JPH0523404B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） この発明は複写用レンズ、特に変倍複写が可能
な複写用ズームレンズに関する。 （従来技術） 従来、複写機は等倍複写のものが多く、固定焦
点距離のレンズ系が用いられてきた。しかし近
年、ニーズの多様化に伴い拡大・縮小機能が要求
され、次第に不可欠な機能となりつつある。 固定焦点距離の複写レンズによつて複写倍率を
変化させるためには、アタツチメントレンズを用
いる方法と物像間距離を変化させる方法とが考え
られる。しかし、前者のアタツチメントレンズを
用いる方法は用意したアタツチメントによる特定
の倍率しか得ることが出来ず、連続変倍の要求を
満すことが出来ない。また、後者の物像間距離を
変化させる方法はレンズ移動と共に光路長調整の
ためにミラーを移動する必要があり、光学系が大
きくなり、複写機全体の小型化が難しくなる。 このためズームレンズの使用が試みられてい
る。この発明と同様な構成のズームレンズとして
は、特開昭56−159614号公報、同昭57−67909号
公報等のものが知られているが、これらは変倍率
が小さく、画角も光学系をコンパクト化するには
小さい。 （この発明が解決しようとする問題点） この発明は倍率が0.5〜2.0と変倍比が大きく、
等倍率の半画角が20°をこえる広画角でありなが
ら諸収差に良好に補正されたコンパクトな複写ズ
ームレンズを得ようとするものである。 発明の構成 （問題を解決するための手段） この発明の複写ズームレンズは、第１図に示す
ように、複写体側から順に、負の屈折力を有する
第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ
群、絞り、絞りに対して第２レンズ群と対称又は
ほぼ対称な第３レンズ群及び絞りに関して第１レ
ンズ群と対称又はほぼ対称な第４レンズ群とから
なる４群構成のレンズ系であつて、第１レンズ
群、第２レンズ群、第３レンズ群をそれぞれ光軸
方向に移動させると共に、レンズ系全体を光軸方
向に移動させることにより、全倍率範囲において
物像間距離が一定であり、絞りに関して対応する
レンズの形状因子ｑ、q′の比が 0.8＜q_i／q_i′＜1.2 ……(1) ただし q_i：絞りよりも物体側の第ｉレンズの形状因子で
あり第ｎ面の曲率半径をR_oとして次式で表わ
される。 q_i＝R_2i＋R_2i-1／R_2i−R_2i-1 q_i：絞りよりも像側の第i′レンズの形状因子であ
り第ｎ面の曲率半径をR_oとして次式で表わさ
れる。 q_i′＝（R_2i′_-1＋R_2i′）／（R_2i′_-1.−R_2i′） を満足することを特徴としている。 さらに、上記のレンズ系は、第１レンズ群及び
第４レンズ群は１枚の負レンズで構成され、第２
群及び第３群は外側から順に正レンズ、負レン
ズ、正レンズの３枚で構成され、最も内側の正レ
ンズは絞り凹面に向けたメニスカスであることが
好ましい。 更に、副次的に 0.4＜f〓／f₁＜1.0 ……(2) 0.07＜d〓_,〓／f₁＜0.11 ……(3) ただし f〓：第２レンズ群の焦点距離 d〓_,〓：等倍時における第２、第３レンズ群の群間
隔を満足することが望ましい。 （作用） 等倍複写のときレンズ系の焦点距離をf₁、主点
間隔を△₁、倍率Ｍのときレンズ系の焦点距離を
f_M、主点間隔を△_M、物像間距離をＬとすると、
この発明においてＬ一定であるから Ｌ＝4f₁＋△₁＝（２＋１／Ｍ＋Ｍ）f_M＋△_M が成立つ。 今、変倍によつて主点間隔が変化しないとすれ
ば 4f₁＝（２＋１Ｍ＋Ｍ）f_M となるから当倍のときの焦点距離f₁が最大とな
る。 従つて、縮小のときはレンズ系の焦点距離がf₁
よりも小さくなるように群間隔を変化させつつ、
レンズ系全体を像側に向つて光軸上を移動させる
拡大に際しては、レンズ系の焦点距離がf₁より小
さくなるように群間隔を変化させつつ、レンズ系
全体を物体側に向つて光軸上を移動させる。 上記のように焦点距離を小に変化させることは
第１群と第２群、または第３群と第４群の群間隔
を広げることによつて行われる。すなわち、第１
群または第４群を外側に移動するかもしくは第２
群または第３群を内側に移動させればよいが、収
差変動を小さく抑えるためには第２群もしくは第
３群を内側に移動するタイプの方が有利である。 また、焦点距離の変動を１レンズ群のみの移動
で行なおうとすれば、その移動距離が長くなり、
レンズ系をコンパクトに構成することが難しくな
る。 さらに、複写用レンズにおいては、その用途か
ら歪曲収差がないことが望ましく、等倍時にはレ
ンズ系は絞りに対して対称に近いことが望まし
い。また、コスト面からも、絞りに対して対称形
であればレンズの種類が半減するので有利であ
る。しかし、変倍のためにレンズ系全体を移動す
るので、レンズ系が絞りに関して対称であつて
も、変倍率が大きくなるに従い歪曲収差の発生が
大きくなる。これを抑えるために第１レンズ群を
移動させる。 結局、収差変動を極力小さく抑えながら焦点距
離を変化させ、かつレンズ系をコンパクトにする
ためには第１レンズ群、第２レンズ群、第３レン
ズ群をそれぞれ移動させることが望ましい。 条件(1)は歪曲収差の発生を抑えるためのもの
で、絞り関して対応するレンズの形状が対称であ
ればこの比は1.0であるが、この条件の範囲を逸
脱する程対称形が崩れると、歪曲収差の発生量が
大きくなり、他の因子による補正が困難になる。 最も内側すなわち最も絞り側の正レンズが絞り
凹面を向けた正メニスカスレンズであることはコ
マ収差の補正上、有利である。 条件(2)、(3)はレンズ系をコンパクト化するため
のものである。 条件(2)の下限をこえて第２レンズ群のパワーが
強くなると、レンズ系のコンパクト化には有利で
あるが、変倍による収差変動が大きくなり、変倍
範囲内における収差補正が困難となる。逆に上限
をこえてパワーが弱くなると、移動群の移動距離
が増加し、レンズ系が大きくなる。 条件(3)の下限をこえるとレンズ系のコンパクト
化には有利であるが、各群のパワーを強くしなけ
ればならず、収差補正上は好ましくない。逆に上
限をこえるとレンズ系が大きくなる。 （実施例） 以下、この発明の複写用レンズ系の実施例を示
す。 表は等倍時の焦点距離ｆを100mmとしたときを
示し、Ｒ屈折面の曲率半径、Ｄは屈折面間隔、Ｎ
はレンズ材料の屈折率、νはアツベ数である。Ｆ
はＦナンバーを示すが、収差曲線図中のNAは開
口数で NA＝１／2F（１＋｜Ｍ｜） である。

