JP2002311319A

JP2002311319A - 複合レンズ

Info

Publication number: JP2002311319A
Application number: JP2001108015A
Authority: JP
Inventors: Eiji Oshima; 英司大嶋; Fujio Kanai; 藤雄金井; Tatsuro Makii; 達郎牧井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のレンズ間に光量調整部材を配置し、これ
らを一体的に組み立てた複合レンズにおいて、レンズ間
およびレンズと光量調整部材との間の位置精度を向上さ
せることができ、また、光量の調整を可変に行うことが
できる複合レンズを提供する。【解決手段】光軸が実質的に一致するように一体的に組
み立てられた第１および第２のレンズ２０，１０と、第
１および第２のレンズ２０，１０の間に形成された案内
孔ｇｈに嵌合し、案内孔ｇｈに沿って移動可能に設けら
れ、第１および第２のレンズ２０，１０に対する位置に
応じて第１および第２のレンズ２０，１０を通過する光
束の光量を調整する光量調整部材としての可変絞り５０
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一体化した複数の
レンズの間に固定絞りや光学フィルタを配置した複合レ
ンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】２枚のレンズの間に光線束を通過させる
開口を備え不要な光線束を遮断する絞りを配置させた複
合レンズの光学系では、レンズと固定絞りとの位置決め
精度が重要である。レンズの光軸と固定絞りの開口の中
心軸とのずれおよび光軸方向の位置ずれが存在すると、
複合レンズの結像にされる画像に、シェーディングが発
生する可能性があり、光学性能が低下する。また、結像
に寄与しない不要な光線束を効果的に遮り、フレアやゴ
ーストの発生を抑制するためには、２枚のレンズの間に
２枚の固定絞りを配置することが一般的である。一方、
上記のような２枚のレンズの間に固定絞りを配置した複
合レンズの光学系を構成するには、たとえば、レンズ鏡
筒や移動枠にそれぞれ別部品として用意されたレンズや
絞りを組付ける。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、別部品
として用意されたレンズや固定絞りをレンズ鏡筒や移動
枠に組付けることによって複合レンズの光学系を構成す
ると、組立精度を確保するのが難しく、所望の光学性能
を得るために、レンズおよび固定絞り間の調芯等の工程
が増加し、製造コストが嵩むという不利益が存在する。
このため、複数のレンズおよび固定絞りを一体的に組み
立てた複合レンズとし、この複合レンズを一部品として
レンズ鏡筒等に組み込めば、上記のレンズおよび固定絞
り間の調芯等の工程が不要となるが、複数のレンズおよ
び固定絞りを一体的に組み立てたときの、組立精度の確
保が難しい。一方、複数のレンズおよび固定絞りを一体
的に組み立てた複合レンズにおいては、絞りが固定であ
るため、入射する光束の明るさに合わせた光量調整を行
うことができない。

【０００４】本発明は、上述の問題に鑑みて成されたも
のであって、複数のレンズ間に絞りやＮＤ(neutral den
sity) フィルタ等の光量調整部材を配置し、これらを一
体的に組み立てた複合レンズにおいて、レンズ間および
レンズと光量調整部材との間の位置精度を向上させるこ
とができ、また、光量の調整を可変に行うことができる
複合レンズを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の複合レンズは、
光軸が実質的に一致するように一体的に組み立てられた
第１および第２のレンズと、前記第１および第２のレン
ズの間に形成された案内孔に嵌合し、当該案内孔に沿っ
て移動可能に設けられ、前記第１および第２のレンズに
対する位置に応じて前記第１および第２のレンズを通過
する光束の光量を調整する光量調整部材とを備える。

【０００６】前記光量調整部材は、案内方向に沿って配
列された複数の開口をもち、前記第１および第２のレン
ズを透過する光線束のうち不要な光線束を遮断する可変
絞り部材である。

【０００７】好適には、前記可変絞り部材を複数備えて
いる。

【０００８】前記光量調整部材は、前記第１および第２
のレンズを透過する光線束の特定の波長範囲内において
一定の光吸収率をもつフィルタ部材である。

【０００９】前記フィルタ部材は、前記案内方向に沿っ
て光吸収率が段階的あるいは連続的に変化している。

【００１０】さらに好適には、前記光量調整部材は、案
内方向に沿って配列された複数の開口をもつ可変絞り部
材と特定の波長範囲内において一定の光吸収率をもつフ
ィルタ部材との組合せである。

【００１１】前記第１および第２のレンズは、光軸方向
において互いに当接し、光軸方向の相対位置を規定する
当接部と、互いに嵌合し当該第１および第２のレンズの
光軸を合致させるテーパ部とをそれぞれ備えている。

【００１２】さらに好適には、前記光量調整部材の端面
と、これに対向する前記第１および第２のレンズの端面
との間には所定のクリアランスが形成され、前記クリア
ランスは、前記光調整部材の光軸方向の位置ずれ量を所
望の光学性能が得ることができる範囲に規定している。

【００１３】さらに好適には、前記光量調整部材を案内
方向に移動させ位置決めする移動位置決め手段をさらに
備える。

【００１４】前記案内孔は、前記第１および第２のレン
ズの少なくとも一方であって、当該第１および第２のレ
ンズの光軸に直交する向きに形成された案内溝によって
構成される。

