JP2739649B2 - 変倍複写機用のズームレンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、変倍複写機用のズームレンズに関し、より
詳細には、物体面から結像面に至る共役長（物像間距
離）を一定に保ったまま変倍するに好適なズームレンズ
に関するものである。

〔従来の技術〕

複写機、特に普通紙を用いた電子写真複写機の出現に
より極めて効率的な事務処理が遂行できるようになって
おり、原稿像とハードコピー像の寸法比が等しい等倍複
写機がかつては主流であったが、近年、複写機に対する
ニーズが多様化するに伴い、上述の寸法比を変化させた
状態でハードコピーを得るための機能、即ち、拡大コピ
ーや縮小コピーを得るための変倍機能を備えることが強
く要求されるに至った。

この場合、変倍機能には、種々の方式があり、その一
例として等倍用のレンズを用いて変倍を行うものがあ
る。この例の具体的な手段としては、固定焦点距離レン
ズから物体面までの距離と当該レンズから結像面までの
距離、すなわち共役長（物像間距離）を変化させること
によって行うものと、拡大縮小時に固定焦点距離レンズ
の光路中にコンバータレンズを介挿するものがある。

そして、前者の共役長を変化させることによって変倍
を行う場合には、共役長を変化させるために折返しミラ
ー等を移動させる必要があり、その共役長は等倍時に最
小となり、倍率が等倍から離れるほど長くなるので、変
倍率が例えば0.5倍程度から2.0倍程度の広い範囲に亘る
場合には、折返しミラー等の移動量が非常に大きくなっ
てしまい、光学系全体が大型化してしまうという欠点が
あると共に、構成部品の数が増大したり特別に高精度の
部材を多く要するという問題がある。

また、後者のコンバータレンズを介挿して変倍を行う
場合には、当然のことながら１つのコンバータレンズで
は１つの変倍率しか変化させることができず、使用頻度
の高い拡大縮小倍率、例えばB5判をA4判に拡大したり、
A3判をA4判に縮小したり等々のための複数のコンバータ
レンズを準備することによって段階的な変倍を行ってい
るために、拡大縮小サイズが特定されている場合、例え
ばコピーサイズの統一保管等の要求には満足できるもの
の、使用者のニーズに完全に応えることができない、ま
た、これらのコンバータレンズは、最低でも２枚のレン
ズで構成されているので、高コストであり、しかも、こ
れらを複数の変倍率に対応して準備しなければならず、
これらの切換機構も複雑化してしまうので全体的なコス
トアップを招くという難点がある。

このために、物体面から結像面に至る共役長を一定に
保ったまま変倍するためのズームレンズが開発されてい
る。このようなズームレンズの一例として、特開昭61−
151604号公報に記載されたものがある。

即ち、その光学系は、「凹レンズ、凸レンズ、凹レン
ズ」のレンズ群と同一のレンズ群を絞りを中心にして物
体面側と像面側のそれぞれに対称に配置し、物体側から
順に第１ないし第６レンズを配置することによって構成
されると共に、第１レンズと第６レンズでなる２つの固
定レンズ群と、第２レンズと第３レンズでなる第１の移
動レンズ群と、第４レンズと第５レンズでなる第２の移
動レンズ群との合計４つのレンズ群で構成されている。

そして、等倍時には、絞りを中心にして物体面側と像
面側のそれぞれに対称になるように第１ないし第６レン
ズが位置され、変倍時には、上記第１および第２移動レ
ンズ群を絞りを中心にして互いに等しい量だけ移動させ
ることによって拡大縮小がなされるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記特開昭61−151604号公報に記載の
変倍光学系は、F No.が11程度と暗く、そのうえ移動群
を絞りを中心として対称的に移動させて変倍を行うもの
であるので、変倍範囲が0.647〜1.414倍と割り合いに狭
いという欠点を有していた。

