JPH059776B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明は写真または他の写真記録像のコントラ
ストの選択的減衰に関係する。

本発明により、記録される像のコントラストを減
衰可能で、自動的にコントラストの減衰量を選択
でき、そして種々のスペクトル領域即ち記録され
る種々の色について同時にまたは色別にコントラ
ストを選択的に減衰可能なカメラ装置が提供され
る。

『背景技術とその問題点』 写真技術により現在までに種々の感度ならびに
色感度を持つフイルムが得られ、また自動焦点、
自動照明そして自動露出装置を備えたカメラがあ
る。しかし写真が捕える画面の色調特性の程度を
決定するコントラストに対する制御は広範な商業
的用途に適した形では得られていない。

しかしコントラストの減衰はしばしば要求され
る。例えば、ハイライト部分と露光不足の影部分
とを含む明るい場面が記録された場合の色調の範
囲を、コントラストの減衰によつて改善すること
が可能である。コントラストの減衰は写真複写に
おいて長らく希望されて来た。陽画または陰画で
あろうと、標準フイルムと標準写真処理を用いた
写真の複写は複写される元の記録に示されるもの
より強いコントラスト従つてより狭い色調の鮮明
度の範囲をもつ複写を生じる。特殊な低コントラ
ストフイルムならびに、または特殊処理の手段に
訴えることは高価であり、しばしば不便な解決で
ある。

『發明の契約』 写真記録における改良されたコントラスト減衰
を得る撮影方法ならびに装置を提供することが本
発明の目的である。コントラスト減衰の制御が可
能であるカメラ方法ならびに装置を得ることが他
の目的である。

記録される画面における相対輝度に応じて自動
的にコントラスト減衰を変えるカメラ装置ならび
に方法を得ることも同様に目的である。

画面の最も明るいすなわち高い露光部分におけ
るコントラストを選択的に変化させる写真記録方
法ならびに装置を得ることが他の目的である。
種々の色ごとにそれらのコントラスト制御を行う
ことも目的である。

本発明のより明確な目的は、選択的に制御され
たコントラストの減衰を与える写真カメラを提供
することと、特殊フイルムまたは処理を使用せず
に元と同じまたはより低いコントラストの複写を
与えるプリント複写機を提供することである。

減衰したコントラストをもつ写真において用い
られる斬新なフイルム構造を得ることも本発明の
目的である。

本発明の他の目的は一部は明らかであり、一部
は以下の説明から明らかであろう。

従つて本発明は幾つかの段階とそれらの段階の
各々の他に対する一つまたはその以上の関係、構
成の特徴を実施する装置、素子の結合とそれらの
段階に適応する部分の配置を有し、それら全てを
以下の詳細な記述におい例示し、そして特許請求
の範囲により本発明の範囲を示す。

本発明により像光の制御され、かつ選択された
分布は記録表面の間隔をおいた微視的部分に向け
られ、非重複表面部分の露光を増加し、他の部分
の露光を減少する。像光のこの微視的分布によ
り、記録素子は画面をそれらを用いない場合に比
べより低いコントラストで記録される。従つて写
真記録は露出過度の最も明るい部分を減少し、影
の部分により色調のぼかしを持つ。光のコントラ
スト減衰微視的分布はレンズ状スクリーンのよう
な吸収が極小の格子素子によつて都合良く与えら
れる。大多数の実施例において格子素子は少なく
とも一つの方向に沿つて同期構造を持つ。例え
ば、平行円柱レンズのスクリーンはレンズが延び
る方向に垂直な軸に沿つて周期構造を持つ。本発
明の実施はカメラ構造中または直接フイルム構造
上に微視的分布素子を設けることを意図してい
る。

さらに、開口装置は光分配素子に入射する光を
阻止し、その素子に見込まれる外見上の開口を変
化し、光に加えられる微視的分配を変えかつ制御
する。従つてこれにより分配素子がコントラスト
を減衰する程度を制御する。特に、開口装置は分
配素子の周期の方向における開口寸法を変える。
一つの開口素子は分配素子の周期方向に平行な方
向に沿つて隔てられた選択された光学的に濃い材
料の縞を持つ吸収スクリーンである。他の開口装
置は周期方向に平行に測られた選択された寸法の
開口を持つ板である。前記縞状スクリーンの回転
または丸くない開口を持つ板の回転のようなこの
寸法を変える開口装置の移動により実効開口寸法
が変り、従つてコントラスト減衰の程度が制御さ
れる。

本発明の他の特徴として、開口装置は選択され
た色構造を用いており、記録される異なるスペク
トル領域に異なる制御を加える。

一つのカメラ実施例では光検知器を用いた開口
制御システムを有する。そのシステムでは記録さ
れる画面中の明るさの範囲を測定し、入射輝度領
域条件に対応し選択された一定のコントラスト減
衰を与える開口装置を調節する。

本発明によりさらに、微視的分配素子が最も明
るい部分の像のコントラストを本質的に影の部分
と独立に制御するために選択された光透過率の開
口絞りと結合している。特に、不透明開口絞りを
用いる替りに、濃い中性材料の透過開口停止がよ
り大きい不透明絞りに結合している。濃い材料中
のより小さな開口は記述したごとくコントラスト
の制御が可能である。光学的に濃いこの開口の回
りの環状領域は感光性記録媒体を付加的像光を用
いて露光する。分配素子はこの光を方向付けし隣
接するまたは重複する結像表面領域を露光する。
付加的結像光を持つこの露光により記録される画
面の最も明るい部分は充分に短かい露光時間内で
全画面にわたつて完全露光になることが保証され
る。

さらに、透過形開口絞りは中性濃度のみならず
選択されたスペクトル透過も可能であり、即ちフ
イルタを用いて一つまたはそれ以上の色を透過
し、写真カラーフイルムのような色記録媒体の全
応答を制御するのに適している。

