JPH07174972A - 複写用変倍レンズ - Google Patents

複写用変倍レンズ

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JPH07174972A
JPH07174972A JP5322555A JP32255593A JPH07174972A JP H07174972 A JPH07174972 A JP H07174972A JP 5322555 A JP5322555 A JP 5322555A JP 32255593 A JP32255593 A JP 32255593A JP H07174972 A JPH07174972 A JP H07174972A
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JP
Japan
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lens
lens group
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negative
positive lens
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JP5322555A
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Toshihiko Ueda
歳彦 上田
Hiroki Kinoshita
博喜 木下
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/177—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
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    • G02B15/1435—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
    • G02B15/143503—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged -+-

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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、共役長を固定にし、変倍時にレンズ
全系を移動させるとともにレンズ群間隔を変化させて焦
点距離を可変にし、負正負の３群よりなる複写用変倍レ
ンズにおいて、０．５×〜２．０×という広い倍率範囲
においても歪曲収差、コマ収差、倍率色収差等の収差補
正が良好な複写用変倍レンズを提供することを目的とす
る。 【構成】原稿側より、少なくとも１枚の負レンズよりな
る第１負レンズ群、少なくとも４枚のレンズよりなる第
２正レンズ群、少なくとも１枚の負レンズよりなる第３
負レンズ群より構成され、第２正レンズ群はレンズ群の
中央に対して非対称であり、変倍時に、第１負レンズ群
と第２正レンズ群の間隔および第２正レンズ群と第３負
レンズ群の間隔を変化させるとともにレンズ全系を移動
させることにより、共役長を一定に保ったまま投影倍率
を変化させ、さらに各レンズ群間の間隔を所定の条件で
規定した複写用変倍レンズ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、共役長固定で変倍を行
う複写用の変倍レンズに関し、特に、負正負といった３
レンズ群構成の複写用変倍レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、複写用変倍レンズとして、共
役長を固定にし、変倍時にレンズ全系を移動させるとと
もにレンズ群間隔を変化させて焦点距離を変える可変焦
点レンズ（ズームレンズ）について種々提案されてい
る。例えば、原稿側より順に、第１負レンズ群、第２正
レンズ群、第３負レンズ群から構成され、変倍時に、第
１・２レンズ群の間隔と第２・３負レンズ群の間隔を変
化させ変倍するズームレンズが、特開昭６３−１８０９
２７号公報、６３−１８０９２８号公報、特開平１−１
２３２１０号公報、４−３２８７０８号公報、４−３２
８７１１号公報で提案されている。
【０００３】特開昭６３−１８０９２７号公報、６３−
１８０９２８号公報に記載のズームレンズは、第２レン
ズ群をほぼ対称的なパワー配置にし、変倍に際し第１・
２レンズ群の間隔と第２・３レンズ群の間隔をほぼ対称
的に変化させ、基本的に全系として変倍時にも対称的な
構成をとるようにしている。また、特開平１−１２３２
１０号公報、特開平４−３２８７０８号公報、特開平４
−３２８７１１号公報に記載のズームレンズは、変倍に
際し第１・２レンズ群の間隔と第２・３レンズ群の間隔
を非対称的に変化させ、全系として変倍時にも非対称的
な構成をとるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術において、第１・２レンズ群の間隔と第２・３レ
