DE4216137A1 - Vorrichtung zum einstellen der dioptrien-einstellung eines sucheraufbaus - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung basiert auf und beansprucht Priorität von der japanischen Erfindung Nr. HEI 3-2 10 534 vom 17. Mai 1991, dem japanischen Gebrauchsmuster Nr. HEI-3-66601 vom 17. Mai 1991 und Nr. HEI-3-61 006 vom 9. Juli 1991, auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sucheraufbau zur Benutzung in Kameras und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Einstellen der Dioptrieneinstellung (z. B. der Brechkraft) des Sucheraufbaus.

Ein grundlegendes Ziel eines Sucheraufbaus ist die Erstellung eines Bildes eines Objekts mit einem objektivoptischen System und dann Beobachtung des erstellten Objektbildes mit einem okularoptischen System. Um das Gewicht und die Kosten des Sucheraufbaus zu reduzieren, sind in jüngerer Zeit schon verschiedene Versuche gemacht worden, einen Teil oder alle der bildaufbauenden Linsen durch Harze oder Kunststoffe zu ersetzen. Jedoch ändern sich die Gestalt und der Brechungsindex einer Kunststofflinse in großem Umfang als Reaktion auf Temperatur- oder Feuchtigkeitsänderungen.

Kürzlich wurde ein Keplertyp-Sucher mit einem objektivoptischen System mit einer positiven Brechkraft entworfen in einer Weise, daß Linsen mit einer starken Brechkraft in einer umfassenden Linsengruppe benutzt werden, um die Gesamtgröße zu reduzieren. Da Linsen mit starker Brechkraft in großem Umfang in der optischen Leistung aufgrund Änderungen ihrer Gestalt oder ihres Brechungsindex variieren, wird die Position des Objektbildes, welches durch das objektivoptische System erstellt wird, stark unfokussiert von der Bildfeldebene werden.

Ein Sucheraufbau hat normalerweise einen Mechanismus zum Einstellen der Dioptrieneinstellung, welche dazu angepaßt worden ist, die Dioptrieneinstellung des okularoptischen Systems einzustellen. Solch ein herkömmlicher Mechanismus zum Einstellen der Dioptrieneinstellung kann dazu in der Lage sein, zu gewährleisten, daß der Brennpunkt des okularoptischen Systems in Aufnahmestellung (z. B. ausgerichtet) mit der Position, in der das Bild durch das objektivoptische System erstellt wird, gebracht wird. Jedoch wird mit dem herkömmlichen Mechanismus die Position des von dem okularoptischen System erstellten Bildes und die Position des Bildfeldes so stark geändert, daß das Bildfeld so verzerrt ist, daß das Bildfeld und das Objektbild nicht gleichzeitig scharf beobachtet werden können. Ein weiteres Problem bezüglich der großen Änderung der Position des Bildes, das durch das objektivoptische System erstellt wird, ist, daß der Mechanismus zum Einstellen der Dioptrieneinstellung des okularoptischen Systems nicht in der Lage ist zu gestatten, daß das Objektbild an sich scharf beobachtet wird durch effektives Einstellen der Dioptrieneinstellung.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Probleme der herkömmlichen Systeme zu lösen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung basiert entweder darauf, daß in einem Sucheraufbau mit Kunststofflinsen die Position der Bilderstellung durch das objektivoptische System in so großem Umfang variiert, daß der Mechanismus zum Einstellen der Dioptrieneinstellung des okularoptischen Systems nicht in der Lage ist zu gestatten, daß sowohl das Objektbild als auch das Bildfeld scharf beobachtet werden, oder daß die Einstellung der Dioptrieneinstellung unmöglich wird, wenn ein großer Versatz in der Position des von dem objektivoptischen System erstellten Objektbildes auftritt. Somit ist es das prinzipielle Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Sucheraufbau vorzusehen, der positive Einstellung der Dioptrieneinstellung gewährleistet, sogar wenn eine Änderung der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit auftritt.

Grundsätzlich sieht die vorliegende Erfindung einen Sucheraufbau vor, der ein objektivoptisches System und ein okularoptisches System umfaßt und der zumindest die umfassenden Linsen aus Harz gemacht hat. Der Sucheraufbau beinhaltet eine Objektseiten-Bildaufbau-Positionseinstellungsvorrichtung, welche die Position einstellt, wo ein Bild von dem objektivoptischen System erstellt wird.

Wenn die Position des von dem objektivoptischen Systems erstellten Bildes richtig eingestellt werden kann, kann die Position des Objektbildes ausgerichtet werden mit der Bildsichtposition vom okularoptischen System, so daß ein scharfes Bild beobachtet werden kann.

Prinzipiell kann die erfindungsgemäße Einstellungsvorrichtung nicht nur auf einen Keplertyp-Sucheraufbau angewendet werden, in welchem das objektivoptische System positive Brechkraft hat, sondern auch auf einen umgekehrt gelileiischen Sucher, in dem das objektivoptische System eine Negativbrechkraft hat. Jedoch ist die vorliegende Erfindung wie oben erwähnt insbesondere nützlich, wenn sie auf einen Keplertyp-Sucheraufbau angewendet wird, welcher jüngst so entworfen wurde, daß er Linsen mit starker Brechkraft in den das objektivoptische System bildenden Linsengruppen benutzt, welche eine positive Gesamtbrechkraft haben. Ein Keplertyp-Sucheraufbau hat ein Bildfeld in der Bilderstellungsebene des objektivoptischen Systems und muß so eingestellt werden, daß das Objektbild in der Bildfeldebene erstellt wird.

