DE2340380A1

DE2340380A1 - Belichtungszeitsteuerschaltung

Info

Publication number: DE2340380A1
Application number: DE19732340380
Authority: DE
Inventors: Shinji Nagaoka
Original assignee: Seiko Koki KK
Current assignee: Seiko Koki KK
Priority date: 1972-08-09
Filing date: 1973-08-09
Publication date: 1974-04-11
Also published as: FR2196083A5; JPS5758647B2; JPS4937633A; DE2340380C2

Description

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH eo34 unterpfaffenhofen 9. 8.1973

PATENTANWALT ^POSTFACH " E/Ei

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TELEX S 212 3Ο8

Meine Akte: S-3206

Anmelder: Seiko Koki Kabushiki Kaisha, 3-1, 4-chome, Ginza, Chuo-ku, Tokyo, Japan

Belichtungszeitsteuerschaltung

Die Erfindung betrifft eine Belichtungszeitsteuershaltung für eine photographische Kamera entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bekannte Speichereinrichtungen als Teil der Schaltung eines elektronischen Verschlusses einer Kamera mit einer Belichtungsmessung durch das Objektiv können etwa in zwei Gruppen eingeteilt werden. Bei dem einen System wird von der gemessenen Objekthelligkeit eine Spannung abgeleitet, die in einem Kondensator gespeichert wird. Bei dem anderen System wird eine der gemessenen Objekthelligkeit entsprechende Anzahl von Impulsen erzeugt und die Speicherung erfolgt in einem digitalen Zähler. Das erste System enthält deshalb eine analoge Speichereinrichtung, während das andere System eine digitale Speichereinrichtung enthält.

Bei dem analogen System (vergl. Fig. 1) ergibt sich eine Beschränkung des Arbeitsbereichs, wenn nicht die der Objekthelligkeit entsprechende Spannung logarithmisch komprimiert wird. Es kann eine Steuerung der Belichtungszeit zwischen etwa einer Sekunde und 1/lOOOstel Sekunde erfolgen. Für die Steuerung in-

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nerhalb eines größeren Bereichs ist jedoch ein Komparator mit einem Auflösungsvermögen von weniger als einigen mV erforderlich. Eine ähnliche wie die oben beschriebene Schwierigkeit tritt außerdem auf, wenn ein großer Bereich der Belichtungszeit gesteuert werden soll und die Speicherung durch logarithmische Kompression erfolgt. Ferner ergeben sich Schwierigkeiten in Verbindung mit einem Fehler aufgrund von Änderungen der Versorgungsspannung und der Temperatur im Hinblick auf die Basis-Emitter-Spannung der Transistoren oder dergleichen, wodurch die Genauigkeit der Arbeitsweise in der Steuerschaltung beeinträchtigt wird.

Bei dem digitalen System (vergl. Fig. 2) ist es für eine Belichtungszeit zwischen 16 Sekunden und 1/lOOOstel Sekunde erforderlich, einen Impulsgenerator mit etwa 6 MHz zu verwenden, sowie Zähler mit einer binären Zählstufe mit mehr als 20 Stufen. Dies führt zu einem sehr komplizierten Aufbau der Schaltung und zu entsprechend hohen Herstellungskosten. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Belichtungssteuerschaltung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß eine Steuerung mit hoher Genauigkeit und eine Vereinfachung der zugeordneten Schaltung erfolgen kann, und daß unter Vermeidung dieser genannten Nachteile und Schwierigkeiten der steuerbare Belichtungsbereich vergrößert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Belichtungszeitsteuerschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs gelöst.

Bei einer derartigen Schaltung ist im Gegensatz zu bekannten analogen Systemen keine Kompression der Informationen des gesamten Belichtungsbereichs für die Speicherung in einem Kondensator erforderlich. Die Belichtungszeitsteuerung kann mit großer Genauigkeit und in einem großen Bereich erfolgen wegen der kombinierten Verwendung der Zähleinrichtung (digitales System) . Im Vergleich zu den bekannten digitalen Systemen kann ferner ein Impulsgenerator mit geringerer Frequenz Verwendung

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finden, und in dem Zähler sind weniger Stufen erforderlich, so daß eine Verringerung der Kosten, des Gewichts, der Größe möglich ist. Vorzugsweise finden integrierte Schaltungen Verwendung. Außerdem kann das digitale System nicht vermeiden, daß eine Abstufung der Belichtungszeit entsprechend der Impulsbreite erfolgt, was ebenfalls insbesondere bei kurzen Belichtungszeiten zu einem Fehler führen kann. Durch die Erfindung ergibt sich dagegen der Vorteil, daß keine Abstufung bei der Steuerung der Belichtungszeit vorhanden ist, weil für die Speicherung der Spannung eine zeit maßgeblich ist, die geringer als ein Impulsintervall ist.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine bekannte BelichtungszeitSteuerschaltung mit einem analogen Speichersystem?

