JP2006267692A

JP2006267692A - カメラ

Info

Publication number: JP2006267692A
Application number: JP2005087080A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kamata; 和雄鎌田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】コサイン４乗則に起因した露光ムラを安価に抑える。
【解決手段】遮光筒３０の前面には、露光開口３１が設けられている。遮光筒３０内には、写真フイルムへの入射光量を調節するＮＤフィルタ３３が設けられている。ＮＤフィルタ３３には、中心部から外側に向かうに従って光学濃度が徐々に低下する濃度勾配が形成されている。この濃度勾配は、コサイン４乗則による周辺光量の低下とは反対に、中心部に向かうほど高濃度になって光量を抑える。これにより、コサイン４乗則によって周辺光量が低下させられた被写体光は、ＮＤフィルタ３３によってその光軸中心付近の光量が抑えられ、光量が略均一になるように調節される。
【選択図】図４

Description

本発明は、カメラに関する。

未露光の写真フイルムが予め装填された１回使用型の簡易カメラであるレンズ付きフイルムユニットが知られている。このレンズ付きフイルムユニットは、シャッタ機構やフイルム巻上げ機構などの撮影機構が簡略化されて安価であることや、撮影操作が簡単であることなどを特徴としており、手軽に利用できることから一般に広く普及している。

レンズ付きフイルムユニットには、１〜２枚の樹脂製のレンズで構成される撮影レンズが搭載されている。撮影レンズによって写真フイルムに結像される被写体光は、コサイン４乗則と呼ばれる法則に従って周辺光量を低下させ、写真フイルムの４隅などに露光ムラを生じさせることが知られている。コサイン４乗則の影響は、いかなる形状のレンズでも起こるものであるから、撮影レンズの工夫のみでこの問題を解決することは難しい。

そのため、特許文献１では、撮影された写真フイルムをプリント写真に現像する際に、
コサイン４乗則に起因する露光ムラに応じた画像補正を行い、ムラの無い良好な画質のプリント写真を得る撮影画像の補正方法及び装置を提供している。
特開２００１−２６４９０３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された撮影画像の補正方法及び装置は、撮影レンズの種類などを示す機種コードが記載された専用の写真フイルムや、この機種コードを光学的に読み取って補正を行う専用のプリンタを必要とするものであり、新しい写真フイルムを生産したり、新しいプリンタを導入しなければならないなど、システムの構築にあたって多額の費用を要することが懸念される。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、コサイン４乗則に起因する露光ムラの防止を、簡単かつ安価な構成で実現することができるカメラを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のカメラは、被写体光を所定の結像面に結像させる撮影レンズと、前記結像面への入射光量を調節するフィルタとを備え、このフィルタに、前記撮影レンズの光軸中心から外側に向かうに従って光学濃度が徐々に低下する濃度勾配を持たせたことを特徴とする。

なお、前記濃度勾配は、光学濃度が最も高くなる中心部と最も薄くなる端部との間に、露出量に換算して略０．５ＥＶの差を有することが好ましい。

また、前記フィルタは、光が入射する方向から見た前記結像面の直前に配置されることが好ましい。

さらに、前記結像面を遮光する遮光筒と、この遮光筒内の迷光を遮るフレアストッパとを設け、前記フィルタを、前記遮光筒と前記フレアストッパとによって前記遮光筒内に挟持固定することが好ましい。

本発明のカメラでは、撮影レンズの光軸中心から外側に向かうに従って光学濃度が徐々に低下する濃度勾配を持つフィルタを設けた。このフィルタは、コサイン４乗則の影響の少ない中心部分ほど光量を抑えるように作用し、結像面の全域にわたって光量が略均一になるように調節する。これにより、コサイン４乗則に起因する露光ムラが抑えられる。また、新しい写真フイルムの生産や、新しいプリンタの導入なども必要なく、簡単かつ安価に露光ムラの防止を実現できる。

図１は、レンズ付きフイルムユニット（カメラ）２の外観を示す斜視図である。レンズ付きフイルムユニット２は、各種撮影機構が組み込まれたユニット本体３と、このユニット本体３の製造時に装填されるフイルムパトローネ２２（図２参照）と、ユニット本体３の外周に巻き付けられるようにして貼られるラベル４とからなる。ラベル４には、ユニット本体３の各部を露呈させるための開口が形成されている。

ユニット本体３の前面には、撮影レンズ５とファインダ６とが設けられている。また、ユニット本体３の上面には、レリーズボタン７とカウンタ表示窓８とが設けられ、背面には撮影後のフイルム巻き上げに用いられる巻き上げノブ９の一部が露呈している。

