DE19924072A1

DE19924072A1 - Interne Anzeigevorrichtung für einen Sucher

Info

Publication number: DE19924072A1
Application number: DE19924072A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Abe; Ryota Ogawa
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 1999-12-02
Also published as: US6130995A; JPH11338013A; JP3335310B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine interne Anzeigevorrichtung (6) für einen Sucher mit einem Objektivsystem (1), einem Bildaufrichtesystem (4) und einem Okularsystem (5), bei dem ein mit dem Objektivsystem (1) erzeugtes Bild durch das Okularsystem (5) über das Bildaufrichtesystem (4) betrachtet werden kann. Die interne Anzeigevorrichtung (6) enthält ein Anzeigeelement (61) nahe dem mit dem Objektivsystem (1) erzeugten Bild (72) zur Darstellung fotografischer Informationen, die durch das Okularsystem (5) zu betrachten sind, und ein im Strahlengang von dem Anzeigeelement (61) zur Austrittspupille des Suchersystems angeordnetes optisches Element (62). Dieses ist so ausgebildet, daß seine Brechkraft in radialer Richtung zur optischen Achse des Okularsystems (5) unterschiedlich gegenüber der Brechkraft senkrecht zu der radialen Richtung ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für den optischen Sucher einer Kamera o. ä. zur visuellen Informationsanzeige im Sucherfenster. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anzeigevorrichtung, die in dem Sucher einer einäugigen Spiegelreflexkamera in einem Realbildsucher oder in einem LCD-Sucher anzu ordnen ist.

In einem herkömmlichen Sucher z. B. einer einäugigen Spiegelreflexkamera oder in einem Realbildsucher ist eine interne Anzeigevorrichtung neben einem mit ei nem Objektivsystem erzeugten Bild angeordnet. Die Anzeigevorrichtung zeigt vi suell verschiedene fotografische Informationen wie die Verschlußzeit und den Blendenwert so an, daß sie gemeinsam im Sucherfenster durch das Sucherokular betrachtet werden können.

Die visuellen Informationen werden im allgemeinen außerhalb eines rechteckigen Sucherbildfeldes sichtbar, d. h. im Umfangsbereich des Sucherbildfeldes, und werden dabei auf einer Linsenfläche erzeugt, die rotationssymmetrisch zur opti schen Achse des Okulars ist. Entsprechend wird die angezeigte Information durch den Umfangsbereich des Okulars betrachtet, dessen Astigmatismus im all gemeinen groß ist, wodurch die Anzeige manchmal unscharf ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine interne Anzeigevorrichtung für einen Sucher anzugeben, die eine scharfe Informationsdarstellung durch das Okular ermöglicht, indem dessen Astigmatismus korrigiert wird. Diese Vorrichtung soll bei geringen Herstellkosten ohne Beeinträchtigung des Aufbaus des optischen Suchersystems realisierbar sein.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Unter der Bezeichnung "ein mit dem Objektivsystem erzeugtes Bild" soll im fol genden ein mit dem Objektivsystem erzeugtes Primärbild und jedes andere, dem Primärbild optisch äquivalente Bild wie das mit der Abbildungslinse erzeugte Se kundärbild oder das mit einer LCD-Anordnung erzeugte Primärbild verstanden werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht des optischen Suchersystems einer einäugigen Spiegelreflexkamera, das eine interne Anzeigevorrichtung enthält,

Fig. 2 ein rechteckiges Sucherbildfeld und ein Anzeigefeld, sichtbar durch das Okular des in Fig. 1 gezeigten Suchersystems,

Fig. 3 die Seitenansicht der internen Anzeigevorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine grafische Darstellung des Astigmatismus der internen Anzeige vorrichtung nach Fig. 3 und des Okulars,

