DE2509593C2 - Belichtungssteuereinrichtung - Google Patents
BelichtungssteuereinrichtungInfo
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B7/00—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
- G03B7/08—Control effected solely on the basis of the response, to the intensity of the light received by the camera, of a built-in light-sensitive device
- G03B7/081—Analogue circuits
- G03B7/083—Analogue circuits for control of exposure time
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Description
(a) die Stellschaltung außerdem eine Konstantstromquelle (7| oder /1') aufweist, um einen konstanten
Strom an den veränderlichen Widerstand (Teil von PMi zwischen A\ und Si, oder
zwischen A2 und Si) zu liefern, daß
(b) der Widerstandswert des veränderlichen Widerstands als lineare Funktion der Veränderung
der als \PEX-Wert einzustellenden photographischen Information veränderbar ist, daß
(c) eine Gegenkopplungsscl-.altung von dem Ausgang
über den Anschluß (Si) des veränderbaren Widerstandes zu dem zweiten Eingang (—)
führt, um die Eingangsspannung zwischen dem ersten Eingang ( + ) und dem zweiten Eingang
(—) des Differenzverstärkers (DA2) zu halten, und daß
(d) die Spannung (V,). die von der Lichtdetektorschaltung
(PDu DAu D3. in den Fig.2 und 7;
PD2, Dt in Fig.3. 4, 6 und 10: PD1, /,, PMt in
Fig.5; PDi in Fig.8) erzeugt wird, zwischen
dem Bezugsniveau (Erde) und dem ersten Eingang ( + ) des Differenzverstärkers (DA2) oder
zwischen dem zweiten Eingang (—) des Differenzverstärkers (DA2) und dem Anschluß (S\)
des veränderbaren Widerstandes angelegt wird, wobei
(e) die Spannung (V«) zwischen dem Bezugsniveau (Erde) und dem Anschluß (Si) und die Spannung,
die über dem veränderbaren Widerstand ansteht, zueinander addiert werden und zwischen
dem Bezugsniveau (Erde) und dem Anschluß (A\ oder A2) des veränderbaren Wider-Standes
als gewünschte Belichtungsinformation abgreifbar sind.
2. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (Vs)7.w\- w>
sehen dem Bezugsniveau (Erde) und dem ersten Anschluß ( + ) des Differenzverstärkers (DA2) angelegt
wird(Fig. 1,2.5.7.8 und 11).
3. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdetektorschaltung
eine Photodiode (PD 2), die zwischen dem ersten Eingang und dem zweiten Eingang des Differenzverstärkers
(DA2) liegt, und eine Diode (Du) aufweist,
die zwischen dem Anschluß (Si) des veränderbaren Widerstandes und dem zweiten Eingang (—)
des Differenzverstärkers (DA2) liegt, wobei der
Rückkopplungsstrom, der durch die Diode (D4) fließt, um die Spannung über der Photodiode (PD 2)
gegen eine Änderung in der Objektleuchtdichte aufrechtzuerhalten, bewirkt, daß die Spannung (Vs)
über der Diode (D*) zwischen dem zweiten Eingang (—) des Differenzverstärkers (DA2) und d^m Anschluß
(Si) des veränderbaren Widerstandes angelegt
wird (F i g. 3,4,6 und 10).
4. Belichtungssteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich
ein zweiter, veränderbarer Widerstand (Teil des Potentiometers PM2 zwischen Ai und A3 in F i g. 4,6
bis 8, 10 und 11; C5 in Fig. 11) vorgesehen ist, der
zwischen dem Anschluß (A\) des ersten, veränderbaren Widerstandes verbunden ist und mit einem konstanten
Strom versorgt wird, wobei die über dem zweiten, veränderbaren Widerstand anstehende
Spannung zusätzlich zu dem Niveau an dem Anschluß (Ä\) addiert wird und die endgültige Belichtungsinformation
zwischen dem Bezugsniveau (Erde) und dem Anschluß (A3) greifbar ist (F i g. 4,6 bis
11).
5. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des zweiten
veränderbaren Widerstandes (Teil des Potentiometers PM2 zwischen A\ und Ai) einer zweiten, ebenfalls
einzustellenden, photographischen Information entspricht.
6. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantspannungsquelle
(I\) zur gemeinsamen Versorgung sowohl des ersten als auch des zweiten veränderbaren
Widerstandes genutzt ist (F ig. 10 und 11).
7. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Schaltung
(Sw·-,) vorgesehen ist, um .tuszuwählen, ob die
Über dem zweiten veränderbaren Widerstand anstehende
Spannung addiert wird oder nicht (Fig. 10 und 11).
Die Erfindung betrifft eine Belichtungssteuereinrichtung
mit einer Lichtdetcktorschaltung zur Erzeugung
einer Spannung proportional zu dem Logarithmus der gemessenen Objektleuchtdichl·1. mit einer Stellschaltung
zur Eingabe einer photographischen Information, fm eine Spannung zu erzeugen, die die eingestellte photographischc
Information darstellt, und mit einer Rechenschaltung, um die Belichtungsinformation in Abhängigkeit
von der Lichtdetektorschaltung und der Stellschaltung zu berechnen, wobei die Stellschaltung
einen veränderbaren Widersland aufweist, dessen Widerstandswert entsprechend der einzustellenden photographischen
Information festgelegt ist, und wobei die Rechenschaltung einen Differenzverstärker mit einem
ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang aufweist.
