DE3332281A1

DE3332281A1 - Lichtmesseinrichtung

Info

Publication number: DE3332281A1
Application number: DE19833332281
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Kawasaki Kanagawa Suzuki; Masanori Machida Tokyo Uchidoi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-09-08
Filing date: 1983-09-07
Publication date: 1984-03-08
Also published as: US4681441A; JPH0553371B2; DE3332281C2; JPS5946521A

Description

Lichtmeßeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtmeßeinrichtung für eine Kamera und insbesondere auf eine Lichtmeßeinrichtung, bei der wahlweise mehrere lichtempfindliche Elemente einsetzbar sind, welche unterschiedlichen Lichtmeßbereichen zugeordnet sind.

Für Kameras sind Lichtmeßeinrichtungen bekannt, bei denen mehrere lichtempfindliche Elemente einsetzbar sind und die zwischen einer Durchschnitts-Lichtrneßart und einer Punkt-Lichtmeßart dadurch umschaltbar sind, daß bestimmte dieser lichtempfindlichen Elemente angewählt werden.

Das bei den Lichtmeßeinrichtungen nach dem Stand der Technik verwendete Verfahren zum Umschalten von einer Lichtmeßart auf die andere verläuft gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 2 der Zeichnung. Zur Vereinfachung der

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Darstellung sei angenommen, daß in der Lichtmeßeinrichtung zwei lichtempfindliche Elemente verwendet werden, von denen mittels eines Schalters eines gewählt wird, um damit selektiv einen Lichtmeßvorgang in der Durchschnitts-Lichtmeßart oder der Punkt-Lichtmeßart auszuführen.

Die Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein Beispiel von für den Einsatz bei der Lichtmeßeinrichtung angeordneten lichtempfindlichen Elementen nach dem Stand der Technik.

Die beiden lichtempfindlichen Elemente wie Siliciumfotozellen (SPC) oder dergleichen sind zu einem einheitlichen Lichtempfangselement 1 zusammengefaßt. Ein erstes lichtempfindliches Element la, das zur Punkt-Lichtmessung dient, ist zum Messen der Helligkeit eines Teils im mittleren Bereich einer Bildebene bei der Fotografie angeordnet, wobei das Lichtempfangselement 1 an einer (nicht gezeigten) bekannten Lichtempfangsstelle der Kamera angeordnet ist. Das zweite lichtempfindliche Element Ib, das für die Durchschnitts-Lichtmessung dient, ist zum Messen der Helligkeit des restlichen Teils der Bildebene unter Ausschluß des mittleren Teils angeordnet, welcher mittels des lichtempfindlichen Elements la gemessen wird.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 werden diese lichtempfindlichen Elemente la und Ib mittels eines Schalters 5 zueinander parallel geschaltet. In der Zeichnung ist zur Vereinfachung der Darstellung der Schalter 5 als ein mechanischer Schalter dargestellt. Tatsächlich ist jedoch dieser Schalter durch einen Halbleiterschalter gebildet. Die Ausgangsanschlüsse dieser lichtempfindlichen Elemente sind jeweils an die beiden Eingangsanschlüsse eines Rechenverstärkers 3 angeschlossen. Der Rechenverstärker 3 hat hohe Eingangsimpedanz, wobei für die erste Stufe ein Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor

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(MOSFET) oder dergleichen verwendet wird. In den Gegenkopplungszweig dieses Rechenverstärkers 3 ist eine Diode 4 geschaltet, mit der die Fotoströme der lichtempfindlichen Elemente logarithmisch komprimiert werden.

Wenn bei der vorstehend beschriebenen Lichtmeßeinrichtung nach dem Stand der Technik der" Schalter 5 geschlossen wird, wird die Summe der Fotoströme der lichtempfindlichen Elemente la und Ib mittels der Diode 4 logarithmisch komprimiert, so daß sie an einem Ausgangsanschluß 3a des Rechenverstärkers 3 in der Form einer Spannung als Lichtmeßwert auftritt. D.h., es wird auf diese Weise die Durchschnitts-Lichtmessung ausgeführt.

Wenn andererseits der Schalter 5 geöffnet wird, fließt der von dem lichtempfindlichen ■ Element Ib abgegebene Fotostrom nicht zur Diode 4. Statt dessen wird allein der Fotostrom aus dem anderen fotoempfindlichen Element la logarithmisch komprimiert und in eine Spannung umgesetzt. Diese Spannung wird dann von dem Ausgangsanschluß 3A des Rechenverstärkers 3 als Lichtmeßwert abgegeben und an eine Belichtungssteuerschaltung wie eine elektrische Yerschlußvorrichtung angelegt. Auf diese Weise wird ein Punkt-Lichtmeßvorgang ausgeführt.

Im Falle der Lichtmeßeinrichtung nach dem Stand der Technik kann diese Punkt-Lichtmessung ausgeführt werden, wenn der Schalter 5 vollständig geöffnet ist. Tatsächlich besteht jedoch ein als "Ausschaltwiderstand" bzw. "Sperrwiderstand" bezeichneter Widerstandswert, der einen vollständigen Öffnungszustand des Schalters kaum ermöglicht. Daher ist es mit der Lichtmeßeinrichtung nach dem Stand der Technik unmöglich, eine genaue Punkt-Licht messung auszuführen. Bei der Einrichtung nach dem Stand der Technik fließt nämlich ein Teil des von dem lichtempfindlichen Element Ib erzeugten Fotostroms während

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eines Punkt-Lichtmeßvorgangs über diesen Sperrwiderstand zur Diode 4, was eine genaue Punkt-Lichtmessung verhindert, welche allein aufgrund des Fotostroms des lichtempfindlichen Elements la bewerkstelligt werden sollte. Ferner nimmt dieser sich aus dem Sperrwiderstand ergebende Lichtmeßfehler proportional zu dem Verhältnis des Fotostroms des lichtempfindlichen Elements la zu dem bei geschlossenem Schalter 5 erzeugten Fotostrom des lichtempfindlichen Elements Ib zu. Im einzelnen nimmt der Fehler mit dem Flächenverhältnis der Lichtempfangsfläche des lichtempfindlichen Elements la zu derjenigen des Lichtempfangselements Ib zu (wobei angenommen ist, daß das Lichtempfangselement 1 unabhängig von einem Stellen-■onterschied eine gleichförmige Empfindlichkeit hat).

Daher wird der Lichtmeßfehler um so weniger zulässig, je schmäler der Punktbereich bei der Punkt-Lichtmessung (die L ich temp fangs fläche an der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements la) wird.

Ein weiterer Mangel der Lichtmeßeinrichtung nach dem Stand der Technik besteht in folgendem: Wenn der Schalter 5 geöffnet ist, ist das lichtempfindliche Element Ib, dessen ein Anschluß offen ist, mit dem invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 3 verbunden. Infolge dessen wird insbesondere dann, wenn die von dem lichtempfindlichen Element Ib empfangene Lichtmenge gering ist und die Impedanz des lichtempfindlichen Elements Ib groß wird, die Einrichtung gegenüber induzierten Störungen empfindlich, welche einen Lichtmeßfehler ergeben können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lichtmeßeinrichtung zu schaffen, mit der die vorstehend angeführten Unzulänglichkeiten der Einrichtungen nach dem Stand der Technik ausgeschaltet sind und die eine genaue Lichtmessung bei jeder gewählten Lichtmeßart ermöglicht.

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Ferner soll mit der Erfindung eine Lichtrneßeinrichtung geschaffen werden, die nur schwer durch Schwankungen der Stromversorgungsspannung beeinflußt wird.

Weiterhin soll die erfindungsgemUße Lichtnießeinrichtung nur schwer durch Änderungen ihrer' Belastung beeinflußbar sein.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht, die lichtempfindliche

Elemente zeigt, welche bei der Lichtmeßeinrichtung nach dem Stand der Technik verwendet werden

Fig. 2 ist ein Schaltbild der Lichtmeßeinrichtung nach dem Stand der Technik.

Fig. 3 ist ein Schaltbild, das die Schaltungsanordnung einer Lichtmeßeinrichtung als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 4 ist ein Schaltbild, das die Schaltungsanordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in größeren Einzelheiten zeigt.

Fig. 5 ist ein Schaltbild, das ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
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Fig. 6 ist eine Draufsicht, das lichtempfindliche Elemente für die Verwendung bei der Lichtmeßeinrichtung nach Fig. 5 zeigt.

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Fig. 7 ist eine schematische Darstellung, die ein bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendbares optisches Lichtmeßsystem zeigt.
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Fig. 3 ist ein Schaltbild, das eine Lichtmeßeinrichtung für eine Kamera als ein erstes Ausführungsbeispiel zeigt. In der Fig. 3 wirken mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 bezeichnete Elemente auf gleiche Weise.

