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Zeitschaltvorrichtung für photographische Geräte
Die Erfindung betrifft eine Zeitschaltvorrichtung für photographische Geräte mit einer Mehrelektro- denröhre, einen während des Schaltzeitablaufes seinen Ladungszustand ändernden, mit der Röhre ver- bundenen Zeitkreiskondensator und einer den Schaltzeitablauf beeinflussenden Einrichtung zur Berück- sichtigung des Schwarzschildexponenten des lichtempfindlichen Materials durch Veränderung des Poten- tials einer Elektrode der Röhre, wobei diese Einrichtung ebenfalls einen während des Schaltzeitablaufs seinen Ladungszustand ändernden Kondensator umfasst. Bekanntlich bringt der Schwarzschildexponent die
Abweichung vom Reziprozitätsgesetz bei Veränderung der Dauer der Belichtung des lichtempfindlichen Materials zum Ausdruck.
Derartige Zeitschaltvorrichtungen sind bekannt. Zur weiteren Verbesserung derartiger Zeitschaltvorrichtungen wird nunmehr vorgeschlagen, die zur Berücksichtigung des Schwarzschildexponenten dienende Einrichtung zur Potentialänderung in Form von mindestens zwei Re-Gliedern auszubilden, welche unterschiedliche Zeitkonstanten aufweisen, wobei die Kondensatoren dieser RC-Glieder in Serie geschaltet sind.
Insbesondere wird vorgeschlagen, einen der Kondensatoren mit einer Elektrode, vorzugsweise der Kathode, der Schaltröhre der Zeitschaltvorrichtung und den andern Kondensator mit dem verstellbaren Abgriff eines Potentiometers zu verbinden und die Schaltröhre mit dem zugeordneten Schaltrelais in einem besonderen Schaltkreis, das vorgenannte Potentiometer Im Zeitkreis der Zeitschaltvorrichtung und die Kondensatoren der RC-Glieder in einem besonderen Korrekturkreis anzuordnen, wobei die einzelnen Stromkreise getrennte Spannungsversorgungsteile aufweisen.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist darin zu erblicken, dass die Einrichtung zur Potentialänderung umpolbar an zugeordnete Spannungsquellen anschliessbar ist. Hiezu kann im Ladestromkreis eines jeden Kondensators der Re-Glieder je ein Potentiometerwiderstand, z. B. stufenweise einschaltbar, vorgesehen sein, wobei jeder Kondensator einerseits an einen festen Mittelabgriff des zugeordneten Potentiometerwiderstandes und anderseits an einen an diesem Potentiometerwiderstand verstellbaren Abgriff angeschlossen sein kann.
Vorzugsweise sind die Potentiometerwiderstände des Korrekturkreises parallel zueinander geschaltet und die zugeordneten beweglichen Abgriffe an ihnen gegensinnig verstellbar. Die vorgenannten Potentio- meterabgriffe und der Abgriff des im Zeitkreis liegenden Potentiometers können miteinander gekuppelt und mittels eines gemeinsamen, mit einer Einstellskala zusammenwirkenden Einstellers steuerbar sein.
Die vorgeschlagene Zeitschaltvorrichtung ist mit dem Vorteil verbunden, dass ihre Einrichtung zur Potentialänderung zwecks Berücksichtigung des Schwarzschildexponenten des lichtempfindlichen Materials einerseits einen sehr geringen Spannungsbedarf erfordert, anderseits jedoch einen Spannungsverlauf gewährleistet, der mit den geforderten Werten innerhalb eines grossen Aussteuerungsbereichs praktisch übereinstimmt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform hervor, deren Schaltbild In der Zeichnung dargestellt ist.
Dort sind die Kopierlampe 1 eines im übrigen nicht dargestellten photographischen Kopiergerätes sowie eine photoelektrische Belichtungsregelvorrichtung zur Steuerung der Kopierlampe 1 gezeigt. Diese ist über die Leitungen 2,3 an ein übliches Wechselstromnetz 4,5 angeschlossen, in dem der Hauptschalter 6 liegt.
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Die als photoelektrische Belichtungsregelvorrichtung ausgebildete Zeitschaltvorrichtung umfasst einen Schaltkreis 7, einen Zeitkreis 8 und einen Korrekturkreis 9. Jeder dieser drei Stromkreise weist einen ge- sondertenNetzanschlussteil 10, 11, 12 auf, die an je eine Sekundärspule 13, 14, 15 eines Transformators 16 angeschlossen sind. Die Primärwicklung 17 des Transformators 16 liegt am Wechselstromnetz 4, 5. Das Netzanschlussgerät 10 umfasst in bekannter Weise einen Vierweggleichrichter 18 sowie eine aus den Kondensatoren 19, 20 und dem Widerstand 21 bestehende Siebkette. Die Netzanschlussgeräte 11, 12 sind entsprechend aufgebaut.
Im Schaltkreis 7 liegen in Hintereinanderschaltung eine vorzugsweise als Thyratron ausgebildete Schaltröhre 22, ein den Schalter 23a im Stromkreis der Kopierlampe 1 steuerndes Schaltrelais 23 und ein Auslöseschalter 24, der wechselweise an einem derGegenkontakte 25, 26 liegt und den Schaltkreis 7 beim Umlegen von einem Gegenkontakt zum andem kurzzeitig unterbricht.
Im Zeitkreis 8 sind ein Zeitkreiskondensator 27 und die Photozelle 28 der photoelektrischen Belichtungsregelvorrichtung hintereinander geschaltet. Die Verbindung 29 ist über den Leiter 30 mit dem Gitter 31 der Schaltröhre 22 verbunden. Parallel zum Zeitkreiskondensator 27 liegt ein vom Relais 23 gesteuerter Schalter 23b, durch welchen der Kondensator 27 überbrückbar ist.
Die Photozelle 28, die auch als Sekundärelektronenvervielfacher ausgebildet sein kann, ist im Kopiergerät in bekannter und deshalb nicht dargestellter Weise derart angeordnet, dass sie von einem Teil des die Kopiervorlage durchdringenden Kopierlichtes beleuchtet wird.
Der Korrekturkreis 9 umfasst zwei RC-Glieder 32, 33 und 34, 35, deren Kondensatoren 32, 34 miteinander verbunden sind und deren einstellbare Widerstände 33, 35 in getrennten Ladestromkreisen für die Kondensatoren 32, 34 liegen. Als Spannungsquellen für die Aufladung der Kondensatoren 32, 34 dienen zwei Potentiometer, deren Widerstände 36, 37 in paralleler Anordnung zwischen die Leiter 38, 39 geschaltet sind, welche mit dem Netzgerät 12 verbunden sind und Gleichspannung führen. Hiebei ist die Verbindung 40 der Kondensatoren 32, 34 über den Leiter 41 jeweils mit einem festen Mittelabgriff 42, 43 der Potentiometerwiderstände 36, 37 verbunden, während die Widerstände 33, 35 über die Leiter 44, 45 an
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stellbar sind.
Parallel zu den Kondensatoren 32, 34 liegt je ein Schalter 23c, 23d, welche vom Schaltrelais 23 des Schaltkreises 7 gesteuert werden.
Während der Kondensator 32 über den Leiter 48 an die Kathode 49 der Schaltröhre 22 des Schaltkreises 7 angeschlossen ist, ist der Kondensator 34 über den Leiter 50 mit einem Potentiometerabgriff 52 ver- bunden, der an einem Potentiometerwiderstand 51 des Zeitkreises 8 verstellbar ist. Der Potentiometerwiderstand 51 ist zwischen die an das Netzanschlussgerät 11 angeschlossenen Leiter 53, 54 eingeschaltet und liegt parallel zum Zeitkreiskondensator ? 7 und zur Photozelle 28. Der Abgriff 52 des Potentiometerwiderstandes 51 ist mit denAbgriffen 46, 47 derPotentiometerwiderstände 36, 37 des0Korrekturkreises 9 mechanisch gekuppelt und beispielsweise auf einer in der Zeichnung nur symbolisch angedeuteten Welle 55 angeordnet, die mittels des Handeinstellknopfes 56 verdrehbar ist.
Dieser besitzt einen Zeiger 57, welcher mit der an einer nicht dargestellten Gehäusewand des Kopiergerätes angeordneten Einstellskala 58 zusam- menwirkt.
Es sei angenommen. dass das photographischeKopiergerät bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Einstellung des Drehknopfes 56 und der Potentiometerabgriffe 46, 47, 52 betrieben werden soll. Bei geöffnetemHauptschalter 6 sind der Schalter 23a geschlossen und die Schalter 23b, 23c, 23d geöffnet, Gitter 31 und Kathode 49 der Röhre 22 weisen keinen Potentialunterschied auf.
