(57)【要約】【課題】硬貨等至近距離にて撮像する読取用レンズの小型化、低コスト化を図る。【解決手段】物体側から像面側に向けて、負の屈折力をもち物体側に凸面及び像面側に凹面を向けたメニスカス形状の第１レンズ１と、正の屈折力をもち物体側及び像面側に凸面を向けた両凸形状の第２レンズ２と、所定の口径をもつ開口絞り４と、正の屈折力をもち物体側に平面及び像面側に凸面を向けた平凸形状の第３レンズ３とを、順次に配列する。これにより、撮像範囲がφ３０ｍｍ程度、共役長が３０ｍｍ程度、バックフォーカスが２．２ｍｍ以上で、歪曲収差が良好に補正され、０．０８９６程度の撮影倍率を実現しつつ、小型化、低コスト化が達成された読取用レンズが得られる。【選択図】  図１
2006091046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像面側に向けて順に配列された、
負の屈折力をもち物体側に凸面及び像面側に凹面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、
正の屈折力をもち物体側及び像面側に凸面を向けた両凸形状の第２レンズと、
所定の口径をもつ開口絞りと、
正の屈折力をもち物体側に平面及び像面側に凸面を向けた平凸形状の第３レンズと、
からなる、ことを特徴とする読取用レンズ。
【請求項２】
前記第２レンズの物体側を向く凸面の曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ４とするとき、次式（１）を満足する、ことを特徴とする請求項１記載の読取用レンズ。
（１）  Ｒ３＝−Ｒ４
【請求項３】
物体側から像面側に向けて順に配列された、
負の屈折力をもち物体側に凸面及び像面側に凹面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、
正の屈折力をもち物体側及び像面側に凸面を向けた両凸形状の第２レンズと、
所定の口径をもつ開口絞りと、
正の屈折力をもち物体側に凹面及び像面側に凸面を向けたメニスカス形状の第３レンズと、
からなる、ことを特徴とする読取用レンズ。
【請求項４】
前記第１レンズの物体側を向く凸面の曲率半径をＲ１、前記第２レンズの物体側を向く凸面の曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ４、前記第３レンズの物体側を向く凹面の曲率半径をＲ６とするとき、次式（２）を満足する、ことを特徴とする請求項３記載の読取用レンズ。
（２）  Ｒ１＝Ｒ３＝−Ｒ４＝−Ｒ６
【請求項５】
前記第１レンズの像面側を向く凹面の曲率半径をＲ２、前記第３レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ７とするとき、次式（３）を満足する、ことを特徴とする請求項３記載の読取用レンズ。
（３）  Ｒ２＝−Ｒ７
【請求項６】
前記第１レンズの物体側を向く凸面の曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像面側を向く凹面の曲率半径をＲ２、前記第２レンズの物体側を向く凸面の曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ４、前記第３レンズの物体側を向く凹面の曲率半径をＲ６、前記第３レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ７とするとき、次式（４）を満足する、ことを特徴とする請求項３記載の読取用レンズ。
（４）  Ｒ１＝−Ｒ６、  Ｒ２＝−Ｒ７、  Ｒ３＝−Ｒ４
【請求項７】
前記開口絞りは、前記第３レンズの物体側を向く面と隣接している、
ことを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載の読取用レンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズは、同一のガラス材料により形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載の読取用レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貨幣計数機等に内蔵された撮像カメラにおいて、硬貨等を撮像してその認識及び判別を行う際に用いられる読取用レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の貨幣計数機では、投入された硬貨の種類やその真偽を判別するために、読取用レンズ及びＣＣＤ等の撮像素子を含む撮像カメラを通して、貨幣画像を撮影し、この撮影情報をソフトウエアで処理する手法が用いられている。
