JP4094882B2

JP4094882B2 - 広いヂオプター焦点距離範囲を有する高性能ビューファインダ接眼レンズ

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Publication number: JP4094882B2
Application number: JP2002114641A
Authority: JP
Inventors: イアン・エイ・ニール
Original assignee: Panavision Inc
Current assignee: Panavision Inc
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: EP1251384A2; US6667836B2; DE60227127D1; EP1251384B1; JP2002365562A; EP1251384A3; US20020191300A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ信号タップを有するカメラ用のビューファインダに関し、特に、高解像度（ＨＤ）ビデオカメラのようなカメラのビューファインダにおける陰極線管（ＣＲＴ）や液晶装置（ＬＣＤ）等のディスプレイ装置を見るためのビューファインダ接眼レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ニュース取材（ＥＮＧ）に用いたり、携帯電子機器によるスタジオ外での制作（ＥＦＰ）に用いたり、これまで通りスタジオで用いたりする専門家用のビデオカメラは、比較的小型のビューファインダを使用する。このビューファインダはカメラの前部から側部に在って、カメラマンが肩で支持するときは、使い勝手をよくするように後方に少し伸びる。従来型のビューファインダには、横方向に面する小さなＣＲＴがあって、カメラマンは、ＣＲＴを、ＣＲＴ上に表示された像を反射するために４５度に配置されたミラーを通して見る。高解像度ビデオカメラを、三脚やドリーやクレーン或いはその他のカメラ支持物上で長い間使用するときは、短い距離しか伸びない従来型のビューファインダを使用するのは不便なものとなり、恰もカメラマンの肩で担ぐかのようにカメラマンの頭をカメラに隣接させなければならない。したがって、従来型のビューファインダには、今では、付加的光学要素を有する光学エキステンションが通常設けられていて、高解像度ビデオカメラが三脚等の上に支持されるときに、観察位置を後方のより使い勝手のよい位置に移動させる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来型のビューファインダ内のＣＲＴは、カメラの前部でミラーに対して横方向に対向しているので、上記光学エクステンションは、従来の非延長型ビューファインダの接眼レンズよりも長い距離でＣＲＴを観察するために、接眼レンズとして適当な光学要素を含まなければならない。そして、これらの光学要素は、異なる長さの各光学エクステンションに対して異なるものでなければならない。これによって、異なるカメラマンの好みに合せるための異なる長さの光学エキステンションセットのコストは増大する。さらに、光学エクステンションを使用する際に観察位置からＣＲＴまでの距離が増大するので、カメラマンが見る像の品質が低下する。さらに、従来の接眼レンズは、カメラマンの視力に適応させるために、限定されたヂオプター焦点距離範囲を有し、通常約ゼロから＋３ヂオプターである。しかし、この範囲は、近眼（近視）の人や極度の遠眼（遠視）の人には不十分である。
【０００４】
したがって、本発明の主要な目的は、上記問題および従来型のビデオカメラビューファインダの欠点を解決するビデオタップ付きカメラ用の新しいビューファインダを提供することにある。具体的には、本発明の目的は、光学接眼レンズに直接接続されている表示装置部を観察モジュールが備えたカメラビューファインダを提供することである。そのモジュールは、ビューファインダを伸縮するための構造非光学的エキステンションの有無に拘わらず、ユニットとして再配置される。これによってカメラマンが観察する表示は最適且つ同一となる。
【０００５】
本発明のもう１つの目的は、ビデオタップを有するカメラ用のビューファインダの観察モジュールであって、ヂオプター焦点距離の広い範囲に渡って、焦点を調整できる光学接眼レンズを含んだ観察モジュールを提供することである。
【０００６】
