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Photoelektrischer Belichtungsmesser, insbesondere für Reproduziergeräte
Die Erfindung betrifft einen phooelektrischen Belichtungsmesser, insbesondere einen
Belichtungsmesser, der zur Einstellung der für eine einwandfreie Aufnahme benötigten
Beleuchtungsstärke an einem Reproduziergerät dient.
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Die bekannten Belichtungsmesser, die als Beleuchtungseinstellhilfe
an manchen Reproduziergeräten, z. B. an einem Mikrofilmgerät, bisher vorgesehen
waren, besitzen als lichtempfindliches Schaltelement eine Photozelle. Da Photozellen
aber eine relativ geringe Lichtempfindlichkeit eigen ist, müssen diese Belichtungsmesser
dicht über dem zu reproduzierenden, ausgeleuchteten Dokument angebracht werden,
um überhaupt eine ablesbare- Helligkeitsanzeige zu erhalten. In dieser Stellung
befindet sich der Belichtungsmesser aber im Blickfeld der Kamera, so daß er vor
jeder Aufnahme wieder entfernt werden muß, um zu verhindern, daß er Teile des zu
reproduzie renden Gegenstandes verdeckt. Dabei ist die Helligkeitsanzeige naturgemäß
in starkem Maße abhängig von der Stellung des Belichtungsmessers gegenüber dem zu
reproduzierenden Gegenstand es hängt also die fehlerfreie Bestimmung der Objekthelligkeit
wesentlich von der Geschicklichkeit der Bedienungsperson ab.
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Die Erfindung geht daher davon aus, einen Belichtungsmesser zu schatten,
der auch noch in größerer Entfernung von einer ausgeleuchteten Gegenstandsebene
eine zuverlässige Anzeige über die Objekthelligkeit liefert, so daß er insbesondere
in einem Abstand von der Gegenstandsebene eines Reproduktionsgerätes außerhalb des
Kamerablickfeldes geräts fest angeordnet werden kann.
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Hierfür sind aber bei einem mit einer Photozelle ausgelegten Belichtungsmesser
geeignete Lichtverstärkungsmethoden erforderlich. Es wurden daher zahlreiche mit
Photozellen ausgerüstete Anordnungen untersucht, aber keine für geeignet befunden,
da z. B. die hierfür in Frage kommenden Sekundärelektronenvervielfacher stark temperaturabhängig
und Gleichstromverstärker überdies kostspielig sind.
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Es sind auch elektrische Belichtungsmesser bekannt, die als Lichtempfänger
einen Photowiderstand enthalten. Photowiderstände haben eine etwa hundertmal größere
Empfindlichkeit als Photozellen mit Elektronenemission. Der Nachteil der Photowiderstände
besteht aber darin, daß diese eine nur schwache Akkomodationsfähigkeit besitzen
und daß bei Gleichstrombetrieb Polaris ationserscheinungen auftreten.
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Unter Polarisationserscheinungen wird hierbei die Tatsache verstanden,
daß ein unter Gleichstrom stehender Photowiderstand Elektronenladungen aufbaut,
die eine entgegengerichtete Polarisationsspannung erzeugen, und unter schwacher
Akkomodationsfähigkeit die Tatsache, daß ein von Gleichstrom durchflossener Photowiderstand,
wenn er mit Licht konstanter Helligkeit bestrahlt wird, erst nach längerer Zeit
einen stabilen Widerstandswert annimmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Belichtungsmesser
insbesondere für den eingangs beschriebenen Zweck zu schaffen, bei dem die höhere
Lichtempfindlichkeit eines Photowiderstandes ausge nutzt wird, ohne daß hierbei
die Nachteile eines Photowiderstandes in Erscheinung treten.
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Gemäß der Erfindung ist dies dadurch erreicht, daß eine für die Dauer
einer Messung abschaltbare Strahlungsquelle zur Bestrahlung des Photowiderstandes
vorgesehen ist.
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Hierdurch wird erreicht, daß der Photowiderstand immer in einem polarisierten
und dem Betriebszustand angepaßten Zustand gehalten werden kann und daß die schwache
Akkomodationsfähigkeit des Photowiderstandes nicht in Erscheinung tritt.
