DE1940998A1 - Vorrichtung zur automatischen Blendensteuerung einer photographischen Kamera - Google Patents

Description

H.SCHROETER · K.LEH1MNN

PATENTANWÄLTE 8 Mönchen25 · Llpowskystr.It Unser Zeichen: y-as-62

T#J 77 89 SA

Datum: 11. August 1969

Asah! Kogaku Kogyo Kabushiki Kaiεha

Vorrichtung zur automatischen Blendensteuerung einer photographischen Kamera

In die Einrichtung zur Blendeneinstellung wird ein Servomotorantrieb eingebaut, um eine genauere Blendeneinstellung zur Erzielung einer richtigen automatischen Belichtung in Abhängigkeit von der Helligkeit eines weiteren Gesichtsfeldes sowie eine festere Bauweise zu gewährleisten. Zur Erzielung einer größeren Ansprechempfindlichkeit einer solchen Servomotoranordnung ist es erforderlich, einen· Servomotor mit größerem Antriebsdrehmoment zu verwenden und auch über eine Steuerschaltung höheren Leistungsvermögens für die Stromzuführung zu verfügen, welche eine höhere Ansprechempfindlichkeit für das der Gegenstandshelligkeit und anderen Werten entsprechende Informationssignal aufweist. Bel einer solchen Anordnung 1st jedoch der Bremswirkungsgrad des Servomotors herabgesetzt. Daher wird bei Ver-

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Wendung eines Servomotorantriebs die Ansprechempfindlichkeit heraufgesetzt, während andererseits die Wirksamkeit einer ausreichenden Bremsung oder Arretierung herabgesetzt wird. Beim Photographieren ist es erforderlich, ein schnelles Ansprechen auf die veränderliche Gegenstandshelligkeit zur Erzielung der richtigen Belichtungseinstellung sowie einen höchst wirksamen Bremsvorgang zum genauen Festhalten dieses richtig eingestellten Zustandes zu gewährleisten.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mit Servomotor angetriebene Vorrichtung zur automatischen Blendensteuerung mit hoher Ansprechempfindlichkeit und hochwirksamer Bremsung, welche durch eine einfache Einrichtung ohne Verwendung einer elektromagnetischen Bremsanordnung durchgeführt wird. Zu diesem Zweck werden ein Ausgangsteil für das Informationssignal mit einem als Fühler für die Gegenstandshelligkeit dienenden Photoleiter und einem Widerstand, welcher in Abhängigkeit von anderen photographischen Bedingungen als der Gegenstandshelligkeit eingestellt wird, ein Gleichspannungswandler, welcher als Stromquelle für den Ausgangsteil dient, eine Schaltung zur Überlagerung der Wechselspannung des Gleichspannungswandlers mit dem Informationssignal des Ausgangsteils, ein Ausgangstransistorteil, welcher mit dem das Informationssignal empfangenden Schaltverstärkerteil verbunden ist, ein Steuerteil, welcher infolge der Verbindung mit einem Ausgangstransistorteil der gleichen Art wie der oben erwähnte die normale und umgekehrte Drehung und das Anhalten des Servomotors steuert, und ein Lichtmengen-Einstellteil vorgesehen, welcher die auf den Photoleiter einfallende Lichtmenge entsprechend der Betätigung des Servomotors und der darauf beruhenden Belichtungseinstellung steuert.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.. Es zeigt

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Figur 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung und

Figur 2 ein Diagramm, in welchem die Arbeitskennlinie der in Figur 1 gezeigten Anordnung dargestellt ist.