Eine solche Belichtungssteuereinriehtung ist aus der
DE-OS 21 03 178 bekannt. Bei der bekannten Belichtungssteuereinriehtung
wird als nachteilig empfunden, daß sich der Widerstandswert des veränderbaren Widerstands
in der Stellschaltung bei der Änderung des sogenannten APEX-Wertes von einer Stufe zur nächst-
höheren Stufe jeweils verdoppeln muß. Es ist daher ein spezieller Widerstand erforderlich, dessen Widerstandswert
sich exponentiell mit der einzustellenden, photographischen Information ändert Einerseits ist solch ein
spezieller Widerstand ein verhältnismäßig teures Bauteil, und andererseits erfordert die exakte Ansteuerung
dieses Widerstandes einen vergleichsweise großen Aufwand in der Schaltung zur Erzeugung der an den veränderbaren
Widerstand anzulegenden Spannung, die genau proportionai zu den in weiten Grenzen schwankenden
Filmempfindlichkeitswerten und Blendenöffnungswerten sein muß.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Belichtungssteuereinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die
Schaltung mit einem gewöhnlichen, variablen Widerstand mit linearer Widerstandscharakteristik auskommt,
und denroch auf eine größere Anzahl von Filmempfindlichkeitsschritten
und Blendenöffnungswerten ansprechen kann, als bisher bekannte Schaltungen mit einem
komplexeren Aufbau.
Diese Aufgabe wird bei einer Belichtungssteiiersinrichtung
gemäß dem Hauptanspruch in vorteilhafter Weise gelöst Der veränderbare Widerstand ίίΐ der erfindungsgemäßen
Belichtungssteuereinrichtung ist ein gewöhnlicher, linearer Widerstand, dessen Widerstandswert
sich als lineare Funktion der Veränderung der als APEX-Wert einzustellenden photographischen
Information ändert Ein solcher Widerstand ist zuverlässiger, stabiler und hat eine längere Lebensdauer, als
Widerstände mit nicht linearer Charakteristik. Auch kann die Charakteristik der Widerstandsänderung mit
höherer Genauigkeit bei einem linearen Widerstand als bei einem speziellen exponentiell veränderlichen Widerstand
verfolgt werden. Auch der Schaltungsaufbau im Zusammenhang mit der Ansteuerung des linearen
Widerstandes ist einfacher als der Schaitungsaufwand bei der Ansteuerung eines exponentiell veränderlichen
Widerstandes. Durch die Verwendung eines einfachen Widerstandvs und durch die Einsparungen im Schaltungsaufwand
ergibt sich daher bei der erfindungsgemäßen Belichtungssteuereinrichtunc insgesamt eine
Kostenersparnis.Trotz Kostenersparnis wird ein größerer Arbeitsbereich verwirklicht, weil eine größere Zahl
von Filmempfindlichkeilsschritten und Blendenöffnungswerfsn
erfaßt werden können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Prinzipschaltung zur Erläuterung der Belichtungssieuereinrichtung;
Fi g. 2—5 verschiedene Ausführungen von Schallungen,
die gegenüber der Schaltung von Fi g. I abgewandelt sind; und
Fig.6—11 Schaltungsdiagramme, die Ausführungsbeispiele der Erfindung in größerem Detail zeigen.
Fig. 1 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Ausführungsbeispiels
der Belichtungssteuereinrichtung, wobei eine Stromquelle Ks vorgesehen ist, die eine Spannung
proportional zu dem Wert Bv der öbjektleuchtdichte erzeugt. Der nicht intervenierende Eingangsanschluß
» + « eines Differenzverstärkers DA 2 ist mit der Stromquelle Vs verbunden, während der intervenierende Eingangsanschluß
»— « des Differenzverstärkers DA 2 mit dem Schleiferanschluß 51 eines Potentiometers PM 1
verbunden ist, der an dur.i Emitter eines Transistors Q 3
angeschlossen ist. Der Potentiometer PM 1 ist ein an sich bekannter, gewöhnlicher Potentiometer, dessen
Widerstandswert sich mit der Bewegung des Schleifers linear ändert. Der Potentiometer PM 1 stellt den Filnv
empfindlichkeitswert Sv bzw. den Blendenöffnungswert
■5 Λ ν ein. Der Transistor Q 3 und der Potentiometer PM 1
bilden eine Emitterfolgerschaltung, die die Gegenkopplung für den Differenzverstärker DA 2 bewirkt. Eine
elektrische Stromquelle / 1, die zwischen dem Potentiometer PM 1 und Erde angeschlossen ist, ist eine temperaturabhängige
Konstantstromquelle, die einen konstanten Strom proportional zu der absoluten Temperatur
erzeugt. An beiden Enden des Potentiometers PM 1 sind Ausgangsanschlüsse A 1 und A 2 vorgesehen. Die
Spannung V steht an einem Anschluß an. der mit dem positiven Pol einer Stromquelle (nicht gezeigt) verbunden
ist, um den Transistor Q 3 zu treiben.
