DE2644205A1

DE2644205A1 - Fotografische kamera mit einer digitalen belichtungsregelvorrichtung

Info

Publication number: DE2644205A1
Application number: DE19762644205
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Phys Stumpf; Eduard Ing Grad Wagensonner; Karl Dipl Ing Dr Wagner
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1976-09-30
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1978-04-06
Also published as: JPS5343524A; US4154516A; GB1583004A

Description

AGFA-GEVAERT AKTIENGESELLSCHAFT 30.09.76

Leverkusen 10-vf-zi

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Fotografische Kamera mit einer digitalen Belichtungsreff el vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine fotografische Kamera mit einer lichtempfindlichen digitalen Belichtungsregelvorrichtung, deren lichtempfindliche Meßeinrichtung einen zum auf den Film gelangenden Lichtstrom proportionalen Lichtstromanteil mißt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine fotografische Kamera der eingangs genannten Art mit einer digitalen Lichtmengenmessung zu schaffen, wobei die Lichtmengenmessung und Belichtungswerteinstellung für beliebige Verschlußöffnungs-und Verschlußschließcharakteristiken möglich sein soll. Auch soll die digitale Lichtmengenmeßvorrichtung und Belichtungsregelvorrichtung in integrierter Bauweise herstellbar ,sein. Außerdem soll in einfacher Weise eine Belichtungsparameter-Berücksichtigung ohne Beeinträchtigung der Empfindlichkeit des lichtempfindlichen Empfängers erfolgen·

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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der lichtempfindlichen, Meßeinrichtung ein Analog-Digital-Umsetzer nachgeschaltet ist, der mit einem Taktgenerator verbunden ist, dessen Frequenz größer ist als der reziproke Wert der kürzest möglichen Belichtungszeit, daß dem Analog-Digital-Umsetzer eine im Takt der Taktgeneratorfrequenz die lichtabhängigen digitalen Signale nacheinander aufsummierende Addiervorrichtung nachgeschaltet ist, daß die Addiervorrichtung mit den ersten Eingängen einer digitalen Vergleichsschaltung verbunden ist, deren Ausgang mit einer Auswerte-Steuerstufe verbunden ist und deren weitere Eingänge an einen digitalen Festwertspeicher angeschlossen sind, der über seine Speichereingänge durch eine Adressprogramm-Wahlstufe beeinflußbar ist und daß im Festwertspeicher in Abhängigkeit vom jeweils angewählten Programm der Adress-Programm-VTahlstufe eine digitale Signalkombination eingespeichert ist, die proportional ist zur auf dem Film benötigten Lichtmenge und umgekehrt proportional ist zur Periodendauer der Taktgeneratorimpulse. In vorteilhafter Weise werden die lichtempfindlichen analogen Signale in digitale

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Signale umgewandelt und im Takt der Impulse des Taktgenerators in die Addiervorrichtung eingegeben. Die auf dem Film zur Erzielung von belichtungsgetreuen Aufnahmen benötigte Lichtmenge ist bei einer vorgegebenen Belichtungsparameter-Einstellung am Festwertspeicher einprogrammiert und der digitalen Vergleichsvorrichtung zugeführt. Da die im Festwertspeicher eingespeicherten Signalwertkombinationen umgekehrt proportional sind zur Periodendauer der Impulsfolge der Taktgeneratorimpulse oder, was gleichbedeutend ist, proportional sind zur Frequenz der Taktgeneratorimpulse, brauchen in der Addiervorrichtung nur die einzelnen digitalen Signalwerte addiert zu werden, ohne hierbei eine echte Integration durchführen zu müssen. Bei Gleichheit der Signalkombination des Festwertspeichers und der Signalkombination der Addiervorrichtung wird über die als Belichtungsauswerteschaltung arbeitende Auswerte-Steuerstufe der Belichtungsvorgang beendet. Bei genügend kurzer Periodendauer der Taktgeneratorimpulse gegenüber der kürzestmöglichen Belichtungszeit erhält man eine recht genaue Abtastung jeder Verschlußfunktion. Platzraubende und nicht integrierbare Kondensatoren sind nicht erforderlich. Durch die Eingabe der Belichtungsparameter, wie z.B. der Filmempfindlichkeit, im Festwertspeicher wird erreicht, daß

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die Empfindlichkeit des lichtempfindlichen Empfängers nicht beeinflußt zu werden braucht.

