JP2810591B2 - Zoom lens device for copier - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子写真方式の
複写機に用いられる、変倍光学系に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable power optical system used in, for example, an electrophotographic copying machine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図８はスリット露光方式電子写真複写機
の断面図である。同図において光源５によりスリット状
に照明されている原稿１からの反射光はズームレンズ３
により感光ドラム４に結像し、原稿１は端部ａから端部
ｂまで順次等速度で移動走査されて感光ドラム４上に潜
像を形成し、更に現像されて転写紙上に転写される。光
学系の動き及び電子写真プロセスは既知の技術のため、
説明を省略する。FIG. 8 is a sectional view of a slit exposure type electrophotographic copying machine. In FIG. 3, reflected light from the original 1 illuminated in a slit shape by a light source 5 is reflected by a zoom lens 3.
The original 1 is sequentially moved and scanned from the end a to the end b at a constant speed to form a latent image on the photosensitive drum 4, and is further developed and transferred onto a transfer sheet. Because the movement of the optical system and the electrophotographic process are known technologies,
Description is omitted.

【０００３】図９は図８の光学系を抜き出したところの
概略図である。本光学系は原稿面と感光ドラム４表面の
距離は倍率によらず一定とし、光学系の簡略化をはかっ
ている。原稿１の画像サイズと同じサイズのコピーを取
りたいときは、レンズ３は光学的に原稿と感光ドラム４
表面の距離のほぼ中央に位置する。また原稿１より大き
いサイズのコピーを得たいときは、レンズ３は原稿側に
移動し、焦点距離をその倍率に対応した量に変更し、原
稿画像光束を感光ドラム４表面に結像する。縮小コピー
を得るときはレンズ３を感光ドラム４側に移動する。FIG. 9 is a schematic view of the optical system shown in FIG. In this optical system, the distance between the document surface and the surface of the photosensitive drum 4 is constant regardless of the magnification, and the optical system is simplified. To make a copy of the same size as the image size of the original 1, the lens 3 is optically
It is located approximately at the center of the distance of the surface. To obtain a copy of a size larger than the original 1, the lens 3 is moved to the original side, the focal length is changed to an amount corresponding to the magnification, and the original image light flux is formed on the surface of the photosensitive drum 4. To obtain a reduced copy, the lens 3 is moved to the photosensitive drum 4 side.

【０００４】図１０はズームレンズ３の詳細図で、以下
に構成する各要素について説明する。FIG. 10 is a detailed view of the zoom lens 3, and the following components will be described.

【０００５】複写機のレンズ台７上にはレンズユニット
３全体をガイドする案内レール６とカム板９を連絡案内
させるためのカム溝板８を配置している。拡大、縮小画
像を得るとき、レンズユニット３はこの案内レール６に
ガイドされながら例えばモーター（不図示）等の駆動源
により指定された倍率に対応した距離だけ移動する。A guide groove 6 for guiding the cam plate 9 to communicate with a guide rail 6 for guiding the entire lens unit 3 is disposed on a lens base 7 of the copying machine. When obtaining an enlarged or reduced image, the lens unit 3 moves by a distance corresponding to a magnification specified by a drive source such as a motor (not shown) while being guided by the guide rail 6.

【０００６】カム板９の中央部にはカム溝９ａ、９ｂを
配置しそのカム溝９ａ、９ｂには鏡筒１３、１４の下部
より突きだしたピン１７、１８がそれぞれ連結されてい
る（図９）。鏡筒１２、１３、１４、１５は基準軸１
９、２０によって一列に配置され、鏡筒１２、１５は固
定されており、１３、１４は前記カム溝９ａ、９ｂに案
内されて基準軸１９、２０上を移動する。鏡筒１２、１
５の内部にはレンズＧ１，Ｇ８が、鏡筒１３、１４の内
部にはレンズ群Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４およびＧ５，Ｇ６，Ｇ
７が固定されている。また、鏡筒１３、１４の間には絞
り板１１が配置されている。At the center of the cam plate 9, cam grooves 9a and 9b are arranged, and the cam grooves 9a and 9b are connected to pins 17 and 18 protruding from the lower parts of the lens barrels 13 and 14, respectively (FIG. 9). ). The lens barrels 12, 13, 14, 15 are the reference axis 1.
The lens barrels 12 and 15 are fixed, and the lens barrels 13 and 14 move on the reference shafts 19 and 20 guided by the cam grooves 9a and 9b. Lens barrel 12, 1
5, lens groups G1, G8, and lens barrels 13, 14, lens groups G2, G3, G4 and G5, G6, G
7 is fixed. An aperture plate 11 is disposed between the lens barrels 13 and 14.

