DE2159036C3 - Belichtungssteueranordnung mit einer Fotodiode - Google Patents
Belichtungssteueranordnung mit einer FotodiodeInfo
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Description
sind.
10. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Feldeffekttransistor (35) mit zu den Feldeffekttransistoren (5, 15) entgegengesetzter
Bauart in Reihe mit einer temperaturkompensierenden Einrichtung (8) an der Batterieleitung
(3) liegt, daß die Anode der Fotodiode (4) mit der Saugelektrode des Feldeffekttransistors (35)
verbunden ist, während die Kathode der Fotodiode (4) an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors
(5) entgegengesetzter Bauart liegt.
11. Anordnung nach Anspruch 5, 6, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit einer
temperaturkompensierenden Einrichtung (8) ein Feldeffekttransistor (47) von zu den Feldeffekttransistoren
(5, 15) entgegengesetzter Bauart liegt, dessen Saugelektrode mit der Steuerelektrode (15a)
des einen FeldeffekUransistors (15) entgegengesetzter Bauart und dessen Quellenelektrode mit
der Batterieleitung (2) verbunden ist.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungssteueranordnung mit einer Fotodiode und einem
Feldeffekttransistor, bei der für die Steueiung der Belichtung der durch die Saug- und Quellenelektrode
fließende Strom vorgesehen ist.
Es ist bei Belichtungsmessei η bekannt, Fotodioden
zu verwenden, mit welchen ein variabler Widersland in Reihe geschaltet wird, so daß an ihm ein Spannungsabfall
auftritt und die Steuerspannung für den von der Fotodiode geheuerten Feldeffekttransistor
entsprechend dem eingestellten Widerstandswert des variablen Widerstandes begrenzt wird. Dabei erfolgt
die Einstellung des Widerstandswertes des variablen Widerstandes in Abhängigkeit von einem entsprechenden
Belichtungsparameter wie z. B. Filmempfindlichkeit, Blendenöffnung und Belichtungszeit. Um eine
optimale Belichtung zu erhalten, muß der variable Widerstand innerhalb des eingestellten Widerstandswertes
einen konstanten Spannungsabfall gewährleisten.
Das ist aber außerordentlich schwierig, weil der Ausgangsstrom der Fotodiode sehr klein ist, in der
Größenordnung von nur etwa 10 Picoampere bis einige 100 Nanoampere liegt und sich in diesem
weiten Bereich ändert. Um für den Feldeffekttransistor ein genügend hohes Steuersignal zur Verfügung stellen
zu können und eine gute Selektivität zu gewährleisten, muß der Widerstandswert des variablen Widerstandes
in einem weiten Bereich exponentiell veränderbar sein, und zwar in der Größenordnung von einigen 10 Kiloohm
bis einigen 100 Megaohm. Es ist jedoch außerordentlich schwierig, einen Widerstand herzustellen,
der eine hohe Genauigkeit in bezug auf seine Widerstands
werte besitzt. Hinzu kommt die allgemeine Instabilität dieser Widerstände bei Tempcraturschwankungen
und Feuchtigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belichtungssteuervorrichtung der eingangs angegebenen
Art so auszubilden, daß der Widcrstandswerl des
<t
variablen Widerstandes, welcher gemäß den Beiiehtungsparametern
eingestellt wird, verhältnismäßig niedrig ist und sich in einem relativ schmalen Bereich
ändert.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Leerlaufspannung der Fotodiode an die Steuerelektrode
des Feldeffekttransistors angelegt wird und daß eine Steuereinrichtung an die Que'.lenelel trode des
Feldeffekttransistors geschaltet ist, de in Abhängigkeit von ifiindestens einem der Belichtungsparameter
(Filmempfir.dlichkeit, Blerdencffnurg, Belichtungszeit) die Spannung der Quellenelektrode des Feldeffekttransistors
verändert.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Belichtungssteuervorrichtung einen variatlen
Widerstand, dessen Widerstandswert in Abhängigkeil
von mindestens einem der Belichtungsparameter eingestellt wird, und eine Stroman~eigeeinrichturg für
den durch die Saug- und Quellenelektrode des Feldeffekttransistors
fließenden Strom. Außerdem ist als lemperaturkompensierende Einrichtung eine Konsn
ntstrr.mschaltung vorgesehen, die parallel zum Feldeffekttransistor liegt. Die Differenz zwischen dem
durch die Saug- und Quellenelektrode des Feideffektirnisistors
fließenden Strom und dem Au?gangsstrom der Konstantstromschaltung wird für die Steuerung
eier Belichtung vorgesehen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Anordnung einen zusätzlichen Feldeffekttransistor gleicher Art, der parallel zum ersten Feld-
efl'ekttransistor liegt, wobei die Stromanzeigeemrichtung
zwischen den Saugelektroden der beiden Feldeffekttransistoren liegt und an einen Differenz\erstärker
angeschlossen ist, der aus einem Transistorpaar gebildet wird, wobei die Basen der einzelnen Transistoren
mit den Saugleitungen der Feldeffekttransistoren verbunden sind.