Bei Blitzlichtaufnahmen ist es zweckmäßig, die Belichtungszeit auf einen Wert einzustellen, der der Abbrenndauer einer Kolbenblitzlampe entspricht. Zur Vermeidung von Bedienungsfehlern erfolgt die Einstellung der festen Belichtungszeit beim Aufsetzen eines Blitzlicht^erätes auf die Kamera. Die Einstellung der festen Belichtungszeit erfolgt gemäß weiterer Ausbildung digital. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Verschlußmagnet und der Vergleichsvorrichtung eine Verknüpfungsstufe vorgesehen, die über einen durch ein Blitzgerät betätigbaren Schalter mit dem Ausgang eines Frequenzteilers verbunden ist, dessen Eingang mit dem Taktgenerator verbunden ist, wobei das Teilerverhältnis so gewählt ist, daß die Periodendauer der heruntergeteilten Taktimpulsfolge einer für Aufnahmen aus der Hand noch ausreichenden Zeit, z.B. ein 1/30 see entspricht.

Um zu gewährleisten, daß unterhalb einer Grenzhelligkeit der Verschluß zur Schließung der Verschlußöffnung noch betätigt wird, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ein weiterer Frequenzteiler ausgangsseitig

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mit der Verknüpfungsstufe verbunden, wobei das Teilerverhältnis so gewählt ist, daß die Periodendauer der heruntergeteilten Taktimpulsfolge der längsten noch zulässigen Belichtungszeit entspricht.

In vorteilhafter Weise ist zwischen dem Taktgenerator und den Frequenzteilern ein Gatter vorgesehen, das eingangsseitig einerseits mit der Vergleichsvorrichtung und andererseits mit dem Taktgenerator verbunden ist. Als Verknüpfungsglied wird zweckmäßigerweise ein ODER-Gatter verwendet.

Zur Erzielung einer einfachen Vorlaufzeitbildung in ebenfalls digitaler Technik, ist ein dritter Frequenzteiler vorgesehen, dessen Eingang über ein Gatter mit dem Taktgenerator und dessen Ausgang mit einem Verschlußöffnungsmagnet verbunden ist.

In vorteilhafter Weise weist der Analog-Digital-Umsetzer eine seiner Bit-Anzahl entsprechende Anzahl von Speicher-Flip-Flops auf, deren Takteingänge mit dem Taktgenerator verbunden sind.

Gemäß weiterer Ausgestaltung enthält die Addiervorrichtung Volladdierstufen sowie mindestens ein Speicherregister, das insbesondere aus Master-Slave-Flip-Flops besteht, deren

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Eingänge mit den Ausgängen der Volladdierstufen verbunden sind und deren Takteingänge an den Taktgenerator angeschlossen sind und deren Ausgänge einerseits mit der digitalen Vergleichsschaltung und andererseits über eine Laufzeitverzögerungseinrichtung mit den Eingängen der Volladdierstufen verbunden sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß mit Hilfe der Volladdierstufen das jeweilige Summenergebnis als Summand wieder in die Volladdierstufen eingegeben wird. Durch Verwendung der Laufzeitverzögerungseinrichtung wird eine einwandfreie Aufsummierung gewährleistet. In vorteilhafter Weise sind die Lau.Czeitverzögerungsglieder getaktete Speicher-Flip-Flops, deren Takteingänge über eine Inverterstufe mit dem Taktgenerator verbunden sind. Somit werden die mit den Eingängen und Ausgängen der Addiervorrichtung verbundenen Speicher-Flip-Flops mit der positiven Flanke jedes Impulses des Taktgenerators gesetzt, während die Flip-Flops der Laufzeitverzögerungseinrichtung mit der negativen Flanke jedes Impulses des Taktgenerators gesetzt werden.

Da die Addition der Digitalsignale jeweils nur im Takt der Taktimpulsfolge erfolgt, ergibt sich der Vorteil, daß eventuelle Störimpulse zwischen den Takten sich nicht schädlich auf die Addition auswirken.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.

Die Figuren 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung die erfindungsgemäße Meß- und Regelvorrichtung.

Gemäß Figur 1 ist hinter der Blende la eines Verschlußöffnungsgliedes 1 ein lichtempfindlicher Empfänger 2 angeordnet, der mit dem einen Eingang eines Operationsverstärkers 3 verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 3 ist mit einer Schaltvorrichtung k verbunden, die aus einem Analog-Digital-Umsetzer 5 und diesem nachgeschalteten RS-Master-Slave Flip-Flops 6 bis 15 besteht. Die Takteingänge der einzelnen RS Flip-Flops sind mit dem Ausgang eines Impulsgenerators l6 verbunden, dessen Impulsfolge eine Periodendauer von 25Oacsc^ aufweist.

