DE1955688C3 - Belichtungswert-Einstelleinrichtung für Kameras - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungswert-Einstelleinrichtung für eine Kamera mit fotoelektrischem Wandler, bei der ein vom Auslöser betätigbarer Umschalter in Reihe mit dem fotoelektrischen Wandler und einem Kondensator geschaltet ist und eine Triggerschaltung mit gesteuerten Elektromagneten zur Arretierung der Blende bzw. Betätigung des Verschlusses vorgesehen ist, wobei gegebenenfalls die Blende oder eine Hilfsblende vor dem fotoelektrischen Wandler angeordnet ist.

Bei einer bekannten Belichtungswert-Einstelleinrichtung dieser Art (USA.-Patentschrift 3 292 516) soll eine Oberbelichtung dadurch vermieden werden, daß bei hohen gemessenen Objekthelligkeiten der Ablauf des BlendenslelleiS gestoppt wird und die Belichtungszeit auf Grund der so eingestellten Blende dadurch gebildet wird, daß sich ein Kondensator über

ίο einen fotoelektrischen Wandler mit der öffnung des Verschlusses auflädt und nach Erreichen einer bestimmten Spannung eine Schwellwert- oder Triggerschaltung betätigt, die den Verschluß schließt. Die Aufladezeit des Kondensators auf einen bestimmten

J 5 Wert wird demnach als Belichtungszeit ausgewertet. Die normale Eingabe des Blendenwertes erfolgt über die Hilfsblende, die dem fotoelektrischen Wandler vorgeschaltet ist. Nachteilig ist der Umstand, daß eine bestimmte Belichtungszeit nicht voreingestedt werden

»ο kann.

Bei einer anjderen bekannten Belichtungswert-Ein-

sleileinrichtung (USA.-Patentschrift 3 324 779) wird

' ein Kondensator einerseits zur Speicherung einer

Verschlußzeil benutzt, wobei dieser Kondensator zu-

nächst aufgeladen, dann um einen Betrag entladen wird, welcher der Helligkeit des zu fotografierenden Objektes entspricht und dann mit öffnen des Verschlusses weiter entladen, bis ein vorbestimmtes Spannungsniveau erreicht ist, worauf der Verschluß geschlossen wird. Eine Zeitvorwahl ist hier nicht möglich.

Eine Schaltung zur Steuerung der Verschlußzeit ist an sich nicht mehr neu (deutsche Auslegeschrift 1154 340), bei der ein Kondensator bis zum öffnen des Verschlusses an eine feste Ladespannung gelegt wird und ein mit dem Verschlußöffnungspaket gekoppelt betätigbarer Umschalter zum Trennen des Kondensators von der Ladespannung und zu dessen gleichlaufendem Verbinden mit seiner resistiven Ent ladungsstrecke vorgesehen ist. Auch hier ist eine Zeitvorwahl nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belichtungswert-Einstelleinrichtung der eingangs angegebenenen Art so auszubilden, daß die Schaltung durch geringfügige Umrüstung bzw. durch Zu- oder Abschalten von Schaltungskomponenten auf verschiedene Betriebsweisen eingestellt werden kann, nämlich Aufnahmen mit voreingestellter Belichtungszeit, Aufnahmen mit vorangestellter Blende und Aufnahmen mit sogenanntem »programmierten Verschluß«, wobei bei hoher Qbjekthelligkeit eine kleine Blendenöffnung und eine kurze Belichtungszeit und bei geringer Objekthelligkeit eine große Blendenöffnung und eine lange Belichtungszeit eingestellt wer- den.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt auf Grund der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Die große Wandelbarkeit der erfindungsgemäßen Schaltung erklärt sich daher, daß sowohl die Auflade zeit auf eine bestimmte Spannung als auch die Entla dezeit auf eine andere Spannung eines Kondensators zur Einstellung der Belichtungsparameter Blende-Belichtungszeit ausgenutzt werden. Die Einstellung der Filmempfindlichkeit kann durch Verschiebung

6s der Schwellwertspannungen erfolgen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Schaltung

der neuen Belichtungswert-Einstelleinrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schmitt-Triggerschaltung bei der Anwendung auf die Erfindung,

Fi g. 3 eine Darstellung zur F.iläuterung der Steuerung der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung, welche nur die wesentlichen mechanischen Teile der einndungsgemäßen Einrichtung zeigt, und

Fig. 5, 6, 7 und 8 Schaltbilder weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Hierbei ist zu erwähnen, daß in den verschiedenen Figuren gleiche Bezugsziffern zur Kennzeichnung gleicher Teile verwendet werden.

