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DE3105798A1 - "einstellscheibeneinrichtung" - Google Patents

"einstellscheibeneinrichtung"

Info

Publication number
DE3105798A1
DE3105798A1 DE19813105798 DE3105798A DE3105798A1 DE 3105798 A1 DE3105798 A1 DE 3105798A1 DE 19813105798 DE19813105798 DE 19813105798 DE 3105798 A DE3105798 A DE 3105798A DE 3105798 A1 DE3105798 A1 DE 3105798A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
refraction
electro
sets
light control
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.)
Granted
Application number
DE19813105798
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Fujibayashi
Ryoichi Kawasaki Kanagawa Suzuki
Takashi Yokohama Kanagawa Uchiyama
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
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of DE3105798A1 publication Critical patent/DE3105798A1/de
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/40Optical focusing aids
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Viewfinders (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

  • Einstellscheibencinxichtung
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Sinstellscheibeneinrichtung, die zur Verwendung in optischen Instrumenten geeignet ist, welche einen Scharfeinstellvorgang benötigen, wie beispielsweise photographischen Kameras, und insbesondere auf eine Einstellscheibeneinrichtung, cliel dem Beabachter erlaubt, den SclaarEeinstellzustand des optischen Systems durch die Unterscheidung zu erkennen, ob oder ob nicht das Bild mindestens zum Teil verschoben ist.
  • Herkömmlich werden beispielsweise bei Einstellscheiben zur Verwendung in z. B. einäugigen Spiegelreflexkameras vielfach 4attscheiben , Mikroprismen oder Bildteilerprismen verwendet. Die mattierte Oberfläche (Mattscheibe) und die Mikroprismen haben den Nachteil, daß der Benutzer im Unterscheiden des Zustandes der schärfsten Einstellung geübt sein muß, da die Schärfe des hierauf gebildeten Bildes direkt beobachtet wird. Andererseits erfordern die Bildteilerprismen keine so große Erfahrung und das Scharfstellen ist vergleichsweise einfach. Da jedoch die Aufteilung des Objekt- bildes lediglich an einem Liniensegment auftritt, wenn das Bild nicht scharf gestellt ist, tritt oft das Problem auf, daß der Beobachter den Scharfstellvorgang nicht durchführen kann. Aus Sicherheitsgründen werden deshalb die Funktionen sowohl von Mikroprismen als auch von Bildteilerprismen auf einer einzigen Einstellscheibe augc'b£ldL. Da diese Einstellscheibe e t e geeignete Auswahl der Funktionen in Abhängigkeit von einer gegebenen photographischen Situation erfordert, ist sie eher schwierig für den Anfänger bis zum Meister und somit beschwerlich.
  • Auf der anderen Seite gibt es eine Einrichtung, bei der zwei optische Bandfurchen mit sägezahnförmigem bzw. hügelförmigem Querschnitt so angeordnet sind, daß sie einander in unterschiedlichen Richtungen gegenüberliegen und mit Hilfe einer mechanischen Einrichtung reziprok bewegbar sind, so daß das Sichtfeld des Suchers durch eine der Bandfurchen zu einem Zeitpunkt bedeckt ist, wodurch, da sich die beiden Bandfurchen hin- und herbewegen, wenn das Bild nicht scharf gestellt ist, das Bild periodisch nach links und rechts verschoben wird, und, wenn der Zustand der Scharfeinstellung erreicht ist, das Bild stillsteht, wodurch das Erkennen des scharf gestellten Zustands erreicht wird, wie es in der japanischen Patentveröffentlichung 46-33496 (33496/1971) beschrieben ist. Es ist ferner bekannt, eine Einrichtung zu schaffen, die das Erkennen des nicht scharf gestellten Bildes dadurch möglich macht, daß sie das Phänomen verwendet, daß, wenn die optischen Bandfurchen mit sägezahnförmigem oder hügelförmigem QuerschnitL mechanisch gedreht werde, der nicht scharf gestellte Zustand zu dem Auftreten ein Drehung des Bildes führt, und der scharf gestellte Zustand zu dem Auftreten eines stillstehenden Bildes, wie dies in der japanischen Patentveröffentlichung 47-20733 (20733/1972) beschrieben ist. Diese Einrichtungen ermöglichen es dem Beobachter, den Zustand der besten Scharfeinstellung sehr klar zu erkennen; deshalb kann, sogar wenn der Beobachter ein Anfänger ist, er sehr leicht erkennen, ob das Bild scharf gestellt ist.
  • Da jedoch jede dieser Einrichtungen die Verwendung einer mechanischen Antriebseinrichtung zur Bewegung der optischen Bandfurchen wie der Einstellscheibe benötigt, und da ferner die Einstellscheibe sich über einen vergleichsweise großen Raum bewegt, ist es sehr schwierig, wenn nicht gar praktisch unmöglich, eine derartige Einrichtung in einen Raum einzubauen, der so klein wie beispielsweise der ist, der innerhalb eines Kameragehäuses verfügbar ist.
  • Sogar wenn der Einbau möglich ist, tritt, da die Einstellscheibe der Bandfurchen mechanisch zu ihrer Bewegung angetrieben wird, so daß Schwingungen erzeugt werden, das Problem auf, daß die Lage der Einstellscheibe nicht ausreichend stabil gehalten wird, wodurch die strenge Genauigkeitserfordernis nachteilig betroffen ist.
  • Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen ist es Aufgabe der Erfindung, eine neuartige und vorteilhafte Einstellscheibeneinrichtung zu schaffen, die die vorstehend beschriebenen Nachteile der herkömmlichen Einrichtungen beseitigt. Hierzu soll eine verbesserte Einstellscheibeneinrichtung geschaffen werden, die es einem Beobachter ermöglicht, den Scharfeinstellzustand C1(?S optischen Systems mit höherer Genauigkeit und Zuverlässigkeit, als es bislang möglich war, zu beurteilen.
  • Ferner soll eine verbesserte Einstellscheibeneinrichtung geschaffen werden, die keine besonderen mechanischen sich bewegenden Teile hat , deren Masse und Größe deshalb sehr leicht minimierbar sind und die kompakt sind, so daß ein großes Gerät nicht länger notwendig ist, wodurch sie leicht in ein optisches Instrument wie eine photographische Kamera1 trotz der Begrenzung in bezug auf deren verfügbaren Innenraum auf einen sehr geringen Wert einbaubar ist, und die überdies, da ihre Arbeitsweise nicht von mechanischen Vibrationen und Antriebsstößen begleitet ist, gegen Positionsänderungen der Einstellscheibenebene stabilisiert ist, und bei der deshalb ein starkes Anwachsen der Genauigkeit der Scharfeinstell Einstellung aufgrund ihrer Verwendung erwartet werden kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Einstellscheibeneinheit mit einer Lichtbeugungseinrichtung mit vielen Sätzen aus einer Vielzahl aus Lichtbeugungs-Oberflächen bzw. Lichtbrechungs-Oberflächen aufzubauen, wobei jeder Satz von Oberflächen eine unterschiedliche Lichtbeugungsrichtung hat und Lichtsteuereinrichtungen elektrooptische Lichtsteuerelemente zum Steuern des Lichtdurchgangs durch jede Oberfläche in jedem Satz aufweisen, wodurch, wenn das Lichtsteuerelement von außen gesteuert wird, der Scharfeinstellzustand (Fokussierzustand) des optischen Systems dadurch angezeigt wird, daß das Gegenstandsbild als Ganzes oder zum Teil seine Position ändert oder nicht, beispielsweise kontinuierlich, wenn eine Teilungslinie das Bild abtastet und/oder beispielsweise periodisch, wodurch es für einen Beobachter möglich wird, extrem klar den Fokussierzustand des optischen Systems zu erkennen.
