JPH03242608A - 複写機用レンズ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は複写機用レンズに関する。

［従来の技術］ 近年、複写機の使用が日常化するに伴い複写機のより広
い普及のため、より一層のコンパクト化・低コスト化が
求められている。このため複写機に使用される結像レン
ズにもコンパクト化・低コスト化が要請されている。

複写機用レンズをコンパクト且つ低コストで実現するに
は第１にレンズの構成枚数を少なくする必要がある。従
来、複写機用レンズとして構成枚数の最も少ないものは
３枚構成のものであった（特開昭６３−１８０９２４号
公報）。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、従来知られている３枚構成の複写機用レンズ
よりもさらに構成枚数を削減することを解決課題として
なされたものであり、構成枚数２枚でしかも諸収差の良
好に補正された複写機用レンズの提供を目的としている
。

［課題を解決するための手段］ 以下、本発明を説明する。

本発明の複写機用レンズは「複写機に於いて原稿の光像
を感光体面に結像させるためのレンズ」である。

請求項１．２の複写機用レンズとも第１図に示すように
物体側、即ち原稿面側から像側、即ち感光体面側へ向か
って第１群１、第２群２を配備してなる。

第１群１、第２群２はともに正レンズであり、従って全
体の構成は２群２枚構成である。

第１群の焦点距離をｆ１、全系の合成焦点距離をｆとす
るとき、これらは （１−Ｉ）　　　　１　　＜ｆ、／ｆ　　＜３．５なる
条件を満足する。

第１．第２群の全レンズ面は球面で構成することもでき
る。

請求項゛２の複写機用レンズは請求項１の構成に於いて
、１以上のレンズ面に非球面が採用される。

採用された非球面の円錐定数には、 （２−Ｉ）　　　　−９００＜　Ｋ　＜　　３００なる
条件を満足する。

［作　用コ 複写機で原稿が良好に複写されるためには複写機用レン
ズは歪曲収差が略Ｏであること、光軸近傍から最周辺ま
で像面が平坦であることが必要である。

本発明の複写機用レンズは前述の如く２群２枚構成であ
るが、これら２枚のレンズを共に正レンズとし、条件（
１（）を満足することにより歪曲収差と像面湾曲の良好
な補正を実現した。

条件（１−Ｉ）は第１群と第２群のパワー配分を規定す
る条件である。条件（１−Ｉ）の上限を越えると第１群
のパワーが弱くなりすぎ、第１群に比して第２群のパワ
ーが強くなりすぎて負の歪は収差が著しく増大する。ま
たペッツバール和が小さくなり過ぎて像面が正の方向へ
極端に倒れて像面湾曲が増大し、２０度前後の半画角全
域で像の平坦性を保てなくなるため光軸近傍と周辺との
ピント位置が極端に離れ、像面全域にわたって良好な結
像性能が得られなくなる。

条件（１−Ｉ）の下限を越えると第１群のパワーが強く
なりすぎ、第１群に比して第２群のパワーが弱くなりす
ぎて正の歪曲収差が著しく増大する。

またペッツバール和が大きくなり過ぎて像面が負の方向
へ極端に倒れ、絶対収差量が増大し非点収差が大きくな
るため全体的にコントラストが低下するとともにサジタ
ル像面とメリディオナル像面のピント位置が極端に離れ
、像面全域にわたって良好な結像性能を得ることができ
ない。

前述のように本発明の複写機用レンズは全レンズ面を球
面で構成することもできる。

全レンズ面を球面で構成する場合、半画角２０度の画角
全域にわたって諸政差を良好に補正するとＦ／Ｎｏは１
３程度が限度であるが、請求項２の複写機用レンズのよ
うに１以上のレンズ面に非球面を採用するとＦ／Ｎｏを
８程度まで大口径化でき、球面のみで構成する場合に比
して結像に関与する光量を略２．６倍に増大できる。

非球面は周知の如く光軸方向にＸ、光軸直交方向にＨを
とり、軸上曲率中心の逆数をＣとし、円錐定数をＫ、高
次の非球面係数をＡ２１　Ａ３？　Ａ４ｇ　−−−−＋
Ａ１゜、Ａ□□、Ａ１２．、とじて、 Ｘ＝ＣＨ２／（１＋ヤｌ−■−：］＝■「１−〉で「７
１Ｔ７°）＋Ａ２Ｈ２＋Ａ３Ｈ３＋、、、十Ａ１２１１
２＋、。

