DE2256459B2

DE2256459B2 - Messbruecke mit transistorisierter abgleich-nachweisschaltung und nachgeschalteter steuerschaltung, als belichtungsmess- oder -steuerschaltung

Info

Publication number: DE2256459B2
Application number: DE19722256459
Authority: DE
Inventors: Osamu Tokio Maida
Original assignee: Nippon Kogaku K.K, Tokio
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1972-11-17
Publication date: 1978-01-05
Also published as: DE2256459C3; JPS5419904Y2; JPS4867784U; DE2256459A1; US3768386A

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßbrücke gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie im Patentanspruch 1 des Hauptpatentes DT-PS 22 43 170 angegeben ist.

Der Gegenstand des Hauptpatentes geht von einer Meßbrücke aus, wie sie im journal of the SMPTE, Oktober 1967, Band 76, Seite 1003, beschrieben ist. Eine solche Schaltung weist eine bestimmte Breite des Ansprech-Unempfindlichkeitsbereiches auf, in dem die Meßbrücke als abgeglichen behandelt wird, obwohl sie gegenüber dem wirklichen Abgleichpunkt verstimmt ist. Durch die im Hauptpatent beanspruchte Lösung kann dieser Ansprech-Unempfindlichkeitsbereich herabgesetzt und auf einen optimalen Wert eingestellt werden, d. h. auf eine optimale Breite des Ansprech-Unempfindlichkeitsbereichs.

Es gibt Fälle, in denen die Meßbrücke mit unterschiedlichen Versorgungsspannungen betrieben wird, beispielweise dann, wenn eine eine Belichtungsmeßschaltung aufweisende Kamera mit einer abnehmbaren Belichiungssteuervorrichtung versehen ist, die mit einer eigenen Versorgungsspannungsquelle arbeitet, die nach dem Ansetzen dieser Belichtungssteuervorrichtung an die Kamera die in der Kamera vorgesehene Belichtungsmeßschaltung mit Energie versorgt. Da die Spannungsquelle der abnehmbaren Belichtungssteuervorrichtung einen anderen Spannungswert aufweist als die in der kameraeigenen Belichtungsmeßschaltung vorgesehene Spannungsquelle, wird die Meßbrücke bei angesetzter Belichtungssteuervorrichtung mit einer anderen Versorgungsspannung betrieben als bei abgenommener Belichtungssteuervorrichtung. Dies führt dazu, daß bei angesetzter Belichtungssteuervorrichtung ein anderer Ansprech-Unempfindlichkeitsbereich auftritt als bei abgenommener Belichtungssteuervorrichtung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Meßbrücke der einleitend angegebenen Art verfügbar zu machen, deren Ansprech-Unempfindlichkeitsbereich für unterschiedliche Versorgungsspannungen gleich gehalten werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Lösung führt zu dem Vorteil, daß Veränderungen der Breite des Ansprech-Unempfindlichkeitsbereichs, die auf eine Änderung der der Belichtungsmeßschaltung zugeführten Versorgungsspannung zurückzuführen sind, korrigierbar sind, so daß unabhängig von einer Umschaltung auf eine andere Versorgungsspannungsquelle eine vorbestimmte Breite des Ansprech-Unempfindlichkeitsbereichs eingehalten wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer bekannten Meßvorrichtung und einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

F i g. 1 und 2 ein Blockdiagramm bzw. eine Schaltung eines automatischen Belichtungsmessers gemäß dem Stand der Technik und

F i g. 3 eine Schaltung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Die Umschaltung bzw. der Austausch der Spannungsquelle wird im folgenden beispielsweise mit Bezug auf eine Kamera mit einer Belichtungsmeßschaltung der in Frage stehenden Art beschrieben, wobei die Kamera mit einer abnehmbaren Belichtungssteuervorrichtung versehen ist, die ein von der Belichtungsmeßschaltung geliefertes Antriebssignal aufnimmt und eine elektrische Antriebsquelle, beispielsweise einen Motor oder dergleichen, betätigt, um so die Belichtungsfaktoren, beispielsweise die Blendenöffnungen des Objektivs, die Belichtungszeit und dergleichen für die richtige Belichtung genau einzustellen; insbesondere wird Bezug genommen auf die Umschaltung von einer in der Belichtungsmeßschaltung selbst enthaltenen Spannungsquelle auf ein in der abnehmbaren automatischen Belichtungssteuervorrichtung enthaltene Spannungsquelle. Dabei ist festzuhalten, daß die Erfindung nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt ist, sondern in jedem Fall mit Vorteil eingesetzt werden kann, in dem die .Spannungsquelle der Belichtungsmeßschaltung

gegen eine andere Spannungsquelle abweichende Spannung vertauscht wird.

Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Blockdiagramm einer Kamera gezeigt ist, die einen bekannten Belichtungsmesser und eine an diesem angeschlossene (im folgenden noch zu beschreibende) automatische Belichtungssteuervorrichtung 15 aufweist. Sie umfaßt ein Objektiv 1, einen Blendenvorwahlring 2, einen Spiegel 3, eine Mattscheibe 4, ein Dachkant- oder Pentaprisma 5, einen Eingabemechanismus 6, über den Belichtungsfaktoren, beispielsweise der über den Blendenvorwahlring 2 voreingestellte Blendenwert, die Verschlußzeit, die Filmempfindlichkeit usw. in einen Funktionswiderstand 7 eingegeben werden können, und ein photoelektrifches Element 8, beispielsweise eine Kadmiumsulfid-Zelle (Cds-Zelle) zur Messung des durch die Mattscheibe 4 tretenden Lichts. Eine Belichtungsmeßeinheit 9 umfaßt eine Brückenschaltung, deren Brückenzweige vom photoelektrischen Element 8 und dem Funktionswiderstand 7, einer Brückenabgleich- Detektorschaltung zur Ermittlung des Abgleichs der Brückenschaltung und einem Schaltungsabschnitt zur Anzeige des Abgleichs der Brückenschaltung gebildet werden. Auf dem Kamerakörper 11 ist ein Verbindungsanschluß 10 vorgesehen, der zur Herausführung eines Steuersignals aus der Brückenabgleich-Detektorschaltung dient, und ein weiterer Verbindungsanschluß 10' ist an der automatischen Belichtungssteuervorrichtung 15 vorgesehen und mit einer Antriebsschaltung 12 verbunden, die im folgenden beschrieben wird. Beim Anschluß der automatischen Kamerasteuervorrichtung 15 am Kamerakörper 11 werden die Verbindungsanschlüsse 10 und 10' miteinander verbunden, wodurch die Belichtungsmeßeinheit 9 elektrisch mit der Antriebsschaltung 12 verbunden wird. Die Antriebsschaltung 12 dient zum Antrieb eines Gleichstrommotors 13. Ein in seiner Gesamtheit mit 14 bezeichneter Kopplungsmechanismus weist ein Untersetzungsgetriebe zur Obertragung der Drehung des Motors 13 auf den Blendenvorwahlring 2 und Einrichtungen zur abnehmbaren Halterung der automatischen Belichtungssteuervorrichtung 15 auf dem Kamerakörper 11 auf. In F i g. 1 kann die Drehung des Motors 13 über den Kopplungsmechanismus 14 auf den Funktionswiderstand 7, den Blendenvorwahlring 2 und den Eingabemechanismus 6 übertragen werden. Die automatische Belichtungssteuervorrichtung 15 umfaßt eine Antriebsschaltung 12, den Motor 13 und den zum Blendenvorwahlring 2 führenden Kopplungsmechanismus 14, und ist so ausgelegt, daß der Blendenvorwahlring 2 oder der Blendenöffnungswert F entsprechend dem Ausgangssignal der Belichtungsmessereinheit 9 und dadurch eine geeignete Belichtung eingestellt wird.

Fig.2 ist ein Schaltbild, welches speziell die Brückenschaltung, die Brückenabgleich-Detektorsohaltung, die Brückenabgleich-Anzeigeschaltung der Belichtungsmessereinheit von F i g. 1 und die Antriebsschaltung 12 für die automatische Belichtungssteuervorrichtung 15 zeigt. Die Brückenschaltung wird gebildet vom photoelektrischen Element 8, dem Funktionswiderstand 7 und den Brückenwiderständen R I₁ R 2 mit gleichem Widerstandswert, und die Brückenabgleich-Detektorschaltung wird von einem npn-Transistor Tl und einem pnp-Transistor 7"2 gebildet. Eine Diode D ist zur Verringerung der Breite der unempfindlichen Zone der Brückenabgleich-Detektorschaltung, die im folgenden noch beschrieben wird, und zur Kompensation von Spannungsabfällen eingefügt. Die pnp-Transistoren T3 und 7" 4 und npn-Transiitoien 7*5 und Γ6 dienen zur Verstärkung des Kollektorstioms der Transistoren Tl und 7"2, der fließt, wenn die Brückenschaltung nicht abgeglichen ist, und sie dient weiter zur Schaltung des

■"> Stroms zur Beleuchtung der Anzeigeleuchten L 1 und L 2, die richtige oder Fehlbelichtung anzeigen, je nachdem, ob die Brückenschaltung abgeglichen ist oder nicht.

