JP5669126B2 - 光線反射防止用シボの形成方法および該方法によってシボが形成されたレンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、カメラのレンズ鏡筒の内側等に使用される部品の金型に光線反射防止用シボを形成するための方法に関する。

スティルカメラやカムコーダなどのカメラは、外部の光を受け、レンズ鏡筒内の光学系を利用して被写体像を形成し、被写体像を撮像部材（感光フィルムや撮像素子等）の上に投射する。このとき、光学系によって結ばれた被写体像のみが撮像部材に入射することが好ましい。しかしながら、レンズ鏡筒内で反射されて撮像部材に到達する光も存在する。このような反射光はフレアとして被写体像に重畳される。映像効果の一種として用いられる場合を除き、フレアは発生しないことが好ましい。

フレアが発生しないよう、鏡筒内部には光線反射防止用のシボが形成されることが一般的である。「シボ」とは、物体表面に付加される、皮革模様、砂目模様、梨地模様、幾何学模様などの模様をいう。

鏡筒内部には、たとえば樹脂で成形された部品（樹脂成形部品）が設けられ、その樹脂成形部品にシボが形成されている。このシボは、当該部品の金型に予め設けられている。以下、図７、８、９を用いて、金型にシボを設けるための従来のシボ形成方法を説明する。

図７は、従来のシボ形成方法で用いられる砥粒５の形状を示す。砥粒５はブラスト加工に用いられ、その大きさはｄである。一般に砥粒５の大きさｄは、０．０１ｍｍから２ｍｍ程度である。砥粒５は、酸化アルミニウム等によって作られている。

図８は、従来のシボ形成方法によるブラスト加工時の金型６の表面近傍の断面拡大図である。

圧縮空気等によって飛ばされた砥粒５が金型６の表面に衝突することによって山部６ａ、谷部６ｂが形成されている。

図９は、金型６を用いて樹脂成形した成形品７の表面近傍の断面拡大図である。成形品７の谷部７ａは、金型６の山部６ａが成形転写されることによって形成されている。また成形品７の山部７ｂは、金型６の谷部６ｂが成形転写されることによって形成されている。これら谷部７ａおよび山部７ｂが、成形品７の表面のシボを構成する。

特許文献１は、従来から知られているブラスト加工法を利用して車両用バックミラーの外周縁に微粒子を衝突させ、外周縁表面に微細な粗面を形成する技術を開示している。これにより、外周縁からミラーへの光線の反射を防止した車両用バックミラーを得ることができるとされている。

実開平２−６００４５号公報

図７〜９に示される従来のシボ形成方法において、金型６の山部６ａ（図８）には、砥粒５が当たりやすく、その表面には複雑な形状が形成される。一方、谷部６ｂには砥粒５が当たりにくいため、その表面には複雑な形状が形成されにくい。この金型を使用して樹脂成形を行った場合、金型６の比較的平滑な形状の谷部６ｂによって成形品７の山部７ｂが形成されるため、成形品７の山部７ｂの表面は比較的平滑な形状となる。これでは、成形品の最も表面側に位置する山部７ｂが最も光線を反射しやすくなる。

従来のシボ形成方法で鏡筒内部の樹脂を整形したとしても、上記のような光線の反射が残存するため、レンズ鏡筒等に使用される樹脂成形部品に使用したときにフレアが発生する原因となっていた。また、光学設計上、さらに無反射面が要求されるときには成形品の表面に反射防止用の特殊塗料の吹き付け塗布を行っていたが、特殊塗料の吹き付け塗布は高コストであり、安価な製品の実現を阻害していた。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、様々な光線の入射角度に対して光線の反射が少なく、フレア等の光学的問題の発生しにくい、光線反射防止用シボの形成方法を提供することである。

本発明によるシボの形成方法は、成形に用いられる金型の表面に光線反射防止用のシボを形成する方法であって、金型の表面に第１のシボを形成する第１の工程と、前記第１のシボが形成された前記金型の表面に、前記第１のシボよりも細かい第２のシボをさらに形成する第２の工程とを包含する。

