DE2904423C2

DE2904423C2 - Schaltung zur Umschaltung des γ-Wertes eines programmgesteuerten Verschlusses

Info

Publication number: DE2904423C2
Application number: DE2904423A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Eiza Saitama Takami
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1978-03-16
Filing date: 1979-02-06
Publication date: 1982-09-02
Also published as: US4269490A; JPS622294B2; DE2904423A1; JPS54122124A; GB2020442A; GB2020442B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Umschaltung des Gammawertes

( ATy

( \AEy

eines programmgesteuerten Verschlusses, wobei 7Vdie Verschlußöffnungszeit und Ev der Belichtungswert ist, mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines Fotostroms, der in Abhängigkeit von der Helligkeit variiert, und einer Zeitsetzschaltung, die eine Umschalt-Schaltung und eine die Verschlußsteuerungsvorrichtung antreibende Schaltung enthält

Zunächst wird der Faktor Gamma (y) beschrieben. In der APEX-Anzeige der fotografischen Optik wird folgende Gleichung aufgestellt

Ey — Ay+ Ty
= Sy + By _Λ

wobei fvder Belichtungswert, A ν der Blendenwert, Tv die Verschlußöffnungszeit Sv die Filmempfindlichkeit und ßvdie Objekthelligkeit ist

Die Beziehung zwischen dem Wert Tv und der wirksamen Zeit kann wie folgt ausgedrückt werden:

r=l/27V.

Im allgemeinen kann beim Fotografieren davon ausgegangen werden, ciaß die Filmempfindlichkeit Sv im wesentlichen konstant ist, so lange die Filmrolle, die in die Kamera eingelegt wurde, benützt wird. Daher kann durch Aufzeichnen der entsprechenden Ty und Ev-Werte entlang der vertikalen und horizontalen Achse eine Kurve, wie sie F i g. 1 zeigt, erhalten werden. Wenn die Größe der Einheitsänderung von Ev durch Δ Ev gekennzeichnet wird, und die Größe der Einheitsänderung von Tv, die verursacht wird, wenn die Einheitsänderung ΔΕ_ν gemacht wird, durch ΔΤ_ν gekennzeichnet wird, dann ist ΔΤν/ΔΕνά^ Gamma (γ) der Verschlußsteuerzeit Falls der Wert Sv konstant ist, ist der Wert £Veine Funktion des Wertes Bv-

Einige programmierte Verschlüsse, die als Blendenverschluß dienen, haben einen Bereich (y<l), wo die Operation, wenn die Lichtstärke relativ groß ist, mit einem konstanten Verhältnis zwischen Zeit und Blendenöffnungsdurchmesser (Blendenwert) ausgeführt wird, und einen Bereich (y=l), wo die Größe der Belichtung nur durch die Zeit gesteuert wird, in der der Blendenöffnungsdurchmesser unverändert bleibt, wenn die Helligkeit größer als ein bestimmter Wert ist. Für einen solchen programmgesteuerten Verschluß ist es notwendig, das Gamma gemäß den Helligkeitsbereichen zu schalten.

In einem herkömmlichen programmgesteuerten Verschluß, der die Bereiche γ<\ und y=l hat, wird ein Helligkeitsdetektor aus Cadmiumsulfid (im weiteren, wenn anwendbar, als »CdS« bezeichnet) verwendet, und ein Umschalten des Gamma wird durch Ausnützen der Tatsache bewirkt, daß der Widerstand des CdS in einem hohen Helligkeitsbereich y<l und in einem niederen Helligkeitsbereich γ<=\ ergibt Weiterhin wird die Approximation von Gamma so benützt wie in F i g. 2 gezeigt, in der das Bezugszeichen 1 eine Kurve kennzeichnet, in der die Umschaltung des Gamma-Bereichs entsprechend der nach F i g. 2 jeweils vorhanden mathematischen Beziehung zwischen log /fund Bv bzw. Ev erfolgt und in der das Bezugszeichen 2 eine Kurve kennzeichnet, die die Schwankung des Widerstands des CdS anzeigt.

