JPS6239811A - 複写用変倍レンズ - Google Patents

複写用変倍レンズ

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JPS6239811A
JPS6239811A JP17959585A JP17959585A JPS6239811A JP S6239811 A JPS6239811 A JP S6239811A JP 17959585 A JP17959585 A JP 17959585A JP 17959585 A JP17959585 A JP 17959585A JP S6239811 A JPS6239811 A JP S6239811A
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JP
Japan
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lens
lens group
copying
group
variable magnification
Prior art date
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Pending
Application number
JP17959585A
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English (en)
Inventor
Yasunori Arai
新井 保則
Nobutaka Minefuji
延孝 峯藤
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/896,148 priority patent/US4832465A/en
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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 本発明け、FNOIニア程度の明るさを有し、視野角2
ω=40°近辺まで抱括できる、物伶間距離一定の複写
用変倍(ズーム)レンズに関するものである。
b、従来技術及びその問題点 近年、複写機の小型化と低コスト化が増々要求されてい
るのに従い、複写機用レンズも小型・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。その複写用変倍レンズとして、従来、例
えば特開昭57−68810号、特開昭60−5731
1号が知られているが、前者は8枚、後者は7枚のレン
ズで構成されており、小型化、低コスト化の点では十分
でなかった。
更に、小型化を目指したものに、同一出願人により特願
昭59−123991号が提案され、これは6枚構成か
らなり、小型化、低コスト化を一応達成している。しか
しながら、この例においては、未だ変倍時のレンズ間隔
変化量が大きく、十分な小型化が達成されたものとはい
い難く、改良の余地があった。
C1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
、前記特願昭59−123991号を更に改良し、小型
かつ安価という両者を満たしながら、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、物体側より順に、正の焦点距離を有する第ルンズ群
と負の焦点距離を有する第■レンズ群とから構成され、
第ルンズ群と第■レンズ群との間隔を変化させると共に
、全体を移動させて、物体面と結像面との距離を一定に
保って変倍を行う複写用変倍レンズにおいて、前記第ル
ンズ群は正の第ルンズ、負の第2レンズおよび正の第3
レンズの3枚で構成され、下記条件(1)を満足してい
ることを特徴とするものである。
(1) 0.35< f r / f M <0.85
また、上記構成を有する複写用変倍レンズにおいて、更
に次の条件(2)〜(5)を満足して構成されているこ
とを特徴とする。
(2) 0.2<−f I−2/fM<0.4 (f 
1.2 <0)(3) 0.7<f x +l / f
 1.3 <2.0(4)  0.35< P  夏 
〈1.3(5)  ! v s 1 <0.04但し、 更に、上述のように構成された複写用変倍レンズにおい
て、第■レンズ群は、正レンズと負レンズの2枚構成、
あるいは1枚の負レンズにより構成されていることを特
徴とし、またその第■レンズ群は下記条件(6)、(7
)を満足していることを特徴とする。
(6) 0.6< −f rr / f M<3.3 
(f n <O)(7) −0,06<V n < 0 但し。
