JP2008191363A

JP2008191363A - 読取用レンズ

Info

Publication number: JP2008191363A
Application number: JP2007025156A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Taira; 広行平
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2008-08-21

Abstract

【課題】高解像度に対応しつつも、小型、広画角で、明るい読取用レンズを提供する。
【解決手段】この発明の読取用レンズは、物体１００側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₁₁、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₁₂、および負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ₁₃が配置されて構成される。第１レンズ群Ｇ₁₁は、物体１００側から順に、負レンズ１１１、像面１０１側に凸面を向けたメニスカスレンズ１１２が配置されて構成されている。第２レンズ群Ｇ₁₂は、正の屈折力を有し、両面に非球面が形成された第１レンズ１２１を含んでいる。第３レンズ群Ｇ₁₃は、像面１０１側に凸面を向けた２枚のメニスカス凹レンズ１３１，１３２で構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、画像情報などを読み取るための読取用レンズに関する。

従来より、バーコードや紙に印刷された画像などの情報を読み取るための装置としてイメージスキャナーや、コピー用カメラ、書画カメラなどが知られている。このような装置には、画像情報を読み取るための読取用レンズが備えられている（たとえば、特許文献１〜４を参照。）。

読取用レンズに対しては、歪曲収差や色収差などの諸収差が良好に補正されることが望まれる。また、近年、装置のダウンサイジング化が促進され、読取用レンズにもさらなる小型化、広角化が求められている。さらに、バーコードを読み取る際、従来の単純な１次元から、複雑な２次元バーコード読取に対応するために高解像化が必要となり、高解像で高いコントラストのＭＴＦ性能が求められている。

特開平５−４５５８３号公報特開平６−９４９９３号公報特開２００５−１０１９７号公報特開２００２−２１４５２７号公報

上記特許文献１では、レトロフォーカスタイプのレンズが提案されている。しかし、この特許文献１に開示されたレンズは、メリジオナル方向の解像度が高くなっているが、非点収差が大きくサジタル方向の解像度が低くなるため、画像の読取用レンズとしては不適である。

従来より、読取用レンズには、絞りを挟んだ光学系が略対称になっている、いわゆるガウス型の光学系が広く採用されている。ガウス型光学系は、歪曲収差の発生量が少ない反面、サジタル像面とメリジオナル像面湾曲の変化が中間画角で反対方向に変化し、非点隔差が大きく発生しやすい。このため、ガウス型光学系は、高解像度が要求される画像読取装置に用いるには、性能が不十分であるという問題があった。

また、ガウス型光学系は、画角を大きくとることができないので、高解像を得るには光学系を大きくせざるを得ず、コンパクト化には適さないという問題もあった。さらに、収差補正のため、対称型のまま単純にレンズ枚数を追加しても非点隔差は小さくならず、収差を十分に小さくすることもできないため、画面周辺まで高解像化することは困難であった。

上記特許文献２では、ガウス型光学系にレンズを２枚追加して、上記問題点を解決しようとした光学系が提案されている。確かに、この特許文献２に開示された光学系は、メリジオナル方向とサジタル方向の解像度バランスは良くなっているが、全体の解像度は向上していない。

また、上記特許文献３でも、従来のガウス型光学系を改良し、解像度の向上を図った光学系が提案されている。この特許文献３に開示された光学系では、上記特許文献１や上記特許文献２に開示された光学系よりも高い解像は得られる。しかし、さらなる解像度の向上を図ろうとしても非点収差、コマ収差が小さくならず、さほどの効果は望めない。

一方、上記特許文献４では、従来のガウス型光学系とは異なる構成の光学系が提案されている。しかしながら、この特許文献４に開示された光学系は、Ｆナンバが５．５と暗く、また上記特許文献３に開示された光学系を超える解像度は得られないため、高解像の読取用レンズとしては不適である。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、高解像度に対応しつつも、小型、広画角で、明るい読取用レンズを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる読取用レンズは、物体側から順に、１枚または２枚の負レンズと像面側に凸面を向けたメニスカスレンズとにより構成され、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有し、片面または両面に非球面が形成された第１レンズを含み構成され、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、像面側に凸面を向けたメニスカス凹レンズ１枚または２枚により構成され、全体として負の屈折力を有する第３レンズ群と、が配置されて構成され、光学系の全長をＬ_a、前記第１レンズ群の第１レンズ第１面から前記第２レンズ群の第２レンズ第１面までの距離をＬ₂とするとき、次の条件式を満足することを特徴とする。
（１）０．２５＜Ｌ₂／Ｌ_a＜０．４５

この請求項１に記載の発明によれば、高解像度に対応しつつも、小型、広画角で、明るい読取用レンズを提供することができる。具体的には、前記第２レンズ群に含まれる第１レンズに非球面を形成することで、画面周辺まで球面収差、コマ収差などの諸収差を効果的に補正することができる。また、前記第３レンズ群をメニスカスレンズを用いて構成することにより、小型のレンズで、歪曲収差を増大させることなく、広画角化を図ることができる。とりわけ、前記条件式（１）を満足することで、光学性能を低下させることなく、レンズの小型化が達成できる。

また、請求項２の発明にかかる読取用レンズは、請求項１に記載の発明において、前記第２レンズ群が、前記第１レンズの像面側に配置された、凸レンズからなる第２レンズと、凹レンズからなる第３レンズとを含み構成され、前記第２レンズのアッベ数をν₂、前記第３レンズのアッベ数をν₃とするとき、次の条件式を満足することを特徴とする。
（２）３１＜ν₂−ν₃

この請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明がもたらす効果に加え、軸上色収差および倍率の色収差をより良好に補正できる。

また、請求項３の発明にかかる読取用レンズは、請求項１または２に記載の発明において、前記読取レンズ全系の焦点距離をｆ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ₃とするとき、次の条件式を満足することを特徴とする。
（３） −１．０８＜ｆ／ｆ₃＜−０．５１

この請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明がもたらす効果に加え、歪曲収差と非点収差をより良好に補正できる。

この発明によれば、高解像度に対応しつつも、小型、広画角で、明るい読取用レンズを提供することができるという効果を奏する。この読取用レンズは、所定の条件を満足することにより、小型化、広画角化を達成するとともに、良好な収差補正が可能になる。

以下、この発明にかかる読取レンズの好適な実施の形態を詳細に説明する。

この実施の形態にかかる読取レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、が配置されて構成される。

前記第１レンズ群は、物体側から順に、１枚または２枚の負レンズと、像面側に凸面を向けたメニスカスレンズとが配置されて構成され、全体として負の屈折力を備えている。この第１レンズ群に含まれるメニスカスレンズは、像面側に凸面が向いている形状になっていれば、接合レンズで構成されていてもよい。

前記第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有し、片面または両面に非球面が形成された第１レンズを含む複数のレンズで構成され、全体として正の屈折力を備えている。この第２レンズ群に含まれる第１レンズに非球面を形成することで、画面周辺まで球面収差、コマ収差などの諸収差を効果的に補正することができる。

前記第３レンズ群は、像面側に凸面を向けた、１枚または２枚のメニスカス凹レンズで構成され、全体として負の屈折力を備えている。この第３レンズ群をメニスカスレンズを用いて構成することにより、小型のレンズで、歪曲収差を増大させることなく、広画角化を図ることができる。

この発明は、高解像度に対応しつつも、小型、広画角（半画角が２３°以上）で、明るい（Ｆナンバが４程度）読取用レンズを提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、前述の構成に加えて、以下に示すような各種条件を設定している。

まず、前記読取レンズの全長をＬ_a、前記第１レンズ群の第１レンズ第１面から前記第２レンズ群の第２レンズ第１面までの距離をＬ₂とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１）０．２５＜Ｌ₂／Ｌ_a＜０．４５

条件式（１）は、この実施の形態にかかる読取用レンズにおいて、収差補正とレンズ形状とのバランスを維持するための条件を示す式である。この条件式（１）を満足することで、光学性能を低下させることなく、レンズの小型化が達成できる。この条件式（１）においてその下限を下回ると、倍率の色収差の補正が困難となり、読取用レンズの光学性能を維持することができなくなる。一方、この条件式（１）においてその上限を超えると、入射光束が広がりすぎレンズを大きくしなければならず、読取用レンズの大型化を招く要因となる。

また、前記第２レンズ群を、前記第１レンズの像面側に配置された、凸レンズからなる第２レンズと、凹レンズからなる第３レンズとを含み構成するとよい。このとき、前記第２レンズのアッベ数をν₂、前記第３レンズのアッベ数をν₃とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（２）３１＜ν₂−ν₃

条件式（２）は、この実施の形態にかかる読取用レンズにおいて、軸上色収差および倍率の色収差を良好に補正するための条件を示す式である。この条件式（２）を満足することで、軸上色収差および倍率の色収差を良好に補正できる。この条件式（２）においてその下限を下回ると、軸上色収差および倍率の色収差が大きくなりすぎ、収差補正が困難になる。