【００１５】好適には、前記案内溝の両側面は、前記光
量調整部材の嵌合し、当該光量調整部材の光軸方向の位
置決めをするテーパ面となっている。

【００１６】さらに好適には、前記案内溝のテーパ面
は、前記光量調整部材を成形金型によって成形した際に
離型を容易化する。

【００１７】本発明では、第１のレンズと第２のレンズ
とを嵌合させると、テーパ部の作用によって第１のレン
ズと第２のレンズの光軸が一致する。さらに、第１のレ
ンズと第２のレンズの間に形成された案内孔に光量調整
部材を嵌合挿入し、所望の位置に位置決めすることによ
り、位置に応じて光量調整が行われる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。第１の実施形態図１は本発明の一実施形態に係る複合レンズの構造を示
す断面図であり、図２は図１に示す複合レンズの破断斜
視図である。図１および図２に示す複合レンズ１は、第
１レンズ２と、第２レンズ１０と、固定絞り４０とを備
えている。

【００１９】第１レンズ２は、たとえば、透明なプラス
チック等の樹脂材料を金型を用いて射出成形することに
よって得られる。第１レンズ２は、光軸方向の一端面側
に球面状のレンズ面２ａと、第２レンズ１０と対向する
他端面側に平面状のレンズ面２ｃとを備えている。この
第１レンズ２は、レンズ面２ａおよび２ｃの外周に、第
１レンズ２を第２レンズ１０および固定絞り４０と一体
的に組み立てるため、および、第１レンズ２をレンズ鏡
筒に組み込むためのフランジ部２ｂを備えている。

【００２０】第１レンズ２のフランジ部２ｂとレンズ面
２ａとの境界には、円周方向に沿って溝部２ｔが形成さ
れている。溝部２ｔは、金型から第１レンズ２が離型し
やすいように、抜きテーパをもっている。

【００２１】フランジ部２ｂのレンズ面２ｃ側には、光
軸に対して所定の角度、たとえば、４５度で傾斜するテ
ーパ面２ｄが形成されている。このテーパ面２ｄの外周
には、光軸に直交する当接面２ｅが形成されている。テ
ーパ面２ｄおよび当接面２ｅは、第１レンズ２を成形す
る金型におけるレンズ面２ａ，２ｃの型面と同様に高精
度に加工された型面により成形される。テーパ面２ｄ
は、固定絞り４０および第２レンズ１０が嵌合する。さ
らに、このテーパ面２ｄは金型からの第１レンズ２の離
型を容易にするために傾斜している。

【００２２】第２レンズ１０は、たとえば、透明なプラ
スチック等の樹脂材料を金型を用いて射出成形すること
によって得られる。第２レンズ１０は、光軸方向の一端
面側に球面状のレンズ面１０ａと、第１レンズ２と対向
する他端面側に球面状のレンズ面１０ｃとを備えたメニ
スカスレンズである。この第２レンズ１０は、レンズ面
１０ａおよび１０ｃの外周に、第２レンズ１０を第１レ
ンズ２および固定絞り４０と一体的に組み立てるため、
および、第２レンズ１０をレンズ鏡筒に組み込むための
フランジ部１０ｂを備えている。

【００２３】第２レンズ１０のフランジ部１０ｂとレン
ズ面１０ａとの境界には、円周方向に沿って溝部１０ｔ
が形成されている。溝部１０ｔは、金型から第２レンズ
１０が離型しやすいように、抜きテーパをもっている。

【００２４】第２レンズ１０のレンズ面１０ｃの外周に
は、固定絞り４０に対向する端面１０ｆが形成され、端
面１０ｆの外周には、第１レンズ２のテーパ面２ｄと嵌
合するテーパ面１０ｄが形成されている。このテーパ面
１０ｄは、第１レンズ２のテーパ面２ｄと同じ角度で光
軸に対して傾斜している。第１レンズ２のテーパ面２ｄ
と第２レンズ１０のテーパ面１０ｄとは、嵌合すること
により、第１レンズ２および第２レンズ１０の光軸が合
致する。

【００２５】第２レンズ１０のテーパ面１０ｄの外周に
は、光軸に直交し、第１レンズ２の当接面２ｅに当接す
る当接面１０ｅが形成されている。第１レンズ２の当接
面２ｅと第２レンズ１０の当接面１０ｅとが当接するこ
とにより、第１レンズ２および第２レンズ１０の光軸方
向の相対位置が決定される。なお、第１レンズ２の当接
面２ｅと第２レンズ１０の当接面１０ｅとが当接した状
態において、第１レンズ２のテーパ面２ｄと第２レンズ
１０のテーパ面１０ｄとの間には、複合レンズ１に要求
される光学性能を満足させる範囲でクリアランスをもつ
ように形成されている。また、テーパ面１０ｄおよび当
接面１０ｅは、第２レンズ１０を成形する金型における
レンズ面１０ａ，１０ｃの型面と同様に高精度に加工さ
れた型面により成形される。

【００２６】図３に示すように、固定絞り４０は、円板
状の部材から形成され、中心部に光線束が通過する開口
孔４０ａを備えている。固定絞り４０の外周には、光軸
方向の両側に互いに離反する向きに形成されたテーパ面
４０ｂおよび４０ｃが形成されている。テーパ面４０ｂ
および４０ｃは、第１レンズ２のテーパ面２ｄと同じ角
度で開口孔４０ａの中心軸に対して傾斜している。この
固定絞り４０のテーパ面４０ｂまたは４０ｃが第１レン
ズ２のテーパ面２ｄに嵌合することにより、開口孔４０
ａの中心軸と第１レンズ２の光軸が合致する。さらに、
固定絞り４０と第１レンズ２との光軸方向の相対位置が
決定される。

