DE2264554A1

DE2264554A1 - Schaltungsanordnung zur automatischen einstellung der objektivblende einer filmkamera

Info

Publication number: DE2264554A1
Application number: DE2264554*A
Authority: DE
Inventors: Seinan Miyakawa
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1971-04-19
Filing date: 1972-04-18
Publication date: 1974-05-02
Also published as: JPS4727945U; DE2218802A1; DE2218802B2; JPS5111973Y2; US3775001A

Description

SIFLOM-INOBNIEVB

KARL-HEINZ SCHAUMBUKG 2 2 6 A 5 5

PATKNTANWAIiT

8 MÜNCHKN MAUERKIBCHKBSTB.

P 22 64 534.1

ASAHI KOGAKU KOGYO K.K. 2 0· DEL

1A4 1172 a

Schaltungsanordnung zur automatischen Einstellung der Objektivblende einer Filmkamera

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Einstellung der Objektivblende einer Filmkamera durch Auswertung des an der Sektorlamelle reflektierten Lichts auf einen der jeweils erforderlichen Filmbelichtung entsprechenden Wert mittels eines Gleichstrommotors, der durch die Größe und die Richtung der Diagonalspannung einer Widerstandsbrükkenschaltung gesteuert wird.

Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist beispielsweise durch die DT-OS 1 422 736 bekannt. Sie hat den Nachteil, daß ein zur Lichtmessung vorgesehenes elektronisches Element im Betrieb der Filmkamera durch die Drehung der Sektorlamelle einer intermittierenden Lichteinwirkung ausgesetzt ist. Die Menge des pro Zeiteinheit intermittierend auf das fotoelektronische Element einwirkenden Lichtes ist aber unterschiedlich gegenüber derjenigen Lichtmenge, die auf den Film selbst

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einwirkt. Wenn die Sektorlamelle in einer Aufnahmepause stillgesetzt wird, steigt diese Lichtmenge auf den mehrfachen Wert an.

Um diese durch die Betriebszustände bedingten Unterschiede zu kompensieren, kann man dem fotoelektronischen Element ein Kompensationsfilter vorordnen, das entsprechend dem Jeweiligen Betriebszustand der Kamera wahlweise in den Strahlengang hinein bzw. aus ihm heraus bewegt wird. Dieser Vorgang kann beispielsweise abhängig von der Betätigung des Kameraantriebes gesteuert werden. Auch kann die Position, in der die Sektorlamelle stillgesetzt wird, besonders reguliert werden, wobei dann ein bestimmter Teil der spiegelnden Oberfläche der Sektorlamelle immer in einer bestimmten Stellung im Strahlengang verbleibt. Dieser Teil ist mit einem Filter oder einem Raster versehen, so daß gegenüber der übrigen Spiegelfläche ein geringerer Reflexionsfaktor vorliegt.

Das bei diesen bekannten Möglichkeiten auf das fotoelektronische Element einwirkende Objektlicht ändert sich Jedoch trotzdem in weiten Grenzen abhängig von der Filmtransportgeschwindigkeit und vom öffnungswinkel der Sektorlamelle sowie von den durch die Empfindlichkeit des Jeweils verwendeten Films zu stellenden Anforderungen, so daß es praktisch unmöglich ist, das fotoelektronische Element und die ihm zugeordneten Komponenten einer Filmkamera so einzustellen und zu betreiben, daß Jeweils die richtige Anzeige und eine genaue Auswertung des Objektlichts in Jedem Moment einer Aufnahme so möglich ist, daß eine optimale Grüße zur laufenden Einstellung der Objektivblende erhalten wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kompensation derjenigen Änderungen des Objektlichts zu ermöglichen, die

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durch die unterschiedlichen Betriebszustände der das Licht auf das fotoelektronische Element reflektierenden Sektorlamelle der Filmkamera verursacht werden können.

Eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die Widerstandsbrückenschaltung zusätzliche Widerstände enthält, die einerseits im Ruhezustand, andererseits im Betriebszustand der Filmkamera über Schalter einschaltbar sind.

