JP6366404B2 - レンズ位置調整装置、及び光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の光学機器に搭載されるレンズ位置調整装置に関し、特にレンズを光軸方向に移動させるファインダ装置の視度調整機構等に好適なレンズ位置調整装置に関する。

デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の光学機器では、光学式もしくは電子式のファインダ装置が設けられるものがある。ファインダ装置は、一般的に、近視や遠視等の撮影者であっても裸眼で被写体のピントを合わせやすいように、少なくとも一枚のレンズを光軸方向に移動させる視度調整機構を有する。

従来、例えば、操作ダイアルと、操作ダイアルの回動に連動してレンズを光軸方向に移動させるカム部材と、操作ダイアルの回動操作時にクリック力を付与するクリック機構とを備える視度調整機構が提案されている（特許文献１）。この提案では、カム部材の外周面に形成されたクリック溝に対して、板バネにより付勢された状態のクリックピンを係合させてクリック機構を構成している。

また、組立の作業性を改善した視度調整機構として、クリック機構を持たず、板バネが操作ダイアルの側面と圧接することにより、摺動抵抗を付加して操作ダイアルを不特定の角度に停止させるものが提案されている（特許文献２）。この提案では、板バネをファインダケースの外形に対して側面から爪嵌合により固定できるため、目視で確認しながら組み付けることが可能であり、また、クリック機構を持たないため、組立時に比較的小さいクリックピン等の部品を脱落させる心配がない。

特開平１−２９１２２７号公報 特開２００８−１８７３３４号公報

上記特許文献１及び２では、いずれも操作ダイアルを任意の角度で停止させるために、付勢手段として板バネを使用しているが、安定した付勢力を維持するには、板バネの腕部の長さを十分に確保する必要がある。そのため、板バネの腕部の長さが操作ダイアルの直径とほぼ同等もしくはそれ以上のサイズになってしまう。また、板バネの他に、板バネをファインダケースに固定するビスや係合爪が必要となる。この結果、視度調整機構の占有スペースが大きくなり、ファインダ装置の大型化を招くことになる。

そこで、本発明は、レンズ位置調整装置の占有スペースを小さくしつつレンズ位置調整装置の優れた組立作業性を確保する仕組みを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ位置調整装置は、レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダを収納するケースと、前記レンズの光軸と直交する方向に前記ケースから突出して設けられる回動軸と、前記回動軸に対して回動可能に保持されるカム部材と、前記カム部材に係合し、前記回動軸に対して前記カム部材と一体に回動可能に保持される操作ダイアルと、クリック部材、及び前記クリック部材を前記ケースの側に付勢するコイルバネを有し、前記カム部材を前記操作ダイアルとともに回動操作した際に、クリック力を発生させるクリック機構と、を備え、前記レンズホルダには、前記回動軸の軸方向と平行に前記ケースから突出するフォロアピンが設けられ、前記カム部材には、前記フォロアピンがカム係合し、前記カム部材を前記操作ダイアルとともに回動操作することにより、前記フォロアピンとのカム作用により前記レンズホルダを光軸方向に移動させるカム溝と、前記クリック部材及び前記コイルバネが順番に挿入される貫通孔とが形成され、前記カム溝、及び前記貫通孔は、前記カム部材の周方向に互いに離間して配置され、前記貫通孔は、前記操作ダイアルにより覆われて、前記コイルバネが前記操作ダイアルに当接することを特徴とする。

本発明によれば、レンズ位置調整装置の占有スペースを小さくしつつレンズ位置調整装置の優れた組立作業性を確保することができる。

本発明の光学機器の実施形態の一例であるデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。 ファインダ装置の斜視図である。 図２に示すファインダ装置の分解斜視図である。 （ａ）はカム部材を操作ダイアル側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）を裏面側から見た斜視図である。 （ａ）はファインダ装置の操作ダイアル側の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 ファインダケースの回動軸の部分を示す斜視図である。 ファインダケースの回動軸にカム部材を組み付けるとともに、カム部材の貫通孔にボール及びコイルバネを組み付ける手順を説明する斜視図である。 ファインダケースの回動軸に段付ビスを介して操作ダイアルを組み付ける手順を説明する斜視図である。 ファインダケースの回動軸にカム部材及び操作ダイアルを組み付けた後の状態を示す斜視図である。 カム部材及び操作ダイアルをファインダケース側から見た分解斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。

図１は、本発明の光学機器の実施形態の一例であるデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。

本実施形態のデジタルカメラは、図１に示すように，カメラ本体２０の正面側にレンズ級筒２１が設けられ、カメラ本体２０の背面側には、表示ユニット２２が開閉方向に回動可能に設けられている。また、カメラ本体２０の上部には、ファインダ装置１Ａが設けられている。ファインダ装置１Ａは、アイカップ１を有し、アイカップ１は、撮影者が保護窓２を覗き込む際、撮影者の顔が保護窓２に直接に接触しないようするための緩衝部材である。カメラ本体２０を背面側から見てアイカップ１の左側の側部には、操作ダイアル３が設けられている。操作ダイアル３は、一部がカメラ本体２０の背面外装から突出して配置され、これにより、撮影者は、保護窓２を覗き込みながら、同時に操作ダイアル３を回動操作することが可能である。

図２は、ファインダ装置１Ａの斜視図である。図３は、図２に示すファインダ装置１Ａの分解斜視図である。

図２及び図３において、ファインダケース４は、アイカップ１とともにファインダ装置１Ａの外装を形成する。カメラ本体２０を背面側から見てファインダケース４の左側の側部には、回動軸４ａがその軸線をファインダ装置１Ａの光軸と直交するカメラ本体２０の図１の左右方向に向けて突出して設けられている。回動軸４ａには、カム部材５が回動可能に保持され、また、操作ダイアル３が段付ビス８により締結されている。カム部材５には、貫通孔５ｂが形成され、貫通孔５ｂには、ボール６及びコイルバネ７が外側からそれぞれ順番に挿入される。ボール６は、本発明のクリック部材の一例に相当する。

レンズホルダ９は、レンズ群としての第１レンズ１０、第２レンズ１１及び第３レンズ１２を保持する。カメラ本体２０を背面側から見てレンズホルダ９の左側の側部には、回動軸４ａと平行に突出するフォロアピン９ａが一体に設けられている。また、レンズホルダ９には、レンズカバー１３が爪係合され、これにより、第１レンズ１０がレンズホルダ９に対して精度良く位置決め保持される。一方、第２レンズ１１及び第３レンズ１２は、それぞれ順番にレンズホルダ９の内部へ嵌め込まれ、接着等によってレンズホルダ９に保持される。

ファインダケース４には、レンズホルダ９を光軸方向に案内する金属製のガイド軸１４が圧入等により嵌合されている。レンズホルダ９は、ガイド軸１４と同軸配置されたコイルバネ１５により光軸方向の撮影者側に付勢されている。これにより、レンズ群１０〜１２の自重によりレンズホルダ９に姿勢差が発生するのを防ぎ、ガタなく円滑にカム部材５とレンズホルダ９とを連動させることができる。

ファインダケース４と保護窓２との間には、保護窓２を固定する保護窓カバー１６が設けられている。ファインダケース４の被写体側には、ＬＣＤ等の表示器１７が設けられている。表示器１７は、不図示の回路基板に接続されることで、ファインダ装置１Ａにおける表示手段として機能する。表示器１７の被写体側には、遮光テープ１８が設けられている。遮光テープ１８は、ファインダケース４に貼り付けられて、ファインダケース４と表示器１７との隙間から外部へ漏れる光を遮断する。遮光テープ１８の被写体側には、カバー１９が設けられている。カバー１９は、遮光テープ１８を覆うようにしてファインダケース４に爪係合され、表示器１７をファインダケース４に固定する。

図４（ａ）はカム部材５を操作ダイアル３側から見た斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）を裏面側から見た斜視図である。

図４（ａ）に示すように、カム部材５には、貫通孔５ｂ、キー溝５ｃ、視認孔５ｄ及びストッパ５ｅが形成されている。貫通孔５ｂには、ボール６及びコイルバネ７が挿入される。キー溝５ｃには、操作ダイアル３の後述するキー３ｅ（図１０参照）が係合する。視認孔５ｄは、詳しくは後述するが、組み込み時に作業者がレンズホルダ９のフォロアピン９ａを目視で確認するために設けられる。ストッパ５ｅは、ファインダケース４の一部と当接することで、操作ダイアル３及びカム部材５が回動操作範囲の限界である角度θ（図４（ｂ）参照）以上に回動できないように規制する。

