DE3108761A1 - Automatische entfernungsmesseinrichtung und kombinierte automatische entfernungsmess- und blitzlichteinrichtung - Google Patents

Description

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Automatische Entfernungsmeßeinrichtung und kombinierte automatische Entfernungsmeß- und Blitzlichteinrichtung

Die Erfindung betrifft eine automatische Entfernungsmeßeinrichtung mit einer Lichtquelle vorgegebener Intensität zur Beleuchtung eines Gegenstandes, dessen Entfernung gemessen werden soll, und mit einer lichtempfindlichen Integrierschaltung für den vom Gegenstand reflektierten Anteil des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts, wobei die Integrierschaltung einen elektrischen Schaltungsparameter besitzt, der sich in Abhängigkeit von der Menge des reflektierten Lichts ändert.

Automatische Entfernungsmeßeinrichtungen, die eine Ermittlung von Entfernungswerten auf der Basis reflektierten Lichts ermöglichen, sind zum Beispiel den US-Patenten 1,866,581 und 3,547,017 zu entnehmen.

Aus der US-Patentschrift 3,716,752 ist darüber hinaus eine Kamera mit angeflanschtem elektronischem Blitzgerät bekannt, das zur Entfernungsmessung in Betrieb genommen wird. Dabei wird die Menge des von einem zu photographierenden Gegenstand reflektierten Lichts mittels einer lichtempfindlichen Integrierschaltung in elektrische Energie umgewandelt. Diese Integrierschaltung weist ein Integrierelement auf, das die elektrische Energie speichert. Die Fokussierung des Kameraobjektivs erfolgt in Abhängigkeit von der gespeicherten Gesamtenergie. Diese Anordnung arbeitet verhältnismäßig genau, sie erfordert jedoch zum Ermitteln der gespeicherten elektrischen Energie einen gewissen Aufwand an elektronischer Schaltung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Entfernungsmeßeinrichtung zu schaffen, die mit weniger elektronischer Schaltung als der Stand der Technik auskommt. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Zeitmeßeinrichtung zur Ermittlung der Zeitspanne, welche der elektrische Schaltungsparameter der Integrierschaltung für eine Veränderung von einem ersten auf einen zweiten Wert benötigt, und durch eine Wandlereinrichtung, welche auf die Zeitmeßeinrichtung anspricht und ein entfernungsabhängiges Signal erzeugt. Das entfernungsabhängige Signal läßt sich in einer optischen Anzeigeeinrichtung auswerten oder es kann als Steuersignal für eine Einstellvorrichtung zur Fokussierung eines Kameraobjektivs verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich in vorteilhafter Weise zur automatischen Entfernungsmessung einsetzen. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Kombination einer derartigen automatischen Entfernungsmeßeinrichtung mit einer automatischen Blitzlichteinrichtung. In diesem Falle kann die Blitzlichteinrichtung zunächst zur Erzeugung eines Meßblitzes zur Entfernungsmessung und daran anschließend zur Erzeugung eines Hauptblitzes herangezogen werden, wenn die Szenenhelligkeit eine Ausleuchtung mittels Blitzlicht erfordert oder bei jeder Aufnahme geblitzt werden soll. Hieraus folgt, daß Teile derselben Schaltung, die zur Erzeugung des entfernungsabhängigen Signals in Abhängigkeit von der Integration des vom Meßblitz reflektierten Lichtes dienen, auch für die Erzeugung eines Blitzlöschsignals in Abhängigkeit von der Integration des vom Hauptblitz stammenden reflektierten Lichts eingesetzt werden können. Damit sind dieselbe Blitzlichteinrichtung und Teile ein- und derselben Integrier- und Blitzlöschschaltung für zwei verschiedene Funktionen einsetzbar. Ausgehend von einer automatischen Entfernungsmeß- und Blitzlichteinrichtung mit einem

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elektronischen Blitzgerät für die Beleuchtung eines Gegenstandes, dessen Entfernung geraessen werden soll, mit einer lichtempfindlichen Integrierschaltung für das vom Gegenstand reflektierte Blitzlicht, wobei die Integrierschaltung einen elektrisehen Schaltungsparameter besitzt, der sich in Abhängigkeit von der Menge des reflektierten Blitzlichtes ändert, und mit Mitteln zur Erzeugung eines Blitzlöschsignals in Abhängigkeit vom Erreichen einer vorgegebenen Lichtmenge, ist diese Aufgabe durch eine Zeitmeßeinrichtung zur Bestimmung der Zeitspanne gelöst, welche der elektrische Schaltungsparameter der Integrierschaltung für eine Veränderung von einem ersten auf einen zweiten Wert benötigt, sowie durch auf diese Zeitmeßeinrichtung ansprechende Mittel zur Erzeugung eines entfernungsabhängigen Signals.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Einrichtung

zur automatischen Entfernungsmessung und zur automatischen Entfernungseinstellung für eine photographische Kamera und

Fig. 2 eine elektrische Schaltung zur Steuerung der

in Fig. 1 dargestellten Einrichtung.

