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KR100598506B1 - 촬영기능을 가진 관찰광학장치 - Google Patents

촬영기능을 가진 관찰광학장치 Download PDF

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KR100598506B1
KR100598506B1 KR1020020059085A KR20020059085A KR100598506B1 KR 100598506 B1 KR100598506 B1 KR 100598506B1 KR 1020020059085 A KR1020020059085 A KR 1020020059085A KR 20020059085 A KR20020059085 A KR 20020059085A KR 100598506 B1 KR100598506 B1 KR 100598506B1
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South Korea
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optical system
observation
optics
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tubular shaft
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가네코아츠미
요네야마수지
가나이모리야스
후나츠고우지
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펜탁스 가부시키가이샤
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Abstract

촬영기능을 가진 관찰광학장치에 있어서, 물체를 관찰하는 관찰 렌즈계, 그리고 물체가 촬영 렌즈계를 통하여 고체 촬상소자상에 촬영된 상으로서 형성되도록 서로 결합된 촬영 렌즈계 및 고체 촬상소자를 포함한 디지털 카메라 시스템을 구비하고 있다. 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구가 관찰 렌즈계 및 촬영 렌즈계와 결합되어 있어서 물체가 관찰 렌즈계를 통하여 초점이 맞추어지고, 촬영 렌즈계를 통하여 초점이 맞추어진다. 광학적 파라미터는 소정의 조건을 만족시키도록 선택되어서, 관찰 렌즈계의 초점맞춤 및 촬영 렌즈계의 초점맞춤이 초점맞춤기구에 의해 적절하게 수행될 수 있다.
관찰광학장치, 관찰 렌즈계, 촬영 렌즈계, CCD 촬상소자, 디지털 카메라, 초점맞춤기구, 광학적 파라미터, 픽셀 피치

Description

촬영기능을 가진 관찰광학장치{OPTICAL VIEWER INSTRUMENT WITH PHOTOGRAPHING FUNCTION}
본 발명의 목적은 첨부된 도면을 참고하여 기술한 아래의 설명을 통해 보다 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 카메라를 포함한 쌍안경의 수평 단면도;
도 2는 주 케이싱 부분에 관하여 수납위치에 가동 케이싱 부분이 도시되어 있는, 도 1의 II-II 선에 따른 단면도;
도 3은 주 케이싱 부분에 관하여 인출위치에 가동 케이싱 부분이 도시되어 있는, 도 2와 유사한 단면도;
도 4는 주 케이싱 부분 및 가동 케이싱 부분에 의해 형성된 케이싱에 수용된 지지판 조립체의 평면도;
도 5는 지지판 조립체상에 설치된 우측 장착판 및 좌측 장착판의 평면도;
도 6은 도 5의 VI-VI 선에 따른 입면도;
도 7은 도1의 VII-VII 선에 따른 단면도; 그리고
도 8은 도 1 내지 7에 도시된 실시예의 변형형태를 보여주는, 도 7에 유사한 단면도이다.
본 발명은 촬영기능을 가진 관찰광학장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 쌍안경, 홑눈 망원경 등과 같은 관찰광학장치는 스포츠나 야생 조류 등의 관찰에 사용된다. 이와 같은 관찰광학장치를 사용하는 경우, 종종 사용자가 사진촬영을 하고자 하는 것을 보게 되는 경우가 있다. 통상적으로, 이 때 사용자는 관찰광학장치를 카메라로 바꾸어야만 하고 이 시간 동안에 기회를 놓치기 때문에 원하는 장면을 촬영할 수 없게 된다. 이러한 이유로 카메라를 포함하고 있는 관찰광학장치가 제안되어 있어서, 관찰광학장치로 관찰을 계속하면서 관찰광학장치에 포함된 카메라를 이용하여 즉시 사진촬영을 할 수 있다.
예를 들면, 일본국 실용신안 공개공보 평6-2330호에는 쌍안경에 단지 카메라 가 장착되어 있는, 쌍안경과 카메라를 조합한 것이 개시되어 있다. 물론, 쌍안경은 한 쌍의 관찰 렌즈계를 포함하고 있고, 카메라는 촬영 렌즈계를 포함하고 있다. 한 쌍의 관찰 렌즈계를 통하여 관찰 대상물을 관찰하면서, 관찰된 관찰 대상물을 카메라로 촬영할 수 있다.
일반적으로, 관찰 렌즈계는 서로 결합되어 있는 대물 렌즈계 및 접안 렌즈계를 포함하고 있고, 대물 렌즈계의 후방측 초점과 접안 렌즈계의 전방측 초점이 거의 일치할 때 무한원의 관찰 대상물이 초점맞춤상태로 된다. 따라서, 근거리의 관찰 대상물을 초점맞춤상태에서 관찰하기 위해서는, 대물 렌즈계와 접안 렌즈계를 서로로부터 멀어지게 상대적으로 이동시키는 것이 필요하다. 즉, 근거리의 관찰 대상물을 초점맞춤상태로 만들기 위해 관찰 렌즈계에 초점맞춤기구가 포함되어야만 한다.
예를 들면, 쌍안경에 있어서, 초점맞춤기구는 로터리 휠을 가지고 있는 운동변환기구로서 형성되어 있고, 이 운동변환기구는 로터리 휠의 회전운동을 각각의 관찰 렌즈계에 포함된 대물 렌즈계와 접안 렌즈계 사이의 상대적인 직선운동으로 변환시킨다. 즉, 이 쌍안경에서는 수동으로 로터리 휠을 회전시킴으로써 근거리 관찰 대상물이 초점맞춤상태로 된다.
상기한 공개 공보 평6-2330호에 개시되어 있는 카메라를 갖춘 쌍안경에 있어서는 양측의 관찰 렌즈계가 카메라용 광학 상 파인더계(optical view finder system)로서 기능하고 그 결과 양측의 관찰 렌즈계를 통하여 관찰된 사물은 포함된 카메라에 의해 촬영된다. 그럼에도 불구하고, 상기한 공개 공보 평6-2330호는 포함된 카메라의 초점맞춤에 대해서는 개시하고 있지 않다．
미국 특허 제4,067,027호에는 은염(silver halide) 필름을 사용하는 카메라를 포함한 다른 타입의 쌍안경에 대해서 개시하고 있다. 이 카메라를 갖춘 쌍안경에 있어서, 관찰 대상물을 초점맞추기 위해 제 1 초점맞춤기구가 한 쌍의 관찰 렌즈계에 포함되어 있고, 관찰 대상물을 초점맞추기 위해 제 2 초점맞춤기구가 카메라의 촬영 렌즈계에 포함되어 있다. 제 1 및 제 2 초점맞춤기구는 공통의 로터리 휠을 가지고 있으며, 이 공통의 로터리 휠을 손으로 회전시킴으로써 함께 작동되도록 서로 연동되어 있다. 즉, 관찰 렌즈계에 의해 관찰된 대상물이 제 1 초점맞춤기구의 작동에 의해 초점맞춤상태로 되면, 이 관찰된 대상물은 제 2 초점맞춤기구 의 작동에 의해 촬영 렌즈계를 통해서 은염 필름의 프레임 표면상에 초점이 맞추어 진다.
일반적으로, 은염 필름을 사용하는 카메라의 영역에 있어서, 광학적 상이 촬영 렌즈계를 통하여 적절하게 초점맞춤상태로 되기 위해서는 촬영 렌즈계로 얻은 광학적 상의 불선명도가 허용착란원 내에 포함되도록 촬영 렌즈계용 초점맞춤기구가 설계되어야만 한다. 주지된 바와 같이, 허용착란원은 은염 필름에 사용된 감광재료의 특성에 의해 주로 결정된다. 예를 들면, 35mm의 은염 필름에 있어서, 통상적인 사람의 분해능을 고려하면, 허용착란원의 직경(δ)이 약 30㎛ 또는 필름 프레임의 대각선 길이의 약 1/1000 이다.
또한, 촬영 렌즈계의 초점심도는 허용착란원의 직경(δ)에 기초하여 다음과 같이 정의된다.
초점 심도=2×δ×F
여기서, F는 촬영 렌즈계의 F-수를 나타낸다.
따라서, 촬영된 대상이 적절하게 초점이 맞추어진 상으로 되기 위해서는 촬영될 대상이 상기와 같이 정의된 초점 심도의 범위 내에서 초점이 맞추어져야만 한다. 촬영 렌즈계의 초점 심도는 상기한 파라미터(δ, F) 및 은염 필름의 감광성에 따라서 변화될 수 있다. 초점 심도의 범위가 지나치게 좁으면, 초점맞춤기구의 수동조작에 의해 관찰 대상물을 초점 심도의 좁은 범위내로 맞추기가 매우 곤란하다.
미국 특허 제4,067,027호는 수동으로 조작되는 초점맞춤기구를 개시하고 있지만, 제 1 및 제 2 초점맞춤기구의 수동조작을 위해 적절한 관찰 렌즈계 및 촬영 렌즈계에 관해서는 기술하고 있지 않다. 따라서, 관찰 렌즈계 및 촬영 렌즈계 양자의 초점맞춤이 제 1 및 제 2 초점맞춤기구의 수동조작에 의해 달성될 수 있는 지를 확인할 수 없다.
한편, CCD(Charge-Coupled Device)촬상소자와 같은 고체 촬상소자를 사용하는 디지털 카메라가 쌍안경, 홑눈 망원경 등과 같은 관찰광학장치에 포함되는 경우, 그리고 관찰 렌즈계 및 촬영 렌즈계 양자가 수동으로 초점이 맞추어지는 경우, 관찰 렌즈계 및 촬영 렌즈계 양자의 만족할 만한 수동 초점맞춤을 가능하게 하기 위해서는 상기한 것에 부가하여, 고체 촬상소자를 포함한 다른 특수한 문제가 관찰 렌즈계 및 촬영 렌즈계 양자의 광학적 설계에 고려되어야만 한다.
요컨대, 종래에는 촬영기능을 가진 관찰광학장치가 어떻게 설계되어야 하는지 제안되지 않았고 그래서 촬영 렌즈계의 초점맞춤은 수동 초점맞춤방식으로 원하는 초점맞춤의 정확도로 적절하게 수행될 수 있다.
게다가, 상기한 공개 공보 평6-2330호에 개시된 카메라를 가진 쌍안경은 카메라가 단지 쌍안경에 부가되어 있기 때문에 부피가 크다. 또한, 미국 특허 제4,067,027호의 경우에는, 은염 필름 카트리지를 수용하기 위한 카메라 박스때문에 사용된 카메라의 부피가 크다.
