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Belichtungssteuervorrichtung für fotografische Kameras Die Erfindung
betrifft eine automatische Belichtungssteuervorrichtung für eine fotografische Kamera
mit Speicherung einer der einzustellenden Blende analogen elektrischen Größe und
mit elektrischer Auslösung des Verschluß-Schließvorganges.
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Eine automatische Belichtungssteuervorrichtung in fotografischen Kameras
kann entweder dahingehend ausgelegt sein, daß der Benutzer die Blende vorwählt,
woraufhin sich bei Kameraauslösung die Zeit automatisch bildet (Zeitautomatik).
Sie kann aber auch dahingehend ausgelegt sein, daß der Benutzer die Zeit vorwählt,
woraufhin sich die Blende automatisch auf den dazu passenden Wert schließt (Blendenautomatik).
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Es ist nun bereits bekannt, in der Belichtungssteuervorrichtung den
einzelnen Beliohtungsparametern logarithmisch analoge Spannungen zu erzeugen und
diese durch Addition und Subtraktion miteinander zu verrechnen. Außerdem ist bereits
vorgesohlagen worden, in der Kamera eine Speichervorrichtung vorzusehen und eine
einem der Belichtungsparameter analoge Spannung darin zu speichern und entsprechend
dem Speicherzustand eine RC-Kombination bereitzustellen, die silber einen Schwellwertschalter
den Verschluß schließt. Bei Kameras mit Blendenautomatik ist dagegen bereits vorgeschlagen
worden, im Speicher eine blendenanaloge Spannung zu speichern und von der ablaufenden
Blende eine steigende Spannung abzuleiten und bei Gleichheit dieser beiden Spannungen
die Blende in ihrem
Ablauf zu stoppen. Außerdem wurde auch bereits
vorgeschlagen, die blendenanaloge Spannung vor der Speicherung zu invertieren und
die von der Blende gelieferte Spannung nur bis.
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zum Komplementärwert hochlaufen zu lassen.
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Die Zeitautomatik mit Blendenvorwahl wird von vielen Neuersoheinungen
bevorzugt, da sie sich von der Technik her, insbesondere ton der Elektronik her,
als logisch anbietet.
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FUr die zeitliche Änderung der Verzögerungszeit eines elektronisch
gesteuerten Verschlusses sind keine zusätzlichen mechanischen Teile nötig, während
eine automatische Blendenverstellung in irgendeiner Weise die Verstellung einer
mechanischen Größe verlangt. Hinzu kommt, daß der Blendenstellbereich nur etwa halb
soviel Lichtwerte umfaßt, wie der Zeitenbereich eines elektronischen Verschlusses
aufweist.
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Andererseits wird aber die Blendenautomatik von der Mehrzahl der Fotografen
vorgezogen. Deshalb liegt es an sich nahe, eine Kamera zu konstruieren, bei welcher
der Benutzer zwischen Zeitautomatik und Blendenautomatik umschalten kann.
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Eine solche Umschaltmöglichkeit erfordert jedoch einen erheblichen
technischen Aufwand, der bei der geringen räumlichen Größe einer fotografischen
Kamera, insbesondere einer Kleinbildkamera, nicht vertretbar ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kamera mit Blendenautomatik
(Zeitvorwahl) zu schaffen, bei der wahlweise nach der Art eines Nachfilhrsystems
oder Nullabgleiohes aber auch eine Blendenvorwahl möglich ist. Außerdem soll es
bei einer derartigen Kamera möglich sein, sowohl gezielt selektiv als auch ungezielt
integral zu messen. Ferner soll es möglich sein, auch Fotoempfänger einzusetzen,
deren Einstellzeit im gesamten Bereich größer als nur wenige Millisekunden ist.
Und schließlich liegt der Erfindung die besondere
Aufgabe zugrunde,
eine Blendenautomatik zu schaffen, bei der eine nicht realisierbare Blende automatisch
eine Korrektur der vorgewählten Zeit bewirkt.
