DE2264689C3 - Belichtungssteuerung für eine einäugige Spiegelreflexkamera - Google Patents

Description

'1 = '2 + h ■

h = -i

<o ·

Es seien weiterhin die Gatterspannungen von Feldeffekttransistoren Qn und Qn mit V> bzw. Vi bezeichnet und die Verstärkung von drei Stufen von Differenzierverstärkern, die die Feldeffekttransistoren Qi\ und Q}2 sowie Transistoren Q^, Qi_b, Qn und (?>» enthalten, mit dem Zeichen A bezeichnet; dann hat die Ausgangsspannung V^ des Transistors Qw die folgende Beziehung zu den Spannungen Vi, V2 und zur Verstärkung A:

(K, - V₂)A - Γ,.

Weiterhin haben die Spannungen Vi und V₂ die folgende Beziehung zur Speisespannung V₁₁:

1·Ί =- K, - «.,ι · ι"ι -

i'i - K, + R.μ

Aus den Gleichungen (3), (4) und (5) kann die folgende Gleichung erhalten werden:

Da bei den Ausführungsformen die Verstärkung A der drei Stufen von Differenzierverstärkern ausreichend hoch gewählt ist, kann die folgende Beziehung erhalten werden:

— R₃₃ h —

(7)

Da hierbei keine Potentialdifferenz zwischen den entgegengesetzten Klemmen der Diode herrscht, gilt:

ίο + 'p = 0 . (8)

Aus den Gleichungen (1) und (7) ergibt sich:

/₂ = (1 + R₃JR₃₃) h , (9)

Aus den Gleichungen (7) und (9) ergibt sich:

I₂= -(I + R₃₃JR ₃₁) Z₃. (10)

Aus den Gleichungen (8) und (10) ergibt sich:

I₂ = (I + R₃₃IR_n)L. (H)

Aus der Gleichung (10) ist ersichtlich, daß durch einen Transistor φι ein dem Strom h durch die Photodiode proportionaler Strom fließt Das Ausgangssignal des Verstärkers wird über den Transistor Q₃₁ \ zur Eingangsklemme negativ rückgekoppelt. Aufgrund der negativen Rückkopplungsverbindung kann die Klemmspannung eines Speicherkondensators C31, der mit dem Gatter des Transistors Qn verbunden ist, auf einem gegebenen Wert entsprr shend der Lichtmenge gehalten werden.

Es wird also, bevor der Spiegel der Kamera aufklappt, die Lichtmessung abgeschlossen, und in einem Kondensator C₃\ wird eine elektrische Ladung entsprechend dem gemessenen Licht gespeichert. Sodann werden die Schalter Si, S₂ und S₃ so betätigt, daß sie die Kontakte b, d bzw. /schließen, wobei der Schauer S₄ in der den Kontakt g schließenden Stellung verbleibt. Dadurch wird ein Strom, der im wesentlichen gleich dem Strom ist, der durch den Widerstand R^ geflossen ist, über den SchalterS₄zumTransistoi (Angeleitet.

Wenn der Spiegel der Kamera hochklappt, wird der Lichtstrom zur Photodiode unterbrochen, so daß durch diese nur mehr der Dunkelstrom fließt. Wird der hierbei durch die Photodiode fließende Strom mit uiunkci bezeichnet, so kann der durch einen Transistor Q312 fließende Strom durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:

h = (I + R₃₃IR₃\) Uu_nM

(12)

Da die Transistoren Qiw und Qtu einen mit konstantem Strom betriebenen Differenzverstärker bilden, ist die Summe des Kollektorstroms t, des Transistors Qsw und des Kollektorstroms /2 des Transistors Qu₂ stets konstant. Der Strom /|, der während der Zeitspanne von der Vollendung Jer Messung der Lichtmengf 'jis zur Rückkehr des Spiegels durch den Kollektor des Transistors Qju fließt, beträgt also

(I +/WAj₁)(Zj - /*„*„), (13)

was die Differenz zwischen dem Strom

der proportional der Lichtmenge unmittelbar vor der ίο Aufnahme ist, und dem Dunkelstrom ist. Wenn der Spiegel aufklappt, wird gleichzeitig der Verschluß geöffnet und weiterhin gleichzeitig der Schalter S₄ betätigt, der von der Stellung g zur Stellung h umschaltet, so daß der Strom durch den Schalter S₄ und den Transistor Qiu unterbrochen wird. Ein zeitbestimmender Kondensator Cn wird nun allmählich geladen. Wird die Potentialdifferenz zwischen den entgegengesetzten Klemmen des Kondensators Cn mil Vc2 und die Ladezeit mit t bezeichnet, so ergibt sich die folgende Beziehung:

= (I + R₃₃IR₃₁)-L-WC₃₂),

(14)

wobei mit C32 die Kapazität des Kondensator Cn angegeben ist.

