JPH11218693A - 望遠ビューファインダー光学装置 - Google Patents

望遠ビューファインダー光学装置

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JPH11218693A
JPH11218693A JP10331549A JP33154998A JPH11218693A JP H11218693 A JPH11218693 A JP H11218693A JP 10331549 A JP10331549 A JP 10331549A JP 33154998 A JP33154998 A JP 33154998A JP H11218693 A JPH11218693 A JP H11218693A
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telephoto
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 調整可能な観察位置を与えると共に、ビュー
ファンダーが伸縮する間、焦点と倍率が一定の可変長さ
望遠ビューファンダーを提供する 【解決手段】 カメラからビューファンダーVSに送ら
れる光線は視野レンズ2,ペカンプリズムG1,リレーレ
ンズシステムG2を通過し、前部モジュールFMから後
部モジュールRMに至る光線は視準される。拡大レンズ
グループG4は、拡大レンズグループG4を光学軸に出
入りさせることによって中間像を選択的に拡大するよう
に設けられている。後部モジュールRMの接眼レンズグ
ループG5は近視や遠視を補償するべく正確に焦点を合
わせる移動可能なレンズ小グループG6を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、フィルムカメラ
またはビデオカメラ等のための光学ビューファインダー
に関し、特に、観察者がカメラとカメラサポートに対し
て心地よい位置を選択するべく伸縮可能な光学ビューフ
ァインダーに関する。
【0002】
【従来の技術】劇場鑑賞用のような高品質映画撮影およ
び高品質映像製作のビデオ録画等には、近年開発された
高性能ズームレンズ対物装置を使用するのがより一般的
になってきている。通常、フィルムカメラやビデオカメ
ラは、手で操作される支持構造物(所謂、カメラ「ヘッ
ド」)の上に取付けられて、この支持構造物によってカ
メラを物体に向け、例えば物体が移動すると、カメラを
左右に回転させたり傾けたりしている。カメラ支持構造
物すなわちヘッドは、1つあるいはそれ以上のハンドル
を有していて、このハンドルは、カメラを動かすため
に、例えば流体ヘッドの上で所望の方向に動かされる
か、ギヤーまたはベルトまたはチェーン等を介して回転
される。そして、このようなハンドルは、撮影される情
景をビューファインダーを通して観察する間、カメラマ
ンによって操作される。カメラマンが最適な動きをしカ
メラマンが手軽に扱うには、ビューファインダーの位置
に付いたときのカメラマンの眼と、カメラマンがカメラ
を動かすために作動するヘッドのハンドルとの間には空
間的な関係が存在する。そして、この望ましい空間的な
関係は身体の特徴や個人的な好みによってカメラマン毎
に異なる。しかしながら、カメラと対物レンズは、滑か
な操作のためにそしてうっかりして傾斜させてしまうの
を防止するために、カメラヘッド上で略バランスしてい
なければならない。このため、カメラヘッドにはカメラ
を前後方向の位置に調整する手段が備えられている。対
物レンズシステムは、固定された焦点距離の主レンズあ
るいはズームレンズのいずれであっても、約1ポンドか
ら30ポンドまで重量が変化することがあり、このこと
がヘッド上で前後方向に均衡するカメラの位置に大いに
影響する。しかも、カメラを左右に回転させたり傾斜さ
せたりするためのヘッドハンドルは、相変らずヘッドの
台座の同一場所に存在するので、対物レンズの装置の重
量が変化するときには、カメラとハンドルの相対的な位
置は実質上変化する。さらに、眼をビューファインダー
のアイキャップ上に置いたときのカメラマンの頭とカメ
ラマンが操作しなければならないハンドルとの相対的な
位置も、実質上変化する。これは心地悪いものであっ
て、カメラマンがカメラヘッドを有効に操作できなくす
る場合すらある。
【0003】今まで、ビューファインダーのアイキャッ
プとヘッドのハンドルとの間の相対距離が変化するとい
うこの課題に対して、唯一の解決はエクステンダーと呼
ばれる2つあるいはそれ以上の固定された長さのビュー
ファインダーを作ることであった。上記の固定された長
さは、カメラヘッド上の異なる前後位置を要している最
も普及した対物レンズシステムに対して、良好な観察位
置に概略近いものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多数の
着脱可能なビューファインダーは購入したり賃借したり
するために追加費用を要し、付加的な重量と容量となっ
てカメラマンが運搬しなければならない。これは遠隔地
で撮影する場合には重要な問題になる。また、これらの
固定された長さは、全てのズームレンズおよびカメラマ
ンに対して、必ずしも眼の最良の観察位置を提供しな
い。
【0005】本発明の目的は、カメラマンに可変で調整
可能な人眼観察位置を与えると共にビューファンダーが
伸縮しても情景の焦点と倍率は一定である可変長さ望遠
ビューファンダーを提供することにある。
【0006】この発明のもう1つの目的は、ビューファ
ンダーが伸縮しても焦点が合ったままで、眼によって観
察されるビューファンダー内の情景について、2つ以上
の独立した選択可能な拡大を持つ望遠ビューファンダー
光学装置を提供することである。
【0007】本発明のさらに別の目的は、本発明の他の
特徴と目的に加えて、近視や遠視といった観察者の異な