さらに、倍率が等倍近傍の場合には、各レンズ群の移
動量が少なく、等倍から倍率が離れる（拡大側または縮
小側）に従って移動量が多くなり、特に拡大倍率が1.41
4倍（縮小時には0.707倍）付近から急激に移動量が多く
なり、このために、各群の移動を絞りを中心にして対照
的に移動させて0.5倍から２倍程度の変倍率の範囲を達
成しようとすると、各群間隔を大きく確保しなければな
らずレンズ全長が非常に長くなったり、変倍時、特に等
倍から離れた倍率での各種結像性能が著しく劣化してし
まうという問題があった。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、物体面
から像面までの共役長を一定に保ったままで、0.5倍程
度から2.0倍程度の広い範囲に亘る変倍率が、少ないレ
ンズ構成枚数で得られ、しかも、大型化したり画質の劣
化の生じることのない変倍複写機用のズームレンズを提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明は、物体面から
像面に向かって順に、物体側に凹面が向いたメニスカス
凹レンズでなる第１レンズと、凸レンズでなる第２レン
ズと、物体側に凹面が向いたメニスカス凹レンズでなる
第３レンズと、絞りと、上記第３レンズと同一のレンズ
でなり像面側に凹面が向いた第４レンズと、上記第２レ
ンズと同一のレンズでなる第５レンズと、上記第１レン
ズと同一のレンズでなり像面側に凹面が向いた第６レン
ズとを配置した６群６枚構成の変倍複写機用のズームレ
ンズであって、物体面を等倍で像面に結像させるとき
に、上記第１ないし第６レンズを上記絞りを中心にして
対称に配置し、上記第１レンズの焦点距離をf1とし上記
第２レンズの焦点距離をf2とし等倍時のレンズ全系の合
成焦点距離をf0としたときに 0.6＜|f1/f0|＜0.7 で、かつ 0.35＜|f2/f0|＜0.43 の条件を満足し、 物体面を変倍して像面に結像させるときに、上記第１
ないし第６レンズと絞りのうちの少なくとも第１レンズ
と第６レンズを、非対称に移動させると共にレンズ全系
を光軸方向に移動させることにより、物体面から像面ま
での共役長を等倍時と変倍時に拘らず一定に保ちつつ連
続的な変倍を可能となしたことを特徴としたものであ
る。

〔作 用〕

上記のように構成された本発明に係る変倍複写機用の
ズームレンズにおける第２、第３、第４、第５レンズ
は、マスターレンズとして主に収差補正に機能し、一
方、第１、第６連ずは上記マスターレンズの外側に付加
されることにより変倍時のレンズの移動量を小さくする
ことに有効に機能している。

等倍で像面に結合させるときは、６群６枚のレンズを
絞りを中心にして対称に配置し、一方、変倍を行うとき
は、マスターレンズの外側有に付加された第１、第６レ
ンズと上記マスターレンズの一部または総てのレンズを
移動させることにより、焦点距離を変化させると共に、
レンズ全体を光軸方向に移動させることで、共役長を固
定したままで変倍を行う。

この際、各レンズ群を絞りを中心に非対称に移動させ
ることで、特に等倍から離れた倍率でレンズの移動量が
大きくなるのを避けると共に、結像性能の劣化を抑制し
ている。

また、上記のような構成および各レンズの移動の態様
において、等倍時のレンズ全系の合焦唱焦点距離f0に対
する第１（または第６）レンズの焦点距離f1（またはf
6）および第２（または第５）レンズの焦点距離f2（ま
たはf5）の関係を、 0.6＜|f1/f0|＜0.7 および 0.35＜|f2/f0|＜0.43 なる条件で規定して上記第１（第６）レンズおよび上
記マスターレンズの第２（または第５）レンズのパワー
配置を定め、より一層のコンパクト化ならびに結像性能
の向上を実現している。

そして、|f1/f0|の上限値を0.7に抑えて、変倍時にお
ける移動レンズの移動量が大きくなるのを避け、レンズ
全系のコンパクト化を実現したものであり、|f1/f0|の
下限値を、0.6に抑えて、第１レンズと第６レンズに発
生しがちな大きな収差の発生を防いでいる。

さらに、|f2/f0|の上限値および下限値を0.43および
0,35に抑えて、ペッツバール和が大きくなりすぎたり、
小さくなりすぎたりしないようにし、非点隔差および像
面湾曲の発生を可及的に抑制してMTFの劣化を防いでい
る。

〔実施例〕

以下、本発明に係る変倍複写機用のズームレンズの実
施例を添付図面を用いて詳細に説明する。

先ず、本発明の第１実施例を第１図、第２図（Ａ）〜
（Ｃ）、第３図（A1）〜（A3）、第３図（B1）〜（B
3）、第３図（C1）〜（C3）および第４図（Ａ）〜
（Ｃ）を用いて説明する。

