DE3413116C2 - Automatische Programm-Belichtungssteuervorrichtung für Kameras - Google Patents
Automatische Programm-Belichtungssteuervorrichtung für KamerasInfo
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- G03B7/085—Analogue circuits for control of aperture
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Abstract
Eine automatische Programm-Belichtungssteuervorrichtung erzeugt in jeder von mehreren Zonen für Filmempfindlichkeits-Informationen bzw. -Angaben in Abhängigkeit von Informationen über eine Filmempfindlichkeit in jeder dieser Zonen ein Wählsignal und schaltet durch das Wählsignal eine Programmkonstante in einer Blendensteuervorrichtung so um, daß eine Blendensteuerung zum Öffnen und Schließen eines Verschlusses nach Beendigung einer Blendenbetätigung durch eine Belichtungsmessung mit von der Filmoberfläche reflektiertem Licht durchgeführt werden kann.
Description
dadurch ge kenn ze ich η et, daß die UmschaltvorrichUmg (43,64 und 67) zum Ändern der Programmkonstanten
in Abhängigkeit von der Fümempfindlichkeit ausgebildet ist.
2. Automatische ProgramTTi-Belichtungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umschaltvorrichtung (43,64 bis 67) zum Umschalten einer Programmkonstanten in der Programmkonstanten-Vorrichtung
(50—57) durch Wählen einer im Voraus festgelegten Neigung der Programmkennlinie
und eines Ausgangspunktes des Blendenschließvorganges ausgebildet ist, die für jede von mehreren
Filmempfindlichkeits-Informationszonen geeignet sind, welche durch Unterteilen eines Einstellbereiches
für Filmempfindlichkeitsinformationen gebildet worden sind, in Abhängigkeit von einem Wählsignal, das in
jeder der jeweiligen Informationszonen erzeugt wird.
Die Erfindung betrifft eine automatische Programm-Belichtungssteuervorrichtung für Kameras mit den
Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Bei einer bekannten Programm-Belichtungssteuervorrichtung dieser Art gemäß der DE-OS 29 22 021 wird
eine Programmkonstante nicht in Abhängigkeit von Informationen über die Empfindlichkeit eines in der
Kamera benutzten Filmes geändert.
In jüngerer Zeit sind hochempfindliche Filme entwickelt worden und allgemein in Gebrauch gekommen.
Daher decken in eine Kamera einzugebende Filmempfindlichkeits-Informationen einen großen Bereich ab.
Folglich ist es bei einer Kamera mit Programmautomatik für die Belichtungssteuerung möglich, daß auf die Eingabe
von Informationen über Filmempfindlichkeiten aller Filmsorten durch Einstellen nur einer festen Programmkonstanten
in die Kamera eine einwandfreie Belichtungssteuerung nicht zustande kommt, und daß es
daher erforderlich ist, eine Progiammkonstante entsprechend einer sich ändernden Fiimempfindlichkeits-Information
zu ändern.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine automatische Programm-Belichtungssteuervorrichtung
für eine Kamera der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der eine Programmkonstante in Abhängigkeit
von der Empfindlichkeit des in der Kamera benutzten Filmes geändert werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.
Der Patentanspruch 2 beschreibt eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung.
Gemäß der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Einstellbereich für Filmempfindlichkeits-Informationen in mehrere Zonen unterteilt und eine Programm konstante für eine Blendensteuerung wird in Übereinstimmung mit jeder der Zonen für Filmempfindlichkeits-Informationen geändert, so daß bei Benutzung von Filmen von verschiedener Empfindlichkeit die Belichtungssteuerung in Form einer Kombination richtiger Blenden- und Belichtungszeitwerte nur durch Einstellen der Filmempfindlichkeit stets durchgeführt werden kann. Dies ermöglicht fotografische Aufnahmen bei bestmöglicher Ausnutzung einer Filmeigenschaft, z. B. einer normalen oder einer hohen Filmempfindlichkeit oder dgl.
Der Patentanspruch 2 beschreibt eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung.
Gemäß der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Einstellbereich für Filmempfindlichkeits-Informationen in mehrere Zonen unterteilt und eine Programm konstante für eine Blendensteuerung wird in Übereinstimmung mit jeder der Zonen für Filmempfindlichkeits-Informationen geändert, so daß bei Benutzung von Filmen von verschiedener Empfindlichkeit die Belichtungssteuerung in Form einer Kombination richtiger Blenden- und Belichtungszeitwerte nur durch Einstellen der Filmempfindlichkeit stets durchgeführt werden kann. Dies ermöglicht fotografische Aufnahmen bei bestmöglicher Ausnutzung einer Filmeigenschaft, z. B. einer normalen oder einer hohen Filmempfindlichkeit oder dgl.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläu-
\ tert. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine einäugige Spiegelreflexkamera mit Lichtmessung mit von einer Filmoberfläche
reflektiertem Licht und mit einer automatischen Programm-Belichtungssteuervorrichtung gemäß der
fi Erfindung,
ι 55 F i g. 2 einen Schaltplan für eine Ausführungsform der automatischen Programm-Belichtungssteuervorrich-
tung gemäß der Erfindung,
Fig. 3 ein Programmkennlinien-Diagramm einer Blendensteuerung mit der Belichtungssteuervorrichtung
J gemäß Fig. 2 bei Benutzung eines Films mit geringer Empfindlichkeit und
Fig. 4 ein Programmkennlinien-Diagramm einer Blendensteuerung mit der Belichtungssteuervorrichtung
gemäß Fig. 2 bei Benutzung eines Films mit hoher Empfindlichkeit.
