(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側に凸面を向けた正メニスカスの第１のレンズと、
両凹面の第２のレンズと、
両凸面の第３のレンズと、
物体側に凹面を向けた負メニスカスの第４のレンズと
を物体側から像側に順次配設し、
ｆｉを第ｉレンズの焦点距離、ｆを全系の焦点距離としたとき、
０．６５  ＜  ｆ１／ｆ  ＜  ０．７
−０．４  ＜  ｆ２／ｆ  ＜  −０．３５
０．４  ＜  ｆ３／ｆ  ＜  ０．４５
の条件を満足し、
前記第１乃至第４のレンズの各面を物体側から順に第１乃至第８面とし、ｒｊを第ｊ面の曲率半径、ｄｊを第ｊ面と第（ｊ＋１）面の間隔、ｎｉを第ｉレンズのｄ線における屈折率、νｉを第ｉレンズのｄ線におけるアッベ数としたとき、
ｒ１＝１７．８７    ｄ１＝３．５７    ｎ１＝１．７７３  ν１＝４９．６
ｒ２＝５０．６０    ｄ２＝１．１８
ｒ３＝−４１．２１  ｄ３＝３．５０    ｎ２＝１．７４１  ν２＝２７．３
ｒ４＝２１．４０    ｄ４＝２．９４
ｒ５＝３２．８０    ｄ５＝４．３３    ｎ３＝１．８０６  ν３＝４０．９
ｒ６＝−３２．８０  ｄ６＝１６．３７
ｒ７＝−１３．１４  ｄ７＝２．１１    ｎ４＝１．６４８  ν４＝３３．８
ｒ８＝−２０．４０
を満足する
ことを特徴とする読取用レンズ。
【請求項２】
前記第２のレンズと前記第３のレンズとの間に、
絞りを配設したことを特徴とする請求項１記載の読取用レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、読取用レンズに関し、特に高速白黒複写機に搭載される原稿読取装置に好適な読取用レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スキャナ等の原稿読取装置には、高解像度、高画質などが要求され、複写機等の原稿読取装置には、それらに加えて、高速、広幅（Ａ３サイズ）、本の綴じ代部における原稿浮きへの対応が要求される。
【０００３】
これらの要求をレンズとしてとらえると、高いＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、広い画角、広い焦点深度が求められることとなる。このうち、センサ、共役長を決定した後、結像光学系のスペックに関わるものとしては、ＭＴＦの高さと焦点深度が挙げられる。
【０００４】
また、近年では、複写機の読取スピードは、プリンタ部の高速化に伴って上がる傾向にある。さらに、高精細化の要求から、解像度も上げていく必要がある。これらは、いずれもセンサの受光量を減らす方向で実現され、これを補うために、レンズの大口径化が期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、レンズの大口径化は一般的に収差を悪化させるため、レンズ設計を困難なものにしている。
【０００６】
また、レンズに用いる硝材の中には、鉛・砒素を含むものがあり、レンズを廃棄した場合、これらがレンズから溶け出して環境に影響があるとして問題となっている。鉛・砒素を含まない硝材（エコガラス）も各メーカーから提供され始めてはいるが、レンズに求められる性能と設計時の自由度を考えると、レンズの枚数を増やすことなくエコガラスだけでレンズを設計するのは困難であった。
【０００７】
そこで、この発明は、従来の原稿読取装置よりも高速読取を可能にする明るさを有するとともに、環境にとって有害な鉛・砒素を全く含まない低コストな読取用レンズを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、請求項１の発明は、物体側に凸面を向けた正メニスカスの第１のレンズと、両凹面の第２のレンズと、両凸面の第３のレンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスの第４のレンズとを物体側から像側に順次配設し、ｆｉを第ｉレンズの焦点距離、ｆを全系の焦点距離としたとき、
０．６５  ＜  ｆ１／ｆ  ＜  ０．７
−０．４  ＜  ｆ２／ｆ  ＜  −０．３５
０．４  ＜  ｆ３／ｆ  ＜  ０．４５
