JPH0575718U - クローズアップレンズ付きズームレンズ - Google Patents

クローズアップレンズ付きズームレンズ

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JPH0575718U
JPH0575718U JP015299U JP1529992U JPH0575718U JP H0575718 U JPH0575718 U JP H0575718U JP 015299 U JP015299 U JP 015299U JP 1529992 U JP1529992 U JP 1529992U JP H0575718 U JPH0575718 U JP H0575718U
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    • G02B15/145Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 共役距離の変化に応じて焦点を合わせた場合
に、倍率の変化およびレンズ性能の劣化を防止するとと
もに、像のケラレを防止しこのレンズ系を使用した装置
をコンパクトなものとする。 【構成】 ネガフイルム面側から順に全体として正の屈
折力を有する2枚のレンズL1 〜L2 からなる第1レン
ズ群I、全体として正の屈折力を有する、3枚のレンズ
3 〜L5 からなる第2レンズ群II、全体として負の屈
折力を有する、3枚のレンズL6 〜L8 からなる第3レ
ンズ群III 、負の屈折力を有する1枚のレンズL9 から
なる第4レンズ群IVおよび全体として正の屈折力を有す
る、6枚のレンズL10〜L15からなる第5レンズ群V を
配列してなり、下記条件式(1) ,(2) を満足するように
構成されている。 2.0 <f1 /f2 <4.5 …(1) 10.0<(1−1/N)d<32.5 …(2)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、写真引伸ばし装置等において使用されるクローズアップレンズ付き ズームレンズに関し、詳しくは、ネガフイルムを透過した光束を焼付け部方向と 測光部方向に分割するプリズムの測光部側に配された共役距離交換可能なクロー ズアップレンズ付きズームレンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ネガフイルムのカラーネガ像をカラーペーパーに焼き付けるプリンターには、 ネガフイルムを透過した光束を焼付け部に導く一方、反射鏡等で測光部に導いて カラーネガ像のパターン、濃度、色をスキャナで検査し、この検査結果に基づい てカラーペーパーに与える光の強さや色バランスを自動的に調整するようにした ものがある。一方、ネガフイルムには、Discフイルム、135 Fフイルム、ブロー ニーフイルム等のサイズの異なるものが種々存在する。
【0003】 そのためプリンターでカラーペーパーの焼付けを行なう場合には、そのネガフ イルムのサイズに応じてプリント用のレンズを交換する必要があり、同時にスキ ャナ用レンズも交換あるいは変倍する必要がある。
【0004】 このようなスキャナのレンズ倍率は通常人手によって切り換えるようにしてお り、レンズの交換忘れ、倍率の設定ミスを生じるおそれがあった。この不都合を 解消するためにプリント用レンズの交換作業に応じてスキャナレンズの倍率を自 動的に切り換えることができるようにしたスキャナレンズの機構が知られている 。
【0005】 ところで、上述した如きプリンターにおいては、ネガフイルムの直上にプリン トレンズが配されることからスキャナレンズによるネガ見は、斜め方向からまた はミラーを介して行なう必要がある。しかし、スキャナレンズの斜め方向の取り 付けは垂直、水平方向に比べ調整が難しい。またネガ見の度にミラーを出し入れ すると、その出し入れに要する時間によりプリンターの能力を決定するプリント の処理枚数が少なくなる。
【0006】 そこで、使用頻度が多く、対象とするネガサイズが小さいプリントレンズには 分割プリズムを付属させそのプリズムを介して測光することによりプリント処理 枚数の低下を防ぎ、逆に使用頻度が少なく、対象とするネガサイズの大きなプリ ントレンズではプリズムのコストを考えミラーを介して測光するようにした光学 系が知られている。
【0007】
【考案が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した光学系ではプリントレンズを交換すると、プリズムの 有無によりスキャナレンズの同倍率における共役距離が変化してしまう。
