DE3209084A1

DE3209084A1 - Mikroprozessorgesteuerte kamera

Info

Publication number: DE3209084A1
Application number: DE19823209084
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Tokyo Hasegawa
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1981-03-12
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1982-11-04
Also published as: JPS57148726A; US4509843A

Description

Beschreibung

Mikroprozessorgesteuerte Kamera

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kamera mit einer Mikroprozessorexnheit, nachstehend als MPU (Abkürzung von itiicro-processor unit) bezeichnet.

Für die Speisespannungsquelle einer Kamera mit automatischer Belichtungssteuerung, einer sogenannten AE-Kamera, wird allgemein eine Batterie mit einer Spannung der Größenordnung 3 Volt benutzt. In manchen Kameras wird weiterhin eine MPU zur Steuerung der verschiedenen Aufnahmevorgänge der Kamera, beispielsweise der Belichtungssteuerung, benutzt. Für in Kameras benutzte MPU's ist es sehr schwierig, die Betriebsspannung auf weniger als 2,5 Volt herabzusetzen, und zwar wegen der herstellungsbedingten Gegebenheiten betroffener integrierter Schaltungen (IC). Der Mindestbetriebsspannungswert für derzeit erhältliche MPU's liegt üblicherweise bei etwa 2,5 Volt. Bei Kameras wie den AE-Kameras wird während der Stromzufuhr zum Verschlußsteuerungsmagneten viel elektrische Leistung verbraucht. Wenn daher die Batterie in einem Zustand erhöhten Innenwiderstandes ist (beispielsweise als Folge niedriger Temperaturen oder kurz vor Erschöpfung der Batterie), dann fällt die

Batteriespannung manchmal unter 2,5 V während der Stromzufuhr zum Verschlußsteuerungsmagneten ab. Andererseits wird in der Kamera während der fotometrierenden Rechenoperation nur wenig Speiseleistung benötigt} während' dieser Zeit tritt daher ein derartiger Batteriespannungsabfall auf unter 2,5 V nie auf. Aus diesem Grund sind Kameras mit MPU's so entworfen, daß die arithmetischen Operationen, die zur Belichtungssteuerung erforderliche sind, sämtlich während der Fotometrierungszeit beendigt v/erden und nach Verschlußauslösung der Kamera der Betrieb der MPU gestoppt wird. Nach Verschlußauslösung wird die MPU in der Kamera in einem solchen Zustand gehalten, in welchem sie nicht arbeiten, sondern nur die von arithmetischen Operationen herrührenden internen Daten gespeichert halten kann. In diesem Zustand kaniidie MPU die inneren Daten im Speicher auch dann halten, wenn die Quellenspannung auf etwa 1,5 V abfällt. Die Belichtungssteuerung kann daher ohne jedes Problem durchgeführt werden.

Um jedoch die MPU in ihren normalen Betriebszustand zurückzubringen, ist es erforderlich, sie extern rückzusetzen. Die zeitliche Steuerung dieses externen Rücksetzens ist von kritischer Bedeutung. Wenn die MPU schon dann zurückgesetzt wird, wenn die Quellenspannung noch· unterhalb 2,5 V liegt, dann kann die MPU nicht in den normalen Betriebszustand rücküberführt werden. Auf

diese Weise können unerwartete Probleme, beispielsweise ein Weglaufen des Programmes, auftreten. Bisher war dieser Umstand beim Entwurf einer Kamera der in Rede stehenden Art noch nicht erkannt und berücksichtigt worden. Keine der bekannten Apparaturen enthalten wirksame Mittel zur Lösung dieses Problems. Im Ergebnis zeigen Kameras mit eingebauten MPU's manchmal Fehlverhalten im Betrieb.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung hier abzuhelfen, insbesondere eine Kamera mit einer eingebauten MPU bereitzustellen, deren Rücksetzen in den normalen Betriebszustand zu einem für die Kamerafunktionen optimalen Zeitpunkt erfolgt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst und mit jenen der Unteransprüche weitergebildet.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben; es zeigen:

Figur 1 das Schaltbild des ersten Ausführungsbeispiels ,

Figuren 2A - 2H, 3A - 31 und 4A - 41 Diagramme zur Darstellung der Zeitsteuerungsabläufe beim ersten Ausführungsbeispiel,

