DE2559559A1 - Kamera mit belichtungsmessystem - Google Patents
Kamera mit belichtungsmessystemInfo
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Description
2559b59
Dipi.-Chem. Bühling Dipi.-lng. Kinne Dipl.-!ng. Grupe
Bavariaring 4, Postfach 20 24 8000 München 2
Tel.: (0 89) 53 96 53-56
Telex:5 24 845tipat
cable. Germaniapatent München
16. Dezember 1976
Patentanmeldung P 25 59 559.9 B 7848 / case f.3997 div.
Patentanmeldung P 25 59 559.9 B 7848 / case f.3997 div.
Canon Kabushiki Kaisha
Tokyo, Japan
Tokyo, Japan
Kamera mit Belichtungsmeßsystem
Die Erfindung besieht sich auf eine Kamera mit einem Belichtungsmeßsystem
gemäß den Oberbegriff des Patentanspruchs 1,
unter den herkömmlichen Eelichtunp.smeßsystemen für
optische Geräte wie Kameras, bei denen das für das Auf'nahmebildfeld
zum Zeitpunkt der Bildaufnahme geeignete Lichtmeßverfahren ausgewählt werden kann, pifat es eines, das derart
aufgebaut ist * daß eine Mehrzahl von Lichtsensorelementen
v/if. CdS-Zellen für die Pimktlicntme&unp: und ein1= andere Mehrsahl
von Lichts-sniOrslsmsnten wie CclS-Sellan für die Durch-
sehnittlichtmessung an voneinander verschiedenen Stellen vorgesehen sind, wobei bei der Bildaufnahme in Übereinstimmung
mit der Beschaffenheit des Bildaufnahmefeldes bei der Bildaufnahme entweder die Punktlichtmessung oder die
Durchschnittslichtmessung durch Vergleichen des Ausgangssignals
der einen Lichtmeßmethode mit dem der anderen Lichtmeßmethode ausgewählt wird, um so die geeignete Belichtungsmessung durchzuführen.
Ein Beispiel dafür ist die in der US-Patentschrift 3 69O 24Il offenbarte Kamera, bei der ein erstes Lichtsensoreleir.ent
so angeordnet ist, daß es vor den Film gebracht wird,, während ein zweites Lichtsensorelement so angeordnet ist,
daß es der Fläche eines eine Bildsucheroptik der Kamera
bildenden Pentagonalprismas gegenübersteht, durch die der Lichtstrahl aus dem Pentagonalprisma austritt, wobei das
erste Liehtsensorelerent für die auf einen verhältnismäßig kleinen Teil des den Schirm zu belichtenden Lichtstrahls
ansprechende sogenannte Punktlichtmessung dient, während das zweite Lichtsensorelement für die auf fast den ganzen von
dem Bildaufnahmefeld kommenden Lichtstrahl ansprechende sog» Durehsehnittslichtmessunp. dient» Dabei kann mittels
einer manuellen Bedienung an der Außenseite der Kamera das erste und das zweite Lichtsensorelement wahlweise mit der
gleichen Belichtungsmeßschaltung verbunden werden. Daher
kann ein Photograph entsprechend der herrschenden Beschaffenheit des Bildaufnahmefeldes entweder die Punktlichtmessung
oder die Durchschnittsliehtmessung wählen^ um so durch wahl-
weises Anschließen des ersten oder des zweiten Lichtsensorelements
an die Belichtungsmeßschaltung und durch beispielsweise mittels eines Meters vorgenommenes Vergleichen des
Ausgangssignals bei der einen Lichtmeßmethode mit dem bei
der anderen Lichtmeßmethode eine geeignete Belichtungsmessung durchzuführen.
Im Falle des gemäß der vorstehenden Erläuterung aufgebauten Belicht ungsme'ßsystems ist jedoch das Licht sensorelement
für die PunktIichtmessung in einer bestimmten festgesetzten
Stellung hinsichtlich der Bildebene angeordnet, so daß es von Nachteil ist, daß der Lichtstrahl nur an einem
bestimmten festgelegten Punkt des Gegenstands auf der Bildebene gemessen werden kann, wobei beispielsweise im Falle
einer einäugigen Spiegelreflexkamera eine Einschränkung dadurch besteht, daß der Bereich für die Punktlichtmessung
von vornherein bestimmt ist, weil die Punktliehtmessung nicht an irgendeiner beliebigen optischen Position des Objekts
in der Bildebene im Bildsucher durchgeführt werden kann.
Ferner wurden bisher verschiedene Verfahren bzw. Vorrichtungen zum Ermitteln der Scharfeinstellung der
Abbildungsoptiken unter Ausnutzung der photoelektrischen Eigenschaften der photoelektrischen Wandlerelemente vorgeschlagen,
wobei als theoretische Möglichkeit zum Erhalt der Scharfeinstellung mit verhältnismäßig großer Genauigkeit das
durch die japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho 42-1*1096
vorgeschlagene Verfahren betrachtet wird, gemäß dem eine
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Vielzahl von Teilen mit einer kleinen aber genauen Fläche auf der Brennebene vorgesehen ist , damit durch Umsetzen der
Lichtmenge an einem jeden kleinen Teil mittels des photoelektrischen Wandlerelements das elektrische Ausgangssignal auf
die Weise erhalten wird, daß die Unterschiede der elektrischen Ausgangssignale zwischen zwei angrenzenden kleinen Teilen in
absolute Werte oder quadrierte Werte umgesetzt und dann addiert werden, wobei angenommen wird, daß die Scharfeinstellung erreicht
ist, wenn der addierte Wert ein Maximum annimmt.