따라서, 본 발명의 목적은 관찰 렌즈계의 초점맞춤 및 촬영 렌즈계의 초점맞춤 양자가 수동조작의 초점맞춤기구에 의해 적절하게 실행될 수 있는, 관찰 렌즈계 및 촬영 렌즈계를 가진 디지털 카메라 시스템을 포함하는 관찰광학장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 콤팩트하게 배치된 디지털 카메라를 갖춘 쌍안경을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1의 실시형태에 의하면, 관찰 대상물을 관찰하는 관찰 광학계; 관찰 대상물이 촬영 광학계를 통하여 고체 촬상소자의 광수용 표면 상에 사진촬영 상으로서 형성되도록 서로 결합된 고체 촬상소자 및 촬영 광학계를 포함하는 디지털 카메라 시스템; 그리고 관찰 대상물이 상기 관찰 광학계를 통하여 초점맞춤상태로 되며, 그리고 상기 관찰 대상물이 상기 촬영 광학계를 통하여 초점맞춤상태로 되도록 상기 관찰 광학계 및 상기 촬영 광학계와 결합된 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구를 포함하고 있는 촬영기능을 가진 관찰광학장치가 제공된다. 이 촬영기능을 가진 관찰광학장치는 아래의 조건식, 즉
65 ＜ y2 /[1000×PF(ω/T)2] ＜ 95이고, F ＜ 6
라는 조건식으로서,
F는 촬영 광학계의 f-수;
y는 고체 촬상소자의 광수용 표면의 대각선 길이의 절반으로 정의되는, 고체 촬상소자의 최대 상 높이(mm);
ω는 관찰 광학계의 반 시야각(rad);
T는 촬영 광학계의 반 시야각θ(rad)에 대한 관찰 광학계의 반 시야각ω(rad)의 시야 율(T=ω/θ); 그리고
P는 고체 촬상소자의 픽셀 피치를 나타내는 것으로서, 상기 조건식이 만족되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 관찰 광학계로서, 대물 광학계, 정립 광학계 및 접안 광학계를 구비하여 사물을 관찰하고, 상기 정립 광학계 및 접안 광학계 양자는 상기 관찰 광학계의 광축을 따라서 상기 대물 광학계에 관하여 상대적으로 이동가능하게 되어 있는 상기 관찰 광학계; 상기 관찰 광학계에 인접하여 회전가능하게 제공된 튜브형 샤프트; 상기 튜브형 샤프트에 수용된 촬영 광학계; 상기 촬영 광학계와 정렬되어서 상기 촬영 광학계의 후방 단부로부터 소정의 거리만큼 이격되어 있는 고체 촬상소자; 상기 튜브형 샤프트의 회전운동을 상기 대물 광학계와 상기 정립 광학계 및 접안 광학계 양자 사이의 상대적인 직선운동으로 변환시켜서 상기 관찰 광학계를 통해 관찰 대상물의 초점을 맞추는 제 1 초점맞춤기구; 상기 튜브형 샤프트의 회전운동을 상기 고체 촬상 소자에 관한 상기 촬영 광학계의 직선운동으로 변환시켜서 상기 고체 촬상소자의 광수용 표면상에 관찰 대상물의 초점을 맞추는 제 2 초점맞춤기구; 그리고 상기 제 1 및 제 2 초점맞춤기구가 서로 연동되도록 상기 튜브형 샤프트의 회전운동시키는 수동조작 시스템을 포함하고 있는 촬영기능을 가진 관찰광학장치가 제공된다. 이 촬영기능을 가진 관찰광학장치는 상기한 조건식이 만족되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 의하면, 튜브형 샤프트의 회전운동과 촬영 렌즈계의 직선운동 사이에 선형적인 관계가 성립되도록 제 2 초점맞춤기구가 구성될 수 있다. 이 경우에 있어서, 튜브형 샤프트의 회전운동과 정립 광학계 및 접안 광학계 양자와 대물 광학계 간의 상대적인 직선운동 사이에 선형적인 관계가 성립되도록 제 1 초점맞춤기구가 구성될 수 있다.
대체형태로서, 튜브형 샤프트의 회전운동과 촬영 광학계의 직선운동 사이에 비선형적인 관계가 성립되도록 제 2 초점맞춤기구가 구성될 수 있다. 이 경우에 있어서, 튜브형 샤프트의 회전운동과 정립 광학계 및 접안 광학계 양자와 대물 광학계 간의 상대적인 직선운동 사이에 비선형적인 관계가 성립되도록 제 1 초점맞춤기구가 구성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 상기한 관찰 광학계에 대한 대체형태로서 제 1 관찰 광학계 및 제 2 관찰 광학계를 가진 것이 될 수 있다. 이 경우에 있어서, 제 1 및 제 2 관찰 광학계의 각각은 대물 광학계, 정립 광학계 및 접안 광학계를 포함하여 사물을 관찰하고, 정립 광학계 및 접안 광학계 양자는 상기 제 2 관찰 광학계의 광축을 따라서 상기 대물 광학계에 관하여 상대적으로 이동가능하게 되어 있다. 튜브형 샤프트는 제 1 관찰 광학계와 제 2 관찰 광학계 사이에 배치되어 있고, 제 1 초점맞춤기구는 튜브형 샤프트의 회전운동을 각각의 관찰 렌즈계에 포함된 정립 렌즈계 및 접안 렌즈계 양자와 각각의 관찰 광학계에 포함된 대물 광학계 사이의 상대적인 직선운동으로 변환시켜서, 제 1 및 제 2 관찰 광학계를 통해 관찰 대상물의 초점을 맞춘다.
선택적으로, 제 1 및 제 2 관찰 광학계가 케이싱에 수용되어 있고, 상기 케이싱은 서로 이동가능하게 결합되어 있는 2 개의 케이싱 부분을 포함할 수 있다. 제 1 관찰 광학계의 광축과 제 2 관찰 광학계의 광축 사이의 거리가 상기 케이싱 부분중의 하나를 나머지 케이싱 부분에 관하여 상대적으로 이동시킴으로써 조정가능하게 되도록 각각의 제 1 및 제 2 관찰 광학계가 상기 케이싱 부분에 조립될 수 있다. 바람직하게는, 상기 케이싱 부분중의 하나는 나머지 케이싱 부분과 미끄럼가능하게 결합되어 있어서 제 1 및 제 2 관찰 광학계의 광축은 상기 케이싱 부분중의 하나를 나머지 케이싱 부분에 관하여 상대적으로 미끄럼이동시킴으로써 공통의 기하학적 평면내에서 이동가능하다
본 발명의 제 3 실시형태에 따르면, 한 쌍의 관찰 광학계로서, 그 각각이 대물 광학계, 정립 광학계 및 접안 광학계를 포함하여 사물을 관찰하고, 정립 광학계 및 접안 광학계 양자는 상응하는 관찰 광학계의 광축을 따라서 대물 광학계에 관하여 상대적으로 이동가능하게 되어 있는 상기 한 쌍의 관찰 광학계; 관찰 대상물이 촬영 광학계를 통하여 고체 촬상소자의 광수용 표면 상에 사진촬영 상으로서 형성되도록 서로 결합된 고체 촬상소자 및 촬영 광학계를 포함하는 디지털 카메라 시스템; 관찰 광학계 사이에 회전가능하게 제공된 튜브형 샤프트; 그리고 튜브형 샤프트의 회전운동을 각각의 관찰 광학계에 포함된 정립 광학계 및 접안 광학계 양자와 각각의 관찰 광학계에 포함된 대물 광학계 사이의 상대적인 직선운동으로 변환시켜서, 한 쌍의 관찰 광학계를 통해 관찰 대상물의 초점을 맞추도록 상기 한 쌍의 관찰 광학계와 결합된 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구를 포함하고 있는 촬영기능을 가진 쌍안경이 제공된다. 상기 촬영 광학계는 튜브형 샤프트에 수용되어 있고, 고체 촬상소자는 촬영 광학계와 정렬되어서 촬영 광학계의 후방 단부로부터 소정의 거리만큼 이격되어 있다.
본 발명의 제 3 실시형태에 따르면, 바람직하게는 튜브형 샤프트의 회전운동을 고체 촬상소자에 관한 촬영 광학계의 직선운동으로 변환시켜서, 고체 촬상소자의 광수용 표면상에 관찰 대상물의 초점을 맞추도록 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구가 촬영 광학계와 결합되어 있고, 그 결과 한 쌍의 관찰 렌즈계의 초점맞춤은 촬영 광학계의 초점맞춤에 연동되어 있다.
상기 촬영기능을 가진 쌍안경은 상기한 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 실시형태에 있어서, 튜브형 샤프트의 회전운동과 촬영 광학계의 직선운동 사이에 선형적인 관계가 성립되도록 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구가 구성될 수 있다. 이 경우에, 튜브형 샤프트의 회전운동과 정립 광학계 및 접안 광학계 양자와 대물 광학계 간의 상대적인 직선운동 사이에 선형적인 관계가 성립되도록 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구가 구성될 수 있다.
대체형태로서, 튜브형 샤프트의 회전운동과 촬영 광학계의 직선운동 사이에 비선형적인 관계가 성립되도록 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구가 구성될 수 있다. 이 경우에, 튜브형 샤프트의 회전운동과 정립 광학계 및 접안 광학계 양자와 대물 광학계 간의 상대적인 직선운동 사이에 비선형적인 관계가 성립되도록 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구가 구성될 수 있다.
촬영기능을 가진 쌍안경은 한 쌍의 관찰 광학계를 수용하는 케이싱을 더 포함하고 있고, 케이싱은 각각의 관찰 광학계가 케이싱 부분에 조립되도록 서로 이동가능하게 결합되어 있는 2 개의 케이싱 부분을 포함할 수 있고 그래서 관찰 광학계의 광축 사이의 거리가 상기 케이싱 부분중의 하나를 나머지 케이싱 부분에 관하여 상대적으로 이동시킴으로써 조정가능하게 되어 있다. 바람직하게는, 상기 케이싱 부분중의 하나는 나머지 케이싱 부분과 미끄럼가능하게 결합되어 있어서 상기 제 1 및 제 2 관찰 광학계의 광축은 상기 케이싱 부분중의 하나를 나머지 케이싱 부분에 관하여 상대적으로 미끄럼이동시킴으로써 공통의 기하학적 평면내에서 이동가능하다.
(바람직한 실시예)
도 1은 본 발명에 따라 구성된, 디지털 카메라를 포함하는 쌍안경의 내부 배치를 도시하고 있고, 도 2는 도 1의 II-II 선에 따른 단면도를 도시하고 있다.
디지털 카메라를 갖춘 쌍안경은 주 케이싱 부분(1OA) 및 가동 케이싱 부분(1OB)를 포함하는 케이싱(10), 그리고 이 케이싱(10)에 수용되어 있으며 광학적으로 서로 동일한 한 쌍의 관찰 렌즈계(12R 및 12L)를 포함하고 있다. 각각의 관찰 렌즈계(12R 및 12L)는 사용자의 좌우 안구에 대해 제공되어 있고, 중심선에 관해 대칭적으로 배치되어 있다.