  • Bei einer Zahl von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die später im einzelnen beschrieben werden werden, arbeitet die Einstellscheibeneinrichtung in verschiedenen Betriebsarten getrennt oder in Kombination, von denen einer im Hinblick auf einen genaueren und vorteilhafteren Aufbau insbesondere dann, wenn das optische System nicht scharf gestellt ist, eine Vibrationsbewegung dem Bild erteilt, wodurch eine extrem genaue Anzeige des nicht scharf gestellten Zustandes erfolgt. Eine andere Betriebsart besteht darin, daß genauso wie bei der Einstellscheibe mit Schnittbildentfernungsmesser eine Teilungslinie gebildet wird, jedoch die Lage der Teilungslinie kontinuierlich verschoben wird, wodurch es für den Beobachter möglich wird, den Fokussierzustand des optischen Systems klarer und leichter als bei herkömmlichen Einstellscheiben mit Schnittbildentfernungsmesser zu unterscheiden. Eine weitere Betriebsart besteht darin, daß, wenn nicht scharf gestellt ist, das Bild sich längs eines Weges einer geschlossenen Schleife bewegt, wodurch sich für den Beobachter ein klarer Eindruck ergibt, wenn das optische System nicht scharf gestellt ist.
  • Bei diesen Ausführungsbeispielen weist die Lichtsteuereinrichtung einen FE-TN-Flüssigkristall (nemantischer Feldeffekt-Verdreh-Flässigkristall) als elektrooptisches Element mit Polarisationsplatten oder Filtern auf; es ist natürlich auch möglich, ein elektrochromes Element oder andere geeignete Einrichtungen als Steuerelemente zu verwenden.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein optisches System in einer einäugigen Spiegelreflexkamera als ein Beispiel für eine Anwendung der erfindungsgemäßen Einstellscheibeneinrichtung, Fig. 2 bis 4 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Fig. 2 einen Querschnitt einer Einstellscheibeneinrichtung, Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Einrichtung gemäß Fig. 2, Fig. 4a eine Aufsicht auf die Polarisationsplatte gemäß Fig. 3 in einer Stellung, in der keine Spannung angelegt ist sowie bildhafte Darstellungen des Sichtfelds des Suchers im nicht scharf gestellten und im scharf gestellten Zustand, und Fig. 4b eine ähnliche Ansicht sowie ähnliche Darstellungen bei angelegter Spannung zeigen.
  • Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines weiteres Beispiels für das Prisma gemäß Fig. 3, Fig. 6 bis 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Fig. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Einstellscheibeneinrichtung, Fig. 7a einen Schaltplan der Antriebsschaltung für den Flüssigkristall in Fig. 6, Fig. 7b ein Impuls-Zeitdiagramm der verschiedenen Ausgangssignale des Ringzählers aus Fig. 7a und Fig. 7c ein Impuls-Zeitdiagramm der verschiedenen Ausgangssignale der ODER-Glieder OR1 bis OR7 aus Fig. 7a, sowie die Fig. 8a, 8b und 8c Aufsichten auf die Flüssigkristall-Zellen in Betriebszuständen an Zeitpunkten t1, t2 und t3 in Fig. 7c mit den ent- sprechenden bildhaften Darstellungen des Sichtfelds des Suchers zeigen , und Fig. 9 bis 13 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Fig. 9a eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Einstellscheibeneinrichtung, Fig. 9b eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Prismenelements aus Fig. 9a, Fig. 10a, 1Ob, 10c und 10d Aufsichten auf die Prismenelement-Anordnung in vier unterschiedlichen Betriebszuständen, wobei eine der Flächen jedes Prismenelements entsprechend für den Lichtdurchgang ausgewählt ist, mit den entsprechenden bildhaften Darstellungen des Sichtfelds des Suchers, Fig. 11a und lib Aufsichten auf die gepaarten transparenten Elektroden aus Fig. 9, Fig.
  • 12 einen Schaltplan der Antriebsschaltung für die Flüssigkristallzelle aus Fig. 9 und Fig. 13 ein Impuls-Zeitdiagramm der verschiedenen Ausgangssignale der Schaltungsteile aus Fig. 12 zeigen.
  • In Fig. 1 ist schematisch eine einäugige Spiegelreflexkamera gezeigt, die als Beispiel eines optischen Instrument gewählt worden ist, bei dem die erfindungsgemäße Einstellscheibeneinrichtung anwendbar ist. In Fig.
  • 1 ist 1 ein photographisches Objektiv, 2 ein Reflexionsspiegel, 3 ein photographischer Film, 4' eine Einstellscheibe, 5 eine Kondensorlinse, 6 ein Pentaprisma und 7 ein Okular. Licht von einem zu photographierenden Objekt tritt durch das Objektiv 1 ein und wird nach Reflexion an dem Spiegel 2 auf der Einstellscheibe 4' fokussiert. Das auf der Einstellscheibe gebildete Bild des Objekts kann durch die Kondensorlinse 5, das Pentaprisma 6 und das Okular 7 beobachtet werden. Wenn eine Belichtung gemacht werden soll, schwingt der Reflexions- spiegel 2 nach oben, so daß das durch das Objektiv 1 eintretende Licht durch einen nicht gezeigten geöffneten Verschluß auf dem Film 3 fokussiert wird und der Film 3 mit einem Bild belichtet wird, dessen Schärfe äquivalent der Schärfe des Bildes auf der Einstellscheibe 4' ist.
  • Die Fig. 2 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Bewegung des Bildes eine Vibrationsbewegung ist, und das Sperren und das Nichtsperren des Lichtes mittels einer Flüssigkristallzelle durchgeführt wird.
  • Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer praktisch ausgeführten Einstellscheibeneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die anstelle der Einstellscheibe 4' in Fig. 1 einsetzbar ist; Fig. 3 zeigt die Einrichtung auseinandergebaut. Diese Einstellscheibeneinrichtung ist allgemein mit 4 bezeichnet und weist in einer Richtung von dem Reflexionsspiegel 2 eine lineare Polarisationsplatte 4a, ein Glas substrat mit darauf gebildeten transparenten Elektroden 4b1, eine transparente Isolationsplatte 4c, die in einem zentralen rechteckigen Bereich ein transparentes Flüssigkristallmaterial 4d enthält, eine transparente Elektrode 4e1 auf der unteren Oberfläche eines Glassubstrates 4e, eine Polarisationsplatte 4f mit einer Vielzahl von Paaren von Polarisationselementen 4f1 und 4f2, deren Polarisationsrichtungen einen Unterschied von 900 haben, sowie eine Prismenplatte 4g auf, die eine alternierende Anordnung von zwei Prismenelementen 4g1 und 4g2 mit jeweils unterschiedlicher Orientierung entsprechend den vorstehend beschriebenen Polarisationselementen 4f1 und 4f2 hat. Die zwei transparenten Elektroden 4b1 und 4e1 auf den Glassubstraten 4b und 4e sind in Berührung mit den entsprechenden Oberflächen der Flüssigkristallzelle 4d angeordnet. Es ist zu beachten, daß bei diesem Ausführungsbeispiel als Flüssigkristallmaterial 4d beispielsweise Mat.P.rj;ll vom FE-TN-Typ nemantisches Feldeffekt-Verdrehmaterial verwendet wird.
  • An die linke untere Ecke der transparenten Elektroden 4b1 und 4b2 wird, wie in Fig. 2 gezeigt, eine Wechselspannung angelegt. Wenn die Spannung den Wert Null annimmt, wird die Polarisationsebene des Lichtes von der Polarisationsplatte 4a beim Durchgang durch den Flüssigkristall 4d in Abhängigkeit von der Orientierung der Flüssigkristallmoleküle gedreht, letztendlich um 90°, bevor das Licht die Polarisationsplatte 4f erreicht. Wenn andererseits eine Spannung angelegt ist, nehmen die Flüssigkristallmoleküle eine homogene Orientierung an, so daß das polarisierte Licht von der Polarisationsplatte 4a nicht beim Durchgang durch den Flüssigkristall hin zu der Polarisationsplatte 4f gedreht wird. Die Polarisationsrichtungen der Polarisationselemente 4f1 und 4f2 in der Polarisationsplatte 4f sind unterschiedlich; die Richtung von 4f2 ist dieselbe wie die des Linearpolarisierers 4a und die andere 4f1 ist dieselbe, wie die aus der Drehung durch den Flüssigkristall 4d resultiert, d. h. die Richtung der Polarisation um 900. Diese beiden Richtungs-Polarisationselemente in jedem Paar 4f1 und 4f2 sind mit entsprechenden Prismen elementen 4g1 und 4g2 derselben Richtungscharakteristik verbunden.
  • Im folgenden soll die Arbeitsweise der Einstellscheibeneinrichtung dieses Aufbaus beschrieben werden.
  • Wenn kein Potential an die transparenten Elektroden 4b1 und 4e1 angelegt ist, dreht die Flüssigkristallzelle 4d die Polarisationsebene um 900, so daß lediglich die der Polarisationselemente, die eine um 900 unterschiedliche Polarisationsrichtung von der Polarisationsrichtung der Polarisationsplatte 4f, in diesem Beispiel 4f2 haben, das polarisierte Licht durchlassen. Wie in Fiy.
  • 4a (i) gezeigt ist, erscheinen deshalb lediglich die den Prismenelementen 4g2, die in Übereinstimmung mit den Polarisationselementen 4f2 sind, weiß auf einem schwarzen Hintergrund bei den anderen Prismenelementen 4f Wenn dann ein Potential angelegt wird, fällt das polarisierte Licht von der Polarisationsplatte 4a auf die entgegengesetzte Polarisationsplatte 4f ohne Änderung der Polarisationsebene ein, so daß lediglich die Polarisationselemente 4f1 mit derselben Polarisationsrichtung wie die der Polarisationsplatte 4a für den Durchgang des polarisierten Lichtes offen ist. Wenn keine Spannung angelegt ist, sind, wie in Fig. 4b (i) gezeigt ist, deshalb die anderen Prismenelemente 4g1 in der Prismenplatte 4g übereinstimmend mit den Polarisationselementen 4f1 ausgewählt, das einfallende Licht in einer unterschiedlichen Richtung zu brechen. Wenn der Einschalt- und Ausschaltvorgang (d. h. das Anlegen und Abschalten) der an die transparenten Elektroden 4b1 und 4e1 der Flüssigkristallzelle 4d angelegten Wechselspannung mit einer Rate wiederholt wird, für die das menschliche Auge sensibel ist (beispielsweise einige Hertz)1 wird das auf die Einstellscheibeneinrichtung 4 einfallende Licht, wenn es hindurchgeht, in Abhängigkeit davontob keine Spannung anliegt oder ob eine Spannung anliegt, in die Richtungen Io' und Iv' gerichtet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Das austretende Licht ändert seine Richtung alternierend mit der entsprechenden Wiederholrate der Spannungsversorgung, wobei das Bild in der zentralen Zielfläche gleichzeitig um eine den Unschärfegrad proportionale Distanz ähnlich wie bei einer gewöhnlichen Schnittbild-Einstellscheibe verschoben wird. Wenn der Zustand der besten Scharfeinstellung erreicht ist, ändert das Bild nicht länger seine Position. Genauer gesagt, wenn die Spannung den Wert Null annimmt, erscheint im nicht scharf gestellten Zustand ein Bild eines Gegenstands im Mittelpunkt der Zielfläche in der linken Hälfte der entsprechenden Fläche des Sichtfelds des Suchers, wie dies in Fig. 4a (ii) gezeigt ist; wenn dann die Spannung einen bestimmten Wert annimmt erscheint die- ses Bild in der rechten }hälfte, wie dies in Fig. 4h (ii) gezeigt ist. Wenn das Objektiv 1 scharf eingestellt ist, kommt dieses Bild in den Mittelpunkt der Fläche und steht unabhängig von einer Änderung der angelegten Spannung still , wie dies in Fig. 4a (iii) und 4b (iii) gezeigt ist.
  • Zwar verwendet das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel Keilprismen als Prismenelemente für die Lichtbrechung, Prismenelemente vom verlängerten Dachtyp können jedoch, wie in Fig. 5 gezeigt ist, mit einem ähnlichen Ergebnis verwendet werden. Eine Zahl von Prisenelementen 4g'a vom Dachtyp sind Seite an Seite angeordnet; ihre linken und rechten Dachflächen 4g'1 und 4g'2 sind mit den entsprechenden Polarisationselementen 4f1 und 4f2 der Polarisationsplatte 4f ausgerichtet. Es ist zu beachten, daß als elektrooptische Lichtsteuerelemente außer Flüssigkristallzellen auch elektrochrome Elemente oder andere geeignete elektrooptische Durchlässigkeits-Steuerelemente verwendet werden können. Im Fall von elektrochromen Elementen ist es nicht notwendig, Polarisationsplatten zu verwenden, wodurch sich ein Vorteil dadurch ergibt, daß die Helligkeit des Bildes auf der Einstellscheibeneinrichtung entsprechend erhöht wird.
