図1〜図15は、本発明の実施の形態を示すものである。すなわち、図1は本発明の光学式ビューファインダ装置が用いられた光学式ビューファインダとレンズ装置を示す斜視図、図2は図1の光学式ビューファインダが内蔵されたカメラの外観斜視図、図3は光学式ビューファインダの構成要素を示す説明図、図4は本発明の光学式ビューファインダ装置の第1の実施例を正面側から見た斜視図、図5は同じく背面側から見た斜視図、図6は本発明に係る光学部品の第1の実施例を上方から見た斜視図、図7は同じく下方から見た斜視図、図8A〜Eは光学部品の第1の実施例を示すレンズの5面図、図9A〜Dは図8A〜Eに示すレンズが収納されるハウジングのスリット部を示す説明図、図10A〜Cは図8のレンズを図9のスリット部に収納した状態を示す説明図である。
また、図11は本発明の光学式ビューファインダ装置を正面側から見た斜視図、図12は同じく背面側から見た斜視図、図13A〜Eは光学部品の実施例を示すプリズムの5面図、図14A〜Dは図13A〜Eに示すプリズムが収納されるハウジングのスリット部を示す説明図、図15A〜Cは図13のプリズムを図14のスリット部に収納した状態を示す説明図である。
まず、本発明の光学式ビューファインダ装置を有する光学式ビューファインダと、その光学式ビューファインダが用いられた撮像装置の一具体例を示すデジタルスチルカメラについて、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本発明の光学式ビューファインダ装置を有する光学式ビューファインダ2とレンズ装置3を示す斜視図である。そして、図2は、図1に示す光学式ビューファインダ2とレンズ装置3が内蔵されたデジタルスチルカメラ1の外観構成を示す斜視図である。
図2に示すように、デジタルスチルカメラ1は、略四角形をなす筐体からなる外装ケース4を備えている。外装ケース4の前面には、光学式ビューファインダ2の対物レンズ5とフラッシュ装置の発光部6が露出され、また、レンズ装置3の対物レンズ側が進退動作可能に露出されている。レンズ装置3は、入れ子式に構成された複数のレンズ鏡筒によって対物レンズその他のレンズが保持された、いわゆる沈胴式レンズ装置であり、外装ケース4の前面の略中央部に配置されている。このデジタルスチルカメラ1を正面から見て、レンズ装置3の右斜め上方に光学式ビューファインダ2の対物レンズ5が配置され、その接眼レンズが外装ケース4の後面に露出されている。また、レンズ装置3の真上には、フラッシュ装置の発光部6が配置されている。
外装ケース4の上面の光学式ビューファインダ2と反対側には、シャッタボタン8とモード切換ダイヤル9と電源スイッチ10とが配置されている。モード切換ダイヤル9は、カメラ機能を切り換えるもので、その機能モードとしては、例えば、動画撮影モード、静止画撮影モード、画像再生/編集モード等を挙げることができる。また、他の機能モードとしては、被写体を選択するための手段として適用することもでき、例えば、風景モード、等身大モード、顔サイズモード等を設定して、被写体に応じてそれらの切り換えに用いることもできる。
このような機能を有するモード切換ダイヤル9はリング状をなしており、その穴内に、シャッタボタン8が押圧操作可能に収納されている。このシャッタボタン8の押圧操作により、静止画の撮影と動画の撮影を選択的に行うことができる。また、電源スイッチ10は、内蔵されているバッテリー電源からの電力を各部に供給して、各種機能モードの撮影等を可能にするものである。図2に示すように、外装ケース4の側面には、バッテリー電源の収納部と半導体記録メモリ等の記録媒体の収納部を閉じるケース蓋11が開閉自在に取り付けられている。このケース蓋11を開放して電源収納部及び記録媒体収納部を露出させることにより、バッテリー電源と記録媒体の着脱操作が可能になる。
レンズ鏡筒7は、図1に示すように、外装ケース4に固定される固定プレート7aと、この固定プレート7aに固定された固定鏡筒7bと、この固定鏡筒7bに進退移動可能に保持された2個(3個以上であってもよい。)の可動鏡筒7c,7d等を備えている。可動鏡筒7c,7d及び固定鏡筒7bには、対物レンズ5やその他のレンズ或いは必要により赤外線カットフィルタや光学式ローパスフィルタ等の光学フィルタが保持されている。
光学式ビューファインダ2は、図3に示すように、対物レンズ5とズーム調整レンズ12と第1プリズム13と第2プリズム14と接眼レンズ15とを備えている。これらレンズ及びプリズムが、図4及び図5並びに図11及び図12に示すように、ハウジング16内に収納され、そのハウジング16の上面に設けた開口部がカバー17によって開閉可能に閉じられている。
対物レンズ5とズーム調整レンズ12は、それぞれの光軸を一致させてハウジング16に、その光軸方向へそれぞれ連動して移動可能に構成されている。これら対物レンズ5及びズーム調整レンズ12の光軸上の先方には、第1プリズム13が配置されている。第1プリズム13は直角プリズムからなり、45度の傾斜角をなす2つの反射面に対向する面が入射面13aと出射面13bとされている。これら入射面13aと出射面13bは、入射面13aを下にして上下方向に配置されており、上方に位置する出射面13bの周縁には、視界範囲の外縁を設定する視野枠24が設けられている。
第1プリズム13の出射面13bには、第2プリズム14の入射面14aが対向されている。第2プリズム14も直角プリズムからなっており、45度の傾斜角をなす2つの反射面に対向する面が入射面14aと出射面14bとされている。これら入射面14aと出射面14bは横並びに配置されていて、出射面14bの光軸上の先方に、同じく光軸を一致させた接眼レンズ15が配置されている。この接眼レンズ15の光軸上の先方にユーザーの目が配置される。
ハウジング16は、略四角形に形成された平面部20と、この平面部20の上面に設けられた上囲い壁部21と、平面部20の下面に設けられた下囲い壁部22とを備えている。平面部20の上面に設けた上囲い壁部21は五角形をなしていて、略90度に角度付けされた上前面壁21aと、この上前面壁21aの両端に連続して後方に延在された左右の上側面壁21b,21cと、両上側面壁21b,21c間において平行に設けられた仕切り壁21dとを有している。上囲い壁部21の上面と後面は開口されており、この上囲い壁部21にカバー17が着脱可能に取り付けられている。
