JPH039315A - 対称型広角レンズ系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分ワＴコ 、゛の発明は、全面露光型複写機に使用され二７ンバク
１へな完全対称型の広角レンズ系に関する、［従来の技
術］ 一鍜に用い’：）　Ｊｌ、、　Ｔいる複写用装置の露光
方法１、Ｊ、スリッｌ−走査型と全面露光型に大別され
る。

前者はスリットの走査方向に対しての画角は小さく′Ｔ
１．済み、また、走査ミラ・−による折り曲げも長尺の
ミラーを用いＺ）ことかできるために容易である。この
ため、原稿面力）ら感光体ｎ光面までの共役距離を比較
的に大きくとれる＋１１点があり、′４Ｓ３写１、・ン
ズ系も極端に広画角のものを必要としない、−力、この
スリット走査惚の欠点とし−く、は、走計部を有するた
め複写速度に自ずと限界がある。

これに対ｔ、　’ｒ、全面露光型の複写装置は走査移動
機構をもｆ２：ないため、ａ可速度を前者よりも高速に
することが可能であるが、２次元「！に原稿を投影する
ため、折り曲げミラー等を配置するものＣはかＡ−って
複写装置全系の大型化を招き、二７ノ、Ｉ・アップに繋
がっ゛〔しまう、 ［発明が解決しようどする課題］ 従来、超広角レンズ系としては、前空写’ｆ４　ｊ：］
　１、ンズや製版カメラ用１−・ンズが知ら才′１てい
るが、これらのレンズは縮少投影用１ノンス糸Ｔｃｔｊ
す、レ−。

ズ系全良が焦点距離に比べ非常に大きいものでさ・する
。また、特開昭６２〜４９３１．２号および特開昭６２
−４　”／　６１４号公報のもの（９１、画角２ω；８
３°ど超広角レンズ系であるが、両側の第１［ノンズ躬
６↓、ｒｒ第８レンズはいずれも正！−・二）て−〇構
成されでおり、レンズ系自体コンパクトな構成とはなっ
ていない。

この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、画
角２ω＝８６°と超広角レンズ系でありながらＦナンバ
ーがＦ／１０．０と明るく、しかも、レンズ全長と全系
の焦点距離の比がＯｏ　３４秤度ど極めてコンパクトで
、かつ、８枚の構成し〕／ズ中正レンズと負レンズの４
枚の１．・ンズをブラヌブックレンズとすることにより
軽量化と低廉化を図り、温度変化による像点移動も補正
し、、画面全体に亘り良好な１′ＩＯ′影機能を有する
全面露光型の複写装置用レンズ系を提供することを目的
とオろ。

［課題を解決するための手段および作用］ごの発明では
、物体側より第１負レンズの第１トンズ群、物体側に凸
面を向けた第２正ノニスカソ、トンλ′と像側１こ凹面
を向りた第３負メニスカス１、・ンズよりなる第２レン
ズ群、物体側に凸面を向けた第４正メニスカノ、レンズ
の第３レンズ群、触り、１，１２丁この絞り１，４関し
２て第３１．／ンて群ど対称な第５」［メニスカスレン
ズの第４レンズ群、同様に絞りに関して第２レンズ群と
対称なレンズ群よりなる第５レンズ群および同様に絞り
に関し７、第１レンズ群と対称な第６レンズ群とより構
成され、第１レンズ群と第６１メンズ群、第３レンズ群
と第４レンズ群とが合成樹脂により形成さねている。

この複写用レンズ系は、画角２ω＝８６’　トｆｌ広画
角でありなからＦ／１０．０と明るく、しかもレンズ全
長ど全系の焦点距離の比が０．３４程度と極めてコンパ
クトになり、８ｇ／のレンズ中４枚が合成樹脂のｌノン
ズであるたぬ軽量で、温度変化に対しても像点の移動が
なく、画面全体！、７の−り良好な画像特性の広角レン
ズ系とすることができる。

