DD207269A1

DD207269A1 - Belichtungsmess- und -steuerschaltung

Info

Publication number: DD207269A1
Application number: DD23849782A
Authority: DD
Inventors: Hans Jehmlich; Peter Schornstaedt
Original assignee: Pentacon Dresden Veb
Priority date: 1982-03-29
Filing date: 1982-03-29
Publication date: 1984-02-22
Also published as: DE3303397A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Belichtungsmess- und -steuerschaltung fuer fotografischer kamera. Der Erfindung liegt das Ziel und die Aufgabe zugrunde, den Schaltungsaufwand fuer besagte Einrichtung zu verringern und zu gewaehrleisten, dass trotz des Verzichtes auf Messverstaerker mit hochohmigen Eingaengen und ohne Logarithmierung des Eingangssignales ein weiter Objektleuchtdichte-Bereich stoerunanfaellig verarbeitet werden kann. Gemaess der Erfindung findet eine von einem im Elementenbetrieb arbeitenden Fotoempfaenger und einem A/D-Wandler gebildete Eingangsstufe Anwendung, deren Ausgang einerseits auf den mit dem Fotoempfaenger beschalteten Eingang des A/D-Wandlers rueckgekoppelt ist und andererseits mit einer die Filmbelichtung sowie einem Belichtungsindikator steuernden Zaehl- und Rechenschaltung in Verbindung steht.

Description

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Dresden, am 4. März 1932 21/4-03

Titel der Erfindung

Belichtungsmeß- und -steuerschaltung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Belichtungsmeß- und -steuer-Schaltung für fotografiache kameras.

Charakteristilc der bekannten technischen Losungen

Zur Messung von Oboektlsuchtdichten ist bisher die Verarbeitung des Xurz3chlußstromes von im Slementbetrieb arbeitenden Fotodioden und dessen Umwandlung in einen logarithinischen Spannungsverlauf mit Logarithmierverstärkern bekannt (s.Z.B. DS-AS 23 56 964). Des weiteren Wirde eine fotoelektrischs ümwandlungsschaltung bekannt, mit welcher durch zwei in Reihe geschaltete, entgegengesetzt gepolte Fotodioden sowie einem Paar in Kaskade geschalteter CJIOS-Inverter eine auf die Fotodioden auf treffende Lichtmenge in eine iiießsignal entsprechender Frsquenz transformiert wird (DS-OS 30 48 647).

Srstere Meßschaltungen'bedingen einen hohen elektronischen Aufwand zur Srfassung kleinster Foto ströme mittels hochohmige: Verstärkereingänge sowie zusätzliche schaltungstechnische liaSnahmen zur Kompensation des Teicperaturganges der Logarithmierstufe. Die angeführte Omwandlungsschaltung erfordert zwei

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auf einander, abgestimmte Fotodioden, besitzt bei direkten Lichtmengenmessungen eine Betriebsspannungsabhängigkeit, der nur mit erhöhtem Aufwand zu begegnen ist und kann nur bis zu relativ großen unteren Beleuchtungsstärken eingesetzt werden.

Ziel der Erfindung

Die Erf indung dient der Verbesserung von Belichtungsmeß- und -steuerschaltungen.

Wesen der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist as, eine BelichtungsmeS- und -steuerschaltung zu schaffen, welche mit relativ niedrigem Aufwand eine störuaanfällige Verarbeitung eines weiten Objektleuchtdichter-Bereich.es gewährleistet.

SemäB der Srfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dafi eine von einem im Blementenbetrieb arbeitenden Fotoempfänger und einem «/D-!fandler gebildete Bingangsstufe Anwendung findet, deren Ausgang einerseits auf den mit dem Fotoempfanger beschalteten Eingang des A/D-v'iandlers rückgekoppelt ist und andererseits mit einer die ?llabelichtung sowie einen 3e~ lichtungsindikator steuernden aechenachaltung in Verbindung steht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Ss zeigen:

Pig. 1 Blockschaltsohema aer Belichtungsmeiä- und -steuerschaltung

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Pig. 2 Spannungsverlauf und Impulsdiagramm

Gemäi3 Fig. 1 wird als Eingangsstufe der Belichtungsmeß- und -steuerschaltung von einer fotodiode 1 und einem A/S-Vianaler gebildet, wobei zu letzterem ein als Komparator arbeitender Verstärker 2, ein Frequenz-Generator 3, eine Torschaltung 4 sowie eine im Rückkoppelungspfad auf den Eingang des Komparators liegende Kombination eines Kondensators 5 mit einer Rückkoppeldiode 6 und einer Sntla;dediode?gehören. Die Torschaltung 4 ist mit einem Zähler 8 verbunden, dem einerseits eine Rechen- und Steuerschaltung 9 für einen Verschlußmagneten 10 und ein Display 11 zur Voranzeige von Belichtungsdaten und andererseits eine Schalteinrichtung 12 nachgeordnet ist, wobei an letatereein Computerblitz 13 geschaltet werden kann« Mit dem .Zählsr 3 ist auch eine Codiereinrichtung 14- zur Eingabe der FiImempfinalichkeit» ein Blitasynchronschalter 15 sowie ein Memory-Schalter 16 und mit der Rechen- und Steuerschaltung 9 ein Schalter 17 zur Sinleitung der Belichtungszeitbildung sowie eine Codiereinrichtung 13 für Blendenwerte verounden* Mit 19 sind eine Schaltungskapaaität und mit 20, 21 Kondensatoren sur Änderung der P.ückkoppelimnulae sowie ir.it 22 eine Rücksetaleitung bezeichnet*

Die Wirkungsweise ist folgende:

Iiach BetriebsspannungszuGChaltung und digitaler Eingabe der Werte für ?ilmempfindlichkeit und vorgewählter Blende wird die auf der Fotodiode wirksame Beleuchtungsstärke 3 in bekannter Yfeiae in einen Kurz se hl u st rom

I = a · B (Oa= Empfindlichkeit der fotodiode

umgewandelt· In Verbindung mit dem festen 3ezugspot^ an dem nichtinvertisrenden Eingang des Verstärkers л'¹

ν entsteht an dessen Ausgang zunächst ein High-Potential welches die Torschaltung 4 öffnet und eine Folge то. f*

ν, im Generator 3 erzeugten Spannungsimpulsen U^ über den densator 5 und die Diode 6 auf den invertierenden SU

des Verstärkers 2 rückkoppeln Unter der Voraussets-, daß ideale Schalterdioden Anwendung finden, ist in ^. Riidckoppelimpüls die Ladung

α= ^C- σ (2)

enthalten. Der mittlere Rückkoppel strom beträgt soro* = + - =— = о.u.r (,j; r

Mit. Cl) erhält man .

B = ^™- · f = const · f (4)

Man erkennt aus (4) _t daß die Impulsfolgefreauenz ein

Maß für .die Beleuchtungsstärke S ist»

Aus Pig· 2- ist .ersichtlich, daß durch die rückgekopp

elten Impulse die zinschen- den 3ingangsn dss" Verstärksrs 2

same Spannung Ui zum Zeitpunkt ti auf den V<'ert 0 korn uen™ siert wurde. Damit ist der kurzfristige Einschwi&gvo'

der Bingangsschalirung beendet. Sobald durch einen we Impuls die Spannung tT-j etwas negativ wird, nimmt der Stärkerausgang LOW-Potential an und die Torschaltung wird gesperrt, so daß keine weiteren Impulse auf den Stärkereingang rückgekoppelt werden. Jede weitere Au^ ladung der Kapazität 19 auf eine positive Spannung d

urcii

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die beleuchtete Fotodiode 1 führt zum erneuten. Öffnen der Torschaltung 4 und wiederum zur Hullkompensation von badung und Spannung am Komparatoreingang. Es stellt sich also in der Meßphase eine Impulsfolge ein, welche eine ständige !Julikompensation am Komparatoreingang bewirkt. Die Filmbelichtung ist definiert als Produkt von Beleuchtungsstärke und Zeit. Mit (4) erhält man deshalb bei konstanter Beleuchtungsstärke

B . t = SjS . f . t (5)

Das Produkt

f . t = η (S)

stellt die Anzahl der rückgekoppelten Impulse dar. Mit (6) erhält man

E β t = const.n,

d.h.,' daß die Anzahl der rückgekoppelten Impulse ein Maß für die herrschende Beleuchtungsstärke auf der fotodiode 1 in der Zeit t ist.

Sine Beziehung zwischen der Beleuchtung der Fotodiode und der Filmbelichtung wird nun derart hergestellt, daß die gleiche Anzahl von Impulsen,als eine bereits in der Eingangsstufe digitalisierte Meßgröße, auch in den Zähler 3 eingeschrieben wird, wobei letzterer vor jeder Messung über die stficksetzleitung 22 auf seinen -iusgangsstand gebracht und nach Impulseinspeisung dann periodisch abgefragt wird. Die 'Verarbeitung der 2ählerinformation erfolgt in der Rechen- und Steuerschaltung 9, durch welche zunächst das Display 11 zur Voranzeige der zu erwartenden

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Belichtungszeit oder Blendengröße anzusteuern ist« über den Memory-Schalter 16 ist der Zählerstand speichej-bar. Bei Verschlußauslö'sung schließt der Schalter i7 un<l nach einer in der Rechenschaltung bestimmten Belichtungzeit wird der Verschluß-Magnet 10 aktiviert bzw» entaktiviert. Bei Verwendung des Computerblitzgerätes 13 wird außerdem über den verschlußbetätigten Blitz synchronschalter 15 <ц_е Blitszündung eingeleitet und nach einer Blitsdauer, welche von dem Licht abhängig ist, das von dem Aufnahmeobjekt oder dem PiIm reflektiert wird, beendet.

Anstelle der beschriebenen Eingabe der Pilmempf i durch Festlegung eines Impulsteilerverhältnisses іц, аеш Zähler ist für den gleichen Zweck jedoch auch EiOgIT_-Ci₁J die Größe der rückgekoppelten Ladungsimpulse zu ändern, "Z. Be dadurch, daß dan Kondensator 5 einer der Kondensatoren 20, 21 zugeordnet oder stattdessen eingeschaltet wird·

Die Rückkoppelung der Ladungsimpulse muß nicht in <3,er -dar^^B-tÄllt-aiT- Wsis.e ^esnhehen» über die 'Dorschaltu^ кяял auch eine elektro-optische Baugruppe mit einer Lumineszenzdiode angesteuert werden, deren Lichtimpulse auf еідец äsr iOtodiode- 1 antiparallelgeschalteten Zusatzempfänga.x geleitet werden. Ebenso kann eine induktive RÜckkoppelun.g erfolgen.

Übersteigt die"Impulsfrequenz, .3. Besiehung 3 und 5, bestimmte Grenawerts, so kann durch Umschaltung der Kondensatoren 5, 20, 21 und gleichzeitig des 'Teilerverhältnisses і_ш Zähler 3 das Produkt

3.0 konstant gehalten werden. Damit ist зіп sehr größei«_er Kelligkeitsbereich störuhanfällig von der Kamera verarbei.tbar.

Claims

238497 2 3rf indung: запзтз rucii

1. Belichtungsmeß- und -steuerschaltung für fotografische Kameras, gekennzeichnet dadurch, daß eine von einem im Sleisentenbetrieb arbeitenden Fotoempfänger und einem A/D-Wandler gebildete 3ingangsstufe Anwendung findet, deren Ausgang einerseits auf den mit dem Jotoempfanger beschalteten Eingang des A/D-Wandlers rückgekoppelt ist und andererseits mit einer die Filmbelichtung sowie einem Belichtungsindikator steuernden Zähl- und Rechenschaltung in Verbindung steht.

2, Schaltung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zu dem A/D-Wandler ein als Komparator arbeitender Verstärker (2) gehört, zwischen dessen Eingänge der Jotoempfanger geschaltet ist und daß der Komparator als Stellglied für eine mit einem Impulsgenerator (3) verbundene Torschaltung (4) dient und letztere sowohl mit dem einen Eingang des !Comparators als auch mit der Zähl- und Rechenschaltung (9) in Verbindung steht.

3· Schaltung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der A/D-ifandler kapazitiv rückgekoppelt ist.

4. Belichtungsmeß- und -steuerschaltung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß der SUckkoppelungspfad zwischen Torschaltung und Somparatoreingang von einer Diode (6) und einem Kondensator (5) gebildet wird und letzterer in den Sperrphasen des Xmpulsgenerators über eine auf festen Bezugspotential liegende weiters Diode (7) umladbar ist.

5. Schaltung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß antiparallel zu besagtem Fotoempfänger ein weiterer

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Fotoenipfänger geschaltet ist, auf welchen der Α/Ό-Wandlerausgang opt o-elektrisch rückgekoppelt ist.

6. Schaltung nach. Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Ausgang dee A/D-W^randlers auf seinen Eingang induktiv rückgekoppelt ist.

7. Schaltung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Piljnenipfindlichiceit über das wählbare Teilerverhältnis des Zählers bzw· die Größe der Rückkoppelimpulse eingebbar ist.

8. Schaltung ласд Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rechenschaltung als Zähler ausgebildet ist, in welchen die Signalinformation periodisch übertragbar ist, und welche als Steuerglied für die Verschlußzeit bzw, die Blitsaeit von Computerblitzen ausgebildet ist.

9.· Schaltung nach Punict 2, gekennzeichnet dadurch, daß die von dem A/D-Wandler abgegebene Impuledifferenz zwischen der Meßphase (Fotodiode beleuchtet) und Belichtungsphase (Fotodiode unbeleuchtet) eine Stellgröße sur Bliüiiniarung des unerwünschten Bingangsstromea des !Comparators und gleichzeitig für die Belichtungszeit oder Blendengröße bildet.

C Hierzu 1 Blatt Zeichnung )