DE6604080U

DE6604080U - Universell verwendbares lichtmessgeraet

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Publication number: DE6604080U
Application number: DE6604080U
Authority: DE
Original assignee: P Gossen and Co GmbH
Current assignee: P Gossen and Co GmbH
Priority date: 1966-10-18
Filing date: 1966-10-18
Publication date: 1969-12-11

Description

P. GOSSEN&CO.GMBH -8520 ERLANGEN -POSTFACH

GOSEiEN

Universell verAvendbares Lichtmeßgerät

Die im folgenden näher beschriebene Neuerung bezieht sich auf ein universell verwendbares Lichtmeßgerät, vornehmlich für die Durchführung fototechnischer Messungen. Es besteht aus einem Grundmeßgerät und mehreren Zusätzen, die mit dem Grundgerät jeweils so verbunden werden können, daß ein äußerlich und funktionell neues und in sich einheitliches Gerät entsteht. Mit dem Grundgerät allein oder in Kombination mit einem der Zusätze lassen sich eine Reihe ver-. schiedenartiger Lichtmessungen durchführen, die weiter unten

noch näher erläutert werden.

Bei dieser Aufgabenstellung ergab sich die Notwendigkeit, die mit dem Grundgerät zu kombinierenden Vorsätze so aus- ! zubilden, daß nach dem Zusammenfügen jeweils ein einheitliches Gerät entsteht. Zu diesem Zweck sind alle Vorsätze mit einer gleichartigen Befestigungsvorrichtung versehen, die ein einfaches Auswechseln am Grundgerät gestattet. Dabei tritt die Befestigungsvorrichtung am Grundgerät selbst nicht in Erscheinung, da dieses auch ohne Vorsätze Verwendung finden soll. Weiterhin war dafür zu sorgen, daß sich ein am Grundgerät befindlicher und nicht abnehmbarer, verschiebbarer Diffusor räumlich und funktionsmäßig beim Gebrauch der Vorsatzgeräte außerhalb des Meßstrahlenganges befindet.

Da die einzelnen Kombinationselemente ihrer Funktion gemäß den physikalischen Eigenschaften des als Belichtungsmesser arbeitenden Grundgerätes angepaßt sein müssen, ergaben sich Ausführungsformen, deren Aufbau ebenfalls nachfolgend erläutert wird.

Zur Befestigung am Grundgerät besitzen alle Vorsatzgeräte eine einheitliche Unterseite mit einem ortsfesten Hakenansatz und einer gefederten be\veglichen Nase, die in Aussparungen an der Oberseite des Belichtungsmessers eingreifen. Die gefederte Nase läßt sich durch eine von außen betätigbare Taste zurückdrücken und erlaubt somit ein schnelles Auswechseln. Ferner ist eine Aussparung für den bereits oben erwähnten Diffusor vorgesehen, der beim Aufsetzen eines Vorsatzgerätes:so verschoben wird, daß er sich an der Stelle dieser Aussparung befindet.

Die Befestigungsvorrichtung selbst besteht gemäß Figur aus einem an der Unterseite des Gehäuses 1 des Vorsatzgerätes befindlichen hakenförmigen Ansatz 2, der beim Aufsetzen des Vorsatzgerätes auf das Grundgerät 3 in eine Aussparung 4 an der Oberseite des letzteren eingeschoben wird. Gegenüber diesem feststehenden Ansatz ist eine federnde Nase 5 mit einer von außen betätigbaren Handhabe 6 angeordnet. Diese Nase ist in dem Gehäuse 1 des Vorsatzes federnd gelagert und hakt in die zweite Aussparung 7 am Hauptgerät 3 ein. Damit sind Hauptgerät und Zusatzgerät fest miteinander verbunden. Zum Lösen des Vorsatzes vom Hauptgerät wird der Knopf 6 gedrückt, wodurch sich der Vorsatz leicht abnehmen läßt. Vor dem Aufsetzen der Zusatzgeräte wird der Diffusor 3a jeweils

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so verschoben, daß er unterhalb der Mulde la am Zusatzgehäuse liegt.

Das Grundgerät selbst, also der Belichtungsmesser, besitzt den üblichen Meßwinkel von etwa 30°, der also etwas kleiner ist älg der Bildwinkel eines Normalobjsktives. Um nun auch mit kieineren Meßwinkeln, die den Bildwinkeln gängiger Teleobjektive entsprechen, messen zu können, beispielsweise mit einem Winkel von 15° oder 7,5°, muß der Strahlengang durch einen Vorsatz mittels einer veränderlichen Blendenöffnung auf den gewünschten Wert reduziert werden.

