DE2233804B2

DE2233804B2 - Belichtungssteuereinrichtung

Info

Publication number: DE2233804B2
Application number: DE2233804A
Authority: DE
Inventors: Tomoshi Machida Tokio Takigawa; Kinzi Tokio Tanikoshi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1971-07-08
Filing date: 1972-07-10
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE2233804A1; US3818494A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungssteuereinrichtung für Kameras mit einer von einem photoelektrischen Wandler einer Detektoreinrichtung gesteuerten Bodeneinrichtung.

Eine in einer Kamera verwendete automatische Belichtungssteuereinrichtung muß schnell auf Änderungen der Helligkeit eines zu fotografierenden Objekts ansprechen, und die von der Belichtungssteuereinrichtung gesteuerte Blende muß auch bei großen und schnellen Änderungen ihrer Einstellung den jeweiligen Einstelhvert ohne Verzögerung einnehmen.

Insbesondere der letztgenannten Bedingung genügen die bekannten Belichtungssteuereinrichuingen nicht. Eine schnelle und große Änderung der Objekthelligkeit bewirkt eine entsprechend abrupte Änderung des Ausgangssignals des Detektorkreises, die zur Folge hat, daß die durch einen Servo-Motor oder ein Drehspulinstrument der Blendensteuereinrichtung Besteuerte Blende nicht exakt den einzustellenden Wert einnimmt, sondern in Schwingungen versetzt wird, wodurch sich bis zum Abklingen derselben abwechselnd eine Uberbelichtung und Unterbelichtung des Films ergeben kann.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Belichtungssteuereinrichtung mit verbesserter Frequenzcharakteristik zu schaffen, so daß die oben geschilderten Probleme vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen

ίο definierte Erfindung gelöst.

Die erfindungsgemäße Belichtungssteuereinrichtung zeichnet sich durch ihr stabiles Betriebsverhalten aus und ermöglicht die Verwendung einer einzigen Batterie für die Versorgung der Belichtungssteuereinrichtung und der Filmantriebsvorrichtung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der

Zeichnung dargestellt und werden zur Erläuterung der Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

ίο F i g. 1 ein Blockschaltbild, welches die BeJichtungssteuereinrichtung gemäß der Erfindung zeigt,

F i g. 2 ein Schaltbild, welches eine elektrische Schaltung einer Ausführungsform .der erfindungsgemäßen Belichtungssteuereinrichtung zeigt,

Fig. 3A und 3B eine graphische Darstellung der Frequenzcharakteristik der in F i g. 2 gezeigten Belichtungssteuereinrichtung, wobei Fig. 3A die Verstärkungskurven und Fig. 3B die Phasenkurven zeigt,

Fig. 4 ein Schaltbild einer elektrischen Schaltung nach einer weiteren Ausführungsform der Belichtungssteuereinrichtung gemäß der Erfindung, welches insbesondere einen Phasenkompensationskreis zeigt, F i g. 5 und 6 weitere Ausführungsformen des Phasenkompensationskreises,

Fig. 7 ein Schaltbild einer elektrischen Schaltung mit einer weiteren Ausführungsform eines Phasenkompensationskreises.

In F i g 1 der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Belichtungssteuereinrichtung in einem Blockschaltbild gezeigt. Die Blendenöffnung einer Blende 1 ist einstellbar, um die durch die Blende auf einen photoelektrischen Wandler 2 fallende Lichtmenge zu steuern, der ein entsprechendes elektrisches Signal erzeugt. Ein Eingangskreis, welcher den photoelektrischen Wandler 2 enthält, ist mit der Bezugsziffer 3 bezeichnet und wird im folgenden näher beschrieben. Zur Verstärkung des elektrischen Signals ist ein Verstärker 4 vorgesehen. Ein Ausgangskreis 5 ist mit dem Verstärker 4 verbunden, um das durch diesen verstärkte elektrische Signal aufzunehmen und die zur Durchführung der Belichtungssteuerung notwendige Antriebsenergie zu erzeugen. Durch diesen Ausgangskreis 5 kann die Bildblende einer Kamera und die Blende des photoelektrischen Wandlers eingestellt werden.

