DE2643071C3 - Belichtungssteuerschaltung für fotografische Kamera - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Belichtungssteuerschaltung für fotografische Kamera bei der entweder die Blendenöffnung oder die Belichtungszeit voreingestellt wird, während der andere Parameter danach automatisch eingestellt wird, so daß automatisch eine richtige Belichtung erhalten werden kann.

Es sind zwei Arten von automatischen Belichtungssteuerungen in einer Kamera bekannt, nämlich diejenige mit Voreinstellung der Belichtungszeit, bei der die Belichtungszeiteinstellung vorgewählt und danach die Blendenöffnung automatisch eingestellt wird, und diejenige mit Voreinstellung der Blendenöffnung, bei der die Blendenöffnungseinstellung vorgewählt und die Belichtungszeit danach automatisch erhalten wird. Bei der zuerst genannten Kameraart, bei der die Blendenöffnung automatisch bestimmt wird, kann die Belichtungszeiteinstellung entsprechend der Bewegung des zu fotografierenden Objektes vorgewählt werden. Eine solche Kamera erlaubt indessen nicht, die Blendenöffnung einzustellen, um die gewünschte Tiefenschärfe zu erhalten. Bei der an zweiter Stelle genannten Kameraart, bei der die Belichtungszeit automatisch eingestellt wird, kann zwar die Tiefenschärfe gesteuert werden, es ist jedoch nicht möglich, die Bewegung des zu fotografierenden Objektes zu berücksichtigen. Jede der beiden Kameraarten besitzt somit ihre Vor- und Nachteile.

Für den Fotografen ist es wünschenswert, die Belichtungssteuerung wählen zu können, die am besten die vorhandene Objekthelligkeit mit dem Objektverhalten in Einklang bringt Um diese Wahl zu ermöglichen, wurden eine Reihe von Kameras mit automatischer Belichtungssteuerung vorgeschlagen, bei densn entweder die Belichtungszeiteinstellung oder die Blendenöffnungseinstellung entsprechend den Umständen, unter denen fotografiert werden soll, vorgewählt werden können. Diese bekannten Kameras weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie sowohl in der Schaltung als auch in der Mechanik sehr kompliziert sind, da Umschalteinrichtungen zwischen zwei völlig verschiedenen Arbeitsweisen vorgesehen werden müssen, nämlich einer Arbeitsweise, bei der die Belichtungszeit automatisch gesteuert wird, und der anderen Arbeitsweise, bei der die Blendenöffnung automatisch gesteuert wird.

Aus der DE-AS 19 55 688 ist eine Steuerschaltung bekannt, mit der sowohl Aufnahme mit voreingestellter Belichtungszeit, als auch mit »programmiertem Verschluß« und mit voreingestellter Blende möglich sein sollen — wobei insbesondere die Unterschiede in den beiden letzteren Fällen offen bleiben — mit Ausnutzung der Aufladung und Entladung eines Kondensators, wobei ein Schmitt-Trigger, eine Kippschaltung, verwendet wird. Diese Lehre beschreibt eine Belichtungswert-Einstelleinrichtung, bei der im wesentlichen ein Kondensator aufgeladen und wieder entladen wird. Der

Kondensator wird aufgrund der Objekthelligkeit aufge-Viden, wobei die Aufladezeit bis zu einem ersten Schwellenwert die Blendenöffnung bestimmt, und wird dann über einen Widerstand entladen, wobei die Entladezeit bis zu einem zweiten Schwellenwert die Verschlußöffnungszeit bzw. die Belichtungszeit bestimmt

Um die nacheinander erfolgenden Steuerungen durchzuführen, wird ein Schmitt-Trigger mit nachgeschaltetem Trasistor verwendet, wobei bei gesperrtem Transistor die Blendeneinstellung elektromechanisch bewirkt wird und bei durchgeschaltetem Transistor die Verschlußbetätigung bewirkt wird.

Bei vorgewählter Belichtungszeit wird abhängig von dieser eine Hilfs-Blende vor einem ersten, die Objekthelligkeit erfassenden Photowiderstand verstellt Die Blendenöffnung wird abhängig von der Aufladezeit des Kondensators verstellt, bis der erste Schwellenwert erreicht ist Die Entladung folgt dann über einen entsprechend der vorgewählten Belichtungszeit eingestellten Widerstand. Die Filmempfindlichkeit kann durch Verändern der Schwellenwertspannung des Schmitt-Triggers berücksichtigt werden.

Bei Wirkungsweise mit »programmiertem Verschluß« wird ein ÄC-Glied aus einem anderen zweiten die Objekthelligkeit erfassenden Photowiderstand anderer Kennlinie und dem Kondensator gebildet, wobei außerdem der genannte Widerstand durch Verstellung des Blendenrings verstellt wird, wobei nach der Auslösung der Kondensator über den Widerstand wieder entladen werden kann. Unklar ist hier, welche Unterschiede zwischen Aufnahme mit »Programmiertem Verschluß« und solcher mit vorgewählter Blendenöffnung bestehen sollen.

Wesentlich sind hier einerseits die Verwendung zweier, die Objekthelligkeit unterschiedlich bewertender Photowiderstände sowie andererseits die Ausnutzung der Aufladung und der Entladung eines Kondensators, wobei ein Schmitt-Trigger verwendet wird.

