ソフトフォーカス撮影システム
【課題】 簡易な撮影機構で良好なソフトフォーカス撮影を可能にする。
【解決手段】撮影モード切替え板４５はゾーンプレート部４５ａを備えている。撮影モード切替え板４５は、切替えリング４７が回転すると、連動ピン４７ｂによりゾーンプレート部４５ａが撮影レンズ５の光軸上の位置と撮影レンズ５の光路外の位置との間を移動する。ゾーンプレート部４５ａは、被写体光を回折させ、被写体像に輪郭をソフトに描写するソフトフォーカス効果を与える。ゾーンプレート部４５ａは光軸上に位置する時は露光時間が長くなり、ゾーンプレート部４５ａにより遮られる被写体光の不足分が補われる。
【解決手段】撮影モード切替え板４５はゾーンプレート部４５ａを備えている。撮影モード切替え板４５は、切替えリング４７が回転すると、連動ピン４７ｂによりゾーンプレート部４５ａが撮影レンズ５の光軸上の位置と撮影レンズ５の光路外の位置との間を移動する。ゾーンプレート部４５ａは、被写体光を回折させ、被写体像に輪郭をソフトに描写するソフトフォーカス効果を与える。ゾーンプレート部４５ａは光軸上に位置する時は露光時間が長くなり、ゾーンプレート部４５ａにより遮られる被写体光の不足分が補われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソフトフォーカス撮影の可能なソフトフォーカス撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ソフトフォーカス撮影をするための手段としては、レンズの収差を利用したソフトフォーカスレンズを使用するもの、表面又は内部に光拡散性の特性を持たせたフィルタを使用するもの、光の回折を利用するゾーンプレートを使用するもの等が知られている。
【０００３】
レンズの収差を利用したものは、球面収差をアンダー又はオーバーにすることで画面全体に被写体の輪郭が拡散したソフトな描写のソフトフォーカス効果を出すもので、イマゴン（商品名：ローデンシュトック社製）や、タンバール（商品名：ライツ社製）などが従来知られている。イマゴンは、中央の開口とその周辺の円形開口とからなる絞りを複数種類有しており、絞りを切り替えることでソフト効果の調節を行うことができる。また、タンバールは、通常レンズと同じ絞りを有しているが、レンズの光軸付近を通る光を遮り、Ｆナンバーを変化させることでソフト効果を調節することができる。また、レンズ系の一部の間隔を変化させることで球面収差を自由に調節し、絞り値に影響を受けずにソフト効果が得られるソフトフォーカスレンズが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
光拡散性フィルタを使用するものは、表面に微小な凹凸を有する透光性部材から構成された光拡散性フィルタを撮影光路中に挿入することで所望のソフト効果を得る（特許文献２，３参照）。ソフト効果の大きさは、透光性部材の凹凸の大きさや密度によって決めることができる。
【０００５】
ゾーンプレートを使用するものは、ピンホールカメラと同様に、レンズを使用することなく、微小開口を通過した光線の回折により像を作る。ピンホールカメラは、開口の面積が小さい（Ｆナンバーが大きい）ために像が暗く、十分な光量を確保するためには長時間露光を必要とする。ゾーンプレートは、中心のピンホールとこの周辺に同心円状に複数の開口とが設けられており、同心円状の開口で生じる光の回折作用によって強いソフト効果を得ることができる。ゾーンプレートでは、中央の開口がピンホールカメラと同じ開口であり、輪帯の開口は、中央部の開口面積とほぼ同じ面積をそれぞれもつため、輪帯の開口の数を増加させることによりピンホールカメラと比較して露光量を増加させることができる。例えば、中央の開口と、その周辺に４本の開口部を持たせた場合には２．３ＥＶ、８本の開口部を持たせた場合には３．２ＥＶ改善する。
【特許文献１】特開平１０−６８８７９号公報
【特許文献２】特開平７−２０９６９７号公報
【特許文献３】特開平１０−２３２４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、球面収差を利用するソフトフォーカスレンズは、球面収差を大きくする必要性から、これを１台のカメラに内蔵させるには通常撮影用のレンズとソフトフォーカスレンズの２種類が必要となり、カメラのコストが増加する。また、一定量のソフト効果を得るためには、Ｆナンバーの大きい暗いレンズほど大きな球面収差が必要となる。このため、周知のレンズ付きフイルムのようにＦナンバーの大きいパンフォーカスレンズを使用する撮影システムでは、球面収差と解像力の両方を確保することが困難である。同様に、光拡散性フィルタを使用するものでは、Ｆナンバーの小さい明るいレンズを使用すると良好なソフト効果が得られるが、暗いレンズでは解像力の確保が困難である。ゾーンプレート方式は、ピンホールカメラと同様にゾーンプレートが結像作用を担うため、像の明るさを確保するためにピンホールとその周辺の開口径を大きくする必要があるが、開口径の増加に伴い、ソフト効果が増強され過ぎてしまう欠点がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、暗いレンズを備えた小型のカメラに内蔵できるソフトフォーカス撮影が可能なソフトフォーカス撮影システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のソフトフォーカス撮影システムは、撮影レンズの光軸上に位置するピンホールと、このピンホールの周りに同心円状の複数の開口とを有するゾーンプレートを備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記ゾーンプレートは、撮影レンズの光軸上の位置と外部の位置とに移動することを特徴とする。
【００１０】
