(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ向かって、順次、正の屈折力を有する第１群光学系、負の屈折力を有する第２群光学系、絞り、正の屈折力を有する第３群光学系および負の屈折力を有する第４群光学系を配設し、
前記第１群光学系を、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１レンズ、前記第２群光学系を、両凹形状の第２レンズ、前記第３群光学系を、両凸形状の第３レンズ、そして前記第４群光学系を、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第４レンズで構成するとともに、
前記第３レンズの像側面を非球面とし、
前記第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ１、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、これらが条件：
（１） ０．４０＜Ｒ１／ｆ＜０．６０
を満足し、
前記第３群光学系と第４群光学系との空気間隔をＤ７とするとき、該空気間隔Ｄ７およびレンズ全系の焦点距離ｆは、条件： 
（１０） ０．３０＜Ｄ７／ｆ＜０．４０ 
を満足すること
を特徴とするレンズ。
【請求項２】
前記第３レンズは、像側面を、光軸から遠ざかるに従い正のパワーが弱くなる形状の非球面としたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズの屈折率を、それぞれｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ４とし、該第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズのアッべ数を、それぞれν１、ν２、ν３およびν４とするとき、これらが条件：
（２）  ｎ１＞１．６５
（３）  ν１＞４０．０
（４）  ｎ２＞１．６５
（５）  ν２＜３５．０
（６）  ｎ３＞１．６５
（７）  ν３＞４０．０
（８）  ｎ４＜１．６５
（９）  ν４＜４５．０
を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ。
【請求項４】
前記第１群光学系と前記第２群光学系の合成焦点距離をｆ１２、前記第３群光学系と前記第４群光学系の合成焦点距離をｆ３４とするとき、これらが条件：
（１１）  −３．５＜ｆ１２／ｆ３４＜−２．０
を満足することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のレンズ。
【請求項５】
前記第３レンズの像側面を除く全てのレンズ面は、全て球面であることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載のレンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズに係り、特にディジタル複写機、ファクシミリおよびイメージスキャナ等の原稿読取部に用いる光学系に好適なレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル複写機、ファクシミリおよびイメージスキャナ等の原稿読取部においては、原稿画像を光学系によりラインセンサ等に結像させて原稿画像を読み取る。
このような原稿画像を結像させるための光学系として読取用レンズが用いられる。
一般に読取用レンズとしては、３枚〜７枚構成の各種のレンズタイプのレンズが用いられている。中でも、読取密度が４００dpi （dot per inch）以上、読取幅が３００mm（約１２inch）以上、半画角が２０度前後、そしてＦナンバーが４程度の、比較的高精度で且つ高性能の仕様の装置に対しては、４群６枚構成のガウスタイプ、またはその変形タイプが用いられることが多い。このような４群６枚構成のガウスタイプの読取用レンズについては、特許および商品にも多数存在している。
【０００３】
従来、デジタル複写機、ファクシミリおよびイメージスキャナ等の原稿読取部の読取密度は、２００dpi 〜４００dpi が一般的であった。ところが、近年、高画質化の要求から、さらに高い読取密度が望まれてきている。その理由は、読取密度を高めることによって、解像力の向上や、モアレの減少等が期待されるからである。
現在、デジタル複写機、ファクシミリおよびイメージスキャナ等の原稿読取部にイメージセンサとして用いられるＣＣＤ（電荷結合素子）等の固体撮像素子の画素サイズは、市販されているものの中では７μmが最も小さい。この場合、読取用レンズには、像面空間周波数７１．４本／mmという高周波数における解像度やコントラストが要求される。さらに、ＣＣＤの画素サイズを変更せずに読取密度を上げようとすると、結像倍率を大きくする必要が生じる。