Ein Photoleiter 1 empfängt Licht vom Gegenstand, welches entweder durch das Objektiv der Kamera oder durch ein speziell vorgesehenes Fenster gefallen ist. Eine Diode 2 zur logarithmischen Umwandlung ist in Reihe in einen Photostromkreis eingesetzt und steht unter der Steuerung des Photoleiters 1. Zwischen den Photoleiter 1 und die Diode 2 ist ein Transistordetektor 3 eingeschaltet, welcher in Abhängigkeit von dem logarithmisch transformierten Lichtstrom arbeitet. Als Stromquelle für die unter der Steuerung des Detektors 3 stehende Schaltung und für den Photostromkreis ist ein Gleichspannungswandler 7 vorgesehen, welcher seinen primärseitigen Eingang von Batterien *J und 5 über einen Schwingungstransistor 6 empfängt. Der sekundärseitige Ausgang desselben ist mit einem Gleichrichter 8, einem Kondensator 9 und einer Diode 10 zur Spannungskonstanthaltung versehen, so daß ein konstanter Gleichspannungsausgang erzielt wird. Mit der unter der Steuerung des Detektors 3 stehenden Schaltung ist eine Schaltung verbunden, welche der Wechselspannungserzeugerteil des sekundären Ausgangs des Gleichspannungswandlers 7 ist, wobei ein Kondensator in Reihe in denselben geschaltet ist. Der Verbindungspunkt B dieser Schaltungen dient als Informationsausgangsklemme und ist mit der Basis eines Schalttransistors 12 verbunden.

Mit dem Gleichspannungswandler 7 1st außerdem ein Informationssignal-Ausgangsteil I¹I verbunden, welcher den Photostromkreis, die unter der Steuerung des Detektors 3 stehende Schaltung sowie einen einen Widerstand 13 enthaltenden Belastungskreis

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enthält, welcher in Abhängigkeit von anderen photographischen Bedingungen als der Gegenstandshelligkeit, wie der Empfindlichkeit des verwendeten Films, eingestellt wird.

Dem Schalttransistor 12 ist ein Verstärkertransistor 12* nachoeschaltet. Diese beiden Transistoren 12 und 12' bilden einen Schalt-Verstärkerteil 15. Ein Ausgangsteil 16 weist in zwei Stufen geschaltete Transistoren 17 und 18 auf und ist mit dem Verstärkerteil 15 verbunden. Der Ausgangsteil 16 steuert einen Stromzuführungskreis mit einer als Stromquelle k dienenden Batterie 5 für die umgekehrte Drehung eines Servomotors 19« Ein weiterer Ausgangsteil 20 enthält zwei Transistoren 21 und 22 und ist in gleicher Weise ausgebildet wie der Ausgangsteil 16. Der Ausgangsteil 20 empfängt sein Eingangssignal vom Punkt D des Kollektorkreises des Transistors 17 des Ausgangsteils 16 und steuert den Betrieb des Stromzuführungskreises mit einer als Stromquelle dienenden Batterie für eine normale Drehung des Servomotors 19.

Eine Blendenanordnung 23, welche gleichzeitig angetrieben wird, wenn der Servomotor 19 die Blendenanordnung der Kamera antreibt, ist vor der Lichtaufnahmefläche des Photoleiters 1 angeordnet. Ein den Arbeitspunkt einstellender, veränderlicher } Widerstand 2H ist in Reihe in den Eingangssignalkreis des Ausgangsteils 20 geschaltet. Weitere in der Figur dargestellte Schaltungselemente sind zur Erzielung eines genauen Arbeitens der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen.

Figur 2 zeigt ein Diagramm der Arbeitskennlinie der erfindungsgemäßen Anordnung. Auf der Ordinate ist der Ausgangsstrom I der Ausgangsteile 16 und 20 aufgetragen und auf der Abzisse ist die InformationsSignalspannung V des Informationssignal-Ausgangsteils I¹I aufgetragen. Die Kennlinien a, b und c zeigen jeweils die Ausgangsströme, die dünnen Linien +^y, -L· zeigen die Basisbetriebsspannungen des Schalttransistors 12, welcher

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in Abhängigkeit von der Informationsslgnalspannung arbeitet, und die Kennlinie d zeigt die Signalwechselspannung, welche einen Bestandteil der Informationssignalspannung darstellt.