【０００７】駆動源によりレンズユニット３が案内レー
ル６にガイドされ指定倍率位置に移動するとカム板９も
カム溝板８に案内されて移動し、カム板９のカム溝９
ａ、９ｂに案内された鏡筒１３、１４は鏡筒１２、１５
の間を動いて、レンズユニット３の焦点距離が変更さ
れ、各倍率に対して原稿面と感光ドラム４表面を共役関
係に保ち、拡大、縮小画面を得る。When the lens unit 3 is guided by the guide rail 6 by the drive source and moves to the designated magnification position, the cam plate 9 is also guided and moved by the cam groove plate 8, and the cam groove 9 of the cam plate 9 is moved.
The lens barrels 13 and 14 guided to a and 9b are lens barrels 12 and 15
The focal length of the lens unit 3 is changed, the original surface and the surface of the photosensitive drum 4 are kept in a conjugate relationship for each magnification, and an enlarged or reduced screen is obtained.

【０００８】レンズＧ１とＧ８，Ｇ２〜Ｇ４，Ｇ５〜Ｇ
７は絞り板１１をはさんで対象であり、そのため鏡筒１
３、１４は図１１に示す様に同じ鏡筒を左右逆転して
（即ち、垂直軸まわりに１８０°回転して）使用され
る。この時鏡筒１３の基準穴１３ａ、１３ｂは基準軸１
９に嵌合し、鏡筒１４の基準穴（不図示）は基準軸２０
に嵌合している。The lenses G1 and G8, G2 to G4, G5 to G
7 is an object sandwiching the aperture plate 11, and
As shown in FIG. 11, 3 and 14 are used by reversing the same lens barrel from side to side (that is, by rotating it 180 ° about a vertical axis). At this time, the reference holes 13a and 13b of the lens barrel 13 are
9 and the reference hole (not shown) of the lens barrel 14 is
Is fitted.

