DE69325547T2

DE69325547T2 - Bildaufnahmegerät und Verfahren zur Änderung der Vergrö erung bei einer Bilderzeugung

Info

Publication number: DE69325547T2
Application number: DE69325547T
Authority: DE
Inventors: Kazushi Kitajima; Kazuyuki Kondo; Yukio Takemura; Hidetoshi Tanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-05-01
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 2000-03-30
Anticipated expiration: 2013-05-01
Also published as: DE69325547D1; EP0572806A2; US5914819A; JP2979844B2; EP0572806A3; EP0572806B1; JPH0627372A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bildaufnahmegerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, das als ein Bildaufnahmegerät geeignet verwendet wird, wie beispielsweise ein Kopiergerät, das zum Ausführen einer Bilderzeugung durch ein Erzeugen von Originalbildern gestaltet ist, die mit Licht durch einen Schlitz an der Oberfläche einer Bildtrageeinrichtung, beispielsweise ein photosensitives Element, bei verschiedenen Vergrößerungen durch ein Bewegen einer Beleuchtungslinse (Zoom- Linse) an der optischen Achse beleuchtet werden, wobei beispielsweise ein Mechanismus für eine variable Vergrößerung verwendet wird.
Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf ein Verfahren zum Variieren einer Vergrößerung bei der Bilderzeugung bei einem Bildaufnahmegerät.
In der Druckschrift GB-A 2 088 081 ist ein gattungsgemäßes Bildaufnahmegerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart. Bei diesem Gerät wird die Vergrößerung verändert, indem die gesamte Beleuchtungslinse bewegt wird, die einzelne Linsen L&sub1; bis L&sub1;&sub0; aufweist, und gleichzeitig eine zweite Linsengruppe, die einzelne Linsen L&sub2; bis L&sub5; aufweist, und eine dritte Linsengruppe, die einzelne Linsen L&sub6; bis L&sub9; aufweist, relativ zueinander in Bezug auf eine Blende bewegt werden.
Bei einer derartigen Zoom-Linse mit vier Gruppen werden Veränderungen bei den Bilderzeugungseigenschaften aufgrund von Abweichungen von eingestellten Werten wie beispielsweise der Linsenoberflächengenauigkeit, der Linsendicke und dem Brechungsindex eines Linsenmaterials, ein Zusammenbaufehler von jedem Bauelement und dergleichen, durch ein Bewegen der zweiten und dritten Gruppe als bewegliche Gruppen in der Richtung der optischen Achse korrigiert, um die Brennpunktlänge fein einzustellen.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Hauptteils eines Kopiergerätes als ein elektrophotographisches Kopiergerät mit einem Schlitzbelichtungsschema. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird von einem mit einem Lichtstrahl von einer Lichtquelle 5 durch einen Schlitz beleuchtetes Original 1 reflektiertes Licht 2 durch Spiegel M1, M2 und M3 reflektiert, um auf einer photosensitiven Trommel 4 durch eine Zoom-Linse 3 durch Spiegel M4, M5 und M6 gebündelt zu werden. Das Original 1 wird aufeinanderfolgend von einem Endabschnitt a bis zu einem Endabschnitt b mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt/abgetastet. Gleichzeitig wird die photosensitive Trommel 4 gedreht, um eine Entwicklung/Übertragung des Originalbildes durch einen bekannten elektrophotographischen Prozeß auszuführen, womit das Bild auf einem Übertragungsblatt sichtbar gemacht wird.
Bei einem Bildaufnahmegerät mit einem Mechanismus für eine variable Vergrößerung wird im allgemeinen die Entfernung von der Oberfläche des Originals 1 bis zur Oberfläche der photosensitiven Trommel 4, das heißt die Gegenstand-Bild- Entfernung, unter Verwendung einer Zoom-Linse als eine Bildlinse unabhängig von der Vergrößerung bei der Bilderzeugung konstant gehalten.
Wenn ein Bild von dem Original 1 in einem Verhältnis von 1 : 1 erhalten werden soll, wird die Zoom-Linse 3 bei einer annähernd gleichen Entfernung von dem Original 1 und der Oberfläche der photosensitiven Trommel 4 optisch eingestellt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn ein vergrößertes Bild des Originales 1 erhalten werden soll, wird die Zoom-Linse 3 zu der Seite des Originales 1 hin bewegt und die Brennpunktlänge der Zoom-Linse 3 wird auf einen Wert verändert, der der Vergrößerung des Bildes bei der Bilderzeugung entspricht, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.
Wenn ein verkleinertes Bild des Originales 1 erhalten werden soll, wird die Zoom-Linse 3 zu der photosensitiven Trommel 4 hin bewegt und die Brennpunktlänge der Zoom-Linse 3 wird auf einen Wert verändert, der der Vergrößerung des Bildes bei der Bilderzeugung entspricht, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Schnittansicht und eine Vorderansicht jeweils von einem Hauptteil einer Linsenhalteeinheit zum Halten von Linsen, die die Zoom-Linse 3 bilden.
Eine Führungsschiene 9 und eine Nockennutplatte 10 sind an einem Linsenträger 7 des Kopiergerätes angeordnet. Die Führungsschiene 9 dient dem Führen einer Gesamtlinseneinheit 8. Die Nockennutplatte 10 dient dem Führen einer Nockenplatte 11. Wenn ein vergrößertes oder ein verkleinertes Bild erhalten werden soll, wird die Linseneinheit 8 durch eine Antriebsquelle, wie beispielsweise ein (nicht gezeigter) Motor um eine Entfernung, die einer festgelegten Vergrößerung bei der Bilderzeugung entspricht, bewegt, während sie durch die Führungsschiene 9 geführt wird.
Nockennuten 12 und 13 sind an einem mittleren Abschnitt der Nockenplatte 11 ausgebildet. Zwei vorstehende Zapfen 11, die von unteren Abschnitten von zwei Linsenfassungen B vorstehen, sind jeweils mit den Nockennuten 12 und 13 gekuppelt. Die beiden Linsenfassungen B werden durch Langlöcher 15, die in der Richtung der optischen Achse einer Linsenfassung A ausgebildet sind, so geführt, daß die Linsenfassungen B in der Richtung der optischen Achse in Übereinstimmung mit den Formen der Nockennuten 12 und 13 bei einer Bewegung der Nockenplatte 11 bewegt werden.
Die Formen der Nockennuten 12 und 13 werden in Übereinstimmung mit der Vergrößerung bei der Bilderzeugung der Zoom-Linse 3 und dergleichen bestimmt. Linsen G2, G3 und G4 und Linsen G5, G6 und G7 werden jeweils in den beiden Linsenfassungen B gehalten/feststehend gehalten und Linsen G1 und G8 werden in der Linsenfassung A gehalten/feststehend gehalten. Eine Anlageplatte 16 zum Einschränken eines Lichtstrahles ist zwischen den Linsenfassungen B angeordnet.
Wenn die Linseneinheit 8 zu einer vorbestimmten Vergrößerungsposition durch die Antriebsquelle bewegt wird, während sie durch die Führungsschiene 9 geführt wird, bewegen sich die Linsenfassungen B entlang der Nockenplatte 11 und der Nockennutplatte 10 und werden durch die Nockennuten 12 und 13 der Nockenplatte 11 geführt, um sich durch die Linsenfassung A in der Richtung der optischen Achse zu bewegen, womit die Brennpunktlänge der Linseneinheit 8 verändert wird.
Durch diesen Vorgang wird eine konjugierte Beziehung zwischen der Oberfläche des Originales 1 und der Oberfläche der photosensitiven Trommel 4 im Hinblick auf jede Vergrößerung bei der Bilderzeugung errichtet, wodurch ein vergrößertes oder ein verkleinertes Bild erhalten wird. Die Formen der Linsen G1 und G8 und die Formen der Linsen G2 bis G4 und G5 bis G7 sind in Bezug auf die Anlageplatte 16 symmetrisch. Bei dieser Anordnung sind die beiden Linsenfassungen B in der Linsenfassung A derart zusammengebaut, daß eine der Linsenfassungen B in Bezug auf die andere seitenverkehrt ist.
Durch die Verkleinerung des für ein Kopiergerät vorgesehenen Raumes ergab sich unlängst ein Bedarf an einer Zoom-Linse, durch die eine Verkleinerung der Größe des Gesamtlinsensystems und eine Zunahme des Feldwinkels realisiert werden kann. Außerdem ergab sich durch die Verbesserung der Leistung von Kopiergeräten ein Bedarf hinsichtlich eines Linsensystems mit einer hohen Vergrößerung und einer hohen Leistung.
Im allgemeinen müssen zum Verwirklichen einer Zoom-Linse, die derartige Anforderungen erfüllen kann, verschiedene Erfordernisse erfüllt werden. Beispielsweise muß zum Verringern der Größe des Linsensystems die Brechkraft jeder Linsengruppe erhöht werden. Um die optische Leistung genau auszugleichen, muß die Bearbeitungsgenauigkeit von jeder Linse, die Bearbeitungsgenauigkeit von jeder Linsenfassung und dergleichen erhöht werden. Wenn beispielsweise die Verarbeitungsgenauigkeit jeder Linse ungenügend ist, ist die Brennpunktlänge des gesamten Linsensystems wegen der Unterschiedlichkeit der Linsenoberflächengenauigkeit, der Linsendicke und des Brechungsindex eines Linsenmaterials unterschiedlich, womit verschiedene Abweichungen, wie beispielsweise der Feldkrümmung, zunehmen. Als ein Ergebnis kann die Bilderzeugungsleistung nicht über den variablen Vergrößerungsbereich und über die Bildebene genau aufrecht erhalten werden.
Der Aufbau einer Linsenfassung einer Zoom-Linse, die für ein Kopiergerät verwendet wird, wird durch ein Linsensystem gebildet, das in Bezug auf eine Anlageeinrichtung symmetrisch ist. Wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, ist der Teil des Aufbaus der Linsenfassungen seitensymmetrisch.
Aus diesem Grund wird, wenn die axiale Position des Linsenhalteabschnitts der Linsenfassung von der Mittelachse des Führungsabschnittes einer beweglichen Linsenfassung um eine Entfernung Δx versetzt ist, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, eine an einer vorderen Gruppe bewirkte Abweichung erhöht, was zu einer beträchtlichen Verschlechterung der Bilderzeugungsleistung führt.
