DE2145491A1

DE2145491A1 - Anordnung zur Messung der Beleuchtungs starke fotografischer Objekte, insbesondere fur fotoelektrische Belichtungsmesser

Info

Publication number: DE2145491A1
Application number: DE19712145491
Authority: DE
Inventors: Tsukumo Tokio P Nobusawa
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1970-10-02
Filing date: 1971-09-11
Publication date: 1972-04-06
Also published as: DE2145491C3; DE2145491B2; GB1352440A; JPS495478B1; US3741088A

Description

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN DIPL.-PHYS. DIPL.-ING. 8 MÖNCHEN 25 · LIPOWSKYSTR. IO

ASAHI KOGAKU KOGYO K.K. _y__as-104

Wa/Po 7. September 1971

Anordnung zur Messung der Beleuchtungsstärke fotografischer Ob.iekte, insbeson-'dere für fotoelektrische Belichtungsmesser

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung der Beleuchtungsstärke fotografischer Objekte, insbesondere für· fotoelektrische Belichtungsmesser.

Sie bezieht sich insbesondere auf eine solche Anordnung, mit deren Hilfe bei Objekten sehr unterschiedlicher Helligkeitsverteilung ein eine optimale Filmbelichtung gewährleistender durchschnittlicher Wert der Beleuchtungsstärke ermittelbar ist, der sich aus der arithmetischen Summe einer Anzahl von unterschiedlichen partiellen Helligkeitswerten errechnen läßt.

Bei der Aufnahme eines Gegenstandes mit sehr ungleichmäßiger Helligkeitsverteilung, beispielsweise bei einer Landschaftsaufnahme mit einem wolkenlosen Himmel, muß der Beleuchtungsumfang berücksichtigt werden. Im allgemeinen gibt es einen von den Eigenschaften des verwendeten Filmmaterials abhängigen mehr oder weniger großen BelichtungsSpielraum, innerhalb dessen brauchbare Aufnahmen möglich sind. Bei der Bestimmung der optimalen Belichtung müssen sowohl die ungleichmäßige Vertellung der Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden • " Gegenstandes als auch der Belichtungsspielraum des verwendeten Filmmaterials berücksichtigt werden. Bei Objekten von stark ungleichmäßiger Helligkeitsverteilung wurden bisher

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üblicherweise die Belichtungsdaten mit Hilfe einer Messung c der durchschnittlichen Beleuchtungsstärke oder durch eine Punktmessung, d.h. eine Messung mit sehr kleinem Meßwinkel, ermittelt.

Dies war jedoch stets mit zahlreichen technischen Schwierigkeiten sowie mit dem Nachteil verbunden, daß bei der Ermittlung des durchschnittlichen Beleuchtungswertes durch eine sog. Integralmessung, d.h. mit einem entsprechend großen Meßwinkel, derjenige Wert der partiellen Beleuchtungsstärke das Meßergebnis verfälscht, der innerhalb des Meßwinkels den größten Bereich umfaßt. Demgegenüber ist die erwähnte Punktmessung mit dem Nachteil verbunden, daß zur Ermittlung der optimalen Belichtungsdaten mehrere Messungen durchgeführt und die einzelnen Meßergebnisse mühsam rechnerisch miteinander verknüpft werden müssen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu beseitigen und eine Anordnung zu schaffen, mit deren Hilfe ein Durchschnittswert der einzelnen partiellen Beleuchtungsstärken des zu fotografierenden Objekts automatisch gemessen wird. Die erfindungsgemäße Anordnung, die über wenigstens ein lichtempfindliches elektrisches Schaltelement verfügt, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Steuerschaltung vorgesehen ist, welcher die mit Hilfe des bzw. der lichtempfindlichen Schaltelemente ermittelbaren Werte sowohl der niedrigsten als auch der höchsten partiellen Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts als Eingangssignale zuführbar sind und deren Ausgangssignal einer die erforderlichen Belichtungsfaktoren (Belichtungszeit oder Blendenwert) anzeigenden und/oder selbsttätig steuernden Einrichtung zuführbar ist. Der eine optimale Filmbelichtung gewährleistende, dem arithmetischen Mittel zwischen höchster und niedrigster partieller Beleuchtungsstärke entsprechende Wert kann in der genannten elektrischen Steuerschaltung beispielsweise durch Summierung der beiden genann-

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ten Eingangssignale ermittelt werden. Schaltungstechnisch ist es jedoch einfacher, den gewünschten Wert durch Differenzbildung zu ermitteln.

