DE2114525B2 - Anordnung zur Steuerung eines photographischen Verschlusses - Google Patents

Description

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 40 tronischen Verschluß die automatisch gesteuerte Vergekennzeichnet, daß eine Rücksetzeinrichtung schlußzeit anzuzeigen, wird allgemein ein Zeiger- (PGJ vorgesehen ist, die mit dem Impulszähler Amperemeter verwendet. Solche mechanischen An- (CU) über einen Schalter (S₄) verbunden ist und zeiger unterliegen jedoch Alterungs- und Ermüdungsdiesen Impulszähler (CU) mit einer vorbestimmten erscheinungen und sind relativ teuer.

Frequenz zurücksetzt, wobei der Schalter (S₄) 45 In einer bekannten Anordnung zur Steuerung eines normalerweise geschlossen ist und vor Öffnung photographischen Verschlusses (deutsche Auslegedes Verschlusses geöffnet wird. schrift 1 284 280) wird ein Binärzähler als Einrichtung

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 zur Abgabe einer treppenförmig absteigenden Summenbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler spannung in Annäherung an den Zweierlogarithmus als Binärzähler ausgebildet ist. 50 der Zeit verwendet, nicht aber als Speicher für ge-

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 messene Helligkeit.

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeige- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einrichtung (IND) an den Binärzähler (CU) an- Anordnung nach dem Oberbegriff mit einem solchen geschlossen ist, die die Belichtungszeit entspre- Speicher zu versehen, der im Gegensatz zu einem chend den gespeicherten Impulsen in dem Impuls- 55 Kondensator keinen Temperatur- und Alterungseinzähler (CU) anzeigt. flüssen unterliegt und keinen höheren Isolationswider-

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 stand der Schaltung voraussetzt.

bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrieb- Die gestellte Aufgabe wird gemäß Lehre des Haupt·

tung zur Eingabe von Belichtungsfaktoren vor- anspruches gelöst, während die Unteransprüche

gesehen ist, die an den Vergleicher (OPJ über «0 Weiterbildungen bzw. Ausgestaltungen der Erfindung

einen weiteten Schalter (SJ angeschlossen ist und betreffen.

die ein drittes Signal (Z₀) entsprechend der Ein* Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in

stellung der Belichtungsfaktoren (Blende und der einzigen Figur als Blockschaltung dargestellten

Fllrtiempfindliehkeit) abgibt, so daß das dritte Ausführungsbeispiels näher erläutert.

elektrische Signal mit dem ersten oder zweiten 6s Der eine Anschluß eines fotoelektrischen Wand'

elektrischen Signal uufsummiert wird, wobei der lers P ist geerdet, während der andere Anschluß mit

Schalter (&) normalerweise geschlossen ist und einem stationären Kontakt b eines Umschalters S₁

nut vor öffnung des Verschlusses geöffnet wird. verbunden ist, der einen weiteren stationären Kon·

3 4

«w «ι aufweist. Ein Integrationskondensator C wird dunppunkten A (= Bezugspunkt) und G gemessen «on einem Schalter S_t überbrückt, wobei die eine wird.