Gemäß F i g. 1 ist in einem Kameragehäuse 1 an einem nicht dargestellten Spiegelkasten mittels einer Tragwelle
2 ein Beobachtungs-Schwenkspiegel 3 drehbar angeordnet, auf dessen Rückseite ein Lichtmeß-Spiegel 4
befestigt ist. Unter dem Schwenkspiegel 3 sind außerhalb des Aufnahme-Strahlengangs eine Kondenserlinse 5
!■ und ein fotoelektrischer Meßgrößenumformer 6, ζ. B. eine Silizium-Fotodiode, angeordnet. Der Meßgrößcn-
umformer 6 hat eine Lichtempfangsebene, die, wenn der Schwenkspiegel 3 in eine in Fig. 1 dargestellte 45°-
Schrägstellung heruntergeklappt ist, einer reflektierenden Ebene des Spiegels 4 und der Vorderfläche eines
ersten Verschlußvorhangs 12 eines Schlitzverschlusses gegenüberliegt. Von einem Aufnahmeobjekt kommendes
Licht, das durch ein Aufnahmeobjektiv 7 und eine Blende 14 hindurchgeht und von einem halbdurch-
lässigen Spiegelabschnitt 3a des Schwenkspiegels 3 hindurchgelassen wird, wird folglich vom Spiegel 4 zurückgestrahlt
und von der Kondenserlinse 5 auf die Lichtempfangsebene des Meßgrößenumformers 6 projiziert.
Bei vollgeöfTneter Blende 14 wird folglich das vom Aufnahmeobjekt kommende Licht vom Meßgrößenumformer
6gemessen, bevor der Verschluß.ausgelöst wird. Außerdem trifft das vom Aufnahmeobjekt kommende und
vom Schwenkspiegel 3 reflektierte Licht als Beobachtungslicht über eine Mattscheibe 8, ein Pentaprisma 9 und
ein Okular auf das Auge 11 des Benutzers.
Beim Auslösen des Verschlusses wird dann durch eine Blendensteuerschaltung ein Abblende- bzw. Schließvorgang
axt Blende 14 ausgelöst Wie weiter unten erläutert, wird der Grad der Abblendung der Blende 14 ausgehend
von der vom Meßgrößenumformer 6 empfangenen Lichtmenge, nämlich aufgrund einer Helligkeit des
Aufnahmeobjekts, und einer Filmempfindlichkeit automatisch eingestellt. Sobald der Schließvorgang der
Blende 14 bei dem während der Blendensteuerung einzustellenden Wert beendet ist, wird der Schwenkspiegel 3
in die in F i g. 1 mit strichpunktierten Linien dargestellte Position 3A hochgeklappt, wodurch der Beobachtungs-Strahlengang
durch den Schwenkspiegel 3 unterbrochen und der Aufnahme-Strahlengang freigegeben wird.
Daraufhin beginnt der erste Verschlußvorhang 12 seinen Lauf; folglich wird vom Aufnahmeobjekt kommendes
Licht auf die Vorderfläche des ablaufenden ersten Verschlußvorhangs 12 und auf die lichtempfindliche Fläche
eines Films 13 fokussiert, der beim Ablauf des ersten Verschlußvorhangs 12 freigelegt wird. Somit wird scharfgebündeltes
Licht sowohl von der Fläche des ersten Verschlußvorhangs 12 als auch von der Oberfläche des Films
13 reflektiert und fällt durch die Kondenserlinse 5 hindurch auf die Lichtempfangsfiäche des Meßgrößenumformers
6 auf, derart, daß das vom Aufnahmeobjekt kommende Licht vom Meßgrößenumfonner 6 sogar nach Auslösen
des Verschlusses gemessen wird.
Gemäß Fig. 2 ist ein Operationsverstärker21 an seinem nicht invertierenden Eingang mit einem Anschluß 22
verbunden, dem eine Vergleichsspannung VREf zugeführt wird, und ist an seinem Ausgang mit dem Emitter
eines als Umschalter dienenden NPN-Transistors 23 und über einen Widerstand 24 mit der Basis des Transistors
23 verbunden. Die Basis des Transistors 23 ist auch mit einem Anschluß 25 verbunden, dem ein Triggersignal S0
zugeführt wird, welches nach Beendigung der Blendensteuerung durch die Verschlußauslösung synchron mit
der Auslösung des Laufs des ersten Verschlußvorhangs 12 von einem »H«-Pegel auf einen »L«-Pegel wechselt.