【００２７】固定絞り４０の開口孔４０ａは、両方の開
口端４０ｅおよび４０ｆにおいてそれぞれ不要な光線束
を遮断可能な形状となっている。すなわち、開口孔４０
ａは２枚の絞りを配置したのと同様に機能を果たす。具
体的には、固定絞り４０の開口孔４０ａは、内周面が両
開口端４０ｅおよび４０ｆに対して拡径した凹面４０ｄ
となっている。このような形状に固定絞り４０の開口孔
４０ａを形成することにより、一方の開口端４０ｅを通
過して凹面４０ｄで反射した光が他方の開口端４０ｆで
遮断され、結像に寄与しない不要な光線束を効果的に遮
り、フレアやゴーストの発生を抑制することができる。

【００２８】図１および図２に示したように、固定絞り
部材４０のテーパ面４０ｂおよび４０ｃのうち、一方の
テーパ面４０ｂは第１レンズ２のテーパ面２ｄに嵌合し
ている。一方、他方のテーパ面４０ｃは、第１レンズ２
のテーパ面２ｄに嵌合するテーパ面２１ｂに背面側に位
置している。この他方のテーパ面４０ｃと、第２レンズ
１０の端面１０ｆの一部および第１レンズ２のテーパ面
４０ｄとの間には、接着剤Ｇを収容する空間が形成され
ている。この空間に充填された接着剤Ｇにより、第１レ
ンズ２、第２レンズ１０および固定絞り４０は互いに接
合されている。

【００２９】また、第２レンズ１０の端面１０ｆと固定
絞り部材４０の端面との間には、所定のクリアランスが
形成される。このクリアランスは、第１レンズ２の当接
部２ｅと第２レンズ１０の当接部１０ｅとの当接による
第１レンズ２および第２レンズ１０の光軸方向の位置決
めを妨げないために設けられている。また、このクリア
ランスは、固定絞り部材４０の位置ずれ量が複合レンズ
１の光学性能に影響を与えない範囲に規定されている。

【００３０】以上のように、本実施形態の複合レンズ１
では、第１レンズ２および第２レンズ１０と固定絞り４
０とを一体化し、一つの部品とすることにより、複合レ
ンズ１を、たとえば、レンズ鏡筒に組付ける際に、第１
レンズ２、第２レンズ１０および固定絞り４０の間の位
置合わせの必要がなくなる。また、本実施形態の複合レ
ンズ１では、金型からの第１のレンズ２の離型性を良く
するためのテーパ面２ｄに固定絞り４０を嵌合させ、同
じくテーパ面２ｄにに第２のレンズ１０のテーパ面１０
ｄを嵌合させることから、テーパ面２ｄおよびテーパ面
１０ｄの金型による形成が容易である。

【００３１】第２実施形態図４は、本発明の第２の実施形態に係る複合レンズの構
成を示す断面図であり、図５は図４に示す複合レンズの
外観斜視図であり、図６は図４に示す複合レンズの破断
斜視図である。なお、図４〜図６において第１の実施形
態と同一の構成部分については同一の符号を付してい
る。上述した第１の実施形態では、第１レンズ２および
第２レンズ１０を通過する光の光量調整のために固定絞
り４０を用いているため、明るさに合わせた光量調整を
可変に行うことができない。本実施形態では、複合レン
ズにおける組み立て精度を向上させることができる第１
の実施形態に係る複合レンズ１の基本的な構造を利用し
て、さらに明るさに合わせた光量調整を可変に行うこと
ができる構造の複合レンズ１００を提供する。

【００３２】図４〜図６に示す複合レンズ１００は、第
１レンズ２０と、第２レンズ１０と、可変絞り５０とを
備えている。第２レンズ１０は、第１の実施形態に係る
複合レンズ１の第２のレンズと同様の構成を有してい
る。図５に示すように、可変絞り５０は、第１レンズ２
０と第２レンズ１０との間に形成された案内孔ｇｈに嵌
合挿入されており、可変絞り５０は矢印Ａ１およびＡ２
の向きに移動自在に案内されている。

【００３３】第１レンズ２０は、たとえば、透明なプラ
スチック等の樹脂材料を金型を用いて射出成形すること
によって得られる。第１レンズ２０は、光軸方向の一端
面側に球面状のレンズ面２０ａと、第２レンズ１０と対
向する他端面側に平面状のレンズ面２０ｃとを備えてい
る。この第１レンズ２０は、レンズ面２０ａおよび２０
ｃの外周に、第１レンズ２０と第２レンズ１０と可変絞
り５０とを一体的に組み立てるためのフランジ部２０ｂ
を備えている。

【００３４】第１レンズ２０のフランジ部２０ｂとレン
ズ面２０ａとの境界には、円周方向に沿って溝部２０ｔ
が形成されている。溝部２０ｔは、金型から第１レンズ
２０が離型しやすいように、抜きテーパをもっている。

【００３５】図７は、第１レンズ２０の第２レンズ１０
と嵌合する側の構造を示す外観斜視図である。図７に示
すように、第１レンズ２０の第２レンズ１０と嵌合する
側には、第１レンズ１０の光軸と直交する向きに案内溝
２１が形成されている。案内溝２１は、底面２０ｇと、
両方の側面２０ｆとから構成されている。この底面２０
ｇは、第１レンズ１０の光軸に垂直な平面で形成されて
いる。側面２０ｆは、平面で構成されており、金型から
第１レンズ２０が離型しやすいように、第１レンズ１０
の光軸に対して所定の角度で傾斜するテーパ面となって
いる。このテーパ面２０ｆには、後述する可変絞り５０
の対応する面が嵌合する。

【００３６】各テーパ面２０ｆの間には、環状面の一部
からなり、第１レンズ１０の光軸に対して所定の角度で
傾斜するテーパ面２０ｄが形成されている。テーパ面２
０ｄは、第２レンズ１０のテーパ面１０ｄが嵌合する。
この嵌合により、第１レンズ２０および第２レンズ１０
の光軸が合致する。このテーパ面２０ｄは金型からの第
１レンズ２０の離型を容易にするために傾斜している。

