DE2145382A1

DE2145382A1 - Kamera mit einer batteriebetriebenen Einrichtung zur automatischen Belichtungssteuerung

Info

Publication number: DE2145382A1
Application number: DE19712145382
Authority: DE
Inventors: Richard Clarence West Webster N.Y. Painton (V.St.'A.)
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1970-09-10
Filing date: 1971-09-10
Publication date: 1972-03-16
Also published as: FR2107397A5; US3664244A; CA965284A; GB1366360A

Description

PATENTANWÄLTE DR.-ING. WOLFF, H. BARTELS, DR. BRANDES, DR.-ING. HELD DIPL.-PHYS. WOLFF

STUTTGART λ..?τλ'.3..'.)11λ

LANGE STRASSE 51 TELEFON. (0711} 296310 und 2? 7295

TOLEX₁ C722312

Unser Zeichen: 123 220/8417 kdk

Eastman Kodak Company, Rochester, Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika

Kamera mit einer batteriebetriebenen Einrichtung zur automatischen Belichtungssteuerung

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— TK —

Die Erfindung betrifft.eine Kamera mit einer batteriebetriebenen Einrichtung zur automatischen Beiichtungssteuerung, die wenigstens bei einer bestimmten Abweichung der Szenenhelligkeit von einem vorgegebenen Pegel nach unten ein elektrisches Signal abgibt, und mit einer elktrisch betriebenen Prüf- und Anzeigeeinrichtung, welche bei Abgabe des elektrischen Signals und/oder bei einem Absinken der Batteriespannung unter einen Mindestwert ein -optisches und/oder akustisches Signal erzeugt.

Bei Kameras dieser Art, seien es nun Laufbild- "oder Stehbildkameras,' ist es für den Benutzer der Kamera"wün'schenswert, bequem feststellen zu können, ob einerseits die Batteriespannung noch ausreicht, so daß kein Film verschwendet wird, wenn die Kamera mit einer Batteriespannung betrieben v/ird, die unter einen Mindestwert abgesunken ist, der für eine ordnungsgemäße Funktion erforderlich ist, und ob andererseits die Szenenhelligkeit ausreicht, um den Film hinreichend zu belichten.

Es sind verschiedene Prüf- und Anzeigeeinrichtungen bekannt, um festzustellen, ob die Szenenhelligkeit genügt, und um die Batteriespannung zu messen. Diese Einrichtungen sind aber kompliziert aufgebaut. Darüberhinaus sind verschiedene gesonderte Prüf- und Anzeigeeinrichtungen für Batterien bekannt, die durch verschiedene Ausschlage eines Zeigeinstrumentes die Batteriespannung anzeigen und daher die Aufmerksamkeit und das Urteilsvermögen der Bedienungsperson insofern beanspruchen, als diese entscheiden muß, ob die Batteriespannung für den Betrieb der Kamera ausreicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine ' batteriebetriebene Kamera mit einer Prüf- und Anzeigeeinrichtung zu schaffen', die einfach und funktionssicher ist und es einer Bedienungsperson der Kamera ohne weiteres ermöglicht, festzustellen, ob die Szenenhelligkeit und die Batteriespannung ausreichen.