Figur 5 das Schaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels und

Figuren 6A - 6J Diagramme zur Darstellung der Zeitsteuerungsabläufe des zweiten Ausführungsbeipiels.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bezeichnen E eine Batterie als Speisespannungsquelle und SW₁ den Speisespannungsschalter. Ein Kondensator C und ein Widerstand R₁ bilden eine Differenzierschaltung zum Erzeugen von Differentialimpulsen, wenn die Speisespannung eingeschaltet wird. R₂ und R^ sind Spannungsteiler-Widerstände zum Feststellen der Batteriespannung. Ein Widerstand R- und eine Zenerdiode D sind in Reihe zur Spannungsquelle E geschaltet, um eine Referenzspannung zu erzeugen. CP ist ein Komparator zur Spannungsfeststellung und G₁ ist ein UND-Verknüpfungsglied. SW₂ ist ein vom Klappspiegel einer Kamera betätigter Schalter, der gekoppelt mit der Hochklappbewegung des Spiegels eingeschaltet und gekoppelt mit der Abklappbewegung des Spiegels ausgeschaltet wird. OM1 ist ein Monoflop, G₂ ist ein ODER-Verknüpfungsglied und MPU ist die Mikroprozessoreinheit. A^ ist eine Detektorschaltung zum Feststellen des fotometrischen Ausgangssignals, der Belichtungsfaktoren usw. und zum Einführen der festgestellten Daten in die MPU. Ap ist eine Belichtungssteuerschaltung zum Steuern des Blendenwertes und/oder der Belichtungszeit in Sekunden.

Obgleich nicht dargestellt, ist der bei diesem Ausführungsbeispiel benutzte KameraverSchluß ein Brennebenenverschluß, dessen voreilendes Verschlußglied (erstes Versclilußglied) mechanisch angetrieben wird und dessen nachlaufendes Verschlußglied (zweites Verschlußglied) mit Hilfe eines Verschlußsteuerungsmagneten Mg1 angetrieben wird. Die MPU wird in einen Speicherzustand mit Hilfe eines Unterbrechungssignals gesetzt, das von einer Unterbrechungssignalausgangsschaltung A^ geliefert wird. Im Speicherzustand ist der Rechenbetrieb der MPU angehalten und das Ergebnis des Rechenbetriebs im Speicher der MPU gespeichert.

M ist ein Kameraaufzugsmotor (film winder) der von einer Motorsteuerschaltung A^ gesteuert wird. SW^ ist ein Schalter zur Betätigung des Motors M. A₁- ist eine Elektronenblitzeinheit mit einer Blitzlichtröhre FT. SW^ ist ein Synchro-Kontakt.

Figur 2 ist der Zeitsteuerungsplan des vorstehenden Ausführungsbeispiels, wie dieser sich ergibt, wenn der Motor M, die Motorsteuerschaltung A^, die Elektronenblitzsteuerschaltung A-, der Schalter SW₇, der Synchro-Kontakt SW, und die Blitzlichtröhre FT nicht betrieben

Die Wirkungsweise des ersten Ausführungsbeispiels sei zunächst an Hand von Figur 2 beschrieben.

Wenn die Bedienungsperson den Speiisespannungsschalter SW. zum Zeitpunkt t^ (Fig. 2) einschaltet, fällt die Batteriespannung von ihren normalen 3,0 V auf etwa
2,8 V ab. Der Komparator CP ist so ausgelegt, daß
sein Ausgangssignal einen hohen Wert hat, ein sogenanntes Η-Signal ist, solange die Batteriespannung
größer als 2,5 V ist. Mit dem Einschalten des Speisespannungsschalters SW₁ erscheint daher am Ausgang des Komparators CP ein Η-Signal. Da auf dem Eingang 2 zum ODER-Glied G₂ ein Η-Signal eine bestimmte Zeit läftg
über die Differenzierschaltung C, R₁ ansteht, erscheint am Ausgang des Verknüpfungsgliedes G₂
während dieser Zeit ebenfalls ein Η-Signal. Der Klappspiegelschalter SW₂ bleibt ausgeschaltet, weil eine
Verschlußauslösung noch nicht stattgefunden hat. Folglich erscheint am Ausgang des UND-Gliedes G₁ ebenfalls ein Η-Signal. Das Monoflop 0M1 ist so ausgelegt, daß es positive Impulse vorbestimmter Länge an seinem
Q-Ausgang nur dann abgibt, wenn sich das an seinem
Eingang anstehende Signal von einem L-Signal (Signal mit niedriger Signalspannung) auf ein Η-Signal ändert. Daher bleibt zu diesem Zeitpunkt das Q-Ausgangssignäi ein L-Signal.