Bei der Konstruktion dieses Vorsatzes zur Meßwinkelverkleinerung mußte auf eine gedrungene Bauweise und möglichst geringe Lichtverluste geachtet werden. Der optische Aufbau besteht aus drei Bauteilen, nämlich aus zwei Sammellinsen und einer veränderbaren Blende, die zwischen den beiden t Linsen dicht an der Austrittslinse angeordnet ist» Es er-

gab sich als optimale Lösung, daß die Eintrittslinse so

auszubilden war, daß sie in der Blendenebene ein Bild der j entfernten Gegenstände entstehen läßt. Die Brennweite f₁

j dieser Linse und die Blendenöffnung mit dem Radius a sind

dabei so bemessen, daß der gewünschte Auffangwinkel OC der Bedingung

tgcc= I₁
genügt.

Die Brennweite der hinteren Linse ist dabei so gewählt, daß die Öffnung der Eintrittslinse verkleinert auf dem Fotowiderstand 3c des Grundmeßgerätes abgebildet wird. Diese Abbildung erfolgt gemäß Fig· r 1 durch die Mitwirkung der Eintrittslinse 3b, die von vorneherein im Grundgerät vorhanden ist. Die variable Blende ist als Schieber mit zwei verschieden großen Blendenöffnungen ausgeführt. Weiterhin ist im Gehäuse des Meßwinkelbegrensungsvorsatzes ein zusätzlicher optischer Sucher eingebaut, da es ohne diese Zielhilfe nur schwer möglich ist, bei kleinen Meßwinkeln mit Sicherheit den zu messenden Gegenstand anzuvisieren.

Dieser Vorsatz zur Meßwinkelverkleinerung ist in Figur 2 im Seitenschnitt dargestellt. Er besteht aus dem Gehäuse mit der Einblicksöffnung 9 für den Sucher, die mit einem Glasplättchen 10 abgedeckt ist. In dieses Plättchen sind zwei ringförmige, farbig ausgelegte Nuten Hr und 11g eingeschliffen, die im Sucher die Grenzen des jeweiligen Meßwinkels farbig (rot und grün) andeuten. An der dem Aufnahmeobjekt zugewandten Seite sind zwei Linsen 12 und 13 angeordnet. Die Linse 12 dient dabei in Verbindung mit dem Umlenkspiegel 14 als Sucher. Die Linse 12 bildet entfernte Gegenstände auf das Glasplättchen 10 ab, während die Linse 13 und die Linse 15 in Verbindung mit d^r nahe an der Linse 15 angeordneten Lochblende 16 als eigentliche Meßwinkel-Begrenzer dienen. Die Lochblende 16 hat zwei Öffnungen, entsprechend den Meßwinkeln von 15° bzw. 7,5° und ist von außen mittels einer nicht näher dargestellten Handhabe verstellbar. Beim Ablesen der Belichtungswerte am Grundmeßgerät und bei der Einstellung am

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Rechenring gemäß Figur 1 ist wegen des infolge Verkleinerung des Meßwinkels auf 15 bzw. 7,5 eintretenden Lichtverlustes eine jeweils um die Hauptablesemarke 3d versetzte Ablesemarke 3e bzw. 3f zu benutzen. Es ist selbstverständlich möglich, anstelle der als Beispiel gewählten zwei Meßwinkel von 15° und 7,5 auch deren drei mit anderen Winkelwerten in der Lochblende unterzubringen.

Ein weiteres Zusatzgerät dient als Dunkelkammervorsatz zur Ermittlung der Belichtungszeit bei der Erstellung von Vergrößerungen. Bei diesem Gerät ist es erforderlich, das senkrecht auf die Papierebene auffallende Licht um 90 möglichst ohne Lichtverluste auf den horizontalen Lichteintritt des Belichtungsmessers umzulenken. Dies geschieht im vorliegenden Fall durch entsprechend gekrümmte Lichtleiter. Zur Aufgabenstellung gehört ferner die Forderung, daß die Bauhöhe des Vorsatzes aus Gründen der Formgestaltung etwa der Dicke des Belichtungsmessergehäuses entsprechen soll,weil ein größerer Abstand der Meßebene von der Papierebene des Kopierbrettes wegen dei* quadratischen Zunahme der Beleuchtungsstärke bei geringerem Abstand von der Lichtquelle zwangsläufig einen Meßfehler verursachen würde. Dabei ist der Abstand des Mittelpunktes der Lichteintrittsöffnung am Belichtungsmesser von der Auflagefläche vorgegeben.

