JPS63180927A

JPS63180927A - 複写用変倍レンズ

Info

Publication number: JPS63180927A
Application number: JP1278987A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Minefuji; 延孝峯藤
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1987-01-22
Filing date: 1987-01-22
Publication date: 1988-07-26
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: JP2548926B2

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】ａ、技術分野本発明は、複写機の光学系などに用いられる、ＦＮｏ１
ニア程度の明るさを有し、半画角２０”近辺まで抱括で
きる物像間距離一定の３群タイプの複写用変倍（ズーム
）レンズに関するものである。

ｂ、従来技術およびその問題点近年、複写機の小型化と低コスト化が益々要求されてい
るのに従い、複写用レンズも小型化、低コスト化が望ま
れている。また、拡大・縮小可能な複写機並びに拡大・
縮小するための変倍（ズーム）レンズも同様なニーズが
強まっている。

その複写用レンズとして、３つのレンズ群からなるもの
は、例えば特開昭５７−６７９０９号公報や特開昭６０
−１２１４１４号公報の発明が知ら゛れているが・これ
らは構成枚数が８〜１０枚と多く、高価であり、最近の
複写機の小型化、低価格化の要求には十分応えることが
できないという問題があった。

そこで、さらに小型化、低価格化を自相したちのに、特
開昭６１−１４０９１２号公報の発明が提案されている
。しかしながら、これは７群７枚構成であり、しかも半
画角２５＠前後まで含、む広角タイプのものであった。

従って半画角２０°前後の複写機用としては、まだ構成
枚数が多く、十分な低価格化が達成されたものとは言い
難く、改良の余地かあった・Ｃ０目的本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたもので、
前記特開昭６１−１４０９１２号公報の発明をさらに改
良し、構成枚数を減らすことにより、レンズ構成を単純
化し、小型化かつ低価格化という両者を満たしながら、
０．６〜１．４×という大きな変倍率と良好な性能をも
つ複写用変倍レンズを提供することを目的とする。

ｄ０発明の構成本発明の複写用変倍レンズは、上述の目的を達成するた
めに、物体側より順に、負の焦点距離をもつ第１レンズ
群と、正の焦点距離をもつ第２レンズ群と、負の焦点距
離をもつ第３レンズ群とがら構成され、第１．第２レン
ズ群間隔及び第２゜第３レンズ群間隔を変化させると共
に全系を移動させて、物体面と結像面の距離を一定に保
ちながら変倍する複写用変倍レンズにおいて、第１レン
ズ群は物体側に凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズ
（第１レンズ）からなり、第２レンズ群は物体側より正
の第２レンズ、負の第３レンズ、負の第４レンズ、及び
正の第′５レンズの４群４枚がらなり、第３レンズ群は
結像側に凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズ（第６
レンズ）からなり、全系として６群６枚のレンズで構成
され。

（１）　０．３　＜　ｆｘ　／　ｆＭ＜　０．９の条件
を満足することを特徴とするものである。

また、上述のように構成された本発明において、さらに
性能を良好に保つために、第１．第３レンズ群の負メニ
スカスレンズ（第１．第６レンズ）にあっては、（２）　０．１　＜　ｒ、／　ｆ、　＜　０．４５０−
１　＜　−ｒｌ−／　ｆ−、＜　０．４５（３）　−０
，０００２＜　−＜　　０ν、・ｆＫ −０，０００２＜　−＜　　０シロ・ｆ６の条件を満足することが望ましく、第２レンズ群（第２
．第３．第４．第５レンズ）にあっては。

（６）０．２　＜　　Ｌ／ｆ璽〈１．００．２　＜　ｆ
　ｓ／　ｆ　ｗ　＜　１．０（８）　０．３　＜　ｒｉ
／　ｒ’４　＜　０．９０．３　＜　ｒｓ／　ｒｓ　＜
　０．９の条件を満足することが望ましい。