Jedoch ist die Schwankungs- bzw. Änderungscharakteristik des Widerstands des CdS bezüglich eines weiten Bereichs der Heiligkeit relativ ungenau. Insbesondere ist die Schwankungscharakteristik des Widerstands des CdS z. B. nicht wie die Charakteristik einer Fotodiode, wo die Variation des Fotostroms bezüglich eines weiten Bereichs der Helligkeit γ = 1 ist Das heißt mit dem CdS ist der für eine Kamera verwendbare Helligkeitsbereich im allgemeinen begrenzt. Weiterhin

ist es im allgemeinen schwierig, das Gamma nur vermittels des leichtaufnehmenden Elements zu schalten bzw. zu ändern. Die Reaktion des CdS auf Schwankungen der Helligkeit ist langsam, besonders im Bereich niederer Helligkeit, und sie ist langsam, verglichen mit der einer Fotodiode. Jedoch sind die Schwankungen des Ausgangsfotostroms der Fotodiode bezüglich ihres ganzen Bereichs der Helligkeit y=l. Daher kann die Fotodiode nicht ohne Modifikation für den programmgesteuerten Verschluß verwendet wer- m den, der mit der Belichtungssteuerzeit für eine Helligkeit, die im Bereich γ< 1 ist, gesteuert wird.

Daher kann ein Element wie eine Fotodiode, deren Ausgang mit γ=\ im ganzen Bereich der Helligkeit variiert, nicht für einen programmgesteuerten Ver- |-, schluQ verwendet werden, insbesondere nicht für einen programmgesteuerten Verschluß, der Bereiche mit verschiedener. Gamma hat, obwohl das Element dem CdS überlegen ist

Eine Schaltung der eingangs beschriebenen Art ist beispielsweise durch die DE-OS 25 17 294 bekanntgeworden. Weiter ist durch die DE-OS 25 25 402 eine Spannungsumsetzschaltung zur logarithmischen Dämpfung eines Fotostroms bekanntgeworden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche eine selbsttätige Umschaltung des Gammawertes zwischen y=\ und y<l ohne mechanische Umschalter bei besserer Leistung und wirtschaftlicher und zuverlässiger Herstellbarkeit der Schaltung ermög- w licht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch eine an sich bekannte Spannungsumsetzimgsschaltung zur logarithmischen Dämpfung des Fotostroms und eine Konstantspannungsschaltung, eine Reihenschaltung zweier Widerstände zwischen der Ausgangsklemme der Spannungsumsetzungsschaltung und der Ausgangsklemme der Konstantspannungsschaltung, deren Verbindungspunkt auf den Eingang der Zeitsetzschaltung geschaltet ist, und eine ideale Diode, die einen Stromfluß über die Ausgangsklemme der Konstantspannungsschaltung nur in diese hinein zuläßt.

Als ideale Diode ist dabei eine solche zu verstehen, die keinen Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung aufweist.

Vorteilhaft ist die Schaltung derart aufgebaut, daß die Konstantspannungsschaltung eine Differentialverstärkerschaltung und einen Transistor sowie eine Einrichtung zum Anlegen einer Spannung an eine Eingangsklemme der Differentialverstärkerschaltung enthält, daß die Basis des Transistors mit der Ausgangsklemme der Differentialverstärkerschaltung verbunden ist, und daß sein Kollektor mit der anderen Eingangsklemme des Differentialverstärkers als Ausgangsklemme verwendet ist

Die Einrichtung zum Erzeugen des FotostromF ist zweckmäßig eine Fotodiode.

