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JPH07239439A - 原稿読取用レンズ - Google Patents

原稿読取用レンズ

Info

Publication number
JPH07239439A
JPH07239439A JP3118694A JP3118694A JPH07239439A JP H07239439 A JPH07239439 A JP H07239439A JP 3118694 A JP3118694 A JP 3118694A JP 3118694 A JP3118694 A JP 3118694A JP H07239439 A JPH07239439 A JP H07239439A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
refractive index
lenses
optical axis
reading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3118694A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Ueda
健 上田
Yuuichirou Kanoshima
雄一郎 彼島
Nobuaki Ono
信昭 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP3118694A priority Critical patent/JPH07239439A/ja
Publication of JPH07239439A publication Critical patent/JPH07239439A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/04Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only
    • G02B9/10Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only one + and one - component

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンパクトに実現でき、しかも、広画角や高性
能の実現が容易である、新規な原稿読取用レンズを提供
する。 【構成】物体側から像側へ向かって順次、第1レンズ1
1,第2レンズ12を配してなる2群2枚構成であっ
て、第1レンズ11と第2レンズ12のうちの1以上
が、屈折率分布型レンズである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は「原稿読取用レン
ズ」、より詳細には、原稿画像を、1/10程度に縮小
して、CCD等の固体撮像素子上に結像させるための原
稿読取用レンズに関する。
【0002】
【従来の技術】原稿を走査して、CCD等の固体撮像素
子により、その画像を読み取る読取方式は、ファクシミ
リやデジタル複写機や各種のイメージスキャナに採用さ
れている。「原稿読取用レンズ」は、このような読取方
式において、原稿画像を固体撮像素子の受光面に結像さ
せるためのレンズであって、一般的に縮小倍率で用いら
れる。
【0003】このような原稿読取用レンズは、高い解像
力を達成するために、像面上において、「高空間周波数
での高いコントラスト」が求められるとともに、「開口
効率が画角周辺部まで100%近い」ものであることが
要求される。さらに、読取装置の小型化のためには、原
稿読取用レンズの物像間距離が短いこと、即ち「広画
角」であることが望ましい。
【0004】原稿読取用レンズを、3枚という少ないレ
ンズ構成枚数でコンパクトに実現したものとして、特開
平4−338908号公報のものが知られているが、3
枚構成という少ないレンズ枚数で良好な性能を実現する
には、満足すべき条件が多くなり、さらに非球面の採用
が必要になるなど、製造が必ずしも容易でない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の如
き事情に鑑みてなされたものであって、構成レンズ枚数
が2枚と極めて少なく、ためにコンパクトに実現でき、
しかも、広画角や高性能の実現が容易である、新規な原
稿読取用レンズの提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の「原稿読取用
レンズ」は、物体側から像側へ向かって順次、第1,第
2レンズを配してなる2群2枚構成であって、第1,第
2レンズのうちの少なくとも一方が「屈折率分布型レン
ズ」であることを特徴とする(請求項1)。
【0007】請求項2記載の原稿読取用レンズは、請求
項1記載の原稿読取用レンズの構成において、第1レン