Die Objektseiten-Bilderstellungs-Po­ sitionseinstellungsvorrichtung kann ein optisches Element beinhalten, das im optische Weg zwischen dem objektivoptischen System und dem Bildfeld liegt und das seine Brechkraft entsprechend Temperatur und/oder Feuchtigkeitsschwankungen ändert. In einer speziellen Ausführungsform kann das optische Element ein Spiegel sein mit einem reflektierenden Bestandteil, welcher eine Spiegeloberfläche bildet, und einem Substrat, das verbunden ist mit dem reflektierenden Bestandteil und das einen unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten oder Ausdehnungskoeffizienten infolge Feuchtigkeitsabsorption im Vergleich zu denen des reflektierenden Bestandteils hat.

Die Objektseiten-Bilderstellungs-Positionseinstellungs­ vorrichtung kann ein die optische Weglänge änderndes optisches Bestandteils sein, welches die optische Weglänge zwischen dem objektivoptischen System und dem Bildfeld ändert. Der die optische Weglänge ändernde optische Bestandteil kann ein bewegliches Prisma oder einen Spiegel beinhalten.

Falls erwünscht, kann die Objektseiten-Bilderstellungs-Posi­ tionseinstellungsvorrichtung so angepaßt sein, daß sie das objektivoptische System als ganzes entlang der optischen Achse bewegt. Alternativ dazu kann das objektivoptische System eine Vielzahl von Linsengruppen beinhalten und die Objektseiten-Bilderstellungs-Positions­ einstellungsvorrichtung kann so angepaßt sein, daß sie selektiv eine oder mehrere der Linsengruppen bewegt.

Die beigefügten Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 ein optisches Diagramm, welches schematisch einen Sucheraufbau gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Spiegels in Fig. 1, welche zeigt, wie dessen Gestalt sich ändern wird als Reaktion auf Änderungen in der Temperatur (oder Feuchtigkeit);

Fig. 3 ein optisches Diagramm, welches schematisch einen Sucheraufbau entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3a eine Ansicht einer Modifikation mit einem Paar von Spiegeln ähnlich dem in Fig. 3 gezeigten Aufbau;

Fig. 4 ein optisches Diagramm, welches schematisch eine Sucheranordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 ein optisches Diagramm, welches schematisch einen Sucheraufbau gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 ein optisches Diagramm, welches ein spezielles Beispiel des Zoom-Sucheraufbaus bei Fokussierung am Weitwinkelende zeigt;

Fig. 7 ein optisches Diagramm, welches den Zoom-Sucheraufbau von Fig. 6 bei Fokussierung am Teleende zeigt;

Fig. 8 eine Abbildung, welche zeigt, wie die Brechkraft durch Änderungen in den Brennweiten der einzelnen Linsen, welche den Zoom-Sucheraufbau von Fig. 6 bilden, beeinflußt wird;

Fig. 9 eine Abbildung, welche zeigt, wie die Brechkraft durch Brennweitenänderungen der einzelnen Linsen, welche den Zoom-Sucheraufbau von Fig. 7 bilden, beeinflußt wird;

Fig. 10 eine Abbildung, welche zeigt, wie die Brechkraft beeinflußt wird durch Positionsänderungen der einzelnen Linsengruppen, welche den Zoom-Sucheraufbau von Fig. 6 bilden;

Fig. 11 eine Abbildung, welche zeigt, wie die Brechkraft beeinflußt wird durch Positionsänderungen der einzelnen Linsengruppen, die den Zoom-Sucheraufbau von Fig. 7 bilden;

Fig. 12 ein schematisches optisches Wegdiagramm, welches zeigt, wie die Dioptrieneinstellung in einem Keplertyp-Zoomsucheraufbau verändert wird;

Fig. 13 einen schematischen perspektivischen Anblick, welcher eine spezielle Ausführungsform eines sucheroptischen Systems gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 14 einen schematischen perspektivischen Anblick, welcher einen Zoom-Mechanismus, der im Sucher von Fig. 13 benutzt wird, zeigt;

Fig. 15 einen schematischen Anblick, welcher verschiedene Komponenten einschließlich des in Fig. 14 gezeigten Linsenrahmens zeigt;

Fig. 16 einen perspektivischen Anblick, welcher einen zweiten in Fig. 14 gezeigten Linsenrahmen zeigt;

Fig. 17 einen auseinandergezogenen perspektivischen Anblick, welcher eine weitere spezielle Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 18 einen perspektivischen Anblick, welcher einen in Fig. 17 gezeigten Gleitbestandteil zeigt;

Fig. 19 einen perspektivischen Anblick, welcher einen in Fig. 17 gezeigten angetriebenen Bestandteil zeigt; und

Fig. 20a und 20b ebene Anblicke, welche Hauptbestandteile einer Dioptrieneinstellungsvorrichtung zeigen, welche in Fig. 17 benutzt werden.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf verschiedene Ausführungsformen, welche in den begleitenden Zeichnungen gezeigt werden, beschrieben.