ここで、上記各条件式の符号を次のように定める。

ｆＭ　：等倍におけるレンズ全系の焦点距離ｆ菫：第２
レンズ群の焦点距離ｆＩ　：第ｉレンズの焦点距離ｎＩ　：第ｉレンズのｄ−１ｉｎｅの屈折率シカ：第ｉ
レンズのアツベ数ｒｌ　：物体側より第１番目の面の曲率半径加えて１本
発明は、上述のように構成された複写用変倍レンズにお
いて、物体側より第１レンズと第６レンズ、第２レンズ
と第５レンズ、第３レンズと第４レンズは各々同形状で
対称型をなすことを特徴とする。

８０作用本発明において最も特徴とするところは、従来のこの種
の３群からなる複写用変倍レンズが、第２レンズ群を５
枚〜８枚で構成していたのに対し。

本発明では第２レンズ群を４群４枚の単純な構成にて達
成したことにある。

以下、上記各条件について説明する。

条件（１）は、第２レンズ群の焦点距離と全系の焦点距
離との比に関するものである。この種の３群からなる複
写用変倍レンズにおいては、主に第２レンズ群が結像の
役割を果たし、第１レンズ群、第３レンズ群は、変倍時
に第１．第２レンズ群間隔及び第２．第３レンズ群間隔
を変化させることにより、全系の焦点距離を変化させ、
物体面と結像面の距離を一定に保つ役割をする１条件（
１）において、上限をこえると、第２レンズ群のパワー
がゆるくなるため、第２レンズ群内の収差補正上は有利
になるが、変倍に伴う第１レンズ群及び第３レンズ群の
移動量が大きくなり、小型化という面で好ましくない。

逆に下限をこえると。

第２レンズ群のパワーが大となるため、変倍に伴う第１
レンズ群、第３レンズ群の移動量は小さくすることはで
きるが、第２レンズ群内で良好に収差を小さくおさえる
ことが困難になると共に、各レンズ群の感度が大きくな
ってしまい、１１作上良　゛好な性能保持が困難となる
。

条件（２）、（３）は、第１レンズ群及び第３レンズ群
の負メニスカスレンズに関するものである。

第１レンズ群、第３レンズ群は、共に１枚の単レンズで
構成されるため、第１．第３レンズ群で、第２レンズ群
の残存収差を大巾に補正することは困難である。そのた
め条件（２）、（３）は、第２レンズ群内で良好に補正
された諸収差を悪化させることなく、変倍時に全系の焦
点距離を変化させ、物体面と結像面を一定に保つことを
可能にする条件である。

条件（２）は、第１レンズ群と第３レンズ群の各々物体
側と結像側の負メニスカスレンズの曲率半径に関するも
のである。２枚の負メニスカスレンズの凹面の曲率半径
を条件（２）内におさえることにより、第１レンズ群内
で良好に補正された諸収差を悪化させることなく、変倍
時の収差変動を小さくおさえることが可能になる。この
条件（２）の上限あるいは下限をこえると、特に非点収
差が悪化すると共に、変倍時の収差変動が太きくなり、
好ましくない。

条件（３）は、第１レンズ′群、第３レンズ群の色収差
に関するものである０本発明では、第１゜第３レンズ群
は１枚構成単レンズであり、第１゜第３レンズ群内での
色収差補正を行なうことは不可能である。そのため、第
１．第３レンズ群内での色収差発生は極力さける必要が
あり、条件（３）内におさえることにより、第２レンズ
群内で良好に補正された色収差を変倍によって悪化させ
ることなく、良好に保つことが可能である。

上述のように、第１レンズ群、第３レンズ群は１枚構成
単レンズで構成されるため、収差補正は困難であり、従
って、変倍時の性能等は、第２レンズ群内で十分良好に
補正されていることが望ましい。条件（４）〜（６）は
、第２レンズ群内においての各レンズのパワーを適切に
配分し、複写用レンズとして重要な、像の平坦性９色収
差などの諸収差をバランス良く補正するための条件であ
る。

条件（４）は、第２レンズ群内のペッツバール和に関す
るもので、複写用レンズに重要な広い画角における像面
の平坦性を得るために、第２レンズ群内において良好に
ペッツバール和を補正するための条件である。条件（４
）において、上限をこえると、ペッツバール和が過大と
なり、平坦な像面を得ることが困難になり、逆に下限を
こえると、各レンズのパワーが増大するため１球面収差
。