【表】 、

【表】

【表】
d ＝0.0811f_１
、

【表】 、
以下に上記各実施例の形状因子q_i／q_i′を一覧表
として示す。 q_i／q_i′ 実施例１ ２ ３ ｉ＝１、i′＝８ １ １ １ ｉ＝２、i′＝７ １ １ １ ｉ＝３、i′＝６ １ １ １ ｉ＝４、i′＝５ １ １ １ 発明の効果 この発明の複写用ズームレンズ系は、各実施例
及びその収差曲線図に見るように、×0.5〜2.0の
広い変倍範囲にわたり、複写用レンズとしても最
も重要な歪曲収差が極めて良好に補正され、半画
角も等倍時でほぼ20°と広画角でコンパクトなレ
ンズ系が得られており、コンパクトで高性能の複
写機を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第６図、第１１図はそれぞれ実施例
１、２、３のレンズ構成を示す断面図、第２図、
第７図、第１２図はそれぞれ各実施例の等倍時の
収差図、第３図、第４図、第５図は実施例１の各
変倍時の収差図、第８図、第９図、第１０図は実
施例２の、第１３図、第１４図、第１５図は実施
例３の変倍時の収差図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被写体側から順に、負の屈折力を有する第１
   レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、絞
   り、絞りに関して第２レンズ群と対象又はほぼ対
   称な第３レンズ群及び絞りに関して第１レンズ群
   と対象又はほぼ対称な第４レンズ群とからなる４
   群構成のレンズ系であつて、変倍に当たつては、
   等倍のときの状態から第２群と第３群をほぼ対称
   に内側に向かつて移動させ、同時に、レンズ系全
   体を移動させ、移動による歪曲収差の発生を抑え
   るように第１レンズ群をわずかに移動させ、全変
   倍域において物像間距離が一定であり、絞りに関
   して対応するレンズの形状因子ｑ，q′の比が 0.8＜q_i／q_i′＜1.2 ただし q_i：絞りよりも像側の第ｉレンズの形状因子であ
   り第ｎ面の曲率半径をR_oとして次式で表わさ
   れる。 q_i＝（R_2i＋R_2i-1）／（R_2i−R_2i-1） q_i：絞りよりも像側の第i′レンズの形状因子であ
   り第ｎ面の曲率半径をR_oとして次式で表わさ
   れる。 q_i′＝（R_2i′_-1＋R_2i′）／（R_2i′_-1−R_2i′） を満足することを特徴とする複写用ズームレンズ
   系