Weiter ist die Schaltung vorteilhaft derart aufgebaut, daß die Spannungsumsetzungsschaltung einen diodengeschalteten Transistor enthält, dessen Kollektor und eo Basis mit der Einrichtung zum Erzeugen des Fotostroms verbunden ist, und einen Verstärker zum Verstärken der resultierenden logarithmisch gedämpften Spannung aufweist

Das Verhältnis der Widerstandswerte der beiden Widerstände ist zur Einstellung des Gammawertes zweckmäßig veränderbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine graphische Darstellung der Verschlußsteuerzeit zur Beschreibung des Gamma,

F i g. 2 eine graphische Darstellung, die die Schwankungen des Widerstands abhängig von der Helligkeit angibt, in einem helligkeitserkenr.enden Element (CdS),

F i g. 3 ein Diagramm zur Beschreibung des Prinzips der Operation und Funktion einer Gamma-umschaltenden Schaltung gemäß der Erfindung,

Fig.4 einen Schaltplan, der ein Beispiel des Konstantspannungsquellenschaltkreises zeigt, in dem der Strom nur in den Schaltkreis hineinfließt,

F i g. 5 einen Schaltplan, der ein Beispiel der Gamma-umschaltenden Schaltung gemäß der Erfindung zeigt,

F i g. 6 eine graphische Darstellung, die ein typisches Beispiel der Öffnungs- und Schließoperationscharakteristika von Verschlußlamellen zeigt,

F i g. 7 ein typisches Beispiel von Operationscharakteristika programmgesteuerter Verschlüsse, aufgezeigt an einem APEX-Diagramm,

F i g. 8 eine graphische Darstellung, die ein typj_SCnes Beispiel der Ev über Tv Operationscharakterisiika der Schaltung gemäß der Erfindung angibt,

F i g. 9 eine graphische Darstellung, die charakteristische Kurven angibt, die man erhält wenn das Verhältnis der Widerstandswene der Widerstände R\ und R2 in der Schaltung gemäß der Erfindung geändert wird, und

F i g. 10 eine graphische Darstellung, die ein typisches Beispiel von charakteristischen Kurven angibt, die man erhält, wenn die Spannung der Konstantspannungsquel-Ie E1 geändert wird.

Bezugnehmend auf Fig.3 wird nun eine Beschreibung des Prinzips der Operation und Funktion der Gamma-umschaltenden Schaltung gemäß der Erfindung gegeben. Im Schaltkreis OPi, kann ein Fotostrom ip, der von einer Fotodiode PD mit y=\ entsprechend einer Helligkeit erzeugt wird, zum Kollektor eines diodengeschaltenen Transistors Ta um eine logarithmisch gedämpfte Spannung zu schaffen, fließen. Diese Spannung wird an den Verstärker Of₀ angelegt, um eine Spannung an der Ausgangsklemme b zu erhalten. In diesem Zusammenhang, es wird angenommen, daß der Verstärkungsgrad des Verstärkers OP₀ 1 ist zur Vereinfachung in dieser Beschreibung. Wenn eine Spannung, die zwischen Basis und Emitter des Transistors T_A entsteht, als Vbet-a bezeichnet wird, gilt die folgende Gleichung (1) zwischen der Spannung Vbet-a und dem Fotostrom i_p der in dem Transistor Ta fließt:

bet-a

In (/,/?„) + V_BE0 ,

(D

in der Kdie Boltzmann-Konstante ist;

q ist die Elektronenladung;

Tist die absolute Temperatur;

io ist der Kollektorstrom, der einen Wert hat; und

Vbeo ist die Spannung, die zwischen Basis und Emitter des Transistors Ta entsteht, wenn der Kollektorstrom k fließt

In F i g. 3 kennzeichnet der Bezeichner OPi einen eine konstante Spannung erzeugenden Schaltkreis, in dem die Stromrichtung, gesehen von seiner Ausgangsklemme, so ist, daß er nur in den Schaltkreis hineinfließt. D\ kennzeichnet eine ideale Diode, um die Stromrichtung zu definieren. Es wird angenommen, daß, wenn ein Strom mit einem Wert k\ von einer konstanten

Spannungsquelle /ei an den Kollektor eines diodengeschaltenen Transistors Tcangelegt wird, eine Spannung Vbet-c zwischen Basis und Emitter des Transistors Tc entsteht. Es wird weiter angenommen, daß der Verstärkungsgrad eines Verstärkers OiOo 1 ist, und die ^r> Spannung an seiner Ausgangsklemme c 14ί (Vei = Vbet-c) ist. Die Ausgangsklencme b des Verstärkers OPi ist durch eine Serienschaltung der Widerstände R\ und A₂ mit der Ausgangsklemme c der Konstantspannung erzeugenden Schaltung OP₂ verbunden. Die Widerstände R\ und R₂ sind mit einem Verbindungspunkt a verbunden.