Daher wird im folgenden die Beschreibung ihrer Funktionen weggelassen. Die Lichtmeßeinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel ist mit einem Lichtempfangselement 1 versehen,das auf die gleiche Weise wie im Falle der Fig. 1 und 2 ausgebildet und an einer Stelle gemäß der Darstellung in Fig. 7 angeordnet i-st, die ein optisches Lichtmeßsystem für die Einrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt. Nach Fig. 7 wird ein Lichtstrom von einem aufzunehmenden Objekt von einem Reflexspiegel 70 reflektiert, "so daß er durch eine Einstellmattscheibe 71 hindurchgelangt. Ein Teil des Lichtstroms wird dann an der oberen und der unteren Fläche eines Mikro-Strahlenteilers 72 wiederholt, total reflektiert und danach dem Lichtempfangselement 1 zugeführt. Der Rest des Lichtstroms wird nach Durchlaufen des Mikro-Strahlenteilers 72 und eines Pentagonalprismas 74 einem Okular 75 zugeführt. Nach Fig. 3 weist das Ausführungsbeispiel einen Umschalter 6 auf. Der Schalter 6 hat einen Festkontakt 6a, der mit dem invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 3 verbunden ist, einen weiteren Festkontakt 6b, der mit dem nicht invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 3 sowie mit Masse verbunden ist, und einen bewegbaren bzw. Schaltkontakt 6c, der mit der Anode einer als fotoenipfindliches Element dienenden Fotodiode Ib verbunden ist. V/enn die Punkt-Lichtmessung gewählt wird, wird der Schaltkontakt 6c mit dem Kontakt 6a ver-

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bunden. Wenn die Uurchsschni tts-l.ichtnieasung gewählt wird, wird der Schaltkontakt 6c mit dem Kontakt 6b verbunden. In der Fig. 3 ist der Schalter 6 als ein mechanischer Schalter dargestellt. Dien dient jedoch nur zur Vereinfachung der Darstellung. Tatsächlich wird gemäß der Darstellung in Fig. 4, die ein ins Einzelne gehendes Beispiel der Lichtmeßschaltung nach Fig. 3 zeigt, als Schalter 6 eine Halble i ter-Scha J telernenteanordnung verwendet. Die auf diese Weise erfindungsgemäß gestaltete Lichtmeßeinrichtung arbeitet folgendermaßen:

Wenn die Durchschnitts-Lichtmessung gewählt ist, ist der . Schaltkcntakt 6c des Schalters 6 mit dem Kontakt 6b verbunden. In diesem Fall sind die lichtempfindlichen Elemente la und Ib zueinander parallel geschaltet. Diese Parallelschaltung ist an die beiden Eingangsanschlüsse des Rechenverstärkers 3 angeschlossen. Zur Diode 4 fließt die Summe der Fotoströme der Lichternpfangselemente la und Ib. Als Ergebnis der Lichtmessung wird an dem Ausgangsanschluß 3A des Rechenverstärkers 3 eine Spannung abgegeben, die durch das logarithrnische Komprimieren der Summe der Fotoströme erzielt wird.

Falls die Punkt-Lichtmessung gewählt ist, ist der Schaltkontakt 6c des Schalters 6 mit dem anderen Kontakt 6a verbunden. In diesem Fall sind die beiden Anschlüsse des (durch eine Fotodiode gebildeten) lichtempfindlichen Elements Ib kurzgeschlossen. Dadurch fließt zur Diode 4 nur der Fotostrom des (durch eine Fotodiode gebildeten) lichtempfindlichen Elements la. Dieser Fotostrom wird allein logarithmisch komprimiert und tritt in der Form einer Spannung an dem Ausgangsanschluß 3A des Rechenverstärkers 3 als ein Wert auf, der das Ergebnis der Messung der Helligkeit eines aufzunehmenden Objekts darstellt. Da in diesem Fall die beiden Anschlüsse des lichtempfindlichen Elements Ib kurzgeschlossen sind, fließt der

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Fotostrom des lichtempfindlichen Elements Ib niemals selbst dann über den im vorstehend genannten Sperrwiderstand zur Masse, wenn ein Ausschalt- bzw. Sperrwiderstand zwischen dem Kontakt 6b und dem Schaltkontakt 6c vorliegt, der als gemeinsamer Anschluß des Schalters 6 dient.

Bei der erfindungsgemäßen Lichtmeßeinrichtung fließt daher bei der Wahl der Punkt-Lichtmessung zur Diode 4 kein Strom außer dem Fotostrom des lichtempfindlichen Elements la.

