DE3627113A1 - Anzeigevorrichtung in einem sucher - Google Patents

Anzeigevorrichtung in einem sucher

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, genauer gesagt eine Anzeigevorrichtung in einem Sucher, um bestimmte Arten von fotografischen Informationen im Sucher einer fotografischen Vorrichtung, beispielsweise einer Kamera, und einem Videorecorder anzuzeigen.
Um eine vorgegebene fotografische Information im Sucher einer fotografischen Vorrichtung, beispielsweise einer Kamera, und einem Videorecorder anzuzeigen, werden LEDs und Flüssigkristallelemente außerhalb eines Beobachtungsfeldes angeordnet. Bei einem solchen Anzeigemechanismus kann der Benutzer jedoch eine Alarmanzeige in bezug auf eine Überbelichtung oder eine Unterbelichtung vermissen. Ferner ist es hierbei unmöglich, einen Scharfeinstellungsbereich und einen optimalen Belichtungsbereich anzuzeigen.
Obwohl elektronische Kameras und Videorecorder, d. h. "intelligente" Vorrichtungen, entwickelt worden sind, sind kaum neuartige Informationsanzeigevorrichtungen in Suchern vorgeschlagen worden. Es besteht somit ein Bedarf in bezug auf die Entwicklung von "intelligenten" Anzeigevorrichtungen, die den Wünschen der Benutzer gerecht werden.
Unter Berücksichtigung der Nachteile der herkömmlich ausgebildeten Anzeigevorrichtungen in Suchern schlägt die vorliegende Erfindung eine überlagernde Anzeigeanordnung vor, bei der ein Flüssigkristallanzeigeelement in einem Sichtfeld, d. h. der optischen Bahn des von einem zu fotografierenden Objektes reflektierten Lichtes, angeordnet ist. Beispielsweise ist in der offengelegten japanischen Patentschrift 52-1 10 626 eine Anzeigevorrichtung in einem Sucher beschrieben, die von einem TN (verdreht nematisch)- Flüssigkristallanzeigeelement Gebrauch macht. Da bei diesem Anzeigeelement normalerweise eine Polarisationsplatte Verwendung findet, liegt der erhältliche maximale Wirkungsgrad in bezug auf die Lichtausnutzung bei 50%, so daß der Sucher in unerwünschter Weise verdunkelt wird. In der offengelegten japanischen Patentanmeldung 58-62 626 wird eine Anzeigevorrichtung in einem Sucher beschrieben, die von einem GH (Gast-Wirt)-Flüssigkristallanzeigelement Gebrauch macht. Obwohl bei diesem Anzeigeelement auf eine Polarisationsplatte verzichtet werden kann, absorbieren Pigmentmoleküle immer Licht. Dies führt dazu, daß der Wirkungsgrad in bezug auf die Lichtausnutzung wiederum wie bei der offengelegten japanischen Patentanmeldung 52-1 10 626 herabgesetzt und somit der Sucher verdunkelt wird. Es wurde ferner auch eine Hologramm- Anzeigevorrichtung vorgeschlagen. Diese Anzeigevorrichtung befindet sich in der optischen Bahn des von einem zu fotografierenden Objekt ausgehenden Lichtes und wird durch eine LED o. ä. erleuchtet. Durch das Hologramm bildet sich jedoch selbst dann, wenn keine Anzeige erfolgt, ein Schatten. Diese Hologramm-Anzeigevorrichtung ist daher als Anzeigevorrichtung in einem Sucher nicht geeignet.
Darüberhinaus ist es unmöglich, eine vielseitige Anzeige von beliebigen numerischen Werten über die Verwendung von sogenannten 7-Segment-Anzeigeelementen zu erreichen.
Somit verdunkeln die herkömmlich ausgebildeten Anzeigevorrichtungen in Suchern dieselben und bilden darin Schatten aus, obwohl derartige Anzeigevorrichtungen in bequemer Weise zur Anzeige von Informationen im Sichtfeld verwendet werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung in einem Sucher zu schaffen, die den Sucher hell hält und unter Vermeidung der Nachteile der herkömmlich ausgebildeten Anzeigevorrichtungen in Suchern eine Anzeige innerhalb des Beobachtungsfeldes bewirkt.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anzeigevorrichtung in einem Sucher gelöst, die ein Beugungsgitter, dessen Form an einer Grenzfläche bzw. Schnittstelle zwischen einem ersten und einem zweiten Material festgelegt ist, wobei mindestens ein Material einen veränderlichen Brechungsindex für von einem zu fotografierenden Objekt reflektiertes Licht besitzt, und eine Steuereinrichtung zum Verändern des Brechungsindexes des ersten und/oder zweiten Materials aufweist, wobei diese Steuereinrichtung bewirkt, daß das vom Objekt ausgehende Licht in einem ersten Zustand das Beugungsgitter im wesentlichen passiert und in einem zweiten Zustand vom Beugungsgitter teilweise gebeugt wird, so daß ein entsprechendes Muster angezeigt wird.
Obwohl bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anzeigevorrichtung im Sucher, die die vorstehend beschriebenen Eigenschaften aufweist, ein Anzeigeelement in der optischen Bahn des Lichtes von einem zu fotografierenden Objekt, d. h. im Beobachtungsfeld, angeordnet ist, passiert das Licht den Sucher im anzeigefreien Zustand nahezu vollständig, so daß eine Verdunkelung des Suchers verhindert wird. Ferner ist das Beobachtungsfeld im Sucher im wesentlichen frei von einer durch die Gegenwart des Anzeigeelementes verursachten Schattenbildung.
Das verwendete Beugungsgitter kann irgendeine Form besitzen. Ein einziges Beugungsgitter oder eine Vielzahl von überlagerten Beugungsgittern sind in Fortpflanzungsrichtung des Lichtes vom Objekt ausgebildet oder fortgelassen, so daß auf diese Weise eine neuartige Anzeigevorrichtung in einem Sucher vorgesehen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht zur Darstellung einer grundlegendenden Anordnung eines Anzeigeelementes in einer Anzeigevorrichtung in einem Sucher;
die Fig. 2A und 2B unterschiedliche Gitterformen des Anzeigeelementes der Fig. 1;
Fig. 3 ein Diagramm, das die spektralen Durchlässigkeiten von dreieckigen und rechteckigen Gittern als Funktion der Wellenlängen sichtbaren Lichtes im Durchlässigkeits- und Abschirmzustand des Lichtes zeigt;
die Fig. 4A bis 4D Ansichten zur Darstellung der einzelnen Schritte zur Herstellung der Anzeigevorrichtung unter Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Anzeigeelementes;
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anzeigevorrichtung in einem Sucher;
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Kombination eines Belichtungs- oder Scharfeinstellungssensors und der Anzeigevorrichtung im Sucher;
die Fig. 7A bis 7F Ansichten von unterschiedlichen Anzeigemustern in der Anzeigevorrichtung im Sucher;
die Fig. 8A bis 8C Ansichten zur Darstellung der Herstellungsschritte einer anderen Anzeigevorrichtung in einem Sucher;
die Fig. 9A bis 9B Ansichten zur Darstellung eines Verfahrens zum Betreiben der Anzeigevorrichtung der Fig. 8A bis 8C;
Fig. 10 eine Ansicht zur Erläuterung einer anderen grundlegenden Anordnung eines Anzeigelementes, das in einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anzeigevorrichtung im Sucher Verwendung findet;
die Fig. 11A und 11B andere Gitterformen des Anzeigeelementes der Fig. 10;
die Fig. 12A bis 12F Ansichten von anderen Anordnungen des Anzeigeelementes der Fig. 10;
die Fig. 13A bis 13D Ansichten zur Erläuterung der Herstellungsschritte einer Anzeigevorrichtung, bei der das Anzeigeelement der Fig. 10 Verwendung findet; und
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines beim Anzeigeelement der Fig. 10 verwendeten Abstandshalters.
Fig. 1 zeigt eine grundlegende Anordnung eines Anzeigeelementes, das bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anzeigevorrichtung in einem Sucher Verwendung findet. Die Figur dient dazu, das Funktionsprinzip einer solchen Vorrichtung zu erläutern. Materialien 1 und 2 mit veränderlichen Brechungsindices besitzen ein optisch anisotropes Material. Das Anzeigeelement umfaßt desweiteren transparente Elektroden 3, zwischen denen die Materialien 1 und 2 angeordnet sind, und transparente optische Elemente 4, die jeweils auf den transparenten Elektroden 3 ausgebildet sind.
Licht 5 fällt auf das Anzeigeelement in einer durch den dicken Pfeil angedeuteten Richtung. Polarisationskomponenten 6 und 6′ verlaufen senkrecht zur Richtung des einfallenden Lichtes 5.
Bei dem Anzeigeelement der Fig. 1 wird durch eine Grenzfläche zwischen den anisotropen Materialien 1 und 2 ein dreieckförmiges Gitter, beispielsweise ein Flüssigkristall oder ein doppeltbrechendes Kristall, gebildet. Die optischen Achsen der anisotropen Materialien 1 und 2 verlaufen in Richtung der dargestellten Pfeile, d. h. in Richtung der Rillen des Gitters (senkrecht zur Fläche der Fig. 1) und in Richtung der reihenweisen Anordnung der Materialien 1 und 2 (in Fig. 1 nach rechts und links). Daher stehen diese optischen Achsen senkrecht aufeinander. Die Gitterschicht ist zwischen den beiden transparenten optischen Elementen 4, die die transparenten Elektroden 3 auf ihren Oberflächen aufweisen, angeordnet.