Die erfindungsgemäße automatische Entfernungsmeßeinrichtung kann völlig unabhängig von einer photographischen Kamera ausgebildet sein und beispielsweise lediglich eine optische Anzeige der ermittelten Entfernung vermitteln. In dem nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Einrichtung jedoch in eine photographische Kamera eingebaut und funktioniert dabei sowohl als automatische Entfernungsmeßexnrichtung wie auch als automatische elektronische Blitzlichteinrichtung. In diesem Zusammenhang soll unter dem Begriff "Licht" auch jegliche Form nicht-sichtbaren Lichts/ wie z.B. Infrarotstrahlung, verstanden werden.

Gemäß Fig. 1 werden die von einer Lichtquelle vorbestimmter Intensität, z.B. einem elektronischen Blitzgerät 1, das mittels eines Auslösers 3 betätigbar ist, ausgesandten Lichtstrahlen von einem nicht dargestellten Gegenstand, welcher 0 photographiert werden soll, reflektiert. Ein Teil der reflektierten Lichtstrahlen gelangt zur Kamera und wird von der Sammellinse 6 aufgefangen. Diese reflektierten Lichtstrahlen werden dann von der Sammellinse auf eine licht-

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empfindliche Einrichtung 5 projiziert, welche eine lichtempfindliche Schaltungsanordnung mit einem Photoelement oder einer Photodiode und einem Integrier-Kondensator 7 (Fig. 2) aufweist, mit deren Hilfe die Menge des vom zu photographierenden Gegenstand reflektierten Lichts ermittelt wird. Im vorliegenden Fall erfolgt eine Veränderung eines Schaltungsparameters durch eine Spannungsänderung am Kondensator 7, und zwar als Funktion des von der lichtempfindlichen Einrichtung 5 insgesamt empfangenen reflektierten Lichts.

Erreicht die Spannung am Kondensator 7 einen vorbestimmten Wert, wird eine Löschstufe 4 aktiviert, welche die weitere Aussendung von Licht durch das elektronische Blitzgerät 1 unterbindet. Eine Zeitmeßschaltung 9 ermittelt die zwischen dem Niederdrücken des Auslösers 3 - oder der Inbetriebnahme der Lichtquelle - und der Erzeugung des Löschsignals verstrichene Zeit. Diese ist auch ein Maß für den Zeitraum, den die Spannung am Kondensator 7 benötigt, um von ihrem Ausgangswert bis zu demjenigen Wert anzusteigen, bei welchem die Löschstufe 4 betätigt wird. Diese Zeitdauer ist eine Funktion der Entfernung zwischen der Kamera und dem Gegenstand, der photographiert werden soll. Eine Wandlereinrichtung 11 formt die ermittelte Zeitdauer in ein entfernungsabhängiges Signal um. Dieses entfernungsabhängige Signal wiederum wird einer allgemein mit der Bezugszahl 13 bezeichneten Kameraobjektiv-Einstellvorrichtung zugeführt. Die Fokussierung des Kameraobjektivs 12 erfolgt durch Axialbewegung eines oder mehrerer seiner optischen Elemente. Diese Axialverschiebung erfolgt unter Wirkung eines Gleichstrom-Motors 15, dessen auf einer Welle 15a befindliches Zahnrad 8 mit der Stirnverzahnung eines um das Kameraobjektiv 12 angeordneten Ringelements in Eingriff steht. Hieraus folgt, daß eine Betätigung des Motors 15 zu einer Veränderung der Entfernungseinstellung

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des Kaineraobjektivs 12 führt. Sobald der Entfernungseinstellvorgang des Kameraobjektivs beendet ist, wird ein Kameraverschluß 53 vorbereitend freigegeben, damit eine Aufnahme durchgeführt werden kann. Bei dieser Aufnahme kann es sich um eine Belichtung mit Umgebungslicht handeln. Ist eine künstliche Beleuchtung erforderlich, so kann die Lichtquelle erneut aktiviert werden. Falls es erwünscht ist, könnten die Herstellkosten dadurch wesentlich reduziert werden, daß man auf die Einstellvorrichtung 13 verzichtet und das von der Wandlereinrichtung 11 erzeugte Signal zur Steuerung einer optischen Anzeigeeinrichtung 22 verwendet, bei der es sich um eine Digitalanzeige, ein Meßgerät oder eine LED-Anzeige in der dem Fachmann bekannten Art handeln kann. Die Bedienungsperson der Kamera würde in diesem Falle aufgrund der optischen Anzeige eine entsprechende Entfernungseinstellung des Kameraobjektivs von Hand vornehmen.

In Fig. 2 ist die Schaltung zur Steuerung der in Fig. 1 dargestellten Anordnung in weiteren Einzelheiten dargestellt.

