JPH0273321A - Soft focus method - Google Patents

Soft focus method

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JPH0273321A
JPH0273321A JP22566788A JP22566788A JPH0273321A JP H0273321 A JPH0273321 A JP H0273321A JP 22566788 A JP22566788 A JP 22566788A JP 22566788 A JP22566788 A JP 22566788A JP H0273321 A JPH0273321 A JP H0273321A
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JP
Japan
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soft focus
filter
optical axis
soft
effect
Prior art date
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Application number
JP22566788A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kawamura
篤 川村
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To easily and continuously vary a soft focus effect by using a soft focus filter by providing the soft focus filter on an optical axis between an image forming lens and an image surface so that it can be displaced in the optical axis direction. CONSTITUTION:A soft focus filter 30 is provided between an image forming lens 10 and an image surface so that it can be displaced in the optical axis direction. In this case, the soft focus filter 30 is formed by distributing two- dimensionally and at random a small opening having a phase difference against other part than an opening. In such a way, by varying continuously a soft focus effect, a desired soft focus effect can be realized. Also, as for the soft focus filter 30, those of various constitutions can be used, and especially, since even plastic shaping can be executed, the mass production can be executed at low cost.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はソフトフォーカス方法、より詳細にはソフトフ
ォーカス効果を連続的に変化させ得るソフトフォーカス
方法に関する。この方法は、カメラやビデオカメラ、映
画撮影用カメラ等の撮影に利用できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a soft focus method, and more particularly to a soft focus method in which the soft focus effect can be changed continuously. This method can be used for shooting with a camera, video camera, movie camera, etc.

U従来の技術] ソフトフォーカスは映像撮影に於ける重要な技法であり
、ソフトフォーカス効果を実現する方法も従来から種々
のものが知られている。
U. Prior Art] Soft focus is an important technique in video shooting, and various methods for achieving the soft focus effect have been known.

これらソフトフォーカス効果を実現するための方法は大
別すると、結像レンズにおけるレンズ群やレンズ単体を
移動させて球面収差を変化させるレンズ移動方式と、ソ
フトフォーカスフィルターを用いる方法とに分けられる
Methods for achieving these soft focus effects can be roughly divided into a lens movement method in which the spherical aberration is changed by moving a lens group or a single lens in the imaging lens, and a method using a soft focus filter.

前者のレンズ移動方式は、同期や倒れを高精度に保つ必
要がある。また明るい被写体で低速シャッターを切りた
いとき等に絞り込みでF/Noが変わると所望のソフト
フォーカス効果が得られない。
The former lens movement method requires highly accurate synchronization and tilting. Furthermore, if you change the F/No by aperture, such as when you want to take a slow shutter speed for a bright subject, you will not be able to obtain the desired soft focus effect.

また、画面の中心部と周辺部に同じソフトフォーカス効
果を出すのが難しく、画像周辺ではソフトフォーカス効
果が低下しやすい。
Furthermore, it is difficult to produce the same soft focus effect at the center and periphery of the screen, and the soft focus effect tends to deteriorate at the periphery of the image.

[発明が解決しようとする課題] 一方、ソフトフォーカスフィルターを用いる方。[Problem to be solved by the invention] On the other hand, those who use a soft focus filter.

法の場合、一般に市販されているソフトフォーカスフィ
ルターでは、ソフトフォーカスの効果を変化させること
が出来ない。ソフトフォーカス効果を変化させ得るよう
にしたソフトフォーカスフィルターとしては、電気光学
結晶素子や液晶セルを利用した光学位相フィルターが知
られているが(例えば、特開昭61−15125号公報
、同61−110119号公報)、フィルターとしての
構造が複雑であり、またソフトフォーカス効果を変化さ
せるために複雑な回路が必要となる。
In the case of the method, it is not possible to change the soft focus effect using commercially available soft focus filters. As soft focus filters that can change the soft focus effect, optical phase filters using electro-optic crystal elements and liquid crystal cells are known (for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 15125/1983, Japanese Patent Application Laid-open No. 61-15125, 110119), the structure as a filter is complicated, and a complicated circuit is required to change the soft focus effect.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、ソフトフォーカスフィルターを用いて容易に、ソフト
フォーカス効果を連続的に変化させうる、新規なソフト
フォーカス方法の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a novel soft focus method that can easily and continuously change the soft focus effect using a soft focus filter.

[課題を解決するための手段] 以下、本発明を説明する。[Means to solve the problem] The present invention will be explained below.

本明細書では、2つのソフトフォーカス方法が提案され
る。
Two soft focus methods are proposed herein.

