Photoelektrischer Belichtungsmesser
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf photoelektrische Belichtungsmesser und hat sich die Aufgabe gestellt, die auf dem Markt befindlichen Geräte dieser Art zu verbessern.
Bei der Messung des Aufnahmelichtes mit den üblichen Belichtungsmessern, die insbesondere auch für den weiten Kreis der Amateure bestimmt sind, kann das jeweils in der Kamera verwendete Objektiv bzw. dessen Aufnahmewinkel nicht berücksichtigt werden. Kein auf dem Markt befindlicher Belichtungsmesser gestattet eine z. B. auf einen Satz vorgesehener Auswechselobjektive abgestimmte Bündelung des Messlichtes, um eine Anpassung an die jeweils verwendete Objektivbrennweite vorzunehmen, oder um besondere Bildteile einzeln anmessen zu können, so z. B., um den Kontrastumfang des Bildinhalts zu bestimmen.
Ein weiterer Nachteil der auf dem Markt befindlichen Belichtungsmesser ist ihre Unempfindlichkeit beim Messen von geringen Lichtstärken. ihre Empfindlichkeit reicht bei weitem nicht aus, um alle photographischen Aufnahmemöglichkeiten, die durch die modernen hochempfindlichen Filme, die Hochleistungsobjektive und durch sonstige Einrichtungen an modernen Kameras möglich sind, lichtmessend ausnützen zu können. So ist es z. B. nur dem erfahrenen Photographen möglich, gute Aufnahmen bei schwachem künstlichen Licht, z. B. bei Theatervorführungen, zu machen, und dies meist auch nur auf Grund einer Serie vorangegangener Probeaufnahmen, weil eben ein zuverlässiges Messgerät für die geringen Beleuchtungsstärken fehlt.
Bisher ist es nicht gelungen, ein für den Amateur geeignetes Lichtmessgerät auf den Markt zu bringen, welches gestattet, sowohl die unterschiedlichen Aufnahmewinkel von Auswechselobjektiven als auch die hohe Empfindlichkeit des Aufnahmematerials in einfach er Weise in einem Lichtmessgerät hinreichend be rücksichtigen zu können.
Zwar ist ein Messgerät bekanntgeworden, das mit einer kleinen Photozelle arbeitet und aus einem reellen Bild in der Brennebene eines Objektivs ein bestimmtes Teilbild für die Lichtmessung herausgreifen kann. Dabei kann die Zelle entweder beweglich oder fest angeordnet sein, wobei man im letzteren Falle das ganze Aufnahmegerät entsprechend schwenken muss. Diese Vorschläge sind mechanisch ziemlich kompliziert und führen zu Abmessungen, die ihre Einführung in Amateurkreisen verhinderte.
Die vorliegende Erfindung löst die gestellte Aufgabe unter Verwendung einer optischen, mindestens eine Linse enthaltenden Bündelungseinrichtung dadurch, dass die lichtempfindliche Zelle, welche vorzugsweise als photoelektrische Widerstandszelle ausgebildet ist, gegenüber der Bündelungslinse kleinere Abmessungen hat und längs der optischen Achse der Bündelungseinrichtung vom inneren Linsenscheitel bis mindestens zum Linsenbrennpunkt verschiebbar angeordnet ist. Je nach den Erfordernissen kann statt einer einzelnen Linse auch ein mehrlinsiges Objektiv für die Bündelungseinrichtung verwendet werden. Für den Erfindungsgegenstand hat sich die Verwendung einer auf der Basis der Chalkogeniden, insbesondere derjenigen des Kadmiums, entwickelten Widerstands photozelle mit verhältnismässig geringem Dunkelwiderstand als besonders vorteilhaft erwiesen.
Es ist zweckmässig, die Widerstandsphotozelle in einer elektrischen Brückenschaltung mit einem Nullinstrument und einer Batterie zu verwenden und diese Anordnung mit einem Sucher zu vereinigen, in dessen Gesichtsfeld in an sich bekannter Weise der Zeiger des Nullinstrumentes sichtbar ist, wobei das Suchergesichtsfeld Einrichtungen enthält, die mindestens eine Dimension des gerade erfassten Messlichtbündels gegenüber dem anvisierten Gegenstand der Grösse nach erkennen lassen.
In bevorzugter Ausführungsform ist der Erfin dungsgegenstand besonders als Handbelichtungsmesser geeignet. Er kann aber bei gleichbleibendem Prinzip auch auf anderen Anwendungsgebieten verwendet werden, wobei noch teilweise Vereinfachungen vorgenommen werden können. Zum Beispiel kann der zusätzliche Sucher ganz wegfallen, wenn der Belichtungsmesser fest in eine Kamera eingebaut wird, da dann der Kamerasucher die entsprechenden Aufgaben sinngemäss mit übernimmt. Auch kann die Einrichtung gemäss der Erfindung sehr vorteilhaft für die Automatisierung einer Handkamera eingesetzt werden, wenn man beispielsweise die Verstelleinrichtung der Bündelungseinrichtung, das Abgleichglied der elektrischen Brücke und ähnlichem mit je einem einzustellenden Belichtungsorgan der Kamera bzw. des Verschlusses kuppelt.
Die Verstellungen können dabei in an sich bekannter Weise von Hand erfolgen oder automatisch, z. B. durch einen von der Batterie gespeisten Reversiermotor bewirkt werden. Die hier beschriebene Einrichtung hat gegenüber dem Bekannten die wesentlichen Vorteile, dass sie durch die Bündelungseinrichtung das Einstellen verschiedener Bildwinkel zwischen etwa 5 und 100 Grad, wie diese in der Photographie vorkommen, gestattet, und dass die verwendete Widerstandsphotozelle in Brückenschaltung Beleuchtungsstärken noch unterhalb 1 Lux sicher anzeigt. Somit reicht der Belichtungsmesser für alle praktisch vorkommenden Erfordernisse der Photographie beim heutigen Stand der Aufnahmetechnik aus.
Damit die Messgenauigkeit, besonders bei grö sseren Lichteinfallswinkeln, nicht nachteilig durch mehr streifenden Einfall des Messlichts auf die Zellenoberfläche beeinflusst wird, wird weiterhin vorgeschlagen, die lichtempfindliche Zellenoberfläche durch eine kleine matte plankonvexe Linse abzuschliessen.
Diese kleine Linse kann zweckmässig aus Kunststoff, z. B. einem auf der Zellenoberfläche haftenden Kunstharz bestehen.
Das Gehäuse des Belichtungsmessers wird zweckmässigerweise im Innern reflexfrei ausgeführt, was in bekannter Weise z. B. durch Riffelung oder Mattieren geschehen kann. Durch diese Massnahme wird störendes Neben licht von der Photozelle ferngehalten und die Messgenauigkeit erhöht.
