JPH10206725A - 撮影レンズおよびこれを用いるカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形性を低下させることなく、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、像側に凹面を向けた
メニスカス状の第１レンズ３１と、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。第
１レンズ３１のレンズ面３１ａ，３１ｂは両面とも球面
状に形成され、第２レンズ３２のレンズ面３２ａ，３２
ｂは、少なくとも一方の面が非球面状に形成される。ま
た、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としたときに、「｜ｆ１｜＜｜ｆ２
｜」なる条件を満たす。第１レンズ３１は、焦点距離が
短くて有効径が大きく、良好な面状態に成形することが
困難であるが、レンズ面を球面状に形成することで成形
精度が緩和され、その成形性が向上する。また第２レン
ズ３２は、焦点距離が長くて有効径が小さいので、その
レンズ面を非球面状に形成したとしても、成形精度を高
度に維持しなくても所望の光学性能を確保することがで
きる。

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。このレンズ付きフイルムユニットに
は３５ｍｍ幅の写真フイルムが内蔵されており、撮影レ
ンズは、焦点距離が３２ｍｍ、Ｆナンバーが９．５、対
角半画角が３４°程度となるように構成されている。

【０００４】最近では、未使用状態では写真フイルムの
全てをパトローネ本体内に収納しておき、スプールの回
転によって写真フイルムをパトローネ本体外に送り出す
機能をもった写真フイルムパトローネが販売されてい
る。この写真フイルムパトローネは２４ｍｍ幅の写真フ
イルムを収納しており、従来の３５ｍｍ幅の写真フイル
ムに比較して画面サイズが小さく規定されている。この
ような写真フイルムパトローネを上述のレンズ付きフイ
ルムユニットに内蔵させる場合、撮影レンズは、焦点距
離が２４ｍｍ、ｆナンバーが９．５、対角半画角が３５
°程度となるように構成される。

【０００５】このようなレンズ付きフイルムユニットで
は一般に、撮影レンズとして射出成形法により成形され
た樹脂成形レンズが用いられている。また、この撮影レ
ンズは１〜２枚のレンズから構成されており、最近では
２群２枚構成のものが主流となっている。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、像側に正の両凸レンズを
配置したものが多く用いられている。これらの撮影レン
ズはいずれも、物体側に配置されるレンズは、像側に配
置されるレンズに比較して曲率半径が短く、有効径が大
きくなるように構成される。

【０００６】一般的に、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、またはこの物
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。

【０００７】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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが前述したよう
に、物体側に配置されるレンズはその曲率半径が短く、
有効径が大きくなるように構成されるので、成形時の僅
かな誤差によっても光学性能が劣化しやすい。このた
め、このレンズのレンズ面を、成形精度の維持が困難な
非球面状に形成する従来の撮影レンズでは、所望の光学
性能を確保することが非常に難しい。

【０００９】また、レンズの面精度を検証する際には、
球面は干渉計、非球面は表面粗さ計によりそれぞれ測定
するのが一般的で、これらの測定結果に基づいて、成形
機の成形条件の見直し，設定が行われる。表面粗さ計に
よる測定は、干渉計による測定に比べて手間がかかるう
え、得られる情報量も少ない。このため、有効径が大き
な物体側のレンズの表面粗さを精度良く測定することは
難しく、成形条件を適正な状態に維持することが困難で
あった。非球面レンズの面状態の良否を確認する方法と
して、非球面レンズと硝子製の球面レンズとを組み合わ
せたヌルコレクターレンズを、非検査体である非球面レ
ンズに組み合わせて結像状態を確認する方法もある。と
ころが、この方法においても、非検査体である非球面レ
ンズの焦点距離が短くて有効径が大きい場合にはヌルコ
レクターレンズの設計が難しくなるため、実用的ではな
い。

【００１０】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、成形性を低下させることなく、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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、撮影レンズを、物体側から順に、像側に凹
面を向けたメニスカス状の第１レンズと、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
レンズの両面を球面状に形成するとともに、第２レンズ
の少なくとも一方の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ｆ２
としたときに、 ｜ｆ１｜＜｜ｆ２｜ なる条件を満たすようにするものである。また、上記構
成の撮影レンズを搭載するカメラは、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
るのが好ましい。