  • Die Fig. 6 bis 8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Bild auf der Zielfläche in zwei Teile längs einer horizontalen Linie geteilt ist; diese horizontale Linie bzw. Teilungslinie wird vcrtikal mit: einer mäßigen Geschwindigkeit bewegt, so daß der Beobachter deutlicher erkennen kann, ob das Bild geteilt ist oder ob es nicht geteilt ist.
  • Fig. 6 zeigt dieses zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einstellscheibeneinrichtung, das ähn- liche Teile wie in Fig. 3 mit der Ausnahme aufweist, daß der Lappen einer der Elektroden der Flüssigkristallzelle 4d in die der Gesamtzahl der Prismenelemente 4g1 und 4g2 in der Platte 4g entsprechenden Zahl von gegenseitig isolierten Streifen als transparente Elektroden SG1 bis SG16 geteilt ist und daß die Polarisationsplatte 4f' lediglich eine gleichförmige Polarisationsebene hat, deren Polarisationsrichtung senkrecht zu der Polarisationsrichtung der Polarisationsplatte 4a ist.
  • Fig. 7a zeigt die Antriebsschaltung für die Flüssigkristallzelle. In Fig. 7a ist PG1 eine Impulserzeugungsschaltung, 10 eine Frequenzteilerschaltung, 11 ein Ringzähler, und OR1 bis OR7 ODER-Glieder, die mit den Ausgangsanschlüssen des Ringzählers 11 verbunden sind. IN11 bis IN18 sind Invertierungsschaltungen, die mit dem Ausgangsanschluß Q1 des Ringzählers 11 und den Ausgangsanschlüssen der ODER-Glieder OR1 bis OR7 verbunden sind; IN1 ist eine Invertierungsschaltung, die mit dem Ausgangsanschluß der Impulserzeugungsschaltung PG verbunden ist.
  • ASW1 bis ASW16 sind Analogschalter. Die Analogschalter ASW1, ASW3, ASW5, ASW7, ASW9, ASW11, ASW13 und ASW15 sind mit einem ihrer Eingangsanschlüsse an den Ausyanysanschluß der Impulserzeugungsschaltung PG1 und mit dem anderen Eingangsanschluß bzw. Steueranschluß an den Ausgang Q1 des Ringzalllers 11 bzw. <1 le Ausgänalc der ODER-Glieder OR1 bis OR7 gelegt. Die Analogschalter ASW2, ASW4 , ASW6, ASW8, ASW10, ASW12, ASW14 und ASW16 sind mit einem ihrer Eingangs an schlüsse mit dem Ausgang der Invertierungsschaltung IN1 und mit ihrem jeweiligen Steuereingangsanschluß mit den Ausgangsanschlüssen der InvertierungsschalLungen IN11 bis 1N18 verbunden.
  • IN21 bis IN28 sind Invertierungsschaltungen; der Eingangsanschluß der Invertierungsschaltung IN21 ist mit den beiden Ausgangsanschlüssen der Analogschalter ASW1 und ASW2 verbunden; der Eingangsanschluß der Invertierungsschaltung IN22 ist mit den beiden Ausgangsanschlüssen der Analogschalter ASW3 und ASW4 verbunden; der Eingangsanschluß der Invertierungsschaltung IN23 ist mit den Ausgangsanschlüssen der beiden Analogschalter ASW5 und ASW6 verbunden; in ähnlicher Weise sind die Invertierungsschaltungen IN24 bis IN27 mit ihren Eingangsanschlüssen mit den entsprechenden Paaren von Ausgangsanschlüssen der Analogschalter verbunden; der Eingangsanschluß der Invertierungsschaltung IN28 ist mit den Ausgangsanschlüssen der Analogschalter ASW1S und ASW16 verbunden.
  • SG1 bis SG16 sind transparente unterteilte Elektroden des Flüssigkristalls, die in Fig. 6 gezeigt sind; 4e1 ist die transparente gemeinsame Elektrode. Der transparente Elektrodenstreifen Sol ist mit den beiden Ausgangsanschlüssen der Analogschalter ASW1 und ASW2 verbunden, der Elektrodenstreifen SG3 ist mit den beiden Ausgangsanschlüssen der Analogschalter ASW3 und ASW4 verbunden; in ähnlicher Weise sind die Elektrodenstreifen SG5, SG7, SG9, SG11 und SG13 mit den entsprechenden Ausgangsanschlußpaaren der Analogschalter verbunden; der Elektrodenstreifen SGl5 ist mit den beiden Ausgangsanschlüssen der Analogschalter ASW1S und ASW16 verbunden.
  • Die transparenten Elektrodenstreifen SG2, SG4, SGG, SG8, SG10, SG12, SG14 und SG16 sind mit den Ausgangsanschlüssen der Invertierungsschaltungen IN21 bis IN28 verbunden.
  • Die Arbeitsweise der derart aufgebauten Schaltung ist wie folgt: Die Impulserzeugungsschaltung PG1 erzeugt eine Kette von Impulsen, die an den Frequenzteiler angelegt werden. Entsprechend dem Ausgangs signal des Frequenztcilers 10 erzeugt der Ringzähler 11 Impulsketten an seinen Ausgangsanschlüssen Q1 bis Q9, wie in dem Zeitablaufdiagramm in Fig. 7b gezeigt ist. Deshalb treten an den Ausgangsanschlüssen der ODER-Glieder OR1 bis OR7 Impulse auf, wie dies im Zeitablaufdiagramm gemäß Fig.
