ソフトフォーカス撮影レンズ系及びソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法

【目的】ソフトフォーカスフィルタを用いることなくソフトフォーカス撮影を可能にすることができ、絞り値の変化に伴う焦点移動を実質的になくすことにより、ＭＦ一眼レフカメラによるピント合わせや、ＴＴＬーＡＦカメラによる自動焦点制御を簡単かつ正確に行うことができるようにするとともに、低コストで生産でき、組立前の部品の在庫管理が容易なソフトフォーカス撮影レンズ系及びソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法を提供する。
【構成】絞り近傍に位置するレンズエレメントＬ３、Ｌ４の光軸を中心とする円形領域１０を滑面とし、円形領域を除く周縁部を、空間周波数の高周波成分をカットする輪帯状の光拡散部分１１としたことを特徴とするソフトフォーカス撮影レンズ系Ｌ。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、ソフトフォーカス撮影レンズ系及びソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】従来のソフトフォーカス撮影レンズ系の代表的なものとしては、球面収差を大きく発生させる特殊な設計をしたレンズエレメントを用いたものがあるが、このようなソフトフォーカス撮影レンズ系は、絞り値の変更に伴って焦点移動が発生してしまう。
【０００３】ＭＦ（ＭａｎｕａｌＦｏｃｕｓ）一眼レフカメラでは、焦点板の拡散特性上、実際の撮影レンズ絞り値の光束よりいくぶん絞った光束での焦点面画像を目視で確認して、ピント合わせを行うので、絞り値の違いで焦点移動が発生するソフトフォーカス撮影レンズ系では、ピント合わせが容易でなかった。
【０００４】また、ＴＴＬーＡＦ（ＴｈｒｏｕｇｈＴｈｅＬｅｎｓＡｕｔｏＦｏｃｕｓ）カメラにこのソフトフォーカス撮影レンズを用いた場合、測距センサーの測距信号に基づく自動焦点制御をするために、レンズ内蔵ＲＯＭに焦点移動情報を与える必要があった。
【０００５】さらに、このようなレンズエレメントを用いたソフトフォーカス撮影レンズは、他のレンズエレメントやレンズ鏡筒等も、通常の撮影レンズのレンズエレメントやレンズ鏡筒とは設計が異なるため、製造コストが高く、組立前の部品の在庫管理が面倒であった。
【０００６】また、レンズ鏡筒の先端部に別体のソフトフォーカスフィルタを取り付けてソフトフォーカスを行うこともできるが、この場合、ソフトフォーカスフィルタの着脱が面倒である。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、ソフトフォーカスフィルタを用いることなくソフトフォーカス撮影を可能にすることができ、絞り値の変化に伴う焦点移動を実質的になくすことにより、ＭＦ一眼レフカメラによるピント合わせや、ＴＴＬーＡＦカメラによる自動焦点制御を簡単かつ正確に行うことができるようにするとともに、低コストで生産でき、組立前の部品の在庫管理が容易なソフトフォーカス撮影レンズ系及びソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【発明の概要】本発明のソフトフォーカス撮影レンズ系は、絞り近傍に位置するレンズエレメントの光軸を中心とする円形領域を滑面とし、円形領域を除く周縁部を、空間周波数の高周波成分をカットする輪帯状の光拡散部分としたことを特徴としている。
【０００９】本発明のソフトフォーカス撮影レンズの製造方法は、光学用樹脂を成型加工することにより、少なくとも一つのレンズエレメントの表面の周縁部に光拡散部分を形成することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施形態】以下、本発明を単焦点レンズに適用した第１の実施形態について図１乃至図１４を参照しながら説明する。図１、図２はソフトフォーカス撮影レンズ系Ｌの全体を示す側面図である。ソフトフォーカス撮影レンズ系Ｌはレンズ鏡筒（図示略）の内部に５枚のレンズエレメントＬ１乃至Ｌ５を光軸Ｏ方向に沿って並べたものである。各レンズエレメントＬ１乃至Ｌ５を組み合わせることにより、ソフトフォーカス撮影レンズＬは球面収差が小さくなるように補正されている。
