レンズ鏡胴及び撮像装置
【課題】外形のカット処理が行われたレンズを用いても、迷光が撮像面に入射することを抑制でき、高画質画像の得られる薄形のレンズ鏡胴及び撮像装置を提供する。
【解決手段】凹レンズＬ７には、第１の鋸歯形状ＢＳ１が形成されているので、物体側の光学面ＯＰ１から入射した不要光Ｌが、像側面ＦＬｂに入射した場合、点線で示すように、その斜面ＴＰから入射方向に反射して、再び光学面ＯＰ１から出射することとなる。これによりゴーストが生じることを回避して、高画質な画像を得ることができる。
【解決手段】凹レンズＬ７には、第１の鋸歯形状ＢＳ１が形成されているので、物体側の光学面ＯＰ１から入射した不要光Ｌが、像側面ＦＬｂに入射した場合、点線で示すように、その斜面ＴＰから入射方向に反射して、再び光学面ＯＰ１から出射することとなる。これによりゴーストが生じることを回避して、高画質な画像を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器に用いられる撮像装置および該撮像装置を構成するレンズ鏡胴に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置において、レンズのフランジ部に光が入射するとフランジ面で反射したり散乱したりして迷光となる。この迷光が撮像素子の撮像面に入射すると、撮像画像のコントラストを低下させたり、ゴーストとなって画質を悪化させることが知られている。これに対し、特許文献１には、フランジ部に微細な凹凸形状の粗面加工を施す技術が開示されている。しかしながら、特許文献１の技術によれば、入射した光を粗面により拡散反射させるのみであるため、その拡散反射光の一部が撮像面に達することで撮像画像のコントラストを低下させるという問題がある。
【０００３】
一方、特許文献２には、フランジ部に環状凹凸部を形成し、撮像素子対角の画角より外側の入射角の大きい光束を像面に達しないように反射させる技術が開示されている。特許文献２の技術によれば、環状凹凸部により反射方向の制御を行えるので、フランジ部に粗面を設ける場合に比べて有効に迷光を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６７７０号公報
【特許文献２】特開２００５−３０９２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、デジタルスチルカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置の普及が進んでいるが、デザイン性を高めるため薄形のボディを有するものが増えている。このため、レンズ鏡胴の薄型化が要求されており、これに伴いレンズ鏡胴内に配置されるレンズのうち所定のレンズに対しては、撮像素子短辺方向に対応する１辺を直線状に削除するＤカット処理、もしくは短辺方向の２辺を直線状に削除するＩカット処理が行われる場合がある。このような外形のカット処理においては、撮像素子の短辺方向の撮影光束を通過させる光学面領域のみを残し、その外側に相当する光学面領域が削除されることとなる。このため、従来の円形の光学面に対し、削除された短辺方向では光学面領域の余裕が特に少なくなり、撮影光束の外側の撮影に寄与しない光束が反射等により不要光となって、撮影画像のコントラスト低下等の悪影響を与える恐れがある。即ち、外形のカット処理が行われたレンズの場合、円形のレンズを想定した特許文献２の技術を適用すると、環状凹凸部の一部が切断されることとなり、有効に迷光を抑制できないという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑み、外形のカット処理が行われたレンズを用いても、迷光が撮像面に入射することを抑制でき、高画質画像の得られる薄形のレンズ鏡胴及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載のレンズ鏡胴は、
撮像面に入射した被写体光を光電変換する撮像素子と、
前記撮像面に被写体光を導く光学面が形成されたレンズと、
を有するレンズ鏡胴であって、
前記レンズは、前記光学面と前記光学面の外周に形成されたフランジ部とを有し、
前記レンズの物体側及び像側のうち少なくとも一方の側の前記光学面と前記フランジ部の境界には、前記撮像面の長辺に平行な直線、又は前記撮像面の長辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第１の境界線を有し、
前記第１の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の長辺に平行な直線又は前記包絡線と平行に歯筋を有する第１の鋸歯形状が形成され、
前記レンズの外形は、前記撮像面の長辺に平行にカットされた直線部を少なくとも１つ有して形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、撮像面の長辺に平行な直線又は撮像面の長辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第１の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の長辺に平行な直線又は前記包絡線と平行に歯筋を有する第１の鋸歯形状が形成されているので、撮像面の長辺の外側近傍に結像する不要光が像側の前記フランジ部に入射した場合に、前記第１の鋸歯形状で反射させることにより入射した方向に戻すことが出来、これにより不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することを抑制できる。これにより、例えばＤカット処理やＩカット処理したレンズを用いても不要光を抑制でき、レンズ鏡胴の薄型化ができる。本明細書で、「Ｄカット処理」とは、レンズの周囲が光軸に沿って延在する単一の面でカットされる処理をいい、「Ｉカット処理」とは、レンズの周囲が光軸に沿って延在する平行な一対の面でカットされる処理をいう。ここで、「平行」とは、±１０度以内で傾いている場合を含む。好ましくは、±５度以内で傾いていることである。最適には傾き角は０度である。また、第１の境界線が撮像面の長辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成されている場合の「平行」とは、同心の等間隔の円弧をいう。
【０００９】
請求項２に記載のレンズ鏡胴は、請求項１に記載の発明において、前記第１の境界線以外の前記光学面と前記フランジ部の境界に隣接するフランジ部に、前記撮像素子の短辺に平行に歯筋を有する第２の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第１の境界線以外の前記光学面と前記フランジ部の境界に隣接するフランジ部に入射した不要光も、前記第２の鋸歯形状で反射させることが出来るから、不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することをより抑制できる。
【００１１】