Zum Zeitpunkt t~ (Fig. 2) wird der Kameraverschluß ausgelöst. Hierauf ansprechend, erzeugt die Unterbrechungssignalausgangs schaltung A, ein Unterbrechungssignal, das der MPU zugeführt wird. Auf dieses Signal hin stoppt die MPU ihre Rechenoperation und hält deren Ergebnis im Speicher. Zum Zeitpunkt t-* beginnt der Klappspiegel sich zu bewegen, der Schalter SW₂ wird daher eingeschaltet. Ebenfalls wird das Ausgangssignal des UND-Gliedes G^ ein L-Signal. Zum Zeitpunkt t^ wird der Verschlußsteuermagnet Mg1 eingeschaltet, wodurch der von der Schaltung verbrauchte Strom ansteigt und deshalb die Batteriespannung allmählich abfällt. Zum Zeitpunkt t^ wird die Batteriespannung kleiner als 2,5 V, worauf das Ausgangssignal des Komparators CP von L nach H wechselt. Die Batteriespannung fährt fort abzufallen, und zwar bis auf einen Wert von etwa 2,0 V. Zum Zeitpunkt tg, wenn eine bestimmte Belichtungszeit verstrichen ist, wird die Stromzufuhr zum Verschlußsteuermagnet Mg1 abgeschaltet. Daher nimmt ab diesem Zeitpunkt tg die Batteriespannung allmählich wieder zu. Andererseits beginnt in der Kamera das zweite Verschlußglied abzulaufen und zum Zeitpunkt tg beginnt der Klappspiegel mit seiner Abwärtsbewegung. Durch die Abwärtsbewegung des Spiegels wird der Klappspiegelschalter SW2 wieder ausgeschaltet.

Die Batteriespannung fährt mit ihrem Anstieg fort und wird zum Zeitpunkt ty größer als 2,5 V. Daher wechselt das Ausgangs signal des !Comparators CP von L nach H, ebenso auch das Ausgangs signal des UND-Gliedes G₁. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt das Monoflop OM1 einen Impuls definierter zeitlicher Länge. Dieser Impuls wird der MPU über das ODER-Glied G₂ als ein Rucksetζimpuls zugeführt* um die MPU in ihren normaldh Betriebszustand zurückzubringen. Zum Zeitpunkt tg wird der Speisespannungsschalter SW.. abgeschaltet.

Figur 3 zeigt den Zeitsteuerungslaüfplan des ersten Ausführungsbeispiels, wie dieser erhalten wird, wenn die Elektronenblitzsteuerschaltung L·, die Blitzlichtröhre FT und der Synchro-Kontakt S\\v nicht betrieben werden.

Die Zeitsteuerungsabläufe von t,- - to sind dabei dieselben wie die in Verbindung mit Figy 2 beschriebenen. Sie brauchen daher nicht weiter beschrieben zu werden..

Zum Zeitpunkt tg wird dabei der Speisestrom für den Magneten Mg1 abgeschaltet,, die Batteriespannung beginnt daher allmählich anzusteigen, so wie dieses vorhin der Fall war. Jedoch sei nun im Fälle der Fig:.·· 3 angenommen, daß im Zeitpunkt t^Q der' Kameraaufzugs-motor M eingeschaltet wird. Die Batteriespannung fä-llt-

daher erneut ab. Zum Zeitpunkt t^^ sei die Kamera aufgezogen und der Motor M wird abgeschaltet. Folglich beginnt die Batteriespannung erneut allmählich anzusteigen. Zum Zeitpunkt ty wird das Ausgangssignal des !Comparators CP invertiert und ein Rücksetzimpuls zur MPU gegeben, um diese in den normalen Betriebszustand zurückzubringen.

