DE2452476B2 - Programmgesteuerter Photoverschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen programmgesteuerten Photoverschluß mit mehreren gleichzeitig als Verschlußlamellen dienenden Blendenlamellen, mit einer Öffnungszeit- und einer Blendenöffnungseinstellvorrichtung und mit einer Objekthelligkeitsmeßeinrichtung.

Bei einem bekannten programmgesteuerten Photoverschluß wird ein gewünschter Belichtungszeitwert voreingestellt und der zu einer richtigen Belichtung führende Blendenwert dadurch erhalten, daß die Zeigerstellung eines die Objekthelligkeit anzeigenden Drehspulmeßinstrumentes mechanisch abgetastet und über diese Abtastung ein Blendenwert eingestellt wird. Das Drehspulmeßinstrument bedingt eine relativ hohe Trägheit, die zu Belichtungsfehlern führen kann, wenn sich die Objekthelligkeit plötzlich ändert, während gerade der Blendenöffnungswert festgelegt wird. Ein solcher Photoverschluß ist außerdem mechanisch kompliziert und empfindlich.

Aus der japanischen Patentveröffentlichung 44 12 668 ist ein Photoverschluß bekannt, der gemeinsame Lamellen für Verschluß und Blende aufweist Die Steuerung von Blendenöffnung und Belichtungszeit geschieht auf herkömmliche Weise mit Hilfe einer sehr komplizierten und empfindlichen Mechanik, deren Präzision nach häufiger Benutzung nachläßt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen programmgesteuerten Photoverschluß der eingangs

genannten Art derart zu verbessern, daß er mechanisch relativ einfach und widerstandsfähig ist und auch bei häufiger Benutzung gleichmäßig und präzise arbeitet

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem programmgesteuerten Photoverschluß der eingangs genannten Art, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß ein sowohl die Blendenöffnungseinstellung als auch die Verschlußöffnungsdauer steuernder Schrittmotor vorgesehen ist, dem eine seine Drehung steuernde und auf die ObjekCheiligkeitsmeßeinrichtung ansprechende Steuereinrichtung zugeordnet ist

Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen programmgesteuerten Photoverschlusses sind in den Unuransprüchen gekennzeichnet

Ein Schrittmotor stellt eine konstruktiv einfache und mechanisch unempfindliche Vorrichtung dar, die sich in sehr genauen Drehschritten steuern läßt, auch nach lang andauernder Benutzung. Die Ansteuerung des Schrittmotors kann vollelektronisch sein. Deshalb läßt sich mit der erfindungsgemäßen Lösung ein wenige merh-inische Teile aufweisender Photoverschluß herstellen, der sich durch einen kompakten, mechanisch einfachen und damit robusten Aufbau auszeichnet

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert

Fig. l(A) stellt im Schrägbild einen Schritt! lotor ohne Gehäuse dar, der als Antrieb und Betätigungseinrichtung zum schrittweisen Antreiben der Verschlußlamellen dient, die gleichzeitig als Blendenlame' ■ len des programmierten bzw. programmierbaren Verschlusses gemäß der Erfindung dienen.

In Fig. l(B) werden die Teile des Schrittmotors im Schrägbild dargestellt

Die F i g. 2(A), 2(B) und 2(C) sind schematische Draufsichten zum näheren Darlegen des Funktionsprinzips des Schrittmotors nach F i g. l(A) und l(B).

Die F i g. 3(A) und 3(B) sind Vorderansichten, die den Verschluß eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Belichtungssteuerung in offenem bzw. geschlossenem Zustand zeigen, der von einem Schrittmotor und den Lamellen gebildet wird.

F i g. 4{A) ist die Frontansicht des Aufbaus gewöhnlicher Lamellen eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.

F i g. 4(B) zeigt im teilweisen Schrägbild ein Ausführungsbeispiel eines Schrittmotors, wie er zum Antrieb und Betätigen der in Fig.4(A) dargestellten Vorrichtung benutzt wird.

Fig.4(C) zeigt das Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Steuern der Belichtung gemäß der Erfindung, in der die in F i g. 4(A) und 4(B) dargestellten Teile zusammenwirken.

In F i g. 5 ist ein Blockschaltbild einer elektronischen Schaltung zum Betätigen des Mechanismus zum Steuern der Belichtung für die Ausfuhrungsbeispiele, die in F i g. 3 und 4 gezeigt sind, dargestellt

In F i g. 6 ist ein Zeitdiagramm für die Signa/wellen in den Hauptstromkreisen des Blockdiagramms nach F i g. 5 dargestellt sowie eine Darstellung der Öffnungsbzw. Belichtungscharakteristik der obengenannten gemeinsamen Lamellen gezeigt

F i g. 7 ist das Diagramm eines Aufnahmeprogramms für ein Ausführungsbeispiel des programmierten bzw. programmierbaren erfindungsgemäßen Verschlusses.

F i g. 8 zeigt in einer Aufstellung ein Ausführungsbeispiel der Belichtungscharakteristik gemäß Progremmdiagramm nach F i g. 7.

Fig.9 zeigt das Schaltbild eines beispielsweisen gesamten Schaltplanes für den erfindungsgemäßen vorprogrammierten Verschluß.

