DE4205049C2 - Albada-Variosucher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen von einem fotografischen optischen System getrennten Albada-Variosucher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In Kameras mit Zentralverschluß oder in Einzelbildvideoka­ meras bestehen das fotografische optische System und das Suchersystem beide aus Vario-Linsensystemen. Üblicherweise wird für das Suchersystem ein Albada-Variosucher verwendet.

Aus der US 4,038,673 ist ein Suchersystem für zwei Vergrö­ ßerungseinstellungen entsprechend zweier fester Brennweiten einer 2-focus-Kamera bekannt. Hinter einer meniskusförmigen ersten Linse sind zwei alternativ in den Strahlengang klappbare zweite Linsen vorgesehen. Der Sucherrahmen ist auf der blickseitigen Linsenfläche einer dritten Linse angeordnet. Dieses optische System weist einen einfachen Aufbau auf. Eine stufenlose Vergrößerungseinstellung als Variosucher ist jedoch nicht vorgesehen.

Die DE 38 06 942 A1 beschreibt einen Albada-Sucher mit einer festen Vergrößerung, der mit Linsen von der Objekt­ seite ausgehend in der Reihenfolge negativ, positiv und positiv ausgestattet ist. Zur Verringerung der Herstel­ lungskosten kann die Konstruktion aus Kunststofflinsen aufgebaut sein. Auch bei diesem Suchersystemen fehlt eine verstellbare variable Vergrößerung.

Aus der US 4,834,513 ist ein Albada-Zoomsucher bestehend aus 4 Linsen bekannt, die in Reihenfolge von der Objekt­ seite aus positive, negative, negative und positive Brech­ kraft aufweisen. Die zweite Linse ist zur Anpassung der Vergrößerung an die Brennweite eines Zoomobjektivs ver­ stellbar ausgebildet, zusätzlich kann die erste Linse ebenfalls verstellbar ausgebildet sein. Eine Oberfläche der ersten Linse ist asphärisch geformt. Die erste Linse ist bikonvex. Die übrigen Linsen des Suchers haben sphärische Oberflächen. Nachteilig ist, daß an den Randbereichen sphärischer Linsen Abbildungsfehler auftreten, die nur mittels aufwendiger Korrekturlinsen auszugleichen sind. Dies ist jedoch für einfache Kamerasucher zu aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von der US 4,834,513 einen Albada-Variosucher anzugeben, der bei einfachem Aufbau eine verbesserte Abbildungsqualität und kleine Abmessungen hat.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die positive erste Linse eine Meniskuslinse mit einer konkaven Fläche auf der Objektseite ist und daß die Linsenflächen mit Ausnahme einer Linsenfläche der negativen dritten Linse auf der Blickseite derselben und einer ebenen Linsenfläche der positiven vierten Linse auf der Objektseite derselben als asphärische Flächen ausgebildet sind, wobei die Brechkraft der ersten Linse von der optischen Achse in radialer Richtung zum Rand der Linse hin abnimmt.

Um die erste Linse möglichst klein zu machen, ist es wün­ schenswert, ihre Brechkraft zu verringern. Zu diesem Zweck sind die Linsenoberflächen der ersten Linse als asphärische Flächen mit einer positiven Brechkraft, die in radialer Richtung zum Rand der Linsenflächen hin abnimmt, ausgebil­ det. Dies vermindert eine positive Verzeichnung, die an­ dernfalls auftreten würde.

Vorzugsweise hat die blickseitige asphärische Linsenober­ fläche der positiven vierten Linse eine positive Brech­ kraft, die in radialer Richtung zum Rand der Linse hin abnimmt. Damit kann die Feldkrümmung des optischen Albada- Systems korrigiert werden. Es wird nämlich vermieden, daß das optische Albada-System eine positive Brechkraft im Randbereich hat.

