DE1622208C3 - Zeitsteuerstromkreis für elektronisch gesteuerte Kameraverschlüsse - Google Patents

Description

te, mit einem Cadmiumsulfid-Fotowiderstand versehene Schaltung mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Zeitsteuerstromkreis kombinieren, um eine Anpassung an die Bedingungen beim Fotografieren mit geringen Lichtstärken zu erzielen. Dieser kombinierte Zeitsteuerstromkreis kann umschaltbar sein, so daß er entweder für das Fotografieren mit natürlichem Licht bzw. Tageslicht oder für. das Fotografieren mit Blitzlicht eingestellt ist. Jedoch kann — falls erwünscht — die Verwendung eines Umschalters dadurch vermieden werden, daß man beide Stromkreise parallel zueinander schaltet, so daß. der Auslösestromkreis von einem Signal angeregt wird, das von dem zuerst.. ansprechenden Stromkreis stammt.. Dadurch wird es überflüssig, einen Cadmiumsulfid-Fotowiderstand verwenden zu. müssen, der ein über einen sehr großen . Helligkeitsbereich nahezu, konstantes Verhältnis des logarithmischen Widerstandes zur logarithmischen Helligkeit besitzt. Auf diese Weise kann man . einen Cadmiumsulfid-Fotowiderstand in einem begrenzten Helligkeitsbereich verwenden, und die Herstellung, eines derartigen stabilen Fotowiderstandes ist sehr vereinfacht...'. .

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele, des erfindungsgemäßen Zeitsteuerstromkreises dargestellt, und zwar zeigt . '..'.'.. ■ .. .

F i g. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform des Zeitsteuerstromkreises,. . . ..-.·. . . ·.. .. Fig. 2 ein Schaltbild eines gegenüber Fig. 1.abgewandelten Zeitsteuerstromkreises,

. .F i g. 3 ein Schaltbild noch einer anderen Ausführungsform des Zeitsteuerstromkreises, welcher ein zusätzliches Fotoelement mit eihem Cadmiumsulr fid-Fotowiderstand und einem Kondensator enthält, so daß Bilder sowohl mit natürlichem Licht als,auch mit Blitzlicht aufgenommen werden können, und ,. .,F ig.-4 ein Schaltbild, einer, weiteren Ausführungsform des Zeitsteuerstromkreises, der sich gegenüber dem Schaltbild aus F. i. g. 3 nur dadurch unterscheidet, daß kein Umschalter, vorhanden ist.... . ...·..-,.-

Beim Ausführungsbeispiel aus F i g.l ist ein Fotoelement P, wie eine Selen- oder Silizium-Fotozelle, an dea Emitter und die Basis eines pnp-Transistors T₁ angeschlossen. An die Basis und den Kollektor dieses Transistors ist eine Batterie E₁ in Serie mit einem integrierenden Kondensator C angeschlossen, der normalerweise mittels eines Schalters S₁. kurzgeschlossen ist. Der Widerstand des EmitterrBasis-Stromkreises, welcher der Ladung des Fotoelementes entspricht, ist gering, so daß die Linearität des Verhältnisses der Beleuchtung zum Fotostrom des Fotoelementes gewährleistet ist.. ........ . ........

Weil der Transistor T₁ in Basisschaltung vorgespannt ist, ist der durch.den die Basis und den Kollektor umfassende. Teil Stromkreis fließende Strom im wesentlichen dem Strom gleich, der durch, den den Emitter, und die Basis umfassenden Teilstromkreis fließt. Dementsprechend ist die Spannung am Kondensator C, wenn derselbe nach Öffnen des Schalters S₁ geladen wird, proportional einem Zeitintegral der in das Fotoelement einfallenden Lichtmenge.

Das Potential am Verbindungspunkt A zwischen der Batterie E₁ und dem Kondensator C wird an die Basis eines als Auslöser dienenden pnp-Transistors T₂ angelegt, dessen Kollektor über einen Widerstand an die negative Klemme einer Batterie E, angeschlossen ist, während sein Emitter an die positive Klemme der Batterie E» über einen veränderbaren Widerstand R und einen normalerweise, offenen Hauptschalter S₂, die in Serie liegen, angeschlossen ist. Der veränderbare Widerstand R dient zum Einstellen der Spannung, bei welcher der Transistor T₂ in Abhängigkeit von zahlreichen Belichtungsfaktoren, wie der Filmgeschwindigkeit, ausgelöst wird. .