'i;ine entsprechende Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein durch die Steuerschaltung ermittelbares, der Differenz zwischen höchster und niedrigster partieller Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts proportionales elektrisches Signal in einem Speicherelement gespeichert und zur Gewinnung einer die durchschnittliche, der fotografischen Aufnahme zugrunde zu legenden Beleuchtungsstärke kennzeichnenden Information dem der niedrigsten bzw. höchsten partiellen Beleuchtungsstärke entsprechenden elektrischen Signal additiv bzw. subtraktiv überlagert wird.

Eine besonders einfache, insbesondere für Handbelichtungsmesser geeignete Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die der genannten elektrischen Steuerschaltung als Eingangssignale zuführbaren Werte der niedrigsten und höchsten partiellen Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts mit Hilfe ein und desselben lichtempfindlichen Schaltelements ermittelt werden, dessen wirksame Oberfläche nacheinander den von den entsprechenden Objektteilen ausgehenden Lichtstrahlen ausgesetzt wird, wobei das dem niedrigsten bzw. höchsten partiellen Wert der Beleuchtungsstärke entsprechende elektrische Signal in je einem Kondensator gespeichert wird.

Eine entsprechende Schaltungsanordnung ist nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Schaltelement in an sich bekannter Weise mit einem vorzugsweise mit logarithmischer Kennlinie ausgestatteten Schaltelement in Reihe geschaltet ist und daß die genannten Kondensatoren über je einen Gleichrichter dem lichtempfind-

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lichen Schaltelement bzw. dem mit ihm in Reihe geschalteten Schaltelement parallel geschaltet sind, wobei die Gleichrichter so gepolt sind, daß sie eine Aufladung des betreffenden Kondensators an der entsprechenden Teilspannung ermöglichen, seine Entladung bei sinkender Teilspannung jedoch durch ihre Sperrwirkung verhindern.

Da die zuletzt beschriebene, mit nur einem lichtempfindlichen Schaltelement ausgestattete Anordnung gewissermaßen ein Abtasten des zu fotografierenden Gegenstandes erfordert, eignet sie sich wenig zum Einbau in Kameras mit automatischer Belichtungszeitsteuerung. Eine Weiterbildung der Erfindung, die insbesondere für einäugige Spiegelreflexkameras mit im bildseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs angeordneten lichtempfindlichen Schaltelementen geeignet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine in zwei Gruppen aufgeteilte Vielzahl von lichtempfindlichen Schaltelementen vorgesehen ist, die mit je einem logarithmierenden Schaltelement mit in bezug auf die beiden Klemmen der Versorgungsspannung gruppenweise wechselnder Reihenfolge in R.eihe geschaltet sind und daß die Verbindungspunkte aller Reihenschaltungen der einen Gruppe über je einen Gleichrichter an eine erste und die Verbindungspunkte aller Reihenschaltungen der anderen Gruppe über je einen Gleichrichter an eine zweite Sammelader angeschlossen sind, derart, daß an der einen Sammelader nur das an dem der höchsten Beleuchtungsstärke ausgesetzten lichtempfindlichen Schaltelement auftretende elektrische Signal und an der anderen Sammelader nur das an dem der niedrigsten Beleuchtungsstärke ausgesetzten lichtempfindlichen Schaltelement auftretende elektrische Signal wirksam ist, und daß beide Sammeladern mit den Eingängen der genannten elektrischen Steuerschaltung verbunden sind. Falls die Anordnung in eine einäugige Spiegelreflexkamera eingebaut ist, die nicht mit einem feststehenden halbdurchlässigen, sondern mit einem aus dem bildseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs ausschwenkbaren Sucherspiegel ausgestattet ist, muß selbstverständlich dafür 3orge getragen werden, doß

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außer dem der Differenz zwischen höchster und niedrigster partieller Beleuchtungsstärke proportionalen elektrischen Signal auch wenigstens eines -der beiden auf den Sammeladern auftretenden elektrischen Signale in an sich bekannter Weise gespeichert wird, wenn der zu den lichtempfindlichen Schaltelementen führende Strahlengang durch die Bewegung des Sucherspiegels unterbrochen wird. Die erfindungsgemäße additive bzw. subtraktive Überlagerung des Differenzsignals und eines der beiden Eingangssignale kann nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung dadurch bewerkstelligt werden, daß die elektrische Steuerschaltung einen Differenzverstärker aufweist, der aus zwei Transistoren besteht, deren Basiselektrodenden Werten der höchsten bzw. niedrigsten partiellen Beleuchtungsstärke proportionale elektrische Signale zuführbar sind und deren Kollektorelektroden über einen Widerstand miteinander verbunden sind und daß ein Umschalter vorgesehen ist, in dessen erster Schaltstellung ein als Kondensator ausgebildetes Speicherelement an einer Teilspannung des genann-

ist

ten Widerstandes aufladbar/und in dessen zweiter Schaltstellung diese Teilspannung mit einem der beiden Eingangssignale in Reihe geschaltet wird.

Mit Rücksicht auf den Belichtungsspielraum des verwendeten Filmmaterials ist es oft von Interesse, wie groß die Differenz zwischen dem Wert der höchsten partiellen. Beleuchtungsstärke und dem Wert der niedrigsten partiellen Beleuchtungsstärke ist. Ferner können die absoluten Werte dieser Beleuchtungsstärke von Interesse sein. Nach einer Weiterbildung der Erfindung können diese Werte dadurch ermittelt werden, daß in die individuellen KollektorStromkreise der den Differenzverstärker bildenden beiden Transistoren sowie zwischen ihre beiden Kollektorelektroden je ein Meßinstrument zur Anzeige der niedrigsten bzw. höchsten partiellen Beleuchtungsstärke sowie der Differenz beider Werte eingefügt ist.

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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, an Hand deren weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben werden sollen.

Fig. 1 zeigt eine Schaltung, die mit nur einem lichtempfindlichen Schaltelement ausgestattet ist und die sich insbesondere für Handbelichtungsmesser eignet. In

Fig. 2 ist eine Schaltung dargestellt, die über eine Vielzahl von lichtempfindlichen Schaltelementen verfügt, und die sich insbesondere zum Einbau in Kameras mit Lichtmessung durch das Objektiv eignet.

Die Schaltung nach Fig. 1 besitzt ein als Fotowiderstand ausgebildetes lichtempfindliches Schaltelement R, das zur Messung der Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Gegenstandes dient. In Reihe mit dem Fotowiderstand R ist eine Diode D_Q mit logarithmischer Kennlinie geschaltet. Diese dient zur logarithmischen Kompression des an dem Fotowiderstand auftretenden, die jeweilige Beleuchtungsstärke kennzeichnenden elektrischen Signals. Die beiden in Reihe geschalteten elektrischen Schaltelemente R und D sind über den Schalter S mit der als Versorgungsspannung dienenden Batterie E verbindbar. Es sind ferner zwei Kondensatoren C₁ und C₂ vorgesehen, die über Dioden D^ bzw. D₂ dem Fotowiderstand R bzw. der Diode D_Q parallel geschaltet sind. Durch eine geeignete Polung der beiden Dioden D₁ und Do wird erreicht, daß in den Kondensator C₁ ein elektrisches Signal speicherbar jsb, das dem Wert der niedrigsten partiellen Beleuchtungsstärke entspricht, während in dem Kondensator C₂ ein elektrisches Signal gespeichert wird, das der höchsten partiellen Beleuchtungsstärke entspricht. Auf diese Weise wird eine Meßschaltung zur Ermittlung dieser beiden Signale gebildet. Die Schaltung enthält ferner einen Feldeffekttransistor CL, der einen sehr hohen Eingangswiderstand besitzt und der unter dem Steuereinfluß des erwähnten, in dem Kondensator C₁ speicherbaren, der niedrigsten

