FR2727772A1 - Systeme de viseur a image reelle pour un appareil photo - Google Patents

Abstract

Système de viseur à image réelle d'un appareil photo comportant: une lentille d'objectif (60), une lentille d'oculaire (70) et un système de déviation qui comprend un système de redressement placé entre la lentille d'objectif (60) et la lentille d'oculaire (70). Le système de viseur comprend un écran de LCD (afficheur à cristaux liquides) (50) qui est situé sur un plan d'image de la lentille d'objectif (60), l'écran de LCD (50) affichant de l'information qui est vue à travers la lentille d'oculaire (70). Un premier polariseur (10) est placé entre la lentille d'objectif (60) et l'écran de LCD (50), tandis qu'un second polariseur est placé entre l'écran de LCD (50) et la lentille d'oculaire (70). Le premier polariseur (10) et le second polariseur (40) sont agencés de façon telle que leurs axes de transmission soient perpendiculaires l'un à l'autre. En outre, au moins un composant optique du système de déviation est situé entre le premier polariseur (10) et le second polariseur (40).

Description

I

SYSTEME DE VISEUR A IMAGE REELLE POUR UN APPAREIL PHOTO

La présente invention se rapporte à un système de viseur optique employé dans un appareil photo, et plus particulièrement à un système de viseur optique à image réelle dans un appareil photo ayant un écran d'affichage à LCD (afficheur à cristaux liquides) pour afficher de

l'information superposée sur une image vue dans le viseur.

Dans un viseur optique du type à image réelle, on forme une image d'un objet sur un plan d'image à l'aide d'un groupe de lentilles d'objectif. Alors, un utilisateur voit cette image en utilisant un groupe de lentilles d'oculaire. Pour voir l'information présentée sur l'afficheur à LCD, l'afficheur à LCD doit être situé dans un plan coïncidant avec le plan d'image. L'information présentée sur l'écran de LCD sera superposée sur l'image vue dans le viseur et peut comprendre des caractères alphanumériques. En outre, on peut également afficher des lignes ou symboles qui délimitent une zone de l'image qui est utilisée par un dispositif de mesure de distance pour déterminer la distance d'un objet

par rapport à l'appareil photo.

Récemment, on a présenté des appareils photo compacts zoom

qui emploient le système de viseur optique à image réelle mentionné ci-

dessus. Dans ces appareils photo, le viseur comprend également un groupe de lentilles mobile, qui sert à modifier le grossissement d'une image vue dans le viseur en fonction de la longueur focale de l'objectif de photographie. L'information affichée sur l'afficheur à LCD peut être

modifiée lorsque l'on modifie la longueur focale.

L'afficheur à LCD est constitué d'un écran de LCD et d'un polariseur disposé de chaque côté de l'écran de LCD et près de l'écran de LCD. Avec cette structure, il y a six surfaces associées à l'afficheur à LCD qui sont situées très près du plan d'image. Au cours de la fabrication de l'appareil photo et en utilisation normale de l'appareil photo, des particules de poussière qui peuvent pénétrer dans le système de viseur peuvent adhérer aux six surfaces. L'observateur peut donc voir les particules de poussières ce dont il résulte que l'on voit une image

indésirable dans le viseur.

Un procédé pour réduire le nombre des surfaces proches du plan image a été d'écarter suffisamment les polariseurs de l'écran de LCD pour qu'ils soient hors de mise au point. Cependant, avec cette structure, la taille du viseur devient grande, ce qui rend difficile de réduire la taille de

l'appareil photo.

C'est, par conséquent, un objectif de la présente invention que de proposer un viseur optique comportant un afficheur à LCD pour superposer de l'information sur une image vue dans le viseur tout en

réduisant en même temps la taille globale du viseur.

La présente invention propose à cet effet un système de viseur à image réelle d'un appareil photo comportant: une lentille d'objectif, une lentille d'oculaire et un système de déviation qui comprend un système de redressement placé entre la lentille d'objectif et la lentille d'oculaire, le système de viseur comprenant: un écran de LCD qui est situé sur un plan d'image de la lentille d'objectif, l'écran de LCD affichant, pour un photographe, de l'information vue à travers la lentille d'oculaire; un premier polariseur placé entre la lentille d'objectif et l'écran de LCD; un second polariseur placé entre l'écran de LCD et la lentille d'oculaire, dans lequel le premier polariseur et le second polariseur sont agencés de façon telle que les axes de transmission sont perpendiculaires l'un à l'autre, et dans lequel au moins un composant optique du système de déviation est

situé entre le premier polariseur et le second polariseur.

Eventuellement, le système de déviation peut avoir un composant optique avant situé entre le premier polariseur et l'écran de LCD, et un composant optique arrière situé entre le second polariseur et l'écran de

LCD.

En outre, le système de déviation peut comporter seulement le composant optique avant entre les polariseurs ou bien il peut comporter

seulement le composant optique arrière entre les polariseurs.

Lorsque ledit au moins un composant optique comprend un élément d'un premier type qui a deux surfaces réfléchissantes, les plans d'incidence desdites deux surfaces réfléchissantes, chacun desdits plans d'incidence étant défini comme un plan qui comprend un rayon de lumière le long d'un axe optique de ladite lentille d'objectif et une perpendiculaire à l'une desdites surfaces réfléchissantes, ne sont pas parallèles et ne io sont pas perpendiculaires l'un à l'autre, la direction de l'axe de transmission de l'un des polariseurs doit être équivalente à une direction parallèle à un grand côté du champ de vision de viseur et la direction de l'axe de transmission de l'autre polariseur doit être équivalente à une

direction parallèle à un petit côté du champ de vision de viseur.

En outre, I'élément du premier type peut être un miroir de Dach qui est agencé de sorte qu'une ligne d'arête soit comprise dans un plan qui contient l'axe optique et qui est parallèle au grand côté du champ de vision de viseur. Le miroir de Dach est agencé de façon telle que l'angle

entre la ligne d'arête et ledit axe optique soit de 45 degrés.

