Устройство управления фотозатвором Советский патент 1984 года по МПК G05B19/00 G03B7/00 

Изобретение относится к системам управления, в частности к системе управления фотоэатвором, и предназначено для использования в научных исследованиях и профессиональной съемке. Известны устройства с времязадаю щими RS-цепочками tH . В связи, со значительным разбросо параметров элементов в таких устрой ствах и зависимостью их от темпера туры в них неминуемо возникает и на капливается ошибка и трудно обеспечить стабильность и точность выдержек по сравнению с цифровыми методами управления. Наиболее близким К изобретению я ляется устройство для управления за вором фотоаппарата, состоящего из генератора, выход которого черкез nq гические схемы И соединен с синхор- входами двоичных счетчиков выходы которых подключены к В1ходам компара тора , а его выход соединен с -вхо дом первого триггера, инверсный выход которого через согласующий ус литель подключен к первому электромагниту спускового устройства, выхо которого через формирователь соедин с входами элемента задержки и преоб разователя, выход которого подключен к входу логического элемента 2И второго триггера, R -вход которого соединен с выходом элемента задержки, а его инверсный выход через сог ласующий усилитель подключен к ВТО рому электромагниту L21. Недостатком -указанного устройства является грубое регулирование эк спозиции и ограниченное число вьщер жек (6 выдержек в диапазоне от 1/500 - 1/15 с), обусловле«ное разрядностью двоичного счетчика, кроме того, в схеме не предусмотрен контроль установленной выдержки, отсутствует контроль отработанной выдержки, работа схемы отработки выдержки происходит только при освещенности фотоприемника. Цель изобретения - расширение эксплу ационных возможностей фотозатвора за счет обеспечения контроЛя установки вьщержки с заданной дискретностью, контроля отработанной выдержки с заданной точностью. I Поставленная цель достигается тем, что в устрюйство управления фотозатвором, содержащее кварцевый генератор, два счетчика импульсов, элемент ЗИ, последовательно соединенные кнопку Пуск, формирова тель короткого импульса, первый элемент И, первый RS-триггер, первы согласующий усилитель и первкгй элек ромагнит, а также последовательно соединенные ксмпаратор, Фо1жшрователь, второй US -триггер, второй согласующий усилитель и второй электромагнит, введены элемент ИЛИ, третий формирователь короткого импульса, первый элемент 2И, два Dтриггера, первый фотодатчик, аиало говый компаратор, кнопки режима контроля, Взвод затвора, последовательно соединенные второй элемент И, третий Я$-триггер, третий элемент И,.третий согласующий усилитель и электродвигатель, а также последовательно соединенные датчик, формирователь короткого импульса, второй элемент 2И, четвертый ИЗ-триггер, четвертый усилитель и электромагнит, последовательно соединенные третий счетчик импульсов, четвертый счетчик импульсов, первый дешифратор, переключатель программ, четвертый элемент И, кроме того, введены последовательно соединенные второй фотодатчик, второй аналоговый компаратор, второй элемент ЗИ, элемент ИЛИ, первый D -триггер, элемент 3-2И-ИЛИ, пятый счетчик импульсов, шестой счетчик импульсов, второй дешифратор и индикатор, выход третьего элемента И соединен с вторыми входами первого элемента И, второго элемента 2И, первого элемента 2И, причем второй 3 -вход четвертого RS -триггера через второй элемент 2И и формирователь короткого, импульса подключен к кнопке Контроль , R -вход - к Я, -входу третьего liS-триггера, Я -входу четвертого счетчика импульсов, Я-входу первого счетчика и к выходу формирователя короткого импульса, а прямой |выход четвертого 5$-триггера соединен с первым входом третьего счетчика импульсов, выход четвертого элемента И подключён к 5 -входу второго RS -триггера и к С -входу чет- вертого RS-триггера, выход второго элемента И подключен к R -входу шестого счетчика импульсов, S -вход второго RS-триггера соединен с кнопкой Взвод затвора , вторые входш элемента 3-2И-ИЛИ подключены к выходам кнопки режима измерения выдержки, выход кварцевого генератора соединен с вторыми входами элементов ЗИ и с С -входом второго ТЗ -триггера, прямой выход которого подключен к третьему входу первого элемента ЗИ, инверсный выход - к D -входу триггера и к третьему входу второго элемента ЗИ. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства управления фотозатвором; на фиг. 2 - функциональная схема формирователя короткого импульсаJ на фиг.. 3 - функциональная схема формирователя. Устройство содержит последовательно соединенные кнопку взвода затвора 1,. первый OS-триггер 2, первьШ .