Vorzugsweise hat die Linsenoberfläche auf der Objektseite der negativen zweiten Linse einen Krümmungsradius, dessen absoluter Wert kleiner ist als der Krümmungsradius der Linsenoberfläche auf der Blickseite dieser Linse. Dies macht es möglich, die Position der zweiten Linse nahe an der negati­ ven dritten Linse zu wählen, so daß eine hohe Vergrößerung erreicht werden kann. Ferner ermöglicht dies auch einen größeren Verschiebeweg der negativen zweiten Linse, so daß dementsprechend die Brechungsindizes der positiven ersten Linse und der negativen zweiten Linse gesenkt werden kön­ ne. Infolgedessen kann auch der Aperturdurchmesser der ersten Linse reduziert werden, was wiederum ermöglicht, die Abmessungen des gesamten Linsensystems zu verringern.

Wenn die asphärischen Linsenflächen der negativen zweiten Linse derart ausgebildet sind, daß die Linsen am Randbereich zur Blickseite vorspringt, kann der Ablenkwinkel des durch die negative zweite Linse durchtretenden Lichtes auf der Seite großer Vergrößerung reduziert werden. Dies führt zu einem geringeren Aperturdurchmesser der positiven ersten Linse.

Vorzugsweise weist die objektseitige Linsenoberfläche der negativen dritten Linse eine negative Brechkraft auf, die in radialer Richtung zum Rand der Linse hin abnimmt. Diese asphärische Fläche trägt zu einer Reduktion des Aperturdurchmessers der positiven ersten Linse und der negativen zweiten Linse bei, ähnlich wie bei asphärischen Flächen der zweiten Linse.

Die blickseitige Linsenoberfläche der negativen dritten Linse bildet eine Reflexionsfläche des optischen Albada- Systems, die eine höhere Präzision bei der Oberflächenbear­ beitung erfordert als die Durchtrittsflächen. Zu diesem Zweck ist die blickseitige Linsenoberfläche der negativen dritten Linse als sphärische Fläche ausgebildet, die auf einfache Weise geprüft werden kann. Der Albada-Rahmen wird auf die objektseitige Linsenfläche aufgedampft. Daher ist diese Fläche eben ausgebildet.

Wenn sämtliche Linsen des Albada-Suchers aus Kunststoff bestehen, können die Herstellungskosten des Suchers insgesamt gesenkt werden. Insbesondere können asphärische Linsen aus Kunststoff auf einfache Weise hergestellt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen und den Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen die Achse enthaltenden Schnitt durch einen Albada-Variosucher bei gerin­ ger Vergrößerung entsprechend einer ersten Aus­ führungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in Fig. 1 darge­ stellten Linsensystems bei geringer Vergrößerung,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in Fig. 1 darge­ stellten Systems bei hoher Vergröße­ rung,

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler eines Albada-Systems in einem Linsensystem gemäß Fig. 1,

Fig. 5 einen schematischen die Achse enthal­ tenden Schnitt durch einen Albada- Variosucher bei geringer Vergrößerung entsprechend einer zweiten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in Fig. 5 darge­ stellten Linsensystems bei geringer Vergrößerung,

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in Fig. 5 darge­ stellten Linsensystems bei hoher Ver­ größerung,

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler eines Albada-Systems in dem in der Fig. 5 dargestellten Linsensystem,

Fig. 9 ein schematischer die Achse enthal­ tender Schnitt durch einen Albada- Variosucher bei geringer Vergrößerung entsprechend einer dritten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in der Fig. 9 dar­ gestellten Linsensystems bei geringer Vergrößerung,

Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in der Fig. 9 dar­ gestellten Linsensystems bei hoher Vergrößerung,

Fig. 12 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler eines Albada-Systems in dem in der Fig. 9 dargestellten Linsensystem,

Fig. 13 ein schematischer die Achse enthal­ tender Schnitt durch einen Albada- Variosucher bei geringer Vergrößerung entsprechend einem vierten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung,

Fig. 14 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in der Fig. 13 dargestellten Linsensystems bei ge­ ringer Vergrößerung,

Fig. 15 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in der Fig. 13 dargestellten Linsensystems bei hoher Vergrößerung und

Fig. 16 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler eines Albada-Systems in dem in der Fig. 13 dargestellten Linsensystem.