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Vorteilhafterweise sind als Strahlungsquellen Gasentladungsröhren,
z. B. Neonlampen, vorgesehen, da diese eine relativ geringe Wärmeentwicklung während
des Betriebes besitzen, so daß hierdurch größere Temperaturschwankungen vermieden
werden können.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zum Ausgleich von Temperaturschwankungen
zwei Photowiderstände in den beiden Zweigen einer Brücken-
schaltung
als sich benachbart gegenüberliegende Widerstände angeordnet, wobei der Vergleichsphotowiderstand
von einer zweiten Strahlungsquelle dauernd bestrahlt wird, um auch ihn unter den
Betriebsbedingungen des Meßphotowiderstandes halten zu können. Dabei wird zunächst
im Eichversuch der Vergieichsphotowiderstand durch Andern der Stärke der zweiten
Strahlungsquelle auf einen Widerstandswert fest eingestellt, der gerade der für
eine einwandfreie photographische Reproduktion erforderlichen Objekthelligkeit entspricht.
Es ist daher durch nachfolgendes Verändern der Helligkeit der für die Objektausleuchtung
vorgesehenen Lampen möglich, den Widerstandswert des Meßphotowiderstandes zu verändern,
damit die Brücke abzugleichen und so die richtige Objekthelligkeit herauszufinden.
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In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung an Hand eines in
der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht eines Reproduktionsgerätes mit einer ebenen
Aufnahmefläche, an das der Belichtungsmesser gemäß der Erfindung an einer vom zu
kopierenden Dokument verhältnismäßig weit entfernten Stelle gerätefest angeordnet
ist, Fig. 2 ein Diagramm, in dem der Widerstand als Funktion der Zeit von zwei gleichen
Photowiderständen dargestellt ist und aus dem die Empfindlichkeit bei einer bestimmten
Lichtstärke hervorgeht, wenn die Zellen nicht in dem gemäß der Erfindung vorgeschriebenen
Betriebszustand gehalten werden, Fig. 3 eine Ansicht eines Endes des Belichtungsmessers,
Fig. 4 eine teilweise im Schnitt 4-4 in Fig. 3 dargestellte, vergrößerte, perspektivische
Ansicht des Belichtungsmessers, Fig. 5 ein Schaltbild des Belichtungsmessers.
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Das in Fig. 1 dargestellte Mikrofilmgerät für Re produktionszwecke
weist eine Platte 11 mit einer ebenen Fläche 13, auf die ebene Objekte, wie z. B.
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Bücher, Briefe, Schecks oder andere Schriftstücke, zum Photographieren
gelegt werden, einen Ständer 15, einen am Ständer 15 auf und ab bewegbaren Träger
17 sowie ein Filmgerätl9 auf. Das ebene Objekt, z. B. ein Schriftstück D, befindet
sich auf der Fläche 13 der Platte 11 innerhalb des Aufnahme bereiches des Filmgerätes
19. Der Aufnahmebereich umfaßt gemäß Fig. 1 die durch gestrichelte Linien 20 markierte
Fläche, die nachstehend als Aufnahmestation P bezeichnet wird. Das Filmgerät 19
weist eine geeignete Linse auf, durch die ein Bild des Schriftstückes auf einen
Film streifen F geworfen wird.
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Die Fläche auf dem Film streifen F, die durch die gestrichelten Linien
20 begrenzt wird und auf der das Bild aufgenommen wird, wird nachstehend »Belichtungsstation«
genannt und ist in Fig. 1 mit E bezeichnet. Das Schriftstück D wird von vier oder
mehr Lampen 21 beleuchtet, die in einer günstigen Entfernung von der AufnahmestationP
an Armen 23 befestigt sind. Die Lichtstärke der Beleuchtung, d. h. die Helligkeit
der Lampen 21 ist durch einen nicht gezeigten Regelwiderstand von der Bedienungsperson
änderbar. Der Bedienungsknopf für den Regelwiderstand kann an der Stirnseite der
Platte 11 oder an einem anderen bequem zugänglichen Platz außerhalb des Mikrofilmgerätes
angeordnet sein. Der BelichtungsmesserM ist am Ständer 15 vollständig außerhalb
der Aufnahmestation P in vorbestimmter Stellung angebracht. Das durch den BelichtungsmesserM
erfaßte
Feld wird durch gestrichelte Linien 25 innerhalb der Aufnahmestation P eingeschlossen.