【0008】 そして、従来のスキャナレンズではこの共役距離の変化に応じて焦点を合わせ ようとすると、倍率が変化してしまいレンズ性能も劣化するという問題があった 。
【0009】 本願考案の第1の目的はこのような事情に鑑みなされたもので、共役距離の変 化に応じて焦点を合わせた場合に倍率の変化およびレンズ性能の劣化を生じない クローズアップレンズ付きズームレンズを提供するこにある。
【0010】 また、このようなレンズ光学系では像のケラレを防止する必要があり、このレ ンズ系を使用した装置のコンパクト化という要請もある。
【0011】 そこで本願考案の第2の目的は、共役距離の変化に応じて焦点を合わせた場合 に、倍率の変化およびレンズ性能の劣化を防止できるとともに、像のケラレを防 止できこのレンズ系を使用した装置をコンパクトなものとすることのできるクロ ーズアップレンズ付きズームレンズを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本願考案の第1のクローズアップレンズ付きズームレンズは、物体側から正の パワーを有する第1群と第2群のレンズ、負のパワーを有する第3群と第4群の レンズおよび正のパワーを有する第5群のレンズをこの順に配されてなり、 短焦点距離端から長焦点距離端へのズーミングに際し前記第2群〜第5群のレ ンズの間隔が互いに変化するように、かつ前記第1群のレンズと物点との間の光 路長の変化に応じて、該第1群のレンズの物体側焦点位置が該物点の位置と一致 するよう該第1群のレンズが光軸上を移動するように構成されてなることを特徴 とするものである。
【0013】 また、本願考案の第2のクローブアップレンズ付きズームレンズは、前記第1 群のレンズの焦点距離をf1 、前記第2群のレンズの焦点距離をf2 、前記物点 と前記第1群のレンズ間の光路に挿入されるプリズム内の光パス長をd、該プリ ズムの屈折率をNとするとき、 2.0 <f1 /f2 <4.5 …(1) 10.0<(1−1/N)d<32.5 …(2) を満足するように構成されてなることを特徴とするものである。
【0014】 上記光路長の変化とは、例えばプリズムの有無(プリズムの屈折率と空気の屈 折率の違い)によって生じる光路長の変化をいう。
【0015】
【作用および考案の効果】
本願考案の第1のクローズアップレンズ付きズームレンズによれば、第1レン ズ群の前側焦点位置と物点位置が常に一致するようこの第1レンズ群を移動させ るようにしているので、ネガフイルムと第1レンズ群との間のプリズムが挿入さ れている場合とされていない場合とで共役距離に変化が生じても、第2レンズ群 には常にアフォーカル光が入射することとなり像倍率の変化やレンズ性能の劣化 は生じない。
【0016】 また、本願考案の第2のクローズアップレンズ付きズームレンズによれば上記 第1のクローズアップレンズ付きズームレンズの構成に加えて、上記2つの条件 式を満足するような構成としている。
【0017】 上記条件式(1) は収差の発生を押さえるとともに共役距離を短くするためのも のである。
【0018】 上記条件式(2) はネガフイルム像のケラレを防止するとともに本レンズを使用 する装置をコンパクトなものとするためのものである。
【0019】 すなわち、条件式(1) の下限を超えると収差が大きくなるのでレンズ性能の劣 化が大きくなり、一方上限を超えると共役距離の長い大きな系となってしまい装 置全体をコンパクトとすることができない。
【0020】 また、条件式(2) の下限を超えるとネガフイルムの像のケラレが発生するおそ れが生じ、一方上限を超えるとプリズムがより大きくなることからプリントレン ズとネガフイルムの間隔が大きくなり、倍率を変えずにバックフォーカスの長い レンズ系を製作しなければならなくなるのでレンズ設計が難しくなる。
【0021】 このように上記第2のクローズアップレンズ付きズームレンズによれば、共役 距離の変化に応じて焦点を合わせた場合に、倍率の変化およびレンズ性能の劣化 を防止できるとともに像のケラレを防止でき、さらにこのレンズ系を使用した装 置をコンパクトなものとすることができる。
【0022】
【実施例】
以下、本考案の実施例について図面を用いて説明する。
