DE2422230A1

DE2422230A1 - Verschlussteuerschaltung fuer eine photographische kamera

Info

Publication number: DE2422230A1
Application number: DE2422230A
Authority: DE
Inventors: Sadao Muramatsu
Original assignee: Yashica Co Ltd
Current assignee: Yashica Co Ltd
Priority date: 1973-05-11
Filing date: 1974-05-08
Publication date: 1974-11-21
Also published as: JPS503336A; DE2422230B2; JPS5332701B2; US3962708A

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. JOACHIM K. ZENZ · DIPL.-ING. FRIEDRICH G. HELBER

ESSEN-BREDENEY · ALFREDSTRASSE 383 · TELEFON: (0 2141) 47 26 TELEGRAMMADRESSE: EUROPATENTE ESSEN

Aktenzeichen: NeUanmeldUng Commerzbank, Essen Kto. 151 6202

Postscheckkonto Essen Nr- 76 Named. Anm.: YaShica Co ο ₉ Ltd ο

Mein Zeichen: Y 32 Datum 7. Mai 1974

Yashica Co₀, Ltd_o, 27-8, 8=chome, Jingumae, Shibuya-ku, Tokio, Japan

Verschlußsteuerschaltung für eine photographische Kamera

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußsteuerschaltung für eine photographische Kamera, die auf Licht extrem geringer Intensität anzusprechen vermag_o

In Fig. 1 ist eine automatische Zeitbildungseinrichtung für eine photographische Kamera gezeigt, die auf Licht extrem niedrige Intensität anspricht«, Sie weist ein licht= empfindliches Element CdS₅ Z₀B₀ einen Photowiderstand, einen mit diesem in Reihe liegenden Kondensator C, einen zum lichtempfindlichen Element parallel geschalteten Widerstand R und eine Triggerschaltung TR auf_o Diese bekannte Zeitbildungseinrichtung ist so aufgebaut, daß bei einer Objekthelligkeit, bei der R » R_c (mit R = Widerstandswert des Widerstands R und Rc = Widerstandswert des Photowiderstandes), die Verschlußzeit von R und dem Kondensator C bestimmt wird, während bei einer anderen Helligkeit, bei der R « R₉ die Verschlußzeit durch den Wert von R bestimmt ist. Selbst bei einer extrem geringen

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Helligkeit, wobei R unendlich ist, bewirkt die Zeitkonstante der aus R und C bestehenden Schaltung das Schließen des Verschlusses» Bei einer Helligkeit» bei der die Widerstandswerte von R und R im wesentlichen gleich sind, verringert sich jedoch der gesamte Widerstand dieser Parallelschaltung auf die Hälfte, so daß der Belichtungswert um 1 absinkt und dadurch, ein Belichtungsfehler hervorgerufen wird» Bei anderen Helligkeitsverhältnissen, bei denen R >R ist, wird der Belichtungsfehler durch den Parallelwiderstand R weiter vergrößert.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verschlußsteuerschaltung anzugeben, die eine extrem genaue Zeitbildung entsprechend der Helligkeit des zu photographierenden Objekts selbst bei extrem ungünstigen Lichtverhältnissen (geringe Helligkeit) gewährleistet, den Verschluß nach einer vorgegebenen Zeit selbst bei zufälliger Betätigung unter ungünstigen Lichtverhältnissen automatisch schließt und eine Verschlußzeitbildung in genauer Abhängigkeit von der Objekthelligkeit_s der Blendenöffnung und der Filmempfindlichkeit ermöglicht.

