专利名称：变焦光学装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变焦光学装置的结构。
背景技术：
作为一种以往的照相机的变焦光学装置，例如，变焦取景器构成为与摄影透镜的变焦比连动来使取景器内的变焦透镜移动到规定位置。即，上述取景器的变焦透镜通常有2片以上，多片透镜组沿着透镜引导部移动到与摄影透镜的变焦位置对应的各变焦位置。在变焦取景器内，设有与上述变焦透镜的一部分接触，并用于使该透镜移动的移动位置变换凸轮。而且，为了消除与上述变换凸轮接触的上述变焦透镜在移动方向(光轴方向)上的松动，对成为一对的上述变焦透镜，在透镜引导部附近悬挂对上述变焦透镜向移动方向施力的透镜施力弹簧。另外，在上述变焦透镜上设有对围绕上述透镜引导部旋转的进行限制的旋转止动部件。
作为上述取景器的变焦透镜的松动，除了上述光轴方向的松动以外，还存在3方向的松动。现在，假设光轴方向(透镜引导方向)为Z轴，上下方向的轴为Y轴，左右方向的轴为X轴，则把由围绕Z轴的松动产生的透镜偏差称为偏心，把围绕Y轴的旋转松动称为偏航摇动(水平摇动)，把围绕X轴的旋转松动称为螺距摇动(歪斜摇动)。为了确保取景器的影像质量，特别是变焦动作中的取景器的影像质量，必须除去上述偏心和各种松动。
上述螺距摇动和偏航摇动主要是由于在透镜轴承(嵌合部)和透镜引导部存在一定的间隙而发生。对于上述轴承(嵌合部)和透镜引导部的间隙，必须确保适应温度变化的规定间隙。并且，从小型化观点看，尽管有必要进一步缩短上述轴承，然而缩短会增大上述摇动量。并且，上述偏心是对应上述旋转止动部件的精度而发生。作为用于有效消除这些偏心和松动的提案，在专利文献1中揭示的取景器调整机构采用了通过将上述透镜施力弹簧配置成向光轴方向倾斜，也能够除去螺距摇动的结构。并且，在专利文献2中揭示的照相机的取景器机构具有把上述透镜施力弹簧的两端作为臂部，将透镜紧靠在引导部的圆周上，由此抑制因透镜松动引起的偏心的结构。
专利文献1是专利公开公报2002-62562号。
专利文献2是专利公开公报平6-250263号。
但是，在上述专利文献1的取景器调整机构中，不能除去偏心和偏航摇动。并且，为了消除透镜松动，使用把弹簧倾斜悬挂在透镜上的结构，占有空间大，存在着难于实现取景器机构的小型化的问题。
另一方面，在专利文献2的取景器机构中，尽管能抑制透镜偏心，然而不能除去偏航摇动和螺距摇动。并且，由于是通过用于使透镜在光轴方向远离的螺旋弹簧的在扭转方向的旋转力，来形成除去透镜偏心的力，所以不能以独立的力来设定使透镜在光轴方向上远离的力和除去上述透镜偏心的力。因此，还存在着难于设定正确量的作用力的问题。
实用新型内容本实用新型是鉴于上述问题而提出的，本实用新型的目的是提供一种占有空间少、可小型化、并可有效除去变焦透镜松动的变焦光学装置。
本实用新型之1的变焦光学装置具有1组变焦透镜，用于通过凸轮部在光轴方向移动规定位置；引导轴，用于支撑上述变焦透镜在光轴方向移动自如；嵌合部，其设置在上述1组变焦透镜上，具有使上述引导轴嵌合的嵌合孔；以及螺旋弹簧，其设置成夹在上述嵌合孔之间且卷绕在上述引导轴上，并对上述1组变焦透镜施力，使其在光轴方向相互接近或者远离，在上述螺旋弹簧的两端形成有分别扣卡在上述嵌合部上的扣卡部，上述扣卡部形成于在弹簧自由状态下从螺旋弹簧端面向螺旋轴心方向位移的位置，以便向上述嵌合部施加各自与光轴方向正交的轴系的互为反方向的力矩。
如上所述，根据本实用新型，由于仅使用螺旋弹簧，就能防止变焦透镜的偏心和摇动松动的发生，因而没有必要追加消除松动用的专用弹簧等的部件，就能观察稳定的影像而仍维持小型化，因而可提供一种必要配置空间少的可小型化的变焦光学装置。
图1是表示作为本实用新型一实施方式的变焦光学装置的变焦取景器的概略配置的图，并且是从底面侧观察的变焦取景器的模式立体图。
图2是从照相机底面侧观察上述图1的变焦取景器的要部时的分解立体图。
图3是从照相机底面侧观察构成上述图2的变焦取景器的取景器驱动机构部和取景器光学系统部的仰视图。
图4是从照相机底面侧观察上述图3的取景器光学系统部的立体图。
图5是上述图3的取景器驱动机构部的第1凸轮的一部分的展开图。
图6是上述图5的B-B剖面图。
图7是上述图3的取景器驱动机构部的第2凸轮的一部分的展开图。
图8是上述图7的C-C剖面图。
图9是上述图3的取景器驱动机构部的第1、第2凸轮的凸轮结合部的剖面图。
图10是图3的A-A剖面图，表示上述取景器光学系统部的第1凸轮和驱动板的各旋转状态，其中图10(A)表示在长焦转动位置时的状态，图10(B)表示在广角转动位置时的状态，图10(C)表示第1凸轮停止在广角转动位置，驱动板转动到返折点对应位置的状态。
图11是表示上述图3的取景器光学系统部的透镜施力弹簧的自由状态的图。
图12是表示上述图11的透镜施力弹簧的装设状态的图。
图13是表示上述图11的透镜施力弹簧的力的作用状态的图。
图14是表示作为上述图3的取景器光学系统部的透镜施力弹簧的变形例的透镜施力弹簧的自由状态的图。
图15是表示上述图14的变形例的透镜施力弹簧的装设状态的图。
14b，15b凸轮面(凸轮部)18a，19a轴孔(嵌合孔)18b，19b变焦透镜部(变焦透镜)18f，19f轴套部(嵌合部)20 引导轴21，31 透镜施力弹簧(螺旋弹簧)21a，21b，31a，31b 钩部具体实施方式
以下，根据附图对本实用新型的实施方式进行说明。
图1是表示作为本实用新型一实施方式的变焦光学装置的变焦取景器的概略配置的图，并且是从底面侧观察变焦取景器的模式立体图。
本实施方式的变焦取景器1如图1所示，被收纳在取景器主体2内，并具有物镜3；可进退的取景器光学系统部6，其由用于调整变焦比率的第1变焦透镜框18和第2变焦透镜框19构成；棱镜4，用于使由物镜3取得的被摄物体光反射和出射到取景器透镜部侧；取景器驱动机构部5，用于使上述取景器光学系统部6与摄影透镜系侧连动地进退；以及目镜8。
结合图2～图13对构成本实施方式的变焦取景器1的上述取景器驱动机构部5和可进退的取景器光学系统部6进行详细说明。
图2是从图1的照相机底面侧的PB观察上述变焦取景器的要部时的分解立体图。图3是从图1的照相机底面侧的PA观察构成上述变焦取景器的取景器驱动机构部和取景器光学系统部的仰视图。图4是从图1的照相机底面侧的PA观察上述取景器光学系统部的立体图。图5是取景器驱动机构部的第1凸轮的一部分的展开图。图6是作为表示凸轮结合部周围的图的图5的B-B剖面图。图7是取景器驱动机构部的第2凸轮的一部分的展开图。图8是作为表示凸轮结合部周围的图的图7的C-C剖面图。图9是上述凸轮结合部的剖面图。图10是图3的A-A剖面图，表示上述第1凸轮和驱动板的各旋转状态，其中图10(A)表示在长焦位置时的状态，图10(B)表示在广角位置时的状态，图10(C)表示第1凸轮停止在广角位置，驱动板旋转到返折对应位置的状态。图11是表示上述取景器光学系统部的透镜施力弹簧的自由状态的图。图12是表示上述透镜施力弹簧的装设状态的图。图13是表示上述透镜施力弹簧的力的作用状态的图。