Der Verbindungsanschluß 10 des Kamerakörpers 11

ι» ist mit Kontaktstücken 18, Ί9, 20, 21 und 22 versehen. Wenn der Verbindungsanschluß 10' vom Verbindungsanschluß 10 getrennt ist, liegen die Kontaktstücke 18 und 19 aneinander und sind über einen Schalter 17 an einer in der Belichtungsmeßeinheit 9 vorgesehene

i) Spannungsquelle 16 angeschlossen. Wenn die automatische Belichtungssteuervorrichtung 15 auf dem Kamerakörper 11 aufgesetzt ist und der Verbindungsanschluß 10' mit dem Verbindungsanschluß 10 gekoppelt ist, ist ein von einem leitenden Kontaktglied 24 des Verbin-

2» dungsanschlusses 10' und einem isolierenden Kontaktglied 23 auf dem Kontaktglied 24 gebildetes Schaltkontaktstück zwischen die Kontaktstücke 18 und 19 so eingeführt, daß sie elektrisch voneinander isoliert sind. Die Verbindung des Kontaktstücks 19 und des Kontaktglieds 24 erlaubt außerdem die Beaufschlagung der Belichtungsmeßeinheit 9 mit einer Spannung von der Spannungsquelle 29 der automatischen Belichtungssteuervorrichtung 15, deren Spannung höher als die der Spannungsquelle 16 ist. Die Spannungsquelle 29 besteht

JH aus einem Paar von Einzelspannungsquellen 29a und 29b, die jeweils gleiche Spannung haben. Ein pnp-Transistor Tl ist über einen Widerstand R 5 und die Kontaktstücke 20 und 25 der Verbindungsanschlüsse 10 und 10' am Kollektor des Transistors T6 angeschlossen.

r> Ein npn-Transistor Γ9 ist über einen Widerstand R 6 und die Kontaktstücke 21 und 26 der Verbindungsanschlüsse 10 und 10' am Kollektor des Transistors T4 angeschlossen. Die Kollektoren der Transistoren Tl und Γ9 sind über Widerstände Rl und RS gleichen

-to Widerstandswerts miteinander verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand Rl und RS ist mit der Basis des npn-Transistors TS und des pnp-Transistors 7*10 verbunden. Die Emitter der Transistoren TS und 7*10 sind miteinander gekoppelt

4j und ihre Verbindungsstelle ist an einen Pol des Motors 13 angeschlossen. Der andere Pol des Motors 13 ist über einen Schalter 2Sb an die Verbindung zwischen den Einzelspannungsquellen 29a, 29£> angeschlossen, wobei der Schalter 2Sb seinerseits mit einem Betätigungsschalter 28a für die automatische Belichtungssteuerung betriebsmäßig verbunden ist.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der vorstehend geschilderten Anordnung beschrieben. Wenn durch das Objektiv 1, die Mattscheibe 4 und das Pentaprisma 5 Licht auf das photoelektrische Element 8 fällt, nimmt dieses einen durch seine Charakteristik bestimmten Widerstandswert an. Wenn der Widerstandswert des Funktionswiderstandes 7 kleiner als der Widerstandswert des photoelektrischen Elements 8 ist, oder wenn

w) der vom Blendenvorwahlring 2 in Verbindung mit der Verschlußgeschwindigkeit und der Filmempfindlichkeit bestimmte Blendenwert für die richtige Belichtung zu klein ist, dann werden die Basispoientiale der Transistoren 7"1 und T2 niedriger als im abgeglichenen Zustand

bi der Brücke, wodurch die Transistoren Tl und 7*1 leitend bzw. nichtleitend werden. Das führt dazu, daß die Transistoren Γ3 und 76 nichtleitend werden, während die Transistoren Γ4 und T5 leiten, die Anzeigeleuchte

L1 leuchtet auf und die Anzeigelampe L 2 erlischt, wodurch eine Unterbelichtung angezeigt wird. Gleichzeitig werden die Transistoren T9 und 77 leitend bzw. nichtleitend, was zur Folge hat, daß die Transistoren T8 und TlO nichtleitend bzw. leitend werden. Dies führt dazu, daß ein Strom in Richtung des Pfeiles /Ί zum Motor 13 fließt, der dadurch angetrieben wird. Der Kupplungsmechanismus 14 und der Eingabemechanismus 6 sind so ausgelegt, daß eine solche Drehung des Motors 13 in einer Richtung übertragen wird, welche den Blendenwert des Blendenvorwahlrings 2 bzw. den Widerstandswert des Funktionswiderstands 7 erhöht. Daher dauert die Drehung des Motors 13 so lange an, bis der Widerstandswert des photoelektrischen Elements und des Funktionswiderstandes 7 gleich werden, wodurch der durch den Pfeil i\ angezeigte Strom gleich Null wird. Der Blendenvorwahlring 2 wird demzufolge in einer Richtung angetrieben, in welcher der Blendenwert erhöht wird, um einen der richtigen Belichtung entsprechenden Wert einzustellen.