  • 7c gezeigt ist. Betrachtet man nun die Zustände, die die Ausgangsanschlüsse zu einem Zeitpunkt ti annehmen, so -tritt zu diesem Zeitpunkt t1 am Ausgangsanschluß Q1 des Ringzählers 11 und am Ausgangsanschluß des ODER-Glieds OR1 ein Signal mit niedrigem Pegel (im folgenden einfach als "Null" bezeichnet) und an den Ausgangs anschlüssen der ODER-Glieder OR2 bis OR7 ein Signal mit hohem Pegel auf (im folgenden einfach als "Eins" bezeichnet); deshalb tritt an den Ausgangsanschlüssen der Inverter IN11 und IN12 ein "1"-Pegel und an den Ausgangsanschlüssen der Inverter IN13 bis IN18 ein "0"-Pegel auf. Dies führt zum Ausschalten der Analogschalter ASW1, ASW3, ASW6, ASW8, ASW10, ASW12, ASW14 und ASWi6 und zum Einschalten der Analogschalter ASW2, ASW4, ASW5, ASW7, ASW9, ASW11, ASW13 und ASW1S. Deshalb werden an die transparenten Elektrodenstreifen SG1, SG3, SG6, SG8, SG10, SG12, SG14 und SG16 Impulse mit zu der Phase des Ausgangsimpulses der Impulserzeugungsschaltung PG1 entgegengesetzter Phase angelegt; zu diesem Zeitpunkt werden an die Elektrode 4e1 Ausgangsimpulse der Erzeugungsschaltung PG1 mit dem Ergebnis zugeführt, daß eine (im wesentlichen) Wechselspannung an die Flüssigkristallflächen Ll, L2 und L13 bis L18 angelegt wird und diese Flüssigkristallflächen eingeschaltet werden. Andererseits werden an die transparenten Elektrodenstreifen SG2, SG4, SG5, SG9, SG11, SG13 und SG15 Impulse derselben Phase wie die der Ausgangsimpulse der Impulserzeugungsschaltung PG1 angelegt; dieser ange- legte Impuls hat dieselbe Phase wie der an die Elektrode 4e1 angelegte , was zu dem Ergebnis führt, daß die an die Flüssigkristallflächen L11, L12, L3 bis L8 angelegte Spannung nicht länger eine Wechselspannung ist; deshalb werden diese Flüssigkristallflächen ausgeschaltet. Die ein- und ausgeschalteten Zustände der gesamten Oberfläche der Flüssigkristallzelle sind in der Fig. 8a (i) gezeigt. Da die Flüssigkristallflächen L1 bis L8 bzw. L11 bis L18 den Prismenelementen 4g1 und 4g2 in der Platte 4g entsprechen, erscheint das Bild längs einer horizontalen Linie geteilt, die mit der Grenze zwischen den Flüssigkristallflächen L12 und L3 in Fig. 8a (ii) übereinstimmt.
  • Im Zeitpunkt t2 in Fig. 7c ändern die Analogschalter ASW1 bis ASW16 ihre Ein- bzw.Ausschaltstellungen mit dem Ergebnis, daß die Flüssigkristallflächen L1, L2, L3 und L14 bis L16 eingeschaltet werden und die Flüssigkristallflächen L11, L12, L13 und L4 bis L8 ausgeschaltet werden, wie dies in Fig. 8b (i) gezeigt ist. Das auftretende Bild ist in Fig. 8b (ii) gezeigt. Zum Zeitpunkt t3-nimmt der Flüssigkristall die Ein- und Aus-Zustände an, wie in Fig. 8c (i) gezeigt ist; das Bild tritt mit einer Teilungslinie auf, wie dies in Fig. 8c (ii) gezeigt ist.
  • Wie aus dem vorhergehenden ersichtlich ist, wird in Abhängigkeit von den Ausgangsperioden des Ringzählers 11, wie in den Fig. 8a, 8b und 8c gezeigt, die Grenzlinie des geteilten Bildes (Schnittbild) nacheinander verschoben. Somit wird eine wirksame Aufteilung des Bildes realisiert. Durch Einstellen der Stellung des Objektivs 1 so, daß kein Schnittbild erzeugt wird, kann das Objektiv 1 scharf fokussiert werden.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 13 beschrieben. Das dritte Ausführungsbeispiel ist so ausgelegt, daß der nicht scharf gestellte Zustand dadurch erkannt wird, daß das Bild in eine Kreisbewegung versetzt wird.
  • Fig. 9 zeigt eine Einstellscheibeneinheit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel im auseinandergebauten Zustand. Der Unterschied zu der Fig. 3 besteht im Elektrodenaufbau der Flüssigkristallzelle und der Prismenstruktur. Dies soll später beschrieben werden.
  • Ferner ist die Polarisationsplatte 4f" in Form eines gleichförmigen Polarisators aufgebaut, wobei die Polarisationsrichtung dieselbe wie die des 7Olarisators 4a ist.
  • Fig. 9b zeigt Einzelheiten einer Prismenelement-Anordnung auf der Prismenplatte 4g", die in Fig. 9a gezeigt ist. Diese Prismenfläche ist aus Prismenelementen hergestellt, von denen jede die Form einer regulären quadratischen Pyramide hat. Bei diesem Beispiel sind die vier Flächen des Prismenelements mit den entsprechenden Lichtsteuerabschnitten der Lichtsteuereinrichtung verknüpft, die derart arbeitet, daß das Licht durch alle Prismenelemente an einer der Flächen durchgehen kann, während alle anderen Flächen zu diesem Zeitpunkt gleichzeitig blockiert sind und die Lichtaustrittsflächen ihre Position rotierend um die Achse ändern, so daß das eintretende Licht, wenn es austritt, in vier unterschiedliche Richtungen, die einen Winkel mit der Achse einschließen, abgelenkt wird. Wenn das Bild nicht in der besten Fokussierung ist, bewegt es sich auf einem quadraLischen Weg von Ecke zu Ecke. Je größer der Unschärfegrad ist, desto länger ist der Weg auf der Seite des quadratischen Weges. Wenn der Zustand der besten Scharfeinstellung erreicht ist, bewegt sich das Bild nicht länger. In diesem Fall ist es erforderlich, daß ein Zyklus des fortschreitenden Offnungs- und Schließvorgangs der vier Lichtverschlußelemente für jedes Prisma eine für das Auge ausreichende Zeit einnimmt, die es erlaubt, die Bewegung des Bildes zu verfolgen und das Anhalten des Bildes zu erkennen.
  • Fig. 10 zeigt eine große Zahl von regulären quadratischen pyramidenförmigen Prismenelementen, die matrixförmig auf der Einstellscheibeneinrichtung 4 angeordnet sind, in vier Betriebszuständen zusammen mit einer bildhaften Darstellung des sich ergebenden Sichtfeldes des Suchers in den Fig. 10a, b, c und d. Fig. 10a zeigt die Lichtanordnung, wenn die ersten Flächen 4g"1 aller Prismenelemente weiß sind, sowie welche Position ein Bild eines Objekts im Mittelpunkt der Zielfläche einnimmt, wenn der Zustand der besten Fokussierung noch nicht erreicht ist (ii) und wenn er bereits erreicht ist (iii). Fig. 1Ob zeigt eine weitere Lichtanordnung, wenn die zweiten Flächen 4g"2 aller Prismenelemente auf einem schwarzen Hintergrund der anderen drei Flächen weiß sind, sowie welche Position dasselbe Objektbild einnimmt, wenn der nicht scharf eingestellte Zustand (ii) sowie der scharf cincgestellte Zustand (iii} erreicht ist.
