DE3220929C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steu­ ern der Öffnung einer Irisblende, insbesondere nach der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 gegebenen Definition.

Auf Gebieten wie der Photografie, Bilderfassung, Bildauf­ zeichnung u. dgl. werden Kamera- oder Bildaufnahme-Optiken mit veränderbarer Irisblendenöffnung benutzt. Die in das optische Gerät gelangende Lichtmenge ist von der Blendenöff­ nung abhängig. Mit größer werdender Objekthelligkeit bzw. Lichtmenge muß zur Vermeidung von Überbelichtungen die Blen­ denöffnung verkleinert werden; bei geringerer Helligkeit muß sie zur Vermeidung von Unterbelichtungen vergrößert werden.

Bei Videokameras oder Video-Bildaufnahmegeräten wird die Hel­ ligkeit des erzeugten Videosignals überwacht und in Abhängig­ keit davon die Öffnung der Irisblende über einen Blendenan­ trieb, der z. B. einen selektiv erregbaren Gleichstrommotor enthält, automatisch nachgesteuert.

Es gibt in der Aufnahmepraxis Fälle, in denen der Kameramann ohne Rücksicht auf veränderte Helligkeitswerte mit gesperrter Blen­ densteuerautomatik arbeiten möchte, beispielsweise beim Auf­ nehmen bzw. Belichten des selben Objekts bzw. derselben Szene über lange Zeit. Für derartige Zwecke haben einige Kameras bzw. Bildaufnahmegeräte eine mechanische Blendensperreinrich­ tung.

Ein dieser herkömmlichen Blendensperreinrichtungen enthält ein beispielsweise als Gummischeibe o. dgl. ausgebildetes Sperrelement, das in das Getriebesystem zwischen dem Blenden­ antriebsmotor und der Irisblende eingreift und dabei den Blen­ denantrieb blockieren soll. Nach mehrfachem Einsatz können Abnutzung und/oder Deformierung das Gummielement so verändern, daß diese mechanische Blendensperreinrichtung mit der Zeit unzuverlässig oder unbrauchbar wird. Diese bekannte Blenden­ sperre hat in Verbindung mit dieser Störanfälligkeit ferner den Nachteil, daß das einmal zur Einstellung einer festen Blendenöffnung eingelegte Sperrelement die bei einer Strom­ abschaltung erwünschte Vollschließung der Irisblende zum Schutz des Aufnahme-Bildschirms verhindern kann. Zur Vermei­ dung dieser Fehlermöglichkeit ist zusätzlicher Steuerungsauf­ wand erforderlich, der den gesamten technischen Aufwand größer, komplizierter und teuerer werden läßt.

Bei einer anderen bekannten Blendensteuerautomatik ist der zuvor erwähnte Antriebsmotor mit der Irisblende über ein Zahn­ radgetriebe gekoppelt; eine Sperrung der Irisblende bei einem bestimmten Öffnungswert ist daher nur durch direkten Eingriff in die Verzahnung möglich. Dabei kommt es in den meisten Fäl­ len zu einer Zahnraddrehung um bis zu einer halben Zahnbreite mit einer entsprechenden Abweichung der Blendenöffnung, u. a. auch durch Zahnspiel, von dem gewünschten Sollwert. Diese mögliche Abweichung ist in den größeren Öffnungsbereichen wenig, aber bei einer Sperrung der Irisblende in der Nähe ihrer ganz geschlossenen Position sehr kritisch, denn hier haben Abweichun­ gen vom Blenden-Sollwert einen sehr starken Einfluß auf den Pegel des von dem Bildaufnahmegerät erzeugten Videosignals.

Eine Schaltung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus DE 28 05 57 bekannt. Sie ermöglicht eine Automatik- und zwei Handbetriebsarten zum Steuern der Öffnung der Irisblen­ de einer Kamera. In der Automatikbetriebsart wird die Öff­ nung der Blende mit Hilfe eines Helligkeitssignals geregelt.

In der zweiten Handbetriebsart erfolgt Regelung der Öffnung über ein mit der Blende gekoppeltes Potentiometer. Dieses Potentiometer gibt ein Istsignal für die Stellung der Blende aus, das mit einem Sollsignal verglichen wird, das von einem von Hand einstellbaren Potentiometer ausgegeben wird. Die erste Handbetriebsart ist in Zusammenhang mit der vorliegen­ den Erfindung nicht von Interesse. In der zweiten Handbe­ triebsart ist die Blende auf den von Hand vorgegebenen Öff­ nungswert "verriegelt", jedoch handelt es sich hierbei nicht um eine Verriegelung im vorstehend genannten Sinn, also um ein Beibehalten des in der Automatikbetriebsart zuletzt ein­ gestellten Öffnungswertes auf Dauer. Vielmehr springt vom Umschalten von Automatik- auf Handbetrieb die Öffnung von dem zuletzt automatisch eingestellten Wert auf denjenigen Wert, der der aktuellen Einstellung des von Hand verstell­ baren Potentiometers entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zum Steuern der Öffnung einer Irisblende einer Kamera oder der­ gleichen anzugeben, mittels der die Blendenöffnung beim Um­ schalten von einer Automatik- auf eine Verriegelungsbe­ triebsart sicher auf dem in der Automatikbetriebsart zuletzt eingestellten Wert gehalten wird.

Die Erfindung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegen­ stand abhängiger Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Schaltung unterscheidet sich von einer, wie sie in der zur nicht vorveröffentlichten Offenlegungs­ schrift DE 31 47 567 A1 gehörenden Voranmeldung beschrieben ist, dadurch, daß die Blendenöffnung in der Verriegelungsbe­ triebsart mit Hilfe eines Istwert-Signals geregelt wird, das der tatsächlichen Größe der Öffnung der Irisblende ent­ spricht, während bei der vorangemeldeten Schaltung das in der Automatikbetriebsart zuletzt eingestellte Belichtungs­ steuersignal abgespeichert wird und mit diesem Signal die Blende in der Verriegelungsbetriebsart auf Dauer angesteuert wird.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt der Steuersignalgenerator einen Zähler, der Impulse bis zum Erreichen eines der augenblicklichen Blendenöffnung entsprechen­ den Istwertsignals hochzählt und bei Signalgleichheit angehal­ ten wird. Der dabei erreichte Zählwert wird in einer Halte­ schaltung gespeichert, in ein Analogsignal verwandelt, bei Betrieb mit verriegelter Blende mit dem Istwertsignal ver­ glichen und zur elektronischen Einhaltung der vorhandenen Blen­ denöffnung über den Blendenantrieb ausgenutzt. Der Zähler wird periodisch mit der Video-Feldfrequenz rückgesetzt und zählt dann jeweils wieder hoch, bis Signalgleichheit mit dem Istwert­ signal besteht.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird kei­ ne Halteschaltung und statt dessen als Zähler ein Auf/Abwärts­ zähler verwendet, der mit dem Ziel der Signalangleichung selek­ tiv im Auf- oder Abwärtszählbetrieb betrieben wird. In der Betriebsart mit verriegelter Blende wird der bei Umschaltung auf diese Betriebsart vorhandene Zählwert im Zähler "einge­ froren" und als Sollwert für die Blendenöffnung benutzt.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches zumindest teilweise in Analogtechnik ausgeführt ist, wird ein analoges Blendensteuersignal in einem Kondensator gespeichert, um bei der Betriebsart mit verriegelter Blende durch einen Komparator o. dgl. mit dem Istwertsignal verglichen zu werden. Durch den Ausgang des Komparators wird der Blendenantrieb im Sinne der Aufrechterhaltung einer dem gespeicherten Blen­ densteuersignal entsprechenden Blendenöffnung angesteuert.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachste­ hend unter Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Aus­ führungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines schematischen Teil-Blockschaltbilds und eine dazugehörige Signaldarstellung,

Fig. 3 und 4 schematische Schaltbilddarstellungen zu zwei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung,

Fig. 5 eine grafische Darstellung zur Abhängigkeit einer durchgelassenen Lichtmenge von der Öffnung einer Irisblende, und

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild eines im Rahmen der Er­ findung anwendbaren Digital/Analogumsetzers.

Bei den nachstehend erläuterten Ausführungsbeispielen für eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Einstellen der Öffnung einer Irisblende - nachstehend auch kurz als "Blendensteuerein­ richtung" bezeichnet - tragen gleiche Eizelheiten gleiche Be­ zugszahlen. Aus Gründen der Vereinfachung wird das zugeordnete elektronisch/optische Gerät, vorzugsweise eine Videokamera 1 oder ein anderes Bildaufnahmegerät, kurz als "Kamera 1" be­ zeichnet.

In Fig. 1 gelangt einfallendes Licht durch eine Öffnung 4 einer Irisblende 2, die beispielsweise eine Drehblende und so ausge­ bildet ist, daß die Öffnung 4 in der einen Drehrichtung größer und in der Gegendrehrichtung kleiner wird, in das Bildaufnah­ meelement der Kamera 1. Die entsprechende Drehung der Iris­ blende 2 erfolgt durch einen mechanisch mit ihr gekoppelten und selektiv in der einen oder anderen Drehrichtung antreib­ baren Motor 3, vorzugsweise einem Gleichstrommotor.