【０００４】
例えば、読取密度が４００dpi の場合、結像倍率は０．１１０２４であるが、読取密度が６００dpi になると、結像倍率は０．１６５３５となる。結像倍率が異なれば、読取用レンズの設計も自ずから変更する必要があるが、倍率が大きい方が収差補正的に不利である。
また、読取用レンズには、装置の小型化のために、共約長、すなわち物体−像面間距離を短くすることができるよう広画角であることが要求され、読取走査速度の高速化のために、大口径である、すなわちＦナンバーが小さい（明るい）、ことが要求される。さらに、当然ながら、低コストであることも要求される。これらは、読取密度にかかわらず、全ての読取用レンズに共通の課題である。
【０００５】
従来より知られている読取用レンズの大半は、読取密度４００dpi 以下を狙いとして設計されたものであり、結像倍率を変更し、読取密度６００dpi で用いた場合には、十分な結像性能を得ることができない。
例えば、特開平２−２５６０１３号公報には、典型的な４群６枚構成のガウスタイプの読取用レンズの一例が開示されており、特開平９−１０１４５２号公報には、４枚レンズ構成の読取用レンズの一例が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した結像倍率０．１６５３５付近で使用されるように設計された読取用レンズは、特開平２−２５６０１３号公報や、特開平９−１０１４５２号公報にも記載されている。
すなわち、特開平２−２５６０１３号公報には、結像倍率をおおむね適切な値である０．１６８とすることができる実施例（３）が記載されている。
しかしながら、特開平２−２５６０１３号公報のこの実施例（３）に記載された読取用レンズのレンズ構成は、従来より一般的な４群６枚のガウスタイプであり、レンズ構成枚数も多く、低コスト化は達成できていない。
【０００７】
一方、特開平９−１０１４５２号公報に開示された読取用レンズには、結像倍率をおおむね適切な値である０．１６５とすることができる実施例（４）が記載されている。
しかしながら、特開平９−１０１４５２号公報のこの実施例に記載された読取用レンズは、Ｆナンバーが５．６と暗いため、読取走査の高速化のためには不十分である。
このように、従来の読取用レンズにおいては、より簡単な４枚以下のレンズ構成を採ることにより低コスト化を達成しつつ、所要の高精度で且つ高性能の仕様に対応するものはほとんどない。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、高い読取密度を実現することができる結像倍率として十分な結像性能を得ることができ、しかもレンズ構成枚数が少なく低コストで、十分な画角および明るさを得ることが可能なレンズを提供することを目的としている。
特に、本発明の請求項１の目的は、結像倍率０．１６５３５付近で用いた場合に、固体撮像素子の画素サイズが７μmならば６００dpi に匹敵する高い読取密度を実現することができるレンズを提供することにある。
【０００９】
特に、本発明の請求項２および３の目的は、高い結像性能を得ることが可能なレンズを提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、上述した目的に加えて、歪曲収差の小さいレンズを提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、さらに低コストのレンズを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明に係るレンズは、上述した目的を達成するために、物体側から像側へ向かって、順次、正の屈折力を有する第１群光学系、負の屈折力を有する第２群光学系、絞り、正の屈折力を有する第３群光学系および負の屈折力を有する第４群光学系を配設し、
前記第１群光学系を、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１レンズ、前記第２群光学系を、両凹形状の第２レンズ、前記第３群光学系を、両凸形状の第３レンズ、そして前記第４群光学系を、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第４レンズで構成するとともに、
前記第３レンズの像側面を非球面とし、
前記第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ１、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、これらが条件：
