DE4205049A1 - Albada-variosucher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen von einem fotografischen optischen System getrennten Albada-Variosucher.

In einer neueren bekannten Kamera mit Zentralverschluß oder Einzelbildvideokamera bestehen das fotografische optische System und das Suchersystem beide aus Vario- Linsensystemen. In diesem Falle wird üblicherweise ein Albada-Variosucher verwendet. Ein herkömmlicher Albada- Variosucher umfaßt jedoch eine große Anzahl von Linsen­ elementen und zwei oder mehr bewegliche Linsenanordnun­ gen (Gruppen), um die Vergrößerung, d. h. die Brennweite zu verändern. Dies macht es schwierig, einen einfachen, kleinen und preiswerten Albada-Variosucher herzustel­ len.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen, kleinen und preiswerten Albada-Vario­ sucher anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im An­ spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Demgemäß umfaßt der erfindungsgemäße Albada-Variosucher eine positive erste Linsenanordnung, eine negative zweite Linsenan­ ordnung, eine negative dritte Linsenanordnung und eine positive vierte Linsenanordnung, die in dieser Reihen­ folge - von der Objektseite der Kamera her betrachtet - angeordnet sind, wobei jede der vier Linsenanordnungen aus einer einzelnen Linse besteht. Auf der dem Objekt zugewandten Linsenoberfläche der positiven vierten Lin­ senanordnung ist ein Albada-Rahmen angeordnet. Auf der dem Benutzerauge zugewandten Linsenoberfläche der nega­ tiven dritten Linsenanordnung ist eine reflektierende Fläche vorgesehen. Nur die negative zweite Linsenanord­ nung ist zur Veränderung der Brennweite beweglich.

Vorzugsweise besteht jede der vier Linsenanordnungen jeweils aus einer einzelnen Linse, um die Anzahl der erforderlichen Linsen zu verringern.

Wenn jede Linse aus Kunststoff besteht, kann eine asphärische Linse auf einfache Weise hergestellt wer­ den.

Vorzugsweise ist die positive erste Linse eine Menis­ kuslinse mit einer dem Objekt zugewandten konkaven Oberfläche.

Um die erste Linse möglichst klein zu machen, ist es wünschenswert, ihren Brechungsindex zu verringern. Zu diesem Zweck sind mindestens eine ihrer Linsenoberflä­ chen und vorzugsweise beide Linsenoberflächen als asphärische Flächen ausgebildet mit einem positiven Brechungsindex, der in radialer Richtung zum Rand der Linsenflächen hin abnimmt. Dies verhindert eine große positive Verzeichnung, die andernfalls auftreten würde.

Vorzugsweise ist mindestens eine Linsenfläche der nega­ tiven zweiten Linse, und vorzugsweise jede der beiden Linsenflächen als asphärische Flächen ausgebildet, deren Randbereich zur Blickseite hin vorspringt, so daß der Ablenkwinkel des durch die negative zweite Linse durchtretenden Lichtes auf der Seite großer Vergröße­ rung reduziert werden kann. Dies führt zu einem gerin­ geren Aperturdurchmesser der positiven ersten Linse.

Vorzugsweise hat die Linsenoberfläche auf der Objekt­ seite der negativen zweiten Linse einen Krümmungsra­ dius, dessen absoluter Wert kleiner ist als der Krüm­ mungsradius der Linsenfläche auf der Blickseite dieser Linse. Dies macht es möglich, die Position der zweiten Linse nahe an der negativen dritten Linse zu wählen, so daß eine hohe Vergrößerung erreicht werden kann. Ferner ermöglicht dies auch einen größeren Verschiebeweg der negativen zweiten Linse, so daß dementsprechend die Brechungsindizes der positiven ersten Linse und der negativen zweiten Linse gesenkt werden können. Infolge­ dessen kann auch der Aperturdurchmesser der ersten Linse reduziert werden, was wiederum ermöglicht, die Abmessungen des gesamten Linsensystems zu verringern.

Vorzugsweise ist die Linsenoberfläche der negativen dritten Linse auf ihrer Objektseite als asphärische Fläche ausgebildet mit einem negativen Brechungsindex, der in radialer Richtung zum Rand der Linse hin ab­ nimmt. Diese asphärische Fläche trägt zu einer Reduk­ tion des Aperturdurchmessers der positiven ersten Linse und der negativen zweiten Linse bei, ähnlich wie die asphärische Fläche oder die asphärischen Flächen der zweiten Linse. Die Linsenoberfläche der negativen drit­ ten Linse auf der Blickseite bildet eine Reflexions­ fläche des optischen Albada-Systems, die eine höhere Präzision bei der Oberflächenbearbeitung erfordert als die Durchtrittsflächen. Zu diesem Zweck ist die Linsen­ oberfläche der negativen dritten Linse auf der Blick­ seite derselben als sphärische Fläche ausgebildet, die auf einfachere Weise geprüft werden kann.

