具体实施方式
图1是图1是本发明后述数值实施例1的透镜的剖面图；图2、3、
4、5和6示出了本发明后述数值实施例1至5的图像读取透镜的像差。
在透镜的剖面图中，左侧是放大的一侧(其上共轭点是长的一侧)
和原始(物方)表面P一侧(其上设置要加以读取的图像的一侧)，右侧
是还原侧(其上共轭点是短的一侧)和图像平面Q一侧(其上例如设置
有作为光电转换部件的CCD的一侧)。字母C表示CCD的玻璃盖，字母
H表示保护玻璃，它们均插在图像读取透镜与图像平面之间。
图1的数值实施例1的图像读取透镜从物方(原物)开始连续地包
括六个透镜即：新月形第一正透镜G1，其凸面朝向物方一侧；第二透
镜G2，它的两个表面都是凹面；第三透镜G3，它的两个表面都是凸面；
新月形第四透镜G4，其凹面朝向物方一侧；新月形第五负透镜G5，其
凹面朝向物方一侧；以及，新月形第六负透镜G6，其凹面朝向物方一
侧。SP表示设置在第二透镜G2与第三透镜G3之间的止动件。
数值实施例2至5的每一个实施例中的图像读取透镜的透镜结构
均与上述数值实施例1的结构相类似并且从物方(原物)开始连续地包
括六个透镜即：新月形第一正透镜G1，其凸面朝向物方一侧；第二透
镜G2，它的两个透镜表面都是凹面；第三透镜G3，它的两个透镜表面
都是凸面；新月形第四透镜G4，其凹面朝向物方一侧；新月形第五负
透镜G5，其凹面朝向物方一侧；以及，新月形第六负透镜G6，其凹面
朝向物方一侧。
如上所述，在本发明中，所述图像读取透镜具有有预定形状的电
传式六单元六透镜结构，其部件设置成能满足以下条件表达式(1)至
(3)。也就是说，在从物方一侧数的第i个透镜的焦距被定义为fi、
第四透镜的透镜厚度被定义为d8、第二透镜的图像平面一侧的透镜表
面的曲率半径被定义为r4、第五透镜和第六透镜的组合焦距被定义为
fn且整个系统的焦距被定义为f时，所述部件满足下列条件：
0.91＜f5/f6＜2.78 ……(1)
-0.27＜d8/fn＜-0.16 ……(2)
2.48＜r4/f＜10.75 ……(3)
以下说明上述条件表达式的技术涵义。
条件表达式(1)涉及第五与第六透镜的焦距之比并用于保持视场
曲率和慧形像差充分地平衡并使得它们有良好的状态。如果第六透镜
的焦距变短而超出条件表达式(1)的上限值，则视场曲率会变得严重，
视场曲率会在弧矢图像平面的视场的中间角处变大，并且，视场曲率
会在视场的最大角附近变小。相反，在子午图像平面上，视场曲率会
在视场的中间角处变小，并且，视场曲率会在视场的最大角附近变大。
所以，在视场的整个角度上，弧矢图像平面和子午图像平面在任何点
都变得不好，并且，焦深会变小，不能获得高分辨率，这是不好的。
如果第五透镜的焦距变短而超出条件表达式(1)的下限值，则慧形像差
会变得严重，不能获得高分辨率，这是不好的。
条件表达式(2)涉及第五透镜的透镜厚度与第五和第六透镜的组
合焦距之比并用于校正变形及缩短物方表面至图像平面的距离，以便
达到小型化。如果透镜的厚度变大而超出条件表达式(2)的上限值，并
且，第五和第六透镜的组合光强变强，则摄远率的程度会变强，所以，
能达到小型化，但变形会严重，这是不好的。如果透镜间隔离大，则
透镜会变得笨重，这是不好的。如果第五和第六透镜的光强变得疏松
而超过条件表达式(2)的下限值，则摄远率的程度会变弱，所以，不能
达到小型化，这是不好的。
条件表达式(3)涉及第二透镜的出射表面一侧的曲率半径与整个
系统的焦距之比并且用于充分地校正球面变形。如果将上述曲率半径
设置成超出条件表达式(3)的上限值和下限值，则球面变形会变严重，
并且，会难以保持整个视角的焦点位置的平衡。
还有，在本发明中，为了处理较高分辨率的透镜，应该满足下列
条件表达式(4)至(6)中的至少一个：
-0.95＜fp/fn＜-0.71 ……(4)