In der Zeichnung sind verschiedene beispielhafte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Im nachfolgenden sei an Hand der Darstellungen die Erfindung noch näher beschrieben, wobei noch weitere ihrer Einzelheiten erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 den schematischen Aufbau eines mit dem Erfindungsgegenstand ausgerüsteten Handbelichtungsmessers,
Fig. 2 als Teildarstellung eine Hebelanordnung zum gleichzeitigen Verstellen des lichtelektrischen Organs und der Bildfeldbegrenzung im Sucher,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Handbelichtungsmesser gemäss Fig. 1,
Fig. 4 den Sucherdurchblick, rein schematisch gezeichnet,
Fig. 5 eine elektrische Brückenschaltung für den Erfindungsgegenstand,
Fig. 6 die Draufsicht eines erfindungsgemässen Handbelichtungsmessers,
Fig. 7 die Draufsicht auf eine mit dem Erfindungsgegenstand ausgestattete Kamera,
Fig. 8 ein elektrisches Schaltbild für ein wahlweise als Belichtungsmesser oder als Farbtemperaturmesser verwendbares Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes,
Fig.
9 schematische Darstellungen der Lichteinwirkung bis 11 bei unterschidlichen Stellungen der Photozelle, Fig. 12 die Photozelle in stark vergrössertem Massstab,
Fig. 13 rein schematisch den Verschiebemechanismus der Photozelle unabhängig von der übrigen Einrichtnug des Belichtungsmessers.
Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung in einem Handbelichtungsmesser. Der Handbelichtungsmesser enthält eine Sammellinse 1 für die Bündelungseinrichtung, auf deren strichpunktiert eingezeichneter optischer Achse die kleine Photozelle 2 verschieblich angeordnet ist. Erfindungsgemäss wird eine sehr kleine, bevorzugt auf der Basis der Chalkogeniden des Kadmiums beruhende Widerstandsphotozelle verwendet, welche in einer batteriebetriebenen elektrischen Brückenschaltung arbeitet. Zur Verschiebung längs der optischen Achse der Linse 1 ist die Zelle 2 an dem einen Ende des um den gehäusefesten Punkt 4 schwenkbaren Hebels 3 befestigt. In der gezeichneten Stellung der Zelle 2 gelangt nur das zwischen den Strahlen 5 und 6 einfallende Licht auf die Zelle 2, da dieselbe sich etwa im Brennpunkt der Linse 1 befindet.
Wird der Hebel 3 in die gestrichelte Stellung 3a geschwenkt, dann gelangt die Zelle 2 in die Stellung 2a nähert sich also der Linse 1. In dieser Stellung 2a wird die Zelle 2 auch noch von den Strahlen 7 und 8 getroffen, so dass diese Zellenstellung einem erweiterten Aufnahmewinkel 9 entspricht. Neben der Bündelungslinse 1 befindet sich die Linse 10 als Objektiv des Suchers mit dem Okular 11. Durch den Hebel 3, an dem die Zelle 1 befestigt ist, werden zwei weitere Hebel 12 und 13 mit den Lagerpunkten
14 und 15 gesteuert.
Sie bewirken mit ihren hochgebogenen Enden 16 und 17 eine Begrenzung des Gesichtsfeldes derart, dass der zwischen den Hebelenden 16 und 17 sichtbare Sucherbildteil sich entsprechend der Bündelungsweite verändert, dass also das zwischen den Hebelenden 16 und 17 gesehene Stück des anvisierten Gegenstandes auch von der Photozelle als Messlichtquelle erfasst wird.
Fig. 2 verdeutlicht das Zusammenwirken der Hebel 3 und 12 gemäss der Fig. 1. Der Hebel 12 besitzt ein schräges Langloch 18, in welchem ein am Hebel 3 befestigter Stift 19 gleiten kann. Wird der Hebel 3 in die punktierte Lage verschwenkt, dann kommt auch der Hebel 12 in seine punktierte Lage.
Somit wird sich beim Annähern der Zelle 2 an die Bündelungslinie 1 der Hebel 12 von der Mittelachse des Suchers entfernen. Eine entsprechende, aber entgegengesetzt gerichtete Bewegung vollführt gleichzeitig der Hebel 13 in Fig. 1. Es wird also ein grö sserer Bildwinkel im Sucherdurchblick freigegeben.
Damit ist die Veränderung der Begrenzung des Sucherbildes in Abhängigkeit von dem jeweils eingestellten Messlichtbündel gegeben.
Die beiden Linsen 1 und 10 (Fig. 1) befinden sich in einer Gehäusekappe 20; die Okularlinse 11 in einer zweiten Kappe 21. Der seitliche Abschluss des Belichtungsmessers und der Zusammenhalt aller Teile, einschliesslich der Kappen 20 und 21, erfolgt durch die Seitenwände 22. Im Gehäuseinnenraum sind neben den bereits erwähnten Bauteilen noch untergebracht die Stromquelle 24 und das elektrische Nullinstrument 25 mit seinem Zeiger 26. Weitere, nicht dargestellte Einzelteile, wie Einstellskalen, veränderlicher Brückenwiderstand für die Abstimmung, elektrisches Ein- und Ausschaltorgan u. ä., können beispielsweise am oder im Deckel 22 an geeigneter Stelle angebracht werden, so dass ein gedrängt gebautes, handliches und leicht montierbares Gerät entsteht.
In Fig. 3 ist ein Schnitt des Handbelichtungsmessers gezeichnet, der die Anordnungen und Befestigungen von Einzelteilen erkennen lässt. Auf einer Platine 27 sind der Hebel 3 und die Hebel 12 und 13 mit ihren hochgebogenen Enden 16 und 17 schwenkbar gelagert. Hinter den Hebeln erkennt man die Sucherlinse 10 und die Bündelungslinse 1, welche zweckmässig, wie hier dargestellt, bildformatähnlich ausgebildet ist. Ferner ist in einem Halter, der durch hochgebogene Lappen 28 der Platine 27 gebildet wird, die Batterie 24 auswechselbar befestigt. Umschlossen wird die gesamte Anordnung durch die auch in Fig. 1 dargestellten Deckel 22, von denen der untere die Ansätze 29 trägt, auf welchen die Platine 27 ruht.
Die aus dem Gehäuse herausragende Zunge 30 der Platine 27 dient zweckmässigerweise als Be festigung für die Aufhängekette des Apparates und ist für diesen Zweck mit einem Loch 31 versehen.
In dieser Fig. 3 ist das elektrische Messinstrument 25 (Fig. 1) wegen des durch die Mitte der Einrichtung geführten Schnittes nicht sichtbar. Sichtbar bleibt aber der Instrumentenzeiger 26, der in der Mitte der Sucherlinse 10 eingezeichnet ist. Dieser Zeiger ist durch das Okular des Suchers nicht ohne weiteres deutlich erkennbar, da dieses Okular im allgemeinen eine zu grosse Brennweite hat. Um den Zeiger 26 leicht sichtbar zu machen, ist die perspektivisch dargestellte Einrichtung gemäss Fig. 4 vorgesehen. Zwischen der Okularlinse 11 des Suchers und dessen Objektivlinse 10 spielt der Instrumentenzeiger 26 erfindungsgemäss vor einer schmalen Mattscheibe 32. Die Spitze der Mattscheibe 32 reicht bis in die Objektivmitte, also bis an die optische Sucherachse, so dass derjenige Gegenstand, den man über diese Spitze durch den Sucher anvisiert, der Mitte des Messlichtbündels entspricht.