【0023】 図2に本考案のクローズアップレンズ付きズームレンズを用いた写真引伸ばし 装置の概略の構成を示す。この装置は、交換可能なネガマスク11の矩形開口12上 を搬送されるネガフイルムFの像を反射鏡3を介してプリントC上に投影するた めの交換可能なズームレンズ1および可変焦点距離レンズ2を有し、一方、ネガ フイルムFからの光を分割または偏向して測光系へ導く交換可能な光路分割プリ ズム4(立方体ブロック)と反射鏡5を有する。また、ズームレンズ1と光路分 割プリズム4は一体に取り付けられて、ズームレンズ光学系100 を構成している 。このズームレンズ光学系100 と可変焦点距離レンズ2はネガサイズに応じて択 一的に選択される。このズームレンズ光学系100 を取り外し、可変焦点距離レン ズ2を光路中に取り付けた場合、測光系に導く光偏向手段として反射鏡5が挿入 される。光路分割プリズム4または反射鏡5により投影光路から偏向された光は 、測光系のクローズアップレンズ付きズームレンズ6により測光素子8上に結像 される。また、その光の一部は、別の光路分割プリズム7により分割され、モニ タ用撮像素子9の受光面に結像される。撮像素子9からの画像信号はモニタ用テ レビ10に入力され、焼付けの際の位置合わせ等のための表示がなされる。ネガマ スク11は、ネガフイルムFの画面サイズに応じた寸法の矩形開口12を有するもの で、ネガフィルムFに応じて交換される。
【0024】 ところで、光路分割プリズム4によりFからの光の一部を分割して測光系に導 く場合、光路分割プリズム4の屈折率が空気の屈折率1より大きいため、反射鏡 5を用いる場合に比べて前側焦点位置がクローズアップレンズ付きズームレンズ 6により近くなる。したがって、光偏向手段を光路分割プリズム4から反射鏡5 にまたはその逆に入れ替える場合、クローズアップレンズ付きズームレンズ6の ピント位置を調節しなければならない。そのため、クローズアップレンズ付きズ ームレンズ6は、ピントが合う光軸方向の2つの位置に選択的に調節可能に構成 されている。
【0025】 次に、本考案の第1の実施例に係るクローズアップレンズ付きズームレンズ6 について、図1を用いて説明する。
【0026】 この第1の実施例に係るズームアップレンズ付きズームレンズ6は、ネガフイ ルム面側から順に全体として正の屈折力を有する2枚のレンズL1 ,L2 からな る第1レンズ群I、全体として正の屈折力を有する、3枚のレンズL3 〜L5 か らなる第2レンズ群II、全体として負の屈折力を有する、3枚のレンズL6 〜L 8 からなる第3レンズ群III 、負の屈折力を有する1枚のレンズL9 からなる第 4レンズ群IVおよび全体として正の屈折力を有する、6枚のレンズL10〜L15か らなる第5レンズ群V を配設してなり、各レンズ群I〜V の間隔は可変となって おり、また第5レンズ群V は光路分割プリズム7に対して固定となっている。
【0027】 また、このクローズアップレンズ付きズームレンズは下記条件式(1) ,(2) を 満足するようになっている。
【0028】 2.0 <f1 /f2 <4.5 …(1) 10.0<(1−1/N)d<32.5 …(2) 但し、 f1 ;第1レンズ群の合成焦点距離 f2 ;第2レンズ群の合成焦点距離 N;プリズムの屈折率 d;プリズム内の光パス長 ここで、レンズL1 はプリズム7側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、レン ズL2 はプリズム7側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、レンズL3 はネガ 面側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、レンズL4 はネガ面側に強い曲率の 面を向けた両凸レンズ、レンズL5 はネガ面側に凸面を向けた正のメニスカスレ ンズ、レンズL6 はネガ面側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、レンズL7 はプリズム7側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ、レンズL8 はネガ面側に強 い曲率の面を向けた両凸レンズ、レンズL9 はプリズム7側に凸面を向けた負の メニスカスレンズ、レンズL10はプリズム7側に強い曲率の面を向けた両凸レン ズ、レンズL11はプリズム7側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ、レンズL 12 はプリズム7側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、レンズL13はプリズム 7側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ、レンズL14はプリズム7側に強い曲率 の面を向けた両凸レンズ、レンズL15は等しい曲率の2つの面を有する両凸レン ズである。