ズを「物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ」、第2
レンズを「両凸レンズ」とし、第1レンズを「光軸方向
に屈折率の変化する屈折率分布型レンズ」としたことを
特徴とする。
【0008】この場合の第1レンズのように、光軸方向
に屈折率の変化するレンズを「アクシアル型」の屈折率
分布型レンズと呼ぶ。
【0009】請求項3記載の原稿読取用レンズは、請求
項1記載の原稿読取用レンズの構成において、第1レン
ズを「物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ」、第
2レンズを「物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズ」とし、第2レンズを「光軸直交方向に屈折率の変化
する屈折率分布型レンズ」としたことを特徴とする。
【0010】この場合の第2レンズのように、光軸直交
方向に屈折率の変化するレンズ、即ち、屈折率が光軸か
らの距離により変化するレンズを「ラジアル型」の屈折
率分布型レンズとよぶ。
【0011】請求項4記載の原稿読取用レンズは、請求
項1記載の原稿読取用レンズの構成において、第1,第
2レンズを共に「像側に凸面を向けたメニスカスレン
ズ」とし、第1レンズを「アクシアル型の屈折率分布型
レンズ」、第2レンズを「ラジアル型の屈折率分布型レ
ンズ」としたことを特徴とする。
【0012】請求項5記載の原稿読取用レンズは、請求
項1記載の原稿読取用レンズの構成において、第1レン
ズを「物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ」、第2
レンズを「両凸レンズ」とし、第1レンズを「アクシア
ル型の屈折率分布型レンズ」、第2レンズを「ラジアル
型の屈折率分布型レンズ」としたことを特徴とする。
【0013】請求項6記載の原稿読取用レンズは、請求
項1記載の原稿読取用レンズの構成において、第1,第
2レンズを共に「物体側に凸面を向けたメニスカスレン
ズ」とし、第1,第2レンズを共に「アクシアル型の屈
折率分布型レンズ」としたこを特徴とする。
【0014】請求項7記載の原稿読取用レンズは、請求
項1記載の原稿読取用レンズの構成において、第1,第
2レンズを共に「像側に凸面を向けたメニスカスレン
ズ」とし、第1,第2レンズを共に「ラジアル型の屈折
率分布型レンズ」としたことを特徴とする。
【0015】請求項8記載の原稿読取用レンズは、請求
項1記載の原稿読取用レンズの構成において、第1レン
ズを「物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ」、第2
レンズを「両凸レンズ」とし、第1レンズを「ラジアル
型の屈折率分布型レンズ」、第2レンズを「アクシアル
型の屈折率分布型レンズ」としたことを特徴とする。
【0016】
【作用】上記のように、この発明では全体を2枚とい
う、極めて少ないレンズ枚数で構成し、その内の少なく
とも1枚を「屈折率分布型レンズ」としている。
【0017】2枚のレンズの内の1枚以上を「屈折率分
布型レンズ」とし、レンズ内における「屈折率の分布状
態」を設計により指定できる事項に加えることにより、
レンズ設計の自由度を増し、性能のよい原稿読取用レン
ズの実現が可能になる。
【0018】請求項2記載の発明においては、第1レン
ズを「アクシアル型の屈折率分布型レンズ」とすること
により、第1レンズのレンズ面における「収差補正の自
由度」を増し、歪曲収差、球面収差、コマ収差等の諸収
差の良好な補正を可能としている。
【0019】請求項3記載の発明では、第2レンズを
「ラジアル型の屈折率分布型レンズ」とすることによ
り、第2レンズのパワーの一部を屈折率の分布に分担さ
せ、第2レンズのレンズ面の屈折率分担の軽減と、ペッ
ツバール和の補正を可能としている。
【0020】請求項4記載の発明においては、第1レン
ズを「アクシアル型の屈折率分布型レンズ」として、第
1レンズのレンズ面における「収差補正の自由度」を増
し、歪曲収差、球面収差、コマ収差等の諸収差の良好な
補正を可能とするとともに、第2レンズを「ラジアル型
の屈折率分布型レンズ」とすることにより、第2レンズ
のパワーの一部を屈折率の分布に分担させ、第2レンズ
のレンズ面の屈折率分担の軽減と、ペッツバール和の補
正を可能としている。
【0021】請求項5記載の発明においては、第1レン
ズを「アクシアル型の屈折率分布型レンズ」として、第
1レンズのレンズ面における「収差補正の自由度」を増
し、歪曲収差、球面収差、コマ収差等の諸収差の良好な
補正を可能とするとともに、第2レンズを「ラジアル型
の屈折率分布型レンズ」とすることにより、第2レンズ
のパワーの一部を屈折率の分布に分担させ、第2レンズ
のレンズ面の屈折率分担の軽減と、ペッツバール和の補
正を可能としている。
【0022】請求項6記載の発明においては、第1,第
