JPS58100812A - 物像間距離一定な変倍レンズ方式 - Google Patents

物像間距離一定な変倍レンズ方式

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JPS58100812A
JPS58100812A JP20054981A JP20054981A JPS58100812A JP S58100812 A JPS58100812 A JP S58100812A JP 20054981 A JP20054981 A JP 20054981A JP 20054981 A JP20054981 A JP 20054981A JP S58100812 A JPS58100812 A JP S58100812A
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group
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Mari Ozeki
尾関 萬里
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Tokina Optical Co Ltd
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TOKINAA KOGAKU KK
Tokina Optical Co Ltd
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/24Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 等倍から数倍又は数分の一倍の拡大縮少の範囲で光学的
な倍率を変更するには物点又は像点のいづれか一方をレ
ンズの移動に関連させて動かす事が行われている。しか
し物点、像点間の距離が固定されているときは、単一の
レンズのみで倍率の変更を連続的に行う事は出来ない。
そのためにレンズ系の部分群の相対的間隔を変更して物
点僚点間の位置が固定されたまま変倍を行う方式が提案
されている。
比較的遠距離にある物体を撮影する為に開発されている
通常のズームレンズは非対称構造になっているので成る
程度の歪曲収差が残存しているのが普通である。それに
反して等倍から数倍又は数分の一倍で使われるレンズは
印刷複写等の様なすでに媒体上に形成された画像を再生
する事を目的とする事が多いので轡に歪曲収差の除去が
重視される。一般的に言って歪曲収差はレンズを対称乃
至対称に近い形で配置する事によってその除去は容易で
ある。従って歪曲収差を小さく保ちながら、上述の変倍
を行う為にはitのズームレンズと異なりレンズ系全体
の対称性を常に維持しながらレンズ群を移動させる方式
がのぞましい。本発明はこの主旨の下に固定した物点、
像点間に、レンズ群を対称的に動かす変倍レンズ系を配
置し、その作動が単純であるのにかかわらず高い光学性
能が得られる方式を見出そうとするものである。
単−構成のレンズはよく知られている様に倍率β=1の
ときく正確にはマイナスであるが以下マイナスを省略す
る)物像間の距離が最も小さい。物像間の距離L、レン
ズ系全体の焦点距ll1lF1同じ(全体の主点間隔を
ΔとするとL−(2+!+1/β) X F +j  
 (1)今駁明上のモデルとしてf=100の同形のレ
ンズ群を向い合わせに配置して第1図Aの様な薄肉レン
ズ系を考える。両レンズの間隔を仮Kd=20とすれば
このレンズ系全体のF=55.56Δ−一222゜この
レンズ系をβ−1で使うときは上式から LIK = 
4F + j = 220 、 コFLハまた第1A図
からも明らかである同じレンズ系をそのまま例えばβ=
2(β−1/2としても同じ)とすると L2K = 
4.5F+Δ=247.78となりβ−1の場合に比し
て物像間の距離は27.78のびる(第1図B)。そこ
で開館はレンズ系内の間隔を変更して L12 = L
lx =220とする事が出来ないかと言う事である。
 Llx = 4 F+ΔL2.−4.5 F十Δだか
らβ−2のときFと4を変更してFix、jzxとすれ
ば、少くとも(11F > F2x(if)Δ:) j