Die erläuterte erfindungsgemäße Anordnung arbeitet in der folgenden Weise:

Zuerst wird der Widerstand 13 entsprechend einer von der Gegenstandshelligkeit unterschiedlichen photographischen Bedingung, wie der Empfindlichkeit des verwendeten Films, so eingestellt, daß die Vorbelastungsspannung dieser photographischen Bedingung entspricht. Der Photöstrom, welcher von dem lichtmodulierten Widerstandswert des das Licht von dem zu photographierenden Gegenstand empfangenden Photoleiters 1 gesteuert wird, wird der logarithmischen Transformation der Diode 2 unterworfen und wird vom Detektor 3 als ein Strom abgetastet, welcher sich in Abhängigkeit von einer Veränderung in geometrischer Progression mit dem Quotienten 2 in arithmetischer Progression ändert. Die auf diesem vom Detektor 3 abgetasteten Wert beruhende Informationssignal spannung wird am Verbindungspunkt B erzeugt. Sodann wird die Wechselspannung des Gleichspannungswandlers 7, welche als Spannungsquelle für die oben erwähnte Informationssignalabgabe dient, über den Kondensator,11 auf den Verbindungspunkt B gegeben und wird der Informationsslgnalspannung überlagert. Die erhaltene Spannung wird auf die Basis des Schalttransistors 12 des Schalt-Verstärkerteils 15 gegeben.

Im Verstärkerteil 15, welcher auf diese Weise das Informationssignal erhalten hat, arbeitet der Schalttransistor 12 in Abhängigkeit von diesem Informationssignal, wobei seine Emitterspannung entsprechend der von der Gegenstandshelligkeit unterschiedlichen photographischen Bedingung Infolge der Einstellung des Widerstands 13 gesteuert wird. Infolge der von der Diode 2 bewirkten logarithmischen Transformation

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wird das Informationssignal als eine Spannung erhalten, welche sich in Abhängigkeit von einer Helligkeitsänderung des Gegenstands in einer arithmetischen Progression ändert. Auch beim Widerstand 13* welcher die andere photographische Bedingung in ein elektrisches Signal umwandelt, wird eine Änderung des Widerstandswertes in einer arithmetischen Progression in Abhängigkeit von der Änderung der photographischen Bedingung hervorgerufen, so daß ein Einstellbetrieb mit einem gleichmäßig geteilten Maßstab durchgeführt wird.

Wenn das Informationssignal auf den Schalttransistor 12 gegeben wird und die Informationssignalspannung ausreicht, um denselben in Anbetracht von dessen Emitterspannung leitend zu machen, so wird ein durch das Leiten des Transistors 12 erzeugtes Signal über den folgenden Verstärkertransistor 12* auf die Basis des Transistors 17 des Ausgangsteils l6 gegeben.

Dieses auf dem Leiten des Schalt-Verstärkerteils 15 beruhende Signal genügt nicht, um den Basis-Emitterkreis des Transistors 17 leitend zu machen, so daß der Transistor 17 nichtleitend bleibt. Daher ist die Spannung am Punkt D auf der Kollektorseite des Transistors 17 höher als die Emitterspannung des folgenden Transistors 18, so daß der Transistor 18 nichtleitend ist, und der Ausgangstell 16 verhindert eine Stromzuführung zum Servomotor 19.