【００１１】絞りＳの近傍に位置するレンズエレメントＬ３とＬ４の絞りＳとの対向面は、円形領域（例えば絞り値に換算してＦ５.６乃至Ｆ８の範囲）１０は滑面として加工されており、その外周側の絞り値Ｆ２.８乃至Ｆ５.６の範囲は、空間周波数の高周波成分をカットする輪帯状の光拡散部分１１として加工されている（図３及び図４はレンズエレメントＬ４の表面を拡大して示している）。光拡散部分１１には、図４及び図５に拡大して示すように、大きさの等しい多数の突起状の光拡散要素１２が分布密度が均一となるように設けられている。光拡散部分１１は、その部分が光学設計通りの滑面である場合に比較して、被写体像の高周波成分をその共役像では再現しない（高周波成分をカットする、像をぼけさせる）作用を有する。その程度は、光拡散の程度によって定められる。
【００１２】光拡散要素１２は、光学用樹脂を成型加工したり、レンズエレメントＬ４の表面に感光性樹脂、例えば紫外線硬化樹脂を所定厚さに塗布し、紫外線を照射して硬化させることにより形成される。また、レンズエレメントＬ４の表面に電子線硬化型樹脂を塗布し、電子線を照射して硬化させた後、エッチングにより光拡散要素Ａを形成してもよい。
【００１３】図１に示すように絞りＳを全開（絞り値２.８）にすると、ソフトフォーカス撮影レンズＬに入った光束Ｏ１、Ｏ１は、レンズエレメントＬ４の光拡散要素１２を透過することにより分散されるので（図５参照）、光束Ｏ１、Ｏ１は空間周波数の高周波成分がカットされた状態で結像面Ｆに合焦し、ソフト効果のある画像が得られる。
【００１４】このような本実施形態によれば、ソフトフォーカス撮影レンズ系Ｌの基礎である通常設計されたレンズ系は球面収差が補正されているので（球面収差を意図的に発生させることでソフトフォーカス効果を得るのではないので）、絞りＳの大きさを変更しても焦点移動が発生しない。このため、図６（ａ）に示す光強度分布図のように、焦点が合ったときだけ合焦像にピントの芯が残り、焦点がずれたときはピントの芯が残らないので、ＭＦ一眼レフカメラにソフトフォーカス撮影レンズ系Ｌを使用した場合は、通常レンズを使用した場合と同様に容易にピント合わせをすることができる（図６（ｂ）は、通常のレンズ系の合焦像の光強度分布図であり、シャープな像となることを示している。図６（ｃ）は、球面収差を故意に発生させる従来のソフトフォーカス撮影レンズ系の合焦像の光強度分布図であり、焦点がずれたときにもピントの芯が残るので、ＭＦでの合焦が容易でないことを示している。）。
【００１５】また、ＴＴＬーＡＦカメラの測距センサーが測距用に受光する光束は、一般にＦ５.６乃至Ｆ８の範囲の光束であり、この光束はレンズエレメントＬ４の滑面とその他のレンズエレメントＬ１乃至Ｌ３、Ｌ５を透過するので、測距センサーは高コントラストでシャープな画像信号を得ることができ、焦点検出を正確に行うことができる。
【００１６】さらに、ソフトフォーカス撮影レンズ系Ｌの球面収差は、基礎となる通常のレンズ系と実質同程度なので、ＴＴＬーＡＦカメラにソフトフォーカス撮影レンズ系Ｌを用いた場合、測距センサーの測距信号に基づく自動焦点制御をするために、レンズ内蔵ＲＯＭに焦点移動情報を別途に与える必要がなく、自動焦点制御は通常レンズの場合と同様の制御で行うことができる。
【００１７】また、このようなレンズエレメントＬ４を用いたソフトフォーカス撮影レンズ系Ｌは、他のレンズエレメントＬ１乃至Ｌ３、Ｌ５やレンズ鏡筒等も、通常の撮影レンズやレンズ鏡筒と同じ設計により得られるので、製造コストを低くすることができ、組立前の部品の在庫管理も容易となる。
【００１８】また、レンズエレメントＬ４の絞りＳとの対向面に光拡散部分１１を設けたので、光束Ｏ１を光拡散部分１１に確実に導くことができ、その結果、画面全体にソフト効果の高い画像を得ることができる。さらに、図２に示すように絞りＳを小さくすると（絞り値５.６）、光束Ｏ１、Ｏ１がレンズエレメントＬ４の光拡散部分１１を通らなくなるので、この場合はソフト効果のない通常の撮影をすることができる。
【００１９】また、光拡散要素１２は図５に示すもの以外にも、例えばそれぞれの高さを変えたもの（図１０）、凹レンズ状のもの（図１１）、円錐体のもの（図１２）であってもよい。また、三角錐状や角柱状のもの（図示略）を方向をランダムにして配置させてもよい。また、樹脂を微少格子状、網状をなすように硬化させて光拡散要素を形成してもよい。さらに、図１３に示すように、隣り合うレンズエレメント（例えばＬ４とＬ５）の接着剤層１３に形成された多数の空泡を、光拡散要素１２として利用することもできる。
