DE4104557A1 - Reellbildsucher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reellbildsucher für die Verwendung in Kameras gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

In Kameras, die ein von dem optischen Abbildungssystem getrenntes optisches Suchersystem in dem Kameragehäuse haben, hat ein Sucher wie beispielsweise der galilä­ ische Sucher weite Verbreitung in verschiedenen Anwen­ dungsgebieten gefunden. Mit den auf den Markt gebrach­ ten verbesserten Abbildungssystemen jedoch ist auch die Tendenz gekommen, Reellbildsucher zu verwenden, die ein Bild eines Objektes mit einer relativ hohen Vergröße­ rung und mit einem relativ hellen Gesichtsfeld liefern. Ferner ist mit der Forderung nach immer kompakteren Kameras auch der Bedarf an Suchern aufgetreten, die ein Bild mit hoher Vergrößerungsleistung liefern und eine reduzierte Gesamtlänge haben.

Die Sucher in herkömmlichen Kameras haben den Nachteil, daß die Sucher bei der Steigerung der Vergrößerungslei­ stung in jeder der das optische System bildenden Linsen einen Lichtkranz um den Lichtpunkt erzeugen. Das Ergebnis ist, daß das Bild rasch durch solche Lichterscheinungen verschlechtert wird, wenn der Benutzer beim Durchblicken durch den Sucher seine Pupille bewegt.

Kürzlich sind Varioobjektive mit einer stark veränder­ lichen Vergrößerungsleistung für die Verwendung in Ab­ bildungssystemen in Gebrauch gekommen und es ist auch das Bedürfnis entstanden, Reellbildsucher mit hoher und hochveränderlicher Vergrößerungsleistung zu erhalten.

Bei herkömmlichen Variosuchern wird der Augenpunkt­ durchmesser bei der Veränderung der Vergrößerung eben­ falls erheblich verändert. Das bedeutet, daß der Augen­ punktdurchmesser stark zunimmt in Richtung auf das Weitwinkelende hin, wodurch ein merklicher Lichtkranz oder unscharfer Bereich um den Augenpunkt erzeugt wird.

Ferner trat ein Problem dadurch auf, daß der Augenpunktdurchmesser zum Telefotoende hin exzessiv verringert wird. Dadurch kann der Betrachter das Objekt nicht mehr genau sehen. Dadurch konnte der Benutzer das Objekt nicht mehr sehen, wenn er die Kamera betätigte, um den Augenpunktdurchmesser am Weitwinkelende des Objektivs zu reduzieren, um dies Problem zu lösen.

Wenn die Öffnung getrennt von dem optischen Objektsy­ stem ist, verschlechtert sich die Qualität der Abbil­ dungseigenschaften in dem Objektivsystem, so daß der Durchmesser der Frontlinse des Objektivsystems vergrö­ ßert werden muß, da Licht am Rande des Blickfeldes durch den Randbereich des Objektivsystems hindurch­ tritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reell­ bildsucher anzugeben, bei dem die Gefahr des Auftretens von Licht- und Unschärfeerscheinungen um die Austritts­ pupille (Augenpunkt) eliminiert wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale ge­ löst.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird erreicht, daß die Ausgangspupille geeigneten Durchmessers an einer geeig­ neten rückwärtigen Stelle des Okularsystems gebildet wird, wodurch die Möglichkeit verringert wird, daß der Ausgangspupillendurchmesser verringert wird, selbst in dem Fall, in dem ein Variosucher mit einer hochverän­ derlichen Vergrößerungsleistung verwendet wird.

Demnach liegt ein Merkmal der vorliegenden Erfindung darin, einen Reellbildsucher vorzusehen mit einem opti­ schen Objektivsystem, einem optischen Okularsystem und einer in dem Objektivsystem angeordneten Aperturblende, die im wesentlichen mit der Ausgangspupille konjugiert ist.

Diese Anordnung erlaubt es einem Benutzer, den Durch­ messer der Apertur und ihre Position durch eine Manipu­ lation der Aperturblende einzustellen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ferner ein Variosucher vorgesehen mit einem Objektivsystem, das zwei Sätze von Linsengruppen zur Veränderung der Ver­ größerungsleistung umfaßt, deren jedes in Richtung auf das andere und von diesem weg bewegbar ist, wobei eine Aperturblende integral und beweglich in der rückwär­ tigen Linsengruppe angeordnet ist.

Diese Anordnung dient dazu, die Variation im Ausgangs­ pupillendurchmesser trotz der Varioverstellung zu ver­ ringern aufgrund der verringerten Entfernung, entlang der die rückwärtige Linsengruppe während der Vario­ einstellung bewegt werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und der folgenden Be­ schreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1(A) und 1(B) eine optische Wegstrecke in einem op­ tischen Variosuchersystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung, wobei die Fig. 1(A) und 1(B) die Weitwinkelposition bzw. die Teleposition dieses optischen Weges darstellen;

Fig. 1(C) eine schematische den Fig. 1(A) und 1(B) entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfin­ dung,

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdar­ stellung des optischen Systems eines Variosuchers und

Fig. 3 eine Ausführungsform des optischen Weges in einem Reellbildsucher gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf einen Sucher für eine Kamera, wobei dieser Sucher in unterschiedli­ chen Kameratypen Verwendung finden kann.

Fig. 3 zeigt den Aufbau eines Linsensystems einer Aus­ führungsform eines Reellbildsuchers. Der Reellbildsu­ cher gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Objek­ tivsystem L1, eine Sammellinse L2, ein Bildaufrich­ tungssystem L3 und ein Okular L4, die von der Objektivseite aus gerechnet in der aufgezählten Reihenfolge hintereinander angeordnet sind. Das Bild­ aufrichtungssystem L3 und das Okular L4 bilden zusammen das optische Okularsystem.

Die Sammellinse L2 ist nahe der Bildoberfläche des Ob­ jektivsystems L1 angeordnet, um so einen Augenpunkt in einer geeigneten Position hinter dem Okular L4 zu er­ zeugen, in dem die Divergenz des durch das optische Sy­ stem L3 fallenden Lichtbündels eingestellt wird.

Eine das Blickfeld begrenzende Scheibe L5 ist an oder nahe der Bildoberfläche des Objektivsystems L1 angeord­ net. Wie im Stand der Technik bekannt ist, sind eine Bildfeldmaske und ein Richtungssucher etc. auf dem Blendenglas L5 aufgebracht.

Zwischen dem Objektiv L1 und der Sammellinse L2 ist ferner eine Aperturblende 11 angeordnet. Die Apertur­ blende 11 ist im wesentlichen kreisförmig. Die von die­ ser Aperturblende 11 geformte Ausgangspupille (Augenpunkt) 13 wird auf der Rückseite des Okulars L4 gebildet.

Wie oben beschrieben wurde, ist die Aperturblende in dem Reellbildsucher gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in dem optischen Objektivsystem angeord­ net, wodurch man ein kompaktes Objektivsystem erhält und gleichzeitig gewährleistet, daß der Benutzer ein qualitativ befriedigendes Bild sehen kann.

In dem oben beschriebenen optischen System wird die Aperturblende vorzugsweise so angeordnet, daß sie von der Sammellinse L2 einen Abstand d hat, der aus den folgenden Bedingungen bestimmt werden kann:

f_c · 0.5 < d < f_c · 2.0 (1)

(dabei bedeutet f_c die Brennweite der Sammellinse).