F i g. 10 zeigt in einer Zeittafel die Wirkungsweise des Johnson-Stromkreises in der in F i g. 9 dargestellten Schaltung.

F i g. 11 stellt eine Zeittafel dar, die die Wirkungsweise des Ringzählerkreises in der elektrischen Schaltung nach F i g. 9 zeigt, und

ίο Fig. 12 ist eine Zeittafel, die die Belichtungscharakteristik des vorprogrammierten erfindungsgemäßen Verschlusses zeigt

Der erfindungsgemäße Verschluß weist einen an sich bekannten Schrittmotor auf.

Fig. l(A) ist im Schrägbild die Außenansicht eines Schrittmotors, der als eine der Betätigungs- und Antriebseinrichtungen für den vorprogrammierten erfindungsgemäßen Verschluß verwendet wird.

Dieser Schrittmotor weist ein Paar Erregerringspulen 4 und 5 auf, mit denen Stromzuführungsdrähte 2,2' bzw. 3,3' verbunden sind, und ein Läufer 15 mit einer Welle 6 ist in der Mitte des Schrittmotors 1 angeordnet.

In Fig. l(B) sind in einer Explosionsdarstellung die Einzelteile des Motors näher zu sehen. Ein oberer magnetischer Ring 7 und ein unterer magnetischer Ring 8 mit jeweils derselben Anzahl von Vorsprüngen 9 und 10 wirken gemeinsam zusammen und bilden käfigartige Stttorpole, wobei die Vorsprünge 9 und 10 einander abwechselnd angeordnet sind. Die beiden Ringe 7 und 8

jo sind im runden freien Raum innerhalb der Spule 4 angeordnet. In ähnlicher Weise weisen ein oberer magnetischer Ring 11 und ein unterer magnetischer Ring 12 jeweils die gleiche Anzahl von Vorsprüngen 13 und 14 entsprechend den obengenannten Vorsprüngen 9 und 10 auf; die Ringe 11 und 12 bilden gemeinsam käfigartige Statorpole, wobei die Vorsprünge 13 und 14 einander abwechselnd angeordnet sind; die Ringe 11 und 12 sind in einem runden freien Raum in der Spule 5 angeordnet Wie in F i g. l(A) im Grundriß zu sehen ist, sind die Spulen 4 und 5 derart übereinander angeordnet, daß die Vorsprünge des Stators zu Spule 4 über den Zwischenräumen zwischen den Vorsprüngen des Stators zu Spule 5 angeordnet sind. Der Läufer 15 mit der Welle 6 weist eine zylindrische Oberfläche auf, die so magnetisiert ist daß sie vertikal verlaufende Süd- und Nordpole aufweist die einander in Diehrichtung abwechseln. Es ist die Hälfte der Gesamtanzahl von Vorsprüngen 9,10, 13 und 14 als Anzahl der Paare von Nord- und Südpolen vorgesehen.

Wenn die Spulen 4 und 5 von einem Strom erregt werden, der durch die Stromzuführungsdrähte 2,2' und 3,3' geleitet wird, dann werden die Vorsprünge 9,10,13 und 14 des Stators derart erregt, wie es in F i g. 2(A) dargestellt ist, und dementsprechend, wie es in einem Ringbereich 16 aufgezeigt ist, wird ein magnetischer Nordpol 17 des Läufers von einem Nordpol 10 abge stoßen und von einem Südpol 14 angezogen. Ebenso wird ein Südpol 18 des Läufers 15 von einem Südpol 9 abgestoßen und von ?inem Nordpol 13 angezogen.

Deshalb wird der Läufer 15 veranlaßt, in Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil 19 gezeigt ist, um einen Schritt weiterzudrehen und in dem Zustand, der in Fig.2(B) dargestellt ist, anzuhalten. Anschließend wird beim Umkehren der Richtung des Stromes in der Spule 5 die Polarität der Pole 13 und 14 umgekehrt und der Läufer 15 wird wieder veranlaßt, im Uhrzeigersinn um einen Schritt weiterzudrehen. Als nächstes, indem die Stromrichtung in der Spule 4 umgekehrt wird, wini die

Polarität der Pole 9 und 10 umgekehrt, und der Läufer 15 ist wieder veranlaßt, im Uhrzeigersinn um einen Schritt weiterzudrehen. Indem wechselweise Impulse an die Spulen 4 und 5 abgegeben werden, wird somit der Läufer 15 des Motors veranlaßt, um eine Anzahl von ■> Schritten weiterzudrehen, die der Anzahl der Impulse entspricht. Die Drehrichtung wird umgekehrt, indem man die Reihenfolge der Impulssignale, die an die Spulen 4 und 5 abgegeben werden, umkehrt. Grundsätzlich weist ein bekannter Schrittmotor 1 einen elektronischen Schaltkreis zum Abgeben der Impulse an die beiden Spulen 4 und 5 auf, die entsprechend einem fCommandosignal in der gewünschten Reihenfolge für die Drehung im Uhrzeiger- oder Gegenzeigersinn abgegeben werden. a

Die erfindungsgemäßen Lamellen sind mit dem Schrittmotor I gekoppelt und dienen sowohl als Blendenlamellen als auch als Verschlußlamellen; deshalb werden sie im folgenden einfach Lamellen genannt.

