DE7716752U1

DE7716752U1 - Gedruckte schaltungsplatine einer photografischen kamera zur photoelektrischen steuerung der oeffnungszeit des kameraverschlusses

Info

Publication number: DE7716752U1
Application number: DE19777716752U
Authority: DE
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1976-06-07
Filing date: 1977-05-26
Publication date: 1982-09-30
Also published as: US4115790A; DE2723926B2; JPS52164527U; DE2723926A1

Description

Die Erfindung betrifft eine gedruckte Schaltungsplatine einer photografischen Kamera zur photoelektrischen Steuerung der Öffnungszeit des Kameraverschlusses, die die Schaltelemente auf einem isolierenden Substrat aufnimmt, an dessen Anschlußstifte wenigstens eine Battarie zur Stromversorgung und ein Elektromagnet zur Sperrung eines Verschlußvorhangs sowie ein photoelk^trischer Belichtungssteuerwandler, insbesondere eine Photodiode, anschließbar sind, wobei auf dem Substrat die Anschlußleiterbahnen des Photowandlers einen lichtempfindlichen Schaltkreisteil innerhalb der gesamten Belichtungssteuerschaltung bilden.

Photografische Kameras mit elektrischem Verschluß weisen neuerdings eine gedruckte Schaltungsplatine auf, auf der der Steuerschaltkreis für die Verschlußsteuerung untergebracht ist. Die gedruckte Schaltungsplatine besteht aus einem Substrat aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus Keramik, auf welchem die gedruckte Schaltung in Form von Leitungsbahnen

49 472 ......

ausgebildet ist, an deren jeweilige Anschlußstellen die Schaltelemente der Schaltung eingelötet sind. Diese Schaltungselemente j sind diskrete Komponenten, wie Transistoren, Kondensatoren,

Widerstände-, ICs, während das photoelektrische Belichtungssteuerwandlerelement, insbesondere eine Photodiode oder ein Photowiderstand, und ein Elektromagnet zur Sperrung eines Verschlußvorhangs des Kameraverschlusses, meistens des zweiten Vorhangs, durch Leitungsdrähte ebenso wie die Battarie mit der Schaltungsplatine bzw. den entsprechenden Leiterbahnen auf dieser verbunden sind, zumeist über Anschlußstifte· Die Leiterbahnen der Platine weisen unterschiedliches Potential auf. Obwohl die einzelnen Leiterbahnen voneinander elektrisch isoliert sind, tritt doch ein Leckstrom zwischen Leiterbahnen unterschiedlichen Potentials auf, der in der Größenordnung von Pico-Amperes liegt, wenn die Isolation einen Widerstand zwischen den unterschied-

1 2

liehen Potentialbereichen von 10 Ohm und die Versorgungsspannung, z.B. der Batterie, 3 0 Volt beträgt. Wenn der Signalstrom die Größe von einigen Mikro-Ampere bis einigen Milli-Ampere hat, verursachen derartige Leckströme keinerlei Probleme. Ist jedoch der Nutzstrom eines Signals der Schaltung selbst nur in der Größenordnung von Pico-Ampere, dann bereiten Leckströme in der angegebenen Größenordnung bereits erhebliche Probleme _t die das schwache Nutzsignal verfälschen können. Dies ist bei einäugigen Spiegelreflexkameras mit Lichtmessung durch das Objektiv der Fall, bei denen ein photoelektrischer Belichtungssteuerwandler, z.B. eine Photodiode, der Verschlußsteuerung das vom Verschlußvorhang und der Filmoberfläche reflektierte Licht mißt. Dieses reflektierte Licht ist so schwach, daß nur ein Signalstrom in der Größenordnung von einigen Pico-Ampere entsteht,

Ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Belichtungssteuerung für eine einäugige Spiegelreflexkamera mit einem Photowandler _r .der das von der Filmoberfläche und vom ersten Verschlußvorhang reflektierte Licht mißt, sei anhand von Fig. 1 erläutert, die eine konventionelle Anordnung zeigt. Die einäugige Spiegel-

reflexkamera 1 mit Lichtmessung durch das Objektiv hat einen | Schwenkspiegel 2, unterhalb dessen ein Photowandler 3 für die Belichtungssteuerung angeordnet ist. Das durch das Aufnahmeobjektiv 4 eintretende Licht gelangt zum Film 5 und einem Sucher- f system über den Schwenkspiegel 2, An zum Film entsprechender (konjugierter) Stelle befindet sich die eine Fokussierlinse 6. Das optische System des Suchers weist ferner eine Kondensorlinse 7, ein Pentaprisma 8 und ein Okular 9 auf.

