JPH09329745A - 切替え式変倍光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鏡筒構造の簡略化を図りながらも、色収差を
極力抑え、画面中心部から画面周辺部に亘って高い光学
性能を有する原稿読み取り用の切替え式変倍光学系。 【解決手段】 物体側より順に、負の屈折力を有する第
１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ
２とを備え、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に沿って移動
させることなく第２レンズ群Ｇ２だけを光軸方向に沿っ
て移動させることによって、像面を一定の位置に保ちな
がら結像倍率を切り替え、所定の条件式を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は切替え式変倍光学系
に関し、特に物像間距離が一定の有限距離用の切替え式
変倍光学系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ファクシミリやイメージスキャナ
等に、いわゆる原稿読み取り用光学系が用いられる。フ
ァクシミリやイメージスキャナでは、光電変換作用を有
する受光素子を直線状に配置したラインセンサが主とし
て用いられている。そして、受光素子の配列方向に垂直
な方向に沿って原稿を移動させながら、原稿を直線状に
読み取る方法が主として用いられている。

【０００３】これらの原稿読み取り光学系に対して光学
設計上要求されることは、次の３つの事項である。 歪曲収差が少ないこと。 画面中心部から画面周辺部に亘るすべての範囲で高い
光学性能が確保されていること。 画面周辺部まで十分な周辺光量が確保されているこ
と。

【０００４】原稿読み取り光学系は、横倍率が一定の固
定倍率光学系と、横倍率が可変の可変倍率光学系とに分
類される。特に、可変倍率光学系を用いる場合、所定の
サイズを有する原稿ばかりでなく、任意のサイズの原稿
を読み取ることができる。また、可変倍率光学系では、
原稿の一部を大きく取り込むことによって、高解像を得
ることができる。このように、可変倍率光学系は、汎用
性が高く、原稿読み取り光学系として主流になりつつあ
る。一般的に、可変倍率光学系は、結像倍率の変化に伴
って物像間距離が変化する方式と、結像倍率の変化に依
存することなく物像間距離が一定である方式とに分類さ
れる。

【０００５】物像間距離が可変の方式では、固定焦点レ
ンズを用いて物像間距離を変化させることにより、結像
倍率を変化させる。一方、物像間距離が固定の方式で
は、ズームレンズを用いてレンズ系の焦点距離を変化さ
せることにより、物像間距離を一定に保ちながら結像倍
率を変化させる。物像間距離が可変の方式として、たと
えば特開昭６０−１２２９１７号公報などに開示のレン
ズ系が知られている。また、物像間距離が固定の方式と
して、たとえば特開昭５７−７３７１５号公報、特開昭
６１−１２９６１３号公報、特開平６−２３０２８０号
公報などに開示のレンズ系が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】物像間距離が可変の方
式を用いた場合、２つのミラーで構成される折り返しミ
ラーを使用することによって、スペースの有効活用を図
ることができる。しかしながら、結像倍率を変化させる
際に必要なミラーやレンズ系の移動量が大きく、光学系
全体の小型化に不適切である。一方、物像間距離が固定
の方式は、光学系全体の小型化に適しており、可変倍率
光学系に適している。

【０００７】なお、特開昭５７−７３７１５号公報に開
示のレンズ系は，負正の２群構成である。そして、正屈
折力の第２レンズ群に対して、絞りを挟んで前後の屈折
力配置がほぼ均等の対称型を用いている。このため、レ
ンズ系全体での屈折力配置が非対称となり、負の歪曲収
差の補正が困難であった。また、特開昭６１−１２９６
１３号公報に開示のレンズ系では、第２レンズ群を正負
の屈折力配置とすることにより、レンズ全長の短縮化を
図ろうとしている。しかしながら、広角端におけるレン
ズ全長が大きく、小型化に適していなかった。さらに、
特開平６−２３０２８０号公報に開示のレンズ系では、
画面対角長に対してレンズ全長が大きく、光学系全体が
大型化していた。

【０００８】ところで、原稿サイズには規定された所定
のサイズがあり、原稿を読み取る際の結像倍率もライン
センサ等の受光素子の大きさから一義的に決まる。この
ため、原稿読み取り光学系では、結像倍率を連続的に変
化させる必要性は特にない。一般的に、ズームレンズで
は、変倍作用をなすためのバリエータと、像面を一定位
置に保つためのコンペンセータが必要である。その結
果、２つ以上のレンズ群を互いに独立に駆動する鏡筒構
造となっているので、コストダウンには限界があった。

【０００９】近年の微小加工技術の進歩に伴って、より
微小な受光素子により構成された高解像が可能なライン
センサが提案されている。また、カラープリンタの普及
に伴って、赤（以下、「Ｒ」と表す）、緑（以下、
「Ｇ」と表す）および青（以下、「Ｂ」と表す）の三色
に色分解して読み取ることが可能なラインセンサが主流
となっている。こうして、原稿読み取り光学系に要求さ
れる光学設計上の仕様も、さらに高くなっている。

【００１０】具体的には、高解像を得るには、より高い
空間周波数に対して高いコントラストを得ることが必要
であり、したがって残存収差量がより少ないことが必要
である。また、ＲＧＢに色分解するには、画面中心から
画面周辺まで残存収差が少ないことが必要である。しか
しながら、従来の原稿読み取り光学系では、ＲＧＢの三
色がそれぞれ単独に充分収差補正されておらず、原稿読
み取り用の光学系として必要な光学性能が充分確保され
ていなかった。

【００１１】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、鏡筒構造の簡略化を図りながらも、色収差を
極力抑え、画面中心部から画面周辺部に亘って高い光学
性能を有する原稿読み取り用の切替え式変倍光学系を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、物体側より順に、負の屈折力を
有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レ
ンズ群Ｇ２とを備え、前記第１レンズ群Ｇ１を光軸方向
に沿って移動させることなく前記第２レンズ群Ｇ２だけ
を光軸方向に沿って移動させることによって、像面を一
定の位置に保ちながら結像倍率を切り替え、前記第１レ
ンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群Ｇ
２の焦点距離をｆ２としたとき、 ０．３＜ｆ２／｜ｆ１｜＜０．５ の条件を満足することを特徴とする切替え式変倍光学系
を提供する。

【００１３】本発明の好ましい態様によれば、前記第２
レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、正屈折力の正レンズ
群Ｇ2Pと、負屈折力の負レンズ群Ｇ2Nとを有し、前記第
１レンズ群Ｇ１を光軸方向に沿って移動させることなく
前記第２レンズ群Ｇ２だけを光軸方向に沿って移動させ
ることによって、物像間距離を所定の有限距離に保ちな
がら結像倍率を切り替え、結像倍率の最も小さい状態に
おけるバックフォーカスをＢｆｗとし、画面対角長の半
分の値をＹとし、前記第２レンズ群Ｇ２中の前記負レン
ズ群Ｇ2Nの焦点距離をｆ2Nとし、前記第１レンズ群Ｇ１
の焦点距離をｆ１としたとき、 ０．２５＜Ｂｆｗ／２Ｙ＜０．７７ ０．４＜ｆ2N／ｆ１＜１．２ の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の切
替え式変倍光学系。

