DE2018534C3 - Belichtungsautomatik für eine Kamera - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Belichtungsautomatik für eine Kamera mit einer Brückenschaltung mit einer fotometrischen Schaltung, die ein fotoelektrisches Element zum Nachweis der Helligkeit eines Aufnahmeobjekts enthält, mit einem Differenzverstärker mit zwei Transistoren desselben Leitfähigkeitstyps, deren Basiselektrode mit dem Ausgang der Brückenschaltung verbunden ist, sowie mit einer Antriebsschaltung mit einer elektromagnetischen Einrichtung, weiche einen Belichtungsfaktor wie die Blende und/oder die Filmgeschwindigkeit steuert, deren Eingang mit dem Ausgang der Brückenschaltung verbunden ist.

Es ist bereits eine Belichtungsautomatik für eine Kamera bekannt, mit der ein von der fotometrischen Schaltung abgeleitetes Signal dazu dient, die Blende oder die Belichtungszeit geeignet einzustellen. Bei bekannten Ausführungsformen einer Belichtungsautomatik dieser Art wird das von dem fotoelektrischen Element abgeleitete Signal in einer Komparatorschaltung verstärkt, die beispielsweise eine Brückenschaltung oder einen Differenzverstärker enthalten kann. Dabei ist eine elektromagnetische Einrichtung wie ein Amperemeter vorgesehen sowie ein Servomotor, so daß eine manuelle oder automatische Bdichtungs-

steuerung möglich ist, indem eine Einrichtung zur Einstellung der Blende, der Belichtungszeit oder fur den Filmtransport betätigt wird.

Elektrische Schaltungen für eine Belichtungsautomatik dieser Art müssen verschiedene Anforderungen

ίο bei der Verwendung in einer Kamera erfüllen. Insbesondere ist es wichtig, daß eine zuverlässige Betätigung während einer sehr langen Benutzungsdauer sichergestellt ist. Es liegen jedoch nicht immer dieselben Bedingungen für die Durchführung von Aufnahmen

•5 vor da sich die Objekthelligkeit schnell ändern kann. In einem derartigen Fall muß schnell eine Betätigung der die Belichtung bestimmenden Einrichtung, beispielsweise der Einrichtung zur Blendeneinstellung entsprechend der schnellen Änderung der Objekthel-

ligkeit mit Hilfe einer elektromagnetischen Änderung erfolgen, welche die Änderung der Helligkeit mit großer Empfindlichkeit feststellt.

Wegen der Trägheit der Einstelleinrichtung fur die Blende oder der elektromagnetischen Einrichtung

selbst können diese jedoch eine Verstellung erfahren, die über den richtigen Wert hinausgeht, wonach eine Bewemingsumkchr in Richtung auf die richtige Lage erfolgt D?bei benötigt eine Einstelleinrichtung fur eine Blende eine konstante Zeit, bis in Abhängigkeil

von der Änderung der Objekthelligkeit eine richtige Einstellung erfolgt ist; es war daher bisher nicht möglich, in jedem Fall eine Aufnahme durchzuführen, wenn sich die Objekthelligkeil besonders schnell ändert.

Bei Verwendung einer elektromagnetischen Einrichtung, die nicht ausreichend empfindlich ist, um den Änderungen der Objekthelligkeit zu folgen, erfolgt ferner keine gedämpfte Bewegung zurück in die richtige Lage da beispielsweise die Einstelleinrichtung für

die Blende mit einer zeitlichen Verzögerung in die richtige Einstellage gelangt, welche Verzögerungszeit größer als die Zeitspanne ist, in der sich die Objekthelligkeit ändert, so daß es in gewissen Fällen nicht möglich ist, eine geeignete Belichtung zu gewährleislen.

Aus der französischen Patentschrift 1513 310 ist eine fotometrische Schaltung mit einer Dämpfungsspule bekannt, wobei die Änderung der Objekthelligkeit in einer Belichtungsautomatik berücksichtigt werden kann. Bei dieser bekannten Schaltung sind zwei komplementäre Transistoren (pnp und npn) verwendet, deren Basis- und Emitterelektroden mit der Dämpfungsspule verbunden sind, welche an einem Antriebsservomotor vorgesehen ist, der zum Antrieb einer Blendeneinrichtung einer Kamera mittels des durch den Erregungsstrom des Motors induzierten Magnetflusses angetrieben wird. Ein bezüglich des Erregungsstroms umgekehrt fließender Strom wird dann an die beiden Transistoren angelegt, so daß sich ein Dämpfungseffekt an den beiden Transistoren ergibt.

Diese bekannte Schaltung weist aber den Nachteil auf, daß der Dämpfungseffekt nicht voll wegen des Abfließens von Strom über die Basis und den Emitter der Transistoren zur Wirkung kommt.

Weiterhin weist die Brückenschaltung infolge der Verwendung der beiden komplementären Transistoren den weiteren Nachteil auf, daß jeder Transistor

wegen der Unstabilität des Schwellenwertpegels, d. h. der Unstabilität des Pegels an jedem Transistor, nicht auf den kleinen Unterschiedsbetrag in dem mittels der Dämpfungsspule induzierten Stroms anspricht. Dies beruht auf der Tatsache, daß, wenn die komplementäre Schaltung in dem Ausgang der Brückenschaltung verwendet wird, der Dämpfungswirkungsgrad von den besonderen Kenndaten jedes Transistors abhängt, wobei die Transistoren in der komplementären Schaltung wahlweise durch die Polarität am Ausgang der Brückenscnaltung betrieben werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Belichtungsautomatik für eine Kamera zu schaffen, bei der eine stabile Dämpfung ohne irgendeine Beeinflussung durch eine Temperaturänderung oder durch Änderungen der Versorgungsspannung sichergestellt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Belichtungsautomatik für eine Kamera der eingangs beschriebenen Art gemäß Kennzeichen des Anspruch ί ausgebildet.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung enthält die Dämpfungseinrichtung ein elektromagnetisches Glied, das vom Magnetfluß der elektromagnetischen Einrichtung durchsetzt wird. Auch kann die Dämpfungseinrichtung ein Transformator sein, der mit der elektromagnetischen Einrichtung gekoppelt ist. Darüber hinaus kann zur Erhöhung der Spannung der Spannungsquelle der Antriebsschaltung die fotometrische Schaltung mit dem Ausgang einer Booster-Schaltung verbunden sein. Ferner kann an den Ausgang der Brückenschaltung ein Transistorverstärker angeschaltet sein.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll nunmehr die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer Belichtungsautomatik gemäß der Erfindung,

F i g. 2 und 3 der F i g. 2 entsprechende Schaltbilder mit einer speziell ausgebildeten Dämpfungsschaltung, und

Fig. 4 eine grafische Darstellung der Dämpfungseigenschaften.

Fig. 1 zeigt eine Belichtungsautomatik für eine Filmkamera, welche eine Batterie 12, einen Hauptschalter 13, Transistoren 14 und 15 einer Oszillatorschaltung, Dioden 16 und 17 zum Schutz der Transistoren 14 bzw. 15 sowie einen Transformator 18 enthält. Die Transistoren 14, 15, die Dioden 16, 17 und der Transformator 18 sind ein Teil einer Gleichspannungs-Booster-Schaltung. Ferner sind eine Gleichrichterdiode 19, Widerstände 20 und 22 und ein Kondensator 21 vorgesehen, welche eine Glättungsschaltungzum Glätten der Ausgangssignale der Booster-Schaltung darstellen. Ferner ist ein Photowiderstand 23 vorgesehen, der aus CdS bestehen kann, eine automatische Blendeneinstelleinrichtung 24, eine Gruppe von Widerständen 25 zur Voreinstellung der Filmempfindlichkeit, welcher ein Zweig einer Whcatstoneschen Brückenschaltung ist, ein Schalter 26 zur Verbindung mit einem der Widerstände der Gruppe von Widerständen in Abhängigkeit von der betreffenden Filmempfindlichkeit. Eine Gruppe von Widersländen 27 dient zur Voreinstellung der Bildfrequenz und stellt einen Zweig der Wheatstoneschen lirükkenschaltung dar. Ein Schalter 28 dient zur Auswahl einer der Widerstände dieser Gruppe in Abhängigkeit von der Bildfrequenz. Ein veränderlicher Widerstand 29-1 dient zur Einstellung der Leuchtdichte in einer Bildebene. Der Widerstand 29-2 dient zur Korrektur der Einstellung eines Filters zur Farbumwandlung. Ein Schalter 30 dient zum Anschluß des Widerstands 29-2 und wird automatisch entsprechend der Verstellung des Filters zur Farbumwandlung betätigt.

Die Wheatstonesche Brückenschaltung wird durch Impedanzen 23, 25, 27, 29-1 und 29-2 gebildet.