Der Kollektor des Transistors 23 ist an die Kathode einer zum logarithmischen Komprimieren dienenden Diode
26 und über einen Widerstand 27 an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 21 angeschlossen.
Die Anode der Diode 26 ist mit einem nicht invertierenden Eingang eines Integrier-Operationsverstärkers 28
verbunden. Der Meßgrößenumformer 6 ist mit seiner Anode an den nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
28 und mit seiner Kathode an dessen invertierenden Eingang angeschlossen.
Zwischen dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 28 und Masse ist ein Integrier-Kondensator
29 zwischengeschaltet. Der Ausgang des Operationsverstärkers 28 ist zur Bildung einer
Rückkopplungsschleifen-Schaltung mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 21 und des eigenen
Operationsverstärkers 28 verbunden und ferner an einen nicht invertierenden Eingang eines Vergleichs-Operationsverstärkers
30 angeschlossen, der einen Vergleicher fur eine Belichtungssteuerung bildet. Der Operationsverstärker
30 ist an seinem invertierenden Eingang über einen Widerstand 31 mit dem Anschluß 22 für die
Vergleichsspannung VKEF und an seinem Ausgang über einen Magneten 32 zum Blockieren eines zweiten Verschlußvorhanges
mit einem Anschluß 33 verbunden, dem eine Versorgungsspannung VDD zugeführt wird. Mit
dem Anschluß 33 sind die Emitter von PNP-Transistoren 34,35 und 36 verbunden, deren Basisanschlüsse miteinander
und mit dem Emitter eines PNP-Transistors 37 verbunden sind. Der Transistor 37 ist mit seinem Kollektor
an Masse und mit seiner Basis an den Kollektor des PNP-Transistors 34 angeschlossen. Diese PNP-Transistoren
34 bis 37 haben die gleiche Charakteristik und bilden eine bekannte Stromspiegelschaltung. Wenn folglich
durch den Kollektor des Transistors 34 ein Strom fließt, fließt die gleiche Strommenge auch durch die Kollektoren
der Transistoren 35 und 36.
Zwischen dem Anschluß 22 und Masse sind Widerstände 38 und 39 hintereinander zwischengeschaltet. Die
Verbindungsleitung der Widerstände 38 und 39 ist an einen nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers
40 angeschlossen, von dem ein invertierender Eingang mit den Emittern von NPN-Transistoren 41 und
42 verbunden ist, welche die gleiche Charakteristik haben, und über einen veränderbaren Widerstand 43 zum
Einstellen von Informationen über eine Filmempfindlichkeit an Masse angeschlossen ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers
40 ist mit den Basisanschlüssen der NPN-Transistoren 41 und 42 verbunden. Der Kollektor des
Transistors 41 ist an den Kollektor des PNP-Transistors 34 angeschlossen, wogegen der Kollektor des Transistors
42 mit einem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 44 in der ihm nachfolgenden Stufe verbunden
ist. Zwischen einem invertierenden Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers 44 ist eine zum logarithmischen
Komprimieren dienende Diode 45 zwischengeschaltet, welche die gleiche Charakteristik wie die
Diode 26 hat und an ihrer Anode mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 44 verbunden ist. An die Verbindungsleitung
des NPN-Transistors 23 und der Diode 26 ist ein nicht invertierender Eingang des Operationsverstärkers
44 angeschlossen.
Der Operationsverstärker 44 dient zum Verknüpfen und Verarbeiten von fotografischen Informationen in
Form einer Helligkeit ßveines Aufnahmeobjektes and einer Filmempfindlichkeit Sv, um eine Blendenöffnung
einzustellen. Der Ausgang des Operationsverstärkers 44 ist über einen Halbleiter-Analogschalter 46 mit einem
nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 49 zur Impedanzumwandlung verbunden. Der
Stcueranschluß des Analogschalters 46 ist mit einem Anschluß 48 verbunden, dem ein Speichersignal ^zugeführt
wird. Das Speichersignal SM führt vor einer Verschlußauslösung den Pegel »H« und wechselt synchron mit
der Verschlußauslösung auf den Pegel »L«. Zwischen dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
49 und Masse ist ein Kondensator 47 zwischengeschaltet, der mit einer Ausgangsspannung des Operationsverstärkers
44 aufgeladen wird und zur gleichen Zeit, wie der Analogschalter 46 ausgeschaltet wird, die Ladungsspannung speichert. Der Operationsverstärker 49 ist an einem invertierenden Eingang mit seinem eieenen Aus-
gang verbunden, der an einen nicht invertierenden Eingang eines mit drei Eingängen versehenen Operationsverstärkers
50 in der dem Operationsverstärker 49 folgenden Stufe angeschlossen ist. Zwischen einem ersten
invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 50 und dem Ausgang des Operationsverstärkers 44 ist ein
Widerstand 51 zwischengeschaltet, zwischen dem ersten Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers
50 ein Widerstand 52. Zwischen einem zweiten Eingang des Operationsverstärkers 50 und dem Ausgang des
Operationsverstärkers 44 ist ein Widerstand 53 zwischengeschaltet, zwischen dem zweiten Eingang und dem
Ausgang des Operationsverstärkers 50 ein Widerstand 54. Die Widerstände 51 und 52 und die Widerstände 53
und 54 bestimmen die Verstärkung des Operationsverstärkers 50 und bestimmen zusammen mit diesem
wiederum eine Neigung der Programmkennlinie für die Blendensteuerung.