図２は、ユニット本体３の構成を示す分解斜視図である。ユニット本体３は、１３５タイプのフイルムパトローネ２２が装填される本体基部２３と、本体基部２３の前面側及び背面側に取り付けられる前カバー２６及び後カバー２７とからなる。フイルムパトローネ２２は、パトローネ２２ａと、写真フイルム２２ｂとからなり、前述のようにユニット本体３の製造時に装填される。なお、フイルムパトローネ２２は、ＩＸ２４０タイプやブローニタイプなどの、その他のタイプを用いるようにしてもよい。

本体基部２３の前面中央には、遮光筒３０が設けられている。遮光筒３０は、写真フイルム２２ｂの撮影コマ２２ｃを遮光し、撮影レンズ５によって結像される被写体光のみを撮影コマ２２ｃにあてる。すなわち、この撮影コマ２２ｃが請求項記載の結像面に相当する。また、遮光筒３０の周囲には、シャッタチャージ機構、シャッタ機構、フイルム巻き上げ機構、フイルム巻き止め機構、フイルムカウント機構、撮影光学系、ファインダ光学系などが組み込まれている。

図３は、遮光筒３０の周囲に組み込まれたシャッタレリーズ機構や撮影光学系の構成を示す分解斜視図である。遮光筒３０の前面には、矩形状のシャッタ開口（露光開口）３１が形成されている。遮光筒３０の側方には、シャッタ羽根３８を回動自在に支持するピン３９と、バネ４０の一端が掛けられるピン４１とが設けられている。

シャッタ機構を構成するシャッタ羽根３８は、ピン３９に挿通される穴４３ａが形成されたベース部４３と、シャッタ開口３１の前方に配置されて該シャッタ開口３１の開閉を行う羽根部４４と、ベース部４３と羽根部４４とを接続する連結部４５とからなる。ベース部４３には、バネ４０の他端が掛けられるピン４３ｂと、シャッタ駆動レバー４７によって蹴飛ばされる突出部４３ｃとが設けられている。また、シャッタ羽根３８は、バネ４０に付勢され、遮光筒３０に形成されたストッパ部３０ａと羽根部４４に形成された張出部４４ａとが当接してシャッタ開口３１を塞ぐ閉じ位置に保持される。

遮光筒３０の前方には、筒形状の鏡筒５７が形成されたレンズホルダ５６が取り付けられる。鏡筒５７内には、開口５８が設けられており、撮影レンズ５を構成する第１レンズ６０と第２レンズ６１とが収納される。これら第１レンズ６０と第２レンズ６１との間には、絞り開口６２ａが形成された絞り板６２が収められる。レンズホルダ５６の前面には、鏡筒５７に収められた撮影レンズ５などの部品を押さえる押さえ板６５が取り付けられる。

シャッタ羽根３８とともにシャッタ機構を構成するシャッタ駆動レバー４７は、図示を省略したシャッタチャージ機構によって図中矢線Ａと逆方向に回動し、チャージ位置にセットされる。そして、レリーズボタン７の押圧操作に応答して、チャージ解除位置に向けて矢線Ａ方向に回動し、その際にシャッタ羽根３８の突出部４３ｃを蹴飛ばす。シャッタ駆動レバー４７に蹴飛ばされたシャッタ羽根３８は、閉じ位置からバネ４０の付勢に抗して矢線Ｂ方向に回動する。回動したシャッタ羽根３８は、レンズホルダ５６の内面に設けられたストッパーピンに当接してシャッタ開口３１の全体を露呈させる開き位置まで移動する。開き位置に移動したシャッタ羽根３８は、バネ４０の付勢によって閉じ位置に復帰する。このシャッタ羽根３８の一連の開閉動作によって、写真フイルム２２ｂへの露光が行われる。

図４は、ユニット本体３の内部構成を示す部分断面図である。遮光筒３０には、段差部３０ｂが形成されている。この段差部３０ｂには、被写体光の迷光を遮ってフレアの発生を防ぐフレアストッパ３２と、撮影コマ２２ｃへの入射光量を調節する板状のＮＤフィルタ（フィルタ）３３とが取り付けられる。フレアストッパ３２は、例えば、ネジや爪係止などによって段差部３０ｂに取り付けられ、段差部３０ｂとともにＮＤフィルタ３３を挟持固定する。

