Brevet FR2484638A1 — publié le 19811218

La présente invention concerne un intégrateur de lumière à correction exponentielle, applicable notamment mais non exclusivement à un dispositif de reproduction photographique par insolation. le systèmffl actuellement utilise pour produire une fonction non linéaire dans les dispositifs intégrateurs de lumière font appel à des composants (semi-conducteurs tels que diodes, transistors ...) dont on exploite la partie non linéaire de leur fonction de transfert. Or les dispositifs ainsi réalisés sont généralement très peu stables en température et nécessitent de nombreux réglages, ce qui les rend trop chers pour des applications simples tels que les intégrateurs de temps de pose La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un dispositif ne faisant appel qu'd des intégrateurs simples à réaliser. A cet effet cet intdgrateur de lumière à correction exponentielle, utilisable notamment pour l'asservissement d'un dispositif de reproduction photographique par insolation, est caractérisé en ce qu'il comporte un amplificateur à grand gain et à faible dérive monté en intégrateur, à une entrée duquel est connectée une photodiode montée en générateur de courant et recevant le flux lumineux devant être intégré, et un comparateur de tension constitué par un amplificateur à fort gain et à grande impédance d'entrée, ce comparateur comportant une entrée positive reliée à la sortie du premier amplificateur et une entrée négative connectée à unintégrateur constitué d'une résistance et d'un condensateur, la sortie du comparateur changeant d'état lorsque la tension de sortie du premier amplificateur, appliqué à l'entrée positive du comparateur, devient supérieure à la tension fournie par l'intégrateur et qui est appliquée à l'entrée négative de ce comparateur. Le dispositif suivant l'invention offre l'avantage qu'il est constitué par la combinaison de deux intégrateurs très simple à réaliser à savoir un premier intégrateur délivrant une tension de sortie proportionnelle au flux lumineux reçu et un deuxième intégrateur délivrant une tension à croissance exponentielle, ces deux tensions étant finalement comparées dans un comparateur classique. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est un schéma électrique d'un intégrateur de lumière suivant l'invention. La figure 2 est un diagramme illustrant le fonctionnement d'un intégrateur suivant la figure 1. L'intégrateur de lumière à correction exponentielle suil'invention comporte un amplificateur 1 à grand gain et à faible dérive monté en intégrateur. Cet amplificateur 1 comporte deux entrées à savoir une entrée positive reliée à la masse par une résistance 2 et une entrée négative à laquelle est connectée une photodiode au silicium 3 montéeen générateur de courant. Cette photodiode 3 reçoit le flux lumineux à détecter et elle fournit un courant proportionnel à ce flux lumineux.Un condensateur 4 est branché entre la sortie de l'amplificateur 1 et son entrée négative et un contact interrupteur de remise à zéro Sa est branché en dérivation sur le condensateur 4 Si i est l'intensité en ampères du courant produit par la photodiode 3 (cette intensité étant proportionnelle au flux lumineux reçu par la photodiode), t le temps en secondes et C la capacité du condensateur 4 en fareds, la tension V 1 en volts apparaissant à la sortie de l'amplificateur 1 est de la forme: Vsl CîJotinét Cette tension Vsl est ainsi proportionnelle au temps et au courant fourni par la photodiode 3. L'intégrateur de lumière suivant l'invention comporte par ailleurs un comparateur de tension 6 constitué par un amplificateur à fort gain et à grande impédance d'entrée. L'entrée positive de ce comparateur est reliée à la sortie de l'amplificateur,l, par l'intermédiaire d'une résistance 7,et elle reçoit donc la tension de sortie Vs1 de l'amplificateur 1. A l'entrée négative du comparateur 6 est connecté un intégrateur constitué par une résistance 8 et un condensateur 9. La résistance 8 et le condensateur 9 sont branchés en série entre une source de tension de référence Vr et la masse. Le point de jonction entre la résistance 8 et le condensateur 9 est relié à l'entrée négative du comparateur 6. Un contact interrupteur de remise à zéro 5b est branché en parallèle sur le condenser 9. La sortie du comparateur 6 est reliée à l'entrée positive par l'intermédiaire d'une résistance 10 et d'une diode 11. Elle est également connectée, par l'intermédiaire d'une résistance 12,à la base d'un transistor 13 dont l'émetteur est mis à la masse et le.collecteur est connecté à l'enroulement d'un relais 14 qui commande l'alimentation électrique d'une lampe d'insolation faisant partie du dispositif de reproduction photographique auquel est associé l'intégrateur de lumière. La tension Veî qui apparaît à l'entrée négative du comparateur 6 et qui est fournie par l'intégrateur 8, 9 est de la forme Vel = Vr (1 - e rc) dans laquelle Vel et Vr sont exprimés en volts t en secondes, r est la valeur de la résistance 8 en ohms etc est la valeur de la capacité du condensateur 9 en farads. Au repos les deux contacts interrupteurs 5a, 5b sont fermés si bien que les condensateurs 4 et 9 sont déchargés. Au début d'une phase d'insolation (t = O) on ouvre les deux interrupteurs 5a et 5b, ce qui amène l'intégrateur de lumière suivant l'invention à entrer en fonctionnement. Les valeurs de la résistance 8 et du condensateur 9 du circuit intégrateur, qui déterminent la tension Ve1 ,sont choisies de telle manière que la charge de cet intégrateur 8, 9 soit plus rapide que la charge du condensateur 4. Par conséquent lors de la fermeture des contacts interrupteurs 5a, 5b la tension Vel croît plus vite que la tension Vsl, comme cela ressort du diagramme de la figure 2. De ce fait la tension Vel qui est appliquée à l'entrée négative du comparateur 6, est supérieure à la tension Vsl appliquée à son entrée positive si bien que la tension de sortie Vs2 du comparateur 6 bascule à zéro. De ce fait le transistor est bloqué et ceci provoque l'ouverture du relais 14. Ce relais agite à son tour de manière à allumer la lampe d'insolation du dispositif de reproduction photographique. La tension V 1 à la sortie du comparateur 1 augmente d'une manière linéaire et à l'instant t f elle devient supérieure à la tension Vel produite par l'intégrateur 8, 9. A ce moment le comparateur 6 bascule, la tension Vs2 à sa sortie devient positive, le transistor 13 passe à l'état conducteur et le relais 14 passe à l'état de fermeture, ce qui provoque l'extinction de la lampe d'insolation. Le comparateur 6 reste bloqué dans sa position basculée grace à la réaction fournie par la résistance 10 et la diode 11. La remise à zéro du système se fait- par la fermeture des contacts interrupteurs 5a, 5b. On peut faire varier l'instant tf auquel le comparateur 6 bascule en faisant varier la pente de la droite donnant la variation de la tension Vs1 en fonction du temps Ceci peut être obtenu en faisant varier la capacité du condensateur 4. On a représenté sur la figure 2 diverses droites de variation de la tension V51 ayant des pentes différentes. REVENDICATIONS 1. Intégrateur de lumière à correction exponentielle, utilisable notam ment pour l'asservissement d'un dispositif de reproduction photo graphique par insolation, caractérisé en ce qu'il comporte un ampli ficateur (1) à grand gain et à faible dérive monté en intégrateur, à une entrée duquel est connectée une photodiode (3) montée en géné rateur de courant et recevant le flux lumineux devant être intégré, et un comparateur de tension (6) constitué par un amplificateur à fort gain et à grande impédance d'entrée, ce comparateur comportant une entrée positive reliée à la sortie du premier amplificateur et une entrée négative connectée à un intégrateur constitué d'une résis tance (8) et d'un condensateur (9), la sortie (Vs2) du comparateur (6) changeant d'état lorsque la tension de sortie du premier amplifi cateur (1), applique d l'entrée positive du comparateur (6), devient supérieure à la tension (vol) fournie par l'intégrateur et qui est appliquée à l'entrée négative de ce comparateur. 2. Intégrateur de lumière suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplificateur (1) comporte une entrée négative à laquelle est reliée la photodiode (3), une entrée positive reliée à la masse par une résistance (2), et en ce qu'un condensateur (4), sur lequel est branché en parallèle un contact interrupteur de remise à zéro (5a), est branché entre la sortie de l'amplificateur (1) et son entrée négative. 3. Intégrateur de lumière suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'entrée négative du comparateur (6) le condeusateur est reliée au point de jonction entre la résistance (8)etc(9) branché entre une source de tension de référence (V ) et la masse, un contact interrupteur de remise à zéro (5b) étant branché en parallèle sur le condensateur (9), et la sortie du comparateur (6) est reliée à son entrée positive par l'intermédiaire d'une résistance (10) et d'une diode (11), cette entrée positive étant elle-meme connectée à la sortie de l'amplificateur (1) par l'intermédiaire d'une résistance (7). 4. Intégrateur de lumière suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la sortie du comparateur (6) est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance, à la base d'un transistor inter rupteur (13) branché en série avec l'enroulement d'un relais (14) commandant l'allumage d'une lampe d'insolation d'un dispositif de re production photograFhique.