DE2457306A1 - Digital arbeitende schaltungsanordnung zur automatischen belichtungssteuerung und/oder -anzeige, insbesondere fuer photographische kameras - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

HELMUTSCHROETER K...AUS LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-ING. 245/306

Asahi Kogaku Kogyo K.K. y-as-176

Digital arbeitende Schaltungsanordnung zur automatischen Belichtungssteuerung und/oder -anzeige, insbesondere für

Die Erfindung betrifft eine digital arbeitende Schaltungsanordnung zur automatischen Belichtungssteuerung und/oder -anzeige, insbesondere für photographische Kameras.

Es sind sowohl digitale als auch analoge Schaltungen zur Belichtungssteuerung bekannt geworden. Die analogen Schaltungen haben bereits in beträchtlichem Umfang Eingang in die Praxis gefunden. Im folgenden sei daher zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung zunächst kurz das derartigen Schaltungsanordnungen zur automatischen Belichtungssteuerung zugrunde liegende Prinzip erläutert:

Die Beziehung zwischen den Belichtungsparametern - nämlich der Objekthelligkeit (d.h. der mittleren Objektleuchtdichte) B, der Arbeitsblende A, der Belichtungszeit P und der Filmempfindlichkeit S - ist durch die für die Objektmessung getende Belichtungsfprmel

B = K · A² / T · S

gegeben, in der K eine Konstante bedeutet. Falls die Belichtungsparameter B, A und S gegeben sind, ergibt sich die Belichtungszeit als

T = K · A² / B · S.

509824/0661 ~ * "

ORIGINAL INSPECTED

Die Objekthelligkeit hat einen Variationsbereich, dessen

18
Grenzwerte sich wie 1 : 2 verhalten können, so daß die durch die vorstehend angegebene Gleichung vorgeschriebene Verknüpfung zwischen den in entsprechende elektrische Grossen umgewandelten Belichtungsparametern wegen des außerordentlich großen erforderlichen Aussteuerbereichs überaus schwierig ist. Zur Lösung dieses Problems werden die die betreffenden Belichtungsparameter kennzeichnenden elekxrischen Größen logarithmiert, d.h. die elektrischen Signale für die Objekthelligkeit B, die Arbeitsblende A und die Filmempfindlichkeit S werden in eine Spannung umgewandelt, die dem Logarithmus der betreffenden Parameter proportional ist. Diese logarithmierten Größen werden sodann in der erforderlichen Weise miteinander verknüpft.

Ein derartiges Vorgehen entspricht dem sogenannten "additive system of Photographic Exposure", das abgekürzt .als APEX-System bezeichnet wird und unter dieser Bezeichnung auch in deutschsprachigen Nachschlagewerken Eingang gefunden hat. In diesem APEX-System ist jeder Belichtungsparameter durch eine Exponentialfunktion zur Basis 2 dargestellt. Die entsprechenden Exponenten sind als APEX-Indizes bzw. APEX-Werte bezeichnet. Wenn die APEX-Indizes der Belichtungsparameter B, A, S und T mit By, Ay, Sy bzw. Ty bezeichnet werden, erhält die oben angeschriebene Belichtungsformel für Objektmessung folgende Gestalt:

By = Ty - Sy + Ay.

Im folgenden wird diese Gleichung auch als APEX-Belichtungsformel bezeichnet. Die auf elektrischem Wege logarithmierten Signale der Belichtungsparameter sind den entsprechenden APEX-Indizes proportional. Bei Verwendung derartiger logarithmierter Signale ist kein großer Aussteuerbereich erforderlich. Außerdem wird bei der Verknüpfung der Belichtungsparameter aus der Multiplikation bzw. Quotientenbildung eine einfache Addition bzw. Subtraktion, so daß die entsprechenden

509824/0661

elektrischen Schaltungen außerordentlich vereinfacht werden können.

Die inverse logarithmische Umwandlung, d.h. die Delogarithmierung eines elektrischen Signals, das dem APEX-Wert T^ der Belichtungszeit proportional ist, führt zu einem elektrischen Strom, der der erforderlichen Belichtungszeit umgekehrt proportional ist. Wenn ein Kondensator mit diesem Strom aufgeladen wird, erhält man die Belichtungszeit als die Zeitspanne zwischen dem Beginn der Kondensatoraufladung und dem Zeitpunkt, in dem die Ladespannung des Kondensators einen vorbestimmten Wert erreicht. Dieser Vorgang der inversen logarithmischen Umwandlung des APEX-Index Ty der Belichtungszeit wird auch als logarithmische Expansion bezeichnet.

Die auf diese Weise ermittelte Belichtungszeit besitzt infolge der TEmperaturtrift der in den entsprechenden analog arbeitenden Schaltungsanordnungen vorhandenen Bauelemente, insbesondere der Halbleiterbauelemente, eine beträchtliche Temperaturabhängigkeit. Sie ist ferner stark von Schwankungen der Speisespannung abhängig. Es beim Schaltungsentwurf überaus schwierig, diese Abhängigkeiten vollständig zu eliminieren.

Bei einäugigen Spiegelreflexkameras, bei denen die Objekthelligkeit im bildseitigen Strahlengang des Kameraobjektivs, z.B. im Sucherlichtpfad, gemessen wird, muß die die Objekthelligkeit B kennzeichnende Meßgröße während der Zeit zwischen dem Beginn der Ausschwenkbewegung des Sucherspiegels und der Beendigung der Filmbelichtung gespeichert werden. Die meisten der bekannten Belichtungssteueranordnungen verwenden zu diesem Zweck als Speieherglied einen Kondensator, der auf eine dem APEX-Wert Ey. der Objekthelligkeit B ensprechende Spannung aufgeladen ist und der diese Ladespannung vorübergehend speichert. Infolge der unvermeidlichen Leckverluste des Kondensators ist es jedoch bei sehr langen Belichtungszeiten recht schwierig, die Speicherspannung auf ihrem An-

50982 4/0661 ,

fangswert zu halten. Entsprechend ist es schwierig, derart lange Belichtungszeiten genau zu steuern.

Um die den analog arbeitenden Steuersystem selbst und den nach diesem Steuersystem arbeitenden Anordnungen anhaftenden Mängel zu umgehen, wurde die Schaffung digital arbeitender Schaltungsanordnungen zur automatischen Belichtungssteuerung in Betracht gezogen. Digital arbeitende Systeme besitzen den Vorteil, daß die Temperaturabhängigkeit lediglich bei der Umwandlung der als analoge elektrische Signale gegebenen Belichtungsparameter in entsprechende digitale Signale, d.h. in den Analog-Digital-Umsetzer berücksichtigt und gegebenenfalls kompensiert werden muß. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß infolge der digitalen Speichereinrichtungen naturgemäß anhaftenden Stabilität Langzeitbelichtungen mit grosser Genauigkeit durchgeführt werden können. Ferner ist es vorteilhaft, daß eine quantitative Darstellung, z.B. in Form einer digitalen Anzeige, leicht durchführbar ist. Da die Belichtungsparameter, z.B. die Objekthelligkeit jedoch - wie eingangs erwähnt - einen Variationsbereich bis etwa 1 : 2 haben , ist es vergleichsweise schwierig, einen Analog-Digital-Umsetzer zu realisieren, der einen derartigen Variationsbereich überdeckt und dabei geringe. Temperatürabhängigkeit und eine gute Linearität besitzt. Digital arbeitende Schaltungsanordnungen zur automatischen Belichtungssteuerung haben bisher kaum Eingang in die Praxis gefunden.