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer bekannten Belichtungszeitsteuerschaltung mit einem digitalen Speichersystem;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Belichtungszeitsteuerschaltung gemäß der Erfindung?

Fig. 4 ein Schaltbild einer Belichtungszeitsteuerschaltung gemäß der Erfindung? und

Fig. 5 und 6 graphische Darstellungen von Spannungen in Abhängigkeit von der Zeit.

Die in Fig. 1 dargestellte Belichtungszeitsteuerschaltung mit einem analogen Speichersystem enthält eine Spannungsquelle E, einen Hauptschalter SO, Schalter Sl und S2 für die Speichereinrichtung, einen Schalter S3 zum Kurzschließen des Kondensators C3 der Zeitbildungsschaltung, einen Speicherkondensator C2 und einen Photowiderstand Rx. Durch diese Schaltung wird eine der Objekthelligkeit entsprechende Belichtungszeit festgestellt und eine dieser entsprechende Spannung in dem Kondensator C2 gespeichert. Diese Arbeitsweise erfolgt,

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bis der Spiegel der Spiegelreflexkamera beim Herabdrücken des Auslösers verschwenkt wird. Synchron mit der Öffnungsbewegung des Verschlusses beginnt die Aufladung des Kondensators C3, welcher ein Schließsignal an den Verschluß abgibt, wenn die -Spannung einen gespeicherten Wert erreicht.

Das in Fig. 2 dargestellte Blockdiagramm einer bekannten Belichtungszeitsteuerschaltung mit einem digitalen Speichersystem enthält eine Schaltung 1 zur Umwandlung der Objekthelligkeit in eine Zeit, einen Taktimpulsgenerator 2, eine Torschaltung 3, eine erste Zählschaltung 4, eine Frequenzteilerschaltung 5, eine zweite Zählschaltung 6, eine Koinzedenzschaltung 7 sowie eine Verschlußsteuerschaltung 8. Bei diesem digitalen. Speichersystem wird eine von der Objekthelligkeit abgeleitete Impulszahl gezählt und in der Zählschaltung 4 gespeichert. Geteilte Impulse werden der zweiten Zählschaltung 6 synchron mit der Öffnungsbewegung des Verschlusses zugeleitet. Wenn dieselbe Impulszahl wie die gespeicherte festgestellt wird, wird die Koinzedenzschaltung 7 aktiviert und gibt das Schließsignal an den Verschluß ab. Um eine Belichtung zwischen 16 Sekunden und 1/lOOOstel Sekunde zu ermöglichen, muß bei diesem Speichersystem ein Impulsgenerator 2 mit einer Frequenz von etwa 6 MHz Verwendung finden und ferner müssen die Zählschaltungen 4-6 binäre Schaltungen mit mehr als 20 Stufen enthalten.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel gern äß der Erfindung ist eine Schaltung 1 zur Umwandlung der Objekthelligkeit in eine Zeit vorgesehen, eine Schaltung 2 zur Einstellung der Filmempfindlichkeit und der Lichtstärke, ein Sägezahngenerator 3, ein Impulsgenerator 4 für eine Subtraktion, eine Torschaltung 5, ein umkehrbarer Zähler 6 (digitale Speichereinrichtung), eine Abrufschaltung 7 für eine Subtraktion, eine Speicher-Abrufschaltung 8 für eine Addition, eine analoge Speichereinrichtung 9 zur Speicherung einer Spannung, eine Alarmanzeigeeinrichtung 10, eine Nullsignal-Nachweisschaltung 11, eine Integrierschaltung 12, eine Spannungs-Vergleichsschaltung 13 sowie eine Verschlußsteuereinrichtung 14.

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Eine Schaltung 1 dient zur Umwandlung der Objektheiligkeit in ein Zeitsignal entsprechend dem 1/K-fachen einer geeigneten Belichtungszeit, entsprechend der die Triggerschaltung der Belichtungszeitsteuerschaltung betätigt werden soll. Der Sägezahngenerator 3 liefert Impulse für die Zählschaltung- 6 und die Spannung für die Speichereinrichtung 9. Der Taktimpulsgenerator 4 liefert Impulse für die Subtraktion. Die Zählschaltung 6 ist ein umkehrbarer Binärzähler zur digitalen Speicherung der Impulszahl. Durch die Schaltungen 7 und 8 wird der Befehl zur Durchführung der Subtraktion bzw. der Addition an die Zählschaltung 6 gegeben. Die Speichereinrichtung 9 dient zur analogen Speicherung der Zeit, die kleiner als 1 Impulsintervall ist. Die Alarmeinrichtung 10 wird durch ein Ausgangssignal des Zählers betätigt. Die Schaltung 11 dient zum Nachweis des Zählstands O des Zählers nach der Subtraktionsoperation der gespeicherten Anzahl von Impulsen nach dem Beginn der Belichtung. Die Integrierschaltung 12 wird durch die Schaltung 11 ausgelöst und hat eine Zeitkonstante, die um das K-fache größer als die Sägezahnwelle für die Speichereinrichtung ist. Die Vergleichsschaltung dient zum Vergleich der Spannung in der Speichereinrichtung 9 mit der Spannung am Ausgang der Integrierschaltung 12. Durch die Steuerschaltung 14 wird die Schließbewegung des Verschlusses bewirkt.