ンズ群の間隔をほぼ対称に変化させるものは、全系とし
て変倍時にも対称的な構成であるため、変倍時において
歪曲収差の変動は少ないものの、倍率色収差、コマ収差
の発生量が大きくなる。また、このような収差は、倍率
範囲を０．５×〜２．０×と大きくしたり、Ｆナンバー
を明るくすると特に顕著になる。
【０００５】また、上記先行技術において、第１・２レ
ンズ群の間隔と第２・３レンズ群の間隔を非対称に変化
させるものは、変倍時においてコマ収差の発生量は減る
ものの、歪曲収差の変動が大きくなる。また、このよう
な収差は、倍率範囲を０．５×〜２．０×と大きくした
り、Ｆナンバーを明るくすると特に顕著になる。このよ
うに、従来の負正負といった３群よりなるズームレンズ
は、それぞれに一長一短があり、特に倍率範囲が大きい
場合、全域にわたって良好な収差補正がなされていなか
った。
【０００６】
【目的】本発明は、上記課題を解決するため、共役長を
固定にし、変倍時にレンズ全系を移動させるとともにレ
ンズ群間隔を変化させて焦点距離を可変にし、負正負の
３群よりなる複写用変倍レンズにおいて、０．５×〜
２．０×という広い倍率範囲においても歪曲収差、コマ
収差、倍率色収差等の収差補正が良好な複写用変倍レン
ズを提供することを目的とする。
【０００７】
【発明を解決する手段】このような目的を達成するため
に、請求項１の発明は、原稿側より、少なくとも１枚の
負レンズよりなる第１負レンズ群、少なくとも４枚のレ
ンズよりなる第２正レンズ群、少なくとも１枚の負レン
ズよりなる第３負レンズ群より構成され、第２正レンズ
群はレンズ群の中央に対して非対称であり、変倍時に、
第１負レンズ群と第２正レンズ群の間隔および第２正レ
ンズ群と第３負レンズ群の間隔を変化させるとともにレ
ンズ全系を移動させることにより、共役長を一定に保っ
たまま投影倍率を変化させ、さらに各レンズ群の間隔を
所定の範囲に規定したことを特徴としている。
【０００８】また、請求項２の発明は、原稿側より、少
なくとも１枚の負レンズよりなる第１負レンズ群、少な
くとも３枚のレンズよりなる第２正レンズ群、少なくと
も１枚の負レンズよりなる第３負レンズ群より構成さ
れ、第２正レンズ群はレンズ群の中央に対して非対称で
あり、全レンズ系のうちに少なくとも１つの非球面を有
し、変倍時に、第１負レンズ群と第２正レンズ群の間隔
および第２正レンズ群と第３負レンズ群の間隔を変化さ
せるとともにレンズ全系を移動させることにより、共役
長を一定に保ったまま投影倍率を変化させ、さらに各レ
ンズ群の間隔を所定の範囲に規定したことを特徴として
いる。
【０００９】また、請求項３の発明は、原稿側より、少
なくとも１枚の負レンズよりなる第１負レンズ群、少な
くとも４枚のレンズよりなる第２正レンズ群、少なくと
も１枚の負レンズよりなる第３負レンズ群より構成さ
れ、第２正レンズ群はレンズ群の中央に対して非対称で
あり、変倍時に、第１負レンズ群と第３負レンズ群を第
２正レンズ群に対して略対称的に移動させるとともにレ
ンズ全系を移動させ、かつ、第２正レンズ群中のレンズ
間隔を少なくとも１つ変化させることにより共役長を一
定に保ったまま投影倍率を変化させ、さらに第２正レン
ズ群中のレンズ間隔を所定の範囲に規定したことを特徴
としている。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明の複写用変倍レンズを適用した複写機の光学系を
示す。原稿台ガラス１０上に載置される原稿像は、原稿
を照明する照明系１１と第１ミラー１２よりなる第１ス
ライダー１と、第２ミラー２１、第３ミラー２２よりな
る第２スライダー２により走査され、変倍（ズーム）レ
ンズ３により変倍され、第４ミラ−４１、第５ミラー４
２、第６ミラー５を介して感光体６上に投影結像され
る。この光学系は、共役長が固定であり、変倍レンズ３
の全系移動とともにレンズ群間隔を変化させ、レンズの
焦点距離を可変して変倍する。
【００１１】以下、実施例１〜１１を説明する。実施例
１〜４、９〜１１の変倍レンズは、各々図３〜６、１１
〜１３に示すように、原稿側より、少なくとも１枚のレ
ンズよりなる第１負レンズ群、少なくとも４枚のレンズ
よりなる第２正レンズ群、少なくとも１枚の負レンズよ
りなる第３負レンズ群より構成され、第２正レンズ群は
レンズ群の中央に対して非対称であって、変倍時には第
１負レンズ群と第２正レンズ群との間隔と第２正レンズ
群と第３負レンズ群との間隔を変化させるとともにレン
ズ全系を移動させることにより、共役長を一定に保った
まま投影倍率を変化させるようにした複写用変倍レンズ
である。第２正レンズ群を少なくとも４枚のレンズで構
成することで、Ｆナンバーが明るく、倍率範囲が大きな
場合でも、主に球面収差、像面湾曲等の歪曲収差以外の
収差補正を容易にするとともに、第２正レンズ群に非対
称性をもたせることでコマ収差の補正を良好にしてい
る。実施例１〜４、９〜１１の変倍レンズは、さらに以
下の条件式を満たしている。 （１） ０．３＜ｄ12E／ｄ12R＜１．５ （２） ０．５＜ｄ23E／ｄ23R＜３．０ ｄ12E；拡大端での第１負レンズ群、第２正レンズ群間