Erreicht die Spannung V_C2 einen gegebenen Wert, so wird ein Transistor in einem Zeitgeber-Komparator abgeschaltet und dadurch die Schließbewegung des Verschlusses eingeleitet.

Der Komparator kann die Schaltung nach F i g. 2 aufweisen. Im Betrieb der Schaltung bewegt sich der in F i g. 1 gezeigte Schalter S₄, wenn der erste Vorhang des Verschlußmechanismus sich zum öffnen des Verschlusses bewegt, in die Stellung h, so daß die Aufladung des Kondensators C32 beginnt. Zu dieser Zeit sperrt der Transistor <?₄i, da das Gatterpotential dieses Transistors höher ist als sein Quellenpotential, und der Transistor Qn ist gesperrt, während der Transistor Qi₃ auf Durchlaß steht und einen Stromfluß durch einen Elektromagnet L ermöglicht. Der Verschluß wird dadurch in seiner geöffneten Stellung gehalten. Während die Ladespannung des Kondensators C32 zunimmt, verringert sich das Gatterpotential und schließlich schaltet der Transistor auf Durchlaß. Der Transistor Qu wird dadurch leitend und der Transistor φ« wird sperrend, so daß der Stromfluß durch den Elektromagnet beendet wird. Hierdurch wird der Verschluß geschlossen.

Fig.3 zeigt in Diagrammform die Änderung des Lichtstroms während des Betriebs der Kamera, die Betriebüweise der Schalter Si, S2, S3 und S₄, die Stromänderungen in den Transistoren Qu\ und Qn2und Änderungen in der Spannung Vc2 am zeitbestimmenden Kondensator, mit der Zeit als Parameter.

Während bei üb'ichen Beiich tungssteue:ungen eine korrekte Belichtungszeit nur in dem Bereich zu erhalten ist, in dem der Photostrom proportional dem Lichtstrom ist, ermöglicht es die erfindungsgemäße Schaltung, auch bei einer schlechte.1 Beleuchtung, bei der der Dunkel-

iio strom nicht vernachlässigt werden kann, eine korrekte Belichtungszeit zu erhalten, indem dieser DunkHstrom vom Photostrom subtrahiert wird. Außerdem ist die Spannung am photoempfindlichen Element im wesentlichen Nui), so daß der Meßbereich im Vergleich zu einer

'15 Anordnung, bei dei das photoempfindliche Element unter Vorspannung verwendet wird, erheblich vergrößert werden kann.