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Mechanismus zum Betätigen der Lamellen.

Gemäß F i g. 3 sind die Verschlußlamellen 20 und 21 an dem einen ihrer Enden von einer gemeinsamen Welle 22 koaxial gehalten. Die Lamellen 20 und 21 weisen mit einer Ausbuchtung versehene Teile 28 bzw. 29 auf, die so ausgebildet sind, daß sie gemeinsam einen Lichtdurchlaß 27 bilden, durch den das zum Photographieren benötigte Licht durchtreten kann; der öffnungs- bzw. Blendenwert nimmt ab, wenn die Hohlteile 28 und 29 näher zueinander gebracht werden, und schließlich wird das Licht unterbrochen, wenn die Lamellen 20 und 21 einander an der Stelle des Lichtdurchlasses überlappen. In der Zeichnung sind als Lamellen zwei ebene, scherenartig miteinander verbundene Gebilde vorgesehen, deren Schenkel einander gegenüberliegend je einen rechtwinkligen Einschnitt aufweisen, der die Durchlaßöffnung für Licht bildet, so daß jeweils eine etwa quadratische Durchlaßöffnung für Licht gebildet wird; bei der größten Öffnungsstellung liegen die beiden Schenkel parallel aneinander an.

Die anderen, freien Enden der Lamellen weisen geschwungene Nuten bzw. Einschnitte 25 und 26 auf, mit denen Stifte 23 und 24 derart in Eingriff stehen, daß sie in den Einschnitten entlanggleiten können. Die Stifte 23 a und 24 sind auf einer (nicht dargestellten) Scheibe angeordnet, die ihrerseits an der Welle 6 des Schrittmotors 1 befestigt ist

Die Wirkungsweise der Lamellen ist wie folgt: Wenn der Schrittmotor 1 umläuft und die Stifte 23 und 24 in Gegenzeigerrichtung aus den Stellungen, die sie gemäß der Darstellung in F i g. 3(A) einnehmen, herausbewegt werden, dann werden die Lamellen 20 und 21 aufeinander zubewegt, und es wird der Lichtdurchlaß 27 verengt, bis er schließlich geschlossen ist, wie es in F i g. 3(B) dargestellt ist Das Gegenteil geschieht, wenn der Schrittmotor 1 so umläuft, daß sich die Stifte in Uhrzeigerrichtung bewegen; dann bewegen sich die Lamellen 20 und 21 auseinander und öffnen und erweitern den Lichtdurchlaß 27. Der Verlauf der Flächenänderung des Lichtdurchlasses 27 kann nach Gutdünken durch entsprechendes Ausgestalten der gebogenen Nuten bzw. Schlitze 25 und 26 gewählt werden.

Lamellen gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel sind in Fig.4(A), 4(B) und 4(C) dargestellt Drei Lamellen 31 werden schwenkbar von drei Wellen 311 gehalten, und drei Nuten bzw. Schlitze 313 stehen jeweils in Eingriff mit einem zugehörigen Stift 312, se daß die Nuten längs der Stifte verschieblich sind. Der Läufer 15 des Schrittmotors weist einen Durchbruch bzw. eine Durchgangsbohrung 151 auf und ist direkt am inneren Ring 32 eines Kugellagers angebracht; der Stator des Schrittmotors 1 ist am Außenring 36 des Kugellagers befestigt. Die drei Wellen 311 sind am Außenring 36 angebracht, und die drei Stifte 312 sind am Innenring 32 des Kugellagers angeordnet.

Somit wird der Lichtdurchlaß 84 von den drei Lamellen begrenzt und wird bei Relativdrehung des Innenrings 32 des Kugellagers gegen den Außenring 36 verändert Das Licht tritt hierbei durch den Lichtdurchlaß 34 und durch die Durchlaßöffnung 151 im Läufer 15.

Da die Verschlußlamellen direkt am Schrittmotor angebracht sind, weist dieses Ausführungsbeispiel den Vorteil auf, daß es in seinen Abmessungen sehr kompakt ist.

F i g. 5 zeigt ein Blockschaltbild zum Betätigen des belichtungssteuernden Mechanismus, der in F i g. 3 und 4 dargestellt ist. In F j g. 5 dient der Schrittmotor 1 zum Betätigen des Antriebsmechanismus 47 für die Lamellen. Ein Öffnungsimpulsgenerator 39 dient zum Erzeugen von Impulsen in einer Verlaufsrichtung, durch die der Motor 1 so betätigt wird, daß die Lamellen geöffnet werden. Der Generator 39 weist einen bekannten Kreis 37 zum Anpassen von Frequenzen auf und einen bekannten Impulsgenerator 38, und er sendet seine Ausgangsimpulse durch einen Torkreis bzw. Gatekreis 40 zu einem Eingangsanschluß 45 des Schrittmotors 1; hierdurch wird der Verschlußmechanismus 47 zum öffnen der Lamellen betätigt

Ein Kreis 49 mißt die Objektivhelligkeit und steuert den Torkreis bzw. Durchlaßkreis 40 derart, daß die Anzahl der Impulse, die vom Torkreis 40 aus ;veitergegeben werden, in Übereinstimmung mit der Objektivhelligkeit stehen.

