JPS62201409A - レンズアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、複写装置等に用いられる投影装置に関し、特
に、投影装置に於る結像光学系のレンズアセンブリに関
する。

〈従来技術〉 従来から、複写装置等の光学系には結像光学系として、
単眼のレンズ、或いは複眼の集光性光伝送体が用いられ
ている。単眼のレンズについては、通常の透過型レンズ
、或いはミラー型レンズが使用）れており、これ等のレ
ンズには固定焦点のレンズもあれば、可変焦点のレンズ
もある。そして、一般にこれ等のレンズの形状は第４図
（Ａ）に示す様な円形であり、従ってその瞳（入射瞳、
射出瞳）の形状も丸いものが用いられている。

近年、複写装置の小型化及び高性能化が望まれている。

米国特許第３，５０４，９６０号公報には、スリット露
光複写装置に於いて、瞳の形状が丸い通常の結像レンズ
の外部に平行絞りを設けて、スリット短手方向（サジタ
ル方向）の収差を改善することが示されている。この手
段は、結像レンズの高性能化には寄与しているが、装置
の大きさを縮小させる効果は無く、且つ結像レンズの外
部に絞りを設ける為にコスト的にも高くなり、又、レン
ズ外に絞りを設ける為、受光面上での光束の半影が複雑
になりやすかった。

又、写真工業４１　（８１）１１５頁〜１２０頁（１９
８３年）には第４図（Ｂ）に示す様な球面レンズの一部
を切り欠いた小判型レンズが開示されている。この小判
型レンズは、スリット短手方向に於いて必要とされる画
角がスリット長手方向に於いて必要とされる画角に比し
て小さくて良い為に、光軸を中心にして円形のレンズを
用いるとスリット短手方向に於いては、レンズの光軸か
ら離れた部分は、瞳からの光束が通過しない、この光束
が通過しないレンズの領域を切り欠いて小判型にしたレ
ンズが、この写真工業に示されるレンズであり、従って
このレンズの瞳の形状は円形であり、瞳を通過する光束
はケラれることなく受光面上に到達している。

以上の様な背景のもと、スリット長手方向の瞳の大きさ
に対してスリット短手方向の瞳の大きさが小さくなる様
に結像光学系の一部を切り取り１円形の瞳の形状を両側
からスリット長手方向に平行に切り取った形状とする結
像光像系がすでに提案されている。（以降上記の結像光
学系を偏平レンズと称す、）尚、該偏平レンズは次の様
な特徴をもつ。

（１）レンズ自体のスリット短手方向の高さの低減によ
り光学系の小型化が可能、これは、複写装置では高さ方
向の小型化、ミラーの有効中の縮小につながる。

（２）光学材料の量が低下し、コストダウン、重量ダウ
ンが可能、ガラスモールド、プラスチックモールドを用
いると光学材料が少なくてすみ、且つ肉厚の少ない設計
が可能。

（３）レンズのスリット短手方向（サジタル方向）の収
差が良好に補正出来る。

（４）スリット短手方向に於ける焦点深度が深くなる。

これは複写装置では小径ドラムに対するコピー解像力の
向上につながる。

（５）スリットによる半影像が小さくなる。これは、ス
リット巾が減少するのと同じ効果を持ち、このことは、
複写装置では、ドラム回転とスキャンの同期むらの改善
に効果がある。

（６）スリット短手方向の光量分布がドラム頂点上で最
も明るいので、複写装置ではコピー解像力として有利で
ある。これも小径ドラムでのコピー解像力の向上につな
がる。

一方、近年複写装置に変倍機能を付加することが一般的
になっており、焦点距離が可変なレンズアセンブリで結
像光学系を構成する場合の、レンズアセンブリの簡略化
が要求されている。

第５図〜第７図は従来の焦点距離可変レンズアセンブリ
を説明する為の図である。第５図はレンズアセンブリの
上面図、第６図は斜視図、第７図は光軸を含む面で切っ
た断面模式図を示し、図中、５１は固定鏡筒、５２はズ
ームリング、５３．５３’はズームリング５２に施され
た光軸と平行に長芋方向を有するスリット、５４．５４
’は固定鏡筒のカム溝、５５．５５’はスリット５３　
、５３’とカム溝５４　、５４′とに嵌合する偏心ビン
、５６　、５６’は固定鏡筒５１の内部に配置された一
対の移動鏡筒、５７　、５７’は焦点距離可変レンズを
成す一対のレンズ群で、夫々移動鏡筒５６及び５６′に
よって保持されている。