Unmittelbar vor der Ebene des Films 5 befinden sich die Vorhänge eines Schlitzverschlusses. Ein erster Vorhang dieses Verschlußsystems ist mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Seine Oberfläche weist zum Objektiv 4 und ist derart optisch reflektierend ausgebildet, daß die Reflektionscharakteristik der der Filmoberfläche entspricht, so daß während einer Aufnahme, während der der Schwenkspiegel 2 in seine obere Stellung hochgeklappt ist, der Photowandler 3 reflektiertes Licht zunächst vom ersten Vorhang 10 während einer Anfangsphase der Belichtung und von der Filmoberfläche während einer zweiten Phase, während der der Vorhang 10 geöf f net^sT·:/'um eine Belichtung zu ermöglichen. Während dieser beiden Phasen wird durch die Belichtungssteuerschaltung auf der Schaltungsplatine die Belichtungszeit automatisch bestimmt und der zweite Verschlußvorhang entsprechend gesteuert.

In Fig. 2 ist die gedruckte Schaltungsplatine der Belichtungs-

SBC als Steuerungsschaltung dargestellt, die einen bekannten/Photowandler 3 enthält. Auf einem Substrat 11 der gedruckten Schaltungsplatine _r die in Strich-Punkt-Punkt-Linien angedeutet ist, sind die gedruckten Schaltungs- bzw. Leiterbahnen etwa in der dargestellten Weise angebracht. Eine Anzahl getrennter elektrischer Schaltelemente, die durch die aufgedruckten Leiterbahnen miteinander elektrisch entsprechend der Schaltung verbunden sind, bilden zusammen die Belichtungssteuerungsschaltung. Zu den Schaltelementen zählt ein Operationsverstärker 12, der in Form eines integrierten Schalt-

/4

«ti ItIl

49 472

kreises (IC) ausgebildet ist, einem weiteren integrierten Schaltkreis 17, der einen Integrator 13 enthält, einen Vergleichsschaltkreis 14, einen Korrekturschaltkreis 15 und einen Begrenzer 16, einen Schalttransistor 18, einen FET 19 als Konstantspannungsquelle, Widerstände 20,21, 22, einen Triggerschalter 23 und einen Kondensator 24. Das Substrat weist ferner ein Paar Anschlußstifte 25a und 25b auf, an denen ein Elektromagnet 2 6 zum Sperren bzw. Zuziehen des zweiten Verschlußvorhangs des Kameraverscn¹?.usses^ ¹EeX von einem Kondensator 27 überbrückt ist, um auftretenden Gegenstrom zu speichern. Auf dem Substrat 11 ist ferner ein weiterer Anschlußstift 28 vorgesehen, an welchem in Serie , zum Anschlußstift 25 ein Hauptschalter 29 und eine Drei-Volt-Battarie 30 liegen. Schließlich ist noch ein Anschlußstiftpaar 31a und 31b für einen nicht dargestellten Widerstand zur Einstellung der Filmempfindlichkeit vorgesehen.

Der Photowandler 3 ist an die Eingangsanschlüsse des Operationsverstärkers 12 angeschlossen, an dem der Integrator 13 liegt. Der Verstärker 12 bewirkt eine Null-Gegenspannung am Photowandler sowie einen Zeitkonstanten-Schaltkreis in Verbindung mit dem Photowandler und dem Kondensator 24, Beim öffnen des Triggerschalters 23 wird der Schaltkreis mit der bestimmten Zeitkonstante zur Bestimmung der Belichtungszeit wirksam, Um eine reproduzierbare und stabile Betriebsweise dieses die Zeitkonstante festlegenden Schaltkreises zu gewährleisten, wird eine Spannung von einem Volt an den positiven Eingangsanschluß (Plus-Pol) des Verstärkers 12 von einer Konstantspannungsquelle mit dem FET 19 und Widerständen 20 und 21 gelegt. Da der Verstärker 12 zusammen mit dem Integrator bewirkt, daß eine Null-Gegenspannung am Photowandler liegt, liegen jene in Fig. 2 dick gezeichneten Leiterbahnen des Substrats auf dem gleichen Potential wie der positive Eingang des Verstärkers 12, d.h. auf einem Volt. Diese Leiter sind dabei gerade jene Leiter, die den schwachen Nutzsignalstrom des Photowandlers fortleiten bzw. den lichtempfindlichen Schaltkreisteil bilden,

