DE2904423A1

DE2904423A1 - Gamma -umschaltende schaltung fuer einen programmgesteuerten verschluss

Info

Publication number: DE2904423A1
Application number: DE19792904423
Authority: DE
Inventors: Satoshi Takami
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1978-03-16
Filing date: 1979-02-06
Publication date: 1979-10-04
Also published as: JPS622294B2; DE2904423C2; JPS54122124A; US4269490A; GB2020442B; GB2020442A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Gamma-umschaltende Schaltung eines programmgesteuerten Verschlusses. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf das Umschalten des Gamma-tUertes der Verschlußsteuerzeit eines programmgesteuerten Verschlusses.

Zunächst wird der Faktor Gamma (Y) beschrieben. In der APEX-Anzeige der fotografischen Optik wird folgende Gleichung aufgestellt

.^£U ^{= A}V ^{+ T}V

= Sy + By

wobei E.. der Belichtungswert, Ay der Blendenwert, Ty die Belichtungszeit, Sy die Filmempfindlichkeit, und By die Objekthelligkeit ist.

Die Beziehung zwischen dem Wert Ty und der wirksamen Zeit kann uiie folgt ausgedrückt werden:

T = Ty/2

Im allgemeinen kann beim Fotografieren davon ausgegangen werden, daß die Filmempfindlichkeit S^ im wesentlichen konstant ist, so lange die Filmrolle, die in die Kamera eingelegt wurde, benützt wird. Daher kann durch Aufzeichnen der entsprechenden Ty und Ey-UJerte entlang der vertikalen und horizontalen Achse eine Kurve,wie sie Fig. 1 zeigt, erhalten werden. Wenn die Größe der Einheitsänderung von Ey durch Δ-Ey gekennzeichnet wird, und die

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Größe der Einheitsänderung von Ty, die verursacht wird, wenn die Einheitsänderung &E.. gemacht wird, durch ATy gekennzeichnet wird, dann ist ΔΤ../ΔΕ.. das Gamma (Y ) der Verschlußsteuerzeit.. Falls der U/ert S.. konstant ist, ist der lüert E eine Funktion des Wertes B...

Einige programmierte Verschlüsse, die als Blendenverschluß dienen, haben einen Bereich (Y< 1) u/o die Operation, wenn die Lichtstärke relativ groß ist, mit einem konstanten Verhältnis zwischen Zeit und Blendenöffnungsdurchmesser (Blendenu/ert) ausgeführt u/ird, und einen Bereich ("f = 1), uio die Größe der Belichtung nur durch die Zeit gesteuert luird, in der der Blendenöffnungsdurchmesser unverändert bleibt, wenn die Helligkeit, größer als ein bestimmter Wert ist. Für einen solchen programmgesteuerten Verschluß ist es notwendig, das Gamma gemäß der Helligkeitsbereiche zu schalten.

In einem herkömmlichen programmgesteuerten Verschluß, der die Bereiche i<1 undY= 1 hat, wird ein Helligkeitsdetektor aus Cadmiumsulfid (im weiteren, wann anwendbar als " ein CdS" bezeichnet) verwendet, und ©in Umschalten des Gamma wird durch Ausnützen der Tatsache bewirkt, daß der Widerstand des CdS (^<Ü1) schafft im Falle eines hohen Helligkeitsbereichs und (Y = 1) im Falle eines niederen Helligkeitsbereichs. Weiterhin wird die Approximation von Gamma so benützt, wie in Fig. ? gezeigt, in der das Bezugszeichen 1 eine Kurve kennzeichnet, in der Gamma ideal ausgeführt ist, und Bezugszeichen ? eine Kurve kennzeichnet, die die Schwankung des Widerstands des CdS anzeigt.

