DE2546652A1

DE2546652A1 - Blendeneinstelleinrichtung fuer eine belichtungssteuereinrichtung

Info

Publication number: DE2546652A1
Application number: DE19752546652
Authority: DE
Inventors: Katsuji Ishikawa; Hiroshi Iwata
Original assignee: West Electric Co Ltd
Current assignee: West Electric Co Ltd
Priority date: 1974-10-18
Filing date: 1975-10-17
Publication date: 1976-04-29
Also published as: US4079390A; DE2559766B1; DE2546652B2; DE2559766C2; GB1528766A; JPS5146939A

Description

DR. BERG DIPL. IMG. SlAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR 2546652%

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45

Anwaltsakte: 26 499 |n OKT. 1975

West Electric Co., Ltd
Osaka/ Japan

Blendeneinstelleinrichtung für eine Belichtungssteuereinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Blendeneinstelleinrichtung für eine Belichtungssteuereinrichtung, um die optimale Blende in Abhängigkeit von der Helligkeit oder Leuchtdichte eines Gegenstandes einzustellen.

Es sind schon viele automatische Belichtungssteuereinrichtungen geschaffen und vorgeführt worden, bei welchen eine Vielzahl Blendeneinstell-Lamellen an ein Galvanometer oder einen Servo- bzw. Stellmotor angekuppelt sind, so daß sie angetrieben werden, um die optimale Blendung oder den f-Wert in Abhängigkeit von der Helligkeit eines aufzunehmenden Gegenstandes fest-VII/XX/Ktz , - 2 -

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r (089) 98 82 72 8 Manchen 80, Mauerkireherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 389 2623

983310 TELEX: 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808

zulegen. Diese automatischen Belichtungssteuereinrichtungen weisen jedoch einen allen gemeinsamen großen Nachteil auf, daß das Galvanometer oder der Servo- bzw. Stellmotor bei einer plötzlichen Helligkeitsänderung eines Gegenstandes "so langsam ansprechen, daß die mittels der Blendeneinstell-Lamellen eingestellte Blende oder der f-Wert der Helligkeitsänderung des Gegenstandes nicht genau genug folgen kann. In dem Galvometer oder Servomotor wird die leichte Drehspule oder der Rotor durch einen feststehenden, magnetischen Kreis gedreht, so daß, wenn die Drehspule oder der Rotor an einer geforderten Stelle angehalten wird, er überschwingt oder nach einer erheblichen Dämpfungszeit in der Stellung bleibt. Infolgedessen wird das Ansprechen auf die Helligkeitsänderung eines Gegenstandes weiter nachteilig beeinflußt. Darüber hinaus weisen die bekannten, automatischen Belichtungssteuereinrichtungen den Nachteil auf, daß wenn auf sie ein mechanischer Stoß ausgeübt wird, sie leicht beschädigt werden oder sie versagen, da die Enden der Welle der sich bewegenden Spule oder des Rotors stark gespitzt sind, um die Reibung soweit wie möglich zu vermindern.

Mit der Erfindung sollen die Nachteile beseitigt werden, welche den bekannten, automatischen Belichtungseinrichtungen anhaften.

Gemäß der Erfindung weisen daher die Blendeneinstell-Lamellen, welche an einen Schrittmotor angekuppelt sind, Hauptöffnungen, welche die Hauptblende festlegen, über welche ein Gegenstand

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auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmedium scharf eingestellt wird, und das einfallende Licht steuernde Einrichtungen auf, um die auf einen lichtempfindlichen Wandler auffallende Lichtmenge von dem Gegenstand zu steuern. Entsprechend dem Ausgang des lichtempfindlichen Wandlers wird die Übertragung von Taktimpulsen von einem Impulsgenerator an eine Schrittmotor-Steuerschaltung gesteuert, so daß die Hauptblende auf die optimale Öffnungsfläche in Abhängigkeit von der Helligkeit des Gegenstandes geöffnet werden kann. Eine Lichtsteuereinrichtung weist eine zusätzliche bzw. Hilfsblende auf, welche durch zusätzliche bzw. HilfsÖffnungen festgelegt ist, die durch die Verschlußlamellen geschnitten werden und deren Öffnungsfläche proportional zu der der Hauptblende oder eines elektro-optischen Elements, wie eines Flüssigkristalls oder einer Kerr-Zelle, geöffnet wird, deren Lichtdurchlässigkeit sich ändert, wenn es dem elektrischen Feld ausgesetzt wird, welches entsprechend der Öffnungsfläche der Hauptblende geändert wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A eine schematische Draufsicht auf einen Blendeneinstellmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 1B eine schematische Vorderansicht, in welcher die Blenden-

einstell-Lamellen in geschlossener Stellung wiedergegeben sind; - 4 -

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Pig. ΊΟ eine der Fig. 1B ähnliche Ansicht, in welcher die Blendeneinstell-Lamellen in einer weit geöffneten Stellung dargestellt sind;

Fig. 2A und 2B schematische Darstellungen zur Erläuterung des Aufbaus und der Arbeitsweise eines in der Erfindung verwendeten Schrittmotors;

Fig.3A die Reihenfolge, in welcher die Wicklungsabshnitte erregt werden, wenn der Schrittmotor schrittweise weitergedreht wird;