（１） ０．４０＜Ｒ１／ｆ＜０．６０
を満足し、
前記第３群光学系と第４群光学系との空気間隔をＤ７とするとき、該空気間隔Ｄ７およびレンズ全系の焦点距離ｆは、条件： 
（１０） ０．３０＜Ｄ７／ｆ＜０．４０ 
を満足すること
を特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載した本発明に係るレンズは、前記第３レンズが、像側面を、光軸から遠ざかるに従い正のパワーが弱くなる形状の非球面としたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載した本発明に係るレンズは、前記第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズの屈折率を、それぞれｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ４とし、該第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズのアッべ数を、それぞれν１、ν２、ν３およびν４とするとき、これらが条件：
（２）  ｎ１＞１．６５
（３）  ν１＞４０．０
（４）  ｎ２＞１．６５
（５）  ν２＜３５．０
（６）  ｎ３＞１．６５
（７）  ν３＞４０．０
（８）  ｎ４＜１．６５
（９）  ν４＜４５．０
を満足することを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載した本発明に係るレンズは、前記第１群光学系と前記第２群光学系の合成焦点距離をｆ１２、前記第３群光学系と前記第４群光学系の合成焦点距離をｆ３４とするとき、これらが条件：
（１１）  −３．５＜ｆ１２／ｆ３４＜−２．０
を満足することを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係るレンズは、前記第３レンズの像側面を除く全てのレンズ面が、全て球面であることを特徴としている。
【００１５】
【作用】
すなわち、本発明の請求項１によるレンズは、
物体側から像側へ向かって、順次、正の屈折力を有する第１群光学系、負の屈折力を有する第２群光学系、絞り、正の屈折力を有する第３群光学系および負の屈折力を有する第４群光学系を配設し、
前記第１群光学系を、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１レンズ、前記第２群光学系を、両凹形状の第２レンズ、前記第３群光学系を、両凸形状の第３レンズ、そして前記第４群光学系を、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第４レンズで構成するとともに、
前記第３レンズの像側面を非球面とし、
前記第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ１、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、これらが条件：
（１） ０．４０＜Ｒ１／ｆ＜０．６０
を満足し、
また、前記第３群光学系と第４群光学系との空気間隔をＤ７とするとき、該空気間隔Ｄ７およびレンズ全系の焦点距離ｆは、条件： 
（１０） ０．３０＜Ｄ７／ｆ＜０．４０ 
を満足する構成とする。
【００１６】
このような構成により、４群４枚からなる、いわゆるテレフォトタイプの構成に非球面を用いることにより、簡単な構成のまま、３５度を超える十分な画角と、Ｆナンバー４という十分な明るさを確保しつつ、高い読取密度を達成する。絞りから適度に離れた第３レンズの像側面を非球面として、球面収差のみでなく、コマ収差を初めとする諸収差をバランス良く補正し、条件式（１）により球面収差の補正過剰および補正不足を防止し、コマ収差の悪化および結像性能の低下を避けている。したがって、高い読取密度を実現することができる結像倍率として十分な結像性能を得ることができ、しかもレンズ構成枚数が少なく低コストで、十分な画角および明るさを得ることが可能となり、特に、結像倍率０．１６５３５付近として用いた場合に、固体撮像素子の画素サイズが７μmならば６００dpi に匹敵する高い読取密度を実現することができる。
また、第３群と第４群の空気間隔を、条件式（１０）により規定し、球面収差の補正不足によるコントラストの低下を防止し、像面湾曲の適切な補正によって、像面の平坦さを確保し、軸外性能の低下を防止する。したがって、特に、高い結像性能を得ることが可能となる。
【００１７】
