JP3651963B2 - カメラシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、被写体光を再結像させる光学系で、特に撮影光学系の画角を維持しつつ画面サイズを変換する光学系を備えたカメラシステムおよびこれに用いられる中間レンズユニット、撮像ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば３５mmカメラ（２４×３６mm）、６×７中判カメラ（５６×６９mm）等の大きな画面サイズの撮影光学系を利用して小型のＣＣＤ［例えば1/3 インチＣＣＤ（３．２×４．３mm）］に再結像させて撮影するカメラシステムが提案されている。
【０００３】
このカメラシステムは、既存のカメラ本体や撮影光学系（交換レンズ、交換レンズの絞り、シャッター機能、ファインダー等）を流用できると云う長所がある。
【０００４】
しかし上述のカメラシステムの再結像光学系は、ファインダー像と撮影像の画面サイズを合わせるために、画角を維持しつつ画面サイズのみを小さくする必要がある。
【０００５】
又ＣＣＤを用いたカメラシステムにおける代表的なカラー化方式として、（１）ＣＣＤの面にオンチップカラーフィルターを配列する方式、（２）モノクロＣＣＤを用い、面のＲＧＢフィルターを時分割で交換する方式、（３）色分解ダイクロイックプリズムにモノクロＣＣＤを配置する方式等があり、そのためにカラー化方式によっては光学系に要求されるバックフォーカスの長さがカラー化方式により異なる。
【０００６】
以上のことより、上述のカラーのカメラシステムを実現するためには、画角を維持しつつ画面サイズのみを小さくし、しかも実用的な長さのバックフォーカスを有し、結像性能の優れた再結像光学系が要求される。この要求にもとづきなされた従来例として特開平７−２７９６９号公報のカメラシステムが知られている。
【０００７】
図２０は従来のカメラシステムの概略図である。図において１は撮影レンズユニット又はテイキングレンズで被写体からの光を結像面に導びく作用を有する。この撮影レンズユニット１にはカメラ本体２に取付けるためのレンズマウント部１ａを有し、これをカメラ本体２のマウント２ａに取付けられる。カメラ本体２にはクイックリターンミラーＭ１が設けられている。３はファインダー系、４は撮像ユニットで再結像レンズ５、色分解プリズム６が収納されている。この撮像ユニット４にはカメラ本体２の接続部２ｂに接続する接続部４ａを有し、これにより撮像ユニット４はカメラ本体２に接続される。
【０００８】
このカメラシステムは、撮影状態ではない場合には、撮影レンズユニット１内に設けられた撮影光学系（テイキングレンズ）により被写体よりの光は、クイックリターンミラーＭ１で反射されファインダー３へ向けられファインダーにより観察される。撮影時はクイックリターンミラーＭ１をはね上げ結像面に結像させ更に再結像レンズ５により画角を変えずに画面サイズを変える。
【０００９】
上記の通りの従来のカメラシステムにて用いられる光学系としては、図２１に示すような構成のものが考えられ、そのレンズデーターは下記の通りである。ｒ₀ ＝∞ ｄ₀ ＝∞
ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝10.0000
ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝127.2900
ｒ₃ ＝-1209.0909 ｄ₃ ＝11.0000 ｎ₁ ＝1.77250 ν₁ ＝49.60
ｒ₄ ＝-121.7733 ｄ₄ ＝0.2000
ｒ₅ ＝147.3340 ｄ₅ ＝10.5000 ｎ₂ ＝1.77250 ν₂ ＝49.60
ｒ₆ ＝2599.3181 ｄ₆ ＝0.2000
ｒ₇ ＝68.1839 ｄ₇ ＝10.5000 ｎ₃ ＝1.77250 ν₃ ＝49.60
ｒ₈ ＝108.3374 ｄ₈ ＝80.1551
ｒ₉ ＝-37.1082 ｄ₉ ＝2.2000 ｎ₄ ＝1.48749 ν₄ ＝70.21
ｒ₁₀＝50.6969 ｄ₁₀＝10.1323
ｒ₁₁＝-260.9079 ｄ₁₁＝10.5324 ｎ₅ ＝1.80610 ν₅ ＝40.95
ｒ₁₂＝-36.8456 ｄ₁₂＝1.0149
ｒ₁₃＝56.2228 ｄ₁₃＝7.3147 ｎ₆ ＝1.80610 ν₆ ＝40.95
ｒ₁₄＝650.8019 ｄ₁₄＝3.6249
ｒ₁₅＝-40.4215 ｄ₁₅＝2.1550 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.15
ｒ₁₆＝49.9415 ｄ₁₆＝7.2291
ｒ₁₇＝∞（絞り） ｄ₁₇＝6.9497
ｒ₁₈＝-27.3188 ｄ₁₈＝1.7678 ｎ₈ ＝1.69895 ν₈ ＝30.12
ｒ₁₉＝260.8560 ｄ₁₉＝0.5000
ｒ₂₀＝311.6856 ｄ₂₀＝9.8730 ｎ₉ ＝1.80610 ν₉ ＝40.95
ｒ₂₁＝-37.1814 ｄ₂₁＝2.2554
ｒ₂₂＝-37.5763 ｄ₂₂＝2.6280 ｎ₁₀＝1.80518 ν₁₀＝25.43
ｒ₂₃＝681.0731 ｄ₂₃＝16.0533 ｎ₁₁＝1.62299 ν₁₁＝58.15
ｒ₂₄＝-42.8890 ｄ₂₄＝0.2276
ｒ₂₅＝-627.1196 ｄ₂₅＝5.6021 ｎ₁₂＝1.77250 ν₁₂＝49.60
ｒ₂₆＝-75.4328 ｄ₂₆＝0.2449
ｒ₂₇＝147.9235 ｄ₂₇＝5.9990 ｎ₁₃＝1.77250 ν₁₃＝49.60
ｒ₂₈＝-191.2527 ｄ₂₈＝0.2000
ｒ₂₉＝61.4310 ｄ₂₉＝7.1998 ｎ₁₄＝1.71999 ν₁₄＝50.25
ｒ₃₀＝3454.0861 ｄ₃₀＝2.0000 ｎ₁₅＝1.84666 ν₁₅＝23.78
ｒ₃₁＝136.2789 ｄ₃₁＝3.6505
ｒ₃₂＝∞ ｄ₃₂＝5.0000 ｎ₁₆＝1.51633 ν₁₆＝64.15
ｒ₃₃＝∞ ｄ₃₃＝1.0000
ｒ₃₄＝∞ ｄ₃₄＝55.0000 ｎ₁₇＝1.58267 ν₁₇＝46.39
ｒ₃₅＝∞ ｄ₃₅＝4.9962
ｒ₃₆＝∞（像面）
ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・ は各面の曲率半径、ｄ₁ ，ｄ₂ ，・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・・ は各レンズの屈折率、ν₁ ，ν₂ ，・・・ は各レンズのアッベ数である。又ｒ₀ は物体（被写体）面、ｄ₀ は物体距離、ｒ₁ は撮影光学系（テーキングレンズ）ＬＳで便宜上平面で表わしているが実際は多数のレンズにて構成された光学系、ｒ₂ は撮影光学系の絞りを示している。
【００１０】
尚このデーターおよび後に示す光学系のレンズデーターにおけるｒ，ｄ等の長さの単位はｍｍである。
上記光学系では、撮影レンズによって結像される６９．５ｍｍ×６９．５ｍｍの範囲が１５ｍｍ×１５ｍｍの撮像素子上に再結像するように設定してある。又撮影レンズは焦点距離１４０ｍｍとして設定した。尚後に示す実施例においても、同一の撮影レンズを適用した。
【００１１】
図において、ＬＳは前述の撮影光学系（テイキングレンズ）で、絞りＳ１と共に模式的に示してある。この撮影光学系ＬＳの後方（像側）に記載されているレンズ系が撮影レンズにより形成された像をその画角を維持しかつ画面サイズを変換する光学系つまり再結像レンズ５である。
【００１２】
この再結像レンズ中ｒ₃〜ｒ₈ がフィールドレンズＦＬ、ｒ₉ 〜ｒ₃₁がリレーレンズＲＬである。又ｒ₃₂〜ｒ₃₃は水晶等の光学素子、ｒ₃₄〜ｒ₃₅は色分解プリズムである。
【００１３】