【０００９】しかしながらこの様な左右逆転して用いる
構成においては、鏡筒のレンズ保持部分の軸位置が、移
動する鏡筒の案内部分の中心軸に対して図１２の様にず
れているときには前群で発生した収差を後群で更に倍増
させてしまい結像性能を著しく劣化させてしまうことが
ある。このため図１３のように移動鏡筒（１３または１
４）を上下逆転して（光軸に垂直かつ水平面に平行な軸
回りに１８０°回転して）用いるような考案がなされて
いる。この構成においては、前記左右方向のずれを前群
と後群で打ち消し合うために鏡筒の部品精度が結像性能
に影響を及ぼしにくい利点がある。また鏡筒１３、１４
の基準穴１３ａ、１４ａが同じ基準軸１９に嵌合するた
め、２本の基準軸１９、２０のズレによる鏡筒のずれを
防止する利点もある。However, in such a configuration in which the left and right sides are reversed, when the axial position of the lens holding portion of the lens barrel is displaced from the center axis of the guide portion of the moving lens barrel as shown in FIG. The aberration generated in the group may be further doubled in the rear group, and the imaging performance may be significantly deteriorated. Therefore, as shown in FIG.
The invention has been devised such that 4) is used upside down (rotated 180 ° about an axis perpendicular to the optical axis and parallel to the horizontal plane). This configuration has an advantage that the component accuracy of the lens barrel hardly affects the imaging performance because the lateral shift is canceled by the front group and the rear group. In addition, lens barrels 13 and 14
Since the reference holes 13a and 14a are fitted to the same reference shaft 19, there is also an advantage that the displacement of the lens barrel due to the displacement of the two reference shafts 19 and 20 is prevented.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
に上下逆転して用いるような構成に於いては、鏡筒１
３、１４が同じ基準軸１９に嵌合しつつ移動するため、
基準軸１９との嵌合スパンＳは光学的に規定されている
レンズ間隔によって（固定鏡筒〜絞り板の間隔）−（移
動鏡筒の移動幅）に制限されていた。このため基準軸１
９と基準穴１３ａ、１４ａのガタによって鏡筒１３、１
４の基準軸１９に対する角度が大きく変化してしまい、
解像力を劣化させる事となった。これより大きなスパン
を得るためには固定鏡筒よりも外側に軸を延長し、その
外側で嵌合せざるを得ず、レンズユニットの大型化を招
くというデメリットがある。However, in such an arrangement which is used upside down, the lens barrel 1
Since 3 and 14 move while fitting on the same reference shaft 19,
The fitting span S with the reference shaft 19 is limited by the optically defined lens interval (the interval between the fixed lens barrel and the diaphragm plate)-(the moving width of the movable lens barrel). Therefore, the reference axis 1
9 and the reference holes 13a and 14a,
4, the angle with respect to the reference axis 19 greatly changes,
The resolution was degraded. In order to obtain a larger span, the shaft must be extended outside the fixed lens barrel and fitted outside the fixed barrel, which has the disadvantage of increasing the size of the lens unit.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は以上のような問
題点に鑑み、上下逆転させる鏡筒に少なくとも２箇所の
被ガイド部を設けガイド部材がふたつに鏡筒の被ガイド
部を交互にガイドするように構成することによって、光
学的に制限された空間に於いて鏡筒のガイド部材との嵌
合スパンを広く取り、ガイド部材と被ガイド部のガタに
よる鏡筒の傾きを防止するようにしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention has at least two guided portions provided on a lens barrel which is turned upside down, and two guide members alternately guide the guided portions of the lens barrel. By providing a guide, the fitting span between the guide member of the lens barrel and the guide member can be widened in an optically limited space, and the inclination of the lens barrel due to backlash between the guide member and the guided portion can be prevented. It was made.

【００１２】[0012]

【実施例】図１〜図３に本発明の第一の実施例を示す。
図１は本発明を実施したスリット露光方式電子写真複写
機の断面図である。同図において光源５によりスリット
状に照明されている原稿１からの反射光はズームレンズ
２１により感光ドラム４に結像し、原稿１は端部ａから
端部ｂまで順次等速度で移動走査されて感光ドラム４上
に潜像を形成し、更に現像されて転写紙上に転写され
る。光学系の動き及び電子写真プロセスは既知の技術の
ため、説明を省略する。1 to 3 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a sectional view of a slit exposure type electrophotographic copying machine embodying the present invention. In FIG. 1, reflected light from the document 1 illuminated in a slit shape by the light source 5 forms an image on the photosensitive drum 4 by the zoom lens 21, and the document 1 is sequentially moved and scanned from the end a to the end b at the same speed. Thus, a latent image is formed on the photosensitive drum 4 and further developed and transferred onto a transfer sheet. The movement of the optical system and the electrophotographic process are well known in the art, and will not be described.