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Diese Aufgabe ist ausgehend von einer Kamera der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Prüf- und Anzeigeeinrichtung· einen mit der Batterie und einem /mzeigeeleraent elektrisch yerbindbaren ersten Verstärker mit einem ersten und zweiten Betriebszustand, in dem das Anzeigeelement in bzw. außer Tätigkeit ist, einen das elektrische Signal aufnehmenden zweiten Verstärker, der gegebenenfalls das in diesem Fall einen der Betriebszustände herbeiführende elektrische Signal an den ersten Verstärker weiterleitet, eine bei einer Batteriespannung, die kleiner oder größer als der Mindestwert ist, de_;n einen bzw. anderen Betriebszustand hervorrufende Prüfanordnung und einen Schalter mit zwei Schaltzuständen aufweist, in denen der erste Verstärker mit dem zweiten Verstärker bzw. mit der Prüfanordnung verbunden ist. Zweckmäßigerweise wird als Dauerzustand für den Schalter derjenige Schaltzustand gewählt, in dem der erste Verstärker mit dem zweiten Verstärker verbunden ist. Dadurch kann laufend die Szenenhelligkeit überwacht v/erden. Für eine gelegentliche Überprüfung der Eatteriespannung genügt es dann, am Schalter den anderen Schaltzustand herbeizuführen, in dem der erste Verstärker mit der Prüfanordnung verbunden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Kamera nach der Erfindung wird der erste Betriebszustand durch das elektrische Signal oder bei einer den Mindestwert übersteigenden Batteriespannung und der zweite Betriebszustand durch eine Batteriespannung herbeigeführt, die kleiner ist als der Mindestwert. Als Anzeigeelement eignet sich eine im ersten Betriebszustand schwach leuchtende Lampe. Die Prüfanordnung weist einen Spannungsteiler auf.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines durch die Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Belichtungsste-, u -gseinrichtung und der Prüf- und Anzeigeei iri:.' ^mera nach der Erfindung im einzelnen

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H
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erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild der Belichtungssteuerungsein-

richtung und
Fig. 2 ein Schaltbild-der"Prüf- und Anzeigeeinrichtung.

Bei der Ausführungsform kann es sich entweder um eine'Stehbildkamera oder um eine Laufbildkamera handeln. Die Belichtungssteuerungseinrichtung 10 gemäß Fig. 1 weist eine selbstabgleichende Schaltung 9 auf, die wie ein Differenzverstärker aufgebaut ist. Der in Fig. ljvon' dem mit gestrichelten Linien dargestellten Rechteck erfaßte Teil der Schaltung 9 gehört zur Prüf- und Anzeigeeinrichtung 15 ■ und ist in Fig. 2 dargestellt. Die Schaltung 9 ist über eine Antriebswicklung 14, 17 mit einem Permanentmagneten 18 magnetisch gekoppelt. Die Antriebswicklung besteht aus einer Antriebsspule 14 zum Schließen einer Blende 21 und aus einer Antriebsspule 17 zum öffnen dieser Blende. Der Permanentmagnet 18 wird in Fig. 1 nach unten bewegt, wenn die Antriebsspule 17 erregt wird, und wird nach oben bewegt, wenn die Antriebsspule 14 erregt wird. Dies wird noch erläutert werden. Der Permanentmagnet 18 ist mechanisch mit der Blende 21 gekoppelt, die in der Ausführungsform in Gestalt einer länglichen Platte vorliegt, wobei die Blende von dem Permanentmagneten 18 in einer Richtung und in einem Ausmaß bewegt wird, die unmittelbar von der Bewegung des Magneten bestimmt" werden.

Die Blende 21 weist eine untere Blendenöffnung· 22, durch die ein Lichtstrom in eine Objektivlinse,23 derjKamera auf einen Film 24 fällt, und eine obere Blendenöffnung 27 auf, durch die Licht auf ein lichtempfindliches Element 41 fällt, nachdem es eine Linse 28 passiert hat. Das lichtempfindliche Element 41 ist beispielsweise eine entsprechend geschaltete Fotozelle oder ein Fotowiderstand von einer , Art, bei der ein Parameter, beispielsweise der Widerstand,sich umgekehrt wie die Intensität des auftreffenden Lichtstromes ändert. Die Blendenöffnung 27 ist im wesentlichen dreieckförmig

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und soll, damit die Beschreibung der Wirkungsweise der Belichtungssteuerungseinrichtung erleichtert wird, einen

.ecks

unteren dreJ/förmigen Bereich 27a und einen oberen trapezförmigen Bereich 27b haben. Die Blendenöffnung 22 vor der Objektivlinse 23 hat zwar ebenfalls-einen unteren dreiecksförmigen Bereich 22a, hingegen einen oberen rechteckförmigen Bereich 22b. ■ '
Die Belichtungssteuerungseinrichtung 10 vermag die Blende