る眼の状態に適合するために、アイキャップの移動すな
わち観察者の眼の移動を要することなく選択的に調整可
能な内部焦点レンズグループを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】具体的には、この発明
は、ビューファンダー内に実像を形成するレンズグルー
プを備えたビューファンダー内の光学装置を提供する。
この光学装置の実像は、ビューファンダーが伸縮すると
きのレンズグループの相互接離という長手方向の移動の
全体に渡って、焦点が合ったままであり同じ倍率のまま
である。さらに、この発明は、射出瞳の位置とその残留
収差に関連する観察位置であって、位置が殆ど一定の観
察位置を提供し、いかなる変化もビューファンダーのア
イキャップにおける観察位置で少し調整することによっ
て簡単に適応される。
【0009】また、この発明は、選択的に倍率を変化さ
せるために望遠ファインダの光学軸に選択的に出入りで
きる拡大レンズグループを提供する。
【0010】この発明の他の目的およびより詳細な特徴
は、好ましい実施の形態および添付の図面の説明から明
かになる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態が、
独特のレンズ設計例として添付の図と表で次に説明され
る。もっとも、この独特のレンズ設計が変更され得るこ
とは当業者には容易に理解されるであろう。図1(a),
(b),(c)は、あまねくVで示される本発明の望遠ビュ
ーファインダーセンブリを概略的に示している。望遠ビ
ューファインダーセンブリVは、図示されているよう
に、映画用カメラCに直接的に取り付けられている。あ
るいは、望遠ビューファインダーセンブリVは、ビュー
ファインダーセンブリVとカメラCとの間に他の構成部
品たとえば光学要素やビデオピックアップが挿入された
状態で、間接的に取り付けられている。それらは199
7年6月12日に出願され本特許出願の譲渡受人に譲渡
された米国特許出願番号第08/873,442号に図
示され記載され、その内容は十分に説明されたものとし
てここに編入されている。次に、カメラCは、3つの図
のカメラヘッドCH上の3つの異なる調整可能な位置に
取付けられている。カメラヘッドCHは従来型でよく、
例えば米国特許番号第4,040,587号に示されてい
るようものでよい。米国特許番号第4,040,587号
の開示内容は、十分に説明されたものとしてここに編入
されている。図1(a)は、小さな対物レンズSOが付い
たカメラCを示している。この対物レンズSOは、例え
ば、約1ポンドから6ポンドの重さをした小さな固定焦
点距離のレンズあるいは小さな高性能ズームレンズであ
る。図1(b)は、例えば、約10ポンドから15ポンド
の重さをした中間サイズのズームレンズMO付きのカメ
ラCとヘッドCHを示している。図1(c)は、大きな対
物レンズLO付きのカメラCとヘッドCHを示し、この
大きな対物レンズLOは例えば20ポンドから30ポン
ドの重さをした高性能ズームレンズである。
【0012】図1(a)−1(c)を比較すると、カメラC
がカメラヘッドCH上の異なる前後(図では左右)方向
の位置に取付けられている。図1(a)は、小さな対物レ
ンズSOとフィルムマガジンのような通常の付属品が取
り付けられたカメラCを示す。フィルムマガジンMは、
軽量で小さな対物レンズSOを考慮してカメラヘッドC
Hの中央近傍に取り付けられ、カメラヘッドCH上のカ
メラCとその付属品のバランスが取られている。図1
(b)は、中型対物レンズMOとカメラCとの重量のバラ
ンスを取るためにカメラヘッドCHの中央のより少し後
方に取付けられたカメラCを示す。同じく、図1(c)に
示すように、カメラCとその全付属品は、重く大きな対
物レンズLOがカメラCに取付けられた状態で、カメラ
ヘッドCH上の図1(a)や1(b)のカメラCの取付け位
置よりもさらに右に取付けられている。こうして、カメ
ラヘッドCHの移動可能なプラットフォームPの上に取
付けられた組合わせ品の重心は、カメラヘッドCHの静
止体Bの中央に置かれ、かつ三脚Tの略中心上にある。
これによって、プラットフォームPが旋回したり、カメ
ラCが前後(図1(a)では左右)方向に傾くという重大
な傾向は存在しない。また、カメラヘッドCH上の重量
のこのバランスすなわちセンタリングは、カメラヘッド
CHのハンドルH1,H2を回転させるときの抵抗を極
小化する。なお、ハンドルH1,H2は従来のやり方で
カメラを傾けたり左右に回転させる。重大な重量不均衡
が存在すると傾きかねない摩擦型または流体型のヘッド
を使用するときは、カメラとその全付属品との重量のバ
ランスをカメラヘッドの中心上でとることが、さらに重
要である。
【0013】しかしながら、図1(a),(b),(c)の各々
において、注意すべき点は、望遠ビューファインダーセ
ンブリVの全長が異なること、また、カメラヘッドCH
の中心線から望遠ビューファインダーセンブリVを使用
している人眼Eの位置までの距離Dが、同一あるいは略
同一であることである。望遠ビューファインダーVは従
来型のソフトキャップV1を含み、このソフトキャップ
V1は周囲の殆どの光あいるは全ての光を遮断するため
のカメラマンのアイソケットと同じである。そして、キ
ャップV1の柔軟性によって、ソフトキャップV1が取
り付けられている望遠ビューファインダーセンブリVの
硬い部分に対し、眼Eの位置が少し変化できる。また、
従来型の支持物(サポート)V4は、カメラヘッドCHと
望遠ビューファインダーセンブリVとの間に接続される
とともに、従来の方法で調整可能であって、カメラCを
傾斜する時にカメラマンの所望の垂直位置に遠ビューフ
ァインダーセンブリVを支持する。
【0014】図1(a)−1(c)に概略的に示されている
ように、望遠ビューファインダーVは少なくとも2つの