另外，在以下说明中，假设变焦取景器光学系统的光轴为Of，与光轴Of平行的下述驱动轴11的轴心为Z轴，其方向为Z方向，下述引导轴20的轴心为Z’轴，其方向为Z’方向。而且，假设与Z轴、Z’轴垂直的上下方向为Y方向或Y’方向，与Z轴、Z’轴垂直的左右方向为X方向或X’方向。其中，假设上下或左右用图2上的方向表示。并且，假设光轴Of的物镜侧为前方，目镜侧为后方，则旋转方向用从前方观察时的旋转方向表示。
构成本实施方式的变焦取景器1的取景器驱动机构部5与照相机侧摄影透镜系的变焦驱动连动来使取景器光学系统部6进退驱动，而且，在上述摄影透镜系的返折驱动区域内，取景器驱动机构部可维持使取景器变焦光学系统部6的进退驱动停止的状态。而且，应用于取景器驱动机构部5的凸轮部采用可以以宽范围的转动角度转动的结合凸轮结构，以便把凸轮压力角设定得更小。
上述取景器驱动机构部5，如图2、图3所示，具有驱动轴11，作为被轴支承在取景器主体2上的旋转轴；驱动齿轮12和驱动板13，其被固定支撑在上述驱动轴11的两端；凸轮施力弹簧17；以及第1凸轮14和第2凸轮15，其可相对旋转地嵌入到驱动轴11内并支撑在其上，作为构成圆筒状凸轮部件的凸轮部件。
上述驱动轴11在两端部具有剖面为D字形状的轴端部11a、11b，E型环槽11c、11d，以及阶梯部11e，并在沿着与光轴Of平行的Z轴的状态下旋转自如地被支撑在取景器主体2上。
上述驱动齿轮12在驱动轴11的前端具有可嵌合的D字形状轴孔12a，通过未图示的齿轮组与包括摄影透镜系的返折驱动的变焦驱动连动来旋转驱动。
上述驱动板13具有D字形状轴孔13a和向第1凸轮14侧突出的驱动突起13b。
上述凸轮施力弹簧17是在两端具有钩部17a、17b的螺旋状扭转弹簧，在轴方向也能压缩。
上述第1凸轮14是使用树脂等的注塑成型部件，具有轴孔14a，其旋转自如地嵌入到驱动轴11内；凸轮面14b，其是具有相对以轴孔14a为轴心的光轴倾斜的倾斜面的圆筒凸轮面；凸轮接合面14c，其形成与第2凸轮15的接合面；结合凹部14d，其是与第2凸轮15结合的部分，形成用于对与第2凸轮15的相对旋转进行限制的限制面；以及突起14e，其向驱动板13侧突出，可与驱动板13的驱动突起13b接触、分离，并也可与取景器主体侧止动部件2a接触。
上述第1凸轮14的展开形状如图5所示，但是在该第1凸轮14的成型时，是沿着凸轮面14b的脱模方向S进行脱模。因此，上述结合凹部14d的至少一边具有沿着上述脱模方向S的倾斜面，可进行上述脱模。另外，上述凸轮面14b是下述第1取景器透镜框18的凸轮杆18c滑接的凸轮面，在该凸轮面上不存在成型时的分型线。
上述第2凸轮15是树脂等的注塑成型部件，并具有轴孔15a，其旋转自如地嵌入到驱动轴11内；凸轮面15b，其是具有相对以轴孔15a为轴心的光轴倾斜的倾斜面的圆筒凸轮面；凸轮接合面15c，其形成与第1凸轮14的接合面；以及结合凸部15d，其是与第1凸轮14结合的部分，形成用于对与第1凸轮14的相对旋转进行限制的限制面。
图6表示上述第1凸轮14的结合凹部14d的剖面形状，另一方面，图8表示了上述第2凸轮15的结合凸部15d的剖面形状。上述结合凹部14d和上述结合凸部15d如图9的剖面图所示进行嵌合和结合。
上述第2凸轮15的展开形状如图7所示，但是在该第2凸轮15的成型时，沿着凸轮面15b的脱模方向S进行脱模。因此，上述结合凸部15d的至少一边具有沿着上述脱模方向S的倾斜面，可进行上述脱模。另外，凸轮面15b是下述第2取景器透镜框19的凸轮杆19c滑接的凸轮面，在该凸轮面上不存在成型时的分型线。
在上述取景器驱动机构部5中，上述驱动齿轮12嵌入到旋转自如地被轴支承在取景器主体2上的驱动轴11的后端部的D字形状剖面的轴端部11b内，并且端部用E型挡圈固定的状态下被固定。在其前方侧，与阶梯部11e接触的第2凸轮15旋转自如地嵌入，而且，在其前方，第1凸轮14旋转自如地嵌入。嵌入到驱动轴11内的第2凸轮15和第1凸轮14使结合凸部15d嵌入到结合凹部14d内，并使双方的凸轮接合面15c和14c接触和接合，在对两者的相对旋转作了限制的状态下进行一体化。在该接合状态下，形成具有相对的凸轮面14b和凸轮面15b的1个结合取景器凸轮。
在上述第1凸轮14的前方侧，插入有与驱动轴11的D字形状剖面轴端部11a嵌合，并且端部用E型挡圈作了限制和固定的驱动板13。凸轮施力弹簧17在轴方向被压缩而付与了弹簧力、并在围绕驱动轴11被扭转而付与了弹簧力的状态下，被设置在该驱动板13和第1凸轮14之间。
在安装了上述凸轮施力弹簧17的状态下，凸轮施力弹簧17的钩部17b与第1凸轮14的突起14e接触，凸轮施力弹簧17的钩部17a与驱动板13的驱动突起13b接触。对于凸轮施力弹簧17，由于被付与了扭转扭矩力，因而在通过第1、第2凸轮的变焦驱动中，驱动突起13b和突起14e在变焦驱动中，在上述被付与的扭转扭矩力(扭转力矩m0)的作用下保持相互接触的状态。由于上述扭转弹簧力矩m0被设定为在变焦驱动时，比第1、第2凸轮14、15通过凸轮面14b、15b接受的负荷扭矩大，因而驱动突起13b和突起14e不会分离。因此，在变焦驱动中，不会产生驱动板13的转动位置与第1、第2凸轮14、15的转动位置的相位偏差，总是能进行与摄影透镜系的变焦对应的取景器的变焦。但是，在摄影透镜系进退于返折区域的驱动区间内，由于对第1、第2变焦透镜框18、19的进退进行限制，因而如下所述，仅驱动板13转动，并且上述凸轮施力弹簧17发生扭转变形，从而使第1、第2凸轮14、15保持在上述被限制了转动的停止位置(广角位置)上。
另外，上述第1、第2凸轮14、15通过凸轮面14b、15b接受的负荷(旋转)扭矩是通过第1、第2变焦透镜框18、19的凸轮杆18c、19c接受的负荷的扭矩，该负荷包括由凸轮面14b、15b的倾斜引起的负荷，由下述透镜施力弹簧21的弹簧力引起的负荷，由第1、第2变焦透镜框18、19的滑动阻力引起的负荷等。
并且，对第1凸轮14在第2凸轮15侧始终由凸轮施力弹簧17的压缩弹簧力f0施力，第2凸轮15由驱动轴11的阶梯部11e限制其向后方的移动，因而第1凸轮14与第2凸轮15被保持在轴方向和旋转方向没有松动的状态。
上述凸轮施力弹簧17的压缩弹簧力f0，即，向凸轮结合方向的按压力量，被设定成比通过使下述第1、第2变焦透镜框18、19的凸轮杆18c、19c与凸轮面14b、15b的倾斜面接触、嵌合而产生的使第1、第2凸轮14、15分离的轴方向的力与由第1、第2凸轮14、15的旋转力而在凸轮倾斜面发生的使凸轮分离的轴方向的分力之和的力量大。因此，当由第1、第2凸轮14、15对第1、第2变焦透镜框18、19进行进退驱动时，不会形成使第1、第2凸轮14、15之间的接合部分离的状态。
另一方面，上述取景器光学系统部6具有引导轴20，其沿着与光轴Of平行的Z’轴被固定支撑在取景器主体2上；第1变焦透镜框18和第2变焦透镜框19，其可进退地被支撑在引导轴20上；以及透镜施力弹簧21，其使变焦透镜施力。
上述第1变焦透镜框18具有作为嵌合部的轴套部18f；轴孔18a，其设置在该轴套部18f上，是用于滑动自如地嵌入引导轴20的嵌合孔；弹簧钩悬挂突起部18d，其在上述轴套部18f右侧端向外方突出；变焦透镜部18b，其配置成偏向轴孔18a的下方；突起18e，其向变焦透镜部18b的斜右下部突出；以及凸轮杆18c，其配置成向轴孔18a的左方突出。上述凸轮杆18c在取景器的安装状态下，通常与第1凸轮14的凸轮面14b接触，可滑动，并通过凸轮面14b在Z’方向驱动。
上述第2变焦透镜框19具有作为嵌合部的轴套部19f；轴孔19a，其设置在该轴套部19f上，是用于滑动自如地嵌入到引导轴20内的嵌合孔；弹簧钩悬挂突起部19d，其在上述轴套部19f右侧端向外方突出；变焦透镜部19b，其配置成偏向轴孔19a的下方；突起19e，其向变焦透镜部19b的斜右下部突出；以及凸轮杆19c，其配置成向轴孔19a的左方突出。上述凸轮杆19c在取景器的安装状态下，通常与第2凸轮15的凸轮面15b接触，可滑动，并通过凸轮面15b在Z’方向驱动。
上述透镜施力弹簧21是如图11的弹簧自由状态图所示的可扭转的压缩螺旋弹簧，两端的钩部21a、21b在两外侧与同螺心(轴心)正交的螺旋端面仅倾斜规定角度θ。该透镜施力弹簧被插入在第1、第2变焦透镜框18、19的轴套部18f、19f之间，钩部21a、21b装设成悬挂在弹簧钩悬挂突起部18d、19d上。在该装设状态下，对于透镜施力弹簧21，被付与了轴方向的压缩弹簧力和旋转方向的扭转弹簧扭矩，而且，由钩部21a、21b的角度θ的变形引起的偏向力也发生作用。
使用图13对上述透镜施力弹簧21的装设状态下的弹簧力的作用状态进行说明，首先，透镜施力弹簧21的Z’方向的压缩弹簧力F1作用于第1、第2变焦透镜框18、19的轴套部18f、19f之间。第1、第2变焦透镜框18、19在轴方向相互分离的方向由该弹簧力F1施力，凸轮杆18c、19c处于始终与上述凸轮面14b、15b接触的状态。因此，第1、第2变焦透镜框18、19在Z’方向没有松动的状态下，与上述凸轮面14b、15b从动而在Z’方向进退移动。
并且，围绕透镜施力弹簧21的Z’轴的扭转弹簧扭矩(扭转弹簧力矩M1)通过钩部21a、21b，如图13所示，作用于第1、第2变焦透镜框18、19之间，并相对第2变焦透镜框19，对第1变焦透镜框18分别向图4的C1、C2方向转动施力。因此，第1、第2变焦透镜框18、19的突起18e、19e通常按照规定的接触力分别与取景器主体侧的止动部件2b、2c接触，获得围绕第1、第2变焦透镜框18、19的轴孔18a、19a的没有转动松动的状态。另外，假设由上述扭转方向的弹簧力产生的向弹簧钩悬挂突起部18d、19d的Y’方向的力为F2，从螺心到弹簧钩悬挂突起部18d、19d的X’方向的距离为L1，则上述力矩M1的值为F2×L1。
而且，透镜施力弹簧21的钩部21a、21b如图11所示，在非安装时，在外侧仅倾斜规定角度θ，通过把该钩部悬挂在弹簧钩悬挂突起部18d、19d上，使钩部21a、21b仅按上述角度挠曲，从而使其如图13所示地移动到与Z’轴正交的钩位置21a’、21b’。通过上述挠曲，产生向Z’方向的弹簧外侧的弹簧力F3。假设从螺心到上述钩位置21a’、21b’的X’方向的距离为L1、Y’方向的距离为L2，则由于上述弹簧力F3，作为通过第1、第2变焦透镜框18、19的轴孔18a、19a的中心的X’轴和Y’轴周围的力矩分量，F3×L2的力矩分量M2(螺距摇动)和F3×L1的力矩分量M3(偏航摇动)发生作用。
由于上述弹簧力F3的力矩，如图12所示，使第1、第2变焦透镜框18、19仅稍微歪斜轴孔18a、19a和引导轴20的间隙部分的状态下被支撑。由于该稍微的歪斜，可消除轴孔18a、19b和引导轴20之间的松动，使第1、第2变焦透镜框18、19没有松动地在Z’方向移动。
以下，对具有上述构成的本实施方式的变焦取景器1的变焦动作进行说明。
假设摄影透镜系的移动是按照长焦位置、广角位置、返折位置的顺序进行。现在，假设摄影透镜系在长焦位置，则与此连动，变焦取景器1也与上述摄影透镜系的长焦位置对应并处于取景器长焦状态。在该取景器为长焦的状态下，如图10(A)所示，驱动板13按顺时针方向(D1)转动到终端位置，驱动突起13b处于按压第1凸轮14的突起14e并与取景器主体止动部件2a接触的状态。在该状态下，第1、第2变焦透镜框18、19的凸轮杆18c、19c分别与第1、第2凸轮14、15的凸轮面14b、15b的长焦对应位置接触，变焦透镜部18b、19b在长焦位置。
接着，如果驱动齿轮12通过与摄影透镜系的连动齿轮组向广角位置转动驱动，并且驱动板13按逆时针方向(D2)转动，则第1、第2凸轮14、15也一体转动，第1、第2变焦透镜框18、19沿着凸轮面14b、15b向各自广角位置移动。在该长焦、广角转动范围的变焦驱动区域，在图10(A)至(B)之间，由于凸轮施力弹簧17的扭转弹簧力矩m0，不会使上述突起14e和驱动突起13b分离，不会产生驱动板13和第1、第2凸轮14、15的相位偏差。
当摄影透镜系到达广角位置时，第1、第2变焦透镜框18、19也同时到达广角位置，如图10(B)所示，第1凸轮14的突起14e与取景器主体止动部件2a接触。之后，如果摄影透镜系向返折位置移动，则突起14e仍与取景器主体止动部件2a接触，即，第1、第2凸轮14、15仍停止在广角对应位置，驱动板13抵抗凸轮施力弹簧17的弹簧力矩，进一步按逆时针方向(D2)向返折对应位置的终端转动驱动。即，在第1凸轮14停止状态的原来状态下，凸轮施力弹簧17发生扭转变形，从而容许驱动板13转动驱动到返折对应位置。驱动板13到达返折对应位置的终端的状态如图10(C)所示。
当驱动板13与上述相反，从上述返折对应位置转动驱动到广角对应位置并进而到长焦对应位置时，执行与上述动作相反的动作。即，如果摄影透镜系从返折位置移动到可摄影的广角位置，则与该移动连动，驱动板13按顺时针方向(反D2)从图10(C)的位置转动驱动到图10(B)的转动位置，驱动突起13b与第1凸轮14的突起14e接触。到该接触时，第1、第2凸轮14、15停止在广角对应位置。而且，当摄影透镜系向长焦位置移动时，驱动板13按顺时针方向(D1)转动驱动，突起14e由驱动突起13b向同方向按压，之后，一起按顺时针方向(D1)转动驱动。因此，第1、第2凸轮14、15从广角对应位置向长焦对应位置转动，第1、第2变焦透镜框18、19从广角位置移动到长焦位置。然后，驱动板13、第1凸轮14转动到图10(A)所示的转动位置。