Licht mit wahllosen Polarisationseigenschaften kann allgemein in die beiden Polarisationskomponenten 6 und 6′ unterteilt werden, die senkrecht aufeinander stehen, wie in Fig. 1 gezeigt. Es wird angenommen, daß das Anzeigeelement der Fig. 1 über ein elektrisches Feld betrieben wird. In einem ausgeschalteten Zustand, bei dem kein elektrisches Feld an den transparenten Elektroden 3 anliegt, fällt die Polarisationsrichtung der Polarisationskomponente 6 des einfallenden Lichtes 5 mit der der optischen Achse des anisotropen Materiales 1 zusammen. Die Polarisationskomponente 6 wird unter einem außergewöhnlichen Index n e des aniso-tropen Materials 1 gebeugt. Da die Polarisationsrichtung der Polarisationskomponente 6 senkrecht zur optischen Achse des anisotropen Materiales 2 verläuft, wird die Polarisationskomponente 6 unter einem gewöhnlichen Index n′ o des anisotropen Materiales 2 gebeugt. In entsprechender Weise wird die Polarisationskomponente 6′ des einfallenden Lichtes 5 durch die anisotropen Materialien 1 und 2 unter gewöhnlichen und außergewöhnlichen Indices n o und n′ e gebeugt. Daher wird für die Polarisationskomponenten 6 und 6′ ein Beugungsgitter gebildet, das die Brechungsindices n e und n′ o und n o und n′ e aufweist. In einem Zustand, in dem ein elektrisches Feld an den transparenten Elektroden 3 anliegt, werden die Richtungen der optischen Achsen der anisotropen Materialien 1 und 2 durch das elektrische Feld in Abhängigkeit von dessen Größe geändert. Gleichzeitig werden auch die Brechungsindices für die Polarisationskomponenten 6 und 6′ des einfallenden Lichtes 5 je nach dem Grad der Modulation (Phasendifferenz des Beugungsgitters) des Gitters verändert. Ein vorgegebenes elektrisches Feld wird an die anisotropen Materialien 1 und 2 angelegt, so daß deren Brechungsindices für die Polarisationskomponenten 6 und 6′ einander entsprechen. In diesem Fall ist für das einfallende Licht 5 kein Phasenbeugungsgitter vorhanden. Daher passiert das einfallende Licht 5 einfach das aus den anisotropen Materialien 1 und 2 bestehende Gitter.
Wenn beispielsweise ein positives dielektrisches nematisches Flüssigkristall als anisotrope Materialien 1 und 2 (n o = n′ o und n e = n′ e ) verwendet wird, sind die Flüssigkristallmoleküle in Richtung des elektrischen Feldes nach dessen Anlegung ausgerichtet. Die Richtung der Ausrichtung des Flüssigkristalls fällt mit den optischen Achsen zusammen. Die Polarisationskomponenten 6 und 6′ des einfallenden Lichtes 5 durchlaufen das Gitter einschließlich des Flüssigkristalles, während die Komponenten 6 und 6′ unter dem gewöhnlichen Index n o gebeugt werden. Im ausgeschalteten Zustand, wenn kein elektrisches Feld am Anzeigeelement anliegt, sind die Flüssigkristallmoleküle in Richtung der Pfeile ausgerichtet. Die Polarisationskomponenten 6 und 6′ des einfallenden Lichtes 5 werden durch das Gitter gebeugt, das die Brechungsindices n e und n o besitzt. Der Beugungswirkungsgrad µ0 des durchgelassenen Lichtes der 0-ten Ordnung, das durch das dreieckförmige Beugungsgitter des Flüssigkristalles gebeugt wurde, läßt sich etwa nach der folgenden Gleichung (1) ermitteln:
wobei bedeuten
λ: Die Wellenlänge des einfallenden Lichtes 5
Δ n: Die Differenz zwischen den Brechungsindices der anisotropen Materialien 1 und 2 des Flüssigkristalles
T: Die Dicke der Flüssigkristallschicht
(d. h. die Höhe des Gitters).
Wenn Δ nmax = n e -n o , Δ nmin = 0 und Δ nT = m λ (wobei m = 1,2,3 .. ist) sind, dann ist µ0 = 0.
Mit anderen Worten, die Polarisationskomponente 6 und 6′ des einfallenden Lichtes werden durch das Beugungsgitter gebeugt und als gebeugtes Licht einer höheren Ordnung abgegeben. Es existieren keine Lichtkomponenten der 0-ten Ordnung. Wenn Δ n = 0 ist, d. h. wenn die Brechungsindices der anisotropen Materialien 1 und 2 in bezug auf die Polarisationskomponenten 6 und 6′ identisch sind, passiert das einfallende Licht 5 einfach das Gitter als ob dieses nicht existieren würde. Sämtliche Komponenten des durchgelassenen Lichtes gehören dann zur 0-ten Ordnung. Da die Brechungsindexdifferenz Δ n in Abhängigkeit von der Größe des an die gegenüberliegenden transparenten Elektroden 3 angelegten elektrischen Feldes schwankt, ändert sich der durch Gleichung (1) wiedergegebene Beugungswirkungsgrad µ0, wenn die Größe des elektrischen Feldes gesteuert wird.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, wird selbst dann, wenn es sich bei dem Licht um natürliches Licht oder um vom zu fotografierenden Objekt reflektiertes Licht handelt, das wahllose Polarisationseigenschaften besitzt, eine Lichtmodulation, d. h. eine Durchlässigkeitssteuerung der Polarisationskomponenten senkrecht zueinander, durchgeführt. Eine Lichtmodulation kann daher erzielt werden, ohne den Wirkungsgrad in bezug auf die Lichtausnutzung herabzusetzen.
In den Fig. 2A und 2B sind unterschiedliche Gitterformen des Anzeigeelementes dargestellt. Fig. 2A zeigt ein Anzeigeelement mit einem rechteckigen Gitter, während Fig. 2B ein Anzeigeelement mit einem sinusförmigen Gitter zeigt. Die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnen gleiche Teile der Fig. 2A und 2B.
Das Anzeigeelement kann unabhängig von den Gitterformen (Fig. 2A und 2B) hergestellt werden. Wenn sich die Gitterform ändert, muß Gleichung (1) modifiziert werden. Für ein rechteckiges Gitter läßt sich der Beugungswirkungsgrad in bezug auf das durchgelassene Licht der 0-ten Ordnung in der folgenden angenäherten Weise bestimmen:
Gleichung (2) kommt zur Anwendung, wenn der Gitterabstand P wesentlich größer ist als die Wellenlänge λ des einfallenden Lichtes 5. Wenn jedoch der Gitterabstand P der Wellenlänge λ entspricht oder kleiner als diese ist, können die Gleichungen (1) oder (2), die aus einer einfachen Beugungstheorie hervorgehen, nicht zur Anwendung kommen. Wenn λ P ist, muß der genaue Beugungswirkungsgrad aus einer komplizierten Simulation ermittelt werden, wobei die Vektoreigenschaften der Lichtwellen berücksichtigt werden.
Spektraleigenschaftsunterschiede zwischen unterschiedlichen Gitterformen werden hiernach im einzelnen beschrieben.
Fig. 3 zeigt die Spektraldurchlässigkeitseigenschaften des Anzeigeelementes bei einem Wellenlängenbereich sichtbaren Lichtes von 400 bis 700 nm, wenn dreieckförmige und rechteckförmige Gitter Verwendung finden. Die Durchlässigkeit µ0 ist entlang der Ordinate aufgetragen, während die Wellenlänge λ entlang des Abszisse aufgetragen ist. Die charakteristischen Kurven 7 und 7′ geben die Eigenschaften des dreieckförmigen und rechteckförmigen Gitters wieder, wenn Licht durch diese dringt. Die charakteristischen Kurven 8 und 8′ geben die charakteristischen Eigenschaften des dreieckförmigen und rechteckförmigen Gitters wieder, wenn Licht abgeschirmt wird. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, besitzt das rechtecke Gitter eine gute Wellenlängenselektivität, während das dreieckförmige Gitter nahezu keine Wellenlängenselektivität aufweist. Bei dem vom Anzeigeelement der Fig. 1 angezeigten Muster mit Licht von einem Objekt, beispielsweise mit Beleuchtung, wird vorzugsweise für eine farbige Anzeige ein im wesentlichen rechteckiges Gitter verwendet, während ein im wesentlichen dreieckiges oder sinusförmiges Gitter vorzugsweise für eine monochromatische Anzeige verwendet wird.
Die Form des Gitters wird in Abhängigkeit von der Durchführbarkeit, dem Anwendungszweck der fotografischen Vorrichtung, dem peripheren System der Anzeigevorrichtung und technischen Spezifikationen ausgewählt.
Für eine farbige Anzeige werden die Farbeigenschaften des Lichtes 0-ter Ordnung vom Beugungsgitter durch eine Phasendifferenz bestimmt, die von dem vom zu fotografierenden Objekt herrührenden Licht empfangen wird. Mit anderen Worten, durch Steuern des Produktes "Δ nT" in den Gleichungen (1) und (2) kann Licht der 0-ten Ordnung mit einer gewünschten Durchlässigkeit abgegeben werden. Dies bedeutet für die Herstellung des Anzeigeelementes, daß nach Festlegung des Materiales mit veränderlichem Brechungsindex die Höhe T des Gitters verändert und auf einen optimalen Wert eingestellt wird, so daß das gewünschte Produkt Δ nT erhalten wird. Durch Anlegen/Entfernen des elektrischen Feldes wird das Anzeigeelement zwischen dem transparenten Zustand und dem Zustand mit dem farbigen Muster hin- und hergeschaltet.
