JPH04138402A - 写真レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレンズシャッター式カメラ等に用いられる写真
レンズに関するものである。

盗】ｂ１改１一 一般に斯種写真レンズにおいて、レンズのコンパクト化
を図った場合、絞りより後のレンズ群は負の屈折力をも
つことが望ましい。しかしその場合、レンズの広角化を
図ると必然的にバックフォーカスが短くなってしまい、
軸外の光束の瞳が潰れた形状になり撮影画面の中央付近
の照度と比較した場合に充分な照度を確保するのが難し
くなってしまう。

軸外光の照度低下を緩和するために撮影画面の中央付近
の像面照度を制限する方法を用いることが古くから知ら
れている。例えば中央部分から周辺部にかけて漸進的に
光吸収を行なう、いわゆる光吸収フィルタを用いるのは
その１つの方法である。しかし、この場合、レンズ枚数
が１枚増えたのと同等となり、鏡胴構成的にコンパクト
化には不向きとなってしまう。

また、このような光吸収フィルタをフィルム面の直前に
設けた場合には、“写真に蒸着膜の影が写ったり光吸収
フィルタが平面であることからゴーストの影響が大きく
なったりするという欠点もある。一方、レンズの前に用
いるとフルタの径が必然的に大きくなり、コンパクト化
に不向きとなる。

逆に絞りの近くに用いると軸上光、軸外光ともにレンズ
面の同じような場所を通過するので、軸外光にも光吸収
フィルタが大きく作用し、光吸収フィルタを設ける効果
が殆どなくなってしまう。従″１１゜返 って、このような光吸収フィルタを用いることはコンパ
クト化には不向きであることが分かる。

そこで、レンズ中心部に直接光吸収物質を蒸着するなど
の方法によって付着することにより軸外での像面照度を
確保する方法が考えられる。過去にこのような方法によ
って軸外の照度比を上げているものとしては、例えば特
公昭６０−２７９６３号公報に記載のものがある。゛こ
の方法は絞りより像側のレンズ群が負の屈折力をもでと
き絞りより物体側の絞りに隣接していないレンズ面に複
数の要素域より成る光吸収膜を設けて軸外の照度比を上
げている。

と しかしながら、この方法をレンズシャッター式のカメラ
に用いると、カメラの前から蒸着面が見えることになり
好ましくない。また、絞りより前を正の屈折力をもつレ
ンズ群とした場合には、軸外光がレンズの比較的高い場
所を通過することになるが、この場合には軸上光束と軸
外光束の重なりが生じることになり、撮影画面の中帯か
ら周辺にかけての照度比上昇の効果が小さくなってしま
う。

更に、前記公報では、光吸収膜を複数の要素域に分けて
一種のばかしの効果を出すことによって絞りを絞った場
合に発生する中帯域での照度の逆転を防いでいる。その
方法として第１１図〜第１３図に示すように大小の円盤
Ａ，　Ｂ，　Ｃで作成したもの（第１１図、第１２図）
や、円盤Ａと環帯ＤＪで構成したもの（第１３図）が示
されているが、これらの方法では絞りを絞った状態での
円盤等の微小領域による回折の効果が無視できなくなり
、レンズの性能が悪くなってしまう。また、空や白壁な
どの単調な被写体を写すと特に絞りを絞った時に円盤の
効果による斑点状の模様ができたような写真となり、非
常に好ましくないことになる。更には、光吸収膜をレン
ズに付着する場合は一般にレンズにマスクをして蒸着“
等の方法を用いて付けるが、円盤や環体を多数設ける上
記従来例では光吸収膜□のマスクパターンが複雑となり
、製造上の困難も生じてくる。

本発明はこれらの問題を解決した写真レンズを提供する
ことを目的とする。

るための 上記目的を達成するため本発明では、絞りと、該絞りよ
りも物体側に配された正のレンズ群と、前記絞りよりも
像側に配された負のレンズ群と、からなる写真レンズに
おいて、前記負のレンズ群中の少なくとも１つのレンズ
面に光吸収膜を設けた構成としている。