Ein Schließimpulsgenerator 42 sendet seinen Ausgangsimpulsverlauf durch den Torkreis 43 zu dem anderen Eingangsanschluß 46 des Schrittmotors 1, um somit den Schließmechanismus 47 zum Schließen der Lamellen zu veranlassen.

Die Eingangsanschlüsse 41 und 44 dienen zur Aufnahme der Steuersignale vom Steuerkreis 49, so daß die Torkreise 40 und 43 Impulsserien jeden der Eingangsanschlüsse 46 und 45 des Schrittmotors 1 erreichen lassen.

Die Wirkungsweise der in F i g. 5 dargestellten Schaltung wird im folgenden in bezug auf F i g. 6 näher erläutert Der Öffnungsimpulsgenerator 39 erzeugt eine !mpiilsscrie, wie sie in Fig.6 (39) gezeigt ist, und das Öffnungssteuersignal mit einer Wirksamkeitsdauer von ti [Fig.6 (41)] wird durch den Anschluß 41 dem Torkreis 40 zugeführt Deshalb sendet der Torkreis 40 seine Ausgangsimpulse [F i g. 6 (40)] zum Eingangsanschluß 45 des Schrittmotors 1, und veranlaßt den Motor, schrittweise in Öffnungsrichtung der Lamellen anzulaufen [Fig.6 (47)]. Der Schließimpulsgenerator 42 erzeugt seinerseits eine Impulsserie [F i g. 6 (42)], und das Steuersignal zum Schließen mit der Wirksamkeitsdauer t3, das nach einem Zwischenzeitraum f2 nach Abfallen des Öffnungssteuersignals (41) einsetzt, wird an den Torkreis 43 abgegeben. Daher sendet der Torkreis 43 seine Ausgangsimpulse [F i g. 6 (43)] zum Eingangsansch'-iß 46 des Schrittmotors 1 und veranlaßt den Motor 1, in Schließrichtung der Lamellen anzulaufen. Somit öffnen die Verschlußlamellen

schrittweise, und nach einer vorher festgelegten Belichtungszeit schließen sie wieder schrittweise, wie es in F i g. 6 (47) gezeigt ist. Um die Lamellen vollkommen zu schließen, sollte das Steuersigna! zum Schließen eine längere Wirksamkeitsdauer aufweisen als das des Signals zum öffnen der Torschaltung, so daß somit ein größerer Drehwinkel des Schrittmotors 1 sichergestellt ist.

Durch Variieren der Frequenz des Impulsverlaufes des Generators 39 für die Öffnungsimpulse, indem der Kreis zum Anpassen bzw. Einstellen der Frequenz 37 angepaßt wird, kann die Öffnungsgeschwindigkeit der Lamellen geändert werden. In gleicher Weise kann auch die Frequenz der Schließimpulse eingestellt werden, indem eine Schaltung zum Einstellen der Frequenz im Schließimpulsgenerator 42 vorgesehen wird.

In dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungsimpulse und die Schließimpulse von verschiedenen Impulsgeneratoren erzeugt und durch verschiedene Torschaltungen weitergeleitet; aber bei einem tatsächlichen Anwendungsfall kann die Öffnungsund Schließbewegung des Motors mit einem einzigen Generator gewonnen werden, indem die Eingangsimpulse an den Schrittmotor in geeigneter Weise umgeschaltet werden.

Bei der oben dargestellten Anordnung wird der Blendenwert durch die Wirksamkeitsdauer fl des Steuersignals zum Öffnen festgelegt, und die Belichtungszeit wird durch den Zwischenzeitraum i2, der zwischen dem Ende des Steuersignals zum öffnen und dem Anfang des Steuersignals zum Schließen verstreicht, festgesetzt.

In F i g. 7 ist in einer Tafel die Abhängigkeit zwischen der Belichtungszeit in der Abszisse, den vorbestimmten Blendenwerten in der Ordinate und dem Belichtungswert als Parameter dargestellt.

Im folgenden wird vorausgesetzt, daß der Mechanismus zum Betätigen der Lamellen diese infolge der Betätigungsimpulse auf die folgende Weise betätigt: Bei einem Öffnungsimpuls öffnen die Lamellen bis auf Blende 11, bei zwei Öffnungsimpulsen bis auf Blende 8, bei drei Öffnungsimpulsen bis auf Blende 5,6 und bei vier Öffnungsimpulsen bis auf Blende 4.

Dann, wie in F i g. 7 dargestellt, sind Lichtwerte L 4 bis L 16 verfügbar, indem die Belichtungszeit von einer Sekunde bis zu einer Fünfhundertstel Sekunde gewählt wird. Bei diesem vorprogrammierten Verschlußsystem werden geeignete Blendenwerte bereits vorher in Übereinstimmung mit den Lichtwerten ausgewählt In einem Programm, das in F i g. 7 dargestellt ist, ist der Blendenwert vorher festgelegt, so daß von Blende 11 auf Blende 8 und umgekehrt bei einem Lichtwert von 13,5 umgeschaltet wird, von Blende 8 auf Blende 5,6 und umgekehrt bei einem Lichtwert von 11,5 und von Blende 5,6 auf Blende 4 und umgekehrt bei einem Lichtwert von 9,5 umgeschaltet wird.