【００２０】さらに、図１４に示すように、光拡散要素をレンズエレメントＬ４の表面の形成した凹部Ｔとすることもできる。レンズエレメントＬ４がプラスチックレンズの場合は、熱を加えながら、多数の突起を有する型（図示略）を押し当てるスタンプ方式により、上述の凹部Ｔを簡単に形成することができる。なお、凹部Ｔを形成するレンズエレメントはガラスレンズでもよいが、プラスチックレンズまたは、ガラスレンズ上に樹脂層を成型したいわゆる複合型非球面レンズの方が、凹部Ｔを簡単に成形できるので好ましい。
【００２１】また、光拡散要素１２の配列パターンは、その大きさを円形領域に近づくにつれて漸次小さくし、かつ、光拡散部分全体に均等に分布させて設けたり（図７）、その大きさを同じ大きさとし、分布密度を円形領域に近づくにつれて漸次小さくしたり（図８）することができる。このようにすると、ソフト効果時のぼけ像の輪郭を淡くさせることができる。
【００２２】また、光拡散要素１２の配列パターンを、その大きさを同じ大きさとし、分布密度を円形領域に近づくにつれて漸次大きくしたり（図９）、その大きさを円形領域に近づくにつれて漸次大きくし、かつ、光拡散部分全体に均等に分布したり（図示略）してもよい。このようにすると、ソフト効果の絞り値に対する変化を少なくすることができる。
【００２３】なお、光拡散部分１１は、レンズエレメントＬ３またはレンズエレメントＬ４のいずれか一方にのみ設けるようにしてもよい。
【００２４】次に、本発明をズームレンズに適用した第２の実施形態について、図１５乃至図１８を参照しながら説明する。
【００２５】本実施形態のソフトフォーカス撮影レンズ系Ｌ’は、ズームレンズ鏡筒（図示略）の内部に１０枚のレンズエレメントＬ１’乃至Ｌ１０’を光軸Ｏ方向に沿って並べたものであり、このズームレンズのスペックは４ー５.６/７０ー２００mmである。レンズエレメントＬ１’とＬ２’により第１レンズ群Ａが構成され、レンズエレメントＬ３’乃至Ｌ５’により第２レンズ群Ｂが構成され、レンズエレメントＬ６’乃至Ｌ１０’により第３レンズ群Ｃが構成されている。各レンズエレメントＬ１’乃至Ｌ１０’を組み合わせることにより、ソフトフォーカス撮影レンズ系Ｌ’の基礎となるレンズ系は球面収差が小さくなるように補正されている。
【００２６】絞りＳの直後に位置するレンズエレメントＬ６’乃至Ｌ８の前後両面の中心部の円形領域１０は滑面として加工されており、その外周側は、空間周波数の高周波成分をカットする輪帯状の光拡散部分１１として加工されている。また、レンズエレメントＬ６’乃至Ｌ８’は、ズーミング移動に関わらず、常時、絞りＳの近傍に位置するように設計されている。
【００２７】レンズエレメントＬ６’の前後両面、及びレンズエレメントＬ７’の前面とレンズエレメントＬ８’の後面の光拡散部分１１は図４のように形成されており、Ｌ７’とＬ８’の対向面の光拡散部分１１は、図１３のように、レンズエレメントＬ７’とＬ８’の間の接着剤層１３に形成された多数の空泡により構成されている。
【００２８】図１５は、焦点距離７０mmで開放絞りＦ４の状態を示しており、この場合、光束Ｏ１、Ｏ１はレンズエレメントＬ６’乃至Ｌ８’の光拡散部分１１を透過するので、光束Ｏ１、Ｏ１は空間周波数の高周波成分がカットされた状態で結像面Ｆに合焦し、画面全体でソフト効果のある画像が得られる。
【００２９】図１６は、焦点距離７０mmで絞り値Ｆ８の状態を示しており、この場合は、光束Ｏ１、Ｏ１が光拡散部分１１を透過しないので、ソフト効果のない通常の撮影を行うことができる。
【００３０】図１７は、焦点距離２００mmで開放絞りＦ５.６の状態を示しており、この場合、光束Ｏ１、Ｏ１はレンズエレメントＬ６’乃至Ｌ８’の光拡散部分１１を透過するので、光束Ｏ１、Ｏ１は空間周波数の高周波成分がカットされた状態で結像面Ｆに合焦し、画面全体でソフト効果のある画像が得られる。
【００３１】図１８は、焦点距離２００mmで絞り値Ｆ１１の状態を示しており、この場合は、光束Ｏ１、Ｏ１が光拡散部分１１を透過しないので、ソフト効果のない通常の撮影を行うことができる。
【００３２】本実施形態では、レンズエレメントＬ６’の前後両面、及びレンズエレメントＬ７’の前面とレンズエレメントＬ８’の後面の光拡散部分１１を図４のように形成したが、第１の実施形態と同様に、図５乃至図１２、及び図１４に示す様々な態様で実施することができる。
