DE1772239C3 - Gerfit zur automatischen Steuerung der von einer elektronischen Blitzlichtröhre auszustrahlenden Lichtmenge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zu automatischen Steuerung der von einer elektronischen Blitzlichtröhre bei einer Aufnahme mit einer Kamera auszustrahlenden Lichtmenge, mit einem mit Gleichstrom gespeisten Kondensator zur Zündung der Blitzlichtröhre und mit einer Meßeinrichtung für die von der Blitzlichtröhre erzeugte Lichtmenge, die mit einem Integrierschaltkreis verbunden ist, dessen Ausgangsspannung der von der Blitzlichtröhre emittierten Lichtmenge proportional ist und am Eingang einer Komparatoreinrichtung liegt, die ein Steuersignal erzeugt, das den Elektronenblitz löscht, wenn diese Eingangsspannung eine voreinstellbare Vergleichsspannung übersteigt In einem bekannten Gerät dieser Art (US-PS 30 33 988) wird dann, wenn der integrierte Wert eine vorbestimmte Größe erreicht hat, d. h„ wenn eine gewünschte vorbestimmte Lichtmenge von der Blitzlichtröhre ausgesandt worden ist, eine Schaltröhre leitend und entlädt einen Kondensator, der den Zündimpuls für eine die Blitr-öhre kurzschließende Löschröhre liefert. Grundsätzlich eignet sich das bekannte Gerät zur Verwendung in einer Vergrößerungseinrichtung oder dergleichen. Man erzielt damit die richtige Belichtung eines photographischen Filmes und dergleichen, der mit Gegenständen oder Motiven belichtet ist, die reproduziert werden sollen. Dabei eignet sich das photoelektrische Element nur dazu, Licht zu empfangen, das unmittelbar aus der Blitzlichtröhre oder durch den photographischen Film einfällt. Jedoch können in diesem bekannten Gerät, wenn die photoelektrischen Elemente sowohl Blitzlicht als auch Licht aus der Umgebung aufnehmen, die Mengen beider Lichtarten insgesamt mittels des integrierten Kondensators integriert werden.

Im allgemeinen wird beim Photographieren mit Blitzlicht die Belichtungszeit der Kamera auf einen Wert im Bereich von '/io bis '/eosek eingestellt. Demgegenüber beträgt die volle oder normale Dauer der Entladung einer gebräuchlichen elektronischen Blitzlichtröhre etwa '/ιοοο sek. Deshalb wird einige Zeit dazu benötigt, den Verschluß wieder zu schließen, nachdem das Blitzlicht gelöscht worden ist. Diese zeitliche Verzögerung hat zur Folge, daß der Film mit einem Übermaß belichtet wird, weil das Licht aus der Umgebung während dieses Zeitintervalls auf den Film auffällt.

Dieses Pi-oblem stellt sich bei der Kamera, die mit der bekannten automatischen Steuereinrichtung für das elektronische Blitzlicht versehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Steuereinrichtung für ein elektronisches Blitzlicht auszubilden, von dem der Film in der Kamera auch dann richtig belichtet ist, wenn die Verschlußöffnungsdauer wesentlich größer ist als die Dauer des Blitzes,

Diese Aufgabe wird bei einem Gerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Meßeinrichtung außerdem mii einem Schaltkreis verbunden ist, der eine Spannung erzeugt, die dem Produkt aus dem von einer natürlichen Beleuchtung des Objekts herrührenden Anteil des in der Meßeinrichtung erzeugten Photostroms und einer vorgewählten Belichtungszeit proportional ist, daß der Ausgang dieses Schaltkreises und der des Integrierschaltkreises mit einem Addierkreis verbunden sind, daß der Ausgang des Addierkreises mit dem einen Eingang der Komparatoreinrichtung verbunden ist und daß deren anderer Eingang mit dem Ausgang einer Einstelleinrichtung verbunden ist, deren Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Blendenöffnung des Objektivs und der Filmempfindlichkeit einstellbar ist.

Infolge dieser Ausbildung wird das auf den Film nach dem Löschen des Blitzes aus der Umgebung auffallende natürliche Licht von vornherein in Rechnung gestellt, wenn der Gesamtbetrag des Lichtes für eine richtige Filmbelichtung bemessen wird. Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist F i g. 1 ein Blockschaltbild des neuen Gerätes,

F i g. 2 eine Schaltung des Gerätes,

Fig.3 die Schaltung eines Schalterkreises in dem Gerät,

Fig.4 die vereinfachte Darstellung der Schaltung eines Mittels zum Messen der Menge der Komponente des natürlichen Lichtes, welches das zu photographierende Objekt abstrahlt,

F i g. 5 die schematisch dargestellte Schaltung eines Kreises zum Einstellen der Filmempfindlichkeit, der öffnung des Objektivs u. dgl.,

F i g. 6 ein Blockschaltbild ähnlich dem nach F i g. 1 für eine andere Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung,

F i g. 7 ein Schaltbild des Gerätes nach F i g. 6,

Fig.8 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig.9 ein Schaltbild eines R;chenkreises für das elektronische Blitzlicht,

Fig. 10 ein Schaltbild für eine Recheneinrichtung für das natürliche Licht der Umgebung,

Fig. 11 ein Schaltbild eines Mengenintegrators für das Licht, zur Verwendung in dem Gerät nach F i g. 8,

F i g. '2 und 13 Schaltbilder des Gerätes nach F i g. 8 und

Fig. 14 ein Schaltbild einer anderen Meßeinrichtung für das Licht zur Verwendung in dem Gerät nach F i g. 8.