図５に示すように、ＮＤフィルタ３３は、段差部３０ｂの開口面積に合わせて矩形に形成されている。また、ＮＤフィルタ３３には、中心部３３ａから外側に向かうに従って光学濃度が徐々に低下する濃度勾配が持たされている。図５（ａ）は、濃度の等しい部分を線で結ぶようにして濃度の変化を示したイメージ図である。この図で示されるように、ＮＤフィルタ３３の濃度勾配は、中心部３３ａから同心円状に等濃度の部分が広がるように形成されている。また、図５（ｂ）は、対角に位置する各端部３３ｂを結ぶ対角線３３ｃ上での濃度変化を表すグラフである。ＮＤフィルタ３３の濃度勾配は、中心部３３ａで光学濃度が最大となり各端部３３ｂで最小となるようにされている。また、中心部３３ａと端部３３ｂとの間の光学濃度は、コサイン４乗則に従って変化する。例えば、３５ｍｍフイルムを使用する焦点距離３２ｍｍの撮影レンズのカメラの場合、端部３３ｂでの画角は３４度であるから、中心部３３ａの光学濃度を１．０としたとき、端部３３ｂの光学濃度は０．４７２となる。言い換えれば、端部３３ｂの光学濃度に対して中心部３３ａの光学濃度が＋０．５２８ということになる。同様に中心部３３ａと端部３３ｂとの間の画角１７度のところは０．８３６となり、言い換えれば端部３３ｂの光学濃度に対して中間部分の光学濃度は＋０．３６４ということになる。

次に、上記構成によるレンズ付きフイルムユニット２の作用について説明する。レンズ付きフイルムユニット２で撮影を行う際には、まず、ユニット本体３の背面に設けられた巻き上げノブ９を回して、写真フイルム２２ｂの巻き上げを行う。この巻き上げ操作に連動して、図示せぬシャッタチャージ機構がシャッタ駆動レバー４７をチャージ位置にセットする。

チャージ位置にセットされたシャッタ駆動レバー４７は、レリーズボタン７の押圧操作に応答して、チャージ解除位置に回動し、シャッタ羽根３８を蹴飛ばす。蹴飛ばされたシャッタ羽根３８は、閉じ位置から開き位置に移動し、シャッタ開口３１を露呈させる。シャッタ開口３１が露呈されると、このシャッタ開口３１を介して撮影レンズ５によって結像された被写体光が遮光筒３０内に入り込み、撮影コマ２２ｃを露光させる。開き位置に移動したシャッタ羽根３８は、バネ４０の付勢によって閉じ位置に復帰し、再びシャッタ開口３１を塞ぐ。

撮影レンズ５によって撮影コマ２２ｃに結像される被写体光は、半画角をθとしたとき、次式（１）に応じて周辺光量が低下する（コサイン４乗則）。光量の低下は、撮影コマ２２ｃの露光量の差となるため、撮影コマ２２ｃの中心から四隅に向かうほど暗くなるような同心円状の露光ムラとなって表れる。
光量＝ｃｏｓ⁴θ ・・・（１）

ＮＤフィルタ３３の濃度勾配は、前述のように中心部３３ａから外側に向かうに従って光学濃度が徐々に低下するように形成されている。この濃度勾配は、コサイン４乗則による周辺光量の低下とは反対に、中心部３３ａに向かうほど高濃度になって光量を抑え、端部３３ｂに向かうほど低濃度になって光をそのまま透過させる。これにより、コサイン４乗則によって周辺光量が低下させられた被写体光は、ＮＤフィルタ３３によってその光軸中心付近の光量が抑えられ、光量が略均一になるように調節される。

従って、ＮＤフィルタ３３の濃度勾配は、コサイン４乗則による周辺光量の低下を打ち消すように形成すればよい。例えば、ＮＤフィルタ３３が無い状態で撮影を行った際の、撮影コマ２２ｃ上の各部の露光量が、表１に示すような結果であったとする。なお、表１では、撮影コマ２２ｃの中心を０ＥＶとしたときの周辺各部の露光量（いずれも単位はＥＶとする）の差を示している。

表１では、中心部分から外側に向かうほど、０．１５ＥＶ、０．２ＥＶ、０．３５ＥＶ、０．５ＥＶと、同心円状に露出量が低下していくことが分かる。この低下が、コサイン４乗則に起因するものである。この特性を示すレンズ付きフイルムユニット２に対して、表２に示すように、端部３３ｂから中心部３３ａに向かって光学濃度が０．５ＥＶ分コサイン４乗則に従って変化するＮＤフィルタ３３を挿入すると、その結果は、表３に示すようになる。

表３に示されるように、ＮＤフィルタ３３を透過させた後には、撮影コマ２２ｃの全域にわたって−０．５ＥＶで均一になり、撮影レンズ５のコサイン４乗則に起因する露光量の差が補正されたことが分かる。なお、ＮＤフィルタ３３を透過させることによって、全体的に露出がアンダー気味になることが懸念されるが、これは写真プリンタがプリント写真を作成する際に自動的に補正するので特に問題はないが、気になるようであれば絞り板６２の絞り開口６２ａを大きめにしてもよい。

