JP2012252177A

JP2012252177A - レンズフード

Info

Publication number: JP2012252177A
Application number: JP2011124919A
Authority: JP
Inventors: Makoto Fujimoto; 誠藤本; Teppei Okuyama; 哲平奥山
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2012-12-20

Abstract

【課題】画像形成に関わらない光束によりレンズで発生するフレアを低減するレンズフードを提供する。
【解決手段】レンズ５の物体側に取り付けるレンズフード１は、レンズ５の最も物体側のレンズ面に入射する光束のうち、当該レンズ５が開放の場合に画像の形成に関わる光束を遮らないように配置された第１のフード部２と、この第１のフード部２の内側であって、画像の形成に関わる光束の一部を遮るように配置された第２のフード部３と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズフードに関する。

図３は、所定の格子ピッチを有する回折格子に対して、所定の波長の光が入射したときの回折効率の角度特性を示している。この図３において、横軸は入射角度を示し、縦軸は回折効率を示しており、この図３から明らかなように、回折格子に対する光の入射角度が大きくなると回折効率は低下し、フレアの原因になる。すなわち、このような回折格子が形成された回折光学素子への光の入射角が所望の角度より大きくなると回折効率が悪化するという特性がある。例えば、ピークの９９％に対し−１％まで回折効率の悪化が許容されるとすると、この図３に示す特性を有する回折格子を用いた場合、入射角度はおよそ±５％以内になるよう設計しなければならない。

そのため、回折光学素子を有するレンズは、画像形成に関わる光束が回折光学素子へ入射する角度を所望の角度以内になるよう設計されている。図４は、画像形成に関わる光束の入射角度分布を示しており、この図４において、横軸は回折光学素子の回折光学面（回折格子）の光軸からの高さを示し、縦軸は回折光学素子（回折光学面）への入射角度を示している。当該図にあるように、回折光学素子の回折光学面の各位置での入射角度のばらつきは、回折格子の許容入射角度以下になるよう設計する必要がある。

また、回折光学素子はレンズの前側（物体側）に用いられる場合が多く、画像形成に関わらない光束も回折光学素子へ入射しやすい。図５は、回折光学素子１０６有するレンズ１０５を示しており、画像形成に関わらない光束は、回折光学素子１０６へ、上述の所望の角度より大きな角度で入射し、この図５に示すように回折フレアＬｏが発生する。つまり、回折光学素子１０６の許容入射角度以上の入射角度で光束が入射すると、基準次数での回折効率が低下し、他の次数の光束が増え、他の次数の光束のうち、像面まで到達する光束がフレアの原因となってしまう。そのため、このような画像形成に関わらない光束のカットは、図５に示すような筒状のフード１０１を用いるのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２５６４７６号公報

しかしながら、図５に示すような通常の筒状のレンズフードでは、回折光学素子を有するレンズに用いる場合には、画像形成に関わらない光束のカットは不十分であり、この図５に示すように回折フレアが発生しやすいという課題があった。なお、レンズへの入射角度を制限するレンズフードとして、図６に示すようなハニカムフード１１１が知られている。しかし、ハニカムフード１１１はフード内壁の表面積が大きく、この図６に示すようなフード内壁によるフレアＬｏが問題となりやすい。また、画像形成にかかわる光束をハニカム状にけるので、ボケ像にハニカム形状が残ってしまう。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、画像形成に関わらない光束によりレンズで発生するフレアを低減するレンズフードを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係るレンズフードは、レンズの物体側に取り付けられるレンズフードであって、レンズの最も物体側のレンズ面に入射する光束のうち、当該レンズが開放の場合に画像の形成に関わる光束を遮らないように配置された第１のフード部と、この第１のフード部の内側であって、画像の形成に関わる光束の一部を遮るように配置された第２のフード部と、を有することを特徴とする。

