DE1277006B - Vollautomatische Blendenregelung an einer Kamera mit umsteuerbarem Regelmotor - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4WWW> PATENTAMT Int. CL:

G03b

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 57 a - 32/05

Nummer: 1277 006

Aktenzeichen: P 12 77 006.8-51 (B 79095)

Anmeldetag: 27. Oktober 1964

Auslegetag: 5. September 1968

Die vorliegende Erfindung betrifft eine vollautomatische Blendenregelung an einer Kamera mit einem auf die Blende wirkenden, umsteuerbaren Regelmotor, der durch eine das einfallende Licht messende Schaltung umsteuerbar ist.

Bei einer bekannten Ausführung dieser Art ist ein lichtempfindliches Element, z. B. ein Photowiderstand, in den einen Zweig der Brücke geschaltet, und der Ausgang der Brücke ist mit dem Regelmotor für die Blende des Objektivs verbunden, wobei das lichtempfindliche Element durch eine ebenfalls vom Regelmotor mitverstellbare Blende beleuchtet wird. Der Regelmotor kommt hierbei stets bei Brückengleichgewicht zum Stillstand, d. h. wenn die Beleuchtung einem bestimmten Normalwert entspricht. Diese mit einem einzigen lichtempfindlichen Element arbeitende Brückenschaltung ist jedoch zu wenig empfindlich, um eine rasche und genügend genaue Einstellung vorzunehmen, weil die Ausgangsleistung der Brücke in der Nähe des Gleichgewichtszustandes zum Antrieb des Motors und der Blenden nicht mehr genügt. Es ergibt sich somit ein erheblicher Totwinkel der Regelcharakteristik.

Es ist auch bekannt, das Ausgangssignal der Brücke in einem Gegentaktverstärker zu verstärken. Aber auch mit dieser Schaltung wird trotz erheblichem Aufwand an Schaltmitteln keine sehr hohe Genauigkeit erzielt, und es sind getrennte Stromquellen zur Speisung des Gegentaktverstärkers und des Regelmotors erforderlich.

Es ist auch eine automatische Blendenregelung bekannt, in welcher der Zeiger eines Belichtungsmessers feststellbar ist, während Nachstellorgane gegen den Zeiger angelegt werden. Entsprechend der hierbei erreichten Nachstellung wird die Blende der Kamera durch einen über Steuerkontakte geführte Stromkreise antreibbaren Motor nachgestellt. Diese Ausführung erlaubt zwar eine rasche genaue Nachstellung, erfordert aber eine richtige Betätigung, störungsanfällige Kontakte und einen umständlichen Mechanismus.

Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, alle Nachteile der bekannten Blendenregelungen bei hoher Empfindlichkeit, Wirtschaftlichkeit und Einstellgeschwindigkeit des Systems zu vermeiden. Die vollautomatische Blendenregelung gemäß vorliegender Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung als elektronische Stromwendeschaltung ausgebildet ist, welche zwei Paare von je eine Motorklemme mit entgegengesetzten Klemmen einer Gleichstromquelle verbindenden steuerbaren Schaltelementen, ζ. Β. Transistoren, enthält, von welchen jedes Vollautomatische Blendenregelung an einer
Kamera mit umsteuerbarem Regelmotor

Anmelder:

Fa. Biviator S. A., Genf (Schweiz)

Vertreter:

Dr. E. Sturm, Patentanwalt,

8000 München 23, Leopoldstr. 20

Als Erfinder benannt:

Karl Adler, Grenchen;

Georges Ducommun, Solothurn (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 2. November 1963 (13 478)

unabhängig von den andern durch in Funktion der Blendenstellung und der Beleuchtungsstärke veränderbare Differenzsignale steuerbar ist, wobei kreuzweise gegenüberliegende Schaltelemente gleichartig steuerbar sind.

Die Brücke wirkt dabei als Stromwender von sehr hoher Empfindlichkeit und vernachlässigbar kleinem Totwinkel bei einer Ausgangsleistung, die zur raschen Blendeneinstellung vollauf genügt. Jede Bedienung entfällt, und Steuerkontakte werden vermieden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen vollautomatischen Blendenregelung schematisch dargestellt.

: Der schematisch dargestellte Blendenring 1 der Kamera kann von einem Regelmotor 2 über ein Ritzel 3 und ein Zahnrad bzw. einen Zahnkranz 4 angetrieben werden. Der Motor 2 ist als Gleichstrommotor mit permanentem Feld ausgebildet und ist daher durch Änderung der Stromrichtung umsteuerbar. Das Ritzel 3 des Motors 2 kämmt mit einem weiteren Zahnrad 5, welches eine Scheibe 6 antreibt. Die Scheibe weist einen etwa spiralförmigen Schlitz 7 auf, in welchen ein Mitnehmerstift 8 einer vertikal verschiebbaren Blende 9 greift. Die Blende 9 ist in Längsrichtung über vier parallel angeordnete Meßphotozellen 10 bis 13 verschiebbar.
Jede Photozelle 10 bis 13 ist mit je einer gleichartigen Schaltung 14 bis 17 verbunden, wobei lediglich in den Schaltungen 14 und 17 die Schaltelemente eingezeichnet sind. Jede der Schaltungen 14 bis 17

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weist eine Kleinbatterie 18 auf, deren Klemmen mit je einem beweglichen Schaltkontakt 14 a, 14 b usw. verbunden sind. Die beweglichen Kontakte 14 a, 14 b usw. sind mit zugeordneten festen Kontakten 14 c bzw. 14 d verbindbar. Die Kontakte 14 c bis 17 c sind direkt mit den negativen Klemmen der Photozellen 10 bis 13 verbunden, während die Kontakte 14 d bis 17 d über je einen Vorwiderstand 19 und ein Potentiometer 20 mit den positiven Klemmen der zugeordneten Photozellen 10 bis 13 verbunden sind. Die Widerstände 19 ergeben mit der in Serie geschalteten Zenerdiode21 eine Spannungsstabilisation.

Der Regelmotor 2 liegt an den Ausgangsklemmen einer Brücke, deren Eingangsklemmen über bewegliche Schaltkontakte 22 und 23 sowie feste Schaltkontakte 24 und 25 aus einer Batterie 26 gespeist werden können. In den Brückenzweigen liegen Schalteinheiten 27 bis 30, deren Aufbau nur für die Einheit 27 dargestellt ist. Jede Einheit enthält einen pnp-Schalttransistor 31, der mit einem Vorverstärkungsnpn-Transistor 32 gekuppelt ist. Die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 32 liegt zwischen Basis und Kollektor des Schalttransistors 31. Der Basis-Emitter-Kreis jedes Transistors 32 ist mit den Verbindungsleitern zwischen zugeordneten Meßphotozellen 10 bis 13 und Schaltungen 14 bis 17 verbunden, wobei je die Basis der einander diagonal gegenüberliegenden Schalteinheiten 27 und 30 der positiven Klemme der zugeordneten Photozellen verbunden ist, während die Basis der Transistoren 32 bei den anderen diagonal gegenüberliegenden Schalteinheiten 28 und 20 mit der negativen Klemme der zugeordneten Meßphotozelle verbunden ist.

Die Abbildung zeigt die Blendenregelung im ausgeschalteten stromlosen Zustand, indem alle dargestellten Schalter geöffnet sind. Die Blende des Objektivs ist voll geöffnet, und die Meßblende 9 befindet sich in der oberen Endlage, für welche die Photozellen 10 bis 13 vollständig frei liegen. Vor Belichtung einer Aufnahme werden nun alle dargestellten Schalter gleichzeitig geschlossen, wobei alle Meßphotozellen 10 bis 13 in einen Seriestromkreis mit je einer zugeordneten Kleinbatterie 18 geschaltet werden, wobei zwischen den die Schaltungen 14 bis 17 und die Meßphotozellen 10 bis 13 verbindenden Leitern keine Spannungsdifferenz auftritt, wenn die Spannungsabfälle in den Photozellen und in den Schaltungen 14 bis 17 genau gleich sind. Entspricht die Beleuchtungsstärke gerade der bereits eingestellten Öffnung der Blende 1, so wird in den erwähnten Verbindungsleitern keine Spannungsdifferenz auftreten. Die zwischen Basis und Emitter der Verstärkungstransistoren 32 angelegte Spannung beträgt daher Null, so daß diese Transistoren lediglich einen geringen Reststrom führen. Da außerdem alle Schalteinheiten 27 bis 30 denselben Strom führen, befindet sich die Brücke im Gleichgewicht, und der Regelmotor 2 erhält keinen Strom. Ist die Beleuchtungsstärke höher als dem eingestellten Blendenwert entspricht so überwiegt die Spannung an den Meßphotozellen 10 bis 13, wodurch in den Meßstromkreisen Spannungsdifferenzen entstehen. So wird beispielsweise an der Basis des Transistors 32 der Schalteinheit 27 eine gegenüber dem Emitter dieses Transistors positive Spannung auftreten, so daß dieser Transistor und der damit gekoppelte Schalttransistor 31 leitend wird. Dieselben Verhältnisse herrschen bei der Schalteinheit 30. Dagegen tritt an der Basis des Transistors 32 der Schalteinheiten 28 und 29 eine gegenüber dem Emitter dieser Transistoren negative Spannung auf, da die Basis dieser Transistoren mit den negativen Klemmen der Meßphotozellen 10 bis 13 verbunden sind. Diese Transistoren und die zugeordneten Schalttransistoren der Einheiten 28 und 29 werden daher vollständig gesperrt. Es fließt nun ein Strom von der Zelle 26 durch die Schalteinheit 27 den Motor 2 von links nach rechts in F i g. 1 und

ίο die Schalteinheit 30 zurück zur Zelle 26. Damit treibt der Motor 2 über den Zahnkranz 4 den Blendring 1 in dem zur Verkleinerung der Blende geeigneten Drehsinn an. Zugleich wird über das Zahnrad 5 die Scheibe 6 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben, so daß der Schlitz 7 gegenüber dem Mitnehmerstift 8 im gleichen Drehsinn gedreht wird. Da der Abstand des spiralartigen Schlitzes 7 von der Achse der Scheibe 6 zunimmt, wird durch diese Drehung der Scheibe 6 der Mitnehmerstift 8 und damit die Meßblende 9 nach und unten verschoben, wobei die Blende 9 die Photozellen 10 bis 13 allmählich abdeckt. Durch die allmähliche Abdeckung der Photozellen 10 bis 13 sinkt die in denselben erzeugte photoelektrische Spannung, wobei nach einer gewissen Zeit ein Zustand erreicht wird, bei welchem in den Verbindungsleitern zwischen den Photozellen 10 bis 13 und den Schaltungen 14 bis 17 keine Spannungsdifferenz mehr auftritt. In diesem Augenblick gelangt die Brücke in ihren oben beschriebenen Gleichgewichtszustand zurück, so daß der Motor 2, die Blende 1 und die Meßblende 9 in den erreichten Stellungen stehenbleiben. Nimmt die Beleuchtung wieder ab, so überwiegen nun die Spannungen der Schaltungen 14 bis 17, so daß in den Verbindungsleitern zwischen diesen Schaltungen und den Photozellen 10 bis 13 Spannungsdifferenzen entgegengesetzter Polarität auftreten, womit die Schalteinheiten 27 und 30 gesperrt und die Schalteinheiten 28 und 29 leitend werden. Der Strom fließt daher nun in umgekehrter Richtung durch den Motor 2, so daß die Blende des Objektivs wieder geöffnet und die Scheibe 6 im Uhrzeigersinn angetrieben wird. Damit wird auch die Meßblende 9 nach oben zurückgezogen, bis durch das allmähliche Freilegen der Photozellen 10 bis 13 wieder ein Gleichgewichtszustand erreicht ist. Der Schlitz 7 verläuft längs einer derart geeichten Kurve, daß für alle vorkommenden Beleuchtungsstärken, der durch die Abdeckung der Photozellen 10 bis 13 durch die Meßblende 9 erreichte Gleichgewichtszustand gerade dann erreicht wird, wenn auch die Blende des Objektivs der Kamera die für diese Beleuchtungsstärke geeignete Stellung erreicht.

Diese Eichung könnte allerdings grundsätzlich auch auf anderem Wege erreicht werden, indem beispielsweise die Potentiometer 20 aller Schaltungen 14 bis 17 durch den Motor 2 gemeinsam und synchron nach einer bestimmten Funktion verstellt werden. In diesem Falle könnten die Meßblende 9 und ihre Antriebsorgane wegfallen.

In automatischen Kameras werden zumeist Blende und Belichtungszeit nach einem bestimmten Programm automatisch eingestellt. Bei der dargestellten Ausführung ist es ohne weiteres möglich, einen mit dem Blendenring gekoppelten Einsteller für die Be-Iichtungszeit ebenfalls mittels des Motors 2 einzustellen.

Ist dagegen eine unabhängige Voreinstellung der Belichtungszeit erwünscht, so könnten bei der dar-

gestellten Ausführung die Potentiometer 20 in Funktion der gewählten Belichtungszeit eingestellt werden.

Ein mit dem Brückeneingang verbundenes Meßinstrument 33, welches vorzugsweise mit einer Kontrollmarke versehen ist, zeigt das Funktionieren der eingeschalteten Blendenregulierung an.

Der Totwinkel beträgt, wie ermittelt wurde, etwa 5 °/o, d. h. bei einem Blenden-Sollwert 8 kann die Blende zwischen 8,4 oder 7,6 stehen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vollautomatische Blendenregelung an einer Kamera mit einem auf die Blende wirkenden, umsteuerbaren Regelmotor, der durch eine das einfallende Licht messende Schaltung umsteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung als elektronische Stromwendeschaltung ausgebildet ist, welche zwei Paare von je eine Motorklemme mit entgegengesetzten Klemmen einer Gleichstromquelle verbindenden Steuerbaren Schaltelementen enthält, von welchen jedes unabhängig von den anderen durch in Funktion der Blendenstellung und der Beleuchtungsstärke veränderbare Differenzsignale steuerbar ist, wobei kreuzweise gegenüberliegende Schaltelemente as gleichartig steuerbar sind.

2. Blendenregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der steuerbaren Schaltelemente aus einem oder mehreren Transistoren aufgebaut ist.

3. Blendenregelung nach Anspruch 1 oder 2 mit Meßphotozellen zur Messung der Lichtstärke, dadurch gekennzeichnet, daß den Meßphotozellen eine vom Regelmotor angetriebene Blende vorgeschaltet oder daß den Photozellen zugeordnete Vergleichsspannungsquellen der Blendenstellung des Objektivs entsprechend veränderbar sind.

4. Blendenregelung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Photozellen parallel zueinander angeordnet sind und daß für alle Photozellen eine einzige, in Längsrichtung derselben verschiebbare Meßblende vorhanden ist.

5. Blendenregelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektivblende und die Meßblende nach einer bestimmten Funktion verstellbar sind.

6. Blendenregelung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßblende durch eine vom Regelmotor angetriebene Kurve gemäß der erwähnten Funktion verschoben wird.

7. Blendenregelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem steuerbaren Schaltelement der Emitter-Kollektorkreis eines Vorverstärkungstransistors zwischen Basis und Kollektor eines Schalttransistors liegt.

8. Blendenregelung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorverstärkungstransistor ein npn-Transistor und als Schalttransistor ein pnp-Transistor vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1109 519;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 862 296.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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