Das elektronische Blitzgerät 1 weist einen Speicherkondensator 21 und eine Blitzröhre 23 auf. Durch Schließen eines Ein/Ausschalters 27 wird eine geregelte Ladeeinrichtung 28 betätigt, die dazu dient, den Speicherkondensator 21 auf eine Spannung von ungefähr 330 Volt aufzuladen. Der Ein/-Ausschalter 27 kann beispielsweise dadurch in Schließstellung verbracht werden,daß die Kamera von der Bedienungsperson erfaßt wird oder indem ein Kamerabauteil bewegt wird, welches zum öffnen oder Aufklappen der Kamera oder zur Bewegung des Blitzgeräts aus einer Nichtgebrauchslage in die Gebrauchslage dient. Die Ladeeinrichtung 28 würde dann mittels einer geeigneten, nicht dargestellten Einrichtung die Ladung des Speicherkondensators 21 entweder für eine unbestimmte Zeitspanne aufrechterhalten oder es erfolgt eine Ab-

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schaltung der Ladeeinrichtung durch Zusammenklappen der Kamera oder die Bewegung des Blitzgeräts in die Nichtgebrauchsstellung. Abweichend hiervon könnte die Ladeeinrichtung auch automatisch abgeschaltet werden, falls sie nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach der vorhergehenden Aufnahme oder dem vorhergehenden Auslösen des Blitzgeräts betätigt wurde. Während der Aufladung wird ein Zünd-Kondensator 29 auf dasselbe Spannungspotential wie der Speicherkondensator 21 gebracht. Dieses Spannungspotential wird auch an die beiden Elektroden der Blitzröhre 23 angelegt.

Die Löschstufe 4 weist zwei üblicherweise nicht leitende Thyristoren 24 und 25 mit jeweils eigenem Zündstromkreis sowie einen Schaltkondensator 26 auf. Das Spannungspotential des Speicherkondensators 21 wird über Widerstände 30 und 31 an den Schaltkondensator 26 angelegt. Dieses Spannungspotential wird gleichzeitig über den Widerstand 31 an die Anode des Thyristors 25 angelegt.

Durch Schließen eines Zündschalters 32, welcher im Gehäuse der Zeitmeßschaltung 9 angeordnet ist und dessen Betätigung bei der Bewegung des Auslösers 3 in eine erste Stellung erfolgt, wird ein Entfernungsmeßlichtblitz abgegeben. Vor Betätigung des Zündschalters 32 oder in Abhängigkeit von einer Anfangsbewegung des Auslösers 3 befindet sich ein Flip-Flop 20 mit NOR-Gattern 33 und 34 in einem Rückstellzustand, wobei sich der Ausgang des NOR-Gatters 34 im Logikzustand "1" befindet. Beim Schließen des Zündschalters 32 wird der Eingang A eines UND-Gatters 35 positiv. Gleichermaßen gelangt ein positiver Impuls an den Eingang B eines ODER-Gatters 3 6 am Verknüpfungspunkt zwischen einem Kondensator 37 und einem Widerstand 38, was zu einem Logikzustand "1" am Ausgang des ODER-Gatters 36 führt. Dies wiederum bewirkt eine Zustands-

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änderung des rückgestellten Flip-Flop 20, so daß sich das NOR-Gatter 33 ausgangsseitig im Logikzustand "1" und das NOR-Gatter 34 ausgangsseitig im Logikzustand "0" befindet, wodurch der Eingang B des UND-Gatters 35 nach "0" geht, was zur Folge hat, daß der Ausgang des UND-Gatters 35 ebenfalls auf "0" geht. Nachdem der Impuls an den Eingang B des NOR-Gatters 34 gegeben wurde, verbleibt der Flip-Flop 20 im Setzzustand; das heißt, der Ausgang des NOR-Gatters 33 ist "1" und der Ausgang des NOR-Gatters"34 ist "0". Aus diesem Grund haben gewollte oder ungewollte Mehrfachbetätigungen des Zündschalters 32, z.B. durch zitternde Finger der Bedienungsperson, solange keinen Einfluß auf das Ausgangssignal des Flip-Flop 20, bis ein Rucksteilimpuls am Eingang A des ODER-Gatters 36 eintrifft.

Liegt der Ausgang des NOR-Gatters 33 auf "1" und wird dieses Signal über eine Diode 40 einem Inverter 41 einer Impulsdehnerschaltung 39 zugeführt, gelangt dessen Ausgang auf "0". Der Ausgang eines nachgeschalteten weiteren Inverters 42 wird dadurch "1". Ein Kondensator 43 bewirkt eine Rückkopplung zwischen dem Ausgang des Inverters 42 und dem Eingang des Inverters 41, so daß der Eingang auch dann noch für eine gewisse Zeitdauer "1" aufweist, wenn der Ausgang des NOR-Gatters 33 bereits wieder "0" ist. Bei Rückkehr des NOR-Gatters 33 auf "0" verhindert die Diode 40 ein Abfließen der Ladung vom Kondensator 43 zum NOR-Gatter 33. Demzufolge muß die Ladung des Kondensators 43 über einen Widerstand 44 abfließen. Die durch die Werte des Widerstandes 44 und des Kondensators 43 definierte Zeitkonstante bestimmt demgemäß die Dauer des Steuerimpulses oder Logikzustandes "1" am Ausgang des Inverters 42. Dieser Steuerimpuls hat zwei Aufgaben: zum einen bestimmt er die Zeitspanne, während welcher der Motor 15 der Entfernungseinstellvorrich-

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tung des Kameraobjektivs 12 (Pig. 1) mit Strom versorgt wird, was nachfolgend näher beschrieben werden soll. Zum anderen bewirkt der Steuerimpuls die Einschaltung eines Verstärkers 45, dessen Ausgangssignal einen Haltemagnet 46 erregt. Solange der Steuerimpuls vorhanden ist, hält der Verstärker 45 den Haltemagneten in erregtem Zustand und der Kameraverschluß wird trotz der beim Niederdrücken des Auslösers erfolgten mechanischen Freigabe am öffnen gehindert. Dies stellt sicher, daß die Durchführung"einer Aufnahme solange verzögert wird, bis der durch den Motor 15 bewirkte Scharfeinstellvorgang des Kameraobjektivs beendet ist.

