JPS6123525B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6123525B2 JPS6123525B2 JP10831874A JP10831874A JPS6123525B2 JP S6123525 B2 JPS6123525 B2 JP S6123525B2 JP 10831874 A JP10831874 A JP 10831874A JP 10831874 A JP10831874 A JP 10831874A JP S6123525 B2 JPS6123525 B2 JP S6123525B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- prism
- magnification
- imaging system
- trapezoidal prism
- 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
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- DIWRORZWFLOCLC-UHFFFAOYSA-N Lorazepam Chemical compound C12=CC(Cl)=CC=C2NC(=O)C(O)N=C1C1=CC=CC=C1Cl DIWRORZWFLOCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Lenses (AREA)
Description
本発明は等倍から10倍程度の低倍率域で用いる
像回転プリズム入り光学系に関するものである。 従来から、梯形プリズムを用いた20倍以上の高
倍率域で用いられる像回転プリズム入りレンズ系
は知られているが、これらのレンズ系では拡大側
の結像系が専ら拡大作用にのみ利用されがちであ
り、収差の補正は縮小側の結像系中において行な
われるという傾向にある。 したがつてこの手法をもつて10倍以下の像回転
プリズム入り光学系を設計しようとすると、拡大
側結像系の残存収差が大きくなり過ぎて縮小側結
像系だけではどうしても補正し切れない虞れが出
てくる。 また、少数ではあるが、等倍のものから、12〜
13倍のものもあるが、等倍のものは、収差補正が
軸上近傍のみで行なわれており、また12〜13倍の
ものはイメージローテータ（梯形プリズム）の前
後のレンズ群を単独に、収差補正しているので、
全系が比較的大きくなる。 そのため、現在のところ低倍率域用のこの種レ
ンズ系は殆んど無いと云つても良いい程に使われ
ておらず、例えばカラーロールプリンタで小さな
ネガから手札のサービスサイズ等に引伸す時に35
粍判とそのハーフサイズとが混つているような場
合には、ネガや印画紙の設置方向を変えたり、あ
るいはミラーを途中に配置して像方向を回転しな
ければならないという不便な操作を必要としてい
た。 本発明は、このような不便を解消するための新
規な低倍率域用の像回転プリズム入り光学系を提
供することを目的とするものであつて、その特徴
は、底面を光軸に対して平行に置いた梯形プリズ
ムの前後をそれぞれ結像系をもつて囲み、且つ、
これら結像系と梯形プリズムとの間の光束が、ほ
ぼ平行になるように配置した像回転プリズム入り
光学系において、 ：全系の合成焦点距離f ：拡大側の結像系の合成焦点距離R ：縮小側の結像系の合成焦点距離 Ｓf：拡大側の結像系と梯形プリズムとの間の軸
上間隔 ＳR：縮小側の結像系と梯形プリズムとの間の軸
上間隔 ｔp：梯形プリズムの軸上厚 ｎp：梯形プリズムの屈折率 α：梯形プリズムのそれぞれの底角 NAR：縮小側からみた開口数 Ｍ：拡大倍率 Ｌ：梯形プリズムの底面長 とした場合 (i) Ｍ・R−0.03＜f＜Ｍ・R＋0.03 (ii) Ｌ＜Ｓf＋ｔP＋ＳR＜Ｌ＋0.4 なる条件を満すと共に、 拡大側及び縮小側の結像系にそれぞれ含まれ
ている各正レンズのもつ組成ガラスの屈折率を
それぞれｎCP1・ｎCP2………ｎCPN（但しＮは
全光学系中に含まれた正レンズの数）とした時
に (iii) 1.70＜ｎＣＰ１＋ｎＣＰ２＋………＋ｎＣＰＮ