Fig. 5B ein zeitliches Ablaufdiagramm, in welchem die Zeitintervalle dargestellt sind, während welcher die Wicklungsabschnitte des Schrittmotors erregt werden, um den Schrittmotor zu drehen;

Fig. 4 ein Schaltbild einer Schrittmotor-Steuerschaltung;

Fig. 5 ein Schaltbild eines herkömmlichen, bei der Erfindung verwendeten Taktimpulsgenerators;

Fig. 6A eine erste Ausführungsform einer elektronischen Steuerschaltung, die die in Fig. 4· dargestellte Schrittmotor-Steuerschaltung aufweist;

Fig. 6B eine Ansicht zur Erläuterung der Öffnungsfläche einer Hilfsblende der ersten Ausführungsform;

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Fig. 6C eine Ansicht zur Erläuterung der Öffnungsfläche einer Hauptblende der ersten Ausführungsform und der Leucht dichte eines Gegenstandes;

7A und 7B eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise der ersten Ausführungsform;

8 eine zweite Ausführungsform einer elektronischen Steuerschaltung gemäß der Erfindung;

Fig. 9 eine Ansicht zu deren Erläuterung;

Fig.10 eine Abwandlung der in Fig. 8 dargestellten elektronischen Steuerschaltung; und

Fig. 11 eine Ansicht zu deren Erläuterung.

In den Figuren sind mit denselben Bezugszeichen die gleichen bzw. einander entsprechende Teile bezeichnet.

In Fig. 1 ist ein Blendensteuer- oder Einstellmechanismus der ersten, in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben, welcher zwei Blendeneinsteil- oder Verschlußlamellen 1 und 2 und einen Schrittmotor 6 aufweist. Die Lamelleni und 2 weisen Hauptöffnungen 3 und 4 und zusatz,-liehe beziehungsweise HilfsÖffnungen 11 und 12, deren Form der der Hauptöffnungen J und 4- entspricht, sowie Führungsschlitze 9 und 10 auf. Zwei Antriebsstifte 7 und 8 sind einander

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diametral gegenüberliegend angeordnet, stehen von einer koaxial an der Antriebswelle des Schrittmotors 1 angebrachten Scheibe vor und sitzen lose in den Führungsschlitzen 9 bzw. 10 der Blendeneinstell-Lamellen 1 und 2. Eine Rückholfeder,. 36 ist zwischen der Lamelle 1 und einem entsprechenden feststehenden Teil angeordnet. Wenn sich der Schrittmotor 1 einen Schritt um einen vorbestimmten Winkel in der Richtung dreht, welche durch den Pfeil in Fig. "IB angezeigt ist, welche die Verschlußlamellen 1 und 2 in der geschlossenen Stellung zeigt, werden durch die Antriebsstifte 7 und 8 die Verschlußlamellen 1 und in den durch die Pfeile A bzw. B in Fig. 1B angegebenen Richtungen verschoben, so daß die Hauptöffnungen 3 und 4 sowie die HilfsÖffnungen 11 und 12 sich teilweise überlappen, um die Hauptblende 5 und die Hilfsblende 13 festzulegen. Wenn der Schrittmotor 1 sich schrittweise weiterdreht, werden auch die Öffnungsflächen der Haupt- und Hilfsblenden 5 bzw. 10 schrittweise auf die maximale, in Fig. 1C dargestellte Öffnungsfläche vergrößert.

Hierbei kann die Zunahmegeschwind!gkeit der Öffnungsfläche der Hauptblende 5 oder der Hilfsblende 13 entsprechend den Anforderungen dadurch beliebig gewählt werden, daß die Anordnungen und Ausbildungen der Hauptöffnungen 3 und 4 sowie der
Führungsschlitze 9 und 10 entsprechend gewählt werden.

Anhand der Fig. 2 wird nunmehr der Aufbau und die Arbeitsweise des Schrittmotors 6 beschrieben. Der Schrittmotor 6 ve ist einen Rotor 14 aus einem Dauermagneten sowie zwei Statoren

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15 und 16 mit in der Mitte angezapften Wicklungen 17 und 18 auf, wobei deren Pole in gleichem Winkelabstand um den Rotor 14 herum angeordnet sind. Die Mittelanzapfungen sind mit dem positiven Anschluß einer Spannungsquelle 21 verbunden, während die Enden der Wicklungen 17 und 18 über Schalter 19 bzw. 20 mit dem negativen Anschluß der Energiequelle 21 verbunden sind«

Um den Rotor 14 zu drehen, werden die Schalter 19 und 20 geschaltet, um die Polaritäten der Pole der Statoren 15 und

16 zu ändern. Das heißt, wenn die Schalter 19 und 20 zu den Kontakten a bzw. c umgeschaltet sind, wie in Pig. 2A dargestellt ist, werden die Wicklungsabschnitte 17a und 18a der Wicklungen 17 und 18 erregt, so daß die Statoren 15 und 16 mit den in Pig. 2A dargestellten Polaritäten magnetisiert werden. Polglich bleibt der Rotor 14 in der durch den Pfeil in Pig. 2A angezeigten Stellung, in welcher das Gleichgewicht zwischen den magnetischen Kräften eingestellt ist, welche zwischen dem Rotor 14 und den Statoren 15 und 16 wirken.