Ein veränderlicher Widerstand 31 ist zwischen den Ausgängen der Brückenschaltung angeschlossen und bestimmt die Ausgangsimpedanz der Brückenschal-

tung. Ein Transistor 32 dient als Verstärker für den Ausgangsstrom der Brückenschaltung, insbesondere zur Erzielung eines großen dynamischen Bereichs des Belichtungswerts. Dioden 33 und 34 dienen zur Kompensation von Spannungs- und Temperaturänderun-

gen in dem Transistor 32. Eine abgewandelte Brükkenschaltung enthält als Komparatorschaltung die Impedanzen 23, 25, 27, 29-1 und 29-2 sowie die Transistoren 32 und die Dioden 33 und 34. Eine Spule 35 ist die Dämpfungsspule eines Servomotors, wäh-

rend ein Widerstand 36 zur Einsteliung der Dämpfung des Servomotors dient. Die Transistoren 37 und 38 bilden einen Differenzverstärker. Ein Kondensator 39 dient zur Verhinderung von Schwingungen in der Schaltung, während eine Diode 40 zum Schutz des

Kondensators 39 vorgesehen ist, wenn dieser in Polrichtung aufgeladen wird. Transistoren 41 und 42 bilden einen Inverter-Differenzverstärker. Transistoren 43 bis 46 bilden eine Steuerschaltung, welche eine Wheatstonesche Brücke mit einer bipolaren Charakteristik enthält, wobei jeder Zweig der Brücke eine Ausgangsschaltung jedes der Transistoren 43 bis 46 hat, so daß die Brücke in Abhängigkeit von einem Eingangssignal zu jedem der Transistoren 43 bis 46 anspricht, die mit dem Inverter-Differenzverstärker verbunden sind. Eine Spule 47 dient zum Antrieb des Servomotors und ein Arbeitswiderstand 48 zum Nachweis nicht abgeglichener Ausgangssignale. In einer Anzeigeschaltung sind ein Transistor 49 und eine Lampe 50 vorgesehen.

Wenn der Hauptschalter 13 geschlossen wird, beginnt der Oszillator mit den Transistoren 14 und 15 zu schwingen, so daß ein Ausgangssignal an einer Sekundärwicklung des Transformators 18 auftritt. Das Ausgangssignal wird nach einer Halbwellengleichrichtung durch die Diode 19 einem Glättungsfilter 20, 21, 22 als Eingangssignal zugeführt und durch die Filterschaltung in ein Gleichspannungssignal umgewandelt. Das resultierende Glcichspannungssignal aktiviert die Brückenschaltung als Komparatorschaltung, wobei eine hohe Gleichspannung an der Brükkenschaltung auftritt. Da die Brückenschaltung als Komparator einen Photowiderstand und drei veränderliche Widerstände zur Voreinstellung der Filmempfindlichkeit, der Bildfrequenz und der eventuellen Berücksichtigung eines Filters enthält, können zahlreiche Kombinationen von Aufnahmebedingungen erzielt werden.

Ist der nicht abgeglichene Strom am Ausgang der Brücke so klein, daß ein genauer Nachweis des abgeglichenen Zustands der Brücke schwierig ist, so kann ei.: Transistor 32 Verwendung finden, um das Ausgangssignal der Brücke zu verstärken. Die Dioden 33 und 34 sind in zwei Zweige der Brücke zur Kompensation der Spannung VcE der Ausgangsschaltung des Transistors 32 eingesetzt. Der veränderliche Widerstand 31 dient zur Einstellung der Ausgangsimpedanz der Brücke auf einen geeigneten Wert und ist parallel zwischen den Auseäneen der Brücke a η Beschlossen.

Das so abgewandelte Ausgangssignal der Brücke wird zwei Eingangsanschlüssen des Differenzverstärkers mit einer bipolaren Nachweis- oder Steuerschaltung zugeleitet.

Einer der beiden Transistoren wird leitend, während der andere nichtleitend wird, je nach der Polarität des Eingangssignals.

Wenn das positive Potential des Ausgangssignals der Brücke der Basis des Transistors 37 des Differenzverstärkers und das negative Potential der Basis des Transistors 38 zugeführt wird, wird der Transistor 37 leitend, während der Transistor 38 nichtleitend wird. Deshalb wird der Inverter-Transistor 41 leiiend und der Transistor 42 nichtleitend. Die Transistoren 43 und 45, welche eine Steuerschaltung für das Ausgangssignal darstellen, werden daher leitend, so daß der Strom in Pfeilrichtung durch die elektromagnetische Einrichtung 47 fließt und der Servomotor sich in einer positiven Richtung dreht und eine automatische Blendeneinsielleinrichtung 24 in Tätigkeit setzt, um die auf den Photowiderstand fallende Lichtintensität in einer solchen Richtung zu steuern, daß sich ein abgeglichener Zustand der abgewandelten Brükkenschaltung ergibt.

