JP4866805B2

JP4866805B2 - 画像読取レンズ及び画像読取装置

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Publication number: JP4866805B2
Application number: JP2007187831A
Authority: JP
Inventors: 陽子山元
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2012-02-01
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Description

本発明は、イメージスキャナなどの画像読取装置及び画像読取装置に搭載されるレンズに関する。

文書や画像などの原稿を走査し、デジタルな画像データとして読み取る読取装置が普及している。こうした読取装置としては、コピー機、ファクシミリ、イメージスキャナやこれらの機能を併せ持つ複合機などが知られている。これらの画像読取装置は、内蔵する画像読取レンズによってＣＣＤなどの固体撮像素子上に原稿の像を結像させることで、読み取る原稿を正確に再現したデジタルな画像データを得る。したがって、画像読取装置の画像読取レンズには、所定の結像倍率で各種収差がバランスよく小さく、高い解像力を持っていることが求められる。さらに近年では、画像読取装置全体の小型化、低コスト化にともなって、画像読取レンズに対しても小型化、低コスト化が要求されている。

このことから、４枚という少数のレンズから構成することで小型化するとともに、高解像力を維持する画像読取レンズが提案されている。例えば、４枚のレンズから構成しても、非回転対象なレンズを使用して十分な高解像力を得る画像読取レンズが知られている（例えば、特許文献１）。

また、例えば、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ，両凹レンズ，両凸レンズ，結像面側に凸面を向けた負のメニスカスレンズを配置し、所定の条件を満たすようにすることで、コンパクトな構成であっても十分な解像力が得られる画像読取レンズが知られている（例えば、特許文献２）。

さらに、例えば、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズ，両凸レンズ，像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ，物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズを配置し、所定の条件を満たすようにすることで、より広い画角で良好な光学性能を発揮する画像読取レンズが知られている（例えば、特許文献３）。
特開平１１−１９０８２０号公報特開２００２−２９６４９９号公報特開２００７−１２１７４３号公報

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載された画像読取レンズは、半画角がおよそ２５度以下であれば比較的良好な光学性能を発揮するものの、半画角が２５度以上になると像面湾曲が大きい。したがって、画像読取装置をより小型化、高解像化しようとすると、読み取る原稿の全範囲で良好な光学性能を得ることは困難である。

また、特許文献３に記載された画像読取レンズは、半画角が３０度以上であっても像面湾曲が良好に補正されているものの、Ｆ値が７．０と大きく、暗いレンズである。したがって、この特許文献３の画像読取レンズを用いる画像読取装置は、原稿の読み取り速度が遅くならざるを得ず、読取の高速化、高解像化という点で問題がある。

また、一般に、明るい画像読取レンズを実現するためには、最も物体側に位置するレンズが物体側に凸面を向けることが必要とされるが、像面湾曲が増大するという弊害がある。逆に、最も物体側に位置するレンズを物体側に凹面を向けるレンズとすれば像面湾曲が抑えられるが、十分な明るさを確保することが困難となる。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、コンパクトな構成でありながら、明るく、かつ、半画角が２５度を超える広画角域においても良好な光学性能を発揮する画像読取レンズを提供することを目的とする。また、この画像読取レンズを搭載することにより、小型かつ低コストでありながら、高速読取が可能であり、高解像力の画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明の画像読取レンズは、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有する負の第１レンズと、両凸形状を有する第２レンズと、絞りと、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する正の第３レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有する負の第４レンズとからなり、全系の焦点距離をｆ、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第１レンズの像側の面と前記第２レンズの物体側の面との間隔をＤ２とするときに、２．４＜ｆ３／ｆ＜３．５，０．００７＜Ｄ２／ｆ＜０．０２８を満たすことを特徴とする。

また、前記第３レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３、前記第３レンズのアッベ数をνｄ３、前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記絞りと前記第３レンズの物体側の面との間隔をＤ５、前記第３レンズの像側の面と前記第４レンズの物体側の面との間隔をＤ７とするときに、Ｎｄ３＋０．０１×νｄ３＜２．０５，−１．５６＜ｆ１／ｆ＜−１．２６，０．３８＜ｆ２／ｆ＜０．４４，０．０５＜Ｄ５／ｆ＜０．０８，０．０９＜Ｄ７／ｆ＜０．１７を満たすことを特徴とする。

さらに、本発明の画像読取装置は、上述の画像読取レンズを備えることを特徴とする。

本発明によれば、コンパクトな構成でありながら、明るく、かつ、半画角が２５度を超える広画角域においても良好な光学性能を発揮する画像読取レンズを提供することができる。また、この画像読取レンズを搭載することにより、小型かつ低コストでありながら、高速読取が可能であり、高解像力の画像読取装置を提供することができる。