Um ein Beispiel zu nennen, bei einer Helligkeit mit einem Lichtwert von 13 ist der zugehörige Blendenwerte, und die Belichtungszeit, d.h. die Verschlußgeschwindigkeit, ist eine Einhundertfünfundzwanzigstel Sekunde, und der Bewegungsverlauf der Verschlußlamellen ist gegenüber der Zeit in der in Fig.8 dargestellten Tafel aufgetragen.

F i g. 9 zeigt das Schaltbild eines tatsächlichen Ausführungsbeispiels einer Schaltanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Der Schalter 100 für die Stromversorgung ist mit dem Verschlußauslöseknopf (in der Zeichnung nicht dargestellt) derart gekoppelt, daß beim Niederdrücken des Knopfes zum Auslösen des Verschlusses der Schalter 100 geschlossen wird. Nachdem der Schalter 100 geschlossen ist, erzeugt der Impulsgenerator 39 einen Verlauf von Impulsen, wie das bereits in Fig. 10 (39) dargestellt ist, wobei die Zeiträume für die Impulse 7Ί, T2, T3, T4 beispielsweise jeweils zwei Millisekunden sind. Die Impulse werden einem Johnson-Kreis (oder einem modifizierten Schieberegisterkreis) 109 weiter-

!0 gegeben, der Signale an seine Ausgangsstellen a, b, cund d abgibt, wie es in F i g. 10 als Wellenverlauf A, B, Cund D gezeigt ist. Die Basen der Schalttransistoren 110,111, 112 und 113 sind jeweils mit der zugehörigen Anschlußstelle a, b, c und d verbunden, so daß die Transistoren 110 bis 113 der Reihe nach leitfähig gemacht werden. Die Kollektoren der Transistoren 110 bis 113 sind mit dem veränderlichen Widerstand 107 jeweils über die Widerstände 114 bis 117 verbunden, und sie bilden somit einen Schrittspannungskreis 411. Die Ausgangsspannungen des Kreises 411 können eingestellt werden, um einen Wechsel in der Absorption des Objektivs oder des Filters, einen Wechsel der Filmempfindlichkeit usw. zu berücksichtigen, indem die Stromdurchlässigkeit der Widerstände 107 sowie 114 bis 117 eingestellt wird. Die Ausgangsspannung des Schrittspannungskreises 411 wird an den Eingang eines Differentialverstärkers 108 abgegeben. Der Wellenverlauf des Schrittspannungssignals, der an den Eingang 146 abgegeben wird, ist in F i g, 10 (146) dargestellt.

jo Ein lichtempfindliches Element 105 (beispielsweise ein CdS-Element) und ein halbveränderlicher Widerstand 106 sind in Reihe an die Gleichspannung ( + E) angelegt und stellen einen Helligkeitsmeßkreis dar. Der Spannungsteilpunkt, d.h. der Ausgangspunkt des Helligkeitsmeßkreises, ist mit dem anderen Eingang 145 des Differentialverstärkers 108 verbunden, so daß der Eingang 145 eine Spannung erhält, die in Abhängigkeit zur Helligkeit des Objektes steht

We:, '.ie Objektivhelligkeit groß ist, dann erhält der Eingang 145 eine hohe Spannung, und umgekehrt. Dann wird im Differentialverstärker 108 das Eingangssignal am Eingang 145 mit dem Schrittspannungssignal verglichen, das am Eingang 146 anliegt, und der Differentialverstärker 108 erzeugt ein schrittweise verlaufendes Ausgangssignal, das in Relation zur Objektivhelligkeit steht

F i g. 11 zeigt die oben dargestellte Wirkungsweise anhand eines Beispiels. Es wird davon ausgegangen, daß das Signalniveau des Helligkeitssignals durch die Linie

so L' in F i g. 11 (146) angezeigt wird; das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 108 wird dann als eine Schrittkurve erzeugt, die in F i g. 11 (108) dargestellt ist Der negative, in der Kurve gestrichelt dargestellte Teil des Ausgangsschrittsignales wird dann durch Gleichrichten unterdrückt, und lediglich der positive, in der Kurve ausgezogene Teil wird an den Kondensator 120 weitergegeben. Das Gleichrichten findet durch einen Kreis statt, der aus einem Widerstand 118 und einer Diode 119 besteht und der am Ausgangsende des Differentialverstärkers 108 angeordnet ist Der Kondensator 120 und der Widerstand 121 stellen einen Differentialkreis dar, der die schrittweisen Ausgangssignale differenziert, um zwei Impulse zu erzeugen, die in F i g. 11 (121) dargestellt sind. Ober eine Diode 122 werden die Ausgangssignale dann an einen Arbeitsverstärker 124 weitergegeben, um dort Betätigungsimpulse zu bilden, die in Fig. 11 (124) dargestellt sind. Die Betätigungsimpulse regen den Schrittmotor 1 zu zwei Drehschritten

21)

an, und die Lamellen werden bis zur Blende 8 geöffnet, wie es in F i g. 11 (1) dargestellt ist.

