JP2859470B2 - 光学変倍装置 - Google Patents

光学変倍装置

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JP2859470B2 JP3226639A JP22663991A JP2859470B2 JP 2859470 B2 JP2859470 B2 JP 2859470B2 JP 3226639 A JP3226639 A JP 3226639A JP 22663991 A JP22663991 A JP 22663991A JP 2859470 B2 JP2859470 B2 JP 2859470B2
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  • Variable Magnification In Projection-Type Copying Machines (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、対称物の像を受光手段
上に変倍可能に形成することが可能な複写機等の光学変
倍装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の光学変倍装置では、ズー
ムレンズを搭載するキャリッジをズームレンズの光軸方
向に移動させるキャリッジ駆動手段を複写機本体側のベ
ースプレートに設け、キャリッジを案内するガイドシャ
フトをズームレンズの光軸方向に沿って設け、キャリッ
ジとキャリッジ駆動手段との間にプーリ、ワイヤーを介
在させてキャリッジ駆動手段の作動に基づいてキャリッ
ジをズームレンズの光軸方向に移動させて変倍を行うよ
うになっている。
【0003】そして、照明光による迷光がズームレンズ
へ侵入することを防止する迷光防止部材がズームレンズ
を上方から覆うようにして設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この迷
光防止部材とキャリッジ駆動手段との間には、互いの接
触を極力避けるための逃げ部が設けられており、この逃
げ部の僅かな隙間から微量の迷光がズームレンズ側に侵
入してしまうので、形成像が不鮮明となることがあり、
特にカラー複写においては、この影響は大きい。
【0005】また、複写の精度を確保する一方、変倍域
が大きくなるに伴いガイドシャフトの軸受スパンを大き
く設ける必要があリ、脆弱なガイドシャフトでは、キャ
リッジが水平面上で左右にガタつくおそれがあるため、
長尺で、強度のある太いガイドシャフトが必要となリ、
重量、コストがアップする。
【0006】さらに、キャリッジ駆動手段を搭載するベ
ースプレートを設ける必要があるので、装置全体が大型
化し、輸送時の作業性が悪く、コスト的に不利である。
【0007】そこで、本発明は、上記の実状に着目し、
照明光による迷光防止の性能の向上、ズームレンズの光
軸のずれ精度の確保と量産性の向上、装置の小型化、輸
送費等のコストダウンを図ることのできる光学変倍装置
を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学変倍装
置は、上記目的を達成するため、複数のレンズ群より構
成されるズームレンズと、前記レンズ群間隔を決定する
カムと、該カムを駆動するカム駆動源とがキャリッジに
配設され、前記キャリッジには、該キャリッジを前記ズ
ームレンズの前記光軸方向に移動させるキャリッジ駆動
手段が設けられ、該キャリッジ駆動手段と前記カムとの
間には、前記キャリッジ駆動手段と前記カムとを同期さ
せる同期ワイヤーが介在されていることを特徴としてい
る。
【0009】好ましくは、前記キャリッジ駆動手段は、
前記キャリッジの幅方向両端部に同軸を介して軸支され
る一対のピニオンから構成され、該ピニオンは、前記ズ
ームレンズの前記光軸方向に延びる一対のラックに上方
から噛合することを特徴としている。
【0010】さらに好ましくは、前記同期ワイヤーは、
前記カム側では水平方向に張設されると共に、前記キャ
リッジ移動手段側では垂直方向に張設されることを特徴
としている。
【0011】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。
図1〜図9は、この発明をカラー複写機に適用した一実
施例を示したものである。
【0012】まず、図2に基づいて装置全体の概略構成
を説明する。原稿Oを載置する透明板ガラス11の下方に
は、線状光源と断面凹形状のミラーとから大略構成され
照明光源12と、走査ミラー13,14とが配置されてい
る。これらの照明光源12、走査ミラー13,14は、図示せ
ぬ移動機構により実線で示す位置から破線で示す位置に
移動され、原稿上に帯状の照明光を走査させる。原稿で
反射した照明光は、走査ミラー13,14で反射された後、
結像レンズとしてのズームレンズ16、色分解手段15及び
固定ミラーを経て受光手段である感光体ドラム17に入射
する。
【0013】色分解手段15は、M,B,G,Rの4枚
のフィルターを備えており、これらを選択的に光路中に
