JP2004184708A

JP2004184708A - Ｎｄフィルタを有するレンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2004184708A
Application number: JP2002351713A
Authority: JP
Inventors: Norio Sato; 則夫佐藤; Toshiji Suzuki; 利治鈴木
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】簡単な構成によって周辺光量の低下の少ないレンズ鏡筒を提供することにある。
【解決手段】広角領域の焦点距離を有する光学系を備え、光学系の光軸上に平面形状が円形のＮＤフィルタを備えている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、広角領域の焦点距離を有するレンズ鏡筒に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
近年のコンパクトズームカメラでは、撮影光学系の焦点距離のうちワイド端を２８ｍｍ、３５ｍｍ又は３８ｍｍ前後の広角領域に設定したものが多くなっている。
【０００３】
しかし、このようなカメラは、光学性能（光学性質）上、レンズ中心部に比べてレンズ周辺部の光量が少ないという問題を有していた。特にコンパクトカメラにおいては、そのレンズ構成により開口効率が小さくなる（約５０％、像高０．９Ｙ）ことが多かった。このため、絞りを小絞りにしても周辺光量の不足が目立ちやすくなっていた。
【０００４】
これに対して、シャッタに可変絞りを搭載するものがあったが、シャッタの構成が複雑となり、制御が複雑化し、絞りの精度が低下することにより効果が半減するおそれがあった。
【０００５】
また、レンズ径を大きくするなどして光学系に変更を加えて対処するものもあったが、光学系の変更によりカメラが大きくならざるを得ないという欠点があった。
【０００６】
【特許文献】
特開平５−３４６６０５号公報
特開平９−１５６８１号公報
特開２０００−２１４５１４号公報
【０００７】
【発明の目的】
そこで本発明の目的は、簡単な構成によって周辺光量の低下の少ないレンズ鏡筒を提供することにある。
【０００８】
【発明の概要】
上記問題点を解決するために、本発明のレンズ鏡筒においては、広角領域の焦点距離を有する光学系を備え、光学系の光軸上に平面形状が円形のＮＤフィルタを備えたことを特徴としている。
【０００９】
ＮＤフィルタは、その濃度がその中心から外周に向かうにしたがって低下するようになっていることが好ましく、その中心に形成された円形の高濃度部分と、前記高濃度部分の外側の低濃度部分とから形成してもよい。さらに、２種類以上の濃度部分からなるとなおよい。
【００１０】
高濃度部分の直径はレンズ有効径より小さいことが望ましい。ＮＤフィルタが表面にコーティングが施された部材からなるとき、そのコーティングの直径はレンズ有効径より小さいことが好ましい。
【００１１】
ＮＤフィルタは、光学系を構成するレンズを固定するための枠に固定させることができる。また、光学系が複数のレンズ群からなり、レンズ鏡筒が前記複数のレンズ群を固定するための複数の枠を有するとき、複数の枠のいずれかにＮＤフィルタを固定させることができる。
【００１２】
ＮＤフィルタはレンズ鏡筒に設けられたシャッタユニットに固定させることもできる。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下、本発明にかかる実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。
［第１実施形態］
本実施形態は、本発明を沈胴式の４段ズームレンズ鏡筒に適用した実施形態である。このレンズ鏡筒５０は、１群レンズ１、２群レンズ２、３群レンズ３、４群レンズ４及び５群レンズ５を含む光学系５５と、カメラボディ（不図示）に固定されるハウジング（固定環）３８と、ハウジング３８に支持されて光学系５５の光軸５５ａに沿って相対的に進退する４段の繰出し鏡筒として、第４筒２４、第３筒２１、カム環１９及びレンズ支持筒１７と、を備えている。なお、本明細書中において前方とは被写体（不図示）側を、後方とはカメラボディ側（フィルム側）を言う。
【００１４】