Ein von einem mit dem Punkt D verbundenen Kreis gesteuertes Signal wird auf die Basis des Transistors 21 des anderen Ausgangsteils 20 gegeben und infolge dieses Signals mit hoher Spannung wird der Transistor 21 leitend. Der folgende Transistor 22 wird ebenfalls leitend, so daß der Ausgangsteil 20 leitend wird und daher wird der Stromzuführungskreis für den Servomotor 19 mit der als Stromquelle dienenden

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Batterie ¹I leitend. Der Motor 19 dreht sich daher in der normalen Drehrichtung. Diese normale Drehrichtung des Servomotors 19 bewirkt ein Anhalten der Blendenanordnung der Kamera und ebenfalls ein Anhalten der Blendenanordnung 23, welche vor der Lichtaufnahmefläche des Photoleiters 1 angeordnet ist. Wenn der Photoleiter 1 so angeordnet ist, daß er das vom Gegenstand kommende Licht empfängt, welches durch das Objektiv gegangen ist und durch die Blendenanordnung der Kamera gesteuert wird, dann ist natürlich die Blendenanordnung 23 und die Betätigung derselben durch den Servomotor 19 nicht erforderlich.

Der Betrieb des Servomotors 19 in Abhängigkeit von einer photographischen Bedingung einschließlich der Helligkeit des Gegenstandes bewirkt eine mechanische Rückkopplung, welche das auf den Photoleiter 1 einfallende Licht steuert. Infolgedessen wird die Informationssignalspannung allmählich abgesenkt und erreicht den Wert, welcher den Schalttransistor 12 nichtleitend macht«, Dieser Zustand wird durch die Kennlinie a in Figur 2 wiedergegeben. Der Servomotor dreht sich in der normalen Drehrichtung im höchsten Bereich des Ausgangsstromes, wie an der Kennlinie a ersichtlich. Wenn die Informationssignalspannung, welche auf die Basis des Schalttransistors 12 gegeben wird, abgesenkt wird, fällt auch der Ausgangsstrom und der Servomotor 19 nähert sich dem Stillstand.

Wenn die vom Photoleiter 1 abgetastete Helligkeit des Gegenstandes verhältnismäßig niedrig ist, wird die Informationssignalspannung weiter abgesenkt, so daß der Schalttransistor 12, auf welchen dieselbe gegeben wird, vollständig nichtleitend ist. Daher wird im Gegensatz zu dem oben erwähnten Fall der Ausgangstell 16 leitend und der andere Ausgangsteil 20 wird nichtleitend. Daher

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dreht sich der Servomotor 19 in der umgekehrten Drehrichtung, wobei Strom von der Batterie 5 unter der Steuerung des Ausgangsteils 16 zugeführt wird. Dieser umgekehrte Betrieb des Servomotors 19 betätigt die Blendenanordnung der Kamera und die Blendenanordnung 23 vor dem Photoleiter 1 in der zur Richtung beim oben erwähnten Fall, umgekehrten Richtung, d.h. die Blendenanordnungen werden geöffnet. Daher steigt infolge der mechanischen Rückkopplung der Blendenanordnung 23 die Informationssignalspannung und der Ausgangsstrom wird in der durch die Kennlinie b in Figur 2 angedeuteten Welse derart gesteuert, daß wie beim oben erwähnten Fall der Betrieb des Servomotors 19 den Stillstand annähert.

In der Zeit nach Aufgabe des Informationssignals, welches den Betrieb des Servomotors 19 abschaltet, auf den Schalttransistor 12 wirkt die Wechselspannung gemäß der Kennlinie d in Figur 2, welche keinen merklichen Einfluß auf die Informationsslgnalspannung hatte, als diese Informationsslgnalspannung genügend hoch oder tief war, nunmehr plötzlich auf den Transistor 12 als dessen Basiseingangssignal. Daher wiederholen die beiden Ausgangsteile16 und 20, welche mit dem den Transistor 12 enthaltenden Schalt-Verstärkerteil verbunden sind, den leitenden und nichtleitenden Zustand, obwohl diese nicht eigentlich reziproke Vorgänge sind. Auf diese Weise erfolgt die Stromzuführung für den Betrieb des Servomotors 19 nunmehr in Form von Wechselstrom.

Daher wird dieser mit Gleichstrom arbeitende Servomotor 19 mit einem Wechselstromeingang beliefert, so daß in bekannter Weise eine schnelle Bremskraft auf den Motor 19 ausgeübt wird und der Betrieb des Motors 19, welcher den Stillstand annäherte, im Wirkungsbereich dieser Wechselspannung schnell angehalten wird.