Das Ausgangsende c/des Johnson-Kreises 109 ist mit einem an sich bekannten /K-Flip-Flop-Kreis 126 verbunden, dessen Ausgang mit der Basis eines Schalttransistors 127 zum Kurzschließen des Ausgangs des Arbeitsverstärkers 124 weitergegeben wird. Wenn der Johnson-Kreis 109 einmal seinen Wirkungszyklus abgeschlossen hat, indem er das Signal vom Anschluß d abgibt, dann schließt der Transistor 127 den Ausgangskreis des Verstärkers 124 kurz, indem Kettenleiter, eine Siebkette oder ein Netzglied vorgesehen werden, wie es 126 und 127 darstellen. Somit wird die nachträgliche Übertragung unnötiger Impulse verhindert.

Wie oben dargelegt wurde, wird der öffnungswert der Blenden, das ist der Blendenwert Aν im APEX-System (additive system of photographic exposure) in Abhängigkeit zur Objektivhelligkeit gewählt. Dann, unter Zugrundelegen des gewählten Blendenwertes, ist es noch notwendig, die entsprechende Belichtungszeit zu wählen.

Bekanntermaßen umfaßt das APEX-System (Additives System photographischer Aufnahme bzw. Belichtung) die folgende Gleichung:

Ev= Av+Tv,

ν-Όπη

Ev der Lichtwert,

Av der Öffnungswert und _J0

Tv der Belichtungszeitwert oder der Verschlußgeschwindigkeitswert

ist.

Um einen gewünschten £V-Wert zum automatisch festgesetzten A v-Wert zu erhalten, muß daher der js 7V-Wert automatisch angepaßt werden, um die oben dargestellte Gleichung zu erfüllen. Eine derartige automatische Anpassung wird vom folgenden System erfüllt. Ein Ringzähler 128 empfängt das Ausgangssignal des Arbeitsverstärkers 124 und gibt aufeinanderfolgende Impulse an seinen Ausgangsanschlüssen e, f. guna h ab. Gesetzt den Fall, daß der Arbeitsverstärker !24 vier Impulse GX, G2, G3 und G4 an den Schrittmotor sowie an den Ringzähler 128 abgibt [siehe Fig. 12 (124)], dann sendet der Ringzähler vier Ausgangssignale E, F, G und H, wie in Fig. 12 dargestellt, von seinen entsprechenden Ausgangsanschlüssen e, f, g und h aus. Die Ausgangsanschlüsse f, g und h sind mit den Eingangsanschlüssen des /K-Flip-Flop-Kreises 144, 143 und 142 entsprechend verbunden, und die Ausgangsan-Schlüsse der /K-Flip-Flop-Kreise 144, 143 und 142 sind mit den Basen der Schalttransistoren 141,140 und 139 in entsprechender Reihenfolge verbunden. Somit stellt der Kreis 147 einen veränderlichen Widerstandskreis bzw. eirer; Kreis für eine Bezugsspannung dar, in dem die Widerstände 136,137 und 138, die in Reihe miteinander verbunden sind, die einer nach dem anderen von den Transistoren 139,140 und 141 kurzgeschlossen werden, so daß der Widerstand des Kreises 147 schrittweise in Abhängigkeit zur Anzahl der Öffnungsimpulse, die an den Ringzähler 128 abgegeben werden, sich ändert Der veränderliche Widerstandskreis 147 und der Widerstand 134, die mit der Spannungsquelle +E verbunden sind, bilden einen Spannungsteilerkreis, dessen Teilpunkt mit dem Emitter eines Transistors 132 verbunden b5 ist Dessen Basis ist mit dem Verbindungspunkt zwischen der Reihenverbindung eines zweiten Photoelements 104 und eines Kondensators 131 verbunden.

Die Reihenverbindung 104 und 131 bildet einen konstanten, zeitunabhängigen Kreis, und der Transistor 132 dient dazu, die Spannungen des Teilerkreises und die des zeitunabhängigen Kreises miteinander zu vergleichen. Der Transistor 133 wird ausgeschaltet, wenn die Spannung im Kondensator 131 die Spannung des Teilernetzwerkes überschreitet. Der Kollektor und der Emitter des Transistors 130 überbrückein den Kondensator 131 und schließen ihn kurz, bis ein positives Signal kurze Zeit, nachdem der Verschlußknopf gedruckt wurde, am Anschluß T ankommt, der mit der Basis des Transistors 129 verbunden ist.

Somit wird über den Transistor 132 die Ladespannung im Kondensator 131, die in Abhängigkeit zum Widerstand des Photoelements 104 steht, mit der geteilten Spannung verglichen, die in Abhängigkeit zur Anzahl der Öffnungsimpulse steht. Hieraus resultiert, daß die Zeit vom Eingang eines positiven Signals am Anschluß T bis zum Ausschalten des Transistors 133 abhängig wird von der Objektivhelligkeit, die vom Photoelement 104 gemessen wird, und ebenso in Abhängigkeit zum Blendenwert steht. Die Lamellen bewegen sich so, wie es in F i g. 11 (Av) in einer Kurve dargestellt ist, und der Spitzenblendenwert /8 wird durch zwei Öffnungsimpulse erreicht. Die wirksame Belichtungszeit ist in der Kurve mit U angegeben.

