JPS58220136A - 変倍光学装置 - 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】 本発明は画像形成装置に於ける変倍光学装置。

特に可変焦点レンズを用ｉた変倍光学装置の改善に関す
る。

第１図は光学系として可変焦点レンズを用−比変倍光学
装置が組込まれた画像形成装置の一例（電子複写機）の
極く概略構成を示すもので、１は複写機機箱で可変焦点
レンズを用ｖｈた変倍光学装置及び画像形成プロセス機
器が内蔵される。２は機箱１の上面板上に配設し元原稿
台ガラスで１機箱上面板上を左右方向に往復駆動される
。原稿０は原稿台ガラス２１に複写すべき画像面金下向
きにして載置され原稿圧着板６ｔ−かぶせることにより
セットされる。

而して原稿台ガラス２上にセットされ７を原稿Ｏの下向
き画像面は原稿台ガラス２の往動又は復動過程で機箱上
面板に原稿台ガラス２０移動方向と略直角の方向に形成
し几スリット孔４位［を通過−するとき照明ランプ５に
Ｌり順次に照明を受ける。その照明光の原稿面からの反
射光りが第１固定ミラー６−可変焦点レンズを組込んだ
レンズ碗部７→第２固定ミラー８の経路で、軸１０を中
心に矢示方向に回転駆動されている感光ドラム９面に入
射して結像され、感光ドラム９面に原稿像のスリット露
光がなされる。感光ドラム９面周りには図には省略した
が公知の各種の原理・方式に従う画像形成プロセス機器
が配設してあり、上記の原稿像露光とプロセス機器の感
光ドラム９に対する作用によりドラム面に原稿画像に対
応したトナー画像が形成され、そのトナー画像が転写材
に転写・定着され、該転写材が複写物として機外へ排出
される。

等倍・拡大・縮小の各複写は複写機操作盤（図に省略）
上に配設された倍率設定器を操作することにより、原稿
像を感光ドラム９面に結像投影する光学系の投影倍率や
、原稿走査速度Ｖ□と感光体周速Ｖ２の相互関係が■ｆ
１−ｍ（ｍは選択された倍率）となるように変更される
。又その他の所要の画像形成プロセス機器の作動条件が
選択した複写倍率に適合したものに自動的に変換されて
実行される。ここでは光学系の投影倍率の変換に限υ以
下詳述するＯ 投影倍率の変換は選択した倍率に応じて可変焦点レンズ
鏡筒７それ自体の第１及び第２固定ミラー６・８間でＯ
位置が第１又は第２固定ミラ一方向にシフトされること
、及び可変焦点レンズ鏡筒７内のレンズのズーミング動
がなされることにＬυなされる。

第２〜４図は本発明で改嵐対象とするワイヤ方式のレン
ズ駆動機構例を示すもので、第２図はレンズ鏡筒７の縦
断側面図、第６図は鏡筒シフト及び焦点距離調整ｍ回動
機構の平面図、第４図は第６図のレンズ鏡筒７の正面図
（出光＠）である。

鏡筒７は本例のものはその筒内に夫々内筒１３・１４に
嵌め込み保持した第ルンズ１１と第２レンズ１２が納め
られており、第１及びＩＩ２レンズの内筒１３・１４は
夫々鏡筒内に於て光軸方向に移動自由であり、又回動自
由である。１５は鏡筒７に回動自由に外嵌し几焦点距離
調整項で、鏡筒７の軸線方向への移ｍは阻止させである
。１６・１７は夫々鏡筒７０上側壁に円周方向に形成し
また第１及び第２のスリットカム孔、１８は焦点距離調
整環ＩＥＩＤ一部全上記第１のスリットカム孔１６方向
に延長して形成し几突出小板１５１の面に鏡筒軸線方向
に形成し九直線状のスリットカム孔で、鏡筒７１Ｍの第
１のスリットカム孔１６と交叉関係におる。１９は焦点
距離調整３Ｊ１１５の周胴に鏡筒軸線方向に形成しｔ直
線状のスリットカム孔で、鏡筒７１１１の第２のスリッ
トカム孔１７と交叉関係にある。２０は第ルンズ１１金
保持する内筒１．５の上側外面に植設し几ビンで、鏡筒
７側の第１のスリットカム孔１６と、環突出小板１５１
ｆｉｌｌのスリットカム孔１８の交叉部に位置して両カ
ム孔１６・１８に係合している。２１は第２レンズ１２
を保持する内筒１４の上側外面に植設したビンで、鏡筒
７１Ｑの第２のスリットカム孔１７と環周ｊｌｉ１９Ａ
のスリットカム孔１９の交叉部に位置して両カム孔１７
・１９に係合してりる。

