DE1932036U

DE1932036U - Geraet zur lichtmessung.

Info

Publication number: DE1932036U
Application number: DEK45012U
Authority: DE
Original assignee: Kodak GmbH
Current assignee: Kodak GmbH
Priority date: 1962-08-06
Filing date: 1963-06-28
Publication date: 1966-02-03
Also published as: US3091162A; GB991061A

Description

Kodak Aktiengesellschaft

Stuttgart - Wangen

Hedelf ing'er Strasse 5¹*, 60 und 70 27. Juni 1963

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Gerät zur Lichtmessung

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Messung des von einem Objekt ausgestrahlten Lichtes mittels einer Photozelle, insbesondere eine photographische Kamera mit Belichtungsmesser, bei dem die Photozelle in einem mit einer Öffnung zum Eintritt des zu messenden Lichtes versehenen Gehäuse angeordnet und der von der Photozelle erfaßte Raumwinkel veränderbar ist.

Das Aufkommen von Kameras mit Objektiven veränderlicher Brennweite (Zoom-Objektiven) und photoelektrischen Einrichtungen zur Belichtungsregelung erweckte das Bedürfnis für eine der Brennweitenveränderung des Objektives analoge Verstellung des Belichtungsmessers, damit dieser den gleichen Raumwinkel erfaßt wie das Aufnahmeobjektiv. Eine solche Einrichtung braucht nicht so ausgebildet zu sein, daß das Aufnahmeobjekt auf der Photozelle scharf abgebildet wird, aber es ist erforderlich, daß der Ausgangswert der Photozelle sich nicht bei einem Wechsel des Raumwinkels ändert, vorausgesetzt, daß die Leuchtdichte des Objektes im gesamten Raumwinkel den gleichen Wert hat.

Bei einer einfachen Zoom-Anordnung für die Photozelle ist diese hinter einer Objektivlinse oder einer Öffnung verschiebbar angeordnet, derart, daß die sich nahe der Linse oder der Öffnung befindliche Photozelle einen Raumwinkel erfaßt, der dem größten Bildwinkel des Objektivs entspricht, und der von der Photozelle erfaßte Raumwinkel in gleicher Weise wie der Bildwinkel des Objektivs vermindert wird, wenn die Photozelle von der Lichteintrittsöffnung fortbewegt wird. Diese Anordnung hat den Machteil₉ daß bei der Fortbewegung der Photozelle von der Lichteintrittsöffnung die effektive Blendenzahl des Systems vermindert wird_? die Photozelle also weniger Licht erhält und damit ihr Ausgangesignal vermindert wird, obwohl sich die Leuchtdichte des Objektes nicht geändert hat. Dies führt zu falschen Meßergebnissen und damit zu Fehlbelichtungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Einrichtung zu schaffen, bei der die Stärke der Beleuchtung der Photozelle im wesentlichen konstant bleibt, auch wenn der von der Photozelle erfaßte Raumwinkel verändert wird» Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß zwischen der Photozelle und der Lichteintrittsöffnung ein durchscheinender Diffusor angeordnet ist, der das durch die Öffnung eintretende Licht auffängt und im wesentlichen an die Photozelle weitergibt und der zwischen der Photozelle und der Lichteintrittsöffnung zur Veränderung des erfaßten Raumwinkels hin und her verschiebbar ist, ohne daß dabei die Stärke der Beleuchtung der Photozelle geändert wird.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus der fogenden Beschreibung hervor, in der die Erfindung an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch den Belichtungsmesser einer Kamera nach der Erfindung»

In einem rohrförmigen Gehäuse 10 einer photographischen Kamera ist mit Hilfe eines Winkels 12 eine Photozelle lh zur Messung des durch die Öffnung 1? einfallenden Lichtes angebracht. Die Photozelle 1^- kann dazu dienen, die Größe des vom zu photographierenden Objekt ausgehenden Lichtstromes anzuzeigen oder die Belichtungseinstellung der Kamera halb- oder vollautomatisch in bekannter Weise zu steuern. Zu diesem Zweck ist die Photozelle Ik mit Hilfe der elektrischen Leitungsdrähte 16 und 18 an ein nicht näher dargestelltes elektrisches Meßinstrument angeschlossen»