3edoch ist die Schwankungs- bzw. Änderungscharakteristik des Widerstands des CdS bezüglich eines weiten Bereichs der Helligkeit relativ ungenau. Insbesondere ist die Schwankungscharakteristik des Widerstands des CdS z.B. nicht wie die Charakteristik einer Fotodiode,, iuo die Variation des Fotostroms bezüglich eines weiten Bereichs der Helligkeit Y= 1 ist. Das heißt mit dem CdS₉ ist der

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Helligkeitsbareich, der als den Charakteristika ähnlich erachtet wird, in denen das Abändern von Gamma ideal ausgeführt u/ird, begrenzt, und folglich ist der für eine Kamera verwendbare Helligkeitsbereich im allgemeinen begrenzt. Weiterhin ist es im allgemeinen schu/ierig, das Gamma nur vermittels des lichtaufnehmenden Elements zu schalten bzw. zu ändern. Die Reaktion des CdS auf Schwankungen der Helligkeit ist langsam, besonders im Bereich niederer Helligkeit, und sie ist langsam, verglichen mit der einer Fotodiode. Oedoch sind die Schwankungen des Ausgangsfotostroms der Fotodiode bezüglich ihres ganzen Bereichs der Helligkeit Y = 1. Daher kann die Fotodiode nicht ohne IKlodifikation für den programmgesteuerten 1/erschluQ verwendet werden, der mit der Belichtungssteuerzeit für eine Helligkeit,die im Bereich γ <11 ist, gesteue rt wird.

Daher kann ein Element wie eine Fotodiode, deren Ausgang mit Y = 1 im ganzen Bereich der Helligkeit, variiert, nicht für einen programmgesteuerten Verschluß verwendet werden, insbesondere nicht für einen programmgesteuerten Verschluß, der Bereiche mit verschiedenen Gamma hat, obwohl das Element dem CdS überlegen ist.

Aufgabe der Erfindung ist- es, eine verbesserte Gamma—umschaltbare bzw. änderbare Schaltung für eine Kamera mit einem programmgesteuerten Verschluß zu schaffen.

Insbesondere soll ein fotooptischer Sensor, der eine Gammaschaltung benutzt, um bessere Leistung in einer Kamera mit programmgesteuertem Verschluß zu erreichen, geschaffen werden.

Weiter soll eine Gammaschaltung, die wirtschaftlicher und doch zuverlässig herzustellen ist, geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Gamma-umschaltende Schaltung eines programmgesteuerten Verschlusses gelöst, die gekenn-

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zeichnet ist durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Fotostroms, der in Abhängigkeit von der Helligkeit variiert, eine Spannungsumsetzungsschaltung zur logarithmischen Dämpfung des Fotostroms, eine Konstantspannungsschaltung, in der nur Eingangsstrom und kein Ausgangsstrom an ihrer Ausgangsklemme verfügbar ist, eine Zeitsetzschaltung, die eine Umschalt-Schaltung und eine den Verschlußsteuerungsmagnet, betreibende Schaltung enthält, die Verbindung der Ausgangsklemme der Spannungsumsetzungs— schaltung an einem Verbindungspunkt, mit der Ausgangsklemme der Konstantspannungsschaltung, und die Uerbindung des Verbindungspunktes mit der Eingangsklemme der Zeitsetzschaltung.

In dieser Erfindung uiird ein Helligkeitsdetektor, wie z.B. eine Fotodiode, deren Ausgangsschiuankung Y = 1 in allen Helligkeitsbereichen ist für einen programmgesteuerten Verschluß verwendet. Durch die Schwankungen der Belichtungszeit bezüglich der Helligkeit werden in die Bereiche Y = 1 und Y^ 1 durch Schaltungen statt mechanische Schaltmittel abgeändert.

üjeitere (lilerkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhandder Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Verschlußsteuerzeii zur Beschreibung des Gamma;

Fig. 2 eine graphische Darstellung, die die Schwankungen des Widerstands abhängig von der Helligkeit angibt, in einem helligkeitserkennenden Element (CdS);

Fig. 3 ein Diagramm zur Beschreibung des Prinzips der Operation und Funktion einer Gamma-umschaltenden Schaltung gemäß der Erfindung;

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-B-

Fig. 4 einen Schaltplan, der ein Beispiel des Konstantspannungsciuellenschaltkreises zeigt, in dem der Strom nur in den Schaltkreis hineinfließt;

Fig. 5 einen Schaltplan, der ein Beispiel der Gamma-umschaltenden Schaltung gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 6 eine graphische Darstellung, die ein typisches Beispiel der Öffnungs- und Schließoperationscharakteristika von Verschlußlamellen zeigt;

