JPS6010214A - 変倍光学装置 - Google Patents

変倍光学装置

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JPS6010214A
JPS6010214A JP11690583A JP11690583A JPS6010214A JP S6010214 A JPS6010214 A JP S6010214A JP 11690583 A JP11690583 A JP 11690583A JP 11690583 A JP11690583 A JP 11690583A JP S6010214 A JPS6010214 A JP S6010214A
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JP
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lens
magnification
cam
optical system
optical device
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JP11690583A
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Hiromitsu Kijima
木島 寛満
Ikuo Mori
郁夫 森
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Tokyo Optical Co Ltd
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Tokyo Optical Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Variable Magnification In Projection-Type Copying Machines (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Lens Barrels (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】 本発明は物像間距離を常に一定に保ちながら拡大から等
倍を経て縮小までの変倍投影結像をするための変倍光学
装置に関するものである。
従来のこの種の変倍光学装置としては、例えば変倍複写
機の投影光学系をあげることができる。
一般に、複写機においては、原稿の載置台と感光面の位
置が固定的である。このため、拡大や縮小などの変倍複
写をさせるためには、結像光学系全体をその光軸にそっ
て移動させるとともに、その移動位置で物体像を感光面
上に結像させるために光学系を構成するレンズの相互の
間隔を変化させるように構成する必要がある。こ−のよ
うな変倍光学装置のレンズ間間隔の変更は、一般の写真
レンズと同様に螺旋方向に延びるカム)IIを形成した
カム筒と、このカム溝に係合する可動レンズのピン部材
とにより構成されたレンズ間隔変更手段により・達成さ
れていた。従って、従来は、カム筒を回転させると、ピ
ン部材がカム溝に沿って前後し、これによりレンズ間隔
が変えられていた。しかも、カム方式によるレンズ移動
では、カム筒は最大その一回転以内で可動レンズをその
全移動範囲にわたって移動し得るように構成さオしるの
が普通である。その上、可動レンズのスムースな走りと
その走り位置、停止位置の精度の向上のため、1つの可
動レンズを移動させるための複数条の同一形状のカム溝
をカム筒に並列に設け、この各カム溝に挿入した各ピン
を一つの可動レンズ側に保持させて、これらの複数のカ
ム溝及びピンの協働作用でレンズを移動させるようにし
ているのが一般的である。このような構造によって、従
来は拡大、等倍、縮小等を行なっていた。
しかしながら、°従来の変倍光学装置は、その変倍ステ
ップ数やスーム比を大きくすると、そJLに比例し、て
カム溝が長くなるため、カム溝の並列本数を多くとれず
移動精度や停止位置精度が低下するか、あるいは非常な
高精度でカム溝の加工をしなければならず加工コストの
増大をまねいていた。
このカム溝の並列を無理に実行しようとすると、カム溝
の傾斜を大きくしてカム筒の周面に圧縮配列させること
になるが、この構成ではカム筒の回転量に対するカムリ
フト量が大きいためレンズの送り精度や停止位置精度が
低下するばかりか、送り力鼠が大きくなったり、力11
筒自身の強度上も問題があった。
本発明の目的は係る従来の変倍光学装置の欠点を解消し
た新規な光学装置を提供することにある。
また、本発明の構成」二の特徴は拡大投影から等倍投影
までの倍率変化におけるレンズ間隔の変化態様と、等倍
投影から縮小投影までの倍率変化におけるレンズ間隔の