Die Schaltkreise OPi und OP₂ und die Widerstände R\ und R₂ bilden einen Schaltkreis OP3, der den Verbindungspunkt a als seine Ausgangsklemme ver- r> wendet. In F i g. 3 bezeichnet OPt, eine Schaltung, die den Zeitsetzteil und den Magnet MG steuernden Teil einer herkömmlichen ES(electronic shutter)-Schaltung umfaßt.

Die Spannung an der Ausgangsklemme a wird an die Basis eines Transistors T_B im Schaltkreis OP4 angelegt. Der Kollektor des Transistors T₈ ist durch eine Parallelschaltung des Schalters SWt und einer Kapazität Ct mit einer Spannungsquelle £3 und mit dem invertierenden Anschluß (—) eines Spannungskomparators COM-X verbunden. Der nicht-invertierende Anschluß des Komparators COMi ist über die Spannungsquelle Ei mit der Spannungsquelle £3 verbunden. Die Ausgangsklemme des Spannungskomparators COM-I ist über den Magnet MG mit der Spannungsquelle £3 verbunden.

Wenn angenommen wird, daß die Spannung, die zwischen Basis und Emitter des Transistors Tb Vbetb ist, dann kann wie in Gleichung (1) die folgende Gleichung (2) erhalten werden:

Vbe τ- β = (KT/q) In (IcA₀)+ V_BE0,

(2)

in der leder Kollektorstrom des Transistors ist.

Normalerweise ist der Schalter SWrgeschlossen, und _4Ü das Potential des nicht-invertierenden Eingangs des Spannungskomparators COM-X ist höher als das des invertierenden Anschlusses. Daher wird der Magnet MG erregt Wenn der Schalter SWt synchronisiert mit dem Start des öffnens des Verschlusses geöffnet wird, beginnt die Konstantstromintegration der Kapazität Ct mit dem Kollektorstrom Ic des Transistors T₀. Die Ladespannung der Kapazität wird mit der Spannung der Referenzspannungsquelle E₂ im Spannungskompara tor COAi-I verglichen. Wenn die Ladespannung höher als die Spannung der Referenzspannungsquelle E₂ wird, wird die Ausgangsspannung des Spannungskomparators COM-X invertiert. Als Ergebnis wird der Magnet MG abgeschaltet Wenn der Magnet MCi erregt ist, wird der Verschlußschließvorgang angehalten, aber wenn der Magnet MG abgeschaltet ist, wird der Verschlußschließvorgang freigegeben. Daher beginnt der Verschluß sich selbst zu schließen.

Fig.6 ist eine graphische Darstellung, die ein typisches Beispiel der Öffnungs- und Schließvorgangscharakteristika der Verschlußlamellen angibt, die sowohl als Verschluß wie auch als Blende dienen. Während der Zeitdauer vom Zeitpunkt fo, wenn der Schalter SW_T geöffnet wird bis zum Zeitpunkt f„ wird der Voll-Blendenwert F_a erhalten. Der Wert F₁ und die Zeit wirken in einem vorbestimmten Verhältnis, um eine bestimmte Menge Belichtung zu bestimmen. Diese wird als »ein Bereich mit γ< 1« bezeichnet Zum Beispiel im Zeitpunkt t_c beginnen die Verschlußlamellen sich zu schließen (t_c<t_a). Nachdem der Wert F den Wert F, erreicht, wird der Wert Funverändert beibehalten und die Menge der Belichtung wird als Funktion der Zeit geregelt. Dies wird weiterhin als »ein Bereich mit γ= 1« bezeichnet. Zum Beispiel im Zeitpunkt /j, beginnt der Verschluß sich zu schließen (tb> t_a).