Der Zeiger 26 und die Mattscheibe 32 wirken nun in folgender Weise zusammen: Blickt man durch das Okular 11 und durch die dahinter angeordnete positive Halblinse 33, durch welche man der für diesen Zweck geeignet bemessenen Brennweite wegen den Zeiger 26 scharf erkennt, so kann man den Zeiger 26 vor der Mattscheibe 32 durch die beim Messvorgang zu bedienende Handhabe, welche weiter unten noch näher beschrieben wird, auf die Mattscheibenspitze, das heisst auf den Nullpunkt der Messeinrichtung, deutlich einspielen lassen. Die Mattscheibe 32 dient also zunächst dazu, die Mitteneinspielung des Zeigers 26 zu ermöglichen. Ausserdem hat sie den Zweck, beim Beobachten von sehr dunklen Aufnahmeobjekten einen diffus hellen Hintergrund für den Zeiger 26 zu bilden.
Hierzu sei noch erwähnt, dass die Mattscheibe 32 nicht als selbständiger Bauteil ausgeführt zu werden braucht, sondern zweckmässigerweise auch auf die Innenseite der Sucherlinse 10 geätzt werden kann.
Die beschriebene Halblinse 33 hinter dem Sucherokular 11 gestattet es dem Auge, durch die obere Hälfte der Linse 11 blickend, das Sucherbild zu erkennen und den Zeiger und die Mattscheibe durch die untere Hälfte deutlich zu sehen. Hält man die Augenpupille etwa in die Mitte der Linse 11, so ist es ohne weiteres möglich, sowohl das Objekt als auch die Zieleinrichtung, nämlich die Spitze der Mattscheibe 32 und den Zeiger 26, zugleich scharf zu sehen. Die beiden Linsen, nämlich die Okularlinse 11 und die Halblinse 33, können mit gleicher Wirkung auch durch eine entsprechende Doppelfokuslinse ersetzt werden.
Fig. 5 zeigt eine elektrische Schaltung der vorliegenden Erfindung. Es ist eine normale Brückenschaltung, bestehend aus dem Zellenwiderstand R, der Photozelle 2, dem Vergleichswiderstand RV und dem Brückenpotentiometer mit dem Widerstand Rp0t. Dazwischen liegt das Nullinstrument 34 in der Technik an sich geläufiger Anordnung. Die Brücke wird gespeist durch die Batterie 24 und eingeschaltet mit Hilfe des Schalters 35, der vorzugsweise als Druckschalter ausgebildet ist. Die Funktion der Brückenschaltung ist Allgemeingut der Technik und braucht hier nicht ausführlich beschrieben zu werden.
Das Prinzip besteht darin, den in einen Brückenzweig geschalteten veränderlichen Widerstand R, der Photozelle 2 durch Verschieben des Potentiometerschleifers jeweils derart auszugleichen, dass das Brückengalvanometer 34 auf Null steht. Als Zelle Z kann jede handelsübliche Widerstandsphotozelle verwendet werden, sofern sie gewisse Abmessungen nicht überschreitet.
Dabei ist es grundsätzlich auch gleichgültig, von welcher Grössenordnung ihr Dunkelwiderstand ist. empfiehlt sich jedoch die Verwendung von Zellen mit verhältnismässig geringem Dunkelwiderstand.
Fig. 6 zeigt den erfindungsgemässen Belichtungs- messer von aussen in Draufsicht auf die Bedienungsseite. In Einklang mit der Fig. 1 sind die Gehäusekappen mit 20 und 21 und der obere Deckel mit 22 bezeichnet. Auf dem Deckel 22 ist ein durch die Handhabe 36 einstellbarer Ring 37 sichtbar, der einen Fortsatz 38 als Zeiger hat.
Gegenüber dem Zeiger 38 befindet sich eine Skala 39, welche eine Gradeinteilung für den jeweils erfassten Winkel der Bündelungseinrichtung aufweist und deren Unterteilungsstriche vorzugsweise den Bildwinkeln der verwendeten Auswechselobjektive- entsprechen. Bei der Einstellung auf den kleinsten Bildwinkel, der etwa demjenigen eines Teleobjektivs von 500 mm Brennweite entsprechen möge, ist man, ohne seinen Standpunkt verlassen zu müssen, in der Lage, Einzelheiten des ZU photographierenden Objektes in ihrer Helligkeit zu bestimmen und so den Kontrastumfang zu messen.
Von der Scheibe 37 reicht ein Stift 40 (siehe hierzu auch Fig. 3) in das Innere des Gerätes hinein, der an den Hebel 3, an welchem sich die Zelle 2 befindet, angreift. Verstellt man den Ring 37, dann wird über den Stift 40 die Bündelungsweite durch Verschieben der Zelle 2 geändert. Über dem Ring 37 ist ein wei- terer drehbarer Ring 41 vorgesehen, der mit seinem Zeiger 42 gegenüber einer gehäusefesten Empfindlichkeitsskala 43 einstellbar ist. Dieser Ring 41 trägt eine Lichtwerteinteilung 44, die von den kleinsten bis zu den grösste Helligkeitswerten reicht. In der Mitte über diesen beiden Ringen sitzt der Drehknopf 45, der einen Index 46 trägt. Im Inneren dieses Drehknopfes 45 kann das Potentiometer (Knopf-Potentiometer) untergebracht sein.
Die Bedienung erfolgt nun fol gendermassen: An der Skala 39 wird zunächst vermittels des Zeigers 38 ein bestimmter Winkel für das Messlichtbündel, und danach an der Skala 43 mit dem Zeiger 42 die Empfindlichkeit des verwendeten Negativmaterials, eingestellt. Dann wird durch Niederdrücken des Druckknopfschalters 47 der Stromkreis für die Messbrücke geschlossen und mit Hilfe des Drehknopfes 45 der im Durchblick des Suchers sichtbare Instrumentenzeiger 26 auf das Mittelfeld der Mattscheibe 32 zum Einspielen gebracht. Ist dies geschehen, so ist die Messung beendet, und man kann nunmehr den für die Aufnahme richtigen Lichtwert vermittels der Marke 46 und der Skala 44 ablesen, mit welchem man in bekannter Weise Zeit und Blende an der Kamera einstellen kann.
Statt einer modernen Lichtwertskala auf dem Ring 44 können auch zwei Skalen vorgesehen sein, welche nach den üblichen Zeit und Blendenwerten unterteilt sind, wobei z. B. auf dem Drehknopf 45 an Stelle des Index 46 eine Zeit- oder Blendenskala und auf dem Ring 44 eine Blenden- oder Zeitskala aufgebracht ist.
Das für einen Handbelichtungsmesser beschriebene System einer Bündelungseinrichtung kann sinngemäss auch in eine Kamera eingebaut werden. Dabei sei darauf hingewiesen, dass Teile des beschriebenen Lichtmesssystems, die normalerweise bereits in einer modernen Markenkamera enthalten sind und beim Einbau des Lichtmesssystems doppelt auftreten würden, entfallen können, so dass gegebenenfalls beim Einbaubelichtungsmesser sogar noch eine Vereinfachung gegenüber dem Aufbau des Handbelichtungsmessers zu verzeichnen ist.
Beim Einbau des Belichtungsmessersystems wäre es z. B. aus Platzgründen, Anordnungsgründen oder Funktionsgründen denkbar, dass man auf einen anderen als den optimalen Belichtungsmesseraufbau angewiesen ist. Muss man z. B. die Linsenabmessungen aus einem der genannten Gründe verändern, so kann es passieren, dass an den für einen optimal ausgelegten Belichtungsmesser bestimmten Skalen beim Verstellen des Bündelungswinkels nicht mehr richtige Werte angezeigt werden. In derartigen Fällen ist es aber mit den bekannten Mitteln unter allen Umständen ausführbar, aus den Bewegungen der Zelle eine Korrekturbewegung für andere Glieder, wie Skalen, Einstellorgane oder dergleichen, vom Belichtungsmesser z. B. über Steuerkurven oder dergleichen abzuleiten oder aber, falls die Abweichungen geringfügiger Art sind, sie durch Änderung der abhängigen Bauelemente, z.
B. des Skalencharakters, zu berücksichtigen. Diese Ausnahmefälle sollen hier nur der Vollständigkeit halber am Rande vermerkt sein. Besondere Bedeutung kommt ihnen nicht zu, da sie beim Einbau des Belichtungsmessers in eine Kamera keineswegs die Regel darstellen, sondern ZU den seltenen Ausnahmefällen gehören.
Die Verschiebung der Zelle kann selbstverständlich auch durch andere bekannte Mittel als nur durch Schwenkhebel erfolgen, z. B. dadurch, dass man die Zelle auf der Mutter einer steilgängigen Schraube be befestigt dass man die Zelle ruhen lässt und die Linse verschiebt oder durch ähnliche Anordnungen.
Als Ausführungsbeispiel für den Einbau des Erfindungsgegenstandes in eine Kamera diene die Fig. 7, welche die Draufsicht auf eine einfache Kleinbildkamera ohne auswechselbare Objektive darstellt, welche in ihrem linksseitigen Teil ein Okular 48 eines Durchblicksuchers besitzt. In eine derartige Kamera werden die Hauptteile der Belichtungsmesserbündelung zweckmässig in die Kamerakappe eingebaut, derart, wie dies gestrichelt angedeutet ist. Man erkennt die Linse 1, die Zelle 2 auf dem Hebel 3, das Nullinstrument 25 und die Batterie 24. Die Verstellung des Hebels 3 erfolgt durch Drehen an der auf der Kappe angeordneten gezahnten Scheibe 37. In deren Mitte über der Scheibe 37 befindet sich der Drehknopf 45. Das Okular 48 ist der Suchereinblick.
Ohne auf die Details dieser Figur weiter eingehen zu brauchen, ist ohne weiteres zu erkennen, dass der in eine einfache Kamera eingebaute Belichtungsmesser praktisch genau so aufgebaut ist, wie der ausführlich beschriebene Handbelichtungsmesser.
Beim Einbau des neuen Belichtungsmessersystems z. B. in eine Spiegelreflexkamera kann die beson dere Suchereinrichtung am Belichtungsmesser wegfallen, da man den Bildausschnitt, den das verwendete Objektiv auf die Mattscheibe wirft, genau beobachten kann. In eine derartige Kamera würde man also lediglich die Bündelungseinrichtung, das Potentiometer mit der Stromquelle, den Einschaltknopf, den Abgleichdrehknopf und die Skalenringe für die Filmempfindlichkeit und den Bündelungswinkel einbauen und dazu ein Instrument, dessen Zei ger an nicht störender Stelle im Mattscheibenbild auf eine Nullmarke einspielen kann.
Bei Kameras mit Auswechselobjektiven wird vorzugsweise die Bündelungseinrichtung auf eine an sich bekannte Weise derart ausgebildet, dass sich der Bündelungswinkel jeweils beim Ansetzen des Objektivs an die Kamera selbsttätig auf den Wert des Objektivaufnahmewinkels einstellt. Zweckmässigerweise wird dabei die von Hand bedienbare Verstellvorrichtung für die Bündelung aber nicht ausser Wirkung gesetzt, damit bei allen Objektiven noch mit dem engsten Bündel Kontrastumfangsmessungen vorgenommen werden können.
In Weiterentwicklung des Erfindungsgegenstandes wird vorgeschlagen, den Bedienungsknopf des Potentiometers mit dem Zeiteinstellglied oder dem Blendeneinstellglied zu kuppeln. Dadurch erreicht man eine wesentliche Vereinfachung der Kamerabedienung.
Man braucht dann nämlich nach dem Abgleich der Messbrücke den abgelesenen Lichtwert nicht mehr auf die Kamera zu übertragen, sondern hat beim Einspielen des Zeigers auf die Nullmarke die Belichtungsorgane gleich in der für die Aufnahme richtigen Kombination vorliegen. Eine derartige Kupplung der Belichtungsorgane mit dem Belichtungsmesser kann auf eine an sich bereits bekannte Art und Weise erfolgen. An dem Prinzip der erfindungsgemässen Bündelungs-Brückenschaltung, deren Einstelimechani s- mus und den optischen Anordnungen des Messsystems braucht dabei nichts geändert zu werden.
Das vorgeschlagene Belichtungsmessersystem kann auch zur Vollautomatisierung der Kamera verwendet werden, bei welcher die Einstellung von Zeit und Blende oder beider Faktoren mit motorischer Hilfe vorgenommen wird. Auch in einem solchen Fall kann das Messsystem mit der Brückenschaltung unverändert übernommen werden.
Die beschriebene Erfindung ist auch zum Messen von Farbtemperaturen verwendbar. Dazu ist lediglich erforderlich, an Stelle einer Photozelle deren zwei oder eine Differentialzelle mit je einem vorgeschalteten Farbfilter (z. B. blau und rot) anzuordnen, welche in der Brücke bei der Lichtmessung nach Fig. 8 durch die Kontaktverbindungen 49, 50 und 51, 52 parallel zueinander geschaltet sind, während für die Farbtemperaturmessung durch eine Umschaltung die Kontakte 49 und 52 miteinander verbunden werden. In bekannter Weise wird dann die elektrische Brücke in ihrer Mittelstellung auf Null ausgeglichen sein, wenn der blaue und rote Anteil des Messlichts gleich gross ist, während bei Verschiedenheit dieser beiden Anteile sich eine abweichende Ausgleichstellung ergibt, die dann z.
