ミラーを使ったレンズスイング式

パノラマカメラの製作

レンズスイング式パノラマカメラを作ってみよう!

デジタルカメラ全盛の時代だからこそフィルムを使って自分で作ったレンズスイング式パノラマカメラでパノラマ写真を楽しんでみよう。容易に手に入る材料とどこにでもある工具を使って作る自分だけのオーダーメイドカメラの作り方をそっと教えます!


材料と工具を揃えよう!

 小学生でも根気よく作れば完成できることを目標にしています。材料はどこにでもあるボール紙(工作用紙、百均で5枚入り100円)と段ボール(スーパーで貰ってくればタダ)、工具はハサミ、カッター(大、小)、コンパス、ボンド、定規、カッターマットなど、どこの家庭にでもあるようなものを使います。

材料はボール紙(工作用紙)と段ボール

目が詰まった下2枚の段ボールが最適

工具は百均で揃います

 左が主要な部品です。すべて同じものである必要はありません。ただ入手した部品が異なる場合、それに合わせた設計が必要です。

 なお、その設計方法も含めて説明しますので心配は要りません。

ザ拡大鏡・3枚レンズルーペ4倍

パッケージには「ダイソー拡大鏡C8」と書いてあります。3枚一組になってる観察用のルーペです。

E-523止ネジアダプター

エツミの製品です。ドイツ規格(3/8”)のネジを国際規格(1/4”)に合わせるためのアダプターです。三脚に固定する部分に使います。

ザ鏡コンパクト・スタンド式三面鏡コンパクト

パッケージに「鏡コンパクト157」と書いてあります。大1枚小2枚の鏡が付いていますが、使用するのは小2枚です。

主要部品(レンズルーペ、止ネジアダプター、鏡)

レンズの焦点距離を確認しよう

 ピントが合った写真はレンズの焦点距離(=f )にフィルムを置いて始めて得られます。その焦点距離(ピント位置)を外れるとピンぼけ写真になります。

 普通はヘリコイドなどでレンズを前後させてピント調整をしますが、このカメラはパノラマカメラなので風景撮影用として無限遠の被写体にピントが合うよう固定焦点にします。

 このカメラではレンズをドラムの回転中心に置かなければならないので後から調整して合わせることが出来ません。ここで面倒でも必ず焦点距離を測っておかないとピンぼけした写真しか得られません。

 なお上述しましたが、同じレンズが手に入るかどうか分かりません。形は違っても焦点距離が同じ場合もあれば、形は似ているけれど焦点距離が違う場合もあります。似ているから大体良いか〜!と手を抜いてはいけません。

 それでは、まず焦点距離を測る治具から作りましょう。

(図面)焦点距離測定用治具

 この図面どおりに作る必要はありません。購入したレンズに合わせて寸法を修正して下さい。

 この図面をボール紙(工作用紙)に写します。方眼紙になっているので簡単です。切る所はハサミで大丈夫でしょう。刳り抜く所はカッターを使います。

 図面の緑の部分が内筒です。四角く刳り抜く所がスクリーンになります。3つの四角い穴があいていますが、中央の25×35mmの部分が標準的なフィルムの1コマのサイズです。

 左右の2つの25×12mmの部分はイメージサークルの大きさを確認するためにあえて広くした部分です。3つを合わせた横方向の長さは60mmになりますのでブロー二サイズになります。イメージサークルが60mm取れているならブロー二で作ってみるのも楽しいかも知れません。

図面から転写(カットする前)

パーツを切り出します

カットする部分(斜線)

絞り取り付け部分

スクリーン部分

レンズ取り付け部分

カットし終わったところ

外筒(左)と内筒(右)

外筒に下の2枚を重ねて貼る

折る時は定規を当てると綺麗に折れる

すべての折線を入れる

のりしろにボンドを塗る

接着完了(内筒)

絞り取り付け部分を外筒先端に貼る

レンズ取り付け部分を貼る

絞りを入れる隙間

貼り終えた外筒先端

出来上がった外筒と内筒

スクリーンはネガシート

ネガシートを内筒に貼る(余分はカット)

下端をカットしてレンズ中心に来るように調整

外筒にレンズを貼る

 出来た内筒を外筒に差し込みます。内筒を出し入れしてピントグラスに写る像を確認します。

 左の写真は前後させた時の像の様子です。前ピン、後ピンは本来の意味と違いますが、ジャスピン位置(焦点距離)よりレンズに近い状態を前ピン、レンズから遠い状態を後ピンと書いています。

