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DE3041969C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3041969C2
DE3041969C2 DE19803041969 DE3041969A DE3041969C2 DE 3041969 C2 DE3041969 C2 DE 3041969C2 DE 19803041969 DE19803041969 DE 19803041969 DE 3041969 A DE3041969 A DE 3041969A DE 3041969 C2 DE3041969 C2 DE 3041969C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
prism
light
diffraction
diffraction grating
deflection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19803041969
Other languages
English (en)
Other versions
DE3041969A1 (de
Inventor
Susumu Kawasaki Kanagawa Jp Matsumura
Takashi Suzuki
Kazuya Matsumoto
Kikuo Yokohama Kanagawa Jp Momiyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP14397179A external-priority patent/JPS5667822A/ja
Priority claimed from JP15257580A external-priority patent/JPS5774731A/ja
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of DE3041969A1 publication Critical patent/DE3041969A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3041969C2 publication Critical patent/DE3041969C2/de
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/18Focusing aids
    • G03B13/24Focusing screens
    • G03B13/28Image-splitting devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Viewfinders (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstellscheibe, die beispielsweise in dem optischen Sucherweg einer Kamera angebracht wird.
Einäugige Spiegelreflexkameras enthalten gewöhnlich ein Fokussiersystem, bei dem ein Bildaufteilungs-Doppelprisma verwendet wird. Dieses Fokussiersystem weist gewöhnlich eine Einstellscheibe mit einem Schnittbildindikator auf, der in der Mitte der Reellbildebene eines Suchers angeordnet ist und zur Bildaufteilung zwei Ablenkprismen enthält.
Ein solcher Schnittbildindikator hat im Vergleich zu anderen Systemen eine gute Einstellgenauigkeit, ist jedoch durch die Erscheinung beeinträchtigt, daß bei einer Abnahme des Öffnungsverhältnisses des Objektivs die Ablenkprismen zu größeren Dunkelflächen werden. Dementsprechend wird die Scharfeinstellung mit steigender F-Zahl des Objektivs schwieriger.
Hinsichtlich des Neigungs- bzw. Vertikalwinkels der Ablenkprismen stehen die Einstellanzeigegenauigkeit und die Abdunklung des Schnittbildindikators in entgegengesetzter Beziehung, d. h. sie sind zueinander umgekehrt proportional. Diese entgegengesetzte Beziehung ist dem Umstand zuzuschreiben, daß von den Lichtstrahlen aus der Austrittspupille des Objektivs nur die Lichtstrahlen mit einem durch den Vertikalwinkel des Ablenkprismas bestimmten besonderen Einfallwinkel durch den Sucher hindurchgelangen und als Beitrag zur Einstellanzeige das Auge des Betrachters erreichen. Wenn der Vertikalwinkel des Ablenkprismas vergrößert wird, können die Lichtstrahlen von dem Randteil der Austrittspupille des Aufnahmeobjektivs zu dem Okular des Suchers geführt werden, so daß die Einstellanzeigegenauigkeit gesteigert ist. Bei einem Ablenkprisma mit einem großen Vertikalwinkel wird jedoch bei einem lichtschwachen Objektiv, nämlich einem Objektiv mit großer F-Zahl das Bild im Schnittbildindikator dunkler, so daß daher die Scharfeinstellungsanzeige unmöglich wird.
Wenn im Gegensatz dazu der Vertikalwinkel des Ablenkprismas klein gewählt wird, wird die Einstellanzeigegenauigkeit verringert, jedoch ist die Einstellanzeige auch bei einem Objektiv mit einer großen F-Zahl, nämlich einem beträchtlich lichtschwachen Objektiv, möglich.
Daher wird der Vertikalwinkel der Ablenkprismen gewöhnlich nicht auf einen zu großen Wert gewählt, sondern auf einen Winkel in der Nähe von 8° festgesetzt, so daß selbst für ein lichtschwaches Objektiv mit einer F-Zahl in der Größenordnung 5,6 die Einstellanzeige möglich wird, obzwar ein gewisses Ausmaß an Einstellanzeigegenauigkeit verlorengeht.
Für Objektive mit einem kleineren größten Öffnungsverhältnis wie beispielsweise für solche mit der F-Zahl 8 und mehr tritt jedoch die vorstehend beschriebene Schwierigkeit hinsichtlich der Abdunklung des Prismas wieder in Erscheinung.
Das vorstehend geschilderte Problem tritt auch bei einer Einstellscheibe auf, die die Merkmale des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 aufweist und durch die DE-AS 12 08 179, dort insbesondere das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a, bekannt ist. In diesem bekannten Fall ist jedes der beiden Ablenkprismen nicht als keilförmiges Prisma sondern als Fresnel-Prisma bzw. Keilraster ausgebildet. Dadurch ist zwar die Höhe der Ablenkprismen in Richtung der optischen Achse verringert, nicht jedoch die Forderung nach gleichzeitiger hoher Einstellanzeigegenauigkeit und ausreichender Helligkeit auch bei größeren F-Zahlen erfüllt. Ferner tritt das geschilderte Problem auch auf bei einer Einstellscheibe mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 5, wie sie durch die DE-AS 16 22 126, dort insbesondere Fig. 13a, bekannt ist. Jedes der Stufenelemente der Ablenkprismen dieser bekannten Einstellscheibe weist eine zur Einstellebene geneigte Teilfläche sowie eine sich daran anschließende Teilfläche auf, die parallel zur Einstellebene ausgebildet ist und demzufolge nicht zur Ablenkung des hindurchtretenden Lichtes beiträgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beiden gattungsbildenden Einstellscheiben derart weiterzubilden, daß auch bei Verwendung von lichtschwachen Objektiven bzw. eingestellten größeren F-Zahlen einer Abdunklung des vom Schnittbildindikator eingenommenen Feldes vorgebeugt ist und zugleich eine hohe Einstellgenauigkeit gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 5 gelöst. Beiden Lösungen ist gemeinsam, daß zusätzlich zu der vom jeweiligen Basisprisma bewirkten Brechung bzw. Ablenkung eine durch das Rechteck-Beugungsgitter bzw. die spezielle Ausbildung der Stufenelemente verursachte Beugung bzw. Ablenkung auftritt, die einerseits die Wirkung hat, daß jede der beiden mittels der Ablenkprismen erzeugten Bildhälften in sich ein Doppelbild oder zumindest unscharfes Bild ist, wodurch die Anzeigegenauigkeit verbessert ist, und andererseits die Wirkung hat, daß auch bei kleiner Eintrittspupille des Objektivs genug Licht zur Beobachtung des Schnittbildes zur Verfügung steht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Einstellscheibe.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines Ablenkprismas der Einstellscheibe.
Fig. 3 zeigt eine funktionelle Aufgliederung des Ablenkprismas gemäß Fig. 2.
Fig. 4 zeigt den Beugungswirkungsgrad des Ablenkprismas.
Fig. 5A und 5B veranschaulichen die Auswirkung, die mittels des Ablenkprismas an einem Bild herbeigeführt wird.
Fig. 6 veranschaulicht, wie ein von der Austrittspupille eines Objektivs her einfallender Lichtstrahl mittels des Ablenkprismas abgelenkt wird.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht eines Ablenkprismas bei einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht eines dreistufigen Rechteck-Beugungsgitters.
Fig. 9 zeigt den Beugungswirkungsgrad des dreistufigen Rechteck-Beugungsgitters.
Fig. 10A ist eine Querschnittsansicht eines Ablenkprismas, bei dem das dreistufige Rechteck-Beugungsgitter an einem Prisma angebracht ist.
Fig. 10B zeigt ein Linienbild, das durch einen Schnittbildindikator hindurch gesehen wird, bei dem das Ablenkprisma gemäß Fig. 10A verwendet wird.
Fig. 11 zeigt eine Abwandlung des Ablenkprismas nach Fig. 10A.
Fig. 12 zeigt den Beugungswirkungsgrad eines Ablenkprismas bei dem ein vierstufiges Rechteck-Beugungsgitter an einem Prisma angebracht ist.
Fig. 13 ist eine schematische Ansicht des Ablenkprismas gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Fig. 14 ist eine Schnittansicht des Ablenkprismas nach Fig. 13.
Fig. 15 zeigt eine funktionelle Aufgliederung des Ablenkprismas nach Fig. 14.
Fig. 16 ist eine schematische Ansicht eines Schnittbildindikators, der eine Kombination zweier Ablenkprismen gemäß der Darstellung in Fig. 13 aufweist.
Fig. 17 und 18 sind Schnittansichten von Ablenkprismen gemäß weiteren unterschiedlichen Ausführungsbeispielen.
Fig. 19A und 19B sind eine perspektivische Ansicht bzw. eine Schnittansicht eines Schnittbildindikators, der nur aus Beugungsgittern besteht.
Fig. 20 ist eine graphische Darstellung des Beugungs-Gleichungsglieds des in Fig. 19B gezeigten Beugungsgitters.
Fig. 21 ist eine graphische Darstellung der Beugungslicht-Verteilung des Beugungsgitters nach Fig. 19B für weißes Licht.
Fig. 22A, 22B und 22C sind eine Draufsicht auf die Einstellscheibe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, eine perspektivische Ansicht des zugehörigen Schnittbildindikators bzw. eine Schnittansicht des zugehörigen Ablenkprismas.
Fig. 23 ist eine graphische Darstellung des Beugungs-Gleichungsglieds des in Fig. 22C gezeigten Ablenkprismas.
Fig. 24 ist eine graphische Darstellung der Verteilung der Beugungs-Gleichungsglieder von Kleinprismen 53 und 54.
