JPH05341184A - 横倍率不変のフォーカシング方式 - Google Patents
横倍率不変のフォーカシング方式Info
- Publication number
- JPH05341184A JPH05341184A JP4175957A JP17595792A JPH05341184A JP H05341184 A JPH05341184 A JP H05341184A JP 4175957 A JP4175957 A JP 4175957A JP 17595792 A JP17595792 A JP 17595792A JP H05341184 A JPH05341184 A JP H05341184A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens group
- state
- lateral magnification
- lens
- movement
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 前群および後群の２群からなるレンズ系にお
いて、被写体位置の変化に対応して前群および後群をあ
る特定の規則の下に移動させることにより、横倍率を一
定に保つように形成したフォーカシング方式を提供す
る。 【構成】 次の関係式を保ちながら２群のレンズを移動
させ、合焦させるとともに横倍率の変動をなくすように
した。
いて、被写体位置の変化に対応して前群および後群をあ
る特定の規則の下に移動させることにより、横倍率を一
定に保つように形成したフォーカシング方式を提供す
る。 【構成】 次の関係式を保ちながら２群のレンズを移動
させ、合焦させるとともに横倍率の変動をなくすように
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、前群および後群の２
群より構成されるレンズ系において、被写体位置の変化
に対応して前群および後群をある特定した規則の下に移
動させることにより横倍率を一定に保つように形成した
フォーカシング方式に関する。
群より構成されるレンズ系において、被写体位置の変化
に対応して前群および後群をある特定した規則の下に移
動させることにより横倍率を一定に保つように形成した
フォーカシング方式に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする問題点】図
２（Ａ）において、物体距離ｆ1 に対応する焦点距離を
持つ第１レンズ群１と焦点距離ｆ2 の第２レンズ群２と
から構成されたレンズ系を考え、像点４に物点３上の被
写体の像を結像させたとする。図２（Ｂ）に示すよう
に、物点３がａだけレンズ側に移動したとき、第１レン
ズ群１と第２レンズ群２との間はアフォーカルな構成と
なっているので、第１レンズ群１を同様にａだけ右側に
移動させれば、横倍率βはβ＝−ｆ2 ／ｆ1 で不変であ
る。ところが、第１レンズ群１の移動距離が大きく、移
動群の径も大型化してしまう欠点があった。
２（Ａ）において、物体距離ｆ1 に対応する焦点距離を
持つ第１レンズ群１と焦点距離ｆ2 の第２レンズ群２と
から構成されたレンズ系を考え、像点４に物点３上の被
写体の像を結像させたとする。図２（Ｂ）に示すよう
に、物点３がａだけレンズ側に移動したとき、第１レン
ズ群１と第２レンズ群２との間はアフォーカルな構成と
なっているので、第１レンズ群１を同様にａだけ右側に
移動させれば、横倍率βはβ＝−ｆ2 ／ｆ1 で不変であ
る。ところが、第１レンズ群１の移動距離が大きく、移
動群の径も大型化してしまう欠点があった。
【０００３】本件出願の発明者は、適当な近軸配置と特
定の規則にのっとった関係を保ちながら第１レンズ群１
と第２レンズ群２を移動させることで、レンズ群の移動
距離が小さくても横倍率を不変にできることを見いだし
た。これにより、このような横倍率不変のフォーカシグ
方式を複写機の光学系に適用することによって、例え
ば、厚いブック状の原稿であっても複写機等の原稿面で
の浮き上がり（物体位置の変化）に対応して発生する歪
みをフォーカシングと同時に補正することができるよう
になった。
定の規則にのっとった関係を保ちながら第１レンズ群１
と第２レンズ群２を移動させることで、レンズ群の移動
距離が小さくても横倍率を不変にできることを見いだし