図４（ｂ）に示すように、カム部材５の裏面側には、レンズホルダ９のフォロアピン９ａがカム係合してレンズ群１０〜１２を光軸方向に移動させるカム溝５ａが周方向に角度θの範囲で形成されている。角度θは、本実施形態では、略２５０°に設定されている。撮影者は、角度θの範囲で操作ダイアル３を回動操作することで、カム溝５ａとフォロアピン９ａとのカム作用によりレンズ群１０〜１２を保持するレンズホルダ９を光軸方向に移動させることができる。これにより、表示器１７の画面上の像にピントが合うように視度を調整することが可能になる。

一方、貫通孔５ｂ及びキー溝５ｃは、カム溝５ａが形成されていない１１０°の範囲に配置されている。カム溝５ａ、貫通孔５ｂ及びキー溝５ｃについては、それぞれの領域がカム部材５の周方向に重なっているが、径方向には重ならないように、それぞれ異なる角度に配置されている。これにより、カム溝５ａ、貫通孔５ｂ及びキー溝５ｃのそれぞれの占有スペースをカム部材５の周方向に互いに離間させて分散配置し、カム部材５の軸方向の薄型化を実現している。

次に、図５を参照して、ファインダ装置１Ａのクリック機構について説明する。図５（ａ）はファインダ装置１Ａの操作ダイアル３側の側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

図５（ｂ）に示すように、操作ダイアル３は、ダイアル部３ａと、カム部材５の貫通孔５ｂを覆う蓋部３ｂと、ダイアル部３ａ及び蓋部３ｂより小径に形成され、ダイアル部３ａと蓋部３ｂとを連結する連結軸３ｃとを有する。操作ダイアル３は、ファインダケース４の回動軸４ａに外挿されて、ダイアル部３ａの中央開口から挿入された段付ビス８が回動軸４ａの先端部に締結されることで、回動軸４ａに対して回動可能に保持される。

ファインダ装置１Ａがカメラ本体２０に組み込まれた状態では、操作ダイアル３のダイアル部３ａが、アイカップ１の外側に配置される。このとき、アイカップ１の側面の一部が操作ダイアル３のダイアル部３ａと蓋部３ｂとの間に入り込み、小径の連結軸３ｃに近接して配置されることで、アイカップ１を大型化しつつファインダ装置１Ａに近づけて、カメラ本体２０の小型化を実現している。

カム部材５の貫通孔５ｂには、ボール６及びコイルバネ７が収納されている。コイルバネ７は、貫通孔５ｂ内でボール６をファインダケース４側に付勢する。貫通孔５ｂは、操作ダイアル３の蓋部３ｂで覆われているため、コイルバネ７は蓋部３ｂと当接する。つまり、コイルバネ７がボール６をファインダケース４側に付勢する方向と逆方向に発生する反発力は、操作ダイアル３の蓋部３ｂの面で受けることになる。

ファインダケース４の操作ダイアル３側の側面には、クリック溝４ｂ（図６参照）が操作ダイアル３の回動方向に凸部と凹部とを交互に配置して放射状に形成されている。ここで、操作ダイアル３を回動操作すると、コイルバネ７の付勢力に抗してボール６が蓋部３ｂ側に退避して、クリック溝４ｂの凸部を乗り越える。その後、ボール６は、クリック力を発生させてクリック溝４ｂの凹部に係合し、カム部材５を所定の角度で停止させる。

貫通孔５ｂは、蓋部３ｂからファインダケース４側に向けて次第に縮径するテーパ形状に形成されている。そのため、図５（ｂ）に示す状態では、ボール６と貫通孔５ｂとの間のガタが少なく、カム部材５を精度良く停止させることが可能である。

一方、ボール６が蓋部３ｂ側に退避してクリック溝４ｂの凸部を乗り越える際には、ボール６と貫通孔５ｂとの間にボール６が移動するための十分な隙間が形成される。そのため、温度変化などによって仮に貫通孔５ｂの内径が熱収縮しても、ボール６の往復動作への影響は少なく、クリック動作の安定性を確保することができる。また、貫通孔５ｂの蓋部３ｂ側の径が大きいことで、ボール６やコイルバネ７を貫通孔５ｂに組み込む際の作業性が向上する。

ところで、本実施形態では、カム部材５及び操作ダイアル３は、樹脂材料による射出成形品とされている。特に、カム部材５は、ガラスやカーボンなどの強化フィラーをポリカーボネート樹脂やポリアセタール樹脂などに添加した、高剛性グレードの樹脂材料を用いている。これにより、カム溝５ａや貫通孔５ｂを強化フィラーによって均等に強化することができ、高い剛性や耐久性を確保することができる。また、カム部材５としては、不透明で且つ黒色に近い材質が好ましい。これは、ファインダケース４内部に外光が侵入し、ファインダ像にフレアやゴーストなどの不具合が発生したり、逆に表示器１７の光が外部へ漏れてカメラ本体２０の外観の品位を損なったりすることを防ぐためである。

