DE3210885C2

DE3210885C2 - Belichtungssteuereinrichtung für eine Kamera mit Lichtmessung durch das Objektiv

Info

Publication number: DE3210885C2
Application number: DE3210885A
Authority: DE
Inventors: Masafumi Hachioji Tokyo Yamasaki
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-03-24
Filing date: 1982-03-24
Publication date: 1984-03-01
Also published as: JPS57157225A; DE3210885A1; US4367022A

Abstract

Eine Belichtungssteuereinrichtung für eine Kamera mit Reflexionsphotometrie durch die Linse weist einen Verschlußvorhang (2) auf, dessen Reflexionsvermögen geringer ist als das des Films. Die Belichtungssteuereinrichtung ist so ausgelegt, daß ein Halbleiterkorrekturelement leitend ist, bis ein gegebener Anteil der Filmoberfläche aufgrund des Ablaufs des ersten Verschlußvorhanges freigelegt ist, und einen Strom liefert, der eine verstärkte Version eines Mindeststroms von einem photoelektrischen Wandlerelement (4) ist, welcher dann geliefert wird, wenn das von der Oberfläche des ersten Verschlußvorhanges reflektierte Licht auf das Wandlerelement auffällt. Der Strom wird einem Integrationsvorgang unterworfen. Wenn der gegebene Anteil der Filmoberfläche (3) freigelegt ist und die Größe des Lichtstroms (I ↓1) zugenommen hat, wird das Halbleiterkorrekturelement gesperrt, so daß der Integrationsvorgang allein am Lichtstrom vorgenommen wird. es Filmfensters ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Belichtungssteuereinrichtung für eine Kamera gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs i.

Bei Kameras mit Lichtmessung am ersten Verschlußvorhang bzw. der Filmoberfläche besteht allgemein das Problem, daß durch das unterschiedliche Reflexionsvermögen des Films und des Verschlußvorhangs die Lichtmessung verfälscht wird. Dies soll im folgenden in Verbindung mit Fi g. 1 erläutert werden.

Ein beweglicher Spiegel 1 befindet sich in seiner oberen Stellung. Gegenüber einem ersten Verschlußvorhang 2 bzw. einem Film 3, die einander überlagert dargestellt sind, befindet sich ein lichtelektrisches Wandlerelement 4 zur Lichtmessung. Das Wandlerelement 4 ist auf einem stützenden Substrat 9 angeordnet.

Bei Betätigung des Verschlußauslösers ist der bewegliche Spiegel 1 aus der gestrichelt dargestellten Stellung 1/1 in die obere Stellung geschwenkt. Wenn sich jedoch der Spiegel in der gestrichelt dargestellten Lage befindet, reflektiert er das von einem zu fotografierenden Gegenstand durch ein Aufnahmeobjektiv 8 eintretende Licht zu einer Einstellscheibe 5 und dann durch ein Pentaprisma 6 zu einem Okular 7, durch das es von einem Betrachter beobachtet wird. Wenn der bewegliche Spiegel in seine obere Stellung bewegt worden ist, kann das durch das Aufnahmeobjektiv 8 tretende Licht auf den ersten Verschlußvorhang 2 fallen, der das Licht reflektiert und es zum Wandlerelement 4 zur Lichtmessung leitet. Anschließend wird beim Ablauf des Verschlußvorhanges 2 der Film 3 freigelegt und reflektiert Licht gleichfalls für Zwecke der Lichtmessung zum Wandlerelement 4. So erzeugt uab Wandlerelement 4 einen Photometerausgang, der zur Belichtungssteuerung benutzt wird.

Es ist bekannt, daß bei einem Schlitzverschluß mit Verschlußvorhang die Filmoberfläche anfangs von einem ersten Verschlußvorhang bedeckt ist. der schwarzes Gewebe aufweist. Wenn sich bei Betätigung

des Vmchlußauslosers der erste Venchlußvorhang bewegt, wird die Filmoberfläche freigelegt, und nach entsprechender Belichtungszeit beginnt ein zweiter Verschlußvorhang, der wiederum au:, schwarzem Gewebe besteht, über die Filmoberfläche zu laufen und diese wieder zu bedecken. Der große Unterschied im Lichtrefiexionsvermögen der Oberfläche des Verschlußvorhanges und der Oberfläche des Filmes verursacht natürlich eine starke Änderung der vom Wandlere'-.ment 4 empfangenen Lichtmenge. Das bedeutet, daß eine direkte Integration des vom Wandlerelement 4 erzeugten l.ichtstroms, der proportional zu der empfangenen Lichtmenge ist, keine exakte Belichtungsdauer ergeben kann.

Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, ist bei einer herkömmlichen Belichtungssteuerung der erwähnten Art vorgesehen, daß das Reflexionsvermögen der , .^Verschlußvorhangoberfiäche im wesentlichen dein der i'Filmoberfläche gleich ist, so daß das Wandlerelement 4 ■„•^unabhängig von der Stellung des Verschlußvorhanges ^,während seiner Bewegung einen Lichtstrom von \ ^konstanter Größe erzeugt. Eine spezielle Technik, um jdas gleiche Reflexionsvermögen der genannten Oberflächen zu erhalten, besteht im Bedrucken der , ^Verschlußvorhangoberflache mit einem Muster, welches das gleiche Reflexionsvermögen hat wie die Filmoberfläche. Da jedoch meistens die Vorderseite des Verschlußvorhanges aus Gewebe und die Rückseite aus einem gummibeschichteten Gewebe besteht, ist es schwer, die Oberfläche im Druck zu behandeln, und deshalb ergibt sich eine sehr teure Anordnung. Außerdem ergeben Unterschiede im aufgedruckten Muster Änderungen im Reflexionsvermögen. Schließlich bleibt der Verschlußvorhang wegen des Aufwikkelns mit hoher Geschwindigkeit nicht absolut eben, und ?es kann sogar zum Abblättern des aufgedruckten Musters kommen. Schließlich ist das Innere einer Kamera meistens mit schwarzer, stumpfer Farbe versehen, um Streulicht innerhalb eines Spiegelkastens zu verringern und zu vermeiden, daß Licht zum Film übertritt und Nebenbilder und Reflexe auftreten. Das Bedrucken der Verschlußvorhangobei fläche mit einem reflektierenden Muster verringert diese Lichtlöschwirkung und läßt wieder Nebenbilder und Reflexe entstehen.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit ist es in der US-PS 40 72 961 vorgeschlagen worden, auf eine Angleichung des Reflexionsvermögens der Oberfläche des Verrschlußvorhangs und des Films zu verzichten und statt dessen eine Belichtungssteuerschaltung zu verwenden, die Belichtungsfehler aufgrund der unterschiedlichen Reflexionsvermögen kompensiert. Die hierfür vorgeschlagenen Schaltungen sind jedoch kompliziert. So wird ein logarithmisches Kompressionsverfahren verwendet, bei dem jedoch die von der logarithmisch komprimierenden Diode verursachte Ansprechverzögerung hingenommen werden muß. Die Genauigkeit der Belichtungssteuerung ist insbesondere bei Aufnahmen mit geringer Bildhelligkeit schlecht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Belichtungssteuerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß bei geringem schaltungstechnischen Aufwand eine gute Kompensation der unterschiedlichen Reflexionsvermögen der Filmoberfläcne und des ersten Verschlußvorhangs erzielbar ist.

Eine diese Aufgabe lösende Belichtungssteuerehirichtung ist mit ihren Ausgestaltungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Während einer Zeit, in der der von einem geringen

Reflexionsvermögen der Oberfläche des ersten Verschtußvorhanges verursachte Lichtstrom minimal ist,

> oder bis der erste Verschlußvorhang eine gegebene Stellung über einem Bildfeld erreicht, wird der von einem üchtelektrischen Wandlerelement erzeugte Lichtstrom erhöht oder verdoppelt, u.n dann in einen Integrationskondensator zu fließen, und anschließend

·" wird der Lichtstrom des Wandlerelements direkt integriert.

Es ist auch eine Vielzahl von lichtelektrischen Wandlerelementen jeweils so angeordnet, daß sie das von einer Vielzahl von Bereichen, in die das Bildfeld in ' ι Richtung des Ablaufs des Verschlußvorhanges unterteilt ist, reflektierte Licht bestimmen, und der von jedem dieser Wandlerelemente kommende Lichtstrom wird verstärkt oder verdoppelt, um eine Entladung eines Integrationskondensators zu verursachen, bis der erste Verschlußvorhang an einer zentralen Stelle in jedem der Bereiche vorbeiläuft, woraufhin der Lichtstrom von den einzelnen Wandlerelementen direkt integriert wird. Ein etwaiger Belichtungsfehler, verursacht durch das unterschiedliche Reflexionsvermögen der Oberfläche des ersten Verschlußvorhanges und des Filmes, wird also dadurch vermieden, daß der Lichtstrom, der in einen Integrationskondensator fließt, während durch das geringere Reflexionsvermögen der Oberfläche des ersten Verschlußvorhanges minimaler Lichtstrom herjü vorgerufen wird, erhöht oder verdoppelt wird, und anschließend der Lichtstrom direkt dem Integrationskondensator zugeführt wird, so daß der Integrationskondensator ab Beginn der Bewegung des ersten Verschlußvorhanges einen Integrationsstrom von gleichbleibender Größe erhält. Hierdurch wird der Einfluß der Ansprechverzögerung einer logarithmisch komprimierenden Diode bei minimalem Strom verringert, so daß ein Belichtungsfehler selbst dann ausgeschlossen werden kann, wenn die Belichtung sich über eine ziemlich lange Zeitspanne erstreckt. So ist bei jeder einzelnen Belichtung eine Belichtungssteuerung von großer Genauigkeit sichergestellt, und die nötige Schaltungsanordnung ist stark vereinfacht und kann folglich preisgünstig hergestellt werden.
Der Integrationsstrom wird während einer Vielzahl von Zeitintervallen beim Ablauf des ersten Verschlußvorhanges bis zum völligen Freiliegen der Filmoberfläche gesteuert, was einen Integrationsvorgang in Übereinstimmung mit der Lichtstromänderung von individuellen Wandlerelementen ermöglicht, wenn die Helligkeit sich von Punkt zu Punkt über ein Bildfeld hinweg ändert. Das gewährleistet eine Belichtungssteuerung mit noch größerer Genauigkeit.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer einäugigen Spiegelreflexkamera mit Reflexionsphotometrie durch die Linse, bei der die Belichtungssteuereinrichtung gemäß der Erfindung anwendbar ist; F i g. 2 ein Schaltbild einer Belichtungssteuereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; F i g. 3 eine graphische Darstellung des von der Belichtungsstciereinrichtung gemäß Fig.2 erzeugten Integrationsstroms;

Fig.4 eine graphische Darstellung der von der Beiichtungssteuereinrichtung gemäß Fig.2 erzeugten

integrierten Spannung;

F i g. 5 ein Schaltbild einer Belichtungssteuereinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

F i g. 6 eine graphische Darstellung der Wellenform des von der Belichtungssteuereinrichtung gemäß F i g. 5 erzeugten Integrationsstroms;

