JP4866750B2 - 光学部品、レンズ鏡筒およびカメラ - Google Patents

Description

本発明は、光学部品、レンズ鏡筒およびカメラ、特に、有害光を遮断する遮光部を有する光学部品、レンズ鏡筒およびカメラに関する。

カメラなどの光学機器においては、像の形成に悪影響を及ぼすゴーストやフレアなどが発生する場合がある。ゴーストおよびフレアは、強い光が撮像光学系に入射した場合に、入射光の一部が撮像光学系のレンズ表面で反射し、この反射光（有害光）が偽りの像を形成することに起因している。
このような有害光の発生を抑制する方法としては、例えば、レンズの光学非有効領域に薄い環状の遮光シートを設ける方法や、あるいは、レンズの光学非有効領域に遮光処理を施す方法などが挙げられる。
一般的には、レンズの遮光処理は墨塗りや印刷などにより行われる。墨塗りはレンズの表面に筆などにより墨を塗布する方法である。印刷の手法としては、スクリーン印刷やパット印刷などが挙げられる（例えば、特許文献１〜４を参照）。
実開平４−１０９７３４号公報 実開平１−１２８３２８号公報 特開２００３−５７７２１号公報 特開２００２−８２３７０号公報

ところで、光学機器においては、携帯性能を考慮して、本体の小型化が求められている。具体的には、本体の小型化に大きく貢献すると考えられるレンズ鏡筒の小型化が求められている。
レンズ鏡筒の小型化に伴い、撮像光学系を構成するレンズの径を小さくする必要がある。この場合、レンズを通過する光の量はレンズ鏡筒を小型化しても変わらない。このため、レンズの径が小さくなると、レンズの照度（単位面積当たりの光の量）が高くなる。しかしながら、遮光シートを用いると、レンズ間の距離を短縮することができないだけでなく、遮光シートを固定するためのスペースを設ける必要があり、レンズ鏡筒の小型化が妨げられる。
一方、遮光シートではなく墨塗りにより有害光を遮断する場合、確実に有害光を遮断することができない場合がある。なぜなら、墨塗りは、塗料の膜厚がばらつきやすく、かつ、遮光部の膜厚が薄いためであり、また、墨は元来、レンズコバ部（レンズの外周部）の乱反射を抑える目的の塗料であり遮光性能が高いものではないためである。したがって、レンズ鏡筒の小型化を実現できたとしても、墨塗りだけでは有害光が遮断できない場合があり、光学系の光学性能が劣化する。

このように、従来の光学部品では光学性能の向上および小型化を両立することが求められている。
本発明の課題は、光学性能の向上および小型化を両立できる光学部品、レンズ鏡筒およびカメラを提供することにある。

第１の発明に係る光学部品は、撮像光学系に含まれる光学部品であって、第１レンズと、遮光部と、第２レンズと、を備えている。遮光部は、第１レンズの表面に形成された膜状の部分であって、撮像光学系における有害光を遮断する。第２レンズは第１レンズの光軸に沿った方向に第１レンズと並んで配置されている。遮光部には合成樹脂が含まれている。遮光部は第１レンズの光学非有効領域に配置されている。遮光部により撮像光学系の有効光路が決定されている。遮光部の一部は第１レンズと第２レンズとの間に挟みこまれている。第１レンズは第２レンズ側に配置された第１曲面を有している。第２レンズは第２曲面を有している。第２曲面は、第１曲面と間隔をあけて配置されており、第１曲面とは異なる曲率を有している。遮光部は曲面部を有している。曲面部は、第１曲面上に形成されており、撮像光学系の有効光路を決定している。

ここで、合成樹脂としては、例えば熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などが挙げられる。遮光部には合成樹脂が含まれている。これは、遮光部が、墨塗り用の墨ではなく印刷用インクからなることを意味している。墨塗りは筆などにより行われる。一方、印刷としてはスクリーン印刷やパット印刷などが挙げられる。
一般的に、印刷により形成された遮光部は、墨塗りにより形成された遮光部に比べて、膜厚を均一かつ厚くすることが容易である。このため、第１レンズに入射する光の照度が高くなっても、遮光部により確実に有害光を遮断することができ、光学性能を向上させることができる。
また、遮光部により確実に有害光を遮断できるため、遮光シートを設ける必要がない。それに加えて、印刷により形成された遮光部は、墨塗りにより形成された遮光部に比べて、膜厚のばらつきが小さい。このため、遮光シートを設けずに、他のレンズに遮光部を介して第１レンズを当接させて、レンズ同士の位置決めを行うことが可能となる。これにより、光学性能の劣化を防止しつつ撮像光学系の小型化を実現できる。

さらに、この光学部品では、遮光部により撮像光学系の有効光路が決定されている。印刷により形成された遮光部は、墨塗りにより形成された遮光部に比べて、塗布範囲の精度が高い。このため、遮光部を有効光路に近接して配置することができ、遮光部の範囲をより広く確保することができる。これにより、従来よりも多くの有害光を遮断することができ、光学性能の向上を図ることができる。
以上より、この光学部品では、光学性能の向上および小型化を両立させることができる。
ここで、光学有効領域とは、被写体の光学像を形成するために用いられる領域を意味しており、例えばレンズ面などである。光学非有効領域とは、光学有効領域以外の領域であって被写体の光学像を形成するために用いられない領域を意味しており、例えばレンズ面の外周側に形成される平面、あるいはレンズ面精度を確保するためのレンズ面の延長部などである。有効光路とは、撮像光学系Ｏにおいて被写体の光学像を形成する光束が通過する領域を意味している。