【００３７】テーパ面２０ｆおよびテーパ面２０ｄの外
周には、光軸に直交する当接面２０ｅが形成されてい
る。この当接面２０ｅは、平面で構成されており、当接
面２０ｅと第２レンズ１０の当接面１０ｅとが当接する
ことにより、第１レンズ２および第２レンズ１０の光軸
方向の相対位置が決定される。なお、第１レンズ２０の
当接面２０ｅと第２レンズ１０の当接面１０ｅとが当接
した状態において、第１レンズ２０のテーパ面２０ｄと
第２レンズ１０のテーパ面１０ｄとの間には、複合レン
ズ１００に要求される光学性能を満足させる範囲でクリ
アランスをもつように形成されている。

【００３８】上記のように、本実施形態に係る第１レン
ズ２０は、第１実施形態に係る第１レンズ２に光軸方向
に直交する方向に案内溝２１を形成した構成となってい
る。

【００３９】図８は、可変絞り５０の構造を示す図であ
って、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）における
Ｄ−Ｄ線方向の断面図である。図８に示すように、可変
絞り５０は外形が矩形状の板材から形成されており、長
手方向に沿って複数（３個）の円形の開口孔５０ａ１〜
５０ａ３が形成されている。開口孔５０ａ１〜５０ａ３
は、それぞれ異なる開口面積を有している。この開口孔
５０ａ１〜５０ａ３は、可変絞り案内孔ｇｈに嵌合挿入
され、案内方向の所定位置に位置決めされることによ
り、中心軸が第１レンズ２０および第２レンズ１０の光
軸に合致する位置に形成されている。加えて、ある開口
孔５０ａを位置決めしたときに、隣接する開口孔５０ａ
が光学的に影響しない距離となるように互いに配置され
ている。なお、本実施形態では、開口孔５０ａの形状を
円形としたが、楕円等の他の形状とすることも可能であ
り、円形に限定されるわけではない。

【００４０】図８（ｂ）に示すように、この可変絞り５
０の短手方向の両端部には、光軸方向に沿った両側に互
いに離反する向きに形成されたテーパ面５０ｂおよび５
０ｃが形成されている。テーパ面５０ｂおよび５０ｃ
は、案内溝２１のテーパ面２０ｆと同じ角度で開口孔５
０ａ１〜５０ａ３の中心軸に対して傾斜している。図
４に示したように、可変絞り５０のテーパ面５０ｂは、
第１レンズ２０の案内溝２１のテーパ面２０ｆに嵌合す
る。

【００４１】可変絞り５０の厚さは、第１レンズ２０の
底面２０ｇおよび第２レンズ１０の端面１０ｆとの間に
わずかなクリアランスを持ち、可変絞り２０の案内孔ｇ
ｈに対するの出し入れ時に、第１レンズ２０および第２
レンズ１０にいわゆる「浮き」、「変形」および「歪
み」が生じない構造である。また、可変絞り５０の各端
面と第１レンズ２０の底面２０ｇおよび第２レンズ１０
の端面１０ｆとの間のクリアランスは、可変絞り５０の
光軸方向の位置ずれ量を所望の光学性能が得ることがで
きる範囲に規定している。可変絞り５０の材質は、引っ
掛かりなくスムーズに案内孔ｇｈに対して出し入れさ
れ、片持ちで出し入れしても折れたり曲がったりせず、
また遮光性を持たせる必要があるため、ＰＣ−Ｇ（遮光
グレード）や、静電対策に・導電性の塗装を施したＰＥ
Ｔなどを用いる。また、可変絞り５０を案内孔ｇｈに対
して出し入れするときに、第１レンズ２０および第２レ
ンズ１０と可変絞り５０の間で摩耗しゴミを発生しない
ように、可変絞り５０の材料として、ＰＢＴ−ＣＯＭＰ
（黒色）などの摺動性に優れた材質を用いることも可能
である。

【００４２】さらに、図８（ｂ）に示すように、可変絞
り５０の開口孔５０ａ１〜５０ａ３は、両方の開口端５
０ｅおよび５０ｆにおいてそれぞれ不要な光線束を遮断
可能な形状となっている。すなわち、開口孔５０ａ１〜
５０ａ３は２枚の絞りを配置したのと同様に機能を果た
す。具体的には、可変絞り５０の開口孔５０ａ１〜５０
ａ３は、内周面が両開口端５０ｅおよび５０ｆに対して
拡径した凹面５０ｄとなっている。このような形状に可
変絞り５０の各開口孔５０ａ１〜５０ａ３を形成するこ
とにより、一方の開口端５０ｅを通過して凹面５０ｄで
反射した光が他方の開口端５０ｆで遮断され、結像に寄
与しない不要な光線束を効果的に遮り、フレアやゴース
トの発生を抑制することができる。

【００４３】次に、上記構成の複合レンズ１００の組立
方法について説明する。まず、図９に示すように、第１
レンズ２０と第２レンズ１０とを用意し、これらを嵌め
合わせる。第１レンズ２０と第２レンズ１０とを嵌め合
わせることにより、第１レンズ２０と第２レンズ１０の
光軸は一致する。第１レンズ２０と第２レンズ１０とを
嵌め合わせた状態において、図４に示したように、第１
レンズ２０の外周部と第２レンズ１０の外周部との間に
接着剤Ｇを塗布して、第１レンズ２０と第２レンズ１０
とを固定する。

