DE4239603B4

DE4239603B4 - Reellbildvariosucher

Info

Publication number: DE4239603B4
Application number: DE4239603A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Ito; Sachio Hasushita
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1991-11-25
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: DE4239603A1

Abstract

Reellbildvariosucher mit einem Objektivlinsensystem, einem optischen Bildaufrichtungssystem (EOS) und einem Okularlinsensystem, die von der Objektseite aus gesehen in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wobei das Objektivlinsensystem aus einer ersten Linsengruppe mit negativer Brechkraft und einer ohne Zwischenschaltung einer Blende auf diese folgenden zweiten Linsengruppe mit positiver Brechkraft besteht, die von der Objektseite aus in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Linsengruppe variiert wird, um die Vergrößerung des Objektivlinsensystems zu verändern und wobei die erste Linsengruppe des Objektivlinsensystems mindestens zwei Negativlinsenelemente enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das dem zu fotografierenden Objekt am nächsten gelegene Negativlinsenelement der ersten Linsengruppe zwei asphärische Flächen hat, die die folgenden Bedingungen erfüllen: 0,07 < ΔX1/f0s < 0,5 0,05 < ΔX2/f0s < 0,4wobei ΔX1 die maximale Asphärizität der objektseitigen asphärischen Fläche gegenüber ihrer paraxialen sphärischen Flächenform, ΔX2 die maximale Asphärizität der augenseitigen asphärischen Fläche gegenüber ihrer paraxialen sphärischen Flächenform ist und f0s die...

Description

Die Erfindung betrifft einen Reellbildvariosucher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der beispielsweise in einer Kompaktkamera Verwendung findet. Insbesondere betrifft die Erfindung ein dem zu fotografierenden Objekt zugewandtes optisches Objektivlinsensystem des Suchers und ein asphärisches Linsensystem, in denen bei Auftreten eines Montagefehlers, wie z.B. einer exzentrischen Anordnung der Linsen keine Verschlechterung der Bildqualität auftritt.

Bekannte Reellbildvariosucher enthalten üblicherweise ein Objektivlinsensystem, ein optisches Umkehrsystem, wie z.B. ein Prisma zur Bildaufrichtung und ein Okularsystem. Das Objektivlinsensystem besteht üblicherweise aus zwei Linsengruppen, einer dem zu fotografierenden Objekt zugewandten Negativlinsengruppe und einer dem dem Auge des Fotografen zugewandten Positivlinsengruppe. Die Negativlinsengruppe besteht aus einer einzelnen Negativlinse, und das Okularlinsensystem besteht aus einer einzelnen Positivlinse. In bekannten optischen Abbildungssystemen, wie Objektivlinsensystemen eines Suchers oder optischen Bildaufnahmesystemen einer Kamera wird zur Realisierung einer einfachen und kleinen Kamera eine asphärische Linse bzw. ein asphärisches Linsensystem verwendet, um mit weniger Linsen eine hohe Abbildungseffizienz zu erreichen und im Falle eines variooptischen Systemes die Vergrößerung zu erhöhen.

Die Verwendung einer asphärischen Linse ermöglicht eine Vergrößerung der Gestaltungsfreiheit, verschlechtert jedoch merklich die Abbildungseffizienz bei Vorliegen eines Montagefehlers, wie z.B. einer exzentrischen Anordnung der asphärischen Linse oder eines Herstellungsfehlers dieser Linse.

Zwei mögliche Zentrierfehler in einem Objektiv sind der Linsenoberflächenzentrierfehler, bei dem ein achsenparalleles Zentrum der Krümmungslinie nur einer der Linsenoberflächen von einer geplanten optischen Achse des zugeordneten optischen Systemes abweicht, wie in 54(a) gezeigt ist, und ein Linsenzentrierfehler, bei dem achsenparallele Zentren der Krümmungslinien beider Linsenoberflächen von einer geplanten optischen Achse des zugeordneten optischen Systemes abweichen, wie in 54(b) gezeigt ist.