Die Materialien mit veränderlichem Brechungsindex können in isotrope und anisotrope Materialien, je nach ihren optischen Eigenschaften, klassifiziert werden. Bei den anisotropen Materialien handelt es sich hierbei insbesondere um Flüssigkristalle und elektrooptische Kristalle. Beispiele von anionischen Materialien sind PLZT, LiNbO3, LiTaO3, TiO2, PMMA, CCl4, KDP, ADP, ZnO, BaTiO3, Bi12, SiO20, Ba2 NaNb5O15, MnBi, EuO, CS2, Gd2(MoO4)3, Bi4Ti3O12, CuCl, GaAs, ZnTe, As2Se3, Se, AsGeSeS, DKDP, MNA, mNA, Harnstoff, ein Fotoresist, das vorstehende beschriebene nematische Flüssigkristall, ein cholesterisches Flüssigkristall, ein smektisches Flüssigkristall und ein ferrodielektrisches Flüssigkristall. Von diesen Materialien sind Flüssigkristalle die am besten geeigneten Materialien, da sie billig sind und in einfacher Weise gesteuert werden können.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Anzeigevorrichtung kann nach dem Durchlassen und der Abschirmung (Beugung) von vom Objekt reflektierten Lichtes monochromatische Muster und Farbmuster durch Nutzbarmachung der Spektraldurchlässigkeitseigenschaften des Beugungsgitters anzeigen.
Das Gitter wird durch fotolithographische Verfahren mit einem Resistmuster, eine Kombination aus einem fotolithographischen Verfahren und einer Trockenätzung, Abdrucktechnik mit einem Duroplast oder einem UV-gehärteten Harz, Schneiden mit einer Liniervorrichtung oder Prägen hergestellt.
Die erforderliche Energie zum Steuern des Brechungsindex eines Materiales mit veränderlichem Brechungsindex kann aus einem elektrischen Feld, elektrischem Strom, einem Magnetfeld, Wärmeenergie, Druck und Licht in Abhängigkeit von den speziellen Eigenschaften des Materiales mit veränderlichem Brechungsindex ausgewählt werden. Die Steuereinrichtung zum Steuern des Brechungsindex kann in Abhängigkeit von der Energieart in Verbindung mit anderen Elementen, die das Anzeigeelement bilden, ausgewählt werden.
Hiernach wird der Herstellvorgang für die Anzeigevorrichtung, bei der das Anzeigeelement der Fig. 1 Verwendung findet, beschrieben.
Die Fig. 4A bis 4D zeigen die einzelnen Schritte zur Herstellung des Anzeigeelementes der Fig. 1. Die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnen die gleichen Teile in den Fig. 4A bis 4D. Als anisotropes Material wird ein positives dielektrisches nematisches Flüssigkristall verwendet.
Wie in Fig. 4A gezeigt, wurden beide Hauptflächen eines Glassubstrates 4 der Bezeichnung Corning 7059 (Handelsname der Firma Corning Glass Works, USA) mit den Abmessungen von 37 mm × 26 mm × 1 mm poliert, um transparente ebene Flächen herzustellen. Ein Tausend Å dicker ITO-Film wurde auf der Oberfläche des Substrates 4 angeordnet, um eine transparente Elektrode 3 zu bilden. Dann wurde ein SiO-Isolationsfilm 11 quer auf der transparenten Elektrode 3 angeordnet, um die Flüssigkristallmoleküle in Richtung des Pfeiles der Fig. 4A auszurichten. Ein ITO-Film wurde dazu verwendet, um eine gemusterte transparente Elektrode 3 (Fig. 4C) auf einem Glassubstrat 4, das zu dem vorstehend beschriebenen Substrat 4 identisch war, auszubilden. Ein SiO-Isolationsfilm wurde quer auf der gemusterten transparenten Elektrode 3 ausgebildet, um die Flüssigkristallmoleküle in Richtung des Pfeiles der Fig. 4C auszurichten. Ein wellenförmiger transparenter Abstandshalter 9 wurde durch Walzen geformt, wie in Fig. 4B gezeigt. Die Höhe T des transparenten Abstandshalters 9, d. h. der Abstand desselben von Spitze zu Spitze, betrug 2,3 µm. Die beiden Glassubstrate 4 wurden dazu verwendet, um den transparenten Abstandshalter 9 zwischen sich aufzunehmen, so daß die transparenten Elektroden 3 einander gegenüberlagen. Positive dielektrische nematische Flüssigkristalle 10 und 10′ wurden in die Räume zwischen dem oberen und unteren Glassubstrat 4 gefüllt und abgedichtet, um auf diese Weise die in Fig. 4D dargestellte Anzeigevorrichtung herzustellen. In diesem Fall wurde das Flüssigkristall 10 in Richtung der Rillen des Gitters ausgerichtet, während das Flüssigkristall 10′ in Richtung der Gitterflucht ausgerichtet wurde.
Bei den Anzeigeelementen der Fig. 1 und 2A und 2B wurden die Materialien mit optischer Anisotropie abwechselnd angeordnet. Es können jedoch auch optisch isotrope Materialien abwechselnd angeordnet werden. Genauer gesagt, bei der Anordnung der Fig. 1 kann anstelle des optisch anisotropen Materials 1 ein transparentes optisches Element und anstelle des optisch anisotropen Materials 2 ein transparentes Material mit veränderlichem Brechungsindex oder eine Flüssigkeit o. ä. mit veränderlichem Brechungsindex verwendet werden. Der Brechungsidex des Materials mit veränderlichem Brechungsindex wird hierbei verändert, um den entsprechenden Schaltvorgang in bezug auf die Beugung durchzuführen. Wenn ein optisch isotropes Material als Material mit veränderlichem Brechungsindex verwendet wird, kann die Lichtmodulation im wesentlichen unabhängig vom Zustand der Polarisationsebene des einfallenden Lichtes durchgeführt werden.
Anstelle des optisch anisotropen Materials 1 kann ein transparentes optisches Element zusammen mit dem optisch anisotropen Material 2 zur Ausbildung eines Anzeigeelementes verwendet werden. Wenn in diesem Fall der Brechungsindex des optisch anisotropen Materials 2 eines Flüssigkristalles o. ä. mit dem des transparenten optischen Elementes zusammenfällt, kann das vom Objekt reflektierte Licht das Gitter in einem vorgegebenen Zustand passieren. Wenn sich jedoch der Brechungsindex des optisch anisotropen Materiales 2 von dem des transparenten optischen Elementes unterscheidet, wirkt das Beugungsgitter so, daß es das vom zu fotografierenden Objekt reflektierte Licht teilweise beugt und dadurch ein Muster einer fotografischen Information anzeigt. Mit einer solchen Ausführungsform kann eine Halbtonanzeige ohne Beachtung der Polarisationseigenschaften des Objektes in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben durchgeführt werden. In jedem Falle kann dabei jedoch der Sucher hell gehalten werden.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Anordnung mit der Anzeigevorrichtung im Sucher. Die Anordnung umfaßt die in Fig. 4D gezeigte Anzeigevorrichtung 12, ein Fokussierelement 13 mit einer Fresnellinse, eine Sammellinse 14, ein Pentaprisma 15, ein Okular 16 und einen Reflektionsspiegel 17.
Das vom zu fotografierenden Objekt reflektierte Licht, das vom Reflektionsspiegel 17 in den Sucher geführt wird, durchläuft die Anzeigevorrichtung 12, das Fokussierelement 13 mit der Fresnel-Linse und die Sammellinse 14 und wird vom Pentaprisma 15 als aufrechtes Bild abgebildet. Dieses aufrechte Bild trifft durch das Okular 16 auf das Auge des Benutzers. Wenn ein Rechteckwellen-Wechselstromfeld an die Elektroden der Anzeigevorrichtung 12 angelegt wird, wird die Anzeigevorrichtung 12 über das Sichtfeld im Sucher im Lichtdurchlässigkeitszustand gehalten. Der Benutzer kann das Objektbild klar durch das Okular 16 beobachten. Als Vorsichtsanzeige für eine Unterbelichtung oder einen scharfeingestellten Zustand werden entsprechende Anzeigemuster in Abhängigkeit von Signalen von einem Belichtungssensor und einem Scharfeinstellungssensor aberregt. Diese Anzeigemuster werden im lichtabgeschirmten Zustand der 0-ten Ordnung gehalten und führen daher eine Anzeige durch.
Bei der im Sucher angeordneten Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform wird das positive dielektrische nematische Flüssigkristall als Material mit veränderlichem Brechungsindex in der gleichen Weise wie in den Fig. 4A bis 4D gezeigt verwendet. Der anzeigefreie Zustand wird durch Anlegen eines elektrischen Feldes erhalten, während der Anzeigezustand durch Aberregung des elektrischen Feldes erreicht wird (d. h. normalerweise geschlossen). Wenn jedoch bei der Anordnung der Fig. 4A bis 4D ein negatives dielektrisches nematisches Flüssiggkristall Verwendung findet, kann der anzeigefreie Zustand durch Aberregung des elektrischen Feldes erhalten werden, während der Anzeigezustand durch Erregung des elektrischen Feldes (d. h. normalerweise offen) erreicht wird. Wenn ein nematisches Flüssigkristall mit negativen dielektrischen Eigenschaften verwendet wird, richten sich die Flüssigkristallmoleküle im Normalzustand in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des Gitters aus. Wenn ein elektrisches Feld in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des Gitters angelegt wird, neigen sich die Flüssigkristallmoleküle in einer Richtung senkrecht zur Richtung des elektrischen Feldes (d. h. der Richtung der Rillen des Gitters).