Im Hinblick auf das Problem der induzierten Störungen, das bei der gemäß der Darstellung in Fig. 2 angeordneten Lichtmeßeinrichtung nach dem Stand der Technik im Falle geringer Helligkeit aufgetreten ist, werden mit der erfindungsgemäßen Anordnung durch Kurzschließen der beiden Anschlüsse des lichtempfindlichen Elements Ib derartige induzierte Störungen wirkungsvoll verhindert. Bei der erfindungsgemäßen Lichtmeßeinrichtung kann daher sowohl bei der Durch&chnitts-Lichtmessung als auch bei der Punkt-Lichtmessung ein genauer Lichtmeßwert erzielt werden.

Ein Beispiel für eine besondere Gestaltung der in Fig. 3 gezeigten Lichtmeßeinrichtung ist in der Fig. 4 gezeigt. Nach Fig. 4 enthält die Einrichtung eine Konstantspannungsschal tung 7, an die Stromversorgungsspannungen Vcc und -V™ angelegt werden und die eine bezüglich der Stromversorgungsspannung ~^w£ konstante Spannung VRH abgibt, einen NPN-Transistor 8, an dessen Basis die Spannung VR aus der Konstantspannungsschaltung 7 angelegt ist, einen Widerstand 9, der zwischen den Emitter des Transistors 8 und die Stromversorgungsspannung -V„„ geschaltet ist, und NPN-Transistoren 10 und 11,

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die beide (durch Kurzschluß zwischen der Basis und dem Kollektor) als Dioden geschaltet sind. Der Emitter des Transistors 10 ist an die Stromversorgungsspannung Vcc angeschlossen, während der Kollektor des Transistors 10 mit dem Emitter des Transistors 11 verbunden ist und der Kollektor des Transistors 11 mit dem Kollektor des Transistors 8 verbunden ist. Aus diesen Schaltelementen 7 bis 11 ist gemeinsam eine Konstantstromschaltung gebildet. Weiterhin weist die Einrichtung MOS-Feldeffekttransistoren 12 und 13 auf. Diese werden leitend, wenn der Pegel an ihren Gate-Anschlüssen niedrig wird,
wobei sie als Analogschalter eingesetzt werden. Ihre Substrat-Gate-Anschlüsse sind beide an die Stromversorgungsspannung Vcc angeschlossen, während ihre Drain Anschlüsse mit dem lichtempfindlichen Element Ib verbunden sind. Der Source-Anschluß des MOS-Feldeffekttransistors 12 ist mit Masse verbunden, während der Source-Anschluß des anderen MOS-Feldeffekttransistors 13 mit der Kathode des lichtempfindlichen Elements Ib verbunden ist. Widerstände 14 und 15 sind so geschaltet, daß sie an die Gate-Anschlüsse der MOS-Feldeffekttransistoren 12 und 13 hohe Vorspannungen anlegen. Ein Inverter 16 ist mit seinem Ausgangsanschluß an den Gate-Anschluß des MOS-Feldeffekttransistors 13 angeschlossen. Ein Schalter 17 ist mit einem Anschluß an die Stromversorgungsspannung -V™ und mit dem anderen Anschluß an den Eingangsanschluß des Inverters 16 sowie den Gate-Anschluß des MOS-Feldeffekttransistors 12 angeschlossen. Wenn der Schalter 17 geschlossen ist, nimmt das Gate des MOS-Feldeffekttransistors 12 niedrigen Pegel an, was zwischen dem Drain und der Source desselben einen Leitzustand zur Folge hat. Zugleich nimmt über den Inverter 16 das Gate des anderen MOS-Feldeffekttransistors 13 den hohen Pegel an. Daher wird der MOS-Feldeffekttransistor 13 zwischen seinem Drain und seiner Source nicht—lei-

