JPS58219514A - 変倍機能を有する複写装置 - Google Patents

変倍機能を有する複写装置

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Publication number
JPS58219514A
JPS58219514A JP57103543A JP10354382A JPS58219514A JP S58219514 A JPS58219514 A JP S58219514A JP 57103543 A JP57103543 A JP 57103543A JP 10354382 A JP10354382 A JP 10354382A JP S58219514 A JPS58219514 A JP S58219514A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
magnification
moving
focal length
optical system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57103543A
Other languages
English (en)
Inventor
Michihiro Tokuhara
徳原 満弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPS58219514A publication Critical patent/JPS58219514A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Variable Magnification In Projection-Type Copying Machines (AREA)

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】 本発明は変倍機能を有する複写装置、特に投影レンズ系
の製造上に於ける焦点距離の誤差を簡便に補償し得る光
学調整機構を備えた複写装置に関するものである。  
 ” 一般に複写機等で、製造誤差として次のものが発生する
1) 投影レンズ系の焦点距離の初期設計値からの誤差
、      □ 2) 物像間距離の初期設計値からの誤差、この誤差は
ピントぼけによりコピー画質の低下を招き、補正するこ
゛とが必要上され、とりわけ変倍複写機においては各倍
率において考慮されなければならない。
ところでレンズとしていわゆるズームレンズを用いると
各倍率において物像間距離は一定となる。
一般に複写機では等倍が基準となるが、ズームレンズを
用いた変倍複写機にあっては等倍時において物像間距離
の初期設計値からの誤差を補償すれば良い。このときレ
ンズの焦点距離を変えることとなるが、レンズ自体の製
造誤差をも併せて補償しなければならない。
従来、単焦点レンズを投影レンズ系として用いた複写装
置に於いて、この単焦点レンズが製造上の誤差により所
定の焦点距離より外れていた場合、その焦点距離を補正
する方法として、特開昭53−24832号公報が知ら
れている。
これによると、レンズ内に配されたミラーに荷重を加え
弾性範曲内の変形を生じさせ、このミラーの曲率により
焦点距離を調整しようとするも′のである。しかしなが
らこの方法では、レンズ系の初期性能からのズレが大き
いものであった。本発明の目的は、その焦点距離の微小
な調整が可能で、且つ調整を行った後更に変倍を行って
も初期に設定された結像性能を満足する様な投影光学系
を備えた捨耳装置を提供することにある、 本発明の更なる目的は、投影光学系の製造上の誤差或い
は物体と像面間の光路長の製造上の誤差を容易にX幣し
得る様な投影光学系を備えた複写装ptを提供すること
にある。
本発明に係る複写装置に於いては、投影光学系として、
該光学系を構成する光学エレメントの一部を他の光学系
エレメントに対して相対的に移動させることにより焦点
距離を変化させる光学系を用いるものであり、例えば連
続的に焦点距離を変化させることが出来るズームレンズ
、或いは不連続的に焦点距離を変化させることが可能な
レンズを用いるものである。そして、焦点距離を変化さ
せる為に移動させる変倍用光学エレメントの内、少なく
とも一つのエレメントは、変倍の為の主移動手段とは異
なりた補助移動手段で光軸方向に微小量だけ移動可能な
状態少なくとも一部のエレメントを補助移動手段を用い
て移動させ、原稿面と感光媒体とが光学的に共役な装置
となる様に設定する。次いで変倍の為に主移−1手段を
用いて変倍用光学エレメントを移動させ等倍結像の状態
から変化させても、初期に設定された結像性能を充分に
