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Photo » ter Die Erfindung betrifft ergleichsphotometer und in besonderen
ein optisches System als Te einaa de Yergleichsphotometera.
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Die Brfindung eignet eich inabesondere sur Anwendun6 in Varbindurg
mit Yorglolchphotoxtern 4or in Patent ...........
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(Patentanmeldung J 27 868 der gloichen Anmelderin vom 8. April 1965
unter Beanspruchung einer Unionapriorität vom 13. April 1964 tU8 der US. Anmeldung
359116) beschriebenen Art.
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Bin derartiges Photometer kann ein durchsichtiges Target nit einem
darauf befindlichen undurchsichtigen, reflektierenden Hunter aufweisen, das von
einer Lampe bekannter Lichtstärke
beleuchtet wird. Die Beleuchtungsstärke
des Mustere dient als Bezugsstandard bei Verwendung des Photometers. Palle das Photometer
an einer photographischen Kamera angebracht ist, kann die Anordnung so getroffen
werden, daß Licht von der zu photographierenden Szene in das Photometer durch eine
Photometer-Eintritteapertur gelangen kann, deren Grosse wahlweise durch den Benutzer
verknderbar ist, der dabei gleichzeitig die Film-Belichtungaöffnung (Blende) steuerbar
verändert. Nach dem Eintritt durch die Photometeroffnung wird das Licht auf einen
in der Nähe des Targets angeordneten Diffusor gerichtet. Im Betriebazustand, wobei
die Beleuchtungsstärke des reflektierenden Musters auf des Target als Bezugsstandard
dient, wird die Photometeröffnung so lange geändert, bis die Beleachtungsstdrke
des Diffasore, sowie dieser durch die von dem Muster njcht Uberdeckten Tells des
Targets hindurch zu sehen ist, gleich der Beleuchtungsstärke des Targetmusters wird.
Die Anordnung let so getroffen, daß bei. dieser Binstellung der Photometeröffnung
die Film-Belichtungsöffnung gerade richtig eingestellt ist, um der Helligkeit der
Szene Rechnung zu tragen.
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Bei Vergleichaphotometern dieser Art ist erforderlich, da8 das Diffusorelement,
welches das Szenenlicht wiedergibt, hell und einheitlich beleuchtet ist, damit das
Auge den erforderlichen Photometervergleich möglichst genau vornehmen kann. Da ferner
die Filmbelichtungsöffnung flächenmäßig
proportional mti der photometeröffnung
verändert wird, sollte die Beleuchtungsstärke des Diffusors genau jade Änderung
der Grouse der Fhotometeröffnung wiedergeben. Das heißt mit anderen Worten, jade
Xnderung der Flache der Photometeröffnung sollte eine proportionale Änderung der
in Photometer eingelassenen Lichtmenge zur Folge haben.
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De weiteren sollte fUr eine optimale Genauigkeit des Photometers der
Sammelwinkel des in dab Photometer bei der jeweiligen Offuung eintretenden Lichts
möglichst genau gleich dem Gesichtsfeldwinkel der Kameraobjektivlinse sein.
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Demgemäß soll durch die Erfindung ein Vergleichaphotometer mit einem
optischen System geschaffen werden, das ein hell und gleichförmig beleuchtetes Element
aufweist, dessen Beleuchtungsstärke fUr jeden beliebigen gewählten Wert der PhotometerOffnung
proportional der Beleuchtungsstärke der Szene int. Das Vergleichsphotometer gemma
der Erfindung soll dabei eine Vorrichtung aufweisen, mittels welcher die in das
Photometer gelangende Szenenlichtmenge genau proportional der Floche einer verknderbaren
Photometerdffnung des Photometers steuerbar ist. Und schließlich soll durch die
Erfindung ein derartiges Vergleichaphotometer mit vernderlicher Apertur geschaffen
werden, bei dem eine Yorrichtung vorgesehen ist, die gewährleistet, daß der Winkel,
innerhalb welchem Licht von der Szene aufgenommen wird, bei allen Offnungswerten
dem Gesichtsfeldwinkel der Objektivlinse
der Kamera, mit welcher
das Photometer verbunden ist, annChernd gleich ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben eich sue der
folgenden Beschreibung ale Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung ; in dieser
zeigen : Fig. 1 in teilweise geschnittener Seitenansicht eine Kamera mit einem Vergleichsphotometer
gemäß der Erfindung, wobei Teile der Kamera weggebroohen sind, um das optische system
des Photometer freisulegen ; Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der das optlche
System des Photo bildenden optischen El;emente, wobei die Elemente der Übersichtlichkeit
halber von der Kamera getrennt dargestellt sind ; Fig. 3 ein Element des in den
Fig. 1 und 2 gezeigten optischen Systems in perspektivischer Darstellung unter einem
anderen Winkel.