前記ゾーンプレートが前記外部の位置から前記撮影レンズの光軸上の位置に移動した際にシャッタスピードが低速側に切替えられることを特徴とする。
【００１１】
前記ゾーンプレートは０．５ｍｍ以下の厚みを有することを特徴とする。
【００１２】
写真フイルムの感度がＩＳＯ８００以上、撮影レンズのＦナンバーがＦ５．６より暗いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、撮影レンズとゾーンプレートを併用することにより、撮影レンズにより得られる解像力と、ゾーンプレートによる回折光とにより、被写体の輪郭を拡散させたソフトな撮影描写が得られる撮影システムを実現できる。特に、パンフォーカス性の確保が必要なＦナンバーが大きい暗い撮影レンズであっても、ソフト撮影効果が得られる。すなわち、ゾーンプレートのみを使用するソフトフォーカス撮影では、中心部のピンホールを大きくした時に、ソフト効果の増大と同時に像のボケが大きくなることから、良好な画質が得られる中心部のピンホール径の選択範囲が比較的狭くなる。これに対し、本発明は、ゾーンプレートにレンズを併用することで像のシャープネスを確保できるから、ゾーンプレートのバリエーション（中心部のピンホール径及び輪帯の線幅の選択範囲）が広がり、ソフト効果の調整範囲を広くすることができる。
【００１４】
ゾーンプレートを撮影レンズの光軸上の位置と、光路の外側の位置とに出し入れできるようにすることで、１つの撮影光学系のみを用いて通常撮影とソフト撮影を行うことができるため、安価な撮影装置に好適である。
【００１５】
ゾーンプレートにより被写体光の一部が遮られることになるため、シャッタスピードを低速にすることで光量不足を補い、適正露光を確保することができる。
【００１６】
ゾーンプレートの厚さを０．５ｍｍ以下とすることにより、撮影光路からゾーンプレートを出し入れすることに伴うピント位置の変動が抑えられ、ピントの固定されたパンフォーカスカメラに好適な撮影システムが実現できる。特に、物体側の第１レンズがメニスカスレンズで像面彎曲を補正し、像面側の第２レンズによって結像作用を得る２枚構成の撮影レンズでは、第１レンズと第２レンズの間の位置でゾーンプレートを出し入れすることによるピント位置の変動を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１において、本発明を実施したレンズ付きフイルムユニット２は、その前面に、被写体光を結像させる撮影レンズ５と、撮影範囲を確認するためのファインダ６と、夜間の撮影時等に被写体光を補うストロボ光を発するストロボ発光部７が設けられている。上面には、撮影操作として押下操作されるシャッタボタン９，撮影枚数をカウントするカウンタ表示部１０，ストロボ撮影のための充電が終了したときに点灯するシグナル部１１が設けられている。
【００１８】
また、背面には、撮影後のフイルム巻き上げに用いられる巻上げノブ１２の一部が露呈されている。レンズ付きフイルムユニット２の前面には、通常撮影を行う通常モードとソフトフォーカス撮影を行うソフト撮影モードを切替えるためのモード切替えスイッチ１５と、ストロボ撮影を行う際にストロボ回路を充電するために操作されるストロボスイッチ１６とが設けられている。モード切替えスイッチ１５は、上下方向にスライド操作することにより撮影モードを切替えることができ、下方向に操作した時は通常撮影、上方向に操作したときはソフト撮影を行うことができる。ストロボスイッチ１６は、上方向に操作したときにストロボ回路の充電処理が開始され、これが終了するとシグナル部１１が点灯し、シャッタボタン９の押下操作に連動してストロボ光が発光する。
【００１９】
図２において、レンズ付きフイルムユニット２は、１３５タイプのパトローネ２２とパトローネ２２から引き出された写真フイルム２３が装填される本体基部２４と、本体基部２４の背面を覆うことで写真フイルム２３を光密に収納する後カバー２５と、本体基部２４の前面側に取り付けられる外装用の前カバー２６とを備える。写真フイルム２３には、ＩＳＯ感度８００以上の高感度写真フイルムが使用され、撮影レンズ５のＦナンバーが小さく暗いレンズを使用した場合でも、手ぶれの生じないシャッタスピードで適切な露光が得られるようにしている。
【００２０】
本体基部２４には、ストロボユニット２７が取り付けられる。ストロボユニット２７は、複数の回路素子が取り付けられたプリント基板３０、ストロボ発光管とリフレクタ等を備えたストロボ発光部７、シャッタの作動によってオンされるシンクロスイッチ３１、ストロボスイッチ１６の操作によってオンされる充電スイッチ３２、及び電源となる内蔵電池３３等を備えている。
【００２１】
本体基部２４は、シャッタチャージ機構、フイルム巻止め機構、フイルムカウント機構、シャッタ速度切替え機構を備えている。巻上げノブ１２をフイルム巻き上げ方向に回転した時、写真フイルム２３の巻上げ量に応じてスプロケット（図示なし）が回転する。スプロケットの回転は、シャッタチャージ機構、フイルム巻止め機構、フイルムカウント機構に伝達される。フイルム巻上げ量が撮影コマの１コマ分の長さに達すると、シャッタチャージ機構にシャッタを作動させる力が蓄えられる。また、フイルム巻止め機構により巻上げノブ１２の回転がロックされ、フイルムカウント機構により撮影枚数の表示度数が１進む。
【００２２】
図３において、シャッタ駆動レバー３５は、シャッタチャージが完了した状態でシャッタボタン９が押下されたとき、シャッタチャージ機構に蓄えられた力が解放されることにより、チャージ位置からレリーズ位置に向けて回転する。シャッタ羽根３６は、バネ３７により露光開口３８を閉じる閉じ位置に付勢されている。シャッタ駆動レバー３５は、シャッタ羽根３６を蹴飛ばし、露光開口３８を開放する。シャッタ羽根３６の作動完了後には、フイルム巻止め機構のロックが解除され、次のコマのフイルム巻上げを行うことができるようになる。