B. auf einer zweiten Skala am Potentiometereinstellknopf als Farbtemperatur, Filternuin- mer, Filterfaktor oder dergleichen abgelesen werden kann.
In Fig. 1 ist die Linse 1 für die Bündelung als positiver Meniskus gezeichnet. Statt dessen kann auch jede andere Sammellinse verwendet werden. Die Verwendung eines positiven Meniskus bringt aber den Vorteil, dass der Erfindungsgegenstand auch als Lux Meter benutzt werden kann, nämlich dann, wenn die Zelle 2 in den Hohlraum der Linse 1 hineingeschoben ist und in dieser Lage einen Lichtwinkel misst, der etwa 1800 beträgt.
Zur weiteren prinzipiellen Klarstellung der Wirkungsweise sei die Erfindung noch an Hand der Fig. 9 bis 13 näher erläutert.
Fig. 9 zeigt eine Sammellinse 101, welche in eine lichtundurchlässige Gehäusewand 102 eingesetzt ist.
Im Brennpunkt 103 der Linse 101 befindet sich die Photozelle 104. Die Zelle 104 ist nicht massstabgerecht dargestellt, sondern hat aus zeichnungstechnischen Gründen eine gewisse Vergrösserung erfahren.
Ihre lichtempfindliche Fläche hat in Wirklichkeit nur die Grösse von etwa 2 mm2. Die einfallenden Lichtstrahlen 105 und 106 erreichen gemäss dem Brechungsgesetz die etwa im Brennpunkt liegende lichtempfindliche Fläche der Zelle 104 längs dem gebrochenen Strahlenverlauf 105' und 106'. Irgendwelche anderen, ausserhalb des Gebietes zwischen den Strahlen 105 und 106 verlaufenden Strahlen, wie beispielsweise der gestrichelt gezeichnete Strahl 107, 107', erreichen die Zelle nicht, sind also an der Messung nicht beteiligt. Da demnach die Zelle 104 nur von Strahlen erreicht wird, welche parallel zu den Strahlen 105 und 106 bzw. nur ganz wenig davon abweichend verlaufen, ist diese in Fig. 9 gezeichnete Stellung der Zelle 104 im Brennpunkt 103 der Linse 101 die Stellung für die engste Bündelung dieser Einrichtung.
Wird die Zelle 104 längs der optischen Achse auf die Linse 101 zu verschoben, bis sie z. B. die in Fig. 10 dargestellte Lage erreicht hat, dann kann sie gegenüber der Darstellung in Fig. 9 auch von Strahlen erreicht werden, die unter einem ganz anderen Winkel und nicht mehr nur etwa parallel zur optischen Achse einfallen. Solche Strahlen sind auch in den Strahlenbündeln 108, 109 und 110, 111 enthalten. Man erkennt aus Fig. 10, dass der Strahl 108, 108' die Zelle 104 trifft, während der Strahl 109, 109' an der Zelle 104 vorbeigeht und beispielsweise an die Wand der Einrichtung fällt und von dieser absorbiert wird. Beim Strahlenpaar 110, 111, gebrochen 110' und 111', verhält es sich ebenso; nur der Strahl 111 erreicht die Zelle.
Man ersieht daraus, dass einerseits der die Photozelle 104 beeinflussende Lichtwinkel 112 zwischen den Strahlen 108 und 111 erheblich grösser geworden ist als derjenige zwischen den Strahlen 105 und 106 in der Fig. 9, dass aber auch anderseits ein grosser Teil des innerhalb dieses Winkels 112 einfallenden Lichtes nunmehr die Zelle nicht trifft. Die beiden Einflüsse, nämlich einmal das Grösserwerden des Winkels 112 und zum anderen das teilweise Verlorengehen von Licht für die Messung durch seitliches Vorbeigehen an der Zelle, kompensieren sich weitestgehend, so dass die Zelle in beiden Lagen, nach Fig. 9 und nach Fig. 10, etwa die gleiche Lichtmenge erhält. Dies ist ein ganz besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Systems, weil man dadurch ohne zusätzlichen Aufwand und irgendwelche Eingriffe in das Messwerk; wie z.
B. das Umschalten von Widrstandsmessbereichen und dergleichen, bei gleichbleibender Beleuchtungsstärke stets die gleichen Messergebnisse erhält, gleichgültig, ob man enge oder weite Bündelung des Messlichts verwendet.
Fig. 11 zeigt eine für manche Bedarfsfälle bevorzugt zu verwendende praktische Ausführungsform der Bündelungslinse, die hier wie in Fig. 1 als positiver Meniskus 201 ausgebildet ist. Bei dieser Ausfüh rungsform ist es möglich, die Zelle 104 bis nahe an den inneren Linsenscheitel 113 derart heranzuschieben, dass der Bildwinkel 114 zwischen den Messstrahlen 115 und 116, gebrochen 115' und 116', nahezu 1800 erreicht. Dadurch ist es möglich, die erfindungsgemässe Bündelungseinrichtung auch als Lux-Meter zu verwenden.
In Fig. 12 ist die Photozelle allein in vergrössertem Massstab gezeichnet. Damit bei sehr schräg einfallenden Lichtstrahlen, z. B. bei der Verwendung des Erfindungsgegenstandes als Lux-Meter, das Messergebnis nicht durch erhebliche Reflexverluste durch die Zellen abdeckung gefälscht wird, trägt die Zelle mit ihrem Träger 140 und den elektrisch leitenden Belegungen 141, 142 über ihrer lichtempfindlichen Schicht 143 als optischen und mechanischen Abschluss eine kleine plankonvexe matte Linse 144. Diese Linse 144 kann bei der Herstellung sehr leicht aufgebracht werden, z. B. durch einen Tropfen aus auf der aktiven Zellenschicht haftendem und erhärtendem Kunstharz.
Soll die Zelle für Farbtemperaturmessungen verwendet werden, so ist es zweckmässig, diesen Kunstharztropfen mit der gewünschten Filterfarbe einzufärben.
Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Verschiebemechanismus der Zelle 104 etwa längs der optischen Achse der Linse 201. Die Zelle 104 befindet sich am einen Ende des Hebels 117, welcher
Photoelectric light meter
The present invention relates to photoelectric light meters and has the object of improving the devices of this type on the market.
When measuring the exposure light with the usual exposure meters, which are also intended in particular for the wide range of amateurs, the lens used in the camera or its recording angle cannot be taken into account. No light meter on the market allows z. B. on a set of provided interchangeable lenses coordinated bundling of the measuring light to make an adjustment to the lens focal length used, or to be able to measure particular parts of the image individually, such. B. to determine the contrast range of the image content.