満足することが認められた。
投影光学系の製造上の誤差を除去する調整方法としては
、予め原稿面と感光媒体との間の光路長が正確に設定さ
れた原器を用い、投影光学系をこの原器の中の等倍の位
置に設けて、投影)を学系に製造上の誤差がある場合に
は、前記補助移動手段を用いて原稿面と感光媒体とが光
学的に共役な位置になる様に設定する。この場合は、実
際の複写装置にこの調整された投影光学系を組み込む時
、原稿面と感光媒体との間の光路長に製造上の誤差があ
る場合は、投影光学系で補正するのではなくて、原稿面
と感光媒体の間に配されたミラーの移動で光路長を補正
することが望ましい。
又、上述した調整方法の如く投影光学系を予め調整する
ことなく、複写装、f#、に組み込む際に、原稿面と感
光媒体との間の等倍結像の位置に投影光学系を設け、原
稿面と感光媒体とが光学的に共役な位置となる様に前記
補助移動手段を用いて所定の光学エレメントを移動させ
ても良い。
この場合は、投影光学系の製造誤差と、感光媒体と原稿
面との間の光路長の製造上の誤差が同時に補正されるも
のである〇 @1図は本発明の複写装置に適用されるズームレンズの
一実施例を示すものである。第2図は、変倍複写機に於
けるズームレンズ全系の移動の状態を示す図である。
このズームレンズは絞り7に関し対称型で固定されたレ
ンズ群2,3に対し、移動群1.4が逆方向に移動可能
となっている。このレンズ内部移動により焦点距離は可
変となる。変倍複写機にあっては、変倍時にレンズは全
体移動して倍率変換されるがレンズの全体移動とともに
レンズの内部移勢が伴われる。
等倍時を基準とすると、等倍時、焦点距離/。
であ、−)たレンズが縮小倍率aではレンズがP、だけ
像面側に全体移動し、これに伴って変倍用のレンズエレ
メントの内部移動により焦点距離がflとなり又拡大倍
率すでは、PIだけ物体側に全体s動し、これに伴って
変倍用のレンズエレメントの内部移動により焦点距離が
flとなり、各倍率で正規の結像関係を保つ。物体0と
像■との物像間距離をLとし、等倍時での焦点距離をf
・、主点間隔をΔ・とし、倍率mでの焦点距離をf1主
点間隔をΔとすると次式が成立する。
L = 4 /e+6e = (%しr×/−)6すな
わち変倍時、レンズの内部移動により焦点距離はf・か
らfに置換される。
またレンズの全体移動を考えると、等倍時から倍率mの
系へのレンズ全体の移動距離をPとすれば次式が成立す
る。
L P=1m+1 2’ ところで通常レンズを製作するとき屈折率、曲率半径、
面間隔の誤差等によってレンズ全系の焦点距離の誤差が
必ず生じる。
第3図は、本発明に適用するズームレンズの、等倍時に
おける焦点位置の調整により、レンズエレメントの移動
する始点の変化の様子を示す図である。第3図において
、レンズ群(2’、3勺は、第1図に示すレンズ群(2
,3)に対応するもので、このレンズ群(2’、3勺は
正規の位置より外れて設けられ、従って各レンズff 
(2’、3′)と佼り7♂の間隔(5’、6’)は正規
の間隔(5,6)よりずれている。この製造上の誤差を
補正する為に、ズーミングの際に移動するレンズ群(t
、4)を移動させ、点線で示す位置より(1’、4’)
の位置に移動させている。そして、この等倍時のレンズ
群(1’、4′)の位置が、ズーミング時に移動する際
の始点となるのである。この製造誤差は等倍時ズームレ
ンズにおいて全一体移動を与えることなく、内部移動の
みによって移動始点を以下の式を満足するよう変位する
ことにより、補償できる。
等倍系においてレイズの正規の焦点距離をf・、主点間
隔をΔ9とし、始点移動後のレンズの焦点距離をf1主
点間隔をΔとすると、 4f+Δ=4f、+Δ。
一般にズームレンズでは全体移動と共に内部移動を行な
うためにレンズ鏡筒に設けられるビンが所定のカム曲線
に沿って移動するものであるが本発明においては等倍時
に全体移動を与えるこさなく、変倍用のレンズエレメン
トの少なくとも一部を内部V−軸のみを行なう移動機構
を付加しておけば良く、他の一切の移動調整機構は不要
となるつ変倍に際して移動する移動レンズ群+1′、4
’)を、焦点調整の為に微小1i移動させても、ズーム
レンズの設計上、これ等の移動レンズ群の移」りに対し
ては収差が抑えられる様に股n[されており、従ってこ
の移動によって収、差が大きくずれることはない。また
複写機において物像間距離がレンズの深度に関連しであ
る公差内で誤差がある場合にも本発明を用いズームレン
ズの始点位置を変位させ、焦点距離を変化させれば良い
ところで以上は等倍時におけるレンズの始点位置変位に
より製造誤差を補償できることを示すものであるが、本
発明者は更に変位された移動始点より初期設定された、