そして、この場合、正のレンズ群は物体側より順に、物
体側へ凸の正のメニスカスレンズ、両凹レンズ、両凸レ
ンズから構成するとよい。

一方、負のレンズ群は物体側から順に、像側に凸の正の
メニスカスレンズと像側に凸の負のメニスカスレンズか
ら構成される。

本発明の好ましい態様として前記光吸収膜は前記負のレ
ンズ群中の複数のレンズ面に設けられる。

その際、前記複数の光吸収膜の範囲は、光吸収の効果が
ある像高が１つのレンズ面と他のレンズ面で異なるよう
に設けである。

また、光吸収膜は１枚のレンズの両面にに設けるとよい
。

そして、そのレンズはメニスカス形状であるのが望まし
い。

更に、光吸収膜を設けたレンズ面には光吸収膜上を含め
反射防止膜を設けることもできる。

作ニー月− 上記のように、絞りと、該絞りよりも物体側に配された
正のレンズ群と、絞りよりも像側に配された負のレンズ
群と、からなる写真レンズにおいて、負のレンズ群中の
少なくとも１つのレンズ面に光吸収膜を設けた構成とし
ているので、軸上光束と軸外光束の重なりが少ない部分
に光吸収膜が施されることになり、撮影画面の中帯から
周辺にかけての照度比が相対的に増加する。尚、光吸収
膜は絞りより後方に位置するため例えばレンズシャッタ
ー式のカメラに用いた場合に、前から光吸収膜が見えな
い。

正のレンズ群を物体側より順に、物体側へ凸の正のメニ
スカスレンズ、両凹レンズ、両凸レンズから構成すると
、絞りより後方の負レンズ群において軸上光束と軸外光
束が、より一層離れることになり負レンズ群に設けた光
吸収膜が軸上光束にのみ作用し、軸外光束には作用しな
いので、撮影画面の中帯から周辺にかけて照度比の増加
がより一層得られ易くなる。

前記光吸収膜を前記負のレンズ群中の複数のレンズ面に
設けた場合は、ばかしの効果を得ることができる。

また、光吸収膜を１枚のレンズの両面に設けた場合は、
軸外光束について考えると前の面と後の面でレンズの略
同じ高さを通過することが多いので、光吸収膜の範囲を
少し変えるだけで効果のある像高（画角）の範囲が変わ
って、ばかしの効果を出すのが容易となる。

光吸収膜を設けたレンズ面に更に反射防止膜を設けると
、その光吸収膜を設けたレンズ面とフィルム面との間の
ゴーストを防ぐことができる。

ス」１例− 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図及び第２図は本発明を実施した写真レンズの光学
系を示しており、まず第１図は絞り１より前方（即ち物
体側）に正の屈折力をもつ正レンズ群Ｇ１を配し、絞り
１よりも後方（即ち像側）に負の屈折力をもつ負レンズ
群Ｇ２を配している。

正レンズ群Ｇ１は物体側から順に、正のメニスカスレン
ズＬ１と、両凹レンズＬ２と、両凸レンズＬ３とから構
成されており、−力負レンズ群Ｇ２は物体側から順に、
像側に凸の正のメニスカスレンズＬ４と、像側に凸のメ
ニスカスレンズＬ５とから成っている。

そして、この負レンズ群Ｇ２を構成するレンズＬ４、Ｌ
５の少なくとも１つのレンズ面には後述する光吸収膜が
設けられている。

次に、第２図の光学系は、絞り１より前方に配された正
レンズ群Ｇ１が第１図の正レンズ群と略同じような形の
レンズＬｌ、　Ｌ２．　Ｌ３より成るのに対し、絞り１
の後方の負レンズ群Ｇ２が１枚の急カーブのメニスカス
レンズＬ６で構成されているだけである。

ただし、この場合にも負レンズ群Ｇ２を構成するレンズ
Ｌ６の少なくとも１つの面には光吸収膜が設けられてい
る。

次に、第３図において、（ａ）は前記第１図、第２図の
実施例のレンズ群Ｇ１、Ｇ２を模式的に簡潔化して示し
ており、同図（ｂ）は最初のレンズ面３、即ち第１図、
第２図のレンズＬ１の第１面（物体側の面）３を通過す
る軸上光束４と軸外光束５を示し、同図（Ｃ）は最終の
レンズ面６（即ち、第１図ではレンズＬ５の像側の面、
第２図ではレンズＬ６の像側の面）を通過する軸上光束
４と軸外光束５を示している。

