DE2433758B2

DE2433758B2 - Einrichtung zur steuerung und anzeige der verschlussgeschwindigkeit

Info

Publication number: DE2433758B2
Application number: DE19742433758
Authority: DE
Inventors: Osamu Machida Tokio; Muramatsu Sadao Sagamihara Kanagawa; Ichihashi (Japan)
Original assignee: Yashica Co., Ltd., Tokio Vtt: Zenz, J.K., Dipl.-Ing.; Helber, F.G., Dipl.-Ing.; Pat-Anwälte, 4300 Essen und 6140 Bensheim
Priority date: 1973-07-27
Filing date: 1974-07-13
Publication date: 1976-10-28
Also published as: JPS5036545U; JPS5539372Y2; DE2433758A1; US3964076A

Description

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußgeschwindigkeitsanzeigeeinrichtung (20) mit der Source-Elektrode des zweiten Verstärkers (7) und einer Bezugsspannungsquelle (21) verbundene Komparatoren (16a, 17a; 166, 176;...), die auf ein mit dem Eingangssignal zum zweiten Verstärker (7) gleichphasiges Signal von wenigstens der gleichen Amplitude wie eine gewählte Bezugsspannung ansprechen, und eine vom Ausgangssignal der Komparatoren gesteuerte Anzeigevorrichtung (18a, 186...) zur Anzeige eine vorgegebenen Verschlußgeschwindigkeit aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoren aus mehreren parallel geschalteten, jeweils ein Transistorpaar aufweisenden Differenzverstärkern (16a, 17a; 166, 176;...) bestehen, die zur Anzeige mehrerer Verschlußgeschwindigkeiten eine entsprechende Anzahl von Leuchtanzeigeelementen (18a; 186...) ansteuern, daß die Basiselektrode des einen Transistors (16a, 166, ...) jedes Transislorpaars mit der Source-Elektrode des den zweiten Verstärker bildenden Feldeffekttransistors (7), die Basiselektrode des jeweils anderen Transistors (17a, 176,...) des Transistorpaars mit der Bezügsspannungsquelle (21) und die zusammengeschalteten Emitter der Transistören jedes Transistorpaars mit einer Konstantspannungsquelle (19a; 19;...) verbunden sind.

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung und Anzeige der Verschlußgeschwindigkeit zur Ver^ wendung in Verbindung mit einer elektrischen Verschlußbetätigungseinrichtung, mit einem ein elektrisches Signal entsprechend der Objekthelligkeit entwikkelnden lichtempfindlichen Element, einem mit den Eingangsanschlüssen an das lichtempfindliche Element angeschalteten, das elektrische Signal verstärkenden Operationsverstärker, einem dem Operationsverstärker nachgeschalteten zweiten Verstärker, einem zwischen einem Anschluß des lichtempfindlichen Elements und einem Pol einer Glfcichspannungsquelle liegenden ersten Impedanzelement, einem zur Serienschaltur.g aus dem lichtempfindlichen Element und dem ersten Impedanzelement parallel geschalteten zweiten Impedanzelement und einem mit der Basis an den Ausgang des zweiten Verstärkers angeschalteten Transistor, dessen Kollektor unter Bildung einer Rückkopplungsschleife zum Nullabgleich der Spannung am lichtempfindlichen Element mit dem Eingang des Operationsverstärkers verbunden ist.

Es ist bekannt, Leuchtdioden oder Flüssigkristallelemente zur Anzeige der Verschlußgeschwindigkeit einer photographischen Kamera zu verwenden. Bei bekannten Einrichtungen der eingangs genannten Art muß die Amplitude des für die Verschlußgeschwindigkeit bestim.nenden Signals nach dessen Abgriff an der Zeitbildungseinrichtung und vor der Zuführung zur Anzeigeeinrichtung in der Regel so weit erhöht werden, daß Umgebungseinflüsse und Schwankungen der Charakteristiken verschiedener, in der Anzeigeeinrichtung verwendeter Elemente ausgeglichen werden können. Zu diesem Zweck bedient man sich nach dem Stande der Technik eines Vorverstärkers für die Anzeigeeinrichtung, der so aufgebaut ist, daß er auch bei schwankenden Betriebsspannungen oder Umgebungstemperaturen einen konstanten Verstärkungsfaktor hat. Die Anordnung eines derartigen zusätzlichen Verstärkers hat die bekannten Einrichtungen vergleichbarer Gattung kompliziert, zumal dafür Sorge getragen werden mußte, daß die Zeitbildung, d. h. Steuerung der Verschlußbetätigungseinrichtung durch den Abgriff des Anzeige-Steuersignals nicht beeinträchtigt wird.