本発明の請求項２によるレンズは、前記第３レンズの像側面を、光軸から遠ざかるに従い正のパワーが弱くなる形状の非球面とする。
【００１８】
このような非球面形状を採ることにより、球面収差、コマ収差を初めとする諸収差を、より良好に補正することが可能となり、特に、高い結像性能を得ることが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項３によるレンズは、前記第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズの屈折率を、それぞれｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ４とし、該第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズのアッべ数を、それぞれν１、ν２、ν３およびν４とするとき、これらが条件：
（２）  ｎ１＞１．６５
（３）  ν１＞４０．０
（４）  ｎ２＞１．６５
（５）  ν２＜３５．０
（６）  ｎ３＞１．６５
（７）  ν３＞４０．０
（８）  ｎ４＜１．６５
（９）  ν４＜４５．０
を満足する構成とする。
このような構成により、ペッツバール和の減少と、軸上の色収差および倍率の色収差の補正を、十分に両立することができ、さらに良好な結像性能を得ることが可能となる。
【００２１】
本発明の請求項４によるレンズは、前記第１群光学系と前記第２群光学系の合成焦点距離をｆ１２、前記第３群光学系と前記第４群光学系の合成焦点距離をｆ３４とするとき、これらが条件：
（１１）  −３．５＜ｆ１２／ｆ３４＜−２．０
を満足する構成とする。
このような構成によって、条件式（１１）により、絞りよりも物体側に配置された群の屈折力と、絞りよりも像側に配置された群の屈折力を規制することにより、結像倍率０．１６５付近で用いる場合の歪曲収差を良好に補正する。したがって、歪曲収差を小さくすることができる。
【００２２】
本発明の請求項５によるレンズは、前記第１レンズの物体側面を除く全てのレンズ面は、全て球面とする。
このような構成により、非強面は、第１レンズ物体側面のみとして、コストの上昇を抑えることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のレンズを詳細に説明する。
図１は、本発明の一つの実施の形態に係る読取用レンズの要部の構成を示している。
図１に示す読取用レンズは、物体側より像面側に向かって、順次、正の屈折力を持つ第１群光学系Ｇ１、負の屈折力を持つ第２群光学系Ｇ２、絞り５、正の屈折力を持つ第３群光学系Ｇ３および負の屈折力を持つ第４群光学系Ｇ４を配置して構成する。
【００２４】
第１群光学系Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１レンズＬ１からなる。第２群光学系Ｇ２は、両凹形状の第２レンズＬ２からなる。第３群光学系Ｇ３は、両凸形状の第３レンズＬ３からなり、該第３レンズＬ３は、その像側面７を非球面としている。そして、第４群光学系Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第４レンズＬ４からなる。
さらに、図１の読取用レンズは、次のような特徴を持っている。
（請求項１に記載の要件）
Ｒ１を第１レンズＬ１の物体側面１の曲率半径、ｆをレンズ全系の焦点距離とするとき、以下の条件式を満足する。
０．４０  ＜  Ｒ１／ｆ  ＜  ０．６０
また、Ｄ７を第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との空気間隔とするとき、次の条件式を満足する。
（１０）  ０．３０＜Ｄ７／ｆ＜０．４０
（請求項２に記載の要件）
第３レンズＬ３の像側面７が、光軸から遠ざかるほど正のパワー（屈折力）が弱くなる形状、すなわち負のパワーが強くなる形状、の非球面とする。
【００２５】
（請求項３に記載の要件）
ｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ４を、ぞれぞれ第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の屈折率とし、ν１、ν２、ν３およびν４を、それぞれ第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４のアッベ数とするとき、次の条件式を満足する。
【００２６】
（２）  ｎ１＞１．６５
（３）  ν１＞４０．０
（４）  ｎ２＞１．６５
（５）  ν２＜３５．０
（６）  ｎ３＞１．６５
（７）  ν３＞４０．０
（８）  ｎ４＜ｌ．６５
