JP5396612B2 - カメラホルダと光学系アダプタとを備えたカメラアダプタ - Google Patents

Description

本発明は、カメラホルダと光学系アダプタとを備えたカメラアダプタ並びにカメラホルダ及び光学系アダプタ自体に関する。

顕微鏡においては、写真撮影のために観察機器の両眼筒内に連結解除装置を備えた特別な写真筒が使用される。しかしながら、観察機器の両眼筒内における連結解除装置の配置は簡単にはできない。例えば顕微手術では、手術顕微鏡を手術状況に人間工学的に適合させることができるようにするために、往々にして揺動筒が使用される。しかしながら、揺動筒の場合、両眼筒内における連結解除装置の使用は不可能である。従って、手術顕微鏡のような両眼立体顕微鏡のために、現在まで、少なくとも１つの妥協産物、すなわち追加光学系を備えたいわゆるＴＶアダプタが選択される。このアダプタは倍率変更器と両眼筒の間の平行な光路の範囲内において連結解除装置に適応させられる。

ＴＶアダプタはテレビの画像を撮影するためには適しているがデジタルカメラと共に使用するにはあまり適していない。従って、ＴＶアタプタの使用は若干の欠点をもたらす１つの妥協にすぎない。例えばひとみ適合が最適ではないので、カメラで撮影した像において視野が狭められるかあるいは対象範囲の小さな部分しか撮影できないように大きく拡大しなければならない。他方では、デジタルカメラの高い分解能のカメラチップのための画像品質基準がＴＶアダプタでは一般的に満たされない。というのは、画像品質基準がカメラの分解能よりもきわめて低いＴＶカメラの分解能に適合しているからである。換言すると、ＴＶアダプタの光学系はデジタルカメラの要求を満足しない。

手術顕微鏡のために使用される従来技術のカメラアダプタの他の問題は、機械的インターフェース、すなわちカメラのカメラアダプタへの固定方法にある。これは従来のカメラアダプタでもＴＶアダプタでも言えることである。今日多くのカメラアダプタメーカーが使用する機械的インターフェースは一方では、カメラレンズの外側端部に設けられたフィルタねじまたはそこに設けられた差込み継手である。しかしながら、このような機械的インターフェースは一般的に規格化されておらず、メーカーの毎年のモデルチェンジによって頻繁に変更される。事情によっては、このようなインターフェースはカメラにおいて省略される。特にデジタルコンパクトカメラの範囲では、フィルタねじも差込み継手も備えていない多数の製品が存在する。それにもかかわらず、カメラアダプタの多くのメーカーはモデルチェンジの際に生じる上記のリスクを甘受し、そのカメラアダプタは特別な差込み継手または特別なフィルタねじに適合した相手方部材を備えている。対応するフィルタねじまたは差込み継手を備えたカメラがこの相手方部材に固定可能である。しかし、このようなカメラアダプタに固定可能なカメラの製品選択は、例えば異なるレンズ直径によって生じ得る多数の異なるフィルタねじおよび差込み継手に基づいて制限される。

従って、カメラを顕微鏡または望遠鏡に固定するために、ホルダを使用することが提案された。このホルダは、カメラを固定するために、ほとんどすべてのカメラに存在し十分に規格化されているスタンドねじを使用する。スタンドねじは長持ちする。すなわち、このインターフェースは一般的にモデルチェンジの際に一定の変数として保たれ、そしてほとんどすべてのカメラメーカーでカメラ下面に設けられている。レンズの中央に配置されたフィルタねじまたは差込み継手を介しての固定と異なり、スタンドねじはレンズに対して少なくとも二方向に並進ずれを有する。従って、スタンドねじを介して直接的または間接的に光学式観察装置に固定されるカメラを、フォトアダプタに対して複雑に調整する必要がある。

スタンドねじを使用して、顕微鏡、双眼鏡および望遠鏡にカメラを固定するための装置は例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４および特許文献５に記載されている。これらの装置はすべて、レンズとスタンドねじの間のずれを相殺することができる調節装置を備えている。
特開２００６−３９１９１号公報 特開２００２−２７７９５３号公報 英国特許第１２１５７１０号明細書 米国特許出願公開第２００２／０１９７０７５号明細書 米国特許第２９９０７５９号明細書

そこで、本発明の第１の課題は、カメラをスタンドねじによってカメラアダプタまたは場合によっては光学式観察装置に有利に固定することができるカメラアダプタ用ホルダを提供することである。