請求項1.2の方法とも、開口以外の部分に対し位相差
を持つ小さな開口が2次元的にランダムに分布してなる
ソフトフォーカスフィルターを、用いる。
Both of the methods of claim 1 and 2 use a soft focus filter in which small apertures having a phase difference with respect to portions other than the apertures are randomly distributed two-dimensionally.

請求項1の方法では、上記ソフトフォーカスフィルター
を結像レンズと像面の間の光軸上に、光軸方向へ変位可
能に配備〜する。
In the method of claim 1, the soft focus filter is disposed on the optical axis between the imaging lens and the image plane so as to be movable in the optical axis direction.

そして、上記ソフトフォーカスフィルターの光軸方向へ
の変位により、ソフトフォーカス効果を連続的に変化さ
せて、所望のソフトフォーカス効果を特徴する 請求項2の方法では、上記の如きソフトフォーカスフィ
ルターを複数個、相互に相補的に構成し、互いに近接さ
せて組み合わせたソフトフォーカスフィルター群を結像
レンズの近傍の光軸上に配備する。・即ち、ソフトフォ
ーカスフィルター群の配置位置は、結像レンズと像面と
の間でも良いし、あるいは結像レンズの前方でも良い。
In the method according to claim 2, the soft focus effect is continuously changed by displacing the soft focus filter in the optical axis direction to obtain a desired soft focus effect. , a group of soft focus filters that are configured to be complementary to each other and combined in close proximity to each other are arranged on the optical axis near the imaging lens. - That is, the soft focus filter group may be arranged between the imaging lens and the image plane, or in front of the imaging lens.

そして、上記ソフトフォーカスフィルター群の内の少な
くとも一つのソフトフォーカスフィルターを、他のソフ
トフォーカスフィルターに対して相対的に、光軸直交面
内で変位させることにより、ソフトフォーカス効果を連
続的に変化させて、所望のソフトフォーカス効果を実現
する。
The soft focus effect is continuously changed by displacing at least one soft focus filter in the group of soft focus filters in a plane perpendicular to the optical axis relative to the other soft focus filters. to achieve the desired soft focus effect.

ソフトフォーカスフィルターの少なくとも一つを他のも
のに対し、相対的に光軸直交面内で変位させるには、変
位させるべきソフトフォーカスフィターを光軸直交方向
へ並進的に変位させても良いし、光軸の回りに回転させ
ても良く、あるいは並進的変位と回転とを組み合わせ1
も良い。なお、複数のソフトフォーカスフィルターが相
互に相補的であることの意味に付いては後述する。
In order to displace at least one of the soft focus filters relative to the other in a plane perpendicular to the optical axis, the soft focus filter to be displaced may be translated in a direction perpendicular to the optical axis. , may be rotated around the optical axis, or a combination of translational displacement and rotation 1
Also good. Note that the meaning of the plurality of soft focus filters being complementary to each other will be described later.

[作  用] 第5図は、従来から知られているソフトフォーカスフィ
ルターの典型的な1例を示している。
[Function] FIG. 5 shows a typical example of a conventionally known soft focus filter.

符号1はガラス基板を示す。このガラス基板1の上に、
位相部2が設けられている。
Reference numeral 1 indicates a glass substrate. On this glass substrate 1,
A phase section 2 is provided.

位相部2は、小さな円形状であり、基板1上に2次元的
にランダムに分布している。これら位相部2は、それ以
外の部分に対して開口であり、開口以外の部分に対し位
相差を持つ。
The phase portions 2 have a small circular shape and are two-dimensionally and randomly distributed on the substrate 1. These phase portions 2 are apertures with respect to other portions, and have a phase difference with respect to the portions other than the apertures.

この図の例では、位相部2即ち開口はSiO□等の蒸着
により形成された透明膜であり、基板1の表面に対し段
差を持って突出している。
In the example shown in this figure, the phase portion 2, that is, the opening is a transparent film formed by vapor deposition of SiO□, etc., and protrudes from the surface of the substrate 1 with a step.

開口は、開口を通る光に対し、開口以外の部分を通る光
との位相差を与える部分である。
The aperture is a portion that provides a phase difference to light passing through the aperture and light passing through a portion other than the aperture.

従って、開口を構成するには、開口以外の部分に対する
凹凸で形成しても良いし、開口以外の部分と開口部分と
で屈折率の内部分布を変えることによってソフトフォー
カスフィルターを構成しても良く、あるいは上記凹凸と
屈折率分布を組み合わせてソフトフォーカスフィルター
を構成することもできる。
Therefore, to configure the aperture, it may be formed by unevenness in the area other than the aperture, or a soft focus filter may be configured by changing the internal distribution of refractive index between the area other than the aperture and the aperture. Alternatively, a soft focus filter can be constructed by combining the above-described unevenness and refractive index distribution.

