JP3190916U - レンズ保護シート - Google Patents

Abstract

【課題】撮影レンズを汚れや傷から保護するとともに、撮像画像へのゴーストまたはフレア等の発生を低減させるレンズ保護シートを提供する。【解決手段】レンズ保護シート１０は、光透過性の基層１と、基層１の表面に積層された、光透過性の反射防止層２とを備え、反射防止層２が、先細りのテーパ状である複数の突出部を表面に有する。反射防止層２の表面はモスアイ構造であり、隣接する突出部の頂点間の幅は可視光波長以下の寸法である。【選択図】図１

Description

本考案は、撮影レンズと被写体との間に配置されるレンズ保護シートに関し、より詳細には、撮像画像へのゴーストまたはフレア等の発生を低減させるレンズ保護シートに関する。

カメラ用の撮影レンズには、写真表現の様々な目的で、レンズと被写体との間にレンズフィルタ（フィルタレンズとも呼ぶ）を取り付けることがなされており、撮影目的に合わせたレンズフィルタが選定して使用されている。特殊効果を付与するレンズフィルタとしては、例えば、点光源を十字（クロス）状に演出するクロスフィルタや、幻想的な世界を演出するソフトフィルタがある。

また、写真表現の目的とは別に、撮影レンズを汚れや傷から保護するために、レンズ保護フィルタと呼ばれる透明なガラス製のレンズフィルタや、プラスチック製のシートを取り付けることがなされている。例えば海や川等の水辺の近くといった、水の飛沫からレンズを保護する必要のある環境や、スポーツ観戦や子供の撮影といった、人や物がレンズに接触する可能性のある環境では、このようなレンズ保護フィルタが撮影レンズの先端に取り付けられている。

このような撮影レンズやレンズフィルタの表面には、ゴーストやフレア等の発生を防ぐことを目的として、真空蒸着法による金属酸化物薄膜を何層にも積層することによる反射防止コーティングが施されている。

下記特許文献１には、デジタルカメラのレンズの前に取り付けるフィルタレンズが開示されている。特許文献１のフィルタレンズには低反射コーティングが施されており、ゴーストおよびフレアの発生を抑制している。

また、下記特許文献２には、レンズに施す反射防止膜が開示されている。特許文献２の反射防止膜によると、ゴーストやフレアの発生を抑制した光学部品を提供することができる。

特開２００５−３０１１７２号公報 特開２００２−１０７５０６号公報

しかしながら、撮影レンズやレンズフィルタの表面に反射防止コーティングを行う態様には、次に説明するいくつかの問題があった。

例えば、コーティングの適用対象である撮影レンズやレンズフィルタの寸法が比較的大きい場合や、撮影レンズまたはレンズフィルタの基材がプラスチック素材の場合には、基材中の揮発成分が真空度に悪影響を与え、真空蒸着法の適用に必要な所定の真空度に到達するまでにより多くの時間を要するという問題があり、コーティングの生産性が低下してコストアップの原因となっていた。

一方で、時間を短縮して真空度を妥協した状態で真空蒸着法を適用すると、水分等の揮発成分が真空蒸着の雰囲気に残存した状態で真空蒸着を行わざるを得ず、その結果コーティングの品質が低下して歩留まりが低下するという問題があり、こちらもコストアップの原因となっていた。

本考案は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、撮影レンズを汚れや傷から保護するとともに、撮像画像へのゴーストまたはフレア等の発生を低減させるレンズ保護シートを提供することにある。

上記目的を達成するための、本発明に係るレンズ保護シートは、光透過性の基層と、前記基層の表面に積層された、光透過性の反射防止層とを備え、前記反射防止層が、先細りのテーパ状である複数の突出部を表面に有する。

好ましくは、隣接する前記突出部の頂点間の幅は、可視光波長以下の寸法である。

好ましくは、前記反射防止層の前記表面はモスアイ構造である。

好ましくは、前記基層と前記反射防止層との間に介装された、光透過性の第１の粘着層をさらに備えている。

好ましくは、前記基層が、メタクリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂および塩化ビニル系樹脂から群から選択される１または２以上の物質からなる。