Die Ansteuerung des Motors 3 erfolgt in Abhängigkeit von dem Helligkeitspegel des von der Kamera 1 erzeugten Videosig­ nals. Das wie üblich über einen Verstärker 7 an entsprechende Verarbeitungsschaltungen (nicht dargestellt) gehende erzeugte Videosignal aus der Kamera 1 wird zwecks Steuerung des Motors 3 einem aus einer Diode D₁ zur Gleichrichtung und einem an Masse gelegten Kondensator C₁ gebildeten Halbwellen-Spitzen­ wertdetektor 8 zugeführt, dessen RC-Zeitkonstante (D₁ wirkt auch als Widerstand) so gewählt ist, daß jeweils ein der Helligkeit des Videosignals entsprechender Mittelwert erfaßt und in dem Kondensator C₁ gespeichert wird. Wenn die Kamera 1 z. B. ein Farbbildaufnahmegerät ist, dann wird dem Detektor 8 die Luminanzkomponente des Videosignals zugeführt, die der durch die Öffnung 4 in die Kamera 1 gelangenden Lichtmenge proportional ist. Mit zunehmender Lichtmenge bzw. Objekthel­ ligkeit muß die Öffnung 4 kleiner werden, damit das Video­ signal oder zumindest dessen Luminanzkomponente einen gegebe­ nen Wert nicht übersteigt. Diese Lichtmengenregulierung er­ folgt durch eine entsprechende Anpassung der Öffnung 4 der Irisblende 2.

Ein z. B. als Differenzverstärker arbeitender Komparator 9 ist mit einem Eingang an den Verbindungspunkt zwischen D₁ und C₁ des Detektors 8, mit seinem zweiten Eingang an eine Bezugs­ spannung V_S angeschlossen, um die Videosignal-Helligkeit mit der Bezugsspannung V_S zu vergleichen und ein der ermit­ telten Differenz zwischen beiden Werten entsprechendes Aus­ gangssignal über eine Diode D₂ an den Motor 3 abzugeben.

Der den Spitzenwertdetektor 8 und den Komparator 9 umfassende Schaltungsteil bildet eine automatische Regelschaltung zur automatischen Anpassung der Öffnung 4 der Irisblende 2. Wenn durch zunehmenden Helligkeitswert des Videosignals die Span­ nung am Kondensator C₁ größer wird, dann rotiert durch ein entsprechendes Steuersignal aus dem Komparator 9 der Motor 3 in der Richtung, die zur Verkleinerung der Öffnung 4 der Blende 2 führt, bis der Sollwert der Helligkeit wieder vor­ handen ist. Bei abnehmender Helligkeit tritt der umgekehrte Regelvorgang ein.

Die Blendensteuereinrichtung in Fig. 1 enthält ferner eine erfindungsgemäße Blendenverriegelungsschaltung, mittels der die Öffnung 4 bei Bedarf in ihrer gegenwärtigen Größe ver­ riegelbar bzw. feststellbar ist. Die Blendenverriegelung um­ faßt einen Istwertgeber zur Abgabe eines der jeweiligen Größe der Öffnung 4 entsprechenden Istwertsignals, einen Soll­ wertgenerator zur Abgabe eines diesem Istwertsignal entsprechen­ den Sollwertsignals und eine Steuerschaltung, die den Motor 3 auf Einhaltung einer dem Sollwertsignal entsprechenden Größe der Öffnung 4 ansteuert. Der Istwertgeber ist in dem Beispiel von Fig. 1 ein Potentiometer 10 mit zwischen einer Spannung V_CC und Masse liegendem Widerstand und einem mechanisch mit der Irisblende 2 gekoppelten Schleifer. Die der Blendenöff­ nung entsprechende Schleiferstellung ergibt jeweils eine Ab­ greifspannung V_I1 (Teilspannung von V_CC), die das Istwert­ signal bildet.

Der Sollwertgenerator wird in Fig. 1 aus einem Komparator 12, Zähler 13, einer Latch-Schaltung 17 und einem Digital/Analog­ umsetzer 18 gebildet. Dem Zähler 13 werden über einen Eingang 14 Zählimpulse in Form von Taktimpulsen P_CK zugeführt, die beispielsweise synchron zur horizontalen Elektronenstrahlab­ lenkung der Video-Kamera 1 erzeugt werden und dann eine Fre­ quenz von 15,75 kHz haben; sie werden vom Zähler 13 aufwärts gezählt. Außerdem erhält der Zähler 13 über einen Eingang 15 Rücksetzimpulse S_R, z. B. mit der Fernseh-Feldrasterfrequenz von 60 Hz. Der Zähler 13 zählt die Taktimpulse P_CK nur so lange, wie ein vom Ausgang des Komparators 12 an einen Zählereingang EN gelangendes Aktiviersignal beispielsweise negative Polarität hat; wenn dieses Signal Null oder von positiver Polarität ist, sperrt es den Zähler 13.