【００１３】図２はズームレンズ２１部分の詳細断面
図、図３はズームレンズ２１部分の斜視図である。図２
及び図３に於いて２４はレンズホルダーであって、図示
しない駆動源によって案内ガイド６上を移動する。２２
及び２３は固定鏡筒であって、２２にはＧ１レンズが、
２３にはＧ８レンズが組み込まれている。固定鏡筒２
２、２３は、レンズホルダー２４に固定されており、ま
た固定鏡筒２２は基準軸２７及び案内軸２８の一端を保
持している。基準軸２７及び案内軸２８の他の一端はレ
ンズホルダー２４に支持されている。３０および３１は
移動鏡筒であって、それぞれＧ２〜Ｇ４、Ｇ５〜Ｇ７レ
ンズが組み込まれている。FIG. 2 is a detailed sectional view of the zoom lens 21 and FIG. 3 is a perspective view of the zoom lens 21. FIG.
3 and 24, a lens holder 24 moves on the guide 6 by a driving source (not shown). 22
And 23 are fixed lens barrels, 22 a G1 lens,
23 incorporates a G8 lens. Fixed lens barrel 2
Reference numerals 2 and 23 are fixed to a lens holder 24, and the fixed lens barrel 22 holds one end of a reference shaft 27 and one end of a guide shaft 28. The other ends of the reference shaft 27 and the guide shaft 28 are supported by the lens holder 24. Reference numerals 30 and 31 denote moving lens barrels in which G2 to G4 and G5 to G7 lenses are respectively incorporated.

【００１４】移動鏡筒３０と３１の間には絞り板３４が
配設され光束の太さを制限している。２６はカム板で、
レンズホルダー２４に移動自在に保持されるとともに一
端に設けられた突出部２６ｄに於いてカム溝板８に連結
されている。カム板２６は、バネ２９によってレンズホ
ルダー２４の突き当て部に押しつけられてガタ無く位置
決めされており、また突出部２６ｄとカム溝板８の間も
バネ２６ｃによってガタ取りされている（図４）。カム
板２６の押しつけ方向Ｆとしては、ズームレンズ２１の
移動方向Ｘに対してカム溝板８との摺擦によるモーメン
トＭと同じ方向にカム板２６を押すような方向となって
いる。An aperture plate 34 is provided between the movable lens barrels 30 and 31 to limit the thickness of the light beam. 26 is a cam plate,
It is movably held by the lens holder 24 and is connected to the cam groove plate 8 at a protrusion 26d provided at one end. The cam plate 26 is pressed against the abutting portion of the lens holder 24 by a spring 29 and positioned without play, and the gap between the projecting portion 26d and the cam groove plate 8 is also removed by a spring 26c (FIG. 4). . The pressing direction F of the cam plate 26 is a direction in which the cam plate 26 is pressed in the same direction as the moment M due to the rubbing with the cam groove plate 8 with respect to the moving direction X of the zoom lens 21.

【００１５】カム板２６にはカム溝２６ａ、２６ｂが形
成され、カム溝２６ａ、２６ｂには移動鏡筒３０、３１
より突出したピン３２、３３が、カム溝２６ａ、２６ｂ
の内側に沿うようにバネ３５によって押しつけられてい
る（図５）。Cam grooves 26a and 26b are formed in the cam plate 26, and movable barrels 30 and 31 are formed in the cam grooves 26a and 26b.
The more protruding pins 32, 33 are provided in the cam grooves 26a, 26b.
(FIG. 5).

【００１６】移動鏡筒３０、３１は固定鏡筒２２、２３
のあいだに光軸方向と平行に配置された前述の基準軸２
７に移動自在に案内され、更に絞り板３４も基準軸２７
によって位置決めされている。The movable lens barrels 30, 31 are fixed lens barrels 22, 23.
The aforementioned reference axis 2 arranged in parallel with the optical axis direction between
7, and the diaphragm plate 34 is also moved to the reference shaft 27.
Is positioned by