第１図は、ズームレンズの基本構成を示すレンズ構成
図であり、物体面側、例えば電子写真式複写機における
原稿の面と、像面側、例えば感光体ドラム等の画像担持
体の露光面との間にズームレンズが介挿されている。こ
のズームレンズは、物体面から像面に向かって順に、第
１ないし第３レンズL1〜L3と絞りａと、第４ないし第６
レンズL4〜L6が配置されている。即ち、第１レンズL1
は、物体側に位置する面１の凹面と像面側に位置する面
２の凸面で形成されて、物体側に凹面が向いたメニスカ
ス凹レンズ（負メニスカスレンズ）で、第２レンズL2
は、面３の凸面と面４の凸面で形成される凸レンズ（両
凸レンズ）で、第３レンズL3は、面５の凹面と面６の凸
面で形成されて物体側に凹面が向いたメニスカス凹レン
ズであり、この第３レンズL3の像面側には面７に位置す
る絞りａが配置されている。この絞りａの像面側には、
上記面６と同一である面８の凸面と、上記面５と同一で
ある面９の凹面で形成される、物体側に凸面が向いたメ
ニスカス凹レンズでなる第４レンズL4が配置されてい
る。この第４レンズL4の像面側には、上記面４と同一で
ある面10の凸面と、上記面３と同一である面11の凸面と
で形成された凸レンズ（面凸レンズ）でなる第５レンズ
L5が配置されている。この第５レンズL5の像面側には、
上記面２と同一である面12の凸面と、上記面１と同一で
ある面13の凹面で形成される、像面側に凹面が向いたメ
ニスカス凹レンズでなる第６レンズL6が配置されてい
る。

また、これらの第１ないし第６レンズL1〜L6の形成面
となっている面１〜13の曲率半径r1〜r13と、面１〜13
の軸上間隔d1〜d12と、屈折率N1〜N6と、アッペ数ν１
〜ν６は、下記の第１表に示す如く設定されている。

ここで、以上のような第１ないし第６レンズL1〜L6レ
ンズにおいて、第１レンズL1の焦点距離をf1とし上記第
２レンズL2の焦点距離をf2とし等倍時のレンズ全系の合
成焦点距離をf0としたときに 0.6＜|f1/f0|＜0.7 で、かつ 0.35＜|f2/f0|＜0.43 の条件を満足するようになっている。即ち、 f1,f2,f0のそれぞれの値は、 f1＝−129.500 f2＝78.573 f0＝200.0 であり、従って、|f1/f0|の値が0.647で、|f2/f0|の値
が0.393である。

なお、「第１レンズL1と第６レンズL6」と「第２レン
ズL2と第５レンズL5」のそれぞれは、まったく同一のレ
ンズである（ただし、向きは反対）ので第６レンズL6の
焦点距離f6とし、第５レンズL5の焦点距離f5とした場合
にも当然のことながら 0.6＜|f6/f0|＜0.7 で、かつ 0.35＜|f5/f0|＜0.43 の条件を満足するようになっており、結果的には、 |f1/f0|＝|f6/f0|で、 かつ |f2/f0|＝|f5/f0|である。

さて、上述の0.6＜|f1/f0|＜0.7または0.6＜|f6/f0|
＜0.7なる条件は、第１レンズL1と第６レンズL6のパワ
ーを定めるもので、 |f1/f0|＝|f6/f0|の値が上限値の0.7を越えると変倍
時における移動レンズの移動量が大きくなってしまい、
レンズ全系をコンパクトにすることができなくなる。

また、|f1/f0|＝|f6/f0|の値が下限値の0.6を下回る
と第１レンズL1と第６レンズL6で非常に大きな収差が発
生してしまい、この収差を補正するためには第１レンズ
L1と第６レンズL6のそのものの構成枚数を増やさなけれ
ばならず、コストアップを招いたり、レンズ全系をコン
パクトにすることができなくなる。

一方、前述の0.35＜|f2/f0|＜0.43または0.35＜|f5/f
0|＜0.43なる条件は、第２レンズL2と第５レンズL5で形
成されるマスターレンズのパワー配置を定めるもので、
|f2/f0|＝|f5/f0|の値が上限値の0.43を越えるとペッツ
バール和が大きくなって像面が負の方向にずれ非点隔差
（収差）が大きくなってしまう。

また、|f2/f0|＝|f5/f0|の値が下限値の0.35を下回る
と、逆にペッツバール和が小さくなって像面が正の方向
にずれ、像面湾曲が大きくなってしまう。

さらに、|f2/f0|＝|f5/f0|の値が上述の上限値を越え
たり下限値を下回ると、軸上と軸外のバランスが崩れて
しまいMTFの劣化の原因になる。

上述の第１図と第１表における軸上間隔d2,d4,d6,d7,
d9,d11は、等倍時と変倍時に異なる値をとる、言い換え
れば第１ないし第６レンズL1〜L6が第２表に示すように
移動するのである。

第１表に示された通りに各部が設定された第１ないし
第６レンズL1〜L6等で形成されるズームレンズは、拡大
時（ｍ＝2.0）のレンズ構成図が第２図（Ａ）に示さ
れ、等倍時（ｍ＝1.0）のレンズ構成図が第２図（Ｂ）
に示され、縮小時（ｍ＝0.5）のレンズ構成図が第２図
（Ｃ）に示される。