Im folgenden wird die Funktionsweise der obenerwähnten Schaltung beschrieben. Die Stromquelle Vs erzeugt
eine Spannung proportional zu dem Wert Bv der Objektleuchtdichte. Die Position des Schieiferanschlusses
S1 wird entsprechend der Emp.üdiichkeit des verwendeten
Films und dem Blendenwert bestimmt. Zwischen dem Ausgangsanschluß A 1 und dem Schleiferanschluß
51 steht eine Spannung proportional zu drr Differenz
zwischen dem Filmempfindlichkeitswert Sv und dem Blj.ndenöffnungswert A v, das heißt proportional zu
Sv-Av, an. Der Differenzverstärker DA 2 erhält eine Rückkopplungsspannung, so daß eine Spannung proportional
zu dem Wert Bv der Objektleuchtdichte zwisehen dem Schleiferanschluß S1 und Erde erzeugt wird.
Daher wird die Spannung zwischen dem Anschluß A 1 und Erde proportional zu der Summe einer an dem
Schleiferanschluß S1 anstehenden Spannung plus einer Spannung, die über dem Anschluß A 1 und dem Schleiferanschluß
SI ansteht, und damit gleich einer Spannung, die proportional zu Bv + Sv — Av ist. Aus der
obenerwähnten, bekannten Gleichung
Tv = Bv-(Av- Sv) ist ersichtlich, daß unmittelbar
die erwähnte Gesamtspannung den Wert Tv für die Belichtungszeit ergibt.
Has Potential an dem Ausgangsanschluß A 2 ergibt
sich durch Subtraktion der Spannung über den Anschlüssen A 1 und A 2 von dem Potential des Anschlusses
A 1. Die Spannung über den Anschlüssen A 1 und A 2 ist konstant. Daher erscheint zwischen dem Anschluß
A 2 und Erde eine Spannung gleich der Differenz des Potentials an dem Anschluß A 1 minus einer konstanten
Spannung.
Folglich kann das Ausgangssignal, das an dem An-Schluß
A 2 ansteht, ebenfalls als Belichtungszeitwert Tv verwendet werden.
Die Steuerung der Verschlußzeit wird mit Hilfe des
Wertes für die Belichtungszeit durchgeführt, wie noch beschrieben wird. Die Auswahl des Ausgangssignales
für diesen Zweck, cUs heißt ob das an dem AnschluG A 1
anstehende Ausgangssignai oder das an dem Ausgang A 2 anstehende Signal verwendet wird, hängt von der
Auslegung der Verschlußzeit-Steuerschaltung ab. Die F i g. 6 bis 9, die nc jh beschrieben werden, sind Beispiele
bo für solche Fälle, bei denen die zwischen dem Anschluß
A 1 und Erde anstehende Spannung als Wert Tv für die Belichtungszeit verwendet wird.
Die F i g. 2 bis 4 zeigen Schaltungen zur Lichtmessung, um eine Spannung Vs proportional zu dem logarithmischcn
Wert ä-i der Objektleuchtdichte zu erzeugen.
In der Schaltung von F i g. 2 wird eine Photodiode PD 1 als Lichtmeßelement verwendet, und seine beiden
Enden sind über den Einsanesanschlüssen eines Diffe-
renzverstärkers DA 3 angeschaltet, an den eine negative Rückkopplung über eine Diode D 3 angelegt wird.
Die in der beschriebenen Weise aufgebaute Schaltung zur Erzeugung der Spannung Vs bildet eine Schaltung
zur Lichtmessung. In dieser Schaltung empfängt der Differenzverstärker DA 3 eine negative Rückkopplung,
und daher wird die über seinen beiden Eingangsanschlüssen anliegende Spannung näherungsweise auf null
gehalten. Die Photodiode PD 1 empfängt Licht von dem Photoobjekt und erzeugt einen photoelektrischen
Strom proportional zu der aufgenommenen Lichtmenge. Dieser photoelektrische Strom fließt durch die Diode
D 3 und erzeugt an ihren beiden Enden eine Spannung proportional zu dem Logarithmus des photoelektrischen
Stromes. Auf diese Weise wird eine Spannung proportional zu dem Wert Svder Objektleuchtdichte an
einem Ausgangsende des Differenzverstärker* DA 3 erzeugt, und diese Spannung wird an den nicht invertierenden
F.ingangsanschluß » + « des Differenzverstärkers DA 2 angelegt.
