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Beschreibung
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Automatische Belichtungs-Steueranordnung für eine Kamera Die Erfindung
betrifft eine automatische Belichtungs-Steueranordnung für eine Kamera zum Steuern
der Lichtmenge, die eine Blitzentladungsröhre aussendet, wenn sie beim Fotografieren
mit Blitzlichtbeleuchtung durch ein elektronisches Blitzgerät betätigt wird.
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Eine herkömmliche automatische Belichtungs-Steueranordnung für eine
Kamera, beispielsweise eine Steuerschaltung, die mit einem elektrischen Verschluß
verbunden ist, hat einen Vergleicher, der von einer bipolaren integrierten Schaltung
gebildet ist. Bei einem Vergleicher dieses Typs ergibt sich eine Verzögerung in
seinem Ansprechverhalten aus einer Streukapazität oder Sperrschichtkapazität an
der Basis, dem Emitter und dem Kollektor eines Transistors, der in der Eingangsstufe
benutzt wird, ebenso wie aus einer inhärenten Verzögerung im Ansprechverhalten eines
bipolaren Transistors selbst, wie sie durch die Rekombination von Elektronen und
Löchern hervorgerufen werden kann. In den Fällen, wo ein Ausgangssignal aus einem
solchen Vergleicher benutzt wird, um die Lichtabgabe einer Blitzentladungsröhre
in einem
elektronischen Blitzgerät zu unterbrechen, kann durch eine
Zeitverzögerung beim Ausgangssignal in bezug auf ein Eingangssignal eine Überbelichtung
insofern hervorgerufen werden, als bei der Inversion des Eingangssignals, das der
Vergleicher von einer Lichtmeßschaltung erhält, das Ausgangssignal nicht sofort
invertiert wird, obgleich die Lichtmeßschaltung ordnungsgemäß arbeitet und eine
richtige Belichtung bestimmt.
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Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer mit einem elektrischen Verschluß
einer fotografischen Kamera verbundenen Steuerschaltung, die eine Form einer herkömmlichen
automatischen Belichtungs-Steueranordnung darstellt. Die dargestellte Steuerschaltung
hat einen Lichtmeß-Steuerschalter SW1, der abhängig vom Öffnen und Schließen eines
elektrischen Verschlusses geöffnet und geschlossen wird, einen fotoelektrischen
Meßgrößenumformer PD1 für die Lichtmessung, der die Belichtung automatisch zu steuern
vermag, einen zum Meßgrößenumformer PD1 parallelgeschalteten Vorspannungskondensator
C1, der während eines Lichtmeßvorganges an den Meßgrößenumformer PD1 eine Spannung
anlegt, einen veränderbaren Widerstand VR1 zum Einstellen auf eine Filmempfindlichkeit,
einen Spannungsteiler-Widerstand R1, einen von einem bipolaren integrierten Schaltkreis
gebildeten Vergleicher CP1, einen an diesen angeschlossenen Widerstand R2 zum Einstellen
eines Vergleichereingangsstromes, einen Elektromagneten Mgl, der den elektrischen
Verschluß zu schließen vermag, einen Schalttransistor Ql, der mit dem Elektromagneten
Mgl in Reihe geschaltet ist und diesen steuert, einen Ausgangswiderstand R5, der
mit einer Anschlußklemme T1 verbunden ist, an welcher ein Beleuchtungssteuersignal
zum Steuern einer nicht dargestellten Blitzentladungsröhre eines elektronischen
Blitzgerätes erzeugt wird, einen weiteren Schalttransistor Q2, der die Zuleitung
einer Betriebsspannung +Vcc zum Ausgangswiderstand R5 vornimmt oder unterbricht,
und Basiswiderstände R3 und R4, die mit den zugehörigen Schalttransistoren Q1 und
Q2 verbunden sind.
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Der Lichtmeß-Steuerschalter SW1 ist mit dem Meßgrößenumformer PD1
in Reihe geschaltet und an eine Leitung El angeschlossen, welche mit einer nicht
dargestellten Stromquelle verbunden ist und von ihr die Betriebsspannung +Vcc erhält,
und an eine an Masse angeschlossene Masseleitung EO. Ebenfalls an die Leitungen
El und EO und parallel zu der Reihenschaltung mit dem Steuerschalter SW1 und dem
Meßgrößenumformer PDl sind angeschlossen eine Reihenschaltung mit dem veränderbaren
Widerstand VR1 und dem Spannungsteilerwiderstand R1, eine weitere Reihenschaltung
mit dem Schalttransistor Q1 und dem Elektromagneten Mgl, sowie eine mit dem Schalttransistor
Q2 und dem Ausgangswiderstand R5 gebildete Reihenschaltung.