この場合、第３レンズL3は、等倍と縮小との間の変倍
中には固定されており、一方第４レンズL4は、等倍と拡
大との間の変倍中には固定されている。ここで、第１レ
ンズL1と第２レンズL2との間の軸上間隔d2に着目すると
拡大時（ｍ＝2.0）から等倍時（ｍ＝1.0）を経て縮小時
（ｍ＝0.5）に至る間に4.851から0.5を経て3.403に変化
することになる。

これに対して、第６レンズL6と第５レンズL5との間の
軸上間隔d11に着目すると拡大時（ｍ＝2.0）から等倍時
（ｍ＝1.0）を経て縮小時（ｍ＝0.5）に至る間に3.403
から0.5を経て4.851に変化することになる。

この両者を比較すれば明らかなように、等倍時（ｍ＝
1.0）を境にして拡大側と縮小側で第１レンズL1、第６
レンズL6のそれぞれが逆の移動をし、かつその移動量が
同一であることが解る。

一方、第２レンズL2と第３レンズL3および、第４レン
ズL4と第５レンズL5の移動の関係（軸上間隔d4と軸上間
隔d9の関係）についても上述と同様のことが言え、さら
に軸上間隔d6と軸上間隔d7の関係についても同様のこと
が言える。従って、物体面を等倍で像面に結像させると
きに、上記第１ないし第６レンズL1〜L6は、上記絞りａ
を中心にして対称に配置され、物体面を変倍して像面に
結像させるときに、上記第１レンズL1ないし第６レンズ
L6を、拡大時と縮小時のそれぞれにおける移動量が拡大
時と縮小時のそれぞれに対して対称な値だけ移動させて
いることになる。

なお、当然のことながらズームレンズのズーム移動に
伴ってレンズ系の全体が物体面と像面の間で適正にレン
ズ全系を光軸方向に移動させることにより、物体面から
像面までの共役長を等倍時と変倍時に拘らず一定に保ち
つつ連続的な変倍をすることができるのである。

また、第２図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のそれぞれ
に示される、第１実施例の拡大時、等倍時および縮小時
におけるレンズ構成図に対応するｄ線（587.56nm）、
Ｆ線（486.13nm）、Ｃ線（656.27nm）の球面収差の
収差図を第３図（A1）、（B1）および（C1）に示し、サ
ジタル光線とメリディオナル光線のそれぞれのｄ線、
Ｆ線、Ｃ線の非点収差の収差図を第３図（A2）、
（B2）および（C2）に示し、歪曲収差の収差図を第３図
（A3）、（B3）および（C3）にそれぞれ示す。

また、同様にコマ収差についても、ｄ線、Ｆ線、
Ｃ線のそれぞれを拡大時（ｍ＝2.0）のときの収差図
を第４図（Ａ）に、等倍時（ｍ＝1.0）のときの収差図
を第４図（Ｂ）に、縮小時（ｍ＝0.5）のときの収差図
を第４図（Ｃ）にそれぞれ示し、各図において物体高Ｙ
が、拡大時74.25、等倍時および縮小時148.5の特性と、
0.9Y、0.75Y、0.5Y、0.25Yおよび軸上のそれぞれの特性
について示す。

なお、上記第３図（A1）、（B1）および（C1）に示す
収差図中、SAは球面収差を、SCは正弦条件を、それぞれ
表わし、そして、球面収差を実線で、正弦条件を破線で
それぞれ示してある。

第３図（A2）、（B2）および（C2）に示す収差図中、
DS、DMは非点収差を表わし、このうち、サジタル光線を
実線で、メリディオナル光線を破線で、それぞれ示して
ある。

第３図（A3）、（B3）および（C3）に示す収差図中、
DISTは歪曲収差を示している。

上記収差図から明らかなように、各倍率で、軸上と軸
外のバランスは非常によくとれており、また、コマ収差
をみると、開口効率がほぼ100％であるにも拘らず、フ
レア成分は非常に小さく、良好に補正されていることが
判る。

なお、空間周波数対MTF特性曲線は、図示を省略した
が、MTF特性は、等倍時のみならず拡大時および縮小時
においても非常に高いコントラストを有しており、従っ
て、最終的に得られるハードコピーの画質を著しく向上
させることができる。

次に、本発明の第２実施例を拡大時、等倍時および縮
小時の各状態毎に示した第５図（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）、第６図（A1）〜（A3）、第６図（B1）〜（B3）
および第６図（C1）〜（C3）、第７図（Ａ）、（Ｂ）お
よび（Ｃ）、を用いて説明する。この実施例は、第１な
いし第６レンズL1〜L6の各部が下記の第３表に示される
ように構成されている。