本発明の他の特徴は異なる開口寸法と異なるス
ペクトル透過率特性を持つ少なくとも二つの開口
絞りを与え、即ち一方はシアンフイルタであり、
他方はマゼンタフイルタであり記録される画面中
の各色または任意の色の結合に対し独立にコント
ラストを制御する。

本発明によるコントラスト減衰はフイルムユニ
ツトまたは他の写真記録媒体に相対して位置する
またはそれらに保持される光分配素子を用いて得
ることが可能である。多くの実施例に対し分配素
子は非常に微細または微視的構造をもち、それら
の記録媒体上での像は媒体の分解能を越えること
が好ましい。

例えば、従来の写真フイルムを用いて元と同様
またはより低いコントラストを持つ複写を与える
プリントと陰画の写真複写機が本発明により可能
である。同様に本発明により自動または手動の選
択的コントラスト制御が与えられるカメラが得ら
れる。前記スペクトル選択コントラスト制御を用
いて本発明により可能になる他の実施はフイル
ム、特にカラーフイルムの使用であり、それは本
発明を用いない場合スペクトル応答特性を持つた
めに欠陥を持つと考えられる。

本発明の前記ならびに他の特徴は主に写真への
実施を参照して述られているが、本発明は例えば
ゼログラフイを含む他の写真記録においても有効
に利用可能である。

『発明の実施態様』 第１図はカメラシステム１０を示し、そこで開
口板１２、結像レンズ１４と感光媒体１６が軸１
８に沿つて光学的に配置されている。感光媒体は
平面像面２０に位置する。像面正面に接近して相
並んだ円柱レンズアレイとして示される光分配格
子２２が置かれている。像面より遠く隔てたレン
ズ開口に近い場所に間隔を隔てた光学的に濃い材
料より成る相並んだアレイとして示される開口ス
クリーン２４が置かれている。光分配格子２２は
その自己結像特性のために、記録される場面から
の入射光を像面の限定された領域すなわち部分２
６ａに向ける。それらの部分２６ａは格子２２が
無い場合に比べより多くの露光を受け、より少な
い露光を受ける部分２６ｂ（明確にするために影
で示す）により隔てられている。選択された寸法
と間隔の一つまたはそれ以上の開口を持つ開口ス
クリーン２４は格子２２の全ての像が結像面にお
いて互に完全にまたはほぼ合致することを確実に
するために設けられている。

特に、図に示す格子２２の各円柱レンズは開口
スクリーン２４の像を結像面２０での媒体上に非
常に縮小して形成する。開口スクリーンのパラメ
ータ、即ち位置と縞間隔はシステム１０の他のパ
ラメータに関連して選択され、異なる格子レンズ
により結像面２０に形成される幾つかの重複する
像を作る。その結果コントラストをもつ像パター
ンはレンズによる回折と不完全性によりもちろん
ぼやける。しかし、レンズ格子の回折は各円柱レ
ンズの焦点距離を短かく、しかし格子２２と感光
媒体１６間の機械的余裕を得るには充分長く保つ
ことにより小さくすることが出来、光分布の変調
を感光媒体の正確な位置に実質上依存しないよう
に保つ。

この構成により、カメラシステム１０は写真感
光媒体１６を露光しより低いコントラストと従つ
て従来のカメラ構造で得られるよりより大きな色
調濃度を持つ像を記録する。カメラシステム１０
は機械の視野中の場面の全ての点より二つの強度
レベルを持つ光で効果的に感光媒体を露光するた
めにこの結果が得られる。表面部分２６ａは格子
２２とスクリーン２４が無い場合の強度レベルに
比べて強められた強度の光で露光されそして表面
部分２６ｂは減衰した強度で露光される。この像
光の分布は微視的寸法であり、従つて従来の写真
引伸し以上の拡大を除けば結果の写真記録の観察
に対して認められることはない。より強められた
強度での露光は表面部分２６ａに影ならびに他の
低レベル画面素子をより良い色調の忠実度で記録
し、他方表面部分２６ｂへ向けられる減少した強
度は最も明るい素子をより良い忠実度で記録す
る。このようにして記録された像の視覚的認識
は、引伸した後は二つの露光レベルの合成であ
る。

第１図のカメラシステムのより詳細は、隣接す
る高露光部分２６ａ間の結像表面２０上の間隔ま
たは周期w′は第１図に示すように、開口スクリ
ーン２４と結像表面２０間の路程ｊ、格子レンズ
間の間隔ｗ、そして格子と結像表面間の間隔ｇの
幾何学的関係により以下のように決められる。

w′＝jw／（ｊ−ｇ） (1) 第２式は路程ｊ、間隔ｇ、そして各円柱レンズの
焦点距離g₀間の関係を与える。

１／g₀＝１／（ｊ−ｇ）＋１／ｇ (2) 距離ｊは異なる実施例においては焦点距離ｆと等
しい場合もあり、第１図の様に小さいこともまた
は大きいことも可能である。格子２２のレンズユ
ニツトの寸法が小さいために生じる表面２０にお
ける像の回折によるぼけはλ／ｗの角度とg〓／ｗ
の幅を持つ、ここでλは考えている波長である。
開口スクリーン２４が結像表面２０において良好
な鮮明な像を得るには回折によるぼけは変調間隔
w′に比べて五分の一以下でなければならず、従
つて次の第(3)式の関係が生じる。

g〓／ｗ＜0.2w′ (3) そして開口スクリーン２４の合致像を結像表面に
得るには、スクリーン２４の間隔ｄを定義する第
４式をパラメータは満足する。

ｄ＝w′（ｊ−ｇ）／ｇ＝wj／ｇ (4) カメラシステム１０の一つの具体的な構成にお
いて、屈折率ｎが1.5のプラスチツクシートより
形成された分配格子２２を使用する。格子は ｒ＝（ｎ−１）g₀ (5) で定義された円柱半径ｒを持つ焦点距離g₀の円柱
レンズで区分されている。レンズ幅ｗでは分配格
子の背面は平らな表面に対し約 w²／8r＝w²／８（ｎ−１）g₀ (6) だけ隔てられている。研磨表面に対するレイリイ
（Rayleigh）規標に合致するのをさけるために、
この不規則性は少なくとも波長程度であり、それ
は透過波面の擾乱がλ／２であることを示す。

λ＝0.55×10^-3mmに対するその他のパラメータ
は：ｗ＝0.1mm；ｊ＝ｆ＝90mm；そしてg₀＝3.5mm
である。計算されたパラメータはｇ＝3.64mm；
w′＝0.104mm；そしてｄ＝2.47mmである。開口ス
クリーンの半分または50％が透明であるので、縞
と間隔は等しい幅をもつ。フイルム面における回
折によるぼけはＢ＝λg／ｗ＝0.02mm＝0.2w′であ
り、透明な縞相互の間隔ｄ／２をもつ開口スクリ
ーンにより表面２０に生じる像の回折劣下は約
2fλ／ｄ＝0.04mmである。屈折率n1.49に対するス
クリーンレンズの溝の深さはw²／８（ｎ−１）g₀
＝0.73×10^-3mm＝1.3λである。この溝の深さは実
用的であり、そして機械的すき間ｇは商業的製造
と使用に対し充分である。記録された像は鮮明で
あり、そして分配格子の線は結果の写真において
簡単には見わけられない。分配格子２２の円柱レ
ンズは比較的安価で圧縮型取または打ち出すこと
が可能であり、そして開口スクリーン２４は適当
な不透明度の材料より型取られるかまたは透明材
料上に印刷することも可能である。

第２図はグラフ２８ａを用いて第１図のカメラ
システムが結像表面２０に作る結像光の理想化さ
れた分布を示す。表面２０における二つの強度レ
ベルを参照した前の記述に対応して、この曲線は
明るい表面部分２６ａにおける高露光と間にある
表面部分２６ｂに生じる低露光を持つ基本的に方
形波の空間変調としての光分布を描写している。
低露光部分２６ｂにおける光はスクリーン２４の
暗い部材を通したわづかな透過、格子素子２２の
レンズ部材からの偶発的な散乱、または感光媒体
１６自身内部での隣接する明るい部分２６ａから
の横への散乱によつてのみ生じる。

以下に述るカメラシステム１０の他の特徴によ
り光分布はより少ない変調パターンに変えること
が可能で、それらの内二つが分布グラフ２８ｂと
２８ｃを用いて第２図に示されている。システム
で光分配格子２２の効率を減少すると、結像面２
６にわたる光分布はより小さな変調を受け従つて
明るい表面部分２６ａは不明瞭になり、隣接する
点に広がりそして重複することをグラフは示して
いる。格子素子２２の効率が極小となる極限では
結像光に本質的になんらの変調も与えない。

第３図は直接陽画写真媒体１６に対する濃度対
露光量曲線を示し、第２図のグラフ２８ａが示す
変調において結像表面の離散的な部分に対しコン
トラストを減衰させる分布結像光の効果を示す。
曲線３０ａは表面部分２６ｂが受けるより少ない
または減衰した露光に対する媒体のコントラスト
を示し、他方曲線３０ｂはより明るく露光された
表面部分２６ａにおける写真媒体における結果の
コントラストを示す。両者の曲線は本質的に同一
の勾配を持ち、それは媒体１６のコントラスト特
性を示す。しかし分配格子は二つの曲線の特性３
０ａ，３０ｂが平均化（曲線３０ｃ）されるよう
に光を変調すると言える。即ち曲線３０ａの肩が
曲線３０ｂの先端に対する露光よりわづかに少な
い露光量で生じる場合、媒体１６が空間変調され
た像を記録する見かけのコントラストは結果の曲
線３０ｃである。即ち、光分配素子２２によつて
記録媒体１６上に形成される明暗の縞パターン２
６ａ，２６ｂは通常の引伸し倍率では人間の眼に
認識できない程度に微細なものであつて、その明
部・暗部のそれぞれに対応する像コントラスト特
性３０ｂ，３０ａは人間の眼の自然の働きによつ
て合成され即ち平均化されて結果的に像コントラ
スト特性３０ｃとなる。この曲線３０ｃは明らか
に両曲線３０ａ，３０ｂよりも緩い勾配のもので
あり、即ちコントラストの低減が達成される。

尚、このコントラスト低減の度合は、後述する
ように開口装置の開口を可変とすることによつて
制御可能である。この曲線は曲線３０ａまたは３
０ｂのいづれよりもかなり小さな勾配をもつ。こ
のより小さな勾配が希望していたように結果の写
真記録のコントラストが減衰したことを示す。

曲線３０ｃは少なくとも良い近似で、写真また
は他の媒体材料１６により分布変調パターンが小
さすぎるために分解できない場合任意の特定の露
光に対し曲線３０ａと３０ｂにより示される濃度
の面積重み平均を取ることにより数学的に導出可
能である。人間の目では分解できないが媒体１６
により分解されるパターンの場合、曲線３０ｃは
濃度スケールより決められる各反射率の面積重み
付き平均より良い近似で得ることが可能である。
各重み付き平均を計算するための面積値は減衰表
面部分２６ｂの面積に対する明るい表面部分２６
ａの面積を測定することであり、開口スクリーン
２４の閉じた領域に対する開いた領域の比より制
御される。（第３図を参照して上で述た効果は陰
画写真媒体に対し生じ、当業者は考慮するよう
に、第３図におけるスケールを反転すれば同様な
解析が適用される。） 第２図を参照して上で述た本発明の重要な特徴
より格子２２または他の分配素子の効率の制御が
得られることである。この制御によりカメラシス
テム１０が与えるコントラスト減衰度が選択的に
変化する。その制御は分配素子に関して選択され
た方向に、それにより分配素子が照射される開口
の見かけの寸法を変えることにより達成すること
ができる。