【００１７】図６に移動鏡筒３０の外観図を示す。３０
ａ及び３０ｂは移動鏡筒３０の基準穴であって、基準軸
２７に嵌合して移動鏡筒３０の位置を決定している。基
準穴３０ｂは移動鏡筒本体から略コの字型に突出した壁
３０ｃ上に形成されており壁３０ｃを移動鏡筒本体とつ
なぐ連結部３０ｄの高さは、基準穴３０ａ、ｂとの距離
ｃが壁部３０ｃ端部と基準穴３０ｂとの距離ｄよりも大
となるようになっている。基準穴３０ａと光軸に関して
対象な位置に長穴３０ｅがあって、案内軸２８と高さ方
向に関してのみ嵌合しており、基準穴３０ａとともに移
動鏡筒３０の位置を決定している。基準穴３０ａの上方
及び下方にはピン３２の取付部３０ｆがある。FIG. 6 is an external view of the movable lens barrel 30. 30
Reference numerals a and 30b denote reference holes of the movable lens barrel 30, which are fitted to the reference shaft 27 to determine the position of the movable lens barrel 30. The reference hole 30b is formed on a wall 30c protruding in a substantially U-shape from the movable barrel main body, and the height of a connecting portion 30d connecting the wall 30c to the movable barrel main body is determined by the distance between the reference holes 30a and 30b. c is larger than the distance d between the end of the wall 30c and the reference hole 30b. There is an elongated hole 30e at a position symmetrical with respect to the reference hole 30a and the optical axis, and is fitted only with the guide shaft 28 in the height direction, and determines the position of the movable lens barrel 30 together with the reference hole 30a. Above and below the reference hole 30a, there is a mounting portion 30f for the pin 32.

【００１８】本実施例に於ける移動鏡筒３０、３１の組
み合わせ方を図７に示す。移動鏡筒３１は移動鏡筒３０
をＡ軸まわりに１８０°回転したものであり、互いの壁
部３０ｃ，３１ｃが互いのコの字部の中にはいるように
組み合わされており、基準軸２７は移動鏡筒３０の基準
穴３０ａ、移動鏡筒３１の壁部３１ｃの基準穴３１ｂ、
移動鏡筒３０の壁部３０ｃの基準穴３０ｂ、移動鏡筒３
１の基準穴３１ａというように移動鏡筒３０、３１の基
準穴を交互に貫いている。このように配置する事によっ
て、移動鏡筒３０（３１）の基準軸２７に対する嵌合ス
パンＳ′は従来の構成に比べて（移動鏡筒本体の厚み）
−（基準穴３０ａ、３１ａ部の厚み）＋（移動鏡筒最接
近時の鏡筒間隔）分だけ長くとることが可能であり、例
えば鏡筒本体の厚みを１０ｍｍ、基準穴部の厚みを１．
５ｍｍ、移動鏡筒最接近時の鏡筒間隔を１ｍｍとすれ
ば、従来構成に於いては嵌合スパンＳは１０ｍｍであっ
たのに対し、本発明では１９．５ｍｍと約２倍のスパン
を確保することができ、約２倍の結像性能を得ることが
できる。FIG. 7 shows how to combine the movable lens barrels 30 and 31 in this embodiment. The moving barrel 31 is the moving barrel 30
Are rotated by 180 ° around the A-axis, and are combined so that their walls 30c and 31c are in the U-shape of each other, and the reference shaft 27 is a reference hole of the movable barrel 30. 30a, reference hole 31b of wall 31c of movable lens barrel 31,
Reference hole 30b in wall 30c of movable barrel 30, movable barrel 3
The reference holes of the movable lens barrels 30 and 31 are alternately penetrated as one reference hole 31a. With such an arrangement, the fitting span S 'of the movable barrel 30 (31) with respect to the reference shaft 27 is smaller than that of the conventional configuration (the thickness of the movable barrel body).
It is possible to increase the length by − (the thickness of the reference holes 30a and 31a) + (the distance between the lens barrels at the time of approaching the moving lens barrel). For example, the thickness of the lens barrel main body is 10 mm and the thickness of the reference hole is 1 .
Assuming that the distance between the lens barrels at the time of approaching the movable lens barrel is 1 mm, the fitting span S is 10 mm in the conventional configuration, whereas the span of the present invention is 19.5 mm, which is about twice as large. As a result, about twice the imaging performance can be obtained.