Zunächst werden die Probleme mit dem herkömmlichen Sucheraufbau, die durch die vorliegende Erfindung gelöst werden sollen, im folgenden identifiziert mit Bezug auf Fig. 12, die schematisch zeigt, wie die Dioptrieneinstellung geändert wird durch ein objektivoptisches System 10 und ein okularoptisches System 11 in einem Keplertyp-Sucheraufbau. Ein Bildfeld 12 ist in einer Position gelegen, wo das Bild eines Objekts in Standardentfernung vom objektivoptischen System 10 erstellt wird. Sowohl das Objektbild, welches durch das objektivoptische System 10 erstellt wird, als auch das Bildfeld 12 werden vom Betrachter durch das okularoptische System 11 beobachtet. Die entwurfsgemäßen Brennpunktpositionen (Bilderstellungspositionen) O11 und O12 des objektivoptischen Systems 10 und des okularoptischen Systems 11 fallen jeweils mit dem Bildfeld 12 zusammen, wie angedeutet durch durchgezogene Linien in Fig. 12.

Jedoch werden die in dem herkömmlichen Sucheraufbau benutzten Kunststofflinsen beeinflußt von Temperatur­ und/oder Feuchtigkeitsanstiegen, so daß ihre Krümmungsradien größer werden und ihre Brechungsindizes abnehmen durch thermische Expansion oder Feuchtigkeitsabsorption. Daher werden die Brennweiten von Kunststoff linsen aufgrund von Temperatur- oder Feuchtigkeitsanstieg anwachsen. Gestrichelte Linien in Fig. 12 illustrieren (übertriebenermaßen zur Veranschaulichung), daß die Brennpunkte O11 und O12 des objektivoptischen Systems 10 und des okularoptischen Systems 11 jeweils aus der Ausrichtung mit dem Bildfeld 12 geraten, daraus resultierend, daß ihre Brennweiten vergrößert worden sind im Vergleich mit den Entwurfswerten.

Die Änderungen des Brennpunktes des objektivoptischen Systems 10 sind nicht berücksichtigt worden in der herkömmlichen Methode, die Dioptrieneinstellung einzustellen. Anstattdessen war der herkömmliche Ansatz, den Brennpunkt des okularoptischen Systems 11 zu ändern gemäß der Brechkraft des Betrachters. Wenn jedoch der Brennpunkt des objektivoptischen Systems 10 sich in großem Umfang ändert, dann wird die Position des Objektbildes in großem Umfang abweichen von der Bildfeldebene 12, wobei es für den Betrachter unmöglich gemacht wird, das Objektbild und das Bildfeld klar zu unterscheiden. Ein anderes Problem ist, daß ein scharfes Objektbild nicht unterscheidbar ist durch bloßes Einstellen der Dioptrieneinstellung mit dem okularoptischen System 11.

Die vorliegende Erfindung löst die vorhererwähnten Probleme des herkömmlichen Systems durch Vorsehen einer Objektseiten-Bilderstellungs-Positionseinstellungs­ vorrichtung, verbunden mit dem objektoptischen System 10. Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird gezeigt in Fig. 1 und 2, in denen die vorliegende Erfindung angewendet wird auf einen Keplertyp Zoomsucheraufbau. Wie gezeigt, umfaßt das objektivoptische System 10 eine feststehende Linse L1, Linsen L2 und L3, die beweglich zum Zoomen sind, und einen Spiegel 13. Ein Bildfeld 12 ist vorgesehen in einer Position, wo das Bild eines Objekts in Standardentfernung durch das objektivoptische System 10 erstellt wird. Hinter dem Bildfeld 12 angeordnet ist ein Porroprisma P, das das Objektbild, welches vom objektivoptischen System 10 erstellt wird, invertiert und rechts-links verdreht. Ein okularoptisches System 11 ist hinter dem Porroprisma P gelegen.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Oberfläche des Spiegels 13 eben und hat keine Krümmung bei Umgebungstemperatur (der Entwurfstemperatur). Jedoch deformiert sich der Spiegel 13, wenn die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit ansteigt, so daß er ein Konkavspiegel wird. Der Spiegel 13 hat einen reflektierenden Bestandteil 13a, welcher als Spiegeloberfläche dient, und ein Substrat 13b, welches mit dem reflektierenden Bestandteil 13a verbunden ist und welches einen verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Vergleich zu dem des reflektierenden Bestandteils 13a hat. Das Substrat 13b kann ein synthetisches Harzsubstrat sein, auf das der reflektierende Bestandteil 13a, der aus Aluminium sein kann, aufgebracht werden kann. Synthetische Harze haben thermische Ausdehnungskoeffizienten, die etwa dreimal größer sind als die von Aluminium, und schwellen aufgrund von Feuchtigkeitsabsorption an. Daher wird die Oberfläche des reflektierenden Bestandteils 13a konkav werden, falls die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit ansteigt. Ein Konkavspiegel hat eine positive Brechkraft, wodurch die Brennweite des objektivoptischen Systems 10 verkürzt wird, welche im anderen Fall verlängert werden würde. Daraus resultierend kann das Objektbild, welches durch das objektivoptische System 10 erstellt wird, richtig auf dem Bildfeld fokussiert werden, unabhängig von den Temperatur- oder Feuchtigkeitsschwankungen.

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 gezeigt, in der die optische Weglänge des objektivoptischen Systems 10 so eingestellt wird, daß die Position des Objektbildes, welches vom objektivoptischen System 10 erstellt wird, ausgerichtet ist mit der Bildfeldebene 12, sogar wenn eine Änderung der Brennweite des objektivoptischen Systems 10 auftritt. Das objektivoptische System 10 hat ein bewegliches Prisma 15, welches im optischen Weg zwischen einem feststehenden Spiegel 13a und einem Bildfeld 12 liegt. Das bewegliche Prisma 15 hat zwei total reflektierende Flächen 15a, welche bewirken, daß der optische Weg um 90° in derselben Richtung abgelenkt wird. Durch Bewegen des Prismas 15 in der durch einen Pfeil A angezeigten Richtung kann die optische Weglänge des objektivoptischen Systems 10 verändert werden. Deshalb kann das Prisma 15, wenn die Brennweite des objektivoptischen Systems 10 vergrößert wird, in einer Richtung bewegt werden, daß die optische Weglänge ansteigt, wodurch das Objektbild, welches von dem objektivoptischen System 10 erstellt wird, fokussiert werden kann auf das Bildfeld 12.