【００２３】
露光開口３８の前方には、シャッタカバー４０が設けられている。シャッタカバー４０には、撮影レンズ５とフレア防止板４１とスペーサー板４２が取り付けられるレンズ取り付け枠４３が設けられている。撮影レンズ５は、凸メニスカスの形状の前レンズ５ａと、両凸形状の後レンズ５ｂとから構成されている。撮影レンズ５は、シャッタカバー４０の前面に取り付けられるレンズ押さえ４４によりその前方から押さえられ、レンズ取り付け枠４３の内部で保持される。撮影レンズ５には、ＦナンバーがＦ８より大きいレンズが使用されている。これは、レンズ付きフイルムユニット２に、撮影時のピント調節が不要なパンフォーカス性をもたせるためであり、ファインダ６によって撮影範囲を確認した後はシャッタボタン９を押下する操作のみで簡単に写真撮影が行えるようにするためである。
【００２４】
スペーサー板４２は、Ｖ字状に形成された撮影モード切替え板４５の出し入れを行う空間を確保するために設けられている。撮影モード切替え板４５は、ソフトフォーカス撮影を行うためのゾーンプレート部４５ａを有している。ゾーンプレート部４５ａは、撮影モード切替え板４５が回動することにより、撮影レンズ５の光軸５ａと重なる位置と撮影光路の外側の位置とに移動する。
【００２５】
レンズ取り付け枠４３の外周面上には、シャッタ速度及び撮影モードの切替えを行う切替えリング４７が設けられている。切替えリング４７は、モード切替えスイッチ１５と連結されており、モード切替えスイッチ１５をスライド操作したときに、これに連動して回転する。切替えリング４７は、レンズ押さえ４４によりレンズ取り付け枠４３から外れないように押さえられる。切替えリング４７に掛けられたバネ４８は、モード切替えスイッチ１５が下方向に操作された際に切替えリング４７が元の位置に戻るための力を与える。
【００２６】
切替えリング４７には、シャッタカバー４０の上部に取り付けられるストップレバー４９の一端部４９ａを挟持する一対の挟持ピン４７ａと、撮影モード切替え板４５を動かすための連動ピン４７ｂが設けられている。ストップレバー４９は、切替えリング４７が回転した時に一端部４９ａが左右方向に移動して、シャッタカバー４０の上部で回動する。ストップレバーの他端部４９ｂは、通常撮影モードではシンクロスイッチ３１の下方に入り込み、ソフト撮影モードではシンクロスイッチ３１の下方の位置から退避する。
【００２７】
図４において、モード切替えスイッチ１５が上方向に操作されていない状態では、ストップレバー４９の他端部４９ｂがシンクロスイッチ３１の下に位置している。このときにシャッタ羽根３６が作動すると、シャッタ羽根３６の上端部がシンクロスイッチ３１の一対の金属片を接触させたときに、シャッタ羽根３６の動きがストップレバー４９の他端部４９ｂによって遮られ、シャッタ羽根３６はそれ以上開放できなくなる。
【００２８】
モード切替えスイッチ１５が上方向に操作されると、切替えリング４７は図中反時計方向に回動する。切替えリング４７が反時計方向に回動すると、挟持ピン４７ａがストップレバー４９の一端部４９ａを図中左方向に移動させる。これによりストップレバー４９が回動し、ストップレバー４９の他端部４９ｂはシンクロスイッチ３１の下から退避する。このときにシャッタ羽根３６が作動すると、シャッタ羽根３６の上端部がシンクロスイッチ３１の一対の金属片を接触させた後、シャッタ羽根３６はさらに回動する。
【００２９】
ストップレバー４９によってシャッタ羽根３６の動きが遮られる場合は、シャッタ羽根３６の回動する角度は小さく、ストップレバー４９によってシャッタ羽根３６の動きが遮られない場合は、シャッタ羽根３６の回動する角度が大きくなる。従って、モード切替えスイッチ１５が上方向に操作されていない時は露光時間が短く、高速のシャッタ速度となり、モード切替えスイッチ１５が上方向に操作されている時は露光時間が長く、低速のシャッタ速度となる。
【００３０】
なお、ストロボ発光部７は、ストロボスイッチ１６が操作され、ストロボ回路の充電が完了している状態でシンクロスイッチ３１がオンするとストロボ光を発光するが、ストロボスイッチ１６が操作されていない状態では、シンクロスイッチ３１がオンしても、ストロボ光を発光しない。
【００３１】
図５において、撮影モード切替え板４５は、モード切替えスイッチ１５が上方向に操作されると、切替えリング４７の反時計回りの回転により、ゾーンプレート部４５ａが撮影レンズ５の光路の外に退避した位置から、撮影レンズ５の光軸５ａと重なる位置に回動する。撮影モード切替え板４５は、切替えリング４７の連動ピン４７ｂに係合するカム穴４５ｂを有している。切替えリング４７の回転により連動ピン４７ｂが光軸の回りを移動すると撮影モード切替え板４５が回動し、ゾーンプレート部４５ａがレンズ取り付け枠４３の内外に移動する。
【００３２】
図６において、撮影モード切替え板４５は、厚さが例えば０．２ｍｍの無色の透明フイルムからなる。ゾーンプレート部４５ａは、透明フイルムの上に形成された遮光性の高い印刷層により、透明部と不透明部とからなる複数の輪帯を有している。各輪帯の直径Ｄ（ｍｍ）は、係数Ｃ、可視光の波長λ（ｍｍ）、ゾーンプレートの焦点距離ｆ（ｍｍ）、輪帯の番号をＮとしたときに以下の条件式で表される。
Ｄ・Ｎ＝Ｃ・（ｆ・Ｎ・λ）1/2
なお、Ｎが奇数の時は不透明部（暗線）の内径、Ｎが偶数の時は不透明部の外径を表す。
【００３３】
上記条件式を満たすゾーンプレートは、各輪帯の面積が中央の円の面積と同じになる。すなわち、透明部と不透明部の面積は同じになるので、ゾーンプレート部４５ａが光路上に位置する場合と光路外に位置する場合とでは、光量比が２分の１倍となる。ゾーンプレート部４５ａによる光量の減少分は、シャッタ速度を低速に切替えて露光時間を長くすることで補うことができる。また、係数Ｃは、２．０を基準とし、ゾーンプレートのみを使用する撮影では画質調整のために係数Ｃは１．６〜２．２の間で調整される。同様に、撮影レンズ５と併用されるゾーンプレート部４５ａの場合においても、係数Ｃが１．６〜２．２の間の複数種類のサンプルを用いて撮影画質を判定したところ、全てのサンプルでソフト効果が確認された。特に、係数が小さくなるほどソフト効果が高まることが確認された。