さて、上記の如きソフトフォーカスフィルターに於いて
、Sを開口である個々の位相部2の平均径、tを位相部
2の厚さ、Sを位相部2の面積和の、開口以外の部分の
面積に対する面積比、λを波長、δを位相部で与えられ
る位相差、nを位相部2の屈折率とすると、ソフトフォ
ーカスフィルターを結像レンズの瞳面に配したときのM
TFへの影響は、第2図(I)に示すようになる。
Now, in the soft focus filter as described above, S is the average diameter of each phase section 2 which is the aperture, t is the thickness of the phase section 2, and S is the part of the sum of the areas of the phase section 2 other than the aperture. Assuming that the area ratio to area, λ is the wavelength, δ is the phase difference given by the phase section, and n is the refractive index of the phase section 2, then M when the soft focus filter is placed on the pupil plane of the imaging lens.
The influence on TF is as shown in FIG. 2 (I).

図に於けるFc、 Meは、 Fc= s /bλ             (1)
Mc= l 1−3+5exp(−ikδ)+2   
  (2)で与えられる。但し、(1)式中でbは、ソ
フトフォーカスフィルターと像面との距離を表し、(2
)式中のδは δ=(n−1)t              (3)
である。
Fc and Me in the figure are Fc=s/bλ (1)
Mc= l 1-3+5exp(-ikδ)+2
It is given by (2). However, in equation (1), b represents the distance between the soft focus filter and the image plane, and (2
) in the formula is δ=(n-1)t (3)
It is.

請求項1の方法は、上記(1)式に着目してなされたも
のである。
The method of claim 1 is made by focusing on the above equation (1).

即ち、(1)式を見ると、FcはSとbとえとにより定
まる。これらのうち、Sはソフトフォーカスフィルター
に固有の値であり、ソフトフォーカスフィルターにより
定まる定数である。しかし、bは上述の如くソフトフォ
ーカスフィルターと像面との距離であるから、この距離
を変化させてbを変化させれば、Fcを変化させること
ができる。即ち、MTFが一定値となる空間周波数の最
小値Fcを、ソフトフォーカスフィルターの位置により
変えることができるのである。
That is, looking at equation (1), Fc is determined by S, b, and E. Among these, S is a value specific to the soft focus filter, and is a constant determined by the soft focus filter. However, since b is the distance between the soft focus filter and the image plane as described above, by changing this distance and changing b, Fc can be changed. That is, the minimum value Fc of the spatial frequency at which the MTF becomes a constant value can be changed by changing the position of the soft focus filter.

そこで、請求項1の方法では、ソフトフォーカスフィル
ターを結像レンズと像面の間の光軸上に配し、且つソフ
トフォーカスフィルターを光軸方向に変位できるように
し、ソフトフォーカスフィルターの変位により上記Fc
を変化させることによりソフトフォーカス効果を連続的
に変化させ、所望のソフトフォーカス効果を実現するの
である。
Therefore, in the method of claim 1, the soft focus filter is disposed on the optical axis between the imaging lens and the image plane, and the soft focus filter is displaceable in the optical axis direction. Fc
By changing , the soft focus effect is continuously changed and a desired soft focus effect is achieved.

ソフトフォーカスフィルターを光軸方向に変位させる方
法は、手動によっても良いし、モーター等により自動的
に変位させることもできる。この変位手段としては、従
来からズームレンズ等に関連して知られたレンズ移動機
構等を適宜利用することができる。
The soft focus filter can be displaced in the optical axis direction manually, or automatically by a motor or the like. As this displacement means, a lens moving mechanism or the like conventionally known in connection with zoom lenses or the like can be used as appropriate.

次に、請求項2の方法に付き、その作用を特徴する 請求項2の発明では、上記の如くソフトフォーカスフィ
ルター群が用いられる。このソフトフォーカスフィルタ
ー群は、相互に相補的に構成されている。
Next, regarding the method of claim 2, in the invention of claim 2, which is characterized by its operation, the soft focus filter group is used as described above. This soft focus filter group is configured to be complementary to each other.

ここでソフトフォーカスフィルター群のソフトフォーカ
スフィルターが相互に相補的であることに付き説明する
Here, it will be explained that the soft focus filters of the soft focus filter group are complementary to each other.