変化態様とを等倍時を中心に互いに対称になるように光
学系及びレンズ間隔変更手段を構成した点にある。この
構成によれば拡大−等借間は前記レンズ間隔変更手段を
順方向に作・動させ、等倍時点を境に等倍−縮小間はレ
ンズ間隔変更手段を逆方向に作動させることにより、拡
大−等倍もしくは等倍−縮小の一方のみのレンズ間隔変
更手段のみで拡大及び縮小の両方をもカバーできる変倍
光学装置を提供することができる。
また、本発明の更に限定された実施態様では、光学系移
動手段と前記間隔変更手段は互いに連繋させられている
。従って、本実施態様によれば、変倍動作を正確に行な
わせることができる。
さらに、他の実施態様では、レンズ間隔変更手段は、レ
ンズに係合されたピンと、このピンが嵌挿されたカム溝
を有するカム鏡筒と、前記ピンをカム鏡筒の軸線と平行
な方向にガイドするガイド部材と、前記カム鏡筒を回転
駆動させるカム鏡筒回転手段とから構成されている。本
実施態様によれば、そのカム溝は従来必要とされていた
長さの半分の長さですむため、カム筒への複数並列形成
も問題がないし、その傾斜もゆるやかにできるため、レ
ンズの送り精度や停止位置精度を大幅に向 。
上できる長所がある。またカム溝の形状も極めて簡単な
ものとし得るので、その加工コストを大きく低減できる
長所をも有する。しかも、レンズ間隔変更手段番コンパ
クトにすることができる。
しかも、さらに限定された別の実施態様では、前記光学
系移動手段は、前記光学系全体が等倍時を境に拡大側に
位置するか、縮小側に位置するかを検知する位置検知手
段を有している。本実施態様によれば、位置検知手段に
より変倍位置を検知できる。
以下本発明の一実施例を図をもとに説明する。
第1図は、本発明に係る変倍光学装置の光学配置を模式
的に示すものである。投影光学系1は3群のレンズ11
.12.13から構成されている。投影光学系1は全体
として、その先軸0に沿って原稿2側から距離り離れた
感光面3側に一方向に移動可能となっている。この投影
光学系1の移動により原稿2はその像2′の投影倍率が
変えられ、かつこの投影光学系の移動とともにレンズ1
1,1.2゜13の間隔は変化し、常に像2′を感光面
3上に結像できるように構成されている。さらにそのレ
ンズ11ないし13のレンズ間隔の変化態様は等倍時を
中心に拡大投影領域と縮小投影領域が対称な変化をする
ように光学設剖されている。
第2図〜第6図は第1図の変倍光学装置の具体的な構成
を示したもので、第2図は変倍光学装置の断面図、第3
図は第2図のカム筒以外を断面して示した断面図、第4
図は第2図のIV −IV線に沿う断面図、第5図tよ
第2図のV−v線に沿う断面図、第6図は第2図のカム
筒の力11部分の展開図である。
移動テーブル4は図示しない筐体に保持されたレール5
1.52により摺動可能に支持されている。
移動テーブル4」二には軸受6が設置され、この軸受6
にはガイド部材としての固定鏡筒7が図示しない固着手
段により固着され、この固定鏡筒7内にはカム鏡筒8が
回転自在に嵌合保持されている。
ここで固定鏡筒7の鏡壁には光軸0に平行なスロッh7
1が第4図の如<120°−間隔て3木形成されている
。またカム鏡筒8の一端には第2図、第3図、第5図の
如くギヤ歯81が形成され、また力11鏡筒8の壁部に
は第6図にその展開図を示すように湾曲するカム溝82
及び83が逆への字状に形成されている。
カム鏡筒8の内側中央にはレンズ12が固定されており
、またカム鏡筒8内のレンズ12を挟む位置にはレンズ
11を有する第2レンズ枠92とレンズ13を有する第
2レンズ枠92とが光軸0に沿って移動可能に嵌挿され
ている。この第2レンズ枠91には、その周面に3本の
ピン93が第4図の如く植設され、この各ピン93は各
カム溝82を貫通すると共に、スロット7■に挿入され
ている。他方第2レンズ枠92にもその周面に3本のピ
ン94がVi設されていて、各ピン94は同様にカム溝
83を貫通すると共に、スロッ1へ71に挿入されてい
る。
また移動テーブル4上にはカム鏡筒回転駆動用のリバー
シブルモータ10と投影光学系移動用のモータ14とが
設置されており、このリバーシブルモータ10の出力軸
は減速ギヤボックス21を介してギヤ30に接続されて
いる。ギヤ30は−に連のギヤ歯81に噛合しており、
リバーシブルモータ10の回転によりカム筒8が回転さ
れる。モータ14の出力軸は減速ギヤボックス22を介
してウオームギヤ31に接続されている。ウオームギヤ
31はウオームホイール32に噛合しており、このウオ
ームホイール32は軸受34.35を介して移動テーブ
ル4に軸支されている。モータ14の回転はウオームギ
ヤ31及びウオームホイール32を介してウオームホイ
ール32と同軸上に設けられたピニオン33に伝達され
る。このピニオン33は図示しない筐体にレール51.