Fig. 25, 26, 27 und 28 zeigen Beugungslichtverteilungen des Ablenkprismas nach Fig. 22C bei Zahlenwert-Bemessungsbeispielen 1, 2, 3 und 4.
Fig. 29 veranschaulicht die Abdunklung des Schnittbildindikators bei Verwendung der Ablenkprismen gemäß den Fig. 16, 17 und 18.
Fig. 30 zeigt den Zusammenhang zwischen der Teilung des Beugungsgitters und dem Einfallswinkel des für die Einstellanzeige nutzbaren einfallenden Lichts.
Fig. 31, 32 und 33 zeigen die Beugungslicht-Verteilungen bei Bemessungsbeispielen 5, 6 und 7.
Fig. 34 ist eine Schnittansicht des Ablenkprismas bei einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Fig. 35 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung einer Metallform für die Massenherstellung des in den Fig. 22B und 22C gezeigten Ablenkprismas.
Fig. 36A und 36B zeigen die Einstellscheibe in einer ersten Anwendung.
Fig. 37A, 37B, 37C und 37D zeigen die Einstellscheibe in einer zweiten Anwendung.
Fig. 38A und 38B zeigen die Einstellscheibe in einer dritten Anwendung.
Fig. 39 zeigt die Einstellscheibe in einer vierten Anwendung.
Die Fig. 1 zeigt die Einstellscheibe 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, die im Entfernungsmesser bzw. Sucher einer einäugigen Spiegelreflexkamera in Übereinstimmung mit der Bildebene derselben gehalten wird. Mit 2 und 3 ist ein Paar von Ablenkprismen für die Bildaufteilung bzw. das Schnittbild bezeichnet, die gemeinsam einen Schnittbildindikator bilden, der in der Mitte der Einstellscheibe angebracht ist. In der Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Ablenkprismas 2 gezeigt. Das in Fig. 2 gezeigte Ablenkprisma 2 für das Schnittbild enthält gemäß der Darstellung in Fig. 3 ein Prisma 4 mit einem Vertikalwinkel Φ und ein Rechteck-Beugungsgitter 5 mit einer Höhenstufung in halber Breite einer Teilung P, wobei das Prisma 4 und das Beugungsgitter 5 einander einstückig überlagert sind. Das heißt, dieses Ablenkprisma ist so aufgebaut, daß an einem Prisma mit einem Vertikalwinkel Φ als Basis ein Phasen-Beugungsgitter mit Rechteck-Furchenprofil ausgebildet ist.
Dementsprechend wird gemäß der Darstellung in der funktionellen Zergliederung in Fig. 3 ein Lichtstrahl 6, der von einem Objektiv her in das Ablenkprisma 2 eintritt, durch die Brechungswirkung des Prismas 4 um δ abgelenkt und weiter durch die Phasenbeugung gebeugt, so daß er eine Gruppe 7 von in mehreren Ordnungen gebeugten Lichtstrahlen ergibt.
Andererseits weist wie das Ablenkprisma 2 auch das Ablenkprisma 3 ein Prisma und ein Beugungsgitter unter gegenseitiger Überlappung auf, jedoch wird ein in das Ablenkprisma 3 eintretender Lichtstrahl um -δ abgelenkt und gebeugt, da das Prisma und das Beugungsgitter entgegengesetzt ausgerichtet bzw. orientiert sind.
Bekanntermaßen ist bei diesem Rechteck-Beugungsgitter für eine bestimmte Wellenlänge λ des sichtbaren Lichts bei einem Brechungsindex n des Gittermaterials und einem Höhenstufenmaß d der Beugungswirkungsgrad ηm für die Beugung m-ter Ordnung (= Beugungsanteil-Lichtintensität/Einfall-Lichtintensität):
wobei
α = π(n-1)d/λ
gilt. Die Fig. 4 ist eine graphische Darstellung des Beugungswirkungsgrades ηm bei Veränderung von α durch Ändern des Höhenstufenmaßes d. Demgemäß werden bei dem Beugungsgitter dieser Art hauptsächlich in 0-ter und ±1-ter Ordnung gebeugte Lichtstrahlen erzeugt. Ferner ist der Winkel R zwischen in erster Ordnung gebeugtem Licht und in 0-ter Ordnung gebeugtem Licht gleich
R = sin-1 (λ/P).
Wenn bei dem Beugungsgitter bei diesem Ausführungsbeispiel die Bedingungen so gewählt werden, daß n = 1,5, λ = 0,5 µm und d = ×λ = 0,5 µm gilt, nämlich α = π/2 gilt, dann ist η₀ = 0 und η±1 = 40%, wie es aus der Fig. 4 ersichtlich ist, und es wird im wesentlichen nur in ±1-ter Ordnung gebeugtes Licht abgegeben. Wenn ferner die Teilung P = 28,6 µm ist, gilt für den Winkel zwischen dem in ±1-ter Ordnung gebeugten Licht und dem in 0-ter Ordnung gebeugten Licht R = 1°, so daß demnach dann, wenn der (in Fig. 3 gezeigte) Vertikalwinkel Φ des Prismas so festgelegt ist, daß δ = 5° ist, die von der ebenen Seite her eintretenden Lichtstrahlen bei Vernachlässigung von in höherer Ordnung gebeugten Lichtstrahlen nur in ±1-ter Ordnung gebeugte Lichtstrahlen ergeben, die in bezug auf die optische Achse in der Richtung von 4° bzw. 6° austreten. Durch diese Wirkung wird das Objektbild bei dessen unscharfer Einstellung mittels des in Fig. 3 gezeigten Prismas 4 seitlich abgelenkt und von der anderen Bildhälfte getrennt, wobei ferner durch die Wirkung des Beugungsgitters 5 jede seitlich abgelenkte und abgetrennte Bildhälfte für sich selbst in ein Doppelbild aufgeteilt wird, das als ein verschwommenes Bild gesehen wird, wenn die Doppelbild-Trennung gering ist. Diese Erscheinung wird ausführlich anhand der Fig. 5 beschrieben. Bei dieser Figur ist die Richtung des Lichteinfalls entgegengesetzt zu derjenigen bei der Fig. 3, jedoch ist die Wirkung des Ablenkprismas die gleiche wie bei demjenigen in Fig. 3. Das in Fig. 2 gezeigte Ablenkprisma 2 erzeugt keinerlei Beugungswelle, wenn der Scharfeinstellungszustand besteht; daher kann das Bild ohne irgendwelche Behinderung gesehen werden. Wenn jedoch der Defokussier-Zustand besteht bzw. eine unscharfe Einstellung vorliegt, gibt gemäß der Darstellung in Fig. 5A das Ablenkprisma 2 gebeugte Wellen ab. Das heißt, Lichtstrahlen 11, die in den Schnittbildindikator so eintreten, daß sie an einem Ort 12 auf der optischen Achse konvergieren würden, werden durch die Prismenwirkung des Basisprismas 4 des Ablenkprismas 2 in die Richtung eines Winkels δ = 5° gebrochen und ferner durch die Wirkung des Beugungsgitters in die Richtungen ±1° an einander gegenüberliegenden Seiten der Richtung gebeugt, so daß durch die jeweiligen Lichtstrahlen Bildpunkte 13 und 14 erzeugt werden. Wenn demnach dieser Zustand durch den Sucher betrachtet wird, wird gemäß der Darstellung in Fig. 5B das (in der Figur als Linienbild dargestellte) Objektbild so gesehen, daß der obere und der untere Teil durch die Schnittbildwirkung der Ablenkprismen 2 und 3 gegeneinander versetzt sind, und damit als ein Objektbild gesehen, das in zwei Bildhälften aufgeteilt ist. Mit 13′ und 14′ sind Bildpunkte bezeichnet, die voneinander mittels des Ablenkprismas 3 getrennt sind. Wenn das Ausmaß der Bildtrennung mittels des Beugungsgitters klein gemacht wird, wird das Objektbild in jeder Bildhälfte nicht als ein Doppelbild, sonder eher als verschwommenes bzw. unscharfes Bild gesehen. Ferner ist durch die Streuung bzw. Dispersion des Beugungsgitters der Randbereich des Bilds gefärbt, obzwar nur geringfügig.
Wenn bei dem auf diese Weise an diesem Schnittbildindikator beobachteten Linienbild in der unscharfen Einstellung das Doppelbild aus dem in ±1-ter Ordnung gebeugten Licht an dem oberen und dem unteren Ablenkprisma gemäß der Darstellung in Fig. 5B sichtbar wird und der Scharfeinstellungszustand herbeigeführt wird, nämlich das Objektbild in genaue Übereinstimmung mit der Einstellscheibe gebracht wird, verschwinden die durch die Beugung herbeigeführte Unschärfe des Bilds (bzw. das Doppelbild) und die Bildtrennung, so daß die obere und die untere Bildhälfte, die von der Grenze zwischen den Ablenkprismen 2 und 3 getrennt sind, miteinander in Übereinstimmung kommen. Dadurch kann der Scharfeinstellungszustand auf leichte Weise ermittelt werden.
Dabei werden gemäß der Darstellung in Fig. 6 bei diesem Ausführungsbeispiel von dem Ablenkprisma 2 mit den vorstehend angeführten Beugungseigenschaften in dem Schnittbildindikator auf ein (nicht gezeigtes) Okular in wirkungsvoller Weise von den Lichtstrahlen aus einer Austrittspupille 8 des Aufnahmeobjektivs hauptsächlich Lichtstrahlen 9 und 10 gerichtet, die in bezug auf die optische Achse Winkel von 4° bzw. 6° bilden. Das zweite Ablenkprisma 3 richtet auf das Okular Lichtstrahlen, die bezüglich der optischen Achse von der gegenüberliegenden Seite hinsichtlich der Lichtstrahlen 9 und 10 eintreten.