また、第３表に示すように各部が設定された第１レン
ズL1ないし第６レンズL6における軸上間隔d2,d4,d9,d11
は、各倍率に応じて下記の第４表の通りに変化させられ
る。

第３表と第４表に示された通りに各部が設定された第
１ないし第６レンズL1〜L6等で形成されるズームレンズ
は、拡大時（ｍ＝2.0）のレンズ構成図が第５図（Ａ）
に示され、等倍時（ｍ＝1.0）のレンズ構成図が第５図
（Ｂ）に示され、縮小時（ｍ＝0.5）のレンズ構成図が
第５図（Ｃ）に示される。

この実施例においても上述の第１実施例と同様にして
物体面から像面までの共役長を等倍時と変倍時に拘らず
一定に保ち連続的な変倍をする変倍複写機用のズームレ
ンズが得られる。

また、この第２実施例においては、第３レンズL3を形
成する面６と絞りａとの間の軸上間隔d6と、第４レンズ
L4を形成する面８と絞りａとの間の線上間隔d7とを0.30
0に固定したものである。従ってズーム移動が第１レン
ズL1、第２レンズL2、第５レンズL5および第６レンズL6
のみの移動によって行われ、第３レンズL3と第４レンズ
L4は、固定レンズ群となっている。

さらに、第５図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のそれぞ
れに示される、第２実施例の拡大時、等倍時および縮小
時におけるレンズ構成図に上述同様にして対応する球面
収差の収差図を第６図（A1）、（B1）および（C1）に示
し、非点収差の収差図を第６図（A2）、（B2）および
（C2）に示し、歪曲収差の収差図を第６図（A3）、（B
3）および（C3）に示す。

また、同様にコマ収差についても第７図（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）に示す。

次に、本発明の第３実施例を拡大時、等倍時および縮
小時の各状態毎に示した第８図（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）、第９図（A1）〜（A3）、第９図（B1）〜（B3）
および第９図（C1）〜（C3）、第10図（Ａ）、（Ｂ）お
よび（Ｃ）を用いて説明する。この実施例は、第１ない
し第６レンズL1〜L6の各部が下記の第５表に示されるよ
うに構成されている。

また、第５表に示すように各部が設定された第１レン
ズL1ないし第６レンズL6における軸上間隔d2,d4,d9,d11
は、各倍率に応じて下記の第６表の通りに変化させられ
る。

第５表と第６表に示された通りに各部が設定された第
１ないし第６レンズL1〜L6等で形成されるズームレンズ
は、拡大時（ｍ＝2.0）のレンズ構成図が第８図（Ａ）
に示され、等倍時（ｍ＝1.0）のレンズ構成図が第８図
（Ｂ）に示され、縮小時（ｍ＝0.5）のレンズ構成図が
第８図（Ｃ）に示される。

この実施例においても上述の各実施例と同様にして物
体面から像面までの共役長を、等倍時と変倍時のいずれ
に拘らず一定に保ち連続的な変倍をする変倍複写機用の
ズームレンズが得られる。

また、この第３実施例も上述の第２実施例と同様にし
て軸上間隔d6,d7を0.300に固定し、ズーム移動を第1,第
2,第５および第６レンズL1,L2,L5およびL6のみを移動す
ることによって行い、第３および第４レンズL3およびL4
は固定レンズ群としたものである。

さらに、第８図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のそれぞ
れに示される、拡大時、等倍時および縮小時に対応する
レンズ構成図に上述同様にして対応する球面収差の収差
図を第９図（A1）、（B1）および（C1）に示し、非点収
差の収差図を第９図（A2）、（B2）および（C2）に示
し、歪曲収差の収差図を第９図（A3）、（B3）および
（C3）に示す。

また、同様にコマ収差についても拡大時、等倍時およ
び縮小時に対応づけて第10図（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）にそれぞれ示す。

次に、本発明の第４実施例を拡大時、等倍時および縮
小時の各状態毎に示した第11図（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）、第12図（A1）〜（A3）、第12図（B1）〜（B3）
および第12図（C1）〜（C3）および第13図（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）を用いて説明する。この実施例は、
第１ないし第６レンズL1〜L6の各部が下記の第７表に示
されるように構成されている。

また、第７表に示すように各部が設定された第１レン
ズL1ないし第６レンズL6における軸上間隔d2,d4,d6,d7,
d9,d11は、下記の第８表の通りに変化させられる。

