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Die Erfindung betrifft eine photometrische Einrichtung zur Bestimmung eines Belichtungsparameters, vorzugsweise der Blendeneinstellung eines photographischen oder kinematographischen Aufnahmegerätes, wobei Wechsellichtmessung durchgeführt wird.
Es ist bereits an Stelle von Gleichlichtmessung mittels Photodioden bekannt, den Lichtstrahl, der auf diesen photoelektrischen Wandler auffällt, periodisch zu unterbrechen, wodurch an der Photodiode eine in- termittierende Spannung bzw. ein intermittierender Strom abgreifbar ist. Die Unterbrechung kann dadurch erfolgen, dass an einer Sektorlamelle des Umlaufverschlusses der Kinokamera ein Reflektor für das dem photoelektrischenwandler zuzuführende Licht angeordnet ist, wodurch bei jeder Umdrehung des Verschlusses ein Lichtimpuls erzielbar ist. Fernerhin ist es bekannt, durch die Verschlusswelle einer Kinokamera perio- disch einen Schalter zu betätigen, der zur Entladung eines Speicherkondensators für den aus der Szenenhel- ligkeit abgeleiteten Lichtwert vorgesehen ist.
Die Wechsellichtmessung erbringt den Vorteil, dass Verstärkerstufen für Wechselspannung verwendet werden können, bei denen beispielsweise die Temperatureinflüsse wesentlich geringer als bei Gleichspan- nungsverstärkern sind. Darüber hinaus tritt bei den Gleichstromverstärkern eine wesentlich grössere Mess- unsicherheit auf, als durch das Rauschen der Wechselstrom verstärker. Insbesondere bei schlechter Szenenbeleuchtung bietet die Wechsellichtmessung wesentlich genauere Resultate, wobei ohne weiteres Verbesserungen um den Faktor 100 gegenüber der Gleichlichtmessung erzielbar sind.
Wechselspannungsverstärker weisen zwischen den einzelnen Stufen Koppelkondensatoren auf. Insbesondere beim Einsatz in photometrischen Schaltungsanordnungen kann das Vorhandensein von Ladungen während der Messpausen das ermittelte Resultat verfälschen, d. h. das Bezugspotential zum Zeitpunkt der Durchführung einer Messung kann nicht genau definierte Werte aufweisen. Über diesem Potential baut sich der von der Szenenhelligkeit herrührende Spannungswert auf, wobei es dann relativ schwierig ist, den am Ausgang der Messeinrichtung abgegriffenen Messwert eindeutig auszuwerten.
Gemäss der Erfindung wird daher bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass an einem, an einen photoelektrischen Wandler angeschlossenen Verstärker über einen Koppelkondensator eine Schwarzwertklemmstufe angeschlossen ist, die zwei wechselweise betätigbare Schalter aufweist, wobei der eine Schalter während der Dunkelphase den Ausgang des Koppelkondensators mit Masse verbindet und der andere Schalter während der Hellphase den Ausgang des Koppelkondensators mit einem Speicher verbindet, an dem der der Szenenhelligkeit entsprechende Messwert abgreifbar ist. Durch diese besonderen Massnahmen wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass das Ausgangspotential über dem sich die der momentanen Szenenhelligkeit entsprechenden Spannungswerte aufbauen, für jede Messphase gleich gross gewählt wird.
Es wird also eindeutig festgelegt, wo der Spannungsnullpunkt für den Messwert liegt.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen in mehreren Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform der Erfindung und Fig. 3 stellt schematisch ein Diagramm zur Schaltungsanordnung nach Fig. 2 dar.