Lorsque les composants optiques sont pourvus d'un élément d'un deuxième type qui a deux surfaces réfléchissantes qui ont des plans d'incidence qui sont parallèles l'un à l'autre et ne comportent pas d'éléments du premier type, la direction de l'axe de transmission de l'un des polariseurs doit être suivant la direction du grand côté du champ de vision de viseur, ou à un angle de 45 degrés par rapport au grand côté du champ de vision de viseur. En outre, la direction de l'axe de transmission

de l'autre polariseur est perpendiculaire au premier polariseur.

Lorsque tous les composants optiques sont des éléments d'un troisième type qui a deux surfaces réfléchissantes ayant des plans d'incidence qui sont perpendiculaires l'un à l'autre, les directions des axes de transmission du premier polariseur peuvent être à un angle quelconque. De plus encore, I'élément du deuxième type peut être un prisme

pentagonal, et l'élément du troisième type peut être un prisme de Porro.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront

d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en se référant

aux dessins annexés, dans lesquels: la figure I montre un premier mode de réalisation du système de viseur optique selon la présente invention; io la figure 2 montre une orientation des premier et second polariseurs qui sont utilisés dans le premier mode de réalisation montré à la figure 1; la figure 3 montre un exemple crinformation affichée sur un écran d'afficheur à LCD utilisé dans le premier mode de réalisation montré à la figure 1; la figure 4 montre un diagramme de rayonnement de lumière incidente sur un miroir de Dach utilisé dans le premier mode de réalisation montré à la figure 1; les figures 5 et 6 montrent deux exemples de types de matière utilisée dans les éléments réfléchissants des composants optiques avant et arrière du premier mode de réalisation montré à la figure 1; les figures 7A et 7B montrent des sphères de Poincaré qui représentent des décalages de polarisation de lumière lorsque la lumière est réfléchie par le miroir de Dach montré à la figure 4; la figure 8 montre un deuxième mode de réalisation du système de viseur optique selon la présente invention; la figure 9 montre une orientation des premier et second polariseurs qui sont utilisés dans le deuxième mode de réalisation montré à la figure 8; la figure 10 montre un graphique du déphasage de la lumière polarisée linéairement après avoir été réfléchie par la surface réfléchissante d'un prisme pentagonal du deuxième mode de réalisation montré à la figure 8, pour cinq types différents de revêtement, sur une plage de longueurs d'onde de la lumière; la figure 11 montre un troisième mode de réalisation du système de viseur optique selon la présente invention; la figure 12 montre un diagramme de rayonnement de la lumière incidente sur une paire de miroirs dont les plans d'incidence sont perpendiculaires l'un à l'autre; la figure 13 montre un quatrième mode de réalisation du système io de viseur optique selon la présente invention; la figure 14 montre un premier agencement de l'écran d'afficheur à LCD, d'une paire de polariseurs, et d'éléments optiques, selon la présente invention; la figure 15 montre un deuxième agencement de l'écran d'afficheur à LCD, de la paire de polariseurs, et d'éléments optiques, selon la présente invention; la figure 16 montre un troisième agencement de l'écran d'afficheur à LCD, de la paire de polariseurs, et d'éléments optiques; et la figure 17 montre un système de viseur optique appartenant, en

tant que tel, à l'art antérieur.

La figure 14 montre un premier agencement d'éléments optiques et de l'écran de LCD du système optique de viseur selon la présente invention. D'une manière générale, un viseur à image réelle comprend une lentille d'objectif, un système de redressement et une lentille

d'oculaire disposés dans cet ordre par rapport à un objet à visualiser.

Dans ce premier agencement, un premier polariseur 10 est placé près du côté objet du viseur, et un composant optique avant 20 des éléments

optiques est placé entre le premier polariseur 10 et un écran de LCD 50.

Puis un composant optique arrière 30 des éléments optiques est placé entre l'écran de LCD 50 et un second polariseur 40. Le second polariseur est situé du côté de l'oeil du viseur. L'écran de LCD est placé en coïncidence avec un plan d'image au point du système de lentille d'objectif (non représenté) du viseur. Avec ce premier agencement tous les éléments optiques, comme l'optique de redressement d'image, sont placés entre le premier polariseur 10 et le second polariseur 40. Ceci réduit la longueur totale du système optique de viseur par comparaison avec les systèmes de viseur dans lesquels aucun des composants optiques n'est placé entre les premier et second polariseurs 10, 40. En outre, puisque les éléments optiques sont plus épais (dans la direction de l'axe optique) que les premier et second polariseurs 10, 40, il y a un plus petit nombre de surfaces, o de la poussière peut adhérer, qui sont

proches du plan d'image au point du système de lentille d'objectif.

La figure 1 montre un premier mode de réalisation du système

optique de viseur selon le premier agencement montré à la figure 14.

Dans ce premier mode de réalisation, sont prévues une lentille d'objectif 60 et une lentille d'oculaire 70. Les lentilles 60 et 70 empêchent la poussière et les autres contaminants de pénétrer dans le système de viseur. Dans ce premier mode de réalisation, le composant optique avant 21 est un miroir de Dach (ou un miroir du type "en toit") ayant des surfaces réfléchissantes 211 et 212. Le composant optique arrière 31 est

un prisme pentagonal ayant des surfaces réfléchissantes 311 et 312.

Comme le montre la figure 1, la lumière incidente sur le miroir de Dach est inversée comme on l'expliquera ci-dessous et une image se forme sur le plan d'image au point qui coïncide avec le plan de formation d'image de l'afficheur à LCD 50. La lumière est alors incidente sur une surface réfléchissante 312 du prisme pentagonal et elle est réfléchie vers la surface réfléchissante 311. La lumière est alors réfléchie et vue à travers la lentille d'oculaire 70. Les surfaces réfléchissantes 311 et 312 sont agencées de façon telle que les plans d'incidence sur chacune des

surfaces 311, 312, soient parallèles.

