DE1522789A1

DE1522789A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Belichtungszeitregelung

Info

Publication number: DE1522789A1
Application number: DE19651522789
Authority: DE
Inventors: Davies Arthur Gordon
Original assignee: MEDICAL AND ELECTRICAL INSTRUM
Current assignee: MEDICAL AND ELECTRICAL INSTRUM
Priority date: 1964-11-14
Filing date: 1965-11-15
Publication date: 1969-10-02
Also published as: BE671900A; NL6514641A; GB1085806A; CH455518A; US3397611A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-CHEM. DR. WERNER KOGH · DR.-ING. RICHARD GLAWE

DIPL.-ING. KLAUS DELFS . 152278

HAMBURG -MÖNCHEN

Dr. üxpl.

IHR ZEICHEN

6ETRIFFT:

2000 Hambure-Großflottbek ■ Waltzstrae« 12 · Ruf 89 22 8000 München 22 . LlebherrstraB· 20 · Ruf 226548

UNSER ZEICHEN A 95

MÖNCHEN

MÖNCHEN, den

I-IEDIGAL AFD ELECTRICAL IMSTRUfIEWTATIQrT COIIPiUiY LIWITED .

London, England

Verfahren und Vorricktung zur Belicntuiigszeitregeluiig.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Belichtungszeitregelung und ist insbesondere, jedoch nicht ausschlielilich, vex-weiidbar für Vex-größeruiigsapparate, bei denen von phot ο graphi seilen liegativen reproduziert wird, ■..■■■

BADORIGfNAU - ι -aO984ß/133Ö

eOSTSCHECK. HAMBURG Wi 07 . BANKt COMMERZBANK A. G.. HAMBURG, OEh-KASSE 20/12029 · TELEGR.t SPECHTZIES HAMBURG

tu*.SrECHTZIES MPNCHEH

Üblicherweise wird beim Reproduzieren von einem photographischen ITegativ unter Verwendung eines Vergrößerungsgerätes so vorgegangen, daß die benötigte Liclxtmenge entweder aus Erfahrung oder mit Hilfe von Probebelichtungen oder unter Verwendung eines Belichtungsmessers üblicher Art geschätzt wird. Sodann wird eine mechanische oder elektrische Schaltuhr entsprechend dem Ergebnis der Schätzung eingestellt. Es ist bekannt, die Belichtungszeit automatisch in Abhängigkeit von der Lichtintensität zu steuern, indeiä ein Meßgerät, üblicherweise eine pltit ο elektrische Seile, verwendet wird, die während der Belichtung durch das von dem Gerät entworfene Bild erleuchtet wird. Bei diesem Vorgehen wird jedoch eine weitere optische Vorrichtung benötigt, um die Messung und die Belichtung gleichzeitig vornehmen. zu können.

G-eiuäß der Erfindung ist ein Belichtungszeitregler zur Steuerung der Belichtungszeit einer Lichtquelle mit einer lichtempfindlichen* Vorrichtung, die derart angeordnet ist, daß sie Licht von der Lichtquelle "'.empfängt mid ein von der empfangenen Licutraenge abhängiges, elektrisches Ausga^gssignal liefert, sowie einen die Breim.-zeit der Lichtquelle steuernden Seit schal tier eis vorgesehen, der gekennzeichnet ist durch ein Seiiaitelemen.t

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mit; regelbarer Impedanz und Einrichtungen zum Regeln der Impedanz in Abhängigkeit von dem elektrischen Ausgangssignal der lichtempfindlichen Vorrichtung, wobei der Zeitschaltkreis die Lichtquelle in Abhängigkeit von. der Impedanz steuert. Die erforderliche Belichtungszeit hängt davon ab, in welchem Maße das Licht durch das verwendete Medium, beispielsweise das photographische Negativ» durchgelassen wird. Somit kann die veränderliche Impedanz des Schaltelementes in Abhängigkeit von der Impedanz der von der Lichtquelle durch das Medium erleuchteten lichtempfindlichen Vor-Richtung eingestellt werden. Danach kann zu einem beliebigen Zeitpunkt der Zeitschaltkreis betätigt werden, um die Dauer der Belichtung beispielsweise eines lichtempfindlichen Papiers derart zu regeln, daß die Gesamtmenge des auf das lichtempfindliche Papier fallenden Lichtes den richtigen Wert hat.