第７表と第８表に示された通りに各部が設定された第
１ないし第６レンズL1〜L6等で形成されるズームレンズ
は、拡大時（ｍ＝2.0）のレンズ構成図が第11図（Ａ）
に示され、等倍時（ｍ＝1.0）のレンズ構成図が第11図
（Ｂ）に示され、縮小時（ｍ＝0.5）のレンズ構成図が
第11図（Ｃ）に示される。

この実施例においても上述の各実施例と同様にして、
物体面から像面までの共役長を等倍時と変倍時に拘らず
一定に保ち連続的な変倍をする変倍複写機用のズームレ
ンズが得られる。

また、第11図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のそれぞれ
に示される、拡大時、等倍時および縮小時に対応するレ
ンズ構成図に上述同様にして対応する球面収差の収差図
を第12図（A1）、（B1）および（C1）に示し、非点収差
を第12図（A2）、（B2）および（C2）に示し、歪曲収差
の収差図を第12図（A3）、（B3）および（C3）に示す。

また、同様にコマ収差についても第13図（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）に示す。

次に、本発明の第５実施例を拡大時、等倍時および縮
小時の各状態毎に示した第14図（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）、15図（A1）〜（A3）（B1）〜（B3）および（C
1）〜（C3）、第16図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を用
いて説明する。この実施例は、第１ないし第６レンズL1
〜L6の各部が下記の第９表に示されるように構成されて
いる。

また、第９表に示すように各部が設定された第１レン
ズL1ないし第６レンズL6における軸上間隔d2,d4,d9,d11
は、下記の第10表の通りに変化させられる。

第９表と第10表に示された通りに各部が設定された第
１ないし第６レンズL1〜L6等で形成されるズームレンズ
は、拡大時（ｍ＝1.414）のレンズ構成図が第14図
（Ａ）に示され、等倍時（ｍ＝1.0）のレンズ構成図が
第14図（Ｂ）に示され、縮小時（ｍ＝0.707）のレンズ
構成図が第14図（Ｃ）に示される。

この実施例においても上述の各実施例と同様にして、
物体面から像面までの共役長を等倍時と変倍時に拘らず
一定に保ち連続的な変倍をする変倍複写機用のズームレ
ンズが得られる。

また、この第５実施例も上述の第２および第３実施例
と同様にして第３および第４レンズL3およびL4が固定レ
ンズ群で第1,第2,第５および第６レンズL1,L2,L5および
L6がズーム移動するものである。

また、第14図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のそれぞれ
に示される、拡大時、等倍時および縮小時に対応するレ
ンズ構成図に上述同様にして対応する球面収差の収差図
を第15図（A1）、（B1）および（C1）に示し、非点収差
の収差図を第15図（A2）、（B2）および（C2）に示し、
歪曲収差の収差図を、第15図（A3）、（B3）および（C
3）に示す。

また、同様にコマ収差についても第16図（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）にそれぞれ示す。

次に、本発明の第６実施例を拡大時、等倍時および縮
小時の各状態毎に示した第17図（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）、第18図（A1）〜（A3）、（B1）〜（B3）および
（C1）〜（C3）第19図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）、を
用いて説明する。この実施例は、第１ないし第６レンズ
L1〜L6の各部が下記の第11表に示されるように構成され
ている。

上述の第11表における軸上間隔d2,d4,d6,d7,d9,d11
は、等倍時と変倍時に異なる値をとる、言い換えれば第
２ないし第５レンズL2〜L5が第12表に示すように移動す
るのである。

第11表と第12表に示された通りに各部が設定された第
１ないし第６レンズL1〜L6等で形成されるズームレンズ
は、拡大時（ｍ＝2.0）のレンズ構成図が第17図（Ａ）
に示され、等倍時（ｍ＝1.0）のレンズ構成図が第17図
（Ｂ）に示され、縮小時（ｍ＝0.5）のレンズ構成図が
第17図（Ｃ）に示される。

この実施例においても上述の各実施例と同様にして、
物体面から像面までの共役長を等倍時と変倍時に拘らず
一定に保ち連続的な変倍をする変倍複写機用のズームレ
ンズが得られる。

この第６実施例の場合、第３レンズL3は、等倍と縮小
との間の変倍中には、不動とされており、一方、第４レ
ンズL4は等倍と拡大との間の変倍中には不動とされてい
る。

ここで、第１レンズL1と第２レンズL2との間の軸上間
隔d2および第５レンズL5と第６レンズL6との間の軸上間
隔d11の変化に着目すると、第１実施例において説明し
たと同様に、第１レンズL1と第６レンズL6の移動量が、
拡大時と縮小時のそれぞれに対して、対称な値だけ移動
していることが判る。