/5

Man erkennt, daß auf dem Substrat 11 Leiterbahnen unterschied-

liehen Potentials beieinander liegen, nämlich Leiterbahnen mit einem Potential von 1 Volt, durch welche der Signalstrom fließt,

und solche mit 0 Volt und 3 Volt, die zu den Batterieanschlüssen

i. führen. Die Spannungsdifferenz zwischen den auf 1 Volt und 3 Volt I

liegenden Leitern beträgt 2 Volt. Bei einer praktischen Aus-

% führungsform beläuft sich der Widerstand zwischen diesen beiden

'· ' 1 2

Leitern auf 10 Ohm. Folglich fließt ein Leckstrom in der Größen-Ordnung von 2 Pico-Ampere. Die Höhe dieses Leckstroms ist ver-

i| gleichbar mit der des schwachen Nutzsignals, das der Photowandler

3 abgibt, da das vom Film und vom Verschlußvorhang reflektierte Licht sehr gering ist. Folglich hat der Leckstrom einen schädliehen Einfluß auf den Signalstrom, was die Erzielung eines korrekten, den Lichtverhältnissen entsprechenden Stroms erschwert. Insbesondere ein Leckstrom zum oder vom 1 Volt-Leiter, der den Kondensator 24 mit dem Photowandler 3 verbindet, wird eine starke Variation des SignalStroms hervorrufen, was zu einer zu langen Belichtungszeit führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde _r eine Ausbildung der eingangs genannten gedruckten Schaltungsplatine für die Belichtungssteuerung moderner Kameras anzugeben, in der Leckströme die Ermittlung bzw. Erzeugung eines den Lichtverhältnissen korrekt entsprechenden Steuersignals nicht behindert.

Diese Aufgabe ist für die eingangs genannte gedruckte Schaltungsplatine dadurch gelöst, daß auf dem Substrat eine die beiden Anschlußleiterbahnen des Photowandlers umschließende Schirmleiterbahn vorgesehen ist, die mit der einen Anschlußleiterbahn des Photowandlers verbunden ist. Bei dieser Schaltungsplatine ist vorgesehen, daß mit der anderen Anschlußleiterbahn (also die Anschlußleiterbahn, mit der die Schirmleiterbahn nicht verbunden ist) ein Verschlußauslöseschalter und ein Kondensator 24, der an einen Vorspannungsteiler zur Berücksichtigung der Filmempfindlichkeit liegt, verbunden sind.

»ι «ron »·» M ι'".

,1 i-1 ·· ·· Il ItII

- 5a - 49 472

Die Anschlußleiterbahnen auf dem Substrat sind also auf gleichem elektrischem Potential gehalten und durch eine Schirmleiterbahn vollständig umschlossen, die auf das Potential des lichtempfindlichen Schaltkreisteil Sf im vorliegenden Beispiel 1 Volt, gelegt ist. Hierudrch lassen sich, in an sich bekannter Weise (IEC-Publication 93-1958), überraschend sicher Störungen des außerordentlich niedrigen Nutzsignalstroms von nur einigen Pico-Ampere aufgrund von etwa gleich starken Leckströmen zu anderen Leiterbahnen oder Schaltungsteilen, die auf anderem Potential liegen oder zwischen anderen Schaltungsteilen vermieden bzw. daran gehindert, in den lichtempfindlichen Schaltkreisteil vor der die Potentiale der beiden Anschlußleiterbahn en auf gleichem Potential haltenden Schaltung, im speziellen also vor den Operatic verstärker, zu gelangen.