た。これにより、このような横倍率不変のフォーカシグ
方式を複写機の光学系に適用することによって、例え
ば、厚いブック状の原稿であっても複写機等の原稿面で
の浮き上がり（物体位置の変化）に対応して発生する歪
みをフォーカシングと同時に補正することができるよう
になった。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】この発明では、物体側
よりそれぞれ有限の焦点距離を持つ第１レンズ群と第２
レンズ群より構成され、物点の移動にともない第１レン
ズ群および第２レンズ群をほぼ以下の関係式を保ちなが
ら独立に移動させ、合焦させるとともに横倍率の変動を
なくすようにしたことを特徴とする横倍率不変のフォー
カシング方式である。物点の移動量（物点を起点として
右側を正）をａ、第１レンズ群の焦点距離をｆ1 、第２
レンズ群の焦点距離をｆ2 、Ａの状態（ａ＝０）での第
１レンズ群の回りの横倍率をβ1A、Ａの状態（ａ＝０）
での第２レンズ群の回りの横倍率をβ1B、Ｂの状態（ａ
＝ａ）での第１レンズ群の回りの横倍率をβ2A、Ｂの状
態（ａ＝０）での第２レンズ群の回りの横倍率をβ2B、
Ａの状態（ａ＝０）からＢの状態（ａ＝ａ）での第１レ
ンズ群の移動量をｘ、Ａの状態（ａ＝０）からＢの状態
（ａ＝ａ）での第２レンズ群の移動量をｙとし、
よりそれぞれ有限の焦点距離を持つ第１レンズ群と第２
レンズ群より構成され、物点の移動にともない第１レン
ズ群および第２レンズ群をほぼ以下の関係式を保ちなが
ら独立に移動させ、合焦させるとともに横倍率の変動を
なくすようにしたことを特徴とする横倍率不変のフォー
カシング方式である。物点の移動量（物点を起点として
右側を正）をａ、第１レンズ群の焦点距離をｆ1 、第２
レンズ群の焦点距離をｆ2 、Ａの状態（ａ＝０）での第
１レンズ群の回りの横倍率をβ1A、Ａの状態（ａ＝０）
での第２レンズ群の回りの横倍率をβ1B、Ｂの状態（ａ
＝ａ）での第１レンズ群の回りの横倍率をβ2A、Ｂの状
態（ａ＝０）での第２レンズ群の回りの横倍率をβ2B、
Ａの状態（ａ＝０）からＢの状態（ａ＝ａ）での第１レ
ンズ群の移動量をｘ、Ａの状態（ａ＝０）からＢの状態
（ａ＝ａ）での第２レンズ群の移動量をｙとし、
【０００５】
【数４】
【０００６】とするとき、
【０００７】
【数５】
【０００８】の条件を満足させるのである。
【０００９】
【実施例】以下、実施例を図面に基づいて説明する。図
１（Ａ），（Ｂ）に近軸光路図を示す。まず結像レンズ
系を２群に分割し、焦点距離ｆ1 の第１レンズ群５と焦
点距離ｆ2 の第２レンズ群６に分割する。この２群５，
６を特定の関係を満たしながら、それぞれ独立に光軸方
向に移動させることにより物点３を物点３´への位置変
化ａ（座標系は左側がすべて正とする。）に対応して横
倍率を一定に保つようにしたものである。
１（Ａ），（Ｂ）に近軸光路図を示す。まず結像レンズ
系を２群に分割し、焦点距離ｆ1 の第１レンズ群５と焦
点距離ｆ2 の第２レンズ群６に分割する。この２群５，
６を特定の関係を満たしながら、それぞれ独立に光軸方
向に移動させることにより物点３を物点３´への位置変
化ａ（座標系は左側がすべて正とする。）に対応して横
倍率を一定に保つようにしたものである。
【００１０】今、物点３の移動量をａ（物点３を起点と
して右側を正）、第１レンズ群５の焦点距離をｆ1 、第
２レンズ群６の焦点距離をｆ2 、図１（Ａ）の状態（ａ
＝０）での第１レンズ群５の回りの横倍率をβ1A、図１
（Ａ）の状態（ａ＝０）での第２レンズ群６の回りの横
倍率をβ1B、図１（Ｂ）の状態（ａ＝ａ）での第１レン
ズ群５の回りの横倍率をβ2A、図１（Ｂ）の状態（ａ＝
ａ）での第２レンズ群６の回りの横倍率をβ2B、図１
（Ａ）の状態から図１（Ｂ）の状態へ変化したとき第１
レンズ群５の移動量（右側を正）をｘ、図１（Ａ）の状
態から図１（Ｂ）の状態へ変化したとき第２レンズ群６
の移動量（右側を正）をｙ、図１（Ａ）の状態での第１
レンズ群５から物点３までの距離（第１レンズ群５を起
点として右側を正）をＳ1 、図１（Ａ）の状態での第１
レンズ群５から像点４までの距離（第１レンズ群５を起
点として右側を正）をＳ2 、図１（Ａ）の状態から図１
（Ｂ）の状態へ変化したときの第１レンズ群５の像点の