логический элемент 2И 3, первый согла сующий усилитель 4 и электродвигатель 5, последовательно соединенные первый .датчик 6, формирователь 7 короткого импульса, счетчик импульсов 8 и элемент И 9, последовательно соединенные кнопки 10, короткого импульса, формирователь 11 коротког импульса, элемент 2И 12, второй R.Sтриггер 13, согласующий усилитель 14, первый электромагнит 15, последовательно соединенные второй датчик 16, третий формирователь короткого.импульса 17, элемент 2И 18, третий RS -триггер 19, третий согла сующий усилитель 20 и второй электромагнит 21, последовательно соединенные кнопки 22, формирователь короткого импульса 23 элемент 2И 24, последовательно соединенные кварцевый генератор 25, счетчики импульсов 26 и 27, двоично-десятичный четырехразрядный счетчик 28, первый дешифратор 29, переключатель програ (установки выдержки) ЗО, элемент 4И 31, четвертый S-триггер 32, четвертый согласующий усилитель 33 и т третий электромагнит 34, элементы ЗИ 36, 37, первый 38 и второй 39 аналоговые компараторы, первый 40 и второй 41 .фотбдатчики, элемент ИЛИ 42, 3-2И-ИЛЙ 43,И-триггер 44 кноп ки режима измерения выдержки 45-47 соединены соответственно с первым, четвертым и шестым входами логического элемента 3-2И-ИЛИ 43, выход которого последовательно соединен с пятьм 48, шестым 49 И седьмьвл 50 счетчиками, второй дешифратор 51, цифровой индикатор 52, третий аналоговый компаратор 53, формирователь импульса 54. Формирователь 7 короткого имгпульса (фиг. 2 содержит RS-триггер 55, элемент ИЛИ .56, элемент И-НЕ-57 резисторы 58, 59, 60, конденса- тор 61. Формирователь 54 содержит (фиг.З два элемента ИЛИ-НЕ 62, 63, два эле мента И-НЕ 64, 65, элемент ИЛИ 66, резисторы 67,..68, конденсаторы 69, 70. Аналоговые компараторы 38, 39 сравнивают сигнал от фотодатчиков 40, 41 с регулируемым опорньм напряжением, вырабатываеМ1лм из ста-билизированного напряжения питания. Ансшоговый компаратор 53 при включении устройства сравнивает напряжение на емкости, заряжакяцейся через резистор ,от источника питания -Ь5В, с напряжением на стабилитроне, входящем в схему компаратора.. Счетчик 26 делит эталонн5 ю частоту 100 кГц . на 10. Применение Ё -триггера 35 вызвано необходимостью разделить им- пульсы эталонной частоты на четную и нечетную серии импульсов с помощью двух элементов И 36, 37. Применение t) -триггера 44 необходимо при вьгчислении среднеарифметического числа имкульсов, поступакедих с элементов И 36, 37 и складываемых элементом ИЛИ 42. Переключатель 30 представляет собой четырехразрядный переключатель программ на 10 положений в каждом разр.яде типа ПП 10-4рб 0100.360.061ТУ и подключает один из десяти выходов дешифратора каждого разряда к элементу И 31. Применение триггеров 2, 19 с двумя раздельными R -входами вызвано необходимостью устанавливать триггеры в состояние О при включении устройства и в процессе работы. Применение триггера 19 необходимо для организации двух режи-. мов работы Работа или Контроль . В ра.бочем режиме сигнал при нажатии кнопки 10 Пуск через формирователь 11, элемент И 12, триггер 13 и усилитель i4 включает электромагнит спуска предварительной шторки 15, которая воздействует на датчик 16. Сигнал с датчика через формирователь короткого импульса 17, элемент И 18 поступает на верхний -вход триггера 19 и устанав. В реливает его в состояние жиме Контроль сигнал при нажатии кнопки Контроль через формирователь короткого импульса 23, элемент И 24 поступает на нижний S-выход триггера 19 и также устанавливает его в состояние . Временное положение сигналов на 9-входах определяется нажатием кнопок 10 или 22 оператором. В качестве счетчика 27 примене 1а микросхема К155ИЕ1, имеющая два С-входа на элементах 2И. Формирователи 7, 11, 17, 23 состоят из бездребезговой- схемы на -триггере и формирователя короткого импульса по переходу сигяала из состояния О в на RSцепочке и логических элементах. Устройство управления фотозатвором работает следующим образом. Через 0,2 с после включения устройст-ва третий компара.ор 53 включает формирователь 54, который импулысом сброса устанавливает-Первый 2, второй 13, третий 19 и четвертый 32 триггеры и первый 8 и четвертый 28 счетчики в нулевое состояние. Переключателем 30 устанавливается необходимая выдержка.Нажатием кнопки взвода затвора 1 первый триггер 2 устанавливается в со.стояние i и через первый логический элемент И

