DE2322747C3

DE2322747C3 - Single lens reflex camera

Info

Publication number: DE2322747C3
Application number: DE19732322747
Authority: DE
Inventors: Karl-Peter Dipl.-Ing. 3301 Volkmarode Strauss
Original assignee: Rollei Werke Franke und Heidecke GmbH and Co KG
Current assignee: Rollei Werke Franke und Heidecke GmbH and Co KG
Filing date: 1973-05-05
Publication date: 1977-04-28

Description

Die Erfindung betrifft eine einäugige Spiegelreflexkamera mit einem Belichtungsregler, der einen hinter der Kamerablende angeordneten fotoelektrischen Wandler zum Erfassen der Objekihelligkeit aufweist, und mit einem impulsgesteuerteri Blendenantricb, dessen Erregerwicklung mit einer Stromimpulsfolge beaufschlagt ist, deren Tastverhältnis entsprechend der Objekthelligkeit veränderbar ist.The invention relates to a single-lens reflex camera with an exposure regulator, the one behind the Camera shutter arranged photoelectric converter for detecting the object brightness, and with a pulse-controlled diaphragm drive, its excitation winding is acted upon by a current pulse train, the duty cycle of which corresponds to the brightness of the object is changeable.

Eine solche selbsttätige Blendeneinstellvorrichtung hat bereits Eingang bei kinematografischen Kameras gefunden. Bei einer bekannten Movie-Kamera besteht der Blendenantrieb aus einem Motor mit zwei Bewegungsrichtungen, der eine erste und eine zweite Erregerwicklung zum Steuern des Motors in die eine oder andere Richtung aufweist. Der Belichtungsregler besteht aus einer Schaltanordnung, die das Verhalten eines astabilen Multiv brators aufweist, deren eine Periode durch die Aufhidezeit eines ersten Kondensators mittels eines Sollwertstromes und die zweite Periode durch die Aufladezeit eines zweiten Kondensators mit einem Gleichstrom, der direkt abhängig ist von dem auf den fotoelektrischen Wandler fallenden Licht, bestimmt wird. Während die erste Periode konstant ist, verändert sich die zweite Periode mit dem Lichteinfall. In der ersten Periode wird die Windung zum Steuern des Motors in Schließrichtung der Blende und in der anderen Periode die Wicklung zum Steuern des Motors in Öffnungsrichtung der Blende mit einem Erregerstrom beaufschlagt. |e nachdem, in welcher Wicklung der Duichschnittserregerstrom höher ist, wird die Blende weiter geöffnet oder weiter geschlossen.Such an automatic diaphragm setting device is already used in cinematographic cameras found. In a known movie camera, the diaphragm drive consists of a motor with two Movement directions, the a first and a second excitation winding for controlling the motor in the one or in another direction. The exposure regulator consists of a circuit arrangement that controls the behavior of an astable multivibrator, one period of which is determined by the Aufhidezeit of a first capacitor by means of a setpoint current and the second period by the charging time of a second capacitor with a direct current that is directly dependent on the light falling on the photoelectric converter, is determined. While the first period is constant, the second period changes with the incidence of light. In the first period the winding is used to control the motor in the closing direction of the shutter and in the the other period the winding for controlling the motor in the opening direction of the shutter with an exciting current applied. | e depending on which winding the Duichschnitt exciter current is higher, the aperture further open or further closed.

Solch eine automatische Blendeneinstellvorrichtung, die einwandfrei bei kinematografischen Kameras arbeitet, ist nicht ohne weiteres bei Spiegelreflexkameras zu verwenden. Dies liegt daran, daß bei Movie-Kameras üblicherweise die Blendeneinstelleinrichtung nur bei einer einzigen Filmempfindlichkeit optimal arbeiten muß. Bei Stehbildkameras hingegen wird angestrebt. Filme unterschiedlichster Filmempfindlichkeit, beispielsweise von 15 bis 39 DIN verwenden zu können, wobei der Belichtungsregler in allen Lichtwertstufen, im vorliegenden Beispiel 8 Lichtwertstufen, einwandfrei arbeiten muß.Such an automatic aperture adjustment device that works fine with cinematographic cameras is not easy to use with SLR cameras. This is because with movie cameras Usually the aperture setting device only work optimally with a single film speed got to. In the case of still cameras, on the other hand, it is desirable. Films with different film speeds, for example from 15 to 39 DIN to be able to use, with the exposure controller in all light value levels, im present example 8 light value levels, must work properly.