-0.48＜(r12+r13)/(r12-r13)＜-2.75 ……(5)
2.26＜f/f3＜2.88 ……(6)
其中，fp表示第一透镜至第四透镜的组合焦距，r12和r13表示
所述六个透镜的物方一侧和图像平面一侧的透镜表面的曲率半径。
以下说明上述条件表达式(4)至(6)的技术涵义。
条件表达式(4)涉及第一透镜至第四透镜的组合焦距fp与第五透
镜和第六透镜的组合焦距fn之比并主要用于获得较广的视角并充分
校正慧形像差和扭曲。如果上述组合焦距之一变大而超出条件表达式
(4)的上限值和下限值，则透镜不能彼此消除变形，而且，慧形像差和
扭曲会变严重，仅能在狭窄的视角处获得良好的光学性能，这是不好
的。
条件表达式(5)涉及第六透镜的形状。如果超过条件表达式(5)的
上限值，则第六透镜的折射率会增加，折射率在第六透镜的物方表面
一侧的透镜表面上的份额会变大，从而变形会变严重，这是不好的。
如果超过条件表达式(5)的下限值，则第六透镜的两个透镜表面的曲率
会彼此相接近，从而难以制造，这是不好的。
条件表达式(6)涉及第三透镜的折射率在整个系统的份额。如果第
三透镜的折射率变强超过条件表达式(6)的上限值，则球面变形会变得
严重，这是不好的。如果第三透镜的折射率变弱超过条件表达式(6)
的下限值，则摄远率会变弱，难以小型化和有较广的视角，这是不好
的。
在本发明中，最佳的是，上述条件表达式(1)至(6)的数值范围可
设置成如下：
1.00＜f5/f6＜2.60 ……(1a)
-0.25＜d8/fn＜-0.16 ……(2a)
2.70＜r4/f＜10.00 ……(3a)
-0.90＜fp/fn＜-0.75 ……(4a)
-4.50＜(r12+r13)/(r12-r13)＜-3.00 ……(5a)
2.50＜f/f3＜2.70 ……(6a)
在本发明中，若满足上述条件表达式(1)至(3)中的至少一个，就
能获得预定的效果。
以下显示本发明数值实施例1至5。在数值实施例1至5中，ri
表示从物方一侧开始的第i个表面的曲率半径，di表示从物方一侧开
始的第i个表面与第(i+1)个表面之间的间隔，ni和vi分别表示从物
方一侧开始的第i个透镜的材料的折射系数和色散系数。
非球面形状由下列表达式表示：
X = ( 1 / r ) H 2 1 + ( 1 - ( 1 - ( 1 + k ) ( H / r ) 2 + BH 4 + CH 6 + DH 8 + EH 10 ]]>
其中，光轴的方向是X轴，与光轴相垂直的方向是H轴，光线行
进方向是正的，r是等轴曲率半径，B、C、D和E是非球面表面系数。
不对图像玻璃架(原物表面)与第一透镜之间的气隙进行说明。f表
示整个系统的焦距，Fno表示图像距离为无穷远时的F数值，β表示成
像放大倍数(图像读取放大倍数)，r14至r17表示玻璃盖C和保护玻
璃H的的表面。还有，以下表1中示出了上述相应条件表达式与数值
实施例中的数值之间的关系。
数值实施例1
f＝37.87 Fno＝5.50 β＝-0.189
r1＝ 14.178 d1＝4.19 n1＝1.69680 v1＝55.5
r2＝ 20.342 d2＝0.68
r3＝ -32.098 d3＝2.24 n2＝1.76182 v2＝26.5
r4＝ 151.664 d4＝0.28
r5＝ stop d5＝1.00
r6＝ 23.004 d6＝6.20 n3＝1.77250 v3＝49.6
r7＝ -19.472 d7＝0.52
r8＝ -11.661 d8＝4.13 n4＝1.74077 v4＝27.8
r9＝ -13.398 d9＝5.13
r10＝ -11.155 d10＝1.49 n5＝1.62588 v5＝35.7
r11＝ -16.705 d11＝1.29
r12＝ -10.820 d12＝1.79 n6＝1.60342 v6＝38.0