Another disadvantage of the light meters on the market is their insensitivity when measuring low light intensities. their sensitivity is by far not sufficient to be able to use all the photographic recording possibilities that are possible with modern, highly sensitive films, high-performance lenses and other devices on modern cameras. So it is e.g. B. only the experienced photographer possible, good pictures in weak artificial light, z. B. at theatrical performances, and this usually only on the basis of a series of previous test shots, because there is no reliable measuring device for the low illuminance levels.
So far it has not been possible to bring a light meter suitable for the amateur on the market, which allows both the different shooting angles of interchangeable lenses and the high sensitivity of the recording material to be taken into account in a light meter in a simple way.
It is true that a measuring device has become known that works with a small photocell and can pick out a specific partial image for light measurement from a real image in the focal plane of a lens. The cell can be arranged either movable or fixed, in which case the entire recording device has to be pivoted accordingly. These proposals are rather complex mechanically and result in dimensions which prevented their introduction to amateur circles.
The present invention achieves the stated object using an optical focusing device containing at least one lens in that the light-sensitive cell, which is preferably designed as a photoelectric resistance cell, has smaller dimensions than the focusing lens and along the optical axis of the focusing device from the inner lens vertex to at least is arranged displaceably to the lens focal point. Depending on the requirements, a multi-lens objective can also be used for the focusing device instead of a single lens. For the subject matter of the invention, the use of a resistance photocell with a relatively low dark resistance, developed on the basis of chalcogenides, in particular that of cadmium, has proven to be particularly advantageous.
It is expedient to use the resistance photocell in an electrical bridge circuit with a null instrument and a battery and to combine this arrangement with a viewfinder, in whose field of view the pointer of the null instrument is visible in a manner known per se, the viewfinder field of view containing devices that at least reveal one dimension of the measurement light beam that has just been captured compared to the size of the targeted object.
In a preferred embodiment, the subject of the invention is particularly suitable as a hand-held exposure meter. However, with the principle remaining the same, it can also be used in other areas of application, with some simplifications still being made. For example, the additional viewfinder can be omitted entirely if the exposure meter is permanently installed in a camera, since the camera viewfinder then takes on the corresponding tasks. The device according to the invention can also be used very advantageously for the automation of a hand-held camera if, for example, the adjusting device of the bundling device, the adjustment element of the electrical bridge and the like are coupled to an exposure element of the camera or shutter to be set.
The adjustments can be made by hand in a manner known per se or automatically, e.g. B. caused by a reversing motor fed by the battery. The device described here has the essential advantages over the known that it allows the setting of different image angles between about 5 and 100 degrees, as occurs in photography, thanks to the bundling device, and that the resistance photocell used in a bridge circuit ensures illuminance levels below 1 lux indicates. Thus, the exposure meter is sufficient for all practical requirements of photography with today's state of the art of photography.
In order that the measurement accuracy, especially with larger angles of incidence of light, is not adversely affected by more grazing incidence of the measurement light on the cell surface, it is further proposed that the light-sensitive cell surface be closed off with a small, matt plano-convex lens.
This small lens can expediently made of plastic, e.g. B. consist of a synthetic resin adhering to the cell surface.
The housing of the light meter is expediently executed reflex-free inside, which in a known manner, for. B. can be done by corrugation or matting. This measure keeps disturbing secondary light away from the photocell and increases the measuring accuracy.
Various exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically in the drawing. In the following, the invention will be described in more detail with reference to the representations, further details of which are explained.
Show it:
1 shows the schematic structure of a hand-held exposure meter equipped with the subject matter of the invention,
Fig. 2 is a partial representation of a lever arrangement for the simultaneous adjustment of the photoelectric organ and the image field limitation in the viewfinder,
3 shows a section through the hand-held exposure meter according to FIG. 1,
Fig. 4 shows the viewfinder, drawn purely schematically,
5 shows an electrical bridge circuit for the subject matter of the invention,
6 shows the top view of a hand-held exposure meter according to the invention,
7 shows the top view of a camera equipped with the subject matter of the invention,
8 shows an electrical circuit diagram for an exemplary embodiment of the subject of the invention that can be used either as a light meter or as a color temperature meter,
Fig.
9 schematic representations of the effects of light up to 11 with different positions of the photocell, FIG. 12 the photocell on a greatly enlarged scale,
FIG. 13 shows, purely schematically, the displacement mechanism of the photocell independently of the rest of the equipment of the exposure meter.
Fig. 1 shows the application of the invention in a hand-held exposure meter. The hand-held exposure meter contains a converging lens 1 for the focusing device, on the optical axis of which the small photocell 2 is displaceably arranged, indicated by dash-dotted lines. According to the invention, a very small resistance photocell, preferably based on the chalcogenides of cadmium, is used, which works in a battery-operated electrical bridge circuit. For displacement along the optical axis of the lens 1, the cell 2 is attached to one end of the lever 3 pivotable about the point 4 fixed to the housing. In the position shown for the cell 2, only the light incident between the rays 5 and 6 reaches the cell 2, since the same is approximately at the focal point of the lens 1.
If the lever 3 is pivoted into the dashed position 3a, then the cell 2 moves into the position 2a so approaches the lens 1. In this position 2a, the cell 2 is also hit by the rays 7 and 8, so that this cell position a extended recording angle 9 corresponds. Next to the focusing lens 1 is the lens 10 as the objective of the viewfinder with the eyepiece 11. The lever 3, to which the cell 1 is attached, two further levers 12 and 13 with the bearing points
14 and 15 controlled.
With their upturned ends 16 and 17, they limit the field of view in such a way that the part of the viewfinder image visible between the lever ends 16 and 17 changes according to the bundling width, so that the piece of the targeted object seen between the lever ends 16 and 17 is also recognized by the photocell Measurement light source is detected.
2 illustrates the interaction of the levers 3 and 12 according to FIG. 1. The lever 12 has an oblique elongated hole 18 in which a pin 19 attached to the lever 3 can slide. If the lever 3 is pivoted into the dotted position, the lever 12 also comes into its dotted position.
Thus, when the cell 2 approaches the bundling line 1, the lever 12 will move away from the central axis of the viewfinder. A corresponding, but oppositely directed movement is carried out at the same time by the lever 13 in FIG. 1. A larger angle of view is released in the viewfinder.
The change in the delimitation of the viewfinder image is thus given as a function of the measuring light beam set in each case.
The two lenses 1 and 10 (FIG. 1) are located in a housing cap 20; the eyepiece lens 11 in a second cap 21. The lateral closure of the exposure meter and the holding together of all parts, including the caps 20 and 21, is achieved by the side walls 22. In addition to the components already mentioned, the power source 24 and the electrical zero instrument are also housed in the housing interior 25 with its pointer 26. Other items not shown, such as setting scales, variable bridge resistance for the vote, electrical on and off switch and the like. Ä., For example, can be attached to or in the cover 22 at a suitable point, so that a compact, handy and easily assembled device is created.
