DE2163277A1

DE2163277A1 - Anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung in fotografischen Kameras

Info

Publication number: DE2163277A1
Application number: DE19712163277
Authority: DE
Inventors: Tsukumo Tokio. P Nobusawa
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1970-12-26
Filing date: 1971-12-20
Publication date: 1972-07-06
Also published as: GB1369695A; DE2163277B2; JPS4836893B1; DE2163277C3; US3712191A

Description

PATENTANWÄLTE L I D Q L· I (

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN DIPL.-PHYS. DIPL-INC. β MÜNCHEN 25 · LI POWS KYSTR. 10

Anmelderin: ASAHI KOGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA

17. Dezember 1971 y-as-lo6

Anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung in

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung in fotografischen Kameras. Sie bezieht sich insbesondere auf einäugige Spiegelreflexkameras und eine Anordnung mit welcher die Belichtungszeit mittels eines im bildseitigen Strahlengang eines optischen Abbildungssystems, insbesondere des AufnahmeObjektivs angeordneten lichtempfindlichen Elements steuerbar ist.

Wenn das lichtempfindliche Schaltelement im bildseitigen Strahlengang des AufnahmeObjektivs angeordnet ist, sei es, daß es sich in dem von dem Sucherspiegel reflektierten Lichtpfad befindet oder daß es ausschwenkbar vor dem Filmfenster angeordnet ist, bedingt das bei der Auslösung des Kameraverschlusses erforderliche Hochklappen des Sucherspiegels bzw. das Ausschwenken des lichtempfindlichen Elements eine Unterbrechung des zu seiner wirksamen Oberfläche führenden Strahlenganges und damit eine entsprechende Änderung des die Grundlage der Belichtungszeitsteuerung bildenden Fotostroms. Es ist deshalb erforderlich, I-Iaßnahmen zu treffen, um die die Objekthelligkeit kennzeichnende Information vorübergehend zu speichern und das Öffnen und Schließen des Kameraverschlusses auf Grund dieser gespeicherten Informationen zu steuern. Als Speicherelement dient üblicherweine ein Kondensator, der auf eine die Objekthellig- :;eit Izrjrmzeichnende Spannung aufgeladen wird, ilun ist nicht nur H-: ^pwichorunr einor die ObjektholligUeit kennzeichnenden Spnn-

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nung in einem Kondensator problematisch, es ergeben sich vielmehr auch Schwierigkeiten, wenn diese Spannung den übrigen Schaltstufen zur Weiterverarbeitung übergeben werden soll. Zu diesem Zwecke werden üblicherweise Schaltkontakte verwendet, die jedoch mit dem iJachteil behaftet sind, daß sie infolge von Kontaktprellungen die erwähnte Information verfälschen können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß derartige Schaltungsanordnungen als Gleichspannungsverstärker sehr temperaturabhängig sind. Änderungen der Umgebungstemperatur beeinträchtigen daher die Genauigkeit der Belichtungszeitsteuerung. Dies ist der Grund dafür, daß bisher elektrische Kameraverschlüsse mit Lichtmessung durch das Objektiv, die einen Kondensator als Speicherelement verwenden, praktisch nicht realisiert werden P konnten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile, die mit der Speicherung einer die Objekthelligkeit kennzeichnenden Information in einem Kondensator verbunden sind, zu vermeiden. Ausgehend von einer Anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung in fotografischen Kameras, insbesondere in einäugigen Spiegelreflexkameras, mit einem im bildseitigen Strahlengang eines optischen Abbildungssystems, insbesondere des Aufnahmeobjektivs angeordneten lichtempfindlichen Elements zur Messung der Objekthelligkeit ferner mit Speichermitteln zur Speicherung eines die Objekthelligkeit kenn- ^ zeichnenden Signals nach der (z.B. durch die Schwenkbewegung des Sucherspiegels bewirkten) unterbrechung des zu dem lichtempfindlichen Element führenden Strahlengangs wird dies dadurch erreicht, daß das genannte elektrische Signal eine periodische Schwingung insbesondere eine Sinusschwingung ist, deren Frequenz die Objekthelligkeit kennzeichnet und daß die genannten Speichermittel aus wenigstens einem Resonanzkreis bestehen, der durch diese periodische Schwingung anregbar ist. Die erfindungsgemäße Anordnung macht sich damit den Vorteil zunutze, daß frequenzselektive Anordnungen wesentlich geringeren Störoinflassen unterliegen, insbesondere weniger temperaturabhängig sind als airiplitudenabhängige Anordnungen.