【００３４】
次にレンズ付きフイルムユニットの作用について説明する。撮影を行う際には、巻上げノブ１２がロックされるまでフイルムの巻上げ操作を行う。巻上げノブ１２がロックされると、シャッタチャージが完了し、撮影可能な状態となる。撮影者は、通常撮影とソフト撮影のどちらを行うかを選択し、ソフト撮影を行う場合は、モード切替えスイッチ１５を操作する。
【００３５】
モード切替えスイッチ１５を上方向に操作すると、これに連動して切替えリング４７が回転する。ストップレバー４９の他端部４９ｂは、シンクロスイッチ３１の下から退避し、撮影モード切替え板４５のゾーンプレート部４５ａは撮影レンズ５の光路上の位置に移動する。シャッタボタン９を押下すると、シャッタ羽根３６が作動する。シャッタ羽根３６は、シンクロスイッチ３１の一対の金属片を接触させた後、一対の金属片をさらに変形させて回動し、ゾーンプレート部４５ａが撮影レンズ５の光路外に位置するときよりも露光開口３８を長い時間開放する。
【００３６】
撮影レンズ５に入射した被写体光は、前レンズ５ａを透過し、ゾーンプレート部４５ａを通過する際に回折し、後レンズ５ｂを透過して写真フイルム２３に到達する。被写体光の一部の光は、ゾーンプレート部４５ａにより撮影レンズ５の理想的な像点からずれた位置に到達し、被写体の輪郭を拡散させたソフト効果のある撮影画像を形成する。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限らず、適宜の変更が可能である。例えば、上記実施形態は、本発明をレンズ付きフイルムユニットに適用した例であるが、写真フイルムの交換が可能な一般的なカメラ、ＣＣＤイメージセンサを備えた撮像装置に本発明を適用することもできる。また、ゾーンプレート部４５ａのように、中心部の円形の開口と、これに対して同心円状の輪帯の開口とを有するゾーンプレートのみならず、図９に示す撮影モード切替え板５５のように、輪帯を複数の円形の開口によって構成したゾーンプレート部５５ａを有していても同様なソフト撮影効果を得ることができる。また、撮影モード切替え板４５は、手動のスイッチ操作によって撮影レンズの光軸上の位置と光路外の位置とにゾーンプレートを移動させるようにしているが、ソレノイド等の駆動源を用いてゾーンプレートを移動させてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、撮影レンズ５の後方側にゾーンプレート部５５ａを設け、ソーンプレート部５５ａが撮影レンズ５の絞りを兼用するようにしているが、ゾーンプレート部５５ａを撮影レンズ５の前方側に設けた場合には、撮影レンズ５の後方側に通常の絞りを設けてもよい。上記実施形態とは異なり、シャッタスピードを切り替えられないカメラでは、ゾーンプレートによる露光量の低下を抑えるため、シャッタスピードを遅く露光時間を長めに設定し、ゾーンプレートを併用しない通常撮影時には絞り穴の小さい小絞りを使用し、ゾーンプレートを使用したソフトフォーカス撮影を行う際には絞り穴の大きい大絞りを使用した撮影が行えるように絞り板を移動自在に設けることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】レンズ付きフイルムユニットの外観斜視図である。
【図２】レンズ付きフイルムユニットの分解斜視図である。
【図３】シャッタ羽根及び撮影レンズ周辺の分解斜視図である。
【図４】通常撮影モードにおけるシャッタ羽根の作動状態を示す平面図である。
【図５】ソフト撮影モードにおけるシャッタ羽根の作動状態を示す平面図である。
【図６】通常撮影モードにおけるゾーンプレート部の位置を示す平面図である。
【図７】ソフト撮影モードにおけるゾーンプレート部の位置を示す平面図である。
【図８】ゾーンプレート部の拡大図である。
【図９】他の実施形態のゾーンプレート部の拡大図である。
【符号の説明】
【００４０】
２ レンズ付きフイルムユニット
５ 撮影レンズ
９ シャッタボタン
１５ モード切替えスイッチ
２３ 写真フイルム
３５ シャッタ駆動レバー
３６ シャッタ羽根
３７ バネ
３８ 露光開口
４０ シャッタカバー
４１ フレア防止板
４２ スペーサー板
４３ レンズ取り付け枠
４４ レンズ押さえ
４５ 撮影モード切替え板
４５ａ ゾーンプレート部
４７ 切替えリング
４７ａ 挟持ピン
４７ｂ 連動ピン
４８ バネ
４９ ストップレバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソフトフォーカス撮影の可能なソフトフォーカス撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ソフトフォーカス撮影をするための手段としては、レンズの収差を利用したソフトフォーカスレンズを使用するもの、表面又は内部に光拡散性の特性を持たせたフィルタを使用するもの、光の回折を利用するゾーンプレートを使用するもの等が知られている。
【０００３】
レンズの収差を利用したものは、球面収差をアンダー又はオーバーにすることで画面全体に被写体の輪郭が拡散したソフトな描写のソフトフォーカス効果を出すもので、イマゴン（商品名：ローデンシュトック社製）や、タンバール（商品名：ライツ社製）などが従来知られている。イマゴンは、中央の開口とその周辺の円形開口とからなる絞りを複数種類有しており、絞りを切り替えることでソフト効果の調節を行うことができる。また、タンバールは、通常レンズと同じ絞りを有しているが、レンズの光軸付近を通る光を遮り、Ｆナンバーを変化させることでソフト効果を調節することができる。また、レンズ系の一部の間隔を変化させることで球面収差を自由に調節し、絞り値に影響を受けずにソフト効果が得られるソフトフォーカスレンズが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
