DE1813306A1

DE1813306A1 - Korrekturlinse fuer Lichtmessfuehler

Info

Publication number: DE1813306A1
Application number: DE19681813306
Authority: DE
Inventors: Sigrid Vieweg; Herbert Ziegler
Original assignee: Metrawatt AG
Current assignee: Metrawatt AG
Priority date: 1968-12-07
Filing date: 1968-12-07
Publication date: 1970-07-02
Also published as: DE1813306B2

Description

Korrekturlinse für Lichtmeßfühler Die Erfindung betrifft eine Korrekturlinse für Lichtmeßfühler zur Erzielung einer cosinus-getreuen Beleuchtungsstärkemessung.
Bekanntlich ist die Beleuchtungsstärke einer Fläche von dem Cosinus aes Sinfallwir.els abhangig, mit dem die Lichtstrahlen auf diese Fläche auftreffen. Die bekannten Li'chtmeßfühler gestatten es nicht, ohne geeignete Korrekturmaßnahmen cosinusgetreu die Beleuchtungsstärke zu messen. Die Fachwelt konzentrierte sich deshalb darauf, Vorsätze für den Lichtmeßfühler zu schaffen, mit denen eine möglichst vollständige Korrektur zur Annäherung des Meßergebnisses an das cos-Gesetz erreicht wird.
So ist es z.B. bekannt, eine Trübglaskalotte vor den Lichtmeßfühler zu setzen. Diese bewirkt jedoch einen Lichtverlust und mindert damit die Empfindlichkeit der Meßanordnung. Nach einem anderen Vorschlag wird eine plankovexe glasklare Linse auf den Licrtmeßfünler geklebt. Der Lichtverlust ist dabei gering, doch bringt das Aufkleben erhebliche Fertigungsschwierigkeiten mit sich, die eine Serienfertigung stark behindern und damit verteuern. Da außerdem beide Ausführungen für genaue Messungen noch keine befriedigende cos-Korrektur erzielen, ist auch schon ein besonders geformter trichterförmiger Profilring vorgeschlagen worden, der die Fläche des lichtempfindlichen Empfängers sowie ggf. ein weiteres optisches Hilfsmittel umrahmt. Die hiermit erzielten Verbesserungen sind guty doch hat der Proß2ilring zwangsläufig einen beachtlichen Durchmesser, was räumliche Behinderungen mit sich bringen kann und seine Verwendung bei kleinen Handmeßgeräten ausschließt.
Es ist'deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Vorsatz zur cos-etreuen Beleuchtungsstärkemessung zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Meßvorrichtung nicht mehr aufweist und insbesondere ohne wesentlichen Lichtverlust und ohne Aufkleben der Vorsatzlinse eine praktisch vollstandige Korrektur ergibt.
Diese Aufgabe wird nun gemäß der Erfindung mit der im Patentanspruch gekennzeichneten Korrekturlinse gelöst.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung ist im.folgenden an Hand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert und in den Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 zeigt die rotationssymmetrische Korrekturlinse im Schnitt.
Fig. 2 zeigt eine Weiterbildung der Korrekturlinse nach Fig. 1 im Schnitt.
Die Korrekturlinse q besteht gemäß Fig. 1 aus einer Halbkugel mit einem sphärischen Hohlraum, dessen Mittelpunkt M 1 gegenüber dem Mittelpunkt M 2 der Außenfläche- so verschoben ist, daß sich eine konvexkonkave Zerstreuungslinse in Form einer Kugelkalotte ergibt. Diese Linsenform mit negativer Brechzahl bewirkt, daß ein seitlich einfallender, unter dem Winkel α1 auftreffender @lchtstrahl 2 so abgelenkt wird, daß er unter elnem kleineren Einfallswinkel α2 auf einen Lichtmeßfühler 3 auftrifft. Das helßt also, ds ein ohne Korrekturlinse wegen der optischen und lichtelektrischen Eigenschaften des Lichtmeßfühlers 3 nicht wirklichkeitsgetreu erfaßter seitlich einfallender Lichtstrahl 2 durch die Korrekturwirkung der Zerstreuungslinse 1 senkrechter auftrifft und damit stärker bewertet bzw, ausgewertet wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Korrekturlinse 4 stellt hinsichtlic ihrer Form eine Weiterbildung der Zerstreuungslinse nach Fig. 1 dar. Kennzeichnend hierfür ist, daß der Rand der Korrekturlinse 4 als Prismenring 45 gestaltet ist. Das Ende 4b dieses ringes weicht wiederum von der Prismenform ab und ist so gestaltet, da ß eine Verbindung mit der Halterung 5 möglich ist.
Der Durchmesser des Lichtmeßfühlers 6 entspricht bei diesem Ausführungsbeispiel dem Außendurchmesser der Korrekturlinse 4.
h unter Beibehaltung der grundlegenden spärischen Form der Linse mit negativer Brechzahl, bei der sich also die Dicke der Linse von der Mitte zum Rand zu verstärkt, werden die Vorteile der Erfindung auch dann erzielt, wenn die Linse z.B. aus einem Rotationselliesoid gebildet ist. Hiermit ergeben sich ebenfalls sehr gute cos-Korrekturen.
So weit aus fertigungstechnischer Rücksicht die ideale Form für aie Korrekturlinse nicht erreicht wird oder der Fehler, der icn bei einem @ichteinfallswinkel von etwa 90° durch Aufhelung des minsenkbrpers ergiot, nicht vernachlässigbar ist, @@@en @@@@@@@@@@ @@forder@ngen @@n die Meßgenauigkeit zusätzlich bekannte Korrekturmittel, wie z.B. Rlendenringe angewandt werden. Außerdem können in dem durch die Korrekturlinse 4 gebildeten Hohlraum zusätzliche Korrekturhilfsmittel, wie z.B. aus dünnem Blech geformte und geschwärzte Körper 7 in der Form eines Schachtes, Hohlzylinders oder Kreuzes angeordnet sein.
Damit gelingt es, seitlifh aus einer bestimmten Richtung einfallendes Licht, das möglicherweise den Lichtmeßfühler zu stark beeinflußt, zum Teil auszublenden, so daß eine cos-Überkompensation vermieden wird.
Schließlich besteht noch eine weitere Korrekturmöglichkeit darin, daß durch Auftragen von schwarzen Punkten, Ringen oder sonstigen Figuren auf dem lichtdurchlässigen Linsenkörper, Teile des Lichtmeßfühlers abgeschattet werden. Weiterhin ist es möglich, zwischen der Korrekturlinse 1 bzw. 4 und dem Lichtmeßfühler 3 bzw. 6 eine ebene Filter- oder Opalscheibe 8 oder einen anderen lichtdurchlässigen Körper anzuordnen. Durch geeignete Beschichtung oder Einfärbung der Korrekturlinse 4 kann'zusammen mit dem Lichtmeßfühler eine Anpassung an die V( )-Kurve erreicht werden, Die Korrekturlinse kann auch als aufsteckbare Vorsatzlinse ausgeführt sein, damit der lichtdurchlässige Körper 8, der vor dem Liohtmeßfühler 6 angeordnet ist, ausgewechselt werden kann.
Die mit Hilfe der Erfindung gegentiber den bekannten Vorsäts.n zur cos-Korrektur erzielten Vorteile liegen darin. daS die Korrekturlinse ohne Verwendung etne+usätzlichen Profilringes nur einen kleinen Raum einnimmt. Denn der Außendurchmesser der Korrekturlinse ist gleich dem Durchmesser des Lichtmeßfühlers. Da die Korrekturlinse aus glasklarem Material hergestellt ist, sind die Lichtverluste wesentlich geringer als bei Trübglasvorsätzen. Bei der Fertigung entfällt daß zeitraubende Aufkleben der Korrekturlinse auf den Lichtmeßfühler, wie es bei der Verwendung von plankonvexen Sammel.linsen unvermeidlich ist. Schließlich läßt sich die Korrekturlinse aus dem bekannten glasklaren Kunststoffen sehr einfach herstellen und auch leicht zusammen mit dem Lichtmeßfühler in der Halterung befestigen.