Wenn sich der Ausgang des NOR-Gatters 33 auf "1" befindet, beginnt Strom durch eine Diode 47 und einen Widerstand 48 zu fließen. Als Folge hiervon wird über einen Zeitintegrierkondensator 49 ein Meßvorgang der Zeitmeßschaltung 9 eingeleitet. Eine vorgegebene Ladungsmenge wird von der durch Widerstand 48 und Zeitintegrierkondensator 49 definierten Zeitkonstante bestimmt. Der Stromfluß hält so lange an, bis der Ausgang des NOR-Gatters 33 auf "0" ist; zu diesem Zeitpunkt wird die Diode 47 in Sperrichtung betrieben, wodurch verhindert wird, daß Strom vom Zeitintegrator 49 zum NOR-Gatter 33 abfließt. Die Ladung des Zeitintegrier-Kondensators 49 wird an den negativen Eingang eines Spannungskomparators 63 angelegt und bleibt verhältnismäßig konstant, obgleich sie sehr langsam über einen Parallelwiderstand 50 mit sehr hohem Widerstandswert abfließen kann.

Wenn in Abhängigkeit vom Schließen des Zündschalters 32 der Ausgang des NOR-Gatters 33 "1" ist, wird ein siliziumgesteuerter Gleichrichter 14 des elektronischen Blitzgeräts 1 über einen Widerstand 18 in den leitenden Zustand getriggert. Dies führt zur Entladung des Zündkondensators 29. Somit fließt ein

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Strom vom Kondensator durch die Primärwicklung eines Zündtransformators 51. Der in der Primärwicklung fließende Strom induziert einen Strom in der Sekundärwicklung, der zur Triggerelektrode 52 gelangt und die Ionisation des in der Blitzröhre 23 befindlichen Gases bewirkt. Hervorgerufen durch die Ionisation tritt an der Anode des Thyristors 24 ein plötzlicher großer Spannungssprung auf, der den Thyristor 24 leitend macht. Sobald der Thyristor 24 in leitendem Zustand ist, fließt ein Entladestrom vom Speicherkondensator 21 zur Blitzröhre 23.

Die in der Blitzröhre 23 erfolgende Entladung bewirkt eine Beleuchtung des zu photographierenden Gegenstandes und ein Teil des davon reflektierten Lichts wird von der lichtempfindlichen Einrichtung 5 aufgefangen, die ihrerseits einen Strom erzeugt, der den Integrier-Kondensator 7 auflädt. Die Ladung des Integrier-Kondensators 7 wurde mittels einer dem Fachmann bekannten Einrichtung auf einem vorgegebenen ersten Niveau gehalten, beispielsweise mittels eines den Integrier-Kondensator 7 mit Erdpotential überbrückenden,- nicht dargestellten Schalters, welcher beim Schließen des Zündschalters 32 geöffnet wird. Die Ladespannung steigt dann auf ein zweites vorbestimmtes Niveau an und wird an den negativen Eingang eines Komparators 54 angelegt. Hat die Spannung einen Wert erreicht, welcher in seiner Größe einer am positiven Eingang des Komparators 54 anliegenden Bezugsspannung entspricht, dann wird dessen Ausgang "1" und der Entfernungsmeßblitz wird in der oben beschriebenen Weise beendet. Da der Entfernungsmeßblitz nicht so lang wie der für eine Aufnähme erforderliche Blitz dauern muß, kann ein beträchtlicher Teil der Blitzenergie durch vorzeitiges Beendigen oder Löschen des Blitzes eingespart werden. Die derart eingesparte Energie kann im Speicherkondensator 21 verbleiben und für

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eine spätere Blitzbelichtung verwendet werden. Aus diesem Grunde wird anstelle einer durch eine Zenerdiode 55 eingestellte Bezugsspannung von 1,22 Volt eine geringere Spannung verwendet. Diese Spannung wird durch einen aus Widerständen 56 und 57 bestehenden Spannungsteiler bestimmt, der zu einer Reduzierung des Niveaus beiträgt, bei welchem die Einrichtung den Entfernungsmeßblitz beendet oder löscht.

Der Zustand "1" am Ausgang des Komparators 54 bewirkt eine Rückstellung des Flip-Flop 20, wenn ein Signal "1" am Eingang A des ODER-Gatters 36 in der oben beschriebenen Weise zugeführt wird. Dies hat zur Folge, daß der Ausgang des NOR-Gatters 33 auf "0" geht, womit der Integrationsvorgang durch den Zeitintegrierkondensator 49 beendet wird.