Im Falle der japanischen PatentVeröffentlichung
Nr. Sho 42-1*1096 wird der analoge Betrag des
Ausgangssignals eines jeden photoelektrischen Wandlerelements verarbeitet, wodurch der Aufbau der Signalverarbeitungsschaltung
zur Verarbeitung des Auspangssignals eines jeden photoelektrischen
Wandlerelements sehr kompliziert ist, so daß die genaue Ermittlung wegen der bieim Verarbeiten der Ausgangssignale
auftretenden Fehler praktisch unmöglich ist, was einen Nachteil darstellt. Dabei ist ferner in Übereinstimmung mit
der Erhöhung der Anzahl der photoelektrischen Wandlerelemente der Aufbau der Schaltung um ein Vielfaches komplizierter,
so daß die Anzahl der verwendeten Elemente notwendigerweise beschränkt ist.
Ferner ist bisher eine beispielsweise in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. Sho 48-^3379
offenbarte Vorrichtung zur Scharfeinstellermittlung und zur Belichtungsmessunp; bekannt, bei der eine Lichtsensorvorrich-
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_ of _
tung mit einer Vielzahl von kleinen Lichtsensorelementen Verwendung findet, wobei im Falle der in der japanischen
Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. Sho 48-113379 offenbarten
Vorrichtung hinsichtlich der Analogsteuerung: ein Verfahren verwendet
wird, gemäß dem zum Steuern der Scharfstellermittlungs- und Belichtungsmeßvorrichtung der Analogbetrag des Ausgangssignals
eines jeden Lichtsensorelements der Lichtsensorvorrichtung
verarbeitet wird. Bei der analogen Steuerung tritt jedoch eine theoretische Instabilität in der Weise auf, daß im Falle der
Verwendung einer einzigen Lichtsensorvorrichtung für die Scharfstellermittlung und für die Belichtungsmessung der Aufoau der
elektrischen Schaltung kompliziert wird, wobei der Fehler zum Zeitpunkt der Scharfeinstellermittlung und der Belichtungsmessung
größer wird, so daß praktisch eine genaue Messung unmöglich ist. Falls das Lichtsensorsystem aus einer Mehrzahl
von Lichtsensorelementen zusammengesetzt ist, wird in Übereinstimmung nit der Vergrößerung der Anzahl der Lichtsensorelemente
der Aufbau der Schaltung um ein Vielfaches komplizierter, so daß notwendigerweise die Anzahl der Lichtsensorelemente
begrenzt ist, was eine genaue Messung noch schwieriger macht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kamera mit einem Be-Iichtungssystem
zu schaffen, mit Hilfe dessen alle die vorstehend genannten Kachteile der herkömmlichen Belichtungsmeßsysteme
ausgeschaltet werden.
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Erfindungsgemäß wird eine Kamera mit einem Belichtungsmeßsystem geschaffen, bei dem mittels eines eine Vielzahl
angeordneter bzw. integrierter kleiner Lichtsensorelemente enthaltenden Bildsensors das Bildmuster des Objekts auf rein
elektrische Weise abgetastet wird und die danach erhaltenen Ausgangssignale der Lichtsensorelemente umgesetzt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen System soll ferner ein Belichtungsmeßsystem zum automatischen Auswählen eines für
die Beschaffenheit des Bildaufnahmefelds geeigneten Lichtmeßverfahrens geschaffen werden.
Das erfindungsgemäße System sieht vor, daß mittels des Bildsensors irgendein beliebiger feiner Anteil der Helligkeit
an der gesamten Bildfläche des Bildaufnahmefelds wahlweise gemessen werden kann.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist das Belichtungsmeßsystem .derart ausgelegt,
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daß mittels des Bildsensors die Punktlichtmessung an irgendeinem beliebigen kleinen Anteil der Helligkeit an der üesamtbiIdflache
des Bildaufnahmefeldes ausgeführt werden kann, während
die Durchschnittslichtmessunp für die gesamte Bildfläche des Bildaufnahmefeldes durchgeführt werden kann, so daß automatisch
mit Hilfe der Ausgangssignale der beiden Lichtmeßsysteme jedes der Lichtmeßsysteme gewählt werden kann.
Vorteilhaft ist das System so gestaltet,-daß mit der Lichtsensorvorrichtung, die zum Empfangen des von dem
aufzunehmenden Objekt kommenden Lichtstrahls angeordnet ist, und die zur Bildung des Bildsensors, wie beispielsweise
einer Photodiodenanordnung (MOS-Bildsensor), von ladungsgekoppelten
Einrichtungen (charge coupled devices, CCD) und dgl. eine Mehrzahl von kleinen Lichtsensorelementen aufweist,
in jedem der kleinen Lichtsensorelemente der Lichtsensorvorrichtung
durch Abtasten des Bildmusters des Objekte ein Ausgangssignal erzeugt wird,das der Position des aufzunehmenden
Objekts entspricht, und daß durch wahlweises Entnehmen des Ausgangssignals für das aufzunehmende Objekt eine erwünschte
Punktliehtmessung durchgeführt werden kann.
Ferner ist ein Scharfeinstellermittlungssystem
vorgesehen , das derart aufgebaut ist, daß in der Bildausbildungsposition
der Abbildungsoptik oder in der zur Bildausbildungsposition äquivalenten Position ein Bildsensor
aus einer Mehrzahl von fein gegliederten bzw. integrierten
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Lichtsensorelementen angeordnet ist und daß die Ausgangssignale
der Lichtsensorelemente in dem Bildsensor nacheinander in Übereinstimmung mit der Anordnungsreihenfolge in digitale
Werte umgesetzt werden, während die Absolutwerte der Unterschiede zwischen den Digitalwerten der Ausgangssignale aneinandergrenzender
Lichtsensorelemente nacheinander zusammengezählt werden, wobei die Peineinstellung als erreicht gilt,
wenn die Gesamtsuimr.e der absoluten Werte der Unterschiede
zwischen den digitalen Werten während der Einstellung der Bildausbildungsoptik am größten wird.