F i g. 7 ein Schaltbild einer Belichtungssteuereinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In F i g. 2 ist eine Belichtungssteuereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei der das zur Lichtmessung vorgesehene lichtelektrische Wandlerelement 4 eine Photodiode oder dgl. aufweist und dem ersten Verschlußvorhang 2unddemFilm3der Kamera in der in F i g. 1 gezeigten Weise gegenüber angeordnet ist Im einzelnen ist das Wandlerelement 4 an den invertierenden und den nichtinvertierenden Eingangsanschluß eines Funktionsverstärkers 11 angeschlossen, wobei die Anode mit dem invertierenden Eingangsanschluß verbunden ist. Der n'chtinvertierende Eingangsanschluß des Funktionsventärkers 11 ist über einen Integrationskondensator 12 geerdet und außerdem über einen Triggerschalter 13, der geöffnet wird, wenn sich der bewegliche Spiegel 1 (siehe Fig. 1) in seine obere Stellung bewegt, mit einem Anschluß 14 verbunden, an dem eine Bezugsspannung Vs 1 anliegt. Mit dem invertierenden Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Funktionsverstärkers 11 ist außerdem eine logarithmisch komprimierende Diode 15 verbunden, deren Anode an der invertierenden Eingangsanschiuß angeschlossen ist Die das Wandlerelement 4, den Integrationskondensator 12 und die um den Funktionsverstärker 11 herum angeschlossene, logarithmisch komprimierende Diode 15 aufweisende Schaltungsanordnung ist bekannt und dient dazu, den Integrationskondensator 12 in Abhängigkeit von dem vom Aufnahmeobjekt auf das Wandlerelement 4 auftreffenden Licht zu entladen und auf diese Weise durch die Diode 15 einen Lichtstrom Λ zu erzeugen. Zusätzlich zu der Schaltung, die den Lichtstrom /1 erzeugt, weist die hier gezeigte Belichtungssteuereinrichtung eine weitere Schaltung auf. die an die Eingangsund Ausgangsanschlüsse des Funktionsverstärkers «1 angeschlossen ist. um einen in Beziehung zum Lichtstrom 1 stehenden Korrekturstrom h zu erzeugen. Im einzelnen ist als korrigierendes Halbleiterelement ein Transistor 17 der npn-Art vorgesehen, dessen Basis bei dem invertierenden Eingangsanschluß des Funktionsverstärkers 11, dessen Kollektor mit einem Ende des Integrationskondensators 12, welches mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Funktionsverstärke>-s 11 verbunden ist, und dessen Emitter über einen Steuerschalter 18, welcher bei Beendigung des Bewegungsablaufs des ersten Verschlußvorhanges geöffnet wird, mit dem Ausgangsanschluß des Funktionsverstärkers 11 verbunden ist. Die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 17 ist also mit dem Steuerschalter 18 in Reihe im Nebenschlußverhältnis zur Anoden-Kathoden-Strecke der Diode 15 vorgesehen, so daß beim Durchfluß des Lichtstroms h durch die Diode ein Korrekturstrom h als Entladungsstrom des Integrationskondensators 12 durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 17 fließt, solange der Steuerschalter 18 geschlossen bleibt Es sei noch erwähnt, daß der Transistor 17 und die Diode 15 so gewählt sind, daß sie die gleiche Kennlinie haben, so daß aufgrund der Stromspiegelwirkung der Korrekturstrom I₂ die gleiche Größe hat wie der Lichtstrom I\.

Vom Transistor 17 erhält ein Funktionsverstärker 19 den Ausgang einer Photometerschaltung 16, die, den Fluß der Ströme Ji und h verursacht. In einzelnen ist der Kollektor des Transistors 17 mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Funktionsverstärkers 19 verbunden, der als Spannungsverfolger wirkt, und der Emitter des Transistors ist mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Funktionsverstärkers 19 über einen Widerstand 20 von hohem Widerstandswert verbunden. Der Ausgangsanschluß des Funktionsverstärkers 19 ist zum invertierenden Eingangsanschluß zurückgeführt und außerdem mit dem invertierenden Eingangsanschluß eines weiteren Funktionsverstärkers 21 verbunden, der eine Vergleichsschaltung darstellt, die über das Belichtungsniveau entscheidet. Der Funktionsverstärker 21 ist mit seinem nichtinvertierenden Eingangsanschluß über eine Stromquelle 22, die einen gleichbleibenden Strom /3 erzeugt, geerdet und außerdem über einen Regelwiderstand 23, der zum Voreinstellen der Filmempfindlichkeit benutzt wird, an den Anschluß 14 angeschlossen. Der Ausgangsanschluß des Funktionsverstärkers 21 ist über einen Widerstand 27 mit der Basis eines Transistors 24 von pnp-Art verbunden, dessen Emitter an einen Anschluß 25 angeschlossen ist, an dem eine Speisespannung Vcc anliegt, und dessen Kollektor über einen Elektromagneten 26 geerdet ist, der die Aufgabe hat, den zweiten Verschlußvorhang am Ablauf zu hindern.

Im Betrieb wird, wenn sich der bewegliche Spiegel 1 beim Herabdrücken eines Verschlußauslöseknopfes nach oben bewegt, das vom Aufnahmeobjekt kommende und durch das Aufnahmeobjektiv 8 tretende Licht vom ersten Verschlußvorhang 2 reflektiert, so daß es auf das Wandlerelement 4 auf trifft (siehe F i g. 1). Zu dieser Zeit wird ein mit dem beweglichen Spiegel 1 zusammengeschlossener, hier nicht gezeigter Stromschalter geschlossen, um die Belichtungssteuereinrichtung mit Strom zu versorgen. Folglich wird der Integrationskondensator 12 über den Triggerschalter 13 auf die am Anschluß 14 anliegende Bezugsspannung Vs 1 aufgeladen. Die Anordnung in der Kamera ist so getroffen, daß bei der Bewegung des beweglichen Spiegels 1 in seine obere Stellung eine Blendenöffnung bestimmt wird. Wenn der bewegliche Spiegel 1 seine Aufwärtsbewegung beendet hat und die gewünschte Blendenöffnung hergestellt ist, wird der Triggerschalter 13 geöffnet. Dann fließt von dem als Kraftquelle wirkenden Integrationskondensator !2 der Lichtstrom I] und der Korrekturstrom I₂. Wenn durch das Wandlerelement 4 der Lichtstrom /1 fließt, dessen Größe von der auf das Wandlerelement 4 auf treffenden Lichtmenge abhängt, wird der Stromfluß zwischen der Diode 15 und der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 17 geteilt. Da diese beiden Schaltkreiselemente die gleiche Kennlinie haben, wird bei der Durchsteuerung der Diode 15 der Transistor 17 leitend, so daß der Korrekturstrom h, der die gleiche Größe hat wie der Lichtstrom /1, durch den Kollektor des Transistors 17 fließt. Damit beginnt der Integrationskondensator 12 um die Summe dieser Ströme, d.h. I\ + h (=2 Λ) entladen zu werden, und die Spannung am Integrationskondensator 12, die durch den Entiadungsstromfluß l\ + h erzeugt wird, wird als Ausgang des Funktionsverstärkers 11 über den Funktionsverstärker 19 an den invertierenden Eingangsanschluß des Funktionsverstärkers 21 angelegt Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung set angenommen, daß das Reflexionsver-