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Die Erfindung wird anhand eines AusfUhrungsbeispiels beschriben, bei
welchem, wie aus Fig. 1 ersichtlich, das Photometer in einer photogrpahischen Kamera
untergebracht ist, welche ein Kunststoffgehäuse besitzt. An der Vorder : seite des
Gehäses 6 ist eine Baueinheit 8 angebracht,
welche das (nicht dargestellte)
Kameraobjektiv und einen (nicht dargestellten) VerschluB enthält, welcher mittels
eines an der Oberseite der Baueinheit 8 überstehenden Knopfes 10 betätigbar ist.
Die Baueinheit 8 weist ferner eine (nicht dargestellte) Filmbelichtungsöffnung auf,
deren Floche mittels einer drehbaren Hülse 11 an dem Knopf 10 veränderbar ist.
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An einem vorderen und hinteren Vorsprung 14 bzw. 16 des GehEuves 6
ist eine Sucheranordnung 12 fUr die Kamera befestigt. Die Sucheranordnung 12 weist
ein Suchergehäuse 18, ein zweilinsiges Objektiv 20, ein Sucherfenster 22, sowie
eine biegsame Gummi-Lichtabsohirmung 24 auf@@ist, welche am hinteren Ende 28 des
Suchergehäuses 18 befestigt int.
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Ein durchsichtiges Kusntstoffteil 29 weist ein Sucherokular 30 in
dem Sucherfenster 22 auf. Des weiteren enthält das Teil 29 auch ein Photometerokular
31, das einen Teil des optischen Systems eines Vergleichophotometers der Kamera
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bildet. Im folgenden wird das optische
System des Photometers beschrieben.
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Allgemein gesprochen ist das optische System so ausgebildet, daß es
Licht von der su fotographierenden Szene innerhalb eines vorgegebenen Saamelwinkela
wirksam zu sammeln gestattet, dfieses gesammelte Licht gleichmäßig über die maximale
Fläche der veränderlichen Photometeröffnung zu verteilen vermag und das Licht der
der Öffnung auf eine Targetanordnung zu
richten gestattet. Nit Hilfe
der Targetanordnung kann die Beleuchtungsstäkre der Szlene visuell mit der Bezugabeleuchtungsstäkre
eines reflektierenden Musters auf dem Target verglichen werden, das von einer Lampe
bekannter Lichtstärke beleuchtet wird.
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Im folgenden werden die optischen Elemente des Systems im allgemeinen
in der Reihenfolge, in welcher sie Licht von der Szene her erhalten, beschrieben.
Das erste Element in dem System ist ein Fenster 32 in der vorderen Stirnwandung
34 der Baueinheit 8. Das Penoter 32 weist eine Öffnung 36 von vorgegebener Flächengröße
und Begrensung auf ; die Öffnung 36 nimmt ein durchlässiges Kunststoffteil 38 auf.
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Zum Zweck der wirksamen Sammlung des von der Szene kommenden Lichts
innerhalb eines vorgegebenen Sammelwinkels ist ein im Pressverfahren hergestelltes
pyramidenförmiges Liohtbrechungsprisma 40 vorgesehen ; das Prisma 40 ist in der
Baueinheit 8 unmittelbar hinter dem Fenster 32 angeordnet (vergl. Fig. 1). Das Prisma
40 weist planare Sl§¢hen 42 auf, welche unter einem divergierendem Winkel von der
Szene wegführend geneigt sind und wirksam Licht von der Szene her innerhalb eines
vorgegebenen Sammelwinkels auffangen. Der < Sammel - bzw. Auffangwinkel ist nicht
nur durch die Neigung der Prismenflächen 42, sondern auch durch die Grouse der dffnung
32 in der Vorderwandung 34 der Baueinheit 8 sowie durch den Abstand des Prismas
40 von dem Fenster 32 vorgegeben.
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Zur Steuerung bzw. Regelung der in das Photometer eintretenden Lichtmenge
ist eine Photometer-Blendenöffnung 43 vorgesehen. Die Blendendffnung 43 ist durch
zwei mit Öffnungen veraehene Platten 44, 46 definiert und unmittelbar benachbart
der Grundplatte 48 dee Pyramidenprismaa 40 angeordnet. Die Platten 44, 46 sind zur
Änderung der Größe der Photometer-Blendenöffnung 43 relativ zueinander verschieblich,
und swar mittel Verdrehung der den VerschluB-Auslöseknopf 10 umgebenen Drehhülse
11.
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Bei der gezeigten und beschriebenen Kameraausführung bestimmen die
die Photometer- Blendenöffnung 43 definierenden Platten 44, 46 gleichzeitig auch
die (nicht dargestellte) Pilmbelichtangs-Blendenöffnung. Die Drehhülse 11 dient
ale gemeinsame Betätigungaorgan für die Photometer-Bendenöffnung 43 und auch fUr
die e Filmbelichtungs- Blendenöffnung. Es ist daher offenkundig, daß zur Erzielung
optimaler Genauigkeit des photometers jede Änderung der Fläche der Photometer-Blendenöffnung
43 eine proportionale Änderung der von der Szene in das Photometer eingelassenen
Lichtmenge zur Folge heben muß. Dies ist dann erreicht, wenn das die Blendenöffnung
43 durchsetzende 8senenlS ht Uber die gesamte maximale Blendenöffnung hin gleichförmige
Intensität besitzt und alle hellen Flecken und dunklken Bereiche in der , Szene
eliminiert sind.
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Um dies zu gewählreisten ist gemäß der Erfindung an der Grunfläche
48 des Pyramidenprismas 40 (vergl. Fig. 3) eine große Zahl von einstückig mit dem
Prisma ausgebildeten, in gleichmäßigen Abständen angeordneten linsenförmigen Perlen
52 vorgesehen. Jede derartige Perle 52 fängt Licht aus einem großen Teil des Gesamt-Sammelwinkels
des Prismas 40 auf. die große Anzahl von Perlen 52, die gleichmäßig über die Oberfläche
der Grundfläche 48 verteilt sind, bewirkt somit eine Mittelung des von der Szene
in das Photometer eintretenden Lichts über die Fläche der Pyramidenbasis 48 hin.
Die Perlen 52 bewirken dabei nicht nur eine Mittelung des von dem Prisma aufgenommenen
Lichts, sondern dienen gleichzeitig zur Sammlung und Kondeneierung des Lichts und
erhöhen damit den Wirkungsgrad des Systems. Die vorliegende Erfindung gibt somit
ein Mittel an Hand, das eine kontrollierte, regelbare Xnderung der durch die Photometer-BlendenUffnung
43 eintretenden Lichtmenge ermöglicht, die in einerBeziehung sur Änderung der Blendenqffnungsfläche
steht.
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Das durch die Photometer-Blendenöffnung 43 tretende Licht durchsetzt
zunächst eine Öffnung 54 in einem Schirm 56 in der Baueinheit 8 und trifft sodann
auf die Oberfläche 58 einer prismatischen Linse 60, welche das Licht nach eben in
Richtung auf das hintere Ende der Sucheranordnung 12 ablenkt. Die prismatische Linse
60 wirkt als s optischer Kondensor zur Verringerung der Lichtverluste und Aufhellung
eines in der Nähe des Targets 64 angeordneten Diffusors 62.
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Das Target 64 ist im ganzen gesehen durchlässig, weist jedoch ein
aufgebrachtes reflektierendes Muster 65 (vergl.
