JPH037088B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一眼レフ式フアインダーの調整方法に
係り、更に詳細には、ビユーフアインダー画面と
撮像側画面との水平方向のずれおよび画面傾斜を
容易に調整しうる一眼レフ式フアインダーの調整
方法に関する。

周知のように、カメラの撮像側画面と、ビユー
フアインダー用画面とは一致することが望まれる
が、二眼レフカメラ等、カメラの撮像用の光の入
射口とビユーフアインダー用の光の入射口とが異
るカメラにあつては、両画面を完全に一致させる
ことは理論的に不可能である。

カメラの主レンズで集光した光の一部を分光し
てビユーフアインダーに導く方式の一眼レフ式フ
アインダーは両画面を完全に一致させることが可
能であり、最近のカメラの多くのものがこの方式
を用いている。特にビデオテープレコーダー
（VTR）用のカメラは、35ミリカメラに較べてイ
メージサイズが小さいため、両画面のずれがあら
われやすく、またモニターテレビジヨンを使用し
ながら撮像することが多く、両画面のずれは即時
明らかになる等の理由で一眼レフ式フアインダー
が多用されている。

第１図は一眼レフ式フアインダーを用いた
VTR用のカメラの概略の構造を示す図である。
同図において、カメラ１の前部（図における右側
部）にはカメラの主レンズであるズームレンズ２
が取付けられており、このズームレンズ２のアホ
ーカル系によつて集光された光は光軸（以下この
光軸を「ズーム光軸」ということにする。）A₁−
A₂に沿つて進行する。このズーム光軸A₁−A₂上
にプリズム３が設置されており、プリズム３の一
の面３ａはズーム光軸A₁−A₂に対して45゜の角度
をなし、またその面３ａはハーフミラー処理がさ
れているため、ズームレンズ２によつて集光され
た光は一部はズーム光軸A₁−A₂に沿つてそのま
ま進行するが一部は反射して進路が90゜曲げられ、
光軸B₁−B₂（以下「VFマスター光軸」という。）
に沿つて進行する。VFマスター光軸B₁−B₂上に
はビユーフアインダーマスターレンズ４が設置さ
れており、その先にはVFマスター光軸B₁−B₂に
45゜の角度をなす反射面を有するミラー５が設置
され、このミラー５の作用によつて光はその進路
が再度90゜曲げられ、光軸C₁−C₂（以下「VF光軸」
という。）に沿つて進行する。VF光軸C₁−C₂上
にはビユーフアインダーマスターレンズ４による
ビユーフアインダー第１結像面６が存在し、その
先のVF光軸C₁−C₂上にはフイールドレンズ７、
リレーレンズ８が設置され、それらによつてビユ
ーフアインダー第２結像面９が存在し第２結像面
９上にはVFマスク１０が設けられている。また
その先のVF光軸C₁−C₂上にはアイピース１１ａ
等から成る接眼部１１が設けられている。

プリズム３からズーム光軸A₁−A₂に沿つては
マスターレンズ２１、水晶フイルター２２、ビジ
コン２３が設置されており、ビジコン２３のズー
ムレンズ２に近い端面（図における右側面図）は
結像面２３ａとなつている。

以上述べた一眼レフ式フアインダーを用いたカ
メラにあつては、ビユーフアインダー画面を形成
する光と、カメラの撮像側画面を形成する光は共
にズームレンズ２で集光されたものであるから、
両画面は理論的には完全に一致する。

しかしながら以上の説明はこの一眼レフ式フア
インダーに用いられる各部品が設計通り正確に工
作され、組立てられた場合であつて、工作誤差、
組立誤差があるときは、必ずしも両画面が一致す
るとは限らない。例えば第２図は設計上はズーム
光軸A₁−A₂に対して45゜（しがたつてVFマスター
光軸B₁−B₂に対しても45゜）の角度をなしている
筈のプリズム３の一の面３ａが、VFマスター光
軸B₁−B₂に対して角θ（θ≠45゜）をなしている
場合を示したもので、ズームレンズ２で集光され
た光束３１は面３ａによつて反射し、VFマスタ
ー光軸B₁−B₂に対して所定角度傾いた光束３１
ｂとなつてビユーフアインダーマスターレンズ４
に入射し、ビユーフアインダーマスターレンズ４
の第１主面４ａと、第２主面４ｂとの間で光束は
一旦はVFマスター光軸B₁−B₂に対して平行に進
行するが、その後は再度入射角に平行に進行し、
ビユーフアインダーマスターレンズ４を通過後ミ
ラー５で反射してビユーフアインダー第１結像面
６上の点Ｑで結像する。これに対して面３ａが設
計通り正確に設置されているときは光束３１ａと
なり、同様に点Q₀で結像する。このように正規
の像に対してΔ＝₀だけずれて結像する現象は
光軸ずれと呼ばれる。またミラー５やプリズム３
が設計値に対して傾いて設置されているときは、
ビユーフアインダーからみる画面は被写体に対し
て傾いてみえる。この現象は画面傾斜と呼ばれて
いる。