Bei einer Verschlußsteuerschaltung für eine photographische Kamera, mit einem photoelektrischen Element, dessen von der Objekthelligkeit abhängiges Ausgangssignal für die Verschlußbetätigung maßgebend ist, schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß ein zwei Eingänge aufweisender Operationsverstärker an dem photoelektrischen Element liegt, eine erste Impedanz mit einem Anschluß an den einen Eingang des Operationsverstärkers angeschaltet und in den den photoelektrischen Strom führenden Stromzweig eingeschaltet ist, daß ferner eine zweite Impedanz zwischen dem anderen Anschluß der ersten Impedanz und dem anderen Eingang des Operationsverstärkers liegt, daß vom Ausgang zum anderen Eingang des Operationsverstärkers eine Rückkopplungsschleife gebildet ist, die einen Rückkopplungsstrom durch die zweite Impedanz leitet und einen

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Integrierkondensator aufweist, daß mit dem Kameraverschlußauslöser ein Schalter gekoppelt ist, der bei Betätigung des Verschlußauslösers die Integration des RückkopplungsStroms im Integrierkondensator auslöst, daß ferner an den Ausgang des Operationsverstärkers eine Triggerschaltung angeschaltet ist, die den Kameraverschluß schließt, wenn die Spannung am Integrierkondensator einen vorgegebenen Wert erreicht, und daß mit dem Ausgang des Operationsverstärkers eine Konstantstromschaltung verbunden ist, die dem Ausgangssignal des Operationsverstärkers einen Strom überlagert₉ der die Belichtungszeit nur bei geringer Helligkeit beeinflußtο

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine ein Informationssignal bezüglich der Blendenöffnung und der Filmempfindlichkeit einführende Einste11schaltung mit der den photoelektrischen Strom führenden Schaltung in Reihe liegt. Das von der Einstellschaltung entwickelte Informationssignal wird dem photoelektrischen Strom überlagert«,

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig ο 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Verschlußsteuerschaltung, die bei extrem geringer Helligkeit arbeiten kann;

Fig. 2 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verschlußsteuerschaltung; und

Fig_o 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der VerschLußzeit und der Objekt" helligkeit bei der Verschlußsteuerschaltung gemäß Fig_o 2„

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der neuen Verschlußsteuerschaltung ist in Figo 2 dargestellt; sie weist

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einen Operationsverstärker OP und ein zwischen den Eingangsanschlüssen IN. und INp des Operationsverstärkers OP liegendes photoelektrisches Element PD auf. Ferner ist eine Diode D vorgesehen, deren Anode mit dem ersten Eingangsanschluß IN. des Operationsverstärkers OP und deren Kathode mit dem negativen Pol einer Konstantstromquelle RV verbunden sind» Eine andere Diode D„ ist anodenseitig mit dem zweiten Eingangsanschluß IN_ des Operationsverstärkers OP und kathodenseitig über eine ein Informationssignal bezüglich der Blendenöffnung und der Filmempfindlichkeit einführende Einstellschaltung AV mit dem negativen Pol der Konstantstromquelle RV verbunden« Ein Integrierkpndensator IC liegt in einer Rückkopplungsschleife zwischen dem Ausgang und dem ersten Eingang IN. des Operationsverstärkers OP, und ein Schalter SW ist zu dem Kondensator IC parallel geschaltet. Der Schalter SW ist mit dem in der Zeichnung nicht dargestellten Verschlußauslöseknopf der Kamera derart gekoppelt, daß bei Betätigung des Verschlußauslösers der Schalter SW geöffnet wird. Eine Triggerschaltung TR wird wirksam, wenn die Spannung am Integrierkondensator IC einen vorgegebenen Wert erreicht. Ein· Transistor Tr liegt mit seinem Kollektor am Ausgang des Operationsverstärkers OP, mit seinem Emitter über einen Widerstand R.. an einem Pol einer in der Zeichnung nicht dargestellten Gleichstromquelle und mit seiner Basis über eine Serienschaltung aus einer Diode D- und einem Widerstand Rp an der Gleichstromquelle sowie direkt am positiven Pol der Konstantstromquelle RV.