Auf diese Weise werden bei jedem Teilbereich des Schnittbildindikators für die Einstellanzeige zwei von dem Aufnahmeobjektiv her kommende Lichtstrahlen, nämlich die Lichtstrahlen 9 und 10 verwendet, die hinsichtlich ihres Einfallwinkels unterschiedlich sind; daher wird der Bereich der F-Zahlen des Objektivs weiter, für die die Einstellanzeige möglich ist.
Bei einem herkömmlichen Prismen-Schnittbildindikator, bei dem der Vertikalwinkel der Prismen gleich demjenigen bei den Ablenkprismen 2 bzw. 3 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist, wird nämlich hauptsächlich ein Lichtstrahl 35 (Fig. 6), der bezüglich der optischen Achse einen Winkel von 5° bildet, auf das Okular gerichtet und zur Einstellanzeige verwendet; daher wird eine Einstellanzeige bei einem Objektiv mit einer großen F-Zahl schwierig, bei dem der Lichtstrahl 35 nach Ablenkung mittels des herkömmlichen Ablenkprismas von dem Okular abgeschnitten wird; demgegenüber werden bei dem Schnittbildindikator gemäß dem Ausführungsbeispiel für die Einstellanzeige die von der Objektiv-Austrittspupille her kommenden beiden Lichtstrahlen 9 und 10 verwendet, die einen unterschiedlichen Einfallswinkel haben; daher ist selbst in dem Fall, daß der Lichtstrahl 10 nicht in ein lichtschwaches Objektiv mit einer großen F-Zahl eintritt, die Einstellanzeige möglich, wenn der Lichtstrahl 9 in das Objektiv eintritt. Falls die vorstehend genannten Zahlenwerte angewandt werden, ergibt der Schnittbildindikator selbst bei einem Objektiv keine Abdunkelung, das eine so kleine Austrittspupille hat, daß nur die bezüglich der optischen Achse einen Winkel von maximal 4° bildenden Lichtstrahlen 9 vorliegen; auf diese Weise bleibt eine Einstellanzeige möglich.
Bei dem Schnittbildindikator gemäß dem Ausführungsbeispiel erfolgt somit die Einstellanzeige mit höherer Genauigkeit, wenn für ein lichtstarkes Objektiv mit einer kleinen F-Zahl beide Lichtstrahlen 9 und 10 verwendet werden, und die Einstellungsanzeige für ein lichtschwaches Objektiv mit einer großen F-Zahl unter Verwendung der Lichtstrahlen 9.
Ferner kann bei der Bemessung durch Änderung der Teilung des Beugungsgitters und des Vertikalwinkels des Ablenkprismas bestimmt werden, mit welchem Winkel bezüglich der optischen Achse Lichtstrahlen für die Einstellanzeige herangezogen werden. Demgemäß kann entsprechend dem jeweiligen Kamerasystem ein optimaler Schnittbildindikator entworfen werden.
Die Fig. 7 zeigt eine Einstellscheibe, bei der die Ablenkprismen durch Fresnel-Stufenprismen 32 ausgebildet sind. Bei dieser Einstellscheibe ist auf jedes Fresnelelement eines Fresnel-Basisprismas 32 ein Rechteck-Element eines Beugungsgitters 31 aufgebracht. Der Vertikalwinkel eines jeden Fresnelelementes ist gleich dem Vertikalwinkel Φ des vorangehend verwendeten Prismas.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist der Beugungswirkungsgrad für die Beugung 0-ter Ordnung gleich 0, jedoch besteht für die Einstellscheibe keine Einschränkung hierauf. Falls beispielsweise das Beugungsgitter so ausgelegt wird, daß die Beugungswirkungsgrade für die Beugung 0-ter Ordnung und die Beugung ±1-ter Ordnung einander gleich sind, erscheint an dem oberen und dem unteren Teilbereich in Fig. 5B anstelle eines Doppelbildes ein Dreifachbild, was bezüglich der beschriebenen Einstellscheibe keine Behinderung darstellt. Vielmehr erscheint jede Bildhälfte weiterhin verschwommen bzw. unscharf, so daß dies in manchen Fällen wirkungsvoll ist.
Wenn ein gewöhnliches Rechteck-Beugungsgitter 5 gemäß Fig. 3 verwendet wird, werden gemäß der Darstellung in Fig. 4 die Beugungswirkungsgrade für die Beugung +1-ter Ordnung und -1-ter Ordnung einander für beliebige α gleich. Dies zeigt, daß bei konstantem Höhenstufenmaß d für eine beliebige Wellenlänge λ
η₁(λ) = η-1(λ)
gilt. Demgemäß ist die Farbe der in +1-ter Ordnung gebeugten Lichtstrahlen die gleiche wie diejenige der in -1-ter Ordnung gebeugten Lichtstrahlen, so daß daher die Bildpunkte 13 und 14 in Fig. 5B im wesentlichen gleichfarbig aussehen und nur an dem Randbereich der Bildpunkte eine Färbung entsteht, wie sie sich aus der Streuung bzw. Dispersion des Beugungsgitters ergibt. Als ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine derartige Färbung deutlicher hervorgerufen wird, wird nun ein Fall beschrieben, bei dem ein besonderes Rechteck-Beugungsgitter gemäß der nachfolgenden Darstellung verwendet wird.
Gemäß der Beschreibung in dem Artikel "Color Separation Grating" in Applied Optics 17 (15), 1978, Seiten 2273ff., hat ein Rechteck-Beugungsgitter mit einem treppenartigen Aufbau gemäß der Darstellung in Fig. 8 eine einem Farbfilter ähnliche Wirkung. In dem Gitter nach Fig. 8 ist die Breite einer jeden Stufe gleich einem Drittel der Teilung P. Gemäß den Ausführungen in dem genannten Artikel können durch die Beugungsgitter-Bedingungen die in der +1-ten Ordnung, der 0-ten Ordnung und der -1-ten Ordnung gebeugten Lichtstrahlen in den drei Primärfarben, nämlich Rot, Grün und Blau gefärbt sein. Wenn ferner der Beugungsgitter-Aufbau unter Verwendung der auf der Seite 2274 des gleichen Artikels erscheinenden Gleichungen 8 und 9 ausgelegt wird, kann ein Beugungsgitter mit einer Beugungswirkung erzielt werden, bei der einfallendes weißes Licht in zwei verschiedenfarbige Lichtstrahlen aufgeteilt wird. Ein Beispiel hierfür ist in der Fig. 9 gezeigt.
Die Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, die die Abhängigkeit des Beugungswirkungsgrads von der Wellenlänge zeigt, wenn der Brechungsindex des Beugungsgitter-Materials gleich 1,5 ist und für die Stufenhöhen d₁ = 1,67 µm und d₂ = 3,34 µm gilt. Aus dieser graphischen Darstellung ist ersichtlich, daß das blaue Licht des weißen einfallenden Lichts auf die in +1-ter Ordnung gebeugten Lichstrahlen aufgeteilt wird, das rote Licht aus dem einfallenden weißen Licht auf die in -1-ter Ordnung gebeugten Lichtstrahlen aufgeteilt wird und die in 0-ter Ordnung gebeugten Lichtstrahlen in dem sichtbaren Bereich sehr stark abgeschwächt werden können.
Demnach ist bei einem Schnittbildindikator, bei dem ein Anlenkprisma gemäß Fig. 10A, bei dem ein solches Beugungsgitter an einem Basisprisma angebracht ist, mit einem entgegengesetzt ausgerichteten Ablenkprisma kombiniert ist, das defokussierte weiße Linienbild so beschaffen, daß ein hauptsächlich auf "Rot" und "Blau" aufgeteiltes Doppelbild gemäß der Darstellung in Fig. 10B in der oberen und der unteren Bildhälfte erscheint und die Bildhälften eine Relativversetzung haben.
In der Fig. 10B bezeichnen 15 und 17 blaue Bilder, die von dem in +1-ter Ordnung gebeugten Licht erzeugt sind, während 16 und 18 rote Bilder bezeichnen, die von dem in -1-ter Ordnung gebeugten Licht erzeugt sind. Das in 0-ter Ordnung gebeugte Licht wurde vernachlässigt, da es geringe Intensität hat. In dem Bereich, in dem die Bilder 15 und 16 einander überlappen, ist ein weißes Bild zu sehen, zu welchem das rote Bild und das blaue Bild addiert sind, während um diesen Bereich herum ein blaues Bild und ein rotes Bild zu sehen sind und diese Bilder in der oberen und der unteren Bildhälfte seitlich versetzt sind.
Wenn das reelle Bild mit der Einstellebene der Ablenkprismen übereinstimmt, überlappen einander das blaue Bild 15 und das rote Bild 16 sowie gleichermaßen das blaue Bild 17 und das rote Bild 18, so daß die Rot- bzw. Blau-Färbung verschwindet und die richtige Farbe des Objekts zu beobachten ist. Ferner wird keinerlei Relativversetzung der beiden oberen und unteren Bildhälften beobachtet.
Wenn die Stufenhöhen d₁ und d₂ in Fig. 8 durch andere ersetzt werden, wird das in +1-ter Ordnung und das in -1-ter Ordnung gebeugte Licht in Fig. 9 durch eine andere Lichtverteilung ersetzt. Falls daher beispielsweise in dem oberen halbkreisförmigen Ablenkprisma und dem unteren halbkreisförmigen Ablenkprisma des Schnittbildindikators die Werte der Stufenhöhen d₁ und d₂ umgekehrt werden, erfolgt die Färbung des unteren Teils in Gegenrichtung zu derjenigen in dem oberen Teil.
Die Breiten der Stufen des Rechteck-Beugungsgitter brauchen einander nicht immer gleich zu sein.
In der Fig. 11 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem als Prisma, auf dem das in Fig. 8 gezeigte Beugungsgitter angebracht ist, ein Fresnel-Stufenprisma verwendet wird.
Ferner zeigt die Fig. 12 ein Beispiel für die Berechnung des Beugungswirkungsgrads bei einem Ablenkprisma, bei dem an einem Basisprisma ein vierstufiges Rechteck-Beugungsgitter angebracht ist, bei welchem dem in Fig. 8 gezeigten dreistufigen Rechteck-Beugungsgitter eine weitere Stufe hinzugefügt ist. Die Stufenhöhen d₁, d₂ und d₃ sind jeweils 0,96 µm, 1,92 µm bzw. 2,88 µm. Bei dem Schnittbildindikator gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die in 0-ter Ordnung gebeugten Lichtstrahlen blau und die in +1-ter Ordnung gebeugten Lichtstrahlen rot eingefärbt. Die in -1-ter Ordnung gebeugten Lichtstrahlen sind im Bereich des sichtbaren Lichts sehr schwach. Bei diesem Fall wird abweichend zu dem Fall nach Fig. 9 das durch das in der 0-ten Ordnung gebeugte Licht erzeugte Bild verwendet, so daß daher bei gleicher Teilung des Beugungsgitters wie in Fig. 9 ein verbessert angenähertes bzw. echteres Doppelbild erzeugt wird. Es ist somit möglich, ein mehrstufiges Rechteck-Beugungsgitter zu verwenden.
Vorstehend wurde der Fall beschrieben, daß an einem Basisprisma ein Rechteck-Beugungsgitter angebracht bzw. ausgebildet wurde; es besteht, jedoch hinsichtlich der auf der Oberfläche des Basisprismas ausgebildeten Struktur keine Einschränkung hierauf. Vielmehr kann auch eine Struktur verwendet werden, die aus regelmäßig wiederkehrenden Stufenelementen besteht, die jeweils Kleinprismen bilden.
Die Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht eines der Ablenkprismen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Einstellscheibe. Die Fig. 14 ist gleichartig der Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Ablenkprismas 19 in dem Schnittbildindikator dieses Ausführungsbeispiels. Gemäß der Darstellung in Fig. 14 sind bei diesem Ablenkprisma an einem Prisma mit einem Vertikalwinkel Φ₂ in periodischen Abständen Einschnitte ausgebildet, wobei durch Strichlierung bezeichnete Bereiche 22 entfernt wurden. Dieses Ablenkprisma ist folglich gemäß der Darstellung in Fig. 15 funktional gleich einer Kleinstprismenstruktur 24 mit feinen Einschnitten an einem Prisma 23 und hat beide Funktionen.
Wie aus dem Aufbau nach Fig. 13 ersichtlich ist, hat dieses Ablenkprisma, von einem anderen Gesichtspunkt her gesehen, eine periodische Anordnung aus Stufenelementen, die aus Kleinprismen mit Teilflächen 20 mit einem Vertikalwinkel Φ₁ und Kleinprismen mit Teilflächen 21 mit einem Vertikalwinkel Φ₂ bestehen. Aufgrund eines derartigen Aufbaus unterscheidet sich der Winkel, unter dem ein in diesen Schnittbildindikator eingetretener Lichtstrahl in dem Bereich der Teilfläche 20 abgelenkt wird, von dem Winkel, unter dem dieser Lichtstrahl in dem Bereich der Teilfläche 21 abgelenkt wird. Dementsprechend werden wie gemäß Fig. 5 die aus der Eintrittspupille kommenden Lichtstrahlen hinsichtlich des Winkels verschiedenartig zu dem Okular geführt. Daher sind die Anzeigeeigenschaften dieses Schnittbildindikators ebenfalls gleichartig zu denjenigen des Schnittbildindikators mit dem in Fig. 5 gezeigten Aufbau.
Demgemäß kann durch Verbinden des Ablenkprismas nach Fig. 13 mit einem Ablenkprisma 25 nach Fig. 16, das in der Form gleichartig, jedoch entgegengesetzt ausgerichtet bzw. orientiert ist, ein Schnittbildindikator realisiert werden, der sowohl eine seitliche Versetzung zwischen der oberen und der unteren Bildhälfte als auch eine unscharfe Abbildung (Doppelbild) oder Färbung des Bilds ergibt.
Durch Ersetzen des vorstehend beschriebenen Basisprismas 23 durch ein Fresnel-Stufenprisma in einem jeden in Fig. 16 gezeigten Ablenkprisma 19 bzw. 25 ist es möglich, ein Ablenkprisma mit dem in den Fig. 17 und 18 gezeigten Querschnitt zu erhalten. Das Ablenkprisma mit diesem Aufbau hat die gleiche Funktion wie das in Fig. 13 gezeigte Ablenkprisma. Gemäß den Fig. 17 und 18 ist in einem Ablenkprisma 36 bzw. 37 an einem einzelnen Fresnelelement 30 des Basisprismas ein Stufenelement ausgebildet, das die gleiche Teilung wie das Fresnelelement hat. Das heißt, ein Satz aus Teilflächen 28 und 29 bzw. 38 und 39 mit Vertikalwinkeln Φ₁ und Φ₂ entspricht einem Fresnelelement 30. In den Fig. 17 und 18 bezeichnet P die Teilung eines Fresnelelementes, während P₁ bzw. P₂ die Breiten der Teilflächen des Stufenelementes bezeichnen.
In anderer Betrachtungsweise gesehen kann andererseits das in Fig. 17 oder 18 gezeigte Ablenkprisma als aus einer periodischen Anordnung von (dem Fresnelelement 30 entsprechenden) prismenartigen Baueinheiten bestehend bezeichnet werden, die mit den zwei geneigten Teilflächen versehen sind, welche sich hinsichtlich ihrer Neigungen unterscheiden. Die Verwendung eines Fresnel-Stufenprismas als Basisprisma führt zu einer geringeren Dicke des Schnittbildindikators und auch zu einem später beschriebenen Vorteil.
In der vorstehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele wurde insbesondere die Wirkung erläutert, die die Beugung mittels des Beugungsgitters bwz. der Kleinprismenstruktur der Ablenkprismen des Schnittbildindikators bei der Ermittlung des Scharfeinstellungszustands hervorbringt; nunmehr wird ausführlich eine weitere Auswirkung beschrieben, die von der zugleich mit der Ablenkwirkung der Ablenkprismen bestehenden Beugungswirkung hervorgerufen wird.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung werden bei dem Schnittbildindikator nach dem Stand der Technik, bei dem gewöhnliche Ablenkprismen verwendet werden, auf das Auge bzw. das Okular gewöhnlich Lichtstrahlen gerichtet, die bezüglich der optischen Achse einen Winkel δ von ungefähr 4° bilden (die Lichtstrahlen 9 in Fig. 6), und diese Lichtstrahlen für die Einstellanzeige herangezogen; daher tritt bei Lichtstrahlen aus einem Objektiv mit einer F-Zahl wie beispielsweise 5,6 oder größer, bei dem derartige Lichtstrahlen abgefangen werden, eine Abdunklung auf, so daß die Einstellanzeige nicht bewerkstelligt werden kann. Als ein Verfahren zur Überwindung dieses Nachteils könnte an eine Einstellscheibe gedacht werden, bei der in dem oberen und dem unteren Halbkreisbereich des kreisförmigen Schnittbildindikator Beugungsgitter mit sägezahnartigem Querschnitt gemäß der Darstellung in den Fig. 19A und 19B entgegengesetzt ausgerichtet sind. Wie jedoch nachstehend veranschaulicht wird, kann der vorstehend angeführte Nachteil nicht mittels eines Sytems vollständig behoben werden, das einen Schnittbildindikator enthält, der nur mit derartigen Beugungsgittern ausgebildet ist.
Um festzustellen, wie bei dem in Fig. 19A gezeigten Schnittbildindikator die Lichtstrahlen aus der Austrittspupille des Objektivs für die Einstellanzeige verwendet werden, wird aus der Richtung der optischen Achse des Suchers ein Lichtstrahl eingegeben und berechnet, wie das mittels dieses Schnittbildindikators erzeugte Beugungslicht verteilt ist. Zum Vergleich mit einem später beschriebenen Ausführungsbeispiel der Einstellscheibe wird die Verteilung des gebeugten Lichts unter der Bedingung errechnet, daß das Beugungsgitter auf Werte eingestellt ist, die annähernd denjenigen bei dem Ausführungsbeispiel entsprechen. Gemäß der Querschnittsansicht in Fig. 19B ist die Teilung P dieses Beugungsgitters gleich 25 µm, der Neigungswinkel ϕ eines jeden Keilelements bzw. Sägezahns gleich 8°, der Brechungsindex n des Herstellungsmaterials 40 des Schnittbildindikators gleich 1,49 und die Wellenlänge λ von Einfallichtstrahlen 42 gleich 0,55 µm. Die Verteilung des mittels eines derartigen Beugungsgitters gebeugten Lichts kann gemäß der Beschreibung in "Principles of Optics" von Born und Wolf, Seiten 401 bis 405, aus dem Produkt aus einem (nachstehend als Beugungsglied bezeichneten) Gleichungsglied und einem durch die Teilung P bestimmten Beugungsspektrum gewonnen werden (das nachstehend als Interferenzglied bezeichnet wird). Nimmt man an, daß die Anzahl der Beugungsgitterlinien ausreichend groß ist, so wird bekanntermaßen dieses Interferenzglied zu der Summe von Δ-Funktionen, die einen Spitzenwert nur bei einem Winkel RN hat, der durch
P · sin RN = N · λ (N = 0, ±1, ±2, ...)
bestimmt ist. Die im Falle der vorstehend genannten Gitterausbildung erzielte Beugungslicht-Verteilung ist in der Fig. 20 gezeigt. Wie dort dargestellt ist, wird durch die Beugung an diesem Beugungsgitter das in dritter Ordnung gebeugte Licht stark in einer Richtung mit einer Neigung von 4° in bezug auf die optische Achse erzeugt, während kaum in anderen Ordnungen gebeugtes Licht erzeugt wird.
Wenn das einfallende Licht 42 weißes Licht ist, kann die Beugungslicht-Verteilung für das weiße Licht dadurch erzielt werden, daß die Wellenlängen λ von 0,4 bis 0,7 µm in Abständen von 0,01 µm herausgezogen werden, um damit die Beugungslicht-Verteilung bei einer jeden Wellenlänge zu gewinnen und die Beugungslicht-Verteilungen unter Hinzufügen des Bewertungsgewichts des spektralen Hellempfindlichkeitsgrads des unbewaffneten Auges aufaddiert werden. Dies ist in Fig. 21 gezeigt. Der Grund des Hinzufügens des Bewertungsgewichts des spektralen Hellempfindlichkeitsgrads des unbewaffneten Auges liegt darin, daß in einer Kamera bei der Betrachtung des Bilds mit dem unbewaffneten Auge durch den Sucher die von dem unbewaffneten Auge erfaßte Helligkeit eines Bilds von Bedeutung ist.
Wie aus der Fig. 21 ersichtlich ist, ist die Ausdehnung des Beugungslichts im Falle von weißem einfallenden Licht so, daß sich das Beugungslicht in dem Bereich des Beugungswinkel R von 3° bis 5° konzentriert. Dementsprechend werden bei diesem Schnittbildindikator von den aus der Austrittspupille des Objektivs in den Schnittbildindikator eintretenden Lichtstrahlen nur die bezüglich der optischen Achse des Suchers unter einem Winkel von 3° bis 5° eintretenden Lichtstrahlen zu dem Auge des Beobachters gerichtet und damit für die Einstellanzeige genutzt. Bei dem Schnittbildindikator, bei dem das in den Fig. 19A und B gezeigte Beugungsgitter verwendet wird, ist der Winkelbereich der für die Einstellanzeige verfügbaren Lichtstrahlen geringfügig breiter als derjenige bei dem Schnittbildindikator, bei dem gewöhnliche Ablenkprismen verwendet werden; daher erfährt das Bild im Schnittbildindikator für Objektive mit einem größeren F-Zahl-Bereich eine Helligkeitszunahme. Diese Zunahme ist jedoch äußerst gering und unzureichend.
Bei einem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Bereich des Einfallswinkels der für die Einstellanzeige verfügbaren Lichtstrahlen breiter als derjenige bei dem Beugungsgitter gemäß den Fig. 19A und B. Jedes Ablenkprisma in dem Schnittbildindikator der Einstellscheibe gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat eine Prismenwirkung und eine Beugungswirkung, so daß daher bei der Bemessung durch die Wahl der Teilung und Neigungen der Kleinprismenstruktur und des Vertikalwinkels des Basisprismas gesteuert werden kann, mit welchem Winkel in bezug auf die optische Achse des Suchers ein Lichtstrahl für die Einstellanzeige verwendet werden kann. Folglich können entsprechend den verschiedenen Kamerasystemen optimale Einstellscheiben gestaltet werden.
Nachstehend werden einige Bemessungsbeispiele für die Bemessung der Einstellscheibe gemäß dem Ausführungsbeispiel angegeben, das in den Fig. 22A, B und C gezeigt ist und das Bauprinzip gemäß der bereits erläuterten Fig. 17 aufweist.
Die Fig. 22A ist eine Draufsicht auf eine Einstellscheibe 52. Wie dort gezeigt ist, ist in der Mitte dieser Einstellscheibe ein Schnittbildindikator aus Ablenkprismen 50 und 51 ausgebildet. Die Fig. 22B ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Schnittbildindikators, während die Fig. 22C eine Schnittansicht des Ablenkprismas 50 ist. Es ist ersichtlich, daß das Ablenkprisma dem in Fig. 17 gezeigten Ablenkprisma entspricht wobei gemäß der Darstellung an jedem Fresnelelement Teilflächen einer Kleinprismenstruktur ausgebildet sind, die schmäler als das Fresnelelement sind; dadurch werden die beiden Ablenkprismen 50 und 51 gebildet, die zur Bildung des Schnittbildindikators in entgegengesetzter Ausrichtung miteinander kombiniert werden. Jedes in Fig. 22C gezeigte Fresnelelement hat einen Doppelkeilaufbau aus einem Kleinprisma 53 mit einem Vertikalwinkel bzw. einer Neigung Φ₁ und einem Kleinprisma 54 mit einem Vertikalwinkel bzw. einer Neigung Φ₂. Bei den nachstehend aufgeführten Bemessungsbeispielen entsprechen die Parameterbezeichnungen den in Fig. 22C gezeigten. Das heißt, P₁ und Φ₁ bzw. P₂ und Φ₂ sind jeweils die Breiten und die Vertikalwinkel der Kleinprismen 53 bzw. 54, während P die Teilung eines Fresnelelementes ist. Das Material zur Bildung eines jeden Ablenkprismas 50 und 51 ist Acryl mit einem Brechungsindex 1,49. Ferner wird bei jedem Bemessungsbeispiel zum Vergleich seiner Eigenschaften mit denjenigen bei dem in den Fig. 19A und B gezeigten Beispiel nachstehend betrachtet, in welcher Lichtmengen-Verteilung in bezug auf den Winkel R zu der optischen Achse ein gemäß der Darstellung in Fig. 22C aus der Richtung der optischen Achse in das Ablenkprisma 50 eintretender Lichtstrahl 57 abgelenkt wird.
Die Winkelverteilung des mittels dieser Ablenkprismen durchgelassenen Lichts ist auf die Prismenwirkung und die Beugungswirkung der Ablenkprismen zurückzuführen, jedoch wird als Hilfe bei dem Vergleich mit dem in den Fig. 19A und B gezeigten Beispiel in der folgenden Beschreibung der Bemessungsbeispiele das in Fig. 22C gezeigte Ablenkprisma als eine Art von Beugungsgitter betrachtet und die genannte Winkelverteilung als auf die Beugungslichtverteilung desselben zurückzuführend erläutert.
Bemessungsbeispiel 1
P = 24 µm, P₁ = P₂ = 12 µm, Φ₁ = 10,83°, Φ₂ = 5,66°
Bei diesem Bemessungsbeispiel 1 ist zum Vergleich mit der Fig. 20 die Berechnung der Beugungslicht-Verteilung für einfallendes Licht mit der Wellenlänge λ = 0,55 µm aus der Richtung der optischen Achse in der Fig. 23 gezeigt. Im Vergleich zu der Fig. 20 ist hierbei das Beugungsglied stark verbreitert, so daß eine große Anzahl in jeglicher Ordnung gebeugter Lichtstrahlen im Bereich des Beugungswinkels R von 1° bis 7° erzeugt wird. Wenn gemäß der vorangehenden Beschreibung ein Fresnelelement des in Fig. 22C geteilten Ablenkprismas in ein Kleinprisma 53 mit einer unter einem Neigungswinkel Φ₁ geneigten Oberfläche 55 (Teilfläche) und ein Kleinprisma 54 mit einer unter einem Neigungswinkel Φ₂ geneigten Oberfläche 56 (Teilfläche) aufgeteilt wird, dann ist das Beugungsglied nach Fig. 23 als Ergebnis der Interferenz zwischen einem Bereich 60 aufgrund der Beugung in dem Kleinprisma 53 und einem Bereich 61 aufgrund der Beugung in dem Kleinprisma 54 anzusehen, wie es in Fig. 24 dargestellt ist.
Wenn ferner die Beugungslicht-Verteilung für einfallendes weißes Licht auf die schon anhand der Fig. 21 beschriebene Weise berechnet wird, ergibt sich das in Fig. 25 gezeigte Ergebnis. Bei diesem Bemessungsbeispiel 1 erstreckt sich die Beugungslicht-Verteilung über einen weitaus breiteren Bereich als bei dem in der Fig. 21 dargestellten Fall.
Demgemäß können mit dem Schnittbildindikator nach diesem Bemessungsbeispiel von den Lichtstrahlen aus der Austrittspupille des Objektivs Lichtstrahlen in einem weiten Einfallswinkelbereich auf das beobachtende Auge gerichtet und damit zur Einstellanzeige genutzt werden. Bei dem Schnittbildindikator mit den in Fig. 21 gezeigten Eigenschaften können die Lichtstrahlen aus der Austrittspupille eines Objektivs mit einer großen F-Zahl, bei dem ein Einfallichtstrahl mit einem Einfallswinkel von 3° oder größer nicht austritt, das Beobachterauge nicht erreichen, so daß daher das Bild an dem Schnittbildindikator dunkel wird, was die Einstellanzeige bzw. die Einstellung erschwert. Bei dem Schnittbildindikator gemäß dem Bemessungsbeispiel 1 können auch für ein Objektiv mit einer großen F-Zahl Lichtstrahlen mit einem Einfallwinkel von 1° bis 3° auf das Beobachterauge gerichtet werden und damit für die Einstellanzeige herangezogen werden.
Bemessungsbeispiel 2
P = 24 µm, P₁ = P₂ = 12 µm, Φ₁ = 8,5°, Φ₂ = 5,67°
Die Beugungslicht-Verteilung für in das Ablenkprisma des Schnittbildindikators bei diesem Bemessungsbeispiel 2 eintretendes weißes Licht ist in Fig. 26 gezeigt. Im Vergleich zu dem Bemessungsbeispiel 1 (Fig. 25) hat der Schnittbildindikator nach dem Bemessungsbeispiel 2 das Merkmal, daß die Lichtmenge von Beugungslicht verringert ist, dessen Beugungswinkel R 6° oder größer ist. Demgemäß wird bei einem Objektiv mit einer derartigen F-Zahl, daß die Menge des Einfallichts mit einem Einfallswinkel von 6° oder größer gering ist, das Bild an dem Schnittbildindikator nicht abgedunkelt, sondern kann zur Einstellung verwendet werden.
Bemessungsbeispiel 3
P =24 µm, P₁ = P₂ = 12 µm, Φ₁ = 12,0°, Φ₂ = 3,5°
Die Beugungslicht-Verteilung für in das Ablenkprisma des Schnittbildindikators gemäß diesem Bemessungsbeispiel 3 eintretendes weißes Licht ist in der Fig. 27 gezeigt. Im Vergleich zu dem Bemessungsbeispiel 1 (Fig. 25) und dem Bemessungsbeispiel 2 (Fig. 26) hat dieses Bemessungsbeispiel 3 das Merkmal, daß zwischen den Beugungswinkeln R von 0° und 2° die Menge des gebeugten Lichts groß ist. Daher wird auch bei einem Objektiv mit einem sehr kleinen Öffnungsverhältnis das Bild an dem Schnittbildindikator nur wenig abgedunkelt. Das in 0-ter Ordnung gebeugte Licht beträgt ungefähr 4% der Gesamtmenge des Beugungslichts, so daß folglich die Menge des für die Einstellanzeige verfügbaren Lichts groß ist und daher die Genauigkeit der Einstellanzeige nur geringfügig verringert ist.
Bemessungsbeispiel 4
P = 30 µm, P₁ = P₂ = 15 µm, Φ₁ = 11,0°, Φ₂ = 3,5°
Die Beugungslicht-Verteilung für in das Ablenkprisma des Schnittbildindikators bei diesem Bemessungsbeispiel 4 eintretendes weißes Licht ist in der Fig. 28 gezeigt. Bei diesem Bemessungsbeispiel sind im Vergleich zu den vorangehenden drei Bemessungsbeispielen 1, 2 und 3 die Breiten P₁ und P₂ der Kleinprismen abweichend. Die Beugungslicht-Verteilung bei diesem Bemessungsbeispiel ist im wesentlichen die gleiche wie bei dem Bemessungsbeispiel 3, jedoch ist die Menge des in 0-ter Ordnung gebeugten Lichts geringer als diejenige bei dem Bemessungsbeispiel 3.
Vorstehend wurden vier vorteilhafte Bemessungsbeispiele beschrieben; nachstehend werden anzustrebende Bedingungen für weiter verbesserte Eigenschaften des Schnittbildindikators erläutert, der bei der Einstellscheibe gemäß den Ausführungsbeispielen verwendet wird.
Wenn die Einstellscheibe 52 gemäß dem in den Fig. 22A, 22B und 22C gezeigten Ausführungsbeispiel in dem Sucher einer einäugigen Spiegelreflexkamera angeordnet wird und die Blende des Objektivs allmählich geschlossen wird, beginnt bei dem Muster gemäß der Darstellung in Fig. 29 das Bild im Schnittbildindikator von einer bestimmten F-Zahl an dunkel zu werden. Ein dunkler Teil 64 in Fig. 29 ist eine Fläche, die dem Kleinsprisma 55 in den Fig. 22B und 22C entspricht. Dies ist deshalb der Fall, weil dieses Kleinprisma, das eine unter einem großen Neigungswinkel geneigte Teilfläche hat, zu dem Beugungsglied den in Fig. 24 gezeigten Beitrag bzw. Bereich 60 in einem Abschnitt mit großem Beugungswinkel beiträgt; während des Abblendens des Objektivs werden die diesem großen Beugungswinkel entsprechenden Einfallichtstrahlen von der Blende abgefangen, so daß sie nicht in den Schnittbildindikator eintreten. Dementsprechend werden diese Kleinprismen mit der unter einem großen Neigungswinkel geneigten Oberflächen zuerst abgedunkelt.
Es ist ungünstig, wenn das Bild an dem Schnittbildindikator als ein Hell-Dunkel-Bild gemäß der Darstellung in Fig. 29 zu sehen ist. Dies kann dadurch behoben werden, daß die Teilung der Kleinprismenstruktur verkleinert wird, um dadurch die Breite jedes Kleinprismas zu verkleinern und damit das periodische Muster dieses Hell-Dunkel-Bilds bis zu einem solchen Ausmaß zu verkleinern, daß es bei der Betrachtung des Schnittbildindikators durch den Sucher nicht mehr mit dem unbewaffneten Auge aufgelöst werden kann. Wenn die Auflösung des unbewaffneten Auges mit einberechnet wird, so soll die Teilung des an den Ablenkprismen des Schnittbildindikators angebrachten Beugungsgitters bzw. der Kleinprismenstruktur vorzugsweise 50 µm oder kleiner sein, wobei der Fall mit eingeschlossen ist, daß die Einstellscheibe gemäß den Ausführungsbeispielen als Einstellscheibe einer gewöhnlichen einäugigen Spiegelreflexkamera verwendet wird. Dementsprechend sollte bei dem Schnittbildindikator in der in den Fig. 22A, 22B und 22C gezeigten Form auch die Teilung P des (einem Fresnelelement entsprechenden) prismenartigen Stufenelementes aus den Kleinprismen 53 und 54 vorzugsweise 50 µm oder kleiner sein.
Andererseits ist es ungünstig, wenn die Teilung des an dem Schnittbildindikator angebrachten Beugungsgitters zu klein ist. Der Grund hierfür ist folgender: Von dem für die Einstellanzeige verfügbaren Beugungslicht hat das in der 1-ten Ordnung gebeugte Licht den kleinsten Beugungswinkel, da auch bei unscharfer Einstellung das in 0-ter Ordnung gebeugte Licht keine Bildverdoppelung liefert. Demgemäß bewirkt bei einem Objektiv mit einer derartigen F-Zahl, daß ein Lichtstrahl mit einem Einfallswinkel abgefangen wird, der dem Beu­ gungswinkel des in erster Ordnung gebeugten Lichts ent­ spricht, der Schnittbildindikator keine Bildverdoppelung. Beispielsweise ermöglicht der Schnittbildindikator nach dem Bemessungsbeispiel 2 mit der Beugungslicht-Vertei­ lung gemäß Fig. 26 die Einstellanzeige bei einer Kamera, die mit einem Objektiv versehen ist, bei dem Lichtstrah­ len vorliegen, die in den Schnittbildindikator mit einem Einfallswinkel von 1,3° oder größer eintreten; wenn jedoch ein Objektiv mit einer kleineren Blendöffnung verwendet wird, wird die Einstellanzeige unmöglich.
Allgemein besteht zwischen dem Beugungswinkel R₁ des in erster Ordnung gebeugten Lichts und der Teilung P des Beugungsgitters der Zusammenhang
sin R₁=λ/P
(wobei λ die Lichtwellenlänge ist). Dieser Zusammenhang ist für die Wellenlänge λ=0,55 µm in graphischer Dar­ stellung in Fig. 30 gezeigt. Aus dieser graphischen Dar­ stellung sind in der nachstehenden Tabelle die F-Zahlen des Objektivs aufgeführt, bei denen das Abschneiden von Lichtstrahlen beginnt, die einen Einfallswinkel haben, der dem Beugungswinkel R₁ für die Beugung erster Ordnung entspricht.
Teilung des Beugungsgitters
F-Zahl
11 µm
10
10 µm 9.1
9 µm 8.2
8 µm 7.3
7 µm 6.4
6 µm 5.5
Je kleiner demnach die Teilung des Beugungs­ gitters wird, um so kleiner wird die F-Zahl, bei der das dem Beugungswinkel erster Ordnung entsprechende Ein­ fallslicht abgefangen wird. Folglich kann bei einer sehr kleinen Teilung des Beugungsgitters selbst bei Verwendung eines lichtstarken Objektivs keine Einstell­ anzeige erfolgen.
Zieht man den Umstand in Betracht, daß bei einer Einstellscheibe mit herkömmlichen Ablenkprismen der Bereich um F=5,6 die erreichbare Grenze ist, so muß zum Erreichen einer der Leistung der herkömmlichen Einstellscheibe überlegenen Leistung bezüglich der F-Zahl eines Objektivs, mit der die Einstell­ scheibe gemäß den Ausführungsbeispielen verwendet werden kann, die Teilung des an dem Schnittbildindikator angebrachten Beugungsgitters vorzugsweise 7 µm oder größer sein. Der anzustrebende untere Grenzwert der Tei­ lung des Beugungsgitters ist jedoch auch noch von einem anderen Faktor eingeschränkt. Wenn nämlich die Teilung des Beugungsgitters sehr klein ge­ wählt wird, hat das Beugungsglied eine verbreiterte Kenn­ linie, so daß daher die Menge des zur Einstellanzeige nicht beitragenden Beugungslichts 0-ter Ordnung sehr groß wird. Insbesondere wenn das verwendete Beugungsgitter ein Phasen-Beugungsgitter mit sägezahnartigem Quer­ schnitt ist, wird die Breite P₂ des Kleinprismas mit einer unter einem kleinen Neigungswinkel Φ₂ geneigten Teilfläche 21 oder 27 in Fig. 16 oder 56 in Fig. 22B gleichfalls sehr klein, so daß der Beitrag bzw. Bereich 61 (Fig. 24) für das Beugungsglied aus diesem Kleinprisma eine verbreiterte Kennlinie hat; wenn daher das Beugungsgitter so ausgelegt wird, daß eine bestimmte Menge an in erster Ordnung gebeugtem Licht gewährleistet ist, wird eine nicht mehr zu vernach­ lässigende Menge an in 0-ter Ordnung gebeugten Licht erzeugt.
