DE2356967C3 - Anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung für photographische Kameras, insbesondere für einäugige Spiegelreflexkameras - Google Patents

Description

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4. dadurch iiekennzeichnet, daß die zweite Zeitgeberstufe einen Speicherkondensator (39) zur Speicherung der genannten Steuerspannunu besitzt.

6~Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zeitgeberslufe ein Delogarithmierglied (44) besitzt, dessen Steuersignal ran dem in der erstgenannten Speichervorrichtung (13) gespeicherten dem Logarithmus der Objekthelligkeit proportionalen elektrischen Signal «ebildet wird und dessen Ausgangsspannung als Steuerspannung für einen in dem zeitbestimmenden Stromzweig (42,29) der zweiten Zeitgeberstufe angeordneten steuerbaren Widerstand (42) dient und daß in die Verbindung zwischen dem Delogarithmierglied (44) und dem steuerbaren Widerstand (42) ein veränderbarer Widerstand (41) zur Berücksichtigung der übrigen Belichtungsparameter eingenjgt ist. (F i g. 7).

7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (36; 41) zur Berücksichtigung der übrigen Belichtungsparameter (Blende und Filmempfindlichkeit) mit den entsprechenden kameraseitigen Einstellorganen (z. B. den Einstellringen Tür Blende und Filmempfindlichkeit) mechanisch gekuppelt sind.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung Tür photographische Kameras, insbesondere Tür einäugige Spiegelreflexkameras, mit Lichtmessung durch das Kameraobjektiv, mit einem Logarithmierglied (z. B. einer Diode) zur Logarithmierung des von einem im bildseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs zur Messung der Objekthelligkeit angeordneten pholoclcktronischen Bauelement erzeugten elektrischen Signals, mit einer Speichervorrichtung (ζ. Β. einem Kondensator) zur Speicherung des logarithmierten elektrischen Signals sowie mit einer ein Dclogarithmierglied enthaltenden Zeitgeberstufe, die synchron mit dem öffnen des Kameraverschlusses einschaltbar ist und deren Verzögerungszeit durch einen von dem gespeicherten elektrischen Signal steuerbaren Widerstand (z. B. durch die gesteuerte Strecke eines Feldeffekttransistors) derart beeinflußbar ist, daß sie der Objekthelligkeit umgekehrt proportional ist.

Bei bekannten Anordnungen dieser Art werden die übrigen, die Filmbelichtung bestimmenden Belichtungsparameter (z. B. die Filmempfindlichkeit) dem die Objekthelligkeit kennzeichnenden logarithmierten elektrischen Signal überlagert, so daß die Verzögerungszeit der genannten Zeitgeberstufe unter dem Steuercinfluß sämtlicher die Belichtungszeit bestimmenden Faktoren steht. Das Ausgangssignal der Zeilgeberstufe dient zur Auslösung des Vcrschlußglicdes. das durch seinen Ablauf die Öffnungszeit des Kameraverschlusses beendet.

Das die Objekthelligkeit kennzeichnende logariihmierte elektrische Signal, das während der z. B. durch die Schwenkbewegung des Sucherspiegels bewirkten Unterbrechung des zu dem phoioeleklronischcn Bauelement führenden Strahlengances in der Speicher-