Die Lichtmenge, die von einem Elektronenblitz zwecks erfolgreichen Photographierens ausgestrahlt wird, wird in dem Gerät nach der Erfindung auf folgende Weise bestimmt. Zur Vereinfachung wird in der nun folgenden Ableitung von Gleichungen angenommen, daß separate photoelektrische Elemente für das Blitzlicht und für das Tageslicht oder das natürliche Licht verwendet werden. Für den Fachmann liegt es aber auf der Hand, daß bei Verwendung von geeigneten unterscheidenden Mitteln die Lichtmenge sowohl für den Elektronenbiitz als auch für das natürliche Licht auch mit nur einem rshotoelekirischen Element festgestellt werden können.

Nimmt man an, daß die gesamte Helligkeit des photographischen Objektes einen Wen ßi hat, der von dem umgebenden Tageslicht oder natürlichen Licht sowie einen anderen Wert ft der von dem elektronisehen Blitzlicht stammt, dann ist die Beleuchtungsstärke, die auf ein photoelektrisches Element P_s für Elektronenblitzbeleuchtung trifft, gleich Ki (B_s+ B₀), wobei K₁ eine Konstante ist. Demzufolge ist der gesamte Ausgangsstrom aus dem Photoelement P,

i_s+1₀= K₂(B₁+ B₀).

Hierbei ist

Ki eine andere Konstante,

is ein photoelektrischer Strom, der von dem Licht aus dem Elektronenbiitz erzeugt wird, und
/o ein photoelektrischer Strom, der von dem natürlichen Licht erzeugt ist. Der photoelektrische Strom /o, der von natürlichem Licht erzeugt wird, kann als Gleichstrom angesp'-en werden, weil die intensität des natürlichen L-chtes sich nur sehr langsam verändert Deshalb kann man beim Überleiten des Ausgangsstromes aus dem photoelektrischen Element P₅ durch einen Wechielstromverstärker seine Gleichstromkomponente k eliminieren. Es entsteht eine verstärkte Wechselstromkomponente Ki /'s, wobei #3 eine Konstante ist. Beim Integrieren der so abgetrennten Wechselstromkomponente kann für die Zeitperiode, die jeder Betätigung des Elektronenblitzes entspricht, die folgende elektrische Ladung erreicht werden:

(Ki ist eine Konstante).

j5 Andererseits hat ein anderes photoelektrisches Element P₀ für natürliches Licht den gleichen Ausgangsstrom (i_s+ /i) wie der des zuvor genannten Elementes P* Die Wechselstromkomponente kann mittels eines Kondensators abgetrennt und die Gleichstromkomponente, die die Helligkeit des natürlichen Lichtes darstellt, als Ausgangsgröße K^i₀ gewonnen werden (Kj ist eine Konstante).

Der Fachmann weiß, daß die beiden vorgenannten photoelektrischen Elemente P_s und P₀ durch Verwendung einer geeigneten Kombinatior eines Hochpaß- und eines Tiefpaß-Filters durch ein einziges photoelektrisches Element P ersetzt werden können, um zu den gleichen Ausgangsgrößen K₄JiJt und K₅ ■ i₀ zu gelangen.

Die geeignete Lichtmenge für die Belichtung eines Filmes ist allgemein mit der folgenden Gleichung gegeben.

(/Adf+ B₀T)ZP= K/S.

Hierbei ist

F die Größe der Öffnung des Objektivs,
T die ausgewählte Belichtungszeit,
5 die Filmempfindlichkeit und
K eine Konstante.

Entsprechend sollte die folgende Bt/.iehung bei erfolgreichem Photographieren beachtet werden.

(K₄JmW+ K^₀T)ZP^ K/S
oder anders ausgedrückt

K₄ f/,df= KfVS-K-,*,7".

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Diese letztere Gleichung gibt die Größe der Lichtmenge an. die von einem Elektronenblitz erzeugt werden muß, wenn man mit Erfolg photographieren will.

In Fig. I sind zwei photoelektrische Elemente mit /*, und Po bezeichnet. Die Wechselstromkomponente des Ausgangs aus dem photoelektrischen Element P_t zur Ermittlung des Lichtes aus einem Elektronenblitz wird von einem Wechselstromverstärker 11 verstärkt, um seine Gleichstromkomponente abzutrennen und um die Wechselslromkomponenlc zu verstärken. Dann wird die Wcf'hselstromkomponcntc von einem Intcgricrschaltkrcis 12 integriert und liefert eine Ausgungsspannung. die nur der Größe der Wcchselstmmkomponcnte proportional ist. Auf der anderen Seite wird am Ausgang eines anderen photoclcktrischcn Elements /',. das das natürliche Licht feststellt, mittels eines geeigneten Kondensators G₁ die Wechselstromkomponentc abgetrennt. Die übrigbleibende Gleichstromkomponente des Aiisgangssignals des photoclcktrischen Elements P_n liefert in Abhängigkeit von der Einstellung der Belichtungszeil eine andere Alisgangsspannung. Die beiden Ausgangsspanniingen werden von einem Addierkreis 13 addiert und ergeben eine Summcnaiis gangsspannung A. die in eine Komperatoreinriehtung 14 eingegeben wird.

