JPH0452744Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、拡大・縮小が可能な複写機における
光学系に関するものである。

［従来の技術］ 拡大・縮小が可能な複写機においては、通常、
対称型のレンズを被写体面と結像面との間に光軸
に沿つて往復移動させることにより光路長の変更
を行わせるようにしている。この場合において、
レンズにおける結像性能は、拡大・縮小範囲の中
間である等倍時に最適となるように設定し、拡大
時及び縮小時においては、レンズ性能をある程度
犠牲にして複写を行うようにしていた。然るに、
近年においては、複写機における拡大・縮小範囲
の拡張が図られる傾向にあり、このために、複写
機に用いられる光学系は、超広角で、Ｆ値の小さ
な明るいレンズを使用する等レンズに対する要求
仕様が厳格になつてきている。従つて、前述した
ように、等倍時を基準としてレンズ性能を決定
し、そのまま拡大・縮小を行うようにすると、レ
ンズ性能の劣化が著しく許容範囲を超えてしまう
ことになる不都合がある。

そこで、レンズを拡大側と縮小側とでは反転さ
せて、該レンズにおける入射端と出射端とを反対
に向けるようになし、例えば等倍時と最小倍率時
との間における所定の倍率時にレンズ性能が最適
となるように設定しておき、拡大倍率時にはレン
ズを縮小時とは反転させて使用することにより、
全複写範囲においてレンズ性能劣化を許容範囲内
に抑制するように構成したものは、例えば特開昭
59−28139号公報により知られている。

前述した従来技術においては、レンズを反転さ
せるために、レンズ鏡胴を、それを往復移動可能
に支持するレンズキヤリツジに対して水平方向に
回動可能に装着すると共に、該レンズキヤリツジ
の移動方向の所定位置にラツクを添設し、該ラツ
クに噛合するピニオンをレンズ鏡胴の回動軸に装
着せしめる構成としたものが使用されている。そ
して、レンズキヤリツジをラツクを設けた位置に
まで移動させると、回動軸に装着したピニオンが
ラツクと噛合せしめられる。この状態で該レンズ
キヤリツジの移動を継続させると、該ラツクによ
りピニオンが回動して回動軸を追従回動させ、こ
の結果、レンズが180°方向転換し、その入射端と
出射端との方向が反転せしめられる。

［考案が解決しようとする問題点］ 然るに、前述した従来技術のように、ラツクを
固定した位置に設けるようにすると、レンズキヤ
リツジの移動ストロークのうち、ピニオンが該ラ
ツクと噛合している間にレンズ鏡胴が位置する状
態では、該レンズ鏡胴は斜め向きとなつて、複写
を行うことができない複写不能領域となる。この
ように複写不能領域が存在すると、例えば結像倍
率を無段階的に設定したり、また設定結像倍率を
多点に設けたりすることができなくなる等、結像
倍率の設定が著しく制約されることとなつて、そ
の設定の自由度が失われる欠点がある。

本考案は、叙上の点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、レンズキヤリツジの移
動ストロークの全範囲において複写不能領域が生
じないようにした複写機用光学系を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段］ 前述した目的を達成するために、本考案は、レ
ンズ鏡胴を前記光軸に沿つて往復移動するレンズ
キヤリツジに回動可能に支持させて設け、該レン
ズ鏡胴の回動軸に歯車を装着すると共に、前記レ
ンズキヤリツジには該歯車と噛合するレンズ回動
用のラツクを光軸と平行な方向に移動自在に装着
し、該レンズキヤリツジの移動ストロークの両端
位置において、前記ラツクを押動して前記レンズ
鏡胴を180°方向転換させるストツパ部を装着した
ことをその特徴とするものである。

［作用］ レンズ鏡胴を反転させるには、一度レンズキヤ
リツジをいずれか一方のストローク端位置にまで
移動させる。これにより、まずラツクがストツパ
ーと当接し、該ラツクがその位置で停止する。そ
こで、レンズキヤリツジの移動をさらに継続する
と、ラツクと噛合する歯車が回動せしめられ、こ
れに伴なつてレンズ鏡胴が回動して180°方向転換
することになる。この位置において、またはそれ
からレンズキヤリツジを所定の位置にまで引き戻
せば、当該位置における光路長に応じた倍率の複
写を行うことができるようになる。

一方、レンズ鏡胴を逆方向に反転させるには、
他方のストローク端位置にまでレンズキヤリツジ
を移動させ、前述と同様にしてラツクと歯車との
間に相対移動を行わせることによつて、該レンズ
キヤリツジに装着したレンズ鏡胴を反転させるこ
とができるようになる。そして、この位置、また
は反転完了後に、レンズキヤリツジを所定の位置
にまで引き戻すようにすればよい。