Der Albada-Rahmen (Blickrahmen) wird auf die Linsen­ oberfläche der positiven vierten Linse auf der Objekt­ seite derselben aufgedampft. Daher ist die Linsenober­ fläche der positiven vierten Linse auf der Objektseite derselben vorzugsweise als ebene Fläche ausgebildet. Ferner ist vorzugsweise die Linsenoberfläche der posi­ tiven vierten Linse auf der Blickseite derselben als asphärische Fläche ausgebildet mit einem positiven Brechungsindex, der in radialer Richtung zum Rand der Linse hin abnimmt. Aufgrund dieser asphärischen Ober­ fläche kann die Feldkrümmung des optischen Albada- Systems korrigiert werden. Es wird nämlich damit ver­ mieden, daß das optische Albada-System eine positive Brechkraft im Randbereich hat.

Sämtliche Linsen der vier Linsensysteme sind Kunst­ stofflinsen. Kunststofflinsen senken den Herstellungs­ preis für den Variosucher insgesamt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Be­ schreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen die Achse enthal­ tenden Schnitt durch einen Albada- Variosucher bei geringer Vergrößerung entsprechend einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in Fig. 1 darge­ stellten Linsensystems bei geringer Vergrößerung,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in Fig. 1 darge­ stellten Systems bei hoher Vergröße­ rung,

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler eines Albada-Systems in einem Linsensystem gemäß Fig. 1,

Fig. 5 einen schematischen die Achse enthal­ tenden Schnitt durch einen Albada- Variosucher bei geringer Vergrößerung entsprechend einer zweiten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in Fig. 5 darge­ stellten Linsensystems bei geringer Vergrößerung,

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in Fig. 5 darge­ stellten Linsensystems bei hoher Ver­ größerung,

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler eines Albada-Systems in dem in der Fig. 5 dargestellten Linsensystem,

Fig. 9 ein schematischer die Achse enthal­ tender Schnitt durch einen Albada- Variosucher bei geringer Vergrößerung entsprechend einer dritten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in der Fig. 9 dar­ gestellten Linsensystems bei geringer Vergrößerung,

Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in der Fig. 9 dar­ gestellten Linsensystems bei hoher Vergrößerung,

Fig. 12 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler eines Albada-Systems in dem in der Fig. 9 dargestellten Linsensystem,

Fig. 13 ein schematischer die Achse enthal­ tender Schnitt durch einen Albada- Variosucher bei geringer Vergrößerung entsprechend einem vierten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung,

Fig. 14 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in der Fig. 13 dargestellten Linsensystems bei ge­ ringer Vergrößerung,

Fig. 15 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler des in der Fig. 13 dargestellten Linsensystems bei hoher Vergrößerung und

Fig. 16 ein Diagramm zur Erläuterung der Ab­ bildungsfehler eines Albada-Systems in dem in der Fig. 13 dargestellten Linsensystem.

Die folgende Beschreibung betrifft vier Ausführungsfor­ men (E1, E2, E3 und E4) der vorliegenden Erfindung. In der folgenden Beschreibung ist der Astigmatismus in den Diagrammen der Abbildungsfehler bezüglich der Brech­ kraft für das Licht auf der optischen Achse angegeben.

In den vier Ausführungsbeispielen gelten folgende Be­ zeichnungen:

No: Zahl (Ordnung) der Linsenflächen der Linsenanord­ nungen, gezählt von der Objkektseite her,
r: Krümmungsradius jeder Linsenfläche,
d: Abstand zwischen einander benachbarten Linsenflä­ chen,
N: Brechungsindex.

In den Diagrammen bezeichnet "B" den Einfallswinkel des auf eine Austrittspupille von 3 mm Durchmesser fallen­ den Lichtes.

Es ist zu bemerken, daß der Albada-Rahmen an der sieb­ ten Linsenfläche angeordnet ist und daß die Reflexions­ fläche auf der sechsten Linsenfläche vorgesehen ist.

Ausführungsbeispiel 1: E1

Fig. 1 zeigt eine Linsenanordnung eines Albada-Vario­ suchers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfin­ dung. Die folgende Tabelle 1 gibt die Daten der Linsen an. Die Fig. 2 und 3 zeigen Abbildungsfehler-Diagramme bei geringer Vergrößerung bzw. hoher Vergrößerung und Fig. 4 zeigt ein Abbildungsfehler-Diagramm eines Alba­ da-Systems in der Linsenanordnung.

Tabelle 1

ω=25°∼17°

Ausführungsbeispiel 2: E2

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Albada- Variosuchers entsprechend der vorliegenden Erfindung, ähnlich der Darstellung in Fig. 1. Die folgende Tabelle 2 enthält die Linsendaten. Die Fig. 6 und 7 zeigen Abbil­ dungsfehler-Diagramme bei geringer Vergrößerung bzw. hoher Vergrößerung. Fig. 8 zeigt ein Abbildungsfehler- Diagramm eines Albada-Systems in der Linsenanordnung.

Tabelle 2

ω=23°∼16°

Ausführungsbeispiel 3: E3

Fig. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Albada- Variosuchers entsprechend der vorliegenden Erfindung, ähnlich der Darstellung in Fig. 1. Die folgende Tabel­ le 3 enthält die Linsendaten. Die Fig. 10 und 11 zeigen Abbildungsfehler-Diagramme bei geringer Vergrößerung und hoher Vergrößerung. Die Fig. 12 zeigt ein Abbil­ dungsfehler-Diagramm eines Albada-Systems in der Lin­ senanordnung.