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Die Verbindungsleitung zwischen dem Steuerschalter SW1 und dem Meßgrößenumformer
PD1 ist mit einer invertierenden Eingangsklemme des Vergleichers CPi und über den
Vorspannungskondensator C1 mit der Leitung EO verbunden. Die nichtinvertierende
Eingangsklemme des Vergleichers CPi ist an die Verbindungsleitung zwischen dem Widerstand
VR1 und dem Widerstand R1 angeschlossen, wogegen eine Steueranschlußklemme des Vergleichers
CP1 mit der Leitung EO über den stromregulierenden Eingangswiderstand R2 verbunden
ist. Die Ausgangsklemme des Vergleichers CP1 ist über die Widerstände R3 und R4
mit der Basis des zugehörigen Schalttransistors Q1 bzw. Q2 verbunden. Die Schalttransistoren
Q1 und Q2 sind P-N-P-Transistoren, und ihre Emitter sind gemeinsam an die Leitung
El angeschlossen, wogegen ihre Kollektoren über den Elektromagneten Mgl bzw. den
Ausgangswiderstand R5 mit der Leitung EO verbunden sind. Die Verbindungsleitung
zwischen dem Schalttransistor Q2 und dem Ausgangswiderstand R5 ist an die Anschlußklemme
T1 angeschlossen, an welcher ein Beleuchtungssteuersignal erzeugt wird. Die Schaltverbindung
des Vergleichers CP1 mit der Leitung El ist nicht dargestellt, obgleich er von ihr
die Betriebsspannung +Vcc erhält.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Der Steuerschalter SW1 wird
beim
Öffnen des elektrischen Verschlusses geöffnet, wodurch die Spannung am aufgeladenen
Vorspannungskondensator C1 an den Meßgrößenumformer PD1 angelegt wird, damit dieser
seinen Lichtmeßvorgang auslösen kann. Die Ladung des Vorspannungskondensators C1
wird entsprechend der vom Meßgrößenumformer PD1 aufgefangenen Lichtmenge abgeleitet,
und wenn das Potential an der invertierenden Eingangsklemme des Vergleichers CP1
unter ein Bezugspotential absinkt, das an der nichtinvertierenden Eingangsklemme
des Vergleichers CPl anliegt und durch die vom Widerstand VRl und dem Spannungsteilerwiderstand
R1 gebildete Spannungsteilerschaltung bestimmt wird, wird das Ausgangssignal des
Vergleichers CP1 von seinem niedrigen Signalwert auf hohen Signalwert invertiert.
Daraufhin wird der Schalttransistor Q1 abgeschaltet, um den Elektromagneten Mgl
zu entregen und somit das Schließen des elektrischen Verschlusses hervorzurufen.
Zur gleichen Zeit wird auch der Schalttransistor Q2 gesperrt, wodurch das Potential
an der Anschlußklemme T1 von seinem hohen Pegel auf seinen niedrigen Pegel wechselt.
Dieses Signal wird einer Beleuchtungssteuerschaltung zugeführt, die mit der Blitzentladungsröhre
des elektronischen Blitzgerätes verbunden ist; somit wird die Lichtabgabe der Blitzentladungsröhre
unterbrochen.
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Der Vergleicher CPl ist von einem integrierten Schaltkreis gebildet,
dessen innere Ersatzschaltung gemäß Fig. 2 in Form von Transistoren Q3 bis Q18 und
Widerständen R6 bis R13 dargestellt werden kann. Gemäß Fig. 2 ist ein N-P-N-Transistor
Q3, der eine Eingangsstufe darstellt, mit seiner Basis an eine invertierende Eingangsklemme
T2 angeschlossen, wogegen ein ebenfalls zur Eingangsstufe gehörender N-P-N-Transistor
Q4 an seiner Basis mit einer nichtinvertierenden Eingangsklemme T3 verbunden ist.
