專利名稱：函數(shù)光閘快門控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種函數(shù)光閘快門控制系統(tǒng)，尤其是一種通過控制快門的關(guān)閉時間，能夠以一簡易的結(jié)構(gòu)達到精確控制快門功效的函數(shù)光閘快門控制系統(tǒng)。
許多照相機曝光控制系統(tǒng)使用硫化鎘(CdS)光敏電阻，作為光電轉(zhuǎn)換元件。通常采用的控制方法有下列幾種1.電容積分電路快門按鍵按下后，開關(guān)晶體管會導通，并使電流經(jīng)過電磁鐵，吸引塞柱型引鐵并拉開快門葉片使底片開始曝光，同時電流經(jīng)過光敏電阻將計時電容器充電，當電容器電壓高于參考電位時，開關(guān)三級管截止，而電磁鐵將因無電流通過而釋放塞柱型引鐵并關(guān)閉快門葉片。由電容充電時間來決定快門開啟的時間，結(jié)構(gòu)雖然簡單，但是硫化鎘光敏電阻，受光后阻抗變化并不成線性，曝光控制會有較大的誤差。而且光照度強時充電時間如果太短會使快門有完全不開啟的現(xiàn)像(原因包括電感交流阻抗及引鐵慣性等因素)。
2.電流表針陷式機構(gòu)當快門按鍵按下后電流會經(jīng)硫化鎘光敏電阻，通過動圈式電流計，而電流計指針會根據(jù)通過的電流大小而擺動不同的角度。通常利用電流計指針來限制光欄開口或快門行程(以影響快門速度)來達到控制曝光的目的。效果可以做到很好。但是成本及零件使用空間都太高。目前已較少采用。
3.微處理機控制許多照相機使用有類比數(shù)位轉(zhuǎn)換功能的單晶片微處理機，利用硫化鎘光敏電阻，將光線強度轉(zhuǎn)換成電壓信號。而微處理機再將電壓強度換算成對應(yīng)的快門開啟時間，而得到正確曝光值。但是微處理機成本較高，并不適用于低價位照相機。而目前在我國生產(chǎn)的照相機卻多屬于低價位機種。
4.分段(非連續(xù))式很多低價位照相機使用晶體管電路作比較器。利用硫化鎘光敏電阻，將光線強度轉(zhuǎn)換成電壓信號。與參考電壓比較，如果外部光照度高于目前曝光設(shè)定值，就使電磁鐵致動，而限制快門行程得到兩種曝光條件。(也有用兩組比較器和電磁鐵而得到三種曝光條件的設(shè)計)。缺點為變化有限，無法得到正確曝光值。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種函數(shù)光閘快門控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)改近了照相機曝光控制系統(tǒng)，用最少數(shù)量零件達到了最好曝光控制效果。
本發(fā)明提供一種函數(shù)光閘快門控制系統(tǒng)，它包含快門葉片及位于快門葉片上與快門葉片同步開啟的函數(shù)光閘及光電元件。
當快門葉片開啟時，快門開口面積為逐漸且連續(xù)的加大，快門葉片上有一組與快門葉片同步開啟的函數(shù)光閘，當快門開啟時函數(shù)光閘開口面積也會隨同快門葉片開啟逐漸加大，當通過函數(shù)光閘照射到光電元件產(chǎn)生的信號達到設(shè)定值時，就開始關(guān)閉快門葉片從而得到正確的曝光量。
前述的函數(shù)光閘快門控制系統(tǒng)中，函數(shù)光閘開口面積的變化為逐漸縮小而非逐漸加大。
前述的函數(shù)光閘快門控制系統(tǒng)中，函數(shù)光閘不是放置在快門葉片上，而是一個獨立機構(gòu)，再利用連桿、齒輪或其它裝置來聯(lián)動的。
以下結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及目的。


圖1為本發(fā)明控制電路圖。
圖2為本發(fā)明快門機構(gòu)及動作說明圖一。
圖3為本發(fā)明快門機構(gòu)及動作說明圖二。
圖4為本發(fā)明曝光控制曲線圖。