コマ収差などの諸収差を良好に補正することが困難にな
る。

条件（５）は、第２レンズ群内における色収差補正の条
件である。第１．第３レンズ群は単レンズ構成であるた
めに、変倍に伴う色収差変動を十分に小さくするために
は、第２レンズ群内で発生する色収差を十分補正してお
く必要がある１条件（５）において、上限あるいは下限
をこえると、第２レンズ群内で発生する色収差が過大と
なり、変倍に伴う色収差変動が大きくなり、好ましくな
い。

条件（６）は、第２レンズ群内における２枚の正レンズ
のパワーに関するものである０条件（６）において、上
限又は下限をこえると、第２レンズ群内で１球面収差、
コマ収差、非点収差を良好に補正することが困難になる
。

条件（７）は、第２レンズ群内の正レンズと負レンズの
屈折率の差に関するものである。この条件（７）内に正
レンズと負レンズの屈折率の差をおさえることにより、
良好な複写用レンズとして重要な平坦な像面と広いイメ
ージサークルを得ることが可能となる。

条件（８）は、第２レンズ群中の正レンズと負レンズの
各々隣接する曲率半径の比に関するものである。この条
件（８）内に曲率半径の比をおさえることにより１球面
収差、コマ収差、非点収差をバランスよく補正すること
が可能になる１条件（８）の上限をこえると、コマ収差
、非点収差を良好に補正することが困難になる。逆に下
限をこえると、球面収差が補正不足となり、好ましくな
し）。

以上説明してきたように１本発明のレンズ構成は６群６
枚構成をとるが、物体側より第１レンズと第６レンズ、
第２レンズと第５レンズ、第３レンズと第４レンズを各
々同形状の対称型とすることにより、実質３種類のレン
ズで構成することが可能であるため、コスト的に有利な
レンズ系とすることができる。

ｆ、実施例以下に、本発明の実施例の数値データを示す。

ただし、ＦＮＯは口径比、ｆＭは等倍における全系の焦
点距離、ωは半画角、ｒはレンズ各面の曲率半径、ｄは
レンズ厚又はレンズ間隔、ｎは各レンズのｄ−１ｉｎｅ
の屈折率、νは各レンズのアツベ数である。