Wenn der Schalter 19 zu dem Kontakt b umgeschaltet wird, wie in Pig. 2B dargestellt ist, werden die Wicklungsabschnitte 17B und 18a erregt, so daß die Magnetisierungsrichtung des Stators 15 umgekehrt wird, während die Magnetisierungsrichtung des Stators 16 unverändert bleibt, wie in Pig. 2B dargestellt ist. Polglich dreht sich der Rotor 14 um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn in die in Pig. 2B gezeigte Stellung, wo dann das neue magnetische Gleichgewicht eingestellt ist. In ähnlicher Weise dreht sich der Rotor 14, wenn der Schalter 19 oder 20

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oder beide Schalter geschaltet werden, um 90° um einen Schritt weiter. Die Erregungsreihenfolge der Spulenabschnitte 17a, 17b, 18a und 18b, um den Schrittmotor 6 schrittweise zu drehen, ist in Fig. 3A angegegben. In praktischen Ausführungen werden statt der Schalter 19 und 20 eine Impulssteuerschaltung oder eine elektronische Schalteinrichtung verwendet, um wahlweise die Wicklungsabschnitte 17a bis 18b zu erregen, so daß impulsförmige Signale an sie angelegt werden, wie in Pig. JB dargestellt ist, wobei mit dem Buchstaben H ein hoher Pegel, d.h. der Wicklungsabschnitt wird erregt, und mit dem Buchstaben L ein niedriger Pegel bezeichnet ist, d.h. der Wicklungsabschnitt wird entregt.

In Fig. 4 ist die Schrittmotor-Steuerschaltung 22 beschrieben, welche die Wicklungsabschnitte 16a bis 18b in der vorstehend angegebenen Reihenfolge erregt. Die Motorsteuerschaltung 22 weist zwei exclusive ODER-Glieder 23 und 24, zwei D-Flip-Flops 25 und 26 sowie vier Puffertransistoren 27 bis 30 auf. Die Taktimpulse werden an einen Eingangsanschluß GP angelegt, während der Rückstellimpuls zum Rückstellen der Schaltung 22 an einen Rückstellanschluß R angelegt wird, wodurch der Schrittmotor 6 in seine Ausgangsstellung Jedesmal dann zurückkehrt, wenn die Belichtung durchgeführt ist.

Anhand der Fig. 6 wird nunmehr eine erste Ausführungsform der elektronischen Steuerschaltung mit der Motorsteuerschaltung beschrieben. Wenn der nicht dargestellte Verschlußauslöser nicht gedrüdfc wird, wird ein Schalter 30 geschlossen, d.h. zu dem Kontakt S. umgeschaltet, wie in Fig. 6A dargestellt ist

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so daß das Rückstellsignal oder ein Signal mit dem Pegel L an dem Rückstelleingang R der Motorsteuerschaltung 22 angelegt gehalten wird. Wenn dann der Verschlußauslöser gedruckt wird, wird der Schalter 30 zu dem Kontakt S£ geschaltet, so daß ein Signal mit dem Pegel H an dem Rückstellanschluß R angelegt wird, um die Motorsteuerschaltung 22 betriebsbereit zu machen. Gleichzeitig wird ein Transistor 31 abgeschaltet, da seine Basis geerdet wird, so daß die Taktimpulse von einem Impulsgenerator 32 (s. Pig. 5) übertragen und an den Eingangsanschluß CP der Motorsteuerschaltung 22 angelegt werden. Polglich dreht sich der Schrittmotor 6 um einen Schritt in der vorbeschriebenen Weise, wodurch die Verschlußlamellen 1 und 2 verschoben werden, um die erste Hauptblende festzulegen, wie in Pig. 6C dargestellt ist.

Das Licht von einem Gegenstand S geht durch die Hilfsblende hindurch, welche durch die sich überlappenden Hilfsöffnungen 11 und 12 der Verschlußlamellen festgelegt ist und wird von einem lichtempfindlichen Wandler, beispielsweise einem Photoelement 33» aufgenommen. Wenn die Helligkeit oder Leuchtdichte des Gegenstands S gering ist, bleibt der Widerstand an dem Photoelement 33 hoch, so daß die Spannung an einem Ausgangswiderstand 34- niedriger ist als eine Schwellenwertspannung eines Transistors 35. Polglich bleibt der Transistor 35 abgeschaltet. Infolgedessen kann noch ein weiterer Taktimpuls von dem Impulsgenerator 32 an die Motorsteuerschaltung 22 übertragen werden, so daß der Schrittmotor 22 sich um einen zweiten Schritt weiterdreht, wodurch die Verschlußlamellen 1 und 2 die zweite Hauptblende festlegen, wie in Pig. 6C darge-

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stellt ist. In ähnlicher Weise werden die dritten bis fünften Hauptblenden festgelegt, wie in Fig. 6C dargestellt ist, während die Öffnungsfläche der Hilfsblende 13 proportional zu der Öffnungsfläche der Hauptblende größer wird, wie in Fig. 6B gezeigt ist. Infolgedessen wird auch die von dem Photoelement 33 aufgenommene Lichtmenge größer, so daß die Spannung an dem Widerstand 34- bei einem bestimmten Schritt die Schwellenwertspannung g (s. Fig. 7) erreicht. Folglich wird der Transistor 35 leitend, so daß die Übertragung der Taktimpulse von dem Impulsgenerator 32 an die Motorsteuerschaltung 22 unterbrochen wird. Anschließend wird dann das schrittweise Weiterdrehen des Schrittmotors 6 unterbrochen, so daß die Hauptblende 5 auf die verhältnismäßig große Öffnungsfläche h (siehe Fig. 7) entsprechend der verhältnismäßig geringen Helligkeit des Gegenstaandes S eingestellt wird.