本発明の第２の課題は、カメラアダプタで使用可能で、ＴＶアダプタに関連して述べた欠点を回避する光学系アダプタを提供することである。

本発明の第３の課題は、有利なカメラアダプタを提供することである。

第１の課題は請求項１記載のカメラホルダによって解決され、第２の課題は請求項１４記載の光学系アダプタによって解決され、第３の課題は請求項１９記載のカメラアダプタによって解決される。従属請求項は本発明の有利な実施形を含んでいる。

カメラまたはビデオカメラを光学式観察装置に固定するための本発明によるカメラホルダは、カメラのスタンドねじ穴に螺合するためのスタンドねじ付きピンを備えている。カメラホルダは更に、カメラホルダに保持されるカメラのカメラレンズとスタンドねじとの間のずれ（offset）を相殺することができるように形成された調節装置を備えている。カメラホルダは更に、長さを変更可能なスリーブを備えている。このスリーブはカメラレンズを収容するように形成されている。スリーブの内面は挿入されたカメラレンズに対して遊びを有する。スリーブは一端に、カメラハウジング用の支持面を備え、他端に機械的なインターフェースを備えている。このインターフェースを介してスリーブが光学式観察装置または例えば光学系アダプタのような他の光学要素に対して固定可能である。支持面はスリーブの縦軸線に対して垂直に延在する平面、すなわち面が縦軸線に対して平行に向いている平面内にある。スリーブは更に、その長さを変えるための機構を備えている。スリーブと相対的なカメラの位置決めを可能にするように、スリーブには、調節装置が、間接的にまたは直接固定されている。

本発明によるカメラホルダによって、スタンドねじとカメラレンズの間のずれが相殺されるように、カメラ、例えばデジタルカメラを、スリーブと相対的に位置決めおよび固定することができる。スリーブがその機械的なインターフェースによって光学式観察装置または中間に接続配置された光学要素に対して固定可能であるので、本発明によるホルダは、スタンドねじとカメラレンズの間のずれを相殺しながらカメラを光学式観察装置または中間に接続配置された光学要素に固定することを可能にする。

光学式観察装置または中間に接続配置された光学要素の光軸と相対的なカメラレンズの光軸の調節は、カメラレンズがスリーブ内に達するように、カメラハウジングをスリーブの支持面に載せることによって達成される。カメラハウジングをスリーブの支持面に載せることにより、カメラレンズの光軸はスリーブの縦軸線に対して平行に向けられる。この場合、レンズを取り囲むカメラハウジングの面が一般的にレンズの光軸と垂直に交叉していることを利用する。光学式観察装置または光学要素の光軸に対してスリーブを配向することは、スリーブを光学式観察装置に固定するスリーブの機械的なインターフェースによって行われる。これにより、光学式観察装置または他の光学要素の光軸とカメラレンズの光軸は平行に向けられる。

カメラ、すなわちカメラレンズを光学的に完全に調節するためには、更に、光学式観察装置または他の光学要素の射出ひとみをカメラレンズの入射ひとみ内に設ける必要がある。調節は、光学式観察装置または他の光学要素と相対的にカメラレンズの光軸に沿ってカメラレンズを軸方向に摺動させることによって行われる。この摺動は本発明によるカメラホルダではスリーブの軸方向長さを変更することによって行われる。

スリーブの軸方向長さを変更するための機構は例えば入れ子式伸縮装置を備えている。スリーブ長さの変更は伸縮装置を引き出すことによって簡単に行うことができる。伸縮装置の位置を固定できるようにするために、ロック装置を設けることができる。

機構は代替的に、めねじを有する第１スリーブ部分と、おねじを有する第２スリーブ部分を備えることができる。この場合、第２スリーブ部分のおねじは第１スリーブ部分のめねじに螺合する。その場合、スリーブ長さの変更はスリーブ部分を互いに相対的に回転させることによって可能である。回転によるスリーブ長さの調節は、スリーブ長さのきわめて微細で正確な調節を可能にする。

スリーブの軸方向長さを変更するための機構に加えて、スリーブは回転装置を備えることができる。この回転装置は、スリーブの軸方向長さを変更せずに、保持されたカメラ寄りのスリーブの少なくとも１つの部分をその縦軸線回りに回転させることができるように配置および形成されている。回転装置の回転により、カメラの像を直立することができる。回転装置は特に、機械的なインターフェースに統合可能である。この場合、スリーブ全体の回転が行われる。

