DE2233804B2 - Belichtungssteuereinrichtung - Google Patents
BelichtungssteuereinrichtungInfo
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B7/00—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
- G03B7/08—Control effected solely on the basis of the response, to the intensity of the light received by the camera, of a built-in light-sensitive device
- G03B7/081—Analogue circuits
- G03B7/085—Analogue circuits for control of aperture
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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.
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 VBE 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
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 VBr. des Transistors
24 erniedrigt wird, wird dieser Transistor eingeschaltet, bis das Potential an dem Punkt E um
einen Betrag etwas geringer als VBl: 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 VBE ist, kleiner als das
Potential am Punkt / wird, so daß das Potential am Punkt /' auf einer Höhe, die um einen Retrag von
etwa Vn 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
VBE 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 Cn 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 istT 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+\ ]ωΤΆ+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-
^ Transistors 71 ist mit 76 bezeichnet. Ein p
/ immer etwa 0,6 V hoher als das am g ejne BaUeHe f„r ^ e]ektrische Energiever-
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 beschrfeben 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 wenn 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 rrt=rPÄtra^"^^=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
™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
879
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 10s 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
879
Claims (7)
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.
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Also Published As
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