加えて、本発明は、]二二枚複写用変倍ンズにおいて、
物体面と結像面を入れかえて構成したことを特徴とする
尚、上記各条件中の符号は次のように定める。
fM:レンズ全系の+、OO×における焦点距離fI:
第1レンズ群の焦点距離 f■:第■レンズ群の焦点距離 fTri:第■レンズ群の第iレンズの焦点距離nI+
i:第1レンズ群の第jレンズの屈折率νIri :第
ルンズ群の第iレンズのアツベ数fII++:第■レン
ズ群の第iレンズの焦点距離ν「1.:第■レンズ群の
第iレンズのアツベ数01作用 以下、上記各条件について構成に従って説明する。
本発明の最も特徴とするところは、この種の複写用変倍
レンズの主構成部である、従来例においては少くとも4
枚〜6枚にて構成されていた第1レンズ群を、必要最小
限の3群3枚の構成にて達成し得た所にある。この為に
は、全系の焦点距離に対する第ルンズ群の焦点距離の比
が、構成上の重要な要件である。条件(1)は、これを
定めるもので、上限をこえると、第1レンズ群のパワー
が小さくなり、収差補正上は有利であるが、変倍時の第
■レンズ群と第■レンズ群の間隔変化量が大きくなり、
小型化が困難となる。逆に下限をこえて第1レンズ群の
パワーが大になると、全系の収差補正に対し、第■レン
ズ群の収差補正のウェイトが高まり、変倍時の収差変動
が大きく、また、製作誤差に対する各レンズ要素の感度
が過大となり、良好な性能保持が困難である。
さらに、正の第tレンズ群は、条件(2)〜(5)を付
加することにより、第1121群内におけるレンズパワ
ーを適切に配分し、複写用レンズとして重要な、像面の
平担性2色収差を初めとする諸収差の良好な補正に有効
である。
条件(2)は、第1121群内の負の第2レンズのパワ
ーに関する。この条件(2)において、上限をこえろと
、第2レンズの負のパワーが小さくなり、これに伴って
正の第1.第3レンズともパワーが小さく構成され、球
面収差、コマ収差の補正は4i利になるが、色収差の補
正が困難になる。
逆に上限をこえろと、第1レンズ群の各レンズのパワー
が過大となり、コマ収差がきわめて大きく発生し、複写
用1メンズとして重要な低周波におけるMTI?が低下
してしまう。
条件(3)は、第1121群内の大きな正のパワーを、
第ルンズと第3レンズに分配し、良好な収差補正を得る
条件である。この条件(3)において、」―限をこえる
と、第ルンズの正のパワーが過小となり、第2レンズの
両面にて発生する球面収差、非点収差を十分に補正する
ことが困難であり、通に下限をこえると、第ルンズの正
のパワーが過大となり、1メンズ系の非対称性が増大し
、歪曲収差が増大すると共に、第ルンズ第1面での球面
収差が顕著に発生し、良好な収差が得られない、。
条件(4)は、第ルンズ群中のペッツバール和補正の条
件である。第1レンズ群は収差補正上の主となるレンズ
群であり、複写用レンズの如く広い画角にて均一で良好
な性能を得るには、ペッツバール和の補正が重要な要件
である。この条件(4)で上限をこえると、ペッツバー
ル和が過大となり、平担な像面を得ることが困難である
。また、下限をこえる場合は、正の第1.第3レンズに
高価な高屈折低分散硝材が必要となり、低価格化の目的
に反し、さらに、各レンズのパワーが増大する為、製造
誤差に対する感度が過大となり、製造時の品質の低下な
どの問題がおこる。
条件(5)は、第1レンズ群中の色収差補正の条件であ
る。本発明の如きズームレンズにおいては、各群ごとに
色収差がある程度補正されていることが、変倍時の性能
を保証する為に必要である。
特に、第rレンズ群は収差補正上の主となるレンズ群で
あるために、条件(5)は重要である。この条件(5)
をこえると、第ルンズ群で発生する色収差が過大となり
、第1’lレンズ群にである程度補正しても、変倍時に
色収差が変動してしまい、広い変倍範囲で良好な性能を
得ることは困難である。
次に、第1121群について説明する。
第1121群の主な作用は、変倍時の物像間距離の変化
を補正して、変倍時においても物像間距離を一定に保つ
ことであり、さらに、副次的作用は、第1121群にて
若干残存した収差を最終的に良好に補正された収差を得
るものである。従って、第1121群は、第1レンズ群
に比べ、小さな負のパワーで構成され、かつ構成枚数も
少くすることができる。
本発明にあっては、第1121群は正、負の2枚構成ま
たは負の1枚構成にて達成している。
以下に、第1121群に関する条件について説明する。
条件(6)は、第■レンズ群全体のパワーに関する。第
1121群の負のパワーは、第ルンズ群の正のパワー及
び第1121群との間隔にも関連して、広い変倍範囲で
良好な収差を保持し、がっ、小型なレンズを得る為に重
要である。この条件(6)において、」−眼をこえると