i'ino Weiterbildung der Erfindung ist dadurch p'.ehennzeiehnet,

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daß die die Objekthelligkeit kennzeichnende periodische Schwingung in einem RC-Generator erzeugt wird, dessen frequenzbestimmender Phasenschieber neben Kondensatoren mit konstanter Kapazität wenigstens einen Widerstand enthält,der aus dem Innenwiderstand eines in dem bildseitigen Strahlengang des Aufnahmeobjektivs angeordneten als lichtempfindliches Element zur Hessung der Objekthelligkeit dienenden Fotowiderstands (z.B. eines CdS-Widerstands) gebildet ist.Dieser Phasenschieber kann beispielsweise als Vierpol ausgebildet sein, dessen Längszweig aus Fotowiderständen und dessen Querzweige aus Kondensatoren mit konstanter Kapazität bestehen. Er kann ferner umgekehrt als Vierpol ausgebildet sein, dessen Querzweige aus Fotowiderständen und dessen Längszweig aus Kondensatoren gebildet ist.

Der erfindungsgemäß als Speichermittel für die die Objekthelligkeit kennzeichnende Schv/ingungsfrequenz vorgesehene Resonanzkreis ist vorzugsweise als Parallelschwingkreis ausgebildet, d.h. als Parallelschaltung eines Kondensators und einer Induktivität ausgebildet.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzkreis aus einer Vielzahl von parallelgeschalteten mit ihren Resonanzfrequenzen gegeneinander versetzten Parallelschwingkreisen besteht. Diese Weiterbildung der Erfindung ist mit dem Vorteil verbunden, daß ein entsprechend großer Frequenzbereich und damit ein entsprechend großer Bereich der die Objekthelligkeit kennzeichnenden Information speicherbar ist.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrer Frequenz die Objekthelligkeit kennzeichnende periodische Schwingung induktiv an den bzw. die Parallelschwingkreise ankoppelbar ist. Damit die durch die Unterbrechung des zu dem lichtempfindlichen Element führenden Strahlengangs verursachte Frequenzänderung keinen störenden Einfluß auf die Bestimmung der Belichtungszeit ausübt,wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Ankopplung durch einen bei der Betätigung des Kameraverschlusses wirksam vrerdenden Schalters auf-

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trennbar ist. Da die Schwingkreise zur Speicherung der periodischen Schwingung, deren Frequenz die Objekthelligkeit kennzeichnet, mit Bauelementen realisiert ist, die unvermeidbar mit Verlusten behaftet sind, unterliegt der in ihnen stattfindende Schwingungsvorgang einer entsprechenden Dämpfung. Wenn auch diese Dämpfung während der Zeitdauer, die den üblicherweise in Betracht kommenden Belichtungszeiten entspricht, keinen merklichen Einfluß auf die Schwingungsfrequenz ausübt, so ist es, insbesondere bei gesteigerten Anforderungen an die Genauigkeit der Belichtung vorteilhaft, den bzw. die Parallelschwingkreise durch aktive Schaltmittel (z.B. Transistoren) zu entdämpfen.

ψ Die Bestimmung der Belichtungszeit aus der Frequenz der erfindungsgemäß gespeicherten periodischen Schwingung kann nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch bewerkstelligt werden, daß diese Schwingung, gegebenenfalls nach entsprechender Spannungsverstärkung einem Differenzierglied zugeführt wird, in welchem sie in Hadelimpulse mit entsprechender Zeitlage umwandelbar ist, die gegebenenfalls nach einer Verstärkung in einem Impedanzwandler als Steuerimpulse einer zweistufigen Folgeschaltung dienen, deren erste Stufe eine elektromagnetische Vorrichtung zum öffnen und deren zweite Stufe eine elektromagnetische Vorrichtung zum Schließen des Kameraverschlusses steuert.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die in dem bzw. den Resonanzkreisen speicherbare periodische·Schwingung, gegebenenfalls nach entsprechender Spannungsverstärkung, einer Schmitt-Trigger-Schaltung zugeführt wird und die in dieser erzeugte Folge von Rechteckschwingungen wiederum mittels eines Differenziergliedes in Wadelimpulse mit entsprechender Zeitlage umwandelbar ist, die gegebenenfalls nach Verstärkung in einem Impedanzwandler als Steuerimpulse einer zweistufigen Folgeschaltung dienen, deren erste otufe das Öffnen und deren zweite Stufe das Schließen des Kameraverschlusses steuert.

Die beiden Stufen der erwähnten zv/eistufigen Folgeschaltung

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bestehen vorteilhafterweise aus je einem steuerbaren Siliziumgleichrichter, wobei die Steuerelektrode des die zweite Stufe bildenden steuerbaren Siliziumgleichrichters einerseits mit dem Hauptstromkreis des die erste Stufe bildenden Siliziumgleichrichters und andererseits über einen Kondensator mit dem Steuereingang der FoIgeschaltung verbunden ist, derart, daß dieser zweite steuerbare Siliziumgleichrichter durch einen Steuerimpuls nur dann gezündet werden kann, wenn die erste Stufe bereits gezündet ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden.

In Fig. 1 sind zwei RC-Generatoren dargestellt, deren Schwingungsfrequenz in Abhängigkeit von dem Innenwiderstand der zur Messung der Objekthelligkeit vorgesehenen lichtempfindlichen Schaltelemente veränderbar ist.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, bei der das Speichermittel zur Speicherung der Objekthelligkeit aus einem Parallelschwingkreis besteht.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das von dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel unter anderem darin abweicht, daß die Speichermittel zur Speicherung der die Objekthelligkeit kennzeichnenden Information aus einer Mehrzahl von zueinander parallelgeschalteten Schwinkreisen mit gegeneinander versetzten Resonanzfrequenzen bestehen.

Der in Fig. 1 (a) dargestellte Sinusgenerator, der erfindungsgemäß zur Umwandlung der Objekthelligkeit in eine Sinusschwingung dient, deren Frequenz für diese Objekthelligkeit kennzeichnend ist, besitzt einen als Phasenschieber wirksamen Vierpol, in dessen Querzweigen Kondensatoren angeordnet sind und deaaeri Längszweig Widerstände enthält. In dieser an sich bekannten Phanenschioberschaltung sind nun die in dem Längszweig

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angeordneten Widerstände durch Fotowiderstände 1a, 1b und 1c ersetzt, die zur Messung der Objekthelligkeit dienen. Fig. 1

(b) zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Sinusgenera-

der
tors, bei dem als Phasenschieber wirkende Vierpol in seinem Längszweig Kondensatoren enthält, während in seinen Querzweigen Widerstände enthalten sind, die wie in der Fig. 1 (a) durch Fotowiderstände 'h, 1b und 1c ersetzt sind.

Im folgenden sei die Erzeugung von Sinusschwingungen mittels der in Fig. 1 dargestellten RC-Generatoren, deren Periodendauer bzw. Frequenz für die Objekthelligkeit kennzeichnend ist, näher erläutert:

Bei der in Fig. 1 (a) dargestellten Schaltung zur Erzeugung derartiger Sinusschwingungen gilt

f = -LS=- bzw. ϊ = kCR

worin f die Generatorfrequenz, T die Periodendauer und k eine Konstante bedeuten, die den Wert k = 27Γ/1Γ6¹ hat.

Für die in Fig. 1 (b) dargestellte Anordnung erhält man ^f = 2IFCR ^bzw· ^{T β k}i^CR

worin f wieder die Generatorfrequenz, T die Periodendauer und k^ eine Konstante bedeuten, die den Wert k^ = 2tfo hat.

Aus diesen Gleichungen erkennt man, daß beide Generatorschaltungen eine Sinusschwingung erzeugen, deren Periodendauer der Objekthelligkeit entspricht.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung, die ein einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung beinhaltet, ist ein Resonanzkreis 2 vorgesehen, der erfindungsgemäß als Speichermittel dient. Dieser Resonanzkreis besteht aus der Induktivität 2b und der Kapazität 2c. Es ist ferner eine weitere Induktivität 2a vorgesehen, mittels derer die in der Generatorschaltung 1 erzeugte Sinusschwingung zu der Induktivität 2b transformatorisch übertragen wird. Die Induktivität 2a steht über

