JPS5817408A - 等速度走査用レンズ - Google Patents
等速度走査用レンズInfo
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- JPS5817408A JPS5817408A JP11606481A JP11606481A JPS5817408A JP S5817408 A JPS5817408 A JP S5817408A JP 11606481 A JP11606481 A JP 11606481A JP 11606481 A JP11606481 A JP 11606481A JP S5817408 A JPS5817408 A JP S5817408A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- positive
- uniform
- velocity scanning
- negative
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/62—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having six components only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光学的走査糸に用いる等速度走査用レンズに関
するものである・ 光学的走査糸は例えは第五図に示すように光源lを発し
た元をコリメータレンズ2により平行光束に変換して1
転多面鏡3に入射させ、その反射ff14.4’、4I
、・・・で反射された1t、IILを集光し/ズ5で走
f面6に巣尤する。そして回転多面鏡3を回転軸7のま
わりに回転させると、集光レンズ5への光束の入射角0
が変化し、それに応じて儂高Yが変化して走査面6を走
査することができるものである。ここで集光レンズ5に
は通常f−θし/ズと称される脣殊のレンズが用いらn
る。
するものである・ 光学的走査糸は例えは第五図に示すように光源lを発し
た元をコリメータレンズ2により平行光束に変換して1
転多面鏡3に入射させ、その反射ff14.4’、4I
、・・・で反射された1t、IILを集光し/ズ5で走
f面6に巣尤する。そして回転多面鏡3を回転軸7のま
わりに回転させると、集光レンズ5への光束の入射角0
が変化し、それに応じて儂高Yが変化して走査面6を走
査することができるものである。ここで集光レンズ5に
は通常f−θし/ズと称される脣殊のレンズが用いらn
る。
一般の写真レンズのように歪曲収差のよく補正されたレ
ンズ糸においては、光線のし/ズへの入射角−と像MY
との関係は、レンズ糸の焦点距離をfとして Y−f・−d で表わされる。この絢辺を時間微分すると、となり、入
射角か一定の割合で変化したとき、像^は入射角が大き
い程遍く変化する。換言すれば回転多自鏡3を一定角速
嵐で回転させたとき、走査面の周辺に行く楊走嚢迩度か
速くなる。
ンズ糸においては、光線のし/ズへの入射角−と像MY
との関係は、レンズ糸の焦点距離をfとして Y−f・−d で表わされる。この絢辺を時間微分すると、となり、入
射角か一定の割合で変化したとき、像^は入射角が大き
い程遍く変化する。換言すれば回転多自鏡3を一定角速
嵐で回転させたとき、走査面の周辺に行く楊走嚢迩度か
速くなる。
走査面の中心も周辺も寺運嵐で走査するためには、g1
1嶋と入射角の間に Y−f−# なる比例関係を導入すれは良いか、これを実現するには
特殊な収差補正か会費となる・即ち、一般に4才歪曲収
差りはY′を*際の像高としてで表わされ、通常のレン
ズ系ではDかなるべく小さくなるように収差弛正か成さ
れている。ところか、f−Oレンズにおいては塩想儂高
かY−f・0であるから、歪曲収差として を考え、D′がなるべく小さくなるように収差補正を施
す会費かある。従ってf−θレンズでは通常の意味に8
いて なる負の歪曲収差を故意に発生させることが必要となる
。
1嶋と入射角の間に Y−f−# なる比例関係を導入すれは良いか、これを実現するには
特殊な収差補正か会費となる・即ち、一般に4才歪曲収
差りはY′を*際の像高としてで表わされ、通常のレン
ズ系ではDかなるべく小さくなるように収差弛正か成さ
れている。ところか、f−Oレンズにおいては塩想儂高