【００４４】第１レンズ２０と第２レンズ１０とを嵌め
合わせ、固定すると、図１０に示すように、第１レンズ
２０と第２レンズ１０との間には、案内孔ｇｈが形成さ
れる。案内孔ｇｈは第１レンズ２０の両側面にテーパ面
２０ｆおよび底面２０ｇと第２レンズの端面１０ｆとで
形成される。

【００４５】図１０に示すように、上記の案内孔ｇｈ
に、可変絞り５０の長手方向の一端部から矢印方向に嵌
合挿入し、いずれかの開口孔５０ａ１〜５０ａ３の中心
軸が第１レンズ２０および第２レンズ１０の光軸に一致
する位置に位置決めする。第１レンズ２０および第２レ
ンズ１０の光軸に一致させる開口孔５０ａ１〜５０ａ３
を適宜変更することにより、第１レンズ２０および第２
レンズ１０を通過する光の光量調整を段階的に変更する
ことができる。

【００４６】以上のように、本実施形態に係る複合レン
ズ１００では、固定絞り４０を用いた第１の実施形態に
係る複合レンズ１を基本として、第１レンズ２０および
第２レンズ１０の間に形成した案内孔ｇｈに可変絞り５
０を嵌合挿入することにより、第１の実施形態に係る複
合レンズ１と同様な効果に加えて、第１レンズ２０およ
び第２レンズ１０を通過する光の明るさに合わせた光量
調整が可能になる。

【００４７】さらに、本実施形態によれば、上記構成と
することにより、複合レンズ１００の大型化を最小限に
抑えることができる。特に、本実施形態に係る複合レン
ズ１００は、第１レンズ２０および第２レンズ１０の有
効径が、たとえば、２ｍｍ以下のものにも適用可能であ
る。たとえば、上記構成の複合レンズ１００において、
可変絞りの開口孔５０ａ１〜５０ａ３の中心間の距離を
２．６ｍｍとした。開口孔５０ａ１〜５０ａ３の直径を
それぞれ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍとし
た。また、第１レンズ２０および第２レンズ１０のフラ
ンジ部分を含んだ外径を４ｍｍ以下とした。このような
条件において、可変絞り５０は、開口孔５０ａ１〜５０
ａ３の数が３ケ所であれば、案内孔ｇｈに挿入しない場
合（全開にした場合）であっても、可変絞り５０の第１
レンズ２０および第２レンズ１０の外周からの突出量は
５．８ｍｍ以下に抑えることができる。３ケ所の開口孔
５０ａ１〜５０ａ３を可変させるのであれば、可変絞り
５０の第１レンズ２０および第２レンズ１０の突出量は
３ｍｍ以下に抑えることができる。このような複合レン
ズ１００を撮像装置に組み込むことにより、撮像装置全
体が大型化するのを防ぐことができる。

【００４８】第３実施形態図１１は、本発明の第３の実施形態に係る複合レンズに
用いる可変絞りを示す斜視図である。なお、本実施形態
に係る複合レンズの第１レンズおよび第２レンズについ
て図示しないが、第２の実施形態に係る第１レンズ２０
および第２レンズ１０と同一の構成である。上述した第
２の実施形態においては、１枚の可変絞り５０を用いた
場合について説明したが、本実施形態では、図１１に示
すように、２枚の可変絞り１５１および１５２を重ね合
わせて（貼り合わせて）第１レンズ２０および第２レン
ズ１０の間に形成される案内孔ｇｈに挿入する。

【００４９】可変絞り１５１は、複数（３個）の異なる
開口孔１５１ａ１〜１５１ａ３を備えている。可変絞り
１５２は、可変絞り１５１と、同一形状に形成されてお
り、複数（３個）の異なる開口孔１５２ａ１〜１５２ａ
３を備えている。図１２は、２枚の可変絞り１５１，１
５２を重ねあわせた状態を示す図であって、（ａ）は平
面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線方向の断面図で
ある。図１２に示すように、可変絞り１５１の短手方向
の両端部には、テーパ面１５１ｂが形成されている。テ
ーパ面１５１ｂは、案内溝２１のテーパ面２０ｆと同じ
角度で開口孔１５１ａ１〜１５１ａ３の中心軸に対して
傾斜している。可変絞り１５１のテーパ面１５１ｂは、
上述した第１レンズ２０の案内溝２１のテーパ面２０ｆ
に嵌合可能となっている。

【００５０】可変絞り１５２は、可変絞り１５１と同様
に、短手方向の両端部にテーパ面１５２ｂが形成されて
いる。可変絞り１５１と可変絞り１５２とは、テーパ面
１５１ｂおよび１５２ｂの非形成側の端面が互いに重ね
合わせられており、開口孔１５１ａ１〜１５１ａ３とこ
れらに対応する開口孔１５２ａ１〜１５２ａ３とは同心
に配置される。

【００５１】可変絞り１５１と可変絞り１５２とは、同
一形状であるので、これらを重ね合わせて第１レンズ２
０および第２レンズ１０の間に形成される案内孔ｇｈへ
挿入する際には、可変絞り１５１および可変絞り１５２
のいずれもが第１レンズ２０の案内溝２１に嵌合可能で
ある。したがって、複合レンズを組み立てる際に、可変
絞り１５１および可変絞り１５２の表裏を意識しなくて
もよい。

【００５２】可変絞り１５１，１５２の開口孔１５１
ａ，１５２ａは、図１２（ｂ）に示すように、内周面の
直径が一方の開口端１５２ｆから他方の開口端１５２ｅ
に向けて拡径する傾斜面１５１ｃ，１５２ｃとなってい
る。このため、可変絞り１５１，１５２を重ね合わせた
状態において、開口孔１５１ａおよび１５２ａで形成さ
れる開口孔の内周面は凹状となる。このような形状とす
ることにより、この内周面において反射した不要な光を
遮断可能となっている。