Zusätzlich zu der oben beschriebenen allgemeinen Anordnung ist ein Kompensationskreis 6 vorgesehen. Zum Beispiel kann, wie mit ausgezogenen Strichen angedeutei, der Kompensationskreis 6 als Phasenkompensationskreis, dessen Frequenzübertragungsfunktion voreingestellt worden ist, zwischen dem Eingangskreis 3 und dein Verstärker 4 eingefügt sein, um ein Übertragen des Ausgangssignals von dem Ausgangskreis 5 zu der Blende 1 über eine Rückkopplungsleitung 8 zu ermöglichen. Alternativ kann, wie gestrichelt angedeutei:, ein weiterer Kompensationskreis 6' zwischen dem Verstärker 4 und dem

3 4

Ausgangskreis 5 eingefügt sein. Ein solcher Kompen- Ein Differenzverstärker wird durch Widerstände

sationskreis kann z. B. ein Phasenkompensationskreis 44, 45, 46, 49, 52, einen variablen Widerstand 58

sein, welcher jedes Voreilen oder Nacheilen in der zum Einstellen des Abgleichs des Differenzverstär-

Phase kompensieren kann, wie noch ausführlicher kers und Transistoren 25, 26 in Form von npn-Tran-

beschrieben werden wird. 5 sistoren dargestellt. Der Differenzverstärker hat einen

In Fig. 2 ist eine elektrische Schaltung in einer Verstärkungsfaktor, welcher bei Temperaturunter-Ausführungsform der Belichtungssteuereinrichtung schieden unveränderlich ist. Ein variabler Widerstand gemäß der Erfindung gezeigt. D^;e Schaltung enthält 59 ist vorgesehen, um den Verstärkungsfaktor des eine Batterie 10, einen Hauptschalter 11 und einen Differentialverstärkers einzustellen. Durch Transisto-Motor 20 für den Filmantrieb. Eine Regelkontakt- io ren 27, 28 in Form von npn-Transistoren und Widereinrichtung 25 zum Steuern der Drehzahl det Motors stände 50, 51 wird ein Pufferkreis dargestellt.
20 auf eine vorbestimmte Größe besteht aus zwei Asymmetrisch zwischen die Emitter der Transisto-Kontakten 21 α und 21 b. Ein Schalter 14 zum Um- ren 27 und 28 in der dargestellten Weise geschaltete schalten der Regelkontakteinrichtung 21 hat drei Dioden 32, 33, 34 und 35 stellen eine Klemmschal-Kontakte a, b und c. Diese Kontakte a, b und c die- 15 tung zum Abblocken von Überströmen und Übernen zum Auswählen der Geschwindigkeiten des Films spannungen zum Schütze der gesamten Schaltung bei einer Kinokamera, z. B. für 18 Bilder pro Se- dar.

künde, 24 Bilder pro Sekunde bzw. für hohe Ge- Durch Widerstände 53, 54, einen Feldkondensatcr

schwindigkeit. Ein Auslöseschalter der Kamera und oder Kondensator 37 und den variablen Widerstand

ein Auslöseknopf für Fernsteuerung sind mit 12 bzw. 20 59 ist ein Phasenkompensationskreis dargestellt.

19 bezeichnet. Ein Schaher 13 für die Belichtungs- Zum Einstefien der Blende ist eine Einrichtung

steuereinrichtung ist mit dem Auslöseschalter 12 ge- wie ein Meßwerk mit einer Spule 55 vorgesehen,

trieblich verbunden. Diese beiden Schalter 12 und 13 Mittels eines Schalters 18 kann von automatischem

können so angeordnet sein, daß sie mit dem Nieder- Betrieb, bei weichem die Blende durch Antrieb über

drücken eines Verschlußauslöseknopfes stufenweise 25 ein Meßwerk, einen Servomotor od. dgl. eingestellt

so betätigt werden, daß der Schalter 13 in einer wird, auf Handbetrieb für die Einstellung der Blende

ersten Stufe des Niederdrückvorgangs geschlossen umgeschaltet werden. Der Schalter 18 ist so ange-

wird, um die Belichtungssteuereinrichtung allein zu ordnet, daß er einen automatischen Betrieb ermög-

betätigen und die Helligkeit eines zu photographic- licht, wenn sein Kontakt α geschlossen ist, und Hand-

renden Objekts zu messen. Weiter sind als Span- 30 betrieb ermöglicht, wenn sein Kontakt b geschlossen

nungsteiler geschaltete Widerstände 38 und 39 und ist.

eine beim Ansprechen auf einen Spannungsabfall der Im folgenden soll die Belichtungssteuereinrichtung elektrischen Energiequelle oder Batterie 10 einge- der oben beschriebenen Konstruktion unter Bezug-■chaltete Lampe 22 vorgesehen. Ein Transistor 23 nähme auf Fig. 2 beschrieben werden. Die Regelin Form eines npn-Transistors, ein Widerstand 40 35 kontakteinrichtung 21 hat Kontakte 21a und 21 ft, und eine Konstantspannungsdiode 29 sind vorgese- welche sich öffnen, wenn die Fiimgeschwindigkeit hen, um einen Energieversorgungskreis für die eine vorbestimmte Größe, z. B. 18 oder 24 Bilder Lampe 22 zu deren Einschalten beim Ansprechen pro Sekunde übersteigt, um hierdurch den Motor 20 auf einen ^versorgungsspannungsabfall unter einen auf konstanter Drehzahl zu halten. Der Auslöseknopf vorbestimmten Wert zu bilden. Das von einer solchen 40 19 für Fernsteuerung kann mit einem Stecker mit Lampe abgegebene Licht kann den Sucher beleuch- einer Schalteinrichtung verbunden werden, um hierten, um den Versorgungsspannungsabfall anzuzeigen. durch den Motor 20 durch Schließen des Auslöse-