Ferner ist aus der DE-OS 23 61109 eine im wesentlichen mechanische Belichtungssteuereinrichtung bekannt bei der mittels einer elektrischen, nicht näher erläuterten Steuerschaltung entweder die Belichtungszeit oder die Blendenöffnung steuerbar und korrigierbar sind. Dabei wird zunächst die Belichtungszeit vorgegeben, dann wird abhängig von der Objekthelligkeit gegebenenfalls der Filmempfindlichkeit, und der Belichtungszeit die Blendenöffnung mechanisch nachgeführt Die Objekthelligkeits-Analoginformation wird vor dem tatsächlichen Verändern der Blendenöffnung auf den mechanisch bestimmten Wert in einem Kondensator gespeichert und bestimmt dann zusammen mit dem Blendenöffnungswert der aufgrund der ersten Betätigung tatsächlich eingestellten Blendenöffnung wieder eine Soll-Belichtungszeit, die mit der vorgewählten Ist-Belichtungszeit verglichen wird, wobei gegebenenfalls eine Verstellung oder Korrektur der Belichtungszeit erfolgt Wie dabei die »Belichtungszeit-Steuerschaltung II« aussehen soll, ist nicht weiter ausgeführt Die Anordnung Ee.viß dieser Lehre ermöglicht es außerdem, die eingangs genannte Bestimmung der Blendenöffnung aufgrund einer vorgegebenen Belichtungszeit zu umgehen und gleich zunächst mittels der gleichen mechanischen Einrichtung die Blendenöffnung vorzugeben.

Diese Belichtungs-Steuereinrichtung ist im wesentlichen auf mechanische Bauelemente angewiesen, insbesondere hinsichtlich der wahlweisen Vorwahl von Belichtungszeit oder Blendenöffnung, wobei insbesondere bei Vorwahl der Belichtungszeit deren gegebenenfalls notwendige Korrektur erreicht werden solL

Ferner ist aus der DE-OS 24 53 137 eine Belichtungsberechnungsschaltung bekannt die bei entweder vorgegebener Blendenöffnung oder vorgegebener Belichitungszeit den jeweils anderen Faktor ausgehend vom APEX-System auf digitale Weise berechnen solL Dabei v/erden insbesondere, ausgehend vom Blendenwert des APEX-Systems, dem Verschlußwert, dem Filmempfindlichkeitswert (ASA-Wert), dem Helligkeitswert und dem Belichtungswert jeweils andere stets positive und in Zählrichtung umgekehrte Werte zugeordnet, denen dann bei der Digitalrechnung eine bestimmte Impulszahl zugeordnet wird. Sehr schematisch wird ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem durch Umschalten eines Schalters vom Vorwärts-Zähleingang des Zweirichtungszählers (für vorgewählten Blendenwert) auf den Rückwärts-Zähleingang (für vorgewählte Verschluß- und Belichtungszeit) beide Möglichkeiten wahlweise möglich sind. Dabei wird dem ausgangsseitig mit einem ODER-Glied verbundenen Schalter entweder eine digitale information bezüglich des Logarithmus der Objekthelligkeit oder eine digitale Information bezüglich der Filmempfindlichkeit zugeführt (da offenbar beide Informationen in den Zweirichtungszähler eingegeben werden sollen, dürfte aber ein ODER-Glied hier nicht geeignet sein). Diese Information wird im Zweirichtungszähler entweder zur Blendenwert-Information addiert oder von der Belichtungszeit-Information subtrahiert, die in einem voreinstellbaren Schalter enthalten sind. In einer Digitalanzeige wird dann der andere, nicht vorgegebene Faktor oder ein diesem entsprechender Wert dargestellt (wobei dieser gegebenenfalls auch ein Einstellen dieses Faktors auslösen könnte). Insbesondere die konkreten Ausführungsbeispiele zeigen, daß der schaltungstechnische Aufbau sehr kompliziert ist, und damit auch teuer und störanfällig, und zusätzliche Bauteile, wie Impulsgeneratoren, Analog/Digital-Umsetzer und gegebenenfalls wieder Digital/Analog-Umsetzer erfordert

Ein derartiger Analog/Digital-Umsetzer ist in einem Ausführungsbeispiel dargestellt Mittels eines Logarithmier-Verstärkers wird hier der Logarithmus der Objekthelligkeit erzeugt

Dieses Analogsignal wird in einem Integrierverstärker integriert und dann in einem Vergleicher-Verstärker mit einer der Summe aus logarithmisch komprimiertem Blendenwert und einem der logarithmisch komprimierten Filmempfindlichkeit umgekehrt proportionalen Analogwert (Normalspannungsquelle verglichen). Über ein UND-Glied werden einem Zähler von einem Impulsgenerator solange Impulse zugeführt, bis der Vergleichs-Verstärker kippt, d.h. wenn dessen beide Eingangssignale gleich geworden sind. Bereits die Schaltung zur Erzeugung dieser Digitalinformation ist also sehr kompliziert aufgebaut, weshalb die bekannte Belichtungsberechnungsschaltung fertigungstechnisch, auch bei Verwendung von handelsüblichen integrierten Schaltkreisen, teuer ist.

Ferner ist aus der DE-AS 21 33 212 eine Belichtungssteuerschaltung bekannt, die analog arbeitet. Diese Schaltung weist eine Logarithmierstufe und einen Zeitsteuerkondensator auf, durch den jedoch nicht die Blendensteuerung erfolgt Ferner werden gemäß dieser bekannten Lehre zwei Elektromagnetspulen alternativ nach Art eines Schalters durch einen »Triggerkreis« angesteuert, deren eine Elektromagnetspule bei Entre-

gung den zweiten Verschlußvorhang löst und deren andere Magnetspule auch zum Ausgleich von bei voreingestellter Belichtungszeit bezüglich Objekthelligkeit unerreichbarer Blendenöffnungs-Einstellung dient.