Fig.3 zeigt eine weitere Schaltung, die gegenüber
der in Fig.2 gezeigten Schaltung dadurch vereinfacht
ist. daß der Differenzverstärker DA 3 weggelassen wird, wobei an seine Stelle der Differenzverstärker DA 2 gesetzt
wird, der damit die Aufgabe beider Differenzverstärker gleichzeitig übernimmt. In dieser Schaltung wird
eine negative Rückkopplung von dem Schleiferanschluß Si über eine Diode D4 an den Differenzverstärker
DA 2 gegeben. An den Eingangsanschlüssen des Differenzverstärkers DA 2, die mit den beiden Enden der
Photodiode PD 2 verbunden sind, steht keine Spannung an. Der photoslektrische Strom, der an der Photodiode
PD 2 auftritt, fließt in die Diode D 4 und erzeugt eine Spannung proportional zu dem Wert Bv der Objektleuchtdichte
an den beiden Enden der Diode D4. In diesem Fall fließt der photoelektrische Strom durch einen
Teil des Potentiometers PMi. Dieser Effekt des
photoelektrischen Stroms auf das Ausgangssignal kann jedoch dadurch eliminiert werden, daß der elektrische
Strom der Konstantstromquelle / 1 angehoben wird. Eine andere Einrichtung zu diesem Zweck wird noch beschrieben.
F i g. 4 zeigt eine andere Schaltung, die gegenüber der
Schaltung von F i g. 3 abgewandelt ist. wobei ein zweiter Potentiometer PM 2 und eine zweite Konstantstromquelle
/ 2 zu der Schaltung von F i g. 3 hinzugefügt sind. Bei den Schaltungen nach den F i g. 2. 3 und 4 werden
die F'ilmempfindlichkeitswerte SV und Blendenöffnungswerte Av jeweils zu einem Informationswert zusammengefaßt
und durch den Potentiometer PM 1 eingestellt. Bei der Schaltung nach F i g. 4 werden die Filmempfindlichkeitswerte Sv und die Blendenöffnungswerte
Av unabhängig voneinander eingestellt. In diesem Fall wird der Filmempfindlichkeitswert Sv durch den
Potentiometer PMl und der Blendenöffnungswert Av
durch den Potentiometer PM 2 bestimmt. Die Konstantstromquellen /I und /2 erzeugen konstante elektrische
Ströme proportional zu den jeweiligen absoluten Temperaturen. Ein Schalter SW1 dient zur Umschaltung
zwischen einer Messung bei voll geöffneter Blende und einer Messung bei abgeblendeter Blende.
Der Schalter SVV1 ist bei einer Messung mit voll geöffneter
Blende geschlossen und bei einer Messung mit abgeblendeter Blende offen. Bei Messung mit abgeblendeter
Blende ist bei der von der Photodiode aufgenommenen Lichtmenge der Blendcnwert A ν berücksichtigt,
so daß eine Einstellung des Blendenwertes A vdurch den Potentiometer PM 2 nicht erforderlich ist. Daher wird
der Schaltungszweig mit dem Potentiometer PM 2 geöffnet, und das Emitterpotential des Transistors Qi
wird als Ausgangssignal genommen. Wenn der Schalter SW 1 geöffnet ist, erscheint das Emitterpotential an dein
Ausgangsanschluß A 3.
Fig. 5 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer weiteren
Schaltung für die Stromquelle von F i g. 1, die die Spannung Vs erzeugt. Eine Photodiode PD 3 ist zwischen
dem Schleiferanschluß S3 eines Potentiometers P/V/3
ίο und dem nicht invertierenden Eingangsanschluß » + «
des Differenzverstärkers DA 2 angeschlossen und erzeugt eine Spannung, die proportional zu dem Wert Bv
der Objcktleuchtdichte ist. Damit wird die Leerlaufspannung oder EMK der Photodiode PD3 als Spannungsquellc
für die Spannung Vs verwendet. Die elektrische Stromquelle /3 ist in derselben Art aufgebaut,
wie die obenerwähnte Konstantstromquelle /1, und die Stromquelle /3 ist in Reihe mit dem Potentiometer
PM 3 zwischen einem Stromqucllenanschluß V und Erde geschaltet. Die Einstellung der Filmempfindhchkeitswerte
Sv und der Blendenöffnungswerte Av kann mit diesem Potentiometer PM 3 erfolgen. Alternativ können
die Filmempfindlichkeitswerte SV und die Blendenöffnungswcrte
Av unter Verwendung der Potentiometer PM 3 bzw. PM 1 unabhängig voneinander eingestellt
werden.
Im folgenden werden Detailschaltungen beschrieben, die die ob«:n beschriebene Schaltung verkörpern. F i g. 6
ist ein Schaltungsdiagramm, das im einzelnen das in F i g. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel darstellt. Daher
tragen die Teile in F i g. 6, die den Teilen der Schaltung in Fig.3 entsprechen, dieselben Bezugszeichen. Der
Differenzverstärker DA 2, der aus den Feldeffekttransistoren FETi und FET2, den Transistoren Q 4 und Q) 5
und den Widerständen /? 2 bis R 7 besteht, ist ein bekannter
Differenzverstärker, bei dem die Gatter der Feldeffekttransistoren FET\ und FET2 einen invertierenden
EingangsanschiuB » —« bzw. einen nicht invertierenden
Eingangsanschluß » + « bilden. Eine Schaltung C1 mit den Transistoren Q 6 und Q 7 und einem Widerstand
RS ist vorgesehen, um zu verhindern, daß ein in
der Diode DA fließender photoelektrischer Strom direkt in den Schleiferanschluß S1 eintritt. Wenn der Kollektorstrom
des Transistors Q 7 auf einen höheren Wert als den Wert des photoelektrischen Stroms eingestellt
und dieser Wert konstant gehalten wird, wird die Basisemitterspannung
Vbe 6 des Transistors Q) 6 konstant unabhängig von der Größe des photoelektrischen Stromes.