Der Aufbau des temperaturkompensierenden Kreises beruht auf einem npn-Transistorpaar, bei welchem der
Kollektor und Emitter eines Transistors mit dem variablen Widerstand in Reihe liegt, während der
Kollektor und Emitter des anderen Transistors in Reihe mit dem Differenzverstärker liegt und die /usarnrrici'igeschaUelen
Basen der beiden Transistoren in den Kollektor des ersten Transistors gekoppelt sind.
Weiterhin ist eine Ausgestaltung der Erfindung mit einem p-Kanal-Feldeffekttransistor vorgesehen, der
in Reihe mit einer temperaturkompensierenden Diode an der Spannungsquelle zur Bildung der Konstantstromschaltung
liegt, wobei die Anode der Fotodiode mit der Saugelektrode dieses Feldeffekttransistors in
Verbindung ist, während ihre Kathode an der Steuerelektrode eines n-Kanal-Feldcffekttransistors liegt.
Außerdem sieht eine Ausgestaltung der Erfindung die Parallelschaltung zweier n-Kanal-Feldeffekttransistoren
derart vor, daß die stromanzcigende Einrichtung
zwischen den Saugelektrode!! der beiden Feldeffekttransistoren liegt und ein p-Kanal-Fe'dell'ekttransistor
in Reihe mit der temperatuikompensierenden Diode an der Batterieleitung zur Bildung
der Konstantstromschaltung liegt, wobei die Saugelektrode des p-Kanal-Feldeffekttransistors mit der
Steuerelektrode des einen n-Kanal-FeldcffekUransistors
verbunden ist.
Schließlich ist die Anode der Fotodiode immer mit der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors und ihre
Kathode mit der 3attcrieleitung verbunden.
Die Erfindung ist nachfolgend mit einigen Ausführungsbeispielen
beschrieben; es zeigt
F i g. 1 die Schaltung der Belichtungssteueninordnung
mit einem Feldeffekttransistor und Fotodiode,
F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Belichtungssteueranordnung nach
F i g. 1 bis 5,
F i g. 3 die Schaltung der Belichtungssteueranordnurg mit zwei parallelen Feldeffekttransistoren
gleicher Art und Fotodiode,
F i g. 4 die Schaltung der Belichtungsanordnung mit zwei parallelen Feldeffekttransistoren gleicher
Art, Differenzverstärker und Temperaturkompensationskreis,
F i g. 5 die Schaltung der Belichtungssteueranordnung mit einem Feldeffekttransistor und Temperaturkompensationskreis,
F i g. 6 die Schaltung der Belichtungssteueranordnung mit zwei parallelen Feldeffekttransistoren
gleicher Art und Konstantstromschaltung.
In F i g. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt.
Die Schalt- oder Steuerelektrode 5a des n-Kanal-Feldeffekttransistors S ist mit der Anode
einer Silicium-Photodiode 4 verbunden, und seine Saugelektrode 56 ist mit der positiven Klemme einer
Batterie 7 über ein Amperemeter 6 verbunden. Die Que'ilcr.elektrode 5 c des Transistors 5 ist über eine in
Yorwärtsrichlung vorgespannte Siliciumdiode 8 und einen variablen Widerstand 9 mit der Kathode der
Silicium-Photodiode 4 und mit der negativen Quelle der Batterie 7 verbunden.
Der Widerstandswert des variablen Widerstandes 9 kann entsprechend der Filmempfindlichkeit, der Blendenöffnung
eines Kameraobjektivs und der Belichtungszeit eingestellt werden.
Der Eingangswiderstand an der Steuerelektrode 5a des Feldeffekttransistors 5 ist genügend groß, so daß
die Klemmen oder Anschlüsse der Silicium-Photodiode 4 als offen gelten können. Die Steuerspannung
VG des Feldeffekttransistors 5 entspricht der Spannung Vnx des offenen Kreises und wird durch folgende
Gleichung wiedergegeben:
- C log B
Dabei ist
B = Helligkeit eines Objektes und
C = ein Proportionolitätsfaktor.
C = ein Proportionolitätsfaktor.
Aus Gleichung (1) ist ersichtlich, daß Vn} bzw. VG
proportional zum Logarithmus der Helligkeit des Objektes ist. Beinahe der gesamte Saugstrom In fließi
durch die Quellenelektrode 5c des Feldeffekttransistors 5, so daß der Spannungsabfall Vr am variabler
Widerstand 9 durch folgende Gleichung gegeben ist
Vr = RsId
Dabei ist Rs -■ der Widerstandswert des variabiei
Widerstandes 9. Der Spannungsabfall Vp2 der SiIi
ciiimdiodc 8 in Vorwärtsrichtung bleibt beinahe un verändert, so daß die Quellenelektroden-Spannung V
des Feldeffekttransistors 5 nach Gleichung (2) ge gehen ist durch:
Vs - Ko2 + RsIn (3)
Die Spannung zwischen der Steuerelektrode 5a un
der Quellenelektrode 5c des Feldeffekttransistors 5
ist nach (3):
= Vi
Vs = Va — Ve
RsIi
(4)
Die Gleichung (4) ist im Diagramm der F i g. 2 gezeigt, wo die Spannung zwischen der Steuer- und
der Quellenelektrode Vas als Abszisse und der Saugstrom
Iv als Ordinate aufgetragen sind. Die statische
Charakteristik des Feldeffekttransistors 5 entspricht der Kurve a.
Als Beispiel sei angenommen, daß die Spannung ('<;„
an die Steuerelektrode Sa angelegt wird und uaB der variable Widerstand 9 einen WiiUrs'andswert von
Rsa hat. Es wird dann eine Gerade b gezogen, und
zwar ausgehend von dem Punkt Vn0 — I'd2 auf der
Abszisse, mit einer Neigung tg6> = 1/As0. Der Strom
/ü0 und die Spannung Vaso am Schnittpunkt na mit der
Kurve α geben dann den Saugstrom und die Spannung zwischen Steuer- und Quellenelektrode So und 5c.
Wird Va auf Kg0 + Δ Va verschoben, so nimmt die
Gerade b die durch die Linie b^ angedeutete Lage ein.
so daß der Punkt P0 zum Punkt P angehoben wird. Als Folge ändert sich der Saugstrom auf den Wert von
/d0 + Δίο- Wenn der variable Widerstand 9 so eingestellt
wird, daß Rs = Rs0 i ARs, dann wird die
Gerade ^1 zur Geraden bt verschoben. Ausgehend
von Gleichung (4) stellt sich der Wert R- des variablen Widerstandes 9, welcher den Saugstrom /d0 bei gegebenem
Kc bestimmt, wie folgt dar:
Ido
ARs= ■■_ -
Wie aus Gleichung (2) folgt, ändert sich Va. wenn
sich die Helligkeit des zu photographierenden Objektes ändert. Deshalb stehen die Parameter Filmempfindlichkeit,
Blendenöffnung und Belichtungszeit od. a., welche zu der optimalen Belichtung des Objektes
mir gegebener Helligkeit führten, in Beziehung mit dem Wert Rs des variablen Widerstandes 9,
welcher durch die Gleichung (5) wiedergegeben wird, wenn die Spannung der Steuerelektrode 5a für eine
gegebene Helligkeit Vg ist.
Demnach kann die optimale Belichtung durch Wahl eines der drei Belichtungsparameter eingestellt
werden, d. h. der Filmempfindlichkeit, der Blendenöffnung und der Belichtungszeit "oder eines anderen
geeigneten Parameters, und zwar in der Weise, daß das Amperemeter 6 den Strom Ido anzeigt.