Deshalb zündet beim Schliessen des Hauptschalters 6 sofort die Röhre 22 und erregt das Relais 23, welches den Schalter 23a öffnet und die Schalter 23b, 23c, 23d schliesst. Diese Schalter nehmen somit bei Betriebsbereitschaft der Zeitschaltvorrichtung die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung ein. Hiebei erhält die Kathode 49 der Röhre 22 das vom Abgriff 52 am Potentiometerwiderstand 51 abgegriffene Potential, während das Gitter 31 Massepotential behält und somit vom Zeitpunkt der Zündung der Röhre 22 an negativ gegen die Kathode 49 ist. Trotzdem bleibt jedoch das gezündete Thyratron 22 entsprechend den bekannten Eigenschaften solcher Röhren leitend, so dass das Relais 23 ebenfalls erregt bleibt.
Soll nun ein Belichtungsvorgang stattfinden, so wird der Auslöseschalter 24 vom Kontaktelement 25 an das Kontaktelement 26 umgelegt. Durch das kurzzeitige Öffnen des Schalters 24 erlischt die Röhre 22, das Relais 23 wird stromlos und der Schalter 23a wird geschlossen, während die Schalter 23b, 23c, 23d geöffnet werden. Hiedurch wird die Kopierlampe 1 eingeschaltet und somit die Belichtung des Kopiermaterials eingeleitet. Gleichzeitig beginnen sich die Kondensatoren 32, 34 aufzuladen, bis der Kondensator 32 den zwischen dem festen Mittelabgriff 42 und dem verstellbaren Abgriff 46 des Potentiometerwi-
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derstandes 36 vorhandenen Spannungswert und der Kondensator 34 den zwischen dem festen Mittelabgriff 43 und dem verstellbaren Abgriff 47 des Potentiometerwiderstandes 37 vorhandenen Spannungswert erreicht.
Weil die Kondensatoren 32,34 hintereinander geschaltet sind und die Einstellung der Abgriffe
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addieren sich die an den Kondensatoren 32,34 sich ausbildenden Spannungen unter sich und ausserdem zu der am Potentiometerwiderstand 51 abgegriffenen Spannung, so dass das Potential der Kathode 49 der
Schaltröhre 22 von Schaltzeitbeginn an-ausgehend vom Potential des Potentiometerabgriffes 52 - ent- sprechend der Ladegeschwindigkeit der Kondensatoren 32, 34 ich allmählich erhöht.
Ausserdem wird der Zeitkreiskondensator 27 des Zeitkreises 8 unter dem Einfluss des Photostrorrn der vom Kopierlicht beleuchteten Photozelle 28 ebenfalls aufgeladen, wobei sich die Kondensatol1pannung über den Leiter 30 dem Gitter 31 der Röhre 22 mitteilt.
Sobald das Potential des Gitters 31 der Röhre 22 das Kathodenpotential erreicht hat, zündet die Röh- re 22, wodurch das Relais 23 wieder erregt wird und die Schalter 23a, 23b, 23c, 23d wieder in die In der
Zeichnung dargestellte Lage zurückgestellt werden. Hiedurch wird die Kopierlampe 1 vom Stromkreis ab- geschaltet und somit der Kopiervorgang unterbrochen, während die Kondensatoren 27,32, 34 überbrückt und entladen werden. Hiebei sinkt das Potential der Kathode 49 der Schaltröhre 22 wieder auf das Poten- tial des Abgriffe 52 des Potentiometerwiderstandes 51 ab, während das Gitter 31 wieder Massepotential annimmt. Hiebei bleibt die Röhre 22 gezündet und das Relais 23 erregt. Die Zeitschaltvorrichtung ist für einen neuen Schaltzeitablauf betriebsbereit.
Durch das allmähliche Anheben des Kathodenpotentials der Röhre 22 auf dem Wege der Aufladung der
Kondensatoren 32,34 wird erreicht, dass-ausgehend von einer mittleren, der Eichung zugrunde liegenden Schaltzeit - längere Schaltzeiten noch verlängert und kürzere Schaltzeiten noch verkürzt werden. Die Wi- derstände 33,35 sind in bezug auf die zugeordneten Kondensatoren 32,34 so eingestellt, dass sich für diese unterschiedliche Ladezeiten ergeben. Hiebei bewirkt der Kondensator mit der kürzeren Ladezeit einen merklichen Potentialanstieg an der Kathode 49 derRöhre 22 im ersten Teilbereich einer Schaltzeit, wäh- rend der Kondensator mit der längeren Ladezeit bewirkt, dass sich der Potentialanstieg an der Kathode
49 auch längere Zeit nach Schaltzeitbeginn noch fortsetzt.