Unter der Annahme, daß die Höhe einer Linseneinheit durch ein Verringern der Dicke eines Linsenfassungsabschnittes verringert worden ist, um eine Verringerung der Größe des Gesamtlinsensystems mit einer Verringerung des für ein Kopiergerät vorgesehenen Raumes zu verwirklichen. In diesem Fall wird die Linsenfassung durch einen beim Montieren eines Linsendruckringes aufgebrachten Druck oder durch einen beim Zusammenbauvorgang erzeugten Stoß verformt. Als ein Ergebnis werden die Linsengruppen geneigt oder schräg gestellt, so daß eine asymmetrische Feldkrümmung bewirkt wird, womit sich die Bilderzeugungsleistung verschlechtert.
Insbesondere die Anordnung zum direkten Drücken einer Linse zum Einstellen der Linsenposition in der Linsenfassung erzeugt eine Spannung in der Linsenfassung und in der Linse. Als ein Ergebnis werden die Halteposition und die optische Achse der Linse dezentriert, wodurch sich die optische Leistung außerordentlich verschlechtert.
Die Druckschrift WO 91/00 538 offenbart einen Gegenstand für eine Projektion und eine Bilderzeugungslinse, die so angeordnet sind, daß sie stets parallel zu einer Bilderzeugungsebene sind. Der Zweck und die Funktion dieses Systems liegen darin, daß eine der zu projizierenden planaren Ebene ähnliche Abbildung stets angezeigt werden kann, selbst wenn die Bilderzeugungsebene nicht senkrecht zu der optischen Achse ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bildaufnahmegerät zu schaffen, dessen Bildlinse eine Vergrößerung vorsieht, während gute optische Eigenschaften aufrechterhalten bleiben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Variieren einer Bilderzeugungsvergrößerung bei einem Bildaufnahmegerät zu schaffen.
Insbesondere ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Bildaufnahmegerät, wie beispielsweise ein Kopiergerät, zu schaffen, das einen Einstellmechanismus hat, der für eine Zoom- Linseneinheit geeignet ist, die eine Verringerung in der Größe des Gesamtlinsensystems und eine Zunahme bei der Vergrößerung des Linsensystems verwirklichen kann, während gute optische Eigenschaften des Linsensystems in Bezug auf die Gesamtbildebene aufrechterhalten bleiben, indem ein Einstellmechanismus und dergleichen zum Einstellen von optischen Eigenschaften, die aufgrund einer Linsensanordnung, aufgrund von Herstellfehlern, aufgrund von Zusammenbaufehlern und dergleichen variieren, genau eingestellt wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird mittels der Kombination der in den Ansprüchen 1 und 3 definierten Merkmale beziehungsweise des durch den Unteranspruch 2 angegebenen vorteilhaften Ausführungsbeispiels des Bildaufnahmegerätes gelöst.
Ein Bildaufnahmegerät mit einer Einstelleinrichtung oder einem Einstellmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine erste Gruppe mit einer negativen Brechkraft, eine zweite Gruppe mit einer positiven Brechkraft, eine Anlageeinrichtung, eine dritte Gruppe mit einer positiven Brechkraft und eine vierte Gruppe mit eine negativen Brechkraft auf, wobei diese Gruppen von der Seite des Gegenstandes ausgehend nacheinander so angeordnet sind, daß sie im wesentlichen in Bezug auf die Anlageeinrichtung symmetrisch sind, wobei eine Bilderzeugungsvergrößerung während einer konstant gehaltenen Gegenstand-Bild-Entfernung durch ein Bewegen des Gesamtlinsensystems und ein Bewegen der zweiten Gruppe und der dritten Gruppe auf einer optischen Achse verändert wird und die Bilderzeugungseigenschaften des Gesamtlinsensystems durch ein Bewegen und/oder Dezentrieren der ersten Gruppe und/oder der vierten Gruppe auf/von der optischen Achse eingestellt werden.
Insbesondere ist der Einstellmechanismus dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe und/oder die vierte Gruppe um einen Hauptpunkt der Linsengruppe als eine Drehachse gedreht wird/werden.
Außerdem ist ein Bildaufnahmegerät mit einem Einstellmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß Linsenfassungen zum jeweiligen Halten einer Vielzahl an Linsengruppen, die je eine Bildlinse bilden, im wesentlichen in Bezug auf eine Anlageeinrichtung symmetrisch angeordnet sind, wobei die Linsenfassungen durch eine Vielzahl an Führungselementen geführt oder positioniert werden, die mittlere Achsen an anderen Stellen als an der optischen Achse der Bildlinse haben, wenn eine Bilderzeugungsvergrößerung durch ein Bewegen der Bildlinse auf der optischen Achse verändert wird, während eine Gegenstand-Bild-Entfernung konstant gehalten wird, und ein Einstellmechanismus zum Einstellen der Positionen von einigen Linsenfassungen in einer Richtung der optischen Achse und ein Einstellmechanismus zum Ausführen einer Winkeleinstellung in Bezug auf die optische Achse in der Nähe der Führungselemente angeordnet sind.
Insbesondere ist zumindest ein Paar an Führungselementen der Vielzahl an Führungselementen an beiden Seiten der optischen Achse angeordnet.
Darüber hinaus ist ein Bildaufnahmegerät mit einem Einstellmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl an Linsenfassungen zum jeweiligen Halten einer Vielzahl an Linsengruppen, die eine Bildlinse bilden, im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf eine Anlageeinrichtung angeordnet sind, und eine Vielzahl an Führungselementen an beiden Seiten einer optischen Achse der Bildlinse parallel zu dieser angeordnet sind.
Genauer gesagt erzeugt die Bildlinse ein Bild von einem Gegenstand, der mit Licht durch einen Schlitz beleuchtet wird, auf einer vorbestimmten Ebene und die Vielzahl an Führungselementen ist an beiden Seiten der optischen Achse der Bildlinse in der Längsrichtung des Schlitzes so angeordnet, daß diese Führungselemente parallel zu der optischen Achse sind.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht von einem Hauptteil eines herkömmlichen elektrophotographischen Kopiergerätes mit einem Schlitzbelichtungsschema.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht von einem Abschnitt des Aufbaus von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht von einem Abschnitt des Aufbaus von Fig. 1.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht von einem Abschnitt des Aufbaus in Fig. 1.
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht von einem Abschnitt des Aufbaus von Fig. 1.
Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht von einem Abschnitt des Aufbaus von Fig. 1.
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht von einem Abschnitt des Aufbaus von Fig. 1.
Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht eines Hauptteils einer Bildlinse des ersten Ausführungsbeispiels eines Bildaufnahmegerätes mit einem Einstellmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 zeigt eine grafische Darstellung der Feldkrümmung der Bildlinse gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 zeigt eine grafische Darstellung der Feldkrümmung der Bildlinse gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt eine schematische Ansicht eines Hauptteils der Bildlinse gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 zeigt eine grafische Darstellung zur Erläuterung des Korrekturbetrags der Feldkrümmung für die Bildlinse.
Fig. 13 zeigt ein grafische Darstellung der Feldkrümmung der Bildlinse.
Fig. 14 zeigt eine schematische Ansicht eines Hauptteils einer Bildlinse des zweiten Ausführungsbeispiels des Bildaufnahmegerätes mit dem Einstellmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15 zeigt eine grafische Darstellung der Feldkrümmung der Bildlinse gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 16 zeigt eine grafische Darstellung der Feldkrümmung der Bildlinse gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 17 zeigt eine grafische Darstellung zur Erläuterung des Korrekturbetrages der Feldkrümmung für die Bildlinse gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 18 zeigt eine schematische Ansicht einer Bildlinse des dritten Ausführungsbeispiels des Bildaufnahmegerätes mit dem Einstellmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 19 zeigt eine schematische Ansicht einer Bildlinse des vierten Ausführungsbeispiels des Bildaufnahmegeräts mit dem Einstellmechansimus gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 20 zeigt eine Schnittansicht eines Hauptteiles des ersten Ausführungsbeispiels einer Linsehalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 21 zeigt eine Seitenansicht von einem Hauptteil des ersten Ausführungsbeispiels von Fig. 20.
Fig. 22 zeigt eine Schnittansicht von einem Hauptteil des ersten Ausführungsbeispiels von Fig. 20.
Fig. 23 zeigt eine Draufsicht auf ein Hauptteil des ersten Ausführungsbeispiels von Fig. 20.
Fig. 24 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie Z-Z von Fig. 23.
Fig. 25 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie Y-Y von Fig. 23.
Fig. 26 zeigt eine Ansicht entlang der Richtung eines Pfeiles S von Fig. 23.
Fig. 27 zeigt eine Draufsicht auf ein Hauptteil eines Bildlinsenabschnittes des zweiten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 28 zeigt eine Seitenansicht eines Hauptteiles eines Bildlinsenabschnittes des zweiten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 29 zeigt eine Draufsicht auf ein Hauptteil eines Bildlinsenabschnittes des dritten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 30 zeigt eine Seitenansicht auf ein Hauptteil eines Bildlinsenabschnittes des dritten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 31 zeigt eine Draufsicht auf ein Hauptteil von einem Bildlinsenabschnitt des vierten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 32 zeigt eine Seitenansicht von einem Hauptteil von einem Bildlinsenabschnitt des vierten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 33A zeigt eine Draufsicht auf ein Hauptteil von einem Bildlinsenabschnitt des fünften Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 33B zeigt eine vergrößerte Ansicht von einem Abschnitt A von Fig. 33A.