さらに、前記読取用レンズ全系の焦点距離をｆ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ₃とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（３） −１．０８＜ｆ／ｆ₃＜−０．５１

条件式（３）は、この実施の形態にかかる読取用レンズにおいて、歪曲収差（ディスト−ション）と非点収差を良好に補正するための条件を示す式である。この条件式（３）を満足することで、歪曲収差と非点収差を良好に補正できる。この条件式（３）においてその下限を下回ると、非点収差の補正が困難になり、画面周辺部の解像度が低下する。または、パワー不足を補う必要が生じ、その結果光学系が大型化する。一方、この条件式（３）においてその上限を超えると、前記第３レンズ群の全系に対する負のパワーが強くなりすぎて、歪曲収差の補正が困難になる。

この実施の形態にかかる読取用レンズは、前述した構成に加え、上記条件式（１）〜（３）をすべて満足すれば、諸収差の効果的な補正が可能な高い光学性能を備えた、小型、広画角で、明るい読取用レンズになる。また、高解像度に対応可能な読取用レンズになる。また、上記条件式（１）〜（３）をすべて満足しなくても、そのうちいずれかを満足すれば、各条件式に特有の効果を奏する、高い光学性能を備えた、小型、広画角で、明るい読取用レンズを実現できる。

なお、上記条件式（１）〜（３）で示された各数値の範囲は、当該数値の近傍値であれば、この発明で期待される効果は得られる。

以下、この発明にかかる読取用レンズの実施例を示す。

（実施例１）
図１は、実施例１にかかる読取用レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この読取用レンズは、物体１００側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₁₁、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₁₂、および負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ₁₃が配置されて構成される。

第１レンズ群Ｇ₁₁は、物体１００側から順に、負レンズ１１１、像面１０１側に凸面を向けたメニスカスレンズ１１２が配置されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ₁₂は、物体１００側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ１２１、正の屈折力を有する第２レンズ１２２、および負の屈折力を有する第３レンズ１２３を含み構成されている。第１レンズ１２１の両面には、非球面が形成されている。第２レンズ１２２、第３レンズ１２３は、それぞれ凸レンズ、凹レンズで構成されている。また、第２レンズ１２２と第３レンズ１２３とは、接合されている。第３レンズ１２３の像面１０１側には、絞り１２４が配置されている。さらに、第２レンズ群Ｇ₁₂の最終（最も像面１０１側）面には非球面が接合されている。

第３レンズ群Ｇ₁₃は、像面１０１側に凸面を向けた２枚のメニスカス凹レンズ１３１，１３２で構成されている。

また、第３レンズ群Ｇ₁₃と像面１０１との間には、光学フィルタ（またはカバーガラス）１４１が配置される。なお、この光学フィルタ（またはカバーガラス）１４１は必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。