Fig. 5 die Seitenansicht einer herkömmlichen internen Anzeigevorrichtung, und

Fig. 6 eine grafische Darstellung des Astigmatismus der Anzeigevorrich tung nach Fig. 5 und des Okulars als Vergleichsbeispiel.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Suchersystems einer einäugigen Spie gelreflexkamera, das eine interne Anzeigevorrichtung 6 enthält. Das Sucher system enthält eine fotografische Linsengruppe 1 als Objektivsystem mit positiver Brechkraft, einen Spiegel 2, ein Trapezprisma 3, ein Abbildungslinsensystem 4 und ein Okularsystem 5 mit positiver Brechkraft. Diese Elemente sind in der an gegebenen Reihenfolge einander nachgeordnet. Ein mit der fotografischen Lin sengruppe 1 erzeugtes Primärbild 71 wird mit dem Abbildungslinsensystem 4 aufgerichtet, wodurch sich ein Sekundärbild 72 ergibt, das durch das Okular system 5 betrachtet werden kann. Die Anzeigevorrichtung 6 befindet sich nahe dem Sekundärbild 72, das mit dem Abbildungslinsensystem 4 erzeugt wird. Die Anzei gevorrichtung 6 zeigt verschiedene fotografische Informationen wie die Ver schlußzeit, den Blendenwert und andere Informationen an, die der Benutzer durch das Okularsystem 5 sehen kann. Die fotografische Linsengruppe 1 kann zu einem (nicht dargestellten) Wechselobjektiv gehören, das an dem Gehäuse der einäu gigen Spiegelreflexkamera lösbar befestigt ist.

Wie Fig. 3 zeigt, hat die Anzeigevorrichtung 6 ein Anzeigeelement 61, das ein LCD-Feld oder eine LED-Anzeige aus einer Anzahl kleinster LED's (Leucht dioden) sein kann. Wie Fig. 2 zeigt, kann der Benutzer durch das Okularsystem 5 ein rechteckiges Sucherbildfeld 70 sehen, das dem auf einem Film erzeugten Bild entspricht und unter dem sich ein Anzeigefeld 60 befindet. Dieses enthält Schrift zeichen zur Darstellung verschiedener fotografischer Informationen, die mit dem Anzeigeelement 61 der Anzeigevorrichtung 6 erzeugt werden. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Anzeigevorrichtung 6 unter der optischen Achse AX des Okulars 5 mit einem vorbestimmten Abstand zu ihr angeordnet. Dadurch wird das Anzeigefeld 60 unter dem Sucherbildfeld 70 in der in Fig. 2 gezeigten Weise sichtbar, so daß beide Felder durch das Okularsystem 5 gleichzeitig betrachtet werden können.

Ist das Anzeigeelement 61 ein LCD-Feld, so ist der zugehörige Schaltungsträger wegen der an ihn angeschlossenen Leitungen groß. Daher kann das Anzeige element 61 den Strahlengang des Suchers stören, wenn es dem unteren Rand des Sekundärbildes 72 naheliegt. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbei spiel stört das Anzeigeelement 61 jedoch den Strahlengang des Suchers nicht, da es parallel zur optischen Achse AX liegt, während ein Prisma 62 zum Reflektieren des von dem Anzeigeelement 61 abgegebenen Lichtes zum Okularsystem 5 über dem Anzeigeelement 61 angeordnet ist.

Bei einem Okularsystem 5 der in Fig. 1 gezeigten Art ist der Umfangsbereich des gesamten sichtbaren Bildfeldes im allgemeinen etwas unscharf, was auf den Astigmatismus und/oder die Bildfeldkrümmung des Okularsystems 5 zurückzufüh ren ist. Daher ist auch das Anzeigefeld 60 unscharf, wenn die Anzeigevorrichtung 6 im Sucher so angeordnet ist, daß sie im Umfangsbereich des Sucherfensters liegt, d. h. neben dem Sucherbildfeld 70. Die optische Verschiebung des An zeigefeldes 60, welche durch die Bildfeldkrümmung des Suchersystems 50 er zeugt wird, kann durch Bewegen der Anzeigevorrichtung 6 nach vorn oder nach hinten längs der optischen Achse AX korrigiert werden. Die Differenz der Diop trien in vertikaler und horizontaler Richtung des Anzeigefeldes 60, die durch den Astigmatismus des Suchersystems 5 erzeugt wird, kann auf diese Weise aber nicht korrigiert werden. Dadurch ergibt sich eine unterschiedliche Qualität des Anzeigefeldes 60 in horizontaler und vertikaler Richtung.

Um dieses Problem zu lösen, ist ein optisches Element mit unterschiedlicher ho rizontaler und vertikaler Brechkraft im Strahlengang von der Anzeigevorrichtung 6 zur Außenseite der Kamera (d. h. zur Austrittspupille des Suchersystems) durch das Prisma 62 und das Suchersystem 5 angeordnet, um das Anzeigefeld 60 zu erzeugen. Der Strahlengang enthält einen zentralen Strahl OP (Fig. 1 und 3), der von der Mitte des Anzeigeelements 61 ausgeht. Die Differenz der vertikalen und horizontalen Dioptrien bei der Betrachtung des Anzeigefeldes 60, die durch den Astigmatismus des Suchersystems 5 erzeugt wird, kann durch dieses optische Element korrigiert werden.