好ましくは、前記基層が多層構造である。

好ましくは、複数の前記突出部の先端が、前記撮影レンズまたは撮像素子に向けて配置されている。

好ましくは、前記撮像素子が半導体イメージセンサである。

本考案のレンズ保護シートによると、撮影レンズを汚れや傷から保護するとともに、撮像画像へのゴーストまたはフレア等の発生を低減させることができる。

また、本考案はシート状であるので、撮影レンズの表面またはレンズフィルタの表面のどちらにも直接貼り付けることができる。シート状であるので手軽に貼り直すことができ、仮にシート表面に傷や汚れが付着しても、シートを貼り直すことで常にゴーストやフレア等の低減効果を維持することができる。

また、本考案はシート状に形成されて、完成品の撮影レンズの表面に直接貼り付けされるので、過去に製造された所謂オールドレンズについても、ゴーストやフレア等の低減効果を得ることができる。これにより、撮影者は、ゴーストまたはフレア等の発生を低減させつつも、オールドレンズ独特の描写を楽しむことができる。

また、本考案はシート状であるので、そもそもレンズフィルタ自体を取り付けることができない超広角レンズや魚眼レンズの表面にも直接貼り付けして、ゴーストまたはフレア等の発生を低減させることができる。

本考案に係るレンズ保護シートの概略を示す模式図である。 図１に示す領域Ａを拡大した模式図である。 本考案に係るレンズ保護シートの使用態様を示す模式図である。 本考案に係るレンズ保護シートの別の使用態様を示す模式図である。 本考案のレンズ保護シートによるゴーストの低減効果を検証する際の配置を模式的に示す側面図である。 本考案のレンズ保護シートによるゴーストの低減効果を検証する際の配置を模式的に示す上面図である。 レンズ保護シートを使用しない状態での撮像画像である。 比較例として基層のみを使用した状態での撮像画像である。 本考案のレンズ保護シートを使用した状態での撮像画像である。 比較例として基層のみを使用した状態での撮像画像である。 本考案のレンズ保護シートを使用した状態での撮像画像である。

以下、本考案の実施の形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明および図面において、同じ符号は同じまたは類似の構成要素を示すこととし、よって、同じまたは類似の構成要素に関する説明を省略する。

図１は、本考案に係るレンズ保護シートの概略を示す模式図である。図１に示すように、レンズ保護シート１０は、光透過性の基層１と、基層１の表面に積層された光透過性の反射防止層２とを備え、撮像装置３の撮影レンズ４と、被写体５との間に配置される。図１に示すように、本実施形態では、反射防止層２は、基層１の２つの表面のうち、撮影レンズ４側（撮像素子６側）の表面に積層されている。

基層１の素材としては、光透過性であればよいが、例えば、メタクリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂および塩化ビニル系樹脂から群から選択される１または２以上の物質から基層１を形成する。

基層１の表面に反射防止層２を積層させる方法としては、例えば、基層１と反射防止層２との間に光透過性の粘着層（図示せず）を介在させ、圧着しながら一体化させる方法が簡便なため好ましい。

図２は、図１に示すレンズ保護シートの領域Ａを拡大した模式図である。反射防止層２の表面には、複数の突出部２ａを有するモスアイ構造が形成されている。隣接する突出部２ａの頂点間の幅は、可視光波長以下の寸法となっている。突出部２ａの形状は先細りのテーパ状となっており、これにより、反射防止層２の厚さ方向（図２中の左右方向）に沿って屈折率が連続的に変化し、ゴーストやフレア等の発生を低減させている。

モスアイ構造は複数の突出部により構成され、表面に微細な凹凸が形成される。しかしながらその反面、モスアイ構造は一度表面に塵や埃が付着すると元の状態に戻すことが困難であり、汚れを除去することは容易ではない。したがって、本実施の形態では、モスアイ構造を有する反射防止層２を、基層１の被写体５側の表面ではなく、基層１の撮影レンズ４側の表面に積層することにより、モスアイ構造の汚れを防止している。

また、本実施の形態では、突出部２ａの先端は撮影レンズ４（撮像素子６）に向けて配置されている。ゴーストやフレアは、撮影レンズ４の鏡筒内での乱反射によっても発生するので、突出部２ａの先端を撮影レンズ４側に向けることで、屈折率を連続的に変化させる配置とするのが好ましい。特に、撮像装置３がデジタルカメラの場合には、撮像素子６がＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の半導体イメージセンサであり、上記した撮影レンズ４の鏡筒内での乱反射に加えて、半導体イメージセンサ表面での反射により、従来のフィルムカメラの場合と比較してより多くのゴーストやフレアが発生していたので、このような突出部２ａの先端を撮影レンズ４（撮像素子６）に向ける配置とするのが好ましい。