これらの光軸ずれや画面傾斜は無くすることが
望ましいので調整を行なう必要がある。また以上
説明したようなプリズムの組立誤差等がない場合
にも、故意に調整して光軸ずれを起こさせる必要
がある場合も生ずる。たとえば、モニター中心
（結像面２３ａの中心）とズーム光軸A₁−A₂と一
致している場合でも、ビユーフアインダー画面を
形成するVFマスク１０の中心がVF光軸C₁−C₂
とずれている場合には、テレビのモニター中心と
ビユーフアインダー画面とが一致しないので、調
整をする必要がある。

従来の一眼レフ式フアインダーではこの調整を
行なう場合には第３図（ロは正面図、イはロにお
けるイ−イ断面を矢印方向にみた図）に示すよう
な方法を用いていた。同図において、カメラ１に
取付けられたブラケツト１ａにはミラーホルダー
１２が、スプリング１３を介してビス１４によつ
て取付けられている。またブラケツト１ａには３
本の調整ねじ１５が螺合されており、各調整ねじ
１５の先端はミラーホルダー１２の一の面と当接
している。ミラーホルダー１２の他面にはミラー
５が取付けられている。この調整ねじ１５を調整
すればミラー５の傾きが変えられ、光軸ずれ、画
面傾斜等が調整される。

しかしながら以上説明した従来の調整方法にあ
つては、水平方向の光軸ずれを補正しようと思う
と、垂直方向の光軸も動いてしまうので、何度か
くりかえしながら試行錯誤の方法で調整をしなけ
ればならなかつた。また従来、ミラー５だけでな
く、プリズム３も第３図に示したと同様な方法で
その傾斜を変えるようにし、ミラー５とプリズム
３とを使つて調整する方法もとられていた。しか
しながらこの方法も、画面傾斜０の状況で光軸ず
れを補正すると画面傾斜が生じ、逆に光軸ずれ０
の状況で画面傾斜を補正すると、光軸ずれが生じ
てしまい、結局これも何回かの試行錯誤をくりか
えす必要があり、いずれにしても規格内に調整す
るために多くの人工を必要とする欠点があつた。

本発明は以上述べた一眼レフ式フアインダーの
欠点を解消し、容易に水平光軸ずれ、画面傾斜を
調整をし得る一眼レフ式フアインダーの調整方法
を提供することを目的としている。

本発明は一眼レフ式フアインダーの光軸ずれ、
画面傾斜等が主としてミラーおよびプリズムの反
射面の取付角度不良によつて生ずることに着眼
し、その場合の光の挙動を光学的に分析し、プリ
ズムをVFマスター光軸B₁−B₂のまわりに回転せ
しめれば、垂直光軸の移動を殆ど伴うこともなく
水平光軸のずれを調整することが可能であり、こ
れに加えて、ミラーVF光軸C₁−C₂またはVFマ
スター光軸B₁−B₂のまわりに回転せしめれば、
所望の水平光軸ずれおよび画面傾斜を得ることが
できることを見出し、前記目的を達成している。

以下図面に基いて本発明の実施例について説明
する。先ず一眼レフ式フアインダーの調整方法を
検討するに際し、その光軸ずれ、画面傾斜等が主
としてミラーとプリズムの取付角度不良によつて
生ずるので、プリズムおよびミラー以外の各部品
はすべて設計通り製作され、正確に組立てられて
いるものとして論をすすめる。また、プリズムに
は収差がないものとする。さらに第２図に示す光
線の進路で、プリズム３が傾いている場合、プリ
ズムの入射出射時に多少屈折するが、結像点は変
らないので作図に際しては屈折を無視している。
プリズム全体は傾いていないが、プリズムのハー
フミラー処理をした面のみがわずかに傾いている
場合には、プリズムの入射、出射時の屈折によつ
ても、わずに結像点が移動するが、ハーフミラー
処理の面の傾きによる光軸ずれの影響に較べれば
この移動はきわめて小さいので誤差はないものと
して論をすすめる。

先ず最初にミラーは正規の位置に設けられてお
り、プリズムのみが傾いている場合について考え
る。すなわち第４図において、ズーム光軸A₁−
A₂に一致する光線４１上の点をQ₁とし、Q₁のプ
リズム３のハーフミラー面３ａによる虚像をQ₂
とする。光線４１はQ₁を通り、ズーム光軸A₁−
A₂とVFマスター光軸B₁−B₂との交点O₁でハー
フミラー面３ａにより一部ビユーフアインダーマ
スターレンズ４の側に反射する。この反射の方向
はQ₂O₁を結ぶ線の方向である。よつて光線４１
とVFマスター光軸B₁−B₂との傾きδはハーフミ
ラー面３ａの基準角45゜からの傾き（θ−45）お
よび点Q₁の関数としてあらわされる。ここでθ
はVFマスター光軸B₁−B₂とハーフミラー面３ａ
のなす角度である。