Im folgenden wird dargestellt, wie auf automatische Weise die Belichtungszeit festgelegt, begrenzt und beendet wird:

Der Ringzähler 128 empfängt die Impulse [F i g. 11 (124)], die die gleichen sind wie die, die zum Schrittmotor 1 angegeben werden, und dementsprechend erzeugt der Ringzähler 128 an seinem Ausgangsanschluß /das in Fig. 11 (128ζΙ dargestellte Ausgangssignal. Dieses Signal kippt dementsprechend den //C-FHp-Flop-Kreis 144, und der Flip-Flop 144 speiche« den gekippten Zustand ein. Dementsprechend wird der Transistor 141 leitfähig, und der leitfähige Zustand wird so lange beibehalten, bis der Flip-Flop-Kreis 144 wieder umschaltet Der Widerstand 138 ist dementsprechend vom Transistor 141 kurzgeschlossen, und dadurch erzeugt der Teilerkreis die folgende Sisannung Ef:

rI35 + rl36 + rl37

■' rl34 + rl35 + rl36 + ;-137'

wobei E die Speisespannung r 134 bis r 137 jeweils der Widerstandswert der Widerstände 134 bis 137 ist Diese Spannung Ef wird an den Emitter des Transistors 132 angelegt und somit legt sie die Ansprechspannung des Zeitbegrenzungskreises fest der aus dem Photowiderstand 104, aus dem Kondensator 131 und aus den Schalttransistoren 132 und 133 besteht Beim oben erwähnten Vorgang wird die Emitterspannung Ef gleichzeitig mit dem öffnen der Lamellen angelegt und danach beginnt der Kreis zum Zeitbegrenzen, die Belichtungszeit auszuzählen, indem er die Spannung Ef Hs Bezugsspannung benutzt Die Widerstände 136 bis 138 sind als veränderbare Widerstände ausgelegt so daß eine Einstellung ermöglicht wird in Abhängigkeit der Veränderungen der Widerstände 114 bis 117 im Schrittspannungskreis 411 oder Veränderungen der Charakteristiken der Meßfühler 104 und 105.

Wenn der Hauptschalter 100 mittels eines mit dem Auslöseknopf für den Verschluß gekoppelten Mechanismus geschlossen wird, dann schließt nach einem kurzen zeitlichen Verzug (beispielsweise nach etwa einer Hundertstel Sekunde) ein zweiter Schalter 102, um

ein positives Signal durch den Anschluß 7" an den Transistor 129 weiterzugeben. Deshalb wird der Kurzschluß am Kondensator 131 beendet, und es beginnt im Kondensator ein Aufladevorgang durch den Photowiderstand 104, der durch eine ausgezogene Linie in F i g. 11 (131) dargestellt ist. Wenn die Spannung im Kondensator die Emitterspannung Ef des Transistors 132 übersteigt, dann wird der Transistor 132 angeschaltet und der Transistor 133 wird ausgeschaltet. Deshalb wird der Kurzschluß, der am Ausgang des Verstärkers 149 vom Transistor 133 erzielt wird, unterbrochen, und der Impulsverlauf durchläuft einen Arbeitsverstärker 150, um den Schließimpulsverlauf zu bilden, tritt durch den Verstärker 149, wie es in F i g. 11 (150) dargestellt ist, und erreicht den Schrittmotor 1.

Hieraus folgt, daß die Belichtungszeit im wesentlichen festgelegt wird als der Zeitraum vom öffnen der Lamellen, d. h. vom Anfang des Ladevorganges im Kondensator 131, bis zum Ausschalten des Transistors 133. Der zeitliche Verlauf des Wechsels des öffnungswertes ist in F i g. 11 (Av) dargestellt.

Wenn der obengenannte Belichtungsvorgang abgelaufen ist, und am Abschluß des Schließvorganges der Lamellen, schließt ein Ruheschalter 101, der mit den Lamellen gekoppelt ist, und die positive Spannung der Spannungsquelle +E wird durch den Punkt 151 zu den Rückstellanschlüssen 152,153,154,155 und 125 geleitet, und die gesamte Schaltung wird wieder in Ausgangsstellung gebracht.

Bei dieser Erfindung können sehr viele Schritte von ^r> öffnungswerten erzielt werden, indem man die Anzahl von Stufen des Johnson-Kreises 109 und des Ringzählers 128 erhöht.

Ebenso kann durch Erhöhen der Frequenz des Impulssignales am Impulsoszillator 39 die Geschwindigkeit ίο der Verschlußöffnungsbewegung und der Verschlußschließbewegung gesteigert werden, und ein scharfer Anstieg und Abfall der Öffnungskurve in F i g. 11 (A v) kann erzielt werden.

In dieser Erfindung sind sowohl die Wahl des Ii Blendenwertes als auch die Beeinflussung der Verschlußzeit von einem elektronischen Schaltkreis gesteuert und geregelt, so daß eine schrittweise wirkende Betätigungseinrichtung die Lamellen antreibt, und daß deshalb auf ein kompliziertes mechanisches System 2(i verzichtet werden kann.