前記第１の工程は、第１の砥粒を用いたブラスト加工によって前記第１のシボを形成し、前記第２の工程は、前記第１の砥粒よりも小さい第２の砥粒を用いたブラスト加工によって前記第２のシボを形成してもよい。

前記第１の工程は、平滑な金型の表面が十点平均粗さＡμｍとなるブラスト加工によって前記金型の表面に前記第１のシボを形成し、前記第２の工程は、平滑な金型の表面が十点平均粗さＢμｍとなるブラスト加工であって、Ｂ≦Ａ／２の条件を満たすブラスト加工によって、前記第１のシボが形成された前記金型の表面に前記第２のシボを形成してもよい。

Ａ＝８〜３０（μｍ）、かつ、Ｂ＝２〜６（μｍ）であってもよい。

前記シボの形成方法は、平滑な金型の表面が十点平均粗さＣμｍとなるブラスト加工であって、Ｃ≦Ｂ／２の条件を満たすブラスト加工によって、前記第２のシボが形成された前記金型の表面に第３のシボをさらに形成する第３の工程をさらに包含してもよい。

Ａ≧８（μｍ）であってもよい。

前記第１の砥粒の大きさは０．４ｍｍ〜１．６ｍｍであり、前記第２の砥粒の大きさは０．３ｍｍ以下であってもよい。

前記第１の砥粒の大きさは、ＪＩＳ Ｒ６００１にて定められる研磨材粒度表示においてＦ２２〜Ｆ４０で表される大きさであり、前記第２の砥粒の大きさは、前記研磨材粒度表示においてＦ１００〜Ｆ２２０で表される大きさであってもよい。

前記第１の砥粒および前記第２の砥粒は凹凸形状であってもよい。

前記第１の砥粒および前記第２の砥粒はアルミナを含んでいてもよい。

前記第１の工程は、平滑な金型の表面が十点平均粗さＡμｍとなる加工方法によって前記第１のシボを形成し、前記第２の工程は、平滑な金型の表面が十点平均粗さＢμｍとなる加工方法であって、Ｂ≦Ａ／２の条件を満たす加工方法によって、前記第１のシボが形成された前記金型の表面に前記第２のシボを形成してもよい。

平滑な金型の表面が十点平均粗さＣμｍとなる加工方法であって、Ｃ≦Ｂ／２の条件を満たす加工方法によって、前記第２のシボが形成された前記金型の表面に前記第３のシボを形成してもよい。

本発明による反射防止用部品は、上述のいずれかの方法によってシボが形成された前記金型を利用して樹脂整形される。

反射防止用部品は、その表面に、第１の粗さのシボと、前記第１の粗さのシボよりも細かい第２の粗さのシボとが混在していてもよい。

本発明によるレンズ鏡筒は、上述の反射防止用部品をその内面に備えている。

本発明による撮像装置は、上述のレンズ鏡筒を備えていてもよい。

本発明にかかるシボの形成方法によれば、金型の表面に第１のシボを形成した後、第１のシボが形成された金型の表面に、第１のシボよりも細かい第２のシボをさらに形成する。このようにして得られた金型の表面においては、第１のシボの凹凸形状の中にさらに第２の凹凸形状が均等に形成されている。その結果、この金型を用いて成形転写して得られた部品の表面には、光線反射防止用のシボが均等に形成される。

この部品をレンズ鏡筒等の内面に設けることにより、様々な角度でレンズ鏡筒内に光線が入射しても、その反射が抑えられ、フレア等の光学的問題を発生しにくくできる。よって、高価な反射防止用塗装を用いる必要はなくなる。

