DE4023783A1 - Sucher fuer eine kamera - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sucher für eine Kamera, der vom Objektiv getrennt ist. Dieser Sucher enthält ein Prisma zur Korrektur der Parallaxe bei Makroauf­ nahmen.

Kameras mit vom Objektiv getrenntem Sucher sind bereits bekannt. Dies können Zentralverschlußkameras oder auch Einzelbild-Videokameras sein. Die Sucher dieser Kameras haben durch den Unterschied der Lage ihrer optischen Achse gegenüber derjenigen des Objektivs eine Paral­ laxe. Diese kann sich mit dem Abstand zum Objekt ändern und sollte bei der jeweiligen Aufnahme möglichst gering sein.

Neben der Normalaufnahme ermöglichen einige bekannte Kameras auch eine Makroaufnahme mit geringer Objektent­ fernung für solche Objekte, die mit der Normalaufnahme nicht erfaßbar sind. Da eine Kamera für Normalaufnahmen so voreingestellt ist, daß die Parallaxe minimal ist, hat sie eine große Parallaxe bei kurzer Objektentfer­ nung für Makroaufnahmen.

Um diese Parallaxe auch bei der Makroaufnahme minimal zu halten, haben einige bekannte Kameras ein drehbares Korrekturprisma in der optischen Achse des Suchers, an­ dere Kameras haben einen beweglichen Bildfeldrahmen im Sucher.

Fig. 12 zeigt schematisch den Einsatz des Prismas. Dieser umgekehrte Galileische Variosucher hat eine erste Linsengruppe 41, eine zweite, bewegliche Linsen­ gruppe 42 und eine Okulargruppe 43. Die Vergrößerung des Suchers kann entsprechend derjenigen des Objektivs verändert werden. Die Parallaxe wird verringert, indem das Prisma 44 zwischen die erste Linsengruppe 41 und die zweite Linsengruppe 42 gebracht wird. Dadurch wird die optische Achse bei Makroaufnahmen zu dem Objektiv hin gebogen.

Fig. 13 zeigt schematisch die Bewegung eines Bildfeld­ rahmens in einem Sucher. Dieser Variosucher hat eine erste Linsengruppe 51, eine zweite, bewegliche Linsen­ gruppe 52, ein Porro-Prisma 53 zum Aufrichten von Bil­ dern und ein Okular 54. Ein Bildfeldrahmen 55 ist im Bereich der Bildebene eines Objekts befestigt. Die Par­ allaxe bei Makroaufnahmen wird durch Bewegen des Bild­ feldrahmens normal zur optischen Achse korrigiert, und dadurch erhält man das genaue Sichtfeld.

Bei der Anordnung nach Fig. 12 wird das Prisma in die optische Achse hinein und aus ihr heraus geschwenkt, wozu vergleichsweise viel Raum nötig ist. Deshalb ist die Linsenanordnung entsprechend beschränkt.

In den Systemen nach Fig. 12 und 13 verursacht eine starke Vergrößerung des Suchers einen großen Unter­ schied der Dioptrien bei Makroaufnahme mit kurzem Ob­ jektabstand und bei Normalaufnahme mit Normal-Objekt­ abstand. Der Bereich dieser Differenz überschreitet oft die Anpassungsmöglichkeit des menschlichen Auges. Da die Standard-Dioptrie normalerweise auf die Entfernung für Normalaufnahme eingestellt ist, erzeugt eine größere Änderung für Makroaufnahmen im Sucher eine Unschärfe.

Wenn die Objektentfernung U Meter, die Standard-Objekt­ entfernung zum Einstellen der Dioptrien UO Meter und die Vergrößerung des Sichtfeldes im Sucher M beträgt, so ist der Dioptrienunterschied zwischen einem Objekt mit der Entfernung UO und einem anderen Objekt mit der Entfernung U

ΔD = (U^-1-UO^-1) × M2.

Ist z.B. M = 1,2, UO = 3m und bei Normalbetrieb die Standard-Dioptrie D = -1, so ist ΔD = 0,96 und D = -1,96 im Makrobetrieb, wenn U = 1m ist.