Ein Transistor 24 in Form eines npn-Transistors schallers 12 von außen zu steuern,

und ein Kondensator 36 stellen zusammen mit dem Der Auslöseschalter 12 kann auch als Schalter 13 Widerstand 40 und der Konstantspannungsdiode 29 45 für den Betrieb der automatischen Belichtungssteuer-

eine Stabilisierungsschaltung für die Versorgungs- einrichtung dienen, und in einem solchen Fall kann

spannung dar. der Schalter 13 weggelassen und die Schaltung, wie

Weiter sind Dioden 30, 31, ein Blockwiderstand 41 durch eine gestrichelte Linie 47 in Fi g. 2 angedeutet,

entsprechend der Filmempfindlichkeit und eine ergänzt werden.

Gruppe von Schaltern 16 zum Umschalten des Block- 50 Wenn das von den Widerständen 38 und 39 gewiderstands 41 und hierdurch Einstellen verschie- teilte Potential, d. h. das Potential an einem Punkt dener Filmempfindlichkeiten vorgesehen. Ein Wider- F', niedriger ist als das Potential an einem Punki F, stand 42 ist vorgesehen, um die Charakteristik des welches durch den Widerstand 4Ü und die Konstantphotoelcktrischen Wandlers 2 zu verbessern. Variable spannungsdiode 29 entsprechend dem Basis-Emitteroder halbfeste Widerstände 56 und 57 dienen der 55 Potential V_BE des Transistors 23 (etwa 0,6 V im Einstellung einer noch zu beschreibenden Brücken- Falle eines Siliziumtransistors) konstant gehalten schaltung. Ein Schalter 17 schaltet den Widerstand wird, wird der Transistor 23 aus seinem Zustand 56. Ein Blockwiderstand 43 entspricht der Anzahl »aus« in seinen Zustand »ein« geschaltet, so daß das von Umdrehungen des Motors 20, und ein Schalter Kollektorpotential dieses Transistors erniedrigt wird, 15 ist dem Schalter 14 zugeordnet, um den Block- 60 um Strom durch die Lampe 22 fließen zu lassen, widerstand 43 umzuschalten. Der Schalter 15 hat welche so eingeschaltet wird. Durch Voreinstellung Kontakte «', // und c', welche 18 Bilder pro Se- des Potentials an dem Punkt F auf eine vorbestimmte künde, 24 Bilder pro Sekunde bzw. hoher Geschwin- Höhe, welche für den Betrieb der Kamera nötig ist, digkeit entsprechen. Der Blockwiderstand 41, ein mit Hilfe der Konstantspannungsdiode, kann der Ka-Schalter 16, der photoelektrische Wandler 2, der Wi- 65 merabenutzer die Verringerung der Versorgungsderstand 42, die halbfesten Widerstände 56 und 57, spannung durch das Einschalten der Lampe 22 erdie Schalter 17 und 15 und der Blockwiderstand 43 kennen,
stellen zusammen eine Brückenschaltung dar. Wenn das Potential an einem Punkt E unter das

Potential an dem Punkt F um einen Betrag entsprechend dem Basis-Emitter-Potential V_Br. des Transistors 24 erniedrigt wird, wird dieser Transistor eingeschaltet, bis das Potential an dem Punkt E um einen Betrag etwas geringer als V_Bl: niedriger als das Potential an dem Punkt F ist. Als Ergebnis wird das Potential an dem Punkt E auf einer konstanten Höhe immer etwas niedriger als' das Potential am Punkt F gehalten. Da das Potential am Punkt F durch die Konstantspannungsdiode konstant gehalten wird, ist das Potential am Punkt E ebenfalls konstant.

Ein Kondensator 36 dient dazu, die in dem Potential am Punkt C enthaltene pulsierende Spannung zu absorbieren.