Wenn der Widerstandswert des Funktionswiderstands 7 höher als der Widerstandswert des photoelektrischen Elements 8 ist, oder wenn der durch den Blendenvorwahlring 2 bestimmte Blendenwert in Verbindung mit der Verschlußgeschwindigkeit und der Filmempfindlichkeit größer als der Blendenwert für richtige Belichtung ist, dann wird in analoger Weise der Transistor Tl nichtleitend, und der Transistor Tl wird leitend. Daraufhin wird die Anzeigeleuchte LI eingeschaltet, während die Anzeigelampe L1 abgeschaltet wird, wodurch ein Überbelichtungszustand angezeigt wird. Gleichzeitig fließt zum Motor in Richtung des Pfeiles h ein Strom, der den Motor in einer Richtung antreibt, die der Drehrichtung entgegengesetzt ist, die durch den Stromfluß in Richtung des Pfeiles ;, verursacht wurde. Hierdurch wird der Blendenwert am Blendenvorwahlring 2 und der Widerstandswert am Funktionswiderstand 7 verringert. Diese Drehung wird fortgesetzt, bis der Widerstandswert des photoelektrischen Elements 8 und der Widerstandswert des Funktionswiderstandes 7 gleich werden, wobei der Strom /2 gleich Null wird. Hieraus folgt, daß der Blendenvorwahlring 2 in Richtung auf Verringerung der Blendengröße verstellt wird, um einen der richtigen Belichtung entsprechenden Blendenwert einzustellen.

Wenn die Widerstandswerte des photoelektrischen Elements 8 und des Funktionswiderstands 7 gleich sind oder wenn der vom Blendenvorwahlring 2 in Verbindung mit der Verschlußgeschwindigkeit und der Filmempfindlichkeit bestimmte Blendenwert der richtigen Belichtung entspricht sind dementsprechend die Transistoren TX und T2 beide in nichtleitendem Zustand, so daß beide Anzeigelampen Ll und JL 2 abgeschaltet sind und so den Zustand richtiger Belichtung anzeigen. Gleichzeitig sind die Transistoren Tl und 79 leitend und zusätzlich sind die Widerstandswerte der Widerstände R7 und RS gleich, so daß das Basispotential der Transistoren Γ8 und Γ10 gleich ihrem Emitterpotential ist, wobei die Transistoren TS und Γ10 nichtleitend werden und kein Strom zum Motor 13 fließen kann, der deshalb in Ruhe verharrt. Auf diese Weise wird das Arbeiten der Belichtungsmesserschaltung 9 und der Antriebsschaltung 12 vom Schalten der Transistoren Ti und T2 gesteuert. Im folgenden wird die Änderung der Empfindlichkeit des Brückenabgleich-Dctektors infolge von Änderungen der Spannung der Spiinniingsquellcn betrachtet.

In I⁷ i g. 2 stellt Vs eine an der Verbindung zwischen dem photoelektrischen Element 8 und dem Funktionswiderstand 7 erzeugte Signalspannung dar. Vm: \ und Vbe 2 sind die Schwellspannungen der Transistoren Tl und T2 oder die Basis-Emitter-Spannung unmittelbar bevor ein Basisstrom zu den Transistoren Tl und T2 fließt und sie leitend macht. Wenn diese Transistoren Siliziumtransistoren sind, liegen die Schwellspannungen üblicherweise im Bereich von 0,4 bis 0,45 V. Eb ist die Spannung der Spannungsquelle, und Vd ist eine von der Vorspanndiode D erzeugte Vorspannung. Wenn die Diode D eine Siliziumdiode ist, liegt die Vorspannung üblicherweise im Bereich von 0,6 bis 0,7^λ'. Die Widerstandswerte der Widerstände R 1 und A* 2 sind, wie oben erwähnt, gleich. Wenn Vs ι und Vv 2 die Größe der Signalspannung Vv unmittelbar vor dem Leitendwerden der Transistoren Tl bzw. T2 ist, dann gilt

K₁-, = IR 2 (E₈- V_n)(Rl + R2)i + V_BKl. (1)

V_S2 = !R2(E„- V₀)I(Rl + R2)\ + V_n- V_mil. (2)

Zur Vereinfachung wird angenommen, daß Vg/ri = Vbe2 = V'bb Da R 1 = /?2wird

V_sl = {(£„- 1',,(/2I + V_ul , (3)

Vs2 = \{E_B-V₀)Pl + V₀- V_Bl:. (4)

Hier wird angenommen, daß der Widerstandswert des Funktionswiderstands 7 mit Rvfestliegt und daß der Widerstandswert des photoelektrischen Elements 18 bei Signalspannungen Vs 1 und Vv 2 gleich Rph\ und Rpti2 ist.

