JPWO2019117237A1 - 遮光ユニットおよびこれを備えたレンズ鏡筒、可動羽根の製造方法 - Google Patents

遮光ユニットおよびこれを備えたレンズ鏡筒、可動羽根の製造方法 Download PDF

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Abstract

絞りユニット(20)は、絞りカバー(22)、絞りベース(27)、遮光部(24)を備えている。絞りカバー(22)は、光を通過させる開口(22a)を有する。絞りベース(27)は、光の入射方向における絞りカバー(22)の下流側に配置されており、光を通過させる開口(27a)を有する。遮光部(24)は、開口(22a)を通過した光が通過する開口(24d)と、開口(24d)の大きさを変化させるとともにポリイミド樹脂によって形成され非透光性を有する複数の絞り羽根(24a,24b,24c)を有し、絞りカバー(22)と絞りベース(27)との間に配置されている。

Description

本開示は、遮光ユニットおよびこれを備えたレンズ鏡筒、可動羽根の製造方法に関する。
カメラ等の撮像装置には、複数のレンズ群、光が通過する開口の面積を調整する絞り、シャッターユニット等が設けられている。
例えば、特許文献1には、径方向の小型化を図り鏡筒内部の反射によるフレアを軽減するために、第2レンズの保持枠を案内するリード部を駆動するモータが、リード部よりも被写体側かつ絞りよりも非被写体側に配置されたレンズ鏡筒について開示されている。
特開2014−122956号公報
しかしながら、上記従来の遮光ユニットでは、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、近年、カメラ等の撮像装置を用いた撮影時に、直接、太陽にレンズを向けて撮影が行われるケースが増加している。また、屋外における撮影中に、偶然、レンズを太陽に向けてしまうケースも考えられる。
この場合、撮像装置のレンズ鏡筒内に入射した太陽光は、レンズを通過してレンズ鏡筒の内部において局所的に100度を超える熱を発生させるおそれがある。具体的には、例えば、レンズ鏡筒に含まれる樹脂製の可動式の絞り羽根あるいは遮光ユニットの一部が、太陽光によって生じた熱によって変形して、絞り羽根が可動できなくなり、故障の原因となってしまう。なお、ここで言う変形には、溶融や軟化も含まれる。遮光ユニットの一部が熱により溶融すると、溶融した遮光ユニットの一部と絞り羽根とが溶着あるいは粘着して、絞り羽根が可動できなくなる。
本開示の課題は、撮像装置を用いて太陽に向けた撮影が行われる場合でも、太陽光によって生じる熱に起因する不具合の発生等を防止することが可能な遮光ユニットおよびこれを備えたレンズ鏡筒、可動羽根の製造方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本開示に係る遮光ユニットは、第1枠体と、第2枠体と、遮光部と、を備えている。第1枠体は、光を通過させる第1開口を有する。第2枠体は、光の入射方向における第1枠体の下流側に配置されており、光を通過させる第2開口を有する。遮光部は、第1開口を通過した光が通過する第3開口と、第3開口の大きさを変化させるとともにポリイミド樹脂によって形成され非透光性を有する複数の可動羽根と、を有し、第1枠体と第2枠体との間に配置されている。
(発明の効果)
本開示に係る遮光ユニットによれば、撮像装置を用いて太陽に向けた撮影が行われる場合でも、太陽光によって生じる熱に起因する不具合の発生等を防止することができる。
本開示の一実施形態に係る絞りユニットを含むレンズ鏡筒の構成を示す断面図。 図1のレンズ鏡筒に含まれる絞りユニットを構成する各部品を示す分解斜視図。 図2の絞りユニットの背面図。 図3の絞りユニットのA−A線断面図。 図4のB部分の拡大図。 図2の絞りユニットの正面図。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(実施形態1)
本開示の一実施形態に係る絞りユニット(遮光ユニット)20を含むレンズ鏡筒10について、図1〜図5を用いて説明すれば以下の通りである。
ここで、本実施形態のレンズ鏡筒10は、撮影者が意図的にあるいは意図せずに太陽光の方向へレンズを向けた際に生じるレンズ鏡筒10内の熱に起因する不具合の発生を防止するための構成を備えている。以下で、これらの具体的な構成について説明する。
(1)レンズ鏡筒10の構成
本実施形態に係るレンズ鏡筒10は、カメラ本体(図示せず)に装着される交換可能なレンズ鏡筒であって、図1に示すように、外枠11、内枠12、アクチュエータ13、ガイドポール14、第4レンズ枠15、マウント16、第1レンズL1〜第5レンズL5、および絞りユニット20を備えている。
