(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、横長な表示面を像面側に向けて配置され、文字やマーク等のデータ像を表示する表示器と、表示器に表示されたデータ像を像面に結像させる結像レンズとを有し、表示器を結像レンズの光軸上から横方向にずらして配置したデータ写し込み光学系において、
前記表示器と結像レンズとの間に楔形プリズムを設けるとともに、この楔形プリズムを、入射面と射出面とが交叉する頂部を表示器の前記ずらし方向と逆の方向に向け、かつ、射出面が結像レンズの光軸側に向けて傾くように位置決めすることを特徴とするデータ写し込み光学系。
【請求項２】
前記表示器と楔形プリズムとが、保持部材によって一体に保持されていることを特徴とする請求項１記載のデータ写し込み光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真フイルムの露光面に文字やマーク等のデータ像を露光する写し込み光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被写体像とともに、撮影時の日付や表題などの文字やマーク等のデータ像を写し込んだプリント写真がある。このようなプリント写真を得るためには、データ像表示用の表示器を内蔵したカメラを用いて撮影が行われ、表示器上に形成されたデータ像を被写体像と合成して写真フイルムの露光画面内に露光するようになっている。表示器は、その表示面を露光画面に対面させて配置され、表示面に形成されたデータ像が結像レンズを介して露光画面内に結像される。表示器および結像レンズは、撮影レンズを通過した被写体光の光路を遮ることがないように、露光画面の左右いずれかの端部側に寄せて配置される。このため、日付や表題などの文字やマークは、プリント写真の右下角部または左下角部に横書きで写し込まれる。
【０００３】
一方、プリント写真の魅力や楽しみをより多くのユーザーに知ってもらうために、アスペクト比の異なるプリント写真が提供されている。このようなプリント写真としては、従来より提供されてきた標準プリント（８９ｍｍ×１２７ｍｍ）に加え、横方向の長さを倍にしたパノラマプリント（８９ｍｍ×２５２ｍｍ）、ハイビジョンテレビ放送でのアスペクト比に近似させたハイビジョンプリント（８９ｍｍ×１５８ｍｍ）等が一般に知られている。これらのプリント写真は、露光画面内の各プリント写真と相似形をした範囲をプリント処理することで作製されるのが一般的である。例えば、２４ｍｍ幅の写真フイルムでは、露光画面の形状がハイビジョンプリントと相似形に規定されており、露光画面の全体をプリント処理してハイビジョンプリントを、露光画面の左右端部をトリミングして標準プリントを、また露光画面の上下端部をトリミングしてパノラマプリントを得るようにしている。
【０００４】
このように、得ようとするプリント写真のサイズに応じてプリント処理の施される範囲が変わることを考慮すると、写真フイルムにデータ像を写し込む場合には、いずれのプリント写真を作製する場合においても必ずプリント処理が施される位置にデータ像を露光する必要がある。そこで、２４ｍｍ幅の写真フイルムに対しては、パノラマプリントを作製する際にプリント処理される範囲の下端縁よりも上方で、標準プリントを作製する際にプリント処理される範囲の左端縁または右端縁よりも中央側にデータ像が露光される。この場合、表示器は、撮影レンズの光軸から離れるように結像レンズの光軸上からずらして配置され、データ像が露光画面の中央側に向けて斜めに投影される。
【０００５】
ところで、撮影レンズによる像面湾曲を緩和するために、フイルム面の長手方向を物体側に向けて凹状に湾曲させたカメラがある。このようなカメラに上述のデータ写し込み光学系を内蔵させる場合、表示器や結像レンズの幅方向をカメラの前後方向に傾けて配置することで、データ像の光路長を調整し、結像面が傾斜面となるために生じる片ボケを抑えることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、表示器や結像レンズを傾けて配置すると、これらの組み込みスペースがカメラの厚さ方向に広く必要となるため、カメラの厚型化を招き、好ましくない。特に、結像レンズを傾けた状態で、表示器を撮影レンズの光軸から離れる方向にずらすと、データ像の光束の通過面がレンズの周縁部に偏ってしまうため、結像レンズ自体がもつ像面湾曲によって片ボケ防止効果が低減してしまう。
【０００７】
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、カメラの厚型化を招くことなく、文字やマーク等のデータ像を湾曲した露光画面の中央側に寄せて鮮鋭に結像できるデータ写し込み光学系を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のデータ写し込み光学系は、表示器と結像レンズとの間に楔形プリズムを設けるとともに、この楔形プリズムを、入射面と射出面とが交叉する頂部を表示器のずらし方向と逆の方向に向け、かつ、射出面が結像レンズの光軸側に向けて傾くように位置決めするものである。なお、表示器と楔形プリズムとを、保持部材によって一体に保持させるのがよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明のデータ写し込み光学系を内蔵するカメラを示すものである。カメラ１０の内部には、カートリッジ１１を収納するカートリッジ室１２とカートリッジ１１から引き出された帯状の写真フイルム１３をロール状にして収納するフイルムロール室１４とが設けられており、これらの間には、写真フイルム１３への露光範囲を規定するためのアパーチャー１５が形成されている。アパーチャー１５の前方には撮影レンズ１６が設けられており、この撮影レンズ１６を通過した被写体光の光路から外れた位置に、データ写し込み光学系２０が設けられている。写真フイルム１３は２４ｍｍ幅のものが用いられ、その長手方向が、撮影レンズ１６の像面湾曲と同じ形状となるように物体側に向けて凹状に湾曲されてアパーチャー１５の背面側に位置決めされる。
【００１０】
図３に示すように、写真フイルム１３上に規定される露光範囲は、その大きさがハイビジョンテレビ放送でのアスペクト比に近似させたハイビジョンサイズ（Ｈサイズ）になっている。このＨサイズの露光画面ＡH の左端部および右端部をトリミングすると、標準プリントのアスペクト比に近似させた標準サイズ（Ｃサイズ）の露光画面ＡC になる（同図（Ａ））。また、Ｈサイズの露光画面ＡH の上端部および下端部をトリミングすると、パノラマプリントのアスペクト比に近似させたパノラマサイズ（Ｐサイズ）の露光画面ＡP になる（同図（Ｂ））。
【００１１】
図１に示すように、データ写し込み光学系２０は、物体側から順に、表示器２１と、楔形プリズム２２と、結像レンズ２３とを配置してなり、文字やマーク等のデータ像を写真フイルム１３の露光範囲内に露光する。なお、写し込みデータとしては、日付やプリントフォーマットデータの他に、キャラクタマークなどのパターンを用いることができる。
【００１２】
結像レンズ２３は、凸面をフイルム面側に向けたメニスカス状の正レンズからなり、フイルム面側のレンズ面２３ｂが非球面状に形成されている。結像レンズ２３は、光軸２３ａが撮影レンズ１６の光軸１６ａと平行になるように配置され、この物体側に絞り２４が設けられている。結像レンズ２３は、レンズ面２３ｂを非球面状に形成することで像面湾曲が緩和されてはいるが、像面２３ｃは、物体側に向けて僅かに凹状に湾曲している。
【００１３】
表示器２１は、例えば液晶表示器や多数のＬＥＤを配列したものが用いられ、図示しない制御部からの電気信号に基づいて表示面２１ａ上に横書きのデータ列を形成する。この表示器２１は、表示面２１ａの中心位置ＰC が撮影レンズ１６の光軸１６ａから離れるように、結像レンズ２３の光軸２３ａ上から平行にずらして配置される。また表示器２１は、表示面２１ａが露光範囲の中央側に向くように傾けられている。本実施形態においては、表示器２１は、表示面２１ａと結像レンズ２３の光軸２３ａの接平面Ｓ23との成す角度θ21が４°となるように傾けられている。