カバー17は、上囲い壁部21の上面の形状と対応する平面形状を有しており、その上面の開口部と後面に開口された開口部の一側を閉じることができる形状とされている。このカバー17には、上囲い壁部21に取り付けるための弾性を有する取付片17aが3箇所に設けられている。各取付片17aには、四角形をなす係合穴25がそれぞれ設けられている。そして、これら係合穴25に対応する上囲い壁部21の上前面壁21a及び上側面壁21b,21cの3箇所には、係合穴25に対して着脱可能とされた突起状の係合爪26がそれぞれ設けられている。
上囲い壁部21の上前面壁21aの内側には、前述した第2プリズム14が入射面14a及び出射面14bを後方へ向けた状態で収納される。これにより第2プリズム14の後方が仕切り壁21dによって左右に仕切られ、入射面14aに対向される入射側光路18と出射面14bに対向される出射側光路19とが設定されている。この出射側光路19には、次に述べる本発明の第1実施例に係る接眼レンズ15が配設され、また、入射側光路18には、後述する本発明の第2実施例に係る第1プリズム13が配設されている。これら接眼レンズ15及び第1プリズム13は、一対のリブ部15b,15c及び55b,55cをハウジング16のスリット部28及び29にそれぞれ差し込み、各スリット部28及び29で一対のリブ部15b,15c及び55b,55cをそれぞれ挟持することによってハウジング16にそれぞれ個別に支持されて固定されている。
接眼レンズ15は、図6及び図7に示すように、凸レンズからなるレンズ本体15aと、このレンズ本体15aの光軸(本実施例では、光軸をZ軸として、これに直交すると共に互いに直角をなす2軸をX軸及びY軸として説明する。)と直交する方向である左右方向(本実施例では、X軸として説明する。)の両側に設けた一対のリブ部15b,15cとから構成されている。接眼レンズ15の一対のリブ部15b,15cは、それぞれの厚み(Z軸方向の寸法)がレンズ本体15aの最も薄い部分よりも小さく(薄く)設定されていて、そのレンズ本体15aの上端から下端までそれぞれ延在されている。
図8A〜Eは接眼レンズ15を示すもので、図8Aは正面図、図8Bは平面図、図8Cは底面図、図8Dは左側面図、図8Eは右側面図である。接眼レンズ15の一対のリブ部15b,15cのうち、図8Aにおいて左側に位置する一方のリブ部である第1リブ部15bの一面側の上下方向中途部には第1凸部31aが設けられ、その第1凸部31aの前面にはZ軸と垂直をなす方向に展開された平面からなる第1平面31bが形成されている。また、他方のリブ部である第2リブ部15cの一面側の上下方向両端部には第2凸部32aと第3凸部33aが設けられている。第2凸部32a及び第3凸部33aの前面には、それぞれZ軸と垂直をなす方向に展開された平面からなる第2平面32b及び第3平面33bが形成されている。
第3平面33bは第2平面32bよりも内側に設定されており、第2リブ部15cの中心から第3平面33bまでの長さ(距離)よりも第2リブ部15cの中心から第2平面32bまでの長さ(距離)が長くなるように設定されている。これにより、第2平面32bと第3平面33bとの間に、Z軸方向に所定の間隔を設定する段差rが設けられている。
かくして、第1平面31bと第2平面32bと第3平面33bとの3つの平面は、レンズ本体15aを挟んでトライアングル状に配置されていると共に、互いに平行をなす平面とされている。これら第1平面〜第3平面31b〜33bによって、光学部品の第1の具体例を示す接眼レンズ15の、第1スリット部28に対する挿入方向と平行をなす3箇所の基準面が構成されている。
また、一対のリブ部15b,15cのうち、第1リブ部15bの他面側の上下方向略中間部には第4凸部34が設けられ、第2リブ部15cの他面側の上下方向略中間部には第5凸部35が設けられている。これら第4凸部34及び第5凸部35は、略同じ高さ位置に設定されており、表面形状が曲面をなす半円筒状の凸部としてそれぞれ形成されている。
更に、第1リブ部15bの上部には、側方(X軸方向と反対方向)に突出する第6凸部36が設けられている。第6凸部36は、第4凸部34と同様に表面形状が曲面をなす半円筒状の凸部として形成されている。この第1リブ部15bの下部には、下方に突出する角形の第8凸部38aが設けられている。この第8凸部38aの下面には、Y軸と垂直をなす方向に展開された平面からなる第1底平面38bが形成されている。
また、第2リブ部15cの上部には、側方(X軸方向)に突出する第7凸部37aが設けられている。この第7凸部37aの側面には、X軸と垂直をなす方向に展開された平面からなる横平面37bが形成されている。この他方のリブ部15cの下部には、下方に突出する角形の第9凸部39aが設けられている。この第9凸部39aの下面には、Y軸と垂直をなす方向に展開された平面からなる第2底平面39bが形成されている。
このような構成を有する接眼レンズ15が挿入されるハウジング16の第1スリット部28は、図4、図5、図9及び図10に示すような構成を備えている。第1スリット部28は、ハウジング16の平面部20と上囲い壁部21とカバー17とで囲まれた第2プリズム14の出射側光路19の出口部分に設定されている。この第1スリット部28は、上側面壁21cの後部内面に設けたV溝状の第1縦案内溝41と、仕切り壁21dの後部内面に設けたV溝状の第2縦案内溝42とから構成されている。そして、平面部20には、第1縦案内溝41と第2縦案内溝42に連通される第1底受面43aと第2底受面43bとが設けられている。