Wenn andererseits die Helligkeit des Gegenstandes verhältnismäßig hoch ist, steigt die Spannung an dem Widerstand 34- über die Schwellenwertspannung G in einer verhältnismäßig kurzen Zeit auf den Pegel i an, so daß die Übertragung der Taktimpulse früher unterbrochen wird. Infolgedessen wird beispielsweise nur ein Taktimpuls e an die Motorsteuerschaltung 22 übertragen, wie in Fig. 7 dargestellt ist, so daß die ^Hauptöffnung 5 auf die verhältnismäßig kleine Öffnungsfläche j eingestellt wird.

Nachdem die Hauptblende in Abhängigkeit von der Helligkeit eines Gegenstandes auf die optimale Blende oder den optimalen f-Wert eingestellt ist, wird der Schalter 30 wieder zu dem Kontakt

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umgeschaltet, so daß die Motorsteuerschaltung 33 zurückgestellt wird, und folglich die Verschlußblenden 1 und 2 unter der Wirkung der Rückholfeder 36 (s.Fig. 1) unmittelbar in ihre Ausgangsstellung zurückkehren.

Bis jetzt ist der Schrittmotor 60 so beschrieben worden, daß er sich schrittweise um 9o° dreht; selbstverständlich kann der Drehwinkel bei einem Schritt des Schrittmotors entsprechend den Anforderungen beliebig zwischen 1° und 90° gewählt werden. Im allgemeinen gilt, je kleiner der Drehwinkel ist, umso niedriger ist die Zunahmegeschwindigkeit der Öffnungsfläche der Hauptblende, und folglich kann die Blenden- oder f-Wert-Einstellung mit einem höheren Genauigkeitsgrad durchgeführt werden.

Bisher ist ferner nur beschrieben worden, wie die Hauptblende auf die optimale Blende oder den optimalen f-Wert in Abhängigkeit von der Helligkeit oder der Leuchtdichte des Gegenstandes eingestellt wird, welche durch die zusätzliche oder Hilfsblende 13 gemessen worden ist, wobei ebenfalls nur beschrieben worden ist, wie die Hilfsblende schrittweise zusammen mit dem Größerwerden der Öffnungsfläche der Hauptblende größer wird. In der praktischen Ausführung muß jedoch eine Zusammenhang bzw. ein Verhältnis von eins zu einz zwischen der durch die Hauptblende festgelegten Öffnungsfläche des f-Werts und der Leuchtdichte des Gegenstandes hergestellt sein. Infolgedessen wird nunmehr ein Verfahren beschrieben, um diesen Zusammenhang bzw. das Verhältnis von eins zu eins herzustellen.

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Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Seiten der zusätzlichen oder Hilfsöffnungen 11 und 12 der Verschlußlamellen abgestuft, wie in Fig. 6B dargestellt ist. Infolgedessen wird bei dem ersten Drehschritt des Schrittmotors 6 die Hilfsblende 13 geöffnet, was in Fig. 6B mit erster Schritt bezeichnet ist, während die Hauptblende 5 geöffnet wird, um das Kameraobjektiv auf den Blendenwert f/16 abzublenden, wie in Fig. 6C dargestellt ist. Ob dann die Hauptblende 5 weiter auf den nächsten f-Wert oder auf den Blendenwert f/8 geöffnet wird oder nicht, hängt von der Helligkeit oder Leuchtdichte des Gegenstandes ab. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Öffnungs fläche der Hilfsblende 13 beim ersten Schritt so gewählt, daß,

■Ζ ρ

wenn die Leuchtdichte höher als 7,68 χ 1Cr cd/m ist, die Ausgangsspannung an dem Photoelement 33» das heißt, die Spannung an dem Ausgangswiderstand 3^, über die Schwellenwertspannung g des Transistors 35 ansteigt. Folglich wird die Taktimpulsübertragung in der vorbeschriebenen Weise unterbrochen, so daß die Hauptblende nicht auf den nächsten f-Wert oder den Blendenwert f/8 geöffnet wird. Wenn andererseits die Helligkeit oder Leuchtdichte niedriger als 7»68 χ 1Cr cd/m ist, ist die Spannung an dem Widerstand 3^ niedriger als die Schwellenwertspannung g, so daß der Taktimpuls an die Motorsteuerschaltung 22 übertragen wird. Infolgedessen wird die Hauptöffnung entsprechend der zweiten schrittweisen Drehung des Schrittmotors 2 auf den Blendenwert f/8 geöffnet. Bei dem zweiten Schritt wird dann die Hilfsblende 13 geöffnet, was in Fig. 6B mit zweitem Schritt bezeichnet ist, und die Öffnungsfläche ist so gewählt, daß, wenn die Helligkeit oder Leuchtdichte höher als 1,92 χ lO^cd/m² ist, die Hauptblende nicht auf den nächsten f-Wert oder den

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Blendenwert f/4 geöffnet werden kann. Wenn andererseits die Helligkeit oder Leuchtdichte niedriger als 1,92 χ 1(r cd/m ist, wird die Haupfblende in der vorbeschriebenen Weise weiter auf dem Blendenwert f/4 geöffnet. In ähnlicher Weise können die Öffnungsflächen der Hilfsblende bei den dritten bis fünften Schritten festgelegt werden.