Die dem Zähler 13 über einen Schalter 6 nachgeschaltete Latch- Schaltung 17 übernimmt bei geschlossenem Schalter 6 laufend die neuesten Zählwerte und speichert bei geöffnetem Schalter jeweils den letzten Zählwert vom Zähler 13. Die Schaltung 17 ist über einen anderen Eingang auch mit dem Ausgang des Komparators 12 verbunden.

Der beispielsweise gemäß Fig. 6 aufgebaute Digital/Analog­ umsetzer (kurz D/A-Umsetzer) 18 führt einem Eingang des Kom­ parators 12 den zählwertabhängigen Ausgang der Latch-Schal­ tung 17 in analoger Form als Sollwertsignal V_I2 zu; dieses Steuersignal wird größer, wenn der Zählwert des Zählers 13 zunimmt.

Der ähnlich dem Komparator 9 ausgebildete Komparator 12 ver­ gleicht das Sollwertsignal V_I2 mit dem an seinen anderen Ein­ gang gelangenden Istwertsignal V_I1 aus dem Potentiometer 10 und gibt im vorliegenden Fall bei V_I2 < V_I1 ein negatives, bei V_I2 < V_I1 ein positives und bei V_I2 = V_I1 ein Null betra­ gendes Steuersignal an den Zähler 13 sowie über eine Diode D₃ an einen Schalter 5 ab.

Bei Normalbetrieb der Blendensteuereinrichtung, wenn wie in Fig. 1 dargestellt der Schalter 5 offen und Schalter 6 geschlos­ sen sind, erfolgt die automatische Regulierung der Öffnung 4 der Irisblende 2 durch die in Fig. 1 dargestellte automatische Steuerschaltung. Die wie mechanische Schalter dargestellten Schalter 5 und 6 können Halbleiter-Schalterelemente sein, die durch ein von einem Eingang 16 bezogenes Umschalt- oder Blendenverriegelungssignal S_C umgeschaltet werden; diese Schaltsignale S_C werden auch zum Außerbetriebsetzen des Kom­ parators 9 benutzt.

Nachstehend wird in Verbindung mit Fig. 2, wo der Verlauf des vom Ausgang des D/A-Umsetzers 18 bezogenen Sollwertsignals V_I2 aufgetragen ist, der Betriebsablauf der Blendenverriegelungs­ schaltung von Fig. 1 beschrieben. Sobald das stufenförmig an­ steigende Steuersignal V_I2 dem der Blendenöffnung 4 ent­ sprechenden Istwertsignal V_I1 gleich geworden ist, stoppt der Komparator 12 durch Abgabe eines Sperrsignals den Zähler 13, und die Latch-Schaltung 17 liefert ab sofort ein konstan­ tes digitales Zählsignal an den D/A-Umsetzer; jetzt ist V_I2 = V_I1. Der letzte Zählwert in der Latch-Schaltung 17 bleibt bis zum Rücksetzen des Zählers 13 oder bis zur Um­ schaltung auf eine andere "Betriebsart mit verriegelter Blende" in Schaltung 17 gespeichert.

Bei der normalen Betriebsart mit automatischer Blendenregu­ lierung wird der Zähler 13 jeweils durch einen Rücksetzim­ puls S_R auf einen Anfangszählwert zurückgesetzt, z. B. auf Zählwert Null, den die ebenfalls rückgesetzte Latch-Schaltung 17 über den Umsetzer 18 als analoges Sollwertsignal V_I2 wei­ tergibt. Durch ständiges Wiederholen dieser Vorgänge entsteht der in Fig. 2 dargestellte stufenförmige Anstieg des Signals V_I2 mit einem zur Feldwechsel bzw Bildsynchronsignal-Fre­ quenz synchronen Rhytmus.

Wenn das Blendenverriegelungssignal S_C, vorzugsweise aus mit­ tels z. B. einer Torschaltung mit dem Sperrsignal des Kompara­ tors 12 synchronisiert, am Eingang 16 ansteht, wird bei Zu­ stand V_I2 = V_I1 der Schalter 6 geöffnet, so daß die Latch­ Schaltung 17 das Signal V_I2 speichert und permanent abgibt. Rücksetz- und Aufwärtszähl-Vorgänge des Zählers 13 sind jetzt ohne Einfluß auf den in der Latch-Schaltung gespeicherten Zählwert.