このようなレンズフードにおいて、第２のフード部の光軸方向の長さは、第１のフード部の光軸方向の長さより短いことが好ましい。

また、このようなレンズフードにおいて、第２のフード部は、第１のフード部内の物体側に配置されていることが好ましい。

また、このようなレンズフードにおいて、第２のフード部の内壁は、光軸と略平行になるように配置されていることが好ましい。

また、このようなレンズフードにおいて、第１のフード部及び第２のフード部は、物体側から見たときに略同心円状に配置されていることが好ましい。

また、このようなレンズフードにおいて、第２のフード部は、同心円状に配置された少なくとも２以上の部材から構成されていることが好ましい。

また、このようなレンズフードにおいて、第２のフード部は、第１のフード部に対して着脱自在に構成されていることが好ましい。

また、このようなレンズフードは、少なくとも一枚の回折光学素子を有するレンズに取り付けられることが好ましい。

本発明に係るレンズフードを以上のように構成すると、画像形成に関わらない光束によりレンズで発生するフレアを低減することができる。

第１の実施形態に係るレンズフードを説明するための説明図である。第２の実施形態に係るレンズフードを説明するための説明図である。回折光学素子の回折効率の角度特性を示すグラフである。画像形成に関わる光束の入射角度分布示す説明図である。従来のレンズフードを説明するための説明図である。ハニカムフードを説明するための説明図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
まず、図１を用いて、第１の実施形態に係るレンズフードについて説明する。この図１において、レンズフード１は、レンズ５を有するカメラ本体７のレンズ鏡筒の先端部に取り付けられ、このレンズ５で発生するフレアを低減させるものである。特に、このレンズフード１は、図１に示すレンズ５のように、回折格子が形成された回折光学素子６を有する場合、この回折光学素子６で発生する高次回折光によるフレアを低減するように構成されている。

この第１の実施形態に係るレンズフード１は、レンズ５の最も物体側のレンズ面に入射する光束のうち、当該レンズ５が開放の場合に画像の形成に関わる光束を遮らないように（けらないように）配置された第１のフード部２と、この第１のフード部２の内側であって、画像の形成に関わる光束の一部を遮る（ける）ように配置された第２のフード部３と、を有して構成されている。また、第２のフード部３は、第１のフード部２に対して、支持部材４により、この第１のフード部２の内側に固定されている。このように、開放の場合に画像形成に関わる光束をけらない第１のフード部２の内側に、画像形成に関わる光束をける第２のフード部３を配置することにより、レンズ５の回折光学素子６に対して、所望の角度以上の角度で入射する光束をカットすることが可能となり、この回折光学素子６で発生するフレアを減らすことが可能となる。

このレンズフード１において、第２のフード部３は、画像形成に関わる光束をけっているので、この第２のフード部３の内壁での光の反射によるフレアを最小とするために、第２のフード部３の光軸方向の長さが、第１のフード部２の光軸方向の長さより短いことが望ましい。また、第２のフード部３は第１のフード部２内における物体側に配置されている方が、第２のフード部３で回折光学素子５に入射する光の入射角度を所定の範囲内に抑える効果が高いため、第１のフード部２内で物体側に配置されていることが望ましい。

また、第２のフード部３の内壁が光軸と略平行となるよう構成することにより、この第２のフード部３による画像形成に関わる光束のケラレを最小とすることができる。

また、第２のフード部３を物体側（レンズ５の前面側）から見たときに、第１のフード部２と略同心円状の形状とすることにより、第２のフード部３の内壁でのフレアの発生を最小とすることが可能となる。このとき、第２のフード部３の内壁に、遮光線や植毛による反射防止を施すと、さらに良好にフレアの発生を防止することができる。

［第２の実施形態］
図２は、第２の実施形態に係るレンズフード１１を示している。なお、カメラ本体７及びこのカメラ本体７に設けられた回折光学素子６を含むレンズ５は、第１の実施形態と同じであるため、同一の符合を付し、詳細な説明は省略する。