12 и первый согласующий усилитель 4 включается электродвигатель 5 взвода затвора. Первый датчик 6, реагируя на каждый рабочий ход механизма взвода затвора через первый формирователь 7, переключает первый счетчик 8. По достижении заданного значения состояния первого счетчика 8 срабатывает логический элемент И 9 и через первый триггер 2, первый логический элемент 2И 3 и первый согласунвдий усилитель 4 отключает электродвигатель 5 и разрешает прохождение сигналов через второй 12, третий 18 и четвертый 24 логические элементы 2И. Включается сигнальная лампочка Затвор взведен (не показана). Нажатием кнопки Пуск 10 сигнал через второй форлетрователь 11 и второй логический элемент 2И 12 поступает на S -вход второго триггера 13, с инверсного выхода которого второй согласуквдий усилитель 14 включает первый электромагнит 15, и открывается преварительная шторка (или поднимается зеркало), срабатывает второй датчик 16, сигнал которого через третий формирователь 17 и третий логический элемент 2И 18 устанавливает третий триггер 19 в состояние с инверсного выхода через третий согласующий усилитель 20 включает ьхирой электромагнит 21, который отпускает открывающую шторку. Одновреме :но с прямого выхода триггера 19 сигнал поступает на первый вход третьего счетчика 27 и разрешает прохождение импульсов эталонной частоты с кварцевого генератора 25 через второй 26 и третий 27 счетчики. Импульсы после третьего счетчика 27 поступают на четвертый четырехразрядный двоично-десятичный счетчик 28, состояние которого дешифрируется первым дипифратором 29 и поступает на переключатель 30. При совпадении состояния дешифратора 29 и положения переключателя 30 логический элемент 4И 31 вырабатывает сигнал, который устанавливает третий f Hrrep 19 в состояние О отключает второй электромагнит 21, останавливает третий 27 и четвертый 28 счетчики и устанавливает четвертый триггер 32 в состояние , включая через четвертый согласующий усилитель 33 третий электромагнит 34, который отпускает закрывающую шторку. Задний фронт сигнала с выхода второго компаратора 39 через второй вход включает пятый фо1 1Ирователь 54, импульс сброса с которого устанавливает в начальное состояние первый 8 и четвертый 28 счетчики, первый 2, второй 13, третий 19 и четвертый 32 триггеры, и устройство готово к новому циклу работ

Контроль выдержки, фактически отрабатываемой, фотозатвором, осуществляется первыми фотодатчиком 40 в начале кадра и вторым фотодатчиком 41 в конце кадра. При движении рабочих шторок в начале кадра освещается фотодатчик 40, в.конце кадра фотодатчика 41 (/лампочки освещения не показаны) первый 38 и второй 39 аналоговые компараторы формируют сигналы, по длительности равные времени освещения фотодатчиков, т.е. вьщержек. Эти сигналы поступают на первый 36 и второй 37 логические элементы ЗИ. От кварцевого генератора 25 импульсы эталонной частоты потуп ют на вторые входы логических элементов И;36, 37 и С-вход пятого триггера 35. На выходе логического элемента ЗИ 37 выделяются четные, а на выходе логического, элемента ЗИ 36 нечетные импульсы, количество которых пропорционально длительности освещения соответствующих фотодатчиков. Четная и нечетная серии с выхода логических элементов И 36, 3 через логический элемент 2 ИЛИ 42 поступают на С -вход шестого триггера 44, который делит на два числ импульсов, поступающих наС-вход, в результате на выходе шестого триггера вырабатывается число импульсов соответствующее среднеарифметическому значению выдержки от начгша до конца кадра. Четная, нечетная и сренеарифметическая серии импульсов поступают на второй, четвертый и пятый входы логического элемента 3-2К-ИЛИ 43, выполняющего роль коммутатора, и в зависимости от нажатых кнопок 45-47 соответствующая серия поступает на пятый 48, шестой 49 и седьмой 50 счетчики, с выхода седьмого двоично-десятичного четыреразрядного счетчика 50 значение отработанной выдержки в двоично-десятичном кодэ поступает на второй дешифратор 51, к выходу которого подключен цифровой индикатор 52.

