JP2000266997A

JP2000266997A - 撮影レンズおよびこれを用いるカメラ

Info

Publication number: JP2000266997A
Application number: JP7552499A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Koike; 和己小池
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】生産適性に優れ、像面照度が明るく、かつ諸
収差の変動を抑えた２群２枚構成の撮影レンズを提供す
る。【解決手段】撮影レンズ３０は、正の屈折力を有し、
物体側に凸面を向けたメニスカス状の第１レンズ３１
と、絞り３３と、正の屈折力を有し、物体側に凹面を向
けたメニスカス状の第２レンズ３２とからなる。第２レ
ンズ３２は、両面３２ａ，３２ｂが非球面状に形成され
る。第１レンズ３１の焦点距離をｆ１、第２レンズ３２
の焦点距離をｆ２、第１レンズ３１の物体側のレンズ面
３１ａの曲率半径をＲ１、像側のレンズ面３１ｂの曲率
半径をＲ２としたときに、「｜ｆ１｜＞ｆ２」，「Ｒ１
＞Ｒ２」なる各条件を満たすようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低価格帯のカメラ
に好適な２群２枚構成の撮影レンズと、これを用いるカ
メラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、写真撮影用のカメラとしては用途
や機能に応じて非常に多くの種類のものが販売されてい
る。最近では、手軽に写真撮影を楽しむことができるよ
うに、本出願人によりレンズ付きフイルムユニットが製
造、販売されている。レンズ付きフイルムユニットは、
撮影レンズやシャッタ装置などの撮影機構を組み込んだ
ユニット本体に予め未露光の写真フイルムを内蔵させた
もので、購入したその場ですぐに写真撮影ができ、撮影
後にもそのまま現像取扱い店に出せばよいという簡便性
から、一般に広く利用されている。

【０００３】レンズ付きフイルムユニットは、低価格で
提供できることを利点としており、可能な限りローコス
トで製造する必要性から、非常に簡単な構成となってい
る。例えば撮影レンズは、一定径の絞り開口が形成され
たレンズホルダー上に位置決め保持されており、より多
くの撮影機会において標準的な撮影が行えるようにピン
ト設定されている。そして、３５ｍｍ幅の写真フイルム
を内蔵するレンズ付きフイルムユニットでは、対角半画
角が３４°、撮影レンズの焦点距離が３２ｍｍ、Ｆナン
バーが９．５程度となるように構成される。また、２４
ｍｍ幅の写真フイルムを内蔵するものでは、対角半画角
が３５°、撮影レンズの焦点距離が２４ｍｍ、Ｆナンバ
ーが９．５程度となるように構成される。

【０００４】このようなレンズ付きフイルムユニットや
低価格帯のカメラに搭載される撮影レンズは、一般に１
〜２枚のレンズから構成され、最近では収差補正に有利
である点から２群２枚構成のものが主に用いられてい
る。２群２枚構成の撮影レンズとしては、２枚のメニス
カスレンズを各レンズの凹面を向かい合わせにして配置
したものや、物体側に正のメニスカスレンズを、像側に
両凸レンズを配置したものが多く用いられている。

【０００５】レンズの成形性や光学的精度を考慮した場
合、レンズ面の形状は、非球面状に形成するよりも球面
状に形成する方が有利である。ところが、２枚のメニス
カスレンズから構成される撮影レンズにおいて、各レン
ズの全てのレンズ面を球面状に形成すると、球面収差が
増大しすぎてこれを補正することが難しくなるばかり
か、Ｆナンバーを１１程度にするのが限度で、像面照度
が非常に暗くなるという問題がある。そこで、このよう
な撮影レンズを用いるときには一般に、物体側に配置さ
れるレンズの物体側のレンズ面、又はこの物体側のレン
ズ面と像側に配置されるレンズの像側のレンズ面とを非
球面状に形成するようにしている。これによれば、球面
収差を良好に補正することができるとともに、Ｆナンバ
ーを９程度にまで向上することができる。