で表される曲線を光軸の回りに回転して得られる曲面で
ある。

条件（２−Ｉ）は非球面を１以上のレンズ面に採用して
複写機用レンズを大口径化した場合に良好な結像性能を
得るためのものである。

レンズを大口径化すると結像光束の周辺光線がレンズ周
辺に入射するので周辺光線の入射角が光軸近傍の人、射
角に比べて大きくなる。このため周辺光線の屈折角が光
軸近傍の光線に比べて大きくなりコマフレアーが発生し
やすくなる。

コマフレアーを補正するには周辺光線と光軸近傍光線と
の入射角の差を小さくすれば良く、これは非球面を採用
することにより可能である。

採用された非球面の円錐定数にの範囲を条件（２−Ｉ）
の範囲に定めることによりレンズを大口径化して尚且つ
高いコントラストの複写機用レンズを実現できる。

［実施例コ 以下、具体的な実施例を８例挙げる。実施例１〜３は全
レンズ面を球面とした例であり、実施例４〜８は非球面
を採用した例である。

実施例１のレンズ構成を示す第２図に例示するように、
物体側（同図左方）から数えて、第１番目のレンズ面の
曲率半径（非球面にあっては軸上曲率半径）をｒ８、面
間隔をｄ１、物体側から数えて第ｊ番目のレンズのｅ線
に対する屈折率及びアツベ数をそれぞれｎｊ、ν、とす
る。

また全系の合成焦点距離および第１群の焦点距離ｆ、ｆ
、はｅ線（５４６，０７ｎｍ）に対する値を与える。

ｍは倍率、Ｙは物体高、Ｆ／Ｎｏは明るさ、ωは半画角
（単位二度）を表す。

実施例１ ｒ：１８０．Ｆ／Ｎｏ＝１６．ω：１６．３．Ｙ：１０
５．０１ｍ：１．０゜ｆｌ＝２６０．４５．　ｆｌ／ｆ
＝１．４４７ｉ　　　　ｒｉ　　　　ｃｉ、　　　　ｊ
　　　ｎｊ　　　　ｖ　。

１　　　５０．１２８　１０．０００　　　１　　１．
７５８４４　　５２．３０２　　　６１．３９５　１０
．０００ ３　　　−４８．４９７　１０．０００　　　２　　１
．８８８１４　　４０．８０４　　　−４７．０４０ 実施例１のレンズ構成を第２図に、収差図を第３図に示
す。球面収差の図に於ける破線は正弦条件を示す。また
非点収差における実線はサジタル、破線はメリディオナ
ルに関するものである。

実施例２ ｆ＝１８０．Ｆ／Ｎｏ＝１３．ω：１６．３．Ｙ＝１０
５．０９ｍ：１．０゜ｆｌ＝２３５．７６、　ｆ１／ｆ
＝１．３１０１ｒ　ｔ　　　　ｄ　１Ｊ　　　ｎ＝　　
　　ν。

１　　４４１．２４９　２．２０５　　１　１．８８８
１４　４０．８０２　−３９７．５５０　３０．４７９ ３　　−３６．６９５　１７．３１６　　２　１．８８
８１４　４０．８０４　　−４０．６５５ 実施例２のレンズ構成を第４図に、収差図を第５図に示
す。

実施例３ ｒ＝１８０．Ｆ／Ｎｏ＝１３．ω：２２．４．Ｙ＝１４
８．５９ｍ＝１．０゜ｆｌ＝３４５．２６．　Ｈ／ｆ＝
１．９６８ｉ　　　　　ｒｉ　　　　　ｄ□　　　　Ｊ
　　　　ｎｊ　　　　　ν。

１　　　４０．６０３　１６．９９６　　　１　　１．
８８８１４　　４０．８０２　　　３７．４４０　３０
．３５３ ３　　　３９３．３３７　　２．６５１　　　２　　１
．８４９６３　　４３．３６４　　−５１０．００７ 実施例３のレンズ構成を第６図に、収差図を第７図に示
す。

以下に挙げる実施例４〜８では、１以上のレンズ面に非
球面が採用されている。

以下の実施例で採用された非球面には＊印を付して非球
面であることを表示し、各非球面は軸上曲率半径の他に
円錐定数にと高次の非球面Ａ　４　＊　Ａ　６　＋Ａ、
、ＡＩＯを与えて非球面形状を特定する。

