DE4232222A1 - Sucher mit variabler vergroesserung fuer reelle bilder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. HEI. 3-320117, die am 26. September 1991 eingereicht wurde, und deren Offenbarung die vorliegende Anmeldung durch Bezugnahme eingeschlossen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sucher mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder, der bei einer Kompaktkamera und dergleichen eingesetzt werden soll. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Sucher, der eine Einrichtung zum Blockieren schädlicher Lichtstrahlen aufweist.

Ein Reellbild-Sucher mit variabler Vergrößerung der üblicherweise im Stand der Technik verwendeten Art weist ein Objektivlinsensystem auf, welches aus zumindest zwei Zoomgruppen besteht, die sich entlang der optischen Achse bewegen können, ein Aufrichtprismasystem, und ein Okularsystem, und der Linsentubus zur Halterung der jeweiligen Zoomgruppen dient ebenfalls als Einrichtung zum Blockieren schädlicher Lichtstrahlen.

Der voranstehend beschriebene Sucher nach dem Stand der Technik, der sich nur auf den Linsentubus verläßt, üm schädliche Lichtstrahlen abzublocken, weist allerdings das Problem auf, daß bei einem großen Betrachtungswinkel der Durchmesser der Vorderlinse der Objektivlinsengruppe zunimmt, während gleichzeitig die Lichtstrahlen im mittleren Beobachtungswinkel stärker an einer Querseite des Prismas zum Umdrehen des Bildes reflektiert werden und so schädliche Lichtstrahlen hervorrufen, die sich auf einem unterschiedlichen Weg ausbreiten als die normalen Strahlen, bis sie das Auge des Benutzers erreichen. Derartige schädliche Lichtstrahlen können durch Vergrößerung der Abmessungen des Prismas eliminiert werden, jedoch wird dann der Sucher klobig, und dies macht es unmöglich, eine Kompaktkamera bereitzustellen.

Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung dieser Gegebenheiten entwickelt, und die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Sucher mit variabler Vergrößerung für ein reelles Bild zur Verfügung zu stellen, welcher schädliche Lichtstrahlen blockieren kann, ohne den Linsendurchmesser oder die Prismengröße zu vergrößern, selbst wenn der Betrachtungswinkel groß ist.

Diese und weitere Ziele der vorliegenden Erfindung können durch einen Sucher mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder erreicht werden, welcher in der Reihenfolge von der Objektseite aus ein Objektivlinsensystem umfaßt, eine Kondensorlinse, durch welche das von dem Objektivlinsensystem gebildete Bild des Objekts auf ein Okularlinsensystem gerichtet wird, ein Aufrichtprismensystem zum Umdrehen des Bildes des Objekts, und ein Okularlinsensystem, wobei das Objektivlinsensystem zumindest zwei Bewegungsgruppen umfaßt, die sich entlang der optischen Achse bewegen, sowie eine Lichtabschirmeinrichtung, die zwischen den Bewegungsgruppen vorgesehen ist, um schädliche Lichtstrahlen zu blockieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Querschnittsansicht mit einer Darstellung des Suchers mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder gemäß Beispiel 1 am Ende mit niedriger Vergrößerung;

Fig. 2 eine vereinfachte Querschnittsansicht mit einer Darstellung des Suchers mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder gemäß Beispiel 2 an dem Ende mit hoher Vergrößerung;

Fig. 3 ein Diagramm, welches zeigt, wie sich Linsen während des Zoomens des Suchers mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder gemäß Beispiel 1 bewegen;

Fig. 4 eine vereinfachte Querschnittsansicht mit einer Darstellung des Suchers mit variabler Verstärkung für reelle Bilder gemäß Beispiel 2 an dem Ende mit niedriger Vergrößerung;

Fig. 5 eine vereinfachte Querschnittsansicht mit einer Darstellung des Suchers mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder gemäß Beispiel 2 an dem Ende mit hoher Vergrößerung;

Fig. 6 ein Diagramm, welches zeigt, wie sich Linsen während des Zoomens des Suchers mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder gemäß Beispiel 2 bewegen.

Nachstehend werden zwei Beispiele für die vorliegende Erfindung beschrieben.

Beispiel 1

Die Fig. 1 und 2 stellen vereinfachte, schematische Querschnittsansichten dar, welche den Sucher mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder gemäß Beispiel 1 zeigen; Fig. 1 bezieht sich auf den Fall niedriger Vergrößerung, und Fig. 2 auf den Fall hoher Vergrößerung. Der Sucher weist in der Reihenfolge von der Objektseite aus, die sich in jeder Figur links befindet, ein Abdeckglas I auf, welches aus einer planparallelen Platte besteht, wie durch die erste und zweite Oberfläche angegeben ist, sowie ein Objektivlinsensystem II, welches aus zwei Zoomlinsengruppen besteht, die vier Linsenelemente aufweisen, wie durch die dritte bis zehnte Oberfläche angegeben ist, eine Linse IIR zur Korrektur der Krümmung des Feldes, welche in dem Objektivlinsensystem auftritt, bezeichnet durch die elfte und zwölfte Oberfläche, eine Kondensorlinse III, die durch die dreizehnte und vierzehnte Oberfläche bezeichnet ist, ein Aufrichtprismensystem IV zum Umdrehen des Bildes des Objekts, gezeigt expandiert in flacher Form, wie durch die fünfzehnte und sechzehnte Oberfläche angegeben ist, und ein Okularlinsensystem V, welches aus zwei Linsenelementen besteht, wie durch die siebzehnte bis zwanzigste Oberfläche angegeben ist. Mit dem Symbol B in den Fig. 1 und 2 ist der Punkt des Auges angegeben.