（９）  ν４＜４５．０
【００２８】
（請求項４に記載の要件）
ｆ１２を第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２の合成焦点距離とし、ｆ３４を第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４の合成焦点距離とするとき、次の条件式を満足する。
【００２９】
（１１）  ３．５  ＜  ｆ１２／ｆ３４  ＜  −２．０
【００３０】
（請求項５に記載の要件）
上述した第３レンズＬ３の像側面３を除く面１〜４および６，８，９を、全て球面とする。
すなわち、上述した本発明の読取用レンズは、ＰＮＰＮ（正負正負）の４群４枚からなる、いわゆるテレフォトタイプの構成であるが、非球面レンズを用いることにより、簡単な構成のまま、３５度を超える十分な画角と、Ｆナンバー４．０という十分な明るさを確保しつつ、高い読取密度を達成しようというものである。非球面の採用位置としては、球面収差の補正を考えた場合、軸上マージナル光線高の高い、第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３のいずれかの面が適している。本発明では、絞りから適度に離れた第３レンズＬ３の像側面７を非球面とすることにより、球面収差のみでなく、コマ収差を初めとする諸収差をバランス良く補正することを可能としている。
【００３１】
条件式（１）は、第１レンズＬ１の物体側面１の曲率半径を規定するものである。
例えば、第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３が球面のみで構成される４群４枚のテレフォトタイプでは、収差補正上、第１レンズ物体側面１の曲率半径は、条件式（１）の下限を下回る値となる。なぜなら、曲率半径を小さくして比較的大きな収差を発生させ、発生した収差を後の面で補正することにより、全体としての収差バランスをとる必要性があるからである。
【００３２】
しかしながら、本発明の読取用レンズの場合、非球面の効果が収差バランスの一翼を担うため、それ程までに曲率半径を小さくする必要はない。すなわち、本発明の読取用レンズにおいては、条件式（１）の下限を超えて第１レンズＬ１の物体側面１の曲率半径が小さくなると、球面収差が補正過剰となり、条件式（１）の上限を超えて第１レンズＬ１の物体側面１の曲率半径が大きくなると、球面収差が補正不足となる。さらに、どちらの場合もコマ収差が悪化し、結像性能の低下を招く。この、第１レンズＬ１の物体側面の曲率半径は、本発明の読取用レンズを最も特徴付けるものである。
【００３３】
さらに、本発明の読取用レンズにおいては、さらに高い結像性能を得るための条件を与えている。
第３レンズＬ３の像側面７は、光軸から遠ざかるほど正のパワーが弱くなる形状、すなわち負のパワーが強くなる形状、の非球面であることが望ましい。このような非球面形状を採ることにより、球面収差およびコマ収差を初めとする諸収差を、より良好に補正することが可能となる。
【００３４】
条件式（２）〜（９）は、各レンズの屈折率とアッべ数を規定するものである。
その組合せによれば、ペッツバール和の減少と、軸上の色収差および倍率の色収差の補正を、十分に両立することができ、さらに良好な結像性能を得ることが可能となる。
条件式（１０）は、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４の空気間隔Ｄ７を規定するものである、条件式（１０）の上限を超えると、球面収差が補正不足となり、コントラストの低下を招きやすくなる。下限を超えると、像面湾曲の補正が難しくなり、像面は平坦さを欠いて、軸外性能の低下を招きやすくなる。
【００３５】
条件式（１１）は、絞り５よりも物体側に配置された群の屈折力と、絞り５よりも像側に配置された群の屈折力を規制するものである。本発明の読取用レンズを、結像倍率０．１６５付近で用いる場合に、歪曲収差を良好に補正するためには、この条件式を満足することが望ましい。条件式（１１）の下限を超えると、負の歪曲収差が大きく発生し、上限を超えると、正の歪曲収差が大きく発生する。
【００３６】
本発明の読取用レンズにおいて、第３レンズＬ３の像側面７に加えて、他の面をも非球面とすることも考えられるが、発明の目的に対しては、非球面は第３レンズＬ３の像側面７のみで十分である。非球面教の増加は、コストアップを招くため好ましくない。
本発明の読取用レンズは、倍率０．１６５程度で使用された場合に、その性能を最も発揮することができ、画素サイズ７μmのＣＣＤとの組合せにより、幅３０４．８mmの原稿を６００dpi の解像度で読み取ることが可能である。
