Система автоматического управления экспозицией для фотоаппарата
СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПОЗИЦИЕЙ ДЛЯ ФОТОАППАРАТА , содержащая два логарифмических элемента, два транзистора, эмиттеры которых через соответствующие резисторы соединены с общей шиной источника питания, с которой соединены первые выводы логарифмирующих элементов , резисторы ввода диафрагмы, чувствительности пленки, выдержки и установки нуля, дифференциальный усилитель, выходом соединенный с входом запоминающего устройства, ключ которого кинематически соединен с зеркалом фотоаппарата, а инвертирующий вход соединен с коллектором первого транзистора, базой соединенного с вторьам выводом первого логарифмирующего элемента, гальванометр , электронный затвор и фотоприемник , один вывод которого соединен с вторым выводом второго логарифмирующего элемента и с базой второго транзистора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и термостабильности, в нее введены два дополнительных дифференциальных усилителя, дополнительный логарифми- . рующий элемент, дополнительный транзистор , три согласованных пары транзисторов с противоположной основным транзистором структурой, шесть дополнительных резисторов, источник опорного напрягсения и двухпозиционный переключатель на два направления, через первый ключ которого в положении. соответствующем автоматическому режиму работы, фотоприемник соединен с шиной источника питания, а эмиттер дополнительного транзистора соединен через второй ключ и через параллельно включенные резисторы ввода диафрагмЕЛ и чувствительности пленки с общей ыиной источника питания, с которой эмиттер дополнительного транзистора соединен через резистор установки нуля непосредственно, в положении, соответствующем ручному управлению выдержками электронного затвора фотоаппарата , второй вывод второго логарифмирующего элемента соединен через первый ключ и через первый допол1 нительный резистор с шиной и.сточника питания, а эмиттер дополнительносл го транзистора соединен через второй ключ и через резистор ввода вые держки с общей ИННОЙ источника питания , база дополнительного транзистора соединена через второй дополнительный резистор с шиной источника питания и с вторым выводом дополнительного логарифмирующего элемента, первый вывод которого соединен с ел общей шиной источника питания, а коллектор через третий дополнительный резистор соединен с шиной ис4 точника питания и с неинвертирующим ВХОДОМ первого дополнительного ас | дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения , с неинвертирующим входом основного дифференциального усилителя и инвертирующим входом основного дополнительного дифференциального усилителя, а выход первого дополнительного дифференциального усилителя соединен с базами первой согласованной пары транзисторов, коллектор одного из которых соединен с эмиттером дополнительного транзистора, а коллектор другого с эмиттером второго основного тран
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) Ч51) Й 03 В 7 08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ)ТИЙ
И АВТОРСИОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3337645/18-10 (22) 10.09.81 (46) 30.10.83. Бюл. М 40 (72) А.В.Чурбаков (53) 771.376.355 (088.8) (56) 1. Патент США Р 414633, кл. 354-24, опублик. 1979.
2, Авторское свидетельство СССР
Р 794585, кл. G 03 В 7/08, 1978 (прототип). (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПОЗИЦИЕЙ ДЛЯ ФОТОАППАРАТА, содержащая два логарифмических элемента, два транзистора, эмиттеры которых через соответствующие резисторы соединены с общей шиной источника питания, с которой соединены первые выводы логарифмирующих элементов, резисторы ввода диафрагмы, чувствительности пленки, выдержки и установки нуля, дифференциальный усилитель, выходом соединенный с входом запоминающего устройства, ключ которого кинематически соединен с зеркалом фотоаппарата, а инвертирующий вход соединен с коллектором первого транзистора, базой соединенного с вторым выводом первого логарифмирующего элемента, гальванометр, электронный затвор и фотоприемник, один вывод которого соединен с вторым выводом второго логарифмирующего элемента и с базой второго транзистора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и термостабильности, в нее введены два дополнительных дифференциальных усилителя, дополнительный логарифмирующий элемент, дополнительный