外枠11は、略円筒状の部材であって、レンズ鏡筒10の外郭を構成するとともに、第1レンズL1〜第5レンズL5等の各構成を内包する。
内枠12は、外枠11の内周面側に配置されており、光の入射方向における最上流側において第1レンズL1を、その下流側において第2レンズL2を、その下流側において第3レンズL3を、第3レンズL3の略側方にアクチュエータ13とガイドポール14を、第3レンズL3の下流側においてガイドポール14に光軸X方向に可動できるよう保持される第4レンズ枠15を、その下流側において絞りユニット20を、その下流側において第5レンズL5を、保持している。
アクチュエータ13は、フォーカスのために駆動されるフォーカスモータであって、内枠12に保持され、不図示の電気回路から給電されると、ガイドポール14に沿って、第4レンズL4を保持する第4レンズ枠15を、光軸X方向において前後に移動させる。
ガイドポール14は、アクチュエータ13によって駆動される第4レンズ枠15を光軸X方向において前後に誘導する棒状の部材であって、内枠12に保持され、光軸X方向に平行に配置されている。
第4レンズ枠15は、レンズ鏡筒10の光学系を構成するレンズ群に含まれ、レンズに入射する光束のピントを調整するため、すなわちフォーカスのために、光軸X方向に移動する、第4レンズL4を保持しており、アクチュエータ13によって駆動される。
あるいは、第4レンズ枠15は、レンズに入射する光束の焦点距離を調整するため、すなわちズームのために、光軸X方向に移動する、第4レンズL4を保持しており、ズーム動作に連動して駆動される。すなわち、第4レンズ枠15は、フォーカスやズームのために、光軸方向に移動可能となっている。
マウント16は、図示しないカメラ本体に対して装着される部分であって、外枠11に保持され、レンズ鏡筒10内の光の入射方向における最下流側に配置されている。
第1レンズL1〜第5レンズL5は、図1に示すように、光軸X方向に光を導く光学系であって、光が入射してくる方向(被写体側)から順に配置されている。
第1レンズL1は、レンズ鏡筒10に含まれるレンズ群の中で最も被写体側に配置されている。
第2レンズL2は、内枠12の内側における第1レンズL1の像面側(被写体とは反対側)の面に近接する位置に配置されている。
第3レンズL3は、内枠12の内側において第2レンズL2から像面側に所定の距離だけ離間した位置に配置されている。
第4レンズL4は、内枠12の内側に設けられたフォーカスレンズであって、アクチュエータ13によって光軸X方向において前後に移動可能であって、第4レンズ枠15によって保持されている。
第5レンズL5は、光軸X方向における絞りユニット20の下流側であって、レンズ鏡筒10に含まれるレンズ群の中で最も像面側に配置されている。
絞りユニット20は、内枠12の内側における第4レンズL4と第5レンズL5との間に配置されており、第1レンズL1から第4レンズL4を透過した光が通過する面積および径を調整してカメラ本体側に設けられた撮像素子へ入射する光の量を調整する。なお、絞りユニット20の詳細な構成については、後段にて詳述する。
(2)絞りユニット20の構成
本実施形態のレンズ鏡筒10では、図1に示すように、第1レンズL1〜第4レンズが絞りユニット20よりも被写体側に配置されている。第1レンズL1〜第4レンズは、トータルとして正のパワーを持つ光学系となっており、その結果、第1レンズL1〜第4レンズを通過した太陽光は、絞りユニット20の付近で集光される。
絞りユニット20は、図1に示すように、フォーカスレンズとして機能する第4レンズL4の下流側に配置されている。
このため、本実施形態のレンズ鏡筒10では、第4レンズL4がフォーカス動作により光軸方向に移動すると第1レンズL1〜第4レンズトータルの集光状態が変わる場合があり、第1レンズL1〜第3レンズL3等を通過した太陽光は、絞りユニット20の付近に更に強く集光される場合がある。絞りユニット20は、フォーカスレンズより被写体側に配置されている場合に比べて像面側に配置されている方が、集光による熱が発生しやすい場合がある。
そこで、本実施形態では、以下のように、熱による影響を受けにくい絞りユニット20の構成を採用することで、太陽光の熱に起因する不具合の発生を防止する。
具体的には、絞りユニット20は、図2に示すように、金属カバー(金属プレート)21、絞りカバー(第1枠体)22、シート部材(シート状部材)23、絞り羽根24a〜24cから構成される遮光部24、シート部材(シート状部材)25、カムリング26、絞りベース27(第2枠体)、絞り駆動モータ28、フォトインタラプタ28a、FPC28b、ピニオンギア28cを有している。