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Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe bei einer Kamera, bei der in
einem Teil der Belichtungssteuervorrichtung elektronische Mittel vorgesehen sind,
um aus der Helligkeit, der Filmempfindlichkeit und der vorgewählten Zeit eine der
einzustellenden Blende entsprechende elektrische Größe zu bilden, und bei der diese
Größe gespeichert wird, durch die Kombination folgender Merkmale gelöst Die Blende
bzw. ein Anschlagglied für die Blende ist mit dem Kameraauslöser oder dem die Speicherung
auslösenden Qrgan derart gekuppelt, daß sie bei dessen Betätigung aus einer ihrer
Größtöffnung entsprechenden Anfangsstellung abzulaufen beginnt, wobei ein mit ihr
gekoppelter Blendenwegmesser mit abläuft und eine der Blendenveränderung entsprechende
Größe liefert.
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Es sind Mittel vorgesehen, welche die vom Blendenwegmesser gelieferte
Größe mit der gespeicherten Größe vergleichen und bei Gleichheit bzw. Kompensation
den Ablauf der Blende bzw.
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des Anschlaggliedes stoppen.
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Es sind ferner Mittel vorgesehen, welche den verbleibenden Differenzwert
zwischen der gebildeten Größe und der vom Blendenwegmesser gebildeten Größe zu der
der vorgewählten Zeit entsprechenden Größe addieren, und die Offen-Zeit des Verschlusses
wird durch an sich bekannte elektrische Mittel entsprechend der vom Zeitsteller
gelieferten Größe unter Berdcksichtigung des Differenzwertes gebildet.
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Bei der entsprechend der Objekthelligkeit usw. zu bildenden Größe
und der vom Blendenwegmesser zu bildenden Größe ist vornehmlich daran gedacht, eine
den jeweiligen Absolutwerten
logarithmisch analoge Spannung zu verwenden.
Es ist jedoch auch durchaus möglich, als solche Größen den Strom oder die Frequenz
zu benutzen.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele
für Kameras mit Belichtungsmessung durch das Objelctiv erläutert und dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 die Schaltungsanordnung einer Belichtungssteuerung mit Blendenautomatik,
digitaler Speicherung und LED-Anzeige und Delogarithmierung über den digitalen Speicher,
Dekoder und RC-Netzwerk, Fig. 2 die Schaltungsanordnung einer Belichtungssteuerung
mit Blendenautomatik mit LED-Anzeige und Delogarithmierung ohne digitale Mittel,
Fig. 3 eine Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 mit Meßwerksanzeiger.
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Die Belichtungssteuerung gemäß Fig. 1 besitzt einen Belichtungsmesser
1, der unter Berücksichtigung der zur Messung verwendeten Offen-Blende A des Objektivs
eine dem Leuchtvo dichtewert B des Objektes analoge Spannung UB - UAo logarithmisch
komprimiert liefert. Aus einem Potentiometer 2 erhält man eine der gewählten Filmempfindlichkeit
S anav loge Spannung Us. Beide Spannungen werden in einem Summierverstärker 3 summiert,
der daraus die Spannung UB - UAo+ Us bildet.
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Für die Zeiteinstellung ist ein Potentiometer 4 vorgesehen, von dem
eine zeitanaloge Spannung UT abgegriffen wird. Beide Spannungen UB - UAo+ U5 und
UT werden einem Differenzverstärker 5 zugeführt, der daraus die Spannung UB - UAo+
US - UT = UA UAo liefert. Dabei ist die Spannung UA
unmittelbar
die Spannung, die bei der jeweils vorgewählten Zeit der zu bildenden Blende analog
ist, während die Spannung UAt - UAo die Zahl derjenigen Blendenschritte angibt,
welche zwischen der Offen-Blende (= Meßblende) und der erforderlichen Arbeitsblende
liegt.