Der andere Eingang der Kompcratorcinrichiiing 14 ist mit einer Einstelleinrichtung 15 vv-Hirrk:;, deren Alisgangsspannung B gleich KPS ist und von dei Einstellung der Größe Γ der Objektivöffnung und der Filmempfindlichkeit S. wie oben erläutert, abhängt.

Die Lichtmenge des Elektronenblitzes vergrößert sich, bis die Aiisgangsspannuns A des Addierkreises 13. die in die Komperatoreinriehtung 14 eingegeben wird, mit der Ausgangsspannung Bder Einstelleinrichtung 15 zusammenfällt, die der Filmempfindlichkeit und der Größe der Objektivöffnung entspricht. Dann ist die Bedingung A = B erfüllt und ein Haltesignal geht in einen .Schalterkreis 18. um ihn abzuschalten. Auf diese Weise wird die für eine vorgegebene Einstellung erforderliche Lichtmenge erreicht.

Ist sehr starkes natürliches Licht vorhanden, das für erfolgreiches Photographieren ausreicht, dann ist die Bedingung A = B hergestellt, ohne daß der Elektronenblitz gezündet werden muß. und die Komparatoreinrich-Hing 14 erzeugt ein Haltesignal, um einen Alarmstromkrcis 16 in Tätigkeit zu setzen. Damit wird ein Alarmzeichen gegeben, um anzuzeigen, daß der Elektronenblitz 17 nicht gezündet zu werden braucht. Der Auslöser des Elektronenblitzes 17 ist mit 17' bezeichnet.

In F i g, 2 wird gezeigt, daß der Ausgang aus dem photoelektrischen Element P₅ zur Feststellung des Lichtes eines Elektronenblitzes an einen Wechselstromverstärker angeschlossen ist. der aus einem Transistor Q,. den Widerständen /??. Ri. Ra, Ri und den Kondensatoren C? und Ci besteht. Der Ausgang aus dem Wechselstromverstärker wird auf einen Integrierschaltkreis aufgegeben, der aus einem Feldeffekttransistor Qi den Widerständen R_b. Ri. Rs. Rw und den Kondensatoren C=, und C* besteht. Eine elektrische Spannung, die der Menge des natürlichen Lichtes entspricht, welche während der gewählten Belichtungszeit von dem Objekt zur Kamera reflektiert wird, kann von einem Schaltkreis erzeugt werden, zu dem ein photoelektrisches Element Pt-,, ein Transistor Q₃. Widerstände R*. R];. R12 und ein Kondensator G gehört. Eine Zenerdiode D\ ist mit der Basis des Transistors Oi verbunden und hält die Basisspannung auf einer konstanten Größe L₀. Die Belichtungszeiteinstellung wird durch die Einstellung des Widerstandswertes des Widerstandes #* dargestellt, der ein Rheostatwiderstand ist. Verbindet man den Widerstand R» des Integrierschaltkreises in Serie mil dem Widerstand Ro. dann ist der gesamte Spannungsabfall an beiden Widerständen gleich der Ausgangsspannung Λ.

In F i g. 4 sieht man die Einzelheiten eines Meßkreises für das natürliche Licht und einen Addierkreis, worin eine konstante Standardspanniing /ϊι über clic Basis des Transistors Qi aufgegeben wird, wobei das photoelcktri sehe Element Pn <in dessen Emitter angeschlossen ist Dann ist die Spannungsdifferenz /wiseiv-n d. < 'lasis -'ml dem Emitter des Transistors gering und eine im •vesen'!ic!"*n konstante Spannung K, wird auf das piezoelektrische Element Pn ohne Rücksicht auf du Widerstandsänderung des Rl^rientcs /'> aufgegviLn Wenn das photoeiekirische Eiemeni n> die C'imiiikic-n stik K "/B,,-'- R hat, worin AT"eine Konstante. Wi die aiii das Element treffende Fteleuchtungsstärke und R der innere Widerstand des Elementes ist. dann ist der Emitterstrom in gleich En¹R= Ιΰ,Βη/Κ". In diesem I all ist der Kf'l'ektorstrom /,' ciwa gleich dem Emiticrstroin /·. nämlich i» = in. Wenn der Widerstandswert des veränderlichen Widerstaneies R* so eingestellt ist. daß der die Belichtungszeit / nach der Relation /Vg = K·. T'larstellt. dann uellt die Spannung über dem Widerstand R.· clic Lichtmenge aufgrund der natürlichen Beleuchtung dar welche

Κ,ί,,'Τ= KJ„T= K¹BnT(K lsi Konstant)

beträgt.