特に第１図をさらに参照して、図示された格子
２２は円柱レンズの周期構造により形成され、図
面の面に平行で円柱レンズに直角な軸３２に沿つ
た光学的周期性を有する。一般に、周期軸は結像
表面２０に対し縦に沿つている。この軸３２はス
クリーン２４の縞が間隔をもつ方向に平行であ
る。分配素子２２の周期軸３２に平行に測定した
スクリーン２４の開口寸法を変えるスクリーン２
４の方位の変化により、分配素子が結像表面２０
に入射する光に作用する空間変調が変化する。例
えば、矢印３３で示されるように光軸１８の回り
のスクリーン２４の回転により、周期軸３２に沿
つて測つたスクリーン縞間の実効開口が増加し、
従つて結像表面光の変調が減少する。従つてコン
トラストの減衰量が減少する。実効的に変調を除
去する回転角はレンズ１４の開口に依存し、既知
の技術で計算できる。

図示された縞をもつスクリーン２４以外に種々
の構造により分配素子２２に対する開口制御が得
られ、そしてそれらはレンズ１４の前方または後
方に設置可能である。第１の例として、図示され
たスクリーン２４の各縞が回転可能な小板であ
り、各小板の回転はその特定の小板を通る軸の回
りで縞または小板の縦方向軸に平行であり、即ち
光軸１８と図示されている周期軸３２の両者に垂
直な軸３４に平行であり、軸１８上に位置して示
されている。第４図はその他の例として選択され
た不透明度または他の減少した光透過の歯状領域
をもつくし状スクリーン３６を示す。第１図の軸
１８の回りの回転に加えて、くし状スクリーン３
６は分配素子２２に対する実効開口を制御するた
めに、矢印３８で示される前後の移動または矢印
４０で示される方向への回転が可能である。くし
状構造の相互合致を調節するために相対的に移動
可能な一対の相互に合致したくし状スクリーンに
より開口寸法に希望する制御が得られることも理
解できる。

第１図と第４図を参照して上に述た開口スクリ
ーンは第１図でスクリーン２４に対し示すように
レンズ１４の直後に位置するのが代表的である。
しかし、それらまたは他の開口スクリーンをレン
ズ素子間または代表的には開口板１２の位置であ
るレンズの直前に使用できる。それらの各実施例
において、開口スクリーンは結像光が分配素子２
２を照射する各々幅の狭い複数個の光源を実質上
与える。後者の素子はそれらの各々の見かけ上の
光源より変調された結像光の微視的分布を記録媒
体１６上に投影する。幾つかの見かけ上の光源か
らの幾つかの分配は上に述べかつ第４式を参照し
て特に述たように結像表面２０において本質的に
合致する。その結果は既に述たごとく希望するコ
ントラスト減衰である。

わづかに重複するまたは互に隔てられて設けら
れた明確な明るい部分２６ａ（第１図）を生じる
充分微小な単一の見かけ上の光源を用いても同様
な結果が得られる。そのような単一開口で使用さ
れる開口スクリーンは第５図と第６図を参照して
以下に述るようにコントラスト減衰度の制御を与
える。同期軸３２（第１図）に沿つた単一開口の
寸法は少なくとも一部第１図の開口スクリーン２
４の間隔ｄに対応することに注目すべきである。
例えば単一開口を用いた本発明の実施は同一配置
で間隔ｄよりわづかに大きな開口寸法を使用可能
で、そして開口制御素子は希望するコントラスト
を得るのに適するようにその間隔寸法の一部を減
少する。従つて単一開口寸法は代表的な値として
約1.2dより0.5dの範囲をとり、他のパラメータな
らびに希望する動作に依存する。第９図を参照し
て以下に記述する形の構成において分配素子が球
形レンズをもつ一つの具体例として、ｄに等しい
直径の単一円形開口により結像表面上に円形像間
に明るさの減少した部分を持ち、互に隣接した円
形の明るい表面部分を結像表面上に生じる。第１
図のように分配素子が円柱レンズである場合、そ
のような開口によりそれらのレンズに平行に延び
た中心より端部でより暗い隣接した明るい部分を
生じる。

第５図に、光軸１８を中心に持ち、その軸の回
りに回転可能なコントラスト制御開口板４２を示
す。図示する単一な制御板４２はそれを通して分
配素子を照明し、制御板の回転に対しその周期軸
３２の方向に沿つて測つて実効開口を変化させる
中央に位置する円形でない開口４２ａを有する。
図示された開口４２ａはレンズ状の形状をしてい
るが、当業者には理解できる他の円形でない輪郭
が使用可能である。表面２０上に結像光の分布変
調を生じるのに必要な開口４２ａの寸法は、格子
素子２２が表面２０上に形成する開口の多数の像
が分離しており、非接触であるようなものであ
る。

第５図に示すようなレンズ状開口を有する開口
装置の場合、レンズ状開口４２ａの長軸が第１図
の周期軸３２と平行のとき即ちスクリーン２０上
の明暗縞パターン２６ａ，２６ｂと平行なとき、
最大のコントラスト低減（減衰）が得られる。即
ち、最小のコントラストとなる。反面、開口４２
ａの長軸を約90°回転させるとコントラスト低減
は最小（最大コントラスト）となる。