かY−f・0であるから、歪曲収差として を考え、D′がなるべく小さくなるように収差補正を施
す会費かある。従ってf−θレンズでは通常の意味に8
いて なる負の歪曲収差を故意に発生させることが必要となる
。
上記のような基本的籍*¥r有するf−−レンズには絞
り(入射fill)を画情焦点と一致させたテレセント
リック雛と、広角型の2814か知られている。このう
ち、テレセントリック型は主光線が全てレンズ系の元軸
に平行に射出するため、走査面か元軸方向に多少ズして
も像高が変わらない、という利ムかある。しかし反面、
少なくとも走査面と同じ大きさのレンズが必要となるた
め、レンズ系が極めて大きなものとなる欠点があ□る。
り(入射fill)を画情焦点と一致させたテレセント
リック雛と、広角型の2814か知られている。このう
ち、テレセントリック型は主光線が全てレンズ系の元軸
に平行に射出するため、走査面か元軸方向に多少ズして
も像高が変わらない、という利ムかある。しかし反面、
少なくとも走査面と同じ大きさのレンズが必要となるた
め、レンズ系が極めて大きなものとなる欠点があ□る。
一方、広角型はレンズ系は比較的小型であるが、走査面
の位置は非常に精度良く決めておかなければならない。
の位置は非常に精度良く決めておかなければならない。
従来、テレセントリック型のf−−レンズはいくつか知
られているが、このうち峙公@54−29265号公報
に記載されたものはF/6・2ω−30°で明るさ、−
角とも充分であるが、構成が6群7枚ないし8群8枚と
複雑で、しかもレンズか著しく大きい。−万、脣公昭5
6−13927号6c1載されたものは2ω−45°と
広角ではあるがP/I Oと暗く、シかも8#8枚と構
成が複雑である。
られているが、このうち峙公@54−29265号公報
に記載されたものはF/6・2ω−30°で明るさ、−
角とも充分であるが、構成が6群7枚ないし8群8枚と
複雑で、しかもレンズか著しく大きい。−万、脣公昭5
6−13927号6c1載されたものは2ω−45°と
広角ではあるがP/I Oと暗く、シかも8#8枚と構
成が複雑である。
本発明はテレセンドリンク型の!−〇レンズを用いた等
速度走査用レンズにおいて、F/6と明るく且つなるべ
く構成枚数を少なくし、レンズ直径も小さくしたコンパ
クトな等速度走査用レンズを提供する目的を有するもの
である。
速度走査用レンズにおいて、F/6と明るく且つなるべ
く構成枚数を少なくし、レンズ直径も小さくしたコンパ
クトな等速度走査用レンズを提供する目的を有するもの
である。
以下1本発明につき詳細に説明する。
第2図に示すように、本発明に係る等速度走査用レンズ
は正レンズの第2レンズL2と、負レンズの第2レンズ
L2と、11体1に凹面を有する員メニスカスレンズの
第3レンズL3と、物体側に凹面を有する正メニスカス
レンズの第4VンズL4と、正レンズのm5V7ズL5
と、正レンズの第6レンズL6とから成る6#6枚のレ
ンズ系で、下mlの条件(1)ないしく3)を満足する
ことを特徴とするものである。
は正レンズの第2レンズL2と、負レンズの第2レンズ
L2と、11体1に凹面を有する員メニスカスレンズの
第3レンズL3と、物体側に凹面を有する正メニスカス
レンズの第4VンズL4と、正レンズのm5V7ズL5
と、正レンズの第6レンズL6とから成る6#6枚のレ
ンズ系で、下mlの条件(1)ないしく3)を満足する
ことを特徴とするものである。
山 −0,3f < rs < −0,26f(
2夏 15.6f ≦ し11 +3) Q、2? f < 8
< 0.31f但、ysは第3レンズL3
の書体@面の曲率半径rIIは第5レンズl、sの物体
側面の曲率半径、Sは第3し/ズL3の智体側向から第
4レンズL4の儂側面までの暢上距離、fは全糸の合成
焦点距離である。
2夏 15.6f ≦ し11 +3) Q、2? f < 8
< 0.31f但、ysは第3レンズL3
の書体@面の曲率半径rIIは第5レンズl、sの物体
側面の曲率半径、Sは第3し/ズL3の智体側向から第
4レンズL4の儂側面までの暢上距離、fは全糸の合成
焦点距離である。
f−aし/ズにおいては、上述のD’−0さなるように
するため負の歪曲収差を発生させる必要がある。またテ
レセントリック型のレンズでは広角型と異なり、軸外主
光線を光軸と平行に射出させる必要がある。このため、
レンズ系中の正レンズに強い屈折力を与えなけnばなら
ない。本発明においては走査面に近い3枚の正レンズL
4,1.S、L6にかなり強い正の屈折力を与えており
、ここで負の大きな球面収差が発生する。L4に物体側
に凹を有する正メニスカスレンズを用いルC・とにより
レンズをアブラナティックに近い形として収差の発生を
抑えているが、それだけでは不充分である。
するため負の歪曲収差を発生させる必要がある。またテ
レセントリック型のレンズでは広角型と異なり、軸外主
光線を光軸と平行に射出させる必要がある。このため、
レンズ系中の正レンズに強い屈折力を与えなけnばなら
ない。本発明においては走査面に近い3枚の正レンズL
4,1.S、L6にかなり強い正の屈折力を与えており
、ここで負の大きな球面収差が発生する。L4に物体側
に凹を有する正メニスカスレンズを用いルC・とにより
レンズをアブラナティックに近い形として収差の発生を
抑えているが、それだけでは不充分である。
条件山はこの球面収差を補正するもので、上記の正し/
ズで発生する負の球面収差を、負レンズL3の作用によ
り補正する趣旨で設けたものである。県′f+11)に
おいて、下限を越えた場合にはrll面の負の作用か弱
くなり、球面収差か補正不足となる。逆に上限を越える
とys面の負の作用が強くなり過ぎて球面収差が補正過
剰となり、球面収差によるフレアーが発生して好ましく
ない。
ズで発生する負の球面収差を、負レンズL3の作用によ
り補正する趣旨で設けたものである。県′f+11)に
おいて、下限を越えた場合にはrll面の負の作用か弱
くなり、球面収差か補正不足となる。逆に上限を越える
とys面の負の作用が強くなり過ぎて球面収差が補正過
剰となり、球面収差によるフレアーが発生して好ましく
ない。
条件+21は第5レンズL6の形状を定めるものである
。rlが負で条件(21から外れると、第5レンズLS
がメニスカス形状となり、正の屈折力が弱くなる。その
結果Lsで発生する負の歪曲状1が小さくなり、f−θ
レンズとして必要な員の歪曲収差を保てなくなる。逆に
r會が正で条件(2)を外れると、1.sの正の屈折力
が強くなって、場面彎曲が大きくなり、補正が困難とな
る。
。rlが負で条件(21から外れると、第5レンズLS
がメニスカス形状となり、正の屈折力が弱くなる。その
結果Lsで発生する負の歪曲状1が小さくなり、f−θ
レンズとして必要な員の歪曲収差を保てなくなる。逆に
r會が正で条件(2)を外れると、1.sの正の屈折力
が強くなって、場面彎曲が大きくなり、補正が困難とな
る。
条件(3)はL3の物体側面からL4の儂1面までの距
離を定めるもので、下限を越えると1面彎蘭が大きくな
り、補正が困難となる。また、上限を越えると前側焦点
位置がLlの物体側面に接近し、更に歪曲収差ω′)が
f−0レンズとしては補正過剰になってしまう。第1図
に示すような回転多面鏡を用いた平面走査系では、走査
用レンズの入射−と回転多面鏡の反射−とがほぼ一致す
るように配置されるのが普通である。そして、テレセン
トリック臘t−aレンズを用いる場合には入射−とレン
ズの前−焦点を一歓させる。従って**焦点位置かLl
の一体側一に接近すると、レンズと回転多面鏡が接近す
ることになり好ましくない。
離を定めるもので、下限を越えると1面彎蘭が大きくな
り、補正が困難となる。また、上限を越えると前側焦点
位置がLlの物体側面に接近し、更に歪曲収差ω′)が
f−0レンズとしては補正過剰になってしまう。第1図
に示すような回転多面鏡を用いた平面走査系では、走査
用レンズの入射−と回転多面鏡の反射−とがほぼ一致す
るように配置されるのが普通である。そして、テレセン
トリック臘t−aレンズを用いる場合には入射−とレン
ズの前−焦点を一歓させる。従って**焦点位置かLl
の一体側一に接近すると、レンズと回転多面鏡が接近す
ることになり好ましくない。
次に本発明の実施例を示す。
〔実施例1〕
rl 25?、3740
d17.662 nl 1.66g45r*
−87,1142 dj 2.197 ys −295,0294 dj 3.831 nl 1.54566
r4 84.8758 da 14.047 7m −27,6091 di 4.853 as 1.54566
r・ −147,7766 dj 16.005 yy −71,7571 df &514 ms 1.
661145r口 −47,6910 da O,40! r・ 3867.4142 dl 8.514 +u 1
.66845rIO−81,3824 d16 0.375 rll 2316306 dll g、514 na
1.66g45rH−166&215G f−100F/6 2ω−24,4’dO−25,
93λ−632.81 8−29.372 ElI施例2〕 rl 46G、262? dl ’1.t62 nl 1.6
6845r* −89,5402 da 2.775 r、l m ds BL8Bi nl 1.54
5661a 83.0656 da 13L486 rl −27,7195 dj 4.853 as 1545
66r@ −17&2077 dj 16.099 rt −66,8676 dj 8514 na 1.612
31r口 −46,5167 da O,366 9− dj a514 ns 1.66g
45rlo −76,0367 dlo O,494 rlt 237.5603 do 8.514 mm 1.66B4
5rl意 −1064,7111 f−100F1a 2@1−24.40do−2
5,lt) λ−632.8JII8−29
.41!6 L実施例3〕 rl 232.2298 dl &240 1 1.66846r2
−102.7972 (B O,42g rl 761.7351 dl 3.905 n2 1.54566r
感 74.2992 da 16.594 rj −28,4237 ds 4.881 ni 1.5456
@r・ −264,1930 ds 16.04g rl −642116 d7 8.089 ni 1.62231
rs −47,0551 d・ G、426 rlll −1877,5341 dl 9.037 ni 1.6614
6rxO−70,2047 dlo 0.426 ru 197.8119 do 8.652 !III 1.62
231rlx −1177,0174 f−100F/6 2#−24,4゜dO−23,
37λ−63L8m 19−29.018 〔実施例4〕 ys 174.2141 dl 7.6ti2 ml 1.66
845r2 −104.0653 ’
d! 2−197 rl 412&3151 dl !、83i n3 1.5
4566r4 70.4932 44 14.047 ri −28,3022 di 4.853 nl 1
.54561ir& −235,5482 ds 16.006 1t −62,0797 d? 8.514 ns 1
.66845ra −46,5979 da O,409 rl 1641.0325 dl 8.165 ni 1.60
017rlo −72,2193 d鵞oO,375 rll 214.3668 dlt &514 ni 1.668
45rll −773,8862 f−100F/6 2・−24,4Gd・−24,
9λ■6318膳 8謬29.373 上記実施例において、rlないしrlgは夫々各レンズ
面の曲率半径、 41ないしdllは各レンズ面間の軸
上距離snlないしn6は各レンズの波長6321gに
おける屈折率、fは全系の合成焦点距離、P/はエフナ
ンバー、2・は−角、dOはrl 面藺万の入射−位置
、λは使用波長、8はds + da + dy と
同じものを夫々表わしている。
−87,1142 dj 2.197 ys −295,0294 dj 3.831 nl 1.54566
r4 84.8758 da 14.047 7m −27,6091 di 4.853 as 1.54566
r・ −147,7766 dj 16.005 yy −71,7571 df &514 ms 1.
661145r口 −47,6910 da O,40! r・ 3867.4142 dl 8.514 +u 1
.66845rIO−81,3824 d16 0.375 rll 2316306 dll g、514 na
1.66g45rH−166&215G f−100F/6 2ω−24,4’dO−25,
93λ−632.81 8−29.372 ElI施例2〕 rl 46G、262? dl ’1.t62 nl 1.6
6845r* −89,5402 da 2.775 r、l m ds BL8Bi nl 1.54
5661a 83.0656 da 13L486 rl −27,7195 dj 4.853 as 1545
66r@ −17&2077 dj 16.099 rt −66,8676 dj 8514 na 1.612
31r口 −46,5167 da O,366 9− dj a514 ns 1.66g
45rlo −76,0367 dlo O,494 rlt 237.5603 do 8.514 mm 1.66B4
5rl意 −1064,7111 f−100F1a 2@1−24.40do−2
5,lt) λ−632.8JII8−29
.41!6 L実施例3〕 rl 232.2298 dl &240 1 1.66846r2
−102.7972 (B O,42g rl 761.7351 dl 3.905 n2 1.54566r
感 74.2992 da 16.594 rj −28,4237 ds 4.881 ni 1.5456
@r・ −264,1930 ds 16.04g rl −642116 d7 8.089 ni 1.62231
rs −47,0551 d・ G、426 rlll −1877,5341 dl 9.037 ni 1.6614
6rxO−70,2047 dlo 0.426 ru 197.8119 do 8.652 !III 1.62
231rlx −1177,0174 f−100F/6 2#−24,4゜dO−23,
37λ−63L8m 19−29.018 〔実施例4〕 ys 174.2141 dl 7.6ti2 ml 1.66
845r2 −104.0653 ’
d! 2−197 rl 412&3151 dl !、83i n3 1.5
4566r4 70.4932 44 14.047 ri −28,3022 di 4.853 nl 1
.54561ir& −235,5482 ds 16.006 1t −62,0797 d? 8.514 ns 1
.66845ra −46,5979 da O,409 rl 1641.0325 dl 8.165 ni 1.60
017rlo −72,2193 d鵞oO,375 rll 214.3668 dlt &514 ni 1.668
45rll −773,8862 f−100F/6 2・−24,4Gd・−24,
9λ■6318膳 8謬29.373 上記実施例において、rlないしrlgは夫々各レンズ
面の曲率半径、 41ないしdllは各レンズ面間の軸
上距離snlないしn6は各レンズの波長6321gに
おける屈折率、fは全系の合成焦点距離、P/はエフナ