さらにもう１つの目的は、接眼レンズが光学軸上での３つの倍率レンズまたはレンズ群から成り、焦点を合わせるために、中央のレンズまたはレンズ群のみが移動でき、これによって、ヂオプター焦点距離調整の全体に渡って接眼レンズの長さが変化しない観察モジュールを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、ビデオタップを有するカメラの観察モジュールであって、３つのレンズまたはレンズ群が、ＣＲＴあるいはＬＣＤなどの画像表示装置に隣接する負倍率レンズと、中央の正倍率レンズと、観察者の眼に隣接する正倍率レンズとから成る観察モジュールを提供することである。
【０００８】
本発明のその他の目的は、観察者に安堵感を与えるために、大きな人眼レリーフ（苦痛除去）距離を持つビューファインダ接眼レンズを提供することである。
【０００９】
本発明のその他の目的および詳細な目的と利点とは、添付の図面に関連した本発明の好ましい実施形態に関する下記説明から当業者には明らかとなる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のビューファインダ接眼レンズは、ビューファインダ内の表示装置を観察するためのビデオ信号タップを有するカメラ用のビューファインダ接眼レンズであって、上記表示装置に隣接する光学軸上の負倍率レンズと、上記負倍率レンズから間隔が開いていると共に上記接眼レンズの人眼観察用端に在る光学軸上の第１正倍率レンズと、上記負倍率レンズと上記第１正倍率レンズとの間の光学軸上に配置された第２正倍率レンズとを備え、上記第２正倍率レンズは、上記接眼レンズを通して上記表示装置上に焦点を調節し合わせるために上記負倍率のレンズと上記第１正倍率のレンズとの間の空間内の上記光学軸に沿って移動可能であることを特徴としている。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
請求項１の発明のビューファインダ接眼レンズ光学システムは、ビューファインダ内の表示装置の表示画面を観察するためのビデオ信号タップを有するカメラのビューファインダ接眼レンズ光学システムであって、下の表に記載された光学設計事項を有する第１レンズ１と第２レンズ２と第３レンズ３とを備え、上記レンズは上記表の第１欄にそれぞれ項目１、２、３として識別され、上記表において、物体平面の項目は表示装置の表示画面の位置であり、絞りの項目は光学絞りの位置であり、人眼瞳孔位置の項目は表示画面上の像を観察するための射出瞳の位置であり、完全アイレンズの項目は焦点距離が２２．５ｍｍの完全アイレンズに匹敵する表面位置であり、像平面の項目は観察する人の網膜に相当する位置の平坦な像平面であり、表面の項目は上述した項目の表面を識別し、分離の項目は１つの表面から次の表面への距離を示し、曲率半径の項目は表面の半径を示し、材料の種類の項目は表面から次の表面の間の材料を識別し、最大開口直径の項目は上記表面を通過する光線のメートル法表示の最大直径を示すことを特徴としている。
【表３】

【００３９】
請求項２の発明のビューファインダ接眼は、請求項１に記載のビューファインダにおいて、上記第１レンズ１と、上記第２レンズ２と上記第３レンズ３とが同じガラスで作られていることを特徴としている。
【００４０】
請求項３の発明のビューファインダ接眼レンズ光学システムは、ビューファインダ内の表示装置の表示画面を観察するためのビデオ信号タップを有するカメラのビューファインダ接眼レンズ光学システムであって、下の表に記載された光学設計事項を有する第１レンズ１と第２レンズ２と第３レンズ３とを備え、上記レンズは上記表の第１欄にそれぞれ項目１、２、３として識別され、上記表において、物体平面の項目は表示装置の表示画面の位置であり、絞りの項目は光学絞りの位置であり、人眼瞳孔位置の項目は表示画面上の像を観察するための射出瞳の位置であり、完全アイレンズの項目は焦点距離が２２．５ｍｍの完全アイレンズに匹敵する表面位置であり、像平面の項目は観察する人の網膜に相当する位置の平坦な像平面であり、表面の項目は上述した項目の表面を識別し、分離の項目は１つの表面から次の表面への距離を示し、曲率半径の項目は表面の半径を示し、材料の種類の項目は、表面から次表面の間の材料を識別し、最大開口直径の項目は上記表面を通過する光線のメートル法表示の最大直径を示すことを特徴としている。
【表４】

【００４１】