ίο Der Ausgang des Operationsverstärkers 50 ist an einen nicht invertierenden Eingang eines mit drei Eingängen
versehenen Vergleichs-Operationsverstärkers 55 angeschlossen, der einen Vergleicher für die Blendensteuerung
bildet. Der Operationsverstärker 55 ist an einem ersten invertierenden Eingang über einen einstellbaren Widerstand
56 zum Einstellen einer Entscheidungsspannung für die Einleitung eines Schließvorgangs eines Aufnahmeobjektivs
mit dem Anschluß 22 für die Vergleichsspannung PÄ£Fverbunden und an einem zweiten inverlierenden
Eingang über einen einstellbaren Widerstand 57, der in derselben Weise wie der Widerstand 56 zum
Einstellen einer Entscheidungsspannung dient, ebenfalls mit dem Anschluß 22. Der Ausgang des Operationsverstärkers
55 ist über einen Magneten 58 für die Blendensteuerung mit dem Anschluß 33 für die Stromversorgung
verbunden, der auch an die Emitter von PNP-Transistoren 59,60 und 61 angeschlossen ist. Deren Basisanschlüsse
sind miteinander und mit dem Emitter eines PNP-Transistors 62 verbunden. Der Transistor 62 ist mit
seinem Kollektor an Masse angeschlossen und an seiner Basis mit dem Kollektor des Transistors 61 und über
eine Konstantspannungsquelle 63 mit Masse verbunden. Die PNP-Transistoren 59 bis 62 haben die gleiche Charakteristik
und bilden eine bekannte Stromspiegelschaltung. Wenn von der Konstantspannungsquelle 63 ein
konstanter Strom durch den Kollektor des PNP-Transistors 61 geschickt wird, fließt folglich der gleiche Strom
auch durch die Transistoren 59 und 60. Der Kollektor des Transistors 60 ist an einen ersten invertierenden Eingang
des Operationsverstärkers 55 und der Kollektor des Transistors 59 an einen zweiten invertierenden Eingang
des Operationsverstärkers 55 angeschlossen.
Die Anschlüsse zum Verändern einer Vorspannung der Operationsverstärker 50 und 55 sind mit dem Ausgang
eines Vergleichs-Operationsverstärkers 67 verbunden, der einen Vergleicher bildet, der durch Erzeugen eines
Wählsignals in Übereinstimmung mit einer Zone für Filmempfindlichkeits-Informationen eine Programmkonstante
zu ändern vermag. Folglich werden die Vorspannungen der Operationsverstärker 50 und 55 durch einen
Pegel des Wählsignals geändert, das der Operationsverstärker 67 erzeugt, um entweder die ersten oder die zweiten
invertierenden Eingänge der Operationsverstärker 50 und 55 anzusteuern. An die Verbindungsleitung von
Widerständen 64 und 65 zum Einstellen einer Entscheidungsspannung, die zwischen dem Anschluß 22 und
Masse hintereinandergeschaltet sind, ist ein nicht invertierender Eingang des Operationsverstärkers 67 angeschlossen,
von dem ein invertierender Eingang mit dem Kollektor des PNP-Transistors 36 und über einen Widerstand
66 mit Masse verbunden ist.
Die Arbeitsweise ist folgende: Wenn bei einer Kamera, bei der die Belichtungsmessung mit von einer Filmoberfläche
reflektiertem Licht vorgenommen wird und die mit der automatischen Programm-Belichtungssteuervorrichtung
ausgestattet ist, der Hauptschalter geschlossen wird, wird die Versorgungsspannung VDD dem
Anschluß 33 und die Vergleichsspannung VREF dem Anschluß 22 zugeführt. Vor einer fotografischen Aufnahme
wird mittels einer Filmempfindlichkeits-Einstellscheibe der veränderbare Widerstand 43 in Übereinstimmung
mit Empfindlichkeits-Informationen bzw. -Angaben über den in die Kamera eingelegten Film eingestellt. Zwischen
dem veränderbaren Widerstand 43 und der Verbindungsleitung der NPN-Transistoren 41 und 42, also am
invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 40, liegt eine Spannung VPi an, die gleich ist einer Spannung
am nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 40 und sich folgendermaßen ausdrücken läßt:
R
Q)
R1 +R2
mit Ä, und R: als den zugehörenden Widerstandswerten der Widerstände 38 und 39. Folglich läßt sich ein durch
den Kollektor jedes der NPN-Transistoren 41 und 42 fließender Strom Isv folgendermaßen ausdrücken:
/. = KtF.f'R: (2)
" 2Äst-(Ä,+Ä,j
mit RSy als dem Widerstandswert des veränderbaren Widerstandes 43.