Wenn ein Basisstrom auf den Transistor Q 6 aufgrund dieser Basisemitterspannung Vbe S gegeben
wird, und wenn der Kollektorstrom des Transistor Q 8
auf einen hohen Wert eingestellt wird, kann ein Rechenfehler bei diesem Basisstrom vernachlässigt werden.
Eine Schaltung C3 mit den Widerständen R 12 und R 13 und einem Transistor Q)Il bildet zusammen mit dem Transistor Q 8 und einem Widerstand R 9 die Konstantstromquelie /1. Die Schaltung C3 bildet zusammen mit einem Transistor Q) 9 und einem Widerstand R 10 auch die Konstantstromquelle 12. Die Schaltung
Eine Schaltung C3 mit den Widerständen R 12 und R 13 und einem Transistor Q)Il bildet zusammen mit dem Transistor Q 8 und einem Widerstand R 9 die Konstantstromquelie /1. Die Schaltung C3 bildet zusammen mit einem Transistor Q) 9 und einem Widerstand R 10 auch die Konstantstromquelle 12. Die Schaltung
bo C2, die symmetrisch zu der Schaltung Cl vorgesehen
ist und Transistoren Q 12 und Q 10 und einen Widerstand R 11 aufweist, versetzt die Basisemitterspannung
Vbe 6 des Transistors Q) 6 um die Basisemitterspannung Vbe 12 des Transistors Q12. Dies hat zur Folge, daß die
b5 Ausgangsspannung des Differenzverstärkers DA Z die an der Plusseite der Diode D4 auftritt, gleich dem Ausgangssignal
ist, das an dem Ausgangsanschluß A 3 auftritt. Diese Ausgangsspannung wird in einer Speicher-
kapazität Cm gespeichert, die zwischen einem Schalter SW2 und Erde vorgesehen ist. Die Speicherkapazität
Cm ist mit einem Eingangsanschluß eines eine log;triihmische
Expansion ausführenden Transistors Q 13 verbunden. Eine Kapazität C/zwischen dem Kollektor des
Transistors Q13 und dem positiven Anschluß der
Stromquelle dient zum Integrieren des logarithmisch expandierten Ausgangssignals. Der Schaller SW 2, dazwischen
dem Ausgangsanschluß A 3 und der Basis des Transistors Q 13 angeschlossen ist, ist an den beweglichen
Spiegel einer Reflexkamera gekoppeU, so daß er unmittelbar vor der Bewegung des Spiegels geöffnet
wird, um eine Störung der Speicherung in der Kapazität Cm zu verhindern. Ein Schalter SWA ist über beide
Enden der Kapazität Cl angeschlossen, um die Ladung der Kapazität zur Rücksetzung vor dem öffnen des
Verschlusses zu entladen. Ein Schalter SW3 ist mit dem Verschluß gekoppelt, so daß er gleichzeitig mit dem
.•schließen des Verschlusses geschlossen wird, wodurch
die Integration durch die Kapazität Cl beginnt. Der Kollektor des Transistors Q13 ist mit einem Eingangsanschluß eines elektronischen Schalters SCzum Antreiben
eines Elektromagneten Mg verbunden. Die Schaltung wird durch die Stromquelle E versorgt, die durch
den Hauptschalter 5WO angeschaltet wird.
Als nächstes wird die Funktionsweise der Schaltung von F i g. 6 beschrieben. Wenn das Gatterpotential des
Feldeffekttransistors FETl über das Erdpotential ansteigt, fällt das Kollektorpotential des Transistors Q 5
ab, so daß die Emitterpotentiale der Transistoren Q 3 und <?6 ebenfalls abfallen, wodurch der Anstieg des
Gatterpotentials des Feldeffekttransistors FETi kompensiert
wird. Daher tritt an den beiden Eingangsenden des Differenzverstärkers DA 2. der die negative Rückkopplung
erhält, keine Potentialdifferenz auf. Folglich wird das Gatterpotential des Feldeffekttransistors
FET\ etwa gleich dem Erdpotential. Als Ergebnis davon fließt ein in der Photodiode PD 2 auftretender
Strom in die Diode D 4 und erzeugt eine Spannung proportional zu der Objektleuchtdichte über den beiden
Enden der Diode D4, das heißt zwischen dem Emitter des Transistors Q 6 und Erde.