Fig. 34 zeigt eine Seitenansicht von einem Hauptteil von einem Bildlinsenabschnitt des fünften Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 35 zeigt eine Schnittansicht von einem Hauptteil von einem Bildlinsenabschnitt des sechsten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 36 zeigt eine Draufsicht auf ein Hauptteil von einem Bildlinsenabschnitt des sechsten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 37 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie Z-Z von Fig. 36.
Fig. 38 zeigt eine Schnittansicht von einem Hauptteil von einem Bildlinsenabschnitt des siebenten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 39 zeigt eine Schnittansicht von einem Hauptteil von einem Bildlinsenabschnitt des achten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 40 zeigt eine Draufsicht auf einen Hauptteil von einem Bildlinsenabschnitt des neunten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 41 zeigt eine Seitenansicht von einem Hauptteil von einem Bildlinsenabschnitt des neunten Ausführungsbeispiel der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht von einem Hauptteil von einer Bildlinse LNS, die für ein Bildaufnahmegerät mit einem Einstellmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Fig. 8 zeigt einen Gegenstand O, wie beispielsweise eine Fläche von einem Original, und eine Bildebene (Bilderzeugungsebene) F von einer photosensitiven Trommel oder dergleichen. Die Bildlinse LNS umfaßt eine erste Gruppe L&sub1;, eine zweite Gruppe L&sub2;, eine Anlageeinrichtung SP, eine dritte Gruppe L&sub3; und eine vierte Gruppe L&sub4;. Die erste Gruppe L&sub1; ist eine ortsfeste Gruppe mit einer negativen Brechkraft. Die erste Gruppe L&sub1; wird durch eine negative Linse G1 gebildet. Die zweite Gruppe L&sub2; ist eine bewegliche Gruppe mit einer positiven Brechkraft. Die zweite Gruppe L&sub2; wird durch drei Linsen, das heißt durch eine positive Linse G2, eine negative Linse G3 und eine positive Linse G4, gebildet. Die dritte Gruppe L&sub3; ist eine bewegliche Gruppe mit einer positiven Brechkraft. Die dritte Gruppe L&sub3; wird durch drei Linsen, das heißt durch eine positive Linse G5, eine negative Linse G6 und eine positive Linse G7, gebildet. Die vierte Gruppe L&sub4; ist eine ortsfeste Gruppe mit einer negativen Brechkraft. Die vierte Gruppe L&sub4; wird durch eine negative Linse G8 gebildet.
Die Bildlinse LNS von diesem Ausführungsbeispiel wird durch eine Linsenanordnung mit einem rechten Abschnitt und einem linken Abschnitt gebildet, die in Bezug auf die Anlageeinrichtung SP symmetrisch sind. Wenn die Brennpunktlänge des Gesamtsystems zum Ändern der Bilderzeugungsvergrößerung fortlaufend verändert wird, wird das gesamte Linsensystem auf der optischen Achse bewegt, während die zweite und die dritte Gruppe L&sub2; und L&sub3; als bewegliche Gruppen auf der optischen Achse bewegt werden, das heißt die Luftspalte d1, d2, d3 und d4 verändert werden.
Ein numerisches Ausführungsbeispiel der Bildlinse in Fig. 8, das heißt ein numerisches Ausführungsbeispiel der Bildlinse LNS gemäß der vorliegenden Erfindung, ist nachstehend aufgezeigt. Bei diesem numerischen Ausführungsbeispiel ist mit Ri der Krümmungsradius der Oberfläche der i-ten Linse von der Seite des Gegenstandes gezeichnet, ist mit Di die Linsendicke und der Luftspalt zwischen der i-ten Linse von der Seite des Gegenstandes bezeichnet und sind mit Ni und vi der Brechungsindex und die Abbesche Zahl des i-ten Linsenglases von der Seite des Gegenstandes jeweils bezeichnet. (Erstes numerisches Ausführungsbeispiel)
Brennpunktlänge des Gesamtsystems = 195.4 mm
Gesamtlänge = 30.4 mm
Bei diesem Ausführungsbeispiel müssen zum Realisieren sowohl der Verringerung der Größe der Bildlinse LNS als auch einer Zunahme von deren Vergrößerung deren Bewegungsbeträge der zweiten Gruppe und der dritten Gruppe L&sub2; und L&sub3; für eine variable Vergrößerung verringert werden. Zu diesem Zweck wird bei diesem Ausführungbeispiel die Brechkraft von jeder Linsengruppe L&sub1; und L&sub4; hoch eingestellt.
Aus diesem Grund ist eine sehr hohe Bearbeitungsgenauigkeit für jede Linse und jede Linsenfassung erforderlich. Beispielsweise bewirken Herstellfehler bei der Linsenoberflächengenauigkeit, der Linsedickenbearbeitungsgenauigkeit und dem Brechungsindex von dem Linsenmaterial eine Symmetrieabweichung in Bezug auf die optische Achse auf einer Bilderzeugungsebene, was zu einer beträchtlichen Verschlechterung der Bilderzeugungsleistung führt. Insbesondere wird die Feldkrümmung erhöht und eine außerordentliche Verringerung des Auflösevermögens tritt an einem Umfangsabschnitt der Bildebene auf.
Dieses Phänomen wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 beschrieben.
Fig. 9 zeigt eine grafische Darstellung der Feldkrümmung bei einer gleichen Vergrößerung wie bei der Standardvergrößerung wie der Zoom-Linse gemäß der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 9 zeigt die Ordinate einen Feldwinkel ω und die Abszisse die Feldkrümmung. Die durchgehende und die gestrichelte Kurve in Fig. 9 zeigen jeweils eine Feldkrümmung in einer sagittalen Ebene und in einer meridionalen Ebene. Wenn kein Herstellfehler bei der vorstehend erwähnten Bearbeitungsgenauigkeit auftritt, zeigt das Linsensystem eine gute optische Leistung über die gesamte Bildebene, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist.
Wenn jedoch der vorstehend erwähnte Bearbeitungsfehler auftritt, erhöht sich die Feldkrümmung an einem Umfangsabschnitt der Bildebene, bei dem der Feldwinkel zunimmt, insbesondere der meridionalen Ebene, was zu einer außerordentlichen Verschlechterung der Bilderzeugungsleistung führt. In diesem Fall kann das Problem durch ein striktes Unterdrücken des Bearbeitungsfehlers gelöst werden. Jedoch ist ein derartiger Vorgang sehr schwierig im Hinblick auf die Herstellprozeßausführung, die Kosten und dergleichen auszuführen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Verschlechterung der Bilderzeugungsleistung durch ein Anordnen eines Einstellmechanismus zum Einstellen der Feldkrümmung bei zumindest einer der Linsengruppen L&sub1; und L&sub4; als ortsfeste Gruppen verhindert.
Der Einstellmechanismus wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 13 detailliert beschrieben.
Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung der Bildlinse LNS von Fig. 8. Fig. 11 zeigt einen Fall, bei dem ein Einstellmechanismus zum Korrigieren der Feldkrümmung bei der vierten Gruppe L&sub4; als eine ortsfeste Gruppe an der Seite der Bildebene angeordnet ist, um eine Einstellung der Feldkrümmung auszuführen. Das heißt der Einstellmechanismus stellt die Entfernung von der benachbarten dritten Gruppe L&sub3; in der Richtung der optischen Achse ein.
Fig. 12 zeigt den Korrekturbetrag der Feldkrümmung bei einem Fall, bei dem die vierte Gruppe L&sub4; um eine Entfernung Δd in Fig. 11 eingestellt wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 12 bezeichnet die Abszisse den Bewegungsbetrag Δd der vierten Gruppe L&sub4; und die Ordinate bezeichnet den Korrekturbetrag (ΔS für die sagittale Ebene und ΔM für die meridionale Ebene) der Feldkrümmung bei einem maximalen Feldwinkel einer gleichen Vergrößerung wie die Standardvergrößerung. Die durchgezogene Kurve und die gestrichelte Kurve in Fig. 12 zeigen die Korrekturbeträge jeweils in der sagittalen Ebene und in der meridionalen Ebene an.
Wie dies aus Fig. 12 hervorgeht, werden die Feldkrümmungen insbesondere die Feldkrümmung in der meridionalen Ebene durch ein Einstellen (Verändern) der Entfernung zwischen der vierten Gruppe L&sub4; als einer ortsfesten Gruppe und der benachbarten dritten Gruppe L&sub3; als einer beweglichen Gruppe in der Richtung der optischen Achse korrigiert.
Fig. 13 zeigt die durch ein Bewegen der vierten Gruppe L&sub4; von Fig. 10 eingestellte Feldkrümmung. Wie dies aus Fig. 13 hervorgeht, ist die Feldkrümmung ausreichend korrigiert, und eine im Vergleich zu dem in Fig. 9 gezeigten Fall gute Bilderzeugungsleistung wird erhalten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Einstellmechanismus bei der vierten Gruppe L&sub4; an der Seite der Bildebene angeordnet. Jedoch können die gleichen Wirkungen selbst dann erzielt werden, wenn ein Einstellmechanismus bei der ersten Gruppe L&sub1; als eine ortsfeste Gruppe an der Seite des Gegenstandes angeordnet ist, um die Entfernung von der zweiten Gruppe L&sub2; als einer beweglichen Gruppe in der Richtung der optischen Achse einzustellen.
Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung einer Bildlinse LNS als das zweite Ausführungsbeispiel des Bildaufnahmegerätes mit dem Einstellmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
Im allgemeinen wird, wenn wegen einer Dezentrierung der Linse selbst, wegen eines Spiel einer Linsenfassung oder dergleichen die Linse von der optischen Achse dezentriert wird, eine um die optische Achse symmetrische Abweichung bewirkt, was zu einer erheblichen Verschlechterung der Bilderzeugungsleistung führt. Beispielsweise ist die Bildebene derart geneigt, daß die Brennpunktposition an der nahen Seite der Bildebene sich in der optischen Achse von derjenigen an der entfernten Seite verschiebt. Das heißt eine sogenannte Neigung der Bildebene kann auftreten.