Die folgende Beschreibung betrifft vier Ausführungsfor­ men (E1, E2, E3 und E4) der vorliegenden Erfindung. In der folgenden Beschreibung ist der Astigmatismus in den Diagrammen der Abbildungsfehler bezüglich der Brech­ kraft für das Licht auf der optischen Achse angegeben.

In den vier Ausführungsbeispielen gelten folgende Be­ zeichnungen:

No: Zahl (Ordnung) der Linsenflächen der Linsenanord­ nungen, gezählt von der Objkektseite her,
r: Krümmungsradius jeder Linsenfläche,
d: Abstand zwischen einander benachbarten Linsenflä­ chen,
N: Brechungsindex.

In den Diagrammen bezeichnet "B" den Einfallswinkel des auf eine Austrittspupille von 3 mm Durchmesser fallen­ den Lichtes.

Es ist zu bemerken, daß der Albada-Rahmen an der sieb­ ten Linsenfläche angeordnet ist und daß die Reflexions­ fläche auf der sechsten Linsenfläche vorgesehen ist.

Ausführungsbeispiel 1: E1

Fig. 1 zeigt eine Linsenanordnung eines Albada-Vario­ suchers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfin­ dung. Die folgende Tabelle 1 gibt die Daten der Linsen an. Die Fig. 2 und 3 zeigen Abbildungsfehler-Diagramme bei geringer Vergrößerung bzw. hoher Vergrößerung und Fig. 4 zeigt ein Abbildungsfehler-Diagramm eines Alba­ da-Systems in der Linsenanordnung.

Tabelle 1

l=25°∼17°

Ausführungsbeispiel 2: E2

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Albada- Variosuchers entsprechend der vorliegenden Erfindung, ähnlich der Darstellung in Fig. 1. Die folgende Tabelle 2 enthält die Linsendaten. Die Fig. 6 und 7 zeigen Abbil­ dungsfehler-Diagramme bei geringer Vergrößerung bzw. hoher Vergrößerung. Fig. 8 zeigt ein Abbildungsfehler- Diagramm eines Albada-Systems in der Linsenanordnung.

Tabelle 2

l=23°∼16°

Ausführungsbeispiel 3: E3

Fig. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Albada- Variosuchers entsprechend der vorliegenden Erfindung, ähnlich der Darstellung in Fig. 1. Die folgende Tabel­ le 3 enthält die Linsendaten. Die Fig. 10 und 11 zeigen Abbildungsfehler-Diagramme bei geringer Vergrößerung und hoher Vergrößerung. Die Fig. 12 zeigt ein Abbil­ dungsfehler-Diagramm eines Albada-Systems in der Lin­ senanordnung.

Tabelle 3

ω=25°∼17,5°

Ausführungsbeispiel 4: E4

Fig. 13 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Albada- Variosuchers entsprechend der vorliegenden Erfindung, ähnlich der Darstellung in Fig. 1. Die folgende Tabel­ le 4 enthält die entsprechenden Linsendaten. Die Fig. 14 und 15 zeigen Abbildungsfehler-Diagramme bei gerin­ ger Vergrößerung und hoher Vergrößerung. Die Fig. 16 zeigt ein Abbildungsfehler-Diagramm eines Albada- Systems in der Linsenanordnung.

Tabelle 4

ω=24°∼17°

Da, wie die vorstehende Beschreibung zeigt, der Vario­ sucher der vorliegenden Erfindung aus vier Linsenanord­ nungen besteht, wobei jede dieser Linsenanordnungen vorzugsweise aus einer einzelnen Linse besteht, und da die die Veränderung der Brennweite bewirkende Linsenan­ ordnung nur aus der negativen zweiten Linsenanordnung besteht, kann man ein einfaches, kleines und preiswer­ tes Albada-Variosuchersystem herstellen.

