JPH0454932B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学装置の変倍機構に関し、特に光軸
にそつて往復動する主レンズの移動に連動して光
路内に附加レンズを挿脱することにより、複数段
階の変倍をする主に複写機用の変倍機構の改良に
関する。

従来、原稿を拡大および／または縮小して複写
できる変倍複写機が商品化され、その変倍段数が
多段化しつつある。従来の複写機の変倍機構は、
結像レンズおよびミラーを光軸方向に移動させる
ことにより光路長を変化させて変倍する型式のも
のや、結像レンズの移動と附加レンズの光路内へ
の挿脱による変倍の型式が主なものであつた。こ
れらいずれの型式においても、結像レンズ等の光
学要素の移動位置の検出及び制御のためにはマイ
クロスイツチやホトセンサー等の検出手段を利用
し、かつ変倍段数分の複数の移動位置毎に検出手
段を配する必要がある。そのため、変倍モードが
多段化すると、これに比例して検出手段の高額
化、複雑化をまねく欠点がある。また、「B4から
A4へ」、「B4からB5へ」等の固定された変倍率で
はなく任意の倍率で複写したいという要求には、
新たに検出手段や制御手段を附加しあるいは組み
変える必要があり、容易に実現しがたいという欠
点があつた。

これらの欠点を解消する目的として、本願出願
人は先に特願昭57−55870号にてラツク・ピニオ
ン方式で主レンズを光軸方向に移動させ、これと
連動して附加レンズを光路内に挿脱する変倍型式
の複写機において、主レンズ駆動用のピニオンギ
ヤの回転角量をエンコーダで読み取り、このエン
コーダからの出力信号により駆動モータを制御す
る変倍機構を提案した。

しかしながら、この変倍機構において変倍スト
ロークを長大化すると、主レンズ駆動系にラツ
ク・ピニオン方式を採用しているため、駆動手段
の大型化を招き、複写機の他の機構要素群との設
計・組立上からの種々の制約を受けるという欠点
があつた。また、組立時における駆動手段各要素
間の位置調整がむづかしく、またラツク・ピニオ
ン間に異物が混入することによる駆動系への過負
荷や、モータ等の電気系の故障で光学要素の慣性
力による暴走等を生じ制御不全や駆動機構の破損
等の欠点があつた。

本発明は上述の従来の変倍機構の種々の欠点を
解消するためになされたもので、その第１の目的
は、駆動系の駆動源の停止の主レンズ等の重量部
材の慣性による停止位置ズレを解消し、正確に当
該主レンズ等を正規の位置に確実に停止できる機
構を有する新規の光学装置の変倍機構を提供する
ことにある。

以上の構成を有する本発明によると、従来の光
学装置の変倍機構に比べ、小型化、簡素化が出
来、変倍モード数の多段化にも容易にしかも低コ
ストで対応できる長所をもつ。また、光学要素の
慣性力による暴走をなくし、位置決め手段により
確実に該光学要素の位置出しができる効果を奏す
る光学装置の変倍機構を提供できる長所を有す
る。

以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明す
る。第１実施例の光学装置の変倍機構は、第１図
に示すように、主レンズ１ａを有する主レンズハ
ウジング１の基部１ｂに、図示しない装置筐体に
支持されたレール４が挿嵌されており、主レンズ
ハウジング１は主レンズ１ａの光軸１００と平行
に配置されたレール４上を摺動する。主レンズハ
ウジング１の上部には軸受部１ｃが形成されてお
り、軸受部１ｃには第１附加レンズ５のレンズ枠
６の腕部６ａ及び第２附加レンズ７のレンズ枠８
の腕部８ａがそれぞれ摺動可能に軸支されてい
る。第１附加レンズ枠６の腕部６ａの回転軸６ｂ
にはローラ９を有するローラアーム６ｃが取付け
られている。同様に、第２附加レンズ枠８の腕部
８ａの回転軸８ｂにはローラ１０を有するローラ
アーム８ｃが取付けられている。これらのローラ
９，１０は端部に屈曲部１１，１２を有する固定
側壁１３，１４の上面１３ａ，１４ａ上を転動す
る。

同様に、主レンズハウジング１の第１、第２附
加レンズ側と反対側の上面には、上述の第１附加
レンズと同様の構成から成る第３附加レンズ５０
を有するレンズ枠５１が摺動自在に取付けられて
いる。図示しない装置筐体には複数のクリツク溝
１６を有するクリツク板１５が取付けられてい
る。クリツク溝１６に係合するクリツクローラ１
７はフランジ２に植設されたピン１９に軸支され
たクリツクレバー１８に軸支され、クリツクレバ
ー１８はバネ２０により常時クリツクローラ１７
がクリツク溝に係合するように付勢されている。

