JPS6119011B2 - - Google Patents

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JPS6119011B2
JPS6119011B2 JP55145989A JP14598980A JPS6119011B2 JP S6119011 B2 JPS6119011 B2 JP S6119011B2 JP 55145989 A JP55145989 A JP 55145989A JP 14598980 A JP14598980 A JP 14598980A JP S6119011 B2 JPS6119011 B2 JP S6119011B2
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JP
Japan
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lens
lens group
magnification
surface facing
nax
Prior art date
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JP55145989A
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English (en)
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JPS5768810A (en
Inventor
Yasunori Arai
Ryota Ogawa
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Priority to GB8130998A priority patent/GB2086076B/en
Priority to US06/311,728 priority patent/US4408841A/en
Priority to DE3141246A priority patent/DE3141246C2/de
Publication of JPS5768810A publication Critical patent/JPS5768810A/ja
Priority to HK343/86A priority patent/HK34386A/xx
Publication of JPS6119011B2 publication Critical patent/JPS6119011B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/24Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/142Optical 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
    • GPHYSICS
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    • G02B15/1421Optical 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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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、複写機などの光学系に用いる事に
より、物体面と像面を一定に保つたままで、拡
大、縮少を行なうことのできる複写変倍レンズに
関するものである。 従来あるこの種の複写変倍レンズ系は、等倍か
ら縮少までを変倍範囲とする変倍比の小さなもの
で、たとえば特開昭54−44544号及び本出願人の
出願に係わる特願昭54−77925号があるが、2つ
のレンズ群から成るこの種の光学系では、変倍比
が2倍より小さなものであること、及び第1レン
ズ群に負の作用をもたせ、第2レンズ群に正の作
用をもたせた、いわゆるレトロフオーカスタイプ
の構成であるため、物体面からレンズまでの長さ
がレンズから像面までの長さに比べ短かく、複写
機のように物体面とレンズの間に走査ミラーを配
置する場合、スペースを十分にとることができな
いという欠点があつた。また別の従来技術として
は特開昭50−39563号が挙げられる。この例で
は、本発明の第2レンズ群の正レンズと負レンズ
の間隔d11に相当する間隔を変化させることによ
り、変倍時の物体面と像面間距離を一定に保つこ
とを特徴としているが、この場合、正レンズの凸
面と負レンズの凹面は大きな収差係数をもち、間
隔の変化に対する収差の変動が非常に大きいの
で、変倍比を大きくとることが困難であると同時
に、製作上の誤差の影響も受けやすい。 本発明は、以上のような欠点を克服する為、第
1レンズ群に正の作用、第2レンズ群に負の作用
をもたせると共に、それぞれのレンズ群のパワー
を強くすることにより、物体面からレンズまでの
距離を、レンズから像面までの距離に比べ長くと
ることができ、かつ変倍比も2倍をこえた、コン
パクトで高性能な複写変倍レンズ系を提供するも
のである。 以下、本発明を詳述すると、物体側より正の焦
点距離を有する第1レンズ群と負の焦点距離を有