【００３３】また、光拡散部分１１は、レンズエレメントＬ６’乃至Ｌ８’の前後両面全てに設ける必要はなく、いずれか１つのレンズエレメントに設けたり、２つのレンズエレメントに設けたり、あるいは前面または後面にのみ設ける等、様々な変更が可能である。
【００３４】また、以上説明した実施形態では、ソフトフォーカス撮影レンズ系を単焦点レンズとズームレンズに適用したが、マクロ撮影用レンズに適用して実施することもできる。
【００３５】さらに、光拡散要素１２を付加させるレンズエレメントの表面形状は、凸面、凹面（球面、非球面）のみならず、平面であってもよい。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、ソフトフォーカスフィルタを用いることなくソフトフォーカス撮影を可能にすることができる。また、絞り値の変化に伴う焦点移動を実質的になくすことにより、ＭＦ一眼レフカメラによるピント合わせや、ＴＴＬーＡＦカメラによる自動焦点制御を簡単かつ正確に行うことができ、しかも低コストで生産でき、組立前の部品の在庫管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のソフトフォーカス撮影レンズ系の第１の実施形態の絞りを開放（絞り値Ｆ２.８）にした際の側面図である。
【図２】同じく、絞りを絞った（絞り値Ｆ５.６）にした際の図１と同様の側面図である。
【図３】同じく、レンズエレメントＬ４の拡大正面図である。
【図４】同じく、レンズエレメントＬ４の一部を示す正面図である。
【図５】同じく、レンズエレメントＬ４の光拡散部分の拡大縦断側面図である。
【図６】（ａ）は、本発明のソフトフォーカス撮影レンズ系を用いた場合の合焦像の光強度分布図であり、（ｂ）は、通常のレンズ系の合焦像の光強度分布図であり、（ｃ）は、従来のソフトフォーカス撮影レンズ系を用いた場合の合焦像の光強度分布図である。
【図７】光拡散要素の配列パターンを変えたレンズエレメントＬ４の一部を示す正面図である。
【図８】同じく、光拡散要素の配列パターンを変えたレンズエレメントＬ４の一部を示す正面図である。
【図９】同じく、光拡散要素の配列パターンを変えたレンズエレメントＬ４の一部を示す正面図である。
【図１０】同じく、光拡散要素の形状を変えた場合のレンズエレメントＬ４の光拡散部分の拡大縦断側面図である。
【図１１】同じく、光拡散要素の形状を変えた場合のレンズエレメントＬ４の光拡散部分の拡大縦断側面図である。
【図１２】同じく、光拡散要素の形状を変えた場合のレンズエレメントＬ４の光拡散部分の拡大縦断側面図である。
【図１３】同じく、光拡散要素の形状を変えた場合のレンズエレメントＬ４とＬ５の間に形成された光拡散部分の拡大縦断側面図である。
【図１４】同じく、光拡散要素の形状を変えた場合のレンズエレメントＬ４の光拡散部分の拡大縦断側面図である。
【図１５】本発明のソフトフォーカス撮影レンズ系の第２の実施形態の焦点距離を７０mmにして絞りを開放（絞り値Ｆ４）にした際の側面図である。
【図１６】同じく、焦点距離を７０mmにして絞りを絞った（絞り値Ｆ８）にした際の図１５と同様の側面図である。
【図１７】同じく、焦点距離を２００mmにして絞りを開放（絞り値Ｆ５.６）にした際の図１５と同様の側面図である。
【図１８】同じく、焦点距離を２００mmにして絞りを絞った（絞り値Ｆ１１）にした際の図１５と同様の側面図である。
【符号の説明】
１０円形領域
１１光拡散部分
１２光拡散要素
１３接着剤層
Ｆ結像面
Ｔ凹部
Ｌソフトフォーカス撮影レンズ系
Ｌ１レンズエレメント
Ｌ２レンズエレメント
Ｌ３レンズエレメント
Ｌ４レンズエレメント
Ｌ５レンズエレメント
Ｌ’ ソフトフォーカス撮影レンズ系
Ｌ１’ レンズエレメント
Ｌ２’ レンズエレメント
Ｌ３’ レンズエレメント
Ｌ４’ レンズエレメント
Ｌ５’ レンズエレメント
Ｌ６’ レンズエレメント
Ｌ７’ レンズエレメント
Ｌ８’ レンズエレメント
Ｌ９’ レンズエレメント
Ｌ１０’ レンズエレメント
Ｏ光軸
Ｏ１光束
Ｓ絞り

【特許請求の範囲】
【請求項１】絞り近傍に位置するレンズエレメントの光軸を中心とする円形領域を滑面とし、円形領域を除く周縁部を、空間周波数の高周波成分をカットする輪帯状の光拡散部分としたことを特徴とするソフトフォーカス撮影レンズ系。