請求項３に記載のレンズ鏡胴は、請求項１に記載の発明において、前記光学面と前記フランジ部の境界に、前記撮像面の短辺に平行な直線、又は前記撮像面の短辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第２の境界線を有し、前記第２の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の短辺に平行な直線又は前記包絡線に平行に歯筋を有する第２の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、撮像面の短辺に平行な直線又は撮像面の短辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第２の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の短辺に平行な直線又は前記包絡線に平行に歯筋を有する第２の鋸歯形状が形成されているので、撮像面の短辺の外側近傍に結像する不要光が像側の前記フランジ部に入射した場合に、前記第２の鋸歯形状で反射させることにより入射した方向に戻すことが出来、これにより不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することを抑制できる。
【００１３】
請求項４に記載のレンズ鏡胴は、請求項３に記載の発明において、前記レンズの外形は、前記撮像面の長辺に平行な直線と短辺に平行な直線と円弧で形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、前記撮像面の短辺の外側近傍に結像する不要光を、前記第２の鋸歯形状で反射させることにより入射した方向に戻すことが出来るから、不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することを抑制できる。すなわち、レンズ外形を角部が丸められた矩形とでき、レンズ鏡胴の小型化ができる。
【００１５】
請求項５に記載のレンズ鏡胴は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、前記レンズのフランジ部における前記撮像面の対角方向には、前記撮像面の対角線に交差する歯筋を有するように第３の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、前記撮像面の対角方向に入射した不要光を、前記第３の鋸歯形状で反射することにより入射した方向に戻すことが出来るから、更に不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することを抑制できる。
【００１７】
請求項６に記載のレンズ鏡胴は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記鋸歯形状は、光軸に対して平行な段差面と、前記段差面に対して傾いた斜面とを有し、前記斜面は、入射する光束に対して７５〜１０５度で交差するように形成されていることを特徴とする。
【００１８】
前記斜面が、入射する光束に対して７５〜１０５度で交差すると、不要光を前記鋸歯形状で反射することにより、入射光に対し±３０度のずれで入射した方向に戻すことが出来るから、不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することを抑制できる。なお、斜面は入射する光束に対して８５〜９５度で交差しているとより好ましい。このようにすると、入射光に対し±１０度以内のずれで入射した方向に戻すことができる。
【００１９】
請求項７に記載のレンズ鏡胴は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記鋸歯形状は、前記レンズの像側のフランジ部に形成されており、前記フランジ部における物体側及び像側の双方に、遮蔽部材を設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の撮像装置は、請求項１〜７のいずれかに記載のレンズ鏡胴と、前記撮像素子からの信号を処理する処理部を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、外形のカット処理が行われたレンズを用いても、迷光が撮像面に入射することを抑制でき、高画質画像の得られる薄形のレンズ鏡胴及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態の撮像装置１０の正面側斜視図である。
【図２】本実施の形態の撮像装置１０の背面側斜視図である。
【図３】図１の構成をIII-III線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【図４】広角端（Ｗｉｄｅ）から望遠端（Ｔｅｌｅ）までの各レンズ群の光軸方向位置を示すグラフである。
【図５】第３レンズ群ＧＲ３の近傍を示す拡大図である。
【図６】実施の形態にかかる凹レンズＬ７を示す図である。
【図７】比較例と凹レンズＬ７とを比較して示す図である。
【図８】別な実施の形態にかかる凹レンズＬ７Ａを示す図である。
【図９】別な実施の形態にかかる凹レンズＬ７Ｂを示す図である。
【図１０】変形例を示す図である。
【図１１】別な実施の形態にかかる凸レンズＬ７Ｃを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態にかかる撮像装置について、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の撮像装置１０の正面側斜視図であり、図２は、本実施の形態の撮像装置１０の背面側斜視図である。
【００２４】
デジタルスチルカメラである撮像装置１０は、外装を構成する筐体１２を有している。筐体１２は、図１、２に示すように、前後方向の厚さと、厚さよりも大きい寸法の上下方向の高さと、高さよりも大きい寸法の左右方向の幅を有し、扁平な薄い矩形板状に形成されている。
【００２５】
図１に示すように、筐体１２の前面上部の右側部寄りの箇所には開口１２ａが設けられ、後述する撮像レンズ系の第１レンズ群が、開口１２ａを介して前方に臨んで設けられている。又、開口１２ａを遮蔽可能なカバー部材１４が前面に設けられている。
【００２６】
図２に示すように、筐体１２の背面に、撮像した映像（画像データ）を表示すると共に、撮像や再生にまつわる種々の設定操作などを行うための操作画面あるいはメニュー画面などを表示するディスプレイ３２が設けられている。ディスプレイ３２によって表示部が構成されている。ディスプレイ３２としては、液晶表示装置あるいは有機ＥＬ表示装置など従来公知の表示装置が採用可能である。
【００２７】
筐体１２の上面には、レリーズボタン３４，電源スイッチ３６が設けられている。筐体１２の後面の左側部には、撮像レンズ系のズーム率を望遠側（テレ側）あるいは広角側（ワイド側）に調整するためのズーム操作スイッチ３８と、撮像モード、再生モードの切替など種々の操作、あるいは、ディスプレイ３２に表示されたメニュー画面の選択項目の選択操作、設定項目の設定操作などを行う複数の操作スイッチ４０が設けられている。
【００２８】
図３は、図１の構成をIII-III線を含む面で切断して矢印方向に見た図であるが、筐体１２は図示を省略している。
【００２９】
略直方体状の鏡筒５０内には、屈曲系のズームレンズＺＬが収容されている。ズームレンズＺＬは、変倍時に固定の第１レンズ群ＧＲ１、変倍時に光軸に沿って移動する第２レンズ群ＧＲ２、変倍時に移動すると共にフォーカシング動作を行う第３レンズ群ＧＲ３、変倍時に固定の第４レンズ群ＧＲ４から成る。図４に、広角端（Ｗｉｄｅ）から望遠端（Ｔｅｌｅ）までの各レンズ群の光軸方向位置を示す。
【００３０】
第１レンズ群ＧＲ１は、それぞれ鏡筒５０に固定された、凹レンズＬ１と、光軸を折り曲げるための反射部材ＭＲ、凹レンズＬ２，凸レンズＬ３を貼り合わせた複合レンズとからなる。第２レンズ群ＧＲ２は、開口絞りＳと、凸レンズＬ４と，凹レンズＬ５と，凸レンズＬ６と、これらを保持するホルダ５１とからなる。第３レンズ群ＧＲ３は、凹レンズＬ７と、これを保持するホルダ５２とからなる。第４レンズ群ＧＲ４は、鏡筒５０に固定された凸レンズＬ８からなる。尚、凸レンズＬ８の像側には、撮像素子ＣＣＤが配置されている。撮像素子ＣＣＤは、それから出力される信号を処理する処理部に接続されている。
