ｎ７＝１．５
１８２５　９７＝６３９３ｒ　　＝Ｌ：ｏｄ１２＝５．
６６７ ｒ　＝”　　　　ｄ１３＝０．７　　　　ｎｇ＝１．５
１８２５　１’５＝６３．９３第５而〜絞り　５．７２
９ この実施例のレンズ構成を示す断面図を第７図に、その
収差曲線図を第８図に、横収差曲線図を第９図に示す。

これらの収差は倍率ｍ＝−０１１０におけるものである
。

実施例４ １：４．５．　　ｆ＝４６．３７．　　ｍ＝−０，１１
０，ω＝１８．２゜ハ＝５０．７６、　　ｆ／１１＝０
．９Ｎ。

ｒ＋　＝２５５３３　　　ｄ＋　＝４．７７７　　ｎ１
＝１．７５８４４　　Ｎ＝５２．０９ｒ２　＝６９．６
９　　　ｄ２＝０．１０６ｒ５＝１８．２１８　　　ｄ
３：３．９９２　　ｎ２＝：１．８４５６２　　Ｗ２−
４２９９ｒａ　＝２２３９ｉ　　　ｄ４＝０．９８７　
　ｎ３＝］、７２７３４　　！’３＝２９Ｄ２ｒｓ　”
１１．７１９　　　ｄｓ　＝１．３５１８ｒ６５−１２
３３１　　ｄ６＝１．０６４　　ｎ４＝１．７４７０６
　１’ａ＝２７５７ｒフ　シ４５５４６　　　　　　ｄ
ｙ　　＝３．８６３　　　　　　　ｎ５＝１．８４５６
２　　　　＆’ｓ　　＝４２９９ｒｓ　：＞１５３８　
　　ｄｓ　＝０．１２６ｒｐシ４４０８８１　　ｄｖ＝
２．５２　　　ｎ６＝１．７５８４４　　Ｍ６＝５２Ω
９ｒ、ｏ＞３９．４７６　　ｄ、Ｑ＝６．５ｒｎ＝ｃＤ
ｄｔ１＝３０．Ｏｎｙ＝１．５１８２５　　Ｗｒ＝６３
９３ｒｌ　２　＝ｏｏｄｌ　２　＝７３２ ｒ＋ｓ＝ａ：１ｄ１５＝Ｑ、７　　　ｎ８＝１．５１８
２５　　ｋ’ｎ　＝”６１９３ｒ１４”■ 第５面〜絞＃）５．４２に の実施例のレンズ構成を示す断面図を第１０図に、その
収差曲線図を第１１図に、横収差曲線図を第１２図に示
す。これらの収差は倍率ｍ＝−０，１１０におけるもの
である。

（発明の効果） 以上の実施例の収差曲線から明らかなように、本発明の
レンズは、広幅（１２インチｍ＝３０４゜８０）のカラ
ー原稿の読取りにおいても、軸上色収差及び全像高にわ
たる非点隔差が少なく、ま念、倍率の色収差もコマ収差
曲線から明らかなように険めて少ない量である。そして
、上記の実施例に限らず、特許請求の範囲内にあれば、
これらと同程度の高性能レンズが得られることがわかっ
た〇 このように、本発明のレンズは、広幅（１２インチ）の
原稿を読取ることができ、原稿を青、赤、緑の３色に分
解して、各色の横倍率のずれが非常に小さく、′ｄ！念
、高密度に読取ることができる高性能なレンズであり、
製造も容易にできるものである◎

