Brevet FR2710165A1 — publié le 19950324

VISEUR A IMAGE REELLE NOTAMMENT POUR APPAREILS PHOTOGRAPHIQUES La présente invention se rapporte principalement à un viseur du type à image réelle destiné à être utilisé dans des appareils photographiques. Parmi les systèmes de viseur optique montés sur le corps de l'appareil photograhique indépendamment du système optique de prise de vues, un viseur tel que le viseur de type galiléen a connu jusqu'à présent une très grande popularité dans divers domaines d'application. Cependant, en raison de l'arrivée sur le marché de systèmes de prise de vues améliorés, le marché a tendance maintenant à donner préférence aux viseurs du type à image réelle capables de former l'image d'un objet avec un pouvoir grossissant relativement élevé et présentant un cadre clair du champ de vision. De plus, étant donné que le marché tend à s'orienter vers les appareils plus compacts, il devient nécessaire de disposer d'un viseur du type à image réelle capable de former une image avec un pouvoir grossissant élevé et présentant une longueur hors tout réduite. Cependant, le viseur d'appareils photographiques de l'art antérieur présentait un inconvénient en ce qu'il provoquait fréquemment l'apparition d'une tache hyperlumineuse autour du point d'observation avec l'augmentation du pouvoir grossissant au niveau de chacune des lentilles constituant le système optique; la présence de ces taches hyperlumineuses, etc., conduisait à une détérioration rapide de l'image lors du déplacement de la pupille de l'observateur regardant à travers le viseur. Récemment, un objectif zoom doté d'un pouvoir grossissant hautement variable a connu une grande popularité en tant que composant de systèmes de prise de vues, et il a également créé une demande de viseur à image réelle présentant un rapport de grossissement hautement variable et un pouvoir grossissant élevé. Cependant, dans un viseur de zoom de l'art antérieur, le diamètre du point d'observation est sujet à d'importantes variations en raison de son pouvoir grossissant variable. En effet, le diamètre du point d'observation est sujet à une augmentation excessive à la position grand angle extrême, ce qui entraîne la création d'une grande tache hyperlumineuse autour du point d'observation. Il y avait également le problème de la réduction excessive du diamètre du point d'observation à la position téléphoto extrême; cette réduction empêchait le viseur de voir l'objet lorsque l'utilisateur manipulait l'appareil photographique pour réduire le diamètre du point d'observation à la position grand angle extrême afin de régler le problème. Lorsque l'ouverture est séparée du système optique de l'objectif, la qualité de formation des images au niveau du système optique de l'objectif se détériore et le diamètre de la lentille avant du système optique de l'objectif doit être augmenté, étant donné que la lumière présente sur la périphérie du champ de vision passe à travers la périphérie du système optique de l'objectif. La présente invention a donc pour objet de proposer un viseur de type à image réelle dans lequel le risque d'apparition d'une tache hyperlumineuse autour de la sortie pupille (point d'observation) est éliminé; cet objectif est atteint en prévoyant la formation de la sortie pupille de diamètre correct en un emplacement approprié situé à l'arrière du système optique de l'oculaire, ce qui a pour effet de réduire la possibilité d'une diminution du diamètre de la sortie pupille même au cas où le viseur de zoom présente un rapport de pouvoir grossissant très variable. Selon une caractéristique de la présente invention, il est prévu un viseur du type à image réelle qui est adapté sur un système optique d'objectif, un système optique d'oculaire et une ouverture prévue dans ledit système optique d'objectif, ladite ouverture étant sensiblement conjuguée avec la sortie pupille. Cette disposition permet à un utilisateur de régler le diamètre de l'ouverture et sa position par la simple manipulation de l'ouverture en vue du réglage. En outre, dans un mode de réalisation préféré, selon une caractéristique du viseur conforme à la présente invention, il est prévu un viseur de zoom qui comporte un système d'objectif comprenant deux groupes de lentilles à pouvoir grossissant variable, chaque groupe étant apte à être rapproché et écarté de l'autre, dans lequel une ouverture est prévue de façon à être intégrale et déplaçable dans un groupe de lentilles arrière à pouvoir grossissant variable. Cette disposition permet de réduire les variations du diamètre de la sortie