gelte dieser Parallelschaltung mit dem stationären Der vier Stufen enthaltende Binär-ZäWer CU zahlt Kontakt α und die andere Seite mit einer Einrichtung F die über das Gatter GT gelangenden Impulse und ma Steuerung der Belichtungsdauer mit einem den S speichert sie. Die periodischen Impulse des Impuls-Verschluß in Gang setzenden und anhaltenden generators PG, liegen an dem Gatter GT, das die Magneten, ferner mit einem Ausgangsanschluß B Übertragung der Impulse zum Impulszahler CU untereines Operationsverstärkers OP₁ und mit einem Ver- bricht, wenn entweder eines oder beide der an den kjjüpfungsglied oder Gatter GT mit sperrenden Ein- Eingangsanscblüssen IH und B' anstehenden Einßangsanscblüssen IH und B verbunden ist. Der io gangssignale auf einem hohen Pegel liegen f-ües« Positive EingangsanschJiiß (+) des Operationsver- Bedingung wird to folgenden als »Η-Pegel« bezeichnet), rtgrkers OP_x ist geerdet, wahrend der negative Ein- Wenn lediglich die Intensität des vom Objekt koramengangsansebluß (—) mit einem Verbindungspunkt A den Lichts gemessen werden soll, ohne daß eine Verzwischen dem beweglichen Kontakt des Umschalters S₁ Schlußauslösung beabsichtigt ist, bleibt der Schalter S₄ und einer Diode D verbunden ist Der positive Ein- 15 geschlossen, so d?^ der Zäiüer CU von den Impulsen «angsanscbluß (+) eines anderen Operationsver- des Impulsgenerators PG_t periodisch rückgestellt stärkere OP₈ ist geerdet, während der negative Ein- wird, d. h. die Messung in Anbetracht wechselnder cangsanscbluß (—) über einen Widerstand R mit dem Lichtverbältnisse wiederholt werden kann. Es ist ABSgangsaiuicbluß im Sinne einer Rückkopplungs- darauf hinzuweisen, daß die Folgefrequenz des Imschleifc verbunden ist. Der Ausgangsanschluß des ao pulsgenerators PG₁ bei weitem höher als diejenige des Operationsverstärkers OP₂ ist mit einem Verbindungs- Impulsgenerator PG₂ ist. Wenn der Impuls-Zähler CU «unkt G zwischen dem Widerstand R und der Diode D rückgestellt ist, werden alle Bits (C_A bis Cd) auf Null verbunden. Der negative Eingaugsanschluß (—) des rückgestellt, so daß keine Spannung an den Wider-Operationsverstärkers OP₂ ist außerden bei H über ständen R_A bis R₀ liegt und auch kein Strom vom Widerstände Ra, Rb, Rc und R_D an einen binären a₅ Zähler CU zum Verbindungspunkt H fließt. Der Impuls-Zähler CU und über einen Schalter S- an eine Strom I₀ zur Eingabe von Belichtungsfaktoren fließt Einrichtung zur Eingabe von Belichtungsfaktoren weiterhin zum Verbiindungspunkt//, da der Schalter S, (Blendenöffnung und Filmempfindlichkeit) ange- geschlossen ist, wenn die Lichtintensität des Objekts ichiossen Der erste Eingangsanschluß des Ver- gemessen wird. Daher ist bei diesem Schaltzustand lcnüpfungsgliedes oder Gatters GT liegt an einem 30 das Potential am Ausgangsanschluß G des Operations-Impulsgenerator PG₁, der zweite Eingangsanschluß B' Verstärkers OP₂ gegeben durch ist mit dem Ausgangsanschluß des Operationsver-

stärkers OP₁ verbunden, und der dritte Eingangs- ^c₁ = — P/'o "'

anschluß liegt über einem Schalter S₃ am positiven . .

Pol (+) einer Betriebsspannungsquelle. Der Ausgangs- 35 Der Absolutbetrag der Gleichung (2(wird kleiner anschluß des Verknüpfungsgliedes oder Gatters GT als derjenige für die Groß; e in der Gleichung U) ist mit dem Impulszähler CU verbunden. Der Impuls- gemacht, so daß das Potential an der Verbindungszähler CU ist über einen Schalter S₄ an einen weit?ren stelle A positiv sein kann. Demzufolge ist das Potential ^pulsgenerator PG₂ angeschlossen, und sein Aus- am Ausgangsanschluß θ des Operationsverstärkers «anesan-chluß ist mit einem Decodierer DEC ver- 40 OP₁ negativ und ebenfalls das Potential an E . Norbunden, dem eine Anzeigeeinrichtung IND nachge- malerweise ist der Schalter S₃ geöffnet, um das binschaltet ist. Der Impulszähler CU besteht aus vier gangssignal am sperrenden EingangsanschluB IH Flip-Flops Ca, Cb, Cc und C_D, deren »gesetzte« oder des Gatters GT zu unterbrechen, wodurch dieses in »rückeestellte« Zustände Bits darstellen und die mit die Lage versetzt wird, Impulse vom Impulsgeneden Widerständen R_A, Rb, Rc bzw. R₀ verbunden 45 rator PG₁ ^Zf^f⁷^;^, _c , _des sind. Der Schalter S₄ ist mit einem nicht gezeigten Bekanntlich haben die Stufen (C_A bis Cd) des

Verschlußknopf betriebsmäßig gekoppelt, und der Zählers Cb'd.eStellenwerte 1, 2.4 taw *, und dem-Kontakt S₃ kann unmittelbar dann geöffnet werden, gemäß werden die Widerstände R_A bis R_D mit Wider wenn der Verschlußmechanismus betätigt wird. standswerten zu R_A = \^rb = Riß, Rc - λ,/4 una

Tm folgenden wird die Betriebsweise beschrieben. 50 Rd = RJi gewählt. Die Widerstandswerte der Wider-Be der Lichtmessung liegt der bewegliche Kontakt stände R_A bis R_D sind also gleich dem Bezugswert A₁ to Schalte» S₁ auf dem stationären Kontakt b, und geteilt durch die Stellenwer ^ f r ^ugeho„g .„stufen.

S -SÄSHT t !TASSE⁵⁵ £ Sr/S/T SEfÄS: Ά

verstärkers^g0P und der Diode D. Desperations- Ströme 2 Z₁ 4 Z₁ und 8 Z₁ zur erbin^ungsste.te H verstärker OP₁ besitzt einen genügend hohen Ein- Entsprechend dem Inhalt des Zahlers ^ J^ «J gangswiderstand, so daß praktisch der gesamte Strom, dei-gleich 0,1 2 . oder I5x , jntepnKheml Strom ι über die Diode D fließt und der Spannungs- 60 den Verschlußzeiten 1.2,4, .... 1000 unü gegebenen

ausgedruckt werden. _{das potcQtial eg an der} Verbindungsstelle G, wenn

e = E flog (i//₀) (1) ⁶S nur der Einftuß des Zählers CU betrachtet wird, ge

geben durch

wobei E₀ und I₀ die Konstanten der Diode D sind _{R (3)}

und der Spannungsablall e zwischen den Vertun- e_Oi = -(C_A + 2C_B +4Cc + *<~d) h

5 6

und wenn beide Einflüsse (Z₀ und /,) betrachtet werden, Setzt man

ergibt sich ,., _{= ijk (8)}

eo » e_Ol + e_Gt (4) _{so ergjbt gjch aus den G]eichungen (6)j (7) und (g)}

wobei Ca bis C₀ abhängig davon, ob die Stufen in 5 -_Ol = £„ i₀» «/kW - £ loe (UI1 = - £« lon Λ (91

dem Zähler Ci/gesetzt oder rückgestellt sind, 1 oder 0 ^{βσι i|logww}'⁾ ^o»ogu//₀)_ ü„iog_Ä w

sind. Aus Gleichung (2) wird der Strom /„ wie folgt ent-

Sobald das Potential cc am Punkt G kleiner als e nommen:

in Gleichung (1) ist, wird das Potential am Punkt A ,· _. £ /r j_oe ^ mq\

negativ, während das Ausgangspotential des Opera- io ° ^0/ *· '

tionsverstärkers OP_x an dem Ausgangsanschluß B und so daß das Verhältnis des Verschlußsteuerstroms dem

demgemäß an B' positiv wird. Das Verknüpfungsglied aus der Lichtmessung ergebenden Strom entspricht,

oder Gatter GT wird daraufhin gesperrt, so daß das Nach Gleichung (7) gilt

Fortschalten des Zahlers CV unterbrochen wird. Das ., . _1λ__#_/ε. ......

Zahlergebnis bleibt im Zähler CU gespeichert, bis 15 f = /_e · 10 ««· (11)

Rückstellimpulse an den Zähler angelegt werden. Substituiert man Gleichung (11) in Gleichung (3),

Die oben beschriebene Betriebsweise mit Bildung so ergibt sich

eines Zählerstandes entsprechend der Objekthelligkeit ,· _β / ir»(Pa + 2^+4Cc+8C₀W₁ »,c- _nr>

h d l G ' ~ ⁷^¹⁰ " ^{+ Ä}**⁺ ^⁺⁶¹"' ⁴ · */3> (12)

p jg

und Rückstellung durch den Impulsgenerator PG₉
wird ständig wiederholt, bis nach dem Niederdrücken ao Beim Verschlußablauf wird der Strom Γ durch den des Verschlußauslösers der Schalter S₄ geöffnet wird. Kondensator C integriert, so daß das Potential e_B Selbstverständlich muß die Impulsfolgefrequenz des an den Punkten B", B' oder B sich wie folgt ändert Impulsgenerators PG_x so gewählt werden, daß der (/ = Zeit),

Zahlvorgang vor dem Beginn der Aufklappbewegung _ ^_f,Q ,^\

des Spiegels nach dem Niederdrücken des Verschluß- »5

knopfes bzw. -auslösers beendet ist. Die Impulsfolge- Pie Einrichtung F zur Steuerung der Belichtungsfrequenz des Impulsgenerators PG_t muß ausreichend dauer spricht dann an, wenn das Potential es bei B" geringer als diejenige des Impulsgenerators PGj, einen vorgegebenen Pegel e_Bo erreicht. Die dazu erjedoch ausreichend schnell sein, um die in der Praxis forderliche Zeit kann wie folgt ausgedrückt werden: gebräuchliche Geschwindigkeit bei der Lichtinten- 30 ϊ · t = es · C (141

sitätsmessung nicht zu verzögern. Nach dem Nieder- 00 \ )

drücken des Auslöseknopfes wird der Kontakt S₄ so daß eine Steuerung der Belichtungszeit möglich zunächst geöffnet, so daß der Zähler CU nicht rück- wird.

gesetzt werden kann. Nach der Beendigung des Zähl- Setzt man Gleichung (14) in Gleichung (12) ein,

Vorgangs wird ferner der Kontakt S₃ geschlossen, so 35 so ergibt sich
daß das Verknüpfungsglied GT die Übertragung
weiterer Impulse sicher unterbricht. , _ e_Bo'C

Nach Abschluß des Zählvorgangs wird der Kontakt- '" —

arm des Schalters S₁ auf den stationären Kontakt a
umgeschaltet, während der Schalter S₂ geöffnet wird, 40
so daß kein Strom über diesen Schalter S₁ zum Setzt man

Punkt H fließen kann. Gleichzeitig mit dem öffnen iiÄ/£₀ = log 2 (16)

des Verschlusses wird der Schalter S₅ geöffnet und ein _{so erg}jt>t sich
Strom V fließt vom Ausgangsanschluß B des Operationsverstärkers OP, über den Integrationskonden- *5 _t _ ^gB°' ^ n^(Cj + 2 C_B + 4 C_c + 8 C_D)
sator C zur Diode D, wobei der Kondensator C auf- ° /
geladen wird. Dabei wird der Operationsverstärker
OP₁ im linearen Bereich betrieben, bis das Potential
am Punkt A gleich Null ist Dieses Nullpotential liegt Daher können die Belichtungszeiten in einer Reihe auch am positiven Eingangsanschluß (-f) des Opera- 5° von Zahlen dargestellt werden, die ein Vielfaches einer tionsverstärkers OP₁. Da der Kontakt S₁ geöffnet ist, gegebenen Grundzahl sind, und zwar in Abhängigkeit gilt von den Zuständen der Stufen Ca bis Cd des Zählers _e _ Q «\ CU. Es ist darauf hinzuweisen, daß zwar E₀ eine von ¹ der Temperatur abhängige Konstante ist, aber linear und das Potential am Ausgangsanschluß G des 55 von der Temperatur abhängt, (E₀ = 2,303 kT/q, wobei Operationsverstärkers OP₂ wird zu e^ gemäß Glei- k = die Boltzmann-Konstante, T — die absolute chung (3). Temperatur, q = die Elektronenladung sind), so Wenn der Quantisierungsfehler des Zählers CU ver- daß E₀ leicht korrigiert werden kann. Die Zustände

nachlässigt wird, kann die Diodenspannung e in der Stufen Ca bis C_n des Zählers CU können vom Gleichung (1) gleich der Spannung e<? am Punkt G 60 Dekodierer DEC in Kodes umgewandelt werden, um gesetzt werden, so daß die allgemeine Gleichung gilt: die Belichtungszeiten durch eine Anzeigeeinrichtung

er Xc₅,= -E_n log WI₀) (6) ^{IND mT Anzei}S^{e zu} bringen. Es kann jedes geeignete

¹ -vo Anzeigegerät Verwendung finden, insbesondere ist

Nach Betätigung des Verschlusses wird ee\ ent- es für eine Kamera zweckmäßig, Fotoemissionsdioden sprechend Gleichung (S) zu Null, und für den durch 65 oder eine monolithische Anzeigeeinrichtung zu verdie Diode D fließenden Strom gilt: wenden. Die Belichtungszeiten können ziffernmäßig,

auf Skalenteilungen oder als Symbole angezeigt ea% = — E₀ log (i"//_e) (7) werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird

zur Verhinderung des Flackerns in der Anzeige das Zählergebnis nicht zeitweilig gespeichert. Dagegen wird die Zeit zum Rücksetzen des Zählers CU länger als die Zeit gemacht, die der Zähler zum Zählen benötigt, so daB den in der Praxis auftretenden Problemen

begegnet wird. Die Zahl der Bits im Zähler CU I vergrößert werden, um einen höheren Grad an 1 genauigkeit zu erzielen. Als fotoelektrische Wai kann ein geeigneter Fotowiderstand zusammen einer zugehörigen Spannungsquelle verwendet wei