  • Fig. 10c zeigt die Lichtanordnung, wenn die dritten Flächen 4g"3 der Prismenelemente weiß auf einem schwarzen Hintergrund der anderen drei Flächen sind, sowie welche Position dasselbe Objektbild einnimmt, wenn der nicht scharf gestellte Zustand (ii) bzw. der scharf gestellte Zustand (iii) erreicht ist. Fig. 10d zeigt die Lichtanordnung, wenn die vierten Flächen 4g"4 aller Prismenelemente weiß auf dem schwarzen Hintergrund der anderen drei Flächen sind, sowie welche Position das Objektbild einnimmt, wenn der nicht scharf gestellte Zustand (ii) bzw. der scharf gestellte Zustand (iii) erreicht ist. Wenn die Lichtanordnung von der ersten Prismenfläche 4g"1 zur zweiten Prismenfläche 4g"2 von hier zur dritten Prismenfläche 4g"3 und anschließend zur vierten Prismenfläche 4g"4 und dann wieder zur ersten Prismenfläche 4g"1 usw.
  • überführt wird, bewegt sich das Bild längs eines quadratischen Weges, so daß es um den Mittelpunkt der Fläche des Sichtfeldes zirkuliert, wenn das Bild nicht scharf gestellt ist. Wenn der Unschärfegrad zunimmt, nimmt die Gesamtlänge des Weges zu. Wenn das Bild den Zustand der besten Scharfeinstellung erreicht, wird der Weg in der Länge verkürzt und erreicht schließlich einen Punkt, an dem das Bild stillstehend erscheint, wenn die Lage des Objektivs 1 entsprechend eingestellt ist.
  • Die Fig. 11a und lib zeigen ein Beispiel der elektrooptischen Lichtsteuerelement-Anordnung, die zusammen mit der Prismenelementanordnung gemäß Fig. 10 verwendbar ist. Die Lichtsteuerelement-Anordnung ist in Form einer Flüssigkristallzelle aufgebaut. In Fig. lla bezeichnen X1 und X2 sägezahnförmige transparente Elektroden, die auf einem Glassubstrat in einer Eingriffsrelation zueinander aufgebracht sind. In Fig. lib bezeichnen Y1 und Y2 ein weiteres Paar von sägezahnförmigen transparenten Elektroden, die auf dem entgegengesetzten Glassubstrat in einer Eingriffs relation zueinander aufgebracht sind. Ein Flüssigkristall füllt den Raum zwischen dem die transparenten Elektroden X1 und X2 tragenden Glassubstratund dem die transparenten Elektroden Y1 und Y2 tragenden Glassubstrat aus. Wenn die beiden Glassubstrate zusammengebaut werden, ist es erforderlich, daß die geneigte Grenze zwischen den zwei transparenten Elektroden X1 und X2, die mit 21 bezeichnet ist und die geneigte Grenze zwischen den zwei transparenten Elektroden Y1 und Y2, die mit 22 bezeichnet ist, einander kreuzen.
  • Wenn ein derartiger Flüssigkristall-Lichtverschluß-Elementaufbau mit dem Prismenelementaufbau zusammengebaut wird, ist es erforderlich, daß jedes reguläre Viereck 20, das durch zwei entgegengesetzte Sägezähne der transparenten Elektroden X1 und X2 definiert ist, genau mit der Basis des entsprechenden regulären quadratischen Pyramiden-Prismenelements ausgerichtet ist.
  • Fig. 12 zeigt eine Antriebsschaltung für die vorstehend beschriebene Flüssigkristallzelle. In der Figur ist PG2 eine Impulserzeugungsschaltung, 31 eine Konstantspannungsschaltung mit einem Ausgangsanschluß, der mit einer Serienschaltung aus drei Widerständen R1, R2 und R3 mit gleichem Widerstandswert verbunden ist. IN21 ist eine Invertierungsschaltung, die mit dem Ausgangsanschluß der Impulserzeugungsschaltung PG2 verbunden ist; 32 ist eine Frequenzteilerschaltung, die ebenfalls mit der Impulserzeugungsschaltung PG2 verbunden ist.
  • ASW11 bis ASW18 sind Analogschalter; die Analogschalter ASW11, ASW13, ASW16 und ASW18 sind mit ihren Steuereingängen an den Ausgangsanschluß der Invertierungsschaltung IN21 gelegt und die Analogschalter ASW12, ASW14, ASWl5 und ASW17 sind mit ihren Steuereingängen an den Ausgangsanschluß der Impulserzeugungsschaltung PG2 gelegt. An die Eingangsanschlüsse der Analogschalter ASW11 und ASW15 ist eine Spannung V3 vom Verbindungspunkt der Widerstände R2 und R3 gelegt; an die Eingangsanschlüsse der Analogs.llalter ASW 2 und 16 isi oinc Spannung V2 vom Ver]indungspunkt der Widerstände R1 und R2 gelegt; an die Eingangsanschlüsse der Analogschalter ASW13 und ASW17 ist eine Spannung V1 vom Ausgangsanschluß der Konstantspannungsschaltung 31 gelegt; an den Einganqsanschlüssen der Analogschalter ASW14 und ASW18 liegt Erdrotential E. 33 und IN22 sind eine 900-Phasenverzögerungsschaltung bzw. eine Invertierungsschaltung, von denen jede mit der Frequenzteilerschaltung 32 verbunden ist. IN23 ist eine Invertierungsschaltung, die mit dem Ausgangsanschluß der 9-0 O-Phasenverzögcrungsschaltuny verbunden ist. ASW21 bis ASW24 sind Analogschalter; die Analogschalter ASW21 und ASW23 sind mit ihrem einen Eingangs anschluß mit den beiden Ausgangsanschlüssen der Analogschalter ASW13 und ASW14 verbunden. Die Steuereingänge der Analogschalter ASW21 und ASW24 sind mit den Ausgangsanschlüssen der Invertierungsschaltung IN23 verbunden; die Steuereingänge der Analogschalter ASW22 und ASW23 sind mit dem Ausgangsanschluß der 900-Phasenverzögerungsschaltung 33 verbunden.
  • ASW31 bis ASW34 sind ebenfalls Analogschalter; die Analogschalter ASW31 und ASW34 sind mit ihren beiden Eingangsanschlüssen mit den beiden Ausgangsanschlüssen der Analogschalter ASW15 und ASW16 verbunden, während die Analogschalter ASW32 und ASW34 mit ihren Eingangsanschlüssen mit den beiden Ausgangsanschlüssen der Analogschalter ASW17 und ASW18 verbunden sind. Die Analogschalter ASW31 und ASW34 haben Steuereingänge, die mit den Ausgangsanschlüsse der Frequenzteilerschaltung 32 verbunden sind; die Analogschalter ASW32 und ASW 33 haben Steuereingänge, die mit dem Ausgangsanschluß der Invertierungsschaltung IN22 verbunden sind.