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den Schalter 3 mit dem Sinusgenerator in Verbindung. Er wird unmittelbar vor dem Ausschwenken des Sucherspiegels aus dem bildseitigen Strahlengang des Kameraonjektivs geöffnet und verhindert dadurch, dai3 Sinusschwingungen zu der Induktivität 2a gelangen, deren Frequenz von der die Objekthelligkeit kennzeichnenden Frequenz abweicht. Die Betätigung des Schalters 3 erfolgt während der ersten Bewegungsphase beim Niederdrücken des Auslöseknopfes. Sie kann auch durch die Schwenkbewegung des Sucherspiegels veranlaßt werden. Die dargestellte Schaltung enthält ferner einen Feldeffekttransistor 4, dessen erste Steuerelektrode mit dem Resonanzkreis 2 verbunden ist und dessen Kollektorelektrode mit einem Differenzierglied verbunden ist, das aus dem iiondensator 5 und dem Widerstand 6 besteht. Der Spannungsabfall an dem Widerstand 6 ist so eingestellt, daß er unmittelbar als Vorspannung für einen in Emitterfolgeschaltung betriebenen,als Impedanzwandler wirkenden Transistor 7 dient. In den Emitterkreis dieses Transistors 7 ist ein Widerstand 8 eingefügt. Die an ihm erzeugte Spannung dient als Steuerspannung eines steuerbaren Siliziumgleichrichters 9, der seinerseits als Steuerelement für das Öffnen des Kameraverschlusses dient. Zu diesem Zweck ist in seinen Anodenkreis ein Elektromagnet 10 eingefügt, der bei seiner Erregung das Öffnen des Kameraverschlusses bewirkt. Der Kathodenkreis des steuerbaren Siliziumgleichrichters 9 enthält eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Vorspannung für den steuerbaren Siliziumgleichrichter 11 der folgenden Stufe.Diese Schaltungsanordnung wird dadurch gebildet, daß parallel zu dem Kathodenwiderstand 12 des steuerbaren Siliziumgleichrichters 9 die Reihenschaltung einer Diode und eines Gitterwiderstandes 14 für den steuerbaren Siliziumgleichrichter 11 geschaltet ist. Auf diese Weise bildet der an diesem Widerstand 14 auftretende Spannungsabfall die Gittervorspannung des steuerbaren Siliziumgleichrichters 11. Ferner ist zwischen die Kathode des steuerbaren Siliziumgleichrichters 9 und den Emitter des Transistor 7 ein Kondensator 15 geschaltet. Mit 16 ist ein weiterer Elektromagnet bezeichnet, der zur Steuerung der Schließbewegung des Kameraverschlusses dient. Dieser Elektromagnet 16 ist in den Anodenkreis des steuerbaren Siliziumgleichrichters 11 eingefügt. Die Verbindung zwischen dem ^

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ter des Transistors 7 und dem Steuergitter des steuerbaren Siliziumgleichrichters 9 enthält den Schalter 17, durch dessen Schließen der Beginn des Auslösevorganges bestimmt wird. Dieser Schalter 17 ist im Ruhezustand geöffnet und wird beim Niederdrücken des Auslöseknopfes geschlossen. Wenn der Schalter 17 sich in seiner Arbeitsstellung befindet, wird ein elektrisches Signal, das der in dem Resonanzkreis 2 gespeicherten Information entspricht, über den Gitterwiderstand 18 zu dem steuerbaren Siliziumgleichrichter 9 übertragen. Die dargestellte Schaltung weist schließlich noch eine Spannungsquelle 20 zur Energieversorgung sowie einen Schalter 19 zur Einschaltung dieser Spannungsquelle auf.

fc Y/enn der Schalter 19 zur Einschaltung der Energieversorgung vor der Betätigung des Auslöseknopfes geschlossen wird, wird die in dem Sinusgenerator 1 erzeugte Sinusschwingung in die Induktionsspule 2a übertragen. Dadurch gelangt der Resonanzkreis 2 in seinen schwingenden Zustand. Dieser Resonanzkreis 2 schwingt mit einer Frequenz, deren Periodendauer dem Wert der Objekthelligkeit entspricht. Wenn in diesem Zustand der Auslöseknopf des KämeraverSchlusses niedergedrückt wird,wird zunächst der Schalter 3 geöffnet. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem Sinusgenerator und dem Resonanzkreis 2 unterbrochen. Beim weiteren Niederdrücken des Auslöseknopfes wird der Schalter 17 geschlossen und dadurch das Öffnen und Wieder Schließen des Kameraverschlusses bewirkt. Aus Fig. b ist er-

P sichtlich, daß der Resonanzkreis 2 nach dem Öffnen des Schalters 3 als Speichermittel für die Speicherung der Sinusschwingung dient. In Fig. 5 (a) ist dieser Vorgang unter der Annahme verdeutlicht, daß der Resonanzkreis 2 keinen ohmschen Widerstandanteil aufweist. In diesem Falle ist die Sinusschwingung ungedämpft. In Wirklichkeit unterliegt diese Sinusschwingung jedoch einer bestimmten Dämpfung die in Fig. 5 (b) dargestellt ist, da der Resonanzkreis 2 einen endlichen Verlustwiderstand besitzt. Da die in Betracht kommenden Zeiten, nämlich die Zeitspanne zwischen dem Bewegungsbeginn des Sucherspiegels und dem Öffnen des Kameraverschlusses zuzüglich der eigentlichen Belichtungszeit vergleichsweise kurz sind, stellt die Dämpfung der gespeicherten Information durch die Verluste des Resonanz-

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kreises kein ernsthaftes Problem dar. Im übrigen ist es auch ohne weiteres möglich, die gespeicherte Information beispielsweise mittels eines Verstärkers zu verstärken und damit eine nennenswerte Dämpfung zu verhindern. Da im übrigen die Belichtungszeit bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht durch die Amplitude der gespeicherten Information sondern durch ihre Frequenz bestimmt wird, führt eine mehr oder weniger große Dämpfung zu keinem nennenswerten Fehler bei der Bestimmung der Belichtungszeit.