Die obengenannte Brückenschaltung ist so aufgebaut, daß die Potentiale an Punkten G und H gleich oder abgeglichen sind, wenn der Widerstandswert des photoelektrischen Wandlers einen vorbestimmten Wert C₀ annimmt, wie er durch den Blockwiderstand 41, den Schalter 16, den Widerstand 42, die halbfesten Widerstände 56 und 57, die Schalter 17, 15 und den Blockwiderstand 43 bestimmt ist. Wenn die Blende 1 so weit offen ist, daß eine zu große Lichtmenge auf den photoelektrischen Wandler 2 fällt, wird der Widerstandswert des photoelektrischen Wandlers unter den erwähnten Wert C₀ erniedrigt. Dementsprechend wird das Potential an dem Punkt G kleiner als am Punkt H, so daß ein durch den Widerstand 45, den Transistor 26 und die Widerstände 58, 52 fließender Strom /₂ kleiner ist als ein durch einen Widerstand 44, den Transistor 25 und die Widerstände 58, 52 fließender Strom Z₁. Folglich ist ein durch den Widerstand 49, den Transistor 26 und die Widerstände 58, 52 fließender Strom i₄ kleiner als ein durch den Widerstand 46, den Transistor 25 und die Widerstände 58, 52 fließender Strom /₃, so daß der Spannungsabfall in dem Widerstand 49 kleiner ist als im Widerstand 48 und so das Potential an einem Punkt / kleiner wird als das Potential an einem Punkt J. Zu diesem Zeitpunkt ist das Potential an einem Punkt /' bereits um einen Betrag entsprechend dem Basis-Emitter-Potential V _BV des Transistors 27 kleiner als an dem Punkt / geworden, und der Transistor 27 ist eingeschaltet, um einen hohen Strom zu führen, bis das Potential am Punkt /' um einen Betrag, der etwas kleiner als V_BE ist, kleiner als das Potential am Punkt / wird, so daß das Potential am Punkt /' auf einer Höhe, die um einen Retrag von etwa V_n niedriger als das Potential am Punkt/ ist, genauer. v/ITC.

Bezüglich der Potentialdifferenz zwischen dem Punkt/ und einem Punkt/' wird das Potential an dem Punkt /' auf ähnliche Weise um einen Betrag, der etwas geringer als das Emitter-Basis-Potential V_BE des Transistors 28 ist, kleiner als das Potential am Punkt/ gehalten. Da das Potential am Punkt/ kleiner ist als am Punkt J, wird das Potential am Punkt /' auf einer Höhe kleiner als am Punkt /' gehalten. Als Ergebnis fließt ein Strom i₅ vom Punkt /' zum Punkt /' durch die Spule 55 eines Meßwerks oder Motors und den Widerstand 53. Entsprechend der dichtung und Größe eines solchen Stromes wird die mit der Spule 55 zusammenwirkende Blende mehr geschlossen. Dies verringert die auf den photoelektrischen Wandler 2 fallende Lichtmenge, welche seinerseits seinen Widerstand auf den vorbestimmten Wert C_n zum Abgleich der Brückenschaltung erhöht, so daß die Potentiale an den Punkten G und H als Ausgangsklemmen der Brücke einander gleich sind. Als Ergebnis werden die Potentiale an den Punkten/ und / ebenfalls einander gleich, und es fließt kein Strom durch die Spule 55 und den Widerstand 53, so daß die Einstellung der mit der Spule 5i> zusammenwirkenden Blende 1 beendet ist.

Die Anordnung ist oben beschrieben worden im Zusammenhang mit dem Fall, daß die ursprüngliche

ίο Blendenöffnung der Blende zu groß ist. Für den Fall, daß die Blendenöffnung der Blende entsprechend der Lichtmenge vergrößert werden muß, tritt ein im wesentlichen ähnlicher Betrieb auf. In diesem Fall ist das Potential am Punkt / kleiner als am Punkt /, und ein Strom Z₀ mit entgegengesetzter Richtung zum Strom i₅ fließt durch die Spule 55, um die Blendenöffnung der Blende zu vergrößern, bis die Brückenschaltung abgeglichen ist.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des; verwendeten Phasenkompensationskreises näher beschrieben.

Die Frequenzcharakteristik der Blende 1 und des photoelektrischen Umsetzerelements, 2 sind in den F i g. 3 A und 3 B gezeigt, wo längs der Abszisse die Frequenz ω in logarithmischem Maßstab und längs der Ordinaten die Verstärkung G in logarithmischem Maßstab und die Phasenverschiebung φ in Winkelgraden aufgetragen sind. Wenn das Frequenzband, in welchem die Verstärkung flach ist_T wie es von der Verstärkungskurve dargestellt wird, durch die fest ausgezogene Linie II in Fi g. 3 A, zu schmal ist, was zu einer nicht ausreichend brauchbaren Frequenzcharakteristik der Blende und des photoelektrischen Wandlers führt, kann diese Frequenzcharakteristik durch den Phasenkompensationskreis, bestehend aus den Widerständen 53, 54, 59 und dem Kondensatoi 37 in Fig. 2, wie aus der gestrichelten Linie in F i g. 3 A zu erkennen, verbessert werden.