Andererseits kann der Zusammenhang bzw. das Verhältnis eins zu eins durch entsprechende Wahl des Gammawerts des verwendeten lichtempfindlichen Wandlers oder durch entsprechende Änderung des Werts des Widerstands 34 entsprechend der Öffnungsfläche der Hauptblende erreicht werden.

In der ersten Ausführungsform wird das von dem Photoelement 33 aufgenommene Licht mittels der Hilfsblende 13 gesteuert, deren Öffnungsfläche geändert wird; in der zweiten Ausführungsform wird dagegen das Licht, wie nachstehend im einzelnen noch beschrieben wird, durch ein elektro-optisches Filter, wie beispielsweise einen Flüssigkristall 36, elektrisch gesteuert, welcher vor der Photozelle 33 angebracht ist. Das Filter 36 ist mit einer Spannungsversorgungsschaltung 37 verbunden, so daß die an das Filter 36 angelegte Spannung entsprechend der Öffnungsfläche der Hauptblende gesteuert warden kann.

Wenn der Transistor 31 angeschaltet wird, wird der Transistor 38 abgeschaltet, so daß der Strom von der Spannungsquelle+B über einen Widerstand 40 und eine Diode 41 fließt, um einen

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Kondensator 39 mit den dargestellten Polaritäten aufzuladen. Die verhältnismäßig hohe Spannung k (s. Hg. 9) wird infolgedessen an das Filter 36 angelegt, wenn die Spannung an dem Kondensator 39 durch einen Verstärker 42 verstärkt wird. Infolgedessen ist die Lichtdurchlässigkeit des Filters 36 sehr gering, so daß die Lichtaufnahme durch das Photoelement 33 beinahe unterbrochen ist. Wenn jedoch der Schalter 30 zu dem Kontakt B^ in der vorbeschriebenen Weise umgeschaltet wird, wird der Transistor 31 abgeschaltet, so daß der Transistor 38 leitend wird und folglich der Kondensator 39 von der Spannungsquelle +B getrennt wird. Der Kondensator 38 entlädt sich dann allmählich über einen Widerstand, so daß die von dem Verstärker 42 angelegte Spannung allmählich abnimmt, wie durch die Entladungskennlinie 1 in Fig. 9 dargestellt ist. Folglich nimmt die Lichtdurchlässigkeit des Filters 36 allmählich zu, so daß die von dem Photoelement aufgenommene Lichtmenge auch zunimmt.

In der vorliegenden Ausführungsform soll bei 7 Taktimpulsen (Fig. 9) die Hauptblende schrittweise von der geschlossenen Stellung (s. Fig. 1B) in die weit geoffneteStellung (s. Fig. 1C) während der ZeitspanneAT geöffnet werden. Die Werte des Kondensators 39 und des Widerstands 44 sind hierbei so gewählt, daß während dieses Zeitintervalls AT die Spannung an dem Kondensator 39 linear von dem hohen Pegel k auf den niedrigen Pegel η abnimmt, wie in Fig. 9 dargestellt ist.

Wenn die Helligkeit oder Leuchtdichte eines Gegenstands verhältnismäßig niedrig ist, wird die Öffnungsfläche der Hauptblende, wenn der Verschlußauslöser gedrückt ist, in einer Weise

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schrittweise vergrößert, die im wesentlichen der der ersten Ausführungsform entspricht,, während die Lichtdurchlässigkeit des Filters 36 allmählich größer wird, wenn die Spannung an dem Filter in der vorbeschriebenen Weise langsam abnimmt. Folglich nimmt auch der Widerstand des Photoelements 33 langsam ab. Wenn die Spannung an dem Widerstand 3^ schließlich auf die Schwellenwertspannung des Transistors 35 ansteigt, wird dieser leitend, wodurch das schrittweise Weiterdrehen des Schrittmotors 6 unterbrochen wird, und folglich die Hauptblende auf eine verhältnismäßig große Blendenöffnung geöffnet wird.

Wenn andererseits die Helligkeit oder Leuchtdichte eines Gegenstands verhältnismäßig niedrig ist, steigt die Spannung an dem Widerstand 34- in kurzer Zeit über den Schwellenwert hinaus an, so daß die Hauptblende bei einer verhältnismäßig kleinen Öffnungsfläche in einer Weise angehalten wird, die der der ersten Ausführungsform entspricht.