請參閱圖2。標號1表示曝光控制光欄。外部光線經(jīng)由此孔照射到光電元件8上，光線通過量由左快門葉片2上的函數(shù)光閘2—1，及右門葉片3上的函數(shù)光閘3—1交集后所形成的開口大小來決定。
標號2表示左快門葉片。兩片對開式快門葉片中，左側(cè)的一片上面有兩個開口，一個是曝光控制用的函數(shù)光閘2—1，另外一個是供底片曝光用的曝光光閘2—2。
標號3表示右快門葉片。兩片對開式快門葉片中，右側(cè)的一片上面有兩個開口，一個是曝光控制用的函數(shù)光閘3—1，另外一個是供底片曝光用的曝光光閘3—2。
標號4表示快門驅(qū)動電磁鐵。電磁鐵4通電時會吸引塞柱型引鐵4—1，并牽動快門牽引桿5使快門葉片2、3開啟。
標號5表示快門葉片牽引桿?？扉T葉片牽引桿5，由電磁鐵4驅(qū)動或由牽引桿復(fù)位彈簧7復(fù)位，藉以牽引快門葉片2、3運動，形成光欄開啟或關(guān)閉?？扉T葉片牽引桿5下端為局部弧段的齒輪，用以驅(qū)動阻尼棘輪10以得到穩(wěn)定及較慢的運動速度以便于曝光控制。
標號6表示重置開關(guān)。當光欄開到最大時，快門葉片牽引桿5會撞擊重置開關(guān)6而觸發(fā)控制電路，使電磁鐵4斷電，強制快門關(guān)閉。(如果光照度不足時曝光控制電路將控制重置開關(guān)而不會關(guān)閉快門)標號7表示牽引桿復(fù)位彈簧?？扉T由電磁鐵4驅(qū)動而開啟，當電磁鐵4斷電后由牽引桿復(fù)位彈簧7將快門葉片牽引桿5拉回原位，而將快門關(guān)閉。
標號8表示光電元件。硫化鎘8為曝光控制元件，將外部光線強度轉(zhuǎn)換成電壓信號供控制電路使用。
標號9表示曝光光欄。光線經(jīng)此孔照射到底片上，光線通過量由左快門葉片2上的曝光光閘2—2及右快門葉片3上的曝光光閘3—2交集后所形成的開口大小來決定。
標號10表示阻尼棘輪。棘輪底部為正齒輪，由快門葉片牽引桿5下端齒輪部分傳動，上端為棘齒，旋轉(zhuǎn)時可推動慣性擺11。使快門葉片牽引桿5得到穩(wěn)定及較慢的運動速度以便于曝光控制。
標號11表示慣性擺。阻尼棘輪10旋轉(zhuǎn)時會推動慣性擺11使慣性擺11左右擺動，而使阻尼棘輪10得到穩(wěn)定及較慢的運動速度以利于曝光控制。
下面結(jié)合圖1描述控制電路及其動作。
線路圖上左側(cè)的比較器1/2LM193作為外部光照度信號與參考電位的比較器使用。而右側(cè)的比較器1/2LM193用作RS觸發(fā)器。當快門開關(guān)SW1按下時，會有正脈沖經(jīng)由電容器C1到右側(cè)的LM193正向輸入端，使輸出觸發(fā)為高電位，推動晶體管Q1，使電磁鐵L1動作，當電磁鐵L1動作時，曝光光欄會逐漸張開使底片開始曝光，同時曝光控制光欄(圖2，標號1所示)也將由遮閉狀態(tài)開始開啟。當函數(shù)光閘(圖2，標號2—1及3—1所示)逐漸開啟時，外部光線會經(jīng)過曝光控制光欄(圖2，標號1所示)照射到光電元件(CdS)上，如果照射到光電元件的光照度足夠時，左側(cè)LM193正向輸入端電位將會高于反向輸入端使輸出端成為高電位，而將右側(cè)的LM193輸出重置為低電位，切斷晶體管Q1，使電磁鐵L1，沒有電流通過，而快門牽引桿(圖2，標號5所示)將會被牽引桿復(fù)位彈簧(圖2，標號7所示)拉回原位，使快門葉片(圖2，標號2、3所示)，回復(fù)到關(guān)閉位置。當右側(cè)LM193輸出被重置為低電位后，左側(cè)LM193輸出會因快門關(guān)閉而回復(fù)低電位，但不會影響右側(cè)LM193輸出狀態(tài)。當曝光動作完成后快門開關(guān)SW1放開后，電容器C1會經(jīng)由周邊電阻接地而放電。如果光照度不足時重置電路不會動作，但是快門葉片張開到底時重置開關(guān)SW3會被短路，也會產(chǎn)生重置信號使快門關(guān)閉。
下面結(jié)合圖3描述快門機構(gòu)及動作。