vorrichtung gespeichert ist, besitzt eine sehr kleine absolute Größe. Sein Wert liegt etwa zwischen 10 und <0mV. Die die übrigen Belichtungsparameter kennzeichnenden elektrischen Signale, die vor ihrer überlagerung mit der die Objekthelligkeit kennzeichnenden Spannung ebenfalls logarithmiert werden müssen, haben Spannungswerte, die in derselben Größenordnung Hegen. Die Signalspannungen ?ind infolge ihrer kleinen absoluten Größe außerordentlich stark von der Umgebungstemperatur abhängig. Wenn die Schaltung außerdem in bezug auf die Temperaturabhängigkeit der einzelnen Bauelemente nicht im Gleichgewicht ist, werden die Signalspannungen durch Thermospannungen beeinflußt, die beispielsweise durch den Seebeck-Effekt, den Thomson-Effekt oder den Peltier-Effekt verursacht werden. Diese Thermospannungen bedingen weitere Signalstörungen. Auch die Kennlinien der in der Schaltung verwendeten Halbleiterbauelemente sind stark temperaturabhängig, so daß geeignete Kompcnsierungsmaß<\ahmen unerläßlich sind. Alle diese Nachteile resultieren aus der geringen absoluten Größe der Signalspannungen. Zur Vergrößerung der logarithmierten Signalspannung ist es bekannt, eine Vielzahl von Logarithmierelementen zu verwenden. Dieses Verfahren ist jedoch nicht besonders wirksam, weil auch hier der Absolutwert der logarithmierten Spannung infolge der endlichen Anzahl der Logarithmierglieder (z. B. Dioden) beschränkt ist. Außerdem steigt die Nichtlinearität der logarithmierten Spannung bei der Verwendung einer Vielzahl von Logarithmiergliedern an und führt ebenfalls zu einem entsprechend vergrößerten Fehler bei der Belichtungssteuerung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen. bei der die aus der Verwendung logarithmicrter Steuersignale auch zur Berücksichtigung der übrigen, d. h. der außer der Objckthelligkeit für die Filmbelichtung maßgebenden Belichtungsparameter auftretenden Fehlerquellen beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemiiße Anordnung besitzt also zwei Zeiteebcrstufen, die nacheinander wirksam werden, wobei die Summe ihrer Verzögerungszeiten die öffnungszeit des Kameraverschlusses bildet. Die erste Zeitgeberstufe wird -ausschließlich durch das Ausgangssignal des im bildseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs angeordneten photoclektronischen Bauelementes gesteuert, die zweite Zeilgcbcrstufe steht unter dem Steuereinfluß der übrigen Belichtungsparameter und eines zweiten photoelcktiischen Bauelements. Denn die Verzögerungszeit der zweiten Zeitgeberstufe muß auch die Objekthelligkeit berücksichtigen. Man erkennt dies aus folgender Betrachtung: Wenn die Filmempfindlichkeit gegenüber einem Bezugswert derar; verringert wird, daß die erforderliche Belichtungszeit bei gegebener Objckthelligkeit und Blendenzahl um den Faktor 2 vergrößert werden muß, ergibt sich bei einer Ausgangsbelichtungs/eit von V'ioo Sekunden eine durch die /weite Zeiigcberstufc zu bildende Verzögerungszeit von ' ,,„, Sekunden, während die entsprechende Verzögerungs/eit bei einer Ausgangsbelichlungszeil von 1 Sekunde und gleicher Filmempfindlichkeil 1 Sekunde betragen muH.

In den Unteransprüchen sind verschiedene Varianten zur Steuerung der zweiten Zeilgeberstufe angegeben.

Die größere Genauigkeit der erfindungsgemäßen Anordnung resultiert aus der Tatsache, daß die die übrigen Belichtungsparameter (z. B. die Fil.nempfindlichkeit) kennzeichnenden elektrischer. Signale nicht logarithmiert werden, sondern vergleichsweise hohe Absolutwerte besitzen und nicht dem die Objekthelligkeu kennzeichnenden logarithmisch komprimierten elektrischen Signal überlagert werden, sondern zur Steuerung einer zusätzlichen Zeitgeberstufe dienen.

Dadurch, daß be· der erfindungsgemaßen Anordnung die Berücksichtigung der übrigen Belichtungsparameter nicht in der Schaltungsstufe stattfindet in der die logarithmisch komprimierte Signalspannung verarbeitet wird, die die Objekthelligkeit kennzeichnet, sind eine Vielzahl möglicher Fehlerquellen ausgeschaltet, die die Genauigkeit der Belichtungszeitsteuerung beeinträchtigen. Zu diesen Fehlerquellen gehören außer den erwähnten Temperaturabhängigkeiten insbesondere auch der Einfluß von Spannungsschwankungen, die beispielsweise auf überlagerte Rauschspannungen zurückzuführen sind, sowie auf Störeinflüsse, die auf Fehler bei der Spannungsteilung durch veränderbare Widerstände beruhen.

Im folgenden sei die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert: Die

F i g. 1 und 2 zeigen als Blockschaltbild bzw. Stromlauf eine Anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung herkömmlicher Bauart. Diese Figuren dienen lediglich zur Erläuterung des der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips;

F i g. 3 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteucrung, die

F i g. 4 bis 7 zeigen verschiedene Schaltungsvarianten zur Realisierung des in F i g. 3 dargestellten Blockschaltbildes.