Wie Fig. 3 zeigt, enthält die Anzeigevorrichtung 6 das Anzeigeelement 61, eine Schutzplatte 63 und das Prisma 62. Die Schutzplatte 63 ist auf dem Anzeigeele ment 61 angeordnet, während sich das Prisma 62 über der Schutzplatte 63 befin det. Ist das Anzeigeelement 63 ein LCD-Feld, so ist eine (nicht dargestellte) Lichtquelle zum Beleuchten des LCD-Feldes nahe diesem angeordnet.

Das Prisma 62 hat eine Eintrittsfläche 621, eine Reflexionsfläche 622 und eine Austrittsfläche 623. Das von dem Anzeigeelement 61 ausgehende Licht trifft es durch die Schutzplatte 63 auf die Eintrittsfläche 621. Dann trifft auf die Refle xionsfläche 622 und wird an dieser zur Austrittsfläche 623 reflektiert, so daß es zum Okularsystem 5 gelangt. Die Austrittsfläche 623 ist gekrümmt und hat unter schiedliche Brechzahlen für horizontale und vertikale Richtung. Die Austrittsfläche 623 kann also eine nicht rotationssymmetrische Fläche sein, deren Krüm mungsradius in einer durch die optische Achse AX und den Strahlengang der internen Anzeigevorrichtung bestimmten Ebene unterschiedlich gegenüber dem jenigen senkrecht zur radialen Richtung und zu einer Richtung parallel zur opti schen Achse AX ist.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Austrittsfläche 623 des Prismas 62 eine zylindrische Fläche mit vorbestimmtem Krümmungsradius in ra dialer Richtung zur optischen Achse AX in einer Ebene parallel zur Zeichenebene und mit einem unendlichen Krümmungsradius in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene.

Die folgende Tabelle enthält den Krümmungsradius R, die Dicke D der Linse oder den Abstand D zwischen den Linsen, den Brechungsindex Nd in der d-Linie und die Abbe-Zahl vd.

Die erste und die zweite Fläche sind die Eintritts- und die Austrittsfläche der Schutzplatte 63. Die dritte und die vierte Fläche sind die Eintrittsfläche 621 und die Austrittsfläche (zylindrische Fläche) 623 des Prismas 62. Die fünfte bis neunte Fläche sind die Flächen des Okularsystems. Die zehnte Fläche ist die Austrittspupille des Suchersystems. Die vierte Fläche ist die Austrittsfläche des Prismas 62, d. h. die genannte Zylinderfläche mit vorbestimmtem Krümmungsra dius nur in radialer Richtung zur optischen Achse AX. In Tabelle 1 liegt der Krümmungsradius der vierten Fläche radial zur optischen Achse AX. Der Krüm mungsradius der vierten Fläche senkrecht zur der radialen Richtung und zur Richtung parallel zur optischen Achse AX ist unendlich.

Die Mitte des Anzeigeelements 61 hat einen Abstand von 5,3 mm zur optischen Achse AX des Okularsystems 5.

Die Form einer nicht rotationssymmetrischen, asphärischen Fläche ist durch die folgende Gleichung bestimmt:

X= Ch²/{1+[1-(1+k)C²h²]^1/2}+A4h⁴+A6h⁶+A8h⁸+ . . .

darin sind:
X der Abstand von einer Tangentenebene eines asphärischen Scheitels;
C die Krümmung des asphärischen Scheitels (1/R);
h der Abstand zur optischen Achse
k die Konizitätskonstante
A4 der Asphärizitätsfaktor vierter Ordnung;
A6 der Asphärizitätsfaktor sechster Ordnung; und
A8 der Asphärizitätsfaktor achter Ordnung.

Fig. 4 zeigt eine grafische Darstellung des durch die interne Anzeigevorrichtung 6 nach Fig. 3 und das Okularsystem nach Fig. 1 auftretenden Astigmatismus. In dieser Darstellung ist der Dioptrienwert von der Mitte des scheinbaren Sichtfel des, das das Anzeigefeld 60 enthält und durch das Okularsystem 5 sichtbar ist, bis zur rechten Grenze gezeigt. In Fig. 4 gibt die durchgezogene Linie S den Dioptrienwert in horizontaler Richtung des scheinbaren Sichtfeldes an, während die gestrichelte Linie M den Dioptrienwert in vertikaler Richtung angibt.