金属カバー(金属プレート)21は、図2に示すように、絞りユニット20における最も被写体側に配置された金属製のプレートであって、3つのビス21bによって、絞りカバー22に対して固定されている。金属カバー(金属プレート)21の耐熱性は、500度以上と高く、熱による変形も小さい、そして、金属カバー21は、被写体側から入射してきた光を通過させるために、中央部分に開口21aを有している。
開口21aは、図2に示すように、他の部材に形成された開口22a,23a,24d,25a,26a,27aと光軸X方向に略重なるように配置されており、レンズ鏡筒10内に入射してきた光を通過させる。
太陽光がレンズ鏡筒10内へ入射して、第1レンズL1〜第4レンズを通過し、金属カバー21に集光し、熱が発生した場合でも、金属カバー21は、熱伝導性が良いので熱が分散され、回りの部品への熱の影響を小さく抑えることができる。
また、金属カバー21は、絞りカバー22の被写体側の面に対して隙間を介して隣接配置されている。
これにより、太陽光がレンズ鏡筒10内へ入射して第1レンズL1〜第4レンズを通過して、金属カバー21に集光し、熱が発生した場合でも、金属カバー21の熱が絞りカバー22に伝わり難くなり、絞りカバー22を変形等させることを効果的に防止することができる。
絞りカバー(第1枠体)22は、金属カバー21と同様に、被写体側から入射してきた光を通過させるために、中央部分に開口(第1開口)22aを有している。そして、絞りカバー22は、図4に示すように、後述する絞りベース27との間に、被写体側から順に、シート状部材としてのシート部材23、絞り羽根24a〜24c、シート部材(シート状部材)25が配置されている。
ここで、絞りカバー22は、略円板状の部材であって、PC(ポリカーボネート)樹脂等の合成樹脂によって形成されている。そして、PC樹脂は、一般的に、可用温度が約180度の汎用樹脂であるが、約100度程度でも変形が大きくなる場合がある。ここで使用される合成樹脂としては、他に、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、POM(ポリアセタール)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、ABS樹脂やナイロン系樹脂など用いられるが、いずれも約100度程度でも変形が大きくなる場合がある。
さらに、絞りカバー22は、絞り羽根24a〜24cと対向する面における光が入射する開口22a側(内径側)の部分に、絞り羽根24a〜24cとの間に隙間を形成する段差部22bを有している。
段差部22bは、絞り羽根24a〜24cと対向する面に配置され、絞り羽根24a〜24cに対して光軸X方向に近い側の面と遠い側の面とそれを繋ぐ面とで構成されている。
また、段差部22bは、図5に示すように、絞りカバー22の絞り羽根24a〜24cと対向する面における開口22a側の端部に形成された切欠き部分であって、絞りカバー22と絞り羽根24a〜24cとが接触しないようにするための隙間を形成する。
なお、絞りカバー22に形成された切欠き部分は、絞りカバー22の形成後に、その一部を切り欠いて形成されてもよいし、予め切欠き部分を含む形状で形成されていてもよい。
これにより、仮に、撮影時に、太陽光がレンズ鏡筒10内へ入射して、第1レンズL1〜第4レンズを通過して集光し、絞りユニット20の近傍に熱を発生させ、絞りカバー22の開口22aの近傍の部分が変形した場合でも、絞り羽根24a〜24cとは段差部22bを介して非接触となっている。このため、絞り羽根24a〜24cと比較して耐熱性に劣るPC製の絞りカバー22の変形によって、絞り羽根24a等の動きを妨げることを防止することができる。
また、絞りカバー22の開口22aの近傍の部分は、太陽光が絞りカバー22に集光して溶融しても、絞り羽根24a〜24cとは段差部22bを介して非接触となっている。このため、絞りカバー22と絞り羽根24a〜24cとが溶着あるいは粘着することはなく、絞り羽根24a〜24cの動きを妨げる不具合を発生させることはない。
本実施形態では、金属カバー(金属プレート)21の開口21aが絞りカバー22の開口22aよりも大きい。このため、太陽光がレンズ鏡筒10内へ入射して、金属カバー(金属プレート)21が覆っていない絞りカバー22の開口22a側(内径側)近傍に直接集光し、絞りカバー22の開口22aの近傍の部分が変形した場合でも、上記段差部22bの構成により、絞り羽根24a等の動きを妨げることを防止することができる。
また、絞りカバー22は、図5に示すように、光軸Xに近接する側の端部に、光が入射する上流側から下流側に向かって光軸Xに近づくように形成された傾斜面(第1傾斜面)F1を有している。
これにより、絞りユニット20に入射してくる光は、傾斜面F1に当たって反射した場合でも、光軸X方向における下流側へ導かれることを抑制して、不要光の発生を効果的に抑制することができる。
さらに、絞りカバー22は、図5に示すように、光軸Xに近接する側の端部に、光軸X方向に略平行な平面部(第1平面部)22cを有している。