K_n = E_n ■ RyKRpIu + R_x), (5)

K₅₂ = E_n ■ Ry/(Rph₂ + Ry). (6)

Da Gleichung (3) gleich Gleichung (5) und Gleichung (4) gleich Gleichung (6) wird

RpIi₁ = Ry(E_n + V_n - 2 V_BlA/(E_B - V₀ + 2 V'_Bt:), (7) RpZi₂ = R_V(E_B - V_n + 2 V_BI:)/(E_B + V_n-2 V_BE). (8)

V_n = 0,6 - 0,7 V und

V'_BH = 0,4 - 0,45 V ,

da V₀ < 2V'_BE und demzufolge Rp/i, < RpZi₂.

Um den Transistor Tl leitend zu machen, muß V größer als die durch die Gleichung (5) gegebene Spannungsgröße Vs 1 sein, und dies bedeutet, daß dei Transistor Tl leitet, wenn der Widerstandswert de: photoelektrischen Elements 8 kleiner als Rph ist.

In ähnlicher Weise muß, um den Transistor T2 leitern zu machen, Vs kleiner als der durch die Gleichung (6 gegebene Spannungswert Vs 2 sein, und dies bedeutei daß der Transistor T2 leitend ist, wenn der Wider standswert des photoelektrischen Elements 8 höher al Rph2 ist. Wenn der Widerstandswert des photoelektri sehen Elements 8 also zwischen Rph\ und Rph₂ liegt um sich innerhalb dieses Bereiches ändert, befinden siel beide Transistoren Tl und T2 in nichtleitenden Zustand und schalten die beiden Anzeigeleuchten L und L 2 an und zeigen so die richtige Belichtung.

Der Bereich, innerhalb dessen die Transistoren T und T2 unverändert nichtleitend gehalten werden um

der durch die Widerstandswerte Rph\ und Rpti2 des photoelektrischen Elements 8 bestimmt ist, wird als »unempfindliche Zone« bezeichnet.

Die Breite dieser unempfindlichen Zone wird nachfolgend in einen Lichtwert umgewandelt. Wenn EVi und EV2 die Liclitwerte für die Widerstandswerte des photoelektrischen Elements Rph bzw. Rphi und Rphi sind, dann stehen die Lichtwerte und die Helligkeit eines zu photographierenden Objekts in den folgenden Beziehungen:

2'" = A- -Bl. 2'^;l = A- · Bl

(9)

worin B 1 die Helligkeit des Objekts bei Rph = Rph_u B2 die Helligkeit des Objekts bei Rph = Rphi und k konstant ist. ^

Auch die Helligkeit des Objekts und der Widerstandswert des photoelektrischen Elements stehen in folgenden Beziehungen:

Rph_{ = \- Bi"'\ Rph₂ = \ · Bl

(10)

worin γ eine vom photoelektrischen Element bestimmte spezielle Konstante und α eine Konstante ist.

Aus den Gleichungen (9) und (10) kann die Breite der durch Rph] < Rph < Rph2 gegebenen unempfindlichen Zone in Ausdrucken des Lichtwerts wie folgt ausgedrückt werden:

EVX - EVl =

1 , RpIi₂

-.-- in Vr-

;■ In, — RpIi₁

Wenn AEV= EVi-EVl ist, kann die Gleichung (1!) folgendermaßen geschrieben werden:

I EV =

- ^ln -

In₂ —

(12)

Durch Einsetzen der Gleichungen (7) und (8) in Gleichung (12) wird

2 E — V + ? \"

(13)

Wenn daher irgendwelche während des Messens von der Schaltungscharakteristik verursachte Veränderungen des Brückenabgleichs innerhalb von ± AEV/2 um den Abgleichpunkt der Brücke herumliegen, wird dieser Zustand als abgeglichener Zustand der Brücke angezeigt. Innerhalb des Bereiches AEV ist daher die Belichtungsanzeige veränderlich und die Faktoren, welche den Bereich von A EV bestimmen, sind γ, Eb, Vd und V'be- Der Einfluß von AEV auf die Spannung kann berechnet werden mit γ = 0,5, V'be = 0,45 V und Vd — 0,6 V (die bei Veränderung der Spannung der Spannungsquelle als unvariabel angenommen werden), und zum Vergleich von zwei Fällen, d. h. Eb = 3 V und Eb = 6 V.

Wenn E_B = 6 V ist,

IEK = ■■--<-~_Ί In

0,5 ■ In₂

6 - 0,6 + 0,9
6+0,6-0,9 · J₁₄J

Wenn £_β = 3 V ist,

2 3-0,6 + 0,9 . _1Α

¹^- WVS- M _{+ 116}-O^ ■;-

Es ist ersichtlich, daß die Breite der unempfindlichen Zone bei 3 V doppelt so groß wie bei 6 V ist. Tatsächlich

wird jedoch die Vorspannung Vp mit Erhöhung und Abfall der Spannung der Spannungsquelle ebenfalls erhöht bzw. fällt, weshalb die Veränderung der Breite der unempfindlichen Zone doppelt so groß oder größer ist.