транзистор, три согласованных пары транзисторов с противоположной основным транзистором структурой, шесть дополнительных резисторов, источник опорного напряжения и двухпоэиционный переключатель на два направления, через первый ключ которого в положении, соответствующем автоматическому режи му работы, фотоприемник соединен с шиной источника питания, а эмиттер дополнительного транзистора соединен через второй ключ и через параллельн включенные резисторы ввода диафрагмы и чувствительности пленки с общей ши ной источника питания, с которой эмиттер дополнительного транзистора соединен через резистор установки нуля непосредственно, в положении, соответствующем ручному управлению выдержками электронного затвора фотоаппарата, второй вывод второго логарифмирующего элемента соединен через первый ключ и через первый допол нительный резистор с шиной источника питания, а эмиттер дополнительного транзистора соединен через второй ключ и через резистор ввода выдержки с общей шиной источника питания, база дополнительного транзистора соединена через второй дополнительный резистор с шиной источника питания и с вторым выводом дополнительного логарифмирующего элемента, первый вывод которого соединен с общей шиной источника питания, а коллектор через третий дополнительный резистор соединен с шиной источника питания и с неинвертирующим входом первого дополнительного дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, с неинвертирующим входом основного дифференциального усилителя и инвертирующим входом основного дополнительного дифференциального усилителя, а выход первого дополнительного дифференциального усилителя соединен с базами первой согласованной пары транзисторов, коллектор одного из которых соединен с эмиттером дополнительного транзистора, а коллектор другого с эмиттером второго основного тран3НсТора, коллектор которого соединен с одним выводом четвертого дополнительного резистора, другой вывод которого соединен с шиной ис.точника питания, к с неинвертирующкм B Iîäîì второго дополнительного дифференциального усилителя, выходом соединенного " базами второй согласованной пары транзксторов, коллектор одного кз которых соединен с эмкттером второго основного транзистора, а коллектор другого через гальванометр, параллельно которому подключен пятый дополни„тельный резистор, соединен с эмкттером первого основного Tpa}IBHOTCсэа 1< ОЛЛ. ИТОЖНОМ СО"- ((1;!«2-«1«O} ;; (rBP-=3 ше cTo!! допОлни l ("ël HHA i>ñ.« : ТGp с ши}lой исто I HH!<ä питаllия ° еь(!
<ОТOP}!!< .—;,ЕЛИ НЕН (,(.-ОС>- —,.: Я?-:ВОДОМ первого логаркфмкр>ющего элемента, а коллектор друго:-О сс»ди? -e} с
ВХОДОМ 3 >f e)< TPO?«HOI O 3 а 7B0 >cl (П РИ ЕМ эмиттеры всех согласов а-". H}- H пар
ТраН3НсТороВ coеди eHû с ш;- =.Й исто 1ника питания,- а все логариф::(«рую(щие
Э ПЕI:1(— . 1 .ГЬ: ВЫПОЛНЕНH! Н В т .- В: < с :С. " .(:Эа Х (COBJlG.COBB}!Hi"i"-.I C ПO? ".. i< - Н "Ы.::.
COOTBe TC TBytOt. ИМИ т(за Н с-., (.:"
Изобретение относится к приборостроению, а именно к кинофототехнике, и может быть использовано в
aBтоматических фотоаппаратах высокого класса.
Известно устройство для автоматического управления экспозицией фотоаппарата(содержащее логарифмирующие элементы, транзксторь(, резисторы ввода, гальванометр, электронг» ный затвор к фотопркемник ((11, Недостатком устройства я ляется то, что ppзисторы ввода экспозицисонных параметров должны иметь нелинейную характеристику.
Наиболее близкой к изобретению является система автоматического управления экспозицией для фотоаппарата, содержащая два логарифмирующих элемента, два транзис ора( эмиттеры которых через соответствующие резисторы соединены с общей шиной источника питания, с которой соединены первые выводы логарифмкрующих элементов, резисторы ввода диаФрагмы, чувствительности плен-. ки, выдержки и установкк нуля, дифференциальный усилитель, выходом соединенный с входом запоминающегo устройства, ключ которого ккнематически соединен с Båðêàëoì фотоап— карата, а кнвертирующпй вход соединен с коллектором первого тран"-ис-..ора, базой соединенного с вторым выводом первого логарифмирующего элемента, гальванометр, электронный затвор и фотоприемник, один вывод которого соединен с вторым выводом второго логарифмирующего элемента и с базой второго транзистора (2" .
Недостатками устройства явля<>тся сложность схемы, ограниченная точность, термостабильность и низкая технологичность.