Eine starke Vergrößerung des Suchers und ein großer Un­ terschied zwischen der Standardentfernung für die ein­ stellbare Dioptrie und der tatsächlichen Entfernung er­ fordern eine starke Änderung gegenüber der Standard-Di­ optrie. Bei Kameras wird ein größeres Varioverhältnis, d.h. der Unterschied zwischen den Grenzbrennweiten eines Varioobjektivs, angestrebt. Daher muß die Di­ optrie bei Makroaufnahmen mit langer Brennweite und kurzer Objektentfernung ausgehend von der Standard- Dioptrie für Normalaufnahmen stark geändert werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Sucher anzu­ geben, bei dem ein Prisma zur Korrektur der Parallaxe einen kleinen Raumbedarf hat, so daß die optische Kon­ struktion freizügiger ist, und bei dem Änderungen der Dioptrie nicht mehr so groß wie bisher sein müssen, so daß die Bildschärfe im Sucher erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Ge­ genstand der Unteransprüche.

Bei einem Sucher nach der Erfindung ist das Prisma zur Korrektur der Parallaxe normal zur optischen Achse ver­ schiebbar, um es in die optische Achse bzw. aus ihr heraus zu bewegen. Mindestens eine Oberfläche des Pris­ mas hat eine optische Leistung und ist gekrümmt. Dabei kann das Sucherbild bei Makroaufnahmen schärfer gemacht werden, indem die Krümmung der Prismenoberfläche so eingestellt wird, daß der Dioptrienunterschied für Ma­ kroaufnahmen und für Normalaufnahmen verringert wird.

Das Prisma kann zwar je nach Wunsch angeordnet werden, jedoch kann die Unschärfe des Sucherbildes weiter ver­ ringert werden, wenn das Prisma auf der Objektseite und nicht in dem optischen System des Suchers liegt, da dann die optische Achse innerhalb des optischen Sucher­ systems nicht verändert wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Kamera mit einem Sucher nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die optischen Elemente eines Suchers,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der An­ ordnung nach Fig. 2,

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Prisma für einen Sucher nach der Erfindung,

Fig. 6 eine Vorderansicht des Prismas für einen Sucher nach der Erfindung,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Suchers nach der Erfindung von der Objektseite aus gesehen,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des Suchers von der Okularseite aus gese­ hen,

Fig. 9 und 10 Draufsichten auf Einzelteile des Suchers,

Fig. 11 eine Draufsicht eines Antriebsmecha­ nismus für ein Prisma,

Fig. 12 eine schematische Darstellung der An­ ordnung optischer Elemente eines Su­ chers bisheriger Art,

Fig. 13 eine schematische Darstellung der An­ ordnung optischer Elemente eines Su­ chers ohne Prisma.

In Fig. 1 ist eine Kamera dargestellt, die einen Sucher nach der Erfindung enthält. Die Kamera hat ein Gehäuse 1, ein Objektiv 2 und einen Sucher 3. Im darge­ stellten Ausführungsbeispiel ist die Vorderseite mit 1a und die Hinterseite mit 1b bezeichnet. An der Oberseite des Gehäuses 1 sind eine Auslösetaste und ein Vario­ hebel angeordnet. An der Unterseite 1c des Gehäuses 1 ist ein Makrohebel 4 zum Umschalten zwischen Makroauf­ nahme und Normalaufnahme vorgesehen. Der Makrohebel 4 ist so angeordnet, daß der Benutzer ihn mit dem Daumen F bewegen kann, wenn er die Kamera in der Hand hält.

Das Objektiv 2, dessen Brennweite durch Betätigen des Variohebels verändert werden kann, ist ein Varioob­ jektiv. Es wird für Makroaufnahmen in eine Makropositi­ on gestellt.

Wie Fig. 2 und 3 zeigen, enthält das optische System des Suchers 3 beginnend mit der Objektseite eine erste Linsengruppe 10 negativer Leistung, eine zweite Linsen­ gruppe 11 positiver Leistung, eine dritte Linsengruppe 12 positiver Leistung, einen Spiegel 13, ein Porro- Prisma 14 zum Aufrichten eines Bildes und ein Okular 15. Die erste und die zweite Linsengruppe 10 und 11 sind in Richtung der optischen Achse Ax bewegbar, um die Vergrößerung des Suchers 3 zu verändern. Das Sicht­ feld des Suchers kann durch Bewegen der Linsengruppen in Richtung der optischen Achse Ax entsprechend der Va­ rioeinstellung des Objektivs 2 verändert werden.

Fig. 4 zeigt die Anordnung der Elemente des Suchers 3 in schematischer Darstellung. Die ersten drei Linsen­ gruppen bilden ein objektseitiges optisches System.

Eine Sichtfeldscheibe 15, auf der Rahmen für das Sicht­ feld und zum Messen der Entfernung usw. vorgesehen sind, ist im Bereich der Bildebene des objektseitigen optischen Systems angeordnet.