一方、強化フィラーを含む樹脂材料の場合、表面にフィラーが浮き出してしまい、外観面が凹凸してざらつきやすい。これは、射出成形の冷却工程において、母材である樹脂材料は結晶化して収縮するのに対し、フィラーは収縮しないためである。

そこで、本実施形態では、操作ダイアル３については、強化フィラーを含まないポリカーボネート樹脂やＡＢＳ樹脂などの一般グレードの樹脂材料を用いて、カム部材５と材質を異ならせている。操作ダイアル３を一般グレードの樹脂材料を用いた射出成形品とすることで、フィラーの浮き出し等がなく、表面を滑らかに成形することができる。そのため、カメラ本体２０の外観に露出し、撮影者が直接触れて操作する操作ダイアル３の材質として好適なものとなる。

次に、図６乃至図９を参照して、ファインダケース４の回動軸４ａにカム部材５及び操作ダイアル３を組み付ける手順について説明する。ここで、本実施形態では、レンズ群１０〜１２を保持するレンズホルダ９、レンズホルダ９を光軸方向に移動可能に収納するファインダケース４、カム部材５、操作ダイアル３、ボール６及びコイルバネ７によりファインダ装置１Ａの視度調整機構を構成する。そして、視度調整機構は、本発明のレンズ位置調整装置の一例に相当する。

図６は、ファインダケース４の回動軸４ａの部分を示す斜視図である。図７は、ファインダケース４の回動軸４ａにカム部材５を組み付けるとともに、カム部材５の貫通孔５ｂにボール６及びコイルバネ７を組み付ける手順を説明する斜視図である。図８は、ファインダケース４の回動軸４ａに段付ビス８を介して操作ダイアル３を組み付ける手順を説明する斜視図である。図９は、ファインダケース４の回動軸４ａにカム部材５及び操作ダイアル３を組み付けた後の状態を示す斜視図であり、図５の状態に対応している。

図６の状態では、レンズホルダ９に形成されたフォロアピン９ａは、ファインダケース４の回動軸４ａ側の側面に形成された切り欠き部を貫通して、外部に突出して露出状態となっている。なお、図６の状態では、レンズホルダ９がコイルバネ１５により撮影者側に付勢されているため、フォロアピン９ａについても撮影者側に片寄せされた位置にある。

次に、図７に示すように、カム部材５をファインダケース４の回動軸４ａに外挿することになるが、フォロアピン９ａをカム部材５のカム溝５ａに対して正しく挿入しなければならない。そこで、本実施形態では、カム部材５の視認孔５ｄは、組み込み時に、フォロアピン９ａに対応する位置に配置されるように形成されている。これにより、組立作業者は、フォロアピン９ａの位置を目視で確認しながら、適切にカム部材５を組み込むことができる。

次に、図８に示すように、カム部材５の貫通孔５ｂにボール６及びコイルバネ７を順番に挿入し、その後、操作ダイアル３をファインダケース４の回動軸４ａに外挿し、ダイアル部３ａの中央開口から挿入した段付ビス８を回動軸４ａの先端部に締結する。これにより、ファインダケース４の回動軸４ａにカム部材５及び操作ダイアル３が組み込まれ、図９の状態となる。このとき、操作ダイアル３の蓋部３ｂは、カム部材５の貫通孔５ｂを覆うとともに、コイルバネ７からの付勢力を受け止める。蓋部３ｂがカム部材５の貫通孔５ｂの周囲に密着することで、貫通孔５ｂ内に外光やゴミが進入するのを防ぐことができる。

図１０は、カム部材５及び操作ダイアル３をファインダケース４側から見た分解斜視図である。図１０に示すように、操作ダイアル３には、カム部材５のキー溝５ｃに係合してカム部材５と一体に回動するためのキー３ｃが設けられている。キー３ｃは凸状に形成され、凹状のキー溝５ｃに差し込まれて係合する。撮影者が不用意に操作ダイアル３を回動操作した場合であっても、操作ダイアル３とカム部材５の変形や破損は避けなければならない。そのため、キー溝５ｃとキー３ｃとは、回動軸４ａの径方向だけでなく、軸方向にも十分な長さで係合する必要がある。