Das erfindunpsgemäße System dient zum Ausbau der
Kamera auf automatischer Scharfeinstellung der Bildaufnahmeoptik
durch Ausstatten einer bestehenden Kamera mit einem Scharfstellermittlungssystem, das· derart aufgebaut ist, daß
mittels eines Bildsensors mit einer Mehrzahl von kleinen Lichtsensorelementen das Bildmuster des mittels der Optik
abgebildeten Objekts auf rein elektrische Weise abgetastet wird und die dabei erhaltenen Abtastsignale nacheinander in
digitale Werte umgesetzt werden, während die Absolutwerte der Unterschiede zviischen den digitalen Werten für benachbarte
Lichtsensorelemente nacheinander summiert werden, wobei die Scharfeinstellung der Optik durch Ermitteln der Veränderung
des summierten Wertes während der Einstellung der Optik festgestellt wird.
Mit der Erfindung wird ein System zur Belichtungsmessung mittels einer
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Lichtsensorvorrichtung geschaffen, das derart aufaebaut
ist,daß ein Signal als Belichtungssignal dadurch erhalten
wird, daß mittels eines eine Mehrzahl von fein verteilten bzw. integrierten Lichtsensorelemente aufweisenden Bildsensors
das Bild des Objekts abgetastet wird und jedes dabei erhaltene Ausgangssignal eines jeden Lichtsensorelements nacheinander in
einen digitalen Wert umgesetzt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Anordnung der
Lichtsensorelemente, die für das erfindungsgemäße Belichtungsmeßsystem geeignet ist.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Belichtungsmeßsystems
mit Anwendung des in Fig. 1 dargestellten Bildsensors IS zur Verwendung bei einer üblichen Kamera.
Fig. 3(a) zeigt ein elektrisches Schaltbild der
elektrischen Verbindungen zwischen der Photodiodenanordnung, dem Analogschalter 1 und
dem Schieberegister 2 bei der Anwendung der Photodiodenanordnung (MOS-Bildsensor) als
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Bildsensor IS im Falle der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform.
Fig. 3(b) zeigt das Zeit ab lauf diagramm zur Darstellung; der in der in Fig. 3(a) dargestellten elektrischen
Schaltung den Photodioden nacheinander entnommenen Ausgangssignale.
Fig. 1J zeigt die wesentlichsten Teile einer Kamera,
in die ein Belichtungsmeßsystem gemäß der Darstellung in Fig. 2 eingebaut ist.
Fig. 5(a) zeigt eine Ausführungsform der Anordnung der
Lichtsensorelemente des Bildsensors
Fig. 5(b) zeigt ein Teilstück des in Fig. 5(a) dargestellten Bildsensors IS1 in vergrößertem
Maßstab .
Fig. 6(a) zeigt eine prinzipielle Anordnung der wesentlichsten Teile bei der Anwendung
eines Scharfstellermittiungssystems
bei einer gewöhnlichen Kamera.
Fig. 6(b) zeigt den Zusammenhang zwischen dem Lichtsensorbereich des Bildsensors IS' und der
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Bildebene des Objekts bei der in Pig. 6(a) dargestellten Anordnung.
Fig. 7 zeigt das elektrische Blockschaltbild einer Ausführungsform einer gewöhnlichen Kamera,
bei der ein Scharfstell-
ermittlungssystem unter Verwendung des in
Pig. 5(a) und (b) dargestellten Bildsensors IS' verwendet wird.
Fig. 8 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Veränderung
des mittels der Integrierschaltung 109 errechneten Wertes in Abhängigkeit von der Verstellung der Bildaufnahmeoptik L während
des Betriebs des in Fig. 7 dargestellten Scharfstellermittlungssystems.
Fig. 9 zeigt den Aufbau der wesentlichen Teile einer Laufbildkamera, bei der ein Scharfstellermittlungssystem
gemäß der Darstellung in Fig. 7 eingebaut ist.
r C
Fig. 10 zeipt ein elektrisches Blockschaltbild einer Ausführungsform einer gewöhnlichen Kamera,
bei der ein System zur
Belichtungsmessung und zur Scharfstellermittlung mit Hilfe eines gemeinsamen Bildsensora
Verwendung findet.
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Fig. 11 zeigt einen Aufbau der wesentlichsten Teile der Kamera, in die ein System gemäß der
Darstellung in Fig. 10 eingebaut ist.
In den Fig. 1 bis 4 sind die Ausführungsformen des
Belichtungsmeßsystems mit Anwendung des Bildsensors dargestellt, während in den Fig. 5 bis 9 die Ausführungsformen eines
Scharfstellermittlungssystems mit Anwendung des Bildsensors dargestellt sind; die Ausführungsformen des Systems
zur Belichtungsmessung und zur Scharfstellermittlung unter Anwendung eines gemeinsamen Bildsensors sind in den Fig. 10 und
11 dargestellt.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis H eine Ausführungsform einer gewöhnlichen Kamera beschrieben,
bei der das System zur Belichtungsmessung mit Hilfe des Bildsensors verwendet wird.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Anordnung einer
Vielzahl von kleinen Lichtsensorelementen bei einem Bildsensor IS wie beispielsweise einer Photodiodenanordnung (MOS-Bildsen-SOr)7
bei ladungsgekoppelten Einrichtungen (charge coupled devices, CCD) und dgl., wobei jedes der kleinen Lichtsensor-*
elemente in einer Stellung angebracht ist, die einem kleinen Teilstück der Bildfläche des aufzunehmenden Objekts auf die
Weise entspricht, daß die Helligkeit an jedem der kleinen Teilstücke des Objekts in Übereinstimmung mit jedem der Lichtsensorelemente
ermittelt werden kann.