Es ist ebenfalls möglich, ein Material mit veränderlichem Brechungsindex zu verwenden, das in der vorstehend beschriebenen Weise optisch isotrop ist, um auf diese Weise den normalerweise offenen Zustand zu erreichen. In diesem Fall fällt der Brechungsindex des transparenten optischen Elementes mit dem des Materiales mit veränderlichem Brechungsindex im statischen Zustand, wo kein elektrisches Feld an die Anzeigevorrichtung angelegt ist, zusammen.
In Verbindung mit den Fig. 6 und 7A bis 7F werden nunmehr unterschiedliche Anzeigemuster beschrieben. Ein transparentes optisches Element 18 besitzt einen Halbspiegel, der am Mittelpunkt unter einem Winkel von 45° geneigt ist, so daß Licht durch das Objektiv teilweise zu einem Belichtungs- oder Scharfeinstellungserfassungslichtaufnahmeelement 21 geführt wird. Die Anordnung der Fig. 6 umfaßt ebenfalls einen Belichtungs- oder Scharfeinstellungsdetektor zur Aufnahme eines Ausgangssignales vom Lichtaufnahmeelement 21 und zur Analyse der F-Zahl und einer Antriebsgröße für das Objektiv. Ein Spannungserzeuger 23 empfängt ein Erfassungssignal vom Detektor 22 und erzeugt eine vorgegebene Spannung in Abhängigkeit von diesem Signal. Ein Ausgangssignal des Spannungserzeugers 23 wird der Anzeigevorrichtung 12 zugeführt.
Fig. 7A zeigt eine Unterbelichtungsanzeige, Fig. 7B zeigt eine Überbelichtungsanzeige, Fig. 7C zeigt eine Anzeige für optimale Belichtung, Fig. 7D zeigt eine Anzeige für Brennpunktsnähe, Fig. 7E zeigt eine Anzeige für Brennpunktsferne und Fig. 7F zeigt eine Scharfeinstellungsanzeige (im Brennpunkt). Verschiedenartige Muster können innerhalb des Sichtfeldes mit hohem Kontrast ohne Verdunkelung des Bildes angezeigt werden. Wenn die Anzeigevorrichtung ausgeschaltet ist, beeinflußt sie nicht die Beobachtung des zu fotografierenden Objektes.
Um eine Anzeige des vom Objekt ausgehenden Lichtes gemäß einem vorgegebenen Muster wird bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform durchzuführen, kann ein Gitter nur im Musterabschnitt ausgebildet werden, oder die Elektrode o. ä. wird entlang dem Anzeigemuster im Gitterbereich gemustert. In diesem Fall kann eine statische Musteranzeige wahlweise an einer vorgegebenen Stelle innerhalb des Sichtfeldes durchgeführt werden.
Um eine dynamische Anzeige durchzuführen, d. h. einen Matrixantrieb zum Erreichen der gleichen Funktion wie die normale Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wird ein Gitter im Gesamtbereich des Beobachtungsfeldes ausgebildet, und es kann eine transparente X-Y-Matrix erzeugt werden. Alternativ dazu werden die Leuchtpunkte durch die Anzeigeelemente gebildet und über eine transparente X-Y-Matrix oder einen Dünnfilmtransistor beispielsweise gemäß einem Zeitteilungsschema betrieben.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Anzeigevorrichtung 12 zwischen der Sammellinse 14 und dem Fokussierelement 13 angeordnet. Wenn jedoch ein System innerhalb des Suchers angeordnet ist, kann die Anzeigevorrichtung 12 in der Nähe des Okulars 16 angeordnet sein. Wenn die Lesbarkeit des Objektbildes und der fotografischen Informationsmuster, Lichtsignale (nachfolgend beschrieben) und Probleme der Anzeigevorrichtung Berücksichtigung finden, sollte die Anzeigevorrichtung 12 vorzugsweise in der Nähe des Fokussierelementes 13 angeordnet sein. Wenn die Anzeigevorrichtung innerhalb des Suchers einer einäugigen Spiegelreflexkamera o. ä. verwendet wird, wie in den Fig. 5 oder 6 gezeigt, muß sie nahe an dem Fokussierelement 13 oder an einer zur Position des Fokussierelementes 13 konjugierten Position angeordnet sein, um das von dem Fokussierelement 13 (focusing screen) fokussierte Objektbild und das angezeigte Muster ohne dioptische Differenz beobachten zu können. Wenn jedoch die Anzeigevorrichtung 12 im Sucher einer Videokamera o. ä. verwendet wird, kann sie in einer gewünschten Position angeordnet werden, indem der Sucher als afocales System ausgebildet wird. Im Vergleich zu dem Fall, wo die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform im Sucher der einäugigen Spiegelreflexkamera verwendet wird, kann eine gewisse Flexibilität in bezug auf die Ausgestaltung erreicht werden. Die Anzeigevorrichtung ist vorzugsweise zwischen dem Fokussierelement 13 und dem Okular 16 angeordnet, wobei die Entfernung zwischen der Anzeigevorrichtung 12 und dem Fokussierelement 13 1 mm oder weniger beträgt. Wenn die Strecke in der Praxis 1 mm übersteigt, liegt entweder das Objektbild oder das Anzeigemuster aufgrund einer dioptischen Differenz außerhalb des Brennpunktes.
Da die im Sucher angeordnete Anzeigevorrichtung von einem Beugungsphänomen des Beugungsgitters Gebrauch macht, wird eine Vielzahl von Lichtkomponenten höherer Ordnung, die zum Zeitpunkt der Anzeige erzeugt wird, zu Reflektions- bzw. Streulicht (flare light). Dieses Licht, das aus den Komponenten höherer Ordnung besteht, kann eliminiert werden, wenn der Gitterabstand unter einen vorgegebenen Wert herabgesetzt wird, um den Trennwinkel zwischen den Komponenten höherer und niedrigerer Ordnungen zu erhöhen. Dieses Licht trifft daher nicht auf die Pupille des Okulars 16 und wird eliminiert. Diejenigen Lichtkomponenten höherer Ordnung, die im Abstand zur Pupille angeordnet sind, werden normalerweise in der Innenfläche des Suchers absorbiert. Im Sucher der einäugigen Spiegelreflexkamera der Fig. 5 oder 6 bewirkt jedoch eine Änderung der Öffnung eine Änderung der F-Zahl, so daß der Einfallwinkel des auf die Anzeigevorrichtung 12 durch das Fokussierelement 13 treffenden Objektlichtes verändert wird. Wenn eine große F-Zahl ausgewählt wird, kann man davon ausgehen, daß der größte Teil der Lichtkomponenten von dem zu fotografierenden Objekt senkrecht auf die Anzeigevorrichtung 12 auftrifft. Daher kann man durch Definition des Abstandes in der vorstehend beschriebenen Weise den Einfluß der Lichtkomponenten höherer Ordnung reduzieren. Wenn jedoch eine kleine F-Zahl gewählt wird, muß man davon ausgehen, daß der größte Teil der Lichtkomponenten vom Objekt schief auf die Anzeigevorrichtung 12 auftrifft, so daß die Richtung der Lichtkomponenten höherer Ordnung vom Gitter der Anzeigevorrichtung 12 in einfacher Weise nicht allein durch den Abstand definiert werden kann. Die Erfinder führten ausgedehnte Studien in bezug auf Gitterformen durch, um das vorstehend genannte Problem zu lösen, und fanden eine wünschenswerte Gitterform zur Verwendung in einem Kamerasucher heraus. Das Rechteckgitter der Fig. 2A besitzt die hohe Energie von ±1 gebeugten Lichtkomponenten. Wenn die Anzeigevorrichtung im Kamerasucher verwendet werden soll, werden das dreieckförmige oder sinusförmige Gitter der Fig. 1 oder 2B oder ein trapezförmiges Gitter bevorzugt. Insbesondere das trapezförmige Gitter wird in bezug auf die Durchführbarkeit und eine farbige Anzeige besonders bevorzugt.
Die Eigenschaftsmerkmale der vorstehend beschriebenen Anordnung treffen auch auf die in den Fig. 10 bis 12F dargestellte Anzeigevorrichtung zu.
Wenn das vorstehend beschriebene Anzeigeelement oder die Anzeigevorrichtung der Fig. 10 bis 12 in einen Sucher eingebaut wird, fällt das Licht vom Objekt vorzugsweise von der Substratseite oder der Seite der Anzeigevorrichtung mit dem Element mit niedrigem Brechungsindex ein. Mit dieser Ausführungsform kann immer ein hoher Kontrast aufrechterhalten werden. Es wird ferner bevorzugt, die dreidimensionale Oberfläche des auf den Elementen, beispielsweise einer Vielzahl von Substraten, ausgebildeten Gitters in einer Richtung anzuordnen, um den Kontrast zu verbessern. Daher wird es bevorzugt, Licht vom Objekt auf die ebene Fläche des mit dem Gitter versehenen Elementes auftreffen zu lassen, wie die Fig. 12B, 12E und 12F zeigen.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der ein ferroelektrisches Flüssigkristall als Material mit veränderlichem Brechungsindex (Fig. 1) Verwendung findet.