Die Steuerelektrodenspannung VG wird durch die
logarithmische Funktion der Helligkeit des zu photographierenden Objektes wiedergegeben (Gleichung 1),
so daß die Änderungsgeschwindigkeit von i g für eine
Änderung der Helligkeit des zu photographierenden Objektes um 1 EV konstant ist. Aus der Charakteristik
der Photodioden folgt, daß die Änderungsgeschwindigkeit ungefähr 18 Millivolt beträgt.
Wie aus den Gleichungen (5) und (6) folgt, kann für eine Änderung des Wertes von EV der Wert des
variablen Widerstandes 9 linear geändert werden. Wenn loe = 0,2 mA ist, beträgt die Änderungsgeschwindigkeit ARs 90 Ohm pro Änderung von 1 EV.
Dieser Wert ist sehr klein. Mit den Charakteristiken der derzeitig verfügbaren Feldeffekttransistoren und
Silicium-Photodioden können die folgenden Werte erzielt werden:
//)0 ··- 0,2 mA, VaS0 =■= 80(1 mV, VDi = 500 mV,
und V<7 == 500 mV.
Aus Gleichung (5) folgt, daß Rs = 1,5 bis 4 kil
Variable Widerstände, die sich iim Bereich von 1,5 bis
4.0 kü ändern, können leicht mit der erforderlichen
ίο Genauigkeit und Stabilität gegen Temperatur- und
Feuchiigkeitsschwankungen hergestellt werden.
Die Spannung der Silicium-Photodiode 4 weist bei offener Schaltung eine Temperaturabhängigkeit in der
Größenordnung von — 3mV/cC auf, die abei durch
den Spannungsabfall Kd2 in der Siliciumdiodc 8 in
V'irwärtsrichtung ausgeglichen wird.
tin zweites Ausführungsbeispie! .Tcigt Fig. 3.
Dieses Ausführungsbeispiel entspricht dem ersten
Ausführungsbeispiel, außer daß an Stelle des Ampere-
äo meters 6 ein fester Widerstand 14 in die Saugleitung
des Feldeffekttransistors S eingefügt ist, so daß der Spannungsabfall an diesem festen Widerstand 14 mit
dem Spannungsabfall an einem weiteren festen Widerstand 17 verglichen werden kann, welcher zu einer
a5 Konslantstrom«chaltung gehört, die aus einem Feldeffekttransistor
15 UhJ einem weiteren festen Widerstand
16 besteht. Der Unterschied wird durch u.is Amperemeter 6 angezeigt. Der Wert des variablen
Widerstandes 9 wird in Abhängigkeit von der Fi'.n·.-empfindlichkeit,
Blendenöffnungen und der Beiich tungszeit so eingestellt, daß das Amperemeter 6 einen
festen Wert anzeigen kann. Die optimale Belichtung wird wie im Falle des ersten Ausführungsbeispie^
erreicht.
In dem ersten und zweiten Ausführungsbeispie 1
die unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und ? beschrieben
worden sine. ict die Anode der SüiourdiodeS
mit der QuellenelektrodeSr des Feldeffekttransistors
5 und der variable Widerstand 9 liegt w.
Reihe nut der Anode der Silieiumdiode 8. Es versteh;
sich jedoch, daß ein gegenseitiger Austausch der Siliciumdioden und der variablen Widerstände vorgenommen
werden kann, ohne daß sich die Funktionen der Schaltungen ändern würden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf F ι g. 4 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel besitzt ebenfalls eine Süiciumphotodiode 4.
einen Feldeffekttransistor 5 und einen variablen Widerstand 9, die in ähnlicher Weise geschaltet sind wie im
ersten und zweiten Ausführungsbeispicl. Ein npn-Transistor
27 ist als Diode geschaltet und dient als Element zur Kompensation der Spannungsänderung in offenci
Schaltung der Silicium-Photodiode 4 infolge von Temperaturschwankungen,
wie im Falle der Siliciumdiode 8 im ersten und /weiten Ausführungsbei-ipiel
In Abhängigkeit von der Filmempfindlichkcit. dei
Blendenöffnung und der Belichtungszeit wird tH Wert des variablen Widerstandes 22 so eingestellt
daß die optimale Belichtung erreicht werden kann wenn der Saugstrom des Feldeffekttransistors 5 derr
vorbestimmten Wert Id0 entspricht. Der FcloVffekt
transistor 15 und der feste Widerstand 25 bilden hiei die Konstantstromschaltung, und ein Differenrver
stärker aus den npn-Transistoren 28, 29 und 30 sowi<
den festen Widerständen 31. 32 und 23, 26. dient r.un
Vergleich der Saugslrönie der Feldeffekttransistoren '.