、第1121群のパワーが小さくなり、変倍時の収差変
動は小さく抑えられるが、変倍時のレンズ群間隔の変化
が大きくなり、小型化が困難となる。逆に下限をこえる
と、変倍時のレンズ群間隔の変化は小さく小型になるが
、変倍時の球面収差2色収差を初めとする諸収差の変動
が大きくなり、広い変倍範囲を得ることは困難となる。
また、条件(7)は、第1121群の色収差補正条件で
ある。第1121群は全体として負のレンズ群であるた
め1条件(7)の値は、負の値をもつのが普通であり、
下限をこえると、第1121群の色収差補正量が過大と
なり、特定倍率にて、色収差を補正しても、変倍時に色
収差が変動してしまう。尚、この条件(7)において、
第1121群が1枚構成の場合は、fUz2”のと考え
られるので、 と表わせるものである。
以上のような第1121群の構成要件を満たすことによ
り、実施例に示すように、第■レンズ群は正、負または
負、正のいずれの配置であっても、良好な収差が得られ
る。レンズ系の対称性に重点をおく場合は、第ルンズ群
に続いて第1121群の物体側から第1番目のレンズに
負レンズを、第2番目のレンズに正レンズと配置した方
が、収差補正上は有利となる。
また、第1121群を1枚の負レンズで構成することも
、実施例にあるとおり、実用上十分な収差を保ったまま
、広い変倍が可能である。但し、第1121群を正、負
2枚で構成した場合に比べ、若干軸上色収差や倍率色収
差の倍率による変動が大きくなるのは当然である。
本発明は、以上のような構成により目的とする小型で、
安価で、かつ変倍範囲の広い、良好な性能をもった複写
用変倍レンズが得られるが、さらに、第ルンズ群の構成
において下記の如き条件を付加することにより、より良
好か性能が得られる。
(8)  0.7< r r / r 4<1.4(’
9 )  0.7< d a / d 2 <10(1
0)  0.4< l  r5/ r6 1 <2  
(re <O)条件(8)は、球面収差を良好に補正す
る条件である。第ルンズの第1面(rl)と第2レンズ
の第2面(r4)が大きな球面収差係数をもちやすく、
これらの関係を条件(8)のように保つことにより、球
面収差を小さく保つことができる。
条件(8)で上限または下限をこえると、各々球面収差
が著しく補正過剰または不足になる。
条件(9)は、第■レンズ群トリプレットのレンズの光
軸方向の位置関係の条件である。条件(9)で上限をこ
えると1周辺画角におけるメリディオナル像面が大きく
アンダーになり、下限をこえると、逆にオーバーになる
と共に、球面収差。
コマ収差が大きく劣化してしまう。
条件(10)は、第3レンズの形状を規定するものであ
る。第3レンズの両面(rs、re)も強い正のパワー
をもち1両面の曲率半径のバランスで、第1.第2レン
ズで発生した収差の補正を行っている。条件(10)で
上限または下限をこえると、球面収差及びコマ収差の補
正のバランスをとることが困難になる。
また、負の第■レンズ群を1枚にて構成する場合にも、
さらに次の条件を付加すれば、良好な収差補正が得られ
る。
(II) 0.3< f M / r 7 < 2条件
(11)で上限または下限をこえると、共にコマ収差、
非点収差が劣化し、さらに変倍時の前記収差変化が著し
い。
以上のように、本発明は、第1レンズ群に正のパワーを
もたせ、第■レンズ群には小さな負のパワーをもたせて
いるが、これは、例えば複写機などのスペースにレンズ
系を入れる場合、物体面(原稿面)よりレンズまでの距
離を、レンズから結像面(感光体面)までの距離に比べ
、長くとることができ、通常、物体面(原稿面)からレ
ンズ面までに、走査ミラーを入れるスペースが要求され
る場合、あるいは複写機としての構成上、同様な効果を
得たい場合に有利である。
加えて、物体面と結像面は共役面であるから、本発明で
物体面と結像面を入れかえることも、当然可能である。
この場合は、結像面からレンズ面までの距離を、レンズ
面から物体面までの距離に比べ、大きくとれることにな
り、複写機の構成上の自由度を広げることができる。
f、実施例 以下、本発明の実施例の数値詮記載する。ここで、FN
OはFナンバー+fMはレンズ全系の1.00×におけ
る焦点距離、2ωは視野角1mは変倍域、rはレンズ各
面の曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、nは各
レンズの屈折率、νは各レンズのアツベ数である。尚、
条件式の各値は、e線を基準波長として計算したもので
ある。
〔実施例1〕 FNol : 6.7  f M=188.059 2
ω=42°〜36゜m=−1,42X〜−0,64X 面Na   r     d 1  37.88]   7.48 1..65844