Bei Kameras, z.B. bei einäugigen Spiegelreflexkameras mit Lichtmessung im Sucherlichtpfad, die eine vorübergehende Speicherung der den gesteuerten Belichtungsparameter, z.B. die Belichtungszeit, kennzeichnenden elektrischen Größen erfordern, muß die Verknüpfung der Belichtungsparameter gemäß der Belichtungsformel vor Beginn der Belichtung, d.h. vor dem Öffnen des Filmfensters durchgeführt sein. Die durch die japanische Auslegeschrift 1965-58 409 bekannt gewordene Steuerschaltung besitzt einen Analog-Digital-Umsetzer, der Ausgangsimpulse erzeugt, deren Impulsfrequenz der Objekthellig-

509824/0661

keit proportional ist. Bei dieser bekannten Steuerschaltung besteht ein großes Problem darin, daß die zur Verknüpfung der Belichtungsparameter erforderliche Zeit infolge des grossen zu berücksichtigenden Helligkeitsumfangs vergleichsweise groß ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den analag arbeitenden Schaltungsanordnungen zur automatischen Belichtungssteuerung anhaftenden Nachteile zu vermeiden und eine digital arbeitende Schaltungsanordnung zu schaffen, die alle Vorteile des digitalen Steuerprinzips nutzbar macht.

Ausgehend von einer digital arbeitenden Schaltungsanordnung der eingangs genannten Gattung mit einem Analog-Digital-Umsetzer zur Umwandlung der die Objekthelligkeit kennzeichnenden analogen elektrischen Größe in eine digitale Impulsfolge sowie mit einem Zähler, der durch diese Impulsfolge fortschaltbar ist, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die Verwendung eines Zweirichtungszählers, der durch die den Logarithmen der miteinander zu verknüpfenden Belihtungsparameter proportionale Impulsfolgen in Vorwärts- bzw. in Rückwärtszählrxchtung fortgeschaltet wird, ergibt sich eine besonders einfache technische Realisierung der Belichtungsformel. Der nach einer Lichtmessung ausgelöste Zählzyklus ist außerordentlich kurz und kann deshalb ständig wiex derholt werden, bis ein Stopsignal, das beispielsweise in Betätigungszusammenhang mit dem Auslöserknopf des Kameraverschlusses erzeugt wird, den der unmittelbar vor der Filmbelichtung durchgeführten Lichtmessung entsprechenden Meß- und Verknüpfungszyklus fixiert.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Zweirichtungszähler ein voreinstellbarer Zähler, so daß er mittels eines geeigneten Kodierschalters auf einen Zählerstand vor-

509824/0661

eingestellt werden kann, der einem der unabhängigen Belichtungsparameter, z.B. der Filmempfindlichkeit, entspricht. Hierdurch wird erreicht, daß die Einsteuerung dieses unabhängigen Belichtungsparameters keine Zeit innerhalb des Zählzyklus verbraucht, andererseits wird der Analog-Digital-Umsetzer entlastet bzw. vereinfacht.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung dient der Zweirichtungszähler unmittelbar als Speichervorrichtung zur Speicherung des durch die Verknüpfung der unabhängigen Belichtungsparameter gewonnenen Zählwertes, der den zu steuernden Belichtungsparameter in logarithmischem Maßstab,z.B. im APEX-System kennzeichnet.

Es ist vorteilhaft, die zu verknüpfenden Belichtungspararneter bzw. die die entsprechenden APEX-Werte kennzeichnenden elektrischen Größen mittels ein und desselben Analog-Digital-Umsetzers umzuwandeln, der mittels geeigneter Umschaltemittel alternativ durch die genannten Signale beaufschlagt wird. Da die auf diese Weise umgewandelten Impulsfolgen den Zweirichtungszähler ohnehin nacheinander und unabhängig voneinander beeinflussen, bringt die Tatsache, daß sie durch ein und denselben Analog-Digital-Umsetzer erzeugt werden, keinen Zeitverlust mit sich.

Die Logarithmierung wenigstens zweier der die einzelnen unabhängigen Belichtungsparameter, z.B. die Objekthelligkeit und die Arbeitsblende, kennzeichnenden elektrischen Größen erfolgt gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch ein gemeinsames Logarithmierglied, z.B. eine Diode mit logarithmischer Strom-Spannungskennlinie, die durch einen Umschalter alternativ in die betreffenden Stromkreise eingefügt wird. Dadurch wird die Temperaturabhängigkeit kompensiert. Falls der zu steuernde Belichtungsparameter die Belichtungszeit ist, muß - wie eingangs beschrieben - eine Delogarithmierung des mit Hilfe des Zweirichtungszählers "errechneten" und in ihm z.B. als APEX-Wert Ty gespeicherten Exponenten der

509824/0661

Belichtungszeit vorgenommen werden.

Dies geschieht gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß der Zweirichtungszähler ein dezimalkodierter Zähler ist und daß jede seiner Zählstufen mit je einer Stufe eines durch zeitbestimmende Taktimpulse fortschaltbaren binärkodierten Zählers derart verbunden ist, daß die dem Zählereingang unmittelbar benachbarte Stufe des binärkodierten Zählers an die mit der höchsten Ordnungszahl nummerierte Stufe des dezimalkodierten Zweirichtungszählers angeschlossen ist. Die überaus einfache und insbesondere dem APEX-System optimal angepaßte Delogarithmierung mit Hilfe einer derartigen Anordnung ergibt sich unmittelbar daraus, daß die Anzahl der für die Fortschaltung eines binärkodierten Zählers bis zu einer seiner Zählstufen erforderlichen Impulse eine Exponentialfunktion der Ordnungszahl dieser Stufe ist. Wenn also der Zweirichtungszähler diejenige Stufe des binärkodierten Zählers markiert, deren Ordnungszahl infolge der gegenläufigen Zusammenschaltung beider Zähler dem negativen Zahlenwert des APEX-Index Ty entspricht, sind genau 2 erforderlich, bis der binärkodierte Zähler zu der entsprechenden Stufe fortgeschaltet ist. Diese Impulszahl ist wegen der Beziehung T^ = logp 0/-0 der Belichtungszeit T proportional, so daß es lediglich erforderlich ist, die Periodendauer der Fortschalteimpulse für den binärkodierten Zähler so festzusetzen, daß die zur Erzeugung der genannten Impulszahl erforderliche Gesamtzeit der Belichtungszeit T gleich ist.

Der Analog-Digital-Umsetzer umfaßt gemäß einer Weiterbildung der Erfindung einen Integrator, dessen Integrationsgeschwindigkeit, das ist der Anstieg der Ausgangsspannung pro Zeiteinheit, dem Quotienten aus der einer Stufe der Objekthelligkeit entsprechenden Änderung der die Objekthelligkelt in logarithmischem Maßstab kennzeichnenden elektrischen Größe und der Taktperiode der von dem Umsetzer abzugebenden Impulsfolge entspricht. Die Analog-Digital-Umwandlung kann dadurch bewerkstelligt werden, daß das Ausgangssignal des Integra-

*) Impulse 509824/0661

— S —

tors einem Komparator zugeführt wird, dessen Schaltschwelle durch die umzuwandelnden elektrischen Größen gebildet ist. Die Zeitspanne, bis diese Sehaltschwelle - ausgehend von einer Anfangsintegrationsspannung - von der Ausgangsspannung des Integrators erreicht wird, ist dann der Dauer der genannten Taktperiode genau umgekehrt proportional, so daß die Impulszahl genau dem Wert der Schaltschwelle und damit der umzuwandelnden elektrischen Größe entspricht.

Zur individuellen Einstellung der Anfangsintegrationsspannungen dienen zweckmäßigerweise Einstellmittel, z.B. Trimmwiderstände, mit deren Hilfe entsprechende Teilspannungen aus einer Speisequelle durch Spannungsteilung abgeleitet werden.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann mit Hilfe der integrierten Schaltkreistechnik so raumsparend und so kostengünstig hergestellt werden, daß ihrem Einbau in photographische Kameras keinerlei Schwierigkeiten im Wege stehen.

