JPH0412453B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0412453B2 JPH0412453B2 JP58174298A JP17429883A JPH0412453B2 JP H0412453 B2 JPH0412453 B2 JP H0412453B2 JP 58174298 A JP58174298 A JP 58174298A JP 17429883 A JP17429883 A JP 17429883A JP H0412453 B2 JPH0412453 B2 JP H0412453B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lenses
- plastic
- copying
- focal length
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/24—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/008—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明は等倍付近で使用される複写用レン
ズ、特にプラスチツクレンズによる温度変化の補
償を行なつた複写用レンズに関する。 （従来技術） 等倍付近で使用れる複写用のレンズは、絞りを
狭んで対称的に構成することにより、コマ収差、
歪曲収差を除くことが出来るので、対称的な４枚
或は５枚構成のレンズ系とするのが普通であり、
レンズ材料としては光学硝子が用いられてきた。 近年、複写機でも小型化・軽量化の要求が高ま
り、複写用レンズも４枚ないし５枚構成の小型の
ものが多用されるようになつてきた。 この種のレンズとしては、例えば特開昭57−
147611号公報記載のものをあげることができる。
しかし、レンズ素材としては光学硝子を用いてお
り、しかも第１、第５レンズには屈折率1.65以
上、比重が４程度のいわゆるランタン硝子を使用
しているため、まだ十分に安価、軽量であるとは
云い難いものである。 これを比重が1.2程度のプラスチツクレンズに
置き換えることができれば、より軽量で安価な複
写用レンズを提供することができる。 しかし、プラスチツクは温度による屈折率の変
化が大きく、光学硝子の屈折率変化の10倍以上に
及び、複写機のような、光源による温度上昇をと
もなう装置に装着すると、レンズ系の焦点距離が
かなり変化する等の欠点があつた。 ちなみに、第１図の如き５群５枚構成の複写用
レンズをプラスチツクレンズのみで設計した場
合、表１のようになり、温度が20℃のときはｆ＝
230mmであるのに対し、温度が60℃になるとｆ＝
233.6mmとなり、焦点距離が3.6mm程度長くなる。
ズ、特にプラスチツクレンズによる温度変化の補
償を行なつた複写用レンズに関する。 （従来技術） 等倍付近で使用れる複写用のレンズは、絞りを
狭んで対称的に構成することにより、コマ収差、
歪曲収差を除くことが出来るので、対称的な４枚
或は５枚構成のレンズ系とするのが普通であり、
レンズ材料としては光学硝子が用いられてきた。 近年、複写機でも小型化・軽量化の要求が高ま
り、複写用レンズも４枚ないし５枚構成の小型の
ものが多用されるようになつてきた。 この種のレンズとしては、例えば特開昭57−
147611号公報記載のものをあげることができる。
しかし、レンズ素材としては光学硝子を用いてお
り、しかも第１、第５レンズには屈折率1.65以
上、比重が４程度のいわゆるランタン硝子を使用
しているため、まだ十分に安価、軽量であるとは
云い難いものである。 これを比重が1.2程度のプラスチツクレンズに
置き換えることができれば、より軽量で安価な複
写用レンズを提供することができる。 しかし、プラスチツクは温度による屈折率の変
化が大きく、光学硝子の屈折率変化の10倍以上に
及び、複写機のような、光源による温度上昇をと
もなう装置に装着すると、レンズ系の焦点距離が
かなり変化する等の欠点があつた。 ちなみに、第１図の如き５群５枚構成の複写用
レンズをプラスチツクレンズのみで設計した場
合、表１のようになり、温度が20℃のときはｆ＝
230mmであるのに対し、温度が60℃になるとｆ＝
233.6mmとなり、焦点距離が3.6mm程度長くなる。
【表】