第２の発明に係る光学部品は、第１の発明に係る光学部品において、第２曲面の曲率は第１曲面の曲率よりも大きい。
これにより、撮像光学系の小型化を実現できる。
第３の発明に係る光学部品は、第１または第２の発明に係る光学部品において、第１レンズが光学非有効領域に配置され光軸に垂直な環状の当接面を有している。遮光部は当接面上に配置され曲面部の外周側に配置された平面部を有している。平面部は当接面と第２レンズとの間に挟み込まれている。
第４の発明に係る光学部品は、第１から第３のいずれかの発明に係る光学部品において、遮光部には合成樹脂に属する熱硬化性樹脂が含まれている。
ここで、熱硬化性樹脂としては、例えばポリウレタン樹脂（ＰＵＲ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）などが挙げられる。

第５の発明に係るレンズ鏡筒は、第１から第４のいずれかに係る光学部品において、第１レンズの遮光部の形成されている範囲には、反射防止処理が施されている。
これにより、遮光部と第１レンズとの界面において、有害光が反射するのを防止することができ、光学性能をより向上させることができる。
第６の発明に係るレンズ鏡筒は、撮像光学系を保持するためのレンズ鏡筒であって、撮像光学系に含まれる第１から第５のいずれかの発明に係る光学部品と、光学部品を保持する保持部材と、を備えている。
このレンズ鏡筒では、光学性能の向上および小型化を両立させることができる。
第７の発明に係るカメラは、第６の発明に係るレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒に保持される撮像光学系と、撮像光学系により形成された被写体の光学像を撮像する撮像部と、レンズ鏡筒を保持する外装部と、を備えている。

このカメラでは、光学性能の向上および小型化を両立させることができる。

本発明に係る光学部品、レンズ鏡筒およびカメラでは、上記の構成により、光学性能の向上および小型化を両立させることができる。

以下、本発明に係るレンズ鏡筒およびカメラについて、図面を参照しながら説明する。
〔１：デジタルカメラの概要〕
図１〜図２を用いて本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１について説明する。図１および図２にデジタルカメラ１の概略斜視図を示す。図１はレンズ鏡筒３が撮影状態である場合を示している。
デジタルカメラ１は被写体の画像を取得するためのカメラである。デジタルカメラ１には、高倍率化および小型化のために、多段沈胴式のレンズ鏡筒３が搭載されている。
なお、以下の説明では、デジタルカメラ１の６面を以下のように定義する。
デジタルカメラ１による撮影時に被写体側を向く面を前面、その反対側の面を背面とする。被写体の鉛直方向上下とデジタルカメラ１で撮像される長方形の像（一般には、アスペクト比（長辺対短辺の比）が３：２、４：３、１６：９など）の短辺方向上下とが一致するように撮影を行う場合に、鉛直方向上側に向く面を上面、その反対側の面を底面とする。さらに、被写体の鉛直方向上下とデジタルカメラ１で撮像される長方形の像の短辺方向上下とが一致するように撮影を行う場合に、被写体側から見て左側にくる面を左側面、その反対側の面を右側面とする。なお、以上の定義は、デジタルカメラ１の使用姿勢を限定するものではない。

以上の定義によれば、図１は、前面、上面および左側面を示す斜視図ということになる。
なお、デジタルカメラ１の６面だけでなく、デジタルカメラ１に配置される各構成部材の６面も同様に定義する。すなわち、デジタルカメラ１に配置された状態の各構成部材の６面に対して、上述の定義が適用される。
また、図１に示すように、撮像光学系Ｏ（後述）の光軸Ａに平行なＹ軸を有する３次元直交座標系（右手系）を定義する。この定義によれば、光軸Ａに沿って背面側から前面側に向かう方向がＹ軸正方向であり、光軸Ａに直交し右側面側から左側面側に向かう方向がＸ軸正方向であり、Ｘ軸およびＹ軸に直交し底面側から上面側に向かう方向がＺ軸正方向となる。

以下、それぞれの図面において、このＸＹＺ座標系を基準として説明を行う。すなわち、それぞれの図面におけるＸ軸正方向、Ｙ軸正方向、Ｚ軸正方向は、それぞれ同じ方向を示している。
〔２：デジタルカメラの全体構成〕
図１および図２に示すように、デジタルカメラ１は主に、各ユニットを収容する外装部２と、被写体の光学像を形成する撮像光学系Ｏと、撮像光学系Ｏを移動可能に保持するレンズ鏡筒３と、から構成されている。
撮像光学系Ｏは複数のレンズ群から構成されており、複数のレンズ群がＹ軸方向に並んだ状態で配置されている。レンズ鏡筒３は、多段沈胴式であり、外装部２に支持されている。複数のレンズ群は、レンズ鏡筒３によりＹ軸方向に相対的に移動可能なように保持されている。レンズ鏡筒３の構成の詳細については後述する。