우측 관찰 렌즈계(12R)는 주 케이싱 부분(10A)에 조립되어 있고, 대물 렌즈계(14R), 정립 프리즘계(16R) 및 접안 렌즈계(18R)를 포함하고 있다． 주 케이싱 부분(1OA)의 전방벽에는 관찰창(19R)이 형성되어 있고, 이 관찰창(19R)는 우측 관찰 렌즈계의 대물 렌즈계(14R)와 정렬되어 있다.
좌측 관찰 렌즈계(12L)는 가동 케이싱 부분(1OB) 측에 조립되어 있고, 대물 렌즈계(14L), 정립 프리즘계(16L) 및 접안 렌즈계(18L)를 포함하고 있다. 가동 케이싱 부분(1OB)의 전방벽에는 관찰창(19L)이 형성되어 있고, 이 관찰창(19L)는 좌측 관찰 렌즈계(12L)의 대물 렌즈계(14L)와 정렬되어 있다.
가동 케이싱 부분(1OB)는 주 케이싱 부분(1OA)과 미끄럼가능하게 결합되어 있어서, 서로로부터 상대적으로 이동된다. 즉, 가동 케이싱 부분(1OB)는 도 2에 도시된 수납위치와 도 3에 도시된 최대 인출위치 사이에서 주 케이싱 부분(1OA)에 관하여 이동될 수 있다.
양측 케이싱 부분(10A 및 1OB)의 미끄럼이동 표면상에 적절한 마찰력이 작용하고, 그 결과 가동 케이싱 부분(1OB)이 주 케이싱 부분(1OA)으로부터 인출되기 위해서는 일정한 인출력이 가동 케이싱 부분(1OB)에 작용되어야만 한다. 유사하게, 가동 케이싱 부분(1OB)이 주 케이싱 부분(1OA)으로 수납되기 위해서는 일정한 가압력이 가동 케이싱 부분(1OB)에 작용되어야만 한다. 따라서, 가동 케이싱 부분(10B)는 양측 케이싱 부분(10A 및 1OB)의 미끄럼이동 표면상에 작용하는 적절한 마찰력으로 인해, 수납위치(도2)와 최대 인출위치(도3) 사이의 임의의 위치에서 머물러 있는 것이 가능하다.
도 2 및 도 3으로부터 명확한 바와 같이, 가동 케이싱 부분(1OB)이 주 케이싱 부분(10A)으로부터 인출된 때, 좌측 관찰 렌즈계(12L)는 가동 케이싱 부분(10B)과 함께 이동되지만, 그러나 우측 관찰 렌즈계(12R)는 주 케이싱 부분(1OA)에 머물러 있다． 따라서, 가동 케이싱 부분(1OB)를 주 케이싱 부분(1OA)으로부터 인출시킴으로써, 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)의 광축간의 거리를 조정하는 것 이 가능하여 상기 거리를 사용자의 눈동자 사이의 거리와 일치시킬 수 있다. 즉, 주 케이싱 부분(1OA)에 관하여 가동 케이싱 부분(1OB)를 상대적으로 미끄럼이동시킴으로써 광축간의 거리조정을 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 우측 관찰 렌즈계(12R)의 대물 렌즈계(14R)는 주 케이싱 부분(1OA)에 대하여 고정된 위치에 수용되지만, 정립 프리즘계(16R) 및 접안 렌즈계(18R) 양자는 대물 렌즈계(14R)에 대하여 전후 방향으로 이동가능하고, 이로 인해 우측 관찰 렌즈계(12R)를 통해 관찰될 관찰 대상물이 초점맞춤상태로 된다． 유사하게, 좌측 관찰 렌즈계(12L)의 대물 렌즈계(14L)는 가동 케이싱 부분(10B)에 대하여 고정된 위치에 수용되지만, 정립 프리즘계(16L) 및 접안 렌즈계(18L) 양자는 대물 렌즈계(14L)에 대하여 전후 방향으로 이동가능하고, 이로 인해 좌측 관찰 렌즈계(12L)를 통해 관찰될 관찰 대상물이 초점맞춤상태로 된다.
광축간의 거리조정 및 좌우측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)의 초점맞춤을 위해서, 케이싱(10)은 도 4에 도시된 바와 같이, 지지판 조립체(20)를 구비하고 있고, 좌우측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)는 아래에서 상세하게 기술된 방식으로 지지판 조립체(20)에 장착되어 있다. 도 1에는 비록 지지판 조립체(20)가 보이지만, 과도하게 복잡한 예시를 피하기 위해 도시하지 않았다.
도 4에 도시된 바와 같이, 지지판 조립체(20)는 직사각형 판부재(20A)와, 이 직사각형 판부재(20A) 상에 미끄럼가능하게 놓여있는 슬라이드 판부재(20B)로 구성되어 있다． 직사각형 판부재(20A)는 세로방향의 길이와 세로방향의 길이보다 더 짧은 가로방향의 길이를 가지고 있다. 슬라이드 판부재(20B)는 직사각형 판부재(20A)의 가로방향의 길이와 거의 같은 폭을 갖는 직사각형부(22)와, 이 직사각형부(22)로부터 일체적으로 뻗어있는 돌출부(24)를 포함하고 있고, 상기 직사각형부(22) 및 돌출부(24) 양자는 직사각형 판부재(20A)의 세로방향의 길이와 거의 같은 세로방향의 길이를 가지고 있다.
슬라이드 판부재(20B)는 직사각형부(22)에 형성된 한 쌍의 가이드슬롯(26) 및 돌출부(24)에 형성된 가이드슬롯(27)을 구비하고 있다. 한편, 직사각형 판부재(20A)에는 한 쌍의 스터브요소(26') 및 스터브요소(27')가 단단하게 부착되어 있어서, 한 쌍의 스터브요소(26')는 한 쌍의 가이드슬롯(26)에 미끄럼가능하게 수용되어 있고, 스터브요소(27')는 가이드슬롯(27)에 미끄럼가능하게 수용된다. 가이드슬롯(26 및 27)은 서로에 대해 평행하도록 뻗어있고, 각각의 슬롯은 수납위치(도2)와 최대 인출위치(도3) 사이의 가동 케이싱 부분(1OB)의 이동거리에 상응하는 길이를 가지고 있다．
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지지판 조립체(2O)는 케이싱(10)의 바닥부로부터 이격되도록 배치되어 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 직사각형 판부재(2OA)는 적절한 방식으로 주 케이싱 부분(10A)에 고정적으로 연결되어 있다. 슬라이드 판부재(20B)는 직사각형부(22)로부터 일체적으로 돌출한 돌출부(28)를 가지고 있고, 이 돌출부(28)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 가동 케이싱 부분(1OB)에 제공된 칸막이부(29)에 고정적으로 연결되어 있다. 따라서, 주 케이싱 부분(10A)에 관하여 가동 케이싱 부분(10B)이 이동되는 경우, 슬라이드 판부재(20B)는 가동 케이싱 부분(10B)과 함께 이동될 수 있다.
우측 관찰 렌즈계(12R)의 대물 렌즈계(14R)는 부재번호 14R'로 표시된 빗금친 구역에서 직사각형 판부재(20A)에 단단하게 고정되어 있고, 좌측 관찰 렌즈계(12L)의 대물 렌즈계(14L)는 부재번호 14L'로 표시된 빗금친 구역에서 슬라이드 판부재(20B)의 직사각형부(22)에 단단하게 고정되어 있다.
도 5는 지지판 조립체(20) 상부에 배치된 우측 및 좌측 장착판(30R 및 30L)을 도시하고 있고, 각각의 정립 프리즘계(16R 및 16L)는 도 1에 도시된 바와 같이, 우측 및 좌측 장착판(30R 및 30L)상에 장착되어 있다. 또한, 도 5 및 도 6으로부터 명백한 바와 같이, 각각의 우측 및 좌측 장착판(30R 및 30L)은 그 후방측 에지를 따라서 제공된 직립판(32R 및 32L)을 가지고 있고, 각각의 접안 렌즈계(18R 및 18L)는 도 1에 도시된 바와 같이 직립판(32R 및 32L)에 부착되어 있다.
우측 장착판(3OR)은 직사각형 판부재(20A)에 의해 이동가능하게 지지되어 있어서 정립 프리즘계(16R) 및 접안 렌즈계(18R) 양자는 대물 렌즈계(14R)에 대해 전후방향으로 이동가능하다. 유사하게, 좌측 장착판(3OL)은 슬라이드 판부재(20B)에 의해 이동가능하게 지지되어 있어서 정립 프리즘계(16L) 및 접안 렌즈계(18L) 양자는 대물 렌즈계(14L)에 대해 전후방향으로 이동가능하다.
특히, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 우측 장착판(3OR)의 저면의 우측 에지의 부근에 가이드슈(34R)가 고정되어 제공되어 있다. 이 가이드슈(34R)에는 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 직사각형 판부재(2OA)의 우측 에지를 미끄럼가능하게 수용하는 홈(36R)(도 6참고)이 형성되어 있다. 또한, 우측 장착판(3OR)은 우측 장착판(3OR)의 좌측 에지를 따라서 제공된 측벽(38R)을 가지고 있고, 이 측벽(38R)의 하부측은 가이드로드(42R)를 미끄럼가능하게 수용하는 관통보어를 가진 비대부(4OR)로서 형성되어 있다. 가이드로드(42R)의 양단부는 직사각형 판부재(20A)(도 1 및 4 참고)로부터 일체로 돌출한 한 쌍의 고정편(44R)에 의해 단단하게 지지되어 있다. 따라서, 정립 프리즘계(16R) 및 접안 렌즈계(18R) 양자를 지탱하는 우측 장착판(30R)이 대물 렌즈계(14R)에 대해 전후방향으로 직선으로 이동가능하게 되어 있다.
유사하게, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 좌측 장착판(3OL)의 저면의 좌측 에지의 부근에 가이드슈(34L)가 고정되어 제공되어 있다. 이 가이드슈(34L)에는 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 슬라이드 판부재(2OB)의 좌우측 에지를 미끄럼가능하게 수용하는 홈(36L)(도 6참고)이 형성되어 있다. 또한, 좌측 장착판(3OL)은 좌측 장착판(3OL)의 우측 에지를 따라서 제공된 측벽(38L)을 가지고 있고, 이 측벽(38L)의 하부측은 가이드로드(42L)를 미끄럼가능하게 수용하는 관통보어를 가진 비대부(4OL)로서 형성되어 있다. 가이드로드(42L)의 양단부는 슬라이드 판부재(20B)(도 1 및 4 참고)로부터 일체로 돌출한 한 쌍의 고정편(44L)에 의해 단단하게 지지되어 있다. 따라서, 정립 프리즘계(16L) 및 접안 렌즈계(18L) 양자를 지탱하는 좌측 장착판(30L)이 대물 렌즈계(14L)에 대해 전후방향으로 직선으로 이동가능하게 되어 있다.