これらの図から分かるように絞り１より前方に正のレン
ズ群Ｇ１を配し、絞り１より後方に負のレンズ群Ｇ２を
配した光学系では絞り１より前方のレンズ群を通過する
軸上のマージナル光線に比べて絞り１より後方のレンズ
群を通過する軸上のマージナル光線の通過位置の光軸７
からの高さが低いので、その分だけ軸上光束４と軸外光
束５の重なりが小さくなる。そのため、絞り１より後の
負レンズ群Ｇ２に画面中央付近の像面照度を制限する光
吸収膜を設けても、軸外光はその光吸収膜の作用を受は
難くなる。このことは撮影画面の中帯から周辺にかけて
の照度比が相対的に増加することを意味する。尚、こめ
効果は特に第１図、第２図に示すように絞り１より前の
正レンズ群Ｇ１を物体側より順に、物体側へ凸の正のメ
ニスカスレンズＬ１、両凹レンズＬ２、両凸レンズＬ３
で構成した場合に、軸上光束と軸外光束との重なりが一
層小さくなることから、より顕著に得られる。

上記第１図において、光吸収膜は絞り１より後方の負レ
ンズ群Ｇ２のうち、軸上光束４と軸外光束５の重なりが
最も少ない位置に設けるのが望ましい。この観点から光
吸収膜は少なくとも最も像側のレンズＬ５の像側の面に
設けられる。更に、ばかしの効果を得るために複数のレ
ンズ面に設けるのがよい。これを実行した例を第４図に
示す。同図（ａ）において、像側に凸の負のメニスカス
レンズＬ５の両面にそれぞれ光吸収膜２Ａ、　２Ｂが設
けられている。このとき同図（ｂ）と（Ｃ）に示すよう
にレンズＬ５の物体側の面に形成した光吸収膜２Ａに対
し像側の面に形成した光吸収膜２Ｂの方が径大となって
いる。

これによって像高（画角）の範囲が異なって撮影画面の
中帯部での照度の逆転を防ぐことができる。

しかも、物体側の面は凹面であるので、これに蒸着した
光吸収膜２Ａは後で述べるように、その輪郭をぼかし状
に形成できるが、このようにすると、ばかしの効果がよ
り顕著に得られる。従って、光吸収膜を設けるレンズは
、必ずしもこれに限る必要はないが、少なくとも片面が
凹面であるのが望ましい。

尚、ここでは光吸収膜２Ａ、　２Ｂの形状を円環にして
いるが、必ずしもこの形状に拘泥する必要はなく、レン
ズシャッター式カメラにおけるディジタルシャッターの
ように異形の絞りを用いた場合には小絞りのときの絞り
形状に対する軸外光の瞳形状に対して最適の形状（例え
ば楕円や四角形等）にしてもよい。

第２図の実施例においても負のメニスカスレンズＬ６に
同様の光吸収膜を施すことができる。尚、上記第１図の
如く負レンズ群が複数枚のレンズで構成されている場合
に、光吸収膜を像側のレンズＬ５だけでなく、レンズＬ
４に設けてもよい。

次に、第５図はレンズＬに光吸収膜２を設けた後、更に
その上に反射防止膜８を形成してレンズの特性向上を図
った例を示している。上述のように光吸収膜を軸上光束
４と軸外光束５の重なりが最も少ない像側のレンズ面に
設けた場合、そのレンズ面とフィルム面との間のゴース
トが問題となるが、前記反射防止膜８を設けることによ
ってゴーストの発生が抑えられる。しかも第５図に示す
ように、この反射防止膜８を光吸収膜２が施されている
部分だけでなく、レンズ面全体に施すようにすると光吸
収膜２のない部分での反射も防止できるという利点を享
受できる。

上記の光吸収膜２をレンズ面に形成する方法としては種
々考えられるが、その１つの例を第６図及び第７図に示
す。ここでは、レンズＬの光吸収膜を施す面に孔１１を
有するマスク１０を当てがい、真空中で光吸収物質を矢
印１２に沿って飛散させ前記孔１１を通してレンズ面に
被着せしめる。