そこで、例えば等倍時と最小倍率による縮小時
との中間位置において、レンズ性能が最良となる
ように設定しておけば、レンズ反転により等倍時
と最大倍率による拡大時との中間位置でも最良の
レンズ性能が得られるようになり、この結果、全
範囲の結像倍率において、レンズ性能を良好に保
つことができるようになる。

しかも、レンズ鏡胴の反転をその移動ストロー
ク端部分において行わせるようにしたので、該レ
ンズ鏡胴の移動ストロークの途中において複写不
能領域が生じることがなくなり、結像倍率の設定
に制約がなくなる。従つて、複写倍率を多段階に
設定したり、また無段階的な倍率による複写も可
能となる。

さらに、非対称レンズを使用し、拡大複写時に
おいては該レンズの主点を複写体側に位置させ、
縮小複写時には当該主点を結像面側に位置させる
ように反転させるようにすれば、レンズの移動範
囲に比較して拡大・縮小倍率の幅を大きく取るこ
とができるようにもなる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

まず、第１図乃至第３図に複写機用光学系と、
それを駆動する駆動機構とを示す。第１図におい
て、１は対称型のレンズ、２は該レンズ１を保持
するレンズ鏡胴をそれぞれ示し、該レンズ鏡胴２
はレンズキヤリツジ３上に装着されている。レン
ズキヤリツジ３にはパルスモータ４が搭載されて
おり、該パルスモータ４の出力軸４ａは該レンズ
キヤリツジ３を貫通して延び、その先端部にはピ
ニオン５が取付けられている。一方、機台６には
光軸と平行にピニオン５と噛合する走行用ラツク
７が固装されると共に、レンズキヤリツジ３をガ
イドするガイドロツド８が設けられている。従つ
て、パルスモータ４を回転駆動することによつ
て、走行用ラツク７に噛合するピニオン５が回転
し、これによつてレンズキヤリツジ３はガイドロ
ツド８に案内されて、機台６上を自走することが
できるようになつており、これによりレンズ鏡胴
２は光軸に沿つて往復移動することができるよう
に構成されている。なお、図中９はレンズキヤリ
ツジ３の自走時に機台６上を転動するローラを示
す。

前述のレンズ鏡胴２は、第１図に矢印で示した
ように、レンズ１の入射側端面と出射側端面とを
180°方向転換させることができるようになつてお
り、この反転機構としては、第２図及び第３図に
示したように構成される。即ち、レンズ鏡胴２は
回動軸１０によつてレンズキヤリツジ３上に回動
可能に設置されており、該回動軸１０には歯車１
１が装着されている。そして、この歯車１１には
走行用ラツク７と平行に設けたレンズ回動用ラツ
ク１２が噛合しており、該レンズ回動用ラツク１
２はレンズキヤリツジ３上に設けたガイドレール
１３に沿つて往復移動可能に装着せしめられてい
る。そして、レンズキヤリツジ３の移動ストロー
クの両端部近傍には、ストツパ部１４ａ，１４ｂ
がそれぞれ固設されており、レンズキヤリツジ３
が第１図中の矢示Ａ方向または矢示Ｂ方向に走行
したときに、その移動ストローク端に到達する前
に、レンズ回動用ラツク１２がストツパ部１４
ａ，１４ｂと当接し、この状態でさらにレンズキ
ヤリツジ３がストローク端まで移動すると、該レ
ンズ回動用ラツク１２に噛合する歯車１１が回動
してレンズ鏡胴２を180°回動させることができる
ように構成されている。

レンズ鏡胴２は前述のようにして反転せしめら
れるが、その反転の前後における２位置において
該レンズ鏡胴２を固定し、みだりに位置ずれを起
さないように保持するために、第４図ａ及びｂに
示したように、回動軸１０には位置決め板１５が
該回動軸１０と一体回動するように取付けられて
おり、該位置決め板１５はその回動軸取付け部か
ら各端部までの長さ寸法ｄ，d′を違えるようにし
て形成されている。そして、レンズキヤリツジ３
の底面には位置決め板１５を反転の前後の２位置
に位置決めするために係止ピン１６ａ，１６ｂが
垂設されており、前記位置決め板１５が回動軸１
０により回動せしめられると、該位置決め板１５
の長尺側の先端側側部が選択的に当接させること
ができるようになつている。このときに、位置決
め板１５は、それとレンズキヤリツジ３との間に
張設したトグルばね１７の作用によつて、前記い
ずれかの係止ピン１６ａ，１６ｂに圧接せしめら
れるようになつており、これによつてレンズ鏡胴
２はいずれの側に反転した場合においても、その
位置決めが行われて、レンズキヤリツジ３が自走
する間等においてみだりに回動方向に位置ずれを
起すことがないように構成されている。

