Vergleichsphotometer
Der Patentanspruch I des Hauptpatents betrifft ein Vergleichsphotometer, bei dem die Helligkeiten zweier Lichtquellen in einem gemeinsamen Gesichtsfeld verglichen werden, das zwei fest vorgegebene Strukturmuster in gegenseitiger Verflechtung aufweist, deren jedes jeweils gesondert vom Licht einer der beiden Lichtquellen beleuchtet wird und die überlagert ein zusammengesetztes Muster definieren, dessen jeweilige Konfiguration in Abhängigkeit von den Helligkeiten der beiden Lichtquellen veränderlich ist, und wobei Vorrichtungen zur Änderung der relativen Helligkeiten der beiden Lichtquellen vorgesehen sind, wobei jedes der beiden Muster eine solche Struktur besitzt, dass bei einem vorgegebenen Verhältnis der Helligkeiten der beiden Lichtquellen in Überlagerung ein deutlich erkennbares Symbol auf einem gleichmässig hellen Hintergrund auftritt,
während bei Abweichung von dem vorgegebenen Verhältnis infolge einer verwirrenden tSberlagerungs- struktur das Symbol nicht erkennbar ist.
Durch diese Ausbildung des Vergleichsphotometers gemäss dem Hauptpatent wird erreicht, dass als Anzeige für das Erreichen eines vorgegebenen Verhältnisses der beiden zu vergleichenden Helligkeiten, d. h. für den Abgleich, ein für den Benutzer erkennbares Symbol sinnfällig in Erscheinung tritt, derart, dass sich das Erreichen des vorgegebenen Zustands für den Benutzer durch einen positiv hervortretenden Effekt in Gestalt des erkennbar werdenden Symbols auszeichnet. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil gegenüber den bekannten Vergleichsphotometern dar, bei welchen letztlich stets auf das Verschwinden bzw. auf möglichst geringe Erkennbarkeit einer durch die unterschiedlichen Helligkeiten gegebenen Oberlagerungsstruktur abgestellt wird.
Bei den im Hauptpatent beschriebenen Ausführungsbeispielen des Vergleichsphotometers ist dabei die Anordnung so getroffen, dass die von den zu vergleichenden Lichtquellen kommenden Strahlengänge zunächst unter einem Winkel, vorzugsweise rechtwinklig, zueinander verlaufen, wobei in diesem Teil der Strahlengänge jeweils die vorgegebenen Einzelstrukturmuster in körperlicher Form, beispielsweise als Schwärzungsstrukturen, Polarisationsgradstrukturen oder Farbstrukturen, angeordnet sind; die Überlagerung der beiden Strahlengänge zur Bildung des zusammengesetzten Musters in Form einer Verflechtung der beiden Einzelstrukturmuster, kann mittels einer Strahlenteilervorrichtung in Gestalt eines halbdurchlässigen Spiegels vorgesehen sein, der beispielsweise unter 450 zu den rechtwinklig zueinander verlaufenden Strahlengängen von den beiden Lichtquellen her angeordnet ist.
Diese Anordnung mit zunächst unter einem gewissen Winkel, insbesondere rechtwinklig zueinander verlaufenden Strahlengängen kann wegen der damit verbundenen gewissen Sperrigkeit der Anordnung für bestimmte Anwendungsfälle, beispielsweise beim Einbau des Vergleichsphotometers als Belichtungsmessgerät in eine photographische Kamera, unerwünscht sein.
Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe eine weitere Ausgestaltung der Erfindung des Hauptpatents hinsichtlich der Art und Weise, in welcher die zu vergleichenden Strahlengänge unter Bildung des zusammengesetzten Musters zur Überlagerung gebracht werden, zugrunde. Insbesondere soll eine Möglichkeit geschaffen werden, dass auf die Verwendung von zunächst unter einem Winkel, insbesondere rechtwinklig zueinander verlaufenden Strahlengängen, die sodann durch einen halbdurchlässigen Strahlenteiler zur Überlagerung gebracht werden müssen, verzichtet werden kann, derart, dass insbesondere auch von zwei nebeneinander angeordneten Lichtquellen kommendes, in zueinander parallelen Strahlengängen einfallendes Licht zu dem zusammengesetzten Muster überlagert werden kann,
das sich aus der Verflechtung der beiden jeweils nur von Licht der einen oder der anderen Lichtquelle beleuchteten Einzelmuster zusammensetzt.