In Fig. 3 a section of the handheld exposure meter is drawn, which shows the arrangements and attachments of individual parts. The lever 3 and the levers 12 and 13 are pivotably mounted with their upturned ends 16 and 17 on a plate 27. Behind the levers you can see the viewfinder lens 10 and the focusing lens 1, which, as shown here, is expediently designed in an image format-like manner. Furthermore, the battery 24 is exchangeably fastened in a holder which is formed by upwardly bent tabs 28 of the circuit board 27. The entire arrangement is enclosed by the cover 22, also shown in FIG. 1, of which the lower one carries the lugs 29 on which the board 27 rests.
The protruding from the housing tongue 30 of the board 27 is conveniently used as a fastening for the hanging chain of the apparatus and is provided with a hole 31 for this purpose.
In this FIG. 3, the electrical measuring instrument 25 (FIG. 1) is not visible because of the cut through the center of the device. However, the instrument pointer 26, which is drawn in the center of the viewfinder lens 10, remains visible. This pointer cannot easily be seen through the viewfinder eyepiece, since this eyepiece generally has a focal length that is too large. In order to make the pointer 26 easily visible, the device shown in perspective according to FIG. 4 is provided. According to the invention, between the ocular lens 11 of the viewfinder and its objective lens 10, the instrument pointer 26 plays in front of a narrow focusing screen 32. The tip of the focusing screen 32 extends into the center of the lens, i.e. up to the optical viewfinder axis, so that the object that can be passed through this tip aimed at the viewfinder that corresponds to the center of the measuring light beam.
The pointer 26 and the ground glass 32 now work together in the following way: If one looks through the eyepiece 11 and through the positive half-lens 33 arranged behind it, through which the pointer 26 can be seen sharply because of the focal length suitably dimensioned for this purpose, one can see the The pointer 26 in front of the ground glass screen 32 can be clearly displayed on the ground glass plate tip, that is to say on the zero point of the measuring device, by the handle to be operated during the measuring process, which is described in more detail below. The ground glass 32 thus initially serves to enable the pointer 26 to be played in the middle. It also has the purpose of forming a diffuse light background for the pointer 26 when observing very dark recording objects.
In this regard, it should also be mentioned that the ground glass screen 32 does not need to be designed as an independent component, but can expediently also be etched onto the inside of the viewfinder lens 10.
The half-lens 33 described behind the viewfinder eyepiece 11 allows the eye to see the viewfinder image when looking through the upper half of the lens 11 and to see the pointer and the focusing screen clearly through the lower half. If the pupil of the eye is held approximately in the middle of the lens 11, it is easily possible to see both the object and the aiming device, namely the tip of the focusing screen 32 and the pointer 26, sharply at the same time. The two lenses, namely the ocular lens 11 and the half lens 33, can also be replaced by a corresponding double focus lens with the same effect.
Fig. 5 shows an electrical circuit of the present invention. It is a normal bridge circuit, consisting of the cell resistor R, the photocell 2, the comparison resistor RV and the bridge potentiometer with the resistor Rp0t. In between, there is the zero instrument 34 in an arrangement that is familiar to the art. The bridge is fed by the battery 24 and switched on with the aid of the switch 35, which is preferably designed as a pressure switch. The function of the bridge circuit is common knowledge in technology and does not need to be described in detail here.
The principle consists in compensating the variable resistance R, connected in a bridge branch, of the photocell 2 by shifting the potentiometer wiper in such a way that the bridge galvanometer 34 is at zero. Any commercially available resistance photocell can be used as cell Z, provided it does not exceed certain dimensions.
It is basically irrelevant of the order of magnitude of your dark resistance. however, it is recommended to use cells with a relatively low dark resistance.
6 shows the exposure meter according to the invention from the outside in a plan view of the operating side. In accordance with FIG. 1, the housing caps are denoted by 20 and 21 and the upper cover by 22. A ring 37 which can be adjusted by means of the handle 36 and which has an extension 38 as a pointer is visible on the cover 22.
Opposite the pointer 38 there is a scale 39 which has a graduation for the angle of the bundling device detected in each case and whose graduation lines preferably correspond to the image angles of the interchangeable lenses used. When setting to the smallest angle of view, which may correspond approximately to that of a telephoto lens with a focal length of 500 mm, you are able to determine the brightness of details of the object to be photographed without having to leave your position and thus measure the range of contrast .
A pin 40 (see also FIG. 3) extends from the disk 37 into the interior of the device and engages the lever 3 on which the cell 2 is located. If the ring 37 is adjusted, the bundling width is changed via the pin 40 by moving the cell 2. A further rotatable ring 41 is provided above the ring 37 and can be adjusted with its pointer 42 relative to a sensitivity scale 43 fixed to the housing. This ring 41 has a light value graduation 44 which ranges from the smallest to the largest brightness values. The rotary knob 45, which bears an index 46, sits in the middle above these two rings. The potentiometer (knob potentiometer) can be accommodated inside this rotary knob 45.
Operation is now as follows: A certain angle for the measuring light beam is first set on the scale 39 by means of the pointer 38, and then the sensitivity of the negative material used is set on the scale 43 with the pointer 42. Then the circuit for the measuring bridge is closed by depressing the push-button switch 47 and the instrument pointer 26 visible in the viewfinder is brought into the center field of the ground glass screen 32 with the help of the rotary knob 45. Once this has been done, the measurement is finished and the correct light value for the recording can now be read off by means of the mark 46 and the scale 44, with which the time and aperture can be set on the camera in a known manner.
Instead of a modern light value scale on the ring 44, two scales can be provided, which are divided according to the usual time and aperture values. B. on the rotary knob 45 instead of the index 46 a time or aperture scale and on the ring 44 an aperture or time scale is applied.
The system of a bundling device described for a hand-held exposure meter can analogously also be built into a camera. It should be pointed out that parts of the light measuring system described, which are normally already included in a modern brand camera and would appear twice when the light measuring system is installed, can be omitted, so that the built-in light meter may even be simplified compared to the structure of the hand-held light meter.
When installing the light meter system it would be, for. B. for reasons of space, arrangement or functional reasons, it is conceivable that one is dependent on a light meter structure other than the optimal one. Do you have to z. If, for example, the lens dimensions change for one of the reasons mentioned, it can happen that correct values are no longer displayed on the scales intended for an optimally designed light meter when the focusing angle is adjusted. In such cases, however, it is feasible with the known means under all circumstances, from the movements of the cell, a correction movement for other members, such as scales, adjusting elements or the like, from the light meter z. B. derived via control cams or the like or, if the deviations are of a minor nature, they can be changed by changing the dependent components, eg.
B. the scale character to be considered. These exceptional cases should only be noted here for the sake of completeness. They are not of particular importance, as they are by no means the rule when the exposure meter is installed in a camera, but belong to the rare exceptional cases.