Die oben beschriebene Verschlußsteuerschaltung arbeitet wie folgt. Wenn das photoelektrische Element PD Licht von einem Objekt aufnimmt, so fließt ein photoelektrischer Strom IL proportional zur Lichtintensität durch die Diode Dp und erzeugt einen Spannungsabfall VD ~ entsprechend der folgenden Gleichung:

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im _ J^S. Ί η (Λ \

^VD2 - ~ ^ln IS ^ll)

wobei IS den Sättigungsstrom der Diode und kT/q eine Konstante darstellen^ Da das Ausgangssignal des Operationsverstärkers OP zu dessen ersten Eingang INL zurückgeführt ist, fließt ein Rückkopplungsstrom ID durch die Diode D^ und erzeugt an der Diode D. einen Spannungsabfall VD. entsprechend der folgenden Gleichungs

daher liegt die Summe der von der Einstellschaltung AV entwickelten Spannung VA und der Spannung VD,, der Diode Dp, also VA + VDp, am zweiten Eingang INp des Operationsverstärkers OP, während die Spannung VD,. über der Diode Dl am ersten Eingang IN₁ ansteht_o Der Operationsverstärker koppelt sein Ausgangssignal zur Diode D. zurück, so daß sich die folgende Beziehung ergibt:

VA + VD₁ = VD₂ (3)

Demgemäß kann der Strom ID durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden ι

ID = IL expo f^ (4)

Diese Gleichung zeigt, daß der durch die Diode D. fließende Strom proportional zum photoelektrischen Strom IL ist und daß es möglich ist, durch Änderung der Ausgangsspannung VA der Einstellschaltung AV den Rückkopplungsstrom ID auf einen beliebigen Wert einzustellen.. Wenn der Verschlußauslöseknopf unter Öffnen des Schalters SW betätigt wird, fließt der Rückkopplungsstrom ID, wobei sich der Integrierkondensator aufzuladen beginnt_o Wenn die Spannung am

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Kondensator EC einen vorgegebenen Wert erreicht, wird die Triggerschaltung TR wirksam und schließt den Verschluß, wodurch die Belichtung beendet wird.

Die. vorhergehende Beschreibung bezieht sich auf günstige .Lichtbedingungen, doho relativ hohe Objekthelligkeit_o Wenn die Helligkeit unter eine bestimmte Grenze absinkt, entwickelt das photoelektrische Element PD keinen photoelektrischen Strom IL mehr, wodurch der Operationsverstärker OP ausgeschaltet wird., Daher sinkt der Ausgangsstrom I des Operationsverstärkers OP auf Null, worauf der Integrierkondensator IC durch einen über den Kollektor des Transistors Tr fließenden geringen Strom I¹ aufgeladen wird» Wenn die Spannung des. Integrierkondensators IC einen vorgegebenen Wert erreicht, wird die Triggerschaltung TR wirksam und schließt den Verschluß unter Beendigung der Belichtung. Daher ist es selbst unter den Bedingungen bei geringer Helligkeit möglich, die Verschlußbetätigung mit genauen Belichtungszeiten zu steuern«, Selbst wenn der Verschlußauslöseknopf unbeabsichtigt niedergedrückt wird, wird der Verschluß automatisch geschlossen, so daß eine Langzeitbelastung der Stromquelle verhindert wird. Unter diesen Bedingungen ist eine Verschlußzeit von etwa 16 Sekunden möglich»

Bei normalen Helligkeitsverhältnissen addiert sich der geringe Strom I¹ zum Ausgangsstrom I des Operationsverstärkers OP und bildet den Rückkopplungsstrom ID zum Aufladen des Integrierkondensators ICo Während des Betriebs des Operationsverstärkers ist der Rückkopplungsstrom ID jedoch proportional zum photoelektrischen Strom IL, wie durch die Gleichung (3) zum Ausdruck kommt. Das graphische Schaubild gemäß Fig_o 3 zeigt die Beziehung zwischen der Helligkeit und der Verschlußzeit<, Wie sich aus Fig_o 3 ergibt, ändert sich die Verschlußzeit bis zum Absinken des Ausgangsstroifts I des Operationsverstärkers OP auf Null längs einer Geraden mit der Helligkeit des Objekts, wodurch genaue Belichtungszeiten bei allen Helligkeitswerten