ズームリング５２は固定鏡筒５１の外側に配されており
、図の矢印入方向、即ち光軸のまわりに回転可能になっ
ている。又、偏心ピン５５及び５５′はこのズームリン
グ５２のスリット５３及び５３′と固定鏡筒５１のカム
溝５４及び５４′とに嵌合しており、夫々移動鏡筒５６
及び５６′の所定の位置に固定されている。従って、偏
心ビン５５及び５５′をその軸のまわりに回転させるこ
とにより移動鏡筒５５と移動鏡筒５５′との間隔を微調
整することが可能であり、後述する様な物像間距離の調
整の際に用いられる。

ここで、ズームリング５２を矢印Ａ方向に回転させるこ
とにより、ズームリング５２のスリット５３及び５３′
によって偏心ビン５５及び５５′が押され、偏心ビン５
５及び５５′が固定鏡筒５１に施されたカム溝５４及び
５４′に沿って移動する為に偏心ビン５５及び５５′が
固定された移動鏡筒５６及び５６′も矢印Ａ方向に回転
すると共に矢印Ｂ方向へ移動する。従って、移動鏡筒５
６及び５６′に保持された一対のレンズ群５７及び５７
′の位置が変わる為図示するレンズ系の焦点距離を可変
に出来る。

以上説明した従来のレンズアセンブリに前述の偏平レン
ズを組込む場合、上述の如き機構により確かに焦点距離
が可変な結像光学系を提供することは出来る。しかしな
がら、偏平レンズが回転してしまうと、スリット露光を
行なう様な複写装置では期待通りの光量が得られなくな
ったり、画角が狭くなるという問題点が生じ、所望の画
像を感光ドラム上に全て結像出来なくなるという欠点が
あった。更に、従来の如く円形の鏡筒から成るレンズア
センブリでは、偏平レンズの如きレンズの光学系のスペ
ースを縮小するという利点が何ら生かされなくなるとい
う欠点を有していた。

〈発明の概要〉 本発明の目的は、上記従来の欠点を除去し、偏平レンズ
の如きレンズに適したレンズアセンブリを提供すること
にある。

又１本発明の更なる目的は、小型且つ軽量の偏平レンズ
による焦点距離可変レンズアセンブリを提供することに
ある。

更に１本発明の更なる目的は、焦点距離可変レンズ、即
ちズームレンズに於る物像間距離の調整が簡便なレンズ
アセンブリを提供することにある。

上記目的を達成する為に、本発明に係るレンズアセンブ
リは、固定鏡筒と該固定鏡筒に沿って光軸方向に移動可
能なレンズ群又はレンズ群を保持部材と前記固定鏡筒に
対して光軸と略直交する方向に移動可能に支持された移
動部材と該移動部材に形成された案内溝と前記レンズ群
又はレンズ群を保持する保持部材に固定され前記案内溝
に嵌合する嵌合部材とを有し、前記移動部材を移動させ
ることにより前記案内溝を介して前記レンズ群又はレン
ズ群を保持する保持部材を移動させることを特徴として
います。

尚、上記レンズ群は単一のレンズ、複数のレンズ、及び
複数のレンズ群とから成る種々の光学系を示している。

以下１１本発明を実施例により詳述する。

〈実施例〉 第１図は本発明に係るレンズアセンブリの一実施例を示
す図で、偏平レンズから成るズームレンズを示す断面模
式図である０図中、■は固定鏡筒で、大略コの字形状を
した部材から成る。２及び２′は移動鏡筒で夫々偏平レ
ンズＧｌ　　、Ｇ２　　、Ｇ３　　、Ｇ４、　Ｇ　ｌ’
　、　　Ｇ　２’　　、　　Ｇ　３’　　。

Ｇ　４’から成るレンズ群を保持し、且つ光軸方向（図
中矢印Ａ方向）に移動可能である。又、３及び３′は偏
心コロ、４及び４′は平行ダボ、５及び５′は偏心コロ
３．３′及び平行ダボ４，４′から成る嵌合部材を移動
鏡筒２及び２′に固定する為の固定ビス、６は移動部材
を成すカム板で紙面垂直方向に移動可能であり、又、案
内溝を備えて偏心コロ３．３′及び平行ダボ４，４′を
嵌合させている。７は固定鏡筒１の蓋で所定の開口部を
有する平板から成る。８は弾性部材で蓋７の開口を介し
て移動鏡筒７及び７′を押圧している。９及び９′は移
動鏡筒２，２′に施されたレールから成る案内部で、固
定鏡筒１，１′に施された溝に嵌合しており、移動鏡筒
２，２′はこれに沿ってスライドする。