第17図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）にそれぞれ示され
る、拡大時、等倍時および縮小時のレンズ構成図に上述
同様にして対応する球面収差の収差図を第18図（A1）、
（B1）および（C1）に示し、非点収差の収差図を第18図
（A2）、（B2）および（C2）に示し、歪曲収差の収差図
を第18図（A3）、（B3）および（C3）に示す。

また、同様にコマ収差についても第19図（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）に示す。

以上の第１ないし第６実施例において前述の条件、即
ち、 0.6＜|f1/f0|＜0.7 で、かつ 0.35＜|f2/f0|＜0.43 の条件を満足するようになっていることは勿論であり、
この値を下記の第13表に示す。

上記第13表で明らかなように、すべての実施例で上記
条件式を満たしていることが判る。

そして、上記第１実施例〜第６実施例の各収差図から
明らかなようにどの実施例においても、各倍率で、軸上
と軸外のバランスは非常に良くとれており、また、コマ
収差を見ると開口効率がほぼ100％であるにも拘らず、
フレア成分は非常に小さく良好に補正されていることが
判る。

〔発明の効果〕

以上説明したところより明らかなように、本発明によ
れば、６群６枚構成とレンズの枚数が少ないにも拘ら
ず、少なくとも第１レンズおよび第６レンズを非対称に
移動させることで、0.5倍から2.0倍までと非常に広範囲
な倍率で諸収差が良好に補正され、どの倍率においても
非常に高いコントラストを有し、しかもコンパクトな変
倍複写機用のズームレンズを提供することができる。

また、本発明によれば、物体面から像面までの共役長
を一定に保ったままで、上記のように広範囲に亘る変倍
率が得られるので、折返しミラー等をズーム移動に連動
させて駆動する従来の機構が不要であり、非常に簡略な
構成の変倍複写機を提供することができる。