【００３１】
図５は、第３レンズ群ＧＲ３の近傍を示す拡大図である。図５において、不図示のアクチュエータにより光軸方向に移動可能に支持されたホルダ５２は、筒状であって、凹レンズＬ７のフランジ部ＦＬの物体側面ＦＬａを支持する環状の支持部５２ａを有している。一方、凹レンズＬ７のフランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂは、ホルダ５２の端部に接着された環状の板部材である遮光部材５３により覆われている。尚、ＯＰ１は凹レンズＬ７の物体側面の光学面、ＯＰ２は凹レンズＬ７の像側面の光学面である。また、図示のごとく、凹レンズＬ７のフランジ部ＦＬの物体側面ＦＬａは環状の支持部５２ａにより遮蔽されており、支持部５２ａは遮蔽部を兼ねている。
【００３２】
図６（ａ）は、凹レンズＬ７を像側から見た図であり、撮像素子ＣＣＤの撮像面ＩＰの位置を点線で示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）をVIB-VIB線で切断して矢印方向に見た図であり、図６（ｃ）は、図６（ｂ）のVIC部を拡大した図である。
【００３３】
図６（ａ）において、凹レンズＬ７は、撮像面ＩＰの長辺に平行で光軸から等距離の２面で、フランジ部ＦＬがカットされてカット面ＦＬｃ、ＦＬｃを形成している。なお、光軸から異なる距離の２面でカットされていても良いし、カットするのはどちらか一方のみでも良い（以下、同じ）。ここで、カット部ＬＳカットされていない円状の面を非カット部ＬＬとする。カット面ＦＬｃ、ＦＬｃは、点線で示す撮像面ＩＰの長辺と平行であり、非カット部ＬＬは、カット面ＦＬｃ、ＦＬｃと交差する。光学面ＯＰ２は、撮像面ＩＰの長辺と平行な第１の境界線ＢＬ、ＢＬにより、フランジ部ＦＬとの境界が定められているが、それ以外では円状の境界となっている。つまり、本実施の形態では、フランジ部ＦＬと光学面ＯＰ２との境界が直線及び円弧で構成されている。
【００３４】
第１の境界線ＢＬ、ＢＬに隣接するフランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂには、第１の境界線ＢＬ、ＢＬに平行に歯筋ＴＬ１を有するように第１の鋸歯形状ＢＳ１が形成されている。ここで、第１の鋸歯形状ＢＳ１は、図６（ｃ）に示すように、光軸に対して平行な複数の段差面ＳＰ１と、段差面ＳＰ１に対して傾いた斜面ＴＰ１とを有し、段差面ＳＰ１と斜面ＴＰ１との交差部が歯筋ＴＬ１を構成している。斜面ＴＰ１は、入射光束Ｌに対してθ＝７５〜１０５度で交差するように傾いている。
【００３５】
本実施の形態における撮像装置の動作を説明する。図１，２において、電源スイッチ３６がオン操作された状態で、ズーム操作スイッチ３８を操作することで、第２レンズ群ＧＲ２と、第３レンズ群ＧＲ３が所定の関係で光軸方向に移動して、変倍を実現するようになっている。又、公知の像面ＡＦ機能によって、第３レンズ群ＧＲ３が光軸方向に移動して、合焦を実現するようになっている。
【００３６】
更に、レリーズボタン３４を押し下げると、撮像レンズ系を介して入射した被写体光が、シャッタ機構６０により規定される所定の露光時間だけ撮像素子ＣＣＤの撮像面に入射して画像信号に変換されるので、処理装置にて所定の画像処理を行った後、かかる画像信号に基づく被写体画像がディスプレイ３２に表示される。
【００３７】
次に、比較例を参照して、本実施形態の作用効果を説明する。図７（ａ）は、従来技術にかかるレンズ鏡胴を示す断面図であり、（ｂ）は本実施の形態に対応するレンズ鏡胴を示す断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のVIIC部の拡大図である。図７（ａ）に示す従来技術の凹レンズＬ７’の光学面ＯＰ１，ＯＰ２の周囲に設けられたフランジ部ＦＬは、物体側面ＦＬａ及び像側面ＦＬｂ共に平面となっている。これに対し、図７（ｂ）に示す本実施の形態にかかる凹レンズＬ７の光学面ＯＰ１，ＯＰ２の周囲に設けられたフランジ部ＦＬは、上述したように、物体側面ＦＬａは平面であるが、像側面ＦＬｂには第１の鋸歯形状ＢＳ１が形成されており、その表面に遮光部材５３が配置されている。
【００３８】
図７（ａ）において、比較例に示す凹レンズＬ７’の場合、物体側の光学面ＯＰ１から入射した不要光Ｌが、像側面ＦＬｂに入射した場合、像側面ＦＬｂが平面であるので、その反射光は点線で示すように、フランジ部ＦＬ内部を進行し、フランジ部ＦＬの側面及び物体側面ＦＬａで反射して、像側の光学面ＯＰ２から出射し、これにより撮像素子の撮像面に入射する恐れがある。
【００３９】
これに対し、図７（ｂ）、（ｃ）に示す本実施の形態にかかる凹レンズＬ７の場合、物体側の光学面ＯＰ１から入射した不要光Ｌが、像側面ＦＬｂに入射した場合、第１の鋸歯形状ＢＳ１が形成されているので、点線で示すように、その斜面ＴＰ１（図６参照）により略入射方向に反射して、再び光学面ＯＰ１から出射することとなる。これにより反射光が撮像素子側に向かうことが防止でき、ゴーストの発生を回避して、高画質な画像を得ることができる。特に、図６に示すように、フランジ部と光学面の境界線が撮像素子の長辺に平行に形成されている場合には、光軸から光学面ＯＰ２の第１の境界線ＢＬまでの距離が短いので、不要光が入射しやすく、本実施の形態が有効である。
【００４０】
図８（ａ）は、別の実施の形態にかかる凹レンズＬ７Ａを像側から見た図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）をVIIIB-VIIIB線で切断して矢印方向に見た図であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）をVIIIC-VIIIC線で切断して矢印方向に見た図であり、図８（ｄ）は、図８（ｂ）のVIIID部を拡大した図であり、図８（ｅ）は、図８（ｃ）のVIIIE部を拡大した図である。
【００４１】
本実施の形態においては、上述した第１の鋸歯形状ＢＳ１に加え、フランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂにおいて、非カット部ＬＬ側に、撮像面ＩＰの短辺に平行な歯筋ＴＬ２を有するように第２の鋸歯形状ＢＳ２が形成されている。ここで、第２の鋸歯形状ＢＳ２は、図８（ｅ）に示すように、光軸に対して平行な複数の段差面ＳＰ２と、段差面ＳＰ２に対して傾いた斜面ＴＰ２とを有し、光軸直交方向に対する斜面ＴＰ２の傾き角θ２は、第１の鋸歯形状ＢＳ１の光軸直交方向に対する斜面ＴＰ１の傾き角θ１よりも大きくなっており、ピッチはより細かい。これは、非カット部ＬＬ側のフランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂは、光軸から比較的離れているので、ここに入射する不要光Ｌは像高が大きいため光軸との交差角が大きく、入射側に反射するためには、傾き角θ２を大きくすることが望ましいからである。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００４２】
図９（ａ）は、別の実施の形態にかかる凹レンズＬ７Ｂを像側から見た図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）をIXB-IXB線で切断して矢印方向に見た図であり、図９（ｃ）は、図９（ａ）をIXC-IXC線で切断して矢印方向に見た図であり、図９（ｄ）は、図９（ａ）をIXD-IXD線で切断して矢印方向に見た図であり、図９（ｅ）は、図９（ｂ）のIXE部を拡大した図であり、図９（ｆ）は、図９（ｃ）のIXF部を拡大した図であり、図９（ｇ）は、図９（ｄ）のIXG部を拡大した図である。
【００４３】
本実施の形態においては、上述した第１の鋸歯形状ＢＳ１及び第２の鋸歯形状ＢＳ２に加え、フランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂにおいて、カット部ＬＳと非カット部ＬＬとの交差部近傍であって、撮像面ＩＰ（図６参照）の対角線方向に、撮像面ＩＰの対角線に直交する歯筋Ｔ３を有するように第３の鋸歯形状ＢＳ３が形成されている。ここで、第３の鋸歯形状ＢＳ３は、図９（ｇ）に示すように、光軸に対して平行な複数の段差面ＳＰ３と、段差面ＳＰ３に対して傾いた斜面ＴＰ３とを有し、光軸直交方向に対する斜面ＴＰ３の傾き角θ３は、第１の鋸歯形状ＢＳ１の光軸直交方向に対する斜面ＴＰ１の傾き角θ１及び第２の鋸歯形状ＢＳ２の光軸直交方向に対する斜面ＴＰ２の傾き角θ２よりも大きくなっており、ピッチはより細かい。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００４４】
図１０は、上述した実施の形態の変形例を像側から見た図である。図１０（ａ）の凹レンズＬ７’は、図６に示す実施の形態に対して、上述の第１の境界線ＢＬ，ＢＬに加え、光学面とフランジ面の境界が撮像面ＩＰの短辺に平行な第２の境界線ＢＬ′，ＢＬ′を形成したものである。また、カット面ＦＬｃ、ＦＬｃと直交するようにして、光軸から等距離である平行な２面で、フランジ部ＦＬをカットしてカット面ＦＬｄ、ＦＬｄを形成している。カット面ＦＬｃ、ＦＬｃ間の距離は、カット面ＦＬｄ、ＦＬｄ間の距離より小さい。
【００４５】
図１０（ｂ）の凹レンズＬ７Ａ’は、図８に示す実施の形態に対して、上述の第１の境界線ＢＬ，ＢＬに加え、光学面とフランジ面の境界が撮像面ＩＰの短辺に平行な第２の境界線ＢＬ′，ＢＬ′を形成したものである。また、カット面ＦＬｃ、ＦＬｃと直交するようにして、光軸から等距離である平行な２面で、フランジ部ＦＬをカッしてカット面ＦＬｄ、ＦＬｄを形成している。カット面ＦＬｃ、ＦＬｃ間の距離は、カット面ＦＬｄ、ＦＬｄ間の距離より小さい。
【００４６】
図１０（ｃ）の凹レンズＬ７Ｂ’は、図９に示す実施の形態に対して、上述の第１の境界線ＢＬ，ＢＬに加え、光学面とフランジ面の境界が撮像面ＩＰの短辺に平行な第２の境界線ＢＬ′，ＢＬ′を形成したものである。また、カット面ＦＬｃ、ＦＬｃと直交するようにして、光軸から等距離である平行な２面で、フランジ部ＦＬをカッしてカット面ＦＬｄ、ＦＬｄを形成している。カット面ＦＬｃ、ＦＬｃ間の距離は、カット面ＦＬｄ、ＦＬｄ間の距離より小さい。
【００４７】
図１１（ａ）は、別の実施の形態にかかる断面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のXIB部を拡大した図である。鋸歯形状を形成するレンズは、凹レンズのみに限らず、図１１に示す凸レンズであっても良い。図１１に示すように、凸レンズＬ７Ｃにおけるフランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂにおいて、第１の鋸歯形状ＢＳ１が形成されている。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。尚、上述した実施例の形態では、鋸歯形状を設けるのは全て像側光学面側であるが、その代わりに或いはそれに加えて物体側光学面に設けても良い。
【００４８】
なお、上記の実施の形態においては、光学面とフランジ部の境界線が直線で構成されたもので説明したが、これに限るものでなく、撮像面ＩＰの長辺上に結像する最外光線の包絡線の外側に、包絡線と同心の円弧で第１の境界線ＢＬを形成してもよい。この場合、第１の鋸歯形状ＢＳ１の歯筋は、撮像面ＩＰの長辺と平行でも、長辺上に結像する最外光線の包絡線と平行であっても良い。同様に、撮像面ＩＰの短辺上に結像する最外光線の包絡線の外側に、包絡線と同心の円弧で第２の境界線ＢＬ′を形成してもよい。この場合、第２の鋸歯形状ＢＳ２の歯筋は、撮像面ＩＰの短辺と平行でも、短辺上に結像する最外光線の包絡線と平行であっても良い。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 撮像装置
１２ 筐体
１２ａ 開口
１４ カバー部材
３２ ディスプレイ
３４ レリーズボタン
３６ 電源スイッチ
３８ ズーム操作スイッチ
４０ 操作スイッチ
４２ 保護板
５０ 鏡胴
６０ シャッタ機構
ＢＬ 第１の境界線
ＢＬ′ 第２の境界線
ＢＳ１ 第１の鋸歯形状
ＢＳ２ 第２の鋸歯形状
ＢＳ３ 第３の鋸歯形状
ＣＣＤ 撮像素子
ＦＬ フランジ部
ＦＬａ 物体側面
ＦＬｂ 像側面
ＦＬｃ カット面
ＦＬｄ カット面
ＧＲ１ 第１レンズ群
ＧＲ２ 第２レンズ群
ＧＲ３ 第３レンズ群
ＧＲ４ 第４レンズ群
ＩＰ 撮像面
Ｌ 不要光
Ｌ７〜Ｌ７Ｂ 凹レンズ
Ｌ７Ｃ 凸レンズ
ＬＬ 非カット部
ＬＳ カット部
ＯＰ１ 物体側光学面
ＯＰ２ 像側光学面
ＳＰ１〜ＳＰ３ 段差面
ＴＬ１〜ＴＬ３ 歯筋
ＴＰ１〜ＴＰ３ 斜面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器に用いられる撮像装置および該撮像装置を構成するレンズ鏡胴に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置において、レンズのフランジ部に光が入射するとフランジ面で反射したり散乱したりして迷光となる。この迷光が撮像素子の撮像面に入射すると、撮像画像のコントラストを低下させたり、ゴーストとなって画質を悪化させることが知られている。これに対し、特許文献１には、フランジ部に微細な凹凸形状の粗面加工を施す技術が開示されている。しかしながら、特許文献１の技術によれば、入射した光を粗面により拡散反射させるのみであるため、その拡散反射光の一部が撮像面に達することで撮像画像のコントラストを低下させるという問題がある。
【０００３】
一方、特許文献２には、フランジ部に環状凹凸部を形成し、撮像素子対角の画角より外側の入射角の大きい光束を像面に達しないように反射させる技術が開示されている。特許文献２の技術によれば、環状凹凸部により反射方向の制御を行えるので、フランジ部に粗面を設ける場合に比べて有効に迷光を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６７７０号公報
【特許文献２】特開２００５−３０９２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、デジタルスチルカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置の普及が進んでいるが、デザイン性を高めるため薄形のボディを有するものが増えている。このため、レンズ鏡胴の薄型化が要求されており、これに伴いレンズ鏡胴内に配置されるレンズのうち所定のレンズに対しては、撮像素子短辺方向に対応する１辺を直線状に削除するＤカット処理、もしくは短辺方向の２辺を直線状に削除するＩカット処理が行われる場合がある。このような外形のカット処理においては、撮像素子の短辺方向の撮影光束を通過させる光学面領域のみを残し、その外側に相当する光学面領域が削除されることとなる。このため、従来の円形の光学面に対し、削除された短辺方向では光学面領域の余裕が特に少なくなり、撮影光束の外側の撮影に寄与しない光束が反射等により不要光となって、撮影画像のコントラスト低下等の悪影響を与える恐れがある。即ち、外形のカット処理が行われたレンズの場合、円形のレンズを想定した特許文献２の技術を適用すると、環状凹凸部の一部が切断されることとなり、有効に迷光を抑制できないという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑み、外形のカット処理が行われたレンズを用いても、迷光が撮像面に入射することを抑制でき、高画質画像の得られる薄形のレンズ鏡胴及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載のレンズ鏡胴は、