この光学系においては、撮影光学系ＬＳにより再結像レンズ５中のフィールドレンズＦＬ内に像Ｉ１が形成され、更に撮像素子上に像Ｉ２が形成される。尚この光学系の再結像レンズ側のＦナンバーは１．４である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のカメラシステムにおいて、画角を維持しつつ画面サイズのみを縮小し、実用的な長さのバックフォーカスを有し、結像性能の優れた再結像光学系を実際に構成しようとすると、撮影レンズユニットからＣＣＤまでの間に再結像レンズを光軸上に配置しなければならず、必然的に撮像ユニットの奥行き方向の寸法が長くなる。更にカラー化方式により色分解ダイクロイックプリズムを用いた場合、撮像ユニットの奥行き寸法は一層長くなる。
【００１５】
前述の６×７中判カメラを使用した図２０に示す従来例では、データーにも示す通り奥行きの寸法を撮影光学系による結像位置であるフィルムが配置される面からＣＣＤの受像面までの長さをＬとすると、Ｌ＝２８３mmとなる。
【００１６】
また、撮像ユニットの奥行きは、使用する光学系の明るさやＣＣＤの大きさ、再結像レンズの倍率によっては更に長くなる。
【００１７】
このように撮像ユニットの奥行き寸法が長くなると、装置全体の重量等のバランスが悪くなり、ファインダーも見ずらくなり、撮影自体に支障をきたすと云った商品性そのものが問題となる。
【００１８】
本発明は、再結像光学系を有するカメラシステムにおいて、撮像ユニットの奥行き寸法を極力短くし、良好な撮像を行ない得るカメラシステムを提供するものである。
【００１９】
本発明は、上記カメラシステムにおいて、撮影レンズユニットとカメラ本体との間に挿入される中間レンズユニットを提供するものである。
【００２０】
更に本発明は、上記カメラシステムに適した撮像ユニットを提供するものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明のカメラシステムは、カメラ本体内の所定の位置に被写体光を結像させる撮影光学系を含み前記カメラ本体に設けられたカメラマウント部と接続し得る第１のレンズマウント部を備えた撮影レンズユニットと、
前記撮影レンズユニットと前記カメラ本体との間に介挿され前記撮影レンズユニット内の前記撮影光学系から射出された被写体光を入射して前記カメラ本体内にむけて射出する第１の中間光学系を含み前記撮影レンズユニットの第１レンズマウント部と接続し得る第２のレンズマウント部と前記カメラ本体のカメラマウント部と接続し得る第３のレンズマウント部とを備えた中間レンズユニットと、
前記カメラ本体の前記カメラマウント部とは反対側に設けられたカメラ本体接続部に接続される撮像ユニット接続部を有する撮像ユニットとを備え、
前記撮像ユニットが前記撮影レンズユニットを接続した中間レンズユニットを前記カメラ本体に接続したときに前記撮影レンズユニット内の撮影光学系から射出された被写体光を前記中間レンズユニット内の第１の中間光学系と共に再結像させる第２の中間光学系と、
前記第２の中間光学系による再結像位置に受像面をおき受光した被写体光を電気信号に変換して出力する撮像手段とを備えていることを特徴としている。
【００２２】
即ち、本発明のカメラシステムは、従来知られている３５mmカメラ、６×７中判カメラ等である撮影光学系を備えたカメラ本体を利用して、カメラ本体にリレーレンズと撮像手段を備えている撮像ユニットを配置してカメラ本体内のフィルム面上に撮影光学系により形成される被写体光の像をリレーレンズにて撮像手段の受像面上に再結像させる際に、前記撮影光学系を備えた撮影レンズユニットとカメラ本体との間に第１の中間光学系を備えた中間レンズユニットを挿入するもので、しかも前記第１の中間光学系に撮影光学系による像の倍率を変化（縮小）させる役割を持たせることにより、撮像ユニット内に配置されたリレーレンズである第２の中間光学系を前記撮像光学系と第１の中間光学系との合成の光学系により結像された被写体光の像を前記撮像手段の撮像面に再結像させるものとし、これによって撮像ユニットの奥行の長さを短くしたものである。
【００２３】
更に本発明は、前記のように撮影レンズユニットとカメラ本体との間に中間レンズユニットを挿入し更にカメラ本体の中間レンズユニットとは反対側に撮像ユニットを取付けたカメラシステムにおいて、前記中間レンズユニットに第１の中間光学系を持たせたことを特徴とする中間レンズユニットに関するもので、この中間レンズユニットを用いることにより、撮像ユニットの奥行の長さを短縮することを可能としたことを特徴としている。
【００２４】
又本発明は、前記のように撮影レンズユニットとカメラ本体との間に中間レンズユニットを挿入し、更にカメラ本体の中間レンズユニットとは反対側に撮像ユニットを取り付けたカメラシステムにおいて、その内部に第２の中間光学系を含む撮像ユニットに関するもので、前記第２の中間光学系が前記中間レンズユニットに含まれている第１の中間光学系と共に撮影レンズユニットの撮影光学系を射出した被写体光を撮像手段の受光面上に縮小結像するもので、その奥行方向の長さを短くしたものである。
【００２５】
【実施例】
次に本発明のカメラシステムの実施例を図にもとづいて説明する。
【００２６】
図１は本発明のカメラシステムの第１の実施例の概略図である。図において１は撮影光学系（テイキングレンズ）をその内部に備えた撮影レンズユニット、１ａは撮影レンズユニットに設けられた第１のレンズマウント部、２はカメラ本体で内部にクイックリターンミラーＭ１を有している。又カメラ本体２にはカメラマウント部２ａおよびカメラ本体接続部２ｂが設けられている。３はファインダー、４は内部に第２の中間光学系ＬＳ２（リレーレンズＲＬ）と色分解プリズムＰ１とを備えた撮像ユニットで、撮像ユニット接続部４ａを有している。これらは、図２０に示す従来のカメラシステムと実質上同じ構成である。
【００２７】
本発明においては、撮影レンズユニット１とカメラ本体２との間に第１の中間光学系を含んでいる中間レンズユニット１０を設けたことと、撮像ユニット４の内部に設けた第２の中間光学系において、従来のカメラシステムと相違する。この中間レンズユニット１０は、撮影レンズユニット１と接続するための第２のレンズマウント部１０ａとカメラ本体２との接続用の第３のレンズマウント部１０ｂとを有している。
【００２８】
前記の中間レンズユニット１０は、その内部に含む第１の中間光学系により撮影光学系から射出する被写体光を受けこれをカメラ本体へ向けて射出する。
【００２９】
又撮像ユニット４は第２の中間光学系と３色分解プリズムを含んでおり、この第２の中間光学系により、中間レンズユニット１０の第１の中間光学系よりカメラ本体へ射出された被写体光を撮像手段（撮像素子）の撮像面に再結像させる役割を有している。
【００３０】
次に本発明の第１の実施例で用いられている光学系について述べる。
【００３１】
この第１の実施例の光学系は、図２に示す通りの構成で、ＬＳは撮影光学系、ＬＳ１は第１の中間光学系、ＬＳ２は第２の中間光学系（リレーレンズＲＬ）で、、第１の中間光学系ＬＳ１と第２の中間光学系とで撮像光学系（再結像光学系）を構成する。尚Ｓ２は第２の中間光学系内の絞りをあらわしている。又Ｐ１は色分解プリズム、Ｐ２は水晶、λ／４板、赤外線カットフィルター等の光学素子である。
【００３２】
この光学系のように、撮影レンズユニット１とカメラ本体２との間に中間レンズユニット１０を挿入することにより、中間レンズユニット１０に配置された第１の中間光学系ＬＳ１に再結像レンズの一部の機能を持たせることが出来、その結果、撮影光学系ＬＳによる結像位置Ｉ１である通常フィルムが置かれている位置から撮像面Ｉ２までの距離を短くした。