このレンズ鏡筒５０は、ハウジング３８に対して第４筒２４が、第４筒２４に対して第３筒２１が、第３筒２１に対してカム環１９が、それぞれヘリコイド構造によって結合されている。そして、レンズ支持筒１７は、カム環１９に対してカム構造によって連結されている。
【００１５】
ハウジング３８の内周には第４筒２４が嵌められ、第４筒２４の後端面には第２ヘリコイド環２５が固定されている。第２ヘリコイド環２５はハウジング３８の内周面に設けられた溝３８ａと螺合しているため、第４筒２４及び第２ヘリコイド環２５はハウジング３８に対して光軸５５ａの方向に相対移動可能である。
【００１６】
第４筒２４の内周には、第３直進案内環２３が嵌められている。第３直進案内環２３の周方向には溝２３ａが設けられている。第３直進案内環２３の内周には第３筒２１が嵌められ、第３筒２１の後端部には第１ヘリコイド環２２が固定されている。第１ヘリコイド環２２の外周に固定された案内コマ２９が溝２３ａと係合し、さらに、第４筒２４の直進溝２４ａに係合しているので、第３直進案内環２３は第３筒２１及び第１ヘリコイド環２２を直進案内可能である。
【００１７】
第３筒２１の内周には、第２直進案内環２０が嵌められている。第２直進案内環２０の周方向には溝２０ａが設けられている。第２直進案内環２０の内周にはカム環１９が嵌められ、カム環１９の後方外周面には等角度間隔で２つの案内コマ２８が外方に突出して固定され、溝２０ａと係合し、さらに、第３筒２１の直進溝２１ａに係合しているので、第２直進案内環２０はカム環１９を直進案内可能である。
【００１８】
カム環１９の内側には、カム環１９と相対回動が可能で光軸方向には一緒に移動する第１直進案内環１８が支持されている。第１直進案内環１８は、外周に複数の直進案内突起１８ａが固定され、各直進案内突起１８ａが第２直進案内環２０内周の直進案内溝２０ａに係合することで、光軸５５ａの方向の直進移動のみが可能となっている。
【００１９】
カム環１９の内側にはまた、レンズ支持筒１７と後枠９が位置しており、レンズ支持筒１７と後枠９が第１直進案内環１８によって光軸方向に直進案内されている。カム環１９とレンズ支持筒１７とが相対的に回転することによって、カム環１９の内側のカム溝１９ｂに沿ってレンズ支持筒１７が繰り出される。レンズ支持筒１７の後方外周面には等角度間隔で３つの後群ローラ２７が貫通して外方に突出して固定され、後群ローラ２７はカム環１９の後方内周面に周方向に等角度間隔で３組形成された溝１９ｂと係合するカム構造となっている。また、レンズ支持筒１７には、溝１９ｂに嵌まるレンズ支持筒ローラ２６が径方向に突出形成されており、溝１９ｂとレンズ支持筒ローラ２６の係合関係によりレンズ支持筒１７はカム環１９に対して所定軌跡で光軸５５ａの方向に進退する。
【００２０】
レンズ支持筒１７の内周にはシャッタユニット１６が固定され、シャッタユニット１６の内周には、内周に１群レンズ１が固定された前枠６、内周に２群レンズ２及び３群レンズ３が固定された中枠７がそれぞれ光軸５５ａの方向に相対移動可能に嵌められている。２群レンズ２と３群レンズ３は２群３群間隔環８を介して光軸５５ａの方向に並んでいる。前枠６と中枠７は互いに光軸５５ａの方向に相対移動可能である。
【００２１】
レンズ支持筒１７を貫通した後群ローラ２７は、レンズ支持筒１７の後方内周に配置された後枠移動環１０の外周に固定される。後枠移動環１０の後端には、内周に４群レンズ４、５群レンズ５が固定された後枠９が螺合されている。後群ローラ２７がカム環１９のカム溝１９ｂに沿って移動すると後枠９も光軸方向に移動する。
【００２２】
図２に示すように、前枠６、中枠７及び後枠９は、光軸５５ａの方向に相対移動することにより、光軸５５ａの方向の相対位置を初期の格納位置（図２（ａ））からワイド端位置（図２（ｂ））に切り換え、ワイド端位置とテレ端位置（図２（ｃ））との間で焦点距離を変化させることができる。本実施形態では、ワイド端における光学系５５の焦点距離を２０ｍｍ（３５ｍｍカメラ（３５ｍｍフィルムを使用するカメラ）換算）としているが、２０ｍｍ〜３８ｍｍの広角領域の焦点距離であれば本発明の効果を得ることができる。さらに、前枠６、中枠７は、それぞれの位置においてシャッタユニット１６により光軸５５ａの方向に進退され、フォーカシングに利用される。
【００２３】