Eine Ausgangsstufe ist von einem N-P-N-Transistor Q18 gebildet; die Verbindungsleitung
zwischen seinem Kollektor und einem Widerstand R13 ist an eine Ausgangsklemme T4
angeschlossen. Bei dieser Anordnung
wird der von der invertierenden
Eingangsklemme T2 und der nichtinvertierenden Eingangsklemme T3 gelieferte Strom
vom Widerstandswert des stromregulierenden Widerstandes R2 bestimmt, der mit dem
Emitter eines N-P-N-Transistors Q7 oder mit einer Steuerklemme T8 des Vergleichers
CPl verbunden ist, und vom Basisstrom der Transistoren Q5 und Q6. Bei der vorstehend
beschriebenen Steuerschaltung hat der Widerstand R2 einen hohen Wert, um den Eingangsstrom
zu reduzieren, weil, wenn der Wert des Widerstandes R2 verringert wird, damit ein
erhöhter Eingangsstrom fließen kann, die Ladung des Vorspannungskondensators C1
über den Vergleicher CP1 und den Widerstand R2 rasch abgeleitet wird, woraus sich
eine Verkleinerung des dynamischen Bereiches des Meßgrößenumformers PD1 ergibt.
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Wenn jedoch die Größe des Eingangsstroms an den Vergleicher CPi herabgesetzt
wird, nimmt es längere Zeit in Anspruch, die in Fig. 2 mit gestrichelten Linien
gezeichneten Streu-oder Sperrschichtkapazitäten zwischen Basis und Emitter bzw.
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Basis und Kollektor der Transistoren Q3 und Q4 aufzuladen, welche
an die zugehörigen Eingangsklemmen T2 und T3 angeschlossen sind. Dies führt zu einem
langsamen Ansprechen des Vergleichers CP1, woraus sich die Schwierigkeit ergibt,
daß der Vergleicher CPl auf eine Blitzlichtbeleuchtung von sehr kurzer Dauer nicht
ordnüngsgemäß ansprechen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Belichtungs-Steueranordnung
für eine Kamera mit erhöhter Ansprechgeschwindigkeit zu schaffen, ohne daß für die
Blitzentladungsröhre ein erhöhter Eingangsstrom erforderlich ist.
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Eine diese Aufgabe lösende Steueranordnung ist mit ihren Ausgestaltungen
in den Ansprechen gekennzeichnet.
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Erfindungsgemäß erhöht ein Verstärker einen Vorspannungsstrom von
in der Eingangsstufe des Vergleichers enthaltenen
Transistoren,
wenn die Blitzentladungsröhre die Lichtabgabe beginnt. Dementsprechend fließt durch
die Transistoren in der Eingangsstufe ein höherer Kollektorstrom, wodurch die Ansprechgeschwindigkeit
des Vergleichers erhöht wird. Auf diese Weise stellt der Vergleicher den Lichtblitz
mit geringerer Verzögerung fest und vermeidet Überbelichtungen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer
schematischen Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 3 einen Schaltplan einer mit
einem elektrischen Verschluß verbundenen Steuerschaltung zeigt, die eine automatische
Belichtungs-Steueranordnung für eine Kamera gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
darstellt und mit der elektrischen Schaltung eines elektronischen Blitzgerätes verbunden
ist.
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Gemäß Fig. 3 ist die Steuerschaltung mit der in einem mit strichpunktierten
Linien gezeichneten Block dargestellten elektrischen Schaltung eines elektronischen
Blitzgerates immer dann verbunden, wenn das Blitzgerät auf die Kamera montiert ist,
der die Steuerschaltung gemäß der Erfindung zugeordnet ist.
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Der Teil der Steuerschaltung, welcher deren'fruhere Stufen darstellt,
ist der gleiche wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1; einander entsprechende
Bauteile sind daher mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht nochmals
beschrieben.
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Die spätere Stufe der Steuerschaltung hat drei Transistoren Q21, Q22
und Q23, vier Widerstände R21, R22, R23 und R24 und einen Vorspannungsstrom-Verstärkerkondensator
C11. Der Transistor Q21 ist ein P-N-P-Transistor, dessen Emitter mit der Leitung
El direkt verbunden ist, wogegen sein Kollektor uber den Widerstand R21 an die Basis
des Transistors Q22 und seine Basis an eine Anschlußklemme T5 angeschlossen sind.