Der Vorgang wird nun detaillierter beschrieben.

Die Konstantstromintegration der Kapazität Ct mit dem Kollektorstrom Ic des Transistors Tb beginnt gleichzeitig mit dem öffnen des Schalters SWt (der synchronisiert mit dem Start des öffnens der Verschlußlamellen arbeitet). Die Beziehung zwischen der Belichtungssteuerzeit T und dem Kollektorstrom Ic kann durch folgende Gleichung (3) ausgedrückt werden:

C -K₂- I_c T. (3)

Umgeformt,

T= (C V₂)ZIc, (3')

in denen Cder Kapazitätswert der Kapazität C₇-ISt; und V₂ die Spannung der Referenzspannungsquelle El ist.

Die Basis-Emitterspannungen V_BEt-a, V_Bet-b und VflfT-cder Transistoren T_A, Tsund 7ckönnen durch die folgenden Gleichungen (4), (5) und (6) entsprechend dargestellt werden:

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*ν BET-A =*	KT 1	In	ie. 'O	+
VB ET-B ⁼	KT <7	In	'0
V	AT	In	in	+
*BET-C*	Q		'0

'BEOi

Vbeo,

(4) (5) (6)

in denen /p der Fotostrom der Fotodiode PD ist; /cder Kollektorstrom des Transistors 7"cist; und /'ei der Wert des Stroms der in die Konstantstromquelle /ei fließt ist Es wird angenommen, daß die Transistoren T_A, Teund 7"cdie gleiche Charakteristik aufweisen.

Gleichung (4) gibt also die Spannung am Schaltungspunkt b in Fig.3. und Gleichung (6) gibt also die pr.r.uiig am Schaltungspunkt ein F i g. 3 an.

Falls Vbet-a> V_Bet-c ist, fließt der Strom in den Widerständen R\ und Ä2 in der Richtung i_x in F i g. 3. Die Spannung am Schaltungspunkt a kann durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt werden:

r, + 0

+ V₁

BET-Ci

(7)

in der

r. Her Widerstandswert des Widerstands Ri ist: r₂ der Widerstandswert des Widerstands R2 ist; und V₃ die Spannung am Schaltungspunkt a ist

Da Schaltkreispunkt a mit der Basis des Transistors Γ_β verbunden ist,

= V_BET-_B.

(8)

Falls die Gleichung (8) durch Einsetzen der Gleichungen (4) bis (T) umgeformt wird, dann:

>o

Q /0 (9)

lintsprechcnd für die logarithmischen Ausdrücke

(t)

Daher

te)

ο . in = L· η + r₂ /,ι ζ«

(10)

(11)

Aus der Gleichung (3')

(12)

Wenn die Werte /·,, r₂, ι_ΑΊ, C und K₂ Konstante sind, dann

T=KI(L)⁷ ,

in denen

(13)

(14)

(15)

Daher ist die Belichtungsregelzeit T eine Funktion von (ip)^z. Da der Wert Z dem Gamma (γ) der Zeit entspricht, kenn Gamma wie gewünscht durch Auswahl der Werte η und η {γ < 1) bestimmt werden.

Der Fall, in dem V'bet- λ < Vbet-c ist, wird nun beschrieben.

Falls die Spannung am Schaltkreispunkt c höher ist als die Spannung am Schaltkreispunkt b in F i g. 3, würde der Strom in den Widerständen R\ und A₂ in der Richtung i, wie in Fig.3 angegeben, fließen. Jedoch fließt der Strom aus folgendem Grund nicht in diese Richtung (iy). Im Schaltkreis OP2. in dem die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T_c erzeugt wird, wird die Richtung des Stroms durch die ideale Diode D1, die mit der Ausgangsklemme verbunden ist, bestimmt Da jedoch kein anderer Schaltkreis vorhanden ist, der Strom zum Schaltkreispunkt c schickt, fließt der Strom nicht in der Richtung von iy, und daher erfolgt kein Spannungsabfall durch die Widerstände /?i und Λ2· Daher wird die Spannung am Schaltkreispunkt b einzig an den Schaltkreispunkt a angelegt. Dies kann wie folgt ausgedrückt werden:

'RFT- Λ — VBET-

BET-B ■

Daher

AT /, KT , *In -£- + Vbeo* ta 1 Ό Q**	*k + v_BE* i₀
Da gilt
Wc-
*Aus der Gleichung (3)**

in denen AT'die Konstante ist
o- (17)

(18)

(19)

Da der Exponent des Wertes i_p Eins (1) ist, wird die Variation der Zeit entsprechend der Variation der Helligkeit mit γ = 1 bewirkt. Die Anordnung des Schaltkreises OP₂ ist so, daß der

■■) Strom, bei Betrachtung der Stromrichtung von der Ausgangsklemme c, nur in den Schaltkreis hineinfließt. Dies wird anhand von Fig.4 beschrieben. In der Schaltung, die in F i g. 4 gezeigt ist, wird die Basis-Emitter-Spannung eines diodengeschalteten Transistors Tc

ίο mit konstantem Strom von einer Konstantstromquelle Ie\ getrieben. Die Basis-Emitter-Spannung wird an eine der Eingangsklemmen einer Differentialverstärkerschaltung die aus den Transistoren 71 und T₂ gebildet ist, angelegt. Der Kollektor eines Transistors 7"₅ ist mit einer Ausgangsklemme cund mit der anderen Eingangsklemme der Differentialverstärkerschaltung verbunden. Auf diese Weise wird die andere Eingangsklemme als Ausgangsklemme cverwendet. Die Bezeichner 71 und Γ3 kennzeichnen PNP-Typ- Transistoren, und die Bezeichner T₂, Ta und T5 kennzeichnen NPN-Typ-Transistoren. Der Emitter des Transistors 7Ί ist mit dem Emitter des Transistors Ti verbunden. Der Strom (Z₀) einer Konstantstromquelle wird an die Emitter der Transistoren 7i und Ti angelegt.

Die Basis des Transistors 7] ist mit dem Transistor Tc verbunden, der mit dem Konstantstrom /n betrieben wird. Der Kollektor des Transistors T\ ist mit dem Kollektor des Transistors Ti verbunden und mit der Bais des Transistors. Γ5. Die Basis des Transistors T₂ ist mit dem Kollektor (Basis) des diodengeschaltenen Transistors Ti, verbunden, und mit dem Kollektor des Transistors T3. Der Kollektor des Transistors 7s ist mit der Basis des Transistors Ti verbunden. Die Schaltung nach F i g. 4 kann leicht so modifiziert werden, daß sie einen herkömmlichen Operationsverstärker bildet. In einer solchen Modifikation ist der Kollektor des Transistors Ts über ein Element wie etwa einen Widerstand mit der Speisequelle Ei verbunden. Wegen der Eigenschaften eines solchen Gperations- Verstärkers wird die Basis-Emitter-Spannung des diodengeschalteten Transistors 7c, der mit dem konstanten Strom />i betrieben wird, an den Schaltkreispunkt c angelegt In ähnlicher Weise arbeitet die in Fig.4 gezeigte Schaltung, wenn der Strom ix zum Kollektor des Transistors 7s fließt, als Operationsverstärker, und die Basis-Emitter-Spannung des diodengeschalteten Transistors Tc wird an den Schaltungspunkt c angelegt Da jedoch der Kollektor des Transistors T₅ nur mit der Basis des Transistors Tj verbunden ist, fließt kein Strom 4 aus dem Schaltkreispunkt c heraus. (Der kleine Basisstrom des Transistors T₃ kann vernachlässigt werden.)

So ist es möglich, einen Konstantspannung erzeugen-(16) d_en Schaltkreis zu schaffen, der eine Richtwirkung auf

den Stromfluß vom Schaltungspunkt c ausübt Falls die Transistoren 71 und T₃ Darlington-geschaltet sind, können die Vorspannungsströme zu den Eingangs- und Ausgangsklemmen reduziert werden, und so die Effekte auf die umgebenden Schaltkreise minimiert werden.

