JP2008250272A

JP2008250272A - 実像投影式カメラレンズアダプタ

Info

Publication number: JP2008250272A
Application number: JP2007114818A
Authority: JP
Inventors: Naomi Takayama; 尚己高山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-10-16

Abstract

【課題】光学系が焦点板に投影結像した実像を、接続固定した撮像装置により前記の焦点板に合焦させつつ撮像する装置を提供する。
【解決手段】開口部に被写体に向けた光学系を配置した暗箱内に光拡散特性を持つ焦点板と集光光学素子を収め、光学系を通じて焦点板上に結像した実像を、本装置に固定した撮像装置によって焦点板上の合焦指標に焦点を合わせて撮影する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関するものであり、さらに詳しくは撮像装置が内蔵する光学系及び撮像素子以外の光学系が結像する実像を撮影する撮像装置に関するものである。

被写体から特定の距離にある被写体に限定して焦点を合わせ、前後の被写体をぼかした像の撮影は、被写界深度が撮像素子の寸法による制約を受けるため、特に寸法が対角１インチ以下の撮像素子を持つ小型軽量のデジタルスチルカメラでは困難であった。浅い被写界深度を得るには縦１６ミリメートル×横２４ミリメートルか、好ましくは縦２４ミリメートル×横３６ミリメートル以上の寸法を持つ撮像素子と有効口径の大きいレンズを併用する必要があるが、いずれも大型で重く高価であった。

そこで、動画の撮像においては、レンズ交換式カメラのレンズを被写体に向けて、すりガラスなど光拡散性を持つ透過板に倒立像を結像してこれを撮影するアダプタ装置がビデオカメラ向けに提案されている。

このようなアダプタ装置は任意の距離の被写体への合焦状態を保持するマニュアルフォーカス機能が不可欠であるため、被写体のコントラストを基に自動的に合焦を行うデジタルスチルカメラでは利用できず、専らビデオカメラ向けの提案と利用にとどまっている。

上記ビデオ撮影用のアダプタ装置は、３５ミリメートル映画用のレンズ又は３５ミリメートルスチルカメラ向けの交換レンズを利用するものであるが、これらのレンズはそれぞれ横１８ミリメートル、縦２２ミリメートルないし横２４ミリメートル、縦３６ミリメートル前後の矩形の対角直径程度の実像を投影できるように設計されており、高精細な像を撮影するカメラでは焦点板の凹凸もそのまま撮影してしまう。これを避けるために焦点板を振動又は回転させて目立たなくする方法が提案されているが、動力や電源を必要とし、複雑で重量の増加と大型化を招き、モーターの駆動音も録音されてしまう。

さらには前述の投影寸法の制約上、撮影可能な最小対角寸法がこれを上回るカメラで撮影する際には、接写用の光学系を焦点板とカメラの光学系との間に配置しなければならず、コストの増加と光学特性の悪化が避けられない。

静止画の撮像においては、表現のために光学特性に劣るレンズによって得られる像を意図的に撮影する場合に、トイカメラと呼ばれるフィルムを利用したカメラが利用されているが、フィルムと現像のコストが高く、撮影結果を即時に確認できずデジタルカメラと比べ利便性に劣る。一方で小型のデジタルカメラは光学系を取り替えるように設計されておらず、一般にフィルターやコンバージョンレンズなどの追加光学系の利用にとどまり、撮影結果は依然デジタルカメラが備える光学系と撮像素子寸法の制約を受けている。

すりガラス等の光拡散特性を持つ面に実像を投影してこれを撮影する方法では、記録される像ばかりでなくカメラのファインダーにも倒立像として表示され、撮像視野の把握が困難である。カメラを上下逆さに接続することで、正立像として収録する手段は知られているが、カメラを上下逆に設置してもファインダー上には被写体の倒立関係にある映像が表示される。この問題を避けるため、ビデオカメラから外部のモニタに信号を出力し、倒立像を補正する方法がとられるが、余分な重量増とコストが発生する。投影面とビデオ撮像装置の間にポロプリズムなどの光学素子を配置して倒立像を正立像に補正しているが、重量とコストが増すだけでなく、入射光量の低下と光学素子の光学特性が加わるため、画質面で好ましくない。

光学系が焦点板に投影結像した実像を、接続固定した撮像装置により前記の焦点板に合焦させつつ撮像する装置を提供する。

上述の目的を達成するため、開口部に被写体に向けた光学系を配置した暗箱内に光拡散特性を持つ焦点板と集光光学素子を収め、光学系を通じて焦点板上に結像した実像を、本装置に固定した撮像装置で撮影する。

請求項１に記載の合焦指標とは、請求項１に記載のアダプタ装置に接続した撮像装置が焦点板にフォーカスを合わせることを補助するために、鮮明な形状を表記した透明板又は物体を焦点板上に配置して、撮像装置のオートフォーカスの合焦指標とするものである。

請求項２に記載の発明については、シャッターを半分押した状態で焦点板への合焦状態が保持できる静止画撮像装置が、合焦指標を撮影しないように、シャッター半押しで合焦を保持した状態で合焦指標を撮像装置の視野外に退避させ、焦点板のみを撮影できるようにしたものである。

請求項３のファインダーは、焦点板と撮像装置の間にさらに設けた開口部に、光学系を配置して焦点板面の像をさらに倒立させて暗箱外に出射するものであり、焦点板面を被写体と正立関係にある像で視認するものである。