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は実施例１に関するもので、第１図は
レンズ構成断面図、第２図は収差曲線図、第３図は横収
差曲線図、第４図から第６図は実施例２に関するもので
、第４図はレンズ構成断面図、第５図は収差曲線図、第
６図は横収差曲線図、第７図から第９図は実施例３に関
するもので、第７図はレンズ構成断面図、第８図は収差
曲線図、第９図は横収差曲線図、第１０図から第１２図
は実施例４に関するもので、第１０図はレンズ構成断面
図、第１１図Ｆｉ収差曲線図、第１２図は横収差曲線図
である。 特許出願人　　　株式会社　リ　　コ　　−出願人代理
人　弁理士　佐　　藤　　文　　男（ほか２名） ９２図 正弦条ｖ１ 第３図 第　　　１１　　　図 −１１，１１１１１ｆ１、ｌｉｌ　　　−ｎ、Ｈｌ　　
　＋＋　　　Ｉ１、ｌｆ１球１ｗＩＩＹ差　　　　　　
　ｉｌ：　＋’Ａ　ＩＩＹ差；Ｅ弦η件 特許庁長官　黒　［１１明　雄　殿 １．・！を件の表示 昭和６１年特許願第２１９４３５号 ２、発明の名称 カラー用高密度ガウス型レンズ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都大［ｆ１区中馬込１丁目３番６号氏　名
　（６７４）株式会社　リコー 代表者　　　　　　浜　１）　　広 ４、代理人 ６、補正により増加する発明の数　　なし７、補正の内
容 １）「特許請求の範囲」を別紙のように補正する。 ２）明細書第４頁第１９行、第２０行「第１〜第３レン
ズに適当な屈折力を！テえることにより、」を「各レン
ズに適切に屈折力を配分することにより、」に補正する
。 ３）第１図、第２図、第４図、第７図及び第１０図を別
紙のように補正する。 以上 特許請求の範囲 物体に面した第１群は凸面を物体側に向けた凸メニスカ
スレンズの第１レンズからなり、第２群は凸面を物体側
に向けた凸メニスカスレンズの第２レンズと門メニスカ
スレンズの第３レンズとの接合レンズ、又は、両凸レン
ズの第２レンズと両凹レンズの第３レンズとの接合レン
ズからなり。 第３群は凸面を像側に向けた凹メニスカスレンズの第４
レンズと凸メニスカスレンズの第５レンズとの接合レン
ズ、又は１両凹レンズの第４レンズと両凸レンズの第５
レンズとの接合レンズからなり、第２群と第３群の間に
絞りが配置されており、第４群は凸面を像側に向けた凸
メニスカスレンズの第６レンズからなり、全体が４群６
枚で摺成され、第４群の後側に３色分解プリズムが配置
されているレンズ系において、ｎ１、ｎ２…ｎい　ｖ１
、ν２…ν６をそれぞれ第１レンズから第６レンズのＡ
ｒ１折率とアツベ数、ｆを全系の合成焦点距離、ｆｌを
第１レンズの焦点距離、ｆ　１４２　＄３を第１レンズ
から第３レンズまでの焦点距離とするとき、（ｎ□＋ｎ
ａ）／２＞１．７５．　　ｙｌ＞４３．０１．８６＞　
ｎ２）　１．６９．　５７．０＞ν２＞４２．００．９
２＞　ｆ　／　ｆ　、　＞０．７３０．７０＞　ｆ　／
　ｆ　１．、　、、　＞０．５３１．８６＞ｎ、＞１．
６６、　５８．０＞ν、＞４２．０の条件を満足するこ
とを特徴とするカラー用ガウス型レンズ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体に面した第１群は凸面を物体側に向けた凸メ
   ニスカスレンズの第１レンズからなり、第２群は凸面を
   物体側に向けた凸メニスカスレンズの第２レンズと凹メ
   ニスカスレンズの第３レンズとの接合レンズ、又は、両
   凸レンズの第２レンズと両凹レンズの第３レンズとの接
   合レンズからなり、第３群は凸面を像側に向けた凹メニ
   スカスレンズの第４レンズと凸メニスカスレンズの第５
   レンズとの接合レンズ、又は、両凹レンズの第４レンズ
   と両凸レンズの第５レンズとの接合レンズからなり、第
   ２群と第３群の間に絞りが配置されており、第４群は凸
   面を像側に向けた凸メニスカスレンズの第６レンズから
   なり、全体が４群６枚構成よりなるレンズにおいて、ｎ
   ＿１、ｎ＿２…ｎ＿６；ν＿１、ν＿２…ν＿６をそれ
   ぞれ第１レンズから第６レンズの屈折率とアッベ数、ｆ
   を全系の合成焦点距離、ｆ＿１を第１レンズの焦点距離
   、ｆ＿１＿・＿２＿・＿３を第１レンズから第３レンズ
   までの焦点距離とするとき、 （１）（ｎ＿１＋ｎ＿＋６）／２＞１．７５、ν＿１＞
   ４３．０（２）１．６９＜ｎ＿２＜１．８６、５７．０
   ＞ν＿２＞４２．０（３）０．７３＜ｆ／ｆ＿１＜０．
   ９２ （４）０．５３＜ｆ／ｆ＿１＿・＿２＿・＿３＜０．７
   ０（５）１．６６＜ｎ＿５＜１．８６、５８．０＞ν＿
   ５＞４２．０なる条件を満足するカラー用ガウス型レン
   ズ。 （２）３色分解プリズムが第４群の後ろ側に配置されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラ
   ー用ガウス型レンズ。