ES2255214T3 - Lente para copiado y aparato para copiado de imagenes que utiliza la misma. - Google Patents
Lente para copiado y aparato para copiado de imagenes que utiliza la misma.Info
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Abstract
Una lente para copiar comprende una lente para copiar dispuesto simétricamente alrededor de un tope. La lente para copiar, comprende, en sucesión desde el lado del objeto, una primera lente positiva que tiene superficies de lente convexas, una segunda lente negativa que tiene superficies de lente cóncavas, un tope, una tercera lente de igual forma que la segunda lente, y una cuarta lente de igual forma que la primera lente. Cuando la longitud focal de todo el sistema se define como F y la longitud focal de la primera lente se define como F1 y el radio de curvatura de la superficie de lente 1 se define co ri y el espesor o entrehierro de la lente i se define com di y el índice de refracción del material de la lente i se define com ni, la lente para copiar cumple 0,25 inferior o igual f1/F inferior o igual a 0.35, 1,35 inferior o igual ar2/r3 inferior o igual a 1.45, -0.55 inferior o igual a r1/r2 inferir o igual a -0.45, 2.2 inferior o igual a 3 x 4(d1+d2+d3) inferir o igual a 2.8, y 0.08 inferior o igual a n1-n2 inferior o igual a 0.11.
Description
Lente para copiado y aparato para copiado de
imágenes que utiliza la misma.
Esta invención se refiere a una lente para
copiado y a un aparato para copiado de imágenes que utiliza la
misma, y es adecuada para un aparato para copiado analógico que
comprende una lente de tipo simétrico de una construcción de cuatro
unidades de cuatro lentes centrada en torno a un diafragma que tiene
un número F de 9,5 y un ángulo medio de visión máximo del orden de
23º, y unas características ópticas elevadas, sobre un campo entero
de imagen que es adecuado cuando, por ejemplo, el copiado se efectúa
con información de la imagen sobre la superficie de un original
representado sobre la superficie de un elemento fotosensible.
Hasta ahora ha sido propuesto un aparato diseñado
para copiar información de la imagen de la superficie de un
original, con la información de la imagen representada sobre la
superficie de un elemento fotosensible, a un aumento predeterminado
por medio de una lente para copiado. Se necesita que la lente para
copiado utilizada en dicho aparato tenga un amplio ángulo de visión
y que sea compacta en todo el sistema de lentes y, además, que
tenga unas características de funcionamiento óptico
predeterminadas.
Se proponen diversas lentes de tipo simétrico
para copiado de una construcción de cuatro unidades de cuatro
lentes, centrada en torno a un diafragma, adoptadas para tal
propósito, por ejemplo, en las Publicaciones de Patentes Japonesas
con números 6051091 y 556485, etc.
El sistema de lentes para copiado dado a conocer
en la Publicación de Patente Japonesa número 6051091 comprende un
sistema de lentes de una construcción de cuatro lentes dispuestas
simétricamente en torno a un diafragma, y una primera lente
convergente que tiene superficies de lente convexas, una segunda
lente divergente que tiene superficies de lente cóncavas, un
diafragma, una tercera lente con la misma forma que la segunda lente
y una cuarta lente con la misma forma que la primera lente, se
disponen en serie desde el lado del objeto.
La lente para copiado dada a conocer en la
Publicación de Patente Japonesa número 556485 comprende una
construcción de cuatro unidades de cuatro lentes dispuestas
simétricamente con respecto a un diafragma dispuesto en el centro
del sistema de lentes, y los componentes de lente del mismo, vistos
desde el lado del objeto, son tales que una primera lente comprende
una lente convergente que tiene superficies de lente convexas, una
segunda lente comprende una lente divergente que tiene superficies
de lente cóncavas, una tercera lente comprende una lente divergente
con la misma forma que la segunda lente y una cuarta lente comprende
una lente convergente con la misma forma que la primera lente.
Estas lentes para copiado, sin embargo, han sido
insuficientes desde el punto de vista de ensanchar el ángulo de
visión.
Es objeto de la presente invención establecer de
manera apropiada la construcción de lente de una lente para copiado
de una construcción de cuatro unidades de cuatro lentes, dispuesta
simétricamente en torno a un diafragma para proporcionar así una
lente para copiado que tiene unas excelentes características de
funcionamiento en la formación de imágenes, sobre un gran ángulo de
visión que tiene un ángulo medio de visión máximo del orden de 23º
y que es compacta y simple en construcción, y un aparato para
copiado de imágenes que utiliza la misma.
La lente para copiado de la presente invención es
una lente para copiado dispuesta simétricamente en torno a un
diafragma, que comprende, en serie desde el lado del objeto, una
primera lente convergente en la que dos superficies de lente
comprenden superficies de lente convexas, una segunda lente
divergente en la que dos superficies de lente comprenden
superficies de lente cóncavas, un diafragma, una tercera lente con
la misma forma que la segunda lente y una cuarta lente con la misma
forma que la primera lente, caracterizada porque cuando la distancia
focal de todo el sistema se define como F y la distancia focal de
la primera lente se define como f1 y el radio de curvatura de la
superficie de lente de orden i se define como ri y el grosor o el
espacio de aire de la lente de orden i se define como di y el índice
de refracción del material de la lente de orden i se define como
ni, satisface las siguientes condiciones:
... (1)0,25
\leq f1/F \leq
0,35
... (2)1,35
\leq r2/r3 \leq
1,45
...
(3)-0,55 \leq r1/r2 \leq -0,45
... (4)2,2
\leq 3xd4/(d1+d2+d3) \leq 2,8
... (5)0,08
\leq n1-n2 \leq
0,11
La lente para copiado de la presente invención se
caracteriza además porque satisface la condición de
... (4')2,35
\leq 3xd4/(d1+d2+d3) \leq
2,65
y se utiliza dentro del rango de
1/2 vez hasta 2 veces de aumento de imagen de la lente para
copiado.
También el aparato para copiado de imágenes de la
presente invención se caracteriza porque, por medio de la
utilización de la lente para copiado anteriormente descrita, se
forma una imagen sobre la superficie de un elemento
fotosensible.
La figura 1 es una vista en sección transversal
de la lente de la realización de valor numérico 1 de la presente
invención;
la figura 2 muestra las aberraciones durante la
formación de imágenes con aumento de
uno-a-uno de la realización de
valor numérico 1 de la presente invención;
la figura 3 muestra las aberraciones durante la
formación de imágenes con reducción de 1/2 veces de la realización
de valor numérico 1 de la presente invención;
la figura 4 muestra las aberraciones durante la
formación de imágenes con aumento de
uno-a-uno de la realización de
valor numérico 2 de la presente invención;
la figura 5 muestra las aberraciones durante la
formación de imágenes con reducción de 1/2 veces de la realización
de valor numérico 2 de la presente invención; y
la figura 6 es una vista esquemática de las
partes esenciales cuando la lente para copiado de la presente
invención se aplica a un aparato para copiado de imágenes.
La figura 1 es una vista en sección transversal
de la lente de la realización de valor numérico 1 de la presente
invención, que será descrita más adelante; la figura 2 muestra las
aberraciones (aberración esférica, curvatura del campo de la
imagen, distorsión y aberración cromática de aumento) durante el
aumento de uno-a-uno de la
realización de valor numérico 1 de la presente invención, que será
descrita más adelante, cuando el número F en el infinito es 9,5 y
el ángulo medio de visión máximo es 23º; la figura 3 muestra las
aberraciones durante la reducción de 1/2 veces de la realización de
valor numérico 1 de la presente invención, que será descrita más
adelante, cuando el número F en el infinito es 9,5 y el ángulo medio
de visión máximo es 16º; la figura 4 muestra las aberraciones
durante el aumento de uno-a-uno de
la realización de valor numérico 2 de la presente invención, que
será descrita más adelante, cuando el número F en el infinito es 9,5
y el ángulo medio de visión máximo es 23º; y la figura 5 muestra
las aberraciones durante la reducción de 1/2 veces de la realización
de valor numérico 2 de la presente invención, que será descrita más
adelante, cuando el número F en el infinito es 9,5 y el ángulo
medio de visión máximo es 16º. En las figuras que muestran la
aberración esférica, la línea continua, la línea de trazos, la
línea de punto y guión y la línea de raya y puntos quebrada
representan las características en las longitudes de onda de la
línea (d) (588 nm), línea (g) (436 nm), línea (c) (656 nm) y línea
(f) (486 nm), respectivamente. En las figuras que muestran la
curvatura del campo de la imagen, la línea continua, la línea de
raya y puntos quebrada, la línea de trazos, y la línea de punto y
guión representan las características de la curvatura del campo
meridional de la imagen y la curvatura del campo sagital de la
imagen en la línea (d) (588 nm) y la curvatura del cam-
po meridional de la imagen y la curvatura del campo sagital de la imagen en la línea (g) (436 nm), respectivamente.
po meridional de la imagen y la curvatura del campo sagital de la imagen en la línea (g) (436 nm), respectivamente.