  • An die transparente Elektrode X sind die beiden Ausgangssignale der Analogschalter ASW33 und ASW34 angelegt; an die transparente Elektrode Xu sind die beiden AusgancJssignale der Analogschalter ASW31 und ASW32 angelegt. An die transparente Elektrode Y1 sind die beiden Ausgangssignale der Analogschalter ASW21 und ASW22 angelegt; an die transparente Elektrode Y2 sind die beiden Ausgangssignale der Analogschalter ASW23 und ASW24 angelegt.
  • Die Arbeitsweise der Schaltung mit diesem Aufbau soll im folgenden unter Bezugnahme auf das Impuls-Zeitdiagramm gemäß Fig. 13 beschrieben werden. Es wird angenommen, daß die Impulserzeugungsschaltung PG2 eine Impulskette erzeugt, wie sie in Fig. 13 in Zeile PGW gezeigt ist. Dann wird als kombiniertes Ausgangssig-nal der Analogschalter ASW11 und ASW12 eine Impulskette mit Niederspannungspegel erzeugt, wie sie in der Zeile YOFF gezeigt ist. Als kombiniertes Ausgangssignal der Analogschalter ASW13 und ASW14 wird die in der Zeile YON gezeigte Impulskette erzeugt; als kombiniertes Ausgangssignal der Analogschalter ASW15 und ASW16 wird die in der Zeile XOFF gezeigte Impulskette erzeugt; als kombiniertes Ausgangssignal der Analogschalter ASW17 und ASW18 wird die in der Zeile XON gezeigte Impulskette erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die Frequenzteilerschaltung 32 und die Invertierungsschaltung IN22 eine Impulskette mit der geteilten Frequenz, wie sie in den Zeilen BN1 und BN1 gezeigt ist. Die 90°-Phasenverzögerungsschaltung 33 und die Invertierungsschaltung IN23 erzeugen Impulsketten mit derselben Frequenz, jedoch in der Phase um 900 verzögert, wie sie in den Zeilen BN2 und BN2 gezeigt sind.
  • Als kombinierte Ausgangssignale der Analogschalter ASW21 und ASW22 wird eine Impulsspannung an Y1' erzeugt, die an die transparente Elektrode Y1 angelegt wird; als kombinierte Ausgangssignale der Analogschalter ASW23 und ASW24 wird eine Impulsspannung an Y2' erzeugt, die an die transparente Elektrode Y2 angelegt wird; als kombiniertes Ausgangssignal der Analogschalter ASW37 und ASW32 wird eine Impulsspannung an X2' erzeugt, die an die transparente Elektrode X2 angelegt wird; als kombinier-L:t"i Ausc3anc3ssigllal der Analogschalter ASW33 und ASW34 wird eine Impulsspannung an X1' erzeugt, die an die transparente Elektrode X1 angelegt wird.
  • Deshalb werden über die transparenten Elektroden X1-Y1, X2-Y1, X2-Y2 und X1-Y2 die entsprechenden pulsierenden Spannungen angelegt, deren Amplituden mit der Zeit variieren und deren Phasen voneinander um 900 abweichen, wie dies in den Zeilen X1'-Y1', X2'-Y1', X2'-YZ' und X1'-Y2' in Fig. 13 gezeigt ist. Da V1 so eingestellt ist, daß der Flüssigkristall durch eine Impulsspannung 2V1 (Spitzenwert) eingeschaltet wird und durch die Impulsspannung 2V3 (Spitzenwert) ausgeschaltet wird, wenn die Phasen in Flüssigkristallflächen zwischen Paaren transparenter Elektroden voneinander abweichen, werden diese periodisch ein- und ausgeschaltet.
  • Das Einschalten lediglich der der Flüssigkristallflächen, die zwischen den transparenten Elektroden Xl-Yl liegen, ist in Fig. 1Ob gezeigt; das Einschalten lediglich der der Flüssigkristallflächen, die zwischen den Elektroden X2-Y1 liegen, entspricht der Darstellung in Fig. l0c; das Einschalten lediglich der der Flüssigkristallflächen, die zwischen den Elektroden X2-Y2 liegen, entspricht die Fig. 10d; das Einschalten lediglich der der Flüssigkristallflächen, die zwischen den transparenten Elektroden X1-Y2 liegen, ist in Fig. 10a gezeigt. Bei einer derartigen Betriebsweise scheint das Bild zu zirkulieren, wenn das Bild nicht scharf gestellt ist.
  • Vorstehend ist dieses Ausführungsbeispiel so beschrieben worden, daß ein regulärer quadratischer Pyramidenaufbau für die Prismenelemente verwendet worden ist; die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
  • Anders gestaltete Prismen können ebenfalls verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie reguläre Vielflächenprismen sind. Es ist jedoch zu beachten, daß, wenn die Zahl der Flächen in einem einzelnen Prismenelement anwächst und die Pyramide einen rechtwinkligen kreisförmigen Konus erreicht, obwohl die Bewegung des Bildes weich wird, die Helligkeit des Bildes auf der Einstellscheibeneinrichtung allmählich abnimmt. Deshalb gibt es einen Kompromiß zwischen der Zahl der Flächen und der Bildhelligkeit. Im allgemeinen ist eine rechteckige Pyramide oder etwas ähnliches das Optimale.
  • Wie vorstehend im einzelnen beschrieben worden ist, werden durch die erfindungsgemäße Einstellscheibeneinrichtung alle Nachteile den herkömmlichen Einstellscheiben wie das schlechte Erscheinen des Bildes und die Schwierigkeit den Zustand der besten Scharfeinstellung des optischen Systems zu erkennen, beseitigt und dem Beobachter ermöglicht, den Scharfeinstellzustand des Objektivs durch eine neue und vorteilhafte Methode mit höherer Genauigkeit und Zuverlässigkeit als es bislang möglich war, zu erkennen. Ferner treten viele zusätzliche Vorteile dadurch auf, da es nicht notwendig ist, mechanisch bewegte Teile zu verwenden, so daß eine weitere Minimierung des Gewichts und der Größe des gesamten Körpers ermöglicht wird und die Kompaktheit sehr leicilt realisiert werden kann; ferner ist es nicht mehr erforderlich, eine vergleichsweise große Einrichtung zu verwenden, so daß die Fokussiereinheit leicht in eine photographische Kamera oder ein ähnliches optisches Element eingebaut werden kann, dessen Innenraum stark beschränkt ist; da ferner keine mechanischen Schwingungen auftreten, ist die Einstellscheibeneinrichtung sehr stabil; deshalb kann aufgrund ihrer Verwendung eine hohe Genauigkeit der Scharfeinstellung erwartet werden.
  • Es ist zu beachten, daß die erfindungsgemäße Einstellscheibeneinrichtung auf verschiedene Weisen innerhalb des allgemeinen Erfindungsgedankens modifiziert werden kann. Es vcrsteht sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung natürlich nicht auf die Merkmale der beschriebenen Ausführullgsbeispiele beschränkt ist.