【００５３】上記構成の可変絞り１５１，１５２を用い
ることにより、上述した第２の実施形態の可変絞り５０
のように、１枚の可変絞りに２枚の絞りと同等の機能を
持たせる必要がなく、可変絞りの成形が容易となる。

【００５４】なお、本実施形態では、２枚の可変絞り１
５１，１５２を用いる場合について説明したが、３枚以
上の可変絞りを用いることも可能である。また、同様の
方法で絞り羽根を出し入れすることも可能である。

【００５５】第４実施形態図１３は、本発明の第４実施形態に係る複合レンズに用
いられる光量調整部材を示す斜視図である。なお、本実
施形態に係る複合レンズの第１レンズおよび第２レンズ
について図示しないが、第２の実施形態に係る第１レン
ズ２０および第２レンズ１０と同一の構成である。上述
した第２および第３実施形態においては、光量調整部材
として複数の開口をもつ可変絞り５０あるいは１５１，
１５２を用いた場合について説明した。本実施形態で
は、可変絞りとＮＤフィルターとの組合せを光量調整部
材として用いる場合について説明する。

【００５６】本実施形態では、図１３に示すように、可
変絞り１５１とＮＤフィルターを重ね合わせて（貼り合
わせて）第１レンズ２０および第２レンズ１０の間に形
成される案内孔ｇｈに挿入する。可変絞り１５１は、上
述した第２実施形態に係る可変絞り１５１と同一構成で
ある。

【００５７】ＮＤフィルターは、第１レンズ２０および
第２レンズ１０を透過する光線束の特定の波長範囲内に
おいて一定の光吸収率をもつフィルタ部材である。図１
４は、可変絞り１５１とＮＤフィルター１６０を重ねあ
わせた状態を示す図であって、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線方向の断面図である。図１４
に示すように、ＮＤフィルター１６０の短手方向の両端
部には、テーパ面１６０ｂが形成されている。テーパ面
１６０ｂは、案内溝２１のテーパ面２０ｆと同じ角度で
傾斜している。ＮＤフィルター１６０のテーパ面１６０
ｂは、上述した第１レンズ２０の案内溝２１のテーパ面
２０ｆに嵌合可能となっている。また、ＮＤフィルター
１６０は長手方向に沿って均一な光吸収特性を有してい
る。

【００５８】本実施形態に係る複合レンズでは、第１レ
ンズ２０と第２レンズ１０とを貼り合わせ、案内孔ｇｈ
に可変絞り１５１とＮＤフィルター１６０を嵌合挿入
し、これらを出し入れすることにより光量調整を行う。
ＮＤフィルター１６０を用いることによって、小絞りに
なることによる弊害を避けることが可能となる。

【００５９】第５実施形態図１５は、本発明の複合レンズの第５実施形態の構成を
示す外観斜視図である。上述した第２〜第４実施形態に
係る複合レンズでは、可変絞りおよびＮＤフィルタを第
１レンズ２０および第２レンズ１０の間に形成された案
内孔ｇｈに嵌合挿入し、可変絞りを案内孔ｇｈに沿って
移動位置決めすることにより光量調整を可変にする構成
について説明した。本実施形態では、可変絞りを案内孔
ｇｈに沿って移動位置決めする移動位置決め手段を備え
た複合レンズについて説明する。

【００６０】図１５に示す複合レンズ３００は、第１レ
ンズ２０と、この第１レンズ２０に嵌合する第２レンズ
１０と、第１レンズ２０と第２レンズ１０との間に形成
された案内孔ｇｈに嵌合挿入された可変絞り５０と、可
変絞り５０の長手方向の一端部と連結されたスライダ３
０２と、スライダ３０２に形成されラック３０３に噛合
する歯車３０４と、スライダ３０２に係合可能な係止部
材３０１とを備えている。なお、第１レンズ２０、第２
レンズ１０および可変絞り５０は、上述した実施形態と
同一の構成である。

【００６１】図１５において、スライダ３０２は、可変
絞り５０の一端部に連結されている。なお、スライダ３
０２と可変絞り５０とを樹脂を用いて一体に形成するこ
とも可能である。このスライダ３０２は、外形が矩形状
の板材からなり、たとえば、撮像装置内に可変絞り５０
の案内方向Ｈ１およびＨ２に沿って移動自在に保持され
ている。

【００６２】スライダ３０２の短手方向の一端側には、
ラック３０３が一体に形成されており、他端には係止溝
３０２ｔが厚さ方向に沿って複数箇所（３か所）に形成
されている。

【００６３】係止部材３０１は、たとえば、撮像装置内
の所定の位置に固定されており、先端部に案内方向Ｈ１
およびＨ２に沿って移動するスライダ３０２の係止溝３
０２ｔに係合可能な爪部３０１ａを備えている。この係
止部材３０１は、たとえば、樹脂で成形されており、可
撓性を有している。係止部材３０１の爪部３０１ａは、
係止溝３０２に嵌合していない状態においては、スライ
ダ３０２の端面３０２ｅに当接し撓んだ状態にある。す
なわち、スライダ３０２には係止部材３０１の復元力が
作用している。スライダ３０２の移動によって、いずれ
かの係止溝３０２が爪部３０１ａの位置に到達すると、
この復元力によって爪部３０１ａが係止溝３０２に嵌ま
り込む。これにより、スライダ３０２の案内方向Ｈ１お
よびＨ２の移動が規制される。スライダ３０２が爪部３
０１ａの規制に抗して移動しようとすると、係止部材３
０１が撓み、爪部３０１ａと係止溝３０２との係合状態
が解除され、スライダ３０２が案内方向Ｈ１およびＨ２
に移動可能となる。