 50.92 1.2B、810  4.13 3 −206.660  2.01  1.、6200
4 36.34  37.833 14.70 5 108.4+4  5.15 1.65160 5
8.56 −88.437  3.00〜12.347
 232.395  5.116 1.64769 3
3.88−133.867  1.90 9−111.991  2.20 1.59551 3
9.210  94.121 (条件式) %式% (条件式) (1)f I /fM=0.669  (2)  f 
x 、 2 /fM=0.264(3)fx、t/fI
、3=0.954  (4)P工=0.655(5)V
I=  0.012  (6)  fn/fM=1.5
03(7)Vn= −0,018(8)r1/r4 =
0.969(9)da /d2=3.950  (1,
0)rs /r6 =  1−.522〔実施例3〕 F uo 1 : 6.7  f M =187.76
7 2 (J =42°〜36″m==−1.42X〜
−〇、64X 面Nn        d     nl   40.
371  9.06 1.70000 47.32 1
22.344  3.87 3−166.426  2゜00 1.64769 3
3.84  42.272 13.17 5 136.773  5.25 1.65844 5
0.96 −80.755  3.00〜16.657
 36B、379  5.64 1.64769 33
.88−103.379  2.66 9 −89.348   i、50 1.62004 
36.310 140.566 (条件式) %式% (条件式) (1)fr/fM=0.560  (2)−f□、 2
 /fM=0.275(3)fr、!/fx、3=1.
099  (4)P1=0.585(5)Vt=  0
.007  (6)  fn/fH=1.097(7)
Vn ”  0.013  (8)rs /ra =1
.065(9)da/d2=1.929  (10)t
5/rIl、= −0,712〔実施例5〕 FNOI:6.7  fM=188.800 2ω= 
42″〜36”m=−1,42X〜−〇、64X 面Nα  r    d    n    ν1  3
7.375  7.00 1.71700 47.92
 145.132  3.97 3 −454.520  2.00 1.64769 
33.84  33.653 10.64 5  65.725  5.00 1.67’?’30
 53.36−118.041  3.00〜6.79
7 −332.384  2.00 1.51633 
64.18  60.969 13.00 9 204.01?   4.00 1.50657 
62.010−84B、356 (条件式) %式% (条件式) (1)f r /fM=0.673  (2) −f 
I 、2 /fM=0.265(3)f x 、t /
f r 、3 =0.971  (4)P r =0.
651(5)V ■= −0,012(6)  f n
 /fM= 1.525(7)Vn =−0,017(
8)rt /r4 =Q。969(9)da /d2 
=3.865  (10)r5 /rs =−1,49
8〔実施例7〕 ト’  lro  ]   :  6.7     f
  M  =  188.512    2  ω =
 42″  〜36゜m=−1.]42X−−0.64 XNo        d    n    ν1  
41.365  6.68 1.71300 53.8
2  +11.023  4.43 3 −1!16.886  3.00 1.60342
 38.04  42.064 12.29 5 126.055  4.28 1.71300 5
3.86 −99.630  3.00〜15.1.9
7 211.976  2.00 1.51n72 4
1.28  59.691  1.85 9  62.044  5.07 1.6584450
.910  90.522 (条件式) %式% (条件式) (1)f r /fM=O’、617  (2)  f
 x 、 2 /fM=f1.289(3)fr、t/
fx、3=1.080  (4)P□=0.672(5
)V I= −0,003(6)−f n /fM= 
1.324(7)Vn =−0,016(8)r+ l
ro =1.052(9)da /d2=3.436 
 (10)rs /r6 =−1,0011(11)f
M/r7=0.934 〔実施例9〕 FNOI : 6.7  f M ”189.039 
2 c、+ =42°〜366m=−1,42X〜−t
’1.64X 面Nn   r     d     n    ν1
   :’17.423  6.38 1.6Q61’
10 55.52   ]+9.l+45   /1.