pupille malgré l'opération de zoom en raison d'une réduction de la distance sur laquelle le groupe de lentilles à pouvoir grossissant variable arrière peut être déplacé pendant l'opération de zoom. La présente description se rapporte à certains éléments faisant l'objet de la demande japonaise de modèle d'utilité No. 02-33011. L'invention va maintenant être décrite de façon détaillée en référence aux dessins annexés, dans lesquels: les figures 1A et 1B représentent un trajet optique d'un mode de réalisation de la présente invention dans son application à un système optique de viseur de zoom, les figures lA et 1B représentant les positions "grand angle" et "téléscopée" du trajet, respectivement; la figure 1C représente un autre mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective éclatée représentant le viseur de zoom du système optique du viseur de zoom; la figure 3 est une vue représentant un mode de réalisation du trajet optique dans son application au viseur à image réelle de la présente invention. La présente invention va être décrite ci-après en référence aux dessins annexés. Cet exemple représente un mode de réalisation de la présente invention dans son application au viseur d'un appareil photographique. La figure 3 est une vue d'un mode de réalisation du système optique du viseur du type à image réelle illustrant la constitution de son système de lentilles. Le viseur du type à image réelle selon l'invention comprend un système optique d'objectif 11, une lentille formant condenseur t2, un système optique de redressement d'image e 3 et un oculaire t4, respectivement, en partant du côté objectif. Le système optique de redressement d'image t3 et l'oculaire t4 servent à constituer le système optique d'oculaire. La lentille formant condenseur t2 est disposée à proximité de la surface de prise d'images du système optique de l'objectif 1 de manière à former un point d'observation en un emplacement correct situé à l'arrière de l'oculaire t4 en réglant la divergence du faisceau lumineux qui passe à travers le système optique e 3. Un verre à cadre de champ de vision e 5 est disposé sur ou au voisinage de la surface de prise de vues du système optique d'objectif el. D'une manière connue de l'art, un cadre de champ de vision et un moyen d'indication de direction, etc., (non représentés) sont tracés sur le verre à cadre de champ de vision 5. En outre, une ouverture 11 est formée entre le système optique d'objectif 1 et la lentille formant condenseur 2. L'ouverture 11 a une forme sensiblement circulaire, et une sortie pupille (point d'observation) 13 correspondant à cette ouverture 11 est formée à l'arrière de l'oculaire 4. Comme décrit ci-dessus, dans le viseur du type à image réelle conforme à un mode de réalisation de l'invention, l'ouverture 11 se trouve dans le système optique d'objectif, ce qui permet ainsi de réaliser le système optique d'objectif sous une forme compacte et ce qui permet à l'utilisateur, en outre, d'obtenir une image de qualité satisfaisante. Dans le système optique décrit ci-dessus, il est préférable de disposer l'ouverture 11 de manière à ce qu'elle soit espacée de la lentille formant condenseur t2 d'une distance d qui pourra être déterminée sur la base des conditions suivantes: fc.0,5 (fc représentant une distance focale de la lentille formant condenseur). Selon la formule 1 ci-dessus, une relation conjuguée est établie entre l'ouverture 11 et le point d'observation 13, étant donné que la lentille formant condenseur t2 et l'oculaire e4 correspondent approximativement au système optique télécentrique respectivement suivant une relation opposée, le système optique de redressement d'image 13 étant interposé de manière à assurer la fonction de limite. Ainsi, le diamètre de la sortie pupille peut être réglé sans difficulté en faisant varier le diamètre de l'ouverture 11. Par ailleurs, les faisceaux principaux qui sont passés à travers la lentille formant condenseur t2 sont parallèles les uns par rapport aux autres suivant la relation d=fc, si bien que l'ouverture 11 et la lentille formant condenseur e 2 coopèrent l'une avec l'autre pour former le système optique télécentrique. Il n'est pas indispensable que le condenseur e 2 soit constitué par une lentille; au contraire, il peut être constitué par tout système optique susceptible d'offrir les caractéristiques de performance équivalentes à celles d'un condenseur. Par exemple, lorsqu'un prisme est utilisé dans le système optique t3, la surface incidente du prisme peut être formée de manière à présenter une courbure prédéterminée