図１に示すように、イメージスキャナ１０（画像読取装置）は、スキャナ本体部１２と、このスキャナ本体部１２に開閉自在に設けられた蓋１３とからなる。スキャナ本体部１２は、原稿台１４、キャリッジ１６、制御基板（図示しない）などから構成される。

原稿台１４は、スキャナ本体部１２の上面に設けられ、ガラスなどの透明な材料からなる。この原稿台１４には、画像などが表示された読取部分がスキャナ本体部１２の内部に向くように原稿が配置される。また、この原稿台１４に原稿が配置され、走査が実行される際には、この原稿を挟み込むように蓋１３が閉じられる。

キャリッジ１６は、スキャナ本体部１２の内部に原稿台１４に近接して設けられており、原稿の読み取りを行うユニットである。具体的には、キャリッジ１６は、その長手方向、すなわち主走査方向に原稿を直線的に読み取る。また、キャリッジ１６は、ガイド１７に沿って原稿台１４の長手方向、いわゆる副走査方向に移動自在に設けられている。したがって、イメージスキャナ１０は、主走査方向の走査と、副走査方向への移動を繰り返すことにより、原稿台１４に配置された原稿の全面を読み取る。

こうしたキャリッジ１６などイメージスキャナ１０の各部の制御は、図示しない制御基板やステッピングモータなどによって行われる。また、読み取った原稿の画像は、スキャナ本体部１２の背面などに設けられた接続端子（図示しない）を介して、コンピュータやプリンタなどの外部機器に送信される。

図２に示すように、キャリッジ１６は、光源１８、反射鏡１９、画像読取レンズ２５、ＣＣＤ２６などから構成される。

光源１８は、白色の高輝度光源であり、キャリッジ１６の長手方向に沿って設けられている。したがって、この光源１８は、原稿台１４に配置された原稿２０を、略主走査方向に沿って照明する。開口部２７は、光源１８と平行に、キャリッジ１６の長手方向に沿って設けられており、光源１８から発せられ原稿２０の読み取る部分に反射した光が通過する。

反射鏡１９は、例えば、反射鏡１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの４枚から構成される。また、反射鏡１９ａ〜ｄは、何れもキャリッジ１６の長手方向に沿って設けられた略長方形の平面鏡であり、原稿２０の読み取り部分からの光の全体を反射する。こうした反射鏡１９ａ〜ｄによって原稿２０からの光を繰り返し反射し、光軸を折り曲げることで、画像読取レンズ２５の焦点距離が狭いキャリッジ１６内で確保される。具体的には、反射鏡１９ａは、開口部２７から入射する光を反射鏡１９ｂへと導く。同様に、反射鏡１９ｂは、反射鏡１９ａからの光を反射して反射鏡１９ｃへと導き、反射鏡１９ｃはこれをさらに反射して反射鏡１９ｄへと導く。そして、反射鏡１９ｄに反射された光は、画像読取レンズ２５へと入射する。

画像読取レンズ２５は、反射鏡１９ｄから入射する光を、ＣＣＤ２６の受光面に縮小して結像させる。ＣＣＤ２６は、例えば像サイズ２６．８ｍｍのＣＣＤラインセンサであり、画像読取レンズ２５によって受光面に結像した原稿の画像を光電変換し、画像データとして出力する。

画像読取レンズ２５は、４枚のレンズと開口絞りＳ５（絞り）とから構成される。この画像読取レンズ２５を構成する４枚のレンズは、物体側（反射鏡１９ｄ側）に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１（以下、第１レンズ）、両凸レンズＬ２（以下、第２レンズ）、像側（ＣＣＤ２６側）に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ３（以下、第３レンズ）、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ４（以下、第４レンズ）が設けられている。これら４枚のレンズの各レンズ面は、何れも球面で構成されている。また、これらのレンズ及び開口絞りＳ５は、第１レンズＬ１，第２レンズＬ２，開口絞りＳ５，第３レンズＬ３，第４レンズＬ４の順序で、物体側から順に配置される。

さらに、画像読取レンズ２５は、下記の条件式（１），（２）を満たすように構成されている。但し、ｆは画像読取レンズ２５の全体としての焦点距離、ｆ３は第３レンズＬ３の焦点距離を表し、Ｄ２は第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間隔、すなわち第１レンズＬ１の像側のレンズ面と第２レンズＬ２の物体側のレンズ面との間隔を表す。