Die Fig. 15 und 16 zeigen graphische Darstellungen zur Erläuterung der Krümmung des Feldes. In jeder graphischen Darstellung bezeichnet die Ordinate einen Feldwinkel ω, das Symbol "+" die entfernte Seite der Bildebene, das Symbol "-" die nahe Seite der Bildebene, die Abszisse die Feldkrümmung, die durchgehende Kurve die Krümmung des Feldes in einer sagittalen Ebene und die gestrichelte Kurve die Krümmung des Feldes in einer meridionalen Ebene. Bei dem in Fig. 15 gezeigten Fall verschiebt sich, da eine Neigung der Bildebene in großem Maße an der meridionalen Ebene auftritt, die Brennpunktposition zu der Minusseite an der nahen Seite der Bildebene und verschiebt sich ebenfalls zu der Plusseite an der entfernten Seite der Bildebene.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann, wenn eine Neigung der Bildebene vorhanden ist, die Bilderzeugungsleistung nicht über die gesamte Bildebene genau ausgeglichen werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist daher ein Einstellmechanismus für eine Neigung der Bildebene an einer vierten Gruppe L&sub4; als eine ortsfeste Gruppe zum Einstellen des Winkels der vierten Gruppe L&sub4; in Bezug auf eine ideale optische Achse x der Zoom- Linse angeordnet, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 14 wird die vierte Gruppe L&sub4; um einen Winkel Δθ in Bezug auf die ideale optische Achse x um eine Drehachse z gedreht, die senkrecht zu der meridionalen Ebene steht und durch eine optische Achse der vierten Gruppe L&sub4; tritt (das heißt durch einen Hauptpunkt der vierten Gruppe L&sub4; innerhalb der sagittalen Ebene tritt), wodurch eine Korrektur der Neigung der Bildebene ausgeführt wird.
Fig. 17 zeigt den Korrekturbetrag (ΔM, ΔS) für die Neigung der Bildebene in einem Fall, bei dem die vierte Gruppe L&sub4; um den Winkel Δθ gedreht wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 17 zeigt die Abszisse den Drehwinkel Δθ, zeigt die Ordinate den Korrekturbetrag (ΔM, ΔS) für die Neigung der Bildebene, zeigt die durchgehende Kurve den Korrekturbetrag an der sagittalen Ebene bei maximalen Feldwinkel und zeigt die gestrichelte Kurve den Korrekturbetrag an der meridionalen Ebene bei maximalem Feldwinkel.
Da die vierte Gruppe L&sub4; um die durch die optische Achse tretende Achse gedreht wird, werden die Korrekturbeträge an der nahen Seite und an der entfernten Seite durch die entgegengesetzten Zeichen ausgedrückt, wobei deren Absolutwert jedoch gleich ist. Das heißt nur die Neigung der Bildebene wird ohne jeglichen Einfluß auf die Feldkrümmung korrigiert.
Fig. 16 zeigt die Feldkrümmung, die erhalten wird, wenn eine Neigung der Bildebene durch ein Drehen der vierten Gruppe L&sub4; als einer ortsfesten Gruppe korrigiert wird. Wie dies aus Fig. 16 hervorgeht, zeigt die Zoom-Linse eine gute Bilderzeugungsleistung über die gesamte Bildebene auf.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Einstellmechanismus an der vierten Gruppe L&sub4; an der Seite der Bildebene vorgesehen. Jedoch können die gleichen Wirkungen erzielt werden, selbst wenn ein Einstellmechanismus zum Einstellen des Winkels in Bezug auf die ideale optische Achse x der Zoom-Linse bei der ersten Gruppe La als eine ortsfeste Gruppe an der Seite des Gegenstandes vorgesehen ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel betrifft die Beschreibung eine Neigung der Bildebene in der meridionalen Ebene. Jedoch kann eine Korrektur in der sagittalen Ebene unter Verwendung der Achse y in Fig. 14 als einer Drehachse ausgeführt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Korrektur der Feldkrümmung und die Korrektur der Neigung der Bildebene separat beschrieben. Jedoch können, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist, die beiden Einstellmechanismen an jeweils der ersten Gruppe L&sub1; oder der vierten Gruppe L&sub4; angeordnet sein, die jeweils als eine ortsfeste Gruppe dienen.
Fig. 18 zeigt eine schematische Darstellung einer Bildlinse LNS als das dritte Ausführungsbeispiel des Bildaufnahmegerätes mit dem Einstellmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind ein Einstellmechanismus für die Neigung der Bildebene und ein Einstellmechanismus für die Feldkrümmung an einer ortsfesten Gruppe (an der vierten Gruppe L&sub4;) vorgesehen. Durch diesen Aufbau werden die gleichen Wirkungen erzielt, die durch das erste und durch das zweite Ausführungsbeispiel erzielt werden. In diesem Fall können die Einstellmechanismen und die Einstellverfahren vereinfacht werden, da eine Neigung der Bildebene und eine Feldkrümmung durch eine Linsengruppe eingestellt werden können. In diesem Fall muß eine Drehachse für eine Korrektur einer Neigung der Bildebene nicht durch die optische Achse der Linsengruppe treten. Es wird angenommen, daß sich die Drehachse außerhalb der optischen Achse der Linsengruppe befindet. In diesem Fall ändert sich gleichzeitig die Feldkrümmung, obwohl die Einstellung für die Neigung der Bildebene durch ein Drehen der Linsengruppe ausgeführt werden kann. Jedoch können bei diesem Ausführungsbeispiel sowohl die Neigung der Bildebene als auch die Feldkrümmung korrigiert werden, da die Linsengruppe ebenfalls einen Einstellmechanismus für die Feldkrümmung hat.
Fig. 19 zeigt eine schematische Darstellung einer Bildlinse LNS als das vierte Ausführungsbeispiel des Bildaufnahmegerätes mit dem Einstellmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Einstellmechanismus für die Neigung der Bildebene an einer ortsfesten Linsengruppe (an der ersten Gruppe L&sub1;) vorgesehen und ein Einstellmechanismus für die Feldkrümmung ist an der anderen ortsfesten Linsengruppe (an der vierten Gruppe L&sub4;) angeordnet. Durch diesen Aufbau können die gleichen Wirkungen erzielt werden, die durch das erste und durch das zweite Ausführungsbeispiel erzielt werden. In diesem Fall können die Einstellmechanismen und die Einstellverfahren vereinfacht werden, da eine Neigung der Bildebene und eine Feldkrümmung separat eingestellt werden können.
Wie diese vorstehend bei dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist ein Einstellmechanismus zum Einstellen der mit der Feldkrümmung, der Neigung der Bildebene und dergleichen in Zusammenhang stehenden Bilderzeugungsleistung an zumindest einer der beiden ortsfesten Linsengruppen, das heißt der ersten und der vierten Gruppe, vorgesehen. Durch diesen Aufbau kann die Toleranz der Bearbeitungsgenauigkeit einer Linse oder einer Linsenfassung erhöht werden, wodurch eine Verringerung der Größe einer Zoom- Linse und eine Zunahme von deren Vergrößerung leicht verwirklicht wird. Fig. 20 zeigt eine Schnittansicht von einem Hauptteil des ersten Ausführungsbeispiels, bei dem eine Linsenhalteeinheit der vorliegenden Erfindung bei einem elektrophotographischen Kopiergerät mit einem Schlitzlichtungsschema angewendet wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 20 wird die Oberfläche eines Originales 1 mit einem Lichtstrahl von einer Lichtquelle 5 durch einen Schlitz beleuchtet. Ein Strahl 2 von dem Original 1 wird durch Spiegel M1, M2 und M3 reflektiert und es wird durch eine Zoom-Linse 21 als eine Bildlinse durch Spiegel M4, M5 und M6 bewirkt, daß der Strahl auf eine photosensitive Trommel 4 einfällt. Durch diesen Vorgang werden Originalbilder auf der Oberfläche der photosensitiven Trommel 4 bei unterschiedlichen Bilderzeugungsvergrößerungen erzeugt.
Die Zoom-Linse 21 bei diesem Ausführungsbeispiel ist durch die gleiche Linsenanordnung wie in Fig. 8 aufgebaut. Ein Einstellmechanismus ist an der vierten Gruppe als eine ortsfesten Gruppe vorgesehen. Die vierte Gruppe wird in der Richtung der optischen Achse bewegt und wird bei Bedarf von der optischen Achse dezentriert, wodurch verschiedene optische Eigenschaften eingestellt werden. Das Original 1 wird aufeinanderfolgend von einem Endabschnitt 1a bis zu einem Endabschnitt 1b bei gleicher Geschwindigkeit bewegt/abgetastet. Danach wird ein auf der photosensitiven Trommel 4 erzeugtes Originalbild durch einen bekannten elektrophotographischen Prozeß entwickelt. Das entwickelte Bild wird danach auf ein Übertragungsblatt übertragen, womit das Bild sichtbar gemacht wird.
Fig. 21 zeigt eine Seitenansicht der Zoom-Linse 21 von Fig. 20.
Fig. 22 zeigt eine Schnittansicht der Zoom-Linse 21 von Fig. 20, wobei eine ausschnittartige Vorderansicht der Zoom-Linse 21 hinzugefügt ist. Fig. 23 zeigt eine Draufsicht auf die Zoom- Linse 21 von Fig. 20. Fig. 24 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie Z-Z von Fig. 23. Fig. 25 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie Y-Y von Fig. 23. Fig. 26 zeigt eine Ansicht in der Richtung eines Pfeiles S von Fig. 23.
Der Aufbau von diesem Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 21 bis 26 beschrieben.