【００４２】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明を具体化し遍く１０で示されたビューファインダセンブリは、ＳＯＮＹ−ＨＤＷＦ９００モデルのような従来型高解像度ビデオカメラ（図示せず）に取付けるのに特に適した構造で示されている。しかしながら、本発明が、本発明のビューファインダを使用し得るビデオ信号タップを含む他の型式の職業用ビデオカメラや職業用フィルムカメラに同様に適用できることは、当業者には容易に理解される。ビューファインダセンブリ１０は、ドーブテイル（あり継）部材１２を含んでいて、カメラ前部の頭部にドーブテイル（図示せず）に係合させて滑動可能に取付けている。これによって、ビューファインダセンブリ１０は、従来のように、横方向に伸び、次にカメラの側部に沿って後方に伸びる。ビューファインダセンブリ１０は、従来のように、フィルムカメラあるいはビデオカメラのタップソケット（図示せず）に接続するために、プラグ１６付きのビデオ信号ケーブル１４を含んでいる。ビューファインダ１０はエルボーすなわちナックル１８を有し、その上にはドーブテイル部材１２が取付けられている。ナックル１８は前方に伸び、次に横方向に伸びて、ビューファインダセンブリ１０の旋回部材２０に旋回可能に接続する。このことによって、ナックル１８に対して横に伸びる軸の周りに旋回部材２０が旋回できる。ナックル１８と旋回部材２０との間には旋回ロック機構２２が設けられていて、旋回ロック機構２２の外側リング２４を回転させることによって、ナックル１８に対して望まれる位置に選択的に固定することができる。
【００４３】
遍く２６で表わされる観察モジュールは、バヨネット（差込み）式ロック機構２７によって、取り外すことができるように旋回部材２０に取付けられている。そして、観察モジュール２６は、図示されているように、少しの距離だけ後方に伸びてアイカップ２８が配置されており、従来のようにカメラマンがカメラを肩で支持しながら使用するのに適したものになっている。なお、ここで注意すべきことは、カメラがカメラマンの肩の上で担がれるのではなく三脚等の上に取付けられるときは、従来のビューファインダのアイカップ２８はカメラ側部に隣接した不便な位置にあたので、使い勝手のよいように、適当な長さの光学エクステンションをビューファインダのベースに付け加えて、観察位置をカメラの後方に移動させることが通常行なわれていた。従来型のビューファインダではＣＲＴがビューファインダのベースにあり、ＣＲＴは横の方向を向いて本質的にはナックル１８の位置に在るので、光学エクステンションはアイカップとＣＲＴとの間に実質的な距離を生じさせ、これにより観察する像が劣化する。
【００４４】
アセンブリ１０の部分断面図である図２を参照すると、旋回部材２０と観察モジュール２６との間の分離線Ｌにける接続が概略に示されている。その接続の詳細は本発明の創意の一局面を呈するものではないが、簡単に説明する。観察モジュール２６は、旋回部材２０に軸方向に滑動して係合し、他の同等の取付け法が使用されてもよいがバヨネット式ロック機構によって、それらの間で回転することなく旋回部材２０に固定される。旋回部材２０と観察モジュール２６とは、電気接触結合アセンブリ３０を有する。電気接触結合アセンブリ３０によって、ビデオ信号や電力などが旋回部材２０から観察モジュール２６に供給される。すなわち、観察モジュール２６は、ケーブル１４からナックル１８を通って旋回部材２０に供給されたこれらのビデオ信号や電力などを受ける。観察モジュール２６には、管状の観察モジュール２６内で後方に面している陰極線管（ＣＲＴ）４０が設けられている。もっとも、どのような表示装置が使用されてもよい。上記観察モジュール２６は、表示装置ＣＲＴ４０用の従来型の操作制御部品４２を全て含んでいる。制御ノブ４４と制御ボタン４６（図１を参照）が、観察モジュール２６側に設けられていて、ピーク調整、コントラスト、輝度、表示相、オンオフなどのＣＲＴ特性を制御する。上記ノブ４４とボタン４６は、見たり手を伸ばしたりするのに便利な位置に在る。それらの位置は、カメラマンがアイカップ２８に対峙したとき、カメラマンの顔に対して変化することはない。つまり、上述したエクステンション部材が付加されたときのような位置変化がなく、従来型のビューファインダの前部で、同じ制御を、不便かつ変化する距離位置で行なうのは対照的である。
【００４５】
観察モジュール２６の接眼レンズ部について述べる前に、図３を参照して、エクステンションが本発明ではどのように使用されるかについて述べる。管状のエクステンション３２が、旋回部材２０と観察モジュール２６の間に挿間される。これは、バイオネット式ロック機構２７を開放し、分離線Ｌで旋回部材２０と観察モジュール２６とを分離することによって行なわれる。上述した電気接触結合アセンブリ３０は、旋回部材２０上のソケット３０ａと観察モジュール２６上のプラグ３０ｂとを含み、上記ソケット３０ａとプラグ３０ｂとは、図２に示すように、組立てられるときに接続されて、作動できるようになる。エクステンション３２は前部に電気接触プラグ３４ｂを有し、上記電気接触プラグ３４ｂは、旋回部材２０上のソケット３０ａに接続するために、観察モジュール２６の前部のプラグ３０ｂと同じものである。