pour lui permettre d'assurer des caractéristiques de performance d'un condenseur équivalentes à celles offertes par la lentille formant condenseur. Dans ce cas, la valeur du paramètre fc est choisie de manière à représenter une valeur inverse du pouvoir de réfraction sur l'incidence du prisme. Par ailleurs, le système optique de redressement d'image t3 peut utiliser non seulement un prisme mais également une lentille formant relais, etc. La description qui précède concerne un mode de réalisation dans lequel l'invention est appliquée à un système optique de viseur doté d'un pouvoir grossissant fixe; un autre mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit ci-après, en référence aux figures 1A, 1B, 1C et 2, dans lesquelles l'invention est illustrée dans son application au système optique de viseur de zoom. Le système optique de viseur de zoom F comporte un premier groupe de lentilles positives L1, un second groupe de lentilles négatives L2, un troisième groupe de lentilles positives L3, une lentille prisme P1, une lentille prisme composée P2 et un quatrième groupe de lentilles positives (oculaire) L4 respectivement, en partant du côté objectif. Les groupes de lentilles L1-L3 et la lentille prisme P1 forment le système optique de lentilles d'objectif, tandis que la lentille prisme composée P2 et l'oculaire L4 constituent le système optique de lentilles de visée. Par ailleurs, la lentille prisme P1 constitue également le quatrième groupe de lentilles du système optique d'objectif. Le premier groupe de lentilles L1 et l'oculaire L4 sont des lentilles du type fixe, tandis que les second et troisième groupes de lentilles, L2 et L3, sont des groupes de lentilles mobiles à pouvoir grossissant variable (groupe de lentilles à pouvoir grossissant variable). La lentille prisme P1 et la lentille prisme composite P2 forment un système optique de redressement d'image. Le champ de vision des second et troisième groupes de lentilles L2 et L3 varie dans une gamme de zoom normale intermédiaire entre les positions grand angle et téléscopée, tandis que les groupes se rapprochent et s'éloignent l'un de l'autre en même temps que les opérations de zoom du système optique, faisant ainsi varier son champ de vision (pouvoir grossissant). La surface d'incidence et la surface de sortie de la lentille prisme P1 sont réalisées sous la forme de lentilles concave et convexe, et la surface d'incidence C1 du prisme composite P2 est réalisée sous la forme d'une lentille convexe. Un verre à cadre de champ de vision L5 est disposé à proximité de la surface sur laquelle une image est formée par les groupes de lentilles L1, L2 et L3 et la lentille prisme P1. Un cadre de champ de vision est tracé sur ce verre à cadre de champ de vision L5. Une image, qui est formée par les premier, second et troisième groupes de lentilles et par la lentille prisme P1, est focalisée sur ce verre de cadre de champ de vision L5 (ou bien une partie située vers l'avant ou vers l'arrière à proximité du cadre). Cette image est formée par le système optique en association avec la lentille prisme P1 et la lentille prisme composée P2, et elle peut être observée en tant qu'image réelle à travers l'oculaire L4. Dans le système optique du viseur du type à image réelle construit comme décrit ci-dessus, une ouverture 15 est ménagée sur la surface arrière du troisième groupe de lentilles L3 de manière à être déplaçable solidairement avec le groupe de lentilles L3. L'ouverture est de forme sensiblement circulaire (cf figure 2). Les figures 1A et 1B montrent la variation de l'image de l'ouverture 15 en fonction de la variation du pouvoir grossissant du système optique du viseur du type à image réelle ci-dessus; c'est-à-dire qu'elles illustrent la manière dont la sortie pupille 17 varie. Comme on peut le constater sur ces dessins, étant donné que le degré de déplacement du troisième groupe L3 est faible, la sortie pupille 17 est soumise à des variations de position et de diamètre moins importantes à la position grand angle (comme représenté sur la figure 1A) et à la position téléscopée (comme représenté sur la figure 1B). Ainsi, le diamètre du point d'observation peut facilement être ajusté par le réglage du diamètre de l'ouverture 15, minimisant ainsi le risque de création d'une tache hyperlumineuse et/ou analogue autour du point d'observation. Comme déjà indiqué, le viseur de zoom du type à image réelle de la présente invention permet à l'utilisateur d'obtenir une image de viseur qui est toujours de qualité satisfaisante quel que soit le pouvoir grossissant