これを等倍結像で用いると、物体と像との距離
は20℃のとき920mm、60℃のとき934mmとなり、そ
の差14mmがピント位置の移動量となる。一般に、
複写用レンズはＦナンバーが大きく、要求される
解像力も低いため、焦点深度は深いのであるが、
このように大きいピント位置の移動はカバーする
ことができない。 さらに、レンズに使用できるほど透明、均質
で、かつ加工性が良く、適度な硬度を持つプラス
チツク材料は種類が少いうえ、一般に屈折率が
1.65以下と低いため、設計の自由度が制限され
る。 （発明の目的） この発明の目的は、上記のような欠点を有する
プラスチツク材料を使用して、Ｆナンバー８程
度、半画角20°程度の諸収差が良好で、且つレン
ズ系の温度が変化したとき、屈折率変化によつて
生じる焦点距離の変化の少ない複写用光学系を得
ようとするものである。 （発明の構成） この発明のレンズ系は、第２図にその断面を示
すように、その基本的な構成として第１図示のレ
ンズ類似の５枚構成をとり、メニスカスの第２、
第４レンズのパワーを押え、全系の合成焦点距離
の10倍以上、或は−10倍以下とすれば、温度変化
による収歛力及び発散力の変化は殆んど無視でき
る量となる。 このため、温度変化による全系の焦点距離の変
化に対する影響は正レンズの第１及び第５レン
ズ、そして負の第３レンズの影響だけを考えれば
よいこととなる。この３つのレンズを硝子材料と
すれば温度変化の影響は小さいが、コスト低減、
軽量化のためには更に多くのレンズをプラスチツ
ク化することが望ましいことは云う迄もない。 この発明では、第１レンズ或は第５レンズのど
ちらか一方と、第３レンズをプラスチツク化する
ことを特徴とする。すなわち、正の第１レンズ及
び第５レンズの一方のみをプラスチツク化すれ
ば、両方をプラスチツク化した場合に比して温度
変化による影響は半減する。のみならず、第３レ
ンズは負のパワーを有し、温度変化の影響は正レ
ンズの影響を打消す方向に作用するため、全体と
しての影響を極めて小さいものとすることができ
る。 この発明の複写レンズは具体的には、 物体側から順に両凸の第１レンズ、物体側に凸
面を向けたメニスカスの第２レンズ、両凹の第３
レンズ、像側に凸面を向けたメニスカス第４レン
ズ及び両凸の第５レンズの５群５枚で構成され、
第１レンズ或は第５レンズのいずれかを光学硝
子、他の４枚のレンズをプラスチツク製とし、 −1/10ｆ＜１／f2（＝１／f4）＜1/10ｆ ……(1) 但しｆ：全系の合成焦点距離 fi：物体側から第ｉレンズの焦点距離 の条件を満すレンズとして構成される。 更に、このような構成によつてＦナンバー８、
半画角20°程度迄、良好な収差補正を行なうため
には、第３面及び第８面の正の屈折力を増加させ
ることにより、低屈折率素材からなる両凸の第１
レンズ、第５レンズの正の屈折力の不足を補い、
両凸レンズによる収差の発生を減少させ、また、
両凹の第３レンズの負の屈折力は第４面と第７面
に分担させることにより、第３レンズによる収差
補正が過剰となるのを防止するのが望ましい。こ
のための条件は下記の通りである。 0.5f＜f1＋f5／２＜0.6f ……(2) 0.1f＜r3（＝−r8）＜0.2f ……(3) 但しr1：物体側からｉ番目の屈折面の曲率半径 上記条件(1)の下限、(2)の上限さらに(3)の下限を
超えると球面収差が補正過剰となる反面、周辺部
のメリジオナル像面が補正不足となるため、像面
を平坦にすることができない。 条件(1)の上限及び条件(2)の上限をこえると光学
硝子の正の屈折力に対するプラスチツクレンズの
正の屈折力が上回るため、温度が上昇すると焦点
距離が長くなる。 条件(3)の上限をこえると、第３面（第８面）の
負担する屈折力が不足し、球面収差が補正不足と
なる。 以下この発明の実施例を示す。何れの実施例も
第１レンズが硝子レンズ、他がプラスチツクレン
ズであり、屈折率ｎ及び焦点距離ｆは20℃と60℃
におけるｄ線に対するものを示す。ｒ、ｄ、νは
それぞれ面の曲率半径、面間隔、レンズ材料のア
ツベ数、ｙは像高を示す。
は20℃のとき920mm、60℃のとき934mmとなり、そ
の差14mmがピント位置の移動量となる。一般に、
複写用レンズはＦナンバーが大きく、要求される
解像力も低いため、焦点深度は深いのであるが、
このように大きいピント位置の移動はカバーする
ことができない。 さらに、レンズに使用できるほど透明、均質