この手法に用いられる読取用レンズにおいては、画面全体に亘って必要十分な解像力を有し、鮮明で歪みの少ない画像を得ることが要求され、又、コスト的な観点から、できるだけレンズ枚数が少なく、製造及び組立等の工程が簡単であり、生産頻度の高いガラス材料を用いることができ、さらには小型化等が求められる。
【０００３】
このような要件を満たすレンズ系として、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズを用いて、φ３０ｍｍ程度の撮像範囲の光線を屈折させ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状又は両凹形状の第２レンズで光線の収差を補正し、両凸形状の第３レンズで所望の光学性能を得るものが知られている。例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１９５１６１号公報
【特許文献２】特開平６−５１１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、最近では、貨幣計数機の小型化が進み、撮像カメラも一層の小型化が求められている。これに対処するべく、物体（硬貨等）から像面（ＣＣＤの撮像面）までの距離すなわち共役長を短くして、撮像範囲（画角）を広くすることが考えられる。
そこで、上記のような従来のレンズ系を、適当な大きさに相似的に縮小して、硬貨等の読取用に適用することができれば非常に簡便である。
【０００５】
しかしながら、上記のレンズ系を単に相似的に縮小して、貨幣計数機等に適した読取レンズを得ようとしても、共役長（物体からＣＣＤ等の撮像素子（撮像面）までの距離）が短くなると同時にレンズ系の最後面とＣＣＤ等の撮像素子（撮像面）との間隔（バックフォーカス）が短くなり、撮像素子を保護するためのガラスプレートを配置することが困難になる。
特に、特許文献２に記載のトリプレットタイプの読取用レンズでは、第２レンズが凹形状のレンズであるため、バックフォーカスが短くなり、開口絞りを後ろに配置すると、像側テレセントリック性が損なわれて、撮像素子の各々の画素に対して光が有効に到達しないいわゆるシェーディング現象が顕著になる。
【０００６】
また、上記のレンズ系において、歪曲収差を±１パーセント程度の範囲内、撮像範囲をφ３０ｍｍ程度、共役長を３０ｍｍ程度、バックフォーカスを２．２ｍｍ以上、撮影倍率を０．０８９６程度に設定しようとすると、空間周波数伝達特性（ＭＴＦ）が非常に悪化してしまう。
特に、特許文献１に記載の読取用レンズでは、歪曲収差を上記の範囲に抑えることができず、画像の周辺において像が伸縮して物体と像との相似性が崩れてしまう。
したがって、上記従来のレンズ系を単に相似縮小しただけでは、貨幣計数機の読取用レンズとして使用することができない。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、３枚のレンズにより構成されるにも拘わらず、低コスト化、撮像素子を保護するガラスプレートを配置できるための間隔（バックフォーカス）の確保、像側テレセントリック性の向上、シェーディング現象の解消等を図りつつ、諸収差特に歪曲収差を良好に補正でき、短い共役長（物体から像面までの距離）に対応した読取用レンズを提供することにあり、具体的には、撮像範囲がφ３０ｍｍ程度、撮影倍率が０．０８９６程度、共役長が３０ｍｍ程度、バックフォーカスが２．２ｍｍ以上、歪曲収差が±１パーセント程度の範囲内で、硬貨等を至近距離にて撮像しても認識及び判別を容易に行え、良好な画像を得ることができる読取用レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点に係る読取用レンズは、物体側から像面側に向けて順に配列された、負の屈折力をもち物体側に凸面及び像面側に凹面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、正の屈折力をもち物体側及び像面側に凸面を向けた両凸形状の第２レンズと、所定の口径をもつ開口絞りと、正の屈折力をもち物体側に平面及び像面側に凸面を向けた平凸形状の第３レンズと、からなることを特徴としている。