実施形態１によるシボの形成に利用される砥粒１および砥粒２を示す図である。 実施形態１による第１のブラスト加工時の金型３の断面拡大図である。 実施形態１による第２のブラスト加工時の金型３の断面拡大図である。 第２のブラスト加工を行った後の金型３を用いて樹脂成形した成形品４の断面図である。 実施形態１による、沈胴式のレンズ鏡筒５０の断面図である。 図５に示すレンズ鏡筒５０を備えたデジタルカメラ１００の外観を示す図である。 従来のシボ形成方法で用いられる砥粒５の形状を示す図である。 従来のシボ形成方法によるブラスト加工時の金型６の表面近傍の断面拡大図である。 金型６を用いて樹脂成形した成形品７の表面近傍の断面拡大図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明による光線反射防止用シボ（以下単に「シボ」と記述する。）の形成方法を説明する。併せて、当該方法によって得られた金型を用いて樹脂成形された部品を内面に用いたレンズ鏡筒、および、そのようなレンズ鏡筒を備えた撮像装置の実施形態を説明する。

（実施形態１）
本実施形態では、所定の仕様に基づいて、仕様の異なるブラスト加工を同一金型上に複数回行うシボの形成方法を説明する。「仕様の異なるブラスト加工」とは、異なる大きさの砥粒を用いたブラスト加工を意味している。

たとえば、１回目のブラスト加工では、最も大きい砥粒を用いて第１のシボを形成する。２回目のブラスト加工では、１回目のブラスト加工で用いた砥粒よりも小さい砥粒を用いて、第１のシボの上に第２のシボを形成する。３回以上ブラスト加工を行うときも同様に、より小さい砥粒を用いてさらなるシボを形成する。

このようにして得られた金型の表面には、第１のシボの凹凸形状の中にさらに第２のシボの凹凸形状が均等に形成されている。特に、金型の第１のシボの谷部にも第２のシボが形成されている。よって、この金型を用いて形成された部品表面の山部にも第２のシボの凹凸形状が均等に設けられる。

なお、後述のようにブラスト加工以外の方法を用いて複数の面祖度のシボを大きいものから順に形成してもよい。

なお、ブラスト加工を行う装置は周知の装置でよい。したがって、その説明は省略する。

図１は、本実施形態によるシボの形成に利用される砥粒１および砥粒２を示す。

砥粒１は、１回目のブラスト加工（以下「第１のブラスト加工」と呼ぶ。）に使用される、大きさがｄ１の砥粒である。砥粒１の大きさｄ１は、０．４ｍｍ〜１．６ｍｍである。または、砥粒１の大きさｄ１は、研磨剤粒度規格ＪＩＳ Ｒ６００１において規定される粒度Ｆ２２〜Ｆ４０程度であってもよい。

砥粒２は、２回目のブラスト加工（以下「第２のブラスト加工」と呼ぶ。）に使用される、大きさがｄ２の砥粒である。砥粒２の大きさｄ２は、０．３ｍｍ以下である。または、砥粒２の大きさｄ２は、研磨剤粒度規格ＪＩＳ Ｒ６００１において規定される粒度Ｆ１００〜Ｆ２２０程度であってもよい。

図１から明らかなように、砥粒１および２はいずれも凹凸形状であり、アルミナを含む材料で形成されている。

図２は、本実施形態による第１のブラスト加工時の金型３の断面拡大図である。金型３はたとえば樹脂成形に用いられる。

第１のブラスト加工には、砥粒１が使用される。最初は平坦面であった金型１の表面に砥粒１がブラスト噴射により衝突する。その結果、金型３の表面に山部３ａ、谷部３ｂが形成される。

ブラスト噴射が継続して行われると、山部３ａにはさらに続けて砥粒１が衝突するため、微細な凹凸３ｃが形成される。一方、谷部３ｂには、図２のように砥粒１は衝突しにくく、谷部３ｂの表面には微細な凹凸は形成されにくい。第１のブラスト加工後の金型１の表面の面祖度は、たとえば十点平均粗さＡ＝８〜３０μｍである。第１のブラスト加工によって得られた凹凸を、便宜上「第１のシボ」と呼ぶ。