Aus der DT-OS 21 59 160 ist eine Vorrichtung zur meßwerklosen Anzeige von Belichtungswerten für eine photographische Kamera bekannt, bei der der Energieverbrauch bei der Anzeige der Belichtungswerte dadurch herabgesetzt werden soll, daß über Schwellwertabhängig gesteuerte Schaltstufen nur jeweils ein dem momentanen Belichtungswert entsprechendes Anzeigeelement angesteuert wird. Diese bekannte Anzeigevorrichtung ist jedoch nicht mit einer kameraeigenen Zeitbildungsautomatik kombiniert, so daß auch das Problem einer wechselseitigen Beeinflussung von Zeitbildung und Anzeige nicht auftreten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zur Steuerung der Verschlußbetätigungseinrichtung (Zeitbildung) vorgesehenen Schaltungselemente auch für die Ableitung eines Anzeige-Steuersignals auszunutzen und dadurch den baulichen Aufwand für eine rückwirkungsfreie und genaue Anzeige der Verschlußgeschwindigkeit herabzusetzen.

Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs angegebenen Art, ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgesehen, daß der zweite Verstärker einen Feldeffekttransistor mit Source- und Drainwiderständen aufweist, dessen Gate-Elekirode mit dem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden ist, daß der Drainwidersland parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Rückkopplungstransistors liegt und daß eine

Verschlußgeschwindigkeitsanzeigeeinrichtung über dem Sourcewiderstand angeordnet ist.

Da das Anzeige-Steuersignal am Sourcewiderstand des zweiten, zur Zeitbildungsschaltung der Verschlußbetätigungseinrichtung gehörigen Verstärkers abgegriffen wird, gehen einerseits alle für die Verschlußzeitbildung bestimmenden Informationen und Parameter (Objektbelligkeit, Filmempfindlichkeit und Blendenöffnung) in die Anzeige ein, und andererseits wird das Anzeige-Steuersignal von dem Steuersignal der Verschlußbetätigungbeinrichtung wirksam entkoppelt, so daß durch seine Abnahme keine Verfälschung des Zeitbildungssignals eintreten kann. Das Anzeige-Steuersigna! wird bereits von dem zweiten Verstärker der Zeitbildungseinrichtung ausreichend verstärkt, so daß ein zusätzlicher Vorverstärker für die Anzeigeeinrichtung entfallen kann. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau der Anzeigeeinrichtung selbst.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schallbild eines Ausführungsbeispiels der neuen Einrichtung zur Steuerung und Anzeige der Verschlußgeschwindigkeit und

F i g. 2 ein Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels dieser Einrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zur Steuerung und Anzeige der Verschlußgeschwindigkeit ist insbesondere zum Einbau in eine einäugige Spiegelreflexkamera geeignet. Sie weist einen Operationsverstärker 1 und ein lichtempfindliches Element 2. z. B. eine Solarzelle od. dgl. auf, die eine elektromotorische Kraft in Abhängigkeit vom einfallenden Licht entwickelt und zwischen d^n ersten und zweiten Eingangsanschlüssen la und \b des Operationsverstärkers 1 angeordnet ist. Als erste und zweite Impedanzelemente wirkende Dioden 3 und 4 sind mit der dargestellten Polarität zwischen den Eingangsanschlüssen \b bzw. la über einstellbare Widerstände VR 1 bzw. VR 2 und Erde oder dem negativen Pol einer Gleichstromquelle 25 angeordnet. Die einstellbaren Widerstände VR 1 und VR 2 sind an eine Konstantspannungsquelle 22 angeschaltet. Der Ausgangsanschluß 5 des Operationsverstärkers 1 ist über einen ersten Schalter 6 an die Gate-Elektrode eines Feldeffekttransistors 7 angeschaltet. Der erste Schalter

6 ist mit dem in der Zeichnung nicht dargestellten Verschlußauslöseknopf der Kamera derart gekoppelt, daß er bei Betätigung des Verschlußauslöseknopfs geöffnet wird.