【0029】 また、上記条件式(1) を満足することにより収差の発生を押さえることができ 、共役距離を短くすることができる。
【0030】 さらに、上記条件式(2) を満足することによりネガフイルム像のケラレを防止 するとともにこのレンズを使用する装置をコンパクトなものとすることができる 。
【0031】 この実施例のズームレンズ6は倍率(M)を−1/14.3〜−1/2.5 の範囲で 可変できるようになっており、各倍率における全体の焦点距離f(mm)、バックフ ォーカスBf(mm)、FナンバーFNOおよび像高(ネガサイズ)Y(mm)は表1に示 す如き値をとるようになっている。なお、有効Fナンバーはどの倍率(M)の場 合にも2.0 となるように設定されている。
【0032】
【表1】
【0033】 また、この実施例における各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚 および各レンズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのd線における屈折率Nおよび各 レンズのアッベ数ν(νd :以下同じ)を下記表2に示す。
【0034】 ただし、この表2において、各記号R,d,N,νに付した数字はネガ面側か らの順番を表わすものである。
【0035】
【表2】
【0036】 第1レンズ群I の焦点距離f1 =168.30mm 第2レンズ群IIの焦点距離f2 = 61.72mm 第3レンズ群III の焦点距離f3 =-16.40mm 第4レンズ群IVの焦点距離f4 =-51.75mm 第5レンズ群V の焦点距離f5 = 39.09mm また、各レンズ群I〜V 間の距離は可変であり、各倍率(M)における第2レ ンズ群IIと第3レンズ群III の距離DA (mm)、第3レンズ群III と第4レンズ群 IVの距離DB (mm)、第4レンズ群IVと第5レンズ群V の距離DC (mm)を表3に示 す。なお、第1レンズ群I と第2レンズ群IIの距離は光路内にプリズム4が挿入 されているときは0.50mm、プリズム4が挿入されていないときは15.86mm となる ように設定されている。
【0037】
【表3】
【0038】 なお、光路内にプリズム4が挿入されていないときは挿入されているときに比 べて上記第1レンズ群I が15.36mm ネガ面側に繰り出しており、これによりプリ ズム4が挿入されている場合といない場合とでプリズム4の屈折率に伴なう光路 長の変化を補正することができるようになっている。したがって上記実施例では 通常のズームレンズの機能に加え、プリズム4の有無により共役距離が変化して も倍率の変化およびレンズ性能の劣化を防止し得るという機能を有している。
【0039】 なお、図3は−1/14.30 、−1/6.45、−1/2.50の各倍率(M)における 各レンズ群I 〜V の配設位置を示すレンズ断面図である。
【0040】 すなわち、この第1レンズ群I と第2レンズ群IIの距離が上述した如く2つの 値を択一的に取り得る構成とされているから、ズーミングの途中で共役距離の変 化が生じても倍率を連続的に変化させることが可能となり、また各収差の変動が 小さくなるように補正可能となる。
【0041】 さらに、上記第1の実施例のズームレンズ6についての諸収差を図4に示す。 この収差図では上記3つの倍率時における各収差状態を示す。
【0042】 この収差図によれば、本実施例のズームアップレンズ付きズームレンズ6が全 変倍域に亘って良好な光学性能を維持していることが明らかである。
【0043】 次に、本考案の第2の実施例に係るクローズアップレンズ付きズームレンズ6 について図5を用いて説明する。
【0044】 この第2の実施例に係るズームアップレンズ付きズームレンズ6は、ネガフイ ルム面側から順に全体として正の屈折力を有する3枚のレンズL1 〜L3 からな る第1レンズ群I、全体として正の屈折力を有する、3枚のレンズL4 〜L6 か らなる第2レンズ群II、全体として負の屈折力を有する、3枚のレンズL7 〜L 9 からなる第3レンズ群III 、負の屈折力を有する1枚のレンズL10からなる第 4レンズ群IVおよび全体として正の屈折力を有する、7枚のレンズL11〜L17か らなる第5レンズ群V を配設してなり、各レンズ群I〜V の間隔は可変となって おり、また第5レンズ群V は光路分割プリズム7に対して固定となっている。
