JPH01297635A - 自動調光装置の増幅率切換回路 - Google Patents

自動調光装置の増幅率切換回路

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JPH01297635A
JPH01297635A JP63127122A JP12712288A JPH01297635A JP H01297635 A JPH01297635 A JP H01297635A JP 63127122 A JP63127122 A JP 63127122A JP 12712288 A JP12712288 A JP 12712288A JP H01297635 A JPH01297635 A JP H01297635A
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JP
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amplification factor
dimming
transistor
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JP63127122A
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English (en)
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Norikazu Yokonuma
則一 横沼
Shingi Hagyuda
進義 萩生田
Hideki Matsui
秀樹 松井
Kiwa Iida
飯田 喜和
Hiroshi Sakamoto
宏 坂本
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子ストロボとして知られた自動調光電子閃
光装置の発光制御に用いる測光回路の増幅率を絞り操作
に応じて切換える自動調光装置の増幅率切換回路に関す
る。
〔従来の技術〕
従来、ストロボ↑最影に使用する自動調光電子閃光装置
にあっては、ストロボ発光による被写体からの反射光が
規定の測光条件に達したらストロボ発光を停止制御する
ため測光回路が用いられている。
即ぢ、測光回路は、閃光装置の発光による被写体からの
反射光を受光素子で光電流に変換し、変換した光電流を
増幅器で増幅して積分コンデンサを充電する。この積分
コンデンサの充電量がある一定の値(基準電圧)に達す
ると、適正光量に達したものと判断して発光を停止させ
る。
このような測光回路による閃光装置の調光制御は、絞り
値(以下「F値」という)に応じて切換られるもので、
この調光F値の切換方法としては特開昭61−2080
39で開示されているように、測光回路の増幅率を変え
る方法がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕 このような従来の技術に於いては、調光F値を設定する
方法として、抵抗群に接続された複数のスイッチング手
段(例えばトランジスタ)の内の1つをONさせ、他の
スイッチング手段をOFFさせ、抵抗群の両端から定電
流を流して抵抗群の両端に発生した電圧差から測光回路
の増幅率を設定し、調光F値を設定している。
しかしながらこの方法では、複数のスイッチング手段の
内の1つだけをONさせて調光F値を設定しているため
、必要とする調光F値の数だけスイッチング手段が必要
となり、またスイッチング手段を制御するための制御回
路の出力も調光F値の数だけ必要になる。
このため、調光F値を多段に制御しようとすると、スイ
ッチング手段が多数必要となり、スイッチング手段を制
御する制御回路も複雑になるという欠点があった。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例である。
昇圧回路101は、不図示の電源スィッチをONすると
、電源Elを昇圧し、メインコンデンサCIを充電する
。それとともに、トリガーコンデンサC2を抵抗R5を
介して充電する。
端子A、Bは、カメラと電気的に接続される端子である
。端子Aは、カメラのX接点スイッチXに接続される。
また、端子Bは、カメラのグランド電位に接続される。
カメラがレリーズされ、シャッターが全開すると、X接
点スイッチが閉成され、端子Aがグランド電位となり、
ストロボに発光開始を命令する。
ストロボは端子Aがグランド電位となると、トリガーコ
ンデンサC2に充電されたエネルギーをトリガートラン
スTの1次側を介して放電し、トリガートランスTの2
次側に高電圧を発光させキセノン管Xeにトリガーをか
ける。
これによりキセノン管XeはメインコンデンサCIに充
電されたエネルギーを消費して閃光発光を行なう。
キセノン管Xeが発光中に調光回路102の入力にスト
ップ信号が入力されると、調光回路102は、急速にメ
インコンデンサCIの充電エネルギーを放電させキセノ
ン管Xeの発光を停止させる。
次に本実施例による測光回路部分について説明する。
103はICであり、入力C,Dから入力されるシリア
ル信号をデコーダDECが変換し、出力E、F、G、H
,I、Jを制御する。
出力E、F、G、HS Iは、トランジスタTRI〜T
R5によるオープンコレクタとなっており、出力状態は
、“LO”又は、オープンが選択される。
また、このトランジスタは、IC内に同一サイズで形成
されたものである。IC内に同一サイズで形成されたト
ランジスタは、そのhfc等の電気的特性が同一になる
ことが知られているがそのことからこのトランジスタT
RI〜TR5のコレクタに同一電流を流し、トランジス
タをONさせるとサチュレーション電圧(コレクター・
エミッタ間電圧)は、全て同一電圧となることがわかる
また、出力Jには、デコーダDECより“HT”又は“
LO”が出力される。
抵抗群R6、R7、R8、R9、RIO,R11の各々
の接続点には、それぞれICの出力E、F、G、トI、
■が接続されている。抵抗群R6〜R11の両端には定
電流1..1.が流れ込んでおり、また、ICの出力E
〜■はいづれか1つ又は、複数が“LO”になっており
そこにむかって1..1□が流れるため、抵抗群の両端
には、電圧が発生する。この電圧は、オペアンプOPI
、OP3による電圧バッファーによりオペアンプOP2
による測光アンプの“+”入力、対数伸張トランジスタ
TR8のエミッタに印加される。
測光アンプ、対数伸張からなる測光系は、受光素子D2
によって光電変換された電流を後述の通り、測光系に印
加された前記電圧によって決定される増幅率で増幅し、
トランジスタTR8のコレクターに出力する。
トランジスタTR8のコレクターには、コンデンサC3
、C4が接続されている。
コンデンサC4のもう一方には、トランジスタTR7が
接続されており、TR7は、IC103の出力Jによっ
てON、OFF制御される。IC103の出力Jの出力
が、Hr”のとき、TR7は、OFFとなるため、コン
デンサC4の接続関係が絶たれ、トランジスタTR8の
コレクタに接続される容量は、コンデンサC3のみとな
る@[ClO3の出力Jの出力が“LO”のときは・ト
ランジスタTR7がONL、コンデンサC3に並列に0
4が接続され、トランジスタTR8のコレクタに接続さ
れる容量は、コンデンサC3とC4の並列合成容量つま
りC3+C4の容量となる。
一方ストロボが閃光発光を行なう前においては、前記の
通りトランジスタTRLOは、OFFしているため、ト
ランジスタTR9は、抵抗R2によって電源E1よりベ
ースに電流が供給されているため、ONしている。これ
により、トランジスタTR6のベース電流は、抵抗R1
を介してトランジスタTR9に流れるため、TR6は、
ONしている。
トランジスタTR6がONしていると、トランジスタT
R8のコレクターは、電源E1の電圧となりコンデンサ
C3がショートされ、C3に充電された電荷は放電され
る。また、トランジスタTR8から出力がでても充電さ
れない。
IC103の出力JがLO”でトランジスタTR7がO
Nしている状態でも、コンデンサC4の充電電荷は、T
R7がONしているため周知のごとくコレクターからエ
ミッターに逆方向に電流が流れ放電される。
ストロボが閃光発光を開始すると、発光電流が発生し、
抵抗R3に流れ発光電圧がトランジスタTRl0をON
するため、トランジスタTR9のベースがショートされ
、TR9が0FFL、同時に、トランジスタTR6もO
FFする。
閃光光は、被写体に照明され、その反射光が受光素子D
2によって光電変換される。この光電変換された電流は
、前記測光系によって増幅され、トランジスタTR8の
コレクターより出力される。
これによりコンデンサC3もしくは、コンデンサC3と
04の並列回路が充電される。
この充電量が基準電圧E2に達すると1、コンパレータ
COMの出力が反転し、調光回路102にストップ信号
を出力し、調光回路102は放電管Xeの発光を停止さ
せ、適正光量となる。調光回路102はメインコンデン
サC1に充電された残りの電荷を一瞬にして放電させ放
電管Xeの発光を中断させる並列制御方式の調光回路で
ある。
第1実施例においては、調光方式として並列制御方式を
あげたが、調光回路は周知の直列方式であってもかまわ
ない。
以下に調光F値の切り替えについて述べる。
まず、前記測光系の増幅率切り替え方法について述べる
が、説明を簡単にするため、トランジスタTR7がOF
Fしている状態つまりトランジスタTR8のコレクタに
接続された容量がコンデンサC3のみの状態で説明を行
なう。
オペアンプOP2とトランジスタTR8でなる測光系の
増幅率は、オペアンプOP2の“+”入力に印加するF
点の電圧■、とトランジスタTR8のエミッタに印加す
るE点の電圧V8との電圧差(V、−V。)により一義
的に定まる即ち受光素子D2の光電流T[、コンデンサ
C3の充電電流を■。とすると入力電流1gと出力電流