すなわち設計値通りのレンズの全体移動及び内部移!1
11を行なうことにより等倍、時のみならず変倍時に所
宥の結像関係を維持できることを確Vした。
第4図は本発明の複写装部の投影光学系として用いられ
るズームレンズの一実施例のレンズ断面を示しており、
該ズームレンズは佼り7に肖し対称的なオルソメタ型の
レンズである、固定群01に対し移険群G2、G3、G
4が内部移動してレンズ全系の焦点距離を変える。ここ
でレンズデータを示せば以下の辿りである。ます等倍時
を示To n +は曲率半径、diは面間隔或いは空気
間隔で単位は−である。
屈折率N ア、べ数ν 等倍時の焦点距離は145.92絹、FNh (−)は
6.4である。変倍時d 會、d @が変わることによ
り焦点距離が変わる。市、d、以外は不変である。
変倍時のレンズの焦点距離をf1等倍時からのレンズ全
体格111AをPとすると変倍時には以下の辿りとなる
。単位は關である。
ここでGlの同市レンズの焦点距離は/、−320と弱
(全体の焦点距離の誤差には影響が少ないので02、G
3、G4の移一群の焦点距離が設計値からずれ全系の焦
点距離がくるった場合がほぼ最悪の状態々なる。又G2
、G3、G4は対称型レンズであるので製作上対称に誤
差が出る。
今、本発明の補正を行なわない場合の焦点距離の誤差が
生じた場合を以下に示す。もしΔf=o、9z(f=t
46.s4)であると、すなわち人fが0.631の製
作韻差が生じた時、まず等倍調整で物像間距離は4Δ/
Vなわち十3.68fiの修正が加えられ、その位置か
らレンズの内部移動量を初期設計値通りに勤かし、かつ
全体移動を設計値通り勤か丁と 倍率  焦点距離 ピント誤差(像側) 倍率誤差X0
.786  f=144.31  :  −0,10,
J 6チX0.754  f−143,36:  −0
,120,19%X0.667  /−139,815
:  −0,220,28チX0.639  /=13
8.33 2 −0.24    0.29チの誤差が
生じる。これはΔfが0.63%の誤差で上記値となる
ので通常の誤差1チ乃至2チを考えると大きくピント及
び倍率がずれることとなる。従って各倍率でのピント調
整、倍率調整機構が必要となり機構が複雑化する。本発
明ではΔ/=0.928の製造誤差が生じた時d雷の間
隔を0.587fi広げd、の間隔を0.5871狭め
るように始点をまず変位させ、物像間距離を設計値の状
態とし、その変位した始点位置から内部レンズを所?の
f勲かし、かつ所足のレンズ全体移動を行うことにより
、次のように各倍率で誤差はイ)ずかなものとなり改善
される。
倍率m   焦点距離f   ピント誤差 倍率誤差X
0.786  7=143.14  −0.034  
0.1  %X0.754   f=142.21  
−0.037  0.02チX0.667   f=1
38.71  −0.045  0.03チX0.63
9   /=137.26  −0.05   0.0
3%次に、第4図に示すレンズ系を引用し、それ等のレ
ンズエレメントを移動さぜる機構の一実施例を第5図及
び第6図(A) (B)を用いて説明する。
第5図は鏡筒に収まったレンズ系の断面図の一部分の概
略図を示し、第6図(A) ([1)は鏡筒を上から見
た該略図を示すものである。第5図及び第6図(Al 
(R)に於いて、llはレンズG2、G3、G4を支持
する内筒、12は内筒に圧接して設けられた外筒であり
、外筒12には、ズーミングの為めカム溝J3が切られ
ている。このカム溝には、ダボ14が設けられており、
このダボ14と内筒11さはダボの中心部から外れた位
置に設けられたセットビス15で圧接され一体々なって
いる。従って、外筒】5を回転させるとダボ14はカム
溝13に沿ワて移動し、このダボ14にセットビス15
で固設された内筒も光軸方向に移動するので、レンズG
2、G3、G4が一体さなって移動する。この移動機構
がズーミングの際の移動機構である。
次に等倍結像の際の投影レンズ系の焦点調整機構につい
て述べる。、第61RI (A) (R)に於いて、ダ
ボ14の位置が等倍結像の位4であるとする。
この時、セットビス15をゆるめればダボ】4は内筒1
1とは独立した動きが可節となる。従って、第6図(A
)に示す位置でセットビス15をゆるめる。この時、セ
ットビス15の先端は、内筒11のビス溝に入ったまま
であり、従りてセットビス15を移動させれば、それに
従って内筒も移動する。このせ態でダボ14を回転させ
て第6図(Blに示す位置までセットビス15を移動さ
せると、内筒11も回転しながら光軸方向へ移宵りする
。この時の内筒11の移動量は、セットビス15の光軸
方向への移動量ΔLである。所望の量だけダボ14を回
