JPH0894930A - 複写用変倍レンズ系 - Google Patents
複写用変倍レンズ系Info
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- JPH0894930A JPH0894930A JP6226134A JP22613494A JPH0894930A JP H0894930 A JPH0894930 A JP H0894930A JP 6226134 A JP6226134 A JP 6226134A JP 22613494 A JP22613494 A JP 22613494A JP H0894930 A JPH0894930 A JP H0894930A
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- lens
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical 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
- G02B15/142—Optical 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 two groups only
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- G02B15/142—Optical 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 two groups only
- G02B15/1421—Optical 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 two groups only the first group being positive
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- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】光学性能を保持しつつ、少ない構成枚数で広画
角化・搭載される複写機の小型化を図ることができるコ
ンパクトな複写用変倍レンズ系を提供する。 【構成】原稿側から順に、負の第１レンズＧ１，正の第
２レンズＧ２から成る正の第１群Ｇｒ１と、正の第３レ
ンズＧ３及び負の第４レンズＧ４から成る負の第２群Ｇ
ｒ４とで構成する。物像間距離一定で、等倍時から拡大
時にかけての変倍において空気間隔d5が増大するととも
にレンズ全系が移動する。面r1,r2,r6が非球面であり、
面r1,r9が凹面である。第２群，第４レンズの焦点距離
に対する第１群，第１レンズの焦点距離の関係を規定す
る。
角化・搭載される複写機の小型化を図ることができるコ
ンパクトな複写用変倍レンズ系を提供する。 【構成】原稿側から順に、負の第１レンズＧ１，正の第
２レンズＧ２から成る正の第１群Ｇｒ１と、正の第３レ
ンズＧ３及び負の第４レンズＧ４から成る負の第２群Ｇ
ｒ４とで構成する。物像間距離一定で、等倍時から拡大
時にかけての変倍において空気間隔d5が増大するととも
にレンズ全系が移動する。面r1,r2,r6が非球面であり、
面r1,r9が凹面である。第２群，第４レンズの焦点距離
に対する第１群，第１レンズの焦点距離の関係を規定す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写用変倍レンズ系に
関するものであり、更に詳しくは複写機に用いられる、
倍率0.5〜2倍程度の複写用変倍レンズ系に関するもので
ある。
関するものであり、更に詳しくは複写機に用いられる、
倍率0.5〜2倍程度の複写用変倍レンズ系に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の複写用変倍レンズ系としては、特
開昭６２−３９８１１号，同６２−２００３１５号等が
知られている。
開昭６２−３９８１１号，同６２−２００３１５号等が
知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
よれば、軸外の非点収差及び像面湾曲を良好に補正する