Dans ce premier mode de réalisation, un rayon incident sur le miroir de Dach, et symétrique par rapport à l'axe entre la surface réfléchissante 211 et la surface réfléchissante 212, est réfléchi et inversé de façon telle que le rayon réfléchi soit symétrique par rapport à un axe optique AX. En outre, puisque l'axe optique AX du premier mode de réalisation est contenu dans un plan unique et que le rayon réfléchi n'est pas décalé dans la direction de l'axe z par rapport à l'axe optique AX, on

peut réduire la hauteur totale du système de viseur.

Comme le montre la figure 1, un composant optique avant 21 io comprenant un miroir de Dach et un composant optique arrière 31 comprenant un prisme pentagonal sont prévus. Comme décrit ci-dessus, puisque le composant optique avant 21 et le composant optique arrière 31 sont situés entre les polariseurs 10 et 40, on peut réduire la longueur

totale du système de viseur.

La figure 2 montre un agencement des premier et second polariseurs 10, 40. A la figure 2, les premier polariseur 10 et second polariseur 40 se laissent traverser par de la lumière polarisée linéairement. La lumière qui peut passer à travers le premier polariseur 10 a une direction de polarisation, ou un axe de transmission, suivant la direction de l'axe x du système optique de viseur (c'est-à-dire, le grand côté du champ de vision de viseur). La lumière qui peut passer à travers le second polariseur 40 a un axe de transmission suivant la direction de l'axe z du système optique de viseur (c'est-à-dire, le petit côté du champ de vision de viseur). Les angles (de polarisation) 0 et 90 sont définis par

rapport à l'axe x.

La figure 3 montre un exemple d'affichage sur l'écran de LCD 50 du système de viseur réalisant la présente invention. L'écran de LCD 50 est un écran de LCD du type nématique. Afin de produire un affichage compréhensible en utilisant ce type d'écran de LCD, le premier polariseur 10 et le second polariseur 40 sont disposés de chaque côté de l'écran de LCD 50. La lumière incidente sur l'écran de LCD 50 est d'abord polarisée par le premier polariseur 10. Si un segment de l'afficheur à LCD doit rester éteint (ce que l'on appellera, dans la suite, un segment éteint), la phase de la lumière polarisée est modifiée de 90 et ensuite transmise à travers le second polariseur 40 qui a une polarisation qui est déphasée de 90 par rapport au premier polariseur. Si le segment de l'écran de LCD est allumé (ce que l'on appellera, dans la suite, un segment allumé), la polarisation de la lumière n'est pas affectée. Cependant, la lumière ne peut pas passer à travers le second polariseur 40, et par conséquent un segment noir apparaît dans l'affichage. En outre, dans la partie o aucun io segment n'apparaît, la polarisation de la lumière est également modifiée

de 90 et donc la lumière est transmise à travers le second polariseur 40.

Dans l'exemple d'affichage montré à la figure 3, on a choisi un mode panorama. Dans la mode panorama, des plaques arrêtant la lumière recouvrent une partie de l'ouverture de photographie en empêchant ainsi la lumière d'exposer une partie du film. Dans le système de viseur de la présente invention, lorsque l'on utilise le mode panorama, une partie du viseur est rendue opaque afin de montrer au photographe la zone du cadre qui sera exposée sur le film. Dans ce viseur, des segments 54A et 54B de l'écran de LCD 50 sont allumés, ce qui rend une partie du viseur opaque et ce qui modifie la taille de la zone du cadre vue par le photographie. La figure 3 montre également des crochets indicateurs de zone de mise au point 51A, 51B, 52A, 52B, 53A et 53B. Lorsqu'un segment de LCD correspondant à chaque crochet est allumé, une partie de l'affichage de viseur devient opaque, ce qui rend le crochet visible par le photographe. La paire de crochets qui est affichée dans le viseur dépend

de la longueur focale de l'objectif zoom utilisé avec l'appareil photo.

Lorsque la longueur focale est relativement faible (c'est-à-dire que l'objectif zoom est dans le réglage grand angle), les crochets 51A, 51B sont affichés. Lorsque la longueur focale est dans une plage intermédiaire (c'est-à-dire que l'objectif zoom est dans un réglage d'angle moyen) les crochets 52A, 52B sont affichés. Lorsque la longueur focale est relativement grande, (c'est-à-dire que l'objectif zoom) est dans un réglage de téléobjectif, les crochets 53A, 53B sont affichés. En outre, une seule paire de crochets est affichée à la fois à un instant donné, comme le montrent les crochets 53A, 53B à la figure 3.

La description ci-dessus du fonctionnement de l'écran de LCD 50

représente une situation idéale dans laquelle la lumière incidente est polarisée parfaitement. Cependant, si la lumière incidente polarisée est réfléchie par une surface réfléchissante qui introduit un déphasage, la io lumière réfléchie aura un état de polarisation légèrement différent par rapport à la lumière incidente. Si cette lumière réfléchie est transmise à travers un segment éteint de l'écran de LCD 50, la lumière polarisée déphasée qui n'a pas une polarisation correspondant à celle du second

polariseur 40 ne sera pas transmise à travers le second polariseur 40.

Cette réduction de la lumière transmise à travers le segment éteint produira une différence de contraste entre un segment éteint et une partie de l'écran de LCD 50 qui ne comporte aucun segment. En fonction des propriétés de la surface réfléchissante, cette variation de contraste peut être visible pour l'utilisateur, ce dont il résulte que le segment éteint est visible. L'utilisateur peut trouver que le fait de voir le segment éteint est

gênant et l'on doit, donc, minimiser la visibilité du segment éteint.