また、フランジ２にはレバー２１が形成されて
おり、このレバー２１はロープ２２の中間部に配
置された案内板２３に形成されたロープ２２の走
り方向にその長手方向をもつスロツト開口２４内
に嵌入されている。この案内板２３をバネ２５，
２６を介して中間部に有するロープ２２は、アイ
ドルプーリー２７，２８を介して位置検出用プー
リー４０の周辺部の一点４１にその一端が固着さ
れ、プーリー４０に巻着されている。一方、ロー
プ２２の他端は、アイドルプーリー２９，３０を
介し、さらに、予め定められた摩擦力になるよう
に直径の定められた駆動プーリー４３に定められ
た巻数巻回されたのち、位置検出用プーリー４０
の周辺部の一点４２に固着するようにプーリー４
０に巻着される。

駆動用プーリー４３は駆動用モータ４４の回転
駆動軸に取付けられており、駆動用モータ４４の
回転駆動によりロープ２２が走行され、案内板２
３を走行させる。案内板２３はレバー２１を動か
すこととなり、もつて主レンズハウジング１はレ
ール４上を摺動することとなる。一方、駆動用モ
ータ４４の駆動によるロープ２２の走行により位
置検出用プーリー４０も回動させられる。この位
置検出用プーリー４０には、第２図に示すよう
に、コード円板６０を有するエンコーダ装置６１
が取付けられている。

エンコーダ装置６１のコード板６０は、第２図
に示すように、表面の最内側に円環状の共通
（−）接点リンク６５を有し、またその外周に４
桁のバイナリーコードトラツク６６を有してい
る。共通（−）接点リンク６５は、裏面のプリン
トリード線及び（−）側端子６７を介して図示し
ない電源の（−）側に接続されている。また、バ
イナリーコードトラツク６６の各トラツクは、そ
れぞれの裏面プリントリード線及び（＋）側端子
６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄを介して、カウ
ンター回路７０に接続されている。位置検出用プ
ーリーの回転軸４０ａにはブラシ接片６４が固着
されており、該ブラシ接片６４は上述した（−）
接点リンク６５及びバイナリーコードトラツク６
６上をプーリー４０の回転にともなつて摺動回転
するように構成されている。この構成により、プ
ーリー４０の回転角量はブラシ接片６４の回転角
量におきかえられる。ブラシ接片６４は、その回
転位置により、バイナリーコードトラツク６６の
各トラツクの表面接点と共通（−）接点リンクと
の導通状態を変化させ、この導通−非導通状態を
カウンター７０でカウントすることにより、プー
リー４０の回転角量は４桁の２進数にコード化さ
れて出力される。第２図に示す状態を例にとれ
ば、ブラシ接片６４がＡの位置にあるときは
〔1000〕、Ｂの位置にあるときは〔1100〕、Ｃの位
置にあるときは〔0000〕、Ｄの位置にあるときは
〔0100〕とそれぞれカウントされ、カウンター７
０より判定回路７１に出力される。この判定回路
７１には、倍率セレクタースイツチ７２からのセ
レクト指令信号が入力側エンコーダ７３により４
桁の２進数に変換され入力されており、カウンタ
ー７０からの出力と比較される。駆動用モータ４
４は、上記比較の結果が入力されるモータ制御回
路７４により制御させる。本実施例においては、
判定回路７１が入力側エンコーダ７３からのバイ
ナリー信号とカウンター７０からのバイナリー信
号とが同一であると判定したとき、モータ４４の
回転を停止するように構成されている。

前述したように、本発明はモータ４４でロープ
２２を巻上げ、このロープ２２の中間部に取付け
られた案内板に係合されたレバー部材により主レ
ンズハウジングを光軸方向にそつて移動させ、そ
の移動量をロープ２２により回転される位置検出
用プーリー４０に取付けられたエンコーダ装置６
１により検出し、この検出値をもとにモータ４４
を制御している。一方、主レンズハウジング１の
最終的な位置決めは、クリツク板１５のクリツク
溝１６とクリツクローラ１７との係合により決定
する方式を採用している。