【００３３】
この第１の中間光学系ＬＳ１の主たる役割は、撮影光学系ＬＳにより形成される像を縮小して再結像する点と、フィールドレンズとして撮影光学系ＬＳを出た軸外主光線をリレーレンズ系ＲＬへ導く点とにある。
【００３４】
又前記第２の中間光学系ＬＳ２（リレーレンズ系ＲＬ）の主たる役割は、撮影光学系ＬＳにより形成された像を撮像素子の受光面上に再結像する働きと画角を維持したまま画面サイズを変換するための倍率変化の働きとである。
【００３５】
上記の図２に示す第１の実施例で用いる光学系のレンズデーターは、下記の通りである。
ｒ₀ ＝∞ ｄ₀ ＝∞
ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝10.0000
ｒ₂ ＝∞（絞り） ｄ₂ ＝46.0141
ｒ₃ ＝-85.6434 ｄ₃ ＝7.1570 ｎ₁ ＝1.77250 ν₁ ＝49.60
ｒ₄ ＝-57.3801 ｄ₄ ＝3.0473
ｒ₅ ＝339.1009 ｄ₅ ＝5.7618 ｎ₂ ＝1.77250 ν₂ ＝49.60
ｒ₆ ＝-169.5222 ｄ₆ ＝2.9063
ｒ₇ ＝55.0218 ｄ₇ ＝10.0561 ｎ₃ ＝1.77250 ν₃ ＝49.60
ｒ₈ ＝454.8651 ｄ₈ ＝2.9491 ｎ₄ ＝1.69895 ν₄ ＝30.12
ｒ₉ ＝101.3179 ｄ₉ ＝102.001
ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝-4.4947
ｒ₁₁＝608.6554 ｄ₁₁＝8.0000 ｎ₅ ＝1.77250 ν₅ ＝49.60
ｒ₁₂＝-74.8003 ｄ₁₂＝10.4046
ｒ₁₃＝77.8124 ｄ₁₃＝8.2585 ｎ₆ ＝1.83400 ν₆ ＝37.17
ｒ₁₄＝1623.7314 ｄ₁₄＝0.9022
ｒ₁₅＝26.8797 ｄ₁₅＝10.4138 ｎ₇ ＝1.83481 ν₇ ＝42.72
ｒ₁₆＝21.6837 ｄ₁₆＝4.4719
ｒ₁₇＝-319.0580 ｄ₁₇＝2.4031 ｎ₈ ＝1.64769 ν₈ ＝33.80
ｒ₁₈＝24.3687 ｄ₁₈＝6.2439
ｒ₁₉＝∞（絞り） ｄ₁₉＝5.8207
ｒ₂₀＝-18.0536 ｄ₂₀＝1.7678 ｎ₉ ＝1.69895 ν₉ ＝30.12
ｒ₂₁＝124.5073 ｄ₂₁＝11.3669 ｎ₁₀＝1.83481 ν₁₀＝42.72
ｒ₂₂＝-23.9453 ｄ₂₂＝2.6938
ｒ₂₃＝-22.2900 ｄ₂₃＝2.4430 ｎ₁₁＝1.69895 ν₁₁＝30.12
ｒ₂₄＝1215.9259 ｄ₂₄＝11.9520 ｎ₁₂＝1.83481 ν₁₂＝42.72
ｒ₂₅＝-40.2427 ｄ₂₅＝0.2000
ｒ₂₆＝-1807.4841 ｄ₂₆＝7.0942 ｎ₁₃＝1.56907 ν₁₃＝71.30
ｒ₂₇＝-70.7088 ｄ₂₇＝0.2449
ｒ₂₈＝120.5998 ｄ₂₈＝6.3741 ｎ₁₄＝1.56907 ν₁₄＝71.30
ｒ₂₉＝-281.2388 ｄ₂₉＝0.2000
ｒ₃₀＝58.9420 ｄ₃₀＝9.4834 ｎ₁₅＝1.77250 ν₁₅＝49.60
ｒ₃₁＝-243.2558 ｄ₃₁＝1.8400 ｎ₁₆＝1.69895 ν₁₆＝30.12
ｒ₃₂＝101.3305 ｄ₃₂＝3.9972
ｒ₃₃＝∞ ｄ₃₃＝5.0000 ｎ₁₇＝1.51633 ν₁₇＝64.15
ｒ₃₄＝∞ ｄ₃₄＝1.0000
ｒ₃₅＝∞ ｄ₃₅＝55.0000 ｎ₁₈＝1.58267 ν₁₈＝46.39
ｒ₃₆＝∞ ｄ₃₆＝5.0037
ｒ₃₇＝∞（像面）
このデーター中のｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・，ｄ₁ ，ｄ₂ ・・・その他は、従来の光学系のデーターと同様である。
【００３６】
前記データーにおいて、ｒ₀ は物体面、ｒ₁ は撮影光学系ＬＳ、ｒ₂ は絞りＳ２、ｒ₃ 〜ｒ₉ は第１の中間光学系ＬＳ１、ｒ₁₀は撮影光学系ＬＳによる結像位置（第１の中間光学系を用いない時の結像位置でカメラ本体内のフィルム面）Ｉ１、ｒ₁₁〜ｒ₃₂は第２の中間光学系ＬＳ２、ｒ₃₃〜ｒ₃₄は水晶、赤外線カットフィルター等の光学素子Ｐ２、ｒ₃₅〜ｒ₃₆は三色分解フィルターＰ１、ｒ₃₇は撮像面Ｉ２である。
【００３７】
このデーターで、ｄ₉ の部分にカメラ本体２が配置され、その前に中間レンズユニット１０が又後ろには撮像ユニット４が配置される。
【００３８】
この第１の実施例は、撮影レンズユニット１とカメラ本体２との間に中間レンズユニット１０を配置することによって、中間レンズユニット１０に含まれる第１の中間光学系ＬＳ１に結像レンズの機能の一部を持たせ、その結果撮影光学系ＬＳの通常フィルム面が位置する面Ｉ１から撮影面Ｉ２までの距離を１７８mmとして、撮像ユニット４の奥行が短くなっている。尚結像面Ｉ１（ｒ₁₀）は第２の中間光学系ＬＳ２の第１面（ｒ₁₁）より撮像面側に位置する（レンズ内に存在するため、ｒ₁₀からｒ₁₁までの間隔ｄ₁₀の値はマイナスであり、又ｄ₁₀は第２の中間光学系の先頭レンズの光軸上の厚さｒ₁₁とｒ₁₂の間の間隔である。尚この実施例の再結像倍率および撮影レンズの焦点距離等の設計条件は、図２１に示す光学系と同一である。
【００３９】
この実施例の第１の中間光学系は、撮影光学系による像を縮小する役割と、フィールドレンズとして撮影光学系より射出した軸外主光線をリレーレンズ系（第２の中間光学系）へ導く役割とを有している。
【００４０】
又第２の中間光学系は、撮影光学系により形成された像を再結像する役割と、画角を維持したまま画面サイズを変換するために倍率を変化させる役割とを有している。
【００４１】
この第１の実施例によれば、前述のように撮像ユニットの奥行の寸法が小さく、又第１の中間光学系も小さく、カメラシステムを小型になし得る。
【００４２】
図３，図４は第１の実施例の変形例で、図３は図１に示す実施例のカメラシステムにおいて色分解プリズムＰ₁ 等を用いない例である。又図４は図３と同様に結像レンズＬＳ２の後方には色分解プリズムＰ₁ 等を用いず、撮影ユニット１の物体側にＲＧＢフィルターＦを取りつけた例である。その他の構成は図１に示すカメラシステムと実質上同じである。
【００４３】
次に前記第１の実施例にもとづき、本発明の特徴の一つである撮影光学系より入射する被写体光の射出瞳位置を補正するための手段について述べる。
【００４４】
前記の中間光学系ＬＳ１は、前述のように像を縮小する作用と軸外主光線を第２の中間光学系ＬＳ２（リレーレンズＲＬ）に導く作用を有している。撮影光学系ＬＳを通りこれより射出する軸外主光線は、第１の中間光学系がない場合、光軸から次第に離れる方向に進み、第２の中間光学系（リレーレンズＲＬ）に入射しない。第１の中間光学系ＬＳ１は、この軸外主光線を屈折させて第２の中間光学系ＬＳ２（リレーレンズＲＬ）の絞りＳ２の位置に向かうようにする作用も有している。
【００４５】
しかし、この第１の中間光学系ＬＳ１による軸外主光線を屈折する作用は、撮影光学系の種類によって異なることがある。つまり撮影光学系より射出する軸外主光線の光軸とのなす角は、撮影光学系の種類により異なる場合があり、そのため第１の中間光学系ＬＳ１による軸外主光線の屈折角も使用する撮影光学系の種類により異なるものにする必要がある。この撮影光学系より射出する軸外主光線の角度は、別の表現では、軸外の撮影光学系の射出瞳位置と等価であり、したがって撮影光学系の種類により射出瞳位置が異なることになる。
【００４６】