構成部品V2とV3を含み、それらは互いに入れ子式に
移動できて、望遠ビューファインダーセンブリVの全長
が変化する。これらの構成部品V2とV3は、いかなる
物理的構造たとえば丸い管あるいは四角い管であっても
よく、また、構成部品V2とV3には、所望の全長を与
えるべく選択された位置に、構成部品V2とV3を固定
するための従来の手段が設けられている。しかし、構成
部品V2とV3の厳密な構造と固定手段は、本発明の望
遠ビューファインダー光学装置を支持する以外、本発明
のいかなる側面も構成しないので、ここでは特には記述
しない。
【0015】図2(a),(b),(c)は、それぞれ、図1
(a),(b),(c)に示す3つの位置に略対応して、望遠ビ
ューファインダーセンブリVの望遠ビューファインダー
光学装置に関する3つの異なる伸縮位置を示し、望遠ビ
ューファインダー光学装置はあまねくVSで示されてい
る。ビューファインダー光学装置VSの各レンズあるい
は他のガラス要素は、1から23の数字によって識別さ
れている。そして、各レンズ要素または他のガラス要素
の一般的な形状は、図に示されている。しかし、各レン
ズ要素表面の実際の半径は、後述する表3乃至7に示さ
れている。レンズ表面は、光学設計計算のため或いは像
等の位置を示すのに使用されるダミー光学表面を含み、
文字「S」と数字すわなちS1からS47によって識別
されている。隣接するレンズ要素が符合したレンズ表面
は、符合した表面を2つの数字で識別するのではなく、
Sと単一の数字すなわちS21,S24,S36,S37
によって識別されている。組み合わせられた単一の機能
あるいは複数の機能を持つレンズ要素のグループは、文
字「G」と数字すなわちG1からG6によって識別され
ている。図2(a)−2(c)および図3(a)−3(c)には
レンズと他のガラス要素のみが示されているが、レンズ
要素や他のガラス要素やレンズグループを取り付けるた
めに、また、上述の管V2,V3を含む従来型のレンズ
ハウジングまたはバレル(円筒)内でレンズグループを
軸方向に移動させるために、従来の機械的機構が設けら
れることは理解されであろうし、当業者にはすぐにわか
ることである。
【0016】詳細な光学設計の特性やレンズ要素の特徴
に入る前に、レンズグループとそれらの軸方向位置およ
びそれらの相対的な動きの広範な説明が、この発明のビ
ューファインダー光学装置VSに対してなされる。撮影
される空間の物体からの光線は、カメラCの対物レンズ
(SO,MOまたはLO)を通過し、直接的あるいは間
接的に前述の米国出願番号第08/873,442号に
開示されているような他の光学要素を通って従来の方法
でビューファインダーセンブリVの入口に入り、次にレ
ンズの全位置に対して同様に図2(a)−2(c)と図3
(a)−3(c)のはるか左にある絞りS1を通過する。実
像はすりガラス板1上に形成され、そして光線は視野レ
ンズ2からプリズムグループG1を通過し、次にリレー
システムレンズグループG2を通って空中像を形成する
レンズグループG3に至る。この空中像は、S46に位
置する観察者の眼によって接眼レンズグループG5を通
して見られる。すりガラス板1と視野レンズ2とプリズ
ムグループG1とリレーレンズシステムG2は前部モジ
ュールFMを形成し、この前部モジュールFMはカメラ
Cに取り付けられた管V2内に装着されてビューファイ
ンダー光学装置VS中で静止したままである(図1(a)
−1(c)を参照)。そして、レンズグループG3と接眼
レンズグループG5とアイキャップV1はビューファイ
ンダー光学装置VSの後部モジュールRMを形成し、後
部モジュールRMは管V3内に装着されて上記前部モジ
ュールFMに対して伸縮できる。この伸縮は、図2(a)
に示す完全に伸ばされた位置から、図2(b)に示す中間
の位置を経て完全に収縮された状態まで無限に変化でき
る。下文の表3,4から十分に分かるように、ここに示
され記述された特定の実施の形態では、最大伸縮移動量
は約3.5インチ(88.9mm)である。もっとも、こ
の発明の望遠ビューファインダー光学装置VSは、実用
限界内で所望されるいかなる伸縮距離をも生み出すよう
に設計され得る。注意すべきことは、図2(a)−2(c)
の図面間および図3(a)−3(c)の図面間に伸びる2つ
の破線は、それぞれ、各伸縮位置における同一レンズ要
素7と8の位置を識別していることである。
【0017】下文に記載されている表3,4および表5,
6,7は、本発明の望遠ビューファインダー光学装置V
Sの光学設計仕様である。これらの表の基本的な相違
は、表5,6,7がレンズ要素10−14からなる拡大レ
ンズグループG4を含んでいるのに対し、表3,4には
レンズ要素10−14が含まれていないことであり、そ
の結果、表3,4と表5,6,7との間では、レンズ要素
15から23に対して最大開口直径の寸法が異なること
である。換言すれば、表3,4は拡大レンズグループG
4(光学軸の上下に示されているレンズ要素10−1
4)の無い図2(a)−2(c)に示された望遠ビューファ
インダー光学装置VSのレンズ設計仕様であり、表5,
6,7は拡大レンズグループG4が光学軸に配置された
状態での図3(a)−3(c)に示された望遠ビューファイ
ンダー光学装置VSのレンズ設計仕様である。両方の表
において、「項目」と称する第1欄は、数値によって識
別されたレンズ要素またはガラス要素や、記述ラベルに
よって識別された重要な位置たとえば「物体平面」や、
「絞り」によって識別された絞り開口を列挙している。
表3,4と表5,6,7におけるこれらの「項目」の番号
は図面の中で使用されているものと同じである。「グル
ープ」と名が付けられた各表の第2欄は、特別な機能を
したり特別な特徴を有し、図で使用されているのと同じ
「G」番号であるレンズ要素のグループを識別してい
る。「表面」と名が付けられた各表の次の欄は図上で識