Bei bekannten elektrischen Kameraverschlüssen werden die Belichtungsparameter Blendenzahl und Filmempfindlichkeit durch geeignete veränderbare elektrische Bauelemente, ins besondere durch veränderbare Widerstände, nachgebildet. Ihre Verknüpfung mit der die Objekthelligkeit kennzeichnenden elektrischen Größe erfolgt in der Schaltungsstufe zur logarilhmischen Kompression. F i g. I zeigt als Blockschaltbild eine derartige Anordnung. Die Schaltungsstufe 1 dient zur Umwandlung der die Objekthelligkeit kennzeichnenden Lichtintensität in ein entsprechendes elektrisches Signal und zur Logarithmierung dieses Signals. Die Schaltungsstufe 2 dient zur Einsteuerung der übrigen Belichtungsparanieter. Die Schaltungsstufe 3 beinhaltet eine Speicherschaltung. Die Schaltungsstufen 4 und 5, die Schaltungselemente zur Dclogarithmicrung enthalten, dienen zur Ablaufsteuerung des ersten bzw. zweiten Verschlußvorhanges, die das Filmfenster freigehen bzw. wieder abdecken. Es sind mannigfaltige Varianten zur Realisierung des in F i g. I dargestellten Blockschaltbildes bekannt. Fig. 2 zeigt eine dieser Schaltungen. Diese arbeitet in folgender Weise: Wenn der Schalter 19 zur Einschaltung der Versorgungsspannungsquelle geschlossen wird, tritt an dem Verbindungspunkt /wischen dem Photowidersuind 8 zur Messung der durch eine Blendenvorrichtung 35 eintreffenden Objektslrahlcn und der Diode9 zur l.ogarilhmierung eine Spannung auf. die die Objekthelligkeit in logarithmischem Maßstab kennzeichnet. Diese Spannung wird an dem Schleifkontakt des in den Emitierkreis eines als F.miUcrfolger geschalteten Transistors 10 eingefügten vcränderba-

ren Widerstands 11 abgegriffen und dienl zur Aufladung eines Speicherkondensators 13. In den Aufladestromkreis ist ein Schalter 12 eingefügt, der im Ruhezustand geschlossen ist und der bei der Betätigung des Auslöseknopfes des Kamera Verschlusses geöffnet wird. Wenn sich die Objekthelligkeit um Beträge ändert, die den Gliedern einer geometrischen Reihe, z. B. den Logarithmen zur Basis 2 proportional sind, ändert sich diese Spannung um konstante Beträge, d. h. um Werte, die den Gliedern einer arithmelrischcn Reihe proportional sind. Deshalb können zur Belichtungszeitsteuerung die übrigen Belichtungsparameter, z. B. die Filmempfindlichkeil in einfacher Weise dadurch berücksichtigt werden, daß die an dem veränderbaren Widersland 11 auftretende Spannung durch Verschiebung des Schleifkontaktes in entsprechendem Verhältnis geteilt wird. Bei der Betätigung des Verschlußauslösers werden die im Ruhezustand geschlossenen Schalter 12 und 16 geöffnet und der Ablauf des ersten Verschlußvorhanges mechanisch ausgelöst. In diesem Zeitpunkt beginnt die Aufladung eines zeitbestimmenden Kondensators 15.AIs zeitbestimmender Widerstand für den Aufladestrom dieses Kondensators 15 dient der Innenwiderstand eines Feldeffekttransistors 14, der gleichzeitig ein Schaltungselement zur Delogarithmierung der in dem Speicherkondensator 13 gespeicherten Spannung bildet. Diese Spannung beinhaltet sämtliche Belichtungsfaktoren, also sowohl die Objekthelligkeit als auch die übrigen Belichtungsparameter. Sobald die Ladespannung des zeitbestimmenden Kondensators 15einen vorbestimmten Wert erreicht, wird der Transistor 17 leitend und erregt mit seinem Kollektorstrom die Spule 18 einer elektromagnetischen Vorrichtung, die zur Auslösung des zweiten Verschlußvorhanges dient.

Die Signalspannungcn in der Schaltungsstufe 1 (F i g. 1) zur Logarithmicrung sind im allgemeinen jedoch außerordentlich niedrig. Sie bewegen sich etwa im Bereich von 10 bis 4OmV. Wenn man bedenkt, daß die Spannung der Speisequelle im allgemeinen etwa 3 bis 6 V beträgt, erkennt man den geringen Ausnutzungsgrad des zur Verfügung stehenden Spannungsbereichs. Wegen der niedrigen ^werte der komprimierten Signalspannungen unterliegt die Schaltung einem starken F.influß durch innere und äußere Rauschspannungen. Außerdem wirkt sich selbst die kleinste Änderung der Versorgungsspannung unmittelbar auf die komprimierte Signalspannung aus. Mit anderen Worten: Die Signalspannungcn sind so niedrig, daß sie bereits mit dem Rauschanteil der Versorgungsspannung vergleichbar werden, so daß sie entsprechend störanfällig sind. Wenn eine komprimierte Signalspannung, die einen derartigen Fehler beinhaltet, über einen veränderbaren Widerstand od. dgl. als Steuerspannung dient, tritt außerdem ein Fehleranteil hinzu, der durch die Ungenauigkeit der Spannungsteilung entsteht. Um diese Nachteile zu vermeiden, benötigen die bekannten Anordnungen zur automatischen Belichtungszcitstcucrung Spannungsstabilisatoren. Weitere Störcinflüsse, wie z. B. die Temperaturabhängigkeit der Bauelemente, wurden bereits in der einleitenden Beschreibung erwähnt.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Berücksichtigung der Behchtungsparamctcr, die außer der Objekthelligkeit für die Filmbelichtung maßgebend sind in und oder nach der Schallungsstufe stattfindet, in denen das Eincansissisnal dclocarilhniicrl wird. Dieser Vorteil erklärt sich daraus, daß ein Fehler, der beispielsweise dem Lichtwcrl 1 entspricht, wenn er in der Logarithmierstufc auftritt, auf einen Belichtungsfehler reduziert wird, der kleiner ist als der Liehiwert 1, wenn er in der Delogarithmierstufc entsteht. Dies liegt daran, daß Störgrößen, die in der Logariihmierstufe auftreten, infolge der logarithmischen Expansion in der Dclogarithmierstufe einen größeren Einfluß auf die Belichtungssteuerung nehmen als to dann, wenn sie in der Delogarithmierstufc selbst auftreten, obwohl sie jeweils den gleichen Absolutwert haben, z. B. auf die gleiche Spannungs- und oder Temperaturabhängigkeit zurückzuführen sind.