La figure 4 montre le miroir de Dach utilisé dans le premier mode de réalisation montré à la figure 1. Comme le montre la figure 4, IR représente un rayon incident sur l'arête, ou axe, A du miroir de Dach. RR représente un rayon réfléchi par l'arête A du miroir de Dach. PN1 et PN2 représentent les perpendiculaires aux surfaces 211 et 212 au point o le

rayon IR est incident sur l'arête A du miroir de Dach.

Le plan d'incidence de la surface réfléchissante 211 est défini

comme le plan qui contient le rayon incident IR et la perpendiculaire PN1.

De façon similaire, le plan d'incidence de la surface réfléchissante 212 est défini comme le plan qui contient le rayon incident IR et la perpendiculaire PN2. Le miroir de Dach est structuré de façon telle que la moitié du rayon lumineux incident IR est réfléchi par la surface supérieure 212 et ensuite réfléchie par la surface inférieure 211, tandis que l'autre moitié du rayon lumineux incident IR est réfléchie par la surface inférieure 211 et ensuite par la surface supérieure 212. Ceci produit une image renversée et inversée de gauche à droite. En outre, I'arête A du miroir de Dach est incluse dans le même plan XY que l'axe optique AX, et l'angle entre

1o l'arête A et l'axe optique est de 45.

Les surfaces réfléchissantes 211 et 212 du miroir de Dach sont perpendiculaires l'une à l'autre. En outre, le miroir de Dach fait partie des éléments du premier type dans lesquels les plans d'incidence des surfaces réfléchissantes ne sont ni parallèles ni perpendiculaires l'un à l'autre. Par conséquent, la lumière polarisée incidente sur le miroir de Dach aura un certain déphasage dans des composantes S et P. Pour réduire cet effet, l'axe de transmission de la lumière polarisée incidente sur le miroir de Dach doit être parallèle (ou perpendiculaire, comme expliqué ci-dessous) à un plan contenant l'arête A du miroir de Dach (c'est-à-dire que les premier et second polariseurs 10 et 40 doivent avoir l'orientation montrée à la figure 2). Ce résultat a été déterminé expérimentalement par les inventeurs et il est expliqué plus complètement ci-dessous. Les figures 5 et 6 montrent deux types d'éléments réfléchissants employés dans les systèmes optiques. Un type d'élément réfléchissant (montré à la figure 5) utilise une base de plastique sur laquelle est formée une couche d'aluminium. Un revêtement est appliqué à la couche d'aluminium pour améliorer la réflectivité de l'aluminium. Globalement, on peut augmenter la réflectivité de l'aluminium de 85 % à environ 95 % en

fonction du revêtement qui est appliqué.

ll Un autre élément réfléchissant (montré à la figure 6) utilise une base en verre sur laquelle on applique un revêtement. La couche d'aluminium est appliquée au revêtement. Ici encore, le revêtement sert à

améliorer la réflectivité de la couche d'aluminium.

Dans l'élément réfléchissant de la figure 5, la lumière qui est transmise à travers le milieu environnant (c'est-à-dire, l'air) est incidente sur la couche d'aluminium après avoir traversé le revêtement. La lumière est alors réfléchie par la couche d'aluminium et passe à travers le revêtement et pénètre dans l'air. Dans l'élément réfléchissant de la figure 6, la lumière est transmise à travers le verre et passe à travers le revêtement et est incidente sur la couche d'aluminium. La lumière est alors réfléchie par la couche d'aluminium et passe à travers le revêtement

et pénètre dans le verre.

On a effectué cinq essais de combinaisons différentes de revêtements appliqués à la couche d'aluminium pour déterminer quelle

combinaison de revêtements maximisait la réflectivité du miroir de Dach.

Le Tableau 1 résume les cinq combinaisons de revêtement différentes. Le terme "nd" représente le produit de l'indice de réfraction "n" et de l'épaisseur de revêtement "d" mesurée en pm. En outre, les revêtements sont énumérés dans l'ordre dans lequel ils sont appliqués sur la couche d'aluminium de base. Par exemple, la combinaison de revêtement de l'exemple 1 comporte une couche de SiO2 (nd = 74,75) appliquée à la couche de base d'aluminium, une couche de TiO2 étant appliquée sur le dessus de la couche de SiO2, et une autre couche de SiO2 (nd = 177,00)

étant appliquée sur le dessus de la couche de TiO2.

Tableau 1

Exemple Couche nd

I Aluminium -

SiO2 74,75 TiO2 48,25 SiO2 177,00

2 Aluminium -

SiO2 25,25 TiO02 93,50 SiO2 148,00

3 Aluminium -

A1203 75,50

MgF2 152,50

4 Aluminium -

SiO2 89,97 TiO2 89,97

A1203 89,97

Aluminium - Cependant, lorsque l'on a appliqué les différents revêtements à la couche d'aluminium, on a observé des effets différents sur la polarisation de la lumière incidente. En outre, les effets sur la lumière polarisée étaient différents en fonction de l'angle de l'axe de transmission de la lumière polarisée par rapport à la ligne d'arête du miroir de Dach. Pour 0 la lumière incidente polarisée linéairement (c'est-à-dire, de la lumière io ayant un axe de polarisation qui est parallèle à un plan contenant l'arête de miroir de Dach), le miroir de Dach affectait peu la polarisation de la lumière. Cependant, l'effet sur la polarisation de la lumière incidente

polarisée linéairement à +45 était beaucoup grand.

Les figures 7A et 7B montrent des graphiques d'une sphère de Poincaré utilisée pour représenter la variation de polarisation de la lumière réfléchie par le miroir de Dach. Comme le montre la figure 7A, une circonférence équatoriale de la sphère de Poincaré représente une polarisation linéaire, tandis que les pôles représentent la polarisation circulaire. La zone restante représente une polarisation elliptique qui se

trouve entre la polarisation linéaire et la polarisation circulaire.

Le point P0 représente la lumière incidente polarisée linéairement à 0 tandis que le point P45 représente une lumière incidente ayant une

]0 polarisation linéaire à +45 .