ICの間は以下(3)式で表現される。
つまりオペアンプOP2の出力電圧V、(TR8のベー
ス電位)は受光電流z、2が対数圧縮ダイオードD2で
対数圧縮され、 K:ボルツマン定数 T:絶対温度 q:電子の電荷 I8:ダイオードD2の逆方向飽和電流となる。
トランジスタTR8は対数伸長手段でありその出力であ
るコレクター電流がエミッターへ流れることによってベ
ースエミッター間電圧が発生する。
この時のTR8のベース電圧は前記V、と同一であり、 1、’ : )ランシスターTR8のベースエミッター
間ダイオードの逆方向飽和電流 (1)、(2)式の1.、IS’は同−ICチップ内に
作られた同一サイズのダイオードとトランジスターとす
ればT、=1.’と考えることが出来るので(1)、(
2)式より、 したがって、 したがって 率であり、(vr−v、)の値を絶対温度のTに比例さ
せておけば、この測光系の出力電流■ゎは<vr−v、
>を設定すると温度に無関係に一定となることを意味す
る。
この第(3)式から明らかな様に、調光F値を切換える
には基準電圧V、と■。との電圧差(シr−V−)を変
えてやれば良い。つまり調光F値を一段開放側に切換え
ることは、増幅率を2倍にすることを意味し、この時の
充電電流をトいE点の電圧をv、I、更にF点の電圧を
■、とすると、前記第(3)式より であることから となり、これを整理すると、 となる。そこで、この式の自然対数を取るとIo2=(
(Vr+  V−+)   (Vr   V、) )と
なる。更にF点とE点の電圧差の変動について整理する
と、 T ’n2= (Vr+  V−+)   (Vr   V
−)となる。ここでTは絶対温度qは素電荷でq=l。
60X10−19、kはポルツマン定数でに=1゜38
X10−”であるから周囲温度25℃で計算すると (Vv+  V−+)   (Vr   V、) =0
.0178  (V)となる。従って、調光F値を1段
開放側に切換た場合には、開放前に対しF点とE点の電
圧差(Vr  ve)を17.8mVだけ増加させれば
良いことになる。
T 同様に増幅率をN倍にするには□1nNmV分の電位差
をV、−V、に付ければよいことは言うまでもない。
ここでIC103の出力Gのみが“LO” (トランジ
スタTR3のみがON)のときの増幅率で考えてみると
、 F点の電圧Vfは、抵抗R6、R7、R8に流れる電流
11とトランジスタTR3のサチュレーション電圧■T
0によって決定され、 Vy =11 X (R6+R7+R8)+VTR3同
様にE点の電圧V、は Vll= 12 X (R9+R10+R11) +V
TR3となり、 電圧差V、−V。は V、−V、 = It x (R6+R7+R8) −
Iz X (R9+R10+R11)となりサチュレー
ション電圧V TR3は無視される。
この時の増幅率1 c / I (2はとなり、温度に
よって変動することがわかる。
そこで前に述べたように定電流1+ 、Itを絶対温度
(T)に比例して定電流出力が変動する絶対温度比例定
電流源とすれば定電流Il、■2は、It  =AIT
、Iz =AzT (At 、Azは定数)となりこの
式から増幅率は、 二 (AtT X  (R6+R7+R8)−AzT 
X  (R9+R10+R11))■c/■P=eKT −(Δ+ X (R6+R7+R8)−八z X (R
9+R10+R11)1k となり、温度による変動を防ぐことができる。
次に、調光F値の切り替えについて述べる・まず抵抗R
6〜R11を全て同一抵抗値Rとし、定電流1.、I2
を同一電流値■とすると、前述の出力Gのみが“LO″
のときの電圧差は、Lr  Ve −I X (R+R
+R)   I X (R+R+R) = 0となる。
(測光アンプのゲインは1となる)次に、IC103の
出力G、Hの2つのみが“LO”で他がオープン(TR
3、TR4がONでTR1TR2、TR5が0FF)の
状態について述べる。
この時の電圧差は、 F点の電圧Vfは、抵抗R6、R7、R8に流れる定電
流と、トランジスタTR3のサチュレーション電圧■ア
R8によってきまり Vl = I X (R+R+R) +VTR3となり
、 また、E点の電圧■、は、抵抗RIO1R11に流れる
定電流とトランジスタTR4のサチュレーション電圧V
TR4によってきまり ■。 =  I  X  (R+ R)  + V?l
14となり、 Vr−V、= 3 1XR+VTII+−(2IXR+
V?R4)    −・・−−−−(21となる。
1+ 、Itは同一電流値であり、トランジスタTR3
とTR4は、同−IC内に同一サイズで形成されたトラ
ンジスタであるため、前述した通り同一の電気的特性を
持っている。
このため、コレクター・エミッタ間に流れる電流値が同
じであればトランジスタのサチュレーション電圧も同一
となり、 VTR3=VTえ、となる。
その結果電圧差(2)式は、 Vr  V、=31XR2TxR=IxRとなる。