Um das Verständnis zu erleichtern, sollen die Widerstandswerte der Widerstände 53, 54 und 59/?, Null bzw. R₂ und die Kapazität des Kondensators C sein. Es wird weiter angenommen, daß der Wider stand der Spule 55 größer als R₂ ist. In Fig. 2 stel len die Punkte /' und /' Eingangsklemmen und di< Punkte L und /' Ausgangsklemmen dar. Die Fre quenzübertragungsfunktion Y₁ erhält man durch fol gende Gleichung:

Y₁ = —

j ω C. -\ —

R₁

wobei; eine imaginäre Zahl und ω die Kreisfrequen ist

Diese Gleichung kann transformiert werde öo in:

1 +

/ω C₁R₁ + 1

ja>

77

(- 1

1 +

R₁

«70

ίο

Entsprechend der Theorie der Regelungstechnik dung von Zeitkonstanten T₁, T₂ und T₃ näherungskann die Frequenzübertragungsfunktion Y₂ der Kur- weise durch die folgende Gleichung ausgedrückt werven II, ΙΓ in den Fig. 3 A und 3B unter Verwen- den:

Y, = Y₀

j Vl T₁+ \

F₂+ 1 ' /ω T₃+ 1

(3)

wobei Y₀ eine Konstante ist und die Zeitkonstanten T₁, T₂ und T₃ der Beziehung T₁ > ^₂ >- T₃ genügen.

So ist die Frequenzübertragungsfunktion Y₃ unter Einschluß des Phasenkompensationskreises der Blende und des photoelektrischen Umsetzerelements wie folgt gegeben:

1 j. _±.

wenn C₁R₁ = T₁,

j ω CR,+ 1

JO)

+ 1 /-»Τ,+ 1 JOjT₁+] JwT₂+\ ]ωΤ_Ά+1 (4)

1 + J^

ι +

ν —

³ R

J<

Y₀

j ω

C₁R₂

wenn T, = —-—,

^r

R₁ +R₂ R₁ +R,

<T,

Folglich ist T₄ < T₁.

Daher ist, wenn T₁ > T^>T₂>T₃,

T₁ T₄ T₂ T₃

Auf diese Weise kann die Frequenzübertragungsfunktion Y₃, wenn die Phasenkompensation durchgeführt worden ist, durch die Verstärkungs- und Pha senkurven III und ΙΙΓ in den Fig. 3 A und 3B dar gestellt werden, welche Produkte der Kurven I und II bzw. Γ und Π' sind.

Es wird angenommen, daß die Kreisfrequenz ω₀ ist, wenn die Phasenverschiebung φ der Phasenkurve Π' in Fig. 3B 0° ist, und daß die Kreisfrequenz ω₀' ist, wenn die Phasenverschiebung φ der Phasenkurve HI' 0° ist. Es wird weiter angenommen, daß die Verstärkung der Verstärkungskurve II in F i g. 3 A G₀ für die Kreisfrequenz ω₀ und die Verstärkung der Verstärkungskurve ΠΙ G₀' für die Kreisfrequenz ω₀' ist. Wenn die Verstärkungskurve Π ohne Phasenkompensation verglichen wird mit der Verstärkungskurve HI mit Phasenkompensation, ist klar zu erkennen, daß die VerstärkungskurveII in Fig. 3 A durch die Phasenkompensation in ihrer Charakteristik verbessert werden kann. Die Verstärkungsspannen G₀ und G₀' des Steuersystems bei durchgeführter und nicht durchgeführter obiger Phasenkompensation genügen der Beziehung G₀ > 1 und G₀'< 1, da log G₀ >0 und log G₀'<1.

Aus dem Nyquist-Stabilitätskriterium ist bekannt, daß das Servosteuersystem für die Verstärkungsspanne größer als 1 unstabil und für die Verstärkungsspanne kleiner als 1 stabil ist. So ist entsprechend der Theorie der Regelungstechnik das durch die Kurvenil und II' in den Fig. 3A und 3B dar gestellte Steuersystem ein unstabiles Servosystem. Im Gegensatz hierzu ist das Steuersystem, wie durch die Kurven ΠΙ und III' dargestellt, infolge der Phasenkompensation ein stabiles Servosystem. Dementsprechend können durch Hinzufügen eines Phasenkom- pensationskreises die Charakteristiken, wie durch die Kurven Π und ΙΓ in den Fig. 3 A und 3B darge stellt, in die Charakteristiken wie durch die Kurven UI und IH' dargestellt, verbessert werden. Derar verbesserte Charakteristiken werden zu verringerten Schwingen der Blende und entsprechend ein Bild flimmern vermeiden, das sich sonst infolge ungeeigne ter Belichtung beim Fotografieren von Objekten mi sehr unterschiedlichen Helligkeiten ergeben wurde.