Der Schaltkreis gemäß der Erfindung kann durch Ausführen der oben beschriebenen Schaltung erhalten werden. Ein Beispiel des Schaltkreises gemäß der Erfindung zeigt Fig.5. Das Arbeiten des Schaltkreises ist identisch dem, der in F i g. 3 beschrieben ist Er wird gezeigt, um darzustellen, wie der Konstantspannung generierende Schaltkreis in eine komplette Schaltung gemäß der Erfindung eingefügt wird. Die Ergebnisse des tatsächlichen Arbeitens des

Schaltkreises in F i g. 5 werden nun beschrieben. F i g. 7 ist eine graphische Darstellung, die ein typisches Beispiel der Charakteristik eines programmierten Verschlusses angibt, und insbesondere die Kombinationen der Werte Λ ν und Tv entsprechend den Werten Ev ^r> zeigt. In dem Bereich dunkler als EvB, ist Av= 3 und nur der Wert Tv ändert sich. In dem Bereich heller als Ev 8. werden die Schwankungen von Tv bezüglich den Schwankungen von Ev mit γ = 0,5 angegeben.

Die Ergebnisse des Arbeitens mit den Charakteristika ι ο aus F i g. 7, werden in F i g. 8 angegeben. Wie aus F i g. 8 offensichtlich ist, wird, wenn von EvS nach £V7 geändert wird, Tv 5 auf Tv 4 geändert, und daher ist γ = 1 im Bereich dunkler als Ev 8. Wenn E_V8 nach £V10 geändert wird (also die Größe der Änderung 2 Ev ist), wird Tv 5 auf Tv 6 geändert Daher wird die Zeit, die von dem Zeitsetzschaltkreis gesetzt wird, so viel, wie dies einem Ev entspricht geändert. Diese Änderung ist in dem Bereich mit y=0,5. In diesem Fall, sind die Widerstandswerte η und r₂ der Widerstände Ri und R₂ in Fig. 5 gleich; η = /"2 in der Gleichung (15).

F i g. 9 gibt typische Beispiele des Falles an, in dem der Wert γ geändert wird. Bezugszeichen (1) in F i g. 9 gibt die Charakteristika eines Bereichs mit γ = 1 an. Falls der LJmschaltpunkt von Gamma (γ) unverändert ist, sind die Charakteristika des Bereichs mit γ < 1 gemäß den Werten von γ bestimmt Z. B. kann durch Auswahl der Werte η und r₂ in der Gleichung (15) die Charakteristik (3) in F i g. 9 (y < 0,5) und die Charakteristik (4) in F i g. 9 (0,5 <γ <1) erhalten werden.

Fig. 10 gibt ein typisches Beispiel des Falles an, in dem der Wert γ konstant gehalten wird, und der Gamma (γ) umschaltende £V Wert (im weiteren, wenn verwendbar, als »ein Gamma (y) Umschaltpunkt« genannt) geändert wird. Wenn der Spannungswert am Schaltkreispunkt ein Fig. 5, d. h„ die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Tc geändert wird (durch Änderung des Stromwertes /ei der Konstantstromquelle h\\ kann der Gamma-Umschältpunki durch Korrelation der Schwankung der Spannung am Schaltkreispunkt c und der Helligkeit mit der Ausgangsspannung (am Schaltkreispunkt b) des Spannungsumsetzschaltkreises (der den Fotostrom der Fotodiode PD, der sich mit γ = 1 ändert logarithmischer Dämpfung unterwirft) eingestellt werden. D. h., der Punkt an dem die Spannung am Schaltkreispunkt c mit der Spannung am Schaltkreispunkt b übereinstimmt, entspricht dem Gamma (γ) Umschaltpunkt.