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gePatentansprüche: kennzeichnet, daß ein dritter Schalter (&) vor- gesehen ist, der entweder die logarithmische Um·

1. Anordnung zur Steuerung eines photogra- Wandlungseinrichtung (D) mit demiotoelektrischen phischeu Verschlusses, mit einem Speicher zur S Wandler (P) vor und wahrend der Speicherung Speicherung eines ersten elektrischen Signals, das der Impulse to dem Impulszähler verbindet oder zur Lichtintensität des zu messenden Objektes der den Impulszahler (CU) mit einem Kondenin Beziehung steht, und mit einer Einrichtung zur sator (C) verbindet, welcher TeU der Behchtungs-

Steuerung der Belichtungsdauer in Übereinstira- Zeitsteuereinrichtung (F) ist.

mung mit dem gespeicherten ersten elektrischen io

ig Signal, dadurch gekennzeichnet, daß

S ein Impulsgenerator (PG_x) vorgesehen ist, dessen ' ~~

£ Ausgangssignale in einem Impulszähler (CU) geil zählt und durch entsprechende Mittel [Ra ■. ■ Ra)

in ein zweites analoges Signal umgewandelt wer- 15 Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung

ϊ den, daß ein Vergleicher (OP₁) vorgesehen ist, der nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

* die Differenz zwischen dem ersten Signal und dem In der Regel wird bei einer Kamera mit einer An-

rweiten Signal verstärkt und ein Ausgangssignal Ordnung zur Steuerung eines photographischen Vererzeugt, wenn das erste Signal eine vorbestimmte Schlusses, bei der die Lichtmessung duren das Ob-Beziehung zu dem zweiten Signal aufweist, und ao jektiv erfolgt, die Lichtintensität eines zu fotogradaß ein Gatter (GT) zwischen dem Impulsgenerator fierenden Objekts durch ein hinter dem Kamera-(PG₁) und dem Impulszähler (CU) vorgesehen ist, Objektiv angeordnetes fotoelektronisches Bauelement das die Abgabe von Impulsen an den Impulszähler in ein elektrisches Signal umgewandelt. Um mit Hilfe (CU) als Folge des Ausgangssignals des Ver- eines solchen Signals die Belichtungsdauer automatisch gleichers (OP₁) sperrt, so daß die Anzahl der 25 zu steuern, muß die unmittelbar vor dem Hochklappen Impulse in dem Impulszähler (CU) als Maß der eines Spiegels gemessene Lichtintensität zeitweilig Lichtintensität gespeichert wird. gespeichert werden. Bei einem bekannten Verfahren

2. Anordnung nach Anspruch 1 mit einer loga- wird zu diesem Zweck ein durch ein fotoelektrisches rithmischen Umwandlungseinrichtung zur Um- Bauelement erzeugtes elektrisches Signal, das prowandlung der Lichtintensität in eine erste Span- 3° portional zum Logarithmus der Lichtintensität ist, nung, deren Wert proportional zu einem Loga- in einem Speicherelement, ζ. Β. einem Kondensator, rithmus des Wertes der Lichtintensität ist, dadurch gespeichert, so daß ein Belichtungszeit-Steuersignal, gekennzeichnet, daß die erste L oannung als erstes das exponentiell proportional zu der gespeicherten elektrisches Signal dient und daß eine zweite Um- Spannung ist, abgeleitet werden kann, wenn der Verwandlungseinrichtung (OPi, R, D) mit dem Impuls- 35 Schluß betätigt wird. Auch bei verschiedenen anderen zähler verbunden ist und den von dem Impuls- Verfahren werden Kondensatoren als Speicherelemente zähler (CU) fließenden Strom in eine zweite Span- verwendet, so daß die Schaltungen einen hohen nung wandelt, die als zweites elektrisches Signal Isolationswiderstand haben miKen, um die Ladung dient. der Kondensatoren zu halten. Um bei einem elek-