で、かつ加工性が良く、適度な硬度を持つプラス
チツク材料は種類が少いうえ、一般に屈折率が
1.65以下と低いため、設計の自由度が制限され
る。 （発明の目的） この発明の目的は、上記のような欠点を有する
プラスチツク材料を使用して、Ｆナンバー８程
度、半画角20°程度の諸収差が良好で、且つレン
ズ系の温度が変化したとき、屈折率変化によつて
生じる焦点距離の変化の少ない複写用光学系を得
ようとするものである。 （発明の構成） この発明のレンズ系は、第２図にその断面を示
すように、その基本的な構成として第１図示のレ
ンズ類似の５枚構成をとり、メニスカスの第２、
第４レンズのパワーを押え、全系の合成焦点距離
の10倍以上、或は−10倍以下とすれば、温度変化
による収歛力及び発散力の変化は殆んど無視でき
る量となる。 このため、温度変化による全系の焦点距離の変
化に対する影響は正レンズの第１及び第５レン
ズ、そして負の第３レンズの影響だけを考えれば
よいこととなる。この３つのレンズを硝子材料と
すれば温度変化の影響は小さいが、コスト低減、
軽量化のためには更に多くのレンズをプラスチツ
ク化することが望ましいことは云う迄もない。 この発明では、第１レンズ或は第５レンズのど
ちらか一方と、第３レンズをプラスチツク化する
ことを特徴とする。すなわち、正の第１レンズ及
び第５レンズの一方のみをプラスチツク化すれ
ば、両方をプラスチツク化した場合に比して温度
変化による影響は半減する。のみならず、第３レ
ンズは負のパワーを有し、温度変化の影響は正レ
ンズの影響を打消す方向に作用するため、全体と
しての影響を極めて小さいものとすることができ
る。 この発明の複写レンズは具体的には、 物体側から順に両凸の第１レンズ、物体側に凸
面を向けたメニスカスの第２レンズ、両凹の第３
レンズ、像側に凸面を向けたメニスカス第４レン
ズ及び両凸の第５レンズの５群５枚で構成され、
第１レンズ或は第５レンズのいずれかを光学硝
子、他の４枚のレンズをプラスチツク製とし、 −1/10ｆ＜１／f2（＝１／f4）＜1/10ｆ ……(1) 但しｆ：全系の合成焦点距離 fi：物体側から第ｉレンズの焦点距離 の条件を満すレンズとして構成される。 更に、このような構成によつてＦナンバー８、
半画角20°程度迄、良好な収差補正を行なうため
には、第３面及び第８面の正の屈折力を増加させ
ることにより、低屈折率素材からなる両凸の第１
レンズ、第５レンズの正の屈折力の不足を補い、
両凸レンズによる収差の発生を減少させ、また、
両凹の第３レンズの負の屈折力は第４面と第７面
に分担させることにより、第３レンズによる収差
補正が過剰となるのを防止するのが望ましい。こ
のための条件は下記の通りである。 0.5f＜f1＋f5／２＜0.6f ……(2) 0.1f＜r3（＝−r8）＜0.2f ……(3) 但しr1：物体側からｉ番目の屈折面の曲率半径 上記条件(1)の下限、(2)の上限さらに(3)の下限を
超えると球面収差が補正過剰となる反面、周辺部
のメリジオナル像面が補正不足となるため、像面
を平坦にすることができない。 条件(1)の上限及び条件(2)の上限をこえると光学
硝子の正の屈折力に対するプラスチツクレンズの
正の屈折力が上回るため、温度が上昇すると焦点
距離が長くなる。 条件(3)の上限をこえると、第３面（第８面）の
負担する屈折力が不足し、球面収差が補正不足と
なる。 以下この発明の実施例を示す。何れの実施例も
第１レンズが硝子レンズ、他がプラスチツクレン
ズであり、屈折率ｎ及び焦点距離ｆは20℃と60℃
におけるｄ線に対するものを示す。ｒ、ｄ、νは
それぞれ面の曲率半径、面間隔、レンズ材料のア
ツベ数、ｙは像高を示す。
【表】
【表】
２
f２＝f４＝−26f
r３＝−r８＝0.16f
f２＝f４＝−26f
r３＝−r８＝0.16f
【表】
（発明の効果）
この発明の複数レンズは、上記の構成を有する
ので 比重1.2程度のプラスチツクレンズを４枚と
し、比重３程度の硝子レンズは１枚しか使つて
いないので、十分軽量でかつ研磨不要なプラス
チツクレンズにより低コストのレンズを実現出
来た。 １枚を硝子レンズとし、屈折力配分を適切に
することにより、全部をプラスチツクレンズと
した場合に比し、温度変化による焦点距離のを
変動の１以下に抑えることができ、ほぼ温度補
償も達成できた。 各面への屈折率配分を適切に行なうことによ