Im folgenden seien diese Zusammenhänge in mathers malischer Form dargelegt:

Bekanntlich hat die logarithmiertc Spannung F₁,. die in einer aus einem Photowiderstand und einer Diode mit logarithmisch^ Kennlinie bestehenden Reihenschaltung an der Diode auftritt, den Wert

V₁, = k In ι.

wobei i der durch die Reihenschaltung fließende Strom und k eine Konstante bedeutet. Die Gleichung (1) zeigt, daß F₀ dem Logarithmus des Stroms ί proportional ist. Die Gleichung (1) kann in folgender Weise umgewandelt werden:

F_n = k In E R = Jt(In E - In R), (2)

worin R der Innenwiderstand des Photowiderslandcs und £ die Spannung der Speiscquelle bedeutet. Durch Delogarithmierung erhält man aus Gleichung (1) die Gleichung

1 = e

I_n*

Der Strom ί ist also eine Exponentialfunktion der Signalspannung F₀. Da der Wert von V₀ sehr klein isi, besteht die Gefahr, daß Fehler sich akkumulieren, wenn V_n zur Steuerung verwendet wird. Der Strom 1. dessen Wert beträchtlich größer ist als der der Spannung F_n, übt einen wesentlich geringeren Einfluß auf d^ Steuerung aus. Zur Berücksichtigung der Bclichtungsparametcr wird deshalb unmittelbar der Strom i und nient die Spannung V₀ beeinflußt.

Das in Fig. 3 dargestellte Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung zur Belichtungszeit-Steuerung enthält praktisch die gleichen Schaltunesstufen wie das Blockschaltbild nach F i g. 1. Diese sind jedoch in anderer Reihenfolge angeordnet.
In F i g. 4 ist eine Schaltung zur Realisierung des

in F i g. 3 dargestellten Blockschaltbildes gezeigt. Diejenigen Schaltungselemente, die denen von F i g. 2 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die drain-Elektrode des Feldeffekttransistors 14 ist mit der Basis eines Transistors 21 verbunden, die Emitter zweier Transistoren 21 und 22 sind über einen Widerstand 23 mit einer positiven Sammelleitung 6 verbunden. Der Kollektor des Transistors 21 ist über einen Widerstand 25 mit der Basis des Transistors 22 und über einen Widerstand 24 mit einer negativen Sammelleitung 7 verbunden. Der Kollektor des Transistors 22 ist einerseits direkt mit der Basis eines Transistors 27 und andererseits übet einen Widerstand 26 mit der negativen Sammelleitung 7 verounden. Auch der Emitter des Transistors Π steht mit der negativen Sammelleitung in Verbindung Die Transistoren 21 und 22 bilden eine Schmitt-Trigger-Schaltung. Ein zeitbestimmender Kondensator 29 und ein Photowiderstand 28 bilden eine Reihen-

•chakunti, die über die positive bzw. die negative Sammelleitung gespeist wird. Der Pholowiderstand 28 dient zur Einsleucrung der Belichlungsparamelcr. l.r et über eine Blenden Vorrichtung zur Berücksichtigung der Bclichtungsparamctcr den Objeklstrahlen ausgesetzt. Der Verbindungspunkt.' /wischen dem fotowiderstand 28 und dem zeilbestimmenden Kondensator 29 führt einerseits zu dem Kollektor des Transistors 27 und andererseits zur Basis eines 1 ransistors30. dessen Kollektor über einen Widerstand 32 mit der positiver, Sammelleitung 6 und über einen Widerstand 33 mit der Basis eines Transistors 31 verbunden ist. Die Emitter der Transistoren 30 und 31 sind beide über einen Widerstand 34 mit der negativen Sammelleitung 7 verbunden. In den Kollektor-Stromkreis des Transistors 31 ist die Sieucrspulc 18 einer elektromagnetischen Vorrichtung zur Auslosung des zweiten Verschlußvorhanges eingefügt. Die Transistoren 30 und 31 bilden zusammen eine weitere Schmitt-Trigiier-Schaltung.