在上述图10(A)至图10(B)之间的长焦、广角间的取景器变焦驱动中，由于凸轮施力弹簧17的压缩弹簧力f0的作用，第1、第2凸轮14、15的接合部不会分离。而且，由于透镜施力弹簧21的扭转弹簧力矩M1和压缩弹簧力F1作用于第1、第2变焦透镜框18、19之间，因而可消除上述变焦驱动中的第1、第2变焦透镜框18、19相对取景器主体2的转动松动(与变焦透镜的偏心松动对应)，同时可防止第1、第2变焦透镜框18、19的凸轮杆与凸轮面14b、15b分离。并且，由于透镜施力弹簧21的倾斜的钩部21a、21b悬挂在第1、第2变焦透镜框18、19的弹簧钩悬挂突起部18d、19d上，因而也可消除第1、第2变焦透镜框18、19的轴孔18a、19a和引导轴20的松动(与变焦透镜的摇动松动对应)。因此，难以产生与上述变焦驱动中的第1、第2变焦透镜框18、19的光轴Of方向的各变焦位置的偏差和偏心，可进行高精度的变焦驱动。
如上所述，根据本实施方式的变焦取景器1，在上述摄影透镜系的返折动作期间，由于第1、第2凸轮14、15，其转动由取景器主体止动部件2a来限制，并仅使驱动板13转动，因而，在第1、第2凸轮14、15的凸轮面14b、15b上不再需要相当于该被限制的转动角部分的成为无用的转动角，由此可扩大使凸轮杆进退的有效凸轮面部分，可减少凸轮脱模角，并且，该凸轮面的成型也变得容易。同时，没有必要在该凸轮面设定模具的分型线，提高了凸轮的驱动精度。
并且，通过在提供扭转弹簧力矩和压缩弹簧力的状态下，在第1变焦透镜框18、19之间插入卷绕在引导轴20上的透镜施力弹簧21，可防止以第1变焦透镜框18、19之间的引导轴20为中心的旋转偏差(与变焦透镜的偏心松动对应)、第1变焦透镜框18、19的凸轮杆18c、19c与凸轮面14b、15b的分离(松动)等的发生。
而且，通过使上述透镜施力弹簧21的钩部21a、21b向外侧倾斜，把悬挂有该钩部的第1变焦透镜框18、19的弹簧钩悬挂突起部18d、19d分别向外方按压，第1变焦透镜框18、19的轴孔按照与引导轴20的间隙略微倾斜，因而可使第1变焦透镜框18、19与引导轴20在没有松动(与变焦透镜的摇动松动对应)的状态下滑动。
如上所述，对于轴孔(嵌合部)和引导轴的间隙，如考虑其温度上升的情况，则必须确保留有一定的间隙。并且，尽管从小型化的观点看，有必要进一步缩短上述轴承，然而这样做的结果是，由于上述轴孔(嵌合部)和引导轴的间隙，使变焦透镜部18b、19b的摇动量增大，发生取景器的影像摇晃。但是，如上所述，通过利用透镜施力弹簧21的钩部21a、21b的弹簧力，阻塞上述轴孔(嵌合部)与引导轴之间的间隙，从而不会发生取景器的影像摇晃，可高精度进行第1变焦透镜框18、19的进退移动。并且，如上所述，通过使透镜施力弹簧具有消除松动和凸轮杆的施力等多种功能，没有必要附加其他施力弹簧，因而能提供构成部件件数少的可小型化的变焦取景器。
以下，使用图14、图15对应用于上述实施方式的变焦透镜1的透镜施力弹簧21的变形例进行说明。
图14是表示上述变形例的透镜施力弹簧的自由状态的图，图15是表示把上述变形例的透镜施力弹簧安装在变焦透镜框之间的状态的图。
如图14所示，本变形例的透镜施力弹簧31是压缩螺旋弹簧，两端的钩部31a、31b在与图11相反方向的两内侧相对于与螺心(轴心)正交的螺旋端面仅倾斜规定角度θ。该透镜施力弹簧31与上述透镜施力弹簧21同样插入在第1、第2变焦透镜框18、19的轴套部18f、19f之间，并把钩部31a、31b装设成悬挂在弹簧钩悬挂突起部18d、19d上。在该装设状态下，对于透镜施力弹簧31，也被付与了轴方向的压缩弹簧力和旋转方向的扭转弹簧扭矩，而且处于由钩部31a、31b的变形引起的偏向力也发生作用的状态。