509824/0661

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 veranschaulicht anhand eines Blockschaltbildes das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip,

Fig. 2 zeigt eine Schaltung des Analog-Digitalwandlers,

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Spannungen an Schaltungspunkten des in Fig.2 gezeigten Analog-Digitalwandlers,

Fig. 4 zeigt ein Schaltungsbeispiel für eine Schaltungsstufe zur logarithmischen Expansion, sie dient zur Erzeugung eines Belichtungszeit T aus einem dem APEX-Wert Ty der Belichtungszeit proportionalen Signal,

Fig. 5 zeigt ein Zeitdiagramm und dient zur Erläuterung der Beziehung zwischen den Taktimpulsen und den Ausgangssignalen der in dem zeitbestimmenden Zähler vorhandenen bistabilen Multivibratoren,

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild einer Anzeigestufe zur digitalen Anzeige des Augenblickswertes der Belichtungszeit, wobei als Steuersignal der gespeicherte APEX-Wert Ty dient,

Fig. 7 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichtung der Verknüpfung der jeweils in Form ihrer APEX-Werte gegebenen Belichtungsparameter mittels eines Speicher-Zählers,

Fig. 8 zeigt die Schaltung einer Detektorstufe zur Erfassung des Zyklusende eines Verknüpfungsvorganges,

Fig. 9 schließlich zeigt die Schaltung eines Taktimpulsgenerators.

Im folgenden sei das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip anhand des in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbildes erläutert:

Wenn die wirksame Oberfläche eines opto-elektronischen Wandlerelementes 2, beispielsweise einer Photodiode oder eines CdS-PhotowiderStandes einem der Objekthelligkeit proportionalen Lichtstrom ausgesetzt ist, welcher der auf seiner wirk-

509824/0661

- 10 -

samen Oberfläche herrschenden Beleuchtungsstärke proportinal ist bzw. eine Widerstandsänderung, die ihr umgekehrt proportional ist. Wenn das opto-elektronische Wandlerelement ein CdS-Photowiderstand ist, entsteht durch die Reihenschaltung mit einer Speisespannungsquelle 1 ein Strom, der der Beleuchtungsstärke auf der lichtempfindlichen Oberfläche proportional ist, falls J , der Exponent der optoelektronischen Umwandlungskennlinie den Wert 1 hat. Dieser Strom ist gleichzeitig der Objekthelligkeit proportional, so daß er an den Klemmen einer Diode 4 mit logarithmischer Kennlinie einen Spannungsabfall V™, erzeugt, der dem APEX-Wert By der Objekthelligkeit proportional ist.

Zur Einsteuerung des vorgewählten Blendenwertes wird mittels eines veränderbaren Widerstandes 3 und mit Hilfe der Diode eine Spannung V_AV erzeugt, die dem oben erwähnten APEX-Wert Ay der Blendenzahl proportional ist. Der Widerstands-wert des veränderbaren Widerstandes 3 ändert sich nach einer Exponentialfunktion, wenn der mit ihm gekuppelte Blendeneinstellring gedreht wird. Ein Schalter 5 dient zur alternativen Verbindung des CdS-Photowiderstandes 2 oder des veränderbaren Widerstandes 3 mit der logarithmierenden Diode 4, an der dementsprechend Signalspannungen erzeugt werden, die entweder dam Wert By oder dem Wert Ay proportional sind. Einem Analog-Digitalwandler dienen diese Spannungen V_ßy bzw. V.y als Eingangssignale. Er wandelt mit ihrer Hilfe die Impulse eines Taktimpulsgenerators 17 in Impulsreihen um, deren Impulszahlen den Werten By bzw. Ay proportional sind. Die durch diese Umwandlung erzeugten Impulsreihen werden einem, im folgenden im Hinblick auf seine Speicherfunktion auch kurz als Speicherzähler bezeichneten, voreinstellbaren vorwärts- und rückwärtszählenden Zähler 8 zugeführt, der die Verknüpfung der Belichtungsparameter durchführt und das Ergebnis speichert.

Ein Kodierschalter 9 dient zur Einsteuerung weiterer Belichtungsparameter, insbesondere der als APEX-Wert Sy gegebenen Filmempfindlichkeit in den Speicherzähler 8, in, dem er des-

509824/0661 - 11 -

sen Anfangszählstellung bestimmt. Nachdem der Wert Sy als Anfangszählstellung eingestellt ist, wird der Speicherzähler um eine dem Wert By proportionale Anzahl von Zählschritten vorwärts und um eine dem Wert Ay proportionale Anzahl von Zählschritten rückwärts geschaltet, so daß sich gemäß

der Belichtungsformel im APEX-System

Ty = ^sv ^{+ 3}V " ^AV "

der APEX-Wert Ty der Belichtungszeit T als Endstellung des Speicherzählers 8 ergibt.

Der auf diese Weise ermittelte Wert Ty ist als kodierter Zahlenwert in dem Speicherzähler 8 gespeichert. Wenn beispielsweise der Zahleriwert "1" der Belichtungzeit 1/8 s und der Zahlenwert "2" der Belichtungszeit 1/4 s zugeordnet ist, können Anzeigeeleraente 11 entsprechend dieser Zuordnung wirksam geschaltet werden. Zur Ansteuerung der Anzeigeelemente 11 entsprechend der genannten Zuordnung ist eine Schaltungsstufe 10 vorgesehen, die ebenfalls Speicherfunktion besitzt und die während der Lichtmessung das Ergebnis für die Anzeigestufe 11 speichert. Diese Speicherfunktion kann beispielsweise durch eine der bekannten Verriegelungsschaltungen realisiert werden.

Wenn die Anordnung so getroffen ist, daß die oben beschriebene Lüitmessung und Verknüpfung der Parameter mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit wiederholt durchgeführt werden kann, ersetzen die jeweils neuen Meß- bzw. Verknüpfungsergebnisse,

-A-.. "
die'Änderungen der Blendenzahl oder der Objekthelligkeit entsprechen, die jeweils vorangehend ermittelten Werte und werden an ihrer Stelle gespeichert. Die Steuerung ist so beschaffen, daß nach der Messung der Objekthelligkeit und der Einstellung des Blendenwertes weitere Lichtmessungen und Verknüpfungsvorgänge gestoppt werden sobald der Auslöseknopf der Kamere betätigt wird. Es wird dann lediglich noch die gerade laufende Messung bzw. Verknüpfung beendet.

*) zwischenzeitlichen

509824/0661

- 12 -

Dies geschieht auf folgende Weise: Ein mechanisch mit dem Auslöseknopf gekuppelter Schalter erzeugt ein Stopsignal, durch das der Speicherzähler 8 nach Beendigung des laufenden Arbeitszyklus stillgesetzt wird. Die Ausgänge des Speicherzählers 8 sind dezimal kodiert. Aus dem gespeicherten Wert Ty muß die Belichtungszeit T hergeleitet werden, die sich in Abhängigkeit von diesem Speicherwert nach einer Exponentialfunktion ändert. Hierzu dient ein Binärzähler 13» der im folgenden im Hinblick auf seine Zeitgeberfunktion auch als Zeitgeberzähler bezeichnet wird. Dieser Zeitgeberzähler besteht aus einer Zusammenschaltung von bistabilen Multivibratoren. Um den η-ten Multivibrator zu kippen müssen dem Eingang des Binärzählers 2ⁿ Taktimpulse zugeführt werden. Daher kann der APEX-Wert Ty in folgender Weise in die Belichtungszeit T umgewandelt werden: Die Periodendauer der Taktimpulse wird so gewählt, daß sie der kürzesten Öffnungszeit des Kameraverschlusses entspricht. Die Anordnung ist so getroffen, daß jeder der Ausgänge des dezimal kodierten Speicherzählers 8 einem der bistabilen MuI-tivibratoren des Zeitgeberzählers 13 zugeordnet ist. Die Belichtungszeit ist dann die Zeit, die bis zum Kippen desjenigen bistabilen Multivibrators verstreicht, der dem den Zählstand des Speicherzählers 8 repräsentierenden Ausgang zugeordnet ist. Bei Schlitzverschlußkameras wird der Taktimpulsgenerator 14 synchron mit dem Ablaufbeginn des vorderen Verschlußvorhanges eingeschaltet, der den Beginn der Belichtungszeit darstellt. Eine Schaltungsstufe 12 dient als Diskriminator und ermittelt den Zeitpunkt,in dem sowohl der Speicherzähler 8 als auch der Zeitgeberzähler 13 sich in ihren in der oben erwähnten Weise einander zugeordneten Positionen befinden. In diesem Zeitpunkt schaltet der Diskriminator 12 den Steuermagneten 15 für den hinteren Verschlußvorhang aus. Der hintere Verschlußvorhang läuft ab und beendet die Filmbelichtung.