Die lichtempfindliche Vorrichtung ist vorteilhafterweise so angeordnet, daß sie über eine Fläche beweglich ist und Licht von. der Lichtquelle, das durch verschiedene Teile des Mediums gegangen ist, aufnehmen kann.

Die lichtempfindliche Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß ihr Widerstand von der auffallenden

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Lichtmenge abhängt. Eine Einrichtung kann vorgesehen sein, um die Impedanz des Schaltelemente« mit regelbarer Impedanz an die Impedanz der lichtempfindlichen Vorrichtung anzugleichen« Dieser Abgleichvorrichtung kann so einstellbar sein, daß das Verhältni« der Impedanzen geregelt wird, und kann verschiedene, auf die verschiedenen Qualitäten der lichtempfindlichen Papier« bezugnehmende Kalibrierungen aufweisen.

Ferner kann ein Schalter vorgesehen sein, mit dem das Schaltelement mit veränderlicher Impedanz wahlweise mit der Abgleichvorrichtung oder mit dem Zeitschaltkreis verbunden werden kann. Zunächst wird in der ersten Stellung des Schalters.die Impedanz des Schaltelementes im erforderlichen Verhältnis zur Impedanz der lichtempfindlichen Vorrichtung eingestellt. Danach wird der Schalter betätigt und das eingestellte Schaltelement mit dem Zeitschaltkreis verbunden, um die Belichtungszeit in Übereinstimmung mit der Lichtmenge zu regeln, die auf die lichtempfindliche Vorrichtung fiel, als der Schalter in der ersten Stellung war. Die Vorrichtung kann mit der Abgleichvorrichtung verbundene Anzeigemittel aufweisen, um das gerade herrschende Verhältnis der Impedanz des Schaltelementes und der lichtempfindlichen Vorrichtung anzuzeigen. Die Anzeigemittel können mit einer Verstärkerstufe verbunden sein.

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Di© Erfindung umfaßt ferner eih Verfahren zur Regelung der Belichtungszeit für ein photographisches Vergrößerungsgerät, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man Licht durch ein Medium auf eine lichtempfindliche Vorrichtung fallen läßt, deren Impedanz sich in Abhängigkeit von der auf die Vorrichtung auftreffenden Lichtmenge verändert, daß man eine weitere Impedanz entsprechend der Impedanz regelt, welche die lichtempfindliche Vorrichtung beim Auftreffen von Licht hat, und daß man die Belichtungszeit in Abhängigkeit vom Wert der eingeregelten Impedanz steuert.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen beispielsweise dargestellt.

Pig. 1 zeigt das Schaltschema einer Vorrichtung zur Regelung der Belichtungszeit in einem photograpbJLschen Vergrößerungsgerät.

Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung fällt Licht von einer Lampe 11 durch ein photographisches Negativ 12 auf eine photoleitende Zelle 13. Die Zelle

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ist in der Bildebene des.photographischen Negativs 12 beweglich und kann daher Licht aus jedem beliebigen Bereich des photographischen Negativs 12 aufnehinen, so daß die Belichtungszeit in Abhängigkeit von der Durchlässigkeit des wichtigsten Teiles des photographi schen Negativs gesteuert werden kann.