而して上記Ｏ構成に於て焦点距離調整源１５が鏡筒７に
対して時計方向回動又は反時計方向回動されると、それ
に遅動して第ルンズ１１及び第２レンズ１２に保持する
内筒１５・１４が夫々上記カム孔１６・１８，１７・１
９とビン２０・２１とによる駆動−案内作用で鏡筒７内
を回動しながら鏡筒軸線方向に位置移動駆動される。即
ち鏡筒内レンズ１１・１２が互に関係的にズーミング動
（レンズの空気間距離の変化）されて焦点距離が変る。

第３図に於て２２は第１及び第２の固定ミラー６・８間
の光軸１６）　−（８３に対して、どの複写倍率のとき
も原稿台ガラス２上の共通載置基準位置に配置され次原
稿の側端を感光体ドラム９の側端部同一位置に結像する
丸めに、千面上成る所定角度αを保持させて両端部を受
金具２６□・２３□を介して機箱内Ｏ固定部材（図に省
略）に不動に取付は支持させたレール、２４はそのレー
ル２２にレー夫々台２４側に立設した左右の支柱２７・
２Ｂに対してねじ２９・６０で止めることにｘＤｅ鏡筒
７の軸線が第１及び第２固定ｉラー６・８間Ｏ光路軸ｆ
６）　−ｆ８Ｊと並行し次姿勢をもって不動に保持され
る。

６２はレール２２を中にして台２４（Ｄ張シ出し側と反
対側に縦駆動軸６１に固着支持させ几駆動プーリ　（第
１プーリ）、ろ６・６４はレール２２の両端側に夫々縦
軸３５・５６ｔ−中心に回転自由に配設した第２及び第
３プーリ、６７は鏡筒取付は台引張ル用ワイヤで、その
一端３″４を台２４に係止して第２プーリ６６に懸回し
１次ｉで駆動プーリ几る第１プーリ３２に数回巻付け１
次φで第３プーリ６４に懸回して他端３７□を台２４に
係止させである。

従って駆動プーリ３２の正転動・逆転勤に伴なｉ台２４
は引張シワイヤ６７に工り第２プーリ３３方向、又は第
３プーリ６４方向の引張り力を受けてレール２２に沿っ
て移動駆動される。つｔｐレンズ鏡筒７が第１及び第２
の固定ミラー６・８開音両ミラー間の光路軸＋６）　−
（８Ｊに対してレール２２の傾斜角αに対応する斜め方
向ａの移動軌跡で第１固定ミラー６方向又は第２固定ミ
ラー８方向にシフトされる。

６８は駆動プーリたる第１プーリ６２に同心１且つ第１
プーリ６２に一体の第４グーＩＪ（＠１プーリ６２と径
を異にす６）、　３９は第２プーリ６５の軸６５に該プ
ーリと同心に回転自由に支持させ７？：第５プーリ、４
０に鏡筒取付は台２４の基部＠（レール係合＠）に立設
し丸軸４１に回転自由に支持させ次第６プーリ、４２は
その第６プーリ４０近傍Ｏ台２４面に基部を固定して鏡
筒７側に向けて配設した斜め上向き姿勢のブラケット４
３に軸４４を中心に回転自由に保持させた第７プーリ、
４５は！１！３プーリ３４ｃ１軸３６に該プーリと同心
に回転自由に支持させた第８プーリである。

４６は焦点距離制！ｌｌ１１回動用ワイヤで、該ワイヤ
４６は無端で、第４プーリ６８→第５プーリ３９→第６
プーリ４０→焦点距離調整環１５の周胴→第７プーリ４
２→第８プーリ４５→第４プーリ３８の厘序で懸回させ
である。尚第４プーリ６８と焦点距離調整＠１５ｏ周胴
にはワイヤ４６を数回巻掛けである。