상기한 바와 같이, 비록 지지판 조립체(20)는 도 1에 도시되어 있지 않지만, 고정편(44R 및 44L)은 도시되어 있다.
상기한 구성에 의해, 가동 케이싱 부분(1OB)을 주 케이싱 부분(10A)으로부터 이동시키거나 주 케이싱 부분(10A)을 향해 이동시킴으로써 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)의 광축간 거리의 조정이 가능해진다. 또한, 우측 장착판(3OR)을 대물 렌즈계(14R)에 관해 전후방향으로 직선운동시킴으로써 우측 관찰 렌즈계(12R)의 초점맞춤을 수행할 수 있고, 좌측 장착판(3OL)을 대물 렌즈계(14L)에 관해 전후방향으로 직선운동시킴으로써 좌측 관찰 렌즈계(12L)의 초점맞춤을 수행할 수 있다.
우측 장착판(3OR)과 좌측 장착판(3OL)사이의 거리를 변화가능하도록 우측 및 좌측 장착판(3OR 및 3OL)을 동시에 이동시키기 위해서, 우측 및 좌측 장착판(3OR 및 3OL)이 신축가능한 연결수단(46)에 의해 서로 연결되어 있다.
특히, 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 연결수단(46)은 직사각형 로드부재(46A)와, 이 로드부재(46A)를 미끄럼가능하게 수용하는 포크형부재(46B)로 되어 있다. 로드부재(46A)는 로드부재(46A)의 전방 단부에 있는 측벽(38R)의 비대부(40R)의 하부측에 단단하게 고정되어 있고, 포크형부재(46B)는 포크형부재(46B)의 전방 단부에 있는 측벽(38L)의 비대부(40L)의 하부측에 단단하게 고정되어 있다. 양부재(46A 및 46B)는 가동 케이싱 부분(10B)의 수납위치(도2) 와 최대 인출위치(도3) 사이에서의 가동 케이싱 부분(10B)의 이동거리보다 더 긴 길이를 가지고 있다. 즉, 가동 케이싱 부분(10B)이 수납위치로부터 최대 인출위치까지 인출되더라도, 양부재(46A 및 46B)간에는 미끄럼가능한 연결상태가 유지된다. 따라서, 우측 장착판(3OR) 및 좌측 장착판(3OL), 그리고 우측 렌즈계(16R, 18R) 및 좌측 렌즈계(16L, 18L)의 동시의 직선운동이 언제나 가능하게 된다.
도 5에 잘 도시된 바와 같이, 로드부재(46A)에는 직사각형 보어(47)가 형성되어 있지만, 이 보어(47)에 관해서는 이하에서 설명한다．
도 7은 도 1의 VII-VII 선에 따른 단면도를 도시한다. 도 1 및 도 7로부터 명확한 바와 같이, 주 케이싱 부분(10A)의 전방 벽에는 원형 관찰창(48)이 형성되어 있고, 이 원형 관찰창(48)은 가동 케이싱 부분(1OB)이 수납위치(도 2)에 놓여 있을 때 케이싱(10)의 전방 벽의 중앙에 위치되어 있다.
도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 주 케이싱 부분(1OA)은 원형 관찰창(48)을 둘러싸도록 주 케이싱 부분(10A)의 전방 벽의 안쪽 벽면으로부터 일체적으로 돌출한 내측 전방 슬리브부재(50)를 가지고 있고, 이 내측 전방 슬리브 부재(5O)는 주 케이싱 부분(1OA)의 상부 벽과 일체로 되어 있다． 또한, 내측 후방 슬리브부재(52)는 주 케이싱 부분(1OA)의 상부 벽으로부터 일체로 돌출되어 있으며, 내측 전방 슬리브부재(5O)와 정렬되어 있다.
튜브형 샤프트부재(54)는 내측 전방 및 후방 슬리브부재(50 및 52)의 사이에 회전가능하게 지지되어 있으며, 일체로 형성된 로터리 휠(56)을 가지고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 주 케이싱 부분(10A)의 상부 벽에는 직사각형 개구부(58)가 형성되어 있고, 로터리 휠(56)의 일부분이 직사각형 개구부(58)를 통하여 외부에 노출되어 있다. 따라서, 사용자의 손가락으로 로터리 휠(56)의 노출 부분을 구동시킴으로써 튜브형 샤프트(54)를 회전시킬 수 있다.
튜브형 샤프트(54)는 그 전방 단부와 로터리 휠(56) 사이에 튜브형 샤프트의 외주 벽면 둘레로 형성된 수나사(60)가 형성되어 있고, 튜브형 샤프트(54)의 수나 사(60)에는 환형부재(62)가 나사식으로 부착되어 있다. 도 2, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 환형부재(62)에는 일체로 형성된 방사상의 돌출부(64)가 형성되어 있고, 직사각형 돌출부(65)가 방사상 돌출부(64)로부터 일체적으로 돌출되어 있다. 직사각형 돌출부(65)는 신축가능한 연결수단(46)의 로드부재(46A)에 형성된 직사각형 보어(47)에 삽입되어 끼워맞추어 진다.
상기와 같은 구성에 의해, 로터리 휠(56)을 수동으로 구동시킴으로써 튜브형 샤프트(54)를 회전시키면, 환형부재(62)는 튜브형 샤프트(54)의 세로방향의 중심축선을 따라서 이동되어, 양 장착판(30A 및 30B)과, 우측 렌즈계(16R, 18R) 및 좌측 렌즈계(16L, 18L)의 동시적인 직선운동을 초래한다. 즉, 서로 나사식으로 결합되어 있는 튜브형 샤프트(54) 및 환형부재(62)는 로터리 휠(56)의 회전운동을 우측 렌즈계(16R, 18R) 및 좌측 렌즈계(16L, 18L)의 직선운동으로 변환시키는 운동변환기구를 형성하고, 이 운동변환기구는 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L) 양자에 대한 초점맞춤기구로서 사용된다.
정립 렌즈계(16R 및 16L) 및 접안 렌즈계(18R, 18L) 양자가 대응하는 대물 렌즈계(14R, 14L)에 가장 근접하는 때 무한원에 있는 관찰 대상물이 초점맞춤상태로 되도록 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)의 각각이 광학적으로 설계되어 있다. 따라서, 근접한 관찰 대상물이 초점맞춤상태로 되기 위해서는 정립 렌즈계(16R 및 16L) 및 접안 렌즈계(18R, 18L) 양자를 대응하는 대물 렌즈계(14R, 14L)로부터 멀어지게 이동시키는 것이 필요하다. 정립 렌즈계(16R 및 16L) 및 접안 렌즈계(18R, 18L) 양자가 대응하는 대물 렌즈계(14R, 14L)로부터 가장 멀어지게 되면 가장 근접한 관찰 대상물이 초점맞춤상태로 될 수 있다.
도 1 및 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 튜브형 샤프트(54) 안에는 렌즈 경통(66)이 설치되어 있고, 이 렌즈 경통(66) 안에는 제 1 렌즈계(68) 및 제 2 렌즈계(7O)로 된 촬영 렌즈계(67)가 유지되어 있다. 한편, 주 케이싱 부분(10A)의 후방 벽의 안쪽 벽면에는 촬상소자 제어회로기판(72)이 단단하게 부착되어 있고, 이 촬상소자 제어회로기판(72)에는 CCD 촬상소자(74)가 장착되어 있어서 이 CCD 촬상소자(74)의 광수용 표면은 렌즈 경통(66)에 유지된 촬영 렌즈계(67)와 정렬되어 있다. 내측 후방 슬리브부재(52)의 후방 단부에는 내측 환형 플랜지(75)가 형성되어 있고, 이 내측 환형 플랜지(75)에는 광학적 로우-패스 필터(76)가 끼워맞추어져 있다. 요컨대, 촬영 렌즈계(67), CCD 촬상소자(74) 및 광학적 로우-패스 필터(76)가 디지털 카메라를 형성하고, 촬영될 대상물은 촬영 렌즈계(67) 및 광학적 로우-패스 필터(76)를 통해 CCD 촬상소자(74)의 광수용 표면 상에 초점이 맞추어 진다.
예를 들면, 디지털 카메라의 전방 1.5미터에 위치하고 있는 아주 가까운 대상물이 초점이 맞추어진 상으로서 촬영될 수 있기 위해서는, 통상의 디지털 카메라의 경우와 유사하게, 초점맞춤기구를 촬영 렌즈계(67)에 병합시키는 것이 필요하다. 게다가, 관찰 렌즈계(12R 및 12L)가 디지털 카메라용 뷰 파인더 시스템으로서 사용되기 때문에, 촬영 렌즈계(67)용 초점맞춤기구는 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)용 초점맞춤기구에 연동되도록 연결되어 있어야만 한다. 즉, 대상물이 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)를 통하여 초점이 맞추어진 상으로서 관찰되는 경우, 관찰된 대상물은 촬영 렌즈계(67)를 통하여 CCD 촬상소자(74)의 광수용 표면상에 초점이 맞추어져야 한다.
이러한 목적을 위해서, 암나사 및 수나사 각각은 튜브형 샤프트(54)의 내측 벽면의 둘레 및 렌즈 경통(66)의 외측 벽면의 둘레에 형성되어 있어서, 렌즈 경통(66)이 튜브형 샤프트(54)와 나사식으로 결합된다. 렌즈 경통(66)의 전방 단부는 내측 전방 슬리브부재(50) 속으로 삽입되어 있으며, 렌즈 경통(66)의 전방 단부에는 한 쌍의 키 홈(78)이 지름 방향으로 형성되어 있고, 각각의 키 홈(78)은 렌즈 경통(66)의 전방 단부 에지로부터 측정된 소정의 길이에 걸쳐서 뻗어있다. 한편, 내측 전방 슬리브부재(5O)의 내측 벽에는 한 쌍의 보어가 직경 방향으로 형성되어 있고, 도 7에 도시된 바와 같이, 키 홈(78)과 결합되도록 각 보어에는 2 개의 핀 요소(80)가 설치되어 있어서, 렌즈 경통(66)의 회전운동을 예방할 수 있다.