當快門開關(guān)按下時，電磁鐵4會吸引塞柱型引鐵4—1向左移動，并帶動快門葉片牽引桿5使曝光光欄9及曝光控制光欄1都逐漸開啟，當曝光光欄9開啟至底片適當曝光量的1/2時，通過函數(shù)光閘2—1、3—1照射到光電元件(圖2，標號8所示)上的光線強度正好可以觸發(fā)控制電路，將曝光光欄9關(guān)閉。曝光光欄9關(guān)閉程序為開啟程序的逆向過程，所以在曝光光欄9關(guān)閉的過程中還可獲得另外所需的1/2曝光量，而使底片獲得正確的曝光值。
下面描述函數(shù)光閘設(shè)計，本例中，鏡頭焦距＝24mm，F(xiàn)N＝4，快門葉片動距＝4mm。
1.首先設(shè)計快門葉片(圖1標號2、3)上曝光光欄(圖2，標號2—1、3—1)的開口型狀，及調(diào)整慣性擺(圖2，標號11)質(zhì)量，以獲得希望的快門速度(在本例為1/60快門全開時間)。再作出快門葉片位移量及光通量對應(yīng)表(如圖4所示)，此表可利用快門測試機，實際量取樣品測試值，或采用計算方式(將光欄開口面積積分)而獲得。由此表可以查出外部光照度與獲得正確曝光值時快門運動距離。
2.設(shè)定光電元件觸發(fā)電位的光度值。等于EV10(346Lux)。外部光照度為346Lux通過全開函數(shù)光閘時，函數(shù)光閘開口面積正好使通過函數(shù)光閘照射到光電元件上所產(chǎn)生的信號大于參考電位，而觸發(fā)控制電路將快門關(guān)閉，(此時快門全開移動距離為4mm)。當外部光線變?yōu)閮杀?EV11)時，查表(圖4所示快門位移量及光通量對應(yīng)表)可得到快門位移量應(yīng)為3.44mm(快門移到這個距離就應(yīng)該開始關(guān)閉)。所以函數(shù)光閘開口面積在此點為全開面積的1/2，應(yīng)該觸發(fā)控制電路將快門關(guān)閉。如果光照度增加到四倍時，查表(圖4所示快門位移量及光通量對應(yīng)表)可得到快門位移量應(yīng)為2.95mm。所以函數(shù)光閘開口面積在此點為全開面積的1/4，應(yīng)該觸發(fā)控制電路將快門關(guān)閉。以此法即可獲得函數(shù)光閘在每個快門葉片移動距離上正確的開口面積。
權(quán)利要求
1.一種函數(shù)光閘快門控制系統(tǒng)，它包含快門葉片，其特征是，它還包含位于快門葉片上與快門葉片同步開啟的一組函數(shù)光閘及光電元件，所述快門葉片開啟時，快門開口面積逐漸連續(xù)加大，當快門開啟時所述函數(shù)光閘開口面積會隨同所述快門葉片開啟逐漸加大，當通過所述函數(shù)光閘照射到所述光電元件產(chǎn)生的信號達到設(shè)定值時，就開始關(guān)閉所述快門葉片以得到正確的曝光量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的函數(shù)光閘快門控制系統(tǒng)，其特征在于所述函數(shù)光閘開口面積的變化為逐漸縮小而非逐漸加大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的函數(shù)光閘快門控制系統(tǒng)，其特征在于所述函數(shù)光閘不放置在所述快門葉片上而為獨立機構(gòu)，再利用連桿、齒輪或其它裝置進行聯(lián)動。
全文摘要
一種函數(shù)光閘快門控制系統(tǒng)，利用一個與快門葉片同步開啟的函數(shù)光閘作為曝光控制使用。構(gòu)造簡單，具有連續(xù)性及高精度的曝光控制功能?？扉T速度可采用固定速度，快門在開啟過程中開口面積變化為非線性，但是通過函數(shù)光閘照射到光電元件上的信號，能適時觸發(fā)控制電路使快門關(guān)閉，使底片得到正確的曝光量。
文檔編號G03B7/00GK1123918SQ94117840
公開日1996年6月5日 申請日期1994年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月29日
發(fā)明者沈明德 申請人:沈明德