同様に、エクステンション３２の後端部は、旋回部材２０上のソケット３０ａと等しい電気ソケット３４ａを有していて、観察部材がエクステンション３２に接続されるときに、観察部材２６の前端部上のプラグ３０ｂを収容する。上記プラグ３４ｂは、エクステンション３２の中空中心部を通って延在するケーブル３６によってソケット３４ａに接続され、エクステンション３２の一端から他端にビデオ信号や電気出力などを導通する。同様に、ベイオネット式ロック機構がエクステンション３２の前端部と後端部との設けられており、ベイオネット式ロック機構２７と係合して、図１に示すように、観察モジュール２６を旋回部材２０に結合し固定する。このように、エクステンション３２が旋回部材２０と観察モジュール２６との間に取付けられとき、堅固なビューファインダ構造が作られ、エクステンションが存在しない場合と同じように、全てのビデオ信号や電力などが伝えられる。エクステンション３２は、所望の長さのものであるか、或いは、例えば、２つ以上の中空の入れ子式部材と、入れ子の全調整範囲に適応するケーブル３６とを備えることによって、長さの調整ができるものであってもよい。さらに、下に詳述されるが、エキステンション３２が無いことは（図１と図２）或いはエキステンション３２を含むことは（図３）、観察モジュール２６によってカメラマンに与えられる観察特性を変化させない。これは、観察モジュールが移動させられたときに観察システムに変化が起こらないからである。実際、観察モジュール２６は、ハンドヘルド（手持ち）モジュールでも使用することができる。これは、ソケット３０ａ,３４ａと同様のソケットの付いたケーブルを観察モジュール２６前部のプラグ３０ｂに接続し、次に、ケーブルを、ケーブル１４のプラグ１６のようなカメラビデオタップ（図示せず）に直接接続するか、或いは、旋回部材２０のソケット３０ａに接続することによって行なうことができる。
【００４６】
図２を再度参照すると、観察モジュール２６には、遍く５０で示されたビューファインダ接眼レンズが設けられていて、上記ビューファインダ接眼レンズ５０はＣＲＴ４０から後方にアイカップ２８まで延在する。接眼レンズ５０は、シングレット（一重状態）として図示されている３つのレンズを含み、好ましい実施形態ではそのように記載される。しかし、１つ或いはそれ以上のシングレットが、本発明から逸脱することなく、２つ以上のレンズによって形成され得ることは当業者には自明であろう。負倍率の第１レンズ１が、固定位置にあるＣＲＴ４０の像表示画面すなわちスクリーン４０ａに隣接して、設けられている。正倍率の第２レンズ２は、ビューファインダ接眼レンズ５０の中央に取付けられ、第１レンズと第３レンズとの間において、光学軸に沿って軸方向に調整可能に移動できる。上記第３レンズはビューファインダ接眼レンズ５０の後部に取付けられている。レンズ２を支持するレンズ支持キャリッジ５２は、ビューファインダ接眼レンズ５０内側に滑動可能に取付けられていて、何らかの便利なやり方で、例えば、従来の螺旋スロットおよびピンアレンジメント（ピン装置）を使用することによって、外部スリーブの回転時にレンズ２を長手方向に移動させる。好ましくは、第３のレンズ３には加熱要素（電熱線）５６が設けられていて、コネクター５８を介して電力が供給されて第３レンズが曇るのを従来の方法で防止する。また、上記第３のレンズは曇り止め特性を高めるために比較的薄くなっている。ビューファインダ接眼レンズ５０内における第２レンズの長手方向の動きによって、焦点の調整が行なわれ、カメラマンはＣＲＴ４０のスクリーン４０ａ上に焦点を結ぶことができる。そして、観察モジュール２６またはビューファインダ接眼レンズ５０の長さを変化させることなく、また、アイカップ２８からＣＲＴ４０のスクリーン４０ａまでの距離を変化させることなく、カメラマンの近視と遠視（それぞれ近眼と遠眼）に適合する。なお、本発明の好ましい実施形態では、陰極線管４０を使用して説明されているが、カメラマンが観察するスクリーン４０ａの位置に像を表示できる装置であるなら如何なる表示装置も使用できることは、当業者には自明であろう。したがって、ここでは、このような表示装置を全てＣＲＴと呼ぶ。
【００４７】
さて、ビューファインダ接眼レンズ５０のレンズシステムの好ましい実施形態の光学図である図４（Ａ）,４（Ｂ）,４（Ｃ）を参照すると、移動可能な第２レンズ２は、３つの異なる位置で示されている。すなわち、最も左の位置と、中間の位置と、最も右の位置において示されている。しかし、上記第２レンズ２は、上記２つの最端位置の間の何処かに選択的に配置され得ることは、当業者には容易に理解される。具体的には、図４（Ａ）は極端に近視の人のための第２レンズ２の位置を示し、上記位置は約−５ヂオプターの視力を持つ人に適合させるために約＋０．５ヂオプターの補正を行なう。図４（Ｂ）は、一般的に通常の視力と考えられる−０．５ヂオプターの視力を持つ人に、＋０．５ヂオプターの補正をするための第２レンズ２の位置を示す。図４（Ｃ）は、約＋３．０ヂオプターの視力を持つ遠視の人を約−３．０ヂオプターの補正を行なうための第２レンズ２の位置を示す。上述したように、第１レンズ１と第３レンズ３の位置は変化しない。それは、第２レンズを移動するときに図４（Ａ）,４（Ｂ）,４（Ｃ）を比較することによって観察できる。各レンズ要素１、２、３の一般的形状は図の中に描かれているが、各レンズ表面の実際の半径は、下記表５と表６に記載され、後に説明される。光学軸Ｏに沿ったレンズ表面と重要な位置および平面は、「Ｓ」とそれに続く数字Ｓ１１からＳ１１によって識別されている。そして、これらのレンズ表面と位置と平面とは、下記の表５と表６では、同一の数字Ｓ１〜Ｓ１１が使用されている。位置Ｓ１は光学システムの物体表面であり、接眼レンズが焦点を合わせるＣＲＴ４０のスクリーン４０ａの位置と一致する。３つのレンズ１,２,３の６つの表面は、図４（Ｂ）に示すように、番号が左から右へ表面Ｓ２〜Ｓ７と付けられている。光学絞りＳ８と瞳孔位置Ｓ９とこの光学システムの完全アイレンズＳ１０とは、光学軸に沿って全て同じ位置に在る。光学軸上の平坦な像表面Ｓ１１は、ビューファインダ光学システム５０を使用する人の人眼網膜の位置に等しい。
【００４８】
下記の表５と表６は、それぞれ、本発明のビューファインダ接眼レンズ光学システムの好ましい実施形態と代替え実施形態の光学設計仕様を提供する。具体的には、表５は、白黒ＣＲＴのような単色の像表示を見るために適した光学設計であり、表６は、３色ＣＲＴのような単色と多色の両方の像表示に適した光学設計である。表５と表６の光学設計システム上の唯一の相違点は第２レンズ２に在って、上記第２レンズ２は、2設計に対して、ガラスが異なるとともに表面Ｓ４とＳ５とで異なる曲率半径を有する。両表において、「項目」と題する第１欄は、同一数字（１,２,３）によってレンズ要素を記載し、「物体平面」「絞り」などの標識によって光学軸に沿った重要な位置を記載している。「表面」で標識される各表の第２欄は、図４（Ａ）〜４（Ｃ）で識別される表面番号と、表面を備えていない重要位置の一覧である。「焦点位置」と題する次の欄は、前欄で識別された「表面」の位置を、図４（Ａ）,４（Ｂ）,４（Ｃ）に示される３つの焦点位置の各々に対して、それぞれ焦点位置「Ａ」,「Ｂ」,「Ｃ」として記載している。焦点位置「全」は、その表面から右の隣接する表面への間隔すなわち分離距離が変化しないことを示す。すなわち、「分離」は第２レンズ２の「全ての」焦点位置に対して同じままである。レンズ設計の通常のやり方に依ると、次欄に記載された「分離」は、表のその行に記載された表面から次に記載された表面（図４（Ａ）〜４（Ｃ）ではその右の表面）までの測定距離である。例えば、Ｓ４からＳ５の分離距離は、８．２０mmである。これは、光学軸Ｏ上で測定された第２レンズの厚みである。そして、この距離は第２レンズ２の「全」位置に対して明らかに同じである。一方、レンズ２の右手表面Ｓ５とレンズ３の左手表面Ｓ６との間の分離距離は、レンズ２の位置が変化するので、焦点位置Ａ（図４（Ａ））では６９．８５ｍｍであり、焦点位置Ｂ（図４（Ｂ））では２０．４０ｍｍであり、焦点位置Ｃ（図４（Ｃ））では０．５０ｍｍである。各表の次欄は、レンズの「曲率半径」または平面である。各表の次の３つの欄は、種類と記号と材料名によってその要素の「材料」を識別している。一表面から次表面の「材料」が空気の空間であるとき、「空気」として識別されている。各表の最終欄は、各表面での光線の最大開口直径を示す。本発明のビューファインダ接眼レンズ光学システムの好ましい実施形態の設計仕様が、表５に示されている。このシステムは特に単色像観察に適している。
【表５】

【００４９】
本発明のビューファインダ接眼レンズ光学システムの代替実施形態に対する光学設計仕様が表６に示されている。この接眼レンズ光学システムは、第２レンズのガラスの価格がかなり高いので、表５の光学システムよりも高価になるが、特に多色像観察に適している。
【表６】

【００５０】