따라서, 로터리 휠(56)을 수동으로 구동시킴으로써 튜브형 샤프트(54)를 회전시키면, 렌즈 경통(66)은 튜브형 샤프트(54)와 렌즈 경통(66)사이의 나사식 결합으로 인해 촬영 렌즈계(67)의 광축을 따라서 직선으로 이동된다. 즉, 튜브형 샤프트(54)의 내측 벽면의 둘레 및 렌즈 경통(66)의 외측 벽면의 둘레에 형성되어 있는 암나사 및 수나사는 로터리 휠(56)의 회전운동을 렌즈 경통(66)의 직선운동으로 변환시키는 운동변환기구를 구성하고, 이 운동변환기구는 촬영 렌즈계(67)용 초점맞춤기구로서 사용된다.
튜브형 샤프트(54)의 외측 면의 둘레에 형성된 수나사(60)는 튜브형 샤프트(54)의 내측 면의 둘레에 형성된 암나사에 관하여 역방향의 나사로 형성되어 있다. 따라서, 로터리 휠(56)을 수동으로 구동시킴으로써 정립 프리즘계(16R, 16L) 및 접안 렌즈계(18R, 18L) 양자가 대응하는 대물 렌즈계(14R, 14L)로부터 멀어지도록 후방으로 이동되면, 렌즈 경통(66)은 CCD 촬상소자(74)로부터 멀어지도록 전방으로 이동된다. 따라서, 근접 대상물이 관찰 렌즈계(12R, 12L)에서 초점이 맞추어 지도록 하기 위해 정립 프리즘계(16R, 16L) 및 접안 렌즈계(18R, 18L) 양자의 후방 이동이 실행되는 경우, 렌즈 경통(66) 및 촬영 렌즈계(67)의 전방 이동으로 인해 CCD 촬상소자(74)의 광수용 표면상에 관찰된 근접 대상물의 초점을 맞추는 것이 가능하다.
물론, 튜브형 샤프트(54)의 외측 면의 둘레에 형성된 수나사(60)는 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)의 광학적 특성에 따라 결정되는 나사 피치를 나타내고, 튜브형 샤프트(54)의 내측 면의 둘레에 형성된 암나사는 촬영 렌즈계(67)의 광학적 특성에 따라 결정되는 나사 피치를 나타낸다.
도 2, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 암나사식 보어(81)는 주 케이싱 부분(1OA)의 바닥벽에 형성되어 있으며, 삼각 받침대 상에 디지털 카메라를 갖춘 쌍안경을 장착하도록 사용된다. 즉, 디지털 카메라를 갖춘 쌍안경이 삼각 받침대 상에 장착되는 경우, 암나사식 보어(81)는 삼각 받침대의 수나사와 나사식으로 결합된다. 도 2로부터 명확한 바와 같이, 가동 케이싱 부분(1OB)이 수납위치에 있는 때, 암나사식 보어(81)는 수납된 케이싱(10)의 중간 지점이며 촬영 렌즈계(67)의 광축의 아래에 위치되어 있다. 또한, 도 7로부터 명확한 바와 같이, 암나사식 보어(81)는 주 케이싱 부분(10A)의 전방 바닥부 에지와 근접하여 위치하고 있다.
도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 주 케이싱 부분(10A)의 우측 단부 에는 전원회로기판(82)이 설치되어 있고, 이 전원회로기판(82)은 주 케이싱 부분(1OA)에 고정적으로 수용된 프레임구조부(93)에 부착되어 있다. 또한, 도 2, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 주 제어회로기판(84)이 주 케이싱 부분(10A)에 제공되어 있으며, 이 주 제어회로기판은 지지판 조립체(20)의 아래에 설치되어 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 주 제어회로기판(84)은 주 케이싱 부분(10A)의 바닥부에 의해 적절하면서도 단단하게 지지되어 있다. 주 제어회로기판(84)에는 마이크로 컴퓨터, 메모리 회로 등의 다양한 전자 부품이 장착되어 있다.
본 실시예에 있어서, 도 2, 도 3 및 도 7로부터 명확한 바와 같이, 주 케이싱 부분(10A)의 상부벽에는 LCD(액정 디스플레이) 표시기(86)가 배치되어 있다. 이 LCD 표시기(86)는 주 케이싱 부분(10A)의 상부벽에 의해 적절하게 지지되어 있으며, 주 케이싱 부분의 상부 전방 에지를 따라서 뻗어 있는 피벗 샤프트(88)상에 회전가능하게 장착되어 있다. 통상 LCD 표시기(86)는 도 7에 실선으로 표시된 수납위치에 놓여있어서, LCD 표시기(86)의 표시면은 주 케이싱 부분(1OA)의 상부벽면으로 향하고 있다. 따라서, LCD 표시기(86)가 수납위치에 놓여있는 경우, 사용자나 관찰자가 LCD 표시기(86)의 표시면을 볼 수 없다. LCD 표시기(86)를 수납위치로 부터 도 7에 점선으로 부분적으로 도시된 표시위치까지 수동 조작으로 회전시키면, 사용자나 관찰자가 LCD 표시기(86)의 표시면을 볼 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 3 도시된 바와 같이, 가동 케이싱 부분(10B)의 좌측 단부는 칸막이(29)에 의해 분할되어서, 2 개의 배터리(92)를 수용하는 배터리 챔버(90)를 형성한다. 전원회로기판(82)은 가요성 전력공급코드(도시되지 않음)를 통하여 배터리(92)로부터 전력을 공급받고, 촬상소자 제어회로기판(72), 주 제어회로기판(84), LCD 표시기(86) 등은 가요성 전력공급코드(도시되지 않음)를 통하여 전원회로기판(82)으로부터 전력을 공급받는다.
도 2 및 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 전원회로기판(82)에는 2개의 커넥터 단자(94 및 95)가 장착되어 있으며, 이 커넥터 단자는 주 케이싱 부분(10A)의 전방 벽에 형성된 2 개의 접근 개구를 통하여 외부로부터 접근가능하다. 도 1에는 2 개의 접근 개구중 커넥터 단자(95)를 위해 제공된 하나만이 부재번호 95'로 표시되어 있다. 본 실시예에 있어서, 커넥터 단자(94)는 가정용 TV세트에 디지털 카메라를 연결시키기 위한 비디오 커넥터 단자로서 사용되고, 커넥터 단자(95)는 개인용 컴퓨터에 디지털 카메라를 연결시키기 위한 USB(Universal Serial Bus) 커넥터 단자로서 사용된다. 도 1 , 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전원회로기판(82)은 커넥터 단자(94 및 95)와 함께 구리, 강철 등의 적절한 전기 전도성 물질로 만들어진 실드 커버(96)에 의해 덮혀 있다.
도 2, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 주 제어회로기판(84)의 하부측에는 CF(Compact Flash)카드 드라이버(97)와 같은 적절한 메모리 카드 드라이버가 장착되어 있으며, 이 CF 카드 드라이버(97)는 주 케이싱 부분(10A)의 바닥벽과 주 제어회로기판(84) 사이의 공간에 배치되어 있다. 메모리 카드 즉 CF 카드는 CF 카드 드라이버(97)에 탈착가능하게 장전되어 있다.
비록 도면에 도시되지는 않았지만, 디지털 카메라를 갖춘 쌍안경은 전원 스위치, 화상표시 스위치, 릴리스 스위치, 선택 스위치 등과 같은 다양한 스위치를 구비하고 있고, 이러한 스위치는 주 케이싱 부분(1OA)의 상부벽상에 적절하게 설치되어 있다.
상기한 바와 같이, 촬영될 대상물은 촬영 렌즈계(67) 및 광학적 로우-패스 필터(76)를 통하여 CCD 촬상소자(74)의 광수용 표면상에 초점이 맞추어 진다. 전원 스위차가 켜져 있는 동안, 초점이 맞추어진 물체의 상은 CCD 촬상소자(74)에 의해 아날로그 화상신호의 프레임으로 변환된다. 화상표시 스위치가 켜져 있는 동안, 약한 아날로그 화상신호의 프레임은 적절한 시간 간격으로 CCD 촬상소자(74)로부터 연속적으로 판독되고, 각 프레임의 약한 아날로그 화상신호는 적절하게 처리되어 디지털 화상신호의 프레임으로 변환된다. 디지털 화상신호의 프레임은 주 제어회로기판(84)상에 제공된 프레임 메모리에 연속적으로 저장되어, 프레임 메모리로부터의 디지털 비디오 신호로서 판독된다. 이 디지털 비디오 신호는 아날로그 비디오 신호로 변환되고, 물체의 상은 상기 비디오 신호에 기초하여 LCD 표시기(86) 상에 동작 화면으로서 재현된다.
릴리스 스위치가 켜지면, 완전 아날로그 정지 화상신호의 프레임이 약해지지 않은 상태로 CCD 촬상소자(74)로부터 판독된 후, 적절하게 처리되어 완전 디지털 정지 화상신호의 프레임으로 변환된다. 그리고 나서, 완전 디지털 정지 화상신호의 프레임은 주 제어회로기판(84)의 프레임 메모리에 저장된 후, 적절한 상 처리공정에서 처리된다. 그 후, 한 프레임에 대해 처리된 디지털 정지 화상신호는 소정의 포맷에 따라 CF 메모리 카드 드라이버(97)에 장전된 CF 메모리 카드에 저장된다.
선택 스위치를 작동시킴으로써 재생 모드가 선택되는 경우, 각 프레임의 디지털 정지 화상신호는 약해지고 CF 메모리 카드 드라이버(97)의 CF 메모리 카드로부터 판독된 후, 처리되어 비디오 신호를 만든다. 그리고 나서, 촬영된 상은 상기 비디오 신호에 기초하여 LCD 표시기(86) 상에 정지 상으로서 재생된다. 선택적으로, 가정용 TV세트에 촬영된 상을 재생시키기 위해, 비디오 신호는 비디오 커넥터 단자(94)를 가정용 TV세트에 공급될 수 있다.
또한, 각 프레임의 디지털 정지 화상신호는 UBS 커넥터 단자(95)를 통해 CF 메모리 카드로부터 프린터를 갖춘 개인용 컴퓨터로 공급될 수 있고, 이 프린터를 사용함으로써 하드카피로서 촬영된 상을 프린트할 수 있다. 물론, 개인용 컴퓨터가 CF 메모리 카드 드라이버를 구비하는 경우, CF 메모리 카드 드라이버(97)로부터 언로드된 CF 메모리 카드가 개인용 컴퓨터의 CF 메모리 카드 드라이버(97)에 장전될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 실시예에서 촬영 렌즈계(67)는 디지털 카메라의 전방 1.5미터에 위치하고 있는 극히 근거리의 대상물이 수동 조작식 초점맞춤기구를 사용하여 초점이 맞추어 질 수 있도록 광학적으로 설계되어 있다. 이와 같은 조건하에서, 원하는 초점맞춤의 정밀도를 얻기 위해서는, 촬영 렌즈계(67)의 초점 거리(f), 촬영 렌즈계(67)의 f-수(F), CCD 촬상소자(74)의 허용 착난원의 직경(δ) 등에 의해 정의된, 촬영 렌즈계(67)의 피사체측 심도(field depth)를 적절하게 광학적으로 결정할 필요가 있다.