図３は、本考案に係るレンズ保護シートの使用態様を示す模式図である。レンズ保護シート１０は、反射防止層２の表面に光透過性の粘着層１１が積層されて、撮影レンズ４の前面表面（レンズ前玉）に貼り付けされる。このように、基層１が最も外側に位置することで、反射防止層２および撮影レンズ４を汚れや傷から保護するとともに、反射防止層２が存在することにより、撮像画像へのゴーストまたはフレア等の発生を低減させている。

以上、本考案を特定の実施の形態によって説明したが、本考案は上記した実施の形態に限定されるものではない。

上記実施の形態では、基層１は単一の層であるが、レンズ保護シート１０の透明性を阻害せず、層の厚さを均一に積層することができる限り、基層１は光透過性の他の層が表面に積層された多層構造であってもよく、基層１自体を複数積層した多層構造としてもよい。すなわち基層１の多層構造は、基層１を少なくとも一層含む構造である。

また、上記実施の形態では、反射防止層２は単一の層であるが、反射防止層２は、複数の反射防止層２を積層した多層構造としてもよい。例えば、反射防止層２と光透過性の粘着層とを交互に積層して多層構造を形成すればよい。反射防止層２を多層構造とすることで、ゴーストやフレア等の発生をより低減させることができる。

また、赤外線での撮像のために、基層１に赤外線を透過し可視光線を吸収する化合物を均一に分散させた少なくとも１つの層をさらに積層して、レンズ保護シート１０を構成してもよい。あるいは、基層１または反射防止層２自体を、赤外線を透過し可視光線を吸収する化合物を追加で均一に分散させて形成してもよい。

また、基層１の少なくとも片面に、表面硬度、耐擦傷性、帯電防止性、指紋等の汚れ付着防止等の種々の性能を改善するための表面処理を、１種類または２種類以上組み合わせて適用してもよい。

また、上記実施の形態では、基層１の表面に反射防止層２を積層させる際に、基層１と反射防止層２との間に光透過性の粘着層（図示せず）を介在させ、圧着しながら一体化させる方法を採用しているが、一体化の方法はこれに限らず、レンズ保護シート１０の透明性を阻害せず、層の厚さを均一に積層することができる限り、他の方法であってもよい。例えば、基層１と反射防止層２との間に反応硬化性の樹脂を介在させたのち、樹脂を硬化させることによりこれらを一体化してもよい。

また、上記実施の形態では、図３に示すように、レンズ保護シート１０は粘着層１１を介して撮影レンズ４の前面表面（レンズ前玉）に直接的に貼り付けされているが、図４に示すように、レンズ保護シート１０は、撮影レンズ４の前面に取り付けられた種々のレンズフィルタ１２の前面表面に、粘着層１１を介して貼り付けされてもよい。例えば、レンズフィルタ１２が偏光（ＰＬ）フィルタやクロスフィルタの場合には、強い光源（太陽）下での青空の撮影や点光源を十字（クロス）状に演出するという撮影目的との関係で、通常のレンズ保護フィルタと比較しても特にゴーストやフレア等の発生に悩まされていたが、本考案のレンズ保護シート１０をこれらレンズフィルタの表面に貼り付けることにより、このような目的下での撮影であっても、これらレンズフィルタを使用したまま、ゴーストやフレア等の発生を効果的に低減させることができる。

また、上記実施の形態では、図３に示すようにレンズ保護シート１０は撮影レンズの前玉表面に直接貼り付けされているが、レンズ保護シート１０の貼り付け位置はレンズ前玉の表面に限られず、レンズ後玉（複数のレンズからなるレンズ群のうち、最も撮像素子側に位置するレンズ）の表面にもレンズ保護シートを追加で貼り付けてもよい。この場合、図２に示す積層構造において、反射防止層２の表裏を入れ替えて基層１に積層してレンズ保護シートを形成し、レンズ後玉の表面にレンズ保護シートを貼り付ける。このように、レンズ後玉の表面にレンズ保護シートを貼り付ける場合には、反射防止層２の表裏を入れ替えて積層しておくことで、テーパ状の突出部２ａの先端が撮像素子６に向けて配置されることとなり、屈折率が連続的に変化する配置となり好ましい。

図５および図６は、本考案のレンズ保護シートによるゴーストの低減効果を検証する際の配置を模式的に示す図である。図５は側面図であり、図６は上面図である。

図５および図６に示した配置で、本考案のレンズ保護シート１０によるゴーストの低減効果を検証した。被写体５としては、強い光源である蝋燭の炎を採用した。レンズ保護シート１０は、撮像装置３と被写体５とを結ぶ直線Ｂに対して、約４５度の角度を成すように傾斜させて配置した。レンズ保護シート１０を線Ｂに対して傾斜させて配置した理由は、撮影時に撮影レンズ４に斜めに入射する光を想定して、ゴーストやフレア等の不具合をはっきりと確認するためである。以下、図７〜図１１を参照して、レンズ保護シートの種々の態様について、ゴーストの低減効果を検証した。

図７は、レンズ保護シートを使用しない状態での撮像画像である。撮像画像にはゴースト等の不具合が発生せず、蝋燭の炎は鮮明に撮像されたが、そもそもこの態様ではレンズ保護シートや従来のレンズ保護フィルタを使用していないので、撮影レンズを保護することができない。

図８は、比較例として示す撮像画像であり、素材にメタクリレート系樹脂を用いて作成した基層のみをレンズ保護シートとして使用した状態での撮像画像である。この態様によると、レンズ保護シート（基層）により撮影レンズを保護することは可能となるが、撮像画像にはゴーストＧが発生しており、鮮明な画像は得られない。

図９は、レンズ保護シートを使用した状態での撮像画像である。レンズ保護シートは、基層と反射防止層とを光透過性の粘着剤を用いて圧着して作成した。基層の素材にはメタクリレート系樹脂を使用し、反射防止層の素材にはモスマイト（登録商標）Ｅ０５０（三菱レイヨン株式会社製）を使用した。この態様によると、撮像画像にはゴーストが発生しておらず、レンズ保護シートにより撮影レンズも保護されることを確認した。

図１０は、比較例として示す撮像画像であり、素材にポリカーボネート系樹脂を用いて作成した基層のみをレンズ保護シートとして使用した状態での撮像画像である。この態様によっても、レンズ保護シート（基層）により撮影レンズを保護することは可能となるが、撮像画像にはゴーストＧが発生しており、鮮明な画像は得られない。

図１１は、レンズ保護シートを使用した状態での撮像画像である。レンズ保護シートは、基層と反射防止層とを光透過性の粘着剤を用いて圧着して作成した。基層の素材にはポリカーボネート系樹脂を使用し、反射防止層の素材にはモスマイトＥ０５０を使用した。この態様によっても、撮像画像にはゴーストが発生しておらず、レンズ保護シートにより撮影レンズも保護されることを確認した。

１ 基層
２ 反射防止層
３ 撮像装置
４ 撮影レンズ
５ 被写体
６ 撮像素子
２ａ 突出部
１０ レンズ保護シート
１１ 粘着層
１２ レンズフィルタ

Claims (8)

1. 光透過性の基層と、
   前記基層の表面に積層された、光透過性の反射防止層とを備え、
   前記反射防止層が、先細りのテーパ状である複数の突出部を表面に有する、レンズ保護シート。
2. 隣接する前記突出部の頂点間の幅が、可視光波長以下の寸法である、請求項１に記載のレンズ保護シート。
3. 前記反射防止層の前記表面がモスアイ構造である、請求項１または２に記載のレンズ保護シート。
4. 前記基層と前記反射防止層との間に介装された、光透過性の第１の粘着層をさらに備える、請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ保護シート。
5. 前記基層が、メタクリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂および塩化ビニル系樹脂から群から選択される１または２以上の物質からなる、請求項１〜４のいずれかに記載のレンズ保護シート。
6. 前記基層が多層構造である、請求項１〜５のいずれかに記載のレンズ保護シート。
7. 複数の前記突出部の先端が、撮影レンズまたは撮像素子に向けて配置されている、請求項１〜６のいずれかに記載のレンズ保護シート。
8. 前記撮像素子が半導体イメージセンサである、請求項７に記載のレンズ保護シート。