【００１４】

【発明の実施の形態】まず、本発明による切替え式変倍
光学系の屈折力配置および各レンズ群の機能に関して説
明する。従来より、特に一眼レフカメラ用のズームレン
ズとして、負正２群構成のズームレンズが知られてい
る。このタイプのズームレンズでは、正屈折力の第２レ
ンズ群がバリエータとして、負屈折力の第１レンズ群が
コンペンセータとしてそれぞれ機能している。特に、第
２レンズ群の使用倍率が等倍を挟んで変化するように設
定するとともに、広角端における第１レンズ群の光軸方
向の位置と望遠端における第１レンズ群の光軸方向の位
置とを一致させる場合に、レンズ全長が最も短くなるこ
とが知られている。

【００１５】すなわち、従来の負正２群構成のズームレ
ンズでは、広角端と望遠端とで第１レンズ群の光軸方向
の位置が等しい場合、広角端と望遠端とだけに着目する
と単に第２レンズ群の光軸方向位置が変化するだけであ
る。したがって、本発明では、第１レンズ群Ｇ１の屈折
力および第２レンズ群Ｇ２の屈折力を適切に設定するこ
とにより、第１レンズ群Ｇ１の位置を光軸方向に固定
し、第２レンズ群Ｇ２の光軸方向の位置だけを移動させ
ることによって、光学系全体の焦点距離をひいては結像
倍率を切り替えるように構成している。特に、本発明で
は、物像間距離を所定の有限距離に保ちながら結像倍率
を切り替えるように構成している。

【００１６】本発明においては、第２レンズ群Ｇ２だけ
を光軸方向に移動させれば、焦点距離の切り替えすなわ
ち結像倍率の切り替えが可能である。したがって、２つ
のレンズ群を駆動して焦点距離の切り替えを行う従来の
変倍光学系と比べて、駆動機構の簡略化を図ることがで
きる。また、本発明では、結像倍率の最も小さい状態す
なわち最小倍率状態（広角端に対応）と結像倍率の最も
大きい状態すなわち最大倍率状態（望遠端に対応）とに
おいてのみ高い光学性能を確保すれば仕様を満足するこ
とができるため、高性能化やレンズ構成の簡略化を図る
ことが可能である。

【００１７】本発明と類似の発想に基づいた変倍光学系
が、特開昭５９−２０１０１３号公報に開示されてい
る。しかしながら、特開昭５９−２０１０１３号公報に
開示の変倍光学系では、第２レンズ群の最も像面寄りに
正レンズが配置されており、光学系全体の屈折力配置が
非対称である。その結果、負の歪曲収差が大きく発生す
る傾向を示し、原稿を忠実に読み取るには不適切であっ
た。

【００１８】本発明では、最小倍率状態において、第１
レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを所定の間隔を隔て
て配置するとともに第２レンズ群Ｇ２中に開口絞りを配
置することにより、第１レンズ群Ｇ１を通過する軸外光
束を光軸から離して、軸上収差と軸外収差とを互いに独
立に補正することが可能である。一方、最大倍率状態で
は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を最
小倍率状態よりも狭めることにより、第１レンズ群Ｇ１
を通過する軸外光束を光軸に近づけて、倍率切替え時に
発生しがちな軸外収差の変動を良好に補正している。

【００１９】また、本発明においては、開口絞りを含む
正レンズ群Ｇ2Pとその像側に配置された負レンズ群Ｇ2N
とで第２レンズ群Ｇ２を構成し、第２レンズ群Ｇ２の主
点位置を光学系の中央よりも物体寄りに位置させること
により、レンズ全長の短縮化を図ることができる。さら
に、第２レンズ群Ｇ２を上述のように構成することによ
り、光学系全体での屈折力配置を負正負の対称型に近づ
けて、最小倍率状態で発生しがちな負の歪曲収差を良好
に補正し、原稿を忠実に読み取ることができる。

【００２０】また、最小倍率状態におけるバックフォー
カスをある程度短くすることにより、負レンズ群Ｇ2Nを
通過する軸外光束を光軸から離して、軸上収差と軸外収
差とを互いに独立に補正することが可能である。さら
に、軸外収差の補正を第１レンズ群Ｇ１と負レンズ群Ｇ
2Nとに分担させることにより、軸外収差の補正を良好に
行い、画面中心部だけでなく画面周辺部においても高い
光学性能が得られるようにしている。

【００２１】最大倍率状態では、最小倍率状態よりも第
２レンズ群Ｇ２を物体側へ移動させるため、バックフォ
ーカスが長くなり、負レンズ群Ｇ2Nを通過する軸外収差
も光軸に近づく。このため、倍率切替え時に発生する軸
外収差の変動を抑えることができる。しかしながら、最
小倍率状態におけるバックフォーカスを小さくしすぎる
と、負レンズ群Ｇ2Nを通過する軸外収差が光軸から離れ
すぎて、レンズ径が大きくなったり、あるいは正の歪曲
収差が大きく発生する。このため、開口効率を高めて
も、近軸領域における瞳径に比べて高い像高における瞳
径がかなり小さくなり、所定の周辺光量を得ることが難
しくなってしまう。したがって、最小倍率状態における
バックフォーカスを適切な値にすることが望ましい。

【００２２】変倍光学系において、第２レンズ群Ｇ２中
の正レンズ群Ｇ2Pは、正屈折力を有する唯一のレンズ群
であり、強い正屈折力を有する。このため、正レンズ群
Ｇ2P単独で発生する負の球面収差を良好に補正する必要
があり、本発明においては正レンズ群Ｇ2Pを大口径化に
有利なレンズ形状としている。また、正レンズ群Ｇ2Pを
通過する軸外光束が光軸から離れると、正レンズ群Ｇ2P
において軸上収差ばかりでなく軸外収差も同時に良好に
補正する必要が生じ、レンズ構成枚数が多くなってしま
う。そこで、本発明では、正レンズ群Ｇ2Pを物体側に配
置された正屈折力の第１部分レンズ群と像側に配置され
た正屈折力の第２部分レンズ群とに分割し、２つの部分
レンズ群の間に開口絞りを設けることにより、少ないレ
ンズ枚数で高性能化を達成している。