Zu diesem Zweck ist gemäss der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass zwei nebeneinander angeordnete, jeweils von der einen bzw. der anderen der zu vergleichenden Lichtquellen beleuchtete, in sich gleicHför- mig helle Flächen mittels einer Abbildungsoptik auf einen Streifenlinsen-Rasterschirm abgebildet werden, in dessen als Überlagerungsebene dienender Bildebene ein System aneinandergrenzender, miteinander abwechselnder Bilder von einander entsprechenden, streifenförmigen Bereichen der beiden Flächen entsteht.
Es wird somit die Wirkung des Streifenlinsenraster- schirms für die Verflechtung der beiden Strahlengänge zur Erzeugung des zusammengesetzten Musters ausgenutzt. Die Verwendung von zunächst abgewinkelt zueinander verlaufenden Strahlengängen, die sodann mittels halbdurchlässiger Strahlenteiler zur Überlagerung in die gleiche Richtung gebracht werden, wird hierdurch entbehrlich; insbesondere eignet sich die Vorrichtung gemäss der Erfindung zum Vergleich der Helligkeiten von unmittelbar nebeneinander angeordneten Lichtquellen, was insbesondere hinsichtlich der Anwendung als eingebautes Belichtungsmessgerät in photographischen Kameras Vorteile bieten kann.
Als Sekundär-Flächenlichtquellen dienen zweckmässig Diffusoren, welche jeweils von der einen bzw. der anderen der zu vergleichenden Primärlichtquellen beleuchtet werden und eine im wesentlichen gleichförmige Leuchtdichte über ihre Fläche hin besitzen.
Hinsichtlich der Zusammensetzung des zusammengesetzten Musters aus den beiden vorgegebenen Einzelmustern können diese entweder, wie bei den Ausführungsbeispielen des Hauptpatents, als körperlich in den zu vergleichenden Strahlengängen vor deren Oberlage- rung angeordnete Strukturmuster vorgesehen sein; gemäss einer Ausführungsform der Erfindung kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die beiden vorgegebenen Einzelstrukturmuster in Form von Durch lässigkeits-Schwärzungsmustern auf den beiden Diffusoren körperlich angeordnet sind.
Die Erfindung bietet jedoch auch die Möglichkeit, mit nur einem körperlichen Strukturmuster auszukommen, das in seiner Konfiguration dem aus zwei gedachten Einzelmustern zusammengesetzten Muster entspricht, wobei durch den gemäss der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Linsenraster gewährleistet ist, dass die den Einzelmustern entsprechenden Teile des zusammengesetzten Musters jeweils nur von dem Licht der einen bzw. der anderen Lichtquelle beleuchtet werden; gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zu diesem Zweck vorgesehen, dass das einer Verflechtung der beiden vorgegebenen Einzelstrukturmuster entsprechende zusammengesetzte Muster in Form einer Durchlässigkefts-Schwärzungsstruktur in der Bildebene des Linsenrasterschirms körperlich vorgesehen ist.
Hinsichtlich der Ausbildung des Linsenrasterschirms kann nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein dass der Linsenrasterschirm aus einem lichtdurchlässigen Träger besteht, welcher auf seiner den Lichtquellen zugewandten Oberfläche mit Einprägungen versehen ist, welche eine Vielzahl von streifenförmigen Zylinderlinsenelementen bilden, und dessen gegenüberliegende glatte Oberfläche als Überlagerungsebene für das zusammengesetzte Muster dient.