상기한 바와 같이, 35mm 은염 필름을 사용하는 카메라의 경우에는 허용 착난 원의 직경(δ)이 필름 프레임의 대각선 길이의 약 1000분의 1 정도로 한정된다. 그러나, CCD 촬상소자(74)를 사용하는 디지털 카메라의 경우에는 허용 착난원의 직경(δ)이 아래의 식:
δ= aP
로 정의되는 바, 여기에서
P는 CCD 촬상소자(74)의 픽셀 피치이고;
a는 적절한 상수이다.
허용 착난원의 직경(δ)이 단지 CCD 촬상소자(74)의 픽셀 피치로서 정의되는 경우, 당연히 상수 a에 1을 설정한 것이다. 본 실시예에서는, 광학적 로우-패스 필터(76)가 CCD 촬상소자(74)에 포함되어 있기 때문에, 상수 a는 약 1.3 내지 약 3.0 범위에서 선택될 수 있다.
특히, 광학적 로우-패스 필터(76)가 CCD 촬상소자(74)에 포함되어 있지 않는 경우, 그리고 촬영될 대상물이 CCD 촬상소자(74)의 픽셀 피치와 일치하는 공간 주파수를 나타내는 경우, 관련된 공간 주파수를 나타내는 구역에서의 재생된 상에 모아레 무늬가 생긴다. 요컨대, CCD 촬상소자(74)의 픽셀 피치와 거의 동일한 높은 공간 주파수성분은 광학적 로우-패스 필터(76)가 있음으로 인해 촬영 렌즈계(67)에 의해 포착된 광선으로부터 제거되어, 모아레 무늬의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 상수 a에 1보다 큰 값(약 1.3 내지 약 3.0)을 설정하는 것이 가능하다.
촬영 렌즈계(67)의 초점 심도 및 피사체측 심도 각각은 Di 및 DO로 표시되 고, 초점 심도(Di) 및 피사체측 심도(DO)는 아래의 식:
Di = aPF
DO = f2/Di =f2/aPF
으로 정의된다.
한편, 촬영 렌즈계(67)의 초점거리(f)는 아래의 식:
f = y/tan(ω/T)
으로 정의되는 바, 여기에서
y는 CCD 촬상소자(74)의 광수용 표면의 대각선 길이의 절반으로 정의된 CCD 촬상소자(74)의 최대 상높이(mm);
ω는 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)의 반 시야각(rad); 그리고,
T는 촬영 렌즈계(67)의 반 시야각 θ(rad)에 대한 관찰 렌즈계(12R 및 12L)의 반 시야각 ω의 시야 율(T=ω/θ)을 나타낸다.
따라서, 촬영 렌즈계(67)의 피사체측 심도(DO)는 아래의 식:
DO = y2/[tan2 (ω/T)×aPF]
으로 나타낼 수 있다.
우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)는 멀리 있는 대상물을 확대하여 관찰하기 위해 제공되어 있으므로, 관찰 렌즈계(12R 및 12L)의 실제 시야 각은 매우 좁다. 즉, ω/T가 매우 작아서, 파라미터 tan(ω/T)를 ω/T로 간주할 수 있다(tan( ω/T) ≒ ω/T). 또한, 상수 a는 디지털 정지 화상신호의 프레임이 얼마나 처리되었는지에 따라 상기한 범위(약 1.3 내지 약 3.0)로부터 적절하게 선택된다. 예를 들면, 프레임내의 디지털 정지 화상신호가 LCD 표시기(86) 또는 가정용 TV세트에 재생되도록 처리되는 경우에 선택된 상수 a의 값은 프레임내의 디지털 정지 화상신호가 개인용 컴퓨터와 결합된 프린터를 사용함으로써 하드카피로서 상을 프린트하도록 처리되는 경우에 선택된 상수 a의 값과 상이하다. 따라서, 상수 a는 상기한 식으로부터 생략될 수 있다.
요컨대, 촬영 렌즈계(67)의 피사체측 심도(DO)를 나타내는 상기 식은 아래 의 식;
DO ∝ y2/[(ω/T)2×PF]
으로 수정될 수 있다.
물론, 이 식은 무한원에 있는 대상물이 초점맞춤상태로 되는 경우 촬영 렌즈계(67)의 피사체측 심도를 나타내는 기준을 형성한다. 일반적으로, 촬영 렌즈계(67)로부터 촬영될 대상물까지 측정된 거리가 미터로 표현되어 있으므로, 상기 식은 1000으로 나누어 아래의 식:
DO/1000 ∝ y2/[1000 ×PF(ω/T)2]
이 된다.
따라서, 촬영 렌즈계(76)용 초점맞춤기구가 로터리 휠(56)을 수동으로 구동 시킴으로써 적절하게 작동될 수 있기 위해서는 아래의 조건식:
65 ＜ y2/[1000×PF(ω/T)2]＜ 95
을 만족하도록 파라미터 y, ω, P, T 및 F의 값을 선택하는 것이 필요하다.
이 조건식에 있어서, 임계값인 65 및 95는 과거의 촬영 렌즈계의 설계상의 지식의 축적에 의해 경험적으로 얻은 값으로서, 촬영 렌즈계의 설계분야에서는 잘 알려져 있다. 비록 임계값인 65 및 95가 어느 정도 가변적이긴 하지만, 이 값들은 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)용 수동 조작식 초점맞춤기구에 연동되어 있는 초점맞춤기구에 의해 촬영 렌즈계(67)의 초점맞춤을 적절하게 수행하기 위한 기준을 형성한다.
만약 y2/[1000×PF(ω/T)2]가 하한값인 65보다 더 작으면, 촬영 렌즈계(67)를 초점심도가 상당히 광범위한, 근접 팬 포커스 렌즈계(near pan-focus lens system)로서 취급할 수 있다. 이 경우에 있어서, 촬영 렌즈계(67)의 초점맞춤기구를 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)의 초점맞춤기구에 연동시키기 위한 상기의 복잡한 초점맞춤기구는 불필요하다. 즉, 예를 들면, 렌즈 경통(66)은 원거리 대상물의 초점맞춤 위치와 근거리 대상물의 초점맞춤 위치 사이에서 단지 이동가능하도록 튜브형 샤프트(54)에 미끄럼가능하게 수용될 수 있고, 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)용 초점맞춤기구와 연결될 것을 요하지 않는다. 렌즈 경통(66)이 원거리 대상물의 초점맞춤 위치 또는 근거리 대상물의 초점맞춤 위치에 놓여져야 하는 지 여부는 사용자에 의해 결정된다. 물론, 촬영 렌즈계(67)가 완전 팬 포커스 렌즈계(complete pan-focus lens system)로서 설계되는 경우, 촬영 렌즈계(67)에 초점맞춤기구를 병합시킬 필요가 없다.
파라미터 y, ω, P, T 및 F의 값이 선택되면, 아래에서 기술하는 바와 같이 다양한 문제를 고려해야 한다.
우선, 픽셀 피치(P)는 사용된 CCD 촬상소자(74)의 타입에 따라 변경될 수 있고, 이것은 CCD 촬상소자(74)의 감도 및 촬영 렌즈계(67)의 f-수(F)에 영향을 미친다. 즉, CCD 촬상소자(74)의 감도를 더 높이기 위해서, CCD 촬상소자(74)의 픽셀 피치(P)를 더 크게, 다시 말해 CCD 촬상소자(74)의 픽셀 수를 감소시킬 필요가 있거나 CCD 촬상소자(74)의 최대 상 높이(y)를 더 크게 만들 필요가 있다.
CCD 촬상소자(74)의 최대 상 높이(y)가 일정한 조건하에서, CCD 촬상소자(74)의 픽셀 수를 감소시키면, 촬영된 상의 질이 저하된다. 한편, CCD 촬상소자(74)의 최대 상 높이(y)가 일정한 조건하에서, CCD 촬상소자(74)의 픽셀 수를 증가시키면, 각각의 픽셀에 대응하는 픽셀 구역이 더 작게 되고, 이것은 CCD 촬상소자(74)의 감도의 저하를 가져온다.
CCD 촬상소자(74)의 감도를 높이기 위해서는, CCD 촬상소자(74)의 최대 상 높이(y)가 증가되어야만 한다. 이 최대 상 높이(y)의 증가는 CCD 촬상소자(74)의 크기를 확대시킨다. 이 경우, 촬영 렌즈계(67)의 시야 각이 일정하게 유지되면, 촬영 렌즈계(67)의 초점거리(f)가 현저하게 길어져서, 매우 큰 촬영 렌즈계(67)를 요하게 된다. 또한, 일반적으로, CCD 촬상소자(74)의 감도는 은염 필름의 감도보다 더 저하된다.
상기한 조건을 고려하면, 촬영 렌즈계(67)의 f-수(F)에 6보다 더 작은 수(F＜ 6)를 설정하는 것이 필요하다.
y2/[1000×PF(ω/T)2]에 대한 하한값인 65보다 더 작은 값을 설정하는 것은 y/(ω/T)가 더 작게 되거나, 픽셀 피치(P)가 더 크게 되거나 또는 f-수(F)가 더 크게 되는 것을 의미한다. y/(ω/T)를 더 작게 만드는 것은 최대 상 높이(y)가 더 작게 되거나 시야율(T)이 더 작게 되는 것을 의미한다. 상기한 바와 같이, CCD 촬상소자(74)의 픽셀수를 감소시키지 않고 최대 상 높이(y)가 더 작게 되는 경우, CCD 촬상소자(74)의 감도가 저하된다. CCD 촬상소자(74)의 감도를 유지하기 위해서, CCD 촬상소자(74)의 픽셀 피치가 증가되면, 다시 말해, CCD 촬상소자(74)의 픽셀수가 감소되면, 촬영된 상의 질이 저하된다. 한편, 시야율(T)을 지나치게 크게 하면, 촬영 렌즈계(67)의 촬영 구역이 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L) 양자의 관찰 구역보다도 커지게 되어, 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)는 촬영 렌즈계(67)용 광학적 뷰 파인더 렌즈계로서 사용될 수 없다. 또한, 픽셀 피치(P) 및 f-수(F)의 증가는 상기한 바와 같은 바람직하지 않은 효과를 가져온다.
y2/[1000×PF(ω/T)2]가 상한값인 95보다 더 크게 되는 경우, 촬영 렌즈계(67)의 초점 심도는 현저하게 작아진다. 이 경우, 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)용 수동조작식 초점맞춤기구에 연동되어 있는 초점맞춤기구를 사용함으로써 촬영 렌즈계(67)의 초점맞춤을 적절하게 수행하는 것은 매우 어렵다.