Die Zoom-Linse 21 umfaßt ortsfeste Linsenfassungen 22 und 23 (Linsentrommeln). Die Linsen G1 und G8 sind jeweils in den ortsfesten Linsenfassungen 22 und 23 zusammengebaut und werden durch Führungswellen 35 und 36, die als Führungselemente dienen, parallel zu der optischen Achse gestützt. Jede Führungswelle 35 und 36 ist an einem Linsenfassungsgrundelement 24 an den beiden Enden gestützt. Ein Rundloch 36a und ein Langloch 35a sind jeweils an einem Ende und an dem anderen Ende der ortsfesten Linsenfassung 22 ausgebildet. Die Führungswelle 36 ist daran angepaßt, daß sie in dem Rundloch 36a sitzt. Das Langloch 35a hat eine lange Seite, die mit der Führungswelle 35 in Kontakt steht. Durch diesen Aufbau wird die ortsfeste Linsenfassung 22 an dem Linsenfassungsgrundelement 24 so gestützt, daß sie in der axialen Richtung der Wellen 35 und 36 frei bewegt wird. Ein Denzentrierungszapfen 41 ist in dem Rundloch 36a vorgesehen. Der entfernte Endabschnitt des Dezentrierungszapfens 41, der von dem in der ortsfesten Linsenfassung 22 sitzenden Abschnitt dezentriert ist, befindet sich mit einem Nutabschnitt 40 im Eingriff, der in der Führungswelle 36 ausgebildet ist.
Die ortsfeste Linsenfassung 22 wird in der Richtung der optischen Achse in Bezug auf das Linsenfassungsgrundelement 24 durch ein Drehen des Dezentrierungszapfens 41 bewegt. Ein Lager 42 ist an einem Ende der ortsfesten Linsenfassung 23 angeordnet. Ein mit der Führungswelle 35 im Eingriff stehender Eingriffsabschnitt 47 ist an dem anderen Ende der ortsfesten Linsenfassung 23 angeordnet. Der Innendurchmesserabschnitt des Lagers 42 ist durch die Führungswelle 36 versperrt. Der Außendurchmesserabschnitt des Lagers 42 hat eine kugelartige Form und stützt drehbar die ortsfeste Linsenfassung 23.
Während er im Eingriff steht, ist der Eingriffsabschnitt 47 ausreichend klein relativ zu dem Eingriffsdurchmesser und kann folglich sowohl bewegt als auch in Bezug auf die Führungswelle 35 geneigt werden. Elastische Elemente 48 und 49 sind an einem Endabschnitt der ortsfesten Linsenfassung 23 angeordnet, der sich an der Seite des Eingriffsabschnittes 47 befindet, um so die ortsfeste Linsenfassung 23 gegen das Linsenfassungsgrundelement 24 zu drücken. Einstellschrauben 43 und 44 sind in der Nähe der Führungswelle 35 an der Seite der ortsfesten Linsenfassung des Linsenfassungsgrundelementes 24 vorgesehen, um die ortsfeste Linsenfassung 23, die durch die elastischen Elemente 48 und 49 vorgespannt ist, zu drücken, wodurch die ortsfeste Linsenfassung 23 positioniert wird. Der Dezentrierungszapfen 41 und die Einstellschrauben 43 und 44 bilden ein Element des Einstellmechanismus. Durch ein Einstellen der Vorwärtsbewegung/Rückstellbewegung der Einstellschrauben 43 und 44 des Linsenfassungsgrundelementes 24 wird die ortsfeste Linsenfassung 23 geneigt oder um das Lager 42 gedreht, um so eingestellt zu werden.
Durch diesen Aufbau werden verschiedene Abweichungen, wie beispielsweise der Feldkrümmung, die durch Bearbeitungsfehler oder Herstellfehler der Linsen G2 bis G7 bewirkt wurden, durch ein Drehen des Dezentrierungszapfens 41 zum Einstellen der Position der ortsfesten Linsenfassung 22 korrigiert. Außerdem werden Spielbrennpunktfehler aufgrund eines Spiels auf der Grundlage des Unterschiedes zwischen dem Linsendurchmesser und dem Linseneinpaßdurchmesser einer Linsenfassung und Positionsverschiebungen durch ein Neigen der ortsfesten Linsenfassung 23 durch die Einstellschrauben 43 und 44 korrigiert.
Bewegliche Linsenfassungen (Linsenfassungen) 30 und 31 werden an der optischen Achse bewegt, um die Vergrößerung zu verändern. Die Linsen G2, G3 und G4 werden in der Linsenfassung 30 zusammengesetzt. Die Linsen G5, G6 und G7 werden in der Linsenfassung 31 zusammengesetzt. Die Linsenfassungen 30 und 31 werden an den Führungswellen 35 und 36, die an dem Linsenfassungsgrundelement 24 gestützt sind, in der Richtung der optischen Achse bewegt.
Eine Nockenplatte 26 wird entlang des Linsenfassungsgrundelementes 24 bewegbar geführt und ist mit einer Nockennutplatte 10 durch einen Vorsprung gekuppelt, der an einem Ende der Nockenplatte 26 ausgebildet ist. Nockennuten 27 und 28 und eine Nockenfläche 29 sind an der Nockenplatte 26 ausgebildet. Die vorstehenden Zapfen 32 und 33, die von den beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 vorstehen, sind jeweils mit den Nockennuten 27 und 28 gekuppelt. Ein unterer Abschnitt einer Anlageplatte 34 steht mit der oberen Fläche der Nockenfläche 29 in Kontakt.
In diesem Fall ist die Anlageplatte 34 ein Element zum Einschränken eines Lichtstrahles und ist zwischen den beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 angeordnet, um entlang der Führungswellen 35 und 36 als Führungselemente in der Richtung der optischen Achse frei bewegt zu werden. Das Linsenfassungsgrundelement 24 wird durch eine Führungsschiene 9, die an einem Linsenträger 7 angeordnet ist, geführt und wird zu einer vorbestimmten Position durch einen Drahtriemen 25 bewegt, der durch eine (nicht gezeigte) Antriebsquelle angetrieben wird.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel eine Bilderzeugungsvergrößerung eingestellt ist und eine Starttaste niedergedrückt worden ist, wird die Antriebsquelle in den Betriebszustand gebracht. Die Antriebskraft der Antriebsquelle wird zu dem Drahtriemen 25 übertragen und das Linsenfassungsgrundelement 24 wird durch die Führungsschiene 9 geführt, um zu einer festgelegten Position bewegt zu werden. Gleichzeitig wird die Nockenplatte 26 ebenfalls bewegt. Da ein Ende der Nockenplatte 26 durch die Nockennutplatte 10 geführt wird, wird die Nockenplatte 26 innerhalb des Linsenfassungsgrundelementes 24 bewegt. Die beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 werden durch die Nockennuten 27 und 28 der Nockenplatte 26 geführt und werden innerhalb des Linsenfassungsgrundelementes 24 in der Richtung der optischen Achse in Übereinstimmung mit den Nockenformen bewegt.
In ähnlicher Weise wird die Anlageplatte 34 in Übereinstimmung mit der Form der Nockenfläche 29 der Nockenplatte 26 bewegt. Durch diesen Vorgang wird die Brennpunktlänge der Linseneinheit in Übereinstimmung mit unterschiedlichen Bilderzeugungsvergrößerungen verändert und der Abstand von der Fläche des Originales 1 zu der Fläche der photosensitiven Trommel 4 wird in einer konjugierten Beziehung gehalten, wodurch vergrößerte oder verkleinerte Bilder erzielt werden.
Durch ein Einstellen der Position und Stellung von jeder Linse in dieser Weise werden Feldkrümmungen aufgrund von Linsenherstellfehlern oder Linsenbearbeitungsfehlern und Spielbrennpunktfehler aufgrund eines Dezentrierens und Neigens von jeder Linse korrigiert.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Linsenpositionseinstellabschnitte an den Linsenfassungsführungsabschnitten vorgesehen sind, die an der rechten und an der linken Seite der Linsengruppen angeordnet sind, wird kaum eine Spannung in den Abschnitten der Linsenfassung und der Linsen erzeugt und es kann eine stabile optische Leistung erzielt werden. Da außerdem die Einstellmechanismen an der rechten und an der linken Seite des Linsensystemes vorgesehen sind, kann eine Zunahme der Höhe des Linsensystems unterdrückt werden und die vergleichsweise großen rechten und linken Räume können wirkungsvoll genutzt werden, um eine Verringerung der Größe des Gesamtgerätes zu verwirklichen.
Die Fig. 27 und 28 zeigen jeweils eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht von einem Zoom-Linsenabschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels der Linsehalteeinheit der vorliegenden Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden eine ortsfeste Linsenfassung an der Seite des Gegenstandes und ein Linsenfassungsgrundelement einstückig in einer Linsenfassung 50 vorgesehen. Eine Linsenpositionseinstellung wird durch ein Einstellen von nur einer ortsfesten Linsenfassung 52 an der Seite des Bildes durch einen Dezentrierungszapfen 41 und durch Einstellschrauben 43 und 44 ausgeführt. Es ist zu beachten, daß bei diesem Ausführungsbeispiel eine Linsenpositionseinstellung unter Verwendung der Linsenfassung 50 an der Seite des Gegenstandes als eine bewegliche Linsenfassung ausgeführt werden kann.
Die Fig. 29 und 30 zeigen jeweils eine Draufsicht und eine Seitenansicht von einem Zoom-Linsenabschnitt als das dritte Ausführungsbeispiel der Linsenhalteeinheit der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 29 und 30 hat ein Linsenfassungsgrundelement 53 eine der ortsfesten Fassungen und Seitenführungsabschnitte 55 und 61 und Höhenrichtungsführungsabschnitte 57 und 63 für bewegliche Linsenfassungen 30 und 31 und die andere ortsfeste Linsenfassung 54. Die andere ortsfeste Linsenfassung 54 hat Gleitflächen 56, 58, 62 und 64, die jeweils den Führungsabschnitten 55, 57, 61 und 63 des Linsenfassungsgrundelementes 53 entsprechen. Beispielsweise sind diese Gleitflächen zu gekrümmten Flächen ausgebildet. Sie stützen die ortsfeste Linsenfassung 54 und halten sie derart, daß die ortsfeste Linsenfassung 54 geneigt und eingestellt werden kann. Eine Linsenpositionseinstellung wird unter Verwendung von Einstellschrauben 59 und 65 ausgeführt, die durch die ortsfeste Linsenfassung 54 drehbar gestützt sind.
Die Fig. 31 und 32 zeigen jeweils eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht von einem Zoom-Linsenabschnitt des vierten Ausführungsbeispiels der Linsehalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 31 und 32 hat ein Linsenfassungsgrundelement 67 ortsfeste Linsenfassungen und hält Führungswellen 72 und 73. Die andere ortsfeste Linsenfassung 68 wird durch die Führungswellen 72 und 73 an Lagerabschnitten 70 und 71 so geführt, daß sie frei geneigt wird und gleitet, und sie wird an der Führungswelle 73 durch einen Feststellzapfen 69 gehalten, um frei geneigt zu werden. Eine Linsenpositionseinstellung wird durch ein Drehen der Führungswelle 73 und unter Verwendung der Einstellschrauben 43 und 44 ausgeführt.