Durch das Blendenverriegelungssignal S_C wird auch der Kompara­ tor 9 außer Betrieb gesetzt und der Schalter 5 geschlossen. Sollte sich trotz festgelegtem Sollwertsignal die Öffnung 4 der Irisblende 2 verändern, dann würde der Motorregelkreis der Blendenverriegelungsschaltung das entsprechend abgewichene Istwertsignal V_I1 umgehend wieder dem Sollwertsignal V_I2 an­ gleichen und damit die Größe der Öffnung 4 auf den gegebenen Sollwert bringen - ohne Berücksichtigung von Helligkeitswert- Änderungen des Ausgangs- bzw. Videosignals der Kamera 1. Bei der Betriebsart mit verriegelter Blende ist das Sollwertsig­ nal V_I2 ein konstanter Bezugswert für das Blendenöffnungs- Istwertsignal, das gewissen Schwankungen unterworfen sein kann, welche die Regelschaltung immer wieder ausgleicht.

Nach Wiederherstellung der Normalbetriebsart entfällt das Sig­ nal S_C, der Schalter 5 ist jetzt offen und der Schalter 6 ge­ schlossen, der Komparator 9 arbeitet wieder wie weiter oben erläutert, so daß die Regelschaltung die Öffnung 4 der Iris­ blende 2 jetzt wieder automatisch den ermittelten Helligkeits­ werten nachsteuert.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Zähler 13 bei Erreichen der Bedingung V_I2 = V_I1 durch den Komparator 12 rückgesetzt und vorzugsweise erst dann der Schal­ ter 6 geöffnet.

Als Abwandlung gegenüber Fig. 1 könnte das digitale Zählsignal des Zählers 13 parallel der Latch-Schaltung 17 und dem D/A- Wandler 18 zugeführt werden und, bei Auftreten des Umschalt­ signals S_C, der in der Latch-Schaltung 17 gehaltene Zählwert in den D/A-Umsetzer abgegeben werden. Entsprechende Schalter und/oder Torschaltungen müßten vorhanden sein.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist k e i n e Latch-Schaltung 17 vorhanden, und an Stelle des Zählers 13 (Fig. 1) befindet sich ein Auf­ wärts/Abwärtszähler 13′, welcher die Taktsignale P_CK vom Ein­ gang 14 in Abhängigkeit von durch den Komparator 12 erzeugten Auf- oder Ab-Befehlen aufwärts bzw. abwärts zählt.

Bei Normalbetrieb mit automatischer Blendenregulierung (das Verriegelungssignal S_C fehlt) wird jeder über den D/A-Umsetzer 18 in das entsprechende analoge Sollwertsignal V_I2 verwandel­ te Augenblicks-Zählwert durch den Komparator 12 mit dem Ist­ wertsignal V_I1 verglichen und die Blendenöffnung durch den Motor 3 entsprechend reguliert. Wenn V_I2 < V_I1 geworden ist, wird der Zähler 13′ durch Abgabe eines Ab-Befehls aus dem Komparator 12 wieder auf Abwärtszählbetrieb gesteuert. Sobald V_I2 < V_I1 geworden ist, schaltet der Komparator 12 den Zähler 13′ wieder auf Aufwärtszählen um, und so fort. Folglich "pen­ delt" bei dieser Regelungsart der Zähler 13′ und dessen Zähl­ wert ständig um den Bereich des Istwerts der Blendenöffnung.

Mit Zugang des Umschalt- bzw. Verriegelungssignals S_C wird in dem Zähler 13′ der letzte Zählwert gespeichert und ab sofort als Sollwertsignal zur Steuerung des Motors 3 über den jetzt geschlossenen Schalter 5 benutzt. Die Größe der Blendenöff­ nung 4 ist jetzt auf den im Augenblick des Auftretens des Sig­ nals S_C vorhandnen Wert verriegelt.

Trotz verriegelter Blende hat der Kameramann bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 3 die Möglichkeit, bei Bedarf die Größe der an sich verriegelten Blendenöffnung in gewissen Gren­ zen durch selektives kurzzeitiges Aktivieren des Zählers 13′ während einiger Taktimpulse P_CK in Auf- oder Abwärtsrichtung zu verändern.

Die in den Fign. 1 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im wesentlichen in Digitaltechnik, das nachste­ hend erläuterte dritte Ausführungsbeispiel von Fig. 4 dagegen in Analogtechnik ausgeführt. Ein Speicherkondensator C₂ der Blendenverriegelungsschaltung von Fig. 4 wird bei Normalbetrieb über einen in dieser Betriebsart geschlossenen und dabei auch eine Kurzschluß- oder Niedrigwiderstand-Brücke über die zwei Eingänge des Komparators 12 bildenden Schalter 26 auf die vom Potentiometer 10 abgegebene Istwertspannung V_I1 aufgeladen. Der Ausgang des Komparators 12 ist über einen Transistor 23 in Emitterfolgerschaltung mit dem Blendenantriebsmotor 3 verbunden. Ein mechanisch mit dem Schalter 26 gekoppelter und bei Normal­ betrieb offener Schalter 25 dient, wenn beide Schalter 25 und 26 durch das Umschaltsignal S_C in die andere Schaltstellung umge­ schaltet sind, der Versorgung des invertierenden Eingangs von Komparator 9 über eine Diode D₄ sowie des Kollektors von Tran­ sistor 23 mit einer Spannung +V_CC.