Die Fig. 8A bis 8C sind Ansichten zur Erläuterung der Schritte zur Herstellung eines Anzeigeelementes unter Verwendung eines ferrodielektrischen Flüssigkristalles. Die gleichen Bezugszeichen wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen bezeichnen die gleichen Teile dieser Ausführungsform. Die Schritte zur Herstellung des Anzeigeelementes zur Verwendung des ferrodielektrischen Flüssigkristalles werden nachfolgend beschrieben.
Unter Durchführung der gleichen Vorgänge wie in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben, wurden zwei Glassubstrate aus Corning 7050, die jeweils Abmessungen von 37 mm × 26 mm × 1 mm besaßen, hergestellt. Wie in Fig. 8A gezeigt, wurde eine 1000 Å dicke transparente ITO-Elektrode auf der gesamten Oberfläche eines Glassubstrates ausgebildet. 1000 Å dicke transparente ITO-Elektroden 25 und 25′ wurden untereinander verschachtelt im Musterabschnitt des anderen Glassubstrates ausgebildet, wie in Fig. 8B gezeigt. Die Elektrodenelemente der interdigital angeordneten Elektroden 25 und 25′ wurden abwechselnd ausgebildet, wie in Fig. 8C gezeigt. PVC (Polyvinylcarbazol-Filme) wurden auf den beiden Glassubstraten 4 ausgebildet und gerieben, um die Flüssigkristallmoleküle zur Richtung der interdigital angeordneten Elektroden 25 und 25′ auszurichten. Wie in Fig. 8C gezeigt, wurden danach die beiden Glassubstrate 4 verwendet, um ein Abstandshalter dazwischen anzuordnen und damit zu verkleben, so daß die Elektrode 3 den Elektroden 25 und 25′ gegenüberlag. In die Räume zwischen den Glassubstraten wurde ein ferrodielektrisches Flüssigkristall MORA-8 eingefüllt und abgedichtet.
Die Funktionsweise der in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten Anzeigevorrichtung wird nunmehr in Verbindung mit den Fig. 8A bis 8C und 9A und 9D beschrieben.
Wenn die Anzeigevorrichtung nicht betätigt wird, liegt weder eine Spannung an der transparenten Elektrode 3 noch an den interdigital angeordneten Elektroden 25 und 25′ an. Die optische Achse des ferroelektrischen Flüssigkristalles 24 wird unverändert gehalten, wie in Fig. 9A gezeigt. Die Brechungsindex-Anisotropie ist innerhalb einer Ebene gleich, so daß das Gitter außer Kraft gesetzt wird. In diesem Fall durchläuft das einfallende Licht einfach das Gitter. Im Anzeigebetrieb werden jedoch Spannungen mit dem gleichen Absolutwert, jedoch unterschiedlicher Polaritäten, d. h. ±5 V, an die transparente Elektrode 3 und die Elektroden 25 und 25′ gelegt. In diesem Fall sind die optischen Achsen der Moleküle des ferroelektrischen Flüssigkristalles 24, die an den Elektroden 25 und 25′ entsprechenden Stellen angeordnet sind, abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen geneigt, wie in Fig. 9B gezeigt ist. Wenn die Beziehung zwischen der Dicke T der Flüssigkristallschicht, der Brechungsindexdifferenz Δ n′ und der Wellenlänge des einfallenden Lichtes gesteuert wird, um Gleichung (2) zu erfüllen, wird vom Objekt ausgehendes Licht durch den Anzeigemusterbereich teilweise abgeschirmt. Daher kann innerhalb des Beobachtungsfeldes eine Anzeige mit hohem Kontrast durchgeführt werden, wobei das gesamte Bild hell gehalten wird.
Wenn ein Flüssigkristall eine Speicherfähigkeit besitzt, wie dies beim ferroelektrischen Flüssigkristall der Fall ist, wird die anfängliche Orientierung gleich eingestellt, wonach die Polarität des an eine der Elektroden 25 und 25′ angelegten elektrischen Feldes verändert wird, um den Anfangszustand wiederherzustellen.
Die Anzeigevorrichtungen der vorstehend beschriebenen zwei Ausführungsbeispiele besitzen Muster, die angezeigt werden sollen. Die Anzeigevorrichtung im Sucher kann jedoch in Matrixform betrieben werden. Wenn ein Matrixbetrieb durch eine Kombination der Anzeigevorrichtung mit verschiedenen Kamerasensoren durchgeführt wird, kann eine Scharfeinstellungsanzeige, eine Anzeige in bezug auf eine optimale Belichtung u. ä. verwirklicht werden, so daß verschiedene Anzeigeformen ausgeführt werden können.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei der Anzeigevorrichtung im Sucher äußere Energie, beispielsweise ein elektrisches Feld, über die Steuereinrichtung auf das Material mit veränderlichem Brechungsindex aufgebracht, um zu bewirken, daß das Beugungsgitter im Sucher erscheint oder aus diesem verschwindet. Wenn das Beugungsgitter aus dem Sucher verschwindet, passiert das Licht vom Objekt in einfacher Weise den Sucher, so daß dieser hell gehalten wird. Wenn das Beugungsgitter gemäß einem vorgegebenen Muster erscheint, wird das durch den Musterabschnitt dringende Licht gebeugt und teilweise in gebeugte Lichtkomponenten höherer Ordnung umgewandelt, so daß das Muster mit dem Licht der 0-ten Ordnung angezeigt wird. Wenn eine Anzeige durch den Betrieb einer Matrix, die aus einer Vielzahl von Leuchtpunkten besteht, durchgeführt wird, erscheint das Beugungsgitter in Abhängigkeit von einem Steuersignal an einer gewünschten Stelle innerhalb des Beobachtungsfeldes.
Eine andere Ausführungsform eines Anzeigeelementes, das bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anzeigevorrichtung im Sucher verwendet wird, wird hiernach beschrieben.
Fig. 10 zeigt die grundlegende Anordnung des in der Anzeigevorrichtung im Sucher verwendeten Anzeigeelementes, um das Anzeigeprinzip in der gleichen Weise wie bei Fig. 1 zu erläutern. Die hier dargestellte Anordnung besitzt einen transparenten Abstandshalter 9. Die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnen gleiche Teile in Fig. 9. Das charakteristische Merkmal des Anzeigeelementes dieser Ausführungsform besteht darin, daß einfallendes Licht 5 durch ein aus zwei Schichten bestehendes Gitter dringt. Die erste Schicht (von der Einfallseite des Lichtes 5 aus gesehen) umfaßt ein erstes Gitter, das aus einem transparenten optischen Element 4 mit einem Brechungsindex n g und aus einem anisotropen Material 1 besteht. Die zweite Schicht umfaßt ein zweites Gitter, das aus einem transparenten optischen Element 4 mit einem Brechungsindex n g und aus einem anisotropen Material 2 besteht.
Wie in Fig. 10 gezeigt, ist die optische Achse des anisotropen Materiales 1 der ersten Schicht zur Richtung der Rillen des Gitters (d. h. einer Richtung senkrecht zur Fläche der Fig. 10) ausgerichtet. Die optische Achse des anisotropen Materials 2 der zweiten Schicht ist zur Ausrichtung des Gitters (d. h. in Fig. 10 nach rechts und links) ausgerichtet. Die optischen Achsen der anisotropen Materialien 1 und 2 werden durch äußere Energie, beispielsweise ein elektrisches Feld, verändert. Das einfallende Licht 5 wird unter den Beugungsindices der anisotropen Materialien 1 und 2 gebeugt. Im statischen Zustand, in dem kein elektrisches Feld am Anzeigeelement anliegt, wird eine Polarisationskomponente 6 des auf die erste Schicht fallenden Lichtes 5 unter einem außergewöhnlichen Index n e des anisotropen Materiales 1 gebeugt. Eine Polarisationskomponente 6′ wird unter einem gewöhnlichen Index n o des anisotropen Materials 1 gebeugt.
In der zweiten Schicht wird die Polarisationskomponente 6 des einfallenden Lichtes 5 unter einem gewöhnlichen Index n o des anisotropen Materials 2 gebeugt, während die Polarisationskomponente 6′ unter einem außergewöhnlichen Index n e des anisotropen Materiales 2 gebeugt wird. Der Beugungswirkungsgrad µ01 des gebeugten Lichtes der 0-ten Ordnung in der ersten Schicht und der Beugungswirkungsgrad µ02 des Lichtes in der zweiten Schicht können durch die folgenden Gleichungen (1)′ und (1)″ wiedergegeben werden:
wobei bedeuten
n g : Der Brechungsindex des transparenten optischen Elementes 2, das das Gitter der ersten Schicht bildet
T: Die Höhe des Gitters der ersten Schicht
n g : Der Brechungsindex des transparenten optischen Elementes 2, das die zweite Schicht des Gitters bildet
T′: Die Höhe des Gitters der zweiten Schicht
λ: Die Wellenlänge des einfallenden Lichtes.
Wenn n = 0 ist, beträgt µ01 = 1. Wenn jedoch n′ = 0 ist, beträgt µ02′ = 1. Wenn Δ nT = mλ (wobei m = 1, 2, 3,..) ist, beträgt µ01 = 0. Wenn Δ n′T′ = m λ (wobei m = 1, 2, 3 .. ist) ist, beträgt µ02′ = 0. Mit anderen Worten, wenn die erste Schicht die Gleichung n o = ng oder n e = n g - erfüllt, verläuft eine der Polarisationskomponenten 6 und 6′ durch die erste Schicht. Die andere wird gemäß Gleichung (1)′ moduliert. Wenn die zweite Schicht die Gleichung n0 = n g oder n e = n g erfüllt, verläuft eine der Polarisationskomponenten 6 und 6′ durch die zweite Schicht. Die andere wird gemäß Gleichung (1)″ moduliert.