以下、実施例１にかかる読取用レンズに関する各種数値データを示す。

読取用レンズ全系の焦点距離（ｆ）＝31.1
Ｆナンバ（Ｆｎｏ．）＝4.0
半画角（ω）＝23.2°

（条件式（１）に関する数値）
Ｌ₂／Ｌ_a＝0.38

（条件式（２）に関する数値）
ν₂−ν₃＝40.9

（条件式（３）に関する数値）
ｆ／ｆ₃＝-0.98

ｄ₀＝500.00
ｒ₁＝-65.6733
ｄ₁＝1.40 ｎｄ₁＝1.69680 νｄ₁＝55.53
ｒ₂＝138.6762
ｄ₂＝2.40
ｒ₃＝-36.1974
ｄ₃＝10.00 ｎｄ₂＝1.77250 νｄ₂＝49.60
ｒ₄＝-50.7183
ｄ₄＝1.00
ｒ₅＝16.7646（非球面）
ｄ₅＝6.70 ｎｄ₃＝1.58313 νｄ₃＝59.38
ｒ₆＝713.4134（非球面）
ｄ₆＝1.50
ｒ₇＝16.7333
ｄ₇＝3.00 ｎｄ₄＝1.49700 νｄ₄＝81.61
ｒ₈＝-52.4998
ｄ₈＝1.85 ｎｄ₅＝1.58144 νｄ₅＝40.75
ｒ₉＝12.3912
ｄ₉＝0.75
ｒ₁₀＝∞（絞り）
ｄ₁₀＝1.70
ｒ₁₁＝13.7184
ｄ₁₁＝3.20 ｎｄ₆＝1.61800 νｄ₆＝63.39
ｒ₁₂＝-18.2020
ｄ₁₂＝0.20
ｒ₁₃＝-30.1333
ｄ₁₃＝1.65 ｎｄ₇＝1.54072 νｄ₇＝47.23
ｒ₁₄＝28.5417
ｄ₁₄＝1.55
ｒ₁₅＝-23.1121
ｄ₁₅＝1.00 ｎｄ₈＝1.58913 νｄ₈＝61.18
ｒ₁₆＝17.0779
ｄ₁₆＝3.00 ｎｄ₉＝1.64769 νｄ₉＝33.80
ｒ₁₇＝-65.1790
ｄ₁₇＝0.20 ｎｄ₁₀＝1.53610 νｄ₁₀＝41.20
ｒ₁₈＝-31.8914（非球面）
ｄ₁₈＝1.80
ｒ₁₉＝-15.0550
ｄ₁₉＝2.00 ｎｄ₁₁＝1.92286 νｄ₁₁＝20.88
ｒ₂₀＝-23.6063
ｄ₂₀＝1.00
ｒ₂₁＝-14.9138
ｄ₂₁＝1.40 ｎｄ₁₂＝1.88300 νｄ₁₂＝40.78
ｒ₂₂＝-19.3749
ｄ₂₂＝10.00
ｒ₂₃＝∞
ｄ₂₃＝2.00 ｎｄ₁₃＝1.51633 νｄ₁₃＝64.15
ｒ₂₄＝∞
ｄ₂₄＝2.70
ｒ₂₅＝∞

円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）
（第５面）
ｋ＝1.53960，Ａ＝0，
Ｂ＝-2.12567×10^-5，Ｃ＝5.71791×10^-8，
Ｄ＝-8.56117×10^-10，Ｅ＝2.36604×10^-11
（第６面）
ｋ＝530.6548，Ａ＝0，
Ｂ＝3.28718×10^-5，Ｃ＝2.30484×10^-7，
Ｄ＝2.53946×10^-9，Ｅ＝4.52233×10^-11
（第１８面）
ｋ＝-22.9259，Ａ＝0，
Ｂ＝4.76294×10^-5，Ｃ＝1.94981×10^-6，
Ｄ＝-9.30561×10^-9，Ｅ＝1.59096×10^-10

また、図２は、実施例１にかかる読取用レンズの諸収差図である。

（実施例２）
図３は、実施例２にかかる読取用レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この読取用レンズは、物体２００側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₂₁、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₂₂、および負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ₂₃が配置されて構成される。

第１レンズ群Ｇ₂₁は、物体２００側から順に、負レンズ２１１、像面２０１側に凸面を向けたメニスカスレンズ２１２が配置されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ₂₂は、物体２００側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ２２１、正の屈折力を有する第２レンズ２２２、および負の屈折力を有する第３レンズ２２３を含み構成されている。第１レンズ２２１の像面２０１側面には、非球面が接合されている。第２レンズ２２２、第３レンズ２２３は、それぞれ凸レンズ、凹レンズで構成されている。また、第２レンズ２２２と第３レンズ２２３とは、接合されている。第３レンズ２２３の像面２０１側には、絞り２２４が配置されている。さらに、第２レンズ群Ｇ₂₂の最終（最も像面２０１側）面には非球面が接合されている。

第３レンズ群Ｇ₂₃は、像面２０１側に凸面を向けたメニスカス凹レンズ２３１で構成されている。

また、第３レンズ群Ｇ₂₃と像面２０１との間には、光学フィルタ（またはカバーガラス）２４１が配置される。なお、この光学フィルタ（またはカバーガラス）２４１は必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。