光拡散性フィルタを使用するものは、表面に微小な凹凸を有する透光性部材から構成された光拡散性フィルタを撮影光路中に挿入することで所望のソフト効果を得る（特許文献２，３参照）。ソフト効果の大きさは、透光性部材の凹凸の大きさや密度によって決めることができる。
【０００５】
ゾーンプレートを使用するものは、ピンホールカメラと同様に、レンズを使用することなく、微小開口を通過した光線の回折により像を作る。ピンホールカメラは、開口の面積が小さい（Ｆナンバーが大きい）ために像が暗く、十分な光量を確保するためには長時間露光を必要とする。ゾーンプレートは、中心のピンホールとこの周辺に同心円状に複数の開口とが設けられており、同心円状の開口で生じる光の回折作用によって強いソフト効果を得ることができる。ゾーンプレートでは、中央の開口がピンホールカメラと同じ開口であり、輪帯の開口は、中央部の開口面積とほぼ同じ面積をそれぞれもつため、輪帯の開口の数を増加させることによりピンホールカメラと比較して露光量を増加させることができる。例えば、中央の開口と、その周辺に４本の開口部を持たせた場合には２．３ＥＶ、８本の開口部を持たせた場合には３．２ＥＶ改善する。
【特許文献１】特開平１０−６８８７９号公報
【特許文献２】特開平７−２０９６９７号公報
【特許文献３】特開平１０−２３２４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、球面収差を利用するソフトフォーカスレンズは、球面収差を大きくする必要性から、これを１台のカメラに内蔵させるには通常撮影用のレンズとソフトフォーカスレンズの２種類が必要となり、カメラのコストが増加する。また、一定量のソフト効果を得るためには、Ｆナンバーの大きい暗いレンズほど大きな球面収差が必要となる。このため、周知のレンズ付きフイルムのようにＦナンバーの大きいパンフォーカスレンズを使用する撮影システムでは、球面収差と解像力の両方を確保することが困難である。同様に、光拡散性フィルタを使用するものでは、Ｆナンバーの小さい明るいレンズを使用すると良好なソフト効果が得られるが、暗いレンズでは解像力の確保が困難である。ゾーンプレート方式は、ピンホールカメラと同様にゾーンプレートが結像作用を担うため、像の明るさを確保するためにピンホールとその周辺の開口径を大きくする必要があるが、開口径の増加に伴い、ソフト効果が増強され過ぎてしまう欠点がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、暗いレンズを備えた小型のカメラに内蔵できるソフトフォーカス撮影が可能なソフトフォーカス撮影システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のソフトフォーカス撮影システムは、撮影レンズの光軸上に位置するピンホールと、このピンホールの周りに同心円状の複数の開口とを有するゾーンプレートを備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記ゾーンプレートは、撮影レンズの光軸上の位置と外部の位置とに移動することを特徴とする。
【００１０】
前記ゾーンプレートが前記外部の位置から前記撮影レンズの光軸上の位置に移動した際にシャッタスピードが低速側に切替えられることを特徴とする。
【００１１】
前記ゾーンプレートは０．５ｍｍ以下の厚みを有することを特徴とする。
【００１２】
写真フイルムの感度がＩＳＯ８００以上、撮影レンズのＦナンバーがＦ５．６より暗いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、撮影レンズとゾーンプレートを併用することにより、撮影レンズにより得られる解像力と、ゾーンプレートによる回折光とにより、被写体の輪郭を拡散させたソフトな撮影描写が得られる撮影システムを実現できる。特に、パンフォーカス性の確保が必要なＦナンバーが大きい暗い撮影レンズであっても、ソフト撮影効果が得られる。すなわち、ゾーンプレートのみを使用するソフトフォーカス撮影では、中心部のピンホールを大きくした時に、ソフト効果の増大と同時に像のボケが大きくなることから、良好な画質が得られる中心部のピンホール径の選択範囲が比較的狭くなる。これに対し、本発明は、ゾーンプレートにレンズを併用することで像のシャープネスを確保できるから、ゾーンプレートのバリエーション（中心部のピンホール径及び輪帯の線幅の選択範囲）が広がり、ソフト効果の調整範囲を広くすることができる。
【００１４】
ゾーンプレートを撮影レンズの光軸上の位置と、光路の外側の位置とに出し入れできるようにすることで、１つの撮影光学系のみを用いて通常撮影とソフト撮影を行うことができるため、安価な撮影装置に好適である。
【００１５】
ゾーンプレートにより被写体光の一部が遮られることになるため、シャッタスピードを低速にすることで光量不足を補い、適正露光を確保することができる。
【００１６】