und 15. so daß entsprechend der Differenz der Stron durch das Amperemeter >S fließt. Die drei Belichtungs
7 8
te parameter Filmempfindlichkeit, Blendenöffnung und icn Belichtung des Objektes mit gegebener Helligkeit
Belichtungszeit werden so eingestellt, daß das Am- auch in Gleichung (9) in Beziehung zum Wert Rs des
peremeter 6 einen vorbestimmten Wert /d0 des Saug- variablen Widerstandes 9, wobei Va ein Wert ist,
f> stromes des Feldeffekttransistors 5 anzeigt. Die opti- welcher dieser gegebenen Helligkeit entspricht. Daher
male Belichtung wird wie im ersten und zweiten Aus- 5 ist die Funktion der Schaltung nach dem vierten
führungsbeispiel erreicht, und zusätzlich wird durch Ausführungsbeispiel identisch mit dem ersten Aus-
l< die Verstärkung des Differenzverstärkers die Selek- führungsbeispiel. Zusätzlich wird die Änderung der
s tivität weiter verbessert. Spannung im offenen Kreis der Silicium-Photodiode 4
n Schwankungen des Kollektorstromes beim npn- infolge Temperaturschwankungen durch eine Schal-
J Transistor 30 werden dadurch reduziert, daß der io tung kompensiert, die von denen der ersten, zweiten
Spannungsabfall am npn-Transistor 27 dem Tran- und dritten Ausführungsform sich unterscheidet.
'i sistor 30 als Basisvorspannung zugeführt wird, wo- Ein fünftes Ausführungsbeispiel wird unter Bezug-
r durch Schwankungen im Kollektorstrom des Tran- nähme auf F i g. 6 beschrieben. Das fünfte Aus-
sistors 30 infolge Schwankungen der Betriebsspan- führungsbeispiel ist dem in F ι g. 3 gezeigten zweiten
nungsquelleund infolge von Temperaturschwankungen 15 Ausführungsbeispiel ähnlich, außer daß die Silicium-
ausgeglichen werden. diode 8 in einen anderen Kreis integriert ist, der einen
Im ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel ρ-Kanal-Feldeffekttransistor 47 und einen festen
ist die Siliciumdiode 8 und der als Diode geschaltete Widerstand 48 umfaßt und in diesem Aufbau der
npn-Transistor 27 in die Quellenelektrode des Feld- Anordnung des dritten Ausführungsbeispiels ent-
effekttransistors 5 geschaltet und über die Batterie- 20 spricht, der aus dem Feldeffekttransistor 35, dem festen
leitung 3 mit der negativen Klemme der Batterie 7 Widerstand 36 und der Siliciumdiode 8 besteht. Die
verbunden, um Spannungsänderungen infolge von Saugelektrode des Feldeffekttransistors 47 ist mit der
Tempcraturs-chwankungen im offenen Kreis der SiIi- Steuerelektrode des n-Kanal-FeldeffekUransistors 15
ciumdiode 8 zu kompensieren. Es können natürlich verbunden, der mit dem Feldeffekttransistor 5 abge-
auch.indere geeignete Einrichtungen diese Diode 8 und 25 stimmt ist. Wie im ersten Ausfühiungsbeispiel wird
den Transistor 27 ersetzen. Dies wird mit dem vierten der Wert des variablen Widerstandes 2 abhängig von
Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf F i g. 5 den Parametern I ilmempfindlichkeit. Blendenöffnung
erläutert. und Belichtungszeit so eingestellt, daß die optimale
Der p-Kanal-Feldeffekttransistor 35 und ein fester Belichtung dann erreicht wird, wenn der Saugstrom
Widerstand 36 stellen hier einen Kunstanlstromschalt- 30 des Feldeffekttransistors 5 gleich dem Saugstrom des
kreis dar. Die Saugelektrode des Feldeffektt"nsistors Feldeffekttransistors 15 ist. was durch den Spannungs-
35 ist mit der negativen Seite der Batterie"1 über abfall an der Siliciumdiode S und an dem feststehenden
Leitung 3 und die hier gleitend geschaltete Silicium- Widerstand 51 bewirkt wird. Das Zusammentreffen
