DE2209670C3 - Belichtungssteuerschaltung für einen Kameraverschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungssteuerschaltung für einen Kameraverschluß gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DT-OS 06 392) wird die Objekthelligkeit als elektrische Spannung gemessen und muß wegen der verwendeten Innenmessung (Messung durch das Aufnahmeobjektiv hindurch) gespeichert werden, bevor aufgrund der gespeicherten Spannung die Belichtungszeit mit dem Kameraverschluß gebildet wird. Um die Betriebsspannungsquelle (Batterie) der Kamera zu schonen, wird diese nur während des tatsächlichen Gebrauchs der Kamera eingeschaltet (s. auch US-PS 33 24 779).

Zur Speicherung der Belichtungsmeß-Spannung dienen regelmäßig Kondensatoren, die jedoch einen mehr oder weniger stark ausgeprägten Leckstrom aufweisen, der das Meßergebnis verfälscht Zwar lassen sich mit Schichtkondensatoren kleine Leckströme erzielen, die

ίο Schichtkondensatoren eignen sich aber wegen ihrer Baugröße nicht zum Einbau in eine Kamera. Elektrolytkondensatoren weisen zwar eine relativ geringe Baugröße auf, ihr Leckstrom ist aber unter den geschilderten Betriebsbedingungen sehr hoch.

is Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belichtungssteuerschaltung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszugestalten, daß ihr Leckstromverhalten bei Verwendung eines Elektrolytkondensators verbessert wird und daß der vom Kondensator gespeicherte objekthelligkeitsabhängige Spannungswert auch bei längerer Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt des Messens und dem Zeitpunkt der tatsächlichen Ausführung der Belichtung praktisch unverfälscht bleibt

Diese Aufgabe wird bei der vorausgesetzten Belichtungssteuerschaltung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Belichtungssteuerschaltung wird der Speicherkondensator nicht, wie bei bekannten Schaltungen, beim Einschalten der Belichtungsmeßschaltung vom Wert 0 auf einen objekthelligkeitsabhängigen Wert aufgeladen, sondern er wird von einem dauernd anliegenden hohen Spannungswert, nämlich dem Spannungswert der Spannungsquelle, beim Einschalten der Belichtungsmeßschaltung auf einen niedrigeren, nämlich den objekthelligkeitsabhängigen Spannungswert entladen. Der Speicherkondensator befindet sich daher immer im formierten Zustand und weist deshalb nur einen sehr geringen Leckstrom auf, so daß der von ihm gespeicherte objekthelligkeitsabhängige Spannungswert praktisch nicht verfälscht wird. Daher lassen sich nun nicht nur Elektrolytkondensato ren überhaupt für eine zuverlässige Belichtungssteue rung verwenden, sondern es wird sogar möglich, Tantalelektrolytkondensatoren zu benutzen, die aufgrund einer hohen Kapazität pro Volumeneinheit eine besonders kleine Baugröße aufweisen, jedoch einen sehr hohen Leckstrom zeigen, wenn sie sich im nichtformierten oder nur wenig formierten Zustand befinden. Da jedoch auch Tantalelektrolytkondensatoren nach längerer Formierungszeit, die bei der erfindungsgemäßen Belichtungssteuerschaltung immer gegeben ist, nur noch sehr kleine Leckströme aufweisen, ist es durch die vorliegende Erfindung möglich geworden, die aufgrund ihrer geringen Baugröße für Kamerazwecke an sich sehr attraktiven Tantalelektrolytkondensatoren zu verwenden.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Schaltung einer bekannten Vorrichtung zur Steuerung der Belichtungszeit,

hs Fig. 2 eine Schaltung der ei findlingsgemäßen Ein richtung,

Fig. J ein Leckstrom-Zeit-Diagramm eines Elektrolytkondensators ab Anlegen einer Spannung an den

Kondensator.

Die bekannte Belichtungsmeß- und Speicherschaltung nach Fig. 1 enthält eine Stromquelle, z.B. eine Batterie 1, einen photoelektrischen Wandler 2 und Dioden 3 und 4, die zueinander in Reihe und über einen Schalter 5 parallel zu der Batterie 1 geschältet sind. Die Dioden 3 und 4 können durch Widerstände ersetzt werden. Im Fall einer einäugigen Spiegelreflexkamera mit Innenmessung wird der photoelektrische Wandler 2 zeitweilig verdunkelt, z. B. weil er entweder auf den entgegengesetzten Seiten eines Okulars am Pentaprisma oder vor der Filmfläche angebracht ist, so daß der photoelektrische Wandler 2 durch Licht beleuchtet werden kann, das durch das Aufnahmeobjektiv gelangt ist