撮像面に入射した被写体光を光電変換する撮像素子と、
前記撮像面に被写体光を導く光学面が形成されたレンズと、
を有するレンズ鏡胴であって、
前記レンズは、前記光学面と前記光学面の外周に形成されたフランジ部とを有し、
前記レンズの物体側及び像側のうち少なくとも一方の側の前記光学面と前記フランジ部の境界には、前記撮像面の長辺に平行な直線、又は前記撮像面の長辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第１の境界線を有し、
前記第１の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の長辺に平行な直線又は前記包絡線と平行に歯筋を有する第１の鋸歯形状が形成され、
前記レンズの外形は、前記撮像面の長辺に平行にカットされた直線部を少なくとも１つ有して形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、撮像面の長辺に平行な直線又は撮像面の長辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第１の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の長辺に平行な直線又は前記包絡線と平行に歯筋を有する第１の鋸歯形状が形成されているので、撮像面の長辺の外側近傍に結像する不要光が像側の前記フランジ部に入射した場合に、前記第１の鋸歯形状で反射させることにより入射した方向に戻すことが出来、これにより不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することを抑制できる。これにより、例えばＤカット処理やＩカット処理したレンズを用いても不要光を抑制でき、レンズ鏡胴の薄型化ができる。本明細書で、「Ｄカット処理」とは、レンズの周囲が光軸に沿って延在する単一の面でカットされる処理をいい、「Ｉカット処理」とは、レンズの周囲が光軸に沿って延在する平行な一対の面でカットされる処理をいう。ここで、「平行」とは、±１０度以内で傾いている場合を含む。好ましくは、±５度以内で傾いていることである。最適には傾き角は０度である。また、第１の境界線が撮像面の長辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成されている場合の「平行」とは、同心の等間隔の円弧をいう。
【０００９】
請求項２に記載のレンズ鏡胴は、請求項１に記載の発明において、前記第１の境界線以外の前記光学面と前記フランジ部の境界に隣接するフランジ部に、前記撮像素子の短辺に平行に歯筋を有する第２の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第１の境界線以外の前記光学面と前記フランジ部の境界に隣接するフランジ部に入射した不要光も、前記第２の鋸歯形状で反射させることが出来るから、不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することをより抑制できる。
【００１１】
請求項３に記載のレンズ鏡胴は、請求項１に記載の発明において、前記光学面と前記フランジ部の境界に、前記撮像面の短辺に平行な直線、又は前記撮像面の短辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第２の境界線を有し、前記第２の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の短辺に平行な直線又は前記包絡線に平行に歯筋を有する第２の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、撮像面の短辺に平行な直線又は撮像面の短辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第２の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の短辺に平行な直線又は前記包絡線に平行に歯筋を有する第２の鋸歯形状が形成されているので、撮像面の短辺の外側近傍に結像する不要光が像側の前記フランジ部に入射した場合に、前記第２の鋸歯形状で反射させることにより入射した方向に戻すことが出来、これにより不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することを抑制できる。
【００１３】
請求項４に記載のレンズ鏡胴は、請求項３に記載の発明において、前記レンズの外形は、前記撮像面の長辺に平行な直線と短辺に平行な直線と円弧で形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、前記撮像面の短辺の外側近傍に結像する不要光を、前記第２の鋸歯形状で反射させることにより入射した方向に戻すことが出来るから、不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することを抑制できる。すなわち、レンズ外形を角部が丸められた矩形とでき、レンズ鏡胴の小型化ができる。
【００１５】
請求項５に記載のレンズ鏡胴は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、前記レンズのフランジ部における前記撮像面の対角方向には、前記撮像面の対角線に交差する歯筋を有するように第３の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、前記撮像面の対角方向に入射した不要光を、前記第３の鋸歯形状で反射することにより入射した方向に戻すことが出来るから、更に不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することを抑制できる。
【００１７】
請求項６に記載のレンズ鏡胴は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記鋸歯形状は、光軸に対して平行な段差面と、前記段差面に対して傾いた斜面とを有し、前記斜面は、入射する光束に対して７５〜１０５度で交差するように形成されていることを特徴とする。
【００１８】
前記斜面が、入射する光束に対して７５〜１０５度で交差すると、不要光を前記鋸歯形状で反射することにより、入射光に対し±３０度のずれで入射した方向に戻すことが出来るから、不要光が前記撮像素子の撮像面に入射することを抑制できる。なお、斜面は入射する光束に対して８５〜９５度で交差しているとより好ましい。このようにすると、入射光に対し±１０度以内のずれで入射した方向に戻すことができる。
【００１９】
請求項７に記載のレンズ鏡胴は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記鋸歯形状は、前記レンズの像側のフランジ部に形成されており、前記フランジ部における物体側及び像側の双方に、遮蔽部材を設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の撮像装置は、請求項１〜７のいずれかに記載のレンズ鏡胴と、前記撮像素子からの信号を処理する処理部を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、外形のカット処理が行われたレンズを用いても、迷光が撮像面に入射することを抑制でき、高画質画像の得られる薄形のレンズ鏡胴及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態の撮像装置１０の正面側斜視図である。