zxのどちらかが成り立てばよい。Δの変化はあまり期
待出来ないので主として(1)の条件をみたす事によっ
てLix = LAXが可能になる。
一般的に宮って2群で形成され6.る正レンズ系の群の
間隔を変更するとき (A)  二群がそれぞれ正レンズで成る場合は間隔を
小さくする方向でFは小さくなり、又lはマイナスが小
さくなる。
(B)  二群が正レンズと負レンズで成る場合は間隔
を大きくする方向でFは小さくなり、又Δはプラスで大
きくなる。
モデルの例でd=Qとすると、F2x=50Δ2X =
 O(1)式からβ−2としてLAKを求めると225
を得る。まだ不足しているがLs −= 220に近づ
いて来た事は確かである。(第1図C)そこで第1図A
の2群対称構成のモデルをそのまま第2図Aの様に4群
対称構成モデルにおきかえる。つまり第1図の片翻f=
1000単一レンズを2群に分けd=Qで接触している
形とする。そして第2図Bの如く外側のレンズ群lを固
定し、内fillのレンズ群■を内fill K対i的
に移動させる。そうすると各4片111]のレンズ群の
合成f及び合成lは変化するが、間隔を広げて焦点距離
を短かくする為には上記(B)の条件からいづれか一力
が負レンズでなくてはならない。更に第2図Bの状態で
両側から近づいて来るIIのレンズが正レンズであれば
上記(A)の条件から全系の焦点距離を短かくする事に
有効である事が予測される。モデルとしてβ−1のとき
第2図Aの様KI、■の合成焦点距離f = 100d
=Qとし、それらを間隔20をおいて対称的に配置した
4群形式を考える。この場合第1図Aと同じ(LIX=
220  である。
次に第2図Bのどとく■群を両側から10づつ内側に移
動させ、二つの1群の間のd=Qにする1、その状態で
 L2K =220  β;2となる1111の組み合
せを求めると、次表の如<211類の結果か得られる。
I)f     ■ノf    a     b   
 全体のF(1)  −894,289,94−63,
37136,6348,84(2)   44.02 
−78.63 −62.35 137.65 50.2
0この状態で片餞の合成fは(1)の場合98.78(
2)の場合77.58で上表で見る如<(1)の方が各
群のfがゆるくなっている。収差的な立場で敵意的に言
えばfの絶対値が大きい方が有利である、従って外側固
定群■を凹レンズとじ内餉移動群■を凸レンズとした(
1)の方が(2)より収差補正しやすい事が予測される
。又(2)の組合せを入れかえ、凹レンズを外側にして
aSbをがえて栴びL=220とすると Iのfllのf     a     b    全体
のF(1)’  −78,6344,02−33,97
166,0334,42この場合β=4.082となる
ーっまり同じfの組合せと移動量にかかわらず(1)′
の方が高い倍率が得られる事が知れる。(1)の様な凹
レンズ外軸Jの形式の方が効率が好いと首えよう。
第2図人の4群形式のうち■群を固定し1群を外側に対
称的に移動させるもう一つの方式がある。第2図Cは第
2図人を変形したもので、β−1のとき4つの群の間隔
をすべて0とする。
そしてβ−2のとき外軌のI群を対称的に10だけ外方
に動かして第2図Bの状態にする2β−1のときL鳳x
 = 220だから片側の■、■の合成焦点距離は夫々
110である。l、t x = 220β−2となる■
、■の組み合せを求めると、次表の如<2alの結果が
得られる。
IのfI[のf     a      b   全体
のF(3)−201,9071,21−63,4913
6,5148,68(4)   3899 −60.4
0 −62.18 137.82 50.42この状態
で片側の合成fは(3)が102.18 (4)が74
.98で上表で見る如く移動群■を凹レンズ、固定群■
を凸レンズとした(3)の方が各群のfがゆるくなって
いる。つまりこの動かし方の場合も外側に凹レンズを配
置した方が収差を除去する上でも 効率の点でも有利で
ある事が知れる。
((3)(4)の場合内側の二つの■群は全く動かない
ので全体を3群とみなす事も出来る)。
猶第2図Aで片側2群を二つの正レンズ群に分離する方
法もあるが片側のみで言えば前述(A)の条件から離れ
る札合成fは大きくなってし、まう。又両側から正レン