Wenn der Schalter 5 geschlossen wird, fließt ein Strom von der Batterie 1 zu dem photoelektriichen Wandler 2 und den Dioden 3 und 4. An den Anschlüssen dieser Dioden entsteht eine Spannung, die dem Logarithmus der Intensität des Lichtes, das auf den photoelektrischen Wandler 2 fällt, proportional ist. Ein Speicherkondensator 6 ist zu den Dioden 3, 4 parallel geschaltet, und zwar über einen normalerweise geschlossenen Schalter 7, der so beschaffen ist, daß er sich genau in dem Moment öffnet, bevor das auf den photoelektrischen Wandler 2 fallende Licht durch das Arbeiten des Verschlusses unterbrochen wird. Der Speicherkondensator 6 ist auf die an den Dioden 3, 4 anliegende Spannung geladen. Der Verbindungspunkt zwischen dem Speicherkondensator 6 und dem Schalter 7 ist an eine den Verschlußmagneten betätigende Schaltung A angeschlossen, die einen Magneten zum Offenhalten des Verschlusses umfaßt und die Belichtungszeit entsprechend der Größe der im Speicherkondensator 6 gespeicherten Spannung steuert.

Es ist ein weiterer Schalter 8 vorgesehen, über den die Schaltung A von der Stromquelle 1 mit Energie versorgt werden kann.

Es wird angenommen, daß der Eingangsstrom der Schaltung A Null ist, daß die Änderung der im Kondensator 6 gespeicherten Spannung bei einer Verdoppelung der Helligkeit der Lichtquelle 36 mV beträgt und daß der Kondensator 6 eine Kapazität von 33 μΡ hat. Um eine Belichtungszeit von 10 Sekunden innerhalb eines Fehlerbereiches von Vs Schrittlänge zu steuern (d.h.: 10 · 2±'" = 8,71; 11,49 see), ist der Leckstrom /vom Kondensator 6:

3,3· 10
"10

= 2,4 nA.

Kondensatoren mit einem solch kleinen Leckstrom kann man unter Schichtkondensatoren finden, sie werden aber nicht unter elektrolytischen Kondensatoren angetroffen. Wie erwähnt ist jedoch ein Schichtkondensator aufgrund seiner großen Abmessungen ungeeignet für den Einbau in eine Kamera. Deshalb wurde der Leckstrom eines Tantalelektrolytkondensators untersucht, der kompakt ist und gute Arbeitseigenschaften aufweist. Es wurde gefunden, daß ein solcher Elektrolytkondensator zu einem außerordentlich verkleinerten Leckstrom führt, wenn es sich um einen Kondensator mit hoher Spannungsfestigkeit handelt und dieser bei niedriger Ladespannung betrieben wird, und daß die Leckslromverkleinerung dem Zeitablauf seit dem Anlegen der Spannung an den Kondensator proportional ist. F i g. 3 erläutert graphisch das Zeit-Leckstrom-Verhältnis eines Tantalelektrolytkondensators mit einer .Spannungsfestigkeit von 35 V, der auf 2 V aufgeladen worden ist, und zwar bei zwei Umgebungstemperaturen, nämlich 60° C und 20° C.

Aus der graphischen Darstellung ist zu sehen,, daß bei den beiden Umgebungstemperaturen die beschriebene Bedingung für den Leckstrom durch eine Lade- oder Fonnierungszeitdauer von etwa 82 bzw. 36 see erfüllt werden kann. Im Fall der in F i g. 1 dargestellten Schaltung bedeutet dies, daß vom Zeitpunkt, bei welchem der Schalter 5 geschlossen wird, bis zu dem

ίο Zeitpunkt, bei welchem der Verschluß betitigt wird, eine Zeitdauer von 82 bzw. 36 Sekunden verstreichen muß, was eine unmögliche Bedingung darstellt Deshalb wird vorgeschlagen, einen Anschluß des Kondensators 6 gemäß F i g. 2 direkt mit dem negativen Anschluß der Stromquelle 1 zu verbinden.

Bei der Schaltung gemäß F i g. 2 wird der Kondensator 6 normalerweise über den photoelektrischen Wandler 2 auf den Spannungswert der Stromquelle 1 aufgeladen, wobei der (ständig fließende) Leckstrom auf einen extrem kleinen Wert reduziert wird. Wenn der Schalter 5 geschlossen wird, um eine Messung der Intensität des auf den photoelektrischen Wandler 2 auftreffenden Lichtes auszuführen, wirken die Teile 2,3 und 4 als Spannungsteiler, und der Kondensator nimmt die an den Dioden 2, 3 abfallende Spannung an. Überschüssige Ladung des Kondensators 6 wird über die Dioden 3 und 4 entladen, so daß sich die Spannung am Kondensator 6 derjenigen Spannung nähert, welche sich aufgrund des Spannungsteilers aus dem photoelek-