さて、図５（Ａ）〜５（Ｅ）、図６（Ａ）〜６（Ｅ）、図７（Ａ）〜７（Ｅ）を参照すると、これらの図は、それぞれ、図４（Ａ）〜４（Ｃ）および表５に示すビューファインダ接眼レンズ光学システムに対する光線収差グラフである。各グラフは（図１１（Ａ）〜１１（Ｅ）、図１２（Ａ）〜１２（Ｅ）、図１３（Ａ）〜１３（Ｅ）の光線収差を含む）、各頁に示されているように、３つの波長すなわち４８６．１ｎｍと５４６．１ｎｍと６４３．８ｎｍの波長に対するものを含んでいる。図５（Ａ）〜５（Ｅ）は、図４（Ａ）に示された第２レンズ２の位置に対するグラフであり、図６（Ａ）〜６（Ｅ）は、図４（Ｂ）に示された第２レンズ２の位置に対するグラフであり、図７（Ａ）〜７（Ｅ）は、図４（Ｃ）に示された第２レンズ２の位置に対するグラフである。例えば図５（Ａ）〜５（Ｅ）のような同一の図面番号を持つ５つの光線収差グルラフは、それぞれ、５つの異なる位置に対するものであって、これらの位置は、射出瞳すなわち人眼瞳孔位置Ｓ９に存在するビューファインダ接眼レンズの視野を対角線上に横切る。この光学システムは１６対９（すなわち横１６ユニットと縦６ユニット）の所謂「レターボックス」の形態に設計されているので、隅から隅の対角は約２６．６度である。各組の光線収差グラフの例えば図５（Ａ）のような「Ａ」図は、観察可能な映像の隅にあって、すなわち、光学軸から最も遠い距離にあって、図５（Ａ）の中央部分に示されているように、その隅が１３．３度の角度で表される。「Ａ」図の３つのグラフ線の広がりは、横の色（lateral color）を示す。「相対視野高さ」の直前の数値は、図５（Ａ）では「１．００」であるが、光軸の中心から隅への対角線上の距離比を表し、最大距離によって割られる実際の距離である。したがって、「１．００」は最大距離に等しい。同様に、（Ｂ）,（Ｃ）,（Ｄ）,（Ｅ）の図は、光線収差グラフを示しているが、次第に小さくなる角度と相対視野値を持つ。「Ｂ］図は像の側部に相当するものを表し、「Ｃ」図は中間距離におけるものであり、「Ｄ」図は像の頂部に相当するものを表し、「Ｅ］図は光学軸Ｏの収差グラフを表す。光線収差グラフ図５（Ａ）〜５（Ｅ），図６（Ａ）〜６（Ｅ），図７（Ａ）〜７（Ｅ）と、表６の実施形態に関する下記の図１１（Ａ）〜１１（Ｅ），図１２（Ａ）〜１２（Ｅ），図１３（Ａ）〜１３（Ｅ）とは、米国カリフォルニア州パサデナのOptical Research Associates, Inc.から入手可能なコードＶ（ＣＯＤＥＶ：登録商標）光学設計ソフトウェアによって作成されたものである。これらの光線収差グラフは、図５（Ａ）〜５（Ｅ）、図６（Ａ）〜６（Ｅ）、図７（Ａ）〜７（Ｅ）によって表される移動可能第２レンズ２の各３位置の（Ａ）〜（Ｅ）図によって表される各５位置に対して、残留収差が非常に小さいことを立証しており、これによってカメラマンが見るのに非常に高品質の像が作られることは、当業者には明らかである。さらに、本発明の光学システムは良好な人眼レリーフ特性を与えること、すなわち、認識できるほど像観察の質を損失することなく、ビューファインダに対して非常に広範囲に人眼を縦横に動かすことができることも当業者には明らかである。具体的には、表５と表６を参照すると、人眼レリーフは（レンズ３の右側の）「表面」５から絞りまたは人眼瞳孔位置までの「分離」４０．００ｍｍによって表されることがわかる。この人眼レリーフは大概のビューファインダよりも十分大きい。
【００５１】
図８（Ａ）〜８（Ｂ）、図９（Ａ）〜９（Ｂ）、図１０（Ａ）〜１０（Ｂ）を参照すると、それぞれ、図４（Ａ）,４（Ｂ）,４（Ｃ）に示される移動可能第２レンズ２の３位置の各々に対して、焦点と歪のグラフが示されている。図８（Ａ）のような「Ａ」の各図は、サジタル（sagittal）を表す実線Ｓと接線（tangential）を表す破線Ｔとを持つ非点収差視野曲線を示している。「Ａ」の各図の垂直方向の次元は光学軸からの角度であり、光学軸からの最大間隔を示す頂部では、８．９５度である。さらに、「Ａ」の各図では、第２レンズ２の位置に対する焦点補正の大きさをヂオプターで表している。例えば、−５．０ヂオプターの視力を持つ近視の人に対して、図８（Ａ）で示す＋５．０ヂオプターの補正を行なう。同様に、図９（Ａ）は＋０．５ヂオプターの補正の大きさを示し、図１０（Ａ）は、遠視の人のための−３．０ヂオプターの大きさの補正を示す。図８（Ｂ）〜１０（Ｂ）の各「Ｂ」図は、度で測定された光学軸からの距離におけるパーセント歪を表し、図８（Ａ）〜１０（Ａ）の「Ａ」におけるように、頂部で最大距離となる。「Ａ」図で用いられる選択された焦点各値（ヂオプター）での垂直グラフ線と、「Ｂ」図でのゼロのパーセント歪とが完全な品質を示すが、図８（Ａ）〜１０（Ｂ）における理想垂直線からグラフ曲線の離脱が比較的小さく、これによって非常に良好な観察システムとなっていることは、当業者には明らかである。再度述べるが、図８（Ａ）〜１０（Ｂ）を形成するグラフは、表５に記載の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Optical Research Associates, Inc.のコードＶ（登録商標）光学設計ソフトウェアによって作成されている。表５と表６のデータの全てと、図に示めされたグラフと曲線の全ては、摂氏２０度（華氏６８度）の温度と標準大気圧（７６０mmＨｇ）で与えられたものである。