第６図はレンズＬの凸面に光吸収膜を形成する場合を示
し、第７図はレンズＬの凹面に光吸収膜を施す場合を示
している。第７図の場合はマスクｌＯの孔１１がレンズ
面から離間する（浮く）ため、蒸着物質がマスク１０を
廻り込んで蒸着範囲の境界部分の輪郭が曖昧になり、ば
かしたような状態となる。勿論、マスク１０の形状をレ
ンズＬの凹面に沿った形状として孔１１とレンズ面が離
間しないようにすれば、前記ぼかしは発生しない。

さて、第１図や第２図に示す本発明の実施例において、
その効果を第８図〜第１０図を参照して説明すると、ま
ず光吸収膜をレンズ面に設ける前は第８図に示すように
照度比が撮影画面の中帯と周辺とで大きく異なっている
が、絞り１より後方の負レンズ群Ｇ２に光吸収膜を設け
ると、第９図、第１０図に示す如く照度比の差が緩和さ
れる。尚、第９図は絞り１を開放状態としたときの照度
比特性を示し、第１０図は絞り１を最小に絞ったときの
同特性を示している。そして、第９図では絞り１よりも
前方の正レンズ群Ｇｌに光吸収膜を設けた場合と、絞り
１の後方の負レンズ群Ｇ２に光吸収膜を設けた場合（本
発明）との差も同時に示している。

第１０図において実線で示す特性は波打った部分を有し
ているが、この部分はレンズに光吸収膜を付けて絞り１
を絞ったときに、照度比が部分的に逆転（より周辺の部
分の照度比の方が、その手前の、より中央部分の照度比
よりも高い）してしまった場合を示している。このよう
な照度比の逆転は光吸収膜の透過率が比較的低くなった
場合で特に光吸収膜を設けたレンズ面が少ないとき（特
に１枚のとき）に起こり易い。上述した第４図の実施例
では、この照度比の逆転を防ぐために複数のレンズ面に
光吸収膜を設け、それらの光吸収の効果のある像高（画
角）を変えて一種のばかしの効果をもたせている。尚、
中心付近の透過率を５０％にしたい場合は２面に光吸収
膜を設けると各々の透過率は７１％でよく、３面の場合
は各々７９％でよい。

光吸収膜の透過率が高い場合、例えば７５％以上の場合
は光吸収膜を複数枚設ける必要はなく、１枚の光吸収膜
であっても上記の逆転は起こらない。

第１０図において一点鎖線は、上述した逆転防止の構成
（複数枚の光吸収膜若しくは光透過率の高い１枚の光吸
収膜を設けた構成）を採った場合の照度比特性を示して
いる。

次に、レンズ面に光吸収膜を設けた場合の照度比の計算
方法を示しておく。

それぞれの画面に対する照度比Ｅ（ω）は、次の式で計
算される。

Ｅ（ω）＝Ｔ（ω）×Ｃ０８４（ω）×ｖ（ω）ω　：
画角（像高） Ｔ（ω）：それぞれの画角に対する見かけの透過率 ■（ω）：それぞれの画角での開口効率二二で見かけの
透過率Ｔ（ω）は、次の３つのパターンで定義される。

パターン１：光束全体が吸収膜中を通過パターン２：光
束の一部が光吸収膜中を通過パターン３：光束全体が光
吸収膜の外を通過但しここで、 ：光吸収膜の透過率 ＳＯ（ω）：その画角の光束が光吸収膜のあるレンズ面
を通過する通過 面積 ５ａｂｓ（ω）：その画角の光束が光吸収膜のあるレン
ズ面を通過するとき 光吸収膜部分の占める面積 光」１Ｑ（ρ」 以上説明した通り、本発明によれば、絞りと、該絞りよ
りも物体側に配された正のレンズ群と、絞りよりも像側
に配された負のレンズ群と、からなる写真レンズにおい
て、負のレンズ群中の少なくとも１つのレンズ面に光吸
収膜を設けた構成としているので、軸上光束と軸外光束
の重なりが少ない部分に光吸収膜が施されることになり
、撮影画面の中帯から周辺にかけての照度比が相対的に
増加し、画面上での照度比の差を少なくできるという効
果がある。しかも光吸収膜はレンズ面に直接設けるので
、光学系中に場所をとるものが増えるといった不具合が
生じず、コンパクト化を損なわない。