Beider in Fig. 1 durch ein Schaltbild dargestellten erfindungsgemäßen Belichtungswert-Einstelleinrichtung wird eine Schmitt-Triggerschaltung als Schwellwertschaltung verwendet. 7r, und Tr₁ sind npn-Transistoren, welche die vorgenannte Schmitt-Triggerschaltung bilden. Fotowiderstände CdS^ und LdS₁ werden als Aufladungs-Widerstände verwendet und haben unterschiedliche Neigungen der Widerstandsgeraden y von beispielsweise etwa 0,5 bzw. 1.0. CdS₁ wird für Aufnahmen mit »programmiertem Verschluß« (Einstellung bei großer Helligkeit: kleine Blendenöffnung, kurze Belichtungszeit; Einstellung bei geringer Helligkeit: große Blendenöffnung, lange Belichtungszeit) verwendet, während CdS₂ fur Aufnahmen mit vorgewählter Belichtungszeit verwendet wird Das Bezugszeichen C bezeichnet einen Kondensator in einer Zeitkonstanten-Schaltung zur Aufladung durch eine Spannungsquelle H'; M₁ bezeichnet einen Elektromagnet zum Feststellen eines Einstellringes 3 (s. F i g. 4) für eine Blende 2, welche die öffnung Il eines Aufnahmeobjektivs bestimmt Mit /Vi₂ ist ein Elektromagnet zum Feststellen eines Verschlußbetätigungsmechanismus bezeichnet, der aus Teilen 4, 5, 6 und 7 (s. Fig. 4) besteht. Geeignete Einstellungen der Schmitt-Triggerschaltung, insbesondere zum Temperaturausgleich, können vorgenommen werden, wenn die Wiaerstandswerte der Widerstände R₁ bis A₄ und R-, in geeigneter Weise gewählt werden. Ein Widerstand /?₅ als Entladungs-Wideistand ist einstellbar und für Aufnahmen mit fester Verschlußzeit vorgesehen. Mit S₁ ist ein Startschalter bezeichnet, mit S₂ ein Schalter zum Kurzschließen des Kondensators C, mit 5, und S₄ Umschalter und mit D eine Zener-Diode oder eine Spannungsstabilisatorröhre.

Fig 2 zeigt eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schmia-Triggerschaltung. Mit V₁ ist die Einschaltspannung bezeichnet, während mit V₂ die Abschaltspannung der Triggerschaltung bezeichnet ist. Das Ausgangssignal, das dem Eingangssignal im oberen Teil de; Fig. 2 entspricht, ist aus diesem als Rechteckwelle abgeleitet, wie sich aus dem unteren Teil der Fig. 2 ergibt.