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Dieser Bildsensor IS ist anstelle des Lichtrneßelements
für die Belichtungsmessung bei der gewöhnlichen Kamera angebracht; als Anbringungsposition für den Bildsensor ist daher
im Falle des internen Lichtmeßsystems (des sog. TTL-Lichtmeßsysteins,
bei dem der von dem Bildaufnahmefeld durch das Bildaufnahmeobjektiv kommende Lichtstrahl gemessen wird) die
Umgebung der der Bildausbildungsebene des Aufnahmeobjektivs äquivalenten Position geeignet, während im Falle einer herkömmlichen
einäugigen" Spiegelreflexkamera der optische Bildsucherweg geeignet ist, wobei das erfindungsgemäße Belichtung-smeßsystem
vorzugsweise in einer Position anzubringen ist, in der das Licht über dem ganzen Bereich des Bildaufnahmefeldes
gemessen werden kann; dabei wird gemäß der Darstellung in Fig. iJ eine reflektierende Fläche des einen Teil der Bildsucheroptik
bildenden Pentagonalprismas halbdurchlässig gemacht und das Belichtungsmeßsystem auf die halbdurchlässige
Fläche geklebt oder dicht an der halbdurchlässigen Fläche angebracht.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Bildsensor IS sind die Lichtsensorelemente mit 1' bis n1 bezeichnet, während
Z1 den Punktbereich zur Ausführung einer Punktlichtmessung
im mittleren Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekts darstellt, wobei die Punktlichtmessung mittels der in diesem
Punktbereich Z1 gelegenen Lichtsensorelemente n1 - k1 bis n1
durchgeführt wird; Z2 stellt den Punktbereich zur Durchführung
einer Punktlichtmessung an dem linken oberen Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekts dar, wobei die Punktlicht-
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messung mit Hilfe der in diesem Punktbereich Z2 gelegenen
Lichtsensorelemente I1 bis n1 - a' durchgeführt wird. Z-, ist
der Punktbereich zur Durchführung einer Punktlichtmessung an dem rechten oberen Teil der Bildebene des aufzunehmenden
Objekts, wobei die Punktlichtmessung mittels der in diesem Punktbereich Z, gelegenen Lichtsensorelemente n1 - b1 bis
n1 - c1 ausgeführt wird. Z^ stellt den Punktbereich zur Durchführung
einer Punktlichtmessung an dem rechten unteren Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekts dar, wobei die
Punktlichtmessung mittels der in diesem Punktbereich Z^ liegenden
Lichtsensorelerr.ente n' - d1 bis n1 - e1 ausgeführt
wird. Zc ist der Punktbereich zum Ausführen einer Punktlichtmessung
an dem linken unteren Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekts, wobei die Punktlichtmessung mit Hilfe der
in diesem Punktbereich Z1- gelegenen Lichtsensorelemente n1 f
bis n1 - g1 durchgeführt wird.
Fig. 2 zeigt ein elektrisches Blockschaltbild einer Ausführungsform des Belichtungssystems mit Anwendung des
in Fig. 1 dargestellten Bildsensors IS; in der Fig. 2 sind mit 1' bis n1 die in Fig. 1 dargestellten Lichtsensorelemente
bezeichnet, die in Reihe mit einem Analogschalter 1 zum aufeinanderfolgenden übertragen der Ausgangssignale der Lichtsensorelernente
I1 bis n1 an einen Rechenverstärker 7 in der
nächsten Baustufe verbunden sind, wobei der Analogschalter 1 mit einem Schieberegister 2 verbunden ist. Das Schieberegister
2 ist mit einer Torsteuerschaltunp 3 verbunden, die mittels des Steuersignals von einem Festwertspeicher (ROM) 5 gesteu-
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ert wird. Die Torsteuerschaltung 3 ist derart aufgebaut, daß mit Hilfe des Signals von dem Pestwertspeicher 5 eine Torschaltung
17 gesteuert wird. Fine Diode 6 bildet zusammen mit dem Rechenverstärker 7 eine logarithmische Kompressionsschaltung A. Ein Taktimpulsgenerator 10 zur Erzeugung von
Bezugsimpulsen mittels des Signals aus dem Pestwertspeicher 5 ist mit einem Digital-Analog-Umsetzer 9 verbunden, an dessen
Ausgangsanschluß ein treppenförmiges Ausgangssignal erzeugt
wird, wie es durch 90 in der Zeichnung dargestellt
ist. 8 ist eine Vergleichsschaltung, deren Eingangsanschlüsse mit dem Rechenverstärker 7 und dem Digital-Analog-Umsetzer 9
verbunden sind, so daß die Ausgangssignale dieser beiden Schaltungen miteinander verglichen werden. Eine Torschaltung
11 verbindet die Vergleichsschaltung 8 mit dem Taktimpulsgenerator 10 und weist beispielsweise eine herkömmliche NAND-Schaltung
oder dgl. auf. Ein Zähler 12 wird mit Hilfe des Pestwertspeichers 5 gesteuert und bildet zusammen mit dem
Taktimpulsgenerator 10, dem Digital-Analog-Umsetzer 9, der Vergleichsschaltung 8 und der Torschaltung 11 einen Analog-Digital-Umsetzer.
13 ist eine Addierschaltung, deren Eingangsanschlüsse mit dem Ausgangsanschluß des Zählers 12 und der
Rückführungsleitung eines mittels des Festwertspeichers 5
gesteuerten Registers 14 in der nächsten Stufe verbunden sind. Die Torschaltung 17 ist so aufgebaut, daß gemäß der
gewählten Lage eines Festwertspeichers-Wahlschalters Ί beispielsweise
im Falle der Anwahl des Punktbereichs Z1 der
Inhalt des Zählers 12 mittels des Signals von der Torsteuerschaltung 3 zu der Addierschaltung 18 übertragen wird, wenn
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das Lichtsensorelement η1 - k! an die Reihe kommt bzw.
abgefragt wird. Ein Register 19 ist mittels des Pestwertspeichers 5 gesteuert und zu der Addierschaltung l8 rückgekoppelt,
wobei beispielsweise im Falle der Anwahl des Punktbereichs Z1
der Wert der Lichtmessung eines jeden Lichtsensorelements nach dem Element n1 - k' nacheinander addiert wird. Eine Divisionsschaltung
20 wird durch den Festwertspeicher 5 auf die Weise gesteuert, daß der Inhalt des Registers 19 durch die
Gesamtzahl der Lichtsensorelemente in dem jeweiligen Punktbereich, nämlich im Falle der Anwahl des Punktbereichs Z1
durch die Gesamtzahl (in diesem Fall k1 +1) der Lichtsensorelemente
nach dem Element n1 - k' dividiert wird. Ein Register
21 ist mit der Divisionsschaltung; 20 verbunden, um den daraus erhaltenen Wert zu speichern. Die Torschaltung 17, die
Addierschaltung 18, das Register·19, die Divisionsschaltung
20 und das Register 21 bilden das Punktlichtmeßsystem C.