Alle diese bekannten Schaltungen sind im schaltungstechnischen Aufbau relativ kompliziert und damit auch teuer und störanfällig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Belichtungssteuerschaltung für eine photographische Kamera mit einer äußerst einfachen Konstruktion zu schaffen, bei der entweder die Blendenöffnung oder die Belichtungszeit vorgewählt wird, während der jeweils andere Parameter danach automatisch erhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Belichtungssteuerschaltung für photographische Kämera gelöst, bei der wahlweise die Belichtungszeit oder die Blendenöffnung voreinstellbar ist und der jeweils andere Faktor abhängig vom voreingestellten Faktor, der eingestellten Filmempfindlichkeit und der gemessenen Objekthelligkeit elektronisch auf analoge Weise berechnet und eingestellt wird, wobei die Belichtungssteuerschaltung Verstärkerstufen, eine Logarithmierverstärker-Stufe und einen Zeitsteuer-Kondensator aufweist und die Berechnung ausgehend von der dem APEX-System zugrundeliegenden Beziehung der Grö-Ben erfolgt, und die dadurch gekennzeichnet ist,
daß eine erste Verstärkerstufe vorgesehen ist, die abhängig von der Filmempfindlichkeit eine der Objekthelligkeit proportionale Spannung erzeugt,
daß die Logarithmier-Verstärkerstufe die Ausgangsspannung der ersten Verstärkerstufe in bekannter Weise logarithmiert und komprimiert,
daß eine dritte Verstärkersture vorgesehen ist, die einen Ausgangsstrom abgibt, der vom Ausgangsstrom der Logarithmier-Verstärkerstufe und vom Wert des jeweils voreingestellten Faktors abhängt, und daß im Stromkreis der dritten Verstärkerstufe ein Zeitsteuer-Kondensator vorgesehen ist, der bei Betätigung des Verschlußauslöseknopfs vom Ausgangsstrom der dritten Verstärkerstufe aufgeladen wird und sich nach vollständiger Aufladung entlädt, wobei der Zeitpunkt vollständiger Aufladung durch Auslösen einer vierten Verstärkerstufe den jeweils anderen Faktor elektromagnetisch bestimmt, und

daß zur wahlweisen Voreinstellung von Belichtungszeit oder Blendenöffnung zwei miteinander verbundene Umschalter vorgesehen sind, deren erster Umschalter zwischen zwei parallelen veränderbaren Widerständen und deren zweiter Umschalter zwischen zwei parallelen Spulen auswählt, wobei der eine Widerstand die Belichtungszeit und der andere Widerstand die Blendenöffnung vorgibt, und wobei die eine Spule die Blendenöffnung bzw. die andere Spule die Belichtungszeit bestimmt

Die Erfindung verwendet dabei eine Analogschaltung, bei der ein analoges Zeitsignal — nämlich die Zeitspanne bis zur vollständigen Aufladung eines Zeitsteuer-Kondensators — wahlweise entweder die Belichtungszeit (bei vorgegebener Blendenöffnung) oder die Blendenöffnung (bei vorgegebener Beiichtungszeit) bestimmt

Diese Analogschaltung ist offensichtlich unterschiedlich gegenüber den Schaltungen der bekannten Belichtungssteuerungen.

Gegenüber der elektrischen Schaltung der DE-OS b5 23 61 109 ist die erfindungsgemäße Schaltung wesentlich anders aufgebaut und erzielt dabei in der gesamten Anordnung eine große Einfachheit gegenüber der bekannten Lehre. Gegenüber der DE-AS 19 55 688 wird erfindungsgemäß nur das Aufladen eines Kondensators ausgenutzt, wobei keine Hilfs-Blende oder dergleichen verwendet wird, sondern vielmehr eine einzige Objekthelligkeit-Informationsquelle verwendet wird.

Die Erfindung gibt gegenüber der DE-OS 24 53 137 eine Analogschaltung an, die ausgehend von unveränderten Beziehungen des APEX-Systems den jeweils nicht voreingestellten Faktor (Blendenöffnung bzw. Belichtungszeit) analog berechnet und einstellt

Bei dem bekannten sogenannten APEX-System werden Additions- und Subtraktionsoperationen mit Werten verschiedener Belichtungssteuerungsparameter durchgeführt, wobei die Beziehung zwischen den Parameterwerten durch nachfolgende Gleichung ausgedrückt werden kann:

Br + Sc = Tv + Ar

(D

worin 5vein die Objekthelligkeit, Sein die Empfindlichkeit des in die Kamera eingelegten Films, A ein die Blendenöffnung und T ein die Belichtungszeit repräsentierender Wert ist Obige Gleichung (1) kann wie folgt umgestellt werden:

Av = ßr + Sv - Tf
Tr = Bv + Sv -Av

Wie am besten aus den Gleichungen (2) und (3) zu entnehmen ist, liegt, wenn der Blendenöffnungswert Av oder der Wert der Belichtungszeit Tv festliegen auch der jeweils andere Wert fest, da die übrigen Parameter zum Belichtungszeitpunkt des Films unveränderlich sind.

Das analoge Ausgangssignal ist dabei der Ausgangsstrom der dritten Verstärkerstufe, der einen Zeitsteuer-Kondensator mehr oder weniger schnell auflädt, was einem analogen Zeitsignal entspricht Das Aufladeende bewirkt eine Stromflußunterbrechung durch das den anderen Faktor bestimmende elektromechanische Bauteil (die zwei parallelen Spulen).