Die Zelle 13 hat einen Widerstand, der in Abhängigkeit von der auf die Zelle auftreffenden Lichtmenge veränderlich ist. Die Zelle 13 ist in einen Zweig einer Widerstandsbrücke geschaltet. Ein angrenzender Zweig der Brücke wird von einem regelbaren Widerstand l4 gebildet. Die beiden anderen Zweige der Brücke werden gebildet von einem Potentiometer 15» wobei sich die Verbindungsstelle dieser beiden anderen Brückenzweige an der Stelle des Mittelabgriffes 16 des Potentiometers befindet. Die Brücke wird durch Einstellen des Widerstandes Ik abgeglichen. Die Abgleichbedingung kann durch Bewegen des Mittelabgriffs 16 des Potentiometers derart eingestellt werden, daß bei Brückenabgleich das Verhältnis des Widerstandes der Zelle 13 zu dem Widerstand Ik gleich dem Verhältnis der Widerstände zu beiden Seiten des Mittelabgriffes des Potentiometers ist. Normalerweise wird der Mittelabgriff 16 so eingestellt, daß bei Brückenabgleich die Widerstände 13 und 14 gleich sind. Die Brücke wird mit Wechselstrom von einer Wicklung

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2ο eines Transformators 21 gespeist, der seinerseits von einem Wechselstromnetz 22 gespeist wird. Im Versorgungskreis der Brücke Xiegt ein Begrenzungswiderstand 23.

Der Ausgang der Brücke wird" dem Gitter der einen Hälfte 17 einer Doppeltriode 18 zugeführt. Der Ausgang dieser Triode 17·wird mit einer als magisches Auge ausgebildeten Leuchtschirm-Anzeigeröhre I9 verbunden. Bei Brückenabgleich gibt die Anzeigeröhre 19 eine Nullanzeige. Der Heizungsstrom für die Röhren wird von der Wicklung 2o des die Brücke versorgenden Transformators 21 abgezweigt« Der Ausgang einer weiteren Wicklung des Transformators wird gleichgerichtet, um die Gleichspannungsversorgung für die Röhren zu liefern. Das Versorgungsnetz 22speist ferner die Lampe 11.

Im Kathodenkreis der zweiten Häufte Zk der Doppeltriode 18 liegt ein regelbarer Widerstand 25 und die Spule 26 eines Relais. Der regelbare Widerstand Ik ist mit einem Kondensator 27 im Gitterkreis der zweiten Hälfte 2k der Doppeltriode verbunden.

Mit einem fünfpoligen Zweiwegschalter 31» 32» 33, Jk, 35 kann die Vorrichtung wahlweise zum Abgleich der Brücke und zum zeitlich begrenzten Einschalten der

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Lampe Il geschaltet werden. Ein zweiter Schalter 28 ist vorgesehen, um den Kondensator 27 kurz zu schließen. Zwei Pole 31» 32 des Zweiwegsehalters verbinden den Widerstand I^ wahlweise mit der Widerstandsbrücke oder mit dem Gitterkreis der zweiten Hälfte 24 der Doppeltriode. Der dritte Pol 33 des Schalters ist so angeordnet, daß er den Gitterkreis der zweiten Hälfte der Doppeltriode, wenn der Widerstand 14 nicht mit ihm verbunden ist, kurzschließt, damit die Triode Zk völlig leitend bleibt. Ein vierter Pol Jk des Schalters liegt parallel zu den Kontakten 36 des Relais 26, um die Lampe 11 an die Netzspannung anzuschließen» Der fünfte Pol 35 des Schalters ist so angeordnet, daß er die Anzeigeröhre 19 mit der Gleichspannungsversorgung verbindet. Die Anordnung des Relais 26 ist derart, dai3 die Lampe 11 an das Netz 22 angeschlossen ist, wenn die Relaisspule nicht erregt ist, und dass die Kontakte 36 geöffnet werden, wenn die Relaisspule angeregt wird. Im dargestellten Schaltschema sind die Pole 31 his 35 des Zweiwegschalters in der Stellung gezeigt, mit der das zeitlich begrenzte Einschalten der Lampe 11 erfolgt. Bei Betrieb der Vorrichtung wird die Photozelle 13 in der Bildebene des photog-rapliischen Negativs derart angeordnet, daß sie Licht von der Lampe 11 durch den wichtigsten Bereich des im Vergrößerungs-

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apparat angeordneten photographischen Negativs 12 erhält, beispielsweise das durch die hellsten Stellen des Negativs fallende Licht. DerWählschalter wird in die Abgleichstellung geschaltet, in welcher die Pole des Schalters die zu der in Fig. 1 gezeigten Stellung entgegengesetzte Stellung einnehmen. Die Kontakte 31 und 32 schließen den Brückenkreis, dessen Ausgang dem Gitter der ersten Triode 17 zugeführt wird. Der Ausgang der ersten Triode wird der Anzeigeröhre 19 zugeführt. Der Wert des Widerstandes lk wird solange verändert, bis sich an dem magischen Auge 19 eine Null-Anzeige ergibt.