第６図は二枚の板４４と４６を用いた制御シス
テムを示す。各板は開口４４ａ，４６ａを有し、
二枚の板は開口を図に示すように光軸１８に少な
くとも部分的に合致して一方の板の正面に他方の
板が配置される。板は第６図の矢印で示す第１図
の軸３２の方向に相対的に移動可能で、開口の合
致度を調節しそれにより分配素子２２が照明され
る合成開口の寸法を制御する。ここで当業者は次
のことに気付くであろう、即ち第６図に示す開口
制御システムは各板に複数個の開口を有すること
も可能であり、それにより第１図のスクリーン２
４が与えるような複数個の開口をもつ開口スクリ
ーンが得られる。

スペクトル上均一な吸収をもつ縞をもつ開口ス
クリーン２４を作成するのに替つて、カラ写真に
応用可能な本発明の他の特徴は縞が選択されたス
ペクトル吸収をもつ色の付いた縞を用いることで
ある。そのような開口スクリーンにより、記録媒
体１６が応答する各色に対し独立にコントラスト
を制御することが可能である。さらに、それらの
開口スクリーンは独立に配置された異なる色の付
いた縞を有し、各色は異なる色に対し前後にづら
したまたは交り合つた高められた露光をもつ感光
媒体１６領域上に投影される。各色に対し高めら
れた露光を受ける媒体１６の領域はその後各々の
他の色に対しそこより空間的に除去される。これ
により媒体１６が写真カラフイルムである場合化
学的層間効果が減少し、それにより記録像におい
て増加したシステムの色寛容度が生じる。

第７図はマゼンタ縞４９ｂと緑色縞４９ａを交
互に有する着色された開口スクリーン４９の一つ
を示す。図示された縞４９ａと４９ｂは幅が等し
い。この図示されたスクリーンはカメラシステム
１０において第１図に示すスクリーン２４の場所
に置かれ、多層色感光写真媒体１６を次のように
露光する、即ち赤色光に応答するフイルム層は他
の層とずれた場所で高められた露光を受ける。

第７図をさらに参照して、二組の縞は図に示す
ように単一板状構造上に設けられている。その
他、各組の縞は板が保持する組の着色された縞間
に光学的に透明な間隔をもつ分離した板（図には
示されていない）上のごとく、互いに分離して取
り付けることも可能である。図には示さないがよ
り一般的な実施例として三枚の板を使用し、一枚
は間隔を有するシアン縞をもち、他の一枚は間隔
を有するマゼンタ縞をもち、第三の板は間隔を有
する黄色の縞をもつ。各板は他の板に対する縞の
重複度と構成を調節するために互に独立に移動可
能である。それ以上の制御の自由度はその中心に
ある光軸１８の回りに互に独立に回転するように
各板を取り付けることにより得られる。

第８図に移り、本発明による自動コントラスト
調節カメラシステム５０は開口板５２、レンズ５
４、開口スクリーン５６、分配素子５８と感光記
録媒体６０を有し、それらは第１図のシステム１
０を参照して上で述たものと同様に配置される。
例えば一眼レフカメラにおける観察鏡と同様に作
成されたちよつがい式鏡６２が開口スクリーン５
６と分配素子５８間の光路中にあり結像光を感光
性検出器６４のアレイに向ける。図を簡単にする
ために第８図は三つの検出器６４のみが示すが、
多数の検出器が用いられる全制御システムに適応
するように一次元または二次元アレイで使用され
ることは当業者には明らかである。鏡は通常実線
で示す位置に置かれ、任意の与えられたフオーカ
ルプレーンシヤツタ素子（図には示されていな
い）が閉じている場合記録媒体６０に向かう光を
遮断している。さらに、カメラシステムのシヤツ
タ素子が開いた場合、鏡は光路より回転して点線
で示す位置へはね上り、光を分配素子５８と記録
媒体へ通過する。

各感光検出器６４は通常の光遮断位置におい
て、感光媒体６０上に像形成される画面の異なる
部分からの光を鏡６２より受ける。各検出器はそ
れが受ける入射光強度に対応した電気信号を応答
時に発生する。信号処理器６６は検出器信号を処
理し画面中の相対強度を比較し、画面中のコント
ラストの全体の範囲を決定する。処理器はそれに
応答して制御ユニツトを駆動する信号を発生し、
開口スクリーン５６を相互接続７０を用いて調節
する。制御ユニツト調節により分配素子５８を照
明する効果的開口が得られ、写真を撮られる画面
より感知された輝度範囲に適したコントラスト領
域を与える結像表面での光の微視的分布が得られ
る。

自動システム５０はスクリーン５６の替りに第
５図と第６図を参照して記述された形の開口制御
素子を使うことも可能である。制御用相互接続７
０はスクリーン５６に対し記述されたのと同様に
素子を操作する。他の変形例としては、鏡より反
射された像を掃引し、一連の信号を処理器に発生
する一個またはそれ以上の走査形検出器を用いる
ことである。その他、図に示す鏡６２の替りに走
査形鏡を用いるか、即ち画面の像を与える他のレ
ンズと供に構成された一組の検出素子を設けるこ
とも可能である。

第９図は最も明るい露光にわたる一定の独立し
た制御に加え、前記のような減衰したコントラス
トを特徴とするカメラシステム７２を示す。カメ
ラシステムはレンズ７６に取り付けられた開口板
７４と分配素子８０を有し、それらは感光媒体８
６の正面で光軸上に配置する。図示されている素
子８０は後部表面に形成された球状レンズを持つ
透明パネルである。さらに、透過性開口素子８４
は光軸８２に沿つてレンズ後部に接近して置かれ
ている。図示された透過性開口素子は透過率ｔで
直径ｂの空の中心開口を持つ透過性開口絞りであ
る。