以下、実施例２にかかる読取用レンズに関する各種数値データを示す。

読取用レンズ全系の焦点距離（ｆ）＝31.1
Ｆナンバ（Ｆｎｏ．）＝4.0
半画角（ω）＝23.1°

（条件式（１）に関する数値）
Ｌ₂／Ｌ_a＝0.30

（条件式（２）に関する数値）
ν₂−ν₃＝40.9

（条件式（３）に関する数値）
ｆ／ｆ₃＝-0.79

ｄ₀＝500.00
ｒ₁＝-43.3746
ｄ₁＝1.40 ｎｄ₁＝1.80400 νｄ₁＝46.58
ｒ₂＝-836.3476
ｄ₂＝1.60
ｒ₃＝-22.7267
ｄ₃＝6.00 ｎｄ₂＝1.75520 νｄ₂＝27.51
ｒ₄＝-25.3354
ｄ₄＝0.20
ｒ₅＝15.6577
ｄ₅＝4.75 ｎｄ₃＝1.69680 νｄ₃＝55.53
ｒ₆＝65.6324
ｄ₆＝0.30 ｎｄ₄＝1.53610 νｄ₄＝41.20
ｒ₇＝45.7849（非球面）
ｄ₇＝1.65
ｒ₈＝14.1380
ｄ₈＝3.00 ｎｄ₅＝1.49700 νｄ₅＝81.61
ｒ₉＝-23.5101
ｄ₉＝0.80 ｎｄ₆＝1.58144 νｄ₆＝40.75
ｒ₁₀＝13.1334
ｄ₁₀＝0.85
ｒ₁₁＝∞（絞り）
ｄ₁₁＝2.50
ｒ₁₂＝15.4532
ｄ₁₂＝2.48 ｎｄ₇＝1.61800 νｄ₇＝63.39
ｒ₁₃＝-39.2644
ｄ₁₃＝0.60
ｒ₁₄＝-122.4597
ｄ₁₄＝1.30 ｎｄ₈＝1.54072 νｄ₈＝47.23
ｒ₁₅＝79.0782
ｄ₁₅＝1.40
ｒ₁₆＝-17.3949
ｄ₁₆＝2.35 ｎｄ₉＝1.58913 νｄ₉＝61.18
ｒ₁₇＝15.7153
ｄ₁₇＝3.65 ｎｄ₁₀＝1.64769 νｄ₁₀＝33.80
ｒ₁₈＝-68.1338
ｄ₁₈＝0.20 ｎｄ₁₁＝1.53610 νｄ₁₁＝41.20
ｒ₁₉＝-40.8482（非球面）
ｄ₁₉＝2.10
ｒ₂₀＝-15.6739
ｄ₂₀＝2.00 ｎｄ₁₂＝1.92286 νｄ₁₂＝20.88
ｒ₂₁＝-29.3490
ｄ₂₁＝10.00
ｒ₂₂＝∞
ｄ₂₂＝2.00 ｎｄ₁₃＝1.51633 νｄ₁₃＝64.15
ｒ₂₃＝∞
ｄ₂₃＝2.30
ｒ₂₄＝∞

円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）
（第７面）
ｋ＝16.4646，Ａ＝0，
Ｂ＝5.30388×10^-6，Ｃ＝-2.50319×10^-7，
Ｄ＝4.16395×10^-9，Ｅ＝-4.88257×10^-11
（第１９面）
ｋ＝-66.7243，Ａ＝0，
Ｂ＝1.69196×10^-6，Ｃ＝1.78594×10^-6，
Ｄ＝-1.36092×10^-8，Ｅ＝4.96713×10^-11

また、図４は、実施例２にかかる読取用レンズの諸収差図である。

（実施例３）
図５は、実施例３にかかる読取用レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この読取用レンズは、物体３００側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₃₁、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₃₂、および負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ₃₃が配置されて構成される。

第１レンズ群Ｇ₃₁は、物体３００側から順に、負レンズ３１１、負レンズ３１２、および像面３０１側に凸面を向けたメニスカスレンズ３１３が配置されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ₃₂は、物体３００側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ３２１、正の屈折力を有する第２レンズ３２２、および負の屈折力を有する第３レンズ３２３を含み構成されている。第１レンズ３２１の両面には、非球面が形成されている。第２レンズ３２２、第３レンズ３２３は、それぞれ凸レンズ、凹レンズで構成されている。また、第２レンズ３２２と第３レンズ３２３とは、接合されている。第３レンズ３２３の像面３０１側には、絞り３２４が配置されている。さらに、第２レンズ群Ｇ₃₂の最終（最も像面３０１側）面には非球面が接合されている。

第３レンズ群Ｇ₃₃は、像面３０１側に凸面を向けた２枚のメニスカス凹レンズ３３１，３３２で構成されている。

また、第３レンズ群Ｇ₃₃と像面３０１との間には、光学フィルタ（またはカバーガラス）３４１が配置される。なお、この光学フィルタ（またはカバーガラス）３４１は必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。

