JP2006171569A - 光学窓及び光学窓を有する光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ストロボ光等の光を十分に透過させる光学窓及び係る光学窓を有し、デザイン性に優れた光学機器を提供する。
【解決手段】 光学機器１の光学窓２であって、少なくとも一方の面に光学薄膜21を有し、光学薄膜21が可視領域において反射防止性を有する光学窓２、及び係る光学窓２を有する光学機器。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラ等の光学機器の光学窓に関し、特に可視領域の光の反射を防止する膜を有し、光透過性に優れた光学窓、及び係る光学窓を有する光学機器に関する。

従来、カメラに高級感や品質感を与えるために、各部材をさまざまな材質にしたり、外形を美しい曲線形状にしたりするなど、バラエティに富んだデザインが施されていた。しかし、近年、特にデジタルカメラの分野においては小型化及び薄型化が急速に進み、カメラの全体形状がほぼ小さな四角い箱になってきた。そのためデザインによってカメラを差別化することが難しくなってきており、高級感や品質感を与え難くなってきている。

形状による差別化が難しいため、カメラの前カバー等を彩色することによって差別化を図っている例がある。しかしカメラ全体の一体感を出し、高級感を与えるためにストロボ窓にも着色すると、ストロボ窓を透過する光量が少なくなってしまう。特に小型化及び薄型化したカメラの場合、搭載するストロボやレンズも小さく、ストロボの発光量やレンズの性能があまり高くないことが多いので、室内等のやや暗い場所で撮影すると、光量を十分に得られず、暗めの写真になってしまうという問題がある。

従って本発明の目的は、ストロボ光等の光を十分に透過させる光学窓、及び係る光学窓を有し、優れたデザインの光学機器を提供することである。

上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、小さなカメラにおいてはストロボ窓等の光学窓も意匠性のポイントとなり得ることに着目し、可視領域に反射防止性を有する光学膜をストロボ窓に設けることによって、カメラのデザインを特徴あるものにできる上、ストロボの透過光量を増大させうることを発見し、本発明に想到した。

すなわち、本発明の光学窓は、光学機器に設けられたもので、少なくとも一方の面に光学薄膜を有し、前記光学薄膜が可視領域において反射防止性を有することを特徴とする。

前記光学薄膜に垂直入射した標準光Cの反射光の刺激純度が20％以上であるのが好ましい。垂直入射した光に対する前記光学薄膜の波長400〜700 nmにおける平均反射率は２％以下であるのが好ましい。

前記光学窓はストロボ窓、ファインダー窓、ストロボ調光用窓、リモコン用窓又はセルフ表示用窓であるのが好ましい。

本発明の光学機器は、本発明の光学窓を有し、光学機器の前カバー、ロゴマーク部、撮影用レンズの表面に成膜された薄膜、及び撮影用レンズユニットからなる群より選ばれた少なくとも一種に垂直入射した標準光Cの反射光の主波長又は補色主波長と、前記光学窓に垂直入射した標準光Cの反射光色の主波長又は補色主波長との差が20 nm以下であることを特徴とする。

本発明の光学窓は可視領域において反射防止性を示す光学薄膜を有するので、光を効率よく透過させる。また好ましい態様の光学窓は着色して見えるので、デザイン性に優れている。本発明の光学窓を用いることにより、透過光量を損なうことなく光学機器の光学窓の色を前カバーやロゴマークとほぼ同じ色にすることができる。したがって、一体感のあるデザインが可能である。

[1] 光学窓
図１は、本発明の光学窓を有するカメラ１の正面図である。本明細書中、「光学窓」は光を透過させる窓を示す。図１(a)に示すカメラ１のストロボ窓２は、前カバー３の穴に嵌められた光透過性の板と、その内面に成膜された光学薄膜21とからなる。図１に示す例では、カメラ１の内側の面にのみ光学薄膜21が成膜されているが、本発明の光学窓は、光学薄膜21を一方の面にのみ有するものに限定されず、両面に有するものも含む。光学薄膜21は、可視領域において反射防止性を示す。ストロボ窓２の場合、反射防止性の光学薄膜21が内面側に設けられていると、ストロボ発光の反射を低減して透過光量を多くできる。

可視領域において反射防止性を示す限り、光学薄膜21の種類は特に限定されない。光学薄膜21の例として高屈折率層と低屈折率層が交互に積層された構造を有する多層反射防止膜や、基材と入射媒質の間の屈折率を有する材料からなる単層の反射防止膜が挙げられる。またIRカットフィルター及びUVカットフィルターのうち、可視域に高透過帯を有し、かつその帯域で反射防止性を有するものも光学薄膜として使用可能である。