Ein größerer Wert von AEV verursacht eine größere Unregelmäßigkeit der richtigen Belichtung, d. h., die Empfindlichkeit des Belichtungsmessers wird verringert. Um dies zu vermeiden, muß der durch Änderung der Spannung der Spannungsquelle verursachte Anstieg von AEV auf ein Minimum gebracht werden. In Gleichung (13) wird der Term

^ln .^i

V_n - 2 V'_II

von der Spannung Eb, der Spannungsquelle beeinflußt, und hieraus ist ersichtlich, daß die Erhöhung von AEV dadurch minimalisiert werden kann, daß die Vorspannung Vd oder 2 V'be gleichzeitig mit der Änderung der Spannung Eb korrigiert werden. 2 V'be ist jedoch ein von physikalischen Eigenschaften der Transistoren bestimmter Wert und kann nicht beliebig gewählt werden. Daher muß V_D korrigiert werden. Da jedoch V_D bezüglich von Veränderungen der Spannung der Spannungsquelle stabil sein muß, wird die Sättigungsspannung der Diode D als Vd verwendet. Deshalb ist es unerwünscht, einen Widerstand zwischen die Emitter der Transistoren 7*1 und Tl in Serie mit der Diode D einzufügen, um dadurch die Spannung zwischen diesen Emittern zu erhöhen, weil hierdurch die Spannung zwischen ihnen relativ zu Änderungen der Spannungsquelle erheblich verändert wird. Wenn die Diode Deine Siliziumdiode ist, und eine Vielzahl solcher Dioden in Reihe angeordnet wird, führt dies zu dem Ergebnis Vo = 0,6 N— 0,7iV (N = 1,2 ... usw.), was wiederum bedeutet, daß die Bedingung VO < 2 V'be nicht erfüllt ist, wenn N> 1 ist. Wenn Vd > 2 V'be ist, verschwindet die unempfindliche Zone, so daß bei abgeglichener Brücke die Transistoren 71 und 7*2 beide in ihren leitenden Zustand vorgespannt sind, und so die Anzeige der richtigen Belichtung nicht übernehmen können. Wenn anstelle von Silizium-Dioden Germanium-Dioden verwendet würden, würden sie die vorstehende Bedingung erfüllen, jedoch ist die tatsächliche Verwendung solcher Dioden nicht ratsam, weil sie das Problem der Unregelmäßigkeit von 2 V'be und Vd nicht lösen würden, was dEVnachteilig beeinflussen würde.

Bei der vorliegenden Erfindung sind Transistoren anstelle der üblichen Dioden für die Vorspannung und Kompensation von verringerter Spannung verwendet, wodurch Vd frei wählbar ist, so daß V₀ nach Änderung der Spannung der Spannungsquelle derart korrigiert werden kann, daß dauernd die vorbestimmte Breite der unempfindlichen Zone gegeben ist, und daß jede Unregelmäßigkeit der Breite A EV der unregelmäßigen Zone kompensiert werden kann, die von Unregelmäßigkeiten von Vein und Vbei der Transistoren 7*1 und Tl herrühren, so daß die oben in Verbindung mit dem Stand der Technik erläuterten Nachteile überwunden sind.

Die Erfindung wird nunmehr mit Bezug auf F i g. 3 beschrieben, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellt.

Zwischen Widerständen Ri und R 2 gleichen Widerstandswerts, die einen der Abgleich- Ausgangsanschlüsse einer Brücke bilden, ist ein halbfester Widerstand R 13 und ein fester Widerstand R14 in Serie geschaltet. Ein Vorspanntransistor 7"U ist mit