レンズ支持筒１７の先端部には、１群レンズ１の前方の鏡筒開口を開閉するレンズバリヤ機構が設けられている。レンズバリヤ機構は、レンズ支持筒１７の前方端面に固定されている化粧板３０、化粧板３０に対して回動可能に枢支されているバリヤ３１とバリヤ３２を備えている。化粧板３０には、バリヤ３１とバリヤ３２を回動可能に支持する図示しない突起が設けられており、バリヤ３１とバリヤ３２は、この突起を中心として回動し、連動して化粧板３０の開口を開閉する。
【００２４】
図３（ａ）及び図４に示すように、本実施形態においては、後枠９の後端部に固定された後枠遮光板１３の後端面において、光学系５５の光軸５５ａ上にその中心６５が配置されるように平面形状が円形のＮＤフィルタ（ｎｅｕｔｒａｌｄｅｎｓｉｔｙｆｉｌｔｅｒ）６０が固定されている。
【００２５】
図３（ｂ）に示すように、円形のＮＤフィルタ６０は、後枠遮光板１３の軸直交断面とほぼ同じ外径を有するドーナツ形状の枠６１内に固定されており、その中心６５から同心円状に、濃度の高い（反射率が高い）直径ｄ_ＮＤ１第１ＮＤ部６２、第１ＮＤ部６２の外側に設けられ、第１ＮＤ部６２よりもやや濃度が低く（反射率が低い）、かつ第１ＮＤ部６２とともに高濃度部分を構成する第２ＮＤ部６３、及び、第２ＮＤ部の外側に設けられ第２ＮＤ部よりも濃度がさらに低く反射率がほぼゼロである低濃度部分としての第３ＮＤ部６４が、それぞれ円板状の部材（例えば、ガラス、プラスチック）の表面へのコーティングにより設けられている。すなわち、ＮＤフィルタ６０は中心から外周に向かうほど濃度が低くなるようになっており、図３（ｃ）に示すように、中心６５から外周に向かうほど反射率が低くなっている。もちろん、第１ＮＤ部６２、第２ＮＤ部６３及び第３ＮＤ部６４のそれぞれにおいて、連続的又は非連続的に、中心６５から外周に向かうほど濃度が低くなるようにしてもよい。また、ＮＤフィルタ６０は、２種類以上の濃度部分からなっていればよく、例えば第３ＮＤ部６４を非コーティング部としてもよい。
【００２６】
４群レンズ４及び５群レンズ５の周辺部のうち光束が通りうる最も外側の経路は、図３（ａ）内の点線に示すものである。したがって、ＮＤフィルタ６０の有効径はこの光束が通る第３ＮＤ部６４の外径ｄ_０となり、枠の内径Ｄよりやや小さい。また、高濃度部分の直径すなわち第２ＮＤ部６３の直径ｄ_ＮＤ２は、図３（ａ）において５群レンズ５を通る点線で示される光学系５５の有効径より小さく設定されている。
【００２７】
このような構成により、光学系５５を構成するレンズの周辺部を通った光束は反射率の低い第３ＮＤ部６４を通り、レンズの中心部を通った光束は反射率の高い高濃度部分としての第１ＮＤ部６２又は第２ＮＤ部６３を通ることになる。このため、レンズ中心部を通る光束は光量が抑えられる一方、周辺部を通る光束はその光量の低下が少なくなることによって、相対的な周辺光量の不足を補正することができる。
【００２８】
次に本実施形態の変形例を図５乃至図７を用いて説明する。
本実施形態においては、ＮＤフィルタ６０を後枠遮光板１３の後端面に固定していたが、光軸５５ａ上にその中心６５が来るように配置すれば、４群押え環１２の前方端面に固定しても良いし（図５（ａ）、図６）、５群レンズ５と４群５群間隔環１１の間に挟みこんで固定しても良い（図５（ｂ）、図７）。このように構成することによって、周辺光量の低下の少ない光束を４群レンズ４又は５群レンズ５へ射出可能である。
【００２９】
また、ＮＤフィルタ６０は、５群以外の構成のレンズに適用することもできるし、４段以外の構成のズームレンズ又は広角領域の焦点距離を有する単焦点レンズに対しても使用することができる。
【００３０】
さらに、ＮＤフィルタは、複数枚を光軸５５ａ上に配置しても良い。
【００３１】
［第２実施形態］
つづいて、図８及び図９を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、ＮＤフィルタ６０を前枠６に固定した点が第１実施形態と異なる。その他の構成は第１実施形態と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用する。
【００３２】
ＮＤフィルタ６０は、図８（ａ）に示すように、前枠６の内周面のほぼ中央部において内方に突出する凸部７０の後方端面７０ａにおいて、光軸５５ａ上にその中心６５が配置されるように固定されている。このように構成することにより、周辺光量の低下の少ない光束を２群レンズ２へ射出可能である。
【００３３】
また、ＮＤフィルタ６０は、図８（ｂ）及び図１０に示すように、前枠６の前方端面７０ｂに固定することも可能であり、周辺光量の低下の少ない光束を１群レンズ１へ射出可能である。