Wenn an den beiden Enden der Diode D 4 eine Spannung proportional zu dem Logarithmus des photoelektrischen
Stromes abgenommen wird, wie in Zusammenhang mit diesem Beispiel beschrieben ist, muß die Temperaturabhängigkeit
der Strom-Spannungs-Charakteristik der Diode D4 kompensiert werden. Grundsätzlich
wird die Temperaturabhängigkeit der Diode D 4 in zwei Effekte unterteilt. Der erste Effekt besteht darin, daß,
selbst wenn der in der Diode D 4 fließende Strom konstant ist, die an beiden Enden der Diode auftretende
Spannung sich mit der Temperatur ändert. Der zweite Effekt besteht darin, daß der Widerstand der Diode D 4
an einem bestimmten Arbeitspunkt, das heißt das Verhältnis der Spannungsänderung bei einer Stromänderung
an der Diode D 4, von der Temperatur abhängt. Die Kompensation des ersten Effektes kann dadurch
erfolgen, daß die Diodencharakteristik für die Temperaturabhängigkeit der Basis-Emitter-Diode des die logarithmische
Expansion ausführenden Transistors Q13 verwendet wird. Die Kompensation des zweiten Effektes
kann dadurch erfolgen, daß ein Strom proportional zu der absoluten Temperatur von den Konstantstromquellen
/1 und /2 an die Potentiometer PM 1 und PM 2 zugeführt wird. Schaltungen für solche Konstantstromquellen
sind an sich bekannt
Wie oben beschrieben wurde, werden die Filmemp
findlichkeitswerte Sv und die Blendenöffnungswerte Av
durch die Potentiometer PMi bzw. PM 2 eingestellt. Die an dem Schlciferanschluß S 1 auftretende Spannung
ist um die Spannung Vbc6 größer als die Ausgangsspannung,
die an dem Emitter des Transistors ζ)6 auftritt. Die Spannung Vbe6 ist jedoch um die Basisemiticrspanriung
Vbc 12 des Transistors Q 12 versetzt. Daher wird die Basisemitterspannung Vbc6 des Transistors
Qd ausgeglichen, und das Ausgangssignal wird an
ίο den Ausgangsanschluß A 3 zugeführt. Dieses Ausgangssignal
wird durch die Kapazität Cm gespeichert, durch den Transistor Q 13 logarithmisch expandiert und lädt
die Kapazität C1 auf ein bestimmtes Niveau. Durch die
Spannung der Kapazität C1 wird der elektronische
Schalter SCbctätigt und erregt einen Magneten Mg, um die Belichtungszeit zu steuern.
F i g. 7 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm für ein zweites Ausführungsbeispiel, das schematisch in F i g. 2
gezeigt ist. Eine Schaltung mit den Feldeffekttransistoren FETi und FET2, den Transistoren ζ) 4 und Q 5 und
den Widerständen R 2 bis R 7 ist ähnlich wie der Differenzverstärker
DA 2 von Fig.6 aufgebaut und bildet zusammen mit einem weiteren Transistor Q 16 und einem
Widerstand R 22 den Differenzverstärker DA 3.
der dem Differenzverstärker DA 3 von Fig. 3 entspricht.
Der Verbindungspunkt des Emitters des Transistors Q 16 und des Widerstandes R 22 bildet den Ausgangsanschluß
des Differenzverstärkers DA 3. Eine Schaltung mit den PNP-Transistoren (?17 und ζ>18,
den NPN-Transistoren Q 19 bis <?21 und Widerständen
R 23 und R 24 bildet einen Differenzverstärker DA 2. der dem Differenzverstärker DA 2 von Fig.2 entspricht.
Die Kollektoren der Transistoren Q17 und Q18 sind
mit der Kollektoremitterstrecke eines Transistors Q19
bzw. eines als Diode geschalteten Transistors Q20 angeschlossen,
wobei die Basisanschlüsse der Transistoren Q 19 und Q 20 miteinander verbunden sind. Diese Schaltung
dient dazu, eine Verschiebung des Abgleichpunktes des Differenzverstärkers DA 2 durch die Temperatur
zu verhindern.
In Fig.2 werden der Filmempfindlichkeitswerte Sv
und der Blendenöffnungswert Aν durch einen einzigen Potentiometer PM 1 eingestellt. In dem Beispiel von
F i g. 7 sind ebenso wie in dem Beispiel von F i g. 6 zwei Potentiometer PM 1 und PM 2 vorgesehen, so daß der
Filmempfindlichkeitswert Sv und der Blendenöffnungswcrt
Av unabhängig voneinander eingestellt werden können. Die Elemente der Schaltung, beispielsweise die
so Transistoren <?3, QS, Q 9, Q 11, die Widerstände R 9,
R 10, R IZ R 13, die Kapazität Cm, die Schalter SlVl,
SVv'2 usw, die die gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 6
tragen, haben jeweils die gleichen Funktionen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, so daß sich eine erneute
Beschreibung erübrigt. Auch der die logarithmische Expansion durchführende Transistor, die integrierende
Kapazität, die in dem rechten Teil von F i g. 6 gezeigten Schalter, die Stromquelle und der Hauptschalter sind in
der Schaltung von F i g. 7 nicht gezeigt. Die Schaltung von Fig.7 kann jedoch durch den rechten Teil der
Schaltung von F i g. 6 ergänzt werden, der sich rechts an die Kapazität Cm anschließt (F i g. 6).
