DD124083B1 - Schaltungsanordnung zur automatischen belichtungszeitsteuerung - Google Patents

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung in Spiegelreflexkameras mit Innenmessung.

Für Kameras dieser Art ist es bekannt, das Signal des Fotoempfängers mittels einer Diode logarithmisch zu pressen. Die anschließenden Summationsglieder sind lineare Einstellwiderstände, die die Eingabe der Filmempfindlichkeit und Blende in die Schaltung ermöglichen. Bei einer anderen bekannten Lösung erfolgt eine Nachbildung des durch das Objektiv gelangenden Lichtstromes mittels einer den Zeitbildungsfotoempfänger beleuchtenden Lampe sowie eine opto-elektrische Rückführung auf den Schaltungseingang (DD-PS 66787). Außerdem sind bereits Verschlußsteuerschaltungen mit reiner elektrischer Rückkopplung bekannt, bei denen entweder wiederum Eingangsschaltungen mit logarithmischer Pressung des Eingangssignals, mit linearen Potentiometern zur Eingabe vorwählbarer Belichtungsfaktoren und anschließender Delogarithmierung des Signals zur Zeitsteuerung Anwendung finden oder es werden Fotoempfänger der Steilheit 1 benutzt (DE-AS 1933890).

Um Verfälschungen der Belichtungszeit durch Abweichungen der Kennlinie eines Fotoempfängers von dessen Steilheit у = 1 zu vermeiden, ist bekannt, eine fotografische Meßschaltung mit zwei getrennten Signalverarbeitungspfaden aufzubauen, in dem einen wird das Ausgangssignal des Fotoleiters logarithmiert und einem regelbaren Verstärker zwecks -y-Kompensation zugeführt, während in dem anderen das der jeweiligen Filmempfindlichkeit χ und Blendengröße к entsprechende Signal logarithmiert und ebenfalls einer analogen Baugruppe zwecks γ-Kompensation zugeführt wird. Die Ausgangssignale beider Signalpfade werden dann voneinander subtrahiert und das Verknüpfungssignal wird in einem Zeitsteuerteil delogarithmiert (DE-AS 1809900).

Die Einrichtung zur opto-elektrischen Rückführung stellt eine kostenaufwendige Baugruppe dar, und die Schaltungen mit Eingabe der vorwählbaren Belichtungsfaktoren über lineare elektrische Stellglieder erfordern Objektive mit mechanischer Übertragung der Blendenwerte. Schaltungen mit Fotowiderständen der Steilheit 1 bedingen einen nur geringen Meßumfang. Zusätzlich zu dem geringen Meßumfang tritt bei Einrichtungen der letztgenannten Art in den getrennten Logarithmierstufen eine unterschiedliche Bewertung der Temperaturdrift sowie die Forderung nach einer extrem hohen Stabilität des Übertragungsmaßes zwischen Logarithmierung und Delogarithmierung auf.

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung sollen Einrichtungen zur Belichtungssteureung mit weitem Lichtmeßumfang vereinfacht werden.

Wesen der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist, eine Schaltungsanordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung in Spiegelreflex-Kameras zu schaffen, welche eine elektrische Entzerrung der Kennlinie eines in einer spannungsgesteuerten Brückenschaltung enthaltenen . Fotowiderstandes der Steilheit γ = 0,5 sowie eine von Veränderungen der Umgebungstemperatur und der Betriebsspannung weitestgehend unabhängige Belichungsgenauigkeit gewährleistet. Gleichzeitig soll eine elektrische Übertragung von eingestellten Blendenwerten in die kameraseitige Belichungssteuerschaltung erfolgen.

In Verbindung mit einem Differenzverstärker wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ausgangssignal des Differenzverstärkers ein der Eingangsdifferenzspannung proportionaler Strom ist, der der Reihenschaltung zweier pn-Übergänge zugeführt wird, deren einer pn-übergang mti einem Transistor eine auf die Brückenschaltung rückgekoppelte Stromspiegelschaltung bildet, so daß das Rückkoppelungssignal von in den pn-Übergängen entstehenden Kennlinienfehlern frei ist und daß der pn-übergang andererseits in Verbindung mit dem weiteren pn-übergang und einem aus einer Konstantstromquelle gespeisten, mit den

logarithmierenden pn-Übergängen unmittelbar verbundenen Delogarithmier-Transistor eine elektrische Quadrierstufe bildet, wobei die genannten pn-Übergänge sowie die Transistoren Bestandteil eines integrierten Schaltkreises sind und das quadrierte Ausgangssignal der Ladestrom für einen Zeitbildungs-Kondensator einer Schaltstufe ist. Die das Temperatur- und Strom-Spannungsverhalten kennzeichnenden Kennlinien der pn-Übergänge einerseits und der Transistoren andererseits stimmen weitgehend überein. Zwecks Voranzeige der zu erwartenden Belichtungszeit wird von dem Ausgangssignal der Meßschaltung, bevor dessen Quadrierung erfolgt, ein Signal gebildet, welches an ein Meßwerk oder an einen Digitalanzeiger geleitet wird. Um diese Zeitvoranzeige von der Unterbrechung des Meßlichtes während der Belichtungsphase unabhängig zu machen, kann der entsprechende Speicherkondensator in der Meßschaitung angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gewährleistet unter Verwendung eines üblichen Photoempfängers der Steilheit 0,5 den von Einflüssen der Betriebsspannung und Umgebungstemperatur weitestgehend unabhängigen erwünschten Belichtungsumfang.

Ausführungsbeispiel

Ein durch das Aufnahmeobjektiv 1 einer Spiegelreflexkamera beleuchteter Photowiderstand 2 der Steilheit 0,5 liegt über einen mit dem Vorwahlring der Kamerablende 3 gekuppelten exponentiellen Spannungsteiler 4 an negativer Spannung. Diesem Zweig entgegengeschaltet ist ein Kalibrierwiderstand 5, der über einen mit dem Einstellmittel für Filmempfindlichkeit gekuppelten exponentiellen Spannungsteiler 6 und einen Transistor 7 an positiver Spannung liegt. Beide Zweige wirken auf den nicht invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 8, dessen invertierender Eingang mit dem Verbindungspunkt der beiden Spannungsteiler verbunden ist. Die bisher beschriebene Schaltung bildet die Meßschaltung. An den Ausgang derselben ist die Reihenschaltung von zwei pn-Übergängen in Form von Dioden 9,10 angeschlossen, die in dargestellter Weise an die Basis des Transistors 7 bzw. eines Transistors 11 geschaltet sind. Parallel zu den Dioden 9,10 liegt ein Meßwerk zur Zeitvoranzeige und im Basiskreis des Transistors 11 liegt außer einem bei Spiegelbewegung zu öffnenden Schalter 12 ein Speicherkondensator 13. In den Emitterkreis des Transistors 11 ist eine Diode 14 geschaltet, die aus einer Konstantstromquelle gespeist wird, die aus einem Transistor 15, Dioden 16,17 sowie Widerständen 18,19 besteht. Die in dem gestrichelt abgegrenzten Schaltungsteil enthaltenen Bauelemente außer dem Transistor 7, dem Schalter 12 und dem Speicherkondensator 13 bilden eine Quadrierstufe 20. Der Kollektor des Transistors 11 ist an einen über einen Schalter 21 kurzschließbaren Zeitbildungskondensator 22 und dieser an den Eingang einer einen Elektromagneten 23 steuernden Schaltstufe 24 geschaltet. Ein Widerstand 25 dient der Belichtungsbegrenzung bei sehr geringen Lichtverhältnissen. Mittels eines Widerstandes 26 sowie Dioden 27,28 wird die Spannung einer Batterie 29 stabilisiert

Die Wirkungsweise ist folgende:

Nach Eingabe der gewünschten Blendenöffnung sowie der Filmempfindlichkeit über die Spannungsteiler 4 und 6 in die Meßschaltung durchfließt der Ausgangsstrom des Differenzverstärkers 8 nacheinander die Dioden 9,10. Der dabei über der Diode 9 entstehende Spannungsabfall steuert den auf den Eingang der Meßschaltung rückgekoppelten Transistor 7 an, so daß ein geschlossener Regelkreis entsteht. Der Strom über die Dioden 9,10 wird dabei stets so eingeregelt, daß die Spannungsdifferenz an den Eingängen des Differenzverstärkers gegen Null geht. Damit ergibt sich, daß die. Ausgangsspanngng der beiden Teiler sich zueinander verhalten wie der Kalibrierwiderstand zu dem Photowiderstand

Ue₆ R

U_E4 R₂

Da somit die Belichtungsgrößen, wie Objektleuchtdichte, Filmempfindlichkeit und Blendenöffnung in ein ganz bestimmtes Verhältnis zueinander gesetzt werden, ergibt sich, daß die Speisespannung für den Spannungsteiler 6

U_E6 = k, ~ (II)

R₂

eine Funktion der erforderlichen Belichtungszeit sein muß. Die Kennlinie des Photowiderstandes 2 bestimmt den Verlauf dieser Funktion. Hat dieser—wie allgemein üblich—wegen des erwünschten großen Meßumfanges die Steilheit 0,5, so ändert sich die Speisespannung am Spannungsteiler 6, da

R₇ = к . 1

gemäß der Beziehung

Für die direkte Ableitung der Belichungszeit von dieser Spannung ist diese Beziehung infolge des Wurzelausdruckes noch nicht brauchbar, da zwischen der Belichungszeit und der Objektleuchtdichte die Beziehung gilt

t = k₃ · у (IV)

Um dieser Beziehung gerecht zu werden, wird der über beiden Dioden 9,10 entstehende Spannungsabfall zur Steuerung des Transistors 11 herangezogen. Dessen Basispotential ist durch Hochlegen des Emitterpotentials um den Betrag der Basis-Emitterspannung des Transistors 7 angehoben, so daß der Grundspannungspegel im Arbeitsbereich dessen Kennlinienfeldes liegt. Diese Anhebung erfolgt mittels der Diode 14, die von dem Strom der Konstantstromquelle durchflossen wird. Unter der Voraussetzung hinreichender Übereinstimmung der Kennlinien der Dioden 9 und 10 sowie der Transistoren 7 und 11 ergibt sich, daß der Kollektorstrom des Transistors 11 der Beziehung folgt

Jen = к* · (Jc7)² (V).

Dieser Strom kann nunmehr zur Belichtungszeitbildung herangezogen werden, indem mit diesem nach bekanntem Öffnen der Schalter 12 und 21 die Ladung des Kondensators 22 erfolgt. Die zum Erreichen der Schaltspannung U_s der Schaltstufe 24 erforderliche Zeit folgt der Beziehung

(Vl).

Gemäß (V) ändert sich der Kollektorstrom des Transistors 11 um den Faktor 2, wenn sich der Kollektorstrom des Transistors 7 um den Faktor VT ändert. Dies ist aber dann der Fall, wenn sich z. B. durch Änderung der Beleuchtungsstärke auf dem Photowiderstand 2 um den Faktor 2 oder durch eine Verstellung der Spannungsteiler 4,6 um einen Lichtwert eine Verschiebung der Eingangsspannung am Differenzsverstärker 8 um den Faktor V2~ ereignet hat. Die Änderung der Beleuchtungsstärke B und die Änderung von J_c11 sind somit direkt proportional, B ~ J_cn· Setzt man dieses Verhältnis in (Vl) ein, erkennt man, daß Bedingung (IV) erfüllt ist. Nach Ablauf der so gebildeten Zeit beendet der Elektromagnet 27 in bekannter Weise die Belichtung. Das Meßwerk 30 kann zur Kompensation der Temperatureinwirkung auf die Dioden 9,10 gegen eine aus einer weiteren Konstantstromquelle gespeiste gleichartige Diodenkette geschaltet werden. Einflüsse von Betriebsspannung und Temperatur bleiben von zu vernachlässigendem Einfluß auf die Zeitbildung, wenn die Dioden 9,10,14 und die Transistoren 7,11 als integrierter Schaltkreis ausgebildet sind.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung in Spiegelreflexkameras mit Innenmessung, bei welcher das Meßsignal einer spannungsgesteuerten Brückenschaltung, die einen Fotowiderstand der Steilheit γ = 0,5 und je eine exponentiellen Spannungsteiler von gleicher Steifheit zur Eingabe der vorgewählten Blendengröße und eingestellten Filmempfindlichkeit aufweist, einem Differenzverstärker zugeführt wird, dessen Ausgangssignal nach Logarithmierung und Delogarithmierung mit einer Konstantstromversorgung das quadrierte Ausgangssignal für einen Zeitbildungskondensator ist, der an eine Schaltstufe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Differenzverstärkers (8) einer Reihenschaltung zweier pn-Übergänge (9,10) zugeführt wird, deren einer pn-übergang (9) mit einem Transistor (7) eine auf die Brückenschaltung rückgekoppelte Stromspiegelschaltung bildet, so daß das Rückkoppelsignal von den in den pn-Übergängen entstehenden Kennlinienfehlern frei ist und daß der pn-übergang (9) andererseits in Verbindung mit dem weiteren pn-übergang (10) und dem konstantstromgespeisten Delogarithmiertransistor (11) eine elektrische Quadrierstufe bildet.

2. Schaltungsanordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Temperatur- und Strom-Spannungs-Verhalten kennzeichnenden Kennlinien der pn-Übergänge einerseits und der Transistoren andererseits weitgehend übereinstimmen.

3. Schaltungsanordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß den pn-Übergängen ein Indikator zur Voranzeige der zu erwartenden Belichtungszeit parallelgeschaltet ist.