ゾーンプレートの厚さを０．５ｍｍ以下とすることにより、撮影光路からゾーンプレートを出し入れすることに伴うピント位置の変動が抑えられ、ピントの固定されたパンフォーカスカメラに好適な撮影システムが実現できる。特に、物体側の第１レンズがメニスカスレンズで像面彎曲を補正し、像面側の第２レンズによって結像作用を得る２枚構成の撮影レンズでは、第１レンズと第２レンズの間の位置でゾーンプレートを出し入れすることによるピント位置の変動を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１において、本発明を実施したレンズ付きフイルムユニット２は、その前面に、被写体光を結像させる撮影レンズ５と、撮影範囲を確認するためのファインダ６と、夜間の撮影時等に被写体光を補うストロボ光を発するストロボ発光部７が設けられている。上面には、撮影操作として押下操作されるシャッタボタン９，撮影枚数をカウントするカウンタ表示部１０，ストロボ撮影のための充電が終了したときに点灯するシグナル部１１が設けられている。
【００１８】
また、背面には、撮影後のフイルム巻き上げに用いられる巻上げノブ１２の一部が露呈されている。レンズ付きフイルムユニット２の前面には、通常撮影を行う通常モードとソフトフォーカス撮影を行うソフト撮影モードを切替えるためのモード切替えスイッチ１５と、ストロボ撮影を行う際にストロボ回路を充電するために操作されるストロボスイッチ１６とが設けられている。モード切替えスイッチ１５は、上下方向にスライド操作することにより撮影モードを切替えることができ、下方向に操作した時は通常撮影、上方向に操作したときはソフト撮影を行うことができる。ストロボスイッチ１６は、上方向に操作したときにストロボ回路の充電処理が開始され、これが終了するとシグナル部１１が点灯し、シャッタボタン９の押下操作に連動してストロボ光が発光する。
【００１９】
図２において、レンズ付きフイルムユニット２は、１３５タイプのパトローネ２２とパトローネ２２から引き出された写真フイルム２３が装填される本体基部２４と、本体基部２４の背面を覆うことで写真フイルム２３を光密に収納する後カバー２５と、本体基部２４の前面側に取り付けられる外装用の前カバー２６とを備える。写真フイルム２３には、ＩＳＯ感度８００以上の高感度写真フイルムが使用され、撮影レンズ５のＦナンバーが小さく暗いレンズを使用した場合でも、手ぶれの生じないシャッタスピードで適切な露光が得られるようにしている。
【００２０】
本体基部２４には、ストロボユニット２７が取り付けられる。ストロボユニット２７は、複数の回路素子が取り付けられたプリント基板３０、ストロボ発光管とリフレクタ等を備えたストロボ発光部７、シャッタの作動によってオンされるシンクロスイッチ３１、ストロボスイッチ１６の操作によってオンされる充電スイッチ３２、及び電源となる内蔵電池３３等を備えている。
【００２１】
本体基部２４は、シャッタチャージ機構、フイルム巻止め機構、フイルムカウント機構、シャッタ速度切替え機構を備えている。巻上げノブ１２をフイルム巻き上げ方向に回転した時、写真フイルム２３の巻上げ量に応じてスプロケット（図示なし）が回転する。スプロケットの回転は、シャッタチャージ機構、フイルム巻止め機構、フイルムカウント機構に伝達される。フイルム巻上げ量が撮影コマの１コマ分の長さに達すると、シャッタチャージ機構にシャッタを作動させる力が蓄えられる。また、フイルム巻止め機構により巻上げノブ１２の回転がロックされ、フイルムカウント機構により撮影枚数の表示度数が１進む。
【００２２】
図３において、シャッタ駆動レバー３５は、シャッタチャージが完了した状態でシャッタボタン９が押下されたとき、シャッタチャージ機構に蓄えられた力が解放されることにより、チャージ位置からレリーズ位置に向けて回転する。シャッタ羽根３６は、バネ３７により露光開口３８を閉じる閉じ位置に付勢されている。シャッタ駆動レバー３５は、シャッタ羽根３６を蹴飛ばし、露光開口３８を開放する。シャッタ羽根３６の作動完了後には、フイルム巻止め機構のロックが解除され、次のコマのフイルム巻上げを行うことができるようになる。
【００２３】
露光開口３８の前方には、シャッタカバー４０が設けられている。シャッタカバー４０には、撮影レンズ５とフレア防止板４１とスペーサー板４２が取り付けられるレンズ取り付け枠４３が設けられている。撮影レンズ５は、凸メニスカスの形状の前レンズ５ａと、両凸形状の後レンズ５ｂとから構成されている。撮影レンズ５は、シャッタカバー４０の前面に取り付けられるレンズ押さえ４４によりその前方から押さえられ、レンズ取り付け枠４３の内部で保持される。撮影レンズ５には、ＦナンバーがＦ８より大きいレンズが使用されている。これは、レンズ付きフイルムユニット２に、撮影時のピント調節が不要なパンフォーカス性をもたせるためであり、ファインダ６によって撮影範囲を確認した後はシャッタボタン９を押下する操作のみで簡単に写真撮影が行えるようにするためである。
【００２４】
スペーサー板４２は、Ｖ字状に形成された撮影モード切替え板４５の出し入れを行う空間を確保するために設けられている。撮影モード切替え板４５は、ソフトフォーカス撮影を行うためのゾーンプレート部４５ａを有している。ゾーンプレート部４５ａは、撮影モード切替え板４５が回動することにより、撮影レンズ５の光軸５ａと重なる位置と撮影光路の外側の位置とに移動する。
【００２５】
レンズ取り付け枠４３の外周面上には、シャッタ速度及び撮影モードの切替えを行う切替えリング４７が設けられている。切替えリング４７は、モード切替えスイッチ１５と連結されており、モード切替えスイッチ１５をスライド操作したときに、これに連動して回転する。切替えリング４７は、レンズ押さえ４４によりレンズ取り付け枠４３から外れないように押さえられる。切替えリング４７に掛けられたバネ４８は、モード切替えスイッチ１５が下方向に操作された際に切替えリング４７が元の位置に戻るための力を与える。
【００２６】
切替えリング４７には、シャッタカバー４０の上部に取り付けられるストップレバー４９の一端部４９ａを挟持する一対の挟持ピン４７ａと、撮影モード切替え板４５を動かすための連動ピン４７ｂが設けられている。ストップレバー４９は、切替えリング４７が回転した時に一端部４９ａが左右方向に移動して、シャッタカバー４０の上部で回動する。ストップレバーの他端部４９ｂは、通常撮影モードではシンクロスイッチ３１の下方に入り込み、ソフト撮影モードではシンクロスイッチ３１の下方の位置から退避する。