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mögen der Oberfläche des ersten Verschlußvorhanges und der Filmoberfläche bei der hier gezeigten Kamera in einem Verhältnis von 1 :2 steht. Ausgehend von dieser Annahme ändert sich der Lichtstrom h beim Ablauf des ersten Verschlußvorhanges in der in F i g. 3 mit der gestrichelten Linie angedeuteten Weise. In F i g. 3 ist ein Bildfeld Fder Zeitachse für den Lichtsti'om h überlagert dargestellt, und es ist auch ein Bereich des Films 3 gekennzeichnet, der beim Ablauf des ersten Verschlußvorhariges 2 freigelegt wird. Wenn man die Größe des Lichtstroms U im Zeitpunkt 11, wenn das nachlaufende Ende des ersten Verschlußvorhanges 2 an einem Ende FX des Bildfeldes F vorbeibewegt worden ist, um mit der Belichtung des Films 3 zu beginnen, mit der Größe des Lichtstroms U im Zeitpunkt f3 vergleicht, in dem das nachlaufende Ende des ersten Verschlußvorhanges 2 das andere Ende F2 des Bildfeldes F erreicht, damit die ganze Filmoberfläche belichtet werden kann, zeigt sich, daß im ersten Zeitpunkt der Lichtstrom einen Wert hat, der nur der Hälfte des späteren entspricht, da das Reflexionsvermögen der Oberfläche des ersten Verschlußvorhanges der Hälfte desjenigen der Filmoberfläche entspricht. Es ist klar, daß eine direkte Integration dieses Lichtstroms I\ keine exakte Belichtungszeit ergeben kann. Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, sieht die erfindungsgemäße Anordnung vor, daß während der Dauer eines minimalen Lichtstroms U, der durch das geringere Reflexionsvermögen des ersten Verschlußvorhanges verursacht wird, zur Integration im Integrationskondensator 12 ein Stromfluß I\ + h erzeugt wird, dessen Größe dem Doppelten des Lichtstroms /ι entspricht. Im Zeitpunkt / 2, der nahe dem Zeitpunkt 13 liegt, bei dem der Verschluß voltkommen offen ist, wird der Steuerschalter 18 in synchronisiertem Verhältnis mit dem Ablauf des ersten Verschlußvorhanges geöffnet, wodurch die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 17 unterbrochen wird. Damit ist das Potential am Emitter des Transistors 17 gleich dem Potential am invertierenden Eingangs- und am Ausgangsanschluß des Funktionsverstärkers 19. Andererseits ist die Vorspannung am Wandlerelement 4 Null, und der nichtinvertierende Eingangsanschluß des Funktionsverstärkers 11 entspricht in seinem Potential der Ausgangsspannung des Funktionsverstärkers 19, so daß die Potentiale von Basis, Kollektor und Emitter des Transistors 17 einen gemeinsamen Wert haben und der Strom h des Transistors 17 auf einen Wert von weniger als 0,1 pA absinkt, was bedeutet, daß der Transistor 17 nichtleitend ist. Nach dem Zeitpunkt <2 fließt also nur noch der Lichtstrom /|. Zusammenfassend ist zu sagen, daß gemäß der in durchgezogener Linie gezeigten Kurve in Fig.3 ein Stromfluß erzeugt wird, der als Entladungsstrom des Integrationskondensators 12 ab dem Beginn der Bewegung des ersten Verschlußvorhanges und bis zur vollen Öffnung des Verschlusses fließt

Da der Lichtstrom /i in dem Maß, in dem die freigelegte Filmoberfläche mit dem Ablauf des ersten Verschlußvorhanges zunimmt, steigt, ist erkennbar, daß im Zeitpunkt ti, wenn eine Verlagerung vom Strom ⁶<> /t + I₂ zum Lichtstrom h erfolgt, der Wert des gesamten Stroms sich um Δε ändert In der Praxis ergibt sich jedoch kein nennenswerter Belichtungsfehler, da die Fläche x, die unterhalb der den Strom /_t -;-1₁ wiedergebenden Kurve eingeschlossen ist, im wesent'ichen der Fläche y gleicht, die unter der den Lichtstrom /ι wiedergebenden Kurve eingeschlossen ist, so daß sich beide aufheben. Es wird also ein Integrationsstrom von

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50 im wesentlichen gleichbleibender Größe ab Beginn der Bewegung des ersten Verschlußvorhanges erzeugt. Infolgedessen schwankt die Anschlußspannung bzw. die integrierte Spannung am Integrationskondensator 12 nach Art der in Fig.4 gezeigten durchgezogenen Kurve / und wird vom Funktionsverstärker 19 an den invertierenden Eingangsanschluß des Funktionsverstärkers 21 angelegt. Eine in F i g. 4 durchgezogen gezeigte Kurve m stellte die integrierte Spannung dar, die entstünde, wenn der Kondensator vom Beginn der Bewegung des ersten Verschlußvorhanges an nur den Lichtstrom h integrierte. Es ist erkennbar, daß das Gefälle der Kurve sich im Verlauf der Bewegung des ersten Verschlußvorhanges ändert, und wenn eine solche integrierte Spannung als Photometerausgang benutzt wird, gibt es einen Belichtungsfehler. Für die Belichtungssteuereinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt sich die integrierte Spannung als geradlinige Kurve /dar, deren Gefälle während der ganzen Belichtung vom Beginn der Bewegung des ersten Verschlußvorhanges an mit dem Gefälle zusammenfällt, welches sich nach dem vollen öffnen des Verschlusses ergibt.