In Fig. 1 ist mit --1-- eine Photodiode bezeichnet, die an den Wechselspannungsverstärker-2-- ange- schlossen ist. Im Strahlengang der Photodiode --1-- ist die als Umlaufverschluss ausgebildete Blende --3-angeordnet, die periodisch den photoelektrischen Wandler-l-abdeckt und einen Wechsellichtstrom an den Anschlussklemmen der Photodiode-l-bewirkt. Die Blende --3-- wird beispielsweise vom Elektromotor - angetrieben. Fernerhin kann die Blende --3-- als Umlaufverschluss im Strahlengang eines nicht dargestellten Aufnahmeobjektivs eines kinematographischen Gerätes angeordnet sein, wobei beispielsweise der Umlaufverschluss eine Spiegelfläche trägt, die das durch das Aufnahmeobjektiv in die Kamera eingeführte Licht periodisch an die Photodiode-l-leitet.
Der Ausgang des Wechselspannungsverstärkers --2-- ist über einen Koppelkondensator --5-- mit dem Speicherkondensator --6-- verbunden, wobei am Ausgang des Doppelkondensators --5-- ein Schalter --7-und ein Schalter --8-- angeordnet sind. Die Schalter --7 und 8-- sind durch eine Kollektor-Bürstenanord- nung gegeben, wobei auf einer mit der Blende --3-- drehfest verbundenen Kollektorscheibe-9-- eine Kon- taktbrücke --10-- angeordnet ist, der Bürsten --12 und 13-zugeordnet sind. Die örtliche Positionierung der Kontaktbrücke und der Bürsten ist derart vorgesehen, dass bei Lichteinfall auf die Photodiode-lder Kontakt --7-- geschlossen ist. Dies heisst, der Doppelkondensator --5-- ist galvanisch mit dem Speicherkondensator --6-- verbunden.
Ist hingegen die Photodiode-l-durch die Blende --3-- abgedeckt, so wird über den geschlossenen Kontakt --8--, der vom Verstärker --2-- entfernt gelegene Anschlusspunkt des Kondensators --5-- mit : Masse verbunden. Bei Betrieb dieser photometrischen Einrichtung wird also bei Ab-
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--1-- der Kondensator --5-- gegen : MasseKondensator --6-- geführt. Am Punkt-14-, d. h. am Kondensator --6-- ist dann eine der Szenenhellig- keit bzw. Objekthelligkeit eindeutig entsprechende Messspannung abgreifbar und einer nicht dargestellten
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Anzeigeeinrichtung, Blendeneinstelleinrichtung od. dgl. zuführbar.
Der Verlauf der an den einzelnen Baustu- fen auftretenden Messspannungen ist in bezug auf Einrichtungen nach dem Stand der Technik im Diagramm ge- mäss Fig. 3 ersichtlich. Dieses Diagramm ist an Hand der Ausführungsform nach Fig. 2 näher erläutert. In
Fig. 2 ist wieder mit-l-die Photodiode bezeichnet, an deren Anschlussklemmen der Verstärker --2-- an- geschlossen ist. Auch die mit Fig. 1 Identischen Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Unter- schiedlich zur Ausführungsform nach Fig. 1 ist hingegen die Ausbildung der Schalter --7 und 8-- und der der
Photodiode-l-vorgeordneten Blende. Als Blende nach Fig. 2 ist ein Flüssigkristallfilter --15-- vorgese- hen, dem an seinen Anschlussklemmen das Ausgangssignal des Oszillators --16-- als Steuerspannung zuge- führt ist.
Das Flüssigkristallfilter --15-- ändert seine Durchlässigkeit durch Anlegen einer Spannung an seine Elektroden, wobei durch Zuführen einer ausreichend hohen Steuerspannung eine vollkommene Lichtun- durchlässigkeit erzielbar ist. Ebenso ist durch Trennen von einer Steuerspannung eine grosse Lichtdurchläs- sigkeit erzielbar.