【００２３】さらに、本発明では、第２レンズ群Ｇ２を
正レンズ群Ｇ2Pと負レンズ群Ｇ2Nとで構成し、第１レン
ズ群Ｇ１の負屈折力を第２レンズ群Ｇ２の負レンズ群Ｇ
2Nに移行させることにより、第１レンズ群Ｇ１の負屈折
力を負に弱めている。したがって、第１レンズ群Ｇ１を
構成するレンズ枚数を減らすことが可能となる。なお、
第１レンズ群Ｇ１を通過する軸外光束が光軸から離れす
ぎるとレンズ径が大型化してしまうので、第１レンズ群
Ｇ１を負正の屈折力配置で構成することにより軸外光束
が光軸から離れすぎないようにしている。

【００２４】以下、本発明の各条件式を説明する。本発
明では、以下の条件式（１）を満足する。 ０．３＜ｆ２／｜ｆ１｜＜０．５ （１） ここで、 ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離 ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離

【００２５】条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点
距離と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離との比について適切
な範囲を規定している。条件式（１）の上限値を上回っ
た場合、第１レンズ群Ｇ１の発散作用が強まるため、レ
ンズ全長の大型化を招いてしまう。逆に、条件式（１）
の下限値を下回った場合、第１レンズ群Ｇ１の発散作用
が弱まり、第１レンズ群Ｇ１を通過する軸外光束が光軸
から離れすぎてしまう。その結果、最小倍率状態におい
て所定の周辺光量を得ようとすると、レンズ径の大型化
を招いてしまう。このように、条件式（１）を満足しな
い場合には、いずれの場合においてもレンズ系の大型化
を招いてしまうので不都合である。

【００２６】また、本発明においては、光学系全体の屈
折力配置を対称型に近づけて負の球面収差を良好に補正
するために、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、正
屈折力の正レンズ群Ｇ2Pと、負屈折力の負レンズ群Ｇ2N
とを有し、次の条件式（２）および（３）を満足するこ
とが望ましい。 ０．２５＜Ｂｆｗ／２Ｙ＜０．７７ （２） ０．４＜ｆ2N／ｆ１＜１．２ （３）

【００２７】ここで、 Ｂｆｗ：最小倍率状態におけるバックフォーカス ２Ｙ ：画面対角長 ｆ2N ：第２レンズ群Ｇ２中の負レンズ群Ｇ2Nの焦点距
離

【００２８】条件式（２）は、最小倍率状態におけるバ
ックフォーカスを規定するための条件式であり、所定の
周辺光量を維持しながら光学系の小型化を図るための条
件式である。条件式（２）の上限値を上回った場合、負
レンズ群Ｇ2Nの使用倍率が正に大きくなり、発散作用が
強まる。その結果、レンズ全長の大型化を引き起こすの
で、好ましくない。逆に、条件式（２）の下限値を下回
った場合、前述したように、負レンズ群Ｇ2Nにおいて発
生する正の歪曲収差が増大するため、所定の周辺光量を
得ることが困難になってしまう。

【００２９】条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点
距離と第２レンズ群Ｇ２中の負レンズ群Ｇ2Nの焦点距離
との比を規定するための条件式であり、倍率切替え時に
発生するコマ収差の変動を良好に補正するための条件式
である。条件式（３）の上限値を上回った場合、第１レ
ンズ群Ｇ１の焦点距離が負に小さくなるので、第１レン
ズ群Ｇ１を通過する軸外光束が光軸に近づき、下方光束
に対するコマ収差が変倍時に大きく変動してしまう。逆
に、条件式（３）の下限値を下回った場合、第２レンズ
群Ｇ２中の負レンズ群Ｇ2Nの焦点距離が負に小さくなる
ので、負レンズ群Ｇ2Nを通過する軸外光束が光軸に近づ
き、上方光束に対するコマ収差が変倍時に大きく変動し
てしまう。

【００３０】このように、条件式（３）を満足しない場
合には、いずれの場合においても倍率切替え時のコマ収
差の変動を抑えることができず、所定の光学性能を得る
ことが困難になってしまうので好ましくない。なお、高
い光学性能を維持しながらレンズ全長の短縮化をさらに
図るには、条件式（３）の上限値を０．９とすることが
望ましい。また、レンズ径の小型化をさらに図るには、
条件式（３）の下限値を０．５５とすることが望まし
い。

【００３１】前述のように、本発明では、第２レンズ群
Ｇ２中の正レンズ群Ｇ2Pは唯一の正レンズ群である。し
たがって、負の球面収差を良好に補正するとともに軸外
収差の発生を抑えるために、正レンズ群Ｇ2Pを正屈折力
の第１部分レンズ群と正屈折力の第２部分レンズ群とに
分割し、２つの部分レンズ群の間に開口絞りを配置する
ことが望ましい。

【００３２】本発明においては、結像倍率を切り替える
際に第２レンズ群Ｇ２を光軸方向に移動させている。し
かしながら、倍率切替え時の第２レンズ群Ｇ２の移動量
が小さすぎると、第２レンズ群Ｇ２に要求される停止精
度が高くなりすぎてしまう。したがって、第２レンズ群
Ｇ２を光軸方向に移動させる駆動機構が非常に高い停止
精度を有しない限り、原稿像がぼけた状態で読み取られ
てしまうことが多くなり、装置全体として低コスト化に
適しなくなる。逆に、倍率切替え時の第２レンズ群Ｇ２
の移動量が大きすぎると、駆動機構の仕事量が大きくな
り、構造の簡略化を図ることができず、低コスト化の点
で不十分となってしまう。

【００３３】したがって、本発明においては、次の条件
式（４）を満足することが望ましい。 ０．６＜（ＤＷ−ＤＴ）／ｆ２＜０．９ （４） ここで、 ＤＷ：最小倍率状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レ
ンズ群Ｇ２との軸上空気間隔 ＤＴ：最大倍率状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レ
ンズ群Ｇ２との軸上空気間隔 条件式（４）は、倍率切替え時の第２レンズ群Ｇ２の移
動量について適切な範囲を規定している。上述したよう
に、本発明においては、条件式（４）を満足することに
より、光学系を駆動制御する装置全体の低コスト化を達
成することができる。

【００３４】また、本発明においては、以下の条件式
（５）を満足することが望ましい。 ０．１＜Ｄ／ｆ２＜０．６ （５） ここで、 Ｄ ：開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズと
開口絞りの像側に隣接して配置されたレンズとの軸上空
気間隔

【００３５】条件式（５）は、開口絞りを挟んだ２つの
レンズの空気間隔を規定する条件式である。前述のよう
に、正レンズ群Ｇ2Pは主として軸上収差の補正を行って
いるが、第１レンズ群Ｇ１と負レンズ群Ｇ2Nとで正の像
面湾曲を変倍範囲の全体に亘って完全に補正することは
困難である。したがって、光学系全体における軸外収差
の補正に対して正レンズ群Ｇ2Pも寄与させる必要があ
る。条件式（５）の上限値を上回ると、第１部分レンズ
群と第２部分レンズ群とで発生する軸外収差が大きくな
りすぎるので、正レンズ群Ｇ2Pを少ないレンズ枚数で構
成することが難しくなってしまう。一方、条件式（５）
の下限値を下回ると、軸上収差と軸外収差とを互いに独
立に補正することが難しくなり、高性能化を図ることが
できなくなってしまう。