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Über einen noch beschreibenden Umschalter 6 wird diese blendenanaloge
Spannung an den einen Eingang eines Komparators 7 gelegt, der Teil einer Speichervorrichtung
ist, wie sie bereits im Patent... (Anmeldung P 22 42 300.3) beschrieben ist. Diese
Speichervorrichtung besteht außer dem Komparator 7 aus einem Clock-Generator 8,
mit dessen Impulsen über ein Gatter 9 ein Binärzähler 10 angesteuert wird. Dem Binärzähler
10 ist ein Digital/Analog-Wandler 11 nachgeschaltet, der den Zählerstand wieder
in eine Analogspannung übersetzt. Diese Analogspannung, die z.B. im Punkte 12 ansteht,
läuft treppenförmig hoch. Sie ist an den anderen Eingang des Komparators 7 gelegt.
Bei Spannungsgleichheit an seinen beiden Eingängen erscheint am Komparatorausgang
L-Signal, welches das Gatter 9 schließt. Damit gelangen keine weiteren Impulse zum
Zähler 10, dessen Zustand erhalten bleibt. so daß damit die blendenanaloge Spannung
UAt - UAo gespeichert bleibt.
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Außerdem ist dem Zähler 10 ein mit 13 bezeichneter Dekodierer 1 aus
n nachgeschaltet, von dem jeweils ein Schalter entsprechend dem Zählerzustand geschlossen
ist. Mit diesem Schalter ist in der ebenfalls bereits im Patent... (Anmeldung P
22 42 300.3) beschriebenen Weise sowohl eine Reihe von Widerständen 14 mit nachgeschaltetem
Kondensator 15 als auch eine Reihe von Anzeigelämpohen, z.B. den LED's 14a, verbunden.
Bei Erscheinen des L-Signals am Komparatorausgang 7 und somit Speicherung des blendenanalogen
Wertes
leuchtet auch die entsprechende LED auf, so daß eine Voranzeige
der zu erwartenden Blende gegeben ist.
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Für die selbsttätige Einstellung der Blende besitzt die Kamera kameraseitig
einen Blendensteuerring 16, der von einem Blendensteuerhebel 17 gegen Federkraft
in der der größten Blendenöffnung entsprechenden Stellung gehalten wird. Der Blendensteuerring
16 besitzt einen Ansohlag 16a, gegen den ebenfalls unter Federkraft der Blendenmitnehmer
18 anliegt.
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Als Blendenmitnehmer ist hier ein Stift bezeichnet, der fest mit dem
drehbaren Lamellenring im Objektiv verbunden ist, bei dessen Drehung sich die Blende
schließt bzw. öffnet. Außerdem ist objektivseitig noch der Blendenvorwahlring 19
vorgesehen der bei Automatik-Betrieb in eine Stellung A (=Automatik) zu bringen
ist, die mindestens gleich der kleinsten vorwählbaren Blende ist. Damit ist der
Anschlag 19a des Blendenvorwahlringes 19 für den BLendenmitnehmer 18 aus dem Weg
geräumt,und der Blendenmitnehmer 18 kann nach seiner Freigabe durch seinen ganzen
Drehbereich ablaufen.
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Außerdem besitzt der Blendensteuerring 16 außen eine Verzahnung 16b,
die mit einer Sperrklinke 20 zusammenarbeitet.
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Letztere ist der Anker eines Magneten 21, an dem sie bei Stromfluß
durch die Magnetwindungen in Anlage gehalten wird und von dem sie abfällt und in
die Verzahnung 16b eingreift, wenn der Stromfluß gestoppt wird.
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Mit dem Blendensteuerring 16 ist ferner ein Blendenwegmesser in Gestalt
eines Schleifers und eines Potentiometers 22 verbunden. Der Abgriff dieses Potentiometers
liegt an dem einen Eingang eines Differenzverstärkers 23, an dessen anderem Eingang
die gespeicherte Spannung UAt - UAo liegt Der Ausgang des Differenzverstärkers 23
liegt an dem einen Eingang
eines Schwellenwertschalters 24, dessen
anderer Eingang das Potential Null gegenüber Masse hat. Im Ausgang des Schwellenwertschalters
liegt der Magnet 21.