【０００６】一方、像側に正の両凸レンズを配置する撮
影レンズの場合、球面収差の補正は容易であるが、反
面、像面湾曲が悪化して像面周辺部での像の劣化が著し
い。このため、上記の撮影レンズと同様に、物体側に配
置されるレンズの物体側のレンズ面を非球面状に形成す
ることで、像面湾曲の悪化を抑えるようにしている。

【０００７】また、米国特許５６２７６８４号公報や米
国特許５６８９３７６号公報には、像側に配置されるレ
ンズの両面、又はこの両面と物体側に配置されるレンズ
の物体側のレンズ面とを非球面状に形成することで、諸
収差のバランスを良好な状態に保つようにした撮影レン
ズが記載されている。

【０００８】物体側に配置されるレンズの物体側のレン
ズ面を非球面状に形成した撮影レンズでは、球欠的像面
湾曲の補正の効果が弱かった。このため、上記従来の撮
影レンズを用いるカメラでは、結像面となるフイルム面
の左右方向を物体側に向けて凹状に湾曲させ、像面湾曲
を緩和するようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、フイルム面
を凹状に湾曲させると画像にマイナス方向への歪みが生
じるので、撮影レンズのディストーションを意図的にプ
ラス方向に残さなくてはならない。このため、従来の撮
影レンズでは、倍率の色収差が増して、これを補正する
ことが困難であった。

【００１０】また、上記の撮影レンズはいずれも、２枚
のレンズが異なる材料を用いて作製されるため、生産効
率が悪く、製造コストの上昇を招いている。

【００１１】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、生産適性に優れ、像面照度が明るく、かつ諸収差
の変動を抑えた２群２枚構成の撮影レンズを提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の撮影レンズは、物体側から順に、正の屈折
力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス状の第１レ
ンズと、絞りと、正の屈折力を有し、物体側に凹面を向
けたメニスカス状の第２レンズとから構成し、第１レン
ズと第２レンズとを同一の材料により作製するととも
に、第２レンズの両面を非球面状に形成し、さらに、第
１レンズの焦点距離をｆ１、第２レンズの焦点距離をｆ
２、第１レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ１、
像側のレンズ面の曲率半径をＲ２としたときに、｜ｆ１｜＞ｆ２Ｒ１＞Ｒ２なる各条件を満たすようにするものである。

【００１３】なお、諸収差をより良好な状態に補正する
ために、第１レンズの像側のレンズ面を非球面状に形成
してもよい。また、第１レンズおよび第２レンズの成形
材料として、樹脂を用いるのが生産適性を向上するうえ
で好ましい。

【００１４】また、本発明のカメラは、一定の距離に焦
点を合わせた状態で撮影レンズを位置決め，保持した固
定焦点型のカメラであって、撮影レンズにより被写体像
を結像させるフイルム面を、その長手方向が物体側に向
けて凹状となるように湾曲させるとともに、撮影レンズ
として、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体側に
凸面を向けたメニスカス状の第１レンズと、絞りと、正
の屈折力を有し、物体側に凹面を向けたメニスカス状の
第２レンズとからなり、第１レンズと第２レンズとが同
一の材料により作製されるとともに、第２レンズの両面
が非球面状に形成され、さらに、第１レンズの焦点距離
をｆ１、第２レンズの焦点距離をｆ２、第１レンズの物
体側のレンズ面の曲率半径をＲ１、像側のレンズ面の曲
率半径をＲ２としたときに、｜ｆ１｜＞ｆ２Ｒ１＞Ｒ２なる各条件を満たすレンズを用いるものである。

【００１５】

【作用】２枚のメニスカスレンズを各レンズの凹面を向
かい合わせにして配置し、像側に位置する第２レンズの
両面を非球面状に形成するとともに、｜ｆ１｜＞ｆ２Ｒ１＞Ｒ２なる各条件を満たすことで、諸収差のバランスを良好な
状態に保つことができるとともに、像面照度が明るい撮
影レンズを得ることができる。第１レンズの物体側のレ
ンズ面を非球面状に形成することがないので、球欠的像
面湾曲の悪化が抑えられ、フイルム面の湾曲量を大きく
しなくても像面湾曲を緩和することが可能となる。これ
により、フイルム面の湾曲に起因して横線に発生する負
の歪曲収差が抑えられるので、撮影レンズのディストー
ションのプラス側への補正量が減少し、倍率の色収差の
発生が抑えられる。