【００５２】
図１１（Ａ）〜１１（Ｅ）と図１２（Ａ）〜１２（Ｅ）と図１３（Ａ）〜１３（Ｅ）とを参照すると、これら図面は、それぞれ、図４（Ａ）〜４（Ｃ）および表６に示すビューファインダ接眼レンズ光学システムの光線収差グラフである。再度述べるが、図５（Ａ）〜５（Ｅ）, 図６（Ａ）〜６（Ｅ）, 図７（Ａ）〜７（Ｅ）の場合と同じく、図１１（Ａ）〜１１（Ｅ）は、図４（Ａ）に示す第２レンズ２の位置に対するグラフであり、図１２（Ａ）〜１２（Ｅ）は、図４（Ｂ）に示す第２レンズ２の位置に対するグラフであり、図１３（Ａ）〜１３（Ｅ）は、図４（Ｃ）に示す第２レンズ２の位置に対するグラフである。例えば図１１（Ａ）〜１１（Ｅ）のような同じ図面番号（数値）を持つ５つの光線収差グラフは、前述した表５の光学設計に対する光線収差グラフの場合と同じように、それぞれ５つの異なる位置に対するものであって、これらの位置は、射出瞳すなわち人眼瞳孔位置Ｓ９に存在するビューファインダ接眼レンズの視野を横切る。図１１（Ａ）,１２（Ａ）,１３（Ａ）をそれぞれ図５（Ａ）,６（Ａ）,７（Ａ）と比較すると、３つのグラフ線の広がり即ち横の色（lateral color）が小さく、表６の接眼レンズの色彩特性が向上したことを示している。
【００５３】
さて、図１４（Ａ）,１４（Ｂ）,１５（Ａ）,１５（Ｂ）,１６（Ａ）,１６（Ｂ）を参照すると、図４（Ａ）,４（Ｂ）,４（Ｃ）に示された移動可能第２レンズ２の３つの位置の各々対して、焦点と歪のグラフが示されている。再度のべるが、上述した図８（Ａ）,８（Ｂ）,９（Ａ）,９（Ｂ）,１０（Ａ）,１０（Ｂ）の場合と同様に、図１４（Ａ）のような「Ａ」の各図は、サジタルを表す実線Ｓと接線を表す破線Ｔとを持つ非点収差フィールド曲線を示している。各「Ａ」図の垂直方向の次元は光学軸からの角度であり、光学軸からの最大間隔を示す頂部では、８．９５度である。また、「Ａ」の各図は第２レンズ２の位置に対する焦点補正の大きさをヂオプターで表し、例えば、約−５．０ヂオプターの視力を持つ近視の人に対して、図１４（Ａ）で示す約＋５．０ヂオプターの補正を行なう。同様に、図１５（Ａ）と１６（Ａ）とは、それぞれ、約−０．５ヂオプターと＋３．０ヂオプターの補正を示す。図１４（Ｂ）,１５（Ｂ）,１６（Ｂ）の「Ｂ」の各図は、度で測定された光学軸からの距離のパーセント歪を表し、図１４（Ａ）,１５（Ａ）,１６（Ａ）の「Ａ」におけるように、頂部で最大距離となる。「Ａ」図で使用される選択された各焦点値（ヂオプター）における垂直グラフ線と、「Ｂ」図でのゼロのパーセント歪とが、完全な品質を示すが、図１４（Ａ）〜１６（Ｂ）における理想垂直線からグラフ曲線の離脱の大きさが比較的小さく、これによって非常に良好な観察システムとなることは、当業者には明らかであろう。
【００５４】
要約すると、本発明を完全に開示するために、本発明の好ましい実施形態が特に詳細に記載され図示されている。これらの詳細な説明から数多くの変形や修正が、本発明の範囲を逸脱することなく為され得ることは、当業者には容易に理解できる。例えば、同一の目的を達成するためではあるが、大きな焦点ヂオプター範囲や透明度といったシステム特性に適応させるために、レンズ要素は１要素以上のグループであってもよく、また、異なる材料や曲率半径から形成されてもよい。或いは、トロイダル、円筒形、アスフェリック（非球面形）、トロイダルアスフェリック、回転対称、非回転対称のような１以上の非球形レンズを含んでいてもよい。あるいは、物理的配置を変えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ビューファインダが装着されるビデオタップを有するカメラから分離された本発明のカメラビューファインダの斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す実質的に２-２線上で取られた本発明のビューファインダの観察モジュールと取付けベースの断面図である。
【図３】図３は、充分な距離が引き離されて間にエクステンションを配置している図２に示す観察モジュールと取付けベースの分解断面図である。
【図４】図４（Ａ）,４（Ｂ）,４（Ｃ）は、３つの異なる焦点調整位置における本発明のビューファインダの光学接眼レンズ位置の好ましい実施形態の光学図である。
【図５】図５（Ａ）〜５（Ｅ）は、図４（Ａ）に示された焦点調整の位置における本発明の好ましい実施形態のビューファインダ接眼レンズ光学システムの性能を示す光線収差グラフである。