Fig. 7 ein typisches Beispiel von Operat-ionscharakteristika programmgesteuerter Verschlüsse, aufgezeigt an einem APEX-Diagramm;

Fig. 8 eine graphische Darstellung, die ein typisches Beispiel der E.. über T.. Operat-ionscharakteristika der Schaltung gemäß der Erfindung angibt;

Fig. 9 eine graphische Darstellung, die charakteristische Kurven angibt, die man erhält, wenn das Verhältnis der UJiderstandsmerte der Widerstände R₁ und R in der Schaltung gemäß der Erfindung geändert ujird; und

Fig. 10 eine graphische Darstellung, die ein typisches Beispiel von charakteristischen Kurven angibt, die man erhält, u/enn die Spannung der Konstantspannungsciuelle E1 geändert wird.

Bezugnehmend auf Fig. 3 iwird nun eine Beschreibung des Prinzips der Operation und Funktion der Gamma-umschaltenden Schaltung gemäß der Erfindung gegeben. Im Schaltkreis OP-, kann ein Fotostrom i , der von einer Fotodiode PD mit-Ύ = 1 entsprechend einer Helligkeit erzeugt luird, zum Kollektor eines diodengeschaltenen Traneistors T„ um eine logarithmisch gedämpfte Spannung zu schaffen,

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fließen. Diese Spannung tirird an den Verstärker OP_Q angelegt, um eine Spannung an der'· Ausgangsklemme b zu erhalten. In diesem Zusammenhang, es wird angenommen, daß der Verstärkungsgrad des Verstärkers OP_n 1 ist. zur Vereinfachung in dieser Beschreibung. Uienn eine Spannung, die zu/ischen Basis und Emitter des Transistors T- entsteht, als Vgr-,.» bezeichnet wird, gilt die folgende Gleichung (1) zuiischen der Spannung Mgr-rn ^ur|d dem Fotostrom i der in dem Transistor T. fließt:

^WBET-A ■ ^^KT/^{q) ln} p

in der K die Boltzmann-Konstante ist; q ist die Elektronenladung; T ist die absolute Temperatur; ί is.t der Kollektorstrom, der einen Wert hat; und

BEO ist die Spannung die zwischen Basis und Emitter des Transistors T- entsteht, wenn der Kollektorstrom

i fließt.
ο

In Fig. 3 kennzeichnet, der Bezeichner 0P„ einen eine konstante Spannung erzeugenden Schaltkreis, in dem die Stromrichtung, gesehen von seiner Ausgangsklemme, so ist, daß er nur in den Schaltkreis hineinfließt. D₁ kennzeichnet eine ideale Diode, um die Stromrichtung zu definieren. Es iyird angenommen, daß, wenn ein Strom mit einem Wert i_E< von einer konstanten Spannungsauelle Ir-. an den Kollektor eines diodengeschaltenen Transistors Tp angelegt wird, eine Spannung V_RF-_{T r} zwischen Basis und Emitter des Transistors T„ entsteht. Es u/ird weiter angenommen, daß der Verstärkungsgrad eines Verstärkers 0P_nn 1 ist, und die Spannung an seiner Ausgangsklemme c ^,-.(Vr-,,= ^rft-C^ i^s*· Die Ausgangsklemme b des Verstärkers OP ist durch eine Ssrienschaltung der Widerstände R und R mit der Ausgangsklemme c der Konstantspannung erzeugenden Schaltung 0P„ verbunden. Die Widerstände .R. und R sind mit einem Vsrbindungspunkt a verbunden.

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DiB Schaltkreise OP₁ und OP und die Widerstände R. und R bilden einen Schaltkreis OP₃, der den Verbindungspunkt a als seine Ausgangsklemme verwendet. In Fig. 3 bezeichnet OP eine Schaltung, die den Zeitsetzteil und den Magnet IKlG steuernden Teil einer herkömmlichen ES (electronic shutter)-Schaltung umfaßt.