On détermine l'orientation de l'axe AX1 de rotation d'un plan équatorial contenant P0 et P45 en se basant sur l'angle azimutal de la première surface réfléchissante 211 du miroir de Dach 21 par rapport au rayon lumineux incident. Puis, le plan équatorial tourne autour de l'axe AX1 d'un angle égal au déphasage de la polarisation de la lumière lorsqu'elle est réfléchie par la première surface réfléchissante 211. Par conséquent, le point PO est amené au point P' et le point P45 est amené

au point P45'.

Pour voir l'effet de la réflexion par la seconde surface réfléchissante 212 du miroir de Dach 21, on fait tourner le plan contenant P0' et P45' autour de l'axe AX2 d'un angle égal au déphasage de la polarisation de la lumière. Ceci a pour résultat d'amener le point PO' a P0" et d'amener le point P45' a P45", comme le montre la figure 7B. Ainsi, comme le montre la figure 7B, le point P0" est très proche du premier point P0, et ainsi l'effet global du miroir de Dach sur la polarisation de la lumière incidente polarisée linéairement à 0 est faible. Cependant, le point P45" est beaucoup plus écarté du point P45, et par conséquent l'effet sur la polarisation de la lumière incidente polarisée linéairement à

+45 est important.

En outre, I'effet sur la lumière incidente polarisée linéairement à est similaire à celui de la lumière incidente polarisée linéairement à 0 , comme le montre la symétrie de la sphère de Poincaré. De plus, l'effet sur la lumière incidente polarisée linéairement à -45 est également

similaire à celui de la lumière incidente polarisée linéairement à +45 .

Dans la description ci-dessus, la lumière était réfléchie par la

première surface 211 du miroir de Dach et ensuite par la seconde surface 212. Cependant, on peut inverser l'ordre de réflexion, il en résulte

l'observation d'un effet similaire.

La figure 15 montre un deuxième agencement des éléments optiques et de l'écran de LCD 50 selon la présente invention. Dans ce io deuxième agencement, le premier polariseur 10 est placé près du côté objet du viseur. Alors l'écran de LCD 50 est placé entre le premier

polariseur 10 et le composant optique arrière 30 des éléments optiques.

Le second polariseur 40 est situé du côté de l'oeil du viseur derrière le composant optique arrière 30. Avec ce deuxième agencement, puisque certains des éléments optiques comme l'optique de redressement d'image sont placés entre l'écran de LCD 50 et le second polariseur 40, la longueur totale du viseur peut être réduite par comparaison avec le viseur dans lequel aucun des éléments optiques n'est placé entre l'écran de LCD 50 et le second polariseur 40. En outre, puisque les éléments optiques sont plus épais (dans la direction de l'axe optique) que les polariseurs 10, 40, il y a un nombre plus petit que dans le premier agencement décrit ci-dessus de surfaces, auxquelles de la poussière peut

adhérer, qui sont proches du plan d'image au point de l'écran de LCD 50.

La figure 8 montre un deuxième mode de réalisation selon la présente invention. Les éléments optiques du deuxième mode de réalisation sont agencés selon le deuxième agencement montré à la figure 15. En outre, le miroir de Dach 21 et le prisme pentagonal 31 utilisés dans le premier mode de réalisation sont également utilisés dans le deuxième mode de réalisation. Cependant, le miroir de Dach 21 est

placé entre le premier polariseur 10 et la lentille d'objectif 60.

Dans ce deuxième mode de réalisation, la hauteur totale du système de viseur peut être réduite, comme expliqué ci-dessus pour le premier mode de réalisation, puisque l'on utilise le miroir de Dach comme système de redressement d'image. En outre, la longueur totale du système de viseur peut être réduite puisque le composant optique arrière

31 est placé entre le LCD 50 et le second polariseur 40.

De plus, dans ce mode de réalisation, puisque le miroir de Dach n'est pasentre les premier et second polariseurs 10, 40, le déphasage de polarisation introduit par le miroir de Dach n'affecte pas l'image vue dans le système optique de viseur. En outre, le prisme pentagonal est un élément du deuxième type dans lequel les plans d'incidence des surfaces réfléchissantes sont parallèles l'un à l'autre et parallèles à l'un des côtés du champ de vision de viseur. Par conséquent, les axes de transmission des polariseurs 10 et 40 peuvent être les mêmes que ceux montrés à la figure 2 de même que ceux montrés à la figure 9. Ainsi, il est possible d'orienter le premier polariseur 10 pour qu'il laisse passer la lumière polarisée linéairement à +45 . De façon similaire, on peut orienter le second polariseur 40 à 90 de déphasage par rapport au premier

polariseur 10, pour laisser passer la lumière polarisée linéairement à 45 .

Avec cette orientation, le premier polariseur 10 est une image miroir du second polariseur 40 et, par conséquent, en tournant sens devant derrière le premier polariseur 10, on peut obtenir l'effet polarisant du second polariseur 40. Par conséquent, au cours de la fabrication du système optique de viseur selon ce deuxième mode de réalisation, on a seulement besoin de fabriquer un type de polariseur, en réduisant ainsi le

nombre des éléments de l'appareil photo.

Cependant, si l'on utilise ce deuxième mode de réalisation avec les polariseurs 10, 40 agencés selon la figure 9, la lumière incidente sur le prisme pentagonal 31 est polarisée linéairement à +45 et les surfaces réfléchissantes 311 et 312 du prisme pentagonal introduiront un certain déphasage dans la polarisation de la lumière incidente, comme expliqué ci-dessous. Les surfaces réfléchissantes 311 et 312 du prisme pentagonal sont similaires à l'élément réfléchissant montré à la figure 6, o un revêtement est appliqué à une surface de la base en verre et une couche d'aluminium est formée sur le revêtement. On a appliqué cinq combinaisons différentes de revêtements entre la couche d'aluminium et la base en verre et elles ont été testées en ce qui concemrne l'effet sur la phase de la lumière polarisée linéairement qui était réfléchie par une surface réfléchissante du prisme pentagonal. Le Tableau 2 résume les

cinq combinaisons différentes.