この構成によれば、被写体（物体）から発せられた被写体光は、負の屈折力をもち物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズを通過し、続いて正の屈折力をもつ両凸形状の第２レンズを通過し、開口絞りにより所定の光束に絞られ、さらに正の屈折力をもち物体側に平面を向けた平凸形状の第３レンズを通過して、撮像面に入射する。
すなわち、第１レンズにより、φ３０ｍｍ程度の広い撮像範囲、及び２．２ｍｍ以上の適度なバックフォーカス（第３レンズの後面から撮像素子の撮像面までの距離）が確保され、第２レンズにより、歪曲収差が良好に補正され、第３レンズにより、さらに歪曲収差が補正され、像側テレセントリックを高めることでシェーディング現象も軽減され、０．０８９６程度の撮影倍率を実現しつつ平面を採用することで低コスト化が達成され、全体として諸収差が良好に補正された良好な撮影画像を得ることができる。
【０００９】
上記第１の観点に係る読取用レンズにおいて、第２レンズの物体側を向く凸面の曲率半径をＲ３、第２レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ４とするとき、次式（１）、
（１）  Ｒ３＝−Ｒ４
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第２レンズはその両凸面が同一の曲率半径に形成された対称型の両凸レンズであるため、その分だけ加工工具等の共用化で加工段取り等を削減でき、それ故にレンズの加工時間を短縮でき、加工コストを低減することができる。また、第２レンズは対称型のレンズであるため、いずれの方向に組み付けてもよく、それ故に誤組付けを防止でき、円滑な組み付けを行うことができる。
【００１０】
本発明の第２の観点に係る読取用レンズは、物体側から像面側に向けて順に配列された、負の屈折力をもち物体側に凸面及び像面側に凹面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、正の屈折力をもち物体側及び像面側に凸面を向けた両凸形状の第２レンズと、所定の口径をもつ開口絞りと、正の屈折力をもち物体側に凹面及び像面側に凸面を向けたメニスカス形状の第３レンズと、からなる、ことを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、被写体（物体）から発せられた被写体光は、負の屈折力をもち物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズを通過し、続いて正の屈折力をもつ両凸形状の第２レンズを通過し、開口絞りにより所定の光束に絞られ、さらに正の屈折力をもち物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第３レンズを通過して、撮像面に入射する。
すなわち、第１レンズにより、φ３０ｍｍ程度の広い撮像範囲、及び２．２ｍｍ以上の適度なバックフォーカス（第３レンズの後面から撮像素子の撮像面までの距離）が確保され、第２レンズにより、歪曲収差が良好に補正され、第３レンズにより、さらに歪曲収差が補正され、像側テレセントリックを高めることでシェーディング現象も軽減され、０．０８９６程度の撮影倍率を実現でき、全体として諸収差が良好に補正された良好な撮影画像を得ることができる。
【００１２】
上記第２の観点に係る読取用レンズにおいて、第１レンズの物体側を向く凸面の曲率半径をＲ１、第２レンズの物体側を向く凸面の曲率半径をＲ３、第２レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ４、第３レンズの物体側を向く凹面の曲率半径をＲ６とするとき、次式（２）、
（２）  Ｒ１＝Ｒ３＝−Ｒ４＝−Ｒ６
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズの物体側の凸面の曲率半径Ｒ１、第２レンズの物体側の凸面の曲率半径Ｒ３、第２レンズの像面側の凸面の曲率半径Ｒ４、第３レンズの物体側の凹面の曲率半径Ｒ６を、全て同一の曲率半径とすることで、所望の光学特性を確保しつつ、その分だけ加工工具等の共用化で加工段取り等を削減でき、それ故にレンズの加工時間を短縮でき、加工コストを低減することができる。
【００１３】
上記第２の観点に係る読取用レンズにおいて、第１レンズの像面側を向く凹面の曲率半径をＲ２、第３レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ７とするとき、次式（３）、
