AT279343B - Photoelektrische belichtungsmeszvorrichtung - Google Patents

Description

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  Photoelektrische Belichtungsmessvorrichtung 
Die Erfindung betrifft eine photoelektrische Belichtungsmessvorrichtung mit einem hinter einer verspiegelten bzw. teilweise verspiegelten Fläche eines bildumlenkenden Spiegel- oder Prismensystems angeordneten Lichtstrahlenleitkörper mit sammelnder bzw. aperturerhöhender Wirkung, insbesondere für die Belichtungsinnenmessung in photographischen Spiegelreflexkameras. 



   Es sind photoelektrische Belichtungsmessvorrichtungen bekannt, die mittels Lichtleitkörper hoher Apertur beispielsweise den vom Aufnahmeobjektiv kommenden Lichtstrom auf eine photoelektrische Messzelle bzw. einen Photowiderstand lenken. Derartige Lichtleitkörper können prismatisch, pyramidenförmig, kegelig und mit ebenen, konvexen oder konkaven Flächen ausgebildet sein sowie aus einem strahlendurchlässigen organischen oder anorganischen Werkstoff mit hohen lichtbrechenden Eigenschaften bestehen. Auch trichterförmige, innenverspiegelte Lichtleitkörper mit unterschiedlichen Lichten- un -austrittsflächen sind in der Lage, den in den Körper eintretenden Lichtstrom zu sammeln bzw. zu verdichten und auf einen hinter der Lichtaustrittsfläche angeordneten photoelektrischen Wandler zu leiten. 



   Diese Lichtleitkörper in Verbindung mit photoelektrischen Belichtungsmessvorrichtungen finden ausser andern physikalischen Geräten sowohl in der Projektions- als auch in der Aufnahmetechnik photographischer und kinematographischer Kameras, insbesondere mit Spiegelreflexsuchersystemen ausgestattet, häufig Anwendung. Besonders in einäugigen Spiegelreflexkameras sind für Belichtungsinnenmessvorrichtungen verschiedene Anordnungen von Lichtleitkörpern bekannt, welche die Aufgabe haben, den vom Aufnahmeobjektiv kommenden Lichtstrom oft teilweise auf eine photoelektrische Zelle zu lenken. 



  Die bisher bekanntgewordenen und vorgeschlagenen Belichtungsmessvorrichtungen mit oder ohne Lichtführungsmittel zeigen immer wieder die Abhängigkeit zwischen der Helligkeit des Sucherbildes und dem auf die photoelektrische Zelle gelangenden Messlichtstrom. 



   Um ein optimales Messergebnis und eine gute Sucherbildbetrachtung zu gewährleisten, ist es wichtig, dass neben einem ausreichenden Messlichtstrom, der in vielen Fällen aus dem Sucherlichtstrom ausgespiegelt wird, das Sucherbild bei offener Blende ausreichend hell bleibt. Hinzu kommt noch die bekannte Forderung für Belichtungsmessinnenvorrichtungen, den Messlichtstromanteil so günstig aus dem gesamten Sucherlichtstrom zu trennen, dass einerseits die Beleuchtungsstärke in der Messebene und in der Filmebene bei gleicher Blende und allen verwendeten Objektiven in einem konstanten Verhältnis zueinander stehen und anderseits infolge des diffusen Charakters des vom Mattscheibenbild ausgehenden Lichtes und einer auf die eintretende Lichtintensität bezogenen konstanten Lichtmenge bei jeder Blendeneinstellung Messwerte erhalten werden,

   die immer mit den Lichteinfallswerten des Objektivs in einem proportionalen Verhältnis stehen und darüber hinaus fremdlichtfrei sind. 



   Bei den bekannten Belichtungsmessvorrichtungen in Spiegelreflexkameras leiten die dort angewandten Lichtführungsmittel Lichtstromanteile, die entweder direkt aus dem Sucher bzw. AufnahmeobjektivLichtstrom und bzw. oder aus dem vom Mattscheibenbild herrührenden Streu- und Nebenlicht kommen. 



  Die bisher bekanntgewordenen Ergebnisse zeigten, dass die Sucherbildhelligkeit auf Grund der ausgespiegelten Messlichtstromanteile infolge teilverspiegelter Reflexionsflächen, die am Sucherbildaufbau beteiligt sind einerseits und durch den mehr oder weniger starken Zerstreuungskreis der Mattscheibe anderseits nicht voll befriedigt. 