図4及び図5に示すように、第1スリット部28の第1縦案内溝41には接眼レンズ15の第1リブ部15bが挿入され、第2縦案内溝42には接眼レンズ15の第2リブ部15cが挿入される。この接眼レンズ15が両縦案内溝41,42にガイドされて所定位置まで挿入されると、接眼レンズ15の挿入側先端である下面が平面部20の上面に当接される。その後、ハウジング16にカバー17を装着することにより、カバー17の内面が接眼レンズ15の上面に当接される。これにより、四角形をなすレンズ本体15aが同じく四角形をなす開口窓に嵌め合わされ、接眼レンズ15が第1スリット部28を介してハウジング16に固定的に取り付けられる。
図9Aはハウジング16に設けた第1スリット部28を上方から見た平面図、図9Bは図9AのF−F線断面図、図9Cは図9AのG−G線断面図、図9Dは図9AのH−H線断面図である。そして、図10Aは第1スリット部28に接眼レンズ15を装着した状態の正面図、図10Bは図10AのI−I線断面図、図10Cは図10AのJ−J線断面図である。
図9A〜図9D及び図10A〜図10Cに示すように、第1スリット部28の第1縦案内溝41及び第2縦案内溝42は、各溝の両面に適当な大きさの抜き勾配が設けられたV溝状の凹部を基本的形状として形成されている。そして、第1縦案内溝41及び第2縦案内溝42の各勾配面44a,44b及び45a,45bの適当な箇所に、ある程度の大きさ(面積)を有する平面部が形成されている。
この第1実施例では、前述した接眼レンズ15の形状に対応させて、接眼レンズ15の一面側に対向される第1縦案内溝41及び第2縦案内溝42の一方の勾配面44a,45aには、3箇所に平面部を設けてこれらを第1支持面としている。これら3箇所の第1支持面には、接眼レンズ15の3箇所の基準面(第1平面31bから第3平面33bまで)が面接触される。また、接眼レンズ15の他面側に対向される第1縦案内溝41及び第2縦案内溝42の他方の勾配面44b,45bには、2箇所に平面部を設けてこれらを第2支持面としている。この2箇所の第2支持面には、接眼レンズ15の2箇所の凸部(第4凸部34と第5凸部35)が略線接触される。
次に、第1スリット部28の形状及び構造について詳細に説明する。第1スリット部28の第1縦案内溝41は、図9A、図9B及び図9Dに現されており、第2プリズム14に近い側(接眼レンズ15のZ軸方向)に位置する第1勾配面44aには、その深さ方向(接眼レンズ15のY軸方向及び反Y軸方向)の略中間部に第1受面47aが設けられている。この第1受面47aには、図10Bに示すように、接眼レンズ15の第1平面31bが接触される。第1受面47aは、第1平面31bよりも少々大きな平面に設定されていると共に、深さ方向と平行に形成されている。
また、第1縦案内溝41の第2プリズム14から遠い側(接眼レンズ15の反Z軸方向)に位置する第2勾配面44bには、同じく深さ方向の略中間部に第4凸部受面47bが設けられている。この第4凸部受面47bには、図10Bに示すように、接眼レンズ15の第4凸部34が当接される。第4凸部受面47bは第1受面47aと略同じ大きさの平面とされていて、両受面47a,47bは、互いに平行に形成されている。
更に、第1縦案内溝41の第1勾配面44aと第2勾配面44bとに略直角に交わる側面には、図10Aに示すように、接眼レンズ15の第6凸部36が当接される第6凸部受面48が設けられている。この第6凸部受面48も第1受面47a等と同様に、深さ方向と平行に形成されている。
また、第1スリット部28の第2縦案内溝42は、図9A、図9B及び図9Cに現されており、第2プリズム14に近い側に位置する第1勾配面45aには、その深さ方向の入口(開口)側に第2受面49aが設けられ、奥行(底面)側には第3受面49bが設けられている。図10Cに示すように、第2リブ部15cの中心線ともなる第2縦案内溝42の中心線Qから第2受面49aまでの長さ(距離)は、その中心線Qから第3受面49bまでの長さよりも長く設定されている。これにより、図9C及び図10Cに示すように、第2受面49aと第3受面49bとの間には所定の長さ(距離)を有する段差Rが設定されている。この段差Rは、接眼レンズ15の第2平面32bと第3平面33bとの段差rと同じである。
この段差Rに関連して、第2受面49aを一定の範囲内で加工することにより、その奥行側の縁には1段高くなった第1階段状部85aが設けられている。また、第3受面49bを一定の範囲内で加工することにより、その開口側の縁には1段低くなった第2階段状部85bが設けられている。この第2階段状部85bの1段低くなった部分から第1階段状部85aの1段高くなった部分に向けて、緩やかな斜面によって連続した抜き勾配の勾配面が形成されている。
第2縦案内溝42の第2受面49aには接眼レンズ15の第2平面32bが接触され、第3受面49bには接眼レンズ15の第3平面33bが接触される。第2受面49aは第2平面32bよりも少々大きな平面に設定されており、同様に第3受面49bは第3平面33bよりも少々大きな平面に設定されている。そして、第2受面49aと第3受面49bは、それぞれ深さ方向と平行に形成されている。
また、第2縦案内溝42の第2プリズム14から遠い側に位置する第2勾配面45bには、深さ方向の略中間部に第5凸部受面49cが設けられている。この第5凸部受面49cには、接眼レンズ15の第5凸部35が当接される。第5凸部受面49cは第4凸部受面47bと略同じ大きさの平面とされていて、第2受面49a及び第3受面49bと互いに平行に形成されている。更に、第2縦案内溝42の第1勾配面45aと第2勾配面45bとに略直角に交わる側面には、図10Aに示すように、接眼レンズ15の第7凸部37aが当接される横受面50が設けられている。この横受面50は、第2受面49a等に対して直角に交わる方向に展開されているが、深さ方向に対しては同じく平行に形成されている。
このような構成を有する接眼レンズ15並びにハウジング16及びカバー17は、例えば、合成樹脂等の溶融可能な材料を用いて射出成形することにより、精度良くしかも比較的簡単に製造することができる。接眼レンズ15、第1プリズム13及び第2プリズム14の材質としては、例えば、メタクリル樹脂(PMMA)「商品名:アクリペット(三菱レイヨン株式会社製)」を挙げることができる。しかしながら、これに限定されるものではなく、その他の合成樹脂を適用できることは勿論である。また、ハウジング16及びカバー17の材質としては、例えば、ガラス繊維強化ポリカーボネートが好適であるが、これに限定されるものではなく、その他の合成樹脂を用いることができることは勿論のこと、アルミニウム合金やステンレス鋼等の金属を用いることもできる。