Weil der durch den Kollektor des NPN-Transistors 41 fließende Strom Vdurch den Kollektor des PNP-Transistors
34 fließt, fließt er auch durch die Kollektoren der PNP-Transistoren 35 und 36. Weil der durch den Kollektor
des PNP-Transistors 35 fließende Strom Isv über den Widerstand 31 zum Anschluß 22 fließt, liegt am invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers 30 als Entscheidungsspannung für eine Belichtungszeit die folgende
Spannung Vr an:
mit R3 als dem Widerstandswert des Widerstandes 31.
Weil außerdem der durch den Kollektor des PNP-Transistors 36 fließende Strom Isv durch den Widerstand 66
fließt, liegt am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 67 die folgende Spannung VP) an:
Vn = Isv ■ Rb (4)
mit A6 als dem Widerstandswert des Widerstandes 66. Ferner wird dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
67 als dessen Entscheidungsspannung die folgende Spannung VP4 zugeführt:
Vm~ R4 + R5
(5)
mit Zf4 und A5 als den zugehörenden Widerstandswerten der Widerstände 64 und 65. Folglich werden die Spannungen
Vn und Vp4 vom Operationsverstärker 67 verglichen, dessen Ausgang bei Vn
> VP4 den Pegel »L« und iu
bei Vn = Vp4 den Pegel »H« annimmt. Wenn z. B. so eingestellt ist, daß bei einer Filmempfindlichkeit von
ASA 200 Vn = VP4 ist, fuhrt der Ausgang des Operationsverstärkers 67 bei einer Filmempfindlichkeit kleiner als
ASA 200 den »L«-Pegel, da Vn
> VP4, und bei ASA 200 oder darüber den »H«-Pegel, da Vn S VP4. Die Vorspannungen
für die Operationsverstärker 50 und 55 werden so geändert, daß bei einem »L«-Ausgang des Operationsverstärkers
67 ihre ersten invertierenden Eingänge und bei einem »H«-Ausgang ihre zweiten invertierenden
Eingänge gewählt werden.
Ferner wird die Versorgungsspannung VDD dem Anschluß 33 zugeführt, und folglich fließt durch den Kollektor
des PNP-Transistors 61 ein Konstantstrom IR von der Konstantstromquelle 63. Daher fließt der Strom /Ä auch
durch die Kollektoren der PNP-Transistoren 60 und 59 und über die Widerstände 56 und 57 zum Anschluß 22.
Folglich werden dem ersten und dem zweiten invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 55 als seine
Entscheidungsspannung für die Blendensteuerung die folgenden Spannungen VPb und VP1 zugeführt:
Vpb - Vref + h ■ A16 (6)
Vp1 = Vref + Ir Rn (7)
mit /?,(, und /J17 als den zugehörenden Widerstandswerten der Widerstände 56 und 57.
Wenn danach der Verschluß gespannt und der Film transportiert wird, nehmen der Triggersignal-Anschluß 25
und auch der Speichersignal-Anschluß 48 den »H«-Pegel an. Wenn die Kamera auf ein Aufnahmeobjekt gerichtet
wird, wird durch das Aufnahmeobjektiv 7 und die voll geöffnete Blende 14 hindurchgehendes Licht vom
Spiegel 4 reflektiert und vom Meßgrößenumformer 6 empfangen (s. Fig. 1). Folglich erzeugt der Meßgrößenumformer
6 einen Fotostrom /ft welcher der von ihmempfangenen Lichtmenge entspricht. Der NPN-Transistor
23, dessen Basis nunmehr das am Anschluß 25 anliegende »H«-Pegel-Signal zugeführt wird, ist aktiviert, so daß
von den Operationsverstärkern 21 und 28 die Rückkopplungsschleife gebildet ist. Folglich wird die Vergleichsspannung VREF dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 28 zugeführt, und daher wird der
Kondensator 29 auf die Vergleichsspannurig VREF aufgeladen.
Wenn der Fotostrom IP\m Meßgrößenumformer 6 erzeugt wird, fließt er auch von der Anode zur Kathode der
Diode 26. Folglich ist eine Spannung VP% an der Kathode der Diode 26:
VpS=VrEF--In^- (8)
worin k die Boltzmann-Konstante ist, reine absolute Temperatur, q die Ladung eines Elektrons und /Si der Sättigungsstrom
der Diode 26 in der Gegenrichtung.