光線４１と平行でビユーフアインダーマスター
レンズ４への入射光の延長がビユーフアインダー
マスターレンズ４の第１主点K₁を通る光線４２
を考える。この光線４２の結像点と光線４１の結
像点は同一であるから、光線４２の結像点を求め
れば、光線４１の結像点を求めたことになる。光
線４２は、ビユーフアインダーマスターレンズ４
の第２主点K₂からδの角度をなした直線をなし
てビユーフアインダーマスターレンズから射出さ
れる。この光線はミラー５によつて、アイピース
１１ａ側に反射される。点K₂のミラー５による
虚像をK₂′とすれば、光線４２のミラーによる反
射方向はK₂′を通り、VF光軸C₁−C₂に対して角
度δをなす直線の方向になる。K₂′からビユーフ
アインダーマスターレンズ４の焦点距離fmだけ
VF光軸C₁−C₂上を接眼部方向に行つた点でビユ
ーフアインダー第１結像面６と交わる。この点Ｑ
が光線４１，４２を含む平行光線群の結像点とな
る。これによつて光軸ずれΔを求めることができ
る。

以上は２次元の解析であるが３次元の場合も全
く同様である。以下に上記した考え方に従つて光
軸ずれを求める式を導くことにする。第５図に示
すように光軸A₁−A₂上に座標軸ｚ、VFマスター
光軸B₁−B₂上に座標軸ｚ、をとり、ｘとｚとに
それぞれ直交する軸をｙとし、O₁を原点とする
座標（ｘ，ｙ，ｚ）を考える。またｚ方向にi^*、
−ｙ方向にj^*、ｘ方向にk^*座標軸をもつ座標
（i^*、j^*，k^*）を考える。（i^*、j^*，k^*）座標をi^*
軸のまわりに角Ψだけ回転し、次にj^*軸のまわり
に角θだけ回転したときできる座標を（i^* ₂，j^* ₂，
k^* ₂）とする。ハーフミラー面３ａはj^* ₂，k^* ₂を含
む平面とする。いま空間上の任意の点Q₁をi^*、
j^*，k^*座標で、（ｉ，ｊ，ｋ）と表わす。またこ
の点Q₁を（i^* ₂，j^* ₂，k^* ₂）座標であらわしたものを
（i^* ₂，j^* ₂，k^* ₂）とするこのときQ₁に対するミラー
５による虚像Q₂は（−i^* ₂，j^* ₂，k^* ₂）となる。よつ
てQ₁の虚像Q₂を（i^*、j^*，k^*）座標であらわす
には、Q₁＝（i^*、j^*，k^*）を座標変換してi^* ₂を−
i^* ₂とし、さらに（i^*、j^*，k^*）座標に逆変換すれ
ばよいことがわかる。

この一連のことは、Q₂の（i^*、j^*，k^*）座標で
あらわしたものを（i^-*、j^-*，k^-*）とすれば、
次式であらわされる。

この式を整理すれば次のようになる。

（ｉ，ｊ，ｋ）を（ｘ，ｙ，ｚ）座標であらわ
したものを（ｘ，ｙ，ｚ）とすれば 第６図に示すように虚像Q₂とO₁とを結ぶ直線
をｘ方向からみたときのｚ軸との角度をγ，ｙ方
向からみたときのｚ軸との角度をδとすればγ，
δは次の式で求められる。

tanγ＝ｙ／ｚ −(3) tanδ＝−／ｚ −(4) この式からQ₁O₁を通る光線４１に平行な光線
は、Q₂O₁を通る光線に平行な光線すなわち、γ，
δによつて定まる方向の光線としてビユーフアイ
ンダー側に曲げられることがわかる。これらの平
行光線のうち、ビユーフアインダーマスターレン
ズ４の第１主点K₁に向つて入射する光線４２を
代表として結像を求めれば、他の光束もその点に
収束する。第１主点K₁に向つて入射した光線４
２はビユーフアインダーマスターレンズ４の第２
主点K₂から入射光線と平行な直線として射出さ
れる。射出された光線４２はミラー５によつて反
射され、ビユーフアインダー第１結像面６へ到達
する。この結像面６と光線４２との交点が光線４
１，４２を含む平行光線の結像点となる。

第７図に示すように、VFマスター光軸B₁−B₂
と、VF光軸C₁−C₂との交点O₂を原点とし、VF
光軸C₁−C₂上に座標軸x^*、VFマスター光軸B₁−
B₂上に座標軸z^*，x^*，とz^*とにそれぞれ直交す
る軸をy^*とした座標（x^*，y^*，z^*）を考える。
ミラー５によつて反射される光線の方向はビユー
フアインダーマスターレンズ４の第２主点K₂の
ミラー５による虚像K₂′とミラー面との交点Q₄と
を結ぶ直線の方向となる。またこの直線をy^*軸
方向からみた場合のx^*軸との角度、およびz^*軸
方向からみた場合のx^*軸との角度はそれぞれδ
およびγとなり、結像面上における結像点の位置
（y^*，z^*）は次式であらわされる。

y^*＝fmtanγ −(5) z^*＝fmtanδ −(6) これらの式に(3)，(4)式を代入すれば次の式が得
られる。

y^*＝fm／ｚ （５−２） z^*＝fm／ｚ （６−２） 点Q₁はズーム光軸A₁−A₂上の点であり、Q₁O₁
を通る光線およびその平行光線すなわちズーム光
軸A₁−A₂方向の光線はプリズム３に傾きがない
場合には、ビユーフアインダー第１結像面６と
VF光軸C₁−C₂との交点に結像するから、プリズ
ム３がｘ軸およびy₂軸のまわりにそれぞれΨ、
（θ−45゜）だけかたむいた場合の、この平行光線
の結像点の位置とVF光軸C₁−C₂との間の距離は
光軸ずれとなる。点Q₁として（i^*、j^*，k^*）＝
（０，０，１）、を与えれば、（５−２）式、（６−
２）式から光軸ずれΔy^*，Δz^*はy^*，z^*となり次
式で示される。