509520/21

Ä7Q

Der Betrieb des Phasenkompensationskreises ist als die Steuerung von Hand oder eine auunww ~. _o

Phasenvoreilkreis beschrieben worden. Die Verwen- verwendet werden.

dung des Phasenkompensationskreises als anders wir- Wenn der Schalter 18 an seinem Kontakt α angekender Phasenvoreilkreis oder als Phasennacheilkreis schlossen ist, wird normalerweise ein Strom von wird später beschrieben werden. i einem Punkt L über den Kontakt α zu einem Punkt K Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2 kann der fließen, hierdurch die Lamellen der Blende in Richdurch den Widerstand 40, die Konstantspannungs- lung des öffnens der Blendenöffnung verschieben und diode 29, den Transistor 24 und den Kondensator 36 die Lamellen in einer vorbestimmten offenen Stellung gebildete Kreis zur Versorgungsspannungsstabilisie- halten. Von dieser Stellung kann die Blende von rung und Pulsationsfilterung jedem Schaltelement bei m Hand entsprechend der Helligkeit des zu fotografiejeder Änderung in der elektrischen Energieversor- renden Objekts eingestellt werden, gungsquelle oder Batterie 10 eine stabile Spannung In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Fhazuführen, da das Potential am Punkt E unabhängig senkompensationskreis mit der Ausgangsklemme des von Änderungen ir. der Batterie 10 konstant ist. Differentialverstärkers verbunden, während F i g. 4 In Fig. 2 dient die Klemmschaltung, dargestellt 15 das Beispiel eines Phasenkompensationskreises zeigt, durch die Dioden 32, 33, 34 und 35 dazu, einen nicht welcher mit der Ausgangsklemme der Brückenschalabgeglichenen Ausgang der Brückenschaltung und tung verbunden ist. Der Kreis nach F i g. 4 ist einentsprechend jede Überspannung zwischen den Punk- fächer als der in F i g. 2 gezeigte, ten G und H als Ausgangsklemme zu verhindern, In Fig. 4 ist die Blende 17 ebenfalls mit einem welche zu einem Überstrom durch die Spule 55 des 20 Servomotor oder Meßwerk verbunden. Der photo-Meßwerks oder des Servomotors und zur Zerstörung elektrische Wandler 2 arbeitet mit variablen Widerführen könnte. Wenn das verwendete Meßwerk derart ständen 60, 61, 62 zusammen und stellt eine Wideraufgebaut ist. daß es, wenn kein Strom hindurchfließt, stands-Brückenschaltung dar. Widerstände 66, 67 und normalerweise in einer Richtung durch z. B. eine ein Kondensator 68 bilden zusammen einen Phasen-Feder, wie im folgenden beschrieben, vorgespannt ist, 25 kompensationskreis für Voreilung. Weiter ist ein ist die Kraft, mit welcher eine oder mehrere Blenden- Transistor 69 in Form eines Feldeffekttransistors für lamellen auf einen mechanischen Anschlag wirken, einen Ausgangsdctcktorkreis und ein Widerstand 70 wenn die von dem Meßwerk angetriebene Blende an- zum Einstellen der Spannung des Transistors 69 vorgehalten wird, verschieden von der Kraft, mit welcher gesehen. Ein Transistor 71 in Form eines pnp-Trandie Blendenlamellen auf einen Anschlag wirken, wenn 30 sistors im Ausgang ist in der dargestellten Schaltung die Blende geöffnet ist. Im Hinblick auf die mögliche vorgesehen, kann jedoch in einer modifizierten Schaldurcb eine solche Federkraft ausgeübte Wirkung ver- tung durch einen npn-Transistor ersetzt werden. Ein wendet die vorliegende Erfindung eine asymmetrische variabler Widerstand 72 ist zum Einstellen der An-Klemmschaltung. triebs- und Bremskräfte des Servomotors oder des In F i g. 2 kann das Potential am Punkt /', wenn die 35 Meßgeräts vorgesehen. Die Spule des Servomotors Dioden 32 bis 35 Siliziumdioden sind, immer etwa oder des Meßwerks ist mit der Bezugsziffer 73 be-1,8V höher als am Punkt/' gehalten werden, wenn zeichnet. Weiter sind Schalter74 und 75 zum Umdas Potential am Punkt / etwa 1,8 V höher als am schalten der Blende 1 von automatischem Betrieb auf Punkt J ist. Umgekehrt kann das Potential am Punkt Handbetrieb vorgesehen. Ein Kollektorwiderstand des /' immer etwa 0,6 V höher als das am Punkt Γ ge- 40 Transistors 71 ist mit 76 bezeichnet. Ein Hauptschal-

' ' — "-—!-♦ 1 ,.™»_ ter und eine Batterie für die elektrische Energiever-

^ _Transi_stors 71 ist mit 76 bezeichnet. Ein p

/ immer etwa 0,6 V hoher als das am g _{ejne BaUeHe f}„_r ^ _{e]ektrische Energieve}r-

halten werden wenn das Potential am Punkt J unge ^ ^ ^ _bezeichnet.

fähr 0,8 V höher als am Punkt / ist. Der Betrieb der in F i g. 4 gezeigten Einrichtung