【００６４】上記の係止部材３０１の爪部３０１ａとス
ライダ３０２の各係止溝３０２とが係合する位置は、ス
ライダ３０２に連結された可変絞り５０の対応する開口
孔５０ａ１〜５０ａ３の中心軸が第１レンズ２０および
第２レンズ１０の光軸に一致するように位置決めされる
位置に配置されている。

【００６５】歯車３０４は、スライダ３０２に形成され
たラック３０３と噛合している。この歯車３０４は、回
転軸３０５を中心に備えており、この回転軸３０５の回
転により回転する。なお、回転軸は、たとえば、図示し
ない撮像装置内に回転可能に保持されている。歯車３０
４は、回転軸３０５を介して歯車３０４よりも大径の歯
車３０７に連結されている。この歯車３０７には、たと
えば、図示しないモータ等から回転力が供給される。

【００６６】上記構成の複合レンズ３００において、歯
車３０７に回転力を供給すると、この回転力が歯車３０
４を介して直動力に変換されてスライダ３０２に伝達さ
れる。スライダ３０２は、歯車３０７の回転力の向きに
応じて案内方向Ｈ１あるいはＨ２に直動する。

【００６７】スライダ３０２が直動すると、係止部材３
０１の爪部３０１ａがいずれかの係止溝３０１ｔに係止
し、可変絞り５０が所定の位置に位置決めされる。した
がって、可変絞り５０の開口孔５０ａ１から開口孔５０
ａ３に向かって順に位置決めすることにより、光量調整
を段階的に行うことができる。

【００６８】なお、本実施形態では、歯車列とラック３
０３が形成されたスライダ３０２を用いて可変絞り５０
を移動させる移動機構を構成したが、ギア比やギアの数
は特に限定されない。また、動力を供給する動力源につ
いてもモータ以外のアクチュエータを用いることが可能
であり、動力となる機構も問わない。また、本実施形態
では、可変絞り５０を移動位置決めする場合について説
明したが、可変絞り５０の代わりに、可変絞りとＮＤフ
ィルタを組み合わせた光量調整部材あるいは案内方向に
沿って段階的に光吸収特性の変化するＮＤフィルタを用
いることも可能である。

【００６９】第６実施形態図１６は、本発明の複合レンズの第６実施形態の構成を
示す外観斜視図である。上述した第５実施形態に係る複
合レンズでは、第１レンズ２０および第２レンズ１０の
間に形成された案内孔ｇｈに嵌合挿入された可変絞り５
０を移動位置決めする移動位置決め機構を備えた複合レ
ンズについて説明した。本実施形態では、第５実施形態
に係る可変絞り５０に代えて、ＮＤフィルターを用いた
場合について説明する。

【００７０】図１６に示す複合レンズ４００は、第１レ
ンズ２０と、この第１レンズ２０に嵌合する第２レンズ
１０と、第１レンズ２０と第２レンズ１０との間に形成
された案内孔ｇｈに嵌合挿入されたＮＤフィルター１７
０と、ＮＤフィルター１７０の長手方向の一端部と連結
されたスライダ４０５と、このスライダ４０５に形成さ
れラック４０６に噛合する歯車４０３と、歯車４０３を
駆動するステッピングモータ４０２とを備えている。な
お、第１レンズ２０および第２レンズ１０は、上述した
実施形態と同一の構成である。

【００７１】ＮＤフィルター１７０は、案内方向Ｈ１お
よびＨ２に沿って、段階的あるいは連続的に変化する光
吸収特性をもつ。したがって、ＮＤフィルター１７０を
案内方向Ｈ１およびＨ２に沿って移動させることによ
り、第１レンズ２０と第２レンズ１０とを通過する光の
光量の調整量を変化させることができる。

【００７２】スライダ４０５は、ＮＤフィルター１７０
の一端部に連結されている。なお、スライダ４０５とＮ
Ｄフィルター１７０とを樹脂を用いて一体に成形するこ
とも可能である。このスライダ４０５の短手方向の上端
部には、ラック４０６が形成されているが、下端部には
第５実施形態において説明したような係止溝は形成され
ていない。スライダ４０５は、案内方向Ｈ１およびＨ２
に沿って移動可能に保持されている。

【００７３】歯車４０３は、ラック４０６に噛合してい
るとともに、ステッピングモータ４０２の駆動軸４０４
に連結されている。

【００７４】ステッピングモータ４０２は、例えば、図
示しない撮像装置内に固定されたフランジ部材４１０に
固定されている。このステッピングモータ４０２は、図
示しない制御回路によって、所望の回転位置に位置制御
される。

【００７５】上記構成の複合レンズ４００において、ス
テツピングモータ４０２によって、歯車４０３を介して
スライダ４０５に動力が伝えられると、スライダ４０５
に保持されたＮＤフィルター１７０が、第１レンズ２０
および第２レンズ１０の間に形成された案内孔ｇｈに沿
って移動される。ＮＤフィルター１７０は、段階的に光
吸収特性が異なるので、たとえば、撮像装置によって撮
像する際に、光量に合わせてＮＤフィルター１７０の特
性を変更することができる。

【００７６】なお、本実施形態の構造は、複数の異なる
開口部を持つ可変絞り、あるいは、可変絞りとＮＤフィ
ルターの組合せの光調整部材の移動位置決めに対しても
適用可能である。また、本実施形態では、ステッピング
モータ４０２と歯車４０３とを用いて間接的にスライダ
４０５を直動させる構成としたが、たとえば、リニアモ
ータなどの直動するアクチュエータを用いて、スライダ
４０５を直接駆動する構成を採用することも可能であ
る。

