DE819075C - Verfahren zur Messung der OEffnungszeit optischer Verschluesse - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung der Öffnungszeit optischer Verschlüsse 1)ie Frhiidung betrifft eine photoelektrische Anordnung zur Messung der Öffnungszeit optischer Verschlüsse, die es erlaubt, das Meßergebnis direkt abzulesen. Es ist bekannt, den Strom einer Photozelle, die durch den Verschluß von einer Lichtquelle beleuchtet wird, nach Verstärkung zu os.zillographieren und nach :\iis\%-ertttng des Oszillogramins die Öffnungszeit des Verschlusses zu ermitteln, doch ist dies Verfahren sehr umständlich und bedarf zur Erzielung hinreichender Genauigkeit erheblichen Aufwands. Die Erfindung gibt eine Anordnung, mit der in einfacher Weise in kurzer Zeit Messungen mit großerGenauigkeitdurchgeführtwerdeh können, die sich daher vor allem für die laufende Kontrolle der Fertigung optischer Verschlüsse eignet.
• Gemäß der Erfindung wird die während der Öffnungszeit des Verschlusses auf die Photozelle fallende Lichtmenge in eine verhältnisgleiche Elektrizitätsmenge umgewandelt, die einem Kondensator zugeführt wird, dessen dadurch bedingte Spannungsänderung mittels eines Röhrenvoltmeters zur Anzeige gebracht wird. Unter der Voraussetzung, daß der Ladestrom des Kondensators proportional der Lichtstärke ist, die durch den Verschlufi auf die Photozelle fällt, ist die Spannungsänderung des Kondensators proportional dem Zeitintregal der Lichtstärke, also der Lichtmenge, die während der Öffnungszeit durch den Verschluß fällt. Bei konstanter Beleuchtung des Verschlusses ist die Spannungsänderung des Kondensators auch proportional der öffnungszeit, wenn die Zeit des Of£nungs- und Schließvorgangs gegenüber der Zeit der vollen Öffnung des Verschlusses vernachlässigt werden kann. Da es in der Kameratechnik üblich ist, zur Definition der Öffnungszeiten einen solchen idealen Verschluß anzunehmen, kann das Instrument, das die Spannungsänderung des Kondensators zur Anzeige bringt, in Zeiteinheiten geeicht werden. Zur Durchführung dieses Meßverfahrens kann erfindungsgemäß die in der Abbildung angegebene Schaltanordnung dienen: Das Licht einer Lampe i, die aus einer Batterie 2 über einen regelbaren Widerstand 3 gespeist wird, fällt durch den zu untersuchenden Verschluß 5 auf die Photozelle 6. Um das gesamte durch die Verschlußöffnung fallende Licht auf der lichtempfindlichen Schicht der Photozelle zu sammeln, ist eine Linse q. vorgesehen. Der Spannungsabfall, den der Photozellenstrom an dem vorzugsweise regelbaren Widerstand 7 hervorruft, steuert die Elektronenröhre 8, deren Anodenstiom zum Teil über die Gleichrichterröhre 9 und den Widerstand io auf den Meßkondensator i i fließt, zum Teil über einen Widerstand 12 abgeleitet wird.. Die Spannung des Meßkondensators i i steuert die Elektronenröhre 13, vorzugsweise .eine Raumladegitterröhre, die einen Zweig einer Brückenschaltung bildet, die im übrigen aus den Widerständen 14, 15, 16 gebildet wird und in deren Brücke das Anzeigeinstrument 17 liegt. Die nicht gezeichnete Gleichstromquelle der Gesamtanordnung speist einen Spannungteiler 18, an dem die einzelnen Teilspannungen abgegriffen werden.
• Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Bei geschlossenem V erschlufL5sei_der-Photozellenstrom gleich Null. DieGitterspannung der Röhre8 ist vorzugsweise so eingestellt, daß sie dann am unteren Knick ihrer Kennlinie arbeitet. Der entsprechende Anodenstrom wird restlos durch den Widerstand 12 abgeleitet, so daß auf den Meßkondensator i i noch kein Strom fließt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Widerstand 12 an einem höheren Potential liegt als der Kondensator i i. Dies Potential und der Widerstand 12 sind so bemessen, daß der Ladestrom des Kondensators i i zu fließen beginnt, sobald auf die Photozelle Licht durch den Verschluß fällt. Dieser Ladestrom ist der Lichtstärke weitgehend proportional, da die Röhre 8 im linearen Teil ihrer Steuerkennlinie arbeitet und die Gleichrichterkennlinie der Röhre 9 durch den vorzugsweise hochohmigen Widerstand io linearisiert wird.
• Die Meßbrücke ist vorzugsweise so abgestimmt, daß vor der Auf ladtmg des Kondensators i i das Instrument 17 keinen Strom führt. Durch die Rufladung von i i während der Öffnung des Verschlusses 5 wird die Brücke verstimmt, so daß der Ausschlag von 17 ein Maß der Spannungsänderung an i i und damit der auf die Photozelle 6 gefallenen Lichtmenge ist. Durch passende Aussteuerung der Röhre 13 kann je nach Wunsch ein linearer oder beispielsweise ein annähernd logarithmischer Verlauf des Instrumentenstroms in Abhängigkeit von der Lichtmenge erreicht werden. Das Rückfließen der Ladung des Meßkondensators i i wird durch die vorzugsweise hoehisolierende Röhre 9 verhindert, so daß sich der Meßkondensator nur sehr langsam entlädt und das Meßergebnis an dem Instrument bequem abgelesen werden kann. Nach der Ablesung wird der Meßkondensator durch Schließen des Schalters i9 wieder entladen und vorzugsweise auf ein Potential gebracht, das sich bei geöffnetem Schalter nach längerer Zeit %,oii selbst einstellen würde. Durch diese Maßnahme wird vermieden, <laß der Zeiger des Instruments in der Zeit vom Ausschalten des Schalters i9 bis zum Auslösen des Meßvorgangs vom Nullpunkt wegwandert. Als Meßkondensator wird vorzugsweise ein Kondensator mit hochisolierendem und nachwirkungsfreiem Dielektrikuni verwendet.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird zum Einregeln des Ladestroms auf den Sollwert, der den Kondensator in einer bestimmten Zeit auf eine bestimmte Spannung auflädt, bei offenem Verschluß 5 der Schalter 2o geschlossen. Der Ladestrom, der durch Andern der Lichtstärke mittels des Widerstandes 3 und durch ändern des Gitterwiderstandes 7 geregelt werden kann, fließt dann über den Widerstand 22, dessen Spannungsabfall von dem Instrument 17 zur Anzeige gebracht wird. Der Widerstand 22 wird so bemessen, daß der Sollwert des Ladestroms einen bestimmten Ausschlag, vorzugsweise den Endausschlag des Instruments ergibt. Zur Kontrolle der Meßbrücke selbst wird über den Schalter 21 eine feste Spannung an den Kondensator gelegt, die einen bestimmten Ausschlag, vorzugsweise ebenfalls den Endausschlag des Instruments, ergeben muß. Gegebenenfalls können durch Anlegen .anderer Spannungen mehrere Punkte der Instrumentenskala kontrolliert werden. Abweichungen von der Sollskala können beispielsweise durch Änderung eines nicht gezeichneten Vorwiderstandes des Instruments oder durch Änderung der Heizspannung der Röhre 13 ausgeglichen werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur photoelektrischen Messung der Öffnungszeit optischer Verschlüsse mit direkt ablesbarer Anzeige des Meßergebnisses, dadurch gekennzeichnet, daß eine während der Öffnung des Verschlusses auf die Photozelle fallende Lichtmenge in eine verhältnisgleiche Elektrizitätsmenge umgewandelt wird, die einem Kondensator zugeführt wird, dessen dadurch bedingte Spannungsänderung mittels eines Röhrenvoltmeters zur Anzeige gebracht wird.
2. 2. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Photozelle (6) eine Verstärkerröhre (8) steuert, deren Anodenstrom bei belichteter Photozelle ganz oder teilweise über eine vorzugsweise hochisolierende Gleichrichterstrecke (9) dem Meßkondensator (i i) zufließt, der im Gitterkreis einer Meßröhre, vorzugsweise Raumladegitterröhre (13) liegt, deren Anodenstrom als Maß der Spannung des Meßkondensators zur Anzeige gebracht wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anode der Verstärkerröhre (8) ein Widerstand (12) liegt und so bemessen .ist, daß der Anodenstrom der Röhre (8) bei geschlossenem Verschluß vollständig über ihn ableitbar ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet. <laß in den Aufladekreis des Meßkondensators (i i) ein vorzugsweise hochohmi-Ter Widerstand (io) eingeschaltet ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßkondensator (ii) ein solcher mit nachwirkungsfreiem und hochisolierendem Dielektrikuin verwendet wird. fi.
6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkondensator (ii) zwischen den einzelnen Messungen mittels eines Schalters (ig) an eine feste Spannung legbar ist, die wenigstens annähernd der entspricht, die sich bei geöffnetem Schalter nach längerer Zeit am Kondensator von selbst einstellen würde.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet. daß die Meßröhre (13) einen Zweig einer Brückenschaltung bildet, deren übrige Zweige aus Ohmschen Widerständen gebildet werden und in deren Brücke das Anzeigeinstrument liegt. 1'3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des richtigen Ladestroms an Stelle des Meßkondensators oder parallel zu ihm ein Widerstand (21) schaltbar ist, der so bemessen ist, daß der richtig eingestellte Ladestrom an ihm einen Spannungsabfall erzeugt, der einen vorbestimmten Ausschlag des Anzeigeinstruments ergibt. g. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontrolle der Meßröhre bzw. Meßbrücke das Gitter der Meßröhre an eine feste, vorgegebene Spannung legbar ist.