ソフトフォーカスフィルター群を構成される複数のソフ
トフォーカスフィルターは、第1に開口の分布パターン
が相互に合同的である。従って、これら複数のソフトフ
ォーカスフィルターは互いに開口の分布パターンがぴっ
たりと重なり合うように相互に重ねることができる。こ
のとき、各ソフトフィルターが相補的であるという意味
は、上記の如くに複数のソフトフォーカスフィルターを
重ね合わせた状態で光束をしてソフトフォーカスフィル
ター群を透過せしめたとき、開口部即ち位相部と、開口
以外の部分とで、透過光に位相差が生じないことを意味
する。即ち、光は、個々のソフトフォーカスフィルター
を透過すると、開口部とそれ以外の部分とで位相差が発
生するのであるが、上記の如くに重ね合わせられた状態
では、各フィルターの位相差発生効果が互いに相殺しあ
うのである。
First, the plurality of soft focus filters constituting the soft focus filter group have mutually congruent aperture distribution patterns. Therefore, these plural soft focus filters can be stacked on top of each other so that their aperture distribution patterns exactly overlap each other. At this time, the meaning that each soft filter is complementary means that when a light beam is transmitted through a group of soft focus filters with multiple soft focus filters superimposed as described above, the aperture, that is, the phase part. , which means that there is no phase difference between the transmitted light and the portion other than the aperture. In other words, when light passes through each soft focus filter, a phase difference occurs between the aperture and the other parts, but when the light is superimposed as described above, the phase difference generation effect of each filter is are canceling each other out.

このように、位相差の生じないように各ソフトフォーカ
スフィルターを重ね合わせた状態を、ソフトフォーカス
フィルター群のインフェイズ(inphase)状態と
よぶ。このときには、前記(3)式を(2)式に代入し
、δ=0とすれば明らかなように、にc:1.0となり
、第2図(II)に示すようにソフトフォーカス効果は
全くない。
The state in which the soft focus filters are superimposed so that no phase difference occurs is called the inphase state of the soft focus filter group. In this case, by substituting equation (3) into equation (2) and setting δ=0, as is clear, c: 1.0, and the soft focus effect is reduced as shown in Figure 2 (II). Not at all.

然るに、ソフトフォーカスフィルター群の内の少なくと
も1都のソフトフォーカスフィルターを他のフィルター
に対して相対的に、光軸直交面内で変位させると、変位
させたソフトフオーカスフイルターの開口分布パターン
と他のフィルターの開口分布パターンがずれ、そのずれ
量が大きくなるに従って、ソフトフォーカスフィルター
群を一つのソフトフォーカスフィルターとしてみなした
場合、前述の面積比Sが次第に増加する。ソフトフォー
カスフィルター群のMTFに与える影響も上記(1)、
 (2)、 (3)式で規制される。
However, if at least one soft focus filter in a group of soft focus filters is displaced in a plane perpendicular to the optical axis relative to the other filters, the aperture distribution pattern of the displaced soft focus filter and other As the aperture distribution pattern of the filter shifts and the amount of shift increases, the above-mentioned area ratio S gradually increases when the soft focus filter group is regarded as one soft focus filter. The influence of soft focus filter group on MTF is also mentioned in (1) above.
It is regulated by equations (2) and (3).

従って、(2)式から明らかなように、面積比Sの増大
とともにMTFが減少し、ソフトフォーカス効果が増大
する。
Therefore, as is clear from equation (2), as the area ratio S increases, the MTF decreases and the soft focus effect increases.

面積比Sはインフェイズの時はOで最小であり、変位し
たソフトフォーカスフィルターと他のフィルターの開口
分布パターンが完全にずれた時に最大である。このとき
の状態をアウトオブフェイズ(out of phas
e)と呼ぶ。このようにして、変移させるソフトフォー
カスフィルターの変位量に応じて、ソフトフォーカス効
果を連続的に変化させることができるのである。
The area ratio S is minimum at O during the in-phase, and maximum when the aperture distribution patterns of the displaced soft focus filter and the other filters are completely shifted. This state is called out of phase.
e). In this way, the soft focus effect can be continuously changed according to the amount of displacement of the soft focus filter.

ソフトフォーカスフィルターを光軸直交面内で変位させ
る方法は、手動によっても良いし、モーター等により自
動的に変位させることもできる。
The soft focus filter can be displaced manually in a plane perpendicular to the optical axis, or automatically by a motor or the like.

[実施例コ 以下、具体的な実施例に即して説明する。[Example code] Hereinafter, description will be given based on specific examples.

第1図(I)、 (II)は請求項1の方法に関する実
施例を説明するための図であり、同図(III)は請求
項2の方法に関する実施例を説明するための図である。
1 (I) and (II) are diagrams for explaining an embodiment of the method of claim 1, and FIG. 1 (III) is a diagram for explaining an embodiment of the method of claim 2. .