La lente para copiado según la presente
realización, tal como se muestra en la figura 1, comprende una
construcción de cuatro unidades de cuatro lentes en la que una
primera lente divergente 1 que tiene superficies de lente convexas,
una segunda lente convergente 2 que tiene superficies de lentes
cóncavas, un diafragma (SP), una tercera lente 3 con la misma forma
que la segunda lente 2 y una cuarta lente 4 con la misma forma que
la primera lente 1, se disponen en serie desde el lado del objeto y
se disponen simétricamente en torno al diafragma (SP).
En la presente realización, tal como se muestra
en la figura 1, la lente para copiado se compone de una construcción
de cuatro unidades de cuatro lentes dispuestas simétricamente en
torno al diafragma (SP), y la potencia de refracción de cada lente,
los intervalos de lente, etc. se establecen según se muestra por las
expresiones condicionales (1) a (5), por lo cual se consigue una
lente para copiado que tiene buenas características de
funcionamiento óptico sobre un gran ángulo de visión de un ángulo
medio de visión máximo del orden de 23º.
El significado técnico de las expresiones
condicionales (1) a (5) mencionadas anteriormente se describirá a
continuación.
La expresión condicional (1) se refiere a la
proporción entre la distancia focal de la primera lente y la
distancia focal de todo el sistema, y si la proporción se encuentra
por debajo del valor del límite inferior de la expresión
condicional (1), la aberración esférica se sobrecorregirá y será
difícil obtener una proporción de apertura mayor, y el campo
meridional de imagen será infracorregido y esto no es adecuado. Si
la proporción excede el valor del límite superior de la expresión
condicional (1), el campo meridional de la imagen se sobrecorregirá
y la diferencia en el astigmatismo será mayor y esto es
inconveniente para un mayor ángulo de visión y, por lo tanto, no es
adecuado.
La expresión condicional (2) está relacionada con
la proporción entre el radio de curvatura de la superficie lateral
del diafragma de la primera lente y el radio de curvatura de la
superficie lateral del objeto de la segunda lente, y si la
proporción se encuentra por debajo del valor del límite inferior de
la expresión condicional (2), se sobrecorregirá la aberración
esférica y esto no es adecuado. Si la proporción excede el valor del
límite superior de la expresión condicional (2), la diferencia en
el astigmatismo será mayor y esto no es adecuado.
La expresión condicional (3) está relacionada con
la proporción entre el radio de curvatura de la superficie del lado
del objeto de la primera lente y el radio de curvatura de la
superficie del lado del diafragma de la primera lente, y la
condición de curvado de la primera lente es adecuada cuando la
compatibilidad entre la corrección de la aberración esférica y la
corrección de la aberración de coma se toma en consideración, y si
se desvía del rango de la expresión condicional (3), la condición de
curvado de la primera lente no puede ser satisfecha y esto no es
adecuado.
La expresión condicional (4) está relacionada con
la proporción entre el valor del espacio de aire, entre la segunda
lente y la tercera lente multiplicado por 3, y con la suma del valor
del grosor en el eje de la primera lente, el espacio de aire entre
la primera lente y la segunda lente, y el grosor en el eje de la
segunda lente, y si la proporción se encuentra por debajo del valor
del límite inferior de la expresión condicional (4), la corrección
de la coma será más difícil y esto no es adecuado. Si la proporción
excede el valor del límite superior de la expresión condicional
(4), la influencia del error de excentricidad durante el ensamblaje
de la segunda y tercera lentes sobre las características de
funcionamiento en la formación de imágenes será notable, y la lente
para copiado será muy difícil de fabricar, y esto no es
adecuado.
La expresión condicional (5) está relacionada con
la diferencia entre el índice de refracción del material de la
primera lente y el índice de refracción del material de la segunda
lente, y si la diferencia se encuentra por debajo del valor del
límite inferior de la expresión condicional (5), se sobrecorregirá
la aberración esférica y el campo meridional de la imagen también
se sobrecorregirá y la diferencia en el astigmatismo será mayor, y
esto no es adecuado. Si la diferencia excede el valor del límite
superior de la expresión condicional (5), el campo meridional de la
imagen se sobrecorregirá y esto no es adecuado.