   Zweck der Erfindung ist es, mit geringstem Materialaufwand und durch geeignete Gestaltung und Anordnungsweise des Lichtführungsmittels ausserhalb des Sucherstrahlenganges sowohl den diffusen Charakter des vom Mattscheibenbild ausgehenden Lichtes als auch das direkte Sucherlicht so auszunutzen, dass ein optimales Messergebnis gewährleistet ist, auch wenn beliebige geometrische Objektverteilun- 

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 gen vorliegen, die hinsichtlich ihres Hell- und Dunkelanteiles sowohl ihres Kontrastumfanges alle möglichen Werte annehmen können. Ein weiterer Zweck ist, mittels des Lichtführungsmittels entsprechend der Anordnung mehrerer photoelektrischer Zellen sowohl partiell als auch integral zu messen. 



   Die Erfindung hat somit zwei Aufgaben zu erfüllen :
1. Den Messlichtstrom innerhalb des Lichtleitkörpers so zu führen, dass die Hell- und Dunkelanteile des Mattscheibenbildes sowie ihr Kontrastumfang sowohl einzeln als auch zusammen photoelektrisch messbar sind ;
2. trotz Mattierung des Bildeinstellsystems-beispielsweise in einer Spiegelreflexkamera-ein sehr helles Sucherbild zu gewährleisten. 



   Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass ein aus einem Stück bestehender, z. B. prismenartig ausgebildeter Lichtstrahlenleitkörper hinter der bildaufrichtenden Fläche eines Pentaprismas angeordnet ist, dass der aus dem Pentaprisma durch unverspiegelte Teile der bildaufrichtenden Fläche kommende Lichtstrom nach Eintritt in den Lichtleitkörper mittels mehrerer gegenüber der Lichteintrittsfläche des Lichtleitkörpers zueinander unterschiedlich geneigter Reflexionsflächen sowohl durch eine einfache als auch durch mehrfache Reflexion in mindestens zwei Einzellichtströme geteilt wird, die entweder auf einen oder auf mehrere an den Lichtaustrittsflächen befindliche photoelektrische Wandler gelangen. 



   Die reflektierten Flächen an dem Lichtleitkörper bewirken, dass beispielsweise ein oberer, in das Prisma eintretender Lichtstromteil   1   durch einfache Reflexion über nur eine Reflexionsfläche, während der andere untere Lichtstromteil   11   durch mehrfache Reflexion über mehrere, jedoch mindestens zwei Reflexionsflächen getrennt vom ersten Lichtstromteil I aus dem Lichtstrahlenleitkörper austritt. 



   Der Lichtstrahlenleitkörper ist nach der Erfindung als mehreckiger Prismenstab in säulen-, pyramidenoder kegelförmiger Gestalt mit vorzugsweise trapezförmigem Querschnitt ausgebildet, weiterhin ist von der Grundfläche des Lichtleitkörpers ausgehend zwischen Lichteintrittsfläche und rückwärtiger Fläche ein U-förmiger Hohlraum für die Unterbringung des photoelektrischen Wandlers vorgesehen. Zur Unterbringung zweier photoelektrischer Wandler innerhalb des Lichtleiters sind an diesem sowohl an der Grundfläche als auch an der Oberfläche je ein sich gegenüberliegender Hohlraum vorgesehen. Nach der Erfindung ist der U-förmige Hohlraum entweder mit spiegelnden oder totalreflektierenden Dachflächen versehen. 



  An Stelle den Hohlraum mit einer Dachfläche auszustatten, können an der beispielsweise sich verjüngenden   Oberfläche vom Strahlenleitkörper mehrere, mindestens drei satteldachartige Einschnitte mit verspiegelten bzw. toralreflektierten Flächen angeordnet sein. Schliesslich können die Lichtaustrittsflächen der U-förmigen   Hohlräume sphärisch bzw. asphärisch oder zylindrisch gewölbt sein. 