Fig. 4 zeigt, daß der Unterschied des Dioptrienwertes horizontaler Richtung und des Dioptrienwertes vertikaler Richtung klein ist, so daß das durch das Okularsy stem 5 sichtbare Bild, d. h. das Anzeigefeld 60 und das Sucherbildfeld 70, scharf erkennbar sind.

Fig. 5 zeigt eine interne Anzeigevorrichtung zum Vergleich mit der Anzeigevor richtung 6 nach Fig. 3. Die in Fig. 5 gezeigte Anzeigevorrichtung enthält ein An zeigeelement 61, eine Schutzplatte 63 und ein Prisma 720. Das Prisma 720 hat eine Eintrittsfläche 721, eine Reflexionsfläche 722 und eine Austrittsfläche 723.

Fig. 6 zeigt eine grafische Darstellung des Astigmatismus der internen Anzeige vorrichtung nach Fig. 5 und des Okularsystems 5 nach Fig. 1. Hierbei ist der Dioptrienwert von der Mitte des scheinbaren Bildfeldes, gesehen durch das Oku larsystem, bis zur rechten Grenze gezeigt. Die durchgezogene Linie S bezeichnet den Dioptrienwert in horizontaler Richtung, die gestrichelte Linie M den Dioptrienwert in vertikaler Richtung.

Fig. 6 zeigt, daß der Unterschied des horizontalen und des vertikalen Dioptrien wertes groß ist, so daß das durch das Okularsystem zu betrachtende Bild ver gleichsweise unscharf ist.

Mit der in Fig. 3 gezeigten internen Anzeigevorrichtung wird also der Astigmatis mus gegenüber der in Fig. 5 gezeigten Anzeigevorrichtung verringert, indem die Form der Austrittsfläche 623 des Prismas 62 geändert ist. Daher kann das An zeigefeld 60 schärfer dargestellt werden, indem das Prisma 62 nach dem Spritz gußverfahren aus Kunstharz hergestellt wird, was sich insbesondere auf die Her stellkosten der internen Anzeigevorrichtung vorteilhaft auswirkt.

Claims

1. Interne Anzeigevorrichtung für einen Sucher mit einem Objektivsystem, ei nem Bildaufrichtesystem und einem Okularsystem, mit dem ein mit dem Objektivsystem erzeugtes Bild durch das Okularsystem das Bildaufrichtesy stem sichtbar ist, mit:
einem Anzeigeelement nahe dem mit dem Objektivsystem erzeugten Bild zur Anzeige fotografischer Informationen, die durch das Okularsystem zu betrachten sind, und
einem im Strahlengang von der Anzeigevorrichtung zur Austrittspupille des Suchersystems angeordneten optischen Element, dadurch gekennzeichnet, daß
das optische Element so ausgebildet ist, daß seine Brechkraft in radialer Richtung zur optischen Achse des Okularsystem von der Brechkraft in senkrecht zur radialen Richtung und zur Richtung parallel zur optischen Achse verschieden ist.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildaufrichtesystem ein Abbildungslinsensystem ist, mit dem ein mit dem Objektivsystem erzeugtes Primärbild aufgerichtet wird, um ein durch das Okularsystem betrachtbares Sekundärbild zu erzeugen, und daß die Anzei gevorrichtung nahe dem Sekundärbild angeordnet ist.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element eine Fläche hat, deren Krümmungsradius in radialer Richtung zur optischen Achse des Okulars von dem Krümmungsradius in Richtung senkrecht zur radialen und zu der parallelen Richtung verschieden ist.

4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche eine Zylinderfläche mit endlichem Krümmungsradius nur in radialer Richtung zur optischen Achse des Okularsystems ist.

5. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element ein Prisma mit einer Refle xionsfläche zum Umlenken des von der Anzeigevorrichtung abgegebenen Lichts zu dem Okularsystem ist.

6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das optische Element ein Prisma mit einer Reflexionsfläche zum Umlenken des von der Anzeigevorrichtung ausgehenden Lichts zum Okularsystem ist, und daß die Austrittsfläche des Prismas die Fläche mit unterschiedlichen Krümmungsradien ist.

7. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sucher und die interne Anzeigevorrichtung in einer Kamera angeordnet sind, und daß das Objektivsystem das am Ge häuse der Kamera befestigte Aufnahmeobjektiv ist.

8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera eine einäugige Spiegelreflexkamera ist.

9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement ein LCD-Feld ist.

10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement eine LED-Anzeige ist.