Eine Divisionsschaltung 15 wird mittels des Festwertspeichers 5 auf die Weise gesteuert, daß der Inhalt des Registers
14 durch die. Gesamtzahl (n1) der Lichtsensorelemente
dividiert wird .Ein Register 16 ist mit der Divisionsschaltung
r fr
15 verbunden, um den aus ihr erhaltenen Wert zu speichern.
Die Addierschaltung 13, das Register I1I, die Divisionsachaltung
15 und das Register 16 bilden das Durchschnittslichtmeßsystem D.
Eine Vergleichsschaltung 22 ist mit den beiden Regi- " stern 16 und 21 auf die Weise verbunden, daß im Falle eines
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gleichzeitigen Anwählens eines Steuerinhalts Ra und eines
weiteren Inhalts R. bis R1- mittels des Festwertspeicher-Wählschalters
k der Inhalt des Registers 16 mit dem Inhalt des Registers 21 verglichen wird, wobei Torschaltungen 23 und
24 derart angeschlossen sind, daß die Torschaltung 2k eingeschaltet
wird, wenn bei den Inhalten der beiden Register ein Belichtungsunterschied von mehr als - 2Ev auftritt, während
die Torschaltung 23 eingeschaltet wird, wenn bei den Inhalten der beiden Register ein Belichtungsunterschied von weniger als
- 2 Ev erscheint. Hit den Ausgangsanschlüssen der Torschaltungen 23 und 2k ist eine Rechenschaltung 25 derart verbunden,
daß das Informationssignal über die Lichtmessung von der Torschaltung 23 oder der Torschaltung 2k zusammen mit dem logarithmisch
komprimierten digitalen Signal über die Belichtungsfaktoren wie den Verschlußzeitwert 28, den Blendenwert 27,
den ASA-Empfindlichkeitswert 26 und dgl. verarbeitet wird, um dadurch eine Blendensteuervorrichtung 30 oder eine Verschlußzeitsteuervorrichtung
29 zu steuern, die mit der Rechenschaltung 25 verbunden ist; die Rechenschaltung 25 ist außerdem
mit einem mittels des Festwertspeichers 5 gesteuerten Zwischenspeicher 31 verbunden, so daß die für die dann erfolgende
Bildaufnahme geeignete Relichtungsinformation mittels der Anzeigevorrichtung. E angezeigt wird, die außer dem Zwischenspeicher
31 noch einen Dekoder 32 und einen Anzeigeteil 33 aufweist.
Ein Umschalter 35 dient zum Umschalten zwischen der Blendensteuervorrichtunr 30 und der Verschlußzeitsteuervor-
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richtung 29» während ein Umschalter 3^ zum Umschalten zwischen
dem Verschlußzeitwert 28 und dem Blendenwert 27 dient.
Der Pestwertspeicher-Wählschalter k ist ein Wählschalter
zur Auswahl der in dem Pestwertspeicher 5 eingestellten Steuerspeicherwerte bzw. Steuerspeicherxnhalte. R ist
einer der in dem Pestwertspeicher 5 eingestellten Steuerspeicherinhalte,
wobei R1 die Torschaltung 17 einschalten soll,
während die in dem Punktbereich Z1 gelegenen Lichtsensorelemente
n' - k1 bis n1 Ausgangssignale erzeugen, so daß die
Punkt Ii chtme.s sung in dem Punktbereich Z1 ausgeführt wird.
Der in dem Pestwertspeicher 5 eingestellte Steuerspeicherinhalt Rp soll die Torschaltung 17 während der Ausgangssip—
nalerzeugung durch die in dem Punktbereich Zp gelegenen Lichtsensorelemente
I1 bis n1 - a1 einschalten, um so die Punktlichtmessung
in dem Punktbereich Zp durchzuführen. Ein in dem Pestwertspeicher 5 eingespeicherter Steuerspexcherinhalt R,
soll die Torschaltung 17 in den Einschaltzustand versetzen, während die in dem in Fig. 1 dargestellten Punktbereich Z,
gelegenen Lichtsensorelemente n1 - b1 bis n1 - c1 Ausgangssignale
erzeugen, so daß die Punktlichtmessung in dem Punktbereich Z-z ausgeführt wird. Ein Steuerspexcherinhalt R^. des
Festwertspeichers 5 soll während der Ausgangssignalerzeugung
der in dem Punktbereich Z^ gemäß Fig. 1 gelegenen Lichtsensorelemente
n1 - d' bis n1 - e1 die Torschaltung 17 einschalten,
um so die Punktlichtmessung in dem Punktbereich Zu auszuführen.
Ein Steuerspexcherinhalt Rj- des Festwertspeichers
dient zum Einschalten der Torschaltung 17 während der Ausgangs-
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signalerzeugung der in dem Punktbereich Zj- liegenden Lichtsensorelemente
n1 - f bis n1 - g1 zur Durchführung der Punktlichtmessung
in dem Punktbereich Zj-. Die Steuerspeicherinhalte
R., bis Rj- weisen insofern eine Gemeinsamkeit auf, daß bei
Anwahl eines der Steuerinhalte R1 bis R1- mittels des Pestspeicher-Wählschalters
^ die Vergleichsschaltung 22 und die Torschaltung 23 außer Betrieb sind, während die Torschaltung
2i» in Betrieb ist.