Tabelle 3

l=25°∼17,5°

Ausführungsbeispiel 4: E4

Fig. 13 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Albada- Variosuchers entsprechend der vorliegenden Erfindung, ähnlich der Darstellung in Fig. 1. Die folgende Tabel­ le 4 enthält die entsprechenden Linsendaten. Die Fig. 14 und 15 zeigen Abbildungsfehler-Diagramme bei gerin­ ger Vergrößerung und hoher Vergrößerung. Die Fig. 16 zeigt ein Abbildungsfehler-Diagramm eines Albada- Systems in der Linsenanordnung.

Tabelle 4

l=24°∼17°

Da, wie die vorstehende Beschreibung zeigt, der Vario­ sucher der vorliegenden Erfindung aus vier Linsenanord­ nungen besteht, wobei jede dieser Linsenanordnungen vorzugsweise aus einer einzelnen Linse besteht, und da die die Veränderung der Brennweite bewirkende Linsenan­ ordnung nur aus der negativen zweiten Linsenanordnung besteht, kann man ein einfaches, kleines und preiswer­ tes Albada-Variosuchersystem herstellen.

Wenn die positive vierte Linsenanordnung auf der Blick­ seite mit einer asphärischen Linsenfläche versehen ist, deren positiver Brechungsindex in radialer Richtung zum Linsenrand hin abnimmt, kann die Feldkrümmung des opti­ schen Albada-Systems korrigiert werden. Dadurch läßt sich nämlich verhindern, daß das optische Albada-System eine positive Brechkraft im Umfangsbereich hat. Ent­ sprechend kann diese Ausgestaltung mit Vorteil bei ei­ nem Albada-Variosucher eingesetzt werden.

Bei der Ausführungsform, bei der die positive erste Linsenanordnung eine Meniskuslinse umfaßt, die auf ihrer Objektseite eine konkave Oberfläche hat, deren Krümmungsradius größer ist als der Krümmungsradius der Fläche auf der Blickseite, wobei die Linsenfläche der negativen zweiten Linsenanordnung auf ihrer Objektseite einen Krümmungsradius hat, dessen Absolutwert kleiner ist als der entsprechende Wert der Linsenfläche auf der Blickseite, kann somit nicht nur der Aperturdurchmesser der positiven ersten Linsen verringert, sondern auch der Stellweg der negativen zweiten Linse auf einfache Weise vergrößert werden, wodurch sich eine Steigerung der Vergrößerung ergibt.

Bei der Ausführungsform, bei der die Linsenflächen der Linsenanordnungen mit Ausnahme der Linsenfläche der ne­ gativen dritten Linsenanordnung auf der Blickseite der­ selben und der Linsenfläche der positiven vierten Lin­ senanordnung auf der Objektseite derselben als asphä­ rische Flächen ausgebildet sind, können die Abbildungs­ fehler (Astigmatismus, Koma, Verzeichnung, etc.) auf wirksame Weise korrigiert und die Aperturdurchmesser der Linsenanordnungen reduziert werden.

Claims (6)

1. Albada-Variosucher, gekennzeichnet durch eine er­ ste Linsenanordnung positiver Brechkraft, eine zweite Linsenanordnung negativer Brechkraft, eine dritte Linsenanordnung negativer Brechkraft und eine vierte Linsenanordnung positiver Brechkraft - in dieser Reihenfolge von der Objektseite aus gezählt -, einen an der dem Objekt zugewandten Linsenflache der vierten Linsenanordnung angeord­ neten Albada-Rahmen und eine Reflexionsfläche, die an der der Blickseite zugewandten Linsenfläche der dritten Linsenanordnung vorgesehen ist, wobei nur die zweite Linsenanordnung als Stellinse zur Ver­ änderung der Brennweite verstellbar ist und wobei jede der Linsenanordnungen von einer einzelnen Linse gebildet ist.

2. Albada-Variosucher nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die der Blickseite zugewandte Linsenfläche der positiven vierten Linsenanordnung als asphärische Fläche ausgebildet ist, die einen positiven Brechungsindex hat, der in radialer Richtung zum Rand der Linse hin abnimmt.

3. Albada-Variosucher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die positive erste Linse eine Meniskuslinse mit einer konkaven Fläche auf der Objektseite ist.

4. Albada-Variosucher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Objekt zu­ gewandte Linsenfläche der negativen zweiten Linse einen Krümmungsradius hat, dessen Absolutwert kleiner als der entsprechende Wert des Krümmungs­ radius der Linsenfläche auf der Blickseite ist.

5. Albada-Variosucher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenflächen mit Ausnahme der Linsenfläche der negativen drit­ ten Linse auf der Blickseite derselben und der Linsenfläche der positiven vierten Linse auf der Objektseite derselben als asphärische Flächen aus­ gebildet sind.

6. Albada-Variosucher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Linsen aus Kunststoff hergestellt sind.