Tableau 2

Exemple Couche nd

6 Aluminium -

MgF2 47,53 TiO2 23,25 Verre

7 Aluminium -

MgF2 134,50 TiO2 96,35 Verre

8 Aluminium -

MgF2 208,75 TiO2 40,75 MgF2 100,75 TiO02 269,25

A1203 271,50

Verre

9 Aluminium -

MgF2 135,00 TiO2 135,00 Verre Aluminium Verre La figure 10 montre un graphique du déphasage de la lumière polarisée après réflexion par l'une des surfaces réfléchissantes du prisme pentagonal en fonction de la longueur d'onde de la lumière polarisée

(dans ce cas la lumière ayant une longueur d'onde de 400 nm à 700 nm).

Les lettres B, G et R se rapportent à la couleur de la lumière (c'est-àdire, respectivement, bleu, vert et rouge). Les cinq courbes représentées correspondent aux combinaison de revêtement des exemples 6 à 10

énumérés dans le Tableau 2.

Comme le montre la figure 10, lorsque l'on applique au prisme pentagonal le revêtement de l'exemple 7 entre le verre et la couche d'aluminium, le déphasage de la lumière polarisée a la plus faible variation sur la plage de longueurs d'onde représentée. En outre, ce revêtement produit un déphasage négligeable et par conséquent c'est le revêtement le plus approprié pour les surfaces réfléchissantes du prisme pentagonal afin d'empêcher le déphasage de la lumière polarisée

réfléchie par les surfaces réfléchissantes.

La figure 11 montre un troisième mode de réalisation selon la présente invention. Les éléments optiques de ce troisième mode de réalisation sont également agencés suivant le deuxième agencement montré à la figure 15. En outre, le composant optique arrière 32, qui est un prisme de Porro redresse une image de l'objet. Le prisme de Porro est équivalent optiquement à une combinaison des prismes ayant les surfaces réfléchissantes 401 et 402 montrées à la figure 12. En utilisant le prisme de Porro, il faut seulement un élément optique de redressement d'image dans ce troisième mode de réalisation. En outre, puisque le prisme de Porro est placé entre l'écran de LCD 50 et le second polariseur

, on peut réduire la longueur totale du système de viseur.

La figure 12 montre les prismes agencés de façon telle que le plan d'incidence pour la surface réfléchissante 401 soit perpendiculaire au plan d'incidence pour la surface réfléchissante 402. Comme le montre la figure 12, tout le rayon lumineux incident est réfléchi par la surface réfléchissante 401 vers la surface réfléchissante 402, et il est ensuite

réfléchi par la surface réfléchissante 402 en tant que rayon de sortie.

Puisque le prisme de Porro est un élément du troisième type dans lequel les plans d'incidence sont perpendiculaires l'un à l'autre, tout déphasage introduit dans la polarisation de la lumière par l'une des surfaces réfléchissantes est annulé par le déphasage introduit par l'autre surface réfléchissante, lorsque les déphasages des deux surfaces sont identiques. Avec cette structure, la polarisation de la lumière incidente n'est pas limitée à 0 mais elle peut également être de +45". Par conséquent, on peut utiliser l'un ou l'autre des agencements des premier et second polariseurs 10, 40 montrés aux figures 2 et 9. En outre, l'axe de transmission du premier polariseur 10 n'est pas limité à 0 , ou +45 , mais on peut utiliser n'importe quel axe de transmission. Le second polariseur doit alors être agencé de façon à avoir une polarisation qui est déphasée de 90 par rapport au premier polariseur 40. De plus, le type de go revêtement appliqué aux surfaces réfléchissantes ne produit pas d'effet

cumulatif sur la polarisation de la lumière.

La figure 13 montre un quatrième mode de réalisation selon la présente invention. Les éléments optiques de ce quatrième mode de réalisation sont agencés selon le premier agencement montré à la figure 14. La combinaison du composant optique avant 23 et du composant optique arrière 33 est équivalente optiquement au prisme de Porro montré

dans le composant optique arrière 32 du troisième mode de réalisation.

En outre, le composant optique avant 23 et le composant optique arrière 33 sont tous les deux des éléments du troisième type. Par conséquent, la polarisation de la lumière incidente peut être de 0 ou de +45 , comme décrit ci-dessus. Cependant, en utilisant le composant optique avant 23 et le composant optique arrière 33, on peut réduire le nombre des surfaces proches du plan d'image au point. Ceci réduit le nombre des surfaces o de la poussière peut adhérer. En outre, en placçant le composant optique avant 23 et le composant optique arrière 33 entre les polariseurs 10 et 40,

on peut réduire la longueur du système optique de viseur.

La figure 16 montre un autre agencement possible des éléments optiques dans l'écran de LCD 50. Dans cet agencement, on place un premier polariseur 10 près du côté objet du viseur. Le composant optique avant 20 des éléments optiques est placé entre le premier polariseur 10 et l'écran de LCD 50. Le second polariseur 40 est placé du côté de l'oeil du viseur derrière l'écran de LCD 50. La figure 17 montre un mode de réalisation correspondant à l'agencement des composants optiques

montrés à la figure 16.

Comme le montre la figure 17, le composant optique avant est constitué du miroir de Dach 21 et d'une lentille condenseur 25. Un groupe de lentilles d'objectif 60A est constitué de deux lentilles 61 et 62. Le premier polariseur 10 est placé entre le groupe de lentilles d'objectif 60A et le miroir de Dach 21. L'axe de transmission du premier polariseur 10 est parallèle au plan contenant l'arête du miroir de Dach 21, comme le io montre la figure 2. L'écran de LCD 50 est placé entre le second polariseur et la lentille condenseur 25. L'axe de transmission du second polariseur 40 est perpendiculaire à l'axe de transmission du premier polariseur. Le prisme pentagonal 31 est placé entre le second polariseur et la lentille d'oculaire 70. Le premier polariseur 10 en même temps qu'une lame de verre 71 ferme le boîtier 11 en rendant le boîtier 11

étanche à l'air.