Ein Prisma 20 ist vor der ersten Linsengruppe 10 ver­ schiebbar angeordnet, so daß es in die optische Achse des Suchers 3 hinein bzw. aus ihr heraus bewegt werden kann.

Wie aus Fig. 5 und 6 hervorgeht, hat das Prisma 20 L-Form in der Draufsicht bzw. Rechteckform in der Vorder­ ansicht. Die Teile des Prismas, die in der optischen Achse Ax anzuordnen sind, haben eine gekrümmte Oberflä­ che vorbestimmter Leistung auf der Objektseite 21. Die zur ersten Linsengruppe 10 hin gerichtete Seite 22 hat einen vorbestimmten Winkel zur optischen Achse Ax, und das Prisma 20 ist in Richtung seiner Schiebebewegung etwa keilförmig. Die gekrümmte Fläche 21 ist konvex und hat einen großen Krümmungsradius, der so bemessen ist, daß die Differenz der Dioptrien für Makroaufnahmen und Normalaufnahmen gering ist. Die gekrümmte Fläche 21 kann sphärisch und auch anders gekrümmt sein, um eine Aberration o.ä. zu korrigieren.

Zwei Führungsstifte 23, 24 sind auf der Ober- und Un­ terseite des Prismas 20 vorgesehen. Ein Mitnehmerstift 25 ist an der Unterseite des Randabschnitts angeordnet. Das Prisma 20 wird vor das optische System geschoben und verbiegt dann die optische Achse des Suchers zu derjenigen des Objektivs hin, um die Parallaxe zu kor­ rigieren und den Dioptrienunterschied ausgehend von dem Standardwert zu verringern, indem bei Makroaufnahmen eine positive Dioptrie realisiert wird.

Das Einsetzen des Prismas 20 vor dem optischen System hat keinen Nachteil für dessen Funktion, da das Prisma 20 die optische Achse zwischen der Linsengruppe 10 und der Linsengruppe 15 nicht verändert. Daher wird das Sucherbild nicht verschlechtert. Andererseits ergibt sich aber eine Verschlechterung des Sucherbildes, wenn das Prisma innerhalb des optischen Systems angeordnet ist, da dann dessen optische Achse verändert wird.

Im folgenden wird der mechanische Aufbau des Suchers an Hand der Fig. 7 bis 11 erläutert.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Darstellung des Su­ chers, von der Objektseite her gesehen. Der Sucher 3 hat ein Gehäuse 5, welches das optische System enthält und mit einer Rahmeneinheit 6 versehen ist, die eine verschiebbare erste Linsengruppe 10 enthält. Eine Rah­ meneinheit 7 enthält eine verschiebbare zweite Linsen­ gruppe. Jede Rahmeneinheit 6 und 7 ist auf einer Schiebeachse 6a und 7a verschiebbar, die am Gehäuse 5 befestigt ist. Jede Rahmeneinheit 6 und 7 wird mit einem Antriebsmechanismus (nicht dargestellt) bewegt, der mit Anschlagstiften 6b, 7b verbunden ist. Diese Bewegung erfolgt entsprechend der Varioeinstellung des Objektivs.

An der Objektseite des Gehäuses 5 sind zwei Führungs­ schienen 8 und 9 angeordnet. Sie haben Führungsnuten 8a, 9a, in denen die Führungsstifte 23, 24 des Prismas 20 sitzen. Die Führungsschienen 8 und 9 sind oberhalb und unterhalb sowie quer zur optischen Achse des Su­ chers angeordnet. Ein gerader Abschnitt der Führungs­ schienen 8, 9 kreuzt den Lichtweg, ein gekrümmter Ab­ schnitt ist außerhalb des Lichtweges angeordnet. Das Prisma 20 kann auf den Führungsschienen 8, 9 verschoben werden, wodurch es in den Lichtweg bzw. aus ihm heraus bewegt wird.

In Kästen A und B, die am Gehäuse 5 oben und unten neben dem Prisma 20 angebracht sind, befinden sich eine Lichtsende- und eine Lichtempfangseinheit zum Messen der Objektentfernung.

Im folgenden wird der Bewegungsmechanismus für das Prisma 20 beschrieben. Gemäß Fig. 8 ist der Makrohebel 4, der an der Unterseite 1c des Gehäuses 1 vorgesehen ist, mit einer Schiebeplatte 30 verbunden, die sich in dem Gehäuse befindet. Das Prisma 20 kann durch Betäti­ gen des Makrohebels 4 über einen Kopplungsmechanismus 31 verschoben werden.