R. ist einer der ü-teuerspeicherinhalte, bei dessen
alleiniger Anwahl mittels des Festspeicher-Wählschalters k die Vergleichsschaltung 22 und die Torschaltung. 21I außer Betrieb
sind, während die Torschaltung 23 in Betrieb ist. Wenn mittels des Festspeicher-Wählschalters k zugleich der Steuerspeicherinhalt
R. und einer der ITteuerspeicherinhalte R. bis
Rj- angewählt wird, ist die Vergleichsschaltung 22 in Betrieb,
während die Torschaltungen 23 und 2k mittels der Steuersignale von der Vergleichsschaltung 22 gesteuert werden.
Nachstehend wird das Steuerungsverfahren zum Zeitpunkt der aufeinanderfolgenden Entnahme -van Ausgangssignalen
der Photodioden in dem konkreten Fall der Anwendung einer Photodiodenanordnung (MOS-Bildsensor) als Bildsensor IS erläutert.
Die Fig. 3(a) stellt ein elektrisches Schaltbild der elektrischen Verbindungen zwischen der Photodiodenanordnung,
dem Analogschalter 1 und dem Schieberegister 2 im Falle
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der Verwendung einer Photodiodenanordnung; als Bildsensor dar,
während die Fig. 3(b) das Zeitablaufdiag.ramm zur Darstellung der bei der in Fig. 3(a) dargestellten elektrischen Schaltung
den Photodioden aufeinanderfolgend entnommenen Ausgangssignale darstellt.
Wenn bei der Schaltung gemäß Fig. 3(a) bei Anlegen der in Fig. 3(b) dargestellten Taktimpulse (^1' undφ2 t an die
Taktanschlüsse φ1 undφ2 der in Fig. 3(b) dargestellte Startimpuls
Vs1 an den Startimpulseingangsanschluß Vs angelegt wird,
wird eine bei VG' in Fig. 3(b) dargestellte Spannung an das Gatter VG1 des ersten Schalters S- des Analogschalters 1
auf die Weise angelegt, daß die Photodiode D1 ein dem Licht
in dem Bildaufnahmefeld entsprechendes Ausgangssignal erzeugt.
Nach einer halben Periode der Taktimpulse φ^1 υηάφ2' wird
eine bei VGp' in Fig. 3(b) dargestellte Spannung an das Gatter VGg des zweiten Schalters S2 des Analogschalters 1 derart angelegt,
daß die Photodiode D2 ein dem Licht in dem Bildaufnahmefeld
entsprechendes Ausgangssignal erzeugt. Nach einer weiteren Halbperiode der Taktimpulse φ1' υηαφ2' wird die an
das Gatter VG1 des ersten Schalters S angelegte Spannung VG1 1
zurückgesetzt, um so den Schalter S1 zu öffnen und den Schalter
der nächsten Stufe derart zu schließen, daß die mit dem Schalter der nächsten Stufe verbundene Photodiode ein Ausgangssignal
erzeugt. Während der Wiederholung der vorstehend genannten Funktionsvorgänge erzeugen die Photodioden der Photodiodenanordnung
nacheinander die Ausgangssignale.
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Nachstehend wird die Betriebsweise des Belichtungsmeßsystems
unter Bezugnahme auf die Fig·. I und 2 erläutert.
Wenn nun durch Schließen eines in der Zeichnung nicht dargestellten Stromversorgungsschalters das System in Betrieb
genommen wird, während mittels des Pestwertspeicher-Wählschalters A die Steuersneicherinhalte R- und R. gleichseitig
angewählt sind, werden mittels des Signals aus dem Festwertspeicher 5 das Schieberegister 2 und die Torsteuerschaltung
auf die Weise in Betrieb genommen, daß das Ausgangssignal des ersten Lichtsensorelements 1' des Bildsensors IS über
den Analogschalter 1 an die aus dem Rechenverstärker 7 und der Diode 6 bestehende logarithmische Kompressionsschaltung
A und weiterhin nach seiner logarithmischen Komprimierung in der logarithmischen Kompressipnsschaltung A zu der Ver-.
gleichsschaltung 8 übertragen wird. Andererseits erzeugt mittels des Festwertspeichers 5 der Taktimpulsgenerator 10
Taktimpulse, die an den Digital-Analog-Umsetzer 9 und zugleich über die Torschaltung 11 an den Zähler 12 übertragen
werden, so daß sie in dem Zähler 12 gezählt werden.
T e.
Der Ditital-Analog-Umsetzer 9 erzeugt entsprechend der Anzahl der Taktimpulse ein Treppensignal 90>
wobei das logarithmisch komprimierte Signal des Lichtsensorelements
1' mit dem Treppensignal 9q auf die Weise verglichen wird,
daß bei Gleichheit der beiden Signale die Vergleichsschaltung 8 ein Ausschaltsignal erzeugt. Das Ausschaltsignal wird der
Torschaltung 11 zu dessen Abschaltung zugeführt, wodurch die
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Weitergabe der Taktimpulse an den Zähler 12 gesperrt wird,
wobei das dem Ausgangssignal des Lichtsensorelements 1' entsprechende
Digitalsignal mittels des Zählers 1? gezählt worden ist. .
Wenn der Zähler 12 die Zählung beendet hat, wird mit Hilfe des Steuersignals des Festwertspeichers 5 das als
Zählwert mittels des Zählers 12 gezählte Digitalsignal über die Addierschaltung 13 in das Register 1^1 in dem Durchschnittslichtmeßsystem
D übertragen, damit es dort gespeichert wird.
Wenn das Register 14 das Digitalsignal gespeichert
hat, wird mittels des Pestwertspeichers 5 ein Steuersignal
an die Torsteuerschaltung 3 abgegeben, wodurch das Ausgangssignal des Lichtsensorelements 2} auf gleiche Weise wie das
Ausgangssignal des Lichtsensorelements I1 verarbeitet wird,
so daß es gezählt und dann mittels der Addierschaltung 13 dem dem Ausgangssignal des Lichtelements 1' entsprechenden
in dem Register I1I gespeicherten Digitalsignal derart aufaddiert
wird, daß die Summe der den AuspangsSignalen der
LichtSensorelemente I1 und 2' entsprechenden Digitalsignale
in dem Register 14 gespeichert ist.