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partiellen Beleuchtungsstärke entsprechenden elektrischen Signals steht. Unter diesem Steuereinfluß erreicht der Transistor Q.j seinen leitfähigen Zustand. An dem Widerstand r^ tritt eine entsprechende Potentialerhöhung ein. Durch den in der folgenden Stufe angeordneten Transistor Q^ wird die Phase des von dem Transistor GL abgegebenen Stromsignals umgekehrt. Der Kollektor des Transistors GL steht mit der Basiselektrode des Transistors GU in Verbindung, in dessen Emitterzuleitung der Lastwiderstand r eingefügt ist. Der durch diesen Lastwiderstand r fließende Strom wird deshalb verringert, wenn der Transistor Qp in seinen leitenden Zustand gelangt. Es ist ein weiterer Feldeffekttransistor Q. vorgesehen, der ebenfalls als Stufe mit hohem Eingangswiderstand dient, und dessen Leitfähigkeit bzw. Kanalstrom unter dem Steuereinfluß des in dem Kondensator C^ gespeicherten, dem Wert der höchsten partiellen Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts proportionalen elektrischen Signals steht. Der Feldeffekttransistor GL· ist ein sog. n-Kanal-Feldeffekttransistor, sein Leitfähigkeitstyp ist also dem des Feldeffekttransistors CL entgegengesetzt. Der von dem Feldeffekttransistor Q/ gesteuerte Stromkreis enthält einen Lastwiderstand r₂. An den Verbindungspunkt zwischen der Anode des Feldeffekttransistors Q^ und diesem Lastwiderstand T^ ist die Basiselektrode eines weiteren Transistors Q^ angeschlossen. In entsprechender Weise ist der Verbindungspunkt zwischen der Emitterelektrode des Transistors CU und dem Lastwiderstand r an die Basiselektrode eines weiteren Transistors GL- angeschlossen. Die beiden Transistoren Q₁- und Qg sind zusammengeschaltet. In den gemeinsamen Emitterstromkreis ist der veränderbare Widerstand R eingefügt. Die Kollektorelektroden der beiden Transistoren Q,- und Qg stehen über den Widerstand r miteinander in Verbindung.

Die Transistoren Q.. bis Qg bilden auf diese Weise eine

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- a.

Transistorsteuerschaltung, die unter dem Steuereinfluß zweier elektrischer Signale steht, welche dem jeweils niedrigsten und jeweils höchsten Wert der partiellen Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts entsprechen. Folglich tritt an dem zwischen die Emitterelektroden der beiden Transistoren Qj- und Qg geschalteten Widerstand r eine Differenzspannung auf, die der Differenz der beiden genannten elektrischen Signale proportional ist.

Es ist ferner ein mit zwei Umschaltekontakten ausgestatteter Umschalter T vorgesehen. Seine Kontaktfeder a ist mit einem Abgriff des Widerstandes r und seine Kontaktfeder b mit dem Kollektor des Transistors Qg verbunden. Die Kontaktfeder b' steht mit der Basiselektrode des Transistors Qg in Verbindung. Der zwischen die beiden Ilittelfedern des Umschalters T geschaltete Kondensator C kann auf die genannte Differenzspannung aufgeladen werden, wenn sich der Umschalter T in einer ersten Schaltstellung, in der seine Hittelfedern mit den Kontaktfedern a und b verbunden sind, befindet, '/.s ist ferner ein Transistor Q₇ vorgesehen, dessen Basiselektrode mit der Kontaktfeder a¹ des Umschalters T verbunden ist und in dessen AusgangsStromkreis ein Anzeigeinstrument ΙΊ beispielsweise ein Strommesser geschaltet ist.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung umfaßt einen durch eine gestrichelte Linie abgegrenzten Schaltungsteil, der als Meßkreis zur Gewinnung von elektrischen Signalen dient, die den jeweils niedrigsten und höchsten Werten der'partiellen Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Gegenstandes entsprechen. Im übrigen entspricht die in Fig. 2 dargestellte Schaltung im wesentlichen der in Fig. 1 dargestellten Schaltung. Im Gegensatz zu dieser enthält sie jedoch kein in dem Ausgangsstromkreis des Transistors Q₇ angeordnetes Anzeigeinstrument, beispielsweise einen Strommesser, es ist vielmehr ein weiterer Transistor Q₀ vorgesehen, der zusammen mit dem Transistor Q₇ und dem in ihren gemeinsamen Emitter-