Im folgenden soll die Funktionsweise näher erläutert werden. Unter Berücksichtigung der Filmempfindlichkeit und der Blendenzahl als Belichtungsfaktoren wird ein Zeitsignal, das auf das 1/K-fache einer geeigneten Belichtungszeit'komprimiert ist, der Torschaltung 5 zugeführt, der auch die Sägezahnimpulse zugeführt werden. Das Zeitsignal wird durch die Umwandlung sschaltung 1 und die Sägezahnimpulse werden durch den Sägezahngenerator 3 erzeugt. In Fig. 5 ist das von der Helligkeit abgeleitete Zeitsignal mit to. Die während dieser Zeit auftretende Impulszahl η ist einer Zeitspanne to¹ äquivalent und wird durch den Zähler 6 gespeichert. Die restliche Zeitspanne to"

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wird analog als Spannung Vx in der Speichereinrichtung 9 gespeichert, weil diese kleiner als ein ganzes ImpulsintervalI ist. Diese Vorgänge erfolgen, bevor der Spiegel der einäugigen Spiegelreflexkamera durch Betätigung des Auslösers hochgeschwenkt wird, wonach der Strahlengang zu dem Photowiderstand unterbrochen wird- Beim Beginn der Öffnungsbewegung des Verschlusses werden die Schalter S3, S4 umgeschaltet und beim Auftreten des Subtraktionsbefehls für den umkehrbaren Zähler 6 werden diesem von dem Impulsgenerator 4 Impulse mit einer Frequenz mit dem 1/K-fachen der Frequenz der Impulse bei der Addition zugeführt, so daß die gespeicherten Impulse mit der 1/K-fachen Geschwindigkeit der Geschwindigkeit bei der Addition subtrahiert werden. Wenn der Zählstand O erreicht wird, wird durch die Nachweisschaltung 11 die Integrierschaltung betätigt. Dann vergleicht die Vergleichsschaltung 13 die Speicherspannung Vx mit dem Ausgangssignal der Integrierschaltung 12. Sobald das gleiche Niveau erreicht wird, wird die Steuerschaltung 14 betätigt und der Verschluß geschlossen. Aus der Darstellung in Fig. 6 ist ersichtlich, daß die Summe der Zeit T¹, die von dem Zähler für die Subtraktion benötigt wird, und der Zeit T¹', die sich durch den Spannungsvergleich ergibt, gleich der Belichtungszeit T ist. Diese Belichtungszeit ist deshalb K-mal so groß wie die Speicherzeit to. Wenn die steuerbare längste Belichtungszeit Tmax 16 Sekunden beträgt, beträgt die Zeit zum Beginn des Hochschwenkens des Spiegels nach dem Herabdrücken des Auslösers nicht weniger als etwa 20 ms bei einem Normalzustand, weshalb sich die folgende Beziehung ergibt, wenn die Speicherung innerhalb dieser Zeit (To max) erfolgt:

_ T max _ 16(s)_ = 800
to max 20 (ms)

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Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer entsprechenden Steuerschaltung. Die Bezugszeichen 1-14 entsprechen denjenigen des Blockschaltbilds in Fig. 3. In der Schaltung ist ein Hauptschalter Sl vorgesehen sowie ein Schalter S2, der durch die Betätigung des Auslösers zur Einleitung der Speicheroperation geöffnet wird. Entsprechend der Beleuchtung des Photowiderstands Rx in der Schaltung 1 in Abhängigkeit von der Objekthelligkeit wird das Zeitsignal to durch eine Potentialänderung an dem Verbindungspurikt A abgeleitet. Das Signal von dem Impulsgenerator für die Addition gelangt zu dem Zähle r 6 über eine Diode D3 und einen Kondensator für eine Differenzierung, um die in dieser Zeitspanne erzeugte Impulszahl zu speichern. Das genannte Impulssignal gelangt auch zu der Basis eines Transistors T9, der mit einem Transistor T8 in Verbindung steht, so daß eine sägezahnförmige Wellenform an einer Verbindungsstelle B auftritt, die mit dem Anschluß eines Kondensators C2 verbunden ist.

