JPH07333494A

JPH07333494A - 写真撮影用レンズ

Info

Publication number: JPH07333494A
Application number: JP6123932A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Mori; 伸芳森
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1994-06-06
Publication date: 1995-12-22
Also published as: US5631777A

Abstract

(57)【要約】【目的】レンズ全長が相対的に短く、倍率色収差及び
歪曲収差が充分に補正され、レンズ付きフィルムユニッ
トや固定焦点式カメラに適した、写真撮影用レンズ。【構成】物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニ
スカス形状の正の屈折力を有する第１レンズと、物体側
に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第
２レンズよりなり、全レンズ系の焦点距離をｆ、第１レ
ンズの焦点距離をｆ₁、第２レンズの物体側面の曲率半
径をｒ₃、像側面の曲率半径をｒ₄とすると、以下の条件
式を満足することを特徴とする写真用レンズ。 0.50＜ｆ／ｆ₁＜0.90 −８＜(ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＜−1.5

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、レンズ付きフィルム
ユニット、又は簡易型の固定焦点カメラの撮影用レンズ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レンズ付きフィルムユニットは手
軽に使える安価なカメラとして広く使用されているが、
より携帯性が良く、より高画質のものが望まれている。
レンズ付きフィルムユニットの従来例としては、単レン
ズでは特開昭63-199351号公報や特開平2-106710号公報
等が開示されており、２枚構成レンズでは特開平1-3077
12号公報、特開平4-211215号公報、及び特開平5-281465
号公報等が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来例におい
て、単レンズのものは倍率色収差が補正できず、画面周
辺部での色のにじみが目立ち、また、歪曲収差も大き
い。特に、カメラを薄型にするためにレンズからフィル
ム面までの長さを短縮しようとすると、これらの収差の
劣化が著しくなる。

【０００４】一方、２枚構成レンズのうち、特開平1-30
7712号公報は、正・負２枚の構成にして、倍率色収差の
補正をしているが歪曲収差が大きく、特開平4-211215号
公報は絞りの前後にほぼ対称に正のメニスカスレンズを
配置したハイパーゴン型のレンズであり、倍率色収差、
歪曲収差等の補正がし易いが、望遠比が大きく、焦点距
離を短くしないとレンズ全長が大きく、レンズ付きフィ
ルムユニットが厚くなってしまう。

【０００５】また、特開平5-281465号公報は、特開平4-
211215号公報に比べ、レンズ全長は短くなるが、パノラ
マプリント用に倍率色収差の補正をしたため、樽型の歪
曲収差が残存してしまい、画面長辺の樽型の歪みが大き
いという問題を有している。

【０００６】本願発明は、上記問題を解決し、レンズ全
長が相対的に短く、倍率色収差及び歪曲収差が充分に補
正され、レンズ付きフィルムユニットや固定焦点式カメ
ラに適した、写真撮影用レンズを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】物体側から順に、物体側
に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第
１レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正
の屈折力を有する第２レンズよりなり、全レンズ系の焦
点距離をｆ、前記第１レンズの焦点距離をｆ₁、前記第
２レンズの物体側面の曲率半径をｒ₃、像側面の曲率半
径をｒ₄とすると、以下の条件式を満足するように構成
する。

【０００８】 0.50＜ｆ／ｆ₁＜0.90 （１）且つ、 −８＜(ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＜−1.5 （２）また、条件式（１）及び（２）に代えて以下の条件式
（３）及び（４）を用いると、更に良好な効果が得られ
る。

【０００９】 0.6＜ｆ／ｆ₁＜0.85 （３）且つ、 −3.5＜(ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＜−1.7 （４）更に、条件式（３）及び（４）に代えて、条件式（５）
及び（６）を用いると、一層良好な効果が得られる。

【００１０】 0.6＜ｆ／ｆ₁＜0.75 （５）且つ、 −3.2＜(ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＜−2.5 （６）その他に、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニ
スカス形状の正の屈折力を有する第１レンズと、物体側
に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第
２レンズよりなり、光軸から周辺に向かうに従い撮影画
面の長手方向をレンズ側に湾曲させて用いる写真用レン
ズにおいて、以下の条件式を満足するように構成する。

【００１１】 0.24＜ｆ／ｆ₁＜0.90 （７）且つ、 −８＜(ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＜−0.5 （８）また、上記の２種の構成において、前記第１レンズの少
なくとも１面が、光軸からレンズ周辺部に向かって屈折
力を小さく形成した非球面であると、より良好な効果が
得られる。