Die Spannung an der Ausgangsklemme a ujird an die Basis eines Transistors T„ im Schaltkreis OP. angelegt. Der Kollektor des Transistors T_n ist durch eine Parallelschaltung des Schalters

SUJ_T und einer Kapazität C_T mit einer Spannungsauelle E_ und mit dem invertierenden Anschluß (-) eines Spannungskomparators COW—1 verbunden. Der nicht-invertierende Anschluß des Komparators COIKl-1 ist über die Spannungsciuelle E„ mit der Spannungsauelle E₃ verbunden. Die Ausgangsklemme des Spannungskomparators COM-1 ist über den lYlagnet IKIG mit der Spannungsauelle E₃ verbunden.

Wenn angenommen wird, daß die Spannung die zwischen Basis und Emitter des Transistors Tg ^vrft_r ^ist> dann kann luie in Gleichung (1) die folgende Gleichung (2) erhalten werden:

^WBET-B ■ <^KT/q) ^ln (^I._C/ⁱo^{) f U}BEO

in der I„ der Kollektorstrom des Transistors ist.

Normalerweise ist der Schalter SLU— geschlossen, und das Potential des nicht-invertierenden Eingangs des Spannungskomparators COiTl— ist höher als das des invertierenden Anschlusses. Daher wird der Magnet. MG erregt. Uienn der Schalter SUi₁- synchronisiert mit dem Start des Öffnens des Verschlusses geöffnet wird, beginnt die Konstantstromintegration der Kapazität Cy mit dem Kollektorstrom I„ des Transistors T_n. Die Ladespannung der Kapazität wird mit

L D

der Spannung der Referenzspannungsauelle E„ im Spannungskomparator COM-1 verglichen. Uienn die Ladespannung höher als die Spannung der Referenzspannungsauelle E_? wird, u/ird die Ausgangsspannung des Spannungskomparators COM-1 invertiert. Als Ergebnis wird der lilagnet MG abgeschaltet. Uienn der Magnet MG erregt ist, u/ird der

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Verschlußschließvorgang angehalten, aber wenn der Magnet MG abgeschaltet ist, wird der Verschlußschließvorgang freigegeben. Daher beginnt der Verschluß sich selbst zu schließen.

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die ein typisches Beispiel der Öffnungs- und Schließvorgangscharakteristika der Verschlußlamellen angibt, die sowohl als Verschluß wie auch als Blende dienen. Während der Zeitdauer vom Zeitpunkt ΐη, wenn der

Schalter SUJ_T geöffnet wird bis zum Zeitpunkt t , wird der Voll— I a

Blendenwert F erhalten. Der UJert F und die Zeit wirken in einem a a

vorbestimmten Verhältnis, um eine bestimmte Menge Belichtung zu bestimmen. Diese wird als "ein Bereich mit Y<C1" bezeichnet.

Z.B. im Zeitpunkt t beginnen die Verschlußlamellen sich zu

schließen (t < t ). Nachdem der Wert F den UJert F erreicht, ca a

wird der liiert F unverändert beibehalten und die Menge der Belichtung wird als Funktion der Zeit geregelt. Dies wird weiterhin als " ein Bereich mitY= 1" bezeichnet. Z.B. im Zeitpunkt t. beginnt der Verschluß sich zu schließen (t. >t ).

D a

Der Vorgang wird nun detaillierter beschrieben.

Die Konstantstromintegration der Kapazität C_T mit dem Kollektorstrom I_r des Transistors T_R beginnt gleichzeitig mit dem Öffnen des Schalters SIiJ- ( der synchronisiert mit dem Start des Gffnens der Verschlußlamellen arbeitet). Die Beziehung zwischen der Belichtungssteuerzeit T und dem Kollektorstrom Ip kann durch folgende Gleichung (3·) ausgedrückt werden:

C x V₂ = I_c x T (3)

Umgeformt,

T * (C χ V₂)/I_c (3·)

in denen C der Kapazitätswert der Kapazität C_T ist; und V die Spannung der Referenzspannungsquelle E2 ist.

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Die Basis-Emitterspannungen U_RE_ ., ^βγτ_» ^υηε* ^BET-C Transistoren T_fl, Tg und Tp können durch die folgenden Gleichungen (4), (5) und (6) entsprechend dargestellt tuerden:

"BET-A - ¥ ^ln T^

«BET-B " ¥ ^ln i; * ^UBE0 <⁵>

«BET-C - ¥ ^ln V + ^UBEO <⁶>

in denen i der Fotostrom der Fotodiode PD ist;

P
I„ der Kollektorstrom des Transistors Tp ist; und

i_ri der Wert des Stroms dBr in die Konstantstromnuelle I_F1 fließt ist. Es uiird angenommen, daß die Transistoren T_n, T_Q und J_n die gleiche Charakteristik aufweisen.