Im abgeglichenen Zustand der Brücke wird der Servomotor angehalten. Dieser Zustand entspricht einer geeigneten Belichtung. Wenn das nichtabgeglichene Ausgangssigna] von der Brücke durch die dämpfende Spule 35 fließt, werden Schwingungen des Motors vermieden. Das nichtausgeglichene Ausgangssignal in der Steuerschaltung auf Grund fehlender Abgleichung der Brücke gelangt zu einer Belastungsimpedanz 48, und der Transistor 49 wird durch den Spannungsabfall über der Impedanz 48 gesteuert. Deshalb wird die Lampe 50 der Anzeigeeinrichtung von Strom durchflossen und leuchtet auf, wodurch eine Anzeige oder eine Warnung entsprechend dem nichtabgeglichenen Zustand der modifizierten Brücke erfolgt. In dieser Weise wird eine Warnung vor Überbelichtungen oder Unterbelichtungen mit nur einer Lampe 50 ermöglicht. Diese Lampe 50 zeigt außerdem den abgeglichenen Zustand an, da die Lampe im abgeglichenen Zustand der Brücke nicht mehr leuchtet.

In Fig. 2 sind die Widerstände 23, 25, 27 und 29 Teile des Komparator. Die Schaltung weist einen Differenzverstärker 104, eine Steuerschaltung 103, die beispielsweise eine komplementäre Schallung sein kann, sowie Schalttransistoren 99 und 100 auf. Veränderliche Widerstände 95, 96, ein Kondensator 98 und ein Transformator 97 bilden einen Dämpfungskreis. In der Schaltung sind Spannungsquellen 12-1 und 12-2 vorgesehen. Der Servomotor steuert die Blcndeneinstelleinrichtung 24, um einen vorher bestimmten Widerstandswert des Photowiderstands 23 zu erzielen. Die Transistoren 37 und 38 sind für den ersten bipolaren Differenzverstärker vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist keine zusätzliche Einrichtung neben einem Antriebsmotor erforderlich,

»5 während ein zusätzlicher Dämpfungskreis 97 für die Steuerschaltung erforderlich ist. Der Dämpfungskreis bewirkt eine Rückkopplung eines Wechselspannungs-Ausgangssignals, welches durch Schwankungen des Servomotors bedingt ist, von beiden Ausgän-

»o gen des Servomotors zu beiden Eingängen des ersten Differenzverstärkers, wobei sich die Schwankungen ergeben.

In der in Fi g. 3 dargestellten Schaltung ist ein veränderlicher Trimmwiderstand 25 und ein Differenzverstärker 104 vorgesehen. Eine Antriebsspule 47 ist parallel zu der Primärwicklung eines Transformators 97 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung mit den Basiselektroden von Transistoren 37, 38 verbunden ist. Diese Sekundärwicklung dient als Dämpfungseinrichtung.

In Fig. 4 ist eine grafische Darstellung des Übergangsverhaltens einer Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei ist auf der Abszisse das Eingangssignal E zum Differenzverstärker aufgetragen.

während auf der Ordinate das Ausgangssignal A des Servomotors aufgetragen ist. Der Bereich s bedeutet einen Betrag null der Eingangsdifferenz und des Ausgangssignals, kennzeichnet also abgeglichene Zustände. In einem stationären Zustand S ändern sich die Ausgangssignale selbst bei plötzlicher Änderung der Eingangssignale nicht, während in einem Übergangsbereich T beträchtliche Dampfungseffekte auftreten, was bedeutet, daß in einem beschleunigten oder verzögerten Zustand des Servomotors 47 Schwankungen vermieden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche.

1. Belichtungsautomatik für eine Kamera mit einer Brückenschaltung mit einer fotometrischen Schaltung, die ein fotoelektrisches Element zum Nachweis der Helligkeit eines Aufnahmeobjekts enthält, mit einem Differenzverstärker mit zwei Transistoren, deren Basiselektroden mit dem Ausgang der Brückenschaltung verbunden sind, sowie mit einer Antriebsschaltung mit einer elektromagnetischen Einrichtung, die einen Belichtungsparameter wie die Blendenzahl und/oder die Filmtransportgeschwindigkeit steuert, deren Eingang mit dem Ausgang der Brückenschaltung verbunden ist und die eine Dämpfungsspule für eine Rückkopplung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der elektromagnetischen Einrichtung (47) gekoppelte Dämpfungsspule (35; 97) zwischen den Basiselektroden der beiden Transistoren (37, 38) des Differenzverstärkers angeschlossen ist, und daß die beiden Transistoren (37, 38) denselben Leitfähigkeitstyp aufweisen.

2. Belichtungsautomatik nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung ein elektromagnetisches Glied 135) enthält, das vom Magnetfluß der elektromagnetischen Einrichtung (47) durchsetzt wird.

3. Belichtungsautomatik nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung ein Transformator (97) ist, der mit der elektromagnetischen Einrichtung (47) gekoppelt ist.

4. Belichtungsautomatik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotometrische Schaltung mit dem Ausgang einer Booster-Schaltung (14 bis 18) zur Erhöhung der Spannung der Spannungsquelle (12) der Antriebsschaltung verbunden ist.

5. Belichtungsautomatik nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transistorverstärker (32) an den Ausgang der Brückenschaitung angeschlossen ist.