また高次の非球面係数の表示に於いてＥとそれに続く数
字は１０のべき乗を示す。例えばＥ−１３とあればこの
ことはＥの前の数字に１０−１．３が掛かることを意味
する。

実施例４ ｆ＝１８０．Ｆ／Ｎｏ＝ｌＯ９ω：１６．３．Ｙ＝１０
５．０９ｍ：１．０゜ｆｌ＝３７０．１１．　Ｈ／ｆ＝
２．０６５１　　　　　　ｒ　、ｄ　、Ｊ　　　　ｎｊ
　　　　　ν。

１　　　　４１．１５０　１７．５００　　　１　　１
．８８８１４　　４０．．８０２　　　３７．６２９　
２９．８００ ３　　　２４３．３８６　　２．７００　　　２　　１
．８８８１４　　４０．８０４”　　−２７６６，８８
６ 非球面 第４面：Ｋ　＝−８３５，２６７６０６゜Ａ４”　１．
１９９０４Ｅ−７，ＡＳ”−９，１４１３８Ｅ−１１゜
Ａ８＝−１，５６０２３Ｅ−１３，ＡＩ。＝　６．３１
１３７Ｅ−１６実施例４のレンズ構成を第８図に、収差
図を第９図に示す。

実施例５ ｆ＝１８０．　Ｆ／Ｎｏ＝１０．　ｍ＝１６．３　、　
Ｙ＝１０５．０．　ｍ＝１．０゜ｆｌ＝５５０．５　、
　ｆｌ／ｆ＝３．０５８１ｒｉ　　　　ｄ、　　　　、
）　　　ｎＪ　　　　ν。

ド　　３５．６６４　１７．５００　　１　１．７４３
３２　５３．０６２　　３０．８９５　２４．９３０ ３　　１６８．８１３　７．５６９　　２　１．７２３
１７　５４．１２４”　　−９５５，２１０ 非球面 第１面：に＝−０，１０１６３８゜ Ａ４＝−２，３３１２０Ｅ−７，Ａ６＝−１，１３９４
４Ｅ−９。

Ａ、＝　４．７３０７９Ｅ−１２，Ａ、。＝−７，４４
７２９Ｅ−１５非球面 第４面：に＝２０９．２９９６３５゜ Ａ４”−５，５８９９４Ｅ−８，Ａ６”　１．９３２４
４Ｅ−１０゜Ａ８＝−１，５２２２８Ｅ−１３，Ａ　、
　。＝−７，４３５９３Ｅ−１６実胤例５のレンズ構成
を第１０図に、収差図を第１１図に示す。

実施例６ ｆ＝１８０．　Ｆ／Ｎｏ４０．　ｍ＝１６．３　、　Ｙ
：１０５．　Ｏ，ｍ−１，０゜ｆｌ＝４０７．１　、ｆ
ｌ／ｆ＝２．２６２１　　　　ｒ　＋　　　　ｄ　、Ｊ
　　　ｎ　＝　　　　ν、ド　　３４．４８４　１７．
５００　　１　１．７１３０９　５４．７０２’　　　
３０．８６６　２９．５２７３”　　２２５．５７２　
２．９７３　　２　１．７３９３０　５３．２０４”　
　−６９８，６６１ 非球面 第１面二に＝−０，０３９２８９゜ Ａ、＝−７，２７７９３Ｅ−８，Ａ６＝−５，３５２５
７Ｅ〜１０゜Ａｓ”　２．４１４５０Ｅ　１２．Ａ□。

＝−１，５９０９１Ｅ−１５第２面：に＝　０．１８８
２１５゜ Ａ４”　５．２５７４１Ｅ−７，Ａｓ”　３．９３２１
８Ｅ−９。

Ａａ”　１．０８３８４Ｅ　１１．Ａｔ。＝−３，６７
４８７Ｅ−１３第３面：に＝　７．８７７０２１゜ Ａ４”　３．０４５１８Ｅ−８，Ａｓ”−８，５６０４
１Ｅ−１１゜Ａａ”　１．１７９８３Ｅ４３．Ａｔｏ”
　３．１８９９２Ｅ−１６第４面：に＝　７２．９７６
７４４゜ Ａ４＝−５，０２５２７Ｅ−８，Ａ６＝　１．０８４０
０Ｅ−１０゜Ａｓ”４．４４２２５Ｅ−１４，Ａｔ　ｏ
”−２，７５９８９Ｅ−１６実施例６のレンズ構成を第
１２図に、収差図を第１３図に示す。