プリズム３は平行移動しても光軸が変化しない
ので上記の回転軸は平行移動させても同じことが
云える。

次にy^*，k^*軸を含む平面を考え、この上に２
点Q₁，P₁（図示していない。）を考える。Ｐは
Q₁O₁を通る直線上にはないものとする。プリズ
ム３が正規の位置にあるときは、Q₁O₁を通る光
線およびPOを通る光線はビユーフアインダー第
１結像面で平面x^*，y^*を含む平面上に結像する。
この結像点をそれぞれQ₁，Ｐとすれば、直線QP
はｙ軸に平行な直線となる。しかしながらいまプ
リズム３に傾きがある場合、直線PQは第８図に
示すようにy^*軸に対して傾いてしまう。これが
画面傾斜と呼ばれるものである。Ｑの座標を
（y^* ₁，z^* ₁）、Ｐの座標を（y^* ₂，z^* ₂）とすれば画面
傾斜は次の式で与えられる。

Ｈ＝tan^-1ｚ＊２−ｚ＊１／ｙ＊２−ｙ＊１ −(8) いまQ₁として（i^*、j^*，k^*）＝（０，０，１）P₁
として（i^*、j^*，k^*）＝（０，１，１）を与えれば
Ｑは(7)式で与えられ、Ｐは次式で与えられる。

Ψが小さくθが45゜に近いときは、この近似解
は次式で表わすことができる。

y^* ₁＝＋0.01745fmΨ z^* ₁＝＋0.0349fm（45−θ） Ｈ＝＋Ψ (10) この式からΨが小さく、θが45゜に近い場合y^* ₁，
ＨはΨの関数、z^* ₁はθの関数となることがわか
る。

次にプリズム３が設計値通りに工作され、組立
てられているが、ミラー５が傾いている場合につ
いて考えてみる。被写体から来た光はズームレン
ズ２のアホーカル系を通過後、プリズム３によつ
ては一部は光電変換用のビジコン２３へ、一部は
ビユーフアインダー側へ分離され、それぞれ結像
面２３ａ、ビユーフアインダー第１結像面６へ結
像される。ズーム光軸A₁−A₂に平行な入射光の
場合、光はVF光軸C₁−C₂上の点Q₀に結像される
（第２図参照）。

しかしながらミラー５が傾いているときには第
９図に示すように、VF光軸C₁−C₂からΔだけ離
れた点Ｑに結像する。第１０図に示すように、
VFマスター光軸B₁−B₂に一致する光線４３上の
点をQ₅とする。Q₅のミラー５による虚像はQ′₅で
表わされる。光線４３はQ₅を通り、光線４３と
VF光軸C₁−C₂との交点Q₂でミラー５の面によつ
てアイピース１１ａの側へ反射する。この反射の
方向はQ₅′O₂を結ぶ線の方向である。よつてこの
光線４３のVF光軸C₁−C₂との傾きδはミラー５
の基準角45゜に対する傾き（θ−45゜）および点Q₅
の関数としてあらわされることがわかる。こゝで
θはVFマスター光軸B₁−B₂とミラー５とのなす
角度である。この光線４３とビユーフアインダー
第１結像面との交点がQ₅O₂を通る光線４３の結
像点となる。これから光軸ずれΔが求められる。
以上は２次元で論じたが３次元の場合にも全く同
様である。以下前記した考え方に基いて光軸ずれ
を求める式を導くことにする。

第１１図に示すよう、点O₂を原点とし、VF光
軸C₁−C₂上にx^*を、VFマスター光軸B₁−B₂上
にz^*軸を、x^*軸およびz^*軸にそれぞれ直交する
軸をy^*軸としたx^*，y^*，z^*座標をx^*軸のまわり
に角度Ψだけ回転し、さらに回転後のy^* ₂軸のま
わりに角度θだけ回転して出来た座標を（x^* ₂，
y^* ₂，z^* ₂軸座標とする。またミラー５の面はy^* ₂軸
とz^* ₂軸を含む平面とする。いま空間上の点Q₅を
x^*，y^*，z^*座標で（x^*、y^*，z^*）で表わしさら
に座標を変換して（x^* ₂，y^* ₂，z^* ₂）で表す。この
とき点Q₅のミラー５に対する虚像Q₅′は（−x^* ₂，
y^* ₂，z^* ₂）となる。このQ₅′を再度座標変換して、
x^*、y^*，z^*座標であらわしたものも（x^-*、y^-*，
z^-*）とすれば、この値は次の式で表わされる。

この式を整理すれば、次の式が得られる。

第１０図に示すように、Q₅O₂を通る光線は、
ミラー５によつて反射されQ₅′O₂の方向に曲げら
れ結像面６に達する。この光線４３とビユーフア
インダー第１結像面６との交点がこの光線４３を
含む光束の結像点となる。Q₅からO₂までのz^*軸
方向の距離を１とし、O₂からQ₆までのz^*軸方向
の距離をｌとする。ただしここでQ₆はミラー５
がない場合の結像点である。この場合、結像点Ｑ
の位置をy^*，z^*座標でＱ＝（Y^*，Z^*）とすればこ
れは次式であらわされる。