Somit wird die an das elektro-optische Filter 36 angelegte Spannung allmählich während einer vorbestimmten Zeitdauer, die für die Hauptblende erforderlich ist, um weit geöffnet zu werden, von einem vorbestimmten hohen Pegel auf einen vorbestimmten niedrigen Pegel erniedrigt, so daß das über das Filter 36 von dem Photoelement 33 aufgenommene Licht entsprechend gesteuert werden kann. Infolgedessen weist die zweite Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform den besonderen Vorteil auf, daß die zusätzlichen oder HilfsÖffnungen entfallen

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können, und folglich der Aufbau stark vereinfacht werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich der zu fühlende und zu messende Leuchtdichtebereich eines Gegenstandes nicht ändert, wenn er einmal bestimmt ist. Infolgedessen kann die Schwierigkeit, die Öffnungsfläche der Hilfsblende bei jedem Schritt festzulegen, um den geforderten Bereich der Leuchtdichteintensität zu messen vermieden werden. Eine Abwandlung der zweiten in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, daß eine abnehmende, treppenförmige Spannung an das Filter 36 angelegt wird, wie durch die Kurve r in Fig. 11 dargestellt ist. Das heißt, die Spannung an dem Filter 36 wird entsprechend der digitalen Änderung an der Öffnungsfläche der Hauptblende digital geändert. Infolgedessen ist das Filter 36 mit einem Treppenspannungsgenerator 45 verbunden, welcher D-Flip-Flops D. bis D aufweist. Wenn gleichzeitig der erste Taktimpuls P. (s. Fig. 11) von dem Impulsgenerator 32 an die Motorsteuerschaltung 22 angelegt wird, wird dieser Taktimpuls auch an einen Eingangsanschluß CP₂ der Schaltung 45 angelegt. Infolgedessen steigt entsprechend dem ersten Impuls P,. der Ausgang an dem Anschluß Q. des ersten D-Flip-Flops D. auf einen hohen Pegel an und wird durch einen ersten Inverter 46 in ein Signal mit niedrigem Pegel invertiert. Folglich wird die Spannung, deren Amplitude V^ (s. Figur 11) durch Widerstände 47 und 48 eines Widerstandsnetzwerkes festgelegt ist, an das Filter 36 angelegt. Die Lichtdurchlässigkeit des Filters 36 wird dann entsprechend der anliegenden Spannung V^ eingestellt. Wenn die Helligkeit oder Leuchtdichte eines Gegenstands verhältnismäßig niedrig ist, wird die H_auptöffnung in derselben Weise weiter geöffnet, wie

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oben beschrieben ist, so daß der zweite Taktimpuls P^ an den Eingangsanschluß CPp angelegt wird. Der Ausgang an dem Anschluß Qp des zweiten Flip-Flops Dp steigt dann auf den hohen Pegel an, und dieser Ausgang mit einem hohen Pegel wird dann mittels eines zweiten Inverters 49 in ein Signal mit niedrigem Pegel invertiert. Folglich sind der Widerstand 48 und ein Widerstand 50 parallelgeschaltet, und die Spannung, deren Amplitude durch die parallelgeschalteten Widerstände 47, 48 und 50 in dem Widerstandsnetzwerk festgelegt ist, wird an das Filter 36 angelegt. Das heißt, wie in Fig. 11 dargestellt, die Spannung nimmt schrittweise auf den Wert V₂ ab. In ähnlicher Weise wird die treppenförmige Spannung in Abhängigkeit von der Helligkeit oder Leuchtdichte eines Gegenstandes an das Filter 36 angelegt. Infolgedessen kann ein Zusammenhang bzw. ein Verhältnis von öins zu eins zwischen der Blende oder dem f-Wert sowie der Helligkeit oder Leuchtdichte eines Gegenstandes hergestellt werden.

Als elektro-optisches Filter 36 kann eine Flüssigkristallplatte in nematischem Zustand verwendet werden, welche ihre Durchlässigkeit entsprechend der angelegten Spannung ändert. Andererseits kann eine Kerr-Zelle verwendet werden, welche ebenfalls ihre Durchlässigkeit entsprechend der angelegten Spannung ändert.

Ferner kann das Filter aus der Gruppe ausgewählt werden, welche Mischungen aufweist, in welchen, wenn sie dem elektrischen Feld ausgesetzt sind, kugel- keil- oder stabförmige in einem Medium

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schwimmende bzw. schwebende Substanzen in ihrer Ausrichtung geändert werden, wodurch sich die Lichtdurchlassigkeit der Mischung ändert.

Ferner kann das Element noch aus einer Gruppe mit Substanzen oder Stoffen derart ausgewählt werden, bei welchen, wenn sie dem elektrischen PeId ausgesetzt sind, die Ausrichtung der Kristallatome und/oder der-Moleküle sich ändert.

Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der zweiten Ausführungsform und deren Anwandlung gemäß der Erfindung statt der zusätzlichen oder Hilfsblende, welche in der ersten Ausführungsform als Lichtsteuereinrichtung verwendet ist, das elektrooptische Filter verwendet, um das auf das Photoelement fallende Licht zu steuern, so daß die folgenden Vorteile gegenüber der ersten Ausführungsform erhalten werden können: (a) der Aufbau der Blendeneinstell-^amellen ist sehr einfach; (b) die Lage des Photoelements kann beliebig gewählt werden, so daß der Aufbau der Blendeneinstelleinrichtung sehr vereinfacht werden kann; und (c) der Meßfehler durch das Photoelement infolge einer Änderung des Auffang- bzw. Auftreffwinkels bleibt unverändert .

Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der Erfindung die optimale Blende oder der optimale f-Wert beiiahe augenblicklich mittels der Verschlußlamellen eingestellt werden, welche mittels des Schrittmotors entsprechend der Anzahl Takt- oder Steuerimpulse angetrieben werden, deren Zahl wiederum von der Helligkeit oder Leuchtdichte eines Gegenstands abhängt. Im allge-

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meinen weisen die herkömmlichen Schrittmotore eine Drehzahl von 1000 bis 10000 Impulsen pro Sekunde auf. Wenn folglich der Verschluß so ausgelegt ist, daß die Hauptblende die maximale Öffnung in fünf Schritten, das heißt entsprechend den fünf Impulsen erreicht, dann liegt die Zeit, die für den Verschluß erforderlich ist, um die maximale Blendenöffnung festzulegen, in der Größenordnung von 5/1000 bis 5/10 000 sek. Infolgedessen kann die geforderte Blende oder der f-Wert in sehr kurzer Zeit eingestellt werden.