Ｆ実　施　例コ 以下、図面に基づいてこの発明の実施例み泌１１す・１
（る。全面露光型の複写装置は、走査移動機構をもたな
いため、複写速度を走査ハ艷１の袂も装置４；二比べ高
速にすることができるが、２次元的に原稿４−投影する
ため析り曲げミラー等の配置がかえ−コで複写装置全系
の大型化およびコストア・ノブ等を招くことになる。こ
のため、折り曲げミラーを介さずに第５図に示すように
原稿台ガラス板２上の原稿１の像を投影レンズ系４で、
例えばベルト感光体３上に投影するように構成する。

このような投影レンズ系１の拡大側に負レンズを配置し
たときの作用を先ず説明する。全系の近軸配置を示す第
６図において、この発明のレンズ系は絞り５に関して完
全対称であり、最大物体長をｙ　（＜ｏ）　、前側主平
面Ｈから物体面（原稿面）１までの距離をＳ　（＜Ｏ）
とすると、レンズ系に入射する最大画角の主光線の換算
傾角α。はａ　ｏ　　”　−（＜　０　） となる。

この発明の第１負レンズなＡレンズ群、第２正し・ンズ
、第３負レンズおよび第４正レンズを合せて８レンズ群
と考えると、第７図に示すように絞りに関して対称な負
、正、正、負の４群構成となる。Ａレンズ群の屈折力（
焦点距離の逆数）をψ１．Ｂレンズ群の屈折力を９’　
ｍ　、　Ａレンズ群と８レンズ群の薄肉換算面間隔なｅ
とし、最大画角の主光線を入射光線として近軸追跡を行
なうと、８レンズ群に入射する光線の換算傾角α、はＡ
レンズ群への入射高さを１として α１”（２ｏ−ヂ＾ となり、ψあ〈０であるから α、−００＝−ψＡ　　（＞Ｏ） となり、８レンズ群に入射する換算傾角の絶対値は小さ
くなる。したがって、８レンズ群と絞りに関して８レン
ズ群の対称なりルンズ群を合せた対称型レンズ群に対し
ては、小さい画角で設計することが可能となる。これを
別の見方をすれば、８レンズ群に対しての物点るよびＢ
゛レンズ群に対しての像点が遠ざかり、同じ物体長ｙに
対して共役長りを仮想的に大きくとれることになり、収
差補正上非常に有利な条件を作り出すことができる。

この発明の複写用レンズ系は、物体側より順に第１負レ
ンズの第１レンズ群、物体側に凸面を向けた第２正メニ
スカスレンズと像側に凹面を向けた第３負メニスカスレ
ンズよりなる第２レンズ群、物体側に凸面を向けた第４
正メニスカスレンズの第３レンズ群、絞りＳ、以下この
絞りＳに関して第３レンズ群と対称な第５正メニスカス
レンズの第４レンズ群、同様に絞りＳに関して第２レン
ズ群と対称なレンズ群よりなる第５レンズ群、および同
様に絞りＳに関して第１レンズ群と対称な第６レンズ群
とより構成され、第２正メニスカスレンズの絞りＳ側の
面の曲率半径なｒ４．第３負メニスカスレンズの物体側
の曲率半径をｒ５がｒ４≧ｒ、　・・・　■ の条件式を満足することを特徴とする。

中央部の８レンズ群、Ｂルンズ群は、オルソメタークイ
ブの変型タイプである。これらの８レンズ群、Ｂルンズ
群に対しても比較的に広角にするため、絞りに対してい
ずれもコンセントリックな形状にするとともに、上記０
式の条件とすることにより軸外収差の補正を容易に構成
するようにしている。

また、第３負メニスカスレンズの絞りＳ側の面ｒ６を強
い凹面とすることによりペラパール和を減少させ、広画
角において補正が困難である非点隔差の補正を容易にす
るとともに、まだ第２レンズの物体側の面であるｒ、の
面でアンダ一方向に発生した球面収差を有効に補正する
ようにしている。