別された表面番号の一覧であり、レンズ要素や他のガラ
ス要素の各表面を含んでいる。ただし、2つの隣接する
レンズ要素のレンズ表面が同一で符合する場合には単一
の表面番号が使用されている。図に見られるように、要
素の左側表面は、表において要素番号(項目番号)と同
じ列且つ「表面」の下に記載され、右側表面は次の列に
記載されている。また、表は「表面」の下に他の重要な
位置、例えば、物体平面S0や、中間像の位置S28
や、射出瞳(すなわち瞳孔)の位置の平面S45や、理
論的に完全なアイレンズの位置S46や、人間の網膜の
位置すなわち「像平面」S47を列挙している。各表に
おける「伸長位置」と「分離」と名付けられた次の2つ
の欄は、各表面の位置と、望遠ビューファインダー光学
装置の伸長位置に対する各表面の次表面からの分離を示
す。記入事項「全」はあらゆる伸長位置に対して表面が
同じ位置にあることを意味し、記入事項「A」,「B」,
「C」は、表3,4に対しては図2(a),(b),(c)に、
表5,6,7に対しては図3(a),(b),(c)に示された3
つの伸長位置をそれぞれ意味している。レンズ設計にお
ける通常業務によると、この「分離」は、表のその列に
リストされた表面からリストされた次表面まで測定され
る。次表面は図でみると右にある。例えば、S14から
S15の分離は10.000mmであり、これは光学軸
上のレンズ要素7の厚みである。その厚みは、この装置
の伸縮する構成部品の「全」位置に対して明らかに同じ
ままである。一方、レンズ要素7の右側表面S15とレ
ンズ要素8の左側表面S16との間の分離すなわち距離
は、図1(a)に示す位置Aにおける90.900mmか
ら図1(c)の2.000mmに変化する。各表の次の欄
は、レンズまたはガラス要素の表面の「曲率半径」を与
える。各表における次の3つの欄は、種類とコードと材
料名称によって要素の材料を識別している。1つの表面
から次の表面までの「材料」が空気のときは、それはそ
のように識別されている。各表における最後の欄は、各
表面での光線の最大開口直径を示す。そして、注意すべ
きは、拡大レンズグループG4が表5,6,7に示すよう
に光軸上に配置されているとき、この最大開口直径は拡
大レンズグループG4の右にある表面についてより小さ
い。
【0018】下記の表3,4には、本発明の望遠ビュー
ファインダー光学装置VSの好ましい実施の形態に対す
る設計仕様が、図2(a)−2(c)に詳細に示されている
ように拡大レンズグループG4を含むことなく示されて
いる。
【表3】
【表4】 下記の表5,6,7には、本発明の望遠ビューファインダ
ー光学装置VSの好ましい実施の形態に対する設計仕様
が、図3(a)−3(c)に詳細に示されているように、拡
大レンズグループG4を含めて示されている。
【表5】
【表6】
【表7】 拡大レンズグループG4はレンズ要素10−14を備
え、中間像位置S28において拡大レンズグループG4
なしで通常の像の2倍となる。この2倍の拡大は、カメ
ラマンによるカメラCの対物レンズSO,MOまたはL
Oの焦点調整の性能向上に非常に役立つ。この拡大によ
って、カメラマンは空間の物体をより注意深く調べるこ
とができ、このような拡大無しではすぐには分からない
であろう詳細や欠陥を観察することができる。2倍の倍
率を用いると、ビューファインダーVにおいて見られる
領域は、カメラCによってフィルムに撮影される情景よ
りも小さい。しかしながら、残りの図と下記説明から一
層明かになるように、拡大レンズグループG4が光学経
路の中に動かされるとしても、観察される像の焦点と品
質は変化しない。このような移動は、どのような従来の
手段によっても、例えばレンズ要素10−14の旋回装
着によってもなされ得る。そして、図面に示されている
ように、レンズ要素10と11はレンズ要素12と13
とは別に旋回され、レンズ要素12と13はレンズ要素
14とは別に旋回される。単一の拡大レンズグループG
4のみが示され明記されているが、追加の拡大レンズグ
ループがこの発明の望遠ビューファインダー装置に設け
られてもよい。
【0019】図4(a)−4(e)から図9(a)−9(e)を
参照すると、これらの図の各々は、図2(a)−2(c)と
図3(a)−3(c)と表3,4と表5,6,7に示すような
この発明の望遠ビューファインダー光学装置に対する光
線収差のグラフを構成している。図4(a)−4(e),図
5(a)−5(e)および図6(a)−6(e)は、拡大レンズ
グループG4が無い状態での、それぞれ図2(a),(b),
(c)に示す3つの位置に対する光線収差のグラフであ
る。図7(a)−7(e),図8(a)−8(e)および図9
(a)−9(e)は、拡大レンズグループG4付きで、それ
ぞれ図3(a),(b),(c)に示す3つの位置に対する光線
収差のグラフである。同一数字の図たとえば図4(a)−
4(e)を持つ5つの光線収差のグラフの各々は、射出瞳
すなわち瞳孔の位置S45におけるビューファインダー
Vの視野を横切る5つの異なる場所に対するものであ
る。すなわち、各セットの光線収差グラフ中の「(a)」
図たとえば図4(a)は、観察可能な画像の隅におけるも
のであり、その隅は、図4(a)の中心の括弧内に示され
ているように、水平すなわち「X」軸に沿って10.7
度の角度と垂直すなわち「Y」軸に沿って6.95度の
角度によって表されている。図4(a)における銘「相対
視野」上の2つの値「1.00」は、中心すなわち光学
軸からのX軸上とY軸上の距離を示し、この特定例では
X軸上の最大距離は10.54mmであり、Y軸上の最
大距離は6.80である。これらの最大距離は、実際の
距離÷最大距離によって表される分数のための分母を形
成し、したがって、図4(a)ではそれは「1.00」で
ある。各セットの光線収差グラフ中の「(b)」図、例え
ば図4(b)は、X軸に沿った中心からの最大距離(1.