Y^* Z^*＝−ｌy^* z^* −(13) 点Q₅はVFマスター光軸B₁−B₂上の点であり、
Q₅O₂を通る光線すなわち、VFマスター光軸B₁−
B₂方向の光線は、ミラー５の傾きがない場合、
ビユーフアインダー第１結像面６のVF光軸C₁−
C₂上の点に結像する。しかしミラー５がx^*軸お
よびy₂ ^*軸のまわりにそれぞれΨ、（θ−45゜）だ
け傾いた場合に、この光線の結像点のVF光軸C₁
−C₂からの距離が光軸ずれとなる。いま点Q₅の
座標として（０，０，−１）を与えれば式(12)，
（13）から光軸ずれ（Y^*，Z^*）は次式で与えられ
る。

Y^* Z^*＝−ｌ−cosΨsinΨ（１−cos2θ） −sin²Ψ−cos²cos2θ
−(14) 次にy^*z^*軸を含む平面上に２点Q₅，P₅（P₅は図
示していない。）を考え、Q₅O₂およびP₅O₂を通る
光線の結像点をそれぞれＱ，Ｐとしたとき、ミラ
ー５が傾いていないときには、直線QPはy^*軸に
平行な直線となる。しかし、ミラー５が傾いてい
る場合には、直線QPはy^*軸と平行でなくなる、
このときのy^*軸に対する傾きが画面傾斜となる。
（第８図参照）。Ｑ，Ｐの座標をそれぞれY^* ₁，
Z^* ₁）、（Y^* ₂，Z^* ₂）とし、Ｑ，Ｐの座標をそれぞれ
（Y^* ₁，Z^* ₁），（Y^* ₂，Z^* ₂）とし、Q₅，P₅のそれぞれ
（０，０，−１）（０，−１，−１）とすれば式（14）
からY^* ₁，Z^* ₁は求まり、Y^* ₂Z^* ₂は次の式で求められ
る。

Y^* ₂ Y^* ₂ Z^* ₂＝−ｌ−cos²Ψ−sin₂Ψcos2θ−cosΨsinΨ（１−c
os2θ） Y^* ₂ Z^* ₂＝−ｌ−cos²Ψ−sin₂Ψcos2θ−cosΨsinΨ（１−c
os2θ） −sinΨcosΨ（１−cos2θ）−sin²Ψ−cos²Ψ−cos²Ψ
cos2θ−(15) 画面の傾きＨは次の式で示される。

Ｈ＝tan^-1Z₂−Z₁／Y₂−Y₁ ＝tan^-1sinΨcosΨ（１−cos2θ）／cos²Ψ＋sin²
Ψcos2θ−(16) Ψが小さくθが45゜に近い場合上記した諸式は
次のような近似解を得ることができる。

Y^* ₁＝0.01745l（１−cos²θ） Z^* ₁＝0.0349lcos²Ψ（45−θ） Ｈ＝（１−cos²θ）Ψ (17) さらに近似解を求めると、次の式であらわされ
る。

Y^* ₁＝0.01745lΨ Z^* ₁＝0.0349l（45−θ） Ｈ＝Ψ −(18) この（18）式から解るように、Y^* ₁，ＨはΨの
みの影響を、Z^* ₁はθの影響のみを強く受けるこ
とが解る。

プリズム３およびミラー５に同時に傾きがあつ
た場合、光軸ずれ、画面傾斜はプラスされた形と
なつて表わされる。逆に云えば、両者の傾きをコ
ントロールすることによつて所望の光軸ずれ、画
面傾斜を得ることができる。たとえば、必要とす
る光軸の水平、垂直ずれをΔy，Δz画面傾斜を
ΔH，プリズムおよびミラーによる光軸ずれ、画
面傾斜、回転角をそれぞれ（Δy，Δz，ΔH₁，
Ψ₁，θ₁）、（Δy₂，Δz₂，ΔH₂，Ψ₂，θ₂）とすれ
ば、次の諸式が成立つ。

Δy＝Δy₁＋Δy₂ −(19) Δz＝Δz₁＋Δz₂ −(20) ΔH＝ΔH₁＋ΔH₂ −(21) Ψが０に近くθが45゜に近いときには、Δzは近
似的にθの関数となり、Δy，ΔHは主としてΨの
関数となる。すなわち、(10)，（18）式を代入して
（19），（20），（21）式を表わせば、次のようにな
る。

Δy＝−0.01745（fmΨ₁−lΨ₂） −(22) Δz＝−0.0349｛fm（45−θ₁）−ｌ（45−θ₂）｝(23
) ΔH＝Ψ₁＋Ψ₂ −(24) 式（23）から垂直光軸ずれの補正はプリズムか
ミラーの一方を行なえばよいことがわかる。また
式（22），（24）からΔy，ΔHがわかれば、Ψ₁，
Ψ₂を求めることができる。いまΨ₁＝Ψ₂＝であ
れば、画面傾斜ΔHは０となる。このとき式
（22）は次のようになる。