In den Fig. 2 bis 9 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Zunächst sei der in Fig. 2 gezeigte Ana-

509824/0661

- 13 -

log-Digitalwandler erläutert, der einen wesentlichen Bestandteil der erfindungsgemäßen Anordnung bildet. Das opto-eiektronische Wandlerelement 2, (das zur Vereinfachung der Beschreibung als CdS-Photowiderstand mit /*■ = 1 angenommen ist), ändert seinen Widerstandswert umgekehrt proportional zu Wert der auf seiner wirksamen Oberfläche herrschenden Beleuchtungsstärke. Wenn der Schalter 5 sich in seiner Stellung c befindet, fließt infolgedessen ein dieser Beleuchtungsstärke proportionaler Strom I_L durch die Diode 4 und erzeugt an deren Anschlußklemmen eine Spannung V_ßV, die dem Logarithmus des Stromes It proportional ist. Wegen der Proportionalität zwischen der Beleuchtungsstärke der auf der wirksamen Oberfläche des opto-elektronischen Wandlerelements 2 herrschenden Beleuchtungsstärke und dem resultierenden Strom I_L bzw. der Proportionalität zwischen der genannten Beleuchtungsstärke und der Objekthelligkeit B, ist die Spannung an der Diode 4 dem Wert logp-n proportional. Diese logarithmische Umwandlung ist die gleiche, die auch bei den üblichen analog arbeitenden Anordnungen zur automatischen Belichtungssteuerung angewendet wird. Der Analog-Digitalwandler stellt ein Gatter dar, das Impulsreihen passieren läßt, deren Impulszahlen den APEX-Werten By bzw. A_v proportional sind. Als Steuersignale dienen dabei eine Spannung V™, die dem Logarithmus der Objekthelligkeit B und eine Spannung V.y, die dem APEX-Wert der Blendenzahl A proportional sind. Der Schalter 20 befindet sich in seiner Stellung a, wenn der Schalter 5 seine Stellung c einnimmt. Die beiden Schalter 20 und 5 sind miteinander gekuppelt und wechseln deshalb gleichzeitig ihre Schaltstellung.

Fig. 3 zeigt die Zeitabhängigkeit der an dem in Fig. 2 dargestellten Analog-Digitalwandler auftretenden Spannung. Es sei angenommen, daß die Schalter 20 und 5 sich in ihrer Stellung a bzw. c befinden. An dem Komparator 25 liegt deshalb die dem Wert B„ proportionale Spannung V_BV an und bildet seine Schaltschwelle. Ein aus einem Operationsverstärker 24, einem Widerstand 21, einem Kondensator 19 und einem Schalter 18 bestehender Integrator Y wird durch eine Spannung

509 8 2 4/0661

- 14 -

^VOB " ^{die im} f°lg^enden auch als Anfangsintegrationsspannung von BV bezeichnet wird - in einen definierten Ausgangszustand gebracht. Diese Spannung wird durch einen einstellbaren Widerstand 16, einen Widerstand 23 und eine Spannungsquelle Vpp erzeugt.

In Fig. 3 stellt die Spannung V_ßV (_mj__n) diejenige logarithmierte Spannung dar, die dem niedrigsten Wert des Objekthelligkeitsbereiches entspricht, der für die Kamera vorgesehen ist. Der Wert Vq„, die "Anfangsintegrationsspannung By" ist niedriger gewählt als die Spannung V™/_min\· Die Ausgangsspannung V. des Integrators Y und die logarithmierte Spannung V-gy, die dem Wert BV entspricht, schneiden einander stets auf der Zeitachse. .

Wenn die Schalter 20 und 5 in ihre Stellung b bzw. d umgelegt werden, wird in entsprechender Weise mittels eines weiteren einstellbaren Widerstandes 17,-des Widerstandes 23 und der Spannungsquelle V_cc eine Spannung V_QA erzeugt.

Zur Beschreibung der Wirkungsweise des Analog-Digitalwandlers sei angenommen, daß die Schalter 20 und 5 sich zunächst in ihrer Stellung a bzw. c befinden. Wenn der Rückstellschalter 18 des Integrators Y geöffnet wird, steigt die Ausgangsspannung V. des Integrators Y seitlich linear an. Die Anstiegsgeschwindigkeit wird von der Spannung Eq der Batterie 22, dem Widerstandswert R des Widerstandes 21 und der Kapazität C des Kondensators 19 bestimmt und ist durch folgende Gleichung gegeben:

^Vi = ^VOB ^{+ E}o-^t/(RC)·

Man erkennt aus dieser Gleichung, daß die Änderungsgeschwindigkeit der Ausgangsspannung V., d.h. die Integrationsgeschwindigkeit des Integrators Y dV^dt * E_Q/RC so einzustellen ist, daß zwischen der Impulsperiode T_p des Taktimpulsgenerators 7 und dem Zuwachs Δ V_ßV der logarithmier-

509824/0661

- 15 -

ten Spannung V™,, der dem Anwachsen des APEX-Wertes By der Objekthelligkeit um 1 entspricht, folgende Beziehung besteht:

Die Ausgangsspannung V^ des Integrators Y ist deshalb durch folgende Gleichung gegeben:

V= ^VOB ^{+ 4V}BV ^#t/^Tp· '

Venn nach dem Umschalten der beiden Schalter 20 und 5 in ihre Stellung b bzw. d der Schalter 18 von neuem geöffnet wird, ändert sich die Ausgansspannung V- des Integrators Y in entsprechender Weise nach folgender Gleichung:

^Vi = ^V0A ^{+ Λ V}BV

Sofern die Spannung E₀ der Speisequelle 22 konstant ist, ist auch die Integrationsgeschwindigkeit dV^/dt = E_Q/RC konstant, auch wenn sich beispielsweise die Anfangsintegrationsspannung, d.h. die die untere Grenze des Integrationsbereiches kennzeichnende Größe, ändert. Konstante Integrationsgeschwindigkeit, d.h. linearer zeitlicher Verlauf der Integrationskurve ist eine notwendige Voraussetzung für die Verknüpfung der Belichtungsparameter gemäß dem APEX- ■ System.

Im folgenden sei die. Betätigungsfolge der beiden Schalter 20 und 5 und des Schalters 18 beschrieben: Zunächst werden die Schalter 20 und 5 in ihre Stellung a bzw. c gebracht, anschließend wird der Schalter 18 geöffnet. Danach wäscht die Ausgangsspannung V. des Integrators Y in der oben beschriebenen Weise an, bis diese Spannung mit der Spannung V^y koinzidiert, die dem APEX-Wert By der Objekthelligkeit entspricht und der Komparator 25 ein Ausgangssignal abgibt.Wenn der Schalter 18 wieder geschlossen ist, werden die Schalter

509824/0661

- 16 -

20 und 5 in ihre Stellung b bzw. d umgelegt. Nach erneuter öffnung des Schalters 18 erzeugt der Integrator Y wieder eine Ausgangsspannung, die in diesem Fall der Blendeninformation entspricht.

