DE4004010C2 - Objektiv mit einer Blende zur Vermeidung von Streulicht und störenden Reflexen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Objektiv mit einer in Richtung zur Bildseite letzten, axial verstellbaren Linse bzw. Linsen­ gruppe. Ein Objektiv dieser Art ist in der nicht vorveröf­ fentlichten DE 39 34 497 A1 beschrieben.

Die fotografischen Objektive in neueren Kameras sind kompakt. Es ist schwierig, das Brennweitenänderungsverhältnis derarti­ ger Objektive zu steigern, da dies zu einem komplexen Aufbau der Objektive führt. In ein solches Objektiv einfallende Strahlen werden an Linsenflächen, internen Flächen der Objek­ tivfassung oder anderen internen Komponenten des Objektivs reflektiert. Die interne Reflexion bewirkt Geisterbilder, Re­ flexe oder ähnliche Störungen auf einem Bild.

Das Bildfeld wird üblicherweise von einer Bildfeldblende be­ stimmt, um störende Strahlen abzuhalten. Solches Störlicht kann jedoch durch die Bildfeldblende nicht vollständig elimi­ niert werden. Dies gilt insbesondere für ein Varioobjektiv, dessen letzte Linse oder Linsengruppe zur Brennweitenänderung verstellt wird oder bei dem zwei verstellbare Linsengruppen vorgesehen sind.

Aus "ABC der Optik" von Karl Mütze, Verlag Werner Dausien, 1961, Seite 143, ist es bekannt, zur Vermeidung von Streu­ licht durch Strahlen außerhalb des Gesichtsfeldwinkels bei Objektiven Streulichtblenden vorzusehen, beispielsweise Son­ nenblenden, die bei nicht kreisrundem Strahlenraum dessen Form angepaßt sein können und dann als Kulissenblenden be­ zeichnet werden. Sie sollen nicht als Öffnungs- oder Feld­ blende wirken.

Das Bildfeld ist bei Kameras meist rechteckig, während das Objektiv einen kreisförmigen Querschnitt hat. Daher enthalten die am oberen und unteren Rand des Objektivs einfallenden Strahlenbündel störende Komponenten, die nicht das Bildfeld bestimmen, jedoch zur Erzeugung von Geisterbildern oder stö­ renden Reflexen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Objektiv der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem Geisterbilder und störende Reflexe auf zuverlässige und einfache Weise vermie­ den werden.

Bei einem Objektiv eingangs genannter Art löst die Erfindung diese Aufgabe durch eine Streulichtblende, die an der bild­ seitigen Fläche der am weitesten bildseitig liegenden Linse des Objektivs oder in der Nähe dieser Linsenfläche angeordnet ist, die zusammen mit dieser Linse oder der diese Linse ent­ haltenden Linsengruppe axial verschiebbar ist und deren Öff­ nung eine der Gestalt des Bildfeldes im wesentlichen geome­ trisch ähnliche Gestalt hat.

Nach der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Idee soll etwa dort, wo die letzte Linse angeordnet ist, die Quer­ schnittsform des Strahlenbündels dem Bildfeld im wesentlichen geometrisch ähnlich sein. Hierzu wird durch die Öffnung der Streulichtblende nur der Lichtfluß hindurchgelassen, der zur Bestimmung des Bildfeldes nutzbar ist. Dagegen können mit der Streulichtblende Störstrahlen wirksam an der bildseitigen Fläche der letzten Linse des Objektivs oder in der Nähe der­ selben abgeschirmt werden. Ein Reflex oder ein Geisterbild, das sonst entstehen könnte, kann so nicht erzeugt werden.

Im Falle eines Varioobjektivs, bei dem die letzte Linse ver­ stellbar ist, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Streulichtblende an oder bei der bildseitigen Fläche der letzten Linse senkrecht zur optischen Achse vorgesehen, d. h. entweder in Berührung mit dieser Linsenfläche oder in deren Nähe. Da in diesem Fall die Streulichtblende sich zusammen mit der letzten Linse bewegt, können Störstrahlen stets an der bildseitigen Fläche dieser Linse oder in deren Nähe abge­ schirmt werden.

Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung an Hand eines Ausfüh­ rungsbeispiels. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Streulichtblen­ de,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die obere Hälfte eines er­ findungsgemäßen Varioobjektivs,

Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Fassung der rück­ wärtigen Linsengruppe eines Varioobjektivs, an wel­ cher eine Streulichtblende befestigt ist.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Varioobjek­ tiv an einem nicht dargestellten Kameragehäuse mit einem äu­ ßeren Gehäuse 10 befestigt. Am Innenumfang des Gehäuses 10 sind zur optischen Achse X parallele gerade Führungsnuten 11 ausgebildet.

In dem Gehäuse 10 ist ein Nockenring 12 angeordnet, der sich ohne eine Axialbewegung drehen kann. Er ist mit seinem vorde­ ren Ende an einem durchmesserkleineren Abschnitt 10a des Ge­ häuses 10 und mit seinem hinteren Ende an einer Trägerplatte 14 drehbar gelagert, die an dem Gehäuse 10 mit Schrauben 13 befestigt ist, von denen in Fig. 1 nur eine dargestellt ist.

Der Nockenring 12 hat Nockenbahnen 12a für eine vordere Lin­ sengruppe L1 und Nockenbahnen 12b für eine hintere Linsen­ gruppe L2. Ein Zahnsegment 15 ist am Außenumfang des Nocken­ rings 2 befestigt. Es steht mit einem Ritzel eines nicht dargestellten Motors für die Brennweitenverstellung in Ein­ griff, so daß der Nockenring 12 mit diesem Motor gedreht wer­ den kann.

In dem Nockenring 12 ist ein Schiebering 16 in axialer Rich­ tung verschiebbar angeordnet. Der Schiebering 16 hat an sei­ ner Vorderseite einen radialen Flansch 16b, an dem drei Füh­ rungsstäbe 17 befestigt sind, von denen in Fig. 2 nur einer dargestellt ist. Die Führungsstäbe 17 haben bestimmte Winkel­ abstände zueinander und liegen parallel zur optischen Achse X. Ihre hinteren Enden sind an einer Lichtabschirmplatte 18 befestigt, die wiederum am hinteren Ende des Schieberings 16 befestigt ist, so daß die Führungsstäbe 17 gemeinsam mit dem Schiebering 16 in Richtung der optischen Achse X bewegt wer­ den können.

Der Schiebering 16 hat Nockenzapfen 19 für die hintere Lin­ sengruppe L2. Diese ragen durch die Nockenbahnen 12a des Nockenrings 12 und sitzen mit ihren oberen Enden in den gera­ den Führungsnuten 11 des Gehäuses 10. Daher bewegt sich der Schiebering 16 bei Drehung des Nockenrings 12 in Richtung der optischen Achse X entlang den Nockenbahnen 12a für die vor­ dere Linsengruppe L1, ohne sich selbst zu drehen. Die Drehung des Schieberings 16 wird durch die geraden Führungsnuten 11 verhindert.

An dem vorderen Ende des Schieberings 16 ist ein an sich be­ kannter Verschlußblock 20 befestigt, der Verschlußlamellen 20a enthält. In dem Verschlußblock 20 ist mit einem Gewinde 22 eine Fassung 21 für die vordere Linsengruppe L1 gelagert.

Mit der Fassung 21 ist eine radiale Verbindungsplatte 23 ver­ bunden, die wiederum mit einem Scharfeinstellstab 24 an der Vorderseite des Verschlußblocks 20 verbunden ist. Der Schar­ feinstellstab 24 liegt parallel zur optischen Achse X und kann in Umfangsrichtung mit einem nicht dargestellten und in dem Verschlußblock 20 angeordneten Schrittmotor gedreht wer­ den, um die Fassung 21 über die Verbindungsplatte 23 zu dre­ hen, so daß die vordere Linsengruppe L1 in Richtung der opti­ schen Achse X entsprechend der Steigung des Gewindes 22 be­ wegt wird, um das Objektiv scharf einzustellen.

Der Verschlußblock 20 ist mit einer äußeren dekorativen Kappe 25 versehen, die an ihrer Vorderseite eine Objektivöffnung 26 hat. Hinter dieser ist eine Schließvorrichtung 27 angeordnet, mit der sie verschlossen werden kann.

