DE2161179C3 - Belichtungsmesser für eine photographische Kamera - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Belichtungsmesser, insbesondere für eine photographische Kamera, zur Erzeugung eines zum einfallenden Lichtstrom im Verhältnis stehenden elektrischen Signals, der mehr als ein photoelektrisches Bauelement enthält

Durch die US-PS 34 28 403 und die US-PS 37 83 758 ist bereits ein Belichtungsmesser für eine photographische Kamera bekannt, der zur Messung der Helligkeit eines Objekts an Stelle eines Einzelphotowiderstands als photoelektrisches Bauelement einen zusammenge-

setzten Photowiderstand aufweist. Dabei sind ein hauptsächlich im Bereich eines geringen auf ihn einfallenden Lichtstroms, also niedriger Beleuchtungsstärke, wirkender Photowiderstand und ein hauptsächlich im Bereich eines hohen auf ihn einfallenden Lichtstroms, also hoher Beleuchtungsstärke, wirkender Photowiderstand, die sich voneinander in der Abhängigkeit der Widerstandseigenschaft von der Beleuchtungsstärke unterscheiden, über einen Festwiderstand miteinander in Reihe geschaltet, oder es ist ein im Bereich der niedrigen Beleuchtungsstärke wirkender Photowiderstand mit einem Festwiderstand in Reihe geschaltet und parallel zu diesen beiden l>egt ein im Bereich der hohen Beleuchtungsstärke wirkender Photowiderstand.

Bekanntermaßen kann der Lichtmeßbereich, in dem eine lineare Abhängigkeit zwischen der Ausgangsgröße des photoelektrischen Bauelements und dem darauf einfallenden Lichtstrom, d.h. der Beleuchtungsstärke auf dessen lichtempfindlicher Fläche besteht, erweitert werden, indem ein zusammengesetzter Photowiderstand an Stelle eines Einzelphotowiderstands als photoelektrisches Bauelement verwendet wird und dabei der logarithmische Wert des Widerstandswerts gegenüber dem logarithmischen Wert der Beleuchtungsstärke auf der lichtempfangenden Fläche jedes Photowiderstands sowie der Widerstandswert des besagten Festwiderstands passend ausgewählt wird.

Bei einem Belichtungsmesser, der einen solchen zusammengesetzten Photowiderstand als phoioelektrisches Bauelement besitzt, kann der richtige Belichtungswert erhalten werden, wenn die partiellen Helligkeiten eines Objektfelds verhältnismäßig gleich sind und das partielle Helligkeitsverhältnis in der Nähe von 1 liegt. Aber, wenn die partiellen Helligkeiten eines Objekts im Objektfeld sehr unterschiedlich sind und das partielle Helligkeitsverhältnis stark von 1 abweicht, kann der richtige Belichtungswert ebenso, wie wenn nur ein Einzelphotowiderstand als photoelektrisches Bauelement verwendet wird, nachteiligerweise nicht erhalten werden.

Die DE-OS 15 72 726 beschreibt einen Belichtungsmesser, in dem zwei von vier Photowiderständen zueinander parallel und die übrigen zwei zu dieser Parallelschaltung in Reihe liegen. Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, bei der Helligkeitsmessung eines Objektfeldes einen Mittelwert zu erhalten. Die Parallelschaltung der Photowiderstände liefert lediglich einen arithmischen Mittelwert der Lichtmessungen der einzelnen Elemente, während die Reihenschaltung den durch die folgende Formel definierten Mittelwert liefert

111

-=- = — + —
R h r₂

+ —
r₃

wobei R der Gesamtwiderstand der Reihenschaltung der Photowiderstände und n, r% η ... der jeweilige Widerstandswert der einzelnen Photowiderstände sind. Die bekannte kombinierte Parallel-R^ihenschaltung bildet einen Durchschnittswert der von einer Anzahl zusammengesetzter photoelektrischer Bauelemente gemessenen Lichtintensität, der zwischen dem Mittelwert einer reinen Parallel- oder reinen Reihenschaltung liegt und die photometrische Messung zur Wahl der richtigen Belichtung hinsichtlich des Helligkeitskontrastes verbessern soll. Dies beruht auf dem sogenannten CLC-Effekt (Lichtkontrastkompensation). Auf Grund der Änderung des Widerstandswertes eines Photowiderstandes in Abhängigkeit von der Helligkeit nach einer Potenzfunktion kann diese bekannte Schaltung aber nur in einem begrenzten Meßbereich mit ausreichender Empfindlichkeit und Genauigkeit arbeiten.

Durch die DE-OS 15 97 347 ist es bekannt, den mit einem Photowiderstand erfaßbaren Meßbereich durch eine logarithmische Umsetzung zu erweitern. Dazu werden beispielsweise zwei unterschiedliche Photowiderstände mit einem ohmschen Widerstand oder

in einer Diode verbunden, um eine logarithmisch gestauchte Ausgangsgröße, d. h. einen Ausgangsstrom zu erhalten, der sich proportional zum Logarithmus des auf den Photowiderstand auftreffenden Lichtstroms ändert. Eine solche Anordnung versagt bei starken Helligkeits- -5 kontrasten.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Belichtungsmesser zu schaffen, dessen Ausgangsgröße unter Berücksichtigung der Helligkeitskontraste eines Objekts korrigiert ist, dabei einen möglichst großen Bereich des Objektfeldes erfaßt u:.·.- der gleichzeitig über einen weiten Meßbereich eine linc.re Abhängigkeit zwischen der Ausgangsgröße des photoelektrischen Bauelements und der Beleuchtungsstärke auf dessen lichtempfindlicher Fläche aufweist und damit in diesem veiten Meßbereich mit hoher Genauigkeit und Empfindlichkeit einsetzbar ist. Dabei soll der Belichtungsmesser die Funktion des sogenannten CLC-Effekts, der eine verbesserte photometrische Messung bei starkem Helligkeitskontrast bietet, und der logarithmisehen Umsetzung, die eine Erweiterung des linearen Meßbereichs mit sich bringt, in sich vereinigen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß wenigstens zwei photoelektrische Bauelemente vorgesehen sind, die jeweils einen ersten Photowiderstand mit

J5 einer Kennlinie enthalten, nach der der Logarithmus des Widerstands dieses ersten Photowiderstandes dem Logarithmus des auf ihn einfallenden Lichtstroms über einen ersten Bereich proportional ist, und einen zweiten Photowiderstand mit einer Kennlinie, nach der der Logarithmus des Widerstands dieses zweiten Photowiderstandes dem Logarithmus des auf ihn einfallenden Lichtstroms über einen zweiten Bereich proportional ist, wobei der erste Bereich des Lichtstroms höher liegt als der zweite Bereich, die ersten Photowiderstände und die zweiten Photowiderstände jeweils untereinander in Reihe geschaltet sind, daß jedes der photoelektrischen Bauelemente zum Empfang von Licht aus unterschiedlichen Bereichen des Objektfeldes angeordnet ist und daß ein ohmscher Widerstand mit der Reihenschaltung der zweiten Photowiderstände in Reihe geschaltet ist und parallel zur Reihenschaltung der err.ten Photowiderstände liegt.

Vo. zugsweise sind zwei dieser photoelektrischen Bauelemente vorgesehen, ist der ohmsche Widerstand zwischen die zweiton Photowiderstände gesciialtet und liegt die Reihenschaltung der ersten Photowiderstände parallel zu der Reihenschaltung der zweiten Photowiderstände und des ohmschen Widerstands. Dabei sind die freien Anschlüsse des ersten Photowiderstandes und

bo des zweiten Photowiderstandes des einen photoelektrischen Bauelements miteinander verbunden und die freien Anschlüsse des ersten Photowiderstandes und des zweiten Photowiderstandes des zweiten photoelektrischen Bauelementes miteinander verbunden.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind ebenfalls zwei photoelektrische Bauelemente vorgesehen, ist der ohmsche Widerstand zwischen dem ersten und dem zweiten photoelektrischen Bauelement einge-

schaltet und liegt die Reihenschaltung der ersten Photowiderstände parallel zum ohmschen Widerstand, indem die einen Anschlüsse der ersten Photowiderstände miteinander und die anderen Anschlüsse dieser ersten Photowiderstände mit den Anschlüssen des ohmschen Widerstands verbunden sind.

Die Beziehung zwischen dem Widerstand R eines Photowiderstandes und dem auf diesen Photowiderstand einfallenden Lichtstrom bzw. der Beleuchtungsstärke L auf seiner lichtempfindlichen Fläche ist wie bekannt R= KL :, wobei Kund -,'bekannte photometrische Konstanten sind. Vorzugsweise ist die Konstante γ für die ersten und die zweiten Photowiderständc im wesentlichen gleich, und die Konstante K jedes der ersten Photowiderstände und die Konstante K jedes der 7u/pjlpn PhntnwirlprUänrlr ςίηΗ jpwriU im wnsrntlichon gleich.

Der Wert γ jedes Photowiderstandes kann in der Nähe von 0,6 liegen.

Die aus einem ersten und einem zweiten Photowiderstand bestehenden photoelektrischen Bauelemente können mit einem Widerstand in Reihe liegen.

Der erfindungsgemäße Belichtungsmesser kann in einer einäugigen Spiegelreflexkamera verwendet werden. Dazu können mehr als ein aus einem ersten und einem zweiten Photowiderstand bestehendes photoelektrisches Bauelement im Sucherstrahlengang so angeordnet sein, daß das durch das Aufnahmeobjektiv kommende und am Reflexspiegel in den Sucherstrahlengang reflektierte Licht je für sich hauptsächlich durch ein photoclektrischcs Bauelement meßbar ist; den photoelektrischen Bauelementen mit dem zwischen deren zweite Photowiderständc in Reihe geschalteten Widerstand und dem mit diesen in Reihe geschalteten Widerstand sind zwei Widerstände parallel geschaltet und mit dem Kollektor eines Transistors verbunden; dabei ist der .Spannungsteilerpunkt dieser zwei Widerstände an die Basis dieses Transistors angeschlossen. Durch den dem durchschnittlichen auf die photoelektrischen Bauelemente einfallenden Lichtstrom entsprechenden Strom wird an dem mit den photoelektrischen Bauelementen in Reihe geschalteten Widerstand eine zum Logarithmus dieses Lichtstroms im Verhältnis stehende Ausgangsspannung erzeugt; diese Ausgangsspannung wird vor der Belichtung in einem Speicherkondensator gespeichert, und bei der Belichtung wird dieser Speicherkondensator an die Basis eines Transistors angeschlossen, durch den ein zur Basisspannung umgekehrt logarithmisch sich ändernder Strom erzeugt wird; ein Verzögerungsstromkreis ist durch den Strom dieses Transistors betätigbar, wodurch der die Belichtung steuernde Elektromagnet erregbar ist.

Mit einem Aufbau der Schaltung eines Belichtungsmessers gemäß der vorliegenden Erfindung können vorteilhafterweise für einen weiten Bereich der Helligkeitsveränderung beide bisher nur einzeln erreichten Effekte, nämlich die Erweiterung des Meßbereichs mit linearer Abhängigkeit durch logarithmische Stauchung und der CLC-Effekt der Lichtkontrastkompensation, gleichermaßen erreicht werden.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben:

F i g. 1 zeigt das Schaltbild einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen photoelektrischen Bauelements, das aus zwei zusammengesetzten Photowiderständen besteht;

F i g. 2 zeigt in einer Seitenansicht die Anordnung eines erfindungsgemäßen photoelektrischen Bauelements in einer einäugigen Spiegelreflexkamera für die geteilte Lichtmessung;

Fig.3 zeigt das Schaltbild einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen photoelektrischen Bauelements, das ebenfalls aus zwei zusammengesetzten Photowiderständen besteht;

F i g. 4 zeigt in einem Schaltbild den Steuerkreis eines elektrischen Verschlusses, wobei ein erfindungsgemä ßes photoelektrisches Bauelement angewendet ist.

Zum besseren Verständnis der erfindungsgemäßen Ausführungsformen muß man sich das Bcleuchtungs-Widerstandsvcrhäitnis für den Fall veranschaulichen, daß zwei Photowiderständc in Reihe geschaltet sind und jeder Photowiderstand das Objektfeld aufteilt und Licht von verschiedenen Objektfeldern bzw. -bereichen empfängt.

Es wird angenommen, daß jeder dieser zwei Photowiderstände ein Einzclphotowiderstand ist und daß ihre Beziehung zwischen dem Widerstand R und der Beleuchtungsstärke L auf seiner lichtempfindlichen Fläche einander gleich, nämlich R= KI. r sind, wobei K und }■ photometrische Konstanten sind. Im Fall, daß die beiden Einzelphotowiderstände in Reihe geschaltet sind und jeder einen anderen Teil des Objektfeldes mißt, hat der au^f jeweils einen der F.inzelphotowiderstände einfallende L.ichtstrom auf deren lichtempfindlichen Flächen jeweils eine Beleuchtungsstärke von Li bzw. ML] zur Folge. Dabei gilt für den in Reihe geschalteten Widerstandswert R(L\, ML]) folgende Beziehung:

Rl/.,. ML₁ 1 - K;/., +■ (Λ//.,) ^;: - Kl._t

Ist die Beleuchtungsstärke auf den lichtempfindlichen Flächen beider Einzelphotowiderstände gleich, und zwar M'L\. so gilt für den in Reihe geschalteten Widerstandswert R(XfL]. M'L\) folgendes:

RlAZL₁.A/ L₁I = 2K(AZL₁) = 2K\f L₁

Wenn also Λ7 — .\l'_k und die
i ( AZ

M\

erfüllt ist. so »ilt:

RlL₁. AZL,) = RiM¹L₁. A/L, I

Dadurch, daß die Einzelphotowiderstände, die .".'wells das von einem unterschiedlichen Bereich ausgehende Licht messen, in Reihe geschaltet sind und für den Fall eines Objektfeldes mit verschiedenen Helligkeiten, um die Formel (1) zu erfüllen, ein Durchschnittswert hinsichtlich der Helligkeitsverhältnisse gebildet wird, wird eine richtige Lichtmessung mit guter Wahrscheinlichkeit ermöglicht. Aus vorgenommenen Versuchen war zu ersehen, daß die Wahrscheinlichkeit für eine richtige Belichtung bei γ = 0,6 am größten war.

Gemäß der Erfindung werden das Objektfeld aufteilende zusammengesetzte Photowiderstände Ro und RO verwendet bei denen, wie in Fig. 1 gezeigt, die hauptsächlich im Bereich der hohen Beleuchtungsstärke wirkenden Photowiderstände Rhί und Rm durch einen Leiter miteinander in Reihe gesehaitei und die hauptsächlich im Bereich der niedrigen Beleuchtungsstärke wirkenden Photowiderstände Rl\ und Rli über den Festwiderstand Rx miteinander in Reihe geschaltet sind, und diese beiden Reihenschaltungen liegen zueinander parallel, damit der zwischen den beiden

Anschlüssen erzeugte Strom abgenommen werden kann.

Mit anderen Worten sind bei einem zusammengesetzten Photowiderstand Ro der im Bereich der niedrigen Beleuchtungsstärke wirkende Photowiderstand Ria und der ir>' Bereich der hohen Beleuchtungsstärke wirkende Photoviderstand R_H\ miteinander in Reihe geschaltet und ein äußerer Anschluß ist am Verbindungspunkt zwischen diesen beiden angeordnet; bei dem anderen zusammengesetzten Photowiderstand /?'nsind ebenfalls der im Bereich der niedrigen Beleuchtungsstärke wirkende Photowiderstand Ri 2 und der im Bereich der hohen Beleuchtungsstärke wirkende Photowiderstand Rhi miteinander in Reihe geschaltet und ein äußerer Anschluß ist am Verbindungspunkt zwischen beiden vorgesehen. Dabei sind, wie oben beschrieben, die beiden Photowiderstände Rm und R112 miteinander direkt durch einen Leiter verbunden und die beiden Photowiderstände Ri \ und R/ 2 sind über den Festwiderstand R\ miteinander verbunden.

Die beiden zusammengesetzten Photowiderstände sind, wie in F i g. 2 gezeigt, in der Kamera so angeordnet, daß das Licht von verschiedenen Teilbereichen des Objektfelds getrennt auf diese beiden zusammengesetzten Photowiderstände einfällt. In Fig. 2 ist der wichtigste Teil einer einäugigen Spiegelreflexkamera dargestellt. Das durch das Objektiv 1 einfallende Licht des Objektfelds wird vor der Belichtung am bewegbaren Spiegel 2, der eine gegen die optische Achse um 45° geneigte, das Einfallslicht zur Mattscheibe 3 reflektierende Stellung und das Einfallslicht auf den vor dem nicht dargestellten Film laufenden Schirm 9 richtende, zur optischen Achse parallele Stellung einnehmen kann, zur Mattscheibe 3 reflektiert und erzeugt dort ein Bild. Das zerstreute Licht fällt durch die Kondensorlinse 4 ins Pentagonalprisma 5 ein und wird an inneren Flächen zur Okularlinse 6 reflektiert.

.'η

An der vorderen und hinteren Kante der Dachfläche des Pentagonalprismas 5 ist jeweils ein Prisma 7 und 8 angeklebt, Teile des zerstreuten Lichts von der Mattscheibe 3 fallen in die an diesen Prismen 7 und 8 angeklebten zusammengesetzten Photowiderstände RO und R₀ ein.

Werden zwei Photowiderstände R'o und R₀ wie oben beschrieben in der Kamera angeordnet, so fällt infolge der Richtung des zerstreuten Lichts gegenüber dem das Abbild auf der Mattscheibe 3 erzeugenden Einfallslicht und infolge des Entfernungsverhältnisses zwischen der Mattscheibe 3 und den beiden zusammengesetzten Photowiderständen RO und R_n hauptsächlich das an der linken Hälfte der Mattscheibe 3 zerstreute Licht in den zusammengesetzten Photowiderstand RO und das an der rechten Hälfte der Mattscheibe 3 zerstreute Licht in den zusammengesetzten Photowiderstand /?_oein.

Es wird a'so damit für die Lichtmessung eine Aufteilung des Objektfeldes und eine in den beiden Bereichen getrennte Lichtmessung durch die beiden zusammengesetzten Photowiderstände Ro, RO erreicht.

Es wird angenommen, daß das Beleuchtungs-Widerstandsverhältnis der im unteren Helligkeitsbereich wirkenden Photowiderstände Rn und R/. 2 zweier zusammengesetzter Photowiderstände Rn und RO und auch das Beleuchtungs-Widerstandsverhältnis der im oberen Helligkeitsbereich wirkenden Photowiderstände Rm und R>n jeweils gleich sind und die folgenden Formeln erfüllt sind:

«1.1 =

R₁₁₁ = R₁₁₂ = K₂L'

Der zusammengesetzte Widerstand R₁(Lt, ML\) der in Fig. 1 gezeigten Schaltung erfüllt im Fall, daß das Licht mit dem der Beleuchtungsstärke L] und ML\ j entsprechenden Lichtstrom getrennt auf die zusammengesetzten Photowiderstände Ro und RO einfällt, die folgende Formel:

(Rja_+ Rx + R,.2\ ■ (Rm + R>n) («,, + R_x + R₁₂) + (R₁₁₁ + R_1n.)

[K₁[Li +(ML,)ι" } + R_x]- K₂IL; Jj KiIL₁- +"(M L₁)--'\ + K₂IL, +(ML₁I" 1 +"R_x

"K₁L,- (ι "+ μ + R_xWK₂ L₁ (I + M

+ R₂Lr π +λϊ-■■") +I

Wenn das Licht die jeweils gleiche Beleuchtungsstärke M'L\ auf zwei zusammengesetzte Photowiderstände /?o und Λ Ό zur Folge hat, gilt:

R₁(ML₁. M-L₁) = ^

[K₁J + K_x + K;j) + [Khi + K₁₁₂)

{2 K₁ (M'J R_x) {2K₂ (M'L₁)-

Also gilt	M'	=	M	K	1 1 li-7 1 T JVJ
und, wenn					2
		M	K	I
erfüllt wird:

R_r(L,.ML_x) = R_r(M'L,. M'L₁)

2K₁ (M-L₁)- + 2K₂ (M-L₂)- + R_x

(2K₁L₁ M'- + R_x) (2K₂L₁- M'- ) 2K₁L₁-M'- + 2K₂L₁- M- + R_x

Der gemäß F i g. 1 geschaltete resultierende Widerstand wird also für den Fall, daß das Licht mit der Beleuchtungsstärke L, und AiLi entsprechendem Licht strom, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, auf die zwei das ' 65 geteilte Licht messenden zusammengesetzten Photowiderstände Ro, R'o einfällt, gleich dem resultierenden Widerstand für den Fall, daß das Licht mit eine jeweils gleiche Beleuchtungsstärke M'kLi bewirkendem Licht-

strom auf die beiden zusammengesetzten Photowiderstände A₀ und RO einfällt.

Dies zeigt, daß die zwei gemäß F i g. 1 geschalteten, das Licht geteilt messenden zusammengesetzten Photowiderstände ebenso wie die Reihenschaltung zweier das Licht geteilt messender Einzelphotowiderstände zur Erfüllung der einander gleichen Formeln (1) und (I)' den Durchschnittswert der Helligkeiten des Objektfeldes mit verschiedenen Helligkeitsverhältnissen bilden und daß, wenn das Licht mit eine gleiche Beleuchtungsstärke L\ bewirkendem Lichtstrom auf die zwei zusammengesetzten Photowiderstände einfällt, der resultierende Widerstand R_t(L\, L) den folgenden Wert annimmt:

(«f..	+	Kv	+ κ,.	2)(K	//1	+	ι
(K,,	t-	Rx	' κ,..				K.,
(2 K	,/	- ■/	+ Kv	)2Κ	:L
2 K1	;		2/\·		■t-

Wenn man für die die zusammengesetzten Photowiderstände R₀ und RO bildenden Photowiderstände Rlu Rh, Rhu RmY = Oo nimmt, kann die Messung der richtigen Belichtung mit der größten Wahrscheinlichkeit erreicht werden.

Im folgenden wird anhand von F i g. 3 eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform des photoelektrischen Bauelements, das aus zwei zusammengesetzten Photowiderständen Ro und Rp besteht, erläutert. Die zwei zusammengesetzten Photowiderstände Ra, RO sind ebenso wie die der ersten Ausführungsform gemäß F i g. 2 im Sucher so angeordnet, daß sie das Licht vom oberen und linieren Teil des Objektbildes jeder für sich getrennt messen.

Angenommen, das Licht fällt mit eine gleiche Beleuchtungsstärke L, bewirkendem Lichtstrom auf die zusammengesetzten Photowiderstände Ro, RO ein, so nimmt der gemäß F i g. 3 geschaltete zusammengesetzte Widerstand den folgenden resultierenden Widerstandswert R\\\(L\, L.) an:

Also hat der resultierende Widerstand des gemäß Fig. 1 geschalteten, das Licht geteilt messenden, zusammengesetzten Photowiderstands im Fall, daß das Licht mit eine gleiche Beleuchtungsstärke bewirkendem Lichtstrom auf die beiden zusammengesetzten Photowiderstände Rq und R'a einfällt, die gleiche Eigenschaft wie ein zusammengesetzter Photowiderstand nach dem Stande der Technik. Im Fall, daß das Licht des Objektfeldes mit verschiedenem Helligkeitsverhältnis auf die zusammengesetzten Photowiderstände Ro und R'n in Fig. 1 einfällt, wird der Durchschnittswert der Helligkeit ebenso wie bei der geteilten Lichtmessung durch Einzelphotowiderstände zur Erfüllung der Formel (1) gebildet.

(K,,, + Rn₂) R_x
(K/,,+ Κ,,₂) + R\

2K₂L₁- ■ R_x
2K₂Lf + K_x

Im folgenden wird der resultierende Widerstand eines gemäß F i g. 3 geschalteten zusammengesetzten Photowiderstands R\w(Lu ML]) für den Fall, daß der jeweils für sich auf die gemäß Fig. 3 zusammengesetzten Photowiderstände Ko, RΌ einfallende Lichtstrom auf deren lichtempfindlichen Flächen eine unterschiedliche Beleuchtungsstärke L\ und ML] bewirkt, entwickelt:

= R„ + R₁₂ +

+ K₁ (M

+ M

Im Fall, daß das Licht mit eine gleiche Beleuchtungsstärke M'L] bewirkendem Lichtstrom auf die beiden zusammengesetzten Photowiderstände einfällt, ergibt sich aus der Formel (3):

(Κ/Μ	+ Rm.) ■ Rx	■f fJ2	L])
(K//.	+ Rn2) + Rx	4- (M	IRa
	ifJiL,	4- M	+ Kv
	+ )^2L,	- M)
	K2L, (I
1 +	K2L1-(I 4

Kv

K_v„ (M'L₁, M'L,)

Wenn also

2K₂L₁-¹M"¹ + R_x

d")

und Af' = Af\- erfüllt sind, erhält man:

= R_VI,(M''L₁, M'L₁)

Der resultierende Widerstand ist im Fall, daß das Licht mit einem Lichtstrom, der die Beleuchtungsstärke Lu und mit einem Lichtstrom, der die Beleuchtungsstärke AiLi bewirkt, jeweils auf die zwei gemäß Fig. 3 zusammengesetzten Photowiderstände R₀ und KO, die

'-,ο das Licht, wie in Fi g. 2 gezeigt, geteilt messen, einfällt, gleich mit dem resultierenden Widerstand im Fall, daß das Licht mit eine gleiche Beleuchtungsstärke M'kL\ bewirkendem Lichtstrom auf diese beiden zusammengesetzten Photowiderstände Ko und Λ Ό einfällt.

Daraus folgt, daß die Schaltung der zwei zusammengesetzten, gemäß F i g. 3 geschalteten, das Licht geteilt messenden Photowiderstände gleichwertig ist der Reihenschaltung zweier Einzelphotowiderstände und zur geteilten Lichtmessung bei einem Objekt mit

bo verschiedenen Helligkeitsverhältnissen zur Erfüllung der Formeln (1) und (1)" den Durchschnittswert der Helligkeiten bildet.

Oben ist eine Ausführungsform beschrieben, bei der zwei zusammengesetzte Photowiderstände angewendet werden. Im Fall, daß mehr als zwei zusammengesetzte Photowiderstände angewendet werden, kann die gleiche Wirkung wie bei zwei zusammengesetzten Photowiderständen erreicht werden, wenn diese mehr

als zwei zusammengesetzten Photowiderstände so angeordnet werden, daß sie jeweils an der Abbildungsstelle eines optischen Abbildesystems oder dahif.ter die verschiedenen Bereiche des Objektlichts messen. Dabei werden mehr als zwei im Bereich der niedrigen Beleuchtungsstärke wirkende Photowiderstände dieser zusammengesetzten Widerstände miteinander und mit dem Regulierwiderstand in Reihe geschaltet, und zu dieser Reihenschaltung oder diesem Regulierwiderstand wird parallel eine Reihenschaltung aus mehr als zwei im Bereich der hohen Beleuchtungsstärke wirkenden Photowiderständen geschaltet.

Im folgenden wird ein Steuerkreis eines elektrischen Verschlusses anhand Fig.4 beschrieben, bei dem das aus zwei gemäß Fig. 1 geschalteten zusammengesetzten Photowiderständen R_n, R'_n bestehende photoelektrische Bauelement in der Kamera gemäß Fig.? angeordnet ist uird vor der Belichtung das Objektfeld aufgeteilt mi°i, die zum logarithmischen Wert der durchschnittlichen Helligkeit des Objektfelds im Verhältnis stehende Ausgangsspannung durch den bei der Lichtmessung erzeugten Strom erzeugt und gespeichert wird und die Belichtung gemäß dieser gespeicherten Spannung gesteuert wird. An die Stromquelle £sind die Widerstände R\ und Ri angeschlossen, und deren Verbindungspunkt d wird mit der Basis eines ersten Transistors Tn verbunden. An dessen Kollektor sind zwei zusammengesetzte Photowiderstände R_n und R'_n sowie der Festwiderstand R\ gemäß Fig. 1 mit dem Widerstand /?s in Reihe angeschlossen. Zu diesen parallel sind die Widerstände Rt und R'_t geschaltet und an den Kollektor eines zweiten Transistors Tr₂ angeschlossen. Der Widerstand /?'₄ liegt außerdem zwischen der Basis und dem Kollektor dieses Transistors Tr₂. Der Emitter dieses Transistors Tr₂ ist über den veränderlichen Widerstand Rb für die Änderung der Fümempfindlichkeit und des Blendenwerts sowie über den Festwiderstand R₇ und den zu letzterem parallelliegenden Thermistor Rs in Reihe an den negativen Pol der Stromquelle angeschlossen.

An der bewegbaren Kontaktscheibe des Umschalters 52, dessen Gegen-Kontakt der Anschlußpunkt a zwischen den beiden zusammengesetzten Photowiderständen Ro, R'o und dem Festwiderstand Rs ist, ist der Speicherkondensator Q angeschlossen. Der andere Gegenkontakt b des Umschalters S₂ ist mit der Basis eines dritten Transistors Tn verbunden. Dieser Transistor Tn ändert umgekehrt logarithmisch die Speicherspannung des Kondensators Q. An den Kollektor dieses Transistors Tn sind ein Kondensator C₂ sowie über diesen Kondensator C₂ der diesen Kondensator Ci auf- und entladende Auslöseschalter St angeschlossen.

Der an die Parallelschaltung aus Kondensator C₂ und Auslöseschalter St angeschlossene Schalter £3 wird, wenn der Umschalter S2 vom Kontakt a getrennt wurde, geschlossen und schließt die weiter unten beschrieben elektromagnetische Spule Mg an die Stromquelle fan.

Die Transistoren Tr₄, Tr₅, Tr₆ bilden einen Schaltstromkreis, der zum Schließen des Verschlusses den am Kollektor des Transistors Tr₆ angeschlossenen Elektromagneten Mg betätigt, wenn die Ladespannung des Kondensators Ci einen bestimmten Wert erreicht hat.

Die Transistoren Tn, Ti% die Diode D\ für den Temperaturausgleich und die Widerstände An, Rn

in bilden einen Meßstromkreis. An dem am Emitter des Transistors Tr» angeschlossenen Meßinstrument A wird die gesteuerte Belichtungszeit angezeigt.

Was das Verhältnis zwischen der Spannung an dem Anschlußpunkt a und der Beleuchtungsstärke auf drr

ι-, lichtempfindlichen Fläche des photoelektrischen Bauelements betrifft, so wird das Potential an dem Ansrhlnßniinkt a diirrh di<± zusammengesetzten Photowiderstände Ro, R'o und den Widerstand R_x, den zu diesen in Reihe geschalteten Festwiderstand /?, sowie

_'<> die zu diesen parallel angeordneten Widerstände Ra, RU gegenüber der Beleuchtungsstärke logarithmisch komprimiert. Das Verhältnis zwischen der Spannung an dem Anschlußpunkt a und der Beleuchtungsstärke auf der lichtempfindlichen Fläche des photoelektrischen Bau-

2··> elements wird im großen Bereich der Beleuchtungsstärke gegenüber deren Änderung stufenweise um jeweils einen konstanten Spannungswert geändert und parallei verschoben, indem der veränderliche Widerstand R_t geändert werden kann. Ferner kann am Transistor Tn

jo für die umgekehrt logarithmische Änderung der bei dieser umgekehrt logarithmischen Änderung eintreten: de Fehler durch die Wirkung des Transistors Tr₂ für den Temperaturausgleich ausgeglichen werden.

Es messen also zwei zusammengesetzte Photowider-

)-, stände Ro, R'o durch das Anlegen des Umschalters 5; an den Anschlußpunkt a vor der Belichtung den Durchschnittswert der Helligkeit des Objektfeld«; mit verschiedenem Helligkeitsverhältnis und der durch die logarithmisch komprimierte Spannung und den veränderlichen Widerstand R_b vorbestimmte Blendenwert sowie die Fümempfindlichkeit werden zur W^kung gebracht und im Speicherkondensator gespeiche?.. Bei der Belichtung wird der Elektromagnet Mg durch das Umlegen des Umschalters S_: an den Anschlußpunkt b

4-) und das Schließen des Schalters 53 erregt und der Auslöseschalter S₄ wird mit dem öffnen des Verschlusses geöffnet; der Kondensator G wird mit dem durch die durch die umgekehrt logarithmische Änderung im Speicherkondensator Cl gespeicherte Spannung erzeugten Strom aufgeladen, und wenn dieser Kondensator C₂ eine bestimmte Spannung erreicht hat. unterbricht der Schaltstromkreis die Erregung des Elektromagneten Mg und schließt den Verschluß. Die richtige Belichtung gegenüber der Helligkeit des Objektfelds kann damit gesteuert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuneen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Belichtungsmesser, insbesondere für eine photographische Kamera, zur Erzeugung eines zum einfallenden Lichtstrom im Verhältnis stehenden elektrischen Signals, der mehr als ein photoelelctrisches Bauelement enthält, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei photoelektrische Bauelemente (Ro, RO) vorgesehen sind, die jeweils einen ersten Photowiderstand (Rh u Rh2) mit einer Kennlinie enthalten, nach der der Logarithmus des Widerstands dieses ersten Photowiderstands (Rh u Rhi) dem Logarithmus des auf ihn einfallenden Lichtstroms über einen ersten Bereich proportional ist, und einen zweiten Photowiderstand (Rl\, Rli) mit einer Kennlinie, nach der der Logarithmus des Widerstands dieses zweiten Photowiderstandes (Rl i, Rli) dem Logarithmus des auf ihn einfallenden Lichtstroms über einen zweiten Bereich proportional ist, wobei der erste Bereich des Lichtstroms höher liegt als der zweite Bereich, die ersten Photowiderstände (Rh u Rhi) und die zweiten Photowiderstände (Rl \, Rl2) jeweils untereinander in Reihe geschaltet sind, daß jedes der photoelektrischen Bauelemente (Ro. Rn) zum Empfang von Licht aus unterschiedlichen Bereichen des Objektfeldes angeordnet ist und daß ein nhmscher Widerstand (Rx) mit der Reihenschaltung der zweiten Photowiderstände (Rl i, R1.2) in Reihe geschaltet ist und parallel zur Reihenschaltung der ersten Photowiderstände (Ru 1, Rm) liegt.

2. Belichtungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei dieser photoelektrischen Bauelemente (R₀, R'o) vorgesehen sind, daß der ohmsche Widerstand (Rx) zwischen die zweiten Photowiderstände (Ri.\, Ri.i) geschaltet ist und daß die Reihenschaltung der ersten Photowiderstände (Ritt, R112) parallel zu der Reihenschaltung der zweiten Photowiderstände (Ri.\, R1.2) und des ohmschen Widerstands (Rx) liegt, wobei die freien Anschlüsse des ersten Photowiderstandes (Rm) und des zweiten Photowiderstandes (Ri.\) des einen photoelektrischen Bauelementes (Ro) miteinander verbunden sind und die freien Anschlüsse des ersten Photowiderstandes (Rm) und des zweiten Photowiderstandes (R1.7) des zweiten photoelektrischen Bauelementes RO) miteinander verbunden sind (Fig.l).

3. Belichtungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei photoelektrische Bauelemente (Rn, R'o) vorgesehen sind, der ohmsche Widerstand (Rx) zwischen dem ersten und dem zweiten photoelektrischen Bauelement (Ro, R'o) eingeschaltet ist und die Reihenschaltung der ersten Photowiderstände (Rm, Rm) parallel zum ohmschen Widerstand (Rx) liegt, indem die einen Anschlüsse der ersten Photowiderstände (Rn\, Rm) miteinander und die anderen Anschlüsse dieser ersten Photowiderstände (Rm, Rm) mit den Anschlüssen des ohmschen Widerstands (Rx) verbunden sind (F ig. 3).

4. Belichtungsmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Beziehung zwischen dem Widerstand (R) eines Photowiderstandes und dem auf diesen Photowiderstand einfallenden Lichtstrom L wie bekannt R= KL-r ist, wobei K und γ bekannte photometrische Konstanten sind, dadurch gekenn-

zeichnet, daß γ für die ersten und die zweiten Photowiderstände (Rhu Rh2; Rlu Rl2) im wesentlichen gleich ist, und daß die Konstante K jedes der ersten Photowiderstände (Rn u R112) und die Konstante K jedes der zweiten Photowiderstände (Rl 1, Rl 2) jeweils im wesentlichen gleich sind.

5. Belichtungsmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert;- jedes Photowiderstandes (R_H\, Rm; Rl 1, Ä/.2) in der Nähe von 0,6 liegt.

6. Belichtungsmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem ersten und einem zweiten Photowiderstand (Rhu Rl i; Rhi, Rl2) bestehenden photoelektrischen Bauelemente (R₀, RO) mit einem Widerstand (R5) in Reihe liegen.

7. Belichtungsmesser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch seine Verwendung in einer einäugigen Spiegelreflexkamera.

8. Belichtungsmesser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als ein aus einem ersten und einem zweiten Photowiderstand (RhMl) bestehendes photoelektrisches Bauelement (Ro, RO) im Sucherstrahlengang so angeordnet sind, daß das durch das Aufnahmeobjektiv kommende und am Reflexspiegel (2) in den Sucherstrahiengang reflektierte Licht je für sich hauptsächlich durch ein photoelektrisches Bauelement (K₀, R'o) meßbar ist, daß den photoelektrischen Bauelementen (Ro, R'o) mit dem zwischen deren zweite Photowiderstände (Rd, Rl2) in Reihe geschalteten Widerstand (Rx) und dem mit diesen in Reihe geschalteten Widerstand (Ri) zwei Widerstände (R*, Ä'₄) parallel geschaltet und mit dem Kollektor eines Transistors (ΤΓ2) verbunden sind, wobei der Spannungsteilerpunkt dieser zwei Widerstände (A₄, R 4) an die Basis dieses Transistors (T^) angeschlossen ist, und daß durch den der durchschnittlichen auf die photoelektrischen Bauelemente (Ro, R'o) einfallenden Lichtstrom entsprechenden Strom an dem mit den photoelektrischen Bauelementen (Ro, R'o) in Reihe geschalteten Widerstand (R₅) eine zum Logarithmus dieses Lichtstroms im Verhältnis stehende Ausgangsspannung erzeugbar, diese Ausgangsspannung vor der Belichtung in einem Speicherkondensator (Q) speicherbar und bei der Belichtung dieser Speicherkondensator (Q) an die Basis eines Transistors (Trj) anschließbar ist, durch den ein zur Basisspannung umgekehrt logarithmisch sich ändernder Strom erzeugbar ist, und daß ein Verzögerungsstromkreis (C₂) durch den Strom dieses Transistors (Tn) betätigbar ist, wodurch der die Belichtung steuernde Elektromagnet (Mg) erregbar ist(F ig. 4).