／Ｎ とするところにある。 以下一実施例（拡大側結像系及び縮小側結像系
とも３群構成した場合）に基いて本発明を説明す
る。 この実施例の光学系は第１図に示すように、拡
大側から順に、正の単レンズよりなる第１群C1
と、その後方にあつて拡大側に凸面を向けたメニ
スカスの単レンズよりなる第２群C2と、その後
方にあつて拡大側に凸面を向けたメニスカスの２
枚接合レンズよりなる第３群C3とにより構成さ
れた拡大側の結像系と、その後方にあつて、底面
が光軸と平行になるように配置された第４群の梯
形プリズムC4と、その後方において、拡大側に
凹面を向けたメニスカスの２枚接合レンズよりな
る第５群C5と、それぞれ正の単レンズよりなる
第６群C6及び第７群C7によつて構成された縮小
側の結像系とから形成されている。 さて、発散光束あるいは収斂光束が梯形プリズ
ムを通過すると、収差の発生が光軸に関して回転
非対称になつて、プリズムの前後の球面レンズ系
ではこの回転非対称の収差を除去することができ
ない。 そのため、本発明の光学系では、梯形プリズム
を通過する光束がほぼ平行になるように該プリズ
ムの前後の光路をほぼ平行光束になるように配置
している。 すなわち、光学系がf＝Ｍ・Rなる関係を満
足している限り、梯形プリズムを通過する光束は
平行となり、前述のような回転非対称の収差は発
生しない。 そのため、本発明では、前記条件(i)を与えてこ
の関係を確保した。 この場合、条件の上限及び下限を超えると、こ
の関係が崩れて前後の結像系では回転非対称の収
差を補正し切れなくなる。 しかして、前記(i)の条件が満足されておれば第
３群C3と第５群C5との間の光路に円形絞りを設
置したと仮定すると、その半径はR×NARとな
る。 したがつて、梯形プリズムのような垂直断面形
状が正方形であるプリズムの外径をもつて角絞り
にしようとすると、垂直断面における一辺が√
・R×NARなる正方形断面の梯形プリズムを
用いると、円形絞りの場合と面積を等しくするこ
とができる。 本発明ではこの点に着眼し、専用の絞りを設置
しないで梯形プリズムC4の外形をもつて光学系
の絞りとなした。 この場合、√・R×NARなる値の一辺をも
ち、かつ梯形の底角が左右それぞれαであるプリ
ズムの底面長Ｌは、第２図に示すように、 Ｌ＝２ l1＋２ l2 ………(1) となり、l1は l2は 但し、ｉはプリズムの底面に平行な光線が底面
から
像回転プリズム入り光学系に関するものである。 従来から、梯形プリズムを用いた20倍以上の高
倍率域で用いられる像回転プリズム入りレンズ系
は知られているが、これらのレンズ系では拡大側
の結像系が専ら拡大作用にのみ利用されがちであ
り、収差の補正は縮小側の結像系中において行な
われるという傾向にある。 したがつてこの手法をもつて10倍以下の像回転
プリズム入り光学系を設計しようとすると、拡大
側結像系の残存収差が大きくなり過ぎて縮小側結
像系だけではどうしても補正し切れない虞れが出
てくる。 また、少数ではあるが、等倍のものから、12〜
13倍のものもあるが、等倍のものは、収差補正が
軸上近傍のみで行なわれており、また12〜13倍の
ものはイメージローテータ（梯形プリズム）の前
後のレンズ群を単独に、収差補正しているので、
全系が比較的大きくなる。 そのため、現在のところ低倍率域用のこの種レ
ンズ系は殆んど無いと云つても良いい程に使われ
ておらず、例えばカラーロールプリンタで小さな
ネガから手札のサービスサイズ等に引伸す時に35
粍判とそのハーフサイズとが混つているような場
合には、ネガや印画紙の設置方向を変えたり、あ
るいはミラーを途中に配置して像方向を回転しな
ければならないという不便な操作を必要としてい
た。 本発明は、このような不便を解消するための新
規な低倍率域用の像回転プリズム入り光学系を提
供することを目的とするものであつて、その特徴
は、底面を光軸に対して平行に置いた梯形プリズ
ムの前後をそれぞれ結像系をもつて囲み、且つ、
これら結像系と梯形プリズムとの間の光束が、ほ
ぼ平行になるように配置した像回転プリズム入り
光学系において、 ：全系の合成焦点距離f ：拡大側の結像系の合成焦点距離R ：縮小側の結像系の合成焦点距離 Ｓf：拡大側の結像系と梯形プリズムとの間の軸