そして、平面部22cの幅d3(光軸X方向における寸法)は、できるだけ小さくなるように形成されている。
これにより、平面部22cにおける反射光の発生を効果的に抑制して、レンズ鏡筒10内の不要光の発生を効果的に抑制することができる。
シート部材(シート状部材)23は、図2に示すように、中央部分に開口23aを有する略円板状のシート状の部材であって、図5に示すように、絞りカバー22と可動式の絞り羽根24a〜24cとの間に配置されており、絞りカバー22における像面側の面によって位置が規制されている。
シート部材23の材料は、本実施形態では、PET(ポリエステル、すなわちポリエチレンテレフタレート)である。ポリエステルの耐熱温度は約260度であって、100度でも変形が大きくなる場合があるが、金属カバー21が配置されているため、太陽光集光による熱がシート部材23まではほとんど届かない。よって、熱によるシート部材23の変形を小さく抑えることができ、可動式の絞り羽根24a〜24cの動きを妨げる不具合を発生させることはない。
ここで、シート部材23の材料をポリイミド樹脂にすることもできる。具体的には、ポリイミド樹脂は、500度以上の耐熱性を有している。シート部材23の材質をポリイミド樹脂にした場合には、金属カバー21を廃止することができる。太陽光がレンズ鏡筒10内へ入射して絞りカバー22に直接集光し、絞りカバー22が変形しても、絞りカバー22と可動式の絞り羽根24a〜24cの間に熱による変形の小さいポリイミド材のシート部材23が介在するため、可動式の絞り羽根24a〜24cの動きを妨げる不具合を発生させることはない。あるいは、太陽光が絞りカバー22に集光し、絞りカバー22の一部が溶融しても、絞りカバー22と可動式の絞り羽根24a〜24cの間に、熱による溶融が起こりにくいポリイミド樹脂のシート部材23が介在するため、絞りカバー22と絞り羽根24a〜24cが溶着あるいは粘着することはなく、絞り羽根24a〜24cの動きを妨げる不具合を発生させることはない。
遮光部24は、図2に示すように、3枚の絞り羽根(可動羽根)24a,24b,24c、および開口(第3開口)24dを有している。
絞り羽根(可動羽根)24a,24b,24cは、各々回転軸穴とカム穴を有し、開口24dの開口面積、および開口径、を調整することでカメラ本体側に設けられた撮像素子に入射する光の量を調整する可動式の部材である。絞り羽根24a〜24c各々は、後述の回転軸穴に絞りベース27の軸が嵌り、カム穴に後述のカムリング26の軸が係合し、カムリング26が光軸周りに回転すると、絞り羽根24a〜24cは開口24dの開口面積、及び開口径が変化するように絞りベース27の軸周りに回転する。
絞り羽根24a〜24cは、光を透過しない非透光性を有しており、本実施形態では、耐熱性の高いポリイミド樹脂によって形成されている。具体的には、ポリイミド樹脂は、500度以上の耐熱性を有している。
これにより、太陽光がレンズ鏡筒10内へ入射して、第1レンズL1〜第4レンズを通過して集光し、絞りユニット20の近傍において、例えば、約400度の熱が発生した場合でも、500度以上の耐熱性を有する絞り羽根24a〜24c自体が熱によって変形することを抑制することができる。よって、可動式の絞り羽根24a〜24cの動きを妨げる不具合の発生を効果的に防止することができる。
また、本実施形態では、絞り羽根24a〜24cは、非透光性を持たせるために、表面に非透光性の塗料を用いて塗装が施されている。これにより、透光性を有するポリイミド樹脂を用いて絞り羽根24a〜24cを形成する場合でも、非透光性の部材とすることができる。
さらに、本実施形態では、絞り羽根24a〜24cは、所望の形状に成形された(成形工程)後、ポリイミド樹脂の表面に非透光性の塗装処理が施される(塗装工程)。さらに、その後、高温環境下において所定時間、ガス成分を除去する処理が行われる(熱処理工程)。
これにより、ポリイミド樹脂あるいは塗料等に含まれるガス成分を除去することで、絞り羽根24a〜24cの近傍において熱が発生した場合でも、ガス成分に起因するレンズ曇り等の不具合の発生を防止することができる。
なお、上述した熱処理工程は、成形工程において所望の形状に成形され塗装された可動羽根以外に、成形工程で成形された元材料に対して熱を加えて実施してもよい。この場合でも、元材料に含まれるガス成分の少なくとも一部を除去して、ガス成分に起因するレンズ曇り等の不具合の発生を防止することができる。
ここで、ガス成分には、塗装される塗料の成分が含まれている。さらに、塗装される塗料には、接着剤成分、カーボン成分、シリカ成分、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)成分が含まれる。接着剤成分には、アクリル系接着剤、ポリエステル接着剤等があるが、ポリエステル接着剤の方が、アクリル系接着剤よりもガス発生量は少ないため、ガス発生量を抑えるのに有利である。シリカ成分およびPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)成分もガス成分となり得るので、排除または減量することが望ましい。