透過性開口素子８４はコントラストの減衰に比
較的独立に最も明るい部分に対する露光調節が得
られる。特に、開口ｂが充分小さく、他のシステ
ムパラメータが第１図を参照して前に議論された
規標を満足する場合、分配素子８０により開口８
４ａからの光は記録媒体の複数個の明るい部分を
照明するような方向を有する。明るい部分は隣接
しておらず、低露光の表面部分により分離されて
いる。従つて注目する画面からの媒体の全露光は
前に述たごとく減衰したコントラストを持つ。し
かし、コントラスト減衰のために要求されるよう
に、分配素子８０が良く分離された明るい部分８
６ａを媒体８６上に投影するために要求される比
較的小さな開口８４ａのために、従つて長時間露
光が最も明るい光による露光に対応して第３図の
直接陽画形媒体で極小濃度を得るのに必要であ
る。さもないと画面の最も明るい部分は露光不足
に成り易い。

しかし、透過性開口素子８４は中央の開孔を取
り巻く環状部を通して付加的結像光を伝達する。
分配素子８０はこの付加的結像光を媒体上に環状
像部分８６ｂとして投影する。それらの結像部分
は素子８４の幾何学的構造に応じて、明るい部分
８６ａに同心でありかつそれより大きい。素子８
４の環状部分を通してこのように感光媒体８６上
で効果的に測定された結像光による感光媒体８６
の結果として得られる付加的露光により、媒体は
画面の最も明るい部分を比較的短かい露光時間で
適当な濃度で記録する。

第９図に示す場所に透過性素子８４を置き、ｊ
＝ｆと仮定し（第１図を参照）、明るい結像部分
８６ａは式 b′＝gb／（ｆ−ｇ） (7) で与えられる幅b′を持ち、それは第１図のカメラ
システムに対し第１式により与えられる幅w′よ
り幾らか小さい。同時に、板７４内部のレンズ７
６のより大きな開口ａ、即ち透過性素子８４の環
状部分を通過する光により形成される開口ａは、 a′＝ga／（ｆ−ｇ） (8) の幅a′を持つ像８６ｂを形成する。それらの像８
６ｂは第１図に対する幅w′より大きく、従つて
第９図中の差し込み図に示すように互に重複す
る。中央開口８４ｂを通過する光に対する素子８
４の環状材料部分を通過する光の比はそれらの面
積の比に対応し、従つて比 ｔ（a²−b²）／b² (9) として表現される。

素子８４の環状部分の最大光透過は素子を通過
する全透過の10％であると考えられる。従つて、
より大きな結像部分８６ｂの二つが重なる場所で
は、媒質８６は素子８４の環状部を通して全透過
の最大約20％を受ける。例えば、第９図のシステ
ムが環状部を直径ａが開孔の直径ｂの三倍である
場合、環状部分を通過する光の中央開口を通過す
る光の比は8tである。この条件に対する透過率ｔ
は環状部分を通過する光が開口の全透過の10％ま
たはそれ以下であるために1/72またはそれ以下で
ある。それらの値はシステム中の他の素子が導入
するコントラスト減衰と釣り合つて、最も明るい
部分が適当な濃度対露光量関係を持つのに適当で
ある。

透過性開口素子８４は、勿論開口直径ｂの選択
は調節可能であり、従つて異なる結像部分８６ａ
と８６ｂを形成する相対透過率を制御可能であ
る。その他の例として、素子８４は互に相対的に
回転可能で透過率ｔに対する制御を与える二枚の
偏光板を使用することが可能である。

第９図をさらに参照して、透過性開口素子８４
は中性濃度を持つかわりに選択されたスペクトル
吸収をもつことが出来る。これにより記録像の異
なるスペクトルに対する異なる制御が得られる。
一つの応用はカラ写真に対してである。というの
はカラフイルムは第３図に示されるような一つの
濃度対露光量曲線をもつのでは無く、必ずしも同
一である必要は無い三つの曲線を持ち、各々は
赤、緑、青の原色である。従つて、第９図のカメ
ラシステム７２は従来の色フイルタ材料、即ち青
と緑より赤色光を限定するシアン、緑を制御する
マゼンタ、そして青色光を制御する黄フイルタを
用いた透過性開口素子８４を使用可能である。

独立した色の制御に使用する一例として、カメ
ラシステム７２は第１０図と第１１図に示される
ように異なるスペクトル特性と異なる寸法の二つ
またはそれ以上の環状フイルタを用いて構成され
る透過性開口素子を持つことが可能である。より
具体的には、第１０図と第１１図は内径b₁をもつ
環状シアンフイルタ９０、内径b₂をもつ環状黄色
フイルタ９４、そして内径b₃をもつ環状マゼンタ
フイルタを有する透過性素子８８を示す。各フイ
ルタの外径は開口ａをおおうのに充分な寸法であ
る。ここに図示された三つの部材の開口素子のフ
イルタ直径はb₃＞b₁＞b₂であり、最小の直径b₂が
第９図の開口ｂに対応する。従つてそれら三枚の
フイルタは全て第９図のレンズ７６の直径ａ、板
７４そして直径b₃で囲まれた環状領域の外部周辺
において重複する。素子のこの部分は従つて濃い
中性フイルタとして働く。直径b₃とb₁により囲ま
れた中間環状領域において、シアンと黄色フイル
タが重複し、従つて緑色光は通過する。黄色フイ
ルタのみが直径b₁とb₂により囲まれた内部環状領
域を形成し、従つてそこは赤色と緑色光を通過す
る。そのように素子は青色光を最も制限し、赤色
光を中間量そして緑色光を最も少なく制限する。
従つてこの素子８８は、青色光に対する濃度対露
光量曲線が赤色光より急勾配であり、緑色の曲線
が最も緩やかであるカラフイルムに適している。
開口素子における他のフイルタ配置は、濃度対露
光量曲線を低濃度部分、即ち各曲線の先端で希望
する相対値に保つのに必要なように異なる割合の
赤色、緑色そして青色光を通すことは明らかであ
る。一例として、フイルム特性を熟知している人
は、赤色光は写真陰画層内でより水平方向に散乱
され易いので通常赤色の漏れは不必要であること
を理解する。さらに、第９図より第１１図までを
参照して記述されたフイルタの使用は周知のよう
に全濃度対露光量曲線または組を成す曲線を対数
露光軸に沿つて移動する効果において全レンズに
わたる色補正フイルタの一般的な使用と結合可能
である。