Ein die vom lichtempfindlichen Element 2 über den Verstärker 1 und den Schalter 6 aufgenommene optische Information speichernder Kondensator 8 liegt zwischen der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors

7 und Erde. Widerstände 9 und 10 sind an die Source- bzw. Drain-Elektroden des Feldeffekttransistors 7 angeschaltet. Ein Transistor 11 ist basisseitig mil der Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors 7 und emitterseitig mit dem positiven Anschluß der Gleichstromquelle 25 verbunden. Der Kollektor des Transistors 11 ist über einen Rückkopplungszweig mit einem Integrierkondensator 12 an den ersten Eingang la des Operationsverstärkers 1 und an den Eingangsanschluß einer Verschlußtriggerschaltung 13 angeschaltet. Parallel zum Kondensator 12 ist ein zweiter Schalter 14 angeordnet, der ebenso wie der Schalter 6 mit dem Verschlußauslöseknopf so gekoppelt ist, daß er bei Betätigung des Verschlußauslöseknopfs geöffnet wird. Der Ausgang der Verschlußtriggerschaitung 13 ist mit einer Spule 15 verbunden, welche der Verschlußbetätigung dient. Die Source-Elektrode des Feldeffekttransistors 7 ist an die Basiselektroden einer Anzahl von Transistoren 16a, 16b, 16c... angeschaltet, deren Zahl der Anzahl der anzuzeigenden Verschlußgeschwindigkeiten entspricht. Die Transistoren 16a, 16Z>, 16csind mit einer entsprechenden Anzahl von Transistoren 17a, 176, 17c... paarweise zu parallelgeschalteten Differenzverstärkern zusammengeschaltet. Die Basiselektroden der Transistoren 17a, 17£>, 17c... sind mit einer Bezugsspannungsquelle 21 verbunden, welche unterschiedliche Bezugsspannungen entsprechend verschiedenen zur Anzeige bringenden Verschlußgeschwindigkeiten an die Basiselektroden der Transistoren 17a, 17£>, 17c... anlegt Die Kollektoren der Transistoren 17a, 170, 17c sind jeweils mit einem Anschluß von Leuchtdioden 18a, 18Z>, 18c verbunden, deren Zahl der Anzahl der zur Anzeige zu bringenden ' erschlußgeschwindigkeiten entspricht. Die Emitter der Transistorenpaare 16a, 17a; i&b, 176; 16c, 17c;... sind mit Konstantspannungsquellen 19a, 19ö, 19c... verbunden. Die im strichpunktierten Block 20 dargestellten Schaltungselemente bilden die Versehlußgeschwindigkeitsanzeigeeinrichtung. Anstelle der Leuchtdioden 18a, 18£>, 18c... kann in der Verschlußgeschwindigkeitsanzeigeeinrichtung ein Meßgerät, z. B. ein Galvanometer oder ein Spannungsmeßgerät verwendet werden.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:
Das lichtempfindliche Element 2 entwickelt einen der Objekthelligkeit proportionalen Photostrom, der durch die Diode 3 fließt. Das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Elements 2 wird vom Operationsverstärker 1 verstärkt, und das verstärkte Ausgangssignal wird über den Feldeffekttransistor 7 und den Transistor 11 zum ersten Eingang la gegengekoppelt, um das vom lichtempfindlichen Element 2 entwickelte Eingangssignal normalerweise zu unterdrücken. Aus diesem Grunde fließt ein dem Photostrom // entsprechender Strom Id durch die zweite Diode 4. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 1 wird vom Feldeffekttransistor 7 verstärkt und sodann an die Basiselektrode des Transistors 11 gegeben. Der Kollektorstrom Ic des Transistors 11, der unter diesen Bedingungen fließt, wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

Ic =

Hierbei stellen /₀ den Sättigungsstrom des Transistors, k die Boltzmannkonstante, Γ die absolute Temperatur, q die Elektronenladung und Vbe die Spannung an der Basis-Emitter-Diode des Transistors 11 dar.