シート部材25は、シート部材23と同様に、図2に示すように、中央部分に開口25aを有する略円板状のシート状の部材であって、図5に示すように、可動式の絞り羽根24a〜24cと絞りベース27との間に配置されており、絞りベース27における被写体側の面に対して取付けられている。
カムリング26は、中央部分に開口26a、外周部分にギア26bをそれぞれ有し、後述の絞りベース27に径方向と光軸方向を規制されながら光軸に対して回転自在に保持される。カムリング26は、後述のように絞り駆動モータ28が回転すると光軸周りに回転する。カムリング26が光軸周りに回転すると、絞り羽根24a〜24cは絞りベース27の軸周りに回転し、開口24dの開口面積および開口径が変化する。
絞りベース(第2枠体)27は、絞りユニット20を構成する部材のうち、最も像面側に配置された略円板状の部材であって、中央部分に、レンズ鏡筒10に入射し遮光部24を通過してきた光を通過させる開口(第2開口)27aを有している。そして、絞りベース27は、絞りカバー22と同様に、可用温度が約180度のPC(ポリカーボネート)樹脂によって形成されている。
また、絞りベース27とカムリング26との間には、スリーブ30が挿嵌された取付ゴム31が3つ設けられている。
さらに、絞りベース27は、図5に示すように、絞り羽根24a〜24cと対向する面における光が入射する開口27a側の部分に、絞り羽根24a〜24cとの間に隙間を形成する段差部27bを有している。
段差部27bは、絞りベース27の絞り羽根24a〜24cと対向する面に配置され、絞り羽根24a〜24cに対して光軸X方向に近い側の面と遠い側の面とそれを繋ぐ面とで構成されている。
また、段差部27bは、図5に示すように、絞りベース27の絞り羽根24a〜24cと対向する面における開口27a側(内径側)の端部に形成された切欠き部分であって、絞りベース27と絞り羽根24a〜24cとが接触しないようにするための隙間を形成する。
これにより、仮に、撮影時に、太陽光がレンズ鏡筒10内へ入射して、第1レンズL1〜第4レンズを通過して集光し、絞りユニット20の近傍に熱を発生させ、絞りベース27の開口27aの近傍の部分が変形した場合でも、絞り羽根24cと絞りベース27とは、段差部27bを介して非接触となっている。このため、絞り羽根24a〜24cと比較して耐熱性に劣るPC製の絞りベース27の変形によって絞り羽根24c等の動きを妨げることを防止することができる。
また、絞りベース27は、図5に示すように、光軸Xに近接する側の端部に、光が入射する上流側から下流側に向かって光軸Xから遠ざかるように形成された傾斜面(第2傾斜面)F2を有している。
これにより、絞りユニット20に入射してくる光は、傾斜面F2に当たって反射することを抑制して、不要光の発生を効果的に抑制することができる。
ここで、絞りカバー22の段差部22bの幅d1(光軸X方向における寸法)は、絞りベース27の段差部27bの幅d2(光軸X方向における寸法)と、以下の関係を満たす。
d1>d2
これにより、撮影時に太陽光がレンズ鏡筒10内へ入射して、入射側に配置された絞りカバー22付近に熱が発生して絞りカバー22を変形させた場合でも、段差部27bの幅d1が、下流側に配置された絞りベース27の段差部27bの幅d2よりも大きいため、絞りベース27の変形によって絞り羽根24c等の動きを妨げることを防止することができる。さらに、絞りベース27の段差部27bが、絞りカバー22の段差部22bよりも小さくなるように形成されているため、絞りベース27の光軸X方向における寸法を小さくして、絞りユニット20を薄型化することができる。
さらに、絞りベース27は、図5に示すように、光軸Xに近接する側の端部に、光軸X方向に略平行な平面部(第2平面部)27cを有している。
そして、平面部27cの幅d4(光軸X方向における寸法)は、以下の関係を満たす。
d3<d4
これにより、光軸X方向における平面部22cの面積が、平面部27cの面積よりも小さくなるように形成されたことで、光の入射側の平面部22cにおける反射光の発生を効果的に抑制して、レンズ鏡筒10内における不要光の発生を効果的に抑制することができる。
また、絞りカバー22の開口22aの直径は、図5に示すように、絞りベース27の開口27aの直径よりも小さい。
これにより、光軸X方向における上流側に配置された絞りカバー22側の開口22aが、下流側に配置された絞りベース27の開口27aよりも小さい直径を有しているため、開口22aを通過した光が、絞りベース27側の端部等に当たって不要光を発生させることを抑制することができる。