Da zwischen Lichteintrittsöffnung am Vorsatz und der Öffnung im Belichtungsmesser ein Abstand besteht, tritt das einfallende Lichtbündel nur dann ungeschwächt durch beide Öffnungen hindurch, worin die Messung bei genau

senkrechtem Lichteinfall erfolgt oder wenn die Öffnung im Vorsatz kleiner ist, als die am Belichtungsmesser. Bei schrägem Lichteinfall erfolgt eine Lichtabnahme und es entstehen Meßfehler. Die andere Möglichkeit, die Meßöffnung am Vorsatz kleiner zu machen, entfällt, weil dadurch ein erheblicher Lichtverlust in Kauf genommen werden müßte. Das gleiche gilt für die Verwendung einer Streuscheibe in der Eintrittsöffnung des Vorsatzes. Die,s kann jedoch mit Lichtleitern auch dann geschehen, wenn das Licht in den Randzonen in einer von der senkrechten abweichenden Richtung auf die Meßebene trifft.

Es wurde nämlich ermittelt, daß die Lichtleiter sowohl runden, wie auch rechteckigen Querschnitt b.aben können und bei Verwendung von glasklarem Kunststoff einen kleinsten

% Krümmungsradius y und einen bestimmten Durchmesser- bzw.

Querschnitt nicht unterschreiten dürfen, da hiervon der größte zu erfassende Lichteinfallswinkel abhängt .< Damit alles bis zu einem bestimmten maximalen Einfallswinkel in die Lichtleiteröffnung eintretende Licht durch Totalreflexion weitergeleitet wird, ist es erforderlich, daß der Krümmungsradius O = — bleibt..

Wie in Figur 3 näher dargestellt, ist d der Durchmesser des runden bzw. die Kantenlänge- des quadratischen Lichtleiters, a ist eine Größe, die sich zu

"j/n² - sin²/3' - 1

ergibt, wobei η dor Brechungsindex des Lichtleitermaterials und β der Einfallswinkel sind. Mit β = 30° und η *» 1,492 (Plexiglas) i sowie d = 2 mm (Querschnitt 2x2 mm) ergibt sich dann als kleinstzulässiger Krümmungsradius (Biogeradius) P =4,9 mm.

— 7 —

Wenn also die kleinsten Krümmungsradien größer als 4,9 mm bleiben, wird alles in die Lichtleiter eintretende Licht um 90 umgelenkt um
Belichtungsmessers.

um 90 umgelenkt und erreicht den Fotowiderstand des

Unter Berücksichtigung dieser Bedingungen und bei Beachtung der Forderung, daß die Gesamtbauhöhe dieses Vorsatzes möglichst gering sein muß, also der Abstand MeSebene bis zur Arbeitsebene, ergab sich die neuer.mgsgemäße Konstruktion dieses Vorsatzes, den Figur 4 in geschnittener Draufsicht und Figur 5 in einem Schnitt im doppelten Maßstab zeigt. Dabei ist in Figur 4 die eingangs bereits beschriebene Befestigungsvorrichtung nochmals dargestellt. Die einzelnen aus glasklarem Kunststoff bestehenden neu^n Lichtleiter 17 haben im vorliegenden Fall einen quadratischen Querschnitt. Die einen Enden derselben weisen senkrecht zur Lichteintrittsöffnung und sind mittels einer von einem Rändelrad verstellbaren Blende 19 teilweise abdeckbar. Eine Glasscheibe 20 schützt die Lichtleiter vor Staub. Um die Lichteintrittsöffnung herum ist eine weiße Fläche 21 angebracht, damit man deutlich erkennen kann, in welchen Teil des projezierten Bildes sich die Eintrittsöffnung befindet. Am anderen Ende der Lichtleiter, die senkrecht auf die Eintrittsöffnung des Belichtungsmessers zeigen, ist ein weiteres Schutzglas 22 angeordnet. Die Einhaltung des Kleinstradius f bedingt die Gegenkurve in den Lichtleitern, um die Höhe des Vorsatzes möglichst niedrig zu halten.

Ein anderer Vorsatz dient zur Bestimmung der Belichtungs. zeiten bei Mikroaufnahmen. Wenn alles Licht, das den Querschnitt des Okulartubus des Mikroskops ausfüllt, in die Meßöffnung des Belichtungsmessers gelangen soll, muß die im Vorsatz eingebaute Linse die Öffnung des Mikroskopobjfiktivs in der Belichtungsmesseröffnung abbilden.