図３は、本実施形態による第２のブラスト加工時の金型３の断面拡大図である。第１のブラスト加工によって第１のシボが形成された金型３に、砥粒２を用いて第２のブラスト加工を行う。仮に平坦な金型表面に第２のブラスト加工を行ったとすると、その面祖度は、表面の十点平均粗さＢ＝２〜６μｍと表される。第２のブラスト加工によって得られた凹凸を、便宜上「第２のシボ」と呼ぶ。

本実施形態では、上述した十点平均粗さＡおよびＢが、Ａ≧２×Ｂ（またはＢ≦Ａ／２）という関係を持つよう、砥粒１の大きさｄ１、砥粒２の大きさｄ２、砥粒１および２の射出圧、ブラスト時間等のブラスト加工条件を選定している。第１および第２のブラスト加工時において、上述のようにそれぞれブラスト加工条件を設定し、少なくとも２回に分けてブラスト加工を行うことにより、前回生成した打痕を潰さない条件が得られる。図３に示すように、第２のブラスト加工に使用される砥粒２は、金型３の谷部３ｂにも衝突し得る。そのため、谷部３ｂの表面にも微細な凹凸３ｄが形成される。

図４は、第２のブラスト加工を行った後の金型３を用いて樹脂成形した成形品４の断面図である。図４に示されるように、成形品４の谷部４ａにも山部４ｂにも微細な凹凸が形成されている。この微細な凹凸が存在することにより、成形品４の表面における光線の反射を抑えることが可能になる。このような成形品４を、レンズ鏡筒等に使用される樹脂成形部品として使用すると、様々な光線の入射角度に対して光線の反射が少なく、フレア等の光学的問題を抑えることができる。

なお、Ａ≧２×Ｂなる条件は、本願発明者らが様々な十点平均粗さの組み合わせで実験を行なった結果得られた好適な条件である。また、Ａ＝８〜３０μｍ、特にはＡ＝２０〜３０μｍとするのが好適であり、Ｂ＝２〜６μｍ、特にはＢ＝３〜６μｍとするのが好適である。上記数値条件も様々な十点平均粗さの組み合わせで実験を行なった結果得られた好適な条件である。

なお、ブラスト加工の回数は、二回に限られない。たとえばブラスト加工を三回行ってもよい。このときは以下の条件でブラスト加工を行うことが好ましい。平滑な金型表面にブラスト加工を行ったときの第１のブラスト加工後の表面の十点平均粗さをＡμｍ、平滑な金型表面にブラスト加工を行ったときの第２のブラスト加工後の表面の十点平均粗さをＢμｍ、および、平滑な金型表面にブラスト加工を行ったときの第３のブラスト加工後の表面の十点平均粗さをＣμｍとする。このとき、Ｂ≦Ａ／２、Ｃ≦Ｂ／２となるよう、ブラスト加工条件を設定するとよい。より好ましくは、Ａ≧８μｍである。

なお、本発明はブラスト加工による実現にとどまらず、切削加工やエッチング加工を用いても実現することができる。それらの場合であっても、十点平均粗さが異なる２種類、３種類またはそれ以上のシボを、シボの大きいものから順に形成すればよい。たとえば３種類のシボを形成する場合には、面祖度が十点平均粗さＡμｍ、ＢμｍおよびＣμｍで、かつ、Ｂ≦Ａ／２、Ｃ≦Ｂ／２となるよう、大きいものから順にシボを形成すればよい。

いずれの方法を用いるとしても、本発明のシボ加工方法によれば、既存の装置（たとえばブラスト加工装置や砥粒、切削装置、エッチング装置）を用いて金型を作製することが可能である。

（実施形態２）
実施形態１において得られた成形品４（図４）は、撮像装置のレンズ鏡筒の内面に設けられる部品として利用され得る。

図５は、本実施形態による、沈胴式のレンズ鏡筒５０の断面図である。レンズ鏡筒５０は、複数のレンズＬ１〜Ｌ７と、複数のレンズ枠５１〜５３と、撮像素子５４と、遮光部材５５とを備えている。