Der Feldeffekttransistor 4 wird durch die in dem Resonanzkreis 2 gespeicherte Sinusschwingung ausgesteuert. Die an seinem Ausgang erscheinende Information wird durch das aus dem Kondensator 5 und dem Widerstand 6 bestehende Differenzierglied in Nadelimpulse umgewandelt.

Der erste Impuls, der nach dem Schließen des Schalters 17 erscheint, gelangt zu der Steuerelektrode des steuerbaren SiIiziumgleichters 9, der daraufhin in seinen leitenden Zustand gelangt und durch die Erregung des Elektromagneten 10 das Öffnen des Kameraverschlusses steuert.

In diesem Zeitpunkt befindet sich der steuerbare Siliziumgleichrichter 11, der zur Steuerung der Schließbewegung des Kameraverschlusses dient, noch nicht in seinem leitfähigen Zustand, durch den nach dem Zünden des steuerbaren Siliziumgleichrichters 9 an dem in seinem Kathodenkreis angeordneten Widerstand 12 auftretenden Spannungsabfall wird jedoch die oben erwähnte Schaltungsanordnung zur Vorspannungserzeugung wirksam: Die Diode 13 wird durchlässig und an dem Widerstand 14 tritt eine Spannung auf, durch die das Zünden des steuerbaren Siliziumgleichrichters 11 vorbereitet wird.

Dieses Zünden kann jedoch erst erfolgen, wenn ein zweiter Impuls zu der erwähnten Schaltungsanordnung zur Vorspannungserzeugung gelangt. Dies geschieht nach dner Zeitspanne, die der Periodendauer der Sinusspannung entspricht. Durch das Zünden des steuerbaren Siliziumgleichrichters 11 wird der Elektromagnet 16 erregt, der seinerseits die Schließbewegung des Ka-

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meraverschlusses steuert.

Es ist möglich, dem Emitterwiderstand 8 des Transistors 7 ein spannungsbegrenzendes Schaltelement,(z.B. eine Zenerdiode) parallel zu schalten. Damit ist die Gefahr gebannt, daß der steuerbare Siliziumgleichrichter 11 bereits durch den ersten Impuls in seinen leitenden Zustand gesteuert wird, falls die Amplitude der Impulse zu hoch ist.

Es ist mit der in Fig. 2 dargestellten Anordnung nicht nur möglich, die Belichtungszeit mit Hilfe der Periodendauer einer Sinusschwingung zu steuern, deren Frequenz die Objekthelligkeit kennzeichnet, es ist darüberhinaus auch möglich, die (z.B. wegen der Schwenkbewegung des Sucherspiegels) erforderliche vorübergehende Speicherung der die Objekthelligkeit kennzeichnenden Information mittels des Resonanzkreises 2 durchzuführen.

Die Anordnung nach Fig. 3 stellt eine abgeänderte Form der in Fig. 2 dargestellten Anordnung dar, die gegenüber dieser eine höhere Genauigkeit aufweist.

Die Anordnung nach Fig. 3 verwendet als Speichermittel eine aus mehreren Resonanzkreisen zusammengesetzte Schaltung. Auf diese Weise ist es möglich, den Bereich für die Belichtungszeiten zu erweitern. Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ferner dadurch, daß sie zusätzlich eine Impulsformerstufe enthält, mittels derer die Sinusschwingungen in synchrone Rechteckimpulse umwandelbar sind, wodurch die Genauigkeit mit der die Belichtungszeit ermittelt werden kann, weiter gesteigert wird.

In Fig. 3 sind drei Parallelschwingkreise 2¹, 2" und 2"' zueinander parallelgeschaltet, wodurch das speicherbare Frequenzband verbreitert wird. Dieser Sachverhalt ist in Fig. 4 (b) veranschaulicht. Verglichen mit dem Frequenzband, das in Fig.4

(a) dargestellt ist und das die entsprechende Kurve für einen einzelnen Resonanzkreis darstellt, wie er in der Anordnung nach Fig. 2 Verwendung findet, ist das Frequenzband in Fig.4

(b) wesentlich breiter. Damit gleicht dieser Kurvenverlauf

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der Frequenzkurve eines Breitbandresonanzverstärkers.

