JPS59140442A - 広角光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は広角光学装置に関Ｌ１公知の像記録装置と結合
して用いられるときに円形パノラマ′ｆ：撮影（７、映
写するのに適したものである。

従来技術 自然や美術対象を撮影するカメラ類の視角は燈通４７度
から５度の範囲にあり、上限に向かってはいわゆる魚眼
レンズの１８０度まである。：３６０度の水平視角で活
動する対象を記録すること汀、カメラ操作者の前に展開
するパノラマを部分的又は完全に鯖録するばかりでなく
後方又は側方の記録を平らなフィルムに行ってこれを円
形スクリーンに映し出して現実感を増すのに適している
。

この１０年間に、カメラの水平視角を広げる提案が国際
的に行われてきた。その一方法にシネラマという名前で
知られるものがある（カール　レーバー著、写真技術、
ハーレ、１９５２年、２５２−２５３頁）。シネラミ技
法を１史うときには、撮影は３台のカメラによって３つ
の閉じこめられたフィルムフレーム上に行われる。映写
は３台の独立１７た映写機で行われる。広幅の映像はそ
れぞれに隣接された絵の合成したものになっている。こ
の技法の逆常の視角は１３５度からＩＦｔＯ９の範囲に
ある。

他の技法として１１個の対物レンズをもったものが知ら
れており、１１本の独立したリールに３６０度の視角の
パノラマが撮影さね、映写は同期されｆＣ１１個の映写
機により行われる。映像のフォーマットは１　：　１．
３３の標準寸法の平坦形であり、円形スクリーン社実際
には多角柱である。

映写像は黒い紐で分離される。反対側の絵を映写する映
写機は線間の黒い空間後方に配置さｉする。

この技法はシルコラムとして知られ、ブリュッセルのワ
ールドフェアのアメリカパビリオンで始めて登場した。

現在では、モスクワのナショナルエコノミー展示館でシ
ルコラマの特徴をもった映画が見られる。

上述の技法の欠点は、撮影及び映写技術が非常に複雑で
あり、精密な自動化機器が要求されて高価なものになる
ということにある。トーンフィルムの補正は面倒で時間
ががかり、フィルムの槍、その価格、映写に要するエネ
ルギーは厖大なものである。、これがプロアマを問わず
使用を差し控える理由である。

発明の目的 本発明の目的は従来のカメラ（映画、テレビ、その他）
や映写機（テレビその他）に簡単に取付けられて光学ア
ダプタと１．で使用されるようなときに部分的な、又は
完全に静止的な、又は完全に動的な絵を得るのに適する
ような広角光学装置を得ることにある。

発明の構成 本発明は次の認識に基〈ものである。物体筒の表面の瑯
又は物体部上の像がこの筒に直角に走り筒の喪中軸線に
向けられる光線によって筒の内側に配置された円錐面に
投影されると筒及び円錐面の共通軸線に直角な像平面に
変換され、物体筒の表面の点が一平面上に変換されると
旨うことである。

本発明による広角光学装置は、　ｆ＃を記録し又は表示
する装置と結合されることができ、この被結合装置の対
物レンズの前にでき得れば解除可能に連結されるハウジ
ングと、このハウジングに取付けられて蓋が結合された
環状レンズとを具備し、該環状レンズの外筒部が光透過
面として形成され、骸環状レンズの光学穴が対物レンズ
に向がって狭くなり、その内筒面が光透過面から見た反
射面となり、ハウジング及び環状レンズの光軸が上記被
結合装置の対物レンズの光軸と一致するようにしたこと
を特徴とする。

本発明による広角光学装置の好着しい態様においては、
前記ハウジング線光を通さない金属筒であり、対物レン
ズに近い方の端部に外ねじが形成されている。このよう
（ｆ（１，て、本〕を学装置は市販の装置に容易に取付
けることができる。

さらに他の態様においては、染状レンズの光学穴の円筒
面が頂角４５度の切頭錐体状に形成される。これによっ
て、かなりな程度にねじれの少い機能があることになる
〇 さらに他の態様においては、環状レンズの光学穴の円筒
面が切頭トロイド状に形成され、これに描かれる切頭錐
体との合致点において最大で３度の角度をなすようにさ
ノする。