Die mechanische Widerstandsfähigkeit des Schrittmotors einschließlich seiner Lager ist weitaus größer als die des Servomotors oder eines Galvanometers, die bei dem herkömmlichen Verschluß verwendet werde^und er kann auch weit stärkeren mechanischen Schlägen oder Stoßen widerstehen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

ι Iy Blendeneinstelleinrichtung für eine Belichtungssteuereinrichtung, gekennzeichnet, durch einen Blendeneinstellmechanismus mit einer Anzahl Blendeneinstell-Lamellen (1,2), welche eine in der Öffnungsfläche veränderliche Hauptblendenöffnung (5) in dem Strahlenverlauf von einem Gegenstand (S) zu einem lichtempfindlichen Aufnahmemedium festzulegen, mit einer das auffallende Licht steuernden Einrichtung (11 bis 13), um das Licht von dem Gegenstand (S), das von einem lichtempfindlichen Wandler (33) aufzunehmen ist, proportional zu der Öffnungsfläche der Hauptblende (5) zu steuern, und mit einem in der Drehrichtung umkehrbaren Schrittmotor (6), welcher an die Blendeneinstell-Lamellen (1,2) angekuppelt ist, um sie schrittweise anzutreiben; durch eine Schrittmotor-Steuerschaltung (22), um die schrittweisen Drehbewegungen des Schrittmotors (6) entsprechend dem oder den erhaltenen Impulsen zu steuern; durch einen Impulsgenerator (32), um die an die Motorsteuerschal tung (22) anzulegenden, impulsförmigen Signale zu erzeugen; durch eine erste Steuerschaltung (3Oj3i)» welche an den Verschlußauslöser in der Weise angekoppelt ist, daß, wenn der Verschlußauslöser betätigt wird, die erste Steuerschaltung (3O»31) die impulsförmigen Signale von dem Impulsgenerator(32) zu der Motorsteuerschaltung (22) durchlassen kann; und eine zweite Steuerschaltung (34 bis 35) mit dem lichtempfindlichen Wandler (33), um die Übertragung des impulsförmigen Signals von dem Impulsgenerator (32) an die Motorsteuerschaltung (22)

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zu unterbrechen, wenn der Ausgang von dem lichtempfindlichen Wandler (33) einen vorbestimmten Pegel überschratet, wobei die Hauptblende (5) in Abhängigkeit von der feuchtdichte des Gegenstandes (s) auf die optimale Öffnung eingestellt werden kann.

2. Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das auffallende Licht steuernde Einrichtung zusätzliche oder HilfsÖffnungen (11,12) aufweist, die durch die Blendeneinstell-Lamellen (1,2) in der Weise geschnitten werden, daß, wenn die Blenden (1,2) angetrieben werden, die Hilfsöffnungen (11,12) miteinander zusammen arbeiten, um eine HilÄlende (13) festzulegen, deren Öffnungsfläche sich proportional zu der der Hauptblende (5) ändert, wodurch die zweite Steuerschaltung (33 bis 35) das Licht von dem Gegenstand (S) aufnimmt, das die Hilfsblende (13) durchläßt.

3· Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung (30) an den Verschlußauslöser in der Weise angekuppelt ist, daß, wenn der Verschlußauslöser nicht betätigt wird, die Schalteinrichtung (30) die erste Steuerschaltung (31) in den leitenden Zustand und die Motorsteuerschaltung (22) in den gesetzten Zustand schaltet, daß aber, wenn der Verschlußauslöser betätigt wird, die Schalteinrichtung (30) die erste Steuerschaltung (31) in den abgeschalteren Zustand und die Motorsteuerschaltung (22) aus dem gesetzten Zustand freigibt.

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M-. Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (JO) an den Verschlußauslöser in der V/eise angekoppelt ist, daß, wenn der Verschlußauslöser nicht betätigt wird, die Schalteinrichtung (30) die erste Steuerschaltung (31) in den leitenden Zustand und die Motorsteuerschaltung (22) in den gesetzten Zustand schaltet, daß aber, wenn der Verschlußauslöser betätigt wird, die Schalteinrichtung (30) die erste Steuerschaltung in den abgeschalteten Zustand und die Motorsteuerschaltung in den freigegebenen Zustand schaltet, um dadurch die spannungserzeugende Einrichtung zu betätigen.

5· Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß die zweite Steuerschaltung folgende Einrichtungen aufweist: einen lichtempfindlichen Wandler (33)? der so angeordnet ist, daß er das durch die das auffallende Licht steuernde Einrichtung (13) hindurchgehende Licht aufnimmt, einen in Reihe zu dem lichtempfindlichen Wandler (33) geschalteten Ausgangswiderstand (34-)» sowie eine Schalteinrichtung (35)» welche elektrisch mit dem Ausgangswiderstand (34) verbunden ist, so daß, wenn die Spannung an dem Ausgangswiderstand (3²O einen vorbestimmten Pegel übersteigt, die Schalteinrichtung (35) angeschaltet wird, wodurch die Übertragung des impulsförmigen Signals von dem Impulsgenerator (32) an die Motorsteuerschaltung (22) unterbrochen werden kann,

6. Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das auffallende Licht

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steuernde Einrichtung ein elektro-optisches_/ die Lichtübertragung steuerndes Element (36), um dessen Lichtdurchlässigkeit entsprechend der angelegten Spannung zu ändern, und eine spannungserzeugende Einrichtung (37) aufweist, die elektrisch mit dem Element (36) verbunden ist und linear oder schrittweise die an das Element (36) angelegte Spannung von einem vorbestimmten, hohen Pegel auf einen vorbestimmten niedrigen Pegel während des Zeitintervalls ändert, während welchem die Hauptblende (5) von dem geschlossenen in den weit geöffneten Zustand geöffnet wird.

7. Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch g ekennz eichnet, daß das Element (36) ein Flüssigkristall in nematischem Zustand ist.

8. Blendeneinäcelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch g ekennz eichnet, daß das Element (36) aus der Gruppe ausgewählt ist, welche Mischungen aufweist, in welchen, wenn sie dem elektrischen Feld ausgesetzt sind, kugel-, keil- oder stabförmige,'in einem Medium schwimmende oder schwebende Substanzen oder Stoffe in ihrer Ausrichtung geändert werden, wodurch sich die Lichtdurchlässigkeit der Mischung ändert.

9. Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennz eichnet, daß das Element (36) aus der Gruppe ausgewählt wird, welche Stoffe oder Substanzen derart aufweist, in welchen, wenn sie dem elektrischen Feld ausgesetzt sind, die Ausrichtung der Kristallatome und/oder Moleküle sich ändert, wodurch sich die Lichtdurchlässigkeit der Sub-

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stanz oder des Stoffes ändert.

10. Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungserzeugende Einrichtung (37) eine Zeitkonstantenschaltung aus einem Widerstand (4-4) und einem Kondensator (39) aufweist, wodurch die Ausgangsspannung von dem Spannungsgenerator (32) linear während des vorbestimmten Zeitintervalls von dem hohen auf den niedrigen Pegel erniedrigt werden kann.

11. Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungserzeugende Einrichtung (37) ferner eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (40) und einer Diode (41) aufweist und mit einer Spannungsquelle (+B) verbunden ist, daß der Kondensator (39) in der Spannungserzeugenden Einrichtung (37) über die Reihenschaltung (40,41) geladen wird, wenn die erste Steuerschaltung leitend ist, und daß ein Entladungswiderstand (44) vorgesehen ist, durch welchen der Kondensator (39) entladen wird, wenn die erste Steuerschaltung (33 bis 35) in den eingeschalteten Zustand geschaltet wird.

12. Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerschaltung folgende Einrichtungen aufweist: einen lichtempfindlichen Wandler (33)» der so angeordnet ist, daß er das Licht aufnimmt, welches von dem dielichtübertragung steuernden Element (36) durchgelassen wird, einen elektrisch, mit dem lichtempfindlichen Wandler (33) verbundenen Ausgangswiderstand (34), und

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eine Schalteinrichtung (35), welche elektrisch mit dem Ausgangswiderstand (34) in der V/eise verbunden ist} daß, wenn die Spannung an dem Au=gangswiderstand (3²O einen vorbestimmten Pegel übersteigt, die Schalteinrichtung (35) von dem einen in den anderen Zustand umschaltet, wodurch die Übertragung des Impulses von dem Impulsgenerator (32) an die Motorsteuerschaltung (22) unterbrochen werden kann.

13. Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungserzeugende Einrichtung eine Zählerschaltung (45) ist, um die Spannung zu erzeugen, welche anschließend schrittweise entsprechend der Öffnungsfläche der Hauptblende (5) von dem höchsten Pegel, wenn die Hauptblende geschlossen ist, zu dem niedrigsten Pegel abfällt, wenn die Hauptblende (5) weit geöffnet ist.

14. Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Zählerschaltung (45) ein Schieberegister (D. bis D.) mit einer entsprechenden Anzahl Bits, um entsprechend den Impulsen von dem Impulsgenerator (32) betätigt zu werden, und einen Spannungsteiler aus einem Widerstandsnetzwerk (47,48,50) aufweist, das so angeordnet ist, daß entsprechend dem Ausgang von dem Schieberegister (D^ bis D₄) die Widerstände (47,48,50) in dem Widerstandsnetzwerk folgerichtig gewählt und parallelgeschaltet werden, wodurch die Spannung an der Spannungsquelle (+B) durch die parallelgeschalteten Widerstände geteilt und an das Element (36) angelegt werden kann.

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15. Blendeneinstelleinrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung
(31) an den Verschlußauslöser in der Weise angekuppelt ist, daß, wenn der Verschlußauslöser nicht betätigt wird, die Schalteinrichtung (31) die Motorsteuerschaltung (22) und die die Zählerspannung erzeugende Einrichtung in den geforderten, gesetzten Zustand schaltet, daß aber, wenn der Verschlußauslöser betätigt wird, die Schalteinrichtung (31) die Motorsteuerschaltung (22) und die die Zählerspannung erzeugende Einrichtung aus dem gesetzten Zustand freigibt.

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