の間隔 ｄ12R；縮小端での第１負レンズ群、第２正レンズ群間
の間隔 ｄ23E；拡大端での第２負レンズ群、第３正レンズ群間
の間隔 d23R；縮小端での第２負レンズ群、第３正レンズ群間の
間隔 これらの条件式（１）、（２）は歪曲収差の変動を抑え
るための条件で、上限、下限を越えると、０．５×〜
２．０×の大きい倍率範囲では、歪曲収差の変動が大き
くなる。例えば、実施例１の如く、拡大時に第１・２レ
ンズ群の間隔を小さく、第２・３レンズ群の間隔を大き
くさせるとともに、縮小時に第１・２レンズ群の間隔を
大きく、第２・３レンズ群の間隔を小さくするようなレ
ンズ群の移動方法のように（例えば、図１４参照）、第
１・３レンズ群を第２レンズ群に対し非対称的に変化さ
せる場合、変倍時にレンズ全系があまり強い非対称性を
もつと歪曲収差の変動が大きくなり、それを抑える必要
がある。この変動は倍率範囲が大きくなると特に顕著と
なる。そこで、条件式（１）により、レンズ全系の非対
称性をあまり強くしないよう規定し、変倍時の歪曲収差
の変動を抑えている。また、例えば、実施例２〜４、９
〜１１の如く、第１・第３レンズ群を第２レンズ群に対
してほぼ対称的に移動させる（拡大時、縮小時に第１・
２レンズ群の間隔を大きくし、等倍時に第１・２レンズ
群の間隔を小さくする）とともに、倍率ｍ時と１／ｍ時
の第１・２レンズ群の間隔がほぼ同じとなるように、そ
して、倍率ｍ時と１／ｍ時の第２・３レンズ群の間隔が
ほぼ同じとなるようにレンズ群を移動させる場合（例え
ば、図１５参照）、変倍時の歪曲収差の変動は抑えるこ
とができるもの、歪曲収差以外の収差、特にコマ収差の
発生が大きくなり、それを抑える必要がある。倍率範囲
が大きくなると、この収差の発生は特に顕著となる。こ
の場合、第２正レンズ群をレンズ群の中央に対して対称
的なパワー配置にすると特に収差補正が困難となる。
【００１２】そこで、実施例１〜４、９〜１１では第２
正レンズ郡のパワー配置に非対称性にするとともに、第
２正レンズ郡の構成枚数を４枚として、コマ収差等の収
差補正を良好に行うようにしている。このように、実施
例１〜４、９〜１１の変倍レンズは変倍時も極端に非対
称的なパワー配置とならないため歪曲収差の変動が大き
くならず、また完全対称的なパワー配置ともならず、さ
らに、第２正レンズ群の構成枚数も４枚あるためコマ収
差等の収差発生も大きくならない。
【００１３】第２正レンズ群の非対称なパワー配置につ
いてさらに説明する。実施例１、２、９〜１１では、第
２正レンズ群を原稿側より順に、第１正レンズ、第２正
レンズ、像側に強い凹面を向けた負レンズ、第３正レン
ズより構成することにより、第２正レンズ群を非対称な
パワー配置にして、Ｆナンバーが比較的明るい場合、例
えば５．６〜６．５においても諸収差を良好に補正して
いる。実施例１、２の変倍レンズは、第２正レンズ群を
原稿側より順に、凸面を原稿側に向けた２枚の正メニス
カスレンズ、凹面を像側に向けた負メニスカスレンズ、
両凸レンズより構成している。
【００１４】実施例９〜１１の変倍レンズは、第２正レ
ンズ群を原稿側より順に、凸面を原稿側に向けた２枚の
正メニスカスレンズ、両凹レンズ、両凸レンズより構成
している。実施例３では、第２正レンズ群を原稿側より
順に 両凸レンズ、両凹レンズ、原稿側に凹面を向けた
正メニスカスレンズ、両凸レンズより構成して、第２正
レンズ群を非対称なパワー配置にし、比較的広い画角に
おいてもコマ収差、像面湾曲を良好に補正している。実
施例４では、第２正レンズ群を原稿側より順に、両凸レ
ンズ、両凹レンズ、原稿側に凹面を向けた負メニスカス
レンズ、両凸レンズより構成して、第２正レンズ群を非
対称な配置にし、比較的広い画角においてもコマ収差、
像面湾曲を良好に補正している。
【００１５】実施例５〜８の変倍レンズは、図７〜１０
に示すように、原稿側より、少なくとも１枚の負レンズ
よりなる第１負レンズ群、少なくとも３枚のレンズより
なる第２正レンズ群、少なくとも１枚の負レンズよりな
る第３負レンズ群より構成され、第２正レンズ群はレン
ズ群の中央に対して非対称であって、全レンズ系のうち
に少なくとも１つの非球面を有し、変倍時には第１負レ
ンズ群と第２正レンズ群との間隔と第２正レンズ群と第
３負レンズ群との間隔を変化させるとともにレンズ全系
を移動させることにより、共役長を一定に保ったまま投
影倍率を変化させるようにした複写用変倍レンズであ
る。全レンズ系のうちの少なくとも１つのレンズ面を非
球面とすることで、Ｆナンバーが明るい場合において
も、倍率範囲が大きな場合においても、諸収差の補正を
良好にしている。また、第２正レンズ群に非対称性をも
たせることで主にコマ収差の補正を可能にしている。さ
らに、実施例５〜８の変倍レンズは、前記条件式
（１）、（２）を満たしている。
【００１６】これらの条件式（１）、（２）は、前述し
たように、歪曲収差の変動を抑えるための条件で、上
限、下限を越えると、０．５×〜２．０×の大きい倍率
範囲では、拡大端、縮小端での歪曲収差の変動が大きく
なる。例えば、実施例６の如く、拡大時に第１・２レン