尚、焦点距離に関係する条件式の数値はｅ−１ｉｎｅを
」ル準にして計算したもめである。

〔実施例１〕ＦＮＯ＝　１　：　７　　　ｆ　Ｍ＝１９７．７５　　
ω＝２１’　〜１７’而Ｎａ　　　ｒ　　　　　ｄ　　
　　　ｎ　　　　ν１　　−８５．９２５　　３．３８
　　１．６２５８８　　３５．７２　−１７９．６５４
　　３．００〜６．９５３　　８５．８０２　　７．５
９　　１．６９３５０　　５３．２４　　−９４．９９
３　　６．３２５　　−５９．４２２　　３．００　　１．５３２５６
　　４５．９６　　６１８．１５３　　６．００７　−６１８．１５３　　３．００　　１，５３２５６
　　４５，９８　　５９．４２２　　６．３２９　　９４．９９３　　７．５９　　１．６９３５０　
　５３．２１０　　−８５．８０２　　３．３３〜７．
７３１１　　１７９．６５４　　３．３８　　１．６２
５８８　　３５．７１２　　８５．９２５（１）　　ｆ　Ｉｆ　／　ｆ　Ｍ＝０．４５８（２）ｒ
、／　ｆｔ＝　　　ｒｔｚ／　ｆｓ＝０．３２４（６）
　　ｆ、／　ｆＩ　　＝＝　ｆ−／　ｆｘ　　”０．７
２７（８）　　ｒ、／　ｒ＊＝　ｒｓ／　ｒ’ｓ＝０．
６２６〔実施例２〕ＦＮＯ：　１　：　７　　　ｆ　Ｍ＝１９７．４４　　
ω＝２１’　〜１７＠面Ｎａ　　　ｒ　　　　　ｄ　　
　　　ｎ　　　　ν１　−１０７．６１２　　６．２５
　　１．７４０７７　　２７．８２　−１８８．０２１
　　３．００〜８．８４３　　７０．１８７　　６．３
５　　１．７２０００　　４３．７４　−１３６．１２
４　　７．２０５　　−６６．９８１　　２．００　　１．６２００４
　　３６．３６　　３０７．１０４　　４．００７　−３０７．１０４　　２．００　　１．６２００４
　　３６．３８　　６６．９８１　　７．２０９　　１３６．１２４　　６．３５　　１．７２０００
　　４３．７１０　　−７０．１８７　　３．３３〜９
．８２１１　　１８８．０２１　　６．２５　　１．７
４０７７　　２７．８１２　　１０７．６１２（１）　　ｆ　ｘ　　／　ｆ　Ｍ＝０．５２７（２）　
　ｒ１／　ｆ１＝−ｒ１２／　ｆ、＝０．３０９（６）
ｆ＊／　ｆｔ　　＝ｆ、／　ｆ＋ｙ　　＝０．６２３（
８）　　ｒ−／　ｌ’４＝　ｒ、／　ｒ、＝０．４９２
〔実施例３〕ＦＮＯ＝　１　：　７　　　ｆ　Ｍ＝１９８．７７　　
ω＝２１＠〜１７゜面Ｎα　　ｒ　　　　　ｄ　　　　
　ｎ　　　　ν１　−１４０．９２４　　２．２０　　
１．６０３４２　　３８．０２　−２２７．０２２　　
３．００〜１５．０２３　　６０．６２４　　６．３１
　　１．６５１６０　　５８．５４　−１３５．００６
　　５．１９５　　−６８．２０２　　２．２８　　１．５４０７２
　　４７．２６　　１２１．６５５　　４．５５７−１２１．６５５２．２８　　１．５４０７２　　４
７．２８　　６８．２０２　　５．１９９　　１３５．００６　　６．３１　　１．６５１６０
　　５８．５１０　　−６０．６２４　　３．３３〜１
６．６９１１　　２２７．０２２　　２．２０　　１．
６０３４２　　３８．０１２　　１４０．９２４（１）　　ｆ　ｘ　　／　ｆ　ｖ＝０．６４３（２）ｒ
ｔ／　ｆ、＝−ｒｉ、／　ｆ６＝０．２２８ヤ、・　ｆ
Ｋ　　　シロ・　ｆ６（６）　　ｆ　２／　ｆ　ｆＫ　＝ｆ−／　ｆ　ｙ　　
＝０−５０６（８）ｒ、／　ｒ４＝　ｒ、／　ｒ、＝０
．５０５〔実施例４〕ＦＮＯ＝　１　：　７　　　ｆ　Ｍ：１９８．２３　　
ω＝２１°〜１７′″面Ｎａ　　　ｒ　　　　　ｄ　　
　　　ｎ　　　　　ν１　−１３２．４７５　．３，２
