JP3311130B2 - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JP3311130B2 JP34440393A JP34440393A JP3311130B2 JP 3311130 B2 JP3311130 B2 JP 3311130B2 JP 34440393 A JP34440393 A JP 34440393A JP 34440393 A JP34440393 A JP 34440393A JP 3311130 B2 JP3311130 B2 JP 3311130B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はズームレンズに関し、特
にマイクロフィルムリーダープリンター、複写機等に好
適な物像間距離を一定の有限距離に維持した状態におい
て変倍を行なった投影用のズームレンズに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来よりマイクロフィルムリーダープリ
ンター、複写機等の投影光学系において、物像間距離を
一定の有限距離に維持しつつ、変倍を行ない投影倍率を
連続的に得るようにした投影用のズームレンズが種々と
提案されている。
【0003】このズームレンズは複数個の固定焦点レン
ズを回転させるターレット方式に比べ、投影倍率が連続
的に迅速にしかも容易に得られるという特徴がある。
【0004】例えば特開昭62−280814号公報や
特開平2−105211号公報等ではスクリーン側(拡
大側)より順に負の屈折力の第1群と正の屈折力の第2
群の2つのレンズ群を有し、物像間距離を一定の有限距
離に保ち、両レンズ群の間隔を変えて変倍を行った所謂
2群タイプの投影用のズームレンズを開示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般にマイクロフィル
ムリーダープリンター等の投影光学系に用いられるズー
ムレンズはズームレンズのスクリーン(拡大)側の射出
口に回動可能の像回転プリズム(ローテーションプリズ
ム)を配置して投影像を所定角度回転させてスクリーン
面及び感光性ドラム面上に選択的に投影している。
【0006】このとき用いられている像回転プリズムは
光軸方向に、通常80〜100mm程度の大きさを必要
としている。
【0007】又スクリーンや感光体面にA3程度の画面
寸法まで投影可能としたマイクロフィルムリーダープリ
ンター等ではそれに用いられるズームレンズとして低倍
率範囲を含んだ2群ズームレンズが多く用いられてい
る。この2群ズームレンズではフィルム等の被投影物体
面から拡大側(スクリーン面側)の第1レンズ面までの
距離が150mm程度となっている。このため低倍率を
含んだズームレンズを用いる場合には被投影物体(フィ
ルム)から像回転プリズムまでの光軸上の長さが全体と
して250mm程度となる。
【0008】マイクロフィルムリーダープリンターにお
いて、この程度の大きな空間を装置内に確保するとマイ
クロフィルムリーダープリンターの装置全体がどうして
も大型化してしまい現実的ではない。
【0009】一般に投影用のズームレンズでは投影倍率
を低くして用いるには焦点距離が長い領域が必要とな
り、この結果レンズ系全体が大型化してくる。
【0010】これに対して高倍率の投影用のズームレン
ズはレンズ系全体が比較的小さくなるために像回転プリ
ズムを組み込んで像回転機構を使用するのが容易にな
る。
【0011】しかしながら低倍率の投影用のズームレン
ズはレンズ系全体が大型化する為に装置全体の小型化を
図るには像回転プリズムを取り外す必要があり、この為
像回転機構が使用出来ずに大変不便であった。
【0012】レンズ系全体の小型化を図った低倍率用の
ズームレンズを得るにはズームレンズ全体として3群又
は4群のレンズ群より構成すれば良いが、これはレンズ
枚数が増加し、又鏡筒構造が複雑化してくるという問題
点が生じてくる。
【0013】本発明は、2群ズームレンズの各レンズ群
のレンズ構成を適切に設定することにより被投影物体
(フィルム等)から拡大側の第1レンズ面までの長さを
100mm程度と小型化を図り、これにより低倍率にお
いても像回転プリズムの像回転機構の使用を可能とし、
良好なる投影像が容易に得られるマイクロフィルムリー
ダープリンター等に好適な投影用のズームレンズの提供
を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズ
は、拡大側より順に負の屈折力の第1群と正の屈折力の
第2群の2つのレンズ群を有し、広角端から望遠端への
変倍を該第1群を縮小側に凸状の軌跡を有して移動さ
せ、該第2群を拡大側へ単調移動させて行い、該第1群