（１）２．４＜ｆ３／ｆ＜３．５
（２）０．００７＜Ｄ２／ｆ＜０．０２８

条件式（１）は、第３レンズＬ３の焦点距離に関するものであり、その上限を超えるとコマ収差の補正が不十分となり、下限を下回ると像面湾曲の補正が不十分となる。また、条件式（２）は第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間隔に関するものであり、その条件を超えると像面湾曲の補正が不十分となり、下限を下回ると球面収差，コマ収差の補正が不十分となる。

さらに、画像読取レンズ２５は、上述の条件式（１）及び（２）を満たすだけでなく、下記の条件式（３）〜（７）を満たすように構成されている。但し、Ｎｄ３は第３レンズＬ３のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄ３は第３レンズＬ３のアッベ数、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離を表す。Ｄ５は開口絞りＳ５から第３レンズＬ３との間隔、すなわち開口絞りＳ５と第３レンズＬ３の物体側のレンズ面との間隔を表す。また、Ｄ７は第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間隔、すなわち、第３レンズＬ３の像側のレンズ面と第４レンズＬ４の物体側のレンズ面との間隔を表す。

なお、周知のように、アッベ数νｄは、フラウンホーファーのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率ｎｄ、フラウンホーファーのＦ線（波長４８６．１ｎｍ）に対する屈折率ｎＦ、フラウンホーファーのＣ線（波長６５６．３ｎｍ）に対する屈折率ｎＣを用いて、νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）で定められている。

（３）Ｎｄ３＋０．０１×νｄ３＜２．０５
（４） −１．５６＜ｆ１／ｆ＜−１．２６
（５）０．３８＜ｆ２／ｆ＜０．４４
（６）０．０５＜Ｄ５／ｆ＜０．０８
（７）０．０９＜Ｄ７／ｆ＜０．１７

条件式（３）は、第３レンズＬ３のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率と、第３レンズＬ３のアッベ数とに関するものである。第３レンズＬ３がこの条件式（３）の上限を超えるレンズである場合、像面湾曲の補正が不十分となる。

また、この条件式（３）は、実質的に第３レンズＬ３の硝材を定めるものであり、この条件式（３）を満たす硝材で第３レンズを構成することにより、前述の条件式（１）及び（２）をともに満たす画像読取レンズ２５を容易に構成することができる。また、条件式（３）の上限値は２．０５であるが、この上限値は２．００であることが特に好ましい。すなわち、
（３’）Ｎｄ３＋０．０１×νｄ３＜２．００
を満たす硝材で第３レンズＬ３を構成することが特に好ましい。

条件式（４）は、第１レンズＬ１の焦点距離に関するものであり、その上限を超えると歪曲収差の補正が不十分となり、下限を下回ると像面湾曲の補正が不十分となる。したがって、上述の条件式（１）及び（２）に加えて、この条件式（４）を満たすことが好ましい。

条件式（５）は、第２レンズＬ２の焦点距離に関するものであり、その上限を超えると、軸上色収差の補正が不十分となり、下限を下回ると歪曲収差の補正が不十分となる。したがって、上述の条件式（１）及び（２）に加えて、この条件式（５）を満たすことが好ましい。

条件式（６）は、開口絞りＳ５と第３レンズＬ３の物体側のレンズ面との間隔に関するものであり、その上限を超えると像面湾曲の補正が不十分となり、下限を下回ると歪曲収差の補正が不十分となる。したがって、上述の条件式（１）及び（２）に加えて、この条件式（６）を満たすことが好ましい。

条件式（７）は、第３レンズＬ３の像側のレンズ面と第４レンズＬ４の物体側のレンズ面との間隔に関するものであり、その上限を超えるとコマ収差の補正が不十分となり、下限を下回ると像面湾曲の補正が不十分となる。したがって、上述の条件式（１）及び（２）に加えて、この条件式（７）を満たすことが好ましい。

上述のように構成される画像読取レンズ２５は、４枚の単レンズというコンパクトな構成でありながら、明るく、かつ、半画角が２５度を超える広画角域においても良好な光学性能を発揮することができる。また、この画像読取レンズ２５を搭載することにより、イメージスキャナ１０などの画像読取装置は、小型かつ低コストでありながら、高解像力であり、さらには高速読み取りが可能となる。

以下、画像読取レンズ２５の具体的な例を実施例１〜６として数値を用いて説明する。これらの実施例１〜６において、画像読取レンズ２５の倍率β、画角２ω（半画角ω）は共通であり、β＝−０．１２４、２ω＝５６．４（°）、ω＝２８．２（°）である。