r13＝ -19.652 d13＝2 30
r14＝ ∞ d14＝0.70 n7＝1.51633 v7＝64.1
r15＝ ∞ d15＝1.30
r16＝ ∞ d16＝0.70 n8＝1.51633 v8＝64.1
r17＝ ∞
数值实施例2
f＝39.62 Fno＝5.0 β＝-0.189
r1＝ 16.424 d1＝5.07 n1＝1.69680 v1＝55.5
r2＝ 27.592 d2＝0.57
r3＝ -31.720 d3＝1.79 n2＝1.76182 v2＝26.5
r4＝ 158.255 d4＝0.64
r5＝ stop d5＝1.20
r6＝ 26.171 d6＝6.03 n3＝1.77250 v3＝49.6
r7＝ -20.554 d7＝0.54
r8＝ -11.801 d8＝3.47 n4＝1.74077 v4＝27.8
r9＝ -12.930 d9＝5.58
r10＝ -11.355 d10＝2.39 n5＝1.62588 v5＝35.7
r11＝ -18.700 d11＝1.17
r12＝ -11.860 d12＝1.82 n6＝1.62588 v6＝35.7
r13＝ -19.709 d13＝2.30
r14＝ ∞ d14＝0.70 n7＝1.51633 v7＝64.1
r15＝ ∞ d15＝1.30
r16＝ ∞ d16＝0.70 n8＝1.51633 v8＝64.1
r17＝ ∞
非球面表面
表面r12
k＝1.39997e-02 B＝-8.93844e-06 C＝9.02373e-08 D＝-3.17409e-09 E＝2.26440e-11
数值实施例3
f＝37.07 Fno＝4.99 β＝-0.189
r1＝ 13.954 d1＝5.79 n1＝1.69680 v1＝55.5
r2＝ 19.636 d2＝0.69
r3＝ -32.670 d3＝1.77 n2＝1.76182 v2＝26.5
r4＝ 107.889 d4＝0.30
r5＝ stop d5＝0.99
r6＝ 22.718 d6＝5.93 n3＝1.77250 v3＝49.6
r7＝ -18.701 d7＝0.49
r8＝ -11.563 d8＝4.00 n4＝1.80518 v4＝25.4
r9＝ -13.383 d9＝4.53
r10＝ -10.656 d10＝1.24 n5＝1.60342 v5＝38.0
r11＝ -15.797 d11＝0.96
r12＝ -11.383 d12＝1.47 n6＝1.62588 v6＝35.7
r13＝ -19.209 d13＝2.30
r14＝ ∞ d14＝0.70 n7＝1.51633 v7＝64.1
r15＝ ∞ d15＝1.30
r16＝ ∞ d16＝0.70 n8＝1.51633 v8＝64.1
r17＝ ∞
数值实施例4
f＝37.73 Fno＝5.48 β＝-0.189
r1＝ 15.228 d1＝4.60 n1＝1.69680 v1＝55.5
r2＝ 22.436 d2＝0.69
r3＝ -34.673 d3＝3.00 n2＝1.76182 v2＝26.5
r4＝ 104.232 d4＝0.30
r5＝ stop d5＝1.00
r6＝ 23.426 d6＝5.33 n3＝1.77250 v3＝49.6
r7＝ -19.261 d7＝0.44
r8＝ -11.557 d8＝4.44 n4＝1.74077 v4＝27.8
r9＝ -13.679 d9＝5.69
r10＝ -14.058 d10＝1.50 n5＝1.60342 v5＝38.0
r11＝ -19.517 d11＝1.76
r12＝ -10.343 d12＝1.80 n6＝1 61293 v6＝37.0
r13＝ -20.413 d13＝2.30
r14＝ ∞ d14＝1.00 n7＝1.51633 v7＝64.1