073 −322.14rl   1.80 1.60
342 38.04  35.362 14.52 5  94.811.  4.46 1.72(HIO
50,36−116,84+   3.nO〜9.52
7  181’1.166  2.11 1.58+4
4 50.88  7C9!’11 (条件式) %式% (条件式) (1)f r /fM=0.740  (2)  f 
+ 、2 /fM=0.211(3)f!、1/fx、
3=1.581  (4)PH=0.495(5)V■
= −0,016(6)  fm/fr−x=2.45
6(7)V n =0.006  (8)r I lr
o 〜11.Q14(9)da /d2=1.291 
 (10)rs /r6=−1.483(11)fM/
r7=0.856 〔実施例11〕 FHo 1 : 6.7  f M =]8n、410
 2 ω=42°〜36゜m=−1,42X −−0,
64X 面Nn   r    d     nl   43.
245  5.73 1.72916 54.7213
0゜460  7.58 3 −216.643  1.80 1.61293 
37.04  41.000 13.82 5 105.520’  4.31 1.71300 
53.86−109.228  3.00〜12.22
7 219.229  2.11 1.50137 5
6.48  84.243 (条件式) %式% (条件式)    ′ (1)ft/f)4=0.515  (2)  fx、
2/fM=0.274(3)fx、t/ft、+=0.
969  (4)P1=0.845(5)’V 、=0
.009  (6)  f n /fM=0.900(
7)Vn= −0,027(8)rt/r4=1.11
5(9)d4 /d2 =6.370  (to)rs
 /rB =  0.662(11)f)4/r7 =
1.076 =27− 〔実施例13〕 F、ol : 6.7  f M=188.940 2
ω;42a〜366m=−1,42X −−0,64X 面&d     n 1  36.092  6.44 1.72916 5
4.72 120.718  2.48 3 −738.498  1.80 1.5814/1
 40.74  31.8nO17,79 5’  81.786  4.6+  1.69351
1 53.26−117.211  3.0n〜8.0
67 197.585  2.11 1.53172 
48.98  64.447 (条件式) %式% (条件式) (1)f K/fM=0.527  (2)  f I
 、2 /fM=0.260(3)f 1.1/f 1
.3 =1.100  (4)P s =0.798(
5)V X=0.008  (6)−f I[/fH=
0.954(7)Vn ”  0.032  (8)r
t /r4 =1.039(9)da /d2 ”5.
46  (10)rs /r6 =  0.801(1
1)fM/r?= 1.175 g、効果 以上d(ト明した様に、本発明によれば、従来は6群8
枚から6群6枚にて構成されていた複写用変倍1/ンズ
が、5群5枚または4群4枚というきわめて少ない構成
で達成し得る。構成枚数の減少は、小型化及び低価格に
大きな効果があり、本発明の目的は十分達せられろ。さ
らに、実施例の如く、ロ径比FI:6.7クラスの明る
さで、かっ変倍域として一1.42x〜−0.6/IX
と、従来技術として例示した8枚または7枚構成のレン
ズ系と同等の仕様を満足しつつ、良好な性能髪得ること
が可能どなった。
【図面の簡単な説明】
第1,5“、 9 、13. +7.21.、 25.
29.33.37゜/II、 45.49.53図は、
本発明の実施例1,2,3゜4、 5. 6. 7. 
8. 9.10. II、 +2.13.1.4のレン
ズ断面図。 第21g 、 1.0’、 14.18.22.26.