なお、第１図及び第２図において、１８はレン
ズキヤリツジ３に装着した被検出板を示し、該被
検出板１８は機台６上の所定の箇所に装着した位
置検出センサ１９のスリツト部１９ａを通過する
ことによつて、該レンズキヤリツジ３の位置を検
出することができるようになつている。

本実施例は前述のように構成されるもので、次
にその作用について説明する。

第１図において、レンズ１が図示の位置にある
ときには、等倍の結像倍率で複写することができ
る状態にあり、矢示Ａ方向にレンズ１を移動させ
た場合には、該レンズ１は被写体側に変位し、結
像倍率が１以上の拡大複写が可能となり、また矢
示Ｂ方向に移動させれば、レンズ１が結像面側に
移動して結像倍率が１以下の縮小複写を行うこと
ができるようにしたものとする。

而して、第１図の状態からパルスモータ４を一
方向に回転させれば、該パルスモータ４の出力軸
４ａに取付けらピニオン５が走行用ラツク７に噛
合しながら回転することにより、レンズキヤリツ
ジ３が矢示Ａ方向に移動せしめられ、これにより
該レンズキヤリツジ３に装着したレンズ１の光路
長が変化し、その結像倍率が１より大きくなるよ
うに変る。

一方、縮小倍率で複写を行うためには、パルス
モータ４を前述とは反対方向に回転し、レンズキ
ヤリツジ３を矢示Ｂ方向に移動させるが、その際
に、まず移動ストローク端までレンズキヤリツジ
３を移動させる。該レンズキヤリツジ３が移動ス
トローク端まで到達する前に、レンズ回動用ラツ
ク１２がストツパ部１４ｂと当接する。そして、
この状態で、さらにレンズキヤリツジ３が移動す
ると、レンズ回動用ラツク１２はガイドレール１
３に沿つてレンズキヤリツジ３に対して相対移動
することになり、該レンズ回動用ラツク１２と噛
合する歯車１１が回動せしめられ、該レンズキヤ
リツジ３のストローク端部となつたときにはレン
ズ鏡胴２が180°方向転換してその向きが反転す
る。ここで、このレンズ鏡胴２の反転時において
は、回動軸１０に取付けた位置決め板１５が、第
４図ｂに示したように、該位置決め板１５が係止
ピン１６ｂと当接する位置にまで回動し、その位
置でトグルばね１７の付勢力により位置決め板１
５を該係止ピン１６ｂに圧接せしめられ、これに
よつてレンズ鏡胴２は固定的に支持されることに
なる。

この結果、前述のレンズキヤリツジ３の移動ス
トローク端位置においては、レンズ１は結像面に
最も近接した位置となり、最小の結像倍率での複
写を行うことができる。また、該レンズキヤリツ
ジ３を所定量引き戻せば、その位置に応じた結像
倍率で複写することができるようになる。そし
て、設定倍率の位置に位置検出センサ１９を設置
し、該位置検出センサ１９によりレンズキヤリツ
ジ３の位置を検出し、それからの出力信号に基づ
いてパルスモータ４を停止させるようにすれば、
レンズ１の設定倍率位置における位置決めを容易
に行うことができるようになる。

これに対して拡大複写を行う場合には、パルス
モータ４を前述とは逆方向に回転させることによ
つて、レンズキヤリツジ３を第１図の矢示Ｂ方向
に向けて、そのストローク端位置にまで移動させ
る。これにより、レンズ回動用ラツク１２がスト
ツパ部１４ａと当接してレンズ鏡胴２の反転が行
われることになる。このときに、位置決め板１５
が回動して第４図ａの状態となり、レンズ鏡胴２
は反転された状態に位置決め保持されることはい
うまでもない。而して、この拡大側においても、
反転が完了したレンズキヤリツジ３のストローク
端位置における最大倍率における拡大複写を行う
ことができると共に、該レンズキヤリツジ３を所
定量引き戻せば、その引き戻し量に相当する倍率
において複写が可能となる。