Eine Fassung 28 für die hintere Linsengruppe L2 ist auf den Führungsstäben 17 gleitend gelagert. Diese Fassung 28 hat drei Armabschnitte 28b mit Durchbohrungen 28a, mit denen sie auf den Führungsstäben 17 geführt ist. Führungszapfen 29 ste­ hen von den Armabschnitten 28b in der in Fig. 4 gezeigten Weise ab.

Die Führungszapfen 29 ragen durch gerade und zur optischen Achse X parallele Führungsbahnen 16a des Schieberings 16 in die Nockenbahnen 12b des Nockenrings 12. Bei Drehung des Nockenrings 12 wird die Fassung 28 und damit die hintere Lin­ sengruppe L2 in Richtung der optischen Achse X längs der Füh­ rungsstäbe 17 entsprechend dem Profil der Nockenbahnen 12b ohne eigene Drehung bewegt. Durch das Drehen des Nockenrings 12 wird außerdem eine Bewegung der vorderen Linsengruppe L1 längs der geraden Führungsnuten 11 entsprechend dein Profil der vorderen Nockenbahnen 12a ohne eigene Drehung erzeugt, so daß ein Luftabstand zwischen der vorderen Linsengruppe L1 und der hinteren Linsengruppe L2 unter Einhaltung einer vorbe­ stimmten Beziehung variiert, um die Brennweite zu ändern.

Im folgenden wird an Hand der Fig. 1, 3 und 4 eine Streu­ lichtblende 30 beschrieben. Diese ist an der Fassung 28 für die hintere Linsengruppe L2 und deren bildseitig letzte Linse L22 angeordnet. Die Streulichtblende 30 hat einen ringförmi­ gen Abschnitt 31, der an der Fassung 28 befestigt ist, sowie eine lichtabschirmende Wand 32, die von dem hinteren Ende des ringförmigen Abschnitts 31 radial nach innen steht, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Der ringförmige Abschnitt 31 hat an seinem Umfang drei Ausschnitte 33, die unter bestimmten Win­ kelabständen zueinander angeordnet sind. Die lichtabschir­ mende Wand 32 hat in ihrer Mitte eine Öffnung 34, die nur die für die Bilderzeugung nutzbaren Strahlen durchläßt.

Die Aussparungen 33 ermöglichen ein derartiges Einsetzen der Fassung 28 der hinteren Linsengruppe L2, daß die Armab­ schnitte 28b in sie eingreifen. Wenn die Streulichtblende 30 an der Fassung 28 befestigt wird, ragen die Armabschnitte 28b durch die Aussparungen 33 nach außen. Der ringförmige Ab­ schnitt 31 hat an seinem Ende einen radial nach innen stehen­ den Anschlag 35, der mit der Fassung 28 der hinteren Linsen­ gruppe L2 in Eingriff tritt, um deren letzte Linse L22 zwi­ schen der Fassung 28 und der lichtabschirmenden Wand 32 fest­ zuhalten.

Die Öffnung 34 der Streulichtblende 30 hat eine Kontur, die dem Profil des das Bildfeld bestimmenden nutzbaren Lichtstro­ mes entspricht, so daß sie im wesentlichen dem Bildfeld geo­ metrisch ähnlich ist. Die Öffnung 34 läßt nur den zur Bestim­ mung des Bildfeldes nutzbaren Anteil des durch die hintere Linsengruppe L2 einfallenden Lichtstromes durch, so daß Stör­ strahlen, die nicht zur Bilderzeugung in der Bildebene bei­ tragen, abgeschirmt werden können. Sie werden durch die lichtabschirmende Wand 32 absorbiert, so daß sie die Bild­ ebene F (Fig. 2) nicht erreichen können. Die Öffnung 34 der Streulichtblende 30 ist von einem umlaufenden schrägen Rand 36 so begrenzt, daß ihr Durchmesser in Richtung auf die Bild­ ebene F abnimmt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Durch den schrägen Rand 36 wird an ihm reflektiertes Licht auf ein Minimum reduziert. Die Flächen der lichtabschirmenden Wand 32 und des schrägen Randes 36 wurden einer Antireflexbehandlung unterzogen. Vorzugsweise ist der schräge Rand 36 auf dem ge­ samten Umfang der Öffnung 34 vorgesehen, deren Form der Form des Bildfeldes entspricht. Bei einer rechteckigen Öffnung 34, wie sie bei diesem Ausführungsbeispiel vorausgesetzt wird, kann es auch genügen, abgeschrägte Randabschnitte nur im mittleren Bereich der längeren Rechteckseiten vorzusehen, da der größere Anteil an Störstrahlen in den Mittelabschnitten der längeren Rechteckseiten auftritt. Der Rand 36 kann aber auch ein anderes Profil haben.