上間隔 ＳR：縮小側の結像系と梯形プリズムとの間の軸
上間隔 ｔp：梯形プリズムの軸上厚 ｎp：梯形プリズムの屈折率 α：梯形プリズムのそれぞれの底角 NAR：縮小側からみた開口数 Ｍ：拡大倍率 Ｌ：梯形プリズムの底面長 とした場合 (i) Ｍ・R−0.03＜f＜Ｍ・R＋0.03 (ii) Ｌ＜Ｓf＋ｔP＋ＳR＜Ｌ＋0.4 なる条件を満すと共に、 拡大側及び縮小側の結像系にそれぞれ含まれ
ている各正レンズのもつ組成ガラスの屈折率を
それぞれｎCP1・ｎCP2………ｎCPN（但しＮは
全光学系中に含まれた正レンズの数）とした時
に (iii) 1.70＜ｎＣＰ１＋ｎＣＰ２＋………＋ｎＣＰＮ
／Ｎ とするところにある。 以下一実施例（拡大側結像系及び縮小側結像系
とも３群構成した場合）に基いて本発明を説明す
る。 この実施例の光学系は第１図に示すように、拡
大側から順に、正の単レンズよりなる第１群C1
と、その後方にあつて拡大側に凸面を向けたメニ
スカスの単レンズよりなる第２群C2と、その後
方にあつて拡大側に凸面を向けたメニスカスの２
枚接合レンズよりなる第３群C3とにより構成さ
れた拡大側の結像系と、その後方にあつて、底面
が光軸と平行になるように配置された第４群の梯
形プリズムC4と、その後方において、拡大側に
凹面を向けたメニスカスの２枚接合レンズよりな
る第５群C5と、それぞれ正の単レンズよりなる
第６群C6及び第７群C7によつて構成された縮小
側の結像系とから形成されている。 さて、発散光束あるいは収斂光束が梯形プリズ
ムを通過すると、収差の発生が光軸に関して回転
非対称になつて、プリズムの前後の球面レンズ系
ではこの回転非対称の収差を除去することができ
ない。 そのため、本発明の光学系では、梯形プリズム
を通過する光束がほぼ平行になるように該プリズ
ムの前後の光路をほぼ平行光束になるように配置
している。 すなわち、光学系がf＝Ｍ・Rなる関係を満
足している限り、梯形プリズムを通過する光束は
平行となり、前述のような回転非対称の収差は発
生しない。 そのため、本発明では、前記条件(i)を与えてこ
の関係を確保した。 この場合、条件の上限及び下限を超えると、こ
の関係が崩れて前後の結像系では回転非対称の収
差を補正し切れなくなる。 しかして、前記(i)の条件が満足されておれば第
３群C3と第５群C5との間の光路に円形絞りを設
置したと仮定すると、その半径はR×NARとな
る。 したがつて、梯形プリズムのような垂直断面形
状が正方形であるプリズムの外径をもつて角絞り
にしようとすると、垂直断面における一辺が√
・R×NARなる正方形断面の梯形プリズムを
用いると、円形絞りの場合と面積を等しくするこ
とができる。 本発明ではこの点に着眼し、専用の絞りを設置
しないで梯形プリズムC4の外形をもつて光学系
の絞りとなした。 この場合、√・R×NARなる値の一辺をも
ち、かつ梯形の底角が左右それぞれαであるプリ
ズムの底面長Ｌは、第２図に示すように、 Ｌ＝２ l1＋２ l2 ………(1) となり、l1は l2は 但し、ｉはプリズムの底面に平行な光線が底面
から
【式】の高さにある光軸と一致して
入射した時の入射角
i′は該入射角に対する屈折角
で与えられる。
ここで、ｉ＝π／２−α、ｎPsini′＝sini＝cosαで
あるから、sini′＝１／ｎＰcosαを前記(2)式に代入す
る と、 で表わされることになる。 したがつて、梯形プリズムC4の底辺長Ｌは、 となる。 そのため、前述のＳf＋ｔP＋ＳR（本実施例で
はd7＋d8＋d9に当る）が梯形プリズムC4の底面よ
りも長くないとプリズムが光学系中に入らないか
ら、本発明では前記条件(ii)を与えてこれを可能に
した。 この場合、Ｓf＋ｔP＋ＳRの値を大きくする
と、像面彎曲の減少に関しては有効であるが、上
限を越えて大きくなるとペツツバル和の増大と周
辺光量の不足を招くことになる。 また下限は梯形プリズムC4をレンズ系中に入
れる際の最小値である。 ところで、梯形プリズムC4が拡大側結像系と
縮小側結像系との間に入ると、前記Ｓf＋ｔP＋Ｓ
Rの値が非常に大きな値となるから、レンズ系中