Da der Transistor T6 leitend ist, bis die Schmidt-Schaltung invertiert ,. wurde während der Zeit to in Fig. 5,

kann dann der Transistor T8 leitend werden. Während der Transistor T9 leitend ist, ist auch der Transistor T8 leitend. Wenn der Transistor T9 nichtleitend ist, arbeitet jedoch der Transistor T8 als Diode zwischen Basis und Kollektor. Dann erfolgt eine Aufladung des Speicherkondensators C2 über T6 VrI T8 (zwischen Basis und Kollektor) . Wenn T9 leitend wird, wird eine vorhandene Aufladung des Kondensators C2 momentan über T8 und T9 entladen. Wenn die Zeit, zu der T9 leitend ist, mit der Entladungszeit des Kondensators C2 zusammenfällt, ergibt sich eine kontinuierliche sägezahnförmige Wellenform. Wenndie Schmidt-Schaltung invertiert wird und T6 durch ein davon erhaltenes Signal nichtleitend wird, während der Kondensator C2 aufgeladen wird, wird auch der Transistor T8 nichtleitend und die Spannung des Kondensators C2 wird dann gespeichert. Der Transistor T5 und die Diode D2 verhindern eine Speicherung während

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der Entladung des Kondensators C2, und die Transistoren T7 und Τ13 dienen zum Abschalten des Impulsgenerators nach der Speicherung. Deshalb wird eine entsprechende Impulszahl durch den Zähler gezählt und der Rest der Zeit to" entsprechend dem nicht vollständigen Impulsintervall wird als Spannung Vx von dem Kondensator gespeichert.

Dann werden die Schalter S3, S4 in Verbindung mit der Öffnungsbewegung des Verschlusses umgeschaltet. Durch Öffnen des Schalters S5 wird der Impulsgenerator für die Subtraktion betätigt, so daß dessen Signal in den Zähler über die Diode D4 und den Kondensator C4 zur Durchführung der Subtraktion gelangt. Wenn der Zähler den Zählstand O erreicht, sind alle Transistoren TF auf der Seite, wo die Diode DR für eine Rückstellung mit der Basis verbunden ist, nichtleitend, wodurch eine Potentialänderung an dem Nachweiswiderstand Ro auftritt, so daß d ie Transistoren T12 und T13 nichtleitend werden. Wenn der Transistor T12 zum Entladen des Kondensators C8 nichtleitend wird, beginnt die Aufladung von C3 über den veränderlichen Widerstand VR2. Weil die Spannung Vx im Kondensator C2 gespeichert wird, der an den Emitter des Transistors TlI für einen Spannungsvergleich angeschlossen ist, wird der Transistor TIl leitend, wenn die Aufladespannung des Kondensators C3 den Wert von Vx erreicht. Dieses Signal wird dann an die Steuerschaltung mit den Transistoren T14-T16 und dem Elektromagnet Mg weitergeleitet, um ein Schließglied des Verschlusses zu betätigen. Die Zeitkonstante während der Zeit der Speicherung der Spannung ist durch den veränderlichen Widerstand VRl und den Kondensator C2 bestimmt, und die Zeitkonstante der Spannungs-Vergleichsschaltung wird durch den veränderlichen Widerstand VR2 und den Kondensator C3 bestimmt, so daß sich folgende Beziehung ergibt:

VRl · C2 = 1

VR2 C3 K

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Claims

Patentanspruch

Belichtungszextsteuerschaltung für eine einäugige Spiegelreflexkamera mit einer Belichtungsmessung durch das Objektiv, mit einer Speichereinrichtung zur Speicherung eines von der Objekthelligkeit abhängigen Signals, gekennzeichnet durch die Kombination einer digitalen mit einer analogen Einrichtung zur Speicherung einer Impulszahl in einer Zählschaltung (6), welche Impulse mit einer konstanten Frequenz während einer Zeit erzeugt werden, die dem l/K-fachen der Belichtungszeit entsprechend der Objekthelligkeit entspricht, sowie zur Speicherung einer Spannung entsprechend dem Rest des Zeitsignals, der kleiner als ein ImpulsIntervall ist, durch eine Subtraktionsschaltu ng für die Zählschaltung, mit einer Einrichtung zur Erzeugung von ImpulsSignalen mit der 1/k-fachen Frequenz der konstanten Frequenz, welche Impulse synchron mit dem Beginn der "Öffnungsbewegung des Verschlusses abgibt, und eine Integrierschaltung (12) mit einer Zeitkonstanten einschaltet, die Kmal so groß wie diejenige während der Speicherung ist, durch Nullsignale von der Zählschaltung, und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Schließsignals für den Verschluß, die auf die Koinzedenz der Speicherspannung und des Ausgangssignals der Integrierschaltung anspricht.

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