2レンズを共に「アクシアル型の屈折率分布型レンズ」
として、これらレンズのレンズ面における「収差補正の
自由度」を増し、歪曲収差、球面収差、コマ収差等の諸
収差の良好な補正を可能としている。
【0023】請求項7記載の発明においては、第1,第
2レンズを共に「ラジアル型の屈折率分布型レンズ」と
して、これらレンズのパワーの一部を屈折率の分布に分
担させ、第1,第2レンズのレンズ面の屈折率分担の軽
減と、ペッツバール和の補正を可能としている。
【0024】請求項8記載の発明においては、第1レン
ズを「ラジアル型の屈折率分布型レンズ」として、第1
レンズのパワーの一部を屈折率の分布に分担させ、レン
ズ面の屈折率分担の軽減と、ペッツバール和の補正を可
能とするとともに、第2レンズを「アクシアル型の屈折
率分布型レンズ」として、第2レンズのレンズ面におけ
る「収差補正の自由度」を増し、歪曲収差、球面収差、
コマ収差等の諸収差の良好な補正を可能としている。
【0025】
【実施例】以下、具体的な実施例を7例挙げる。実施例
1は請求項1,2記載の発明の1実施例であり、実施例
2は請求項1,3記載の発明の1実施例、実施例3は請
求項1,4記載の発明の1実施例であり、実施例4は請
求項1,5記載の発明の1実施例であり、実施例5は請
求項1,6記載の発明の1実施例、実施例6は請求項
1,7記載の発明の1実施例であり、実施例7は請求項
1,8記載の発明の1実施例である。
【0026】全実施例を通じて、fは全系の合成焦点距
離(単位:mm)、F/Noは明るさ、mは倍率、ωは
半画角(単位:度)、r0およびr0’は、コンタクトガ
ラスの物体側面(原稿載置面)および像側面の曲率半
径、d0はコンタクトガラスの厚さ、n0はコンタクトガ
ラスの屈折率を表し、r5およびr5’は固体撮像素子で
あるCCDのカバーガラスの物体側面および像側面の曲
率半径、d5はカバーガラスの厚さ、n3はカバーガラス
の屈折率を表す。
【0027】さらに、各実施例において、ri(i=1
〜4)は、物体側から数えて第i番目のレンズ面の曲率
半径、di(i=1〜3)は、物体側から数えて第i番
目のレンズ面と第i+1番目のレンズ面の軸上面間隔、
j(j=1,2)は、物体側から数えて第j番目のレ
ンズの屈折率を表す。なお、以下の各実施例において与
える、屈折率および焦点距離の具体的な値は「e線」に
対する値である。
【0028】屈折率分布型レンズにおける屈折率分布
は、以下の如くに特定される。即ち、「アクシアル型」
の屈折率分布型レンズの屈折率分布:nj(x)は、レ
ンズの物体側の頂点(光軸との交点)を原点として、座
標:xを、像側へ向かって正となるように設定すると
き、上記原点位置における屈折率:N0および、屈折率
分布係数:N1,N2,N3を用いて、 nj(x)=N0+N1x+N22+N33 (1) と表される。従って、屈折率:N0および、屈折率分布
係数:N1,N2,N3を与えて、屈折率分布:nj(x)
を特定する。
【0029】また、「ラジアル型」の屈折率分布型レン
ズの屈折率分布:nj(h)は、光軸位置を原点とし
て、光軸からの距離座標:h(≧0)を設定すると、光
軸上における屈折率:N00および、屈折率分布係数:N
10,N20,N30を用いて、 nj(h)=N00+N102+N204+N306 (2) と表される。従って、屈折率:N00および、屈折率分布
係数:N10,N20,N30を与えて、屈折率分布:n
j(h)を特定する。
【0030】図1〜図7に順次、実施例1〜7のレンズ
構成を示す。これらの図において、図の左方が物体側、
即ち、原稿側であり、符号10はコンタクトガラス、符
号11,12は第1,第2レンズ、符号14は固体撮像
素子のカバーガラスをそれぞれ示し、符号Sは絞りを示
す。
【0031】実施例1 f=43.0,F/No=5.6,m=0.1102,ω=19 r0 ∞ d0 3.000 n0 1.51872 r0’ ∞ r1 14.77 d1 5.951 n11(x) r2 8.807 d2 8.131 r3 65.029 d3 6.000 n2 1.88813 r4 −352.898 r5 ∞ d5 1.000 n3 1.51872 r5’ ∞ n1(x): N0=1.800,N1=−6.139×10~2, N2=1.552×10~4,N3=1.081×10~4
【0032】実施例2 f=43.0,F/No=5.6,m=0.1102,ω=19 r0 ∞ d0 3.000 n0 1.51872 r0’ ∞ r1 39.362 d1 7.831 n1 1.88813 r2 91.316 d2 7.625 r3 −15.279 d3 8.500 n22(h) r4 −29.263 r5 ∞ d5 1.000 n3 1.51872 r5’ ∞ n2(h): N00=1.800,N10=−1.925×10~3, N20=1.243×10~6,N30=8.307×10~10