以下、第１図に加えて第２図及び第３図を用いて本実施
例に関し詳述する。ここで、第２図は第１図のレンズア
センブリを下方から見た斜視図で、第３図は偏心コロ３
．３′、及び平行ダポ４．４′による焦点距離の微調整
法を示す図でる。尚、第３図及び第４図に於る符番は全
て第１図に示す部材と同じ部材を示している。

本レンズアセンブリに於ては、箱型の固定鏡筒１の内部
に、固定鏡筒１の溝に一対の移動鏡筒２，２′のレール
９，９′を嵌合する様に配され、夫々の移動鏡筒２，２
′はレンズＧｌ。

Ｇ２．Ｇ３．Ｇ４から成るレンズ群とレンズＧ　ｌ’　
、　Ｇ　２’　、　Ｇ　３’　、　Ｇ　４’から成るレ
ンズ群を保持している。尚、この２つのレンズ群は対称
な形で対向しており、移動鏡筒２，２′を互いに近づけ
たり遠ざけたりする事で全系の倍率（焦点距離）を変え
ることが出来るものである。更に、第２図に示す様に固
定鏡筒の下部にはカム板６が支持されており、このカム
板６は光軸に直交する方向へ移動可能である。板カム６
には一対のへの字の案内溝が形成されており、この案内
溝には移動鏡筒２，２′に固定ビス５，５′により固定
された偏心コロ３，３′及び平行ダボ４．４′が嵌合し
ている。又、移動鏡筒２．２′は移動の際にガタなくス
ムーズに摺動する様に、前述の固定鏡筒１の溝との嵌合
と共に弾性部材８により押圧されている。同様に、平行
ダボ４．４′はカム板６の案内溝にガタなく嵌合してお
り、カム板６の移動もスムーズ且つ安定して行なえる様
に構成されている。

以上の如き構成を有することにより本レンズアセンブリ
は、カム板６を移動させることにより、移動鏡筒２，２
′が平行ダボ４，４′を介してカム板６に形成された案
内溝に追従して位置を変え、全系の焦点距離を変えるこ
とが可能になる。従って、従来のこの種のアセンブリの
如く移動鏡筒が光軸のまわりに回転することがなく、偏
平レンズやシリンドリカルレンズの如きレンズでレンズ
群を構成している場合にも何ら結像に関する支障が生じ
ることはない。又、第２図に示す如く木レンズアセンブ
リは角形を有し・ており、使用する偏平レンズとほぼ同
等の形状と高さで空間を占めている為、偏平レンズの特
徴を生かし装置、例えば複写装置等の小型化に寄与する
ことが可能となる。

次に、第３図を用いて偏心コロ３．３′、平行ダボ４，
４′による焦点距離の調整機構に関して説明する。

一般に、変倍に用いるズームレンズ、即ち、焦点距離可
変レンズに於ては、物像間距離をレンズ単体において高
精度に出しておく必要がある。その理由には、ズームレ
ンズが複数のレンズ群から構成されている為にどうして
も誤差が生じ易いことや、各倍率に於て所定の物像間で
結像する用設計されている為に、初期状態で結像関係が
狂っている場合、各倍率に対応して誤差が生じる等があ
る。

第３図に於て焦点距離（物像間圧ｌＩりを調整する場合
、第１に偏心コロ３を回転させることにより始める。偏
心コロ３の中心は移動鏡筒２に対して回転自在に支持さ
れている為、偏心コロ３の偏心成分の内、図示している
ｙ方向（光軸に垂直方向）の偏心成分は平行ダボ４の内
側に設けられた長穴により吸収され、移動鏡筒２、即ち
偏平レンズＧｌ　、Ｇ２．Ｇ３　、Ｇ４から成るレンズ
群が光軸に対して垂直方向に移動することはない、又、
偏心コロ３のＸ方向（光軸方向）の偏心成分は、固定鏡
筒１に対して光軸に垂直な方向に移動可能に支持された
カム板６の案内溝に平行ダボ４が嵌合している為、偏心
コロ３を貫通している固定ビス５を介して、移動鏡筒２
をカム板６、即ち固定鏡筒２に対して光軸方向に微動さ
せる様に働く。依って、本レンズアセンブリの焦点距離
、即ち物像間距離を調整する為には、例えば、所定の物
像間にチャート及びスクリーンを設置し、本レンズアセ
ンブリによりスクリーンに投影されたチャートの像の解
像力を観察しつつ偏心コロ３をゆっくり回転させ、所望
の解像度が得られた段階で固定ビス５を締めれば、物像
間距離の調整が容易に出来たことになる。徒って、カム
板６等の移動部材の案内溝と嵌合するダボ４等の内側に
光軸と直交する方向に長穴を設け、この長穴と偏心コロ
３を嵌合させることにより、簡便な構成と手法により物
像間距離の調整を行なうことが可能となった。