Wie bei dem Hauptpatent kann das Symbol entweder aus Teilen der beiden Strukturen erst in der Überlage- rung gebildet werden oder aber die Uberlagerungs- struktur als in Abhängigkeit von dem Helligkeitsverhält- nis veränderlicher Hintergrund für ein in der Ebene der Überlagerungsstruktur fest vorgegebenes kontrastarmes Symbol dienen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Vergleichsphotometer unter Verwendung eines Linsenrasters, gemäss einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2a und 2b ein Beispiel für die beiden fest vorgegebenen Muster in Gestalt kontrastierender Schwärzungen;
Fig. 3 einen vergrösserten Ausschnitt aus dem Linsenrasterschirm von der glatten Seite her gesehen, zur Veranschaulichung der Art und Weise, in welcher die fest vorgegebenen Muster von Fig. 2 unter Bildung eines zusammengesetzten Musters ineinander verflochten bzw. verschränkt sind;
Fig. 4 das zusammengesetzte Muster, wie es beim photometrischen Abgleich der beiden voneinander unabhängigen, durch den Linsenrasterschirm abgebildeten Lichtquellen erscheint.
Fig. 1 zeigt ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Vergleichsphotometer gemäss einer Ausführungsform der Erfindung und veranschaulicht, wie mittels eines Linsenrasterschirms Licht von zwei unabhängigen Lichtquellen in ein gemeinsames Gesichtsfeld gebracht werden kann.
Das Photometer 10 wird in Verbindung mit zwei unabhängigen Lichtquellen 11 bzw. 12 verwendet, welche als Szenenlichtquelle bzw. als Bezugslichtquelle bezeichnet werden. Ein der Lichtquelle 11 zugeordneter Diffusor 13 und ein der Lichtquelle 12 zugeordneter Diffusor 14 bilden zwei voneinander unabhängige Flächenlichtquellen, die jeweils gleichförmig beleuchtet sind, derart, dass entlang keinem der Diffusoren ein FIelligkeitsgradient besteht. Wie gezeigt, sind die beiden Diffusoren nebeneinander angeordnet.
Die optische Vorrichtung 15, mittels welcher das Licht der beiden Diffusoren in ein gemeinsames Blickfeld des Betrachters 16 gebracht werden soll, weist ein Linsensystem 15, 17 auf, das zwischen einem Linsenraster 18 und den beiden Diffusoren 13 bzw. 14 angeordnet ist. Der Linsenrasterschirm 18 weist einen lichtdurchlässigen Emulsionsträger 19 mit einer mit Einprägungen zur Erzeugung einer Vielzahl von Zylinderlinsen 21 versehenen Oberfläche 20 und einer glatten Oberfläche 22 auf; die Fläche 22 ist mit der Schicht 23 versehen. Der Linsenraster 18 ist so angeordnet, dass seine Oberfläche 20 den beiden Diffusoren näher liegt als die Oberfläche 22. Mit einer derartigen Anordnung erblickt der bei 16 befindliche Betrachter zwei miteinander verkettete bzw. verschränkte unabhängige Bilder auf der Schicht 23. Sind die Linsen 21 genügend klein, so erscheinen die Bilder kontinuierlich.
Falls die Schicht zwei miteinander verkettete bzw. ineinander verschränkte Durchlässigkeits-Schwärzungsmuster in geeigneter relativer Lage definieren, derart, dass jeweils nur das Licht von einem der Diffusoren das eine Muster und das Licht von dem anderen Diffusor das andere Muster beleuchtet, so erhält man damit eine Photometeranordnung.
In Fig. 1 werden die Streifen S, S2... auf der Schicht 23 nur mit Licht von dem Diffusor 13 und ent sprechend die Streifen Tl, Tor... nur mit Licht von dem Diffusor 14 beleuchtet; die Streifen S und T sind ineinander verflochten bzw. verschränkt, wie aus Fig. 1 und im Detail aus Fig. 3 ersichtlich. Die Schicht 23 ist mit einem Schwärzungsmuster versehen, wie aus Fig. 3 in einem vergrösserten Ausschnitt ersichtlich ist. Dieses physisch in der Schicht 23 vorhandene Schwärzungsmuster lässt sich als zusammengesetztes Muster aus zwei gedachten festen Einzelmustern gemäss den Fig. 2a und 2b bei deren optischer Überlagerung und Verflechtung durch den Linsenrasterschirm 18, 19 auffassen, wobei den Streifen S das in Fig. 2a gezeigte Einzel-Schwärzungsmuster und den Streifen T das in Fig. 2b gezeigte Einzel-Schwärzungsmuster zugeordnet waren.