Im Normalbetrieb wird die Öffnung 4 der Blende durch den Detektor 8 und Komparator 9 der Regelschaltung automatisch nach dem Hel­ ligkeitswert des Videosignals der Kamera 1 gesteuert. Die Lade­ spannung des Kondensators C₂ ist V_I2 = V_I1. Der Komparator 12 ist durch den geschlossenen Schalter 26 und der Transistor 23 durch den offenen Schalter 25 außer Betrieb gesetzt.

Bei der Umschaltung auf die Betriebsart mit verriegelter Blende werden durch das Signal S_C der Schalter 25 geschlossen und der Schalter 26 geöffnet. Solange die Betriebsspannung +V_CC an dem Punkt "a" der Schaltung in Fig. 4 größer als die Bezugsspannung V_S ist, wird der Motor 3 nicht durch den Komparator 9 sondern durch den Transistor 23 mit Strom gespeist, und zwar in Ver­ bindung mit dem jetzt aktivierten Komparator 12 in Abhängigkeit von dem jetzt permanent auf V_I2 = V_I1 aufgeladenen Kondensa­ tor C₂. Der als Emitterfolger geschaltete Transistor 23 gleicht jede etwa auftretende Abweichung des Istwertes V_I1 vom Soll­ wert V_I2 durch entsprechende Ansteuerung des Motors 3 aus, so daß die Irisblende 2 den zum Zeitpunkt des Auftretens des Sig­ nals S_C vorhandenen Öffnungswert konstant behält.

Auch bei dieser Ausführung gemäß Fig. 4 hat der Kameramann die Möglichkeit, bei Betrieb mit verriegelter Blende die Blenden­ öffnung in bestimmten Grenzen zu verändern. Diese Möglichkeit wird durch eine entsprechende Änderung der Sollwertspannung V_I2 mittels eines Potentiometers 19 erreicht, dessen Widerstand zwischen der Spannung +V_CC und Massepotential liegt und dessen Schleifer 20 mit dem Fußpunkt des Speicherkondensators C₂ ver­ bunden ist. Durch manuelle Verstellung des Schleifers 20 wird eine gewünschte Blendenöffnung vorgegeben.

In der Praxis besteht eine nicht-lineare Abhängigkeit zwischen der Größe der Blendenöffnung und der durch die Blendenöffnung 4 in die Kamera 1 einfallenden Lichtmenge L. Diese nicht-lineare Abhängigkeit ist in Fig. 5 durch die gekrümmte Kurve A darge­ stellt. Als Maß für die Blendenöffnung ist hier der Drehwinkel R der Irisblende aufgetragen. Mit zunehmender Öffnungsgröße wird auch die durchgelassene Lichtmenge L größer. Zur Erzie­ lung einer linearen Abhängigkeit (Gerade C in Fig. 5) wird der Steuerschaltung eine entgegengesetzt nicht-lineare Kenn­ linie nach Kurve B in Fig. 5 verliehen. Zur Realisierung die­ ser gewollten Nicht-Linearität kann zum Beispiel in den Aus­ führungsbeispielen von Fig. 1 und 3 der D/A-Umsetzer 18 eine der Kurve B in Fig. 5 entsprechende Kennlinie aufweisen. Damit ist eine lineare Abhängigkeit zwischen der Helligkeit L und der Blendenöffnung (Drehwinkel R) nach der Geraden C in Fig. 5 erreichbar.

In einem derartigen nicht-linearen D/A-Umsetzer 18 kann ein leiterförmiges Widerstandsnetzwerk 21 gemäß Fig. 6 verwendet werden. Ein 8-Bit-Zähler ist Bit für Bit jeweils an einen Wi­ derstand mit einem Wert 2R angeschlossen, und jeweils zwei be­ nachbarte Bits sind durch einen Widerstand mit dem Wert R über­ brückt. Das analoge Ausgangssignal V_I2 wird am Fußpunkt des Netzwerks abgegriffen, der über den Widerstand 2R mit Masse verbunden ist. Mit jeder Zählwertänderung des Zählers 13 er­ folgt eine entsprechende Änderung des analogen Sollwertsignals V_I2 nach Kurve C.