その上、本発明によれば、６群６枚のレンズは、同一
レンズを３対用いてズームレンズを構成してあるので、
製造上ならびに概略管理上有利であり、従って低廉な価
格の変倍複写機用のズームレンズを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれは、本発
明の第１実施例を説明するための図で、このうち、第１
図は、変倍複写機用のズームレンズの基本構成を示すレ
ンズ構成図、第２図（Ａ）は、拡大時におけるレンズ構
成図、第２図（Ｂ）は、等倍時におけるレンズ構成図、
第２図（Ｃ）は、縮小時におけるレンズ構成図、第３図
（A1）、（A2）、（A3）は、拡大時における球面収差、
非点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第３図（B
1）、（B2）および（B3）は、等倍時における球面収
差、非点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第３図
（C1）、（C2）、（C3）は、縮小時における球面収差、
非点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第４図
（Ａ）は、拡大時におけるコマ収差を示す収差図、第４
図（Ｂ）は、等倍時におけるコマ収差を示す収差図、第
４図（Ｃ）は、縮小時におけるコマ収差を示す収差図、
第５図（Ａ）〜（Ｃ）ないし第７図（Ａ）〜（Ｃ）のそ
れぞれは、本発明の第２実施例を説明するための図で、
このうち、第５図（Ａ）は、拡大時におけるレンズ構成
図、第５図（Ｂ）は、等倍時におけるレンズ構成図、第
５図（Ｃ）は、縮小時におけるレンズ構成図、第６図
（A1）、（A2）、（A3）は、拡大時における球面収差、
非点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第６図（B
1）、（B2）、（B3）は、等倍時における球面収差、非
点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第６図（C
1）、（C2）、（C3）は、縮小時における球面収差、非
点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第７図（Ａ）
は、拡大時におけるコマ収差を示す収差図、第７図
（Ｂ）は、等倍時におけるコマ収差を示す収差図、第７
図（Ｃ）は、縮小時におけるコマ収差を示す収差図、第
８図（Ａ）〜（Ｃ）ないし第10図（Ａ）〜（Ｃ）のそれ
ぞれは、本発明の第３実施例を説明するための図で、こ
のうち、第８図（Ａ）は、拡大時におけるレンズ構成
図、第８図（Ｂ）は、等倍時におけるレンズ構成図、第
８図（Ｃ）は、縮小時におけるレンズ構成図、第９図
（A1）、（A2）、（A3）は、拡大時における球面収差、
非点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第９図（B
1）、（B2）、（B3）は、等倍時における球面収差、非
点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第９図（C
1）、（C2）、（C3）は、縮小時における球面収差、非
点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第10図（Ａ）
は、拡大時におけるコマ収差を示す収差図、第10図
（Ｂ）は、等倍時におけるコマ収差を示す収差図、第10
図（Ｃ）は、縮小時におけるコマ収差を示す収差図、第
11図（Ａ）〜（Ｃ）ないし第13図（Ａ）〜（Ｃ）のそれ
ぞれは、本発明の第４実施例を説明するための図で、こ
のうち、第11図（Ａ）は、拡大時におけるレンズ構成
図、第11図（Ｂ）は、等倍時におけるレンズ構成図、第
11図（Ｃ）は、縮小時におけるレンズ構成図、第12図
（A1）、（A2）、（A3）は、拡大時における球面収差、
非点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第12図（B
1）、（B2）、（B3）は、等倍時における球面収差、非
点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第12図（C
1）、（C2）、（C3）は、縮小時における球面収差、非
点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第13図（Ａ）
は、拡大時におけるコマ収差を示す収差図、第13図
（Ｂ）は、等倍時におけるコマ収差を示す収差図、第13
図（Ｃ）は、縮小時におけるコマ収差を示す収差図、第
14図（Ａ）〜（Ｃ）ないし第16図（Ａ）〜（Ｃ）のそれ
ぞれは、本発明の第５実施例を説明するための図で、こ
のうち、第14図（Ａ）は、拡大時におけるレンズ構成
図、第14図（Ｂ）は、等倍時におけるレンズ構成図、第
14図（Ｃ）は、縮小時におけるレンズ構成図、第15図
（A1）、（A2）、（A3）は、拡大時における球面収差、
非点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第15図（B
1）、（B2）、（B3）は、等倍時における球面収差、非
点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第15図（C
1）、（C2）、（C3）は、縮小時における球面収差、非
点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第16図（Ａ）
は、拡大時におけるコマ収差を示す収差図、第16図
（Ｂ）は、等倍時におけるコマ収差を示す収差図、第16
図（Ｃ）は、縮小時におけるコマ収差を示す収差図、第
17図（Ａ）〜（Ｃ）ないし第19図（Ａ）〜（Ｃ）のそれ
ぞれは、本発明の第６実施例を説明するための図で、こ
のうち、第17図（Ａ）は、拡大時におけるレンズ構成
図、第17図（Ｂ）は、等倍時におけるレンズ構成図、第
17図（Ｃ）は、縮小時におけるレンズ構成図、第18図
（A1）、（A2）、（A3）は、拡大時における球面収差、
非点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第18図（B
1）、（B2）、（B3）は、等倍時における球面収差、非
点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第18図（C
1）、（C2）、（C3）は、縮小時における球面収差、非
点収差、歪曲収差をそれぞれ示す収差図、第19図（Ａ）
は、拡大時におけるコマ収差を示す収差図、第19図
（Ｂ）は、等倍時におけるコマ収差を示す収差図、第19
図（Ｃ）は、縮小時におけるコマ収差を示す収差図であ
る。 １〜13……面、 r1〜r13……曲率半径、 d1〜d12……軸上間隔、 L1……第１レンズ、 L2……第２レンズ、 L3……第３レンズ、 L4……第４レンズ、 L5……第５レンズ、 L6……第６レンズ、 N1〜N6……第１〜第６レンズの屈折率、 ν１〜ν６……第１〜第６レンズのアッベ数。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一宮 孝司 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平２−181714（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−180927（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体面から像面に向かって順に、物体側に
   凹面が向いたメニスカス凹レンズでなる第１レンズと、
   凸レンズでなる第２レンズと、物体側に凹面が向いたメ
   ニスカス凹レンズでなる第３レンズと、絞りと、上記第
   ３レンズと同一のレンズでなり像面側に凹面が向いた第
   ４レンズと、上記第２レンズと同一のレンズでなる第５
   レンズと、上記第１レンズと同一のレンズでなり像面側
   に凹面が向いた第６レンズとを配置した６群６枚構成の
   変倍複写機用のズームレンズであって、物体面を等倍で
   像面に結像させるときに、上記第１ないし第６レンズを
   上記絞りを中心にして対称に配置し、上記第１レンズの
   焦点距離をf1とし上記第２レンズの焦点距離をf2とし等
   倍時のレンズ全系の合成焦点距離をf0としたときに 0.6＜|f1/f0|＜0.7 で、かつ 0.35＜|f2/f0|＜0.43 の条件を満足し 物体面を変倍して像面に結像させるときに、上記第１な
   いし第６レンズと絞りのうちの少なくとも第１レンズと
   第６レンズを、非対称に移動させると共にレンズ全系を
   光軸方向に移動させることにより、物体面から像面まで
   の共役長を等倍時と変倍時に拘らず一定に保ちつつ連続
   的な変倍を可能となしたことを特徴とする変倍複写機用
   のズームレンズ。