Die Fig. 33A und 34 zeigen jeweils eine Draufsicht und eine Seitenansicht von einem Zoom-Linsenabschnitt des fünften Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 33B zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes A von Fig. 33A.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 33A, 33B und 34 hat ein Spiegellinsengrundelement 84 ortsfeste Linsenfassungen und hält Führungswellen 72 und 73. Die andere ortsfeste Linsenfassung 68 wird an Führungswellen 72 und 73 gestützt. Bewegliche Linsenfassungen 30 und 31 werde ebenfalls an den Führungswellen 72 und 73 gestützt und werden in Übereinstimmung mit den Formen der Nocken 27 und 28 einer Nockenplatte 79 bewegt.
In diesem Fall hat ein Einpaßabschnitt zwischen jeweils den beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 und der Führungswelle 73 eine derartige Form, wie sie in Fig. 33B gezeigt ist, die eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes A von Fig. 33A darstellt. Genauer gesagt ist die bewegliche Linsenfassung 30 an der Führungswelle 73 durch Vorsprünge 85 und 86 und den entfernten Endabschnitt einer Einstellschraube 87 eingepaßt. Die andere bewegliche Linsenfassung 31 ist an der Führungswelle 73 in der gleichen Weise eingepaßt.
Die Nockenplatte 79 wird durch Führungselemente 75 und 77, die an einem Spiegellinsengrundelement 84 durch Einstellschrauben 76 und 78 montiert sind, und durch Führungselemente 80 und 82, die an elastischen Elementen 81 und 83 gestützt sind, geführt. Die Führungselemente 75 und 77 sind jeweils entgegengesetzt zu den Führungselementen 80 und 82. Eine Linsenpositionseinstellung wird durch ein Bewegen der beweglichen Linsenfassung 30 und 31 in der Richtung der optischen Achse durch die Einstellschrauben 76 und 78 und durch ein Neigen von ihnen in Bezug auf die optische Achse durch die Einstellschraube 87 ausgeführt.
Jedes der vorstehend beschriebenen zu der Linsenhalteeinheit zugehörigen Ausführungsbeispiele stellt ein Beispiel des Schemas für eine manuell eingegebene Linsenpositionseinstellung dar. Jedoch kann die vorliegende Erfindung ein Schema einer automatischen Einstellung verwenden. Bei diesem Schema wird eine Antriebsquelle, wie beispielsweise ein Schrittmotor, mit jeder Einstellschraube verbunden und ein Bildsensor ist an einer Brennpunktebene hinter dem Linsensystem angeordnet. Durch diesen Aufbau wird ein Bilddefokussierbetrag erfaßt, um jede Einstellschraube automatisch zu bewegen.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist bei dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel der Linsenhalteeinheit ein Einstellmechanismus zum Einstellen der Linsenposition einer Linsenfassung in der Richtung der optischen Achse in der Nähe von Führungselementen zum Führen der Linsenfassung von einer Zoom-Linse zusammen mit einem Einstellmechanismus zum Einstellen des Winkel der optischen Achse der Linse der Linsenfassung in Bezug auf die optische Achse der Linse der anderen Linsenfassung vorgesehen. Durch diesen Aufbau können die Linsen stabil gehalten werden und kann eine stabile optische Leistung erzielt werden, da keine Spannung in den Linsenfassungen und in den Linsen bei der Linsenpositionseinstellung erzeugt wird. Außerdem ist der Einstellmechanismus für die Linsenposition an der rechten und an der linken Seite von dem Linsenhalteabschnitt der Linsenfassungen vorgesehen, an denen vergleichsweise große Räume sichergestellt sind. Durch diesen Aufbau wird eine Zunahme der Höhe der Zoom-Linse unterdrückt, um eine Verringerung der Größe des gesamten Gerätes zu verwirklichen.
Fig. 35 zeigt eine Schnittansicht von einem Hauptteil des sechsten Ausführungsbeispiels der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 36 zeigt eine Draufsicht auf ein Hauptteil des sechsten Ausführungsbeispiels der Linsehalteeinheit der vorliegenden Erfindung. Fig. 37 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie Z-Z von Fig. 36.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Vielzahl an Führungselementen an beiden Seiten der optischen Achse von einem Linsensystem in der Schlitzlängsrichtung vorgesehen, um so parallel zur optischen Achse zu sein. Durch diesen Aufbau wird eine Vielzahl an Linsenfassungen bewegt, während diese durch die gleichen Führungselemente geführt werden. Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Paar an Führungselementen der Führungselemente zum Führen der Linsenfassungen an beiden Seiten der optischen Achse des Linsensystems angeordnet ist und Kupplungselemente zum Kuppeln von beweglichen Linsenfassungen mit beweglichen Elementen für ein Antreiben der beweglichen Linsenfassungen sind in der Nähe der Führungselemente der Linsenfassungen vorgesehen.
Ein kennzeichnendes Merkmal des Aufbaus von diesem Ausführungsbeispiel wird nachstehend beschrieben. Unter Bezugnahme auf die Fig. 35 bis 37 sind in den ortsfesten Linsenfassungen 32 und 33 jeweils eine Linse G1 und eine Linse G8 eingebaut. Die ortsfesten Linsenfassungen 22 und 23 werden durch Führungswellen 35 und 36 als Führungselemente parallel zu der optischen Achse gestützt. Jede Führungswelle 35 und 36 hat zwei Enden, die durch ein Linsenfassungsgrundelement 24 gestützt werden.
Bewegliche Linsenfassungen 30 und 31 werden auf der optischen Achse bewegt, um die Vergrößerung zu verändern. Linsen G2, G3 und G4 sind in der Linsenfassung 30 zusammengesetzt. Linsen G5, G6 und G7 sind in der Linsenfassung 31 zusammengesetzt. Die beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 werden an den Führungswellen 35 und 36, die durch das Linsenfassungsgrundelement 24 gestützt sind, in der Richtung der optischen Achse bewegt.
Eine Nockenplatte 26 wird durch ein Linsenfassungsgrundelement 24 bewegbar geführt und ist mit einer Nockennutplatte 10 mit einem an einem Ende der Nockenplatte 26 ausgebildetem Vorsprung gekuppelt. Führungsnuten 27 und 28 und eine Nockenfläche 29 sind an der Nockenplatte 26 ausgebildet. Vorstehende Zapfen 32 und 33, die von den beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 vorstehen sind jeweils mit den Nockennuten 27 und 28 gekuppelt. Ein unterer Abschnitt einer Anlageplatte 34 steht mit einer oberen Fläche der Nockenfläche 29 in Kontakt.
In diesem Fall ist die Anlageplatte 34 ein Element zum Einschränken eines Lichtstrahles und sie ist zwischen den beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 angeordnet, um entlang der Führungswellen 35 und 36 als Führungselemente in der Richtung der optischen Achse frei bewegt zu werden. Das Linsenfassungsgrundelement 24 wird durch eine Führungsschiene, die an einem Linsenträger 7 angeordnet ist, geführt und zu einer vorbestimmten Position durch einen Drahtriemen 25, der durch eine (nicht gezeigte) Antriebsquelle angetrieben wird, bewegt.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel eine Bilderzeugungsvergrößerung eingestellt worden ist und eine Starttaste niedergedrückt worden ist, wird die Antriebsquelle in den Betriebszustand versetzt. Die Antriebskraft der Antriebsquelle wird zu dem Drahtriemen 25 übertragen und das Linsenfassungsgrundelement 24 wird durch die Führungsschiene 9 geführt, um zu einer festgelegten Position bewegt zu werden. Gleichzeitig wird die Nockenplatte 26 ebenfalls bewegt. Da ein Ende der Nockenplatte 26 durch die Nockennutplatte 10 geführt wird, wird die Nockenplatte 26 innerhalb des Linsenfassungsgrundelementes 24 bewegt. Die beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 werden durch die Nockennuten 27 und 28 der Nockenplatte 26 geführt und werden innerhalb des Linsenfassungsgrundelementes 24 in der Richtung der optischen Achse in Übereinstimmung mit den Nockenformen bewegt.
In ähnlicher Weise wird die Anlageplatte 34 in Übereinstimmung mit der Form der Nockenfläche 29 der Nockenplatte 26 bewegt. Durch diesen Vorgang wird die Brennpunktlänge der Linseneinheit in Übereinstimmung mit unterschiedlichen Bilderzeugungsvergrößerungen verändert und die Entfernung von der Oberfläche des Originales 1 zu der Oberfläche der photosensitiven Trommel 4 wird in einer konjugierten Beziehung gehalten, wodurch vergrößerte oder verkleinerte Bilder erzielt werden.
Montageabschnitte 37 und 38 mit der gleichen Form sind an der beweglichen Linsenfassung 30 an Positionen in der Nähe der Führungswelle 36 ausgebildet, so daß sie um eine Achse C von Fig. 37 im wesentlichen symmetrisch sind. Die vorstehenden Zapfen 32 und 33 sitzen jeweils in den Montageabschnitten 37 und 38. Die Abschnitte der beweglichen Linsenfassung 30, mit denen die Führungswellen 35 und 36, die zwischen den ortsfesten Linsenfassungen 22 und 23 angeordnet sind, in Kontakt stehen, sind ebenfalls um die Achse C in Fig. 37 symmetrisch.
Die Linsen G2, G3 und G4 und die Linsen G5, G6 und G7 sind um die Anlageplatte 34 symmetrisch. Aus diesem Grund kann die bewegliche Linsenfassung 30 als die bewegliche Linsenfassung 31 verwendet werden, wenn die bewegliche Linsenfassung 30 in Bezug auf die Achse C von Fig. 37 umgekehrt wird. Das heißt es werden identische bewegliche Linsenfassungen verwendet. Eine Linsenfassung mit dem vorstehenden Zapfen 32, der in dem Montageabschnitt 37 sitzt, wird als die bewegliche Linsenfassung 30 verwendet. Die andere Linsenfassung mit dem vorstehenden Zapfen 33, der in dem Montageabschnitt 38 sitzt, wird als die bewegliche Linsenfassung 31 verwendet. Die vorstehenden Zapfen 32 und 33 sind ebenfalls identisch.