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tend, nämlich gesperrt. Mit 18 ist ein PNP-Transistor bezeichnet. Die Anzahl der Emitter des Transistors 18 ist doppelt so groß wie diejenige des Transistors 10. Da darüberhinaus die Basis und die Emitter gemeinsam verbunden sind, fließt zwischen den Emittern und dem Kollektor des Transistors 18 ein Strom, der doppelt so hoch wie derjenige durch den Transistor 10 ist. Mit 19 ist ein PNP-Transistor bezeichnet. Der Emitter des Transistors 19 ist mit dem Kollektor des Transistors 18 verbunden, während die Basis des Transistors 19 mit der Basis des Transistors 11 verbunden ist. Damit ist der Transistor 19 so geschaltet, daß er als Verstärker mit geerdeter Basis dient. Mit 20 und 21 sind P-Kanal-MOS-Feldeffekttransistoren bezeichnet, deren Source-An-Schlüsse miteinander verbunden sind und die einen Differenzverstärker bilden. Die Substrat-Gate-Anschlüsse der P-Kanal-MOS-Feldeffekttransistcren 20 und 21 sind mit den Source-Anschlüssen verbunden. Der Gate-Anschluß des MOS-Feldeffekttransistors 21 ist mit Masse verbunden und dient als ein Anschluß, der dem nicht-invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 3 entspricht, welcher in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Der Gate-Anschluß des anderen MOS-Feldeffekttransistors 20 ist dagegen mit den Kathoden der lichtempfindlichen Elemente la und Ib verbunden. Dieser Gate-Anschluß dient daher als ein Anschluß, der dem invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 3 entspricht. Die Schaltungsanordnung weist ferner Widerstände 22 und 23 und einen NPN-Transistor
24 auf. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 22 und 23 ist mit der Basis des Transistors 24 verbunden. Der zweite Anschluß des Widerstands 22 ist mit dem Kollektor des Transistors 24 verbunden. Der zweite Anschluß des Widerstands 23 ist mit dem Emitter des Transistors 24 verbunden. Die Widerstände 22 und 23 dienen als Quellern für die MOS-Feldeffekttransistoren 20 und 21 und

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bilden ferner eine Pegelschiebeschaltung für die Basen von Transistoren 25 und 26. Die Basen der Transistoren 25 und 26, die PNP-Transistoren sind, sind miteinander verbunden. Der Emitter des Transistors 25 ist mit dem Drain -Anschluß des MOS-Feldeffekttransistors 20 verbunden. Der Emitter des Transistors 26 ist mit dem Drain Anschluß des MOS-Feldeffekttransistors 21 verbunden. D.h., die Transistoren 25 und 26 dienen als Basiserdungs-Verstärkerschaltung und bilden in Verbindung mit den MOS-Feldeffekttransistoren 20 und 21 einen Kathodenverstärker. Mit 27 und 28 sind NPN-Transistören bezeichnet. Die Emitter der Transistoren 27 und 28 sind geerdet, während ihre Basen miteinander verbunden sind. Der Transistor 27 ist als Diode geschaltet und mit dem Kollektor des Transistors 25 verbunden. Der Transistor 28 ist mit seinem Kollektor an den Kollektor des Transistors 26 angeschlossen. Die Transistoren 27 und 28 sind daher so geschaltet, daß sie als Stromspiegel-Lastwiderstände für die Transistoren 25 bzw. 26 dienen. Die Schaltungsan-Ordnung weist ferner NPN-Transistoren 29 und 30 auf, deren Emitter beide geerdet sind. Der Transistor 30 ist als Diode geschaltet, nämlich als Stromspiegel-Transistor. Ein PNP-Transistor 31 ist mit seiner Basis und seinem Emitter jeweils mit dem Transistor 10 verbunden. Daher ist der Kollektorstrom des Transistors 10 der gleiche wie derjenige des Transistors 31. Der Strom wird zu dem Stromspiegel aus den Transistoren 29 und 30 übertragen. Ein weiterer Transistor 32 ist mit seinem Emitter geerdet und mit seiner Basis an die Kollektoren der Transistoren 26 und 28 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors

32 ist mit dem Kollektor eines Transistors 33 verbunden. Da gemäß der nachstehenden Beschreibung der Transistor

33 eine Konstantstromquelle ist, bildet der Transistor 32 eine Spannungsverstärkerstufe mit geerdetem Emitter.

Der Transistor 33 ist ein PNP-Transistor, der mit seiner

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Basis sowie mit seinem Emitter mit denjenigen des Transistors 10 zusammengeschaltet ist. Daher dient der Transistor 33 mit seinem Kollektorstrom als gleiche Konstantstromquelle wie der Transistor 10. Zwischen die Basis und den Kollektor des Transistors 32 ist ein Kondensator

34 zur Phasenkompensation geschal'tet. Ein NPN-Transistor

35 ist mit seinem Kollektor an die Leitung für die Stromversorgungsspannung Vcc angeschlossen und mit seinem Emitter an einen Widerstand 36 angeschlossen. Der Transistör 35 bildet daher eine Emitterfolgerschaltung. Der Emitter des Transistors 35 entspricht dem Ausgangsanschluß des in den Fig. 2 und 3 gezeigten Rechenverstärkers 3. Der Widerstand 36 ist zwischen den Emitter des Transistors 35 und die Leitung für die Stromversorgungsspannung -V

geschaltet. Die als fotoempfindliche Elemente dienenden Fotodioden la und Ib sowie die Diode 4 wirken auf die gleiche Weise wie die in den Fig. 2 und 3 gezeigten.

Die gemäß der vorstehenden Beschreibung gestaltete Lichtmeßeinrichtung arbeitet folgendermaßen: Wenn ein nicht gezeigter Stromversorgungsschalter eingeschaltet wird, damit an die entsprechenden Leitungen die Stromversorgungsspannungen Vcc und ~^V _EE angelegt werden, gibt die Konstantspannungsschaltung 7 die Konstantspannung VR ab. Die Spannung VR wird zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 8 und an den Widerstand 9 angelegt. Infolgedessen wird der Kollektorstrom des Transistors 8 zu (VR-VBE)/R, wobei R der Widerstandswert des Transistors 9 ist und VBE die Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 8 ist. Der Kollektorstrom fließt zu den Transistoren 10 und 11, die als Dioden geschaltet sind. Da die Basis und der Emitter des Transistors 10 und diejenigen der Transistoren 18, 31 und 33 zusammengeschaltet sind, werden die Transistoren 31 und 33 jeweils zu einer Konstantstromquelle, die den gleichen

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Strom (VR-VBE)/R abgeben, während der Transistor 18 eine Konstantstromquelle wird, die einen Strom abgibt, welcher doppelt so hoch ist wie (VR-VBE )/R. Da ferner die Basis des Transistors 19 auf dem gleichen Potential wie die Basis des Transistors 11 liegt, wird unabhängig von den Stromversorgungsspannungen Vcc und ~^V _FE der Wert des Potentials an dem Emitter des Transistors 19, nämlich der Wert zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 18 konstant. Die Pegelverschiebungsschaltung aus den Widerständen 22 und 23 und dem Transistor 24 ist an die Source-Anschlüsse des MOS-Feldeffekttransistoren 20 und 21 , sowie an die Basen der Transistoren 25 und 26 angeschlossen. Es tritt selbst dann, wenn die Source-Spannungen der MOS-Feldeffekttransistoren 20 und 21 aus irgendeinem Grund schwanken, keine Änderung zwischen dem Gate-Anschluß und dem Drain -Anschluß der MOS-Feldeffekttransistoren auf. Ferner fließt zu der (aus den Widerständen 22 und 23 und dem Transistor 24 bestehenden) Pegelverschiebungsschaltung der Strom (VR-VBE)/R aus der durch den Transistor 31 gebildeten Konstantstromquelle über die Transistoren 29 und 30, welche einen Stromspiegel bilden. Zu den Source-Anschlüssen der MOS-Feldeffekttransistoren 20 und 21 fließt der Kollektorstrom des Transistors 19. Dieser Strom hat die Stärke (VR-VBR)/R und ist der gleiche wie der durch Subtrahieren eines zu der Pegelverschiebungsschaltung fließenden Stroms (der der gleiche Strom wie der konstante Strom des Transistors 31 ist) von einem zum Transistor 18 fließenden Strom erzielte Strom der Konstantstromquelle mit dem Transistor 31, da die Konstantstromquelle mit dem Transistor 18 das Fließen eines Stroms hervorruft, der doppelt so groß ist wie der Strom der Konstantstromquelle mit dem Transistor 31.

Da im Falle des Auftretens, gewisser Änderungen an den

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Stromversorgungsspannungen Vcc und -V™ die Emitter-Kol-

Hi Hj

lektor-Spannung des Transistors 18 auf einen konstanten Wert gemüß den vorstehenden Ausführungen festgelegt ist, tritt kein Early-Effekt (Basisweitenmodulation) an dem Transistor auf. Daher wird dem gemeinsamen Source-Anschluß der aus den MOS-Feldeffekttransistoren 20 und 21 gebildeten Differenzverstärkerstufe trotz einer Änderung der Stromversorgungsspannung ein konstanter Strom zugeführt. Infolgedessen bewirkt selbst bei ungleichen Eigenschaften der MOS-Feldeffekttransistoren 20 und 21 die Änderung der Stromversorgungsspannung keinerlei Änderung des Ausgangssignals der Differenzverstärkerstufe. D.h., das Ausgangssignald der Einrichtung, das das Potential an dem Emitter des Transistors 35 ist, bleibt unverändert, solange das auf die lichtempfindlichen Elemente la und Ib fallende Licht unverändert bleibt.