０　　１．５４０７２　　４７．２２　−２４３．９１
１　　３．００〜１３．１５３　　６４．２６３　　６
．３７　　１．７００００　　４８．１４　−１１３．
０２４　　３．７２５　　−６９．５５８　　３．２３　　１．６０３４２
　　３８．０６　　１２２．８６３　　６．４５７　−１２２．８６３　　３．２３　　１．６０３４２
　　３８．０８　　６９．５５８　　３．７２９　　１１３．０２４　　６．３７　　１．７００００
　　４８．１１０　　−６４．２６３　　３．３３〜１
４．６１１１　　２４３．９１１　　３．２０　　１．
５４０７２　　４７，２１２　　１３２．４７５（１）ｆ菖／　ｆ　、−０，６１５（２）　　ｒ、／　ｆ１＝−ｒｔｚ／　ｆｓ＝０．２４
６（３）　−＝　　−＝　−０，００００３９ν１・　
ｆＫ　　　シロ・　ｆ６（６）　　ｆ−／　ｆ　ＩＩ　　＝　ｆ　ｓ／　ｆ　＋
１　　＝０．４８５（８）ｒｓ／　ｆ’４＝　ｒｓ／　
ｒ、＝０．６１５〔実施例５〕ＦＮＯ＝　１　：　７　　　ｆ　Ｍ＝１９８．４８　　
（１）　＝２１’　〜１７＠面＆　　　ｒ　　　　　ｄ
　　　　　ｎ　　　　　ν１　−１６０．０８７　　２
．５０　　１．８０５１８　　２５．４２　−２１２．
７６８　　３．００〜１９．９１３　　５９．１３６　
　６．２３　　１．７３４００　　５１．５４　−１２
３．３８６　　２．９０５　　−７４．７９３　　２．００　　１．６３９３０
　　４４．９６　　８４．０８４　　８．２５７　　−９３．１４７　　２．００　　１．６３９３０
　　４４．９８　　７８．５１７　　２．９０９　　１２４．９７３　　６．２３　　１，７３４００
　　５１．５１０　　−５９．１２０　　３．３３〜２
２．１２１１　　２１２．７６８　　２．５０　　１．
８０５１８　　２５．４１２　　１６０．０８７（１）　　ｆ　ＩＩ　　／　ｆ　Ｍ＝０．７０４（２）
ｒ、／　ｆ、＝−ｒ、ｚ／　ｆ、＝０．１９７（６）　
　ｆ２／ｆａ　　＝０．３９４　　、　　　ｆ５／ｆｍ
　　＝０．３９５（８）　　ｒ　５　／　ｒ　４　＝０
−６０６　　ｅ　　　ｒ　ａ　／　ｒ　！　＝Ｏ−６２
８〔実施例６〕ＦＮＯ＝　１　：　７　　　ｆ　Ｍ＝１９８．２７　　
ω＝２１”　〜１７＠而Ｎα　　　ｒ　　　　　ｄ　　
　　　ｎ　　　　　ν１　　−８０．００２　　２．６
０　　１．５８１４４　　４０．７２　−１９８．７１
６　　３．００〜６．２１３　　８３．３１７　　６．
６５　　１．６９６８０　　５５．５４　　−９４．６
３３　　７．５７５　　−５３．９７５　　２．００　　１．５８２６７
　　４６．４６　−３２９．１１２　　３．４１７　−４２４．５３３　　２．００　　１．５８２６７
　　４６．４８　　５９．２０９　　７．５７９　　１０３．８８３　　６．６５　　１．６９６８０
　　５５．５１０　　−７１．８４６　　３．３３〜６
．８９１１　　１９８．７１６　　２．６０　　１．５
８１４４　　４０．７１２　　８０．００２（１）ｆＫ　／ｆＭ＝０．４２０（２）　　ｒｔ／　ｆｔ＝−ｒｔｚ／　ｆｓ＝０．３４
７（６）ｆ、／ｆ厘　＝０．７７２　　、　　　ｆ＝／
ｆｔ＝０．７４１（８）　　ｒｓ／　ｒ、＝＝０．５７
０　１　　　ｒ＠／　ｒ＝＝＝０．５７０ｇ、効果以上のように、この発明によれば、従来は最低７群７枚
のレンズにて構成されていた複写用変倍レンズが、６群
６枚のレンズ構成にて達成され、非常にシンプルなもの
となり、小型化及び低コスト化に大きな効果が得られ１
本発明の目的は十分に達せられる。