Zum Stand der Technik wird auf die Druckschrift US 4 842 395 verwiesen. Diese Druckschrift offenbart einen Reellbildvariosucher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 12. Dieser Reellbildvariosucher enthält ein Objektivlinsensystem, eine Kondensorlinse, ein optisches Bildaufrichtungssystem und ein Okularlinsensystem. Das Objektivlinsensystem besteht aus einer ersten Linsengruppe mit negativer Brechkraft und einer zweiten Linsengruppe mit positiver Brechkraft, die zur Änderung der Suchervergrößerung relativ zueinander bewegbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reellbildvariosucher anzugeben, dessen Objektivlinsensystem so ausgebildet ist, daß Astigmatismus und Verzeichnung angemessen korrigiert sind und gleichzeitig die Linsenfertigung nicht zu schwierig sowie die Linseneffizienz durch mögliche Zentrier- oder Montagefehler nicht beeinträchtigt wird. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen Reellbildvariosucher anzugeben, dessen Objektivlinsensystem so konstruiert ist, daß der Einstellmechanismus zum Bewegen der Linsengruppen vereinfacht werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgaben durch die Gegenstände der Patentansprüche 1 und 12. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist ein reell abbildender Variosucher mit einem Objektivlinsensystem, einem optischen Bildaufrichtungssystem (Umkehrsystem) und einem Okularlinsensystem vorgesehen, die von einem zu fotografierenden Objekt aus gesehen in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Das Objektivlinsensystem enthält eine erste Linsengruppe mit negativer Brechkraft und eine zweite Linsengruppe mit positiver Brechkraft, die von der Objektseite aus in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Linsengruppe wird zum Ändern der Vergrößerung variiert. Die erste Linsengruppe des Objektivlinsensystemes enthält mindestens zwei negative Linsenelemente.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, von denen:
1 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit hoher Vergrößerung gemäß einer ersten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
2 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit hoher Vergrößerung gemäß der ersten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
3 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit geringer Vergrößerung gemäß einer ersten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
4 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit geringer Vergrößerung gemäß der ersten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
5 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit hoher Vergrößerung gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
6 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit hoher Vergrößerung gemäß der zweiten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
7 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit geringer Vergrößerung gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
8 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit geringer Vergrößerung gemäß der zweiten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
9 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit hoher Vergrößerung gemäß einer dritten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
10 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit hoher Vergrößerung gemäß der dritten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
11 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit geringer Vergrößerung gemäß einer dritten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
12 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit geringer Vergrößerung gemäß der dritten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
13 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit hoher Vergrößerung gemäß einer vierten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
14 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit hoher Vergrößerung gemäß der vierten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
15 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit geringer Vergrößerung gemäß einer vierten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
16 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit geringer Vergrößerung gemäß der vierten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
17 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit hoher Vergrößerung gemäß einer fünften Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
18 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit hoher Vergrößerung gemäß der fünften Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
19 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit geringer Vergrößerung gemäß einer fünften Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
20 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit geringer Vergrößerung gemäß der fünften Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
21 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit hoher Vergrößerung gemäß einer sechsten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
22 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit hoher Vergrößerung gemäß der sechsten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
23 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit geringer Vergrößerung gemäß einer sechsten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
24 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit geringer Vergrößerung gemäß der sechsten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
25 eine Darstellung der Veränderung der Vergrößerung in Abhängigkeit von der Bildhöhe (und entsprechend der Einfallshöhe) einer ersten Linse gemäß der sechsten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist;
26 eine Darstellung der Veränderung der Vergrößerung in Abhängigkeit von der Bildhöhe einer zweiten Linse gemäß der sechsten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist;
27a, 27b, und 27c in Diagrammen die sich in einem Sucher gemäß der sechsten Ausgestaltungsform der Erfindung bei hoher Vergrößerung ergebende Längsaberration darstellen, wobei 27a den von Konstruktionsdaten abhängigen Abbildungsfehler wiedergibt, 27b den Abbildungsfehler für den Fall, daß ein Zentrierfehler in einer ersten Linse vorliegt und 27c den Abbildungsfehler für den Fall, daß ein Zentrierfehler in einer zweiten Linse vorliegt;
28a und 28b in Diagrammen die sich in einem Sucher nach einer sechsten Ausgestaltungsform der Erfindung bei hoher Vergrößerung ergebende Längsaberration darstellen, wobei 28a den durch einen Zentrierfehler einer ersten Oberfläche einer ersten Linse sich ergebenden Abbildungsfehler darstellt und 28b den durch einen Zentrierfehler einer zweiten Oberfläche der ersten Linse sich ergebenden Abbildungsfehler darstellt;
29 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit hoher Vergrößerung gemäß einer siebten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
30 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit hoher Vergrößerung gemäß der siebten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
31 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit geringer Vergrößerung gemäß einer siebten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
32 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit geringer Vergrößerung gemäß der siebten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
33 eine Darstellung der Veränderung der Vergrößerung in Abhängigkeit von der Bildhöhe einer ersten Linse gemäß der siebten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist;
34 eine Darstellung der Veränderung der Vergrößerung in Abhängigkeit von der Bildhöhe einer zweiten Linse gemäß der siebten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist;
35a, 35b, und 35c in Diagrammen die sich in einem Sucher gemäß der siebten Ausgestaltungsform der Erfindung bei hoher Vergrößerung ergebende Längsaberration darstellen, wobei 35a den von Konstruktionsdaten abhängigen Abbildungsfehler wiedergibt, 35b den Abbildungsfehler für den Fall, daß ein Zentrierfehler in einer ersten Linse vorliegt und 35c den Abbildungsfehler für den Fall, daß ein Zentrierfehler in einer zweiten Linse vorliegt;
36a und 36b in Diagrammen die sich in einem Sucher nach einer siebten Ausgestaltungsform der Erfindung bei hoher Vergrößerung ergebende Längsaberration darstellen, wobei 36a den durch einen Zentrierfehler einer ersten Oberfläche einer ersten Linse sich ergebenden Abbildungsfehler darstellt und 36b den durch einen Zentrierfehler einer zweiten Oberfläche der ersten Linse sich ergebenden Abbildungsfehler darstellt;
37 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit hoher Vergrößerung gemäß einer achten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
38 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit hoher Vergrößerung gemäß der achten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
39 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit geringer Vergrößerung gemäß einer achten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
40 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit geringer Vergrößerung gemäß der achten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
41 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit hoher Vergrößerung gemäß einer neunten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
42 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit hoher Vergrößerung gemäß der neunten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
43 ein Linsendiagramm eines reell abbildenden Variosuchers mit geringer Vergrößerung gemäß einer neunten Ausgestaltungsform der Erfindung ist;
44 eine Darstellung der sich in einem Sucher mit geringer Vergrößerung gemäß der neunten Ausgestaltungsform der Erfindung ergebenden Abbildungsfehler bzw. Aberrationen ist;
45 eine Darstellung der Veränderung der Vergrößerung in Abhängigkeit von der Bildhöhe einer ersten Linse gemäß der neunten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist;
46 eine Darstellung der Veränderung der Vergrößerung in Abhängigkeit von der Bildhöhe einer zweiten Linse gemäß der neunten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist;
47a, 47b, und 47c in Diagrammen die sich in einem Sucher gemäß der neunten Ausgestaltungsform der Erfindung bei hoher Vergrößerung ergebende Längsaberration darstellen, wobei 47a den von Konstruktionsdaten abhängigen Ab bildungsfehler wiedergibt, 47b den Abbildungsfehler für den Fall, daß ein Zentrierfehler in einer ersten Linse vorliegt und 47c den Abbildungsfehler für den Fall, daß ein Zentrierfehler in einer zweiten Linse vorliegt;
48a und 48b in Diagrammen die sich in einem Sucher nach einer neunten Ausgestaltungsform der Erfindung bei hoher Vergrößerung ergebende Längsaberration darstellen, wobei 48a den durch einen Zentrierfehler einer ersten Oberfläche einer ersten Linse sich ergebenden Abbildungsfehler darstellt und 48b den durch einen Zentrierfehler einer zweiten Oberfläche der ersten Linse sich ergebenden Abbildungsfehler darstellt;
49 eine Darstellung der Veränderung der Vergrößerung in Abhängigkeit von der Bildhöhe (und entsprechend der Einfallshöhe) einer ersten Linse gemäß der fünften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist;
50 eine Darstellung der Veränderung der Vergrößerung in Abhängigkeit von der Bildhöhe einer zweiten Linse gemäß der fünften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist;
51a, 51b, und 51c in Diagrammen die sich in einem Sucher gemäß der fünften Ausgestaltungsform der Erfindung bei hoher Vergrößerung ergebende Längsaberration darstellen, wobei 51a den von Konstruktionsdaten abhängigen Abbildungsfehler wiedergibt, 51b den Abbildungsfehler für den Fall, daß ein Zentrierfehler in einer ersten Linse vorliegt und 51c den Abbildungsfehler für den Fall, daß ein Zentrierfehler in einer zweiten Linse vorliegt;
52a und 52b in Diagrammen die sich in einem Sucher nach einer fünften Ausgestaltungsform der Erfindung bei hoher Vergrößerung ergebende Längsaberration darstellen, wobei 52a den durch einen Zentrierfehler einer ersten Oberfläche einer ersten Linse sich ergebenden Abbildungsfehler darstellt und 52b den durch einen Zentrierfehler einer zweiten Oberfläche der ersten Linse sich ergebenden Abbildungsfehler darstellt;
53(a) und 53(b) erläuternde Darstellungen der Art und Weise sind, in der ein für Panoramaaufnahmen verwendeter Feldrahmen 11 in die Nähe der durch das optische Objektivsystem gebildeten Objektabbildung geführt wird bzw. davon entfernt wird, wobei 53(a) den für normale Aufnahmen (mit voller Bildflächenausnutzung) verwendeten Zustand zeigt und 53(b) den beim Ausführen von Panoramaaufnahmen üblichen Zustand darstellt; und
54(a) und 54(b) einen Zentrierfehler einer Linsen oberfläche bzw. einen Zentrierfehler einer Linse darstellen.
In einem reell abbildenden Variosucher kann ein Retrofokus-Aufnahmesystem, bei dem das Objektivlinsensystem aus zwei Linsengruppen besteht, verwendet werden, um den Sehwinkel bzw. Feldwinkel des Objektivlinsensystemes zu vergrößern, wobei sich eine Negativlinsengruppe auf der dem zu fotografierenden Gegenstand zugewandten Seite befindet und eine Positivlinsengruppe auf der dem Auge des Fotografen zugewandten Seite befindet. Es kann auch ein Objektivlinsensystem mit drei Linsengruppen verwendet werden, wobei eine erste Negativlinsengruppe, eine zweite Negativlinsengruppe und eine dritte Linsengruppe in dieser Reihenfolge von dem zu fotografierenden Objekt aus angeordnet sind.
Wenn der halbe Feldwinkel des sich auf der Seite der kurzen Brennweiteneinstellung befindlichen Objektivlinsensystemes größer als 30° ist, ist es erforderlich, daß die negative Linsengruppe auf der dem Objekt zugewandten Seite mindestens zwei Negativlinsen hat. Außerdem ist es wünschenswert, daß die dem Objekt am nächsten gelegene Negativlinse eine asphärische Linse mit zwei entgegengesetzt asphärischen Linsenoberflächen ist, um den Durchmesser der vorderen Linsengruppe zu reduzieren. Falls das Objektivlinsensystem aus zwei Linsengruppen besteht, ist die Brechkraft der ersten negativen Linsengruppe größer. Demzufolge kann die Brennpunkteinstellung des Objektivlinsensystemes (d.h. die Einstellung des Lichtkonvergenspunktes bzw. Brennpunktes, der infolge der Vergrößerungsveränderung der Objektivlinse abweicht) durch eine kleine Verschiebung der ersten negativen Linsengruppe bewirkt werden. Bei dieser Operation wird jedoch unumgänglich die Linse bewegt, die zum Variieren der Brennweite eingestellt worden ist. Demzufolge ist ein aufwendiger Einstellmecha nismus erforderlich, um diese unerwünschte Bewegung der Brennweiteneinstellinse zu kompensieren.
In einem Objektivlinsensystem aus drei Linsengruppen ist die erste negative Linsengruppe ortsfest. Entsprechend kann der Einstellmechanismus vereinfacht werden. Weil die Brechkraft der Linse, die zum Einstellen des Brennpunktes bewegt wird, gering ist, ist jedoch in einem solchen Linsensystem eine große Verschiebung der Linse zur Brennpunkteinstellung erforderlich.
In einem Sucher nach der ersten, zweiten, dritten sowie fünften bis neunten Ausgestaltungsform besteht das Objektivlinsensystem aus zwei Linsengruppen, einer positiven Linsengruppe und einer negativen Linsengruppe. In einem Sucher gemäß der vierten Ausgestaltungsform enthält das Objektivlinsensystem drei Linsengruppen, eine erste negative Linsengruppe, eine zweite negative Linsengruppe und eine positive Linsengruppe in der Reihenfolge ihrer Aufzählung.
Ein erfindungsgemäßer reell abbildender Variosucher hat ein Objektivlinsensystem, ein optisches Bildaufrichtungssystem und ein Okularlinsensystem, die von dem zu fotografierenden Objekt aus gesehen in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Das Objektivlinsensystem enthält eine erste Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft und eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft, die in dieser Reihenfolge von der Objektseite aus gesehen angeordnet sind. Zum Verändern der Vergrößerung wird der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Linsengruppe variiert. Die erste Linsengruppe des Objektivsystemes enthält mindestens zwei Negativlinsenelemente.
In einem Sucher nach der ersten, zweiten, dritten sowie fünften bis neunten Ausgestaltungsform hat das erste negative Linsenelement der negativen Linsengruppe, die das dem zu fotografierenden Objekt am nächsten gelegene Objektivlinsensystem bildet, zwei asphärische Oberflächen und erfüllt den folgenden Zusammenhang:
Bedingung 1:

0,07 < Δ X1/f0S < 0,5 (1)
0,05 < Δ X2/f0S < 0,4 (2)wobei ΔX1 der maximalen Asphärizität einer ersten Linsenoberfläche einer asphärischen Negativlinse entspricht (d.h. der maximalen Asphärizität einer dem zu fotografierenden Objekt zugewandten asphärischen Negativlinsenoberfläche von deren paraxialer sphärischer Oberfläche), ΔX2 der maximalen Asphärizität einer zweiten Linsenoberfläche einer asphärischen Negativlinse entspricht (d.h. der maximalen Asphärizität einer Linsenoberfläche einer dem Auge des Betrachters zugewandten asphärischen Negativlinsenoberfläche von deren paraxialer sphärischer Oberfläche) und f0S der Brennweite des Objektivlinsensystemes bei geringster Vergrößerung entspricht.

Die zuvor beschriebenen Ungleichungen (1) und (2) definieren die asphärischen Formen der ersten und der zweiten Linsenoberfläche des ersten Negativlinsenelementes. Um Abbildungsfehler zu eliminieren sind sowohl die erste als auch die zweite Linsenoberfläche vorzugsweise von der paraxialen sphärischen Oberfläche in positiver Richtung verbogen. Wenn der Wert von ΔX1/f0S oder ΔX2/f0S unterhalb des unteren Grenzwertes (d.h. 0,07 bzw. 0,05) liegt, wird die Asphärizität zu gering, um den Astigmatismus und die Verzeichnung zu korrigieren. Wenn umgekehrt der Wert von ΔX1/f0S oder ΔX2/f0S oberhalb des oberen Grenzwertes (d.h. 0,5 bzw. 0,4) liegt, ist es sehr schwierig, eine asphärische Linse mit ausreichend großer Asphärizität herzustellen. Darüber hinaus wirken sich mögliche Zentrierfehler oder Montagefehler negativ auf die Linseneffizienz aus.
Die erste Linsengruppe mit negativer Brechkraft das Objektivlinsensystem in einem Sucher nach der dritten Ausgestaltungsform der Erfindung bildet, besteht aus drei Linsen, nämlich von der Seite eines zu fotografierenden Gegenstandes aus gesehen aus einem ersten und einem zweiten Negativlinsenelement und einem dritten Positivlinsenelement und erfüllt den folgenden Zusammenhang:
Bedingung 2:

ν1P < 45 (3)wobei ν1P der Abbeschen Zahl des dritten Positivlinsenelementes in der Negativlinsengruppe des Objektivlinsenssystemes entspricht.

Im allgemeinen wird die chromatische Aberration mit wachsender Länge des Objektivlinsensystemes größer. Die chromatische Aberration kann jedoch durch eine Positivlinse korrigiert werden, die die zuvor beschriebene Ungleichung (3) erfüllt und auf der dem Auge des Betrachters zugewandten Seite der beiden Meniskenlinsen in der ersten, dem zu fotografierenden Gegenstand am nächsten gelegenen Linsengruppe vorgesehen ist.
Die zweite Linsengruppe, die eine positive Brechkraft hat, bildet das Objektivlinsensystem in Suchern gemäß allen Ausgestaltungsformen der vorliegenden Erfindung und enthält ein erstes Positivlinsenelement und ein zweites Negativlinsenelement, die in dieser Reihenfolge von der dem zu fotografierenden Objekt zugewandten Seite aus gesehen angeordnet sind und erfüllt den folgenden Zusammenhang:
Bedingung 3:

ν2P < ν2N (4)wobei ν2P der Abbeschen Zahl des ersten Positivlinsenelementes in der zweiten Linsengruppe mit positiver Brechkraft des Objektivlinsensystemes entspricht und ν2N der Abbeschen Zahl des zweiten Negativlinsenelementes in der zweiten Linsengruppe des Objektivlinsensystemes entspricht.

Chromatische Aberration tritt nicht auf, wenn die oben beschriebene Ungleichung (4) erfüllt ist. Dadurch ist es möglich, eine Veränderung in der chromatischen Aberration während der Variation der Vergrößerung zu unterdrücken oder zu minimieren, ohne die Länge des Objektivlinsensystemes zu vergrößern, Das Objektivlinsensystem enthält eine erste Linsengruppe mit negativer Brechkraft eine zweite Linsengruppe mit negativer Brechkraft und eine dritte Linsengruppe mit positiver Brechkraft, die von der Objektseite aus gesehen in dieser Reihenfolge angeordnet sind, so daß die erste Linsengruppe stationär ist und die zweite und dritte Linsengruppe entlang der optischen Achse bewegbar sind, um die Vergrößerung zu variieren.
Das erste Negativlinsenelement in der ersten Linsegruppe mit negativer Brechkraft, die das Objektivlinsensystem eines Suchers gemäß der vierten Ausgestaltungsform bildet, hat zwei asphärische Linsenoberflächen und erfüllt den folgenden Zusammenhang:
Bedingung 4:

0 < ΔX1/f0S < 0,4 (5)
0 < ΔX2/f0S < 0,3 (6)wobei ΔX1 der maximalen Asphärizität einer ersten Linsenoberflächen einer asphärischen Negativlinse entspricht, ΔX2 der maximalen Asphärizität einer zweiten Linsenoberfläche einer asphärischen Negativlinse entspricht und f0S der Brennweite des Objektivlinsensystemes bei geringster Vergrößerung entspricht.