さらに他の態様においては、環状レンズの外筒面はその
光軸に平行な円筒面、又は凹円弧面、又は凸円弧面とし
、て形成される。

さらに他の態様においては、環状レンズの回りに外筒面
に沿って光学リングが解除可能に配置され、光学リング
の断面は矩形、平凸、両凸、平凹、両凹のいずれかとす
ることができる。光学リングを細別することによって、
装置を使っての撮影の変化の余地がかなり増加する。

さらに他の態様によると、環状レンズの著の外側に７ア
インダープリズムがｔｉ＋軸線状に取付けられ、蓋の内
側には補正用レンズが取付けられる。

ファインダープリズムが光軸の回りに回転自在に取付け
られていると、本発明の広角光学装置の使用が容易にな
る。

さらに他の態様によると、ファインダープリズムのペー
ス面及びフロント面には円筒状プリズム延長部が取付け
られ、４５度の傾斜角度のバック面がフロント面から見
た反射面となっている。

さらに他の態様によると、ファインダープリズムのフロ
ント面は凸面又は凹面とされ、その長手軸線が環状レン
ズの光軸に対して平行又は直角となっている。

本発明による広角光学装置において環状レンズを種々に
構成すると垂直視角が変えられ、像の上下縁が変化し、
これを逆にすることができる。ファインダープリズムは
対物筒の小部分を主要テーマとして投影する。ファイン
ダープリズムを調整すると対物筒と水平面の曲線との交
差線、即ちパノラマがよく調整できる。

仮想対物筒の水平視角が３６０度且つ垂直視角が０度か
ら８４度の範囲にあるパノラマは、本発明による広角光
学装置の環状レンズの変換により記録又は表示装置のフ
ィルム面忙環状像として現われる。調整はファインダー
プリズムを対物面に調整するごとによって行われ、主要
テーマ滓が環状像の中央部に現われる。対物筒は一方向
又Ｆｉ２方向に縮むであろう。

対物筒の正側方向は環状レンズの外筒面の構成により環
状像の中央に向かう方向又は外側に向かう方向になるよ
うＫなる１、フィルムフレームの空白角部には、種々の
表示、例えは日時、穴値、レベル状聾等が付加されるこ
とができる。ファインダープリズムから投影さり、ｆｔ
主要デーマは従来同様の平坦像として表示される。

映写に際しては、本発明による広角光学装置け、垂直光
軸を持ち７丁インタープリズムをもたない環状レンズを
従来の映与機ＫＮ付けるようにして、上述とは逆に使用
されることができる。透明陽画又は映画のフィルムフレ
ームに記録されていた環状像は円筒スクリーンに映写さ
れると、完全に連続的で立体感のある効果が得られる。

環状像を覆うか、又Ｆｉ壌状状レンズ外筒面を閉じると
主要テーマの像が映写される。

本発明による光学装置を増刊ければ、１台のカメラ又は
１台の映写機で動画を撮影したり映写したりすることが
できる。同様に、テレビカメラ又Ｆｉあらゆる像の表示
について本発明による光学装置は１個だけで十分である
。

凸面又は凹面の外筒面をもつ環状レンズによって撮影配
録された僧は、他方のタイプの環状レンズを用いた映写
機で映写されるときに現実性に富んだパノラマを生じる
ことができる１、この場合に、映写機は円形スクリーン
上方の天井に懸架され、円形スクリーン内は見渡すこと
ができて人がその中に入っていることになる。本発明に
よる広角光学装＠は建築物の固有振動数を測定するのに
使用されることができる。この場合には、既知周波数の
チューニングフォークが水平な線に近接して配置され、
付ｉｆ片が建築物の構造部材に配置される。

トーン値は周波数に比例［２、補間により理想周波数及
び動的安定か定められ、スパンや質喰を変えることによ
り調整されることができる。

実施例 以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図に示されるように、環状レンズ１の最も簡単な形
体はクラウンガラス又は光学合成物質”で４作られたリ
ングであり、平らな外筒面２を有し、その内部中央に４
５ｍ’の角度の切頭錐体形状の光学穴３がエツチングに
より形成さｔｌている。穴３はその上面においてベース
円４により制限され、底部において公知の像固定手段即
ち頂角円６に制限され、この部位がカメラの次に西、’
ｌｆｉ寧れる。

環状レンズ１の光反射面は切頭錐体形状の内筒面７によ
って形砂される。甲状レンズ１の断面は二等辺直角三角
形９と矩形８により形成される。

頂角円６の直径り環状レンズ１の直径の１／３になって
いる。

第２図は申状レンズｌの他の傳様を示し、切頭錐体状穴
の代りに、母線が凹円弧となった切頭トロイド形状の穴
が形成されている。切頭トロイド状穴３の内筒面７と切
頭錐体の内筒面７との間に形成される傾斜角度６４３度
より小さいのが好オしい。

第３図から第７図において、本発明による光学装置の平
らな外筒面２を有する環状レンズｌは、種々のデザイン
の光学リング１１により完成され、これらの環状レンズ
１と光学リング１１とは磨擦結合により結合される。

第８図及び第９図に明らかなように、平らな外筒面２を
有する環状レンズ１はハウジング１２のフランジ１３に
接着される。ハウジング１２は光を透過させない金属筒
体と１．て形成され、レンズとけ反対側の対物レンズ１
４に対面するハウジング端部には市販の標準的な光フィ
ルタのねじと同様なねじが外股されている。このねじに
よって、本発明による光学装置と公知の光学装置とが簡
単に解除可能に且つ安全に結合されることができる。

ハウジング１２は環状レンズ１の光軸とカメラ５の対物
レンズ１４の光軸とを一致させるようになっている。環
状レンズｌの前面は光を透過させない蓋１５により覆わ
れて接着により固定される。

蓋１５の役目は望ま［７くない散乱光線が直接的に又は
環状レンズ１を通って対物レンズ１４に進入するのを防
止することである。蓋１５の上には中央部にスリーブ１
６が配置され、スリーブ１６の中にはファインダープリ
ズム１７が挿入されそいる。ファインダープリズム１７
の断面は環状レンズ１の簡単な主要部に相当【２、まっ
すぐな柱状プリズム延長部２０．２１がプリズムのペー
ス面１８及びフロント面１９に結合され、４５度の傾斜
角度のバック面２２がフロント面１９から見たときの反
射面となる。ファインダープリズム１７のバック面２２
は平面鏡とすることもできる。

環状レンズ１の穴３を閉じる蓋１５の底部には、平凸補
正レンズ、即ちこの場合には焦点レンズが接着により固
着されている。焦点レンズ２３の役目はファインダープ
リズム１７と環状レンズ１間での対物距離を連続的な特
徴で補正することである。

第１０図はカメラ５に納められたフィルム２４のフレー
ムを示し、本発明の光学装置により照射されたものであ
る。カメラ５に対物筒２５の表面から入射された光線は
、対物距離ｔとなるように調節されて、対物筒の点を環
状レンズ１の切頭錐体又は切頭トロイド状内筒面７上に
ゆがめられて小さくなったスクールで映しだす。この像
はカメラ５の対物レンズ１４によってフィルムの７レー
ム２４上に変換される。即ち、染状像２７の中心円２８
が対物筒２５と水平面りどの交差する円に相当する。中
心円２８の外側にあってフィルムシレームの中心から徐
々に遠さかる像の点はそれほど多くなく、中心円２８に
向かって内側に存在する像の点が多い。対物レンズ１４
の距離を調節するための従来的な調節手段により対物筒
２５のビーム長を変化させることができる。

ファインダープリズム１７で選択さ？Ｈｔ物体面のイ象
はファインダープリズム１７を通った後でフィルム２４
のフレームの中央部に現われ、像の点は一方向又は直角
な二方向に中心方向に向かって縮む。