Die Ausdehnung und/oder die genaue Lage des durch den Belichtungsmesser erfaßten
Feldes kann auf bekannte Weise gewählt und begrenzt werden.
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Da Photowiderstände einen temperaturabhängigen Widerstand haben,
wobei sich der Widerstand bei Temperaturänderungen von etwa 0,50 C (10 F) um 1 O/o
ändert, ist es zweckmäßig, die Photowiderstände in einer elektrischen Brückenschaltung
anzuordnen, wobei ein Photowiderstand als Vergleichswiderstand benutzt und die Meßbrücke
so geschaltet wird, daß'7 wenn die durch den anderen Photowiderstand erfaßte Beleuchtung
des Schnftstückes D für eine Aufnahme richtig ist, die Brückenschaltung abgeglichen
ist Mit dieser Anordnung der Photowiderstände wurde festgestellt, daß sich deren
Widerstandswerte bei einer zeitlich konstanten Lichtstärke gemäß Fig. 2 im Laufe
der Zeit änderten und erst nach etwa 30 Mir nuten konstant wurden. Dieses Phänomen
trat nur dann nach dem Einschalten des Apparates auf, nach dem dieser längere Zeit
nicht in Gebrauch war, und obwohl die Brückenschaltung teilweise die Differenz,
die durch unterschiedliche Widerstandsänderungen der einzelnen Photowiderstände
entstanden war, aus glich, wurde ein Fehler während dieses Zeitraumes von 30Minuten
festgestellt. Um diesen Fehler zu beseitigen, war es notwendig, beide Photowiderstände
immer in einem polarisierten und dem Betriebszua stand angepaßten Zustand zu erhalten.
Der Belichtungsmesser M weist gemäß Fig. 3 und 4 ein Metallgehäuse 31 mit zwei getrennten
Kammern 33 und 35 auf, die durch eine Platte 37 abgeschlossen sind. Die Platte 37
ist am Gehäuse31 mit Schrauben 38 ber festigt. Jede der Kammern 33 und 35 ist groß
genug, um einen Photowiderstand und eine Neonlampe aufF zunehmen. Die Kammer 33
enthält den Photowiderstand 39 und die Neonlampe 41, die Kammer 35 den Photowiderstand
43 und die Neonlampe 45. Die Neonlampen 41 und 45 beleuchten die Photowid stände
39 bzw. 43, wie nachstehend eingehender erklärt wird. Am Ende des Gehäuses 31 ist
eine Öffnung 47 so angeordnet, daß das hierdurch einfallende Licht, herrührend von
dem vorbestimnlin Feld innerhalb der Aufnahmestation P, mittels des in der Kammer
33 befindlichen Photowiderstandes 39 gemessen werden kann. Vor der Öffnung 47 ist
ein KorrekLm Farbfilter 49 angeordnet, der so gewählt ist, daß - er die spektrale
Empfindlichkeit der Zelle 39 der des Films F im Aufnahmegerät 19 in bezug auf die
in der Beleuchtung enthaltenen Farben anpaßt. Die AS schlußplatte37 weist eine Anzahl
DurchfiihwsW löcher für die elektrischen Leitungen zu den im Ger hause 31 befindlichen
Photowiderständen 39 und 43 und Neonlampen 41 und 45 auf.