また、第１レンズＬ１の物体側のレンズ面をＳ１、第１レンズＬ１の像面側のレンズ面をＳ２、第２レンズＬ２の物体側のレンズ面をＳ３、第２レンズＬ２の像側のレンズ面をＳ４、開口絞りをＳ５、第３レンズＬ３の物体側のレンズ面をＳ６、第３レンズＬ３の像側のレンズ面をＳ７、第４レンズＬ４の物体側のレンズ面をＳ８、第４レンズＬ４の像側のレンズ面をＳ９とし、面Ｓｉ（面番号ｉ＝１〜９）で表す。

また、レンズ面Ｓ１とレンズ面Ｓ２と間隔をＤ１、レンズ面Ｓ２とレンズ面Ｓ３との間隔をＤ２、レンズ面Ｓ３とレンズ面Ｓ４との間隔をＤ３、レンズ面Ｓ４と開口絞りＳ５との間隔をＤ４、開口絞りＳ５とレンズ面Ｓ６との間隔をＤ５、レンズ面Ｓ６とレンズ面Ｓ７との間隔をＤ６、レンズ面Ｓ７とレンズ面Ｓ８との間隔をＤ７、レンズ面Ｓ８とレンズ面Ｓ９との間隔をＤ８とし、面間隔Ｄｉ（面番号ｉ＝１〜８）で表す。なお、これらの面間隔Ｄｉは何れも画像読取レンズ２５の光軸Ｚ１上での間隔である。

また、レンズデータとして示す面間隔Ｄｉ、及び面Ｓｉの各々の曲率半径Ｒｉの単位はｍｍである。

＜実施例１＞
図３に示すように、実施例１の画像読取レンズ２５Ａは、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、開口絞りＳ５、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４からなる。この画像読取レンズ２５Ａのレンズデータとして、各面Ｓｉの曲率半径Ｒｉ、各面間隔Ｄｉ、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する各レンズＬ１〜Ｌ４の屈折率Ｎｄｊ、各レンズＬ１〜Ｌ４のアッベ数νｄｊを表１に示す。但し、ｊはレンズ番号でありｊ＝１は第１レンズＬ１、ｊ＝２は第２レンズＬ２、ｊ＝３は第３レンズＬ３、ｊ＝４は第４レンズＬ４をそれぞれ表す。また同時に、表１の下段に、画像読取レンズ２５ＡのＦ値、画像読取レンズ２５Ａ全系の焦点距離ｆ、倍率β、画角２ωを示す。

また、この画像読取レンズ２５Ａは、表２に示すように、前述の各条件式（１）〜（７）の全てを満たしている。

さらに、図４及び図５に、画像読取レンズ２５Ａを基準として、物体側に原稿台１４となる平行平面のガラス板（厚さ２．８ｍｍ）を、像側にＣＣＤ２６のカバーガラスとなる平行平面のガラス板（厚さ０．７ｍｍ）を配置した場合の画像読取レンズ２５Ａの各種収差を示す。

球面収差（図４（Ａ））については、ｅ線（波長５４６．１ｎｍ），ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に対応するものをそれぞれ示す。非点収差（図４（Ｂ））は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々についてサジタル方向（Ｓ方向）とタンジェンシャル方向（Ｔ方向）のものをそれぞれ示す。また、歪曲収差（図４（Ｃ））については、ｅ線に対応するものを示す。

さらに、コマ収差（図５）は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々について示し、Ｓ方向のコマ収差を画角ω＝２８．２（°）の場合（図５（Ａ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図５（Ｂ））、画角ω＝１５．０（°）（図５（Ｃ））、画角ω＝０（°）の場合（図５（Ｄ））についてそれぞれ示す。また、Ｔ方向のコマ収差は、画角ω＝２８．２（°）の場合（図５（Ｅ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図５（Ｆ））、画角ω＝１５．０（°）の場合（図５（Ｇ））についてそれぞれ示す。

これらの各収差図からわかるように、半画角ωが２５（°）を超えるような広画角域においても画像読取レンズ２５Ａの像面湾曲もまた良好に補正されている。したがって、実施例１の画像読取レンズ２５Ａは、条件式（１）〜（７）を満たすように構成されているから、およそ２５度を超える広画角域においても各種収差が良好に補正されているばかりか、Ｆ値が６．０という明るさが実現される。