Start- und Rücksetzeingänge der RS Flip-Flops sind

über eine Anschlußstelle 17 sowie über einen Schalter

l8 (Fig. 2) mit dem Pluspol einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbindbar.

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Bei einer Anzahl von sieben möglichen Blendenstufen ergibt sich ein Lichtstromhub bzw. Spannungshub von 1 : 128. Soll eine Amplitudenauflösung von 1 : 8 .erfolgen, so ergibt sich insgesamt ein Hub von 1 : 1024. Demzufolge wird als Analog-Digital-Umsetzer mit 10 Bit Möglichkeiten verwendet.

Die Ausgänge der RS Flip-Flops 6 bis 9 sind mit vier Eingängen eines Volladdierers 17 verbunden. Die Ausgänge der RS Flip-Flops 10 bis 13 sind mit vier Eingängen eines Volladdierers l8 verbunden. Die Ausgänge der beiden Flip-Flops Ik und 15 sind mit zwei Eingängen eines weiteren Volladdierers 19 verbunden. Ein weiterer Volladdierer ist mit 20 bezeichnet. Die einzelnen Volladdierer 17 bis 20 sind untereinander durch Übertrag-Verbindungen verknüpft.

Ein mit 21 bezeichnetes Speicherregister enthält 16 RS Master-Slave-Flip-Flops 22 bis 37· Vier Ausgangsleitungen des Volladdierers 17 bzw. l8 bzw. 19 bzw. 20 führen jeweils zu vier Eingängen der RS Flip-Flops 22 bis 25 bzw. 26 bis 29 bzw. 30 bis 33 bzw. 3k bis 37.

Vom Speicherregister 21 führt eine Start- und Resetverbindung zum Schalter 18. Die einzelnen Takteingänge der

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RS Flip-Flops 22 bis 37 sind mit dem Ausgang des Taktgenerators l6 verbunden.

Vom Speicherregister 21 führt außerdem eine Verbindung zu einem weiteren Speicherregister 38, welches als Laufzeitverzögerungseinrichtung dient. Dieses Speicherregister weist l6 RS Flip-Flops 39 bis 54 auf. Die Ausgänge der Flip-Flops 22 bis 25 bzw. 26 bis 29 bzw. 30 bis 33 bzw. 3'l.bis 37 sind mit den entsprechenden Eingängen der Flip-Flops bis 42 bzw. 43 bis 46 bzw. 47 bis 50 bzw. 51 bis verbunden. Die Ausgänge der RS Flip-Flops 39 bis bzw. 43 bis 46 bzw. 47 bis 50 bzw. 5I bis 54 sind mit jeweils vier Eingängen eines Volladdierers 17 bzw. l8 bzw. 19 bzw, 20 verbunden. Die Takteingänge der RS-Flip-Flops 39 bis 54 sind über eine Inverterstufe 55 mit dem Ausgang des Impulsgenerators 16 verbunden. Die Takteingänge der RS-Flip-Flops 22 bis 37 des Speicherregisters 21 sind direkt mit dem Ausgang des Impülsgenerators l6 verbunden.

Somit werden die RS Flip-Flops 22 bis 37 des Spexcherregisters 21 durch die positive Flanke jedes Impulses des Taktgenerators l6 und die RS Flip-Flops 39 bis des Spexcherregisters 38 durch die negative Flanke jedes

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Impulses des Taktgenerators l6 geschaltet. Von den Ausgängen der RS Flip-Flops 22 bis 37 des Speicherregisters 21 führen über Anschlußstellen 56 bis 59 Verbindungen zu entsprechenden Eingängen einer Vergleichsschaltung 60. Der Einfachheit halber ist für eine Vierergruppe von RS Flip-Flops jeweils nur eine Verbindungsleitung gezeigt. Als digitale Vergleichsschaltung wird ein l6 Bit-Komparator verwendet. Der Komparator 60 ist außerdem über eine Anschlußstelle 6l mit dem Ausgang des Taktgenerators l6 verbunden.

Die weiteren Eingänge des !Comparators 60 sind mit einer entsprechenden Anzahl von Ausgängen eines Festwertspeichers 62 verbunden, dessen Adresseingänge mit einer Adressen-Programmwahlstufe 63 verbunden sind, mittels der die Filmempfindlichkeit des jeweils verwendeten Filmes adressiert wird. Im Festwertspeicher 62 werden·Signalkombinationen gespeichert, die ein Maß für die bei der jeweiligen Filmempfindlichkeit auf den Film benötigten Lichtmenge sind. Die im Festwertspeicher eingespeicherten Signalkombinationen sind außerdem umgekehrt proportional zur Periodendauer der Impulse des Taktgenerators 16.