Ein solcher Bereich kann aber von der bekannten Blendeneinstellrichtung nicht erfaßt werden, ohne daß die Schaltanordnung an der oberen oder unterenHowever, such an area cannot be covered by the known diaphragm setting device without the switching arrangement on the upper or lower

ίο Grenze ausfällt. Dies ist darin begründet, daß bei dieser Art der Impulssteuerung des Blendenantriebs mit Änderung des Lichtstromes am fotoelektrischen Wandler nicht nur das Tastverhältnis der Impulsfolge geändert wird, sondern auch deren Frequenz. Bei großem Fotostrom ist die Aufladezeit des zweiten Kondensators kleiner, und damit auch die Impulsfolgefrequenz. Für die Änderung der Filmempfindlichkeit bedeutet das, daß mit Änderung der Fiimempfindlichkeit um einen Lichtwert (3 DIN) der Sollwertstrom verdoppelt bzw. halbiert werden muß, je nachdem, ob eine Änderung zu einer kleineren bzw. größeren Filmempfindlichkeit hin erfolgt. Da im Abgleichpunkt der Sollwertstrom und der durch den fotoelektrischen Wandler hervorgerufene Strom gleicii groß ist, bedeutet dies, daß die Frequenz der Impulsfolge um das Doppelte größer bzw. um die Hälfte kleiner geworden ist. Eine Änderung der Filmempfindlichkeit von beispielsweise 24 DIN-Einheiten bedeutet eine Lichtwertänderung um 8 Lichtwertstufen und eine Änderung des Sollwertstromes und damit der Frequenz um 2⁸. Wählt man bei der einen DIN-Endstufe eine so kleine Frequenz, die gerade so bemessen ist, daß inlolge der Trägheit des Blendensystems der Antrieb nicht mehr auf die einzelnen Erregerimpulse anspricht, so weisen bei Umschaltung auf die andere extreme Filmempfindlichkeit die Erregerimpulse eine so hohe Frequenz auf, daß der elektromotorische bzw. elektromagnetische Blendenantrieb infolge sehr hoher Reaktanzen und Ummagnetisierungsverluste im Antriebssystem nicht mehr funktionsfähig ist.ίο limit fails. The reason for this is that with this type of pulse control of the diaphragm drive with a change in the luminous flux at the photoelectric converter, not only the pulse duty factor of the pulse train is changed, but also its frequency. If the photocurrent is high, the charging time of the second capacitor is shorter, and so is the pulse repetition frequency. For the change in film sensitivity this means that when the film sensitivity changes by a light value (3 DIN), the setpoint current must be doubled or halved, depending on whether there is a change to a lower or higher film sensitivity. Since the setpoint current and the current caused by the photoelectric converter are equally large at the adjustment point, this means that the frequency of the pulse train has become twice as high or as much as half. A change in the film speed of, for example, 24 DIN units means a light value change by 8 light value levels and a change in the setpoint current and thus the frequency by 2 ⁸ . If one chooses such a small frequency for one DIN output stage, which is just dimensioned in such a way that the drive no longer responds to the individual excitation pulses due to the inertia of the shutter system, the excitation pulses have such a high frequency when switching to the other extreme film sensitivity on that the electromotive or electromagnetic shutter drive is no longer functional due to very high reactances and magnetic reversal losses in the drive system.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Blendeneinstellvorrichtung mit Belichtungsregler und impulsgesteuertem Blendenantrieb der eingangs beschriebenen Art für Spiegelreflexkameras brauchbar zu machen, bei welchen ein breites Spektrum von Filmen unterschiedlicher Filmempfindlichkeit zur fotografischen Aufnahme verwendet werden kann.The invention is therefore based on the object of providing an automatic diaphragm setting device with exposure regulator and pulse-controlled diaphragm drive To make the type described above useful for SLR cameras, in which a wide range of films of different film speed can be used for photographic recording.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.This object is achieved by the measures characterized in claim 1.

