DE2125649C2 - Verfahren und Anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung für einäugige Spiegelreflexkameras - Google Patents

Description

gen im Kamerakörper angeordneten Widerstand nicht möglicht ist. Besonders im Nachbarbereich der vollen Blendenöffnung kommt eine vom Sollwert abv weichende Belichtungszeit zustande, da hier die Differenz zwischen F-Zahl und Γ-Zahl anwächst. Der Fehler in der Belichtungszeit wird sowohl dadurch verursacht daß die tatsächliche wirksame Blendenöffnung, die durch die Blendensekteren begrenzt wird, von dem durch die nominale Blendenzahl gekennzeichneten Wert abweicht als auch durch ToIe- *« ranzen bei der Herstellung des beteiligten veränderbaren Widerstandes. Um diesen Belichtungsfehler zu verringern, ist beträchtlicher Aufwand sowohl beim Entwurf als auch bei der Herstellung erforderlich. Indes ist es trotzdem nicht möglich, den besagten »5 Fehler völlig zu eliminieren, bei der jLichünessung mit offener Blende verbleibt vielmehr stets ein gewisser Restfehler.

In der älteren Patentanmeldung P 20 60 187.0 ist eine Einrichtung zum automatischen Steuern der Belichtung einer einäugigen Spiegelreflexkamera vorgeschlagen worden, bei der die Messung des Objekthelligkeit nach der Abblendung des Kameraobjektivs und nach der Schwenkbewegung des Sucherspiegels erfolgt. Diese Einrichtung ermöglicht es also, die Scharfeinstellung des Objektivs mit offener Blende vorzunehmen, ohne daß ein mit der Vorwahlblende gekoppelter Widerstand erforderlich ist, durch den die vorgewählte Blendenzahl elektrisch nachgebildet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den von dieser älteren Patentanmeldung eingeschlagenen Wt« weiter zu verfolgen und das ihr zugrunde liegende Verfahren und damit die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zu vereinfachen. Bei der Einrichtung nach der älteren Patentanmeldung ist das als Fotozelle ausgebildete lichtempfindliche Element zur Messung der Objekthelligkeit, nämlich in dem Raum zwischen Sucherspiegel und Filmfenster angeordnet. Es befindet sich also erst nach dem Hochklappen des Sucherspiegels im bildseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs. Um eine Abschattung de? Filmfensters durch das lichtempfindliche Element zu verhindern, müssen Mittel vorgesehen sein, durch die es unmittelbar vor oder gleichzeitig mit dem öffnen des Kameraverschlusses aus dem Strahlengang des Kameraobjektivs entfernbar ist. Es liegt auf der Hand, daß diese Mittel einen nicht unbeträchtlichen feinmechanischen Aufwand bedingen.

Ausgehend von dem Gegenstand der älteren Patentameldung P 20 60 187.0 wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß das lichtempfindliche Element in an sich bekannter Weise im Sucherstrahlengang des Kameraobjektivs angeordnet ist und daß die der Belichtungszeitsteuerung zugrunde liegende Messung der Objekthelligkeit in der Zeitspanne zwischen der durch die Beätigung des Auslöserknopfes bewirkten Abblendung des Kameraobjektivs und der durch die Schwenkbewegung des Sucherspiegels verursachten Unterbrechung des zu dem lichtempfindlichen Element führenden Strahlengangs erfolgt. Damit besitzen das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Anordnung zu seiner Durchführung den Vorteil, das bei voll geöffnetem Kameraobjektiv fokussiert und bei abgeblendetem Kameraobjektiv gemessen wird, ohne daß irgendein zusätzlicher mechanischer Aufwand erforderlich wäre. Es ist lediglich erforderlich, den Zeitpunkt für die Einspcicherung des der Belichtungszeitsteuerung zugrunde liegenden Meßergebnisses in das genannte Speicherelement so zu bestimmen, daß nicht die vor der Abblendung des Kameraobjektivs, sondern die vor der Schwenkbewegung des Sucherspiegels auf der wirksamen Oberfläche des lichtempfindlichen Elements herrschende Beleuchtungsstärke gespeichert wird.