Gleichung (4) gibt also die Spannung am Schaltungspunkt b in Fig. 3, und Gleichung (6) gibt also die Spannung am Schaltungspunkt c in Fig. 3 an.

Falls V_n,-,- _n"> ^υπΐττ r ist, fließt der Strom in den Widerständen

BlT-A.' dl I-U
R und R₁, in der Richtung i in Fig. 3. Die Spannung am Schaltungs-

punkt a kann durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt werden: ^Wa - ^(l/BET-A - ^UBET-C^)x -r~^- * ^VBET-C — (7)

in der T₁ der UJiderstandsiuert des Widerstands R. ist;

Ty der UJiderstandsiuert des Widerstands R„ ist; und

\l die Spannung am Schaltungspunkt a ist. a

Schaltkreispunkt a mit der Basis des Transistors T_ß verbunden ist,

^WBET-B

Falls die Gleichung (B) durch Einsetzen der Gleichungen (4) bis (7) umgeformt iuird, dann:

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KT - c (Lp_\ —-Ar- _v (¹^\l KT - ¹C In \ (t^—) Γν + Γ_ο χ {-. )\ = -— In -τ—

Entsprechend für die logarithmischen Ausdrücke i ^Γ? i_ri Ιο

(^) 7-fr; χ ^ = ^ do)

¹EI ' ¹O ο
Daher

£-) T^r₂ * ^1ei - ^Ic <¹¹>

¹EI '

Aus der Gleichung (3¹)
T = CU /I

^r2 ^Γ2

/ (i_p) ^Γ1^+Γ2 (12)

Wenn die Werte r^, r , i_E1, C und V_? Konstante sind, dann

T = K/(i ) ——.————.———.—.——.—_ —-.— (13)

in denen K = ^CV2(ⁱE1^^Z/'ⁱE1

und

r ₊ r

Daher ist die Belichtungsregelzeit T eine Funktion von (i ) .

Da der UJert Z dem Gamma (T) der Zeit entspricht, kann Gamma

wie geiuünscht durch Ausiuahl der liierte r- und r„ (Y <1 1 ) bestimmt ujerden.

Der Fall, in dem ^orxn< ^nrxp ^^s^t wird nun beschrieben.

Falls die Spannung am Schaltkreispunkt, c höher ist als die Spannung am Schaltkreispunkt b in Fig. 3, luürde der Strom in den Widerständen R₁ und R in der Richtung ϊ_γ tuie in Fig. 3 angegeben, fließen. 3edoch fließt der Strom aus folgendem Grund nicht in

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diese Richtung (ΐ_γ). Im Schaltkreis 0P_?» in dem die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T_r erzeugt, luird, uiird die Richtung des Stroms durch die ideale Diode D1, die mit der Ausgangsklemme verbunden ist, bestimmt. Da jedoch kein anderer Schaltkreis vorhanden ist, der Strom zum Schaltkreispunkt c schickt, fließt der Strom nicht in der Richtung von ϊ_γ, und daher erfolgt kein Spannungsabfall durch die Widerstände R₁ und R„. Daher iuird die Spannung am Schaltkreispunkt b einzig an den Schaltkreispunkt a angelegt. Dies kann wie folgt ausgedrückt ujerden:

^VBET-A = ^UBET-B " <¹⁶>

Daher

f ^ln T% * «BED ■ f 1" T^ ♦ «BED <¹⁷>

Da gilt

P ·""
Aus der Gleichung (3¹)

~ ' Π —— — — \'?J

in denen K¹ die Konstante ist.

Da ütr-r Expunynt dey Wertes i Eins (1 ) ist, wird die Uariation Der Zeit entsprechend der Uariation der Helligkeit mit ^ = 1 bemi rk t.