Ein Glied 2O₉ welches das einfallende Licht diffus an die Photozelle weitergibt, ist in einen undurchsichtigen Ring 22 gefaßt j, der eine den Diffusor 20 umgebende Blende darstellt, Der Blendenring 22 ist dicht in das Gehäuse 10 eingepaßt und in dessen Längsrichtung verschiebbar. In dem rohrförmigen Gehäuse 10 ist ferner bei 26 eine Gewindespindel 2¹+ gelagert, die in eine entsprechende Gewindebohrung im Blendenring 22 eingreift«, Die Spindel 2¹+ kann beispielsweise mit Hilfe des auf ihr befestigten Zahnrades 28, das mit einem auf der Welle 32 sitzenden Zahnrad 30 zusammenwirkt, verdreht werden, um den

Blendenring 22 mit dem Diffusor 20 im Gehäuse 10 hin und her zu bewegen, beispielsweise zwischen den Stellungen a und b, von welchen die letzte in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist. Das Zahnrad 30 kann beispielsweise gemeinsam mit der Vorrichtung zur Verstellung des Objektivs veränderlicher Brennweite angetrieben werden, wie es in der U.S₀A. Patentschrift 2 995 061 dargestellt ist«,

Wenn der Diffusor 20 von dem durch die Öffnung 15 einfallenden Licht beleuchtet wird, so hat seine Rückfläche eine Helligkeit, die der Stärke der Beleuchtung des Diffusors direkt proportional ist. Diese Helligkeit wird auf der Emissionsseite bzw» Rückseite des Diffusors als Leuchtdichte bezeichnet und in candela /m² gemessen. Die von der Gesamtheit des auf die Vorderseite des Diffusors einfallenden Lichtes erzeugte Beleuchtungsstärke wird in Lux bzw. Lumen/m gemessen. In dem dargestellten tnevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem der Ring 22 eine undurchsichtige Blende bildet, ist die Rückfläche des Diffusors die einzige Lichtquelle, von der die Photozelle Licht empfängt» Infolgedessen ist der Winkel des Lichtkegels, der die Photozelle beeinflußt, durch die Größe der Öffnung 15, die Größe des Diffusors 20 und den Abstand, z.B. "m" oder "n", zwischen der Öffnung und dem Diffusor bestimmt. Die Beleuchtungsstärke auf der Photozelle I¹+ hängt ab von der Leuchtdichte der Emissionsseite des Diffusors 20 und von dem Abstand, z.B. "x^M oder ^My^M, zwischen dem Diffusor und der Photozelle. In den Grenzen, die durch das quadratische Entfernungsgesetz gegeben

sind, ist die Beleuchtungstärke auf der Photozelle von der spezifischen Leuchtdichte der Emissionsfläche des Diffusors und dem Kehrwert des Quadrates der von ^siy" bis "x" veränderlichen Entfernung abhängige

Wird der Diffusor von der Stellung a zur Stellung b bewegt, '" wie es in der Zeichnung angedeutet ist, wird die Beleuchtungsstärke auf der Vorderfläche des Diffusors nach dem quadratisehen Entfernungsgesetz um dan Faktor m /n vermindert« Dabei wird jedoch di@ Emissionsfläche des Diffusors näher zur Photozelle gebracht und die Beleuchtungsstärke auf der Photozelle

2 2

um den Paktor y /x erhöhte Infolgedessen bleibt die Beleuchtung der Photozelle im wesentlichen konstant, obwohl der erfaßte Raumwinkel verändert worden ist. Es versteht sich, daß die vorstehende Analyse auf dem quadratischen Entfernungsgesetz beruht j das streng nur für punktförmige Lichtquellen *·■ gilt« Bei dem in der Zeichnung dargestellten System sind jedoch die Fehler, die von der Verwendung flächenhafter statt punktförmiger Lichtquellen herrühren, nicht so groß, als daß sie nicht mehr in dem Toleranzbereich liegen wurden, der für Einrichtungen zur automatischen Belichtungsregelung bei Amateur-Kameras zugestanden wird₀

Nach dem Vorstehenden gilt unter Verwendung der folgenden y Bezeichnungen?

