CH616247A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein fotografisches Kopiergerät mit einer dem Umgebungslicht ausgesetzten Negativbühne und mit einer automatischen Belichtungssteuerung, bei welcher die der Aufnahme der Färb- und/oder Dichtwerte dienenden Messzellen ausserhalb des optischen Strahlenganges und mit Ausrichtung auf die durchleuchtete Vorlage angeordnet sind.

Mit Kopiergeräten der eingangs genannten Art können vorzugsweise einzelne Vorlagen oder Vorlagen unterschiedlicher Grösse verarbeitet werden. Zu diesem Zweck werden die Vorlagen in der Negativbühne von Hand ausgewechselt. Dazu muss natürlich die Negativbühne gut zugänglich sein. Damit eine Vorlage in der eingangs beschriebenen Art ausgemessen werden kann, wird bei einer bekannten Vorrichtung der Negativbühnen-Bereich nach dem Auswechseln einer Vorlage mittels einer Rauchglasscheibe verschlossen, so dass das Fremdlicht gegenüber den Messzellen abgeschirmt ist. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird zwischen Negativbühne und Messzellen ein Faltenbalg vorgesehen, mit welchem ebenfalls im Augenblick der Messung die Einstrahlung von Fremdlicht verhindert wird.

Das Schliessen und öffnen dieser Abschirmmittel erfordert viel Zeit. Ausserdem sind sie der Bedienungsperson in ihrem Betätigungsfeld sehr hinderlich.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein fotografisches Kopiergerät der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass sich auf einfache Weise eine Abschirmung des Messbereichs gegenüber Fremdlicht erübrigt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst.

Mit der Erfindung wird erreicht, dass das in die Messzellen reflektierte Umgebungslicht elektronisch kompensiert wird. Damit ist keine Verdunklung des Raumes bzw. Abschirmung des Messbereichs gegenüber Fremdlicht mehr nötig. Dadurch entfallen auch für die Bedienungsperson beim Auswechseln der Vorlage verschiedene Handgriffe, so dass ein viel schnelleres Arbeiten möglich ist, zumal die Tätigkeit der Bedinungsperson ohnehin den wesentlichsten Zeitfaktor an einem halbautomatischen Kopiergerät darstellt.

Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung der elektronischen Kompensation kann ferner eine starke Reduzierung der Drift des Fotostrom-Verstärkers erreicht werden. Ferner kann der Fotostrom der Messzellen bei sehr geringem Messlicht in einen linearen Bereich der Kennlinie verschoben werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das anhand einer Figur eingehend erläutert ist. Sie zeigt ein Schaltbeispiel für die erfindungsgemässe Umgebungslicht-Kompensation.

In der Zeichnung ist mit 1 eine Messzelle, vorzugsweise eine Si-Fotodiode bezeichnet, deren Kathode an Masse und Anode an dem invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 2 liegt. Der Ausgang des Differenzverstärkers 2 ist einerseits über einen Widerstand 3 auf seinen invertierenden Eingang zurückgekoppelt und liegt andererseits an der Ausgangsklemme 4 für das Messsignal. Der Ausgang des Differenzverstärkers 2 ist ausserdem über eine Regelschleife 5 auf den Minus-Eingang zurückgekoppelt. Die Regelschleife 5 weist im wesentlichen einen weiteren Differenzverstärker 6, einen Schalter 7 und einen Widerstand 8 auf, wobei der Ausgang des Verstärkers 6 über den Schalter 7 ausserdem an einen Kondensator 9 anschliessbar ist, welcher an Masse liegt. Der nicht invertierende Eingang des Differenzverstärkers 2 liegt direkt und der invertierende Eingang des Verstärkers 6 über einen Widerstand 10 an Masse. Zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang des Verstärkers 6 ist ein Kondensator 11 geschaltet und aus Symmetriegründen ist in der Regelschleife 5 vor dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 6 ein Widerstand 12 vorgesehen.

Da die von der Messzelle 1 kommenden Ströme sehr klein sind (etwa einige Picoampere), muss der Eingang des Differenzverstärkers hochohmig sein. Zu diesem Zweck wird vorteilhafterweise als Verstärker 2 ein Differenzverstärker mit FET-Eingang verwendet. Solche Verstärker weisen aber im allgemei2

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nen eine verhältnismässig hohe Offset-Spannung auf (etwa 1 mV). Als Verstärker 6 wird dagegen ein drift- und offsetarmer Differenzverstärker wie beispielsweise ein Chopperverstärker verwendet, bei dem die Offset-Spannung nur etwa 40 |iV beträgt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung in einem fotografischen Kopiergerät ist nun folgendermassen:

Der Ablauf der Kopiervorgänge lässt sich im wesentlichen in zwei Takte aufteilen, nämlich in einen Takt 1, der eine sogenannte Kopierpause darstellt, in welcher beispielsweise der Papiertransport, das Auswechseln der Vorlagen und dgl. stattfinden kann, und einen Takt 2, bei dem der eigentliche Kopiervorgang mit dem Ausmessen der Vorlage stattfindet. Während des Taktes 1 ist der Schalter 7 geschlossen und während des Taktes 2 geöffnet. Bei Takt 1 ist ferner der Wärmeverschluss des Lampenhauses geschlossen und die Belichtungsfilter eingeschwenkt.

Von der Messzelle 1 wird während des Taktes 1 nur das Umgebungslicht des Raums, bei Takt 2 sowohl das Umgebungslicht als auch das von der Vorlage ausgehende Messlicht aufgenommen. Bei Takt 1 wird der Kurzschlussstrom der Messzelle 1 im Verstärker 2 über den Widerstand 3 in eine Spannung

-UA = (Ie — Ik) • R

umgesetzt, wobei UA die Ausgangsspannung an der Klemme 4, Ie den von der Messzelle ausgehenden Kurzschlussstrom, Ik den durch den Widerstand 8 fliessenden und R den Widerstand 3 bedeuten.

Der Differenzverstärker 6 wirkt im wesentlichen als Kompensationsverstärker, wobei durch die Regelschleife 5 der Fotostrom Ie durch Einspeisen eines negativen Stromes Ik über den Widerstand 8 in den invertierenden Eingang des Differenzver-' stärkers 2 kompensiert wird. Dabei wird die Ausgangsspannung dieses Differenzverstärkers 2 bis auf eine kleine Restspannung, nämlich die Offset-Spannung des zweiten Differenzverstärkers 6 reduziert und zugleich der vom Umgebungslicht verursachte Fotostrom in dem Kondensator 9 gespeichert.

Beim Takt 2 ist der Schalter 7 geöffnet und die Kompensationsspannung im Kondensator 9 gespeichert. Während der Belichtungszeit, in der der Fotostrom Ie sowohl das Signal des Messlichtes als auch das des Umgebungslichtes beinhaltet, ent-5 lädt sich der Kondensator 9 über den Widerstand 8 und liefert einen negativen Strom an den invertierenden Eingang des Verstärkers 2, womit der Anteil des Umgebungslichtes aus dem Messlicht-Nutzsignal eliminiert ist.

Mit der Grösse des Widerstandes 8 kann der Kompensa-io tionsumfang der Umgebungs-Beleuchtungsstärke und mit der Grösse der Kapazität die Speicherzeit bestimmt werden. Bei Werten von etwa 470MQ und 4,7 |iF ergibt sich eine Zeitkonstante von etwa 2100 Sekunden. Bei einer maximalen Belichtungszeit von 10 Sekunden ist der Kompensationsstrom Ik auf

'5 den Wert Ik • e —— d.h. um 0,5 % abgefallen. Der

2100

um 0,5 % abgefallen. Der Belichtungszeitfehler reduziert sich weiterhin im Verhältnis Messlichtanteil zu Umgebungslichtan-20 teil.

Mit dem Kondensator 11 wird der Differenzverstärker 6 in der Bandbreite begrenzt. Dies dient insbesondere zur Bildung eines Mittelwertes der Welligkeit des Umgebungslichts, welches bei netzabhängiger Speisung mit 100 Hz veränderlich ist. 25 Mit der erfindungsgemässen Schaltung und den besonderen Charakteristiken der beiden Differenzverstärker 2 und 6 werden die positiven Eigenschaften dieser beiden Verstärker kombiniert, so dass ein hochohmiger, rauscharmer und driftarmer Fotostromverstärker gebildet wird, bei dem sowohl die Drift als 30 auch der Umgebungslicht-Fotostrom kompensiert werden kann.

Durch die Verwendung von Operationsverstärkern mit den oben dargelegten Charakteristiken wird insgesamt ein Fotostromverstärker mit hohem Dynamikumfang geschaffen, der ohne Justierung den Nullpunkt über lange Zeit beibehält. Die 35 vom Differenzverstärker 2 mit FET-Eingang ausgehende, relativ hohe Offset-Spannungsdrift wird in dem zweiten choppersta-bilisierten Verstärker zusammen mit dem Umgebungslicht-Fotostrom kompensiert.

1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

616 247 PATENTANSPRÜCHE

1. Fotografisches Kopiergerät mit einer dem Umgebungslicht ausgesetzten Negativbühne und mit einer automatischen Belichtungssteuerung, bei welcher die der Aufnahme der Farb-und/oder Dichtewerte dienenden Messzellen ausserhalb des optischen Strahlenganges und mit Ausrichtung auf die durchleuchtete Vorlage angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Messzelle (1) ein Kompensationsverstärker (2 bis 9) nachgeschaltet ist, der vor dem Kopiervorgang ein dem Umgebungslicht entsprechendes Signal misst und speichert und während des Kopiervorganges das gespeicherte Umgebungslicht-Signal von dem aus Umgebungs- und Messlicht bestehende Signal substrahiert.

2. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensationsverstärker im wesentlichen einen ersten Differenzverstärker (2) aufweist, dessen Ausgang über eine Regelschleife (5) mit einem zweiten Differenzverstärker (6) an den invertierenden Eingang des ersten Differenzverstärkers (2) geführt ist, an welchem auch die Messzelle (1) angeschlossen ist, wobei ferner zwischen dem Ausgang des zweiten Differenzverstärkers (6) und dem invertierenden Eingang des ersten Differenzverstärkers (2) ein Zeitglied (8, 9) vorgesehen ist.

3. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des zweiten Differenzverstärkers (6) mit einem Speicherkondensator (9) verbunden ist.

4. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regelschleife (5) ein Schalter (7) vorgesehen ist, der nach erfolgter Messung des Umgebungslicht-Signals betätigt wird.

5. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise als elektronisches Schaltelement, beispielsweise ein Feldeffekttransistor, ausgebildete Schalter (7) zwischen dem Ausgang des zweiten Differenzverstärkers (6) und dem Zeitglied (8,9) bzw. dem Kondensator (9) angeordnet und mittels des Messablauf-Taktes betätigt wird, wobei der Öffnungszustand während des Kopiervorganges und der geschlossene Zustand während der Umgebungslicht-Mes-sung gegeben ist.

6. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal von der Messzelle (1) an einen hochohmigen, rauscharmen, jedoch mit einer verhältnismässig grossen Offset-Spannung behafteten, ersten Differenzverstärker (2) gegeben ist und der Ausgang dieses Differenzverstärkers (2) über einen niederohmigen, weniger rauscharmen, jedoch mit einer bedeutend kleineren Offset-Spannung aufweisenden zweiten Differenzverstärker (6) an den Eingang des ersten Differenzverstärkers (2) zurückgekoppelt ist.

7. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Differenzverstärker (2) einen FET-Eingang aufweist und der zweite Differenzverstärker (6) einen chopperstabilisierter Verstärker ist.

8. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bandbreitenbegrenzung zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang des zweiten Differenzverstärkers (6) ein Kondensator (11) geschaltet ist.