Wenn die positive vierte Linsenanordnung auf der Blick­ seite mit einer asphärischen Linsenfläche versehen ist, deren positiver Brechungsindex in radialer Richtung zum Linsenrand hin abnimmt, kann die Feldkrümmung des opti­ schen Albada-Systems korrigiert werden. Dadurch läßt sich nämlich verhindern, daß das optische Albada-System eine positive Brechkraft im Umfangsbereich hat. Ent­ sprechend kann diese Ausgestaltung mit Vorteil bei ei­ nem Albada-Variosucher eingesetzt werden.

Bei der Ausführungsform, bei der die positive erste Linsenanordnung eine Meniskuslinse umfaßt, die auf ihrer Objektseite eine konkave Oberfläche hat, deren Krümmungsradius größer ist als der Krümmungsradius der Fläche auf der Blickseite, wobei die Linsenfläche der negativen zweiten Linsenanordnung auf ihrer Objektseite einen Krümmungsradius hat, dessen Absolutwert kleiner ist als der entsprechende Wert der Linsenfläche auf der Blickseite, kann somit nicht nur der Aperturdurchmesser der positiven ersten Linsen verringert, sondern auch der Stellweg der negativen zweiten Linse auf einfache Weise vergrößert werden, wodurch sich eine Steigerung der Vergrößerung ergibt.

Bei der Ausführungsform, bei der die Linsenflächen der Linsenanordnungen mit Ausnahme der Linsenfläche der ne­ gativen dritten Linsenanordnung auf der Blickseite der­ selben und der Linsenfläche der positiven vierten Lin­ senanordnung auf der Objektseite derselben als asphä­ rische Flächen ausgebildet sind, können die Abbildungs­ fehler (Astigmatismus, Koma, Verzeichnung, etc.) auf wirksame Weise korrigiert und die Aperturdurchmesser der Linsenanordnungen reduziert werden.

Claims (6)

1. Albada-Variosucher mit einer ersten Linse positiver Brechkraft, einer zweiten Linse negativer Brechkraft, die als Stellinse zur Veränderung der Brennweite ver­ stellbar ist, einer dritten Linse negativer Brechkraft und einer vierten Linse positiver Brechkraft - in der Reihenfolge von der Objektseite aus gezählt -, und mit einem an der dem Objekt zugewandten Linsenfläche der vierten Linse angeordneten Albada-Rahmen und einer Re­ flexionsfläche, die an der der Blickseite zugewandten Linsenfläche der dritten Linse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die positive erste Linse eine Meniskuslinse mit einer konkaven Fläche auf der Objektseite ist und daß die Linsenflächen mit Ausnahme einer Linsenfläche der negativen dritten Linse auf der Blickseite derselben und einer ebenen Linsenfläche der positiven vierten Linse auf der Objektseite derselben als asphärische Flächen ausgebildet sind, wobei die Brechkraft der ersten Linse von der optischen Achse in radialer Richtung zum Rand der Linse hin abnimmt.

2. Albada-Variosucher nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die der Blickseite zugewandte asphäri­ sche Linsenfläche der positiven vierten Linse eine positive Brechkraft hat, die in radialer Richtung zum Rand der Linse hin abnimmt.

3. Albada-Variosucher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Objekt zugewandte Linsen­ fläche der negativen zweiten Linse einen Krümmungsra­ dius hat, dessen Absolutwert kleiner als der entspre­ chende Wert des Krümmungsradius der Linsenfläche auf der Blickseite ist.

4. Albada-Variosucher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aspärischen Linsenflächen der negativen zweiten Linse derart ausgebildet sind, daß die Linse am Randbereich zur Blickseite vorspringt.

5. Albada-Variosucher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die objektsei­ tige Linsenoberfläche der negativen dritten Linse eine negative Brechungskraft aufweist, die in radialer Richtung zum Rand der Linse hin abnimmt.

6. Albada-Variosucher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Lin­ sen aus Kunststoff hergestellt sind.