このように本実施形態のレンズ付きフイルムユニット２によれば、遮光筒３０内にＮＤフィルタ３３を設け、このＮＤフィルタ３３に中心部３３ａから外側に向かうに従って光学濃度が徐々に低下する濃度勾配を持たせたので、撮影レンズ５のコサイン４乗則に起因する露光量の差が抑えられ、露光ムラのない良好な画質のプリント写真を得ることができる。また、写真フイルム２２ｂの段階で露光ムラが抑えられるので、専用の写真フイルムや写真プリンタなどを必要とせず、露光ムラの防止を安価に実現することができる。

また、レンズ付きフイルムユニット２は、現像所で回収された後、循環生産によって各部がリサイクル又はリユースされることが知られている。写真フイルムは現像所で顧客に引き渡されてしまうため、リサイクルもリユースもすることができないが、遮光筒３０内に設けられるＮＤフィルタ３３は、この循環生産でリユースすることが可能である。すなわち、ＮＤフィルタ３３をリユースさせていけば、専用の写真フイルムを用いる場合と比較してさらなるコストダウンを図ることができる。

なお、上記実施形態では、コサイン４乗則に従って濃度勾配を変化させているが、これに限ることなく、例えば、中心部３３ａから端部３３ｂに向けて一次直線的に濃度勾配を変化させてもよい。このような一次直線的に変化する濃度勾配のＮＤフィルタの方が、コサイン４乗則に従って変化する濃度勾配のＮＤフィルタよりも作りやすく、生産性がよいという利点がある。

また、上記実施形態では、矩形に成形された板状のＮＤフィルタ３３を、段差部３０ｂとフレアストッパ３２とによって遮光筒３０内に挟持固定するようにしているが、取りつけ位置はこれに限ることなく、シャッタ開口３１の前面や内面に貼り付けたり、円形に成形して鏡筒５７内に収めるようにしてもよい。さらには、板状のＮＤフィルタに限ることなく、シートやフィルム状のＮＤフィルタを用いてもよい。

但し、図４に示すように、絞り板６２の絞り開口６２ａに近づくほど光束が太くなり、ＮＤフィルタ３３上の異なる光学濃度の部分を透過した光が撮影コマ２２ｃに結像されるようになるため、ＮＤフィルタ３３の効果が薄れてしまう。このため、撮影コマ２２ｃの直前にＮＤフィルタ３３を配置することが好ましいが、あまり近すぎるとフイルム巻き上げのときなどに写真フイルム２２ｂが撓んで両者が接触してしまうことが懸念される。従って、ＮＤフィルタ３３を配置する位置は、本例で示すように撮影コマ２２ｃの直前で、かつ両者が接触しない程度に撮影コマ２２ｃから離された位置が好適である。

さらに、上記実施形態では、フラッシュ装置を持たないレンズ付フイルムユニット２を例に説明したが、本発明はこれに限ることなく、例えば、ストロボなどのフラッシュ装置を有するレンズ付フイルムユニットや、絞り値やシャッタ速度などの切り替え機構を有するレンズ付フイルムユニットなどに適用してもよい。さらには、レンズ付きフイルムユニット２に限ることなく、写真フイルム２２ｂの交換が可能な一般的な銀塩カメラや、撮像素子に被写体光を結像させてデジタルの画像データを取得するデジタルスチルカメラなどの、他のカメラに本発明を適用してもよい。なお、デジタルスチルカメラに本発明を適用する際には、撮像素子の受光面を請求項記載の結像面とすればよい。

レンズ付きフイルムユニットの外観を示す斜視図である。ユニット本体の構成を示す分解斜視図である。シャッタレリーズ機構や撮影光学系の構成を示す分解斜視図である。ユニット本体の内部構成を示す部分断面図である。ＮＤフィルタの濃度勾配を示す説明図である。

符号の説明

２レンズ付きフイルムユニット（カメラ）
５撮影レンズ
２２ｂ写真フイルム
２２ｃ撮影コマ（結像面）
３０遮光筒
３１シャッタ開口（露光開口）
３２フレアストッパ
３３ＮＤフィルタ（フィルタ）
３３ａ中心部
３３ｂ端部
３８シャッタ羽根

Claims

被写体光を所定の結像面に結像させる撮影レンズを備えたカメラにおいて、
前記結像面への入射光量を調節するフィルタを設け、
このフィルタに、前記撮影レンズの光軸中心から外側に向かうに従って光学濃度が徐々に低下する濃度勾配を持たせたことを特徴とするカメラ。
前記濃度勾配は、光学濃度が最も高くなる中心部と最も薄くなる端部との間に、露出量に換算して略０．５ＥＶの差を有することを特徴とする請求項１記載のカメラ。
前記フィルタは、光が入射する方向から見た前記結像面の直前に配置されることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラ。
前記結像面を遮光する遮光筒と、
この遮光筒内の迷光を遮るフレアストッパとを設け、
前記フィルタを、前記遮光筒と前記フレアストッパとによって前記遮光筒内に挟持固定したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカメラ。