DE3041969A1 - Einstellmattscheibe - Google Patents

Description

Einstellmattscheibe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstellmattscheibe, die beispielsweise in dem optischen Sucherweg einer Kamera angebracht wird.

Kameras in einäugiger Spiegelreflexausführung und auch in Entfernungsmesser-Ausführung enthalten gewöhnlich ein Fokussier- bzw. Einstellanzeigesystem, bei dem ein Bildaufteilungs-Doppelprisma- bzw. -Zweifachprisma verwendet wird. Dieses Einstellanzeigesystem weist gewöhnlich eine Einstellmattscheibe mit einem Einstellanzeigeteil auf, der in der Mitte der Reellbildebene des Entfernungsmessers bzw. Suchers angeordnet ist und die Bildauf teilungs-Prismen enthält.

Das Einstellanzeigesystem in dieser Schnittbild-Ausführung hat im Vergleich zu anderen Systemen eine gute Einstellungsgenauigkeit, ist jedoch durch die Erscheinung beeinträchtigt, daß bei einem Wechselobjektiv mit einer großen F-Zahl, nämlich einem lichtschwachen Wechselobjektiv

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■ι der Einstellanzeigeteil abgedunkelt ist.

Mit der Abnahme des Öffnungsverhältnisses des Objektivs werden die Bildaufteilungs-Doppelprismen zu ε größeren Dunkelflächen. Dementsprechend wird die Scharfeinstellung mit steigender F-Zahl des Objektivs schwieriger.

Hinsichtlich des Vertikalwinkels des Bildauf-IQ teilungs-Prismas stehen diese Einstellanzeigegenauigkeit und die Abdunkiung des Einstellanzeigeteils 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 Bildaufzeichnungs-Prismas bestimmten besonderen Einfallwinkel durch den Entfernungsmesser bzw. Sucher hindurchgelangen und als Beitrag zur Einstellanzeige das Auge des Betrachters erreichen. Das heißt, wenn der Vertikalwinkel des Aufteilungs-Prismas vergrößert wird, können die Lichtstrahlen von dem Randteil der Austrittspupille des Aufnahmeobjektivs zu dem Okular des Suchers geführt werden, so daß daher die Einstellanzeigegenauigkeit gesteigert ist. Bei einem Aufteilungs-Prisma mit einem großen Vertikalwinkel wird jedoch bei einem lichtschwachen Wechselobjektiv, nämlich einem Objektiv mit großer F-Zahl der Einstellanzeigeteil dunkler, so daß daher die Scharfeinstellungsanzeige bzw. -darstellung unmöglich wird.
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Wenn im Gegensatz dazu der Vertikalwinkel des Prismas klein gewählt wird, wird die Einstellanzeigegenauigkeit verringert, jedoch ist die Einstellanzeige auch bei einem Wechselobjektiv mit einer großen F-Zahl, nämlieh einem beträchtlich lichtschwachen Wechselobjektiv möglich.

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] Zur Überwindung der Nachteile dieser Erscheinung wird der Vertikalwinkel des Bildaufteilungs-Prismas gewöhnlich nicht auf einen zu großen Wert gewählt, sondern auf einen Winkel in der Nähe von 8° herabgesetzt, so daß

r selbst für ein lichtschwaches Objektiv mit einer F-Zahl in der Größenordnung 5,6 die Einstellanzeige möglich wird, obzwar ein gewisses Ausmaß an Einstellanzeigegenauigkeit verloren geht.

Für Wechselobjektive mit einem kleineren Maximalöffnungsverhältnis wie beispielsweise für solche mit der F-Zahl 8 und mehr tritt jedoch die vorstehend beschriebene Schwierigkeit hinsichtlich der Abdunkelung des Prismas wieder· in Erscheinung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Einstellmattscheibe zu schaffen, die es ermöglicht, auf einfache Weise einen Scharfeinstellungszustand zu ermitteln.

Ferner soll mit der Erfindung eine Einstellmattscheibe geschaffen werden, bei dem eine Abdunkelung nur in geringem Ausmaß auftritt und das selbst für ein lichtschwaches Objektiv mit einer großen F-Zahl verwendet werden kann.

Ferner soll mit der Erfindung eine Einstelllmattscheibe geschaffen werden, bei der der Zusammenhang zwischen der genannten Einstellanzeige-Genauigkeit und der Abdunkelung des Prismas günstiger gestaltet ist und mit der selbst bei Verwendung eines lichtschwachen Wechselobjektivs eine Einstellanzeige unter hoher Einstellgenauigkeit möglich ist.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines

Ausführungsbeispiels der Einstellmattscheibe.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines Lichtablenkteils 2 der Mattscheibe.

Fig. 3 zeigt eine funktionelle Aufgliederung des Lichtablenkteils 2.

Fig. 4 zeigt den Beugungswirkungsgrad des Lichtablenkteils .

Fig. 5A und 5B veranschaulichen die Auswirkung, die mittels des Lichtablenkteils an einem Bild herbeigeführt wird.

Fig. 6 veranschaulicht, wie ein von der Austrittspupille eines Objektivs her einfallender Lichtstrahl mittels des Lichtablenkteils abgelenkt wird.

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht eines Lichtablenkteils bei einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht eines dreistufigen Beugungsgitters.

Fig. 9 zeigt den Beugungswirkungsgrad des

dreistufigen Beugungsgitters.

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■ι Fig. 10A ist eine Querschnittsansicht eines

Lichtablenkteils, bei dem das dreistufige Beugungsgitter an einem Prisma angebracht ist.

Fig. 10B zeigt ein Linienbild, das durch einen

Einstellanzeigeteil hindurch gesehen wird, bei dem der Lichtablenkteil gemäß Fig. 10A verwendet wird.

Fig. 11 zeigt eine Abwandlung des Lichtablenkteils nach Fig. 10A.

Fig. 1,2 zeigt den Beugungswirkungsgrad eines Lichtablenkteils, bei dem ein vierstufi

ges Beugungsgitter an einem Prisma angebracht ist.

Fig. 13 ist eine schematische Ansicht des Lichtablenkteils gemäß einem weiteren Aus

führungsbeispiel .

Fig. 14 ist eine Schnittansicht des Lichtablenkteils nach Fig. 13.

Fig. 15 zeigt eine funktioneile Aufgliederung

des Lichtablenkteils nach Fig. 14.

Fig. 16 ist eine schematische Ansicht eines Einstellanzeigeteils, der eine Kombi

nation zweier Lichtablenkteile gemäß der Darstellung in Fig. 13 aufweist.

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Fig. 17 und 18 sind Schnittansichten von Lichtablenkteilen gemäß weiteren unterschiedlichen Ausführungsbexspielen.

r Fig. 19A und 19B sind eine perspektivische Ansicht bzw. eine Schnittansicht eines Einstellanzeigeteils, der nur aus einem Beugungsgitter besteht.

IQ Fig. 20 ist eine graphische Darstellung des

Beugungs-Gleichungsglieds des in Fig. 19B gezeigten Beugungsgitters.

Fig. ' 2.1 ist eine graphische Darstellung der Beugungslicht-Verteilung des Beugungs

gitters nach Fig. 19B für weißes Licht.

Fig. 22A, 22B und 22C sind eine Draufsicht auf

die Einstellmattscheibe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, eine per

spektivische Ansicht des zugehörigen Einstellanzeigeteils bzw. eine Schnittansicht des zugehörigen Lichtablenkteils.

Fig. 23 ist eine graphische Darstellung des

Beugungs-Gleichungsglieds des in Fig. 22C gezeigten Lichtablenkteils.

Fig. 24 ist eine graphische Darstellung der Verteilung der Beugungs-Gleichungsglieder

von Kleinstprismenteilen 53 und 54.

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] Fig. 25, 26, 27 und 28 zeigen Beugungslicht-

Verteilungen des Lichtablenkteils nach Fig. 22C bei Zahlenwert-Bemessungsbeispielen 1, 2, 3 und 4.

Fig. 29 veranschaulicht die Abdunklung des

Einstellanzeigeteils bei Verwendung der Lichtablenkteile gemäß den Fig. 16, 17 und 18.

Fig. 30 zeigt den Zusammenhang zwischen der gleichmäßigen Aufteilung des Beugungsgitters und dem Einfallwinkel des für die Einstellanzeige nutzbaren einfallenden Lichts.

Fig. 31, 32 und 33 zeigen die Beugungslicht-Verteilungen bei Bemessungsbeispielen 5, 6 und 7.
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Fig. 34 ist eine Schnittansicht des Lichtablenkteils bei einem weiteren Ausführungsbeispiel .

Fig. 35 veranschaulicht ein Verfahren zur Her

stellung einer Metallform für die Massenherstellung des in den Fig. 22B und 22C gezeigten Lichtablenkteils.

Fig. 36A und 36B zeigen die Einstellmattscheibe

in einer ersten Anwendungsart.

Fig. 37A, 37B, 37C und 37D zeigen die Einstellmattscheibe in einer zweiten Anwendungsart.

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Fig. 38A und 38B zeigen die Einstellmattschexbe in einer dritten Anwendungsart.

Fig. 39 zeigt die Mattscheibe in einer vierten Anwendungsart.

Die Fig. 1 zeigt die ganze Einstellmattschexbe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. In der Fig. 1 bezeichnet 1 die Mattscheibe, die im Entfernungsmesser bzw. Sucher einer einäugigen Spiegelreflexkamera in Übereinstimmung mit der Bildebene derselben gehalten wird. Mit 2 und 3 ist ein Paar von Lichtablenkteilen für die Bildaufteilung bzw. das Schnittbild bezeichnet, die gemeinsam einen Einstellanzeigeteil bilden, der in der Mitte der Einstellmattschexbe angebracht ist. In der Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Lichtablenkteils 2 gezeigt. Der in Fig. 2 gezeigte Lichtablenkteil 2 für das Schnittbild enthält gemäß der Darstellung in Fig. 3 ein Prisma 4 mit einem Vertikalwinkel φ und ein Rechteckprofil-Phasen-Beugungsgitter 5 mit einer Konkav-Konvexität bzw. Höhenstufung in halber Breite eines Rastermaßes bzw. Teilungsabstands P, wobei das Prisma und das Beugungsgitter 5 einander einstückig überlagert sind. Das heißt, dieser Lichtablenkteil ist so aufgebaut, daß an einem Prisma mit einem Vertikalwinkel· φ ein Phasen-Beugungsgitter mit konkav-konvexem 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 den Lichtablenkteil 2 eintritt, durch die Brechungswirkung des Prismas 4 um <£ abgelenkt und weiter durch die Phasenbeugung gebeugt, so daß er eine Gruppe 7 von in mehreren Ordnungen gebeugten Lichtstrahlen ergibt.

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Andererseits weist wie der Lichtablenkteil 2 auch der Lichtablenkteil 3 ein Prisma und ein Beugungsgitter unter gegenseitiger Überlappung auf, jedoch wird ein in den Lichtablenkteil 3 eintretender Lichtstrahl

g. um - ο abgelenkt und gebeugt, da das Prisma und das Beugungsgitter entgegengesetzt ausgerichtet bzw. orientiert sind.

Bekanntermaßen ist bei diesem Höhenstufen-IQ Phasen-Beugungsgitter für eine bestimmte Wellenlänge "λ des sichtbaren Lichts bei einem Brechungsindex η des Gittermaterials und einem Höhenstufungsmaß d der Beugungswirkungsgrad >] für die Beugung n-ter Ordnung (= Beugungsanteil-Li'chtintensität/Einfall-Intensität) :

cos α m = 0

η_η = I sin²a/( -ξ- π)² m ungerade Zahl

η , m gerade Zahl

wobei
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α = Tr (η - Dd/λ

gilt. Die Fig. 4 ist eine graphische Darstellung des Beugungswirkungsgrads )1 „ bei Veränderung von OC durch

Ändern des Höhenstufenmaßes d. Demgemäß werden bei dem Beugungsgitter dieser hauptsächlich in 0-ter und +^1-ter Ordnung gebeugte Lichtstrahlen erzeugt. Ferner ist der Winkel θ zwischen in erster Ordnung gebeugtem Licht und in 0-ter Ordnung gebeugtem Licht gleich

θ = sin"¹ ( λ/P).

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■j Wenn bei dem Beugungsgitter bei diesem Ausführungsbeispiel· die Bedingungen so gewählt werden, daß η = 1,5,

A = 0,5 μπι und d = 2 A = 1 ,0 μπι gilt, nämlich <* = TL· gilt, dann ist 1"Iq = O und 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 der Teilungsabstand P = 28,6 μΐη ist, gilt für den Winkel zwischen dem in +_1-ter Ordnung gebeugten Licht und dem in 0-ter Ordnung gebeugten Licht θ = 1°, so daß demnach

]0 dann, wenn der (in Fig. 3 gezeigte) Vertikalwinkel· φ des Prismas so festgeiegt ist, daß ο = 5° ist, die von der ebenen Seite her eintretenden Lichtstrahlen bei Vernachlässigung von in höherer Ordnung gebeugten Lichtstrahien nur i-n +_1 -ter Ordnung gebeugte Lichtstrahien ergeb ben, die "in bezug auf die optische Achse in der Richtung von 4° bzw. 6° austreten. Durch diese Wirkung wird das Objektbiid bei dessen unscharfer Einstellung mittels des in Fig. 3 gezeigten Schnittbild-Prismas 4 seitlich ausgelenkt und getrennt, wobei ferner durch die Wirkung des Beugungsgitters 5 jedes seitiich ausgel·erlkte und abgetrennte Bild für sich selbst in ein Doppelbild aufgeteilt wird, das als ein verschwommenes Bild gesehen wird, wenn die Doppeibiid-Trennung gering ist. Diese Erscheinung wird ausführiich anhand der Fig. 5 beschrieben. Bei dieser Figur ist die Richtung des Lichtstrahlen-Einfalls entgegengesetzt zu derjenigen bei der Fig. 3, jedoch ist die Wirkung des Lxchtablenktexls die gleiche wie bei demjenigen in Fig. 3. Der in Fig. 2 gezeigte Lichtablenkteil 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 der Lichtablenkteil 2 gebeugte Wellen ab. Das heißt, Lichtstrahlen 11, die in den Einstellanzeigeteil so eintreten, daß sie an einem Ort 12 an der optischen Achse

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konvergieren, werden durch die Prismenwirkung des als prismenartigen Aufbau dienenden Lichtablenkteils 2 in die Richtung eines Winkels ο =5° gebrochen und ferner durch die Wirkung des Beugungsgitters in die Richtungen +Γ 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 Schnittbild-Wirkung der Lichtablenkteile 2 und 3 gegeneinander versetzt sind, und damit als ein Objektbild gesehen, das in ein Doppelbild aufgeteilt ist·. Mit 13' und 14' sind Bildpunkte bezeichnet, die voneinander mittels des Leuchtablenkteils 3 abgesondert sind. Wenn das Ausmaß der Bildtrennung mittels des Beugungsgitters klein gemacht wird, wird das Objektbild nicht als ein Doppelbild, sondern 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 Einstellanzeigeteil beobachteten Linienbild in der unscharfen Einstellung das Doppelbild aus dem in _+1-ter Ordnung gebeugten Licht an dem oberen und dem unteren Lichtablenkteil gemäß der Darstellung in Fig. 5B sichtbar wird und der Scharfeinstellungszustand herbeigeführt wird, nämlich das Objektbild in genaue Übereinstimmung mit der Einstellmattscheibe gebracht wird, verschwindet die durch die Beugung herbeigeführte Unscharfe des Bilds (bzw. das Doppelbild), so daß das obere und das untere Bild, die von der Grenze zwischen den Lichtablenkteilen 2 und 3 getrennt sind, miteinander in Übereinstimmung

*" kommen. Dadurch kann der Scharfeinstellungszustand auf leichte Weise ermittelt werden.

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Dabei werden gemäß der Darstellung in Fig. 6 bei diesem Ausführungsbeispiel von dem Lichtablenkteil· 2 mit den vorstehend angeführten Beugungseigenschaften in dem Einste^anzeigeteil· 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. Der zweite Lichtablenkteil 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 Einste^anZeigeteils für die Einstellungsanzeige die beiden, von dem Wechselobjektiv her kommenden 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.

Das heißt, bei einem herkömmlichen Prismen-Einstellanzeigesystem, bei dem der Vertikalwinkel· des Prismas gieich demjenigen bei den Lichtabienkteiien 2 bzw. 3 gemäß dem Ausführungsbeispiel· ist, wird hauptsächiich ein Lichtstrahl· 35 (Fig. 6), der bezügiich der optischen Achse einen Winkel· von 5° biidet, auf das Okul·ar gerichtet und zur Einste^ungsanZeige verwendet; daher wird eine EinsteMungsanzeige bei einem Objektiv mit einer großen F-Zahl· schwierig, bei dem der Lichtstrahl· 35 nach Abl·enkung mitteis des Prismas von dem Okuiar abgeschnitten wird; demgegenüber werden bei dem Einste^anzeigeteil· gemäß dem Ausführungsbeispiel· für die Einste^anzeige die von der Objektiv-Austritts-pupille

her kommenden beiden Lichtstrahlen 9 und 10 verwendet, die einen unterschiediichen EinfaMwinkel· haben; daher

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j ist selbst in dem Fall, daß der Lichtstrahl 10 nicht in ein lichtschwaches Objektiv mit einer großen P-Zahl eintritt, die Einstellungsanzeige möglich, wenn der Lichtstrahl 9 in das Objektiv eintritt. Falls die vorstehend c genannten Zahlenwerte angewandt werden, ergibt der Einstellanzeigeteil selbst bei einem Objektiv keine Abdunke-; lung, 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 IQ wird die Einstellungsanzeige bzw. -darstellung möglich.

Bei dem Einstellanzeigeteil gemäß dem Ausführungsbeispiel erfolgt somit die Einstellungsanzeige 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 des Teilungsabstands bzw. Rastermaßes des Beugungsgitters und des Vertikalwinkels des Aufteilungs-Prismas bestimmt werden, mit welchem Winkelausmaß bezüglich der optischen Achse Lichtstrahlen für die Einstellungsanzeige herangezogen werden. Demgemäß kann entsprechend dem jeweiligen Kamerasystem ein optimaler Einstellanzeigeteil entworfen werden.

Die Fig. 7 zeigt eine Einstellmattscheibe, bei der die Bildaufteilungs-Prismen durch Fresnel-Prismen 32 ersetzt sind. Bei dieser Mattscheibe ist auf jeden Fresnel-Streifen bzw. jedes Fresnel-Band eines Lichtablenkteils 33 ein Satz von Konkav-Konvex-Aufbauten bzw. Höhenstufen-Aufbauten eines Beugungsgitters 31 angebracht. Der Vertikalwinkel eines jeden Fresriel-Streifens ist

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] gleich dem Vertikalwinkel φ des vorangehend verwendeten Prismas.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung war der Beugungswirkungsgrad für die Beugung 0-ter Ordnung gleich 0, jedoch besteht für die Einstellmattscheibe keine Einschränkung hierauf. Falls beispielsweise das Gitter so ausgelegt wird, daß die Beugungswirkungsgrade für die Beugung 0-ter Ordnung und die Beugung _+1-ter Ordnung

]Q einander gleich sind, erscheint an dem oberen und dem unteren Teilbereich in Fig. 5B ansteile eines Doppelbilds ein Dreifachbild, was bezüglich der beschriebenen Einstellmattscheibe keine Behinderung darstellt. Vielmehr erscheint jedes'.Aufteilungs- bzw. Teilbild weiterhin verschwömmen bzw. unscharf, so daß dies in manchen Fällen wirkungsvoll ist.

Wenn ein gewöhnliches Rechteckprofil-Beugungsgitter gemäß der Darstellung durch 5 in 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 <c* gleich. Dies zeigt, daß bei konstantem Höhenstufungsausmaß d für eine beliebige Wellenlänge A
25

I]₁ (λ) =η_₁ CX)

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 Bilder 13 und 14 in Fig. 5B im wesentlichen gleichfarbig aussehen und nur an dem Randbereich der Bilder eine Färbung entsteht, wie sie sich aus der Streuung bzw. Dispersion des Beugungsgitters ergibt. Als ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine derartige Färbung deut-

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licher hervorgerufen wird, wird nun ein Fall beschrieben, bei dem ein besonderes Rechteckprofil-Beugungsgitter gemäß der nachfolgenden Darstellung verwendet wird.

Gemäß der Beschreibung in dem Artikel "Color Separation Grating" in Applied Optics 17 (15), 1978, Seiten 2273 ff., hat ein Rechteckprofil-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 des Teilungsabstands 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 227 4 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 Stufenunterschiede bzw. Höhenstufungen d.. = 1,67 μηα und d2 = 3,34 μπι gilt. Aus dieser graphischen Darstellung ist ersichtlich, daß das blaue Licht des weißen einfallenden Lichts auf die in +1-ter Ordnung gebeugten Lichtstrahlen aufgeteilt wird, das rote Licht aus dem einfallenden weißen Licht auf die in -1-ter Ordnung gebeugten Lichtstrahlen aufgeteilt wird und die in O-ter Ordnung gebeugten Lichtstrahlen in dem sichtbaren Bereich sehr stark abgeschwächt werden können.

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Demnach ist bei einem Einstellanzeigeteil, bei dem ein Lichtabierikteil gemäß der Darstellung in Fig. 1OA, bei dem ein solches Beugungsgitter an einem Bildaufteilungs-Prisma angebracht ist, mit einem entgegengesetzt ausgerichteten Teil kombiniert ist, das defokussierte weiße Linienbild so beschaffen, daß ein hauptsächlich auf "Rot" und "Blau" aufgeteiltes Doppelbild gemäß der Darstellung in Fig. 1OB auf den oberen und den unteren Teil abgesondert wird und die Bildhälften eine Relativ-Versetzung haben.

In der Fig. 1OB 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 dem oberen und dem unteren Teilbereich seitlich versetzt sind.

Wenn das reelle Bild mit der richtigen Ebene des Lichtablenkteils 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 Rotbzw. Blau-Färbung verschwindet und die richtige Farbe

des Objekts zu beobachten ist. Ferner wird keinerlei Relativversetzung der beiden oberen und unteren Bildhälften beobachtet.

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V/enn die Höhenstufungeri ά. und d„ 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 Lichtablenkteil und dem unteren halbkreisförmigen Lichtablenkteil des Einstellanzeigeteils die Werte der Stufungen d₁ und dp umgekehrt werden, erfolgt die Färbung des unteren Teils in Gegenrichtung zu derjenigen in dem oberen Teil. 10

Die Breiten der vertieften und der erhabenen Abschnitte brauchen einander nicht immer gleich zu sein. In der Fig. IL.ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem als Prisma, auf dem das in Fig. 10 gezeigte Färbungs-■5 Beugungsgitter angebracht ist, ein einem Fresnel-Prisma gleichartiges Prisma verwendet wird.

Ferner zeigt die Fig. 12 ein Beispiel für die Berechnung des Beugungswirkungsgrads bei einem Lichtab-2" lenkteil, bei dem an einem Prisma ein vierstufiges Rechteckprofil-Beugungsgitter angebracht ist, bei welchem dem in Fig. 8 gezeigten dreistufigen Rechteckprofil-Beugungsgitter eine weitere Stufe hinzugefügt ist. Die Höhenstufungs-Unterschiede d-, d„ und d„ sind jeweils

0,96 pm, 1,92 μπι bzw. 2,88 pm. Bei dem Einstellanzeigeteil 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. Ferner wird bei diesem Fall abweichend zu dem Fall nach Fig. 9 das durch das in der +1-ten Ordnung gebeugte Licht erzeugte Bild verwendet, so daß daher bei gleichem Teilungsabstand des Beugungsgitters wie in Fig. 9 ein verbessert ange-

nähertes bzw. echteres Doppelbild erzeugt wird. Auf diese Weise ist es allgemein möglich, ein η-stufiges Rechteck-

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profil-Beugungsgitter zu verwenden.

Vorstehend wurde hauptsächlich der Fall beschrieben, daß an einem Prisma ein Rechteck-Stufenunterschied-Beugungsgitter angebracht bzw. ausgebildet wurde; es besteht jedoch hinsichtlich des an dem Prisma angebrachten Beugungsaufbaues keine Einschränkung hierauf. Beispielsweise kann ein Beugungsgitter verwendet werden, das eine sinuswellenartige Konkav-Konvex-Struktur hat, sowie auch ein Beugungsgitter, das eine Reliefstruktur in Sägezahnform oder Dachform hat. Ferner kann auch ein Beugungsgitter verwendet werden, das einen nachstehend gezeigten Aufbau hat, de.r einem Mikroprisma bzw. Kleinstprisma ähnlich ist;

Die Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht eines der Lichtablenkteile gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Einstellmattscheibe. Die Fig. 14 ist gleichartig der Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines der Lichtablenkteile 19 in dem Schnittbild-Einstellanzeigeteil dieses Ausführungsbeispiels. Gemäß der. Darstellung in Fig. 14 sind bei diesem Lichtablenkteil an einem Prisma mit einem Vertikalwinkel ό~ in periodischen Abständen Einschnitte eines einem Kleinstprisma ähnlichen Beugungsgitters ausgebildet, wobei durch Strichlierung bezeichnete Bereiche 22, entfernt wurden. Dieser Lichtablenkteil ist folglich gemäß der Darstellung in Fig. 15 funktionell gleich einem Brechungsgitter 24 mit feinen Einschnitten an einem Prisma 23 und hat beide Funktionen.

Wie aus dem Aufbau nach Fig. 13 ersichtlich ist, hat dieser Lichtablenkteil,von einem anderen Gesichtspunkt her gesehen, eine periodische Anordnung aus Kleinstprismen bzw. Kleinprismen 20 mit einem Vertikalwinkel p' und Kleinprismen 21 mit einem Vertikalwinkel φ~. Aufgrund eines derartigen Aufbaus unterscheidet sich der Winkel, unter dem ein in diesen Einstellanzeigeteil eingetretener Lichtstrahl in dem Bereich des Kleinprismas

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20 abgelenkt wird, von dem Winkel, unter dem dieser Lichtstrahl in dem Bereich des Kleinprismas 21 abgelenkt wird. Dementsprechend werden wie gemäß Fig. 5 die aus der Eintrittspupille kommenden Lichtstrahlen hinsichtlieh des Winkels verschiedenartig zu dem Okular geführt. Daher sind die Einstellanzeige-Eigenschaften dieses Einstellanzeigeteils ebenfalls gleichartig zu denjenigen des Einstellanzeigeteils mit dem in Fig. 5 gezeigten Aufbau.

Demgemäß kann durch Verbinden des Lichtablenkteils nach Fig. 13 mit einem Lichtablenkteil 25 nach Fig. 16, der in der Form gleichartig, jedoch entgegengesetzt ausgerichtet bzw." orientiert ist, ein Schnittbild-Einstellanzeigeteil realisiert werden, der sowohl eine seitliche Versetzung zwischen dem oberen und dem unteren Bild als auch eine unscharfe Abbildung (Doppelabbildung) oder Färbung des Bilds ergibt.

Durch das im vorstehend beschriebene Ersetzen des Bildaufteilungs-Grundprismas durch ein Fresnel-Prisma in einem jeden in Fig. 16 gezeigten Lichtablenkabschnitt 19 bzw. 25 ist es möglich, einen Lichtablenkteil mit dem in den Fig. 17 und 18 gezeigten Querschnitt zu erhalten. Der Lichtablenkteil mit diesem Aufbau hat die gleiche Funktion wie der in Fig. 13 gezeigte Lichtablenkteil. Gemäß den Fig. 17 und 18 ist in einem Lichtablenkteil 36 bzw. 37 an einem einzelnen Fresnel-Band bzw. Fresnel-Streifen 30 des Grundprismas eine Baueinheit

^ου des Beugungsgitters ausgebildet, die den gleichen Teilungsabstand bzw. das gleiche Rastermaß wie das Fresnel-Band hat, jedoch schmäler als die Breite des Fresnel-Bands ist. Das heißt, ein Satz aus Kleinprismen 28 und 29 bzw. 38 und 39 mit Vertikalwinkeln <b. und <p entspre-

chen einem Fresnel-Band 30. In den Fig. 17 und 18 bezeichnet P die Breite eines Fresnel-Bands, während P. bzw. Pp die Breiten der Baueinheiten des Beugungsgitters bezeichnen.

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] In anderer Betrachtungsweise gesehen kann andererseits der in Fig. 17 oder 18 gezeigte Lichtablenkteil als aus einer periodischen Anordnung von (dem Fresnel-Band 30 entsprechenden) prismenartigen Baueinheiten bestehend bezeichnet werden, die mit zwei geneigten Flächen geformt sind, welche sich hinsichtlich des Neigungswinkels unterscheiden. Die Verwendung eines Fresnel-Prismas als Bildteilungs-Grundprisma führt zu einer geringeren Dicke des Einstellanzeigeteils und auch zu einem später beschriebenen Vorteil.

In der vorstehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele wurde insbesondere die Wirkung erläutert, die bei der Ermittlung des Scharfeinstellungszustands die Beugung mittels der Beugungsgitter-Komponente an dem Lichtablenkteil des Einstellanzeigeteils hervorbringt; nunmehr wird ausführlich eine weitere Auswirkung beschrieben, die von der zugleich mit der Lichtablenkwirkung des Prismas bestehenden Beugungswiikung hervorgerufen wird.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung werden bei dem Einstellanzeigeteil nach dem Stand der Technik, bei dem ein Bildaufteilungs-Doppelprisma verwendet wird, auf das Auge bzw. das Okular gewöhnlich Lichtstrahlen gerichtet, die bezüglich der optischen Achse einen Winkel (■ von ungefähr 4 bilden (die Lichtstrahlen 9 in Fig. 6), und diese Lichtstrahlen für die Einstellungsanzeige 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 Abdunkelung auf, so daß die Einstellanzeige nicht bewerkstelligt werden kann. Als ein Verfahren zur Überwindung dieses Nachteils könnte an eine Einstellmattscheibe gedacht werden, bei der in dem oberen und dem unteren Halbkreisbereich des kreisförmigen Einstellanzei-

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geteils Phasen-Beugungsgitter mit sägezahnartigem Querschnitt gemäß der Darstellung in den Fig. 19A und 19B entgegengesetzt ausgerichtet sind, vtfie jedoch nachstehend veranschaulicht wird, kann der vorstehend angeführte Nachteil nicht mittels eines Systems vollständig behoben werden, das einen Einstellanzeigeteil enthält, der nur mit gewöhnlichen Beugungsgittern ausgebildet ist.

Um festzustellen, wie bei dem in Fig. 19A gezeigten ■ Einstellanzeigeteil 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 Einstellanzeigeteils erzeugte Beugungslicht verteilt ist. Zum Vergleich mit einem später beschriebenen Ausführungsbeispiel der Einstellmattscheibe 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 der Teilungsabstand P dieses Beugungsgitters gleich 25 pm, der Neigungswinkel φ eines jeden Keilelements gleich 8 , der Brechungsindex η des Herstellungsmaterials 40 des Einstellanzeigeteils gleich 1,49 und die Wellenlänge λ von Einfallichtstrahlen 42 gleich 0,55 yum. 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, das das Ausmaß des Beugungsmusters der Beugung mittels der Baueinheit des Beugungsgitters ergibt, und einem durch den Gitterteilungsabstand P bestimmten Beugungsspektrum gewonnen werden (das nachstehend als Interferenzglied be-

zeichnet wird). Nimmt man an, daß die Anzahl der Beugungsgitterlinien ausreichend groß ist, so wird bekann-

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termaßen dieses Intorferenzglied zu der Summe von Δ-Funktionen, die einen Spitzenwert nur bei einem Winkel θ „hat, der durch

N
P-sin9_N = Ν·λ (N = 0, ±1, ±2, ...)

bestimmt ist. Die im Falle der vorstehend genannten Gitterbedingungen 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 .ixi anderen Ordnungen gebeugtes Licht erzeugt

wird.
15

Wenn das einfallende Licht 42 weißes Licht ist, kann die Beugungslicht-Vertei.lung für das weiße Licht dadurch erzielt werden, daß die Wellenlängen Ά von 0,4 bis 0,7 um in Abständen von 0,01 um herausgezogen werden,

um damit die Beugungslicht-Verteilung bei einer jeden Wellenlänge zu gewinnen, und die Beugungslicht-Verteilungen unter Hinzufügen des Bewertungsgewichts des spektralen Heilempfindlichkeitsgrads des unbewaffneten Auges aufaddiert werden. Dies ist in Fig. 21 gezeigt. Der Grund

des Hinzufügens des Bewertungsgewichts des spektralen Hellempfindlichkeitsfaktors bzw. -grads 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

- OO

des Beugungswinkel Θ von 3 bis 5 konzentriert. Dement sprechend werden bei diesem Einstellanzeigeteil von den

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aus der Austrittspupille des Objektivs in den Einstellanzeigeteil 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 Einstellungsanzeige genutzt. Bei dem Einstellanzeigeteil, 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 Einstellanzeigeteil, bei dem das Bildaufteilungs-Doppelprisma verwendet wird; daher erfährt das Bild an dem Einstellanzeigeteil selbst für Wechselobjektive mit einem größeren F-Zahl-Bereich keine Helligkeitsänderung bzw. Abdunkelung. Diese Erweiterung 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. Jeder Lichtablenkteil in dem Einstellanzeigeteil der Einstellmattscheibe gemäß dem Ausführungsbeispiel hat eine Prismenwirkung und eine Beugungswirkung, so daß daher bei der Bemessung durch die Wahl des Teilungsabstands des Beugungsgitters und des Vertikalwinkels des Prismas 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 verschiedenerlei Kamerasystemen optimale Einstellmattscheiben gestaltet werden.

Nachstehend werden einige Bemessungsbeispiele für die Bemessung der Einstellmattscheibe gemäß dem Ausführungsbeispiel angegeben, das in den Fig. 22A, B und C gezeigt ist.

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5041969

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] Die Fig. 22A ist eine Draufsicht auf eine Einstellmattscheibe 52. Wie dort gezeigt ist, ist in der Mitte dieser Mattscheibe ein Einstellanzeigeteil aus Lichtablenkteilen 50 und 51 ausgebildet. Die Fig. 22B ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Einstellanzeigeteils, während die Fig. 22C eine Schnittansicht des Lichtablenkteils 50 ist. Es ist ersichtlich, daß dieser Teil zu dem in Fig. 17 gezeigten Lichtablenkteil äquivalent ist, wobei gemäß der Darstellung an jedem Fresnel-Band eines Fresnel-Prismas eine konkav-konvexe Baueinheit des Beugungsgitters angebracht ist, die schmäler als das Fresnel-Band ist; dadurch werden die beiden Lichtablenkteile 50 und 51 gebildet, die zur Bildung des Einstellanzeigeteils in entgegengesetzter Ausrichtung mit-

]5 einander kombiniert werden. Jedes in Fig. 22C gezeigte Fresnel-Band hat einen Doppelkeil-Aufbau aus Kleinprisma-Abschnitten 53 mit einem Vertikalwinkel O₁ und Kleinprisma-Abschnitten 54 mit einem Vertikalwinkel p„. Bei den nachstehend aufgeführten Bernessungsbeispielen entsprechen die Parameterbezeichnungen den in Fig. 22C gezeigten. Das heißt, P₁ und ^₁ bzw. P und φ„ sind jeweils die Breiten und die Vertikalwinkel der Kleinprisma-Abschnitte 53 bzw. 54, v/ährend P die Breite (bzw. der Teilungsabstand) eines Fresnel-Bands ist. Das Material zur Bildung eines jeden Lichtablenkteils 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 ein gemäß der Darstellung in Fig. 22C aus der Richtung der optischen Achse in den Lichtablenkteil 50 eintretender Lichtstrahl 57 in bezug auf den Winkel Θ zu der optischen Achse abgelenkt wird.

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Die Winkelverteilung des mittels dieser Lichtablenk- ::.eile durchgelassenen Lichts ist auf die Prismenwirkung und die Beugungswirkung der Lichtablenkteile zurückzuführen, jedoch wird als Hilfe bei dem Vergleich mit den in den Fig. 19A und B gezeigten Beispiel in der folgenden Beschreibung der Bemessungsbeispiele der in Fig. 22C gezeigte Lichtablenkteil als eine Art von Beugungsgitter betrachtet und die genannte Winkelverteilung als auf die Beugungslichtverteilung desselben zurückzuführend erläutert.

Bemessungsbeispiel 1:

P = 24ym, P, = P₀ = 12ym, φ, = 10,83°, ψ₀ = 5.66 12 1 2

Bei diesem Bemessungsbeispiel 1 ist zum Vergleich mit der Fig. 20 die Berechnung der Beugungslicht-Verteilung für einfallendes Licht mit der Wellenlänge "X = 0,55 μπ\ 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 θ von 1° bis 7° erzeugt wird. Wenn gemäß der vorangehenden Beschreibung ein Fresnel-Band des in Fig. 22C geteilten Lichtablenkteils in einen Kleinprisma-Teil 53 mit einer unter einem Neigungswinkel ^₁ geneigten Oberfläche 55 und einen Kleinprisma-Teil

54 mit einer unter einem Neigungswinkel <f>~ geneigten Oberfläche 56 aufgeteilt wird, dann ist das Beugungsglied nach Fig. 23 als Ergebnis der Interferenz zwischen einem Bereich 60 aufgrund der Beugung in dem Kleinprisma-Teil 53 und einem Bereich 61 aufgrund der Beugung in dem Kleinprisma-Bereich 54 anzusehen, wie es in Fig. 24 dargestellt ist.

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] 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

r 1 erstreckt sich die Beugungslicht-Verteilung über einen weitaus breiteren Bereich als bei dem in der Fig. 21 dargestellten Fall.

Demgemäß können mit dem Einstellanzeigeteil nach

IQ diesem Bemessungsbeisjpiel von den Lichtstrahlen aus der Austrittspupille des Objektivs Lichtstrahlen in einem weiten Einfallwinkelbereich auf das beobachtende Auge gerichtet und damit zur Einstellanzeige genutzt werden. Bei dem Einstellanzeigeteil 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 Einfallwinkel von 3° oder größer nicht austritt, das Beobachterauge nicht erreichen, so daß daher das Bild an dem Einstellanzeigeteil dunkel wird, was die Einstellungsanzeige bzw. die Einstellung erschwert. Bei dem Einstellanzeigeteil 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 = 24ym, Ρ_χ = P₂ = 12pm, φ_χ = 8,5% φ₂ = 5,67°

Die Beugungslicht-Verteilung für in dem Lichtablenkteil des Einstellanzeigeteils bei diesem Bemessungsbeispiel 2 eintretendes weißes Licht ist in Fig. 26 gezeigt. Im Vergleich zu dem Bemessungsbeispiel 1 (Fig. 25) hat der Einstellanzeigeteil nach dem Bemessungsbeispiel 2

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3Ö4196S

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das Merkmal, daß diu LichUmenge von Beugungslicht verringert ist, dessen Beugungswinkel Θ 6° oder größer ist. Demgemäß wird bei einem Objektiv mit einer derartigen F-Zahl, das die Menge des Einfallichts mit einem Einfallwinkel von 6° oder größer gering ist, das Bild an dem Einstellanzeigeteil nicht abgedunkelt, sondern kann zur Einstellung verwendet werden.

Bemessungsbeispiel· 3:
10

P = 24ym, Ρ_χ = P₂ = 12Pm, φ_χ = 12,0°, Φ₂ = 3.5<

'5 Die Beugungslicht-Verteilung für in dem Lichtablenkteil des Einstellanzeigeteils 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

^xu Bemessungsbeispiel 3 das Merkmal, daß zwischen den Beugungswinkeln 6 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 Einstellanzeigeteil 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.
30

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3 O 4 i 9 6 §

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Bemossungsbeispiel 4:

P = 30ym, P₁ = P₉ = 15ym, φ, = 11,0°, φ, = 3.5'

Die Beugungslicht-Verteilung für in den Lichtablenkteil des Einstellanzeigeteils bei diesem Bemessungsbeispiel 4 eintretendes weißes Licht ist in der Fig. 28 gezeigt. Bei diesem Bemessungsbeispiel sind im Vergleich

^O zu den vorangehenden drei Bemessungsbeispielen 1, 2 und 3 die Breiten P₁ und P„ der Kleinprisma-Teile 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 Ord-

'^ nung gebeugten Lichts geringer als diejenige bei dem Bemessungsbeispiel 3.

Vorstehend wurden vier vorteilhafte Bemessungsbeispiele beschrieben; nachstehend werden anzustrebende

Bedingungen für weiter verbesserte Eigenschaften des Einstellanzeigeteils erläutert, der bei der Einstellmattscheibe gemäß den Ausführungsbeispielen verwendet wird.

Wenn die Einstellmattscheibe 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 der Einstellanzeigeteil von einer be-

stimmten F-Zahl oder einer größeren Zahl an dunkel zu werden. Ein dunkler Teil 64 in Fig. 29 ist eine Fläche, die dem Kleinprisma-Teil 55 in den Fig. 22B und 22C entspricht. Dies ist deshalb der Fall, weil dieser Kleinprisma-Teil, der eine unter einem großen Neigungswinkel geneigte Oberfläche hat, zu dem Beugungsglied den in

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' 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 Einstellanzeigeteil eintreten. Dementsprechend wird dieser Kleinprisma-Teil mit der unter einem großen Neigungswinkel geneigten Oberfläche zuerst abgedunkelt.

^O Es ist ungünstig, wenn das Bild an dem Einstellanzeigeteil als ein Hell-Dunkel-Bild gemäß der Darstellung in Fig. 29 zu sehen ist. Dies kann dadurch behoben werden, daß der Teilungsabstand des Beugungsgitters verkleinert wird, Um dadurch die Breite des Kleinprisma-Teils

'** zu verkleinern und damit das periodische Muster dieses Hell-Dunkel-Bilds bis zu einem solchen Ausmaß an Feinheit zu verkleinern, daß es bei der Betrachtung des Einstellanzeigeteils durch den Sucher nicht mehr mit dem unbewaffneten Auge aufgelöst werden kann. Wenn die Auf-

lösung des unbewaffneten Auges mit einberechnet wird, so soll der Teilungsabstand des an den Lichtablenkteilen des Einstellanzeigeteils angebrachten Beugungsgitters vorzugsweise 50 ,um oder kleiner sein, wobei der Fall mit eingeschlossen ist, daß die Einstellmattscheibe gemäß

den Ausführungsbeispielen als Mattscheibe einer gewöhnlichen einäugigen Spiegelreflexkamera verwendet wird. Dementsprechend sollte bei dem Einstellanzeigeteil in der in den Fig. 22A, 22B und 22C gezeigten Form auch der Teilungsabstand P der (einem Fresnel-Band entspre-

chenden) prismenartigen Baueinheit aus den Kleinprisma-Teilen 53 und 54 vorzugsweise 50 um oder kleiner sein.

Andererseits ist es ungünstig, wenn der Teilungsabstand des an dem Einstellanzeigeteil angebrachten Beugungsgitters zu klein ist. Der Grund hierfür ist folgender: Von dem für die Einstellanzeige verfügbaren Beu-

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' gungslicht hat das in der 1-ten Ordnung gebeugte Licht den kleinsten Beugungswinkel, da auch bei unscharfer Einstellung das in O-ter Ordnung gebeugte Licht nicht zur Bildaufteilung beiträgt. Demgemäß bewirkt bei einem Objektiv mit einer derartigen F-Zahl, daß ein Lichtstrahl mit einem Einfallwinkel abgefangen wird, der dem Beugungswinkel des in erster Ordnung gebeugten Lichts entspricht, der Einstellanzeigeteil keine Bildaufteilung. Beispielsweise ermöglicht der Einstellanzeigeteil nach dem Bemessungsbeispiel· 2 mit der Beugungslicht-Verteilung gemäß Fig. 26 die Einstellanzeige bei einer Kamera, die mit einem Objektiv versehen ist, bei dem Lichtstrahlen vorliegen,.. die in den Einstellanzeigeteil mit einem Einfallwinkel von 1,3 oder größer eintreten; wenn jedoch

'5 ein Objektiv mit einer kleineren Blendenöffnung verwendet wird, wird die Einstellanzeige unmöglich.

Allgemein besteht zwischen dem Beugungswinkel 6.

des in erster Ordnung gebeugten Lichts und dem Teilungs-

^iKJ abstand P des Beugungsgitters der Zusammenhang

sin

(wobei λ die Lichtwellenlänge ist). Dieser Zusammenhang ist für die Wellenlänge, λ = 0,55 pm in graphischer Darstellung in Fig. 30 gezeigt. Aus dieser graphischen Darstellung sind in der nachstehenden Tabelle die F-Zahlen des Objektivs aufgeführt, bei denen das Abschneiden von

Lichtstrahlen beginnt, die einen Einfallwinkel haben, der dem Beugungswinkel Q₁ für die Beugung erster Ordnung entspricht.

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9Ö41ÜI9

Teilungsabstand des Beugungsgitters

DE 0806

F-Zahl

11 pm 10

10
9.1 8.2 7.3 6.4 5.5

Je kleiner demnach der Teilungsabstand des Beugungsgitters wird, um so kleiner wird die F-Zahl, bei der das dem Beugungswinkel erster Ordnung entsprechende Einfallicht abgefangen wird. Folglich kann bei einem sehr kleinen Teilungsabstand des Beugungsgitters selbst bei Verwendung eines lichtstarken Objektivs keine Einstellanzeige erfolgen.

Zieht man den Umstand in Betracht, daß bei einer Einstellmattscheibe mit einem herkömmlichen Bildaufteilungs-Doppelprisma der Bereich um F = 5,6 die erreichbare Grenze ist, so muß zum Erreichen einer der Leistung der herkömmlichen Mattscheibe überlegenen Leistung bezüglich der F-Zahl eines Objektivs, mit der die Einstellmattscheibe gemäß den Ausführungsbeispielen verwendet werden kann, der Teilungsabstand des an dem Einstellanzeigeteil angebrachten Beugungsgitters vorzugsweise 7 μτη oder größer sein. Der anzustrebende untere Grenzwert des Teilungsabstands des Beugungsgitters ist jedoch auch noch von einem anderen Faktor eingeschränkt. Wenn nämlich

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der Teilungsabstand des Beugungsgitters sehr klein gewählt wird, hat das Beugungsglied eine verbreiterte Kennlinie, so daß daher die Menge des zur Einstellanzeige nicht beitragenden Beugungslichts 0-ter Ordnung sehr grcß wird. Wenn im einzelnen das verwendete Beugungsgitter ein Phasen-Beugungsgitter mit sägezahnartigem Querschnitt ist, wird die Breite P_? des Kleinprisma-Teils mit einer unter einem kleinen Neigungswinkel jo„ geneigten Oberfläche wie des Teils 21 oder 27 in Fig. 16 oder des Teils 54 in Fig. 22B gleichfalls sehr klein, so daß der Beitrag bzw. Bereich 61 (Fig. 24) für das Beugungsglied aus diesem Kleinprisrna-Teil 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 vernachlässigende Menge an in 0-ter Ordnung gebeugten Licht erzeugt.

Bemessungsbeispiel 5:
20

P = 10 pm, P₁=^₂"⁵ P¹' Φι=¹².⁷°'⁽ί⁾2=6_Γ4^ο

Die Beugungslicht-Verteilung für einfallendes weißes Licht bei diesem Bemessungsbeispiel ist in der Fig. 31 gezeigt. Wenn wie bei diesem Bemessungsbeispiel· der Teilungsabstand der prismenartigen Aufbaueinheiten, nämlich der Teilungsabstand bzw. das Rastermaß des Beugungsgitters in der Größenordnung von 10 um 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 Betriebseigenschaften aufrechtzuerhalten, mit denen der Einstellanzeigeteil wirksam anwendbar ist;

^OJ demnach soll unter Einrechnung des vorstehend angeführten

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Problems des Abfangens des in erster Ordnung gebeugten Lichts der Teilungsabstand des Beugungsgitters vorzugsweise 10 μΐη oder größer sein.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß unter Einschluß der Bedingung, daß das Hell-Dunkel-BiId des Einstellanzeigeteils nicht zu sehen ist, der vorteilhafteste Bereich des Teilungsabstands des Beugungsgitters an dem Einstellanzeigeteil

10 μπι S P^ 50 μπι

ist. Dieser Bereich ist natürlich auch bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 2, 7, 8, 10A, 11, 16 und 18 vorzuziehen.

Bei den in den Fig. 7 und 22C gezeigten Ausführungsbeispielen stimmt die Teilung des Beugungsgitters mit der Anordnungsperiode bzw. Anordnungsteilung der prismenartigen Aufbaueinheiten überein, so daß daher auch die Anordnungsteilung der prismenartigen Aufbaueinheiten vorzugsweise diesem Bereich entsprechen sollte.

Bei den in den Fig. 16, 17, 13 und 22 gezeigten Einstellanzeigeteilen, bei denen der Lichtablenkteil durch wiederholte Anordnung zweier geneigter Flächen mit Neigungswinkeln φ* und ^₂ gebildet sind, kann eine gute Leistung durch zusätzliches Erfüllen der folgenden Bedingung erzielt werden. Dies beruht auf dem Umstand, daß die Beugungslicht-Verteilung auch durch Veränderung der Winkel φ^ 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-^OJ Winkel φ« geneigten Fläche an dem Beugungsglied gleich

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Ql) .. ist und der Winkel des Spitzenwerts des Beitrags 61 aus der mit dem Neigungswinkel ^ geneigten Fläche gleich (Hj ₉ ist, dann gilt:

tan ^ = J^- sin @_± Ci=I, 2)

Da φ^ und (H/ . klein sind, ergibt sich annähernd die folgende Beziehung:

;. ι n-1

wobei η der Brechungsindex des Materials ist, aus dem der Einstellanzeigeteil gebildet ist. Demnach können durch Wahl des Winkels φ^ (i = 1 , 2) die Stellen der-Spitzenwerte der Beiträge 6 0 und 61 für das Beugungsglied eingestellt werden.