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Gemäß Fig. 5 sind die Photowiderstände 39 und 43 in einer Brückenschaltung
als sich benachbart gegenüberliegende Widerstände geschaltet. Die Widerstände 61
und 63 in der Brückenschaltung sind je gleich groß und, im Hinblick auf optimale
Empfindlichkeit der Brückenschaltung, etwa gleich dem Widerstand des Photowiderstandes
39. Ein Galvanik meter 65 diens zur Anzeige des Brückenabgleich Der Strom einer
nicht gezeigten Wechselstromquelle, der an Kontakte 67 und 69 angeschlossen ist,
wird durch einen Gleichrichter 71 gleichgerichtet und durch eine aus Widerständen
R 1 und R2 und Kondensator 73 bestehende Siebkette geglättet Die gleichge,
richtete
Spannung wird durch eine Spannungsregelröhre 75 geregelt. Die Neonlampen 41 und
45 sind über Widerstände 77 und 79 bzw. 81 und 83 parallel zur Spannungsregelröhre
75 geschaltet. Die Widerstände 79 und 83 sind regelbar, so daß der Strom durch die
Neonlampen41 und 45 auf die gewünschte Stärke eingestellt werden kann. Ein regelbarer
Widerstand 85 mit einem ihn überbrückenden Schalter 87 ist zum Einstellen der gewünschten
Empfindlichkeit der Photowiderstände 39 und 43 vorgesehen. Ein Schalter 89, der
parallel zur Neonlampe 41 liegt, ist mit einem nicht gezeigten Schalter, durch den
die Lampen 21 zum Beleuchten der Schriftstücke D ein- und ausgeschaltet werden,
so gekoppelt, daß beim Einschalten der Lampen 21 die Neonlampe 41 verlöscht, und
umgekehrt. In Fig. 5 stellen die Pfeile 91 das vom Schriftstück D auf den Photowiderstand
39 geworfene Licht der Lampen 21 dar.
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Nachstehend wird die Wirkungsweise des Belichtungsmessers gemäß der
Erfindung beschrieben.
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Es sei angenommen, daß die Schaltungselemente so eingestellt seien,
daß bei für eine Aufnahme richtiger Beleuchtung des Schriftstückes D durch die Lampen
21 die Brückenschaltung gerade abgeglichen ist. Zuerst legt die Bedienungsperson
das Schriftstück D auf die Aufnahmestation P und schaltet die Lampen 21 ein. Dadurch
wird gleichzeitig die Neonlampe 41 ausgeschaltet und das vom Schriftstück D reflektierte
Licht vom Photowiderstand 39 aufgenommen. Die Bedienungsperson gleicht nun durch
Verändern der Helligkeit der Lampen 21 und unter Beobachtung des Galvanometers 65
die Brückenschaltung ab. Dann wird das Mikrofilmgerät zur Aufnahme des Schriftstückes
D ausgelöst. Anschließend werden die Lampen 21 ausgeschaltet, bis das nächste SchriftstückD
richtig angeordnet auf der Platte 11 liegt. Bei diesem Ausschalten der Lampen 21
wird die Neonlampe 41 gleichzeitig wieder eingeschaltet, die nun den Photowiderstand
39 so lange beleuchtet, bis die Lampen 21 wieder eingeschaltet werden. Da die Neonlampe
45 immer eingeschaltet bleibt, ergibt sich, daß die Neonlampen 41 und 45 die Photowiderstände
39 bzw. 43 in einem dem Betriebszustand angepaßten Zustand halten, so daß ihre Empfindlichkeit
bei einer gegebenen Lichtstärke zeitlich im wesentlichen konstant bleibt. Da die
Photowiderstände 39 und 43 in einem Metallgehäuse 31 untergebracht sind, werden
sie während des Betriebes immer auf fast gleichbleibender Temperatur gehalten und
sind gegen schnelle Temperaturveränderungen, die durch Luftzug entstehen können,
geschützt. Hierdurch ist die gleichbleibende Empfindlichkeit der beiden Photowiderstände
39 und 43 um so mehr gewährleistet.
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Aus dem obigen geht hervor, daß der Belichtungsmesser gemäß der Erfindung
an einem von dem beleuchteten flachen Objekt verhältnismäßig weit entfernten Stelle
unbewegbar angebracht sein kann und
daß er wenigstens einen Photowiderstand aufweist,
der immer in einem polarisierten und einem dem Be triebszustand angepaßten Zustand
gehalten wird, damit er die für das Photographieren des jeweiligen Schriftstückes
erforderliche Lichtstärke reproduzierbar anzeigt.
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PATENTANSPRÜCHIs: 1. Photoelektrischer Belichtungsmesser, insbesondere
zur Einstellung der Beleuchtungsstärke an einem Reproduziergerät, mit einem Photowiderstand
als lichtempfindliches Schaltelement, dadurch gekennzeichnet, daß eine für die Dauer
einer Messung abschaltbare Strahlungsquelle (41) zur Bestrahlung des Photowiderstandes
(39) vorgesehen ist.