Die Spannung Vn wird dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 44 zugeführt. Ein dem
Strom Isv gleicher Strom, der durch den Kollektor des NPN-Transistors 41 fließt, fließt durch den Kollektor des
NPN-Transistors 42, und der Strom Jsy fließt auch durch die Diode 45. Folglich ist eine Ausgangsspannung Vn
des Operationsverstärkers 44 folgendermaßen definiert:
Vn=Vn+ — In IfL (9)
1 In
mit /52 a!s dem Sättigungsstrom der Diode 45 in der Gegenrichtung. Weil die Diode 45 die gleiche Charakteristik
hat wie die Diode 26, ist dann /SI = IS2, und durch Einsetzen der Gleichung (8) anstelle der Gleichung (9) ergibt
sich:
Vn=VKBF+*L In JSL ' (10)
q Ip
Gemäß Gleichung (10) ist die Ausgangsspannung Vn des Operationsverstärkers 44 eine Informationsspannung
für eine Helligkeit Bv des Aufnahmeobjekts plus eine Filmempfindlichkeit Sv.
Weil zu diesem Zeitpunkt der Analogschalter 46, an dessen Steueranschluß das »H«-Pegel-Signal vom
Anschluß 48 anliegt, aktiviert ist, wird die Spannung Vn durch den Analogschalter 46 hindurch dem nicht invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers 49 zugeführt und lädt den Kondensator 47 auf.
Wenn dann der Verschluß ausgelöst wird, nimmt das Speichersignal SM den Pegel »L« an und der Analogschalter
46 schaltet aus. Zu diesem Zeitpunkt wird die Ausgangsspannung Vn des Operationsverstärkers 44 im Kondensator
47 als Fotometriewert bei vollgeöffneter Blende gespeichert, und die gespeicherte Spannung wird am
Ausgang des Operationsverstärkers 49 erzeugt. Die Spannung Vpg am Ausgang des Operationsverstärkers 49
läßt sich aus der Gleichung (10) folgendermaßen ableiten:
q JpQ
mit Ip0 als einem Fotostrom zum Zeitpunkt der Belichtungsmessung bei vollgeöffneter Blende.
Die Spannung Vn, die im Zeitpunkt der Belichtungsmessung bei vollgeöffneter Blende gehalten wird, wird
dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 50 zugeführt und die Spannung Vp% wird über die
Widerstände 51 und 53 dem zugehörigen ersten bzw. zweiten invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
ίο 50 zugeführt. Folglich läßt sich aus den Gleichungen (10) und (11) eine Ausgangsspannung VPi0 des Operationsverstärkers
50 folgendermaßen ableiten:
Wenn der erste invertierende Eingang gewählt ist:
Vno-Vn- §12 (Vp9-Vn) =VRt:F+ ZLinJl)L + ^. ZL XnL· (12)
«n q Ip0 R\i q Ip
Wenn der zweite invertierende Eingang gewählt ist:
IeT
I
R
IrT
1
^10= fW+— In-^- +ψ* . Ai in M. (13)
q Ip0 Rn q Ip
mit An bis A)4 als den zugehörenden Widerstandswerten der Widerstände 51 bis 54.
Wenn die Ausgangsspannung VPW des Operationsverstärkers 50 dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 55 zugeführt wird, wird sie bei gewähltem ersten'invertierenden Eingang mit der Entscheidungsspannung Vpf, und bei gewähltem zweiten invertierenden Eingang mit der Entscheidungsspannung Vp1 verglichen. Ist die Spannung VPW höherals die Entscheidungsspannung VP6, Vp1, nimmt ein Ausgang des Operationsverstärkers 55 den »H«-Pegel an und man erhält die offene Blende, weil der Magnet 58 für die Blendensteuerung nicht erregt ist. Ist die Spannung K^i0 niedriger als die Entscheidungsspannung VP6, Vp1, nimmt der Ausgang des Operationsverstärkers 55 den »L«-Pegel an und es wird nach Auslösen des Verschlusses ein Blendenschließvorgang eingeleitet, weil der Magnet 58 erregt ist. Nach Einleiten des Blendenschließvorgangs entsteht zwischen der Ausgangsspannung Vn des Operationsverstärkers 44 und der Ausgangsspannung Vn des Operationsverstärkers 49 eine Spannungsdifferenz A V, die einer einem Abblendwert AAv äquivalenten Änderung eines Fotostroms entspricht. Diese Spannungsdifferenz A V läßt sich folgendermaßen ausdrücken:
Wenn die Ausgangsspannung VPW des Operationsverstärkers 50 dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 55 zugeführt wird, wird sie bei gewähltem ersten'invertierenden Eingang mit der Entscheidungsspannung Vpf, und bei gewähltem zweiten invertierenden Eingang mit der Entscheidungsspannung Vp1 verglichen. Ist die Spannung VPW höherals die Entscheidungsspannung VP6, Vp1, nimmt ein Ausgang des Operationsverstärkers 55 den »H«-Pegel an und man erhält die offene Blende, weil der Magnet 58 für die Blendensteuerung nicht erregt ist. Ist die Spannung K^i0 niedriger als die Entscheidungsspannung VP6, Vp1, nimmt der Ausgang des Operationsverstärkers 55 den »L«-Pegel an und es wird nach Auslösen des Verschlusses ein Blendenschließvorgang eingeleitet, weil der Magnet 58 erregt ist. Nach Einleiten des Blendenschließvorgangs entsteht zwischen der Ausgangsspannung Vn des Operationsverstärkers 44 und der Ausgangsspannung Vn des Operationsverstärkers 49 eine Spannungsdifferenz A V, die einer einem Abblendwert AAv äquivalenten Änderung eines Fotostroms entspricht. Diese Spannungsdifferenz A V läßt sich folgendermaßen ausdrücken:
AV= ZLinJfO. (14)
q Ip
worin Ip0 ein Fotostrom zum Zeitpunkt der Belichtungsmessung bei vollgeöffneter Blende ist, /» ein Fotostrom
während des Blendenschließvorgangs, und Ip0 > IP. Aus der Gleichung (14) ergibt sich, daß eine Neigung der
η p
Programmkennlinie durch die Spannungsdifferenz A V, nämlich die Verstärkungsfaktoren -r^und -^(sowohl 1
"11 «13
als auch weniger) des Operationsverstärkers 50, wie in den Gleichungen (12) und (13) dargestellt, bestimmt ist.