第１１図に示される本発明による光学装置においては、
切頭錐体状の穴３と平らな外筒面２を有する環状レンズ
１がハウジング１２’に固着されている。平凹リング１
１が環状レンズ１の外筒面２に嵌合される。従って、フ
ァインダープリズム１７の前面１９には平凹面のプリズ
ム延長部２０が取付けられる。プリズム延長部２０の長
平軸線が環状レンズ１の光軸に直角となっている。蓋１
５の底部に平凸レンズ２３が接着される。環状レンズ１
が凹状トロイド外筒１６１２をもつものである場合には
、対物筒２５の母線の方向は平らな外筒面２をもつ環状
レンズ１の光学系に相当する。

第１２図は本発明による広角光学装置の上記実施例によ
り撮影された像を示すものである。対物筒２５の筒面の
パノラマはフィルム２４上に環状ｆ象２７として表れ、
環状像２７の描く中心円から内側の円３０け環状レンズ
１の頂角円６と同等であるが外側の円２９は環状レンズ
ｌのベース円４の像に相当し、即ち両日２９．３０は物
筒２５のペース及びトップ円の（象ＶＣ相当する。凹状
トロイド外筒面２をもつ環状レンズ１での像変換は、平
らな外筒面２をもつ環状レンズ１と同様に行われ、上向
きの対物筒２５の母線の方向は環状像２７の中心から外
方に向かう光線の方向に相当する。環状像２７の外側円
２９はフィルム２４のフレームの辺部に接触する。カメ
ラ５の公知の要素であるディスタンスリング２６により
、対物レンス１４の対物距離ｔが調節されて環状像２７
の外側円２９がフレームの角部に接触するようにするこ
ともできる。第１の場合には、フレームの空白角部にカ
メラ５の内部マークが、例えば日時や穴値やレベリング
キャロッテとして記録されることができる。

第１３図に示す実施例においては、環状レンズｌは平凸
リング１１を具え、ファインダープリズム１７は凸球面
を有し、レンズ２３け平凹レンズとなっている。

第１４図は上述の実施例によＶ撮影さノまた像を示すも
のである。図に示されるように、凸トロイド外筒面をも
つ環状レンズ１は凹トロイド外筒面及び平らな外筒面２
を有する光学系に対（２て対物筒２５の母線の方向が１
８０度回転している。凹トロイド外筒面を有する環状レ
ンズ１で撮影するときには、上向を指す対物筒２５の母
線の方向は環状像２７の中心に向かおうとする光線の方
向に相当する。

ファインダープリズム１７によって見らｉまたイ！は対
物筒２５に接する平面にあり、この像を調整することに
よつて鋭い環状像２７が得られる。平らな像３１は環状
像２７の内９１１１日３０内にあり、通常の又はワイド
スクリーンの絵像特性によって主要テーマを記録するの
に用いられることができる。

上記の図において矢印は対物筒２５の上向きの母線並ひ
にフィルム上のそれらの像を示し、破線の矢印はファイ
ンダープリズム１７の上向きの直立物体並びにその像を
示すものである。

光学系を逆にすることによって、本発明による光学装置
により撮影された像は円形の写真紙又は円形スクリーン
上に光源と双曲面鏡とコンデンサーレンズとからなる映
写機によって連続パノラマとして映し出すことができる
。撮影距離、パノラマの高さ及び周囲の割合は対物レン
ズの焦点距離及び焦点円を変更することによって変化さ
れる。

平らな像３１はファインダープリズム１７を通して平ら
なスクリーン又は写真紙に投影されることができる。こ
の場合に、環状レンズｌは被覆され、投影されたイ象は
ファインダープリズム１７の前面によって拡大された通
常の又岐パノラマの形体となる。本発明による広角光学
装置は映画用カメラ、テレビ用カメラ、ビデオ用カメラ
及びその他の簡単なカメラに接続されることができ、従
って、映写機、テレビ、ダイアブロゼフタ−等に接続さ
れることができる。環状像２７の撮影が凹トロイド外筒
面２をもつ環状レンズｌで行われた場合には、環状像の
映写は凸トロイド外筒面２をもつ環状レンズで行われ、
垂直方向は水平面りの回りに１８０度回転されることに
なり、全映写システムが１８０度回転されると自然の垂
直方向が復元される。そこで、映写機が頭に懸架されて
いると、視聴者は妨げられることなくパノラマを見るこ
とができる。