また、光吸収膜は絞りより後方に位置するため例えばレ
ンズレヤッター式のカメラに用いた場合に、前から光吸
収膜が見えないという効果もある。

尚、光吸収膜は例えば１つのレンズ面につき円環等の簡
単な形状のものを１つ作成すれば済むので、作成が容易
で、光吸収膜を作成するときに用いるマスクパターンも
簡単なもので間に合う等、製造上も有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した写真レンズのレンズ構成図で
あり、第２図は同じく他の実施例のレンズ構成図である
。 第３図は第１図と第２図のレンズ構成を簡略化して説明
するための図である。 第４図は第１図の要部を取り出して光吸収膜の構成を説
明するための図である。 第５図は光吸収膜を設けたしンズ面に反射防止膜を施し
た実施例を示す図である。 第６図及び第７図は光吸収膜を形成する方法を示す図で
ある。 第８図、第９図及び第１０図は本発明の詳細な説明する
ための図である。 第１１図、第１２図及び第１３図は従来例を示す図であ
る。 ｌ・・・絞り、　　　２．２Ａ、　２Ｂ・・・光吸収膜
、４・・・軸上光束、　　訃・・軸外光束、７・・・光
軸、　　　８・・・反射防止膜、１０・・・マスク、１
１・・・マスクの孔、Ｇ１・・・正レンズ群、 Ｇ２・・・負レンズ群、 Ｌ・・・レンズ、 Ｌｌ・・・物体側へ凸の正のメニスカスレンズ、Ｌ２・
・・両凹レンズ、 Ｌ３・・・両凸レンズ、 Ｌ４・・・像側に凸の正のメニスカスレンズ、Ｌ５．　
Ｌ６・・・像側に西の負のメニスカスレンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）絞りと、該絞りよりも物体側に配された正のレン
   ズ群と、前記絞りよりも像側に配された負のレンズ群と
   、からなる写真レンズにおいて、前記負のレンズ群中の
   少なくとも１つのレンズ面に光吸収膜を設けたことを特
   徴とする写真レンズ。 （２）絞りの像側が負のレンズ群からなる写真レンズに
   おいて、前記負のレンズ群中の最も像側のレンズの少な
   くとも１つの面に光吸収膜を設けたことを特徴とする写
   真レンズ。（３）物体側より順に、物体側へ凸の正のメ
   ニスカスレンズ、両凹レンズ、両凸レンズからなる全体
   として正のレンズ群を前記絞りより物体側に配したこと
   を特徴とする第２請求項に記載の写真レンズ。 （４）前記負のレンズ群は物体側から順に、像側に凸の
   正のメニスカスレンズと像側に凸の負のメニスカスレン
   ズからなることを特徴とする第１請求項又は第２請求項
   に記載の写真レンズ。 （５）前記負のレンズ群中の複数のレンズ面に光吸収膜
   を設けたことを特徴とする第１請求項又は第２請求項に
   記載の写真レンズ。 （６）前記複数の光吸収膜の範囲は、光吸収の効果があ
   る像高が１つのレンズ面と他のレンズ面で異なるように
   設けてあることを特徴とする第５請求項に記載の写真レ
   ンズ。 （７）少なくとも１枚のレンズの両面に光吸収膜を設け
   たことを特徴とする写真レンズ。（８）前記光吸収膜を
   設けたレンズを絞りより像側のレンズに用いたことを特
   徴とする第７請求項に記載の写真レンズ。 （９）前記光吸収膜を設けたレンズはメニスカス形状で
   あることを特徴とする第７請求項に記載の写真レンズ。 （１０）前記光吸収膜を設けたレンズの光吸収膜の範囲
   は光吸収の効果がある像高が両面で異なることを特徴と
   する第７請求項に記載の写真レンズ。 （１１）前記光吸収膜が設けられたレンズ面には反射防
   止膜が施されていることを特徴とする第１請求項乃至第
   １０請求項のいずれかに記載の写真レンズ。