Dabei ist offensichtlich der Schaltungsaufbau wesentlich einfacher als der bei der DE-OS 24 53 137, wobei auch ein großer Teil der Schaltung als Baustein (z. B. MSI oder IC) ausgeführt sein kann, abgesehen davon, daß ein anderes Schaltprinzip, nämlich eine Analogschaltung anstatt einer Digitalschaltung verwendet wird.

Bei der erfindungsgemäßen Analogschaltung wird dabei das obengenannte analoge Ausgangssignal auch schaltungstechnisch anders erzeugt Die der Objekthelligkeit entsprechende Analoginformation (Basisspannung des Transistors der ersten Verstärkerstufe) wird nämlich zuerst mit der Filmempfindlichkeit-Analoginformation (eines ersten veränderlichen Widerstands) kombiniert, bevor eine Loga.rithmierung bzw. Komprimierung stattfindet Diese Analoginformation ist bei beiden Betriebsweisen stets gleich. Dann wird diese (logarithmisch komprimierte) Information erst mit der Information des vorgegebenen Faktors so kombiniert, daß die Ausgangsinformation, nämlich der Emitterstrom des Transistors der dritten Verstärkerstufe, bei Ansteuerung (d. h. geöffnetem Triggerschalter entsprechend einer zur Verschlußöffnung bereiten Kamera) den Zeitsteuer-Kondensator aufladen kann, wobei die

Aufladung abhängig vom Emitterstrom mehr oder weniger schnell erfolgt Solange der Zeitsteuer-Kondensator noch nicht aufgeladen ist, ist das jeweils den anderen Faktor bestimmende elektromechanische Bauelement eine der zwei parallelen Spulen) über den einen Transistor der vierten Verstärkerstufe unter Spannung und damit in Betrieb, wodurch entweder die Blendenöffnung verstellt wird (vorgegebene Belichtungszeit) oder der Verschluß am Schließen gehindert wird (vorgewählte Blende).

Die erfindungsgemäße Analogschaltung kann dabei bei jedem üblichen »elektronischen Verschluß« verwendet werden.

Wesentlich ist somit bei der Erfindung, daß bei beiden Vorwahl-Stellungen der Schaltungsaufbau im Prinzip gleich ist, wobei lediglich durch einfache Umschaltung einerseits ein der vorgewählten Blendenöffnung entsprechendes Bauelement sowie ein bei Erregung das Schließen des Verschlusses verhinderndes Bauelement oder andererseits ein der vorgegebenen Belichtungszeit entsprechendes Bauelement sowie ein die Blendenöffnung verstellendes Bauelement, sich jeweils ersetzend, zugeschaltet werden.

Gegenüber der DE-AS 21 33 212 unterscheidet sich die Belichtungssteuerschaltung gemäß der Erfindung wesentlich in ihrer Zielrichtung und Arbeitsweise. Erfindungsgemäß erfolgt nämlich eine durch mechanisch verbundene Schalter wählbare Ansteuerung von entweder der Blendenöffnung oder der Belichtungszeit, die mit sehr einfachem Aufbau der Schaltungsanordnung — beispielsweise ohne Verwendung von Differenzverstärkern — bei voreingestelltem jeweils anderem Faktor geeignet nachgeführt werden, wobei erfindungsgemäß ein in einem einzigen Kondensator, dem Zeitsteuer-Kondensator, gespeichertes Zeitsignal sowohl einerseits zum Einstellen der Belichtungszeit, als auch andererseits zum Einstellen der Blendenöffnung verwendet wird. Dieser Speicherkondensator speichert die Objekthelligkeit, bevor der Spiegel nach oben verschwenkt wird. Dabei wird der Strom vom Operationsverstärker, der der Bild- bzw. Objekthelligkeit entspricht, im Zeitsteuer-Kondensator gespeichert, der entsprechend der Information über die Bild- bzw. Objekthelligkeit geladen wird. Die Blendenöffnung wird mittels der gespeicherten Information eingestellt, nachdem der Spiegel nach oben verschwenkt worden ist und bevor die vordere Verschlußlamelle sich zur Belichtung zu bewegen beginnt Ein derartiger Speicherkondensator ist bekanntlich bei TTL-Kameras erforderlich. Man kann daher ohne Änderung der Schaltungsanordnung die erfindungsgemäße Belichtungssteuerschaltung auch für derartige Kameras anwenden.

Gemäß einer Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Belichtungssteuerschaltung ein Zeitverzögerungsglied auf, das insbesondere bei Spiegelreflexkameras die Verschlußöffnung und die Aufladung des Zeitsteuer-Kondensators um eine vorgegebene Zeit verzögert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Belichtungssteuerschaltung einen Umformschaltkreis auf, der bei voreingestellter Belichtungszeit oberhalb einer vorgegebenen filmempfindlichkeitsbewerteten Objekthelligkeit den Aufladestrom des Zeitsteuer-Kondensators herabsetzt

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vergrößert der Umformschaltkreis unterhalb der vorgegebenen filmempfindlichkeitsbewerteten Objekthelligkeit den Aufladestrom des Zeitsteuer-Kondensators.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der erste Umschalter mit der dritten Verstärkerstufe verbunden und ist der zweite Umschalter mit dem Ausgang der vierten Verstärkerstufe verbunden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es

ίο zeigt

F i g. 1 ein Schaltdiagramm mit einer Zeitsteuerungsschaltung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 ein Schaltdiagramm mit einer abgewandelten Form der Schaltung von Fig. 1. die einen Umform-Schaltkreis enthält,

Fig.3 eine graphische Darstellung der aus den Schaltungen von F i g. 1 und 2 erhaltenen Zeitsignale, wenn die Verschlußgeschwindigkeitseinstellung zuerst vorgewählt wird.