ズ群の間隔を小さくし、第２・３レンズ群の間隔を大き
くするとともに、縮小時に第１・２レンズ群の間隔を大
きくし、第２・３レンズ群の間隔を小さくするレンズ群
の移動方法のように（例えば、図１４参照）、第１・３
レンズ群を第２レンズ群に対し非対称的に移動させる場
合、変倍時にあまり強い非対称性をもつと歪曲収差の変
動が大きくなるたり、それを抑える必要がある。この変
動は倍率範囲が大きくなると特に顕著となる。そこで、
条件式（１）により、レンズの非対称性をあまり強くし
ないよう規定し、変倍時の歪曲収差の変動を抑えてい
る。
【００１７】また、例えば、実施例５、７、８の如く、
前述した図１５（なお、この図１５は、各実施例のレン
ズ群の動きのみを示したものであって、レンズ構成は一
つの実施例のものを代表させて記載している）にように
レンズ群を移動させる場合、変倍時の歪曲収差の変動は
抑えられるものの、歪曲収差以外の収差、特にコマ収差
の発生が大きくなるため、それを抑える必要がある。こ
の収差の発生は、倍率範囲が大きくなると特に顕著とな
る。この場合に、第２正レンズ群をレンズ群の中央に対
して対称的なパワー配置にすると特に収差補正が困難と
なる。そこで、実施例５、７、８では、第２正レンズ郡
のパワー配置に非対称性をもたせ、コマ収差等の収差補
正を良好にしている。このように、実施例５、７、８の
レンズは変倍時も極端な非対称的なパワー配置とならな
いため歪曲収差の変動が大きくならず、また完全対称的
なパワー配置ともならなず、コマ収差等の収差発生も大
きくならない。
【００１８】第５実施例の第２正レンズ群は原稿側より
順に、凸面を原稿側に向けた２枚正メニスカスレンズ、
凹面を像側に向けた負メニスカスレンズ、両凸レンズよ
り構成され、正正負正のパワー配置により非対称性をも
たせている。実施例６、７、８の第２正レンズ群は、原
稿側より順に、原稿側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズ、両凹レンズ、両凸レンズより構成され、正負正のパ
ワー配置により非対称性をもたせている。
【００１９】実施例５〜８の変倍レンズは、等倍時に第
１・２レンズ群の間隔、第２・３レンズ群の間隔が小さ
くなり、拡大時と縮小時とで第１・２レンズ群の間隔、
第２・３レンズ群の間隔が大きくなり、第１・３レンズ
群が第２レンズ群から離れ、絞りが第２レンズ群に配置
されるため、この変倍時のレンズ群配置では第１・３レ
ンズ群のレンズの軸外主光線入射位置が光軸から離れる
ため、変倍時の歪曲収差の変動が大きくなったり、他の
収差の発生が大きくなったりする。この収差補正をする
ため、実施例５、６では、第１・３レンズ群に非球面を
配置し、軸外主光線の入射位置を各倍率において異なる
位置にして、変倍時の歪曲収差の変動を抑えている。ま
た、実施例６〜８では、また第２レンズ群に非球面を配
置して歪曲収差以外の収差、例えば、コマ、球面収差等
の補正を少ないレンズ枚数で可能にしている。
【００２０】図１５のように第１・３レンズ群を第２レ
ンズ群に対して略対称的に移動させる場合と、図１４の
ように非対称的に移動させる場合について、これらの移
動方法、非球面の配置、および、第２レンズ群のレンズ
枚数に関して説明する。実施例５、７、８の変倍レンズ
は、拡大時、縮小時に第１・３レンズ群を第２レンズ群
に対し略対称的に移動させることで、歪曲収差の変動を
抑えるようにしている。
【００２１】この構成において、実施例５では、第２レ
ンズ群のレンズ構成枚数を４枚として歪曲収差以外の収
差補正を良好にし、また実施例７、８においては、第２
レンズ群の少なくとも１面に非球面を配置して少ないレ
ンズ枚数で歪曲収差以外の諸収差の補正を良好にしてい
る。また、実施例６の変倍レンズは拡大時に第１・２レ
ンズ群の間隔が小さく、第２・３レンズ群の間隔が大き
く、縮小時に第１・２レンズ群の間隔が大きく、第２・
３レンズ群の間隔が大きく、変倍時に第１・３レンズ群
を第２レンズ群に対して非対称的に移動させている。こ
のような構成での歪曲収差の変動を抑えるため、第１・
３レンズ群に非球面を配置するとともに、第２レンズ群
にも非球面を設けて諸収差の補正をするようにしてい
る。このように実施例５〜８では、レンズ群の移動方
法、非球面の配置位置、第２レンズ群のレンズ枚数の設
定を収差補正上バランスの良い構成にして、大きな倍率
範囲での、歪曲収差、歪曲収差以外の収差の補正を良好
にしている。
【００２２】実施例５〜８の非球面の配置、非球面形状
は以下のようになっている。実施例５では、第１レンズ
群の原稿側に凹面を向けた負メニスカスレンズの原稿側
の面を周辺にいくに従って曲率がゆるくなる非球面で形
成するとともに、第３レンズ群の像側に凹面を向けた負
メニスカスレンズの像側の面を周辺にいくに従って曲率
のきつくなる非球面で形成している。
【００２３】実施例６では、第１レンズ群の原稿側に凹
面を向けた負メニスカスレンズの原稿側の面を周辺にい
くに従って曲率がゆるくなる非球面で形成し、第２レン
ズ群の原稿側に凸面を向けた正メニスカスレンズの原稿
側の面を周辺にいくに従って曲率のゆるくなる非球面で