Der Wählschalter wird dann in die Zeitschalterstellung geschaltet, so daß sich die Kontakte 31 bis 35 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet. Der Kondensator 27» der während der Abgleichstellung des Schalters von dem Strom durch die zweite Triode 24 aufgeladen wurde, hält nun die zweite Triode leitend. Der Strom aus der zweiten Triode .erregt das Relais l6, so daß sich die Kontakte 36 öffnen und die Lampe 11 abgeschaltet wird. Das lichtempfindliche Papier kann jetzt au seine Stellung in der Bildebene des photographischen Negativs 12 gebracht werden.

Beim momentanen Schließen des zweiten Schalters 28 entlädt sich der Kondensator, so daß das an dem Gitter

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der zweiten Triode 2k liegende Spannungssignal unter die Sperrspannung fällt. Die Relaisspule 26 ist nun nicht mehr erregt, so daß sich die Kontakte 36 schließen und die -Lampe· 11 einschalten. Die Belichtung beginnt. Sobald der zweite Schalter 28 wieder geöffnet wird, beginnt sich der Kondensator 27 wieder über den Widerstand Ik aufzuladen, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die vom Wert .des Widerstandes Ik abhängt. Sobald das an dem Gitter der zweiten Triode 2k liegende Spannungssignal einen Wert erreicht, der ausreicht, um die zweite Triode leitend zu machen, wird die Relaisspule 26 wieder erregt und die Kontakte 26 geöffnet, um die Belichtung zu beenden. Das belichtete Papier kann nun entfernt werden, und weitere Ablichtungen können gemacht werden, in-dem weitere Blätter von lichtempfindlichen Papier eingelegt und der zweite Schalter 28 zum Auslösen der Belichtung kurzzeitig geschlossen wird.

Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann die Belichtungszeit im Bereich der beim photographischen Vergrößern üblicherweise"auftretenden Lxchtxntensxtäten linear verändert werden. Der Bereich kann ausgedehnt werden durch die Verwendung, von neutralen Graufiltern oder einstellbaren Blenden über der lichtempfindlichen Stelle.

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Die Einstellung des Mittelabgriffs 16 des Potentiometers 15 richtet sich nach den Eigenschaften des gerade verwendeten lichtempf indli clieia Papiers. Wenn die Papiereigenschaften nur eine kurze Belichtungszeit verlangen, wird der Mittelabgriff 16 so eingestellt, daß der Brückenabgleich dann erfolgt, wenn das Widerstand sverhältnis des Widerstandes lh zu der photoelektrischen Zelle 13 klein ist. Das Potentiometer lU wird zweckmäßigerweise durch Angabe der verschiedenen zur Verwendung kommenden Papierqualitäten kalibriert.

Die photoelektrische Zelle 13 kann ersetzt werden durch einen Elektronenvervielfacher, einen Photowiderstand, eine photoleitende Zelle, eine Selenzelle oder eine beliebige andere Vorrichtung, die eine Änderung der Lichtintensität in eine sich ändernde elektrische Größe umzuwandeln in der Lage ist. In der Brücke kann statt des (Tür: ¹^cIl ^::. Widerstandes der Photozelle auch die Kapazität, Induktivität oder eine elektro- · nische Impedanz der Pnotozrile mit einem Vergleichselement in der Brücke verglichen werden. Die beschriebenen Bestandteile der Brücke können durch andere Bestandteile ersetzt werden,' die die gleiche Funktion ausüben. -