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Vom Ausgang des !Comparators 60 führt eine Verbindung zu einem ODER-Gatter 63, dessen Ausgang mit einem Verschlußschließmagneten 65 verbunden ist.

Von der mit dem Ausgang des Taktgenerators l6 verbundenen Anschlußstelle 6l führt eine Verbindung zu einem UND-Gatter 66, dessen anderer Eingang mit dem Startschalter l8 verbunden ist. Vom Ausgang des UND-Gatters 66 führt über einen Frequenzteiler 67 sowie über einen durch ein Blitzgerät 68 betätigbaren Schalter 69 eine Verbindung zu einem weiteren Eingang des ODER-Gatters Gk. Das Teilerverhältnis des Frequenz teilers 67 beträgt 1 : 128. Somit ergibt sich am Ausgang des Frequenzteilers 67 eine Impulsperiodendauer von 32ms.

Der Ausgang des Frequenzteilers 67 ist mit dem Eingang eines weiteren Frequenzteilers 70 verbunden, dessen Ausgang eine Verbindung zu einem dritten Eingang des ODER-Gatters 6k aufweist. Das Teilerverhältnis des Frequenzteilers 70 beträgt 1 : 1024. Somit beträgt die Impulsperiodendauer am Ausgang des Frequenzteilers 70 32,8 Sekunden.

Tom Ausgang des Taktgenerators l6 führt über die Anschlußstelle 6l eine weitere Verbindung zu einem UND-Gatter 71, dessen anderer Eingang über einen

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Startschalter 71 mit dem Pluspol einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbindbar ist. Der Ausgang des UND-Gatters 71 ist mit dem Eingang eines dritten Frequenzteilers 73 verbunden, dessen Teilerverhältnis 1:2 beträgt. Demzufolge beträgt die Periodendauer am Ausgang des Frequenzteilers 73 8,2 see. Ein nachgeschalteter Verstärker ist mit 7k bezeichnet. Ein Verschlußöffnungsmagnet weist die Bezugsziffer 75 auf.

Die Funktionsweise ist nun folgende:

Es wird angenommen, daß der lichtempfindliche Empfänger 2 hinter einem Verschlußöffnungsglied 1 angeordnet ist, welches unter der Wirkung eines Hemmwerkes 76 steht. Die Verschlußöffnung la ist in ihrer Form an die Öffnung Ib vor dem Fotoempfanger 2 angepaßt. Zu Beginn der Verschlußöffnungsbewegung wird in nicht dargestellter Weise der Startschalter l8 geschlossen. Demzufolge werden die RS Flip-Flops 6 bis 15 sowie 22 bis 37 sowie 39 bis 54 bereitgeschaltet. Während der Öffnungsbewegung des Verschlußöffnungsgliedes 1 werden im Abstand von 25<licsecdie am Ausgang der RS Flip-Flops 6 bis 16 auftretenden Digitalsignale in die Volladdierer 17 bis 19 eingezählt und mit dem jeweiligen über das Speicherregister 38 rückgekoppelten

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Summenergebnis addiert. Bei Gleichheit der Eingangs-Digitalsignale am Komparator 6O mit den Signalen des Festwertspeichers 62 wird ein Digitalsignal dem ODER-Gatter Sk zugeführt und der zuvor erregte Schließmagnet 65 aberregt. In nicht dargestellter Weise wird das Verschlußschließglied 80 zum Ablauf freigegeben.

Wird das Blitzlichtgerät 68 aufgesetzt, so wird über die mechanische Verbindung 68a der Schalter 69 geschlossen. Spätestens nach 32 ms wird vom Frequenzteiler 67 ein Spannungssignal zum ODER-Gatter 64 geleitet, so daß der Schließmagnet 65 spätestens nach dieser Zeitspanne aberregt wird.

Herrschen dunkle Lichtverhältnisse vor, so wird dem ODER-Gatter 63 spätestens nach 32,8 see über den Frequenzteiler 70 ein Spannungssignal zugeführt, so daß der Magnet 65 aberregt wird, sofern nicht zuvor vom Komparator 60 dem ODER-Gatter Sk ein Spannungssignal zugeleitet worden ist.