Wenn ein elektrisches Feld an die anisotropen Materialien 1 und 2 angelegt wird, werden deren optische Achsen geändert, und die den Polarisationskomponenten 6 und 6′ des einfallenden Lichtes 5 zugeordneten Brechungsindices werden entsprechend verändert. Mit anderen Worten, das einfallende Licht 5 wird durch die erste und zweite Schicht gemäß den Gleichungen (1)′ und (1)″ bei Änderungen von Δ n moduliert.
Wenn beispielsweise die anisotropen Materialien 1 und 2 aus dem gleichen Material bestehen, sind n e = n e und n 0 = n0. Wenn die Anfangsbedingungen n g = n g = -n 0′ T = T′ und n e -n g · T = m λ existieren, kann der Beugungswirkungsgrad der ersten und zweiten Schicht für das gebeugte Licht der 0-ten Ordnung durch Gleichung (1) ausgedrückt werden. Bei dieser Ausführungsform wird vorausgesetzt, daß der Brechungsindex des Abstandshalters 4 im wesentlichen = n g ist. Im statischen Zustand durchdringt die Polarisationskomponente 6′ des einfallenden Lichtes 5 die erste Schicht. Die Polarisationskomponente 6 wird jedoch gemäß Gleichung (1) gebeugt, so daß µ0 = 0 ist. Das Licht der 0-ten Ordnung wird nicht von der ersten Schicht abgegeben und wird zu Lichtkomponenten höherer Ordnung. Diese Komponenten werden von der ersten Schicht als gebeugte Komponente abgegeben. In der zweiten Schicht wird bei der Polarisationskomponente 6′ gemäß Gleichung (1) µ0 = 0. Licht der 0-ten Ordnung wird gebeugt, und die gebeugten Komponenten höherer Ordnung werden von der zweiten Schicht abgegeben. Die Polarisationskomponente 6 durchdringt die zweite Schicht. Daher werden keine Lichtkomponenten 0-ter Ordnung vom Anzeigeelement dieser Ausführungsform abgegeben.
Wenn ein vorgegebenes elektrisches Feld angelegt wird, um die optischen Achsen (Ausrichtungsrichtung) der Flüssigkristalle 1 und 2 in einer Richtung senkrecht zur Gitteroberfläche zu orientieren, d. h. in Fortpflanzungsrichtung des einfallenden Lichtes 5, werden die Polarisationskomponenten 6 und 6′ des einfallenden Lichtes 5 unter den gewöhnlichen Indices n 0 der Flüssigkristalle 1 und 2 in der ersten und zweiten Schicht gebeugt. Das einfallende Licht 5 durchdringt das Anzeigeelement und wird als Licht 0-ter Ordnung abgegeben.
Eine Modulation des Objektlichtes kann durch das Anlegen/ Entfernen des elektrischen Feldes ohne die Verwendung von Polarisationsplatten o. ä. durchgeführt werden.
Bei dem in Fig. 10 dargestellten Anzeigeelement ist die Richtung der Ausrichtung in den Gittern der entsprechenden Schichten die gleiche. Die Ausrichtungsrichtungen der Gitter der entsprechenden Schichten sind jedoch nicht auf eine Richtung beschränkt. Jedes Gitter besitzt eine dreieckförmige Gestalt. Wie in Fig. 11 gezeigt, kann das Gitter jedoch auch eine rechteckförmige oder sinusförmige Gestalt aufweisen. Die gewünschte Funktion kann unabhängig von der Gitterform erreicht werden. Wenn die Dreiecksform des Gitters durch eine Rechteckform ersetzt wird, wird der durch Gleichung (1) wiedergegebene Beugungswirkungsgrad durch Gleichung (2) ersetzt.
Desweiteren können die entsprechenden Gitter unterschiedliche Formen besitzen. Die Gitterform wird hinsichtlich einer einfachen Durchführbarkeit, der technischen Spezifikation u. ä. bestimmt.
Die Fig. 12A bis 12C zeigen die grundlegenden Anordnungen von Anzeigeelementen, die über ein elektrisches Feld gesteuert werden. In jedem Element sind zwei übereinander angeordnete Gitter ausgebildet. Beim Anzeigeelement der Fig. 12A besitzen transparente optische Elemente 4 jeweils dreieckförmige Gitter. Die transparenten optischen Elemente 4 sind über einen ebenen transparenten Abstandshalter 9 geringfügig voneinander im Abstand angeordnet. Anisotrope Materialien 1 und 2 sind in die Räume zwischen den transparenten optischen Elementen 4 eingefüllt. Transparente Elektroden 3 zum Steuern der Eigenschaften der anisotropen Materialien 1 und 2 sind entlang den Gittern der transparenten optischen Elemente 4 ausgebildet.
Beim Anzeigeelement der Fig. 12B ist ein Gitter auf der Innenfläche von einem der transparenten optischen Elemente 4 ausgebildet, und ein auf einem transparenten Abstandshalter 9 ausgebildetes Gitter liegt dem anderen transparenten optischen Element 4 ohne Gitter gegenüber. Die zwischen die transparenten optischen Elemente 4 gefüllten anisotropen Materialien 1 und 2 sind in obere und untere Schichten unterteilt. Die transparenten Elektroden 3 sind jeweils auf den Innenflächen der transparenten optischen Elemente 4 ausgebildet. Im Anzeigeelement der Fig. 12C ist ein Paar von transparenten optischen Elementen 4 mit ebenen transparenten Elektroden 3 auf ihren Innenflächen durch einen transparenten Abstandshalter 9, der auf beiden Hauptflächen Gitter aufweist, im Abstand voneinander angeordnet. Anisotrope Materialien 1 und 2 sind zwischen die transparenten optischen Elemente 4, zwischen denen sich der transparente Abstandshalter 9 befindet, gefüllt.
Die Fig. 12D und 12E zeigen im wesentlichen die gleiche grundlegende Anordnung wie die Fig. 10 und 11. Beim Anzeigeelement der Fig. 12D wird anstelle des Abstandshalters 9 ein transparentes Heizelement 90 verwendet, um die anisotropen Materialien 1 und 2 in obere und untere Schichten zu unterteilen. Beim Anzeigeelement der Fig. 12E findet anstelle der transparenten Elektroden 3 der Fig. 12B ein transparentes Heizelement 90 Verwendung.
Die Ausführungsform der Fig. 12 besteht aus einem oberem und einem unteren Anzeigeelement, die jeweils mit ei- Gitter versehen sind. Anisotrope Materialien 1 und 2 sind jeweils in das obere und untere Anzeigeelement eingefüllt und besitzen unterschiedliche optische Achsen. Die Gitter sind jeweils auf den Innenflächen der transparenten optischen Elemente 4 der Anzeigeelement ausgebildet. Ein elektrisches Feld wird an die transparenten Elektroden 3 angelegt, die auf den Elementen 4 ausgebildet sind, um auf diese Weise die optischen Achsen der anisotropen Materialien 1 und 2 zu steuern.
Hiernach wird das Funktionsprinzip der vorstehend beschriebenen Anzeigeelemente und ein Verfahren zur Herstellung des Anzeigeelementes der Fig. 12A beschrieben.
Fig. 13 zeigt Schritte bei der Herstellung des Anzeigeelementes der Fig. 12A. Flüssigkristalle 10 und 10′ mit unterschiedlichen Ausrichtungsrichtungen sind in den Fig. 13A bis 13D gezeigt. Gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnen gleiche Teile der Fig. 13A bis 13D.
Beide Hauptflächen eines transparenten Substrates 4 aus PBMA-Harz (37 × 26 × 1 mm3 und n g = 1,56) wurden zu transparenten Flächen bearbeitet. Ein dreieckförmiges Gitter wurde vollständig auf eine der Hauptflächen des Substrates 4 mit einem Gitterabstand von 3 µm und einer Tiefe von 2,4 mm geprägt, wie in Fig. 13A gezeigt. Danach wurde ein 1000 Å dicker ITO-Film 3 auf der gesamten Oberfläche des Gittersubstrates 4 ausgebildet.
Indem die gleichen Vorgänge durchgeführt wurden wie bei Fig. 13A, wurde ein anderes transparentes PBMA-Substrat 4 mit dem in Fig. 13B gezeigten Anzeigemuster hergestellt. Ein 5 µm dicker Teflon-Abstandshalter 9 mit einer oberen und unteren Fläche, die in entgegengesetzte Richtungen gerieben worden waren (Fig. 13C), wurde zwischen den beiden transparenten PBMA-Substraten 4 angeordnet. Positive dielektrische Flüssigkristallmaterialien MBBA (n 0 = 1,56 und n e = 1,786) 10 und 10′ wurden in die zwischen der Oberfläche der oberen Elektrode 3 und der Oberfläche des Abstandshalters 9 und zwischen die Oberfläche der unteren Elektrode 3 und die untere Fläche des Abstandshalters 9 gefüllt, wodurch das in Fig. 13D dargestellte Anzeigeelement hergestellt wurde.
Ein Verfahren zur Herstellung des Anzeigeelementes der Fig. 12C wird nachfolgend beschrieben. Rechteckförmige Gitter (Fig. 14) mit einem Gitterabstand von 3 µm und einer Tiefe von 1,8 µm in beiden Oberflächen eines transparenten PMMA-Harzfilmes 26 (der als Abstandshalter diente) durch Einsatz einer Rechteckwellen-Heißwalze ausgebildet. Die Gitter auf der oberen und unteren Fläche des Filmes 26 verliefen senkrecht zueinander.