外装部２には、光学像に対して光電変換を行う撮像部としてのＣＣＤユニット２１と、ＣＣＤユニット２１により取得された画像を記録する画像記録部１６と、が内蔵されている。外装部２の背面には、ＣＣＤユニット２１により取得された画像を表示する液晶モニタ１５が設けられている。
外装部２の上面には、撮影者が撮像動作などの操作を行えるように、レリーズボタン１１と、操作ダイアル１２と、電源スイッチ１３と、ズーム調節レバー１４と、が設けられている。レリーズボタン１１は撮影者が露光のタイミングを入力するためのボタンである。操作ダイアル１２は撮影者が撮影動作に関する各種設定を行うためのダイアルである。電源スイッチ１３は撮影者がデジタルカメラ１のＯＮおよびＯＦＦを操作するためのスイッチである。ズーム調節レバー１４は、撮影者がズーム倍率を調節するためのレバーであり、レリーズボタン１１を中心として所定の角度の範囲内で回転可能である。

なお、図１および図２は、デジタルカメラ１の主要な構成のみを示している。このため、前述の構成以外の構成がデジタルカメラ１に設けられていてもよい。
〔３：レンズ鏡筒の構成〕
図３および図４を用いて、レンズ鏡筒３の全体構成ついて説明する。図３にレンズ鏡筒３の分解斜視図、図４に駆動枠および固定枠の概略斜視図を示す。
図３に示すように、レンズ鏡筒３は主に、外装部２に固定されるベースプレート３１と、ベースプレート３１に固定される駆動源としてのズームモータ３２と、各枠体をベースプレート３１との間に収容する固定枠３３と、ズームモータ３２の駆動力が入力される駆動枠３４と、固定枠３３によりＹ軸方向に移動可能に支持される直進枠３５と、から構成されている。ベースプレート３１にはＣＣＤユニット２１のＣＣＤ２２が取り付けられている。ズームモータ３２としては、例えばステッピングモータなどが挙げられる。

レンズ鏡筒３はさらに、第１レンズ群Ｇ１を保持する第１レンズ枠３６と、第２レンズ群Ｇ２を保持する第２レンズ枠３７と、第３レンズ群Ｇ３を保持する第３レンズ枠３８と、を備えている。第１レンズ群Ｇ１は、例えば全体として負のパワーを持つレンズ群であり、被写体からの光を取り込む。第２レンズ群Ｇ２は、例えば全体として正のパワーを持つレンズ群である。第３レンズ群Ｇ３は、例えば焦点を調節するための正のパワーを持つレンズ群である。第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３により撮像光学系Ｏが構成されている。
（３．１：固定枠）
固定枠３３は、駆動枠３４を案内するための部材であり、ベースプレート３１とともにレンズ鏡筒３の固定側の部材を構成している。固定枠３３はベースプレート３１にねじにより固定されている。固定枠３３は主に、主要部を構成する略筒状の固定枠本体３３ａと、固定枠本体３３ａに回転可能に支持される駆動ギア３３ｂと、から構成されている。

固定枠本体３３ａは、ベースプレート３１に固定されており、内周側に駆動枠３４が配置されている。駆動ギア３３ｂは、ズームモータ３２の駆動力を駆動枠３４に伝達するための部材であり、ズームモータ３２のギア（図示せず）と噛み合っている。固定枠本体３３ａの内周側には、駆動枠３４を案内するための３本のカム溝３３ｃと、直進枠３５を案内するための３本の直進溝３３ｄと、が形成されている。カム溝３３ｃは円周方向に等間隔で配置されている。直進溝３３ｄは、Ｙ軸方向に延びており、円周方向に等間隔で配置されている。
（３．２：駆動枠）
駆動枠３４は、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７を案内するための部材であり、固定枠３３の内周側に配置されている。駆動枠３４は主に、固定枠本体３３ａの内周側に配置される略筒状の駆動枠本体３４ａから構成されている。

駆動枠本体３４ａの外周側にはカム部材としての３本のカムピン４３が設けられており、内周側には３本の第１カム溝３４ｃおよび３本の第２カム溝３４ｄが形成されている。第１カム溝３４ｃは第１レンズ枠３６を案内するための溝である。第２カム溝３４ｄは第２レンズ枠３７を案内するための溝である。３本のカムピン４３は、円周方向に等間隔に配置されており、固定枠３３の３本のカム溝３３ｃに係合している。すなわち、駆動枠３４はカムピン４３を介して固定枠３３に支持されている。
駆動枠本体３４ａの外周側にはギア部３４ｅが形成されている。ギア部３４ｅは固定枠３３の駆動ギア３３ｂと噛み合っている。これにより、ズームモータ３２の駆動力が駆動ギア３３ｂを介して駆動枠３４に伝達される。
駆動枠３４はズームモータ３２の駆動力により光軸Ａ回り（Ｒ１方向およびＲ２方向）に駆動される。例えば、沈胴状態から撮影状態に移行する場合は、ズームモータ３２により駆動枠３４はＲ１側に駆動される。この結果、固定枠３３のカム溝３３ｃに沿ってカムピン４３が移動し、駆動枠３４は固定枠３３に対してＹ軸方向正側に移動する。撮影状態から沈胴状態に移行する場合は、ズームモータ３２により駆動枠３４はＲ２側に駆動される。この結果、駆動枠３４は固定枠３３に対してＹ軸方向負側に移動する。

このように、カム溝３３ｃの形状に応じて、駆動枠３４は固定枠３３に対して回転しながらＹ軸方向に移動可能である。
（３．３：直進枠）
直進枠３５は、第１レンズ枠３６が固定枠３３に対して回転するのを防止するための部材であり、駆動枠３４の内周側に配置されている。直進枠３５は主に、筒状の直進枠本体３５ａと、直進枠本体３５ａの外周側に形成された３本の直進ピン３５ｂと、から構成されている。
直進ピン３５ｂは、駆動枠３４と干渉しないように直進枠本体３５ａのＹ軸方向負側に配置されており、固定枠３３の直進溝３３ｄに係合している。すなわち、直進枠３５は固定枠３３によりＹ軸方向に直進可能に支持されている。