【００３６】また、本発明では、倍率色収差の発生を極
力抑えるために、第２レンズ群Ｇ２中において最も像側
に負メニスカスレンズが配置され、その負メニスカスレ
ンズは次の条件式（６）を満足することが望ましい。 ４５＜ν１ （６） ここで、 ν１：第２レンズ群Ｇ２中において最も像側に配置され
た負メニスカスレンズのアッベ数 条件式（６）の下限値を下回ると、特に最小倍率状態に
おいて倍率色収差が増大し、色ずれが発生してしまう。

【００３７】また、本発明においては、次の条件式
（７）を満足することが望ましい。 ０．４５＜ｆ2P／｜ｆ2N｜＜０．８ （７） ここで、 ｆ2P：第２レンズ群Ｇ２中の正レンズ群Ｇ2Pの焦点距離 ｆ2N：第２レンズ群Ｇ２中の負レンズ群Ｇ2Nの焦点距離

【００３８】条件式（７）は、第２レンズ群Ｇ２中の正
レンズ群Ｇ2Pの焦点距離と負レンズ群Ｇ2Nの焦点距離と
の比について適切な範囲を規定している。条件式（７）
の下限値を下回ると、最小倍率状態において上方光束に
対するコマ収差が増大するため、所定の光学性能を得る
ことができなくなってしまう。逆に、条件式（７）の上
限値を上回ると、正レンズ群Ｇ2Pにおいて発生する負の
球面収差が増大するため、画面全体で光学性能が低下し
てしまうので好ましくない。

【００３９】本発明においては、第２レンズ群Ｇ２中の
正レンズ群Ｇ2Pに対して異常分散性の高いガラスや分散
の非常に小さいガラスを用いることにより、二次分散を
極力抑えて、ＲＧＢの三色を別々のラインセンサで受光
しても色ずれが少なくなるようにすることが可能であ
る。

【００４０】また、本発明においては、第１レンズ群Ｇ
１および第２レンズ群Ｇ２のいずれか一方を移動させる
か、あるいは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを
一体的に移動させることにより、原稿位置が光軸方向に
変位（位置ずれ）した際に発生する像面位置の変動を補
正する（合焦させる）ことが可能である。特に、第１レ
ンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化するよう
に第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２を移動させ
ることにより、原稿位置の光軸方向の変位（位置ずれ）
による諸収差の変動を特に良好に補正しながら像面位置
の変動を補正することも可能である。

【００４１】特に、第１レンズ群Ｇ１を移動させて合焦
を行う場合、倍率切替え時に移動する第２レンズ群Ｇ２
と合焦時に移動する第１レンズ群Ｇ１とを動作で分ける
ことが可能となるので、レンズ群の移動制御が容易にな
る。また、第２レンズ群Ｇ２を移動させて合焦を行う場
合、倍率切替え時の移動量よりも合焦時の移動量の方が
少ない。したがって、検出精度の異なる２つの位置検出
系を用意し、検出精度の高い方の検出系により合焦時の
第２レンズ群Ｇ２の移動量を検出し、検出精度の低い方
の検出系により倍率切替え時の第２レンズ群Ｇ２の移動
量を検出することも可能である。

【００４２】また、特開昭５７−１１３３３号公報に開
示されているように、第１レンズ群および第２レンズ群
のいずれか一方を光軸に対して垂直な方向にシフトさせ
ることにより、ＣＣＤ等の光電変換装置において読み取
り可能な範囲をシフトさせることも可能である。なお、
倍率切替え時に光軸方向に移動しない第１レンズ群Ｇ１
をシフトさせれば、鏡筒構造の複雑化を招くことなく、
読み取り可能範囲のシフトを実現することができる。

【００４３】さらに、いずれかのレンズ群に非球面を導
入することにより、高性能化を図ることも容易に可能で
ある。特に、開口絞りから離れた第１レンズ群Ｇ１また
は第２レンズ群Ｇ２中の負レンズ群Ｇ2Nに非球面を導入
することにより、軸外収差を良好に補正することができ
る。また、開口絞りの近傍に配置された第２レンズ群Ｇ
２中の正レンズ群Ｇ2Pに非球面を導入することにより、
大口径化を容易に図ることができることはいうまでもな
い。

【００４４】

【実施例】以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明の各実施例にかかる切替
え式変倍光学系の屈折力配分を示す図である。図１に示
すように、本発明の各実施例にかかる変倍光学系は、物
体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１
と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備えてい
る。なお、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、正屈
折力の正レンズ群Ｇ2Pと、負屈折力の負レンズ群Ｇ2Nと
を有する。そして、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に移動
させることなく第２レンズ群Ｇ２だけを光軸方向に沿っ
て物体側へ移動させることによって、像面を一定の位置
に保ちながら最小倍率状態（Ｗ）から最大倍率状態
（Ｔ）へ結像倍率を切り替える。

【００４５】〔第１実施例〕図２は、本発明の第１実施
例にかかる切替え式変倍光学系のレンズ構成を示す図で
ある。図２の変倍光学系において、第１レンズ群Ｇ１
は、物体側から順に、両凹レンズＬ１１、および物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２から構成され
ている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、
両凸レンズＬ２１、両凸レンズと両凹レンズとの接合正
レンズＬ２２、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ２３、両凸レンズＬ２４、物体側に凹面を向けた正
メニスカスレンズＬ２５、および物体側に凹面を向けた
負メニスカスレンズＬ２６から構成されている。

【００４６】このように、両凸レンズＬ２１、接合正レ
ンズＬ２２、負メニスカスレンズＬ２３および両凸レン
ズＬ２４が正レンズ群Ｇ2Pを構成し、正メニスカスレン
ズＬ２５および負メニスカスレンズＬ２６が負レンズ群
Ｇ2Nを構成している。そして、正レンズ群Ｇ2P中におい
て接合正レンズＬ２２と負メニスカスレンズＬ２３との
間には、開口絞りＳが設けられている。なお、物体と第
１レンズ群Ｇ１との間および第２レンズ群Ｇ２と像面と
の間に、それぞれ白板ガラスが挿入されている。これら
の白板ガラスは、倍率切替え時に固定である。第１実施
例において、物体側の白板ガラスと物体の軸上間隔は、
２．００である。