【００１６】また、第１レンズと第２レンズとを同一材
料によって作製することで、成形適性が向上し、製造コ
ストの低減を図ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１１は、本発明の撮影レンズを
内蔵するレンズ付きフイルムユニットのユニット本体の
構成を示すものである。ユニット本体１０は、本体基部
１１と、この本体基部１１を前後から覆うように被せら
れる前カバー１２および後カバー１３とから構成されて
いる。本体基部１１の両側部には、カートリッジ本体１
４を収納するカートリッジ室１５と、カートリッジ本体
１４から全て引き出してロール状にした写真フイルム１
６を収納するフイルムロール室１７とが設けられ、これ
らの間には、写真フイルム１６の露光範囲を規定するた
めのアパーチャー１８が形成されている。アパーチャー
１８の前面には、撮影レンズ３０や、ファインダー光学
系，フイルムコマ止め機構，およびシャッタ機構等を一
体に組み付けてユニット化した露光ユニット１９が取り
付けられ、前カバー１２と後カバー１３とによって挟持
される。

【００１８】後カバー１３には、アパーチャー１８と対
面する部分にフイルム支持面２１が形成されており、こ
のフイルム支持面２１と本体基部１１との隙間によっ
て、カートリッジ室１５とフイルムロール室１７とを連
絡するフイルム走行路２２が形成される。そして、写真
フイルム１６は、撮影が行われるごとにフイルムロール
室１７側からカートリッジ室１５側に向けて走行され、
露光済み部分がカートリッジ本体１４内に巻き込まれる
とともに、未露光部分がアパーチャー１８の背面側に位
置決めされる。なお、写真フイルム１６の幅は２４ｍｍ
であり、アパーチャー１８によって規定される露光画面
の大きさが１６．７ｍｍ×３０．２ｍｍとなっている。

【００１９】アパーチャー１８およびフイルム支持面２
１は、写真フイルム１６の走行方向が物体側に向けて凹
状となるように湾曲している。これにより、アパーチャ
ー１８の背面側に位置決めされる写真フイルム１６のフ
イルム面も物体側に向けて凹状に湾曲する。

【００２０】図１は、撮影レンズ３０のレンズ構成を示
すものである。撮影レンズ３０は、物体側より順に、正
の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス状の
第１レンズ３１と、絞り３３と、正の屈折力を有し、物
体側に凹面を向けたメニスカス状の第２レンズ３２とか
ら構成される。この撮影レンズ３０は、第１レンズ３１
と第２レンズ３２とが同一材料により作製される。本実
施形態においては、２枚のレンズ３１，３２を樹脂を用
いて作製した。

【００２１】第２レンズ３２は、その両面３２ａ，３２
ｂが非球面状に形成される。また、撮影レンズ３０は、
第１レンズ３１の焦点距離をｆ１、第２レンズ３２の焦
点距離をｆ２、第１レンズ３１の物体側のレンズ面３１
ａの曲率半径をＲ１、像側のレンズ面３１ｂの曲率半径
をＲ２としたときに、｜ｆ１｜＞ｆ２Ｒ１＞Ｒ２なる各条件を満たすように構成される。

【００２２】『第１実施例』第１実施例では、絞り３３
と第２レンズ３２との間に、軸外光束の光路を規制する
ための遮光板３５を設けている。また、像面となるフイ
ルム面の左右方向を曲率半径Ｒ３００で湾曲させてい
る。

【００２３】第１実施例の撮影レンズの仕様は次のとお
りである。ｆ＝２３．５８ｍｍｆ１＝５２．９３５ｍｍｆ２＝３２．５２ｍｍ ω＝３４．４° Ｆ_no＝８．０

【００２４】上記データ中、ｆは撮影レンズ３０全体で
の合成焦点距離、ｆ１は第１レンズ３１の焦点距離、ｆ
２は第２レンズ３２の焦点距離、ωは対角半画角、Ｆ_no
はＦナンバーを表している。

【００２５】第１実施例の撮影レンズのレンズデータを
次の表１に示す。なお、面番号ｉは物体側から順に各レ
ンズのレンズ面に付した番号で、面間隔Ｄは次の面との
間のレンズ厚みあるいは空気間隔を表している（単位は
ｍｍ）。また前述したように、像面となるフイルム面
は、その長手方向のみが物体側に向けて凹状に湾曲して
いるので、この像面は厳密には球面ではない。このた
め、本実施形態においては像面の対角方向における曲率
を求め、これを像面の曲率半径として表示した。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１中の記号「＊」は、非球面を表す。非
球面は、条件式Ｚ＝ｃｈ²／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）ｃ²ｈ²｝］＋
Ａｈ⁴＋Ｂｈ⁶＋Ｃｈ⁸＋Ｄｈ¹⁰ を満たすように形成されている。なお、式中ｃは曲率半
径の逆数（＝１／Ｒ）、ｈは光軸からの光線の高さを表
す。非球面係数を表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】この第１実施例では、｜ｆ１｜＝５２．９３５ｆ２＝３２．５２Ｒ１＝４．１１０５５Ｒ２＝４．０９７７８であり、｜ｆ１｜＞ｆ２Ｒ１＞Ｒ２の各条件を満たしている。

【００３０】第１実施例の撮影レンズの収差図を図２に
示す。図中の（Ａ）は球面収差を、（Ｂ）は像面湾曲
を、（Ｃ）はディストーションをそれぞれ表している。
なお、（Ａ）の球面収差図における符号ｄ，ｇは、それ
ぞれｄ線（５８７．６ｎｍ），ｇ線（４３５．８ｎｍ）
に対する収差を表し、（Ｂ）の像面湾曲における符号
Ｓ，Ｔは、それぞれ球欠的像面，子午的像面に対する収
差を表す。また、曲率半径Ｒで球面状をした像面の湾曲
を測定し、結果を（Ｂ）の像面湾曲の図中に符号Ｆとし
て併記した。

【００３１】『第２実施例』図３は、撮影レンズの構成
の第２実施例を示すものであり、図中の符号は図１に示
した第１実施例と共通に用いた。この第２実施例では、
第１実施例と同じレンズ構成とし、絞り３３と第２レン
ズ３２との間の遮光板３５を除去した。また、像面とな
るフイルム面の左右方向を曲率半径Ｒ３００で湾曲させ
ている。

【００３２】第２実施例の撮影レンズの仕様は次のとお
りである。ｆ＝２３．５８ｍｍｆ１＝８５．９５ｍｍｆ２＝２４．６８ｍｍ ω＝３４．５° Ｆ_no＝８．０

【００３３】この撮影レンズのレンズデータ及び非球面
係数を表３及び表４に示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】

【表４】

【００３６】この第２実施例では、｜ｆ１｜＝８５．９５ｆ２＝２４．６８Ｒ１＝５．３１８Ｒ２＝４．８７６であり、｜ｆ１｜＞ｆ２Ｒ１＞Ｒ２の各条件を満たしている。

【００３７】第２実施例の撮影レンズの収差図を図４に
示す。

【００３８】『第３実施例』図５は、撮影レンズの構成
の第３実施例を示すものである。この第３実施例では、
第２レンズ３２の両面３２ａ，３２ｂに加え、第１レン
ズ３１の像側のレンズ面３１ｂも非球面状に形成した。
また、この実施例では、像面となるフイルム面を平坦面
とした。