また、直進枠本体３５ａの外周側には、バヨネット溝３５ｅが形成されている。バヨネット溝３５ｅには、駆動枠３４の内周側に形成されたバヨネット爪３４ｆ（図４参照）が係合している。これにより、直進枠３５は、駆動枠３４に対して回転可能かつＹ軸方向に一体で移動可能である。
すなわち、駆動枠３４が固定枠３３に対して回転すると、直進枠３５は、固定枠３３に対して回転することなく（駆動枠３４に対して回転しながら）、駆動枠３４とともにＹ軸方向へ移動する。
直進枠本体３５ａには、Ｙ軸方向に延びる３本の第１ガイド溝３５ｃおよび３本の第２ガイド溝３５ｄが形成されている。３本の第１ガイド溝３５ｃは円周方向に等間隔に配置されており、３本の第２ガイド溝３５ｄは円周方向に等間隔に配置されている。第１ガイド溝３５ｃには第１レンズ枠３６のカムピン３６ｂ（後述）が挿入されている。第２ガイド溝３５ｄには第２レンズ枠３７のカムピン３７ｂ（後述）が挿入されている。すなわち、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７の固定枠３３に対する回転が、直進枠３５により規制されている。なお、第１ガイド溝３５ｃおよび第２ガイド溝３５ｄにより、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７のＹ軸方向への移動は規制されていない。

（３．４：第１レンズ枠）
第１レンズ枠３６は、第１レンズ群Ｇ１をＹ軸方向に移動可能に保持するための部材であり、直進枠３５の内周側に配置されている。第１レンズ枠３６は主に、第１レンズ群Ｇ１を内部に収容する第１レンズ枠本体３６ａと、第１レンズ枠本体３６ａの外周側に設けられた３本のカムピン３６ｂと、から構成されている。カムピン３６ｂは、第１ガイド溝３５ｃを貫通した状態で、駆動枠３４の第１カム溝３４ｃに係合している。
駆動枠３４が固定枠３３に対して回転すると、第１ガイド溝３５ｃに沿ってカムピン３６ｂが移動する。このとき、カムピン３６ｂの回転方向の移動は、直進枠３５の第１ガイド溝３５ｃにより規制される。このため、第１カム溝３４ｃおよび第１ガイド溝３５ｃに沿ってカムピン３６ｂはＹ軸方向にのみ移動する。このように、第１レンズ枠３６は、固定枠３３に対して回転することなく、第１カム溝３４ｃの形状に応じて駆動枠３４に対してＹ軸方向に移動可能である。

（３．５：第２レンズ枠）
第２レンズ枠３７は、第２レンズ群Ｇ２をＹ軸方向に移動可能に保持するための部材であり、直進枠３５の内周側であって第１レンズ枠３６のＹ軸方向負側に配置されている。第２レンズ枠３７は主に、第２レンズ群Ｇ２を内部に収容する第１枠５０および第２枠５９と、第１枠５０の外周側に設けられた３本のカムピン３７ｂと、から構成されている。カムピン３７ｂは、第２ガイド溝３５ｄを貫通した状態で、駆動枠３４の第２カム溝３４ｄに係合している。
駆動枠３４が固定枠３３に対して回転すると、第２ガイド溝３５ｄに沿ってカムピン３７ｂが移動する。このとき、カムピン３７ｂの回転方向の移動は、直進枠３５の第２ガイド溝３５ｄにより規制される。このため、第１レンズ枠３６の場合と同様に、第２カム溝３４ｄおよび第２ガイド溝３５ｄに沿ってカムピン３７ｂはＹ軸方向にのみ移動する。

このように、第２レンズ枠３７は、固定枠３３に対して回転することなく、第２カム溝３４ｄの形状に応じて駆動枠３４に対してＹ軸方向に移動可能である。
（３．６：第３レンズ枠）
第３レンズ枠３８は、第３レンズ群Ｇ３をＹ軸方向に移動可能に保持するための部材であり、ベースプレート３１のフォーカスシャフト３１ａ、３１ｂによりＹ軸方向に移動可能に支持されている。第３レンズ枠３８の駆動は、ベースプレート３１に固定されたフォーカスモータ３９により行われる。フォーカスモータ３９により、第３レンズ枠３８はベースプレート３１に対してＹ軸方向に移動する。
（３．７：まとめ）
以上の構成をまとめると、固定枠３３、駆動枠３４および直進枠３５を介して、ズームモータ３２により第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７は光軸Ａに沿った方向に移動可能である。フォーカスモータ３９により第３レンズ枠３８は光軸Ａに沿った方向に移動可能である。

したがって、これらの構成により、撮像光学系Ｏのズーム倍率およびフォーカスを調節可能な沈胴式のレンズ鏡筒３が実現される。
〔４：遮光処理について〕
このレンズ鏡筒３では、ゴーストやフレアの発生を抑制するために、レンズに遮光処理が施されている。ここでは、第２レンズ群Ｇ２を例に遮光処理について説明する。図５に第２レンズ群Ｇ２周辺の概略断面図、図６に図５のＡ−Ａ断面図、図７に第４レンズ５４の詳細図を示す。
（４．１：レンズ保持構造）
遮光処理の説明を摺る前に、第２レンズ群Ｇ２の保持構造について説明する。図５に示すように、第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ５１と、第２レンズ５２と、第３レンズ５３（課題を解決するための手段に記載されている第２レンズ）と、第４レンズ５４（課題を解決するための手段に記載されている第１レンズ）と、から構成されている。

第１レンズ５１はガラス製の凸メニスカスレンズである。第２レンズ５２はガラス製の両凸レンズである。第３レンズ５３はガラス製の両凹レンズである。第３レンズ５３のＹ軸方向正側のレンズ面には第２レンズ５２が接合されている。第４レンズ５４はプラスチック製の両凸レンズである。第４レンズ５４の外径は、第３レンズ５３の外径よりも大きい。第４レンズ５４はプラスチック製であるため、第３レンズ５３に比べて剛性が低い、もしくは線膨張係数が大きい。
これらのレンズは保持部材としての第１枠５０の各部に固定されている。具体的には図５および図６に示すように、第１枠５０は、第３レンズ５３を保持する環状の第１部分５５と、第１部分５５のＹ軸方向負側に形成され第４レンズ５４を保持する第２部分５６と、第１レンズ５１を保持する第３部分５７と、から構成されている。第３部分５７のＹ軸方向正側には第１レンズ５１が固定されている。

第１部分５５は第１枠５０の主要部を構成する環状の部分であり、第１部分５５の内周側には第３レンズ５３が極微小な隙間を介して嵌め込まれている、または圧入されている。具体的には、圧入の場合、第１部分５５の内径は、第３レンズ５３の外径よりも若干小さく、第１部分５５は第３レンズ５３を半径方向内側に押圧している。第１部分５５の内周面５５ａは、第３レンズ５３の外周面５３ｂに当接している。これにより、第３レンズ５３は第１枠５０に対して半径方向に位置決めされる。
第１部分５５のＹ軸方向正側の内周部には、半径方向内側に延びる環状の第３部分５７が形成されている。第３部分５７は半径方向内側かつＹ軸方向負側に延びる環状の当接部５７ａを有している。当接部５７ａは第３レンズ５３の外周部とＹ軸方向に当接している。これにより、第３レンズ５３は第１枠５０に対してＹ軸方向に位置決めされるとともに、第３レンズ５３の光軸Ａに対する姿勢（角度）が安定する。

第２部分５６の内周側には第４レンズ５４が配置されている。具体的には、第４レンズ５４の外周面５４ｃと第２部分５６の内周面５６ｃとの半径方向間には、隙間Ｓが確保されている。
第４レンズ５４は第２部分５６に接着により固定されている。具体的には、第２部分５６には円周方向に等ピッチで配置された３つの接着溝５６ａが形成されている。なお、第２部分５６には、少なくとも２つの接着溝５６ａが形成されていればよい。各接着溝５６ａには接着剤５８が充填されており、接着剤５８により第４レンズ５４と第２部分５６とが互いに接着されている。すなわち、接着剤５８により第４レンズ５４は３点で第１枠５０に固定されている。接着剤５８としては、例えば紫外線照射により硬化する紫外線硬化接着剤などが挙げられる。

第４レンズ５４は第３レンズ５３とマージナルコンタクトしている。具体的には、第３レンズ５３のＹ軸方向負側には、第３レンズ５３の光軸に垂直な環状の当接面５３ａが形成されている。第４レンズ５４のＹ軸方向正側には、第４レンズ５４の光軸に垂直な環状の当接面５４ａが形成されている。当接面５３ａ，５４ａは第２レンズ群Ｇ２の光学性能に影響を及ぼさない領域（光学非有効領域）に配置されている。第４レンズ５４の当接面５４ａは、第３レンズ５３の当接面５３ａと当接している。より詳細には、第４レンズ５４は遮光部５４ｄ（後述）を介して第３レンズ５３と間接的に当接している。これにより、第４レンズ５４は第３レンズ５３に対してＹ軸方向に位置決めされるとともに、第４レンズ５４の光軸Ａに対する姿勢（角度）が安定する。
さらに、接着溝５６ａは第３レンズ５３のＹ軸方向中央付近まで延びている。このため、接着剤５８により、第３レンズ５３の外周部および第４レンズ５４の外周部が第２部分５６に固定されている。また、接着剤５８により第４レンズ５４の外周部が第３レンズ５３の外周部に接着されている。これにより、第３レンズ５３および第４レンズ５４が第１枠５０に対してずれるのを防止できる。

また、第４レンズ５４は半径方向外側に延びる突出部５４ｂを有している。なお、突出部５４ｂは複数カ所に形成されていてもよい。第２部分５６には３つの切欠部５６ｂが形成されている。切欠部５６ｂは接着溝５６ａ同士の円周方向（回転方向）間に配置されている。突出部５４ｂは切欠部５６ｂに隙間を介して挿入されている。なお、突出部５４ｂは製造上の都合で発生するものも含む。突出部５４ｂとしては、例えば、プラスチックレンズの成型時のゲート部等が考えられる。
このレンズ保持構造では、第１部分５５の内径が第２部分５６の内径と異なる。具体的には、第１部分５５の内径は第２部分５６の内径よりも小さい。このため、第１部分５５の内径と第２部分５６の内径とを別々に調節することができる。
寸法の調節方法としては、例えば第１枠５０が射出成形により製作されている場合は、金型の調節が挙げられ、第１枠５０が機械加工により製作されている場合は、加工による調節が挙げられる。これにより、第３レンズ５３の外径と第４レンズ５４の外径とが異なる場合であっても、このレンズ保持構造により対応することが可能となる。