특히, 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)용 초점맞춤기구가 로터리 휠(56)을 수동으로 구동시킴으로써 작동되어 대상물의 초점이 맞추어 지는 경우, 이 초점맞춤기구의 초점맞춤 정밀도는 사용자 눈의 자체 초점맞춤 능력에 좌우된다. 즉, ±1.0 디옵터의 정도로 대상물의 초점을 맞춤으로써, 사용자 눈의 자체 초점맞춤 능력으로 인해 적절하게 초점이 맞추어진 상으로서의 대상물을 사용자가 관찰하는 것이 가능하다. 다시 말해서, 비록 대상물이 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)를 통해서 적절하게 초점이 맞추어진 상으로서 관찰되더라도, y2/[1000×PF(ω/T)2]가 상한값인 95보다 더 커지는 경우 관찰된 대상물이 촬영 렌즈계(67)를 통해 CCD 촬상소자(74)의 광수용 표면상에 적절하게 초점이 맞추어지는 것은 보장되지 않는다.
요컨대, y2/[1000×PF(ω/T)2]가 상한값인 95보다 더 커지는 경우, 촬영될 대상물이 촬영 렌즈계(67)를 통해 적절하게 초점이 맞추어지기 위해서는 자동 초점맞춤기구(AF)가 촬영 렌즈계(67)에 포함되어야 한다.
모든 경우에 있어서, 상기한 사항을 고려하면, 파라미터 y, ω, P, T 및 F의 값은 찰영 렌즈계(67)용 초점맞춤기구가 수동 초점맞춤방식으로 적절하게 작동될 수 있게 상기한 조건식이 만족되도록 선택되어야만 한다.
예를 들면, 1/3 인치 CCD 촬상소자(74)를 사용하는 경우, 파라미터 y, ω, P, T 및 F의 값은 아래와 같이:
y = 2.98 mm
ω = 0.06231rad(3.57°)
P = 0.0047 mm(4.7 ㎛)
T = 0.78
F = 4
로 선택될 수 있다. 이 경우, y2/[1000×PF(ω/T)2]의 값은 74이다.
또한, 1/2.7 인치 CCD 촬상소자(74)를 사용하는 경우, 파라미터 y, ω, P, T 및 F의 값은 아래와 같이:
y = 3.32 mm
ω = 0.06231rad(3.57°)
P = 0.0042 mm(4.2 ㎛)
T = 0.70
F = 4
로 선택될 수 있다. 이 경우, y2/[1000×PF(ω/T)2]의 값은 83이다.
도 8은 도 7과 유사한 종단면도로서, 디지털 카메라를 포함한 쌍안경의 상기한 실시예의 변형된 실시예를 도시하고 있다. 도 8에 있어서, 도 7의 특징부와 유사한 특징부는 동일한 부재번호로 표시된다.
도 8에 도시된 변형된 실시예에서는, 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)용 초점맞춤기구 즉 운동변환기구는 튜브형 샤프트(54)의 외측 벽면 둘레에 형성된 캠홈(98)과, 환형부재(62)의 내측 벽면으로부터 돌출하여 있으며, 캠홈(98)에 결합되어 있는 스터브형 캠종동자(stub-like cam follower)(100)로 형성되어 있다. 도 8에는 캠홈(98)이 평면상에 전개된 상태로 점선으로 도시되어 있다. 따라서, 상기한 실시예와 유사하게, 로터리 휠(56)의 회전운동이 우측 렌즈계(16R, 18R) 및 좌측 렌즈계(16L, 18L) 양자의 직선 운동으로 변환된다.
또한, 변형 실시예에 있어서는, 촬영 렌즈계(67)용 초점맞춤기구 즉 운동변환기구는 튜브형 샤프트(54)의 내측 벽면 둘레에 형성된 캠홈(102)과, 렌즈경통(66)의 외측 벽면으로부터 돌출하여 있으며, 캠홈(102)에 결합되어 있는 스터브형 캠종동자(104)로 형성되어 있다. 캠홈(98)과 유사하게, 캠홈(102)은 평면상에 전개된 상태로 점선으로 도시되어 있다. 따라서, 상기한 실시예와 유사하게, 로터리 휠(56)의 회전운동이 렌즈경통(66)의 직선운동으로 변환된다.
도 8로부터 명확한 바와 같이, 캠홈(98 및 102)은 서로에 대하여 역방향으로 배향되어 있다. 따라서, 로터리 휠(56)을 수동으로 구동시킴으로써 정립 프리즘계(16R, 16L) 및 접안 렌즈계(18R, 18L) 양자가 대응하는 대물 렌즈계(14R, 14L)로부터 후방으로 이동되는 경우, 렌즈 경통(66)은 CCD 촬상소자(74)로부터 전방으로 이동된다. 따라서, 상기한 실시예와 유사하게, 관찰 렌즈계(12R, 12L)에 근접 대상물의 초점을 맞추게 하기 위해서 정립 프리즘계(16R, 16L) 및 접안 렌즈계(18R, 18L) 양자의 후방으로의 이동이 실행되는 경우, 렌즈 경통(66) 및 촬영 렌즈계(67)의 전방으로의 이동으로 인해 CCD 촬상소자(74)의 광수용 표면상에 관찰된 근접 대상물의 초점을 맞추는 것이 가능하다.
도 1 내지 도 7에 도시된 상기 실시예에서, 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)용 초점맞춤기구 즉 운동변환기구가 수나사와 암나사로 형성되어 있기 때문 에, 로터리 휠(56)의 회전운동과 우측 렌즈계(16R, 18R) 및 좌측 렌즈계(16L, 18L) 양자의 직선운동 사이에 선형적인 관계가 있다. 유사하게, 촬영 렌즈계(67)용 초점맞춤기구 즉 운동변환기구가 수나사와 암나사로 형성되어 있기 때문에, 로터리 휠(56)의 회전운동과 촬영 렌즈계(67)의 직선운동 사이에 선형적인 관계가 있다.
그러나, 실제로, 우측 렌즈계(16R, 18R) 및 좌측 렌즈계(16L, 18L) 양자의 초점맞춤 위치와 우측 및 좌측 렌즈계(16R; 18R 및 16L; 18L) 양자의 초점맞춤 위치로부터 양측 대물 렌즈계(14R 및 14L)까지 측정된 거리 사이에 선형적인 관계가 필수적인 것은 아니다. 유사하게, 촬영 렌즈계(67)의 초점맞춤 위치와 촬영 렌즈계(67)의 초점맞춤 위치로부터 CCD 촬상소자(74)의 광수용 표면까지 측정된 거리 사이에 선형적인 관계가 필수적인 것은 아니다.
따라서, 우측 및 좌측 렌즈계(16R; 18R 및 16L; 18L)와 촬영 렌즈계(67) 양자를 각각의 초점맞춤 위치에 정확하게 위치시킬 수 있기 위해서는, 대물 렌즈계(14R 및 14L) 및 CCD 촬상소자(74) 양자에 관하여 우측 및 좌측 렌즈계(16R; 18R 및 16L; 18L)와 촬영 렌즈계(67) 양자를 비선형적으로 이동시킬 수 있기 때문에, 각각의 운동변환기구가 도 8에 도시된 바와 같이 캠홈(98, 102) 및 캠 종동자(100, 104)에 의해 형성되어 있어야 한다. 요컨대, 캠홈(98, 102) 및 캠 종동자(100, 104)를 사용함으로써, 우측 및 좌측 렌즈계(16R; 18R 및 16L; 18L)와 촬영 렌즈계(67) 양자를 각각의 초점맞춤 위치에 정확하게 위치시킬 수 있다.
물론, 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)와 촬영 렌즈계(67) 양자가 일정한 초점 심도를 가지고 있기 때문에, 수나사 및 암나사로 대응하는 운동변환기구 를 형성하는 데는 아무 문제가 없다. 그러나, 초점맞춤될 대상물이 디지털 카메라를 갖춘 쌍안경에 근접하게 됨에 따라, 렌즈계(16R; 18R; 16L; 18L 또는 67)의 초점맞춤 위치와 대응하는 거리 사이의 관계를 선형적으로 근사시키기가 더 곤란하다. 예를 들면, 디지털 카메라를 갖춘 쌍안경의 전방 1.0미터보다 더 가까운 거리에 위치한, 근접 대상물이 초점이 맞추어 질 수 있도록 우측 및 좌측 관찰 렌즈계(12R 및 12L)와 촬영 렌즈계(67) 양자가 설계되는 경우, 렌즈계(16R; 18R; 16L; 18L 또는 67)의 초점맞춤 위치와 대응하는 거리 사이의 관계를 선형적으로 근사시키기가 불가능하다. 이 경우에 있어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 캠홈(98 및 102) 및 각각의 캠 종동자(100 및 104)로 초점맞춤기구 즉 운동변환기구를 형성할 필요가 있다.
비록 상기 실시예는 디지털 카메라를 갖춘 쌍안경에 대한 것이지만, 본 발명의 기술사상은 홑눈 망원경과 같은 디지털 카메라를 포함한 다른 관찰광학장치에 구현될 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 비록 케이싱이 우측 및 좌측 관찰 렌즈계의 광축 조정을 위해 서로 미끄럼가능하게 결합된 주 케이싱 부분 및 가동 케이싱 부분으로 형성되어 있지만, 본 발명의 기술사상은 디지털 카메라를 포함한 다른 타입의 쌍안경, 예를 들면, 우측 및 좌측 관찰 렌즈계가 우측 및 좌측 관찰 렌즈계의 광축 조정을 위한 로터리 포커싱 휠의 축 둘레로 회전가능하게 된 쌍안경에 구현될 수 있다.
마지막으로, 상기한 내용은 바람직한 실시형태의 장치로서, 본 발명의 기술사상 및 영역을 일탈하지 않고서 본 발명에 대한 다양한 변형예가 만들어 질 수 있다는 사실은 당업자에게 자명하다.