Die Schiebeplatte 30 ist etwa rechteckförmig und kann in Richtung D1 (senkrecht zur optischen Achse des Su­ chers) vor und zurück bewegt werden. Diese Bewegungs­ richtung entspricht derjenigen des Daumens F des Be­ nutzers. Wie Fig. 9 zeigt, hat die Schiebeplatte 30 einen Vorsprung 30a zum Erzeugen eines Schaltgefühls mittels einer Klickplatte 32 und einen Kopplungsstift 30b für den Kopplungsmechanismus 31. In Fig. 10 ist eine elastische Klickplatte 32 mit T-Form dargestellt. Sie hat Montagelöcher 32a zur Befestigung am Kamerage­ häuse 1 und Rastlöcher 32b, 32c zum Verrasten mit dem Vorsprung 30a der Schiebeplatte 30. Der Teil der Klickplatte 32, der der Schiebeplatte 30 zugewandt ist, kann aufwärts oder abwärts in Richtung D2 (Fig. 8) bewegt werden. Die Rastlöcher 32b, 32c definieren eine erste und eine zweite Raststellung.

In Fig. 8 bis 11 ist der Kopplungsmechanismus 31 zum Übertragen der Bewegung der Schiebeplatte 30 auf das Prisma 20 dargestellt. Mit dem Kameragehäuse 1 ist eine Halteachse 32d verbunden, an der ein Antriebshebel 33 beweglich befestigt ist. Der Antriebshebel 33 hat zwei Gabelarme 33a, 33b, die entgegengesetzt zueinander ge­ richtet sind. Der eine Arm 33a ist an seiner Gabel mit dem Kopplungsstift 30b der Schiebeplatte 30 verbunden. Der andere Arm 33b, dessen Ende U-förmig abgebogen ist, um den Unterschied der Höhe des Prismas 20 und der Schiebeplatte 30 auszugleichen, ist mit dem Mitnehmer­ stift 25 des Prismas 20 gekoppelt, der durch die Füh­ rungsschiene 9 hindurchgeführt ist und in einem Lang­ loch 33d des Arms 33b sitzt.

Die Funktion des Schiebemechanismus wird im folgenden an Hand der Fig. 8 und 11 beschrieben.

Die Schiebeplatte 30 wird durch Betätigen des Makrohe­ bels 4 bei Normalaufnahme in die in Fig. 11 gestri­ chelt gezeigte Stellung gebracht. Der Vorsprung 30a der Schiebeplatte 30 rastet dabei in das Rastloch 32b der Klickplatte 32 ein und befindet sich in der ersten Raststellung. Dann ist das Prisma 20 außerhalb des Lichtweges des Suchers angeordnet, was der Normalauf­ nahme entspricht.

Die Schiebeplatte 30 kann mit dem Makrohebel 4 für Ma­ kroaufnahmen in die in Fig. 11 strichpunktiert ge­ zeigte Stellung gebracht werden. Diese Bewegung schwenkt den Antriebshebel 33 aus der durchgezogenen in die gestrichelt dargestellte Stellung. Damit wird das Prisma 20 längs der Führungsschienen 8 und 9 in die op­ tische Achse des Suchers bewegt. Wenn das Prisma 20 seine Bewegung beendet hat, rastet der Vorsprung 30a der Schiebeplatte 30 in das Rastloch 32c der Klick­ platte 32, und die Schiebeplatte 30 selbst befindet sich dann in ihrer zweiten Raststellung.

Das Umschalten zwischen Normalaufnahme und Makroaufnah­ me mit dem Daumen F ist sehr bequem, da der Makrohebel 4 an der Unterseite 1c des Kameragehäuses 1 angeordnet ist.

Claims (5)

1. Sucher für eine Kamera, mit einem optischen System und einem Prisma zur Korrektur der Parallaxe zwi­ schen dem optischen System und dem Kameraobjektiv, gekennzeichnet durch einen Antriebsmechanismus (4, 30, 31) zum Schieben des Prismas (20) auf die op­ tische Achse des optischen Systems (10 bis 15) für Makroaufnahmen und zum Herausschieben des Prismas (20) aus der optischen Achse des optischen Systems (10 bis 15) für Normalaufnahmen.

2. Sucher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (20) auf der Objektseite des opti­ schen Systems (10 bis 15) angeordnet ist.

3. Sucher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Prisma (20) eine gekrümmte Flä­ che (21) mit einer optischen Leistung zur Korrek­ tur der Dioptrie des Objekts bei Nahaufnahme hat.

4. Sucher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine sphärische Krümmung vorgesehen ist.

5. Sucher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (10 bis 15) variable Leistung hat.