При нажатии на. кнопку Контроль 22 после взвода затвора второй триггер 13 остается в состоянии О предварительная шторка остается закрытой, сигнал через четвертый формирователь 23 и четвертый логический 2И 24 устанавливает третий триггер 19 в состояние i и через третий согласующий усилит ль 20 включает второй электромагнит 21jдальнейшая работа происходит в указанном порядке.

По .сравнению с прототипом предлагаемое устройство имеет следующие преимущества: расширенный диапазон вьшержек от 1 мс до 9999 мс I большую дискретность ньщержйк, равную biafy установки, (l MCJ, контроль отрабатываемой выдержки с помощью датчиков (фотодатчи-., ков).

д

{О..Пуск

J

//

/7

gg Houmfto/tlt

23

/5

/5

R

/

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ФОТОЗАТВОРОМ, содержащее кварцевый генератбр, два счетчика импульсов, элемент ЗИ, последовательно соединенные кнопку Пуск, формирователь короткого импульса, первый элемент .И, первый R.S-триггер, первый согласующий усилитель и первый электромагнит, а также последовательно соединенные компаратор, формирователь, второй RS-триггер, второй согласующий усилитель и второй электромагнит, отличающееся тем, что, с целт-ю расширения эксплуатационных возможностейфотозатвора за счет обеспечения контроля установки выдержки с заданной дискретностью, контроля отработанной выдержки с заданной точностью, в него введены элемент ИЛИ, третий формирователь короткого импульса, пер:вый элемент 2И, два 1) -триггера, первый фотодатчик, аналоговый компаратор, кнопки режима, контроля, Взвода затвора, последовательно соединенные второй -элемент И, третий R5-триггер, -третий элемент И, третий согласующий усилитель и электродвигатель, а также последовательно соединенные датчик, формирователь короткого импульса, второй элемент 2И, четвертый CS-триггер, четвертый усилитель и электромагнит, последовательно соединенные третий счетчик импульсов, четвертый счетчик импульсов, первый дешифратор, переключатель программ, четвертый элемент И, кроме того, гведены последовательно соединенные второй фото- датчик, второй аналоговый компаратор, второй элемент ЗИ, элемент ИЛИ, первый D -триггер, элемент 3-2И-ИЛИ-, пятый счетчик импульсов, шестой счетчик импульсов, второй дешифратор и индикатор, выход третьего элемента И соединен с вторыми входами первого элемента И, второго элемента 2И, первого элемента 2И, причем второй SS5 вход четвертого О З-триггера череэ второй элемент 2И и формирователь kd ротного импульса подключен к кнопке Контроль, R. -вход - к Й-входу третьего R.S -триггера, Я-входу четвертого счетчика импульсов, fi-входу первого счетчика импульсов и к выходу формирователя коротко- го импульса, а прямой выход четвертого R.S -триггера соединен с первЕМ О5 входом третьего счетчика импульсов, выход четвертого элемента И подключен к 5-входу второго RS-триггера . и к R -входу четвертого RS-триггеCD ра, выход второго элемента. И под- . ключенк R -входу шестого счетчика со импульсов, S -5ХОД второго RS-триггера соединен с кнопкой Взвод затвора, вторые входы элемента 3-2И-ИЛИ подключены к выходам кнопки режима измерения вьщержки, выход кварцевого генератора соединен с вторыми входами элементов ЗИ и с С-входом второго D -триггера, прямой выход которого подключен к третьему входу первого элемента ЗИ, инверсный выход - к D-входу триггера и к третьему входу второго элемента ЗИ.

5

53

J/

Jf

Ufl

м

. гь

гг

j«

35

3

с , 46

2 4t4jH

j:

43

7

HJIr

JloeJ

4в

f -N

50

Г

+ff

J

ri9V J

h

.T