移動量（図１（Ａ）の状態を起点として右側を正）をＳ
3 とすると、
して右側を正）、第１レンズ群５の焦点距離をｆ1 、第
２レンズ群６の焦点距離をｆ2 、図１（Ａ）の状態（ａ
＝０）での第１レンズ群５の回りの横倍率をβ1A、図１
（Ａ）の状態（ａ＝０）での第２レンズ群６の回りの横
倍率をβ1B、図１（Ｂ）の状態（ａ＝ａ）での第１レン
ズ群５の回りの横倍率をβ2A、図１（Ｂ）の状態（ａ＝
ａ）での第２レンズ群６の回りの横倍率をβ2B、図１
（Ａ）の状態から図１（Ｂ）の状態へ変化したとき第１
レンズ群５の移動量（右側を正）をｘ、図１（Ａ）の状
態から図１（Ｂ）の状態へ変化したとき第２レンズ群６
の移動量（右側を正）をｙ、図１（Ａ）の状態での第１
レンズ群５から物点３までの距離（第１レンズ群５を起
点として右側を正）をＳ1 、図１（Ａ）の状態での第１
レンズ群５から像点４までの距離（第１レンズ群５を起
点として右側を正）をＳ2 、図１（Ａ）の状態から図１
（Ｂ）の状態へ変化したときの第１レンズ群５の像点の
移動量（図１（Ａ）の状態を起点として右側を正）をＳ
3 とすると、
【００１１】図１（Ａ）と図１（Ｂ）の状態で横倍率が
不変であるということから、次の（１）式が得られる。
不変であるということから、次の（１）式が得られる。
【００１２】β1A・β1B＝β2A・β2B・・・・（１）
【００１３】また、第１レンズ群５の回りの近軸関係よ
り、次の（２）〜（５）式が得られる。
り、次の（２）〜（５）式が得られる。
【００１４】図１（Ａ）の状態から Ｓ1 ＝−ｆ1 （１−１／β1A）・・・・（２） Ｓ2 ＝−ｆ1 （１−β1A）・・・・・・（３） 図１（Ｂ）の状態から Ｓ1 ＋ａ−ｘ＝−ｆ1 （１−１／β2A）・・・・（４） Ｓ2 ＋Ｓ3 −ｘ＝ｆ1 （１−β2A）・・・・・・（５）
【００１５】さらに第２レンズ群６の回りの近軸関係よ
り、（６），（７）式が得られる。 Ｓ3 ＝ｆ2 （β2B＋１／β2B−β1B−１／β1B）・・・（６） ｙ＝ｆ2 （β2B−β1B）・・・・・・・・・・・・・（７）
り、（６），（７）式が得られる。 Ｓ3 ＝ｆ2 （β2B＋１／β2B−β1B−１／β1B）・・・（６） ｙ＝ｆ2 （β2B−β1B）・・・・・・・・・・・・・（７）
【００１６】上記（２），（３），（４），（５）式よ
りＳ1 を消去し、ｘとＳ3 について解くと（８），
（９）式が得られる。
りＳ1 を消去し、ｘとＳ3 について解くと（８），
（９）式が得られる。
【００１７】
【数６】
【００１８】上記（６），（７）式よりＳ3 を消去する
と、次の（１０）式が得られる。
と、次の（１０）式が得られる。
【数７】
【００１９】上記（１），（１０）式よりβ2Bを消去
し、β2Aについて整理すると、（１１）式が得られる。 Ａβ2A 2 ＋Ｂβ2A＋Ｃ＝０・・・・・（１１） ただし、Ａ，ＢおよびＣは次のように表される。
し、β2Aについて整理すると、（１１）式が得られる。 Ａβ2A 2 ＋Ｂβ2A＋Ｃ＝０・・・・・（１１） ただし、Ａ，ＢおよびＣは次のように表される。
【００２０】
【数８】
【００２１】従って、ｆ1 ＜０のときβ2A＞０の解を、
ｆ1 ＞０のときβ2A＜０の解を選択すると、次の（１
３）式が得られる。
ｆ1 ＞０のときβ2A＜０の解を選択すると、次の（１
３）式が得られる。
【００２２】
【数９】
【００２３】上記例では、第１レンズ群５を負レンズ
群、第２レンズ群６を正レンズ群としたが、これは第１
レンズ群５を正レンズ群、第２レンズ群６を負レンズ群
としも良いことは当業者にとって明らかである。
群、第２レンズ群６を正レンズ群としたが、これは第１
レンズ群５を正レンズ群、第２レンズ群６を負レンズ群
としも良いことは当業者にとって明らかである。
【００２４】次に、このように横倍率不変のフォーカシ
ング方式を適用した具体的なレンズ系を表１に示す。
ング方式を適用した具体的なレンズ系を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】上記表は左側のスクリーン側の拡大側より
曲率半径を順にｒ1 ， ｒ2 ， ・ ・ ・ ｒ1 6 、 軸 上 面 間 隔 を 順
に ｄ1 ， ｄ2 ， ・ ・ ・ ｄ1 6 、 硝 材 の ｄ 線に お け る 屈 折 率 を