Bei einer in eine einäugige Spiegelreflexkamera eingebauten Einstellmattscheibe sollte dafür, die Einstellanzeige auch bei einem Obiektiv mit einer kleinen Blendenöffnung zu ermöglichen, die Stelle des Spitzenwerts des Beitrags 61 zu dem Beugungsglied vorzugsweise bei den Winkeln 5° oder weniger liegen. ^palls 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 Wechselobjektiv mit kleiner Blendenöffnung das Bild an dem Einstellanzeigeteil abgedunkelt. Es sollte folglich die Bedingung

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Φ₂ <£ 5°/(η - 1)

erfüllt werden. Wenn das Material der Einstellmattscheibe Acryl mit einem Brechungsindex η von 1,49 ist, ist der obere Grenzwert für φ^ ungefähr 10°. Nachstehend ist ein Bemessungsbeispiel für 2$₂ = 10° aufgeführt.

Bemessungsbeispiel 6:

P=24 Jim, P₁=P₂=Ia pm, φ^Ιβ,Ο⁰, 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 ^₂ ^e^-ⁿ 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 Einstellanzeigeteil entsteht.

Wenn ferner der größere Neigungswinkel φ- zu

groß gewählt wird, wird die Spitzenwertstelle des Beugungsglied-Beitrags 60 zu einem größeren Beugungswinkel hin versetzt. Daher wird zwar die Menge des unter einem

3Q großen Beugungswinkel gebeugten Lichts gesteigert, so daß die Genauigkeit der Einstellanzeige verbessert wird, jedoch wird der Einstellanzeigeteil auch dann abgedunkelt, wenn ein lichtstarkes Wechselobjektiv mit einer niedrigen F-Zahl eingesetzt wird. Bei einer gewöhnlichen einäugigen Spiegelreflexkamera ist es anzustreben, daß der Einstell·-

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I041III

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] anzeigeteil bis zu einer F-Zahl in der Größenordnung von 3,5 nicht abgedunkelt wird. Der dieser F-Zahl entsprechende Beugungswinkel θ ist 8,2°, so daß daher der Neigungswinkel φ. vorzugsweise die Bedingung

^₁ ^ 8,2°/(n - 1)

erfüllen sollte. Wenn η = 1,49 ist, liegt der obere Grenzwert für φ* bei ungefähr 16°.

Das Bemessungsbeispiel 6 ist auch ein Bemessungsbeispiel, bei dem ein Neigungswinkel φ- 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 Neigungswinkel φ. weiter vergrößert wird, wird das Beugungslicht mit einem größeren Beugungswinkel verstärkt, so daß die Abdunkelung des Einstellanzeigeteils immer ausgeprägter wird.

Aufgrund der vorstehenden Umstände ist es zur Erzielung einer guten Leistungsfähigkeit des Einstellanzeigeteils anzustreben, daß die Neigungswinkel φ. 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 φ* und φ2 veranschaulicht.

Bemessungsbeispiel· 7:

P=40 pm, Ρ_χ=Ρ₂=20 jam, φ ι=15°, φ₂=5°

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Die Beugungslicht-Verteilung für einfallendes weißes Licht bei diesem Bemessungsbeispiel ist in der Fig. 33 gezeigt. Aus der Fig. 33 ist ersichtlich, daß bei diesem Bemessungsbeispiel· die Menge des Beugungslichts r mit einem Beugungswinkel θ in dem Bereich 4° bis 6° gering ist. Wenn bei dem Lichtablenkteil mit einer derartigen Beugungslicht-Verteilung die Blendenöffnung des Objektivs von einem Zustand, bei dem das Abschneiden der Lichtstrahlen mit einem Einfallwinkel von 6° beginnt, bis zu einem

Ι« Zustand verändert wird, bei dem das Abschneiden der Lichtstrahlen mit einem Einfallwinkel von 4° beginnt, so sind die für die Einstellanzeige verfügbaren Lichtstrahlen nur die Lichtstrahlen mit einem Einfallwinkel von 4° oder weniger; daher bleibt die Genauigkeit der Einstellanzeige selbst dann gering, wenn der Biendendurchmesser so gesteigert wird, daß sich der maximale Einfallwinkel dieser einfallenden Lichtstrahlen von 4° auf 6° verändert. Von diesem Gesichtspunkt her gesehen ist eine gleichmäßige Verheilung des Beugungslichts in einem bestimmten Beugungswinkel-Bereich anzustreben, so daß es folglich ungünstig ist, wenn der Unterschied zwischen den Neigungswinkeln φ* und (ό- ^zu groß ist.

Die Fig. 34 ist eine Schnittansicht des Lichtablenkteils bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Einstellmattscheibe. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Lichtablenkteil 7 0 Keil-Einheitsaufbauen bzw. Keil-Aufbaueinheiten von zwei Beugungsgittern, die an einem Fresnel-Band des Bildaufteilungs-Prismas angebracht sind; von einem anderen Standpunkt her gesehen weist der Lichtablenkteil prismenartige Aufbaueinheiten auf, die mit drei unter Neigungswinkeln φ_Λ , φ₀ und φ geneigten Oberflächen ausgebildet und in einer Periode bzw. einem Teilungsabstand oder Rastermaß P angeordnet sind. Bei der Einstellmattscheibe ist weiterhin auch ein Lichtablenkteil aus prismenartigen Aufbaueinheiten anwendbar, an denen

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•j vier oder mehr mit unterschiedlichen Neigungswinkeln geneigte Oberflächen ausgebildet sind und die periodisch angeordnet sind. Ferner ist es bei den beiden, den Einstellanzeigeteil bei der Einstellmattscheibe gemäß ,. den Ausführungsbeispielen bildenden Lichtablenkteilen möglich, daß die Neigungswinkel der Prismen und die Beugungsgitter voneinander verschieden sind. Weiterhin ist es bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 16 und 22B nicht notwendig, daß P^ gleich P„ ist; vielmehr wird

I« dann, wenn die Breite des Kleinprismen-Teils mit dem kleinen Neigungswinkel größer gewählt wird, die Menge des mit dem kleineren Beugungswinkel gebeugten Lichts gesteigert, während dann, wenn die Breite des Kleinprismen-Teils mit dem .'.großen Neigungswinkel vergrößert wird,

κ die Menge des mit dem größeren Beugungswinkel gebeugten Lichts gesteigert wird; dadurch können die Eigenschaften des Einstellanzeigeteils verändert werden.

Zur Herstellung des Einstellanzeigeteils gemäß der vorangehenden Beschreibung kann ein Verfahren angewandt werden, bei dem ein Photolack auf ein Prisma aufgebracht wird, das einen herkömmlichen Schnittbild-Einstellanzeigeteil bildet, durch das Photoätzverfahren ein Konkav-Konvex-Gebilde erzeugt wird, aus dem Konkav-Konvex-Gebilde nach dem Elektroformungsverfahren bzw. Galvanisierverfahren eine Metallform gewonnen wird und diese Metallform zur Übertragung der konkav-konvexen Form auf Kunststoff verwendet wird.

Der Einstellanzeigeteil mit der in den Fig. 22A, 22B und 22C gezeigten Form kann dadurch hergestellt werden, daß der Rand eines bei der Herstellung einer Metallform verwendeten Diamantwerkzeugs 80 au der in Fig. 35 gezeigten Form gestaltet wird, nach dem Beugungsgitter-Rasterformungsverfahren bzw. Kernlinien-Verfahren eine Metallform 81 bearbeitet wird und von der Metallform 81

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eine Vielzahl von Kunststoff-Kopien erzeugt wird. Insbesondere der Einstellanzeigeteil dieser Art ist auch für den Spritzguß geeignet, da er im Vergleich zu den herkömmlichen Bildaufzeichnungs-Doppelprismen eine geringe Oberflächenrauhigkeit hat.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wurden anhand eines Beispiels dargestellt, bei dem in dem Einstellanzeigeteil zwei Lichtablenkteile vorgesehen sind; nachstehend werden unterschiedliche Anwendungsbeispiele gezeigt.

Die Fig. 36A ist eine Draufsicht auf eine Einstellmattscheibe 94. Mit 92 und 93 sind Einstellanzeigeteile mit dem bisher beschriebenen Querschnitt bezeichnet, die eine seitliche Bildversetzung herbeiführen. Weitere Teile 9 0 und 91 haben einen Aufbau, der dadurch erzielt wird, daß die Einstellanzeigeteile 92 und 93 um die Mittelachse herum um 90° geschwenkt werden.

Wenn demnach an einem Objekt unter Verwendung dieser Einstellanzeigeteile 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 beschrieben, bei dem die Richtung des den Lichtablenkteil bildenden Prismas und die Richtung des an dem Prisma angebrachten Beugungsgitters von denjenigen bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen um 90° verschieden gewählt sind. Beispielsweise wird bei dem Lichtablenkteil 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 Prisma zusammengefaßt wird.