撮影光学系の射出瞳位置は、軸外主光線が光軸と交わる位置を光学系のある位置を基準にして測ったものである。例えば、撮影光学系の結像位置であるフィルム面を基準として測る場合、この基準位置から軸外主光線が光軸と交わる位置までの距離を射出瞳位置と呼ぶこととすると、この射出瞳位置が近いか遠いかにより軸外主光線の光軸とのなす角が異なる。具体的には射出瞳位置が遠ければ遠い程軸外主光線の角度は小さくなる。
【００４７】
このように交換可能な撮影光学系は、その種類により様々な射出瞳位置を持ち、その値は撮影光学系に固有な値である。
【００４８】
このような各種の撮影光学系が、カメラシステムに装着され又交換使用される場合、ある撮影光学系に関しては、軸外主光線がスムーズにフィールドレンズＦＬを通りリレーレンズＲＬ中に到達するが、異なる射出瞳を持つ他の撮影光学系が装着された場合、フィールドレンズＦＬ（第１の中間光学系）を通った軸外主光線は、リレーレンズＲＬ（第２の中間光学系）の中に到達せず、結果として画面周辺が暗くなり、極端な場合は画面周辺の視野がけられることになる。
【００４９】
本発明では、第１の中間光学系に撮影光学系のずれを補正する作用を待たせて異なる射出瞳位置の撮影光学系を使用した場合でも射出瞳位置のずれを補正し画面周辺が暗くなり又視野のけられのないようにしている。
【００５０】
次に中間光学系による射出瞳位置を補正するための具体的な手段について説明する。
【００５１】
図５は、本発明の第２の実施例である射出瞳位置を補正する手段を備えた光学系を示すもので、異なる射出瞳位置の撮影光学系ＬＳに関するものを（Ａ），（Ｂ）に示すものである。この実施例においては、第１の中間光学系が二つのレンズ群Ｇ１，Ｇ２にて構成されていて、ある撮影光学系を用いた時の（Ａ）に示す状態から他の撮影光学系を用いた時の（Ｂ）に示す状態へ間隔Ｄ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ （撮影光学系の射出瞳から中間光学系までの間隔Ｄ₁ 、第１の中間光学系のレンズ群Ｇ１とレンズ群Ｇ２との間隔Ｄ₂ 、中間光学系から中間光学系による結像位置までの間隔Ｄ₃ ）を変化させることによって調整を行なっている。
【００５２】
この光学系のデーターは、下記の通りである。

尚基準位置は第１の中間光学系の結像位置（ｒ₁₇）である。
このデーターから明らかなように、間隔Ｄ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ を変化させることにより、第１の中間光学系の結像位置を基準にして、状態（Ａ）と状態（Ｂ）とで射出瞳位置を調整し得ることがわかる。
【００５３】
図６は前記の本発明の第２の実施例の光学系の他の例を示すものである。同様に図６（Ａ）はある撮影光学系を用いた場合の第１の中間光学系の状態を示し、図６（Ｂ）は（Ａ）における撮影光学系とは異なる他の撮影光学系を用いた時の第１の中間光学系の状態を示す図である。
【００５４】
この図に示す光学系のレンズデーターは、下記の通りである。

尚基準位置は第１の中間光学系の結像位置（ｒ₁₈）である。
上記光学系も、データー中のＤ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ を変化させることにより使用する撮影光学系に対応してその射出瞳位置を補正し得る。
【００５５】
次に本発明の第３の実施例である前記の射出瞳位置の補正に関する具体的手段の他の例を備えた光学系を示す。この実施例では、中間光学系の結像位置付近に着脱可能にレンズを配置する方法、又はパワーの異なるレンズを交換可能に配置することによって射出瞳位置の補正を行なっている。
【００５６】
図７は上記の補正手段を示す概略図であってＬＳは撮影光学系、ＬＳ１第１のは中間光学系であり、ＣＬは射出瞳位置補正用レンズである。このように第１の中間光学系の結像位置付近に補正用レンズＣＬを配置することにより、軸外主光線を曲げることが出来、軸外主光線を第２の中間光学系ＬＳ２（リレーレンズＲＬ）に導くことが可能である。つまり撮影光学系の交換に応じて第１の中間光学系中の補正用レンズＣＬを挿脱して射出瞳位置の補正を可能にしたものである。
【００５７】
図７に示す第３の実施例の射出瞳位置の補正手段は、２段階の補正を行なうものであるが、パワーの異なる複数の補正用レンズを用いることによって多段階の補正が可能である。
【００５８】
図８は第３の実施例において多くの補正用レンズを交換可能とするもので、（Ａ）に示す第１の中間光学系ＬＳ１の結像位置付近に、（Ｂ）に示す通りの円盤上にパワーの異なる補正レンズＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４を配置し、円板を回転させることにより、使用する撮影光学系に応じてレンズＣＬ１，ＣＬ２，・・・を選択することにより４段階に切換えて補正することが可能である。つまり補正レンズをターレット式で切換えるものである。
【００５９】
図９は射出瞳位置を補正するための更に他の具体的手段を示す概略図である。この図９においてレンズＣＬ５は、第１の中間光学系の結像位置近傍におかれた屈折力を機械的に変え得る透明弾性体例えば特開昭６２−１６３４０１号公報に示すようなシリコンゴムにて作成したもので、力を加えることによりレンズ形状を変化させてレンズの屈折力を変化させ軸外主光線の角度である射出瞳位置を切換えるようにしている。
【００６０】
この透明弾性体よりなるレンズの代りに、特開平４−３４５１２号公報に記載されているような液体レンズを用い、その屈折力を変化させることによっても同様に射出瞳位置の切換えが可能である。
【００６１】
または補正用レンズとして屈折力を電気的に変え得る液晶レンズを用いて同様に屈折力を変化させることも出来る。具体的には特開平４−３４５１２４号公報に記載されている液晶レンズを用い液晶の屈折率を変えることにより射出瞳位置を補正することが出来る。
【００６２】
次に第１の中間光学系ＬＳ１を挿入した時のファインダー光学系に対する影響について述べる。
【００６３】
前述のように第１の中間光学系ＬＳ１を撮影レンズユニット１とカメラ本体２との間に挿入したことにより像の倍率が変化する。具体的には第１の中間光学系により縮小倍すると云う働きをする。このように第１の中間光学系ＬＳ１を含む中間レンズユニットを装着することにより撮像側では画面サイズが変換される。一方観察側（ファインダー側）では、画角，倍率が変化する。つまり縮小倍する作用を有する第１の中間光学系を用いない図２０に示す従来の光学系の場合、被写体光は撮影光学系により撮像側ではフィルム面に結像されると共にファインダー側ではフィルム面に対応する位置に結像されるが、本発明ではこの縮小倍する作用を持つ第１の中間光学系を挿入するために撮影光学系ＬＳと第１の中間光学系とで構成される光学系は、元の撮影光学系のみの焦点距離とは異なる焦点距離となり、そのためファインダー側では第１の中間光学系挿入前と挿入後とでは撮影範囲とファインダー視野が異なり、又焦点距離がずれてしまう。
【００６４】
本発明では、第１の中間光学系を挿入した際のこのファインダー側に対する影響を解消するための手段を備えている点も特徴としている。
次に第４の実施例にもとづいてこのファインダー系に対する影響を解消するための手段を説明する。
【００６５】
図１０は、ファインダー系に対する影響を除去した本発明の第４の実施例の第１の中間光学系の構成を示す図であって、（Ａ）はクイックリターンミラー（反射光学系）をはね上げての撮像時、（Ｂ）はクイックリターンミラーを下げてファインダーにての観察時（フレーミングの時）の構成である。この図に示すように第１の中間光学系ＬＳ１は、レンズ群Ｇ１とレンズ群Ｇ２より形成し、これらレンズ群Ｇ１，Ｇ２を移動させ、撮影光学系の射出瞳位置からレンズ群Ｇ１までの距離Ｄ₁ 、レンズ群Ｇ１とレンズ群Ｇ２との間隔Ｄ₂ 、レンズ群Ｇ２から第１の中間光学系による像位置（撮影光学系と第１の中間光学系との合成の光学系による結像位置）までの距離Ｄ₃ を変化させ、これにより第１の中間光学系の焦点距離を変化させている。つまり図１０（Ａ）の状態では、撮影光学系と第１の中間光学系との合成の焦点距離を撮像時に合わせ、又図１０（Ｂ）の状態では、撮影光学系の焦点距離を変化させないようにする。
