函数光闸快门控制系统技术方案

一种函数光闸快门控制系统，利用一个与快门叶片同步开启的函数光闸作为曝光控制使用。构造简单，具有连续性及高精度的曝光控制功能。快门速度可采用固定速度，快门在开启过程中开口面积变化为非线性，但是通过函数光闸照射到光电元件上的信号，能适时触发控制电路使快门关闭，使底片得到正确的曝光量。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种函数光闸快门控制系统，尤其是一种通过控制快门的关闭时间，能够以一简易的结构达到精确控制快门功效的函数光闸快门控制系统。许多照相机曝光控制系统使用硫化镉(CdS)光敏电阻，作为光电转换元件。通常采用的控制方法有下列几种1.电容积分电路快门按键按下后，开关晶体管会导通，并使电流经过电磁铁，吸引塞柱型引铁并拉开快门叶片使底片开始曝光，同时电流经过光敏电阻将计时电容器充电，当电容器电压高于参考电位时，开关三级管截止，而电磁铁将因无电流通过而释放塞柱型引铁并关闭快门叶片。由电容充电时间来决定快门开启的时间，结构虽然简单，但是硫化镉光敏电阻，受光后阻抗变化并不成线性，曝光控制会有较大的误差。而且光照度强时充电时间如果太短会使快门有完全不开启的现像(原因包括电感交流阻抗及引铁惯性等因素)。2.电流表针陷式机构当快门按键按下后电流会经硫化镉光敏电阻，通过动圈式电流计，而电流计指针会根据通过的电流大小而摆动不同的角度。通常利用电流计指针来限制光栏开口或快门行程(以影响快门速度)来达到控制曝光的目的。效果可以做到很好。但是成本及零件使用空间都太高。目前已较少采用。3.微处理机控制许多照相机使用有类比数位转换功能的单晶片微处理机，利用硫化镉光敏电阻，将光线强度转换成电压信号。而微处理机再将电压强度换算成对应的快门开启时间，而得到正确曝光值。但是微处理机成本较高，并不适用于低价位照相机。而目前在我国生产的照相机却多属于低价位机种。4.分段(非连续)式很多低价位照相机使用晶体管电路作比较器。利用硫化镉光敏电阻，将光线强度转换成电压信号。与参考电压比较，如果外部光照度高于目前曝光设定值，就使电磁铁致动，而限制快门行程得到两种曝光条件。(也有用两组比较器和电磁铁而得到三种曝光条件的设计)。缺点为变化有限，无法得到正确曝光值。本专利技术的主要目的在于提供一种函数光闸快门控制系统，这种控制系统改近了照相机曝光控制系统，用最少数量零件达到了最好曝光控制效果。本专利技术提供一种函数光闸快门控制系统，它包含快门叶片及位于快门叶片上与快门叶片同步开启的函数光闸及光电元件。当快门叶片开启时，快门开口面积为逐渐且连续的加大，快门叶片上有一组与快门叶片同步开启的函数光闸，当快门开启时函数光闸开口面积也会随同快门叶片开启逐渐加大，当通过函数光闸照射到光电元件产生的信号达到设定值时，就开始关闭快门叶片从而得到正确的曝光量。前述的函数光闸快门控制系统中，函数光闸开口面积的变化为逐渐缩小而非逐渐加大。前述的函数光闸快门控制系统中，函数光闸不是放置在快门叶片上，而是一个独立机构，再利用连杆、齿轮或其它装置来联动的。以下结合附图进一步说明本专利技术的结构特征及目的。附图说明图1为本专利技术控制电路图。图2为本专利技术快门机构及动作说明图一。图3为本专利技术快门机构及动作说明图二。图4为本专利技术曝光控制曲线图。请参阅图2。标号1表示曝光控制光栏。外部光线经由此孔照射到光电元件8上，光线通过量由左快门叶片2上的函数光闸2—1，及右门叶片3上的函数光闸3—1交集后所形成的开口大小来决定。标号2表示左快门叶片。两片对开式快门叶片中，左侧的一片上面有两个开口，一个是曝光控制用的函数光闸2—1，另外一个是供底片曝光用的曝光光闸2—2。标号3表示右快门叶片。两片对开式快门叶片中，右侧的一片上面有两个开口，一个是曝光控制用的函数光闸3—1，另外一个是供底片曝光用的曝光光闸3—2。标号4表示快门驱动电磁铁。电磁铁4通电时会吸引塞柱型引铁4—1，并牵动快门牵引杆5使快门叶片2、3开启。标号5表示快门叶片牵引杆。快门叶片牵引杆5，由电磁铁4驱动或由牵引杆复位弹簧7复位，藉以牵引快门叶片2、3运动，形成光栏开启或关闭。