この第２の実施形態に係るレンズフード１１は、レンズ５が開放の場合に画像の形成に関わる光束を遮らないように（けらないように）配置された第１のフード部１２と、この第１のフード部１２の内側であって、画像の形成に関わる光束の一部を遮る（ける）ように配置された第２のフード部１３と、を有して構成されている。ここで、第２のフード部１３は、同心円状に配置された少なくとも２以上の部材から構成されている（この図２においては、第１の部材１３ａ及び第２の部材１３ｂからなる２つの部材で構成した場合を示している）。なお、第２のフード部１３の第１及び第２の部材１３ａ，１３ｂは、第１のフード部１２に対して、支持部材１４により、この第１のフード部１２の内側に固定されている。

レンズ５を通過する光の入射角度を制限するレンズフード１１において、このレンズフード１１を光が通過する領域（第１及び第２のフード部１２，１３で囲まれた空間）の光軸方向の長さ（例えば、図２の長さＬ１）と、この領域から光が射出する断面の光軸と直交する方向の長さ（例えば、図２の長さＬ２）とのアスペクト比が大きいほど、入射角度を効率的に制限することができる。すなわち、アスペクト比が大きいほど、レンズフード１１の全体の光軸方向の長さ（全長）を短くすることができる。この第２の実施形態に係るレンズフード１１は、第２のフード部１３を同心円状に配置された少なくとも２以上の部材から構成しているため、第１のフード部１２の内壁と、第２のフード部１３を構成する第１及び第２の部材１３ａ，１３ｂの内壁及び外壁で囲まれる空間の上記アスペクト比を大きくすることができ、それにより、このレンズフード１１の全長を短くすることができる。

なお、以上の第１及び第２の実施形態に係るレンズフード１，１１において、第２のフード部３，１３は、開放の場合に画像形成に関わる光束をけっているので、ボケ像に、この第２のフード部３，１３の陰が見えてしまう。そのため、レンズ５の使い方によっては第２のフード部３，１３を必要としない場合もあるため、その場合に備えてこの第２のフード部３，１３を、第１のフード部２，１２に対して着脱自在に構成することが望ましい。

また、以上の説明において、第１のフード部２，１２及び第２のフード部３，１３は、断面が円形の円筒状に形成されている場合について説明したが、本発明がこの形状に限定されることはなく、四角形を含む多角形形状でも良い。

また、以上の説明においては、本実施形態に係るレンズフード１，１１を回折光学素子６を有するレンズ５に取り付けた場合について説明したが、回折光学素子６を有しないレンズに用いても、レンズ５内を通過する光の入射角度を制限してフレア等の発生を抑えることができる。

１，１１レンズフード２，１２第１のフード部
３，１３第２のフード部１３ａ第１の部材１３ｂ第２の部材
５レンズ６回折光学素子

Claims

レンズの物体側に取り付けられるレンズフードであって、
前記レンズの最も物体側のレンズ面に入射する光束のうち、当該レンズが開放の場合に画像の形成に関わる光束を遮らないように配置された第１のフード部と、
当該第１のフード部の内側であって、前記画像の形成に関わる光束の一部を遮るように配置された第２のフード部と、を有することを特徴とするレンズフード。
前記第２のフード部の光軸方向の長さは、前記第１のフード部の光軸方向の長さより短いことを特徴とする請求項１に記載のレンズフード。
前記第２のフード部は、前記第１のフード部内の物体側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズフード。
前記第２のフード部の内壁は、光軸と略平行になるように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンズフード。
前記第１のフード部及び前記第２のフード部は、物体側から見たときに略同心円状に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンズフード。
前記第２のフード部は、同心円状に配置された少なくとも２以上の部材から構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のレンズフード。
前記第２のフード部は、前記第１のフード部に対して着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のレンズフード。
少なくとも一枚の回折光学素子を有する前記レンズに取り付けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のレンズフード。