Die zusätzlichen Widerstände können in sehr einfacher Weise in der Widerstandsbrückenschaltung fest vorgesehen werden, und die zu ihrer Einschaltung vorgesehenen Schalter können Kontakte haben,· die abhängig vom Auslösen der Filmkamera betätigbar sind. Durch die Erfindung wird somit in sehr einfacher Weise eine Möglichkeit zur Kompensation der vorstehend beschriebenen unterschiedlichen Lichtmengen möglich, denn die zusätzlichen Widerstände können so bemessen werden, daß die Widerstandsbrückenschaltung für den Ruhezustand und für den Betriebszustand der Filmkamera jeweils so in ihren elektrischen Werten geändert wird, daß trotz unterschiedlicher Objektlichtwerte stets das richtige Steuerpotential für den Gleichstrommotor geliefert wird. Es ist hierbei lediglich zu beachten, daß die zusätzlichen Widerstände entsprechend der Differenz der Objektlichtstärke bemessen werden, die sich durch die unterschiedlichen Betriebszustände der Sektorlamelle ergibt.

Zum besseren Verständnis der der Erfindung zugrunde liegenden Probleme wird im folgenden zunächst das Prinzip der Lichtmessung durch Auswertung des an einer Sektorlamelle reflektierten Lichts und danach der Einsatz einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung in einer Blendensteuerschaltung

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anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die räumliche Anordnung der einzelnen Elemente ei ner Filmkamera, die mit einer Sektorlamelle arbei tet, an der das Objektlicht auf ein fotoelektroni sches Element reflektiert wird, und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung in einer Blendensteuerschaltung.

In Fig. 1 sind die wesentlichen Teile eines Objektive einer Filmkamera, ihrer Blendenanordnung und der Lichtauswertung mit Hilfe einer Sektorlamelle dargestellt. Auf einer optischen Achse 25 sind Linsen 26 und 29, ein eventuell für das Sucherbild vorgesehener Strahlenteiler 27, eine

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Blendenanordnung 28, eine Sektorlamelle 31 sowie eine Filmebene 30 angeordnet. Die Sektorlamelle 31 ist mit . einer spiegelnden Oberfläche 32 versehen, die das Objektlicht immer dann auf ein fotoelektronisches Element 35 reflektiert, wenn sich die Sektorlamelle 31 im Strahlengang befindet. Dem fotoelektronischen Element 35 kann ein Filter 34 beschriebener Art vorgeschaltet sein. Es ist zu erkennen, daß bei Drehung der Sektorlamelle 31 pro Zeiteinheit immer nur ein Teil des Lichtes auf das fotoelektronische Element 35 einwirkt, welcher gegenüber dem auf den Film einwirkenden Lichtanteil unterschiedlich ist.

In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung dargestellt, bei der ein fotoelektronisches Element in Form eines Fotowiderstandes 1 vorgesehen ist, der durch das Objektlicht beeinflußt wird. Das Licht fällt durch eine Blende 4, wird durch einen Spiegel 3 reflektiert und fällt dann auf die reflektierende Oberfläche einer Sektorlamelle 2· Mit dem Fotowiderstand 1 ist eine Diode 5 in Reihe geschaltet, die als Element mit logarithmischer Charakteristik ausgenutzt wird und am Verbindungspunkt beider Elemente einen vom Jeweiligen Wert des Fotowiderstandes 1 abhängigen Spannungsabfall liefert, der ein Maß für die Objekthelligkeit ist. Es ist ferner.ein Gleichspannungswandler 6, bestehend aus Wechselrichter und Gleichrichter, vorgesehen, der mit seinem Gleichstromausgang an ein Netzwerk N angeschaltet ist. Dieses enthält ein Potentiometer 7, dessen Widerstandswert entsprechend der Filmtransportgeschwindigkeit einstellbar ist. Ferner ist ein zweites Potentiometer 8 vorgesehen, dessen Widerstandswert entsprechend der Lichtempfindlichkeit des verwendeten Films einstellbar ist. Beide Potentiometer 7 und 8 sind einander parallel an den Ausgang des Gleichspannungswandlers 6 angeschaltet, so daß ihre TeIl-

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widerstände eine Brückenschaltung bilden. Es sind ferner Kompensationswiderstände 9 und 10 vorzugsweise übereinstimmenden Widerstandswertes vorgesehen, die mit dem Potentiometer δ beidseitig in Reihe geschaltet sind. Sie können in das Netzwerk N durch Schaltkontakte 11 und 12 eingeschaltet werden, mit denen sie Überbrückt sind und die beispielsweise durch die Auslöserbetätigung der Filmkamera geöffnet bzw. geschlossen werden. Vorzugsweise arbeiten die Schaltkontakte 11 und 12 als Wechselschalter, so daß die beiden Zweige der Brückenschaltung in entgegengesetztem Sinn durch ihre Betätigung veränderbar sind.