第１、第８そして第９図を参照して記述された
カメラシステムは結像表面よりそして従つて感光
記録媒体より、それが即ち写真フイルムが分配素
子と関渉またはこすることなく装填可能な程充分
隔てられた分配素子２２，５８，８０を各々使用
している。また、希望されるように、焦点よりず
れた分配素子上に存在する埃そして他の汚れは間
隔をもつことにより防げる。他方、分配素子を記
録媒体に相対して置くことが望まれる状態があ
る。一例として、カメラシステムにおけるパラメ
ータの選択により、あまりにも小さくて前記余裕
を設けることができない、即ち2.5mm以下の間隔
ｇ（第１と第９図）が要求される。他の例は間隔
が減少するにつれてコントラスト制御の程度が
増々間隔に敏感になり、従つて許容度に対する高
価な制御が要求される場合である。それらおよび
同様な条件を満足するのに、本発明は記録媒体に
対し固定した位置をもつために記録媒体に取り付
けたまたは相対して置かれた分配素子を用いて実
施可能である。第１２図はレンズ分配素子９６が
写真陰画９８に隣接しているような構成の一つを
示す。パネル状素子９６のレンズ形成側面は写真
媒体の反対側を向き、従つて間隔パラメータｇは
図に示すように素子の厚さである。第１２図で示
すように記録媒体に接する分配素子の配置は上に
述た任意のカメラシステムに使用可能である。さ
らに、分配素子はフイルム装填と送りに際して記
録媒体より分離しカメラシステム容器内のキヤリ
ツジまたは他の機構に取り付け媒体と独立し、そ
して露光中は媒体に接触することは明らかであ
る。

その他、記録媒体は分配素子を保持可能で、こ
の特徴を用いたフイルムユニツトは第１２図に示
すような合成レンズ陰画構造を有する。感光媒体
上または近傍の縞または点の微細吸収または屈折
パターンの他の実施例は上で述たカメラシステム
におけるコントラスト減衰を得るのに用いられ
る。例として写真フイルムユニツトの上部シート
上の印刷された黒い縞または点を含む。それらは
微細パターンより結果の写真記録を見る間は明瞭
ではない、またはそれらはフイルム処理で漂白さ
れるように加えることも可能である。

上に述たようにコントラスト減衰のために光分
配素子を保持しているフイルムユニツトまたは他
の記録媒体は第１図の開口スクリーン２４または
第４、第５、第６図を参照して記述された他の制
御構造の開口制御素子を用いて使用される。しか
し記録媒体に非常に近接した分配素子は周期的で
ある必要はない、即ち周期軸を持つ必要は無い。
しかし、記録媒体と一体または近接した分配素子
は非常に微細な構造をもつので媒体上でのその像
は媒体の分解能を越える、即ち写真フイルムの色
素伝達機構では分解できない。光分配素子が微視
的寸法であるためその像が分解されない規準は先
行技術のフイルム構造との一つの区別である。そ
の他の顕著な特徴は本発明の実施において、光分
配素子を通して露光された記録媒体はその素子に
独立に観察でき、それは分配素子に関連した位置
を独立に含む。

さらに例としての実施例の他の記述へ進み、多
くの応用に対し多少好ましくないが、本発明は光
学的吸収をもつ光方向付け素子を用いて実施でき
る。そのような吸収素子の一つは等しいかつ透明
または僅かに濃い間隔で隔てられた微細な光学的
に濃い縞を持ち、感光媒体上に鮮明な影の像とし
て光学的に再成可能な透明格子である。方向付け
素子は光学的位相格子も可能である；それは非吸
収であるという利点と高変調または輝度コントラ
ストのパターンを結像する設計である。しかしレ
ンズ素子は吸収が無くかつより良い像変調を生じ
ることの両者が好ましいと考えられる。全てのそ
れらの分配素子構造は感光媒体が位置する結像表
面に開口スクリーンの合致像を形成することを注
目すべきである。分配素子はこの結像表面に縦方
向の少なくとも一つの方向に周期的である。

本発明は格子または他の開口素子即ちレンズの
ｆナンバーが高い場合レンズにおける第１図のス
クリーン２４、第１図を参照して議論された寸法
ｄより小さなレンズ開口を持たないカメラシステ
ムに使用可能であることも理解できる。そのよう
な実施例は円形でない開口または同様な装置をも
つ回転板を使用し開口制御で異なるスペクトル制
御を用いてまたは用いずにコントラスト減衰の程
度を調節する。それら全ては上で述た。