Nachfolgend wird zunächst der Fall einer Aufnahme mit vorgewählter Belichtungszeit mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung beschrieben: Wenn ein Wählknopf 8(Fig. 4) auf eine Marke 9 eingestellt wird, was einer Aufnahme mit vorgewählter Verschlußzeit entspricht, wird der Schalter S₄ mit einem Kontakt d verbunden, so daß CdS₁ (γ- 1) in den Eingangskreis geschaltet wird. Gleichzeitig wird der dem Schalter S₄ zugeordnete Schalter S₄' mit einem Kontakt d' verbunden, so daß ein Gleitarm 10 des Widerstandes R₅ mit einem Kontakt a des Schalters S, verbunden wird. Hierauf wird die Belichtungszeit durch eine Belichtungszeit-Einstellscheibe eingestellt, indem ein Ritzel 11, das mit dieser Schiebe gekoppelt ist und mit einer Zahnstange H₁In Eingriff steht, eine Gleitbewegung eines Gliedes 12 bewirkt, wodurch der an diesem befestigte Gleitarm 10 längs des Widerstandes R₅ bewegt wird, womit dessen Widerstandswert auf einen bestimmten We. t entsprechend der gewählten Verschlußzeit gewählt wird. Dadurch wird die Lichtempfangsfläche von CdS₁ entsprechend der gewählten Verschlußzeit durch einen Mechanismus eingestellt, der aus einer Blendencinstellöffnung 13 des Gliedes 12 und aus einer Blendeneinsteilöffnung 15 einer darunterliegenden Platte 14 besteht. Das Glied '■5 12 und die unter diesem befindliche Platte 14 sind durch einen Verbindungshebel 16 miteinander verbunden.

Wenn der Verschluß gespannt wird, wird der Schalter S₁ geöffnet, wahrend die Schalter S₂ und S₃ geschlossen werden. Beim Drücken des Verschlußauslösers 29 wird der Schalter S₁ geschlossen, so daß der Transistor Tr₂ leitend und damit der Elektromagnet M₁ erregt wird und dieser daher einen Anker 17 anzieht. Daher wird der vom Anker 17 freigegebene ^a5 Blendenring 3 im Gegenzeigersinn durch eine Feder 18 gedreht, so daß die Blende 2 die Blendenöffnung schließen kann, während der Kondensator C beginnt, sich aufzuladen. Nach dem Ablauf einer Zeit T₁, d. h. zum Zeitpunkt i, in F ig. 3, erreicht die Ladespannung des Kondensators C einen Wert V₁, so daß die Transistoren Tr_x und Tr₁ leitend werden, während der Transistor Tr₁ sperrt, wodurch der Elektromagnet M₁ entregt wird. Der Anker 17 wird daher durch eine Feder 19 gedreht, so daß er mit den Zähnen 20 in Eingriff kommt, was zur Folge hat, daß der Blendenring 3 in seiner Drehung gestoppt wird. Die Blendenöffnung 1 wird also in Abhängigkeit von der Größe der Blende 13,15 vor dem Fotowiderstand CdS, eingestellt, die ihrerseits in Abhängigkeit von der gewählten Verschlußzeit eingestellt wird.

In diesem Falle kann der Kondensator vorzugsweise so gewählt werden, daß er eine verhältnismäßig große Kapazität hat, während der Basisstrom des Transistors Tr₁ und der Dunkelwiderstand von CdS₁ so gewählt werden, daß sie klein sind, um den linearen Teil der Ladekurve des Kondensators auszunutzen, so daß die Ladespannung des KondensatorsC über die Durchbruchspannung der Zener-Diode D ansteigt, die zum Kondensator C parallel geschaltet ist. Mit anderen Worten, die Ladespannung nähen sich einem bestimmten Wert, der eine B<*.-zugsspannung für Aufnahme mit vorgewählter Verschlußzeit wird. In diesem Falle kann V_D gleich V₁ sein. Da jedoch V_D auf einem konstanten Wert mit der Beziehung V₀ > V₁ gehalten wird, wird die Spannung V₀ vorzugsweise so gewählt, daß die Zeit T, die zur Erhöhung der Spannung V₁ auf V₀ erforderlich ist, kürzer als die Zeit T₁ ist, die erforderlich ist, bis der Blendenring in seiner Stellung gesichert ist. Wenn der Transistor Tr_i leitend wird, wird der Elektromagnet M₂ erregt, so daß der Verschluß geschlossen und der Mechanismus 4 bis 7 gehalten wird. Wenn der Anker 17 in der Richtung gedreht wird, in welcher der Blendenring 3 in seiner Stellung gesichert ist, gibt ein Auslöseelement 21 einen Antriebshebel 22 über einen Verzögerungsmechanismus frei, der mit dem Blendenring 3 gekoppelt ist, so daß ein Sektorring im Uhrzeigersinn durch eine Feder 23 gedreht wird,