Da das Festlegen des Blendenwertes bereits vom

elektronischen System unmittelbar vor öffnen der Lamellen vorgenommen wird, ist der öffnungswert in angemessener Weise selbst für schnellbewegte Objekte

-=> festgelegt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Programmgesteuerter Photoverschluß mit mehreren gleichzeitig als Verschlußlamellen dienenden Blendenlamellen, mit einer Öffnungszeit- und einer Blendenöffnungseinstellvorrichtung und mit einer Objekthelligkeitsmeßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein sowohl die Blendenöffnungseinstellung als auch die Verschlußöffnungsdauer steuernder Schrittmotor (1) vorgesehen ist, dem eine seine Drehung steuernde und auf die Objekthelligkeitsmeßeinrichtung (49) ansprechende Steuereinrichtung (39, 40, 42, 43) zugeordnet ist

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor (1) mit Betätigungsstiften (23,24; 312) in Eingriff steht, die ihrerseits in einen Teil der Lamellen (20, 21; 31) eingreifen.

3. Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor (1) einen ersten Ring (36) und einen zweiten Ring (32) aufweist, die koaxial und zueinander drehbar angeordnet sind, wobsi jede Lamelle (31) mittels einer Welle (311) am ersten Ring (36) angeordnet und verschiebbar mit dem zweiten Ring (32) in Eingriff steht, derart, daß die Lamellen zum Öffnen und Schließen des Lichtdurchlasses gemeinsam zusammenwirken, wenn der erste Ring (36) und der zweite Ring (32) gegeneinander verdreht werden, und daß der Schrittmotor (1) längs seiner Achse ein durchgehendes Loch (151) als Lichtdurchlaß aufweist

4. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aufweist:

eine Vorrichtung (39, 40) zum Erzeugen von Öff- 3ΐ nungsimpulsen, die eine vorher festgelegte Impulszahl in Abhängigkeit von der Objekthelligkeit zum öffnen der Lamellen auf einen von der Objekthelligkeit abhängigen Blendenwert erzeugt,
sowie eine Vorrichtung (42, 43) zum Erzeugen von Schließimpulsen, die nach einer von der Objekthelligkeit abhängigen Zeitdauer nach dem Auftreten der Öffnungsimpulse Impulse zum Schließen der Lamellen erzeugt

5. Verschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Erzeugen von Öffnungsimpulsen (39, 40) einen Impulsgenerator (39) und eine Torschaltung (40) aufweist und daß die Anzahl der Öffnungsimpulse in Abhängigkeit von der von der Objekthelligkeitsmeßeinrichtung (49) gemessenen Objekthelligkeit steuerbar ist

6. Verschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Erzeugen von Schließimpulsen (42,43) einen Impulsgenerator (42) und eine Torschaltung (43) aufweist, und daß die ss Zeit zum Betätigen der Torschaltung (43) in Abhängigkeit von der von der Objekthelligkeitsmeßeinrichtung (49) gemessenen Objekthelligkeit und dem vorher festgelegten Blendenwert steuerbar ist

7. Verschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung (40) und die Objekthelligkeitsmeßeinrichtung (49) einen Stromkreis (105,106) zum Messen der Objekthelligkeit und zum Erzeugen einer ersten, von der Helligkeit abhängigen Spannung (145) aufweist, sowie eine Speicherschaltung (1W>)> in der die eingespeicherte Information auf den Empfang eines jeden Impulses vom Impulsgenerator (39) hin verarbeitet wird, einen Schrittspannungskreis (411), der schrittweise wechselnde Spannungen (146) in Abhängigkeit vom Ausgang der Speicherschaltung (109) erzeugt, und einen Spannungsvergleichskreis (10S, 119), der die erste Spännung mit der schrittweise wechselnden Spannung (146) vergleicht und die Öffnungsimpulse erzeugt

8. Verschluß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittspannungskreis (411) Vorrichtungen zum Einstellen der Spannung (106, 107, 114 bis 117) zum Variieren des Ausgangssignals aufweist

9. Verschluß nach einem der Ansprüche 5,7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrschaltung (126,127) vorgesehen ist, die die Impulsübertragung von der Impulserzeugungseinrichtung (108) zum Schrittmotor (1) verhindert, nachdem die Speicherschaltung (109) ihr letztes Signal (d) abgegeben hat

10. Verschluß nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen von Schließsignalen (42,43) einen von der Zeit unabhängigen, konstanten Kreis (104, 131) mit einer photoempfindlichen Einrichtung (104) und, zum Integrieren von dessen Ausgangssignalen, ein Integrierglied (131) aufweist, sowie einen Bezugsspannungskreis (147), der eine Bezugsspsnnung in Abhängigkeit von der Anzahl der Öffnungsimpulse, die an den Schrittmotor (1) abgegeben werden, erzeugt, und eine Torschaltung (132, 133), die die Schließimpulse zum Schrittmotor (1) dann durchläßt, wenn die im Integrierglied (131) integrierte Spannung die Bezugsspannung erreicht hat.

11. Verschluß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsspannungskreis (147) eine Einrichtung zum Einstellen seiner Ausgangsspannung aufweist.