Die Anordnung des Schaltkreises OP ist so, daß der Strom, bei Betrachtung der Stromrichtung von der Ausgangsklemme c, nur in den Schaltkreis hineinfließt. Dies ujxrd anhand von Fig. 4 beschrieben. In der Schaltung, die in Fig. 4 gezeigt ist, tuird die Basis-Emitter-Spannung eines diodengeschaltenen Transistors Tp mit konstantem Strom von einer Konstantstromauelle Ir-- getrieben, Die Basis-Emitter-Spannung wird an eine der Eingangsklemmen einer Differentialverstärkerschaltung die aus den Transistoren T^ und T_?

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_ -IC _

gebildet ist, angelegt. Der Kollektor eines Transistors Tg ist mit einer Ausgangsk'lemme c und mit der anderen Eingangsklemme der Differentialverstärkerschaltung verbunden. Auf diese U/eise wird die andere Eingangsklemme als Ausgangsklemme c verwendet,

Die Bezeichner T₁ und T kennzeichnen PNP-Typ-Transistoren, und die Bezeichner T«» T, und Tg kennzeichnen NPN-Typ-Transistoren. Der Emitter des Transistors T₁ ist mit dem Emitter des Transistors T~ verbunden. Der Strom (I ) einer Konstantstromauelle wird an die Emitter der Transistoren T₁ und T^ angelegt. Die Basis des

I »3

Transistors T₁ ist mit dem Transistor T_r verbunden, der mit dem Konstantstrom 1^₁ betrieben wird. Der Kollektor des Transistors T₁ ist mit dem Kollektor des Transistors T verbunden und mit der Basis des Transistors T^. Die Basis des Transistors T₀ ist mit dem Kollektor (Basis) des diodengeschaltenen Transistors T-verbunden, und mit dem Kollektor des Transistors T₃. Der Kollektor des Transistors T₅ ist mit der Basis des Transistors T₃ verbunden.

Die Schaltung nach Fig. 4 kann leicht so modifiziert werden, daß sie einen herkömmlichen Operationsverstärker bildet. In einer solchen Modifikation ist der Kollektor des Transistors T₁-

über ein Element wie etwa einen Widerstand mit der Speiseouelle E„ verbunden.

Wegen der Eigenschaften eines solchen Operationsverstärkers wird die Basis-Emitter-Spannung des diodengeschalteten Transistors Tp, der mit dem konstanten Strom i_F1 betrieben wird, an den Schaltkreispunkt c angelegt. In ähnlicher Weise arbeitet die in Fig. 4 gezeigte Schaltung, wenn der Strom ΐ_χ zum Kollektor des Transistors T₅ fließt, als Operationsverstärker, und die Basis-Emitter-Spannung des diodengeschalteten Transistors Tp wird an den Schaltungspunkt c angelegt. Da jedoch der Kollektor des Transistors T₅ nur mit der Basis des Transistors T₃ verbunden ist, fließt kein Strom iy aus dem Schaltkreispunkt c heraus. (Der kleine Basisstrom des Transistors T₃ kann vernachlässigt, werden).

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So ist es möglich, einen Konstantspannung erzeugenden Schaltkreis zu schaffen, der eine Richtu/irkung auf den Stromfluß vom Schaltungspunkt c ausübt. Falls die Transistoren T- und T„ Darlington-geschaltet sind, können die Uorspannungsströme zu den Eingangs- und Ausgangsklemmen reduziert werden, und so die Effekte auf die umgebenden Schaltkreise minimiert werden.

Der Schaltkreis gemäß der Erfindung kann durch Ausführen der oben beschriebenen Schaltung erhalten werden. Ein Beispiel des Schaltkreises gemäß der Erfindung zeigt Fig. 5. Das Arbeiten des Schaltkreises ist identisch dem,der in Fig. 3 beschrieben ist. Er wird gezeigt, um darzustellen, u/ie der Konstantspannung generierende Schaltkreis in eine komplette Schaltung gemäß der Erfindung eingefügt, wird.

Die Ergebnisse des tatsächlichen Arbeitens des Schaltkreises in Fig. 5 werden nun beschrieben. Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die ein typisches Beispiel der Charakteristik eines programmierten Verschlusses angibt, und insbesondere die Kombinationen der liierte Ay und Ty entsprechend den liierten E zeigt. In dem Bereich dunkler als E,. 8, ist Ay = 3 und nur der liiert Ty ändert sich. In dem Bereich heller als Ey 8, werden die Schwankungen won T.. bezüglich den Schwankungen won E.. mit Y = 0,5 angegeben.