【００６６】
ここで図１０に示す第４の実施例の光学系のデーターを示す。

この実施例においては、上記データーに示す通りの値にＤ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ を変化させ、撮影光学系と第１の中間光学系との合成の焦点距離は、撮像時［図１０（Ａ）］では５６mm、又観察時［図１０（Ｂ）］では１４０mmである。尚撮影光学系のみの焦点距離は１４０mmを想定している。このように、この第４の実施例は、ファインダー側では、撮影光学系と第１の中間光学系の合成の焦点距離が撮影光学系のみの焦点距離と同じ値であり、又撮像時の合成の焦点距離は５６mmと小になり縮小倍率になり、約０．４倍に縮小される。
【００６７】
図１１（Ａ），（Ｂ）は、本発明において、第１の中間光学系を挿入した時でもファインダーによる良好な観察を行ない得るように調整可能とした他の実施例である第５の実施例を示す概略図である。
【００６８】
この実施例は、第１の中間光学系を挿脱可能として上記調整を行なうようにしたものである。
【００６９】
図１１において、ＬＳは撮影光学系、ＬＳ１は第１の中間光学系、ＬＳ２は第２の中間光学系（リレーレンズ）で（Ａ）の撮像時には第１の中間光学系ＬＳ１を挿入して、撮影光学系ＬＳと第１の中間光学系ＬＳ１と第２の中間光学系ＬＳ２とにより被写体光を撮像素子上に結像する。この時クイックリターンミラー（反射光学系）Ｍ１ははね上げられている。又（Ｂ）は観察時であって第１の中間光学系は光路から外され又クイックリターンミラーＭ１が光路中に配置されてファインダーでの観察が行なわれる。この（Ｂ）においては第１の中間光学系ＬＳ１が光路から除かれているため、光学系の焦点距離は、撮影光学系の焦点距離そのものである。
【００７０】
図１２は、第４，第５の実施例において焦点距離の切換えのタイミングを示す図である。この図において、（ａ）はレリーズでａ１がオン、（ｂ）はレンズシャッターの開閉でｂ１が閉じた時、ｂ２が開いた時、（ｃ）はミラー位置でｃ１がアップでｃ２がダウン更に（ｄ）は焦点距離の切換えでｄ１は撮像時でｄ２は観察時である。
【００７１】
図１２においてレリーズ前は、シャッター（ｂ）はｂ２にあり開いており、ミラー（ｃ）はｃ２にあり下りており、焦点距離（ｄ）は観察時であるｄ２になっており、被写体光はファインダー側へ達し又ファインダーでの観察が可能である。この状態でｔ₁ の時点でレリーズ（ａ）をオン（ａ１）にするとその後ｔ₂ にてシャッターが閉じ（ｂ１）、続いてｔ₃ にてミラー（ｃ）はｃ₂ からｃ₁ に変わりアップされ又焦点距離（ｄ）はｄ２からｄ１に変わり撮像時の焦点距離に変わる。更にｔ₄ においてシャッター（ｂ）がｂ１からｂ２により開かれて被写体光は撮像側に進み撮像される。撮像終了後のｔ₅ においてシャッターが閉じ又ｔ₆ においてミラーはダウンし焦点距離は観察側に変わり、ｔ₇ にてシャッターが開き元の状態にもどる。
【００７２】
本発明のカメラシステムのように、撮影レンズユニットの後ろに中間レンズユニットを挿入して撮影光学系の後方に第１の中間光学系を配置し場合、この第１の中間光学系により撮影光学系による像が縮小されて光路中に結像される。このような光学系においてファインダー側で観察する場合、ファインダー側にも小さな像が結像されるので、通常のファインダーでは観察しにくい。
【００７３】
この問題を解決するために、本発明ではファインダー側又は撮像ユニット内の撮像面側に光路を切換えるための反射光学系をおき反射されたファインダー側の光学系に、第１の中間光学系にて縮小された像を拡大させて再結像させる役割を持たせている。
【００７４】
図１３は、前記のファインダー側の像を拡大するための第６の実施例の光学系を示す図である。この図１３においてＬＳは撮影光学系、Ｓ１はその射出瞳、ＬＳ１は第１の中間光学系、Ｍ１，Ｍ２は光路をファインダー側へ向ける反射鏡（反射光学系）、ＬＳ３はファインダー用光学系、Ｉ３はファインダー用光学系ＬＳ３により結像された拡大像で、これにより拡大された観察しやすいファインダーを構成する。
【００７５】
この第６の実施例の光学系のデーターは次の通りである。
ｒ₀ ＝∞ ｄ₀ ＝∞
ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝10.0000
ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝46.0141
ｒ₃ ＝-85.6434 ｄ₃ ＝7.1570 ｎ₁ ＝1.77520 ν₁ ＝49.60
ｒ₄ ＝-57.3801 ｄ₄ ＝3.0473
ｒ₅ ＝339.1009 ｄ₅ ＝5.7618 ｎ₂ ＝1.77250 ν₂ ＝49.60
ｒ₆ ＝-169.5222 ｄ₆ ＝2.9063
ｒ₇ ＝55.0218 ｄ₇ ＝10.0561 ｎ₃ ＝1.77250 ν₃ ＝49.60
ｒ₈ ＝454.8651 ｄ₈ ＝2.9491 ｎ₄ ＝1.69895 ν₄ ＝30.12
ｒ₉ ＝101.3179 ｄ₉ ＝52.0001
ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝-50.5019
ｒ₁₁＝-89.3557 ｄ₁₁＝-8.0973 ｎ₅ ＝1.83400 ν₅ ＝37.17
ｒ₁₂＝155.6836 ｄ₁₂＝-0.2000
ｒ₁₃＝-24.1732 ｄ₁₃＝-13.3283 ｎ₆ ＝1.77250 ν₆ ＝49.60
ｒ₁₄＝233.3051 ｄ₁₄＝-3.1675 ｎ₇ ＝1.69895 ν₇ ＝30.12
ｒ₁₅＝-13.4856 ｄ₁₅＝-17.0484
ｒ₁₆＝13.4337 ｄ₁₆＝-3.0292 ｎ₈ ＝1.63980 ν₈ ＝34.48
ｒ₁₇＝816.1918 ｄ₁₇＝-9.3085 ｎ₉ ＝1.63854 ν₉ ＝55.38
ｒ₁₈＝23.1101 ｄ₁₈＝-1.2872
ｒ₁₉＝67.1623 ｄ₁₉＝-4.4975 ｎ₁₀＝1.56907 ν₁₀＝71.30
ｒ₂₀＝28.4103 ｄ₂₀＝-25.0000
ｒ₂₁＝∞ ｄ₂₁＝178.9927
ｒ₂₂＝∞
上記データー中ｒ₁₀は反射鏡Ｍ₁ 、ｒ₂₁は反射鏡Ｍ₂ 、ｒ₂₂はファインダー用光学系による結像位置である。又第１の中間光学系ＬＳ１の結像倍率は０．４０、ファインダー用光学系ＬＳ３の結像倍率は，−２．５である。
【００７６】
このように第１の中間光学系により縮小された像をファインダー用光学系により拡大して観察することが出来る。
【００７７】
図１４は他のファインダー用光学系を示す図である。図においてクイックリターンミラー（反射鏡Ｍ１）までは、図１３に示す光学系と同じである。又ファインダー側の光学系は、光学系ＬＳ３およびレンズ群Ｇ１，Ｇ２よりなる接眼光学系ＥＬとにて構成されている。又Ｍ２は図１３と同様反射鏡である。
【００７８】
この実施例の光学系では、第１の中間光学系ＬＳ１から射出した光は、反射鏡Ｍ１にて反射され光学系ＬＳ３により同じ倍率で接眼光学系ＥＬのレンズ群Ｇ１付近に再結像される。更に接眼光学系ＥＬにより像が拡大観察される。
【００７９】
この実施例のデーターは、下記の通りである。
ｒ₀ ＝∞ ｄ₀ ＝∞
ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝10.0000
ｒ₂ ＝∞（絞り） ｄ₂ ＝46.0141
ｒ₃ ＝-85.6434 ｄ₃ ＝7.1570 ｎ₁ ＝1.77520 ν₁ ＝49.60
ｒ₄ ＝-57.3801 ｄ₄ ＝3.0473
ｒ₅ ＝339.1009 ｄ₅ ＝5.7618 ｎ₂ ＝1.77250 ν₂ ＝49.60
ｒ₆ ＝-169.5222 ｄ₆ ＝2.9063
ｒ₇ ＝55.0218 ｄ₇ ＝10.0561 ｎ₃ ＝1.77250 ν₃ ＝49.60
ｒ₈ ＝454.8651 ｄ₈ ＝2.9491 ｎ₄ ＝1.69895 ν₄ ＝30.12
ｒ₉ ＝101.3179 ｄ₉ ＝52.0001
ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝-101.1950
ｒ₁₁＝-66.3150 ｄ₁₁＝-8.0907 ｎ₅ ＝1.83400 ν₅ ＝37.17
ｒ₁₂＝675.3393 ｄ₁₂＝-0.2000
ｒ₁₃＝-24.2696 ｄ₁₃＝-13.4254 ｎ₆ ＝1.77250 ν₆ ＝49.60
ｒ₁₄＝439.1123 ｄ₁₄＝-3.1588 ｎ₇ ＝1.69895 ν₇ ＝30.12
ｒ₁₅＝-12.9765 ｄ₁₅＝-16.8685
ｒ₁₆＝13.7225 ｄ₁₆＝-3.3430 ｎ₈ ＝1.63980 ν₈ ＝34.48
ｒ₁₇＝-65.8002 ｄ₁₇＝-9.3438 ｎ₉ ＝1.63854 ν₉ ＝55.38
ｒ₁₈＝23.0053 ｄ₁₈＝-2.5776
ｒ₁₉＝85.2345 ｄ₁₉＝-5.4035 ｎ₁₀＝1.56907 ν₁₀＝71.30
ｒ₂₀＝30.3318 ｄ₂₀＝-40.0000
ｒ₂₁＝∞ ｄ₂₁＝61.2877
ｒ₂₂＝-42.6404 ｄ₂₂＝4.0000 ｎ₁₁＝1.77250 ν₁₁＝49.60
ｒ₂₃＝-58.6786 ｄ₂₃＝0.2000
ｒ₂₄＝192.4150 ｄ₂₄＝8.0000 ｎ₁₂＝1.77250 ν₁₂＝49.60
ｒ₂₅＝-54.1481 ｄ₂₅＝67.1580
ｒ₂₆＝24.2145 ｄ₂₆＝2.0000 ｎ₁₃＝1.71736 ν₁₃＝29.51
ｒ₂₇＝21.8905 ｄ₂₇＝2.0000
ｒ₂₈＝33.3280 ｄ₂₈＝5.0000 ｎ₁₄＝1.62280 ν₁₄＝57.06
ｒ₂₉＝203.6289 ｄ₂₉＝94.9900
ｒ₃₀＝∞
このデーターの光学系は、第１の中間光学系の結像倍率は、図１３の光学系と同じ０．４倍、光学系ＬＳ３による結像倍率は１倍、又接眼光学系の焦点距離は６５mmである。
【００８０】
上記データー中、ｒ₁ は撮影光学系ＬＳ、ｒ₂ は絞り、ｒ₃ 〜ｒ₉ は第１の中間光学系ＬＳ１、ｒ₁₀は反射鏡Ｍ１、ｒ₁₁〜ｒ₂₀はファインダー光学系ＬＳ３、ｒ₂₁は反射鏡Ｍ２、ｒ₂₂〜ｒ₂₉は接眼光学系で、ｒ₃₀はアイポイント位置である。
【００８１】
図１５の（Ａ），（Ｂ）は他の第８の実施例の概略図で、（Ａ）は撮像ユニットがカメラ本体内に挿入された状態、（Ｂ）はカメラ本体と撮像ユニットが切り離された状態を示す図である。この実施例は、図１に示す第１の実施例と同じ構成であるが、この実施例では撮像ユニット４を取付け用挿入部４ｂをもって取付けた構成とし、この取付け用挿入部４ｂを含む撮像ユニット４内に第２の中間光学系（リレーレンズＬＳ２）の一部分（先方の部分）を配置した構成である。
【００８２】
この第８の実施例では、観察の際は、撮影レンズユニット１、中間レンズユニット１０、カメラ本体２のみを用い、クイックリターンミラーＭ１を下げてファインダー３による観察を行なう。又撮像時は、図１５（Ｂ）に示すようにカメラ本体２のクイックリターンミラーＭ１をはね上げた状態とし、（Ａ）のように撮像ユニット４の取付け用挿入部４ｂをカメラ本体内に挿入してカメラ本体に固定する。この状態にて撮影光学系と第１の中間光学系と第２の中間光学系との合成された光学系により被写体光が撮像素子の受光面上に結像されるように構成されている。つまり第２の中間光学系による再結像位置が前記受光面となるように第２の中間光学系が構成されている。
【００８３】
この実施例で用いられる第２の中間光学系の一例を示すと図１６に示す。又このレンズデーターは、次の通りである。
ｒ₀ ＝∞ ｄ₀ ＝∞
ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝10.0000
ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝42.3094
ｒ₃ ＝-41.4782 ｄ₃ ＝10.1468 ｎ₁ ＝1.51633 ν₁ ＝64.15
ｒ₄ ＝-37.8262 ｄ₄ ＝8.0223
ｒ₅ ＝108.6632 ｄ₅ ＝10.4838 ｎ₂ ＝1.77250 ν₂ ＝49.60
ｒ₆ ＝-103.0068 ｄ₆ ＝0.4924
ｒ₇ ＝30.6846 ｄ₇ ＝16.1745 ｎ₃ ＝1.60311 ν₃ ＝60.68
ｒ₈ ＝-418.3918 ｄ₈ ＝3.2298 ｎ₄ ＝1.80518 ν₄ ＝25.43
ｒ₉ ＝48.9807 ｄ₉ ＝31.1212
ｒ₁₀＝-25.8909 ｄ₁₀＝2.2000 ｎ₅ ＝1.48749 ν₅ ＝70.21
ｒ₁₁＝74.5986 ｄ₁₁＝10.9097
ｒ₁₂＝2625.6601 ｄ₁₂＝13.2936 ｎ₆ ＝1.77250 ν₆ ＝49.60
ｒ₁₃＝-33.6700 ｄ₁₃＝1.6246
ｒ₁₄＝44.4341 ｄ₁₄＝16.9630 ｎ₇ ＝1.83400 ν₇ ＝37.17
ｒ₁₅＝227.6967 ｄ₁₅＝4.7771
ｒ₁₆＝-43.0586 ｄ₁₆＝2.8977 ｎ₈ ＝1.60342 ν₈ ＝38.02
ｒ₁₇＝31.3949 ｄ₁₇＝7.1531
ｒ₁₈＝∞（絞り） ｄ₁₈＝9.1042
ｒ₁₉＝-19.4177 ｄ₁₉＝1.7983 ｎ₉ ＝1.72825 ν₉ ＝28.46
ｒ₂₀＝-60.4697 ｄ₂₀＝8.4471 ｎ₁₀＝1.81600 ν₁₀＝46.62
ｒ₂₁＝-29.6940 ｄ₂₁＝1.8512
ｒ₂₂＝-81.8550 ｄ₂₂＝2.4404 ｎ₁₁＝1.69895 ν₁₁＝30.12
ｒ₂₃＝-222.0465 ｄ₂₃＝12.2354 ｎ₁₂＝1.81600 ν₁₂＝46.62
ｒ₂₄＝-55.6437 ｄ₂₄＝0.2000
ｒ₂₅＝246.1377 ｄ₂₅＝12.2716 ｎ₁₃＝1.56907 ν₁₃＝71.30
ｒ₂₆＝-67.0378 ｄ₂₆＝0.2449
ｒ₂₇＝99.1945 ｄ₂₇＝7.8527 ｎ₁₄＝1.56907 ν₁₄＝71.30
ｒ₂₈＝-231.6542 ｄ₂₈＝0.2000
ｒ₂₉＝54.3321 ｄ₂₉＝13.6397 ｎ₁₅＝1.48749 ν₁₅＝70.21
ｒ₃₀＝-79.3281 ｄ₃₀＝1.8361 ｎ₁₆＝1.72825 ν₁₆＝28.46
ｒ₃₁＝93.9123 ｄ₃₁＝4.6019
ｒ₃₂＝∞ ｄ₃₂＝5.0000 ｎ₁₇＝1.51633 ν₁₇＝64.15
ｒ₃₃＝∞ ｄ₃₃＝1.0000
ｒ₃₄＝∞ ｄ₃₄＝55.0000 ｎ₁₈＝1.58267 ν₁₈＝46.39
ｒ₃₅＝∞ ｄ₃₅＝4.9813
ｒ₃₆＝∞
図１６に示す光学系およびこの光学系のデーターにおいて、ｒ₁ は撮影光学系ＬＳ、ｒ₂ は絞り、ｒ₃ 〜ｒ₉ は第１の中間光学系ＬＳ１、ｒ₁₀〜ｒ₃₁は第２の中間光学系ＬＳ２、ｒ₃₂〜ｒ₃₃は赤外線カットフィルター等の光学素子、ｒ₃₄〜ｒ₃₅は３色分解プリズムであり、又ｒ₁₈は第２の中間光学系の絞りである。
【００８４】