In Übereinstimmung mit der vorstehend beschriebenen Formel (1) besteht eine konjugierte Beziehung zwischen der Aperturblende 11 und dem Augenpunkt 13, da die Sam­ mellinse L2 und das Okular L4 nahe dem telezentrischen optischen System jeweils in entgegengesetzter Beziehung sind, wobei das zwischen ihnen liegende Bildaufrich­ tungssystem L3 als Grenze wirkt. Auf diese Weise kann der Durchmesser der Ausgangspupille auf einfache Weise durch eine Variierung des Durchmessers der Aperturblen­ de 11 eingestellt werden. Zwischenzeitlich sind die Hauptstrahlen, die durch die Sammellinse L2 hindurchge­ treten sind, parallel zueinander mit der Beziehung d = f_c, mit dem Resultat, daß die Aperturblende 11 und die Sammellinse L2 zur Bildung des telezentrischen op­ tischen Systems miteinander zusammenwirken.

Die Sammellinse L2 braucht nicht notwendigerweise eine Linse zu sein, sondern kann jedes beliebige optische System sein, das entsprechende Kondensoreigenschaften hat. So kann beispielsweise für den Fall, daß in dem optischen System L3 ein Prisma verwendet wird, die Einfallsfläche des Prismas mit einer vorgegebenen Krümmung versehen sein, so daß das Prisma die Ei­ genschaften einer Sammellinse zeigen kann, die dem der Sammellinse selbst gleichwertig sind. In diesem Falle wird der Parameter f_c als der inverse Wert der Brech­ kraft an der Einfallsfläche des Prismas gesetzt.

Das Bildaufrichtungssystem L3 kann neben dem Prisma auch eine Relaislinse und dergleichen haben.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung hat das Suchersystem eine festbleibende Ver­ größerungsleistung. Bei einer weiteren Ausführungsform, die im folgenden anhand der Fig. 1(A), 1(B), 1(C) und 2 beschrieben wird, wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit einem Variosuchersystem be­ schrieben.

Das Variosuchersystem F umfaßt eine erste positive Lin­ sengruppe L1, eine zweite negative Linsengruppe L2, eine dritte positive Linsengruppe L3, ein Linsenprisma P1, eine Linsenprismenverbindung P2 und eine vierte po­ sitive Linsengruppe (Okular) L4, die ausgehend von der Objektseite in der Reihenfolge ihrer vorstehenden Auf­ zählung angeordnet sind.

Die Linsengruppen L1 bis L3 und das Linsenprisma P1 bilden zusammen das optische Objektivsystem, während die Linsenprismenverbindung P2 und das Okular L4 das optische Okularsystem bilden.

Das Linsenprisma P1 bildet ferner die vierte Linsen­ gruppe in dem Objektivsystem.

Die erste Linsengruppe L1 und das Okular L4 sind fest­ stehende Linsen, während die zweite und die dritte Lin­ sengruppe L2 bzw. L3 bewegliche Linsengruppen mit Ver­ änderung der Vergrößerungsleistung sind. Das Linsenprisma P1 und die Linsenprismenverbindung P2 bilden ein Bildaufrichtungssystem.

Die zweite und die dritte Linsengruppe L2 und L3 verän­ dern ihr Sichtfeld in einem normalen Varioeinstellbe­ reich zwischen dem Weitwinkelende und dem Teleende, während sie gleichzeitig bei der Variobetätigung des optischen Systems sich aufeinander zu oder von einander weg bewegen. Wobei auf diese Weise das Blickfeld und damit auch die Vergrößerungsleistung verändert wird.

Die Einfallsfläche und die Ausfallsfläche des Linsen­ prismas P1 sind in Form einer konkaven und einer konve­ xen Linsenfläche ausgebildet. Das zusammengesetzte Prisma P2 hat eine Einfallsfläche C1 in Form einer kon­ vexen Linse.