は拡大側に凸面を向けた正の第1レンズ、負の第2レン
ズ、そして絞りを有し、該第2群は両レンズ面が凸面の
正の第3レンズ、拡大側に凸面を向けた正の第4レンズ
と両レンズ面が凹面の負の第5レンズとを接合した全体
として負の貼り合わせ第1レンズ、正の第6レンズ、拡
大側に凹面を向けた負の第7レンズと縮小側に凸面を向
けた正の第8レンズとを接合した全体として負の貼り合
わせ第2レンズ、拡大側に凹面を向けたメニスカス状の
負の第9レンズ、そして正の第10レンズを有している
ことを特徴としている。
【0015】
【実施例】図1〜図5は本発明の数値実施例1〜5のレ
ンズ断面図である。同図においてL1は負の屈折力の第
1群、L2は正の屈折力の第2群、矢印は短焦点端(広
角端)より長焦点端(望遠端)への変倍を行う際の各レ
ンズ群の移動方向を示す。第1群L1側が拡大側(スク
リーン側)であり、第2群L2側が縮小側である。Gは
投影系として用いたときのマイクロフィルム等の押え板
ガラスである。
【0016】FIはマイクロフィルム等の被投影物体、
SPは絞りであり第1群と一体的に移動している。尚本
実施例で拡大側とは任意のズーム位置で物点と像点の2
つの共役点をとったときズームレンズの主点より遠方の
共役点が存在する側をいう。縮小側とはこの逆の側をい
う。
【0017】図6〜図10は本発明の数値実施例1〜5
の収差図である。収差図において(A)は広角端、
(B)は望遠端を示している。
【0018】本実施例では図1〜図5に示すように広角
端から望遠端への変倍に際して第1群L1は拡大側から
縮小側へ移動し、途中で弯曲点を経て拡大側へ移動し、
即ち縮小側に凸状の軌跡を有しつつ移動し、第2群は縮
小側から拡大側へ単調移動している。
【0019】そして本実施例では拡大側の第1群を所定
形状の2つのレンズより構成し、縮小側の第2群を所定
形状の8つのレンズより構成し、物像間距離を一定の有
限距離に維持しつつ、第1群を縮小側に凸状の軌跡を有
しつつ移動させ、第2群を拡大側に単調移動させて短焦
点端(広角端)から長焦点端(望遠端)への変倍を行う
ことにより投影倍率を連続的に変化させている。
【0020】これにより種々の投影倍率で画面全体にわ
たり変倍の際の収差変動の少ない高い解像力を有したズ
ームレンズを得ている。そして拡大側の第1レンズ面近
傍に瞳が位置するようにしてマイクロリーダー等に用い
るときの像回転プリズムの小型化を図っている。
【0021】負の屈折力の第1群を拡大側に凸面を向け
た正の第1レンズと負の第2レンズより構成し、主に球
面収差とコマ収差をバランス良く補正している。
【0022】正の屈折力の第2群を最も広い空気間隔を
境にして2つのレンズ群に分割し、このうち前述したレ
ンズ形状の第3レンズから第6レンズまでの4つのレン
ズより前方レンズ群L2Fを第7レンズから第10レン
ズより後方レンズ群L2Rを構成している。
【0023】そして前方レンズ群L2Fと後方レンズ群
の空気間隔LDそして第2群のレンズ構成を適切に設定
することにより、レンズ系全体の小型化を図りつつ、全
変倍範囲にわたり収差変動を少なくし、高い光学性能を
得ている。
【0024】特に前方レンズ群L2Fを、両レンズ面が
凸面の正の第3レンズ、拡大側に凸面を向けた正の第4
レンズと両レンズ面が凹面の負の第5レンズとを接合し
た全体として負の貼り合わせ第1レンズ、正の第6レン
ズの3群4枚のレンズより構成することにより、主に軸
上色収差とコマ収差を良好に補正している。
【0025】又後方レンズ群L2Rを、拡大側に凹面を
向けた負の第7レンズと縮小側に凸面を向けた正の第8
レンズとを接合した全体として負の貼り合わせ第2レン
ズ、拡大側に凹面を向けたメニスカス状の負の第9レン
ズ、そして正の第10レンズの3群4枚のレンズより構
成することにより全変倍範囲にわたり主に非点収差と倍
率色収差をバランス良く補正している。
【0026】この他絞りを第1群の縮小側の直後に配置
し、変倍に伴い第1群と一体的に移動させている。これ
により変倍に伴なう拡大側の瞳位置移動を極力少なく
し、良好なる光学性能が容易に得られるようにしてい
る。
【0027】尚、本発明において更に全変倍範囲にわた
り高い光学性能を得るには次の諸条件を満足させるのが
良い。
【0028】前記第2群の焦点距離をF2、拡大側より
数えて第7レンズから第10レンズまでのレンズ群の焦
点距離をF2R 、第6レンズと第7レンズとの空気間隔
をLDとしたとき 1.5≦F2/LD ≦ 3.0 ・・・・・ (1) −1.3≦F2/F2R ≦−0.8 ・・・・・ (2) なる条件を満足することである。
【0029】条件式(1)は第2群中の前方レンズ群L
2Fと後方レンズ群L2Rとのレンズ間隔を適切に設定
し、主に短焦点端における収差補正を良好に行うと共に