F i g. 1 zeigt ein Schaltdiagramm, das ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Zeitsteuerungsschaltung darstellt. Gemäß F i g. 1 ist eine Spule L 1 vorgesehen, um eine vorgeordnete Vorhangblende eines Fokalschlitzverschlusses quer über den Film zu bewegen, wenn ein Strom durch die Spule L1 geschickt wird.

Alternativ kann die Spule L1 eine gleitend um einen Permanentmagneten angeordnete Spulenwicklung sein, wobei der Blendenantriebsring mit der Spulenwicklung verbunden sein kann, so daß er durch die Spule L 1 elektrisch angetrieben wird, wenn ein Strom durch sie gelangt Parallel mit der Spule L t ist ein Zeitverzögerungskreis verbunden, der in Reihe einen Kondensator C1 und einen Widerstand R1 aufweist Bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera dient der Zeitverzögerungskreis dazu, die Spule L1 mit einer Zeitverzögerung zu erregen, die dem Zeitintervall zwischen dem Augenblick, wo ein (nicht dargestellter) Schalter auf das Niederdrücken des Verschlußauslöseknopfes schließt, und dem Zeitpunkt, in dem der Spiegel vollständig nach oben geschwenkt ist, entspricht Ein fotoleitendes Element P ist an der Vorderseite der Kamera angeordnet um die Objekthelligkeit zu messen. Der Widerstand des fotoleitenden Elements /"verändert sich mit der auf es einfallenden Lichtintensität und über das Element /Oder an einem Punkt zwischen dem Element P und einem mit ihm in Serie verbundenen Widerstand R2 wird eine Spannung aufgebaut. Diese Spannung, deren Höhe der auf das Element P einfallenden Lichtintensität entspricht, wird auf die Basis eines

so Transistors 77? 1 gegeben. Mit dem Kollektor dieses Transistors 77? 1 ist ein veränderlicher Widerstand VT? 1 verbunden, der mit der ASA-Einstellscheibe verbunden ist und dazu dient, eine Information bezüglich der Empfindlichkeit des in die Kamera eingelegten Films in die Zeitsteuerungsschaltung einzugeben. Die durch den Widerstand VT? 1 gelieferte Filmempfindlichkeitsinformation und die von dem Element P gelieferte Information bezüglich der Objekthelligkeit werden also auf den Transistor 77? 1 gegeben, der eine Emitteraus-

bo gangsspannung erzeugt welche die Belichtungsinformation repräsentiert Die Emitterspannung des Transistors TR1 wird auf einen Rechenverstärker OP gegeben, der einen verstärkten Spannungsausgang erzeugt Der Ausgangsstrom / des Rechenverstärkers OP der auch durch eine »Iog«-Diode D »log« komprimiert ist fließt auf die Basis eines Transistors TRZ Mit dem Kollektor des Transistors 77? 2 ist ein veränderlicher Widerstand VT? 2 zum Einführen der Blendeneinstellunesinforma-

tion und ein veränderlicher Widerstand VR 3 zum Einführen der Belichtungszeiteinstellungsinformation verbunden. Ein Umschalter 51 ist vorgesehen, um wahlweise den Widerstand VR 2 oder den Widerstand VR 3 mit dem Transistor 77? 2 zu verbinden. Der Widerstand VR 2 wird in die Schaltung zugeschaltet, wenn die Blendenöffnung voreingestellt werden soll und sein Wert wird wie bei dem üblichen mit voller öffnung arbeitenden Lichtmeßsystem durch Drehung des Blendenrings verändert. Der veränderliche Widerstand VR 3 wird in die Schaltung zugeschaltet, wenn die Belichtungszeit vorgewählt werden so!! und sein Wert verändert sich mit der Einstellung des Einstellrings für die Belichtungszeit. Der Kollektorstrom des Transistors 77?2 wird durch den Ausgangsstrom /des Rechenverstärkers OP und durch den veränderlichen Widerstand VR 2 oder den veränderlichen Widerstand VR 3 gesteuert. Der Kollektorstrom des Transistors 77? 2 öffnet einen Triggerschalter 52, was ein Aufladen eines Zeitsteuer-Kondensators C2 bewirkt Das öffnen des Triggerschalters 52 ist mit dem Hochschwenken des Spiegels verbunden, wenn die Belichtungszeiteinstellung vorgewählt wird, und es ist auch mit der Bewegung der vorgeordneten Vorhangblende verbunden, wenn die Blendenöffnungseinstellung vorgewählt wird. Nachdem der Zeitsteuer-Kondensator C2 aufgeladen worden ist, wird der Transistor TR 3 leitend, während ein Transistor TR 4 abschaltet Die Belichtungszeit oder die Blendenöffnung werden — abhängig von der gewählten Steuerungsart — entsprechend der Zeitdauer, während welcher der Transistor 77? 4 leitet, gesteuert. Mit dem Emitter des Transistors 77? 4 ist ein Umschalter 53 verbunden, der mit dem Umschalter 51 gekuppelt ist, so daß er mit jenem öffnet und schließt

Wenn der Umschalter 53 mit einem Kontakt a in Verbindung kommt, wird die Spule L 2 erregt, und die Belichtungszeiteinstellung ist damit vorgewählt Schafft der Umschalter 53 eine Verbindung mit einem Kontakt b, so wird eine Verschlußbetätigungsspule (ein Elektromagnet LZ) beaufschlagt welche die nachgeordnete Vorhangblende magnetisch anzieht und sie in Stellung hält Diese Schalterstellung wird gewählt, wenn die Blendenöffnung voreingestellt werden soll.