Die vorstehend beschriebene Lichtmessung und Verknüpfungsoperation wird wiederholt durchgeführt. Die Steuerschaltung zur Betätigung der Schalter 20, 5 und 18 ist nicht dargestellt. Sie besteht in allgemein bekannter Weise z.B. aus Verknüpfungsgattern, bistabilen Multivibratoren usw.

Es sei angenommen, daß der Wert B_v sich auf seinen n-ten Schritt befindet, d.h. die n-te Stufe der im APEX-System für die Objekthelligkeit vorgesehenen Stufen einnimmt. Ay möge sich auf dem m-ten Schritt befinden. Die Spannungen und V.y sind dann durch folgende Gleichungen gegeben:

^VBV - ^V

BV - ^VBV(min) ⁺

^VAV " ^VAV(min) ^{+ m}

Die Zeitspannen t™, und t.y zwischen dem Öffnen des Schal ters 18 und der Koinzidenz dieser Spannungen ν_βν bzw. V.-, mit der Ausgangsspannung V. des Integrators Y sind durch folgende Gleichungen gegeben:

*BV ⁼ L^VBV(min) ^+nAVBV " ^V0B1 * ^TP ^{l V}BV

*AV = ^[VAV(min) ⁺^^AVBV " ^V0A^ * ^TP / ^VBV

Der bistabile Multivibrator 26 wird durch die Ausgangssignale des Komparators 25 gekippt. Das Ausgangssignal des bistabilen Multivibrators 26 wird infolgedessen injüem durch die Zeitspannen t_ßV und t.y gegebenen Zyklus invertiert. Die Ausgangssignale Q und δ des bistabilen Multivibrators 26 sind mit den Eingangsklemmen 1 der mit drei Eingängen ausgestatteten UND-Gatter 28 und 27 verbunden. Den Eingangskiemaen

50 9824/0661

- 17 -

der UND-Gatter 27 und 28 werden Taktimpulse von dem Taktimpuls gen er at or 7 zugeführt. Außerdem wird den Eingangs- klemmen 3 der UND-Gatter 27 und 28 ein hoher Pegel zugeführt, wenn der Schalter 18 geöffnet ist.

Infolgedessen erscheinen an dem Ausgang des UND-Gatters 27 während der Zeitspanne zwischen dem Öffnen des Schalters und dem Zeitpunkt, inäem der Komparator 25 ein Ausgangssignal erzeugt, Taktimpulse. Wenn die Schalter 20 und 5 in ihre Stellung a bzw. c umgelegt sind, entspricht diese Zeit spanne der Zeit t_ßV, d.h. der Zeit,bis Koinzidenz zwischen der Ausgangsspannung V. des Integrators Y und der dem Wert By. entsprechenden logarithm!erten Spannung V_ßV besteht.Das UND-Gatter 28 liefert entsprechend während der Zeitspanne t.,d.h. zwischen dem Wiederöffnen des Schalters 18 (nachdem dieser bei Erreichen der Koinzidenz zwischen V₁₃-,, und V· durch das Ausgangssignal des Komparators 25 geschlossen wurde) und

der Koinzidenz von V.y mit V.. Die Anzahl N-^y und N.y der während der Zeitspanne tgy und t.y an den Ausgängen der UND-Gatter 27 bzw. 28 erzeugten Taktimpulse ist durch folgende Gleichungen gegeben:

^NBV ^{= 1}BV / ^TP = L^VBV(min) ^{+ ηΛ V}BV " ^V0B^ / ^V3V

^NAV - *AV / ^TP - £^VAV(min) ^{+ mΔV}BV " ⁷OA^ / ^VBV

Die Zahl N_ßV kennzeichnet die Objekthelligkeit B und ist gemäß der Belichtungsformel im APEX-System Ty = By + Sy ein positiver Parameter. Der Speicherzähler 8 muß sie dementsprechend in Vorwärtsrichtung zählen. Die Zahl N,y kenn zeichnet den Blendenwert und ist dementsprechend ein negativer Parameter. Die entsprechende Impulsfolge muß den Speicherzähler 8 um N.y Schritte zurückschalten. Die resultierende Zahl der Zählschritte ist deshalb Nüy-N Aus den beiden vorangehend angeschriebenen Gleichungen ergibt sich dieser Wert als
*) eine weitere Rahe von Taktimpulsen

50982-4/0661- " ¹⁸ "

M- ^LVBV(min) - W - ^{L V}AV(min) ~ ⁷OA^{7 +} " ^WAV - JV

Wenn die Integrationsanfangsspannungen V_QB und V_QA durch die einstellbaren Widerstände 16 und 17 so eingestellt sind, daß die Beziehung

^VBV(min) " ^V0B ⁼. ^VAV(min) " ^V0A

gilt, ist

^NBV - N_AV = η - m.

Die Justierung der Anfangsintegrationsspannungen V~_B und Vq. ist erforderlich, um eine fehlerfreie Verknüpfung der APEX-Werte der Belichtungsparameter auch dann zu erreichen, wenn der Kennwiderstand des CdS-Photowiderstandes, d.h.sein Innenwiderstand bei einem vorbestimten Bezugswert der Oberflächenbeleuchtung, bei den einzelnen Kameras abweichend ist. Diese Justierung wird als Pegeljustierung bezeichnet und kann in gleicher Weise für die anderen Belichtungsparameter durchgeführt werden.

In der vorstehend beschriebenen Weise wird zunächst die Verknüpfung der Belichtungsparameter Objekthelligkeit und Blendenzahl durch die Bildung der Differenz By - Ay ihrer APEX-Werte By bzw. Ay durchgeführt. Wenn der APEX-Wert Sy des weiteren Belichtungsparameters Filmempfindlichkeit S den Zahlenwert 1 hat und der Speicherzähler 8 Heine dieser Zahl 1 entsprechende Anfangsstellung gebracht wird, kann die Belichtungsformel Ty = By + Sy - Ay des APEX-Sy st eins in der Form η + 1 - m von dem Speicherzähler 8 dargestellt und gespeichert werden.

Falls die Impulsperiode T_p der von dem Taktimpulsgenerator 7 erzeugten Impulse hinreichend klein ist, wird für diese Verknüpfung der Belichtungsparameter nur eine sehr kurze Zeit benötigt. Da die als Logarithmierglied dienende Diode 4

509824/0661

- 19 -

durch den Schalter 5 umgeschaltet wird, sind die Auswirkungen der Temperaturtrift der Diode 4, die eine Änderung der logarithmierten Spannung in Abhängigkeit von Temperaturänderungen zur Folge hat, vollständig eliminiert.

Im folgenden sei anhand der Fig. 4 bis 9 beschriebenen welcher Weise die dem Wert T-y entsprechende und in dem Speicherzähler 8 als Ergebnis der Verknüpfung gespeicherte Zahl in die Belichtungszeit T transformiert wird: ■

Zur Herleitung der Belichtungszeit T aus dieser Zahl Ty dienen - wie in Fig. 4 dargestellt - ein als Zeitgeber fungierender und deshalb im folgenden als Zeitgeberzähler bezeichneter Zähler 13, UND-Gatter 29 bis 36 mit je zwei Eingängen, und ein ODER-Gatter 45. Der Zeitgeberzähler 13 ist ein Binärzähler und zählt die Anzahl der von einem Taktimpulsgenerator 14 erzeugten Impulse... Wenn die Periodendauer dieser Impulse mit T_c bezeichnet wird, ist die Zeit, die zwischen dem Zählbeginn des Zeitgeberzählers 13 und der Betätigung des N-ten bistabilen Multivibrators verstreicht,

2^N · T_p.