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Mit dem Ausgang des Differenzverstärkers 23 ist über einen Schalter
29 noch ein Kondensator 30 verbunden, der eine eventuell am Verstärkerausgang stehenbleibende
Restspannung speichert, die in noch zu erläuternder Weise als Korrekturspannung
für die Zeitbildung verwendet wird. Sie wird zu diesem Zweck einem Summierverstärker
31 zugeführt, an dem auch die am Potentiometer 4 abgegriffene Spannung UT anliegt.
Die Summenspannung wird dann einem Kontakt des Umschalters 6 zugeführt.
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Zur eigentlichen Verschlußsteuerung dient der RC-Kreis, bestehend
aus dem jeweils eingeschalteten Widerstand aus einer Reihe von Festwiderständen
14 und dem Kondensator 15. Mit dem Potential des Kondensators 15 wird ein Schwellenwertschalter
25 angesteuert, an dessen anderen Eingang über einen Spannungsteiler 26, 27 ein
vorbestimmtes Potential gelegt ist. Im Komparatorausgang liegt ein Magnet 28, der
bei Erscheinen von L-Signal den Verschluß zum Schließen freigibt.
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Die vorbeschriebene Anordnung kann sowohl als Blendenautomatik mit
Vorwahl der Zeit verwendet werden, es kann mit ihr jedoch auch manuell die Blende
vorgewählt werden.
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Bei Verwendung als Blendenautomatik wird zunächst am Potentiometer
4 eine Zeit vorgewählt und damit eine Spannung UT abgegriffen. Diese Spannung wird
zusammen mit der vom Summierverstärker 3 kommenden Spannung UB - UAO3ldem Differenz-Ao
verstärker 5 zugeführt, der daraus die Spannung UA - UAo
macht,
die am Komparator 7 anliegt und der zu bildenden Blende unmittelbar logarithmisch
analog ist.
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Wenn die am Ausgang des Digital/Analog-Wandlers 11 hochlaufende Spannung
den Wert UAt - UAo erreicht hat, erscheint am Komparatorausgang L-Signal, womit
das Gatter 9 gesperrt wird und der Wert UA - UAo gespeichert bleibt. Gleichzeitig
wurde im Dekodierer 13 ein dieser Spannung bzw. dem Zählerzustand 10 entsprechender
Schalter geschlossen, so daß eine der LEDts 14a aufleuchtet und die zu erwartende
Blende anzeigt.
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Außerdem liegt die gespeicherte Spannung UA' - UAo auch am Differenzverstärker
23 an. Wenn nun der Blendensteuerring 16 freigegeben wird, so bewegt sich mit ihm
der- Schleifer silber das Potentiometer 22, so daß die Spannung am anderen Eingang
des Differenzverstärkers 23 laufend steigt (Blendenwegmesser).
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Wenn die Spannungen an Eingang des Differenzverstärkers 23 gleich
gribß sind, so erscheint an dessen Ausgang die Spannung Null gegenüber Masse, und
wenn die Spannung an dem anderen Eingang des Schwellenwertschalters 24 ebenfalls
Massenotential
so schaltet dieser in diesem Moment um und der Magnet 21 wird stromlos. Dadurch
wird die Klinke 20 abgeworfen und greift in die Verzahnung des Blendensteuerringes
16 ein und hemmt den weiteren Ablauf.
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Es ist nun möglich, daß der Blendensteuerring infolge der Klinkenabfallzeit
des Magneten etwas über den Sollwert hinausläuft oder daß es infolge nicht zulässiger
Parameterkombinationen gar nicht zu einem Abgleich kommen kann, z.B.