フォトインタラプタ28aは、発光部と受光部とを有し、レンズ鏡筒10内に入射してきた光の遮光および受光を、レンズ制御部(図示せず)に対して出力するために設けられている。そして、フォトインタラプタ28aは、図3および図4に示すように、ビス29によって絞りベース27の像面側の面に取り付けられている。
絞り駆動モータ28は、絞りベース27に保持され、後述のFPC28bが電気的に接続され、不図示の電気回路からの給電により軸が回転する。
FPC28bは、フレキシブルプリント基板であって、図2に示すように、フォトインタラプタ28aと絞り駆動モータ28とが接続され、不図示の電気回路にコネクターを経由して接続されている。そして、FPC28bは、図3および図4に示すように、絞りベース27の像面側の面に取り付けられている。
ピニオンギア28cは、絞り羽根24a〜24cを駆動するための駆動力を伝達するギアであって、絞り駆動モータ28の軸に圧入されている。ピニオンギア28cは、カムリング26のギア26bと噛み合っており、絞り駆動モータ28が回転するとピニオンギア28cが回転し、その結果、カムリング26が回転する。絞り駆動モータ28およびフォトインタラプタ28aは、図3および図4に示すように、ビス29によって絞りベース27の像面側の面に取り付けられている。
本実施形態のレンズ鏡筒10では、以上のように、撮影者が意図的にあるいは意図せずに太陽光の方向へレンズを向けた際に生じるレンズ鏡筒10内の熱に起因する不具合の発生を防止するために、絞りユニット20を耐熱構造としている。
ここで、撮影時に太陽の方向にレンズを向けると、レンズ鏡筒10内に入射した太陽光がレンズ等によって絞りユニット20の近傍に集光されて熱を発生させるおそれがある。このとき、発生する熱は、400度以上になる場合がある。特に、レンズ鏡筒10が、いわゆる大口径レンズであって、フォーカスレンズ(第4レンズL4)が絞りユニット20よりも被写体側に配置されている構成では、フォーカス状態を至近距離にして、すなわちフォーカスレンズ(第4レンズL4)を至近位置において、太陽の方向へレンズ鏡筒10を向けると、レンズ鏡筒10内には特に顕著に熱が発生するおそれがある。
そこで、本実施形態では、絞りユニット20は、図5に示すように、絞りカバー22、カムリング26、遮光部24を備えている。なお、図5は、絞りユニット20の絞り羽根24a〜24cが退避位置にある状態(開口全開状態)を示している。
絞りカバー22は、光を通過させる開口22aを有する。絞りベース27は、光の入射方向における絞りカバー22の下流側に配置されており、光を通過させる開口27aを有する。遮光部24は、開口22aを通過した光が通過する開口24dと、開口24dの大きさを変化させるとともにポリイミド樹脂によって形成され非透光性を有する複数の絞り羽根24a,24b,24cを有し、絞りカバー22と絞りベース27との間に配置されている。
これにより、非透光性の絞り羽根24a〜24cが耐熱性の高いポリイミド樹脂によって形成されているため、例えば、レンズ鏡筒10内において、太陽光によって約400度程度の熱が生じた場合でも、絞り羽根24a〜24cの変形を抑制することができ、可動式の絞り羽根24a〜24cの動きを妨げる不具合の発生を効果的に防止することができる。
この結果、レンズが太陽に向けられた場合でも、レンズ鏡筒10内において、太陽光によって生じる熱に起因する不具合の発生等を防止することができる。
[他の実施形態]
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施形態では、可動式の絞り羽根24a〜24cに非透光性を持たせるために、非透光性の塗料を用いて塗装処理を施した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、ポリイミド樹脂による絞り羽根の成形時に顔料等をポリイミド材料に混入させることで、絞り羽根に非透光性を持たせるようにしてもよい。あるいは、透光性のポリイミド樹脂の成形品の表面に、非透光性のシートを貼り付けた構成であってもよい。
(B)
上記実施形態では、レンズ鏡筒10に搭載された絞りユニット20に対して、本開示の内容を適用した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、本遮光ユニットの構成は、絞りユニット以外に、レンズシャッターやカメラ本体側のフォーカルプレーンシャッター等、他の部分に適用されてもよい。
(C)
上記実施形態では、絞りカバー22および絞りベース27の双方に、絞り羽根24a〜24cとの接触を防止するための段差部22b,27bが設けられた例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、絞り羽根との接触を防止するための段差部が、絞りユニットにおける光が入射してくる被写体側に配置された第1枠体に対応する絞りカバー22側にのみ設けられた構成であってもよい。太陽光は、被写体側から照射されるため、絞りベース27側には光はあまり当たらず、絞りカバー22側にのみに段差部22bあれば十分の効果が得られるからである。
(D)
上記実施形態では、絞りユニット20における最も被写体側に、絞りカバー22と所定の隙間を介して金属カバー21を配置した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、金属カバーのない絞りユニットの構成であってもよい。
ただし、その場合絞りカバーの上流側に金属カバーを設けることにより、耐熱性の低い絞りカバーに直接的に太陽光が当たって熱が発生することを防止することができるという効果を考慮すれば、金属カバーを含む構成がより好ましい。
ただし、シート部材23の材料をポリイミド樹脂にすれば金属カバー21を廃止することができる。太陽光がレンズ鏡筒10内へ入射して絞りカバー22に直接集光し、絞りカバー22が変形しても、絞りカバー22と可動式の絞り羽根24a〜24cの間に熱による変形の小さいポリイミド材のシート部材23が介在するため、可動式の絞り羽根24a〜24cの動きを妨げる不具合を発生させることはない。
(E)
上記実施形態では、可動式の絞り羽根24a〜24cを3枚含む絞りユニット20を例として挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、絞りユニットに含まれる可動式の羽根の数としては、3枚に限らず、2枚あるいは4枚以上であってもよい。
(F)
上記実施形態では、交換レンズ式のレンズ鏡筒10に搭載された絞りユニット20(遮光ユニット)に対して本開示の内容を適用した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、本遮光ユニットは、交換式のレンズ鏡筒に限らず、カメラ本体と一体化されたレンズ鏡筒にも適用可能である。
(G)
上記実施形態では、絞りユニット20における最も被写体側に、絞りカバー22と所定の隙間を介して金属カバー21を配置した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、絞りカバー22と所定の隙間を介さずに金属カバー21と接触した状態で配置してもよい。太陽光がレンズ鏡筒10内へ入射して、第1レンズL1〜第4レンズを通過し、金属カバー21に集光し、熱が発生した場合でも、金属カバー21は、熱伝導性が良いので熱が分散され、絞りカバー22と所定の隙間を介さずに金属カバー21が配置されていても樹脂部品への熱の影響を小さく抑えることができる。
本開示の遮光ユニットは、撮像装置を用いて太陽に向けた撮影が行われる場合でも、太陽光によって生じる熱に起因する不具合の発生等を防止することができるという効果を奏することから、光学機器等の各種装置に対して広く適用可能である。
10 レンズ鏡筒
11 外枠
12 内枠
13 アクチュエータ
14 ガイドポール
15 第4レンズ枠
16 マウント
20 絞りユニット(遮光ユニット)
21 金属カバー(金属プレート)
21a 開口
21b ビス
22 絞りカバー(第1枠体)
22a 開口(第1開口)
22b 段差部(第1段差部)
22c 平面部(第1平面部)
23 シート部材(シート状部材)
23a 開口
24 遮光部
24a,24b,24c 絞り羽根(可動羽根)
24d 開口(第3開口)
25 シート部材(シート状部材)
25a 開口
26 カムリング
26a 開口
26b ギア
27 絞りベース(第2枠体)
27a 開口(第2開口)
27b 段差部(第2段差部)
27c 平面部(第2平面部)
28 絞り駆動モータ
28a フォトインタラプタ
28b FPC
28c ピニオンギア
29 ビス
30 スリーブ
31 取付ゴム
d1,d2,d3,d4 幅
F1 傾斜面(第1傾斜面)
F2 傾斜面(第2傾斜面)
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ(フォーカスレンズ)
L5 第5レンズ
X 光軸

Claims (22)

  1. 光を通過させる第1開口を有する第1枠体と、
    前記光の入射方向における前記第1枠体の下流側に配置されており、前記光を通過させる第2開口を有する第2枠体と、
    前記第1開口を通過した前記光が通過する第3開口と、前記第3開口の大きさを変化させるとともにポリイミド樹脂によって形成され非透光性を有する複数の可動羽根と、を有し、前記第1枠体と前記第2枠体との間に配置された遮光部と、
    を備えている遮光ユニット。