Hierzu 3 Bhitt Zcichniini

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Belichtungssteuerung für eine einäugige Spiegelreflexkamera mit aufklappbarem, im nicht aufge- klappten Zustand den durch das Aufnahmeobjektiv tretenden Lichtstrom zum Sucher ablenkenden Spiegel und mit Lichtmessung durch das Objektiv, umfassend eine Stromquelle, eine Lichtmeßschaltung mit einer Photodiode, einem den Photostrom der Photodiode verstärkenden Verstärker und einer Ausgangsklemme, eine Speicherschaltung mit einem bei nicht aufgeklapptem Spiegel zwischen eine Eingangsklemme der Speicherschaltung und die Stromquelle geschalteten Speicherkondensator und einen elektronisch gesteuerten Kameraverschluß, der über eine Verschlußsteuerschaltung nach einer durch das Ausgangssignal der Speicherschaltung bestimmten Zeitspanne zu schließen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzverstärker (Qi::, Qi'.i) vorgesehen ist und daß die Ausgangsklemme (Ni)der Lichtmeßschaltung (Qu D, Qii-is) bei nicht aufgeklapptem Spiegel mit dem Speicherkondensator (Cn) und der ersten Eingangsklemme (N₂) des Differenzverstärker (Q₃U -»2), und bei aufgeklapptem Spiegel mit der zweiten Eingangsklemme (Ni) des Differenzverstärkers verbunden wird, so daß das dem Zeitsteuerkondensator (Cn) zugeführte Ausgangssignal des Differenzverstärkers dem Wert des Ausgangssignals der Lichtmeßschal- y> tung minus dem Wert des Dunkelstromsignals entspricht.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungssteuerung für eine einäugige Spiegelreflexkamera mit aufklappbarem, im nichtaufgeklappten Zustand durch das Aufnahmeobjektiv tretenden Lichtstrom zum Sucher ablenkenden Spiegel und mit Lichtmessung durch das Objektiv, umfassend eine Stromquelle, eine Lichtmeßschaltung mit einer Photodiode, einem den Photostrom der Photodiode verstärkenden Verstärker und einer Ausgangsklemme, eine Speicherschaltung mit so einem bei nicht aufgeklapptem Spiegel zwischen eine Eingangsklemme der Speicherschaltung und die Stromquelle geschalteten Speicherkondensator und einen elektronisch gesteuerten Kameraveschluß, der über eine Verschlußsteuerschaltung nach einer durch das ss Ausgyngssignal der Speicherschaltung bestimmten Zeitspanne zu schließen ist

   Bei Kameras mit automatischer Lichtmessung durch das Objektiv ist die Photodiode für die Lichtmessung im allgemeinen nahe am Sucher angeordnet. Das zu r>o messende Licht wird vom Objektiv zum Sucher über einen Spiegel geleitet und ist während des Photographierens unterbrochen, nämlich solange der Spiegel aufgeklappt ist. Der die Belichtungszeit bestimmende Lichtstrom muß deshalb vor dem Aufklappen des ds Spiegels gemessen und gespeichert werden. Das gleiche gilt bei einer Lichtmessung durch das Objektiv, wenn eine Springblende vorhanden ist, bei der die Blende vor dem Photographieren voll geöffnet ist, um ein helles Sucherbild zu ergeben, jedoch auf eine voreingestellte Blende zurückspringt, wenn photographic« wird. Als Photodiode kommt insbesondere eine Silicium-Photodiode in Frage, die geringen Leckstrom, einen verhältnismäßig weiten Bereich der Lichtempfindlichkeit und ein schnelles Ansprechen aufweist Jedoch ist der DunkeJstrom der Silicium-Photodioden verhältnismäßig hoch, insbesondere wenn bei ungünstigen Beleuchtungsverhältnissen gemessen wird. Allgemein wird beim Messen unter Verwendung einer Photodiode der Lichtstrom plus der Dunkelstrom ausgewertet, was insbesondere bei geringer Objekthelligkeit zu größeren Fehlern führt

   Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Lichtmeßbereich der Kamera auch in einen Helligkeitsbereich hinein auszudehnen, in dem der Dunkelstrom nicht mehr vernachlässigt werden kann.

   Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch gekennzeichneten Mittel gelöst.

   In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

   F i g. I einen Schaltplan einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belichtungssteuerung,

   F i g. 2 einen Schaltplan einer Vergleichsschaltung,

   Fig. 3 ein Zeitdiagramm der Vorgänge beim Photographieren.

   Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezug auf Fig. 1 erläutert. Die dargestellte Schaltung wird von einer (nicht gezeigten) Stromquelle mit einer Spannung V_n- versorgt. Bevor eine Aufnahme gemacht wird, wird ein Schalter Si in eine Stellung a gebracht, ein Schalter 52 in eine Stellung c, ein Schalter S₃ in eine Stellung eund ein Schalter Si in eine Stellung g. Sodann wird ein (nicht dargestellter) Verschlußauslöseknopf gedrückt. Durch diesen Vorgang bewegt sich der Öffnungsstop der Kamera in eine gegebene Stellung, so daß eine gegebene Lichtmenge durch das Kameraobjektiv hindurchtreten kanr Eine Photodiode empfängt mindestens einen Teil des Lichts und erzeugt einen Photostrom entsprechend dem Lichtstrom. Es sei der Photostrom mit i_p und die Stromkomponente, die nicht den Photostrom enthält, durch die Photodiode mit io bezeichnet. Dann gilt: