DE3427055A1 - Schaltungsanordnung fuer einen elektronischen belichtungsmesser - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer einen elektronischen belichtungsmesser

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DE3427055A1 DE19843427055 DE3427055A DE3427055A1 DE 3427055 A1 DE3427055 A1 DE 3427055A1 DE 19843427055 DE19843427055 DE 19843427055 DE 3427055 A DE3427055 A DE 3427055A DE 3427055 A1 DE3427055 A1 DE 3427055A1
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Description

Schaltungsanordnung für einen elektronischen Belichtungsmesser
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen elektronischen Belichtungsmesser mit einer Logarithmierschaltung sowie mit einer Temperaturkompensationschaltung und mit einer Anzeige.
Eine Schaltungsanordnung zur Temperaturkompensation für die Abschaltung ist beispielsweise aus der DE-OS 28 22 bekannt. Zur Kompensation des Temperaturkoeffizienten von Halbleiterstreken werden dort die Spannung einer U_ -Strekke eines gleichartigen Transistors zur zu kompensierenden U -Strecke addiert und die Gesamtspannung über einen Ohm1sehen Spannungsteiler an die Basis-Emitter-Strecke eines gleichartigen dritten Transistors gelegt, so daß der Kollektorstrom dem geometrischen Mittelwert der beiden Kollektorströme des ersten und zweiten Transistors entspricht und damit temperaturunabhängig ist.
Patentabteilung
lö.υ/. ι?οη· A 2214
Es ist der Nachteil einer Logarithmierschaltungsanordnung, daß durch Einschwingyorgänge an einem Schaltungsteil, z. B. einen Operationsverstärker, die sich aus dem Einschalten der Versorgungsspannung ergeben, sich z.B. .kurzzeitig die Anzeige abschaltet oder die Anzeige zunächst falsch ist, da sich die Kapazität ihrer Fotodiode umladet und eine falsche Ladung am Eingang des Logarithmierers liegt, die sich nicht selbstätig abbaut, sondern durch Umsteuerungsmaßnahmen beseitigt werden muß.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mit welcher die kurzzeitige Abschaltung der Anzeige oder eine Falsch-Anzeige bei Einschaltung der Versorgungsspannung vermieden wird. Darüber hinaus soll die neue Schaltungsanordnung verhindern, daß zu fehlerhaften Belichtungen führende Belichtungsfehlmessungen bei geringer Szenenhelligkeit und hoher Temperatur auftreten.
Für eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art wird erfindungsgemäß die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schaltungsanordnung eine mindestens ein RC-Glied enthaltende Zusatzschaltung zwischen einem Pol einer Fotodiode und einem Pol der Versorgungsquelle aufweist, welche ein Auswandern aus dem Arbeitsbereich durch kurzfristig auftretende Einschaltvorgänge beim Einschalten des Belichtungsmessers verhindert. Sie zeichnet sich ferner dadurch aus, daß mindestens ein Einschaltschutzschalter enthalten ist, der - gegebenenfalls über einen Widerstand - den Ausgang des die Logarithmierung be-
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Patentabteilung
wirkenden Elements beim Einschalten kurzschließt, und daß ein Zeitglied vorgesehen ist, das die Kurzschlußzeit bestimmt.
Außerdem ist vorgesehen, daß zur Ermittlung von aus der Messung der Szenenhelligkeit sich ergebenden Grenzströme ein Schwellenwertdetektor sowie ein von diesem gesteuerter Schalter enthalten ist.
Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In der Zeichnung ist die Erfindung in Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt und im Nachfolgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine
EiBchalthilfe,
Fig. 3 eine Anordnung mit Starterelement, Fig. 4 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
mit Schwellenwertdetektor und Fig. 5 ein Verwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.
Im Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung mit einem als Strom/Spannungswandler wirkenden Operationsverstärker OP2 sowie mit einem nichtlinearen Bauelements D. (Logarithmierer) zur Temperaturkompensation bei der Belichtungsmessung mit elektronischem Belichtungsmesser, wobei ein aus der Szenenhelligkeit ab-
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atentabteilung
geleiteter Strom in eine Logarithmierspannung gewandelt wird, wird mit einem Schalter 1 eine Stromquelle 2 eingeschaltet. Damit liegen als Dioden geschaltete Transistoren T1 und Ty an der Versorgungsspannung, aus der sie über Widerstände R., und R0 mit unterschiedlichen
/ O
Strömen versorgt werden. Die aus diesen Strömen resultierende Bifferenzspannung wird in einem über einen Widerstand R.„ rückgekoppelten Operationsverstärker OP1 verstärkt. Der Ausgang des Operationsverstärkers OP1 ist mit einem Pol einer Temperaturkompensationsstufe D- verbunden, während ein anderer Pol an den Rückführwiderstand R12 sowie an variable Widerstände P1, P- und R geschaltet ist.
Dem nichtllneären Bauelement D1 sowie den Abgriffen der variablen Widerstände P1, P2 und R_v ist wenigstens eitle Verrechnungsstufe OP- nachgeschaltet, die über Widerstände R1JT- Ron m^t e^ner Folgestufe OP, verbunden ist. Die Verrechnungsstufe OP, umfaßt einen Rückführwiderstand Rj1J *c zwischen dem Emitter eines Schalttransistors T- und Referenzwiderständen R-., - R , liegt.
Bei Verwendung von hochempfindlichen Filmen kann sich nun aber eine noch realisierbare Belichtungszeit bei sehr geringer Szenenhelligkeit ergeben. Das heißt, in einer Fotodiode 3 entstehen Ströme, die im A-Bereich liegen und die praktisch nicht mehr mit Sicherheit weiterverarbeitet werden können. Es entstehen daher Fehler bei der Messung der Szenenhelligkeit und daraus resultierend fehlbelichtete Aufnahmen.
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Patentabteilung OkAI UuU
Um dieses zu vermeiden ist an den Ausgang des als Strom/ Spannungswandler wirkenden Operationsverstärker OP« der invertierende Eingang eines !Comparators OP,. geschaltet, mit dessen Hilfe an den Ausgängen der Verrechnungsstufe 5 OP» und der Folgestufe OP, liegende Leuchtdioden LED1 bzw. LED« abgeschaltet werden, wenn eine Grenzleuchtdichte des zu vermessenden Objektes unterschritten ist.
Am nichtinvertierenden Eingang des Komparators OP, liegt ein Schaltungsnetzwerk aus Widerstand R~q» Transistor T« in Diodenschaltung und Potentiometer P«.
Der Ausgang des Komparators OP,. ist über einen Widerstand R37 mit der Basis eines Transistors Tg verbunden. Spricht der Komparator OP, an, so geht sein Ausgang auf positives Potential. Infolgedessen ist der Transistor Tg nicht leitend. Daher fließt kein Strom nach den Leuchtdioden LED1 und LED«.
Das aus Widerstand R™, Transistor T«, Potentiometer P, und Widerstand R_ft bestehende Schaltungsnetzwerk hat demnach die Aufgabe, ein Kriterium für die Abschaltung der Anzeige des Belichtungsmessers, im vorliegenden Fall die Leuchtdioden LED^ bzw. LED«, zu geben, wenn vorher mittels des Potentiometers P« am Belichtungsmesser eingestellte Werte für eine bei Raumtemperaturen frei gewählte Grenzleuchtdichte über- bzw. unterschritten werden.
Aus bei unterschiedlichen Temperaturen bekannten Kenndaten von Dioden ist ersichtlich, daß bei höheren Temperaturen höhere Sperr-Ströme fließen. Im Falle der
'atentab.ei.ung
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vorliegenden Schaltungsanordnung fließen also höhere Fehl-Ströme zu den Eingängen der Operationsverstärker. Dies trifft auch für die von der Fotodiode 3 erzeugten Sperr-Ströme zu. Der Operationsverstärker OP2 erhält also auch einen höheren Fehl-Strom als bei Raumtemperatur (20 C). Durch das oben beschriebene Schaltungsnetzwerk wird nun bewirkt, daß z. B. bei einer Temperatur von + 60 C der eingestellte Wert für die Gr enleuchtdichte, bei welchem die Anzeige abgeschaltet werden soll, bereits zwei Lichtwerte früher erreicht wird.
Weiterhin weist die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 ein Pufferglied aus Widerstand 42 und Kondensator C, auf, welches zwischen den negativen Pol der Versorgungsquelle 2 und den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP2 gelegt ist. Seine Aufgabe ist es, bei Anlegen des Belichtungsmessers an die Versorgungsspannung die Bestromung der Anzeige aus den Leuchtdioden LED1 und LED« sicherzustellen.
Beim Einschalten der Versorgungsspannung nämlich kann sich ein Einschwingvorgang am Operationsverstärker OP9 einste11en,worauf dann sein Ausgang kurzzeitig die "Plus"-Versorgung annimmt. Ist dies der Fall, so wird die Kapazität der Fotodiode 3 über das nichtlineare Element D1 so umgeladen, daß am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 0P„ eine positive Ladung ansteht. Diese Ladung baut sich selbsttätig nicht ab, da sowohl der invertierende Eingang des Operationsverstärkers OP9 als auch die Fotodiode 3 und das nichtlineare Element D in Sperrichtung stark "hochohmig" sind.
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Am Ausgang des Operationsverstärkers OP2 steht dann ein sehr niedriges Potential, infolgedessen der Komparator OP, die Anzeige aus Leuchtdiode LED1 und LED2 abschaltet. Da aber im unteren Leuchtdichtenbereich ein geringer Fotostrom zur Verfügung steht, der die Fotodiode 3 wieder umladen muß, bleibt die Anzeige zunächst abgeschaltet.
Dieser zeitliche "Ausfall" der Anzeige wird durch das Pufferglied aus Widerstand R,- und Kondensator C, verhindert. Während des kurzen Einschaltimpulses nämlich kann der Kondensator C, nicht merklich aufgeladen werden, da der Widerstand R,2 "hochohmig" ist. Nach dem Einsehaltimpuls wird die Kathode der Fotodiode 3 über das Pufferglied nach dem Negativpol der Versorgungsquelle 2 gezogen, so daß infolgedessen der Komparator OP,- nicht anspricht. Im weiteren Verlauf ladet sich der Kondensator C, auf die Spannung zwischen dem Negativpol der Versorgungsquelle 2 und dem Potential des Arbeitspunktes am nichtinvertierenden Eingang des als 0 Strom/Spannungswandler wirkenden Operationsverstärkers OP2 auf. Dadurch spricht dann der Komparator OP fi an,
<aus d en
der Transistor Tg wird leitend und deriMessung resultierende Strom wie auch der Referenzstrom kann zu den Leuchtdioden LED1 und LED2 fließen.
Außerdem dient der Widerstand R, _ der Schaltungstabilisierung.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Einschalthilfe dargestellt. Wie im
XO.U/.X7OH
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Patentabteilung O H Z. / U O U
Beispiel der Fig. 1 dient als Lichtmeßelernent die Fotodiode 3. Sie liegt an den Eingängen des als Strom/ Spannungswandler wirkenden Operationsverstärkers OP«, in dessen erstem Rückführzweig das nichtlineare EIement D1 (Logarithmierdiode) und in dessen zweitem Rückführzweig ein Kondensator C2 liegen. Beim Einschaltvorgang wird zunächst der wirksame Ausgang des Operationsverstärkers 0P„ kurzgeschlossen und der Kurzschluß so lange aufrecht erhalten, bis sich alle Potentiale richtig aufgebaut habai. Dazu wird in den Ausgang des Operationsverstärkers OP2 ein Widerstand Rß2 geschaltet, der seinerseits mit dem Kollektor eines Transistors T
verbunden ist. Der Transistor Tßf) bewirkt das Kurzschließen. Die Dauer des Kurzschlusses bestimmt ein an die Basis des Transistors Tfi_ gelegtes Zeitglied aus Widerstand R&1 und Kondensator C60, welches über die Versorgungsspannung aufgeladen wird. Ein ebenfalls mit der Basis des Transistors Tg0 verbundener Widerstand R
edes Transistors T,_ beim Kurzsch nach dem Einschalten.
sidiert die Spannung des Transistors T,_ beim Kurzschluß
Um den Operationsverstärker OP« möglichst schnell in seinen Arbeitspunkt zu bringen, kann es vorteilhaft sein, das zu Fig. 1 beschriebene Pufferglied aus Widerstand R,2 und Kondensator C, zusätzlich zu verwenden. Dabei kann dann der Kondensator C, in Bezug auf seine Kapazität kleiner sein als es in der Fig. 1 gemäßen Schaltung erforderlich ist.
Es ist auch denkbar, zum schnelleren Aufbau der richtigen Potentials am Eingang des Operationsversträkers OP«
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■- 13-
q /97 η cc;
Patentabteilung O H- Δ. I UOU
nur den Kondensator C, zusätzlich zu verwenden, da bei kleiner Kapazität des Kondensators keine Instabilitäten am Operationsverstärker OP2 auftreten.
Der Operationsverstärker OP3 erreicht auch dann seinen Arbeitspunkt sehr schnell, wenn in der Nähe der Fotodiode 3 zusätzlich eine beim Einschalten des Belichtungsmessers einen kurzzeitigen Helligkeitsimpuls aussendende Lichtquelle angeordnet ist.
Ein solches Schaltungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt. Wie in Fig. 2 ist das Lichtmeßelement die Fotodiode 3.
Sie liegt an den Eingängen des Operationsverstärkers OP , in dessen Rückführzweige die Logarithmierdiode D1 und der Kondensator C2 geschaltet sind.
In der Nähe der Fotodiode 3 ist eine Leuchtdiode LED70 angebracht ,die über einen Widerstand R70 und einen Kondensator C70 an die Versorgungsspannung gelegt ist. Die Dauer und Stärke des von der Leuchtdiode LED70 abgegebenen Lichtblitzes wird durch den Widerstand R und den Kondensator C70 bestimmt.
Die Schaltung für einen elektronischen Belichtungsmesser mit einer Logarithmierschaltung sowie mit einer Temperaturkompensationsschaltung und mit einer Anzeige kann aber so mit einem Schwellenwertdetektor zur Ermittlung von aus der Messung der Szenenhelligkeit sich ergebenden Grenzströmen ausgerüstet sein, daß wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 eine Schaltungsanordnung vorgesehen ist, die sich von der in Fig. 1 beschriebenen dadurch unterschei-
3atentabteilung
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det, daß am nichtinvertierenden Eingang des Komparators OP, anstelle des aus Widerstand R0.,Transistor TQ und Potentiometer P- bestehenden Schaltungsnetzwerkes nur ein Potentiometer Pg0 liegt» mittels welchem die Grenzwerte einstellbar sind.
Wie in Fig. 1 ist der Ausgang des Komparators OP, über den Wid
bunden.
den Widerstand R _ mit der Basis des Transistors T0 ver-
Bei Erreichen des oberen oder unteren Grenzwertes geht der Ausgang des Komparators OP, auf ein positives Potential. Dadurch wird der Transistor T0 nicht leitend,
und es fließt daher kein Strom nach den Leuchtdioden LED1 und LED_. Bei innerhalb der Grenzwerte liegenden Strömen steht am Ausgang des Komparators OP, ein negatives Potential, aufgrund dessen der Transistor T0
durchschaltet und den Stromfluß zu den Leuchtdioden LED1 und LED2 freigibt.
Die Abschaltung der Schaltungsanordnung erfolgt durch öffnen des Schalters 1.
ν in einer fotografischen Kameras Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung^ kann die Ein- bzw. Abschaltung automatisch durch Kuppeln des Schalters 1 mit dem Verschlußaufzug bzw. dem zweiten Verschlußvorhang automatisch erfolgen. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß nach Ablauf des Verschlusses die Versorgungsquelle 2 abgeschaltet und eine ungewollte Entladung nicht mehr möglich ist.
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Patentabteilung O 4 Z / U O
Es 1st aber auch denkbar, die neue Schaltungsanordnung über den Zeiteinstellknopf - z. B. durch dessen Einstellung auf "BM - von der Versorgungsquelle 1 zu trennen.
Es kann weiter aber auch vorgesehen werden, daß sich die Schaltungsanordnung durch Lösen eines mit der Kameraauslösung kombinierten Knopfes selbsttätig von der Versorgungsquelle 2 abschaltet. Ein Ausführungsbeispiel dazu ist in Fig. 5 schematisch wiedergegeben, in welcher die neue Schaltungsanordnung mit 4, eine Abschalteinrichtung mit 5 und ein letzterer an die Versorgungsquelle liegender Schalter mit 6 bezeichnet ist.
Wird ein Schalter 101 mit dem Spannen des Verschlusses geschlossen, wird die Schaltungsanordnung erst dann an die Versorgungsquelle 2 geschaltet, wenn durch Drücken
z. B. des hier nicht mitdargestellten Kameraauslöseknopfes die Taste 6 geschlossen wird. Der Strom fließt dann von der Versorgungsquelle 2 über die Abschalteinrichtung 5 zur Schaltungsanordnung 4. Die Abschalteinrichtung 5 umfaßt ein^Zeitverzögerungsglied, durch welches bei Öffnen der Taste 6 erst nach beispielsweise lOsec Schaltungsanordnung 4 und Versorgungsquelle 2 voneinander getrennt werden.
Insbesondere für diesen Fall, wo also immer nach der Aufnahme abgeschaltet wird, ist die oben geschilderte Zusatzschaltung, die nach dem erneuten Einschalten nach dem Spannen des Verschlusses sofort eine Anzeige ermöglicht, vorteilhaft.
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Claims (14)

18.07.1984 A 2214 Ansprüche
1. Schaltungsanordnung für einen elektronischen Belichtungsmesser mit einer Logarithmierschaltung sowie mit einer Temperaturkompensationsschaltung und mit einer Anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung eine mindestens ein RC-Glied (R,j, C.) enthaltende Zusatzschaltung zwiscVm einem Pol einer Fotodiode (3) und einem Pol der Versorgungsquelle (2) aufweist, welche ein Auswandern aus dem Arbeitsbereich durch kurzfristig auftretende Einschaltvorgänge beim Einschalten des Belichtungsmessers verhindert.
2. Schaltungsanordnung für einen elektronischen Belichtungsmesser mit einer Logarithmierschaltung sowie mit einer Temperaturkompensationsschaltung und mit ei-
JLKJ 0 \J t » j. • w-r
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ner Anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung mindestens einen Einschaltschutzschalter (T60) enthält, der - gegebenenfalls über einen Widerstand (R62) " den AusganS des die Logarithmierung bewirkenden Elements (D1, OP„)beim Einschalten kurzschließt, und daß ein Zeitglied (C^n, R61) vorgesehen ist, das die Kurzschlußzeit bestimmt.
3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung die Kombination aus einem zwischen einem Pol der Fotodiode (3) und einem Pol der Versorgungsquelle (2) liegenden RC-Glied (R/2» ca)> einem Einschaltschutzschalter (T60), der - gegebenenfalls über
einen Widerstand (R62) " den AusganS des die Logarithmierung bewirkenden Elements -(D1, OP2) beim Einschalig ten kurzschließt, sowie aus einem die Kurzschlußzeit bestimmenden Zeitglied (C,-., R,·.,) beinhaltet.
DU öl
4. Schaltungsanordnung für einen elektronischen Belichtungsmesser mit einer Logarithmierschaltung sowie mit einer Temperaturkompensationsschaltung und mit einer Anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung die Kombination aus einem zwischen einem Pol der Fotodiode (3) und einem Pol der Versorgungsquelle (2) angeordneten Kondensator (C,), einem Einschaltschutzschalter (T60), der - gegebenenfalls über einen Widerstand (R62) " den AusganS des d*e Logarithmierung bewirkenden Elements (D1, OP2) beim Einschalten kurzschließt, sowie aus einem die Kurzschlußzeit bestimmenden Zeitglied (C60, Rg1) enthält.
l au. uv*./ jjg,
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342705ο
5. Schaltungsanordnung für einen elektronischen Belichtungsmesser mit einer Logarithmierschaltung sowie mit einer Temperaturkompensationsschaltung und mit einer Anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß ein Starterelement (LED70) vorgesehen ist, welches die Logarithmierschaltung (D., C-, OP«) veranlaßt, ihren Arbeitspunkt momentan zu erreichen.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennze ichnet, daß als Starterelement eine einen kurzzeitigen Helligkeitsimpuls abgebende Leuchtdiode (LED70) vorgesehen ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung von aus der Messung der Szenenhelligkeit sich ergebenden Grenzströmen ein Schwellenwertdetektor (0Pfi) sowie ein von diesem gesteuerter Schalter (Tg) vorgesehen ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwertdetektor einen Komparator (OPg) umfaßt, an dessen einem Eingang ein Widerstandsnetzwerk (ß·™* To» ^3) lieSt> das mindestens ein temperaturabhängiges Element (Tg) enthält.
9. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß fernerhin ein Schalter (5,6) zur automatischen Abschaltung des Belichtungsmessers vorhanden ist.
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10. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung zur Belichtungsmessung in einer fotografischen Kamera verwendet ist.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Verschluß der fotografischen Kamera gekuppelter Schalter (1,101) vorgesehen ist, der die Schaltungsanordnung beim Auslösen abschaltet.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (1,101) mit dem Zeiteinstellkopf der fotografischen Kamera verbunden ist.
13. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (1,101) sowohl mit Verschluß als auch dem Zeiteinstellknopf der fotografischen Kamera mechanisch gekuppelt ist.
14. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (101) sowie eine Taste (6) vorgesehen sind, durch deren Betätigung ein Zeitglied (5) die Schaltungsanordnung ein- bzw. nach Freigabe der Taste (6) nach einer vorgegebenen Zeitspanne abschaltet.
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