【請求項２】請求項１記載のソフトフォーカス撮影レンズ系において、上記光拡散部分が、多数の突起または凹部からなる光拡散要素から構成されているソフトフォーカス撮影レンズ系。
【請求項３】請求項２記載のソフトフォーカス撮影レンズ系において、各光拡散要素を同じ大きさとし、上記光拡散要素を光拡散部分全体に均等に分布したソフトフォーカス撮影レンズ系。
【請求項４】請求項２記載のソフトフォーカス撮影レンズ系において、光拡散要素の大きさを上記円形領域に近づくにつれて漸次小さくし、かつ、光拡散要素を光拡散部分全体に均等に分布したソフトフォーカス撮影レンズ系。
【請求項５】請求項２記載のソフトフォーカス撮影レンズ系において、光拡散要素の大きさを上記円形領域に近づくにつれて漸次大きくし、かつ、光拡散要素を光拡散部分全体に均等に分布したソフトフォーカス撮影レンズ系。
【請求項６】請求項２記載のソフトフォーカス撮影レンズ系において、各光拡散要素の大きさを同じ大きさとし、光拡散要素の分布密度を円形領域に近づくにつれて漸次小さくしたソフトフォーカス撮影レンズ系。
【請求項７】請求項２記載のソフトフォーカス撮影レンズ系において、各光拡散要素の大きさを同じ大きさとし、光拡散要素の分布密度を円形領域に近づくにつれて漸次大きくしたソフトフォーカス撮影レンズ系。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれか１項記載のソフトフォーカス撮影レンズ系において、絞りの直後または直前に位置するレンズエレメントの表面に光拡散部分を形成したソフトフォーカス撮影レンズ系。
【請求項９】請求項１記載のソフトフォーカス撮影レンズ系において、上記光拡散部分が、隣り合うレンズの接着剤層に形成された多数の空泡であるソフトフォーカス撮影レンズ系。
【請求項１０】請求項１ないし９のいずれか１項記載のソフトフォーカス撮影レンズ系において、上記円形領域を、レンズの絞り値に換算したときＦ５.６乃至Ｆ８の範囲に形成したソフトフォーカス撮影レンズ系。
【請求項１１】請求項１ないし１０のいずれか１項記載のソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法において、光学用樹脂を成型加工することにより、少なくとも一つのレンズエレメントの表面の周縁部に光拡散部分を形成することを特徴とするソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法。
【請求項１２】請求項１ないし１０のいずれか１項記載のソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法において、少なくとも一つのレンズエレメントの表面の周縁部に、感光性樹脂を所定厚さに塗布し、光を照射して硬化させることにより光拡散部分を形成することを特徴とするソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法。
【請求項１３】請求項１２記載のソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法において、上記感光性樹脂が紫外線硬化樹脂であり、少なくとも一つのレンズエレメントの表面の周縁部に塗布された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させることにより光拡散部分を形成することを特徴とするソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法。
【請求項１４】請求項１ないし１０のいずれか１項記載のソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法において、少なくとも一つのレンズエレメントの表面の周縁部に、電子線硬化型樹脂を塗布し、電子線を照射して硬化させた後、エッチングにより光拡散部分を形成することを特徴とするソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法。
【請求項１５】請求項１ないし１０のいずれか１項記載のソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法において、少なくとも一つのレンズエレメントの表面の周縁部に、多数の突起が設けられた型を押し当てることにより、凹部からなる光拡散部分を形成することを特徴とするソフトフォーカス撮影レンズ系の製造方法。

【図１】