ンバー、2・は−角、dOはrl 面藺万の入射−位置
、λは使用波長、8はds + da + dy と
同じものを夫々表わしている。
尚、本発明では走査面に近い大きなレンズに比較的低屈
折率の硝材を用いてレンズを摩価に供給することも考慮
している。即ち、実施例においてLm、Lm、Lsにい
ずれも屈折率が1.7以下の硝材を用いること遥こより
これを実現している。しかしながらあまり低腐折率の硝
材ばかり用いると球自収差等の補正には不利である。こ
の意味からこれらのレンズの屈折率は1.6以上である
ことが望ましい。
折率の硝材を用いてレンズを摩価に供給することも考慮
している。即ち、実施例においてLm、Lm、Lsにい
ずれも屈折率が1.7以下の硝材を用いること遥こより
これを実現している。しかしながらあまり低腐折率の硝
材ばかり用いると球自収差等の補正には不利である。こ
の意味からこれらのレンズの屈折率は1.6以上である
ことが望ましい。
纂3図ないしl[6図は夫々実施例1ないし実施例4の
収差−11m1!!!であり、洟1は球面収差、(B)
は非点収差、101は歪曲収差を表わしている。ここで
、歪曲収差は通常のものとは真なり、前述のD′を表示
している。これら収差図から明りカシなように本発明に
係るレンズ系は球面収差、歪曲収差か小さく、また像面
平担性も曳好で、平l走食用のf−0レンズでとして好
適なものであることかわかる。
収差−11m1!!!であり、洟1は球面収差、(B)
は非点収差、101は歪曲収差を表わしている。ここで
、歪曲収差は通常のものとは真なり、前述のD′を表示
している。これら収差図から明りカシなように本発明に
係るレンズ系は球面収差、歪曲収差か小さく、また像面
平担性も曳好で、平l走食用のf−0レンズでとして好
適なものであることかわかる。
纂1図は本発明に係るレンズ系を応用し得る光学的走査
系の概略の平Im@、第2図は本発明に係るレンズ系の
断面図、第3図ないし11!6図は夫々本発明の実施例
の収差曲線図である。 第1図 第3図 (A) 、B。 rc) −0,05(2) OJ5 第4図 (、q ) (B) (C) 一〇、σ5C%)a〃5 第5図 (A)(B) (C) −0,0り(%)ρO5 第6図 (A) (B) −0,10,1−0,l O,1 〔リ −0,05(%) 0.05
系の概略の平Im@、第2図は本発明に係るレンズ系の
断面図、第3図ないし11!6図は夫々本発明の実施例
の収差曲線図である。 第1図 第3図 (A) 、B。 rc) −0,05(2) OJ5 第4図 (、q ) (B) (C) 一〇、σ5C%)a〃5 第5図 (A)(B) (C) −0,0り(%)ρO5 第6図 (A) (B) −0,10,1−0,l O,1 〔リ −0,05(%) 0.05
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 正レンズの嬉ルンズと、負レンズの第2レンズと、物体
側に凹面を有する員メニスカスレンズの第3レンズと、
物体−に凹面を有する正メニスカスレンズの第4vンズ
と、正レンズの第5レンズと、正レンズの第6レンズと
から成り、113 −0.3 f <
rs < −0,26f(り 15.
6 f ≦ 1r91(3) 0.27f
< 8 < 0.31f
なる条件を満足することを特徴とする等速度走査用レン
ズ。 但stsは第3レンズの一体側面の曲率半径、上距離、
fは全系の合成焦点距離である。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11606481A JPS5817408A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 等速度走査用レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11606481A JPS5817408A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 等速度走査用レンズ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5817408A true JPS5817408A (ja) | 1983-02-01 |
Family
ID=14677809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11606481A Pending JPS5817408A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 等速度走査用レンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5817408A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02184809A (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-19 | Asahi Optical Co Ltd | 前絞りテレセントリック投影レンズ |
US6324015B1 (en) | 1999-08-10 | 2001-11-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | fθ lens |
CN104317034A (zh) * | 2014-09-10 | 2015-01-28 | 中国电子科技集团公司第四十五研究所 | f-theta光学镜头 |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP11606481A patent/JPS5817408A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02184809A (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-19 | Asahi Optical Co Ltd | 前絞りテレセントリック投影レンズ |
US6324015B1 (en) | 1999-08-10 | 2001-11-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | fθ lens |
CN104317034A (zh) * | 2014-09-10 | 2015-01-28 | 中国电子科技集团公司第四十五研究所 | f-theta光学镜头 |
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