Selbstverständlich muß das verwendete lichtempfindliche Element eine entsprechend kurze Reaktionszeit besitzen. Solche Elemente sind bekannt. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist beispielsweise das im biJdseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs angeordnete lichtempfindliche Element als eine elektromotorische Kraft erzeugende Sperrschichtzelle (z. B. Silizium- oder Selen-Fotozelle) ausgebildet.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Das von der zu fotografierenden Szene ausgehende Licht ß gelangt durch das Kameraobjektiv LL, die Blende D. einen Sucherspiegel M, eine Suchermauscheibe PG, eine Linse CL, ein Pentaprisma PP und ein Okular IP zu dem lichtempfindlichen Element PD. Das lichtempfindliche Element PD besitzt eine sehr kurze Reaktionszeit, ist also beispielsweise als Silizium-Fotodiode ausgebildet. Die Anschlußklemmen dieses lichtempfindlichen Elementes PD sind mit der Steuerstrecke eines in Basis-Schaltung betriebenen Transistors Q₁ verbunden. Durch den niedrigen Eingangswiderstand dieses Transistors Q₁ ist der von dem Fotoelement PD abgegebene Strom praktisch der Intensität des auf seine wirksame Oberfläche fallenden Lichts direkt proportional. Der Kollektorstrom des Transistors Q₁ wird durch die Dioden Q₂ und Q₃ logarithmisch komprimiert, d. h. in eine Signalspannung umgewandelt, die dem Logarithmus des Kollektorstroms proportional ist. Das Kameraobjektiv LL besitzt einen halb- oder vollautomatischen Blendenmechanismus D. Es sei angenommen, daß das Kameraobjektiv auf den zu fotografierenden Gegenstand scharf eingestellt und der Blendenvorwahlring auf den gewünschten Blendenwert eingestellt ist. Durch das Niederdrücken des Auslöseknopfes wird der Schalter SW_n geschlossen und die Steuerschaltung eingeschaltet. Durch das Niederdrücken des Auslöseknopfes wird ferner die Blende D auf den vorbestimmten Wert abgeblendet, so daß ein diesem Blendenwert entsprechender Bruchteil des von der zu fotografierenden Szene ausgesandten Lichts auf die wirksame Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes PD fällt. Zur Durchführung der Lichtmessung bei abgeblendetem Objektiv sind der Abblendmechanismus und die Bewegung des Sucherspiegels so miteinander kombiniert, daß zwischen der ersteren und der letzteren eine Zeitspanne verbleibt, in der die an den beiden Klemmen des lichtempfindlichen Elementes PD auftretende Spannung sich auf einen im wesentlichen konstanten Wert einspielen kann. Blenden- und Spiegelmechanismus können leicht in entsprechender Weise gestaltet werden. Im folgenden seien typische Zeitwerte für die betreffenden Vorgänge angegeben: Die Blende D wird in 20 bis 40 ms abgeblendet, die Reaktionszeit des lichtempfindlichen Elementes PD mit nachgeschaltetem Speicherkondensator C_M beträgt etwa 1 ms. Diese Zeitabschnitte bilden eine Folge.

Bei den gebräuchlichen einäugigen Spiegelreflexkameras beträgt die Zeitdauer von dem Niederdrükken des Auslöseknopfes bis zur bewegung des ersten Verschlußrollos am Filmfenster des Kamerakörpers beispielsweise 25 ms oder mehr. In dieser Zeit finden das Abblenden des Kameraobjektivs und die Schwenkbewegung des Sucherspiegels statt.

Die Klemmspannung des lichtempfindlichen Elementes PD dient als Eingangsspannung des Transistors Q₁. Der Kollektorstrom des Transistors Q₁ »o wird durch die beiden Dioden Q₂ und Q₃ logarithmiert, die an den beiden Dioden Q₂ und Q₈ auftretende Spannung, die demnach dem Logarithmus des Kollektorstroms des Transistors Q₁ proportional ist, wird in dem Speicherkondensator C_M gespeichert. Bei Beginn oder unmittelbar vor dem Beginn der Ausschwenkbewegung des Sucherspiegels M wird der Schalter SW_M geöffnet. Somit wird in dem Speicherkondensator C_M eine Spannung gespeichert, die kennzeichnend ist für die unmittelbar vor der «o Schwenkbewegung des Sucherspiegels M am Ort der zu fotografierenden Szene herrschenden Beleuchtungsverhältcisse. Die Kapazität des Speicherkondensators C_M ist aus den obengenannten Gründen so klein wie möglich gewählt, so daß die Zeitkon- »5 stante für seine Aufladung möglichst kurz ist, und eine entsprechend kurze Reaktionszeit für die Lichtmeß- und -speicherstufe gegeben ist. In der Praxis wird dies dadurch erreicht, daß der an den Speicherkondensator C_M angeschlossene Transistor Q₅ einen sehr großen Eingangswiderstand besitzt, also beispielsweise ein Feldeffekttransistor ist. Der Wert der Filmempfindlichkeit kann durch eine geeignete elektrische Umwandlung berücksichtigt werden, die durch eine Änderung des Emitterwiderstandes eines als Impedanzwandler dienenden Transistors Q₅ realisiert wird. Diesem Zweck dient der veränderbare Widerstand Rasa* der ^eme exponentiell Kennlinie besitzt. Auf diese Weise wird der Wert S_v, der zweite Summand auf der rechten Seite der Grundgleichung (4) berücksichtigt. Die an dem Widerstand R_ASa auftretende Ausgangsspannung ist kennzeichnend für die Belichtungszeit T_v. Sie wird an die Basis des Transistors Q₆ angelegt. Der Transistor Q₆ wird in einem solchen Bereich seines Kennlinienfeldes betrieben, daß sein Ausgangsstrom eine Exponentialfunktion seiner Eingangsspannung ist, so daß sein Kollektorstrom i dem Wert der optimalen Belichtungszeit umgekehrt proportional ist und als Aufladestrom eines zeitbestimmenden Kondensators C₇- dienen kann. Wenn der Zeitschalter SfV₁- synchron mit dem Beginn der Öffnung des Kameraverschlusses geöffnet wird, beginnt die Aufladung des zeitbestimmenden Kondensators C₇ mit dem konstanten Strom i, so daß das Basispotential des Transistors Q₇ linear ansteigt. Das das Wiederschließen des Kameraverschlusses bewirkende Glied (z. B. der zweite Verschlußrollo eines Schlitzverschlusses) wird durch einen Magneten Wq betätigt, der in dem Zeitpunkt erregt wird, wenn die Ladespannung des zeitbestimmenden Kondensators C₇- die Ansprechschwelle des aus den beiden Transistoren Q₇ und Q₈ gebildeten Schaltkreises erreicht Damit ist die Belichtung der fotografischen Aufnahme beendet.

Aus der vorangehenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels wird deutlich, daß durch die Verwendung eines eine elektromotorische Kraft liefernden fotogalvanischen Elementes, das zur Lichtmessung ι» dem bildseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs angeordnet ist, und eine genügend kurze Reaktionszeit besitzt, der üblicherweise in Schaltungsanordnungen zur automatischen Belichtungszeitsteuerung erforderliche veränderbare Widerstand zur Umwandlung der Arbeitsblende in ein entsprechendes elektrisches Signal überflüssig wird. Ferner ergibt sich der Vorteil, daß die Belichtungszeitsteuerung besonders genau ist, da sie stets auf der Basis der sogenannten Γ-Zahlen durchgeführt wird, und zwar unabhängig von der Beschaffenheit des jeweils verwendeten Wechselobjektivs. Insbesondere ermöglicht es die erfindungsgemäße Anordnung auf jene Mechanismen zu verzichten, die bei den bekannten Anordnungen zum Ausgleich der Differenz zwischen der nominalen Blendenzahl (F-Zahl) und der die tatsächliche Blendenöffnung charakterisierenden Γ-Zahl dienen, welche Differenz insbesondere im Nachbarbereich der vollen Blendenöffnung iir allgemeinen nicht mehr vernachlässigbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: den Kondensators dienenden Ladestrom umwandelbar ist ι

1. Verfahren zur automatischen Belichtungszeitsteuerung für einäugige Spiegelreflexkameras,

deren vorzugsweise auswechselbare Objektive mit s

einer mit dem Auslöseknopf des Kameraver-

schlusses in Betätigungszusammenhang stehenden £)j_e Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anvoll- oder halbautomatischen Abblendvorrichtung Ordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung (z. B. einer Springblende) ausgestattet sind, so f{j_r einäugige Spiegelreflexkameras mit Lichtmessung daß die der fotografischen Aufnahme voran- io durch das Objektiv.

gehende Fokussierung bei vollgeöffneter Objektiv- ß_ei Anordnungen zur automatischen Belichtungsblende durchführbar ist, mit einem aus dem bild- zeitsteuerung werden die Methoden zur Lichtmessung seifigen Strahlengang des Kamer.iobjektivs aus- üblicherweise danach unterteilt, ob sie bei voll geschwenkbaren Sucherspiegel, ferner mit einem im öffneter Blende oder bei auf die Arbeitsblende abbildseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs 15 geblendetem Objektiv durchgeführt wird. Die letztere angeordneten lichtempfindlichen Element zur Methode führt zu Schwierigkeiten, da die Fokussie-Messung der Objekthelligkeit, wobei diese Mes- mug bei stark abgeblendetem Kameraobjektiv vertung bei nach der durch das Niederdrücken des gleichsweise schwierig ist. Um diesen Nachteil zu Auslöseknopfes verursachten Abblendung des beseitigen, wurde die Methode der Lichtmessung bei Kameraobjektivs erfolgt und der entsprechende ao _off_ener Blende entwickelt, bei der sowohl Scharf-Meßwert bis zum Ablauf des Kameraverechlusses einstellung als auch Lichtmessung bei voll geöffnetem in einem Speicherelement gespeichert wird, da- Objektiv durchgeführt werden. Dies wird durch eine durch gekennzeichnet, daß das licht- Kupplung zwischen dem Blendenvorwanlring und empfindliche Element (PD) in an sich bekannter der elektrischen Schaltung zur Belichtungszeitsteue-Weise im Sucherstrahlengang des Kameraobjek- »5 rung erreicht: Durch die Drehbewegung des Blendentivs (LL) angeordnet ist und daß die der Beiich- vorwahlringes, bei der die Objektivblende selbst getungszeitsteuerung zugrunde liegende Messung öffnet bleibt, wird ein mit ihm gekuppelter verändcrder Objekthelligkeit in der Zeitspanne zwischen barer Widerstand derart verstellt, daß der gewählte dem durch die Betätigung des Auslösekriopfes be- Wert der Arbeitsblende in eine entsprechende elekwirkten .Abblendung des Kameraobjektivs (LL) 3° trische Größe umgewandelt wird, durch die die elek- und der durch die Schwenkbewegung des Sucher- trische Schaltung zur Belichtungszeitsteuerung in gespiegeis (M) verursachten Unterbrechung des zu eigneter Weise beeinflußt wird. Diese Art der Lichtdem lichtempfindlichen Element (PD) führenden messung bei offener Blende wurde bisher bei fast Strahlengangs erfolgt. allen Kameras mit automatischer Belichtungszeit-

2. Anordnung zur Durchführung des Verfah- 35 steuerung verwendet.

rens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, I_n der Schaltungsanordnung zur automatischen daß das im Sucherstrahlengang des Kamieraobjek- Belichtungszeitsteuerung wird das Ausgangssignal tivs angeordnete lichtempfindliche Element (PD) des Elementes zur Lichtmessung üblicherweise logeine eine elektromotorische Kraft erzeugende arithmicrt, mit entsprechenden, die übrigen foto-Fotodiode (z. B. eine Silizium-Fotodiode) ist. 4° grafischen Faktoren (Filmempfindlichkeit und ge-

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge- gebenenfalls Blendenwert) kennzeichnenden Signalen kennzeichnet, daß das Speicherelement ein Kon- verknüpft und sodann einer Stufe zut Delogarithdensator (C_M) ist, dessen Aufladezeitkonstante mierung zugeführt, mit deren Ausgangsstrom ein kleiner ist als die genannte Zeitspanne, und daß Kondensator auf eine vorbestimmte Sjpannung aufer an die Steuerelektrode einer Halbleitertriode 45 geladen wird. Die Zeit, die bis zur Aufladung auf (Q₄) mit großem Eingangswiderstand (?.. B. eines diese Spannung verstreicht, entspricht der gewünsch-Feldeffekttransistors) angeschlossen ist. ten Belichtungszeit.

4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeich- Der mit dem Blendeneinsteliring gekuppelte vernet durch einen mit dem Auslöseknopf des änderbare Widerstand ist — insbesondere bei ein-Kameraverschlusses in Betätigungszusammen- 50 äugigen Spiegelreflexkameras, die über auswechselhang stehenden Schalter (SW_M), durch den der bare Objektive verfügen — nicht den einzelnen Aufladestromkreis des Speicherkondensators (C_M) Wechselobjektiven zugeordnet, sondern im Kameravor der Schwenkbewegung des Sucherspiegels körper angeordnet. Die zugehörigen Wechsdobjekauftrennbar ist. tive sind mit einem Führungsstift ausgestaltet, der

5. Anordnung nach einem oder mehreren der 55 _mit dem Blendeneinsteliring gekuppelt ist und der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- bei der Blendeneinstellung eine entsprechende Drehzeichnet, daß das an den beiden Klemmen des bewegung eines am veränderbaren Widerstand anlichtempfindlichen Elementes auftretende Signal geordneten Schiebers bewirkt. Dies bedingt einen mittels eines logarithmierenden Schaltelementes hohen feinmechanischen und elektronischen Auf-(Q₂, Q₃) (z. B. einer Diode) in eine dem Log- ^6o wand.

arithmus der Beleuchtungsstärke proportionale Bei den bekannten Anordnungen wird die Umelektrische Größe umgewandelt wird, daß diese Wandlung des Wertes der Arbeitsblende notwendigerelektrische Größe mit einer weiteren die Film- weise auf der Basis der nominalen Blendenzahlen, empfindlichkeit in logarithmischem Maßstab der sogenannten F-Zahlen durchgeführt. Eis wäre kennzeichnenden elektrischen Größe überlagert 65 aber wünschenswert, diese Umwandlung auf der wird und daß das Ergebnis dieser Überlagerung Basis der die jeweilige effektive Lichtdurchlässigkeit in an sich bekannter Weise durch Delogarithmie- des Kameraobjektivs wiedergebenden sogenannten rung in einen zur Aufladung des zeitbestimmen- Γ-Zahlen durchzuführen, was aber bei einem einzi-