いかなる場合でもカメラレンズとスタンドねじの間のずれを相殺することができるようにするために、調節装置は好ましくは３つの自由度を提供し、少なくとも１つの締付け手段が設けられ、この締付け手段を介してカメラがのスリーブに対する位置を固定することができ、この場合各締付け手段は少なくとも１つの自由度に作用する。しかし、調節装置は少なくとも２つの自由度に作用する締付け手段を備えていてもよい。これにより、締付け手段の数を減らすことができる。調節装置が３つのすべての自由度に作用する１つだけの締付け手段を備えていると、特に有利である。というのは、カメラの位置の固定のために、１つの締付け手段だけを操作すればよいからである。特に、カメラの固定を迅速に行うためには、１個の締付け手段だけを利用して固定すると有利である。締付け手段として固定装置、例えば固定ねじまたはクイッククランプを設けることができる。

調節装置を動かすために、調節装置は軸線回りに回転可能な少なくとも１本のレバーアームおよび／または少なくとも１個の摺動機構、例えばスライダを備えている。摺動機構はスライダの代わりに、レバーアーム内の長穴と、この長穴を通過するピン、例えば固定ねじのねじ付きピンとによって形成可能である。

光学式観察装置とカメラの間に接続配置するための本発明による光学系アダプタは、無限焦点光学装置を備え、この無限焦点光学装置は少なくとも２個のレンズと、射出ひとみとしての入射ひとみの実像を有する。該無限焦点光学装置の射出ひとみは最後のレンズの頂点の後方４０〜１００ｍｍにある。これによって、アダプタの射出ひとみを、例えばデジタルカメラのようなコンパクトなカメラのレンズの入射ひとみに結像させることができる。

該無限焦点光学装置の射出ひとみが最後のレンズの頂点の後方５０〜６０ｍｍにあると、コンパクトなカメラのレンズの望遠焦点距離の場合にも、アダプタ射出ひとみをカメラレンズの入射ひとみに結像させることができる。

ひとみ位置の微調節は、ほとんどのデジタルコンパクトカメラについての光学系アダプタとカメラレンズとの距離を変更することによって最適な適合を図ることができる。このような変更は特に、長さ可変のスリーブを備えた本発明によるカメラホルダが光学系アダプタにカメラを固定するために使用されるときに可能である。

該無限焦点光学装置の射出ひとみの本発明による位置は特に、該無限焦点光学装置が望遠レンズのように形成された第１レンズ組み合わせ体と、第１レンズ組み合わせ体の後方に配置され接眼レンズのように形成された第２レンズ組み合わせ体を備えているときに実現可能である。このような無限焦点光学装置では、第１レンズ組み合わせ体が第２レンズ組み合わせ体によって無限大に結像される中間像を生じる。望遠レンズとして第１レンズ組み合わせ体を形成することにより、第１レンズシステムの所定の焦点距離に対して光学系アダプタを比較的にコンパクトな設計とすることができるかまたは光学系アダプタの所定の構造長に対して、より大きな焦点距離が使用可能である。これは、結像エラーを最小限に抑える働きをする。

この場合、該無限焦点光学装置内で屈折力を適当に分配することにより、視野レンズを中間像の近くに設けずに、最後のレンズの頂点と射出ひとみとの上記距離を達成することができる。屈折力分配は特に、第１レンズ組み合わせ体が２個のレンズを備え、一方のレンズが正レンズであり、他方のレンズが光路において正レンズの後方に配置された負レンズであり、この負レンズが正レンズよりも大きな屈折力を有することによって実現可能である。

光学系アダプタ内で光路の方向を変えるために、第１レンズ組み合わせ体と第２レンズ組み合わせ体との間に、光路を方向変更する反射面、例えばプリズム面またはミラー面が設けられている。

本発明によるカメラアダプタは、本発明によるカメラホルダと、カメラホルダと光学式観察装置の間に配置された本発明による光学系アダプタとを備えている。カメラアダプタは更に、像を直立するために、カメラホルダを光学系アダプタに対して光軸の回りに回転させることができる回転装置を備えている。

本発明の他の特徴、特色および効果は、添付の図を参照した実施の形態の次の説明から明らかになる。

図１に示したカメラアダプタ１は本質的に２つの部分、すなわちカメラホルダ３と光学系アダプタ５とからなっている。光学系アダプタ５は一端に差込みスリーブ７を備えている。この差込みスリーブは、例えば手術用顕微鏡または望遠鏡のような光学式観察装置の嵌め込み接続短管に挿入可能である。光学式系アダプタ５の他端には、機械的なインターフェース９が設けられている。このインターフェースにはカメラホルダ３を固定することができる。機械的なインターフェースは最も単純な場合には、カメラホルダ３の嵌め込みおねじに螺合可能なユニオンナットとして形成されている。しかしながら、機械的なインターフェースは上記と異なるように、例えば接続短管とこの接続短管に嵌め込まれる差込みスリーブの形に形成可能である。場合によっては、ユニオンナット９を内蔵する光学系アダプタ５の部分を、光学系アダプタ５の残りの部分に対して、光学系アダプタ５の光軸の回りに回転させることができる。しかしながら、ユニオンナットおよび／または回転可能性はカメラホルダ３の部分であってもよい。