第1図(I)のレンズ10は3群4枚のマスターレンズ
で広角撮影に使用される。このとき、コンバータレンズ
20およびソフトフォーカスフィルター30は光軸から
退避している。
The lens 10 shown in FIG. 1(I) is a master lens with four elements in three groups and is used for wide-angle photography. At this time, the converter lens 20 and soft focus filter 30 are retracted from the optical axis.

望遠に切り替えるときは第1図(II)に示すようにマ
スターレンズを光軸上で物体側へ繰り出すとともにコン
バーターレンズ20を光軸上に配備する。
When switching to telephoto mode, as shown in FIG. 1 (II), the master lens is extended toward the object side on the optical axis, and the converter lens 20 is placed on the optical axis.

ポートレート撮影に好適な望遠状態で、請求項1の方法
を実施する場合を説明する。ソフトフォーカスフィルタ
ー30を結像レンズと像面の間に配備し、光軸方向へ変
位可能にする。
A case will be described in which the method of claim 1 is carried out in a telephoto state suitable for portrait photography. A soft focus filter 30 is disposed between the imaging lens and the image plane, and is movable in the optical axis direction.

第1図(II)の状態に於いて、物体側から第1番目の
面(絞り面を含む)の曲率半径を図の如<Ri、面間隔
をDi1物体側から5番目のレンズ、ソフトフォーカス
フィルターの材質の屈折率およびアツベ数をNj1νj
とすると、これらは以下の如き値である。
In the state shown in Fig. 1 (II), the radius of curvature of the first surface from the object side (including the aperture surface) is <Ri, the distance between the surfaces is Di1, the fifth lens from the object side, soft focus The refractive index and Atsube number of the filter material are Nj1νj
Then, these values are as follows.

i    Ri    Di    j   Nj  
 νJ1  11.543  3.71  1  1.
7995 42.32  31.8   0.86 3 −65.802  1.46  2  1.755
2 27.54  10.849  1.23 5  26.687  3.42  3  1.804
5 39.66−11゜451  0.83  4  
1.5814440.97 −99.277  1.3 8(絞り)O)     1.85 9 −352.816   :136  5  1.5
814440.910−11.36   0.69 11 −11.068  1.04  6  1.80
42046.512 38.369  0.13 13 22.86   3.45  7  1.531
7248.814 −10.849  1.38  8
  1.6968055.515−82.501  0
.5 16   0)      1.0    9   1
.5163364.217     (X) F/Noは、広角で2.88、望遠で5.44、焦点距
離fは広角で36、望遠で68である。
i Ri Di j Nj
νJ1 11.543 3.71 1 1.
7995 42.32 31.8 0.86 3 -65.802 1.46 2 1.755
2 27.54 10.849 1.23 5 26.687 3.42 3 1.804
5 39.66-11゜451 0.83 4
1.5814440.97 -99.277 1.3 8 (aperture) O) 1.85 9 -352.816 :136 5 1.5
814440.910-11.36 0.69 11 -11.068 1.04 6 1.80
42046.512 38.369 0.13 13 22.86 3.45 7 1.531
7248.814 -10.849 1.38 8
1.6968055.515-82.501 0
.. 5 16 0) 1.0 9 1
.. 5163364.217 (X) The F/No is 2.88 at wide angle and 5.44 at telephoto, and the focal length f is 36 at wide angle and 68 at telephoto.

ソフトフォーカスフィルター30の物体側面に開口を形
成した場合、その面と像面までの光学的長さは、ソフト
フォーカスフィルター30を第1図(工I)の実線の位
置に置いたと2きb=37.1mmである。
When an aperture is formed on the object side of the soft focus filter 30, the optical length from that surface to the image plane is 2 x b= It is 37.1 mm.

この位置で、ソフトフォーカス効果として15本/mm
が25%となるようにソフトフォーカスフィルター30
を設計した。この設計条件によれば、前記(1)式より
、 Fc=15=s/(37,1x58.76−10−’)
従って開口径Sの平均値は0.327mmとなる。
At this position, 15 lines/mm as a soft focus effect
Soft focus filter 30 so that it is 25%
designed. According to this design condition, from equation (1) above, Fc=15=s/(37,1x58.76-10-')
Therefore, the average value of the opening diameter S is 0.327 mm.

面積比S=1とすると(2)式より、 Mc=cos2(kδ/2)=25 従って、cos(kδ/2)=0.5 従って、kδ/2:±(π/3)±2nπとなる。ここ
でにδ/2=π/3を選ぶと、δ=λ/3となるので、
れを(3)式に代入すると開口の厚みtとしてt=37
9nmを得る。
If the area ratio S=1, then from equation (2), Mc=cos2(kδ/2)=25 Therefore, cos(kδ/2)=0.5 Therefore, kδ/2:±(π/3)±2nπ Become. If we choose δ/2=π/3, then δ=λ/3, so
Substituting this into equation (3), we get t=37 as the thickness of the opening.
Obtain 9 nm.