前記のように図１６およびデーターは、撮影光学系、中間光学系を含めて示してある。この図およびデーターに示すように、この実施例では、図１６に示すようにカメラ本体内に撮像ユニットの一部（取付け用挿入部）を挿入することにより、第２の中間光学系を第１の中間光学系に近接配置した設計になし得る。つまり第１の中間光学系ＬＳ１と第２の中間光学系ＬＳ２との間隔ｄ₄ が比較的小になっている。これによって、第２の中間光学系の一部をカメラ本体内に挿入した状態にて被写体光を撮像素子の受光面上に結像させることが出来る。つまり、撮像ユニットの奥行を短縮出来る。この図１４に示す光学系の第１の中間光学系の結像面から第２の中間光学系の結像面（撮像素子の受光面）までの距離は、１４５mmである。
【００８５】
図１７は、上記第８の実施例における撮像ユニット４の取付け用挿入部の挿入とクイックリターンミラーの切換えとその他の制御について示す図である。
【００８６】
図において左上に示すカメラ本体２等が図１６（Ａ）に示す第８の実施例の取付け用挿入部を挿入した状態を示し、これに対し制御用の電気回路系をブロック図として示してある。この回路図において、１２は撮像回路、１３は信号変換回路、１４は表示駆動部、１５はＣＰＵ、１６はトリガー回路、１７はＣＣＤ駆動部、１８は挿入駆動部、１９はミラー制御部、２０はディスプレイ表示部である。
【００８７】
図において、３色分解フィルターＰ１の後方に配置された撮像素子１１よりの信号は撮像回路１２に入力される。この信号は撮像回路１２にて撮像処理されて信号処理回路１３へ出力される。一方撮像回路１２で信号処理された表示用の信号は、ディスプレイ用の信号に変換されてディスプレイの駆動回路１４を経由してディスプレイ２０に表示される。
【００８８】
一方、カメラ本体２には挿入検出部（図示してない）が配置されており、撮像ユニット４の取付け挿入部が挿入されると、カメラ本体２の接続部２ｂおよび撮像ユニット４の接続部４ａにメカスイッチ（図示してない）が設けられている。そして撮像ユニット４の取付け用挿入部がカメラ本体２内に挿入されるとメカスイッチがオン状態になる構成にしてある。このオン信号を挿入検知部１８が検知すると信号がＣＰＵ１５へ送られる。ＣＰＵ１５は、この検知信号を認識しミラー制御を行ないクイックリターンミラーをはね上げる。同時にＣＰＵ１５よりの信号にもとづいて、表示駆動が行なわれ、被写体光に基づいた画像がディスプレイ１４に表示可能となる。
【００８９】
上記のようにＣＰＵ１５により制御が行なわれるが、この制御をフローチャートで示したのが図１８である。この図に示すように、シーケンスが始まると、撮像ユニットがカメラ本体に接続されたか否かを判断する（１８１）。撮像ユニットが接続されていない時は、そのまま制御を終了する。撮像ユニットが接続されている時には、前述のようにミラーをはね上げて固定し、又ディスプレイ２０の表示回路１４を駆動し、その後終了する。
【００９０】
図１９は、第９の実施例の構成を示す概略図である。この実施例は、光学系の光路を９０°曲げることによって撮像ユニットの奥行方向の長さを更に短くした例である。即ち、この実施例においては、撮像ユニット４内に反射光学系Ｍ３を配置することによりカメラ本体より射出し撮像ユニットに入射する被写体光の光路を反射させて９０°曲げ図面下方に向けるようにしたもので、これによって撮像ユニットの奥行方向つまり撮影光学系の光軸に沿った方向の長さを短くしている。
【００９１】
【発明の効果】
（１）本発明の請求項１のカメラシステムは、大きな画面サイズの撮影光学系を利用して小型の撮像素子上に撮像するもので、撮像ユニットの奥行の寸法が小で、バランスの良い装置になし得るものである。又ファインダー像が見やすく、良好な撮像が可能なカメラシステムを実現し得る。
（２）本発明の請求項２の中間レンズユニットは、大きな画面サイズの撮影光学系を利用して小型の撮像素子上に撮像するカメラシステムに用いれば、カメラシステムにおける、撮像ユニットの奥行の寸法を小になし得、バランスの良い装置になし得るものである。又ファインダー像が見やすく、良好な撮像が可能なカメラシステムを実現し得る。
（３）本発明の請求項３の撮像ユニットは、大きな画面サイズの撮影光学系を利用して小型の撮像素子上に撮像するカメラシステムに用いれば、撮像ユニットの奥行の寸法が小で、バランスの良い装置になし得るものである。又ファインダー像が見やすく、良好な撮像が可能なカメラシステムを実現し得る。
（４）請求項４の発明によれば異なる種類の撮影レンズユニットの撮影光学系による画面周辺部の光量落ち特性（周辺光量特性）変化が少なくなる。撮像ユニットが色分解ダイクロイックプリズムを含む場合は、プリズムへの斜入射による画面内の色むらを防ぐことが出来る。
（５）請求項５の発明によれば、請求項４の発明による効果に加え、レンズの移動に応じ、無段階に射出瞳位置を補正出来る。
（６）請求項６の発明によれば光軸方向の移動スペースを確保する必要がないので、請求項４の発明による効果に加え、中間レンズユニットの光軸方向の寸法を小型化出来る。
（７）請求項７の発明によれば光軸方向の移動スペースを確保する必要がないので、中間レンズユニットの寸法が小型化出来る。又レンズの移動に応じ、無段階に射出瞳位置を補正出来る。
（８） 請求項８の発明によれば、撮像ユニットの奥行き寸法が小さくなり、且つ撮影範囲とファインダ視野が一致する。又ファインダ側結像位置が、中間レンズユニットの有無によって変化しない。
（９） 請求項９の発明によれば光軸のみの移動なので請求項８の発明による効果に加え、中間光学系の径方向の寸法が小型化出来る。
（１０）請求項１０の発明によれば、光軸方向の移動スペースを確保する必要がないので、請求項８の発明による効果に加え、中間光学系の光軸方向の寸法が小型化出来る。
（１１）請求項１１の発明によれば、撮影時間が短くなる。又撮影操作が少なくなるので、使い勝手が良くなる。
（１２） 請求項１２の発明によれば、撮影ユニットの奥行寸法が小さくなり、且つ大きなファインダ像が観察でき使いやすい。又撮影範囲とファインダ視野が一致する。更にのぞき込むタイプのファインダとなるので、太陽光などの有害光を遮蔽（カット）することができる見やすいファインダとなる。又接眼レンズが不要なので、光学系が簡素化出来る。
（１３）請求項１３の発明によれば、撮像ユニットの奥行寸法が小さくなる。
（１４）請求項１４の発明によれば、自動的にミラーアップを禁止するので、誤操作がなくなり使いやすくなる。又自動的に表示するので、操作が少なくなり撮影上の使い勝手が良くなる。
（１５）請求項１５の発明によれば、撮像ユニットの奥行寸法が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカメラシステム第１の実施例の概略図
【図２】上記第１の実施例で用いる光学系の構成を示す図
【図３】上記第１の実施例の変形例の概略図
【図４】上記第１の実施例の他の変形例の概略図
【図５】本発明の第２の実施例の光学系の構成を示す図
【図６】本発明の第２の実施例の他の光学系の構成を示す図
【図７】本発明の第３の実施例の構成を示す図
【図８】本発明の第３の実施例の他の構成を示す図
【図９】本発明の第３の実施例の他の構成を示す図
【図１０】本発明の第４の実施例の光学系の構成を示す図
【図１１】本発明の第５の実施例の概略図
【図１２】上記第４、第５の実施例における焦点距離切換のタイミングを示す図
【図１３】本発明の第６の実施例の光学系の構成を示す図
【図１４】本発明の第７の実施例の他の光学系の構成を示す図
【図１５】本発明の第８の実施例の概略図
【図１６】上記第８の実施例で用いられる光学系を示す図
【図１７】上記第８の実施例の制御のための回路図
【図１８】上記制御のフローチャート
【図１９】本発明の第９の実施例の概略図