図１には更に、デジタルカメラ１１が示してある。デジタルカメラ１１はそのスタンドねじを介してカメラホルダ３に固定されている。レンズ（図では見えない）はカメラホルダ３のスリーブ１３内に挿入されている。このスリーブ１３のエッジ１５は一方では、カメラレンズを取り囲むハウジング面１６のための支持面を形成している。このハウジング面はレンズの光軸に対して垂直に交叉している。従って、エッジ１５への載置により、カメラレンズの光軸は、縦方向スリーブ軸線に対して平行に、ひいてはカメラアダプタ１の光軸に対して平行に延在している。更に、スリーブ１３はカメラレンズを周囲の光から遮蔽する。

カメラアダプタ１のカメラホルダの第１の実施形態が、図２Ａ〜２Ｃに詳細に示してある。スリーブ１３と、エッジ１５と、エッジ１５と反対側の端部に設けられたおねじ１７が見える。おねじ１７は光学系アダプタのユニオンナットの相手方部材であり、従って光学系アダプタに対する機械的なインターフェースを形成している。おねじの代わりに、差込みスリーブまたは接続短管を設けることができる。

スリーブ１３はスライダ２１に連結された締付けリング１９によって取り囲まれている。締付けリング１９とは反対側のスライダ２１の端部には、平行四辺形リンク２３が配置されている。この平行四辺形リンクは４本のレバーアーム２３ａ〜２３ｄからなっている。このレバーアームはそれぞれその端部のところで回転ヒンジ２５ａ〜２５ｄを介して互いに連結されている。この場合、レバーアーム２３ｄはスライダ２１の横材によって形成されている。レバーアーム２３ｃの中央には、カメラのスタンドねじに螺合するねじ山を有するねじ２７が設けられている。

図示した構造により、カメラ１１をスリーブ１３に対して、互いに垂直な３つの自由度で調節することができる。Ｘ方向の調節はスライダ２１を介して行われ、Ｙ方向の調節は平行四辺形リンク２３の運動によって行われ、そしてＺ方向の調節は締付けリング内でのスリーブ１３の摺動によって行われる。平行四辺形リンクの運動、正確に言うと平行四辺形リンク内に配置されたねじ２７（ひいては該ねじに固定されたカメラ）の運動は、直線運動ではなく、湾曲したカーブに沿った運動である。しかしながら、カーブのＺ方向成分は締付けリング１９内でのスリーブの摺動によって相殺される。従って全体として、カメラレンズに対する、カメラハウジング内に設けられたスタンドねじのずれを取り除くことができる。

図２ａ〜２ｃには、スライダ２１と平行四辺形リンク２３と摺動可能なスリーブ１３とによって可能となる運動が、個々の要素の異なる調節状態によって示してある。

スライダ２１と平行四辺形リンク２３は締付けねじ２２を備えている。スライダと平行四辺形リンクは、カメラを調節するや否や、この締付けねじによって不意に動かぬように固定可能である。締付けねじの代わりに、いわゆるクイッククランプ装置を設けてもよい。クイッククランプ装置は例えば可動に支承されたカムを備えている。このカムは第１位置を占めるように配置され、この第１の位置においてカムは互いに相対的に移動可能なホルダの２つの要素に作用し、この要素を互いに押し付け合わせて、摩擦連結によって相互固定する。それに対して、カムの第２位置では可動の要素が互いに押し付け合わない。第１位置から第２位置へおよびその逆に移動させるために、カムを例えば回転可能に支承し、操作レバーに固定連結することができる。カムは操作レバーによってその位置を変更することができる。クイッククランプ装置は勿論、締付けリング１９を固定するためにも使用可能である。