Die Arbeitsweise der oben erläuterten Zeitsteuerungsschaltung wird nachfolgend für zwei Fälle beschrieben, nämlich für den Fall der Vorwahl der Blendenöffnungseinstellung und für den Fall der Vorwahl der Belichtungszeiteinstellung.

(1) Vorwahl der Blendenöffnungseinstellung so

Die Umschalter 51 und 53 werden zunächst auf ihre zugehörigen Kontakte b,b geschaltet, und der Blendenring wird dann in die gewünschte Öffnungseinstellung gedreht Der veränderliche Widerstand VR 2 nimmt einen Widerstandswert entsprechend der für den Blendenring gewählten Einstellung ein. Ein Niederdrükken des Verschlußauslöseknopfes in diesem Zustand bewirkt ein Schließen des (nicht gezeigten) Stromzuführschalters und ein Aufmachen des Transistors 77? 4, so daß die Verschlußsteuerungsspule bzw. der Elektromagnet LZ beaufschlagt wird und diese die zweite Vorhangblende anzieht und sie in Stellung hält Mit dem Schließen des Stromzuführschalters beginnt auch der Kondensator Cl sich aufzuladen. Während der Kondensator Cl aufgeladen wird, stellt sich die Blende auf die vorgewählte Öffnungsgröße ein und der Spiegel wird aus dem optischen Weg zurückgezogen. Wenn der Kondensator Cl vollständig aufgeladen ist, beginnt ein Strom durch die Spule L1 zu fließen, so daß die vorgeordnete Vorhangblende sich quer über den Film bewegt und den Triggerschalter 52 öffnet Da der Widerstand des fotoleitenden Elements P sich mit dem Betrag des auf das Element P einfallenden Lichts verändert, ist der in die Basis des Transistors TR 1 fließende Bassitrom proportional zur Objekthelligkeit Andererseits ist der veränderliche Widerstand VR 1 mit dem Kollektor des Transistors TR1 verbunden. Demgemäß verändert sich die an dem Emitter des Transistors 77? 1 entwickelte Spannung mit der Objekthelligkeit und der Filmempfindlichkeit, die auf der mit dem Widerstand VR 1 verbundenen ASA-Einstellscheibe eingestellt worden ist Der Ausgang des Transistors 77? 1 gelangt zum Rechenverstärker OP. Die Objekthelligkeitsinformation und die Filmempfindlichkeitsinformation werden durch den Verstärker OP und die Diode D »log«-komprimiert und der erhaltene Ausgangsstrom wird auf die Basis des Transistors 77? 2 gegeben. Da der mit dem Blendenring verbundene veränderliche Widerstand VR 2 auf den Transistor TR 2 geschaltet ist, wird die Information bezüglich der Vorwahl der Öffnungseinstellung zusammen mit den zwei zuvor erwähnten Werten auf den Kollektor dieses Transistors geleitet Am Transistor TR 2 stellt sich ein Emitterstrom ein, der drei Parameter der Belichtungssteuerungsinformation berücksichtigt: die Objekthelligkeit, die FilmempFindlichkeitseinstellung und die vorgewählte Blendenöffnungseinstellung. Der Emitterstrom fließt zum Kondensator C2 und lädt diesen auf. Sobald der Kondensator C2 aufgeladen worden ist, macht der Transistor 77? 3 auf und der Transistor TR 4 macht zu, so daß die Verschlußbetätigungsspule (Elektromagnet) L 3 entregt wird und sie die nachgeordnete Verschlußvorhangblende bewegen und den Verschluß schließen läßt, wie dies bei elektronischen Verschlußmechanismen bekannt ist

(2) Vorwahl der Belichtungszeit

Die Umschalter 51 und 53 werden auf ihre zugehörigen Kontakte a,a gelegt In dem Fall, in dem die Belichtungszeiteinstellung vorgewählt wird, wird die Einsteliungsinformation über den veränderlichen Widerstand VR 3 in die Zeitsteuerungsschaltung eingeführt Ein Strom, welcher der Belichtungszeiteinstellung entspricht, fließt durch die Blendensteuerungsspule L 2 und erregt diese Spule L 2 für eine feste Zeitdauer. Die Blendenöffnung wird automatisch entsprechend der Länge dieser Zeitdauer durch einen nachfolgend beschriebenen Blendensteuerungsmechanismus eingestellt

Gemäß vorliegender Erfindung wird der durch obige Gleichung (2) bestimmte Wert des Parameters Av in Form eines Zeitsignals erhalten, das zur Steuerung der Belichtungszeit benutzt wird Wenn z. B. das Zeitsignal die Belichtungszeit 1/3Os repräsentiert, wird der Blendenöffnungsmechanismus durch dieses Signal beaufschlagt, um automatisch die Blendenöffnung entsprechend der unteren Tabelle auf die /-Zahl »5,6« zu bringen. Wenn in gleicher Weise das Zeitsignal die Belichtungszeit 1/250 s repräsentiert, wird die Blendenöffnung automatisch auf die f-ZaM »16« eingestellt Bei dieser Arbeitsweise kann also die Belichtungszeiteinstellung vorgewählt werden, wonach die Blendenöffnungseinstellung automatisch bestimmt wird.