Dieser Mikro-Vorsatz besteht gemäß Figur 6 aus einem Mikroskoptubusrohr 23, das beispielsweise in den Okulartubus paßt und an dessen im Vorsatz versenkt angeordnetem Ende eine Sammellinse 24 befestigt ist. Die Austrittsöffnung dieses Vorsatzes ist mit einem Glasplättchen 25 gegen Staub abgedichtet und größenmäßig so ausgelegt, daß möglichst wenig Licht,das von der Linse 24 kommt, auf dem Weg zur Lichteintrittsöffnung des Belichtungsmessers verloren geht. Am Gehäuse des Vorsatzes ist wiederum die Befestigungsvorrichtung zu erkennen.

Als Mattscheibenabtaster dient ein Vorsatz, mit dem das Mattscheibenbild einer Kamera beliebig punktförmig abgetastet werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß in ein dem Mikrovorsatz ähnelndes Gehäuse ein Lichtleiter aus flexiblen Glasfasern von entsprechender Länge eingesetsr-t ist. An einer Gr iff hülse wird das freie Ende der "Faseroptik" auf die zu messende Stelle der Mattscheibe aufgesetzt. Der abgetastete Bildausschnitt wird durch den flexiblen Lichtleiter in die Eintrittslinse des Belichtungsmessers gelenkt. Es ist dabei nicht notwendig, eine teure Faseroptik mit geordneten Fasern zur bildrichtigen Wiedergabe zu verwenden, weil eine optische

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Abbildung nicht erforderlich ist. Allein die Weiterleitung dos Lichtes durch eine ungeordnete Faseroptik (Lichtleiter) gonügt für den vorliegenden Zweck. Die Verwundung öiner derartigen Anordnung bietet gegenüber den bekannton Meßmethoden entscheidende Vorteile: Es wird nur ein sehr kleiner Bildausschnitt erfaßt. Das Tastende der Faseroptik ist kloin und läßt sich bequem handhaben.

Figur 7 zeigt dieses Vorsatzgorät, Es besteht wiederum aus dem Gehäuse 1, das als Halterung für die Faseroptik dient. An der Faseroptik selbst ist ein Griffstück 27 angebracht. Mit diesem flexiblen Lichtleiter läßt sich das Mattscheibenbild einer Kamera praktisch punktförmig abtasten.

Ein Vorsatzgerät, das das Grundgerät in ein Luxmeter verwandelt, ist in Figur 8 dargestellt. Dieses besteht wiederum aus dem Gehäuse 1 mit der bereits beschriebenen Befestigungsvorrichtung. An seiner Oberseite ist eine rechteckige plane Milchglasscheibe 28 eingesetzt. Damit ist in Verbindung mit dem Grundmeßgerät ein Luxmeter geschaffen, das beispielsweise zur Ausmessung von Arbeitsplatz-Beleuchtungen verwendet werden kann.

Figur 9 zeigt einen Vorsatz, der bei der Farbfotografie zur Feststellung der Farbtemperatur dient. Im Gehäuse 1 ist adf der Oberseite eine Lichteintrittsöffnung 29 mit einer Glasscheibe 30 angeordnet. Im Strahlengang befindet sich ein Schieber mit einem Rot- und einem Blaufilter und 32. Mit einer dieser Filterscheiben ist ein Graukeil fest verbunden. Am Schieber ist weiterhin eine in der Zeichnung nicht dargestellte Handhabe angebracht, die mit einer

Marke versehen ist. Diese Marke ist über einer Skala I
verschiebbar, die mit den Farbtemperaturwerten ver-

sehen ist.

Zur Bestimmung der Farbtemperatur bzw. der benötigten Vorsatzfilter wird in bekannter Weise zunächst der Filterschieber so eingestellt, daß das Rotfilter allein im Strahlengang liegt. Dazu wird der Zeigerausschlag am Belichtungsmesser ermittelt. Anschließend wird der Schieber so weit verstellt, bis das Blaufilter mit dem Graukeil denselben Zeigerausschlag am Instrument hervorruft. Der Verschiebeweg des Graukeils ist nun ein Maß für den Blau-Rot-Anteil, also für die Farbtemperatur. Die Farbtemperatur wird danach an der bereits erwähnten Skala abgelesen.