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Stromkreis eingefügten veränderbaren Widerstand R¹ eine Vergleicherschal tung bildet. Während die Basiselektrode des Transistors Qj ebenso wie in der Schaltung nach Fig. 1 mit der Kontaktfeder a¹ des Umschalters T verbunden ist, wird die Basiselektrode des Transistors Qg von dem Ausgangssignal der Schaltstufe A gespeist, die als Zeitgeberstufe für die nach dem System der Lichtmessung durch das Objektiv arbeitenden elektrischen Kameraverschlußschaltung B dient. Das am Ausgang der erwähnten Vergleicherschaltung erscheinende Ausgangssignal dient als Steuergröße für diese elektrische Karaeraverschlußschaltung B. Die von dem durch die gestrichelte Linie umschlossenen Schaltungsteil gebildete Heßschaltung enthält eine Vielzahl von Stromzweigen, von denen jeder einen zur Messung der Beleuchtungsstärke eines zu fotografierenden Objekts dienenden Fotowiderstand (z.B. R^) sowie eine mit logarithmischer Kennlinie ausgestattete Diode (z.B. D^) enthält, die als Schaltelement zur logarithmischen Kompression dient. Die Fotowiderstände und die mit logarithmischer kennlinie ausgestatteten Dioden sind in Reihe geschaltet. Es ist ferner eine Vielzahl von Stromzweigen vorgesehen, die jeweils eine mit logarithmischer Kennlinie ausgestattete Diode (z.B. D₂) und einen Fotowiderstand (z.B. R₂) enthalten, die ebenfalls miteinander in Reihe geschaltet sind. Alle diese Stromzweige sind untereinander parallel geschältet. Ss sind ferner Dioden (D'., D'₃ usw.) vorgesehen, deren Anoden an die Verbindungspunkte der erstgenannten Vielzahl von Strorazweigen angeschlossen sind, ferner sind entsprechende Dioden (D'p» D¹^ usw.) vorgesehen, deren Anoden jeweils an die Verbindungspunkte der anderen Vielzahl von Stromzweigen angeschlossen sind. Die Kathoden der Dioden D¹., D'^ usw. einerseits und der Dioden D^f ₂, D'^ usw. sind jeweils über Samineladern miteinander verbunden, die zu den Basiselektroden der Transistoren Q^ .bzw. Q₂ führen. Bei dieser Anordnung der Meßschaltung dienen die mit ungerader Ordnungszahl versehenen Fotowiderstande (z.B. R^, R, usw.) zur Messung der relativ höchsten

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partiellen Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts, während die Gruppe der mit gerader Ordnungszahl versehenen Fotowiderstände (z.B. R^, R^ usw.) zur Messung der relativ niedrigsten Werte der partiellen Beleuchtungsstärke desselben Objekts dienen.

Im folgenden sei die Wirkungsweise der dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele beschrieben: Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung wird nach dem Schließen des Schalters S der gesamte Bereich des zu fotografierenden Gegenstandes mit Hilfe des auf ihn gerichteten Fotowiderstandes R abgetastet. Wenn der Fotowiderstand R den niedrigsten partiellen Wert der Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts mißt, besteht zwischen seinen beiden Klemmen eine verhältnismäßig hohe Spannung, da sein innerer Widerstand in diesem Falle sehr hoch ist. Folglich v/ird der Kondensator C, mit dieser Spannung geladen, die in ihm als ein elektrisches Signal gespeichert wird, das einer die niedrigste partielle Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts kennzeichnenden Information entspricht. Infolge der Sperrwirkung der Diode D^ und des hohen Eingangswiderstandes des Feldeffekttransistors GLj- ändert sich der Ladungszustand des Kondensators C^ nicht, wenn der innere Widerstand des Fotowiderstandes R absinkt, sobald seine wirksame Oberfläche den von partiell helleren Teilen des zu fotografierenden Objekts ausgehenden Lichtstrehlen ausgesetzt wird. Wenn der Fotowiderstand den höchsten partiellen Wert der Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Gegenstandes mißt, nimmt der durch die zur logarithmischen Kompression dienende und mit dem Fotowiderstand R in Reihe geschaltete Diode D fließende Strom seinen größtmöglichen Wert an, da der innere Widerstand des Fotowiderstandes R in diesem Falle seinen niedrigsten Wert besitzt. Der der Diode D parallel geschaltete Kondensator Cg wird dementsprechend mit der höchsten an der Diode D₀ abfallenden Spannung aufge-

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laden. Diese Spannung wird als elektrisches Signal gespeichert, das der die höchste partielle Beleuchtungsstärke kennzeichnenden Information entspricht. Dabei wird der Ladungszustand des Kondensators C₂ wie in dem zuvor beschriebenen Fall durch die Sperrwirkung der Diode B₀ und den hohen Kingangswiderstand des Feldeffekttransistors Q/ aufrechterhalten.

Das in dem Kondensator C^ gespeicherte elektrische Signal, das der niedrigsten partiellen Beleuchtungsstärke entspricht, dient als Steuerspannung des Feldeffekttransistors Q₁ und ruft in diesem einen entsprechenden Strom hervor. Der von diesem Gtrom an dem Lastwiderstand r^ verursachte Spannungsabfall dient als Steuerspannung des als Phasenumkehrstufe dienenden Transistors Q₂. Dieser gelangt daraufhin ebenfalls in einen entsprechenden stromführenden Zustand. Dies wiederum bewirkt ein Absinken des den Transistor Q- durchfließenden Emitterstroms und damit des an dem Lastwiderstand r auftretenden Spannungsabfalls, da die Basiselektrode des Transistors Q, mit der Kollektorelektrode des Transistors Q₂ verbunden ist und da infolge der mittelbar durch die Ladespannung des Kondensators C₁ verursachten Stromerhöhung durch den Transistor Q₂ das Potential an dessen Kollektorelektrode abnimmt.

Kntsprechcnd versetzt auch das in dem Kondensator C₂ gespeicherte, der höchsten partiellen Beleuchtungsstärke entsprechende elektrische Signal den Feldeffekttransistor Q^ in seinen stromführenden Zustand und ruft an dem in seinen Ausgangsstromkreis eingefügten Lastwiderstand r₂ einen entsprechend hohen Spannungsabfall hervor. Auch die beiden Transistoren Qj- und Qg gelangen in ihren stromführenden Zustand, da ihnen die an dem Lastwiderstand r₂ auftretende vergleichsweise hohe bzw. die an dem Lastwiderstand r auftretende vergleichsweise niedrige Spannung als Steuerspan-

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nungen zugeführt werden. Infolgedessen besteht zwischen den beiden Emitterelektroden der Transistoren Q_r und Qg und damit an dem Widerstand r ein Potentialunterschied, der ein Haß für die Differenz zwischen der höchsten und der niedrigsten partiellen Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts ist. Der Umschalter T ist so angeordnet, daß der Kondensator C mit dem halben Wert dieser an dem Widerstand r auftretenden Potentialdifferenz und damit auf eine Spannung aufgeladen wird, die der Hälfte der Differenz zwischen der niedrigsten und der höchsten Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Gegenstandes entspricht, wenn seine beiden Hittelfedern in der ersten Schaltstellung mit den beiden Kontaktfedern a und b verbunden sind. Wenn der·Umschalter T in seine andere Schaltstellung gebracht wird, in der seine beiden Mittelfedern mit den Kontaktfedern a' und b¹ verbunden sind, wird die Ladespannung des Kondensators C der an dem Lastwiderstand r des Transistors Q auftretenden Spannung überlagert,

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die ein Haß für die niedrigste partielle Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Gegenstands ist. Das auf diese Weise durch Überlagerung zweier Spannungen entstandene Signal entspricht dem aus der arithmetischen Summe der höchsten und niedrigsten partiellen Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Gegenstandes errechneten Durchschnittswert bzw. dem arithmetischen I-Iittelwert von niedrigster und höchster Beleuchtungsstärke. Das Anzeigeinstrument H, beispielsweise ein Strommesser, das in den Kollektorstromkreis des durch die erwähnte Überlagerungsspannung in seinen leitfähigen Zustand gesteuerten Transistors Q₇ angeordnet ist, zeigt den Durchschnittswert der Beleuchtung an, so daß von ihm unmittelbar die eine optimale Filmbelichtung gewährleistenden Belichtungsfaktoren abgelesen werden können.

Wenn die Kontaktfeder b des Umschalters T nicht mit der Kollektorelektrode des Transistors Qg, sondern mit der des Transistors Qn und seine Kontaktfeder b¹ mit der Basiselektrode des Transistors Q₅ verbunden ist, erhält man an

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dem Anzeigeinstrument M ebenfalls den Durchschnittswert der Beleuchtungsstärke und kann damit ebenfalls die eine optimale Filmbelichtung gewährleistenden Belichtungsfaktoren direkt ablesen, da in diesem Fall die Transistorsteuerschaltung in der Weise arbeitet, daß die Potentialdifferenz von der an dem Lastwiderstand r₂ auftretenden, der höchsten partiellen Beleuchtungsstärke entsprechenden Spannung subtrahiert wird.

Ee sei noch erwähnt, daß bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Widerstand r gegebenenfalls durch ein Anzeigeinstrument, z.B. einen Strommesser, ersetzt werden kann, was eine direkte Messung der Differenz zwischen dem Wert der höchsten und der niedrigsten Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Gegenstandes erlaubt. Ein Heßinstrurnent kann ferner in die Kollektorstromkreise jedes der beiden Transistoren Q,- und Qg eingefügt werden, wobei das erste die Messung des niedrigsten und das zweite die Messung des höchsten partiellen Wertes der Beleuchtungsstärke erlaubt. Hierbei entfällt der Widerstand

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch die Wirkungsweise des in ihr enthaltenen Meßkreises sowie durch das Vorhandensein der elektrischen Kameraverschlußschaltung B, die nach dem Prinzip der Lichtmessung durch das Objektiv arbeitet. Diese elektrische Kameraverschlußschaltung wird durch die genannte Überlagerungsspannung in einen eine optimale Filmbelichtung gewährleistenden Schaltzustand gesteuert, nachdem diese Überlagerungsspannung mit dem Ausgangssignal der Zeitgeberstufe A verglichen worden ist.

Im folgenden werde die Wirkungsweise des in der Schaltung nach Fig. 2 verwendeten Meßkreises zur Ermittlung der

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partiellen Werte der Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Gegenstandes näher beschrieben. Zunächst wird eine Viel-• zahl von Fotowiderständen R^, R₂, FU, Fi, , ..., die in der oben erwähnten Weise zueinander parallel geschaltet sind, auf den zu fotografierenden Gegenstand gerichtet. Ss sei angenommen, daß der Fotowiderstand R^ die höchste Beleuchtungsstärke mißt und daß der Fotowiderstand Fi₂ die niedrigste Beleuchtungsstärke mißt. Deshalb nimmt der innere Widerstand des genannten Fotowiderstandes R^ den niedrigsten Wert an, während der Spannungsabfall an der mit ihm in Reihe geschalteten logarithmierenden Diode D^ einen maximalen Wert an-

f nimmt. Folglich werden außer der Diode D^!^ alle mit derselben Sammelader verbundenen Dioden (z.B. D'_v, usw.) in Sperr-Richtung vorgespannt und befinden sich damit in ihrem nichtleitenden Zustand. Das wiederum hat zur Folge, daß das die höchste Beleuchtungsstärke kennzeichnende elektrische Signal über die Diode D¹,, an die Basiselektrode des Transistors Q. gelangt. Andererseits nimmt der innere 'Jiderstand des Fotowiderstands R₂, der die niedrigste Beleuchtungsstärke mißt, einen maximalen Wert an, und der an ihm auftretende Spannungsabfall nimmt ebenfalls einen maximalen Wert an. Folglich v/erden außer der Diode D'₂ alle übrigen mit derselben Sammelader verbundenen Dioden (z.D. D^!/ usw.)

. in Sperr-Richtung vorgespannt und damit nichtleitend, was wiederum zur Folge hat, daß das elektrische Signal, das die niedrigste Beleuchtungsstärke kennzeichnet, über die Diode D¹^ zu der Basiselektrode des Transistors Qp gelangt. Das Schließen der beiden Schalter S. und S₂ bewirkt die gleichen Schaltvorgänge wie sie an Hand der Schaltung nach Fig. 1 beschrieben wurden. Bis ist eine weitere Eigenheit der in Fig. 2 dargestellten Schaltung, daß der Umschalter T als Steuerschalter für den elektrischen Kameraverschluß mit Belichtungsmessung durch das Objektiv unmittelbar vor der Vaschlußauslösung auf die Seits seiner beiden Kontaktfedern a¹ und b¹ umgelegt wird. Zur selben Zeit wird der Schalter S₂ geöffnet, so daß die elektrische Kameraverschluß-

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schaltung 3 aufgrund derjenigen Helligkeitsinformationen gesteuert wird, die unmittelbar vor der Betätigung des Kameraverschlusses in den Kondensatoren C und C gespeichert worden sind. Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung zur Messung der Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Gegenstandes ist es wie erwähnt möglich, die niedrigste und die höchste Beleuchtungsstärke automatisch zu messen, indem lediglich die Fotowiderstände auf das zu fotografierende Objekt gerichtet werden und ohne daß diese Fotowiderstände abgetastet werden müssen.

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Claims

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Patentansprü ehe

Anordnung zur Messung der Beleuchtungsstärke fotografischer Objekte, insbesondere für fotoelektrische Belichtungsmesser, mit wenigstens einem lichtempfindlichen Schaltelement (z.B. einem Fotowiderstand), dadurch gekennzeichnet , daß eine elektrische Steuerschaltung vorgesehen ist, welcher die mit Hilfe des bzw. der genannten lichtempfindlichen· Schaltelemente ermittelbaren ¥erte sowohl der niedrigsten als auch der höchsten partiellen Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts als Eingangssignale zuführbar sind, und deren Ausgangssignal einer die erforderlichen Belichtungsfaktoren (Belichtungszeit oder Blendenwert) anzeigenden (If, Fig. 1) und/oder selbsttätig steuernden (B, Fig. 2) Einrichtung zuführbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch die genannte Steuerschaltung ermittelbares, der Differenz zwischen höchster und niedrigster partieller Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts proportionales elektrisches Signal in einem Speicherelement (C_Q) gespeichert und zur Gewinnung einer die durchschnittliche, der fotografischen Aufnahme zugrunde zu legenden Beleuchtungsstärke kennzeichnenden Information dem der niedrigsten bzw. höchsten partiellen Beleuchtungsstärke entsprechenden elektrischen Signal additiv bzw. subtraktiv überlagert wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der genannten elektrischen Steuerschaltung als Eingangssignale zuführbaren vierte der niedrigsten und höchsten partiellen Beleuchtungsstärke des zu fotografierenden Objekts mit Hilfe ein und desselben lichtempfindlichen Schalbelements (R) ermittelt werden, dessen v/irksame Oberfläche nacheinander den von den entsprechenden Objektteilen ausgehenden Lichtstrahlen ausgesetzt wird, wobei die jeweils

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auftretenden, der niedrigsten bzw. höchsten partiellen Beleuchtungsstärke entsprechenden elektrischen Signale in je einem Kondensator (C^ bzw. C₂) gespeichert werden.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Schaltelement (R) in an sich bekannter Wpise mit einem vorzugsweise mit logarithmischer Kennlinie ausgestatteten Schaltelement (D ) in Reihe' geschaltet ist und daß die genannten Kondensatoren (C^ bzw. C₂) über je einen Gleichrichter (D. bzw. D₂) dem lichtempfindlichen Schaltelement (R) bzw. dem mit ihm in Reihe geschalteten Schaltelement (D ) parallel geschaltet sind, wobei die Gleichrichter (D., D₂) so gepolt sind, daß sie eine Aufladung des betreffenden Kondensators (C^ bzw. C₂) ermöglichen, seine Entladung bei sinkender Teilspannung jedoch durch ihre Sperrwirkung verhindern.
5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere für einäugige Spiegelreflexkameras mit im bildseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs angeordneten lichtempfindlichen Schaltelementen, dadurch gekennzeichnet, daß eine in zwei Gruppen aufgeteilte Vielzahl von lichtempfindlichen Schaltelementen (R.., R₂, R^, ...) vorgesehen ist, die mit je einem Schaltelement mit logarithmischer Kennlinie (D₁, Dp, D-., ...) mit in bezug auf die beiden Klemmen (+, -) der Versorgungsspannung gruppenweise wechselnder Reihenfolge in Reihe geschaltet sind, und daß die Verbindungspunkte aller Reihenschaltungen der einen Gruppe (R., D.; R^, D^; ...) über je einen Gleichrichter (D'., D'^, ...) an eine erste und die Verbindungspunkte aller Reihenschaltungen der anderen Gruppe (R₂, D₂; R^, D^j ...) über je einen Gleichrichter (D'_2> D',, ...) an eine zweite Sammelader angeschlossen sind, derart, daß an der einen Sammelader nur das an dem der höchsten Beleuchtungsstärke ausgesetzten lichtempfindlichen Schaltelement (z.B. R.) auftretende elektrische Signal und

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an der anderen Sammelader nur das an dem der niedrigsten Beleuchtungsstärke ausgesetzten lichtempfindlichen Schaltelement (z.B. fL,) auftretende elektrische Signal wirksam ist, und daß beide Sammeladern mit Eingängen der genannten Steuerschaltung verbunden sind.
6. Anordnung nach einem.oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuerschaltung einen Differenzverstärker auf v/eist, der aus zwei Transistoren (Q₁-, Qg) besteht, deren Basiselektroden den Werten der höchsten bzw. niedrigsten partiellen Beleuchtungsstärke proportionale elektrische Signale zuführbar sind und deren Kollektroelektroden über einen Widerstand (r ) miteinander verbunden sind und daß ein Umschalter (T) vorgesehen ist, in dessen erster Schaltstellung (a, b) ein als Kondensator (C ) ausgebildetes Speicherelement an einer Teilspannung des genannten Widerstandes (C₀) aufladbar und in dessen zweiter Schaltstellung (a¹, b') diese Teilspannung mit einem der beiden üngangssignale in Reihe geschaltet wird.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die individuellen Kollektorstromkreise der beiden den Differenzverstärker bildenden Transistoren (Q^, Cig) und/oder zwischen ihre beiden Kollektorelektroden je ein Meßinstrument zur Anzeige der niedrigsten bzw. höchsten partiellen Beleuchtungsstärke und/oder der Differenz beider Vierte eingefügt ist.

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