＜実施例２＞
図６に示すように、実施例２の画像読取レンズ２５Ｂは、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、開口絞りＳ５、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４からなる。この画像読取レンズ２５Ｂのレンズデータとして、各面Ｓｉの曲率半径Ｒｉ、各面間隔Ｄｉ、ｄ線に対する各レンズＬ１〜Ｌ４の屈折率Ｎｄｊ、各レンズＬ１〜Ｌ４のアッベ数νｄｊを表３に示す。但し、前述の実施例１と同様に、ｊはレンズ番号であり、ｊ＝１は第１レンズＬ１、ｊ＝２は第２レンズＬ２、ｊ＝３は第３レンズＬ３、ｊ＝４は第４レンズＬ４をそれぞれ表す。また同時に、表３の下段に、画像読取レンズ２５ＢのＦ値、画像読取レンズ２５Ｂ全系の焦点距離ｆ、倍率β、画角２ωを示す。

また、この画像読取レンズ２５Ｂは、表４に示すように、前述の各条件式（１）〜（７）の全てを満たしている。

さらに、図７及び図８に、画像読取レンズ２５Ｂを基準として、物体側に原稿台１４となる平行平面のガラス板（厚さ２．８ｍｍ）を、像側にＣＣＤ２６のカバーガラスとなる平行平面のガラス板（厚さ０．７ｍｍ）を配置した場合の画像読取レンズ２５Ｂの各種収差を示す。

球面収差（図７（Ａ））については、ｅ線（波長５４６．１ｎｍ），ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に対応するものをそれぞれ示す。非点収差（図７（Ｂ））は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々についてサジタル方向（Ｓ方向）とタンジェンシャル方向（Ｔ方向）のものをそれぞれ示す。また、歪曲収差（図７（Ｃ））については、ｅ線に対応するものを示す。

さらに、コマ収差（図８）は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々について示し、Ｓ方向のコマ収差を画角ω＝２８．２（°）の場合（図８（Ａ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図８（Ｂ））、画角ω＝１５．０（°）（図８（Ｃ））、画角ω＝０（°）の場合（図８（Ｄ））についてそれぞれ示す。また、Ｔ方向のコマ収差は、画角ω＝２８．２（°）の場合（図８（Ｅ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図８（Ｆ））、画角ω＝１５．０（°）の場合（図８（Ｇ））についてそれぞれ示す。

これらの各収差図からわかるように、半画角ωが２５（°）を超えるような広画角域においても画像読取レンズ２５Ｂの像面湾曲もまた良好に補正されている。したがって、実施例２の画像読取レンズ２５Ｂは、条件式（１）〜（７）を満たすように構成されているから、およそ２５度を超える広画角域においても各種収差が良好に補正されているばかりか、Ｆ値が６．０という明るさが実現される。

＜実施例３＞
図９に示すように、実施例３の画像読取レンズ２５Ｃは、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、開口絞りＳ５、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４からなる。この画像読取レンズ２５Ｃのレンズデータとして、各面Ｓｉの曲率半径Ｒｉ、各面間隔Ｄｉ、ｄ線に対する各レンズＬ１〜Ｌ４の屈折率Ｎｄｊ、各レンズＬ１〜Ｌ４のアッベ数νｄｊを表５に示す。但し、前述の実施例１と同様に、ｊはレンズ番号であり、ｊ＝１は第１レンズＬ１、ｊ＝２は第２レンズＬ２、ｊ＝３は第３レンズＬ３、ｊ＝４は第４レンズＬ４をそれぞれ表す。また同時に、表５の下段に、画像読取レンズ２５ＣのＦ値、画像読取レンズ２５Ｃ全系の焦点距離ｆ、倍率β、画角２ωを示す。

また、この画像読取レンズ２５Ｃは、表６に示すように、前述の各条件式（１）〜（７）の全てを満たしている。

さらに、図１０及び図１１に、画像読取レンズ２５Ｃを基準として、物体側に原稿台１４となる平行平面のガラス板（厚さ２．８ｍｍ）を、像側にＣＣＤ２６のカバーガラスとなる平行平面のガラス板（厚さ０．７ｍｍ）を配置した場合の画像読取レンズ２５Ｃの各種収差を示す。

球面収差（図１０（Ａ））については、ｅ線（波長５４６．１ｎｍ），ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に対応するものをそれぞれ示す。非点収差（図１０（Ｂ））は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々についてサジタル方向（Ｓ方向）とタンジェンシャル方向（Ｔ方向）のものをそれぞれ示す。また、歪曲収差（図１０（Ｃ））については、ｅ線に対応するものを示す。