の各正レンズのもつ組成ガラスの屈折率を小さな
値にすると、ペツツバル和が大きくなつてしま
う。 前記条件(iii)はこれを防ぐための条件であつてこ
の不等式が崩れると系全体のペツツバル和を小さ
くし得なくなる。 次に、本発明の具体的実施例を示す。 実施例 ＝100、縮小側からみた開口数NAR＝0.12
拡大倍率Ｍ＝3.36、縮小側からみた画角２ω18゜
40′、梯形プリズムの底角＝45゜ ＝261.246 R＝77.473 Ｌ＝60.132 Ｒ：拡大側より順次に数えた各レンズ屈折面の曲
率半径。 ｄ：拡大側より順次に数えた各レンズの屈折面間
の軸上厚又は空気間隔。 ｎ：拡大側より順次に数えた各レンズのもつ組成
ガラスの屈折率。 Ｖ：拡大側より順次に数えた各レンズのもつ組成
ガラスのアツベ数 とする。
る と、 で表わされることになる。 したがつて、梯形プリズムC4の底辺長Ｌは、 となる。 そのため、前述のＳf＋ｔP＋ＳR（本実施例で
はd7＋d8＋d9に当る）が梯形プリズムC4の底面よ
りも長くないとプリズムが光学系中に入らないか
ら、本発明では前記条件(ii)を与えてこれを可能に
した。 この場合、Ｓf＋ｔP＋ＳRの値を大きくする
と、像面彎曲の減少に関しては有効であるが、上
限を越えて大きくなるとペツツバル和の増大と周
辺光量の不足を招くことになる。 また下限は梯形プリズムC4をレンズ系中に入
れる際の最小値である。 ところで、梯形プリズムC4が拡大側結像系と
縮小側結像系との間に入ると、前記Ｓf＋ｔP＋Ｓ
Rの値が非常に大きな値となるから、レンズ系中
の各正レンズのもつ組成ガラスの屈折率を小さな
値にすると、ペツツバル和が大きくなつてしま
う。 前記条件(iii)はこれを防ぐための条件であつてこ
の不等式が崩れると系全体のペツツバル和を小さ
くし得なくなる。 次に、本発明の具体的実施例を示す。 実施例 ＝100、縮小側からみた開口数NAR＝0.12
拡大倍率Ｍ＝3.36、縮小側からみた画角２ω18゜
40′、梯形プリズムの底角＝45゜ ＝261.246 R＝77.473 Ｌ＝60.132 Ｒ：拡大側より順次に数えた各レンズ屈折面の曲
率半径。 ｄ：拡大側より順次に数えた各レンズの屈折面間
の軸上厚又は空気間隔。 ｎ：拡大側より順次に数えた各レンズのもつ組成
ガラスの屈折率。 Ｖ：拡大側より順次に数えた各レンズのもつ組成
ガラスのアツベ数 とする。
【表】
この実施例の収差は第３図に示すようにいずれ
も良好に補正されていて、本発明の各条件が如何
に有効であるかを物語つている。 尚、像を拡大する場合には、当然縮小側が物界
になるが、この場合にも拡大側から光線を入れた
時と同様、良好な収差補正状態を示すことは云う
までもない。 以上述べたように本発明を用いる時は、従来に
は無かつた優れた低倍率域用の像回転プリズム入
り光学系を得ることができる。
も良好に補正されていて、本発明の各条件が如何
に有効であるかを物語つている。 尚、像を拡大する場合には、当然縮小側が物界
になるが、この場合にも拡大側から光線を入れた
時と同様、良好な収差補正状態を示すことは云う
までもない。 以上述べたように本発明を用いる時は、従来に
は無かつた優れた低倍率域用の像回転プリズム入
り光学系を得ることができる。
第１図は本発明に基づく一実施例の光学系構成
図、第２図は該光学系に用いる梯形プリズムの説
明図、第３図は前記一実施例に基づいた実施例の
各収差を示す収差曲線図である。 C1……第１群、C2……第２群、C3……第３
群、C4……第４群の梯形プリズム、C5……第５
群、C6……第６群、C7……第７群、R1〜R16……
各レンズ屈折面の曲率半径、d1〜d15……各レン
ズ屈折面間の軸上厚又は空気間隔、Ｌ……梯形プ
リズムの底面長。
図、第２図は該光学系に用いる梯形プリズムの説
明図、第３図は前記一実施例に基づいた実施例の
各収差を示す収差曲線図である。 C1……第１群、C2……第２群、C3……第３
群、C4……第４群の梯形プリズム、C5……第５
群、C6……第６群、C7……第７群、R1〜R16……
各レンズ屈折面の曲率半径、d1〜d15……各レン
ズ屈折面間の軸上厚又は空気間隔、Ｌ……梯形プ