Im folgenden sei die Wirkungsweise der Schallung beschrieben: Wenn der Schalter 19 geschlossen wird, entsteht an dem Verbindungspunkt des Photowiderstandes 8 und der Diode 9 zur Logarithmicrung eine Signalspannuna, die dem Logarithmus der Objekthelligkeit proportional ist. Diese Signalspannung wird über den Schalter 12 dem Speicherkondensator 13 zugeführt Beim Niederdrücken des Ausloscknoples des Kamcraverschlusses werden die Schalter 12 und 16 geöffnet. Feiner wird der Ablauf des ersten Vcrschlußvorhanges ausgelöst, der das Filmfenstcr freigibt. Gleichzeitig beginnt die Aufladung des Mitbestimmenden Kondensators 15 über den Feldeffekttransistor 14. der in der obenerwähnten Weise als Dcloiiarithmierelcment dient. Beim Schließen des Schalters 17 befindet sich die aus den Transistoren 21 und 22 gebildete Schmili-Triggcr-Schaltung in ihrem Ruhcvusund. der dadurch gekennzeichnet ist. daß der Transistor 22 leitend ist. Der Transistor 22 steuert auch den Transistor 27 in seinen leitenden Zustand, so daß der Kondensator 29 kurzgeschlossen ist. Infolgedessen wird der Kondensator 29 nicht aufgeladen. Sobald jedoch die Ladespannung des Mitbestimmenden Kondensators 15 einen vorbestimmten Wert erreicht, kippt der aus den Transistoren 21 und 22 bestehende Schmitt-Trigger, so daß der Transistor Il nichtleitend wird. Infolgedessen wird auch der Iransistor 27 gesperrt. Die durch die Blcndcnvornchlung 3h hindurchtretende Lichtmenge und damit der Innenwidersland des Photowiderstandes 28 sind in Abhängigkeit von den zu berücksichtigenden Belichlungsparametern steuerbar. Nach dem Sperren des Transistors 27 beginnt die Aufladung des Kondensators L% wobei der Photowiderstand 28 die Zeitkonstante des Aufladevorganaes bestimmt. Wenn die Ladespannung des Kondensators 29 einen vorbestimmten Wert erreicht, kippt der aus den Transistoren 30 und 31 bestehende Schmitt-Trigger, so daß der Transistor leitend wird und die in seinem Kollektorkreis angeordnete elektromagnetische Vorrichtung 181 erregt Diese wiederum löst den Ablauf des zweiten Verschlußvorhanges aus. durch den die Filmbelichtung beendet wird

Im folgenden sei die Wirkungsweise der Anordnung in mathematischer Form erläutert: ^nter der Annahme, daß der Innenwiderstand des Feldeffekttransistors 14 den Wert R₁ und der Kondensator 15 die KanaziiäiC. haben, ist die Ladespannung \_n des Kondensators 15 durch folgende Gleichung gegeben:

I,·

-e

(4)

worin E die Spannung der Ver«orgungsquelle und ;, die Ladezeit des Kondensators C, bedeutet. Durch Auflösung nach r, erhall man:

Ί =

t —

(4 a)

Wenn man annimmt, daß die aus dem Photowiderstand 28 und dem Kondensator 29 bestehende Reihenschaltung nach Ablauf der Zeitspanne i, wirksam werden und wuin der Innen widerstand des Photowiderstandes 28 mit R₂ die Kapazität des Kondensators 29 mit C₂ und seine Ladespannung mit I „ bezeichnet werden, ist die Aufladezeit r₂ des Kondcnsators29:

20 '2= «2C₂ In _T-ρ—

Die Öffnungszeit 7^ des Kameraverschlusses ist Γ = f, 4- i₂. Unter Verwendung der Gleichungen (4a) und (5) erhält man deshalb

T= R₁C₁In _f ^E +R₂C₂In

Wenn
und

C₁ = C₂= C

¹ ei = ¹Y: ^{= 1}Y

ist. erhält man aus Gleichung (6):

T =

+ R₂)C In -F-

Eine charakteristische Eigenheit der Erfindung besteht darin, daß die Bclichlungsparameter durch Veränderung des Wertes R₂ in Gleichung (6) berücksichtigt werden. Wenn die Blendenvorrichtung 36 so eingestellt ist. daß die Beziehung R₂ ⁼ "^i P^ kann die Gleichung (6) in folgender Weise umgeformt werden:

T = (R₁ + "R₁)CIn
= (I + μ) R₁C In

E- V₁.