Tabelle

Tv (Zeitwert); Av (ÖfTnungswert); Sv (Filmempfindlichkeitswert)

0 12 3 4

10

T (Belichtungszeit/s)
A (Öffhungswert//-Zahl)
5 (Filmempfindlichkeit/
ASA)

1/2
1,4

1/4
1,8

1/8
2,8
25

Beispielsweise ist es bei einer Lichtmessung durch die Linse (TTL) äußerst wichtig, daß die richtige Blendenöffnung automatisch in dem Zeitraum zwischen dem Augenblick, wo der Spiegel aus dem optischen Weg hochzuschwenken beginnt, und dem Zeitpunkt, in dem der Verschluß zu öffnen beginnt, eingestellt wird. Aus diesem Grund ist ein Zeitsignal von 1/30 s oder langer zu lang und nicht verwendbar. Aus mechanischen Gründen ist es auch fast unmöglich, die Blendenflügel auf die richtige Blendenöffnungsgröße innerhalb einer so kurzen Zeit wie 1/2000 s einzustellea Es ist deshalb zweckmäßig, ein Zeitsignal von 1/125 s Dauer als Referenzsignal zu nehmen und die Zeitsignale von 4 zu 1/125 s auf etwa 1/30 bis 1/125 s zusammenzudrücken und die Zeitsignale von 1/125 zu 1/2000 s auf etwa 1/125 bis 1/500 s auszudehnen.

F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Form der Schaltung von F i g. 1, nämlich eine Schaltung mit einem Umformschaltkreis, der die Zeitsignale, die erzeugt werden, wenn die Belichtungszeiteinstellung vorgewählt wird, zusammendrückt oder ausdehnt Bei dieser abgewandelten Schaltung ist die Basis eines Transistors TR 5 mit dem Ausgang des Rechenverstärkers OP desselben Typs wie in F i g. 1 verbunden, und der Ausgangsstrom des Rechenverstärkers OP gelangt zur Basis des Transistors 77? 5, um den Transistor 77? 5 leitend zu machen, wenn die gemessene Objekthelligkeit einen vorbestimmten Wert überschreitet Der leitende Transistor TR 5 läßt einen Strom in ein Relais L 4 fließen, das in Serie mit dem Transistor TRS geschaltet ist Damit öffnet ein Relaisschalter 54 einen den Kontakt a enthaltenden Schaltkreis, um gleichzeitig einen den Kontakt b enthaltenden Schaltkreis zu schließen. Ein Widerstand A3 ist in Reihe mit dem Kontakt a des Relaisschalters S 4 und ein Widerstand J? 4 ist in Reihe mit dem Kontakt b verbunden. Jeder der Widerstände Λ3 und A4 liegt über einen Schalter 55 an der Basis des Transistors 77? 1, wobei der Schalter 55 mit dem Umschalter 51 gekuppelt ist, um geschlossen zu werden, wenn die Verschluß-Belichtungszeiteinstellung vorgewählt wird.

Der Schalter 55 wird also geschlossen, wenn die gewünschte Belichtungszeit als erstes eingestellt werden solL Liegt in diesem Fall die gemessene Lichtintensität oberhalb des vorbestimmten Werts, d. h. wenn das Blendensteuerungszeitsignal größer als 1/25Os ist, liefert der Rechenverstärker OPein Ausgangssignal, das den Transistor 77? 5 leitend macht, um das Relais L 4 zu erregen und damit den Relaisschalter 54 in die Position b zu schalten. Wie gezeigt, ist der Kontakt b des Relaässchalters 54 mit dem Widerstand A4 verbunden, so daß der Widerstand i? 4 parallel zum Widerstand R 2 geschaltet wird, was einen Abfall bei der Eingangsspannung des Transistors 77? 1 zur Folge hat Demgemäß empfängt der Zeitsteuer-Kondensator C2 einen geringeren Aufladestrom, so daß das Zeitsignal länger anhält

1/16

50 1/30

5,6

100

1/60

200

1/125	1/250	1/500	1/1000
11	16	22	32
400	800	1600	3200

und damit die Blendensteuerungsspule L 2 für eine längere Zeitdauer erregt wird. Liegt dagegen die Lichtintensität unterhalb des vorbestimmten Werts, d. h.

wenn das Zeitsignal kürzer als 1/25Os ist, leitet der Transistor 77? 5 nicht und der Relaisschalter 54 bleibt in der Stellung a.

Wie gezeigt, ist der Widerstand R 3 in Reihe mit dem Kontakt a und parallel mit dem fotoleitenden Element P verbunden, so daß der Transistor TR1 eine höhere Eingangsspannung empfängt Entgegengesetzt zum ersten Fall erhält damit der Zeitsteuer-Kondensator C 2 einen vergrößerten Ladestrom, so daß das Zeitsignal kurzer wird.

Das Ergebnis obiger Anordnung ist in F i g. 3 dargestellt Wenn die Belichtungszeit vorgewählt wird, ändert sich das Verhältnis zwischen den der Belichtungszeit von 10 bis 1/200Os entsprechenden Rohzeit-Signalen und dem zur Steuerung der Blendeneinstellung verwendeten Zeitsignal von dem durch die Linie AB repräsentierten Verhältnis (Fall der Schaltung von Fig. 1, welche die Rohzeitsignale direkt als Blendensteuerungszeitsignale verwendet) zu dem durch die Linie CD repräsentierten Verhältnis. Wird andererseits die Blendenwerteinstellung vorgewählt so ist der Schalter 55 offen, so daß für die Zeitdauer Strom in die Verschlußbetätigungsspule L 3 fließt, welche Zeitdauer automatisch durch die Schaltung in derselben Weise wie bei der Schaltung von F i g. 1 bestimmt wird.

Bei der Schaltung von F i g. 2 erfolgt die Umformung des Rohzeitsignals in das berichtigte Zeitsignal für die Blendensteuerung durch Umschalten des Eingangspegels des Transistors 77? t über und unter eine vorbestimmte Intensität der Objekthelligkeit Alternativ könnte die Anordnung so getroffen werden, daß der Ladestrom des Kondensators C2 direkt verändert wird.