形成し、第３レンズ群の像側に凹面を向けた負メニスカ
スレンズの原稿側の面を周辺にいくに従って曲率のゆる
くなる非球面で形成している。
【００２４】実施例７では、第２レンズ群の両凹レンズ
の原稿側の面を周辺にいくに従って曲率がきつくなる非
球面で形成している。実施例８では、第１レンズ群の原
稿側に凸面を向けた正メニスカスレンズの原稿側の面を
周辺にいくに従って曲率がゆるくなる非球面で形成して
いる。実施例９〜１１の変倍レンズは、図１１〜１３に
示すように、原稿側より順に、少なくとも１枚の負レン
ズよりなる第１負レンズ群、少なくとも４枚のレンズよ
りなる第２正レンズ群、少なくとも１枚の負レンズより
なる第３負レンズ群より構成され、第２正レンズ群はレ
ンズ群の中央に対して非対称であって、変倍時には第１
負レンズ群と第２正レンズ群の間隔および第２正レンズ
群と第３負レンズ群の間隔を変化させるとともにレンズ
全系を移動させることにより共役長を一定に保ったまま
投影倍率を変化させるようにした複写用変倍レンズであ
る。第２正レンズ群を少なくとも４枚のレンズで構成す
ることで、Ｆナンバーが明るく、倍率範囲が大きな場合
でも、主に球面収差、像面湾曲等の収差補正を容易にす
るとともに、第２正レンズ群に非対称性をもたせること
で主にコマ収差の補正を良好にしている。実施例９〜１
１の変倍レンズは、さらに、変倍時には第１・３レンズ
群を第２レンズ群に対し略対称的に移動させることで変
倍時の歪曲収差の変動を少なくしている。また、この変
倍レンズは、変倍時に第２正レンズ群中の少なくとも１
つのレンズとレンズの間隔を変化させ、変倍時に発生す
るコマ収差等をフロ−ティングで補正している。この構
成は、変倍時に第１・３レンズ群を第２レンズ群に対し
略対称的に移動させるような、変倍時のコマ収差の発生
の大きいレンズ群構成に対して、特に有効である。ま
た、この変倍レンズは、さらに以下の条件式を満たして
いる。 （３）０．０１＜｜△ｄn／ｄn｜＜１．５ △ｄn；変倍時に第２正レンズ群中で変化するレンズと
レンズとの間隔の変倍時の間隔と等倍時の間隔との差 ｄn ；変倍時に第２正レンズ群中で変化するレンズと
レンズの間隔の等倍時の間隔 この条件式（３）の下限を越えると変倍時に発生するコ
マ収差の補正が不充分となり、上限を越えるとコマ収差
の補正が過剰となって像面性が悪くなる。
【００２５】実施例９〜１１の第２正レンズ群は原稿側
より順に凸面を原稿側に向けた２枚の正メニスカスレン
ズ、強い凹面を像側に向けた両凹レンズ、両凸レンズに
より構成され、正正負正のパワー配置により非対称性を
もたせている。さらに、実施例９〜１１の変倍レンズ
は、変倍時に、第２正レンズ群中の少なくとも１つのレ
ンズとレンズの間隔を変化させ、変倍時に発生するコマ
収差等をフロ−ティングで補正しているが、フローティ
ングするレンズについて説明する。
【００２６】実施例９では第２正レンズ群の両凹レンズ
（Ｇ４）をフローティングし、実施例１０では第２正レ
ンズ群の正メニスカスレンズ（Ｇ３）と両凹レンズ（Ｇ
４）を一体的にフロ−ティングし（正メニスカスレン
ズ、両凹レンズの間隔は不変）、実施例１１では、第２
正レンズ群の両凸レンズをフロ−ティングしている。
【００２７】ところで、実施例１〜１１の変倍レンズ
は、レンズ全系の前側主点位置をレンズ全系の原稿側に
もってくるようなテレフォトタイプにすることで、共役
長距離（原稿面と結像面との距離）の短縮、複写機光学
系の小型化を図っている。この点を図１、２を用いて説
明する。図１に示すような複写機光学系では、第２スラ
イダー２と変倍レンズ３の接触や干渉を防ぐために原稿
面Ｏから変倍レンズ３の原稿側端面Ｆまでの距離は、図
２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、原稿走査開始位置での
原稿面Ｏから第３ミラーの位置Ｍ３までの距離をＬ１
（機械的制約により定まる）とし、原稿走査長により決
まる第３ミラーの移動距離をＬ２（原稿走査長の１／２
と予備の走査長に相当する）とすると、Ｌ１＋Ｌ２以上
にする必要がある。この制約から等倍時の原稿面Ｏから
レンズの原稿側端面Ｆまでの距離は、等倍時のレンズ３
の焦点距離をｆβ=-1、等倍時の変倍レンズ３の等倍時
の前側主点位置Ｈから変倍レンズ３の原稿側端面Ｆまで
の距離をＦＨβ=-1、とすると、 ２ｆβ=-1−ＦＨβ=-1 ＞Ｌ１＋Ｌ２β=-1 となる。（Ｈがレンズ原稿側端面より像側にあるときＦ
Ｈ＞０、原稿側端面より原稿側にあるときＦＨ＜０とな
る。） 本発明のような共役距離固定のズームレンズ系では、共
役距離Ｌは等倍時の変倍レンズ３の像側端面Ｂから像面
である感光体までの距離をＬ３、等倍時の後側主点位置
Ｈ’からレンズの像側端面Ｂまでの距離をＢＨ'β=-1、
等倍時の前側主点位置Ｈから後側主点位置Ｈ’までの距
離をＨＨ'β=-1とすると、 Ｌ＝２ｆβ=-1＋ＨＨ'β=-1＋２ｆβ=1 となる。一方、２．０×時は変倍レンズ３を原稿側に２
ｆβ=1／３移 動させる必要がある。２．０×時の変倍
レンズ３の焦点距離をｆβ=-2、変倍レンズ３の２．０
×時の前側主点位置Ｈから変倍レンズ３の原稿側端面Ｆ