21 in Abhängigkeit von den Minderungen der Szenenhelligkeit hin- und herzubewegen, um an dem lichtempfindlichen Element

[.41 eine bestimmte Beleuchtungsstärke aufrecht zu erhalten. Was nun speziell die verschiedenen Formen der 'Blendenöffnungen

22 und 27 anbetrifft, so hat der rechteckförmige Bereich 22b der Blendenöffnung 22 eine Weite, die dem maximal von der Objektivlinse 23 durchgelassenen Lichtstrom angepaßt ist. Die Blende 21 ist in einem ersten Bereich von Stellungen bewegbar, in dem der untere dreiecksförmige Teil 27a der Blendenöffnung 27 und der untere, gleichfalls dreieckförmige Bereich 22a der Blendenöffnung 22 relativ zu den optischen Achsen der Linsen 28 bzw. 23 so angeordnet sind, daß sich die wirksamen Größen der Blendenöffnungen relativ zu den beiden Linsen verändern lassen. Die Blende 21 ist ferner in einem zweiten vorbestimmten Bereich bewegbar, in dem der obere trapezförmige Bereich 27b der Blendenöffnung

27 und der obere' rechteckförmige Bereich 22b der Blenden-

22

öffnung/sich für ein Zusammenwirken mit den Linsen 23 bzw.

28 neben diesen befinden.

Wenn während des Betriebes der Belichtungssteuerungseinrichtung 10 die Intensität der Szenenhelligkeit abnimmt, bewegt sich die Blende 21 nach unten, so daß der auf jede der Linsen 23 und 28 auftreffende Lichtstrom allmählich abnimmt, wenn sich die Blende in ihrem ersten Bereich bewegt. Wenn sich die Blende 22 hingegen in ihrem zweiten Bewegungsbereich befindet, bleibt der auf die Linse 23

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auftreffende Lichtstrom konstant und entspricht dem maximal von der Linse 23 übertragbaren Lichtstrom. Die verschiedenen Formen der Blendenöffnungen 22 und 27 gestatten es der Blende 21, die wirksame Größe der Blendenöffnung 27 einzustellen, während die wirksame Größe der Blendenöffnung 22 im zweiten Bereich der Blendenbewegung konstant'ist. Die verschiedenen Formen der Blendenöffnungen-22 und 27 ermöglichen es der Belichtungssteuerungseinrichtung 10 ferner, einen Null-Gleichgewichtszustand bei solchen Szenenhelligkeiten herbeizuführen, die noch für eine geeignete Filmbelichtung ausreichen. Dadurch läßt sich ein unnötiger Betrieb einer schwachen Anzeigelampe 47 vermeiden. Die Belichtungssteuerungseinrichtung 10 kann verschieden ausgebildet sein. Beispiele hierfür geben die US-PS 3 427 und die DT-OS 2 022 719, die sich beide besonders gut eignen. Zur Inbetriebnahme dient ein Schalter 42, der geschlossen wird und dann eine Batterie 43 anschließt. Zwei NPN~Transistoren 11 und 12 sind in der von Differenzverstärkern her bekannten Art angeordnet, wobei ihre Emitter über einen gemeinsamen Widerstand 13 mit Erde verbunden sind. Die Antriebsspule zum Schließen ist mit dem Basis-Kollektor-Stromkreis des Transistors 11 in Reihe geschaltet, während die Antriebsspule 17 zum öffnen in gleicher Weise mit dem Basis-Kollektor-Stromkreis des Transistors 12 in Reihe geschaltet ist. Die Antriebsspulen 14 und 17 weisen gegensätzlichen Windungssinn auf, so daß sie bei gleichzeitiger Erregung einander entgegengesetzte Kräfte auf den Permanentmagneten 18 ausüben, wie in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet ist. Die nach Art eines Differenzverstärkers aufgebaute Schaltung 9 wird von einer Widerstandsbrücke mit zwei von dem lichtempfindlichen Element 41 und einem variablen Widerstand gebildeten. Zweigen und ferner durch zwei von einem festen Widerstand* 52 und einem variablen Widerstand 53 gebildeten Zweigen bestimmt. Die Brücke ist dann abgeglichen, wenn der auf das lichtempfindliche Element/fallende Lichtstrom dazu führt, daß das Verhältnis der Widerstandswerte des