また、このレンズ保持構造では、各レンズ５３，５４の同軸を調整する際に、各レンズ５３，５４に対応する部分の内径のみを調節することが可能となる。すなわち、このレンズ保持構造では、各レンズの同軸を高精度で調整することが可能となり、光学性能の劣化を防止できる。
以上より、このレンズ保持構造では、光学性能の劣化を防止しつつ、設計の自由度を高めることができる。
（４．２：遮光部）
第４レンズ５４には、有害光を遮断するための黒色の遮光部５４ｄが形成されている。具体的には図５および図７に示すように、遮光部５４ｄは、第４レンズ５４のＹ軸方向正側の表面に形成されており、当接面５４ａの全面およびレンズ面５４ｅの外周部に配置されている。当接面５４ａおよびレンズ面５４ｅを含む第４レンズ５４の表面には、ＡＲコート（Ａｎｔｉ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｃｏａｔ）などの反射防止処理が施されていても良い。第４レンズ５４は第３レンズ５３と遮光部５４ｄを介して間接的に当接している。遮光部５４ｄが第３レンズ５３と第４レンズ５４との間に挟み込まれている、と考えることもできる。第４レンズ５４の第３レンズ５３に対する姿勢（角度）は、当接面５３ａ、当接面５４ａおよび遮光部５４ｄにより決定されている。

第４レンズ５４において、レンズ面５４ｅが光学有効領域であり、当接面５４ａが光学非有効領域である。すなわち、遮光部５４ｄは第４レンズ５４の光学有効領域および光学非有効領域に配置されている。撮像光学系Ｏの有効光路は遮光部５４ｄにより決定されている。具体的には、遮光部５４ｄの内周部により、第３レンズ５３から出射する光束の最外周部が遮断されている。
ここで、光学有効領域とは、被写体の光学像を形成するために用いられる領域を意味しており、例えば第４レンズ５４におけるレンズ面５４ｅなどである。光学非有効領域とは、光学有効領域以外の領域であって被写体の光学像を形成するために用いられない領域を意味しており、例えば第４レンズ５４における当接面５４ａ、あるいはレンズ面精度を確保するためのレンズ面の延長部などである。有効光路とは、撮像光学系Ｏにおいて被写体の光学像を形成する光束が通過する領域を意味している。

（４．３：印刷）
遮光部５４ｄは、墨塗りではなく印刷により形成されている。具体的には、遮光部５４ｄには合成樹脂が含まれている。印刷用のインクとしては、例えば合成樹脂に属する熱硬化性樹脂を含むものが挙げられる。より詳細には、ポリウレタン樹脂（ＰＵＲ）やエポキシ樹脂（ＥＲ）などを含む２液反応型のインクが挙げられる。
例えば、２液反応型のウレタン系インクは、顔料を含み水酸基を持つ主剤と、イソシアネート基を持つ硬化剤と、から構成されている。主剤および硬化剤を混合させることで、水酸基とイソシアネート基とが反応し、複数のウレタン結合が生まれる。この結果、ポリウレタンが生成され、顔料としてのカーボンブラックの粒子群がポリウレタン樹脂とともに硬化し、レンズの表面に黒色の膜が形成される。２液反応型のウレタン系インクの主成分としては、トリメチルベンゼン（混合物）、エチレングリコールモノエチルエーテル、アテセート、シクロへキサン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン、カーボンブラックおよびアクリル系樹脂の混合物などが挙げられる。なお、近年では１液反応型ウレタン系インクも開発されているため、印刷用インクとして１液反応型ウレタン系インクも考えられる。

印刷の手法としては、例えばスクリーン版を用いるスクリーン印刷、あるいは、パットを用いるパット印刷などが挙げられる。スクリーン印刷の場合、ポリエステルなどの繊維で織られたスクリーン版において印刷したい部分以外の目が塞がれる。このスクリーン版がレンズに押し当てられ、スクリーン版上に混合液からなるインキが供給される。スクリーン版上をスキージと呼ばれるゴム製のヘラが移動すると、スクリーン版の目が塞がれていない部分をインキが通過し、レンズ上の印刷したい範囲にインキが塗布される。これにより、レンズ上における任意の範囲にインキを塗布することが可能となる。
一般的に、印刷により形成された遮光部は、墨塗りにより形成された遮光部に比べて、膜厚を厚くするのが容易である。これは、墨に比べて、印刷用インキでは顔料を溶かしている有機溶剤と顔料との混合比を容易に調節できるためである。例えば、１度塗りで比較した場合、墨塗りにより形成された遮光部の膜厚がおおよそ５〔μｍ〕であるのに対して、印刷により形成された遮光部５４ｄの膜厚はおおよそ１０〔μｍ〕である。このため、墨塗りにより形成された遮光部に比べて、遮光部５４ｄの方が遮光塗料の種類の違いだけでなく遮光性能は高い。