00および10.7度)と、中心すなわちY軸に沿った
零距離とを示す(0.00および0.00度)。同様に、
各セットの5つの光線収差グラフ中の「(c)」図は、X
軸上の中心の位置(0.00および0.00度)と、Y軸
上の最大距離(1.00および6.98度)を示す。同様
に、各セットの5つの光線収差グラフ中の「(d)」図
は、X軸上の中心の位置(0.00および0.00度)
と、Y軸に沿った最大距離の約半分(0.48および3.
38度)を示す。最後に、各セットの5つの光線収差グ
ラフ中の「(e)」図は、X軸とY軸の両方に沿った零距
離における光学軸上の位置(X軸Y軸とも0.00およ
び0.00度)を示す。注意すべきは、図7(a)−7
(e)から図9(a)−9(e)の5つの光線収差グラフに対
する5つの位置は、同様の仕方でX軸とY軸に沿って零
と最大値の間で測定されていが、これらの図によって示
される光学装置で2倍に拡大されているために、図の括
弧内に度によって示される角度は図4(a)−4(e)乃至
図6(a)−6(e)に示される度の約半分である。光線収
差グラフの各々において、図面の図4(a)−4(e)乃至
9(a)−9(e)の各頁底部に示されているように、5つ
の異なる波長(450.0nm,486.1nm,54
6.1nm,587.6nm,643.8nm)の各々に
対する収差が、異なる破線で表示されている。図4(a)
−4(e)乃至9(a)−9(e)の光線収差グラフは、表
3,4と表5,6,7に示された光学設計仕様に基づい
て、米国カリフォルニア州パサデナのオプティカルリサ
ーチアソシエイツインコーポレッドから入手可能なCO
DE V(登録商標)の光学設計ソフトウェアによって
作られている。当業者には容易に理解されるように、こ
れらの光線収差グラフは、望遠ビューファインダーVの
6つの位置の図2(a),2(b),2(c),3(a),3(b),
3(c)の各々に対する5の場所の各々に対して、非常に
小さな残留収差が存在するということを立証しており、
これによってカメラマンによる観察のために非常に高品
質の像が作られている。
【0020】望遠ビューファインダー光学装置VSにお
いては、表3,4と表5,6,7によって明かにされてい
るように、通常倍率または低倍率すなわち図2(a)−2
(c)および表3,4に対する瞳孔位置S45での最大の
軸方向視野光線直径は8.54mmである。また、高倍
率すなわち図3(a)−3(c)および表5,6,7に対して
は4.26mmである。これは、像観察の品質を認識で
きるほど損失することなく、ビューファインダーに対し
て人間の眼は非常に広範囲で良好な縦横の動きを与え、
殆どのビューファインダーよりも実質的に大きい。
【0021】次に図10(a)乃至15(b)を参照する
と、図2(a),2(b),2(c),3(a),3(b),3(c)の
6つの図面に示される望遠ビューファインダー光学装置
の6つの位置の各々に対してグラフが図示されている。
各「(a)」図、例えば図10(a)は、サジタルを表す実
線「S」および接線を表す破線「T」で非点収差視野曲
線を示す。各[(a)」図における垂直方向の寸法は光軸
からの度であり、上述の光線収差グラフの「(a)」図に
よって表される位置と同様、像の隅に対応する光軸から
最大限隔てた頂部では12.71度である。換言すれ
ば、12.71度はX軸上の10.54mmとY軸上の
6.80mmの距離を表し、これによって、中央の(光
学)軸からの実際の距離は、10.54mmの2乗と6.
80mmの2乗の和の平方根であり、すなわち12.5
43mmである。図10(b)−15(b)の「(b)」図の
各々は、度によって寸法取りされた光学軸からの距離で
のパーセント歪曲を示し、頂部に存在する最長距離は図
10(a)−15(a)の「(a)」図と同一である。図10
(a)−15(a)の「(a)」図における焦点に対する0.
0ヂオプターでの垂直グラフライン、また、図10(b)
−15(b)の「(b)」図における0.0パーセント歪曲
での垂直グラフラインが完全な品質を示す一方、図10
(a)−15(b)おける垂直中央線からの曲線の分離の大
きさは比較的小さく、これによって非常に良好な観察装
置となるということは当業者には容易に理解されるであ
ろう。再度、図10(a)−15(b)を形成しているグラ
フは、表3,4と表5,6,7に示された光学設計仕様に
基づいて、米国カリフォルニア,パサデナにあるオプテ
ィカルリサーチアソシエイツインコーポレッドのCOD
E V(登録商標)の光学設計ソフトウェアによって作
られた。表3,4と表5,6,7におけるデータの全てお
よび図4(a)−4(e)乃至図15(a)−15(b)に示さ
れるグラフと曲線の全ては、20度摂氏(68度華氏)
の温度と標準大気圧(760mmHg)で与えられてい
る。
【0022】この発明の望遠ビューファインダー光学装
置VSにおいて、レンズ要素1,2とレンズグループG
1とレンズグループG2とからなる前部モジュールFM
は、比較的弱い拡大力(パワー)が与えられている。要
素3,4によって形成されるレンズグループG1は、図
2(a)−2(c)に概略的に示されているように、光軸上
に有効に延在するペカンプリズムであり、ペカンプリズ
ムは零の光学拡大力すなわち無限焦点距離を有する。同
様にして、S28において中間像を形成するレンズグル
ープG3は、微弱な光学拡大力が与えられている。さら
に、表面S15とS16との間の空間中(そこでは、V
2とV3との間で相対移動が起こる)の光線は視準さ
れ、このことが伸縮時に焦点と倍率が変化するのを回避
するのに役立つ。したがって、前部モジュールFMに対
する後部モジュールRMの伸縮は、理想瞳孔位置S45
の最小移動量のみを引き起こす。これはカメラマンが弾
性のあるアイキャップV1に硬くまたは柔らかに押圧す
るだけで適応される。例えば、従来のソフトアイキャッ
プV1は、ビューファインダーに対して約10mmだけ
眼を軸方向に移動して焦点位置S45すなわち瞳孔位置
での小さな変化に容易く適応する。この微弱に光学拡大
力されたレンズグループと視準された光線とペカンプリ
ズムの組合せは、焦点または倍率すなわち被観察像の大
きさの顕著な変化なしで伸縮させ、かつ、瞳孔位置の僅
かな移動のみでよいことの要因である。
【0023】接眼レンズグループG5はレンズ要素15
−23から構成され、その内のレンズ要素18−21は
焦点レンズグループG6を形成する。焦点レンズグルー
プG6は、レンズ要素15,16,17,22,23に対し
て少量だけ調整可能に移動できて、通常の設計位置から
マイナス5.3ヂオプターないしプラス4.2ヂオプター
の眼の焦点範囲を与える。この調整可能な動きよって、
焦点レンズグループG6は通常あるいは理想的な眼の変
異を補償することができる。すなわち、近視または遠視
の広範囲に適応できる。このレンズグループG6(レン
