DE2125312C

DE2125312C - Circuit arrangement for automatic exposure time control in photographic cameras

Info

Publication number: DE2125312C
Application number: DE19712125312
Authority: DE
Inventors: Chiharu Tokio Mori
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1970-05-21
Filing date: 1971-05-21
Publication date: 1973-08-09

Description

Schaltelemente die Stabilität nachteilig beeinflussen, nungsquelle angesehen werden kann. Die .SpannungSwitching elements adversely affect the stability, voltage source can be viewed. The voltage

wodurch bisher die Leistungsfähigkeit der bekannten V₁ wird der Basis des Transistors Q₃ zugeführt, derwhereby so far the performance of the known V ₁ is fed to the base of the transistor Q _{3, the}

Anordnungen beschränkt wurde, ebenfalls in Emitterfolgeschaltung betrieben wird.Arrangements was limited, is also operated in emitter follower circuit.

Durch die Literaturstelle »Neumann, Photo- Der Transistor Q₃ bildet zusammen mit dem verelektronik, Franksche Verlagshandlung, 1963« sind 5 änderbaren Widerstand R_F, der zur Einstellung von Fotoelemente oder Fotodioden bekanntgeworden, die Blendenwert und Filmempfindlichkeit dient, eine ein schnelleres Ansprechen auf Lichtintensitätsände- Schaltstufe zur rechnerischen Verknüpfung dieser rangen zeigen als Fotowiderstände. Durch die Ver- Faktoren mit der die Beleuchtungsstärke kennzeichwendung derartiger Elemente können Schaltungen nenden Spannung V₁. Die Ausgangsspannung F₂ aufgebaut werden, die insbesondere bei niedrigen io dieser Schaltstufe ändert sich linear, wenn sich der Beleuchtungsstärken eine entsprechend kurze An- Widerstandswert des veränderbaren Widerstandes R_h Sprechzeit aufweisen. exponentiell ändert. Dies ist auf die Gleichrichter-. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine wirkung der Basis-Emitter-Strecke des Transistors Q₃ einfache Schaltungsanordnung zu schaffen, die nicht zurückzuführen. Die Kennlinien der Schaltelemente nur mit natürlichem, sondern auch mit Blitzlicht zu 15 können unter Berücksichtigung der Exponentendararbeiten imstande ist und die gleichzeitig eine Log- stellung der miteinander zu verknüpfenden Faktoren arithmierung und anschließende Delogarithmierung so gewählt werden, daß der Kollektorstrom des Tranerlaubt. Die Erfindung geht aus von einer Schaltungs- sistors Q_t als zeitbestimmender Strom dienen kann, anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteue- Die in Frage stehenden Kennlinien sind: die logarithrung in fotografischen Kameras, mit einem Schalt- 20 mische Kennlinie des Transistors Q₄, der Bestandteil kreis zur rechnerischen Verknüpfung der mittels eines der Schaltstufe zur logarithmischen Expansion ist, an lichtempfindlichen Elementes erfaßten, die Objekt- deren Eingangsklemmen die Ausgangsspannung V., helligkeit kennzeichnende Information mit den mit- der zweiten Emitterfolgeschaltung angelegt wird, fertels eines veränderbaren Widerstandes einstellbaren, ner die Kennlinie der Ausgangsspannung der Lichtden Wert von Arbeitsblende und Filmempfindlichkeit as meßstufe, die durch das fotogalvanische Element D₁, kennzeichnenden Informationen und ist dadurch ge- den Transistor Q₁, die Diode D₂ zur logarithmischen kennzeichnet, daß als lichtempfindliches Element Kompression, den Transistor Q₂ und den Widerein Fotoelement oder eine Fotodiode vorgesehen ist, stand R₁ bestimmt wird, sodann die Kennlinie der welches der Kollektor-Basis-Strecke eines Tran- Ausgangsspannung des Schaltkreises zur Verknüpsistors antiparallel geschaltet ist, daß im Kollektor- 30 fung, die durch die Kennlinien des Transistors Q₃ zweig dieses Transistors in an sich bekannter Weise und des veränderbaren Widerstandes R_{f ASA} zur ein Schaltelement mit logarithmischer Kennlinie vor- Einstellung von Blendenwert und Filmempfindlich gesehen ist und daß das Ausgangssignal einer gegen- keit bestimmt ist. Wenn die Ansprechschwelle der gekoppelten Verstärkerstufe zugeführt wird, deren aus dem zeitbestimmenden Kondensators C. dem Lastwiderstand zur Darstellung des Wertes der Ar- 35 steuerbaren Halbleitergleichrichter Q_& und dem beitsblende und der Filmempfindlichkeit dient und Elektromagneten M bestehenden Zeitgeberstufe_ in deren Ausgangsspannung an den Eingangsklemmen geeigneter Weise festgelegt sind, erhält man die richeiner Delogarithmiersrufe anliegt, deren Ausgangs- tige Belichtungszeit als den Zeitraum, der in dem strom in an sich bekannter Weise zur Aufladung Augenblick beginnt, in dem der Zeitschalter SW, der eines zeitbestimmenden Kondensators dient. 40 mit den Öffnungsgliedern des Kameraverschlusses inThrough the reference "Neumann, Photo- The transistor Q ₃ forms together with the verelektronik, Franksche Verlagshandlung, 1963" 5 changeable resistors R _F , which have become known for setting photo elements or photodiodes, which serve the aperture value and film sensitivity, have a faster response Light intensity changes - switching level for the arithmetic linking of these ranks show as photo resistors. Due to the factors with which the illuminance characteristic turn of such elements, circuits can end voltage V ₁ . The output voltage F ₂ can be built up, which changes linearly in particular at a low io of this switching stage when the illuminance levels have a correspondingly short on-resistance value of the variable resistor R _h speaking time. changes exponentially. This is due to the rectifier. The invention has set itself the task of creating an effect of the base-emitter path of the transistor Q ₃ simple circuit arrangement that cannot be traced back. The characteristics of the switching elements only with natural light, but also with flashing light, can be selected, taking into account the exponents and the simultaneous logging of the factors to be linked and the subsequent delogarithmization, so that the collector current of the Tran is allowed. The invention is based on a switching transistor Q _t can serve as a time-determining current, arrangement for automatic exposure time control The characteristics in question are: the logarithrung in photographic cameras, with a switching characteristic of the transistor Q ₄ , the component circuit for the arithmetic linkage of the light-sensitive element detected by means of one of the switching stages for logarithmic expansion, the object whose input terminals the output voltage V., brightness characterizing information is applied with the second emitter follower circuit, via a variable resistance adjustable, ner the characteristic curve the output voltage of the light, the value of the working aperture and film sensitivity as measuring stage, the _{information characterizing the photogalvanic element D 1} and is characterized by the transistor Q ₁ , the diode D ₂ for logarithmic, that as a light-sensitive element compression, the Tran sistor Q ₂ and the Widein photo element or a photodiode is provided, stand R _{1 is} determined, then the characteristic curve of which of the collector-base path of a Tran output voltage of the circuit is connected anti-parallel to the logic transistor that in the collector 30 function, the through the characteristics of the transistor Q ₃ branch of this transistor in a manner known per se and the variable resistor R _{f ASA} for a switching element with a logarithmic characteristic pre-setting of aperture value and film sensitivity is seen and that the output signal of an opposition is determined. When the response threshold is fed to the coupled amplifier stage, whose timer stage consists of the time-determining capacitor C. the load resistor to represent the value of the Ar- 35 controllable semiconductor rectifier Q _& and the beitsblende and the film sensitivity and electromagnet M in their output voltage at the input terminals in a suitable manner are specified, one obtains the rich of a delogarithmic call, the initial exposure time of which is the period in which the current begins to charge in a manner known per se, in which the time switch SW serves as a time-determining capacitor. 40 with the opening members of the camera shutter in

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch ge- Betätigungszusammenhang steht, eingeschaltet wird kennzeichnet, daß als Delogarithmierelement ein und in dem Zeitpunkt endet, wenn die Verschluß-Transistor verwendet wird, der in einem derartigen glieder des Kameraverschlusses mittels des Elektro-Bereich seines Kennlinienfeldes betrieben ist, daß magneten M betätigt werden. Dieser Zeitraum wird sein Kollektorstrom eine Exponentialfunktion seiner 45 bestimmt durch die Zeit, die verstreicht, bis der Eingangsspannung darstellt. Es ist ein besonderer durch den Kollektorstrom des Transistors Q₄ auflad-Vorteil dieser Weiterbildung, daß die Temperatur- bare Kondensator C eine Ladespannung erreicht, die abhängigkeiten der einzelnen elektronischen Schalt- der erwähnten Ansprechschwelle der Zeitgeberstufe elemente einander aufheben. entspricht. Bei dem in der Zeichnung dargestelltenA further development of the invention is characterized by the fact that actuation is connected, it is switched on, and that as a delay element and ends at the point in time when the shutter transistor is used, which is operated in such a member of the camera shutter by means of the electrical area of its characteristic field, that magnets M are operated. This period of time is its collector current an exponential function of its 45 determined by the time it takes to represent the input voltage. It is a particular advantage of this development, due to the collector current of the transistor Q ₄ , that the temperature-bare capacitor C reaches a charging voltage that cancel out the dependencies of the individual electronic switching elements of the mentioned response threshold of the timer stage. is equivalent to. With the one shown in the drawing