Trotzdem kann die erforderliche Betriebs- spannung verhältnismässig gering bleiben. Die Ladezeiten der Kondensatoren 32,34 können durch Ver- stellen der Widerstände 33,35 verändert und aufeinander abgestimmt werden.
Das Mass des Potentialanstiegs an der Kathode 49 der Röhre 22 während des Schaitzeitablaufes kann durch entsprechende Einstellung des Drehknopfes 56 verändert werden und erhöht sich mit zunehmender
Verdrehung des Einstellknopfes 56 entgegen dem Drehsinn des Uhrzeigers. Hiebei werden zunehmend grö- ssere Teile der oberen bzw. unteren Hälfte der Potentiometerwiderstände 36,37 In die Ladestromkreis der Kondensatoren 32,34 eingeschaltet und somit die erzielbaren Ladespannungen an diesen Kondensatoren erhöht, während gleichzeitig das Ausgangspotential der Kathode 49 infolge Mitverdrehens des Abgriffes 52 am Potentiometerwiderstand 51 verringert wird.
Wird hingegen der Einstellknopf 56 in entgegengesetzter Richtung verstellt, bis der Zeiger 57 auf die mittlere Skalenmarke 59 zeigt, so wird das Ausgangspotential der Kathode 49 auf den Mittelwert der am Potentiometerwiderstand 51 sich einstellenden Spannung erhöht, während die Potentiometerabgdifee 46, 47 den festen Mittelabgriffen 42, 43 gegenübergestellt und die Potentiometerwiderstände 36, 37 aus den Ladestromkreisen der Kondensatoren 32,34 völlig ausgeschaltet werden. In diesem Falle erfolgt bei Auslösung eines Schaltzeitablaufes keine Aufladung der Kondensatoren 32,34, so dass das Potential der Kathode 49 der Röhre 22 unabhängig von der Dauer eines Schaltzeitablaufes konstant bleibt.
Bei Weiterdrehung des Einstellknopfes 56 im Sinne des Uhrzeigers werden in zunehmendem Masse Teile der unteren Hälfte des Potentiometerwiderstandes 36 und der oberen Hälfte des Potentiometerwiderstandes 37 in die Ladestromkreis der Kondensatoren 32, 34 eingeschaltet, so dass sich zwar auch in diesem Fall die Ladespannungen an diesen Kondensatoren unter sich addieren, von der durch die Stellung des Potentiometerabgriffes 52 bestimmten Kathodenausgangsspannung jedoch subtrahieren. In diesem Falle vermindert sich somit die Spannung der Kathode 49 der Röhre 22 mit zunehmender Schaltzeit, wobei die Kathodenausgangsspannung und das Mass der Spannungsverminderung mit zunehmender Verdrehung des Einstellknopfes 56 im Drehsinn des Uhrzeigers ansteigen.
Somit können beim Gegenstand der Erfindung die verschiedensten Schwarzschildexponenten berücksichtigt werden, u. zw. sowohl Schwarzschildexponenten, die kleiner als 1 sind, als auch solche, die gleich oder grösser als 1 sind. Dabei erscheint es zweckmässig, nicht nur den Schwarzschildexponenten des jeweils benutzten lichtempfindlichen Materials an sich zu berücksichtigen, sondern auch eine eventuelle Fehlanpassung der benutzten Photozelle 28 der Belichtungsregelvorrichtung an das benutzte Kopier-
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material. Eine Fehlanpassung liegt dann vor, wenn die spektrale Empfindlichkeit der Photozelle 28 mit der spektralen Empfindlichkeit des Kopiermaterials nicht übereinstimmt.
Häufig erstreckt sich die Emp- findlichkeit der Photozelle über einen breiteren Spektral bereich als die des Papiers, so dass der Fall einer
Unteranpassung vorliegt. Der umgekehrte Fall wird als Überanpassung bezeichnet. Die Wirkung der Fehl- anpassung istähnlich wie die des Schwarzséhlldeffekts, bei Unteranpassung werden lange Belichtungszeiten zu kurz und kurze zu lang, während bei Überanpassung umgekehrte Verhältnisse eintreten. Auch dieser
Effekt kann zusammen mit dem eigentlichen Schwarzschildeffekt durch entsprechende Einstellung des
Drehknopfes 56 im Sinne einer Schaltzeitkorrektur berücksichtigt werden.
Besondere Beachtung ist dem Schwarzschildeffekt und der Fehlanpassung von Messorgan und Kopier- material beim Farbkopieren zu widmen. Hiebei können den verschiedenen, für Licht unterschiedlicher
Grundfarben empfindlichen Schichten des Farbkopiermaterials unterschiedliche Schwarzschildexponenten zukommen. Auch Art und Ausmass der Fehlanpassung von Messorgan und Farbkopiermaterial kann für die verschiedenen Grundfarben unterschiedlich sein, so dass sich beim Farbkopieren bei Nichtberücksichtigung von Schwarzschildeffekt und Fehlanpassung nicht nur Dichtefehler, sondem auch Farbfehler, ergeben können.
Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, bei Farbkopiergeräten, bei welchen beispielsweise nach der Lehre der österr. Patentschrift Nr. 187421 der gesamte Belichtungsvorgang in Form von mehreren farbigen Teilbelichtungen stattfindet und zur automatischen Regelung jeder dieser Teilbelichtungen je eine photoelektrische Belichtungsregelvorrichtung vorgesehen ist, jede dieser Belichtungsregelvorrichtungen nach Art der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform auszubilden.
Dadurch können der Schwarzschildexponent einer jeden, für Licht einer bestimmten Grundfarbe empfindlichen Schicht des Farbkopiermaterialssowie Art und Ausmass der Fehlanpassung der Photozelle der zugeordneten Belichtungsregelvorrichtung an die jeweilige farbempfindliche Schicht des Farbkopiermaterials gesondert berück- sichtigt werden.
BeiFarbkopiergeräten, bei welchen beispielsweise nachder Lehre der franz. Patentschrift Nr. 1. 173. 295 die einzelnen farbigen Teilbelichtungen unter Verwendung additiver Filter nacheinander stattfinden und durch eine einzige, während eines Farbkopiervorganges mehrmals benutzte Belichtungsregelvorrichtung gesteuert werden, kann diese Belichtungsregelvorrichtung ebenfalls die in der Zeichnung dargestellte Schaltung aufweisen. Hiebei kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, welche die Potentiometerabgriffe 46, 47, 52 vor jeder Teilbelichtung automatisch in vorgewählte Stellungen überführt.
Selbstverständlich sind die verschiedensten Abweichungen von der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform möglich. So können im Korrekturkreis 9 zusätzlich zu den beiden RC-Gliedern 32, 33 und 34, 35 auch noch weitere Re-Glieder vorgesehen sein, deren Zeitkonstanten sich von den Zeitkonstanten der übrigen RC-GIieder unterscheiden. Es ist zweckmässig, auch die Kondensatoren der zusätzlichen Re-Glieder mit den Kondensatoren 32, 34 in Reihe zu schalten.
DiePotentiometerwiderstände 36,37mit denFestabgriffen 42,43 unddenverstellbaren Abgriffen 46,47 sind zur Umpolung der die Kathodenspannung beeinflussenden Einrichtung auch dann geeignet, wenn an Stelle mehrerer Kondensatoren 32, 34 nur ein Kondensator Verwendung-findet. Überhaupt erscheint es zweckmässig, ein und dieselbe Einrichtung durch Umpolung sowohl zur Erhöhung als auch zur Verminderung der Spannung der Kathode 49 der Röhre 22 zu benutzen. Dabei kann die Einrichtung zur Beeinflussung der Kathodenspannung an sich z. B. auch einen Aufbau gemäss Fig. 1 der österr. Patentschrift Nr.
208706 aufweisen.
Die Ein- und Ausschaltung des Kopierlichtes kann anstatt durch Ein- und Ausschalten der Kopierlampe 1 auch in der Weise erfolgen, dass bei ständig eingeschalteter Kopierlampe 1 ein im Beleuchtungstrahlengang des Kopiergerätes angeordneter Verschluss mittels eines vom Relais 23 gesteuerten Elektromagneten geöffnet und geschlossen wird.
Der Kondensator 32 des Korrekturkreises 9 kann anstatt an die Kathode 49 der Röhre 22 auch an eine andere Elektrode der Röhre angeschlossen sein, beispielsweise an ein etwa vorhandenes, in der Zeichnung nicht dargestelltes Schirmgitter der Röhre 22, wobei selbstverständlich für einen entsprechend angepassten Spannungsverlauf an den Kondensatoren 32,34 zu sorgen wäre.
Schliesslich ist die erfindungsgemässe Zeitschaltvorrichtung nicht nur bei photographischen Kopiergeräten anwendbar, sondem auch bei ändern Geräten, beispielsweise bei Röntgenaufnahmegeräten.
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