【0033】実施例3 f=43.0,F/No=5.6,m=0.1102,ω=19 r0 ∞ d0 3.000 n0 1.51872 r0’ ∞ r1 −31.765 d1 9.660 n11(x) r2 −30.990 d2 29.706 r3 −18.181 d3 8.863 n22(h) r4 −30.916 r5 ∞ d5 1.000 n3 1.51872 r5’ ∞ n1(x): N0=1.76724,N1= 0.1313×10~2, N2=0.6691×10~3,N3=0.1001×10~32(h): N00=1.80000,N10=−0.1718×10~2, N20=0.5394×10~6,N30=−0.1120×10~9
【0034】実施例4 f=43.0,F/No=5.6,m=0.1102,ω=19 r0 ∞ d0 3.000 n0 1.51872 r0’ ∞ r1 14.697 d1 5.663 n11(x) r2 8.770 d2 7.485 r3 100.152 d3 6.000 n22(h) r4 −185.103 r5 ∞ d5 1.000 n3 1.51872 r5’ ∞ n1(x): N0=1.80000,N1=−0.6515×10~1, N2=0.2862×10~3,N3=0.1351×10~32(h): N00=1.80000,N10=−0.3718×10~3, N20=−0.2001×10~6,N30=−0.1306×10~7
【0035】実施例5 f=43.0,F/No=5.6,m=0.1102,ω=19 r0 ∞ d0 3.000 n0 1.51872 r0’ ∞ r1 11.823 d1 2.240 n11(x) r2 10.477 d2 13.555 r3 17.141 d3 1.367 n22(X) r4 9.345 r5 ∞ d5 1.000 n3 1.51872 r5’ ∞ n1(x): N0=1.75916,N1=−0.8065×10~1, N2=−0.6563×10~3,N3=0.3907×10~42(x): N0=1.80000,N1=−0.5473×10~0, N2=−0.1941×10~0,N3=−0.2989×10~1
【0036】実施例6 f=43.0,F/No=5.6,m=0.1102,ω=19 r0 ∞ d0 3.000 n0 1.51872 r0’ ∞ r1 −27.394 d1 9.000 n11(h) r2 −26.045 d2 30.846 r3 −18.181 d3 8.953 n22(h) r4 −30.988 r5 ∞ d5 1.000 n3 1.51872 r5’ ∞ n1(h): N00=1.80000,N10=−0.2199×10~3, N20= 0.6525×10~6,N30= 0.1073×10~82(h): N00=1.80000,N10=−0.1706×10~2, N20= 0.5327×10~6,N30=−0.1176×10~9
【0037】実施例7 f=43.0,F/No=5.6,m=0.1102,ω=19 r0 ∞ d0 3.000 n0 1.51872 r0’ ∞ r1 16.142 d1 6.500 n11(h) r2 10.912 d2 9.526 r3 74.559 d3 2.280 n22(x) r4 −264.501 r5 ∞ d5 1.000 n3 1.51872 r5’ ∞ n1(h): N00=1.80000,N10=−0.1662×10~2, N20=−0.1652×10~5,N30= 0.4696×10~82(x): N0=1.80000,N1=−0.1087×10~0, N2= 0.3712×10~0,N3=−0.5386×10~1
【0038】図8〜図14に順次、上記実施例1〜7に
関する収差図を示す。球面収差の図における実線は「球
面収差」、破線は「正弦条件」、非点収差の図における
実線は「サジタル」、破線は「メリディオナル」を表
し、Yは「像高」を表す。
【0039】各実施例とも、収差は良好に補正され、特
にコマ収差の補正が極めて良好である。これから、像面
において、高空間周波数で高いコントラストが得られる
ことが分かる。また、歪曲収差も極めて良好であり、原
稿画像を歪み無く極めて良好に読み取ることが可能にな
る。画角も半画角:19度と広画角で、周辺部まで略1
00%の開口効率を有し、明るさもF/No=5.6と
明るい。
【0040】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、新規な原稿読取用レンズを提供できる。この発明の
原稿読取用レンズは、2群2枚と構成枚数が極めて少な
くコンパクトに実現でき、しかも、2枚のレンズのうち
の1枚以上が「屈折率分布型レンズ」であるため、設計
の自由度が大きく、良好な性能を容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のレンズ構成を示す図である。
【図2】実施例2のレンズ構成を示す図である。
【図3】実施例3のレンズ構成を示す図である。