52と平行に支持されたラック36に噛合しているので
、モータ14の回転により移動テーブル4はレール51
゜52上を摺動し、投影光学系1全体をその光軸Oに沿
って移動させることとなる。
このようなレール51.52、ラック36、ウオームギ
ヤ31、ウオームホイール32、ギヤボックス22、モ
ータ14等は光学系移動手段を構成している。
また、リバーシブルモータ10の回転により、カム鏡筒
8が回転されると、カム溝82はこれを貫通しているピ
ン93.94を回転させようとするが、ピン93.94
はスロット71により軸回りの回転を阻止されているの
で、このピン93.94は結局カム溝82゜83内を曲
がりに沿って相対移動すると共に、スロッ1−71内を
長手方向に前後動する。これにょリレンス11とレンズ
13が光軸Oに沿って前後させられてレンズ11.、1
2.13の間隔が変えられる。こごで、カム溝82は第
6図に示すように等倍投影でピン93とピン94の間隔
dがもっとも接近し、最大拡大倍率Mまたは最大縮小倍
率mのとき、もっとも離間するように形成されている。
このようなギヤ歯81、ギヤ30、ギヤボックス21、
リバーシブルモータ10等はカム鏡筒回転手段を構成し
ている。また、このような力t1溝8.2.8:lを備
えるカム鏡筒8、ピン92.93、スロット71を備え
る固定鏡筒7、カム鏡筒回転手段等はレンズ間隔変更手
段を構成している。
さらに移動テーブル4の下方には第4図、第5図の如く
テーブルの移動位置検知のために光電検出器100が取
り付けられている。この光電検出器100は対向して配
置された発光ダイオード101 と受光ダイオード10
2とから構成され、これらの間にはレール51.52と
平行な遮光板103が介在されている。この遮光板10
3の端部は移動テーブル4が等倍投影位置に移動したと
き光電検出器100にかかるように構成されている。こ
のため拡大投影時には受光ダイオード102が発光ダイ
オード101からの光を受光して常にONの信号を出力
し、等倍時及び縮小投影時には受光ダイオード102が
受光しないのでOFF信号を出力する。この受光ダイオ
ード102からのON −OFF信号がモータ極性切換
回路110に入力されリバーシブルモータ10への電力
供給極性を変換することにより、投影光学系1力へ拡大
投影位置にある間は、その移動に伴なってリバーシブル
モータ10を正回転させ、縮小投影位置にある間はリバ
ーシブルモータ10を逆回転させるように作用する。な
お、リバーシブルモータ10とモータ14はタイミング
整合回路111により両者が連繋してスムーズな変倍結
像投影ができるようにコン1ヘロールされている。なお
、遮光板+03は図示しない筐体に固定されている。
以−ヒ説明したように、本発明によれば、レンズの間隔
変化が拡大側と縮小側で対称な構成とし、且つ、その間
隔変更手段である力11鏡筒を等(#1tを境に拡大側
と縮小側で逆関係に構成したので、第4図に示すように
力11溝の形状は極めて簡単で、またPの部分は重複形
成が可能となるため、カム溝の本数を多くすることがで
きるので、レンズの送り精度、停止位置精度を高くする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る変倍光学装置の光学配置を示す図
、第2図は変倍光学装置の一実施例を示す断面図、第3
図は第2図のカム筒以外を断面して示した断面図、第4
図は第2図のIV −IV線に7(蒼う断面図、第5図
は第2図の■−v線に沿う断面図、第6図は第2図のカ
ム筒のカム部分の展開図である。 1・・・投影光学系、 2・・・原稿、2′・・・像、
 4・・・移動テーブル、7・・・固定鏡筒(ガイド部
材)、8・カム鏡筒、11.12,13・・・レンズ−
、5]、52・・レール、71・・・スロット、 82
.83・カムi荷、93.94・・・ピン、 0・・・
光軸。 第1図 第2図 II+ 第3図 第5図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光学系全体をその光軸に沿って一方向に移動させ
    るための光学系移動手段と、該光学系を構成する複数の
    レンズの少なくとも1つのレンズのレンズ間間隔を変化
    させるためのレンズ間隔変更手段とを有し、常に物像間
    距離が一定で拡大から等倍を経て縮小まで変倍できる変
    倍光学装置において、 等倍から縮小までの倍率変化における前記レンズ間隔変
    更手段のレンズ間間隔の変化態様は、拡大から等倍まで
    の倍率変化時のレンズ間間隔の変化態様と逆の態様を成
    すことを特徴とする変倍光学装置。
  2. (2)前記光学系移動手段と前記レンズ間隔変更手段は
    互いに連繋することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の変倍光学装置。
  3. (3)前記レンズ間隔変更手段は、前記レンズに係合さ
    れたピンと、このピンが嵌挿されたカム溝を有するカム
    鏡筒り、前記ピンをカム鏡筒の軸線と平行な方向にガイ
    ドするガイド部材と、前記カム鏡筒を回転駆動させるカ
    ム鏡筒回転手段とから構成されたことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項または第2項記載の変倍光学装置。
  4. (4)前記光学系移動手段は、前記光学系全体が等倍時
    を境に拡大側に位置するか、縮小側に位置するかを検知
    する位置検知手段を有していることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1つに記載の変
    倍光学装置。
JP11690583A 1983-06-30 1983-06-30 変倍光学装置 Granted JPS6010214A (ja)

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JPH042167B2 JPH042167B2 (ja) 1992-01-16

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