【００１４】
楔形プリズム２２は、入射面２２ａと射出面２２ｂとが交叉する頂部２２ｃを撮影レンズ１６の光軸１６ａ側に向け、光軸１６ａから離れるにしたがって厚みが増すように配置される。また、楔形プリズム２２は、入射面２２ａが結像レンズ２３の光軸２３ａの接平面Ｓ23と平行になるように位置決めされる。これにより、射出面２２ｂと接平面Ｓ23との成す角度θ22が、楔形プリズム２２の頂角αに等しくなっている。なお、本実施形態においては、楔形プリズム２２として頂角αが１４°のものを用いた。
【００１５】
表示器２１の表示面２１ａに形成されたデータの像は、楔形プリズム２２および結像レンズ２３を介して写真フイルム１３上に露光される。この際、データ像は、Ｐサイズの露光画面ＡP の下端縁よりも上側で、Ｃサイズの露光画面ＡC の右端縁よりも画面中央寄りに規定された文字写し込みエリア２５（図３参照）内に露光される。
【００１６】
ここで、表示面２１ａ上に形成されたデータ像の光束は、楔形プリズム２２を透過した後に結像レンズ２３に入射するので、結像レンズ２３側からみたときの物体位置は、楔形プリズム２２の射出面２２ｂとなる。この射出面２２ｂは、接平面Ｓ23との成す角度θ22が頂角αと等しくなっており、結像レンズ２３の光軸２３ａ側に向けて傾けられている。
【００１７】
表示面２１ａから射出面２２ｂ上に投影されたデータ像の結像レンズ２３までの光路長は、結像レンズ２３の光軸２３ａに最も近接する端部ＰA ’側で最も長くなり、光軸２３ａから最も遠い端部ＰB ’側で最も短くなる。これにより、結像レンズ２３の焦点距離がデータ像の端部ＰA ’側で短くなるとともに、端部ＰB ’側で長くなり、焦点位置が像面２３ｃ上からフイルム面上に移動される。
【００１８】
また、結像レンズ２３は、光軸２３ａが撮影レンズ１６の光軸１６ａと平行になるように配置されるので、データ像の通過面がレンズの周縁部に極端に偏ることがない。したがって、結像レンズ２３の像面湾曲の影響が抑えられ、フイルム面には鮮鋭なデータ像が結像される。
【００１９】
このデータ写し込み光学系２０では、楔形プリズム２２の頂角αを調整することで、結像レンズ２３の物体位置である射出面２２ｂの傾きを自在に変えることができる。したがって、表示器２１を傾けることなく、結像レンズ２３の焦点位置をフイルム面上に移動することができ、表示器を傾けることで焦点位置を移動させる従来のデータ写し込み光学系に比較して、表示器の前後方向における組み込みスペースを節減することができる。
【００２０】
なお、上記実施形態においては、データ写し込み光学系の各構成部材を個々に配置したが、例えば図４に示すように、表示器２１と楔形プリズム２２とをホルダー２７内に一体に収納してユニット化しておいてもよい。この実施形態によれば、データ写し込み光学系のカメラへの組み込み作業が簡便になるとともに、組み込み精度も向上する。なお、図４中の符号２８ａ，２８ｂは、表示器２１の背面および楔形プリズム２２の前面を覆うカバー部材である。
【００２１】
また、上記実施形態では、表示器の表示面を露光画面の中央側に向けて傾ける例について説明したが、表示器は必ずしも傾ける必要はなく、楔形プリズムの頂角を調整するだけでも焦点位置をフイルム面上に補正することができる。また、表示器の傾き角度や楔形プリズムの頂角は、光学系全体での配置やフイルム面の曲率半径を考慮して自由に設定することが可能である。
【００２２】
また、本発明のデータ写し込み光学系は、結像レンズがもつ像面湾曲を補正する手段として有効であり、フイルム面が平坦面であるカメラに対しても適用することが可能である。
【００２３】
【実施例】
次に、上記構成のデータ写し込み光学系２０を用い、湾曲したフイルム面に表示器上の像を結像させ、結像状態の良否を確認した。なお、表示器２１の表示面２１ａには、中心位置ＰC および左右端部ＰA ，ＰB の３か所にスポット状の像を形成し、各スポット像をフイルム面上に結像させた。
【００２４】
データ写し込み光学系のレンズ仕様は次のとおりである。
ｆ  ＝    ５．１１８５
