DE9116469U1

DE9116469U1 - Vorrichtung zur Eliminierung von Geisterbildern in einem total reflektierenden Prisma

Info

Publication number: DE9116469U1
Application number: DE9116469U
Authority: DE
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1990-02-14
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1992-11-05
Anticipated expiration: 2001-02-15
Also published as: GB2241081A; FR2658306A1; JPH03236031A; GB9103094D0; DE4104546A1

Description

Vorrichtung zur Eliminierung von Geisterbildern in
einem total reflektierenden Prisma

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eliminieren von Geisterbildern in einem total reflektierenden Prisma, das beispielsweise in einem Sucher einer Kamera verwendet wird.

In neueren Kameras mit einem optischen Suchersystem und einem hiervon getrennten fotographischen optischen System wurde in Anpassung an die gewünschte Steigerung der Vergrößerungsleistung des fotographischen optischen Systems ein Reellbildsucher verwendet, der eine höhere Suchervergroßerung und ein helles Bildfeld hat im Gegensatz zu dem bekannten Galiläisucher.

Jedoch muß in dem Reellbildsucher ein Bildaufrichtungssystem verwendet werden, um das Bild aufrecht wiederzugeben. In einem bekannten Sucher, in dem ein total reflektierendes Prisma als optisches Bildaufrichtungssystem verwendet wird, fällt das Licht auf eine total reflektierende Fläche des total reflektierenden Prismas unter einem gegebenen Winkel ein, der kleiner ist, als

der kritische Winkel, unter dem das Licht von dem total reflektierenden Prisma reflektiert wird. Das ausgesandte Licht wird dann durch ein Gehäuse des Kamerakörpers oder dergleichen reflektiert und zu dem total reflektierenden Prisma zurückgelenkt. Infolge dessen wird das zurückkehrende Licht dann zu dem normalen oder regulären Licht addiert, was zu der Bildung von Geisterbildern oder Lichtflecken führen kann.

Die Fig. 3 zeigt die Entstehung von Geisterbildern. In Fig. 3 werden die Lichtstrahlen 15 und 16, die durch ein nicht dargestelltes optisches Objektivsystem auf ein Aufrichtungsprisma 31 fallen, von einer total reflektierenden Oberfläche 32 des Prismas 31 reflektiert und dann durch ein Okular (Linse) 33 so gelenkt, daß auf der Außenseite des Okulars 33 durch die Lichtstrahlen 15 und 16 eine Ausgangspupille 34 gebildet wird.

Der Lichtstrahl 17 dagegen, der außerhalb des Lichtstrahls 15 verläuft und auf die total reflektierende Oberfläche 32 unter einem Winkel einfällt, der kleiner ist als der kritische Winkel, tritt aus der total reflektierenden Oberfläche 32 aus. Der Lichtstrahl 17 wird dann von einer Gehäusefläche oder einer reflektierenden Ebene 35 nahe der total reflektierenden Oberfläche 3 2 reflektiert und fällt wiederum auf das Prisma 31, tritt durch die total reflektierende Oberfläche 32 hindurch und aus dem Okular 33 aus. Anschließend passiert der Lichtstrahl 17 die Austrittspupille 34. Infolge dessen wird ein Geisterbild oder ein Lichtpunkt von dem Lichtstrahl 17 erzeugt. Dabei ist zu bemerken, daß der Ausdruck "Geist" der hier verwendet wird, sowohl Geisterbilder als auch Lichtpunkte oder Lichtkränze bezeichnen soll. In der Theorie können Geisterbilder

durch die Verwendung von Blenden oder dergleichen in dem Objektivsystem eliminiert werden, wobei die Blende die auf die total reflektierende Oberfläche unter einem kleineren Winkel als dem kritischen Winkel einfallenden Strahlen ausblendet.