【００３９】第３実施例の撮影レンズの仕様は次のとお
りである。ｆ＝２３．５ｍｍｆ１＝−２２６．３ｍｍｆ２＝１８．４２ｍｍ ω＝３４．２° Ｆ_no＝８．０

【００４０】この撮影レンズのレンズデータ及び非球面
係数を表５及び表６に示す。

【００４１】

【表５】

【００４２】

【表６】

【００４３】この第３実施例では、｜ｆ１｜＝２２６．３ｆ２＝１８．４２Ｒ１＝３．８００Ｒ２＝３．１３２であり、｜ｆ１｜＞ｆ２Ｒ１＞Ｒ２の各条件を満たしている。

【００４４】第３実施例の撮影レンズの収差図を図６に
示す。

【００４５】『第４実施例』図７は、撮影レンズの構成
の第４実施例を示すものである。この第４実施例では、
第３実施例の撮影レンズと同じレンズ構成とし、像面と
なるフイルム面を平坦面としている。

【００４６】第４実施例の撮影レンズの仕様は次のとお
りである。ｆ＝２３．００ｍｍｆ１＝３１４．２４ｍｍｆ２＝２０．９６ｍｍ ω＝３５．２° Ｆ_no＝８．０

【００４７】この撮影レンズのレンズデータ及び非球面
係数を表７及び表８に示す。

【００４８】

【表７】

【００４９】

【表８】

【００５０】この第４実施例では、｜ｆ１｜＝３１４．２４ｆ２＝２０．９６Ｒ１＝３．８１１Ｒ２＝３．３３３であり、｜ｆ１｜＞ｆ２Ｒ１＞Ｒ２の各条件を満たしている。

【００５１】第４実施例の撮影レンズの収差図を図８に
示す。

【００５２】『第５実施例』図９は、撮影レンズの構成
の第５実施例を示すものである。この第５実施例では、
第３実施例および第４実施例と同じレンズ構成とし、絞
り３３と第２レンズ３２との間に遮光枠３６を配置し
た。また、像面となるフイルム面の左右方向を曲率半径
Ｒ２００で湾曲させている。

【００５３】第５実施例の撮影レンズの仕様は次のとお
りである。ｆ＝２１．００ｍｍｆ１＝１９４．３３ｍｍｆ２＝１９．６４ｍｍ ω＝３８．１３° Ｆ_no＝８．５

【００５４】この撮影レンズのレンズデータ及び非球面
係数を表９及び表１０に示す。

【００５５】

【表９】

【００５６】

【表１０】

【００５７】この第５実施例では、｜ｆ１｜＝１９４．３３ｆ２＝１９．６４Ｒ１＝３．８３０Ｒ２＝３．３７１であり、｜ｆ１｜＞ｆ２Ｒ１＞Ｒ２の各条件を満たしている。

【００５８】第５実施例の撮影レンズの収差図を図１０
に示す。

【００５９】なお、上記第１実施例及び第５実施例で
は、遮光板３５及び遮光枠３６を、それぞれ絞り３３と
第２レンズ３２との間に配置したが、これらは遮光板３
３と逆の位置に配置しても同等の光学性能を得ることが
できる。

【００６０】また、上記実施例ではいずれも、露光画面
の大きさを１６．７ｍｍ×３０．２ｍｍとした場合につ
いて説明したが、露光画面の大きさと焦点距離との比率
がほぼ等しい範囲内であれば、上記とは異なる大きさの
露光画面への撮影光学系として使用することが可能であ
る。この場合、各実施例のレンズデータを比例倍して用
いればよい。

【００６１】また、本発明の撮影レンズは、レンズ付き
フイルムユニットに内蔵させる場合に限定されるもので
はなく、固定焦点型のあらゆるカメラに用いることが可
能である。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、像側に
位置する第２レンズの両面を非球面状に形成するととも
に、第１レンズ及び第２レンズの焦点距離と、第１レン
ズのレンズ面の曲率とを調整することで、諸収差のバラ
ンスを良好な状態に保つことができるとともに、像面照
度が明るい撮影レンズを得ることができる。第１レンズ
の物体側のレンズ面を非球面状に形成することがないの
で、球欠的像面湾曲の悪化が抑えられ、フイルム面の湾
曲量を大きくしなくても像面湾曲を緩和することが可能
となる。これにより、フイルム面の湾曲に起因して発生
するマイナス方向への歪みが抑えられるので、撮影レン
ズのディストーションのプラス方向への補正量が小さく
なり、倍率の色収差の発生が抑えられる。

