DE4232222C2

DE4232222C2 - Vario-Reellbildsucher

Info

Publication number: DE4232222C2
Application number: DE4232222A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Ito; Sachio Hasushita
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2012-09-26
Also published as: JPH0588235A; DE4232222A1; GB2260202B; GB9220408D0; FR2681954B1; FR2681954A1; GB2260202A; JP3164618B2; US5309278A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vario-Reellbildsucher, der bei einer Kompaktkamera und dergleichen eingesetzt werden soll. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Sucher, der eine Lichtabschirmvorrichtung für schädliche Lichtstrahlen aufweist.

Ein Reellbild-Sucher mit variabler Vergrößerung (Vario-Reellbildsucher) der üblicherweise im Stand der Technik verwendeten Art weist ein Objektivlinsensystem, welches aus zumindest zwei Zoomgruppen besteht, die sich entlang der optischen Achse bewegen können, ein Aufrichtprismensystem, und ein Okularsy stem auf. Der Linsentubus zum Halten der jeweiligen Zoomgruppen dient zugleich als Lichtabschirmvorrichtung für schädliche Lichtstrahlen.

Der voranstehend beschriebene Sucher nach dem Stand der Tech nik, der sich nur auf den Linsentubus verläßt, um schädliche Lichtstrahlen abzublocken, weist allerdings das Problem auf, daß bei einem großen Betrachtungswinkel der Durchmesser der Vorderlinse der Objektivlinsengruppe zunimmt, während gleich zeitig die. Lichtstrahlen bei mittlerem Betrachtungswinkel stärker an einer Querseite des Prismas zum Umdrehen des Bil des reflektiert werden und so schädliche Lichtstrahlen her vorrufen, die sich auf anderem Wege ausbreiten als die norma len Strahlen, bis sie das Auge des Benutzers erreichen. Der artige schädliche Lichtstrahlen können durch Vergrößerung der Abmessungen des Prismas eliminiert werden, jedoch wird dann der Sucher klobig, und dies macht es unmöglich, eine Kompakt kamera bereitzustellen.

Aus der DE 41 04 557 A1 ist ein Vario-Reellbildsucher mit ei nem Objektivlinsensystem bekannt, das zwei zur Brennweitenän derung bewegbare Linsengruppen hat. Auf der Rückseite der hinteren Linsengruppe ist eine Aperturblende als Lichtab schirmvorrichtung angebracht, die bei der Brennweitenänderung gemeinsam mit der hinteren Linsengruppe bewegt wird. Bei die sem Suchertyp ist es von Nachteil, daß zur Vergrößerung des Betrachtungs- oder Feldwinkels des Objektivlinsensystems die Durchmesser der beiden Linsengruppen vergrößert werden müs sen. Durch eine solche Vergrößerung der Linsendurchmesser werden in dem Objektivlinsensystem Abbildungsfehler verur sacht, die sich nachteilig auf die optische Leistung des Su chers auswirken.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vario-Reellbildsucher mit einer Lichtabschirmvorrichtung anzugeben, welche schädliche Lichtstrahlen so abschirmt, daß selbst bei großen Betrach tungswinkeln ein Überhandnehmen der Abbildungsfehler unter Beibehaltung der vorgegebenen Linsendurchmesser oder der Prismengröße vermieden wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Vario-Reellbild sucher mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Wei terbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

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 Lichtabschirmvorrichtung A, die zwischen den beiden Zoomgruppen vorgesehen ist, um schädliche Lichtstrahlen zu blockieren. Im Beispiel 1 bewegt sich die Lichtabschirmvorrichtung 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 Lichtabschirmvorrichtung 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 Lichtabschirmvorrichtung A monoton in Richtung auf das Objekt bewegen, wenn die Vergrößerung zunimmt.

Durch Bereitstellung der Lichtabschirmvorrichtung 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 Lichtabschirmvorrichtung 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 Lichtabschirmvorrichtung 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 Lichtabschirmvorrichtung 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 Lichtabschirmvorrichtung so auszubilden, daß sie sich unabhängig von den Zoomgruppen bewegen kann.

Soweit dies mechanisch möglich ist, kann die Lichtabschirmvorrichtung 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 asphärischen 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) der asphärischen Oberfläche im Scheitel ist; K die konische Konstante ist; A4, A6 und A8 den asphärischen Koeffizienten der vierten, sechsten bzw. achten Ordnung repräsentieren.

Die konischen Konstanten und asphärischen 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 3. Oberfläche

K = 0
A4 = 0.13304085 × 10^-2

A6 = 0.50187403 × 10^-4

A8 = -0.10191957 × 10^-5

4. Oberfläche

K = 0
A4 = 0.20042032 × 10^-2

A6 = 0.65821787 × 10^-4

A8 = 0.48330579 × 10^-5

5. Oberfläche

K = 0
A4 = -0.15509821 × 10^-3

A6 = 0.52784354 × 10^-4

A8 = -0.73439660 × 10^-6

6. Oberfläche

K = 0
A4 = -0.60380727 × 10^-3

A6 = 0.10815769 × 10^-4

A8 = -0.99348329 × 10^-6

7. Oberfläche

K = 0
A4 = 0.45866792 × 10^-3

A6 = 0.36680910 × 10^-4

A8 = -0.78931843 × 10^-6

10. Oberfläche

K = 0
A4 = 0.78514644 × 10^-3

A6 = 0.61706389 × 10^-4

A8 = -0.23187680 × 10^-6

11. Oberfläche

K = 0
A4 = -0.73107130 × 10^-5

A6 = 0.14307795 × 10^-5

A8 = 0

13. Oberfläche

K = 0
A4 = -0.82148229 × 10^-3

A6 = 0.13529496 × 10^-4

A8 = -0.54305623 × 10^-6

18. Oberfläche

K = 0
A4 = 0.16076273 × 10^-3

A6 = -0.54013387 × 10^-6

A8 = 0

TABELLE 3

Beispiel 2

Die Fig. 4 und 5 sind vereinfachte, schematische Querschnittsansichten mit einer Darstellung des Suchers mit variabler Vergrößerung 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 Lichtabschirmvorrichtung A fixiert ist und sich nicht beim Zoomen bewegt.

Wenn das Zoomverhältnis relativ gering ist, wie im Falle des Beispiels 2, kann die Lichtabschirmvorrichtung fixiert sein, ohne daß es zu einer Störung mit den Zoomgruppen oder bezüglich einer Vergrößerung des Linsendurchmessers kommt; daher ist im betrachteten Fall die Lichtabschirmvorrichtung 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 Luftspale d2, d8 und d12 variieren beim Zoomen, wie in Tabelle 6 gezeigt ist.

TABELLE 4

TABELLE 5 3. Oberfläche

K = 0
A4 = 0.21720825 × 10^-2

A6 = 0.78226062 × 10^-4

A8 = -0.18709068 × 10^-5

4. Oberfläche

K = 0
A4 = 0.49047491 × 10^-2

A6 = -0.62741871 × 10^-4

A8 = 0.74095626 × 10^-4

8. Oberfläche

K = 0
A4 = -0.54274263 × 10^-3

A6 = -0.12822498 × 10^-3

A8 = 0.12490262 × 10^-4

9. Oberfläche

K = 0
A4 = 0.28204214 × 10^-3

A6 = -0.49880450 × 10^-4

A8 = 0.84861394 × 10^-6

12. Oberfläche

K = 0
A4 = 0.19233201 × 10^-2

A6 = 0.96361351 × 10^-4

A8 = -0.10335280 × 10^-4

13. Oberfläche

K = 0
A4 = 0.42123353 × 10^-3

A6 = -0.43568062 × 10^-5

A8 = 0

15. Oberfläche

K = 0
A4 = -0.21919968 × 10^-2

A6 = 0.19395481 × 10^-4

A8 = -0.13455724 × 10^-5

20. Oberfläche

K = 0
A4 = 0.10685156 × 10^-3

A6 = 0.76527936 × 10^-6

A8 = 0

TABELLE 6

Wie in der voranstehenden Beschreibung erläutert wurde, weist der Sucher mit variabler Vergrößerung für ein reelles Bild gemäß der vorliegenden Erfindung eine Lichtabschirmvorrichtung 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

1. Vario-Reellbildsucher mit folgenden, von der Objektseite aus betrachtet in nachstehender Reihenfolge angeordneten Komponenten:
einem Objektivlinsensystem (II) mit mindestens zwei ent lang der optischen Achse bewegbaren Linsengruppen (IIA, IIB) und einer Lichtabschirmvorrichtung (A), welche ab bildungsbeeinträchtigende Lichtstrahlen abschirmt,
einer Kondensorlinse (III), die ein von dem Objektivlin sensystem (II) erzeugtes Bild auf ein Okularlinsensystem (V) richtet,
einem Aufrichtprismensystem (IV), welches das Bild um dreht,
und dem Okularlinsensystem (V),
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabschirmvorrichtung (A) zwischen den bewegbaren Linsengruppen (IIA, IIB) des Objektivlinsensystems (II) angeordnet und von deren Bewe gung entkoppelt ist.

2. Vario-Reellbildsucher nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lichtabschirmvorrichtung (A) so ausge bildet ist, daß sie sich bei der Brennweitenänderung un abhängig von den bewegbaren Linsengruppen (IIA, IIB) ent lang der optischen Achse bewegt.

3. Vario-Reellbildsucher nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lichtabschirmvorrichtung (A) so fixiert ist, daß sie sich bei der Brennweitenänderung nicht be wegt.

4. Vario-Reellbildsucher nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lichtabschirmvorrichtung (A) so ausge bildet ist, daß sich ihr Aperturdurchmesser bei der Brennweitenänderung ändert.

5. Vario-Reellbildsucher nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lichtabschirmvorrichtung (A) bezüglich einer Pupille im wesentlichen optisch konjugiert angeord net ist.

6. Vario-Reellbildsucher nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die von der Objektseite aus betrachtet er ste der bewegbaren Linsengruppen (IIA, IIB) des Objek tivlinsensystems (II) negative Brechkraft hat.

7. Vario-Reellbildsucher nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die von der Objektseite aus betrachtet zweite der bewegbaren Linsengruppen (IIA, IIB) des Objek tivlinsensystems (II) positive Brechtkraft hat.

8. Vario-Reellbildsucher nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Abstand zwischen der Lichtabschirmvor richtung (A) und der zweiten Linsengruppe (IIB) bei ge ringer Vergrößerung groß ist und abnimmt, wenn die Ver größerung erhöht wird.