Vorliegende Erfindung macht sich die Tatsache

zunutze, daß die Verschlußsteuerung in Zeitstufen

so bewirkt wird. Das Zeitsignal zur Steuerung der Belichtungszeit wird auch zur Steuerung der Blendenöffnung herangezogen. Indem dasselbe Zeitsignal entweder zur Steuerung der automatisch einzustellenden Belichtungszeit oder zur Steuerung der automatisch einzustellenden Blendenöffnung herangezogen wird, wird es möglich, sowohl die Belichtungszeit als auch die Blendenöffnung durch ein und denselben Schaltkreis automatisch zu steuern, so daß eine einfach konstruierte Steuereinrichtung verwendet werden kann. Die bei vorliegender Erfindung verwendete Verschlußsteuerungseinrichtung kann ohne Abwandlung den üblichen elektronischen Verschluß benutzen, der durch Zeitsignale gesteuert wird, um die gewünschten Belichtungszeiten zu erhalten. Die Blendenöffnungssteuerungseinrichtung wird von denselben Zeitsignalen gesteuert, die in diesem Fall dazu benutzt werden, die Drehung des Blendenantriebsrings zu steuern. Mit anderen Worten werden sowohl die Belichtungszeit als auch die

Blendenöffnung durch die Zeit gesteuert, die, wenn sie kurz ist, eine kürzere Belichtungszeit oder eine kleinere Blendenöffnung bei höheren Lichtwerten hervorruft

Die arithmetischen Operationen werden elektronisch mit verschiedenen Belichtungssteuerungsparametern, wie der Objekthelligkeit usw. durchgeführt, und die aus

diesen Operationen resultierenden Signale werden dazu benutzt, den Verschlußsteuerungsmechanismus oder den Blendensteueningsmechanismus zu steuern, um automatisch die für eine richtige Belichtung geforderte Belichtungszeit oder Blendenöffnung zu erhalten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Belichtungssteuerschaltung für photographische Kamera, bei der wahlweise die Belichtungszeit oder die Blendenöffnung voreinstellbar ist und der jeweils andere Faktor abhängig vom voreingestellten Faktor, der eingestellten Filmempfindlichkeit und der gemessenen Objekthelligkeit elektronisch auf analoge Weise berechnet und eingestellt wird, wobei die Belichtungssteuerschaltung Verstärkerstufen, eine Logarithmierverstärker-Stufe und einen Zeitsteuer-Kondensator aufweist und die Berechnung ausgehend von der dem APEX-System zugrundeliegenden Beziehung der Größen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Verstärkerstufe (TR 1) vorgesehen ist, die abhängig von der Filmempfindlichkeit (Sv) eine der Objekthelligkeit (Bv) proportionale Spannung erzeugt,
daß die Logarithmier-Verstärkerstufe (OP, D) die Ausgangsspannung der ersten Verstärkerstufe (TR 2) in bekannter Weise logarithmiert und komprimiert,

daß eine dritte Verstärkerstufe (TR 2) vorgesehen ist, die einen Ausgangsstrom abgibt, der vom Ausgangsstrom (i)der Logarithmier-Verstärkerstufe (OP, D) und vom Wert des jeweils voreingestellten Faktors (Av oder Tv) abhängt, und daß im Stromkreis der dritten Verstärkerstufe (TR 2) ein Zeitsteuer-Kondensator (C2) vorgesehen ist, der bei Betätigung des Verschlußauslöseknopfs vom Ausgangsstrom der dritten Verstärkerstufe (77? 2) aufgeladen wird und sich nach vollständiger Aufladung entlädt, wobei der Zeitpunkt vollständiger Aufladung durch Auslösen einer vierten Verstärkerstufe (TR 3, TR 4) den jeweils anderen Faktor elektromagnetisch bestimmt, und
daß zur wahlweisen Voreinstellung von Belichtungszeit (Tv) oder Blendenöffnung (A v) zwei miteinander verbundene Umschalter (Si, S3) vorgesehen sind, deren erster Umschalter (Si) zwischen zwei parallelen veränderbaren Widerständen (VR 2, VR 3) und deren zweiter Umschalter (S3) zwischen zwei parallelen Spulen (L 2, L 3) auswählt, wobei der eine Widerstand (VR 3) die Belichtungszeit (Tv)und « der andere Widerstand (VR 2) die Blendenöffnung (Av) vorgibt, und wobei die eine Spule (L 2) die Blendenöffnung (Av)bzw. die andere Spule (L3) die Belichtungszeit (Tv) bestimmt.

2. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch ein Zeitverzögerungsglied (Ci, Ri, L 1), das insbesondere bei Spiegelreflexkameras die Verschlußöffnung und die Aufladung des Zeitsteuer-Kondensators (C2) um eine vorgegebene Zeit verzögert.

3. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Umformschaltkreis (TR 5,L4,S4,S5,R 4), der bei voreingestellter Belichtungszeit oberhalb einer vorgegebenen filmempfindlichkeitsbewerteten Objekthelligkeit den Aufladestrom des Zeitsteuer-Kondensators (C2) herabsetzt.

4. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umformschaltkreis (TR5, L4, 54, 55, A4, A3) unterhalb der vorgegebenen filmempfindlichkeitsbewerteten Objekthelligkeit den Aufladestrom des Zeitsteuer-Kondensators (C 2) vergrößert.

5. Belichtungssteuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Umschalter (Si) mit der dritten Verstärkerstufe (TR 2) verbunden ist und daß der zweite Umschalter (S3) mit dem Ausgang der vierten Verstärkerstufe (TR 3, TR 4) verbunden icL