多層反射防止膜の各層は、金属酸化物等の無機材料のみからなる層（以下、無機層と言う）でも良いし、無機微粒子とバインダからなる複合層（以下、無機微粒子−バインダ複合層と言う）でも良いし、樹脂からなる層でもよい。

使用可能な無機材料の例としてフッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化セリウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、クライオライト、チオライト及びこれらの混合物が挙げられる。

無機微粒子−バインダ複合層の例としてフッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化セリウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、クライオライト、チオライト、酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化セリウム、酸化ハフニウム及び酸化亜鉛からなるより選択された少なくとも一種の無機物の微粒子をバインダに分散させたものが挙げられる。無機微粒子−バインダ複合層の屈折率は、無機微粒子の組成や含有率の他、バインダの組成に依存する。

樹脂層の例として、フッ素樹脂層、エポキシ樹脂層、アクリル樹脂層、シリコーン樹脂層及びウレタン樹脂層が挙げられる。一般的に知られているフッ素樹脂にはポリテトラフルオロエチレン樹脂、パーフルオロエチレンプロピレン樹脂、パーフルオロアルコキシ樹脂、ポリビニリデンフルオライド樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂がある。

各層の形成方法は特に限定されず、一般的な方法によって形成できる。各層の形成方法の例として蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法、熱CVD、プラズマCVD、光CVD等の化学蒸着法、ディップコート法、スピン法、スプレー法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法等の湿式の方法が挙げられる。光学薄膜の材料等に応じ、形成方法を適宜選択すればよい。

光学薄膜21の平均反射率は波長400〜700 nmで２％以下であるのが好ましい。波長400〜700 nmで２％以下の平均反射率を示す光学薄膜21は可視光の反射を有効に防止し得るので、十分な光量の可視光が光学窓を透過できる。

光学薄膜21に垂直入射した標準光C（JIS Z 8701）の反射光の刺激純度は20％以上であるのが好ましい。反射光の刺激純度が20％以上であると、鮮やかな色彩を視認できる。光学薄膜のより好ましい刺激純度は、30〜90％である。光学薄膜21が光学窓の両面に設けられていると、光学窓の色が濃く見える。

反射光の刺激純度を20％以上にするには、波長400〜700 nmの範囲のうち、特定の領域（幅50〜150 nm程度）の反射率が、その両側より高くなるように光学薄膜21を設計する。波長400〜700 nmにおける平均反射率が２％以下の場合、両側より0.5〜1.5％程度高くするだけで、その波長領域に対応する色の反射光を視認できる。多層反射防止膜の場合、各層の屈折率や厚さによって所望の分光反射率にできる。所定の波長領域で高い反射率を示す反射防止膜については、特開平9-281317号等に詳細に記載されている。反射光の色は特に限定されず、赤、ピンク、青、緑、紫等、所望の色を呈するようにすることができる。なおストロボ窓２の透過光量は反射光量より圧倒的に多いので、反射光が着色して見える場合であっても、透過光は白色である。

図１(b) に示すカメラ１は、前カバー３に施されたロゴマーク部（「Optio」の文字）30がストロボ窓２と同じ色を呈する以外、図１(a) に示す例と同じである。ロゴマーク部30を着色する方法は特に限定されず、一般的な方法によることができる。着色方法の例としてスプレー塗装、アルマイト処理、シルク印刷、メッキが挙げられる。

本明細書中、「同じ色を呈する」とは、光学薄膜21に垂直入射した標準光C（JIS Z 8701）の反射光の主波長又は補色主波長λ1と、ロゴマーク部30に垂直入射した標準光Cの反射光の主波長又は補色主波長λ2との差｜λ1−λ2｜（λ1とλ2の差の絶対値）が20 nm以下であることを示す。波長λ1と波長λ2の差｜λ1−λ2｜が20 nm以下であると、ストロボ窓２の色相とロゴマーク部30の色相がほぼ同じであると認識され、カメラのデザインに一体感が生じ易い。波長λ1と波長λ2との差が20 nm以下でであれば、λ1がλ2より大きくても良いし、λ1がλ2より小さくても良い。

図１(c) に示すカメラ１は、全体がストロボ窓２と同じ色を呈する前カバー３を有する以外、図１(a) に示す例と同じである。図１(d) に示すカメラは、撮影用レンズユニット４がストロボ窓２と同じ色を呈する以外、図１(a) に示す例と同じであり、図１(e) に示すカメラは、撮影用レンズユニット４のロゴマーク部40（「PENTAX」の文字）がストロボ窓２と同じ色を呈する以外、図１(a) に示す例と同じである。図１(f) に示すカメラの撮影用レンズ５の表面には、薄膜51が形成されている。薄膜51は、反射防止機能を有するのが好ましい。薄膜51はストロボ窓２と同じ色を呈する。