【００１２】更に、前記第１レンズの物体側面の近軸曲
率半径をｒ₁、軸上厚をｄ₁、アッベ数をν₁とすると、
以下の条件式を満足すると更に良好な効果が得られる。

【００１３】 0.002＜(ｒ₁・ｄ₁)／(ｆ・ｆ₁)＜0.008 （９） ν₁＞55 （10）また、条件式（９）に代えて、条件式（11）を用いる
と、一層良好な効果が得られる。 0.003＜(ｒ₁・ｄ₁)／(ｆ・ｆ₁)＜0.004 （11）なお、以上述べてきた全ての構成において、レンズの開
口絞りは前記第２レンズの後方に配置するのが望まし
く、可能な限り第２レンズの近傍に配置するのが望まし
い。

【００１４】一方、本願発明が対象とするレンズは、レ
ンズ付きフィルムユニットや固定焦点式カメラに適し、
Ｆナンバーが大きく、焦点距離が短い広角レンズであ
り、画面対角長の半分に等しい最大像高をＹ_MAXとし、
以下の条件式を満足すると、良好な効果が得られる。

【００１５】ｆ²／Ｆ＜120 （12） 0.5＜Ｙ_MAX／ｆ＜0.87 （13）

【００１６】

【作用】撮影レンズの正の屈折力を２枚のレンズに配分
することにより、倍率色収差の低減が可能となる。即
ち、２枚のレンズを物体側より順に物体側に凸面を向け
た正のメニスカス形状の第１レンズと、物体側に凹面を
向けた正のメニスカス形状の第２レンズとにより構成す
ると、第１レンズの凹面と第２レンズの凹面との２面の
光線束の発散作用により、倍率色収差が更に良く補正で
きる。また、第１レンズに配分される屈折力が小さい
程、倍率色収差が小さくなり、同時に正の歪曲収差も小
さくなる。

【００１７】しかし、第１レンズの屈折力を小さくする
と非点収差が正で大きくなる傾向があり、第２レンズを
物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズにすると、
これを打ち消すような負の非点収差が発生する。

【００１８】条件式（１），（２）は、上記の倍率色収
差、歪曲収差、及び非点収差をバランスさせるための条
件式である。条件式（１）の上限を越えると正の歪曲収
差及び倍率色収差が大きくなり、好ましくない。条件式
（１）の下限を下回ると、非点収差が大きくなり、メリ
ジオナル像面のレンズ側への歪曲が大きくなり、即ちア
ンダーになり、また、負の歪曲収差が発生するようにな
る。

【００１９】一方、条件式（２）の上限を越えると、第
２レンズで発生する負の非点収差成分が小さくなり、全
レンズ系の非点収差が大きくなり、メリジオナル像面が
アンダーになる。条件式（２）の下限を下回ると、全系
に負の非点収差が残存するようになる。

【００２０】更に、条件式（１），（２）に代えて、条
件式（３），（４）を用いると、一層良好な画質が得ら
れ、条件式（５），（６）を用いると、倍率色収差、歪
曲色収差、非点収差のバランスが向上し、非点収差が最
適になる。

【００２１】撮影画面をレンズ側に湾曲するようにする
と、全レンズ系の像面が多少アンダーにでも良好な画質
が得られる。特に、本願発明のように光軸から周辺に向
かうに従い撮影画面の長手方向をレンズ側に湾曲させる
と効果的であり、非点収差を少なくして全レンズ系の像
面がペッツバール像面と等しく、アンダーになっても良
好な画像が得られる。

【００２２】条件式（７），（８）において、下限或い
は上限が条件式（１），（２）に対してそれぞれ拡大し
ているのは、前述のように像面が多少アンダーになって
も撮影画面の湾曲により、良好な画像が得られるからで
ある。

【００２３】前記第１レンズに非球面を用いて、第１レ
ンズの屈折力がレンズの光軸から離れた部分で弱くなる
ようにする。即ち、物体側面に非球面を用いたときは、
曲率半径が光軸から離れるに従い、大きくなるように
し、像側の凹面に用いたときは、光軸から離れるに従い
曲率半径が小さくなるような非球面にすると、アンダー
になっている像面湾曲を改善できる。

【００２４】第１レンズの物体側面の近軸曲率半径ｒ₁
と軸上厚ｄ₁を条件式（９）を満足するように定める
と、歪曲収差、倍率色収差及び像面湾曲を適切に補正で
きる。条件式（９）の上限を越えると、正の歪曲収差及
び倍率色収差が大きくなり、下限を下回ると、像面がア
ンダーになり過ぎ好ましくない。