The displacement of the cell can of course also be done by other known means than just pivoting levers, e.g. B. by the fact that the cell on the nut of a steep screw be fastened that you let the cell rest and move the lens or by similar arrangements.
7, which shows the top view of a simple 35mm camera without exchangeable lenses, which has an eyepiece 48 of a viewfinder in its left-hand part, serve as an exemplary embodiment for the installation of the subject matter of the invention in a camera. In such a camera, the main parts of the exposure meter bundling are expediently built into the camera cap, as indicated by dashed lines. The lens 1, the cell 2 on the lever 3, the zero instrument 25 and the battery 24 can be seen. The lever 3 is adjusted by turning the toothed disc 37 on the cap Rotary knob 45. The eyepiece 48 is the viewfinder.
Without having to go into the details of this figure, it can be seen without further ado that the exposure meter built into a simple camera is constructed practically exactly like the hand-held exposure meter described in detail.
When installing the new light meter system z. B. in a single lens reflex camera, the special viewfinder on the exposure meter can be omitted, since you can observe the image section that the lens used throws on the screen. In such a camera one would only install the bundling device, the potentiometer with the power source, the power button, the adjustment knob and the scale rings for the film sensitivity and the bundling angle and an instrument whose pointer would play on a zero mark at a non-disturbing point in the screen image can.
In cameras with interchangeable lenses, the focusing device is preferably designed in a manner known per se in such a way that the focusing angle is automatically set to the value of the lens mounting angle when the lens is attached to the camera. In this case, however, the manually operable adjusting device for the bundling is expediently not disabled, so that measurements of the contrast range can still be carried out with the narrowest bundle for all lenses.
In a further development of the subject matter of the invention, it is proposed to couple the control button of the potentiometer with the time setting element or the aperture setting element. This significantly simplifies the operation of the camera.
After adjusting the measuring bridge, you no longer need to transfer the read light value to the camera, but instead have the exposure elements present in the correct combination for the recording when the pointer is placed on the zero mark. Such a coupling of the exposure members with the exposure meter can be done in a manner already known per se. Nothing needs to be changed in the principle of the bundling bridge circuit according to the invention, its adjustment mechanism and the optical arrangements of the measuring system.
The proposed exposure meter system can also be used to fully automate the camera, in which the setting of time and aperture or both factors is carried out with the aid of a motor. In such a case, too, the measuring system with the bridge circuit can be adopted unchanged.
The invention described can also be used for measuring color temperatures. For this purpose, it is only necessary to arrange two or one differential cell with an upstream color filter (e.g. blue and red) instead of a photocell, which in the bridge during the light measurement according to FIG. 8 through the contact connections 49, 50 and 51, 52 are connected in parallel to one another, while the contacts 49 and 52 are connected to one another for the color temperature measurement by switching. In a known manner, the electrical bridge will be balanced to zero in its middle position if the blue and red components of the measuring light are the same, while if these two components are different, a different compensation position results.
B. can be read on a second scale on the potentiometer setting knob as color temperature, filter element, filter factor or the like.
In Fig. 1, the lens 1 is drawn as a positive meniscus for focusing. Instead, any other converging lens can be used. The use of a positive meniscus, however, has the advantage that the subject matter of the invention can also be used as a lux meter, namely when the cell 2 is pushed into the cavity of the lens 1 and in this position measures a light angle that is approximately 1800.
To further clarify the principle of the mode of operation, the invention is explained in more detail with reference to FIGS. 9 to 13.
9 shows a converging lens 101 which is inserted into an opaque housing wall 102.
The photocell 104 is located in the focal point 103 of the lens 101. The cell 104 is not shown to scale, but has been enlarged to a certain extent for technical reasons in the drawing.
Their light-sensitive surface is actually only about 2 mm2 in size. In accordance with the law of refraction, the incident light rays 105 and 106 reach the light-sensitive surface of the cell 104, which is approximately at the focal point, along the refracted ray path 105 'and 106'. Any other rays running outside the area between rays 105 and 106, such as ray 107, 107 'shown in dashed lines, do not reach the cell and are therefore not involved in the measurement. Since, accordingly, the cell 104 is only reached by rays which run parallel to the rays 105 and 106 or only slightly deviate from them, this position of the cell 104 at the focal point 103 of the lens 101 shown in FIG. 9 is the position for the narrowest Bundling this facility.
If the cell 104 is shifted along the optical axis towards the lens 101 until it is e.g. If, for example, the position shown in FIG. 10 has been reached, then it can also be reached by rays compared to the illustration in FIG. 9 which are incident at a completely different angle and no longer just approximately parallel to the optical axis. Such rays are also contained in the bundles of rays 108, 109 and 110, 111. It can be seen from FIG. 10 that the beam 108, 108 'hits the cell 104, while the beam 109, 109' passes the cell 104 and, for example, falls on the wall of the device and is absorbed by it. The same applies to the pair of rays 110, 111, refracted 110 'and 111'; only ray 111 reaches the cell.
It can be seen from this that, on the one hand, the light angle 112 between the rays 108 and 111, which influences the photocell 104, has become considerably greater than that between the rays 105 and 106 in FIG The light now does not hit the cell. The two influences, namely on the one hand the increasing of the angle 112 and on the other hand the partial loss of light for the measurement by passing the cell sideways, largely compensate each other so that the cell is in both positions, according to FIG. 9 and FIG. 10 , receives about the same amount of light. This is a very special advantage of the system according to the invention, because it can be used without additional effort and any interventions in the measuring mechanism; such as
B. switching resistance measurement ranges and the like, with constant illuminance always the same measurement results, regardless of whether you use narrow or wide bundling of the measurement light.
FIG. 11 shows a practical embodiment of the focusing lens which is preferably to be used for some cases of need and which here, as in FIG. 1, is designed as a positive meniscus 201. In this embodiment, it is possible to push the cell 104 close to the inner lens vertex 113 in such a way that the image angle 114 between the measuring beams 115 and 116, broken 115 'and 116', almost reaches 1800. This makes it possible to use the bundling device according to the invention as a lux meter.
In Fig. 12 the photocell alone is drawn on an enlarged scale. So that with very obliquely incident light rays, z. B. when using the subject matter of the invention as a lux meter, the measurement result is not falsified by considerable reflection losses through the cell cover, the cell carries with its carrier 140 and the electrically conductive coatings 141, 142 over its light-sensitive layer 143 as an optical and mechanical closure a small plano-convex matt lens 144. This lens 144 can be very easily applied during manufacture, e.g. B. by a drop of adhesive and hardening synthetic resin on the active cell layer.
If the cell is to be used for color temperature measurements, it is advisable to color this synthetic resin drop with the desired filter color.
13 shows an exemplary embodiment for the displacement mechanism of the cell 104 approximately along the optical axis of the lens 201. The cell 104 is located at one end of the lever 117, which