DE1797325A1 - Vorrichtung zum Anzeigen von Licht - Google Patents

Description

Eastman Kodak Company, Hochester, Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika

Vorrichtung zum Anzeigen von Licht.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen von Licht mit einem Energieumwandler, der von einem dem zu messenden Licht ausgesetzten lichtelektrischen Bauteil

gesteuert ist und dem ein mit zunehmender Lichtwirkung zunehmend /wirksam werdender Nebenschluß zugeordnet ist.

Vorrichtungen dieser Art sind z.B. zur Steuerung der Belichtung in einer photographischen Kamera bekannt. Hierbei wird als Energieumwandler eine Galvanometereinrichtung und als lichtelektriechee Bauteil ein Photowiderstand benutst, wobei der von einer Stromquelle,«.B. einer Batterie,

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erzeugte Strom über das lichtelektrische Bauteil der Spule der Galvanometereinrichtung zugeführt wird, so daß diese in Abhängigkeit von der Größe des Photowiderstandes und damit in Abhängigkeit von dem auf den Photowiderstand fallenden Licht die Blende steuert.

Diese bekannten BeIichtungsSteuerungen haben jedoch den Nachteil, daß ihre Erapfindlich-keitskurve im wesentlichen linear ist, d.h. sie neigen dazu, die Blende um einen Betrag zu bewegen, der direkt proportional der Belichtung des lichtelsktrischen Bauteiles ist. Eine solche lineare EmpfindIiehkeifeskurve ist unerwünscht, da die durch einen Schritt der Blendenreihe bewirkte Änderung der öffnung bei großen öffnungen im Verhältnis zu der einem Schritt der Blendenreihe entsprechenden Änderung der öffnung bei kleinen öffnungen wesentlich größer ist.

Man hat sich daher schon auf verschiedene Art und Weise bemüht, eine entsprechende Belichtungssteuerung su schaffen, bei der die Empfindlichkeitskurve logarithmisch ist. Die bisher durchgeführten Versuche haben jedoch nicht befriedigt. Eine vorgeschlagene Lösung besteht darin, für das Galvanometer ein ungleichförmiges, magnetisches Statorfeld voriusehen, so daft in Bereich großer Lichtintensität,

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in dem der vom Ii dielektrischen Bauteil gelieferte Strom sein Maximum besitzt, das im Galvanometer erzeugte elektrische Feld geschwächt wird, um dadurch eine in etwa logarithmische Empfindlichkeitskurve zu erhalten.

Eine andere bekannte Lösung besteht darin, in der Bahn des Rotors des Galvanometers einen Dauermagneten vorzusehen, der die Bewegung des Galvanometers bei starker Belichtung verzögert.

Beide diese Lösungen haben nicht befriedigt, insbesondere da die Möglichkeit einer Steuerung und einer leichten Einstellbarkeit fehlen.

Eine weitere bekannte Lösung sieht ein zweites lichtelektrisches Bauteil vor, das der gleichen Belichtung ausgesetzt wird wie das erste lichtelektrische Bauteil und das einen Nebenschluß zu dem vom ersten lichtelektrischen Bauteil gesteuerten Strom bewirkt. Eine solche Vorrichtung ist in der US-Patentschrift 3 028 499 beschrieben. Ihr Nachteil besteht darin, daß sie ein zweites lichtelektrisches Bauteil benötigt.

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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Gründe, eine Vorrichtung sum Anzeigen von Licht, insbesondere eine Belichtungssteuerung, zu schaffen, die auf eine verhältnismäßig einfache aber wirksame Weise die Einstellung einer beliebigen, vorzugsweise logarithmischen Empfindlichkeitskurve ermöglicht.

Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Nebenschluß ein elektronisch steuerbarer Widerstand vorgesehen ist, der vom lichtelektrischen Bauteil steuerbar ist. Dadurch wird in überraschend einfacher Weise erreicht, daß ein und dasselbe lichtelektrische Bauteil durch die Steuerung des den Nebenschluß bildenden elektronisch steu-P erbaren Widerstandes die Wirkung des von lichtelektrischen Bauteil gesteuerten Stromes auf den Energieuewandler über den Nebenschluß beeinflußt. Insbesondere kann hierbei die Steuerung so vorgesehen werden, daß eine Änderung der Belichtung in Bereichen hoher Belichtungsintenait&t eine kleinere Wirkung auf den Energieumwandler bat als in Bereichen geringer Lichtintensitäten.

Als elektronisch steuerbarer Widerstand kann hierbei «in elektronischer Verstärkerbauteil, ein Transistor, eine

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Elektronenröhre od.dgL. vorgesehen sein. Wird z.B. ein Transistor der Spuls vinar Galvanometereinrichtung parallalgesehaltet und #ird der Widerstand dieses Transistors durch aine vom lichtelektrIbchen Bauteil verursachte Spannung gesteuert, dann wird dadurch erreicht) daB bei zunehmender Belichtungsintensität durch die Qalvanometerspule ein verstärkter Strom fließt, der wiederum durch den parallelgenchaltdten Transistor geschwächt wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist sum Steuern des Enorgieuintfandlers ein zweiter elektronisch steuerbarer Widerstand vorgesehen, der vom lichtelektrische η Bauteil steuerbar 1st. Dieser zweite elektronisch steuerbare Widerstand * ir let als Verstärker des lichtelektrischen Bauteils. Infolge der entgegengesetzten Wirkung der beiden Transistoren wird die Stromstärkenkurve durch den Energieumwandlsr b ti hohen Liohtintens!täten abgeflacht, so daß Änderungen der Lichtintensität zu verhältnismäßig geringen Änderungen dieses Stromes fUhren. Dadurch, daß diese abflachende Wirkung auf die Bereiche hoher LichtintensLtaVm beschränkt wird, können die verhältnismäßig großen Änderungen der Blendeneinstellung bsi großen öffnungen u-reicht werden.

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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargesbellten AusführungBbeispieles im einzelnen erläutert.

Eb zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Vorrichtung zur Belichtungssteuerung nach der Erfindung mit zwei Transistoren;

Fig. 2 ein Schaltbild einer Vorrichtung zur Belichtungssteuerung nach der Erfindung mit einem Transistor.

Flg. 1 saigb eine Spule 3» die eine Wicklung eines Energieumwandlere darstellt, der die Blendenöffnung steuert. Ein Beispiel einer Blendensteuerung durch einen Energieumwandler ist in der US-Patentschrift 5 033 993 beschrieben. Es erübrigt sich daher eine diesbezügliche Beschreibung.

Die Schaltung weist zwei npn-Transisfcoren 4 und 6 auf, deren beide iiasieanaehlUsse an ein liohtelektrisohee Bauteil, bslspioleweise an einen Photowiderstand 2, angeschlossen

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-τ-

sind «Eine Anschlußklemme dss FhotowiderStandes 2 liegt am positiven Pol, 8 einer Gleichstromquelle_ä während die &ηο©?6 An8<sliJußUlerame des Fhotcwiderstandes 2 an der Bssis Hh «Sen Transistors *! und am einen Ende eines Pcterjfcioroetepg 5 liegt-. Der Kollektor kc des Transistors k liegt Sm positiven Pol 8 der Gleichstromquelle, während der Emitter Kc, am einen Ende der Spule 3 liegt. Der Abgriff T des Potentiometers 5 liegt über einen veränderlichen Widerstand 10 an der Basie 6b des Transistors C. Der Kollekten 6c des Transistors 6 liegt am Emitter ke dee Transistors k. Der andere Anschluß des Potentiometers 5, a&r Emitter 6e des Transistors 6 und die andere Seite der Spule 3 liegen alle am negativen Pol 9 der Gleichstromquelle.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Der Photowideretand 2, der von der aufzunehmenden Szene Licht erhält, ändert seine Leitfähigkeit in Abhängigkeit von der Licht stärke, die darauf fällt. Wenn die Beleuchtung zunimmt» nimmt cLe Leitfähigkeit dee Photowiderstandes 2 auch zu. Die Zunahme der Leitfähigkeit des Photowiderstandes 2 macht die Basis 4b des Transistors 4 positiver, wodurch die Leitfähigkeit des Transistors 4 und der Strom durch

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die Spule 3 zunehmen. Gleichseitig ait der Erhöhung des Potentials an der Basis 4b des Transistors 4 erhöht sich jedoch auch das Potential an der Basis 6b des Transistors Dadurch erhöht sich die Leitfälligkeit des Transistors 6, wodurch die Wirkung des Nebenschlusses, den der Transistor 6 zur Spule 3 bildet, ebenfalls erhöht wird. Die Gesamtwirkung dieser Anordnung beeteht in folgenden: Bei niedrigen Beleuchtungsstärken, bei denen der Widerstand des PhotowiderStandes 2 ziemlich hoch ist, verursacht eine kleine Änderung der Leitfähigkeit des Transistors 4 eine entsprechende Änderung des Stromes, der durch die Spule 3 fließt. Der Transistor 6 stellt jetzt noch keinen Nebenschluß für den Strom durch die Spule 3 dar, da der Widerstand des Photowiderstandes 2 ziemlich hoch ist, so daft die Leitfähigkeit des Transistors 6 ziemlich klein bleibt. Wenn die Beleuchtungsstärke zunimmt, beginnt der Transistor 6 als Nebenschluß für<te Spule 3 zu wiftken und verringert dadurch die Wirkung der Zunahme, die eine Änderung der Beleuchtung des Photowideretandes 2 auf die Spule 3 hat.

Der Arbeitspunkt des Txmnsistors 6 kann entweder durch das Potentiometer 5 oder durch den veränderlichen Widerstand 10 gesteuert werden. Auf diese Weise kann die gesamte

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- 9 -Ansprechempfindliohkeit des Systems eingestellt werden.

Es ist nicht nötig» daß die Schaltung den Transistor enthält. Wenn man den Transistor 4 einsparen will, nimmt die Schaltung die in Fig. 2 gezeigte Form an, in welcher einander entsprechende Teile durch gleiche Bezugszahlen gekennzeichnet sind. Hier wird der Strom durch die Spule 3 direkt vom Photowiderstand 2 gesteuert. Der Transistor 6 arbeitet in derselben Weise wie schon an Hand von Fig. 1 erläutert.

Die Erfindung kann auch mit anderen lichtempfindlichen Bauteilen ausgestattet werden, wie z.B. Photozellen, Photodioden, Phototransistoren und lichtempfindlichen Feldeffekttransistoren.

Die Erfindung ist nicht auf Galvanometereinrichtungen begrenzt, mit denen eine Blende gesteuert wird. Die Erfindung eignet sich in weiterem Sinn auch für jede Licht messende Vorrichtung, in der ein Strom automatisch ein Anzeigegerät für die Lichtverhältnisse antreibt und in der eine nicht lineare Empfindlichkeitskurve erwünscht ist.

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Die Tx&nsisfc®r©n können durch beliebige äquivalente elektronisch© Verstärker, wie Vakuumröhren, ersetzt werden«. Wi® bekannt, ist die Steuerelektrode eines Transistors sein© Basis, während die Steuerelektrode einer Vakuumröhre ihr Gitter ist. Die gesteuerten Anschlüsse eines Transistors sind Emitter und Kollektor, wogegen die gesteuerten Anschlüsse einer Vakuumröhre ihre Kathode und Anode sind.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1) Vorrichtung zum Anzeigen von Licht mit einem Energieumwandler, der von einem dem zu messenden Licht ausgesetzten lichtelektrischen Bafceil gesteuert ist und

   zunehmend

   dem ein mit zunehmender Lichtwirkung/wirksam werdender Nebenschluß zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Nebenschluß ein elektronisch steuerbarer Widerstand'(6) vorgesehen ist, der vom lichtelektrischen Bauteil (2) steuerbar ist.

   2) Verrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß als elektronisch steuerbarer Widerstand ein elektronisches Verstärkerbauteil (6) mit zwei gesteuerten Elektroden C 6c, 6e) und einer Steuerelektrode (6b) vorgesehen ist, die mit dem lichtelektrischen Bauteil (2) verbunden ist.

   3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elektronisch steuerbarer Widerstand ein Transistor (6) vorgesehen ist.

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   %}. Verrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennseichnet, daß air, elektronischer Verstärkerbauteil eine Elektronenröhre vorgesehen ist.

   5) Verrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis H, dadurch gekennselehnet, daß sum Steuern des Energieumwandlere (J) ein zweiter elektronisch steuerbarer Widerstand (H) vorgesehen ir-t, der vom lichtelektrischen Bauteil (2) steuerbar ist.

   6} Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis H₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode (6b) des als Nebenschluß dienenden elektronisch steuerbaren Widerstandes (6) mit dem Abgriff (7) eines Potentiometers 15} verbunden ist, dessen Strom vom lichtelektrischen Bauteil (2) steuerbar ist.

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