Wenn daher an den Ag^»J» ^* J*\_m _{folgenden beschr}f_eben ^g Verschiedene Arten kenschaltung ein ^mc,^ht ,^^Ren eineV^üSroms 45 von photographischer Information, wie Filmempfind-

auftntt, ist es möglich, das Fließen eines Überstrom* ν sr photographierenden Bilder

durch die Spule 55 des Meßwerks bzw ctasSe^o- hchkeu^ An ^^ ^ ^ ^.^^ ₆, _d

motors durch Begrenzen der Potentialdinerenz zwi Brückenschaltune eingestellt, worauf der

sehen den Punkten V und /' auf einen vorbestimmten ^JgJ^™^*^^ ^ Schalter hd

sehen den Punkten V und / auf einen vorbestimmten ^JgJ^^^^ ^ Schalter Wert zu verhindern _npm#,„„_n_ _{ςο daß wen}n die 50 und 75 sind dann offen bzw. geschlossen. Der photo- Im einzelnen „t die ^*™Z*°'°£»'P*™_dj> elektrische Wandler 2 nimmt durch die Blende 1 Licht

rÄfn£ÄÄKie r_rt=r_PÄtra^"^^=S

Kraft plus der Federkraft. gl^ich dem

Brückenschaltung auf.Die den Phasenkompensaüon»

S dm AmchSg auftretende Kraft in jeder Rieh- die verschiedenen Arten der durch die Sg

und dem ™*™*ξ werden d h sowohl in Richtung gestellten Informationen in einem weiteren Bereic

^ fiSarffwSStoTSriä in Rieh! variiert werden. Der Ausgang der Brückenschato

zum Schließen^aer ° _{d öfo} * wird zwischen den Toranschluß und die QueUe de "SÄKSTäSS^ Steuern der 6₅ Feldeffekttransistors oder Transistors69 mit hohe

Hand dar. In der dargestellten Ausfüh- Eingangsimpedanz geschaltet Die Sk^spannun

™2 k d Shlt 18 fü des Transistors 69 stellt den variabl

^a 1 Jon Hand dar. In der dargestellten Ausfüh Eingangsimpedanz geschalte ^

Blende Jj°°™2r Kontakt α des Schalters 18 für des Transistors 69 stellt den variablen Widerstand Ί rengsform kann^^^ö|^ _wd _{der Kontakt} _b ^ _geeignet ein, um hierdurch den Transistor 71 im An

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gang so zu steuern, daß der Kollektorwiderstand 76 in dessen Ausgangskreis eine Potentialdiiierenz erhält. Die Spule 73 des Servomotors oder Meßwerks und der Widerstand 72 zum Einstellen sind in Reihe zwischen einen Punkt O als Ausgangsklemme des Transistors im Ausgang und einen Punkt P der Brükkenschaltung oder die variable Klemme des variablen Widerstands 62 geschaltet.

Unter der Annahme, daß das Potential am Punkt M im Ausgang der Brücke größer ist als das Potential am Punkt N als anderer Ausgangsklemme der Brücke, wird der Senkenstrom des Transistors 69 vergrößert, um hierdurch den Ausgangsstrom des Transistors 71 zu vergrößern. Als Ergebnis wird das Potential an dem Punkt O im Ausgang dieses Transistors ebenfalls ansteigen, und, wenn das Potential das Potential am Punkt P übersteigt, ein Strom durch die Spule 73 in Richtung des voll ausgezogenen Pfeiles fließen, um die Blende in Schließrichtung zu bewegen. Hierdurch wird das Potential am Punkt P ansteigen, bis es gleich dem Potential am Punkt O ist, wodurch die Blendeneinstellung beendet wird.

Wenn umgekehrt das Potential an dem Punkt M im Ausgang der Brücke geringer ist als am Punkt Λ' als andere Ausgangsklemme der Brücke, und das Potential am Punkt O im Ausgang des Transistors 71 geringer ist als am Punkt P, wird ein Strom durch die Spule 73 des Servomotors in Richtung des gestrichelt gezeichneten Pfeiles fließen und die Blende in OfT-nungsrichtung bewegt. Hierdurch wird das Potential am Punkt O ansteigen, bis es gleich dem Potential am Punkt P ist, wodurch die Blendeneinstellung beendet wird.

Durch Einstellung des in Reihe mit der Spule 73 des Servomotors bzw. Meßwerks geschalteten Widerstands 72 kann der in dem Kreis fließende Strom verändert werden, um die Antriebs- und Bremskräfte auf optimale Bedingungen einzustellen. Weiter kann durch Ändern des Punktes P des Widerstands 62, welcher einen Zweig der Brückenschaltung bildet, die Lage des Nullpunkts des Motors oder des Meßwerks nach Wunsch eingestellt werden.