リズムの底面長。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 底面を光軸に対して平行に置いた梯形プリズ
ムの前後をそれぞれ結像系をもつて囲み、且つ、
これら結像系と梯形プリズムとの間の光束が、ほ
ぼ平行になるように配置した像回転プリズム入り
光学系において、 全系の合成焦点距離 Ｆ＝100 拡大側の結像系の合成焦点距離 Ff＝261.246 縮小側の結像系の合成焦点距離 Fr＝77.473 縮小側からみた開口数 NAr＝0.12 拡大倍率 Ｍ＝3.36 梯形プリズムの底面長 Ｌ＝60.132 梯形プリズムのそれぞれの低角 α＝45゜ 縮小側からみた画角 ２ω＝18゜40′ で、 Ｒ：拡大側より順次に数えた各レンズ屈折面の曲
率半径。 ｄ：拡大側より順次に数えた各レンズの屈折面間
の軸上厚又は空気間隔。 ｎ：拡大側より順次に数えた各レンズのもつ組成
ガラスの屈折率。 ｖ：拡大側より順次に数えた各レンズのもつ組成
ガラスのアツペ数。 としたとき 【表】 【表】 で表わされることを特徴とする像回転プリズム入
り光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10831874A JPS5136132A (ja) | 1974-09-21 | 1974-09-21 | Zokaitenpurizumuirikogakukei |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10831874A JPS5136132A (ja) | 1974-09-21 | 1974-09-21 | Zokaitenpurizumuirikogakukei |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5136132A JPS5136132A (ja) | 1976-03-26 |
| JPS6123525B2 true JPS6123525B2 (ja) | 1986-06-06 |
Family
ID=14481658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10831874A Granted JPS5136132A (ja) | 1974-09-21 | 1974-09-21 | Zokaitenpurizumuirikogakukei |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5136132A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS574016A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-09 | Canon Inc | Optical system for micro and lens for micro |
| JPS5860892A (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-11 | Canon Inc | カラ−撮像装置 |
| JPS5876826A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-10 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 写真焼付装置 |
| JPS58175393A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-14 | Canon Inc | 色信号補正方法 |
-
1974
- 1974-09-21 JP JP10831874A patent/JPS5136132A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5136132A (ja) | 1976-03-26 |
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