挿入することにより、感光体ドラム17上に色分解した
画像を形成する。
【0014】ズームレンズ16は、3つのレンズ群L
1,L2,L3を備えており、これらのレンズ群間の距
離を変化させると共に、全系を移動させることにより、
像物間距離を変化させることなく結像倍率を変化させ
る。
【0015】感光体ドラム17の周囲には、帯電手段1
8、イエロー用、マゼンタ用、シアン用、黒用の現像手
段19a,19b,19c,19d、転写手段20等の
手段が設けられており、感光体ドラム17上に形成され
た各色の潜像を現像して用紙21上に重ね合わせて複写
する。22は、用紙搬送装置である。
【0016】図3は、結像倍率に応じた各レンズ群のモ
ノクロ複写時の移動位置を示している。この例では、各
レンズ群が等倍を挟んで非対象に移動する。各レンズ群
同士の間隔は図示するように変化する。
【0017】ズームレンズ16は、モノクロの像面(白色
像面)が感光体ドラム17に一致するよう設計されてい
る。したがって、この場合には倍率を変更しても像面と
ドラム面とのズレはない。これに対して、B,G,Rの各フ
ィルターが挿入された際の像面は、横軸に倍率、縦軸に
像面とドラム面とのズレ量をとった図4に破線、一点鎖
線、二点鎖線でそれぞれ示されるようにドラム面からズ
レてしまう。表1は、代表的な倍率での像面のズレ量
(単位はmm)を示している。表中の符号は、-が原稿O側
へのズレを示す。
【0018】
【表1】
【0019】上記のズレを補正するため、B,G,Rの各フ
ィルターが挿入された際に、第3レンズ群の移動量を基
準位置から所定の補正量シフトさせる。補正量は、図5
に示したとおり(横軸に倍率、縦軸に像面とドラム面と
のズレ量をとってある)であり、その代表的な倍率での
補正量(単位はmm)は表2に示される。このように、第3
レンズ群の位置をフィルターの切換に応じてモノクロ時
の位置に対して補正することにより、色分解された像面
をドラム面に一致させることができる。
【0020】
【表2】 倍率 B G R 0.50 -0.169 -0.168 0.000 0.64 0.121 0.000 0.152 1.00 0.084 0.000 0.084 1.41 1.134 0.000 0.134 2.00 -0.144 -0.136 0.228 なお、第1群の移動により像面の位置を補正する場合に
は、補正量(単位はmm)は表3に示すとおりである。
【0021】
【表3】 倍率 B G R 0.50 0.255 0.254 0.000 0.64 -0.155 0.000 -0.195 1.00 -0.084 0.000 -0.084 1.41 -0.111 0.000 -0.111 2.00 0.095 0.090 -0.151
【0022】次に、レンズを駆動するための機械的構成
を図6〜図9に従って説明する。本体100には、図6に
示すように、ズームレンズ16の光軸方向に延びる2本の
ガイドレール101,101が設けられており、このガイドレ
ール101上にキャリッジ200が載置されている。ガイドレ
ール101は、外側半分がラック101a、内側半分が平面状
のレール101bとして形成されている。一方、キャリッジ
200は、ラック101aに上方から噛合するキャリッジ駆動
手段としてのピニオン201aと、レール101b上を摺動する
ホイール201bとから構成される回転体201,201を有して
いる。回転体201,201は、シャフト202の両端部に取り付
けられ、このシャフト202はガイドレール101,101と直交
するキャリッジ200の一方の端辺側に回動可能に軸支さ
れている。ガイドレール101,101と直交するキャリッジ2
00の他方の端辺側のレール101b,101b上に位置する部位
はレール101b,101b上を摺動可能に設定されている。
【0023】キャリッジ200上には、キャリッジ20
0全体を移動させると共に、第2レンズ郡L2をキャリ
ッジ200に対して移動させる第1の駆動手段としての
主モータ210と、第3レンズ群L3を第1の駆動手段
とは独立してキャリッジ200に対して移動させる第2
の駆動手段としての副モータ220とが設けられてい
る。
【0024】主モータ210は、図6及び図7に示すよ
うに、中間ギア211を介してキャリッジ200の中央
に設けられた円盤状のカム230の回転駆動する。カム
230は、回転軸230aによりキャリッジ200に回
転自在に取り付けられ、その上面に図6に示す螺旋状カ
ム溝231を有すると共に、周面には中間ギアに噛合す
るギア部232と、このギア部より径が小さいボビン部
233とが形成されている。ボビン部233は後述する
同期ワイヤーを巻回するためのものである。
【0025】副モータ220は、減速ギア221を介し
て扇形ギア222を回動させる。扇形ギア222は、回
動軸222aによってキャリッジ200に固定されてお
り、その先端には長孔222bが形成されている。
【0026】なお、図6の符号340は、フィルターの
切り替えを行うモータである。フィルターの切り替え機
構は特開昭63−311275号にも開示されるように