du viseur. En outre, l'image n'est pas dégradée même si la pupille de l'utilisateur bouge légèrement. La figure 1C illustre encore un mode de réalisation de la présente invention, qui représente une modification des modes de réalisation des figures 1A et 1B. Dans ce mode de réalisation, le système optique d'objectif comporte un groupe de lentilles positives L11, un groupe de lentilles négatives L21, et un groupe de lentilles positives L31. Les opérations de zoom sont réalisées par le déplacement relatif des groupes de lentilles L21 et L31 dans la direction de l'axe optique. L'ouverture 16 est assujettie au groupe de lentilles L31. P11 et P21 désignent un prisme constituant le système optique de redressement. L51 désigne le cadre du champ de vision, et le groupe de lentilles L41 désigne un oculaire. En disposant l'ouverture dans le système optique d'objectif, les dimensions de ce dernier peuvent être réduites au minimum car les éléments réfléchissants sont généralement disposés dans la partie arrière du système optique d'objectif, si bien que l'on obtient une formation d'image d'excellente qualité dans le système optique de viseur. La présente invention a été décrite ci-dessus relativement au mode de réalisation dans lequel elle est appliquée à un objectif zoom se composant de quatre groupes de lentilles; la présente invention peut également être incorporée dans un objectif zoom se composant de trois ou de deux groupes de lentilles (si son rapport de zoom est réduit). La lentille prisme P1 et le prisme composé P2 sont utilisés pour former un système optique à image réelle, mais, en variante, d'autres prismes ou miroirs connus, ou bien une combinaison de ceux-ci, pourraient également être utilisés. En outre, les ouvertures 11 et 15 peuvent être utilisées selon des configurations autres que circulaires. Bien que le mode de réalisation de l'invention dans son application au viseur de zoom du type à image réelle ait été décrit ci-dessus en référence aux dessins annexés, la portée de la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation sous la forme de viseur pour appareil photographique; elle pourrait également mise en oeuvre sous la forme d'un téléscope, par exemple. La présente invention, telle qu'elle est décrite ci-dessus, se rapporte à un viseur du type à image réelle qui est adapté pour convertir une image devant être formée par un système optique d'objectif en un système afocal à travers un oculaire prévu à l'arrière de l'objectif, une ouverture étant prévue dans le système optique d'objectif pour permettre à l'utilisateur de régler facilement le diamètre du point d'observation en ajustant le diamètre de 1' ouverture. En outre, étant donné qu'il est prévu une ouverture apte à être déplacée de façon solidaire avec le groupe arrière de lentilles à grossissement variable du viseur de zoom du type à image réelle, il est possible de réduire une variation du diamètre de la sortie pupille due aux opérations de zoom, ce qui permet à l'utilisateur d'observer un objet facilement quel que soit le grossissement du champ de vision. REVENDICATIONS. 1. Viseur du type à image réelle caractérisé en ce qu'il comprend: un système optique d'objectif de zoom ayant, disposés respectivement à partir du côté objectif, un premier (L1), un second (L2) et un troisième (L3) groupes de lentilles, ledit premier groupe (L1) ayant un pouvoir de réfraction positif, ledit second groupe (L2) ayant un pouvoir de réfraction négatif, et ledit troisième groupe (L3) ayant un pouvoir de réfraction positif, lesdits second et troisième groupes étant susceptibles d'être approchés et éloignés l'un de l'autre afin de faire varier le pouvoir grossissant; un système optique d'oculaire comprenant un oculaire (L4); et une ouverture (15) ménagée, dans ledit système optique d'objectif, sur le côté tourné vers l'oculaire dudit troisième groupe de lentilles (L3), ladite ouverture étant déplaçable solidairement avec ledit troisième groupe de lentilles. 2. Viseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système optique d'oculaire comprend en outre un système optique de redressement d'image (P1,P2). 3. Viseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit système optique de redressement d'image est constitué par une combinaison d'éléments réfléchissants. 4. Viseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite ouverture (15) se trouve en un emplacement qui est plus proche dudit système optique d'objectif que desdits éléments réfléchissants. 5. Viseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ouverture a une forme sensiblement circulaire. 6. Viseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits éléments réfléchissants comprennent, à partir du côté objectif, respectivement une lentille prisme (P1) et une lentille prisme composée (P2). 7. Viseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système optique d'objectif et ledit système optique d'oculaire ont des pouvoirs de réfraction positifs. 8. Viseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ouverture (15) est ménagée sur une surface dudit troisième groupe de lentilles (L3). 9. Viseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite ouverture a une forme sensiblement circulaire. 10. Viseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un quatrième groupe de lentilles. 11. Viseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ouverture a une forme sensiblement circulaire. 12. Système optique comprenant: un système optique d'objectif de zoom ayant, disposés respectivement à partir du côté objectif, un premier (L1), un second (L2) et un troisième (L3) groupes de lentilles, ledit premier groupe (L1) ayant un pouvoir de réfraction positif, ledit second groupe (L2) ayant un pouvoir de réfraction négatif, et ledit troisième groupe (L3) ayant un pouvoir de réfraction positif, lesdits second et troisième groupes étant susceptibles d'être approchés et éloignés l'un de l'autre afin de faire varier le pouvoir grossissant; et un système optique d'oculaire comprenant un oculaire (L4); caractérisé en ce qu'une ouverture (15) est ménagée, dans ledit système optique d'objectif, sur le côté tourné vers l'oculaire dudit troisième groupe de lentilles (L3), ladite ouverture étant déplaçable solidairement avec ledit troisième groupe de lentilles. 13. Système optique selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une lentille prisme (P1), et en ce que ledit premier groupe de lentilles (L1) est fixe. 14. Système optique selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit système optique d'oculaire comprend une lentille prisme composée (P2) et un quatrième groupe de lentilles (L4) à pouvoir de réfraction positif. 15. Système optique selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit quatrième groupe de lentilles comprend un oculaire (L4), ce dernier étant fixe. 16. Système optique selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite lentille prisme composée (P2) comprend une surface incidente (C1) en forme de lentille convexe. 17. Système optique selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite lentille prisme (P1) comprend une surface incidente en forme de lentille concave et une surface de sortie en forme de lentille convexe. 18. Système optique selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite lentille prisme (P1) comprend une surface incidente en forme de lentille concave et une surface de sortie en forme de lentille convexe. 19. Système optique selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite ouverture (15) a une forme sensiblement circulaire. 20. Système optique selon la revendication 12, caractérisé en ce que un verre à cadre de champs de vision (L5) est installé adjacent à la surface sur laquelle une image est formée par ledit système optique d'objectif. 21. Viseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une lentille formant condenseur installée adjacente à la surface de prise d'image dudit sytème optique d'objectif. 22. Viseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un verre à cadre de champs de vision (L5) qui est installé sur ou adjacent à la surface de prise d'image dudit système optique d'objectif. 23. Viseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système optique d'oculaire comprend en outre une sortie pupille (17) disposée à l'extérieur dudit oculaire. 24. Système optique selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit système optique d'oculaire comprend une sortie pupille (17) disposée à l'extérieur dudit oculaire. 25. Viseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, ledit troisième groupe de lentilles (L3) comprenant une surface frontale et une surface arrière, cette dernière étant tournée vers l'oculaire, ladite ouverture (15) est ménagée sur ladite surface arrière dudit troisième groupe de lentilles. 26. Système optique selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit troisième groupe de lentilles (L3) comprenant une surface frontale et une surface arrière, cette dernière étant tournée vers l'oculaire, ladite ouverture (15) est ménagée sur ladite surface arrière dudit troisième groupe de lentilles.