   Soferne der Lichtstrahlenleitkörper nach der Erfindung insbesondere für   Belichtungsinnenmessung   in photographischen Spiegelreflexkameras mit bildumlenkendem Spiegel-bzw. Prismensystem Anwendung findet, ist die Lichteintrittsfläche des Lichtstrahlenleitkörpers hinter der bildaufrichtenden Fläche vom Pentaprisma mit oder ohne Luftspalt hinter unverspiegelten und   unlackieri. en Flächenteilen   der bildaufrichtenden Fläche vom Pentaprisma, die sich rechts und links über die für den Sucherstrahlengang 
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   Die sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile sind individuelles Messen der hellen und dunklen Sucherbildteile sowohl partiell als auch gemeinsam. Trotz des mehr oder weniger starken Sucherstreulichtanteiles, der mit zur Messung benutzt wird, ist infolge der erfindungsgemässen Gestaltung und Anordnungsweise des Lichtleiters eine hohe Beleuchtungsstärke auf dem photoelektrischen Wandler gewährleistet, so dass eine exakte Messung auch bei geringen Anfangsleuchtdichten durchführbar ist. Weiterhin ist gewährleistet, dass sich-abgesehen von der Stärke der Mattierung der bildeinstellenden Mittel-bei offener Blende dem Betrachter ein stets helles Sucherbild bietet, da sich für den Sucherbildaufbau keine teilverspiegelten Flächen am   Prismen- bzw. Spiegelreflexsystem   befinden.

   Schliesslich sei darauf hingewiesen, dass Falschlichteinfall durch das Sucherokular das Messergebnis in keiner Weise nachteilig beeinflusst. 



   Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen : Die Fig. 1, 2 und 3 einen Prismenstab als Lichtleitkörper mit trapezförmigen Flächen und mit verschieden ausgebildeten U-förmigen Hohlräumen für die Unterbringung eines photoelektrischen Wandlers, Fig 4 denselben trapezförmigen Prismenstab mit zwei photoelektrischen Wandlern, Fig. 5 eine Spiegelreflexsuchereinrichtung mit Pentadachkantprisma und einem daran angeordneten Lichtleitkörper, Fig. 6 ein Pentadachkantprisma mit Lichtleitkörper in Vorderansicht und Fig. 7 ein Pentadachkantprisma in Vorderansicht. 



   Entsprechend einem Teil der Aufgabenstellung, nämlich die Hell- und Dunkelanteile des Mattscheibenbildes sowie deren Kontrastumfang sowohl einzeln als auch gemeinsam mittels photoelektrischer Zellen messen zu können, ist gemäss der Erfindung der aus durchsichtigem Werkstoff bestehende Lichtleitkörper 
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 Als Lichteintrittsfläche des Lichtleitkörpers dient, wie aus den Fig.   1 - 4   ersichtlich ist, die grosse Trapezfläche 1. Die gegenüber der grossen Fläche 1 liegenden, vorzugsweise unter etwa je   450 geneigten,   rechten und linken Seitenflächen 2 und 3 können je nach Gestalt des Lichtleitkörpers als Säule, Pyramide oder Kegel eben oder sphärisch bzw. zylindrisch gekrümmt sein. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Strahlenleitkörper auch einen andern mehreckigen Grundriss, z.

   B. drei- oder viereckig, besitzt. Ausser den Flächen 2 und   3,   die sowohl verspiegelt als auch unter Ausnutzung der Totalreflexion unverspiegelt sein können und somit das einfallende Licht nach bestimmten Richtungen hin reflektieren, ist zum Zwecke der Lichtstromteilung in zwei Lichtströme I und II die Grundfläche 4 des Lichtleitkörpers verspiegelt. 



  Die der Grundfläche 4 gegenüberliegende Fläche 5 kann, soferne dies eine besondere Lichtstrahlenführung innerhalb des Lichtleitkörpers erforderlich macht, gesondert geformt und zwecks Lichtreflexion ebenfalls verspiegelt sein. Gegenüber der Lichteintrittsfläche 1 befindet sich die Fläche   6,   welche-um den Lichtdurchtritt unmöglich zu machen, damit kein Falschlicht bzw. Nebenlicht auf die photoelektrische Zelle gelangt-schwarz abgedeckt ist. 



   Gemäss den Fig.   l   und 2 treten nach ein-bzw. mehrfacher Reflexion des im Lichtleitkörper befindlichen Lichtes der bzw. die Lichtströme I und II durch im Lichtleitkörper von der Grundfläche 4 ausgehenden U-förmigen Seitenwänden heraus, um von da-der Lichtstromteil I direkt, hingegen der Lichtstromteil   11   über vollspiegelnde Dachflächen 13-auf einen innerhalb des durch die Seitenwände gebildeten Hohlraumes 7 angeordneten photoelektrischen Wandler 8 bzw. Photowiderstand zu gelangen. 



   Die voll spiegelnden Dachflächen 13 können, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, durch mehrere satteldach- 
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   Um partiell messen zu können, indem man beispielsweise die hellen vom Himmel kommenden Lichtanteile gegenüber den von einem dunklen Gegenstand kommenden Lichtanteile getrennt misst, sind gemäss Fig. 4 im Lichtstrahlenleitkörper zwei U-förmige Hohlräume 9 und 10 vorgesehen, in denen je ein photoelektrischer Wandler 11 und 12 angeordnet ist.

   Die Trennung in zwei Lichtströme I und   II des   in den Lichtstrahlenleitkörper gelangenden Lichtes erfolgt in gleicher Weise, wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1, nur mit dem Unterschied, dass die Lichtstromteile I infolge einfacher Reflexion an den Flächen 2 bzw. 3 nach Austritt aus dem Strahlenleitkörper in den Hohlraum 10 direkt auf den photoelektrischen Wandler 12 gelangen, während die Lichtstromteile   11   auf Grund mehrfacher Reflexion an den Flächen 2 bzw. 3 und 4 nach Austritt aus dem Strahlenleitkörper in den Hohlraum 9 auf den photoelektrischen Wandler 11 gelangen. 



   Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die den Hohlraum begrenzenden Seitenwände 14 sphärisch bzw. asphärisch oder zylindrisch gewölbt. Die sich hieraus ergebende optische Wirkung ist, dass die austretenden Lichtstrahlen gesammelt und gerichtet auf den photoelektrischen Wandler 8 gelangen. Durch diese sammelnde Wirkung wird erreicht, dass eine Variation in der räumlichen Grösse des verwendeten Licht- 
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 zylindrisch gekrümmt sein. 



   Gemäss der Erfindung findet der Lichtstrahlenleitkörper besondere Anwendung für die Belichtungsinnenmessung in photographischen Spiegelreflexkameras mit bildumlenkendem Spiegel- bzw. Prismensystem. In Fig. 5 wird in schematischer Darstellung eine Spiegelreflexsuchereinrichtung gezeigt. Der vom Aufnahmeobjektiv 20 kommende Lichtstrom gelangt über den   Reflexspiegel21   zwecks Bildbetrachtung 
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 ters wahrgenommen zu werden. Die Bildaufhahmeebene mit dem Film 26 befindet sich hinter dem Reflexspiegel 21.

   Damit Sucherlicht auf eine ausserhalb des Sucherstrahlenganges angeordnete photoelektrische Zelle oder einen Wandler gelangt, ohne hierbei das Sucherbild in seiner Helligkeit während der Messung infolge Messlichtausspiegelung nachteilig zu beeinträchtigen, gelangt das Messlicht für den Wandler über jene Teile der bildaufrichtenden Fläche 16 vom Pentaprisma   17,   die am Sucherbildaufbau nicht beteiligt sind. 



   In Fig. 7 wird das Pentaprisma 17 mit der bildaufrichtenden Fläche 16 in Vorderansicht gezeigt. Die schraffierte Fläche 18, das ist jene Fläche, die das von den Dachflächen kommende seitenrichtige Bild aufrechtstehend dem Auge des Betrachters darbietet, ist vollverspiegelt, während die nicht am Bildaufbau beteiligten Flächen 19 unlackiert und unverspiegelt sind. Durch diese klar durchsichtigen Flächen 19 gelangen Teile des Sucherlichtstromes in den hinter dieser bildaufrichtenden Fläche 16 mit oder ohne Luftspalt angeordneten Lichtstrahlenleitkörper und auf den oder die photoelektrischen Wandler 8 bzw. 11 und 12. 