ことができないため、少ない構成枚数では広画角化を図
ることができない。また、拡大時のレンズ前距離を大き
くとることができないため、搭載される複写機を小型化
するのが困難である。
よれば、軸外の非点収差及び像面湾曲を良好に補正する
ことができないため、少ない構成枚数では広画角化を図
ることができない。また、拡大時のレンズ前距離を大き
くとることができないため、搭載される複写機を小型化
するのが困難である。
【０００４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、光学性能を保持しつつ、少ない構成枚数
で広画角化及び搭載される複写機の小型化を図ることが
できるコンパクトな複写用変倍レンズ系を提供すること
を目的とする。
ものであって、光学性能を保持しつつ、少ない構成枚数
で広画角化及び搭載される複写機の小型化を図ることが
できるコンパクトな複写用変倍レンズ系を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る複写用変倍レンズ系は、原稿側から順
に、１枚の負の第１レンズ及び１枚の正の第２レンズか
ら成る正の第１群と、１枚の正の第３レンズ及び１枚の
負の第４レンズから成る負の第２群との２群４枚で構成
され、等倍時から拡大時にかけての変倍において前記第
１、第２群間の空気間隔が増大するとともにレンズ全系
が移動する、物像間距離一定の等倍を含む複写用変倍レ
ンズ系であって、前記第１群の少なくとも１面と前記第
２群の少なくとも１面とが非球面で構成され、前記第１
レンズの原稿側の面と前記第４レンズの像側の面とが凹
面であり、以下の条件式(1)を満たすことを特徴とす
る。
に、本発明に係る複写用変倍レンズ系は、原稿側から順
に、１枚の負の第１レンズ及び１枚の正の第２レンズか
ら成る正の第１群と、１枚の正の第３レンズ及び１枚の
負の第４レンズから成る負の第２群との２群４枚で構成
され、等倍時から拡大時にかけての変倍において前記第
１、第２群間の空気間隔が増大するとともにレンズ全系
が移動する、物像間距離一定の等倍を含む複写用変倍レ
ンズ系であって、前記第１群の少なくとも１面と前記第
２群の少なくとも１面とが非球面で構成され、前記第１
レンズの原稿側の面と前記第４レンズの像側の面とが凹
面であり、以下の条件式(1)を満たすことを特徴とす
る。
【０００６】1.5＜(ｆI・ｆ1)／(ｆII・ｆ4)＜2.5 …(1) 但し、 ｆI ：第１群の焦点距離 ｆII：第２群の焦点距離 ｆ1 ：第１レンズの焦点距離 ｆ4 ：第４レンズの焦点距離 である。
【０００７】複写用の光学系は、共役長分のスペースを
必要とする。従って、レンズ全系の焦点距離を小さくす
ることによって共役長を小さくすれば、光学系全体を小
型化することができる。しかし、前側主点位置がレンズ
系の中央付近にある場合、レンズ系と走査時に移動する
スライダーとの接触・干渉を防止しようとすると、焦点
距離の短小化が制限されてしまう。
必要とする。従って、レンズ全系の焦点距離を小さくす
ることによって共役長を小さくすれば、光学系全体を小
型化することができる。しかし、前側主点位置がレンズ
系の中央付近にある場合、レンズ系と走査時に移動する
スライダーとの接触・干渉を防止しようとすると、焦点
距離の短小化が制限されてしまう。
【０００８】本発明に係る複写用変倍レンズ系は正・負
の２群ズームであり、等倍時から拡大時にかけての変倍
において第１、第２群間の空気間隔を増大させることに
よって、拡大時に原稿側から見て全系を望遠タイプと
し、全系の前側主点位置を原稿側に配置する。これによ
り、拡大時のレンズ前距離を大きくとることができるた
め、焦点距離ｆを短くすることによって、搭載される複
写機全体をコンパクト化することができる。
の２群ズームであり、等倍時から拡大時にかけての変倍
において第１、第２群間の空気間隔を増大させることに
よって、拡大時に原稿側から見て全系を望遠タイプと
し、全系の前側主点位置を原稿側に配置する。これによ
り、拡大時のレンズ前距離を大きくとることができるた
め、焦点距離ｆを短くすることによって、搭載される複
写機全体をコンパクト化することができる。
【０００９】また、第１群及び第２群を構成している各
負レンズが全系中の外側に配置されているので、４枚と