Auf diese V/eise werden die der Beschaffenheit des Bildaufnahmefelds entsprechenden Ausgangssignale der weiteren
Lichtsensorelemente 3' bis n1 nacheinander als Digitalsignale
in dem Register Ik addiert, damit sie darin derart gespeichert
sind, daß in dem Register I^ die Gesamtsumme der den Ausgangs-
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Signalen aller Lichtsensorelemente I1 bis n' des in Fig. 1
dargestellten Bildsensors IS entsprechenden Digitalsignale gespeichert ist. Die Lichtsensorelemente sind gemäß der Darstellung
in Fig. 1 über der ganzen Bildebene angeordnet, so daß in dem Register Ik ein Wert gespeichert ist, der η'-mal
größer ist als der Durchschnittslichtmeßwert.
Wenn gemäß vorstehender Beschreibung die Gesamtsumme der den Ausgangssignalen der Lichtsensorelemente 1' bis n1
entsprechenden Digitalsignale in dem Register Ik gespeichert
worden ist, wird mittels des Festwertspeichers 5 die Gesamtsumme der Digitalsignale zu der Divisionsschaltung 15 übertragen,
damit sie durch die Anzahl (n1) aller Lichtsensorelemente
dividiert und in dem Register 16 als Durchschnittslichtmeßwert gespeichert wird.
Wenn dabei während des Lichtmeßvorgangs das Ausgangssignal des Lichtsensorelen.ents n1 - k' verarbeitet wird, wird
von dem Festwertspeicher 5 Über die Torsteuerschaltung 3 das Steuersignal an die Torschaltung 17 abgegeben, um diese
zu öffnen, wodurch das in dem Zähler 12 gezählte Digitalsignal
des Ausgangssignals des Lichtsensorelements n1 - k1 dem
Durchschnittslichtmeßsystem D und zugleich der Addierschaltung 18 des Punktlichtmeßsystems C auf die Weise zugeführt
wird, daß entsprechend der Funktionsweise des Durchschnittslichtmeßsystems
D in dem Register 19 die Gesamtsumme der den Ausgangssignalen der Lichtsensorelemente n1 - k1 bis n1
entsprechenden Digitalsignale gespeichert wird. Wenn die Gesamt·
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summe der den Ausgangssignalen der Lichtsensorelemente n1 - k1
bis n1 entsprechenden Digitalsignale in dem Register 19 gespeichert
worden ist, wird mittels des Festwertspeichers 5 die Divisionsschaltung 20 derart in Betrieb genommen, daß die
Gesamtsumme der Inforrnationssignale n1 - k1 bis n' zur Einspeicherung
in dem Register 21 durch die Anzahl der in dem Punktbereich Z. gelegenen Lichtsensorelemente geteilt wird.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 sind die Lichtsensorelemente
n1 - k1 bis n' zur Messung der Helligkeit eines
Teils in der Mitte der Bildebene in dem Punktbereich Z^ angeordnet,
so daß in dem Register 21 der Wert der Punktlichtmessung
für den Teilbereich in der Mitte in dem Register 21 gespeichert ist.
Mittels eines Signals von dem Festwertspeicher 5 wird der in dem Register 21 gespeicherte Wert der Punktlichtmessung
und der in dem Register 16 gespeicherte Wert der Durchschnittslichtmessung der Vergleichsschaltung 22 zugeführt,
wobei die Werte miteinander auf die Weise verglichen werden, daß bei Ermittlung eines Unterschieds zwischen derl
Belichtungswerten von mehr als - 2 Ev zwischen den beiden Werten das Einschaltsignal von der Vergleichsschaltung 22
zu der Torschaltung 2k übertragen wird, so daß die Torschaltung 24 eingeschaltet wird und der in dem Register 21 gespeicherte
Wert der Punktlichtmessung Über die Torschaltung 24 an die Rechenschaltung 25 übertragen wird, während bei
einem Unterschied zwischen den Belichtungswerten kleiner als
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- 2 Ev die Vergleichsschaltung 22 ein Einschaltsignal an die Torschaltung 23 abgibt, so daß die Torschaltung 23 so eingeschaltet
wird, daß der in dem Register 16 gespeicherte Wert der Durchschnittslichtmessung über die Torschaltung 23 an
die Rechenschaltung 25 übertragen wird. Der an die Rechenschaltung 25 übertragene Wert der Punktlichtmessung oder der
Durchschnittslichtmessung ist logarithmisch komprimiert und
wird zusarnmen mit dem digitalen ASA-Empfindlichkeitswert 26
l·
und gemäß dem Schaltzustand des Umschalters 3*1 mit dem digitalen
Verschlußzeitwert 28 oder dem digitalen Blendenwert 27 verarbeitet, so daß er entsprechend dem Schaltzustand des
mit dem Umschalter ~}k funktionell gekoppelten Umschalters 35
wahlweise der Blendensteuervorrichtung 30 oder der Verschlußzeitsteuervorrichtung
29 als Steuersignal zugeführt wird, während er zugleich zur Anzeige des Verschlußzeitwerts oder
des Blendenwerts an der aus dem Zwischenspeicher 31> dem Dekoder 32 und dem Anzeigeteil 33 bestehende Anzeigevorrichtung
E anliegt , Bei der Darstellung in Fig. 2 befinden sich die Umschalter 31J und 35 in dem Schaltzustand zur Steuerung
des Blendenwerts.
·" r
Der vorstehend beschriebene Ablauf entspricht dem Pail, daß mittels des Pestwertspeicher-Wählschalters k die
Steuerspeicherinhalte RA und R1 angewählt sind; wenn es
hinsichtlich der Beschaffenheit des Bildaufnahmefelds erwünscht
ist, den Punktlichtmeßwert an dem linken oberen Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekts mit dem Durchschnittslichtmeßwert
zu vergleichen, sind lediglich mittels des Fest-
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wertspeicher-Wählschalters 4 die Steuerspeicherinhalte R.
und R2 anzuwählen.
