(57)【特許請求の範囲】
【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平行な光線を作り、
上記前部レンズグループからの上記像の上記平行な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り、
上記後部レンズグループ内のレンズの相対的な位置は、上記後部レンズグループの伸縮移動の間、一定に保たれ、
上記前部レンズグループと上記後部レンズグループとの間の光線は、上記後部レンズグループの伸縮移動の全範囲に渡って、平行な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。
【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平行な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。
【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平行な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。
【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平行な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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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平行な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。
【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平行な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。
【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平行な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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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平行な光線を作り、
上記前部レンズグループからの上記像の上記平行な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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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】
0004213273.tif 000007
【表２】
0004213273.tif 000008
【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１９９７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ＣＨ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ＶＳ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Ｇ４（光学軸の上下に示されているレンズ要素１０−１４）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】
0004213273.tif 000002
【表４】
0004213273.tif 000003
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】
0004213273.tif 000004
【表６】
0004213273.tif 000005
【表７】
0004213273.tif 000006
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ＬＯ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Ｇ４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，５４６.１ｎｍ，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ＣＯＤＥ Ｖ（登録商標）の光��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１２.５４３ｍｍ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ＣＯＤＥ 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Ｇ１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、Ｖ２とＶ３との間で相対移動が起こる）の光線は平行にされ、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平行な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Ｓ４５まで分離を変化させ、これが眼において瞳孔位置Ｓ４５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Ｓ４０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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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