Darüber hinaus führt das Signal "1" am Ausgang des Komparators 54 dazu, daß der Ausgang eines NAND-Gatters 58 "1" wird, was bewirkt, daß der Ausgang eines ODER-Gatters 59 ebenfalls "1" wird und zum Einschalten der Steuerelektrode des Thyristors 25 führt. Wenn der Thyristor 25 zu leiten beginnt, führt dies zu einer Entladung eines Kondensators 60 in den Thyristor 24. Die Spannung an der Anode des Thyristors 24 wird demzufolge während der restlichen Entladung des Kondensators 60 invertiert und der Thyristor 24 wird nichtleitend.

Weil der Thyristor 24 nunmehr nichtleitend ist, wird der Blitzentladungsstrom unterbrochen, die Blitzröhre deionisiert und der Blitz damit gelöscht. Sobald die jeweiligen Entladungsströme des Kondensators 60 und des Schaltkondensators 26 ausreichend niedrig geworden sind, wird der Thyristor 25 nichtleitend und das gesamte System kehrt in seinen Ausgangszustand zurück. Darüber hinaus führt die Zündung des Thyristors 25 wegen des Schaltkondensators 26 über den Widerstand 30 zu einem negativen Impuls an der Steuerelektro-

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de des Thyristors 24, was zur Verkürzung der Abschaltzeit des Thyristors 24 beiträgt.

Nachdem der Entfernungsmeßblitz gelöscht ist und der Flip-Flop 20 sich in seinem Rückstellzustand befindet, enthält der Zeitintegrierkondensator 49 der Zeitmeßschaltung 9 eine Ladung, deren Wert vom Abstand zwischen dem Gegenstand und der Kamera abhängt, indem die Ladung derjenigen Zeitspanne entspricht, die bis zur Erzeugung eines Löschsignals für den Entfernungsmeßblitz verstrichen war. Mit anderen Worten, es handelt sich hierbei um die Zeitspanne, in der sich die Ladespannung des Integrier-Kondensators 7 von einem ersten auf einen zweiten Wert änderte.

Es ist zu beachten, daß wenn ein Steuerimpuls oder ein Signal "1" am Ausgang des Inverters 42 vorhanden ist, der Ausgang des Inverters 41 auf "0" ist. Die jeweiligen Ausgänge dieser Inverter sind mit den B-Eingängen je eines UND-Gatters 62 und eines ODER-Gatters 61 verbunden. Durch das Eintreffen des Signals an den B-Eingängen wird der Zeitpunkt bestimmt, zu dem der Motor 15 startet. Die jeweilige Drehrichtung des Motors wird durch den Ausgang des Komparators 63 bestimmt.

Man sollte sich in Erinnerung rufen, daß der negative Eingang des Komparators 63 das Spannungspotential am Zeitintegrierkondensator 49 ermittelt und dies mit einem am positiven Eingang des Komparators anstehenden Spannungspotential· vergleicht, welches vom Schleifer eines Potentiometers 77 abgeleitet ist. Die Stellung des Potentiometerschleifers und damit das daran anliegende Potential sind repräsentativ für die Entfernungseinstellung des Kameraobjektivs 12. Das System funktioniert dabei in der Weise, daß die beiden am Komparator 63 anliegenden Spannungen aufeinander abgegli-

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chen werden. Dies wird durch den Betrieb des Motors 15 erreicht, welcher auch den Schleifer des Potentiometers 77 so lange bewegt, bis eine mit der im Zeitintegrierkondensator 49 vorhandenen Spannung übereinstimmende Spannung eingestellt ist. Der Wicklungsverlauf des Potentiometers 77 ist nicht-linear, so daß er der Ladecharakteristik des Zeitintegrierkondensators 49 entspricht. Ist beispielsweise der Spannungsunterschied zwischen dem positiven und dem negativen Eingang des Spannungskomparatörs 63 positiv, so ist dessen Ausgang "1". Ist der Spannungsunterschied dagegen negativ, so ist der Ausgang "0".

Aus obigem kann entnommen werden, daß bei Vorhandensein eines Steuerimpulses, d.h. wenn der Ausgang des Inverters 42 "1" und der Ausgang des Inverters 41 "0" ist, die nachgeschalteten Transistorenpaare 64, 67 und 69, 72 jeweils als Funktion des Ausgangszustandes des Spannungskomparatörs 63 "1" oder "0", eingeschaltet werden.

Sind die Ausgänge des Spannungskomparators 63 und des Inverters 42 gleichzeitig "1", werden auch die Eingänge A und B des UND-Gatters 62 "1". Der Ausgang des UND-Gatters 62 geht hierdurch ebenfalls auf "1", wodurch über einen Widerstand 65 die Basis eines npn-Transistors 64 angesteuert und dieser leitend wird. Ist der Ausgang des UND-Gatters 62 "1" und gelangt dieses Signal zum Inverter 66, worauf sein Ausgang "0" wird, erfolgt über einen Widerstand 68 die Ansteuerung der Basis eines pnp-Transistors 67 und dieser wird leitend. In Abhängigkeit hiervon fließt ein Strom vom Positivpotential am Emitter des Transistors 67 über dessen Emitter-Kollektorstrecke, den Motor 15 und schließlich über den Transistor nach Masse, wodurch sich der Motor 15 in einer ersten Antriebsrichtung dreht.