の条件を満足し、前記第１乃至第４のレンズの各面を物体側から順に第１乃至第８面とし、ｒｊを第ｊ面の曲率半径、ｄｊを第ｊ面と第（ｊ＋１）面の間隔、ｎｉを第ｉレンズのｄ線における屈折率、νｉを第ｉレンズのｄ線におけるアッベ数としたとき、
ｒ１＝１７．８７    ｄ１＝３．５７    ｎ１＝１．７７３  ν１＝４９．６
ｒ２＝５０．６０    ｄ２＝１．１８
ｒ３＝−４１．２１  ｄ３＝３．５０    ｎ２＝１．７４１  ν２＝２７．３
ｒ４＝２１．４０    ｄ４＝２．９４
ｒ５＝３２．８０    ｄ５＝４．３３    ｎ３＝１．８０６  ν３＝４０．９
ｒ６＝−３２．８０  ｄ６＝１６．３７
ｒ７＝−１３．１４  ｄ７＝２．１１    ｎ４＝１．６４８  ν４＝３３．８
ｒ８＝−２０．４０
を満足することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第２のレンズと前記第３のレンズとの間に、絞りを配設したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る読取用レンズの一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明を適用した読取用レンズの構成を示した図である。
同図に示すように、この発明に係る読取用レンズは、物体側から順にレンズ１、レンズ２、レンズ３、レンズ４を並べて構成される。また、レンズ２とレンズ３の間には、絞り５を配設する。
【００１３】
このような構成の読取用レンズによれば、球面収差、非点収差、軸上色収差については、レンズ１乃至レンズ３でおおむね補正し、コマ収差については、レンズ４で主に補正している。
【００１４】
また、式１乃至式３の条件式によりレンズ１乃至レンズ３までの各パラメータを制限しており、これらを満たすことで、きつい曲率を排し、適度な色補正を可能とし、各レンズのパワーバランスを適正なものとしている。非対称型レンズで発生しやすい歪曲収差と、原稿読取で特にきがかりな像面湾曲については、低次収差と高次収差を逆符号で発生させ、相殺することでバランスさせている。
【００１５】
この結果、十分に明るく、かつ収差補正にすぐれた読取用レンズを得ることができる。
【００１６】
【式１】
０．６５  ＜  ｆ１／ｆ  ＜  ０．７
【式２】
−０．４  ＜  ｆ２／ｆ  ＜  −０．３５
【式３】
０．４  ＜  ｆ３／ｆ  ＜  ０．４５
【００１７】
さらに、レンズ１乃至レンズ３を式４乃至式６の条件式を満たすように各パラメータを制限することで、さらに良好の結果を得ることができる。
【００１８】
【式４】
ｎ１＞１．７，ｎ２＞１．７，ｎ３＞１．７
【式５】
０．０２＜ｎ１−ｎ２＜０．０４
【式６】
ν３−ν２＞１３
【００１９】
【実施例１】
実施例１では、レンズ１乃至レンズ８の各面を物体側から順に第１乃至第８面とし、ｒｊを第ｊ面の曲率半径、ｄｊを第ｊ面と第（ｊ＋１）面の間隔、ｎｉを第ｉレンズのｄ線における屈折率、νｉを第ｉレンズのｄ線におけるアッベ数としたとき、表１に示す各パラメータを満たすようにする。
【００２０】
【表１】
0004019607.tif 000002
【００２１】
レンズ１乃至レンズ８を表１に示したパラメータを満足するように構成すると、
レンズ系全体の焦点距離ｆ    ４９．９ｍｍ
ＦＮＯ                      ４．０
半画角                      １６．７
倍率β                      −０．１１０３
となる。
【００２２】
また、表１に示したパラメータを満足したレンズ１乃至レンズ８は、鉛および砒素を含有しない硝材で形成することができる。
【００２３】
なお、表１に示したパラメータは、式１については、
f1/f = 34.1/49.9 = 0.68 で、0.65 < f1/f < 0.7
を満たし、式２については、
f2/f = -18.6/49.9 =-0.37 で、-0.4 < f2/f < -0.35
を満たし、式３については、
f3/f = 21/49.9 = 0.42 で、0.4 < f3/f < 0.45
を満たし、式４については、
n1=1.786 > 1.7 , n2 = 1.762 > 1.7 , n3 = 1.806 > 1.7
を満たし、式５については、