（３）  Ｒ２＝−Ｒ７
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズの像面側の凹面の曲率半径Ｒ２と第３レンズの像面側の凸面の曲率半径をＲ７とを、同一の曲率半径とすることで、所望の光学特性を確保しつつ、加工コストを低減することができる。
【００１４】
上記第２の観点に係る読取用レンズにおいて、第１レンズの物体側を向く凸面の曲率半径をＲ１、第１レンズの像面側を向く凹面の曲率半径をＲ２、第２レンズの物体側を向く凸面の曲率半径をＲ３、第２レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ４、第３レンズの物体側を向く凹面の曲率半径をＲ６、第３レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ７とするとき、次式（４）、
（４）  Ｒ１＝−Ｒ６、  Ｒ２＝−Ｒ７、  Ｒ３＝−Ｒ４
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズの物体側の凸面の曲率半径Ｒ１と第３レンズの物体側の凹面の曲率半径をＲ７とを同一の曲率半径とし、第１レンズの像面側の凹面の曲率半径Ｒ２と第３レンズの像面側の凸面の曲率半径Ｒ７とを同一の曲率半径とし、第２レンズの物体側の凸面の曲率半径Ｒ３と第２レンズの像面側の凸面の曲率半径Ｒ４とを同一の曲率半径とすることで、所望の光学特性を確保しつつ、加工コストを低減することができる。
【００１５】
上記第１及び第２の観点に係る読取用レンズにおいて、開口絞りは、第３レンズの物体側を向く面と隣接している、構成を採用することができる。
この構成によれば、開口絞りを保持する際に、第３レンズの物体側の面に当接させて配置するだけでよく、レンズ保持枠等の構造が簡略化される。
【００１６】
上記第１及び第２の観点に係る読取用レンズにおいて、第１レンズ、第２レンズ、及び第３レンズは、同一のガラス材料により形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、３つのレンズを同一のガラス材料により形成することで、全体としてのコストを低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上の構成をなす読取用レンズによれば、撮像範囲がφ３０ｍｍ程度、バックフォーカスが２．２ｍｍ以上、共役長（物体から像面までの距離）が３０ｍｍ程度という短い距離において、Ｆナンバーが３．５程度という十分な明るさを有し、硬貨等を至近距離にて撮像しても認識及び判別を容易に行え、諸収差、特に歪曲収差が±１パーセント程度の範囲内に良好に補正された良好な撮影画像を得ることができる。
特に、撮像範囲がφ３０ｍｍ程度の被写体（物体）を像面がφ２．６８８程度の撮像素子に対して、撮影倍率０．０８９６程度で撮像でき、硬貨等を至近距離にて撮像するのに適した読取用レンズが得られる。これにより、貨幣計数機等に内蔵された撮像カメラにおいて、硬貨等の認識及び判別を高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の第１の観点に係る読取用レンズの基本構成図を示し、図２は、図１の読取用レンズにおける光路図を示すものである。
この実施形態に係る読取用レンズは、図１に示すように、物体側から像面側に向けて、負の屈折力をもち物体側に凸面及び像面側に凹面を向けたメニスカス形状の第１レンズ１と、正の屈折力をもち物体側及び像面側に凸面を向けた両凸形状の第２レンズ２と、正の屈折力をもち物体側に平面及び像面側に凸面を向けた平凸形状の第３レンズ３とが、順次に配列されている。また、第２レンズ２と第３レンズ３との間でかつ第３レンズ３寄りに、所定の口径をもつ開口絞り４が配置されている。
【００１９】
尚、この配列構成において、第１レンズ１の前方（物体側）には、防塵用の平行平板からなるガラスプレートＧ１が配置され、第３レンズ３の後方（像面側）には、ＣＣＤ等の撮像素子を防護するための平行平板からなるガラスプレートＧ２が配置され、ガラスプレートＧ２の後方に撮像素子としてのＣＣＤの撮像面（像面）Ｐが配置される。
【００２０】