Wird der Widerstandswert von Rs im Vergleich zu R sehr groß gewählt, dann wirkt nur Rh als Lastwiderstand des Intcgrierschaltkreises, und Rt kann man al· Lastwiderstand vernachlässigen. Damit wird die Span nung über dem Widerstand R« gleich AT₄JAeW. womit die Lichtmenge des Elektronenblitzes dargestellt ist. Infol gedessen erhalten die Ausgangsklemmen über der Widerständen Wvund /?üi:ineSummenspannung

Nach Fi g. 2 wiederum wird eine Komparatoreinrich tung an diese Ausgangsklemmen mittels eines Blockier transformator 71 angeschlossen, wobei die Kompara toreinrichtung aus einem Transistor Q₄. einem Kondcn sator G; und den veränderlichen Widerständen Ru. R\, zur Einstellung auf die Filmempfindlichkeit und die Größe der Objektivöffnung besteht. Wenn man zi F i g. 5 annimmt, daß der Widerstand R,, nicht ils Las! für den Widerstand Ru tätig ist. dann wird die Ausgangsspannung über dem Schleifer des Widerstan des Ru von der Stellung jedes Schleifers dei Widerstände /?nund /?u bestimmt.

In F i g. 2 wird ein Kondensator C- mit dei Einstellausgangsspannung geladen, und die Spannung über dem Kondensator C- wird kontinuierlich mit dei Summenausgangsspannung verglichen, die über der Widerständen Rs und /?». die in Serie miteinandei verbunden sind, erscheint und welche sich nach dei Formel

(AT₁JAd/+ AT₅/o T)

ändert. Wenn die Summenausgangsspannung über der Widerständen Rs und Rg gleich wird der Einsteiiungs spannung über dem Kondensator Cj. dann wird dei Transistor Q» der Komparatoreinrichtung blockiert, se

daß ein Haltesignalimpuls an der Ausgangswicklung des Transformators Γι erzeugt wird, der dann in den Schaltkreis 18 eingegeben wird.

F i g. 3 zeigt die Ausbildung des Schaltkreises zum Löschen der Blektronenblitzröhre L Wenn ein Startschalter SW für den Elektronenblitz geschlossen wird, wird der Elektronenblitz gezündet, und zur selben Zeit betw'..gt ein Triggerkreis den Trigger SCWi und bringt ihn in den leitenden Zustand. Bei Aufgabe des Haltesignalimpulses aus dem Transformator T, auf einen Tripper .S'( 7?.< des Schaltkreises wird der Trigger SCR< leitend und verursacht die Entladung des Kondensators Ci und läßt elektrischen Strom in der umgekehrten Richtung des die Eiektronenblitzröhic /. /■.indcnden Stromes durch den Schalte- SCR, fließen. Infolgedessen wird der Trigger .VCWi abgeschaltet und mit ihm der Strom, der von dem Kondensator C« nach der Elcktronenblit/röhrc /. durch den Triger

Addierkreis 13 ist vorgesehen, der die Ausgangssignale des Integrierschallkreises 12 und des Belichtungszeit einstellen 20 aufnimmt und deren Summe A in die Komparatoreinrichtung 14 weitergibt. Die Summe A entspricht der Summenspannung an den Widerstünden Rt und Rt nach dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechend den F i g. 1 bis 5. Eine Einstellausgangsspannung B, die die Größe KP/S für die Anzeige der Filmempfindlichkeil und die Größe der Objektivöffnung repräsentiert, wird in die Komparatoreinrichtung 14 eingegeben, so daß die Spannung flmit der Spannung Λ in der gleichen Weise wie zuvor verglichen werden kann.

F i g. 7 zeigt die Schaltung des Gerätes nach F i g. b. Der Widerstand R\ ist in Serie verbunden mit dem photoelektrischen F.lement P. Ein Hochpaßfilter ///'/■ besteht aus dem Kondensaten G und einem Widerstand R\. Ein Integrierschaltkreis wird von einem Feldeffekt-

I l'ltltlL/lll/.

erforderliche l.iehlmenge erreicht.

In I i g. i sieht man eine Neonröhre NaIs Anzeiger in Verbindung mit einem Widerstand Wi* durch einen weiteren Widerstand Ra. Ist die Menge des natürlichen Lichtes ausreichend für -J\w: Aufnahme, oder überschreitet die Spannung an R* diejenige am Schleifer des Widerslands Wi. der Einstelleinrichtung, die der Filmempfindlichkeit .Sund der Größe Fder Objektivöffnung einspricht, dann erzeugt die Komparatoreinrichtung kontinuierlich den .Stoppsignalimpuls, um den Trigger .S'CW.> leitend zu machen, ohne daß der Elektronenblitz /. ge; indct wird. Der Widerstandswert der Widerstände R\>, und R]i wird ausreichend hoch gewählt, so daß der Trigger .SCW; nichtleitend bleibt, wenn das .Stoppsignal verschwindet. Demnach wird 5CW? nur dann leitend, wenn er den Stoppsignalimpuls erhält. Mit anderen Worten, die Spannung wird intermittierend über den Widerstand W.; aufgegeben, um die Neonröhre N aufleuchten zu lassen. Es ergibt sich, daß das Aufleuchten der Neonröhre /Vein Zeichen dafür ist.daß der Elektronenblitz /. nicht gezündet werden muß.