n1-n2 = 1.786-1.762 = 0.024 で、0.02 < n1-n2 < 0.04
を満たし、式６については、
ν3-ν2 ＝ 40.9-26.5 = 14.4 > 13
を満たしていることがわかる。
【００２４】
また、図２は、表１に示したパラメータにおける球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図であり、図３は、表１に示したパラメータにおけるコマ収差を示す収差図である。この図２および図３の収差図より、表１に示したパラメータでは、原稿領域全体にわたって各収差が良好に補正されていることが分かる。
【００２５】
【実施例２】
実施例２では、レンズ１乃至レンズ８の各面を物体側から順に第１乃至第８面とし、ｒｊを第ｊ面の曲率半径、ｄｊを第ｊ面と第（ｊ＋１）面の間隔、ｎｉを第ｉレンズのｄ線における屈折率、νｉを第ｉレンズのｄ線におけるアッベ数としたとき、表２に示す各パラメータを満たすようにする。
【００２６】
【表２】
0004019607.tif 000003
【００２７】
レンズ１乃至レンズ８を表２に示したパラメータを満足するように構成すると、
レンズ系全体の焦点距離ｆ    ４９．９ｍｍ
ＦＮＯ                      ４．０
半画角                      １６．７
倍率β                      −０．１１０２
となる。
【００２８】
また、表２に示したパラメータを満足したレンズ１乃至レンズ８は、鉛および砒素を含有しない硝材で形成することができる。
【００２９】
なお、表２に示したパラメータは、式１については、
f1/f = 33.1/49.9 = 0.66 で、0.65 < f1/f < 0.7
を満たし、式２については、
f2/f = -18.2/49.9 =-0.36 で、-0.4 < f2/f < -0.35
を満たし、式３については、
f3/f = 21/49.9 = 0.42 で、0.4 < f3/f < 0.45
を満たし、式４については、
n1=1.773 > 1.7 , n2 = 1.741 > 1.7 , n3 = 1.806 > 1.7
を満たし、式５については、
n1-n2 = 1.773-1.741 = 0.032 で、0.02 < n1-n2 < 0.04
を満たし、式６については、
ν3-ν2 ＝ 40.9-27.3 = 13.6 > 13
を満たしていることがわかる。
【００３０】
また、図４は、表２に示したパラメータにおける球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図であり、図５は、表２に示したパラメータにおけるコマ収差を示す収差図である。この図４および図５の収差図より、表１に示したパラメータでは、原稿領域全体にわたって各収差が良好に補正されていることが分かる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、高速読取に適した明るさを持ち、かつ、鉛・砒素を含まない硝材しか用いないという限られた自由度の中で、良好に諸収差が補正されたレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用した読取用レンズの構成を示した図である。
【図２】表１に示したパラメータにおける球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。
【図３】表１に示したパラメータにおけるコマ収差を示す収差図である。
【図４】表２に示したパラメータにおける球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。
【図５】表２に示したパラメータにおけるコマ収差を示す収差図である。
【符号の説明】
１    レンズ
２    レンズ
３    レンズ
４    レンズ
５    絞り
【図１】
0004019607.tif 000004
【図２】
0004019607.tif 000005
【図３】
0004019607.tif 000006
【図４】
0004019607.tif 000007
【図５】
0004019607.tif 000008