Δy＝−0.01745（fm−ｌ） ∴＝Δy／−0.01745（fm−ｌ） −(25) この式から画面傾斜０、水平光軸ずれΔyを与
えるが求まる。

以上でプリズムおよびミラーが設計値に対して
一定の誤差を持つて組み付けられた場合の光の挙
動についての光学的分折は終つたので、以下これ
に基いて、本発明に係る一眼レフ式フアインダー
の調整方法について例示する。まず画面傾斜を０
にするために、前記したようにプリズム３とミラ
ー５のΨを同一とする。これには、プリズム３を
VFマスター光軸B₁−B₂の回りに回転せしめる
か、またはミラー５をVF光軸の回りに回転せし
めるかして行なえばよい。この調整が終了した際
に、水平光軸のずれは当然所要の水平光軸ずれ
Δyと異つていることが多い。この差をＣとすれ
ば所要の水平光軸ずれΔyを得るためにはプリズ
ム３とミラー５のΨを再度ΔΨだけ調整しなけれ
ばならない。その量は次の式で示される。

ΔΨ＝−ｃ／0.01745（fm−ｌ） −(26) このΔΨの調整をはじめにプリズム３で行なえ
ば第１２図に示すように光軸の移動Δ₁は次の
式で示される。

Δ₁＝−0.01745fm×ΔΨ₁ ＝−fm／fm−ｌｃ −(27) このΔ₁だけ光軸をずらせば必然的にΔΨ₁ず
れたことになり、次にミラー５で水平光軸ずれを
Δyの点にもつて行けば、ΔΨ₁＝ΔΨ₂となり、Ψ₁
＝Ψ₂＝となつて、画面傾斜０、光軸ずれΔyが
得られる。

いまfm＝2lの場合には、（27）は次のようにな
る。

Δ₁＝−2c −(28) 次にΔΨの調整をはじめにミラー側で行なえ
ば、光軸の移動Δ₂は次の式で示される。

Δ₂＝＋0.01745l×ΔΨ₂ ＝＋ｌ／fm−ｌｃ −(29) この₂だけ光軸をずらせば必然的にΔΨ₂ずれ
たことになり、次にプリズム３で水平光軸ずれを
Δyの点にもつて行けばΔΨ₁＝ΔΨ₂となり、Ψ₁＝
Ψ₂＝となつて画面傾斜０、光軸ずれΔyが得ら
れる。またfm＝2lの場合は（27）式は次のよう
になる。

Δ₂＝ｃ −(30) 以上述べた調整方法は最初プリズム３またはミ
ラー５によつて、Ψ₁＝Ψ₂に合わせた後、プリズ
ム３またはミラー５をそれぞれ別個にうごかして
調整していたが、最初Ψ₁＝Ψ₂とした後は、プリ
ズム３とミラー５とは連動してΨ₁とΨ₂とが同じ
だけ逆回転するようにすれば画面傾斜は０のまま
光軸補正を行なうことができる。

以上はミラー５がVF光軸C₁−C₂のまわりに回
転する場合について説明したが、次にミラー５が
VFマスター光軸B₁−B₂のまわりに回転する場合
について述べる。第１３図に示すようにｉ，ｊ，
ｋ座標をとり、ｉ軸のまわりに角Ψだけ回転し、
次に回転後のj₂軸のまわりに角θだけ回転して出
来た座標を（i₂，j₂，k₂）とするミラー５の反射
面は軸j₂，k₂を含む平面とする。いま空間上の任
意の点をQ₇とし、（ｉ，ｊ，ｋ）座標で（ｌ，
ｊ，ｋ）とあらわす。また（l₂，j₂，k₂）座標で
あらわしたものを（i₂，j₂，k₂）とする。このと
き点Q₇のミラー５に対する虚像Q₇′の座標は（−
i₂，j₂，k₂）で示される。この虚像Q₇′の座標を
（ｉ，ｊ，ｋ）座標で表わすためには、Q₇＝（ｉ，
ｊ，ｋ）を座標変換し、i₂を−i₂とした後、さら
に（ｉ，ｊ，ｋ）座標に逆変換すればよい。
Q₇′を（ｉ，ｊ，ｋ）座標であらわしたものを
（，，）とすれば次の式が成立つ。

この式を整理すれば Q₇O₂を通る光線はミラー５によつて反射され
Q₇′O₂の方向に曲げられて結像面に到る。この光
線と結像面との交点がこの光線を含むある光束の
結像点Ｑとなる（第１４図参照）。Q₇からO₂まで
の距離を１と、O₂からQ₈までのｉ軸方向の距離
をｌとする。ただしQ₈はミラー５がない場合の
結像点である。結像点Ｑの座標をＱ＝（Ｊ，Ｉ）
とすれば Ｊ Ｉ＝−ｌｊ ｉ −(33) これを（y^*，z^*）座標で（Y^*，Z^*）とすれば Y^* Z^*＝−Ｊ Ｉ＝−ｌ−ｊ ｉ
−（33−２） 点Q₇をVFマスター光軸B₁−B₂上の点とすれば
Q₇−Q₂を通る光線、すなわちVFマスター光軸B₁
−B₂方向の光線はミラー５の傾きがない場合、
ビユーフアインダー第１結像面６のVF光軸上の
点に結像するから、この光線のミラーが５ｉ軸お
よびj₂軸のまわりにそれぞれΨ₁（θ−45゜）かたむ
いた場合の結像点位置、すなわち光軸からの距離
が光軸ずれになる。点Q₇の座標を（ｉ，ｊ，ｋ）
＝（−１，０，０）、として与えれば式（32），
（33）から光軸ずれY^*，Z^*は次式であらわされ
る。