I1ю1h и >Об(>с, е";-;?« I — l i (. -,(>(е : ности и те;>мостабильнc(. Tl«.
ДЛЯ ДОСТ 1 .!?
В СИСТ ЕМУ c»ВтоМатИЧЕСКОГO, ПРВВЛЕНН?I Э КСПО 3 ИЦИС (Й ДЛЯ ф отсс«П> lаРс(Та введены дв.. дополн:.Тел -:-i}I (диффе,::,:".—
Lèàëü }(ых тlс: ил}!" е> 1 7!Hi = Г. ь - ?>?( логарифмH!lóþ:i,(>Й,.;(е(м» l дс полни >ill
1«ы Й T р В I! 3 и с. T op > p и (. .Г! а с О Б с>. -! н (-- х Il а " Ы Т Pc: Н 3 И 1 ОРОВ С l i!)(>ТИ! (ПОТ. О)((НO
OC HOB ?tHI:«T >a }«3 ?>C ТО«>а М "TP : ><-,,r}>O(i(.
L- -СТЬ 1«ОП(зс(tH 1 б ЛЬН1.(}(k. И(ГС" >ОЯ ".c тс)ч((и к 01 (()pl- >1 О (! ап ря:! Рн}(я и дв к
ПОЭИЦИО?«}" "1;i т>ЕРЕК>(1(>Ч=-1 ТС Л1-, }:.;.(!(Bc(;«аПРВВЛЕНИЯ, - PPC»3 («ЕРВ(СЙ(КЛЮ ; КОтс -. рого в положении(ссо ветствую,е. автоматичес:кому режиму работы, фотоПР ЕМПИК СС>ЕДИНЕH С !>(l !(ОИ ИС "ГО HHI(B пи:ания „а змиттср дог.олните.««но«(«
TPB t! 3 i!C TOP c. СОЕДИНЕН Ч ЕРЕ 3 Б О(РОЙ клю"= }i че}зез параллельно B! РЕBHCTOPB(ВВОДа ДИВ О(РВГМ}(И ")r BCTB }l ТЕЛЬ НОС ТК Г(ЛЕНКИ С Об(>(с=:Й Ш(ИНОЙ ИС— точника пктанкя, с которой эмиттер ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО TPaH3HCTOPc (.OЕДКНeн через ре3ècòî(o установки нуля не посредственно, в полов:е(ии, с.оотЯЕтСтВУЮЩЕМ РУЧНОМУ УПРВВЛЕНИЮ Br. держкамк электронного затвора Фотоаппарата, второй вывод второго логаркфмирую((его эгемента соединен че>эез первый клlвч и чере3 первый дОПОлн»:— тельный резистор с шиной источника питания, а эмиттер дополнит(3J!! Ho} транз (cTopc, соединен через второй ключ и через резистор ввода зыдержки с общей шиной источника питания, база допол}(ительного транзистора соедкненВ через второй дополнительный РЕЗИСТОР C ШИНОЙ ИСTO?IHHKc ПИТВНИЯ и с вторым выводом допслнитеяьного логарифмкрующего элемента, первый вывод которого соединен в общей шиной ис-(о:::-:ИНВ питания, а к.-.>ллек1051487 60 тор через третий дополнительный резистор соединен с шиной источника питания и с неинвертирующим входом первого дополнительного дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, с неинвертирующим входом основного дифференциального усилителя и с неинвертирующим входом второго дополнительного дифференциального усилителя, а выход первого дополнительного дифференциального усилителя соединен с базами первой согласованной пары транзисторов, коллектор одного из которых соединен с эмиттером дополнительного транзистора, а коллектор другого с эмиттером второго основного транзистора, коллектор которого соединен с одним выводом четвертого дополнительного резистора, другой вывод которого соединен с шиной источника питания, и с неинвертирующим входом второго дополнительного дифференциального усилителя, выходом соединенного с базами второй согласованной пары транзисторов, коллектор одного из которых соединен с эмиттером второго основного транзистора, а коллектор другого через гальванометр, параллельно которому подключен пятый дополнительный резистор, соединен с эмиттером первого основного транзистора, коллектором соединенного через шестой дополнительный резистор с шиной источника питания, выход запоминающего устройства соединен с базами треть ей согласованной пары транзисторов, коллектор одного из которых соединен с вторым выводом первого логарифмирующего элемента, а коллектор другого соединен с входом электронного затвора, причем эмиттеры всех согласованных пар транзисторов соединены с шиной источника питания, а все логарифмирующие элементы выполнены на транзисторах, согласованных с подключенными к ним соответствующими транзисторами. На чертеже показана принципиальная.