さらに、コマ収差（図１１）は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々について示し、Ｓ方向のコマ収差を画角ω＝２８．２（°）の場合（図１１（Ａ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図１１（Ｂ））、画角ω＝１５．０（°）（図１１（Ｃ））、画角ω＝０（°）の場合（図１１（Ｄ））についてそれぞれ示す。また、Ｔ方向のコマ収差は、画角ω＝２８．２（°）の場合（図１１（Ｅ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図１１（Ｆ））、画角ω＝１５．０（°）の場合（図１１（Ｇ））についてそれぞれ示す。

これらの各収差図からわかるように、半画角ωが２５（°）を超えるような広画角域においても画像読取レンズ２５Ｃの像面湾曲もまた良好に補正されている。したがって、実施例３の画像読取レンズ２５Ｃは、条件式（１）〜（７）を満たすように構成されているから、およそ２５度を超える広画角域においても各種収差が良好に補正されているばかりか、Ｆ値が６．０という明るさが実現される。

＜実施例４＞
図１２に示すように、実施例４の画像読取レンズ２５Ｄは、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、開口絞りＳ５、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４からなる。この画像読取レンズ２５Ｄのレンズデータとして、各面Ｓｉの曲率半径Ｒｉ、各面間隔Ｄｉ、ｄ線に対する各レンズＬ１〜Ｌ４の屈折率Ｎｄｊ、各レンズＬ１〜Ｌ４のアッベ数νｄｊを表７に示す。但し、前述の実施例１と同様に、ｊはレンズ番号であり、ｊ＝１は第１レンズＬ１、ｊ＝２は第２レンズＬ２、ｊ＝３は第３レンズＬ３、ｊ＝４は第４レンズＬ４をそれぞれ表す。また同時に、表７の下段に、画像読取レンズ２５ＤのＦ値、画像読取レンズ２５Ｄ全系の焦点距離ｆ、倍率β、画角２ωを示す。

また、この画像読取レンズ２５Ｄは、表８に示すように、前述の各条件式（１）〜（７）の全てを満たしている。

さらに、図１３及び図１４に、画像読取レンズ２５Ｄを基準として、物体側に原稿台１４となる平行平面のガラス板（厚さ２．８ｍｍ）を、像側にＣＣＤ２６のカバーガラスとなる平行平面のガラス板（厚さ０．７ｍｍ）を配置した場合の画像読取レンズ２５Ｄの各種収差を示す。

球面収差（図１３（Ａ））については、ｅ線（波長５４６．１ｎｍ），ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に対応するものをそれぞれ示す。非点収差（図１３（Ｂ））は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々についてサジタル方向（Ｓ方向）とタンジェンシャル方向（Ｔ方向）のものをそれぞれ示す。また、歪曲収差（図１３（Ｃ））については、ｅ線に対応するものを示す。

さらに、コマ収差（図１４）は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々について示し、Ｓ方向のコマ収差を画角ω＝２８．２（°）の場合（図１４（Ａ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図１４（Ｂ））、画角ω＝１５．０（°）（図１４（Ｃ））、画角ω＝０（°）の場合（図１４（Ｄ））についてそれぞれ示す。また、Ｔ方向のコマ収差は、画角ω＝２８．２（°）の場合（図１４（Ｅ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図１４（Ｆ））、画角ω＝１５．０（°）の場合（図１４（Ｇ））についてそれぞれ示す。

これらの各収差図からわかるように、半画角ωが２５（°）を超えるような広画角域においても画像読取レンズ２５Ｄの像面湾曲もまた良好に補正されている。したがって、実施例４の画像読取レンズ２５Ｄは、条件式（１）〜（７）を満たすように構成されているから、およそ２５度を超える広画角域においても各種収差が良好に補正されているばかりか、Ｆ値が５．５という明るさが実現される。

＜実施例５＞
図１５に示すように、実施例５の画像読取レンズ２５Ｅは、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、開口絞りＳ５、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４からなる。この画像読取レンズ２５Ｅのレンズデータとして、各面Ｓｉの曲率半径Ｒｉ、各面間隔Ｄｉ、ｄ線に対する各レンズＬ１〜Ｌ４の屈折率Ｎｄｊ、各レンズＬ１〜Ｌ４のアッベ数νｄｊを表９に示す。但し、前述の実施例１と同様に、ｊはレンズ番号であり、ｊ＝１は第１レンズＬ１、ｊ＝２は第２レンズＬ２、ｊ＝３は第３レンズＬ３、ｊ＝４は第４レンズＬ４をそれぞれ表す。また同時に、表９の下段に、画像読取レンズ２５ＥのＦ値、画像読取レンズ２５Ｅ全系の焦点距離ｆ、倍率β、画角２ωを示す。