【００１２】

【作用】２枚のメニスカスレンズを、各レンズの凹面が
向かい合うように配置するとともに、物体側に配置され
る第１レンズのレンズ面を両面とも球面状に、また像側
に配置される第２レンズの少なくとも一方のレンズ面を
非球面状に形成し、かつ第１レンズの焦点距離をｆ１、
第２レンズの焦点距離をｆ２としたときに、 ｜ｆ１｜＜｜ｆ２｜ なる条件を満たすように構成することで、像面湾曲を悪
化させることなく、球面収差を良好に補正することがで
きる。また、第２レンズのレンズ面を両面とも非球面状
に形成することで、像面照度をより明るくすることが可
能となる。

【００１３】また、焦点距離が短くて有効径が大きく、
良好な面状態に成形することが困難な第１レンズのレン
ズ面を球面状に形成することで、その成形精度を緩和
し、成形性を向上することができる。しかも、レンズの
面精度を検証する際には、測定精度の高い干渉計を用い
る方法を適用できるので、この第１レンズの成形条件を
常に適正な状態に維持することができるようになる。ま
た、非球面を、焦点距離が長くて有効径が小さな第２レ
ンズのレンズ面に形成することで、成形精度を高度に維
持しなくても所望の光学性能を確保することができるよ
うになる。また、非球面の面精度を確認する際に用いる
ヌルコレクターレンズの設計が容易になるので、精度の
高い測定結果を得ることが可能となり、この第２レンズ
の成形条件を常に適正な状態に維持することができる。

【００１４】さらに、上記撮影レンズを搭載するカメラ
のフイルム面を、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ことで、像面湾曲を緩和すること
ができるので、より良好な像を得ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図９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１
１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には、両側部に、パトローネ本体１４
を収納するパトローネ室１５と、パトローネ本体１４か
ら全て引き出してロール状にした写真フイルム１６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。また、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。

【００１６】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、パトローネ室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側からパトローネ室１５側に向けて走行され、露光
済み部分がパトローネ本体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。

【００１７】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。

【００１８】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、像側に凹面を向けた
メニスカス状の第１レンズ３１と、物体側に凹面を向け
たメニスカス状の第２レンズ３２とから構成されてい
る。第１レンズ３１は、レンズ面３１ａ，３１ｂの両面
が球面状に形成されており、第２レンズ３２は、レンズ
面３２ａ，３２ｂの両面が非球面状に形成されている。
この撮影レンズ３０は、第１レンズ３１の焦点距離をｆ
１、第２レンズ３２の焦点距離をｆ２としたときに、
「｜ｆ１｜＜｜ｆ２｜」なる条件を満たすように構成さ
れており、絞り開口３３の物体側に配置される。なお、
第１レンズ３１と第２レンズ３２との間には、入射光の
行路を規制するための遮光板３５が設けられている。

【００１９】『第１実施例』撮影レンズ３０の仕様は次
のとおりである。 ｆ＝ ２４ｍｍ ｆ１＝ ３６．０７ｍｍ ｆ２＝ ５９．１１ｍｍ Ｆ_no＝ ８．０ ω＝ ３５°

【００２０】上記データ中、ｆは撮影レンズ３０全体と
しての焦点距離、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、Ｆ_noはＦナンバー、ω
は対角半画角を示している。

【００２１】この第１実施例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、像面となる写真フイルム１６のフ
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、本実施例においては像面の対角方向の曲率を
求め、これを像面の曲率半径として表示した。

【００２２】

【表１】

【００２３】非球面は、条件式 Ｚ＝ｃｈ² ／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）ｃ² ｈ² ｝］＋
Ａｈ⁴ ＋Ｂｈ⁶ ＋Ｃ’ｈ⁸ ＋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。また、非球面係数を表２に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】上記第１実施例の撮影レンズの収差図を図
２に示す。図中（Ａ）は球面収差を、（Ｂ）は非点収差
を表しており、（Ｂ）の非点収差図における符号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。なお、球欠的像面の曲率と子午的像面の曲率とは厳
密には異なるので、これらに対する収差を同じ収差図中
に表そうとすると表示が煩雑化する。このため、本実施
例においては、像面が表１に表した曲率の球面であるも
のとして各収差の測定を行い、結果を同一の収差図上に
表した。

【００２６】『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。第２実施例の撮影レ
ンズの仕様は次のとおりである。