Es wurde beschrieben, daß nach der Erfindung die Komponente des natürlichen Lichtes und die Komponente des Elektronenblitzlichtes des vom Aufnahmeobjekt reflektierten Lichtes getrennt voneinander gemessen werden, so daß eine genaue Steuerung der Belichtungszeit sichergestellt ist. Demgegenüber messen die bekannten Belichtungssteuersysteme für Photographieren mit Blitzlichtröhre nur die Helligkeitskomponente des Elektronenblitzes, und zwar auch bei Tageslicht. Dazu kommt, daß wenn das Tageslicht für bestimmte Photographierbedingungen ausreicht, ein Signal gegeben wird, um anzuzeigen, daß der Elektronenblitz nicht benötigt wird, so daß die geeignete Anwendung des Elektronenblitzes sichergestellt bleibt.

In Fig.6 ist ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das Ausgangssignal eines photoelektrischen Elements P wird in ein Hochpaßfilter HPF gegeben und dann von einem Integrierschaltkreis 12 zu einem integrierten Ausgangssignal integriert, das der Menge des Lichtes aus dem Elektronenblitz 17 proportional ist Außerdem wird das Ausgangssignal aus dem photoelektrischen Element Pm ein Tiefpaßfilter LPF gegeben und dann von einem Gleichstromverstärker 19 verstärkt Der Verstärkerausgang geht zu einem Belichtungszeiteinsteller 20. Das Ausgangssignai aus dem Beiichningszeiteinsteiier 20 ist nur dem Anteil der Menge des natürlichen Lichtes bei der eingestellten Belichtungszeit proportional. Ein Kondensatoren Ci, C* gebildet. Eine Zenerdiode D\ hält die Stützspannung des Feldtransistoren Q\ auf einer konstanten Höhe. Ein Widerstand W; und ein Kondensator Ci bilden das Tiefpaßfilter LPF, ein Transistor Q; und Widerstände W«, Wq sind Teil der Meßschaltung fur das natürliche Licht. Der Widerstand Wu ist ein Rheostatwiderstand und dient zur Berücksichtigung der eingestellten Belichtungszeit. Die Verbindung der Widerstände W, und W^ in Serie bewirkt die Summicrung der Komponenten des Elektronenblitzlichtes und des natürlichen Lichtes, abgestrahlt von dem Aufnahmeobjekt, also die Bildung der Summenspannung A.

Zur Bestimmung der Komponente des natürlichen Lichtes der Helligkeit ist der Widerstand Wn in Serie mit dem Transistor Qi verbunden und hat einen hohen Widerstandswert, so daß er nicht als Last für den Tiefpaßfilter wirkt. Dann ist die Spannung über dem Widerstand W« annähernd die gleiche wie die Ausgangsspannung aus dem Tiefpaßfilter. Wenn der Widerstandswert W des photoelektrischen Elementes P die Charakteristik W- 1/Ä, ist. wobei ßi die Beleuchtungsstärke ist. die in das Photoelement einfällt, dann ist die Emitterspannung E_c mit der folgenden Gleichung gegeben.

E_e = E₁ R₁Z(R + R₁) = E_x R i/R.

Hier stellt Ei die Spannung dar, die auf das photoelektrische Element aufgegeben wird. Wi ist im Vergleich mit W vernachlässigbar klein, d. h. Ri< R. In diesem Fall ist der Kollektorstrom ungefähr der gleiche wie der Emitterstrom, und daher kann der Kollektorstrom *>' mit der folgenden Gleichung errechnet werden:

= KiZR

Wenn man die Belichtungszeit T so wählt, daß

R₉=K^T ist, wobei W₉ der Widerstandswert des veränderlichen Widerstands ist. der in Serie mit dem Transistor Q verbunden ist, dann ist die Spannung über W₉ gleich

Ki₀' = K₅I₀T= K'BoTfK'ht konstant).

Diese obige Spannung über W₉ stellt die während der gewählten Belichtungszeit vom Objekt reflektierte Menge des natürlichen Lichtes dar.
Wenn der Widerstand von W₅ größer gewählt wird als

von Rt, so daß die Beziehung R<> ■< R·, besteht, dann wirkt der Widerstand foals Last widerstand in dem Integrierschaltkreis, während R? als testwiderstand für den Integrierkreis vernachlässigt werden kann. Damit wird die Spannung über R·, gleich Ktjidt und stellt die Lichtmenge aus dem Elektronenblitz dar. Entsprechend wird die Ausgangsspannung über den Widerständen Rq und R·,, die in Serie liegen, gleich

In Fig. 7 besteht die Komparatoreinrichtung aus einem Transistor Qs, einem Kondensator Q, und einem Blockiertransformator Ti. Die FilmcnipfindFichkcit und die Größe der öffnung des Objektivs werden durch die Einstellung der Schleifer an den Widerständen R\„ und «ti jeweils eingestellt.

Vorgesehen ist auch ein Kondensator ('-,. der die Spannung am Schleifer des Widerstandes Rn speichert. Die Summenspannung

/IC. tiAi j. K.LTi

die über den in Serie verbundenen Widersländen Rs und /?<) erscheint, liegt ebenfalls am Kondensator C',, so daß wenn beide Spannungen gleich groß sind, die Komparatoreinrichtung blockiert ist und einen Stoppsignalinipuls an der zweiten Differentialwicklung des Transformators T] erzeugt. Der Stoppsignalimpuls betätigt den Schalterkreis, der gemäß F i g. 3 aufgebaut ist.