また、印刷により形成された遮光部は、墨塗りにより形成された遮光部に比べて、膜厚のばらつきが小さい。例えば、墨塗りにより形成された遮光部は、一度塗りで十分に遮光性能を満足できないため重ね塗りが必要となり、その膜厚のばらつきが±５〔μｍ〕程度発生するのに対して、印刷により形成された遮光部の膜厚のばらつきはおおよそ±２〔μｍ〕である。このため、遮光部５４ｄが第３レンズ５３および第４レンズ５４の当接部分に設けられていても、第４レンズ５４の第３レンズ５３に対する姿勢（角度）の精度を確保することができる。
さらに、印刷により形成された遮光部は、墨塗りにより形成された遮光部に比べて、塗装範囲の精度が高い。例えば、印刷により形成された遮光部では、レンズの半径方向における位置のばらつきが、±２５〔μｍ〕程度である。このため、遮光部５４ｄを撮像光学系Ｏの有効光路周辺に正確に配置することができる。また、撮像光学系Ｏの有効光路が遮光部５４ｄにより決定される場合であっても、有効光路のばらつきを抑えることができ、光学性能の劣化を抑制することができる。

〔５：デジタルカメラの動作〕
図１〜図３を用いて、デジタルカメラ１の動作について説明する。
（５．１：電源ＯＦＦ時の状態）
電源スイッチ１３がＯＦＦの状態では、レンズ鏡筒３が外装部２のＹ軸方向の外形寸法内に収まるように、レンズ鏡筒３は沈胴状態（レンズ鏡筒３のＹ軸方向の寸法が最も短い状態）で停止している。
（５．２：電源ＯＮ時の動作）
電源スイッチ１３がＯＮに切り換えられると、各部に電源が供給され、レンズ鏡筒３が沈胴状態から撮影状態に駆動される。具体的には、ズームモータ３２により駆動枠３４が固定枠３３に対して所定角度だけＲ１側に駆動される。この結果、駆動枠３４は、固定枠３３に対して回転しながら、カム溝３３ｃの形状に応じて固定枠３３に対してＹ軸方向正側に移動する。

駆動枠３４が固定枠３３に対して回転および直進すると、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７は、駆動枠３４とともに固定枠３３に対してＹ軸方向正側へ移動する。このとき、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７は固定枠３３に対して回転しない。
第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７は、駆動枠３４とともにＹ軸方向正側へ移動しながら、第１カム溝３４ｃおよび第２カム溝３４ｄの形状に応じて、駆動枠３４に対してＹ軸方向へ移動する。このとき、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７はＹ軸方向に相対的に移動する。すなわち、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７は、駆動枠３４のＹ軸方向への移動量よりも大きい（あるいは小さい）移動量だけ、固定枠３３に対してＹ軸方向に移動する。
駆動枠３４の回転が停止すると、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７のＹ軸方向への移動も停止し、レンズ鏡筒３は撮影状態になる。

（５．３：撮影時のズーム動作）
ズーム調節レバー１４が望遠側に操作されると、ズーム調節レバー１４の回転角度および操作時間に応じて、ズームモータ３２により駆動枠３４が固定枠３３に対してＲ１側に駆動される。この結果、駆動枠３４、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７が、全体として固定枠３３に対してＹ軸方向正側に移動し、撮像光学系Ｏのズーム倍率が大きくなる。
ズーム調節レバー１４が広角側に操作されると、ズーム調節レバー１４の回転角度および操作時間に応じて、ズームモータ３２により駆動枠３４が固定枠３３に対してＲ２側に駆動される。この結果、駆動枠３４、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７が、全体として固定枠３３に対してＹ軸方向負側に移動し、撮像光学系Ｏのズーム倍率が小さくなる。

〔６：効果〕
デジタルカメラ１およびレンズ鏡筒３の効果は以下の通りである。
（６．１）
このレンズ鏡筒３では、印刷により遮光部５４ｄが形成されている。一般的に、印刷により形成された遮光部は、墨塗りにより形成された遮光部に比べて、遮光塗料の遮光性能が高いばかりでなく、膜厚を厚くすることも容易である。このため、第４レンズ５４に入射する光の照度が高くなっても、遮光部５４ｄにより確実に有害光を遮断することができ、光学性能を向上させることができる。
また、遮光部５４ｄにより確実に有害光を遮断できるため、遮光シートを設ける必要がない。それに加えて、印刷により形成された遮光部５４ｄは、墨塗りにより形成された遮光部に比べて、膜厚のばらつきが小さい。このため、遮光シートを設けずに、遮光部５４ｄを介して第３レンズ５３に第４レンズ５４を当接させて、第４レンズ５４の第３レンズ５３に対する姿勢（角度）を行うことが可能となる。これにより、光学性能の向上および小型化を実現できる。

また、遮光シートを設ける場合、遮光シートをレンズの光学面から浮かせる必要がある。しかし、このレンズ鏡筒３では、印刷により遮光部５４ｄが形成されているため、第４レンズ５４の光学面に密着した遮光が可能となる。このため、従来のように遮光シートと光学面との間の反射が防止でき、遮光性能がさらに向上する。
さらに、このレンズ鏡筒３では、第４レンズ５４の光学有効領域に遮光部５４ｄが配置されており、撮像光学系Ｏの有効光路が遮光部５４ｄにより決定されている。印刷により形成された遮光部５４ｄは、墨塗りにより形成された遮光部に比べて、塗布範囲の精度が高い。このため、遮光部５４ｄを有効光路に近接して配置することができ、遮光部５４ｄの範囲をより広く確保することができる。これにより、従来よりも多くの有害光を遮断することができ、光学性能の向上を図ることができる。