E

E-'V_C ·

Man erkennt aus dieser Gleichung, daß die Berück

sichtigung der Belichtungsparameter durch geeignet*

Wahl des Wertes 1 + η in Abhängigkeit von den Be lichtungsparametern erfolgen kann.

Solange die Beziehung R₂ = »1R1 erfüllt ist, kam

der Photowiderstaud 28 entweder dadurch gesteuer werden, daß er über die Blendenvorrichtung 36 den Außenlicht ausgesetzt wird oder dadurch, daß c durch eine elektrische Lampe beleuchtet wird, di ohne Blendenvorrichtung einstellbar ist. Wenn da

Außenlicht als Steuergröße dient, treten keine weiterei Schwierigkeiten auf, da die auf die wirksame Ober fläche des Photowiderstandes 8 auftreffendc Licht menge sich in demselben Maße ändert wie die au

die wirksame Oberfläche des Photowiderstandes 28 Liuftrcffende Lichlmenge. Wenn die wirksame Oberfläche des Photowiderstandes 28 hingegen dem Licht einer Lampe ausgesetzt ist. muß deren Helligkeit sich automatisch mit der Objekthelligkeit ändern.

In F i g. 5 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Gleichwirkende Schaltungselemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in F i g. 4. Bei dem in F i g. 5 dargestellten Auslührungsbeispiel ist keine zusätzliche Blcndenvorrichtung zur Berücksichtigung der Bclichlungsparatncler erforderlich. Der Photowiderstand 28' ist in demselben optischen System angeordnet, indem sich (auch der Photowiderstand 8 befindet, so daß die Objjektivblende 35 einer einäugigen Spiegelreflexkamera die notwendige Steuerfunktion ausübt. Der Photowiderstand 28' ist mit einem Widerstand 27 zwischen die positive Sammelleitung 6 und die negative Sammelleitung? in Reihe geschaltet. Der Verbindungspunkt zwischen dem Photowiderstand 28' und dem Widerstand 37 ist über einen im Ruhezustand geschlossenen Schalter 38 mit der Basis eines Transistors 40 und einem Speicherkondensator 29 verbunden. Der Schalter 38 wird bei der Betätigung des Auslöseknopfes des Kameraverschlusses geöffnet. Die andere Anschlußklemme des Speicherkondensators 39 und der Emitter des Transistors 40 sind mit der negativen Sammelleitung 7 verbunden, während der Kollektor des Transistors 40 über einen veränderbaren Widersland 41 mit der positiven Sammelleitung 6 in Verbindung steht. Der Schleifkontakt des veränderbaren Widerstandes 41 ist mit der Basis eines Tr.msistors42 verbunden, dessen Emittcr-Kollekior-Strecke als steuerbarer Widerstand zur Berücksichtigung der übrigen Belichtungsparameter. d. h. derjenigen Faktoren, die außer der Objekthelligkeil für die Filmbelichtung maßgebend sind, dient. Der Emitter des Transistors 42 ist mit der positiven Sammelleitung 6. sein Kollektor ist mit dem Kollektor des Transistors 27. dem Kondensator 29 und der Basis des Transistors 30 verbunden.

Bei dieser Schaltung ist der Innenwiderstand Rj. d.h. der Widerstand der Emitter-Kollektor-Slrccke des Transistors 42 dem Innenwiderstand R₂ des in der Schaltung nach F i g. 4 enthaltenen Photowiderstandes 28 äquivalent. Man erhält daher eine optimale Einsteucrung der Belichtungsfaklorcn, wenn der Widerstand R, so gewählt ist. daß er das n-fachc des Innenwidcrstandcs R₁ des Feldeffekttransistors 14 beträgt. So