Fig. 8 stellt ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung dar. Ein photoelektrisches Element P in dem Lichtmessungsteil erhält Licht von dem zu photographierenden Objekt, und zwar die Komponente des natürlichen Lichtes und auch die Komponente des Blitzlichtes. Der Ausgangsstrom aus dem photoelektrischen Element wird in die Integrierschaltung in deren Verstärkerbereich 11 eingegeben.

Die Wechselstromkomponente des Ausgangs aus dem Verstärker wird auf seine Eingangsseite mittels eines Rückkopplungselementes 21 (ückgekoppelt, während die Gleichstromkomponente des gleichen Ausganges auf die .^T.ingangsseite des Verstärkers durch ein anderes Rückkopplungselement 22 für natürliches Licht zurückgekoppelt wird. Somit erhält man an dei Ausgangsseite des Verstärkers ein Signal, das die Menge des Blitzlichtes darstellt. Zur gleichen Zeit wird ein anderes Signal, das die Menge des natürlichen Lichtes, modifiziert durch die vorgenannte Einstellung, darstellt, ebenfalls auf die Ausgangsseite des Verstärkers aufgegeben. Die beiden Ausgangssignale werden /u einem Summenausgangssignal A addiert, das sowohl die Komponente des natürlichen Lichtes als .inch clic des Blitzlichtes der Objekthelligkeit darstellt und in eine Komparatoreinrichtung eingegeben wird, Fine Einstellspannung B. die der Filmempfindlichkeil S' oder der Große F der Öffnung des Objektivs entspricht, und ebenfalls in die Komparatorcinrichtung emgege-Dcn Wenn die Lichtmenge, die das Objekt abstrahlt, di.rch den Elektronenblitz vergrößert wird, his Spannung Λ mit der Spannung U übereinstimmt, wird ein Stoppsignalimpuls in der Komparatoreinrichtung erzeugt, der dann auf einen Schalterkreis aufgegeben wird, um den Elcktroncnblii/ zu löschen.

F i g. 9 illustriert einen Schaltkreis /um Integrieren des Eleklronenbliizlichtes. Für die Spannuni; t\ über dem Widerstand R<. erzeugt durch einen elektrischen Strom ;', aus dem photoelektrischen Element /'. der der Intensität des F.lektroncnblit/Iichtes proportional ist. gilt:

Ein Kondensator G und ein Widerstand R? sind Rückkopplungselemente für einen Integriervorgang. Die Wechselstromkomponente des Ausgangs aus dem Verstärker Kt wird durch den Kondensator (Ί rückgekoppelt und erzeugt eine Ausgangsspannung Fi über dem Widerstand Ri.

E₄ = - (l C₁ R₂)I e,dr = - [R₁ C₁ R₂)J ι, dt = K₁

.df

wobei

tungsstärke proportional ist. durch die Gleichung

K, = - (R₁ C₁ R₂).

Fig. 10 zeigt eine Schaltung zum Berechnen der natürlichen Lichtmenge, in der die Spannung en über einem Widerstand R₁, die von einem elektrischen Strom Λ) aus dem photoclektrischen Element erzeugt wird und die der vom natürlichen Licht herrührenden Beleuchgegeben ist. Die Spannung eo kommt durch den Widerstand R₂ auf den Verstärker Kt, so daß der verstärkte Strom durch den Widerstand Ri fließt. Dann wird eine negative Rückkopplung der Spannung über dem Widerstand Rt auf die Eingangsklemme des Verstärkers Kt aufgegeben. Infolgedessen ergibt sich die Gleichstromausgangsspannung E_n wie folgt:

= Kle_o/(l-ilKl) =

Hierin bedeuten K₁' die Vergrößerung der Spannung ohne Rückkopplung und β das Rückkopplungsverhält- \ß RR

In der Annahme, daß \/K\ vernachlässigbar ist im Vergleich mit ß. d.h.. daß ß>\/K·,'. kann der Gleichstromausgang mit

Eo=-

sein. Hier ist K₂= R_}R,.

Beim Einstellen der Größe l/7?4 für den Wert der Belichtungszeit Terhält man

Ec=K₂Jb T.

Fig. Il zeigt eine Schaltung, worin die Schaltkreise von Fig.9 und 10 zusammengefaßt sind. Der Kondensator C₂ bringt den Kurzschluß der Wechseistromkomponente. Infolgedessen wird die Gleichstromkomponente, wie oben beschrieben, durch den Widerstand R₁

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rückgekoppelt, während die Weehselstromkomponen'e durch das Rückkopplungselement Ci für den Integriervorgan^ rückgekoppelt wird und als Resultat eine Ausgangsspannung £'2 über dem Widerstand /fj entsteht. Die Spannung F.; über dem Widerstand R, stellt die Summe des Gleichstromausganges £>>und des Wechselstromai'sganges t'tdar;

E₂ = E< + E₀ = K₁J/,df + K₂I₀T. (1)

Andererseits isl die geeignete l.ichtmenge auf der I ilniobcrfl.ichc bestimmt mn

Il Pll B₁(If t B₁₁T) =- K S .

Hier ist

/?, die helligkeit des photographisclicn Objektes aufgrund der Beleuchtung mit dem F.lektronenblit/.

/J, die Helligkeit desselben aufgrund tier Beleuchtung mit dem natürlichen Licht,

/·' die Größe der öffnung des Objektivs.

7 die Belichtungszeit.

.S die Kilmcmpfindlichkcit und

K eine Konstante.

Anders angeordnet

B_sdt + B₀T = KF¹ S.

Werden ACi und K₂ so gewählt, daß sie der Beziehung von AJ₁=K₁/, und Bn=K₂I_n genügen, dann kann die Gleichung (1) der Gleichung (2) angeglichen werden.

Damit ist die Ausgangsspannung E₂ gegeben durch

Q\, Widerstände R₂, Rt, /?4. /fs und Kondensatoren Ci, C₂ stellen einen Inlegrierschaltkreis für die Lichtmenge dar. Die Widerstände /?5 und /?<, besorgen die Stützspannurg für den Feldtransistor Q\ unter den

". Bedingungen, daß der Strom, der durch die Widerstände /?5 und Rt, strömt, ausreichend groß ist im Vergleich mit dem Strom durch den Feldtransir.lor Q]. Ein Kondensator C₂ verhindert, daß die Wechselstromkomponente des Ausgangsstromes aus dem photoelektrisclKi.

ι» Element rückgekoppelt wird. Durch geeignete Auswahl der Werte für die Widerstände R]. R, und den Kondensator C,. kann man ein Inu-nral AC_;J7,df erreichen, welches die l.ichtmenge des Llektronenblit-/es repräsentiert. Der veränderliche Widerstand Wi dient der Berücksichtigung der Belichliings/eii. und die Ausgangsspannung AOmT kann die Menge des natürlichen Lichtes darstellen, wenn die Werte der Widerstünde R]. R\ und Ri /weckentsprechend gewählt sind. Als

Iiptlllt:lt praiht /tip ^nannimn iihpr rinn \λ/ijprs; ·ιηΛ Ρ.

.'" die folgende Summe

AC₁ J/sdί-+- K;hT.

Eine Komparatoreinrichtung enthält einen Transistor Q₂. einen Kondensator C, und einen Blockicrtransformator Tu während die veränderlichen Widerstände R; und R» zur Einstellung auf die Filmempfindlichkcit und die Größe der Objektivöffnung dienen. Werden die Widerstände /?; und Rh so gewählt, daß sie die Funktionen K,'S und P bei zweckmäßiger Stellung der Schleifer darstellen, dann stellt die Ausgangsspunniing aus dem Widerstand /?«die Funktion KP/Sdar.

Ein Kondensator Ci dient der Speicherung der Ausgangsspannung KP/S, die an dem veränderlichen Widerstand /?_s entsteht.

Vergrößert sich die Ausgangsspannung an dem Widerstand /?_t. die mit

= K₁Ji, df + AC₂Z₀ T= KF² S (3)

iVf, 77

C₁J/, df = KF² S -

Die letzterwähnte Gleichung stellt die Lichtmenge dar, die von dem Elektronenblitz ausgehen muß.
Es ergibt sich durch Umordnung der Gleichung (3)

S(K₁Ji₁Ut + /C₂I₀T) = KF².

i_s dt + K₂I₀T)ZF² = KfS.

Die Fi g. 12 und 13 zeigen Verstärkerschaltungen für die vorliegende Erfindung. In Fig. 12 ist ein Lastwiderstand R] in Serie mit dem photoelektrischen Element P verbunden und liefert eine Ausgangsspannung, die proportional der Größe des Ausgangsstromes aus dem photoelektrischen Element ist. Ein Feldeffekttransistor gegeben ist, und stimmt sie mit der Spannung über dem Kondensator Cüberein. welche KP/S beträgt, dann ist die Komparatoreinrichtung blockiert. Alsdann erzeugt die Ausgangswicklung des Blockiertransformators T einen Stoppsignalimpuls, der in einen Schaltkreis eingegeben wird. Damit wird der Elektronenblitz abgeschaltet, sobald die gewünschte Lichtmenge von ihm erzeugt worden ist.

In der Schaltung nach Fig. 13 liegt der Widerstand R, in Serie mit dem photoelektrischen Element Pund ist zu dem Zweck variabel, entweder die Filmempfindlichkeit Soder die Größe der Objektivöffnung Fdarzustellen. Anders ausgedrückt werden nunmehr beide Werte S und F auf der rechten Seite des Ausdruckes KP/S der Gleichung (3), die als Spannung über dem Kondensator Ci in der Schaltung nach Fig. 12 gegeben sind, verschoben, so daß der Kondensator C₃ nach Fig. 13 den rechtsseitigen Ausdruck in den Gleichungen (4) oder (5). d. h. KP oder K/S speichert. Es folgt nun die Tafel 1, in der die Belichtungszeit T, die Filmempfindlichkeit S und die Größe F des Öffnungsgrades des Objektivs entsprechend den Gleichungen (3), (4) und (5) der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 12 und 13 eingesetzt sind.

13 14

Tafel 1

Einsieiimeihoce Ausgangsspannung von Spannung

(Gleichung über

1(3) fest l/r K₁Ji₁Ut+ K₂I₀T -|- F² KF²/S

11(3) fest l/r K,i_sdt + K₂i₀T F² -=- KF²/S

III (4) S l./r S[Kifi_sdt + K₂I₀T) KF²

(5) -J₂- l/r -J₂-[K₁Ji₁Ut+ K₂J₀T)

K K

S S

F i g. 14 stellt einen anderen Schaltkreis dar. der zum eingestrichelten Linie befindet. Ein Element mii

Messen des Lichtes dient, der ein Paar separate 20 pn-übergang mit photoeiektrischcr Wirkung, wie etw«

Elemente zum Messen des natürlichen Lichtes und des eine Sonnenbatteriezelle oder ein Phototransistor, kanr

Elektronenblitzlichtes hat. Diesen Kreis kann man für jedes oder jeweils eines der das Licht erfassender

gegen den Teil der Schaltung von Fig. 12 oder 13 Elemente benutzt werden, austauscher., der sich auf der Linken der dort

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gerät zur automatischen Steuerung der von einer elektronischen Blitzlichtröhre bei einer Auf- ■; nanme mit einer Kamera auszustrahlenden Lichtmenge, mit einem mit Gleichstrom gespeisten Kondensator zur Zündung der Blitzlichtröhre und mit einer photoelektrischen Meßeinrichtung für die von der Blitzlichtröhre erzeugte Lichtrnenge, die mit ι ο einem Integrierschaltkreis verbunden ist, dessen Ausgangsspannung der von der Ellitzlichtröhre emittierten Lichtmenge proportional ist und am Eingang einer Komparatoreinrichtung Hegt, die ein Steuersignal erzeugt, das den Elektronenblitz löscht, ,: wenn diese Eingangsspannung eine voreinstellbare Vergleichsspannung übersteigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung außerdem mit einem Schaltkreis verbunden ist, der eine Spannung erzeugt, die dem Produkt aus dem von einer natürlichen Beleuchtung des Objekts herrührenden Anteil des in der Meßeinrichtung erzeugten Photostroms und einer vorgewählten Belichtungszeit proportional ist, daß der Ausging dieses Schaltkreises und der des Integrierschall kreises mit einem Addierkreis (13) verbunden sind, daß der Ausgang des Addierkreises mit dem einen Eingang der Komparatoreinrichtung verbunden ist und daß deren anderer Eingang mit dem Ausgang einer Einstelleinrichtung verbunden ist, deren Ausgangs- jo spannung <n Abhängigkeit von der Blendenöffnung des Objektivs und der Filmempfindlichkeit einstellbar ist.

2. Gerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung mit den photoelektri- r> sehen Elementen aus einer Photozelle (P₀) zum Messen der von der natürlichen Beleuchtung herrührenden Komponente und einer Photozelle (TV zum Messender Blitzlichtkomponemie besteht.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung nur ein photoelektrisches Element aufweist und eine elektrische Filtereinrichtung (HPF, LPF) enthält, die mit dem photoelektrischen Element so gekoppelt! ist, daß sie

in dessen Ausgangssignal die Gleichstromkompo- 4> nente zur Messung der natürlichen Licht komponente und die Wechselstromkomponente zur Messung der Blitzlichtkomponente voneinander trennt, und daß ein Verstärkerkreis (Qi, Rt, Λ₉ in F i g. 7) an den Ausgang der Filtereinrichtung für die natürliche ',0 Lichtkomponente geschaltet ist, der das von der Komponente des natürlichen Lichte!» erzeugte Ausgangssignal verstärkt.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung einen Lichtmessungs- v> kreis (P, R\ in F i g. 15) enthält, der das ßlitzlicht aus der Blitzlichtröhre und das konstante natürliche Licht zusammen mißt, und dessen Ausijangssignal proportional der Beleuchtungsstärke des einfallenden Lichtes ist, daß die Ausgangsklemmen des m> Lichtmessungskreises mit dem Integrierschaltkreis verbunden sind, in dessen Verstärlierteil die Wechselstrom- und die Gleichstromkomponente des Ausgangssignals der Lichtmeßeinrichtung rückgekoppelt werden, daß der integriert« Wert der hi Blitzlichtkomponente und das von der Komponente des natürlichen Lichtes herrührende Gleichstromsignal addiert werden und daß dieses Surnmensign.il mit einem elektrischen Bezugswert verglichen wird, der von einer Belichtungsgegebenheit bestimmt ist, um das Blitzlicht zu löschen, wenn das Summensignal den Bezugswert übersteigt.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausreichendem natürlichen Licht die elektrische Ausgangsspannung der Meßeinrichtung, die allein von dem natürlichen Licht stammt, die Vergleichsspannung übersteigt, die mit einer ausgewählten Objektivöffnung und mit der vorhandenen Filmempfindlichkeit vorgegeben ist und die Komparatoreinrichtung ein Signal zur Einschaltung eines Schalters (SCR₂) in einem Schalterkreis für die Blitzlichtröhre erzeugt, wodurch ein Anzeiger (N) aufleuchtet, der mit dem Schalter in Serie liegt, um anzuzeigen, daß es unnötig ist, das Blitzlicht zu zünden.