【００７７】以上、種々の実施形態を挙げて本発明に係
る複合レンズについて説明したが、本発明は上述した実
施形態に限定されない。たとえば、上述した実施形態で
は、案内溝２１を第１レンズ２０にのみ形成する構成と
したが、第２レンズ１０に案内溝を形成して案内孔ｇｈ
を構成してもよいし、第１レンズ２０および第２レンズ
１０の双方に案内溝を形成して案内孔ｇｈを構成しても
よい。また、可変絞りの形状、数やＮＤフィルターの濃
度（光吸収特性）の段階の有無は上述した実施形態に限
定されず、また、可変絞りまたはＮＤフィルタの枚数も
上述した実施形態に限定されない。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、複数のレンズを一体化
して一部品として複合レンズにおいて、レンズ間に可変
絞りやＮＤフィルターからなる光量調整部材を配置する
ことにより、レンズ間およびレンズと光量調整部材との
間の位置精度を向上させることができるとともに、光量
調整を可変にでき、さらに、装置の大型化を抑制でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る複合レンズの構
造を示す断面図である。

【図２】図１に示す複合レンズの破断斜視図である

【図３】固定絞り４０の構造を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る複合レンズの構
造を示す断面図である。

【図５】図４に示す複合レンズの斜視図である。

【図６】図４に示す複合レンズの破断斜視図である。

【図７】第１レンズの第２レンズとの嵌合側の構成を示
す斜視図である。

【図８】可変絞りの構成を示す図である。

【図９】図４に示す複合レンズの組立手順を説明するた
めの図である。

【図１０】図９に続く複合レンズの組立手順を説明する
ための図である。

【図１１】本発明の第３の実施形態に係る複合レンズに
用いる可変絞りを示す斜視図である。

【図１２】図１１に示す可変絞りの構造を示す図であ
る。

【図１３】本発明の第４の実施形態に係る複合レンズに
用いる可変絞りを示す斜視図である。

【図１４】図１３に示す可変絞りの構造を示す図であ
る。

【図１５】本発明の第５の実施形態に係る複合レンズの
構成を示す斜視図である。

【図１６】本発明の第６の実施形態に係る複合レンズの
構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，１００，２００、３００、４００…複合レンズ、
２，２０…第１レンズ、２ｄ…テーパ面、２ｅ…当接
面、１０…第２レンズ、１０ｄ…テーパ面、１０ｅ…当
接面、４０…固定絞り、５０…可変絞り、５０ａ…開口
孔、ｇｈ…案内孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｂ 9/02 Ｇ０３Ｂ 9/02 ＡＢ 9/04 9/04 9/07 9/07 Ａ (72)発明者牧井達郎東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 2H042 AA03 AA06 AA08 AA13 2H044 AC01 AD01 AG01 2H080 AA19 AA30 AA31 AA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸が実質的に一致するように一体的に組
み立てられた第１および第２のレンズと、前記第１および第２のレンズの間に形成された案内孔に
嵌合し、当該案内孔に沿って移動可能に設けられ、前記
第１および第２のレンズに対する位置に応じて前記第１
および第２のレンズを通過する光束の光量を調整する光
量調整部材とを備える複合レンズ。
【請求項２】前記光量調整部材は、案内方向に沿って配
列された複数の開口をもち、前記第１および第２のレン
ズを透過する光線束のうち不要な光線束を遮断する可変
絞り部材である請求項１に記載の複合レンズ。
【請求項３】前記可変絞り部材を複数備えている請求項
２に記載の複合レンズ。
【請求項４】前記光量調整部材は、前記第１および第２
のレンズを透過する光線束の特定の波長範囲内において
一定の光吸収率をもつフィルタ部材である請求項１に記
載の複合レンズ。
【請求項５】前記フィルタ部材は、前記案内方向に沿っ
て光吸収率が段階的あるいは連続的に変化している請求
項４に記載の複合レンズ。
【請求項６】前記光量調整部材は、案内方向に沿って配
列された複数の開口をもつ可変絞り部材と特定の波長範
囲内において一定の光吸収率をもつフィルタ部材との組
合せである請求項１に記載の複合レンズ。
【請求項７】前記第１および第２のレンズは、光軸方向
において互いに当接し、光軸方向の相対位置を規定する
当接部と、互いに嵌合し当該第１および第２のレンズの
光軸を合致させるテーパ部とをそれぞれ備えている請求
項１に記載の複合レンズ。
【請求項８】前記光量調整部材の端面と、これに対向す
る前記第１および第２のレンズの端面との間には所定の
クリアランスが形成され、前記クリアランスは、前記光調整部材の光軸方向の位置
ずれ量を所望の光学性能が得ることができる範囲に規定
している請求項１に記載の複合レンズ。
【請求項９】前記第１レンズおよび第２のレンズは、接
着剤によって互いに接合されている請求項１に記載の複
合レンズ。
【請求項１０】前記光量調整部材を案内方向に移動させ
位置決めする移動位置決め手段をさらに備える請求項１
に記載の複合レンズ。
【請求項１１】前記案内孔は、前記第１および第２のレ
ンズの少なくとも一方であって、当該第１および第２の
レンズの光軸に直交する向きに形成された案内溝によっ
て構成される請求項１に記載の複合レンズ。
【請求項１２】前記案内溝の両側面は、前記光量調整部
材の嵌合し、当該光量調整部材の光軸方向の位置決めを
するテーパ面となっている請求項１１に記載の複合レン
ズ。
【請求項１３】前記案内溝のテーパ面は、前記光量調整
部材を成形金型によって成形した際に離型を容易化する
請求項４に記載の複合レンズ。