Die Transistoren 21 und 22 bilden eine Schmitt-Trigger-Schaltung. Es ist außerdem ein weiteres Differenzierglied vorgesehen, das aus dem Kondensator 23 und dem Widerstand 24 besteht. Dieses weitere Differenzierglied wird von dem als Spannungsverstärker dienenden Transistor 25 angesteuert und ist seinerseits mit dem Steuereingang der erwähnten Schmitt-Trigger-Schaltung verbunden. Diese Anordnung bildet eine Impulsformerschaltung und dient zur Vergrößerung der Flankensteilheit der zu verarbeitenden Impulse. Die gespeicherte Information wird über den Koppelkondensator 26 von der Ausgangselektrode des Feldeffekttransistors 4 zur genannten Impulsformerschaltung übertragen.

Bei dieser Ausführungsform wird also die gespeicherte Information, die den Resonanzkreisen 2', 2" und 2"' entnehmbar ist, zunächst durch eine Impulsformerschaltung in eine Folge von Rechteckimpulsen umgewandelt, die sodann durch das aus dem Kondensator 5 und dem Widerstand 6 bestehende Differnzierglied in scharfe Hadelimpulse umgewandelt werden. Diese steuern das Öffnen und Schließen des Kameraverschlusses wie dies weiter oben beschrieben wurde. Auf diese Weise wird die Belichtungszeit durch die Vorder- oder Rückflanke dieser Rechteckimpulse in genauer Weise bestimmt, wobei mögliche Fehler der Belichtungszeit besonders klein sind. Im übrigen ist die Wirkungsweise der in Fig. 3 dargestellten Anordnung mit der in Fig. 2 dargestellten Anordnung weitgehend identisch.

Bei der Erläuterung der Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten RC-Sinusgeneratoren wurden Gleichungen für die Frequenz f bzw. die Periodendauer T der erzeugten Schwingung angegeben. Im folgenden sei noch kurz die Wirkung der Dämpfung in den Resonanzkreisen näher betrachtet:

Unter der Annahme, daß in einem Resonanzkreis ein Wirkwiderstand vom Werte R wirksam ist, hat der Strom i die Größe r λ \ s E

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worin LC die Induktivität bzw. die Kapazität des Resonanzkreises, w„ die Resonanz-Kreisfrequenz, E die Scheitelspannung und T_e die Zeitkonstante der Dämpfungskurve bedeuten.

Ferner gilt in bekannter Weise

(2) w_f =fi/LC - (R/2L)²'
sowie

(3) Ζ, = 2L/R

Wenn	man	noch setzt	(1	A
(4)	1 w-L	sin w„t =		) zu
wird	die	Gleichung
(5) i = t	LEe-i^

Aus Gleichung (4) geht hervor, daß der Strom i im Resonanzfall der Spannung E proportional ist, so daß es zur Vergrösserung des Wertes i lediglich erforderlich ist, den Wert E

—t/z* zu verstärken. Darüberhinaus kann der Ausdruck e ¹^ in der Gleichung (4) vergrößert werden, indem die Zeitkonstante T_e vergrößert wird. Gemäß Gleichung (3) kann dies dadurch erreicht werden, daß entweder ein niedrigerer Wert für R oder aber höherer Viert für L gewählt wird bzw. in dem beide Werte entsprechend geändert werden. Auf diese Weise kann durch geeignete Wahl der Werte E, R und L das Öffnen und Schließen des Kameraverschlusses und damit die Belichtungszeit durch die in dem bzw. den Resonanzkreisen gespeicherte Information gesteuert werden.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß es grundsätzlich natürlich ohne weiteres auch möglich ist, die Anordnung so auszubilden, daß die Belichtungszeit nicht unmittelbar der Periodendauer der in dem bzw. in den Resonanzkreisen gespeicherten Sinusschwingung entspricht, sondern ein ganzzahliges Vielfaches bzw. ein ganzzahliger Bruch dieser Periodendauer ist. Bei

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einer derartigen Ausbildung, die sich unter Umständen im Interesse einer einfacheren Dimensionierung des RC-Generators bzw. der Resonanzkreise empfiehlt, wird dann die eigentliche Belichtungszeit durch geeignete Impulsteiler- bzw. -vervielfachers chaltungen ermittelt.