次に、図３Ａ〜３Ｃを参照して、本発明によるカメラホルダの第２の実施形態を下記に説明する。これらの図はカメラホルダ１０３を示している。このカメラホルダはスリーブ１１３を備え、このスリーブはそれに固定されたスライダ１２１を備えている。スライダ１２１は収容部１２３を備え、この収容部内には、円弧状に曲げられたステー１２５が設けられている。ステー１２５の外側端部には、カメラのスタンドねじに螺合するねじ１２７が設けられている。ステー１２５は長穴１２９を有し、この長穴の曲率はステー１２５の曲率に一致している。

スライダ１２１の収容部１２２を通ってねじ付きピン（図では見えない）が延びている。このねじ付きピンはステー１２５の長穴１２９を通過している。ねじ付きピンは長穴１２９の輪郭と共に、ステー１２５がスライダ１２１の収容部１２３内で摺動する場合にこのステー１２５を案内するための案内システムを形成している。更に、ピンの軸線はその周りにステー１２５が回転できる回転軸線である。スライダ１２１から突出するねじ付きピン（図示せず）の部分に設けられた調整ナットにより、ステー１２５をねじ付きピンに対して固定可能である。

ステー１２５がねじ付きピンの回りに回転されると、ねじ１２７、ひいてはねじ１２７に固定されたカメラは円弧を描く。この場合、円弧の半径はねじ１２７とねじ付きピンとの距離によって決まる。しかしながら、この距離は収容部内でステーを摺動させることによって変更可能であるので、ねじ１２７の位置は、境界が最小の円半径と最大の円半径によって画成される環状面の領域内で摺動させられる。更に、最小の円半径と最大の円半径はステー１２５の長さと、ステー１２５における長穴１２９の位置によって決まる。曲げられたステーと曲げられた長穴の代わりに、真っ直ぐな長穴を有する真っ直ぐなステーを使用することができる。

上記のように、Ｙ方向とＺ方向のカメラの調節はねじ付きピンの回りにステー１２５を回転させかつ長穴１２９内でねじ付きピンを摺動させることによって可能である一方、Ｘ方向の調節はスライダ１２１を摺動させることによって可能である。スライダも、選択された位置に固定できるようにするために、締付けねじを備えている。それによって、カメラの調節のために、３つの自由度が供され、スタンドねじとカメラレンズとの間のずれを相殺することができる。可能な運動を示すために、図３Ａ〜３Ｃは、スライダ１２１とステー１２５の異なる位置が示してある。

次に、図４Ａ〜４Ｃを参照して、本発明によるカメラホルダの第３の実施形態を下記に説明する。この実施の形態は図３Ａ〜３Ｃを参照して説明した実施の形態によく似ている。従って、両実施の形態で一致する要素には、図３Ａ〜３Ｃと図４Ａ〜４Ｃにおいて同じ参照数字が付けてある。

第３実施の形態のカメラホルダ２０３はスリーブ１１３を備え、このスリーブは収容部２１７を有する付加部２１５を備えている。この収容部２１７にはピン２１９が揺動可能に支承されている。ピン２１９の揺動軸線はスリーブ１１３の中心軸線に対して平行である。ピン２１９は曲げられたステー１２５の長穴１２９を通って延びている。第２実施の形態のように、長穴１２９はここでもステー１２５の曲率に一致する曲率を有する。ここでも、曲げられた長穴を有する曲げられたステーの代わりに、真っ直ぐな長穴を有する真っ直ぐなステーを使用することができる。

第３実施の形態においても、第２実施の形態のように、ねじ１２７（ひいてはそれに固定されたカメラ）が円環面の領域で動くことができるので、ピン２１９回りにステー１２５を回転させかつピン２１９と相対的にステーを摺動させることにより、Ｙ方向とＺ方向の調節操作を行うことができる。

この実施の形態においてＸ方向の調節は、ステー１２５を支持するピン２１９の揺動運動によって可能である。揺動運動は揺動軸線２２１（図４Ｃ参照）回りに行われる。スリーブ１１３の中心軸線に対して平行な揺動軸線２２１回りにピン２１９を揺動させると、ねじ１２７とスリーブ１１３の中心軸線との間の距離が変化する。従って、ピン２１９回りのステー１２５の回転と、揺動軸線２２１回りのピン２１９の揺動運動と、ピン２１９と相対的なステー１２５の摺動運動の相互作用によって、スリーブ１１３と相対的にカメラを調節するための３つの自由度が実現可能である。位置の固定はピン２１９の範囲内の１つの締付け手段２２３、例えばピン２１９に装着された固定ねじによって行われる。

３つのすべての実施の形態において、スリーブ１３，１１３は２つの部分によって形成されている。これは図５に概略的に示してある。図５に示したスリーブ１３，１１３はめねじを有する第１スリーブ部分３０１と、めねじに螺合するおねじ３０３を有する第２スリーブ部分３０２を備えている。両スリーブ部分は一部が互いに螺合している。