ズ要素18−21)の調整は表面S44から瞳孔位置S
45まで分離を変化させ、これが眼において瞳孔位置S
45と網膜(像平面)S47の間での異なる距離を実質
的に補償する。人間の眼の変異を補償するための調整が
為されるとき、眼の補償焦点レンズグループG6が接眼
レンズグループG5に対して内部的に移動するので、カ
メラヘッドCHの中心とカメラマンの眼Eの間の距離D
(図1(a)−1(c)を参照)は変化しない。表面S34
の右への分離と表面S40の右への分離のみが変化す
る。
【0024】具体的には、マイナス5.3ヂオプターの
近視を最大限補償するためには、表面S34と表面S4
0での分離は完全あるいは通常の眼に対して表3,4と
表5,6,7に示す5.903mmと2.600mmの分離
よりもむしろ、表面S34での分離は2.803mmに
等しく、表面S40での分離は5.700mmに等し
い。プラス4.2ヂオプターの遠視のための最大調整に
対しては、表面S34での分離は8.003mmであ
り、表面S40での分離は0.500mmである。
【0025】この発明のもう1つの重要な特徴は、アイ
キャップV1で観察するために像の向きを適切に合わせ
ることができることであって、ペカンプリズムG1ある
いはこれに相当する零の光学拡大力レンズ要素、例えば
ルーフエッジペカンプリズムによって与えられる。望遠
ビューファインダーセンブリVはフィルムカメラやヴィ
デオカメラ等に取付けられ、これらが他の光学装置を含
んで像平面SOにおいて像を形成するので、このような
カメラ光学装置は像を上から下へ反転させたり、左から
右へ反転させたり、あるいはそれら両方であったりす
る。人間の眼による観察のために、ペカンプリズムG1
は、光学軸を変化させると像の品質あるいは倍率に影響
を及ぼすので、光学軸を変化させることなく適切に配置
されて、像の向きを正しく合わせる。
【0026】この発明の望遠ビューファインダー光学装
置VSは特定の実施の形態と関連させて説明され、特定
の詳細な記述が表3,4と表5,6,7に与えられている
が、請求項によって明かにされた本発明から逸脱するこ
となく、同一あるいは類似の特徴を有する明細書の変形
が為され得ることは理解されねばならなし、当業者には
容易に理解されるであろう。例えば、限定事項なしに、
前部モジュールFMおよび後部モジュールRMは表の仕
様と異なる長さから作成され得る。また、伸縮の長さは
変化し得る。さらに、1つまたはそれ以上の特定のレン
ズ要素は、同一の利点が全ては得られないかもしれない
が光学的な効果を実質的に変更することなく、接眼レン
ズグループG5に対して単一レンズを代替するといった
ような変更が可能である。さらに、望遠ビューファイン
ダーセンブリVは、図1(a),(b),(c)に示すように、
様々なサイズの対物レンズがカメラC上で使用されて
も、カメラヘッドCHからカメラマンの眼Eまでの距離
Dを同一に維持するという利点を有するとして記載され
ているが、他の有利な利用と特徴とがこの発明の望遠ビ
ューファインダー光学装置VSに関して存在し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1(a),(b),(c)は、カメラヘッド上に取
付けられた異なる対物レンズ付きのカメラの概略正面図
であり、本発明の望遠ビューファインダー光学装置を示
す。
【図2】 図2(a),(b),(c)は、異なる3つの伸縮位
置における本発明の望遠ビューファインダー光学装置の
好ましい実施の形態の光学図である。
【図3】 図3(a),(b),(c)は、それぞれ、図2
(a),(b),(c)に類似した光学図であり、ビューファイ
ンダーの光学軸上に沿って配置された拡大レンズグルー
プを示す。
【図4】 図4(a),(b),(c),(d),(e)は、図2(a)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置の性能を示す光線収差のグラフである。
【図5】 図5(a),(b),(c),(d),(e)は、図2(b)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置の性能を示す光線収差のグラフである。
【図6】 図6(a),(b),(c),(d),(e)は、図2(c)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置の性能を示す光線収差のグラフである。
【図7】 図7(a),(b),(c),(d),(e)は、図3(a)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置の性能を示す光線収差のグラフである。
【図8】 図8(a),(b),(c),(d),(e)は、図3(b)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置の性能を示す光線収差のグラフである。
【図9】 図9(a),(b),(c),(d),(e)は、図3(c)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置の性能を示す光線収差のグラフである。
【図10】 図10(a),(b)は、それぞれ、図2(a)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置に対する非点収差と歪曲特性のグラフである。
【図11】 図11(a),(b)は、それぞれ、図2(b)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置に対する非点収差と歪曲特性のグラフである。
【図12】 図12(a),(b)は、それぞれ、図2(c)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置に対する非点収差と歪曲特性のグラフである。
【図13】 図13(a),(b)は、それぞれ、図3(a)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置に対する非点収差と歪曲特性のグラフである。
【図14】 図14(a),(b)は、それぞれ、図3(b)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置に対する非点収差と歪曲特性のグラフである。
【図15】 図15(a),(b)は、それぞれ、図3(c)
に示された位置でのこの発明の望遠ビューファンダー光
学装置に対する非点収差と歪曲特性のグラフである。
【符号の説明】
VS…望遠ビューファインダー光学装置、 FM…前部
レンズグループ、RM…後部レンズグループ、 SO,
MO,LO…対物レンズ、G1…ルーフエッジペカンプ
リズム、 G4…拡大レンズグループ、G5…接眼レン
ズグループ、 G6…アイフォーカスレンズグループ。