wodurch der Verschlußseklor geöffnet wird. Gleichzeilig wird der Schalter S _; auf den Kontakt α geschaltet und die Ladung von der Spannung V₁,, mit der der Kondensator C aufgeladen worden ist, wird über den Widerstand R<, dessen Widerstandswert entsprechend der gewählten Verschlußzeil eingestellt worden ist. entladen. Daher erreicht nach einem Zeitintervall von T, die Spannung Γ, den Wert V., d.h. die Abschaltspannung, so daß die Transistoren Tr₁ und 7>, nichtleitend werden, wahrend der Transistor Tr₁ leitend wird. Dies hat zur Folge, daß der !-!elektromagnet M, entregt wird. Der Anker 4 wird daher vom letzteren freigegeben und im Gegenzeigersinn durch eine Feder 4, gedreht, wodurch eine Klinke 5 freigegeben wird. Dadurch w ird ein Stift 6, eines Hebeis 5 aus der in Fi g. 4 angegebenen Stellung entgegen der Uhrzeigerrichtung bewegt, so daß er auf die Stufe 22, eines Gliedes 22 auftrifft, wodurch der Verschluß geschlossen wird.

Wenn der Willerstand R₄ im Schaltbild der Fig. 1 einstellbar ist. wird die Rückkopplungs-Verstärkung der Schmitt-Triggerschaltung verändert, wodurch die Einschalt- und Ahschahspannungen \\ und V,. die in Fig. 2 gezeigt sind, verändert werden, so daß die Schaltung entsprechend der Empfindlichkeit des verwendeten Films eingestellt wird

Ein Widerstand R„ sorgt fur ausreichend rasches Erreichen der Spannung I ',, für den Fall, daß die Leitfähigkeit von CdS. verzögert einsetzt.

F.s sei nun die Wirkungsweise der Anordnung mit programmiertem Verschluß beschrieben: Wenn der KnopfS auf die Marke 25 eingestellt wird, kommt der Schalter S₄ auf den Kontakt <. so daß CdS, (v = (1.5) mit dem Kondensator C in Reihe geschaltet wird, wodurch eine RC-Zeitkonstanlen-Schaltung gebildet wird. Der Widerstand K_i wird beim Drehen des Blendenringes 3 eingestellt. Dazu befindet sich ein Stift 26 auf einer Gleitplatte 27 in Eingriff mit dem Blendenring 3 und ein Schieber 28 ist längs des Widerstandes R₄ gleitbar und ist mit dem Kontakt α des Schalters S_x über den Kontakt c' des Sei.alters .S₄' verbunden. Wie im Falle einer Aufnahme mit vorgewählter Verschlußzeit wird, wenn der Verschlußauslöseknopf 29 betätigt wird, der Transistor Tr leitend, sodann der Transistor Tr. nichtleitend, worauf der Transistor Tr leitend wird, alles in der angegebenen Reihenfolge nach dem Zeitpunkt, der durch die Beleuchtung von CdS, bestimmt wird. Zum Zeitpunkt r, in F ig. 3 wird die Blendenöffnung 1 entsprechend der Helligkeit des aufzunehmenden Objekts arretier; und durch die Entladung über den Widerstand R_?. dessen Widerstandswert durch die vorangehend bestimmte Blendenöffnung 1 eingestellt wird, resultiert der Zeitpunkt /_;. an dem der Verschluß geschlossen wird.