本発明による光学装置は建築物の固有振ｆ４ｈ数の試験
にも用いられることができる。水平面に対【。

て直角な平面で撮動する重要な構造部に付着片を取付け
、最大振幅部刊近に振動面と平行に既知周波数のチュー
ニングフォークを配置し、そこにファインダープリズム
１７が向けられる。同時に建築物及びチューニングフォ
ークが振動を与えられる。パノラマに適当な時間さらし
た後で、撮動部材の音調値が周波数に比例してフィルム
の環状像２７及び平らな偉３１に移し代えられ、建築物
及びチューニングフォークの透明陽画僑が拡大した映写
により比較され、建築物及び結合さｈた部材の固有振動
数が補間法により定められる。固有振動数が分れば、ス
パンや固有重量を変えることによって建築物の理想固有
振動数又はその動的要因が調整できる。

この方法はさらに進展させることができ、建築物の１乃
至数箇所において付着片が取付けられ、適切な時間だけ
さらすとともにフィルムプレートの平面が光軸の回りに
連続して回転され、よって、環状像２７及び平らな偉３
１の上に付着片の振動曲線のグラフが得られることＫな
る。

効果 以上説明したように、本発明によれば、垂直視角Ｆｉ、
０度から８４度の範囲にあり、水平視角は３６０度の広
角光学装置が得られ、本発明による光学装置はあらゆる
公知の写真機械や測定装置と結合されることができる。