  2. 前記光の入射方向における前記第1枠体の上流側に配置された金属プレートを、さらに備えている、
    請求項1に記載の遮光ユニット。
  3. 前記金属プレートの少なくとも一部は、前記第1枠体と隙間を介して配置されている、
    請求項2に記載の遮光ユニット。
  4. 前記第1枠体は、前記可動羽根と対向する面に、前記可動羽根に対して光軸方向における近い側の面と遠い側の面とそれらを繋ぐ面とで構成され前記可動羽根との間に隙間を形成する第1段差部を、さらに有している、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の遮光ユニット。
  5. 前記第1枠体は、光軸に近接する側の端部に、前記光が入射する上流側から下流側に向かって光軸に近づくように形成された第1傾斜面を有している、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の遮光ユニット。
  6. 前記第2枠体は、前記可動羽根と対向する面に、前記可動羽根に対して前記光軸方向における近い側の面と遠い側の面とそれらを繋ぐ面とで構成され前記可動羽根との間に隙間を形成する第2段差部を、さらに有している、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の遮光ユニット。
  7. 前記第2段差部の光軸方向における大きさd2は、前記第1段差部の前記光軸方向における大きさd1と以下の関係を満たす、
    請求項6に記載の遮光ユニット。
    d1>d2
  8. 前記第2枠体は、光軸に近接する側の端部に、前記光が入射する上流側から下流側に向かって前記光軸から遠ざかるように形成された第2傾斜面を有している、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の遮光ユニット。
  9. 前記第1枠体は、光軸に近接する側の端部に、光軸方向に略平行な第1平面部を有している、
    請求項1から8のいずれか1項に記載の遮光ユニット。
  10. 前記第2枠体は、光軸に近接する側の端部に、光軸方向に略平行な第2平面部を有している、
    請求項9に記載の遮光ユニット。
  11. 前記第1平面部の幅d3は、前記第2平面部の幅d4と以下の関係を満たす、
    請求項10に記載の遮光ユニット。
    d3<d4
  12. 前記第1開口の直径は、前記第2開口の直径よりも小さい、
    請求項1から11のいずれか1項に記載の遮光ユニット。
  13. 前記第1枠体と前記可動羽根との間に配置されており、前記第1枠体によって位置が規制され、前記第1開口を通過した前記光が通過する開口を有し、ポリイミド樹脂によって形成され非透光性を有するシート状部材を、さらに備えている、
    請求項1から12のいずれか1項に記載の遮光ユニット。
  14. 前記第1枠体および前記第2枠体は、合成樹脂によって形成されている、
    請求項1から13のいずれか1項に記載の遮光ユニット。
  15. 前記合成樹脂は、ポリカーボネート樹脂である、
    請求項14に記載の遮光ユニット。
  16. 前記第1枠体の前記第1開口近傍の部分と前記可動羽根とは、非接触となっている、
    請求項1から15のいずれか1項に記載の遮光ユニット。
  17. 前記可動羽根には、表面に非透光性の塗装処理が施され、
    前記塗装成分中には、ポリエステル接着剤成分が含有されている、
    請求項1から16のいずれか1項に記載の遮光ユニット。
  18. 請求項1から17のいずれか1項に記載の遮光ユニットと、
    前記遮光ユニットに入射する前記光を所望の方向へ導く複数のレンズ群と、
    を備えたレンズ鏡筒。
  19. 前記遮光ユニットは、前記複数のレンズ群を透過する前記光の量を調整する絞りユニットである、
    請求項18に記載のレンズ鏡筒。
  20. 前記複数のレンズ群は、光軸方向に移動可能な可動レンズを有し、
    前記可動レンズは、前記光の入射方向における前記遮光ユニットの上流側に配置されている、
    請求項18または19に記載のレンズ鏡筒。
  21. 前記可動レンズは、ピントを調整可能なフォーカスレンズである、
    請求項20に記載のレンズ鏡筒。
  22. 請求項1から17のいずれか1項に記載の遮光ユニットに含まれる前記可動羽根の製造方法であって、
    前記可動羽根を所定の形状に成形する成形工程と、
    前記所定の形状に成形された前記可動羽根または前記成形工程で成形された元材料に所定時間、熱を加えて、前記可動羽根または前記元材料に含まれるガス成分の少なくとも一部を除去する熱処理工程と、
    を備えている可動羽根の製造方法。
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