【0045】 また、この第2の実施例に係るクローズアップレンズ付きズームレンズ6も上 述した第1の実施例に係るクローズアップレンズ付きズームレンズ6と同様に上 記条件式(1) ,(2) を満足するようになっている。
【0046】 ここで、レンズL1 はプリズム7側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ、レ ンズL2 はプリズム7側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、レンズL3 はプリ ズム7側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、レンズL4 はネガ面側に凸面を 向けた負のメニスカスレンズ、レンズL5 はネガ面側に強い曲率の面を向けた両 凸レンズ、レンズL6 はネガ面側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ、レンズ L7 はネガ面側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、レンズL8 はプリズム7 側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ、レンズL9 はネガ面側に強い曲率の面を 向けた両凸レンズ、レンズL10はプリズム7側に凸面を向けた負のメニスカスレ ンズ、レンズL11はプリズム7側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、レンズL 12 はプリズム7側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ、レンズL13はプリズム 7側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、レンズL14はプリズム7側に凸面を 向けた平凸レンズ、レンズL15はプリズム7側に強い曲率の面を向けた両凹レン ズ、レンズL16はプリズム7側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、レンズL17 はネガ面側に強い曲率の面を向けた両凸レンズである。
【0047】 この第2の実施例のズームレンズ6も上記第1の実施例のズームレンズと同様 に倍率(M)を−1/14.3〜−1/2.5 の範囲で可変できるようになっており、 各倍率における全体の焦点距離f(mm)、バックフォーカスBf(mm)、Fナンバー FNOおよび像高(ネガサイズ)Y(mm)は表4に示す如き値をとるようになってい る。なお、有効Fナンバーはどの倍率(M)の場合にも2.0 となるように設定さ れている。
【0048】
【表4】
【0049】 また、この実施例における各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚 および各レンズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのd線における屈折率Nおよび各 レンズのアッベ数ν(νd :以下同じ)を下記表5に示す。
【0050】 ただし、この表5において、各記号R,d,N,νに付した数字はネガ面側か らの順番を表わすものである。
【0051】
【表5】
【0052】 第1レンズ群I の焦点距離f1 =149.30mm 第2レンズ群IIの焦点距離f2 = 61.15mm 第3レンズ群III の焦点距離f3 =-16.40mm 第4レンズ群IVの焦点距離f4 =-51.75mm 第5レンズ群V の焦点距離f5 = 32.46mm また、各レンズ群I〜V 間の距離は可変であり、各倍率(M)における第2レ ンズ群IIと第3レンズ群III の距離DA (mm)、第3レンズ群III と第4レンズ群 IVの距離DB (mm)、第4レンズ群IVと第5レンズ群V の距離DC (mm)を表6に示 す。なお、第1レンズ群I と第2レンズ群IIの距離は光路内にプリズム4が挿入 されているときは1.00mm、プリズム4が挿入されていないときは14.65mm となる ように設定されている。
【0053】
【表6】
【0054】 なお、光路内にプリズム4が挿入されていないときは挿入されているときに比 べて上記第1レンズ群I が13.65mm ネガ面側に繰り出しており、これによりプリ ズム4が挿入されている場合といない場合とでプリズム4の屈折率に伴なう光路 長の変化を補正することができるようになっている。したがってこの第2の実施 例のズームレンズ6も通常のズームレンズの機能に加え、プリズム4の有無によ り共役距離が変化しても倍率の変化およびレンズ性能の劣化を防止し得るという 機能を有している。