Bei der in F i g. 5 dargestellten Anordnung empfangen die Photowiderstände 8 und 28' die durch das Kameraobjektiv eintretenden Objektstrahlen. Die empfangene Lichtmenge ist daher jeweils gleich und hat den Wert Jc₁R₁, (wobei Ji₁ eine Konstante bedeutet). Das Basispotential des Transistors 42 wird durch Einstellung des veränderbaren Widerstandes 41 so reduziert, daß der Innenwiderstand des Transistors den WcHnR₁ besitzt, der um den Faktor η /Jc₁ größer ist als der Innen widerstand Jc₁R₁ des Photowider-60 Standes 28'. Auf diese Weise entsprechen die Innen-■widerstände des Photowiderstandes 28' und des Photowiderstandes 8 genau der Objekthciligkcit, so daß der Innenwiderstand R₃ des Transistors 42 sich ändern kann, ohne daß sich die Beziehung R₃ = nR_{ ändert. Wenn die Objekthclligkeit beispielsweise geringer wird, nimmt der Innenwiderstand des Photowiderstandes 28' zu. und die Eingangsspannung des Transistors 40 wird niedriger. Dadurch erhöht sich der Innenvvidersland des Transistors 40. was wiederum zu einer Verringerung der an der Basis des 1 ransistors 42 anliegenden Spannung und zu einer Vergrößerung des Koflektor-Emilter-Widcrstandes des Transistors 42 führt. Wenn die Objekthelligkeil größer wird, ändern sich die Spannungs- und Widerstandswerie entsprechend umgekehrt, so daß man jeweils die richiiüc Steuergröße erhält.

Nach dem Schließen des Schalters 19 wird der Speicherkondensator 39 über den Schalter 38 von dem Photostrom des Photowiderslandes 28' aufgeladen, der Tür die Objekthelligkeil kennzeichnend ist. über den Transistor'40 wird an dem veränderbaren Widersland 41 eine Spannung erzeugt, die der m dem Kondensator 39 gespeicherten Spannung entspricht. Die Spannung andern Widerstand 41 wird durch die Einstellung des Schleifkontaktes entsprechend den zu berücksichtigenden Belichlungsparamelcm geteilt. Die Teilspannung dient zur Steuerung des Transistors 42. dessen Innenwiderstand die Zcitkonstante fur die Aufladung des Kondensators 29 beeinflußt.

Die Schalter 12. 38 und 16 werden in Betäiigungszusammenhang mit dem Auslöseknopf des Kameraverschlusses geöffnet. Gleichzeitig wird der Ablauf des ersten Verschlußvorhanges freigegeben. Die erste Schaltungsstufc arbeitet in der deichen Weise wie bei der Schaltung nach F i g. 4. Der Transistor 27 wird gesperrt, so daß die Aufladung des Kondensators 29 über den Transistor 42 beginnt. Die Auslösung des zweiten Verschlußvorhanges erfolgt dann in entsprechender Weise wie bei der Schaltung nach Fig.4. Auch bei dem in Fig.? dargestellten Ausführunüsbeispicl kann zur Berücksichtigung der Bclichiungsparameter an Stelle des veränderbaren Widerstandos 41 eine spezielle Blendenvorrichtung verwendet werden, die die auf die wirksame Oberfläche des Pholowidcrstandes 28' auftreffende Lichtmenge in geeigneter Weise dosiert.

In F ig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbcispie! der Erfindung dargestellt, das jbcnfalls dem Blockschaltbild nach Fig. 3 entspricht. Im Gegensatz zu den m F i g. 4 und *5 darges'eilten Ausführungsbeispielen verwendet die Schal' ang nach F i g. 5 zur Berücksichtigung der Belkntungsparamcter in der Delogarithmierstufe nur einen einzigen Photowiderstand. Gleichwirkendc Schaltungselemente tragen wieder dieselben Bezuiiszcichen wie in der Schaltung nach F igS.

In der Schaltung nach F i g. 6 ist der Fcldeffekttran sislor 14 über einen Widerstand 43 mit der negativer Sammelleitung? und außerdem mit dem im Rune zustand geschlossenen Schaller 38 verbunden.

Wenn der Schalter 19 geschlossen wird, wird di von der aus dem Photowiderstand 8 und der Diode bestehenden Reihenschaltung erzeugte und über dei Schalter 12 in den Kondensator 13 eingespeiste Span nung an das gate des Feldeffekttransistors 14 angelegt Dabei fließt über die gesteuerte Strecke des Feld effektlransistors 14 ein Strom, der eine Exponentia funktion der in dem Kondensator 13 gespeicherte Spannung ist. Dieser Strom ruft einen entsprechende Spannungsabfall in dem Widerstand 43 hervor, un diese Spannung wird über den Schalter 38 dem Spe cherkondensator 39 zugeführt und in diesem gespe chert. Die Ablaufsteuerung des zweiten Vcrschluj] Vorhanges erfolgt sodann in der gleichen Weise w bei der Schaltung nach F i g. 5.