Wenn der Transistor 11 wegen Vbe > kTlq in seinem aktiven Bereich arbeitet, läßt sich die Gleichung (1) wie folgt schreiben;

kT ,
= In

Ic

Diese Gleichung zeigt, daß die Basis-Emitter-Spannung des Transistors 11 proportional zum Logarithmus des Kolleklorstroms /_cist. Da der Widerstand 10 parallel zur Emitter-Basis-Diode des Transistors 11 liegt und die Last für die Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors 7

darstellte, kann der Drain-Strom / durch die folgende Gleichung ausgedrückt:werden:

I=-

wobei R den Widerstandswert des Widerstands 10 darstellt. .

Da der Drain-Strom und der' Source-Strom des Feldeffekttransistors gleich sind, kann die durch den Drain-Strom /hervorgerufeneSource-Spannung V₁ wie folgt ausgedrückt werden:

1/ = i,R I = η V_n

wobei R den Widerstandswert des Source-Widerstandes und η eine Konstante darstellen.

Bei geeigneter Wahl der Konstanten η in Gleichung (4) kann die Source-Spannung des Feldeffekttransistors 7 als Logarithmus des Kollektorstroms des Transistors 11 bzw. des Rückkopplungsstroms ausgedrückt werden, der einem Vielfachen der Spannung an der' Diode 4 entspricht; Wenn daher die Source-Spannung des Feldeffekttransistors 7 an die Transistoren 16a, 16/>, 16c... angelegt wird und die Bezugsspannungen'der Bezugsspannüngsquellc 21 an den Basiselektroden der Transistoren 17;), 176, 17c... anstehen, werden-die Leuchtdioden 18a, 186, 18c... derjenigen Komparatorstufen gezündet, deren Bezugsspannungen kleiner o'der

ίο gleich der momentanen Source-Spannung sind.

In F i g. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform der elektrischen Zeitbildungsschaltung dargestellt, wobei Widerstände 3' und 4' anstelle der Dioden 3 und 4 gemäß Ausführungsform nach F i g. 1 eingesetzt sind. In diesem Falle können die einstellbaren Widerstände VR 1 und VR 2 sowie die Konstantspannungsquelle 22 fortfallen. In Kombination mit der Anzeigeeinrichtung 20, z. B. einem Meßgerät, kann diese modifizierte Zeitbildungsschaltung im wesentlichen entsprechend der Ausführung gemäß F i g. 1 betätigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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■ 1. Einrichtung zur Steuerung und Anzeige der Verschlußgeschwindigkeit zur Verwendung in Verbindung mit einer elektrischen Verschlußbetätigungseinrichtung, mit einem ein elektrisches Signal entsprechend der Objekthelligkeit entwickelnden lichtempfindlichen Element, einem mit den Eingangsanschlüssen an das lichtempfindliche Element angeschalteten, das elektrische Signal verstärkenden Operationsverstärker, einem dem Operationsverstärker nachgeschalteten zweiten Verstärker, einem zwischen einem Anschluß des lichtempfindlichen Elements und einem Pol einer Gleichspannungsquel-Ie liegenden ersten Impedanzelement, einem zur Serienschaltung aus dem lichtempfindlichen Element und dem ersten Impedanzelement parallelgeschalteten zweiten Impedanzelement und einem mit der Basis an den Ausgang des zweiten Verstärkers angeschalteten Transistor, dessen Kollektor unter Bildung einer Rückkopplungsschleife zum Nullabgleich der Spannung am lichtempfindlichen Element mit dem Eingang des Operationsverstärkers verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verstärker einen Feldeffekttransistor (7) mit Source- und Drainwiderständen (9 und 10) aufweist, dessen Gate-Elektrode mit dem Ausgang (5) des Operationsverstärkers (1) verbunden ist, daß der Drainwiderstand (10) para'lcl zur Basis-Emitter-Strecke des Rückkopplungstransistors (11) liegt und daß eine Verschlußgeschwindigkeitsanzeigeeinrichtung (20) über dem Sourcewiderstand (9) angeordnet ist.