までの距離をＦＨβ=-2、とすると、第２スライダの移
動距離をＬ２β=-2とすると、 ２ｆβ=-1−（２／３）ｆβ=1−ＦＨβ=-2 ＞Ｌ１＋Ｌ２β=-2 にする必要がある。
【００２８】ところで、複写機光学系全体のスペースす
るには共役長距離Ｌを短縮する必要がある。共役長Ｌを
短縮するには、式よりｆβ=-1、ＨＨ'β=-1を小さく
すればよいが、式、の制約条件により、焦点距離を
小さくするには、ＦＨβ=-1、ＦＨβ=-2を小さくする、
または負にする、即ち、レンズの前側主点位置Ｈをレン
ズの原稿側端面側、または原稿側端面より原稿側に位置
させる必要がある。一般的な完全対称型の共役長距離の
可変焦点距離の変倍レンズでは、ＦＨβ=-1＝０．２５
ｆβ=-1程度であり（特開昭６２−１２３４１２号参
照）、レンズ焦点距離、共役長距離が大きくなって複写
機光学系が大型化するが、レンズの前側主点位置が変倍
時、等倍時にレンズの原稿側端面に近い位置に位置す
る、または原稿側端面より原稿側に位置するようなレン
ズにおいては、大きくレンズ焦点距離、共役長距離を短
縮し、複写機光学系の小型化を図れる。実施例１〜１１
では、ＦＨβ=-1／ｆβ=-1を下表の如く設定すること
で、レンズの前側主点位置をレンズ全系の原稿側に配置
し（実施例１〜３、５についてはレンズの前側主点位置
はレンズの原稿側端面に非常に近い位置に位置してい
る。）、ｆβ=-1を短縮し、共役長距離の短縮化を可能
にしている。
【００２９】
【表１】
【００３０】実施例１〜１１の変倍レンズはレンズの前
側主点位置が等倍時、変倍時にレンズ全系の原稿側に位
置するため、レンズ焦点距離、共役長距離を短縮でき
る。さらに、これらの複写用変倍レンズは、原稿側よ
り、少なくとも１枚の負レンズよりなる第１負レンズ
群、少なくとも３枚のレンズよりなる第２正レンズ群、
少なくとも１枚の負レンズよりなる第３負レンズ群より
構成され、第２正レンズ群はレンズ群の中央に対して非
対称であって、変倍時には第１負レンズ群と第２正レン
ズ群の間隔と第２正レンズ群と第３負レンズ群の間隔を
変化させるとともにレンズ全系を移動させることにより
共役長を一定に保ったまま投影倍率を変化させるように
し、さらに以下の条件式を満たす。 （４）０．５＞ＦH2／Σｄ2 （５）０．２＞ＦＨβ=-1／ｆβ=-1＞−０．１０ ＦH2 ；等倍時の第２正レンズ群の前側主点位置 Σｄ2 ；等倍時の第２正レンズ群の軸上厚 ＦＨβ=-1 ；等倍時のレンズ全系の前側主点位置 ｆβ=-1 ；等倍時のレンズ全系の焦点距離 条件式（４）の上限を越えると第２正レンズ群自体の非
対称性が弱まり、レンズ全系の前側主点位置を原稿側端
面に近付けることが困難となったり、コマ収差等の補正
が困難となる。条件式（５）の上限を越えると、レンズ
の前側主点位置がレンズの原稿側端面から遠ざかるため
焦点距離の短縮が困難となる。また、下限を越えると、
レンズ全系が強い非対称性をもつため、変倍時の歪曲収
差の変動が大きくなる。
【００３１】なお、実施例１〜１１の如く、さらに以下
の条件式（６）を満たせば、さらにレンズ焦点距離、共
役長距離の短縮が可能である。 （６）０．１＞ＦＨβ=-1／ｆβ=-1 なお、実施例１〜１１の如く、さらに以下の条件式
（７）を満たせば、さらにレンズ焦点距離、共役長距離
の短縮が可能である。 （７）０．０６＞ＦＨβ=-1／ｆβ=-1 なお、実施例１〜３、５、７の如く、レンズ全系の前側
主点位置を原稿側端面の非常に近くに配置し、以下の条
件式（８）を満たせば、さらにレンズ焦点距離、共役長
距離の短縮が可能である。 （８）０．０４＞ＦＨβ=-1／ｆβ=-1 次に、本発明の実施例１〜７について、具体的なレンズ
設計例を説明する。尚、レンズ設計例中の記号につい
て、以下のように定義する。
【００３２】ｒｉ（ｉ＝１〜１３）は原稿側から数えて
第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉ（ｉ＝１〜１２）
は第ｉ番目と第ｉ＋１番目のレンズ面の軸上面間隔、Ｎ
ｉ（ｉ＝１〜６）は原稿側から数えて第ｉ番目のレンズ
のｄ線に対する屈折率とし、レンズとレンズの間の屈折
率は１．００とし、νｉ（ｉ＝１〜６）は拡大側から数
えて第ｉ番目のレンズのアッベ数、また、ｆはズームレ
ンズ系の焦点距離で、焦点距離はβ＝−１．０、β＝−
０．５、β＝−２．０での焦点距離を順に記載してい
る。ＦNOはズームレンズ系のＦナンバーで、β＝−１．
０、β＝−０．５、β＝−２．０でのＦナンバーを順に
記載している。また、ｄ12Eは拡大端（β＝−２．０）
での第１負レンズ群と第２正レンズ群間の間隔、ｄ12R
は縮小端（β＝−０．５）での第１負レンズ群と第２正
レンズ群間の間隔、ｄ23Eは拡大端（β＝−２．０）で
の第２負レンズ群と第３正レンズ群間の間隔、ｄ23Rは
縮小端（β＝−０．５）での第２負レンズ群と第３正レ
ンズ群間の間隔、△ｄnは変倍時に第２正レンズ群中で
変化するレンズとレンズとの間隔の変倍時の間隔と等倍
時の間隔との差、ｄnは変倍時に第２正レンズ群中で変
化するレンズとレンズの間隔の等倍時の間隔、ＦH2は等