diode 8 verbunden. Die Anode der Silicium-Photo- der beiden Saugströme kann mit einer Schaltung gc-
diode 4 ist mit der Saugelektrode des Feldeffekt- 35 messen werden, die aus dem Amperemeter 6 und
transistors 35 verbunden, während die Kathode mit festen Widerständen 46 und 52 besteht. Daher ist die
der Steuerelektrode 5a des n-Kanal-Feldeffckltran- Funktion des fünften Ausführungsbeispiels ähnlich
sistors 5 verbunden ist, dessen Saugelektrode über der des ersten Ausführungsbeispielb gemäß F i g. 1. Die
Leitung 2 mit der positiven Klemme der Batterie 7 Spannungsschwankung im offenen Kreis der Silicium-
über das Amperemeter 6 verbunden ist. Die Quellen- 40 Photodiode 4 wird durch Änderung des Spannungs-
e!ektrode5f des Feldeffekttransistors 5 ist über den abfalls an der Siliciumdiode 8 infolge von Temperatur-
variablen Widerstand 9 mit der negativen Seite der Schwankung kompensiert, so daß die Ablesung des
Batterie 7 über Leitung 3 verbunden. Amperemeters 6 nicht schädlich beeinflußt wird.
Die Steuerspannung I'« des Feldeffekttransistors 5 In allen angeführten fünf Ausführungsbeispielen
ist durch folgende Gleichung gegeben: 45 können p-Kanal-Feldeffekttransistoren an Stelle von
y y y . -,. η - Kan al-Fel dcff ek 11 ransi st ο ren vcrwen det werde η u η d
H 1 umgekehrt, wenn man die Polaritäten entsprechend
Dabei ist Vjh die Spannung im offenen Kreis der umkehrt. Durch Ausnutzung der sogenannten Pento-
Siliciumphotodiodc 4 und Vn^ der Spannungsabfall den-Charakteristik der Feldeffekttransistoren können
an der Siliciumdiode 8. Die infolge Temperatur- 50 Fehler infolge von Betriebsspannungsschwankungen
Schwankungen eintretenden Spannungsänderungen bei eliminiert werden.
VDi und Kj32 sind gleich und heben sich gegeneinander In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der
auf, so daß die Steuerspannung VG trotz der Tem- Wert des variablen Widerstandes 9 so beschrieben, als
peraturschwankungen unverändert bleibt. Vnx ist durch ob er in Abhängigkeit von allen Belichtungsfaktoren
Gleichung (1) gegeben, so daß durch Substitution in 55 (Filmempfindlichkeit, Blendenöffnung und Belich-
Gleichung (7) folgende Gleichung erhalten wird: tungszeit) gleichzeitig verändert werden kann. Es ver-
y γ Q j β /g\ steht sich aber, daß jeweils nur ein oder zwei Para-
° D~ meter zu berücksichtigen sind. Wenn beispielsweise
: Der Widerstand Rs des variablen Widerstandes 9 der eine Wert über eine vor der Silicium-Photodiode A
; ium Erhalt eines vorbestimmten Saugstromes /^0 des 60 angebrachte Blende eingegeben wird so braucht dei
; Feldeffekttransistors 5 kann aus Gleichung (5) abge- Wert des variablen Widerstandes nur auf einen odei
j leitet werden. zwei Belichtungsfaktoren eingestellt zu werden.
; Vg Vas ^er var'able Widerstand 9 kann auch aus mehrerer
; Rs--—-'——--- (9) variablen Einzelwiderständen aufgebaut sein, die ii
Do 65 Reihe geschaltet sind, so daß jeder Einzeiwiderstam
! Wie im ersten Ausführungsbeispiel stehen die Be- auf den entsprechenden Belichtungsparameter einge
iichtungsparameter von Filmempfindlichkeit, Blenden- stellt werden kann. In allen fünf Ausführungsbeispielei
Öffnung und Belichtungszeit zum Erhalt einer optima- wurden Silicium-Photodioden 4 mit photoelektrischen
409617/42
Effekt verwendet, aber es versteht sich, daß auch andere pn-Punkt-Photodioden verwendet werden können,
sofern sie der Gleichung (1) gerecht werden. An Stelle der Siliciumdiode 8 können andere passende
Dioden verwendet werden.
Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß der Widerstandswert und der Variationsbereich des
veränderlichen Widerstandes 9 in Belichtungsmessern oder Belichtungssteueranordnungen mit Photodioden
in Abhängigkeit von mindestens einem der drei Be lichtungsparameter Filmempfindlichkeit, Blendenöff-
10
nung und Belichtungszeit merklich reduziert werden kann. Während beispielsweise bei bekannten Belichtungssteueranordnungen
der variable Widerstand im Bereich von 10 kQ bis hundert von MegOhm geändert
werden muß, benötigt der variable Widerstand in der aufgezeigten Anordnung nur einen Bereich von 1,5 bis
4 kQ. Ferner kann die Änderungsgeschwindigkeit des Widerstandes pro Belichtungswert EV konstant gehalten
werden. Deshalb ist es notwendig, Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen auf andere Weise zu
bekämpfen.
Claims (9)
1. Belichtungssteueranordnung mit einer Fotodiode und einem Feldeffekttransistor, bei der für
die Steuerung der Belichtung der durch die Saug- und Quellenelektrode des Feldeffekttransistors
fließende Strom vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leerlaufspannung der Fotodiode (4) an die Steuerelektrode (Sa) des
Feldeffekttransistors (5) angelegt wird und daß eine Steuereinrichtung (9) an die Quellenelektrode
(5 c) des Feldeffekttransistors geschaltet ist, die in Abhängigkeit von mindestens einem Belichtungsparameter (Filmempfindlichkeit, Blendenöffnung,
Belichtungszeit) die Spannung der Quellenelektrode (5 c) des Feldeffekttransistors (5) verändert.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Fotodiode (4) mit
der Steuerelektrode (5 a) des Feldeffekttransistors ao
(5) und die Kathode mit der Batterieleitung (3) verbunden ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung einen variablen Widerstand (9) enthält, dessen Widerstandswert
in Abhängigkeit von mindestens einem der Belichtungsparameter eingestellt wird.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stromanzeigeeinrichtung
(6) für den durch die Saug- und Quellenelektrode 3<>
des Feldeffekttransistors (5) fließenden Strom vorgesehen ist.
5 Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9) eine
temperaturkoinpcnsierende Einrichtung (8; 27, 30) enthält.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konstants!romschaltung
(15, 16) parallel zum Feldeffekttransistor (5) liegt und daß die Differenz zwischen dem durch die
Saug- und Quellenelektrode des Feldeffekttransistors (5) fließenden Strom und dem Ausgangsstrom
der Konstantstromschaltung (35, 36) für die Steuerung der Belichtung vorgesehen ist.
7. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweiter FeldeTekttransistor (15) gleicher Bauart mit dem ersten Feldeffekttransistor
(5) parallel an der Batterieleitung (3) liegt, wobei die Steuerelektrode (15«) des zweiten
FeldeffekUransistors (15) mit der Batterieleitung (3) verbunden und die Stromanzeigeeinrichtung (6)
zwischen die Saugelektroden (5b, 156) geschaltet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromanzeigeeinrichtung
(6) ein Differenzverstärker vorgeschaltet ist, der aus einem Transistorpaar (28, 29) gebildet isi,
deren Basen mit den Saugelektroden (56, 15b) verbunden sind.
9. Anordnung nach Anspruch 1, 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturkcmpensierende
Einrichtung zwei Transistoren (27. 30) gleicher Bauart umfaßt, daß der Kollektor und Emitter
des ersten Transistors (27) in Reibe mit der Steuereinrichtung (9) zwischen der Quellenelektrode (5c)
des ersten Feldeffekttransistors (5) und der Battcrieleitung (3) liegt, daß der Kollektor und Emitter
des zweiten Transistors (30) in Reihe zwischen dem Differenzverstärker (28, 29) und der Batterieleitung
(3) liegt und daß die zusammengeschalteten Basen der beiden Transistoren (27, 30) mit dem
Kollektor des ersten Transistors (27) verbunden
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10571570 | 1970-11-30 |
Publications (3)
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1971
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|---|---|---|---|
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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