以下、実施例３にかかる読取用レンズに関する各種数値データを示す。

読取用レンズ全系の焦点距離（ｆ）＝31.1
Ｆナンバ（Ｆｎｏ．）＝4.0
半画角（ω）＝30.7°

（条件式（１）に関する数値）
Ｌ₂／Ｌ_a＝0.39

（条件式（２）に関する数値）
ν₂−ν₃＝40.9

（条件式（３）に関する数値）
ｆ／ｆ₃＝-0.77

ｄ₀＝500.00
ｒ₁＝-727.5708
ｄ₁＝1.80 ｎｄ₁＝1.51633 νｄ₁＝64.15
ｒ₂＝52.9277
ｄ₂＝0.95
ｒ₃＝226.1759
ｄ₃＝1.80 ｎｄ₂＝1.51633 νｄ₂＝64.15
ｒ₄＝76.2756
ｄ₄＝4.95
ｒ₅＝-27.8154
ｄ₅＝6.60 ｎｄ₃＝1.75520 νｄ₃＝27.51
ｒ₆＝-34.5510
ｄ₆＝0.45
ｒ₇＝18.3484（非球面）
ｄ₇＝6.00 ｎｄ₄＝1.58313 νｄ₄＝59.38
ｒ₈＝124.0273（非球面）
ｄ₈＝1.85
ｒ₉＝14.2074
ｄ₉＝3.00 ｎｄ₅＝1.49700 νｄ₅＝81.61
ｒ₁₀＝-122.5311
ｄ₁₀＝1.00 ｎｄ₆＝1.58144 νｄ₆＝40.75
ｒ₁₁＝14.2330
ｄ₁₁＝0.75
ｒ₁₂＝∞（絞り）
ｄ₁₂＝1.60
ｒ₁₃＝16.4046
ｄ₁₃＝3.30 ｎｄ₇＝1.61800 νｄ₇＝63.39
ｒ₁₄＝-16.6584
ｄ₁₄＝0.20
ｒ₁₅＝-26.6596
ｄ₁₅＝0.65 ｎｄ₈＝1.54072 νｄ₈＝47.23
ｒ₁₆＝44.8887
ｄ₁₆＝1.85
ｒ₁₇＝-19.5518
ｄ₁₇＝1.00 ｎｄ₉＝1.58913 νｄ₉＝61.18
ｒ₁₈＝55.8023
ｄ₁₈＝2.40 ｎｄ₁₀＝1.64769 νｄ₁₀＝33.80
ｒ₁₉＝-88.6096
ｄ₁₉＝0.20 ｎｄ₁₁＝1.53610 νｄ₁₁＝41.20
ｒ₂₀＝-36.3204（非球面）
ｄ₂₀＝2.15
ｒ₂₁＝-15.0981
ｄ₂₁＝2.00 ｎｄ₁₂＝1.92286 νｄ₁₂＝20.88
ｒ₂₂＝-17.8512
ｄ₂₂＝2.50
ｒ₂₃＝-9.8386
ｄ₂₃＝1.40 ｎｄ₁₃＝1.90366 νｄ₁₃＝31.32
ｒ₂₄＝-13.0094
ｄ₂₄＝10.00
ｒ₂₅＝∞
ｄ₂₅＝2.00 ｎｄ₁₄＝1.51633 νｄ₁₄＝64.15
ｒ₂₆＝∞
ｄ₂₆＝2.99
ｒ₂₇＝∞

円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）
（第７面）
ｋ＝1.5586，Ａ＝0，
Ｂ＝-2.48343×10^-5，Ｃ＝5.86660×10^-8，
Ｄ＝-1.39790×10^-9，Ｅ＝2.77096×10^-11
（第８面）
ｋ＝-98.6639，Ａ＝0，
Ｂ＝2.28612×10^-5，Ｃ＝2.05737×10^-7，
Ｄ＝1.66122×10^-9，Ｅ＝6.16610×10^-11
（第２０面）
ｋ＝-32.4472，Ａ＝0，
Ｂ＝1.94978×10^-5，Ｃ＝1.51941×10^-6，
Ｄ＝-8.95717×10^-9，Ｅ＝7.95469×10^-11

また、図６は、実施例３にかかる読取用レンズの諸収差図である。

（実施例４）
図７は、実施例４にかかる読取用レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この読取用レンズは、物体４００側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₄₁、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₄₂、および負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ₄₃が配置されて構成される。