Daher wird, wenn die Spannung am Schaltkreispunkt c erhöht wird, der Gamma (γ) Umschaltpunkt in Richtung des hohen Werts von Ev verschoben. Andererseits, wenn die Spannung am Schaltkreispunkt c erniedrigt wird, wird der Gamma (γ) Umschaltpunkt in Richtung des niederen Werts von Ev verschoben. Da das Gamma (γ) in den Bereichen mit γ=\ und γ < 1 unverändert bleibt, wird die Steigung der Graphen in den Bereichen mit γ = 1 und < 1 nicht geändert.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist ist es gemäß der Erfindung möglich, eine Fotodiode zu verwenden, die schnelle Reaktionseigenschaften auf optische Änderungen aufweist. Daher kann die optische Reaktionsgeschwindigkeit, die gewöhnlich eine Schwierigkeit in herkömmlichen Helligkeitsdetektoren (CdS) ist verbessert werden.

Ein Helligkeitsdetektor, in dem die Ausgangsschwankung entsprechend der Helligkeitsschwankung von γ= 1 ist, kann gemäß der Erfindung ausgeführt werden. Daher ist es, anders als bei herkömmlichen Techniken, unnötig, die Charakteristika des lichtaufnehmenden Elementes aufwendig zu ändern. So kann ein relativ einfache Charakteristika aufweisendes, lichtaufnehmendes Element verwendet werden, das leicht bedient werden kann.

Wie in F i g. 9 angegeben, kann der Wert von Gamma (γ) wie gewünscht eingestellt werden, indem das Verhältnis der Widerstandswerte der Widerstände R₁ und R₂ geändert wird, und damit können die Gamma-Charakteristika des Mechanismus der Verschlußlamellen leicht geändert werden. Weiterhin kann wie in Fig. 10 gezeigt der Gamma-Umschaltpunkt leicht geändert werden, indem die Ausgangsspannung des Konstantspannung generierenden Schaltkreises, in dem der Strom, gesehen von der Ausgangsklemme, nur in den Schaltkreis hineinfließt geändert wird. So kann das Einstellen des Gamma (wenn y < 1) und der Gamma-Umschaltpunkt leicht erreicht werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Umschaltung des Gammawertes

(AT_V \AE_V

eines programmgesteuerten Verschlusses, wobei Tv die Verschlußöffnungszeit und Ev der Belichtungswert ist, mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines Fotostroms, der in Abhängigkeit von der Helligkeit variiert, und einer Zeitsetzschaltung, die eine Umschalt-Schaltung und eine die Verschlußsteuerungsvorrichtung antreibende Schaltung enthält, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Spannungsumsetzungsschaltung (OPt) zur logarithmischen Dämpfung des Fotostroms (i_p) und eine Konstantspannungsschaltung (OPi), eine Reihenschaltung zweier Widerstände (Ri, Ri) zwischen der Ausgangsklemme (b) der Spannungsumsetzungsschaltung (OPi) und der Ausgangsklemme (c) der Konstantspannungsschaltung (OPt), deren Verbindungspunkt (a) auf den Eingang der Zeitsetzschaltung (OPa) geschaltet ist, und eine ideale Diode (D 1), die einen Stromfluß über die Ausgangsklemrr.e (c) der Konstantspannungsschaltung (OP2) nur in diese hinein zuläßt

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantspannungsschaltung (OPi) eine Differentialverstärkerschaltung und einen Transistor (T5) sowie eine Einrichtung zum Anlegen einer Spannung an eine Eingangsklemme der Differentialverstärkerschaltung enthält, daß die Basis des Transistors (T₅) mit der Ausgangsklemme der Differentialverstärkerschaltung verbunden ist, und daß sein Kollektor mit der anderen Eingangsklemme des Differentialverstärkers als Ausgangsklemme verwendet ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen des Fotostroms (i_p)eine Fotodiode (PD)\st.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsumsetzungsschaltung (OPi) einen diodengeschalteten Transistor (Ta) enthält, dessen Kollektor und Basis mit der Einrichtung zum Erzeugen des Fotostroms verbunden ist, und einen Verstärker (OPo) zum Verstärken der resultierenden logarithmisch gedämpften Spannung aufweist

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Widerstandswerte der beiden Widerstände (Ri, R2) veränderbar ist.

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