【図4】実施例4のレンズ構成を示す図である。
【図5】実施例5のレンズ構成を示す図である。
【図6】実施例6のレンズ構成を示す図である。
【図7】実施例7のレンズ構成を示す図である。
【図8】実施例1に関する収差図である。
【図9】実施例2に関する収差図である。
【図10】実施例3に関する収差図である。
【図11】実施例4に関する収差図である。
【図12】実施例5に関する収差図である。
【図13】実施例6に関する収差図である。
【図14】実施例7に関する収差図である。
【符号の説明】
11 第1レンズ 12 第2レンズ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から像側へ向かって順次、第1,第
    2レンズを配してなる2群2枚構成であって、 上記第1レンズと第2レンズのうちの少なくとも1枚
    が、屈折率分布型レンズであることを特徴とする原稿読
    取用レンズ。
  2. 【請求項2】請求項1記載の原稿読取用レンズにおい
    て、 第1レンズが、物体側に凸面を向けたメニスカスレン
    ズ、 第2レンズが、両凸レンズであり、 上記第1レンズが、光軸方向に屈折率の変化する屈折率
    分布型レンズであることを特徴とする原稿読取用レン
    ズ。
  3. 【請求項3】請求項1記載の原稿読取用レンズにおい
    て、 第1レンズが、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
    ズ、 第2レンズが、物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
    ズであり、 上記第2レンズが、光軸直交方向に屈折率の変化する屈
    折率分布型レンズであることを特徴とする原稿読取用レ
    ンズ。
  4. 【請求項4】請求項1記載の原稿読取用レンズにおい
    て、 第1レンズが、像側に凸面を向けたメニスカスレンズ、 第2レンズが、像側に凸面を向けたメニスカスレンズで
    あり、 上記第1レンズが、光軸方向に屈折率の変化する屈折率
    分布型レンズであり、 上記第2レンズが、光軸直交方向に屈折率の変化する屈
    折率分布型レンズであることを特徴とする原稿読取用レ
    ンズ。
  5. 【請求項5】請求項1記載の原稿読取用レンズにおい
    て、 第1レンズが、物体側に凸面を向けたメニスカスレン
    ズ、 第2レンズが、両凸レンズであり、 上記第1レンズが、光軸方向に屈折率の変化する屈折率
    分布型レンズであり、 上記第2レンズが、光軸直交方向に屈折率の変化する屈
    折率分布型レンズであることを特徴とする原稿読取用レ
    ンズ。
  6. 【請求項6】請求項1記載の原稿読取用レンズにおい
    て、 第1レンズが、物体側に凸面を向けたメニスカスレン
    ズ、 第2レンズが、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ
    であり、 上記第1レンズが、光軸方向に屈折率の変化する屈折率
    分布型レンズであり、 上記第2レンズが、光軸方向に屈折率の変化する屈折率
    分布型レンズであることを特徴とする原稿読取用レン
    ズ。
  7. 【請求項7】請求項1記載の原稿読取用レンズにおい
    て、 第1レンズが、像側に凸面を向けたメニスカスレンズ、 第2レンズが、像側に凸面を向けたメニスカスレンズで
    あり、 上記第1レンズが、光軸直交方向に屈折率の変化する屈
    折率分布型レンズであり、 上記第2レンズが、光軸直交方向に屈折率の変化する屈
    折率分布型レンズであることを特徴とする原稿読取用レ
    ンズ。
  8. 【請求項8】請求項1記載の原稿読取用レンズにおい
    て、 第1レンズが、物体側に凸面を向けたメニスカスレン
    ズ、 第2レンズが、両凸レンズであり、 上記第1レンズが、光軸直交方向に屈折率の変化する屈
    折率分布型レンズであり、 上記第2レンズが、光軸方向に屈折率の変化する屈折率
    分布型レンズであることを特徴とする原稿読取用レン
    ズ。
JP3118694A 1994-03-01 1994-03-01 原稿読取用レンズ Pending JPH07239439A (ja)

Priority Applications (1)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006350276A (ja) * 2004-10-19 2006-12-28 Enplas Corp 撮像レンズ
JP2007047309A (ja) * 2004-10-19 2007-02-22 Enplas Corp 撮像レンズ

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