 前ピンでも後ピンでも像がボケます。一番きれいにピントが合う位置が焦点距離です。

 絞り板に適当な穴をあけレンズの中心になるように下端をカットしながら調整します。穴を小さくする方が被写界深度が深くなりますのでピントの山はつかみ難くなります。絞り板を刺さない方が分かり易いかも知れません。

 ジャスピン状態が焦点距離です。0と書いてある位置が内筒を差し込んだ位置です。徐々に抜いてジャスピンになった位置が左のラインです。

 この間隔が46mmです。スクリーンの前にレンズを貼るための板がありますのでその厚さが2mm、そしてレンズの厚みが4mmありますので中心までが2mm、従ってレンズの中心からフィルムまでの焦点距離は46mm+2mm+2mm=50mmで設計すれば良いことが分かります。

ちょっと参考まで・・・夏休みの宿題に困ったお父さんのために

 レンズと焦点距離の関係を体験できますので、ここまで作ってみても面白いと思います。なお焦点距離については中学校で習うようですが、「レンズが作る像とスクリーンとの位置関係について」とか題名を付け、小学校の4、5年生に観察させて夏休みの自由研究としてまとめさせても良さそうです。

 「絞りの大きさを変えたとき、その関係がどう変化するか?」「スクリーンの中央と周辺での像、周辺はなぜボケる?」など子供に興味を持たせることが出来ると思います。

(2008.8.4)

 

パノラマカメラを作ろう

 レンズの焦点距離を測りました。焦点距離50mmで作ることにします。カメラ本体はペーパークラフト・パノラマカメラで述べたように、大きくレンズ部分フィルム部分の2つにに分けられます。最初にレンズ部分を作り、それに合わせてフィルム部分を作ります。そして終わったところで潜望鏡の上部ミラーを取り付けることにしましょう。

レンズ部分の製作

 左下の写真がこれから作るレンズ部分です。レンズと潜望鏡の下部ミラーが収納されたドラムに遮光用のつばが付いた形をしています。上面には潜望鏡の上部ミラーを取り付けますが、突起があると後の工作の邪魔になりますので最後にします。この部分全体が回転してパノラマ写真が撮影されます。全体的な構造は右下の断面図で想像して下さい。

レンズ部分(上部ミラーは最後に取り付け)

ミラーを使ったレンズスイング式パノラマカメラ断面図

 次にレンズ部分の図面を示します。型紙と書いてあるものはボール紙をカットする時に使用します。その他のものはレンズ部の構成部品です。寸法を示してありますので工作用紙に容易に写すことができると思います。

(図面)レンズ部分

 工作用紙に写したらハサミで各部品を丁寧にカットします。部品の刳り抜きは曲げ加工を要する部品については初めに折り線を付けた後に刳り抜くと良いでしょう。

 部品をカットする前に説明しておきます。この図面で型紙と書いた2枚で色が濃くなった部分がありますが、型紙としては色が濃い部分も残してカットします。ただし、最終的には濃い部分がなくなるまで、徐々に切り込んだものを数枚作ることを示しています。後で示す写真を見れば意味が分かると思います・・・

 あと破線で示している部分は取り付け位置です。この部分は焦点距離に関係しますので極力正確に位置を決めて貼る必要があります。

 ミラーボード(ベージュ色)のレンズ取り付け部分に一点鎖線、破線、破線と3本並んでいます。この意味は一点鎖線が回転中心です。従ってレンズの中心がこの線に合っていなければなりません。ここで使用したレンズの場合レンズの厚さが4mmなのでその半分2mmレンズボード側へ後退した破線が絞り取り付け部分の位置、さらにその2mm後退した位置がレンズボードの取り付け位置になります。

 この位置は使用する工作用紙の厚さで変わりますので現物合わせしますが、レンズの中心さえ一点鎖線の位置にあれば後は大雑把で構いません。

パーツをハサミで切り出す

パーツの刳り抜きをしたところ

絞り取り付け部分を接着

さらにレンズボードに接着

レンズボードをミラーボードに接着

のりしろが浮かないように全面で接着 

黒線(回転中心)にレンズ中心を合わせる

 レンズボードの片方を貼ったところでミラーを貼ります。ミラーは三面鏡コンパクトの細い2枚のミラーを使います。このミラーは両面テープで枠に貼ってありますので、ガラスが割れない程度に少し歪を与えると剥がすことが出来ます。外れたミラーをミラーボードに貼ります。この際にミラーの周辺を黒く塗っておきます。完成した後に黒く塗りますが、この部分だけは先に塗っておく方が楽です

三面鏡コンパクトから細いミラーを剥がす

ミラーをミラーボードに貼る

レンズボードの片方を貼る

 これでレンズボードの完成です。内部、その他は光の不要な反射防止のために墨でで黒く塗ります。艶消し黒塗料が最適ですが、習字用の墨汁で大丈夫です。ただ水分が多いので一度に大量に塗ると紙が柔らかくなって歪の原因になりますので、筆に少量付けてさっと引き延ばすように塗ります。