。

【図面の簡単な説明】

第１図は環状レンズの断面図、第２図は環状レンズの仙
の例の断面図、第３図は矩形断面の光学リングによシ完
成された環状リングの断面図、第４図から第７図は第３
図同様にそれぞれ平凹リング、両凹リング、平凸リング
、両凸リングで完成された環状レンズの断面図、第８図
は本発明による光学装置の上面図、第９図は第８図の長
手断面図、第１０図は照射されたフィルムのフレームを
示す図、第１１図は本発明による光学装置の他の実施例
の断面図、第１２図は第１１図の装置により照射された
フィルムのフレームを示す図、第１３図は本発明による
光学装置のさらに他の実施例の断面図、第１４図は第１
３図の装置により照射されたフィルムのフレームを示す
図である。 １・・・環状レンズ、２・・・外筒面、３・・・穴、５
・・・カメラ、７・・・内筒面、１１・・・光学リング
、１２・・・ハウジング、１４・・・対物レンズ、１５
・・・蓋、１７・・・ファインダープリズム、２４・・
・フィルム、２５・・・物体、２７・・・像。 特許出願人 バルトーエス　ヒテルバンク アールチー。 特許出願代理人 弁理士　官　木　　　朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士　山　口　昭　之 弁理士西山雅也 第６図 １ 第７＠ １Ｉａ図 第１００図 第１４．　　ｇ 手続補正書（方式） 昭和５９年　３月　７日 特許庁長官若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年　特許願　　第１６８４９５　　号２、発明
の名称 広角光学装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　バルトーエス　ヒテルバンクアールテー。 ４、代理人 昭和５９年２月２８日（発送日）７．、史Ｑン１１６、
補正の対象 明細書 ７、補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし） ８、添附書類の目録 浄書明細書　　　　　　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、像を記録し又は表示する装置と結合されることので
   きる広角光学装置であって、上記被結合装置の対物レン
   ズの前にでき得れば解除Ｆ５Ｊ能に連結されるハウジン
   グＱ２＋と、核ハウジングに増刊けられて蓋（Ｉｓが結
   合された環状レンズ（ＩＩとを具備！２、該環状レンズ
   の外筒部（２）が光透過面として形成され、該環状レン
   ズの光学穴（３）が対物レンズ（１滲に向かって狭くな
   り、その円筒面（７）が光透過面から見た反射面となり
   、ハウジング及び環状レンズの光軸が上記被結合装置の
   対物レンズの光軸と一致するようにした広角光学装置、
   。 ２、前記ハウジングａｚは光を通さない金属筒であり、
   対物レンズ（１４）に近い方の端部に外ねじが形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の広
   角光学装置。 ３、前記環状レンズ（１１の光学穴（３）の円筒面（７
   ）は頂角４５度の切頭錐体状に形５ソされていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２ｇ４記載の広
   角光学装置。 ４、前記環状レンズ（１１の光学穴（３）の円筒面（７
   ）は切頭トロイド状に形成され、これに描かれる切頭錐
   体との合致点において最大で３度の角度をなすことを特
   徴とする特許請求の範囲！！１１項又は第２項記載の広
   角光学装置。 ５、前記環状レンズ（１）の外筒面（２）は該環状レン
   ズの光軸に平行な円筒面であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１ｒｊ４から第４項のいずれか１項記載の広
   角光学装置。 ６、前記環状レンズ（１）の外筒面は凹状円弧面として
   形成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項から
   第４項のいずれか１項記載の広角光学装置。 ７、　前記環状レンズ（１１の外筒部は凸状円弧面とし
   て形成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項あ
   ・ら第４項のいずれか１項記載の広角光学装置。 ８、前記甲状レンズ（１）の回りに外筒面（２）に沿っ
   て光学リング０υが解除可能に配置されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか１項記
   載の広角光学装置。 ９、前記光学リングは矩形断面を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第８項記載の広角光学装置。 １０、　前記光学リングは平凹リングであることを特徴
   とする特許請求の範囲第８項記載の広角光学装置。 １１、前記光学リングは両凹リングであることを特徴と
   する特許請求の範囲第８項記載の広角光学装置。 １２、前記光学リングは平凸リングであることを特徴と
   する特許請求の範囲第８項記載の広角光学装置。 １３、　前記光学リングは両凸リングであることを特徴
   とする特許請求の範囲第８項記載の広角光学装置。 １４　　前記環状レンズの蓋（ＩＣｊＩの外側にファイ
   ンダープリズムが回軸紳状に取付けられ、蓋の内側には
   補正用しｙズＣ！階が増刊けられることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項から第１３頂のいずｆｌか１項記載
   の広角光学装＃！ｉ。 １５、前記ファインダープリズムは光軸の回りに回転自
   在に取付けられていることを特徴とする特！″Ｆ請求の
   範囲第１４項記載の広角光学装置。 １６、前記ファインダープリズムのベース面ａ８１及び
   フロント面０９には円筒状プリズム延長部（２０゜２１
   ）が取付けられ、４５ｔ＃の傾斜角度のバック面がフロ
   ント面から見た反射面となっていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１４項又Ｆｉ第１５項記載の広角光学装
   置。 １７、前記ファインダープリズムのフロント面Ｈは凸面
   又は凹筒面とされ、その長平軸線が環状レンズの光軸に
   対して平行又は直角となっていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１４項から第１６項のいずれか１項記載の
   広角光学装置。 １８、前記ファインダープリズムの７０ンド面ａ９は凸
   又は凹球面とされ、球の中心半径が環状レンズの光軸に
   対して直角となっていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１４項から第１６項のいずれか１項記載の広角光学
   装置。 １９、補正レンズ（ハ）が平凸焦点レンズであること管
   特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の広角光学装置
   。 ２０、補正レンズ（２国が平凹焦点レンズであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の広角光学装置
   。 ２１、環状レンズ（１１、光学リング（１０及びファイ
   ンダープリズムθＤがクラウンガラスから作られること
   を特徴とする特許請求の範囲第１ＪＪｉからＷ、２０項
   のいずれか１　ｇｉに記載の広角光学装置。 ２２、環状レンズ（］）、光学リング０υ及びファイン
   ダープリズム０７）が光学合成材料から作られることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項から第２０項のいずれ
   か１項記載の広角光学装置。