Es ist ziemlich klar, daß anstelle des Prismas 15 ein Paar gewinkelter Spiegel 15a′, wie in Fig. 3a gezeigt, benutzt werden kann. Die Spiegel 15a′ sind beweglich in der Richtung, welche durch den Pfeil A angezeigt wird.

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt, in der die feststehende Linse L1 und bewegliche Linsen L2 und L3 im objektivoptischen System 10 gleichzeitig aufeinander zu bewegt werden entlang der optischen Achse, um den Brennpunkt des objektivoptischen Systems 10 einzustellen. Die feststehende Linse L1 und bewegliche Linsen L2 und L3 werden unterstützt durch einen Einstellrahmen 16, der entlang der optischen Achse unabhängig vom Zoom-Mechanismus beweglich ist und der zusammengepaßt ist mit einer Vorrichtung 17 zum Bewirken einer Positionseinstellung entlang der optischen Achse.

Deshalb kann der Einstellrahmen 16, wenn die Brennweite des objektivoptischen Systems 10 sich vergrößert, durch Manipulieren der Einstellvorrichtung 17 bewegt werden, woraufhin das Objektbild, welches vom objektivoptischen System 10 erstellt wird, fokussiert werden kann auf dem Bildfeld 12.

Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gezeigt in Fig. 5, in der nur spezifizierte Linsengruppen von denen, die das objektivoptische System 10 bilden, bewegt werden, um dessen Brennpunkt einzustellen. Die Linsen L1, L2 und L3 sind jede verbunden mit einer Vorrichtung 18 zum Bewirken einer Positionseinstellung entlang der optischen Achse und ihre Positionen können unabhängig voneinander eingestellt werden. Die Empfindlichkeit der einzelnen Linsen L1 bis L3 oder der Grad der Änderung des Brennpunkts als Reaktion auf einen spezifizierten Grad ihrer Positionseinstellung entlang der optischen Achse unterscheidet sich von einer Linsengruppe zur anderen. Somit kann die Linsengruppe (oder -gruppen), die bewegt werden sollte, um die Brennpunktsänderung des objektivoptischen Systems 10 zu kompensieren, bestimmt werden entsprechend dem speziellen Typ des objektivoptischen Systems, welches benutzt wird.

Im folgenden werden die Effekte diskutiert, die verursacht werden beim dioptrischen Verstärken, wenn Änderungen auftreten in den Brennweiten des objektivoptischen Systems und des okularoptischen Systems in einem Keplertyp-Zoomsucheraufbau. Fig. 6 und 7 zeigen schematisch einen Keplertyp-Sucheraufbau, welcher ein objektivoptisches System 10 hat, das beinhaltet eine feststehende Linse L101, bewegliche Zoomlinsen L102 und L103, eine feststehende Linse L105 und eine Feldlinse L106 und ein okularoptisches System 11, welches eine Okularlinse L108 beinhaltet. Fig. 6 zeigt den Fall, wenn der Aufbau fokussiert ist am Weitwinkelende und Fig. 7 zeigt den Aufbau, wenn er fokussiert ist am Teleende.

Fig. 8 und 9 sind Zeichnungen, welche illustrieren, wie die Brechkraft beeinflußt wird, wenn die Brennweiten der einzelnen Linsen, die den Keplertyp-Sucheraufbau bilden, jeweils um 1% vergrößert werden. Fig. 8 zeigt, wenn der Aufbau fokussiert ist am Weitwinkelende, und Fig. 9 bezieht sich darauf, wenn der Aufbau fokussiert ist am Teleende. In jeder Zeichnung ist der Wert "0" dem Fall zugeordnet, wenn die Brechkraft nicht abweicht vom Entwurfswert (-1 Dioptrien), und die Einflüsse der einzelnen Linsen auf die Brechkraft sind ausgedrückt in Relativwerten. Von den zwei Abbildungen ist ersichtlich, daß: Linsen, die in großem Umfang die Brechkraft beeinflussen, sind eher im objektivoptischen System 10 angeordnet als im okularoptischen System 11; je stärker die Linsenbrechkraft (z. B. wie bei L102), desto größer ist der Einfluß auf die Brechkraft aufgrund der Brennweitenänderung; und eine Linse beeinflußt die Brechkraft unterschiedlich am Weitwinkel- und Teleende des Systems.

Fig. 10 und 11 sind Abbildungen, welche zeigen, wie die Brechkraft beeinflußt wird, wenn einzelne Linsengruppen im Sucheraufbau um 1 mm zum Auge entlang der optischen Achse bewegt werden. Wie oben erwähnt im Zusammenhang mit den Fig. 8 und 9 zeigen die Abbildungen, daß sogar im Falle derselben Linse im objektivoptischen System 10 die Positionsänderung der Linse die Brechkraft unterschiedlich beeinflussen wird am Weitwinkel- und Teleende. Somit werden die Linsen unterschiedliche Empfindlichkeiten am Weitwinkel- und Teleende haben als Reaktion auf eine Positionsänderung entlang der optischen Achse.

Daher sollte in der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform, welche entworfen ist, um Einstellung der Dioptrieneinstellung durch Bewegen spezifizierter Linsengruppen, welche den Sucheraufbau bilden, durchzuführen, die Empfindlichkeit der einzelnen Linsengruppen beim Einstellen der Dioptrieneinstellung beachtet werden zum Durchführen befriedigender Brechungseinstellung. In diesem Fall ist das Durchführen von Einstellungen sowohl am Tele- als auch am Weitwinkelende nicht kritisch. Anstattdessen kann die Brechkraft am Teleende auf den Entwurfswert eingestellt werden unter Vernachlässigung eines kleinen Versatzes in der Brechkraft am Weitwinkelende. Das ist ein charakteristischer Vorteil des Sucheraufbaus, wobei die Selbstanpassungsaktion des menschlichen Auges erwartet werden kann. Weiterhin unterscheidet sich der Sucheraufbau klar vom bilderstellenden optischen System, welches mit engen Toleranzen bei allen Brennweiten fokussiert werden muß.

Wie oben beschrieben, ermöglicht der Sucheraufbau der vorliegenden Erfindung, daß das Objektbild, welches durch das objektivoptische System gebildet wird, beobachtet wird durch das okularoptische System und beinhaltet eine Objektseiten-Bilderstellungs-Positionseinstellungs­ vorrichtung, die die Position einstellt, an der ein Bild vom objektivoptischen System erstellt wird und die vorgesehen ist in Verbindung mit dem objektivoptischen System. Somit kann, wenn die Position des durch das objektivoptische System erstellten Bildes sich verändert, sie richtig eingestellt werden, so daß der Betrachter scharfe Bilder beobachten kann. Insbesondere kann der Sucheraufbau eine Einstellung in der Weise durchführen, daß die Position, wo ein Bild vom objektivoptischen System erstellt wird, in Aufnahmestellung gebracht wird (z. B. ausgerichtet) mit der Bildfeldebene, wodurch ermöglicht wird, daß sowohl das Bildfeld als auch das Bild mit der gleichen Dioptrieneinstellung beobachtet werden.

Andere Ausführungsformen der Erfindung werden jetzt beschrieben, in welchen das oben beschriebene erfinderische Konzept angewendet wird auf einen wirklichen Bildtyp-Zoomsucher. Fig. 13 zeigt ein optisches Suchersystem. Fig. 14 ist ein schematischer perspektivischer Anblick, der das sucheroptische System zeigt. Wie in Fig. 13 und 14 gezeigt, beinhaltet das objektivoptische System eine erste bewegliche Objektivlinse 202, welche getragen wird von einem ersten Linsenrahmen 9 (zum Unterstützen beweglicher Linsenelemente), eine zweite bewegliche Objektivlinse 203, welche getragen wird von einem zweiten Linsenrahmen 211 (zum Unterstützen beweglicher Linsenelemente), eine dritte bewegliche Linse 204, einen Spiegel 205 und eine feststehende Objektivlinse 206. Ein Porroprisma 207 ist vorgesehen hinter der feststehenden Objektivlinse 206 zum Invertieren der Rechts­ und Links- und der Oben- und Unten-Richtungen des Objektivbildes, welches durch das Objektivlinsensystem erhalten wird.

Ein Bildfeld 207b ist gezeichnet auf einer Oberfläche 207a des Porroprismas 207 hinter der feststehenden Objektivlinse 206. Eine Okularlinse 208 des okularoptischen Systems ist hinter dem Porroprisma 207 angeordnet.

Wie in Fig. 16 gezeigt, hat der zweite Linsenrahmen 11 ein Loch 211a, welches sich parallel zur optischen Achse erstreckt. Ein Stift 211b ist vorgesehen an einem unteren Teil des zweiten Linsenrahmens 211. In Fig. 14 ist der Stift 211b nicht gezeigt. Eine Führungswelle 212a ist verbunden mit dem Loch 211a des zweiten Linsenrahmens 211, so daß der zweite Linsenrahmen 211 beweglich entlang der optischen Achse ist. Andererseits hat der erste Linsenrahmen 209 ein Loch 209a, in das eine Führungswelle 212b parallel zur Führungswelle 212a eingeführt wird, so daß der erste Linsenrahmen 209 beweglich in der Richtung der optischen Achse ist. Der erste Linsenrahmen 209 hat einen vorstehenden Arm 209b, in dem eine weibliche Schraube 209c zum Einstellen des Dioptriens eingepaßt ist. Eine männliche Feineinstellungsschraube 214 ist mit Außengewinde verbunden mit der weiblichen Schraube 209c. Ein Führungshüllenteil 209d ist an einer Seitenwand des ersten Linsenrahmens 209 ausgebildet. Wie in Fig. 15 gezeigt, ist ein bewegliches Element 210 (nämlich angetriebenes Element) mit einem Stift 210a eingeführt in den Führungshüllenteil 209d, so daß das bewegliche Element 210 beweglich in der Richtung der optischen Achse des Suchers ist. Zunächst wird eine Spannfeder 219 (angezeigt durch gestrichelte Linien) in den Führungshüllenteil 209d eingeführt und folgend wird das bewegliche Element 210 dort hinein eingeführt, wie gezeigt in Fig. 15.

Eine Einrichtung (Zoom-Einrichtung) zum Bewegen des ersten und zweiten Linsenrahmens in Richtung der optischen Achse beinhaltet eine Linsenrahmenantriebsnockenplatte 215, wie gezeigt in Fig. 14. Zwei Nockenschlitze 215a und 215b sind ausgebildet in der Linsenrahmenantriebsnockenplatte 215, wobei der Stift 211b des Linsenrahmens 211 gleitend eingesteckt in den Nockenschlitz 215a ist und wobei der Stift 210a des beweglichen Elements 210, welches vorgesehen ist im Linsenrahmen 209, gleitend eingesteckt ist in den Nockenschlitz 215b. Die Vorderenden und die Hinterenden der Führungswellen 212a und 212b sind befestigt mit einem Kamerakörper 201 über Stützglieder 218a und 218b. Eine Spannfeder 213a ist um die Führungswelle 212a gelegt zwischen dem Halteglied 218a und dem zweiten Linsenrahmen 211 und in gleicher Weise ist eine Spannfeder 213b um die Führungswelle 212b zwischen dem Stützglied 218a und dem ersten Linsenrahmen 209 gelegt, wodurch die Stifte 210a und 211b, welche jeweils dem ersten Linsenrahmen 209 und dem zweiten Linsenrahmen 211 entsprechen, in Gleitkontakt mit den einseitigen inneren Oberflächen der Nockenschlitze 215b und 215a der Linsenrahmerantriebsnockenplatte 215 betriebssicher kommen. Die Bildlinsenantriebsnockenplatte 215 hat an einem Ende eine Zahnstange 215c, welche wiederum mit einem Antriebsmotor 217 über ein Nockenantriebsräderwerk 216 verbunden ist.

Mit solch einem Aufbau werden durch Bewegen der Linsenrahmenantriebsnockenplatte 215 in durch einen zweiköpfigen Pfeil angezeigte Richtungen, gezeigt in Fig. 14, die erste bewegliche Objektivlinse 202, die zweite bewegliche Objektivlinse 203 und die dritte bewegliche Objektivlinse 204 des sucheroptischen Systems in Richtung der optischen Achse bewegt, um dadurch eine Zoomoperation durchzuführen. Die Nockenschlitze 215a und 215b, welche in der Linsenrahmenantriebsnockenplatte 215 ausgebildet sind, sind so konstruiert, daß sie die Zoomoperation durchführen und so daß ein Bild eines Objekts in Standardabstand immer im Blickfeldrahmen 207b während der Zoomoperation gehalten wird.

Die Dioptrieneinstellung des Objektivlinsensystems wird wie folgt durchgeführt. Die männliche Feineinstellungsschraube 214, die in Kontakt kommt mit einer abgesenkten Vorderfläche 210b des beweglichen Elements 210 wird manuell gedreht, so daß das bewegliche Element 210 und der erste Linsenrahmen 209 relativ zueinander bewegt werden in Richtung der optischen Achse. Die Position des beweglichen Elements 210 hängt vom Nockenschlitz 215b ab und somit wird die Position des ersten Linsenrahmens 209 entsprechend der Position des beweglichen Elements 210 bestimmt durch Einstellen der männlichen Feineinstellungsschraube 214. Dementsprechend wird im Fall, wo ein Abstand zwischen der ersten beweglichen Linse 202 und der zweiten und dritten beweglichen Linse 203 und 204 geändert wird, die Abstandsänderung davon konstant gehalten, um dadurch die Dioptrieneinstellung zu bewirken. Mit anderen Worten ist es gemäß dieser Ausführungsform möglich, eine Positionsverschiebung der Position des Objektivlinsensystems relativ zum Betrachtungsbildfeld 207b zu korrigieren und die Position des Bildes identisch mit derselben Position der Oberfläche des Betrachtungsbildfeld 207b zu machen.

Wie oben beschrieben wurde in der vorhergehenden Ausführungsform, hat eine am nächsten dem Objekt gelegene einer Vielzahl von Linsengruppen des Objektivsystems die Objektivbrennpunkteinstellungseinrichtung. Es ist klar, daß die Erfindung nicht begrenzt ist auf oder durch diese spezielle Anordnung. Zum Beispiel ist es möglich, die Objektivbrennweiteneinstellungseinrichtung anzuwenden auf alle oder irgendeine der vielen Linsengruppen des Objektivsystems. Tatsächlich würde es vorzuziehen sein, die Einstelleinrichtung anzuwenden auf die Linsengruppe mit der größten Brechkraft in den Linsengruppen.

Wie oben beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, in dem Sucher, in dem das Bild durch das Objektivsystem beobachtet wird, durch das okularoptische System im Falle, in dem der Brennpunkt des objektivoptischen Systems versetzt ist von der regulären oder Referenzposition, dies zu korrigieren und ein scharfes Bild zu sehen. Insbesondere ist es möglich, da die Position des objektivoptischen Systems identisch sein kann mit der des Betrachtungsbildfeldes, das Betrachtungsbildfeld und das Bild bei gleichen Dioptrien zu beobachten.

Noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird jetzt beschrieben werden, indem die gleichen Bezugszeichen wie die der in Fig. 13 bis 16 gezeigten Ausführungsform benutzt werden, um gleiche Komponenten oder Bestandteile anzuzeigen.

Wie in Fig. 17 gezeigt, ist ein Linsenrahmen 310 zum Tragen einer ersten beweglichen Objektivlinse 202 gleitend verbunden mit einer Linsenrahmenführungsrille 309a des Linsenrahmenhalters 309 in Richtung der optischen Achse. Ein gleitendes Teil 311 ist eingesteckt in eine Gleitteilführungsrille 310a, welche ausgebildet ist in einem oberen Teil eines Linsenrahmens 310 zum Einstellen. Somit kann das Gleitteil 311 in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse des Objektivsystem verschoben werden.

Wie in Fig. 18 gezeigt, ist ein Loch 311a ausgebildet in einem mittleren Bereich eines kreisförmigen Bereichs, der an einem Ende des Gleitteils 311 ausgebildet ist. Ein gestufter Bereich von Kreisabschnittsform 311b ist ausgebildet entlang dem Loch 311a. Ein zylindrischer Bereich 312a eines angetriebenen Teils 312 wird unter Druck eingeführt in das Loch 311a, wie gezeigt in Fig. 20. Der zylindrische Teil 312a des angetriebenen Teils 312 ist in Verbindung mit dem Loch 311a mit einem Umfangsreibungswiderstand R oberhalb eines vorbestimmten Wertes. Der zylindrische Teil 312a ist nämlich dorthinein so eingesetzt, daß, wenn eine Kraft größer als der Reibungswiderstand R angewendet wird auf den zylindrischen Teil 312a in Umfangsrichtung, sich der zylindrische Teil 312a dreht. Das angetriebene Teil 312 ist drehbar innerhalb eines Bereichs des gestuften Bereichs von Kreisabschnittsform 311b.

Eine gerade Führungsrille 313a ist ausgebildet in einer geraden Führungsplatte 313, wie gezeigt in Fig. 17. Ein Gleitteil 312b des angetriebenen Teils 312 ist gebracht in Gleitkontakt mit einer inneren Oberfläche der geraden Führungsrille 313a. Somit wird die gerade Führungsplatte 313 benutzt, um die Bewegung des angetriebenen Teils 312 zu führen in die Richtung entlang der optischen Achse. Die gerade Führungsplatte 313 ist befestigt an dem Linsenrahmenhalter 309 und dient auch dazu, zu verhindern, daß der Linsenrahmen 310 wegfällt vom Linsenhalter 309, wenn der Linsenrahmen 310 in Richtung der optischen Achse bewegt wird. Vorstehende Teile 310b des Linsenrahmens 310 sind in Gleitkontakt mit der inneren Oberfläche der geraden Führungsrille 313a in gleicher Weise wie das Gleitteil 312b. Eine Linsenrahmenantriebsnockenplatte 314 als Zoomeinrichtung beinhaltet eine Nockenrille 314a. Das Gleitteil 312b des angetriebenen Teils 312 wird in Gleitkontakt mit der inneren Oberfläche der Nockenrille 314a gebracht. Die Linsenrahmenantriebsplatte 314 wird angetrieben bewegt in eine Richtung senkrecht zur optischen Achse über einen Antriebsmotor und ein Räderwerk (nicht gezeigt), so daß die erste bewegliche Linse 202 bewegt wird in Richtung der optischen Achse durch das Gleitteil 312a des angetriebenen Teils 312, des Gleitteils 311 und des Linsenrahmens 310. Die Linsenrahmenantriebsnockenplatte 314 hat eine weitere Nockenrille (nicht gezeigt) als die Nockenrille 314a.

Die Nockenrille wird benutzt, um die zweite bewegliche Linse 203 und die dritte bewegliche Linse 204 durch eine geeignete Einrichtung (nicht gezeigt) anzutreiben.

Mit so einer Struktur werden durch Bewegen der Linsenrahmenantriebsnockenplatte 314 in die durch einen zweiköpfigen Pfeil in Fig. 17 angezeigten Richtungen die erste, zweite und dritte bewegliche Linse des Suchers in die Richtung entlang der optischen Achse bewegt, um dadurch die Zoomoperation zu bewirken. Die Nockenschlitze sind im gleichen Konzept entworfen wie die der vorhergehenden Ausführungsform.

Die Dioptrieneinstellungseinrichtung für den oben beschriebenen Zoomsucher wird erklärt. Fig. 20a und 20b zeigen den Gleitteil 311, der aufgenommen ist in den Linsenrahmen 310 und das angetriebene Teil 312, das verbunden ist mit dem Gleitteil 311. In Fig. 20a sind der Mittelpunkt des Gleitteils 312b des angetriebenen Teils 312 und der Mittelpunkt des zylindrischen Teils 312a auf der gleichen geraden Linie angeordnet wie die Mittellinie des Gleitteils 311 in axialer Richtung. In Fig. 20b ist das angetriebene Teil 312 um den Mittelpunkt des zylindrischen Teils 312a gedreht worden. Ein Bewegungsabstand D1 wird erzeugt in Richtung der optischen Achse von der axialen Mittellinie des Gleitteils zum Mittelpunkt des Gleitteils 312a. In Übereinstimmung mit dieser Bewegung ist der Mittelpunkt des zylindrischen Teils 312a eine Entfernung D2 in Längsrichtung des Gleitteils 311 bewegt worden. Es ist möglich, den Dioptrien einzustellen durch Einstellen des Bewegungsabstands D1. Eine Einstellungsrille 312c ist ausgebildet auf einem Oberteil des zylindrischen Teils 312a zum Drehen des angetriebenen Teils 312. Es ist möglich, einen Schraubenzieher in die Einstellrille 312c einzuführen und sie zum Einstellen zu drehen. Ein Einstelloch 313b, gebildet in der geraden Führungsplatte 313, wird benutzt zum Einstellen, was dem Schraubenzieher erlaubt, durch das Loch 313b durchzukommen.

Wie oben beschrieben, ist das zylindrische Teil 312a des angetriebenen Teils 312 unter Druck verbunden mit dem Loch 311a des Gleitteils 311 mit dem Reibungswiderstand R oberhalb eines vorbestimmten Wertes. Andererseits wird eine Drehkraft F auf den zylindrischen Teil 312a des angetriebenen Teils 312 angewandt, so daß die Linsenrahmenantriebsplatte 314 den zylindrischen Teil 312a zum Rotieren zwingt. Dementsprechend ist der Widerstand R in der Ausführungsform größer als die Kraft F angesetzt. Mit so einem Aufbau wird, wenn die Dioptrieneinstellung auf der Objektivlinsenseite bewirkt wird, eine Kraft größer als der Reibungswiderstand R angewendet auf den zylindrischen Teil 312a, so daß der zylindrische Teil 312a zum Einstellen des Dioptriens gedreht wird. Nach der Dioptrieneinstellung wird das angetriebene Teil 312 niemals gedreht relativ zum Gleitteil 311 während der regulären Zoomoperation. Somit ist es möglich, die Verschiebung in der Position zwischen Brennpunktbild des Objektivlinsensystems und der Position des Betrachtungsbildfeldes 307b zu korrigieren, um sie miteinander zu identifizieren.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig beschrieben worden ist durch ihre bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, werden verschiedene Änderungen und Modifikationen für diejenigen, die Erfahrung in diesem Feld haben, klar sein. Deshalb sollten, falls nicht andererseits diese Änderungen und Modifikationen von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen, sie konstruiert werden, wie darin enthalten.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Einstellen der Dioptrieneinstellung eines Sucheraufbaus, wobei der Sucheraufbau ein objektivoptisches System zum Erstellen eines Bildes eines Objekts und ein okularoptisches System zum Betrachten des vom objektoptischen System erstellten Bildes umfaßt, wobei die Vorrichtung umfaßt: eine Objektseiten-Bilderstellungs-Positionsein­ stellungseinrichtung zum Einstellen einer Position, an der das Bild durch das objektoptische System gebildet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das objektivoptische System eine positive Brechkraft hat, und die Vorrichtung weiterhin umfaßt ein Bildfeld, welches in einer bilderstellenden Ebene des objektivoptischen Systems angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektseiten-Bilderstellungs-Positions­ einstellungseinrichtung einen optischen Bestandteil umfaßt, der im optischen Weg zwischen dem objektivoptischen System und dem Bildfeld gelegen ist und der eine zumindest entsprechend einem von Temperatur und Feuchtigkeit einstellbare Brechkraft hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Bestandteil einen Spiegel umfaßt, wobei der Spiegel einen reflektierenden Bestandteil und ein Substrat, welches mit dem reflektierenden Bestandteil verbunden ist, beinhaltet, wobei einer der Koeffizienten, der der thermischen Ausdehnung und der der Ausdehnung infolge Feuchtigkeitsabsorption des Substrats verschieden von dem des reflektierenden Bestandteils ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektseiten-Bilderstellungs-Positionseinstellungs­ einrichtung einen die optische Weglänge ändernden optischen Bestandteil umfaßt, die die Länge des optischen Weges zwischen dem objektivoptischen System und dem Bildfeld ändert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die optische Weglänge ändernde optische Bestandteil ein bewegliches Prisma umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die optische Weglänge ändernde optische Bestandteil einen beweglichen Spiegel umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Objektseiten-Bilderstellungs-Positionseinstellungs­ einrichtung eine Einrichtung zum Bewegen des objektivoptischen Systems in seiner Ganzheit entlang der optischen Achse umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das objektivoptische System eine Vielzahl von Linsengruppen umfaßt und die Objektseiten-Bilderstellungs-Positionseinstellungs­ einrichtung eine Einrichtung umfaßt zum selektiven Bewegen von mindestens einer der Vielzahl von Linsengruppen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Bestandteil Aluminium umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat Harz umfaßt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Prisma ein Porroprisma umfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel eine Einrichtung zum Deformieren in der Art umfaßt, daß der Spiegel so deformierbar ist, daß er eine konkave Oberfläche aufweist, wenn zumindest eines von beiden, nämlich die Temperatur und die Feuchtigkeit, auf einen vorherbestimmten Wert ansteigt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Prisma eine Vielzahl von total reflektierenden Flächen beinhaltet, die den optischen Weg um 90° in der gleichen Richtung ablenken.

15. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung einen Einstellrahmen, der beweglich entlang der optischen Achse ist, umfaßt und eine Einrichtung zum Bewirken von Positionseinstellung entlang der optischen Achse, wobei die Einstelleinrichtung mit dem Einstellrahmen gekoppelt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das objektivoptische System eine Vielzahl von feststehenden und beweglichen Linsen umfaßt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Linsengruppen unabhängig voneinander beweglich sind.

18. Sucheranordnung, welche umfaßt:
ein objektivoptisches System zum Erstellen eines Bildes eines Objekts;
ein okularoptisches System zum Betrachten des Bildes, welches vom objektivoptischen System erstellt wird; und
Einrichtung zum Einstellen der Dioptrieneinstellung der Sucheranordnung, wobei die Dioptrieneinstellungseinrichtung eine Objektseiten-Bilderstellungs-Positionseinstellungs­ einrichtung umfaßt zum Einstellen einer Position, an der das Bild erstellt wird durch das objektivoptische System.