JP2011100020A

JP2011100020A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2011100020A
Application number: JP2009255175A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Ogasawara; 護小笠原
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-19
Also published as: US20110109969A1

Abstract

【課題】鏡筒内の絞り部材やレンズ保持枠に当たった光のゴースト・フレアの発生を抑えたレンズ鏡筒を提案する。
【解決手段】レンズ鏡筒２０は、鏡筒本体２５の内壁面３８から光軸５２に向かって設けられた遮光壁２６の中央に絞り開口２７が形成され入射光を出射側に通過させる。また、内壁面３８から光軸５２に向かって設けられた遮光壁２８の中央に形成されたレンズ保持部３２にレンズ３０が保持される。遮光壁２６，２８の入射側の面４０，４１は、出射側に向かって傘状に広がる円錐面状に形成される。レンズ保持部３２に装着されたレンズ３０は抑え環３１によって固定される。入射側の面４０，４１と内壁面３８との間には入射側にＶ字状に広がる溝４５が形成され、断面が楔状をしたドーナツ状の空間が形成される。入射側の面４０，４１は、反射率を低くするとともに当たった光が拡散反射するように無光沢艶消し処理される。
【選択図】図１

Description

本発明は、絞り開口形成部やレンズ保持部にゴースト・フレアの発生を抑えるための反射防止構造を備えたレンズ鏡筒に関するものである。

従来、カメラや顕微鏡などの光学機器に用いられるレンズ鏡筒では、鏡筒内部を通る光の反射によってゴースト・フレアが発生する。ゴースト・フレアはレンズ鏡筒に入射する光が強ければ強いほど強く発生し、結像される被写体像の鮮明度を著しく劣化させる。このため、反射光などの不要な光が鏡筒内を進行しないように、鏡筒内壁に突起（遮光線）を設けることが一般的に行われているが、突起の先端の角（稜線）における反射は避けることが難しい。この稜線における反射を軽減する方法が下記特許文献１に記載されている。ここには略三角形の断面形状をなす大突起及び小突起が鏡筒の内壁面に交互に形成されたレンズ鏡筒が記載されている。また、下記特許文献２には、入射光の波長以下の周期で規則的に配列された複数の微小凹凸部が鏡筒の内周面に形成されたレンズ鏡筒が記載されている。

特開平０７−０２０３６８号公報特開２００７−３０４４６６号公報

しかしながら、特許文献１記載の遮光線は稜線の反射光のうち小突起での反射光を大突起で遮るもので大突起の反射光は対策が施されていない。特許文献２記載の方法は対象とする光の波長より小さい凹凸を鏡筒内壁面に形成しなければならず、例えば、写真撮影用のレンズ鏡筒の場合であれば可視光の紫（４００ｎｍ）より小さい凹凸を形成することになり、切削加工など通常の方法では加工できない。また、これらの対策は鏡筒内を進行する光が斜めに当たる壁面に施されているが、光を正面から受ける絞り開口形成部やレンズ保持部には施されていない。

例えば、図１３に示されるように、この例の場合は、絞り開口１１やその近傍のレンズ保持部１２では光が集束されるので反射光も強く、反射した光線１３，１４のように、レンズ１５や絞り板１６などで再反射されて結像面１７にゴースト・フレアとして写り込む。例えば、人工衛星に搭載されるカメラは太陽や太陽に直接照らされた雲などの撮影が多く、被写体光が非常に強い（輝度が高い）。この光が鏡筒内で不要な反射をした場合、反射光によるゴースト・フレアの発生を抑えなければ、被写体像を鮮明に写すことはできない。

本発明は上記問題に鑑み、鏡筒内部に設けられて絞り孔が形成された絞り部材やレンズを保持するレンズ保持枠などに、当たった光を複数回反射させて減衰させるゴースト・フレア防止構造を設けてゴースト・フレアの発生を抑えたレンズ鏡筒を提案するものである。

本発明によるレンズ鏡筒は、鏡筒本体の内壁から光軸に向かって遮光壁が設けられ、前記遮光壁の中央に入射光を通過させる光通過域が形成されるとともに前記光通過域外に入射した迷光を前記遮光壁で遮断するようにしたレンズ鏡筒において、前記遮光壁の入射側の面を出射側に向かって傘状に広がる円錐面にしたことを特徴とし、前記遮光壁の入射側の面には無光沢艶消し処理が施される。

あるいは、前記遮光壁の入射側の面が光軸を中心に輪帯状に配列され光軸に対する傾きが異なる複数の傾斜面で構成され、隣接し合う斜面の相互間に入射側にＶ字状に広がる溝が形成されるようにする。前記遮光壁が蛇腹状に折り曲げられた遮光シートで構成されるようにすると良く、前記複数の傾斜面は無光沢艶消し処理が施されていると良い。又は、前記遮光壁の入射側の面に、入射側に向かって細くなる複数本の針状突起を設けるようにしても良い。前記複数本の針状突起の表面は無光沢艶消し処理されていることが好ましい。前記レンズ鏡筒は前記光通過域にレンズが組み込まれたものであっても良い。

本発明によるレンズ鏡筒は、被写体光が直接当たって反射することの多い絞り部材やレンズ保持枠などの遮光壁にゴースト・フレア防止構造を設けたことでゴースト・フレアの発生が極めて少ない。

本発明によるレンズ鏡筒の断面図である。レンズ鏡筒内の迷光を説明する光線図である。遮光壁における迷光の反射減衰を説明する模式図である。遮光壁における迷光の反射減衰を説明する模式図である。別の形状の遮光壁を説明する断面図である。蛇腹状遮光シートでの迷光の反射を説明する断面図である。遮光シートを用いたレンズ保持部材の分解図である。孔明き遮光シートを用いたレンズ保持部材の上面図と矢視断面図である。孔明き遮光シートにおける迷光を説明する図である。針状突起での迷光の反射を説明する模式図である。針状突起を用いたレンズ保持部材の上面図と矢視断面図である。絞り部材の構造を説明する断面図である。従来のレンズ鏡筒の断面図である。

図１に示すように、本発明によるレンズ鏡筒２０は、鏡筒本体２５の内壁面３８から光軸５２に向かって設けられた遮光壁２６の中央に絞り開口２７が形成され、入射光を出射側に通過させる光通過域となっている。また、鏡筒本体２５の内壁面３８から光軸５２に向かって設けられた遮光壁２８の中央に形成された光通過域がレンズ３０を保持するレンズ保持部３２となっている。遮光壁２６，２８の入射側の面４０，４１は、出射側に向かって傘状に広がる円錐面状に形成される。レンズ保持部３２にレンズ３０が装着されて抑え環３１によって固定される。

遮光壁２８は、入射側の面４０，４１と内壁面３８は入射側にＶ字状に広がる溝４５が形成され、断面が楔状をしたドーナツ状の空間を形成する。入射側の面４０，４１は、反射率を低くするとともに当たった光が拡散反射するように無光沢艶消し処理される。例えば、鏡筒本体２５がアルミの場合はアルマイト処理され、チタンの場合はイオンプレーティングなどの処理がなされる。この他、貼り合わせレンズ２２を含む複数のレンズ２３が複数の間隔環２４とともに鏡筒本体２５に装填され、抑え環２９により固定される。鏡筒本体２５の出射側外周面には取付用フランジ部３３が形成され取付孔３４が設けられ、鏡筒本体２５の入射側の端に不要光をカットするフード３５が着脱自在に取り付けられる。

次に、本発明によるレンズ鏡筒２０の作用について説明する。図２に示すように、レンズを正しく通過する光線４６は結像面４７に結像するが、例えば、フード３５の遮光線で反射した迷光４８は、そのまま結像面４７に結像しない。図３に示すように、例えば、絞り開口２７を通過した迷光５５，５６は、遮光壁２８の入射側の面４１に当たり、減衰し拡散反射した光は内壁面３８に当たる。内壁面３８に当った光は減衰し拡散反射して入射側の面４１に当たる。このように入射側にＶ字状に広がる溝４５を形成する２つの面で繰返し反射されて減衰する。その後、例え、結像面４７に到達することがあっても非常に弱い光になっているので、有害なゴーストやフレアにはならない。

また、図４に示すように、例えば、遮光壁２６に当たる角度で進行する光５７は、遮光壁２６の入射側の面４０に当たり、減衰し拡散反射して内壁面３８に当たる。内壁面３８に当った光は減衰し拡散反射して入射側の面４０に当たる。このように入射側にＶ字状に広がる溝４５を形成する２つの面で繰返し反射されて減衰する。その後、例え、結像面４７に到達することがあっても非常に弱い光になっているので、有害なゴーストやフレアにはならない。

図５に示すように、例えば、光軸５２に対する傾きが異なる複数の傾斜面５０，５１が光軸５２を中心に輪帯状に配列させて入射側の面４１を形成するようにしても良い。隣合う傾斜面５０と５１はそれぞれ入射側にＶ字状に広がる溝８０を形成する。一方の傾斜面５１は図示のように断面が光軸５２と平行であっても良いし、傾斜面５０と逆向きに傾斜するようにしても良い。隣合う傾斜面５０と５１は２組であっても良いし、３組、４組、あるいはそれ以上あっても良い。

次に、図６に示すように、レンズ３０を保持するレンズ保持部（光通過域）６３が光軸５２を含む中央部に形成されたレンズ保持部材６２に遮光シート（遮光壁）６７が設けられるようにしても良い。遮光シート６７は、光軸を中心に輪帯状に配列され光軸５２に対する傾きが異なる複数の傾斜面が蛇腹状に折り曲げられてレンズ保持部６３の外周側に連設され、入射側の隣合う傾斜面の相互間に入射側にＶ字状に広がる溝８０が形成される。溝８０内に進入した迷光８１は溝８０を形成する２つの傾斜面で繰返し反射されて減衰する。また、遮光シート６７は外部から加わる振動衝撃を吸収して、レンズ３０の位置精度を保つ役割を果たす。

図７に示すように、遮光シート６７はレンズ保持部６３の外周側の入射側の縁から出射側に向かって傘状に広がる円錐面状の傘部６４と、傘部６４の出射側の縁から入射側に円筒状に延びる筒部６５と、筒部６５の入射側の縁から出射側に向かって傘状に広がる円錐面状の傘部６６とからなる蛇腹状に折り曲げられ、隣合う傘部６４と筒部６５の入射側の面が溝８０を形成する。傘部６４と筒部６５は複数組配列させても良い。傘部６６の出射側の縁には光軸５２と垂直な方向に延伸したフランジ部６８が連設される。なお、筒部６５は光軸と平行な円筒面でなくても良く、例えば、傘部６４と逆の傾きを持つ円錐面であっても良い。遮光シート６７の入射側の面は無光沢艶消し処理が施されている。

レンズ３０はレンズ保持部６３に挿入され、抑え環７１によって固定される。レンズ３０が装着されたレンズ保持部材６２は、フランジ部６８に形成された孔６９に挿通されたネジ７２によって鏡筒本体２５に固定される。ストップリング７５の外周に形成された雄ネジ７６が鏡筒本体２５の出射端に形成された雌ネジ７７に螺合され、ストップリング７５の入射側に形成された押圧部７８がレンズ保持部材６２の出射側端部７３に当接し押圧する。出射側端部７３はフランジ部６８より出射側に位置し、押圧部７８に押圧されて入射側に押される。レンズ保持部６３には蛇腹状の遮光シート６７の復帰力によって出射側に戻る力が作用し、レンズ保持部６３は押圧部７８に押し付けられ、位置決めされる。

図８に示すように、遮光シート６７の傘部６４，６６に孔８４，８６を設けても良い。これによって遮光シート６７を金属等の強度のある薄板で形成してもバネ性を維持することができる。図９に示すように、孔８４を通過した迷光８２はレンズ保持部材６２とストップリング７５の間で拡散反射を繰返して減衰する。また、孔８４を通過した迷光８３が孔８６から出てきたとしても、複数回の反射によって大きく減衰している。

図１０に示すように、針状突起９２が複数本立設されたレンズ保持部材９０を鏡筒本体２５に装着し固定するようにしても良い。図１１に示すように、レンズ保持部材９０の外周部に形成された雄ネジ９３を鏡筒本体２５に形成された雌ネジに螺合させる。レンズ保持部材９０には、レンズ保持部９１の外側に出射側から入射側に向かって細くなる針状突起９２が複数本立設され、針状突起９２の間の空間は断面が楔状となっている。また、針状突起９２の表面は、前記無光沢艶消し処理が施されている。図１０に示すように、この楔状の空間内に進入した迷光８８は針状突起９２で繰返し反射して減衰する。

図１２に示すように、遮光壁２６を鏡筒本体２５に一体に形成するのではなく、鏡筒本体２５とは別の絞り部材９４に設け、絞り部材９４を鏡筒本体２５に固定するようにしても良い。絞り部材９４の鏡筒本体２５への固定はネジによる固定でも良いし、圧入であっても良い。

なお、前述の遮光壁２８及びレンズ保持部材６２，９０は、いずれも遮光壁２６の後方に配置されたレンズ３０について実施した構成にて説明したが、遮光壁２８及びレンズ保持部材６２，９０を遮光壁２６より前方に配置されるレンズに採用しても良い。

２０レンズ鏡筒
２２貼り合わせレンズ
２３レンズ
２４間隔環
２５鏡筒本体
２６，２８遮光壁
２７絞り開口（光通過域）
２９，３１，７１抑え環
３０レンズ
３２，６３，９１レンズ保持部（光通過域）
３８内壁面
４０，４１入射側の面
４５，８０溝
５０，５１傾斜面（円筒面を含む）
５２光軸
６２，９０レンズ保持部材
６４，６６傘部
６５筒部
６７遮光シート（遮光壁）
６９フランジ部
７３出射側端部
７５ストップリング
７６，９３雄ネジ
７８押圧部
８４，８６孔
９２針状突起
９４絞り部材

Claims

鏡筒本体の内壁から光軸に向かって遮光壁が設けられ、前記遮光壁の中央に入射光を通過させる光通過域が形成されるとともに前記光通過域外に入射した迷光を前記遮光壁で遮断するようにしたレンズ鏡筒において、
前記遮光壁の入射側の面を出射側に向かって傘状に広がる円錐面にしたことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記遮光壁の入射側の面に、無光沢艶消し処理が施されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
入射光を通過させる光通過域が光軸を含む中央部に設けられ、前記光通過域外に入射した迷光を遮断する遮光壁が前記光通過域の外周側に連設されたレンズ鏡筒において、
前記遮光壁の入射側の面が、光軸を中心に輪帯状に配列され光軸に対する傾きが異なる複数の傾斜面で構成され、隣接し合う斜面の相互間に入射側にＶ字状に広がる溝が形成されることを特徴とするレンズ鏡筒。
前記遮光壁が蛇腹状に折り曲げられた遮光シートで構成されたことを特徴とする請求項３記載のレンズ鏡筒。
前記複数の傾斜面に無光沢艶消し処理が施されていることを特徴とする請求項３又は４記載のレンズ鏡筒。
入射光を通過させる光通過域が光軸を含む中央部に設けられ、前記光通過域外に入射した迷光を遮断する遮光壁が前記光通過域の外周側に連設されたレンズ鏡筒において、
前記遮光壁の入射側の面に、入射側に向かって細くなる複数本の針状突起が設けられたことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記複数本の針状突起の表面に無光沢艶消し処理されていることを特徴とする請求項６記載のレンズ鏡筒。
前記光通過域にレンズが組み込まれていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載のレンズ鏡筒。