I-' i g. 7 stellt eiii weiteres Ausfühiungsbeispiel der Frlindung dar. Die Schaltung entspricht ebenfalls dem in F i g. 3 dargesteillen Blockschaltbild. Die Schaltung entspricht im wesentlichen dem in F i g. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel. jedoch sind der Widersland 43. der Schalter 38 und der Speicherkondensator 39 nicht vorgesehen. Stall dessen enthält die Schaltung einen weiteren Feldeffekttransistor 44. der als delogarithmierendes F.lement dient. Die sourcelilektrodc des Feldeffekttransistors 14 ist unmittelbar mil der negativen Sammelleitung 14 verbunden. Die drain-Elektrode des Feldeffekttransistors44 ist unmittelbar mit der positiven Sammelleitung 6 verbunden, während seine >ource-F.lektrode mit der Basis des Transistors 40 und über den Widerstand 45 mit der negativen Sammelleitung 7 und sein gate mit dem gate des Feldeffekttransistors 14 verbunden sind. Der über die gesteuerte Strecke des Feldeffekttransistors44 fließende Strom, der eine Fxponentialfunktion der in dem Speiclierkondensalor 13 gespeicherten Spannung darstellt, ruft an dem Widersland 45 einen Spannungsabfall hervor, der zur Steuerung des Transistors 40 und damit über den veränderbaren Widerstand 41 und den Transistor 4? zur Steuerung der Aufladung des Kondensators 29 dient. Der Aufladevorgang des Kondensators 29 bestimmt wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen den Zeitpunkt, in dem der Ablauf des zweiten Verschlußvorhanges ausgelöst wird.

Fs ist selbstverständlich, daß an Stelle der Feldeffekttransistoren in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen auch andere geeignete Schaltungselemente (z. B. Dioden mit logarithmischcr Kennlinie oder in Diodcnschaltung betriebene Transistoren) zur Delogarithmierung der die Objekthelligkcit kennzeichnenden Signalspannung Verwendung finden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: 23

1. Anordnung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung für photographische Kameras, insbesondere für einäugige Spigelreflexkameras, mit Lichtmessung durch das Kameraobjektiv, mit einem Logarithmierglied (z. B. einer Diode) zu/ Logarithmierung des von einem im bildseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs zur Messung der Objekthelligkeit angeordneten photoelektronischen Bauelement erzeugten elektrischen Signals, mit einer Speichervorrichtung (ζ. Β. einem Kondensator) zur Speicherung des logarithmierten elektrischen Signals sowie mit einer ein Delogarithmiergüed enthaltenden Zeitgeberstufe, die synchron mit dem öffnen des Kamtraverschlusses einschaltbar ist und deren Vorzögerungszeit durch einen von dem gespeicherten elektrischen Signal steuerbaren Widerstand (z. B. durch die gesteuerte Strecke eines Feldeffekttransistors) derart beeinflußbar ist, daß sie der Objekthelligkeit umgekehrt proportional ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Zeitgeberstufe (28, 29, F i g. 4; 42, 29, F i g. 5 bis 7) zur Berücksichtigung der übrigen Belichtungsparameter (Blende und Filmempfindlichkeit) vorgesehen ist, die durch das Ausgangssignal der erstgenannten Zeitgeberstufe (14, 15) einschaltbar ist und deren zeitbestimmendes Glied ein den Objektstrahlen ausgesetztes zweites photoelektronisches Bauelement (z. B. 28, 28') ist, daß der Photostrom dieses Bauelements oder einer aus diesem Photostrom abgeleitete Steuerspannung, welche die Verzögerungszeit der zweiten Zeitgeberstufe bestimmen, durch von den übrigen Belichtungsparametern abhängige Stellglieder (36; 41) veränderbar sind und daß das Ausgangssignal der zweiten Zeitgeberstufe in an sich bekannter Weise den Abiauf des das Schließen des Kameraverschlusses bewirkenden Verschlußgliedes auslöst.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang des als zeitbestimmendes Glied der zweiten Zeitgeberstufe dienenden photoelektronischen Bauelements (28) eine Blendenvorrichtung (36) angeordnet ist. die in Abhängigkeit von den übrigen Belichtungsparametern einstellbar ist (F i g. 4).

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zeitgeberstufe einen steuerbaren Widerstand (z. B. die gesteuerte Strecke eines Transistors 42) enthält, dessen Steuerspannung aus dem Photostrom des photoelektronischen Bauelements (28) abgeleitet und durch einen veränderbaren Widerstand (41) zur Berücksichtigung der übrigen Belichtungsparametcr (Blende und Belichtungszeit) beeinflußbar ist (Fig. 5).

4. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das das zeitbestimmende Glied der zweiten Zeitgeberstufe bildende photoelcktrischc Bauelement mit dem erstgenannten im bildseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs angeordneten photoelcktronischen Bauelement identisch ist und daß die Steuerspannung des in der zweiten Zeitgeberstufe vorgesehenen Steuerbaren Widerstandes (42) die delogarithmiertc Signalspannung (an 43) der erstgenannten Zcilizcberstufe(14. 15) ist (Fig. 6).

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