JP2679016B2 - 有限距離用ズームレンズ系 - Google Patents

有限距離用ズームレンズ系

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JP2679016B2
JP2679016B2 JP61291797A JP29179786A JP2679016B2 JP 2679016 B2 JP2679016 B2 JP 2679016B2 JP 61291797 A JP61291797 A JP 61291797A JP 29179786 A JP29179786 A JP 29179786A JP 2679016 B2 JP2679016 B2 JP 2679016B2
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歳彦 上田
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、マイクロフィルムリーダやマイク
ロフィルムプリンタ、あるはい、マイクロフィルムリー
ダ・プリンタの光学系に組込まれて、投影倍率を28×〜
38×程度の範囲で変更する有限距離ズームレンズ系に関
し、特に像回転プリズムと組合されるものに係わる。 一般に、マイクロフィルムリーダやマイクロフィルム
プリンタ、マイクロフィルムリーダ・プリンタ用のレン
ズ系としては、特公昭47−35028号公報や特開昭57−401
6号公報のものや、特開昭57−73715号公報のものが知ら
れている。 しかし、特公昭47−35028号公報や特開昭57−4016号
公報のものは、定倍率のマイクロレンズ系であるため、
フレーミングが一定で、使い勝手が悪い。他方、後者の
特開昭57−73715号公報のものは、有限距離用のズーム
レンズ系であるものの、ズーミングによって拡大側(ス
クリーン側)の有効Fナンバーが大きく変化し、スクリ
ーン面の光量が大きく変動して、視覚的に違和感を与え
るものである。その理由は次の通りである。 つまり、ズーミング移動する第1レンズ群(I)と第
2レンズ群(II)との間に絞り(S)を設けてある前記
ズームレンズ系について考察すると、拡大側の有効Fナ
ンバーは、拡大側から見た第1レンズ群(I)による絞
り(S)の虚像(V)(入射瞳)の大きさによって決ま
る。今、軸上光束の張り角の半角をuとすると、前記有
効Fナンバーは、 で決まる。したがって、第1レンズ群(I)のズーミン
グ移動によって前記絞り(S)の第1レンズ群(I)に
よる虚像(V)の径と位置が大きく変動し、半角uも変
動するため、有効Fナンバーが大きく変化するからであ
る。 また、USP3360325には像回転プリズムを内蔵したマイ
クロフィルム用ズームレンズが開示されているが、それ
自身が収差発生要因をもつドーププリズムをレンズ間に
内蔵するので全系の収差補正のために多数枚のレンズを
要しレンズ系全体が大きくなっていた。さらに、絞りを
移動レンズ群間に配置しているために、ズーミング時の
拡大側有効Fナンバーが変化するという欠点も有してい
た。 一方、上記の拡大側有効Fナンバーの変化を小さくす
るという課題を解決する技術としては、ズームレンズの
拡大側端に開口絞りを設ける構成が知られている。しか
しながら、拡大側端に開口絞りを設けると、ズームレン
ズの色収差、特に、軸外光束に係る倍率色収差を補正す
ることが困難となってしまうという問題があった。 本発明による有限距離用ズームレンズは、以上詳述し
た点に鑑みて開発されたものであって、本発明の目的と
するところは、ズーミングにかかわらず、拡大側の有効
Fナンバーの変動を実用上問題のない範囲に保つことが
でき、各収差、とくに軸外光束に係る倍率色収差を良好
に補正する点にある。 また、更なる目的として、光学系において組み合わさ
れる像回転プリズムを小型化する点にある。 そのため、本発明は、拡大側より、移動可能な第1正
レンズ群と、この第1正レンズ群と別体に移動可能な第
2負レンズ群と、前記第1正レンズ群の拡大側に配置さ
れた開口絞りとから構成され、前記第1正レンズ群及び
第2負レンズ群が、最長焦点距離から最短焦点距離への