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Das durch den Prismenteil hervorgerufene Aufteilungsbild 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 Schnittbild-Einstellanzeigeteil die Scharfeinstellung in bezug auf.eine zu der Prismen-Grenzlinie parallelen Linie schwierig ist.

Wie bei diesem Ausführungsbeispiel ersichtlich ist, besteht bei dem Feinaufbau an dem Aufteilungs-Prisma keine Einschränkung hinsichtlich der Richtung, wenn er eindimensional ist; demgemäß kann der Feinaufbau bzw. die Feinstruktur auch zweidimensionale Gestaltung haben.

Andere Anwendungsbeispiele sind in den Fig. 37A, 38A und 39 gezeigt. Die Fig. 37A zeigt ein Beispiel, bei dem die in Fig. 17 gezeigten Lichtablenkteile in vier Flächen 100, 101, 102 und 103 des Einstellanzeigeteils in verschiedenen Richtungen angebracht sind.

In der Fig. 37C sind Schnittansichten längs den Linien A-A¹ und B-B¹ gezeigt. Die Fig. 37B zeigt das Bild bei unscharfer Einstellung, wenn unter Verwendung einer derartigen Einstellmattscheibe 104 das Fadenkreuz beobachtet wird. Die Fig. 37D zeigt das Fadenkreuz-Bild in dem Fall, daß der Querschnitt längs der Linie B-B¹ auf die gleiche Form wie der Querschnitt längs der Linie A-A¹ gebracht wird.

Gemäß der Fig. 38A stehen zwischen Innenflächen 112 und 113 und Außenflächen 110 und 111 die Gitterlinien senkrecht aufeinander. Ferner sind in den Außenflächen 110 und 111 die Prismen einander entgegengesetzt ausgerichtet. Dies gilt auch für die Innenflächen 112 und 113.

^OJ Das mit dieser Einstellmattscheibe erzielte Fadenkreuz-

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ι Bild bei unscharfer Einstellung ist in der Fig. 38B gezeigt.

Bei einer in der Fig. 39 gezeigten Einstellmattc scheibe 124 sind Innenflächen 120 und 121 Lichtablenkteile mit Brechungsgittern, während eine Außenfläche ein herkömmlicher Mikroprismen-Entfernungsmeß-Teil ist.

In Anbetracht dessen, daß das Schnittbild-Ein-IQ Stellanzeigesystem allgemein den Nachteil hat, daß Schwierigkeiten bei der Einstellanzeige bzw. Einstelldarstellung für ein Objekt mit einem Querlinienmuster auftreten, ergeben die in den Fig. 36A bis 3 9 gezeigten Ausführungsbeispiele eine Einstellmattscheibe, bei der dieser Nachteil ausgeschaltet ist. Demgemäß kann mit der Einstellmattscheibe gemäß diesen Ausführungsbeispielen eine genaue Einstellanzeige für Linienbilder in irgendeiner beliebigen Ausrichtung bewerkstelligt werden.

Die Einstellmattscheibe ist nicht nur in Kameras, sondern auch in verschiedenerlei anderen optischen Instrumenten nutzvoll.

In der Beschreibung ist eine Einstellmattscheibe offenbart, die zur Verwendung für die Entfernungsmessung bzw. im Sucher einer Kamera geeignet ist, und zwar insbesondere eine Schnittbild-Einstellmattscheibe. Die Mattscheibe hat ein Paar von in der Mitte der Reellbildebene der Kamera angeordneten Teilbereichen, von denen jeder ein brechendes Element und ein beugendes Element hat. Dadurch sind bei unscharfer Einstellung die durch die Teilbereiche hindurch gesehenen Bilder voneinander getrennt und verschwommen bzw. unscharf. Ferner kann diese Einstellmattscheibe zusammen mit einem Objektiv mit kleinem Öffnungsverhältnis verwendet werden.

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Claims (13)

1. Patentansprüche

   1 λ Einstellmattscheibe in einem Mischbild-Entfernungsmeßsystem mit einem Objektiv zur Abbildung auf einer Bildebene, gekennzeichnet durch einen ersten Lichtablenkteil (2; 19; 50), der ein erstes Prisma (4; 23; 32) hat, auf dem ein Beugungsgitter (5; 24; 31) ausgebildet ist, ηηά der einfallendes Licht hauptsächlich in einer ersten Richtung ablenkt, und einen zweiten Lichtablenkteil (3; 25; 51), der ein zweites Prisma (4; 23;

   32) hat, auf dem ein weiteres Beugungsgitter (5; 24; 31) ausgebildet ist, und der weiteres einfallendes Licht hauptsächlich in einer zweiten Richtung ablenkt, wobei das erste und das zweite Prisma einander entgegengesetzt ausgerichtet sind und die erste und die zweite Richtung von-

   25 einander verschieden sind.
2. 2. Einstellmattscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beugungsgitter (5; 24; 31) Relief- und Phasen-Beugungsgitter sind.
3. 3. Einstellmattscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beugungsgitter (5; 24; 31) Teilungsabstände (P> haben, die kleiner als oder gleich

   50 μΐη und größer als oder gleich 10 μπ\ sind. 35

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4. 4. Einstellmattscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Prisma (32) Fresnelprismen sind.
5. 5. Einstellmattscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Streifenteil des Fresnelprismas (32) eine Aufbaueinheit des Beugungsgitters (31) angebracht ist.
6. 6- Einstellmattscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beugungsgitter (5; 31) Rechteck-Furchenprofil haben.
7. 7. ,Einstellmattscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beugungsgitter

   (24) Sägezahn-Furchenprofil haben.
8. 8. Einstellmattscheibe in einem Mischbild-Entfernungsmeßsystem mit einem Objektiv zur Abbildung auf einer Bildebene, gekennzeichnet durch mehrere Lichtablenkteile (19, 25,- 50, 51; 90 bis 93; 100 bis 103; 110 bis 1.13), in denen jeweils Glieder von prismenartigen Aufbaueinheiten mit einem Teilungsabstand P in voneinander verschiedenen Richtungen angeordnet sind, wobei die jeweilige prismenartige Aufbaueinheit in ihrem Querschnitt an ihrer Oberfläche mit mehreren geneigten Flächen (20, 21; 26, 27; 55, 56) versehen ist, die bezüglich der Bildebene unterschiedliche Neigungswinkel haben, und wobei der Teilungsabstand P größer als 10 μΐη und kleiner als 50 μπι ist.
9. 9. Einstellmattscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste der Neigungswinkel, die eine der mehreren, die Oberfläche der prismenartigen Aufbaueinheit bildenden Flächen (20, 21; 26, 27; 55, 56) mit der Bildebene bildet, kleiner als ungefähr 5° ist und

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   ] der größte dieser Neigungswinkel kleiner als ungefähr 16° ist.
10. 10. Einstellmattscheibe nach Anspruch 8 oder 9,

    dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von halbkreisförmigen Lichtablenkteilen (50, 51) zusammen einen Einstellanzeigeteil mit kreisförmiger Fläche bilden und die Glieder der prismenartigen Aufbaueinheiten der Lichtablenkteile einander entgegengesetzt ausgerichtet sind.
11. 11. Einstellmattscheibe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß vier Lichtablenkteile (90 bis 93; 100 bis. Ϊ03) jeweils einen Viertelkreis bilden und zusammen einen Einstellanzeigeteil mit kreisförmiger Fläche bilden, und daß in zwei benachbarten Lichtablenk~ teilen die Glieder der prismenartigen Aufbaueinheiten jeweils in Richtungen ausgerichtet sind, die voneinander um 90· verschieden sind.
12. 12. Einstellmattscheibe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Außenumfangsteil des Einstellanzeigeteils eine Anzahl von Mikroprismen

    (1221 angeordnet ist.
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13. 13. Einstellanzeigesystem in einer einäugigen Spiegelreflexkamera, die eine Einrichtung zum wahlweisen Einsatz von Wechselobjektiven mit verschiedenen relativen öffnungsverhältnissen aufweist, gekennzeichnet durch eine Einstellmattscheibe (1; 52) mit einem Einstellanzeigeteil, der ein Paar von Lichtablenkprismen (2, 3; 50, 51) hat, die einander entgegengesetzt ausgerichtet sind, und eine Vorrichtung, die die Einstellmattscheibe in einer mit einer Ebene im Sucher der Spiegelreflexkamera übereinstimmenden Ebene hält, wobei an jedem der

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    Prismen ein Beugungsgitter ausgebildet ist, so daß das Bild an dem Einstellanzeigeteil bei unscharfer Einstellung aufgeteilt und unscharf ist.

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