Ein Gesichtsfeldglasrahmen L5 ist nahe der Fläche ange­ ordnet, auf der mittels der Linsengruppen L1, L2, L3 und dem Linsenprisma P1 ein Bild geformt wird. Ein Ge­ sichtsfeldrahmen ist auf dieses Gesichtsfeldrahmenglas L5 aufgebracht. Ein Bild, das von der ersten, der zwei­ ten und der dritten Linsengruppe L1, L2 und L3 sowie dem Linsenprisma P1 erzeugt wird, wird auf dieses Ge­ sichtsfeldrahmenglas L5 (oder eine vordere oder hintere Stelle nahe dem Rahmen) fokussiert. Dieses Bild wird von dem optischen System in Kombination mit dem Linsenprisma P1 und der Linsenprismenverbindung P2 erzeugt und kann als reeles Bild durch das Okular L4 betrachtet werden. In dem optischen System des in der oben beschriebenen Weise aufgebauten Reellbildsuchers ist eine Aperturblende 15 auf der rückwärtigen Seite der dritten Linsengruppe L3 angeordnet, so daß sie zu­ sammen mit der dritten Linsengruppe L3 beweglich ist. Die Aperturblende ist im wesentlichen kreisförmig (siehe Fig. 2).

Die Fig. 1(A) und 1(B) zeigen die Veränderung des Bildes der Aperturblende 15 bei einer Veränderung der Vergrößerungsleistung des optischen Systems in dem oben beschriebenen Reellbildsucher. Das heißt, die Figuren illustrieren, wie sich die Ausgangspupille 17 verän­ dert. Da die Bewegungsstrecke der dritten Linsengruppe L3 klein ist, ist auch, wie man in diesen Zeichnungen erkennt, die Positionsänderung und die Durchmesserände­ rung der Pupille 17 zwischen der Weitwinkelposition (wie in Fig. 1(A) dargestellt) und der Teleposition (wie in Fig. 1(B) dargestellt) geringer. Auf diese Weise kann der Augenpunktdurchmesser auf einfache Weise durch eine Veränderung des Durchmessers der Apertur­ blende 15 verändert werden. Dadurch wird die Möglich­ keit eines Auftretens einer Unschärfe oder eines Licht­ kranzes und dergleichen rund um den Augenpunkt minimal gehalten. Wie oben ausgeführt wurde, erhält der Benutzer mit dem erfindungsgemäßen Reellbildvariosucher ein Sucherbild, das eine konstante befriedigende Qualität hat unabhängig von der Vergrößerungsleistung des Suchers. Insbesondere wird das Bild nicht schlechter, selbst wenn der Benutzer seine Pupille leicht bewegt.

Fig. 1(C) zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das gegenüber des in den Fig. 1(A) und 1(B) dargestellten Ausführungsform modi­ fiziert ist.

Bei dieser Ausführungsform umfaßt das Objektivsystem eine positive Linsengruppe L11, eine negative Linsen­ gruppe L21 und eine positive Linsengruppe L31. Die Varioverstellung erfolgt durch eine relative Bewegung der Linsengruppen L21 und L31 in Richtung der optischen Achse. Die Aperturblende 16 ist an der Linsengruppe L31 befestigt. P11 und P21 bezeichnen Prismen, die zusammen das optische System zur Bildaufrichtung bilden. L51 bezeichnet einen Rahmen eines Sucherfeldes. Die Linsengruppe L41 bildet ein Okular.

Durch Anordnung der Aperturblende in dem Objektivsystem kann das Objektivsystem in seiner Größe minimal gehal­ ten werden, da die reflektierenden Elemente im allge­ meinen im rückwärtigen Abschnitt des Objektivsystems angeordnet sind, so daß eine gute Bilderzeugungsquali­ tät in dem Bildaufrichtungssystem des Suchers erhalten wird.

Die vorliegende Erfindung wurde im vorausgehenden an­ hand einer Ausführungsform beschrieben, in der sie auf ein Varioobjektiv angewandt wurde, das aus vier Linsen­ gruppen besteht. Die Erfindung kann jedoch auch in einem Varioobjektiv verwendet werden, das nur drei oder sogar nur zwei Linsengruppen enthält, wenn das Vario­ verhältnis reduziert wird. Das Linsenprisma P1 und das zusammengesetzte Prisma P2 werden verwendet, um ein Re­ ellbildsystem zu erzeugen. Alternativ hierzu können je­ doch auch bekannte Prismen und Spiegel oder Kombinatio­ nen solcher Elemente verwendet werden. Anstelle der kreisförmigen Aperturblenden 11 und 15 können auch sol­ che mit anderen Konfigurationen der Öffnungen gewählt werden.