Wie vorangehend besehrieben, wird ein einzieer elektronischer Schaltkreis sowohl zur Einstellung des Blendenwertes als auch der Blichiungszeit entsprechend dem Blendenwert verwendet, indem die Aufladung und Entladung des Kondensators benutzt wird. Wenn eine Diode D mit dem Lade- und Entladekondensator parallel geschaltet wird, wird die Belichtungszeiteinstellung mit einem höheren Genauigkeitsgrad durchgeführt. Ferner Können zwei Fotowlderstände mit verschiedenen Einfallslicht-Ausgangsstrom-Kennlinien y wahlweise an den Kondensator im RC-Glied anschaltbar vorgesehen sein, so daß sowohl Aufnahmen mit \oiwählbarer Belichtungszeit als auch Aufnahmen mit »programmiertem Verschluß« in vorteilhafter Weise unter Verwendung nur eines einzigen elektronischen Schaltkreises durchgeführt werden können.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 wird die Kombination einer fotoelektrischcn Zelle Pc und eines Transistors Tr₄ als Aufladewiderstand verwendet. Andererseits wird die Kombination einer fotoelektrischen Zelle P_n und eines Transistors Tr_s als Entladewiderstand verwendet. Ein Schalter S₅ ist mit einem Schalter S₅' gekoppelt. Im Falle des »programmierten Verschlusses« wird der Transistor Tr_t entsprechend dem Basispotential ge-

'5 steuert, das sich mit der Helligkeit des aufzunehmenden Objektes verändert. Daher wird während des Ladevorgangs des Kondensators die Schmitt-Triggerschaltung beim Pegel V, getriggert und gleichzeitig wird die Blendenöffnung durch den Magnet M, eingestell! oder voreingesteilt. Hierauf wird der Kondensator mit dem mn der fotoelektrischen Zelle P_n kombinierten Transistor Tr^ verbunden. Die fotoelektrisclie Zelle /',,. weiche auf die Helligkcitsveränderung wahrend der Belichtung anspricht, beeinflußt die Belichlungszeit. Gegebenenfalls können die fotoelektrischen Zellen Pc und P_n durch Fotodioden ersetzt werden. Die Handbetätigung geschieht dadurch, daß der Schalter S, mit dem L berbruckungswiderstand verbunden wird. In einem solchen Falle wird naturlich dei Magnet ΛΓ nicht betätigt.

Eine weitere Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in Fig. 6 dargestellt. Als Aufladewiderstand sind zwei parallelgeschaltete Fotowiderstande vorgesehen, um den Bereich des linearen Betriebs zu vergrößern. Wie in F i g. 6 dargestellt, umfaßt der Eingangskreis der Hinrichtung einen Komparator mit einer Bruckenschallung und einem Differenzverstärker DA. der an die Meßklemmen der Briickenschahung angeschaltet ist Der Widerstand

■»" Rf, dei den einen Zweig der Brücke bildet, wird zum Ausgleich des Widersiandswertes der Fotowiderstande Pr₁ und Pc_: eingestellt

Fig. " zeigt ein Schaltbild ebenfalls einer weiteren Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen Einrieh-

*5 tung. In Fig. 7 wird der Magnet .Vf, für die Verschlußsteuerung in der Schmitt-Triggerschaltung durch die Betätigung der letzteren ausgelost, um der Kondensator C vom Entladungswcg. der den Entla dungswiderstand PT enthalt, abzuschalten. Hierau!

5" wird der Ladeweg, der den Lade-Widerstand RC ent hält, gebildet, um den Kondensator C aufzuladen.

Fig. S zeigt wieder eine weitere Ausführungsforn

der erfindungsgemaßen Einrichtung. Bei der Ausfüh rungsform nach Fig. H umfaßt der Auflade-Wider stand 100 einen Transistor Tr₁ in der Emitterfolgcver bindung, einen Fotowiderstand P₁, der an de Basis-Kollektor-Weg des Transistors angeschaltet isi einen Eir.siellwiderstand Ro. der mit der Basis ver bunden ist. und einen Widerstand Rp. der mit der Emitter des Transistors verbunden ist. Der Entlade widerstand 200 umfaßt einen Transistor Tr_n, eine Einstellwiderstand R₁, der mit dem Emitter verbur den ist. und einen Einstellwiderstand R_n, der mit de Basis des Transistors verbunden ist. Zwischen dei