An den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Funktionsverstärkers 21 wird eine Spannung angelegt, die der Bezugsspannung Vs 1 abzüglich eines Spannungsabfalls am Regelwiderstand 23 entspricht und wie folgt dargestellt wird: Vs 1 — h · Rasa, worin h den gleichbleibenden Strom von der Stromquelle 22 und Rasa den Widerstand des Regelwiderstandes 23 bedeutet. Diese Spannung bestimmt ein Entscheidungsniveau, und wenn die integrierte Spannung unter dieses Entscheidungsniveau absinkt, ändert sich der Ausgang des Funktionsverstärkers 21 vom »L«- zum »H«-Niveau. Daraufhin wird der Transistor 24, der seit dem Einschalten der Stromquelle zum Erregen des den zweiten Verschlußvorhang haltenden Elektromagneten 25 leitend war, nichtleitend geschaltet, um den Elektromagneten 26 zu entregen, damit der zweite Verschlußvorhang seine Bewegung beginnen kann, womit eine Belichtung beendet wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß zum Ausgleich für unterschiedliches Reflexionsvermögen der Oberflächen des ersten Verschlußvorhanges und des Films der Lichtstrom /ι, dessen Größe etwa der Hälfte des Lichtstroms entspricht, der vom vollen öffnen des Verschlusses bis zum Zeitpunkt /2 vorherrscht bei dem im wesentlichen eine Hälfte der Fläche des Bildfeldes F oder mehr freiliegt, auf einen Wert verdoppelt wird, der der Summe I, + h entspricht, und im Integrationskondensator kondensiert werden soll. Es wird also ein Photometerausgang erhalten, der das unterschiedliche Reflexionsvermögen ausgleicht. Es sei noch erwähnt, daß bei fortgesetzter Belichtung während einer ziemlich langen Zeit, die Integrationsperiode für den Lichtstrom /i allein fortgesetzt wird, nachdem sich der Zustand, bei den; ein Strom /i + h fließt zu einem Zustand geändert hat, bei dem nur der Lichtstrom Λ fließt. Wenn sich ein Aufnahmeobjekt im Dunkeln befindet und der resultierende Lichtstrom l\ minimal ist, wird der Einfluß der Ansprechverzögerung durch die kapazitive Komponente der logarithmisch komprimierenden Diode im Niedrigstrombereich auf ein Minimum eingeschränkt. Bei Belichtungen über längere Zeit hinweg von z.B. mehr als 120Sekunden tritt kein wesentlicher Belichtungsfehler auf.

F i g. 5 zeigt ein Schaltbild einer Belichtungssteuereinrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der

Erfindung. Diese Belichtungssteuerung ist in einer Kamera vorgesehen, bei der gemäß F i g. 6 ein Bildfeld F in drei Bereiche F_A, Fb und Fc unterteilt ist und drei lichtelektrische Wandlerelemente 4/4, AB und 4C den einzelnen Bereichen gegenüber zum Empfang des von ihnen reflektierten Lichts zwecks Lichtmessung angeordnet sind. Bei der in F i g. 2 gezeigten Anordnung wird von dem einzigen Wandlerelement 4 das vom gesamten Bildfeld F reflektierte Licht erfaßt, so daß, je nach der Verteilung der Abbildung des Aufnahmeob- ι ο jekts ein, wenn auch geringer Belichtungsfehler infolge unterschiedlicher Helligkeit des Lichts entstehen kann, welches auf die entgegengesetzten Ränder des Bildfeldes F auffällt. Diese Schwierigkeit kann durch Verwendung von drei Waridlerelementen 4/4, AB und 4C überwunden werden, die im Zusammenwirken eine Gesamtabbildung reflektierten Lichts des Bildfeldes F erzeugen. Aus F i g. 5 geht hervor, daß die Belichtungssteuereinrichtung bei diesem Ausführungsbeispiel drei getrennte Photometerschaltungen 16/4, 165 und 16C enthält, die jeweils im wesentlichen in der gleichen Weise angeordnet sind wie die zuvor beschriebene Photometerschaltung 16. Im einzelnen ist in der Photometerschaltung 16/4 ein lichtelektrisches Wandlerelement 4/4, ein Funktionsverstärker 11/4, eine Iogarithmisch komprimierende Diode 15/4, ein Transistor 17/4, ein Widerstand 20/4, ein pnp-Transistor 18A, der dem Steuerschalter 18 gemäß F i g. 2 entspricht, im wesentlichen in der gleichen Weise angeordnet wie in der Photometerschaltung 16. Der Kollektor und der Emitter des Transistors 18,4 ist an die Kathode der Diode \5A bzw. den Emitter des Transistors YJA angeschlossen. Eine Schaltung, die ein Paar Widerstände 32Λ, 33Λ und ein Paar npn-Transistoren 34Λ, 35Λ aufweist, ist zwischen den Transistor 18/4 und einen Triggerschalter 31,4 geschaltet, um den Transistor 18Λ zu sperren, wenn der Triggerschalter 31,4 in synchronisiertem Verhältnis mit dem Ablauf des ersten Verschlußvorhanges geöffnet wird. Im einzelnen liegt eine Speisespannung Vcc an einem Anschluß 36,4 an, mit dem ein Ende des Widerstandes 32,4 über den Triggerschalter 31Λ verbunden ist, während das andere Ende des Widerstandes 32/4 über den Widerstand 33/4 geerdet ist. Der Verknüpfungspunkt zwischen diesen beiden Widerständen ist an die Basis und den Kollektor des Transistors 34/1 und die Basis des Transistors 35/4 angeschlossen. Die Emitter dieser beiden Transistoren sind geerdet, während der Kollektor des Transistors 35,4 an die Basis des Transistors ·8Λ angeschlossen ist.