公知の構成であるため、詳細な説明は省略する。
【0027】ここで、キャリッジ200全体を移動させる
機構について説明する。図6、図7に示すように、カム
230のボビン部233には、ズームレンズ16の光軸方向に離
間する2つのプーリー203,204間に架設された同期ワイヤ
ー240が図8に示すように巻回される。同期ワイヤー240
の一端部は、カム230に固定されたピン241に接続され、
他端部はテンションスプリング242を介してカム230に固
定されたピン243に接続され、常に同期ワイヤー240には
テンションが与えられている。同期ワイヤー240は、そ
れぞれの端部からカム230のボビン部233の周縁を一周回
って90°起立し、カム230側では水平方向に張設される
と共に、ピニオン201a側では垂直方向に張設されて、2
つのプーリー203,204間に巻回される。これにより、回
転軸230aとシャフト202は直交する。このような構成に
より、主モータ210によってカム230が回転駆動される
と、同期ワイヤー240を介して同期プーリー203が回転す
る。同期プーリー203は、前述の回転体201,201が固定さ
れたシャフト202に固定されているため、同期プーリー2
03の回転によってラック101aに沿ってキャリッジ200全
体がカム230と同期しながらズームレンズ16の光軸方向
に移動される。
【0028】キャリッジ200側の回転体201による
駆動力が本体100に対してキャリッジ200の重心位
置を挟み、かつ十分距離のある2箇所で伝達されるた
め、同期ワイヤー240によって重心位置から偏心した
箇所を引張する構成と比較すると、キャリッジ200の
スライドがスムーズになり、スライドの際のガタツキ及
びラック、ピニオンのバックラッシュ等によるズームレ
ンズ傾きへの影響も受け難くなる。
【0029】また、従来の光学変倍装置では、キャリッ
ジ駆動機構が装置本体側に設けられているので、キャリ
ッジに搭載されるレンズのレンズ面と対向するキャリッ
ジの両側壁部にレンズへの迷光侵入を防止する遮光板が
設けられ、この遮光板には、キャリッジ駆動機構との接
触を回避する逃げ部(切欠部)が設けられている。この
ような構成では、その逃げ部からの迷光の侵入を容認し
なくてはならないが、上記構成を採用することにより、
照明光による迷光がズームレンズへ侵入することを充分
に防止することができる。
【0030】次に、各レンズ群を移動させる機構を説明
する。第1〜第3レンズ群L1,L2,L3は、それぞ
れ図9に示す第1〜第3鏡筒300,310,320内
に設けられており、各鏡筒はスライド用の円筒250内
に収納される。円筒250には、鏡筒の回転を防止する
ための回り止め溝251が形成されており、各鏡筒には
この溝251に係合する突起(図示せず)が設けられて
いる。
【0031】また、キャリッジ200のドラム側の端部
には、M,B,G,Rのフィルター330,331,3
32,333を光路内に選択的に挿入する色分解手段1
5が設けられている。
【0032】第1鏡筒300は、キャリッジ200に固
定され、第1の駆動手段である主モータ210の回転に
よりキャリッジと同一量移動される。
【0033】第2鏡筒310は、カム230のカム溝2
31に係合するピン311を有しており、主モータ21
0の回転によりキャリッジ200に対して相対的に移動
される。
【0034】第3鏡筒320は、扇形ギア222の長孔
222bに係合するピン321を有しており、副モータ
の回転によりキャリッジ200に対して第2鏡筒310
とは独立して移動される。
【0035】次に、図1に示すブロックに基づいて上記
カラー複写機の制御系を説明する。なお、ここでは発明
に関連する変倍、色切り替えについての機能のみを示
し、光源12とミラー13,14との走査機能、帯電手
段18、現像手段19、転写手段20等の制御について
は図示を省略している。
【0036】ユーザーがオペレーションパネル400上
で倍率選択、カラー/モノクロ切り替え等の操作を行う
と、この情報がパネルからコントローラー410に入力
される。
【0037】倍率が変更されると、コントローラー41
0から倍率演算回路420に倍率信号が入力され、モノ
クロ時のレンズ移動データを保持するメモリ421から
倍率に応じた各レンズ位置が読み出される。そして、読
み出されたレンズ位置と現在設定されているレンズ位置
とから主モータ、副モータの駆動量を演算し、ドライバ
430,431を介して各モータを回転させる。
【0038】モノクロコピーが選択されている場合に
は、上記の倍率設定のみでコピーが可能である。
【0039】なお、装置毎のレンズの焦点距離誤差等の
装置毎の情報をメモリ421に付加して入力しておくこ
とにより、これらの誤差による像位置のズレをも補正す
るこができる。
【0040】カラーコピーが選択されている場合には、
上記の設定に加えてフィルターの切り替えが必要とな
る。まず、コントローラー410からフィルタ切り替え
信号がドライバ440に出力され、モノクロ(M)用の
フィルター330が光路中に挿入されて複写が実行され
る。続いて、B,G,R用のフィルター331,33