⁶S Lade- und dem Entladewidersland ist. eine Diode L geschaltet, die während des Ladevorgangs des Koi densatois Γ teilend wird, jedoch wahrend der Entli dung des K"idcnsators C sperrt. Im Betrieb vvii

nach dem Öffnen des Schalters S₂ von Hand der Kondensator C über den Weg aufgeladen, der die Diode D₅ und den ersten Widerstand enthält, der unter der Steuerung des Fotowiderstandes Pc arbeitet, welcher auf die Helligkeit des aufzunehmenden Objekts anspricht, und der Einstellwiderstarsd Ro wird in seinem Widerstandswert entsprechend der Filmempfindlichkeit eingestellt. Die Ladespannung am Kondensator C entspricht daher dem Belichtungswert. Wenn der Schalter S₃ eingeschaltet wird, wird der Kondensator C über den Emitter-Kollektor-Weg des Transi-

stors Tr₀ unter der Steuerung des Einstellwiderstandes Rm entladen. In diesem Falle dient die Diode /Λ dazu, zu verhindern, daß ein Umgehungsstrom zum Aufladewiderstand fließt. Die Einstellwiderstände R₁ und R_1n steuern die Entladungszeit des Kondensators. Wenn die Entladespannung den bestimmten Triggerpegel des Schaltkreises erreicht, wird der Schaltkreis getriggert, wodurch der Magnet Af₂ entregt wird. Das Entregen des Magneten M₂ hat zur Folge, daß der Verschluß geschlossen wird. Der Schalter 5„ dient zur nachfolgenden Entregung des Magneten M₁.

llierm 2 Blatt Zdchnuimcn

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Belichtungswert-Einstelleinrichtung für eine Kamera, bei der ein vom Auslöser betätigbarer Umschalter in Reihe mit dem fotoelektrischen Wandler und einem Kondensator geschaltet ist und eine Triggerschaltung mit gesteuerten Elektromagneten zur Arretierung der Blende bzw. Betätigung des Verschlusses vorgesehen ist, wobei gegebenenfalls die Blende oder eine Hilfsblende vor dem foloelektrischen Wandler angeordnet ist, dadurch ge Kennzeichnet, daß der Schalter (Sj) so angeordnet ist, daß er zunächst die Aufladung des Kondensators (C) über den fotoelektrischen Wandler (CdS₁; CdS₂; Pc, Tr₄; Pc_x; PcJ bewirkt, wobei die Aufladezeit bis zum Erreichen einer ersten Triggerspannung ( V₁) ein MaB für die Blendeneinstellung ist, und daß ein Widerstand (R₅; P_n, Tr₅; R_D) vorgesehen ist, über den der Kondensator (C) durch Umschalten des Schalteis (S₃) entladen wird, wobei die Entladezeit bis zum Erreichen einer zweiten Triggerspannung ( K₂)-ein Maß für die Verschlußöffnungszeit ist.

2. Belichtungswert-Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsstabilisierungselement (D) paraiieS zum Kondensator (C) liegt.

3. Belichtungswert-Einstelleinrichtung nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand als einstellbarer Schiebewiderstand (R₅) zur Eingabe der Belichtungszeit (über 11) ausgebildet ist.

4. Belichtungswert-Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet: daß der Widerstand einen fotoelektrischen Wandler (P₁,) umfaßt, dem eine Hilfsblende (13) vorgeordnet ist, deren öffnung in Abhängigkeit von der Blendenöffnung der Kamera steuerbar ist.

5. Behchtungswert-Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera eine so ausgebildete Blendenverstelleinrichtung aufweist, daß die Öffnungsgröße der Blende von dem Zeitablauf ab Öffnungsbeginn abhängt.

6. Belichtungswert-Einstelleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der fotoelektrische Wandler zwei mittels eines Schalters (S₄) wirksam zu machende Elemente (CdS₁, CdS₂) aufweist.

7. Belichtungswert-Einstelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine fotoelektrische Wandler (CdS_x) ein Fotowiderstand ist, dessen Neigung entsprechend der Widerstandsgeraden für programmierten Verschluß gewählt ist.