転させて内筒11を移動させた後、セットビス15を締
めて、ダボ14と内筒l]が一体となる様にして上述し
たズーミングを行うものである。
第4図に示す様に絞り7に関して対称な配置のズームレ
ンズでは、絞りの両側に配された移動群G2、G3、G
4を絞りに関して対称に移動させることが収差補正上は
望ましい。然しながら、ダボ14の回転により移動する
レンズの移Q−Wlが微小である場合には、絞り7に関
して一方のレンズを移約させても、各ズームポジシロン
に於けるピント及び倍率の誤差は無視し得るものである
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の複写装置に適用可能なズームレンズ
の一実施例を示す図、第2図は変倍の際のズームレンズ
のボジシ四ンを説明する為の図、第3図は等倍結像の位
置でのズームレンズの焦点調整の様子を示す為の図、第
4図は本発明に係る複写@信に適用されるズームレンズ
の一実施例を示す断面図、第5図及び第6図(A)(n
)は、本発明の複写装置に適用されるズームレンズのレ
ンズエレメントの移動機構の一実施例を示す図。 1.4・・・・移動レンズ群、2.3・・・・・・固定
レンズ群、7・・・・・絞り、11・・・・・・内筒、
12・・・・・・外筒、13・・・・カム溝、】4・・
・・・・ダボ、15・・・・・・セットビス 出願人 キャノン株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■ 感光媒体上に投影される原稿の像の結像倍率を変化
    させることが可能な複写装置に於いて、 前記原稿面の像を感光媒体上に結イ娠させる結像光学系
    は複数の光学エレメントより成っており、核光学エレメ
    ントの内、少なくとも一つ゛の変倍先学エレメントは、
    前記結像光学系の焦点距離を変化させる為に、他の光学
    エレメントに対してその位置を変イビさせるこさが可能
    であり、前記結像光□学系を支持する部材は、前記変倍
    光学エレメントの内の少なくとも一つのエレメントを、
    光軸方向に微少量だけ移動させることが可能な第1の移
    動手段と、前記変倍光学ニレメン1を結像光学系の焦点
    距離を変化させる為に所足のメーだけ移動させる第2の
    移動手段とを含む率を特徴とする変倍機能を肩下る複写
    装置。
JP57103543A 1982-06-15 1982-06-15 変倍機能を有する複写装置 Pending JPS58219514A (ja)

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JP57103543A JPS58219514A (ja) 1982-06-15 1982-06-15 変倍機能を有する複写装置

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JPS58219514A true JPS58219514A (ja) 1983-12-21

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JP57103543A Pending JPS58219514A (ja) 1982-06-15 1982-06-15 変倍機能を有する複写装置

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JP (1) JPS58219514A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6218514A (ja) * 1985-07-18 1987-01-27 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 複写用ズ−ムレンズ系
JPH023537U (ja) * 1988-06-21 1990-01-10

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6218514A (ja) * 1985-07-18 1987-01-27 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 複写用ズ−ムレンズ系
JPH0523404B2 (ja) * 1985-07-18 1993-04-02 Konishiroku Photo Ind
JPH023537U (ja) * 1988-06-21 1990-01-10

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