Die lichtabschirmende Wand 32 ist an der bildseitigen Fläche der letzten Linse L22 dicht anliegend angeordnet. Es ist auch möglich, sie ohne direkte Berührung nahe der bildseitigen Fläche der letzten Linse L22 anzuordnen.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß ein Störstrahlenan­ teil des durch die Objektivöffnung 26 einfallenden und durch die hintere Linsengruppe L2 hindurchtretenden Lichtes die Bildebene F nicht erreichen kann, da er durch die lichtab­ schirmende Wand 32 bzw. den schrägen Rand 36 abgeschirmt wird.

Da sich bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die Streulichtblende 30 zusammen mit der hinteren Linsengruppe L2 bewegt, werden Störstrahlen unabhängig von der jeweils einge­ stellten Brennweite abgeschirmt.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel enthält die Streulicht­ blende 30 als separates Element. Die Streulichtblende 30 kann jedoch auch einstückig mit der Fassung 28 der hinteren Lin­ sengruppe L2 ausgebildet sein.

Claims (12)

1. Objektiv mit einer in Richtung zur Bildseite letzten, axial verstellbaren Linse bzw. Linsengruppe, gekennzeich­ net durch eine Streulichtblende (30), die an der bildsei­ tigen Fläche der am weitesten bildseitig liegenden Linse (L22) des Objektivs oder in der Nähe dieser Linsenfläche angeordnet ist, die zusammen mit dieser Linse (L22) oder der diese Linse enthaltenden Linsengruppe (L2) axial ver­ schiebbar ist und deren Öffnung (34) eine der Gestalt des Bildfeldes im wesentlichen geometrisch ähnliche Gestalt hat.

2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streulichtblende (30) einen ringförmigen Abschnitt (31) hat, der mit der Fassung (28) für die letzte Linse (L22) verbunden ist.

3. Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streulichtblende (30) einstückig mit dem ring­ förmigen Abschnitt (31) ausgebildet ist.

4. Objektiv nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Streulichtblende (30) einstückig mit der Fassung (28) für die letzte Linse (L22) ausgebildet ist.

5. Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung (28) für die letzte Linse (L22) mit nach außen radial abstehenden Armen (28b) an parallel zur optischen Achse (X) liegenden Führungen (17) verstellbar ist.

6. Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (34) der Streulichtblende (30) von einem abgeschrägten Rand (36) begrenzt ist.

7. Objektiv nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Öffnung (34) begrenzende Rand (36) in der Weise abge­ schrägt ist, daß die Öffnung in Richtung auf die Bild­ ebene hin enger wird.

8. Objektiv nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildfeld und die Öffnung (34) rechteckig sind, und daß zumindest die längeren Rechteckseiten des Öff­ nungsrandes zumindest teilweise abgeschrägt sind.

9. Objektiv nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die lichtabschirmende Wand (32) und der Rand (36) der Öffnung (34) einer Antireflexbehandlung un­ terzogen wurden.

10. Objektiv nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die lichtabschirmende Wand (32) unmit­ telbar an der bildseitigen Fläche der letzten Linse (L22) anliegt.

11. Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv eine Objektivöffnung (26) hat, die ein Bildfeld hinter der bildseitigen Fläche der letzten Linse (L22) bestimmt, und daß die lichtab­ schirmende Wand (32) zwischen dem Bildfeld und der Objek­ tivöffnung (26) liegt.

12. Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Linse (L22) eine der die variable Vergrößerung ermöglichenden Linsen eines Va­ rioobjektivs ist.