倍時の第２正レンズ群の前側主点位置（等倍時のレンズ
第１面からの距離で示す）、Σｄ2は第２正レンズ群の
軸上厚で、β＝−１．０、β＝−０．５、β＝−２．０
でのΣｄ2を順に記載している。ＦＨβ=-1は等倍時のレ
ンズ全系の前側主点位置、ｆβ=-1は等倍時のレンズ全
系の焦点距離である。また、レンズ設計例中、面曲率半
径に（＊）印を付した面は非球面で形成された面である
ことを示し、非球面のレンズ面形状は、次式で表される
ものとする。
【００３３】 ｘ＝（ＣｏΦ2）／（１＋（１−εＣｏ2Φ2）1/2） ＋ΣＡｉΦｉ 但し、ｘはレンズ面頂点から光軸方向の座標、Ｃｏは非
球面のレンズ面の近軸曲率、Φは光軸からの高さ、Ａｉ
（ｉ＝２〜１０）は高次パラメータ、εは２次曲面パラ
メータである。
【００３４】
【実施例１】実施例１は、請求項１、４、５、６の構成
を満たし、条件式（１）、（２）、（４）、（５）、
（６）を満たす。
【００３５】
【表２】
【００３６】
【実施例２】実施例２は、請求項１、４、５、６の構成
を満たし、条件式（１）、（２）、（４）、（５）、
（６）を満たす。
【００３７】
【表３】
【００３８】
【実施例３】実施例１は、請求項１、４、５、７の構成
を満たし、条件式（１）、（２）、（４）、（５）、
（６）を満たす。
【００３９】
【表４】
【００４０】
【実施例４】実施例１は、請求項１、４、５、８の構成
を満たし、条件式（１）、（２）、（４）、（５）、
（６）を満たす。
【００４１】
【表５】
【００４２】
【実施例５】実施例５は、請求項２、４、５の構成を満
たし、条件式（１）、（２）、（４）、（５）、（６）
を満たす。
【００４３】
【表６】
【００４４】
【表７】
【００４５】
【実施例６】実施例６は、請求項２、４、５の構成を満
たし、条件式（１）、（２）、（４）、（５）、（６）
を満たす。
【００４６】
【表８】
【００４７】
【表９】
【００４８】
【実施例７】実施例７は、請求項２、４、５の構成を満
たし、条件式（１）、（２）、（４）、（５）、（６）
を満たす。
【００４９】
【表１０】
【００５０】
【表１１】
【００５１】
【実施例８】実施例８は、請求項２、４、５の構成を満
たし、条件式（１）、（２）、（４）、（５）、（６）
を満たす。
【００５２】
【表１２】
【００５３】
【表１３】
【００５４】
【実施例９】実施例９は、請求項１、３、４、５、６の
構成を満たし、条件式（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）、（６）を満たす。
【００５５】
【表１４】
【００５６】
【実施例１０】実施例１０は、請求項１、３、４、５、
６の構成を満たし、条件式（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）、（６）を満たす。
【００５７】
【表１５】
【００５８】
【実施例１１】実施例１１は、請求項１、３、４、５、
６の構成を満たし、条件式（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）、（６）を満たす。
【００５９】
【表１６】
【００６０】
【効果】以上のように、本発明の複写用変倍レンズによ
れば、変倍時においてもレンズ全系が極端に非対称な配
置にならないため、倍率範囲が大きな場合でも、Ｆナン
バーが比較的明るい場合でも、諸収差を良好に補正でき
る。又、レンズ全系の前側主点位置をレンズの原稿側に
位置させるようにした場合には、レンズの焦点距離、共
役長距離を短縮することが可能で、複写機光学系を小型
化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複写機用変倍レンズが適用された複写
機の光学系の概略を示す図。
【図２】本発明の複写機用変倍レンズが適用された複写
機の光学系における変倍時の様子を示す図。
【図３】実施例１の変倍レンズの構成示す図。
【図４】実施例２の変倍レンズの構成示す図。
【図５】実施例３の変倍レンズの構成示す図。
【図６】実施例４の変倍レンズの構成示す図。
【図７】実施例５の変倍レンズの構成示す図。
【図８】実施例６の変倍レンズの構成示す図。
【図９】実施例７の変倍レンズの構成示す図。
【図１０】実施例８の変倍レンズの構成示す図。
【図１１】実施例９の変倍レンズの構成示す図。
【図１２】実施例１０の変倍レンズの構成示す図。
【図１３】実施例１１の変倍レンズの構成示す図。
【図１４】本発明の変倍レンズの変倍時におけるレンズ
群の非対象的な移動を示す図。
【図１５】本発明の変倍レンズの変倍時におけるレンズ
群の対象的な移動を示す図。
【図１６】実施例１における変倍レンズの収差図。
【図１７】実施例２における変倍レンズの収差図。
【図１８】実施例３における変倍レンズの収差図。
【図１９】実施例４における変倍レンズの収差図。
【図２０】実施例５における変倍レンズの収差図。
【図２１】実施例６における変倍レンズの収差図。
【図２２】実施例７における変倍レンズの収差図。
【図２３】実施例８における変倍レンズの収差図。
【図２４】実施例９における変倍レンズの収差図。