【００１９】[0019]

【発明の効果】以上の様に本発明を実施することによ
り、移動鏡筒を上下逆転して用いるという結像性能的に
有利な構成を取りながら、レンズユニットの大型化を招
くこと無く、左右逆転方式と同様に基準軸との嵌合スパ
ンを長く取ることが出来、移動鏡筒と基準軸の直角性を
精度よく保つことが出来るので、コンパクトで優れた結
像性能を有するレンズユニットを得ることができる。By practicing the present invention as described above, the movable lens barrel can be used upside down without any increase in the size of the lens unit while taking a configuration advantageous for imaging performance. As in the case of the reverse rotation method, a long fitting span with the reference axis can be taken, and the perpendicularity between the movable lens barrel and the reference axis can be accurately maintained, so that a compact lens unit having excellent imaging performance can be obtained. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明を実施したスリット露光式電子写真複写
機の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a slit exposure type electrophotographic copying machine embodying the present invention.

【図２】本発明を実施したレンズユニットの断面図。FIG. 2 is a sectional view of a lens unit embodying the present invention.

【図３】本発明を実施したレンズユニットの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a lens unit embodying the present invention.

【図４】本発明を実施したレンズユニットの上視図。FIG. 4 is a top view of a lens unit embodying the present invention.

【図５】本発明を実施したレンズユニットの裏面図。FIG. 5 is a rear view of the lens unit embodying the present invention.

【図６】本発明を実施した移動鏡筒の斜視図。FIG. 6 is a perspective view of a movable lens barrel embodying the present invention.

【図７】本発明による移動鏡筒の組み合わせ方の説明
図。FIG. 7 is an explanatory view of a method of combining a movable lens barrel according to the present invention.

【図８】一般的なスリット露光式電子写真複写機の断面
図。FIG. 8 is a sectional view of a general slit exposure type electrophotographic copying machine.

【図９】設定倍率によるレンズ移動を説明する図。FIG. 9 is a diagram illustrating lens movement according to a set magnification.

【図１０】従来のレンズユニットの上視図。FIG. 10 is a top view of a conventional lens unit.

【図１１】従来の左右逆転方式のレンズユニットの裏面
斜視図。FIG. 11 is a rear perspective view of a conventional left-right reversing type lens unit.

【図１２】レンズ中心の平行偏心をあらわした図。FIG. 12 is a diagram showing parallel decentering of a lens center.

【図１３】上下逆転方式のレンズユニットの裏面斜視
図。FIG. 13 is a rear perspective view of the lens unit of the upside-down rotation type.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２２、２３ 固定鏡筒 ２４ レンズホルダー ２６ カム板 ２７ 基準軸 ３０、３１ 移動鏡筒 22, 23 Fixed lens barrel 24 Lens holder 26 Cam plate 27 Reference axis 30, 31 Moving lens barrel

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 レンズを保持する鏡筒が絞りに対して略
対称に配置され、前記鏡筒が移動することによって焦点
距離を変更するズームレンズであって、鏡筒はレンズの
光軸以外を軸中心とする複数のガイド部材に案内され、
かつ鏡筒の内少なくとも２個は同一の鏡筒を上下逆に配
置して成る複写機のズームレンズ装置において、 前記上下逆転された第一、第二の鏡筒はそれぞれ、前記
ガイド部材に対して少なくとも２ケ所の被ガイド部を有
し、前記ガイド部材は、第一及び第二の鏡筒の被ガイド
部を交互にガイドしていることを特徴とする複写機のズ
ームレンズ装置。1. A zoom lens in which a lens barrel holding a lens is disposed substantially symmetrically with respect to an aperture, and the focal length is changed by moving the lens barrel. Guided by a plurality of guide members around the axis,
In a zoom lens apparatus of a copying machine in which at least two of the lens barrels have the same lens barrel arranged upside down, the first and second inverted barrels are respectively positioned with respect to the guide member. At least two guided portions, and the guide member alternately guides the guided portions of the first and second lens barrels.