【図６】図６（Ａ）〜６（Ｅ）は、図４（Ｂ）に示された焦点調整の位置における本発明の好ましい実施形態のビューファインダ接眼レンズ光学システムの性能を示す光線収差グラフである。
【図７】図７（Ａ）〜７（Ｅ）は、図４（Ｃ）に示された焦点調整の位置における本発明の好ましい実施形態のビューファインダ接眼レンズ光学システムの性能を示す光線収差グラフである。
【図８】図８（Ａ）と８（Ｂ）は、それぞれ、図４（Ａ）における焦点調整位置における本発明の好ましい実施形態のビューファインダ接眼レンズ光学システムに対する非点収差特性と歪曲特性のグラフである。
【図９】図９（Ａ）と９（Ｂ）は、それぞれ、図４（Ｂ）における焦点調整位置における本発明の好ましい実施形態のビューファインダ接眼レンズ光学システムに対する非点収差特性と歪曲特性のグラフである。
【図１０】図１０（Ａ）と１０（Ｂ）は、それぞれ、図４（Ｃ）における焦点調整位置における本発明の好ましい実施形態のビューファインダ接眼レンズ光学システムに対する非点収差特性と歪曲特性のグラフである。
【図１１】図１１（Ａ）〜１１（Ｅ）は、図４（Ａ）に示された焦点調整位置における本発明のビューファインダ接眼レンズ光学システムの代替え実施形態の性能を示す光線収差グラフである。
【図１２】図１２（Ａ）〜１２（Ｅ）は、図４（Ｂ）に示された焦点調整位置における本発明のビューファインダ接眼レンズ光学システムの代替え実施形態の性能を示す光線収差グラフである。
【図１３】図１３（Ａ）〜１３（Ｅ）は、図４（Ｃ）に示された焦点調整位置における本発明のビューファインダ接眼レンズ光学システムの代替え実施形態の性能を示す光線収差グラフである。
【図１４】図１４（Ａ）と１４（Ｂ）とは、それぞれ、図４（Ａ）に示す調整位置における本発明のビューファインダ接眼レンズ光学システムの代替え実施形態に対する非点収差特性と歪曲特性のグラフである。
【図１５】図１５（Ａ）と１５（Ｂ）とは、それぞれ、図４（Ｂ）に示す調整位置における本発明のビューファインダ接眼レンズ光学システムの代替え実施形態に対する非点収差特性と歪曲特性のグラフである。
【図１６】図１６（Ａ）と１６（Ｂ）とは、それぞれ、図４（Ｃ）に示す調整位置における本発明のビューファインダ接眼レンズ光学システムの代替え実施形態に対する非点収差特性と歪曲特性のグラフである。
【符号の説明】
１…第１レンズ、
２…第２レンズ、
３…第３レンズ
４０…ＣＲＴ、
４０ａ…表示画面、
５０…ビューファインダ接眼レンズ。

Claims

ビューファインダ内の表示装置の表示画面を観察するためのビデオ信号タップを有するカメラのビューファインダ接眼レンズ光学システムであって、
下の表に記載された光学設計事項を有する第１レンズ１と第２レンズ２と第３レンズ３とを備え、上記レンズは上記表の第１欄にそれぞれ項目１、２、３として識別され、
上記表において、物体平面の項目は表示装置の表示画面の位置であり、絞りの項目は光学絞りの位置であり、人眼瞳孔位置の項目は表示画面上の像を観察するための射出瞳の位置であり、完全アイレンズの項目は焦点距離が２２．５ｍｍの完全アイレンズに匹敵する表面位置であり、像平面の項目は観察する人の網膜に相当する位置の平坦な像平面であり、表面の項目は上述した項目の表面を識別し、分離の項目は１つの表面から次の表面への距離を示し、曲率半径の項目は表面の半径を示し、材料の種類の項目は表面から次の表面の間の材料を識別し、最大開口直径の項目は上記表面を通過する光線のメートル法表示の最大直径を示すことを特徴とするビューファインダ接眼レンズ光学システム。
請求項１に記載のビューファインダにおいて、
上記第１レンズ１と、上記第２レンズ２と上記第３レンズ３とが同じガラスで作られていることを特徴とするビューファインダ。
ビューファインダ内の表示装置の表示画面を観察するためのビデオ信号タップを有するカメラのビューファインダ接眼レンズ光学システムであって、
下の表に記載された光学設計事項を有する第１レンズ１と第２レンズ２と第３レンズ３とを備え、上記レンズは上記表の第１欄にそれぞれ項目１、２、３として識別され、
上記表において、物体平面の項目は表示装置の表示画面の位置であり、絞りの項目は光学絞りの位置であり、人眼瞳孔位置の項目は表示画面上の像を観察するための射出瞳の位置であり、完全アイレンズの項目は焦点距離が２２．５ｍｍの完全アイレンズに匹敵する表面位置であり、像平面の項目は観察する人の網膜に相当する位置の平坦な像平面であり、表面の項目は上述した項目の表面を識別し、分離の項目は１つの表面から次の表面への距離を示し、曲率半径の項目は表面の半径を示し、材料の種類の項目は、表面から次表面の間の材料を識別し、最大開口直径の項目は上記表面を通過する光線のメートル法表示の最大直径を示すことを特徴とするビューファインダ接眼レンズ光学システム。