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Wie oben erwähnt, wird bei .der erfindungsgemäßen Anordnung eine automatische Blendensteuerung durch zwei Ausgangsteile der gleichen Bauart durchgeführt, welche die Stromzuführungs· kreise für den Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb des Servomotors in Abhängigkeit vom Informationssignal aus dem Informationssignal-Ausgangsteil, welcher elektrische Signale entsprechend den photographischen Bedingungen erzeugt, durch Umschaltung steuern. Dem Informationssignal wird die Wechselspannung des Gleichspannungswandlers überlagert, welche als Stromquelle für den Betrieb des Informationssignal-Ausgangsteils verwendet wird. Wenn daher der Betrieb des Motors den neutralen Stillstand erreicht, wirkt die Wechselspannung als Wechselstromeingang auf den Motor und Übt dadarch eine ausdrückliche Bremswirkung aus. Dies gewährleistet eine ausreichend hohe Ansprechempfindlichkeit des Servomotors auf das Informationssignal infolge dieses hochwirksamen Bremsvorganges. Da ein schnelles Anhalten bei dem richtigen Belichtungszustand möglich ist, wird die Genauigkeit der automatischen Belichtungssteuerung stark verbessert. Da die beiden Ausgangstransistorteile, welche einen Steuerteil für den Servomotor bilden, gleich aufgebaut sind, kann die Arbeitspunkteinstellung dieser beiden Transistorteile sehr leicht durchgeführt werden, indem der in einen diese beiden Transistorteile verbindenden Kreis eingeschaltete veränderliche Widerstand eingestellt wird. Weiter wird durch diese Verbindung der Ausgangstransistorteile der gleichen Bauart ein wechselseitig wirkender Schaltvorgang durchgeführt, bei welchem der Betrieb eines Ausgangstransistorteils denjenigen des anderen steuert, so daß der Servomotor in einer höchst genauen Weise gesteuert werden kann.

Obwohl sich das dargestellte Ausführungsbeispiel auf eine automatische BlendensteueranOrdnung bezieht, kann die vorliegende Erfindung auch auf die Steueranordnung eines elektrischen Verschlusses angewendet werden, indem die

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Zeitsteueranordnung durch den Betrieb des Servomotors gesteuert wird. Darüberhinaus ist es bei Anwendung der vorliegenden Erfindung leicht möglich, den Betrieb des Servomotors für den Betrieb von Belichtungsmessern und allgemein von Ausgleichsschaltungen heranzuziehen.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Vorrichtung zur automatischen Blendensteuerung einer photographischen Kamera, gekennzeichnet durch einen Informationssignal-Ausgangsteil, welcher unter der Steuerung eines als Abtastelement für die Helligkeit des Gegenstandes dienenden Photoleiters und eines entsprechend einer von der Helligkeit des Gegenstandes unterschiedlichen photographischen Bedingung einstellbaren Widerstandes steht, einen Gleichspannungswandler, welcher als Stromquelle für den Ausgangsteil dient, eine Schaltung zur überlagerung der Wechselspannung des Gleichspannungswandlers mit dem Informationssignal des Ausgangsteils, einen Steuerteil, welcher die normale und umgekehrte Drehung und das Anhalten des Servomotors durch Umschaltung mittels VerbIndene eines Ausgangstranslstorteils, welcher mit dem Schalt-Verstärkerteil verbunden ist, auf den das Informationssignal gegeben wird, mit einem weiteren Ausgangstransistorteil der gleichen Bauart steuert, sowie durch einen Steuerteil für das auf den Photoleiter einfallende Licht, welches eine Steuerwirkung auf das einfallende Licht ausübt, indem er vom Servomotor in Abhängigkeit von einem durch den Antrieb dieses Motors bewirkten Belichtungseinstellvorgang angetrieben wird.

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