前に述た記述より明らかになつた中で、上に記
述された目的は効果的に達成され、そして上に述
た過程を実施する際そして上に述た構成において
本発明の範囲より離れることなくある変形は可能
であるので、上の記述または付随図面に示す全て
の事柄は例として考えられ、限定する意味ではな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を実施するカメラシステ
ムの図式表示、第２図は本発明の特徴を示す光分
布の三つのパターンのグラフでの表示、第３図は
直接陽画写真に対する濃度対露光量曲線、第４
図、第５図、第６図は本発明の実施において用い
られる開口制御素子、第７図はスペクトル的に選
択的な開口スクリーン、第８図は本発明のその他
の特徴を実施する自動カメラシステム、第９図は
本発明による他のカメラシステムの図式表示、第
１０図と第１１図は他の透過性開口素子の平面と
側部正面図、そして第１２図は本発明の実施にお
いて使用される合成分配素子と記録媒体構造。 符号の説明、１０……カメラシステム、１２…
…開口板、１４……結像レンズ、１６……感光媒
体、１８……光軸、２４……開口スクリーン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定平面に感光媒体を支持する支持手段と、
   前記感光媒体に対して被写体からの光線を結像す
   るためのレンズ手段と、 前記レンズ手段と前記感光媒体との間に配置さ
   れ、少くとも一長手方向に延びる互いに隣接した
   複数のレンチキユラレンズ素子で構成される光学
   格子構造からなる光分配手段と、及び 前記光分配手段の前方に配置され、前記微視的
   露光増・減域を変化させることによつて被写体像
   のコントラストを減少するための可変開口手段と
   を具備し、 それによつて、前記レンズ手段が、前記光分配
   手段の一長手方向において前記感光媒体上に前記
   被写体の鮮明な像を形成し、かつ前記複数のレン
   チキユラレンズ素子が、前記長手方向に直交する
   方向において前記感光媒体上に互いに隣接した複
   数の微視的露光増・減域を前記可変開口手段の像
   として形成することを特徴とする被写体像のコン
   トラストを減少せしめ得る写真装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記光分配装置が透明格子と位相格子とのうちど
   ちらか選択された光学素子を有することを特徴と
   する写真装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記光分配手段が １／（ｊ−ｇ）＋１／ｇ＝１／g₀， で定義される各々の焦点距離（g₀）と前記像面か
   らの距離(g)を持つ周期的レンズ状格子を有し、但
   し(j)は前記光軸に沿つた前記光分配手段から前記
   像面までの距離であることを特徴とする写真装
   置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記光分配装置が実質的に像面に位置することを
   特徴とする写真装置。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記光分配手段が前記感光媒体に実質上相接して
   位置することを特徴とする写真装置。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   写真記録媒体を用いて使用され、そこにおいて前
   記光分配手段が前記写真記録媒体上に保持された
   光吸収装置または光反射装置を有し、それにより
   前記像面に形成される明るい微視的部分は媒体の
   分解能を越えるような微細構造を持つことを特徴
   とする写真装置。 ７ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記光分配手段が像面より距離(g)離れて間隔(w)の
   周期構造を有し、前記可変開口手段が前記光分配
   手段の周期性に平行に測定された、 ｄ＝wj／ｇ の式を満足する(d)の寸法の外見上の開口を有し、
   但し(j)は光軸に沿つて前記可変開口手段より前記
   像面までの距離であることを特徴とする写真装
   置。 ８ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記可変開口手段により像面における像光の分布
   を変化するための調節可能な開口が得られること
   を特徴とする写真装置。 ９ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記可変開口手段により増加した露光の前記像面
   部分間の間隔を変化するための調節可能な開口が
   得られることを特徴とする写真装置。 １０ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、前記光分配手段が像面に対し縦方向の選択さ
   れた軸に沿つて周期構造を持つ光学格子素子を有
   し、前記可変開口手段が調節可能で前記光分配手
   段に入射する像光に対し前記周期的な軸に平行な
   方向に沿つた実効的な開口を変化させることを特
   徴とする写真装置。 １１ 特許請求の範囲第１０項記載の装置におい
   て、前記可変開口手段が複数個の像光開口を形成
   し、それらの各々が調節可能で前記周期的な軸に
   対して平行な方向においてその寸法を変化させる
   ことを特徴とする写真装置。 １２ 特許請求の範囲第８項、第９項、第１０項
   または第１１項のいづれか一つに記載の装置にお
   いて、前記光分配手段に入射する像光中の相対輝
   度を検知しそれに応答して前記可変開口手段を調
   節する制御装置をさらに有することを特徴とする
   写真装置。 １３ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、前記レンズ手段を照明し像面上に明るい露光
   部分を形成し、それらの少なくとも幾つかは実質
   上一致している複数個の像光開口を与える光スク
   リーン部材が前記可変開口手段として備えられる
   ことを特徴とする写真装置。 １４ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、前記可変開口手段が複数個の光開口を形成
   し、それらの各々は前記光分配手段を像光により
   照明し、その像光を前記分配装置は分離した像面
   部分に向け露光を増加し、少なくとも幾つかのそ
   れらの部分は他の開口のそれらの部分と実質上よ
   く符号していることを特徴とする写真装置。 １５ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、前記可変開口手段が像光へ対応する透過度を
   与える選択されたスペクトル不透明度の開口画定
   装置を有し、前記透過度は前記可変開口手段が画
   定する開口の透過度より小さく、全く不透明な材
   料の透過度より大きいことを特徴とする写真装
   置。 １６ 特許請求の範囲第１５項記載の装置におい
   て、前記可変開口手段が複数個の像光開口を与え
   るように構成された選択された異なるスペクトル
   不透明度の部材を有し、像光開口の少なくとも幾
   つかは他と異なるスペクトル透過率を持つことを
   特徴とする写真装置。 １７ 特許請求の範囲第１５項記載の装置におい
   て、前記可変開口手段が少なくとも第１と第２の
   組の複数個の像光開口を形成し、各組における開
   口は他の組と異なるスペクトル透過率を有するこ
   とを特徴とする写真装置。 １８ 特許請求の範囲第１７項記載の装置におい
   て、前記可変開口手段が各組の開口に原理的に他
   の組と異なる原色に対する透過率を与えるフイル
   タ部材を有することを特徴とする写真装置。 １９ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、光軸に沿つて前記レンズ手段と前記光分配手
   段に光学的に構成された選択されたスペクトル透
   過率の開口停止素子を形成する装置をさらに有す
   ることを特徴とする写真装置。 ２０ 特許請求の範囲第１９項記載の装置におい
   て、前記停止素子が異なる開口と異なるスペクト
   ル透過率を持つ少なくとも二つの停止部材を有す
   ることを特徴とする写真装置。