ここで、第１レンズ１、第２レンズ２、開口絞り４、第３レンズ３においては、図１に示すように、各々の面をＳｉ（ｉ＝１〜７）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜７）、ｄ線に対する第１レンズ１ないし第３レンズ３の屈折率をＮｉ（ｉ＝１〜３）及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜３）で表す。また、第１レンズ１〜第３レンズ３までの光軸Ｌ上におけるそれぞれの面間隔（厚さ、空気間隔）をＤｉ（ｉ＝１〜６）で表し、物体面〜第１レンズ１までの面間隔をＤ０、第３レンズ３から撮像面Ｐまでの面間隔（バックフォーカス）をＢＦで表す。尚、第１レンズ１〜第３レンズ３の各々の面Ｓ１（ｉ＝１〜４，６，７）は、球面に形成されている。
【００２１】
上記構成の読取用レンズにおいては、図２に示すように、物体ＯＢから発せられた光線（被写体光）は、防塵用のガラスプレートＧ１を通過した後、負の屈折力をもつ第１レンズ１を通過するときその前面（凸面）Ｓ１及び後面（凹面）Ｓ２により発散する方向に屈折し、正の屈折力をもつ第２レンズ２を通過するときその前面（凸面）Ｓ３及び後面（凸面）Ｓ４により収斂する方向に屈折し、開口絞り４により光軸を対称軸として反転すると共に所定の光束に制限され、正の屈折力をもつ第３レンズを通過するときその前面（平面）Ｓ６及び後面（凸面）Ｓ７により収斂する方向に屈折し、ガラスプレートＧ２を通過した後、ＣＣＤの撮像面Ｐに到達する。
【００２２】
第１レンズ１は、ガラス材料により形成されて、物体側に凸面Ｓ１を向けかつ像面側に凹面Ｓ２を向けた負の屈折力をもつメニスカス形状のレンズである。第１レンズ１は、例えばφ３０ｍｍ程度の広い撮像範囲（広い画角）を確保しつつ、バックフォーカスＢＦを長く設定する役割をなすものである。すなわち、広い撮像範囲を確保するために、物体側の凸面Ｓ１を向けたメニスカス形状のレンズとしている。尚、第１レンズ１の像面側の凹面Ｓ２の曲率半径Ｒ２を、例えば、２．０ｍｍ近傍の値に設定することで、加工コストを低減することができる。
【００２３】
第２レンズ２は、ガラス材料により形成されて、物体側に凸面Ｓ３を向けかつ像面側に凸面Ｓ４を向けた正の屈折力をもつ両凸形状のレンズである。第２レンズ２は、第１レンズ１で生じた歪曲収差を補正する役割をなすものである。
ここで、第２レンズ２は、物体側の凸面Ｓ３の曲率半径Ｒ３と、像面側の凸面Ｓ４の曲率半径Ｒ４とが、次式（１）、
（１）Ｒ３＝−Ｒ４
を満足するように形成されてもよい。尚、（１）式中において、曲率半径Ｒ４のマイナス符号は、凸面Ｓ３の曲率に対して凸面Ｓ４の曲率が逆向きであることを意味し、以下（２）〜（４）式でも同様である。
【００２４】
すなわち、第２レンズ２の両側の凸面Ｓ３，Ｓ４が同一の曲率半径をなす対称型のレンズとして形成されることにより、その分だけ加工工具等の共用化で加工段取り等を削減でき、それ故にレンズの加工時間を短縮でき、加工コストを低減することができる。また、第２レンズ２を対称型のレンズとすることにより、いずれの方向に組み付けてもよいため、誤組付けを防止でき、円滑な組み付けを行うことができる。
【００２５】
第３レンズ３は、ガラス材料により形成されて、物体側に平面Ｓ６を向けかつ像面側に凸面Ｓ７を向けた正の屈折力をもつ平凸形状のレンズである。第３レンズ３は、負の歪曲特性を有し、第１レンズ１及び第２レンズ２の正の歪曲特性を、この負の歪曲特性で打ち消して、全体としての歪曲収差を良好に補正し、又、像側テレセントリックを高めることでシェーディング現象を軽減するものである。また、第３レンズ３は、物体側の面Ｓ６が平面に形成されているため、加工コストを低減することができる。
【００２６】
ここで、開口絞り４は、第３レンズ３の物体側を向く平面Ｓ６に隣接して配置されてもよい。これによれば、開口絞り４を第３レンズ３の平面Ｓ６に当接させて配置するだけでよいため、レンズ保持枠等の構造が簡略化される。
また、第１レンズ１、第２レンズ２、及び第３レンズ３は、同一のガラス材料により形成されてもよい。このように、３つのレンズを同一のガラス材料により形成することで、ガラス材料費を低減でき、全体としてのコストを低減することができる。
【００２７】
以上の構成からなる読取用レンズによれば、撮像範囲がφ３０ｍｍ程度、バックフォーカスが２．２ｍｍ以上、共役長（物体から像面までの距離）が３０ｍｍ程度という短い距離において、Ｆナンバーが３．５程度という十分な明るさを有し、硬貨等を至近距離にて撮像しても認識及び判別を容易に行え、諸収差、特に歪曲収差が±１パーセント程度の範囲内に良好に補正された良好な撮影画像を得ることができる。