Außerdem wird die Einleitung des Blendenschließvorgangs bestimmt durch die Entscheidungsspannungen
Vp6, Vp1 am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 55 und durch die zweiten Terme der Gleichungen
(12) und (13), nämlich —mal In ψ..
Wenn zu diesem Zeitpunkt der veränderbare Widerstand 43 für die Einstellung von Filmempfindlichkeits-Angaben
auf eine Fürnernpfindüchkeit ASA 100 eingestellt ist, führt ein Ausgang des Operationsverstärkers 67
den Pegel »L« ui;d die Operationsverstärker 50 und 55 wählen die ersten invertierenden Eingänge an. Somit verläuft
die Programmkennlinie für die Blendensteuerung durch die Operationsverstärker 50 und 55 wie in F i g. 3
dargestellt. Wenn auf eine Filmernpfindiichkeit ASA 400 eingestellt ist, führt der Ausgang des Operationsverstärkers
67 den Pegel »H« und die Operationsverstärker 50 und 55 wählen den zweiten invertierenden Eingang
an. Somit verläuft die Programmkennlinie für die Blendensteuerung durch die Operationsverstärker 50 und 55
wie in F i g. 4 dargestellt. Dabei werden bei ASA 100 die Entscheidungsspannung VP6 = IR mal A)6 (ausgehend
von der Vergleichsspannung VREF) als Vorspannung zum Einleiten des Blendenschließvorganges und ^aIs Neigung
der Programmkennlinie automatisch gewählt. Auch bei ASA 400 werden die Entscheidungsspannung
,„ Vp1 = IR ■ A17 als Vorspannung zum Einleiten des Blendenschließvorgangs und ^aIs Neigung der Programm-
kennlinie automatisch gewählt. Zum Beispiel, wenn gemäß Fig. 3 ASA = 100 ist und so eingestellt wird, daß
durch Einstellen auf die Entscheidungsspannung VP6 = IR · A16 der Blendenschließvorgang bei einem Belichtungswert
Ev = 6 eingeleitet wird, wird der Blendenschließvorgang bei ASA = 400 bei einem Ev = A eingeleitet.
Wenn gemäß F ig. 4 zu diesem Zeitpunkt die Entscheidungsspannung VP1 = IR ■ R11Um 1 Ev kleiner als die Ent-Scheidungsspannung
VP6 eingestellt ist, kann so eingestellt werden, daß der Blendenschließvorgang bei Ev = I
für ASA 100 oder bei Ev = 5 für ASA 400 eingeleitet wird. Außerdem ist das in F i g. 3 dargestellte Programm ein
Kombinationsprogramm, bei dem sich 0,5 üvbeini Belichtungszeitwert Tv und 0,5 Ev beim Blendenwert A ν mit
einer Änderung von 1 bei der Neigung der Programmkennlinie oder mit einer Veränderung von 1 Ev beim
Belichtungswert verändern. Dies wird durch Einstellen des Verstärkungsfaktors (—) des Operationsverstärkers
50 auf 1Z2 erreicht. Unter der Annahme, daß die Programmkennlinie von ASA 400 die Neigung hat, die in
der vorstehend beschriebenen Weise eingestellt wurde, dann entspricht diese der gestrichelten Linie in Fig. 4.
Unter Berücksichtigung einer guten Ausnutzung der Filmeigenschaften bei ASA 400 und der bestmöglichen
Kombination einer Belichtungszeit Tv und einer Blendenöffnung Av, erhält man eine Programmkennlinie mit
der in Fig. 4 durch eine durchgezogene Linie dargestellten Neigung, wenn ein Verstärkungsfaktor (—) des
Operationsverstärkers 50 auf 2/3 eingestellt wird.