スリーブの軸方向長さＬは両スリーブ部分３０１，３０２を相対的に回転させることにより変えることができる。回転角度に関連する長さの変更は、ねじ３０３のピッチに依存する。両スリーブ部分３０１，３０２を相対的に回転させることにより、カメラホルダ３に保持されたカメラ１１、正確に言うとカメラのレンズと光学系アダプタ５との間隔を精密に調節することができる。これは、光学系アダプタの射出ひとみをカメラレンズの入射ひとみ内に調節するために使用可能である。両スリーブ部分３０１，３０２のおねじとめねじを介しての上記調節の代わりに、スリーブを入れ子式伸縮装置のように形成することができる。その場合、調節は入れ子式伸縮装置の調節によって行うことができる。入れ子式伸縮装置は特に、回転の際にスリーブ長さＬを変更せずに、両スリーブ部分をスリーブ軸線回りに回転可能なように付加的に形成することを可能にする。スリーブ部分の相対的なこのような回転によって、光学式観察装置によって提供される像をカメラ内で直立させることが可能である。この場合、図１を参照して説明した光学系アダプタ５の回転を省略することができる。

図６には、光学系アダプタの光学要素が概略的に示してある。光学系アダプタ５は５個のレンズ４００，４０３，４０４，４０５，４０９を備えている。このレンズのうち、第１レンズ４００と最後のレンズ４０９が複合レンズとして形成されている。

レンズは２つのレンズ群に分けることができる。第１レンズ群はレンズ４０１，４０２，４０３を備え、望遠レンズ系である。複合レンズ４００は全体として正レンズである。この正レンズは正レンズ４０１と負レンズ４０２からなっている。レンズ４０３は負レンズとして形成されたメニスカスレンズである。このメニスカスレンズの屈折力は複合レンズの屈折力よりも大きい。

第２レンズ組み合わせ体は３個の正レンズ４０４，４０５，４０９を備え、望遠レンズ系の中間像４０８を無限大に結像する接眼レンズ系である。最後の正レンズ４０９は、正レンズ４０６と負レンズ４０７からなる複合レンズである。ここでは接眼レンズ系という用語が使用される。というのは、第２レンズ群の結像特性が、接眼レンズの結像特性に一致しているからである。しかし、第２レンズ系は接眼レンズと異なり、中間像４０８を眼で観察することを意図していない。

望遠レンズ系と接眼レンズ系の間には更に、反射面４１０が設けられている。この反射面はミラーがコートされたガラス板またはプリズム面として形成可能であり、この反射面によって光路の方向変更が行われる。レンズ面Ｆ１〜Ｆ１３の半径、厚さ、ガラスの種類および自由レンズ直径は、次の表にまとめてある。

望遠レンズ系の両レンズにおける屈折力分配は、中間像４０８近くの視野レンズを省略できるように選定されている。これによって、射出ひとみＡＰが光学系の入射ひとみの実像であることを可能とする。この実像は、レンズ面Ｆ１３の頂点４１１から、４０〜１００ｍｍ、特に５０〜６０ｍｍの距離にある。レンズが表に記載されたデータに従って設計されている場合、射出ひとみＡＰは頂点４１１の後方５５ｍｍの位置にある。従って、光学系アダプタ５の射出ひとみＡＰは、カメラレンズ系の望遠焦点距離の場合にもカメラレンズ系の入射ひとみ内に結像可能である。ひとみの位置の微調節は、カメラホルダ内のスリーブ１３，１１３の長さの微調節によって行うことができる。

光学系アダプタ５の結像倍率は本実施の形態では３．７対１に選定されている。このような結像倍率は、第１レンズ系の焦点距離が第２レンズ系の焦点距離に対して３．７対１の比であるときに得られる。光学系アダプタのような無限焦点系では、この数値の比は、射出ひとみ直径に対する入射ひとみ直径の比に一致する。３．７対１に選定された結像倍率は、１６ｍｍの直径を有する入射ひとみの場合、約４．３ｍｍの射出ひとみＡＰを生じる。この射出ひとみ直径を基礎とし、かつ最後のレンズの頂点からのひとみの距離が５５ｍｍであるとすると、３５ｍｍフォーマットに規格化されたカメラ光学系のｆ＝１００の焦点距離の場合、該像フォーマット一杯の結像が得られる。３５ｍｍフォーマットに規格化されたｆ＝１００の焦点距離は、１／１．８インチセンサを備えたデジタルカメラの場合、ｆ＝２０．６ｍｍの焦点距離に相当する。