【図２】本実施の形態の撮像装置１０の背面側斜視図である。
【図３】図１の構成をIII-III線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【図４】広角端（Ｗｉｄｅ）から望遠端（Ｔｅｌｅ）までの各レンズ群の光軸方向位置を示すグラフである。
【図５】第３レンズ群ＧＲ３の近傍を示す拡大図である。
【図６】実施の形態にかかる凹レンズＬ７を示す図である。
【図７】比較例と凹レンズＬ７とを比較して示す図である。
【図８】別な実施の形態にかかる凹レンズＬ７Ａを示す図である。
【図９】別な実施の形態にかかる凹レンズＬ７Ｂを示す図である。
【図１０】変形例を示す図である。
【図１１】別な実施の形態にかかる凸レンズＬ７Ｃを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態にかかる撮像装置について、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の撮像装置１０の正面側斜視図であり、図２は、本実施の形態の撮像装置１０の背面側斜視図である。
【００２４】
デジタルスチルカメラである撮像装置１０は、外装を構成する筐体１２を有している。筐体１２は、図１、２に示すように、前後方向の厚さと、厚さよりも大きい寸法の上下方向の高さと、高さよりも大きい寸法の左右方向の幅を有し、扁平な薄い矩形板状に形成されている。
【００２５】
図１に示すように、筐体１２の前面上部の右側部寄りの箇所には開口１２ａが設けられ、後述する撮像レンズ系の第１レンズ群が、開口１２ａを介して前方に臨んで設けられている。又、開口１２ａを遮蔽可能なカバー部材１４が前面に設けられている。
【００２６】
図２に示すように、筐体１２の背面に、撮像した映像（画像データ）を表示すると共に、撮像や再生にまつわる種々の設定操作などを行うための操作画面あるいはメニュー画面などを表示するディスプレイ３２が設けられている。ディスプレイ３２によって表示部が構成されている。ディスプレイ３２としては、液晶表示装置あるいは有機ＥＬ表示装置など従来公知の表示装置が採用可能である。
【００２７】
筐体１２の上面には、レリーズボタン３４，電源スイッチ３６が設けられている。筐体１２の後面の左側部には、撮像レンズ系のズーム率を望遠側（テレ側）あるいは広角側（ワイド側）に調整するためのズーム操作スイッチ３８と、撮像モード、再生モードの切替など種々の操作、あるいは、ディスプレイ３２に表示されたメニュー画面の選択項目の選択操作、設定項目の設定操作などを行う複数の操作スイッチ４０が設けられている。
【００２８】
図３は、図１の構成をIII-III線を含む面で切断して矢印方向に見た図であるが、筐体１２は図示を省略している。
【００２９】
略直方体状の鏡筒５０内には、屈曲系のズームレンズＺＬが収容されている。ズームレンズＺＬは、変倍時に固定の第１レンズ群ＧＲ１、変倍時に光軸に沿って移動する第２レンズ群ＧＲ２、変倍時に移動すると共にフォーカシング動作を行う第３レンズ群ＧＲ３、変倍時に固定の第４レンズ群ＧＲ４から成る。図４に、広角端（Ｗｉｄｅ）から望遠端（Ｔｅｌｅ）までの各レンズ群の光軸方向位置を示す。
【００３０】
第１レンズ群ＧＲ１は、それぞれ鏡筒５０に固定された、凹レンズＬ１と、光軸を折り曲げるための反射部材ＭＲ、凹レンズＬ２，凸レンズＬ３を貼り合わせた複合レンズとからなる。第２レンズ群ＧＲ２は、開口絞りＳと、凸レンズＬ４と，凹レンズＬ５と，凸レンズＬ６と、これらを保持するホルダ５１とからなる。第３レンズ群ＧＲ３は、凹レンズＬ７と、これを保持するホルダ５２とからなる。第４レンズ群ＧＲ４は、鏡筒５０に固定された凸レンズＬ８からなる。尚、凸レンズＬ８の像側には、撮像素子ＣＣＤが配置されている。撮像素子ＣＣＤは、それから出力される信号を処理する処理部に接続されている。
【００３１】
図５は、第３レンズ群ＧＲ３の近傍を示す拡大図である。図５において、不図示のアクチュエータにより光軸方向に移動可能に支持されたホルダ５２は、筒状であって、凹レンズＬ７のフランジ部ＦＬの物体側面ＦＬａを支持する環状の支持部５２ａを有している。一方、凹レンズＬ７のフランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂは、ホルダ５２の端部に接着された環状の板部材である遮光部材５３により覆われている。尚、ＯＰ１は凹レンズＬ７の物体側面の光学面、ＯＰ２は凹レンズＬ７の像側面の光学面である。また、図示のごとく、凹レンズＬ７のフランジ部ＦＬの物体側面ＦＬａは環状の支持部５２ａにより遮蔽されており、支持部５２ａは遮蔽部を兼ねている。
【００３２】
図６（ａ）は、凹レンズＬ７を像側から見た図であり、撮像素子ＣＣＤの撮像面ＩＰの位置を点線で示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）をVIB-VIB線で切断して矢印方向に見た図であり、図６（ｃ）は、図６（ｂ）のVIC部を拡大した図である。
【００３３】
図６（ａ）において、凹レンズＬ７は、撮像面ＩＰの長辺に平行で光軸から等距離の２面で、フランジ部ＦＬがカットされてカット面ＦＬｃ、ＦＬｃを形成している。なお、光軸から異なる距離の２面でカットされていても良いし、カットするのはどちらか一方のみでも良い（以下、同じ）。ここで、カット部ＬＳカットされていない円状の面を非カット部ＬＬとする。カット面ＦＬｃ、ＦＬｃは、点線で示す撮像面ＩＰの長辺と平行であり、非カット部ＬＬは、カット面ＦＬｃ、ＦＬｃと交差する。光学面ＯＰ２は、撮像面ＩＰの長辺と平行な第１の境界線ＢＬ、ＢＬにより、フランジ部ＦＬとの境界が定められているが、それ以外では円状の境界となっている。つまり、本実施の形態では、フランジ部ＦＬと光学面ＯＰ２との境界が直線及び円弧で構成されている。
【００３４】
第１の境界線ＢＬ、ＢＬに隣接するフランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂには、第１の境界線ＢＬ、ＢＬに平行に歯筋ＴＬ１を有するように第１の鋸歯形状ＢＳ１が形成されている。ここで、第１の鋸歯形状ＢＳ１は、図６（ｃ）に示すように、光軸に対して平行な複数の段差面ＳＰ１と、段差面ＳＰ１に対して傾いた斜面ＴＰ１とを有し、段差面ＳＰ１と斜面ＴＰ１との交差部が歯筋ＴＬ１を構成している。斜面ＴＰ１は、入射光束Ｌに対してθ＝７５〜１０５度で交差するように傾いている。
【００３５】
本実施の形態における撮像装置の動作を説明する。図１，２において、電源スイッチ３６がオン操作された状態で、ズーム操作スイッチ３８を操作することで、第２レンズ群ＧＲ２と、第３レンズ群ＧＲ３が所定の関係で光軸方向に移動して、変倍を実現するようになっている。又、公知の像面ＡＦ機能によって、第３レンズ群ＧＲ３が光軸方向に移動して、合焦を実現するようになっている。
【００３６】
更に、レリーズボタン３４を押し下げると、撮像レンズ系を介して入射した被写体光が、シャッタ機構６０により規定される所定の露光時間だけ撮像素子ＣＣＤの撮像面に入射して画像信号に変換されるので、処理装置にて所定の画像処理を行った後、かかる画像信号に基づく被写体画像がディスプレイ３２に表示される。
【００３７】