請求項４のファインダー装置は、本アダプタ装置に接続した撮像装置が備える液晶ファインダーの表示面上に光学系を配置して、液晶ファインダーの被写体と倒立関係の表示を正立に補正して視認する装置である。

撮像面が対角４４ミリメートル以上に設計された光学系を用いる場合に、より広い投影面を撮像できるように焦点板の投影面を２０００平方ミリメートル以上として、焦点板を撮影する撮像装置が持つ撮像素子１画素あたりの撮影面積を拡大し、焦点板の凹凸の影響を最小にする。

本発明により、撮像装置が持つ撮像素子又は光学系の制約を超えたより大きな撮像面積と開放開口径の大きな光学系が結像する像を、マニュアルフォーカス機能を有しない撮像装置で被写体との正立関係を視認しながら最小の構造で撮影できるようになる。

本発明の実施例１を図１に示す。暗箱に、対物レンズと対物レンズから入射する光束をデジタルカメラが備えるレンズに向ける集光レンズと、集光レンズを通じた対物レンズから入射する像を結像する焦点板を固定し、さらにデジタルカメラを暗箱の開口部にレンズを向けて固定した。対物レンズを動かして焦点板との距離を調節して被写体に合焦した像を焦点板に結像させたのち、合焦指標移動ボタンを押下して図４に示すごとく合焦指標をデジタルカメラの撮像視界中央に移動し、デジタルカメラのシャッターボタンを半押しして合焦指標にフォーカスを合わせた。デジタルカメラが合焦指標にフォーカスを合わせた状態を維持した状態で合焦指標移動ボタンを離して、バネにより合焦指標が退避したのち、デジタルカメラのシャッターボタンを完全に押下して焦点板面のみを撮影した。

図２に示した実施例２は、請求項３に記載の光学ファインダーを持つアダプタ装置の一実施例である。上記実施例１の態様に加えてさらに暗箱の焦点板と撮像装置の間に開口部と鏡筒を設け、焦点板に向けて設置した筒内に焦点板の実像を暗箱外に出射するレンズと、この実像を拡大するレンズを備えた。焦点板面に向けた対物レンズには焦点距離１５ミリメートルの光学系を、対眼レンズは焦点距離５０ミリメートルの光学系とすることで、焦点板面の合焦状態を目視することができる。本実施例では設置したデジタルカメラの最短撮影距離が、デジタルカメラのレンズと本装置の焦点板との距離を上回ることから、焦点板面への合焦を補助するために焦点距離１００ミリメートルの接写光学系をデジタルカメラの光学系の前に配置した。

図３に示した態様は、請求項４に記載の光学ファインダーをビデオカメラが有する液晶画面に取り付けた実施例３であり、液晶画面に固定した筒に液晶画面の反転実像を出射する対物光学系と、この実像を拡大する対眼光学系を備える。ファインダー対物光学系には焦点距離２８ミリメートルの光学系、ファインダー対眼光学系は焦点距離５０ミリメートルの光学系とすることで、液晶画面上の表示を、被写体と正立関係に補正した像で視認できた、

本発明の実施例１に係り、アダプタ装置と装置に取り付けた撮像装置及び光学系の縦断面を示す図である。本発明の実施例２に係り、実施例１の態様にさらに請求項３に記載の光学ファインダーと接写光学系を加えた状態を示す図である。本発明の実施例３に係り、請求項４に記載の光学ファインダーをビデオカメラが有する液晶画面に取り付けた状態を示す図である。本発明の実施例１に係り、合焦指標表示ボタンを押下した状態のアダプタ本体の焦点板とカメラの光学系間をカメラの光学系から焦点板方向に見た断面図である。本発明の実施例１に係り、合焦指標表示ボタンを押下しない場合に合焦指標がカメラの撮像視界外に退避した状態のアダプタ本体の焦点板とカメラの光学系間をカメラの光学系から焦点板方向に見た断面図である。

符号の説明

１対物光学系
２アダプタ本体
３集光レンズ
４焦点板
５合焦指標
６合焦指標表示ボタン
７撮像装置支持具
８撮像装置固定ねじ
９デジタルカメラ
１０接写光学系
１１ファインダー対物光学系Ａ
１２ファインダー対眼光学系Ａ
１３ファインダー鏡筒Ａ
１４ビデオカメラ
１５液晶ファインダー固定ねじ
１６ビデオカメラ付属液晶ファインダー
１７ファインダー対物光学系Ｂ
１８ファインダー対眼光学系Ｂ
１９ファインダー鏡筒Ｂ
２０指標表示
２１合焦指標回転軸
２２合焦指標退避ばね

Claims

光学系から入射する被写体の倒立像を結像する焦点板と、光学系から入射する被写体からの光束を前記焦点板の前で撮像装置の光学系に向ける集光光学素子と、前記焦点板面を撮像する撮像装置を焦点板面にフォーカスを合わせる合焦指標と、撮像装置を支持固定する支持具とを有するアダプタ装置。
前記合焦指標は撮像装置の撮像視野内から視野外へ位置を調節できることを特徴とする請求項１記載のアダプタ装置。
請求項１に記載の装置において、さらに焦点板の倒立像を正立像に補正する光学ファインダーを設けたアダプタ装置。
請求項１に記載の装置に接続する撮像装置が備える液晶画面の倒立像を目視できる光学ファインダー装置。
請求項１に記載の焦点板は投影面が２０００平方ミリメートル以上であることを特徴とする請求項１記載のアダプタ装置。