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Da viele Lichtumwandler nur in einem begrenzten Bereich eine streng lineare Beziehung zwischen der Lichtintensität und dem Ausgangssignal ergeben, können zusammen mit dem Lichtumwandler optische Graufilter, Farbfilter für die Farbwidergabe, den Farbausgleich und die Farbbelichtungskontrolle, und mechanische Einrichtungen zum Verändern der Blende vor dem Lichtumwandler verwendet werden. Die Einstellung des Abgleichelementes in der Brücke kann,wie beschrieben, von Hand oder, wie in Fig. 2 beispielsweise dargestellt, durch einen Servo-Motor Io erfolgen, wobei der Servo-Motor mechanisch die Veränderung des Widerstandes 14 bewirkt. Durch ein derartiges Servosystem wird der Wert des Abgleichelementes nach Erreichen des Abgleiche auf dem Abgleichwert gehalten, obwohl sich die Impedanz der lichtempfindlichen Vorrichtung selbstverständlich ändert, sobald die Lampe abgeschaltet wird. Der Zweiwegschalter kann ein elektromagnetisches oder ein elektronisches Relais oder ein Servo-Motor sein. Die beschriebene Leuchtschirm-Anzeigeröhre 19 kann beispielsweise durch ein mechanisches Anzeigegerät oder durch eine Zwillingsglimmlampe ersetzt werden.

Die Vorrichtung kann geeicht werden, indem Probestreifen von lichtempfindlichem Papier mit verschiedenen Belichtungszeiten belichtet werden, bis die richtige Be-

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lichtungszeit für das jeweilige Papier gefunden ist. Die photoelektrische Zelle 13 wird in der Bildebene angeordnet, so daß sie Licht aus einem ausgewählten Bereich des Negativs 12 auffängt. Der Mittelabgriff 16 des Potentiometers 15 wird in eine Mittelstellung gebracht. Während sich der Wählschalter in der Abgleichstellung befindet, wird die Brücke durch Verändern des Widerstandes Ik abgeglichen. Der Zweiwegschalter wird dann in seine zweite Stellung gebracht und der zweite Schalter 28 kurzzeitig gedrückt. Der Stromkreis der zweiten Triode 14 erregt dann die Lampe 11 während einer Zeit, welche von der Zeitkonstante des Kreises abhängt. Der Widerstand 25 wird solange verändert, bis die Zeit, während welcher die Lampe 11 eingeschaltet bleibt, gleich der gewünschten Belichtungszeit des Probestreifens aus lichtempfindlichem Papier ist. Der Widerstand 25 wird danach nicht mehr verändert, die Einstellung auf verschiedene Papierqualitäten erfolgt vielmehr durch Verändern des Mittelabgriffs 16 des Potentiometers 15· Die Eigenschaften des lichtempfindlichen Papieres können mit Hilfe der Probestreifenmethode festgestellt werden oder dadurch, daß die Stellung des Mittelabgriffs l6 des Potentiometers 15 nach Maßgabe der Ergebnisse eingestellt wird, welche eine Belichtung des Papiers bei Mittelstellung des Potentiometers ergibt.

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Die Vorrichtung kann auch als Schwärzungsmesser (densitometer) verwendet werden, um für ein. bestimmtes Negativ das lichtempfindliche Papier von geeigneter Härte auszuwählen. Hierzu werden die Bereiche größter und kleinster Helligkeit ausgewählt und die Werte des Widerstandes Ik für diese beiden Bereiche festgestellt. Das Kontrastverhältnis des Negativs ist das Verhältnis des einen Belichtungszeitwertes zum anderen, und nach diesem Ergebnis kann die richtige Härte des lichtempfindlichen Papiers bestimmt werden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß die Information der Lichtintensität gespeichert wird und dann für eine beliebig lange nachfolgende Zeit zur Steuerung der Belichtungszeit zur Verfügeng steht. Ferner können mit der Vorrichtung die verschiedenen Eigenschaften der Abzugspapiere berücksichtigt werden. Ferner kann damit der Kontrastbereich der Wegative und die Lichtempfindlichkeit des Abzugspapiers bestimmt werden. Die Einfachheit der Vorrichtung beruht darauf, daß die Messung der Lichtintensität nicht gleichzeitig mit der Belichtung des Abzugspapieres erfolgt, so daß eine komplizierte Vorrichtung zur gleichzeitigen Durchführung dieser Arbeitsgänge nicht erforderlich ist. Die Vorrichtung mißt die Lichtintensität in einfacher

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Weise, und es 1st nicnt erforderlich, hierfür Probestreif en zu verwenden oder sich auf erfahrungsgemäße Schätzungen zu verlassen.