複数のレンズ枠５１〜５３の内側には、実施形態１において得られた成形品４に相当する樹脂成形部品６０〜６２が設けられている。樹脂成形部品６０〜６２の内面側の表面には、図４に示されるような谷部４ａおよび山部４ｂが設けられている。これにより、レンズＬ１およびＬ２を経て入射した外部の光のうち、撮像素子５４に導かれない不要な光がレンズ鏡筒５０の内部を反射することを防ぐことが可能になる。なお、レンズ鏡筒５０の構造は沈胴式でなくてもよく、光軸方向の長さが固定されていてもよい。

なお、遮光部材５５もまた、不要な光を遮るために設けられた部品である。樹脂成形部品６０〜６２と同様、この遮光部材５５のための金型を実施形態１にかかる方法により作製してもよい。これにより、不要な光が遮光部材５５表面で反射することを回避することができる。

図６は、図５に示すレンズ鏡筒５０を備えたデジタルカメラ１００の外観を示す。電源スイッチ１０１により電源が投入されると、デジタルカメラ１００のレンズ鏡筒５０が図５に示す状態に繰り出され、撮影が可能になる。

なお、図６に示すようなレンズ鏡筒５０を備えたデジタルカメラ１００の構成は一例である。デジタルカメラのみならず、フィルムカメラであってもよいし、また、レンズ鏡筒５０を取り外して交換することが可能なカメラであってもよい。さらに、スティルカメラではなく、動画を撮影可能なカムコーダであってもよい。

以上、本発明の実施形態を説明した。

上述の実施形態においては、樹脂成形のための金型を作製する方法を説明した。しかしながら、樹脂成形のみならず、金属等の成形に用いられる型を作製する場合であっても、本発明を適用することができる。

本発明のシボ加工方法によれば、成形用の金型に本シボ加工を施すことによって、高価な反射防止用塗装を用いることなく、様々な光線の入射角度に対して光線の反射が少なく、レンズ鏡筒等に使用される樹脂成形部品に使用したときにもフレア等の光学的問題の発生しにくいシボを実現できる。

本発明にかかるシボの形成方法によれば、レンズ鏡筒本体の内側に使用される樹脂成形部品や、レンズ鏡筒内部に設けられる遮光部材の金型を作製することができる。そして、そのように作製された金型を用いて樹脂などを用いて光線の反射を防止する部品を成形することができる。成形された部品はレンズ鏡筒の内面に利用される。また、そのようなレンズ鏡筒を利用して撮像装置を得ることもできる。

１、２ 砥粒
３ 金型
３ａ 金型の山部
３ｂ 金型の谷部
４ 成形品
４ａ 成形品４の谷部
４ｂ 成形品４の山部

Claims (13)