Y^* Z^*＝−ｌ＋sinΨ，sin2θ ＋cos2θ −(34) 軸ｉ，ｊを含む平面上の点をQ₉，P₉としQ₉O₂
およびP₉O₂を通る光線の結像点をQ₁，Ｐとする。
ミラー５がかたむいていない場合、直線Ｑ，Ｐは
y^*軸の平行な直線となるがミラー５が傾いてい
る場合直線QPはy^*軸と平行でなくなる。このと
きのy^*軸に対する傾きが画面傾斜となるＱ，Ｐ
を（Y^* ₁，Z^* ₁），（Y^* ₂，Z^* ₂）Q₉＝（ｉ，ｊ，ｋ）＝
（−１，０，０）、P₉＝（ｉ，ｊ，ｋ）＝（−１，＋
１，０）とすれば（Y^* ₂，Z^* ₂）は式（34）から次
式で与えられる。

Y^* ₂ Z^* ₂＝−ｌ＋sinΨsin2θ−cos²Ψ−sin²Ψcos2θ cos2θ＋sinΨsin2θ −(35) 画面の傾きＨは次式で表わされる。

Ｈ＝tan^-1sinΨsin2θ／−cos²Ψ−sin²Ψcos2θ-(36
) Ψが小さくθが45゜に近いときは近似解は次の
ようになる。

Y^* ₁＝−0.01745lΨ Z^* ₁＝−．03495l（45−θ） Ｈ＝−Ψ (37) この式からわかるようにY^* ₁ＨはΨの影響を強
く受け、Z^* ₁はθのみの関数となる。

プリズム３およびミラー５に同時に傾きがあつ
た場合、光軸ずれおよび画面傾斜はプラスされた
形であらわれる。逆に云えば両者の傾きをコント
ロールすることによつて所望の光軸ずれ、画面傾
斜を得ることができる。たとえば必要とするの光
軸の水平、垂直ずれをΔy，Δzとし、画面傾斜を
ΔH、プリズム３およびミラー５による光軸ず
れ、画面傾斜、回転角をそれぞれ、（Δy₁，Δz₁，
ΔH₁，Ψ₁，θ₁）；（Δy₂，Δz₂，ΔH₂，Ψ₂，θ₂）と
すればΔy，Δz，ΔHに対する回転角Ψ₁，θ₁，
Ψ₂，θ₂は次の式の解として求められる。

Δy＝Δy₁＋Δy₂ −(38) Δz＝Δz₁＋Δz₂ −(39) ΔH＝ΔH₁＋ΔH₂ −(40) Ψが０に、θが45゜に近い場合、Δzは近似的に
θの関数に、Δy，ΔHは主としてΨの関数とな
る。すなわち、（38），（39），（40）式は次のよう
になる。

Δy＝＋0.01745（fmΨ₁−lΨ₂） −(41) Δz＝＋0.0349｛fm（45−θ₁）−ｌ（45−θ₂）｝
−(42) ΔH＝Ψ₁−Ψ₂ −(43) 式（42）から垂直光軸ずれの補正はプリズムか
ミラーの一方を行なえばよいことがわかる。また
式（41），（43）からΔy，ΔHがわかればΨ₁，Ψ₂
を求めることができる。いま、Ψ₁＝Ψ₂＝であ
れば画面傾斜ΔHは０となるこのとき式（41）は
次のようになる。

Δy＝＋0.01745（fm−ｌ） ∴＝Δy／−0.01745（fm−ｌ） −(44) この式から、画面傾斜０、水平光軸ずれΔyを
与えるが求まる。

以上でプリズムおよびミラーが設計値に対して
一定の誤差を持つて組み付けられた場合の光の挙
動についての光学的分析は終つたので、以下前記
したミラー５がVF光軸C₁−C₂のまわりに回転す
る場合と同様にVFマスター光軸B₁−B₂のまわり
に回転する場合の本発明に係る一眼レフ式フアイ
ンダーの調整方法について例示する。まず画面傾
斜を０にするために、Ψ₁＝Ψ₂＝＝とする。こ
れにはプリズム３をVFマスター光軸B₁−B₂の回
りに回転せしめるかまたはミラー５をVFマスタ
ー光軸B₁−B₂の回りに回転せしめるかして行な
えばよい。この調整が終了した際に、水平光軸の
ずれは当然所用の光軸ずれΔyと異つていること
が多い。この差をＣとすれば、所要の水平光軸ず
れΔyを得るためには、プリズム３とミラー５の
Ψを再度ΔΨだけ調整しなければならない。その
量は次の式で示される。