Die Ergebnisse des Arbeitens mit den Charakteristika aus Fig. 7, werden in Fig. 8 angegeben. Wie aus Fig. 8 offensichtlich ist, wird, wenn won E.. 8 nach E,. 7 geändert wird, T.. 5 auf T., 4 geändert, und daher ist \ = 1 im Bereich dunkler als E.. 8. liienn E.. 8 nach E.. 10 geändert- wird (also die Größe der Änderung ? E. ist), wird T.. 5 auf T 6 geändert. Daher wird die Zeit, die von dem Zeitsetzschaltkreis gesetzt wird, so v/iel, wie dies einem E.. entspricht geändert. Diese Änderung ist in dem Bereich mit Y = 0,5. In diesem Fall, sind die Uiider stands wer te r- und r,-, der Widerstände R und H_r in Fig. 5 gleich; r,. = r in der Gleichung (15).

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Fig. 9 gibt typische Beispiele des Falles an, in dem der UJert X geändert wird. Bezugszeichen (1) in Fig. 9 gibt, die Charakteristika eines Bereichs mit Y = 1 an. Falls der Umschaltpunkt uon Gamma (T) unverändert ist, sind die Charakteristika des Bereichs mitY<1 gemäß den Werten won f bestimmt, Z. B. kann durch Auswahl der liierte r,. und r in der Gleichung (15) die Charakteristik (3) in Fig. 9 (T^-0,5) und die Charakteristik (4) in Fig. 9 (0,5<Y^1) erhalten werden.

Fig. 10 gibt ein typisches Beispiel des Falles an, in dem der U/brt. Y konstant gehalten wird, und der Gamma (T) umschaltende Ε,.-Wert (im weiteren, wenn verwendbar, als "ein Gamma (T) Umschalt— punkt") genannt.) geändert wird. Wenn der Spannungswert am Schaltkreispunkt, c in Fig. 5, d.h., die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T- geändert wird (durch Änderung des Stromwertes ir·,, der Konstantstromquelle Ip₁), kann der Gamma-Umschaltpunkt durch Korrelation der Schwankung der Spannung am Schaltkreispunkt c und der Helligkeit mit der Ausgangsspannung (am Schaltkreispunkt b) des Spannungsumsetzschaltkreises (der den Fotostrom der Fotodiode PD, der sich mit Y = 1 ändert, logarithmischer Dämpfung unterwirft) eingestellt werden. D.h., 'der Punkt an dem die Spannung am Schaltkreispunkt, c mit der Spannung am Schaltkreispunkt b übereinstimmt, entspricht dem Gamma (7) Umschaltpunkt.

Daher wird, wenn die Spannung am Schaltkreispunkt, c erhöht wird, der Gamma (~\) Umschaltpunkt in Richtung des hohen Werts von E. verschoben. Andererseits, wenn die Spannung am Schaltkreispunkt c erniedrigt wird, wird der Gamma (ί) Umschaltpunkt in Richtung des niederen Werts von E.. verschoben. Da das Gamma (\) in den Bereichen mit I = 1 und 1*1 unverändert bleibt, wird die Steigung der Graphen in den Bereichen mit i= 1 und c_ 1 nicht geändert.

UJie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist es gemäß der Erfindung möglich, eine Fotodiode zu verwenden, die schnelle

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Reaktionseigenschaften auf optische Änderungen aufweist. Daher kann die optische Reaktionsgeschwindigkeit, die gewöhnlich eine Schwierigkeit in herkömmlichen Helligkeitsdetektoren (CdS) ist, v/erbessert werden,

Ein Helligkeitsdetektor, in dem die Ausgangsschuiankung entsprechend der Helligkeitsschwankung von T = 1 ist, kann gemäß der Erfindung ausgeführt werden. Daher ist es, anders als bei herkömmlichen Techniken, unnötig, die Charakteristika des lichtaufnehmenden Elementes aufwendig zu ändern. So kann ein relativ einfache Charakteristika aufweisendes, lichtaufnehmendes Element verwendet werden, das leicht bedient werden kann.