Die Verwendung von Schutzringen oder Schutzelektroden zur Ausschaltu-ng von Störströmen ist an sich im Bereich von um mehre Größenordnungen größeren Strömen , bei der Bestimmung des Oberflächen- oder Volumenwiderstandes von Isolierstoffen bekannt (DIN 53 482 und IEC-Publication 93-1958 "recommended methods of test for volume and survace resistivities of electrical insulatir material").

/6

III « 1 * f

ιηηρ BI · * It I*

ft 9 t · · .'*°ί

« Ot st ■» t- <ι ι ν » ·

49 472

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt, Die erfindungsgemäße Schirmleiterbahn ist mit dem Bezugszeichen 34 versehen und umschließt den lichtempfindlichen Schaltkreisteil, den die Anschlußleiterbahn 32 des Photowandlers 3 bildet, an Vielehe der Operationsverstärker 12, der Triggerschalter 23 und der Kondensator 24 angeschlossen sind. Die Leiterbahnen 32 und 34 sind auf das in Fig. 2 dargestellte Substrat 11 ebenso wie die anderen Leiterbahnen aufgedruckt. Der lichtempfindliche Schaltkreisteil mit der Anschlußleiterbahn 32 ist in Fig. 2 durch eine strichpunktierte Linie 33 näher bezeichnet. Eine Spannung von einem Volt, die dem Potential des lichtempfindlichen Schaltkreisteils entspricht, liegt an der Schirmleiterbahn 34. Der Photowandler 3, der Verstärker 12, der Triggerschalter 23 und der Kondensator 24, die elektrisch mit der Anschlußleiterbahn 32 verbunden sind, sind mit Abstand von der Oberfläche der Schaltungsplatine angelötet, so daß die Anschlußleiterbahn 32 vollständig von der Schirmleiterbahn 34 von andern Leiterbahnen der gedruckten Schaltungsplatine einschließlich der die Battariespannung von 3 Volt führenden Leiterbahnen getrennt ist.

Da der Verstärker 12 zusammen mit dem Integrator 13 eine Null-Gegenspannung an den Anschlüssen des Photowandlers 3 bewirkt, nimmt die Anschlußleiterbahn 32 des Photowandlers 3 das gleiche Potential an, wie der positive Eingangsanschluß des Verstärkers 12. Wird daher die Schirmleiterbahn 34 mit dem positiven Eingangsanschluß des Verstärkers 12 verbunden, haben die Anschlußleiterbahn 32 und die Schirmleiterbahn 34 gleiches Potential und verhindern so jeglichen Leckstrom zur oder von der Anschlußleiter-

/7

Il ■ I I I II·· I I I

t t t t ti«

*"> -"> 49 472

■ O

bahn 32. Auf diese Weise wird der Einfluß schädlicher Leckströme auf die schwachen Signalströme des Photowandlers vermieden und ein den Lichtverhältnissen korrekt entsprechender Photostrom durch den Photowandler erzeugt. Jegliche Leckströme, die zwischen der Schirmleitung 34 und den anderen übrigen Leiterbahnen der Schaltungsplatine, die andere Potentiale haben, auftreten _r könne den lichtempfindlichen Schaltkreisteil in Form der Anschlußleiterbahn 32 des Photowandlers 3 nicht beeinflussen.

Claims

Gedruckte Schaltungsplatine einer photographischen Kamera zur photoelektrischen Steuerung der Öffnungszeit des Kameraverschlusses/ die die Schaltelemente auf einem isolierenden Substrat aufnimmt, an dessen Anschlüsse wenigstens eine Batterie zur Stromversorgung und ein Elektromagnet zum Freigeben bzw. Sperren eines Verschlußvorhanges sowie ein photoelektrischer Belichtungssteuerwandler, insbes. eine Photodiode, anschließbar sind, wobei auf dem Substrat die Anschlußleiterbahnen des Photowandlers einen lichtempfindlichen Schätkreisteil bilden und mit diesen eine deren Potentiale auf gleichem Wert haltende Schaltung, insbes. ein Operationsverstärker, verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß auf dem Substrat (11) eine die beiden Anschlußleiterbahnen (32) des Photowandlers (3) umschließende Schirmleiterbahn (34) vorgesehen ist, die mit der einen Anschlußleiterbahn des Photowandörls verbunden ist.

1058