In ähnlicher Weise gehört zu der Photometerschaltung 16B(IbQ ein lichtelektrisches Wandlerelement 40 (4Q, ein Funktionsverstärker HS(IlQ, rine logarithmisch komprimierende Diode 15ß(i5C), ein Transistor VB(XTC), ein Widerstand 20ß(20Q, ein Transistor MB (18Q, ein Triggerschalter 315 (31Q, Widerstände 325 (32Q und 33S (33Q sowie Widerstände 345 (34Q und 355 (35Q, ganz ähnlich wie bei der Photometerschaltung 16/4. Es sei noch erwähnt, daß die Triggerschalter 31,4, 31S und 31C in der genannten Reihenfolge nacheinander geöffnet werden, wenn der erste Ver-Schlußvorhang abläuft.

Der nichtinvertierende Eingangsanschluß jedes Verstärkers HA, llß. llCstelltden Eingangsanschluß der Photometerschaltung 16Λ 165 bzw. 16C dar. Diese nichtinvertierenden Eingangsanschlüsse sind zusammen an ein Ende eines gemeinsamen Integrationskondensatois 12 angeschlossen, wie auch die Kollektoren der Transistoren \7A, YlB und YIC. Dieses Ende des Integrationskondensators 12 ist auch mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß eines Verstärkers 19 verbunden, dessen invertierender Eingangsanschluß mit einem Ende jedes der Widerstände 2OA, 205 und 2OC der entsprechenden Photometerschaltung 16,4, 165 bzw. 16C verbunden ist. Wie zuvor ist der invertierende Eingangsanschluß des Verstärkers 19 mit dessen Ausgangsanschluß und auch mit dem invertierenden Eingangsanschluß eines Verstärkers 21 verbunden.

Eine Bezugsspannung Vs 1 wird an einen Anschluß 14 angelegt, mit dem ein Ende eines Regelwiderstandes 23 verbunden ist, der zum Voreinstellen der Filmempfindlichkeit dient. Der nichtinvertierende Eingangsanschluß eines Funktionsverstärkers 37 ist gleichfalls mit dem Anschluß 14 verbunden, während der invertierende Eingangsanschluß desselben mit dem Ausgang des Verstärkers 19 verbunden ist. Der Verstärker 37 ist als Differentialverstärker ausgelegt, der von bipolaren Transistoren mit geringer Spannungsverlagerung gebildet ist. Der Ausgangsanschluß des Verstärkers 37 ist mit dem Emitter eines pnp-Transistors 38 verbunden, dessen Kollektor mit dem Kollektor eines weiteren pnp-Transistors 39 und über einer. Widerstand 40 auch mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers 37 verbunden ist. Der Emitier des Transistors 39 ist mit einem Ende des Integrationskondensators 12 verbunden, dessen anderes Ende geerdet ist. Die Basis der Transistoren 38, 39 ist mit dem Kollektor eines npn-Transistors 41 bzw. 42 verbunden, deren Basen zusammengeschlossen und mit dem Kollektor und der Basis eines npn-Transistors 43. dessen Emitter geerdet ist, verbunden und außerdem über einen Widerstand 44 an Erde gelegt sind. Ferner ist die Basis der Transistoren 41,42 über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 45 und einem bei Beendigung der Aufwärtsbewegung des beweglichen Spiegels geöffneten Triggerschalter 46 mit einem Anschluß 47 verbunden, an dem eine Speisespannung Vcc anliegt. An den Emitter und die Basis des Transistors 38 bzw. den Kollektor und die Basis des Transistors 39 sind Widerstände 48, 49 angeschlossen, und eine Reihenschaltung aus Widerständen 50, 5i ist zwischen den Emitter des Transistors 42 und Erde geschaltet, wobei die Verknüpfungsstelle zwischen diesen beiden Widerständen 50, 51 mit dem Emitter des Transistors 41 verbunden ist.

Im Betneb bleiben die Triggerschalter 31/4, 31B und 31C und ein Triggerschalter 46 geschlossen. Ein hier nicht gezeigter Stromschalter wird in synchronisiertem Verhältnis mit der Aufwärtsbewegung des beweglichen Spiegels in Abhängigkeit vom Herabdrücken eines Verschlußauslöseknopfes geschlossen und die Speisespannung Vcc sowie die Bezugsspannung Vs 1 an den Schaltkreis angelegt, um diesen betriebsbereit zu machen. Zunächst werden durch den geschlossenen Triggerschalter 46 die beiden Transistoren 41, 42 durchgesteuert, was wiederum auch die Transistoren 38, 39 leitend macht. Da die Funktionsverstärker 37 und 19 einen geschlossenen Schaltkreis bilden, ermöglicht der leitende Zustand der Transistoren 38,39 eine Aufladung des Integrationskondensators 12 auf einen Wert, der im wesentlichen der Bezugsspannung Vs 1 entspricht, und zwar unabhängig davon, ob eine Spannungsverlagerung zwischen den Transistoren 38 und 39 besteht oder nicht. Bei Beendigung der Aufwärtsbev/egung des beweglichen Spiegels wird der Triggerschalter 46 geöffnet und dadurch die Transistoren 41,42,38 und 39 gesperrt. Ab diesem Zeitpunkt beginnt der Integrationskondensator 12 zu entladen. Wie schon erwähnt, sind die Wandlerele-