r15＝ ∞ d15＝1.30
r16＝ ∞ d16＝0.70 n8＝1.51633 v8＝64.1
r17＝ ∞
数值实施例5
f＝38.81 Fno＝5.60 β＝-0.189
r1＝ 14.157 d1＝3.64 n1＝1.69680 v1＝55.5
r2＝ 18.619 d2＝0.75
r3＝ -29.043 d3＝1.6 n2＝1.76182 v2＝26.5
r4＝ 379.622 d4＝0.26
r5＝ stop d5＝1.00
r6＝ 22.934 d6＝6.27 n3＝1.77250 v3＝49.6
r7＝ -20.175 d7＝0.54
r8＝ -11.718 d8＝3.82 n4＝1.74077 v4＝27.8
r9＝ -13.902 d9＝6.88
r10＝ -10.644 d10＝1.36 n5＝1.62588 v5＝35.7
r11＝ -15.572 d11＝1.02
r12＝ -11.125 d12＝1.80 n6＝1.60342 v6＝38.0
r13＝ -17.734 d13＝2.30
r14＝ ∞ d14＝1.00 n7＝1.51633 v7＝64.1
r15＝ ∞ d15＝1.30
r16＝ ∞ d16＝0.70 n8＝1.51633 v8＝64.1
r17＝ ∞
表1
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
条件表达式(1)
1.37
1.01
1.24
2.53
1.09
条件表达式(2)
-0.21
-0.22
-0.17
-0.22
-0.24
条件表达式(3)
3.99
3.99
2.91
2.76
9.77
条件表达式(4)
-0.86
-0.84
-0.82
-0.85
-0.97
条件表达式(5)
-3.45
-4.02
-3.91
-3.05
-4.37
条件表达式(6)
2.61
2.51
2.62
2.61
2.62
[图像读取设备]
图7是将数值实施例1至5中任何一个的图像读取透镜应用于数
字复印机或类似设备的图像读取设备时的主要部分的概略图。
在图7中，标号72表示图像玻璃架，图像(原物)71放置在该玻璃
架表面上。标号81表示滑架，其中成整体包含有发光光源74、反射
器73、多个反射镜75、76、77、78、图像读取透镜79以及读取装置(线
性传感器)80，以下将对它们进行说明，滑架81因诸如辅扫描电机之
类的驱动装置而沿次扫描方向(图7中箭头A方向)进行扫描并读取图
像71的图像信息。发光光源4包括例如荧光灯、卤素灯或类似的灯。
反射器73反射来自发光光源74的光束并有效地照射图像。第一、第
二、第三和第四反射镜75、76、77和78使来自图像71的光束的光路
在滑架81的内部弯曲。图像读取透镜79是上述数值实施例1至5中
任何一个所示的图像读取透镜并根据要映像到读取装置80的表面上
的图像71的图像信息产生光束。读取装置80包括线性传感器(CCD)。
标号82表示主体，标号83表示压板。
在图7中，发射自发光光源74的光束直接或借助反射器73照射
图像71，从图像71所反射的光线在光路上借助第一、第二、第三和
第四反射镜75、76、77和78在滑架81的内部弯曲并通过图像读取透
镜79成像到CCD80的表面上。滑架81因辅扫描电机沿箭头A方向(次
扫描方向)移动，从而读取图像71的图像信息。
尽管在本发明中本发明的图像读取透镜应用于数字复印机的图像
读取设备，但这并不是限制性的，本发明的图像读取透镜当然还可以
应用于诸如图像扫描仪和胶片扫描仪之类的多种图像读取设备。
依照本发明，如前所述，适当地设置图像读取透镜的各透镜的透
镜结构并满足各条件表达式，从而，能获得一种小型且明亮的能按非
常高的分辨率的进行读取的图像读取透镜以及使用该透镜的图像读取
设备。