いう少ない枚数で構成されているにもかかわらず、比較
的広い画角でも軸外の非点収差及び像面湾曲を効果的に
補正することができる。
負レンズが全系中の外側に配置されているので、４枚と
いう少ない枚数で構成されているにもかかわらず、比較
的広い画角でも軸外の非点収差及び像面湾曲を効果的に
補正することができる。
【００１０】これを図５に基づいて更に詳細に説明す
る。同図に示すように、第１群Ｇｒ１及び第２群Ｇｒ２
中の外側に位置する第１レンズＧ１及び第４レンズＧ４
は負レンズである。従って、広画角(角度θ1，θ4が大
きい場合)でも、正レンズのブロックＡに入射・射出す
る光線の角度θ2，θ3が小さくなるので、軸外収差の補
正が有利になる。
る。同図に示すように、第１群Ｇｒ１及び第２群Ｇｒ２
中の外側に位置する第１レンズＧ１及び第４レンズＧ４
は負レンズである。従って、広画角(角度θ1，θ4が大
きい場合)でも、正レンズのブロックＡに入射・射出す
る光線の角度θ2，θ3が小さくなるので、軸外収差の補
正が有利になる。
【００１１】上記のように第１群Ｇｒ１中の物体側及び
第２群Ｇｒ２中の像側に負レンズを配置すれば、軸外の
非点収差，像面湾曲を効果的に補正することができる
が、複写用レンズのように等倍を含む有限共役系におい
ては、さらに、第１群Ｇｒ１の負レンズ(第１レンズ)Ｇ
１の物体側面及び第２群Ｇｒ２の負レンズ(第４レンズ)
Ｇ４の像側面を凹面にすれば、非点収差，像面湾曲を補
正する上で有利である。
第２群Ｇｒ２中の像側に負レンズを配置すれば、軸外の
非点収差，像面湾曲を効果的に補正することができる
が、複写用レンズのように等倍を含む有限共役系におい
ては、さらに、第１群Ｇｒ１の負レンズ(第１レンズ)Ｇ
１の物体側面及び第２群Ｇｒ２の負レンズ(第４レンズ)
Ｇ４の像側面を凹面にすれば、非点収差，像面湾曲を補
正する上で有利である。
【００１２】また、第２群Ｇｒ２の負レンズＧ４の物体
側面も凹面にすれば、第２群Ｇｒ２の負のパワーが強く
なるので、ズーミング時の群間隔変動量を小さくするこ
とができ、レンズ系をコンパクトにすることができる。
言い換えると、第４レンズＧ４が像側に凹面を向けてい
れば、負メニスカスレンズであっても同様の効果が得ら
れるが、その場合、第２群Ｇｒ２の負のパワーが弱くな
り、ズーミングによる第１群Ｇｒ１と第２群Ｇｒ２との
間の空気間隔変動量が大きくなるため、レンズ系全体の
小型化は困難になる。
側面も凹面にすれば、第２群Ｇｒ２の負のパワーが強く
なるので、ズーミング時の群間隔変動量を小さくするこ
とができ、レンズ系をコンパクトにすることができる。
言い換えると、第４レンズＧ４が像側に凹面を向けてい
れば、負メニスカスレンズであっても同様の効果が得ら
れるが、その場合、第２群Ｇｒ２の負のパワーが弱くな
り、ズーミングによる第１群Ｇｒ１と第２群Ｇｒ２との
間の空気間隔変動量が大きくなるため、レンズ系全体の
小型化は困難になる。
【００１３】４枚玉で、ω＝20°前後、ＦNo／10程度、
変倍域2×〜0.5×を実現するためには、各群に１面以上
(好ましくは２面)の非球面が必要であるが、各群に設け
られる非球面の場所は、後述する実施例のように第１レ
ンズＧ１，第３レンズＧ３に固定的なものではない。
変倍域2×〜0.5×を実現するためには、各群に１面以上
(好ましくは２面)の非球面が必要であるが、各群に設け
られる非球面の場所は、後述する実施例のように第１レ
ンズＧ１，第３レンズＧ３に固定的なものではない。
【００１４】４枚構成で、前記条件式(1)を満たすパワ
ー配置となっているため、同じ焦点距離の写真用レンズ
と比べて、レンズ全長を短くし、レンズ外径も小さくす
ることができる。また、歪曲収差の変動を小さくするこ
とができる。条件式(1)の上限を超えると、レンズ系を
コンパクトにできなくなり、条件式(1)の下限を超える
と、歪曲収差の変動を抑えきれなくなる。
ー配置となっているため、同じ焦点距離の写真用レンズ
と比べて、レンズ全長を短くし、レンズ外径も小さくす
ることができる。また、歪曲収差の変動を小さくするこ
とができる。条件式(1)の上限を超えると、レンズ系を
コンパクトにできなくなり、条件式(1)の下限を超える
と、歪曲収差の変動を抑えきれなくなる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明に係る複写用変倍レンズ系の実