ズーミングに際して、両レンズ群の間隔を広げながらい
ずれも縮小側に移動して物像間距離を一定に保つ有限距
離用のズームレンズ系であって、前記第1正レンズ群
は、縮小側に負レンズと正レンズとからなる第1接合レ
ンズを有し、前記第2負レンズ群は、縮小側に負レンズ
と正レンズとからなる第2接合レンズを有することを特
徴とする有限距離用ズームレンズの提供を目的とする。 つまり、ズーミングにかかわらず、物像間隔が一定に
保たれて、ズーミングによるボケ(像点移動)がないた
め、投影倍率を28×〜38×程度の範囲で連続的に変更で
きる。 しかも、第1正レンズ群の拡大側に開口絞りを設けた
ため、拡大側の有効Fナンバーの変動が小さい。また、
像回転プリズムを内蔵しておらずコンパクトである。 また、第1正レンズ群及び第2負レンズ群それぞれの
最も縮小側に負レンズと正レンズからなる第1及び第2
接合レンズを配置することにより、色収差、特に軸外光
束に係る倍率色収差を効果的に補正することができる。
倍率色収差は、軸外光束を光線追跡することによって計
算されるため、軸外光束のケラレ量を決定する開口絞り
の位置と大きく関係する。本発明のズームレンズの場
合、開口絞りと倍率色収差を補正するために配置される
接合レンズとの間隔が大きい方が、倍率色収差を効果的
に補正を行うことができ、望ましい。 更には、第1正レンズ群の拡大側に開口絞りがあるた
め、像回転プリズムを開口絞りに近接して配置すること
ができ、像回転プリズム自体の小型化を図れる。この像
回転プリズムの小型化に関しては、ズーミングに際して
開口絞りを固定しておく方法も有効であるが、中・高倍
ズームレンズにおいては入射瞳径が小さいため、その拡
大側に開口絞りを配置しておけば、ズーミングのときに
開口絞りが移動しても、像回転プリズムによる光束のケ
ラレも発生せず、また種々の収差補正上有利である。 尚、本発明における開口絞りは第1正レンズ群の拡大
側に配置されているが、ここでいう「拡大側」とは、第
1正レンズ群の拡大端、すなわちレンズ群の外側のみを
示すものではなく、第1正レンズ群の中央位置にあるレ
ンズよりも拡大側の位置を示すものである。したがっ
て、拡大側有効Fナンバーの変動量を実用上問題のない
範囲に保つことが可能な領域で、開口絞りを第1正レン
ズの内部に配置してもよい。また、開口絞りと第1正レ
ンズ群を一体的に構成すれば有利であるが、別体に構成
することによりズーミング時の移動を各々別々に行なっ
てもよい。 次に、本発明の実施例を説明する。 本発明の有限距離用ズームレンズ系は、第1図に示す
ように、マイクロフィルムホルダー(1)、投影レンズ
(2)、像回転プリズム(3)、第1ミラー(4)、第
2ミラー(5)、第3ミラー(6)、スクリーン(7)
を備えたマイクロフィルムリーダやマイクロフィルムプ
リンタ、マイクロフィルムリーダ・プリンタの投影レン
ズ(2)として使用されるものである。これは、第2図
(イ),(ロ)に示すように、拡大側より順に、開口絞
り(S)、第1正レンズ群(I)、第2負レンズ群(I
I)で構成されている。 そして、ズーミング時には、開口絞り(S)と第1正
レンズ群(I)は一体的に、第2負レンズ群(II)は独
立して、光軸に沿って移動し、物像間距離を一定に保つ
ものであり、開口絞り(S)と第1正レンズ群(I)、
第2負レンズ群(II)は、いずれも、最長焦点距離端
(L端)から最短焦点距離端(S端)へのズーミングに
際して、第1正レンズ群(I)と第2負レンズ群(II)
との間隔(d10)を広げながら縮小側に移動するもので
ある。 さらに、この有限距離用ズームレンズは、第1正レン
ズ群(I)を、拡大側から順に、正レンズ、両凹レン
ズ、正レンズ、負レンズと正レンズの接合からなる正レ
ンズで構成すれば収差補正上有利である。つまり、これ
は正負正のテッサタイプまたはその変型タイプのもので
あり、拡大側の端部に開口絞り(S)を設けても、球面
収差、コマ収差の補正が適切におこなうことのできるレ
ンズ群である。 また更に、第2負レンズ群(II)を、拡大側から順に
凹面を拡大側に向けた正メニスカスレンズ、負レンズと
正レンズとの接合からなる負レンズで構成すれば、ズー
ミング時の諸収差、特に、非点収差、軸外のコマ収差の