1. 光線反射防止用部品を内面に備えるレンズ鏡筒であって、
   前記光線反射防止用部品は、光線反射防止用のシボを形成するシボの形成方法を用いて表面に前記シボを形成した金型を利用して樹脂成形されており、
   前記シボの形成方法は、
   金型の表面に第１のシボを形成する第１の工程と、
   前記第１のシボが形成された前記金型の表面に、前記第１のシボよりも細かい第２のシボをさらに形成する第２の工程と
   を包含し、
   前記第１の工程は、第１の砥粒を用いた第１のブラスト加工によって前記第１のシボを形成し、
   前記第２の工程は、前記第１の砥粒よりも小さい第２の砥粒を用いた第２のブラスト加工によって前記第２のシボを形成し、
   前記第１の砥粒および前記第２の砥粒は凹凸形状であり、
   前記光線反射防止用部品の表面には、第１の粗さのシボと、前記第１の粗さのシボよりも細かい第２の粗さのシボとが混在している、レンズ鏡筒。
2. 前記第１の工程は、平滑な金型の表面が十点平均粗さＡμｍとなる第１のブラスト加工によって前記金型の表面に前記第１のシボを形成し、
   前記第２の工程は、平滑な金型の表面が十点平均粗さＢμｍとなる第２のブラスト加工であって、Ｂ≦Ａ／２の条件を満たすブラスト加工によって、前記第１のシボが形成された前記金型の表面に前記第２のシボを形成する、請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. Ａ＝８〜３０（μｍ）、かつ、Ｂ＝２〜６（μｍ）である、請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 平滑な金型の表面が十点平均粗さＣμｍとなる第３のブラスト加工であって、Ｃ≦Ｂ／２の条件を満たす第３のブラスト加工によって、前記第２のシボが形成された前記金型の表面に第３のシボをさらに形成する第３の工程をさらに包含する、請求項２に記載のレンズ鏡筒。
5. Ａ≧８（μｍ）である、請求項４に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記第１の砥粒の大きさは０．４ｍｍ〜１．６ｍｍであり、
   前記第２の砥粒の大きさは０．３ｍｍ以下である、請求項１に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記第１の砥粒の大きさは、ＪＩＳ Ｒ６００１にて定められる研磨材粒度表示においてＦ２２〜Ｆ４０で表される大きさであり、
   前記第２の砥粒の大きさは、前記研磨材粒度表示においてＦ１００〜Ｆ２２０で表される大きさである、請求項１に記載のレンズ鏡筒。
8. 前記第１の砥粒および前記第２の砥粒はアルミナを含む、請求項１に記載のレンズ鏡筒。
9. 前記第１の工程は、平滑な金型の表面が十点平均粗さＡμｍとなる加工方法によって前記第１のシボを形成し、
   前記第２の工程は、平滑な金型の表面が十点平均粗さＢμｍとなる加工方法であって、Ｂ≦Ａ／２の条件を満たす加工方法によって、前記第１のシボが形成された前記金型の表面に前記第２のシボを形成する、請求項１に記載のレンズ鏡筒。
10. 平滑な金型の表面が十点平均粗さＣμｍとなる加工方法であって、Ｃ≦Ｂ／２の条件を満たす加工方法によって、前記第２のシボが形成された前記金型の表面に前記第３のシボを形成する、請求項９に記載のレンズ鏡筒。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載のレンズ鏡筒を備えた、撮像装置。
12. 成形に用いられる金型の表面に光線反射防止用のシボを形成するシボの形成方法であって、
    金型の表面に第１のシボを形成する第１の工程と、
    前記第１のシボが形成された前記金型の表面に、前記第１のシボよりも細かい第２のシボをさらに形成する第２の工程と
    を包含し、
    前記第１の工程は、第１の砥粒を用いた第１のブラスト加工によって前記第１のシボを形成し、
    前記第２の工程は、前記第１の砥粒よりも小さい第２の砥粒を用いた第２のブラスト加工によって前記第２のシボを形成し、
    前記第１の砥粒および前記第２の砥粒は凹凸形状であって、
    前記第１の砥粒の大きさは０．４ｍｍ〜１．６ｍｍであり、
    前記第２の砥粒の大きさは０．３ｍｍ以下である、シボの形成方法。
13. 成形に用いられる金型の表面に光線反射防止用のシボを形成するシボの形成方法であって、
    金型の表面に第１のシボを形成する第１の工程と、
    前記第１のシボが形成された前記金型の表面に、前記第１のシボよりも細かい第２のシボをさらに形成する第２の工程と
    を包含し、
    前記第１の工程は、第１の砥粒を用いた第１のブラスト加工によって前記第１のシボを形成し、
    前記第２の工程は、前記第１の砥粒よりも小さい第２の砥粒を用いた第２のブラスト加工によって前記第２のシボを形成し、
    前記第１の砥粒および前記第２の砥粒は凹凸形状であって、
    前記第１の砥粒の大きさは、ＪＩＳ Ｒ６００１にて定められる研磨材粒度表示においてＦ２２〜Ｆ４０で表される大きさであり、
    前記第２の砥粒の大きさは、前記研磨材粒度表示においてＦ１００〜Ｆ２２０で表される大きさである、シボの形成方法。

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