Tatsächlich erfolgt auch die Herstellung des in Fig. 3 gezeigten zusammengesetzten Schwärzungsmusters in der Emulsionsschicht nach einem weiter unten noch näher erläuterten vorteilhaften Verfahren in einfacher Weise dadurch, dass man die Emulsionsschicht 23 durch den Linsenraster 18 hindurch mit zwei fest vorgegebenen Mustern nach Art von Fig. 2a und 2b belichtet und anschliessend entwickelt, wodurch das in Fig. 3 in Detaildarstellung gezeigte zusammengesetzte Muster entsteht. Anders ausgedrückt entspricht somit die gezeigte Anordnung mit dem in der Schicht 23 physisch vorhandenen zusammengesetzten Schwärzungsmuster gemäss Fig. 3 in der Wirkung einer Anordnung, bei welcher auf den als Flächenlichtquellen wirkenden Diffusoren 13, 14 auf der dem Betrachter zugewandten Seite je eines der beiden festen Einzelmuster gemäss Fig. 2a und 2b vorgesehen wäre.
Für die weiteren Erläuterungen kann somit davon ausgegangen werden, dass das zusammengesetzte Muster in der Schicht 23 als durch die Linsenrasterwirkung aus fest vorgegebenen Einzelmustern gemäss Fig. 2a und 2b, die jeweils gesondert von den zu vergleichenden Lichtquellen beleuchtet werden, erzeugt werden kann; dadurch liegen genau entsprechende Verhältnisse wie in dem Hauptpatent vor, wo die Einzelmuster physisch vorhanden sind. In den folgenden Erörterungen wird von dieser Entsprechung zum Hauptpatent ausgegangen.
In Fig. 3 sind die vier oberen linken Elementarflächen der beiden Muster (All, Al2, A21 und A22; Bl2, B21 und B22) aus den Fig. 2a und 2b dargestellt.
Die den Elementarflächen zugeordneten Indizes bezeichnen jeweils die Zeile und Spalte des betreffenden Musters. Jedes Flächenelement ist in vier Streifen unterteilt; jedes der beiden Muster trägt jeweils zwei dieser Streifen bei. Sowohl die in dem beschriebenen Beispiel gezeigte spezifische Konfiguration der Muster als auch die Anzahl der Streifen wurden der leichteren Veranschaulichung des zugrunde liegenden Prinzips halber gewählt; selbstverständlich können anderweitige Muster verwendet werden, und die Abstände der Streifen können so gewählt werclen, dass die Flechtstruktur des zusammengesetzten Bildes für den Betrachter nicht wahrnehmbar wird.
Bei entsprechend feiner Struktur der Streifen S und T ergibt sich für den Benutzer 16 anstelle der mikroskopischen Ansicht gemäss Fig. 3 ein makroskopisches Gild in Gestalt einer Überlagerung der Muster der Fig. 2a und 2b. Zweckmässigkeitshalber wird im folgenden ein auf einem durchsichtigen Träger angeordnetes Schwärzungsmuster als ein Durchlässigkeits-Schwärzungsmuster bezeichnet.
Jedes der beiden in den Fig. 2a und 2b ganz dargestellten Durchlässigkeits-Schwärzungsmuster weist ein und dasselbe Index-Symbol auf, das in dem beschriebenen Beispiel den Buchstaben Y bildet und durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Jedoch wird dieses Index-Symbol für den Betrachter 16 nur dann eindeutig wahrnehmbar, wenn sich die beiden Diffusoren im photometrisch abgeglichenen Zustand befinden, wie in Fig. 4 ersichtlich, wo das Index-Symbol sich gegen einen Hintergrund in Gestalt unterschiedlicher Helligkeitspegel abhebt. Ist der dem in Fig. 2a gezeigten Muster zugeordnete Diffusor heller als der andere Diffusor, so erblickt der Betrachter ein Muster ähnlich dem in Fig. 2a. Bei Umkehr der photometrischen Ungleichheit wrde man ein Muster ähnlich dem von Fig. 2b erblicken.