【００２５】また、条件式（９）に代えて条件式（11）
を用いると、歪曲色収差と倍率色収差とのバランスの良
い画像が得られる。

【００２６】第１レンズの硝材のアッベ数ν₁は、倍率
色収差と関係し、条件式（10）の下限を下回ると倍率色
収差が大きくなり過ぎる。

【００２７】条件式（12）は、固定焦点式レンズとして
用いたとき、無限遠から近距離に至る被写体にピントが
合うための条件であり、条件式（12）の上限を越えると
被写体深度が浅くなり、固定焦点式レンズとしては使い
難くなる。

【００２８】条件式（13）は、画角に関する条件であ
り、条件式（13）の上限を越えると画角が大きくなり過
ぎ、本願発明の条件を満たしても倍率色収差及び歪曲収
差等が目立ってきて好ましくない。条件式（13）の下限
を下回ると、画角が狭くなり、記念撮影やスナップ撮影
に不向きになる。また、手ぶれ等の影響も受けやすくな
る。

【００２９】

【実施例】本願発明の４種の実施例を図１乃至図９に基
づいて、詳細に説明する。

【００３０】図１は、実施例のレンズと画面の関係を示
す説明図であり、Ｌは撮影レンズ、１はフィルム、２は
撮影画面である。撮影画面は、Ａ方向が長辺の矩形に形
成されており、光軸の中心３からＡ方向の周辺に向かう
に従って、撮影レンズＬ側に湾曲している。

【００３１】以下に述べる第１実施例乃至第３実施例は
平面の撮影画面にも適用できるが、湾曲している方が望
ましく、第４実施例は湾曲した撮影画面を前提とした実
施例である。

【００３２】また、各実施例における記号は下記の意味
を表す。

【００３３】ｆ：焦点距離Ｆ：Ｆナンバー ω：半画角ｒ：屈折面の曲率半径ｄ：屈折面の間隔ｎｄ：レンズ材料の屈折率 νｄ：レンズ材料のアッベ数また、本願発明の非球面の形状は、光軸方向をＸ軸、光
軸と垂直方向をＹ軸とするとき、数式１で表せる。な
お、非球面はレンズ面No.の前に「＊」を付ける。

【００３４】

【数１】

【００３５】ここで、ｒは近軸曲率半径、Ｋ及びＡ_2iは
非球面係数である。

【００３６】第１実施例本実施例のレンズは、ｆ＝29.28，Ｆ＝9.70，ω＝37.3
°であり、図２にその形状を示す。また、レンズデータ
を下表の通りである。

【００３７】

【表１】

【００３８】以上により、ｆ／ｆ₁＝0.844 (ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＝−3.37 (ｒ₁・ｄ₁)／(ｆ・ｆ₁)＝0.0075 望遠比＝1.00 となる。

【００３９】このレンズの収差図を図３に示す。

【００４０】第２実施例本実施例のレンズは、ｆ＝29.40，Ｆ＝9.70，ω＝37.9
°であり、図４にその形状を示す。また、レンズデータ
を下表の通りである。

【００４１】

【表２】

【００４２】以上により、ｆ／ｆ₁＝0.71 (ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＝−3.16 (ｒ₁・ｄ₁)／(ｆ・ｆ₁)＝0.0048 望遠比＝1.01 となる。

【００４３】このレンズの収差図を図５に示す。

【００４４】第３実施例本実施例のレンズは、ｆ＝30.35，Ｆ＝9.20，ω＝36.1
°であり、図６にその形状を示す。また、レンズデータ
を下表の通りである。

【００４５】

【表３】

【００４６】以上により、ｆ／ｆ₁＝0.63 (ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＝−2.66 (ｒ₁・ｄ₁)／(ｆ・ｆ₁)＝0.0039 望遠比＝0.99 となる。

【００４７】このレンズの収差図を図７に示す。

【００４８】第４実施例本実施例のレンズは、ｆ＝29.48，Ｆ＝9.70，ω＝38.0
°であり、図８にその形状を示す。また、レンズデータ
を下表の通りである。

【００４９】なお、撮影画面は長辺に沿って半径＝110m
mのシリンドリカル面とする。

【００５０】

【表４】

【００５１】以上により、ｆ／ｆ₁＝0.25 (ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＝−1.79 (ｒ₁・ｄ₁)／(ｆ・ｆ₁)＝0.0025 望遠比＝1.00 となる。

【００５２】このレンズの収差図を図９に示す。

【００５３】

【発明の効果】本願発明によれば、正レンズが２枚の簡
単な構成ながら実施例に見るように望遠比１程度とレン
ズ全長を長くすることなく、歪曲収差と倍率色収差を良
好に補正することができ、また、コマ収差及び非点収差
の補正も充分である。