前カバー３、撮影用レンズユニット４、ロゴマーク部30，40及び薄膜51のうち二つ以上がストロボ窓２と同じ色を呈しても良い。これらの部分を光学薄膜21の反射光と同じ色に着色することによって、図１(b) 〜(f) に示すカメラより一層一体感あるデザインのカメラを得られる。

以上、ストロボ窓２が可視領域において反射防止性を有する光学薄膜21を有するカメラについて説明した。ストロボ窓２はカメラ１の正面のうち比較的大きな面積を占めるので、ストロボ窓２が鮮やかな色を呈するようにすることで、デザイン上の大きな効果を得られるが、本発明の光学窓はストロボ窓２に限定されず、例えばファインダー窓22、ストロボ調光用窓、リモコン受光窓23及びセルフ表示用窓24も光学窓に含まれる。ファインダー窓22、ストロボ調光用窓、リモコン受光窓23及びセルフ表示用窓24からなる群より選ばれた少なくとも一種と、ストロボ窓２とに同じ色を呈する光学薄膜を設けると、一体感あるデザインのカメラを得られる。

本発明を以下の実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。

実施例１
デジタルカメラ（OptioS）のアルミニウム製前カバー（塗装処理無し）３に彫られたロゴマーク部（Optioの文字）30を塗装した。ロゴマーク部30に標準光Cを垂直に照射し、分光反射率を測定した。反射分光分布を図２に示す。図２から、主波長は480.6 nmであることが分かった。色座標は(x,y) = (0.2414，0.2612)であった。ロゴマーク部30の反射色の色座標を図３のCIE色度座標に●でプロットした。

PMMAからなる板の一方の面に表１に示す層構成を有する光学薄膜21を真空蒸着法によって形成し、光学薄膜21がカメラの外側になるように前カバー３に嵌め、ストロボ窓２とした。

注1 層番号は、ストロボ窓側から順に１、２・・・６とする。
注2 λ＝550 nmとした。

標準光Cを光学薄膜21に垂直に照射し、分光反射率を測定した。光学薄膜21の反射分光分布を図４に示す。波長400〜700 nmにおける平均反射率は0.64％であった。また図４から光学薄膜21の反射光の主波長は463.6 nmであることが分かった。色座標は(x,y) = (0.1890，0.1206)であった。光学薄膜21の反射色の色座標を図５（CIE色度座標）に●でプロットし、刺激純度を求めたところ、70.29％であった。

ロゴマーク部30の反射光及びストロボ窓２の反射光はいずれも美しい青色であり、一体感のあるデザインであった。またストロボ２の透過光量は、光学薄膜21を有しない光学窓に比べて約３％多かった。

実施例２
デジタルカメラ（OptioS）の撮影用レンズユニット（塗装処理なし。アルミニウム製）４の表面全体をアルマイト処理によって着色した。撮影用レンズユニット４の前面に標準光Cを垂直に照射し、分光反射率を測定した。撮影用レンズユニット４の反射分光分布を図６に示す。撮影用レンズユニット４の反射光の主波長は625.9 nmであることが分かった。色座標は(x,y) = (0.4981，0.2960)であった。反射色の色座標を図３に□でプロットした。

PMMAからなる板の両面に表２に示す層構成を有する光学薄膜21を真空蒸着法によって形成し、前カバー３に嵌めてストロボ窓２とした。

注1 層番号は、ストロボ窓側から順に１、２・・・６とする。
注2 λ＝550 nmとした。

標準光Cを光学薄膜21に垂直に照射し、分光反射率を測定した。光学薄膜21の反射分光分布を図７に示す。光学薄膜21の波長400〜700 nmにおける平均反射率は0.55％であった。また図７から反射光の主波長は607.7 nmであることが分かった。色座標は(x,y) = (0.4215，0.3231)であった。反射色の色座標を図５に□でプロットし、刺激純度を求めたところ、31.65％であった。

撮影用レンズユニット４の反射光とストロボ窓２の反射光は、どちらも美しい赤色を呈しており、カメラ全体のデザインに一体感があった。またストロボ窓２の透過光量は、光学薄膜21を成膜していないものに比べて約７％多かった。

実施例３
PMMAからなる板の一方の面に、表３に示す層構成を有する光学薄膜を真空蒸着法によって形成した。得られた板を前カバー３の各穴部の形状に合うようにカットし、光学薄膜がデジタルカメラ（OptioS）の外側になるように嵌めてストロボ窓２、ファインダー窓22及びリモコン受光窓23とした。