In jedem Fall sind die einzelnen den Index bildenden Elemente als solche zwar sichtbar, jedoch wegen des verwirrenden Hintergrundes nicht eindeutig wahrnehmbar. Dieser Hintergrund nimmt nur im photometrischen Abgleichzustand eine gleichförmige Helligkeit an.
Dem Fachmann ist auf Grund der vorstehenden Erläuterungen ohne weiteres klar, dass man durch geeignete Wahl des dem Linsenrasterschirm zugeordneten festen Durchlässigkeits-Schwärzungsmusters erreichen kann, dass ein beliebiges Index-Symbol im photometrischen Abgleichzustand erscheint. Des weiteren kann selbstverständlich erreicht werden, dass die eindeutige Wahrnehmbarkeit bei irgendeinem beliebigen, nach Polarität und Betrag vorgegebenen photometrischen Ungleichheitszustand erreicht wird, indem man lediglich das feste Durchlässigkeits-Schwärzungsmuster geeignet wählt.
Der gemäss der vorliegenden Erfindung vorgesehene Linsenrasterschirm erfüllt eine doppelte Funktion; zum einen dient er dazu, Licht von zwei unabhängigen Lichtquellen miteinander zu kombinieren; ausserdem bildet er die beiden unabhängigen fest vorgegebenen Muster, mittels welcher ein Index-Symbol bei einem nach Polarität und Betrag vorgegebenen photometrischen Ungleichheitszustand zwischen den beiden Lichtquellen (beispielsweise bei einer Photometerverstimmung vom Betrag Null) eindeutig sichtbar wird.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Linsenrasterschirms für die Zwecke der Erfindung besteht darin, dass man ein Stück eines Linsenrasterfilms, der an seiner einen Oberfläche mit einer lichtempfindlichen Emulsion versehen ist, mit zwei fest vorgegebenen Mustern (nach Art der in den Fig. 2 gezeigten) belichtet, derart, dass die Bilder der beiden Muster auf der Emulsion ineinander verflochten bzw.
verschränkt werden. Das in dieser Weise erzeugte latente Bild wird sodann entwickelt, wodurch man in der Emulsionsschicht 23 des Linsenrasterschirms eine zusammengesetzte Schwärzungsstruktur erhält, wie sie in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die die zusammengesetzte Struktur ergebenden festen Schwärzungsmuster auf dem Linsenrasterfilm miteinander in einfacher Weise in der richtigen gegenseitigen Ausrichtung zu dem zusammengesetzten Muster verflochten sind; das dem Schirm und den beiden Diffusoren zugeordnete Linsensystem gewährleistet, dass jedes der beiden Muster jeweils nur mit Licht von einem der beiden Diffusoren beleuchtet wird. Das Index Symbol bildet einen Teil der beiden Muster und kommt auf dem Schirm durch Überlagerung zur Deckung.
Jedoch ist es auch möglich, das Index-Symbol nur auf einem der Muster anzubringen, vorausgesetzt, dass das andere Muster so ausgebildet und angeordnet wird, dass bei Betrachtung der beiden Muster in Überlagerung das Index-Symbol ausser bei photometrischem Abgleich nicht wahrnehmbar erscheint.
In der Zeichnung ist angenommen, dass die relative Helligkeit der beiden Diffusoren durch Verstellung der Blende 30 bei Konstanthaltung der Helligkeit der Lichtquelle 12 steuerbar ist; wesentlich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist jedoch nur, dass die relative Helligkeit der beiden Diffusoren durch geeignete Mittel veränderbar ist. So könnte beispielsweise die Blende 30 in Fortfall kommen und die änderung der relativen Helligkeit durch Änderungen der Parameter der der Lichtquelle 12 zugeordneten elektrischen Schaltung erfolgen.