【図面の簡単な説明】

第１．５．９．１３．１７．２１図は、順に本発明の実
施例１，２．３，４，５．６のレンズ断面図。第２．６．１０．１４．１８．２２図は、順に本発明の
実施例１，２，３，４，５．６の倍率１．０×における
収差図。第３．７．１１．１５．１９．２３図は、順に本発明の
実施例１，２，３，４，５，６の倍率１．４２Ｘにおけ
る収差図。第４　、８　、１２．１６．２０．２４図は、順に本発
明の実施例１，２，３，４，５．６の倍率０．６４　Ｘ
における収差図。第１図第２図正弦条件第３　図第４図正弦条件第５図第６図正弦条件第７図第８図正弦条件第９図第１０図ａ条件第１１　図第１２図正弦条件第１３図第１４図止五景件第１５１Ｓ２］第１６図正弦条件第１７図第１８図正弦条件第１９図第２０図正弦条件第２１図第２２図正弦条件

Claims

【特許請求の範囲】１　物体側より順に、負の焦点距離をもつ第１レンズ群
と、正の焦点距離をもつ第２レンズ群と、負の焦点距離
をもつ第３レンズ群とから構成され、第１、第２レンズ
群間隔及び第２、第３レンズ群間隔を変化させると共に
全系を移動させて、物体面と結像面の距離を一定に保ち
ながら変倍する複写用変倍レンズにおいて、第１レンズ
群は物体側に凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズ（
第１レンズ）からなり、第２レンズ群は物体側より正の
第２レンズ、負の第３レンズ、負の第４レンズ、及び正
の第５レンズの４群４枚からなり、第３レンズ群は結像
側に凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズ（第６レン
ズ）からなり、全系として６群６枚のレンズで構成され
、レンズ全系の等倍における焦点距離をｆ＿Ｍ、第２レ
ンズ群の焦点距離をｆ＿Ｋとするとき、下記の条件（１
）を満足することを特徴とする複写用変倍レンズ。（１）０．３＜ｆ＿Ｋ／ｆ＿Ｍ＜０．９２　特許請求の範囲第１項記載の複写用変倍レンズにお
いて、第１レンズ群の負メニスカスレンズ（第１レンズ
）の焦点距離をｆ＿１、物体側の面の曲率半径をｒ＿１
、アッベ数をν＿１とし、第３レンズ群の負メニスカス
レンズ（第６レンズ）の焦点距離をｆ＿６、結像側の面
の曲率半径をｒ＿１＿２、アッベ数をν＿６とするとき
、下記の条件（２）、（３）を満足することを特徴とす
る複写用変倍レンズ。（２）０．１＜ｒ＿１／ｆ＿１＜０．４５０．１＜ｒ＿１＿２／ｆ＿６＜０．４５（３）−０．０００２＜１／（ν＿１・ｆ＿１）＜０−
０．０００２＜１／ν＿５・ｆ＿６＜０３　特許請求の範囲第１項記載の複写用変倍レンズにお
いて、第２レンズ群中の４枚のレンズ（第２、３、４、
５レンズ）の焦点距離をｆ＿２、ｆ＿３、ｆ＿４、ｆ＿
５、ｄ−ｌｉｎｅの屈折率をｎ＿２、ｎ＿３、ｎ＿４、
ｎ＿５、アツベ数をν＿２、ν＿３、ν＿４、ν＿５、
第２レンズ群の焦点距離をｆ＿Ｋとするとき、下記の条
件（４）〜（６）を満足することを特徴とする複写用変
倍レンズ。（４）▲数式、化学式、表等があります▼ （５）▲数式、化学式、表等があります▼ （６）０．２＜ｆ＿２／ｆ＿Ｋ＜１．００．２＜ｆ＿Ｓ／ｆ＿Ｋ＜１．０４　特許請求の範囲第３項記載の複写用変倍レンズにお
いて、第２、３、４、５レンズのｄ−ｌｉｎｅの屈折率
をｎ＿２、ｎ＿３、ｎ＿４、ｎ＿５、第２レンズの結像
側の面、第３レンズの物体側の面、第４レンズの結像側
の面、第５レンズの物体側の面の各々の曲率半径をｒ＿
４、ｒ＿５、ｒ＿８、ｒ＿９とするとき、下記の条件（
７）、（８）を満足することを特徴とする複写用変倍レ
ンズ。（７）▲数式、化学式、表等があります▼ （８）０．３＜ｒ＿５／ｒ＿４＜０．９０．３＜ｒ＿８／ｒ＿９＜０．９５　特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れか一つに記
載の複写用変倍レンズにおいて、物体側より第１レンズ
と第６レンズ、第２レンズと第５レンズ、第３レンズと
第４レンズは各々同形状で対称型をなすことを特徴とす
る複写用変倍レンズ。