2,333が順次切り替えられて光路中に挿入されると
共に、フィルタの切り替えに応じて補正演算回路450
が補正用のデータを記憶するメモリ451から、補正量
を読み出し、ドライバ431に駆動信号を出力する。ド
ライバ431は、倍率演算回路420と補正演算回路4
50との双方から出力される信号に基づいて副モータ2
20を駆動する。
【0041】これにより、第3レンズ群の移動位置がフ
ィルターの選択に応じて補正され、何れの色成分を複写
する際にも像面がドラム面に一致し、色ズレや像のピン
トズレを生じさせない。
【0042】また、上記のように2つのモータを利用し
てレンズの移動を制御することにより、カムによる機械
的制御では困難な複雑なレンズ移動も容易に実現でき
る。したがって、結像レンズの色収差を完全に補正しな
くとも移動制御により像面の移動を補正でき、結像レン
ズに分散の小さい高価な硝材を用いる必要がなくなる。
【0043】更に、移動量の変更もソフトウェアの変更
のみで対応することができる。なお、温度、湿度等の使
用環境を検知する手段と、これらをパラメータとして像
位置を補正するためのモータ駆動量を演算する手段とを
付加することにより、環境変化による像位置のズレを補
正することもできる。
【0044】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る光
学変倍装置によれば、複数のレンズ群より構成されるズ
ームレンズと、これらのレンズ群間隔を決定するカム
と、このカムを駆動するカム駆動源とがキャリッジに配
設され、キャリッジには、自身をズームレンズの光軸方
向に移動させるキャリッジ駆動手段が設けられ、このキ
ャリッジ駆動手段とカムとの間には、これらを同期させ
る同期ワイヤーが介在されているので、照明光による迷
光防止の性能の向上、ズームレンズの光軸のずれ精度の
確保と量産性の向上、装置の小型化、輸送費等のコスト
ダウンを図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る光学変倍装置をカラー複写機に
適用した一実施例の制御系のブロック図である。
【図2】 本発明に係る光学変倍装置をカラー複写機に
適用した一実施例の全体構成を示す説明図である。
【図3】 本発明に係る光学変倍装置をカラー複写機に
適用した一実施例の変倍レンズ群の移動位置の説明図で
ある。
【図4】 本発明に係る光学変倍装置をカラー複写機に
適用した一実施例の各色の像面の受光面からのズレ量を
示すグラフである。
【図5】 本発明に係る光学変倍装置をカラー複写機に
適用した一実施例の像面の位置を補正するための第3レ
ンズ群の補正量を示すグラフである。
【図6】 本発明の実施例に係る光学変倍装置のレンズ
駆動機構の平面図である。
【図7】 図6のVII−VII線に沿う断面図であ
る。
【図8】 同期ワイヤーの巻回を説明する斜視図であ
る。
【図9】 図6のIX−IX線に沿う断面図である。
【符号の説明】
16 ズームレンズ L1 レンズ群 L2 レンズ群 L3 レンズ群 200 キャリッジ 201 キャリッジ駆動手段 210 カム駆動源 230 カム 240 同期ワイヤー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 実 東京都板橋区前野町2丁目36番9号旭光 学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−127815(JP,A) 特開 昭58−220135(JP,A) 特開 昭63−195642(JP,A) 特開 昭58−82274(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03B 27/34 - 27/40

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のレンズ群より構成されるズームレ
    ンズと、前記レンズ群間隔を決定するカムと、該カムを
    駆動するカム駆動源とがキャリッジに配設され、前記キ
    ャリッジには、該キャリッジを前記ズームレンズの光軸
    方向に移動させるキャリッジ駆動手段が設けられ、該キ
    ャリッジ駆動手段と前記カムとの間には、前記キャリッ
    ジ駆動手段と前記カムとを同期させる同期ワイヤーが介
    在されていることを特徴とする光学変倍装置。
  2. 【請求項2】 前記キャリッジ駆動手段は、前記キャリ
    ッジの幅方向両端部に同軸を介して軸支される一対のピ
    ニオンから構成され、該ピニオンは、前記ズームレンズ
    の前記光軸方向に延びる一対のラックに上方から噛合す
    ることを特徴とする請求項1に記載の光学変倍装置。
  3. 【請求項3】 前記同期ワイヤーは、前記カム側では水
    平方向に張設されると共に、前記キャリッジ移動手段側
    では垂直方向に張設されることを特徴とする請求項1に
    記載の光学変倍装置。
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