また、この画像読取レンズ２５Ｅは、表１０に示すように、前述の各条件式（１）〜（７）の全てを満たしている。

さらに、図１６及び図１７に、画像読取レンズ２５Ｅを基準として、物体側に原稿台１４となる平行平面のガラス板（厚さ２．８ｍｍ）を、像側にＣＣＤ２６のカバーガラスとなる平行平面のガラス板（厚さ０．７ｍｍ）を配置した場合の画像読取レンズ２５Ｅの各種収差を示す。

球面収差（図１６（Ａ））については、ｅ線（波長５４６．１ｎｍ），ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に対応するものをそれぞれ示す。非点収差（図１６（Ｂ））は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々についてサジタル方向（Ｓ方向）とタンジェンシャル方向（Ｔ方向）のものをそれぞれ示す。また、歪曲収差（図１６（Ｃ））については、ｅ線に対応するものを示す。

さらに、コマ収差（図１７）は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々について示し、Ｓ方向のコマ収差を画角ω＝２８．２（°）の場合（図１７（Ａ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図１７（Ｂ））、画角ω＝１５．０（°）（図１７（Ｃ））、画角ω＝０（°）の場合（図１７（Ｄ））についてそれぞれ示す。また、Ｔ方向のコマ収差は、画角ω＝２８．２（°）の場合（図１７（Ｅ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図１７（Ｆ））、画角ω＝１５．０（°）の場合（図１７（Ｇ））についてそれぞれ示す。

これらの各収差図からわかるように、半画角ωが２５（°）を超えるような広画角域においても画像読取レンズ２５Ｅの像面湾曲もまた良好に補正されている。したがって、実施例５の画像読取レンズ２５Ｅは、条件式（１）〜（７）を満たすように構成されているから、およそ２５度を超える広画角域においても各種収差が良好に補正されているばかりか、Ｆ値が５．５という明るさが実現される。

＜実施例６＞
図１８に示すように、実施例６の画像読取レンズ２５Ｆは、物体側から順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、開口絞りＳ５、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４からなる。この画像読取レンズ２５Ｆのレンズデータとして、各面Ｓｉの曲率半径Ｒｉ、各面間隔Ｄｉ、ｄ線に対する各レンズＬ１〜Ｌ４の屈折率Ｎｄｊ、各レンズＬ１〜Ｌ４のアッベ数νｄｊを表１１に示す。但し、前述の実施例１と同様に、ｊはレンズ番号であり、ｊ＝１は第１レンズＬ１、ｊ＝２は第２レンズＬ２、ｊ＝３は第３レンズＬ３、ｊ＝４は第４レンズＬ４をそれぞれ表す。また同時に、表１１の下段に、画像読取レンズ２５ＦのＦ値、画像読取レンズ２５Ｆ全系の焦点距離ｆ、倍率β、画角２ωを示す。

また、この画像読取レンズ２５Ｆは、表１２に示すように、前述の各条件式（１）〜（７）の全てを満たしている。

さらに、図１９及び図２０に、画像読取レンズ２５Ｅを基準として、物体側に原稿台１４となる平行平面のガラス板（厚さ２．８ｍｍ）を、像側にＣＣＤ２６のカバーガラスとなる平行平面のガラス板（厚さ０．７ｍｍ）を配置した場合の画像読取レンズ２５Ｅの各種収差を示す。

球面収差（図１９（Ａ））については、ｅ線（波長５４６．１ｎｍ），ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に対応するものをそれぞれ示す。非点収差（図１９（Ｂ））は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々についてサジタル方向（Ｓ方向）とタンジェンシャル方向（Ｔ方向）のものをそれぞれ示す。また、歪曲収差（図１９（Ｃ））については、ｅ線に対応するものを示す。

さらに、コマ収差（図２０）は、ｅ線，ｇ線，Ｃ線の各々について示し、Ｓ方向のコマ収差を画角ω＝２８．２（°）の場合（図２０（Ａ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図２０（Ｂ））、画角ω＝１５．０（°）（図２０（Ｃ））、画角ω＝０（°）の場合（図２０（Ｄ））についてそれぞれ示す。また、Ｔ方向のコマ収差は、画角ω＝２８．２（°）の場合（図２０（Ｅ））、画角ω＝２０．６（°）の場合（図２０（Ｆ））、画角ω＝１５．０（°）の場合（図２０（Ｇ））についてそれぞれ示す。

これらの各収差図からわかるように、半画角ωが２５（°）を超えるような広画角域においても画像読取レンズ２５Ｆの像面湾曲もまた良好に補正されている。したがって、実施例６の画像読取レンズ２５Ｆは、条件式（１）〜（７）を満たすように構成されているから、およそ２５度を超える広画角域においても各種収差が良好に補正されているばかりか、Ｆ値が５．５という明るさが実現される。

