专利名称：光学仪器焦距调整装置、内装该装置的照相机及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种可容易地调整镜头位置进行组装的光学仪器的焦距调整装置、内装该装置的照相机以及照相机的制造方法。
背景技术：
在组装照相机另件、制造照相机时，当镜头和照相机另件的制造误差影响到成像性能时，特别是要使决定了被摄物体距离中的焦距位置与底片平面重合，就必须要调整和固定镜头位置。
例如，如图33所示，在固定镜头82的镜头框组件84与主框架86之间夹有1片或多片垫圈88，用以调整镜头82与底片平面F的间隔，以便使焦点位于底片平面上。(镜头的片数也可能是多片，为了简化，图33只出示了1片)另外，其他的调整方法如图34所示，制造一个固定镜头82的镜头座90，并在该镜头座90的外表面上形成外螺纹。另外，在固定镜头座90的镜头座组件94的座固定部94S上形成内螺纹，使镜头座90与座固定部94S以螺纹接合，以转动镜头座90来调整焦点在底片平面F上的位置，并在调整完毕的状态下用粘接剂把镜头座90固定在座固定部94S上。
无论用什么调整方法，都必须把底片平面上的焦点位置调整在允许偏差的范围之内。
但是，这些调整方法有如下问题。例如，以垫垫圈88进行调整时，装入垫圈88的地方有多处，而且当调整量变化时必须要选择相应厚度和片数的垫片，不仅调整操作烦杂而且容易产生制造差错。另外，用镜头座90进行调整时，对每一件都要固定在调整器上进行调整和用粘接剂固定，调整操作需要大量的时间。
另外，以在特开平10-39385上公开的以往的照相机为例。如图35(特开平10-39385的图1)所示，该照相机，在照相机主体123的遮光筒127与镜头筒组件128之间，夹装一个可灵活转动的沿摄影光轴形成呈螺旋状倾斜的凸缘面171的凸缘环129，镜头筒组件128的凸出片136b对接在该凸缘面171上。另外，转动凸缘环129就可使镜头筒组件128沿摄影光轴移动，进行焦距调整。
但是，从提高生产率的观点出发，不是只一件一件地，而是希望对NEAR(近距离)、INF(无穷远)等焦距可容易地进行批量单位的调整。
本发明考虑了上述问题，其目的在于提供能够容易地以批量单位调整镜头位置的整光学仪器的焦距调整装置、内装该调整装置的照相机以及照相机的制造方法。
发明内容
本发明之1的光学仪器的焦距调整装置，其特征在于具有固定镜头的镜头固定体，和沿所述镜头的光轴方向与所述镜头固定体靠接的靠接体；所述靠接体与所述镜头固定体的靠接部，一方形成台阶状的台阶部，另一方则形成与所述台阶部靠接的凸起部。
在靠接体及镜头固定体的前后，在大多数情况下设置有框架。在调整凸起部的靠接位置时，至少移动靠接体及镜头固定体其中的一方(比如进行转动)进行调整。通过用此方法调整凸起部的靠接位置，可以很容易批量地调整镜头的焦点位置。
本发明之2的光学仪器的焦距调整装置，其特征在于所述靠接体是沿圆周方向变化光轴方向的厚度环状体。
使沿圆周方向变化光轴方向的厚度的环状体绕镜头的光轴转动，这样使镜头固定体相对于底片进退。台阶部的每一级根据照相机的规格和焦距精度要求来决定其高度差。
以此来调整底片与镜头的间隔，可以把镜头焦点位置距底片平面的偏差控制在允许范围之内，同时，使环状体的制造简单，而且容易调整底片平面与镜头之间的间隔。
本发明之3的光学仪器的焦距调整装置，其特征在于设有把所述镜头固定体靠向所述环状体的施力机构。
因此，简化了调整机构，可以消除镜头固定体与机体间的松动。
本发明之4的光学仪器的焦距调整装置，其特征在于在所述台阶部的各个台阶面一侧，交替形成INF(无穷远)设定距离用的台阶面和与其相对应的NEAR(近距离)设定距离用的台阶面。
因此，即使是2点式自动对焦型照相机，在组装另件时也能够很容易地调整焦点位置。
本发明之5的光学仪器的焦距调整装置，其特征在于在所述环状体与框架的靠接部，一方设有每一台阶的高度差比所述台阶部大的第2台阶部，另一方形成与所述第2台阶部靠接的凸起部。
由于框架支承着环状体，所以通过转动环状体，可使环状体相对于框架进退。第2台阶部每一级高度差都比与本发明之3中所述的台阶部相邻的INF面的高度差大，所以相对于框架的环状体的进退就比本发明之3和4中所述的进退间隔大。
因此，根据本发明之5，可以大幅度扩大调整焦点位置的范围。
本发明之6的光学仪器的焦距调整装置，其特征在于设有沿所述镜头光轴方向设置的导杆，和由所述导杆导向并限制所述镜头框组件绕所述光轴转动的限制部。
用此种方法，可在一处设置靠接用凸起部，以简单的结构扩大焦点位置的调整范围。
本发明之7的内装有光学仪器的焦距调整装置的照相机，其特征在于具有固定镜头的镜头固定体，和与所述镜头固定体靠接设置并沿圆周方向变化光轴方向厚度的环状体，和设置在所述环状体及所述镜头固定体前后的框架。
由于在环状体及镜头固定体的前后设置了框架，因此通过转动沿圆周方向变化光轴方向厚度的环状体，可使镜头固定体相对于底片进退。所以，在制造时，调整底片与镜头的间隔，使镜头焦点位置距底片平面的偏差在允许范围之内。
本发明之8的照相机的制造方法，是一种调整镜头焦点位置制造照相机的方法；其特征在于把沿圆周方向变化光轴方向厚度的环状体和固定所述镜头的镜头固定体设置在装在照相机前部的框架与装在稍稍靠底片平面一侧的框架之间，通过转动所述环状体来调整所述镜头的焦点位置，选择所述环状体的转动位置即可调整焦点位置。
用这种方法，在组装另件制造照相机时，可以大大缩短调整焦点位置所需的时间，而且容易进行这个调整。
图1是实施例1的照相机以及连接到底片上焦点的构成另件的展开立体图。
图2是实施例1的照相机以及连接到底片上焦点的构成另件的展开立体图。
图3是图2所示的构成另件的装配完成状态的立体图。
图4是图3的放大剖视图。
图5是表示焦点距离调整范围的侧视图。并且表示距离的数值单位为mm，表示各位置的1～15数字是调整序号。
图6是图1的局部放大图。
图7是实施例1照相机的聚焦环的立体图。
图8是在实施例1中，能够把镜头与底片之间的间隔分成15档进行整的模式图，实线为调整序号8的状态，虚线为调整序号1的状态。并且在各调整序号的下方标有镜头移动量。
图9是图2的局部放大图。
图10是聚焦环转动机构的立体图。
图11是聚焦环转动机构的后视图。
图12是使聚焦环转动的聚焦环驱动部结构的局部剖视图。
图13是表示用聚焦环调整的调整状态的主视图(带有主框架的状态)。
图14是表示用聚焦环调整的调整状态的主视图(不带主框架的状态)。
图15是在图14所示的调整状态下，靠向镜头框组件凸部的第1凸缘盘的对接位置主视图。I为INF用的区域(凸部)，N为NEAR用的区域(凹部)。
图16是用聚焦环调整的调整状态主视图。
图17是在图16的调整状态下，靠向镜头框组件的凸部的第1凸缘盘的靠接位置主视图。I为INF用的区域(凸部)，N为NEAR用的区域(凹部)。
图18是用聚焦环调整的调整状态的主视图。
图19是在图18所示的调整状态下，靠向镜头框组件凸部的第1凸缘盘的靠接位置主视图。
图20是用聚焦环调整的调整状态的主视图。
图21是在图20所示的调整状态下，靠向镜头框组件凸部的第1凸缘盘的靠接位置主视图。
图22是用聚焦环调整的调整状态主视图。
图23是在图22所示的调整状态下，靠向镜头框组件凸部的第1凸缘盘的靠接位置主视图。
图24，是用聚焦环调整的调整状态的主视图。
图25是在图24所示的调整状态下，靠向镜头框组件凸部的第1凸缘盘的靠接位置主视图。
图26是用聚焦环调整的调整状态的主视图。
图27是在图26所示的调整状态下，靠向镜头框组件凸部的第1凸缘盘的靠接位置主视图。
图28是实施例2的照相机的局部展开立体图。
图29是实施例3的照相机的局部展开立体图。
图30是实施例3的照相机的局部展开立体图。
图31是实施例4的照相机的局部展开立体图。
图32是实施例4中能够把镜头与底片之间的间隔分为5档调整的第1凸缘盘的概念图。
图33是以往照相机的局部剖视侧视图。
图34是以往照相机的局部剖视侧视图。
图35是以往照相机的局部展开立体图。
图中10、50、66、76-照相机，12、82-镜头，14、84-镜头框组件(镜头固定体)，14A～C-凸部(突部)，16-聚焦环(环体)，20、57、72、77、86-主框架(框架)，20D～F、55P-凸部(突部)，32-压缩线圈弹簧(施力机构)，40-第1凸缘盘(台阶部，台阶面)，44-第2凸缘盘(第2台阶部)，52、70-聚焦环，54-导杆，55-镜头框组件，55L-脚部(限位部)，74、80-第1凸缘盘(台阶部)，90-镜头座(镜头固定体)，129-凸缘环(环体)，136b-凸出片(突部)。
具体实施例方式
以下举例说明本发明的实施例。
实施例1如图1～图4所示，实施例1的照相机10是2档(以下称2档AF)型自动聚焦照相机。
在镜头框组件14的被摄物体一侧(照相机前方)顺序设有可对镜头12与底片平面之间间隔进行调整的聚焦环16和从被摄物体一侧支承聚焦环16的主框架20。聚焦环16可绕镜头光轴转动。
另外，在镜头框组件14的照相机的后侧，顺序装有快门座22、快门叶片24以及快门板26，在快门板26的后侧设有构成照相机10箱体的照相机主体30。在快门座22上装有把镜头框组件14压向聚焦环16的压缩线圈弹簧32。
在聚焦环16的外圆周部形成有齿形，并且聚焦环16通过聚焦环驱动部36可以转动，用设置在照相机一侧的测距装置测出被摄物体距离，当判断为比预定距离远的远点时不转动，只是在判断为近点时，才将其转动规定的角度。
通过该聚焦环16的转动，对镜头12的焦点位置与底片平面F之间的间隔给予定量修正，当被摄物体距离处于近距时，使焦距得以对准。
如图5所示，用本发明可以实现焦点位置调整量为每一级0.05mm的高精度15档的大范围调整。因此，因镜头和机加工另件的制造误差所产生的焦点位置偏差量，可以控制在±0.35mm的大范围内。以下对此依次进行详细说明。
用第1凸缘盘对焦点位置的调整如图6所示，在聚焦环16的底片一侧(镜头框组件14一侧)的内缘部形成有凹凸形状(以下，把聚焦环16的底片一侧的这个凹凸称为第1凸缘盘40)，在第1凸缘盘40上，靠接着镜头框组件14的在照相机后侧形成的凸部(凸缘部随动部)14A～C(参照图9)。如图7所示，第1凸缘盘40按120°分为三个形状相同的区域40A～C。
如图8所示，在区域40A～C上交替形成有用于调整INF(无穷远)设定距离焦点位置的凸部和与其相对的用于NEAR(近距离)设定距离焦点位置的凹部，其高度，INF和NEAR两者都呈台阶状变化。在各区域相邻的凸部与凹部的高度差h1是INF与NEAR转换所需的镜头伸出量，在这里为0.3mm。h1是各个调整点，是一定的。隔着凹部相邻的凸部的高度差h2为0.05mm。隔着凸部相邻的凹部的高度差当然也是h2(0.05mm)。同时，第1凸缘盘40的凸部和凹部的被靠接面(镜头框组件14的凸部14A～C为靠接面)全都是平坦平面。
此时，转动聚焦环16，对INF位置的调整，能够对焦点位置分5档进行调整。该档数受聚焦环16的位置精度和第1凸缘盘40的倾斜部角度所制约，所以不可过多设定。而且，每120°都形成有同样形状的凹凸。
另外，高度差h2是焦点位置的调整精度，是极细的高精度，若把它设定在对调整仪器和检查人员的调整分解能力或者对画面质量好坏几乎没有影响的数值以下是毫无意义的，但是，数值过大会引起画面质量变坏。所以，适当的数值由上述原因和照相机的规格决定。而在此定为0.05mm。
用第1凸缘盘和第2凸缘盘进行15档的焦点位置调整如图9所示，在聚焦环16的被摄物体一侧也形成凹凸状，(以下，把聚焦环16被摄物体一侧形成的凸凹称为第2凸缘盘44)，如图6所示，在第2凸缘盘44上，主框架20的在底片一侧形成的凸部(凸缘部随动部)20D～F与其相靠接。通过转动聚焦环16，能够对焦点位置进行3档调整(参照图8)，通过由第1凸缘盘40的5档调整的相乘效果，能够将INF的焦点位置进行15档调整。
如图9、图14所示，第2凸缘盘44以120°分成3个区域44D～F。
在各个区域，按距镜头框组件14中心的半径距离的不同，分成最内部、最外部和最外部与最内部之间的中间部的3部分，形成凹凸形。
在区域44D，在最内部形成凸部44DP、中间部为平坦部44DF、在最外部性形成凹部44DH。在区域44E，最内部为平坦部44EF、在中间部形成凹部44EH、在最外部形成凸部44EP。在区域44F，最内部做成凹部44FH、中间部做成凸部44FP、最外部为平坦部44FF。如图8所示，平坦部44DF、44EF、44FF的高度位置为0时，平坦部44DF、44EF、44FF与凸部44DP、44EP、44FP的高度差h3为0.25mm，平坦部44DF、44EF、44FF与凹部44DH、44EH、44FH的高度差也同样是h3(0.25mm)。并且，凸部、平坦部、凹部的表面都是平面。
主框架20的凸部20D～F按120°等分，该凸部与第2凸缘盘44靠接，以此可完成焦点位置的3档调整。具体用图来说明，主框架20的3个凸部20D～F，分别与图14中的第2凸缘盘44的3个凸部44EP、44FP、44DP靠接，分别与图20中的平坦部44FF、44DF、44EF相靠接，分别与图24的凹部44DH、44EH、44FH靠接。即，通常仅用第1凸缘盘40时只能在120°的范围内调整，但设置了第2凸缘盘44就可以得到最大360°的调整范围。
另外，如图14等所示，在聚焦环16的被摄物体一侧刻有1～15的数字，在各数字的外侧形成有标记M。如图13所示，使这个标记M对准在聚焦环驱动部36的后述齿轮部36G上形成的标记M’的位置啮合，此时，标记M正对着的标刻数字表示的是调整状态的序号。例如图13及图14中出示的是调整序号1状态。在图8上的各调整序号的调整状态，是在镜头框组件14的凸部14A～C所靠接的INF用凸部上标明的调整序号。
聚焦环的AF动作机构如图10所示，聚焦环驱动部36，具有与聚焦环16上所形成的齿形啮合的齿轮部36G，和使齿轮部36G停止转动的INF一侧挡块36J和NEAR一侧挡块36K，和贯穿齿轮部36G和主框架20并向齿轮部36G传动转动力的聚焦柄36L(参照图10～图12)。
如图12所示，在构成聚焦环驱动部36的柱塞36P的可进退的铁芯36S的前端，设有与聚焦柄36L端部锁合的、具有凹部36H的锁合部36B，另外，在柱塞36P上装有使吸引铁芯36S返回初始位置的压缩线圈弹簧36R。
当判断被摄物体距离为近位置时，使柱塞36P上的线圈通电、因铁芯36S的拉入动作，聚焦柄36L和齿轮部36G转动。因此，聚焦环驱动部36便向NEAR方向转动，由NEAR一侧的档块36K止动。同时，聚焦环16的转动位置转换成NEAR位置。
转动位置调整后，为了防止焦点位置移动，使聚焦环16不能转动。然后，在保持该状态的同时，变为快门驱动操作，完成拍摄。其后，柱塞36的线圈断电，在压缩线圈弹簧36R的作用下，聚焦环16回到初始的INF位置。另外，当被摄物体距离处于远点时，就转变为不向柱塞36P通电而直接驱动快门的动作。
焦点位置调整的具体实例如图14所示，当与聚焦环16的被摄物体一侧上刻印的数字1邻近的标记M到达标记M’的位置时，照相机10就被调整为INF的调整序号1的状态。在该状态下，镜头框组件14的凸部14A～C，都与第1凸缘盘40的凸部中高度最高的凸部靠接。(参照图8，图15)。
图8表示的是调整序号8时的凸缘部随动部的位置。在该图上，在第2凸缘盘44的平坦部上靠接着主框架20的凸部20D～F，而且，第1凸缘盘40的5档凸部当中的第3档的凸部上靠接着镜头框组件14的凸部14A～C。若把这种状态作为基准位置，则调整序号1状态就处于图中虚线所示的位置，由第1凸缘盘40使镜头框组件14从基准位置退后2档(0.05mm×2＝0.1mm)，同时第2凸缘面从平坦部44DF～44FF转换到凸部44DP～44FP，因此，因凸部20D～F的作用，聚焦环16和镜头框组件14只被推上h3＝0.25mm。由此，把镜头框组件14沿光轴方向调整了共计＝0.1-0.25＝-0.35mm。
用同样的调整，对于INF，即可实现调整序号5的调整状态(参照图18、图19)、调整序号6的调整状态、(参照图20、图21)调整序号10的调整状态(参照图22、图23)、调整序号11的调整状态(图24、图25)、调整序号15的调整状态(参照图26、图27)。也就是说对于调整序号1～15同样可以获得INF设定距离的焦点位置调整。
按照这样调整，如图8所示的位移量用U～W表示，对于INF，可以从上述基准位置起，在-0.35mm～+0.35mm的范围内，每次以0.05mm移动焦点位置。
综上所述，根据实施例1，当组装2档AF型照相机10时，操作人员只要按照决定了的调整序号把聚焦环16和聚焦柄36L的齿轮啮合位置对正组装，就能很容易地使镜头12的位置相对于底片面F进行变化来调整焦点位置，所以在组装照相机10时，可以大幅度缩短用于调整焦点位置所需的时间。
关于上述调整序号的决定，如果镜头及机加工另件制造误差在1个批量之内是稳定的话，则可以在批量投产开始时，以数台的对焦数据决定，另外，也可以根据日报进行同样操作。进而，也可以对每一台用调整器设定来进行调整。
实施例2如图28所示，实施例2的照相机50，沿镜头的光轴方向装有2根导杆54(以下只称导杆54)、和固定镜头的镜头框组件55，镜头框组件55，分别装有由导杆54导向的脚部55L。导杆54与镜头光轴平行设置。
另外，照相机50还装有与镜头框组件55靠接的聚焦环52，聚焦环52的内侧有与实施例1同样的第1凸缘盘40。在支承聚焦环52的主框架57的内侧面上，设有可使聚焦环52容易转动的导向筒部57T。
在导杆54上穿有介于快门座58与脚部55L之间的压缩线圈弹簧59，通常，脚部55L被压向聚焦环52方向。
以此来防止镜头框组件55绕镜头光轴以外的轴线转动。因此，也可以把与第1凸缘盘40靠接的凸部(凸缘部随动部)55P只设在脚部55L上的一处，用调整聚焦环52的转动位置能够充分进行镜头的焦点位置调整。
另外，在聚焦环52上没有形成实施例1所说明的第2凸缘盘，使构造简单。
实施例3
如图29所示，实施例3的照相机66与实施例1相比，在聚焦环70上没有形成第2凸缘盘，如图30所示，在主框架72上没有形成与第2凸缘盘靠接的凸部。因此，只以聚焦环70的第1凸缘盘74(聚焦环70的底片一侧的凹凸)调整INF的焦点位置。
因此，焦点位置的可调范围比实施例1窄，但是构造得以简化。
实施例4如图31所示，实施例4的照相机76不是2档焦距照相机，是全焦点摄影照相机。在实施例4中，没有INF和NEAR用两面的必要，只要有追随全景下摄影的1面即可，所以在聚焦环78上形成的第1凸缘盘80(聚焦环78的底片一侧的凹凸)的形状，比实施例3中说明的第1凸缘盘76(参照图30)更简单(参照图32)。
另外，在调整聚焦环78的转动位置以后，为了使聚焦环78固定在调整位置上，在主框架77上形成有与聚焦环78外周齿轮啮合的转动限制部77S。
根据实施例4，可大幅度简化结构。
由于本发明具有上述构成，所以能够实现以下效果。
根据本发明之1所述的光学仪器焦距调整装置，可以容易以批量单位调整镜头的焦点位置。
根据本发明之2所述的光学仪器焦距调整装置，通过转动环体来调整底片平面与镜头之间的间隔，可以把镜头焦点位置距底片平面的偏差控制在允许范围之内，同时，环体容易制造，而且底片平面与镜头间的间隔容易调整。
根据本发明之3所述的光学仪器焦距调整装置，可以简化调整机构，可以消除镜头固定体与机体间的松动。
根据本发明之4所述的光学仪器焦距调整装置，即使是两档自动焦距型照相机，在组装另件时，也可以容易地调整焦点位置。
根据本发明之5所述的光学仪器焦距调整装置，焦点位置的可调范围可以大幅度扩大。
根据本发明之6所述的光学仪器焦距调整装置，可设置1处靠接用的凸部，既结构简单又可扩大焦点位置的调整范围。
根据本发明之7所述的照相机，在制造时，可以实现调整底片与镜头之间的间隔并把镜头焦点位置距底片平面的偏差控制在允许范围之内。
根据本发明之8所述的照相机的制造方法，在组装另件制造照相机时，可以大幅度缩短焦点位置调整所需要的时间，而且是使该调整简单易行。
权利要求
1.一种光学仪器的焦距调整装置，其特征在于具有固定镜头的镜头固定体，和沿所述镜头的光轴方向与所述镜头固定体靠接的靠接体；所述靠接体与所述镜头固定体的靠接部，一方形成台阶状的台阶部，另一方则形成与所述台阶部靠接的凸起部。
2.根据权利要求1所述的光学仪器的焦距调整装置，其特征在于所述靠接体是沿圆周方向变化光轴方向厚度的环状体。
3.根据权利要求2所述的光学仪器的焦距调整装置，其特征在于设有把所述镜头固定体靠向所述环状体的施力机构。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的光学仪器的焦距调整装置，其特征在于在所述台阶部的各个台阶面一侧，交替形成INF(无穷远)设定距离用的台阶面和NEAR(近距离)设定距离用的台阶面。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的光学仪器的焦距调整装置，其特征在于在所述环状体与所述框架的靠接部，一方设有每一台阶的高度差比所述台阶部大的第2台阶部，另一方形成与所述第2台阶部靠接的凸起部。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的光学仪器的焦距调整装置，其特征在于设有沿所述镜头的光轴设置的导杆，和由所述导杆导向并限制所述镜头框组件绕所述光轴转动的限制部。
7.一种内装光学仪器的焦距调整装置的照相机，其特征在于具有固定镜头的镜头固定体，和与所述镜头固定体靠接设置并沿圆周方向变化光轴方向厚度的环状体，和设置在所述环状体及所述镜头固定体前后的框架。
8.一种照相机的制造方法，是调整镜头焦点位置制造照相机的制造方法，其特征在于把沿圆周方向变化光轴方向厚度的环状体和固定所述镜头的镜头固定体设置在装在照相机前部的框架与装在稍稍靠底片平面一侧的框架之间；通过转动所述环状体来调整所述镜头的焦点位置；选择所述环状体的转动位置可调整焦点的位置。
全文摘要
本发明涉及光学仪器的焦距调整装置和内装该装置的照相机以及照相机的制造方法。照相机10,具有固定镜头的镜头框组件14,和与镜头框组件14的被摄物体一侧靠接设置并沿圆周方向变化光轴方向厚度的聚焦环16,和支承聚焦环16的主框架20。当组装部件和制造该照相机10时,聚焦环16可绕光轴转动。由于聚焦环16被支承在主框架20上,所以,通过聚焦环16的转动使镜头框组件14相对于底片平面F进退。以这种方法调整底片平面F与镜头之间的间隔,把镜头焦点位置距底片平面的偏差控制在允许范围之内。这种调整装置和制造方法,能在组装照相机时很容易地调整镜头位置,从而可以容易地调整焦距。
文档编号G02B7/02GK1371008SQ02103319
公开日2002年9月25日 申请日期2002年1月30日 优先权日2001年1月30日
发明者岩崎博之 申请人:富士胶片株式会社