seinem Kollektor an die Verbindung zwischen den Widerständen R 1 und R 13 geschaltet, während seine Basis an die Verbindung zwischen den Widerständen R13 und R14 und sein Emitter an die Verbindung zwischen den Widerständen R 2 und R 14 angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors Ti ist über einen Temperaturkompensationswiderstand RH am Emitter des Transistors TH und der Emitter des Transistors T2 über einen Temperaturkompensationswiderstand R 12 am Kollektor des Transistors 7Ί1 angeschlossen. Ein Temperaturkompensationsthermistor Trh ist zwischen die Transistoren TX und T2 geschaltet. Ein Spannungsänderungs-Korrekturwiderstand R 15 ist mit einer Seite am Kollektor des Transistors TH und mit der anderen Seite an einem Kontaktstück 30 angeschlossen, welches an einem Verbindungsanschluß 10 sitzt. Die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen R 13 und R 14 und die Basis des Transistors T11 sind mit einem weiteren Kontaktstück 31 auf dem Verbindungsanschluß 10 verbunden. Der Verbindungsanschluß 10' kann bei Anschluß der automatischen Belichtungssteuervorrichtung 15 am Kamerakörper 11 mit dem Verbindungsanschluß 10 gekoppelt werden und weist ein Kontaktstück 33 und ein Kontaktstück 32 auf, die mit den Kontaktstücken 30 bzw. 31 jeweils ein Kontaktpaar bilden. Die Kontaktstücke 33 und 32 sind kurzgeschlossen und können so die Kontaktstücke 31 und 30 des Verbindungsanschlusses 10 kurzschließen, wenn der Verbindungsanschluß 10' mit dem Verbindungsanschluß 10 gekoppelt ist. Die Kontaktstücke 33 und 32 bilden mit den Kontaktstücken 30 und 31 ein Spannungsänderungs-Abtastelement. Die übrigen Anschlüsse sind den Anschlüssen nach Fig. 2 ähnlich, und auf eine Darstellung der Antriebsschaltung 12 ist in Fig.3 verzichtet. VO stellt eine Vorspannung zwischen dem Kollektor und Emitter des Vorspanntransistors Γ11 dar. Vflffj stellt die Basis-Emitter-Spannung und /«den Basisstrom des Transistors TIl dar. Der durch den zwischen die Basis und den Kollektor des Transistors 711 geschalteten Widerstand R 13 fließende Strom ist durch /gegeben. Wenn das Gleichstrom-Verstärkungsmaß tiFE des Transistors Γ11 hinreichend groß ist und wenn der Widerstand R 13 so gewählt ist, daß er die Beziehung

1 > R 13

erfüllt, wird

Iy = '-OV₁/ ¹A Μ), (16)

/=!(£„- V_n)IlRW - h_FEIB, (17)

V_n = / R 13 + V_BEi . (18)

Gleichungen (16) und (17) ergeben

/=!(£,- V₀)Il R 1 + (h_FE V_BEi/R U)\/(h_FE + 1).

(19)
Gleichungen (19) und (18) ergeben

;= Rl3E„/\2{h_FE+ \)Rl + R\3\ + 2{h_FE+\)Rl
Da h_FE > 1 und 2h_FERl > Λ 13,

V =

Rl3h_r

Durch Wahl der Widerstände Ri,R2,Rl3 und R 14 derart, daß der Transistor Π1 im Sättigungsbereich der Basis-Emitter-Spannung des Transistors TIl betrieben wird, kann Vbei unabhängig von Veränderungen der Spannungen der Spannungsquelle im wesentlichen auf einen vorbestimmten Wert, beispielsweise auf 0,6 bis 0,7 V, im Falle eines Siliziumtransistors, gehalten werden.

Gleichung (21) zeigt daß die Vorspannung VO ohne Beeinträchtigung durch Änderungen der Spannung der Spannungsquelle stabil sein kann und daß jeder Wert von V'd durch Veränderungen des Widerstandsverhältnisses der Widerstände R 13 und R 14 frei erhalten wird. Daher kann die Vorspannung V'd in geeigneter Weise geändert werden, indem ein Abtastelement zur Ermittlung der Änderung der Spannung der Spannungsquelle vorgesehen wird, um den durch die Gleichung (21) gegebenen Widerstandswert des Widerstands R 13 oder R 14 zu ändern und so eine vorbestimmte Breite der unempfindlichen Zone unabhängig von Änderungen der Spannungen der Spannungsquelle sicherzustellen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung speist die Spannungsquelle 16 relativ niedriger Spannung beispielsweise eine Spannung in die Belichtungsmesserschaltung ein, wenn die Verbindungsanschlüsse 10 und 10' voneinander getrennt sind, und der Widerstand R 13 ist derart voreingestellt, daß in diesem Zustand eine optimale Breite der unempfindlichen Zone eeeeben ist.

Rl4(h_FE+l)

+ 1

'BE3

l(h_FE+ I)Rl +

(20) (21)

Wenn die Verbindungsanschlüsse 10 und 10' gekoppelt sind (oder wenn die automatische Belichtungssteuervorrichtung 15 mit dem Kamerakörper verbunden ist), wird die Spannung auf die Spannung der Spannungsquelle 29 zum Antrieb des Motors 13 in F i g. 2 mit relativ hoher Spannung umgeschaltet, und gleichzeitig damit wird ein Korrekturwiderstand R15 zum Widerstand Ä13 parallel geschaltet (durch Verbindung der Kontaktstücke 30 und 33 und der Kontaktstücke 31 und 32), wobei der Korrekturwiderstand R 15 voreingestellt ist, so daß V'd reduziert wird und die infolge der erhöhten Spannung auftretende verringerte Breite der unempfindlichen Zone so weit korrigiert wird, bis sie gleich der Breite der unempfindlichen Zone bei Anschluß der niedrigen Spannungsquelle

μ ist.