【００２７】ｆ＝ ２４ｍｍ ｆ１＝ ３７．５６ｍｍ ｆ２＝ ５４．７６ｍｍ Ｆ_no＝ ７．５ ω＝ ３５°

【００２８】この第２実施例のレンズデータおよび非球
面係数を表３および表４に示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】

【表４】

【００３１】第２実施例の撮影レンズの収差図を図４に
示す。

【００３２】『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。この実施例では、第１
レンズ３１を絞り開口３３の物体側に、また第２レンズ
３２を絞り開口３３の像側に配置している。また、遮光
板３５は第２レンズ３２の像側に設けられている。第３
実施例の撮影レンズの仕様は次のとおりである。

【００３３】ｆ＝ ２４ｍｍ ｆ１＝ ３６．６２ｍｍ ｆ２＝ ５１．９３ｍｍ Ｆ_no＝ ７．５ ω＝ ３５°

【００３４】この第３実施例のレンズデータおよび非球
面係数を表５および表６に示す。

【００３５】

【表５】

【００３６】

【表６】

【００３７】第３実施例の撮影レンズの収差図を図６に
示す。

【００３８】『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。この実施例では、第２
レンズ３２の像側のレンズ面３２ｂのみが非球面状に形
成されている。また、入射光の行路を規制するための遮
光板は用いず、第１レンズ３１と第２レンズ３２との両
方を絞り開口３３の物体側に配置している。第４実施例
の撮影レンズの仕様は次のとおりである。

【００３９】ｆ＝ ２４ｍｍ ｆ１＝ ２９．７７ｍｍ ｆ２＝１０３．８９ｍｍ Ｆ_no＝ ８．０ ω＝ ３５°

【００４０】この第４実施例のレンズデータおよび非球
面係数を表７および表８に示す。

【００４１】

【表７】

【００４２】

【表８】

【００４３】第４実施例の撮影レンズの収差図を図８に
示す。

【００４４】なお、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。なお、この場合においても、フイルム面の長
手方向を物体側に向けて凹状となるように湾曲させるこ
とが、像面湾曲を緩和する上で好ましい。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、撮影レン
ズを、２枚のメニスカスレンズを各レンズの凹面が向か
い合うように配置して構成するとともに、物体側に配置
される第１レンズのレンズ面を両面とも球面状に形成
し、像側に配置される第２レンズの少なくとも一方のレ
ンズ面を非球面状に形成することで、像面湾曲を悪化さ
せることなく、球面収差を良好に補正できるとともに、
像面照度を明るくすることができる。また、焦点距離が
短くて有効径が大きく、良好な面状態に成形することが
困難な第１レンズのレンズ面を球面状に形成するので、
この第１レンズの成形精度が緩和され、成形性が向上す
る。さらに、非球面を焦点距離が長くて有効径が小さな
第２レンズのレンズ面に形成するので、この第２レンズ
の成形精度を高度に維持しなくても、所望の光学性能を
確保することができるようになる。

【００４６】また、本発明の撮影レンズを搭載するカメ
ラは、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ことで
像面湾曲を緩和し、より良好な像を得ることができる。

【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）は非点収差をそれぞれ表し
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）は非点収差をそれぞれ表し
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）は非点収差をそれぞれ表し
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）は非点収差をそれぞれ表し
ている。

【図９】本発明の撮影レンズを用い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】

３０ 撮影レンズ ３１ 第１レンズ ３２ 第２レンズ ３３ 絞り開口 ３５ 遮光板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側から順に、像側に凹面を向けたメ
   ニスカス状の第１レンズと、物体側に凹面を向けたメニ
   スカス状の第２レンズとから構成され、前記第１レンズ
   の両面を球面状に形成するとともに、前記第２レンズの
   少なくとも一方の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ｆ２と
   したときに、 ｜ｆ１｜＜｜ｆ２｜ なる条件を満たすことを特徴とする撮影レンズ。
2. 【請求項２】 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、 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、像側に凹面を向けたメニスカス状の第１レンズと、
   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
   構成され、前記第１レンズの両面を球面状に形成すると
   ともに、前記第２レンズの少なくとも一方の面を非球面
   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ｆ２としたときに、 ｜ｆ１｜＜｜ｆ２｜ なる条件を満たすレンズを用いることを特徴とするカメ
   ラ。