mente 4A, 45,4Cden einzelnen Bereichen Fa, Fb bzw. Fc des Bildfeldes F gegenüber wie in F i g. 6 gezeigt angeordnet, und die Triggerschalter 31/4, 31B und 31C werden der Reihe nach in der genannten Reihenfolge geöffnet, wenn sich der erste Verschlußvorhang um ein gewisses Stück an der Mitte der einzelnen Bereiche Fa, Fb, Fc vorbeibewegt. Bis zu den Zeitpunkten t2A, t2B, t2C, an denen sich die Triggerschalter 31/4 bis 31C der Reihe nach während des Ablaufs des ersten Verschlußvorhanges öffnen, fließen Integrationsströme (l\A + hÄ), (I\B+kn), (hc+hc), die dem doppelten der entsprechenden Lichtströme I\a, h β bzw. U _c entsprechen, in den einzelnen Photometerschaltungen 16Λ, 165 und 16C als Folge der Leitfähigkeit der Transistoren 18/4, MB und iSC. Wenn die Triggerschalter 31/4, 315, 31C in der genannten Reihenfolge geöffnet werden, werden die Transistoren 18/4, 18ß bzw. 18Cder Reihe nach gesperrt, und danach fließt nur noch der Lichtstrom /m. Ub bzw. l\_C durch die entsprechenden zugehörigen Photometerschaltungen 16/4, 165 bzw. 16C In Fig.6 ist der Integrationsstrom des Integrationskondensators 12 vom Beginn der Bewegung des ersten Verschlußvorhanges bis zur im wesentlichen vollkommenen Öffnung des Verschlusses graphisch dargestellt. Es zeigt sich, daß der gesamte Integrationsstrom in Form der Summe der einzelnen Integrationsiströme U, Ig und leder einzelnen Photometerschaltungen 16/4, 165 bzw. 16C vorliegt. Aus der Wellenform des gesamten Integrationsstroms (U + h+ Ic) geht hervor, daß in den Zeitpunkten t2A, /25. r 2C, zu denen die Transistoren 18Λ, 185,18C gesperrt werden, eine Verschiebung in der Stromgröße auftritt, die als Δεα, Δεβ bzw. ate bezeichnet ist. Diese Verschiebung oder Verlagerung ist von kleinerem Anteil im Verhältnis zum gesamten Integrationsstrom (U + Ib + Ic), wenn man sie mit der entsprechenden Verschiebung bzw. Verlagerung vergleicht, die beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der Belichtungssteuereinrichtung zu beobachten ist. Damit wird der Belichtungsfehles·, der sich möglicherweise aufgrund einer unterschiedlichen Verteilung der Helligkeit eines Aufnahmeobjekts über das Bildfeld hinweg ergibt, noch weiter verringert.

Die Genauigkeit der Belichtungssteuerung kann noch mehr verbessert werden, wenn vier oder mehr lichtelektrische Wandlerelemente vorgesehen werden, die eine entsprechende Anzahl von Bereichen des Bildfeldes F zur Lichtmessung erfassen.
» Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf 'die Anordnung wie bei den in F i g. 2 und 5 gezeigten Ausführungsbeispielen beschränkt ist. Die Anordnung der Photometerschaltung kann z. B. so abgewandelt sein, wie es F i g. 7 zeigt. Im einzelnen ist in F i g. 7 eine Photometerschaltung 56 dargestellt, bei der die Bezugsspannung Vs 1 kleiner ist als das Erdpotential. In diesem Fall ist das lichtelektrische Wandlerelement 4 im Vergleich zur Anordnung gemäß F i g. 2 in umgekehrter Richtung gepolt und mit seiner Anode an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß eines Funktionsverstärkers 11 angeschlossen. In Abhängigkeit vom Lichteinfall von einem Aufnahmeobjekt in das Wandlerelement 4 fließt von der Kathode zur Anode des Wandlerelements ein Lichtstrom l\. Eine logarithmisch komprimierende Diode 15 ist im Vergleich zu F i g. 2 entsprechend umgekehrt gepolt bzw. mit ihrer Anode mit dem Ausgangsanschluß des Funktionsverstärkers 11 verbunden, damit der genannte Lichtstrom fließen kann. Ein Transistor 17 ist in diesem Fall so angeordnet, daß er einen Korrekturstrom h zum nichtinvertiererden Eingangsanschluß und zum Ausgangsanschluß des Funktionsverstärkers 11 fließen läßt. Im einzelnen ist der Ausgangsanschluß des Funktionsverstärkers 11 mit der

ίο Basis und dem Kollektor des Transistors 11 über einen Steuerschalter 18 verbunden, der im Zusammenschluß mit dem Ablauf des ersten Verschlußvorhanges geöffnet wird. Der Emitter des Transistors 17 ist mit dem nichtinvertierencieti i-^, -.-r"hi«(fi des Furktions-

Verstärkers 11 und auch mit dem nici.cniv -ⁱⁿr>.

Eingangsanschluß eines Funktionsverstärkers 19 verbunden. Ferner ist der Kollektor des Transistors 17 über einen Widerstand 20 mit dem invertierenden Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Funktionsver- stärkers 19 und mit dem invertierenden .ingaafe^.i·■ Schluß eines weiteren Funktionsverstärkers 21 verbunden. Im übrigen entspricht diese Anordnung dem .■■ F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel. Wenn bei dieser Belichtungssteuereinrichtung der Steuerschalter 18 geschlossen wird, damit der Lichtstrom /ι fließen kann, wird der Transistor 17 leitend, so daß der Korrekturstrom h vom Kollektor zum Emitter des Transistors fließt. Dies ermöglicht es, daß vom Ausgangsanschluß des Funktionsverstärkers 11 ein Integrationsstrom in den Integrationskondensator 12 fließt, der der Summe aus U + h entspricht. Wenn der Steuerschalter 18 beim Ablauf des ersten Verschlußvorhanges geöffnet wird, wird der Transistor 17 nichtleitend, so daß der Integrationsvorgang nur noch anhand des Lichtstroms /ι stattfindet. Das bedeutet, daß der Schaltkreis ganz ähnlich wie im Zusammenhang mit F i g. 2 beschrieben arbeitet.