Figur 4 zeigt einen weiteren Zeitsteuerungsablauf des ersten Ausführungsbeispiels, wie dieser erhalten wird, wenn der Motor M, der Schalter SW, und die Motorsteuerschaltung A- nicht betrieben sind. Die Betriebsweise für diesen Fall sei an Hand von Fig. 6 beschrieben. Die ZeitSteuerungen entsprechend t₁ bis to sind dieselben wie die in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen und brauchen nicht wiederholt zu werden.

Zum Zeitpunkt tp wird der Kameraverschluß ausgelöst. Wenn das Verschlußblatt voll geöffnet ist (t^)» wird der Synchro-Kontakt SW^ eingeschaltet, um die Elektronenblitzeinheit A- zur Blitzabgabe zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt fließt in den (nicht dargestellten) Hauptkondensator der Blitzeinheit Ae ein großer Ladestrom. Wegen dieses großen Ladestromflusses von der Batterie E zur Blitzeinheit Ar fällt die Batteriespannung E weiter ab. Mit zunehmender Aufladung des

Hauptkondensators in der Blitzeinheit Ac steigt die Spannung der Batterie E allmählich wieder an. Zum Zeitpunkt ty wird das Ausgangssignal des Kömparators CP invertiert, wodurch ein Rücksetζimpuls der MPU zugeführt wird. Hierauf ansprechend kehrt die MPU in ihren normalen Betriebszustand zurück.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 5 ist eine elektromagnetische Auslösung vorgesehen. Als die Unterbrechungssignalausgangsschaltung A, wird eine solche Schaltung benutzt, die ein ünterbrechungssignal nicht nur zur Mikroprozessoreinheit MPU liefert, sondern auch zu einem Monoflop ΌΜ2 und der Belichtungssteuerschaltung Ag.

Das UND-Glied G₃ liefert an die MPU das logische Produkt des Ausgangssignals des ODER-Gliedes G^ und des Ausgangssignals des Monoflops 0M2 über ein Invertierglied I. MG1 ist der Magnet zur Steuerung . des Verschlusses und MG2 ist ein Magnet zur elektromagnetischen Auslösung, dessen Funktion es ist, den ■ Auslösevorgang des Versehlußmechanismus einzuleiten. Beide Magnete Mg1 und Mg2 stehen unter der Steuerung einer Belichtungssteuerschaltung Ag.

AH

Figur 6 zeigt den Zeitsteuerungsablauf des zweiten Ausführungsbeispiels, und die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels ist die folgende.

Die Zeitsteuerungen t^, t^ und tg bis tq sind die

selben wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Zum Zeitpunkt tp wird der Verschluß ausgelöst. Hierauf ansprechend wird ein Unterbrechungssignal dem Monoflop OM2, der MPU und der Belichtungssteuerschaltung Ag von der Unterbrechungssignalausgangsschaltung A^ zugeführt. Mit Hilfe des Unterbrechungssignals wird der Magnet Mg 2 für die elektromagnetische Auslösung eingeschaltet. Der in der Schaltung verbrauchte Strom steigt daher an und die Batteriespannung fällt entsprechend ab. Zum Zeitpunkt t^^ wird die Batteriespannung, kleiner als 2,5 V. Ebenfalls mit Hilfe des zum Zeitpunkt tp abgegebenen Unterbrechungssignals wird das Ausgangssignal des Monoflops 0M2 ein H-Signal und bleibt dieses während der Zeitspanne von tp bis te. Daher ist während dieser Zeitspanne das Ausgangssignal des Inverters I ein L-Signal. Zum Zeitpunkt t*·, ändert sich das Ausgangssignal des Komparators CP von H nach L, ebenso das Ausgangssignal des UND-Gliedes G₁. Nach Vervollständigung des Auslösevorgangs wird der Speisestrom zum Magneten Mg2 abgeschaltet und die Batteriespannung beginnt erneut anzusteigen. Zum Zeitpunkt ϊ,,λ wird die Batteriespannung größer als 2,5 V,

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das Ausgangs signal des !Comparators GP ändert sich daher von L nach H. Gleichzeitig ändert sich das Ausgangs signal des UND-Gliedes G,. von L nach H, und das Monoflop OM1 erzeugt dann einen Impuls mit einer definierten Zeitdauer, der zum UND-Glied G, über das ODER-Glied G₂ geliefert wird. Da jedoch das Ausgangssignal des Invertiergliedes I während der Zeitspanne von t₂ bis t,- ein L-Signal ist, bleibt auch das Ausgangssignal des UND-Gliedes G^ ein L-Signal. Auf diese Weise kann auch im Falle einer elektromagnetischen Auslösung ein Rücksetzimpüls der MPU zum geeignetsten Zeitpunkt zugeführt werden.