ΔΨ＝−ｃ／0.01745（fm−ｌ） −(45) このΔΨを調整をはじめにプリズム３で行なえ
第１２図に示すように光軸の移動Δ₁は次の式
で示される。

Δ₁＝＋0.01745fm×ΔΨ₁ −(46) ＝−fm／fm−ｌｃ −(47) したがつてこの量だけ光軸をずらせば必然的に
Δ₁ずれたことになり、次にミラー５で水平光軸
ずれをΔyの点に持つて行けばΔΨ₁＝ΔΨ₂，Ψ₁＝
Ψ₂となり、画面傾斜０、光軸ずれΔyに調整する
ことができる。いまfm＝2lの場合には Δy₁＝−2c −(48) となる。

次にΔΨの調整をはじめにミラー側で行なえ
ば、光軸の移動Δy₂は次の式で示される。

Δy₂＝−0.01745l×ΔΨ₂ ＝＋ｌ／fm−ｌｃ (49) したがつてこの量だけ光軸をずらせば必然的に
ΔΨ₂だけずらせたことになり、次にプリズム側
で水平光軸をΔyの点にもつて行けばΔΨ₁＝ΔΨ₂，
Ψ₁＝Ψ₂＝となつて画面傾斜０、光軸ずれΔyに
調整することができる。いまfm＝2lの場合には Δy₂＝ｃ −(50) となる。

以上述べた調整方法は最初プリズム３またはミ
ラー５によつてΨ₁＝Ψ₂に合わせた後、プリズム
３およびミラー５をそれぞれ別個にうごかして調
整していたが最初にΨ₁＝Ψ₂とした後はプリズム
３とミラー５とは連動してΨ₁とΨ₂とが同じだけ
回転するようにすれば画面傾斜０のまま光軸補正
を行なうことができる。

以上述べた実施例は主としてズームレンズ通過
後の光をハーフミラー処理面を有するプリズムで
反射してビユーフアインダーマスターレンズへ導
くフアインダーについて述べているが、プリズム
に限ることなく、ミラー小片を用いたポイントミ
ラー方式のフアインダーでも本発明は有効に実施
できる。またビユーフアインダーマスターレンズ
通過後の光はミラーを用いて反射する場合のみで
なく、ハーフミラー処理をしたプリズムを用いた
場合でも本発明に実施できる。さらに以上の実施
例は主としてVTR用のカメラについて述べてい
るが通常の写真用カメラまたは８ミリカメラにお
いても本発明が有効に実施できることは論ずるま
でもない。

本発明は一眼レフ式フアインダーにおける光の
挙動を光学的に分析し、その結果、プリズム等又
はプリズム等およびミラーをその光軸のまわりに
回転可能に構成することによつてきわめて簡便に
水平光軸ずれと画面傾斜の調整を可能とし、カメ
ラの調整工数を大巾に削減するきわめて実際的で
大きな効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一眼レフ式フアインダーを用いた
VTR用カメラの概略の構造を示す図、第２図は
プリズムの傾斜によつて光軸ずれを起す状態を示
す図、第３図は従来のフアインダーの調整方法を
示す図、第４図はミラーが正規でプリズムのみが
傾いているときの光軸ずれを２次元的に解析した
図、第５図ないし第７図はその３次元的解析法を
示す図、第８図は画面傾斜を説明する図、第９
図、第１０図はプリズムが正規であつてミラーが
傾いた場合の光軸ずれを２次元的に説明した図、
第１１図はその３次元的解析法を示す図、第１２
図は本発明に係る一眼レフ式フアインダーの調整
方法を示す図、第１３図、第１４図はミラーを
VFマスター軸のまわりに回転する場合の３次元
的解析法を示す図である。 １……カメラ、２……主レンズ（ズームレン
ズ）、３……プリズム、３ａ……ハーフミラー処
理面、４……ビユーフアインダーマスターレン
ズ、５……ミラー、６……ビユーフアインダー第
１結像面、１１……接眼部、１１ａ……アイピー
ス、２１……マスターレンズ、２３……ビジコ
ン、２３ａ……結像点、３１……光束、４１，４
２，４３……光線、A₁−A₂……ズーム光軸、B₁
−B₂……VFマスター光軸、C₁−C₂……VF光軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カメラの主レンズによつて集光された光の一
   部をプリズム等の反射によつてその光軸をほぼ
   90゜曲げ、ビユーフアインダーマスターレンズを
   通過した後、ミラーによつて再度その光軸をほぼ
   90゜曲げて最初の光軸と平行にし、該光軸上の接
   眼部を設けて成る一眼レフ式フアインダーの調整
   方法において、前記プリズム等を該プリズム等と
   前記ミラーとの間の光軸の回りに回転せしめ、ま
   たは、前記ミラーを前記接眼部を通る光軸の回り
   に回転せしめて、撮像側画面と接眼部側画面との
   画面傾斜を調整し、さらに前記プリズム等を該プ
   リズム等と前記ミラーとの間の光軸の回りに、及
   び前記ミラーを前記接眼部を通る光軸の回りに同
   角度再度回転して、前記撮像側画面と接眼部側画
   面との水平方向のずれを調整することを特徴とす
   る一眼レフ式フアインダーの調整方法。 ２ 前記水平方向のずれ調整において、前記水平
   方向のずれがなくなる点まで、前記プリズム等と
   前記ミラーを連動して同時に同角度回転せしめる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   一眼レフ式フアインダーの調整方法。