【００４７】次の表（１）に、本発明の第１実施例の諸
元の値を掲げる。表（１）において、βは結像倍率を、
ＦＮはＦナンバーを、ＦNOは実効Ｆナンバーを、Ｈは物
体高を、Ｙ０は最大像高をそれぞれ表している。さら
に、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの
レンズ面の順序を、屈折率はｅ線（λ＝５４６．１ｎ
ｍ）に対する値を示している。なお、表（１）のレンズ
諸元において、曲率半径が∞（無限大）の面は平面を表
している。また、開口絞りＳを表す面の曲率半径が∞と
なっているが、開口絞りＳを表す面にはレンズ面が存在
しない。

【００４８】

【表１】 β＝−０．１７９０〜−０．３７８１ ＦＮ＝３．８３〜４．７２ ＦNO＝４．４６〜６．７８ Ｈ＝−１１０．５１〜−５３．６６ Ｙ０＝２０．４２ 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 ∞ 3.00 1.52428 58.80 （白板ガラス） 2 ∞ (d2= 可変) 3 -267.8331 1.20 1.77651 49.45 4 31.1151 4.40 5 37.1492 3.40 1.67765 32.17 6 175.9009 (d6= 可変) 7 40.8315 2.50 1.84503 43.35 8 -91.0419 0.10 9 22.7155 4.20 1.49926 82.52 10 -45.9596 1.20 1.80945 33.89 11 34.2655 1.00 12 ∞ 5.35 (開口絞りＳ) 13 28.6194 1.20 1.75455 35.19 14 18.2542 13.50 15 223.7545 3.40 1.62287 60.14 16 -36.3454 15.00 17 -22.6389 3.00 1.58482 40.76 18 -20.1673 2.50 19 -23.0902 1.20 1.48914 70.41 20 -165.6851 (d20=可変) 21 ∞ 0.80 1.52428 58.80 （白板ガラス） 22 ∞ 1.20 （倍率切替えにおける可変間隔） β -0.1890 -0.3781 d2 232.9812 232.9812 d6 28.8950 1.7980 d20 17.9788 45.0758 （条件対応値） ｆ１＝−８４．９０２１ ｆ２＝ ３８．２９７２ Ｂｆｗ＝ １９．９７８７ ｆ2N＝−６９．９８４２ ｆ2P＝ ４０．４７７ ただし、Ｂｆｗは白板ガラス（保護ガラス）を除いた状態で算出されている （１）ｆ２／｜ｆ１｜ ＝ ０．４５１ （２）Ｂｆｗ／２Ｙ ＝ ０．４８９ （３）ｆ2N／ｆ１ ＝ ０．８２４ （４）（ＤＷ−ＤＴ）／ｆ２＝ ０．７０８ （５）Ｄ／ｆ２ ＝ ０．１６２ （６）ν１ ＝７０．４１ （７）ｆ2P／｜ｆ2N｜ ＝ ０．５７８

【００４９】図３および図４は、第１実施例の諸収差図
である。図３は最小倍率状態における諸収差図であり、
図４は最大倍率状態における諸収差図である。各収差図
において、ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ｈは各像高に
対する物体高を、ｅはｅ線（λ＝５４６．１ｎｍ）を、
ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示してい
る。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジ
タル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示してい
る。さらに、球面収差を示す収差図において、破線はサ
インコンディション（正弦条件）を示している。各収差
図から明らかなように、本実施例では、各結像倍率状態
において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確
保されていることがわかる。

【００５０】〔第２実施例〕図５は、本発明の第２実施
例にかかる切替え式変倍光学系のレンズ構成を示す図で
ある。図５の変倍光学系において、第１レンズ群Ｇ１
は、物体側から順に、両凹レンズＬ１１、および物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２から構成され
ている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、
両凸レンズＬ２１、両凸レンズと両凹レンズとの接合正
レンズＬ２２、物体側に凹面を向けた正メニスカスレン
ズＬ２３、および物体側に凹面を向けた負メニスカスレ
ンズＬ２４から構成されている。

【００５１】このように、両凸レンズＬ２１、接合正レ
ンズＬ２２および正メニスカスレンズＬ２３が正レンズ
群Ｇ2Pを構成し、負メニスカスレンズＬ２４が負レンズ
群Ｇ2Nを構成している。そして、正レンズ群Ｇ2P中にお
いて接合正レンズＬ２２と正メニスカスレンズＬ２３と
の間には、開口絞りＳが設けられている。なお、物体と
第１レンズ群Ｇ１との間および第２レンズ群Ｇ２と像面
との間に、それぞれ白板ガラスが挿入されている。これ
らの白板ガラスは、倍率切替え時に固定である。第２実
施例において、物体側の白板ガラスと物体の軸上間隔
は、２．００である。

【００５２】次の表（２）に、本発明の第２実施例の諸
元の値を掲げる。表（２）において、βは結像倍率を、
ＦＮはＦナンバーを、ＦNOは実効Ｆナンバーを、Ｈは物
体高を、Ｙ０は最大像高をそれぞれ表している。さら
に、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの
レンズ面の順序を、屈折率はｅ線（λ＝５４６．１ｎ
ｍ）に対する値を示している。なお、表（２）のレンズ
諸元において、曲率半径が∞（無限大）の面は平面を表
している。また、開口絞りＳを表す面の曲率半径が∞と
なっているが、開口絞りＳを表す面にはレンズ面が存在
しない。

【００５３】

【表２】 β＝−０．１７９０〜−０．３７８０ ＦＮ＝３．７７〜４．７３ ＦNO＝４．４７〜６．９９ Ｈ＝−１０９．５４〜−５３．５８ Ｙ０＝２０．４２ 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 ∞ 3.00 1.52428 58.80 （白板ガラス） 2 ∞ (d2= 可変) 3 -774.2855 1.20 1.80832 46.51 4 30.6267 5.00 5 37.3384 3.40 1.72311 29.50 6 130.2154 (d6= 可変) 7 54.7353 2.50 1.80832 46.51 8 -78.2626 0.10 9 20.7766 7.25 1.49926 82.52 10 -38.2768 2.00 1.81184 33.27 11 22.6357 4.00 12 ∞ 11.00 (開口絞りＳ) 13 -416.0174 3.00 1.80832 46.51 14 -33.5784 15.50 15 -21.6570 1.50 1.62286 60.35 16 -56.6042 (d16=可変) 17 ∞ 0.80 1.52428 58.80 （白板ガラス） 18 ∞ 1.20 （倍率切替えにおける可変間隔） β -0.1890 -0.3780 d2 233.0212 232.9998 d6 28.9529 1.8000 d16 24.5754 51.7493 （条件対応値） ｆ１＝−８４．７７９３ ｆ２＝ ３８．４１８２ Ｂｆｗ＝ ２６．５７５４ ｆ2N＝−５７．２６０７ ｆ2P＝ ３７．９８９４ ただし、Ｂｆｗは白板ガラス（保護ガラス）を除いた状態で算出されている （１）ｆ２／｜ｆ１｜ ＝ ０．４５３ （２）Ｂｆｗ／２Ｙ ＝ ０．６５１ （３）ｆ2N／ｆ１ ＝ ０．６７５ （４）（ＤＷ−ＤＴ）／ｆ２＝ ０．７０７ （５）Ｄ／ｆ２ ＝ ０．３９０ （６）ν１ ＝６０．３５ （７）ｆ2P／｜ｆ2N｜ ＝ ０．６６３

【００５４】図６および図７は、第２実施例の諸収差図
である。図６は最小倍率状態における諸収差図であり、
図７は最大倍率状態における諸収差図である。各収差図
において、ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ｈは各像高に
対する物体高を、ｅはｅ線（λ＝５４６．１ｎｍ）を、
ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示してい
る。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジ
タル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示してい
る。さらに、球面収差を示す収差図において、破線はサ
インコンディション（正弦条件）を示している。各収差
図から明らかなように、本実施例では、各結像倍率状態
において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確
保されていることがわかる。

【００５５】〔第３実施例〕図８は、本発明の第３実施
例にかかる切替え式変倍光学系のレンズ構成を示す図で
ある。図８の変倍光学系において、第１レンズ群Ｇ１
は、物体側から順に、両凹レンズＬ１１、および物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２から構成され
ている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、
両凸レンズＬ２１、両凸レンズＬ２２、物体側に凹面を
向けた正メニスカスレンズと両凹レンズとの接合負レン
ズＬ２３、両凸レンズＬ２４、および物体側に凹面を向
けた負メニスカスレンズＬ２５から構成されている。

【００５６】このように、両凸レンズＬ２１、両凸レン
ズＬ２２、接合負レンズＬ２３および両凸レンズＬ２４
が正レンズ群Ｇ2Pを構成し、負メニスカスレンズＬ２５
が負レンズ群Ｇ2Nを構成している。そして、正レンズ群
Ｇ2P中において接合負レンズＬ２３と正メニスカスレン
ズＬ２４との間には、開口絞りＳが設けられている。な
お、物体と第１レンズ群Ｇ１との間および第２レンズ群
Ｇ２と像面との間に、それぞれ白板ガラスが挿入されて
いる。これらの白板ガラスは、倍率切替え時に固定であ
る。第３実施例において、物体側の白板ガラスと物体の
軸上間隔は、２．００である。

【００５７】次の表（３）に、本発明の第３実施例の諸
元の値を掲げる。表（３）において、βは結像倍率を、
ＦＮはＦナンバーを、ＦNOは実効Ｆナンバーを、Ｈは物
体高を、Ｙ０は最大像高をそれぞれ表している。さら
に、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの
レンズ面の順序を、屈折率はｅ線（λ＝５４６．１ｎ
ｍ）に対する値を示している。なお、表（３）のレンズ
諸元において、曲率半径が∞（無限大）の面は平面を表
している。また、開口絞りＳを表す面の曲率半径が∞と
なっているが、開口絞りＳを表す面にはレンズ面が存在
しない。

【００５８】

【表３】 β＝−０．１７９０〜−０．３８０７ ＦＮ＝３．７８〜４．７４ ＦNO＝４．４６〜６．９７ Ｈ＝−１０９．８４〜−５３．２３ Ｙ０＝２０．４２ 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 ∞ 3.00 1.52428 58.80 （白板ガラス） 2 ∞ (d2= 可変) 3 -700.6386 1.20 1.77621 49.61 4 29.4690 4.66 5 35.3646 3.40 1.69416 31.16 6 123.5014 (d6= 可変) 7 51.2046 2.50 1.71615 53.93 8 -90.7016 0.10 9 24.5180 3.50 1.49926 82.52 10 -69.1590 1.29 11 -47.5651 2.56 1.74690 49.23 12 -23.3009 2.00 1.75457 35.04 13 31.9199 4.00 14 ∞ 9.63 (開口絞りＳ) 15 -674.8982 3.00 1.80832 46.51 16 -34.0458 13.15 17 -18.5119 1.50 1.65426 58.44 18 -42.8092 (d18=可変) 19 ∞ 0.80 1.52428 58.80 （白板ガラス） 20 ∞ 1.20 （倍率切替えにおける可変間隔） β -0.1890 -0.3807 d2 233.0003 233.0003 d6 29.3224 1.6290 d18 28.1861 55.8795 （条件対応値） ｆ１＝−８５．３６３５ ｆ２＝ ３８．２２７９ Ｂｆｗ＝ ３０．１８６１ ｆ2N＝−５１．０９３３ ｆ2P＝ ４０．７６９５ ただし、Ｂｆｗは白板ガラス（保護ガラス）を除いた状態で算出されている （１）ｆ２／｜ｆ１｜ ＝ ０．４５４ （２）Ｂｆｗ／２Ｙ ＝ ０．７３９ （３）ｆ2N／ｆ１ ＝ ０．５９９ （４）（ＤＷ−ＤＴ）／ｆ２＝ ０．７２４ （５）Ｄ／ｆ２ ＝ ０．３５７ （６）ν１ ＝５８．４４ （７）ｆ2P／｜ｆ2N｜ ＝ ０．７００

【００５９】図９および図１０は、第３実施例の諸収差
図である。図９は最小倍率状態における諸収差図であ
り、図１０は最大倍率状態における諸収差図である。各
収差図において、ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ｈは各
像高に対する物体高を、ｅはｅ線（λ＝５４６．１ｎ
ｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示
している。また、非点収差を示す収差図において、実線
はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示
している。さらに、球面収差を示す収差図において、破
線はサインコンディション（正弦条件）を示している。
各収差図から明らかなように、本実施例では、各結像倍
率状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性
能が確保されていることがわかる。

【００６０】〔第４実施例〕図１１は、本発明の第４実
施例にかかる切替え式変倍光学系のレンズ構成を示す図
である。図１１の変倍光学系において、第１レンズ群Ｇ
１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニス
カスレンズＬ１１、および物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズＬ１２から構成されている。また、第２レ
ンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ２１、両
凸レンズと両凹レンズとの接合正レンズＬ２２、物体側
に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３、および物体
側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４から構成さ
れている。

【００６１】このように、両凸レンズＬ２１、接合正レ
ンズＬ２２および正メニスカスレンズＬ２３が正レンズ
群Ｇ2Pを構成し、負メニスカスレンズＬ２４が負レンズ
群Ｇ2Nを構成している。そして、正レンズ群Ｇ2P中にお
いて接合正レンズＬ２２と正メニスカスレンズＬ２３と
の間には、開口絞りＳが設けられている。なお、物体と
第１レンズ群Ｇ１との間および第２レンズ群Ｇ２と像面
との間に、それぞれ白板ガラスが挿入されている。これ
らの白板ガラスは、倍率切替え時に固定である。第４実
施例において、物体側の白板ガラスと物体の軸上間隔
は、２．００である。

【００６２】次の表（４）に、本発明の第４実施例の諸
元の値を掲げる。表（４）において、βは結像倍率を、
ＦＮはＦナンバーを、ＦNOは実効Ｆナンバーを、Ｈは物
体高を、Ｙ０は最大像高をそれぞれ表している。さら
に、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの
レンズ面の順序を、屈折率はｅ線（λ＝５４６．１ｎ
ｍ）に対する値を示している。なお、表（４）のレンズ
諸元において、曲率半径が∞（無限大）の面は平面を表
している。また、開口絞りＳを表す面の曲率半径が∞と
なっているが、開口絞りＳを表す面にはレンズ面が存在
しない。

【００６３】

【表４】 β＝−０．１８７３〜−０．３７８０ ＦＮ＝３．８０〜４．７８ ＦNO＝４．４５〜６．９４ Ｈ＝−１０９．８４〜−５３．５５ Ｙ０＝２０．４２ 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 ∞ 3.00 1.52428 58.80 （白板ガラス） 2 ∞ (d2= 可変) 3 217.3806 1.20 1.80086 45.37 4 28.4034 6.80 5 34.6976 3.40 1.76168 27.53 6 67.6395 (d6= 可変) 7 51.1099 2.80 1.77074 46.80 8 -75.1121 0.10 9 21.2438 6.80 1.49926 82.52 10 -38.6473 2.00 1.80945 33.89 11 24.6119 3.50 12 ∞ 12.57 (開口絞りＳ) 13 -465.9257 2.75 1.79192 47.47 14 -31.6905 11.00 15 -19.5524 1.50 1.69980 55.48 16 -46.6113 (d16=可変) 17 ∞ 0.80 1.52428 58.80 （白板ガラス） 18 ∞ 1.20 （倍率切替えにおける可変間隔） β -0.1873 -0.3780 d2 230.0000 230.0000 d6 30.2650 2.1000 d16 28.3129 56.4779 （条件対応値） ｆ１＝−８３．４９４９ ｆ２＝ ３９．３１１２ Ｂｆｗ＝ ３０．５８２９ ｆ2N＝−４９．２５３３ ｆ2P＝ ３６．４１４２ ただし、Ｂｆｗは白板ガラス（保護ガラス）を除いた状態で算出されている （１）ｆ２／｜ｆ１｜ ＝ ０．４７１ （２）Ｂｆｗ／２Ｙ ＝ ０．７４９ （３）ｆ2N／ｆ１ ＝ ０．６７５ （４）（ＤＷ−ＤＴ）／ｆ２＝ ０．７０２ （５）Ｄ／ｆ２ ＝ ０．４０９ （６）ν１ ＝５５．４８ （７）ｆ2P／｜ｆ2N｜ ＝ ０．７３９

【００６４】図１２および図１３は、第４実施例の諸収
差図である。図１２は最小倍率状態における諸収差図で
あり、図１３は最大倍率状態における諸収差図である。
各収差図において、ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ｈは
各像高に対する物体高を、ｅはｅ線（λ＝５４６．１ｎ
ｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示
している。また、非点収差を示す収差図において、実線
はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示
している。さらに、球面収差を示す収差図において、破
線はサインコンディション（正弦条件）を示している。
各収差図から明らかなように、本実施例では、各結像倍
率状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性
能が確保されていることがわかる。

【００６５】〔第５実施例〕図１４は、本発明の第５実
施例にかかる切替え式変倍光学系のレンズ構成を示す図
である。図１４の変倍光学系において、第１レンズ群Ｇ
１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニス
カスレンズＬ１１、および物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズＬ１２から構成されている。また、第２レ
ンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ２１、両
凸レンズと両凹レンズとの接合正レンズＬ２２、物体側
に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３、および物体
側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４から構成さ
れている。

【００６６】このように、両凸レンズＬ２１、接合正レ
ンズＬ２２および正メニスカスレンズＬ２３が正レンズ
群Ｇ2Pを構成し、負メニスカスレンズＬ２４が負レンズ
群Ｇ2Nを構成している。そして、正レンズ群Ｇ2P中にお
いて接合正レンズＬ２２と正メニスカスレンズＬ２３と
の間には、開口絞りＳが設けられている。なお、物体と
第１レンズ群Ｇ１との間および第２レンズ群Ｇ２と像面
との間に、それぞれ白板ガラスが挿入されている。これ
らの白板ガラスは、倍率切替え時に固定である。第５実
施例において、物体側の白板ガラスと物体の軸上間隔
は、２．００である。

【００６７】次の表（５）に、本発明の第５実施例の諸
元の値を掲げる。表（５）において、βは結像倍率を、
ＦＮはＦナンバーを、ＦNOは実効Ｆナンバーを、Ｈは物
体高を、Ｙ０は最大像高をそれぞれ表している。さら
に、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの
レンズ面の順序を、屈折率はｅ線（λ＝５４６．１ｎ
ｍ）に対する値を示している。なお、表（５）のレンズ
諸元において、曲率半径が∞（無限大）の面は平面を表
している。また、開口絞りＳを表す面の曲率半径が∞と
なっているが、開口絞りＳを表す面にはレンズ面が存在
しない。

【００６８】

【表５】 β＝−０．１９０７〜−０．３９７５ ＦＮ＝３．８６〜４．９２ ＦNO＝４．５３〜７．２６ Ｈ＝−１０８．８４〜−５０．８８ Ｙ０＝２０．４２ 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 ∞ 3.00 1.52428 58.80 （白板ガラス） 2 ∞ (d2= 可変) 3 227.0609 1.20 1.80086 45.37 4 27.2216 8.20 5 34.5954 3.40 1.85504 23.83 6 57.2422 (d6= 可変) 7 47.0699 3.00 1.80086 45.37 8 -64.4602 0.10 9 18.7517 4.10 1.49926 82.52 10 -37.3089 4.70 1.80945 33.89 11 20.4861 3.50 12 ∞ 8.60 (開口絞りＳ) 13 -218.0257 3.50 1.77651 49.45 14 -28.2709 12.10 15 -18.0291 2.00 1.69980 55.48 16 -37.7500 (d16=可変) 17 ∞ 0.80 1.52428 58.80 （白板ガラス） 18 ∞ 1.20 （倍率切替えにおける可変間隔） β -0.1890 -0.3780 d2 188.9505 188.9505 d6 27.0875 0.9950 d16 22.5619 36.6004 （条件対応値） ｆ１＝−７２．０１１７ ｆ２＝ ３４．７３２２ Ｂｆｗ＝ ２４．５６１９ ｆ2N＝−５１．４６５１ ｆ2P＝ ３５．９７５７ ただし、Ｂｆｗは白板ガラス（保護ガラス）を除いた状態で算出されている （１）ｆ２／｜ｆ１｜ ＝ ０．４８２ （２）Ｂｆｗ／２Ｙ ＝ ０．６０１ （３）ｆ2N／ｆ１ ＝ ０．７１５ （４）（ＤＷ−ＤＴ）／ｆ２＝ ０．７５１ （５）Ｄ／ｆ２ ＝ ０．３４８ （６）ν１ ＝５５．４８ （７）ｆ2P／｜ｆ2N｜ ＝ ０．６９９

