DE2346244C3

DE2346244C3 - Informationsspeicherschaltung für photographische Kameras

Info

Publication number: DE2346244C3
Application number: DE2346244A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Tokio Kawasaki
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1972-09-22
Filing date: 1973-09-13
Publication date: 1976-01-08
Also published as: JPS4953487A; JPS5516358B2; GB1437227A; DE2346244A1; DE2346244B2; US3876889A

Description

Die Erfindung betrifft eine Informationsspeicherschiillung zur Speicherung des Augenblickswertes einer die Objekthelligkeit bei photographischen Aufnahmen kennzeichnenden Information. Ausgangspunkt für die crfindungsgemäße Informationsspeicherschaltung ist eine Schallung, bei der als Speichermittel ein Kondensator vorgesehen ist. der auf eine die zu speichernde Information kennzeichnende Spannung aufgeladen wird und dessen Aufladest romkreis im interessierenden Zeitpunkt unterbrochen wird, wobei Sorge dafür getragen ist, daß der aufgeladene Kondensator seine Ladung beibehält, die entsprechende Information also speichert. .

Es ist möglich, in den Aufladestromkreis des Kondensators einen Transistor als Schalter einzufügen und diesen durch eine geeignete Steuerspannung zwischen seinem leitenden und nichtleitenden Zustand umzusteuern Ein Nachteil einer derartigen Anordnung bestünde darin, daß sich der Wert der an der Basis-Emitter-Strecke wirksamen Steuerspannung bzw. der Steuerstrom bei fortschreitender Aufladung bzw. bei fortschreitender Änderung der zu speichernden Eingangsgröße ändert. Damit ändert sich jedoch auch der Widerstand der Kollektor-Emitter-Strecke, die als Vorwiderstand in dem Aufladestromkreis wirksam ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Informationsspeicherschaltung zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist und besonders zuverlässig und genau arbeitet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Aufladestromkreis des Kondensators über die source-drair-Strecke eines Feldeffekttransistors verläuft, d?ß die gate-Elcktrode des Feldeffekttransistors über einen Gegenkopplungszweig mit dem Kondensator verbunden ist, derart, daß die Potentialdifferenz zwischen der gate- und der source-Elektrode des Feldeffekttransistors während der Aufladung des Kondensators einen konstanten Wert besitzt und daß die gate-Elektrode des Feldeffekttransistors mit einem Schaltmittel verbunden ist, dessen Aktivierung ein Absinken der genannten Potentialdifferenz unter die pinch-off-Spannung und damit die Sperrung des Feldeffekttransistors und die Speicherung der Ladespannung des Kondensators bewirkt.

Damit wird der äquivalente drain-source-Widerstand des Feldeffekttransistors, der von der gate-Vorspannung abhängig ist, während des gesamten Ladevorganges auf eir.em konstanten (und sehr niedrigen) Wert gehalten, so daß die zu speichernde Information nicht verfälscht wird. Auch die Tatsache, daß der in die gate-Elektrode fließende Leckstrom wesentlich kleiner ist als der Basisstrom eines Transistors wirkt sich günstig aus, da letzterer zu einer Vermehrung des Kondensatoraufladestroms beitragen würde.

Es stehen viele Feldeffekttransistor-Typen zur Verfügung, bei denen die drain- und die source-Elektroden austauschbar sind. Bei diesen kann die zu speichernde Eingangsinformation also beliebig entweder der einen oder der anderen Elektrode zugeführt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Aus ihnen geht hervor, daß die Quelle der zu speichernden Information entweder eine Stromquelle oder eine Spannungsquelle sein kann. Dies erlaubt z. B. bei der Anwendung als Informationsspeicher zur Speicherung der Objekthelligkeit bei photographischen Aufnahmen die Verwendung verschiedener Arten photoeJektronischer Bauelemente, z. B. in Sperrichtung vorgespannter Photodioden oder spannungserzeugender Photoelemente als Informationsquellen.