ＦNO  ＝    ８
Ｍ  ＝    １．０５
Ｒf ＝−８０．００
【００２５】
なお、上記データ中、ｆは光学系全体での焦点距離、ＦNOはＦナンバー、Ｍは近軸投影倍率、Ｒf はフイルム面の曲率半径を示している。
【００２６】
また、結像レンズ２３の光軸２３ａと撮影レンズ１６の光軸１６ａとの距離を９．６４ｍｍ、結像レンズ２３の光軸２３ａと表示器２１の中心位置ＰC との距離を１．４ｍｍ、絞り２４の口径を０．４８２ｍｍとした。
【００２７】
上記仕様のデータ写し込み光学系のレンズデータを次の表１に示す。なお、表１のデータ表示は、米国Optical Research Associatees社の「CODE V」によるものである。また、面番号ｉは物体側から順に各面に付した番号で、面間隔Ｄは次の面との間のレンズ厚みあるいは空気空間を表している（単位はｍｍ）。
【００２８】
【表１】
0003703331.tif 000002
【００２９】
なお、表１中の記号「＊」は、非球面を表す。非球面は、条件式
0003703331.tif 000003
を満たすように形成されている。なお、式中ｃは曲率半径の逆数（＝１／Ｒ）、ｈは光軸からの光線の高さを表す。非球面係数を表２に示す。
【００３０】
【表２】
0003703331.tif 000004
【００３１】
フイルム面上に結像された３つのスポット像を観察したところ、いずれも鮮鋭に結像されており、片ボケの発生は認められなかった。これにより、本発明のデータ写し込み光学系によれば、結像レンズの焦点位置が湾曲したフイルム面上に補正され、表示器上に形成された像をフイルム面上に鮮鋭に結像できることが確認された。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、表示器と結像レンズとの間に楔形プリズムを設けるので、この楔形プリズムの射出面が結像レンズから見たときの物体位置となる。また、楔形プリズムを、入射面と射出面とが交叉する頂部を表示器のずらし方向と逆の方向に向け、かつ、射出面が結像レンズの光軸側に向けて傾くように位置決めすることで、結像レンズの物体位置が傾けられてデータ像の光路長が調整され、結像レンズの焦点位置がフイルム面上に移動される。これにより、フイルム面上には、片ボケのない鮮鋭なデータ像が結像される。
【００３３】
しかも、楔形プリズムの射出面の傾きは、楔形プリズムの頂角を調整することで自在に変えられるので、表示器を傾けることなく、結像レンズの焦点位置を移動することができる。したがって、表示器を傾けることで焦点位置を移動する従来のデータ写し込み光学系に比較して、表示器の前後方向における組み込みスペースを節減することができる。また、結像レンズを傾ける必要もないので、データ像の光束の通過面が極端にレンズの周縁部に偏ることがなくなる。したがって、結像レンズのもつ像面湾曲の影響を受けることなく、フイルム面上に鮮鋭なデータ像を結像させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ写し込み光学系の構成を示す光路図である。
【図２】図１のデータ写し込み光学系を内蔵するカメラの概略図である。
【図３】被写体像の露光範囲と文字像の写し込み位置との関係を示す説明図である。
【図４】本発明のデータ写し込み光学系の別の構成例を示す概略図である。
【符号の説明】
１０  カメラ
１３  写真フイルム
１５  アパーチャー
１６  撮影レンズ
１６ａ，２３ａ  光軸
２０  データ写し込み光学系
２１  表示器
２１ａ  表示面
２２  楔形プリズム
２２ａ  入射面
２２ｂ  射出面
２２ｃ  頂部
２３  結像レンズ
２５  写し込み位置
【図１】
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【図２】
0003703331.tif 000006
【図３】
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【図４】
0003703331.tif 000008