Als nächstes wird die Funktionsweise des zweiten Ausführungsbeispieles beschrieben, das in F i g. 7 gezeigt
ist. Wie bereits bei dem Prinzipschaltbild von F i g. 2 erläutert wurde, tritt eine Spannung proportional
zu dem Wert By der Objektleuchtdichte an dem Ausgangsanschluß
des Differenzverstärkers DA 3, das heißt
an dem Emitter des Transistors Q 16, auf. Diese Signalspannung
wird an die Basis des PNP-Transistors Q 17 zugeführt, der den nicht invertierenden Eingangsanschluß
» + « des Differenzverstärkers DA 2 bildet. Da die Eingangsspannung ein niedriges Niveau, beispielsweise
0,2 V bis 0,7 V, bei der üblichen Objektleuchtdichte hat, wird der Differenzverstärker DA 2 durch die
PNP-Transistoren Q 17 und Q 18 gebildet, die bei einem
geringen Eingangsniveau arbeiten können.
Wenn man annimmt, daß das Basispotential des Transistors Q17 durch das Ausgangssignal des Differenzverstärkers
DA 3 angehoben würde, würde der Kolleklorstrom des Transistors Q 17 abfallen, so daß der Basisstrom,
der an die Basis des Transistors Q2\ geliefert wird, abfallen würde. Daher würde der Kollektorstrom
des Transistors ζ) 21 ebenfalls abfallen, und die Basisemitterspannung
des Transistors Q 3 würde ansteigen. Dadurch würde auch das Basispotential des Transistors
Q 18, dessen Basis mit dem Schleiferanschluß S1 des
Potentiometers PM 1 verbunden ist, ansteigen, so daß die Basispotentiale der Transistoren ζ) 17 bzw. Q 18
gleich groß würden. Da der Basisstrom des Transistors Q 18 im Vergleich zu dem in dem Potentiometer PM 1
fließenden Strom vernachlässigbar klein gemacht werden kann, werden Rechenfehler aufgrund des Basis-Stroms
des Transistors Q 18 nahezu eliminiert. Auch der Spannungsabfall aufgrund des Kontaktwiderstandes
des Schleiferanschlusses S1 kann vernachlässigt werden.
Auf diese Weise wird das der Lichtmessung entsprechende Ausgangssignal genau an den Schleiferanschluß
S1 weitergeleitet, und das errechnete Ausgangssignal
tritt an dem Schleiferanschluß 5 2 auf.
Die Basisvorspannung des Transistors ζ) 21 wird durch die Kollektoremitterspannung des Transistors
(?19 bestimmt, und, wenn die Transistoren Q 17 und Q 18 in dem abgeglichenen Zustand sind, wird die Basisvorspannung
des Transistors <?21 durch die Auswahl der Sc'naitungskons tarnen so eingestellt, daß sie eiwa
0,5 V wird. Wenn die Spannung so eingestellt ist, werden
die Transistoren Qi7 und Q18 nahezu in ihrem Sättigungsbereich
betrieben.
Fig.8 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm des
dritten Ausführungsbeispiels, das gegenüber dem in Fig. 1 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel modifiziert
folgenden beschrieben. Die zu dem Wert övder Objektleuchtdichte proportionale Spannung tritt an der Photodiode
PD3 auf. Wenn das Gatterpoiential des Feldeffekttransistors
FET\ durch diese Spannung angehoben wird, steigt die Basisemitierspannung des Transistors
Q 3 und auch das Gatterpotential des Feldeffekttransistors FET2. Dadurch werden die Gatterpotentiale der
Feldeffekttransistoren FET\ und FET2 gleich groß, und der Differenzverstärker ist abgeglichen. Daher erscheint
eine Spannung proportional zu dem Wert Bv der Objektleuchtdichte an dem Schleiferanschluß 51
des Potentiometers PM 1. und das gewünschte Ausgangssignal tritt an dem Ausgangsanschluß A 3 auf, wie
bei den oben im Detail beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen (F i g. 6 bzw. 7) gezeigt ist.
F i g. 9 zeigt einen Abschnitt der Schaltungen der vorhergehenden Ausführungsbeispicle, wie sie in den
F i g. 6 bis 8 gezeigt sind. Dabei sind zwischen dem Transistor Q 3 und dem Potentiometer PMl ein variabler
widerstand R 20 zum Regeln des Ausgangsniveaüs und
eine Temperaturkompensationsschaltung C5 vorgesehen, die durch eine Parallelschaltung eines Widerstandes
R 21 und eines Thermistors RTgebildet wird. Durch
Veränderung des Widerstandswertes des Widsrstandes R 20 kann die Emitterspannung des Transistors ζ) 3 und
damit das Potential an dem Ausgangsanschluß A 3 geändert werden. Die Temperaturkompensationsschaltung
C5 dient dazu, unerwünschte Schwankungen des Widerstandes des Potentiometers PM 1 zu kompensieren,
die durch Temperaturschwankungen verursacht sind. Durch diese Temperaturkompensation wird eine
genügend genaue Belichtungszeitsteuerung über einen großen Temperaturbereich erzielt.