Da, wie dies vorstehend beschrieben ist, die identischen beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 derart verwendet werden, daß eine von ihnen vertikal gegenüber der anderen in Bezug auf die Anlageeinrichtung (in der Richtung der optischen Achse) umgekehrt ist, wird der Abstand von der Führungswelle 36 der beweglichen Linsenfassungen 30 und 31, die in dem Linsenfassungsgrundelement 24 zusammengebaut sind, zu der mittleren Achse des Linsensystems konstant. Folglich wird eine bei der ersten Gruppe erzeugte Abweichung genauso groß wie diejenige, die bei der hinteren Gruppe erzeugt wird. Das heißt eine Zunahme der Abweichung kann verhindert werden, womit eine gute Bilderzeugungsleistung erhalten wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Führungswellen 35 und 36 als Führungselemente zum Führen der beweglichen Linsenfassung 30 und 31 an beiden Seiten der optischen Achse der Linse angeordnet. Die seitliche Position von jeder beweglichen Linsenfassung wird durch die Führungswelle 35 eingestellt, während die vertikale Position von jeder beweglichen Linsenfassung durch die Führungswelle 36 eingestellt wird. Durch diesen Aufbau wird, wenn die Führungswellen 35 und 36 dezentriert sind, der Einfluß der Dezentrierung an der optischen Achse der Linse durch (Positionsdezentrierungsbeträge der Führungswellen) · {(Abstand von der Führungswelle 35 zu der optischen Achse der Linse)/(Abstand von der Führungswelle 35 zu der Führungswelle 36)} angegeben. Das heißt eine Verringerung des Fehlers an dem Führungswellenabschnitt kann erzielt werden.
Außerdem sind die vorstehenden Zapfen 32 und 33 zum Bewegen der beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 nicht unterhalb der Linsenfassungen, die das Linsensystem stützen, sondern in der Nähe der Führungswelle 35 angeordnet. Aus diesem Grund kann die Höhe der Zoom-Linseneinheit ohne ein Verringern der Dicke des Linsenfassungsabschnittes gesenkt werden, um ihre Höhe kleiner zu gestalten.
Das heißt, da die Dicke der jeweiligen Linsenfassung nicht verringert werden muß, kann eine Verformung von jeder Linsenfassung und ein Neigen von jeder Linsengruppe verhindert werden, was durch eine Druckkraft bewirkt wird, die bei der Montage eines Linsenpressringes oder bei einem beim Zusammenbau eines Linsensystems erzeugten Stoßes erzeugt wird. Daher kann die Höhe der Zoom-Linseneinheit ohne ein Bewirken einer Verschlechterung der Bilderzeugungsleistung aufgrund asymmetrischer Feldkrümmungen verringert werden, die bewirkt werden, wenn jede Linsenfassung verformt wird und jede Linsengruppe geneigt wird.
Fig. 38 zeigt eine Schnittansicht von einem Hauptteil des beweglichen Linsenfassungsabschnittes einer Zoom-Linse in Zusammenhang mit dem siebenten Ausführungsbeispiel der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Vorsprünge 91 und 92, die angetrieben werden, Nutabschnitte 93 und 94 als Führungsabschnitte und Gleitabschnitte 95 und 96 als Führungsflächen sind an einer beweglichen Linsenfassung 90 so vorgesehen, daß sie in Bezug auf eine Achse D symmetrisch sind. Die bewegliche Linsenfassung 90 wird bewegt, während sie durch einen Vorsprung 97 geführt und durch einen Vorsprung 98 gestützt wird. Beide Vorsprünge 97 und 98 sind an einem Linsenfassungsgrundelement 100 ausgebildet. Eine Zoom- Linseneinheit wird durch die bewegliche Linsenfassung 90 und eine identische Linsenfassung 90, die in Bezug auf eine Achse D als eine Symmetrieachse umgekehrt ist, aufgebaut. Die beweglichen Linsenfassungen 90 werden durch Führungsabschnitte, die durch Abschnitte der Rahmen der beweglichen Linsenfassungen und Abschnitte des Linsenfassungsgrundelementes 100 ohne Verwendung einer speziellen Welle aufgebaut sind, geführt, wodurch der Aufbau vereinfacht wird und der Zusammenbauwirkungsgrad und die Produktivität verbessert werden.
Fig. 39 zeigt eine Schnittansicht von einem Hauptteil von einem beweglichen Linsenfassungsabschnitt einer Zoom-Linse in Zusammenhang mit dem achten Ausführungsbeispiel der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Positionsgenauigkeit von jeder beweglichen Linsenfassung weiter verbessert. Eine bewegliche Linsenfassung 101 wird geführt, während eine Fläche gegen eine Führungsfläche 103 gedrängt wird, die an einem Linsenfassungsgrundelement 102 ausgebildet ist, und die andere Fläche wird gegen ein Rollenelement 105, das an dem Linsenfassungsgrundelement 102 montiert ist, durch ein elastisches Element 104 gedrängt. Durch diesen Aufbau wird die bewegliche Linsenfassung 101 ohne ein Spiel geführt.
Die Fig. 40 und 41 zeigen jeweils eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht von einem Hauptteil von einer Zoom-Linse in Zusammenhang mit dem neunten Ausführungsbeispiel der Linsenhalteeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden ähnlich wie die beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 identische ortsfeste Linsenfassungen 106 und 107 derart verwendet, daß die ortsfeste Linsenfassung 107 in Bezug auf eine Achse F als eine Symmetrieachse umgekehrt ist. Die ortsfesten Linsenfassungen 106 und 107 werden durch Führungswellen 109 und 110, die an einem Linsenfassungsgrundelement 108 vorgesehen sind, zusammen mit den beweglichen Linsenfassungen 30 und 31 gestützt. In ähnlicher Weise wie die beweglichen Linsenfassungen werden bei den ortsfesten Linsenfassungen Paare an identischen Bauteilen verwendet, wobei ein Paar der Bauteile vertikal (in Richtung der optischen Achse) in Bezug auf das andere umgekehrt ist, wodurch die Anzahl an Hochpräzisionsbauteilen sich verringert und die Fehler hinsichtlich der Genauigkeit verringert werden.
Bei dem sechsten bis neunten Ausführungsbeispiel werden die Linsenfassungen unter Verwendung von Nocken bewegt. Jedoch können andere Antriebsquellen, wie beispielsweise Schrittmotoren, verwendet werden. Außerdem kann eine Linse, die durch ein Schleifen eines oberen und eines unteren Abschnittes einer Linse mit einer großen Breite, beispielsweise eine runde Linse mit einer großen Öffnung, erhalten wird, verwendet werden.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, werden bei dem sechsten bis neunten Ausführungsbeispiel Linsenfassungen, die die jeweiligen Linsen einer Zoom-Linse halten, durch eine Vielzahl an Führungselementen in der Nähe der mittleren Achsen an anderen Stellen als an der optischen Achse des Linsensystemes geführt, und eine dieser Linsenfassungen ist vertikal (in der Richtung der optischen Achse) so umgekehrt, daß sie als ein Paar von Elementen verwendet werden können. Durch diesen Aufbau können die Linsen mit einer hohen Genauigkeit gehalten werden und es kann eine stabile optische Leistung erzielt werden.
Außerdem sind Führungselemente zum Führen von Linsenfassungen an beiden Seiten der optischen Achse der Linse angeordnet und Kupplungselemente zum Kuppeln der Linsenfassungen mit einer Antriebsquelle zum Antreiben der Linsenfassungen sind in der Führungselemente angeordnet. Durch diesen Aufbau kann die Höhe einer Zoom-Linse verringert werden, um eine Verringerung der Größe des gesamten Gerätes ohne ein Bewirken einer Verschlechterung der Linsenhalteleistung zu verwirklichen.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Bildaufnahmegerät, wie beispielsweise ein Kopiergerät, mit einem Einstellmechanismus geschaffen, der für eine Zoom-Linseneinheit geeignet ist, wobei eine Verringerung der Größe des gesamten Linsensystems und eine Zunahme der Vergrößerung des Linsensystems realisiert werden kann, während gute optische Eigenschaften des Linsensystems in Bezug auf die gesamte Bildebene erhalten bleiben, in dem ein Einstellmechanismus und dergleichen zum Einstellen von optischen Eigenschaften, die aufgrund einer Linsenanordnung, aufgrund Herstellfehlern, aufgrund Zusammenbaufehlern und dergleichen variieren, genau eingestellt wird.
Außerdem wird eine Linsenhalteeinheit vorgesehen, die optische Eigenschaften in Zusammenhang mit der Feldkrümmung, der Neigung der Bildebene und dergleichen genau einstellen kann, um die Toleranz der Bearbeitungsgenauigkeit von jeder Linsenfassung und jeder Linse zu erhöhen, wodurch eine hohe Leistung verwirklicht wird, indem ein Linsenfassungsaufbau zum Bewegen von Linsengruppen entlang der optischen Achse und ein Einstellmechanismus zum Einstellen der optischen Positionen von vorbestimmten Linsengruppen genau angeordnet werden.
Ein Bildaufnahmegerät hat einen Einstellmechanismus für eine Zoom-Linseneinheit, so daß das Gerät kompakt gestaltet ist. Die Zoom-Linseneinheit wird durch eine erste Gruppe mit einer negativen Brechkraft, eine zweite Gruppe mit einer positiven Brechkraft, einer Anlageeinrichtung, eine dritte Gruppe mit einer positiven Brechkraft und eine vierte Gruppe mit einer negativen Brechkraft, die nacheinander von der Seite des Gegenstandes ausgehend angeordnet sind, um im wesentlichen in Bezug auf die Anlageeinrichtung symmetrisch zu sein, aufgebaut. Eine Bilderzeugungsvergrößerung wird durch ein Bewegen des gesamten Systems und ein Bewegen der zweiten Gruppe und der dritten Gruppe auf dessen optischer Achse verändert, während der Abstand zwischen einem Gegenstand und dem Bild konstant gehalten wird. Die Bilderzeugungseigenschaften des gesamten Linsensystems werden durch ein Bewegen und/oder Dezentrieren der ersten Gruppe und/oder der vierten Gruppe auf/von der optischen Achse eingestellt.