施例を示す。但し、各実施例において、ri(i=1,2,
3,...)は物体側から数えてi番目の面の曲率半径、di(i=
1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の軸上面間隔を示
し、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,3,...)は物体側から数
えてi番目のレンズのｄ線に対する屈折率,アッベ数をそ
れぞれ示し、また、倍率0.5×〜1×〜2×での全系の焦
点距離ｆ、ＦナンバーＦNo、半画角ωを示す。各実施例
における条件式(1)に対応する値を併せて示す。
施例を示す。但し、各実施例において、ri(i=1,2,
3,...)は物体側から数えてi番目の面の曲率半径、di(i=
1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の軸上面間隔を示
し、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,3,...)は物体側から数
えてi番目のレンズのｄ線に対する屈折率,アッベ数をそ
れぞれ示し、また、倍率0.5×〜1×〜2×での全系の焦
点距離ｆ、ＦナンバーＦNo、半画角ωを示す。各実施例
における条件式(1)に対応する値を併せて示す。
【００１６】尚、各実施例中、曲率半径に*印を付した
面は非球面で構成された面であることを示し、非球面は
数１の式で表わされるものとする。
面は非球面で構成された面であることを示し、非球面は
数１の式で表わされるものとする。
【００１７】
【数１】
【００１８】但し、数１の式中、 X :光軸方向の基準面からの変位量 Y :光軸と垂直な方向の高さ C :近軸曲率 ε:２次曲線パラメータ Ai:i次の非球面係数(i=4,6,8,10) である。
【００１９】＜実施例１＞ ｆ＝185.5〜209.6〜185.5 ＦNo＝ 9.0〜 10.2〜 9.0 ω＝ 15.1〜 19.7〜 15.1(°) [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1* -37.14 d1 5.0 N1 1.8467 ν1 23.8 r2* -63.02 d2 4.1 r3 109.02 d3 10.0 N2 1.6710 ν2 51.7 r4 -53.52 d4 4.8 r5 ∞(絞り) d5 12.000〜6.268〜12.000 r6* -169.72 d6 7.0 N3 1.7440 ν3 44.9 r7 -41.39 d7 4.0 r8 -39.28 d8 3.5 N4 1.7810 ν4 44.6 r9 201.73
【００２０】[非球面係数] r1：ε= 1.0000 A4= 0.16243×10-5 A6= 0.14036×10-7 A8=-0.34440×10-10 A10= 0.24490×10-13 r2：ε= 1.0000 A4= 0.30250×10-5 A6= 0.66090×10-8 A8= 0.31680×10-11 A10=-0.23238×10-13 r6：ε= 1.0000 A4=-0.56352×10-6 A6=-0.38620×10-8 A8= 0.10952×10-10 A10=-0.64432×10-14
【００２１】[条件式(1)] (ｆI・ｆ1)／(ｆII・ｆ4)＝２．０８１
【００２２】＜実施例２＞ ｆ＝１８４．５〜208.4〜184.5 ＦNo＝ 9.0〜 10.2〜 9.0 ω＝ 15.1〜 19.7〜 15.1(°) [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1* -39.78 d1 5.1 N1 1.8467 ν1 23.8 r2* -68.84 d2 8.1 r3 123.49 d3 10.3 N2 1.6710 ν2 51.7 r4 -53.99 d4 4.9 r5 ∞(絞り) d5 12.505〜6.545〜12.505 r6* -169.51 d6 7.2 N3 1.7440 ν3 44.9 r7 -43.39 d7 4.6 r8 -39.84 d8 3.5 N4 1.7856 ν4 42.8 r9 263.81
【００２３】[非球面係数] r1：ε= 1.0000 A4= 0.22489×10-5 A6= 0.15782×10-7 A8=-0.30967×10-10 A10=-0.32367×10-14 r2：ε= 1.0000 A4= 0.36399×10-5 A6= 0.91574×10-8 A8= 0.61421×10-11 A10=-0.56769×10-13 r6：ε= 1.0000 A4=-0.47504×10-6 A6=-0.12528×10-8 A8= 0.11014×10-10 A10=-0.54139×10-13
【００２４】[条件式(1)] (ｆI・ｆ1)／(ｆII・ｆ4)＝2.003
【００２５】図１及び図２は、それぞれ前記実施例１，
２に対応する等倍時のレンズ構成図である。実施例１，
２は、物体側から順に、物体側に凹の負メニスカスレン
ズ{第１レンズ(Ｇ１)}，両凸の正レンズ{第２レンズ(Ｇ
２)}及び絞り(Ｓ)から成る第１群(Ｇｒ１)と、像側に凸
の正メニスカスレンズ{第３レンズ(Ｇ３)}及び両凹の負
レンズ{第４レンズ(Ｇ４)}から成る第２群とで構成され
ている。
２に対応する等倍時のレンズ構成図である。実施例１，
２は、物体側から順に、物体側に凹の負メニスカスレン
ズ{第１レンズ(Ｇ１)}，両凸の正レンズ{第２レンズ(Ｇ
２)}及び絞り(Ｓ)から成る第１群(Ｇｒ１)と、像側に凸
の正メニスカスレンズ{第３レンズ(Ｇ３)}及び両凹の負
レンズ{第４レンズ(Ｇ４)}から成る第２群とで構成され
ている。
【００２６】図３，図４は、それぞれ実施例１，２に対
応する収差図である。図中、(ａ)は1×、(ｂ)は0.5×、
(ｃ)は2×のときの収差(ω：半画角)を示している。図
中、ｄ，Ｆ，Ｃはそれぞれｄ線，Ｆ線，Ｃ線に対する収
差を表わし、ＤＳとＤＴはそれぞれサジタル面とタンジ
ェンシャル面での非点収差を表わし、ＳＣは正弦条件を
表している。
応する収差図である。図中、(ａ)は1×、(ｂ)は0.5×、
(ｃ)は2×のときの収差(ω：半画角)を示している。図
中、ｄ，Ｆ，Ｃはそれぞれｄ線，Ｆ線，Ｃ線に対する収
差を表わし、ＤＳとＤＴはそれぞれサジタル面とタンジ
ェンシャル面での非点収差を表わし、ＳＣは正弦条件を
表している。
【００２７】上記実施例１，２では、全系での収差補正
を効果的に行うために、瞳から遠い第１レンズ(Ｇ１)の
両面に非球面を配置することによって軸外の歪曲及び非
点収差の補正を行い、瞳に比較的近い第３レンズ(Ｇ３)
に非球面を配置することによって球面収差及び軸近傍の
コマ収差の補正を行っている。表１に、各非球面の球面
からのデビエーションの方向と収差補正に対する各非球
面の作用を示す。
を効果的に行うために、瞳から遠い第１レンズ(Ｇ１)の
両面に非球面を配置することによって軸外の歪曲及び非
点収差の補正を行い、瞳に比較的近い第３レンズ(Ｇ３)
に非球面を配置することによって球面収差及び軸近傍の
コマ収差の補正を行っている。表１に、各非球面の球面
からのデビエーションの方向と収差補正に対する各非球
面の作用を示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】いずれの実施例も正・負の２群４枚構成
で、各群中の外側に負レンズが配置され、かつ、各群の
少なくとも１面が非球面となっているため、図３，図４
の収差図から分かるように、諸収差は良好に抑えられて
いる。
で、各群中の外側に負レンズが配置され、かつ、各群の
少なくとも１面が非球面となっているため、図３，図４
の収差図から分かるように、諸収差は良好に抑えられて
いる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
群には全系中の外側に負の第１，第４レンズが位置し、
第１群の少なくとも１面と第２群の少なくとも１面とが
非球面で構成されているため、光学性能を保持しつつ、
４枚という少ない構成枚数で広画角化を図ることができ
る。しかも、第１レンズの原稿側の面と第４レンズの像
側の面とが凹面で構成されているため、コマ収差及び像
面湾曲の補正を有利に行うことができる。また、等倍時
から拡大時にかけての変倍において第１、第２群間の空
気間隔が増大する正・負の２群構成となっているので、
拡大時のレンズ前距離を大きくとって、搭載される複写
機の小型化を図ることができる。さらに、前記条件式
(1)を満たす構成となっているため、歪曲収差の変動を
小さく抑えつつ、カメラレンズの同様タイプとの比較
で、レンズ全長及びレンズ外径が小さいコンパクトな複
写用変倍レンズ系を実現することができる。これによっ
て搭載される複写機のより一層の小型化を図ることがで
きる。
群には全系中の外側に負の第１，第４レンズが位置し、
第１群の少なくとも１面と第２群の少なくとも１面とが
非球面で構成されているため、光学性能を保持しつつ、
４枚という少ない構成枚数で広画角化を図ることができ
る。しかも、第１レンズの原稿側の面と第４レンズの像
側の面とが凹面で構成されているため、コマ収差及び像
面湾曲の補正を有利に行うことができる。また、等倍時
から拡大時にかけての変倍において第１、第２群間の空
気間隔が増大する正・負の２群構成となっているので、
拡大時のレンズ前距離を大きくとって、搭載される複写
機の小型化を図ることができる。さらに、前記条件式
(1)を満たす構成となっているため、歪曲収差の変動を
小さく抑えつつ、カメラレンズの同様タイプとの比較
で、レンズ全長及びレンズ外径が小さいコンパクトな複
写用変倍レンズ系を実現することができる。これによっ
て搭載される複写機のより一層の小型化を図ることがで
きる。
【図１】本発明の実施例１を断面的に示すレンズ構成
図。
図。
【図２】本発明の実施例２を断面的に示すレンズ構成
図。
図。
【図３】本発明の実施例１の収差図。
【図４】本発明の実施例２の収差図。
【図５】本発明における収差補正を説明するためのパワ
ー配置図。
ー配置図。
Ｇｒ１ …第１群 Ｇｒ２ …第２群 Ｇ１ …第１レンズ Ｇ２ …第２レンズ Ｇ３ …第３レンズ Ｓ …絞り
Claims (1)
- 【請求項１】原稿側から順に、１枚の負の第１レンズ及
び１枚の正の第２レンズから成る正の第１群と、１枚の
正の第３レンズ及び１枚の負の第４レンズから成る負の
第２群との２群４枚で構成され、 等倍時から拡大時にかけての変倍において前記第１、第
２群間の空気間隔が増大するとともにレンズ全系が移動
する、物像間距離一定の等倍を含む複写用変倍レンズ系
であって、 前記第１群の少なくとも１面と前記第２群の少なくとも
１面とが非球面で構成され、 前記第１レンズの原稿側の面と前記第４レンズの像側の
面とが凹面であり、 以下の条件を満たすことを特徴とする複写用変倍レンズ
系； 1.5＜(ｆI・ｆ1)／(ｆII・ｆ4)＜2.5 但し、 ｆI ：第１群の焦点距離 ｆII：第２群の焦点距離 ｆ1 ：第１レンズの焦点距離 ｆ4 ：第４レンズの焦点距離 である。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6226134A JPH0894930A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 複写用変倍レンズ系 |
| US08/529,164 US5633758A (en) | 1994-09-21 | 1995-09-15 | Variable magnification lens system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6226134A JPH0894930A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 複写用変倍レンズ系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0894930A true JPH0894930A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16840389
Family Applications (1)
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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| US5633758A (en) | 1997-05-27 |
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