次に、比較例を参照して、本実施形態の作用効果を説明する。図７（ａ）は、従来技術にかかるレンズ鏡胴を示す断面図であり、（ｂ）は本実施の形態に対応するレンズ鏡胴を示す断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のVIIC部の拡大図である。図７（ａ）に示す従来技術の凹レンズＬ７’の光学面ＯＰ１，ＯＰ２の周囲に設けられたフランジ部ＦＬは、物体側面ＦＬａ及び像側面ＦＬｂ共に平面となっている。これに対し、図７（ｂ）に示す本実施の形態にかかる凹レンズＬ７の光学面ＯＰ１，ＯＰ２の周囲に設けられたフランジ部ＦＬは、上述したように、物体側面ＦＬａは平面であるが、像側面ＦＬｂには第１の鋸歯形状ＢＳ１が形成されており、その表面に遮光部材５３が配置されている。
【００３８】
図７（ａ）において、比較例に示す凹レンズＬ７’の場合、物体側の光学面ＯＰ１から入射した不要光Ｌが、像側面ＦＬｂに入射した場合、像側面ＦＬｂが平面であるので、その反射光は点線で示すように、フランジ部ＦＬ内部を進行し、フランジ部ＦＬの側面及び物体側面ＦＬａで反射して、像側の光学面ＯＰ２から出射し、これにより撮像素子の撮像面に入射する恐れがある。
【００３９】
これに対し、図７（ｂ）、（ｃ）に示す本実施の形態にかかる凹レンズＬ７の場合、物体側の光学面ＯＰ１から入射した不要光Ｌが、像側面ＦＬｂに入射した場合、第１の鋸歯形状ＢＳ１が形成されているので、点線で示すように、その斜面ＴＰ１（図６参照）により略入射方向に反射して、再び光学面ＯＰ１から出射することとなる。これにより反射光が撮像素子側に向かうことが防止でき、ゴーストの発生を回避して、高画質な画像を得ることができる。特に、図６に示すように、フランジ部と光学面の境界線が撮像素子の長辺に平行に形成されている場合には、光軸から光学面ＯＰ２の第１の境界線ＢＬまでの距離が短いので、不要光が入射しやすく、本実施の形態が有効である。
【００４０】
図８（ａ）は、別の実施の形態にかかる凹レンズＬ７Ａを像側から見た図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）をVIIIB-VIIIB線で切断して矢印方向に見た図であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）をVIIIC-VIIIC線で切断して矢印方向に見た図であり、図８（ｄ）は、図８（ｂ）のVIIID部を拡大した図であり、図８（ｅ）は、図８（ｃ）のVIIIE部を拡大した図である。
【００４１】
本実施の形態においては、上述した第１の鋸歯形状ＢＳ１に加え、フランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂにおいて、非カット部ＬＬ側に、撮像面ＩＰの短辺に平行な歯筋ＴＬ２を有するように第２の鋸歯形状ＢＳ２が形成されている。ここで、第２の鋸歯形状ＢＳ２は、図８（ｅ）に示すように、光軸に対して平行な複数の段差面ＳＰ２と、段差面ＳＰ２に対して傾いた斜面ＴＰ２とを有し、光軸直交方向に対する斜面ＴＰ２の傾き角θ２は、第１の鋸歯形状ＢＳ１の光軸直交方向に対する斜面ＴＰ１の傾き角θ１よりも大きくなっており、ピッチはより細かい。これは、非カット部ＬＬ側のフランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂは、光軸から比較的離れているので、ここに入射する不要光Ｌは像高が大きいため光軸との交差角が大きく、入射側に反射するためには、傾き角θ２を大きくすることが望ましいからである。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００４２】
図９（ａ）は、別の実施の形態にかかる凹レンズＬ７Ｂを像側から見た図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）をIXB-IXB線で切断して矢印方向に見た図であり、図９（ｃ）は、図９（ａ）をIXC-IXC線で切断して矢印方向に見た図であり、図９（ｄ）は、図９（ａ）をIXD-IXD線で切断して矢印方向に見た図であり、図９（ｅ）は、図９（ｂ）のIXE部を拡大した図であり、図９（ｆ）は、図９（ｃ）のIXF部を拡大した図であり、図９（ｇ）は、図９（ｄ）のIXG部を拡大した図である。
【００４３】
本実施の形態においては、上述した第１の鋸歯形状ＢＳ１及び第２の鋸歯形状ＢＳ２に加え、フランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂにおいて、カット部ＬＳと非カット部ＬＬとの交差部近傍であって、撮像面ＩＰ（図６参照）の対角線方向に、撮像面ＩＰの対角線に直交する歯筋Ｔ３を有するように第３の鋸歯形状ＢＳ３が形成されている。ここで、第３の鋸歯形状ＢＳ３は、図９（ｇ）に示すように、光軸に対して平行な複数の段差面ＳＰ３と、段差面ＳＰ３に対して傾いた斜面ＴＰ３とを有し、光軸直交方向に対する斜面ＴＰ３の傾き角θ３は、第１の鋸歯形状ＢＳ１の光軸直交方向に対する斜面ＴＰ１の傾き角θ１及び第２の鋸歯形状ＢＳ２の光軸直交方向に対する斜面ＴＰ２の傾き角θ２よりも大きくなっており、ピッチはより細かい。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００４４】
図１０は、上述した実施の形態の変形例を像側から見た図である。図１０（ａ）の凹レンズＬ７’は、図６に示す実施の形態に対して、上述の第１の境界線ＢＬ，ＢＬに加え、光学面とフランジ面の境界が撮像面ＩＰの短辺に平行な第２の境界線ＢＬ′，ＢＬ′を形成したものである。また、カット面ＦＬｃ、ＦＬｃと直交するようにして、光軸から等距離である平行な２面で、フランジ部ＦＬをカットしてカット面ＦＬｄ、ＦＬｄを形成している。カット面ＦＬｃ、ＦＬｃ間の距離は、カット面ＦＬｄ、ＦＬｄ間の距離より小さい。
【００４５】
図１０（ｂ）の凹レンズＬ７Ａ’は、図８に示す実施の形態に対して、上述の第１の境界線ＢＬ，ＢＬに加え、光学面とフランジ面の境界が撮像面ＩＰの短辺に平行な第２の境界線ＢＬ′，ＢＬ′を形成したものである。また、カット面ＦＬｃ、ＦＬｃと直交するようにして、光軸から等距離である平行な２面で、フランジ部ＦＬをカッしてカット面ＦＬｄ、ＦＬｄを形成している。カット面ＦＬｃ、ＦＬｃ間の距離は、カット面ＦＬｄ、ＦＬｄ間の距離より小さい。
【００４６】
図１０（ｃ）の凹レンズＬ７Ｂ’は、図９に示す実施の形態に対して、上述の第１の境界線ＢＬ，ＢＬに加え、光学面とフランジ面の境界が撮像面ＩＰの短辺に平行な第２の境界線ＢＬ′，ＢＬ′を形成したものである。また、カット面ＦＬｃ、ＦＬｃと直交するようにして、光軸から等距離である平行な２面で、フランジ部ＦＬをカッしてカット面ＦＬｄ、ＦＬｄを形成している。カット面ＦＬｃ、ＦＬｃ間の距離は、カット面ＦＬｄ、ＦＬｄ間の距離より小さい。
【００４７】
図１１（ａ）は、別の実施の形態にかかる断面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のXIB部を拡大した図である。鋸歯形状を形成するレンズは、凹レンズのみに限らず、図１１に示す凸レンズであっても良い。図１１に示すように、凸レンズＬ７Ｃにおけるフランジ部ＦＬの像側面ＦＬｂにおいて、第１の鋸歯形状ＢＳ１が形成されている。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。尚、上述した実施例の形態では、鋸歯形状を設けるのは全て像側光学面側であるが、その代わりに或いはそれに加えて物体側光学面に設けても良い。
【００４８】