Claims

1. Bildaufnahmegerät mit:

einer Bildlinse (LNS), die zwischen einem Gegenstand und einer Bilderzeugungsfläche angeordnet ist, wobei die Bildlinse folgendes aufweist:

(i) eine erste Gruppe (L&sub1;) mit einer negativen Brechkraft,

(ii) eine zweite Gruppe (L&sub2;) mit einer positiven Brechkraft,

(iii) eine Anlageeinrichtung (SP),

(iv) eine dritte Gruppe (L&sub3;) mit einer positiven Brechkraft und

(v) eine vierte Gruppe (L&sub4;) mit einer negativen Brechkraft, wobei die erste Gruppe, die zweite Gruppe, die Anlageeinrichtung, die dritte Gruppe und die vierte Gruppe nacheinander von der Seite des Gegenstandes ausgehend angeordnet sind, wobei die erste bis vierte Gruppe im wesentlichen in Bezug auf die Anlageeinrichtung symmetrisch angeordnet sind, wobei eine Bilderzeugungsvergrößerung verändert wird, während eine Entfernung von dem Gegenstand zu dem Bild konstant gehalten wird, indem die Bildlinse (LNS) bewegt wird und die zweite Gruppe (L&sub2;) und die dritte Gruppe (L&sub3;) auf einer optischen Achse bewegt werden, während die erste Gruppe (L&sub1;) und die vierte Gruppe (L&sub4;) ortsfest verbleiben, wobei das Gerät gekennzeichnet ist durch

eine Einrichtung (41) zum Einstellen der Abweichung der Feldkrümmung durch ein Bewegen von zumindest einer der ersten (L&sub1;) und der vierten (L&sub4;) Gruppe auf der optischen Achse und eine Einrichtung (43, 44) zum Einstellen der Abweichungsasymmetrie in Bezug auf die optische Achse durch ein Verändern eines Winkels von zumindest einer der ersten (L&sub1;) und der vierten (L&sub4;) Gruppe in Bezug auf die optische Achse.

2. Bildaufnahmegerät gemäß Anspruch 1, wobei die Veränderung des Winkels (Δθ) von zumindest einer der ersten (L&sub1;) und vierten (L&sub4;) Gruppe in Bezug auf die optische Achse ausführt wird, indem bewirkt wird, daß zumindest eine der ersten und vierten Gruppe sich in Bezug auf eine Achse (Z) dreht, die durch einen Hauptpunkt von ihr tritt.

3. Verfahren zum Verändern einer Bilderzeugungsvergrößerung bei einem Bildaufnahmegerät mit einem veränderbaren Vergrößerungsmechanismus mit den folgenden Schritten:

Anordnen einer Bildlinse (LNS), wobei die Bildlinse (1) eine erste Gruppe (L&sub1;) mit einer negativen Brechkraft, die beim Verändern der Vergrößerung fest steht, (ii) eine zweite Gruppe (L&sub2;) mit einer positiven Brechkraft, die beim Verändern der Vergrößerung bewegt wird, (iii) eine Anlageeinrichtung (SP), (L&sub2;) eine dritte Gruppe (L&sub3;) mit einer positiven Brechkraft, die beim Verändern der Vergrößerung bewegt wird, und (v) eine vierte Gruppe (L&sub4;) mit einer negativen Brechkraft, die beim Verändern der Vergrößerung fest steht, aufweist und die erste Gruppe, die zweite Gruppe, die Anlageeinrichtung, die dritte Gruppe und die vierte Gruppe nacheinander von der Seite des Gegenstandes ausgehend angeordnet sind und die erste bis vierte Gruppe im wesentlichen um die Anlageeinrichtung symmetrisch angeordnet sind,

Einstellen einer Abweichung der Feldkrümmung durch ein Bewegen von zumindest einer der ersten (L&sub1;) und der vierten (L&sub4;) Gruppe auf der optischen Achse,

Einstellen einer Abweichungsasymmetrie in Bezug auf die optische Achse durch ein Verändern eines Winkels von zumindest einer der ersten und vierten Gruppe in Bezug auf die optische Achse, Anordnen der Bildlinse (LNS) zwischen einem Gegenstand und einer Bilderzeugungsfläche und

Bewegen der Bildlinse (LNS) und Bewegen der zweiten Gruppe (L&sub2;) und der dritten Gruppe (L&sub3;) auf der optischen Achse, während ein Abstand von dem Gegenstand zu dem Bild konstant gehalten wird, um dadurch die Bilderzeugungsvergrößerung zu verändern.