Falls eine nicht gezeigte, an den Emitter des Transistors 35 angeschlossene Belastung momentan zu einer Überlastung für den Transistor 35 und den Widerstand 36 wird, geht die Symmetrie der Differenzverstärkerstufe verloren, wobei sich auch das Ausgangssignal, nämlich das Potential an dem Emitteer 35 in starkem Ausmaß ändert. Gemäß den vorstehenden Ausführungen wird jedoch durch die Pegelver-Schiebungsschaltung die Spannung zwischen dem Gate-Anschluß und dem Drain -Anschluß des MOS-Feldeffekttransistors 20 unverändert gehalten. Daher bleibt auch die zwischen dem Gate-Anschluß und dem Drain -Anschluß vorhandene Kapazität unverändert. Da keine Ladezeit für den Ausgleich einer Änderung der Kapazität zwischen dem Gate-Anschluß und dem Drain.-Anschluß erforderlich ist, kann die Rückbildung des Ausgangssignals bei der Rückkehr von dem Überlastungszustand zu dem Normalzustand sofort erfolgen.

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Wenn von der Bedienungsperson die Uurchschnitts-Lichtmeßart gewählt wird und demgemäß der Schalter 17 geschlossen wird, nimmt der Gate-Anschluß des MOS-Feldeffekttransistors 12 den niedrigen Pegel an, während derjenige des Schalt-MOS-Feldeffekttransistors 13 den hohen Pegel annimmt. Infolgedessen wird ein Leitzustand zwischen dem Drain und der Source des MOS-Feldeffekttransistors 12 erreicht. Dadurch wird die Anode des lichtempfindlichen Elements Ib mit Masse verbunden. Zur Diode 4 fließt die Summe der Fotoströme der lichtempfindlichen Elemente la und Ib. Dadurch tritt an dem Ausgangsanschluß 3A (dem Emitter des Transistors 35) eine Spannung auf, die durch das logarithmische Komprimieren der Fotoströme erzielt wird. Wenn andererseits die Punkt-Lichtmeßart gewählt wird und der Schalter 17 geöffnet wird, nimmt der Gate-Anschluß des MOS-Feldeffekttransistors 13 durch das Ausgangssignal des Inverters 16 den niedrigen Pegel an. Daher wird ein Leitzustand zwischen dem Drain und der Source des MOS-Feldeffekttransistors 13 erzielt. Dadurch wird ein Kurzschluß zwischen den beiden Anschlüssen des lichtempfindlichen Elements Ib hervorgerufen. Infolgedessen fließt nur der Fotostrom des lichtempfindlichen Elements la zu der Diode 4. Daraufhin tritt an dem Ausgangsanschluß 3A eine Spannung auf, die durch das logarithmi- sehe Komprimieren dieses Fotostroms erzielt wird. Da in diesem Fall die beiden Anschlüsse des lichtempfindlichen Elements Ib kurzgeschlossen sind, ist die Lichtmeßeinrichtung völlig frei von der Beeinträchtigung durch einen an dem MOS-Feldeffekttransistor 12 bestehenden Ausschalt- bzw. Sperrwiderstand und der Beeinträchtigung durch irgendwelche induzierten Störungen, die ansonsten hervorgerufen werden könnten.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lichtmeßeinrichtung ist gemäß der Darstellung in Fig.

5 gestaltet. In diesem Fall wird gleichermaßen wie bei

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dem im vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Gestaltung auch bei der Lichtmeßeinrichtung einer Kamera angewandt. In der Fig. 5 sind Schaltungselemente, die die gleichen Funktionen wie die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten ausführen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei 'die Beschreibung ihrer Funktionen im folgenden weggelassen ist. Dieses Ausführungsbeispiel weist ein lichtempfindliches Element Ic auf, das gemäß der Darstellung in Fig. 6 zum Messen der Helligkeit an einem Bereich der Bildebene angeordnet ist, der den mittleren Teil umgibt, zu dessen Helligkeitsmessung das lichtempfindliche Element la angeordnet ist. Die Kathode des lichtempfindlichen Elements Ic ist mit dem invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 3 verbunden. Die Anode des lichtempfindlichen Elements Ic ist über einen bewegbaren bzw. Schaltkontakt 66c und einen Festkontakt 66c eines Umschalters 66 mit Masse verbunden. Ein weiteres lichtempfindliches Element lbb entspricht ungefähr dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten lichtempfindlichen Element Ib. Das lichtempfindliche Element lbb ist somit zum Messen der Helligkeit an dem restlichen Bereich der Bildebene unter Ausschluß des mittleren Bereichs angeordnet, welcher gemäß der Darstellung in Fig. 6 mittels der anderen lichtempfindlichen Elemente la und Ic erfaßt wird. Dieses lichtempfindliche Element lbb ist mit seiner Kathode an den invertierenden Eingangsanschluß des Rechenverstärkers 3 angeschlossen und mit seiner Anode über den Schaltkontakt 6c und den Festkontakt 6b des Umschalters 6 mit Masse verbunden. Obzwar diese Umschalter 66 und 6 zur Darstellung in der Fig. 5 in der Form mechanischer Schalter gezeigt sind, sind sie tatsächlich auf die in der Fig. 4 dargestellte Weise durch Halbleiter-Schaltelemente gebildet.