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交換可能な対物レンズ持つカメラのため
    の望遠ビューファインダー光学装置において、 上記カメラの上記対物レンズから間接的に像を受け取
    り、上記像を自身の出口部に中継する光学軸上に並べら
    れた前部レンズグループを備え、上記前部レンズグルー
    プは上記出口部で上記像の視準された光線を作り、 上記前部レンズグループからの上記像の上記視準された
    光線を受け取ると共に自身の中に実像を生じさせる光軸
    上に並べられた後部レンズグループを備え、上記後部レ
    ンズグループは上記実像を観察するための接眼レンズグ
    ループを含み、 上記後部レンズグループは上記前部レンズグループに対
    して上記光軸上で伸縮移動が可能であり、上記前部レン
    ズグループと上記後部レンズグループの相対的な伸縮移
    動の全体にわたって、上記接眼レンズ手段を通して観察
    される上記実像は焦点が合ったままであることを特徴と
    する望遠ビューファインダー光学装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の望遠ビューファインダ
    ー光学装置において、上記前部レンズグループは上記出
    口部で上記像の上記視準された光線を作る微弱に拡大力
    が与えられたレンズ小グループを含んでいることを特徴
    とする望遠ビューファインダー光学装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の望遠ビューファインダ
    ー光学装置において、上記後部レンズグループは上記出
    口部からの上記像の上記視準された光線を受け取ると共
    に上記実像を作る微弱に拡大力が与えられたレンズ小グ
    ループを含んでいることを特徴とする望遠ビューファイ
    ンダー光学装置。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載の望遠ビューファインダ
    ー光学装置において、上記後部レンズグループは上記出
    口部からの上記像の上記視準された光線を受け取ると共
    に上記実像を作る微弱な拡大力のレンズ小グループを含
    んでいることを特徴とする望遠ビューファインダー光学
    装置。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の望遠ビューファインダ
    ー光学装置において、上記実像の倍率を変化させるため
    に上記光軸から隔たった第1の位置から上記光軸上の第
    2の位置に移動できる拡大レンズグループをさらに含ん
    でいることを特徴とする望遠ビューファインダー光学装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の望遠ビューファインダ
    ー光学装置において、上記拡大レンズグループは上記実
    像として観察される上記像の大きさを略2倍にしている
    ことを特徴とする望遠ビューファインダー光学装置。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載の望遠ビューファインダ
    ー光学装置において、上記拡大レンズグループは上記第
    2の位置において上記後部レンズグループ内に配置され
    ていることを特徴とする望遠ビューファインダー光学装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項2に記載の望遠ビューファインダ
    ー光学装置において、上記実像の倍率を変化させるため
    に上記光軸から隔たった第1の位置から上記光軸上の第
    2の位置に移動できる拡大レンズグループをさらに含ん
    でいることを特徴とする望遠ビューファインダー光学装
    置。
  9. 【請求項9】 請求項3に記載の望遠ビューファインダ
    ー光学装置において、上記実像の倍率を変化させるため
    に上記光軸から隔たった第1の位置から上記光軸上の第
    2の位置に移動できる拡大レンズグループをさらに含ん
    でいることを特徴とする望遠ビューファインダー光学装
    置。
  10. 【請求項10】 請求項1に記載の望遠ビューファイン
    ダー光学装置において、上記接眼レンズグループは、上
    記実像を見る人の眼の状態に適応させるために上記実像
    の位置に対して選択的に移動可能なアイフォーカスレン
    ズグループを含んでいることを特徴とする望遠ビューフ
    ァインダー光学装置。
  11. 【請求項11】 請求項1に記載の望遠ビューファイン
    ダー光学装置において、上記前部レンズグループは上記
    光学軸の有効光学長さを伸ばし上記光学装置の物理的長
    さを減少するために零の光学的拡大力のプリズムを含ん
    でいることを特徴とする望遠ビューファインダー光学装
    置。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記前部レンズグループは上
    記出口部において上記像の上記視準された光線を作るた
    めに微弱に拡大力が与えらたレンズ小グループを含んで
    いることを特徴とする望遠ビューファインダー光学装
    置。
  13. 【請求項13】 請求項11に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記後部レンズグループは上
    記出口部からの上記像の上記視準された光線を受け取る
    と共に上記実像を作る微弱に拡大力が与えられたレンズ
    小グループを含んでいることを特徴とする望遠ビューフ
    ァインダー光学装置。
  14. 【請求項14】 請求項12に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記後部レンズグループは上
    記出口部からの上記像の上記視準された光線を受け取る
    と共に上記実像を作る微弱な拡大力のレンズ小グループ
    を含んでいることを特徴とする望遠ビューファインダー
    光学装置。
  15. 【請求項15】 請求項11に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記実像の倍率を変化させる
    ために上記光軸から隔たった第1の位置から上記光軸上
    の第2の位置に移動できる拡大レンズグループをさらに
    含んでいることを特徴とする望遠ビューファインダー光
    学装置。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記拡大レンズグループは上