Beide Oberflächen von 2 PK7 Substraten (37 × 26 × 1 mm3 und n g = 1,49) wurden zu transparenten ebenen Flächen poliert. 1000 Å dicke ITO-Filme wurden jeweils auf der gesamten Fläche eines Substrates und auf der Oberfläche des anderen Substrates in der Form eines Musters, das in Fig. 13B gezeigt ist, ausgebildet. Danach wurden die beiden PK7 Substrate im Abstand voneinander angeordnet, so daß die ITO-Filme einander gegenüberlagen. Dann wurde ein mit Gittern versehener Film 26 zwischen den PK7 Substraten angeordnet. Ein positives dielektrisches Flüssigkristall ZLI-2141-000 (erhältlich von der Firma Merck & Co., Inc.) mit n 0 von 1,49 und n e von 1,64 wurde zwischen das obere PK7 Substrat und das Gitter des Filmes 26 und zwischen das untere PK7 Substrat und das Gitter eingefüllt, und das Flüssigkristall wurde unter Druckaufbringung entlang den Rillen der Gitter orientiert. Die Achse der oberen Flüssigkristallschicht verlief senkrecht zur Achse der unteren Flüssigkristallschicht.
Die Anzeigeelemente der Fig. 10 bis 14 sind für die Anzeigevorrichtung in den Suchern gemäß den Fig. 5 und 6 geeignet, um eine wirksame Modulation des Objektlichtes und eine monochromatische und Farbanzeige mit hohem Kontrast zu bewirken.
Bei den in den Fig. 1 bis 9 sowie den Fig. 10 bis 14 dargestellten Anzeigeelementen handelt es sich bei dem Flüssigkristall vorzugsweise um ein Material mit veränderlichem Brechungsindex unter Berücksichtigung der Differenz zwischen dem außergewöhnlichen und gewöhnlichen Index n e und n 0 und dem Antriebsenergieniveau.
Bei den in den Fig. 10 bis 14 dargestellten Anzeigeelementen müssen die anisotropen Materialien nicht abwechselnd angeordnet sein. Beispielsweise müssen die Flüssigkristalle o. ä. nicht unter Verwendung eines dünnen Abstandshalters abwechselnd eingefüllt sein. Diese Anzeigeelemente können vielmehr im Vergleich zu den Elementen gemäß Fig. 1 in einfacher Weise hergestellt werden. Da bei den Elementen der Fig. 10 bis 14 eine Anzeige unter Verwendung von übereinander angeordneten Beugungsgittern durchgeführt wird, müssen die Muster des oberen und unteren Beugungsgitters genau ausgerichtet sein. Ist dies nicht der Fall, treten Musterfehler auf. Wenn insbesondere eine Vielzahl von Anzeigeelementen verwendet wird, wie in Fig. 12F gezeigt, müssen die übereinander gelagerten Beugungsgitter im Hinblick auf einen günstigen Energieverbrauch, beispielsweise ein elektrisches Feld, eng beieinander angeordnet sein. Selbst bei den einzelnen Anzeigeelementen, die jeweils eine Vielzahl von Beugungsgittern aufweisen, wie in den Fig. 12A bis 12E gezeigt, muß der Abstand zwischen den Beugungsgittern und den Dicken des Abstandshalters und des Substrates minimal gehalten werden.
Wenn bei den Anzeigeelementen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen das Flüssigkristall als Material mit veränderlichem Brechungsindex verwendet wird, ist die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle von großer Bedeutung. Es ist bekannt, daß ein Flüssigkristall (insbesondere ein nematisches Flüssigkristall) durch ein Mikromuster, beispielsweise ein erfindungsgemäß ausgebildetes Gitter, orientiert werden kann. Um verschiedenen Spezifikationen, beispielsweise der Antriebsenergie (d. h. einem elektrischen Feld) und der Ansprechzeit des Elementes, gerecht zu werden, wird der Gitterabstand des ersten und zweiten Materials, die das Gitter bilden, verändert, ein anderes Gitterherstellverfahren verwendet und/oder eine Molekularorientierungsbehandlung, beispielsweise ein Reibvorgang oder eine Querabscheidung, durchgeführt, um auf diese Weise einen optimalen Orientierungsumstand zu erhalten.
Wenn unter Berücksichtigung der Orientierungsfunktion des Gitters die Orientierungsrichtung der oberen und unteren Flüssigkristallschicht senkrecht zueinander verlaufen, sind die Rillen des Gitters vorzugsweise senkrecht zueinander angeordnet.
Da die erfindungsgemäß ausgebildeten Anzeigeelemente in den Suchern keine Polarisationseigenschaften besitzen, können Polarisationsplatten in Fortfall kommen. Im anzeigefreien Zustand kann das Objektlicht mit hoher Durchlässigkeit jedes Anzeigeelement durchdringen. Wenn jedoch eine fotografische Information angezeigt wird, kann deren Muster im Sucher mit hohem Kontrast angezeigt werden. Die entsprechenden, als Vorsichtsmaßnahme dienenden Muster und fotografischen Informationen können jederzeit an einer beliebigen Stelle innerhalb und außerhalb des Rahmens des Suchers angezeigt werden, während die Größe und Helligkeit des Beobachtungsfeldes aufrechterhalten wird.
Unter Ausnutzung der Wellenlängenselektivität des Gitters, d. h. des Beugungsgitters, kann eine Farbanzeige im Sucher verwirklicht werden, ohne ein Farbfilter o. ä. verwenden zu müssen.
Verschiedene Anzeigeschemen können Verwendung finden. Beispiele hierfür sind ein Schema zum Anzeigen eines vorgegebenen Anzeigemusters über einen statischen Antrieb, ein Schema zum Anzeigen eines gewünschten Musters an einer beliebigen Stelle über einen Matrixantrieb, beispielsweise die Anzeige von Ziffern mit 7-Segment-Anzeigeelementen, o. ä.
Erfindungsgemäß wird somit eine Anzeigevorrichtung in einem Sucher vorgeschlagen, die ein Beugungsgitter umfaßt, dessen Form an einer Grenzfläche zwischen einem ersten und einem zweiten Material bestimmt wird. Mindestens ein Material besitzt einen veränderlichen Brechungsindex für das von einem zu fotografierenden Objekt reflektierte Licht. Die Anzeigevorrichtung umfaßt desweiteren eine Steuereinrichtung zum Ändern des Brechungsindex des ersten und/oder zweiten Materiales, wobei die Steuereinrichtung bewirkt, daß das Licht vom Objekt das Beugungsgitter in einem ersten Zustand nahezu vollständig passiert und vom Beugungsgitter in einem zweiten Zustand teilweise gebeugt wird.

Claims (38)

1. Anzeigevorrichtung in einem Sucher, gekennzeichnet durch: Ein Beugungsgitter, das in einer optischen Bahn von von einem zu fotografierenden Objekt ausgehendem Licht (5) angeordnet ist, wobei die Form des Beugungsgitters im wesentlichen durch eine Grenzfläche zwischen einem ersten und zweiten Material (1, 2) bestimmt wird und mindestens eines dieser Materialien ein Material mit veränderlichem Brechungsindex ist, dessen Brechungsindex relativ zu dem vom Objekt ausgehenden Licht (5) veränderlich ist; und eine Steuereinrichtung zum Verändern des Brechungsindex des Materiales (1, 2) mit veränderlichem Brechungsindex, die in der Lage ist, den Brechungsindex des entsprechenden Materiales so zu verändern, daß das vom Objekt stammende Licht (5) das Beugungsgitter in einem ersten Zustand im wesentlichen einfach durchdringt und ein Teil des vom Objekt ausgehenden Lichtes durch das Beugungsgitter in einem zweiten Zustand zur Anzeige eines Musters gebeugt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter ein Phasen- Beugungsgitter umfaßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter ein rechteckiges Reliefmuster umfaßt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter ein Reliefmuster mit Neigung umfaßt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter an einer Stelle angeordnet ist, die zu einem Objektbild im Sucher oder einer Fokussierposition des Objektbildes optisch konjugiert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter in der Nähe eines Fokussierelementes (13) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material (1, 2) mit veränderlichem Brechungsindex ein Flüssigkeitskristall umfaßt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitskristall ein nematisches Flüssigkeitskristall mit positiver dielektrischer Eigenschaft umfaßt und daß das Flüssigkeitskristall in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Ausrichtungsrichtung des Beugungsgitters im ersten Zustand und in einer Richtung parallel zur Ausrichtungsrichtung des Beugungsgitters im zweiten Zustand orientiert ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Anlegen eines elektrischen Feldes an das Flüssigkristall aufweist.
10. Vorrichtung nach anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristall in Richtung der Rillen des Beugungsgitters im zweiten Zustand orientiert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristall ein nematisches Flüssigkristall mit negativer dielektrischer Eigenschaft umfaßt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristall ein ferrodielektrisches Flüssigkristall umfaßt.