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Während der Zeitspanne, in der sich der Motor 15 in einer ersten Drehrichtung dreht, befindet sich der übrige Teil des Motorsteuerkreises in folgendem Zustand: Der Eingang A des ODER-Gatters 61 ist "1" als Folge des Zustandes "1" am Ausgang des Spannungskomparators 63. Der Eingang B des ODER-Gatters 61 ist "0", weil der Ausgang des Inverters 41 ebenfalls "0" ist, wenn der Flip-Flop 20 nach erfolgter Löschung des Entfernungsmeßblitzes rückgestellt wurde. Der Ausgang des ODER-Gatters 61 ist demzufolge "1". Dieses Signal, das über einen Widerstand 70 zur Basis eines pnp-Transistors 69 gelangt, macht den Transistor nichtleitend. Das gleiche Signal gelangt auch zum Eingang eines Inverters 71, dessen Ausgang dadurch "0" wird. Dieses Signal, das der Basis eines npn-Transistors 72 über einen Widerstand 73 zugeführt wird, macht diesen Transistor nichtleitend.

Nachfolgend sei nun die andere mögliche Ausgangsbedingung berücksichtigt, die bei Vorhandensein eines Steuerimpulses am Ausgang des Inverters 42 vorliegt, d.h., wenn der Ausgang des Spannungskomparators 63 "0" ist. Dies geschieht, wenn das vom Schleifer des Potentiometers 77 gelieferte positive Eingangssignal geringer ist als die negative Spannung am Eingang des Komparators 63, die vom Zeitintegrierkondensator 49 abgenommen wird. Betrachtet man das UND-Gatter 62, dann wird klar, daß, wenn der Eingang A "0" und der Eingang B "1" ist, der Ausgang des UND-Gatters 62 "0" sein muß. "0" am Ausgang des UND-Gatters 62 führt dazu, daß an der Basis des npn-Transistors 64 über den Widerstand 65 eine niedrige Spannung anliegt. An der Basis des pnp-Transistors 67 liegt dagegen unter Zwischenschaltung des Widerstandes 68 eine vom Inverter 66 stammende hohe Spannung an. Aus diesem Grunde befinden sich beide Transistoren 64 und 67 in nichtleitendem Zustand. Der Eingang

A des ODER-Gatters 61 wäre dann aufgrund des vom Spannungskomparator 63 kommenden Signals "0", während der Eingang B aufgrund des vom Inverter 41 kommenden Signals ebenfalls "0" ist. Hierdurch ergibt sich auch am Ausgang des ODER-Gatters 61 "0". Als Folge hiervon läge an der Basis des pnp-Transistors 69 unter Zwischenschaltung des Widerstandes 70 "0" an. Demgegenüber wäre der Ausgang des Inverters 71, und, über den Widerstand 73, die Basis des npn-Transistors 72 "1". Hieraus ergibt sich, daß beide Transistoren 69 und 72 leiten und einen Stromfluß vom Positivpotential· am Emitter des Transistors 69 über die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 69, den Motor 15 und die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 72 nach Masse ermöglichen, wodurch der Motor 15 in einer zweiten Antriebsrichtung dreht.

Ist der Steuerimpuls einmal vorhanden, kann der Motor 15 starten, wobei seine Drehrichtung durch den jeweiligen Logikzustand am Ausgang des Spannungskomparators 63 bestimmt wird. Die Dauer des Steuerimpulses beträgt ungefähr 100 ms. Diese Zeitspanne genügt selbst für die maximale Stellbewegung, welche der Motor 15 für die Scharfeinstellung des Kameraobjektivs 12 zwischen den Extremen einer Nah- und einer Ferneinstellung ausführen muß. Nach erfolgter Scharfeinstellung des Kameraobjektivs 12 und nach Ablauf der Zeitspanne von 100 ms entfällt der Steuerimpuls, wodurch der Verstärker 45 den die Verschlußlamelle des Kameraverschlusses 53 haltenden Haltemagneten 46 entregt. Jetzt sind die Voraussetzungen erfüllt, daß die Verschlußlamelle unter dem Einfluß der in Fig. 1 gezeigten Feder die Belichtungsöffnung zur Durchführung einer Aufnahme freigeben kann. Durch die Freigabe der Verschlußlamelle wird ein Blitzsynchronschalter 74 des elektronischen Blitzgerätes 1 beim Auftreffen der Verschlußlamelle auf einen Anschlagzapfen 74a (Fig. 1) mechanisch betätigt. Dieser Blitzsynchron-

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schalter 74 macht den siliziumgesteuerten Gleichrichter 14 erneut leitend, indem über einen Widerstand 10 eine positive Spannung an seine Triggerelektrode angelegt wird. Der Zündkondensator 29, welcher während der Zeitspanne von 100 ms aufgeladen wurde, entlädt sich erneut über den siliziumgesteuerten Gleichrichter 14 und die Primärwicklung des Zündtransformators 51. Die induzierte Spannung in der Sekundärwicklung führt in der oben beschriebenen Weise zur Blitzzündung. Hier ist festzuhalten, daß ein wesentlicher Teil der Ladung im Speicherkondensator 21 verbleibt, da der Entfernungsmeßvorgang lediglich einen geringen Betrag an Energie erfordert.

Wird die Blitzröhre 23 das zweite Mal gezündet, dann führt dies wiederum zu einer Beleuchtung des zu photographierenden Gegenstandes und das reflektierte Licht wird wiederum von der lichtempfindlichen Einrichtung 5 aufgefangen, die ihrerseits einen Strom erzeugt, mit dem der Integrier-Kondensator 7 aufgeladen wird. Die Spannung wird an den positiven Eingang eines Blitzbegrenzungs-Komparators 75 angelegt. Hat die Spannung am Integrier-Kondensator 7 einen Wert erreicht, welcher der durch die Zenerdiode 55 bestimmten und am negativen Eingang des Komparators 75 anliegenden Vergleichsspannung von 1,22 Volt entspricht, wird der Ausgang dieses Komparators 75 "1". Da für eine Belichtung mittels Blitzlicht eine maximale Lichtausbeute erforderlich ist, wird die durch die Zenerdiode 55 bestimmte volle Bezugsspannung von 1,22 Volt dem negativen Eingang des Komparators 75 zugeführt.

Liegt am Ausgang des Komparators 75 und dem damit verbundenen Eingang des ODER-Gatters 59 "1", so geht auch dessen Ausgang nach "1" und die Steuerelektrode des Überbrückungs-Thyristors 25 wird angesteuert. Dies führt dazu, daß der Blitz abgeschaltet wird, sobald der Gegenstand, welcher photographiert werden

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soll, eine zur Herstellung einer einwandfreien Aufnahme ausreichende Lichtmenge erhalten hat. Die technische Durchführung des Abschaltvorgangs des Blitzes, das Löschen, ist weiter oben beschrieben.

Es sind Umstände denkbar, die, wenn sie eintreten sollten, Störungen im zuvor beschriebenen Verfahrensablauf hervorrufen könnten. Hierzu könnte es beispielsweise kommen,wenn der Zündschalter 32 durch Niederdrücken des Auslösers 3 der Kamera geschlossen wurde, bevor der Speicherkondensator 21 voll aufgeladen ist. In einem derartigen Fall würde bei Einschalten des siliziumgesteuerten Gleichrichters 14 die im Kondensator gespeicherte Energie nicht ausreichen, um die Blitzröhre zu zünden. Die logische Schaltung würde ihrerseits weiter funktionieren, obgleich kein Blitz abgegeben wurde. Da der Blitz nicht gezündet wurde, erhielte die lichtempfindliche Einrichtung 5 auch kein reflektiertes Blitzlicht, mit der Folge, daß der Integrier-Kondensator 7 nicht mit der Aufladung beginnen kann und auch niemals das Niveau der am Komparator 54 anliegenden Bezugsspannung erreichen würde. Dadurch würde verhindert, daß der Ausgang des Komparators 54 "1" wird, also den Zustand erreicht, der zur Begrenzung und Beendigung des Entfernungsmeßblitzes nötig ist. Da es zu keiner Begrenzung kommt, würde der Zeitintegrierkondensator 49 endlos aufgeladen werden. Damit dies alles nicht geschieht, ist ein Strombegrenzungswiderstand 76 vorgesehen, welcher einen geringen Stromfluß vom Ausgang des NOR-Gatters 33 über den Widerstand 76 zum Integrier-Kondensator 7 zuläßt; dabei befindet sich der Ausgang des NOR-Gatters 33 in Abhängigkeit vom Schließen des Zündschalters 32 auf "1". Dieser Strom ist sehr gering und hat keinen wesentlichen Einfluß auf die Messung des Photostromes. Dieser Strom bestimmt die maximale Zeitkonstante des Zeitintegrierkondensators 49. Diese maxi-

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male Zeitkonstante wiederum entspricht der maximalen Verstelldauer, innerhalb der das System die Entfernung einstellt. Es ist auch möglich, den hier beschriebenen Ausnahmetatbestand in einer nicht dargestellten Weise zu ermitteln und bei Vorliegen dieses Ausnahmetatbestandes das Kameraobjektiv 12 in eine hyperfokale Stellung zu verbringen oder den Sucher der Kamera mittels eines Flüssigkristalls lichtundurchlässig zu machen, damit die Bedienungsperson der Kamera unter diesen Bedingungen von der Durchführung einer Aufnahme abgehalten wird.

Ein zweiter Ausnahmetatbestand, welcher noch viel eher eintreten kann, ist dann vorhanden, wenn die Blitzröhre zum Aussenden eines Entfernungsmeßblitzes zwar gezündet wird, ohne daß Licht vom Gegenstand reflektiert wird, da sich dieser Gegenstand, beispielsweise Berge im Szenenhintergrund, zu weit von der Kamera entfernt befindet. Wiederum wäre kein Strom für eine Integration im Integrier-Kondensator 7 vorhanden, so daß der Ausgang des Komparators 54 auch kein zu einer Begrenzung des Entfernungsmeßblitzes erforderliches Signal der Größe "1" abzugeben vermag.Der durch den Widerstand 76 fließende geringe Strom wird jedoch wiederum dazu benutzt, den Integrier-Kondensator 7 während eines vorgegebenen maximalen Zeitabschnitts aufzuladen. Hierbei handelt es sich um den Zeitabschnitt, welcher die Dauer des Entfernungsmeßblitzes bestimmt. Wird nämlich die Dauer des Entfernungsmeßblitzes nicht gesteuert, entzöge die Blitzlampe vom Speicherkondensator so lange Energie, bis dieser tief entladen ist und keine Energie mehr für eine Blitzentladung vorhanden ist.

Der Widerstand 76 wird auch zur vor der Betätigung des Hauptblitzes erfolgenden Entladung des Integrier-Kondensators 7 auf einen Nullwert-Ausgangszustand verwendet, was eine not-

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wendige Voraussetzung für eine genaue Messung des reflektierten Szenenlichts ist.

Mit dem hier beschriebenen Aufbau lassen sich sowohl die Entfernungsmessung als auch die Beleuchtung während der Aufnahme unter Verwendung derselben Lichtquelle, desselben Integrier-Kondensators und derselben Lösch-Schaltung erzielen.

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Claims (8)

128,754 6. März 1981

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

Patentansprüche

1J Automatische Entfernungsmeßeinrichtung mit einer Licht^v~' quelle vorgegebener Intensität zur Beleuchtung eines Gegenstandes, dessen Entfernung gemessen werden soll, und mit einer lichtempfindlichen Integrierschaltung für den vom Gegenstand reflektierten Anteil des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts, wobei die Integrierschaltung einen elektrischen Schaltungsparameter besitzt, der sich in Abhängigkeit von der Menge des reflektierten Lichts ändert, gekennzeichnet durch eine Zeitmeßeinrichtung (9) zur Ermittlung der Zeitspanne, welche der elektrische Schaltungsparameter der Integrierschaltung (5) für eine Veränderung von einem ersten auf einen zweiten Wert benötigt, und durch eine Wandlereinrichtung (11), welche auf die Zeitmeßeinrichtung (9) anspricht und ein entfernungsabhängiges Signal erzeugt.

2. Automatische Entfernungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mittels des entfernungsabhängigen Signals steuerbare optische Anzeigeeinrichtung

(22) vorgesehen ist.

3. Automatische Entfernungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Abhängigkeit

vom entfernungsabhängigen Signal betätigbare Einstellvorrichtung (13) zur Fokussierung eines Kameraobjektivs (12) vorgesehen ist.

4. Automatische Entfernungsmeßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung (11) ein RC-Glied (43, 44) aufweist, das die Dauer eines Steuerimpulses bestimmt, der die Zeitspanne festlegt, innerhalb der ein Motor (15) der Entfernungseinstellvorrichtung (13) für das Kameraobjektiv (12) mit Strom versorgt ist und während der ein Verstärker (4 5) einen Haltemagnet (46) für eine Verschlußlamelle eines Kameraverschlusses (53) erregt und diese bis Abschluß des Fokussiervorganges des Kameraobjektivs (12) durch den Motor (15) an einer Bewegung hindert.

5. Automatische Entfernungsmeß- und Blitzlichteinrichtung mit einem elektronischen Blitzgerät für die Beleuchtung eines Gegenstandes, dessen Entfernung gemessen werden soll, mit einer lichtempfindlichen Integrierschaltung für das vom Gegenstand reflektierte Blitzlicht, wobei die Integrierschaltung einen elektrischen Schaltungsparameter besitzt, der sich in Abhängigkeit von der Menge des reflektierten Blitzlichtes ändert, und mit Mitteln zur Erzeugung eines Blitzlöschsignals in Abhängigkeit vom Erreichen einer vorgegebenen Lichtmenge, gekennzeichnet durch eine Zeitmeßeinrichtung (9) zur Bestimmung der Zeitspanne, welche der elektrische Schaltungsparameter der Integrierschaltung (5) für eine Veränderung von einem ersten auf einen zweiten Wert benötigt, und mit auf diese Zeitmeßeinrichtung ansprechenden Mitteln (11) zur Erzeugung eines entfernungsabhängigen Signals.

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6. Automatische Entfernungsmeß- und Blitzlichteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil einer photographischen Kamera bildet oder in einem separaten, mit einer Kamera verbindbaren Gehäuse angeordnet ist, daß erste Mittel (4; 5; 14, 28, 29) zur Betätigung des Blitzgeräts (1) für ein Entfernungsmeßsignal vor der Durchführung einer photographischen Aufnahme, zweite Mittel (4; 5; 14, 28, 29) zur erneuten Betätigung des Blitzgeräts (1) für die Durchführung einer Blitzlichtaufnahme und eine Einstellvorrichtung (13) für die Fokussierung des Kameraobjektivs (12) in Abhängigkeit vom Entfernungsmeßsignal und vor der erneuten Betätigung des Blitzgeräts (1) vorgesehen sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zeitmeßeinrichtung (9) ermittelte Zeitspanne durch das Ansteigen der Ladung des Integrier-Kondensators (7) der lichtempfindlichen Integrierschaltung (5) von einem ersten auf einen zweiten Ladungszustand bestimmt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zeitmeßeinrichtung (9) ermittelte Zeitspanne durch die Zeit zwischen Abgabe eines Meßblitzes und dem Auftreffen des von einem Gegenstand reflektierten Blitzlichts auf dem Photoelement der Integrierschaltung (5) und einem dabei erzeugten Blitzlöschsignal zur Aktivierung einer Blitzlöschstufe (4) bestimmt ist.