レンズが表に記載したパラメータを有する本発明による光学系アダプタにより、望遠範囲において作動するレンズを有するデジタルカメラのカメラチップを完全に利用することが可能である。（３５ｍｍフォーマットに規格化された）フォーマット一杯の焦点距離ｆ＝１００に固定することは、光学的な複雑さとコストの間の妥協である。フォーマット一杯の結像を広角範囲で達成しようとすると、最後のレンズの頂点から５５ｍｍ後方の射出ひとみ位置を有する光学系の場合、広角範囲内における、より大きな画角を達成可能にするために、非常に大きなレンズ直径が必要である。しかしながら、その場合、要求される像品質基準を満足するためには、非常に高いレベルの光学的複雑さ、すなわちレンズの数の増大が必要である。これは更に、光学系アダプタの全体の寸法、重量および製作コストを増大させる。

手術用顕微鏡の場合、分割プリズムを介して、光学系アダプタのための光路を、手術用顕微鏡の拡大系と両眼筒の間の平行な光路に分離することができる。

カメラホルダ、光学系アダプタおよびカメラアダプタを、写真用カメラを参照して説明したが、これらのカメラホルダ、光学系アダプタおよびカメラアダプタは、ビデオカメラ共に使用するためにも適している。

本発明によるカメラアダプタとそれに適応されたデジタルカメラを示す。 図１のカメラアダプタのカメラホルダのための第１の実施形態を示す。 図１のカメラアダプタのカメラホルダのための第２の実施形態を示す。 図１のカメラアダプタのカメラホルダのための第３の実施形態を示す。 カメラホルダの詳細を示す。 光学系アダプタの光学要素を概略的に示す。

１ カメラアダプタ
３ カメラホルダ
５ 光学系アダプタ
７ 差込みスリーブ
９ 機械的なインターフェース
１１ カメラ
１３ スリーブ
１５ エッジ
１６ ハウジング面
１９ 締付けリング
２１ スライダ
２２ 締付けねじ
２３ 平行四辺形リンク
２３ａ−ｄ レバーアーム
２５ａ−ｄ ヒンジ
２７ ねじ
１０３ カメラホルダ
１１３ スリーブ
１２１ スライダ
１２３ 収容部
１２５ ステー
１２７ ねじ
１２９ 長穴
２０３ カメラホルダ
２１５ 付加部
２１７ 収容部
２１９ ピン
２２１ 揺動軸線
３０１ 第１スリーブ部分
３０２ 第２スリーブ部分
３０３ ねじ
４００ レンズ（複合レンズ）
４０１ レンズ
４０２ レンズ
４０３ レンズ
４０４ レンズ
４０５ レンズ
４０６ レンズ
４０７ レンズ
４０８ 中間像
４０９ レンズ（複合レンズ）
４１０ 反射面
４１１ 頂点
Ｆ１〜Ｆ１３ 面
ＡＰ 射出ひとみ

Claims (18)