  • Beispielsweise kann bei dem in Verbindung mit den Fig. 6 bis 8 beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel die periodische Verschiebung des Bildes, die in Verbindung mit den Fig. 2 bis 4 bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, verwendet werden.
  • Zu diesem Zweck ist es erforderlich, eine Schaltung, die einen Frequenzteiler (Ausgangssignal mit einigen wenigen Hertz) A, eine Invertierungsschaltung B, UND-Glieder C und D sowie ein ODER-Glied E aufweist, wie sie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 7a gezeigt ist, vorzusehen, so daß der Ausgangsimpuls der Impulserzeugungsschaltung PG1 und der Ausgangsimpuls der Invertierungsschaltung IN1 alternierend an die Elektrode 4el angelegt wird. Es ist zu beachten, daß dieser Schaltungsteil auch zum Antrieb der Flüssigkristallzelle bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden kann, das in Verbindung mit den Fig. 2 bis 4 beschrieben worden ist.
  • Genauer gesagt wird dann der Ausgangsimpuls der Impulserzeugungsschaltung PG1 an eine der Elektroden 4bl und 4e1 angelegt und an die andere der Ausgangsimpulse des ODER-Glieds E.
  • Beschrieben wird eine Einstellscheibeneinrichtung zur Verwendung in einer photographischen Kamera oder einem anderen geeigneten optischen Instrument. Die Einrichtung ist mit einer Lichtbeugungs- bzw. Brechungseinrichtung versehen, die viele Sätze einer Vielzahl von Lichtbrechungsoberflächen hat; jeder Satz von Oberflächen hat eine unterschiedliche Licht-Brechungsrichtung; eine Lichtsteuereinrichtung weist elektrooptische Lichtsteuerelemente zum Steuern des Durchgangs des. Lichtes durch jede Oberfläche in Jedem Satz auf. Wenn das Lichtsteuerelement von außen gesteuert wird, wird der Fokussierzustand des optischen Systems in der Form angezeigt, daß das Objektbild als Ganzes oder zum Teil seine Position ändert, beispielsweise tastet eine Teilungslinie das Bild kontinuierlich und/oder zum Beispiel periodisch ab, wodurch der Beobachter in die Lage versetzt wird, extrem klar den Fokussierzustand des optischen Systems zu erkennen.
  • Leerseite

Claims (12)

  1. Patentansprüche 1. Einstellscheibeneinrichtung, gekennzeichnet durch (a) eine Lichtbrechungseinrichtung (4g; 4g'; 4g") mit vielen Sätzen aus einer Vielzahl von Lichtbrechungsflächen (4g1; 4g 11 4g'2; 4g"1' 4g"2' 4g"3 4g" wobei die einzelnen Sätze von Oberflächen jeweils unterschiedliche Lichtbrechungsrichtungen haben, und (b) eine Lichtsteuereinrichtung (4a, 4d, 4b1, 4e1, 4f; 4a, 4d, SG, 4e1 4f'; 4a, 4d, X1, X2, Y1, Y2, 4f") zum Steuern des Durchgangs des Lichts durch jede Oberfläche in jedem Satz, die ein elektrooptisches Element (4d) hat.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsteuereinrichtung ferner eine Vielzahl von Polarisationsbauteilen (4a, 4f; 4a, 4f'; 4a, 4f") aufweist, die mit dem elektrooptischen Element zur Steuerung des Durchgangs des Lichts durch jede Oberfläche in jedem Satz zusammenarbeitet.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrooptische Element eine elektrisch steuerbare Licht-Verdrehwirkung hat und zwischen den Polarisationsbauteilen in einer aufeinandergeschichteten Beziehung angeordnet ist.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrooptische Element ein nemantisches Feldeffekt-Verdreh-Flüssigkristallmaterial (4d) aufweist.
  5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Schaltung, die mit dem elektrooptischen Element verbunden ist, damit die Lichtsteuerein richtung alternierend jeden Satz von Oberflächen auswählt.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbrechungseinrichtung (4g; 4g') zwei Sätze mit einer Vielzahl von Lichtbrechungsoberflächen (4g1, 4g2; 4g'1 4g'2) hat, wobei jeder Satz unterschiedliche Brechungsrichtung hat und jede Oberfläche alternierend angeordnet ist.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eines (4f) der Vielzahl von Polarisationsbauteilen zwei Sätze aus einer Vielzahl von Polarisationselementen (4f1, 4f2) hat, wobei die Sätze von Polarisationselementen unterschiedliche Polarisationsfunktionen haben, jedes Polarisationselement in einem der Polarisationselement-Sätze jeder Lichtbrechungsoberfläche in einem der Lichtbrechungs-Oberflächensätze entspricht und jedes Polarisationselement in dem anderen Polarisationselementsatz einer Lichtbrechungsoberfläche in dem anderen Lichtbrechungs-Oberflächensatz entspricht.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrooptische Element in der Lichtsteuereinrichtung eine Vielzahl von Lichtsteuerabschnitten hat, von denen jeder Lichtsteuerabschnitt einer Lichtbrechungsoberfläche in der Lichtbrechungseinrichtung entspricht, und daß die Schaltung mit jedem der Steuerab- schnitte des elektrooptischen Elements so verbunden ist, daß die Lichtsteuereinrichtung alternierend jeden Satz von Oberflächen durch Steuern der Abschnitte des Elements auswählt.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbrechungseinrichtung (4g") vier Sätze mit einer Vielzahl von Lichtbrechungsoberflächen (4g111, 4g 4g"3, 4g"4) hat, von denen jeder Satz eine unterschiedliche Brechungsrichtung hat.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbrechungseinrichtung eine Matrixanordnung aus einer Vielzahl von rechteckigen Pyramidenprismen hat, wobei jede Fläche der Prismen den entsprechenden Satz der Lichtbrechungsoberflächen bildet.
  11. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrooptische Element in der Lichtsteuereinrichtung eine Vielzahl von Lichtsteuerabschnitten (L1 bis L8, L11 bis L18) hat, wobei jeder der Lichtsteuerabschnitte einer entsprechenden einzelnen Lichtbrechungsoberfläche in der Lichtbrechungseinrichtung entspricht, und daß die Einrichtung weiter eine Schaltung aufweist, die mit jedem der Steuerabschnitte des elektrooptischen Elements so verbunden ist, daß die Lichtsteuereinrichtung jede Lichtbrechungsoberfläche in jedem Satz unterschiedlich durch Steuern der Abschnitte des Elements auswählt.
  12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbrechungseinrichtung (4g) zwei Sätze aus einer Vielzahl von Lichtbrechungsoberflächen (4g1 4g2) hat, von denen jeder Satz unterschiedliche Brechungsrichtung hat und jede Oberfläche alternierend angeordnet ist.
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