Un viseur optique à image réelle correspondant à un tel mode de réalisation a été décrit dans la demande de modèle déposé japonais numéro HEI 6-000 192 déposée le 25 janvier 1994 enregistrée le 1er juin

1994 sous le numéro 4 000 415 et publié le 9 août 1994.

Claims (27)

REVENDICATIONS

1. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo comportant: une lentille d'objectif (60), une lentille d'oculaire (70) et un système de déviation qui comprend un système de redressement placé entre ladite lentille d'objectif (60) et ladite lentille d'oculaire (70), ledit système de viseur comprenant: un écran de LCD (afficheur à cristaux liquides) (50) qui est situé sur un plan d'image de ladite lentille d'objectif (60), ledit écran de LCD (50) affichant de l'information vue à travers ladite lentille d'oculaire (70); un premier polariseur (10) placé entre ladite lentille d'objectif (60) et ledit écran de LCD (50); un second polariseur placé entre ledit écran de LCD (50) et ladite lentille d'oculaire (70); caractérisé: en ce que ledit premier polariseur (10) et ledit second polariseur (40) sont agencés de façon telle que les axes de transmission desdits premier (10) et second (40) polariseurs sont perpendiculaires l'un à l'autre et en ce qu'au moins un composant optique dudit système de déviation est situé entre ledit premier polariseur (10) et ledit second

polariseur (40).

2. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un composant optique comprend un composant optique avant (20) situé entre ledit premier polariseur (10) et ledit écran de LCD (50), et un composant optique arrière (30) situé entre ledit second polariseur (40) et

ledit écran de LCD (50).

3. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un composant optique comprend un composant optique avant (20) placé entre ledit premier polariseur (10) et ledit écran de LCD (50); et en ce que ledit écran de LCD (50) fait face directement audit

second polariseur (40).

4. Système de viseur à image réelle cd'un appareil photo selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un composant optique comprend un composant optique arrière (30) placé entre ledit second polariseur (40) et ledit écran de LCD (50); et en ce que ledit écran de LCD (50) fait face directement audit

premier polariseur (10).

5. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 2, dans lequel l'un desdits composants optiques est pourvu d'un élément du premier type qui a deux surfaces réfléchissantes

(211,212);

caractérisé en ce que les plans cd'incidence desdites deux surfaces réfléchissantes (211, 212), chacun desdits plans d'incidence étant défini comme un plan qui comprend un rayon de lumière le long d'un axe optique (AX) de ladite lentille d'objectif (60) et une perpendiculaire à l'une desdites surfaces réfléchissantes (211, 212), ne sont pas parallèles et ne sont pas perpendiculaires l'un à l'autre; et en ce que la direction de l'axe de transmission de l'un desdits polariseurs (10, 40) est équivalente à une direction parallèle à un grand côté d'un champ de vision de viseur et la direction de l'axe de transmission de l'autre polariseur (40, 10) est équivalente à une direction

parallèle à un petit côté du champ de vision de viseur.

6. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit élément du premier type est un miroir de Dach (21) ayant une ligne d'arête (A) qui est comprise dans un plan qui contient ledit axe optique (AX) et qui est parallèle audit grand côté dudit champ de vision de viseur; et en ce que ledit miroir de Dach (21) est agencé de façon telle que l'angle entre ladite ligne d'arête (A) et ledit axe optique (AX) soit de 45 degrés.

7. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un desdits composants optiques comporte un élément du deuxième type qui a deux surfaces réfléchissantes (311, 312), lesdits plans d'incidence desdites surfaces

réfléchissantes étant parallèles l'un à l'autre.

8. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo 0 selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit élément du deuxième type est un prisme pentagonal (31) qui est agencé de façon à être du côté opposé dudit écran de LCD (50) par rapport audit élément du premier type.

9. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 2, dans lequel lesdits composants optiques consistent en un élément du deuxième type qui a deux surfaces réfléchissantes (311, 312); caractérisé en ce que les plans d'incidence desdites deux surfaces réfléchissantes (311, 312), chacun desdits plans d'incidence étant défini comme un plan qui comprend un rayon de lumière le long d'un axe optique (AX) de ladite lentille d'objectif (60) et une perpendiculaire à l'une desdites surfaces réfléchissantes (311, 312), sont parallèles l'un à l'autre; et en ce que la direction de l'axe de transmission de l'un desdits polariseurs (10, 40) est équivalente à une direction parallèle à un grand côté d'un champ de vision de viseur et la direction de l'axe de transmission de l'autre polariseur (40, 10) est équivalente à une direction

parallèle à un petit côté du champ de vision de viseur.

10. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit élément du deuxième

type est un prisme pentagonal (31).

11. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 2, dans lequel lesdits composants optiques consistent en un élément du deuxième type qui a deux surfaces réfléchissantes (311, 312); caractérisé en ce que les plans d'incidence desdites deux surfaces réfléchissantes (311, 312), chacun desdits plans d'incidence étant défini comme un plan qui comprend un rayon de lumière le long d'un axe optique (AX) de ladite lentille d'objectif (60) et une perpendiculaire à l'une desdites surfaces réfléchissantes (311, 312), sont parallèles l'un à io l'autre; et en ce que la direction de l'axe de transmission desdits polariseurs (10, 40) sont à +45 et -45 degrés par rapport à la direction parallèle à un

grand côté du champ de vision de viseur.

12. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit élément du

deuxième type est un prisme pentagonal (31).

13. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 2, dans lequel lesdits composants optiques consistent en un élément du troisième type qui a deux surfaces réfléchissantes; caractérisé en ce que les plans d'incidence desdites deux surfaces réfléchissantes, chacun desdits plans d'incidence étant défini comme un plan qui comprend un rayon de lumière le long d'un axe optique (AX) de ladite lentille d'objectif (60) et une perpendiculaire à l'une

desdites surfaces réfléchissantes, sont perpendiculaires l'un à l'autre.

14. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit élément du

troisième type est un prisme de Porro.

15. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 2, dans lequel ledit composant optique avant (20) comporte un élément du premier type qui a deux surfaces réfléchissantes caractérisé en ce que les plans d'incidence desdites deux surfaces réfléchissantes, chacun desdits plans d'incidence étant défini comme un plan qui comprend un rayon de lumière le long d'un axe optique (AX) de ladite lentille d'objectif (60) et une perpendiculaire à rl'une desdites surfaces réfléchissantes, ne sont pas parallèles et ne sont pas perpendiculaires, et en ce que ledit composant optique arrière (30) comporte un élément du deuxième type qui a deux surfaces réfléchissantes ayant des plans d'incidence qui sont parallèles l'un à l'autre; et en ce que la direction de l'axe de transmission de l'un desdits polariseurs (10, 40) est équivalente à une direction parallèle à un grand côté d'un champ de vision de viseur et la direction de l'axe de transmission de l'autre polariseur (40, 10) est équivalente à une direction

parallèle à un petit côté du champ de vision de viseur.

16. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 2, dans lequel ledit composant optique (23) avant et ledit composant optique arrière (33) sont constitués d'éléments du troisième type qui ont, respectivement, deux surfaces réfléchissantes; caractérisé en ce que les plans d'incidence desdites deux surfaces réfléchissantes, chacun desdits plans d'incidence étant défini comme un plan qui comprend un rayon de lumière le long d'un axe optique (AX) de ladite lentille d'objectif (60) et une perpendiculaire à l'une

desdites surfaces réfléchissantes, sont perpendiculaires l'un à l'autre.

17. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un composant optique est pourvu d'un élément du premier type qui a deux surfaces réfléchissantes (211,212); caractérisé en ce que les plans d'incidence desdites deux surfaces réfléchissantes (211, 212), chacun desdits plans d'incidence étant défini comme un plan qui comprend un rayon de lumière le long d'un axe optique (AX) de ladite lentille crd'objectif (60) et une perpendiculaire à l'une desdites surfaces réfléchissantes, ne sont pas parallèles et ne sont pas perpendiculaires l'un à l'autre; et en ce que la direction de l'axe de transmission de l'un desdits polariseurs (10, 40) est équivalente à une direction parallèle à un grand côté d'un champ de vision de viseur et la direction de l'axe de transmission de l'autre polariseur (40, 10) est équivalente à une direction

parallèle à un petit côté du champ de vision de viseur.

18. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit au moins un composant optique est en outre pourvu d'un élément du deuxième type qui a deux surfaces réfléchissantes (311, 312), dont les plans d'incidence

sont parallèles l'un à l'autre.

19. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit élément du premier type est un miroir de Dach (21) placé entre ledit écran de LCD (50) et ledit premier polariseur (10); et en ce que ledit élément du deuxième type est un prisme pentagonal (31) placé entre ledit écran de LCD (50) et ledit second

polariseur (40).

20. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un composant optique est pourvu d'un élément du deuxième type qui a deux surfaces réfléchissantes (311, 312); caractérisé en ce que les plans d'incidence desdites deux surfaces réfléchissantes (311, 312), chacun desdits plans d'incidence étant défini comme un plan qui comprend un rayon de lumière le long d'un axe optique (AX) de ladite lentille d'objectif (60) et une perpendiculaire à l'une desdites surfaces réfléchissantes (311, 312), sont parallèles l'un à l'autre.

21. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 20, caractérisé en ce que les directions des axes de transmission desdits premier et second polariseurs (10, 40) sont de +45 et de -45 degrés par rapport à une direction parallèle à un grand côté d'un champ de vision de viseur.

22. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 20, caractérisé en ce que la direction de l'axe de transmission de l'un desdits polariseurs (10, 40) est équivalente à une direction parallèle à un grand côté d'un champ de vision de viseur et la direction de l'axe de transmission de l'autre polariseur (40, 10) est

équivalente à la direction d'un petit côté du champ de vision de viseur.

23. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 20, dans lequel un élément du premier type qui a deux surfaces réfléchissantes (211, 212) est placé entre ladite lentille d'objectif (60) et ledit premier polariseur (10); caractérisé en ce que les plans d'incidence desdites deux surfaces réfléchissantes (211, 212), chacun desdits plans crd'incidence étant défini comme un plan qui comprend un rayon de lumière le long d'un axe optique (AX) de ladite lentille d'objectif (60) et une perpendiculaire à lI'une desdites surfaces réfléchissantes, ne sont pas parallèles et ne sont

pas perpendiculaires l'un à l'autre.

24. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon a revendication 1, dans lequel ledit au moins un composant optique est pourvu d'un élément du troisième type qui a deux surfaces réfléchissantes; caractérisé en ce que les plans d'incidence desdites deux surfaces réfléchissantes, chacun desdits plans d'incidence étant défini comme un plan qui comprend un rayon de lumière le long d'un axe optique (AX) de ladite lentille d'objectif (60) et une perpendiculaire à l'une

desdites surfaces réfléchissantes, sont perpendiculaires l'un à l'autre.

25. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit élément du troisième type est placé entre ledit écran de LCD (50) et ledit second polariseur (40), ledit écran de LCD (50) faisant face directement audit premier polariseur (10).

26. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit un desdits éléments du troisième type est placé entre ledit premier polariseur (10) et ledit écran de LCD (50); et 0 en ce que ledit autre desdits éléments du troisième type est placé

entre ledit écran de LCD (50) et ledit second polariseur (40).

27. Système de viseur à image réelle d'un appareil photo selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un composant optique est séparé dudit écran de LCD (50) et desdits premier

et second polariseurs (10, 40).