以上より、このレンズ鏡筒３では、光学性能の向上および小型化を両立させることができる。
（６．２）
このレンズ鏡筒３では、遮光部５４ｄにより撮像光学系Ｏの有効光路が決定されている。このため、遮光部５４ｄの範囲をさらに広く確保することができる。これにより、さらに多くの有害光を遮断することができ、光学性能をより向上させることができる。
また、印刷により形成された遮光部５４ｄは、墨塗りにより形成された遮光部に比べて、塗布範囲の精度が高い。このため、有効光路のばらつきを抑えることができ、光学性能の劣化を抑制することができる。
（６．３）
このレンズ鏡筒３では、印刷により遮光部５４ｄが形成されている。このため、印刷用インクをレンズの材質に応じて選択することで、様々な光学系において高い遮光性能を得ることができる。

（６．４）
このレンズ鏡筒３では、遮光部５４ｄが形成されている範囲には、反射防止処理が施されている。これにより、遮光部５４ｄと第４レンズ５４との界面において、有害光が反射するのを防止することができ、光学性能をより向上させることができる。
（６．５）
以上に述べたように、このデジタルカメラ１では、上記のレンズ鏡筒３が搭載されている。このため、光学性能の向上および小型化を両立させることができる。すなわち、デジタルカメラ１では高画質および小型化を実現できる。
〔７：他の実施形態〕
本発明に係るレンズ鏡筒およびカメラは、前述の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の修正および変更が可能である。

（７．１）
前述の実施形態では、第４レンズ５４に遮光部５４ｄが設けられているが、第３レンズ５３に遮光部が設けられていてもよい。この場合であっても、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
（７．２）
前述のレンズ鏡筒３が搭載される装置としては、動画や静止画を撮影可能なデジタルカメラや、銀塩フィルムを用いたフィルムカメラなどが考えられる。いずれの場合であっても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。

本発明に係る光学部品、レンズ鏡筒およびカメラでは、光学性能の向上および小型化を両立することができる。このため、本発明に係る光学部品、レンズ鏡筒およびカメラは、光学性能の向上および小型化が求められる分野において有用である。

デジタルカメラの概略斜視図 デジタルカメラの概略斜視図 レンズ鏡筒の分解斜視図 駆動枠および固定枠の概略斜視図 第２レンズ群Ｇ２周辺の概略断面図 第２レンズ群Ｇ２周辺の概略平面図 第４レンズの詳細図

１ デジタルカメラ（カメラ）
２ 外装部
３ レンズ鏡筒
１１ レリーズボタン
１２ 操作ダイアル
１３ 電源スイッチ
１４ ズーム調節レバー
１５ 液晶モニタ
１６ 画像記録部
２１ ＣＣＤユニット（撮像部）
３３ 固定枠
３４ 駆動枠
３５ 直進枠
３６ 第１レンズ枠
３７ 第２レンズ枠
３８ 第３レンズ枠
５０ 第１枠
５１ 第１レンズ
５２ 第２レンズ
５３ 第３レンズ（第２レンズ）
５４ 第４レンズ（第１レンズ）
５４ａ 当接面
５４ｂ 突出部
５４ｃ 外周面
５４ｄ 遮光部
５４ｅ レンズ面
Ａ 光軸
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群

Claims (7)

1. 撮像光学系に含まれる光学部品であって、
   第１レンズと、
   前記第１レンズの表面に形成された膜状の部分であって、前記撮像光学系における有害光を遮断するための遮光部と、
   前記第１レンズの光軸に沿った方向に、前記第１レンズと並んで配置された第２レンズと、を備え、
   前記遮光部には、合成樹脂が含まれており、
   前記遮光部は、前記第１レンズの光学非有効領域に配置されており、
   前記遮光部により、前記撮像光学系の有効光路が決定されており、
   前記遮光部の一部は、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に挟みこまれており、
   前記第１レンズは、前記第２レンズ側に配置された第１曲面を有しており、
   前記第２レンズは、前記第１曲面と間隔をあけて配置され前記第１曲面とは異なる曲率を有する第２曲面を有しており、
   前記遮光部は、前記第１曲面上に形成され前記撮像光学系の有効光路を決定する曲面部を有している、
   光学部品。
2. 前記第２曲面の曲率は、前記第１曲面の曲率よりも大きい、
   請求項１に記載の光学部品。
3. 前記第１レンズは、前記光学非有効領域に配置され前記光軸に垂直な環状の当接面を有しており、
   前記遮光部は、前記当接面上に形成され前記曲面部の外周側に配置された平面部を有しており、
   前記平面部は、前記当接面と前記第２レンズとの間に挟み込まれている、
   請求項１または２に記載の光学部品。
4. 前記遮光部には、前記合成樹脂に属する熱硬化性樹脂が含まれている、
   請求項１から３のいずれかに記載の光学部品。
5. 前記第１レンズの前記遮光部の形成されている範囲には、反射防止処理が施されている、
   請求項１から４のいずれかに記載の光学部品。
6. 撮像光学系を保持するためのレンズ鏡筒であって、
   前記撮像光学系に含まれる請求項１から５のいずれかに記載の光学部品と、
   前記光学部品を保持する保持部材と、を備えた、
   レンズ鏡筒。
7. 請求項６に記載のレンズ鏡筒と、
   前記レンズ鏡筒に保持される撮像光学系と、
   前記撮像光学系により形成された被写体の光学像を撮像する撮像部と、
   前記レンズ鏡筒を保持する外装部と、
   を備えたカメラ。

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