Abschließend seien wesentliche Punkte der erfindungsgemäßen Lehre noch einmal kurz zusammengestellt: Die von einem bzw.' mehreren lichtempfindlichen Elementen ermittelte Objekthelligkeit wird in eine Sinusschwingung umgewandelt, deren Frequenz für die Objekthelligkeit kennzeichnend ist. Diese Sinusschwingung wird vorübergehend, d.h. während der Zeitspanne, in der der bildseitige Strahlengang zu der wirksamen Oberfläche des bzw. der lichtempfindlichen Elemente unterbrochen ist, in einer Resonanzschaltung gespeichert, die aus einem, vorzugsweise jedoch aus mehreren gegeneinander verstimmten Resonanzkreisen besteht. Diese Art der Informationsspeicherung bringt gegenüber den bisher üblichen Speicherverfahren, bei denen die die Objekthelligkeit kennzeichnende Information als Spannungswert in einem Kondensator gespeichert wird, den Vorteil mit sich, daß sie durch Kontaktprellungen nicht gestört werden kann und darüberhinaus dauerhafter ist, d.h. über längere Zeiträume einwandfrei arbeitet. Durch die mit der Verwendung mehrerer parallel wirkender Resonanzkreise verbundene Verbreiterung der Frequenzkurve wird der Bereich für die möglichen Belichtungszeiten entsprechend erweitert. Durch die Hinzufügung einer Impulsformerstufe, mit deren Hilfe aus der genannten Sinusschwingung Rechteckschwingungen abgeleitet werden können, wird die Genauigkeit bei der Bestimmung der Belichtungszeit, insbesondere bei längeren Belichtungszeiten gesteigert.

Da die die Objekthelligkeit kennzeichnende Information in Form einer Sinusschwingung vorliegt, kann diese in an sich bekannte Weise durch Frequenzvervielfacher- bzw. Frequenzteilerschaltungen in ihrer Frequenz geändert werden, was, wie bereits angedeutet, zu einer Vergrößerung des Belichtungsb^eiches ausgenutzt werden kann. Insbesondere ist es auch möglich, mit Hilfe derartiger Frequenzvervielfacher- bzw. Frequenzteilerschaltungen in besonders einfacher Weise die übrigen die Filmbelich-

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tung bestimmenden Faktoren, wie beispielsweise die Filmempfindlichkeit oder die eingestellte Arbeitsblende (falls die Messung bei geöffneter Kameeblende durchgeführt wird) berücksichtigt werden. Das erfindungsgemäße Speicherprinzip erlaubt es ferner, einen Kameraverschluß mit Lichtmessung durch das Objektiv aufzubauen, bei dem die einzelnen Belichtungszeiten selektiv durch entsprechende Widerstandswerte bestimmt sind. In diesem Falle können die zeitbestimmenden Widerstandswerte dadurch ausgewählt werden, daß eine Anzahl von· Resonanzkreisen vorgesehen ist, deren Frequenzkurve eine ausgesprochene Resonanzspitze aufweist und deren Anzahl der Zahl der unterschiedlichen Lichtwerte entspricht.

P Wenn auch in den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die die Objekthelligkeit kennzeichnende Information durch Sinusschwingungen dargestellt wird, ist die Erfindung nicht auf solche beschränkt. Es können vielmehr auch andere periodisch alternierende Signale zur Kennzeichnung der Objekthelligkeit verwendet werden. Dabei kann die Objekthelligkeit in der Weise berücksichtigt werden, daß diese Signale, die mit einer vorgegebenen Frequenz erzeugt werden, anschließend beispielsweise durch Mischung oder Überlagerung in ihrer Frequenz gewandelt werden. Es ist umgekehrt auch möglich, die mit vorgegebener Frequenz erzeugten periodischen Signale additiv mit einer weiteren Information zu verknüpfen, die die Objekthel-

k ligkeit kennzeichnet.

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Claims

Patentansprüche

/Iy Anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung in fotografischen Kameras, insbesondere in einäugigen Spiegelreflexkameras, mit einem im bildseitigen Strahlengang eines optischen Abbildungssystems, insbesondere des Aufnahme Objektivs angeordneten lichtempfindlichen Element zur Messung der Objekthelligkeit, ferner mit Speichermitteln zur Speicherung eines die Objekthelligkeit kennzeichnenden Signals nach der z.B. durch die Schwenkbewegung des Sucherspiegels bewirkten Unterbrechung des zu dem genannten lichtempfindlichen Element führenden Strahlengangs, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das genannte elektrische Signal eine periodische Schwingung, insbesondere eine Sinusschwingung ist, deren Frequenz die Objekthelligkeit kennzeichnet und daß die genannten Speichermittel aus wenigstens einem Resonanzkreis (2) bestehen, der durch diese periodische Schwingung anregbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Objekthelligkeit kennzeichnende periodische Schwingung in einem RC-Generator erzeugt wird, dessen frequenzbestimmender Phasenschieber neben Kondensatoren mit konstanter Kapazität wenigstens einen Widerstand (1a, 1b, 1c) enthält, der aus dem Innenwiderstand eines in dembildseitigen Strahlengang des AufnahmeObjektivs angeordneten als lichtempfindliches Element zur Messung der Objekthelligkeit dienenden Fotowiderstands (z.B. eines CdS-Widerstands) gebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieber aus einem Vierpol besteht, dessen Längszweig in Reihe geschaltete Fotowiderstände und dessen Querzweige Kondensatoren mit konstanter Kapazität besitzen.
4. Anordnung räch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieber aus einem Vierpol besteht,des-