今、第２図のエンコーダ装置６０のブラシ接片
６４の位置Ａと第３ｂ図のクリツク板１５のクリ
ツク溝１６ａとが対応しているものとする。同様
に位置Ｂとクリツク溝１６ｂ、位置ｃとクリツク
溝１６ｃ、位置Ｄとクリツク溝１６ｄとがそれぞ
れ対応しているものとする。ここで、モータ４４
の駆動によりエンコーダ６０のブラシ接片６４が
基準位置Ａを基点として回転角量L₁，L₂，L₃そ
れぞれ回転したとき、主レンズハウジング１の移
動によりクリツクローラ１７はクリツク溝１６ａ
を基点としてl₁，l₂及びl₃の距離にある点A₁，A₂，
A₃に移動するものとする。その後、バネ２０の
引張力により溝の斜面１６′ｂ，１６′ｃまたは１
６′ｄに沿つてクリツクローラ１７を確実にクリ
ツク溝１６ａ，１６ｂ，１６ｃに係合させる。そ
して、上記回転角量Ｌ １〜３と、主レンズハウジ
ング１の移動距離ｌ １〜３との間には、 L₁＝l₁＋ｄ L₂＝l₂＋ｄ L₃＝l₃＋ｄ の関係がある。なお、上記ｄは、第３ａ図に示す
ように、案内板２３が停止した時の、案内板２３
のスロツト開口２４の後内面２４ａを基準とし
た、該後内面２４ａに当接されて移動させられる
レバー２１の慣性力による移動量である。

また、第３ｂ図に示すように、クリツク溝１６
の中心とモータストツプ時のクリツクローラ１７
の接点Ａとの間の距離をｅとするとき、 ｄ＜ｅ の関係をもたせれば、主レンズハウジング１の慣
性力による暴走をなくし、クリツク溝で確実に主
レンズハウジング１の位置出しができる。

次に、上記第１実施例の作動を説明する。第１
に、第４図Ａに示すように、クリツク１７がクリ
ツク溝１６ａに係合し、主レンズ１ａだけが光軸
１００上にあり、第１附加レンズ５及び第２附加
レンズ７が腕部６ａ，８ａによつて光軸１００外
に跳上げられている。この時の倍率セレクタスイ
ツチ７２は「等倍」にセツトされている。次に、
倍率セレクタスイツチ７２を例えば第２番目の
「縮小」（縮小倍率大）にセツトすると、モータ４
４が回転して案内板２３を走行させて、案内板２
３のスロツト開口２４がレバー２１を引掛けて主
レンズハウジング１を第４図の矢印５１の方向に
移動させる。クリツク溝１６ｂにクリツクローラ
１７が係合するまで主レンズハウジング１が移動
すると、第１附加レンズ５のローラアーム６ｃは
固定側壁部１３の屈曲部１１によつて下方に揺動
される。その結果、第４図Ｂに示すように、第１
附加レンズ５が光軸１００上に挿入される。モー
タ４４はさらに回転を続けエンコーダ６１のブラ
シ６４が回転してバイナリーコードトラツク６６
のＢの位置に移動し、その出力信号がセレクター
回路７０でコード化されたのち判定回路７１に入
力される。

一方、例えば倍率セレクタースイツチ７２には
第１番目の「縮小」（縮小倍率小）にセツトされ
ていたとすると、判定回路７１は、カウンター７
０からの出力と入力側エンコーダ７３からの出力
は同一でないと判定し、モータ制御回路７４はモ
ータ４４をさらに回転させ主レンズハウジング１
を矢印５１の方向に移動させる。そして、クリツ
ク溝１６ｃにクリツクローラ１７が係合すると、
第２附加レンズ７のローラアーム８ｃは固定側壁
部１４の屈曲部１２によつて下方に揺動される。
その結果、第４図Ｃに示すように、第２附加レン
ズ７が第１附加レンズ５とともに光軸１００上に
挿入される。なお、この際、エンコーダ６０のブ
ラシ６４は位置ｃに回転してその信号をカウンタ
ー回路７０に入力し、カウンター回路７０は判定
回路７１に〔0000〕コードを入力する。

このとき、判定回路７１には倍率セレクタース
イツチ７２の第２番目の「縮小」のセツト指令が
エンコーダ７３を介してコード〔0000〕として入
力しているから、判定回路７１は両者を同一コー
ドと判定し、モータ制御回路７４がモータ４４を
停止するように制御する。

第１実施例の変倍装置の他の作動は、第４Ｄ図
に示すように、主レンズハウジング１に第１実施
例と逆の方向すなわち第４図Ａ，Ｂの矢印５２の
方向に移動し、かつ第３附加レンズ５０が第１附
加レンズ５及び第２附加レンズ７と反対側の光軸
上に挿入されるものである。

以上の作動は、例えば拡大複写及び縮小複写可
能な複写機において、第１附加レンズ５及び第２
附加レンズ７を挿入したときに縮小光学系を形成
し、第３附加レンズ５０を挿入したときに拡大光
学系を形成することにより極めて簡単に縮小・拡
大複写機を得ることができる。

本発明は、以上詳述したように、変倍のために
移動される比較的大型かつ重量のある光学要素で
あつても、慣性力による所定位置に正確に位置決
めができる効果を有する。また主レンズハウジン
グ１の移動を駆動用プーリー４３に巻回したロー
プ２２により行うため、その走行設計の自由度が
大きいという長所のほか、駆動用プーリー４３の
直径とロープ２２の巻数により駆動力量を予め設
定できる。

第５図は、本発明の第２の実施例を示す斜視図
である。本実施例の説明に際し、前述の第１実施
例と同一もしくは均等な構成要素には同一の符号
を附して説明を省略する。

位置検出用プーリー４０には、さらに、偏心カ
ム板１０１が取りつけられている。この偏心カム
板１０１のカム面には、レール１０２，１０３上
を光軸１００方向に沿つて摺動可能なミラー１０
４の台座１０５に取付けられたアーム部材１０６
のローラ１０７が当接している。ここで、ローラ
１０７は台座１０５に掛けられたバネ１０８の張
力により、常時、偏心カム１０１のカム面に当接
する方向の力を受けている。これにより、駆動モ
ータ４４の回転駆動による主レンズハウジング１
の移動とともに位置検出用プーリー４０の回転と
同時に偏心カム１０１も回転されるので、ローラ
１０７はバネ１０８の張力に抗してミラー１０４
を光軸１００方向に移動させる。

このように本実施例においては、１つの駆動モ
ータ４４により主レンズハウジング１とミラー１
０４の２つの被駆動光学要素を駆動させることが
できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図、
第２図はエンコーダと制御回路の構成を示すブロ
ツク図、第３ａ図はレバー２１と案内板の関係を
示す図、第３ｂ図はクリツクローラとクリツク板
の関係を示す図、第４図は第１図の実施例の作用
を示す模式図、第５図は本発明の第２の実施例を
示す斜視図である。 １……主レンズハウジング、５，７，５０……
附加レンズ、１５……クリツク板、１８……クリ
ツクレバー、２１……レバー、２２……ロープ、
２３……案内板、２４……スロツト開口、４０…
…位置検出用プーリー、４３……駆動用プーリ
ー、４４……駆動用モータ、６１……エンコーダ
装置、１０１……偏心カム板、１０４……ミラ
ー、１０６……アーム部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光軸にそつて往復動する主レンズと、該主レ
   ンズの往復動にともない光路内に挿脱される附加
   レンズとから成る変倍光学系と、 該主レンズの移動方向に対して傾設された斜面
   からなるクリツク溝をもつクリツク部材と、 該クリツク溝に係合するクリツクローラを有し
   て前記主レンズに回動自在に取付けられたクリツ
   クレバーと、該クリツクレバーを該クリツク溝方
   向に押圧するための押圧手段とからなる前記主レ
   ンズの往復動を予め定めた位置で停止させるため
   の位置決め手段と、 該主レンズを往復動させるための駆動プーリー
   を有する駆動源と、 該主レンズと係合する係合手段を中間部に有
   し、他の中間部を該駆動プーリーに予め定めた摩
   擦力で巻回させたロープとから成り、予め定めた
   設定力量で前記主レンズを往復動させるループ機
   構とから構成され、 前記係合手段は、該ロープの走り方向にそつて
   その長手方向をもち、前記主レンズに取付けられ
   たフツク部材が該走り方向に遊び量をもつように
   挿入されるスロツト開口を有する案内板であり、 前記駆動源の停止に基づく前記案内板の停止時
   の前記主レンズの慣性力による移動に基づく前記
   フツク部材の前記スロツト開口の基準面からの移
   動量をｄとし、前記クリツク溝の基準位置と前記
   駆動源の停止時の前記クリツクローラの前記クリ
   ツク溝の接点との距離をｅとするときｄ＜ｅの関
   係をもたせて成ることを特徴とする光学装置の変
   倍機構。 ２ 前記駆動源を制御するために前記主レンズの
   移動位置信号を出力するエンコーダ装置を有し、
   前記ロープはその他の中間部を前記エンコーダ装
   置の回転軸に取付けられた位置検出用プーリーに
   巻着させたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の光学装置の変倍機構。