【００２８】
図４、図６、図８、図１０、図１２は、本発明の第２の観点に係る読取用レンズの基本構成図を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成につては、同一の符号を付してその説明を省略する。
この実施形態に係る読取用レンズにおいては、図４に示すように、負の屈折力をもち物体側に凸面Ｓ１及び像面側に凹面Ｓ２を向けたメニスカス形状の第１レンズ１と、正の屈折力をもち物体側及び像面側に凸面Ｓ３，Ｓ４を向けた両凸形状の第２レンズ２と、開口絞り４と、正の屈折力をもち物体側に凹面Ｓ６及び像面側に凸面Ｓ７を向けたメニスカス形状の第３レンズ３´とが、順次に配列されている。
【００２９】
第３レンズ３´は、ガラス材料により形成されて、前述同様に負の歪曲特性を有し、第１レンズ１及び第２レンズ２の正の歪曲特性をこの負の歪曲特性で打ち消して、全体としての歪曲収差を良好に補正し、又、像側テレセントリックを高めることでシェーディング現象を軽減するものである。また、第３レンズ３´は、図６に示すように、実質的には物体側に凹面を向けたメニスカス形状のレンズであるが、物体側の面Ｓ６が、有効径の小さい凹面の周りに平面をもつ略平凸形状のレンズとして形成することもできる。
【００３０】
ここで、第１レンズ１の物体側を向く凸面Ｓ１の曲率半径Ｒ１、第２レンズ２の物体側を向く凸面Ｓ３の曲率半径Ｒ３、第２レンズ２の像面側を向く凸面Ｓ４の曲率半径Ｒ４、第３レンズ３´の物体側を向く凹面Ｓ６の曲率半径Ｒ６が、次式（２）、
（２）  Ｒ１＝Ｒ３＝−Ｒ４＝−Ｒ６
を満足するように形成されてもよい。
これによれば、所望の光学特性を確保しつつ、加工工具等の共用化で加工段取り等を削減でき、それ故にレンズの加工時間を短縮でき、加工コストを低減することができる。
【００３１】
また、第１レンズ１の像面側を向く凹面Ｓ１の曲率半径Ｒ２、第３レンズ３´の像面側を向く凸面Ｓ７の曲率半径Ｒ７が、次式（３）、
（３）  Ｒ２＝−Ｒ７
を満足するように形成されてもよい。
これによれば、所望の光学特性を確保しつつ、加工工具等の共用化で加工段取り等を削減でき、それ故にレンズの加工時間を短縮でき、加工コストを低減することができる。
【００３２】
また、第１レンズの物体側を向く凸面Ｓ１の曲率半径Ｒ１、第１レンズの像面側を向く凹面の曲率半径をＲ２、第２レンズの物体側を向く凸面の曲率半径をＲ３、第２レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ４、第３レンズの物体側を向く凹面の曲率半径をＲ６、第３レンズの像面側を向く凸面の曲率半径をＲ７とするとき、次式（４）、
（４）  Ｒ１＝−Ｒ６、  Ｒ２＝−Ｒ７、  Ｒ３＝−Ｒ４
を満足するように形成されてもよい。
これによれば、所望の光学特性を確保しつつ、加工工具等の共用化で加工段取り等を削減でき、それ故にレンズの加工時間を短縮でき、加工コストを低減することができる。
【００３３】
ここで、開口絞り４は、図６に示すように、第３レンズ３´の物体側を向く平面Ｓ６に隣接して配置されてもよい。これによれば、開口絞り４を第３レンズ３´の平面Ｓ６に当接させて配置するだけでよいため、レンズ保持枠等の構造が簡略化される。
【００３４】
さらに、第１レンズ１、第２レンズ２、及び第３レンズ３´は、同一のガラス材料により形成されてもよい。このように、３つのレンズを同一のガラス材料により形成することで、ガラス材料費を低減でき、全体としてのコストを低減することができる。
【００３５】
以上の構成からなる読取用レンズによれば、撮像範囲がφ３０ｍｍ程度、バックフォーカスが２．２ｍｍ以上、共役長（物体から像面までの距離）が３０ｍｍ程度という短い距離において、Ｆナンバーが３．５程度という十分な明るさを有し、硬貨等を至近距離にて撮像しても認識及び判別を容易に行え、諸収差、特に歪曲収差が±１パーセント程度の範囲内に良好に補正された良好な撮影画像を得ることができる。
【００３６】
次に、図１、図４、図６、図８、図１０、図１２にそれぞれ示す構成からなる読取用レンズの具体的な数値による実施例を、実施例１〜実施例６として以下に示す。
【実施例１】
【００３７】
実施例１における主な仕様諸元は表１に、種々の数値データ（設定値）は表２にそれぞれ示される。また、実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差線図は、図３に示す結果となる。尚、図３の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
【００３８】
【表１】
2006091046.tif 000003
【００３９】
【表２】
2006091046.tif 000004
【００４０】
以上の実施例１においては、撮像範囲がφ３０ｍｍ、Ｆナンバーが３．５、撮影倍率が０．０８９６、共役長（物体から像面までの距離）が３０ｍｍ、バックフォーカスが２．３１ｍｍ（ガラスプレートＧ２の厚さ０．５５ｍｍを含む）、歪曲収差が±１パーセント程度の範囲内となり、硬貨等を至近距離にて撮像しても、認識及び判別を容易に行える歪みの少ない良好な画像を撮像できる読取用レンズが得られる。
【実施例２】
【００４１】
実施例２における主な仕様諸元は表３に、種々の数値データ（設定値）は表４にそれぞれ示される。また、実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差線図は、図５に示す結果となる。尚、図５の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
【００４２】
【表３】
2006091046.tif 000005
【００４３】
【表４】
2006091046.tif 000006
【００４４】
以上の実施例２においては、撮像範囲がφ３０ｍｍ、Ｆナンバーが３．５、撮影倍率が０．０８９６、共役長（物体から像面までの距離）が３０ｍｍ、バックフォーカスが２．２８ｍｍ（ガラスプレートＧ２の厚さ０．５５ｍｍを含む）、歪曲収差が±１パーセント程度の範囲内となり、硬貨等を至近距離にて撮像しても、認識及び判別を容易に行える歪みの少ない良好な画像を撮像できる読取用レンズが得られる。
【実施例３】
【００４５】
実施例３における主な仕様諸元は表５に、種々の数値データ（設定値）は表６にそれぞれ示される。また、実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差線図は、図７に示す結果となる。尚、図７の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
【００４６】
【表５】
2006091046.tif 000007
【００４７】
【表６】
2006091046.tif 000008
【００４８】
以上の実施例３においては、撮像範囲がφ３０ｍｍ、Ｆナンバーが３．５、撮影倍率が０．０８９６、共役長（物体から像面までの距離）が３０ｍｍ、バックフォーカスが２．２８ｍｍ（ガラスプレートＧ２の厚さ０．５５ｍｍを含む）、歪曲収差が±１パーセント程度の範囲内となり、硬貨等を至近距離にて撮像しても、認識及び判別を容易に行える歪みの少ない良好な画像を撮像できる読取用レンズが得られる。
【実施例４】
【００４９】
実施例４における主な仕様諸元は表７に、種々の数値データ（設定値）は表８にそれぞれ示される。また、実施例４における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差線図は、図９に示す結果となる。尚、図９の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
【００５０】
【表７】
2006091046.tif 000009
【００５１】
【表８】
2006091046.tif 000010
【００５２】
以上の実施例４においては、撮像範囲がφ３０ｍｍ、Ｆナンバーが３．５、撮影倍率が０．０８９６、共役長（物体から像面までの距離）が３０ｍｍ、バックフォーカスが２．３８ｍｍ（ガラスプレートＧ２の厚さ０．５５ｍｍを含む）、歪曲収差が±１パーセント程度の範囲内となり、硬貨等を至近距離にて撮像しても、認識及び判別を容易に行える歪みの少ない良好な画像を撮像できる読取用レンズが得られる。
【実施例５】
【００５３】
実施例５における主な仕様諸元は表９に、種々の数値データ（設定値）は表１０にそれぞれ示される。また、実施例５における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差線図は、図１１に示す結果となる。尚、図１１の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
【００５４】
【表９】
2006091046.tif 000011
【００５５】
【表１０】
2006091046.tif 000012
【００５６】
以上の実施例５においては、撮像範囲がφ３０ｍｍ、Ｆナンバーが３．５、撮影倍率が０．０８９６、共役長（物体から像面までの距離）が３０ｍｍ、バックフォーカスが２．３８ｍｍ（ガラスプレートＧ２の厚さ０．５５ｍｍを含む）、歪曲収差が±１パーセント程度の範囲内となり、硬貨等を至近距離にて撮像しても、認識及び判別を容易に行える歪みの少ない良好な画像を撮像できる読取用レンズが得られる。
【実施例６】
【００５７】
実施例６における主な仕様諸元は表１１に、種々の数値データ（設定値）は表１２にそれぞれ示される。また、実施例６における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差線図は、図１３に示す結果となる。尚、図１３の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
【００５８】
【表１１】
2006091046.tif 000013
【００５９】
【表１２】
2006091046.tif 000014
【００６０】
以上の実施例６においては、撮像範囲がφ３０ｍｍ、Ｆナンバーが３．５、撮影倍率が０．０８９６、共役長（物体から像面までの距離）が３０ｍｍ、バックフォーカスが２．５０ｍｍ（ガラスプレートＧ２の厚さ０．５５ｍｍを含む）、歪曲収差が±１パーセント程度の範囲内となり、硬貨等を至近距離にて撮像しても、認識及び判別を容易に行える歪みの少ない良好な画像を撮像できる読取用レンズが得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上述べたように、本発明の読取用レンズは、貨幣計数機等に内蔵された撮像カメラにおいて、硬貨を撮像してその認識及び判別を行う際に用いられる読取用レンズとして好適であり、又、被写体が硬貨等の貨幣計数機に限定されるものではなく、短い共役長（物体から像面までの距離）下で歪曲の少ない画像を供するのに適していれば、その他の物体を至近距離にて撮像して、観察、認識、判別等を行うカメラシステムのレンズ光学系としても好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る読取用レンズの一実施形態を示す基本構成図である。
【図２】図１に示す読取用レンズにおける光路図である。
【図３】実施例１に係る読取用レンズでの球面収差、非点収差、歪曲収差の各収差線図である。
【図４】本発明に係る読取用レンズの他の実施形態を示す基本構成図である。
【図５】実施例２に係る読取用レンズでの球面収差、非点収差、歪曲収差の各収差線図である。
【図６】本発明に係る読取用レンズのさらに他の実施形態を示す基本構成図である。
【図７】実施例３に係る読取用レンズでの球面収差、非点収差、歪曲収差の各収差線図である。
【図８】本発明に係る読取用レンズのさらに他の実施形態を示す基本構成図である。
【図９】実施例４に係る読取用レンズでの球面収差、非点収差、歪曲収差の各収差線図である。
【図１０】本発明に係る読取用レンズのさらに他の実施形態を示す基本構成図である。
【図１１】実施例５に係る読取用レンズでの球面収差、非点収差、歪曲収差の各収差線図である。
【図１２】本発明に係る読取用レンズのさらに他の実施形態を示す基本構成図である。
【図１３】実施例６に係る読取用レンズでの球面収差、非点収差、歪曲収差の各収差線図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  第１レンズ
２  第２レンズ
３，３´  第３レンズ
４  開口絞り
Ｇ１，Ｇ２  ガラスプレート
Ｐ  撮像面
Ｌ  光軸
【図１】
2006091046.tif 000015
【図２】
2006091046.tif 000016
【図３】
2006091046.tif 000017
【図４】
2006091046.tif 000018
【図５】
2006091046.tif 000019
【図６】
2006091046.tif 000020
【図７】
2006091046.tif 000021
【図８】
2006091046.tif 000022
【図９】
2006091046.tif 000023
【図１０】
2006091046.tif 000024
【図１１】
2006091046.tif 000025
【図１２】
2006091046.tif 000026
【図１３】
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