    記実像として観察される上記像の大きさを略2倍にして
    いることを特徴とする望遠ビューファインダー光学装
    置。
  17. 【請求項17】 請求項15に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記拡大レンズグループは上
    記第2の位置において上記後部レンズグループ内に配置
    されていることを特徴とする望遠ビューファインダー光
    学装置。
  18. 【請求項18】 請求項12に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記実像の倍率を変化させる
    ために上記光軸から隔たった第1の位置から上記光軸上
    の第2の位置に移動できる拡大レンズグループをさらに
    含んでいることを特徴とする望遠ビューファインダー光
    学装置。
  19. 【請求項19】 請求項13に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記実像の倍率を変化させる
    ために上記光軸から隔たった第1の位置から上記光軸上
    の第2の位置に移動できる拡大レンズグループをさらに
    含んでいることを特徴とする望遠ビューファインダー光
    学装置。
  20. 【請求項20】 請求項11に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記接眼レンズグループは、
    上記実像を見る人の眼の状態に適応させるために上記実
    像の位置に対して選択的に移動可能なアイフォーカスレ
    ンズグループを含んでいることを特徴とする望遠ビュー
    ファインダー光学装置。
  21. 【請求項21】 交換可能な対物レンズを持つカメラの
    ための望遠ビューファインダー光学装置において、 上記カメラの上記対物レンズから間接的に像を受け取
    り、上記像を自身の出口部に中継する光学軸上に並べら
    れた前部レンズグループを備え、上記前部レンズグルー
    プは上記光軸の有効長さを伸ばすために零の光学拡大力
    のプリズムを有し、上記前部レンズグループは拡大力が
    微弱に与えられていると共に上記出口部で上記像の視準
    された光線を作り、 上記前部レンズグループからの上記像の上記視準された
    光線を受け取ると共に自身の中に実像を生じさせる光軸
    上に並べられた後部レンズグループを備え、上記後部レ
    ンズグループは微弱に拡大力が与えられていると共に上
    記実像を観察するための接眼レンズグループを含み、 上記接眼レンズグループは上記中間像を観察する人の眼
    の変異を補償するために選択的に移動可能なアイフォー
    カスレンズグループを含み、 上記後部レンズグループは上記前部レンズグループに対
    して上記光軸上で伸縮移動が可能であり、上記前部レン
    ズグループと上記後部レンズグループの相対的な伸縮移
    動の全体にわたって、上記接眼レンズ手段を通して観察
    される上記実像は焦点が合ったままであることを特徴と
    する望遠ビューファインダー光学装置。
  22. 【請求項22】 請求項21に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記プリズムは観察のために
    選択的な調整によって上記実像を正しい方向に向けるべ
    く取付けられたルーフエッジペカンプリズムであること
    を特徴とする望遠ビューファインダー光学装置。
  23. 【請求項23】 請求項21に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記実像の倍率を変化させる
    ために上記光軸から隔たった第1の位置から上記光軸上
    の第2の位置に移動できる拡大レンズグループをさらに
    含んでいることを特徴とする望遠ビューファインダー光
    学装置。
  24. 【請求項24】 請求項23に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記拡大レンズグループは上
    記実像として観察される上記像の大きさを略2倍にして
    いることを特徴とする望遠ビューファインダー光学装
    置。
  25. 【請求項25】 請求項5に記載の望遠ビューファイン
    ダー光学装置において、上記拡大レンズグループは上記
    後部レンズグループ内に配置されていることを特徴とす
    る望遠ビューファインダー光学装置。
  26. 【請求項26】 請求項22に記載の望遠ビューファイ
    ンダー光学装置において、上記実像の倍率を変化させる
    ために上記光軸から隔たった第1の位置から上記光軸上
    の第2の位置に移動できる拡大レンズグループをさらに
    含んでいることを特徴とする望遠ビューファインダー光
    学装置。
  27. 【請求項27】 交換可能な対物レンズを持つカメラの
    ための望遠ビューファインダー光学装置において、 上記カメラの上記対物レンズから間接的に像を受け取
    り、上記像を自身の出口部に中継する光学軸上に並べら
    れた前部レンズグループを備え、 上記前部レンズグループからの上記像の上記光線を受け
    取ると共に自身の中に中間実像を生じさせる光軸上に並
    べられた後部レンズグループを備え、 上記後部レンズグループは上記前部レンズグループに対
    して上記光軸上で伸縮可能であり、上記前部レンズグル
    ープと上記後部レンズグループの相対的な伸縮移動の全
    体にわたって、上記実像は焦点が実質的に合ったまま且
    つ一定倍率のままであり、 上記前部レンズグループは下記表に示される項目1乃至
    7からなり、上記後部レンズグループは下記の表に示さ
    れる項目8,9と項目15乃至23からなり、この表で
    は項目物体平面は上記カメラから実像を形成する場所に
    あり、項目絞りは入口部の絞りの場所にあり、項目中間
    像は上記中間実像の場所にあり、眼の瞳孔位置は上記中
    間実像を観察する射出瞳の場所にあり、表面の欄は項目
    の表面を識別しており、分離の欄は1つの表面から次の
    表面までの距離を示し、曲率半径の欄は表面の半径を示
    し、材料の種類の欄は1つの表面と次の表面の間の材料
    を識別し、最大開口直径の欄は表面を通過する光線の最
    大直径寸法を示していることを特徴とする望遠ビューフ
    ァインダー光学装置。 【表1】 【表2】
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