【００３７】
【実施例】
次に、この実施の形態における具体的な実施例について説明する。第１および第２の実施例においては、収差は十分に補正されており、これら各実施例により本発明による読取用レンズは高い結像性能を有することがわかる。
各実施例においては、以下のような符号を用いている。
【００３８】
Ｆ／No.  ：  Ｆナンバー
ｆｅ  ：  焦点距離
ｍ    ：  結像倍率
Ｙ    ：  最大物体高
ω    ：  半画角
Ｒ    ：  曲率半径
Ｄ    ：  面間隔
ｎｄ  ：  屈折率
νｄ  ：  アッべ数
【００３９】
また、ここで用いられる非球面は、周知の如く光軸をＸ座標軸、光軸に直交させてＹ座標軸をとるとき、近軸曲率半径の逆数をＣ、光軸からの高さをＨ、円錐定数をＫ、高次の非球面係数をＡ４，Ａ６，Ａ８およびＡ１０とするとき、以下の式で定義される。
【００４０】
【数１】
0003720187.tif 000002
【００４１】
〔第１の実施例〕
第１の実施例による読取用レンズにおけるＦナンバーＦ／No.、焦点距離ｆｅ、結像倍率ｍ、最大物体高Ｙおよび半画角ωは、それぞれ
Ｆ／No.＝４．０
ｆｅ＝６３．６mm
ｍ＝０．１６５３５
Ｙ＝１５２．４mm
ω＝１８．８
とする。光学系の曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、屈折率ｎｄおよびアッべ数νｄに関するレンズデータを表１に示す。
【００４２】
【表１】
0003720187.tif 000003
この場合、面番号にアスタリスク（＊）を付した面番号７を非球面とし、その円錐定数Ｋ、非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８およびＡ１０は、表２に示す通りである。
【００４３】
【表２】
0003720187.tif 000004
【００４４】
さらに、上述した各条件式（１）〜（１１）にそれぞれ対応する条件式対応値は、次の通りである。
（１）：Ｒ１／ｆ＝０．４８７
（２）：ｎ１＝１．８３５
（３）：ν１＝４３．０
（４）：ｎ２＝１．７８５
（５）：ν２＝２５．７
（６）：ｎ３＝１．７４３
（７）：ν３＝４９．３
（８）：ｎ４＝１．６２０
（９）：ν４＝３６．３
（１０）：Ｄ７／ｆ＝０．３５８
（１１）：ｆ１２／ｆ３４＝−３．０６０
【００４５】
図１は、この第１の実施例によるレンズ構成を示している。この第１の実施例による読取用レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線を示す収差図をそれぞれ図２、図３、図４および図５に示す。各収差図中のｅ、ＦおよびＣは、それぞれｅ線（波長５４６．０７nm）、Ｆ線（波長４８６．１３nm）、Ｃ線（波長６５６．２７nm）を表わし、図２の球面収差図中の実線は球面収差を表わし、破線は正弦条件を表わし、そして図３の非点収差図中の実線はサジタル光線、破線はメリディオナル光線を表わす。
図２〜図５に示すように、この第１の実施例によれば、収差は、十分に補正されており、高い結像性能を有していることがわかる。
【００４６】
〔第２の実施例〕
本発明の実施の形態に係る第２の実施例の読取用レンズの構成を図６に示している。
図６に示す読取用レンズは、物体側より像面側に向かって、順次、正の屈折力を持つ第１群光学系Ｇ１′、負の屈折力を持つ第２群光学系Ｇ２′、絞り５、正の屈折力を持つ第３群光学系Ｇ３′および負の屈折力を持つ第４群光学系Ｇ４′を配置して構成する。
【００４７】
第１群光学系Ｇ１′は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１レンズＬ１′からなる。第２群光学系Ｇ２′は、両凹形状の第２レンズＬ２′からなる。第３群光学系Ｇ３′は、両凸形状の第３レンズＬ３′からなり、該第３レンズＬ３′は、その像側面７を非球面としている。そして、第４群光学系Ｇ４′は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第４レンズＬ４′からなる。
図６に示すこれら各群光学系Ｇ１′〜Ｇ４′および各レンズＬ１′〜Ｌ４′は、いずれも上述した図１における各群光学系Ｇ１〜Ｇ４および各レンズＬ１〜Ｌ４と同様の条件を満足するように構成されている。
【００４８】
この第２の実施例による読取用レンズにおけるＦナンバーＦ／No.、焦点距離ｆｅ、結像倍率ｍ、最大物体高Ｙおよび半画角ωは、それぞれ第１の実施例と同様に
Ｆ／No.＝４．０
ｆｅ＝６３．９mm
ｍ＝０．１６５３５
Ｙ＝１５２．４mm
ω＝１８．７
とする。光学系の曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、屈折率ｎｄおよびアッべ数νｄに関するレンズデータを表３に示す。
【００４９】
【表３】
0003720187.tif 000005
この場合も、面番号にアスタリスク（＊）を付した面番号７を非球面とし、その円錐係数Ｋ、非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８およびＡ１０は、表４に示す通りである。
【００５０】
【表４】
0003720187.tif 000006
【００５１】
さらに、上述した各条件式（１）〜（１１）にそれぞれ対応する条件式対応値は、次の通りである。
（１）：Ｒ１／ｆ＝０．４４７
（２）：ｎ１＝１．８３５
（３）：ν１＝４３．０
（４）：ｎ２＝１．７４１
（５）：ν２＝２７．８
（６）：ｎ３＝１．７４３
（７）：ν３＝４９．３
（８）：ｎ４＝１．６２０
（９）：ν４＝３６．３
（１０）：Ｄ７／ｆ＝０．３７７
（１１）：ｆ１２／ｆ３４＝−３．０８９
【００５２】
この第２の実施例による読取用レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線を示す収差図をそれぞれ図７、図８、図９および図１０に示す。
この場合も、各収差図中のｅ、ＦおよびＣは、それぞれｅ線（波長５４６．０７nm）、Ｆ線（波長４８６．１３nm）、Ｃ線（波長６５６．２７nm）を表わし、図７の球面収差図中の実線は球面収差を表わし、破線は正弦条件を表わし、そして図８の非点収差図中の実線はサジタル光線、破線はメリディオナル光線を表わす。
図７〜図１０に示すように、この第２の実施例においても、収差は十分に補正されており、高い結像性能を有していることがわかる。
【００５３】
上述したように、本発明の実施の形態に係るレンズにおいては、請求項１に対応する要件により、結像倍率０．１６５３５付近で用いた場合に、固体撮像素子の画素サイズが７μmならば６００dpi 程度の高い読取密度を実現できるとともに、３５度を超える十分な画角と、Ｆナンバー４という十分な明るさを有する読取用レンズを、４枚という少ない構成枚数により低コストで提供することができるため、これを読取用レンズとして用いることにより、高画質なデジタル複写機、ファクシミリおよびイメージスキャナ等の原稿読取部の低価格化に寄与することができる。
【００５４】
さらに、請求項２および請求項３に記載の要件に従えば、一層高い結像性能を有する読取用レンズを提供することができ、一層高画質なデジタル複写機およびファクシミリ等を実現することができる。
加えて、請求項４に記載の要件に従えば、さらに歪曲収差の小さい読取用レンズを提供することができ、さらに高画質なデジタル複写機、ファクシミリ等の倍率誤差の低減に寄与することができる。
また、請求項５に記載の要件に従えば、さらに低コストな読取用レンズを提供することができ、高画質ながら、低価格なデジタル複写機、ファクシミリおよびイメージスキャナ等を実現することができる。
【００５５】
なお、本発明は、ディジタル複写機、ファクシミリおよびイメージスキャナ等の原稿読取部の読取用レンズに限らず、例えばマイクロリーダプリンタ等に用いる拡大レンズおよびカメラ用撮影レンズなどとして用いることができる。この他、本発明は、上述し且つ図面に示した実施の形態およびその実施例に限定されず、その要旨を変更しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１によれば、物体側から像側へ向かって、順次、正の屈折力を有する第１群光学系、負の屈折力を有する第２群光学系、絞り、正の屈折力を有する第３群光学系および負の屈折力を有する第４群光学系を配設し、前記第１群光学系を、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１レンズ、前記第２群光学系を、両凹形状の第２レンズ、前記第３群光学系を、両凸形状の第３レンズ、そして前記第４群光学系を、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第４レンズで構成するとともに、前記第３レンズの像側面を非球面とし、
前記第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ１、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、これらが条件：
（１）  ０．４０＜Ｒ１／ｆ＜０．６０
を満足する構成とすることにより、４群４枚からなる、いわゆるテレフォトタイプの構成に非球面を用いることにより、簡単な構成のまま、３５度を超える十分な画角と、Ｆナンバー４という十分な明るさを確保しつつ、高い読取密度を達成し、絞りから適度に離れた第３レンズの像側面を非球面として、球面収差のみでなく、コマ収差を始めとする諸収差をバランス良く補正し、条件式（１）により球面収差の補正過剰および補正不足を防止し、コマ収差の悪化および結像性能の低下を避け、したがって、高い読取密度を実現することができる結像倍率として十分な結像性能を得ることができ、しかもレンズ構成枚数が少なく低コストで、十分な画角および明るさを得ることが可能で、特に請求項１の構成により、結像倍率０．１６５３５付近で用いた場合に、固体撮像素子の画素サイズが７μmならば６００dpi に匹敵する高い読取密度を実現することができるレンズを提供することができる。
また、前記第３群光学系と第４群光学系との空気間隔をＤ７とするとき、該空気間隔Ｄ７およびレンズ全系の焦点距離ｆを、
条件：
（１０）  ０．３０＜Ｄ７／ｆ＜０．４０
を満足する値に設定することにより、第３群と第４群の空気間隔を規定し、条件式（１０）により、球面収差の補正不足によるコントラストの低下を防止し、像面湾曲の適切な補正によって、像面の平坦さを確保し、軸外性能の低下を防止する。したがって、特に、高い結像性能を得ることが可能となる。
【００５７】
本発明の請求項２によるレンズによれば、前記第３レンズの像側面を、光軸から遠ざかるに従い正のパワーが弱くなる形状の非球面とすることにより、球面収差、コマ収差を初めとする諸収差を、より良好に補正することが可能となり、特に、高い結像性能を得ることが可能となる。
【００５８】
本発明の請求項３によるレンズによれば、前記第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズの屈折率を、それぞれｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ４とし、該第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズのアッべ数を、それぞれν１、ν２、ν３およびν４とするとき、これらが条件：
（２）  ｎ１＞１．６５
（３）  ν１＞４０．０
（４）  ｎ２＞１．６５
（５）  ν２＜３５．０
（６）  ｎ３＞１．６５
（７）  ν３＞４０．０
（８）  ｎ４＜１．６５
（９）  ν４＜４５．０
を満足する構成により、ペッツバール和の減少と、軸上の色収差および倍率の色収差の補正を、十分に両立することができ、さらに良好な結像性能を得ることが可能となる。
【００６０】
本発明の請求項４によるレンズによれば、前記第１群光学系と前記第２群光学系の合成焦点距離をｆ１２、前記第３群光学系と前記第４群光学系の合成焦点距離をｆ３４とするとき、これらが条件：
（１１）  −３．５＜ｆ１２／ｆ３４＜−２．０
を満足する構成とすることによって、条件式（１１）により、絞りよりも物体側に配置された群の屈折力と、絞りよりも像側に配置された群の屈折力を規制することにより、結像倍率０．１６５付近で用いる場合の歪曲収差を良好に補正する。
したがって、歪曲収差を小さくすることができる。
【００６１】
本発明の請求項５によるレンズによれば、前記第３レンズの像側面を除く全てのレンズ面は、全て球面とする構成により、非強面は第３レンズ像側面のみとして、コストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る第１の実施例の読取用レンズの光学系の配置構成を模式的に示す光学系配置図である。
【図２】図１の読取用レンズの球面収差曲線を示す収差図である。
【図３】図１の読取用レンズの非点収差曲線を示す収差図である。
【図４】図１の読取用レンズの歪曲収差曲線を示す収差図である。
【図５】図１の読取用レンズのコマ収差曲線を示す収差図である。
【図６】本発明に係る第２の実施例の読取用レンズの光学系の配置構成を模式的に示す光学系配置図である。
【図７】図６の読取用レンズの球面収差曲線を示す収差図である。
【図８】図６の読取用レンズの非点収差曲線を示す収差図である。
【図９】図６の読取用レンズの歪曲収差曲線を示す収差図である。
【図１０】図６の読取用レンズのコマ収差曲線を示す収差図である。
【符号の説明】
Ｇ１，Ｇ１′  第１群光学系
Ｇ２，Ｇ２′  第２群光学系
Ｇ３，Ｇ３′  第３群光学系
Ｇ４，Ｇ４′  第４群光学系
１〜４，６〜１１  面
５  絞り
Ｌ１〜Ｌ４，Ｌ１′〜Ｌ４′  第１〜第４レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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