さらに、この発明では、合成樹脂に特有な温度変化によ
る像点移動を第１．第６レンズ群を、例えばポリカーボ
ネートなどの樹脂の負レンズとし、第３．第４レンズ群
を、例えばアクリルなどの合成樹脂からなる正レンズと
により構成し、それぞれのレンズ素子の持つ焦点距離の
変動をトータルとして補償している。ポリカーボネート
とアクリル樹脂の線膨張係数および屈折率変動係数は同
レベルであるから、第１レンズ群の焦点距離ｆ、と第３
レンズ群の焦点距離ｆ４の比を下記の範囲にとることが
必要となる。

−１，６０＜ｆ、／ｆ、＜−０，９５・・・■上記■式
の土限値および下限値を外れると、いずれも雰囲気温度
２０℃を基準温度とし、で、±１０℃の温度変化に対し
てＱ、２０ｍｍ以」二の像点移動を生ずることとなり実
用上使用に絶えない。

さらに、この発明では、次の条件式■を満足する必要が
ある。

１、０＜ｘ・ｎ　／ｒａ　＜ｉ、　５　　　　・・・　
０１２０式は、軸外非点Ｍ差の補正を適切に行なうため
の条件式で、特に非点隔差のメリデイオナルの補正に有
効に寄りするだめの条件である。」二記条件式の上限値
を越えると、軸外のコマ収差の補正が困難になってしま
う。また、下限値を越えると、メリディオナルの像面湾
曲が補正過剰となり、非点隔差が増大Ｌ２て、像面性、
描写の均一性の劣化を招くことになる９ さらに、この発明では、 Ｎｚ　−Ｎｓ　＞　０．０５　　・・・　［３］νイ−
１ノ。〉６．０・・・■ の条件式を満足させる８上記条件式■はペラパール和を
小さくして、像面の平坦さを実現させるための条件であ
る。

また、上記条件式■（ま、軸」二色収差の柑ｉ正のため
の条件式であり、この条件を満足させることにより軸上
色収差の補正が容易となる。

さら（汀、第１レンズ群、第８レンズ群の対称的な少く
とも２面が、回転対称な非球面形状を与えることで、非
点隔差なさらに有効に補正し、得る。

以下、これらの各条件式を濯１−具体的な複写用対称型
広角レンズ系の第１実施例および第２実施例を第１表４
３よび第２表に示し、実施例２の非球面係数を第３表に
示す。また、それぞ１１に対応するレンズ系の構成を第
１図、第３図を示す。また、それぞれの収差曲線図を第
２図、第４図に対応させて示し、ている。なお、上記各
表において、曲率半径、軸上面間隔、硝材のｄ線の屈折
率お、）、びアラへ数の各面でのそれぞれの数値を示し
ている。

さらに、第１実施例、第２実施例の上記条件式の数値を
第４表に纏めて示す。

（以下余白） ｆ＝１４０．０ 曲率半径 １＋　　−７１４，２０ ｒａ　　２５６．２Ｎ ｒｓ　　　２Ｇ、７２ ｒａ　　　４５．５３ ｒｓ　　　２８．４０ ｒｅ　　　１９．１５ ｒ＝　　　６７．３３ ｒｓ　　１４４．４？ ｒ９−１４４．４７ ｒｌｏ　　−６７，３３ ｒｕ　　−１９，１５ ｒｉｇ　　−２８，４０ ｒｉｇ　　−４ｂ、５３ ｒ＋４−２６．７２ ｒ＋ｌｌ　−２５６，２１ ｒｉｇ　　７１４．２０ 第　　　ｌ Ｆ、、、＝１０ 軸」二面間隔 ｄ、　　２．５ ｄ、　　０．６ 市　６．５ ｄ４０．８ ｄｌ１２．２ ｄｓ　　３．Ｇ ｄ、　　３．２ ｄ、　　４．５ ｄ、　　４．５ ｄｉｏ　　３．２ ｄｌ、３．６ ｄ１□　２．２ ｄ、、　　０．８ ｄ、、　　６．５ ｄ、、　　０．６ ｄ、、１２．５ Σｄ　＝　４７．８ 表 屈折率（Ｎｄ） Ｎ＋　　１．５８４［１ Ｎ。