以上のことかられかる通り、F点とE点の電圧差が最大
になるのは、出力Iのみが“LO″となる時でその時の
電圧差は、V、−V。=41R最小になるのは、出力E
のみが”LO’となる時で電圧差 V、−V、=−41
Rとなる。
また、IC103の出力E−1の出力状態と電圧差の関
係は第2図の通りとなり、電圧差つまり調光F値は9種
類得ることができる。
また、本実施例における測光系の増幅率を調整する場合
定電流I+、ItO値を変えることで出力E−1の状態
の変化による電圧差の変動分IRを変えることができる
例えばこの変動分IRを調光F値1段分(=2倍)とす
るならばIR=17.8mVとなるようIt、Izを調
整すればよ< 、2/3段分(=1.59倍)にするな
らば I R= 17.8 X2/3 = 11.9mVにな
るようIt、Izを調整すればよい。
さらに全体の調光F値の発光量を増したり少なくしたり
して露光量に調整するには、例えば抵抗R11又はR6
を可変抵抗とすればよい。
例えばR11を可変抵抗として、R′を可変抵抗の調整
抵抗化とすると、 その時の抵抗値をR11=R+R’と表現することがで
き、前記出ノJGのみが“LO”のときの増幅率は となる。
出力G、、Hの2つのみが“LO”のときの増幅率は、 がることになり、可変抵抗の変動部分R′の調整により
、調光時の発光量を多くすることが可能となる。
又、抵抗R6を同様に可変抵抗としR6=R+R’るこ
とは明らかである。
以上の様に本実施例においては、5本の出力を抵抗群に
接続するだけで9種類の調光F値を得ることができる等
、少数のスイッチング手段で多数の調光F値を得ること
ができるため、スイッチング手段の数を少なくすること
ができ、そのスイッチング手段を制御する制御手段、本
実施例においてはデコーダDECも複雑になることがな
い。
次に、さらに調光F値を増やす方法として、トランジス
タTR7をON、OFFさせ、トランジスタTR8のコ
レクターに接続される容量を増減させる方法について説
明する。前記の通りこの測光回路がストップ信号を出力
するのはトランジスタTR8のコレクターに接続された
コンデンサーに基準電圧E2以上の電荷が充電された場
合である。この充電電圧を表わす計算式は、公知のこの
ことかられかる通り容量Cがふえると、基準電圧E2に
達するまでに必要な充電電流iがより多く必要になる。
以上のことからトランジスタTR7をONさせ、トラン
ジスタTR8のコレクターにコンデンサC4を追加する
と、測光回路がストップ信号を出力するまでのストロボ
の発光量が増えることがわかる。
つまり、コンデンサC4を追加すると、調光F値が小絞
り側にシフトすることになる。(発光量が増え、小絞り
で適正露光となる。) 例えば前記測光系の増幅率の切替えをIR=11.9m
Vとし、273段ごとに調光F値が得られるようにし、
コンデンサC4の追加によって、173段光量が増える
ようにしてやると、IC103の出力E〜■と出力Jと
の組み合せにより第3図のごとく18種類の調光F値を
得ることができる。
これを利用し、調光F値を定めたものが第4図である。
これは、各ISO値ごとに調光F値を1段ごとに定めた
ものである。従来調光F値はl5O100に対して定め
られていた。例えばl5O100において調光F値をR
4とすると、ISO感度を1段高域度つまりl5O20
0にするとその分絞りを小絞り側にシフトしてやればよ
いから、調光F値F5.6となる。一方撮影レンズの絞
りは通常1段ごとに区切られており、また、その1段ご
とにクリックがあり、1段ごとに絞りの位置がわかりや
すくなっている。しかしその反面絞りの中間位置がわか
りにくくなっている。ところが前記のごとく調光F値が
l5O100でR4の場合、ISO感度が80や125
等の中間感度であれば調光F値もR4、R5,6等の1
段ごとの値でなく途中の値となってしまう。
例えばl5O80であれば調光F値はR4−173段つ
まりR4より173段開放側にシフトしなければならず
、またl5O125であれば調光F値はF4+1/3段
つまりF4より173段小絞り側、にシフトしなければ
ならない。しかしながら前述のごとく撮影レンズには、
173段ごとに絞りを設定するのはむずかしく、l5O
80や125等の感度では、調光F値に撮影レンズの絞
りを合わせることがむずかしかった。
そこで本実施例のごとく多段に調光F値を持たせ、第4
図の表のどと<ISO感度173段ごとに割りふってい
る。
l5O100のときはB群のF値からそれに相当する出
力をIC103の出力E−Jに出力する。
l5O80のときは、A群のF値から、l5O125の
ときは、0群のF値からそれぞれIC103の出力E〜
Jに出力する。これによりISO感度がl5O100に
対して1段ごとの値にあるときは、B群、その他の途中
感度では、A又は0群から選ぶことであらゆる感度で撮
影レンズが最も使いやすい絞り値である1段ごとの絞り
値の調光F値を得ることができる。
また、この様にあらゆる感度で1段ごとの絞り値の調光
F値が得られるようにしても、第4図のように、l50
100でF2.2.8.4.5.6.8.11とほぼ全
ての絞りに対応することができる。
また、この他に、使用しているフィルムのISO感度に
対して、そのISO感度とちがう値を設定すると、17
3段ごとに露出補正がかけられるという利点も生ずる。
例えばISO感度100のフィルムを使い、173段光
量がオーバーになるように補正をかけようとすると、I
SO感度を80に設定すれば設定した調光F値は、l5
O100に対して173段光量がオーバーになるように
発光量が制御され、173段の補正がかけられることが
わかる。
以上のように、本実施例によれば数少ないスイッチング
手段で池数の調光F値が得られ、かつ、それにより、よ
り使いやすい調光F値を得ることができる。
なお実施例においては、スイッチング手段にトランジス
タを使用しているが、FET等の他の半導体スイッチン
グ手段を使用しても同様の効果がある。
また、スイッチング手段として同−IC内のトランジス
タを使用しているが、電気的特性のそろっている別個体
のトランジスタやFET等のスイッチング手段を使用し
ても同様の効果がある。
また、半導体以外のスイッチング手段例えば機械的なス
ライッドスイッチを用いても、その接触抵抗による電圧
降下が充分に無視できるものを使用すれば同様の効果を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による増幅率切換回路の一実施例であり
、 第2図は、第1図中の出力端子E−1の出力状態と電圧
差(V、−V。)との関係を示したものであり、 第3図は、出力端子E−Jの出力状態と調光F値の段差
(EV)との関係を示したものであり、第4図は、出力
端子E−Jの出力状態と各ISO値ABCに対応する調
光F値との関係を示したものである。 〔主要部分の符号の説明〕 D2・−受光素子、 OPI、OP2.0P3−オペアンプ、C3、C4−・
−積分コンデンサ、 TR6、TR7、TR8・・−トランジスタ、COM’
−−・コンパレータ、 R6、R7、R8、R9、RIO,R11−・抵抗、D
 E C−制御手段。 第2図 箒5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被写体反射光を受光する受光素子(D2)と、該受光素
    子の光電流(I_l)を増幅する増幅器D1、OP1、
    OP2、OP3、TR8)と、閃光発光により充電を開
    始する積分コンデンサ(C3、C4)と、該増幅器の出
    力により該積分コンデンサの充電電流を制御する出力ト
    ランジスタ(TR8)と、前記積分コンデンサが所定量
    充電されると閃光発光を停止させる発光停止回路(CO
    M)とからなる調光回路を有し、前記増幅器の入力端子
    (F点)に印加した電圧と前記トランジスタの出力側(
    E点)に印加した電圧との電圧差に基づいて前記調光回
    路の増幅率を切換える自動調光装置の増幅率切換回路で
    あって、複数の抵抗器の直列接続を含み、一端を前記増
    幅器の基準入力端子に、他端を前記出力トランジスタの
    出力端子に接続された抵抗部(R6〜R11)と、該抵
    抗部の両端の各々に接続された2つの定電流源(I_1
    、1_2)と、該抵抗部の各抵抗器の各接続点と所定の
    電位部との間に接続された複数のスイッチング手段(T
    R1〜TR5)と、該スイッチング手段を選択的に導通
    させることで前記増幅器の基準入力端子と前記出力トラ
    ンジスタの出力端子とに印加される電圧を変化させて前
    記調光回路の増幅率を切換えるスイッチング制御手段(
    DEC)とを有する自動調光装置の増幅率切換回路にお
    いて、前記スイッチング制御手段は、前記スイッチング
    手段のいずれか1つを導通させる第1信号と、いずれか
    2つを導通させる第2信号とを発生することを特徴とす
    る自動調光装置の増幅率切換回路。
JP63127122A 1988-05-26 1988-05-26 自動調光装置の増幅率切換回路 Pending JPH01297635A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5218398A (en) * 1991-01-29 1993-06-08 Nikon Corporation Exposure amount indicator
JPH0545665U (ja) * 1991-03-13 1993-06-18 株式会社ニコン 不適正露光量の検出装置。
JP2004077889A (ja) * 2002-08-20 2004-03-11 Nitto Kogaku Kk オートストロボ装置およびカメラ

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