JPS61128220A

JPS61128220A - 変倍光学系

Info

Publication number: JPS61128220A
Application number: JP59249644A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kashiwakura; 柏倉　茂夫
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1984-11-28
Publication date: 1986-06-16

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】［産業上の利用分野］本発明は、変倍光学系に関し、より具体的には、複写用
に適した拡大・縮小機能をもつ変倍光学系の改良に関す
る。

［従来の技術］複写機に拡大・縮小機能を持たせることが要望されてお
り、かかる機能を達成するために、複写機の感光ドラム
ーヒに象を投影する定焦点距離の光学系を移動自在とす
る構成や、その定焦点距離の光学系に代わってズーム・
レンズを用いる構成が、既に知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ところが、前者の構成では、倍率に応じて物像間距離が
変化してしまうため、光路長を適宜に補正する必要があ
る。この補正のためには、反射光学系を組込み、この反
射光学系を連動して移動させる方法がとられるが、これ
では、移動系が複雑となるだけでなく、光学系全体の収
差の観点でも、好ましくない。

後者のズーム・レンズを用いる構成では、光学系の内の
１つまたは複数のレンズ群を移動自在とし、残りの幾つ
かのレンズ群を固定とすることによって、反射光学系、
ひいてはその移動機構を不要としている。しかし、この
構成でも、１つ以上のレンズ群を固定状態にしているの
で、収差の点から、変倍範囲、即ち拡大範囲及び縮小範
囲を広くとることができなかった。

本発明は、このような従来装置、特にズーム・レンズ方
式の欠点を克服し、基本的に低収差の変倍光学系を提供
することを目的とする。

本発明の第２の目的は、拡大・縮小ともに広い範囲でカ
バーできる変倍光学系を提供することである。

Ｌ問題点を解決するための手段１本発明に係る変倍光学系は、絞りに関して対称又はほぼ
対称に位置する移動自在な正レンズ群と、当該正レンズ
群の外側に位置し、且つ絞りに関して対称又はほぼ対称
に位置する移動自在な負レンズ群とからなる。２つの正
レンズ群は、等倍の状態で絞りから最も離れ、拡大又は
縮小に連れて互いに絞りに接近する。２つの負レンズ群
は、等倍の状態で隣接するレンズ群に最も接近し、拡大
又は縮小に連れて隣接正レンズ群から離れる。このよう
に４１１？ｉｌのレンズ群の移動を規制し、且つ光学系
全体を物像間距離が一定となるように光軸方向に移動さ
せる。

［発明の基本原理］変倍光学系において、物像間距離をし、光学系全体の焦
点距離をＥ、倍率をＭ、主点間距離をΔとすると、下記
式が成立する。

Ｌ＝　（２＋Ｍ＋１／’Ｍ）ＸＦ＋Δ 焦点距離Ｆが変倍Ｍに依存しないと仮定すると、物像間
距離しは倍率Ｍに関して下に凸の関数となり、Ｍ＝１（
即ち、等倍）のときＬの値が最小となる。ところが、複
写用変倍光学系では、変倍に拘わらず物像間距離りが一
定であることが大前提である。上式から分かるように、
変倍に拘わらず物像間距離りを一定にするためには、Ｍ
＝１のときに焦点距離Ｆが最大となり、それ以外では、
焦点距離Ｆが短くなるようにすればよい。数式的には、（２＋Ｍ＋　１／Ｍ）ｘＦが一定となるように、ＦをＭに対して変化させればよい
。なお、主点間距離Δは、変化が小さいので無視できる
。

また、変倍範囲を拡げるためには、全体の収差を低くお
さえることが必要であるが、それは、光学系全体の対称
性を可能な限り維持することで達成できる。

［実施例］以下、図面に示した実施例を参照して、本発明の詳細な
説明する。第１図は、等倍の状態の本発明の実施例のレ
ンズ配置を示し、第２図は、変倍状態の実施例のレンズ
配置を示す。第３図は、各レンズ群の移動位置関係を示
す。