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Elementes 41 und des Widerstandes 41 im wesentlichen gleich dem Verhältnis der Widerstandswerte der Widerstände 52 und 53 ist. Bei dieser Abgleichbedingung fließen durch die Antriebsspulen 14 und 17 gleich große Ströme. Es entsteht daher auch keine resultierende Kraft, die den Permanentmagneten 18, der eine feste Ruhelage einnimmt, zu bewegen versucht. Kalibriert werden kann durch Einstellung der Widerstandswerte der variablen Widerstände 51 und 53 in der Weise, daß die Brücke abgeglichen ist, wenn der auf die Linse 23 fallende Lichtstrom die zur Belichtung des Filmes 24 gewünschte Größe hat. Der ausgewählte Widerstandswert des lichtempfindlichen Elementes 41 entspricht einer gewünschten Belichtungseinstellung. Wenn die Szenenhelligkeit unter denjenigen Pegel absinkt, bei dem die Belichtungssteuerung 10 abgeglichen wurde, nimmt der Widerstand des lichtempfindlichen Elementes 41 zu, wodurch das-Verhältnis der Widerstandswerte des Elementes 41 und des Widerstandes 51 auf einen Wert anwächst, der größer ist als das entsprechende Verhältnis für die Widerstände 52 und 53. Dadurch wird die Antriebsspule 17 mit mehr Strom versorgt, was wiederum zur Folge hat, daß die Blende 21 bei einer Blickrichtung gemäß Fig. 2 abwärts bewegt wird. Dabei liegt die Antriebsspule 17 in einem sie . erregenden Stromkreis, der über sie von einer einseitig geerdeten Batterie 43, den Kollektor-Emitter-Pfad des Transistors 12 und den Widerstand 13 zur Erde führt. Die erwähnte Abwärtsbewegung der Blende 21 führt zu einem "öffnen" der Blendenöffnungen 22 und 27, wobei die auf das lichtempfindliche Element 41 und den Film 24 fallenden Lichtströme vergrößert werden, bis wieder ein ausgeglichener Zustand erreicht ist.

Wenn umgekehrt die das lichtempfindliche Element 41 und den Film 24 beaufschlagenden Lichtströme größer werden, als es der zuvor eingestellten richtigen Größe für qualitativ gute Bilder entspricht, nimmt das Verhältnis der Widerstandswerte des Elementes 41 und des WiderStandes 51 ab und wird kleiner als das Verhältnis der Wider stands v/er te der Widerstände 52

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und 53. Dies hat zur Folge, daß der Strom durch die Antriebsspule 14 zum Schließen der Blende 21 erhöht wird und diese sich bei einer Blickrichtung gemäß Fig. 1 nach oben bewegt. Eine Bewegung in dieser Richtung führt zu einem "Schließen" der Blendenöffnungen 22 und 27.

Angenommen, die Blende 21 befindet sich in ihrem" zweiten Bereich von Stellungen und die Blendenöffnung-22 vor der Objektivlinse 23 der Kamera hat eine maximale"Größe"(das heißt maximale Deckung) erreicht. Ferner soll ein stationärer Zustand noch nicht erreicht worden sein. Dann nimmt die