B = Stärke des durch die Öffnung des Belichtungssiessers einfallenden Lichtes (candela)

A = Verhältnis der Stärke des vom Diffusor in Richtung auf die Photozelle abgestrahlten Lichtes zur Beleuchtungsstärke auf seiner Vorderfläche (candela/Lux)

F_ = Beleuchtungsstärke auf dem Diffusor in

et

Stellung "a" (Lux = Lumen/m )

F, = Beleuchtungsstärke auf dem Diffusor in
Stellung »b⁹⁸ (Lux)

G = Beleuchtungsstärke auf der Photozelle mit

el.

Diffusor in Stellung "a" (Lux)

G^ = Beleuchtungsstärke auf der Photozelle mit Diffusor in Stellung "b^{1 (Lux)

c und k = Konstanten

für die Beleuchtungsstärke auf der Vorderfläche des Diffusors in Abhängigkeit von der Stärke des durch die Öffnung des Belichtungsmessers einfallenden Lichtes

und \ =H

Für die Beleuchtung der Photozelle ergibt sich dann

cF A
₁ = ^a

^a J²

CF^A /I, N

und ^Gb ⁼ Hl·

4, Werden die Gleichungen (1) und (2) in die Gleichungen (3) und (k) eingesetzt, so ist

A o_c
²

und G_b = -S* -^ -ck (6)

η χ

Das Verhältnis der Beleuchtungsstärke auf der Photozelle mit dem Diffusor in Stellung ^tfa" zur Beleuchtungstärke auf der Photozelle mit dem Diffusor in Stellung "b" ist dann;

^Gb " m²y²

(7)

Zur Erfüllung der Forderung, daß die Beleuchtungsstärke auf der Photozelle konstant bleibt₅ wenn der Diffusor von der Stellung "a" zur Stellung "b" bewegt wird, muß gelten

Die Gleichung (8) wird beispielsweise erfüllt, wenn das photometrische System symmetrisch gemacht wird, das heißt, wenn

η = py (9)

und m = px (10)

Werden die Gleichungen (9) und (10) in Gleichung (7) eingesetzt, so ergibt sich

2a - P²T²X² - , dl)

^Gb " p²x²y² '

Die Erfindung wurde im einzelnen an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß dem gegenüber Veränderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Umfang und den Rahmen der vorstehend beschriebenen und durch die Ansprüche gekennzeichneten Erfindung zu verlassen.

Claims

-9- KAff«15f*-g.f2g§ Sehutzansprüehe

1.) Gerät zur Messung des von einem Objekt ausgestrahlten Lichtes mittels einer Photozelle, insbesondere photographische Kamera mit Belichtungsmesser, bei dem die Photozelle in einem mit einer Öffnung zum Eintritt des zu messenden Lichtes versehenen Gehäuse angeordnet und der von der Photozelle erfaßte Raumwinkel veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Photozelle (I¹+) und der Lichteintrittsöffnung (15) ein durchscheinender Diffusor angeordnet ist, der das durch die Öffnung eintretende Licht auffängt und im wesentlichen an die Photozelle weitergibt und der zwischen der Photozelle und der Lichteintrittsöffnung zur Veränderung des erfaßten Raumwinkels (c^bzw. |J)hin und her verschiebbar ist, ohne daß dabei die Stärke der Beleuchtung der Photozelle geändert wird.

2.) Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (20) und die Photozelle (I¹+) in einem Rohr (10) angeordnet sind, das an einem Ende die Lichteintrittsöffnung (15) aufweist, und der Diffusor in einen undurchsichtigen Rahmen (22) eingesetzt ist, der in dem Rohr . verschiebbar gelagert ist.

- 10 -

3·) Kamera mit einem Gerät nach Anspruch 1 oder 2 und einem Objektiv veränderlicher Brennweite, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (20) mit dem verstellbaren Glied
des Objektivs gekoppelt ist und beide in einem bestimmten Verhältnis zueinander gemeinsam verschiebbar sind.