【００５４】このため、画面の中心部から周辺部まで極
めて良好な画質を有する撮影レンズを提供でき、引き伸
ばし倍率を大きくしても良好なプリントが得られる。

【００５５】従って、35mm判フルサイズ用のレンズ付き
フィルムユニットや通常のカメラはもとより、途中切換
のトリミングパノラマ機能を有するカメラへ用いると、
低コストで良好な結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のレンズと画面の関係を示す説明図であ
る。

【図２】第１実施例のレンズ形状を示す図である。

【図３】第１実施例の収差図である。

【図４】第２実施例のレンズ形状を示す図である。

【図５】第２実施例の収差図である。

【図６】第３実施例のレンズ形状を示す図である。

【図７】第３実施例の収差図である。

【図８】第４実施例のレンズ形状を示す図である。

【図９】第４実施例の収差図である。

【符号の説明】

Ｌ撮影レンズ１フィルム２撮影画面ＦＦナンバー ω 半画角

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、物体側に凸面を向けた
メニスカス形状の正の屈折力を有する第１レンズと、物
体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有す
る第２レンズよりなり、全レンズ系の焦点距離をｆ、前
記第１レンズの焦点距離をｆ₁、前記第２レンズの物体
側面の曲率半径をｒ₃、像側面の曲率半径をｒ₄とする
と、以下の条件式を満足することを特徴とする写真用レ
ンズ。 0.50＜ｆ／ｆ₁＜0.90 −８＜(ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＜−1.5
【請求項２】物体側から順に、物体側に凸面を向けた
メニスカス形状の正の屈折力を有する第１レンズと、物
体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有す
る第２レンズよりなり、全レンズ系の焦点距離をｆ、前
記第１レンズの焦点距離をｆ₁、前記第２レンズの物体
側面の曲率半径をｒ₃、像側面の曲率半径をｒ₄とする
と、以下の条件式を満足することを特徴とする写真用レ
ンズ。 0.60＜ｆ／ｆ₁＜0.85 −3.5＜(ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＜−1.7
【請求項３】物体側から順に、物体側に凸面を向けた
メニスカス形状の正の屈折力を有する第１レンズと、物
体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有す
る第２レンズよりなり、全レンズ系の焦点距離をｆ、前
記第１レンズの焦点距離をｆ₁、前記第２レンズの物体
側面の曲率半径をｒ₃、像側面の曲率半径をｒ₄とする
と、以下の条件式を満足することを特徴とする写真用レ
ンズ。 0.60＜ｆ／ｆ₁＜0.75 −3.2＜(ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＜−2.5
【請求項４】物体側から順に、物体側に凸面を向けた
メニスカス形状の正の屈折力を有する第１レンズと、物
体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有す
る第２レンズよりなり、光軸から周辺に向かうに従い撮
影画面の長手方向をレンズ側に湾曲させて用いる写真用
レンズにおいて、全レンズ系の焦点距離をｆ、前記第１
レンズの焦点距離をｆ₁、前記第２レンズの物体側面の
曲率半径をｒ₃、像側面の曲率半径をｒ₄とすると、以下
の条件式を満足することを特徴とする写真用レンズ。 0.24＜ｆ／ｆ₁＜0.90 −８＜(ｒ₄＋ｒ₃)／(ｒ₄−ｒ₃)＜−0.5
【請求項５】前記第１レンズの少なくとも１面が、光
軸からレンズ周辺部に向かって屈折力を小さく形成した
非球面であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１
項に記載の写真用レンズ。
【請求項６】前記第１レンズの物体側面の近軸曲率半
径をｒ₁、軸上厚をｄ₁、アッベ数をν₁とすると、以下
の条件式を満足することを特徴とする請求項５に記載の
写真用レンズ。 0.002＜(ｒ₁・ｄ₁)／(ｆ・ｆ₁)＜0.008 ν₁＞55
【請求項７】前記第１レンズの物体側面の近軸曲率半
径をｒ₁、軸上厚をｄ₁、アッベ数をν₁とすると、以下
の条件式を満足することを特徴とする請求項５に記載の
写真用レンズ。 0.003＜(ｒ₁・ｄ₁)／(ｆ・ｆ₁)＜0.004 ν₁＞55
【請求項８】固定焦点レンズとして用い、最大像高を
Ｙ_MAXとし、以下の条件式を満足することを特徴とする
請求項１〜７の何れか１項に記載の写真用レンズ。ｆ²／Ｆ＜120 0.5＜Ｙ_MAX／ｆ＜0.87