７４４Ｏ Ｎ。

１．６８３Ｏ ４ １，４９１４ 島 １．４９１４ Ｎ。

１、．６８３Ｏ Ｎ？ １．７４４Ｏ ８ １，５８４０ １ツベ裏女　（νｄ） ν　　３１．０ １ノ式 ％式％ （） １ツベ数　（ν（１） ν、　　３１．０ 〕ノ２４４．９ ν、　　３１．５ ７ノ、５７．８ １ノロ５７．３ νａ　　３１．り ７ノ、４４９ １ノ。３１４０ Σｄ　＝　４７．８ 第 ４ 表 ［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明の複写用対称型広角レン
ズ系は、画角２ω＝８６°と非常に広角にすることで、
複写装置全体を小型化できる。また、超広角のレンズ系
でありながら、レンズ全長と全系の焦点距離の比が０．
３４程度とコンパクトで、８枚中４枚が合成樹脂のレン
ズであり、軽量で温度変化に対しても像点移動が少なく
、かつ、画面全体に亘り良好な画像性能を実現すること
ができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１の複写用レンズ系の構成を
示す断面図、 第２図は、上記第１図のレンズ系の収差曲線図、 第３図は、本発明の実施例２の複写用レンズ系の構成を
示す断面図、 第４図は、上記第３図のレンズ系の収差曲線図、 装置の露光系の構成図、 第６図は、上記第５図に示すレンズ系の近軸配置図、 第７図は、全系を４群構成としたときの軸外主光線の説
明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体側より第１負レンズの第１レンズ群、物体側
   に凸面を向けた第２正メニスカスレンズと像側に凹面を
   向けた第３負メニスカスレンズよりなる第２レンズ群、
   物体側に凸面を向けた第４正メニスカスレンズの第３レ
   ンズ群、絞り、以下絞りに関して第３レンズ群と対称な
   第５正メニスカスレンズの第４レンズ群、同様に絞りに
   関して第２レンズ群と対称な第６負メニスカスレンズと
   第７正メニスカスレンズよりなる第５レンズ群、同様に
   絞りに関し第１レンズ群と対称な第８負レンズの第６レ
   ンズ群より構成され、 第１レンズ群、第６レンズ群、第３レンズ群、第４レン
   ズ群のレンズが合成樹脂で形成されることを特徴とする
   複写用対称型広角レンズ系。 （２）第１レンズ群、第６レンズ群および第３レンズ群
   、第４レンズ群とが温度変化による像点位置変化を相互
   に補償するように構成したことを特徴とする請求項１記
   載の複写用対称型広角レンズ系。 （３）次の条件式［１］を満足することを特徴とする請
   求項１および請求項２記載の複写用対称型広角レンズ系
   。 −１．６０＜ｆ＿１／ｆ＿４＜−０．９５・・・［１］
   ただし、 ｆ＿１：第１負レンズの焦点距離 ｆ＿４：第４正メニスカスレンズの焦点距離（４）第１
   レンズ群および第６レンズ群の対称的な少くとも２面が
   、回転対称な非球面形状を有することを特徴とする請求
   項１および請求項２記載の複写用対称型広角レンズ系。 （５）次の条件式［２］、［３］および［４］を満足す
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項４記載の複写
   用対称型広角レンズ系。 １．０＜ｒ＿３／ｒ＿６＜１．５・・・［２］Ｎ＿２−
   Ｎ＿３＞０．０５・・・［３］ ν＿２−ν＿３＞６．０・・・［４］ ただし、 ｒ＿３：第２レンズ群の正レンズの物体側の面の曲率半
   径 ｒ＿５：第２レンズ群の負レンズの絞り側の面の曲率半
   径 Ｎ＿２：第２正レンズの硝材のｄ線での屈折率Ｎ＿３：
   第３負レンズの硝材のｄ線での屈折率ν＿２：第２正レ
   ンズの硝材のアッベ数 ν＿３：第３負レンズの硝材のアッベ数 である。