Um den Blendenwert mit der vorliegenden Einrichtung von Hand einzustellen, wird der Schalter 74 geschlossen oder der Schalter 75 geöffnet. In dieser Stellung ist, wenn der Kollektorwiderstand 76 variiert wird, das Potential am Punkt P konstant, während das Potential am Punkt O variiert wird. Der Strom im Kreis ist daher veränderbar und dadurch die hiermit zusammenhängende Blende

Die F i g. 5 und 6 sind Schaltbilder, welche weitere Beispiele des Phasenkompensationskreises zeigen, und zwar F i g. 5 einen Phasenkompensationskreis für Voreilung und F i g. 6 einen Phasenkompensationskreis für Nacheilung. Die entsprechenden Kreise weisen Eingangsklemmen 80 a, 80 b und Sa', 80 b', Eingangsklemmen 80 c, 8Od und 80 c', 8Od', photoelektrische Wandler 81 und 83', Kondensatoren 82 und 82' und Widerstände 83 und 81' auf. Der photoelektrische Wandler 81 oder 83' ist geeignet, den Kompensationskreis mit einer Ubertragungscharakteristik zu versehen, welche nach ihrer Frequenzcharakteristik derjenigen des photoelektrischen Wandlers 2 in F i g. 1 entspricht, entsprechend der Intensität des auftreffenden Lichtes. Es kann auch ein Phasenkompensationskreis unter Verwendung eines gewöhnlichen Widerstands und Kondensators anstatt des oben beschriebenen photoempfindlichen Elements verwendet werden. Im Falle einer Phasenvoreilschaltung können die Verbindungspunkte der Ausgangs- und Eingangsklemmen eines solchen Kreises z.B. 80 a-/', 8Oa-/, 8Oc-L und 8Od-/' in Fig. 2 sein. Im Falle einer Phasennacheilschaltung können die Ausgangs- und Eingangsklemmen bevorzugt in eine Gegenkopplungsschaltung eingeführt und bei 80fo'-/', 8Od'-// und 80 d'-G verbunden werden.

F i g. 7 zeigt ein Schaltbild einer vereinfachten weiteren Ausführungsform, bei welcher ein Phasenkompensationskreis für Voreilung mit der Ausgangsklemme einer Brückenschaltung verbunden ist. Der übrige Teil der Schaltungsanordnung ist einfach als Block 85 gezeigt. Die Schaltung enthält eine Blende 1, einen photoelektrischen Wandler 2 hinter der Blende, eine Batterie 1O₂ und einen Hauptschalter 11.. Die Schaltung enthält weiter eine Brückenschaltung ergebende Widerstände 86, 87 und einen variablen Widerstand 92 in Form eines Potentiometers.

Der Teil des Widerstands 92, von dessen Schieber 92a zu der negativen Klemme der Batterie 10_s bildet einen Zweig der Brücke, und die anderen Widerstandselemente des variablen Widerstands sind mit einem Widerstand 90 des Phasenkompensationskreises für Voreilung in Reihe geschaltet. Weiter sind eine Steuereinrichtung im Block 85 zum Erfassen des Ausgangs der Brückenschaltung und zum Steuern dei Verstärkerschaltung und ein Servomotor 91 vorgesehen, dessen Antrieb durch die Steuereinrichtung im Block 85 gesteuert wird.

Wenn der Schieber 92 a des Widerstands 92 bewegt wird, um die photographische Information füi einen Zweig der Brücke einzustellen, werden die Widerstandselemente in dem Phasenkompensationskrei: ebenfalls variiert, um ein Optimum der Kompensatior für eine Phasenvoreilung zu ergeben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Belichtungssteuereinrichtung für Kameras mit einer von einem photoelektrischen Wandler einer Detektoreinrichtung gesteuerten Blendeneinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Frequenzcharakteristik des Ausgangssignals der Detektoreinrichtung (3) dieser ein Phasenkompensationskreis (6; 6') nachgeordnet ist (Prinzip gemäß F i g. 1).

2. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung eine Brückenschaltung (2, 15 bis 17, 42, 43, 56, 57; 2, 60 bis 62; 86, 87, 92) aufweist.

3. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung eine Differenzverstärkereinrichiung (44 bis 46, 49, 52, 58, 25, 26 j für den Ausgang der Brückenschaltung aufweist.

4. Belichtungssteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenkompensationskreis (6': 53, 54, 59, 37; 6; 66, 67, 68; 82, 83; 81', 82'; 92, 90, 88) in Reihe mit der Detektoreir.richtung geschaltet ist und eine einstellbare Frequenzübertragungsfunktion hat.

5. Belichtungssteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenkompensationskreis eine Phasenvoreilschaltung aufweist (Fig. 2, 4; F i g. 5 und 6 je nach Schaltung).

6. Belichtungssteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenkompensationskreis eine Phasennacheilschaltung aufweist (F i g. 5 und 6 je nach Schaltung).

7. Belichtungssteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Umschalteinrichtung (18; 74, 75) von automatischem auf Handbetrieb aufweist.