補正を良好に行うことができる。 尚、この実施例においては、開口絞り(S)は、像回
転プリズム(3)の小型化を図るために最も有利な第1
正レンズ群(I)の拡大側端に配置されているが、前述
したとおり、第1正レンズ群(I)の内部に配置しても
よい。但し、その場合にも第1正レンズ群(I)の中央
に位置する正レンズよりも拡大側に開口絞り(S)を配
置する必要がある。 次に、具体的なレンズ構成について説明すると、表1,
表2はそれぞれ、実施例1,実施例2に対応するレンズの
曲率半径、軸上面間隔、d線での屈折率、アッベ数を示
す。なお、軸上面間隔は、横倍率(投影倍率の逆数で負
値)をβとすると、β=−0.036、β=−0.030、β=−
0.026での変動値を示した。実施例1におけるβ=−0.0
36、β=−0.030、β=−0.026での縦収差をそれぞれ、
第3図、第4図、第5図に示し、実施例2におけるβ=
−0.036、β=−0.032、β=−0.029での縦収差をそれ
ぞれ第6図、第7図、第8図に示す。収差のうち、球面
収差はd線、F線、C線で非点収差および歪曲収差はd
線で示した。scは正弦条件の不満足量、ωは半画角を示
す。 実施例1実施例2 以上説明したように、本発明は、例えば、マイクロフ
ィルムリーダやマイクロフィルムプリンタ、マイクロフ
ィルムリーダ・プリンタの投影レンズとして組み込まれ
た場合、ズームングに起因した投影像の明るさの変化が
小さく、しかも、色収差等の収差が良好に補正された画
像を像面上に投影することができるものである。
【図面の簡単な説明】 第1図ないし第8図は本発明の実施例を示し、第1図は
マイクロフィルムリーダの概略構成図、第2図(イ)お
よび(ロ)はそれぞれ、レンズ系のL端およびS端での
断面図、第3図ないし第5図はそれぞれ実施例1におけ
る倍率βが−0.036,−0.030,−0.026のときの収差曲線
図、第6図ないし第8図はそれぞれ実施例2における倍
率βが−0.036,0.032,−0.029のときの収差曲線図であ
る。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.拡大側より、移動可能な第1正レンズ群と、この第
    1正レンズ群と別体に移動可能な第2負レンズ群と、前
    記第1正レンズ群の拡大側に配置された開口絞りとから
    構成され、前記第1正レンズ群及び第2負レンズ群が、
    最長焦点距離から最短焦点距離へのズーミングに際し
    て、両レンズ群の間隔を広げながらいずれも縮小側に移
    動して物像間距離を一定に保つ有限距離用のズームレン
    ズ系であって、 前記第1正レンズ群は、縮小側に負レンズと正レンズと
    からなる第1接合レンズを有し、 前記第2負レンズ群は、縮小側に負レンズと正レンズと
    からなる第2接合レンズを有することを特徴とする有限
    距離用ズームレンズ系。 2.前記開口絞りが、前記第1正レンズ群の拡大側端に
    配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の有限距離用ズームレンズ系。 3.前記第1正レンズ群が、拡大側より順に、正レンズ
    と、両凹レンズと、正レンズと、前記第1接合レンズと
    から構成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    又は第2項記載の有限距離用ズームレンズ系。 4.前記第2負レンズ群が、拡大側より順に、拡大側に
    凹面を向けた正メニスカスレンズと、前記第2接合レン
    ズとから構成されることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項乃至第3項のいずれかに記載の有限距離用ズームレ
    ンズ。
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JPS63143518A JPS63143518A (ja) 1988-06-15
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