即ち前述した第１〜第６プーリ３２〜３４．ワイヤ３７
による鏡筒取付は台２４の第１固定ミラー６方向又は第
２固定ミラー８方向への移動駆動に伴ない第１プーリろ
２と径の異なる第４プーリ３８が第１プーリ６２と一体
的に同期回転するから鏡筒７の焦点距離調整環１５が台
２４とワイヤ４６との差動（台２４移動系と環１５回動
系のプＩＪ差動）により時計方向回動又は反時計方向回
動されて鏡筒７内のレンズ１１−１２がズーミング動し
て焦点距離が変ｐ、感光体に選択され比倍率で原稿儂が
結像される。

鏡筒取付は台２４及び焦点距離調整項１５は選択した複
写倍率に応じて駆動プーリたる第１プーリ５２ｔ）回転
方向・回転角が正逆０大小制御もれることにニジ選択倍
率毎に適正な位置へ移動さへ又適正な回動角に回動逼れ
る。

尚結像レンズ系として、一般の単レンズを用φ次光学系
では倍率ｔ−Ｘえるためにレンズ會移動させると、それ
に伴なって原稿から結儂面までの光路長を変えなければ
ならないが、結像レンズに上記の１うな可変焦点レンズ
を用りる場合は各倍率における結像位置を、焦点距Ｍｔ
−変化させることによって補正することができる。

第５・６図は焦点距離調整１峻１５に対する該環回動用
ワイヤ４６の懸回形暢を一ヒ記第６．４図示のものとは
違ぐ−だ例を示すもので、鏡筒取付は台２４に鏡筒７を
中にして左右側に夫々第６プーリ４０及び第７プーリ４
２を憤軸４１・４４を中心に回転自由に配設し、第５プ
ーリ３９からのワイヤ４６を第６プーリ４０−第７プー
リ４２→鏡筒７の焦点距離調整環１５０周胴（時計方向
数回巻付け）−第６ブーＩＪ　４０の経路で懸回し第８
プーリ４５へ向かわせたものである。或は第５プーリ３
９からのワイヤ４６を第６グーリ４０→鏡胴７の焦点距
離調整環１５の周胴（反時帽方向数回巻付け）→第７プ
ーリ４２−ψ１６ブーＩＪ　４０の経路で懸回して第８
プーリ４５へ向わせるようにしてもよい。ただしこの場
合は焦点距離調整環１５の台２４の＃、勅に伴なう回動
方向は上記の場合とは１更関係となる。

第５・６図のワイヤ懸回形態は第６＠４図の懸回形態の
ものよりも鏡筒７の光軸の、第１及び第２固定ミラー６
・８間の光路軸（６）〜（８）に対する並行関係が常に
安定に保持される等その仙の有利性があるが９本発明の
要点外であるからその説明は省略する。

ところで第６．４図例のもの、第５・６例のもの何れに
しても可変焦点レンズ鏡筒７内のレンズ移動手段即ち鏡
筒内レンズズーム動手段が複雑であり、ワイヤを引き回
すため組立性が悪り、−！だワイヤの伸び・ずれ等によ
る焦点距＃′Ｊ！Ｊ整環１５の回動ずれ誤差を防ぐこと
が不可能だった。

本発明はと記に鑑みて、可変焦点レンズを用いた変倍光
学装置について上述の欠点を除去し、簡単な構成でレン
ズ鏡筒移動、鏡筒内レンズのズーム移動を行なわせるこ
とを目的と６する。

即ち９本発明は可変焦点レンズを用いた変イき光学装ｆ
〃において、７Ｓ倍に伴なう可変焦点レンズ鏡筒の移動
を行なう第１の移動手段と、レンズ鏡筒内部のレンズを
ズーム動させる第２の移動手段を別体で形成し、第１の
移動手段の駆動により第ジの移動手段がカム機構で関連
して動作する構成にしたことを特徴とする変倍光学装置
ｔを要旨とする。

第７図１ｄ−ヒ記木発明の変倍光学装置の一実施例の全
体的な平面図を示すもので、変倍に伴なう可変焦点レン
ズ鏡筒７の移動を行なう第１の移動手段、即ち年筒７の
シフト手段は第３図又は第５図の鳩舎と同様に鏡筒取付
は台案内レール２２．第１〜第ろプーリ３２〜６４．引
張りワイヤ３７とからなる機構を利用した。