なお、その他の作用、効果、変形例は第１実施形態と同様である。
【００３４】
［第３実施形態］
つづいて、図１１及び図１２を用いて、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態においては、ＮＤフィルタ６０をシャッタユニット１６に固定した点が第１実施形態と異なる。その他の構成は第１実施形態と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用する。
【００３５】
ＮＤフィルタ６０は、図１１及び図１２に示すように、シャッタユニット１６の後端面１６ａであって光軸５５ａ上にその中心６５が配置されるように固定されている。このように構成することにより、シャッタユニット１６内に配置された絞り１４、セクタ１５の動作を妨げることなく、周辺光量の低下の少ない光束を４群レンズ４へ射出可能である。
なお、その他の作用、効果、変形例は第１実施形態と同様である。
【００３６】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、レンズ鏡筒の光学系の光軸上にＮＤフィルタを配置することにより、簡単な構成によって周辺光量の低下の少ないレンズ鏡筒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるレンズ鏡筒の側断面図である。
【図２】第１実施形態にかかるレンズ鏡筒の側断面図であって、（ａ）はレンズが格納された状態、（ｂ）はワイド端位置にある状態、（ｃ）はテレ端位置にある状態を示す。
【図３】（ａ）は第１実施形態にかかるレンズ鏡筒におけるＮＤフィルタの設置位置を示す側断面図、（ｂ）はＮＤフィルタの平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ’面における反射率の分布を示す図である。
【図４】第１実施形態にかかるレンズ鏡筒の一部を示す分解斜視図である。
【図５】第１実施形態の変形例を示す側断面図であり、（ａ）は４群押え環１２の前方端面にＮＤフィルタを配置した例、（ｂ）は５群レンズ５と４群５群間隔環１１の間にＮＤフィルタを配置した例を示す。
【図６】第１実施形態の変形例にかかるレンズ鏡筒の一部を示す分解斜視図である。
【図７】第１実施形態の変形例にかかるレンズ鏡筒の一部を示す分解斜視図である。
【図８】（ａ）は本発明の第２実施形態にかかるレンズ鏡筒の側断面図であり、（ｂ）は第２実施形態の変形例にかかるレンズ鏡筒の側断面図である。
【図９】第２実施形態にかかるレンズ鏡筒の一部を示す分解斜視図である。
【図１０】第２実施形態の変形例にかかるレンズ鏡筒の一部を示す分解斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態にかかるレンズ鏡筒の側断面図である。
【図１２】第３実施形態にかかるレンズ鏡筒の一部を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
５０レンズ鏡筒
５５光学系
５５ａ光軸
６０ＮＤフィルタ
６２第１ＮＤ部
６３第２ＮＤ部
６４第３ＮＤ部

Claims

広角領域の焦点距離を有する光学系を備えるレンズ鏡筒であって、前記光学系の光軸上に平面形状が円形のＮＤフィルタを備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記ＮＤフィルタの濃度が、その中心から外周に向かうにしたがって低下するようになっている請求項１記載のレンズ鏡筒。
前記ＮＤフィルタは、その中心に形成された円形の高濃度部分と、前記高濃度部分の外側の低濃度部分とからなり、前記高濃度部分の直径がレンズ有効径より小さい請求項２記載のレンズ鏡筒。
前記ＮＤフィルタは、前記光学系を構成するレンズを固定するための枠に固定されている請求項１記載のレンズ鏡筒。
前記光学系は複数のレンズ群からなり、前記レンズ鏡筒は前記複数のレンズ群を固定するための複数の枠を有し、前記複数の枠のいずれかに前記ＮＤフィルタが固定されている請求項１記載のレンズ鏡筒。
前記レンズ鏡筒はシャッタユニットを有し、前記ＮＤフィルタは前記シャッタユニットに固定されている請求項１記載のレンズ鏡筒。
前記ＮＤフィルタは表面にコーティングが施された部材からなり、そのコーティングの直径はレンズ有効径より小さい請求項１記載のレンズ鏡筒。
前記ＮＤフィルタは、２種類以上の濃度部分からなる請求項１記載のレンズ鏡筒。