   Fig. 6 zeigt das Pentadachkantenprisma 17 mit dem vor der bildaufrichtenden Fläche 16 angeordneten Lichtstrahlenleitkörper mit seinen trapezförmigen Flächen 2, 3, 5 und 6 sowie mit dem im Hohlraum 7 angeordneten Wandler 8. Die schraffiert gezeichnete Prismenfläche 6 ist schwarz abgedeckt. Dadurch ist die Gewähr gegeben, dass kein insbesondere vom Okular herkommendes Licht durch diese Fläche 

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 hindurchtreten kann, welches andernfalls infolge Reflexion durch die Gehäusewandungen auf den photoelektrischen Wandler 8 gelangen und damit das Belichtungsmessergebnis nachteilig beeinflussen würde. 



   Es liegt im Rahmen der Erfindung, den   Lichtstrahlenleitkörper - soferne   er Verwendung findet für Belichtungsinnenmessung gemäss der Erfindung-nicht nur mit einem Pentaprisma, sondern z. B. mit einem   Porroprismen- oder   Spiegelsystem bzw. einem andern strahlenablenkenden Prismen- bzw. Spiegelsystem gemeinsam zu verwenden. 



   PATENTANSPRÜCHE :
1. Photoelektrische Belichtungsmessvorrichtung mit einem hinter einer verspiegelten bzw. teilweise verspiegelten Fläche eines bildumlenkenden Spiegel- oder Prismensystems angeordneten Lichtstrahlenleitkörper mit sammelnder bzw. aperturerhöhender Wirkung, insbesondere für die Belichtungsinnenmessung in photographischen Spiegelreflexkameras, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus einem Stück bestehender, z.

   B. prismenartig ausgebildeter Lichtstrahlenleitkörper hinter der bildaufrichtenden Fläche   (16)   eines Pentaprismas   (17)   angeordnet ist, dass der aus dem Pentaprisma   (17)   durch unverspiegelte Teile (19) der bildaufrichtenden Fläche   (16)   kommende Lichtstrom nach Eintritt in den Lichtleitkörper mittels mehrerer gegenüber der Lichteintrittsfläche des Lichtleitkörpers zueinander unterschiedlich geneigter Reflexionsflächen (2, 3,   4, 13, 15)   sowohl durch eine einfache als auch durch mehr- 
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11, 12)Reflexionsflächen (2, 3, 7) getrennt aus dem Lichtstrahlenleitkörper austritt.

3. Belichtungsmessvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsflächen (2, 3 bzw. 4) des Lichtleitkörpers sphärisch bzw. asphärisch oder zylindrisch gewölbt sind.

4. Belichtungsmessvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleitkörper als mehreckiger Prismenstab mit säulen-, pyramiden- oder kegelförmiger Gestalt und vorzugsweise trapezförmigem Querschnitt ausgebildet ist und dass von der Grundfläche (4) ausgehend zwischen der Lichteintrittsfläche (1) und der rückwärtigen Fläche (6) ein U-förmiger Hohlraum (7) für die Unterbringung des photoelektrischen Wandlers (8) vorgesehen ist.

5. Belichtungsmessvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl an der Grundfläche (4) des Lichtleitkörpers als auch auf dessen Deckfläche (5) je ein Hohlraum (9, 10) die einander gegenüberliegen, für die Unterbringung zweier photoelektrischer Wandler (11, 12) (Fig. 4) vorgesehen sind.

6. Belichtungsmessvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die U-förmigen Hohlräume (7) entweder mit spiegelnden oder mit totalreflektierenden Dachflächen (13) versehen ist.

7. Belichtungsmessvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsflächen (14) des oder der U-förmigen Hohlräume (7) gewölbt sind (Fig. 2).

8. Belichtungsmessvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beispielsweise sich verjüngende Deckfläche (5) des Lichtleitkörpers mehrere, jedoch mindestens drei satteldachartige Einschnitte (15) mit verspiegelten bzw. toralreflektierenden Flächen aufweist.

9. Belichtungsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (1) des Lichtleitkörpers hinter der bildaufrichtenden Fläche (16) des Pentaprismas (17), mit der ohne Luftabstand, u. zw. hinter unverspiegelten und unlackierten Flächenteilen, die sich ausserhalb der für den Sucherstrahlengang vollverspiegelten Flächen befinden, angeordnet ist.

10. Belichtungsmessvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die photoelektrischen Wandler gelangenden Lichtströme von denselben einzeln oder gemeinsam messbar sind.

11. Belichtungsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass EMI4.2