Im folgenden sei die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die F i g. 1 und 2 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel dient zur Speicherung der während eintr beliebigen Zeitspanne aufgenommenen Lichtmenge. Die Schaltung besitzt eine Photodiode 1. Die^re dient als Aufnahmeelement für die eintreffende Lichtinformation. Es sind ferner Schalter 2 und 3 vorgesehen, die als Rücksteüschalter für die Integrierglieder dienen. Al- Integrationsglied für den Photostrom dient ein Kondensator 5. Ferner sind ein Feldeffekttransistor 4. ein weiterer Feldeffekttransistor 6, ein in den source-Stromkreis des letzteren eingefügter Widerstand 7, ein Transistor 8, ein Kondensator 10, der zusammen mit einem Widerstand 9 ein zeitbestimmendes RC-GYicd bildet, sowie ein weiterer Transistor 11 vorgesehen.

Wenn die Schalter 2 und 3 manuell geöffnet werden, '5 bleibt der Transistor U in seinem nichtleitenden Zustand, bis das Potential des Kondensators 10, der zusammen mit dem Widerstand 9 ein Verzögerungsglied bildet, die Schwellenspannung des Transistors U erreicht. Solange der Transistor 11 nichtleitend ist, beein- *o flußt er das gate-Potential des Feldeffekttransistors 4 nicht. Dieser ist mithin leitend. Der Widerstand 7 ist so bemessen, daß beim Schließen des Schalters 2 das gatesource-Potential des Feldeffekttransistors 6 und das Basis-Emitter-Potential des Transistors 8 einander auf- *5 lieben. Der Feldeffekttransistor 6 wird in source-Basis-Schaltung, der Transistor 8 wird in Emitter-Basis-Schaltung betrieben. Das source-Potential und das gate-Potential des Feldeffekttransistors 4 besitzen in diesem Zustand den gleichen Wert, so daß der Feldeffekttransistor 4 niederohmig leitend ist.

Wenn der Schalter 2 geöffnet ist und die Photodiode 1 beleuchtet wird, fließt durch die drain-source-Strecke des Feldeffekttransistors 4 ein Photostrom, welcher der auf der wirksamen Oberfläche der Photodiode 1 herrsehenden Beleuchtungsstärke entspricht. Dieser Photostrom lädt den Kondensator 5 auf. Da das Potential an dem Kondensator 5 infolgedessen ansteigt, steigt auch das source-Potential des Feldeffekttransistors 6 und ebenso das Emitter-Potential des Transistors 8 an. Damit wächst auch das Potential an dem gate des Feldeffekttransistors 4 und die gate-source-Spannung behält ihren Wert von näherungsweise Null bei, so daß seine drain-source-Strecke niederohmig leitend bleibt. Dadurch wird der Kondensator 5 durch den von der Photodiode Ii erzeugten Photostrom weiter aufgeladen.

Der Transistor 11 wird nach einer durch die Zeitkonstante des aus dem Widerstand 9 und dem Kondensator 10 bestehenden Verzögerungsgliedes bestimmten Zeitspanne leitend. Dadurch wird das Potential an dem gate des Feldeffekttransistors 4 negativ. Wenn die gate-source-Spannung des Feldeffekttransistors 4 kleiner ist als die pinc'n-ofi-Spannung, wird die sourcedrain-Strecke dieses Feldeffekttransistors 4 nichtleitend, so daß die Aufladung des Kondensators 5 durch den Photostrom der Photodiode 1 unterbrochen wird. Der Kondensator 5 wird jedoch nicht wieder entladen, sondern behält seinen Ladungszustand bei. Die in dem Kondensator 5 gespeicherte Ladespannung ist für die während der durch das Verzögerungsglied 9, 10 gegebenen Zeitspanne insgesamt empfangene Lichtmenge kennzeichnend.

Falls das von der Photodiode 1 empfangene Licht das Licht einer Blitzlichtquelle ist, kann die Speicherspannung des Kondensators 5 zur Anzeige oder Steuerung des Blitzlichts dienen.