前記接眼レンズ15と第1スリット部28とからなる光学部品保持装置は、例えば、次のようにして用いられる。接眼レンズ15は、レンズ本体15aの横方向両側に設けた一対のリブ部15b,15cを、ハウジング16に設けた第1スリット部28の一対の縦案内溝41,42に挿入し、第1スリット部28で一対のリブ部15b,15cを挟持することで取り付けられる。そして、ハウジング16にカバー17を装着し、そのカバー17で接眼レンズ15の上部を押圧することにより、接眼レンズ15がハウジング16の所定位置に位置決めされて固定される。
この場合、接眼レンズ15とハウジング16を射出成形によって形成するものとすると、ハウジング16に設けた第1スリット部28の第1縦案内溝41及び第2縦案内溝42の深さ方向(Y軸方向及び反Y軸方向)の長さ(距離)が長いため、金型構造上、金型のキャビティ側面には抜き勾配が必要になる。この抜き勾配を有する金型によって製造された接眼レンズとハウジングを組み立てる場合、その組立精度を高くするためには、一般にスリット部の抜き勾配の精度をその全面に亘って高精度に設定する必要があるが、それには大きな困難が伴うことになる。これに対して、スリット部の抜き勾配の精度を位置合わせと無関係にして、部分的に抜き勾配を無くして平面にすることは、金型構造上においても可能である。そして、このように形成された平面部を数箇所に設けるとしても、それら平面部の位置を高精度に設定することは比較的容易である。
本発明は、このような観点に鑑みてなされたものであり、スリット部及び一対のリブ部の抜き勾配の複数箇所に平面を設け、それら複数の平面を基準面として用いることにより、ハウジングに対する接眼レンズの位置決めを簡単且つ高精度に行うことができるようにしたことを特徴としている。
本実施例では、ハウジング16の第1スリット部28には、第1受面47a、第2受面49a及び第3受面49bと、第4凸部受面47b、第5凸部受面49c、第6凸部受面48及び横受面50とを設け、これらの受面において「抜き勾配無し」として、接眼レンズ15の挿入方向(反Y軸方向)と平行をなす適当な大きさの平面を複数箇所に形成している。この際、第2受面49aと第3受面49bとの間には抜き勾配が必要となる。そのため、両受面49a,49b間には段差Rを設け、その段差Rによって成形品の取り出しを可能としている。また、第1スリット部28の底(深さ方向の下面)には、第1縦案内溝41及び第2縦案内溝42に連続される第1底受面43a及び第2底受面43bを設けている。
このような第1スリット部28の各受面に当接される平面及び凸部が、前述したように光学部品の第1実施例を示す接眼レンズ15の一対のリブ部15b,15cに設けられている。すなわち、一対のリブ部15b,15cには、第1凸部31aから第9凸部39aまでの9箇所に凸部が設けられており、そのうち第1凸部31aから第3凸部33aまでの3箇所の凸部の外面に、第1平面31bから第3平面33bまでの3箇所の平面が設けられている。そして、第7凸部37aの外面に横平面37bが設けられ、第8凸部38aと第9凸部39aの外面に、第1底平面38bと第2底平面39bが設けられている。
更に、リブ部15cの第2平面32bと第3平面33bとの間には、第1スリット部28の段差Rに対応する同じ大きさの段差r(図8Eを参照)が設けられている。この段差rは、第2リブ部15cの中心から第2平面32bまでの距離(長さ)を第2リブ部15cの中心から第3平面33bまでの距離(長さ)よりも短くすることによって形成されている。
かくして、第1スリット部28の第1受面47aには第1リブ部15bの第1平面31bが接触され、第2受面49aには第2リブ部15cの第2平面32bが接触されると共に、第3受面49bには第3平面33bが接触される。第1スリット部28の第4凸部受面47bには第1リブ部15bの第4凸部34が当接され、第5凸部受面49cには第2リブ部15cの第5凸部35が当接される。更に、第1スリット部28の第6凸部受面48には第1リブ部15bの第6凸部36が当接され、横受面50には第2リブ部15cの横平面37bが接触される。そして、第1スリット部28の第1底受面43aには第1リブ部15bの第1底平面38bが接触され、第2底受面43bには第2リブ部15cの第2底平面39bが接触される。
前記第1平面31bと第2平面32bと第3平面33bと横平面37bと第1底平面38bと第2底平面39bとが、第1スリット部28の各受面に接眼レンズ15を当て付けるための基準面となるものである。また、第4凸部34と第5凸部35と第6凸部36との各円弧状凸部は、組立時の軽圧入等によって接眼レンズ15の取付ガタを吸収するために設けたものである。
この第1スリット部28の第1受面47aと第2受面49aと第3受面49bとによって、基準面である第1平面31bから第3平面33bまでの各平面に接触してこれらを支持する第1支持面が構成されている。そして、第1スリット部28の第4凸部受面47bと第5凸部受面49cとによって、第4凸部34と第5凸部35とに当接してこれらを支持する第2支持面が構成されている。
次に、前述したような構成を有する接眼レンズ15、ハウジング16、及び後述する第1プリズム13を製造するための射出成形用金型について説明する。ここで金型について説明するのは、接眼レンズ15、ハウジング16及び第1プリズム13が射出成形によって製造されるものだからである。すなわち、成形品である接眼レンズ15及びハウジング16(第1プリズム13も同様である。)の外形を成形するための金型のキャビティ(空間部分)を精度良く形成することができれば、その成形精度がそのまま成形品の精度となって得られるからである。