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Fig. 2) auf. Das Muster 65 wird von einer Lampe 66 bekanuter Lichtstärke
beleuchtet. Die Beleuchtungsstärke des musters 65 dient als Bezugsstandard im Betrieb
des Photometers. Wie oben erläutert wird das von der Szene in das Photometer gelangte
Licht auf den Diffuser 62 gerichtet, wo es in Gestalt eines bestimmten Helligkeitspegels
in Erscheinung tritt. Bei der Verwendung des Photometers vergleicht der Betrachter
visuell die Beleuchtungsstäkre des Diffusors 62, wie sie durch die von dem Muster
65 nicht überdeckten, durchsichtigen bereiche 67 des Targets 64 hindurch erscheint,
mit der Beleuchtungsstärke des Musters 65, die als Bezugsstandard dient.
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Die Photometer-Blendenöffnung 43 wird sodann durch Drehen der Hülse
11 so lange verändert, bis die Beleuchtungsstärke des Diffusors 62 gleich der Beleuchtungsstärke
des Musters 65 wird. Bei dieser Eisntellung der Photometer-Blendenöffnung 43 erscheint
des Target 64 gleichfdrmig hell ; gleichzeitig ist die Filmbelichtungs-Blendenöffnung
in diesem Zustand geeignet eingestellt, um der relative Helligkeit der zu fotographierenden
Szene Rechnung zu tragen.
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Die Wichtigkeit und Bedeutung der Linse 60 zur Aufhellung des des
Diffusors 62 wird nun erkennbar Das Auge kann zwischen unterschi edlichen helligkeitswerten
genauer und leichter in Pereichen o@erhalb der Mindestsehschwell unterscheiden.
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Aus der vorstehenden ErlAuterung ist auch offenkundig, daß der Diffusor
62 zur. Erzielung einer optimale Arbeitsweise des Photometers den Helligkeitspegel
der Szene gleichförmig tuber die gesamte Floche des Diffusors 62 hin darbieten sollte.
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Dies kann auf mamrligfache Weise erreicht werden, beispielsweise indem
man linsenförmige Perlen an seiner Oberfläche anbringt, ähnlich den Perlen 52 an
dem Prisma 40. Eine andere zufriedenstellende Anordnung bestElde darin, an den gegenüberliegenden
Oberflächen des Diffusors 62 zueinander quer verlaufende Linsenraster vorsusehen.
Eine weniger wirkungsvolle Möglichkeit bestünde darin, eine oder beide OberflEchen
des Diffusora 62 zu mattieren.
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Entlang dem weiteren Lichtweg von dem Target 64 zu dem Betrachter
ist ein Kusntstoff-Abschirmteil 68 mit einer Durchblicköffnung 70 vorgesehen, das
Streulicht abschirmt und einen hindernisfreien Lichtweg für das reflektierte und
durchgelassene Licht von dem Target 64 in das Photometerokular 31 gewährleistet.
Wie oben auseinandergesetzt, ist die Okularlinse 31 einstückig mit dem Teil 29 ausgebildet.
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Mittels der Okularlinse 31 kann der Betrachter sein Auge auf das Target
64 fokussieren.
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Mittels einer schrägen ebenen Fläche 72 wird ein einstückig mit der
Okularlinse 31 ausgebildetes Prisma teilweise definiert.
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Die e prismatische Dinse 31 dient dauz, das Licht in seine ursprüngliche
Richtung
surUck abzulenken. Die prismatische Linse 60 und die prismatsiche Okularlinse 31
wirken somit im Sinne einer vertikalen Verschiebung der Achse des durch das Fenster
32 in das Photometer eintretenden Lichts. tuber einem Hohlraum 76 in dem Teil 29
ist ein Filter 74 vorgesehen, das nur monochromatisches Licht durchläßt. Dies ist
deshalb von Bedeutung, weil die spektrale Zusammeneetzung des von der Szene kommenden
Lichts, eo wie es von dem Diffusor 62 dargeboten wird, sich von der spektralen Zusammensetz
ng des von der Lampe 66 ausgesandten und von dem Muster 65 auf dem Target 64 reflektierten
Lichtes unterscheidet. Es hat sich ergeben, daß das menschliche Auge Helligkeitsunterschiede
von monochromatischem Licht besser wahrzunehmen vermag als von nicht-monochromatischem
Licht.
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Durch die vorliegende Erfindung wird $omit ein optisches System fUr
ein Vergleichaphotometer geschaffen, das die Genauigkeit und das Leistungsvermögen
des Photometers verbessert und äußerst zuverlässig sowie billig ist.
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