Claims

BLUMBACH . VV£3EΚ» · BERGEN ■· KRAMER ZWIRNER · HOFFMANN

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Patentconsull Radedceslraße 43 8000 München 60 Telefon (089) 883603/88360·! Telex 05-212313 Telegramme Patenfconsult Patentconsult Sonnenberger SlraSe 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Palenlconsull

Nippon Kogaku K. K. Case

Tokyo, Japan

Patentansprüche

1. Mikroprozessorgesteuerte Kamera, mit

- einer Mikroprozessoreinheit, die betreibbar ist

- - in einem ersten Zustand, in dem sie eine

Rechen- Operation an Daten auszuführen und diese abzuspeichern vermag, wobei sich die Daten auf die entsprechend Belichtungsfaktoren zu steuernde Belichtung beziehen, und

- - in einem zweiten Zustand, in dem sie die gespeicherten Daten zu halten vermag,

- einer Belichtungssteuereinrichtung zum Steuern eines Blendenmechanismus und/oder eines Verschlußmechanismus mit Hilfe einer elektromagnetischen Vorrichtung entsprechend den gespeicherten Daten, wenn eine Verschlußauslösung durchgeführt wird,

München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · E. Hoffmann Dipl.-Ing. Wiesbaden: P. G. Biumbach Dipl.-Ing. · P. Bergen Prof. Dr. jur,Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pal.-Anw.bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-Ing Dipl.-W.-Ing.

- einer elektrischen Spannungsquelle zum Zuführen einer Spannung an die Mikroprozessoreinheit, die Belichtungssteuereinrichtung und die elektromagnetische Vorrichtung, wobei die Mikroprozessoreinheit betreibbar ist

- - im ersten Zustand, wenn die ihr zugeführte Quellenspannung höher ist als ein vorbestimmter Spannungswert und

- - nur im zweiten Zustand, wenn die ihr zugeführte

Quellenspannung niedriger als der vorbestimmte Spannungswert ist, und

- einer Apparatur zur Steuerung der Mikroprozessoreinheit,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Mikroprozessor-Steuerungsapparatur aufgebaut ist

- einer Generatorschaltung zum Erzeugen eines Setzsignals für die Mikroprozessoreinheit zu deren Umschalten vom ersten Zustand in den zweiten Zustand, ansprechend auf den Verschlußauslösevorgang,

- einer Detektorschaltung zum Feststellen der Spannung der Spannungsquelle und Erzeugen eines Ausgangssignals, ansprechend auf eine Änderung der Spannung von dem kleineren Wert als der vo!"bestimmte Wert auf den höheren Wert, und

- einer Rücksetzschaltung zum Erzeugen eines Rücksetzsignals für die Mikroprozessoreinheit zu deren Umschaltung vom zweiten Zustand in den ersten Zustand, ansprechend auf das Ausgangssignal der Detektorschaltung.

2. Mikroprozessorgesteuerte Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerungsapparatur weiterhin aufweist

- eine Schaltung zum Blockieren der Eingabe des Rücksetzsignals in die Mikroprozessoreinheit, und zwar ansprechend auf das Setzsignal während der Zeitspanne zwischen Verschlußauslösezeitpunkt und Verschlußschließzeitpunkt.

3- Mikroprozessorgesteuerte Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerungsapparatur weiterhin aufweist,

- eine weitere Rucksetzsehaltung zum Erzeugen eines Rücksetzsignals für ein Rücksetzen der MikroprozessOreinheit in den ersten Zustand, und zwar ansprechend auf die Zufuhr der Quellenspannung an die Mikroprozessoreinheit und die Belichtungssteuereinrichtung.

4. Mikroprozessorgesteuerte Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rücksetzschaltung aufweist

- eine weitere Rücksetzschaltung zum Erzeugen eines Rücksetzsignals für die Mikroprozessoreinheit, und zwar ansprechend auf die Beendigung des Antriebs des Verschlußmechanismus, wenn die Quellenspannung höher als der vorbestimmte Spannungswert ist.

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