Weil die Spannung VPl0 mit dem allmählichen Schließen der Blende 14 durch den Magneten 58 für die Blen- ίο
densteuerung zunimmt, nimmt bei Benutzung eines Films von ASA 100 ein Ausgang des Operationsverstärkers
55 den Pegel »H« an, sobald die Ausgangsspannung VPW des Operationsverstärkers 50 die Entscheidungsspannung
VPb erreicht, und bei Benutzung eines Films von ASA 400 nimmt eine Ausgangsspannung des Operationsverstärkers
55 den Pegel »H« an, sobald die Ausgangsspannung Kr!0 die Entscheidungsspannung VP1 erreicht.
Somit ist die Blendensteuerung beendet. Zu diesem Zeitpunkt wird bei Benutzung eines Films von ASA 100 die
folgende Gleichung aus den Gleichungen (6) und (12) abgeleitet:
1 ho R\\ Q ip
Bei Benutzung eines Films von ASA 400 wird aus den Gleichungen (7) und (13) die folgende Gleichung abgeleitet:
*Z!ln:k+§H. ÜL{n IfI =Ir.Rx1 (16)
q Ip0 Rn q Ip
In den Gleichungen (15) und (16) stellt/p einen Fotostrom im Zeitpunkt der Beendigung des Blendenschließvorgangs
dar. Beide Gleichungen (15) und (16) geben das Kriterium für die Beurteilung der Beendigung des
Blendenschließvorganges an.
Wenn die Blendenschließsteuerung der Blende 14 beendet ist, wird der Schwenkspiegel 3 hochgeklappt, um
den Lauf des ersten Verschlußvorhangs 12 einzuleiten. Dadurch wird das den Pegel »L« führende Triggersignal
S0 dem Anschluß 25 zugeführt und sperrt den NPN-Transistor 23. Weil die Rückkopplungsschleife des
Operationsverstärkers 21 unterbrochen ist, fließt zu diesem Zeitpunkt kein Fotostrom durch die Diode 26, und
durch den Kondensator 29 fließt ein Fotostrom IP, der durch die Belichtungsmessung mit von der Filmoberfläche
reflektiertem Licht hervorgerufen wird. Folglich wird die Integration ab dem Zeitpunkt der Sperrung des
NPN-Transistors 23 eingeleitet, und der Kondensator 29 wird durch den Fotostrom /,.aufgeladen, der die Spannung
am Kondensator 29 über die Vergleichsspannung VREF anhebt. Die Spannung Vc am Kondensator 29 wird
vom Ausgang des Operationsverstärkers 28 dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 30
zugeleitet und mit der Entscheidungsspannung VP2 für eine Belichtungszeit verglichen, die am invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers 30 anliegt. Die Spannung Vc läßt sich folgendermaßen ausdrücken:
Vc=VREF+±.\IPat (17)
worin C) die Kapazität des Kondensators 29 darstellt.
Wenn die Spannung Vc niedriger als die Entscheidungsspannung VP1 ist, wenn also die Beziehung
— i/pdf </*,,· A3
aus den Gleichungen (3) und (17) gilt, führt ein Ausgang des Operationsverstärkers 30 den Pegel »L«, so daß der
Magnet 32 erregt ist und einen zweiten Verschlußvorhang blockiert. Sodann wird die Spannung Vc mit einer
durch die Gleichung (17) angegebenen Neigung vergrößert, bis sie die Entscheidungsspannung erreicht. Wenn
die Beziehung
zutrifft, wechselt der Ausgang des Operationsverstärkers 30 auf den Pegel »H«. Daraufhin wird der Magnet 32
entregt und die Blockierung des zweiten Verschlußvorhangs aufgehoben; folglich läuft letzterer ab und die
Belichtung wird beendet
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:
1. Automatische Programm-Belichtungssteuervorrichtung für Kameras, bei der- eine Blendensteuerung durch Feststellen einer Änderung der Lichtmenge während eines Schließvorganges einer Blende durchgeführt wird undeine Belichtungssteuerung durch Bestimmung der Verschluß-Offenzeit entsprechend der mittels der Blendensteuerung ermittelten Blendenöffnung durchgeführt wird, miteiner Programmkonstanten-Vorrichtung (50—57), die in Abhängigkeit von einem photometrischen Wert ίο die Blendensteuerung durchführt und mit einer Umschaltvorrichtung zum Ändern einer Programmkonstanten in der Programmkonstantenvorrichtung,
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1983055970U JPS59161128U (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | プログラム自動露出制御回路 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3413116A1 DE3413116A1 (de) | 1984-10-25 |
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Family
ID=13013929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE3413116A Expired DE3413116C2 (de) | 1983-04-14 | 1984-04-06 | Automatische Programm-Belichtungssteuervorrichtung für Kameras |
Country Status (3)
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---|---|
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JP (1) | JPS59161128U (de) |
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US4785323A (en) * | 1987-12-28 | 1988-11-15 | Eastman Kodak Company | Exposure control |
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JPS58126435U (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-27 | オリンパス光学工業株式会社 | Ttlオ−トストロボ用絞り制御回路 |
-
1983
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1984
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DE3413116A1 (de) | 1984-10-25 |
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