Das Objektivlinsensystem II umfaßt die erste und zweite Zoomgruppe IIA und IIB, von denen jede aus zwei Linsenelementen besteht, und welche sich beim Zoomen entlang der optischen Achse bewegen, sowie eine Lichtabschirmeinrichtung A, die zwischen den beiden Zoomgruppen vorgesehen ist, um schädliche Lichtstrahlen zu blockieren. Im Beispiel 1 bewegt sich die Lichtabschirmeinrichtung A beim Zoomen entlang der optischen Achse, unabhängig von den beiden Zoomgruppen.

Fig. 3 zeigt die Wege, auf welchen sich die Zoomgruppen IIA und IIB und die Lichtabschirmeinrichtung A beim Zoomen des Suchers gemäß Beispiel 1 bewegen. Zwischen der in Fig. 3(a) gezeigten niedrigen Vergrößerung und der in Fig. 3(b) gezeigten hohen Vergrößerung bewegt sich die erste Zoomgruppe IIA symmetrisch in Bezug auf die Position, die bei mittlerer Vergrößerung liegt, wogegen sich die zweite Zoomgruppe IIB und die Lichtabschirmeinrichtung A monoton in Richtung auf das Objekt bewegen, wenn die Vergrößerung zunimmt.

Durch Bereitstellung der Lichtabschirmeinrichtung zwischen den beiden Zoomgruppen, die sich unabhängig von den Zoomgruppen bewegt, kann der Durchmesser der Vorderlinse verringert werden, verglichen mit dem Fall, in welchem schädliche Lichtstrahlen nur mit Hilfe des Linsentubus blockiert werden, selbst wenn der Betrachtungswinkel vergrößert wird. Weiterhin wird es einfach, schädliche Lichtstrahlen zu blockieren, die im mittleren Betrachtungswinkel entstehen, wenn man nämlich sicherstellt, daß die Pupille des Fotographen, die sich am Augenpunkt B befindet, in Bezug auf die Lichtabschirmeinrichtung A optisch konjugiert ist.

Ist das Zoomverhältnis verhältnismäßig groß, wie im Falle des Beispiels 1, so müssen die Zoomgruppen IIA und IIB um einen beträchtlichen Betrag bewegt werden; wenn daher die Lichtabschirmeinrichtung A so befestigt ist, daß sie sich während des Zoomens nicht bewegt, so können die Zoomgruppen IIA und IIB möglicherweise die Lichtabschirmeinrichtung A stören, wenn sie sich dieser nähern. Wenn umgekehrt sich die Zoomgruppen von der Lichtabschirmeinrichtung A entfernen, so wird die Entfernung zu dieser genügend groß, um es erforderlich zu machen, daß der Linsendurchmesser der Zoomgruppen vergrößert wird. Zur Vermeidung dieser Probleme ist es wünschenswert, die Lichtabschirmeinrichtung so auszubilden, daß sie sich unabhängig von den Zoomgruppen bewegen kann.

Soweit dies mechanisch möglich ist, kann die Lichtabschirmeinrichtung so ausgebildet werden, daß ihr Aperturdurchmesser beim Zoomen variabel ist, und dies erleichtert eine wirksamere Blockierung schädlicher Lichtstrahlen.

Spezifische numerische Daten für das Beispiel 1 sind in den nachstehenden Tabellen 1 bis 3 angegeben. Bei den dort gezeigten Daten bezeichnet r den Krümmungsradius einer einzelnen Linsenoberfläche, d die Dicke einer einzelnen Linse oder des Luftspalts zwischen benachbarten Linsen (sämtliche Parameter in Millimetern), n den Brechungsindex einer einzelnen Linse an der d-Linie, und ν die Abbe-Zahl einer einzelnen Linse der d-Linie.

Das Linsensystem des Beispiels 1 ist an den folgenden Oberflächen sphärisch: 3 bis 7, 10, 11, 13 und 18. Die Form einer asphärischen Oberfläche kann durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt werden:

wobei X die Entfernung ist, um welche die Koordinaten an dem Punkt auf der aspärischen Oberfläche, an welchem die Höhe von der optischen Achse Y ist, von der Ebene beabstandet ist, die tangential zum Scheitelpunkt der asphärischen Oberfläche verläuft; C die Krümmung (l/r) des Scheitelpunkts der sphärischen Oberfläche ist; K die konische Konstante ist; A4, A6 und A8 den sphärischen Koeffizienten der vierten, sechsten bzw. achten Ordnung repräsentieren.

Die konischen Konstanten und sphärischen Koeffizienten der jeweiligen asphärischen Oberflächen sind in Tabelle 2 angegeben. Die Werte für die Krümmungsradien der asphärischen Oberflächen, die in Tabelle 1 aufgeführt sind, sind die für die Scheitelpunkte dieser asphärischen Oberflächen.

Die Vergrößerung M und die Luftspalte d2, d6 und d10 ändern sich beim Zoomen, wie in Tabelle 3 gezeigt ist.

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3

Beispiel 2

Die Fig. 4 und 5 sind vereinfachte, schematische Querschnittsansichten mit einer Darstellung des Suchers mit variabler Verstärkung für reelle Bilder gemäß Beispiel 2; Fig. 4 betrifft den Fall niedriger Vergrößerung, und Fig. 5 den Fall hoher Vergrößerung. Die in den Fig. 4 und 5 verwendeten Symbole weisen dieselbe Bedeutung auf wie beim Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß beim Beispiel 2 die Lichtabschirmeinrichtung A fixiert ist und sich nicht beim Zoomen bewegt.

Wenn das Zoomverhältnis relativ gering ist, wie im Falle des Beispiels 2, kann die Lichtabschirmeinrichtung fixiert sein, ohne daß es zu einer Störung mit den Zoomgruppen oder bezüglich einer Vergrößerung des Linsendurchmessers kommt; daher ist im betrachteten Fall die Lichtabschirmeinrichtung vorzugsweise fixiert, um eine simple Konstruktion zu erhalten.

Fig. 6 zeigt die Wege, auf welchen sich die Zoomgruppen IIA und IIB beim Zoomen des Suchers gemäß Beispiel 2 bewegen. Zwischen der in Fig. 6(a) gezeigten niedrigen Vergrößerung und der in Fig. 6(b) gezeigten hohen Vergrößerung bewegt sich die erste Zoomgruppe IIA in Richtung auf das Bild und die zweite Zoomgruppe IIB monoton in Richtung auf das Objekt, wenn die Vergrößerung zunimmt.

Die spezifischen numerischen Daten für das Beispiel 2 sind in den Tabellen 4 bis 6 angegeben. Das Linsensystem des Beispiels 2 ist an den folgenden Oberflächen asphärisch: 3, 4, 8, 9, 12, 13, 15 und 20. Die konischen Konstanten und asphärischen Koeffizienten der jeweiligen asphärischen Oberflächen sind so, wie in Tabelle 5 angegeben. Die Vergrößerung M und die Luftspalte d2, d8 und d12 variieren beim Zoomen, wie in Tabelle 6 gezeigt ist.

Tabelle 4

Tabelle 5

Tabelle 6

Wie in der voranstehenden Beschreibung erläutert wurde, weist der Sucher mit variabler Verstärkung für ein reelles Bild gemäß der vorliegenden Erfindung eine Lichtabschirmeinrichtung auf, die zwischen den Zoomgruppen des Objektivlinsensystems vorgesehen ist, und daher können jegliche schädlichen Lichtstrahlen blockiert werden, ohne den Linsendurchmesser des Objektivlinsensystems zu vergrößern, oder die Größe des Korrekturprismas, selbst wenn der Betrachtungswinkel vergrößert wird.

Claims (8)

1. Sucher mit variabler Verstärkung für ein reelles Bild, dadurch gekennzeichnet, daß der Sucher in der Reihenfolge von der Objektseite aus ein Objektivlinsensystem aufweist, eine Kondensorlinse, mit welcher das durch das Objektivlinsensystem gebildete Bild des Objektes auf ein Okularlinsensystem gerichtet wird, ein Aufrichtprismensystem zum Umdrehen des Bildes des Objekts, und das Okularlinsensystem, wobei das Objektivlinsensystem zumindest zwei Bewegungsgruppen aufweist, die sich entlang der optischen Achse bewegen können, sowie eine Lichtabschirmeinrichtung, die zwischen den Bewegungsgruppen vorgesehen ist, um schädliche Lichtstrahlen zu blockieren.

2. Sucher mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabschirmeinrichtung so ausgebildet ist, daß sie sich beim Zoomen unabhängig von den Bewegungslinsengruppen entlang der optischen Achse bewegt.

3. Sucher mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabschirmeinrichtung so fixiert ist, daß sie sich nicht während des Zoomens bewegt.

4. Sucher mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabschirmeinrichtung so ausgebildet ist, daß sich ihr Aperturdurchmesser beim Zoomen ändert.

5. Sucher mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabschirmeinrichtung bezüglich einer Pupille im wesentlichen optisch konjugiert angeordnet ist.

6. Sucher mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linsengruppe des Objektivlinsensystems eine negative Brennweite aufweist.

7. Sucher mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektivlinsensystem in der Reihenfolge von der Objektseite aus eine negative erste Linsengruppe und eine positive zweite Linsengruppe aufweist, und daß die Lichtabschirmeinrichtung zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe angeordnet ist.

8. Sucher mit variabler Vergrößerung für reelle Bilder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung zwischen der Lichtabschirmeinrichtung und der Position der zweiten Linsengruppe bei geringer Vergrößerung groß ist, und abnimmt, wenn die Vergrößerung erhöht wird.