Letztendlich ist es möglich, mit einem Vorsatz gemäß Figur 10 densitoraetrische Messungen durchzuführen. Dazu wird das zu bestimmende Negativ in einen Spalt des Vorsatzgerätes eingeschoben. Dabei gelangt es in den Strahlengang einer kleinen Glühlampe 35, die über eine Taste 36 an eine Batterie 37 gelegt wird und somit auf das lichtempfindliche Element des Belichtungsmesisers 3 strahlt. Aus der Anzahl der am Belichtungsmesser ablesbaren Graustufen ist es möglich, die größten und kleinsten Dichtewerte des Negativs, das heißt den Kontrast, zu bestimmen. Damit ist im voraus bestimmbar, ob für eine Vergrößerung oder auch für einen Abzug ein hartes oder weiches Papier verwendet werden muß.

Claims

Schutzansprüche

1. Universell verwendbares Lichtmeßgerät, vornehmlich zur Durchführung fototechnischer Messungen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem als Grundmeßgerät dienenden fotoelektrischen Belichtungsmesser und mehreren Vorsatzgeräten besteht, daß alle Vorsätze eine gleichartige Vorrichtung zur Befestigung am Grundmeßgerät besitzen und daß die einzelnen Vorsätze so ausgestaltet sind, daß in Kombination mit dem Grundmeßgerät jeweils ein äußerlich und funktionell einheitliches, dem Verwendungszweck nach neues Meßgerät entsteht.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Grundmeßgerät (3) zu kombinierenden Vorsätze an ihrer Unterseite einmal einen hakenförmigen Ansatz (2) , zum anderen eine mit einem Drii.^*cknopf (6) versehene und federnd gelagerte Nase (5) besitzen, die in entsprechende Ausnehmungen (4,7) des Grundmeßgerätes eingreifen und daß die Vorsätze weiterhin auf ihrer Unterseite mit einer Sickung (la) versehen sind, um die am Grimdmeßgerät befindliche Diffusorhalbkugel (3a) aufzunehmen.

3. Meßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Meßwinkelverkleinerung dienende Vorsatz zwischen der Eintritts- (13) und der Austrittslinse (15) eine die Größe des Meßwinkels bestimmende verschiebbare Lochblende (16) enthält, wobei einerseits die Eintrittslinse (13) die Objekte in der Blendenebene abbildet und andererseits die Brennweite der Aus-

trittslinse (15) so gewählt ist, daß diese im Zusammenwirken mit der Eintrittslinse (3b) im Grundmeßgerät die Öffnung der Eintrittslinse (13) verkleinert auf dem Fotowiderstand (3c) abbildet.

4. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsatz mit einem optischen Sucher (10, 12, 14) versehen ist, dessen Einblicksöffnung (9) mit einem Glasplättchen (10) abgeschlossen ist, in das ringförmige und farbige ausgelegte Nuten (Hr, Hg) ei~- geschliffen sind.

5. Meßgeräte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Diinkelkammervorsatz das einfallende Licht um 9o° umlenkende Lichtleiter (17) aus glasklarem Kunststoff besitzt, deren einzelne Biegeradien bei einem Querschnitt von 2x2 mm gleich oder größer als 4,9 mm sind.

6. Meßgeräte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintrittsöffnung des Lichtleiters (17") von einer weißen Fläche (21) umgeben ist.

7. Meßgerät nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintrittsöffnung des Lichtleiters (1) mit Hilfe einer verstellbaren Blende ^Ιθ) teilweise abdeckbar ist.

8. Meßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Mikrovorsatz im Tubusrohr (231 eine Sammellinse (24) enthält, deren Brennweite so gewählt ist. daß sie das im Okulartubus des Mikroskops vorhandene Licht über die Eintrittslinse (3b) auf dem Fotowiderstand (3c) des Grundmeßgerätes sammelt.

9. Meßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mattscheibenmeßvorsatz einen Lichtleiter (26") aus flexiblen Glasfasern besitzt, dessen oberes Ende mit einem Griffstück (27) versehen ist.

10. Meßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Grunuiüeßgerät in ein Luxmster umwandelnde Vorsatz in bekannter Weise eine Milchglasscheibe (28) in seiner Lichteintrittsöffnung enthält.

11. Meßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbtemperatur-Meßvorsatz in bekannter Weise eine verschiebbare Filter-Graukeil-Kombination (31, 32, 33) enthält, deren jeweilige Stellung ein Maß für die herrschende Farbtemperatur ist.

12. Meßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Donsitometer-Vorsatz einen Schlitz (34) zum Einschub des Negativs besitzt, dessen Schwärzung, Dichte und Kontrast mit Hilfe der Beleuchtungsvorrichtung (35, 36, 37) gemessen werden soll.