第１レンズ群Ｇ₄₁は、物体４００側から順に、負レンズ４１１、像面４０１側に凸面を向けたメニスカスレンズ４１２が配置されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ₄₂は、物体４００側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ４２１、正の屈折力を有する第２レンズ４２２、および負の屈折力を有する第３レンズ４２３を含み構成されている。第１レンズ４２１の両面には、非球面が形成されている。第２レンズ４２２、第３レンズ４２３は、それぞれ凸レンズ、凹レンズで構成されている。第３レンズ４２３の像面４０１側には、絞り４２４が配置されている。さらに、第２レンズ群Ｇ₄₂の最終（最も像面４０１側）面には非球面が接合されている。

第３レンズ群Ｇ₄₃は、像面４０１側に凸面を向けた２枚のメニスカス凹レンズ４３１，４３２で構成されている。

また、第３レンズ群Ｇ₄₃と像面４０１との間には、光学フィルタ（またはカバーガラス）４４１が配置される。なお、この光学フィルタ（またはカバーガラス）４４１は必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。

以下、実施例４にかかる読取用レンズに関する各種数値データを示す。

（条件式（１）に関する数値）
Ｌ₂／Ｌ_a＝0.37

（条件式（２）に関する数値）
ν₂−ν₃＝34.4

（条件式（３）に関する数値）
ｆ／ｆ₃＝-0.61

ｄ₀＝500.00
ｒ₁＝-63.9506
ｄ₁＝1.40 ｎｄ₁＝1.69680 νｄ₁＝55.53
ｒ₂＝134.1755
ｄ₂＝2.40
ｒ₃＝-42.6266
ｄ₃＝10.00 ｎｄ₂＝1.77250 νｄ₂＝49.60
ｒ₄＝-71.7247
ｄ₄＝1.00
ｒ₅＝16.2767（非球面）
ｄ₅＝6.70 ｎｄ₃＝1.58313 νｄ₃＝59.38
ｒ₆＝177.5194（非球面）
ｄ₆＝1.50
ｒ₇＝17.8274
ｄ₇＝3.00 ｎｄ₄＝1.49700 νｄ₄＝81.61
ｒ₈＝-34.7714
ｄ₈＝0.30
ｒ₉＝-34.1290
ｄ₉＝1.85 ｎｄ₅＝1.54072 νｄ₅＝47.23
ｒ₁₀＝13.2442
ｄ₁₀＝0.65
ｒ₁₁＝∞（絞り）
ｄ₁₁＝1.80
ｒ₁₂＝12.9643
ｄ₁₂＝3.20 ｎｄ₆＝1.61800 νｄ₆＝63.39
ｒ₁₃＝-21.4012
ｄ₁₃＝0.20
ｒ₁₄＝-50.0647
ｄ₁₄＝1.65 ｎｄ₇＝1.58144 νｄ₇＝40.75
ｒ₁₅＝33.6913
ｄ₁₅＝1.55
ｒ₁₆＝-19.7095
ｄ₁₆＝1.00 ｎｄ₈＝1.58913 νｄ₈＝61.18
ｒ₁₇＝-1073.0886
ｄ₁₇＝3.00 ｎｄ₉＝1.63980 νｄ₉＝34.48
ｒ₁₈＝-71.8974
ｄ₁₈＝0.20 ｎｄ₁₀＝1.53610 νｄ₁₀＝41.20
ｒ₁₉＝-57.9223（非球面）
ｄ₁₉＝1.80
ｒ₂₀＝-15.1180
ｄ₂₀＝2.00 ｎｄ₁₁＝1.92286 νｄ₁₁＝20.88
ｒ₂₁＝-16.4163
ｄ₂₁＝1.20
ｒ₂₂＝-10.9682
ｄ₂₂＝1.40 ｎｄ₁₂＝1.83400 νｄ₁₂＝37.17
ｒ₂₃＝-15.0200
ｄ₂₃＝10.00
ｒ₂₄＝∞
ｄ₂₄＝2.00 ｎｄ₁₃＝1.51633 νｄ₁₃＝64.15
ｒ₂₅＝∞
ｄ₂₅＝2.77
ｒ₂₆＝∞

円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）
（第５面）
ｋ＝1.5499，Ａ＝0，
Ｂ＝-1.90841×10^-5，Ｃ＝5.56012×10^-8，
Ｄ＝-7.87857×10^-10，Ｅ＝1.63015×10^-11
（第６面）
ｋ＝400.7227，Ａ＝0，
Ｂ＝3.26345×10^-5，Ｃ＝2.20318×10^-7，
Ｄ＝1.09812×10^-9，Ｅ＝2.92685×10^-11
（第１９面）
ｋ＝-112.6197，Ａ＝0，
Ｂ＝6.74916×10^-5，Ｃ＝2.01011×10^-6，
Ｄ＝-1.03809×10^-8，Ｅ＝1.84688×10^-10