1. カメラ（１１）またはビデオカメラを光学式観察装置に固定するためのカメラホルダ（３，１０３，２０３）であって、
   ピン(２７)を備え、
   前記ピンはスタンドねじを有し、
   前記スタンドねじはカメラ（１１）のスタンド嵌合ねじと螺合し、
   調節装置（１９，２１，２３，１２１，１２５）を備え、
   前記調節装置は、カメラ（１１）の前記スタンド嵌合ねじとカメラレンズとの間のずれを補償するように構成され、
   スリーブ（１３，１１３）を備え、
   前記スリーブは機械的なインターフェース（９）を備え、前記スリーブ（１３，１１３）は当該インターフェースを介して光学式の前記観察装置に固定可能であり、
   前記スリーブ（１３，１１３）は、
   長さが可変のスリーブ（１３，１１３）であって、
   前記カメラレンズを収納するように構成され、
   一端に、カメラハウジング（１６）の支持面（１５）を備え、当該支持面は前記スリーブ（１３，１１３）の縦軸に対して直交する平面内にあり、
   他端に、前記機械的なインターフェース（９）を備え、
   軸長を変更する軸長調整機構（３０１，３０２，３０３）を備え、
   前記調節装置（１９，２１，２３，１２１，１２５）は前記スリーブ（１３，１１３）に直接または間接的に固定され、前記カメラ（１１）を前記スリーブに対して位置決め可能にし、
   前記調節装置（１９，２１，２３，１２１，１２５）は３つの自由度を提供し、少なくとも１つの締付け手段が設けられ、当該締付け手段を介してカメラ（１１）が前記スリーブ（１３，１１３）と相対的なその位置を固定することができ、各締付け手段が少なくとも１つの自由度に作用する、
   カメラホルダー。
2. 前記スリーブの長さを変えるための前記軸長調整機構が入れ子式伸縮装置を備えていることを特徴とする請求項１記載のカメラホルダ（３，１０３，２０３）。
3. 前記スリーブの長さを変えるための前記軸長調整機構がめねじを有する第１スリーブ部分（３０１）と、おねじ（３０３）を有する第２スリーブ部分（３０２）とを備え、第２スリーブ部分（３０２）のおねじ（３０３）が第１スリーブ部分（３０１）のめねじに螺合していることを特徴とする請求項１記載のカメラホルダ（３，１０３，２０３）。
4. 前記スリーブ（１３，１１３）が回転装置を備え、当該回転装置が、保持されたカメラ（１１）寄りの前記スリーブ（１３，１１３）の少なくとも１つの部分をその縦軸線回りに回転させることができるように配置および形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラホルダ（３，１０３，２０３）。
5. 前記回転装置が前記機械的なインターフェースに統合されていることを特徴とする請求項４記載のカメラホルダ（３，１０３，２０３）。
6. 前記調節装置が少なくとも２つの自由度に作用する締付け手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のカメラホルダ（１０３，２０３）。
7. 前記調節装置が３つのすべての自由度に作用する１つだけの締付け手段を備えていることを特徴とする請求項６記載のカメラホルダ（２０３）。
8. 前記締付け手段として固定装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のカメラホルダ（３，１０３，２０３）。
9. 前記固定装置としてクイッククランプ装置が設けられていることを特徴とする請求項８記載のカメラホルダ（３，１０３，２０３）。
10. 前記調節装置が回転軸線回りに回転可能な少なくとも１本のレバーアーム（２３Ａ〜２３Ｄ，１２５）および／または少なくとも１個の摺動機構（１９，２１，１２１）を備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のカメラホルダ（３，１０３，２０３）。
11. 少なくとも１個の摺動機構（２１，１２１）がスライダであることを特徴とする請求項１０記載のカメラホルダ（３，１０３，２０３）。
12. 少なくとも１個の摺動機構がレバーアーム（１２５）内の長穴（１２９）と、当該長穴（１２９）を通過するピン（２１９）とによって形成されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のカメラホルダ（３，１０３，２０３）。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のカメラホルダ（３）を有するカメラアダプタであって、
    無限焦点光学装置を備え、当該無限焦点光学装置が少なくとも２個のレンズ（４００，４０３，４０４，４０５，４０９）と入射ひとみと射出ひとみ（ＡＰ）を有する、光学式観察装置とカメラ（１１）の間に接続配置するための光学系アダプタ（５）を有し、当該無限焦点光学装置の射出ひとみ（ＡＰ）が最後のレンズ（４０９）の頂点（４１１）の後方４０〜１００ｍｍにあり、入射ひとみの実像であることを特徴とするカメラアダプタ。
14. 前記無限焦点光学装置の前記射出ひとみ（ＡＰ）が最後のレンズ（４０９）の頂点（４１１）の後方５０〜６０ｍｍにあることを特徴とする請求項１３記載のカメラアダプタ。
15. 前記無限焦点光学装置が望遠レンズのように形成された第１レンズ組み合わせ体（４００，４０３）と、第１レンズ組み合わせ体（４００，４０３）の後方に配置され接眼レンズのように形成された第２レンズ組み合わせた体（４０４，４０５，４０９）を備えていることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のカメラアダプタ。
16. 第１レンズ組み合わせ体が２個のレンズ（４００，４０３）を備え、一方のレンズが正レンズ（４００）であり、他方のレンズが光路において正レンズ（４００）の後方に配置された負レンズ（４０３）であり、当該負レンズが当該正レンズ（４００）よりも大きな屈折力を有することを特徴とする請求項１５記載のカメラアダプタ。
17. 第１レンズ組み合わせ体（４００，４０３）と第２レンズ組み合わせた体（４０４，４０５，４０６）の間に反射面（４１０）が設けられていることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一項に記載のカメラアダプタ。
18. 回転装置を備え、当該回転装置によってカメラホルダ（３）が光学系アダプタ（５）と相対的に光軸の回りに回転可能であることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一項に記載のカメラアダプタ。

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