ズが近接する点に着目1れば焦点距離は小さくなるが、
それなら■の焦点距離が小さい程効率がよい事になり、
結局Iは(至)の焦点距離となって■のみ残って第1図
の2群形式と同じになる。2群形式でも成る程度の変倍
は可能だが前述のモデルの第1図Cでd=oとしてもβ
=2は得られずL=220とするとβ=1.863にと
どまり効率は悪い。
以上は2群3群4群でレンズ系を常に対称的に構成する
事を前提としてβ−1の場合の物像間の距離りを維持し
なからβ−2に変倍する事を目やすとしてモデルの上か
ら検討したわけで・あるが、これから次の結論を引き出
す事が出来よう。
対称4群のうち外側の2群を負レンズ、内側02群を正
レンズで構成しβ−1の状態から内観の正レンズ群を対
称的に内方へ移動させるか、外側の負レンズ群を対称的
に外方に移動させる事によって収差除去の上でも有利で
且変倍効率のよい物像間の距離を一定とした変倍系が得
られる。これらの具体例はすでに特開昭48−4945
3及び特開昭49−1242にそれぞれ示されている。
ところで第2図人から第2図Bへ、又は第2図Cから第
2図Bへレンズ糸の各群の相対的な移動をさせるには、
実施土工つのカムが必要となる。すなわち前者ではI+
Iの移動に対して左側■の移動及び右餉■の移動、又後
者では■+■の移動に対して左III Iの移動及び右
II Iの移動を夫々関係づけなくてはならない。主た
る移動に対して関係運動が二つある事は機構上複雑、と
なり、精度維持の上からものぞましい事ではない。通常
撮影に使用されるズームレンズは特別の場合をのぞいて
固定鏡筒について主として移動する群と従属して移動す
る群とでズーミングが行われて居り、関係運動は一つで
しかない。更に第2図で見られる如くIの変化が2倍程
度でも主として移動する部分の移動量はレンズ全長に比
して比較的大きく、L=220に対して(1)の例で■
が36.63(3)の例で■が36.51となる。従っ
て通常のズームレンズの様に固定筒に円筒カムを切って
制御する事が国難になって来る。例えば第11図の如く
外部にカムを配置する等の工夫が必要となるが、いづれ
にしても関係運動を一つKする事がこの種の変倍系な精
度よく実現するのには不可欠な事柄である。
そこで4群形式の各群が常に対称を維持しながら移動す
る物像間距離一定の変倍系において、これら各群を一つ
の関係運動で制御可能な光学系を見出す事がこの発明の
主題となる。
奇声説明して来たモデルと対比出来る様に第2図人を出
発点とする。β=1のとき第2図人、β−2のときは第
3図に示される様に各群の間隔がすべて10にして、L
=220のI、IIのfを求めると次の様に2種類の組
合せが得られる。
Iのf     llのf     a      b
    全体ノF(5)−29474,62−58,4
7131,5348,71(6)   38.37 −
62.27 −55.45  134.55 52.7
3さて第2図Aから第3図への移動を調べて見る。左側
の■と右側の■との間隔は第2図Aも第3図も20だか
らこの2群は結合出来る。この結合体を基準にとると残
りの左側の!は左へ10右側の■は同じく左へ10の相
対運動をしている。従ってこれも一体として結合出来る
すなわち第4図に示す如くIと■を交互に結合して結合
体をM、Nとする。Mの移動に対応してNを関係移動さ
せれば第2図Aの状態から第3図の状態に移る事が出来
るわけである。この場合は/−1からβ=2へ所定の位
置までMを移動し、この間NはMに対して更に左へ10
だけ移動する。関係運動はこの一つだけである。
そして移動の過程では常に対称性が維持されている。上
表でも夏と■のfの組合せは負レンズ外側と正レンズ外
側とあるが(1)、(3)の場合と同じく負レンズ外側
の(5)の方が各群の焦点距離がゆるく収差補正上又効
率の点からも有利である。
又(5)の各群のfは(1)よりきついが(3)よりゆ
るく本発明の移動方法が公知の方法に比してこれらの点
で不利になる事はない。
以上単純なモデルを使って/=1を基準に特定な/=2
の例で得失を論じてきたがこれらはi12明の便宜上定
めたもので倍率について限定するものではない。関係運
動が一つしかなく且常に対称性が維持される変倍系は叙