Claims (18)

  1. 촬영기능을 가진 관찰광학장치에 있어서,
    관찰 대상물을 관찰하는 관찰 광학계;
    관찰 대상물이 촬영 광학계를 통하여 고체 촬상소자의 광수용 표면 상에 사진촬영 상으로서 형성되도록 서로 결합된 고체 촬상소자 및 촬영 광학계를 포함하는 디지털 카메라 시스템; 그리고
    관찰 대상물이 상기 관찰 광학계를 통하여 초점맞춤상태로 되고, 또한 상기 관찰 대상물이 상기 촬영 광학계를 통하여 초점맞춤상태로 되도록 상기 관찰 광학계 및 상기 촬영 광학계와 결합된 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구;
    를 포함하고 있고,
    아래의 조건식:
    65 ＜ y2 /[1000×PF(ω/T)2] ＜ 95이고, F ＜ 6
    단, 상기 조건식에서,
    F는 촬영 광학계의 f-수;
    y는 고체 촬상소자의 광수용 표면의 대각선 길이의 절반으로 정의되는, 고체 촬상소자의 최대 상 높이(mm);
    ω는 관찰 광학계의 반 시야각(rad);
    T는 촬영 광학계의 반 시야각θ(rad)에 대한 관찰 광학계의 반 시야각ω(rad)의 시야율(T=ω/θ); 그리고
    P는 고체 촬상소자의 픽셀 피치를 나타냄,
    이 만족되는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 관찰광학장치.
  2. 촬영기능을 가진 관찰광학장치에 있어서,
    대물 광학계, 정립 광학계 및 접안 광학계를 구비하여 관찰 대상물을 관찰하는 관찰 광학계;
    상기 관찰 광학계에 인접하여 회전가능하게 설치된 튜브형 샤프트;
    상기 튜브형 샤프트에 수용된 촬영 광학계;
    상기 촬영 광학계와 정렬되어서 상기 촬영 광학계의 후방 단부로부터 소정의 거리만큼 이격되어 있는 고체 촬상소자;
    상기 튜브형 샤프트의 회전운동을 상기 대물 광학계와 상기 정립 광학계 및 접안 광학계 양자 사이의 상대적인 직선운동으로 변환시켜서 상기 관찰 광학계를 통해 관찰 대상물의 초점을 맞추는 제 1 초점맞춤기구;
    상기 튜브형 샤프트의 회전운동을 상기 고체 촬상 소자에 관한 상기 촬영 광학계의 직선운동으로 변환시켜서 상기 고체 촬상소자의 광수용 표면상에 관찰 대상물의 초점을 맞추는 제 2 초점맞춤기구; 그리고
    상기 제 1 및 제 2 초점맞춤기구가 서로 연동되도록 상기 튜브형 샤프트의 회전운동을 야기시키는 수동으로 조작가능한 시스템;
    을 포함하고 있고,
    상기 정립 광학계 및 접안 광학계 양자는 상기 관찰 광학계의 광축을 따라서 상기 대물 광학계에 관하여 상대적으로 이동가능하게 되어 있고,
    아래의 조건식:
    65 ＜ y2 /[1000×PF(ω/T)2] ＜ 95이고, F ＜ 6
    단, 상기 조건식에서,
    F는 촬영 광학계의 f-수;
    y는 고체 촬상소자의 광수용 표면의 대각선 길이의 절반으로 정의되는, 고체 촬상소자의 최대 상 높이(mm);
    ω는 관찰 광학계의 반 시야각(rad);
    T는 촬영 광학계의 반 시야각θ(rad)에 대한 관찰 광학계의 반 시야각ω(rad)의 시야율(T=ω/θ); 그리고
    P는 고체 촬상소자의 픽셀 피치를 나타냄,
    이 만족되는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 관찰광학장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 튜브형 샤프트의 회전운동과 상기 촬영 광학계의 직선운동 사이에 선형적인 관계가 성립되도록 상기 제 2 초점맞춤기구가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 관찰광학장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 튜브형 샤프트의 회전운동과 상기 정립 광학계 및 접안 광학계 양자와 상기 대물 광학계 간의 상대적인 직선운동 사이에 선형적인 관계가 성립되도록 상기 제 1 초점맞춤기구가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 관찰광학장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 튜브형 샤프트의 회전운동과 상기 촬영 광학계의 직선운동 사이에 비선형적인 관계가 성립되도록 상기 제 2 초점맞춤기구가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 관찰광학장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 튜브형 샤프트의 회전운동과 상기 정립 광학계 및 접안 광학계 양자와 상기 대물 광학계 간의 상대적인 직선운동 사이에 비선형적인 관계가 성립되도록 상기 제 1 초점맞춤기구가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 관찰광학장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 관찰 광학계는 제 1 관찰 광학계로 되고,
    제 2 관찰 광학계를 더 포함하며, 제 2 관찰 광학계는 대물 광학계, 정립 광학계 및 접안 광학계를 포함하여 관찰 대상물을 관찰하고, 정립 광학계 및 접안 광학계 양자는 상기 제 2 관찰 광학계의 광축을 따라서 상기 대물 광학계에 관하여 상대적으로 이동가능하게 되어 있고, 상기 튜브형 샤프트는 상기 제 1 관찰 광학계와 제 2 관찰 광학계 사이에 배치되어 있고, 상기 제 1 초점맞춤기구는 상기 튜브형 샤프트의 회전운동을 상기 제 2 관찰 광학계에 포함된 상기 정립 광학계 및 접안 광학계 양자와, 상기 제 2 관찰 광학계에 포함된 상기 대물 광학계 사이의 상대적인 직선운동으로 변환시켜서, 상기 제 2 관찰 광학계를 통해 관찰 대상물의 초점을 맞추는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 관찰광학장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 제 1 및 제 2 관찰 광학계를 수용하는 케이싱을 더 포함하고 있고, 상기 케이싱은 서로 이동가능하게 결합되어 있는 2 개의 케이싱 부분을 포함하며, 상기 제 1 관찰 광학계의 광축과 제 2 관찰 광학계의 광축 사이의 거리가 상기 케이싱 부분들 중의 한 케이싱 부분을 나머지 케이싱 부분에 관하여 상대적으로 이동시킴으로써 조정가능하게 되도록 상기 제 1 및 제 2 관찰 광학계 각각이 상기 케이싱 부분에 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 관찰광학장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 케이싱 부분들 중의 한 케이싱 부분은 나머지 케이싱 부분과 미끄럼가능하게 결합되어 있어서 제 1 및 제 2 관찰 광학계의 광축은 상기 케이싱 부분들 중의 한 케이싱 부분을 나머지 케이싱 부분에 관하여 상대적으로 미끄럼이동시킴으로써 공통의 기하학적 평면내에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 관찰광학장치.
  10. 촬영기능을 가진 쌍안경에 있어서,
    한 쌍의 관찰 광학계로서, 그 각각이 대물 광학계, 정립 광학계 및 접안 광학계를 포함하여 관찰 대상물을 관찰하고, 상기 정립 광학계 및 접안 광학계 양자는 상응하는 관찰 광학계의 광축을 따라서 상기 대물 광학계에 관하여 상대적으로 이동가능하게 되어 있는 상기 한 쌍의 관찰 광학계;
    관찰 대상물이 촬영 광학계를 통하여 고체 촬상소자의 광수용 표면 상에 사진촬영 상으로서 형성되도록 서로 결합된 고체 촬상소자 및 촬영 광학계를 포함하고 있는 디지털 카메라 시스템;
    상기 관찰 광학계 사이에 회전가능하게 설치된 튜브형 샤프트; 그리고
    상기 튜브형 샤프트의 회전운동을 각각의 관찰 광학계에 포함된 상기 정립 광학계 및 접안 광학계 양자와 각각의 관찰 광학계에 포함된 상기 대물 광학계 사이의 상대적인 직선운동으로 변환시켜서, 상기 한 쌍의 관찰 광학계를 통해 관찰 대상물의 초점을 맞추도록 상기 한 쌍의 관찰 광학계와 결합된 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구;
    를 포함하고 있고,
    상기 촬영 광학계는 상기 튜브형 샤프트에 수용되어 있고, 상기 고체 촬상소자는 상기 촬영 광학계와 정렬되어서 상기 촬영 광학계의 후방 단부로부터 소정의 거리만큼 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 쌍안경.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 튜브형 샤프트의 회전운동을 상기 고체 촬상소자에 관한 상기 촬영 광학계의 직선운동으로 변환시켜서, 상기 고체 촬상소자의 광수용 표면상에 관찰 대상물의 초점을 맞추도록 상기 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구가 상기 촬영 광학계와 결합되어 있고, 그 결과 상기 한 쌍의 관찰 광학계의 초점맞춤은 촬영 광학계의 초점맞춤에 연동되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 쌍안경.
  12. 제 11 항에 있어서,
    아래의 조건식:
    65 ＜ y2 /[1000×PF(ω/T)2] ＜ 95이고, F ＜ 6
    단, 상기 조건식에서,
    F는 촬영 광학계의 f-수;
    y는 고체 촬상소자의 광수용 표면의 대각선 길이의 절반으로 정의되는, 고체 촬상소자의 최대 상 높이(mm);
    ω는 관찰 광학계의 반 시야각(rad);
    T는 촬영 광학계의 반 시야각θ(rad)에 대한 관찰 광학계의 반 시야각ω(rad)의 시야율(T=ω/θ); 그리고
    P는 고체 촬상소자의 픽셀 피치를 나타냄,
    이 만족되는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 쌍안경.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 튜브형 샤프트의 회전운동과 상기 촬영 광학계의 직선운동 사이에 선형적인 관계가 성립되도록 상기 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 쌍안경.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 튜브형 샤프트의 회전운동과 상기 정립 광학계 및 접안 광학계 양자와 상기 대물 광학계 간의 상대적인 직선운동 사이에 선형적인 관계가 성립되도록 상기 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 쌍안경.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 튜브형 샤프트의 회전운동과 상기 촬영 광학계의 직선운동 사이에 비선형적인 관계가 성립되도록 상기 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 쌍안경.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 튜브형 샤프트의 회전운동과 상기 정립 광학계 및 접안 광학계 양자와 상기 대물 광학계 간의 상대적인 직선운동 사이에 비선형적인 관계가 성립되도록 상기 수동으로 조작가능한 초점맞춤기구가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 쌍안경.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 관찰 광학계를 수용하는 케이싱을 더 포함하고 있고, 상기 케이싱은 서로 이동가능하게 결합되어 있는 2 개의 케이싱 부분을 포함하며, 상기 관찰 광학계의 광축 사이의 거리가 상기 케이싱 부분들 중의 한 케이싱 부분을 나머지 케이싱 부분에 관하여 상대적으로 이동시킴으로써 조정가능하게 되도록 각각의 상기 관찰 광학계가 상기 케이싱 부분에 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 쌍안경.
  18. 제 11 항에 있어서, 상기 케이싱 부분들 중의 한 케이싱 부분은 나머지 케이싱 부분과 미끄럼가능하게 결합되어 있어서 상기 제 1 및 제 2 관찰 광학계의 광축은 상기 케이싱 부분들 중의 한 케이싱 부분을 나머지 케이싱 부분에 관하여 상대적으로 미끄럼이동시킴으로써 공통의 기하학적 평면내에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 촬영기능을 가진 쌍안경.
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