【００２７】
図４において、モード切替えスイッチ１５が上方向に操作されていない状態では、ストップレバー４９の他端部４９ｂがシンクロスイッチ３１の下に位置している。このときにシャッタ羽根３６が作動すると、シャッタ羽根３６の上端部がシンクロスイッチ３１の一対の金属片を接触させたときに、シャッタ羽根３６の動きがストップレバー４９の他端部４９ｂによって遮られ、シャッタ羽根３６はそれ以上開放できなくなる。
【００２８】
モード切替えスイッチ１５が上方向に操作されると、切替えリング４７は図中反時計方向に回動する。切替えリング４７が反時計方向に回動すると、挟持ピン４７ａがストップレバー４９の一端部４９ａを図中左方向に移動させる。これによりストップレバー４９が回動し、ストップレバー４９の他端部４９ｂはシンクロスイッチ３１の下から退避する。このときにシャッタ羽根３６が作動すると、シャッタ羽根３６の上端部がシンクロスイッチ３１の一対の金属片を接触させた後、シャッタ羽根３６はさらに回動する。
【００２９】
ストップレバー４９によってシャッタ羽根３６の動きが遮られる場合は、シャッタ羽根３６の回動する角度は小さく、ストップレバー４９によってシャッタ羽根３６の動きが遮られない場合は、シャッタ羽根３６の回動する角度が大きくなる。従って、モード切替えスイッチ１５が上方向に操作されていない時は露光時間が短く、高速のシャッタ速度となり、モード切替えスイッチ１５が上方向に操作されている時は露光時間が長く、低速のシャッタ速度となる。
【００３０】
なお、ストロボ発光部７は、ストロボスイッチ１６が操作され、ストロボ回路の充電が完了している状態でシンクロスイッチ３１がオンするとストロボ光を発光するが、ストロボスイッチ１６が操作されていない状態では、シンクロスイッチ３１がオンしても、ストロボ光を発光しない。
【００３１】
図５において、撮影モード切替え板４５は、モード切替えスイッチ１５が上方向に操作されると、切替えリング４７の反時計回りの回転により、ゾーンプレート部４５ａが撮影レンズ５の光路の外に退避した位置から、撮影レンズ５の光軸５ａと重なる位置に回動する。撮影モード切替え板４５は、切替えリング４７の連動ピン４７ｂに係合するカム穴４５ｂを有している。切替えリング４７の回転により連動ピン４７ｂが光軸の回りを移動すると撮影モード切替え板４５が回動し、ゾーンプレート部４５ａがレンズ取り付け枠４３の内外に移動する。
【００３２】
図６において、撮影モード切替え板４５は、厚さが例えば０．２ｍｍの無色の透明フイルムからなる。ゾーンプレート部４５ａは、透明フイルムの上に形成された遮光性の高い印刷層により、透明部と不透明部とからなる複数の輪帯を有している。各輪帯の直径Ｄ（ｍｍ）は、係数Ｃ、可視光の波長λ（ｍｍ）、ゾーンプレートの焦点距離ｆ（ｍｍ）、輪帯の番号をＮとしたときに以下の条件式で表される。
Ｄ・Ｎ＝Ｃ・（ｆ・Ｎ・λ）1/2
なお、Ｎが奇数の時は不透明部（暗線）の内径、Ｎが偶数の時は不透明部の外径を表す。
【００３３】
上記条件式を満たすゾーンプレートは、各輪帯の面積が中央の円の面積と同じになる。すなわち、透明部と不透明部の面積は同じになるので、ゾーンプレート部４５ａが光路上に位置する場合と光路外に位置する場合とでは、光量比が２分の１倍となる。ゾーンプレート部４５ａによる光量の減少分は、シャッタ速度を低速に切替えて露光時間を長くすることで補うことができる。また、係数Ｃは、２．０を基準とし、ゾーンプレートのみを使用する撮影では画質調整のために係数Ｃは１．６〜２．２の間で調整される。同様に、撮影レンズ５と併用されるゾーンプレート部４５ａの場合においても、係数Ｃが１．６〜２．２の間の複数種類のサンプルを用いて撮影画質を判定したところ、全てのサンプルでソフト効果が確認された。特に、係数が小さくなるほどソフト効果が高まることが確認された。
【００３４】
次にレンズ付きフイルムユニットの作用について説明する。撮影を行う際には、巻上げノブ１２がロックされるまでフイルムの巻上げ操作を行う。巻上げノブ１２がロックされると、シャッタチャージが完了し、撮影可能な状態となる。撮影者は、通常撮影とソフト撮影のどちらを行うかを選択し、ソフト撮影を行う場合は、モード切替えスイッチ１５を操作する。
【００３５】
モード切替えスイッチ１５を上方向に操作すると、これに連動して切替えリング４７が回転する。ストップレバー４９の他端部４９ｂは、シンクロスイッチ３１の下から退避し、撮影モード切替え板４５のゾーンプレート部４５ａは撮影レンズ５の光路上の位置に移動する。シャッタボタン９を押下すると、シャッタ羽根３６が作動する。シャッタ羽根３６は、シンクロスイッチ３１の一対の金属片を接触させた後、一対の金属片をさらに変形させて回動し、ゾーンプレート部４５ａが撮影レンズ５の光路外に位置するときよりも露光開口３８を長い時間開放する。
【００３６】
撮影レンズ５に入射した被写体光は、前レンズ５ａを透過し、ゾーンプレート部４５ａを通過する際に回折し、後レンズ５ｂを透過して写真フイルム２３に到達する。被写体光の一部の光は、ゾーンプレート部４５ａにより撮影レンズ５の理想的な像点からずれた位置に到達し、被写体の輪郭を拡散させたソフト効果のある撮影画像を形成する。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限らず、適宜の変更が可能である。例えば、上記実施形態は、本発明をレンズ付きフイルムユニットに適用した例であるが、写真フイルムの交換が可能な一般的なカメラ、ＣＣＤイメージセンサを備えた撮像装置に本発明を適用することもできる。