完成したミラーボード

上面側から見たところ

レンズボードの内側に墨を塗る

この部分も墨塗りして接着

ミラーボードを貼る位置を再度確認

 位置を確認したら密着して接着します。この作業は光軸のズレになりますので手を抜かないようにします。ミラーボードの後端にある観音開きのようになっている部分は内側に折り曲げて、それに重ねるようにスリット板を接着します。さらにスリット板はドラムの円周が作る円弧に一致するように丸みを持たせて接着します。これも浮きがないように作ります。接着が済んだら乾かしたあとスリット板と開口内面を黒く塗装します。先にミラーを貼る場合に先塗りしておいたので簡単に塗れます。誤ってミラーに墨がついても乾燥後、綿棒を使って拭き取れば大丈夫です。

線に合わせて密着させて接着

開口側から見たところ

この扉?の部分はスリット板と接着

スリット版を円弧を描くように接着

スリット板も黒く塗装

開口内面も黒く塗装

遮光と滑らかな回転のために・・・

 レンズ部の主要個所が完成しました。次にレンズ部の遮光用のつば保護と回転を円滑にするためのドラムを作ります。まず大きい直径の型紙を使います。この型紙はドラムが入る暗箱の遮光をするつばになる部分のものです。

 型紙を段ボールに重ねて型取りをします。この場合、写真のように方向をランダムにずらします。ランダムにして貼り合わせることによって全方向に同じ強度が得られます。ここではつばの厚さを1cmにしますので3枚重ねにしました。段ボールの厚さ次第では4枚重ねになることもあるでしょう。

型紙と段ボール

3枚分の型取り

線に沿ってハサミでカット

 少しづつずらしてカットするのはミラーの背面が斜めになっているためです。このカットにはカッターを使いますが、冒頭の写真でボンドの左にあるような細みのカッターが使い易いでしょう。

中心部分は細身のカッターで刳り抜く

2枚目は赤線の部分で刳り抜く 

少しづつずらしてカットした3枚

 ボンドは一面に塗る必要はありません。写真のようにエッジに塗った後は適当に塗れば大丈夫です。レンズ部を位置決めして貼った天板の周囲に合わせて重ねていきます。線に沿ってハサミでカットしたものですので若干のずれは仕方ありません。もし天板よりも大きくずれている部分があれば周囲を合わせるようにカットします。段ボールを3枚重ねたら最後に型紙も重ねて接着します。

ボンドを塗って貼り合わせる

3段重ね

最後に型紙も重ねて貼る

 次は小さい直径の型紙を使います。この型紙は保護と回転を円滑にするためのドラム部分のものです。上と同様に型紙を段ボールに重ねて型取りをします。ここではレンズ部分の高さになるように20枚重ねにしました。ここも段ボールの厚さ次第ではそれ以上の枚数になることもあるでしょう。

 

型紙と段ボール

左右の部分のみのもの

左右のみのものは2枚重ねにする

3枚目を重ねて接着

さらに重ねる

切り込みの長さを測って

 細身のカッターが使い易いでしょう。レンズ部分の高さまで貼ります。さらに2枚貼って貼り合わせ完了です。

細身のカッターが使い易い

レンズ部分の高さまで貼ること20枚

その上にさらに2枚貼る

 このままだとちょっと不格好ですし段ボールの隙間だらけですので光がどこを通ってしまうか分かりません。見た目と光もれの用心のため周囲に化粧板を貼ります。化粧板にはスリットの位置に窓を開けてありますので横方向に重なってスリットを塞がないように注意して貼ります。化粧板の寸法は現物合わせです。ぐるっと1周巻いてみて寸法を確認してカットします。

貼り合わせ完了

スリットの位置を合わせる

周囲に化粧板を張る

 底になる部分に化粧板の内径の円板を貼り、その円盤からはみ出した化粧板をカットします。これで完成です。

化粧板の内径に合わせた円板を貼る

余分な化粧板をカット

完成したレンズ部分

 レンズ部分が完成しました。まだドラムはボール紙そのものですが組み立てる際に黒く塗ることにします。ここまで出来たので撮影する状況をイメージしてみましょう。このドラムの周りにフィルムをセットし、レンズ部分を回すことによってスリットが一周すればパノラマ写真が撮影されるという段取りです。さあ撮影を夢見て続けてフィルム部分を作ることにしましょう。

(2008.8.7)

ミラーを使ったレンズスイング式パノラマカメラの製作part2