由于上述透镜施力弹簧31的轴方向的压缩弹簧力，与透镜施力弹簧21的情况同样，第1、第2变焦透镜框18、19在Z’方向没有松动的状态下与上述凸轮面14b、15b从动而在Z’方向进退移动。并且，由于旋转方向的扭转弹簧扭矩，与透镜施力弹簧21的情况同样，第1、第2变焦透镜框18、19的突起18e、19e按照规定的接触力分别与取景器主体侧的止动部件2b、2c始终接触，获得第1、第2变焦透镜框18、19的轴孔18a、19a周围没有转动松动(与变焦透镜的偏心松动对应)的状态。
而且，透镜施力弹簧31的钩部31a、31b如图14所示向内侧仅倾斜规定角度θ，通过把该钩部悬挂在弹簧钩悬挂突起部18d、19d上，使钩部31a、31b仅按照上述角度挠曲。由于上述挠曲，产生向Z’方向的弹簧内侧的弹簧力F3’。由于上述弹簧力F3的力矩，如图15所示，第1、第2变焦透镜框18、19仅按照轴孔18a、19a与引导轴20的间隙在上述钩部向内侧歪斜的状态下被支撑。由于该歪斜，在轴孔18a、19a与引导轴20之间的松动(与变焦透镜的摇动松动对应)被消除的状态下，第1、第2变焦透镜框18、19移动。
根据采用本变形例的透镜施力弹簧31的变焦取景器，可获得与上述一实施方式的变焦取景器1同样的效果。
另外，作为上述实施方式的变焦取景器1的凸轮部件的第1、第2凸轮14、15的全转动角，尽管凸轮具有近似360°的角度，然而当有必要使该全转动角大于等于360°时，通过设置介于第1凸轮14的突起14e和取景器主体止动部件2a之间、可与突起14e成规定角度相对旋转的转动板部件，可使上述全转动角大于等于360°。
并且，尽管上述实施方式对应用于变焦取景器的示例作了表示，然而不限于此，也可把同样构成应用于变焦式摄影透镜光学装置。
如上所述，根据本实用新型，由于仅使用螺旋弹簧，就能防止变焦透镜的偏心和摇动松动的发生，因而没有必要追加消除松动用的专用弹簧等的部件，就能观察稳定的影像而仍维持小型化，因而可提供一种必要配置空间少的可小型化的变焦光学装置。
权利要求1.一种变焦光学装置，其特征在于，具有1组变焦透镜，用于通过凸轮部在光轴方向移动规定位置；引导轴，用于支撑上述变焦透镜在光轴方向移动自如；嵌合部，其设置在上述1组变焦透镜上，具有使上述引导轴嵌合的嵌合孔；以及螺旋弹簧，其设置成夹在上述嵌合孔之间且卷绕在上述引导轴上，并对上述1组变焦透镜施力，使其在光轴方向相互接近或者远离，在上述螺旋弹簧的两端形成有分别扣卡在上述嵌合部上的扣卡部，上述扣卡部形成于在弹簧自由状态下从螺旋弹簧端面向螺旋轴心方向位移的位置，以便向上述嵌合部施加各自与光轴方向正交的轴系的互为反方向的力矩。
专利摘要一种变焦取景器，其具有作为用于使第1、第2变焦透镜框(1、19)进退驱动的接合凸轮部件的第且1、2凸轮(14、15)，第1、第2凸轮在相互结合的状态下旋转自如地被支撑在驱动轴(11)上。上述第1、第2变焦透镜框滑动自如地被支撑在引导轴(20)上，并通过第1、第2凸轮(14、15)来进退驱动。在上述第1、第2变焦透镜框之间安装有透镜施力弹簧(21)，其钩部(21a、21b)形成为在弹簧自由状态下向外侧倾斜。悬挂该钩部的第1、第2变焦透镜框被支撑为向外侧倾斜仅相当于其与上述引导轴的间隙部分的状态，可在引导轴上进行没有松动的滑动。由此可达到占有空间少、可小型化、并可有效地除去变焦透镜的松动的效果。
文档编号G03B13/02GK2802532SQ20042000582
公开日2006年8月2日 申请日期2004年3月2日 优先权日2003年3月3日
发明者藤井尚树 申请人:奥林巴斯株式会社