Das in Fig. 2 dargestellte weitere Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dient zur Speicherung einer Spannung, die für den Augenblickswert einer Lichtinformation kennzeichnend ist. Die Schaltung nach F i g. 2 verfügt über ein Photoelement 20, einen als Pufferstufe dienenden Feldeffekttransistor 21 und einen Schalter 22 zur Steuerung des Transistors 11. Die aus dem Feldeffekttransistor 21 gebildete Pufferstufe dient als Impedanzwandler. Sie belastet das Photoelement 20 infolge ihres hochohmigen Eingangswiderstands derart wenig, daß es praktisch im Leerlauf betrieben wird. Die übrigen Elemente der in F i g. 2 dargestellten Schaltung entsprechen den mit denselben Bezugszeichen versehenen Elementen von Fig. 1.

Wenn der Schalter 22 geschlossen wird und das Photoelement 20 beleuchtet wird, erscheint an der source-Elektrode des Feldeffekttransistors 21 eine Spannung, die der von dem Photoelement 20 erzeugten Photospannung entspricht. Der Transistor 11 ist in diesem Zustand nichtleitend. Der Feldeffekttransistor 4 ist leitend. Folglich stellt sich an dem Kondensator 5 eine Spannung ein, die näherungsweise dem source-Potential des Feldeffekttransistors 21 entspricht. Sobald der Schalter 22 geöffnet wird, wird der Transistor 11 leitend. Dadurch wird der Feldeffekttransistor 4 in seinen nichtleitenden Zustand gesteuert und der Ladestromkreis für den Kondensator 5 unterbrochen. Der Kondensator 5 behält seine Ladespannung deshalb auch dann bei, wenn sich die von dem Photoelement 20 erzeugte Photospannung wieder ändert. Damit speichert der Kondensator 5 eine Information, die für die Helligkeit kennzeichnend ist, die im Zeitpunkt der Betätigung des Schalters 22 auf der wirksamen Oberfläche des Photoelements 20 herrscht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Informationsspeicherschaltung für photographische Kameras, bei der als Speichermittel ein Kondensator vorgesehen ist, der auf eine die zu speichernde Information kennzeichnende Spannung aufgeladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufladestromkreis des Kondensators (5) über die source-drain-Strecke eines Feldeffekttransistors (4) verläuft, daß die gate-Elektrode des Feldeffekttransistors (4) über einen Gegenkopplungszweig (6,8) mit dem Kondensator (5) verbunden ist, derart, daß die Potenlialdifferenz zwischen der gate- und der source-Elektrode des Feldeffekitransistors (4) während der Aufladung des Kondensators (5) einen konstanten Wert besitzt und daß die gate-Elektrode des Feldeffekttransistors (4) mit einem Schaltmittel (11) verbunden ist, dessen Aktivierung (mittels 3) ein Absinken der genannten Potentialdifferenz unter die pinch-off-Spannung und damit die Sperrung des Feldeffekttransistors (4) und die Speicherung der Ladespannung des Kondensators (5) bewirkt.

2. Informationsspeicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu speichernde Information der Photostrom eines mit dem Feldeffekttransistor (4) verbundenen photoelektronischen Bauelements (1) ist.

3. Informationsspeicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu speichernde Information die Photospannung eines Photoelements (20) ist, das über eine als Impedanzwandler dienende Pufferstufe (21) mit dem Feldeffekttransistor (4) verbunden ist (F i g. 2).

4. Informationsspeicherschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Schaltmittel (11) ein Transistor (11) ist, dessen Kollektor mit der gate-Elektrode des Feldeffekttransistors (4) und dessen Basis-Emitter-Strecke von einem mechanisch betätigbaren Schalter (3) überbrückt ist.

5. Informationsspeicherschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Transistors (U) mit einer aus einem /?C-Glied bestehenden Verzögerungsschaltung verbunden ist.

6. Informationsspeicherschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der als Speichermittel dienende Kondensator (5) von einem mechanisch betätigbaren Schalter (2) überbrückt ist.

7. Informationsspeicherschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Kondensator (5) und der gate- Elektrode des Feldeffekttransistors (4) verlaufcnde Gegenkopplungszweig einen in source-Basis-Schaltung betriebenen weiteren Feldeffekttransistor (6) enthält.