第１図示の変倍光学系は、物体側から像側に向かって、
全体として負の第ルンズ群１１全体として正の第２レン
ズ群■、全体として正の第３レンズ群■、全体として負
の第４レンズ群■かうなる。各構成レンズの位置及び形
状について全体として対称性を保持するため、光学系の
絞り１０に関して、第ルンズ群Ｉは第４レンズ群■と対
称であり、第２レンズ群■は第３レンズ群■と対称であ
る。

かかる４群の構成において、第２群■と第３群ｍとの間
の距離が大きい程全体の焦点距１１Ｆは大。

きくなる。また、第１群Ｉと第２群■との間隔及び第３
群ｍと第４群■との間隔のいずれか又は両方が小さい程
、Ｆが小さくなる。

従って、本発明では、どの変倍率でも収差を小ざくおさ
えつつ物像間距離を一定に保つため、等倍から変倍、即
ち拡大又は縮小に変化させる際に、第２群■と第３群ｍ
との間の間隔を狭め、且つ第１群Ｉと第２群■の間隔及
び第３群ｍと第４群■の間隔を拡げるように、各レンズ
群を移動させる。

この様子を第３図に図示した。上段が拡大状態での各レ
ンズ群の位置を示し、中段が等倍の状態を示し、下段が
縮小の状態を示している。

拡大、等倍及び縮小の間の各レンズ群の第３図示の移動
曲線は、その移動の際の収差を小さくおさえるように、
また、全体の焦点距離Ｆが変倍率Ｍに対して上述の関係
を満足するように決定する。

各レンズ群をこの移動曲線に従って連動させる具体的機
構は、ズーム・レンズに関する公知の機構を採用できる
し、本発明にとって重要ではないので、説明を省略する
。

ここでは、４群構成の光学系について説明したが、これ
は、５以上のレンズ群を有する光学系を排除する意図で
はなく、その中の一部のレンズ群に本発明を適用して、
所期の効果を奏することができる。第４図及び第５図は
、中央の絞り位置に両凸レンズ（又は、平面側を貼り合
わせた２枚の平凸レンズ）を配置した例を示す。第４図
は等倍しても、第１図及び第２図の実施例と同様の作用
効果を構成できる。

また、本明細書でレンズ群とは、複数のレンズが一体と
なって１つの光学的効果を奏し、且つ移動される場合の
みならず、単一のレンズのみからなる場合をも含む。

［発明の効果］本発明によれば、全体として対称性を維持しつつ、各レ
ンズ群を連係移動させるので、どのイ８率でも収差を低
くおさえることができ、従って、変倍範囲を拡げること
ができる。また、各レンズ群の絶対的移動量が小さくな
るので、その移動機構自体も、簡単なものでよい。従っ
て、本発明の変倍光学系を複写機に組込めば、広い変倍
範囲と機器の小型化・低価格化を遠戚できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の等倍状態でのレンズ配置
図であり、第２図はその変位状態でのレンズ配置図であ
り、第３図は、各レンズ群の移動関係を示す図であり、
第４図は、５群構成にした場合の等倍状態でのレンズ配
置図であり、第５図はその変倍状態でのレンズ配置図で
ある。１０・・・絞り］Ｏ第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絞りに関して対称又はほぼ対称に位置する移動自
在な正レンズ群と、当該正レンズ群の外側に位置し、且
つ絞りに関して対称又はほぼ対称に位置する移動自在な
負レンズ群とを具備する変倍光学系であって、変倍状態
では等倍状態に比べ、上記２つの正レンズ群は共に絞り
に近づき、上記２つの負レンズ群は隣接する正レンズ群
との距離が拡がるように、各レンズ群を移動させ、更に
、変倍に際し全体を一体に光軸方向に移動させることを
特徴とする変倍光学系。
（２）絞り位置にもレンズ群を具備することを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項に記載の変倍光学系。