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wenn bei niedriger Leuchtdichte des Objektes eine sehr kurze Zeit
vorgewählt wird, so daß sich eine Blende einstellen müßte, die größer ist als die
Offen-Blende. In diesen Fällen
stellt sich eine tatsächliche Blende
A ein, die versohieden ist von der errechneten Blendengröße A'. Es bleibt dann am
Ausgang des Differenzverstärkers 23 eine Restspannung UA - UA' stehen. Diese Restspannung
wird in dem Kondensator 30 gespeichert. Im weiteren Ablauf werden die beiden Schalter
6 und 29 geöffnet bzw. umgeschaltet. Am Eingang des Summierverstärkers 31 liegen
die der vorgewählten Zeit T logarithmisch analoge Spannung UT und das Korrektursignal
an, so daß sich am Ausgang dieses Verstärkers eine Spannung ergibt, die einer korrigierten
Zeit entspricht. Durch eine nichtdargestellte Vorrichtung wird nun der noch im Zähler
10 stehende Wert UAt - UAo gelöscht und durch eine neue Einspeicherung der korrigierte
Zeitwert in den Speicher übernommen. Dieser Wert wird dann im Dekodierer 13 dekodiert
und einem Widerstandsnetzwerk, das in Serie mit einem Ladekondensator 15 liegt,
zugeführt.
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Sobald der Startkontakt 15a geöffnet wird, beginnt sich der Kondensator
15 zu laden. Beim Erreichen des am Bezugseingang des Schwellenwertschalters 25 vorgegebenen
Spannungspotentials wird dieser Schwellenwertschalter gesperrt und der Haltemagnet
28 für den zweiten Vorhang abgeschaltet.
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Mit der gleichen Anordnung kann aber auch die Blende manuell vorgewählt
werden. Dazu wird die Klinke 20 elektrisch oder mechanisch verriegelt, so daß sie
nicht wirksam werden kann.
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Dann wird die Blende in konventioneller Weise am Blendenvorwahlring
19 vorgewählt. Beim Auslösen läuft der Blendensteuerring 16 bis in die Endstellung,
und der Blendenmitnehmer 18 folgt ihm, bis er durch die Kante 19a des Blendenvorwahlringes
19 gestoppt wird.
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Außerdem ist es natürlich möglich, auch bei Automatik-Betrieb
eine
bestimmte Blende vorzuwählen. Dazu muß am Potentiometer 4 so lange variiert werden,
bis diejenige LED 14a aufleuchtet, die der gewünschten Blende gegenübersteht. Der
Benutzer muß dann mit derjenigen Zeit fotografieren, die er am Potentiometer 4 eingestellt
hat.
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Nach Beendigung der Aufnahme, d.h. wenn der Spiegel in seine Ruhelage
zurückklappt, muß der Blendensteuerhebel 17 den Blendensteuerring 16 samt Blendenmitnehmer
18 gegen eine Kraft, die diese zuvor in Pfeilrichtung bewegt hat, in ihre Ausgangsstellung
zurückbringen. Dabei muß bei Automatik-Betrieb zunächst die Klinke 20 gelöst werden.
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Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird der Speicher 7;11
nicht wie im Beispiel der Fig. 1 zweimal benutzt und es wird auch kein Kurzzeitzwischenspeicher
(Kondensator 30) benötigt, sondern der Wert UAB - UAo bleibt während des gesamten
Belichtungszeitraumes im Speicher und die Blendenanzeige im Sucher kann auch während
der Belichtung erhalten bleiben. Die Verschlußsteuerung 45 arbeitet mit an sich
bekannten Mitteln, z.B. Dioden, Transistoren usw., oder mit versetzten RC-Kreisen,wie
im Patent... (Anmeldung P22 14 754.8) offenbart.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform entfällt der Dekodierer
13 samt LED-Anzeige. Statt dessen liegt am Speicher 7-11 ein Meßwerk 37. Ansonsten
entspricht diese Ausführung der in Fig. 2 beschriebenen. Der Speicher kann bei dieser
Ausführungsform jedoch ohne weiteres direkt hinter den Summierverstärker 3 geschaltet
sein.