Photomètre électronique
Parmi de nombreux photomètres, on connaît déjà le dispositif suivant :
Un miroir placé entre l'arrière de l'objectif et de l'obturateur renvoie le faisceau lumineux sortant de l'objectif sur un organe photorésistant monte en série avec une source de courant et un galvanomètre à cadre mobile dont l'aiguille se déplace devant une échelle portant un repère. Un dispositif permet de faire varier la sensibilité du galvanomètre en fonction de la sensibilité et de la durée d'éclairement du film.
Dans une caméra, cette durée d'éclairement dépend de la cadence de prise de vue et de l'ouverture de l'obturateur. L'usager, en manipulant le diaphragme, règle la quantité de lumière qui parviendra au film lorsque le miroir aura été retiré du faisceau lumineux.
Ainsi, il suffit d'amener l'aiguille sur le repère pour assurer l'éclairement convenable du film.
L'un des principaux avantages de ce dispositif est sa robustesse et la précision de la mesure. En effet, l'énergie disponible aux bornes de la cellule photorésistante ne sert qu'à déplacer l'aiguille du galvanomètre. De ce fait, la valeur des couples de frottement des pivots est faible par-rapport au couple créé par le courant traversant le galvanomètre, ce qui garantit une bonne fidélité de l'instrument.
Cependant, le galvanomètre reste de loin l'élément le plus délicat de la chaîne de mesure. Avec l'accrois- sement constant de la sensibilité des films, on arrive à devoir exiger une sensibilité du galvanomètre de l'ordre de quelques micro-ampères, ce qui, pour tre atteint, nécessite la réalisation du bobinage en fil d'un diamètre de l'ordre de dix microns. Des soins tout particuliers doivent tre apportés aux pivots et paliers de suspension du cadre, si l'on désire un instrument supportant d'tre monté sur un appareil qui i peut tre soumis à des chocs accidentels importants.
Ce galvanomètre devant tre de petite dimension pour pouvoir tre monté dans un appareil, son prix est élevé.
L'invention a pour but de remplacer le galvanomètre délicat et fragile par des moyens d'affichage indiquant si le film est sous-exposé, convenablement exposé, ou surexposé.
Le photomètre selon d'invention comprend un organe photoélectrique destiné à tre soumis à un flux lumineux proportionnai à l'eolairemont du sujet à filmer ou à photographier, ledit organe photoélectri- que étant disposé dans un circuit électrique commandant des moyens d'a ; ssfichage en fonction du signal de sortie de l'organe photoélectrique et comportant, en outre, au moins un organe permettant de faire varier la sensibilité desdits moyens d', affichage, de façon à pouvoir tenir compte d'au moins un des paramètres régissant l'exposition du film.
Ce photomètre est caractérisé en ce que lesdits moyens d'affichage comprennent deux éléments, lumineux agencés de façon telle que ta luminosité relative des deux éléments indique si le ifilm sst souszexposé, convenabiemen, t exposé ou surexposé.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du photomètre, ainsi qu'une variante.
La fig. 1 représente le schéma de la. première forme d'exécution.
La fig. 2 représente le schéma d'une variante de cette première forme d'exécution.
La fig. 3 représente le schéma de la seconde forme d'exécution.
La fig. 4 illustre le fonctionnement de la seconde forme d'exécution.
Le photomètre représente à la fig. 1 comprend une source El montée en série avec un interrupteur
S. Cette source alimente, d'une part, le chauffage de deux triodes V1 et V2 ; d'autre part, un dispositif éleveur de tension. Les triodes V1 et V2 ont les caracté- ristiques suivantes :
Elles ont une impédance de grille élevée et une tension d'anode basse pouvant varier dans un domaine étendu (20-50 V). Le chauffage est direct et peut tre e alimenté par piles. Ces triodes présentent un affichage lumineux lorsqu'elles conduisent un faible encom- brement, une grande résistance aux chocs et une grande durée de vie.
Le dispositif éleveur de tension comprend un transistor TR monté avec émetteur à la masse et dont la base est polarisée par deux résistances R1 et R2.
La source de tension E1 est montée en série avec l'émetteur, le collecteur et le primaire P d'un transformateur T, un condensateur Cl étant monté en parallèle avec la résistance RI. Le transformateur comprend un premier enroulement secondaire SI constituant le circuit de réaction de l'oscillateur et un second enroulement secondaire S2 à prise médiane.
Les bornes extrmes du secondaire S2 sont reliées à une diode D1 et à un condensateur étectrolytique C3 montés en série, la prise médiane étant de mme reliée à l'une des bornes extrmes par une diode D2 et un condensateur C2. Ce dispositif engendre, aux bornes positives des condensateurs C2 et C3, des tensions continues E2 et E3. La tension E2 alimente une cel- lule photorésistante PR montée en série avec une résistance variable R3-9 constituée par un jeu de résistances commandées par un commutateur. La tension E3 alimente les anodes des deux triodes V1 et V2, ainsi qu'un diviseur de tension constitué par les résistances R10 et RV1 montées en série.
La connexion entre la cellule PR et le jeu de résistances R3-9 est reliée à la grille du tube Vl par la résistance RI 1 et à la grille du tube V2 par la résistance R12. La grille et la cathode du tube VI sont reliées par une diode D3, tandis que les deux cathodes
sont reliées par une résistance variable RV2.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
Pour une quantité de lumière arrivant sur la cel lule et correspondant à l'éclairage idéal d'un film donné, le tube VI doit s'allumer seul. Le réglage de ce premier seuil de conduction est obtenu par la ré
sistance RV1. La fermeture d'un tiers de division de diaphragme éteint le tube Vl, alors que l'ouverture d'un tiers de division de diaphragme allume le tube e
V2.
Le réglage du seuil de conduction du tube V2 par
rapport au tube V1 est obtenu par RV2. La sensibi-
lité d'un tiers de division de diaphragme peut tre
diminuée en réglant RV1 et RV2.
Si maintenant, pour le mme éclairage, on change de sensibilité de film, il suffit de varier R3-9 pour
retrouver les résultats précédents.
Par suite de la grande impédance de la grille du
tube, la résistance de la cellule peut atteindre sans difficulté plusieurs MS, ce qui assure une très grande sensibilité du dispositif.
La diode D3 a pour but d'em, pcher que les g, rillles de commande des tubes VI et V2 ne recoivent une tension trop élevée, ceci notamment lors de la commutation de R3-9.
Il y a lieu de remarquer que le fonctionnement du dispositif n'est pas compromis par une sensible variation de la tension d'alimentation ; en effet, si la tension donnée par les piles varie, le potentiel des deux grilles et des deux cathodes varie aussi propor tionnellement, mais la différence de potentiel entre grille et cathode reste constante, étant donné que, quand la triode conduit, cette différence est très petite (2 volts au maximum).
La variante selon ! a fig. 2 diffère du dispositif solon la fig. 1 uniquement en ce que la source de ten- sion El ne comprend qu'une seule pile, en ce que l'alimentation du chauffa s'effectue en courant alter- natif, le transformateur comprenant a cet effet deux enroulements secondaires supplémentaires S3 et S4, et en ce que la résistance R10 est branchée entre le point de potentiel E3 et la cathode de la triode V2.
La seconde forme d'exécution, représentée à] a fig. 3, comprend une source de courant E, constituée par une seule pile, et un convertisseur de tension comprenant un transistor TR, deux résistances Rl et R2 de polarisation de la base et un transformateur T comprenant un primaire P alimenté par le collecteur, un secondaire SI de réaction, deux secondaires S2 et
S3 reliés en série avec une diode Dl et un condensateur C2, respectivement D2 et C3, pour fournir la tension d'anode à la triode V2 respectivement Vl, un secondaire S4 relié en série avec une diode D3 et un condensateur C4 pour alimenter un pont de mesure et deux secondaires S5 et S6 pour alimenter le chauffage des triodes V2 et VI en courant alternatif.
Les quatre bras du pont de mesure comprennent respectivement une cellule photorésistante PR, un jeu de résistances R3-9, une résistance RI0 et une résis- tance Rll. La tension indiquant le déséquilibre du pont est prélevée par l'intermédiaire d'un diviseur de tension constitué par une résistance variable RVI.
Cette tension est appliquée en sens inverse entre la grille et la cathode des doux triodes V1 et V2, ceci par l'intermédiaire des résistances R12 et R13 montées dans les circuits de grille des triodes. Les diodes
D4 et D5 sont destinées à empcher les grilles d'tre polarisées trop fortement dans le sens positif.
Le fonctionnement du dispositif est le :
Quand le pont est en équilibre, les deux triodes conduisent également avec la mme luminosité. Dès
que le pont n'est plus en équilibre, une tension positive est appliquée à la grille de l'une des triodes, tan
dis qu'une tension négative est appliquée à la grille de l'autre triode. En conséquence, cette dernière con
duira moins et sera moins lumineuse, tandis que 1'au-
tre restera sensiblement dans le mme régime de con duction, étant donné que la tension positive appliquée
à sa grille est limitée par la diode correspondante D4 ou D5. Naturellement, des que le pont est suffisam- ment déséquilibré, une lampe est complètement éteinte, tandis que l'autre conduit normalement.
Le comportement des deux triodes est illustré a la fig. 4, où l'on a reporté en abscisse l'éclairement de la cellule PR et en ordonnée la luminosité des deux triodes V1 et V2. En E, on a l'éclairement idéal du film, et les deux triodes ont la mme luminosité.
Lorsqu'on augmente, par exemple, d'un tiers l'éclai- rement, la triode VI s'éteint complètement, la lumi- nosité de la triode V2 demeurant sensiblement constante (point E"), et inversement lorsqu'on diminue l'éclairement d'un tiers (point E').
Dans les trois formes d'exécution représentées, il a été supposé que la cellule photorésistante PR recevait une partie ou la totalité des rayons lumineux traversant l'objectif d'un appareil de prise de vue. Il est cependant évident que Jes rayons lumine, ux provenallt du sujet à filmer ou à photographier pourraient tre amenés sur la cellule par un dispositif optique indépen- dant de l'objectif de l'appareil, ce dispositif pouvant tre muni ou non d'un diaphragme variable pour régler la quantité de lumière qu'il laisse passer.
Dans le dernier cas, toutes les valeurs du réglage de l'appa- reil pourraient tre représentées par des valeurs de résistances du circuit, l'appareil pouvant tre alors réalisé sous la forme d'un posemètre indépendant de tout appareil de prise de vue.
En n variante, les dispositifs décrits ci-dessus pour- raient tre complétés par des relais électromécaniques ou à transistors, ces relais étant actionnés de la mme façon que les éléments d'affichage lumineux et commandant un organe de réglage de l'éclairement du film. De cette façon, le photomètre pourrait assurer automatiquement le réglage de l'exposition d'un appareil.