第7レンズと第8レンズの製造及び組立誤差を緩くする
ためのものである。
【0030】条件式(1)の上限値を越えると特に短焦
点端における球面収差がアンダーになり、良好なる補正
が困難となり、又倍率色収差の発生が著しく多くなって
しまう。又下限値を越えると収差補正は良好に行うこと
ができるが、第7レンズと第8レンズの製造誤差及び組
立上の偏心誤差等が厳しくなってくるので良くない。
【0031】条件式(2)は第2群の後方レンズ群L2
Rの屈折力を適切に設定することにより主に全変倍範囲
において収差補正を良好にする為のものである。
【0032】条件式(2)の上限値を越えると短焦点端
において球面収差の補正が難しくなり、長焦点端におい
ては軸上色収差の補正が困難となってしまう。又下限値
を越えると長焦点端において非点収差が極端に発生して
しまい、これを補正するのが困難になってしまうので良
くない。
【0033】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてRiは物体側より順に第i番目のレンズ面の
曲率半径、Diは物体側より第i番目のレンズ厚及び空
気間隔、Niとνiは各々物体側より順に第i番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
【0034】又前述の各条件式と数値実施例における諸
数値との関係を表−1に示す。
【0035】
【外1】
【0036】
【表1】
【0037】
【外2】
【0038】
【表2】
【0039】
【外3】
【0040】
【表3】
【0041】
【外4】
【0042】
【表4】
【0043】
【外5】
【0044】
【表5】
【0045】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、2群ズー
ムレンズの各レンズ群のレンズ構成を適切に設定するこ
とにより被投影物体(フィルム等)から拡大側の第1レ
ンズ面までの長さを100mm程度と小型化を図り、こ
れにより低倍率においても像回転プリズムの像回転機構
の使用を可能とし、良好なる投影像が容易に得られるマ
イクロフィルムリーダープリンター等に好適な投影用の
ズームレンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の数値実施例1の広角端のレンズ断
面図
【図2】 本発明の数値実施例2の広角端のレンズ断
面図
【図3】 本発明の数値実施例3の広角端のレンズ断
面図
【図4】 本発明の数値実施例4の広角端のレンズ断
面図
【図5】 本発明の数値実施例5の広角端のレンズ断
面図
【図6】 本発明の数値実施例1の収差図
【図7】 本発明の数値実施例2の収差図
【図8】 本発明の数値実施例3の収差図
【図9】 本発明の数値実施例4の収差図
【図10】 本発明の数値実施例5の収差図
【符号の説明】
L1 第1群 L2 第2群 L2F 前方レンズ群 L2R 後方レンズ群 SP 絞り G ガラス板 FI 被投影物体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 15/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 拡大側より順に負の屈折力の第1群と正
    の屈折力の第2群の2つのレンズ群を有し、広角端から
    望遠端への変倍を該第1群を縮小側に凸状の軌跡を有し
    て移動させ、該第2群を拡大側へ単調移動させて行い、
    該第1群は拡大側に凸面を向けた正の第1レンズ、負の
    第2レンズ、そして絞りを有し、該第2群は両レンズ面
    が凸面の正の第3レンズ、拡大側に凸面を向けた正の第
    4レンズと両レンズ面が凹面の負の第5レンズとを接合
    した全体として負の貼り合わせ第1レンズ、正の第6レ
    ンズ、拡大側に凹面を向けた負の第7レンズと縮小側に
    凸面を向けた正の第8レンズとを接合した全体として負
    の貼り合わせ第2レンズ、拡大側に凹面を向けたメニス
    カス状の負の第9レンズ、そして正の第10レンズを有
    していることを特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項2】 前記第2群の焦点距離をF2、拡大側よ
    り数えて第7レンズから第10レンズまでのレンズ群の
    焦点距離をF2R 、第6レンズと第7レンズとの空気間
    隔をLDとしたとき 1.5≦F2/LD ≦ 3.0 −1.3≦F2/F2R ≦−0.8 なる条件を満足することを特徴とする請求項1のズーム
    レンズ。
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