Statt mit dem digitalen Zählausgang des Zählers 13 kann das Netzwerk 21 auch mit dem digitalen Ausgangssignal der Latch- Schaltung 17 (Fig. 1) oder des Aufwärts/Abwärtszählers 13′ (Fig. 3) gespeist werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 kann die lineare Charakteristik gemäß Kurve C in Fig. 5 durch einen entsprechen­ den nicht-linearen Widerstandsverlauf nach Art von Kurve B in Fig. 5 realisiert werden.

Die erfindungsgemäße Blendensteuerschaltung ist nicht nur für eine durch einen Motor verstellbare Irisblende 2 sondern beispielsweise auch für mechanisch oder elektronisch gesteuerte Blendenanordnungen wie beispielsweise ein Ablenk­ gitter geeignet. In diesem Fall werden die Ausgangssignale der Komparatoren 9 und 12 selektiv einer elektronischen Blenden­ steuerung zugeführt.

Ferner kann das Sollwertsignal V_I1 in Form einer veränder­ lichen Spannung statt durch ein Potentiometer auch durch ein Magne­ toresistenz-Element, ein optisch gekoppeltes Element o. dgl. erzeugt werden. In jedem Fall muß dieses Element ein der Po­ sition, Einstellung oder tatsächlichen Öffnung der Irisblende entsprechendes Signal abgeben.

Die Video-Kamera 1 kann eine elektronische Bildaufnahmeröhre, einen Halbleiter-Photodetektor, einen CCD-Bildsensor o. dgl. enthalten. Die Kamera 1 kann alternativ auch eine photografische Kamera o. dgl. sein.

Claims (26)

1. Schaltung zum Steuern der Öffnung der Irisblende einer Kamera oder dergleichen, mit:

• - einem Antrieb zum Verstellen der Öffnung der Irisblende,
• - einem Sensor zur Erfassung des Helligkeitswertes eines von der Kamera erzeugten Signals,
• - einer Regelschaltung zum automatischen Steuern des Blendenantriebs in Abhängigkeit vom ermittelten Helligkeitswert,
• - einem Geber zur Erzeugung eines der tatsächlichen Größe der Öffnung der Irisblende entsprechenden Istwert-Signals und
• - einem Steuersignalgenerator, der mit dem Istwertgeber verbunden ist und in Abhängigkeit von dem Istwert-Signal der Blendenöffnung ein Blendensteuersignal erzeugt,

gekennzeichnet durch:

• - eine Umschalteinrichtung (5, 6) zur Auswahl entweder eines automatischen Betriebs, bei dem der Blendenantrieb in Abhängigkeit von dem erfaßten Helligkeitswert gesteuert wird, oder einer Betriebsart mit verriegelter Blende, bei der die vor dem Umschalten zuletzt bei automatischem Betrieb festgelegte Größe der Öffnung (4) der Blende (2) unabhängig vom vorhandenen Helligkeitswert bzw. dessen Schwankungen eingehalten wird, und
• - eine Blendenverriegelungsschaltung (12, 17, 13′, C₂) zum Speichern des letzten Wertes der Blendensteuersignale, der vor dem Umschalten auf die Betriebsart mit verriegelter Blende anlag, und zur Ansteuerung des Blendenantriebs (3) in Abhängigkeit der Differenz zwischen dem gespeicherten Steuersignal und dem tatsächlichen Blendensignal.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalgenerator einen aus zugeführten Impulsen (P_CK) ein digitales Zählsignal erzeugenden Zähler (13) mit über einen Eingang (15) zuführbaren Rücksetzimpulsen (S_R), einen das digitale Zählsignal in ein entsprechendes Analogsignal umsetzenden Digital/Analogwandler (18) und einen Komparator (12), der die Zählung jeweils dann anhält, wenn das Analogsignal dem Istwertsignal zumindest annähernd gleich wird, damit das erreichte Analogsignal als Blendensteuersignal verwendet werden kann, umfaßt.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenverriegelungsschaltung eine mit dem Zähler (13) verbundene Halteschaltung (17), die in der Betriebsart mit verriegelter Blende das vor der Um­ schaltung vorhandene letzte digitale Zählsignal des Zählers speichert und an den D/A-Umsetzer (18) abgibt, und einen den Antrieb (3) der Irisblende (2) ansteuernden Komparator (12) aufweist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung zu ei­ nem Zeitpunkt nach Abschaltung des Zählers die Umschaltung auf Betrieb mit verriegelter Blende durchführt, damit die Halteschaltung den höchsten erreichten Zählwert des Zählers festhält.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung einen Um­ schalter (5; 23) zur selektiven Verbindung des Ausgangs des Komparators (12) mit dem Blendenantrieb (3) enthält.

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (13′) so ausgebildet und gesteuert ist, daß in Verbindung mit den zugeführten Im­ pulsen (P_CK) ein etwa der augenblicklichen Größe der Öffnung (4) der Blende (2) entsprechendes digitales Zählsignal erzeugt wird.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler ein in seiner Zählrich­ tung abhängig von der Größe der Blendenöffnung umsteuerbarer Aufwärts/Abwärtszähler (13′) ist.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Zählsignal des Zählers (13′) in Form eines durch einen D/A-Umsetzer umgewandelten Ana­ logsignals einem nachgeschalteten Komparator (12) zugeführt wird, der das Analogsignal mit dem Istwertsignal bezüglich der Blendenöffnung vergleicht und abhängig davon die Zählrichtung des Zählers bestimmt.

9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb mit verriegelter Blen­ de der Zähler (13′) gesperrt und der Ausgang des Komparators (12) mit dem Blendenantrieb (3) verbunden ist.

10. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalgenerator einen das Istwertsignal bezüglich der Blendenöffnung aufnehmenden und speichernden Speicher (C₂)aufweist.

11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher ein Speicherkonden­ sator ist.

12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenverriegelungsschal­ tung einen Schalter (26), der den Speicherkondensator (C₂) nur bei Normalbetrieb mit dem Istwertsignal-Geber (11) ver­ bindet, und einen Komparator (12) aufweist, der bei Betrieb mit ver­ riegelter Blende das Istwertsignal mit dem im Speicherkon­ densator gespeicherten Signal vergleicht und demgemäß den Blendenantrieb (3) steuert.

13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (12) als Diffe­ renzverstärker arbeitet, dessen zwei Eingänge bei Normalbe­ trieb durch einen Schalter (26) kurzgeschlossen sind.

14. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Komparators (12) über einen als Emitterfolger geschalteten Transistor (23) mit dem Blendenantrieb (3) verbunden ist.

15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor bei Betrieb mit verriegelter Blende eine Arbeitsspannung von einer entsprechen­ den Quelle erhält.

16. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendenantrieb einen Motor (3) enthält.

17. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Spitzenwertde­ tektor (8) mit einer auf Erfassung eines Pegelmittelwertes des Helligkeitsignals ausgerichteten Zeitkonstante ist.

18. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (10) mechanisch mit dem Blendenantrieb gekoppelt ist und eine der Blendenöffnung entsprechende Spannung (V_I1) abgibt.

19. Schaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber als Potentiometer ausgebildet ist.

20. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Regelschaltung einen Komparator (9) enthält, der ein Bezugssignal (V_S) mit dem von der Kamera (1) erzeugten Helligkeitssignal vergleicht und den Blendenantrieb im Normalbetrieb so ansteuert, daß eine Differenz zwischen beiden Signalen ausgeglichen wird.

21. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (13) durch eine Im­ pulsquelle (S_R) mit Video-Feldwechselfrequenz rückgesetzt wird; daß die Umschalteinrichtung (5, 6 bzw. 5) bei Nor­ malbetrieb den Zähler mit der Halteschaltung verbindet so­ wie den Komparator (12) von dem Blendenantrieb trennt und bei Betrieb mit verriegelter Blende diese beiden Schalt­ funktionen umkehrt; und daß das Umschalten der Umschaltein­ richtung durch die Impulsguelle (S_R) ausgelöst wird.

22. Schaltung nach Anspruch 21 in Verbindung mit einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung aus­ schließlich und nur bei Betrieb mit verriegelter Blende den Ausgang des Komparators (12) mit dem Antrieb (3) der Blende verbindet.

23. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sondereinrichtung, über die bei der Betriebsart mit verriegelter Blende der Zählwert des Zählers (13; 13′) bei Bedarf veränderbar ist, um damit eine entsprechende Änderung der Öffnung (4) der Irisblende (2) zu bewirken.

24. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenverriegelungsschal­ tung in Analogtechnik ausgeführt ist und einen Kondensator (C₂) zur Speicherung des als Spannung vorliegenden Istwert­ signals enthält, der bei Normalbetrieb durch einen in dieser Betriebsart die beiden Eingänge des Komparators (12) über­ brückenden Schalter (26) mit dem Istwertgeber (10) verbun­ den ist; und daß in der Betriebsart mit verriegelter Blen­ de der Schalter (26) geöffnet, der Komparator (12) dadurch aktiviert und die Öffnung (4) der Blende (2) auf eine dem in dem Kondensator (C₂) gespeicherten Signalwert entspre­ chende Größe einreguliert wird.

25. Schaltung nach Anspruch 24 in Verbindung mit 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Sondereinrichtung einen veränderbaren Widerstand (19) zum Ändern des in dem Kon­ densator (C₂) gespeicherten Signalwertes aufweist.