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dar- 50 Ausführungsbeispiel heben die Temperaturabhängiggestellt, an Hand dessen die Erfindung im folgenden keit der Diode D₂ zur logarithmischen Kompression näher erläutert wird. Das Fotoelement D₁, das bei- und des Transistors Q₂ in der Impedanzwandlerstufe spielsweise eine pn-Silizium-Fotodiode ist, ist der sowie die Temperaturabhängigkeit des Transistors Q₃ Kollektor-Basis-Strecke des Transistors Q₁ antipar- und des Transistors Q₄ einander auf. Auf diese Weise allel geschaltet. Bekanntlich ist der Kollektorstrom Z₁ 55 ist es möglich, mit Hilfe sehr einfacher Maßnahmen in diesem Fall ungefähr der Intensität des auf die eine elektrische Schaltungsanordnung zur automatiwirksame Oberfläche die Fotodiode D₁ auftreffenden sehen Belichtungszeitsteuerung zu schaffen, die sich Lichtes proportional. Durch die Diode D₁, die im durch geringe Temperaturabhängigkeit und durch interessierenden Kennlinienbereich logarithmischen große Arbeitsstabilität auszeichnet. Ferner werden Verlauf hat, wird aus diesem Strom eine dem Log- 60 mit dieser Anordnung die Leistungsfähigkeit sowie arithmus der Lichtintensität proportionale Steuer- die Eignung zur Massenfertigung beträchtlich verspannung für den Transistor Q₁ gewonnen. Der Tran- bessert, da mangelnde Übereinstimmung in den sistor Q₁ arbeitet in Emitterfolgeschaltung als Impe- Basis-Emitter-Spannungen der einzelnen Transistodanzwandlerstufe. Die Ausgangsspannung V₁ dieser ren, der Kennlinie des Fotoelementes D₁ und der Impedanzwandlerstufe ist ebenfalls dem Logarithmus 65 Kapazität des zeitbestimmenden Kondensators C in der Intensität des von dem zu fotografierenden einfacher Weise durch Veränderung des Widerstan-Gegenstand ausgehenden Lichts proportional, so des R₁ in der Impedanzwandlerstufe eingestellt bzw. daß die Impedanzwandlerstufe als Konstantspan- ausgeglichen werden können.In the drawing, an exemplary embodiment is shown as a function of the temperature, on the basis of which the invention is explained in more detail _{in the following speed of the diode D 2 for logarithmic compression.} The photo _{element D 1} , which is for example a pn silicon photodiode at and of the transistor Q ₂ in the impedance converter stage, and the temperature dependence of the transistor Q _{3 is the} collector-base path of the transistor Q ₁ and of the transistor Q ₄ each other up. Allele switched in this way. As is known, the collector current Z ₁ 55 is possible, with the help of very simple measures, in this case _{to create approximately the intensity of the exposure time control which is incident on the electrical circuit arrangement for the automatically active surface, the photodiode D 1} , which is proportional to the light. With the diode D ₁ , which is characterized by its low temperature dependency and the interesting range of characteristics, which is logarithmic and is characterized by high operational stability. Furthermore, a curve is obtained from this current a control voltage proportional to the log 60 with this arrangement as well as the arithm of the light intensity, the suitability for mass production, considerably voltage for the transistor Q ₁ . The tran- improved, since there is a lack of agreement in the sistor Q ₁ works in emitter follower circuit as the impedance-base-emitter voltages of the individual transistor transformer stage. The output voltage V ₁ of this reindeer, the characteristic of the photo element D ₁ and the impedance converter stage is also the logarithm 65 capacitance of the timing capacitor C in the intensity of light emanating from the easier to be photographed, by changing the opposing Stan-object light is proportional, as the R ₁ set in the impedance converter stage or that the impedance converter stage can be balanced as a constant voltage.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 Claims · Working aperture, B the illuminance at the location and S the film sensitivity.

1. Circuit arrangement for automatic compression is known to subject the values in question with exposure time control in photographic cameras by means of logarithmic switching elements to a logarithmic compression with a circuit for computational mixing and to specify them as a link between the base 2 by means of a light-sensitive exponent, so that from the element detected, the object brightness characteristic multipHkative linkage of equation (1) becomes a drawing information with the means of an additive linkage. The result is delogarithmized in an adjustable resistance, that of a suitable circuit for the logarithmic Com value of the working diaphragm and the film sensitivity pressure. The information that characterizes the output current, such a delay circuit, is characterized by the fact that the lighting time is inversely proportional and the sensitive element is a photo element or, as a rule, a photodiode (D ₁ ) that uses the capacitor to charge a time-determining element . The time it takes for a transistor (Q ₁ ) 15 to reach the Er-KoHektor-Basis-path of a given charging voltage is connected in parallel that disappears in the collector branch, determines the opening time of the camera of this transistor (Q ₁ ) in a known lock.

Way a switching element (D ₂ ) with logarithmic There are various circuits known to the

Characteristic curve is provided and that the aforementioned arithmetic linkage of lighting

signal of a counter-coupled amplifier stage 20 power level, working aperture and film sensitivity

(Q ₃ ) is supplied, the load resistance (R _F ) of which is carried out with the help of an electrical circuit.

to display the value of the working aperture and ren. In one of these known methods (German

serves the purpose of film sensitivity and its interpretation, Auslegeschrift 1 933 885), two signals become one

The output voltage is fed to the input terminals of a differential circuit. One of those signals

Delogarithmizing stage (Q ₄ ) is applied, the output 25 of which is the output voltage of a light measuring stage which

current (Z ₂ ) in a manner known per se to open a photo resistor and a switching element

charge of a time-determining capacitor (C) for logarithmic compression exists, and that

serves. other of the two signals is the output voltage

2. Circuit arrangement according to claim 1, da- a switching stage for setting the aperture value characterized in that as Delogarithmier- 30 and Filmen.pfindlichkeit, which is also used from one element, a transistor (Q ₄ ), the switching element for logarithmic compression and in one such a range of its characteristics - a resistor for displaying aperture value field is operated that its output current (Z ₂ ) and film sensitivity exists.

In another known method, be an exponential function of its input span

represents voltage (V ₂ ) . 35 also to determine the optimal exposure

3. Circuit arrangement according to claim 1, two signals at the inputs of a difference or 2, characterized in that the applied as a circuit, these signals on the one hand terminal voltage at said switching also one with a photoresistor and an element (D ₂ ) with a logarithmic characteristic On- switching element for logarithmic compression exiting output signal as control voltage of a 40 permitted light measuring stage and on the other hand an impedance converter stage (Q ₂ ) , whose off stage for setting the working aperture and film output voltage (V ₁ ) of the mentioned counter-headed sensitivity can be taken, with the help of which pelten Vet intensifier (Q ₃ ) is fed. Changes in geometric gradation

of aperture value and film speed into one

45 linear voltage changes are convertible.

In each of these procedures, however, a larig-

The invention relates to a circuit arrangement for the automatic exposure time control in photo- This is a consequence of the use of photo-countergraphic cameras. stands, such as B. CdS photoresistors as light-Such arrangements have the task of mit- 50 receiving elements. For this reason, it is a light-sensitive element detected that rig, in photographic recordings with flash light, in the case of the lighting conditions characterizing the light-sensitive element at the location of the object to be photographed, the reflected flash light, the information with further, to automatically control the value of the working hours. Even then, the aperture and the film sensitivity characterize when photographing in natural light, the information must be linked arithmetically. It is difficult to make accurate measurements when the result is introduced into a timer circuit from the object to be photographed, which is very weak when the camera closes. This has its final controls. The aforementioned arithmetic reason is that the connection commonly used for the lighting conditions at the photo resistors at low illuminance levels, the working aperture and the film sensitivity require a long recovery time until their internal information has correspondingly stabilized , furthermore in that the equation hysteresis effect and the temperature dependence, _ A 2 .. adhere to such photoresistors. Complicated circuit arrangements are required to carry out the known methods, which their-

to be done. In this equation, T means the side because of its complexity and the inadequate exposure time, k a constant, A the value of the agreement in the characteristics of the used