本発明の特徴は、金型のキャビティ、特に、基準面と第1支持面及び第2支持面の位置精度を高く形成することにより、その高い精度の基準面を有する接眼レンズ15及び高い精度の第1支持面及び第2支持面を有するハウジング16が、直接射出成形によって得られるようにして、組立作業が簡単であって高い位置精度が得られるようにすることにある。この場合、金型のキャビティに設けられる基準面や第1支持面及び第2支持面は、リブ部やスリット部に形成される抜き勾配の一部に設けられる比較的小さな平面であるため、それらの精度は容易に高く設定することができる。
接眼レンズ15では、これを射出成形するための接眼レンズ用金型のキャビティにおいて、接眼レンズ15の一対のリブ部15b,15cに設けた第1平面31b、第2平面32b、第3平面33b及び横平面50にそれぞれ対応する各平面の位置を、それぞれ適当に補正しながら所定の高い位置精度に設定する。すなわち、一対のリブ部15b,15cの各平面に対応するキャビティのそれぞれの対応平面を、図6に示すX軸、Y軸及びZ軸からなる座標軸上において、X軸、Y軸若しくはZ軸の軸方向に追い込んでこれら軸方向における高い位置精度と、X軸、Y軸及びZ軸を中心とした回転方向における高い傾き精度とが得られるように調整する。
このように対応平面をそれぞれ補正して所定の寸法に追い込んだ後、キャビティ内の、一対のリブ部15b,15cの第4凸部34、第5凸部35及び第6凸部36に対応する円弧状凹面からなる対応凹面を前記座標軸上で追い込み、所定の高い位置精度と傾き精度が得られるように調整する。このようにして調整される接眼レンズ用金型のキャビティ内の前記平面及び凸部は、各リブ部15b,15cの一部に形成される比較的小さな面積部分であるため、その位置精度と傾き精度とを高く設定する調整作業は比較的容易に行うことができる。
また、ハウジング16も同様に、これを射出成形するための金型のキャビティにおいて、V溝状をなす第1スリット部28に設けた第1受面47a、第2受面49a、第3受面49b、第4凸部受面47b、第5凸部受面49c、第6凸部受面48及び横受面50にそれぞれ対応する各平面の位置を、それぞれ適当に補正しながら所定の高い位置精度に設定する。すなわち、第1スリット部28の各平面に対応するキャビティのそれぞれの対応平面を、X軸、Y軸及びZ軸からなる座標軸上において、X軸、Y軸若しくはZ軸の軸方向に追い込んでこれら軸方向における高い位置精度と、X軸、Y軸及びZ軸を中心とした回転方向における高い傾き精度とが得られるように調整する。
このようにして調整されるハウジング用金型のキャビティ内の前記平面は、第1スリット部28の一部に形成される比較的小さな面積部分であるため、その位置精度と傾き精度とを高く設定する調整作業は、同じく比較的容易に行うことができる。このような接眼レンズ用金型及びハウジング用金型の各キャビティにおける調整方法と補正面との関係を、表1に示す。
この表1から明らかなように、X軸方向において、一対のリブ部15b、15cについては横平面37bの位置を補正して調整することができ、また、第1スリット部28については横受面50の位置を補正して調整することができる。Y軸方向においては、一対のリブ部15b、15cでは第1底平面38bと第2底平面39bの位置を補正して調整することができ、また、第1スリット部28では第1底受面43aと第2底受面43bの位置を補正して調整することができる。更に、Z軸方向においては、リブ部15b、15cでは第1平面31bと第2平面32bと第3平面33bの位置を補正して調整することができ、また、第1スリット部28では第1受面47aと第2受面49aと第3受面49bの位置を補正して調整することができる。
また、X軸上における回転方向Θxにおいては、第2平面32bと第3平面33bとの段差rを補正して調整することができる。Y軸上における回転方向Θyにおいては、第1平面31bと第2平面32bとの段差と、第1平面31bと第3平面33bとの段差の両方を補正して調整することができる。更に、Z軸上における回転方向Θzにおいては、第1底平面38bと第2底平面39bとの段差を補正して調整することができる。
このようにして形成される金型を用い、原材料としてメタクリル樹脂(PMMA)等を使用して接眼レンズ及び後述する第1,第2プリズムを射出成形し、また、原材料としてガラス繊維強化ポリカーボネート等を使用してハウジングを射出成形することにより、各部の寸法精度が高く、寸法誤差の少ない接眼レンズ15及びハウジング16を得ることができる。従って、このようにして形成される接眼レンズ15とハウジング16を用い、ハウジング16の第1縦案内溝41及び第2縦案内溝42内に一対のリブ部15b,15cを挿入して第1スリット部28で一対のリブ部15b,15cを挟持することにより、組立時におけるクリアランスの発生を抑え、高精度な取り付けを行うことができる。
図11〜図15は、光学部品として第1プリズム13を適用したものである。ハウジング16は、前記実施例で述べたものと同一であり、その入射側光路18内に第2のスリット部29が設けられている。入射側光路18には、ハウジング16の平面部を上下方向に貫通する開口穴が設けられており、その開口穴の両側を囲う上下側面壁21b,22b及び仕切り壁21dに第2のスリット部29が設けられている。
第1プリズム13は、前述した接眼レンズ15の一対のリブ部15b,15cと同様の構成を有する一対のリブ部55a,55bを有している。図11及び図12に示すように、一対のリブ部55a,55bをハウジング16の第2スリット部29に差し込み、その第2スリット部29で一対のリブ部55a,55bを挟持することにより、第1プリズム13がハウジング16に支持固定される。
図13A〜Eは第1プリズム13を示すもので、図13Aは正面図、図13Bは平面図、図13Cは底面図、図13Dは左側面図、図13Eは右側面図である。第1プリズム13は、直角プリズムからなるプリズム本体55aと、このプリズム本体55aの左右方向の両側に突出して設けた一対のリブ部55b,55cとから構成されている。第1プリズム13の一対のリブ部55b,55cは、入射面13a及び出射面13bと平行する方向に延在されていて、下端は入射面13aの中心近くに設定され、上端は出射面13bの中心近くに設定されている。
一対のリブ部55b,55cのうち、図13Aにおいて右側に位置する第1リブ部55b(左側のリブ部であってもよい。)の一面側の上下方向中途部には第1凸部61aが設けられ、その第1凸部61aの前面には入射面13a等と平行する方向に展開された平面からなる第1平面61bが形成されている。また、図13Aにおいて左側に位置する第2リブ部55c(右側のリブ部であってもよい。)の一面側の上下方向両端部には第2凸部62aと第3凸部63aが設けられている。第2凸部62a及び第3凸部63aの前面には、それぞれ平行する方向に展開された平面からなる第2平面62b及び第3平面63bが形成されている。
第3平面63bは第2平面62bよりも内側に設定されており、第2リブ部55cの中心から第3平面63bまでの長さ(距離)よりも第2リブ部55cの中心から第2平面62bまでの長さ(距離)が長くなるように設定されている。これにより、第2平面62bと第3平面63bとの間に、Z軸方向に所定の間隔を設定する段差rが設けられている。
かくして、第1平面61bと第2平面62bと第3平面63bとの3つの平面は、プリズム本体55aを挟んでトライアングル状に配置されていると共に、互いに平行をなす平面とされている。これら第1平面61b〜第3平面63bによって、光学部品の第2の具体例を示す第1プリズム13の、第2スリット部29に対する挿入方向と平行をなす3箇所の基準面が構成されている。
また、一対のリブ部55b,55cのうち、第1リブ部55bの他面側の上下方向略中間部には第4凸部64が設けられ、第2リブ部55cの他面側の上下方向略中間部には第5凸部65が設けられている。これら第4凸部64及び第5凸部65は、略同じ高さ位置に設定されており、表面形状が曲面をなす半円筒状の凸部としてそれぞれ形成されている。
更に、第1リブ部55bの上部には、側方(光が入射及び出射する方向と直交する方向)に突出する第6凸部66が設けられている。第6凸部66は、第4凸部64と同様に表面形状が曲面をなす半円筒状の凸部として形成されている。この第1リブ部55bの下部には、下方に突出する角形の第8凸部68aが設けられている。この第8凸部68aの下面には、横平面67bと垂直をなす方向に展開された平面からなる第1底平面68bが形成されている。
また、第2リブ部55cの上部には、第6凸部66と反対側の側方に突出する第7凸部67aが設けられている。この第7凸部67aの側面には、プリズム本体55aの前面と直交する方向に展開された平面からなる横平面67bが形成されている。この第2リブ部55cの下部には、下方に突出する角形の第9凸部69aが設けられている。この第9凸部69aの下面には、横平面67bと垂直をなす方向に展開された平面からなる第2底平面69bが形成されている。
このような構成を有する第1プリズム13が挿入されるハウジング16の第2スリット部29は、図11、図12、図14及び図15に示すような構成を備えている。すなわち、第2スリット部29は、ハウジング16の平面部20を上下方向に貫通する開口穴52を備えており、その開口穴52の下面はハウジング16の斜面部16aによって閉じられている。また、開口穴52の上面は、カバー17に設けた斜面部17bによって閉じられる。
図14Aはハウジング16に設けた第2スリット部29を上方から見た平面図、図14Bは図14AのK−K線断面図、図14Cは図14AのL−L線断面図、図14Dは図14AのM−M線断面図である。そして、図15Aは第2スリット部29に第2プリズム13を装着した状態の正面図、図15Bは図15AのN−N線断面図、図15Cは図15AのP−P線断面図である。
図14A〜Dに示すように、第2スリット部29は、上側面壁21bから下側面壁22bに亘る内面に設けたV溝状の第1縦案内溝71と、仕切り壁21dの内面に設けたV溝状の第2縦案内溝72とから構成されている。第1縦案内溝71の開口側には切欠き部70aが設けられ、第2縦案内溝72の開口側には切欠き部70bが設けられている。これにより、第1縦案内溝71及び第2縦案内溝72の各上端が出射面13bの略中央部に位置するように構成されている。
第2スリット部29の第1縦案内溝71及び第2縦案内溝72は、各溝の両面に適当な大きさの抜き勾配が設けられたV溝状の凹部を基本的形状として形成されている。更に、第1縦案内溝71の底には第1底受面73aが設けられ、第2縦案内溝72の底には第2底受面73bが設けられている。そして、第1縦案内溝71及び第2縦案内溝72の各勾配面74a,74b及び75a,75bの適当な箇所に、ある程度の大きさ(面積)を有する平面部が形成されている。
次に、第2スリット部29の形状及び構造について詳細に説明する。第2スリット部29の第1縦案内溝71は、図14A、図14B及び図14Cに現されており、第2プリズム14に近い側に位置する第1勾配面74aには、その深さ方向の略中間部に第1受面77aが設けられている。この第1受面77aには、図15Cに示すように、第1プリズム13の第1平面61bが接触される。第1受面77aは、第1平面61bよりも少々大きな平面に設定されていると共に、深さ方向と平行に形成されている。
第1縦案内溝71の第2プリズム14から遠い側に位置する第2勾配面74bには、同じく深さ方向の略中間部に第4凸部受面77bが設けられている。この第4凸部受面77bには、図15Cに示すように、第1プリズム13の第4凸部64が当接される。第4凸部受面77bは第1受面77aと略同じ大きさの平面とされていて、両受面77a,77bは、互いに平行に形成されている。そして、第1縦案内溝71の第1勾配面74aと第2勾配面74bとに略直角に交わる側面には、図15Aに示すように、第1プリズム13の第6凸部66が当接される第6凸部受面78が設けられている。この第6凸部受面78も第1受面77a等と同様に、深さ方向と平行に形成されている。
また、第2スリット部29の第2縦案内溝72は、図14A、図14B及び図14Dに現されており、第2プリズム14に近い側に位置する第1勾配面75aには、その深さ方向の開口側に第2受面79aが設けられ、底面側には第3受面79bが設けられている。図15Bに示すように、第2リブ部55cの中心線ともなる第2縦案内溝72の中心線Qから第2受面79aまでの長さ(距離)は、その中心線Qから第3受面79bまでの長さよりも長く設定されている。これにより、図14D及び図15Bに示すように、第2受面79aと第3受面79bとの間には所定の長さ(距離)を有する段差Rが設定されている。この段差Rは、第1プリズム13の第2平面62bと第3平面63bとの段差rと同じである。
第2縦案内溝72の第2受面79aには第1プリズム13の第2平面62bが接触され、第3受面79bには第1プリズム13の第3平面63bが接触される。第2受面79aは第2平面62bよりも少々大きな平面に設定されており、同様に第3受面79bは第3平面63bよりも少々大きな平面に設定されている。そして、第2受面79aと第3受面79bは、それぞれ深さ方向と平行に形成されている。
また、第2縦案内溝72の第2プリズム14から遠い側に位置する第2勾配面75bには、深さ方向の略中間部に第5凸部受面79cが設けられている。この第5凸部受面79cには、第1プリズム13の第5凸部65が当接される。第5凸部受面79cは第4凸部受面77bと略同じ大きさの平面とされていて、第2受面79a及び第3受面79bと互いに平行に形成されている。更に、第2縦案内溝72の第1勾配面75aと第2勾配面75bとに略直角に交わる側面には、図15Aに示すように、第1プリズム13の第7凸部67aが当接される横受面80が設けられている。この横受面80は、第2受面79a等に対して直角に交わる方向に展開されているが、深さ方向に対しては同じく平行に形成されている。
図11及び図12に示すように、第2スリット部29の第1縦案内溝71には第1プリズム13の第1リブ部55bが挿入され、第2縦案内溝42には第2リブ部55cが挿入される。そして、第1プリズム13が両縦案内溝71,72にガイドされて所定位置まで挿入されると、第1プリズム13の挿入側先端である下面が各縦案内溝71,72の底に当接される。その後、ハウジング16にカバー17を装着することにより、カバー17の内面が第1プリズム13の上面に当接される。これにより、三角形のブロック体からなる第1プリズム13が入射側光路18内の所定位置に位置決めされ、第2スリット部29を介してハウジング16に固定的に取り付けられる。
このとき、第1プリズム13の入射面13aは平面部20の下方に突出され、出射面13bは平面部20の上方に突出される。この第1プリズム13の出射面13bには第2プリズム14の入射面14aが対向され、また、入射面13aにはズーム調整レンズ12が対向される。ズーム調整レンズ12の前方には対物レンズ5が配置されており、この対物レンズ5を外部に露出させるため、ハウジング16の下前面壁22aには開口窓53が設けられている。
この第2実施例では、第1プリズム13の形状に対応させて、第1プリズム13の前面に対向される第1縦案内溝71及び第2縦案内溝72の一方の勾配面74a,75aには3箇所に平面部を設けてこれらを第1支持面とし、他方の勾配面74b,75bには2箇所に平面部を設けてこれらを第2支持面としているが、これとは反対に、一方の勾配面74a,75aに第2支持面を設け、他方の勾配面74b,75bに第1支持面を設ける構成としてもよいことは勿論である。
前記第1プリズム13と第2スリット部29とからなる光学部品保持装置は、前述した接眼レンズ15と同様に用いられる。すなわち、第1プリズム13は、プリズム本体55aの横方向両側に設けた一対のリブ部55b,55cを、ハウジング16に設けた第2スリット部29の一対の縦案内溝71,72に挿入し、第2スリット部29で一対のリブ部55b,55cを挟持することによって取り付けられる。そして、ハウジング16にカバー17を装着し、そのカバー17で第1プリズム13の上部を押圧することにより、第1プリズム13がハウジング16の所定位置に位置決めされて固定される。
本実施例では、ハウジング16の第2スリット部29には、第1受面77a、第2受面79a及び第3受面79bと、第4凸部受面77b、第5凸部受面79c、第6凸部受面78及び横受面80とを設け、これらの受面において「抜き勾配無し」として、第1プリズム13の挿入方向と平行をなす適当な大きさの平面を複数箇所に形成している。この際、第2受面79aと第3受面79bとの間には抜き勾配が必要となるが、両受面79a,79b間に段差Rを設け、その段差Rによって成形品の取り出しを可能としている。そして、第2スリット部29の第1縦案内溝71及び第2縦案内溝72の各底(深さ方向の下面)には第1底受面73a及び第2底受面73bを設けている。
このような第2スリット部29の各受面に当接される平面及び凸部が、光学部品の第2実施例を示す第1プリズム13の一対のリブ部55b,55cに設けられている。すなわち、一対のリブ部55b,55cには、第1凸部61aから第9凸部69aまでの9箇所に凸部が設けられており、そのうち第1凸部61aから第3凸部63aまでの3箇所の凸部の外面に、第1平面61bから第3平面63bまでの3箇所の平面が設けられている。そして、第7凸部67aの外面に横平面67bが設けられ、第8凸部68aと第9凸部69aの外面に、第1底平面68bと第2底平面69bが設けられている。
更に、第2リブ部55cの第2平面62bと第3平面63bとの間には、第2スリット部29の段差Rに対応する同じ大きさの段差r(図13Dを参照)が設けられている。この段差rは、第2リブ部55cの中心から第2平面62bまでの距離(長さ)を第2リブ部55cの中心から第3平面63bまでの距離(長さ)よりも短くすることによって形成されている。
かくして、第2スリット部29の第1受面77aには第1リブ部55bの第1平面61bが接触され、第2受面79aには第2リブ部55cの第2平面62bが接触されると共に、第3受面79bには第3平面63bが接触される。第2スリット部29の第4凸部受面77bには第1リブ部55bの第4凸部64が当接され、第5凸部受面79cには第2リブ部55cの第5凸部65が当接される。更に、第2スリット部29の第6凸部受面78には第1リブ部55bの第6凸部66が当接され、横受面80には第2リブ部55cの横平面67bが接触される。そして、第2スリット部29の第1底受面73aには第1リブ部55bの第1底平面68bが接触され、第2リブ部55cの第2底受面73bには第2リブ部55cの第2底平面69bが接触される。
前記第1平面61bと第2平面62bと第3平面63bと横平面67bと第1底平面68bと第2底平面69bとが、第2スリット部29の各受面に第1プリズム13を当て付けるための基準面となるものである。また、第4凸部64と第5凸部65と第6凸部66との各円弧状凸部は、組立時の軽圧入等によって第1プリズム13の取付ガタを吸収するために設けたものである。
前記第2スリット部29の前記第1受面77aと第2受面79aと第3受面79bとによって、基準面である第1平面61bから第3平面63bまでの各平面に接触してこれらを支持する第1支持面が構成されている。そして、第2スリット部29の前記第4凸部受面77bと第5凸部受面79cとによって、第4凸部64と第5凸部65とに当接してこれらを支持する第2支持面が構成されている。
このような構成を有する第1プリズム13を、前述した実施例と同様にして製作する。すなわち、第1プリズム13を射出成形するための第1プリズム用金型のキャビティにおいて、第1プリズム13の一対のリブ部55b,55cに設けた第1平面61b、第2平面62b、第3平面63b及び横平面80にそれぞれ対応する各平面の位置を、それぞれ適当に補正しながら所定の高い位置精度に設定する。そして、一対のリブ部55b,55cの各平面に対応するキャビティのそれぞれの対応平面を、図6に示すX軸、Y軸及びZ軸と同様の座標軸上において、X軸、Y軸若しくはZ軸の軸方向に追い込んでこれら軸方向における高い位置精度と、X軸、Y軸及びZ軸を中心とした回転方向における高い傾き精度とが得られるように調整する。
このように対応平面をそれぞれ補正して所定の寸法に追い込んだ後、キャビティ内の、一対のリブ部55b,55cの第4凸部64、第5凸部65及び第6凸部66に対応する円弧状凹面からなる対応凹面を前記座標軸上で追い込み、所定の高い位置精度と傾き精度が得られるように調整する。このようにして調整される第1プリズム用金型のキャビティ内の前記平面及び凸部は、一対のリブ部55b,55cの一部に形成される比較的小さな面積部分であるため、その位置精度と傾き精度とを高く設定する調整作業は比較的容易に行うことができる。
また、ハウジング16の第2スリット部29も前述した第1スリット部28と同様に、これを射出成形するための金型のキャビティにおいて、V溝状をなす第2スリット部29に設けた第1受面77a、第2受面79a、第3受面79b、第4凸部受面77b、第5凸部受面79c、第6凸部受面78及び横受面80にそれぞれ対応する各平面の位置を、それぞれ適当に補正しながら所定の高い位置精度に設定する。そして、第2スリット部29の各平面に対応するキャビティのそれぞれの対応平面を、X軸、Y軸及びZ軸からなる座標軸上において、X軸、Y軸若しくはZ軸の軸方向に追い込んでこれら軸方向における高い位置精度と、X軸、Y軸及びZ軸を中心とした回転方向における高い傾き精度とが得られるように調整する。
このようにして調整されるハウジング用金型のキャビティ内の前記平面は、第1スリット部28と同様に、第2スリット部29の一部に形成される比較的小さな面積部分であるため、その位置精度と傾き精度とを高く設定する調整作業は、同じく比較的容易に行うことができる。このような第1プリズム用金型及びハウジング用金型の各キャビティにおける調整方法と補正面との関係は、前述した表1の場合と同様である。
このようにして形成される金型を用い、例えば、原材料としてメタクリル樹脂(PMMA)等を使用して第1プリズム13を射出成形することにより、各部の寸法精度が高く、寸法誤差の少ない第1プリズム13を得ることができる。従って、このようにして形成される第1プリズム13とハウジング16を用い、ハウジング16の第2スリット部29の第1縦案内溝71及び第2縦案内溝72内に一対のリブ部55b,55cを挿入し、第2スリット部29で一対のリブ部55b,55cを挟持することにより、組立時におけるクリアランスの発生を抑え、高精度な取り付けを行うことができる。
以上説明したように、本発明によれば、射出成形による部品製造に用いられる金型のキャビティ内の抜き勾配が必要とされる場所に複数の小さな平面を基準面として設けるようにしたため、抜き勾配の寸法精度をラフなものにしつつ基準面の位置精度を、射出成形後の補正による追い込みによって高精度に容易に調整することができる。そのため、基準面の位置精度の高い光学部品及びハウジングを得ることができ、視度調整機構を無くし、取付精度を上げて調整を不要にすることができ、その光学部品をハウジングに対して高精度に取り付けることが可能である。しかも、金型におけるスライド機構の付加や部品点数の追加等を必要としないため、金型や部品のコストアップを招くことがなく、製造工程の簡単化とコストダウンを図ることができる。
1…デジタルスチルカメラ(電子スチルカメラ)、 2…光学式ビューファインダ、 5…対物レンズ、 13…第1プリズム(光学部品)、 14…第2プリズム、 15…接眼レンズ(光学部品)、 15a…レンズ本体、 15b,15c,55b,55c…リブ部、 16…ハウジング、 17…カバー、 18…入射側光路、 19…出射側光路、 20…平面部、 21…上囲い壁部、 21a…仕切り壁、 22…下囲い壁部、 28,29…スリット部、 31b,61b…第1平面、 32b,62b…第2平面、 33b,63b…第3平面、 34,35,36,37a,38a,39a,64,65,66,67a,68a,69a…凸部、 37b,67b…横平面、 41,71…第1縦案内溝、 42,72…第2縦案内溝、 43a,43b,73a,73b…底受面、 44a,44b,45a,45b,74a,74b,75a,75b…底受面、 47a,77a…第1受面、 49a,79a…第2受面、 49b,79b…第3受面、 47b,48,49c,77b,78,79c…凸部受面、 50,80…横受面、 55a…プリズム体、 53…開口窓、 R…段差、 r…段差