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Blendenöffnung 27 an Größe weiterhin zu, bis der Brückenabgleich erfolgt ist oder bis der obere Bereich 27b der Blendenöffnung 27 eine Größe angenommen hat, bei der die maximal mögliche Lichtdurchlässigkeit der Linse 28 erreicht ist. In letzterem Fall kann von der Blendenöffnung 27 gesagt werden, daß sie eine maximale Größe erlangt hat. Wenn die maximal mögliche Lichtdurchlässigkeit der Linse 28 erreicht ist und die Szenenhelligkeit weiterhin abnimmt, wächst die Potentialdifferenz zwischen einem Abzweig 49a (an der Leitung zwischen der Antriebsspule 14 und dem Kollektor des Transistors 11) und einem Abzweig 49b(an der Leitung zwischen der Antriebsspule 17 und dem Kollektor des Transistors 12) an, bis ein Wert erreicht ist, bei dem die oben erwähnte Prüf- und Anzeigeeinrichtung 15 mit dem Ziel in Tätigkeit tritt,""einen die Batterie 43 und die schwach leuchtende Lampe 47 enthaltenden Stromkreis zu schließen.

Das in Fig. 2 dargestellte Schaltbild der zwischen die Abzweige 49a und 49b gelegten Prüf- und Anzeigeeinrichtung 15 zeigt einen von Hand betätigbaren Schalter 48, der es der Einrichtung 15 in einem ersten von zwei wählbaren Schaltzuständen oder einer ersten von zwei wählbaren Lagen ermöglicht, festzustellen und anzuzeigen, ob die Szenenhelligkeit einen Pegel hat, der als zu niedrig festgestellt worden ist, um noch ■ brauchbare Filmaufnahmen machen zu können. In der zweiten Lage des Schalters kann mit der Einrichtung 15 festgestellt

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werden/ ob die Gleichspannung der Batterie 43 über einem bestimmten Mindestwert liegt.

Der Abzweig 49a ist über einen,aus zwei Widerständen 55 und 56 gebildeten Spannungsteiler mit der Erde verbunden. Erfindungsgemäß sind ein erster Verstärker mit einem PNP-Transistor 60 und ein zweiter Verstärker mit einem Transistor 50 vorgesehen, dessen Basis mit der Verbindungsleitung der Widerstände 55 und 56 und dessen Emitter mit dem Abzweig 49b verbunden ist. Der Schalter 48 ist in Fig. 2 in seinem ersten Schaltzustand dargestellt, in dem er den Kollektor des Transistors 50 über einen Widerstand 57 mit der Basis des Transistors 60 verbindet. Der Kollektor des Transistors 60 ist über die Anzeigelampe 47 mit Erde verbunden, während sein Emitter an die Batterie 43 angeschlossen ist.

Während des normalen Betriebes ist die Potentialdifferenz zwischen den Abzweigen 49a und 49b vernachlässigbar, so daß der Transistor 50 abgeschaltet ist. Wenn jedoch das Potential des Abzweiges 49a relativ zum Potential des Abzweiges 49b positiv wird und einen von dem durch die Widerstände 55 und 56 gebildeten Spannungsteiler bestimmten Wert erreicht, wird der bisher abgeschaltete Transistor 50 in seinen aktiven ersten Betriebszustand überführt. Es sei kurz zu einem Zeitpunkt zurückgekehrt, in dem der Transistor 50 nichtleitend war. Es bestünde dann keine wesentliche Potentialdifferenz zwischen dem Kollektor*und der Basis^: ' : des Transistors 60 und dieser würde gleichfalls im zweiten Betriebszustand verharren, in dem er abgeschaltet ist. Wenn jedoch der Transistor 50 leitend ist, wird der Transistor 60 in einen aktiven Bereich seiner Tätigkeit gebracht, v/obei durch den Kollektor-Emitter-Pfad des Transistors 60 ein merklicher Strom fließt, der ausreicht, die Lampe 47 zum Leuchten zu bringen, wodurch eine Warnung vor ungeeigneten BeleuchtungsVerhältnissen gegeben wird.