схема устройства. Устройство содержит два логарифмирующих элемента 1 и 2, первый 3 и второй 4 транзисторы, эмиттеры которых через соответствующие резисторы 5 и 6 соединены с общей шиной источника 7 питания, резистор 8 ввода диафрагмы, резистор 9 ввода чувствительности пленки, резистор 10 ввода выдержки и резистор 11 установки нуля, дифференциальный усилитель 12, выход которого соединен с входом запоминающего устройства 13, ключ 14 которого кинематически соединен с зеркалом 15, а инвертирующий вход соединен с коллекто5 S0 ром первого транзистора 3, база которого соединена с первым логарифмирующим элементом 1, гальванометр 16, электронный затвор 17, и Фотоприемник 18, один вывод которого соединен с вторым выводом второго логарифмирующего элемента 2 и с базой второго транзистора 4, два дополнительных дифференциальных усилителя 19 и 20, дополнительный логарифмирующий элемент 21, дополнительный транзистор 22, три согласованных пары транзисторов 23-25 с противоположной основным транзисторам 3 и 4 структурой, шесть дополнительных резисторов 26 — 31, источник 32 опорного напряжения и двухпозиционный переключатель 33 на два направления, через первый ключ 34 которого в положении,соответствующем автоматическому режиму работы, Фотоприемник 18 соединен с шиной источника 7 питания, а через второй ключ 35 эмиттер дополнительного транзистора 22 через параллельно включенные резисторы 8 и 9 ввода диафрагмы и чувствительности пленки соединен с общей шиной источника 7 питания, с которой эмиттер дополнительного транзистора 22 соединен через резистор 11 установки нуля, в положении, соответствующем ручному управлению выдержками электронного затвора, первый ключ 34 соединяет второй вывод второго логарифмирующего элемента 2 через пятый дополнительный резистор 26 с шиной источника 7 питания, второй ключ 35 соединяет эмиттер дополнительного транзистора 22 через резистор 10 ввода выдержки с общей шиной источника 7 питания, база дополнительного транзистора 22 соединена с вторым выводом дополнительного логарифмирующего элемента 21 и через второй дополнительный резистор 27 с шиной источника 7 питания, а коллектор через третий дополнительный резистор 28 соединен с шиной источника 7 питания и непосредственно соединен с неинвертирующим входом первого дополнительного дифференциального усилителя 19, инвертирующий вход которого соединен с выходом источника 32 опорного напряжения, с неинвертирующим входом основного дифференциального усилителя 12 и с инвертирующим входом второго дополнительного дифференциального усилителя 20, а выход первого дополнительного дифференциального усилителя 19 соединен с базами первой согласованной пары транзисторов 23, коллектор одного из которых соединен с эмиттером дополнительного :транзистора 22, а коллектор другого — с эмиттером второго основного 1051487 транзистора 4, коллектор которого соединен с одним выводом четвертого дополнительного резистора 29, другой нывод которого соединен с шиной источника 7 питания, и с неинвертирующим входом второго дополнительного дифференциального усилителя 20, выход которого соединен с базами второй согласонанной пары транзисторов 24, коллектор одного из которых соединен с эмит- >О тером второго основного транзистора 4, а коллектор другого через гальванометр 16, параллельно которому подключен пятый дополнительный резистор 30, соединен с эмиттером первого оснонного транзистора 3, коллектор которого через шестой дополнительный резистор 31 соединен с шиной источника 7 питания, выход запоминающего устройства 13 соединен с базами третьей согласованной пары транзисторов 25, коллектор одного из которых соединен с вторым выводом логарифмирующего элемента 1, а коллектор другого 25 соединен с выходом электронного затвора 17, причем эмиттеры всех согласованных пар транзисторов 23-25 соединены с шиной источника 7 питания, а нсе логарифмирующие элементы вы.