上の如く求められたが、以下の実施例で見る如く作動が
単純であるにかかわらずレンズの対称性が活かされて高
倍でもすぐれた性能が得られている。
次に本発明による実施例を示す。実施例中riは物体側
より1番目の面の曲率半径、diは111目の面とi+
1番目の面との面間隔、Ni、Viは  。
夫々1番目の硝子の屈折率とアツベ数を表わす。
又実施例1の1倍のときのレンズ断面図を第5図に、同
じ<1’倍のときの収差図を第6図に、062倍のとき
の収差図を第7図に示す。さらに実施例201倍のとき
のレンズ断面図を第8図に、同じく1倍のときの収差図
を第9図に、0.2倍のときの収差図を第10図に示す
(実施例1) r 1 =−215,232d1= 2.355  N
m=1.67003 Vs=47.2rl=  #  
 d”””可変 rm=  25.445  dl=4.426  Nm
=1.72   V2=50.3ra=   −da=
3.074  N5=1.58144Vs=40.9j
5=  18.888  di−1,033rs−32
,256d・=2.6   N4=1.65844 V
4=50.9rt =  55.918 47= 可変
r @ = −55,918d m= 2.6   N
5=1.65844 VB=50.9r m= −32
,256d・= 1.033rlo=   −18,8
8841O=3.074      N11=1.58
144   V@=40.9rst=   on   
dll=4.426  Ny=1.72   V7=5
0.3rlz= −25,445dtz=可変r13 
=   −d1m=2.355  N$=1.6700
3 Vs5!!−47,2r14工215.232 第1及び第4レンズ群の焦点距離−−321,23第2
及び第3レンズ群の焦点距離=  107.26物像間
距離=404.302 ド犀 0 − (実施例2) r 1= −185,559d m=0.912  N
1=1717   VN= 48r m=  45.0
16  d 意=2.149  Nm=1.64769
  ■z= 33.8r m= 887.167  d
 m = 0.866r 4= −74,875d 4
=0.912  Nm=1.717   Vs −48
r m=  74.875  d m=2.057  
N4=1.64769  V4= 33.8r @−−
149.665  d @=可変r 7=  37.3
14  d y=0.912  Nm=1.74077
  Vi= 27.8r s =  19.826  
d m=4.011  Nm=1.68578  V@
= 43.9r m= −345,947d * = 
0.260rlG=   20.835    dle
 = 2.572     N? = 1.744  
     Vt =  44.9rll=  31.6
36   dos = 1.869rxz=  24.
305  dt宜= 2.442  Ng = 1.7
2825  Vs = 28.3rlm 雰14.18
7  dlm−可変rs4 =   −15,008d
s4 =2.442     NI=1.72825 
    V9=28.3r1h= −26,525d1
s=2.383rss= −30,790ds@=2.
129  N1(1=1.744   V1G=44.
9r1t= −19,552dx?=0.260ru=
178.671  dts=4.063  N1t=1
.68578  Vll−43,9rss= −21,
857dt・=0.912  Nm!=1.74077
  VH=27.8r2o= −44,900d意・=
可変rzt=   149.665     dzl=
=2.057     N1m=1.64769   
  Vll =33.8rzx−−74,875dzz
==0.912  N14=1.717   V14=
48rzs =  74.875   dz3= 0.
866rza=−887,167dz4=2.149 
 N11=1.64769  VIS=33.8rzs
==−45,016dzs==0.912  N16−
、−1.717   V16=48r2・=  185
.559 第1及び第4レンズ群の焦点距離−−81,39第2及
び第3レンズ群の焦点距離=  52.08実施例1.