前述した如く、縮小側と拡大側とではレンズ１
の入射端と出射端とを反転させることにより、該
レンズ１のレンズ性能を、例えば等倍時と最小倍
率時との間の所定の位置にあるときに、最良とな
るように設定しておけば、レンズ反転により等倍
時と拡大倍率時との間においても、前述と対応す
る位置においてレンズ性能が最良となり、最小倍
率による縮小状態から最大倍率における拡大状態
の全範囲において、レンズ性能の劣化を最小限に
抑制することができ、良好な条件により複写を行
うことができるようになる。しかも、レンズ鏡胴
２の反転はレンズキヤリツジ３の移動ストローク
の両端部において行われるようになつているの
で、全移動範囲において複写不能となる領域はな
くなり、結像倍率を当該レンズキヤリツジ３の移
動ストローク範囲内において自由に設定すること
ができるようになる。

さらに、ミラースキヤン型の複写機に本考案に
よるレンズ反転機構を用い、レンズとして非対称
レンズＬを使用するようにすれば、結像倍率幅を
拡張することができるようになる。即ち、第５図
に示したように、被写体面を構成するプラテンＰ
と、結像面を構成するドラムＤとの間にスキヤン
ミラーＭ１〜Ｍ６を光軸に沿つて設置し、複写時
にはスキヤンミラーＭ１〜Ｍ３を一点鎖線の位置
にまでスキヤンさせるようになした場合におい
て、反転機構ＲによりレンズＬを拡大複写時にお
いてはその主点ＨをプラテンＰ側に向けたテレフ
オトタイプとなし、縮小複写時においては、主点
H′がドラムＤ側に位置したレトロフオーカスタ
イプとなるようにする。これにより、主点が内部
に位置する対称型のレンズを用いたものと比較し
て、対称型レンズの主点位置と非対称型レンズの
主点位置との間の間隔Ｘ，X′分だけ縮小側にも、
拡大側にも結像倍率を大きく取ることができるよ
うになり、また結像倍率を同じにすると、複写機
の構成を小型化することができるようになる。

［考案の効果］ 以上詳述したように、本考案は、レンズキヤリ
ツジがその移動ストロークの両端部位置におい
て、レンズの反転を行わせるようにしたので、拡
大時と縮小時とではレンズの入射端と出射端とを
反転させて使用することができるようになり、レ
ンズ設計の段階では縮小から拡大までの倍率範囲
のうち、半分の範囲を収差良好な設計とすれば、
本件のようにレンズを反転して使用するので、全
倍率範囲が収差良好となり、レンズ設計で高能率
化と同時に設計の自由度が高くできる。しかも、
従来のレンズを反転するものと比較して、複写倍
率の縮小から拡大までを無段階の倍率設定が行
え、レンズ反転時の反転機構を極めて簡単な構造
であり、位置精度も良好にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す複写機用光学
系の全体構成図、第２図は第１図の正面図、第３
図は第２図の−断面図、第４図ａ及びｂはそ
れぞれ異なる作動状態を示すレンズ鏡胴の位置決
め機構の構成説明図、第５図は作用説明図であ
る。 １……レンズ、２……レンズ鏡胴、３……レン
ズキヤリツジ、１０……回動軸、１１……歯車、
１２……レンズ回動用ラツク、１４ａ，１４ｂ…
…ストツパ部、１５……位置決め板、１６ａ，１
６ｂ……係止ピン、１７……トグルばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被写体面と結像面との間に光軸方向にレンズ
   を往復移動させることにより拡大複写及び縮小
   複写を可能とした複写機用光学系において、レ
   ンズ鏡胴を前記光軸方向に往復移動するレンズ
   キヤリツジに回動可能に支持させて設け、該レ
   ンズ鏡胴の回動軸に歯車を装着すると共に、前
   記レンズキヤリツジには該歯車と噛合するレン
   ズ回動用のラツクを光軸方向に移動自在に装着
   し、該レンズキヤリツジの移動ストロークの両
   端位置において、前記ラツクを押動して前記レ
   ンズ鏡胴を180°方向転換させるストツパ部を装
   着したことを特徴とする複写機用光学系。 (2) 前記レンズ鏡胴を、その反転前後の位置にお
   いて位置決めする位置決め機構を備えたことを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第(1)項記載
   の複写機用光学系。 (3) 前記レンズ鏡胴の回動軸に、該回動軸に連動
   して回動する位置決め板を連設し、前記レンズ
   キヤリツジには該位置決め板が前記レンズ鏡胴
   の反転前後の各位置にあるときに選択的に当接
   する係止部をそれぞれ設けると共に、前記位置
   決め板とレンズキヤリツジとの間に該位置決め
   板を前記各係止部に押し付けるためのばねを張
   設することによつて前記位置決め機構を構成し
   たことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   (2)項記載の複写機用光学系。 (4) 前記レンズとして非対称レンズを用いる構成
   としたことを特徴とする、実用新案登録請求の
   範囲第(1)項記載の複写機用光学系。