Sobald die Ausgangssignale des Speicherzählers 8 und des Zeitgeberzählers 13 an einem der UND-Gatter 29 bis 36 koinzidieren, gibt das entsprechende UND-Gatter ein Ausgangssignal an das ODER-Gatter 45 ab. Je eine der Eingangskiemmen der UND-Gatter 29bis 36 ist mit einem Ausgang des Speicherzählers 8 verbunden, während die andere Eingangskleinme mit dem Zeitgeberzähler 13 in Verbindung steht. Die Ausgänge der UND-Gatter sind mit je einem Eingang des ODER-Gatters 45 verbunden.

Im folgenden sei angenommen, daß sich der Bereich der Belichtungszeit von 1/1000 s bis 1/8 s erstreckt. Wenn die APEX-Werte der Belichtungsparameter die Zahlenwerte

- 20 509824/0661

= 8, S_v = 5 und A_y = 6

haben, ist nur der siebte Ausgang des Speicherzählers 8 und damit die mit ihm verbundene Eingangsklemme des UND-Gatters 35 aktiviert. 'Es sei nun angenommen, daß die Schwingungsfrequenz des Taktimpulsgenerators 14, der den Eingang der Zeitgeberkette 13 speist, 1KHz beträgt. Synchron mit dem Ablaufbeginn des ersten Verschlußgliedes, (z.B. des vorderen Verschlußvorhanges eines Schlitzverschlusses) beginnt eine synchrone Schwingungserzeugung, wie sie in Fig. 5 durch den Rechteckkurvenzug 47 dargestellt ist. Der Startzeitpunkt der Schwingungen ist t_Q. Diese Schwingungsimpulse werden dem Zeitgeberzähler 13 als Eingangssignale zugeführt. Die Zeit, die verstreicht, bis das UND-Gatter 35 ein Ausgangssignal an das ODER-Gatter 45 abgibt, entspricht der Zeitspanne zwischen dem StartZeitpunkt t_Q der Impulserzeugung und dem Zeitpunkt, indem der zweite Impuls des Taktimpulsgenerators 14 den bistabilen Multivibrator 43 der Zeitgeberkette 13 einschaltet (Fig. 5 Kurvenzug 49 Zeitpunkt t,). Diese Zeitspanne entspricht zwei Perioden der von dem Taktimpulsgenerator 14 erzeugten Impulsfolge und beträgt in vorliegenden Beispiel dementsprechend 2 ms. Falls dem Zahlenwert Ty = 7 eine Belichtungszeit von 1/500 s zugeordnet ist, wird der bistabile Multivibrator 46 2 ms (das ist 1/500 s) nach dem Ablaufbeginn des vorderen Verschlußvorhanges gekippt und bewirkt die Ausschaltung des Ausicsenagneten 15 für den hinteren Verschlußvorhang. Dieser verursacht bei seiner Aberregung den Start des hinteren Verschlußvorhanges, so daß sich eine Belichtungszeit T von 1/500 s ergibt.

Die Zählkapazität des Zeitgeberzählers 13 beträgt - wie bereits erwähnt - 2 .Es vergeht also eine Periode der von dem Taktimpulsgenerator 14 erzeugten Impulsfolge, d.h. 1 ms, bis die dem achten Ausgang des Speicherzählers 8 zugeordnete bistabile Kippstufe 44 des Zeitgeberzählers 13 kippt. Diese Zeitspanne ist in Fig. 5 an dem Kurvenzug 48 als t₂ eingezeichnet. Sie entspricht einer Belichtungszeit

509824/0661 - 21 -

von 1/1000 s. Entsprechend kippt der bistabile Multivibrator 42 nach der Zeit t, (Fig. 5, Kurvenzug 50) zum ersten Mal und erzeugt eine Belichtungszeit von 4 ms bzw. 1/250 s.

Es ist auch möglich, die Anzahl der möglichen Belichtungsstufen zu vergrößern. Hierzu ist es lediglich not wendig, die Zahl der UND-Gatter und der bistabilen Multivibratoren entsprechend zu erhöhen. In der Praxis ist es wünschenswert, eine möglichst kontinuierlich veränderliche Belichtungszeit einstellen zu können, woraus die Notwendigkeit einer entsprechend feineren Unterteilung der Belichtungszeitstufen resultiert. Wenn beispielsweise einzelne Belichtungszeitstufen den Belichtungszeiten 1/1000 s, 1/500 s, 1/250 s usw. zugeordnet sind, ergibt die Unterteilung der Belichtungszeitstufen in "Kalbschritte" Belichtungszeiten von 1/1000 s, 1/750 s, 1/500 s, 1/375 s, 1/250 s. Auf diese Weise nähert sich die Belichtungszeitreihe. Es ist ferner möglich,die einzelnen Schritte dadurch feiner zu unterteilen, daß die zwischen dem Kippen eines der den Zeitgeberzähler bildenden bistabilen Multivibratoren und dem Kippen des in der Kette nach-. geordneten Multivibrators stattfindenden Zustandsänderungen der vorgeordneten Multivibratoren mit--berücksiehtigtwerden. Durch Verwendung eines geeigneten z.B. aus Invertern und UND-Gattern bestehenden Dekodierers kann jeder Schritt, d.h. die Zeitspanne zwischen dem Wirksamwerden zweier einander nachgeordneter bistabiler Multivibratoren in 1/2^ Teile unterteilt werden, wobei q ganz und positiv ist und die Ordnungszahl des ersten der beiden genannten aufeinanderfolgenden Multivibratoren bildet.

Aus der oben angebenen Formel 2 · T für die Belichtungszeit ergibt sich, daß die Temperaturabhängigkeit während der Delogarithmierung des in dem Speieherzähler gespeicherten Wertes von dem Zeitgeberzähler 13 unabhängig ist. Sie ist lediglich bestimmt durch die Genauigkeit der Periodendauer T_n der von dem Taktimpulsgenerator 14 erzeugten Impulsfolge. Das einzige diesbezügliche Problem ist also in der Frequenz- *) einer kontinuierlichen Belichtungszeiteinstellung

509824/0661

- 22 -

- 22 Stabilität des Taktimpulsgenerators 14 begründet.

Die Temperaturabhängigkeit der Impulsfrequenz kann.durch Verwendung einer geeigneten Impulsgeneratorschaltung sehr klein gehalten werden. Ein Schaltungsbeispiel ist in Fig.9 angegeben. Der Impulsgenerator besteht aus einem einstellbaren Widerstand 63, einem Kondensator 64 und Invertern 65 und 66, die mit komplementären Feldeffekttransistoren ausgerüstet sind.

Die Impulsfrequenz des Taktimpulsgenerators 14 braucht selbstverständlich nicht notwendigerweise!KHz zu betragen.

Im folgenden sei anhand von Fig. 6 eine Beschreibung der Anzeigeschaltung gegeben: Das Ergebnis Ty der Verknüpfung der Belichtungsparameter, das in dem Speicherzähler 8 gespeichert ist, wird einer Verriegelungsschaltung 51 zugeführt, die den der Größe Ty entsprechenden Zahlenwert speichert. Der Ausgang dieser Verriegelungsschaltung wird einer Treiberstufe 52 zugeführt. Diese Treiberstufe 52 besteht beispielsweise aus einer Diodenmatrix oder dergleichen und ist mit den Anzeigeelementen 11 verbunden, die beispielsweise aus Leuchtdioden bestehen. Die Treiberstufe schaltet das dem gespeicherten Zahlenwert entsprechende Anzeigeelement ein. Es sei angenommen, daß der Speicherzähler sich in seiner Zählstellung "8" befindet, so daß der Verriegelungsschaltung 51 ein der Zahl 8 entsprechendes Signal zugeführt und in ihr gespeichert wird. Der diese Zahl "8" kennzeichnende Schaltzustand der Verriegelungsschaltung 51 verursacht, daß das entsprechende Anzeigeelement in der Anzeigestufe wirksam wird und die Belichtungszeit anzeigt, die dem Zählstand "8" des Speicherzählers 8 entspricht.

In der vorangehenden Beschreibung wurde ein Bereich für die Belichtungszeiten von 1/1000 s bis 1/8 s angenommen. Sollen andere Zeitbereiche z.B. der Bereich zwischen 60 s und 1/60 s unterscheidbar sein, kann beispielsweise ein Signal einer

509824/0661

- 23 -

24573Q8

Diskriminatorschaltung verwendet werden, mittels dessen diejenigen in dem Speicherzähler 8 gespeicherten Werte die größer oder kleiner als 1 s sind, unterschieden werden können. Dieses Signal kann ein geeignetes Anzeigemittel, z.B. eine rote Lampe, aktivieren, das zusätzlich zum Belichtungsanzeiger im Kamerasucher angeordnet ist.

Im folgenden sei die.zeitliche Ablauffolge der vorstehend beschriebenen Vorgänge anhand des in Fig. 7 dargestellten Zeitdiagramms erläutert: .

Die ausgezogenen Kurven zwischen den Linien W und X stellen einen der Zyklen dar, in denen die Objekthelligkeit gemessen und die Belichtungsparameter miteinander verknüpft werden. Diese Zyklen werden vor der Verschlußauslösung ständig wiederholt. Es sei der Einfachtheit halber angenommen, daß die Speisestromquelle vorher eingeschaltet wurde. Ferner sei angenommen, daß der Speicherzähler 8, der Zeitgeberzähler* 13, der Integrator Y und der bistabile Multivibrator 46 sich in ihrer-Ruhestellung befinden. Außerdem sei angenommen, daß, die Schalter 20 und 5 sich in ihrer Schaltstellung a bzw. c befinden. Die Filmempfindlichkeit Sy sei in der durch das Impuls diagramm 54 dargestellten Weise in dem Speicherzähler 8 voreingestellt. Gleichzeitig mit dem Öffnen des Rückstellschalters 18 des Integrators Y wird dem Speicherzähler 8 ein dem APEX-Wert B^ der Objektheilig-, keit entsprechendes Signal zugeführt, das durch das Zeitintervall Tee in der Kurve 55 angedeutet ist. Nach dem der Speicherzähler 8 eine entsprechende Impulszahl in Vorwärtsrichtung abgezählt hat, wird der Rückstellschalter-18 des Integrators Y für eine der Zeitspanne t,-£ (Kurve 56) entsprechende Zeit geschlossen, wodurch der Integrator Y in seinen Ausgangszustand zurückgeführt wird. Gleichzeitig werden die Schalter 20 und 5 aus ihrerSchaltstellung a bzw. c für die Zeitspanne t^ in ihre Schaltstellung b bzw. d umgeschaltet (Kurvenzug 57). Nach Beendigung der Zeitspanne t_cg wird der Rückstellschalter 18 des Integrators Y wieder geöffnet.

5 0 9824/0661

- 24 -

Im gleichen Zeitpunkt beginnt (Kurvenzug 58) der Speicherzähler 8 die dem APEX-Wert Ay der Blendenzahl entsprechende Impulszahl in Rückwärtsrichtung abzuzählen. Sobald diese Rückwärtszählung beendet ist, wird der Rückstellschalter 18 des Integrators Y geschlossen, so daß der Integrator in seine Ruhestellung zurückkehrt. Am Ende der Zeitspanne tj-o werden die Schalter 20 und 5 erneut in ihre Schaltstellungen a bzw. c umgeschaltet. Der Speicherzähler 8 führt der Verriegelungsschaltung der Anzeigestufe (Fig. 6) den Zahlenwert Ty zu (Kurvenzug 59). Dieser Wert Ty wird infolgedessen in der Anzeigestufe gespeichert. Der in dem Kurvenzug 53 dargestellte Rückstellinrpuls führt anschließend den Speicherzähler 8, den Zeitgeberzähler und den bistabilen Multivibrator 46 in ihren Ausgangszustand zurück. Damit ist ein Lichtmeß- und Verknüpfungszyklus beendet.

Nach der Einschaltung der Speisespannungsquelle wiederholt die Steuerschaltung den vorangehend beschriebenen Ablaufzyklus zwischen W und X solange, bis die Betätigung des Auslöseknopfes der Kameras ein Stopsignal erzeugt. Anschließend wird die laufende Liohtmessung beendet. Auch die entsprechende Verknüpfung der Objekthelligkeit mit den übrigen Belichtungsparametern wird durchgeführt. Das Ergebnis dieser Verknüpfung wird in dem Speicherzähler 8 abgespeichert und steht sowohl in der Verriegelungsschaltung der Anzeigestufe als auch an dem entsprechenden UND·¹ Gatter zwischen dem Speicherzähler 8 und dem Zeitgeberzähler an.

In Fig. 8 ist eine Detektorschaltung zur Ermittlung des Stopsignals dargestellt. Sobald die Verriegelungsschaltung sich nach dem Auftreten des Stopsignals auf den den Zählerstand des Speicherzählers 8 entsprechenden Schaltungszustand eingestellt hat und ein Rückstellsignal (53; Fig. 7) erzeugt werden soll, bewirkt die Detektorschaltung (Fig. 8), daß dieses Rückstellsignal (53; Fig. 7) den be-

509824/0661

- 25 -

treffenden Schaltungsstufen nicht zugeführt wird, so daß die Steuerschaltung ihren Zustand beibehält. Der Speicherzähler 8 wird deshalb nicht zurückgestellt und speichert den Wert Ty, welcher der letzten Lichtmessung und Verknüpfung entspricht. Falls kein Stopsignal erzeugt wird, bewirkt das Rückstellsignal (53; Fig. 7), daß der Speicherzähler 8, der Zeitgeberzähler 7 und die bistabile Kippstufe 46 den Meß- und Verknüpfungszyklus weiter wiederholen.

Falls die Inipulsfrequenz des Taktimpulsgenerators 7 so gewählt ist, daß wenigstens eine Lichtmessung innerhalb der zwischen der Erzeugung eines Stopsignals durch das Niederdrücken des Auslöseknopfes und der Schwenkbewegung des Sucherspiegels liegenden Zeitspanne erfolgen kann, werden auch die Verknüpfung und die Speicherung in der Zeitspanne zwischen der Erzeugung des Stopsignals und der Spiegelbewegung beendet. ·

^509824/0661

Claims (18)

1. - 26 P_a_t_e_n_t_a_n_s p_ r ü c h e
2. Digital arbeitende Schaltungsanordnung zur automatischen Belichtungssteuerung und/oder-anzeige, insbesondere für photographische Kameras, mit einem Analog-Digital-Umsetzer zur Umwandlung der die Objekthelligkeit kennzeichnenden analogen elektrischen Größe in eine digitale Impulsfolge sowie mit einem Zähler, der durch diese Impulsfolge fortschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (8) ein Zweirichtungszähler ist, der durch die genannte der Objekthelligkeit entsprechende und sie in logarithmischem Maßstab, insbesondere als Exponent zur Basis (2)(APSX-System),kennzeichnende sowie durch wenigstens eine weitere, einen weiteren- unabhängigen EeIichtungsparameter (z.B. die Arbeitsblende) in demselben logarithmischem Maßstab kennzeichnende Impulsfolge in unterschiedlichen Zählrichtung ( vorwärts, rückwärts) fortschaltbar ist, derart daß die logarithm!erten Werte der miteinander zu verknüpfenden Belichtungsparameter (z.
3. 3. Objekthelligkeit und Arbeitsblende) addiert bzw. subtrahiert werden und daß der Zählerstand am Ende jedes Zählzyklus dem Wert des zu steuernden Belichtungsparameters (z.B. der Belichtungszeit)entspricht.

   Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweirichtungszähler (8) ein mittels eines Kodierschalters (9) auf jeden seiner möglichen Zählerstände voreinstellbarer Zähler ist und daß der Kodierschalter (9) zur Einsteuerung eines weiteren unabhängigen Belichtungsparameters (z.B. der Filmempfindlichkeit)dient.

   Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (3) eine Speichervorrichtung zur Speicherung des durch die Verknüpfung der unabhängigen Belichtungsparameter (z.B. Objekthelligkeit,Arbeitsblende und Filmempfindlichkeit) gewonnenen den zu steuernden Belichtungsparameter (z.B. Belichtungszeit)

   509824/0681 - 2 7 -

   - 27 kennzeichnenden Zählerstandes bildet.
4. 4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Cbjekthelligkoit kennzeichnende elektrische Größe (Vgy) sowie die den bzw. die weiteren in Impulsfolgen zur Fortschaltung des Zählers (8) umzuwandelnden unabhängigen Belichtungsparameter (z.B. die Arbeitsblende) kennzeichnenden elektrischen Größen (V.^) mitteis einer Umschaltevorrichtung (5, 20) in ein und demselben Analog-Digital-Umsetzer (6) in die die betreffenden Belichtungsparameter (Objekthelligkeit und Arbeitsblende) in logarithmischera Maßstab kennzeichnenden Impulsfolgen umwandelbar sind.
5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweirichtungszähler (8) ein dezimalkodierter Zähler ist und daß jede seiner Zählstufen mit je einer Stufe eines durch zeitbestimmende Taktimpulse (von 14) fortschaltbaren binärkodierten Zählers (13) derart verbunden ist, daß die dem Zählereingang unmittelbar benachbarte Stufe (44) des binärkodierten Zählers (13) an die mit der höchsten Ordnungszahl nummerierte Stufe des dezimalkodierten Zveirichtungszählers (8) angeschlossen ist.
6. 6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der die einzelnen unabhängigen Belichtungsparameter (z.B. Objekthelligkeit und Arbeitsblende) kennzeichnenden elektrischen Größen mittels eines gemeinsamen Logarithraiergliedes (4) umwandelbar sind.
7. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels eines gemeinsamen Logarithmiergliedes (4) umwandelbaren elektrischen Größen durch einen Umschalter (5) alternativ an dieses anschaltbar sind.

   509824/0661
8. 8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Analog-Digital-Umsetzer (6) einen Integrator (Y) umfaßt, dessen Integrationsgeschwindigkeit (iVgy/T-n) dem Quotienten aus der einer Objekthelligkeitsstufe entsprechenden Änderung (AVgy) der die Objekthelligkeit kennzeichnenden elektrischen Größe (Vgy) und der Taktperiode (T_p) der digitalen Impulsfolge entspricht.
9. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Integrators (Y) mit einer Koraparatorstufe (25) verbunden ist, deren Schaltschwelle durch die den Belichtungsparametem (2.3. Objekthelligkeit und Arbeitsblende) entsprechenden in digitale Impulsfolgen umzuwandelnden elektrischen Größen (V_BV, A_AV) gebildet ist.
10. 10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (5) zur alternativen Anschaltung der die Eelichtungsparameter (z.B. Objekthelligkeit und Arbeitsblende) kennzeichnenden elektrischen Großen (V^y, V^y) an die PComparatorstufe (25) und ein Umschalter (20) zur Umschaltung der■Anfangsintegrationsgrößen (untere Grenzen des Integrationsbereichs V_0B, V_QA) mechanisch miteinander gekuppelt und synchron betätigbar sind.
11. 11... Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (16, 17) zur Einstellung der Anfangsintegrationsgrößen (V^g, Vq.) entsprechend den unteren Bereichsgrenzen (7_PV/ . \, V_Mr/ . \) der jeweiligen Belichtungsparameter (Objekt-

    ^i- V V ill -*- XA J

    helligkeit bzw. Arbeitsblende) vorgesehen sind.
12. 12. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diskriminatorschaltung (Fig. 8) zur Ermittlung eines von einem in

    509824/0661 -29-

    Antriebsverbindung mit dem Auslöseknopf des Kameraverschlusses betätigbaren Schalter erzeugten Signals vorgesehen ist.
13. 13. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch' gekennzeichnet, daß die zeitbestimmenden Taktimpulse zur Fortschaltung des binärkodierten Zählers (13) synchron mit dem Öffnen des Kameraverschlusses und ohne Phasendifferenz an den binärkodierten Zähler (13) anschaltbar sind.
14. 14. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d UT c h gekennzeichnet, daß jeder Ausgang des dezimalkodierten Zweirichtungszählers (8) und der ihm zugeordnete Ausgang des binärkodierten Zählers (13) je mit einem Eingang eines UND-Gatters (29 bis- 36) verbunden sind, und daß die Ausgänge aller UNDJ-Gatter (29 bis 36) über eine ODER-Schaltung (45) mit einem Schaltglied (15) zur Auslösung der Schließbewegung des Kameraverschlusses verbunden sind.
15. 15. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dekodierer vorgesehen ist, mittels dessen die den einzelnen Ausgängen des binärkodierten Zählers (13) entsprechenden Belichtungszeitstufen mit Hilfe der Ausgangssignale der vorgeordneten Stufen dieses Zählers in Teilschritte unterteilbar sind.
16. 16. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweirichtungszähler (8) über einen Zwischenspeicher (10) mit einer Anzeigevorrichtung (11) verbunden ist, daß die Anzahl der Anzeigeelemente bzw. die Anzahl der von ihnen insgesamt darstellbaren Werte kleiner ist als die Zahl der diskret einstellbaren Belichtungsstufen (z.B. Belichtungszeitstufen) und daß ein weiteres Anzeigeelement (z.B. eine Signal

    50 98 2k /0661 - 30 -

    BAD

    lamp«· sowie Umschaltemittel zur Umschaltung und Kennzeichnung der Umschaltung des Anzeigebereiches der Anzeigevorrichtung vorgesehen sind, wobei beide Anzeigebereicht durch eine vorgegebene Belichtungsstufe (z.B. Belichtungszeit 1 s] voneinander getrennt sind.
17. 17. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweirichtungszähler durch die die Objekthelligkeit in logarithmischem Maßstab kennzeichnende Impulsfolge in Vorwärtsrichtung, durch die den Wert der Arbeitsblende kennzeichnende Impulsfolge in Rückwärtsrichtung fortgeschaltet und auf den die Filmempfindlichkeit in demselben logarithmischen Maßstab (APEX-System) kennzeichnenden Zahlenwert voreingestellt wird, so daß der am Ende eines Zählzyklus vorhandene Zählerstand die Belichtungszeit in diesem logarithmischem Maßstab (APEX-System) kennzeichnet.
18. 18. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweirichtungszähler durch die die Objekthelligkeit in logarithmischem Maßstab (APEX-System) kennzeichnende Impulsfolge in Vorwärtsrichtung, durch eine die Filmempfindlichkeit in demselben logarithmischem Maßstab kennzeichnende Impulsfolge in Rückwärt srichtung fortgeschaltet und auf einen die vorgewählte Belichtungszeit kennzeichnenden Zahlenwert voreingestellt wird, so daß der nach einem Zählzyklus erreichte Zählerendstand die zu steuernde Arbeitsblende kennzeichnet.

    509824/0861

    BAD ORIGINAL