順 に Ｎ1 ， Ｎ2 ・ ・ ・ Ｎ8 、 お よ び ア ッ ベ 数 を 順 に ν1 ， ν
2 ， ・ ・ ・ ν 8としたときのフィルムホルダーを含めた実
施例の具体的な数値である。
曲率半径を順にｒ1 ， ｒ2 ， ・ ・ ・ ｒ1 6 、 軸 上 面 間 隔 を 順
に ｄ1 ， ｄ2 ， ・ ・ ・ ｄ1 6 、 硝 材 の ｄ 線に お け る 屈 折 率 を
順 に Ｎ1 ， Ｎ2 ・ ・ ・ Ｎ8 、 お よ び ア ッ ベ 数 を 順 に ν1 ， ν
2 ， ・ ・ ・ ν 8としたときのフィルムホルダーを含めた実
施例の具体的な数値である。
【００２７】このレンズ系は負の第１レンズ群および正
の第２レンズ群から構成され、横倍率β＝−１／１８程
度である。イメージスキャナやマイクロフィルム投影機
に用いられるものであって、下記のように物体距離の変
化ａにおいて、第１レンズ群および第２レンズ群の移動
量ｘ，ｙを与えることで横倍率を一定に保つ用になって
いる。
の第２レンズ群から構成され、横倍率β＝−１／１８程
度である。イメージスキャナやマイクロフィルム投影機
に用いられるものであって、下記のように物体距離の変
化ａにおいて、第１レンズ群および第２レンズ群の移動
量ｘ，ｙを与えることで横倍率を一定に保つ用になって
いる。
【００２８】 フォーカシング前 フォーカシング後 ｆ1 ＝−３８．４６９ ａ＝３０ ｘ＝０．２７７ ｆ2 ＝ ２１．３９４ ｙ＝０．９１８５ β1A＝ ０．０４３５２ β2A＝０．０４５０４ β1B＝−１．２７６６ β2B＝−０．０５５５６ ──────────── ──────────── β ＝−０．０５５５６ β＝−０．０５５５６
【００２９】従来のタンデム型オートフォーカスにおい
ては、第１レンズ群１と第２レンズ群２の間がアフォー
カルな状態（パワーがなく、平行光速のまま）であるの
で、例えば、被写体からレンズ群１までの距離がａだけ
ずれた場合、第１レンズ群１も必ずａだけ移動させなけ
ればフォーカス状態を保つことができなかった。
ては、第１レンズ群１と第２レンズ群２の間がアフォー
カルな状態（パワーがなく、平行光速のまま）であるの
で、例えば、被写体からレンズ群１までの距離がａだけ
ずれた場合、第１レンズ群１も必ずａだけ移動させなけ
ればフォーカス状態を保つことができなかった。
【００３０】一方、この発明では第１レンズ群１と第２
レンズ群２の間がアフォーカルな状態ではないため第１
レンズ群１と第２レンズ群２とをａより短い距離だけ移
動させることによってフォーカス状態を保つことができ
る。また、この発明では、第１レンズ群１と第２レンズ
群２の間がアフォーカルな状態である（平行光速でな
い）から、第１レンズ群と第２レンズ群２の径のうち、
一方を小さくすることができる。
レンズ群２の間がアフォーカルな状態ではないため第１
レンズ群１と第２レンズ群２とをａより短い距離だけ移
動させることによってフォーカス状態を保つことができ
る。また、この発明では、第１レンズ群１と第２レンズ
群２の間がアフォーカルな状態である（平行光速でな
い）から、第１レンズ群と第２レンズ群２の径のうち、
一方を小さくすることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の横倍率
不変のフォーカシング方式によれば、レンズ系に適当な
近軸配置と、特定の規則にのっとった関係を保ちながら
第１レンズ群および第２レンズ群を移動させることによ
って、第１レンズ群および第２レンズ群の移動距離が小
さく、横倍率不変の光学系とすることができた。
不変のフォーカシング方式によれば、レンズ系に適当な
近軸配置と、特定の規則にのっとった関係を保ちながら
第１レンズ群および第２レンズ群を移動させることによ
って、第１レンズ群および第２レンズ群の移動距離が小
さく、横倍率不変の光学系とすることができた。
【図１】（Ａ），（Ｂ）は、本発明のレンズ構成図と薄
肉パワー配置図、
肉パワー配置図、
【図２】（Ａ），（Ｂ）は、従来のレンズ構成図と薄肉
パワー配置図、
パワー配置図、
【図３】本発明の具体的なレンズ構成の例を示す側断面
図である。
図である。
１ 第１レンズ群 ２ 第２レンズ群 ３ 物点 ４ 像点 ５ 第１レンズ群 ６ 第２レンズ群
Claims (1)
- 【請求項１】 物体側より、それぞれ有限の焦点距離を
持つ第１レンズ群と第２レンズ群より構成され、物点の
移動にともない第１レンズ群及び第２レンズ群をほぼ以
下の関係式を保ちながら独立に移動させ、合焦させると
ともに横倍率の変動をなくすようにしたことを特徴とす
る横倍率不変のフォーカシング方式。 【数１】 ただし、 【数２】 として 【数３】 また、 ａ ；物点の移動量（物点を起点として右側を正） ｆ1 ；第１レンズ群の焦点距離 ｆ2 ；第２レンズ群の焦点距離 β1A；Ａの状態（ａ＝０）での第１レンズ群の回りの横
倍率 β1B；Ａの状態（ａ＝０）での第２レンズ群の回りの横
倍率 β2A；Ｂの状態（ａ＝ａ）での第１レンズ群の回りの横
倍率 β2B；Ｂの状態（ａ＝ａ）での第２レンズ群の回りの横
倍率 ｘ ；Ａの状態（ａ＝０）からＢの状態（ａ＝ａ）での
第１レンズ群の移動量 ｙ ；Ａの状態（ａ＝０）からＢの状態（ａ＝ａ）での
第２レンズ群の移動量 である。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4175957A JPH05341184A (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | 横倍率不変のフォーカシング方式 |
| US08/073,716 US5383059A (en) | 1992-06-11 | 1993-06-08 | Nonvariable transverse magnification focussing method and lens systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4175957A JPH05341184A (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | 横倍率不変のフォーカシング方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05341184A true JPH05341184A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=16005217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4175957A Pending JPH05341184A (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | 横倍率不変のフォーカシング方式 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5383059A (ja) |
| JP (1) | JPH05341184A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2819052B2 (es) * | 2020-10-07 | 2022-02-02 | Univ Madrid Complutense | Camara multi o hiperespectral para mantener el aumento lateral ajustando el enfoque |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6419317A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 | Dainippon Screen Mfg | Telecentric image formation optical system with large picture plane size |
-
1992
- 1992-06-11 JP JP4175957A patent/JPH05341184A/ja active Pending
-
1993
- 1993-06-08 US US08/073,716 patent/US5383059A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5383059A (en) | 1995-01-17 |
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