Claims

on:

Patetansprüche 1. Korrekturlinse für Lichtmeßfühler zur cosinus-getreuen Beleuchtungsßtärkemessung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus glasklarem Material als konvex-konkave Zerstreuungslinse (1 bzw. 4) in Form einer Kugelkalotte oder eines Rotationsellipsoides ausgebildet und vor einem Lichtmeßfühler (3 bzw. 6)angeordnet ist.
2. Korrekturlinse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Rand hin in einen Prismenring (44 übergeht.
3. Korrekturlinse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Linse (1- bzw. 4) und dem Lichtmeßfühler (3 bzw. 6) eine Filter- oder Opalcheibe (8) oder ein anderer lichtdurchlässiger Körper. angeordnet ist.
4. Korrekturlinse nach einem -der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als aufeteckbare Vorsatzlinse ausgeführt ist.
5. Korrekturlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von der Linse (1 bzw. 4) gebildeten Hohlraum ein zusätzliches Korrekturhilfsmittel (7) in Sorm eines Blenden-Schachtes, -Hohlzylinders oder -kreuæes befestigt ist.
c. Yorrekturlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch geKennzeicnnet, daß sie eingefärbt oder beschichtet ist.
7. Korrekturlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Stellen des durchsichtigen Linsenkörpers durch Auftragen schwarzer Punkte, Ringe oder Figuren lichtundurchlässig sind.
8. Korrekturlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Blendenringe die Korrekturlinse einrahmen.
9. Korrekturlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit aufsteckbaren oder festverbundenen Lichtschwächungsvorsätzen kombiniert ist.

L e e r s e i t e