以上のように、本発明の画像読取レンズ２５は、およそ２５°を超える広画角域においても各種収差が良好に補正されているから、画像読取レンズ２５自体がコンパクトに構成されながらも、広画角な画像読取レンズとなっている。したがって、この画像読取レンズを搭載するイメージスキャナ１０などの画像読取装置は、画像読取レンズ２５と原稿２０との距離を短縮することが可能となる。すなわち、イメージスキャナ１０全体の小型化が可能となる。これに加え、本発明の画像読取レンズ２５は、高速読み取りを可能とする十分な明るさとなっている。

なお、上述の実施形態及び各実施例においては、画像読取レンズ２５をイメージスキャナ１０に用いる例を示すが、これに限らず、コピー機やファクシミリ、あるいはこれらの機能を併せ持つ複合機などにも好適に用いることができる。

また、上述の実施例１〜６では、Ａ４判の原稿の読み取るイメージスキャナに特に好適なように、画像読取レンズ２５の焦点距離ｆがｆ＝２１．９（ｍｍ）の例を示すが、これに限らず、Ａ４判以外の原稿を読み取る場合にも、読み取る原稿の大きさや向きに合わせて各実施例等の画像読取レンズを縮小又は拡大等して用いることが好ましい。

なお、上述の実施例では、レンズ面の曲率半径，面間隔、各レンズの屈折率やアッベ数などのレンズデータを具体的な数値で示すが、これらの実施例に挙げる数値に限らず、他の値となるように画像読取レンズを構成しても良い。

イメージセンサの外観を示す斜視図である。キャリッジの構成を概略的に示す断面図である。実施例１の画像読取レンズの断面図である。実施例１の画像読取レンズの球面収差，非点収差，歪曲収差を示す収差図である。実施例１の画像読取レンズのコマ収差を示す収差図である。実施例２の画像読取レンズの断面図である。実施例２の画像読取レンズの球面収差，非点収差，歪曲収差を示す収差図である。実施例２の画像読取レンズのコマ収差を示す収差図である。実施例３の画像読取レンズの断面図である。実施例３の画像読取レンズの球面収差，非点収差，歪曲収差を示す収差図である。実施例３の画像読取レンズのコマ収差を示す収差図である。実施例４の画像読取レンズの断面図である。実施例４の画像読取レンズの球面収差，非点収差，歪曲収差を示す収差図である。実施例４の画像読取レンズのコマ収差を示す収差図である。実施例５の画像読取レンズの断面図である。実施例５の画像読取レンズの球面収差，非点収差，歪曲収差を示す収差図である。実施例５の画像読取レンズのコマ収差を示す収差図である。実施例６の画像読取レンズの断面図である。実施例６の画像読取レンズの球面収差，非点収差，歪曲収差を示す収差図である。実施例６の画像読取レンズのコマ収差を示す収差図である。

符号の説明

１０イメージスキャナ（画像読取装置）
１６キャリッジ
１８光源
２０原稿
２５，２５Ａ〜Ｆ画像読取レンズ
２６ＣＣＤ
Ｌ１第１レンズ
Ｌ２第２レンズ
Ｌ３第３レンズ
Ｌ４第４レンズ
Ｓ５開口絞り（絞り）

Claims

物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有する負の第１レンズと、両凸形状を有する第２レンズと、絞りと、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する正の第３レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有する負の第４レンズとからなり、
全系の焦点距離をｆ、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第１レンズの像側の面と前記第２レンズの物体側の面との間隔をＤ２とするときに、
２．４＜ｆ３／ｆ＜３．５，
０．００７＜Ｄ２／ｆ＜０．０２８
を満たすことを特徴とする画像読取レンズ。
前記第３レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３、前記第３レンズのアッベ数をνｄ３、前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記絞りと前記第３レンズの物体側の面との間隔をＤ５、前記第３レンズの像側の面と前記第４レンズの物体側の面との間隔をＤ７とするときに、
Ｎｄ３＋０．０１×νｄ３＜２．０５，
−１．５６＜ｆ１／ｆ＜−１．２６，
０．３８＜ｆ２／ｆ＜０．４４，
０．０５＜Ｄ５／ｆ＜０．０８，
０．０９＜Ｄ７／ｆ＜０．１７
を満たすことを特徴とする請求項１記載の画像読取レンズ。
請求項１または２に記載の画像読取レンズを備えることを特徴とする画像読取装置。