Esta lente para copiado funciona de manera
suficiente satisfaciendo las condiciones anteriormente descritas,
pero es adecuado establecer, además, el rango de valor numérico de
la expresión condicional (4) anteriormente descrita de la manera
siguiente:
... (4')2,35
\leq 3xd4/(d1+d2+d3) \leq
2,65
Es decir, satisfaciendo la expresión condicional
(4'), se puede obtener unas buenas características de funcionamiento
en la formación de imágenes, incluso bajo las condiciones de otros
aumentos en la formación de imágenes además del aumento de
uno-a-uno, es decir, en un sistema
de reducción de 1/2 vez hasta un sistema de aumento de 2 veces.
La figura 6 es una vista esquemática de las
partes esenciales cuando la lente para copiado de la presente
invención se aplica a un aparato para copiado analógico.
En la figura 6, el número de referencia 18 indica
un original situado sobre un cristal 17 de soporte del original. El
número de referencia 21 indica medios de iluminación que comprenden
una fuente de luz 11, tal como una lámpara halógena o una lámpara
fluorescente, un reflector 12, etc. El número de referencia 13
indica un diafragma (ranura) que tiene una parte abierta a lo largo
de una dirección perpendicular al plano de la hoja de dibujo de la
figura 6 que es la dirección de la línea generatriz de un tambor
fotosensible 16 (la dirección principal de exploración), y que
controla un haz de luz desde la superficie del original 18. Las
referencias 14a, 14b y 14c indican los primero, segundo y tercero
espejos de exploración que dirigen el haz de luz a través del
diafragma 13 hacia una lente 15 para copiado, que será descrita más
adelante. El número de referencia 15 indica una lente para copiado
(lente para formación de imágenes) según la presente invención, que
comprende la construcción descrita anteriormente y que provoca que
el haz de luz, basado en la información de imagen en la superficie
del original 18, se represente sobre la superficie del tambor
fotosensible 16.
En la presente realización, el original 18
situado sobre el cristal 17 de soporte del original se ilumina
desde los dos lados del mismo, por medio de la luz directa desde la
fuente de luz 11 y del haz de luz a través del reflector 12. El haz
de luz desde el original 18 atraviesa la parte abierta del diafragma
13 y es representado sobre la superficie del tambor fotosensible 16
a través del intermediario de los primero, segundo y tercero
espejos de exploración 14a, 14b y 14c por medio de la lente 15 para
copiado a través de los espejos móviles 19a y 19b y un espejo 20 de
curvado fijo, y se forma una imagen latente conforme a la luz y la
sombra del original 18. También un primer soporte de espejo que
comprende la fuente de luz 11, el reflector 12, el diafragma 13 y
el primer espejo de exploración 14a (espejo de exploración a alta
velocidad), se mueve en la dirección de subexploración (la
dirección de la flecha -Y- en la figura 6) y, además, un segundo
soporte de espejo que comprende los espejos de exploración 14b y
14c segundo y tercero (espejos de exploración a media velocidad),
se mueve en la misma dirección a media velocidad de la del primer
soporte de espejo (la proporción de la velocidad de movimiento
2:1), por lo cual la información de la imagen del original 18 se
copia mientras la longitud de la trayectoria óptica desde el
original 18 hasta el tambor fotosensible 16 se mantiene constante.
Además, cuando se efectúa un cambio en la longitud focal por medio
de la utilización de la lente de la presente invención, los espejos
móviles 19a, 19b y la lente 15 para copiado se mueven a fin de
proporcionar un aumento predeterminado, después de lo cual la
imagen se copia por medio del espejo de exploración
14.
14.
Las realizaciones de valores numéricos de la
presente invención serán mostradas más adelante. En las
realizaciones de valores numéricos, ri representa el radio de
curvatura de la superficie de lente de orden i desde el lado del
objeto, di representa el grosor o el espacio de aire de la lente de
orden i desde el lado del objeto, y ni y vi representan el índice
de refracción y el número de Abbe, respectivamente, del cristal de
la lente de orden i desde el lado del objeto. En las realizaciones
de valores numéricos la longitud focal F de todo el sistema se
normaliza como F=1.
También las relaciones entre las expresiones
condicionales mencionadas anteriormente y los valores numéricos de
las realizaciones de valores numéricos se muestran en la tabla 1
siguiente.