Die Ausgangssignale des Oszillators --16-- (beispielsweise als stabiler Multivibrator vorgesehener
Taktgenerator) werden auch den als Schalter --7 und 8-- nach Fig. 1 eingesetzten und als Halbleiterventile ausgebildeten Feldeffekttransistoren --17 und 18-- zugeführt. Bei Dunkelschaltung des Flüssigkristallfil- ters --15-- wird der Feldeffekttransistor --18-- in den Leitzustand versetzt und bei Hellschaltung des Flüs- sigkristallfilters --15-- wird der Feldeffekttransistor --17-- in den Leitzustand versetzt. Hiedurch wird in analogem Sinn zu den Ausführungen bezüglich der Fig. 1 einmal der Kondensator --5-- an : Masse gelegt und zum andern Mal mit dem Speicherkondensator --6-- verbunden.
Im Diagramm nach Fig. 3 ist mit --19-- schematisch der Verlauf der Messspannung am Punkt A nach
Fig. 2 eingezeichnet, wobei dieser Linienzug typisch für eine Wechsellichtmessanordnung nach dem Stand der
Technik ist, nämlich ohne Schwarzwertklemmung. Die Bezugspunkte --20, 21, 22-- weist im Spannungs/Zeit- diagramm unterschiedliches Potential auf. Über diesen Spannungswerten U20, U21, U22 baut sich jeweils der Spannungswert der folgenden Messphase auf. Der nach dem Stand der Technik ermittelte und am Speicherkondensator abgreifbar Messwert ist durch diese unterschiedlichen Bezugspotentiale verfälscht.
Wird jedoch durch den Feldeffekttransistor --18-- bzw. durch den Schaltkontakt --8-- nach Fig. 1 der Kondensator --5-- während der Dunkelphase der Blende --3 bzw. 15-- gegen Masse gelegt, so schafft man, wie aus dem schematischen Linienzug --23-- ersichtlich ist, für die unteren Bezugspunkte --200, 210, 220-- gleiches Potential, über dem sich dann stets der Spannungswert der Hellphase aufbauen kann. Dies bedeutet, dass die Messung der Szenenhelligkeit bei jeder Messphase der periodischen Wechsellichtmessung von gleichen Voraussetzungen ausgeht. Während der Hellphase der Blende --3 bzw. 15-- wird der Feldeffekttransistor leitend bzw. der Kontakt --7-- geschlossen, wodurch am Kondensator --6-- die Spannungswerte nach dem Linienzug --24-- abgreifbar sind.
Die beschriebene photometrische Einrichtung kann sowohl für Standbild- als auch für Laufbildaufnahmegeräte verwendet werden. Ebenso ist der Einsatz als Belichtungsmesser für sich beispielsweise in der professionellen Phototechnik denkbar. An Stelle der Umlaufblende --3-- bzw. des Flüssigkristallfilters --15-- kann auch eine mechanische Schwingblende verwendet werden. Insbesondere für Standbildkameras bietet jedoch die Verwendung eines Flüssigkristallfilters Vorteile, da keinerlei bewegliche oder angetriebene Bauteile zu verwenden sind. Fernerhin ist die Kombination der Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 denkbar, wobei beispielsweise bei einer Laufbildkamera bei Stillstand, d. h. bei stillstehender Umlaufblende --3-bzw.
Umlaufverschluss das Flüssigkristallfilter verwendet werden kann und nach Ingangsetzen des Gerätes der Umlaufverschluss od. dgl. die periodische Unterbrechung des auf dem photoelektrischen Wandler fallenden Lichtes durchführt. Die Umschaltung zwischen Flüssigkristallfilter und mechanischer Blende könnte beispielsweise vom Auslöser des Gerätes her durchgeführt werden.
An den Ausgang der dargestellten photometrischen Einrichtungen können weitere Schaltstufen zur Betätigung eines Blendeneinstellmechanismus zur Durchführung der photographischen Aufnahmen angeschlossen werden. Ebenso ist es denkbar, analoge Digitalwandler anzuschliessen und die Auswertung der Messwerte bzw. Bereitstellung von Steuergrössen für die Belichtungsparameter mittels einer Recheneinrichtung (Mikroprozessor) durchzuführen. Diesen Recheneinrichtungen müsste beispielsweise bei Stehbildkameras eine etwaig gewählte Verschlussoffenzeit eingegeben werden.
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