する第2レンズ群とから構成され、第1,第2レ
ンズ群間隔を変化させると共に、全系を移動させ
て物体面と像面の距離を一定に保つことが可能な
複写変倍レンズ系において、第1レンズ群の移動
は主に変倍機能を有し、第2レンズ群は主に物体
面と像面とを一定距離に保つ機能を有し、第1レ
ンズ群は、単焦点の複写用レンズ系に用いられる
レンズタイプを基本構成とし、物体側より順に、
物体側に凸面を向けた正レンズと像面側に凹面を
向けた負レンズとのはりあわせレンズと、物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズと、絞りをは
さんで、像面側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズと、物体側に凹面を向けた負レンズと像面側に
凸面を向けた正レンズとのはりあわせレンズとか
ら成り、第2レンズ群は、物体側より順に、像面
側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像面側
に凸面をむけた負メニスカスレンズとから成り、
下記の条件を満足して構成されることを特徴とす
る複写変倍レンズ系である。 (1) Mnax/Mnio<3.0 (2) 1.2<|f|/fnax<3.0 (f<0) (3) 0.02≦ΔD、/fnax≦0.20 (4) 0.10≦|r|/fnax≦0.30 (rP
0) ただし Mnax:変倍域における高倍側(拡大側)の倍率 Mnio:変倍域における低倍側(縮小側)の倍率 Mnax/Mnio:変倍比 fnax:等倍における全系の焦点距離 f:第2レンズ群の焦点距離 ΔD、:第1、第2レンズ群間隔の変化量 rP:第2レンズ群内の正メニスカスレンズの
像面側の曲率半径 次に、上記各条件について説明する。 条件(1)は本発明の変倍比の範囲であり、本発明
は2群タイプでありながら大きな変倍比をもつこ
とができるが、条件(1)をこえるほど変倍比を大き
くした場合、レンズの非対称性からくる歪曲収差
やコマ収差が大きくなり、歪曲収差が特に小さい
ことを要求される複写レンズ系には好ましくな
い。 条件(2)は第2レンズ群のパワーに関するもので
ある。条件(2)の上限値をこえると、第2レンズ群
の負のパワーが小さくなり、収差補正には有利に
なるが、後玉径が大きくなり、レン系が大型にな
る。また、下限値をこえて、第2レンズ群の負の
パワーが強くなると、コンパクト化は可能となる
が、第1レンズ群も必然的に強い正のパワーをも
つことになり、歪曲収差をはじめとする諸収差の
補正上好ましくない。 条件(3)は条件(2)と共にパワー配置に関するもの
である。条件(3)で上限をこえると、収差補正上有
利であるが、第1レンズ群と第2レンズ群間隔が
大きくなる為、十分な周辺光量を必要とする複写
レンズではレンズ径を大きくすることが必要にな
り、レンズ系全体が大型化する。また、下限をこ
えると、大きな変倍比を得るためには必然的に第
1レンズ群及び第2レンズ群のパワーを強くする
ことが必要になり、非対称性が強くなりすぎて、
収差補正が困難になる。 条件(4)は第2レンズ群の正メニスカスレンズの
像面側曲率半径rPを定めるものであり、第2
レンズ群全体の収差に関係する。条件(4)で上限を
こえてrPが大きくなると、第2レンズ群の
正、負レンズのパワーが小さくなりすぎて、色収
差の補正が困難になる。また、下限をこえてr
が小さくなると、この面で発生する球面収差が
著しく増大する為好ましくない。 また、本発明では、第1レンズ群に正のパワー
を与え、第2レンズ群に負のパワーを与えること
により、物体面とレンズ間のスペースを大として
いるが、その内容は次のようなものである。 今、第3図の如く、光軸上、左より物体面、パ
ワーφをもつ第1レンズ群、パワーφをもつ
第2レンズ群、像面を考え、第1レンズ群と第2
レンズ群の間隔e、第1レンズ群と第2レンズ群
による合成焦点距離φ、物体面と第1レンズ群と
の距離a(<0)、第2レンズ群と像面までの距
離b(>0)とする薄肉系を考えると、次の関係
が成立する。 φ=φ+φ−e・φφ −a=(−1/M+1−e・φ)/φ b=(−M+1−e・φ)/φ S=−a+e+b={2−e(φ+φ)−M −1/M}/φ ただし、Mはレンズ系全体の結像倍率、Sは物
体面から像面までの距離を表わし、式は第1レ
ンズ群と第2レンズ群のパワーφ,φの入れ
かえにより変化しないことを示している。しかる
に、物体側距離aはφとφを入れかえること
により −a′=(−1/M+1−e・φ)/φ ′ のように変化する。と′の差は −(a−a′)=e(φ−φ)/φ となる。 本発明の如く、第1レンズ群を正レンズ、第2
レンズ群を負レンズで構成した場合、同じパワー
で第1レンズ群を負レンズ、第2レンズ群を正レ
ンズで構成した場合に比べ、の式で示される量
だけ、物体側距離を大きくとることができ、物体
面を走査するミラーなどを配置する場合、非常に
有利であることになる。 また、本発明においては、第1レンズ群の構成
は単焦点の複写用レンズ系として最も一般的なオ
ルソメータータイプを採用しているが、この他に
も、ヘリアタイプやガウスタイプあるいは、これ
らの変形タイプ等のレンズタイプを用いることも
可能である。 以下、本発明の実施例を示す。 ただし、rは曲率半径、dはレンズ厚もしくは