以上第１図〜第３図を用いた実施例に於ては、レンズ群
を保持する移動鏡筒にダボ等の嵌合部材を固定し、これ
により間接的にレンズ群の移動を行なっているが、例え
ば各レンズ群をモールドレンズ等で構成し、レンズ自体
に嵌合部材を同時成形したり、レンズ成形後所定の嵌合
部材を固接したりすれば、移動鏡筒を用いずに直接レン
ズ群を移動させる構成をとることができる。ヌ、モール
ド加工を用いれば、レンズ自体にレール等の案内部材を
形成することも容易である。

又、上記実施例ではへの字状の案内溝をカム板に形成し
ているが、この案内溝の形状はこれに限られるものでは
なく、カム板を移動させた際に結果的にレンズ群が光軸
方向へ移動する如く形成されておれば良い。

又、移動鏡筒やレンズ群を安定してスムーズに移動させ
る為に、固定鏡筒の溝に移動鏡筒のレールを嵌合させた
り、弾性部材により移動鏡筒を押圧したりする様に構成
しているが、この様な移動鏡筒やレンズ群の移動の際に
生じる振動等の問題点を改善する手段には、他の方法や
構成が種々有り、レンズアセンブリの仕様や全体構成に
伴ない適宜構成してやれば良い。

更に、第３図を用いて説明した焦点層ｇＩ（物像間圧＃
）の調整は、場合によっては各レンズ群又はレンズ群を
保持する移動鏡筒に固定された夫々のダボや偏心ビンを
用い、各レンズ群の位置を微調整して互いの兼ね合わせ
により最良の結像状態を得る様にする。尚、当然単一の
レンズ群の位置のｗｔ調整のみで調整が終了することも
ありえる。

〈発明の効果〉 以上、本発明に係るレンズアセンブリは、偏平レンズや
シリンドリカルレンズ等の異形レンズの特徴を生かした
ままで、この種のレンズ又はレンズ群を保持したり駆動
することが出来、小ｆｆｉ軽量のレンズアセンブリとし
て複写装置等の投影光学系に用いるのに好適である。又
、とりわけ、ズームレンズ等の焦点距離可変レンズに好
適で、ズーミング即ち変倍時に於ても従来の如く移動鏡
筒やレンズ群が光軸のまわりに回転することがなく、偏
平レンズ等から成る変倍光学系を容易に構成出来るレン
ズアセンブリである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレンズアセンブリの一実施例を示
す断面模式図。 第２図は第１図のレンズアセンブリを下方から見た斜視
図。 第３図は第１図のレンズアセンブリに於る焦点距離の微
調整法を説明する為の説明図。 第４図（Ａ）、ＣＢ）は通常の円形レンズと偏平レンズ
とを示す図。 第５図〜第７図は従来の焦点距離可変のレンズアセンブ
リを説明する為の図で、第５図は上面図、第６図は斜視
図、第７図は断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定鏡筒と、該固定鏡筒に沿って、光軸方向に移
   動可能なレンズ群又はレンズ群を保持する保持部材と、
   前記固定鏡筒に対して光軸と略直交する方向に移動可能
   に支持された移動部材と、該移動部材に形成された案内
   溝と、前記レンズ群又はレンズ群を保持する保持部材に
   固定され前記案内溝に嵌合する嵌合部材とを有し、前記
   移動部材を移動させることにより前記案内溝を介して前
   記レンズ群又はレンズ群を保持する保持部材を移動させ
   ることを特徴とするレンズアセンブリ。
2. （２）前記レンズ群が偏平レンズから成ることを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載のレンズアセンブリ
   。
3. （３）前記嵌合部材が内側に長穴を有するダボと該ダボ
   の長穴の短手方向と係合する偏心コロを有することを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のレンズアセン
   ブリ。