Bemessungsbeispiel 5
p=10 µm, P₁=P₂=5 µm, Φ₁=12,7°, Φ₂=6,4°
Die Beugungslicht-Verteilung für einfallendes weißes Licht bei diesem Bemessungsbeispiel ist in der Fig. 31 gezeigt. Wenn wie bei diesem Bemessungsbeispiel die Teilung der prismenartigen Stufenelemente der Kleinprismenstruktur in der Größenordnung von 10 µm ist, wird das in 0-ter Ordnung gebeugte Licht beträchtlich stark und erreicht 15% der Lichtmenge des insgesamt gebeugten Lichts. Ein bis zu diesem Wert reichender Wert für das in 0-ter Ordnung gebeugte Licht stellt die Grenze dafür dar, die Betriebseigenschaft aufrechtzuerhalten, mit denen der Schnittbildindikator wirksam anwendbar ist; demnach soll unter Berücksichtigung des vorstehend angeführten Problems des Abfangens des in erster Ordnung gebeugten Lichts die Teilung des Beugungsgitters bzw. der Kleinprismenstruktur vorzugs­ weise 10 µm oder größer sein.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß unter Einschluß der Bedingung, daß das Hell-Dunkel- Bild des Schnittbildindikators nicht zu sehen ist, der vorteilhafteste Bereich der Teilung
10 µm≦P≦50 µm
ist. Dieser Bereich ist natürlich auch bei den Ausfüh­ rungsbeispielen gemäß den Fig. 2, 7, 8, 10A, 11, 16 und 18 vorzuziehen.
Bei den in den Fig. 16, 17, 18 und 22 gezeigten Schnittbildindikatoren, bei denen das Ablenkprisma durch wiederholte Anordnung zweier geneigter Teilflächen mit Neigungswinkeln Φ₁ und Φ₂ gebildet sind, kann eine gute Leistung durch zusätzliches Erfüllen der folgenden Bedingungen erzielt werden. Dies beruht auf dem Umstand, daß die Beugungslicht-Verteilung auch durch Veränderung der Winkel Φ₁ und Φ₂ steuerbar ist. Das Beugungsglied, das eine solche Beugungslicht-Verteilung herbeiführt, ist in der Fig. 24 gezeigt; falls der Winkel für den Spitzenwert des Beitrags 60 aus der mit dem Neigungs­ winkel Φ₁ geneigten Teilfläche an dem Beugungsglied gleich ₁ ist und der Winkel des Spitzenwerts des Beitrags 61 aus der mit dem Neigungswinkel Φ₂ geneigten Teilfläche gleich ₂ ist, dann gilt:
Da Φi und i klein sind, ergibt sich annähernd die folgende Beziehung:
wobei n der Brechungsindex des Materials ist, aus dem der Schnittbildindikator gebildet ist. Demnach können durch Wahl des Winkels Φi (i=1, 2) die Stellen der Spitzenwerte der Beiträge 60 und 61 für das Beugungsglied eingestellt werden.
Bei einer in eine einäugige Spiegelreflexkamera eingebauten Einstellscheibe sollte dafür, die Einstellanzeige auch bei einem Objektiv mit einer kleinen Blendenöffnung zu ermöglichen, die Stelle des Spitzen­ werts des Beitrags 61 zu dem Beugungsglied vorzugsweise bei dem Winkel 5° oder weniger liegen. Falls nämlich die Spitzenwertstelle des Beitrags 61 über 5° liegt, wird die Menge des Beugungslichts klein, das einen kleinen Beugungswinkel von 4° oder weniger hat; daher wird bei einem Objektiv mit kleiner Blendenöffnung das Bild an dem Schnittbildindikator abgedunkelt. Es sollte folglich die Bedingung
Φ₂≦5°/(n-1)
erfüllt werden. Wenn das Material der Einstellscheibe Acryl mit einem Brechungsindex n von 1,49 ist, ist der obere Grenzwert für Φ₂ ungefähr 10°. Nachstehend ist ein Bemessungsbeispiel für Φ₂=10° aufgeführt.
Bemessungsbeispiel 6
P=24 µm, P₁=P₂=12 µm, Φ₁=16,0°, Φ₂=10,0°
Die Beugungslicht-Verteilung für einfallendes weißes Licht bei diesem Bemessungsbeispiel ist in der Fig. 32 gezeigt.
Wie aus der Fig. 32 ersichtlich ist, ist die Menge des Beugungslichts klein, das einen Beugungswinkel von 4° oder weniger hat; wenn Φ₂ ein größerer Winkel ist, ist die Menge des Beugungslichts mit einem kleineren Beugungswinkel verringert, so daß bei einem Objektiv mit einer kleinen Blendenöffnung eine Abdunkelung des Bilds an dem Schnittbildindikator entsteht.
Wenn ferner der größere Neigungswinkel Φ₁ zu groß gewählt wird, wird die Spitzenwertstelle des Beu­ gungsglied-Beitrags 60 zu einem größeren Beugungswinkel hin versetzt. Daher wird zwar die Menge des unter einem großen Beugungswinkel gebeugten Lichts gesteigert, so daß die Genauigkeit der Einstellanzeige verbessert wird, jedoch wird der Schnittbildindikator auch dann abgedunkelt, wenn ein lichtstarkes Objektiv mit einer niedrigen F-Zahl eingesetzt wird. Bei einer gewöhnlichen einäugigen Spiegelreflexkamera ist es anzustreben, daß der Schnitt­ bildindikator bis zu einer F-Zahl in der Größenordnung von 3,5 nicht abgedunkelt wird. Der dieser F-Zahl ent­ sprechende Beugungswinkel R ist 8,2°, so daß daher der Neigungswinkel Φ₁ vorzugsweise die Bedingung
Φ₁≦8,2°/(n-1)
erfüllen sollte. Wenn n=1,49 ist, liegt der obere Grenz­ wert für Φ₁ bei ungefähr 16°.
Das Bemessungsbeispiel 6 ist auch ein Bemessungs­ beispiel, bei dem ein Neigungswinkel Φ₁ gemäß diesem oberen Grenzwert verwendet wird; nach Fig. 32, die die Beugungslicht-Verteilung bei diesem Bemessungsbeispiel zeigt, hat das Beugungslicht einen Beugungswinkel, der bis in die Nähe von 11° reicht; wenn jedoch der Neigungs­ winkel Φ₁ weiter vergrößert wird, wird das Beugungslicht mit einem größeren Beugungswinkel verstärkt, so daß die Abdunkelung des Schnittbildindikators immer ausgeprägter wird.
Aufgrund der vorstehenden Umstände ist es zur Erzielung einer guten Leistungsfähigkeit des Schnittbildindikators anzustreben, daß die Neigungswinkel Φ₁ bzw. Φ₂ gleich oder kleiner als 8,2°/(n-1) bzw. 5°/(n-1) sind.
Als nächstes wird in einem Bemessungsbeispiel 7 die Beeinflussung der Beugungslicht-Verteilung durch einen großen Unterschied zwischen den Neigungswinkeln Φ₁ und Φ₂ veranschaulicht.
Bemessungsbeispiel 7
P=40 µm, P₁=P₂=20 µm, Φ₁=15°, Φ₂=5°
Die Beugungslicht-Verteilung für einfallendes weißes Licht bei diesem Bemessungsbeispiel ist in der Fig. 23 gezeigt. Aus der Fig. 33 ist ersichtlich, daß bei diesem Bemessungsbeispiel die Menge des Beugungslichts mit einem Beugungswinkel R in dem Bereich 4° bis 6° gering ist. Wenn bei dem Lichtablenkteil mit einer derartigen Beugungslicht-Verteilung die Blendöffnung des Objektivs von einem Zustand, bei dem das Abschneiden der Lichtstrah­ len mit einem Einfallwinkel von 6° beginnt, bis zu einem Zustand verändert wird, bei dem das Abschneiden der Lichtstrahlen mit einem Einfallwinkel von 4° beginnt, so sind die für die Einstellanzeige verfügbaren Lichtstrah­ len nur die Lichtstrahlen mit einem Einfallwinkel von 4° oder weniger; daher bleibt die Genauigkeit der Ein­ stellanzeige selbst dann gering, wenn der Blendendurch­ messer so gesteigert wird, daß sich der maximale Einfalls­ winkel dieser einfallenden Lichtstrahlen von 4° auf 6° verändert. Von diesem Gesichtspunkt her gesehen ist eine gleichmäßige Verteilung des Beugungslichts in einem bestimmten Beugungswinkel-Bereich anzustreben, so daß es folglich ungünstig ist, wenn der Unterschied zwischen den Neigungswinkeln Φ₁ und Φ₂ zu groß ist.