jo trischen Wandler 2 und den Dioden 3, 4 eingestellt hat. Wenn dann der (nicht gezeigte) Verschlußauslöseknopf gedrückt wird, öffnet sich der Schalter 7 durch die Wirkung eines Verschlußfreigabegliedes (im Fall einer einäugigen Spiegelreflexkamera durch die Wirkung des Spiegelverstellungsgliedes), so daß der Kondensator 6 abgetrennt wird und eine Spannung speichert, die der intensität des Lichtes entspricht das genau vor dem öffnen des Schalters 7 auf den photoelektrischen Wandler 2 aufgetroffen ist. Dadurch wird eine Bedingung aufrechterhalten, die unabhängig ist von der Intensität des Lichtes, das nach dem öffnen des Schalters 7 auf den photoelektrischen Wandler 2 auftrifft. Bekanntlich wird der photoelektrische Wandler 2 nach dem öffnen des Schalters 7 durch den hochklappenden Spiegel verdunkelt.

Im Verlauf der weiteren Wirkung des Verschlußfreigabegliedes wird der Schalter 8 geschlossen. Danach wird der Verschluß geöffnet, um den Film zu belichten. Nach einer Zeitdauer, die der im Kondensator 6 gespeicherten Spannung entspricht, wird der Verschluß durch die Wirkung der Schaltung A geschlossen, um die Belichtung des Filmes zu beenden.

Wenn sich die Kamera im Dunklen befindet, wird der Widerstandswert des photoelektrischen Wandlers 2 wahrscheinlich so groß, daß kein Ladestrom für den Kondensator 6 fließt. Um dies zu vermeiden, kann ein Widerstand 9 mit einem großen Widerstandswert parallel zum photoelektrischen Wandler 2 geschaltet werden. Wenn sich die Kamera im Dunklen befindet,

f>o wird der Kondensator 6 über den Widerstand 9 mit Energie versorgt.

Demnach ermöglicht die vorliegende Erfindung die Benutz'ing eines kompakten, billigen Tanialelektrolytkondens,ators, dessen Leckstrom auf einen sehr

ds niedrigen Wert reduziert ist. was einerseits zu einem wirtschaftlichen Vorteil führt und andererseits zur Möglichkeit, einen solchen Kondensator in eine Kamera einzubauen.

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Belichtungssteuerschaltung für einen Kameraverschluß, mit einer BelkhtungsmcBschaltung, die einen eine Reihenschaltung aus einem fotoelektrischen Wandler und einer Impedanz umfassenden Spannungsteiler aufweist, der einen Endes fest mit einem Pol einer Spannungsquelle und anderen Endes über einen ersten Schalter mit dem anderen Pol der Spannungsquelle verbunden ist und der bei geschlossenem ersten Schalter an einem Spannungr.teilerpunkt eine objekthelligkeitsabhlngige Spannung abgibt, mit einem Speicherkondensator, der einen Endes mit einem Pol der Spannungsquelle und anderen Endes über einen zweiten Schalter mit dem Spannungsteilerpunkt verbunden ist, und mit einer den Spannungswert über dem Speicherkondensator abtastenden Belichtungszeitsteuerschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkondensator (6) bei geschlossenem zweiten Schalter (7) und abgeschalteter Belichtungsmeßschaltung beiden Endes mit der Spannungsquelle (1) verbunden und auf deren Spannungswert aufgeladen ist und nach Einschalten der Belichtungsmeßschaltung durch Schließen des ersten Schalters (5) auf die objekthelligkeitsabhängige Spannung am Spannungsteilerpunkt entladen wird und daß es sich bei dem Speicherkondensator um einen Elektrolytkondensator handelt

2. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Speicherkondensator (6) um einen Tantalelektrolytkondensator handelt

3. Belichtungssteuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkondensator (6) bei geschlossenem zweiten (7) und geöffnetem ersten (5) Schalter mit dem fotoelektrischen Wandler (2) eine beiden Endes mit der Spannungsquelle (1) verbundene Serienschaltung und bei geschlossenem ersten (S) und geschlossenem zweiten (7) Schalter mit der Impedanz (3, 4) eine zwischen einem Pol der Spannungsquelle (1) und dem Spannungsteilerpunkt liegende Parallelschaltung bildet

4. Belichtungssteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Serienschaltung aus zweitem Schalter (7) und Speicherkondensator (6) parallel zur Serienschaltung aus Impedanz (3, 4) und erstem Schalter (5) liegt.

5. Belichtungssteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (9) parallel zum fotoelektrischen Wandler (2) geschaltet ist.