полнены на транзисторах, согласованных с подключенными к ним соответствующими транзисторами. Устройство работает следующим образом. Разность падений напряжения íà 35 змиттерных переходах согласованных транзисторов определяется их коллекторными токами = ., (и 1 „(T K в результате (с-Е /1, R ° > й. 25 — 1 (Л и (12 "s >R e Посредством изменения величины резистора и показатель сте»ени при освещении можно повысить до 1,0 и обеспечить линейную связь тока 12 с освещенностью на чунствит: †:.льной Я площадке фоторезистора 18„ где цт — температурный коэффициент. На этом свойстве согласованных пар транзисторов и построено данное устройство. Так как нсе логарифмирующие элементы выполнены на транзисторах, согласованных с подключенными к ним соответствующими транзисторами, то на эмиттерах транзисторов 3,4 и 22 будет присутствовать напряжение, определяемое логарифмом отношения логарифмируквцего элемента к току коллектора, подключенного к нему резистора, который в "вою очередь поддерживается постоянным с помощью соответствующего дифференциального усилителя, так как их выходы через согласованные пари транзисторов 23-25 управляют потенциалами эмиттерон транзисторов соответственно 22,4 и 3. Таким образом, коллекторные токи транзисторов 4,3 и 22 соответственно равны 3 2. 32 Ы 14= — > 1 = —,122 Я23 Ц, 828 где V->2 — ныходно» папряж> пп» источ— ника 32 опорного напряжения (»пдек»>,> соотнетстьуют номеру позипии элемента схемь> . Токи через логарифмирующне элементы соотнетствуют колле., ттп>ным токам транзисторов, на »,- -рых они построены, т.е. коллекторны» токи транзисторов 2 и 21 спредепяются напряжением источника 7 пит;-.;ния и сопротивлениями резисторов » u> цепи. В режиме антоматичес >< ого регулирования экспозицией к л.;гарифмирующему элементу на тра,>зис н."..>:- 2 подключен фоторезистор 18, ток через который равен L>< — >. . -.. ";с-: Е некоторый коэффициент Е -- .>.-.н: >е>яность, g =- 0,5+0,9. Согласонаннь>е пары транзи»Tç;>îb> 23-25 выполняют функцию р» з;сожителей токон, так как коллен торные токи нходящих н них транзисторон гав нь>. Таким образом, можно записатb где 12,12, — коллекторные TGKH соот— ветстнующих согласованных пар транзисторов 23 и 24, где Кв — сопротивление параллельно включенных резисторов 8, 9 и 11 нвоца диафрагмы, чувствительности фотоматериалов и установки нуля. Следовательно, Причем ток 125 является входным током электронного затвора 17. Таким образом, можно записать уравнение 5 К ЯБ Н 2> 5 — q . и — — — Ц, > н -- = (I » — > Ь 2 7! ! Составитель В.Верютин Редактор С.Пекарь Техред A.Áàáèíåö Корректор A.Äçÿòrî Заказ 8бб2/46 Тираж 473 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ток через гальванометр 16 в данном устройстве определяется выражением ц I. зо т .И I =- — — Ри — ь и Rrq где К ь - сопротивление медной катушки гальванометра, которое так же, как и ф имеет температурный коэффициент равный +0,3 С, т.е. они друг . друга компенсируют и показания гальванометра не зависят от температуры. В режиме ручного управления выдержкой фотоаппарата переключатель 34 к входу логарифмирующего элемента 2 подключает резистор. 26, а к эмиттеру транзистора 22 - резистор 10 ввода выдержки, за счет изменения сопротивления которого регулируется выдержка. При предварительном нажатии на спусковую кнопку фотоаппарата к устройств подводится питание и аль ва нометр покажет значение ожидаемой выдержки независимо от режима работы, При этом зеркало 15 находится в исходном положения и контакты ключа 14 в запоминают ем устройстве 13 замкнуты, При срабатывании затвора зеркало 15 поднимается и размыкает контакты 14, в результате чего выходной ток 1О I сохраняет свое значение до момента возвращения зеркала 15 в исходное состояние. Предлагаемое устройство значительно проше в реализации, обладает бо15 лее высокой точностью в более широком диапазоне и поэвол,ет снизить погрешность в диапазоне температур от -20 до +50 С до 0,2 ступеней без каких-либо специальных термокомпенсируюших цепей.