そこで、図４で前述したように、カム部材５のカム溝５ａ、貫通孔５ｂ及びキー溝５ｃのそれぞれの占有スペースをカム部材５の周方向に分散させてカム部材５の軸方向の薄型化を図りつつ、キー溝５ｃとキー３ｃとの軸方向の十分な係合長さを確保している。

また、操作ダイアル３には、カム部材５の視認孔５ｄに対応する位置に凸部３ｄが形成されている。本実施形態では、図８の状態から図９の状態にかけて、蓋部３ｂが貫通孔５ｂを覆うと同時に、凸部３ｄが視認孔５ｄに挿入されて視認孔５ｄを塞ぐようになっている。

以上説明したように、本実施形態では、視度調整機構の占有スペースを小さくしつつ、視度調整機構の組立時にボール６やコイルバネ７の脱落を防ぎ、且つカム部材５のカム溝５ａに挿入されるフォロアピン９ａの視認性も改善することができる。

また、本実施形態では、カム部材５、操作ダイアル３、ボール６及びコイルバネ７をファインダケース４の側面に対して同一方向に順番に組み込むことができるので、優れた組立作業性を確保することができる。

更に、本実施形態では、カム部材５をファインダケース４の外側に配置しているので、カム部材５のカム溝５ａに塗布した油がレンズホルダ９内のレンズ群１０〜１２に飛散して付着するのを回避することができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１ アイカップ
３ 操作ダイアル
４ ファインダケース
５ カム部材
５ａ カム溝
５ｂ 貫通孔
６ ボール
７ コイルバネ
９ レンズホルダ
９ａ フォロアピン
１０ 第１レンズ
１１ 第２レンズ
１２ 第３レンズ

Claims (8)

1. レンズを保持するレンズホルダと、
   前記レンズホルダを収納するケースと、
   前記レンズの光軸と直交する方向に前記ケースから突出して設けられる回動軸と、
   前記回動軸に対して回動可能に保持されるカム部材と、
   前記カム部材に係合し、前記回動軸に対して前記カム部材と一体に回動可能に保持される操作ダイアルと、
   クリック部材、及び前記クリック部材を前記ケースの側に付勢するコイルバネを有し、前記カム部材を前記操作ダイアルとともに回動操作した際に、クリック力を発生させるクリック機構と、を備え、
   前記レンズホルダには、前記回動軸の軸方向と平行に前記ケースから突出するフォロアピンが設けられ、
   前記カム部材には、前記フォロアピンがカム係合し、前記カム部材を前記操作ダイアルとともに回動操作することにより、前記フォロアピンとのカム作用により前記レンズホルダを光軸方向に移動させるカム溝と、前記クリック部材及び前記コイルバネが順番に挿入される貫通孔とが形成され、
   前記カム溝、及び前記貫通孔は、前記カム部材の周方向に互いに離間して配置され、前記貫通孔は、前記操作ダイアルにより覆われて、前記コイルバネが前記操作ダイアルに当接することを特徴とするレンズ位置調整装置。
2. 前記カム部材には、前記フォロアピンに対応する位置に視認孔が設けられ、
   前記視認孔は、前記操作ダイアルにより覆われることを特徴とする請求項１に記載のレンズ位置調整装置。
3. 前記操作ダイアルには、前記カム部材に形成されたキー溝に係合するキーが設けられ、
   前記キー溝、前記カム溝、及び前記貫通孔は、前記カム部材の周方向に互いに離間して配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ位置調整装置。
4. 前記カム部材に形成される前記貫通孔は、前記操作ダイアルの側の径より前記ケースの側の径が小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ位置調整装置。
5. 前記カム部材、及び前記操作ダイアルは、互いに異なる樹脂材料からなる射出成形品であり、
   前記カム部材は、フィラーを含み、不透明であり、前記操作ダイアルは、フィラーを含まないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズ位置調整装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレンズ位置調整装置を備える光学機器。
7. 視度調整機構を有するファインダ装置を備える光学機器であって、
   前記視度調整機構として、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレンズ位置調整装置が用いられることを特徴とする光学機器。
8. 前記ファインダ装置には、アイカップが設けられ、
   前記操作ダイアルは、ダイアル部と、前記カム部材を覆う蓋部と、前記ダイアル部及び前記蓋部より小径に形成され、前記ダイアル部と前記蓋部とを連結する連結軸とを有し、
   前記アイカップは、前記ダイアル部と前記蓋部との間に入り込み、前記連結軸に近接して配置されることを特徴とする請求項７に記載の光学機器。