Wenn z.B. bei der dermaßen gestalteten Lichtmeßeinrichtung

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der Schaltkontakt 6c des Umschalters 6 auf den Festkontakt 6a geschaltet ist und der Schaltkontakt 66c des anderen Umschalters 66 auf den Festkontakt 66a geschaltet ist, sind jeweils die beiden Anschlüsse des lichtempfindlichen Elements lbb (in Form einer Fotodiode) up.d diejenigen des lichtempfindlichen Elements Ic' (in Form einer Fotodiode) kurzgeschlossen. Infolgedessen fließt zu der Diode 4 nur der Fotostrom des lichtempfindlichen Elements la (in Form einer Fotodiode). Durch die Diode 4 wird nur dieser Fotostrom logarithmisch komprimiert, wobei er in der Form einer Spannung an dem Ausgangsanschluß 3A des Rechenverstärkers 3 als ein Wert auftritt, welcher das Ergebnis der Messung der Helligkeit eines aufzunehmenden Objekts darstellt.

Da in diesem Fall jeweils beide Anschlüsse der ]ichtempfindlichen Elemente lbb und Ic kurzgeschlossen sind, fließen gleichermaßen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel über irgendwelche Ausschalt- bzw. Sperrwiderstände die Fotoströme der lichtempfindlichen Elemente lbb und Ic nicht zur Masse, selbst wenn zwischen dem Kontakt 6b und dem Schaltkontakt 6c, der der gemeinsame Anschluß des Umschalters 6 ist, ein Ausschaltwiderstand und zwischen dem Kontakt 66b und dem Schaltkontakt 66c, der der gemeinsame Anschluß des Umschalters 66 ist, ein Ausschal twiderstand vorhanden ist.

Daher ergibt sich bei diesem Ausführungsbeispiel die gleiche vorteilhafte Wirkung wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Die Funktionsweise bei dem in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel bei der weiteren Lichtmeßart ist nahezu identisch mit derjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel und muß daher nicht weiter beschrieben werden.

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Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ergibt die erfindungsgemäße Lichtmeßeinrichtung genaue Ergebnisse der Lichtmessung bei allen unterschiedlichen Lichtmeßarten.

Eine Lichtmeßeinrichtung, die mit mehreren lichtempfindlichen Elementen versehen ist und zum selektiven Erfassen von Ausgangssignalen dieser lichtempfindlichen Elemente ausgebildet ist, weist eine Vorrichtung zum Kurzschließen beider Anschlüsse eines lichtempfindlichen Elements auf, welches nicht für die Erfassung bei einer aus unterschiedlichen Lichtmeßarten gewählten Lichtmeßart erforderlich ist.

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Claims

Patentansprüche

/ \J Lichtmeßeinrichtung mit mehreren lichtempfindlichen Elementen, deren Ausgangssignale selektiv erfaßbar sind, gekennzeichnet durch eine Schaltvorrichtung (6; 12,13;6,66) zum Kurzschiießen beider Anschlüsse eines lichtempfindlichen Elements (lb;lbb,lc), das für die Erfassung bei einer aus unterschiedlichen Lichtmeßarten gewählten Lichtmeßart nicht erforderlich ist.
2. Lichtrneßeinrichturig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den lichtempfindlichen Elementen (la, Ib) ein erstes lichtempfindliches Element (In) für den Empfang eines Lichtstroms, der von einem mittleren Teil eines Helligkeitsmeßobjekts kommt, und ein zweites lichtempfindliches Element (Ib) für den Empfang eines Lichtstroms zählt, der von dem restlichen Teil des Objekts unter Ausschluß des mittels des ersten lichtempfindlichen Elements zu messenden mittleren Teils kommt.
3. Lichtmeßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite lichtempfindliche Element (la, Ib) in der Form einer Einheit

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O J O L. Α® angeordnet sind, wobei das zweite lichtempfindliche Element so angeordnet ist, daß es den Umfang des ersten lichtempfindlichen Elements umfaßt.

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4. Lichtineßeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei "der Wahl einer Durchschnitts-Lichtmeßart die Schaltvorrichtung (6; 12,13) das zweite lichtempfindliche Element (Ib) zu dem ersten lichtempfindlichen Element (la) parallel schaltet.

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