なお、上記の実施の形態においては、光学面とフランジ部の境界線が直線で構成されたもので説明したが、これに限るものでなく、撮像面ＩＰの長辺上に結像する最外光線の包絡線の外側に、包絡線と同心の円弧で第１の境界線ＢＬを形成してもよい。この場合、第１の鋸歯形状ＢＳ１の歯筋は、撮像面ＩＰの長辺と平行でも、長辺上に結像する最外光線の包絡線と平行であっても良い。同様に、撮像面ＩＰの短辺上に結像する最外光線の包絡線の外側に、包絡線と同心の円弧で第２の境界線ＢＬ′を形成してもよい。この場合、第２の鋸歯形状ＢＳ２の歯筋は、撮像面ＩＰの短辺と平行でも、短辺上に結像する最外光線の包絡線と平行であっても良い。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 撮像装置
１２ 筐体
１２ａ 開口
１４ カバー部材
３２ ディスプレイ
３４ レリーズボタン
３６ 電源スイッチ
３８ ズーム操作スイッチ
４０ 操作スイッチ
４２ 保護板
５０ 鏡胴
６０ シャッタ機構
ＢＬ 第１の境界線
ＢＬ′ 第２の境界線
ＢＳ１ 第１の鋸歯形状
ＢＳ２ 第２の鋸歯形状
ＢＳ３ 第３の鋸歯形状
ＣＣＤ 撮像素子
ＦＬ フランジ部
ＦＬａ 物体側面
ＦＬｂ 像側面
ＦＬｃ カット面
ＦＬｄ カット面
ＧＲ１ 第１レンズ群
ＧＲ２ 第２レンズ群
ＧＲ３ 第３レンズ群
ＧＲ４ 第４レンズ群
ＩＰ 撮像面
Ｌ 不要光
Ｌ７〜Ｌ７Ｂ 凹レンズ
Ｌ７Ｃ 凸レンズ
ＬＬ 非カット部
ＬＳ カット部
ＯＰ１ 物体側光学面
ＯＰ２ 像側光学面
ＳＰ１〜ＳＰ３ 段差面
ＴＬ１〜ＴＬ３ 歯筋
ＴＰ１〜ＴＰ３ 斜面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面に入射した被写体光を光電変換する撮像素子と、
前記撮像面に被写体光を導く光学面が形成されたレンズと、
を有するレンズ鏡胴であって、
前記レンズは、前記光学面と前記光学面の外周に形成されたフランジ部とを有し、
前記レンズの物体側及び像側のうち少なくとも一方の側の前記光学面と前記フランジ部の境界には、前記撮像面の長辺に平行な直線、又は前記撮像面の長辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第１の境界線を有し、
前記第１の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の長辺に平行な直線又は前記包絡線と平行に歯筋を有する第１の鋸歯形状が形成され、
前記レンズの外形は、前記撮像面の長辺に平行にカットされた直線部を少なくとも１つ有して形成されていることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記第１の境界線以外の前記光学面と前記フランジ部の境界に隣接するフランジ部に、前記撮像素子の短辺に平行に歯筋を有する第２の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記光学面と前記フランジ部の境界に、前記撮像面の短辺に平行な直線、又は前記撮像面の短辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第２の境界線を有し、
前記第２の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の短辺に平行な直線又は前記包絡線に平行に歯筋を有する第２の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記レンズの外形は、前記撮像面の長辺に平行な直線と短辺に平行な直線と円弧で形成されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記レンズのフランジ部における前記撮像面の対角方向には、前記撮像面の対角線に交差する歯筋を有するように第３の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記鋸歯形状は、光軸に対して平行な段差面と、前記段差面に対して傾いた斜面とを有し、前記斜面は、入射する光束に対して７５〜１０５度で交差するように形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
前記鋸歯形状は、前記レンズの像側のフランジ部に形成されており、前記フランジ部における物体側及び像側の双方に、遮蔽部材を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のレンズ鏡胴と、前記撮像素子からの信号を処理する処理部を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
撮像面に入射した被写体光を光電変換する撮像素子と、
前記撮像面に被写体光を導く光学面が形成されたレンズと、
を有するレンズ鏡胴であって、
前記レンズは、前記光学面と前記光学面の外周に形成されたフランジ部とを有し、
前記レンズの物体側及び像側のうち少なくとも一方の側の前記光学面と前記フランジ部の境界には、前記撮像面の長辺に平行な直線、又は前記撮像面の長辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第１の境界線を有し、
前記第１の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の長辺に平行な直線又は前記包絡線と平行に歯筋を有する第１の鋸歯形状が形成され、
前記レンズの外形は、前記撮像面の長辺に平行にカットされた直線部を少なくとも１つ有して形成されていることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記第１の境界線以外の前記光学面と前記フランジ部の境界に隣接するフランジ部に、前記撮像素子の短辺に平行に歯筋を有する第２の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記光学面と前記フランジ部の境界に、前記撮像面の短辺に平行な直線、又は前記撮像面の短辺に結像する最外光線の包絡線と同心の円弧で構成された第２の境界線を有し、
前記第２の境界線に隣接するフランジ部に、前記撮像面の短辺に平行な直線又は前記包絡線に平行に歯筋を有する第２の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記レンズの外形は、前記撮像面の長辺に平行な直線と短辺に平行な直線と円弧で形成されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記レンズのフランジ部における前記撮像面の対角方向には、前記撮像面の対角線に交差する歯筋を有するように第３の鋸歯形状が形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記鋸歯形状は、光軸に対して平行な段差面と、前記段差面に対して傾いた斜面とを有し、前記斜面は、入射する光束に対して７５〜１０５度で交差するように形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
前記鋸歯形状は、前記レンズの像側のフランジ部に形成されており、前記フランジ部における物体側及び像側の双方に、遮蔽部材を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のレンズ鏡胴と、前記撮像素子からの信号を処理する処理部を有することを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８８６９７（Ｐ２０１３−８８６９７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３０４５７（Ｐ２０１１−２３０４５７）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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