即ち、ソフトフォーカスフィルター30として、屈折率
1.51633のガラス板を用い、開口を物体側面に凹
凸で形成すると、開口部の段差は379nm、開口の平
均径は0.327mrnということになる。
That is, if a glass plate with a refractive index of 1.51633 is used as the soft focus filter 30 and an aperture is formed with unevenness on the side surface of the object, the step of the aperture will be 379 nm and the average diameter of the aperture will be 0.327 mrn.

かかるソフトフォーカスフィルターを第1図(工I)の
実線の位置に置いたときにソフトフォーカス効果は最大
である。
The soft focus effect is maximum when such a soft focus filter is placed at the position indicated by the solid line in FIG. 1 (I).

第3図は、上記ソフトフォーカスフィルター30を第1
図(II)の実線の位置に置いたときのMTF特性図を
示している。グラフ線3−1は結像レンズのMTF特性
、3−2はソフトフォーカスフィルター30のMTF特
性、3−3は結像レンズとソフトフォーカスフィルター
30との合成MTF特性を示す。
FIG. 3 shows the soft focus filter 30 in the first
An MTF characteristic diagram when placed at the position indicated by the solid line in Figure (II) is shown. Graph line 3-1 shows the MTF characteristic of the imaging lens, line 3-2 shows the MTF characteristic of the soft focus filter 30, and line 3-3 shows the combined MTF characteristic of the imaging lens and soft focus filter 30.

このときソフトフォーカスフィルター30によるソフト
フォーカス効果は最大である。
At this time, the soft focus effect by the soft focus filter 30 is maximum.

第4図は1ソフトフオーカスフイルター30を第1図(
II)に於いて、破線の位置、即ち像面に最近説させた
状態におけるMTF特性を示すものである。4−1がソ
フトフォーカスフィルター30によるもの、4−2は結
像レンズによるもので第3図の3−2と同一である。ま
た4−3が結像レンズとソフトフォーカスフィルターの
合成MTF特性である。
Figure 4 shows one soft focus filter 30 in Figure 1 (
In II), the MTF characteristics are shown at the position of the broken line, that is, in the state where the image plane has recently appeared. 4-1 is the one using the soft focus filter 30, and 4-2 is the one using the imaging lens, which is the same as 3-2 in FIG. 4-3 is the combined MTF characteristic of the imaging lens and soft focus filter.

この状態ではソフトフォーカス効果は最小であるが、こ
の状態で、Fcを100本/mmとする場合を考えて見
ると、(1)式より 1)=s/(FC・λ)・0.327/(10(10,
5876・1O−3)=5.6mmとなる。従って、こ
の場合ソフトフォーカスフィルター30をその物体側面
が像面から5.6+nmの光学距離となるように配置す
れば良い。
In this state, the soft focus effect is minimal, but if we consider the case where Fc is 100 lines/mm in this state, from equation (1), 1) = s/(FC・λ)・0.327 /(10(10,
5876·1O−3)=5.6mm. Therefore, in this case, the soft focus filter 30 may be arranged so that the object side surface is at an optical distance of 5.6+nm from the image plane.

第4図に示すように、この状態では、合成MTF特性が
通常の結像レンズのMTF特性と略同レベルであるから
、シャープな画像を撮影できる。
As shown in FIG. 4, in this state, the combined MTF characteristic is approximately at the same level as the MTF characteristic of a normal imaging lens, so a sharp image can be captured.

なお、簡単のためにソフトフォーカスフィルター30の
MTF特性はd線で代表させたが、短波長光ではFcが
大きく、長波長側ではFcが小さくなるため波長により
重み付けた和を考えてみても、上記第3図、第4図のも
のと大差はない。なお、第3.4図で、結像レンズのM
TFは白色光に対するものである。
For simplicity, the MTF characteristic of the soft focus filter 30 is represented by the d-line, but Fc is large for short wavelength light, and Fc is small for long wavelength light, so even when considering the sum weighted by wavelength, There is no major difference from those shown in Figs. 3 and 4 above. In addition, in Figure 3.4, M of the imaging lens
TF is for white light.

次に、請求項2の方法の実施例を第1図(III)を参
照して説明する。
Next, an embodiment of the method of claim 2 will be described with reference to FIG. 1 (III).