Sollen Selbstauslöseaufnahmen durchgeführt werden, so wird der Schalter 72 geschlossen. Demzufolge wird das UND-Gatter 71 durchgesteuert. Der zuvor über den

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Schalter 72 erregte Öffnungsmagnet 75 wird über den Frequenzteiler 73 nach 8,2 see aberregt. Über die mechanische Verbindung 78,79 wird dann das Verschlußöffnungsglied 1 freigegeben.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

I^ Fotografische Kamera mit einer lichtempfindlichen digitalen Belichtungsregelvorrichtung, deren lichtempfindliche Meßeinrichtung einen zum auf den Film gelangenden Lichtstrom proportionalen Lichtstromanteil mißt, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindlichen Meßeinrichtung (2,3) ein Analog-Digital-Umsetzer (4) nachgeschaltet ist, der mit einem Taktgenerator (l6) verbunden ist, dessen Frequenz größer ist als der reziproke Wert der kürzest möglichen Belichtungszeit, daß dem Analog-Digital-Umsetzer eine im Takt der Taktgeneratorfrequenz die lichtabhängigen digitalen Signale nacheinander aufsummierende Addiervorrichtung (l?» 18,19,20,21,38) nachgeschaltet ist, daß die Addiervorrichtung mit den ersten Eingängen einer digitalen Vergleichsschaltung (60) verbunden ist, deren Ausgang mit einer Auswerte-Steuerstufe (64,65) verbunden

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ORIGINAL INSPECTED

ist und deren weitere Eingänge an einen digitalen Festwertspeicher (62) angeschlossen sind, der über seine Speichereingänge durch eine Adressprogramm-Wahlstufe (63) beeinflußbar ist, und daß im Festwertspeicher (62) in Abhängigkeit vom jeweils angewählten Programm der Adressprogramm-Wahlstufe (63) eine digitale Signalkombination eingespeichert ist, die proportional ist zur auf den Film benötigten Lichtmenge und umgekehrt proportional ist zur Periodendauer der Taktgeneratorimpulse.
2. Fotografische Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Verschlußschlxeßmagnet (65) und Vergleichsvorrichtung (60) eine Verknüpfungsstufe (64) vorgesehen ist, die über einen durch ein Blitzgerät (68) betätigbaren Schalter (69) mit dem Ausgang eines Frequenzteilers (67) verbunden ist, dessen Eingang mit dem Taktgenerator (l6) verbunden ist, wobei das Teilerverhältnis so gewählt ist, daß die Periodendauer der heruntergeteilten Taktimpulsfolge einer für Aufnahmen aus der Hand noch ausreichenden Zeit (z.D. 32ms) entspricht.

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3. Fotografische Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Frequenzteiler (70) ausgangsseitig mit der Verknüpfungsstufe (6't) verbunden ist, wobei das Taktverhältnis so gewählt ist, daß die Periodendauer der heruntergeteilten Taktimpulsfolge einem längsten noch zulässigen Belichtungszeitgrenzwert (32,8 see) entspricht.
4. Fotografische Kamera nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Taktgenerator (l6) und den Frequenzteiler (67₅7O) ein Gatter (66) vorgesehen ist, das eingangsseitig einerseits mit der Vergleichsvorrichtung (60) und andererseits mit dem Taktgenerator (l6) verbunden ist.
5· Fotografische Kamera nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verknüpfungsglied (6Ό ein ODER-Gatter ist.
6. Fotografische Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Frequenzteiler (73) vorgesehen ist, dessen Eingang über ein Gatter (71) mit dem Taktgenerator (l6) und dessen Ausgang mit einem Verschlußöffnungsmagnet (75) verbunden ist.

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7. Fotografische Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Analog-Digital-Umsetzer (k) eine seiner Bit-Anzahl entsprechende Anzahl von Speicher-Flip-Flops(6 bis 15) aufweist, deren Takteingänge mit dem Taktgenerator (l6) verbunden sind.
8.. Fotografische Kamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Addiervorrichtung Volladdierstufen (17,l8,19,20) sowie mindestens ein Speicherregister (21) enthält, das insbesondere aus Speicher-Flip-Flops (22 bis 37) besteht, deren Eingänge mit den Ausgängen der Volladdierstufen (17 bis 20) verbunden sind und deren Takteingänge an den Taktgenerator (l6) angeschlossen sind und deren Ausgänge einerseits mit der digitalen Vergleichsschaltung (60) und andererseits über eine Laufzeitverzögerungseinrichtung (38) mit den Eingängen der Volladdierstufen (17 bis 20) verbunden sind.
9. Fotografische Kamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeitverzögerungseinrichtung (38) getaktete Speicher-Flip-Flops (39 bis 54) aufweist, deren Takteingänge über eine Inverterstufe (55) mit dem Taktgenerator (l6) verbunden sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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