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Belichtungsmesseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Belichtungsmesseinrichtung mit Nullinstrument, welches in die Diagonale einer durch einen Photowiderstand verstimmbaren und elektrische Stellglieder abstimmbaren Brückenschaltung einbezogen ist.
Bekannte photographische Belichtungsmesser, die nach der sogenannten Ausschlagmethode arbeiten, sind mit einem hochempfindlichen Messwerk ausgerüstet, welches in Verbindung mit einem über eine Batterie gespeisten Photowiderstand arbeitet oder über einen zwischen dem Photowiderstand und das Messwerk geschalteten Verstärker gespeist wird. Andere bekannte Belichtungsmesseinrichtungen weisen eine mit Gleichspannung betriebene Brückenschaltung auf, in deren Diagonalzweig sich ein Nullinstrument befindet, wobei die dem Nullinstrument zugeführte Energie mittels eines Gleichstromverstärkers verstärkt wird.
Die erstgenannten Einrichtungen bedingen eine Spannungsquelle hoher, schwierig zu erreichender Konstanz, da Spannungsschwankungen direkt proportional in das Messergebnis eingehen und dasselbe verfälschen. Bei den Belichtungsmesseinrichtungen mit Brückenschaltung, bei denen die Blende, Zeit und Filmempfindlichkeit getrennt und elektrisch eingegeben werden, steht im Diagonalzweig so wenig Energie zur Verfügung, dass selbst bei hochempfindlichen Messwerken ein zu geringer Messumfang erreicht wird. Der zur Beseitigung dieses Nachteils dienende Einsatz eines Gleichstromverstärkers bedingt hinsichtlich der für die Stabilisierung des Verstärkers notwendigen Massnahmen einen relativ hohen Aufwand.
Wird an Stelle einer Gleichstromquelle zur Speisung der Brückenschaltung eine Wechselspannung benutzt, so ist war die Verstärkung einfacher zu erreichen, es geht jedoch dabei die einer Brückenschaltung an sich eigene Anzeige der Stromflussrichtungen verloren, da normale Gleichrichter nur auf Beträge, nicht aber auf Phasenlagen reagieren.
Zweck der Erfindung ist es, den Messbereichsumfang von Belichtungsmesseinrichtungen zu erhöhen, ohne dabei den für photographische Kleingeräte zulässigen Raum- und Kostenbedarf zu überschreiten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, unter Verwendung eines in den Diagonalzweig einer Brückenschaltung einbezogenen robusten Nullinstrumentes und eines in seinem Verstärkungsgrad unkritischen Verstärkers eine im gesamten für photographische Aufnahmen in Frage kommenden Helligkeitsbereich hochempfindliche Belichtungsmesseinrichtung zu schaffen, die eindeutig anzeigt, ob die eingestellte Belichtungsfaktorkombination eine Über-, Unter-oder die richtige Belichtung bedingen würde.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Nullinstrument mittels eines Phasendiskriminators, welcher einen Phasenvergleich zwischen einer an die andere Brückendiagonale angelegten Wechselspannung mit einer von einem an sich bekannten Wechselspannungsverstärker abgegebenen Spannung vornimmt, die Grösse und Richtung der Brückenverstimmung anzeigend gespeist wird.
Vorzugsweise ist ein in Reihe geschaltetes Diodenpaar vorgesehen, das einerseits an die mit der Wechselspannungsquelle verbundenen Diagonalpunkte der Brücke geschaltet und anderseits zwischen dem
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Nullinstrument und dem galvanisch in die andere Brückendiagonale einbezogenen Wechselstromverstärker symmetrisch mit diesem Diagonalzweig verbunden ist.
Als Wechselspannungsquelle kann ein transistorisierter Multivibrator dienen, dessen einer Kollektorwiderstand von einem der in Kaskade geschalteten elektrischen Einstellglieder zwecks Brückenabgleich gebildet wird. Diese separaten Einstellglieder können als Widerstandsdämpfungsglieder mit logarithmischem Dämpfungsverlauf ausgebildet und mit den Einstellhandhaben für Belichtungszeit, Blende und Filmempfindlichkeit einer photographischen Kamera bzw. eines Handbelichtungsmessers gekuppelt sein.
Um zu vermeiden, dass bei nicht angeschlossener Betriebsspannungsquelle die Mittenlage des Instrumentes eine Abstimmung vortäuscht, kann mit dem Nullinstrument ein Betriebsspannungsschalter gekuppelt sein, in dessen Offenstellung der Instrumentenzeiger ausserhalb des Ablesebereiches gehalten wird.
Die mit einer erfindungsgemässen Einrichtung erreichbare Anzeigeempfindlichkeit ist so gross und weitestgehend unabhängig von Temperaturschwankungen, dass selbst bei sehr geringen Lichtverhältnissen noch eine eindeutige Anzeige darüber erfolgt, in welcher Weise die Einstellglieder einer Kamera bzw. eines Handbelichtungsmessers bewegt werden müssen, um zum Brückenabgleich und damit zur Einstellung der richtigen Belichtungsfaktor-Kombination zu gelangen.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert. Es zeigen : Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der Messeinrichtung und Fig. 2 ein Gesamtschaltbild.
Gemäss Fig. 1speist eine Wechselspannungsquelle --1-- eine aus einem Widerstand--2-- und einem Photowiderstand --3-- sowie einem auf den maximalen Photowiderstandswert einstellbaren Widerstand --4-- bestehende Brückenschaltung. In deren Diagonalzweig ist ein Wechselstromverstärker-5-- galvanisch einbezogen. Diesem vorgeschaltet ist ein die Grösse und Richtung der Brückenverstimmung anzeigendes Nullinstrument --6--. Dioden --7 und 8-- sind in der dargestellten Form einerseits mit der Wechselspannungsquelle --1-- und anderseits symmetrisch mit dem Diagonalzweig der Brücke und dem Ausgang des Wechselstromverstärkers verbunden.
Die Wechselspannungsquelle-l-speist das Diodenpaar derart, dass dieselben als Schalter wirken, der eine halbe Periode geöffnet eine halbe Periode geschlossen ist. Dadurch wird erreicht, dass
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das Instrument wird und welche Richtung er besitzt. Ist cp = 0 bzw. 1800, so wird ein maximaler Strom in positiver bzw. negativer Richtung durch das Instrument fliessen. Isthingegen < o = 900 bzw. 2700, so
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--6-- erfährtd. h. bei richtig eingestellter Belichtungsfaktorkombination, ist die gesamte Anordnung weitgehend unabhängig von der Grösse der von der Spannungsquelle --1-- gelieferten Betriebsspannung und dem Verstärkungsgrad des Verstärkers --5--; die Anzeigegenauigkeit ist somit unabhängig von Spannungs- und Verstärkungsschwankungen.
In Fig. 2 ist das vorstehend erläuterte Prinzip in eine erweiterte Schaltung einbezogen. Die in Fig. 1 dargestellte Wechselspannungsquelle-l-wird von einem aus Transistoren --9, 10-- bestehenden Multivibrator gebildet, dessen einer Kollektorwiderstand aus einem Widerstandsdämpfungsglied --11-- mit logarithmischem Dämpfungsverlauf besteht. Derartige Dämpfungsglieder sind als Hochfrequenz- - Spannungsteiler bekannt. In Kaskade mit diesem liegt ein weiteres Dämpfungsglied--12--, über welches der Photowiderstand --3-- an die Wechselspannung gelegt ist.
Der Abgriff des Dämpfungs- gliedes --11-- ist mit den Einstellhandhaben einer photographischen Kamera oder eines Handbelichtungsmessers für Belichtungszeit und Filmempfindlichkeit gekuppelt, der des Dämpfungsgliedes-12-- mit der Einstellhandhabe für die Blende. Mit --13-- ist ein die Schaltung in und ausser Betrieb setzender Schalter und mit --14-- eine Batterie bezeichnet.
Gemäss diesem Schaltbild wird der Photowiderstand --3-- nicht direkt sondern über die Dämpfungsglieder --11,12-- gespeist. In diesem Fall wird cp = 900, wenn die Spannung über dem Widerstand-4gleich der Hälfte der vom Multivibrator gelieferten Wechselspannung ist. Die Spannung über dem Widerstand --4-- ist abhängig von der Grösse des Photowiderstandes --3-- und den Einstellungen der
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Dämpfungsglieder --11 und 12--. Ist der Widerstand --4-- gleich dem maximal möglichen Wert des Photowiderstandes-3-gewählt, so müssen für den Abgleichfall der Brücke die Dämpfungen der Dämp- fungsglieder --11, 12-- null sein, wenn der Photowiderstand --3-- mit der geringsten Beleuchtungs- stärke beaufschlagt wird.
Wächst die Beleuchtungsstärke, so tritt zwischen dem Photowiderstand --3-- und dem Widerstand --4-- eine Phasenverschiebung auf, die sich über den Wechselstromverstärker dem
Diodenpaar --7, 8-- mitteilt. Die verstärkte Wechselspannung wird nun phasenempfindlich gleichge- richtet und bewegt den Zeiger des Nullinstrumentes aus der Mittenlage nach der einen oder der andern
Seite. Infolge der richtungsabhängigen Auslenkung des Instrumentenzeigers wird eindeutig angezeigt, in welcher Richtung die Dämpfungsglieder zwecks Brückenabgleich verstellt werden müssen. Dieselben werden nun so lange verstellt, bis der Zeiger wieder seine Mittenlage einnimmt. Dann ist die richtige
Belichtungsfaktorenkombination eingestellt.
Um zu verhindern, dass die bei geöffnetem Schalter --13-- eintretende Mittenlage des Instrumen- tenzeigers einen Brückenabgleich und damit eine Einstellung der richtigen Belichtungsfaktorkombination vortäuscht, hält der Schalter --13-- den lnstmmentenzeiger in nicht dargestellter Weise während seiner
Offenstellung ausserhalb des Ablesebereiches.
Zur Batteriespannungskontrolle ist neben der Nullmarke des Instrumentes --6-- eine weitere Marke angebracht, die der Zeiger überschreiten muss, wenn die Brücke um eine Belichtungsstufe verstimmt und die Batteriekapazität noch ausreichend ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Belichtungsmesseinrichtung mit Nullinstrument, welches in die Diagonale einer durch einen
Photowiderstand verstimmbaren und elektrische Stellglieder abstimmbaren Brückenschaltung einbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Nullinstrument mittels eines Phasendiskriminators, welcher einen Phasenvergleich zwischen einer an die andere Brückendiagonale angelegten Wechsel- spannung mit einer von einem an sich bekannten Wechselspannungsverstärker abgegebenen Spannung vornimmt, die Grösse und Richtung der Brückenverstimmung anzeigend gespeist wird.