り低屈折率素材により良好な収差補正を実現出
来た。 等の顕著な効果を奏する。
ので 比重1.2程度のプラスチツクレンズを４枚と
し、比重３程度の硝子レンズは１枚しか使つて
いないので、十分軽量でかつ研磨不要なプラス
チツクレンズにより低コストのレンズを実現出
来た。 １枚を硝子レンズとし、屈折力配分を適切に
することにより、全部をプラスチツクレンズと
した場合に比し、温度変化による焦点距離のを
変動の１以下に抑えることができ、ほぼ温度補
償も達成できた。 各面への屈折率配分を適切に行なうことによ
り低屈折率素材により良好な収差補正を実現出
来た。 等の顕著な効果を奏する。
第１図は従来のレンズの断面図、第２図はこの
発明の複写レンズの断面図、第３図、第４図は実
施例１、２の収差図である。
発明の複写レンズの断面図、第３図、第４図は実
施例１、２の収差図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体側から順に両凸の第１レンズ、物体側に
凸面を向けたメニスカスの第２レンズ、両凹の第
３レンズ、像側に凸面を向けたメニスカス第４レ
ンズ及び両凸の第５レンズの５群５枚で構成さ
れ、第１レンズ或は第５レンズのいずれかを光学
硝子、他の４枚のレンズをプラスチツク製とし、 −1/10ｆ＜１／f2(=1/f4)＜1/10ｆ 但しｆ：全系の合成焦点距離 fi：物体側から第ｉレンズの焦点距離 の条件を満すことを特徴とする複写用レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17429883A JPS6067915A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 複写用レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17429883A JPS6067915A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 複写用レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067915A JPS6067915A (ja) | 1985-04-18 |
| JPH0412453B2 true JPH0412453B2 (ja) | 1992-03-04 |
Family
ID=15976216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17429883A Granted JPS6067915A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 複写用レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6067915A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1048517A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-02-20 | Nikon Corp | 投影光学系 |
| JP6367710B2 (ja) * | 2014-12-26 | 2018-08-01 | 日本電産コパル株式会社 | 撮影レンズ及び光学機器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4087161A (en) * | 1976-06-03 | 1978-05-02 | Vivitar Corporation | Lens |
| JPS57147611A (en) * | 1981-03-06 | 1982-09-11 | Minolta Camera Co Ltd | Lens for copy |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17429883A patent/JPS6067915A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6067915A (ja) | 1985-04-18 |
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