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sen. Längszweig aus Kondensatoren konstanter Kapazität Lind dessen Querzweige aus Fotowiderständen gebildet sind.
5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Resonanzkreis aus einem (2) oder mehreren (2¹, 2" und 2"¹) zueinander parallelgeschalteten, mit ihren Resonanzfrequenzen gegeneinander versetzten Parallelschwingkreisen besteht.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrer Frequenz die Objekthelligkeit kennzeichnenden periodische Schwingung induktiv (mittels 2a3 an

^ den bzw. die Parallelschwingkreise (2 bzw. 2^f, 2" und 2·¹¹) ψ ankoppelbar ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung durch einen bei der Betätigung des Kameraverschlusses wirksam werdenden Schalter (3) auftrennbar ist.
8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der bzw. die Parallelschwingkreise (2 bzw. 2¹, 2^M und 2ⁿⁱ) durch aktive Schaltmittel (z.B. Transistoren) entdämpft sind.
9. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die in dem bzw. in den Resonanzkreisen (2 bzw. 2', 2ⁿ und 2"^f) speicherbare periodische Schwingung gegebenenfalls nach entsprechender Spannungsverstärkung (durch 4) einem Differnzierglied (5, 6) zugeführt wird, in welchem sie in Nadelimpulse mit entsprechender Zeitlage umwandelbar sind, die gegebenenfalls nach Verstärkung in einem Impedanzwandler (7) als Steuerimpulse einer zweistufigen Folgeschaltung (9, 11) dienen, deren erste Stufe (9) eine elektromagnetische Vorrichtung (10) zum Öffnen und deren zweite Stufe (11) eine elektromagnetische Vorrichtung (16) zum Schließen des KameraverSchlusses steuert.

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10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die in dem bzw. den Resonanzkreisen speicherbare periodische Schwingung gegebenenfalls nach entsprechender Spannungsverstärkung (mittels 25) einer Schmitt-Trigger-Schaltung,(21, 22) zugeführt wird und die in dieser erzeugte Folge von Rechteckimpulsen mittels eines Differenziergliedes (5, 6) in Nadelimpulse mit entsprechender Zeitlage umwandelbar sind, die gegebenenfalls nach einer Verstärkung in einem Impedanzwandler (7) als Steuerimpulse einer zweistufigen Folgeschaltung (9, 11) dienen, deren erste Stufe eine elektromagnetische Vorrichtung (10) zum Öffnen und deren zweite Stufe (11) eine elektromagnetische Vorrichtung (16) zum

, Schließen des KameraVerschlusses steuert.
11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Stufen der Folgeschaltung aus je einem steuerbaren Siliziumgleichrichter (9, 11) bestehen und daß die Steuerelektrode des die zweite Stufe dieser B'olgeschaltung bildenden steuerbaren Siliziumgleichrichters (11) einerseits mit dem Hauptstromkreis des die erste Stufe bildenden steuerbaren Siliziumgleichrichters (9) und andererseits über einen Kondensator (15) mit dem Steuereingang der Folgeschaltung verbunden ist, derart,daß er (11) durch einen Steuerimpuls nur dann gezündet werden kann, wenn die erste Stufe (9) jeweils gezündet ist.
12. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Amplitude der genannten Nadelimpulse durch spannungsbegrenzende Schaltelemente (z.B. Zenerdioden) begrenzt ist.
13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet , daß der Steuerkreis der genannten zweistufigen Folgeschaltung über einen Schalter (17) verläuft, der mit dem Auslöseknopf des Kameraverschlusses in Betätigungszusammenhang steht und der geschlossen wird, wenn der Sucherspiegel bzw. das lichtempfindliche Element aus dem bildseitigen Strahlengang des Aufnahmeobjektivs herausgeschwenkt ist.

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14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Schalter (17) unmittelbar durch die Schwenkbewegung des Sucherspiegels bzw. des lichtempfindlichen Elementes betätigbar ist.
15. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die periodische Schwingung, deren Frequenz die Objekthelligkeit kennzeichnet, einem Frequenzvervielfacher oder einem Frequenzteiler zugeführt wird, dessen Ausgangsspannung gegebenenfalls nach entsprechender Impulsformung das Öffnen und Schließen des Kameraverschlusses steuert.
16. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische Schwingung, deren Frequenz die Objekthelligkeit kennzeichnet, einer weiteren Schwingung mit vorgegebener Frequenz überlagert bzw. mit dieser gemischt wird.

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