【図２５】実施例１０における変倍レンズの収差図。
【図２６】実施例１１における変倍レンズの収差図。
【符号の説明】
３・・・変倍レンズ ６・・・感光体 １０・・・原稿台ガラス

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原稿側より、少なくとも１枚の負レンズ
    よりなる第１負レンズ群、少なくとも４枚のレンズより
    なる第２正レンズ群、少なくとも１枚の負レンズよりな
    る第３負レンズ群より構成され、 第２正レンズ群はレンズ群の中央に対して非対称であ
    り、 変倍時に、第１負レンズ群と第２正レンズ群の間隔およ
    び第２正レンズ群と第３負レンズ群の間隔を変化させる
    とともにレンズ全系を移動させることにより、共役長を
    一定に保ったまま投影倍率を変化させ、 さらに以下の条件式を満たすことを特徴とする複写用変
    倍レンズ。 （１）０．３＜ｄ12E／ｄ12R＜１．５ （２）０．５＜ｄ23E／ｄ23R＜３．０ ｄ12E；拡大端での第１負レンズ群、第２正レンズ群間
    の間隔 ｄ12R；縮小端での第１負レンズ群、第２正レンズ群間
    の間隔 ｄ23E；拡大端での第２負レンズ群、第３正レンズ群間
    の間隔 ｄ23R；縮小端での第２負レンズ群、第３正レンズ群間
    の間隔
  2. 【請求項２】 原稿側より、少なくとも１枚の負レンズ
    よりなる第１負レンズ群、少なくとも３枚のレンズより
    なる第２正レンズ群、少なくとも１枚の負レンズよりな
    る第３負レンズ群より構成され、 第２正レンズ群はレンズ群の中央に対して非対称であ
    り、 全レンズ系のうちに少なくとも１つの非球面を有し、 変倍時に、第１負レンズ群と第２正レンズ群の間隔およ
    び第２正レンズ群と第３負レンズ群の間隔を変化させる
    とともにレンズ全系を移動させることにより、共役長を
    一定に保ったまま投影倍率を変化させ、 さらに以下の条件式を満たすことを特徴とする複写用変
    倍レンズ。 （１）０．３＜ｄ12E／ｄ12R＜１．５ （２）０．５＜ｄ23E／ｄ23R＜３．０ ｄ12E；拡大端での第１負レンズ群、第２正レンズ群間
    の間隔 ｄ12R；縮小端での第１負レンズ群、第２正レンズ群間
    の間隔 ｄ23E；拡大端での第２負レンズ群、第３正レンズ群間
    の間隔 ｄ23R；縮小端での第２負レンズ群、第３正レンズ群間
    の間隔
  3. 【請求項３】 原稿側より、少なくとも１枚の負レンズ
    よりなる第１負レンズ群、少なくとも４枚のレンズより
    なる第２正レンズ群、少なくとも１枚の負レンズよりな
    る第３負レンズ群より構成され、 第２正レンズ群はレンズ群の中央に対して非対称であ
    り、 変倍時に、第１負レンズ群と第３負レンズ群を第２正レ
    ンズ群に対して略対称的に移動させるとともにレンズ全
    系を移動させ、かつ、第２正レンズ群中のレンズ間隔を
    少なくとも１つ変化させることにより共役長を一定に保
    ったまま投影倍率を変化させ、 さらに以下の条件式を満たすことを特徴とする複写用変
    倍レンズ。 （３）０．０１＜｜△ｄn／ｄn｜＜１．５ △ｄn；変倍時に第２正レンズ群中で変化するレンズと
    レンズとの間隔の変倍時の間隔と等倍時の間隔との差 ｄn ；変倍時に第２正レンズ群中で変化するレンズと
    レンズの間隔の等倍時の間隔
  4. 【請求項４】 以下の条件式を満たすことを特徴とする
    請求項１〜３に記載の複写用変倍レンズ。 （４）ＦＨ2／Σｄ2＜０．５０ （５）−０．１０＜ＦＨβ=-1／ｆβ=-1＜０．２０ ＦＨ2 ；等倍時の第２正レンズ群の前側主点位置 Σｄ2 ；等倍時の第２正レンズ群の軸上厚 ＦＨβ=-1；等倍時のレンズ全系の前側主点位置 ｆβ=-1 ；等倍時のレンズ全系の焦点距離
  5. 【請求項５】 以下の条件式を満たすことを特徴とする
    請求項４に記載の複写用変倍レンズ。 （６）−０．１０＜ＦＨβ=-1／ｆβ=-1＜０．１０ ＦＨβ=-1 ；等倍時のレンズ全系の前側主点位置 ｆβ=-1 ；等倍時のレンズ全系の焦点距離
  6. 【請求項６】 第２正レンズ群は、原稿側より順に、第
    １正レンズ、第２正レンズ、像側に強い凹面を向けた負
    レンズ、第３正レンズより構成されることを特徴とする
    請求項１に記載の複写用変倍レンズ。
  7. 【請求項７】 第２正レンズ群は、原稿側より順に、第
    １正レンズ、像側に強い凹面を向けた負レンズ、第２正
    レンズ、第３正レンズより構成されることを特徴とする
    請求項１に記載の複写用変倍レンズ。
  8. 【請求項８】 第２正レンズ群は、原稿側より順に、第
    １正レンズ、像側に強い凹面を向けた第１負レンズ、第
    １負レンズより弱い負パワーの第２負レンズ、第２正レ
    ンズより構成されることを特徴とする請求項１に記載の
    複写用変倍レンズ。
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