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Um die Spannung der Batterie 43 zu prüfen, wird der Schalter 48 in seinen zweiten Schaltzustand versetzt, in dem die Verbindung zwichen dem Kollektor des Transistors 50 und der Basis des Transistors 60 unterbrochen ist, während nun die Basis des Transistors 60 an der Verbindungsleitung zweier Widerstände 64 und 68 angeschlossen ist, die einen Spannungsteiler bilden und einer Prüfanordnung angehören. Die Widerstände 64 und 68 sind mit der.Batterie 43 in Reihe geschaltet und ihre Werte sind so.ausgewählt, daß der Transistor 60 Strom führt, wenn die Spannung der Batterie 43 über einem bestimmten Mindestwert liegt, der als notwendig erachtet wird, um für eine geeignete Tätigkeit der Belichtungssteuerungseinrichtung 10 zu sorgen. Wird dieser Mindestwert der BatterieSpannung überschritten, so geht der Transistor 60 in einen aktiven, stromführenden Zustand über, in dem die Lampe 47 gespeist wird.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Anzeigelampe 47 nicht schon dann aufleuchtet, wenn die maximal mögliche Lichtdurchlässigkeit der Objektivlinse 23 erreicht ist, sondern erst dann, wenn die Szenenhelligkeit in ihrer Intensität weiterhin abnimmt. Dabei wird die Abwärtsbewegung der Blende 11 fortgesetzt, bis die Szenenhelligkeit einen Pegel erreicht hat, der für eine Filmbelichtung als unzureichend betrachtet worden ist.

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Claims

Patentansprüche

^lWKamera mit einer batteriebetriebenen Einrichtung zur automatischen Belichtungssteuerung, die wenigstens bei einer bestimmten Abweichung der Szenenhelligkeit von einem vorgegebenen Pegel nach unten ein elektrisches Signal abgibt, und mit einer elektrisch betriebenen Prüf- und Anzeigeeinrichtung, welche bei Abgabe des elektrischen Signals und/oder bei einem Absinken der Batteriespannung unter einen Mindestwert ein optisches und/oder akustisches Signal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüf- und Anzeigeeinrichtung (15) einen mit der Batterie (43) und einem Anzeigeelement (47) elektrisch verbindbaren ersten Verstärker (60) mit einem ersten und zweiten Betriebszustand, in dem das Anzeigeelement in bzw. außer Tätigkeit ist, einen das elektrische Signal aufnehmenden zweiten Verstärker (50), der gegebenenfalls das in diesem Fall einen der Betriebszustände herbeiführende elektrische Signal an den ersten Verstärker (60) weiterleitet, eine bei einer Batteriespannung, die kleiner oder größer als der Mindestwert ist, den einen bzw. anderen Betriebszustand hervorrufende Prüfanordnung (64, 68) und einen Schalter (48) mit zwei Schaltzuständen aufweist,in denen der erste Verstärker (6o) mit dem zweiten Verstärker (50) bzw. mit der Prüfanordnung (64, 68) verbunden ist.
2) Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Betriebszustand durch das elektrische Signal oder bei einer den Mindestwert übersteigenden Batteriespannung und daß der zweite Betriebszustand durch eine Batteriespannung herbeigeführt wird, die kleiner ist als der Mir ckstwert.

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3) Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungssteuerungseinrichtung (10) bei einer Abweichung der Szenenhelligkeit von dem vorgegebenen Pegel nach oben ein vom zweiten Verstärker (50) aufgenommenes, an den ersten Verstärker (60) weitergeleitetes zweites Signal erzeugt, das dessen zweiten Betriebszustand herbeiführt.
4) Kamera nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (48) von Hand betätigbar ist.
5) Kamera nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigeelement eine Lampe (47) vorgesehen ist.
6) Kamera nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verstärker einen ersten Transistor (60) aufweist, der im ersten und zweiten Betriebszustand stromführend ist bzw. sperrt.
7) Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verstärker einen zweiten, über den Schalter (48) mit dem ersten Transistor (6O) verbindbaren zweiten Transistor (50) aufweist, der den ersten Transistor (60) beim Eintreffen des ersten Signals in den stromführenden Zustand versetzt.
8) Kamera nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfanordnung einen Spannungsteiler (64 + 68) aufweist.

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