ｖＪ変焦点レしズ穐筒７は第８図に縦断側面を示すよう
に、第２図例の場合と同様に夫々内筒１３・１４に嵌め
込み保持した第２レンズ１２と第２レンズ１２が納めら
れており、第１及び第２レンズの内筒１６φ１４は夫々
鏡筒７内に於て光軸方向（６）　　（８１に移動自由で
ある。４７は鏡筒７の丁面略中央部に一体に植設した下
向きピン、４９・５０は同じく鏡筒７の下面に上記ピン
４７を中心にしてその左右側に夫り鏡筒軸線方向に形成
したスリット孔、５１・５２は夫々鏡筒内の第ルンズ内
筒１６と・ｆ＜　２レンズ内筒１４の各下面に下向きに
植設したピンで、それ等のピン５１・５２は夫々鏡筒７
の下面慴１に形成した上記スリット孔４９・５Ｄと係合
していて先端部が鏡筒７の外方へ突出している。＄２図
例のものとの対比に於てこの鏡筒には焦点距離調整装環
１５は具備させていない。

鏡筒取付は台２４の面には第９図（ａ）に示すように９
台２４の略中央７に１５に光路軸方向のスリット孔５３
を形、す！シてあり、鏡筒７けこの台２４上に上記鏡筒
下面の５つの下向き突出ピン４７・５１・５２を台２４
の上記光路軸方向スリット孔５６に突入させて、鏡筒左
右側の腕板２５・２６を第６図・第５図装置の場合と同
様に台２４側の左右の支柱２７・２８に対してねじ２９
・６０で止めることにより台２４にしっかりと取付は保
持される。

５４ば一ヒ記の鏡筒増刊は台２４の下側に摺動案内レー
ル板５５に乗せて支持させた光路軸と１１′λ角方向に
横長のカム板で、そのカム板上面には第９図（ｂ）に示
すように、光路軸方向に面角方向の直線状の第１カム溝
５６と、該カム溝５６を中にしてその両側に弧状の第２
及び第６のカム溝５７・５１３の６本のカム溝を形成し
である。又そのも゛４長カム板５４の２つの長辺の略中
央部に外方張出し腕５９・６０を飛成し、その張出し腕
５９・６ｏの下面に（ｄ下向きにピン（スライドピン）
６１・６２を配設しである。

レール板５５は光路軸方向に縦長でその上面長手方向に
第９図（ｃ）に示すように光路軸方向（６＞　−（８）
の直線状のガイド溝６３を形＋ｊνしである。このレー
ル板５５は境部増刊は台２４の下方にカム溝６３の軸線
を光路軸と並行にして水平姿勢で図に省略し／こ定置部
材にしっかりと取付は支持される。

そしてカム板５４１ｄ：　、Ｌ、記のレール板５５上に
カッ、板５４側の２つの下向きスライビン６１・６２を
レール板５５の直線状カイト溝６６に入り込ませて係合
さぜた状態にして乗せることによりレール板５５−上を
スライドビン６１・６２とガイド溝６３との係合案内で
レール板長手方向に摺ｆｔＩ＋移動自由に支持される。

又ト記レール板５５に支持さ忙たノＪム板５４の上面の
第１〜第ろの６つのカム溝５６・５７φ５８には夫々前
記ＮＱ筒取付は台２４上に取付けられた鏡筒７の下面仙
１３つの下向き突出ビン４７・５１・５２の下端が台２
４のスリット孔５６を通して突入係合している。

一ヒ記の構成に於て、鏡筒７内の第１及び年２レンズ１
１・１２を保持する内筒１ろ・１４に設けた下向きピン
５１・５２．純筒壁に形成したそれ等のピン５１・５２
が突出する境筒軸線方回のスリット孔４９・５０．レー
ル板５５に支持さノ１て光路軸方向に摺動移動自由の上
記ピン５１・５２に関係するカム板５４が、鏡筒内レン
ズ１１・１２をズーム動させる第２の移動手段となる。

而１７て選択した変倍率に応じて、駆動ン−りたる第１
プーリろ２が所定角度だけ正転又は逆転さｉしると、辷
れにより鏡筒取付は台２４がレール２２に沿って往動又
は復動する。つまり鏡筒７が第１及び第２の固定ミラー
６・８間を両ミラー間の光路軸に対してレール２２の傾
斜角αに同心する斜め方向ａの移動軌跡で第１固定ミラ
ー６方向又ＱＪψ、２固定ミラー８方向にシフトさｉす
る。かくして第１０図の光路展開図に示すように、原稿
０の側端Ｏはどの複写倍率のときも原稿台ガラス２の共
通、＄孕位買２（て６匿さ）７ろが、トｉｒＥレンズ鏡
筒７の斜め駆動υζよりヒｎ＋：／Ｇｔ稿η１１；端Ｅ
〕は感光体９の側・Ｑ部共曲位ｆ４９′に投影結濠さｊ
することに々す、転￥紙Ｐはとの複写倍率のききもその
（ｉｌｌ端Ｐを転写台１３署に於てＪ：記感光木側端共
通位Ｉｎに一致するように搬送ずり、ばよい。

一方鏡筒７のＦ前略中央部に鏡面７に一体に植設したＦ
向きピン４７の下端が＋　ｄ８筒取付は台２４面にＪｋ
成したスリット孔５６からｈ２４下方に突出してカッ、
板５４の第１の点線状横方向カム溝５６に突入して係合
しているから１台２４即ち鏡筒７の前記ａ方向のシフト
に伴ないカム板５４にピン４７を介して押し・ｌｊｌ＋
かじ力が作用してカム板５４がレール板５５上をガイド
ピン６１−６２とガイド溝６６との案内作用によりレー
ル板５５の長手方向、　Ｊｉ’ｌＪち光路１抽方向に第
１固定ミラー６方向又は第２固定ミラー８方向に摺動移
動運動する。そしてこのカム板５４のレール板５５の長
手方向（レール２２に対して傾斜した方向）に沿う位置
移動で鏡筒７に対するカム板５４の対応位置が相対的に
左右方向に移動変化する。その結果鏡筒７なに対する上
記カム板５４の左右方向の相対的位置ケ化で、カム板５
４側の第２及び第５の弧状カム溝５７・５８に対する鏡
筒７側の第１及び第２１／ンズ内筒１３−１４の各ピン
５１　＠５２の係合位置が変って第１及び第２レンズ１
１・１２のズーム動が鏡筒７の前記シフト動に連動して
なされる。

かくして感光体には選択された倍率での坤稿像が結像さ
れる。

以上本発明は少なくとも鏡筒内レンズのズーム動はワイ
ヤ方式に依らずカムを利用して鏡筒取付は台２４の移動
に連動させて関係的にｔうなわせるようにしたからワイ
ヤ方式の場合よりも全体的な機構構成が簡単で、調整部
分が少なく組立性もはるかによい。ワイヤの伸びやずれ
による作動位置誤差要素が減らされ正確な機構駆動を行
なうことができる。鏡筒取付は台２４をレール２１に沿
って往〜１ノ・後動する第１手段も図示例のワイヤ方式
に代えて例えばギヤ駆動にする等により誤差す素をそれ
だけ減らせる。

従って前１；［ｚの目的をよく達成することかで尊。

可変倍光学装置の改良として有効適切である。

【図面の簡単な説明】

９ｉ’ｌ、　１図ｄ可変焦点レンズを用いた変倍光学装
置の組込まれた画像形成装りの一例の極く概略の構で、
第２図は鏡筒の縦断側面図、第６図は機構全体の平面図
、第４図は鏡筒部分の正面図、第５図はワイヤの懸回形
態を変えた例の鏡筒部分の平面図、第６図はその正面図
、第７図は本発明装置の一実施例の平面図、第８図は悦
筒部分の縦断側面図、第９図（ａ）・（ｂ）・（ｅ）は
夫々鏡筒を付は台、摺動カム板、レール板の平面図、第
１０図は光学系の展開図。 ７は鏡筒、２４は鏡筒取付台、２２はその支持案内レー
ル、５４はカム板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）可変焦点レンズを用いた変倍光学装置において、
   変倍に伴なう可変焦点レンズ鏡筒の移動を行なう第１の
   移動手段と、レンズ鏡筒内部のレンズをズーム動させる
   第２の移動手段を別体で形成し。 第１の移動手段の駆動により第２の移動手段がカム機構
   で関連して動作する構成にしたことを特徴とする変倍光
   学装置。