Die Fig. 34 ist eine Schnittansicht des Ab­ lenkprismas bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Einstellscheibe. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat Ablenkprisma 70 Stufenelemente aus Kleinprismen, die an einem Fresnelelement des Basisprismas angebracht sind; von einem anderen Standpunkt her gesehen weist das Ablenkprisma Stufenelemente auf, die aus sägezahnförmigen Kleinprismen aufgebaut und die mit unter Neigungswinkeln Φ₁, Φ₂ und Φ₃ geneigten Teil­ flächen versehen sind sowie mit einer Teilung P angeordnet sind. Bei der Einstellscheibe ist weiterhin auch ein Ablenkprisma aus Stufenelementen anwendbar, an denen vier oder mehr mit unterschiedlichen Neigungswinkeln ge­ neigte Teilflächen ausgebildet sind und die periodisch angeordnet sind. Ferner ist es bei den beiden, den Schnittbildindikator bei der Einstellscheibe gemäß den Ausführungsbeispielen bildenden Ablenkprismen möglich, daß die Vertikalwinkel der Basisprismen und die Neigungswinkel der Teilflächen der Kleinprismenstruktur voneinander verschieden sind. Weiterhin ist es bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 16 und 22B nicht notwendig, daß P₁ gleich P₂ ist; vielmehr wird dann, wenn die Breite der Kleinprismen mit dem kleinen Neigungswinkel größer gewählt wird, die Menge des mit dem kleineren Beugungswinkel gebeugten Lichts ge­ steigert, während dann, wenn die Breite der Kleinprismen mit dem großen Neigungswinkel vergrößert wird, die Menge des mit dem größeren Beugungswinkel gebeugten Lichts gesteigert wird; dadurch können die Eigenschaften des Schnittbildindikators verändert werden.
Zur Herstellung des Schnittbildindikators gemäß der vorangehenden Beschreibung kann ein Verfahren ange­ wandt werden, bei dem ein Photolack auf ein Basisprisma aufge­ bracht wird, durch das Photoätzverfahren ein Beugungsgitter bzw. eine Kleinprismenstruktur erzeugt wird, dann nach dem Elektroformungsverfahren bzw. Galvanisier­ verfahren eine entsprechende Metallform gewonnen wird und diese Metall­ form zur Übertragung der Oberflächenstruktur auf Kunst­ stoff verwendet wird.
Der Schnittbildindikator mit der in den Fig. 22A, 22B und 22C gezeigten Form kann dadurch hergestellt wer­ den, daß der Rand eines bei der Herstellung einer Metall­ form verwendeten Diamantwerkzeugs 80 zu der in Fig. 35 gezeigten Form gestaltet wird, damit eine Metallform 81 bearbeitet wird und von der Metallform 81 eine Vielzahl von Kunststoff-Kopien erzeugt wird. Ins­ besondere der Schnittbildindikator dieser Art ist auch für den Spritzguß geeignet, da er eine gewisse Oberflächenrauhigkeit haben darf.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wurden anhand eines Beispiels dargestellt, bei dem in dem Schnittbildindikator zwei Ablenkprismen vorgesehen sind; nachstehend werden unterschiedliche Anwendungsbei­ spiele gezeigt.
Die Fig. 36A ist eine Draufsicht auf eine Ein­ stellscheibe 94. Mit 92 und 93 sind Ablenkprismen mit dem bisher beschriebenen Querschnitt bezeich­ net, die eine seitliche Bildversetzung herbeiführen. Weitere Ablenkprismen 90 und 91 haben einen Aufbau, der dadurch erzielt wird, daß die Ablenkprismen 92 und 93 um die Mittelachse herum um 90° geschwenkt werden.
Wenn demnach an einem Objekt unter Verwendung dieses Schnittbildindikators in bezug auf ein Fadenkreuz 95 die Einstellanzeige herbeigeführt wird, ist bei unscharfer Einstellung ein verschwommenes Bild gemäß der Darstellung in Fig. 36B zu sehen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel be­ schrieben, bei dem die Ablenkebene des Basisprismas und die Beugungsebene des an dem Basisprisma ausge­ bildeten Beugungsgitters anders als bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen um 90° verschieden gewählt sind. Beispielsweise wird bei dem Ablenkprisma nach Fig. 2 nur das Beugungsgitter 5 nach Fig. 3 um 90° in bezug auf die optische Achse geschwenkt, wonach es zu einer Einheit mit dem Basisprisma zusammengefaßt wird.
Das durch das Basisprisma hervorgerufene geteilte Bild kann bezüglich der Längslinie herangezogen werden, während das durch das Beugungsgitter hervorgerufene Doppelbild zur Scharfeinstellung in bezug auf die Querlinie verwendet werden kann, wodurch der Nachteil ausgeschaltet wird, daß bei dem herkömmlichen Schnittbildindikator die Scharfeinstellung in bezug auf eine zu der Prismen Grenzlinie parallelen Linie schwierig ist.
Andere Anwendungsbeispiele sind in den Fig. 37A, 38A und 39 gezeigt. Die Fig. 37A zeigt ein Beispiel, bei dem die in Fig. 17 gezeigten Ablenkprismen in vier Flächen 100, 101, 102 und 103 des Schnittbildindikators in verschiedenen Richtungen angebracht sind. In der Fig. 37C sind Schnittansichten längs den Linien A-A′ und B-B′ gezeigt. Die Fig. 37B zeigt das Bild bei unscharfer Einstellung, wenn unter Verwendung einer derartigen Einstellscheibe 104 ein Fadenkreuz beob­ achtet wird. Die Fig. 37D zeigt das Fadenkreuz-Bild in dem Fall, daß der Querschnitt längs der Linie B-B′ auf die gleiche Form wie der Querschnitt längs der Linie A-A′ gebracht wird.
Gemäß der Fig. 38A steht zwischen Innenflächen 112 und 113 und Außenflächen 110 und 111 die Gitterlinien senkrecht aufeinander. Ferner sind in den Außenflächen 110 und 111 die Ablenkprismen einander entgegengesetzt ausge­ richtet. Dies gilt auch für die Innenflächen 112 und 113. Das mit dieser Einstellscheibe erzielte Fadenkreuz- Bild bei unscharfer Einstellung ist in der Fig. 38B gezeigt.
Bei einer in der Fig. 39 gezeigten Einstell­ scheibe 124 sind Innenflächen 120 und 121 Ablenkprismen mit Beugungsgittern, während eine Außenfläche 122 ein herkömmlicher Mikroprismenindikator ist.
In Anbetracht dessen, daß einfach geteilte Schnittbild­ indikatoren allgemein den Nachteil haben, daß Schwierigkeiten bei der Einstellanzeige für ein Objekt mit einem Querlinienmuster auftreten, ergeben die in den Fig. 36A bis 39 gezeigten Ausführungsbeispiele eine Einstellscheibe, bei der dieser Nachteil ausgeschaltet ist. Demgemäß kann mit der Einstellscheibe gemäß diesen Ausführungsbeispielen eine genaue Einstellanzeige für Linienbilder in irgend­ einer beliebigen Ausrichtung bewerkstelligt werden.
Die Einstellscheibe ist nicht nur in Kameras, sondern auch in verschiedenerlei anderen optischen Instru­ menten nutzvoll.

Claims (11)

1. Einstellscheibe mit einem Schnittbildindikator, der zwei Ablenkprismen umfaßt, die das Licht in zueinander entgegengesetzte Richtungen ablenken, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Ablenkprisma (2, 3; 33) auf seiner Oberfläche eine regelmäßige Feinstruktur überlagert ist, die als parallel zur brechenden Kante des Ablenkprismas orientiertes Rechteck-Beugungsgitter (5; 31) ausgebildet ist.
2. Einstellscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechteck-Beugungsgitter (5; 31) je Teilung (P) zweistufig ist.
3. Einstellscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechteck-Beugungsgitter je Teilung (P) drei­ stufig ist (Fig. 8 bis 11).
4. Einstellscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenbreiten einander gleich sind.
5. Einstellscheibe mit einem Schnittbildindikator, der zwei Ablenkprismen umfaßt, die das Licht in zueinander entgegengesetzte Richtungen ablenken, wobei die Oberfläche jedes Ablenkprismas aus regelmäßig wiederkehrenden Stufen­ elementen besteht, die jeweils aus aneinander angrenzenden Teilflächen mit parallel zur brechenden Kante des Ablenk­ prismas verlaufenden Berührungslinien gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilflächen (20, 21, 26, 27; 28, 29; 38, 39; 55, 56) eines Stufenelementes unterschiedliche Neigungen gegen die Einstellebene derart aufweisen, daß sie das Licht in jeweils gleiche Richtung, jedoch unter unterschiedlichen Winkeln ablenken.
6. Einstellscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Neigungswinkel (Φ₁) einer Teilfläche zur Einstellebene kleiner als ungefähr 16° ist und daß der kleinste Neigungswinkel (Φ₂; Φ₃ in Fig. 34) einer Teilfläche zur Einstellebene kleiner als ungefähr 5° ist.
7. Einstellscheibe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stufenelement aus zwei Teilflächen (20, 21, 26, 27; 28, 29; 38, 39; 55, 56) besteht.
8. Einstellscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilflächen (20, 21, 26, 27; 28, 29; 38, 39; 55, 56) gleiche Breiten (P₁, P₂) haben.
9. Einstellscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ablenkprisma als Fresnel- Stufenprisma (33; 36; 37; 50 51; 70) ausgebildet ist.
10. Einstellscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Teilung (P) des Fresnel-Stufenprismas (33; 36; 37; 50, 51; 70) und die Teilung (P) des Rechteck-Beugungs­ gitters (5; 31) bzw. des Stufenelementes gleich sind.
11. Einstellscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung (P) des Rechteck- Beugungsgitters (5; 31) bzw. des Stufenelementes im Bereich von 10 µm bis 50 µm liegt.
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