Die Fig. 10 und 11 zeigen Schaltungen für die Recheneinheit
mit anderen Schaltungsverbindungen, wobei die Potentiometer PM 1 und PM 2 vorgesehen sind,
die auch in Zusammenhang mit den Fig.4, 6 und 7 beschrieben wurde. Wie in den Zeichnungen dargestellt
ist, sind die erdseitigen Anschlüsse der Potentiometer PMl und PM 2 an einem gemeinsamen Verbindungspunkt d zusammengeführt, und eine Konstantstromquellc
/Ί ist zwischen dem Verbindungspui.kt d und Erde vorgesehen. Die Potentiometer PMl und PM 2
sind zwischen den Verbindungspunkten duna CPMpar-
ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Leerlauf- 45 allelgeschaltet. Daher sind die beiden Spannungen über
spannung oder EMK der Photodiode PD3 als Wert Bv den entsprechenden Anschlüssen gleich groß, so daß die
für die Objektleuchtdichte verwendet. Die Schaltung ist nach der in Fig.5 gezeigten Prinzipschaltung aufgebaut.
Die Schaltung, bestehend aus den Feldeffekttransistoren FET 1 und FET2, den Transistoren Q 4 und Q 5
und den Widerständen R 2 bis R 7, ist ein Differenzverstärker DA 2. der ähnlich wie die Schaltungen DA 2 und
DA3 von Fig.6 bzw. Fig.7 aufgebaut ist. Die Leerlaufspannung
der Photodiode PD 3 wird an das Gatter des Feldeffekttransistors FETi abgegeben, das dem
nicht invertierenden Eingangsanschluß »+« des Differenzverstärkers DA 2 und DA 3 (F i g. 6 bzw. 7) entspricht.
Der invertierende Eingang »—« ist direkt mit dem Schleiferanschluß Sl des Potentiometers PMl
verbunden. Da kein photoelektrischer Strom zwischen dem invertierenden Eingang »—« und dem Schleiferanschluß
S1 fließt, sind die Schaltungen C1 und C 2, die in
dem Schaltungsdiagramm von F i g. 6 gezeigt sind, nicht erforderlich. In F i g. 8 sind wiederum die die logarithmische
Expansion durchführende Schaltung, der elekti-oni- as
sehe Schalter usw. weggelassen, wie es auch in F i g. geschehen ist
Die Funktionsweise der Schaltung von F i g. 8 wird im Zahl der Rechenschritte, die für beide Potentiometer
PM 1 und PM 2 eingestellt werden können, gleich groß werden.
Ein Schalter SW5 ist als Umschalter zwischen der
Messung mit vollständig geöffneter Blende und der Messung mit abgeblendeter Blende vorgesehen. Um eine
Messung mit voll geöffneter Blende durchzuführen, wird der Schalter auf den Kontakt a umgeschaltet, und
um eine Messung mit abgeblendeter Blende durchzuführen, wird der Schalter SW5 auf den Kontakt b umgeschaltet.
Bei der gerade beschriebenen Schaltung ergibt sich der Vorteil, daß im Vergleich zu den Schaltungen
gemäß den F i g. 4,6 und 7 eine Konstantstromschaltung
weggelassen werden kann. Der Stromwert jeder Konstantstromschaltung wird beim Zusammenbau der Kamera
auf einen geeigneten Wert eingestellt. Daher bildet der Wegfall dieser justierarbeit ebenfalls Vorteile in
Zusammenhang mit den Herstellungskosten.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Belichtungssteuereinrichtung mit
einer Lichtdetektorschaltung zur Erzeugung einer Spannung proportional zu dem Logarithmus der gemessenen Objektleuchtdichte, mit
einer Stellschaltung zur Eingabe einer photographischen Information, um eine Spannung zu erzeugen, die die eingestellte photographische Information darstellt, und mit
einer Lichtdetektorschaltung zur Erzeugung einer Spannung proportional zu dem Logarithmus der gemessenen Objektleuchtdichte, mit
einer Stellschaltung zur Eingabe einer photographischen Information, um eine Spannung zu erzeugen, die die eingestellte photographische Information darstellt, und mit
einer Rechenschaltung, um die Belichtungsinformation in Abhängigkeit von der Lichtdetektorschaltung
und der Stellschaltung zu berechnen, wobei
die Stellschaltung einen veränderbaren Widerstand aufweist, dessen Widerstandswert entsprechend der einzustellenden photographischen Information festgelegt ist, und wobei
die Stellschaltung einen veränderbaren Widerstand aufweist, dessen Widerstandswert entsprechend der einzustellenden photographischen Information festgelegt ist, und wobei
die Rechenschaltung einen Differenzverstärker mit einem erste;: Eingang, einem zweiten Eingang und
einem Ausgang aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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