快门叶片牵引杆5下端为局部弧段的齿轮，用以驱动阻尼棘轮10以得到稳定及较慢的运动速度以便于曝光控制。标号6表示重置开关。当光栏开到最大时，快门叶片牵引杆5会撞击重置开关6而触发控制电路，使电磁铁4断电，强制快门关闭。(如果光照度不足时曝光控制电路将控制重置开关而不会关闭快门)标号7表示牵引杆复位弹簧。快门由电磁铁4驱动而开启，当电磁铁4断电后由牵引杆复位弹簧7将快门叶片牵引杆5拉回原位，而将快门关闭。标号8表示光电元件。硫化镉8为曝光控制元件，将外部光线强度转换成电压信号供控制电路使用。标号9表示曝光光栏。光线经此孔照射到底片上，光线通过量由左快门叶片2上的曝光光闸2—2及右快门叶片3上的曝光光闸3—2交集后所形成的开口大小来决定。标号10表示阻尼棘轮。棘轮底部为正齿轮，由快门叶片牵引杆5下端齿轮部分传动，上端为棘齿，旋转时可推动惯性摆11。使快门叶片牵引杆5得到稳定及较慢的运动速度以便于曝光控制。标号11表示惯性摆。阻尼棘轮10旋转时会推动惯性摆11使惯性摆11左右摆动，而使阻尼棘轮10得到稳定及较慢的运动速度以利于曝光控制。下面结合图1描述控制电路及其动作。线路图上左侧的比较器1/2LM193作为外部光照度信号与参考电位的比较器使用。而右侧的比较器1/2LM193用作RS触发器。当快门开关SW1按下时，会有正脉冲经由电容器C1到右侧的LM193正向输入端，使输出触发为高电位，推动晶体管Q1，使电磁铁L1动作，当电磁铁L1动作时，曝光光栏会逐渐张开使底片开始曝光，同时曝光控制光栏(图2，标号1所示)也将由遮闭状态开始开启。当函数光闸(图2，标号2—1及3—1所示)逐渐开启时，外部光线会经过曝光控制光栏(图2，标号1所示)照射到光电元件(CdS)上，如果照射到光电元件的光照度足够时，左侧LM193正向输入端电位将会高于反向输入端使输出端成为高电位，而将右侧的LM193输出重置为低电位，切断晶体管Q1，使电磁铁L1，没有电流通过，而快门牵引杆(图2，标号5所示)将会被牵引杆复位弹簧(图2，标号7所示)拉回原位，使快门叶片(图2，标号2、3所示)，回复到关闭位置。当右侧LM193输出被重置为低电位后，左侧LM193输出会因快门关闭而回复低电位，但不会影响右侧LM193输出状态。当曝光动作完成后快门开关SW1放开后，电容器C1会经由周边电阻接地而放电。如果光照度不足时重置电路不会动作，但是快门叶片张开到底时重置开关SW3会被短路，也会产生重置信号使快门关闭。下面结合图3描述快门机构及动作。当快门开关按下时，电磁铁4会吸引塞柱型引铁4—1向左移动，并带动快门叶片牵引杆5使曝光光栏9及曝光控制光栏1都逐渐开启，当曝光光栏9开启至底片适当曝光量的1/2时，通过函数光闸2—1、3—1照射到光电元件(图2，标号8所示)上的光线强度正好可以触发控制电路，将曝光光栏9关闭。曝光光栏9关闭程序为开启程序的逆向过程，所以在曝光光栏9关闭的过程中还可获得另外所需的1/2曝光量，而使底片获得正确的曝光值。下面描述函数光闸设计，本例中，镜头焦距＝24mm，FN＝4，快门叶片动距＝4mm。1.首先设计快门叶片(图1标号2、3)上曝光光栏(图2，标号2—1、3—1)的开口型状，及调整惯性摆(图2，标号11)质量，以获得希望的快门速度(在本例为1/60快门全开时间)。再作出快门叶片位移量及光通量对应表(如图4所示)，此表可利用快门测试机，实际量取样品测试值，或采用计算方式(将光栏开口面积积分)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种函数光闸快门控制系统，它包含快门叶片，其特征是，它还包含位于快门叶片上与快门叶片同步开启的一组函数光闸及光电元件，所述快门叶片开启时，快门开口面积逐渐连续加大，当快门开启时所述函数光闸开口面积会随同所述快门叶片开启逐渐加大，当通过所 述函数光闸照射到所述光电元件产生的信号达到设定值时，就开始关闭所述快门叶片以得到正确的曝光量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈明德，
申请(专利权)人：沈明德，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]