\vskip1.000000\baselineskip
| Superficie número | r | d | n | v | |
| 1 | 0,267024 | 0,028409 | 1,61800 | 63,39 | |
| 2 | -0,550602 | 0,008382 | |||
| 3 | -0,401603 | 0,010801 | 1,51742 | 52,41 | |
| 4 | 0,290317 | 0,041347 | |||
| 5 | -0,290317 | 0,010801 | 1,51742 | 52,41 | |
| 6 | 0,401603 | 0,008382 | |||
| 7 | 0,550602 | 0,028409 | 1,61800 | 63,39 | |
| 8 | -0,267024 |
\vskip1.000000\baselineskip
| Superficie número | r | d | n | v | |
| 1 | 0,267108 | 0,029655 | 1,60311 | 60,70 | |
| 2 | -0,521165 | 0,008835 | |||
| 3 | -0,380701 | 0,010579 | 1,51118 | 51,02 | |
| 4 | 0,299495 | 0,039109 | |||
| 5 | -0,299495 | 0,010579 | 1,51118 | 51,02 | |
| 6 | 0,380701 | 0,008835 | |||
| 7 | 0,521165 | 0,029655 | 1,60311 | 60,70 | |
| 8 | -0,267108 |
| Expresión condicional | Realización de valor numérico | |
| 1 | 2 | |
| (1) f1/F | 0,295 | 0,297 |
| (2) r2/r3 | 1,371 | 1,369 |
| (3) r1/r2 | -0,485 | -0,513 |
| (4) 3xd4/(d1+d2+d3) | 2,606 | 2,391 |
| (4') | ||
| (5) n1-n2 | 0,106 | 0,092 |
Según la presente invención, tal como se ha
descrito previamente, puede conseguirse una lente para copiado en
la que la construcción de la lente para copiado de una construcción
de cuatro unidades de cuatro lentes, dispuesta simétricamente en
torno a un diafragma, se ajusta de manera adecuada y se satisfacen
las expresiones condicionales, por lo cual tiene unas excelentes
características de funcionamiento en la formación de imágenes sobre
un gran ángulo de visión que tiene un ángulo medio de visión máximo
del orden de 23º y que es compacta y simple en construcción, y un
aparato para copiado de imágenes que utiliza la misma.
Claims (3)
1. Lente para copiado que comprende:
una lente para copiado dispuesta simétricamente
en torno a un diafragma, comprendiendo dicha lente para copiado, en
serie desde el lado del objeto, una primera lente convergente en la
que dos superficies de lente comprenden superficies de lente
convexas, una segunda lente divergente en la que dos superficies de
lente comprenden superficies de lente cóncavas, un diafragma, una
tercera lente con la misma forma que dicha segunda lente, y una
cuarta lente con la misma forma que dicha primera lente,
en la que, cuando la longitud focal de todo el
sistema se define como F y la longitud focal de dicha primera lente
se define como f1 y el radio de curvatura de la superficie de la
lente de orden i se define como ri y el grosor o el espacio de aire
de la lente de orden i se define como di y el índice de refracción
del material de la lente de orden i se define como ni, dicha lente
para copiado satisface las siguientes condiciones:
0,25 \leq f1/F
\leq
0,35
1,35 \leq
r2/r3 \leq
1,45
-0,55 \leq r1/r2
\leq
-0,45
2,2 \leq
3xd4/(d1+d2+d3) \leq
2,8
0,08 \leq
n1-n2 \leq
0,11
2. Lente para copiado, según la reivindicación 1,
que satisface además la condición de que
2,35 \leq
3xd4/(d1+d2+d3) \leq
2,65,
y se utiliza dentro del rango de
1/2 veces hasta 2 veces de aumento en la formación de la imagen de
dicha lente para
copiado.
3. Lente para copiado, según la reivindicación 1,
utilizada en un aparato para copiado de imágenes para la formación
de información de imágenes en la superficie de un original sobre la
superficie de un elemento fotosensible.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE2714497C2 (de) * | 1977-03-31 | 1978-08-24 | Optische Werke G. Rodenstock, 8000 Muenchen | Vierlinsiges, zur Blende symmetrisches Aufnahme- oder Reproduktionsobjektiv |
| JPS6051091B2 (ja) * | 1978-12-15 | 1985-11-12 | キヤノン株式会社 | 複写用レンズ系 |
| JPS629310A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-17 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 複写用レンズ |
| JP3385337B2 (ja) * | 1993-09-29 | 2003-03-10 | 富士写真光機株式会社 | 複写用レンズ |
| JP3567316B2 (ja) * | 1995-10-06 | 2004-09-22 | 富士写真光機株式会社 | 有限共役距離におけるズームレンズ系 |
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