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Der Transistor Q22 ist vom N-P-N-Typ; sein Kollektor ist über
den
Widerstand R22 an die Leitung El und auch an die Basis des Transistors Q23 angeschlossen,
sein Emitter mit der Leitung EO direkt verbunden. Der Transistor Q23 ist vom N-P-N-Typ;
sein Kollektor ist über den Widerstand R23 mit der Leitung El und über eine Reihenschaltung
mit dem Verstärkerkondensator Cli und dem Widerstand R24 auch mit der Steuerklemme
des Vergleichers CPl verbunden, wogegen sein Emitter an die Leitung EO direkt angeschlossen
ist.
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Bei völlig geöffnetem elektrischem Verschluß läßt sich ein Synchronisationskontakt
SW2 schließen, der zwischen der Leitung El und einer Anschlußklemme T6 zwischengeschaltet
ist.
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Die Leitung El ist auch mit einer Anschlußklemme T7 verbunden.
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Die elektrische Schaltung des elektronischen Blitzgerätes, die mit
der Steuerschaltung des elektrischen Verschlusses verbindbar ist, hat als Hauptbauteile
eine Stromquelle PS1 von hoher Spannung, einen Hauptkondensator C12, eine Blitzentladungsröhre
F, eine Beleuchtungssteuerschaltung CCI und eine Trigger- oder Zündschaltung TC1.
An die Stromquelle PSl sind zwei Versorgungsleitungen E2 und E3 über einen Leistungs-oder
Hauptschalter SW3 angeschlossen. Mit den Versorgungsleitungen E2 und E3 ist eine
Reihenschaltung mit dem Hauptkondensator C12 und einer Z-Diode ZD1 verbunden. Ebenfalls
mit dem Hauptkondensator C12 parallelgeschaltet sind eine Reihenschaltung mit einem
Kondensator C13 und einem Widerstand R25 sowie eine weitere Reihenschaltung mit
der Blitzentladungsröhre F und der Beleuchtungssteuerschaltung CC1.
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Die Blitzentladungsröhre F hat eine Zündelektrode FT, die an die Zündschaltung
TC1 angeschlossen ist. Die Beleuchtungssteuerschaltung 001 ist an die Anschlußklemme
T1, die Zündschaltung TC1 an die Anschlußklemme T6 angeschlossen.
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Wie üblich bildet die Z-Diode ZD1 eine Schaltung mit konstanter Spannung,
und zu ihr parallelgeschaltet ist eine Reihenschaltung mit einem Transistor Q24
und einem Widerstand R27.
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Der Transistor Q24 ist ein P-N-P-Transistor, bei dem der Emitter an
die Verbindungsleitung zwischen dem Hauptkondensator C12 und der Z-Diode ZD1 angeschlossen,
der Kollektor über den Widerstand R27 mit der Versorgungsleitung E3 und die Basis
über einen Widerstand R26 mit der Verbindungsleitung zwischen dem Kondensator C13
und einem Widerstand R25 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Q24 ist auch
mit der Anschlußklemme T5 verbunden. Die Verbindungsleitung zwischen dem Hauptkondensator
C12 und der Z-Diode ZD1 ist mit der Anschlußklemme T7 verbunden.
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Die Arbeitsweise des elektronischen Blitzgerätes wird in Verbindung
mit der Arbeitsweise der automatischen Belichtungs-Steueranordnung gemäß der Erfindung
beschrieben.
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Wenn der Hauptschalter SW3 des elektronischen Blitzgerätes geschlossen
wird, erhalten die Versorgungsleitungen E2 und E3 Strom, wodurch der Hauptkondensator
C12 und der Kondensator C13 beginnen, sich aufzuladen. Der Ladestrom des Hauptkondensators
C12 fließt durch die Z-Diode ZD1 und erzeugt dabei an ihr eine konstante Spannung,
welche die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Q24 vorspannt. Wenn jedoch
keine Aufnahme gemacht wird und der Synchronisationskontakt SW2 der Kamera geöffnet
bleibt, nehmen der Emitter und die Basis des Transistors Q24 ein gleiches Potential
an, der Transistor Q24 bleibt dadurch in gesperrtem Zustand. Folglich wird der Transistor
Q21 in der Kamera auf Durchlaß geschaltet, weil seine Basis durch die Anschlußklemme
T5 und den Widerstand R27 auf ein negatives Potential vorgespannt ist. Sodann wird
der Transistor Q22, der mit dem Transistor Q21 verbunden ist, elektrisch leitend,
wodurch der Transistor Q23 abgeschaltet wird, wobei der Verstärkerkondensator C11
über die Widerstande R23, R24 und R2 an die Leitungen El und EO angeschlossen wird.
Der Verstärkerkondensator C11 wird so aufgeladen, daß seine mit dem Widerstand R23
verbundene Seite positiv ist.
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Durch Niederdrücken eines nicht dargestellten Verschlußauslöseknopfes
der Kamera beginnt der Verschluß, sich zu öffnen. Anfänglich ist der Lichtmeß-Steuerschalter
SW1 geöffnet und ermöglicht es, daß der Meßgrößenumformer PD1 auf einfallendes Licht
anspricht. Bei völlig geöffnetem Verschluß wird der Synchronisationskontakt SW2
geschlossen, woraufhin die Zündschaltung TC1 über die Anschlußklemme T6 eingeschaltet
wird, um der Zündelektrode FT eine hohe Spannung zuzuführen und somit zu bewirken,
daß die Blitzentladungsröhre F die Lichtblitzabgabe auslöst. Der von der Blitzentladungsröhre
F abgegebene Lichtblitz wird von einem Aufnahmegegenstand reflektiert und trifft
dann auf den Meßgrößenumformer PD1 auf.
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Zur gleichen Zeit.wird mit der Auslösung der Lichtblitzabgabe aus
der Blitzentladungsröhre F der Hauptkondensator C12 kurzgeschlossen, wodurch das
Spannungsniveau der Versorgungsleitung E2 herabgesetzt wird. Folglich wird die Basis
des Transistors Q24 auf eine negative Spannung vorgespannt, um diesen Transistor
leitend zu machen. Dies wiederum sperrt die Transistoren Q21 und Q22 und schaltet
den Transistor Q23 auf Durchlaß. Daraufhin wird das Spannungsniveau an der Verbindungsleitung
zwischen dem Verstärkerkondensator C11 und dem Widerstand R23 und dem Transistor
Q23 gleich dem Potential der Leitung EO, wodurch die Ableitung der Ladung des Verstärkerkondensators
C11 über einen Weg ermöglicht wird, in dem der Transistor Q23, die nicht dargestellte
Stromquelle, der Vergleicher CPl und der Widerstand R24 liegen. Dadurch erfährt
die Steuerklemme des Vergleichers CPl eine Umschaltung auf negative Spannung, wodurch
der den Transistoren Q3 und Q4 in der Eingangsstufe des Vergleichers CP1 (sh. Fig.
2) zugeführte Vorspannungsstrom erhöht wird. Dadurch wird die Ansprechgeschwindigkeit
des Vergleichers CP1 erhöht.
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Auf diese Weise wird ein rasches Ansprechen des Vergleichers OPi bewahrt,
wenn der Widerstandswert des EinstellwiderstEndes R2
erhöht wird,
um durch Reduzieren des Eingangsstromes des Vergleichers CP1 den dynamischen Bereich
des Meßgrößenumformers PD1 zu vergrößern und somit wirkungsvoll jede Verzögerung
im Ansprechen der Steuerschaltung auf den Lichtblitz zu vermeiden. Mit anderen Worten,
das Ausgangssignal des Vergleichers CP1 wird zur gleichen Zeit invertiert, wie die
Spannung am Vorspannungskondensator C1 unter die Spannung absinkt, die der nichtinvertierenden
Eingangsklemme aus dem Spannungsteiler zugeführt wird. Somit wird der Schalttransistor
Ql abgeschaltet, um durch Entregen des Elektromagneten Mgl den Verschluß zu schließen.
Gleichzeitig wird auch der Schalttransistor Q2 gesperrt, um die Beleuchtungssteuerschaltung
CC1 über die Anschlußklemme T1 einzuschalten und somit die Lichtblitzabgabe der
Blitzentladungsröhre F zu unterbrechen.
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