Wie in Fig. 9 angegeben, kann der U/ert von Gamma (]() wie gewünscht eingestellt werden, indem das Verhältnis der Uiiderstandswerte der Widerstände R₁ und R„ geändert wird, und damit können die Gamma-Charakteristika des Mechanismus der l/erschlußlamellen leicht geändert werden. lUeiterhin kann wie in Fig. 10 gezeigt, der Gamma-Umschaltpunkt leicht geändert werden, indem die Ausgangsspannung des Konstantspannung generierenden Schaltkreises, in dem der Strom, gesehen von der Ausgangsklemme, nur in den Schaltkreis hineinfließt, geändert wird. So kann das Einstellen des Gamma (wenn Y^ 1) und der Gamma-Umschaltpunkt leicht erreicht werden.

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Claims

I9U4423 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo/Japan Gamma—umschaltende Schaltung für einen programmgesteuerten Verschluß PATENTANSPRÜCHE

1. Gamma—umschaltende Schaltung eines programmgesteuerten Verschlusses, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Fotostroms, der in Abhängigkeit von der Helligkeit variiert, eine Spannungsumsetzungsschaltung (OP₁) zur logarithmischen Dämpfung des Fotostroms (i ), eine Konstantspannungsschaltung (OP2), in der nur Eingangsstrom und kein Ausgangsstrom an ihrer Ausgangsklemme (c) verfügbar ist, eine Zeitsetzschaltung (OP4), die eine Umschalt-Schaltung und eine den Verschlußsteuerungsmagnet (IKlG) betreibende Schaltung enthält, die Verbindung dar Ausgangsklemme (b) der Spannungsumse tzungsschaltung (DP-) ) an einem Verbindungspunkt mit der Ausgangsklemme (c) der Konstantspannungsschaltung (OP2), und die Verbindung des Verbindungspunktes mit der Eingangsklemme (a) der Zeitsetzschaltung (OP₄).

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantspannungsschaltung (OP2) eine Differentialverstärker— schaltung und einen Transistor (T₁-) enthält, die Konstant-

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spannungsschaltung (QP2) eine Einrichtung zum Anlegen einer Spannung an eine Eingangsklemme der DiffBrentialverstärkerschaltung enthält, und die Basis des Transistors (T₁.) mit der Ausgangsklemme der Dif f erentialverst-ärkerschaltung verbunden ist, und sein Kollektor mit der anderen Eingangsklemme des Differentialverstärkers verbunden ist, wobei die andere Eingangsklemme des Differentialverstärkers als Ausgangsklemme verwendet ist..

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen des Fotostroms (i ) eine Fotodiode (PD) ist.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotostrom (i ) mit Y = 1 bezüglich der Variation der Helligkeit variiert.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Serienschaltung zweier Widerstände (R₁, R)

zwischen der Ausgangsklemme (b) der Spannungsumsetzungs— schaltung (GP-j ) und der Ausgangsklemme (c) der Konstantspannungsschaltung (OP2) angeordnet ist, wobei der l/erbindungspunkt zwischen den Widerständen liegt.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Zeitsetzschaltung (OP* ) mit einem Eingang'stransistor (T_n), dessen Basis mit dem Uerbindungspunkt verbunden ist, und eine Parallelschaltung einer Integrationskapazitat (Cm) mit einem Schalter (SliJm), die mit dem Kollektor des Eingangstransistors (T_n) verbunden ist.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Uerschlußsteuerungsmagnet (IKlG) treibende Schaltung einen Komparator (COIYI-1) enthält, dessen Ausgang mit dem Verschlußsteuerungsmagnet (IKlG) verbunden ist, die invertierende Eingangs-

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klemme des Komparators (CQIYlI) mit der Parallelschaltung verbunden ist, und eine Spannungsauelle (E2) an die andere Eingangsklemme des Komparators (COIKW) angeschlossen ist.

8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsumsetzungsschaltung (OP-] ) einen diodengeschalteten Transistor (T_ft) enthält, dessen Kollektor und Basis mit der Einrichtung zum Erzeugen des Fotostroms verbunden ist, und einen V/erstärkBr (0P_Q) zum Verstärken der resultierenden logarithmisch gedämpften Spannung aufweist.

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