Die vorstehende Erfindung wurde zwar anhand eines Variosuchers für eine Kamera beschrieben, sie könnte jedoch auch in anderen Einrichtungen, beispielsweise einem Teleskop eingesetzt werden.

Wie vorstehend beschrieben wurde, betrifft die vorlie­ gende Erfindung einen Reellbildsucher, der geeignet ist, das durch ein Objektivsystem zu erzeugende Bild durch ein Okular in ein afokales System umzuformen, das hinter dem Objektivsystem angeordnet ist, wobei eine Aperturblende in dem Objektivsystem vorgesehen ist, so daß der Benutzer den Augenpunktdurchmesser auf einfache Weise durch eine Veränderung des Aperturdurchmessers einstellen kann.

Da ferner eine Aperturblende vorgesehen ist, die zusam­ men mit der rückwärtigen, den Abbildungsmaßstab verän­ dernden Linsengruppe in dem Reellbildvariosucher inte­ gral beweglich ist, kann eine Veränderung des Ausgangs­ pupillendurchmessers durch die Variowirkung reduziert werden, wodurch der Benutzer ein Objekt auf einfache Weise mit jeder beliebigen Feldvergrößerung beobachten kann.

Claims (11)

1. Reellbildsucher gekennzeichnet durch ein optisches Objektivsystem, ein optisches Okularsystem und eine Aperturblende, die in dem Objektivsystem an­ geordnet ist, wobei die Aperturblende im wesentli­ chen mit einer Ausgangspupille konjugiert ist.

2. Reellbildsucher nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er ein optisches Bildaufrichtungssy­ stem umfaßt.

3. Reellbildsucher nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bildaufrichtungssystem aus einer Kombination reflektierender Elemente besteht.

4. Reellbildsucher nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aperturblende in einer liegenden Position näher am Objekt als an den reflek­ tierenden Elementen angeordnet ist.

5. Reellbildsucher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aperturblende im wesentlichen kreisförmig ist.

6. Reellbildsucher nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Elemente ein Linsenprisma und ein zusammengesetz­ tes Linsenprisma umfassen, die in dieser Reihen­ folge von Objekt aus gerechnet angeordnet sind.

7. Reellbildsucher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektivsystem und das Okularsystem jeweils eine positive Brechkraft haben.

8. Reellbildsucher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektivsystem aus einer ersten positiven Linsengruppe L1, einer zweiten negativen Linsengruppe L2 und einer drit­ ten positiven Linsengruppe L3 besteht, die in der Anordnung ihrer Aufzählung hintereinander vom Ob­ jekt aus gerechnet angeordnet sind, wobei die zweite Linsengruppe L2 und die dritte Linsengruppe L3 ein optisches System mit veränderlicher Vergrö­ ßerung bilden, in dem sie auch zur Veränderung der Vergrößerungsleistung aufeinander zu und voneinan­ der weg bewegbar sind, und daß die Aperturblende zusammen mit der dritten positiven Linsengruppe L3 des Objektivsystems beweglich ist.

9. Reellbildsucher nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Öffnung der Aperturblende im we­ sentlichen kreisförmig ist.

10. Reellbildsucher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektivsystem eine positive erste Linsengruppe L1, eine negative zweite Linsengruppe L2, eine positive dritte Lin­ sengruppe L3 und eine vierte Linsengruppe L4 um­ faßt, die in dieser Reihenfolge von der Objekt­ seite an gerechnet angeordnet, sind und wobei die zweite und die dritte Linsengruppe ein optisches System mit veränderlicher Vergrößerung bilden, in dem sie zur Veränderung der Vergrößerungsleistung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, und daß die Aperturblende zusammen mit der dritten positiven Linsengruppe des Objektivsystems bewegbar ist.

11. Reellbildsucher nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Öffnung der Aperturblende im we­ sentlichen kreisförmig ist.