in den Belichtungssteuereinrichtungen gemäß Fig.2 und 7 kann die Diode 15 durch einen Transistor ersetzt werden, dessen Basis und Kollektor zusammengeschlossen sind. Außerdem kann als Transistor 17 ein Transistor des pnp-Typs benutzt werden

Bei allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen gehört zu jeder Photometerschaltung 16, 16/4 bis 16C und 56 ein einzelner Transistor 17 oder YIA bis 17C, der durchgesteuert wird, wenn die logarithmisch komprimierende Diode 15 oder 15Λ bis 15C leitend ist. Es ist jedoch auch möglich, mehrere derartiger Transistoren 17 im Nebenschluß vorzusehen. Wenn z. B. ein Paar Transistoren 17, die die gleiche Kennlinie haben wie die Diode 15, im Nebenschluß angeordnet wird, erhöht sich der Korrekturstrom h, der durch die Transistorschaltung fließt, auf einen Wert, der dem zweifachen des Lichtstroms I\ entspricht, wegen der Stromspiegelungswirkung. Deshalb fließt ein Integrationsstrom, der der Summe h + h — 3 /| entspricht, bei Beginn der Bewegung des ersten Verschlußvorhanges. Wenn der erste Verschlußvorhang an der Mitte des Bildfeldes vorbeibewegt worden ist, wird nur noch der Lichtstrom /ι integriert. In diesem Fall erfolgt eine Kompensation des unterschiedlichen Reflexionsvermögens der Oberfläche des ersten Verschlußvorhanges und des Films in einem Verhältnis von 1 :3.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Belichtungssteuereinrichtung für eine Kamera mit Lichtmessung durch das Objektiv, bei der ein lichtelektrisches Wandlerelement, das das an einem ersten Verschlußvorhang und der Filmoberfläche reflektierte Licht zur Bestimmung der Helligkeit eines Aufnahmeobjektivs mißt, mit ein«;m invertierenden und einem nichtinvertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers, ein Integrationskondensator zur Integration des Lichtstroms des Wandlerelements mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß und ein logarithmisch verdichtendes Halbleiterelement mit dem invertierenden Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers verbunden sind, eine Vergleichsschaltung eine am Integrationskondensator "anliegende Spannung mit einem gegebenen Pegel vergleicht und ein Belichtungsbeendigungssignal ,erzeugt, welches den Beginn des Ablaufs des zweiten Verschlußvorhangs erlaubt, und eine Kompensationsschaltung für das unterschiedliche Reflexionsvermögen des ersten Verschlußvorhangs und der ■Filmoberfläche vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsschaltung ein logarithmisch expandierendes Halbleiterkorrekturelement (17), das mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers (11) verbunden ist und dann leitend ist, wenn das logarithmisch komprimie- so rende Halbleiterelement (15) leitend ist, und einen dem Lichtstrom entsprechenden Korrekturstrom erzeugt, und einen Steuerschalter (18) aufweist, der so ausgebildet ist, daß er beim Ablauf des ersten Verschlußvorhangs (2) geöffnet wird, und der mit dem logarithmisch komprimierenden Halbleiterelement (15) und dem logarithmisch expandierenden Halbleiterkorrekturelement (17) verbunden ist, so daß das Halbleiterkorrekturelement (17) beim Ablauf des ersten Verschlußvorhangs (2) gesperrt wird.
2. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtelektrische Wandlerelement (4) mehrere Wandlerelemente (4/4, 4ß, 4C) aufweist, die zur Lichtmessung je eines einer Vielzahl von Bereichen eines Bildfeldes, die einander in Richtung parallel zur Bewegungsrichtung des Verschlußvorhanges folgen, angeordnet sind, und daß eine Vielzahl von Operationsverstärkern (114, llß, WC) logarithmisch komprimierenden Halbleiterelementen(15A I5ß, 15C/ Halbleiterkorrekturelementen (174, 17ß, 17C;und Steuerschaltern (18/4, 18ß, 18Q vorgesehen sind, deren Anzahl der Anzahl Wandlerelemente (44, 4ß, 4C) entspricht und die den einzelnen Wandlerelementen (4/1. 4ß, 4C) zugeordnet sind, wobei die Steuerschalter (184,18ß, iSC) geeignet sind, der Reihe nach geöffnet zu werden, wenn der erste Verschlußvorhang (2) an jedem einzelnen der Bereiche vorbeiwandert.
3. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch I₁ no dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter (18) einen Transistor aufweist.
4. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das lichtelektrische Wandlerelement (4) eine Photodiode aufweist, daß das logarithmisch komprimierende Halbleiterelement (15) eine Diode aufweist, und daß das Haibieiterkorrekturelemcnt (!7) einen npn-Transistor aufweist, wobei die Anode der Photodiode, die Anode der Diode und die Basis des Transistors an den invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers (ti), die Kathode der Photodiode (4) und der Kollektor des Transistors (17) an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers (U) und der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers (11) an die Kathode der Diode (15) und auch an den bmitter des Transistors (17) über den Steuerschalter (18) angeschlossen ist.
5. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtelektrische Wandlerelement (4) eine Photodiode aufweist, daß das logarithmisch komprimierende Halbleiterelement (15) eine Diode aufweist, und daß das Halbleiterkorrektureiement (17) einen npn-Transistor aufweist, daß die Kathode der Photodiode und die Kathode der Diode an den invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers (11), die Anode der Photodiode (4) und der Emitter des Transistors (17) an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers (11) und der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers (11) an die Anode der Diode (15) und auch an die Basis und den Kollektor des Transistors (17) über den Steuerschalter (18) angeschlossen ist.