【図２０】従来のカメラシステムの概略図
【図２１】従来のカメラシステムで用いる光学系の構成を示す図
【符号の説明】
１ 撮影レンズユニット、２ カメラ本体、３ ファインダー、
４ 撮像ユニット、５ 中間レンズユニット、ＬＳ 撮影光学系、
ＬＳ１ 第１の中間光学系、ＬＳ２ 第２の中間光学系

Claims (15)

1. カメラ本体内の所定の位置に被写体光を結像させる撮影光学系を含み前記カメラ本体に設けられたカメラマウント部と接続し得る第１のレンズマウント部を備えた撮影レンズユニットと、前記撮影レンズユニットと前記カメラ本体との間に介挿され前記撮影レンズユニット内の前記撮影光学系から射出された被写体光を入射して前記カメラ本体内にむけて射出する第１の中間光学系を含み前記撮影レンズユニットの第１レンズマウント部と接続し得る第２のレンズマウント部と前記カメラ本体のカメラマウント部と接続し得る第３のレンズマウント部とを備えた中間レンズユニットと、前記カメラ本体の前記カメラマウント部とは反対側に設けられたカメラ本体接続部に接続される撮像ユニット接続部を有する撮像ユニットとを備え、前記撮像ユニットが前記撮影レンズユニットを接続した中間レンズユニットを前記カメラ本体に接続したときに前記撮影レンズユニット内の撮影光学系から射出された被写体光を前記中間レンズユニット内の第１の中間光学系と共に再結像させる第２の中間光学系と、前記第２の中間光学系による再結像位置に受像面をおき受光した被写体光を電気信号に変換して出力する撮像手段とを備えているカメラシステム。
2. カメラ本体内の所定の位置に被写体光を結像させる撮影光学系を含み前記カメラ本体に設けられたカメラマウント部と接続し得る第１のレンズマウント部を備えた撮影レンズユニットと、前記撮影レンズユニットと前記カメラ本体との間に介挿され前記撮影レンズユニット内の前記撮影光学系から射出された被写体光を入射して前記カメラ本体内にむけて射出する第１の中間光学系を含み前記撮影レンズユニットの第１レンズマウント部と接続し得る第２のレンズマウント部と前記カメラ本体のカメラマウント部と接続し得る第３のレンズマウント部とを備えた中間レンズユニットと、前記カメラ本体の接続部に対応する接続部と前記撮影レンズユニットから射出され前記中間レンズユニットおよびカメラ本体を通過した被写体光が結像される撮像面を有した撮像手段とを備えた撮像ユニットとを含むカメラシステムに適用すべき前記中間レンズユニットで、前記撮像ユニットが前記撮像手段の撮像面に被写体光を再結像させることに寄与する第２の中間光学系を有し、前記撮影レンズユニットを接続した前記中間レンズユニットが前記カメラ本体に接続されかつ前記撮像ユニットが前記カメラ本体に接続されたとき前記第１の中間光学系が前記第２の中間光学系と共に前記撮像面に被写体光を再結像させるように構成された中間レンズユニット。
3. カメラ本体内の所定の位置に被写体光を結像させる撮影光学系を含み前記カメラ本体に設けられたカメラマウント部と接続し得る第１のレンズマウント部を備えた撮影レンズユニットと、前記撮影レンズユニットと前記カメラ本体との間に介挿され前記撮影レンズユニット内の前記撮影光学系から射出された被写体光を入射して前記カメラ本体内にむけて射出する第１の中間光学系を含み前記撮影レンズユニットの第１レンズマウント部と接続し得る第２のレンズマウント部と前記カメラ本体のカメラマウント部と接続し得る第３のレンズマウント部とを備えた中間レンズユニットと、前記撮影レンズユニットを接続した前記中間レンズユニットを前記カメラ本体に接続した時に前記撮影レンズユニットを射出し中間レンズユニットとカメラ本体とを通過した被写体光の結像に寄与する第２の中間光学系と該第２の中間光学系の結像位置に撮像面を有する撮像手段とを備えた撮像ユニットを含むカメラシステムに適用すべき撮像ユニットであって、前記撮影レンズユニットを接続した前記中間レンズユニットが前記カメラ本体に接続されかつ前記撮像ユニットが前記カメラ本体に接続されたとき前記撮影光学系より射出された被写体光を前記撮像手段の撮像面に前記第１の中間光学系と共に再結像させる第２の中間光学系を備えた撮像ユニット。
4. 前記中間レンズユニットの第１の中間光学系が、前記撮影レンズユニットの撮影光学系の射出瞳位置を補正するための手段を備えている請求項１のカメラシステム、請求項２の中間レンズユニット又は請求項３の撮像ユニット。
5. 前記第１の中間光学系が複数のレンズよりなり接続される撮影レンズユニットの種類に応じて少なくとも一部のレンズを移動させることにより撮影光学系の射出瞳位置を補正するようにした請求項４のカメラシステム、中間レンズユニット又は撮像ユニット。
6. 前記第１の中間光学系が接続される撮影レンズユニットの種類に応じて選択され、前記第１の中間光学系が挿脱可能に配置されている請求項４のカメラシステム、中間レンズユニット又は撮影ユニット。
7. 前記第１の中間光学系中に屈折力が機械的に可変である透明弾性材料もしくは屈折力が電気的に可変である液晶材料よりなる光学素子を含む請求項４のカメラシステム、中間レンズユニット、又は撮像ユニット。
8. 前記中間レンズユニット内の第１の中間光学系が第１の焦点距離と第２の焦点距離とに切換え可能であり、前記カメラ本体がファインダーと該ファインダー側と前記撮像ユニット内の撮像面側とに光路を切換えるための反射光学系とを備え、前記反射光学系の切換えによりフレーミング時には第１の中間光学系をこれに適した第１の焦点距離とすると共に被写体光をファインダー側へ導き、撮像時には第１の中間光学系をこれに適した第２の焦点距離とすると共に被写体光を撮像面へ導くようにした請求項１のカメラシステム、請求項２の中間レンズユニット又は請求項３の撮像ユニット。
9. 前記第１の中間光学系が第１の焦点距離に対応する位置と第２の焦点距離に対応する位置との間で光軸上を移動可能であるレンズを含む、請求項８のカメラシステム、中間レンズユニット又は撮像ユニット。
10. 前記第１の中間光学系が第１の焦点距離と第２の焦点距離とを切換えるために外部より挿脱可能にした請求項８のカメラシステム、中間レンズユニット又は撮像ユニット。
11. 前記第１の中間光学系における第１の焦点距離と第２の焦点距離の切換えを前記反射光学系の切換動作のタイミングに同期して行なうようにした請求項８のカメラシステム、中間レンズユニット又は撮像ユニット。
12. 前記カメラ本体のファインダー側に被写体光を拡大しかつ再結像させる再結像光学系を含む請求項１のカメラシステム、請求項２の中間レンズユニット又は請求項３の撮像ユニット。
13. 前記撮像ユニットが前記第２の中間光学系の先方部分を含む構成である取付け用挿入部を有し、前記取付け用挿入部を前記カメラ本体内に挿入して前記撮像ユニットを前記カメラ本体に対し接続する請求項１のカメラシステム、請求項２の中間レンズユニット、又は請求項３の撮像ユニット。
14. 前記カメラ本体がフレーミングのためのファインダーと、被写体光を前記ファインダー側と前記撮像面側に切換えて導く反射光学系とを備え、前記撮像ユニットの取付け用挿入部を前記カメラ本体に挿入し接続したとき、前記反射光学系の動作を禁止して、前記撮像ユニットの撮像手段による出力信号を適用された映像表示手段に表示させるようにした制御手段とを更に備えた請求項１３のカメラシステム、中間レンズユニット又は撮像ユニット。
15. 前記第２の中間光学系が反射光学系を含み、前記反射光学系により被写体光を略直角方向に全反射させて前記撮像機構の撮像面に結像させる請求項１のカメラシステム、請求項２の中間レンズユニット又は請求項３の撮像ユニット。

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