また、図８は、実施例４にかかる読取用レンズの諸収差図である。

なお、上記数値データにおいて、ｒ₁，ｒ₂，・・・・は各レンズ、絞り面などの曲率半径、ｄ₀，ｄ₁，・・・・は各レンズ、絞り、光学フィルタなどの肉厚またはそれらの面間隔、ｎｄ₁，ｎｄ₂，・・・・は各レンズ、光学フィルタなどのｄ線における屈折率、νｄ₁，νｄ₂，・・・・は各レンズ、光学フィルタなどのｄ線におけるアッベ数を示している。

また、上記各非球面形状は、光軸方向をＸ、光軸と垂直な高さをＹとし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。

ただし、Ｒは近軸曲率半径、ｋは円錐係数、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅはそれぞれ２次，４次，６次，８次，１０次の非球面係数である。

以上説明したように、この発明によれば、高解像度に対応しつつも、小型、広画角（半画角が２３°以上）で、明るい（Ｆナンバが４程度）読取用レンズを提供することができる。とくに、この発明にかかる読取用レンズは、上記条件式を満足することで、小型化、広画角化を達成するとともに、より良好な収差補正が可能になる。

また、この発明にかかる読取用レンズは、非球面が形成されたレンズを含んで構成されているため、少ないレンズ枚数で、諸収差を良好に補正することができる。

以上のように、この発明にかかる読取用レンズは、画像情報などの読取りに有用であり、とくに、バーコード情報を読み取るカメラや，紙画像情報を読み取るコピーカメラ、書画カメラなどに好適なものである。

実施例１にかかる読取用レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例１にかかる読取用レンズの諸収差図である。実施例２にかかる読取用レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例２にかかる読取用レンズの諸収差図である。実施例３にかかる読取用レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例３にかかる読取用レンズの諸収差図である。実施例４にかかる読取用レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例４にかかる読取用レンズの諸収差図である。

符号の説明

Ｇ₁₁，Ｇ₂₁，Ｇ₃₁，Ｇ₄₁，第１レンズ群
Ｇ₁₂，Ｇ₂₂，Ｇ₃₂，Ｇ₄₂，第２レンズ群
Ｇ₁₃，Ｇ₂₃，Ｇ₃₃，Ｇ₄₃，第３レンズ群
１００，２００，３００，４００物体
１０１，２０１，３０１，４０１像面
１１１，２１１，３１１，３１２，４１１負レンズ
１１２，２１２，３１３，４１２メニスカスレンズ
１２１，２２１，３２１，４２１第１レンズ
１２２，２２２，３２２，４２２第２レンズ
１２３，２２３，３２３，４２３第３レンズ
１２４，２２４，３２４，４２４絞り
１３１，１３２，２３１，３３１，３３２，４３１，４３２メニスカス凹レンズ
１４１，２４１，３４１，４４１光学フィルタ（またはカバーガラス）
ΔＳサジタル像面
ΔＭメリジオナル像面

Claims

物体側から順に、
１枚または２枚の負レンズと像面側に凸面を向けたメニスカスレンズとにより構成され、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、
正の屈折力を有し、片面または両面に非球面が形成された第１レンズを含み構成され、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、
像面側に凸面を向けたメニスカス凹レンズ１枚または２枚により構成され、全体として負の屈折力を有する第３レンズ群と、
が配置されて構成され、
光学系の全長をＬ_a、前記第１レンズ群の第１レンズ第１面から前記第２レンズ群の第２レンズ第１面までの距離をＬ₂とするとき、次の条件式を満足することを特徴とする読取用レンズ。
０．２５＜Ｌ₂／Ｌ_a＜０．４５
前記第２レンズ群は、前記第１レンズの像面側に配置された、凸レンズからなる第２レンズと、凹レンズからなる第３レンズとを含み構成され、
前記第２レンズのアッベ数をν₂、前記第３レンズのアッベ数をν₃とするとき、次の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の読取用レンズ。
３１＜ν₂−ν₃
前記読取用レンズ全系の焦点距離をｆ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ₃とするとき、次の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の読取用レンズ。
−１．０８＜ｆ／ｆ₃＜−０．５１