実施例７ ｆ４８０．Ｆ／Ｎｏ二８　　、　ω４６．３　　、Ｙ：
１０５．０．ｍ＝１．０゜ｆｌ＝５２２．５４．　ｆ１
／ｆ＝２．９０３１　　　　ｒｉ　　　　ｄ、　　　　
ｊ　　　ｎｊ　　　　ν。

ド　　３６．３７９　１７．５００　　１　１．７５８
４４　５２．３０２　　３１．７４５　２６．４２５ ３　　１７４．８７５　６．０７５　　２　１．７５８
４４　５２．３０４　−１２９３．９４８ 非球面 第１面：に＝−０，１０３２６２゜ Ａ４”−５，１４３２９Ｅ−９，Ａａ”−４，４３９３
９Ｅ〜９゜Ａｓ”　２．４４９９９Ｅ−１１，Ａｔｏ”
−４，５４４９５Ｅ−１４実施例７のレンズ構成を第１
４図に、収差図を第１５図に示す。

実施例８ ｆ＝１８０．Ｆ／Ｎｏ＝１０．ｍ＝２２．４．Ｙ：１４
８．５９ｍ＝１．０゜ｆｌ＝３３５．７３．　ｆｌ／ｆ
＝１．８６５１　　　　ｒ＝　　　　ｄ；　　　　ｊ　
　　ｎｊ　　　　ν。

１　　３４．３７８　１４．８０８　　１　１．７５８
４４　５２．３０２”　　　３２．３６０　３２．０４
７３　　２４３．８１７　３．１４５　　２　１．８６
５８４　４２．２１４−２４３１３．２７６ 非球面 第２面：に＝　０．１７８１３３゜ Ａ４＝−１，５５３５６Ｅ−７，Ａ６＝　４．３１１１
１Ｅ−８。

Ａｓ”−５，８９１７９Ｅ−１０，Ａ□。＝　２．７７
１５８Ｅ−１２実施例８のレンズ構成を第１６図に、収
差図を第１７図に示す。

各実施例とも性能良好である。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規な複写機用レンズを提供でき
る。

このレンズは２群２枚構成と、構成枚数が極めて少ない
にも拘らず、極めて良好な性能を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複写機用レンズの構成を説明するため
の図、第２図乃至第１７図は各実施例に関するレンズ構
成図と収差図である。 ち ７ 圀 もＺ幻 も乙 耘８の −４３− コマ収差 Ｆ／Ｍｏｌθ Ｙ＝が５θ γ□ｍ５．０ 歪曲収差（”／−） コマ収差 弔０ Ｆ／Ｎｏ／θ Ｙ＝／θ５θ Ｙ＝〃５θ 球面収差 非点収差 歪曲ｑＫ１と（“〉（ン コマ収差 Ｆ／Ｎ０に Ｙ＝　１０ｆ、θ Ｙ＝　１０５．θ ｇｆＤ収差 非点収差 基Ｓ収差（’／−ン コマ収差 Ｆ／／％Ｊｔｙ、　ｇ Ｙ＝ｌρ５θ Ｙ＝ｌθδθ ４６− コマ収差 Ｆ／Ｎ０１０ Ｙ＝＃５ Ｙ−４４ｆｌＪ 珠゛面収差 非点収差 歪ｔＩＢ叱（見　（゛シＣン コマｕｊｌ差

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複写機に於いて原稿の光像を感光体面に結像させる
   ためのレンズであって、 物体側から像側へ向かって順次、第１、第２群を配列し
   てなり、第１群、第２群ともに正レンズである２群２枚
   構成であり、 第１群の焦点距離をｆ＿１、全系の合成焦点距離をｆと
   するとき、 （１− I ）１＜ｆ＿１／ｆ＜３．５ なる条件を満足することを特徴とする、複写機用レンズ
   。 ２、請求項１に於いて １以上のレンズ面に非球面が採用され、採用された非球
   面の円錐定数Ｋが、 （２− I ）−９００＜Ｋ＜３００ なる条件を満足することを特徴とする複写機用レンズ。