空気間隔、Nは硝材のF−lineに対する屈折率、
νは硝材のアツベ数を示し、fは全系の焦点距
離、Fは∞物体に対するFナンバー、Mは倍
率、ωは主光線の半画角を示す。またNAは開口
数であり、NA=1/2F(1+|M|)である。 実施例 F=5.6 f=238.884〜251.694 NA=0.0544〜0.0370 M=−0.64〜−1.41 ω=16.3゜
【表】 Mnax/Mnio=2.2 |f|/fnax=1.780 ΔD、/fnax=0.064 |r|/fnax=0.214 本実施例に薄肉系の式をあてはめると、拡大
時M=−1.41Xにて φ=0.0059285 φ=−0.0022311 e=30.258 より −(a−a′)=60.3mm であり、実際には厚肉系であるので、物体面から
第1レンズ群を正レンズで構成したときの第1レ
ンズ群の頂点までの距離uは、拡大端M=−
1.41Xにて387.8mmとなり、レンズ系を反転した系
すなわち、物体面から第1レンズ群を負レンズで
構成したときの第1レンズ群の頂点までの距離
u′は同じ拡大端M=−1.41Xにて355.5mmとなり、
(u−u′)=32.3mmの余裕スペースを得ることがで
きる。これは、複写機を構成する場合、走査ミラ
ーの配置等において非常に有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例で拡大側に対応するレ
ンズ断面図、第2図は本発明実施例の収差曲線図
で、aは拡大時、bは等倍時、cは縮小時を示
す。第3図は本発明実施例の結像関係を薄肉系と
して表わした説明図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 物体側より正の焦点距離を有する第1レンズ
    群と負の焦点距離を有する第2レンズ群とから構
    成され、第1、第2レンズ群間隔を変化させると
    共に全系を移動させて物体面と像面との距離を一
    定に保つことが可能な複写変倍レンズ系におい
    て、第1レンズ群の移動は主に変倍機能を有し、
    第2レンズ群は主に物体面と像面とを一定距離に
    保つ機能を有し、第1レンズ群は、単焦点の複写
    用レンズ系に用いられるレンズタイプを基本構成
    とし、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正
    レンズと像面側に凹面を向けた負レンズとのはり
    あわせレンズと、物体側に凸面を向けた正メニス
    カスレンズと、絞りをはさんで、像面側に凸面を
    向けた正メニスカスレンズと、物体側に凹面を向
    けた負レンズと像面側に凸面を向けた正レンズと
    のはりあわせレンズとから成り、第2レンズ群
    は、物体側より順に、像面側に凸面を向けた正メ
    ニスカスレンズと、像面側に凸面を向けた負メニ
    スカスレンズとから成り、下記の条件を満足して
    構成されることを特徴とする複写変倍レンズ系。 (1) Mnax/Mnio<3.0 (2) 1.2<|f|/fnax<3.0 (f<0) (3) 0.02≦ΔD、/fnax≦0.20 (4) 0.10≦|rP|/fnax≦0.30 (rP<0) ただし Mnax:変倍域における高倍側(拡大側)の倍率 Mnio:変倍域における低倍側(縮小側)の倍率 Mnax/Mnio:変倍比 fnax:等倍における全系の焦点距離 f:第2レンズ群の焦点距離 ΔD、:第1、第2レンズ群間隔の変化量 rP:第2レンズ群内の正メニスカスレンズの
    像面側の曲率半径
JP55145989A 1980-10-18 1980-10-18 Variable nagnification lens system for copying Granted JPS5768810A (en)

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US06/311,728 US4408841A (en) 1980-10-18 1981-10-15 Variable power lens system for copying
DE3141246A DE3141246C2 (de) 1980-10-18 1981-10-16 Varioobjektiv
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JPS5768810A JPS5768810A (en) 1982-04-27
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DE (1) DE3141246C2 (ja)
GB (1) GB2086076B (ja)
HK (1) HK34386A (ja)

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Publication number Publication date
HK34386A (en) 1986-05-23
GB2086076B (en) 1984-12-12
DE3141246A1 (de) 1982-06-09
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