13. Anzeigevorrichtung in einem Sucher, gekennzeichnet durch: Ein Beugungsgitter, das in einer optischen Bahn von von einem zu fotografierenden Objekt ausgehenden Licht (5) angeordnet ist und dessen Form im wesentlichen durch eine Grenzfläche zwischen einem ersten und zweiten Material (1, 2) bestimmt ist, wobei die Richtung der optischen Achsen des ersten und zweiten Materiales veränderlich sind; und eine Steuereinrichtung zum Ändern der Richtung der optischen Achsen des ersten und zweiten Materiales (1, 2), die in der Lage ist, die Richtungen der optischen Achsen des ersten und zweiten Materiales (1, 2) so zu ändern, daß das vom Objekt ausgehende Licht das Beugungsgitter in einem ersten Zustand im wesentlichen einfach passiert und ein Teil des Lichtes vom Objekt durch das Beugungsgitter in einem zweiten Zustand zur Anzeige eines Musters gebeugt wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen des ersten und zweiten Materiales (1, 2) im ersten Zustand in einer Richtung orientiert und im zweiten Zustand im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Material ein Flüssigkristall (24) umfaßt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine transparenter Abstandshalter (9) zwischen dem ersten und zweiten Material (1, 2) angeordnet ist, der eine Form besitzt, die der des Beugungsgitters entspricht.
17. Anzeigevorrichtung in einem Sucher, gekennzeichnet durch: Ein erstes und zweites Beugungsgitter, die in einer optischen Bahn von von einem zu fotografierenden Objekt ausgehendem Licht (5) übereinander angeordnet sind und deren Form im wesentlichen durch Grenzflächen zwischen transparenten Elementen (4) und Materialien (1, 2) mit veränderlichem Brechungsindex bestimmt wird, wobei das Material mit veränderlichem Brechungsindex optisch anisotrop sein kann; und eine Steuereinrichtung zum Ändern der Brechungsindices der Materialien (1, 2) mit veränderlichem Brechungsindex des ersten und zweiten Brechungsgitters, die in der Lage ist, die Brechungsindices der Materialien mit veränderlichem Brechungsindex so zu steuern, daß das vom Objekt ausgehende Licht (5) das erste und zweite Beugungsgitter in einem ersten Zustand im wesentlichen einfach passiert und ein Teil des Lichtes vom Objekt vom ersten und zweiten Beugungsgitter in einem zweiten Zustand zur Anzeige eines Musters gebeugt wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Beugungsgitter in zwei unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, die im wesentlichen senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung des vom Objekt ausgehenden Lichtes (5) angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Beugungsgitter Phasen-Beugungsgitter umfassen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Beugungsgitter rechteckige Reliefmuster umfassen.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Beugungsgitter Reliefmuster umfassen, die jeweils eine Neigung aufweisen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Beugungsgitter eine identische Rillenausrichtungsrichtung aufweisen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillenausrichtungsrichtungen des ersten und zweiten Beugungsgitters im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.
24. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprünge des ersten und zweiten Beugungsgitters entlang einer Richtung orientiert sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprünge des ersten und zweiten Beugungsgitters einander gegenüberliegen.
26. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien mit veränderlichem Brechungsindex ein Flüssigkristall umfassen.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristall ein nematisches Flüssigkristall mit positiven dielektrischen Eigenschaften umfaßt.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristall ein nematisches Flüssigkristall mit negativen dielektrischen Eigenschaften umfaßt.
29. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristall ein ferrodielektrisches Flüssigkristall umfaßt.
30. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Brechungsindices der Materialien mit veränderlichem Brechungsindex des ersten und zweiten Beugungsgitters unabhängig voneinander steuert.
31. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Brechungsindices der Materialien mit veränderlichem Brechungsindex des ersten und zweiten Beugungsgitters gleichzeitig steuert.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein Paar von transparenten Elektroden (3) aufweist, die so angeordnet sind, daß sie das erste und zweite Beugungsgitter zwischen sich aufnehmen.
33. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Beugungsgitter in der Nähe einer fokussierten Position eines Objektbildes oder in damit optisch konjugierten Positionen angeordnet ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Beugungsgitter in der Nähe einer Fokussierblende (13) angeordnet sind.
35. Anzeigevorrichtung in einem Sucher, gekennzeichnet durch: Ein Beugungsgitter, das in einer optischen Bahn von von einem zu fotografierenden Objekt ausgehendem Licht (5) angeordnet ist und dessen Form im wesentlichen durch eine Grenzfläche zwischen einem transparenten Element (4) und einem Material (1, 2) mit veränderlichem Brechungsindex bestimmt wird, wobei das Beugungsgitter mit einem Bereich versehen ist, der der Form eines anzuzeigenden Musters entspricht; und eine Steuereinrichtung zum Verändern des Brechungsindex des Materiales (1, 2) mit veränderlichem Brechungsindex, die in der Lage ist, den Brechungsindex des Materiales mit veränderlichem Brechungsindex so zu steuern, daß das vom Objekt ausgehende Licht (5) das Beugungsgitter in einem ersten Zustand im wesentlichen einfach passiert und daß ein Teil des Lichtes vom Objekt durch das Beugungsgitter in einem zweiten Zustand zur Anzeige des Musters gebeugt wird.
36. Anzeigevorrichtung in einem Sucher, gekennzeichnet durch: Ein Beugungsgitter, das in einer optischen Bahn von von einem zu fotografierenden Objekt ausgehendem Licht (5) angeordnet ist und dessen Form im wesentlichen durch eine Grenzfläche zwischen einem transparenten Element (4) und einem Material (1, 2) mit veränderlichem Brechungsindex bestimmt wird; und eine Steuereinrichtung zum Verändern des Brechungsindex des Materiales (1, 2) mit veränderlichem Brechungsindex, die eine transparente Elektrode (3) eines vorgegebenen Musters aufweist, wobei dieses vorgegebene Muster im wesentlichen mit der Form eines anzuzeigenden Musters übereinstimmen kann, und die in der Lage ist, an die transparente Elektrode (3) angelegte elektrische Energie so zu ändern, daß das vom Objekt ausgehende Licht das Beugungsgitter in einem ersten Zustand im wesentlichen einfach passiert und ein Teil des Objektlichtes vom Beugungsgitter in einem zweiten Zustand zur Anzeige des vorgegebenen Musters gebeugt wird.
37. Anzeigevorrichtung in einem Sucher, gekennzeichnet durch: Ein Phasen-Beugungsgitter, das in einer optischen Bahn von von einem zu fotografierenden Objekt ausgehendem Licht (5) angeordnet ist; und eine Steuereinrichtung zum Steuern einer dem Objektlicht durch das Beugungsgitter verliehenen Phasendifferenz, die in der Lage ist, die Phasendifferenz in einem ersten Zustand im wesentlichen 0 zu stellen und einen Teil des Objektlichtes in einem zweiten Zustand um eine vorgegebene Phasendifferenz zu beugen, wobei die Beugung des Objektlichtes gemäß einem vorgegebenen Anzeigemuster durchgeführt wird und das vorgegebene Anzeigemuster einem Objektbild überlagert wird, so daß ein Beobachter das vorgegebene Anzeigemuster und das Objektbild zusammen visuell beobachten kann.
38. Sucher, gekennzeichnet durch: Ein Fokussierelement (13); eine in der Nähe des Fokussierelementes (13) angeordnete Anzeigevorrichtung, die ein Beugungsgitter und eine Steuereinrichtung aufweist, wobei die Form des Beugungsgitters durch eine Grenzfläche zwischen einem transparenten Element (4) und einem Material (1, 2) mit veränderlichem Brechungsindex bestimmt wird und die Steuereinrichtung in der Lage ist, den Brechungsindex des Materiales (1, 2) mit veränderlichem Brechungsindex zu ändern; eine optische Einrichtung zum Leiten von von einem zu fotografierenden Objekt ausgehendem Licht in Richtung auf ein Okular (16) über das Fokussierelement (13) und die Anzeigevorrichtung; wobei die Steuereinrichtung in der Lage ist, den Brechungsindex des Materiales (1, 2) mit veränderlichem Brechungsindex so zu verändern, daß das Objekt-licht das Beugungsgitter in einem ersten Zustand im wesentlichen einfach passiert und ein Teil des Objektlichtes vom Beugungsgitter in einem zweiten Zustand zur Erzeugung eines vorgegebenen Musters gebeugt wird, so daß auf diese Weise ein Beobachter gleichzeitig das vorgegebene Muster und ein durch das Okular (16) auf das Fokussierelement (13) projiziertes Objektbild visuell beobachten kann.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2795952B1 (fr) 1999-07-08 2003-05-30 Oreal Composition de traitement antipelliculaire des cheveux et du cuir chevelu, a base d'actif antipelliculaire et d'hydroxyacide

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4251137A (en) * 1977-09-28 1981-02-17 Rca Corporation Tunable diffractive subtractive filter
DE3237370A1 (de) * 1981-10-09 1983-05-26 Canon K.K., Tokyo Einaeugige spiegelreflexkamera
DE3605516A1 (de) * 1985-02-21 1986-09-04 Canon K.K., Tokio/Tokyo Optisches funktionselement sowie optische funktionsvorrichtung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2189767B1 (de) * 1972-06-23 1976-06-11 Western Electric Co
JPS5332048A (en) * 1976-09-07 1978-03-25 Canon Inc Information mark display device
US4294529A (en) * 1978-09-07 1981-10-13 Canon Kabushiki Kaisha Camera
US4729640A (en) * 1984-10-03 1988-03-08 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal light modulation device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4251137A (en) * 1977-09-28 1981-02-17 Rca Corporation Tunable diffractive subtractive filter
DE3237370A1 (de) * 1981-10-09 1983-05-26 Canon K.K., Tokyo Einaeugige spiegelreflexkamera
DE3605516A1 (de) * 1985-02-21 1986-09-04 Canon K.K., Tokio/Tokyo Optisches funktionselement sowie optische funktionsvorrichtung

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GB2180946B (en) 1989-11-29
DE3627113C2 (de) 1992-04-09
GB2180946A (en) 1987-04-08

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