2は共に1倍のとき全体のF=100になる様に規正し
である。実施例1は複写機に使5例で0,62倍迄にな
っているが完全に対称になっているので110.62倍
へ拡大する方向に延ばす事も出来る。実施例2は印画の
プリント乃至は印刷用で収差図は縮少方向で示されてい
るが、逆方向から入射して1倍から5倍に拡大する事を
意図したものである。各群のfは対称になっているが収
差補正上の理由で第2群第3群のデーターは対称性がや
やくずれている。第5図、第8図のM及びNは2つの群
をそれぞれ結合したもノテ実施例1ではds +dy=
dy+dtsが変倍のどの位置でも一定値となる。第5
図で1倍の現在位置から0.62倍へ変化させるにはM
を43.874右へ移動させ、この間に更にNをMに対
して5.822右へ移動させればよい。又実施例2では
ds +dtm及びdts −) dzoが大曳変倍の
どの位置でも一定値をとる。第8図の1倍の位置から0
.2倍へ変化させるKはMを119.568右へ移動さ
せ、この間更にNをMに対して14.783右へ移動さ
せればよい。
第11図は外部に平面カムを置いてM、Nの関係運動を
制御する実際例である。主として移動する一体1は上記
Mと、又従属して移動する鏡体2は上記Nと一体になっ
ていて1−9の内側を光軸方向に滑動出来る。3は軸方
向に延びている平向カムで、レバー4上の接触子がスプ
リング5によって常に接触する様になっている。
レバーの他端は鏡体2の上の凸起と舒合しており、その
支軸は鏡体1から延びたアーム上にある1、アームの他
端はガイドの支柱上を直線運動する事が出来る。何等か
の手段でこの鐘体1を直線運動させるとその上に枢着さ
れたレバー4の接触子は平面カムに制御されて回動する
。レバー4の他端に嵌合した凸起は鏡筒2を移動させる
。つまり鏡筒1の移動は平面カムの形状に制御されて鏡
筒2を関係和動させるわけである。
これは本発明の変倍レンズ方式を実際に働かす手段の一
例を示したものであるが、関係運動が一つしかない為に
外部に平面カムを使う事で調整を容易にし、且精度の高
い単純な変倍方式な可能とする事が出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図A、B、C,第2図A、B、Cは本発明の詳細な
説明するための物点像点距離を一定とするモデル笈倍糸
の説明1、岨3図はこれに対応する本発明の方式の2倍
のときの&猷を示す説明図、第4図は二つの結合体によ
って一つの関係移動をする本発明の方式の駅間h0第5
図及び第8図は本発明の実施例1及び201倍のときの
光学系の断面図。第6図は実施例101倍のときの収差
曲線、第7図は同じ(0,62倍のときの収差曲線、w
J9図は実施例201倍のときの収差曲線、第10図は
同じ<0.2倍のときの収差曲線。第11図は本発明の
変倍方式を実現する為の機構の一例を示し 1は主として移動する鏡筒、2は1に従属して移動する
*筒、3は平面カム、4はレバー、5はスプリング、 第1図A 馬3図 篤4図 p電2  β桐 苓5図 FI627      リ=63.93mm0.1  
      ′Lj′−63.93mm−0,1mm コマ6笹 馬7図 0.1         ¥′−41.66mm01′
″′      リ=29.+6闘コマ1ス庄 005    1=52o9間 吊10図 F1469      ’4’−14,16mm球面目
又量      歪曲日X庁 −0,05mm コマqヌ差

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 外@jの2群は負レンズ群、内餉の2群は正レンズ群で
    全系が対称な又ははに対称な4群よりなり、最初の負レ
    ンズ群と3番目の正レンズ群及び2番目の正レンズ群と
    4′1に目の負レンズ群がそれぞれ一体となって光軸方
    向に移動出来る様に結合して光学系を−成し、物点及び
    像点間の距離を変更する事なしに二つの結合体の関係運
    動によって結像倍率を変化させるレンズ方式。
JP20054981A 1981-12-12 1981-12-12 物像間距離一定な変倍レンズ方式 Granted JPS58100812A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61128220A (ja) * 1984-11-28 1986-06-16 Tamuron:Kk 変倍光学系
JPS6218514A (ja) * 1985-07-18 1987-01-27 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 複写用ズ−ムレンズ系

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4849453A (ja) * 1971-10-22 1973-07-12
JPS491242A (ja) * 1972-04-17 1974-01-08
JPS507548A (ja) * 1973-05-18 1975-01-25

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4849453A (ja) * 1971-10-22 1973-07-12
JPS491242A (ja) * 1972-04-17 1974-01-08
JPS507548A (ja) * 1973-05-18 1975-01-25

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61128220A (ja) * 1984-11-28 1986-06-16 Tamuron:Kk 変倍光学系
JPS6218514A (ja) * 1985-07-18 1987-01-27 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 複写用ズ−ムレンズ系
JPH0523404B2 (ja) * 1985-07-18 1993-04-02 Konishiroku Photo Ind

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JPS643243B2 (ja) 1989-01-20

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