In neueren Kameras die ein Varioobjektiv mit einer großen Vergrößerungsleistung (hoher Vergrößerungsänderung) als fotographisches optisches System haben, muß ein Reellbildvariosucher (mit veränderlicher Vergrößerungsleistung) mit einer hohen Vergrößerungsleistung und einer hohen Variabilität derselben als optisches Suchersystem verwendet werden. In einem Variosucher mit hoher Vergrößerungsleistung jedoch ist die Ausgangspupille insbesondere in der Telefotoendstellung zu klein, um ein Bild zu beobachten, wenn die Ausgangspupille in der Weitwinkelendstellung klein gemacht wird, da der Durchmesser der Ausgangspupille mit der Änderung der Vergrößerungsleistung variiert. Da der Durchmesser der Ausgangspupille nicht reduziert werden kann, ist es praktisch unmöglich, eine Blende oder dergleichen in dem Objektivsystem vorzusehen, wie oben erwähnt wurde, und die Größe (der Bereich) des unter einem kleineren Winkel als dem kritischen Winkel auf die total reflektierende Oberfläche auffallenden Lichtstromes nimmt zu, so daß ein Bild aufgrund der Lichtstrahlen verschlechtert wird, die aus der total reflektierenden Oberfläche austreten und zu ihr zurückkehren.

Ferner ist es auch möglich, die reflektierende Oberfläche mit einer Antireflexschicht oder schwarzer Farbe und dergleichen zu beschichten. Diese Verfahren sind jedoch sehr teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Geisterbilder, die durch ein total reflektierendes Prisma verursacht werden, ohne eine Verkleinerung des Durchmessers der Ausgangspupille zu eliminieren.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis der Erfinder, daß keine Geisterbilder erzeugt werden können, wenn die aus der total reflektierenden Oberfläche des Prismas austretenden Lichtstrahlen daran gehindert werden zu diesem zurückzukehren.

Somit wird also in einem Prisma mit einer total reflektierenden Oberfläche, welche auf sie einfallendes Licht total reflektiert, erfindungsgemäß ein plattenförmiges (planares) Element vorgesehen, das in einem vorgegebenen Abstand und/oder unter einer vorgegebenen Neigung relativ zu der total reflektierenden Oberfläche außerhalb dieser total reflektierenden Oberfläche des Prismas und gegenüber derselben angeordnet ist, so daß störendes Licht, das aus der total reflektierenden Oberfläche austritt, an dem plattenförmigen Element reflektiert wird und zur total reflektierenden Oberfläche zurückkehrt, nicht mit dem an der total reflektierenden Oberfläche reflektierten Licht gemischt wird.

Wenn bei dieser Anordnung störendes Licht, das aus der total reflektierenden Oberfläche austritt, wieder zu dieser zurückgelenkt wird, liegt der Einfallspunkt fern von dem Austrittspunkt, so daß kein störendes Licht in den eigentlichen gewünschten Lichtstrahl eintritt und somit auch keine Geisterbilder erzeugt werden.

Der Abstand des plattenförmigen Elementes von der total reflektierenden Oberfläche und der Neigungswinkel derselben gegenüber dieser werden in Übereinstimmung mit dem zugehörigen optischen System bestimmt. Vorzugsweise sind der Abstand und der Neigungswinkel so gewählt, daß der Einfallspunkt, an dem das austretende störende Licht wieder auf der total reflektierenden Oberfläche einfällt, ausßerhalb des Reflexionspunktes des genutzten Lichtstrahlbündels liegt. Wenn die vorliegende Erfindung bei einem Bildaufrichtungsprisma in einem Reellbildsucher verwendet wird, werden der Abstand des plattenförmigen Elementes von der total reflektierenden Oberfläche und/oder ihr Neigungswinkel vorzugsweise so bestimmt, daß der austretende Lichtfluß, der wieder auf die total reflektierende Oberfläche zurückfällt, weder in den regulären oder normalen (wirksamen) Lichtstrom eintritt noch durch die Austrittspupille hindurchtritt.

Das planare Reflexionselement kann auch mit einem Antireflexmittel versehen sein. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Hauptteiles eines Bildsuchers mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Eliminieren von Geisterbildern;

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Reellbildsuchers und

Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung zur Erläuterung der Bildung von Geisterbildern in einem Sucher herkömmlicher Bauart.

Fig. 2 zeigt ein optisches Variosuchersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Variosucher hat eine positive erste Linsengruppe Ll, eine negative zweite Linsengruppe L2, eine posititve dritte Linsengruppe L3, ein Linsenprisma Pl, ein zusammengesetztes Linsenprisma P2 und eine positive vierte Linsengruppe L4, die in der Reihenfolge ihrer Aufzählung von der Objektseite her angeordnet sind. Die Linsengruppen Ll bis L3 und das Prisma Pl bilden ein optisches Objektivsystem. Das Prisma P2 und das Okular (Linse) L4 bilden ein optisches Okularsystem. Die erste Linsengruppe Ll und die vierte Linsengruppe L4 sind unbeweglich. Die zweite Linsengruppe L2 und die dritte Linsengruppe L3 sind zur Veränderung der Vergrößerung beweglich. Das Linsenprisma Pl und das zusammengesetzte Linsenprisma P2 bilden ein Bildaufrichtungssystem zur Aufrichtung eines von dem Objektivsystem gelieferten invertierten Bildes in der vertikalen Richtung und in der rechts-links Richtung, wie es durch das optische Okularsystem beobachtet wird.