30.34.3B。 42、46.50.54図は、本発明の実施例1,2,
3゜4、 5. 6. 7. 8. 9.10. II
、 12.13.14の倍率1.00×における収差図
。 第3′、 7 、11.、15.1!’1.23.27
.31.35.39゜43、47.51.55図は、本
発明の実施例1,2,3゜4、5. 6.7.8. 9
.10.11.12.13.14の倍率1.42 ×に
おける収差図。 第4 、8’、 12.16.20.24.28.32
.36.40゜44、4g、 52.56図は、本発明
の実施例t、2,3゜4、5. 6. 7. 8. 9
.10. II、 12.13.1.4の倍率0.64
 ×における収差図。 特許出願人   旭光学工業株式会社 ■ 銖 手続補正書 昭和60年11月Z7日 特願昭60−179595号 一6発明の名称 複写用変倍レンズ 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 東京都板橋区前野町2丁目36番9号名称 (0
52)  ′M光学工業株式会社代表者 松本 撤 ダ0代理人 居所 東京都板橋区前野町2丁目36番9号6、補正の
対象 (1)明細書の「発明の詳細な説明」の欄、、y5代 
     (、、i、;、y、2らCい 乙、補正の内容 (1)明細書の「発明の詳細な説明」の槽中、第11頁
第6行目の 「良好に補正・・・・・・ものである。」を「良好に収
差補正するものである。jと補正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、物体側より順に、正の焦点距離を有する第 I レン
    ズ群と負の焦点距離を有する第IIレンズ群とから構成さ
    れ、第 I レンズ群と第IIレンズ群との間隔を変化させ
    ると共に、全体を移動させて、物体面と結像面との距離
    を一定に保って変倍を行う複写用変倍レンズにおいて、
    前記第 I レンズ群は正の第1レンズ、負の第2レンズ
    および正の第3レンズの3枚で構成され、レンズ全系の
    1.00×における焦点距離をf_M、第 I レンズ群
    の焦点距離をf_ I とするとき、下記条件(1)を満
    足していることを特徴とする複写用変倍レンズ。 (1)0.35<f_ I /f_M<0.852、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
    I レンズ群の第iレンズの焦点距離をf_ I _、_i
    、第 I レンズ群の第iレンズの屈折率をn_ I _、_
    i、第 I レンズ群の第iレンズのアッベ数をν_ I _
    、_iとするとき、更に次の条件(2)〜(5)を満足
    して構成されていることを特徴とする複写用変倍レンズ
    。 (2)0.2<−f_ I _、_2/f_M<0.4(
    f_ I _、_2<0)(3)0.7<f_I_、_1
    /f_ I _、_3<2.0(4)0.35<P_ I <
    1.3 (5)|V_ I |<0.04 但し、 P_ I =Σ^3_i_=_1[f_M/(n_ I _、
    _i・f_ I _、_i)]V_ I =Σ^3_i_=_
    1[f_M/(ν_ I _、_i・f_ I _、_i)]
    3、特許請求の範囲第1項または第2項記載の複写用変
    倍レンズにおいて、第IIレンズ群は正レンズと負レンズ
    の2枚で構成されていることを特徴とする複写用変倍レ
    ンズ。 4、特許請求の範囲第1項または第2項記載の複写用変
    倍レンズにおいて、第IIレンズ群は1枚の負レンズによ
    り構成されていることを特徴とする複写用変倍レンズ。 5、特許請求の範囲第3項または第4項記載の複写用変
    倍レンズにおいて、第IIレンズ群の焦点距離をf_II、
    第IIレンズ群の物体側から第i番目のレンズの焦点距離
    をf_II_、_i、第IIレンズ群の物体側から第i番目
    のレンズのアッベ数をν_II_、_iとするとき、第I
    Iレンズ群は下記条件(6)、(7)を満足しているこ
    とを特徴とする複写用変倍レンズ。 (6)0.6<−f_II/f_M<3.3(f_II<0
    )(7)−0.06<V_II<0 但し、 V_II=[(1/ν_II_、_1・f_II_、_i)+
    (1/ν_II_、_2・f_II_、_2)]×f_M6
    、特許請求の範囲第1〜5項の何れか1つに記載の複写
    用変倍レンズにおいて、物体面と結像面を入れかえたこ
    とを特徴とする複写用変倍レンズ。
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