第1図(III)で、符号31.32はソフトフォーカ
スフィルターを示している。これらソフトフォーカスフ
ィルター31.32は、ソフトフォーカスフィルター群
を構成し、結像レンズの近傍に設けられる。
In FIG. 1 (III), reference numerals 31 and 32 indicate soft focus filters. These soft focus filters 31 and 32 constitute a soft focus filter group and are provided near the imaging lens.

ソフトフォーカスフィルター31は固定であり、ソフト
フォーカスフィルター32は光軸直交平面内で変位可能
である。
The soft focus filter 31 is fixed, and the soft focus filter 32 is movable within a plane perpendicular to the optical axis.

これらソフトフォーカスフィルター31.32はガラス
のような透明板の片面に凹凸により位相部たる開口の2
次元的分布を形成することにより構成されているが、ソ
フトフォーカスフィルター31では開口は凸部どして形
成されているのに対し、ソフトフォーカスフィルター3
2では開口が凹部として形成されており、しかも開口の
分布パターンが互いに合同的である。さらに両ソフトフ
ォーカスフィルター31.32は同一材料で形成され上
記凸部の段差と凹部の段差は互いに等しい。従って、図
示のようにソフトフォーカスフィルター31.32をイ
ンフェイズ状態に配置するとソフトフォーカスフィルタ
ー群のどの部分を通る光線も一定の光路長を持ち、ソフ
トフォーカス効果は生じない。
These soft focus filters 31 and 32 are made of unevenness on one side of a transparent plate such as glass, so that two of the apertures, which are phase parts, are
Although the soft focus filter 31 is configured by forming a dimensional distribution, the aperture is formed as a convex portion, whereas the soft focus filter 3
In No. 2, the openings are formed as recesses, and the distribution patterns of the openings are congruent with each other. Further, both soft focus filters 31 and 32 are made of the same material, and the height difference between the convex portion and the recess portion are equal to each other. Therefore, when the soft focus filters 31 and 32 are placed in the in-phase state as shown, the light ray passing through any part of the soft focus filter group has a constant optical path length, and no soft focus effect occurs.

このソフトフォーカスフィルター群は、前述のとおり結
像レンズの近傍に配置し得るが、ここでは理想的位置で
ある瞳面に配置することとし、ソフトフォーカス効果の
目安として、15本/mmのMTFを制御するようにし
た。
As mentioned above, this soft focus filter group can be placed near the imaging lens, but here it is placed at the pupil plane, which is the ideal position, and an MTF of 15 lines/mm is used as a guide for the soft focus effect. I got it under control.

代表波長として550nm、中望遠としてb=f;lo
ommとすると、これらを前述の(1)式に代入し、円
形開口部の平均径Sとして、s共0.8mrnを得る。
550nm as representative wavelength, b=f;lo as medium telephoto
omm, these values are substituted into the above-mentioned equation (1) to obtain 0.8 mrn as the average diameter S of the circular opening.

ソフトフォーカスフィルター群をアウトオブフェイズ状
態にしたときに、前記面積比Sが0.5となるように、
各ソフトフォーカスフィルター31.32に於ける開口
部の面積比を0.25とする。
When the soft focus filter group is placed in an out-of-phase state, the area ratio S is 0.5.
The area ratio of the openings in each soft focus filter 31 and 32 is assumed to be 0.25.

(2)式を変形して上記条件を用いると、Mc=cos
2(kδ/2)で、δ=λ/2のときMc”0となり最
もMTFを低下させることができる。
When formula (2) is modified and the above conditions are used, Mc=cos
2 (kδ/2), and when δ=λ/2, Mc”0 is achieved, and the MTF can be reduced the most.

ソフトフォーカスフィルター31.32の屈折率を1.
5とすると前記(3)式は、t;λ=550nmとなり
、これから各ソフトフォーカスフィルター31.32に
於ける開口部の凹凸の段差の大きさtの値が求まる。
The refractive index of the soft focus filters 31 and 32 is set to 1.
5, the above formula (3) becomes t;λ=550 nm, and from this, the value of the step size t of the unevenness of the opening in each soft focus filter 31, 32 can be found.

このように、ソフトフォーカスフィルター群のソフトフ
ォーカスフィルター32をインフェイズ状態からアウト
オブフェイズ状態へと光軸直交面内で変位させることに
よりソフトフォーカス効果を連続的に変化させることが
できる。
In this way, by displacing the soft focus filter 32 of the soft focus filter group from an in-phase state to an out-of-phase state in a plane perpendicular to the optical axis, the soft focus effect can be continuously changed.