In der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung kann der Widerstandswert zwischen der Basis und dem Kollektor des Vorspanntransistors TIl mittels des parallel zum Widerstand R 13 geschalteten Korrektur-

w) Widerstands R 15 in Abhängigkeit von einer Veränderung der Spannung der Spannungsquelle verändert werden, wodurch die Vorspannung und dementsprechend die Änderung der Breite der unempfindlichen Zone infolge der Änderung der Spannung der

hi Spannungsquelle korrigiert wird. Selbstverständlich kann in Abhängigkeit von der Spannungsänderung der Spannungsquelle ein dem Widerstand R15 entsprechender Widerstand zum Widerstand R14 parallel

Il

geschaltet werden, oder alternativ können die Widerstände R 13 oder R 14 beim Koppeln des Verbindungsanschlusses 10' mit dem Verbindungsanschluß 10 mechanisch auf einen anderen Widerstandswert umgestellt werden. Kurz gesagt, es ist: wesentlich, daß der ^r> Widerstandswert des Widerstands R 13 zwischen der Basis und dem Kollektor des Vorspanntransistors TIl oder des Widerstands R 14 zwischen dem Emitter und der Basis dieses Transistors durch das Spannungsänderungs-Abtastelement so verändert wird, daß die Vorspannung V'_D in dem Maße geändert wird, daß die Änderung der Breite der unempfindlichen Zone korrigiert wird, und hieraus ergibt sich, daß die vorliegende Spannung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. ι ^r>

Erfindungsgemäß wird, wie ersichtlich, von der Spannungsquelle des Belichtungsmessers auf eine

Spannungsquelle abweichender Spannungsgröße umgeschaltet, und gleichzeitig hiermit wird die Veränderung der Breite der unempfindlichen Zone infolge dieser Änderung des Spannungswerts korrigiert, so daß die Breite der unempfindlichen Zone unabhängig von durch solche Umschaltung verursachten Spannungsänderungen auf einem vorbestimmten Wert verbleibt und jede Änderung der Breite ohne nachteilige Beeinträchtigung anderer Bauelemente korrigiert wird. Dadurch ist es erfindungsgemäß möglich, jede Abweichung von der richtigen Belichtung zu vermeiden, die durch Änderung der Breite der unempfindlichen Zone verursacht wird, die ihrerseits von einer Änderung der Spannung der Spannungsquelle herrührt, so daß eine stabile und richtige Belichtung unabhängig von der Änderung des Spannungswerts erhalten wird.

Hierzu 2 Blatt Zcichnurmcn

Claims

Patentansprüche:

1. Meßbrücke mit transistorisierter Abgleichnachweisschaltung und nachgeschalteter Steuerschaltung, als Belichtungsmeß- oder -steuerschaltung, bei der ein Geber, ein variabler Widerstand sowie ein dritter und vierter Widerstand die Brücke bilden, deren Ausgangsanschluß durch den gemeinsamen Punkt des Gebers und des variablen Widerstandes gegeben ist, bei der ferner die Abgleich-Nachweisschaltung einen npn- und einen pnp-Transistor aufweist, deren Basen mit den Ausgangsklemmen der Brücke verbunden sind, bei der die Steuerschaltung mit den Kollektoren der npn- und pnp-Transistoren verbunden ist, bei der ein Spannungsteiler zwischen dem dritten und vierten Widerstand der Brücke eingefügt ist und bei der ein dritter Transistor an den Spannungsteiler derart angeschlossen ist, daß die von dem Spannungsteiler aufgeteilte Spannung an der Basis des dritten Transistors anliegt, während dessen Emitter und der Emitter des npn- oder des pnp-Transistors an dem einen äußeren Anschluß des Spannungsteilers und der Emitter des anderen npn- oder pnp-Transistors am anderen äußeren Anschluß des Spannungsteilers liegt (nach DT-PS 22 43 170), dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (R 13, R 14^ einen variablen Widerstand (R 13) aufweist, der durch eine Einrichtung zur Veränderung von dessen Widerstandswert beim Anlegen unterschiedlicher Versorgungsspannungen (16 oder 29) jeweils auf einen solchen Widerstandswert einstellbar ist, daß bei jeder anliegenden Versorgungsspannung ein gleicher Unempfindlichkeitsbereich der Belichtungsmeß- oder -steuerschaltung auftritt.

2. Meßbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung des variablen Widerstandes (R 13) derart ausgebildet ist, daß sie dessen Widerstandswert bei einer Änderung der Versorgungsspannung (16) automatisch ändert.

3. Meßbrücke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung des variablen Widerstandes (R 13) einen zusätzlichen Widerstand (R 15) aufweist, der bei Änderung der Spannungsquelle (von 16 auf 29) zu wenigstens einem der Widerstände (R 13) des Spannungsteilers (R 13, R 14) parallel schaltbar ist.