【００６９】図１５および図１６は、第１実施例の諸収
差図である。図１５は最小倍率状態における諸収差図で
あり、図１６は最大倍率状態における諸収差図である。
各収差図において、ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ｈは
各像高に対する物体高を、ｅはｅ線（λ＝５４６．１ｎ
ｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示
している。また、非点収差を示す収差図において、実線
はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示
している。さらに、球面収差を示す収差図において、破
線はサインコンディション（正弦条件）を示している。
各収差図から明らかなように、本実施例では、各結像倍
率状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性
能が確保されていることがわかる。

【００７０】

【効果】以上説明したように、本発明によれば、鏡筒構
造の簡略化を図りながらも、色収差を極力抑え、画面中
心部から画面周辺部に亘って高い光学性能を有する原稿
読み取り用の切替え式変倍光学系を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施例にかかる切替え式変倍光学系
の屈折力配分を示す図である。

【図２】本発明の第１実施例にかかる切替え式変倍光学
系のレンズ構成を示す図である。

【図３】第１実施例の最小倍率状態における諸収差図で
ある。

【図４】第１実施例の最大倍率状態における諸収差図で
ある。

【図５】本発明の第２実施例にかかる切替え式変倍光学
系のレンズ構成を示す図である。

【図６】第２実施例の最小倍率状態における諸収差図で
ある。

【図７】第２実施例の最大倍率状態における諸収差図で
ある。

【図８】本発明の第３実施例にかかる切替え式変倍光学
系のレンズ構成を示す図である。

【図９】第３実施例の最小倍率状態における諸収差図で
ある。

【図１０】第３実施例の最大倍率状態における諸収差図
である。

【図１１】本発明の第４実施例にかかる切替え式変倍光
学系のレンズ構成を示す図である。

【図１２】第４実施例の最小倍率状態における諸収差図
である。

【図１３】第４実施例の最大倍率状態における諸収差図
である。

【図１４】本発明の第５実施例にかかる切替え式変倍光
学系のレンズ構成を示す図である。

【図１５】第５実施例の最小倍率状態における諸収差図
である。

【図１６】第５実施例の最大倍率状態における諸収差図
である。

【符号の説明】

Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群 Ｌｉ 各レンズ成分 Ｓ 開口絞り

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側より順に、負の屈折力を有する第
   １レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ
   ２とを備え、 前記第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に沿って移動させるこ
   となく前記第２レンズ群Ｇ２だけを光軸方向に沿って移
   動させることによって、像面を一定の位置に保ちながら
   結像倍率を切り替え、 前記第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、前記第２
   レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、 ０．３＜ｆ２／｜ｆ１｜＜０．５ の条件を満足することを特徴とする切替え式変倍光学
   系。
2. 【請求項２】 前記第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順
   に、正屈折力の正レンズ群Ｇ2Pと、負屈折力の負レンズ
   群Ｇ2Nとを有し、 前記第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に沿って移動させるこ
   となく前記第２レンズ群Ｇ２だけを光軸方向に沿って移
   動させることによって、物像間距離を所定の有限距離に
   保ちながら結像倍率を切り替え、 結像倍率の最も小さい状態におけるバックフォーカスを
   Ｂｆｗとし、画面対角長の半分の値をＹとし、前記第２
   レンズ群Ｇ２中の前記負レンズ群Ｇ2Nの焦点距離をｆ2N
   とし、前記第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１としたと
   き、 ０．２５＜Ｂｆｗ／２Ｙ＜０．７７ ０．４＜ｆ2N／ｆ１＜１．２ の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の切
   替え式変倍光学系。
3. 【請求項３】 前記第２レンズ群Ｇ２中の前記正レンズ
   群Ｇ2Pは、物体側より順に、少なくとも２枚の正レンズ
   を含み正の屈折力を有する第１部分レンズ群と、少なく
   とも１枚の正レンズを含み正の屈折力を有する第２部分
   レンズ群とから構成され、 前記第１部分レンズ群と前記第２部分レンズ群との間に
   は、開口絞りが設けられていることを特徴とする請求項
   １または２に記載の切替え式変倍光学系。
4. 【請求項４】 結像倍率の最も小さい状態における前記
   第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との軸上空気
   間隔をＤＷとし、結像倍率の最も大きい状態における前
   記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との軸上空
   気間隔をＤＴとし、前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を
   ｆ２としたとき、 ０．６＜（ＤＷ−ＤＴ）／ｆ２＜０．９ の条件を満足することを特徴とする請求項３に記載の切
   替え式変倍光学系。
5. 【請求項５】 前記開口絞りの物体側に隣接して配置さ
   れたレンズと前記開口絞りの像側に隣接して配置された
   レンズとの軸上空気間隔をＤとし、前記第２レンズ群Ｇ
   ２の焦点距離をｆ２としたとき、 ０．１＜Ｄ／ｆ２＜０．６ の条件を満足することを特徴とする請求項３または４に
   記載の切替え式変倍光学系。
6. 【請求項６】 前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順
   に、負レンズと正レンズとを有し、 前記第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側に配置された両凸
   レンズと、該両凸レンズの像側に配置された両凸レンズ
   と両凹レンズとの接合レンズと、最も像面寄りに配置さ
   れ物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとを有する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載
   の切替え式変倍光学系。
7. 【請求項７】 前記第２レンズ群Ｇ２中において最も像
   側に配置された前記負メニスカスレンズのアッベ数ν１
   は、 ４５＜ν１ の条件を満足することを特徴とする請求項６に記載の切
   替え式変倍光学系。
8. 【請求項８】 前記第２レンズ群Ｇ２中の前記正レンズ
   群Ｇ2Pの焦点距離をｆ2Pとし、前記第２レンズ群Ｇ２中
   の前記負レンズ群Ｇ2Nの焦点距離をｆ2Nとしたとき、 ０．４５＜ｆ2P／｜ｆ2N｜＜０．８ の条件を満足することを特徴とする請求項２乃至７のい
   ずれか１項に記載の切替え式変倍光学系。