Wie zuvor erläutert, können indem Fall, daß das Objektivlinsensystem aus drei Linsengruppen besteht, die verschiedenen Abbildungsfehler durch derartiges Festlegen der Werte von ΔX1/f0S und ΔX2/f0S, daß sie die durch die Ungleichungen (5) und (6) festgelegten Bedingungen erfüllen, eliminiert oder verringert werden.
Um mindestens einen Teil eines optischen Bildaufrichtungssytemes zwischen dem Objektivlinsensystem und der Kondensorlinse unterzubringen, ist es erforderlich, zwischen der von dem Objekt am weitesten entfernten Linsengruppe des Objektivlinsensystemes und der Kondensorlinse einen vorgegebenen Raum vorzusehen.
Wenn eine Linse zur Korrektur der Feldkrümmung in diesem vorgegebenen Raum angeordnet ist, wird die Ebenheit der Objektabbildung verbessert. Wenn die Krümmungskorrekturlinse eine positive Linse ist, kann sie zum Teil als Kondensorlinse verwendet werden, so daß die Verstärkung der Kondensorlinse verringert werden kann, was zu einer leichten Korrektur der durch die Kondensorlinse bewirkten Aberration führt. Wenn darüber hinaus die Krümmungskorrekturlinse eine asphärische Linse ist, kann der Astigmatismus effektiv korrigiert werden, um eine bessere Ebenheit der Objektabbildung zu erreichen.
Obwohl das optische Bildaufrichtungssytem in den oben beschriebenen Ausgestaltungsformen ein Prismensystem ist, kann ebenso gut eine Vielzahl von Spiegeln anstelle der Prismen verwendet werden, um ein optisches Bildaufrichtungssystem zu bilden.
Es ist möglich, durch Verwendung von Positiv- und Negativlinsengruppen, die in dieser Reihenfolge vom zu fotografierenden Objekt aus gesehen angeordnet sind, ein Okularlinsensystem zu erstellen, um den Abstand zwischen der Kondensorlinse und dem Okularlinsensystem zu vergrößern, ohne die Brennweite des Okularsystemes vergrößern zu müssen und dadurch eine große Winkelverstärkung des Suchers zu erreichen.
Die Sucher der dargelegten Ausgestaltungsformen erfüllen die folgende Bedingung:
Bedingung 5:

–0,7 < fE/fEN < 0. (7)wobei fE der Brennweite des Okularlinsensystems entspricht und fEN der Brennweite der Negativlinse auf der dem Auge des Betrachters zugewandten Seite des Okularlinsensystemes.

Die vorstehende Ungleichung (7) legt die Brechkraftverteilung im Okularlinsensystem auf die Positiv- und die Negativlinsengruppe fest. Eine Anordnung, bei der sich die Positivlinsengruppe von der Objektseite her gesehen vor der Negativlinsengruppe befindet, ist nicht realisierbar für Werte von fE/fEN, die größer als der obere Grenzwert 0 sind. Ist der Wert von fE/fEN kleiner als der untere Grenzwert von –0,7, kann zwar eine große Winkelvergrößerung erreicht werden, aber die Brechkräfte der Positiv- und Negativlinsengruppe werden zu groß, um einen Feldrahmen deutlich beobachten zu können. Außerdem wird dadurch die Korrektur der Aberration des Okularlinsensystemes und des Suchers schwierig.
Wenn die Positivlinsengruppe und die Negativlinsengruppe des Okularlinsensystemes aus einer einzelnen Positivlinse und einer Negativ-Meniskenlinse mit einer dem Auge des Beobachters zugewandten konkaven Oberfläche besteht, sollte der Krümmungsradius rE der Negativ-Meniskenlinse vorzugsweise die folgende Bedingung erfüllen:
Bedingung 6:

0,5 < fE/rE < 3,5 (8)

Die zuvor erwähnte Verwendung einer Negativ-Meniskenlinse als Negativlinsengruppe eines Okularlinsensystemes ermöglicht es, eine große Vergrößerung des Okularlinsensystemes zu erhalten und dadurch die Winkelvergrößerung des Suchers zu erhöhen, ohne den Abstand zwischen der Kondensorlinse und dem Okularlinsensystem zu verringern.
Die oben erwähnte Ungleichung (8) legt die Form der Negativlinse des Okularlinsensystemes auf der dem Auge des Betrachters zugewandten Seite fest. Liegt der Wert von fE/rE oberhalb des oberen Grenzwertes (= 3,5), so ist es sehr schwierig, den Astigmatismus zu korrigieren. Wenn der Wert von fE/rE unter den unteren Grenzwert (= 0,5) kommt, wird der Krümmungsradius der konkaven Oberfläche der Meniskenlinse zu klein, um einen ausreichenden Abstand zwischen dem Okular und der Pupille des Betrachterauges sicherzustellen. Der Abstand zwischen dem Okular und der Pupille variiert abhängig von Umgebungsbedingungen. Entsprechend muß dieser Zwischenraum eine gewisse Größe einhalten.
Die dioptrische Wirkung kann durch Bewegen der Positivlinsengruppe innerhalb des Okularlinsensystemes ohne eine Variation des Abstandes zwischen dem Okular und der Pupille eingestellt werden.
In einer kürzlich vorgestellten Kompaktkamera, mit der Panoramaaufnahmen in einer Bildebene ausführbar sind, bei der ein Viertel des oberen und untere Randes abgeschnitten ist und in der ein größerer Feldwinkel des Aufnahmeobjektives verwendet wird, wird ein Feldrahmen entfernbar in einen optischen Pfad des Suchers in Abhängigkeit von dem Aufnahmebereich der Panoramaufnahme eingefügt, so daß das Blickfeld des Suchers mit dem Aufnahmebereich übereinstimmt. Hierzu ist es erforderlich, einen größeren Zwischenraum zwischen der Kondensorlinse und dem optischen Bildaufrichtungssystem vorzusehen, so daß der Feldrahmen für die Panoramaaufnahmen in diesen Zwischenraum eingefügt werden kann. Vorzugsweise erfüllt der Zwischenraum LE zwischen der Kondensorlinse und dem Bildaufrichtungssystem die folgende Bedingung:
Bedingung 7:

0,15 < LE/fE < 0,5 (9)
0,9 < fBE/fE < 1,3 (10)wobei fBE den Umwandlungswert des Abstandes zwischen der Kondensorlinse und dem Okularlinsensystem bezeichnet.

Die zuvor erwähnte Ungleichung (9) legt den Abstand zwischen der Kondensorlinse und dem optischen Aufrichtungssystem fest. Wenn der Wert von LE/fE unterhalb dem unteren Grenzwert (= 0,15) liegt, erhält man keinen ausreichend großen Zwischenraum. Wenn der Wert von LE/fE oberhalb des oberen Grenzwertes (= 0,5) liegt, wird die Länge des Okularsystems zu groß.
Die oben erwähnte Ungleichung (10) legt den Abstand zwischen der Kondensorlinse und dem Okularsystem fest. Wenn der Wert von fBE/fE unterhalb des unteren Grenzwertes (= 0,9) liegt, ist der Zwischenraum des montierten optischen Systemes zu klein, um die Ungleichung (9) zu erfüllen. Wenn der Wert von fBE/fE oberhalb des oberen Grenzwertes (= 1,3) liegt, wird die Länge des Okularsystemes zu groß und darüber hinaus wird es schwierig, die im Okularsystem auftretenden Abbildungsfehler zu korrigieren.
In der in 1 gezeigten ersten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die asphärischen Linsen der ersten Negativlinse mit den Linsenoberflächen r3 und r4 und der zweiten Negativlinse mit den Linsenoberfläche r5 und r6 von der Seite des zu fotografierenden Gegenstandes her gesehen hinter dem Abdeckglas mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche r1 und r2 vorgesehen.
In der ersten, der zweiten, der fünften, der sechsten, der siebten sowie der neunten Ausgestaltungsform erfüllen die erste und zweite Linse des ersten Linsensystemes mit negativer Brechkraft der Objektivlinsengruppe die folgende Bedingung:
Bedingung 8:

|SF1| < 1 (11)
0 ≤ ||SF1| – |SF2|| ≤ 4 (12)

Der Wert SF, der einen Formfaktor bezeichnet, ergibt sich aus SF = (r1 + r2)/(r2 – r1)wobei r1 und r2 paraxiale Krümmungsradien von jeweils einander gegenüberliegenden Linsenoberflächen sind.
Für eine asphärische Linse legt. der Formfaktor SF im wesentlichen die Oberflächenform in der Nähe der optischen Achse fest.
Wenn die oben beschriebene Bedingung (8) erfüllt ist, kann ein optisches System bereitgestellt werden, in dem durch das Auftreten eines Herstellungsfehlers oder eines Zentrierfehlers eine sehr geringe oder gar keine Verschlechterung der Abbildungseffizienz auftritt.
Besonders wenn, wie in 17 gezeigt, ein aspährisches Linsensystem in einem Sucher verwendet wird, sollten die Linsen auf der objektzugewandten Seite und der Abbildungsseite die oben erwähnten Ungleichungen (11) bzw. (12) erfüllen.
Um einen großen Feldwinkel zu erzielen, sollten, wie in 1 gezeigt, sowohl die erste als auch die zweite Linse vorzugsweise Negativlinsen sein.
In der in 17 dargestellten Ausgestaltungsform erfüllen alle Linsenoberflächen des ersten und zweiten Linsenelementes in der ersten Linsengruppe mit negativer Brechkraft des Objektivlinsensystemes die folgende Bedingung, zumindest bei hoher Vergrößerung: |SP| ≤ 0,2 (13)wobei SP der Vergrößerungsvariation einer asphärischen Linsenoberfläche innerhalb eines effektiven Radius von dieser entspricht.
Die Vergrößerungsvariation SP wird folgendermaßen festgelegt. Die Form einer asphärischen Linsenoberfläche wird durch die folgende allgemeine Gleichung (a) für die Meridiankurve festgelegt: x = (Cy2/(1+(1–(1+K)C2y2)1/2)) + A4y4 + A6y6 + A8y8 (a) dx/dy = (Cy/(1-(1+K)C2y2)1/2 + 4A4y3 + 6A6y5 + 8A8y7 (b) d2x/dy2 = (Cy/(1+K)C2y2)3/2) + 12A4y2 + 30A6y4 + 56A8y6 (c)wobei x und y Polarkoordinaten sind und die Lage der Punkte der Meridiankurve durch die Pfeilhöhe x als Funktion des Abstandes y von einer Rotationsachse dargestellt werden. Hierbei ist der Scheitel der asphärischen Fläche Koordinatenursprung, mit anderen Worten, x bezeichnet den Abstand, den ein Punkt in vertikalem Abstand y von der optischen Achse auf der asphärischen Fläche parallel zur optischen Achse senkrecht zu einer tangential zum Scheitelpunkt der asphärischen Fläche aufgespannten Ebene hat. C entspricht der Kurvenform bzw. dem Kehrwert des Kurvenradius (1/r) im Scheitelpunkt der asphärischen Fläche. K bezeichnet die Kegelschnittkonstante und A4, A6 und A8 bezeichnen die Deformationskonstanten, also die Koeffizienten vierter, sechster und achter Ordnung einer asphärischen Fläche, die die Abweichung der Kurvenform vom gewählten Kegelschnitt beschreiben. Die erste bzw. die zweite Differentialgleichung der Gleichung (a) ergeben sich aus den Gleichungen (b) und (c).
Die Krümmung (1/rm) des Meridionalbereiches der asphärischen Fläche im Abstand y von der optischen Achse ist gegeben durch: 1/rm = (d2x/dy2)/(1 + (dx/dy)2)3/2 (d)
Die Oberflächenvergrößerung ψ der asphärischen Fläche im Abstand y von der optischen Achse ist gegeben durch: ψ = (n-n')/rm (e)
Die Vergrößerungsvariation SP ist durch die nachstehende Gleichung (f) gegeben: SP = Ψmax – Ψmin (f)wobei Ψmax die maximale Oberflächenvergrößerung innerhalb des Bereiches des effektiven Radius angibt von der optischen Achse der asphärischen Fläche zum äußeren peripheren Rand des Strahlenflusses hin und wobei Ψmin der minimalen Oberflächenverstärkung innerhalb des Bereiches des effektiven Radius entspricht.
Wenn die oben angegebene Bedingung (13) erfüllt ist, kann ein Linsensystem bereitgestellt werden, das nicht nur in der Nähe der optischen Achse, sondern auch im Umgebungsbereich nur eine geringe oder gar keine, durch einen auftretenden Zentrierfehler bedingte Verschlechterung der optischen Effizienz aufweist. Eine Verschlechterung der optischen Effizienz durch einen Zentrierfehler ist insbesondere bei hoher Vergrößerung in optischen Systemen mit variabler Vergrößerung kritisch. Deshalb muß erfindungsgemäß die oben angegebene Bedingung (13) mindestens bei hoher Vergrößerung erfüllt sein.
Vorzugsweise sollten die Linsenoberflächen der ersten und der zweiten Linse die nachstehend angegebenen Bedingungen mindestens bei hoher Vergrößerung erfüllen: |SP1| ≤ 0,1 (14) |SP2| ≤ 0,2 (15) |SP3| ≤ 0,04 (16) |SP4| ≤ 0,06 (17)wobei SP1, SP2, SP3 und SP4 die Vergrößerungsvariation jeweils der vorderen und der rückwärtigen Oberfläche der beiden Negativlinsenelemente des Objektivlinsensystemes von der Objektseite aus gesehen angeben.
In den Figuren kennzeichen C0 und F die Kondensorlinse bzw. die Feldglättungslinse.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen reell abbildenden Variosucher, der aus einem Objektivlinsensystem mit einer ersten Linsenoberfläche r1 bis einer zwölften Linsenoberfläche r12 besteht, einer Kondensorlinse mit einer dreizehnten Linsenoberfläche r13 und einer vierzehnten Linsenoberfläche r14 zum Übertragen eines durch das Objektivlinsensystem gebildeten Gegenstandsabbildes zu einem Okularlinsensystem, einem Bildaufrichtungsprismensystem mit einer fünfzehnten und einer sechzehnten Linsenoberfläche r15 und r16, die in 1 zur Abbildungsumkehr verwendet werden und aus einem Okularlinsensystem mit Positiv- und Negativlinsen mit einer siebzehnten bis zu einer zwanzigsten Linsenoberfläche r17, r18, r19 und r20, um die umgekehrte Objektabbildung zum Auge des Betrachters zu übertragen. Im in 1 gezeigten Beispiel sind. das Objektivlinsensystem, die Kondensorlinse, das Prismensystem und das Okularlinsensystem in der Reihe ihrer Aufzählung von der Objektseite aus gesehen angeordnet. Das Objektivlinsensystem enthält mindestens zwei Negativlinsen.
2 zeigt die chromatische Aberration, den Farbvergrößerungsfehler, den Astigmatismus (S: sagittal, M: Meridional) und die Verzeichnung für die Farblinien "d", "g" und "C" in dem in 1 gezeigten Linsendiagramm gemäß der ersten Ausgestaltungsform der Erfindung.
Die 3 und 4 entsprechen den 1 und 2 bei einer geringen Vergrößerung.
Ein numerisches Beispiel der ersten Ausgestaltungsform wird in den im Anhang wiedergegebenen Tabellen 1, 2 und 3 gezeigt.
In den 1 bis 4 und den Tabellen 1 bis 3 bezeichnet EP (mm) den Abstand vom letzten Linsenscheitel zum Augenpunkt (augenseitiger Brennpunkt, Augenreliefabstand), r (mm) kennzeichnet den Krümmungsradius der zugeordneten Linsenoberfläche, d (mm) die Linsendicke oder den Abstand zwischen zwei Linsen und n kennzeich net den Brechungsindex der Linse bei der "d"-Linie, entspricht ν der abbeschen Zahl der Linse bei der "d"-Linie und E.R entspricht dem Augenkreis.
Es ist zu beachten, daß die erste und zweite Oberfläche durch das Abdeckglas festgelegt werden und entsprechend nicht als Linsenoberflächen des Objektives anzusehen sind.
In allen Ausgestaltungsformen sind die dritte, vierte, fünfte, sechste, siebte, zehnte, elfte, dreizehnte und achtzehnte Linsenoberfläche asphärische Flächen. Asphärische Flächen werden durch die nachfolgende Gleichung (g) bestimmt: X = (C2/(1+(1–(1+K)C2 2)12)) + A44 + A66 + A88 (g)wobei X den Abstand bezeichnet, den ein Punkt in vertikalem Abstand y von der optischen Achse auf der asphärischen Fläche parallel zur optischen Achse senkrecht zu einer tangential zum Scheitelpunkt der asphärischen Fläche aufgespannten Ebene hat. C entspricht der Kurvenform bzw. dem Kehrwert des Kurvenradius (1/r) im Scheitelpunkt der asphärischen Fläche. K bezeichnet die Kegelschnittkonstante und A4, A6 und A8 bezeichnen die Deformationskonstanten, also die Koeffizienten vierter, sechster und achter Ordnung einer asphärischen Fläche, die die Abweichung der Kurvenform vom gewählten Kegelschnitt beschreiben.
Beispiele für die Kegelschnittkonstante K und die vierten, sechsten und achten Koeffizienten A4, A6 und A8 asphärischer Flächen werden in Tabelle 2 gezeigt. Die in Tabelle 1 angegebenen Krümmungsradien asphärischer Flächen beziehen sich auf deren Scheitelpunkt. Die Vergrößerung M, der halbe Feldwinkel bzw. Blickwinkel ω und die Abstände d2, d6 und d10 variieren, wie in Tabelle 3 zu sehen ist, in Übereinstimmung mit einem Wechsel der Vergrößerung. In Tabelle 1 sind r11 und r12 Oberflächen von Feldglättungslinsen und r13 und r14 sind Oberflächen von Kondensorlinsen.
5 zeigt ein Linsendiagramm eines Suchers gemäß der zweiten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. 6 zeigt verschiedene Aberrationen, die in einer in 5 gezeigten Linsenanordnung auftreten. Die 7 und 8 entsprechen den 5 bzw. 6 bei geringer Vergrößerung.
Numerische Beispiele für die zweite Ausgestaltungsform werden weiter unten in den Tabellen 4, 5 und 6 gezeigt. In der zweiten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die dritte, die vierte, die fünfte, die sechste, die siebte, die zehnte, die elfte, die dreizehnte und die achtzehnte Linsenoberfläche asphärische Flächen. Die Kegelschnittkonstanten und die Deformationskonstanten der entsprechenden asphärischen Linsenoberflächen werden in Tabelle 5 gezeigt. Wie in Tabelle 6 zu sehen ist, variieren der halbe Blickwinkel ω sowie die Abstände d2, d6 und d10 in Übereinstimmung mit einer Veränderung der Vergrößerung M.
9 zeigt ein Linsendiagramm eines Suchers gemäß der dritten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. 10 zeigt verschiedene Aberrationen, die in einer in 9 gezeigten Linsenanordnung auftreten. Die 11 und 12 entsprechen den 9 bzw. 10 bei geringer Vergrößerung.
Numerische Beispiele für die dritte Ausgestaltungsform werden weiter unten in den Tabellen 7, 8 und 9 gezeigt. In der dritten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die dritte, die vierte, die achte, die neunte, die zwölfte, die dreizehnte, die fünfzehnte und die zwanzigste Linsenoberfläche asphärische Flächen. Die Kegelschnittkonstanten und die Deformationskonstanten der entsprechenden asphärischen Linsenoberflächen werden in Tabelle 8 gezeigt. Wie in Tabelle 9 zu sehen ist, variieren der halbe Blickwinkel ω sowie die Abstände d2, d8 und d12 in Übereinstimmung mit einer Veränderung der Vergrößerung M. In Tabelle 7 sind r13 und r14 Feldglättungslinsenoberflächen und r15 und r16 sind Kondensorlinsenoberflächen.
13 zeigt ein Linsendiagramm eines Suchers gemäß der vierten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. 14 zeigt verschiedene Aberrationen, die in einer in 13 gezeigten Linsenanordnung auftreten. Die 15 und 16 entsprechen den 13 bzw. 14 bei geringer Vergrößerung.
Numerische Beispiele für die vierte Ausgestaltungsform werden weiter unten in den Tabellen 10, 11 und 12 gezeigt. In der vierten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die dritte, die vierte, die fünfte, die siebte, die elfte und fünfzehnte Linsenoberfläche asphärische Flächen und r11 und r12 sind Kondensorlinsenoberflächen. Die Kegelschnittkonstanten und die Deformationskonstanten der entsprechenden asphärischen Linsenoberflächen werden in Tabelle 11 gezeigt. Wie in Tabelle 12 zu sehen ist, variieren der halbe Blickwinkel ω sowie die Abstände d4, d6 und d10 in Übereinstimmung mit einer Veränderung der Vergrößerung M.
17 zeigt ein Linsendiagramm eines Suchers gemäß der fünften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. 18 zeigt verschiedene Aberrationen, die in einer in 17 gezeigten Linsenanordnung auftreten. Die 19 und 20 entsprechen den 17 bzw. 18 bei geringer Vergrößerung.
Numerische Beispiele für die fünfte Ausgestaltungsform werden weiter unten in den Tabellen 13, 14 und 15 gezeigt. In der fünften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die dritte, die vierte, die fünfte, die sechste, die siebte, die zehnte, die elfte und sechzehnte Linsenoberfläche asphärische Flächen und r11 und r12 sind Kondensorlinsenoberflächen CO. Die Kegelschnittkonstanten und die Deformationskonstanten der entsprechenden asphärischen Linsenoberflächen werden in Tabelle 14 gezeigt. Wie in Tabelle 15 zu sehen ist, variieren der halbe Blickwinkel ω sowie die Abstände d2, d6 und d10 in Übereinstimmung mit einer Veränderung der Vergrößerung M.
21 zeigt ein Linsendiagramm eines Suchers gemäß der sechsten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. 22 zeigt verschiedene Aberrationen, die in einer in 21 gezeigten Linsenanordnung auftreten. Die 23 und 24 entsprechen den 21 bzw. 22 bei geringer Vergrößerung. In 21 sind r11 und r12 Feldglättungslinsenoberflächen (F) und r13 und r14 sind Kondensorlinsenoberflächen (CO).
Numerische Beispiele für die sechste Ausgestaltungsform werden weiter unten in den Tabellen 16, 17 und 18 gezeigt. In der sechsten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die dritte, die vierte, die fünfte, die sechste, die siebte, die zehnte, die elfte die dreizehnte und achtzehnte Linsenoberfläche asphärische Flächen. Die Kegelschnittkonstanten und die Deformationskonstanten der entsprechenden asphärischen Linsenoberflächen werden in Tabelle 17 gezeigt. Wie in Tabelle 18 zu sehen ist, variieren der halbe Blickwinkel ω sowie die Abstände d2, d6 und d10 in Übereinstimmung mit einer Veränderung der Vergrößerung M.
Die Vergrößerungsänderung in den asphärischen Oberflächen der ersten und zweiten Linse in Abhängigkeit von der Bildhöhe ist in den 25 und 26 dargestellt.
Die 27 (27a, 27b und 27c) und 28 (28a und 28b) zeigen Längsaberrationen einer sechsten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. 27a zeigt einen Abbildungsfehler in Abhängigkeit von Konstruktionswerten der Linse, 27b den Fall, daß die erste Linse um 0,1 mm dezentriert ist und 27c den Fall, daß die zweite Linse um 0,1 mm dezentriert ist. 28a zeigt den Fall, daß eine Oberflächenexzentrizität der ersten Linsenoberfläche der ersten Linse von 0,05 mm vorliegt und 28b den Fall, daß eine Oberflächenexzentrizität der zweiten Linsenoberfläche der ersten Linse von 0,05 mm vorliegt.
Die 27 und 28 zeigen Längsabbildungsfehler der sechsten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. Die laterale Aberration zeigt die Strahlenbüschel von Punkten, die von der optischen Achse um 0 mm, 400 mm, 580 mm und 680 mm beabstandet sind auf einer Gegenstandsfläche, die sich in einem Abstand von 2,97 m vor der ersten Linsenoberfläche befindet.
Die jeweilige laterale Aberration entspricht der bei Blickwinkeln von 0°, 7,7°, 11,0° und 12,9°. Die durch eine strichpunktierte Linie, eine Vollinie und eine punktierte Linie dargestellten Kurven entsprechen den Linien "c", "d" bzw. "g". Das wird auch für später erläuterte Diagramme von lateralen Aberrationen beibehalten.
29 zeigt ein Linsendiagramm eines Suchers gemäß der siebten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. 30 zeigt verschiedene Aberrationen, die in einer in 29 gezeigten Linsenanordnung auftreten. Die 31 und 32 entsprechen den 29 bzw. 30 bei geringer Vergrößerung.
Numerische Beispiele für die siebte Ausgestaltungsform werden weiter unten in den Tabellen 19, 20 und 21 gezeigt. In der siebten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die dritte, die vierte, die fünfte, die sechste, die siebte, die zehnte, die elfte, die dreizehnte und die achtzehnte Linsenoberfläche asphärische Flächen. Die Kegelschnittkonstanten und die Deformationskonstanten der entsprechenden asphärischen Linsenoberflächen werden in Tabelle 17 gezeigt. Wie in Tabelle 21 zu sehen ist, variieren der halbe Blickwinkel ω sowie die Abstände d6 und d10 in Übereinstimmung mit einer Veränderung der Vergrößerung M.
Die Vergrößerungsänderung in den asphärischen Oberflächen der ersten und zweiten Linse in Abhängigkeit von der Bildhöhe ist in den 33 und 34 dargestellt.
Die 35 (35a, 35b und 35c) und 36 (36a und 36b) zeigen Längsaberrationen einer siebten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung.
35a zeigt einen Abbildungsfehler in Abhängigkeit von Konstruktionswerten der Linse, 35b den Fall, daß die erste Linse um 0,1 mm dezentriert ist und 35c den Fall, daß die zweite Linse um 0,1 mm dezentriert ist. 36a zeigt den Fall, daß eine Oberflächenexzentrizität der ersten Linsenoberfläche der ersten Linse von 0,05 mm vorliegt und 36b den Fall, daß eine Oberflächenexzentrizität der zweiten Linsenoberfläche der ersten Linse von 0,05 mm vorliegt.
37 zeigt ein Linsendiagramm eines Suchers gemäß der achten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. 38 zeigt verschiedene Aberrationen, die in einer in 37 gezeigten Linsenanordnung auftreten. Die 39 und 40 entsprechen den 37 bzw. 38 bei geringer Vergrößerung.
Numerische Beispiele für die achte Ausgestaltungsform werden weiter unten in den Tabellen 22, 23 und 24 gezeigt. In der achten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die dritte, die vierte, die fünfte, die sechste, die siebte, die zehnte, die elfte, die dreizehnte und die achtzehnte Linsenoberfläche asphärische Flächen. Die Kegelschnittkonstanten und die Deformationskonstanten der entsprechenden asphärischen Linsenoberflächen werden in Tabelle 23 gezeigt. Wie in Tabelle 24 zu sehen ist, variieren der halbe Blickwinkel ω sowie die Abstände d2, d6 und d10 in Übereinstimmung mit einer Veränderung der Vergrößerung M.
41 zeigt ein Linsendiagramm eines Suchers gemäß der neunten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. 42 zeigt verschiedene Aberrationen, die in einer in 41 gezeigten Linsen anordnung auftreten. Die 43 und 44 entsprechen den 41 bzw. 42 bei geringer Vergrößerung.
Numerische Beispiele für die neunte Ausgestaltungsform werden weiter unten in den Tabellen 25, 26 und 27 gezeigt. In der neunten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die dritte, die vierte, die sechste, die siebte, die zehnte, die elfte und sechzehnte Linsenoberfläche asphärische Flächen. Die Kegelschnittkonstanten und die Deformationskonstanten der entsprechenden asphärischen Linsenoberflächen werden in Tabelle 26 gezeigt. Wie in Tabelle 27 zu sehen ist, variieren der halbe Blickwinkel ω sowie die Abstände d2, d6 und d10 in Übereinstimmung mit einer Veränderung der Vergrößerung M.
Die Vergrößerungsänderung in den asphärischen Oberflächen der ersten und zweiten Linse in Abhängigkeit von der Bildhöhe ist in den 45 und 46 dargestellt.
Die 47 (47a, 47b und 47c) und 48 (48a und 48b) zeigen Längsaberrationen einer neunten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. 47a zeigt einen Abbildungsfehler in Abhängigkeit von Konstruktionswerten der Linse, 47b den Fall, daß die erste Linse um 0,1 mm dezentriert ist und 47c den Fall, daß die zweite Linse um 0,1 mm dezentriert ist. 48a zeigt den Fall, daß eine Oberflächenexzentrizität der ersten Linsenoberfläche der ersten Linse von 0,05 mm vorliegt und 48b den Fall, daß eine Oberflächenexzentrizität der zweiten Linsenoberfläche der ersten Linse von 0,05 mm vorliegt.
Die 49 und 50 zeigen die Vergrößerungsveränderung in den asphärischen Oberflächen der ersten und zweiten Linse gemäß der in den 17 und 19 dargestellten fünften Ausgestaltungsform der Erfindung in Abhängigkeit von der Bildhöhe. In den 49 und 50 sind die Vergrößerungen der ersten und zweiten Linsenoberfläche der ersten Linse und der ersten und zweiten Linsenoberfläche der zweiten Linse mit ψ1, ψ2, ψ3 bzw. ψ4 bezeichnet.
Die 51 (51a, 51b und 51c) und 52 (52a und 52b) zeigen Längsaberrationen einer fünften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung bei hoher Vergrößerung. 51a zeigt einen Abbildungsfehler in Abhängigkeit von Konstruktionswerten der Linse (d.h. keine Exzentrizität), 51b den Fall, daß die erste Linse um 0,1 mm dezentriert ist und 51c den Fall, daß die zweite Linse um 0,1 mm dezentriert ist. 52a zeigt den Fall, daß eine Oberflächenexzentrizität der ersten Linsenoberfläche der ersten Linse von 0,05 mm vorliegt und 52b den Fall, daß eine Oberflächenexzentrizität der zweiten Linsenoberfläche der ersten Linse von 0,05 mm vorliegt.
Die weiter unten wiedergegebene Tabelle 28 zeigt die Werte der oben erwähnten Bedingungen für jeweils beispielhaft ausgewählte Ausgestaltungsformen.
Die weiter unten wiedergegebene Tabelle 29 gibt die Werte der oben erwähnten Bedingung (8) für beispielhaft ausgewählte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
Die unten wiedergegebene Tabelle 30 zeigt die Werte der oben erwähnten Bedingung (4) für beispielhaft ausgewählte Ausgestaltungen.
Durch das Erfüllen der oben erwähnten Bedingung (7) wird ein ausreichender Abstand zwischen der Kondensorlinse CL (CO) und dem Bildaufrichtungssystem EOS sichergestellt, wie in den 53(a) und 53(b) zu sehen ist. Daher kann ein Feldrahmen 11 in den dazwischenliegenden Zwischenraum eingefügt bzw. daraus entfernt werden. Die 53(a) und 53(b) zeigen illustrativ, auf welche Art ein Feldrahmen 11, der für Panoramaaufnahmen verwendet wird, in die Nähe eines durch das Objektivsystem abgebildeten Gegenstandsbildes eingeführt bzw, von dort entfernt wird.
Schließlich kann erfindungsgemäß ein asphärisches Linsensystem. bereitgestellt werden, bei dem bei Auftreten eines Linsenfehlers, wie z.B. einer Exzentrizität bzw. einer Abweichung von den Konstruktionswerten entweder nur eine geringe oder gar keine Verschlechterung der optischen Effizienz auftritt.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
Tabelle 5
Tabelle 6
Tabelle 7
Tabelle 8
Tabelle 9
Tabelle 10
Tabelle 11
Tabelle 12
Tabelle 13
Tabelle 14
Tabelle 15
Tabelle 16
Tabelle 17
Tabelle 18
Tabelle 19
Tabelle 20
Tabelle 21
Tabelle 22
Tabelle 23
Tabelle 24
Tabelle 25
Tabelle 26
Tabelle 27
Tabelle 28
Tabelle 29
Tabelle 30

Claims

Reellbildvariosucher mit einem Objektivlinsensystem, einem optischen Bildaufrichtungssystem (EOS) und einem Okularlinsensystem, die von der Objektseite aus gesehen in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wobei das Objektivlinsensystem aus einer ersten Linsengruppe mit negativer Brechkraft und einer ohne Zwischenschaltung einer Blende auf diese folgenden zweiten Linsengruppe mit positiver Brechkraft besteht, die von der Objektseite aus in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Linsengruppe variiert wird, um die Vergrößerung des Objektivlinsensystems zu verändern und wobei die erste Linsengruppe des Objektivlinsensystems mindestens zwei Negativlinsenelemente enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das dem zu fotografierenden Objekt am nächsten gelegene Negativlinsenelement der ersten Linsengruppe zwei asphärische Flächen hat, die die folgenden Bedingungen erfüllen: 0,07 < ΔX1/f0s < 0,5 0,05 < ΔX2/f0s < 0,4wobei ΔX1 die maximale Asphärizität der objektseitigen asphärischen Fläche gegenüber ihrer paraxialen sphärischen Flächenform, ΔX2 die maximale Asphärizität der augenseitigen asphärischen Fläche gegenüber ihrer paraxialen sphärischen Flächenform ist und f0s die Brennweite des Objektivlinsensystems bei geringster Vergrößerung ist.
Variosucher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kondensorlinse (CO; CL), die ein durch das Objektivlinsensystem abgebildetes Objektbild an ein optisches Okularsystem weiterleitet.
Variosucher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Bildaufrichtungssystem (EOS) aus einem Prismensystem besteht.
Variosucher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linsengruppe mit negativer Brechkraft ein erstes Negativlinsenelement, ein zweites Negativlinsenelement und ein drittes Positivlinsenelement enthält, die von der Objektseite aus gesehen in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
Variosucher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Positivlinsenelement die folgende Bedingung erfüllt ν1P < 45,wobei ν1P die Abbesche Zahl des Positivlinsenelementes der Linsengruppe mit negativer Brechkraft ist.
Variosucher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linsengruppe des Objektivlinsensystems ein Positivlinsenelement und ein Negativlinsenelement enthält, die von der Objektseite aus gesehen in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
Variosucher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Positivlinsenelement und das Negativlinsenelement der zweiten Linsengruppe die folgende Bedingung erfüllen ν2N < ν2P,wobei ν2N die Abbesche Zahl der Negativlinse der zweiten Linsengruppe und ν2P die Abbesche Zahl der Positivlinse der zweiten Linsengruppe ist.
Variosucher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linsengruppe ein erstes Linsenelement mit negativer Brechkraft und ein zweites Linsenelement mit negativer Brechkraft hat, daß beide Flächen des ersten Linsenelementes asphärisch sind und mindestens eine der Flächen des zweiten Linsenelementes ebenfalls asphärisch ist.
Variosucher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Linsenelement und das zweite Linsenelement der ersten Linsengruppe die folgenden Bedingungen erfüllen |SF1| < 1 0 ≤ ||SF1| – |SF2|| ≤ 4, wobei SF1 den Formfaktor des ersten Linsenelementes und SF2 den Formfaktor des zweiten Linsenelementes bezeichnet und der Formfaktor festgelegt ist durch
worin r1 und r2 die Krümmungsradien der einander gegenüberliegenden Linsenflächen der entsprechenden Linsengruppe bezeichnen.
Variosucher nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch eine Korrekturlinse (F) zum Korrigieren der Feldkrümmung zwischen dem Objektivlinsensystem und der Kondensorlinse (CO; CL).
Reellbildvariosucher nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Okularlinsensystem eine Positivlinsengruppe und eine Negativlinsengruppe enthält, die in dieser Reihenfolge von der Objektseite aus gesehen angeordnet sind, und daß die Kondensorlinse (CO; CL), das optische Bildaufrichtungssystem (EOS) und das Okularlinsensystem die folgenden Bedingungen erfüllen 0,15 < LE/fE < 0,5 0,9 < fBE/fE < 1,3,wobei LE der Abstand zwischen der Kondensorlinse (CO; CL) und dem optischen Bildaufrichtungssystem (EOS), fBE der Konversionswert des Abstandes zwischen der Kondensorlinse (CO; CL) und dem Okularlinsensystem und fE die Brennweite des Okularlinsensystems ist.
Reellbildvariosucher mit einem Objektivlinsensystem, einer Kondensorlinse (CO), einem optischen Bildaufrichtungssystem (EOS) und einem Okularlinsensystem, die von der Objektseite aus gesehen in dieser Reihenfolge angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektivlinsensystem aus einer ersten Linsengruppe mit negativer Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit negativer Brechkraft und einer dritten Linsengruppe mit positiver Brechkraft besteht, die von der Objektseite aus in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wobei die erste Linsengruppe stationär ist und die zweite Lin sengruppe sowie die dritte Linsengruppe entlang der optischen Achse bewegbar sind, um die Vergrößerung zu variieren.
Variosucher nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensorlinse (CO; CL) ein durch das Objektivlinsensystem abgebildetes Objektbild an das optische Okularsystem weiterleitet und daß eine Korrekturlinse (F) zum Korrigieren der Feldkrümmung zwischen dem Objektivlinsensystem und der Kondensorlinse (CO) vorgesehen ist.
Variosucher nach einem der Ansprüche 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Bildaufrichtungssystem (EOS) aus einem Prismensystem besteht.
Variosucher nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturlinse (F) eine einzelne Positivlinse ist.
Variosucher nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturlinse (F) mindestens eine asphärische Fläche hat.
Variosucher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linsengruppe ein Negativlinsenelement mit zwei asphärischen Flächen hat, die die folgende Bedingung erfüllen 0 < ΔX1/f0s < 0,4 0 < ΔX2/f0s < 0,3,wobei ΔX1 die maximale Asphärizität der objektseitigen asphärischen Fläche gegenüber ihrer paraxialen sphärischen Flächenform, ΔX2 die maximale Asphärizität der pupillenseitigen asphärischen Fläche gegenüber ihrer paraxialen sphärischen Flächenform und f0s die Brennweite des Objektivlinsensystems bei geringster Vergrößerung ist.