【００６３】また、第１レンズと第２レンズとを同一材
料によって作製することで、成形適性が向上し、製造コ
ストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮影レンズの第１実施例を示すレンズ
構成図である。

【図２】図１に示した撮影レンズの収差図であり、
（Ａ）は球面収差を、（Ｂ）は像面湾曲を、（Ｃ）はデ
ィストーションをそれぞれ表している。

【図３】本発明の撮影レンズの第２実施例を示すレンズ
構成図である。

【図４】図３に示した撮影レンズの収差図であり、
（Ａ）は球面収差を、（Ｂ）は像面湾曲を、（Ｃ）はデ
ィストーションをそれぞれ表している。

【図５】本発明の撮影レンズの第３実施例を示すレンズ
構成図である。

【図６】図５に示した撮影レンズの収差図であり、
（Ａ）は球面収差を、（Ｂ）は像面湾曲を、（Ｃ）はデ
ィストーションをそれぞれ表している。

【図７】本発明の撮影レンズの第４実施例を示すレンズ
構成図である。

【図８】図７に示した撮影レンズの収差図であり、
（Ａ）は球面収差を、（Ｂ）は像面湾曲を、（Ｃ）はデ
ィストーションをそれぞれ表している。

【図９】本発明の撮影レンズの第５実施例を示すレンズ
構成図である。

【図１０】図９に示した撮影レンズの収差図であり、
（Ａ）は球面収差を、（Ｂ）は像面湾曲を、（Ｃ）はデ
ィストーションをそれぞれ表している。

【図１１】本発明の撮影レンズを内蔵するレンズ付きフ
イルムユニットのユニット本体の構成を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１０ユニット本体１６写真フイルム１８アパーチャー３０撮影レンズ３１第１レンズ３２第２レンズ３３絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、正の屈折力を有し、物
体側に凸面を向けたメニスカス状の第１レンズと、絞り
と、正の屈折力を有し、物体側に凹面を向けたメニスカ
ス状の第２レンズとからなり、前記第１レンズと第２レ
ンズとが同一の材料により作製されるとともに、第２レ
ンズの両面が非球面状に形成され、さらに、第１レンズ
の焦点距離をｆ１、第２レンズの焦点距離をｆ２、第１
レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ１、像側のレ
ンズ面の曲率半径をＲ２としたときに、｜ｆ１｜＞ｆ２Ｒ１＞Ｒ２なる各条件を満たすことを特徴とする撮影レンズ。
【請求項２】前記第１レンズの像側のレンズ面が非球
面状に形成されることを特徴とする請求項１記載の撮影
レンズ。
【請求項３】前記第１レンズおよび第２レンズの成形
材料として、樹脂が用いられることを特徴とする請求項
１または２記載の撮影レンズ。
【請求項４】一定の距離に焦点を合わせた状態で撮影
レンズを位置決め，保持した固定焦点型のカメラにおい
て、前記撮影レンズにより被写体像を結像させるフイルム面
を、その長手方向が物体側に向けて凹状となるように湾
曲させるとともに、撮影レンズとして、物体側から順に、正の屈折力を有
し、物体側に凸面を向けたメニスカス状の第１レンズ
と、絞りと、正の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた
メニスカス状の第２レンズとからなり、前記第１レンズ
と第２レンズとが同一の材料により作製されるととも
に、第２レンズの両面が非球面状に形成され、さらに、
第１レンズの焦点距離をｆ１、第２レンズの焦点距離を
ｆ２、第１レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ
１、像側のレンズ面の曲率半径をＲ２としたときに、｜ｆ１｜＞ｆ２Ｒ１＞Ｒ２なる各条件を満たすレンズを用いることを特徴とするカ
メラ。