Der Kollektor des Transistors T₂ ist außerdem direkt mit der Basis eines npn-Transistors T₃ verbunden, dessen Emitter an die negative Klemme der Batterie E₂ und

ίο dessen Kollektor an die Basis eines npn-Transistors7"₄ über einen Widerstand angeschlossen ist. Die Kollektoren der beiden.TransistorenT₃ und X₄ sind jeweils mit einem Ende eines Widerstandes bzw. eines Elektromagneten M verbunden, die. mit ihren anderen Enden gemeinsam an die positive Klemme] der Batterie E₂

über, den Schalter S₂ angeschlossen sind. Der Emitter des Transistors T₄ ist mit der negativen Klemme der Batterie E₂ verbunden. '.'..--.

Der gesamte Stromkreis einschließlich des Fotoelementes _:P ist in demselben Gehäuse wie das .Linsensystem der Kamera untergebracht und .von einer Blende abgedeckt, die mit der Blende des Linsensystems derart verbunden ist, das beide Blenden synchron arbeiten. .. . ■ .·......,

Beim Fotografieren mit. Blitzlicht arbeitet dieser Stromkreis folgendermaßen: . ■

Bevor ein Bild fotografiert wird, werden die Blenden für das Linsensystem und das Fotoelement richtig eingestellt, und der Widerstand R wird entsprechend der Empfindlichkeit des verwendeten Filmes einreguliert. ... Beim Öffnen des Verschlusses wird der Hauptschalter S₂ über eine mechanische Verbindung mit dem Verschluß geschlossen. Gleichzeitig. mit dem Öynen des Verschlusses wird das Blitzlicht ausgelöst und der Schalter S₁.geöffnet, wodurch in das Fotoelement P das von einem zu fotografierenden Objekt reflektierte Licht fällt.· Ein der Intensität des reflektierten Lichtes proportionaler Strom wird von.der Battene-i?! abgegeben, um den Kondensator C so lange zu laden, bis. die am Kondensator - anliegende .. Spannung einen .vorbestimmten Wert erreicht. Sobald dieser Wert erreicht ist, wird der Transistor T₂ durch den Äüslösestromkreis leitend gemacht, so daß zum Transistor.r₃ ein Basisstrom gelangt und auch dieser Transistor leitend wird.

Der Transistor T₁ beginnt Strom durchzulassen, wenn der Hauptschalter S₂ geschlossen ist. Wenn der Transistor T₃ angeregt.wird, .wird der von der Basis zum Emitter des Transistors T₄ führende Stromkreis vom. Transistor T₃. kurzgeschlossen, so daß der Transistor T₁₁ nichtleitend wird. Deshalb wird der Elektromagnet M erregt, wenn ein Verschlußaüslöser betätigt wird, und wieder abgeschaltet,, wenn der TransistorT₂ leitend wird, um den Verschluß zu schließen. Somit wird der Verschluß bei Blitzlichtfotografie geschlossen, wenn das von dem zu fotografierenden Objekt reflektierte Licht den verwendeten Film richtig belichtet hat. _:

Beim Ausführungsbeispiel aus P i g. 1 braucht die Batterie E₁ keine eine konstante Spannung abgebende Batterie zu sein, sondern sie kann jede Gleichstromquelle wie ein geladener Kondensator sein, welcher einen Kollektorstrom entsprechend dem Emitter-Basis-Strom liefern kann.

F i g. 2 zeigt eine Abwandlung des Zeitsteuerstromkreises aus F i g. 1, wobei eine einzige Batterei E an Stelle der beiden Batterien E₁ und E₂ aus F i g. 1 verwendet wird. Ferner ist der veränderbare Widerstand R mit beiden Batterieklemmen verbunden, wobei ein über den Widerstand bewegbarer Abgreifer mit

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dem Emitter des Transistors T₂ verbunden ist. Die Foto Widerstandes dazu, bei steigender Lichtstärke

Arbeitsweise dieses Zeitsteuerstromkreises ist dieselbe hinter dem Signal des Fotoelementes nachzueilen,

wie die des oben beschriebenen Zeitsteuerstrom- Hingegen sinkt der vom Fotoelement ausgehende

kreises. Fotostrom unterhalb einer unteren Grenze der

Beim Ausführungsbeispiel aus F i g. 3 wird zusatz- 5 Lichtstärke bedeutend ab, wobei für ein Fotoelement lieh zum Fotoelement Pein Cadmiumsulnd-Fotowider- mit Abmessungen, die eine Unterbringung desselben stand als lichtempfindliches Element verwendet. Der im Linsengehäuse einer fotografischen Kamera erStromkreis ist im wesentlichen dem in F i g. 1 darge- lauben, diese Grenze bei einer Lichtstärke von etwa stellten Stromkreis ähnlich, mit der Ausnahme, daß 10 cd/m² liegt. Unterhalb dieser Grenze wird der Verder Fotowiderstand CdS und ein Kondensator C₂ in ιό schluß von dem vom Fotowiderstand ausgehenden Serie an die beiden Klemmen der Batterie E₂ angeschlos- Signal geschlossen.

sen sind und die Verbindung zwischen dem Foto- Im Stromkreis gemäß F i g. 4 befindet sich ein hochwiderstand CdS und dem Kondensator C₂ an einen ohmiger Widerstand R₁ im Nebenschluß zum Konden-Kontakt eines Umschalters S₃ angeschlossen ist, dessen sator C₁, um eine durch Rauschströme verursachte unanderer Kontakt an die Verbindung zwischen der 15 stabile Arbeitsweise des Kondensators zu vermeiden. Batterie E₁ und dem Kondensator C₂ angeschlossen Insbesondere, wenn der Stromkreis zum Steuern der ist. Der Gegenkontakt des Schalters S₃ ist über einen Belichtungszeit bei schwacher Belichtung verwendet Widerstand an die Basis des als Auslöser dienenden wird, ist die Veränderung des Widerstandes des Foto-Transistors T₂ und außerdem an den normalerweise ge- Widerstandes gering, so daß der den Kondensator C₂ schlossenen Schalter S₁ angelegt. Deshalb wird in 20 aufladende Strom klein ist. Unter dieser Bedingung jeder Lage des Schalters S₃ der Kondensator C₁ oder und auch wegen der verhältnismäßig großen Trägheit der Kondensator C₂ mit Hilfe des Schalters S₁ kurz- des Fotowiderstandes kann ein Stromverlust durch geschlossen. Im Betrieb befindet sich der Schalter S₃ den Transistor T₂ ein Entladen des Kondensators C₁ in seiner unteren Lage, wenn mit Blitzlicht fotografiert mit einer der Entladegeschwindigkeit des Kondenwerden soll, und in seiner oberen Lage, wenn Tages- 25 sators C₂ vergleichbaren Geschwindigkeit hervorrufen, lichtaufnahmen gemacht werden sollen. wodurch der Auslösestromkreis zu früh betätigt wird.

^;:Fig. 4 zeigt ein gegenüber F i g. 3 abgewandeltes Dieser Nachteil wird durch den Widerstand .R₁ ver-Ausführungsbeispiel des Zeitsteuerstromkreises, bei mieden, welcher zum Entladen des Kondensators C₁ dem der Umschalter S₃ durch zwei als Auslöser dienen- dient. Der Widerstand R₁ wird so eingestellt, daß er de Transistoren T₂ und T₂' ersetzt ist, die jeweils mit 30 einen hohen Widerstand besitzt. Es versteht sich, daß dem Fotoelement P bzw. dem Fotowiderstand CdS ver- durch geeignete Wahl des Widerstandswertes dieser bunden sind. Die Kondensatoren C₁ und C₂ sind nor- Widerstand JR₁ an Stelle der normalerweise geschlosmalerweise durch diesen zugeordnete Schalter S₁ bzw. senen Schalter S₁ oder S₁ zum Entladen der jeweils zu-S₁' kurzgeschlossen, die derart aneinandergekoppelt geordneten Kondensatoren C₁ oder C₂ im Intervall sind, daß sie gleichzeitig beim Öffnen des Verschlusses 35 zwischen aufeinanderfolgenden Betätigungen des Verbetätigt Werden. Schlusses verwendet werden kann.

Die Anordnung ist derart, daß der Elektromagnet M Aus vorstehendem ist erkennbar, daß ein Zeitsteuervom ersten von einem der beiden fotoleitfähigen EIe- Stromkreis für elektronisch gesteuerte Kameravermente ausgehenden Signal betätigt wird. Beim Foto- Schlüsse geschaffen wird, welcher in einem weiten HeI-grafieren mit Blitzlicht wird dieses Auslösesignal zu- 40 ligkeitsbereich bei Tageslichtaufnahmen und auch bei erst von dem mit dem Fotoelement P verbundenen Blitzlichtfotografie wegen der Kombination von zwei Kondensator C₁ ausgehen, während ein später vom lichtempfindlichen Elementen verschiedener Eigen-Kondensator C₂ ausgehendes Signal auf die Betätigung schäften, d. h. ein schnell auf Licht ansprechendes des Verschlusses keinen Einfluß haben wird, weil ein Fotoelement und einen Fotowiderstand, verwendet Fotoelement wesentlich schneller auf Licht anspricht 45 werden kann, so daß diese Steuerung bis Zu geringen als ein Fotowiderstand. In ähnlicher Weise wird der Lichtstärken einwandfrei arbeitet.
Verschluß durch ein vom Fotoelement ausgehendes Mit dem beschriebenen Zeitsteuerstromkreis wird Signal geschlossen, wenn Bilder bei Tageslicht größerer die richtige Belichtung bei Blitzlicht, Tageslicht bzw. Lichtstärke aufgenommen werden. Dies ist deshalb der natürlichem Licht und bei künstlicher Beleuchtung Fall, weil im allgemeinen ein Cadmiumsulfid-Foto- 50 oder auch bei einer Kombination dieser Beleuchtungswiderstand bei größeren Lichtstärken einen niedrigeren arten selbsttätig eingestellt. Das Fotografieren mit Deltawert aufweist, d. h., das Verhältnis der Änderung Blitzlicht wird sehr vereinfacht, weil es nicht mehr notdes logarithmischen Widerstandes zur Änderung der wendig ist, beim Bestimmen der richtigen Belichtung die logarithmischen Lichtstärke ist gering. Mit anderen Entfernung zu dem zu fotografierenden Objekt, die Worten bedeutet das, daß die Charakteristik bei größe- 55 Leitzahlen der verwendeten Blitze, Raumfaktoren öder ren Lichtstärken nichtlinear wird und der Fotowider- Wirkungsgrade der Blitzlichtreflektoren zu berückstand einen geringeren Abfall zeigt als er theoretisch sichtigen, was in der Praxis immer erhebliche Schwiehaben sollte. Dementsprechend neigt das Signal des rigkeiten bereitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

einzelnen Falle erforderlichen Belichtungszeiten. Daher . ist es beim Fotografieren mit Blitzlicht schwierig, Patentansprüche: auf diese Weise mit Hilfe des vom zu fotografierenden Objekt zurückgeworfenen Lichtes die Öffnungszeiten

1. Zeitsteuerstromkreis für elektronisch ge- 5 des Kameraverschlusses bei jeder Art von Blitzlicht steuerte Kameraverschlüsse mit einem dem von richtig zu steuern.

einem zu fotografierenden Objekt reflektierten Außerdem ist es bekannt, Se-Zellen als Fotoelement Licht ausgesetzten Fotoelement und einem für die für die Belichtungssteuerung einer Kamera zu verwen-Belichtungszeitsteuerung verwendeten Kondensa- den. Derartige Fotoelemente sprechen mit sehr viel getor, der durch einen Transistor gesteuert vom jewei- io ringerer Trägheit auf einfallendes Licht an. Bisher ligen durch das Fotoelement erzeugten Strom auf- war jedoch nicht möglich, Se-Zellen als Fotoelement geladen wird, dadurch gekennzeichnet, für elektronisch gesteuerte Kameraverschlüsse zu verdaß das Fotoelement (P) in Basisschaltung am wenden, weil sich keine Linearität des für die AufTransistor (T₁) angeschlossen ist und der Konden- ladung des Kondensators verwendeten Stromes ersator (C) in Serie mit einer Gleichstromquelle (E)im 15 reichen ließ, so daß auch keine exakte Schaltung über Basis-Kollektor-Kreis des Transistors (T₁) liegt größere Helligkeitsbereiche möglich war.
(F i g. 1 und 2). Es ist Aufgabe der Erfindung, elektronisch gesteuerte

2. Zeitsteuerstromkreis nach Anspruch 1, da- Kameraverschlüsse zu schaffen, die über einen großen durch gekennzeichnet, daß er außerdem eine an sich Helligkeitsbereich entsprechend dem von einem zu bekannte Schaltung aus einem Fotowiderstand 20 fotografierenden Objekt reflektierten Licht die Be- (CdS) und einem in Serie mit dem Fotowiderstand lichtungszeit praktisch trägheitslos steuern, und zwar liegenden Kondensator (C₂) aufweist, die wahlweise sowohl beim Fotografieren mit natürlichem Licht als bei Tageslichtaufnahmen über einen Schalter (S₃) auch bei Aufnahmen mit Blitzlicht.

an die Verschlußsteuerschaltung angelegt werden Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Zeitsteuerstrom-

kann (F i g. 3). 25 kreis der eingangs genannten Art so ausgebildet, daß

3. Zeitsteuerstromkreis nach Anspruch 2, da- das Fotoelement in Basisschaltung am Transistor angedurch gekennzeichnet, daß der Umschalter zwischen schlossen ist und der Kondensator in Serie mit einer den beiden Zeitsteuerkreisen (P, C₁ bzw. CdS, C₂) Gleichstromquelle im Basis-Kollektor-Kreis des Trandurch zwei Schalttransistoren (T₂, T₂') gebildet sistors liegt. Es wird also ein Fotoelement als lichtwird, wobei jeweils derjenige Transistor (T₂ oder 30 empfindliches Element verwendet, welches sehr schnell, T₂') durchschaltet, dessen Schwellspannung zuerst d. h. also mit geringer Trägheit, auf Licht anspricht, erreicht wird (F i g. 4). was dadurch praktisch möglich wird, daß das Fotoele-

4. Zeitsteuerstromkreis nach Anspruch 3, da- ment in Basisschaltung am Transistor liegt, wodurch durch gekennzeichnet, daß im das Fotoelement (P) der dem Fachmann bekannte Vorteil eines geringen enthaltenden Zeitsteuerkreis ein hochohmiger Wi- 35 Eingangswiderstandes dieser Schaltung für die elektroderstand (R₁) parallel zum Kondensator (C₁) ange- nische Steuerung von Kameraverschlüssen benutzt ordnet ist. wird.

Das Fotoelement ist also in Basisschaltung an den

eine gesättigte Basis besitzenden Transistor angeschlos-

40 sen. Die Sättigung der Basis bewirkt einen Stromverstärkungsfaktor von etwa 1 und einen konstanten ge-

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Zeitsteuer- ringen Widerstand zwischen dem Emitter und der Stromkreis für elektronisch gesteuerte Kameraver- Basis in der Größenordnung von 100 Ohm, die beide Schlüsse mit einem dem von einem zu fotografierenden im wesentlichen unabhängig von Stromstärken sind, Objekt reflektierten Licht ausgesetzten Fotoelement 45 so daß der im Stromkreis vom Kollektor zur Basis des und einem für die Belichtungssteuerung verwendeten Transistors fließende Strom über einen sehr großen Kondensator, der durch einen Transistor gesteuert vom Bereich des einfallenden Lichtes dem Fotostrom ziemjeweiligen durch das Fotoelement erzeugten Strom auf- lieh genau entspricht. Außerdem wird durch die Sättigeladen wird. gung der Basis eine verhältnismäßig hohe Ausgangs-

Gewöhnlich besitzen elektronisch gesteuerte Käme- 50 impedanz erreicht, wodurch eine gute Linearität des raverschlüsse einen Stromkreis für die Zeitkonstante, Kollektorstromes gegenüber der Helligkeit sichergewelcher ein fotoleitfähiges Material und einen Konden- stellt wird. Der im Stromkreis vom Kollektor zur Basis sator enthält, um den Zeitfaktor in Abhängigkeit von fließende Strom lädt den angeschlossenen Kondensator der Intensität des in die Kamera einfallenden Lichtes auf. Wenn der Kondensator auf eine der richtigen Bezu gewinnen. Ein schwerwiegender Nachteil der foto- 55 lichtungszeit entsprechende vorbestimmte Spannung leitfähigen Materialien, wie Cadmiumsulfid, ist ihre aufgeladen ist, wird ein Auslcsestromkreis angeregt, Trägheit beim Ansprechen auf Veränderungen der um einen Elektromagneten zu betätigen, welcher den Intensität des einfallenden Lichtes, insbesondere im Be- Verschluß schließen kann. Der hohe Widerstand über reich geringerer Lichtstärken. Beim Fotografieren mit den Kollektor und die Basis des Transistors verhindert, Blitzlicht verändert sich ein Intensität des reflektierten 60 daß der Kollektorstromkreis beim Aufbau einer hohen Lichtes sehr schnell in kurzen Zeitintervallen, so daß Spannung am Kondensator nicht linear wird. Einesolein nur träge ansprechendes fotoleitfähiges Material ehe Nichtlinearität kann dann nicht vermieden werden, den Veränderungen des Lichtes nicht richtig folgen kann wenn man das Fotoelement direkt in Serie mit dem und dementsprechend die Lamellen eines mittels eines Kondensator schaltet.

fotoleitfähigen Materials elektronisch gesteuerten Ka- 65 Da die Ausgangsspannung bzw. der Ausgangsstrom meraverschiusses bei Blitzlichtfotografien zu spät ge- eines Fotoelementes im allgemeinen im Vergleich zu schlossen werden, so daß die Belichtung zu lang wird. den bei Verwendungeines fotoleitfähigen Materials er-Das Ausmaß dieses Fehlers schwankt mit den im zielten Werten relativ klein ist, kann man eine bekann-