Fig. 2 zeigt die Schaltungsanordnung in einer Schaltstellung, die dem Ruhezustand der Filmkamera entspricht. Das Potentiometer 7 zur Einstellung der Filmtransportgeschwindigkeit und das Potentiometer 8 zur Einstellung eines der Filmempfindlichkeit entsprechenden Wertes können gegeneinander ausgetauscht sein, dann milssen Jedoch auch die Kompensationswiderstände entsprechend andere angeordnet sein. Derjenige Anschluß des Netzwerks N, der am Verbindungspunkt des Fotowiderstandes 1 und der Diode 5 liegt, ist mit dem Schleifer des zweiten Potentiometers 6 verbunden, mit dem der Lichtempfindlichkeitswert des Films eingestellt wird. Der Schleifer des Potentiometers 7 ist mit der Steuerelektrode eines Transistors 13 verbunden, der wie die Reihenschaltung aus Fotowiderstand 1 und Diode " 5 an die aus den beiden Batterien 21 und 22 gebildete Betriebsspannungsquelle angeschaltet ist. Der Transistor 1st vorzugsweise ein Feldeffekttransistor, da dieser einen hohen Eingangswiderstand hat und praktisch leistungsloe steuerbar ist, so daß die Teilwiderstände der Brückenschaltung keiner hohen Strombelastung ausgesetzt sind.

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Leitfähigkeitstyp und damit erforderliche Anschlußart des Feldeffekttransistors 13 hängen davon ab, wie die Anteile des Steuerpotentials polarisiert sind und zusammengeführt werden. Deshalb ist die in Fig. 2 gezeigte Schaltungsart dieses Transistors lediglich eine von mehreren Möglichkeiten.

Ein Anteil des Wechselspannungssignals des Gleichstromwandlers 6 wird der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 13 über eine Reihenschaltung/eines Widerstandes '.!* und eines Kondensators -' : von der Primärseite des Wandlerübertragers her zugeführt, dieser Wechselspannungsanteil dient zur Stillsetzung eines Gleichstrom-Servomotors 20 zur Blendeneinstellung in noch zu beschreibender Weise.

Ein drittes Potentiometer 14 ist als Ausgangswiderstand des in Sourceschaltung betriebenen Feldeffekttransistors 13 vorgesehen, sein Schleifer ist mit dem Eingang eines Leistungsverstärkers 15 verbunden. Eine Darlington-Schaltung 16 mit zwei Transistoren 17 und 18 dient mit ihrer Schaltstrecke zur Steuerung der Rückwärtsdrehung des Gleichstrommotors in noch zu beschreibender Weise. Die Basiselektrode des Transistors 17 ist mit dem Ausgang des Leistungsverstärkers 15 verbunden. Eine entsprechende Schaltung 19 zur Steuerung der Vorwärtsdrehung des Servomotors 20 ist mit Ihrer Schaltstrecke mit dem positiven Pol der Batterie 21 und an ihrem Steuereingang mit ;. einer Diode 23 verbunden, die bezüglich dem positiven Pol der Batterie 21 in Durchlaßrichtung gepolt ist. Diese Diode 23 ist mit dem Kollektor des Transistors 17, verbunden. Die beiden Schaltstrecken der Schaltungen und 19 sind an einem Anschluß des Servomotors zusamxaen-

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geführt, dessen anderer Anschluß am Verbindungspunkt der in Reihe geschalteten Batterien 21 und 22 liegt.

Wie bereits ausgeführt, besteht die Steuerschaltung für die Speisung des Servomotors 20 aus dem Feldeffekttransistor 13, dem Leistungsverstärker 15, der Schaltung 19 für Vorwärtsdrehung und der Schaltung 16 für Rückwärtsdrehung. Der Servomotor 20 kann durch wahlweise Ansteuerung der Schaltungen 16 und 19 den Blendenmechanismus 4 öffnen oder schließen.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten Schaltungsanordnung beschrieben. Vor der Auslösung der Kamera werden die Widerstandswerte der Potentiometer 7 und 8 entsprechend dem Empfindlichkeitswert des jeweils verwendeten Films und der gewählten Filmtransportgeschwindigke it eingestellt. Die Filmkamera wird mit diesen voreingestellten Werten auf ein aufzunehmendes Objekt gerichtet. Zunächst sei angenommen, daß der Blendenmechanismus 4 für diese Aufnahme noch nicht optimal eingestellt ist und daß das Objektlicht durch zu große Blendenöffnung beispielsweise zu stark sein soll. Das Objektlicht wird an der reflektierenden Oberfläche der Sektorlamelle 2 reflektiert, die sich mit einer Geschwindigkeit dreht, welche durch das Potentiometer 7 entsprechend der Filmtransportgeschwindigkeif eingestellt ist. Das reflektierte Licht fällt auf den Fotowiderstand 1 und erzeugt an der Diode 5 einen Spannungsabfall, der einen logarithmierten Lichtwert angibt. Dieser ändert sich in Form einer arithmetischen Reihe mit einer geometrischen Änderung des Objektlichtes. Der Spannungsabfall liegt dann zusammen mit der Steuerstrecke des Feldeffekttransistors 13 an einem Diagonalzweig der Brückenschaltung im Netz-

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werk N. In diesem Zustand ist der Schalter 11 geschlossen, der Schalter 12 geöffnet. Wenn an der Reihenschaltung aus Fotowiderstand 1 und Diode 5 der beschriebene Spannungsabfall entsteht, steigt die Spannung an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 13 an, so daß sich sein Innenwiderstand verringert. Dadurch wird der Leistungsverstärker 15 leitend gehalten, und die Schaltung 16 für Rückwärtsdrehung wird über den leitenden Transistor 17 "aufgesteuert, während die Schaltung 19 für Vorwärtsdrehung gesperrt ist, so daß ein Stromkreis über die Batterie 22, den Servomotor 20, und den Transistor 13 geschlossen wird.

Nun beginnt der Servomotor 20 seine Drehung in Rückwärtsrichtung. Dadurch wird der Blendenmechanismus 4 in einer solchen Richtung verstellt, daß die Blendenöffnung kleiner und das Objektlicht geschwächt wird. Damit wird euch das tatsächlich auf den Fotowiderstand 1 fallende Licht abgeschwächt, so daß das Ausgangssignal der Reihenschaltung aus Fotowiderstand 1 und Diode 5 entsprechend abfällt. Bei dem mit dem Potentiometer 7 entsprechend der Filmtransport ge se hwindigke it und dem Potentiometer 8 entsprechend der Lichtempfindlichkeit des Films sowie dem Kompensationswiderstand 10 eingestellten Zustand des Netzwerks N nähert sich das Steuerpotential am Feldeffekttransistor 13 dann einem vorbestimmten und in beschriebener Weise für den Stillstand des Servomotors 20 festgelegten Wert. Dieser Wert muß nicht einer Abgleichspannung der Brückenschaltung mit dem Wert Null zugeordnet sein, sondern es kann sich ein ·■ positiver Potentialwert einstellen. Wenn das Gesamtpotential dann einen Punkt erreicht, der bei geeigneter Einstellung des Regelwiderstandes 14 die Ausgangsgleichspannung Null am Leistungsverstärker 15 erzeugt, so liefert dieser dann ein verstärktes Wechselstromsignal, das eine wieder-

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holte Ein-Ausschaltung des Transistors 17 erzeugt und damit den Servomotor 20 zu einem schnellen Stillstand bringt. In diesem Moment ist der Blendenmechanismus 4 in einem Zustand, der eine optimale Belichtung ermöglicht.