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gewährleistet sindo

Bei der beschriebenen Verschlußsteuerschaltung wird ein photoelektrisches Element zur Erzeugung eines photoelektrischen Stroms verwendet, der nach Verstärkung zum Aufladen eines Integrierkondensators dient«, Ein Strom von einer unabhängigen Konstantstromquelle wird dem verstärkten photoelektrischen Strom überlagert, wodurch es möglich ist, die Bel'ichtungs- oder Verschlußzeit selbst bei extrem schlechten Helligkeitsverhältnissen genau zu steuern« Selbst wenn der Verschlußauslöseknopf zufällig unter schlechten Lichtverhältnissen betätigt wird, findet ein automatisches Schließen des Verschlusses am Ende eines vorgegebenen Zeitintervalls statt, wodurch ein übermäßiger Energieverbrauch verhindert wird. Obwohl bei der beschriebenen Verschlußsteuerschaltung ein kleiner Strom auch unter normalen Helligkeitsverhältnissen dem Rückkopplungsstrom überlagert wird, ist wegen der Verwendung eines photoelektrischen Elements als Lichtempfangselement die Verschlußzeit stets proportional zur Objekthelligkeit, wodurch gewährleistet ist, daß ohne Kompensationseinrichtung eine genaue Belichtung bzw. Zeitbildung stattfindet„

Zusätzliche Informationen bezüglich der Filmempfindlichkeit und der Blendenöffnung können durch die Einstellschaltung eingegeben werden, die es möglich macht, sehr genaue Belichtungen unter praktisch allen Helligkeitsverhältnissen vorzunehmen»

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Claims

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER . ESGCN ',, Ai-FRcDSl RASSE 38» · TEL.: (02141) 472687

Patentansprüche

Verschlußsteuerschaltung für eine photographische Kamera, mit einem photoelektrischen Element, dessen von der Objekthelligkeit abhängiges Ausgangssignal für die Verschlußbetätigung maßgebend ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwei Eingänge (IN., IN_) aufweisender Operationsverstärker (OP) an dem photoelektrischen Element (PD) liegt, daß eine erste Impedanz (D_) mit einem Anschluß an den einen Eingang (IN«) des Operationsverstärkers angeschaltet und in den den photoelektrischen Strom führenden Stromzweig eingeschaltet ist, daß ferner eine zweite Impedanz (D.) zwischen dem anderen Anschluß der ersten Impedanz u,nd dem anderen Eingang (IN.) des Operationsverstärkers liegt, daß vom Ausgang zum anderen Eingang (IN,,) des Operationsverstärkers eine Rückkopplungsschleife (IC) gebildet ist, die einen Rückkopplungsstrom durch die zweite Impedanz leitet und einen Integrierkondensator (IC) aufweist, daß mit dem Kameraverschlußauslöser ein Schalter (SW) gekoppelt ist, der bei Betätigung des Verschlußauslösers die Integration des RückkopplungsStroms im Integrierkondensator (IC) auslöst, daß ferner an den Ausgang des Operationsverstärkers eine Triggerschaltung (TR) angeschaltet ist, die den Kameraverschluß schließt, wenn die Spannung am Integrierkondensator einen vorgegebenen Wert erreicht, und daß mit dem Ausgang des Operationsverstärkers eine Konstantstromschaltung (RV, Tr, R., R-, DO verbunden ist, die dem Ausgangssignal (I )des Operationsverstärkers einen Strom (I^s) überlagert, der so bemessen ist, daß er die Belichtungszeit nur bei geringer Objekthelligkeit beeinflußte

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2. Verschlußsteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromschaltung eine Konstantstromquelle (RV), einen Transistor (Tr), dessen Basis an einen Anschluß der Konstantstromquelle, dessen Kollektor an den Ausgang des Operationsverstärkers (OP) und dessen Emitter über einen Widerstand (R.*) an eine Gleichstromquelle angeschaltet sind, und eine aus einem Widerstand (Rp) und einer Diode (D₃) gebildete Reihenschaltung aufweist, wobei die Reihenschaltung zwischen der Basiselektrode des Transistors (Tr) und der Gleichstromquelle liegt ο
3. Verschlußsteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. daß eine ein Informationssignal bezüglich der Blendenöffnung und der Filmempfindlichkeit einführende Einstellschaltung (AV) mit der den photoelektrischen Strom führenden Schaltung (PD, Dp) in Reihe liegt.
4. Verschlußsteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Impedanzen durch Dioden (Dp, D^) gebildet sind.

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