In dieser Schaltungsanordnung wird dadurch, daß der Pulsgenerator eine konstante Trägerfrequenz liefert, dtr das vom Fotostrom abhängige Signal des fotoelektrischen Wandlers aufmoduliert wird, erreicht, daß sowohl Fotostrom als auch Sollwertstrom ohne Einfluß auf die Frequenz der Erregerimpulse bleiben. Die Änderung des Sollwertes zur Anpassung an die geänderte Filmempfindlichkeit eines Filmes wirkt sich nur auf das Tastverhältnis der Impulsfolge, nicht aber auf deren Frequenz aus, wobei in Abglriehstellung des Blendenantriebs unabhängig von der Steliung des Sollwertgebers immer das Tastverhältnis 1 vorhanden ist. Auf diese Weise kann die Blendeneinstellvorrichtung in allen Bereichen der einstellbaren Filmenipfindlichkeit des Kamera mit einer ausgewählten Frequenz betrieben werden, die eine optimale Auslegung des Blendenantriebs gestattet.In this circuit arrangement, the fact that the pulse generator supplies a constant carrier frequency dtr the signal of the photoelectric converter which is dependent on the photocurrent is modulated, achieves that Both the photocurrent and the setpoint current have no influence on the frequency of the excitation pulses. the Changing the nominal value to adapt to the changed film speed of a film has an effect only on the duty cycle of the pulse train, but not on its frequency, whereby in Abglriehstellung des With the diaphragm drive, the pulse duty factor 1 is always present regardless of the position of the setpoint generator is. In this way, the aperture setting device can be set in all areas of the adjustable film sensitivity of the camera can be operated at a selected frequency, which ensures an optimal design of the diaphragm drive allowed.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Sollwertgeber einen FÜmempfindlichkeits- und einenAccording to a further development of the invention, the setpoint generator has a sensitivity sensor and a sensor

Belichtungszeiteinsteller auf. Damit können alle vorhandenen Filmempfindlichkeits- und Belichtungszeitstufenkombinationen in den Belichtungsregler eingegeben werden.Exposure time adjuster on. This enables all existing combinations of film speed and exposure time entered into the exposure controller.

Nach einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist zwischen fotoelektrischem Wandler und Vergleicher ein Verstärker eingeschaltet damit auch kleine Ströme des fotoelektrischen Wandlers bei geringer Objektleuchtdichte im Vergleicher exakt ausgewertet werden können.According to a further improvement of the invention, between the photoelectric converter and the comparator is a The amplifier is switched on so that even small currents from the photoelectric converter at low object luminance can be evaluated exactly in the comparator.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and is in described in more detail below. It shows

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Belichtungsreglerschaltung, F i g. 1 is a block diagram of the exposure control circuit,

F i g. 2 eine mögliche schaltungstechnische Ausführungsform des in F i g. 1 dargestellten "lockschaltbildes.F i g. 2 shows a possible circuit embodiment of the circuit shown in FIG. 1 shown "lock circuit.

(n Fig. ! ist mit 11 eine Blende bezeichnet, durch die Licht auf einen fotoelektrischen Wandler 2 fällt. Die Blende wird von einem elektromagnetischen Blendenantrieb 1 betätigt. Der fotoelektrische Wandler 2 steht über einen Verstärker 3 mit einem Vergleicher 4 in galvanischer Verbindung. Der Vergleicher 4 wird außerdem von einem Sollwertgeber 5 beaufschlagt, in den von Hand die Belichtungszeiteinstellung 6 und die Filmempfindlichkeitseinstellung 7 eingegeben werden kann. Der Vergleicher 4 steht außerdem mit einem PuMveitenmodulator 8 in Verbindung, der von einem Pulsgenerator 9 mit einer Pulsfrequenz beaufschlagt ist. An den Pulsbreitenmodulator 8 schließt sich eine Schaltstufe IO an, die mit einem elektromagnetischen Blendenantrieb 1, wie er in Patent (Anmeldung P 20 31 565.1) näher beschrieben ist, verbunden ist.(n Fig.! is denoted by 11 a diaphragm through which Light falls on a photoelectric converter 2. The diaphragm is operated by an electromagnetic diaphragm drive 1 actuated. The photoelectric converter 2 is via an amplifier 3 with a comparator 4 in galvanic connection. The comparator 4 is also acted upon by a setpoint generator 5, in the exposure time setting 6 and the film speed setting 7 are entered manually can. The comparator 4 is also connected to a PuMveitenmodulator 8, which is of a Pulse generator 9 is acted upon with a pulse frequency. The pulse width modulator 8 is followed by a Switching stage IO on, which is equipped with an electromagnetic shutter drive 1, as described in patent (application P 20 31 565.1) is described in more detail, is connected.

Die Funktionsweise dieses Blockschaltbildes soll im folgenden näher besenrieben werden:The functionality of this block diagram is to be described in more detail below:

Um die einäugige Spiegelreflexkamera in Bereitschaftsstcllung zu bringen, wird am Belichtungszeiteinsieller 6 eine bestimmte Belichtungszeit in den Sollwertgeber 5 eingeben. Außerdem wird am Filmempfindlichkeitseinstellcr 7 ein dem eingelegten Film entsprechender Filmempfindlichkeitswert eingestellt. Dieser Wert des Filmempfindlichkeitseinstellers 7 gelangt über den Sollwerteinsteller 5 zusammen mit dem Belichtungszeitwert auf den Verglcicher 4. Der Vergleicher 4 vergleicht diesen Wert mit dem zum Zeitpunkt der Messung vorhandenen elektrischen Signal des Verstärkers 3 bzw. des fotoelektrischen Wandlers 2, das der vorhandenen Objektleuchtdichte, die durch die elektromagnetisch antreibbare Blende auf den Wandler fällt, entspricht. Falls das Signal des Verstärkers 3 von dem vom Sollwertgeber 5 vorgeschriebenen Signa! abweicht, wird das Differenzsignal dem Tastverhältnis des Pulsbreitenmodulators 8 aufmoduliert. Around the single-lens reflex camera in standby position to bring, a certain exposure time is set on the exposure time unit 6 in the Enter setpoint adjuster 5. In addition, the film speed adjuster 7, a film speed value corresponding to the loaded film is set. This value of the film speed adjuster 7 reaches the comparator 4 via the setpoint adjuster 5 together with the exposure time value Comparator 4 compares this value with the electrical value present at the time of measurement Signal of the amplifier 3 or the photoelectric converter 2, which corresponds to the existing object luminance, which falls through the electromagnetically drivable diaphragm on the transducer corresponds to. If the signal of the Amplifier 3 from the Signa prescribed by the setpoint generator 5! deviates, the difference signal modulated on the pulse duty factor of the pulse width modulator 8.

Der Pulsbreitenmodulator 8 erhr'.i seine Pulsfrequenz von einem Pulsgenerator 9. Die Pulsfrequenz des Pulsgenerators liegt so hoch, daß der elektromagnetische Blendcnantrieb 1 den einzelnen Pulsen nicht wesentlich folgt. Das Signal des Pulsbreitenmodiilators 8 wird auf eine Schaltstufe 10 gegeben, die es entsprechend der positiven oder negativen Besetzung des Signals an den Blendenantrieb 1 weiterlebet. Dadurch wird die elektromagnetisch antreibbare Blende dem richtigen Belichtungswert entsprechend zu- oder aufgesteuert.The pulse width modulator 8 erhr'.i its pulse frequency from a pulse generator 9. The pulse frequency of the pulse generator is so high that the electromagnetic Blinding drive 1 does not essentially follow the individual pulses. The pulse width modifier signal 8 is given to a switching stage 10 that it lives on according to the positive or negative occupation of the signal to the diaphragm drive 1. As a result, the electromagnetically driven diaphragm is adjusted to the correct exposure value. or steered up.

In der in F i g. 2 dargestellten schaltungstcchnischen Ausführungsform des Blockschaltbildes von F i g. 1 ist mit i der Blendenantricb, mit 2 der fotoelektrisch!' Wandler und mit 3 der Verstärker für das vom fotoelektrischen Wandler herrührende Signal bezeichnet. Der Ausgang des Verstärkers 3 ist über einen Vorwiderstand 11 mit dem invertierenden Eingang eines (Comparators 12 verbunden. Am gleichen Eingang des !«Comparators 12 liegt ein Kondensator 13, dessen anderer Pol mit Masse verbunden ist. Der zweite Eingang des Komparator 12 wird vom Sollwertgeber 5 über einen Vorwiderstand 14 angesteuert, leder der Eingänge des Komparators steht über Widerstände 15, 16 mit dem Ausgang des Komparators in galvanischer Verbindung. Der Ausgang ist außerdem an die Basis eines npn-Transistors 17 sowie an die Basis eines pnp-Transistors 18 gelegt. Die Emitter der beiden Transistoren sind mit dem Blendenantrieb 1 verbunden. der Kollektor des npn-Transistors 17 liegt an Plus und der Kollektor des pnp Transistors 18 an Minus an.
Die Funktionsweise der Schaltung ist folgende:
Fällt Licht auf den fotoelektrischen Wandler 2. so wird über den Verstärker 3 die Spannung am Ausgang des Verstärkers entsprechend angehoben. Diese Spannung wird über einen Vorwiderstand 11 dem invertie^rcnden Eingang des Komparators bzw. Differenzverstärkers 12 eingegeben. Der nichiinvertierende Eingang des Komparators 12 ist über den Vorwiderstand 14 und den Sollwertgeber 5 positiv vorgespannt. Solange die Spannung am invertierenden Eingang kleiner als die Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Komparators ist, ist die Spannung am Ausgang des Komparators 12 positiv, und der Kondensator 13 wird über den Widerstand 16 positiv aufgeladen. Sobald jedoch die vom Verstärker 3 herrührende Spannung zusammen mit der am Kondensator 13 anliegenden Spannung hoher ist als die am nichtinvertierenden Eingang des Komparators 12 liegende Spannung, die vom Sollwertgeber 5 herrührt, kippt die Spannung am Ausgang des Komparators 12 um und wird negativ. Diese bleibt solange negativ, bis der Kondensator 1 i über den Widerstand 16 entladen ist. Sowie die Spannung am Kondensator 13 zusammen mit der Spannung des Verstärkers 3 niedriger ist als die durch den Sollwertgeber 5 und den Vorwiderstand 14 hervorgerufene positive Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Komparators 12 kippt die Spannung am Ausgang des Komparators abermals um und wird positiv. Der soeben beschriebene Vorgang wiederholt sich in schneller Folge, so daß ein selbstschwingendes System entsteht. Die Anordnung hat also das Verhalten eines Multivibrators.In the in F i g. The circuit embodiment of the block diagram of FIG. 2 shown in FIG. 1 is with i the diaphragm drive, with 2 the photoelectric! ' Converter and 3 denotes the amplifier for the signal originating from the photoelectric converter. The output of amplifier 3 is connected via a series resistor 11 to the inverting input of a comparator 12. At the same input of comparator 12 there is a capacitor 13, the other pole of which is connected to ground 5 controlled via a series resistor 14, and the inputs of the comparator are in galvanic connection with the output of the comparator via resistors 15, 16. The output is also connected to the base of an npn transistor 17 and to the base of a pnp transistor 18. The emitters of the two transistors are connected to the diaphragm drive 1. The collector of the npn transistor 17 is connected to plus and the collector of the pnp transistor 18 is connected to minus.
The way the circuit works is as follows:
If light falls on the photoelectric converter 2, the voltage at the output of the amplifier is increased accordingly via the amplifier 3. This voltage is input to the invertie ^r cnden input of the comparator or differential amplifier 12 via a series resistor. 11 The non-inverting input of the comparator 12 is positively biased via the series resistor 14 and the setpoint generator 5. As long as the voltage at the inverting input is less than the voltage at the non-inverting input of the comparator, the voltage at the output of the comparator 12 is positive and the capacitor 13 is charged positively via the resistor 16. However, as soon as the voltage originating from the amplifier 3 together with the voltage applied to the capacitor 13 is higher than the voltage at the non-inverting input of the comparator 12, which originates from the setpoint generator 5, the voltage at the output of the comparator 12 changes over and becomes negative. This remains negative until the capacitor 1 i is discharged through the resistor 16. As soon as the voltage on the capacitor 13 together with the voltage of the amplifier 3 is lower than the positive voltage at the non-inverting input of the comparator 12 caused by the setpoint generator 5 and the series resistor 14, the voltage at the output of the comparator switches over again and becomes positive. The process just described is repeated in quick succession, so that a self-oscillating system is created. The arrangement has the behavior of a multivibrator.

Der Ausgang des Komparators liegt an der Basis der Schalttransistoren 17, 18. Bei positiver Ausgangsspannung des Komparators 12 wird der Schalttransistor 17 durchgeschaltet, bei negativer Ausgangsspannung der Schalltransistor 18. Der Blendenantrieb 1 wird abwechselnd mit einer positiven und einer negativen Spannung beaufschlagt. Je nachdem, welche der beiden Spannungen pro Zeiteinheit langer vorherrscht, wird die Blende auf- oder zugesteuert. Beim Abgleich, d. h. bei richtiger automatisch eingestellter Blende, dauert die positive Spannung am Ausgang des Komparalors 12 ebenso lange an wie die negative Spannung. Der Wechsel von positiver /u negativer Spannung und damit von positiver zu negative! Ansteuerung des Blendenantriebs erfolgt so schnell, daß der Tauchspulenantrieb der Blende aufgrund der Massenträgheit diesem Wechsel nicht folgen kann. Es entsteht vielmehr eine leichte Vibration des Systems, wodurch die mechanische Haftreibung der ein/einen Elemente des SystemsThe output of the comparator is at the base of the switching transistors 17, 18. With a positive output voltage of the comparator 12, the switching transistor 17 is switched through, in the case of a negative output voltage the Sound transistor 18. The diaphragm drive 1 is alternately with a positive and a negative voltage applied. Depending on which of the two voltages prevails longer per unit of time, the aperture opened or closed. When comparing, d. H. with correct If the aperture is set automatically, the positive voltage at the output of the comparator 12 also lasts long like the negative tension. The change from positive / u negative voltage and thus from positive to negative! The shutter drive is controlled so quickly that the plunger coil drive of the Aperture cannot follow this change due to the inertia. Rather, it creates a light one Vibration of the system, whereby the mechanical static friction of one / an element of the system

nahe/u vollständig ausgesehaltet vsird. Dadurch ist eine genaue Einstellung der Blende auch bei kleiner Richtkraft in der Nähe des Abgleichpunktes möglich.near / u completely kept out. This is a precise setting of the diaphragm is possible even with a small straightening force near the adjustment point.

Durch die Verwendung einer Schaltstulc in l-'orm der Schalltransistoren 17, 18 lallt die Verlustleistung des Systems hauptsächlich an der Tauchs entwickelnde Wärme kann dort atifg chen Ausmaße des Tauchspulcnantr führt werden.By using a Schaltstulc in l-'orm the Sound transistors 17, 18 slallt the power loss of the system mainly on the dive Developing heat can there atifg chen dimensions of the moving coil leads to be.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Single-lens reflex camera with an exposure controller, the one behind the camera aperture arranged photoelectric converter for detecting the object brightness, and with a pulse-controlled diaphragm drive, the excitation winding of which is subjected to a current pulse train whose duty cycle can be changed according to the object brightness, characterized in that that a pulse width modulator (8) is provided with a pulse generator of constant frequency (9) and a comparator (4) is coupled, one input of which is connected to the photoelectric converter (2) and the other of which Input is connected to a setpoint generator (5), so that the control of the field winding with constant frequency but variable duty cycle takes place.

2. Camera according to claim 1, characterized in that the setpoint generator (5) has a film sensitivity (7) and an exposure time adjuster (6).

3. SLR camera according to claim 1 or 2, characterized in that between photoelectric Converter (2) and comparator (4) an amplifier (3) is switched on.