また、ゾーンプレート部４５ａのように、中心部の円形の開口と、これに対して同心円状の輪帯の開口とを有するゾーンプレートのみならず、図９に示す撮影モード切替え板５５のように、輪帯を複数の円形の開口によって構成したゾーンプレート部５５ａを有していても同様なソフト撮影効果を得ることができる。また、撮影モード切替え板４５は、手動のスイッチ操作によって撮影レンズの光軸上の位置と光路外の位置とにゾーンプレートを移動させるようにしているが、ソレノイド等の駆動源を用いてゾーンプレートを移動させてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、撮影レンズ５の後方側にゾーンプレート部５５ａを設け、ソーンプレート部５５ａが撮影レンズ５の絞りを兼用するようにしているが、ゾーンプレート部５５ａを撮影レンズ５の前方側に設けた場合には、撮影レンズ５の後方側に通常の絞りを設けてもよい。上記実施形態とは異なり、シャッタスピードを切り替えられないカメラでは、ゾーンプレートによる露光量の低下を抑えるため、シャッタスピードを遅く露光時間を長めに設定し、ゾーンプレートを併用しない通常撮影時には絞り穴の小さい小絞りを使用し、ゾーンプレートを使用したソフトフォーカス撮影を行う際には絞り穴の大きい大絞りを使用した撮影が行えるように絞り板を移動自在に設けることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】レンズ付きフイルムユニットの外観斜視図である。
【図２】レンズ付きフイルムユニットの分解斜視図である。
【図３】シャッタ羽根及び撮影レンズ周辺の分解斜視図である。
【図４】通常撮影モードにおけるシャッタ羽根の作動状態を示す平面図である。
【図５】ソフト撮影モードにおけるシャッタ羽根の作動状態を示す平面図である。
【図６】通常撮影モードにおけるゾーンプレート部の位置を示す平面図である。
【図７】ソフト撮影モードにおけるゾーンプレート部の位置を示す平面図である。
【図８】ゾーンプレート部の拡大図である。
【図９】他の実施形態のゾーンプレート部の拡大図である。
【符号の説明】
【００４０】
２ レンズ付きフイルムユニット
５ 撮影レンズ
９ シャッタボタン
１５ モード切替えスイッチ
２３ 写真フイルム
３５ シャッタ駆動レバー
３６ シャッタ羽根
３７ バネ
３８ 露光開口
４０ シャッタカバー
４１ フレア防止板
４２ スペーサー板
４３ レンズ取り付け枠
４４ レンズ押さえ
４５ 撮影モード切替え板
４５ａ ゾーンプレート部
４７ 切替えリング
４７ａ 挟持ピン
４７ｂ 連動ピン
４８ バネ
４９ ストップレバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズの光軸上に位置するピンホールと、このピンホールの周りに同心円状の複数の開口とを有するゾーンプレートを備えたことを特徴とするソフトフォーカス撮影システム。
【請求項２】
前記ゾーンプレートは、撮影レンズの光軸上の位置と外部の位置とに移動することを特徴とする請求項１記載のソフトフォーカス撮影システム。
【請求項３】
前記ゾーンプレートが前記外部の位置から前記撮影レンズの光軸上の位置に移動した際にシャッタスピードが低速側に切替えられることを特徴とする請求項２記載のソフトフォーカス撮影システム。
【請求項４】
前記ゾーンプレートは０．５ｍｍ以下の厚みを有することを特徴とする請求項２又は３に記載のソフトフォーカス撮影システム。
【請求項５】
写真フイルムの感度がＩＳＯ８００以上、撮影レンズのＦナンバーがＦ５．６より暗いことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載のソフトフォーカス撮影システム。
【請求項６】
前記ゾーンプレートは、前記撮影レンズの後方側に設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のソフトフォーカス撮影システム。
【請求項１】
撮影レンズの光軸上に位置するピンホールと、このピンホールの周りに同心円状の複数の開口とを有するゾーンプレートを備えたことを特徴とするソフトフォーカス撮影システム。
【請求項２】
前記ゾーンプレートは、撮影レンズの光軸上の位置と外部の位置とに移動することを特徴とする請求項１記載のソフトフォーカス撮影システム。
【請求項３】
前記ゾーンプレートが前記外部の位置から前記撮影レンズの光軸上の位置に移動した際にシャッタスピードが低速側に切替えられることを特徴とする請求項２記載のソフトフォーカス撮影システム。
【請求項４】
前記ゾーンプレートは０．５ｍｍ以下の厚みを有することを特徴とする請求項２又は３に記載のソフトフォーカス撮影システム。
【請求項５】
写真フイルムの感度がＩＳＯ８００以上、撮影レンズのＦナンバーがＦ５．６より暗いことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載のソフトフォーカス撮影システム。
【請求項６】
前記ゾーンプレートは、前記撮影レンズの後方側に設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のソフトフォーカス撮影システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−７２１３２（Ｐ２００７−７２１３２Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５８４１９（Ｐ２００５−２５８４１９）
【出願日】平成１７年９月６日（２００５．９．６）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月６日（２００５．９．６）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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