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Claims

Patent an s ρ r ü c h e

1. Belichtungszeitregelvorrichtung zur Steuerung der Belichtungszeit einer Lichtquelle mit einer lichtempfindlichen Vorrichtung, die derart angeordnet ist, daß sie Licht von der Lichtquelle empfängt und ein von der empfangenen Lichtmenge abhängiges elektrisches Ausgangssignal liefert» und einendie Brennzeit der Lichtquelle steuernden Zeitschaltkreis, gekennz e lehne t durch ein Schaltelement mit regelbarer Impedanz und Einrichtungen zum Regeln der Impedanz in Äbhängkeit von dem elektrischen Ausgangssignal der lichtempfindlichen Vorrichtung, wobei der Zeitschaltkreis die Lichtquelle in Abhängigkeit von der Impedanz steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Vorrichtung zum Empfang aus der Lichtquelle, welches durch verschiedene Teile des dazwischen angeordneten Mediums gegangen ist, beweglich angeordnet ist.

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3· Vorrichtung nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß die lichtempfindliche Vorrichtung einen von der auffallenden Lichtmenge abhängigen Widerstand hat, und daß die Einrichtungen zum Verändern der Impedanz des Schaltelementes aus einer Abgleichvorrichtung zum Abgleichen der Impedanz des Schaltelementes mit der der lichtempfindlichen Vorrichtung

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besteht.

4, Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch

ge k e η η ζ e i c h η e t, daß die Abgleichvorrichtung eine Brückenschaltung ist.

5· Vorrichtung nach Anspruch 3 oder k, dadurch ge kennz ei ohne t, daß die Abgleichvorrichtung so angeordnet ist, daß eine Anzeige erfolgt, sobald sich die Impedanz des Schaltelementes und die Impedanz der lichtempfindlichen Vorrichtung in einem vorherbestimmten Verhältnis zueinander befinden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß die Abgleichvorrichtung Einrichtungen zum Einstellen und Festlegen des vorherbestimmten Verhältnisses aufweist.

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7» Vorrichtung nach Anspruch. 6, dadurch gekennze i chne t, daß mit der Abgleichvorrichtung Anzeigeeinrichtungen zur Anzeige der Beziehung zwischen den Impedanzen des Schaltelementes und der lichtempfindlichen Vorrichtung verbunden-sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7» gekennzeichnet durch einen auf den Ausgang der Abgleichvorrichtung ansprechenden und die Impedanz des Schaltelementes automatisch mit der Impedanz der lichtempfindlichen Vorrichtung abgleichenden Servo-Motor.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennze i chnet, daß zum wahlweisen Verbinden des Schaltelementes mit der Abgleichvorrichtung und mit dem Zextschaltkreis ein von Hand betätigbarer Schalter vorgesehen ist.

Io. Beliehtungszeitregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis■9>' dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß sie in einem Vergrößerungsgerät angeordnet und der Zeitschaltkreis mit der Lichtquelle zum Belichten eines lichtempfindlichen Mediums durch ein photographisches Negativ hindurch verbunden ist.

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11» Verfahren zur Regelung der Belichtungszeit in. einem photographischen Vergrößerungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß man Licht durch ein Medium auf eine lichtempfindliche Vorrichtung fallen läßt, deren Impedanz in Abhängigkeit von der auftreffenden Lichtmenge veränderlich ist, daß man eine weitere Impedanz in Abhängigkeit von der Impedanz der lichtempfindlichen Vorrichtung beim Auftreffen von Licht einregelt, und daß man die Belichtungszeit in Abhängigkeit von dem Wert der eingeregelten Impedanz steuert.

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Lee rs e i t e