注1 層番号はストロボ窓、ファインダー窓及びリモコン受光窓の側から順に１、２・・・６とする。
注2 λ＝550 nmとした。

標準光Cをストロボ窓２の外面側に垂直に照射し、分光反射率を測定した。反射分光分布を図８に示す。波長400〜700 nmにおける平均反射率は0.57％であった。また反射光の主波長は527.3 nmであった。色座標は(x,y) = (0.2516，0.4886)であった。反射光の色座標を図５にプロットし、刺激純度を求めたところ、33.46％であった。

撮影用レンズ（Lasf08）５の表面に、表４に示す層構成を有する反射防止膜51を真空蒸着法によって形成した。

注1 層番号は、撮影用レンズ（Lasf08）側から順に１、２・・・６とする。
注2 λ＝550 nmとした。

標準光Cを反射防止膜51に照射し、分光反射率を測定した。反射分光分布を図９に示す。波長400〜700 nmにおける平均反射率は0.57％であった。反射光の主波長は524.3 nmであった。色座標は(x,y) = (0.2643，0.4343)であった。反射光の色座標を図10にプロットし、刺激純度を求めたところ、23.11％であった。

ストロボ窓２、ファインダー窓22、リモコン受光窓23及び撮影用レンズ５はいずれも美しい緑色を呈しており、カメラ全体のデザインに一体感があった。ストロボ２の透過光量は、光学薄膜21を成膜していないものに比べて約３％多かった。

本発明の光学窓を有するカメラを示す正面図であり、(a) はストロボ窓の内面に反射防止膜を有するカメラを示し、(b) は前カバーのロゴマーク部がストロボ窓と同色であるカメラを示し、(c) は前カバー全体がストロボ窓と同色であるカメラを示し、(d) は撮影用レンズユニットがストロボ窓と同色であるカメラを示し、(e) は撮影用レンズユニットのロゴマーク部がストロボ窓と同色であるカメラを示し、(f) は撮影用レンズに成膜された薄膜がストロボ窓と同色のカメラを示す。 実施例１のカメラのロゴマーク部の分光反射率を示すグラフである。 実施例１のカメラのロゴマーク部及び実施例２のカメラの撮影用レンズユニットで反射した光の色座標を示すグラフである。 実施例１のストロボ窓の分光反射率を示すグラフである。 実施例１〜３のストロボ窓の反射光の色座標を示すグラフである。 実施例２のカメラの撮影用レンズユニットの分光反射率を示すグラフである。 実施例２のストロボ窓の分光反射率を示すグラフである。 実施例３のストロボ窓の分光反射率を示すグラフである。 実施例３のカメラの撮影用レンズに成膜された薄膜の分光反射率を示すグラフである。 実施例３のカメラの撮影用レンズに成膜された薄膜の反射光の色座標を示すグラフである。

符号の説明

１・・・カメラ
２・・・ストロボ窓
21・・・反射防止膜
３・・・前カバー
30・・・ロゴマーク部
４・・・撮影用レンズユニット
40・・・ロゴマーク部
５・・・撮影用レンズ
51・・・薄膜

Claims (6)

1. 光学機器の光学窓であって、少なくとも一方の面に光学薄膜を有し、前記光学薄膜が可視領域において反射防止性を有することを特徴とする光学窓。
2. 請求項１に記載の光学窓において、前記光学薄膜に垂直入射した標準光Cを反射した光の刺激純度が20％以上であることを特徴とする光学窓。
3. 請求項１又は２に記載の光学窓において、垂直入射した光に対する前記光学薄膜の波長400〜700 nmの平均反射率が２％以下であることを特徴とする光学窓。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の光学窓において、前記光学窓がストロボ窓、ファインダー窓、ストロボ調光用窓、リモコン用窓又はセルフタイマー表示用窓であることを特徴とする光学窓。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の光学窓を有する光学機器であって、前記光学機器の前カバー、ロゴマーク部、撮影用レンズの表面に成膜された薄膜及び撮影用レンズユニットからなる群より選択された少なくとも一種に垂直入射した標準光Cの反射光の主波長又は補色主波長と、前記光学窓の前記光学薄膜に垂直入射した標準光Cの反射光の主波長又は補色主波長との差が20 nm以下であることを特徴とする光学機器。
6. 請求項５に記載の光学機器において、前記ロゴマーク部が前記前カバー及び／又は前記撮影用レンズユニットに設けられていることを特徴とする光学機器。

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