【0055】 なお、図6は−1/14.30 、−1/6.45、−1/2.50の各倍率(M)における 各レンズ群I 〜V の配設位置を示すレンズ断面図である。
【0056】 すなわち、この第1レンズ群I と第2レンズ群IIの距離が上述した如く2つの 値を択一的に取り得る構成とされているから、ズーミングの途中で共役距離の変 化が生じても倍率を連続的に変化させることが可能となり、また各収差の変動が 小さくなるように補正可能となる。
【0057】 さらに、上記第2の実施例のズームレンズ6についての諸収差を図7に示す。 この収差図では上記3つの倍率時における各収差状態を示す。
【0058】 この収差図によれば、この第2の実施例のズームアップレンズ付きズームレン ズ6が全変倍域に亘って良好な光学性能を維持していることが明らかである。
【0059】 なお、本考案のズームレンズの構成としては上述した実施例のものに限られる ものではなく、例えば各レンズ群を構成するレンズの枚数、曲率等を変えること も可能である。
【0060】 また、共役距離やプリズムの大きさに制限がなければ、第1レンズ群の焦点距 離を変更することによってレンズの径やプリズムの大きさを適宜変更することも できる。これにより、各収差の発生量も小さくすることができ収差の補正を容易 にすることができる。
【0061】 また、上記第2〜5レンズ群は通常のホームビデオカメラ等のズームレンズと 同様のレンズ構成とされているから、このズームレンズに、必要とされる共役距 離に応じたクローズアップレンズである第1レンズ群を付加すれば、ビデオズー ムのマスター部(第5レンズ群)の変更による補正だけで有限共役距離のズーム レンズを構成できる。ただし、共役距離の補正を目的とするときは第1レンズ群 (クローズアップ部)と第2レンズ群間の光束はアフォーカルでなくてはならな い。
【0062】 また、本考案のクローズアップレンズ付きズームレンズは写真引伸ばし装置に 用いた場合に特に有用であるが、用途としてはこれに限られるものではなく、そ の他の種々の光学装置に用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の第1の実施例に係るクローズアップレ
ンズ付きズームレンズを示す断面図
【図2】本考案のクローズアップレンズ付きズームレン
ズを用いた写真引伸ばし装置の一例を示す概略図
【図3】図1に示すクローズアップレンズ付きズームレ
ンズの各倍率におけるレンズ断面図
【図4】図1に示すクローズアップレンズ付きズームレ
ンズの各倍率における収差図
【図5】本考案の第2の実施例に係るクローズアップレ
ンズ付きズームレンズを示す断面図
【図6】図5に示すクローズアップレンズ付きズームレ
ンズの各倍率におけるレンズ断面図
【図7】図5に示すクローズアップレンズ付きズームレ
ンズの各倍率における収差図
【符号の説明】
1 ズームレンズ 2 可変焦点距離レンズ 4,7 光路分割プリズム 5 反射鏡 6 クローズアップレンズ付きズームレンズ 8 測光素子 9 撮像素子 11 ネガマスク C プリント面 F ネガフイルム

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から正のパワーを有する第1群と
    第2群のレンズ、負のパワーを有する第3群と第4群の
    レンズおよび正のパワーを有する第5群のレンズをこの
    順に配されてなり、 短焦点距離端から長焦点距離端へのズーミングに際し前
    記第2群〜第5群のレンズの間隔が互いに変化するよう
    に、かつ前記第1群のレンズと物点との間の光路長の変
    化に応じて、該第1群のレンズの物体側焦点位置が該物
    点の位置と一致するよう該第1群のレンズが光軸上を移
    動するように構成されてなることを特徴とするクローズ
    アップレンズ付きズームレンズ。
  2. 【請求項2】 前記第1群のレンズの焦点距離をf1
    前記第2群のレンズの焦点距離をf2 、前記物点と前記
    第1群のレンズ間の光路に挿入されるプリズム内の光パ
    ス長をd、該プリズムの屈折率をNとするとき、 2.0 <f1 /f2 <4.5 …(1) 10.0<(1−1/N)d<32.5 …(2) を満足するように構成されてなることを特徴とする請求
    項1記載のクローズアップレンズ付きズームレンズ。
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