Wenn der Blendenmechanismus 4 das Objektlicht unzureichend für vorgegebene Belichtungsbedingungen durchläßt, liegt an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 13 ein vergleichsweise geringes Potential, da die Reihenschaltung aus Fotowiderstand 1 und Diode 5 eine geringere Spannung liefert, wodurch der Innenwiderstand des Feldeffekttransistors 13 höher wird. Der Transistor 17 der Schaltung 16 wird mit einer negativen Eingangsspannung gesperrt, so daß infolge der geänderten Potentialverteilung an der Reihenschaltung der Steuereingänge der Schaltungen 16 und 19 und der Diode 23 nur die Schaltung 19 für Vorwärtsdrehung des Servomotors 20 leitend bleibt. Dadurch wird der Servomotor 20 vorwärts gedreht und stellt den Blendenmechanismus 4 in Richtung auf eine öffnung ein, die für die jeweiligen Aufnahmebedingungen optimal ist. Wenn das Objektlicht dadurch stärker wird, nähert sich das Steuerpotential an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 13 wieder dem vorbestimmten Wert an, bei dem der Servomotor 20 stillgesetzt wird'. Danach kann die Aufnahme normal weitergeführt werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Schaltungsanordnung nach der Erfindung einerseits durch ". Einstellungsgrößen an der Filmkamera, andererseits durch das Objektlicht gesteuert werden kann. Das Netzwerk N arbeitet unter Steuerung des Gleichspannungswandlers 6, der als zweite Spannungsquelle dient. Das Potentiometer 8 wird entsprechend dem Lichtempfindlichkeitswert des

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jeweils verwendeten Films, clas Potentiometer 7 entsprechend dem Wert der FilmtransportgoschwLodigkeit eingestellt. Die ■ beiden Potentiometer 7 und 8 liefern also den Aufnahmebedingungen entsprechende Größen, so daß durch deren Kombination mit einem das Objektliüiit kennzeichnenden Wert immer ein Gesamtwert erzeugt wurden kann, der die oben angegebene multiplikative Beziehung erfüllt. Dies kann beispielsweise durch eine Differenzbildung der von den beiden Spannungsquellen gelieferten Werte geschehen. Der Wschselspannungsanteil ist hierzu kleiner als &©r kleinstmögliche Gleichpotentialwert zu halten _r, um die beEchriebenan Vorgänge nicht zu stören.

Dadurch, daß die beiden S_chaltkontakte 11 und 12 im Netzwerk N als Wechselkontakte arbeiten "und durch den Auslosevorgang der Filmkamera steuerbar sind, kann «ine Änderung des Steuerpotentials zuverlässig "besonders dsrni kompensiert werden, wenn eine Sektorlamelle 2 im Ruhezustand übermäßig viel Objektlicht auf den Fotowiderstand 1 re« flektiert, d.h. wenn die Blende vor der Aufnahme; einzustellen ist.

Es ist auch möglich, bei einer Diode 5 mit logarithmischer Charakteristik die an ihr abfallend« Spannung, dia sich in Form einer arithmetischen Reine ändert., so zu be· messen, daß sie bei geeigneter S.ü.stellung der Brücken« schaltung genau deren Signal entspricht, wem* üer optimale Zustand erreicht ist. Auf diese Weisa wiic dann nur '; das Wechselstromsignal durch den Feldeffekttransistor 13 verstärkt, so daß bereits in dicker Stufe sine sehr genaue Einstellung des optimalen Blende^wertes acgliföfc ist.

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Claims

226A55A Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zur automatischen Einstellung der Objektivblende einer Filmkamera durch Auswertung des an der Sektorlamelle reflektierten Lichts auf einen der Jeweils erforderlichen Filmbelichtung entsprechenden Wert mittels eines Gleichstrommotors, der durch die Größe und die Richtung der Diagonalspannung einer Widerstandsbrückenschaltung gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbrückenschaltung (7,8) zusätzliche Widerstände (9, 10) enthält, die einerseits im Ruhezustand, andererseits im Betriebszustand der Filmkamera über Schalter (11, 12) schaltbar sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zusätzliche Widerstände (9, 10) in einem der Filmempfindlichkeit entsprechend einstellbaren Widerstandszweig (8) zu beiden Selten des Diagonalzweigs angeordnet sind und eine gegenüber dem Ruhezustand der Filmkamera durch deren Betriebszustand verursachte Änderung des Steuerpotentials kompensieren.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Widerstände (9, 10) übereinstimmende Werte haben und durch bei Kameraauslösung gegensinnig betätigbare Kontakte (11, 12) überbrückt sind.

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