なお、ここでも説明の簡単のために代表波長に付いて説
明をおこなった。実使用では波長400〜700nmま
で適宜重み付けられたものの総和であり肚=0とはなら
ない。しかしMTFを極めて小さくすることができるの
で、実用上、ソフトフォーカス効果を任意に選べる。
It should be noted that here as well, for the sake of simplicity, the explanation has been given in terms of representative wavelengths. In actual use, it is the sum of wavelengths from 400 to 700 nm that are appropriately weighted, and does not equal 0. However, since the MTF can be made extremely small, the soft focus effect can be arbitrarily selected in practice.

[発明の効果] 以上、本発明によれば新規なソフトフォーカス方法を提
供できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a novel soft focus method can be provided.

請求項1.2の方法は上記の如く構成されているので、
ソフトフォーカス効果を連続的に変化させることができ
、所望のソフトフォーカス効果を選択できる。
Since the method of claim 1.2 is configured as described above,
The soft focus effect can be changed continuously and the desired soft focus effect can be selected.

ソフトフォーカスフィルターは、種々の構成のものが使
用可能であり、特に、プラスチック整形も可能であるか
ら低コストで量産も可能である。
The soft focus filter can be used in various configurations, and in particular, it can be formed into plastic, so it can be mass-produced at low cost.

また、ソフトフォーカスフィルターないしソフトフォー
カスフィルター群はその使用にあたって光量の損失がな
い。
Furthermore, the soft focus filter or soft focus filter group does not lose any amount of light when used.

またソフトフォーカスフィルターの変位には特に高精度
が要求されないので変位機構を簡単化できる。
Furthermore, since particularly high precision is not required for the displacement of the soft focus filter, the displacement mechanism can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明を実施例に即して説明するための図、
第2図は、本発明の詳細な説明するための図、第3図及
び第4図は、請求項1の実施例の効果を説明するための
図、第5図は、ソフトフォーカスフィルターを説明する
ための図である。 10、、、結像レンズのマスターレンズ、20. 、 
、結像レンズのコンバーターレンズ、30.、、ソフト
フォーカスフィルター、31,32.、、ソフトフォー
カスフィルター群を構成するソフトフォーカスフィルタ
岸 ? 又 (TI) 市 り 又 M丁F
FIG. 1 is a diagram for explaining the present invention based on an example,
FIG. 2 is a diagram for explaining the present invention in detail, FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining the effect of the embodiment of claim 1, and FIG. 5 is a diagram for explaining the soft focus filter. This is a diagram for 10. Master lens of imaging lens, 20. ,
, converter lens of imaging lens, 30. ,,soft focus filter,31,32. ,, Soft focus filters that make up the soft focus filter group? Matata (TI) Ichi Rimata M-chome F

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、開口以外の部分に対し位相差を持つ小さな開口が2
次元的にランダムに分布してなるソフトフォーカスフィ
ルターを、結像レンズと像面の間の光軸上に、光軸方向
へ変位可能に配備し、 上記ソフトフォーカスフィルターの光軸方向への変位に
より、ソフトフォーカス効果を連続的に変化させて、所
望のソフトフォーカス効果を実現することを特徴とする
、ソフトフォーカス方法。 2、開口以外の部分に対し位相差を持つ小さな開口が2
次元的にランダムに分布してなる複数のソフトフォーカ
スフィルターを、相互に相補的に構成し、互いに近接さ
せて組み合わせたソフトフォーカスフィルター群を結像
レンズの近傍の光軸上に配備し、 上記ソフトフォーカスフィルター群の内の少なくとも一
つのソフトフォーカスフィルターを、他のソフトフォー
カスフィルターに対して相対的に、光軸直交面内で変位
させることにより、ソフトフォーカス効果を連続的に変
化させて、所望のソフトフォーカス効果を実現すること
を特徴とする、ソフトフォーカス方法。
[Claims] 1. A small aperture that has a phase difference with respect to a portion other than the aperture; 2.
A soft focus filter that is randomly distributed dimensionally is arranged on the optical axis between the imaging lens and the image plane so that it can be displaced in the optical axis direction, and by the displacement of the soft focus filter in the optical axis direction, , a soft focus method characterized by continuously changing the soft focus effect to achieve a desired soft focus effect. 2. A small aperture with a phase difference with respect to the part other than the aperture is 2.
A plurality of soft focus filters, which are dimensionally randomly distributed, are configured to be complementary to each other, and a group of soft focus filters, which are combined in close proximity to each other, is arranged on the optical axis near the imaging lens, and the above-mentioned software By displacing at least one soft focus filter in the group of focus filters in a plane perpendicular to the optical axis relative to other soft focus filters, the soft focus effect can be continuously changed to achieve the desired effect. A soft focus method characterized by realizing a soft focus effect.
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JPH07209697A (en) * 1994-01-20 1995-08-11 Kenkoo:Kk Filter for photography
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