Die zweite Linsengruppe L2 und die dritte Linsengruppe L3 bewegen sich voneinander weg und aufeinander zu entsprechend der Varioverstellung des fotographischen Objektivsystems, um das Blickfeld und die Vergrößerung zu verändern.

An der rückwärtigen Oberfläche der dritten Linsengruppe L3 ist eine Blende 11 angeordnet, die sich zusammen mit der Linsengruppe L3 bewegt.

Zwischen dem Linsenprisma Pl und dem zusammengesetzten Linsenprisma P2 ist eine Feldblendenplatte L5 angeordnet, auf der ein Feldblendenrahmen aufgezeichnet ist und die an oder in der Nähe der Bildebene liegt, auf der von dem Objektivsystem ein Bild eines Objektes erzeugt wird. Das von dem optischen Objektivsystem erzeugte Bild wird in der vertikalen Richtung und in rechts-links Richtung durch die Linsenprismen Pl und P2 aufgerichtet und kann als aufgerichtetes reelles Bild durch die vierte Linsengruppe L4 betrachtet werden.

Das zusammengesetzte Linsenprisma P2 wird von einem Gehäuse 21 gehalten. Das Prisma läßt einfallendes Licht nur an der Einfallsfläche einfallen und an der Austrittsfläche austreten, so daß kein Streulicht auf das zusammengesetzte Linsenprisma P2 fällt.

Die Einrichtung zur Eliminierung von Geisterbildern entsprechend der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise nahe der total reflektierenden Oberfläche 13 des zusammengesetzten Prismas P2 und der vierten Linsengruppe L4 angeordnet, wie dies in Fig. 1 zu erkennen ist.

Die vorstehend beschriebene Anordnung hat ein Gehäuseelement (plattenförmiges Reflexionselement) 21 oder 22, das außerhalb der total reflektierenden Oberfläche 13 des zusammengesetzten Linsenprismas P2 angeordnet ist. Das Gehäuse 22 hat von der total reflektierenden Oberfläche 13 einen vorgegebenen Abstand d und ist parallel zur total reflektierenden Oberfläche 13 gerichtet. Das Gehäuse 21 ist unter einem vorgegebenen Winkel &thgr; in einer vorgegebenen Richtung relativ zu dem Gehäuse 22 (und so auch zur total reflektierenden Oberfläche 13) geneigt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung werden in dem durch die Blende 11 (Fig. 2) hindurchtretenden Lichtstrom die wirksamen Lichtstrahlen 11 und 12 an der total reflektierenden Oberfläche 13 des Prismas P2 total reflektiert, so daß die Richtungen der Lichtstrahlen 11 und 12 ungefähr um 90 Grad abgelenkt werden. Die Lichtstrahlen 11 und 12 treten aus dem zusammengesetzten Linsenprisma P2 aus und durchlaufen die vierte Linsengruppe L4, um durch den Umfangsrand der Austrittspupille 15 hindurchzutreten.

Auf der anderen Seite tritt ein großer Teil von Störlicht (Lichtfluß) 13, der auf die total reflektierende Oberfläche 13 unter einem gegenüber dem kritischen Winkel kleineren Winkel einfällt, durch die total reflektierende Oberfläche 13 hindurch. Das durch diese hindurchtretende Störlicht 13 wird von dem Gehäuse 21 oder 22 reflektiert, so daß das so reflektierte Licht wieder auf das zusammengesetzte Linsenprisma P2 fällt, durch die total reflektierende Oberfläche 13 hindurchtritt und aus der vierten Linsengruppe L4 austritt.

Man sollte im Gedächtnis behalten, daß in der vorliegenden Erfindung das Gehäuse 21 einen Abstand von der total reflektierenden Oberfläche 13 hat und gegenüber dieser unter einem Winkel &thgr; in einer Richtung geneigt ist, in welcher der Einfallswinkel &khgr; des Störlichtes 13 auf dem Gehäuse 21 zunimmt, wie dies oben erwähnt wurde. Wenn daher das Störlicht 13, das von dem Gehäuse 21 reflektiert wird, wieder auf die total reflektierende Oberfläche 13 auffällt, liegt der Einfallspunkt I auf der total reflektierenden Fläche in einem Abstand von den Einfallspunkten Rl und R2 der Nutzlichtstrahlen 11 und 12, so daß das Störlicht 13

durch die vierte Linsengruppe L4 außerhalb der Austrittspupille 15 verläuft. Infolge dessen überlagert das Störlicht 13 nicht die Nutzlichtstrahlen 11 und 12, so daß das Störlicht 13 auch nicht in des Fotografen Auge fällt. Dadurch können auch keine Geisterbilder entstehen.

Der Abstand d des Gehäuses 21 (22) von der total reflektierenden Oberfläche 13 und der Neigungswinkel &thgr; des Gehäuses 21 relativ zur total reflektierenden Oberfläche 13 hängen von dem zugeordneten optischen System (optisches Suchersystem) ab und werden so gewählt, daß kein Lichtanteil, der ein Geisterbild formen könnte, durch die Austrittspupille 15 hindurchtritt.

Es ist nicht immer notwendig, das plattenförmige reflektierende Element (Gehäuse) zu neigen, um die der Erfindung zugrundeliegende Ausgabe zu lösen. Wenn nämlich das Gehäuse 22 in Gegenüberstellung und in einem Abstand zu der total reflektierenden Oberfläche 13 in einem Abstand d parallel zur reflektierenden Oberfläche 13 angeordnet wird, erhält man dadurch einen technischen Effekt, der dem der Neigung der Gehäusefläche 21 gleich ist.

Vorzugsweise ist die Einfallsfläche des Gehäuses 21 oder 22 mit einer Antireflexionsschicht 21a bzw. 22a versehen oder beschichtet wie beispielsweise mit einer mattierten Oberfläche oder einer Antireflexfarbschicht, um so die Geisterbilder verhindernde Wirkung noch zu verstärken.

Aus der vorstehenden Beschreibung kann man ersehen, daß durch die Anordnung eines plattenförmigen Reflexionselementes außerhalb der total reflektierenden Oberfläche des Prismas in einem Abstand von derselben und/oder

mit einer Neigung relativ zu derselben in einer Richtung , durch welche der Einfallswinkel des aus der total reflektierenden Oberfläche austretenden Lichtstrahles auf dem Reflexionselement verstärkt wird, das die Geisterbilder erzeugende Störlicht nicht mehr in das Prisma zurückkehren kann oder nicht in den Nutz lichtstrahl gelangt, so daß das Bild nicht verschlechtert wird. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung für ein Bildaufrichtungsprisma eines Reellbildsuchers verwendet werden, wobei der von der total reflektierenden Oberfläche ausgehende Störlichtfluß außerhalb der Austrittspupille verläuft, so daß man ein Bild hoher Qualität in dem Sucher erhält.

Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Eliminierung von Geisterbildern gekennzeichnet durch ein Prisma (P2) mit einer total reflektierenden Oberfläche (13) ,welche einfallendes Licht total reflektiert, und ein planares Reflexionselement (22),das in Gegenüberstellung zu und in einem vorgegebenen Abstand (d) von der total reflektierenden Oberfläche so angeordnet ist, daß aus der total reflektierenden Oberfläche austretendes und von dem planaren Reflexionselement (22) in Richtung auf das Prisma (P2) reflektiertes Störlicht daran gehindert wird, den Nutzlichtfluß zu überlagern, der von der total reflektierenden Oberfläche zur Erzeugung eines Bildes reflektiert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das planare Reflexionselement (21) unter einem vorgegebenen Winkel relativ zur total reflektierenden Oberfläche (13) geneigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der optischen Richtung hinter dem Prisma (P2) ein Okular (L4) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß der Abstand (d) des planaren Reflexionselementes (22) von der total reflektierenden Oberfläche (13) so gewählt ist, daß kein Störlicht (13) in die Austrittspupille (15) des Okulars (L4) fallen kann.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß das planare Reflexionselement (21) unter einem vorgegebenen Winkel (0) gegenüber der total refelektierenden Oberfläche (13) in eine Richtung geneigt ist, in welcher der Einfallswinkel des Störlichtes (13) auf dem planaren Reflexionselement größer wird.