Wenn mittels des Pestwertspeicher-Wählsehalters h
zur Punktlichtmessung nur der dem erwünschten Punktbereich wie beispielsweise dem Punktbereich Z1 der Bildfläche des
aufzunehmenden Objekts entsprechende Steuerspeicherinhalt angewählt wird, wird der Wert der Punktlichtmessung in
dem Punktbereich Z1 in dem Register 21 gespeichert. Da dabei
nur der Steuerspeieherinhalt R1 angewählt ist, sind die Vergleichsschaltung
22 und die Torschaltung 23 außer Betrieb gesetzt, während lediglich die Torschaltung 24 in Betrieb ist,
so daß der in dem Register 21 gespeicherte Wert der Punktlichtmessung in dem Punktbereich Z über die Torschaltung 2H
zu der Rechenschaltung 25 übertragen wird, wobei die Steuerung auf gleiche Weise ausgeführt wird wie im Falle einer gleichzeitigen
Anwahl von RA und R3.
Wenn mittels des Pestwertspeicher-Wählschalters 4 für die alleinige Durchschnittslichtmessung nur der Steuerspeicherinhalt
R. angewählt wird, wird die Torschaltung 17 nicht eingeschaltet, wobei das Punktlichtmeßsystem C, die
Vergleichsschaltung 22 und die Torschaltung 21I außer Betrieb
sind, während die Torschaltung 23 in Betrieb ist, so daß wegen der dem oben beschriebenen Vorgang gleichartigen Betriebsweise
der Wert der Durchschnittslichtmessung in dem Register 16 gespeichert wird und über die Torschaltung 23 an die
Rechenschaltung 25 weitergegeben wird, um so eine gleichar-
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tige Steuerung wie im Falle des gleichzeitigen Anwählens
der Steuerspeicherinhalte R. und R- zu bewirken.
Die Fig. ii zeigt den praktischen Einbau einer Ausführungsform
de s vorstehend beschriebenen Belichtungsineßsystems
in eine gewöhnliche Kamera. In der Zeichnung iet eine herkömmliche einäugige Spiegelreflexkamera dargestellt, wobei
zum Zwecke der Vereinfachung nur die wesentlichen Teile dargestellt sind.
In der Zeichnung ist n.it L1 eine herkömmliche Bildaufnahmeoptik
bezeichnet, während mit 36 ein einen Teil der Bildsucheroptik der Kamera darstellendes Pentagonalprisma
bezeichnet ist, wobei der Bildsensor IS an die halbdurchlässige Fläche 36a des Pentagonalpr.ismas 36 angekittet oder
daran angebracht ist. Mit 37 ist eine herkömmliche in dem optischen Bildaufnahmeweg angebrachte Bildaufnahmelamellenblende
bezeichnet, deren Öffnungsdurchmesser mittels der obengenannten Blendensteuervorrichtung 30 gesteuert wird,
was durch die gestrichelte Linie 30' in der Zeichnung dargestellt wird. Mit 38 ist der tfffnungs- und Schließungsteil
eines herkömmlichen Schlitzverschlusses bezeichnet, wobei der öffnungs- und Schließzeitpunkt mittels der Verschlußzeitateuervorrichtung
29 gesteuert wird, was durch die gestrichelte Linie 29' in der Zeichnung dargestellt wird. Mit 39 ist ein
Film bezeichnet,während mit F ein Schaltblock bezeichnet ist,
der die Schaltungen 1 bis 3 und 5 bis 25 gemäß der Fig. 2 beinhaltet.
Bei Benützung dieser Kamera wird der Umschalter 3^
und der mit diesem Umschalter J>h funktionell verkoppelte
Umschalter 35 in Abhängigkeit davon betätigt, ob die automatische Steuerung der Blende (die sog. Automatikblendensteuermethode
mit Verschlußzeitvorrang) oder die automatische Steuerung der Verschlußzeit (die sog. Automatikverschlußzeitsteuermethode
mit Blendenvorrang) gewünscht wird, wobei ferner die erwünschte Lichtmessung mit Hilfe des Festwertq?ei±ec- Wählschalters
^ gemäß vorstehender Beschreibung bestimmt wird. (Der in der Zeichnung dargestellte Zustand entspricht der
Automatikverschlußzeitsteuermethode mit Blendenvorrang.) Dann wird entsprechend der Empfindlichkeit des zu verwendenden
Films 39 der ASA-Empfindlichkeitswert 26 bestimmt, während
in Übereinstimmung mit der Belichtungssteuermethode entweder der Blendenwert 27 oder der Verschlußzeitwert 28 im voraus
eingestellt wird. (Bei dem in der Zeichnung dargestellten Zustand ist der Verschlußzeitwert 28 im voraus bestimmt, weil
die Blende automatisch gesteuert werden soll·)
Wenn nach dem vorstehend genannten BedienungsVorgang
der in der Zeichnung nicht dargestellte Stromversorgung^ chalter
geschlossen wird, wird das Belichtungsmeßsystem auf die gleiche Weise in Betrieb genommen wie in dem unter Bezugnahme
auf Fig. 1 beschriebenen Fall, wobei der dann für das Bildaufnahmefeld
geeignete Belichtungswert, nämlich im Falle der automatischen Verschlußzeitsteuerung der Verschlußzeitwert oder
im Falle der automatischen Blendensteuerung der Blendenwert - folglich bei dem in der Zeichnung dargestellten Zustand der
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Blendenwert - in dem Bildsucher der Kamera mittels der Anzeigevorrichtung
E angezeigt wird, während entweder die Verschlußzeitsteuervorrichtung 29 oder die Blendensteuervorrichtung
auf die Weise wirken, daß die Arbeitsgeschwindigkeit der Schlitzverschlußbetätigungsteile 38 oder der öffnungsdurchmesser
der Lamellenblende 37 automatisch gesteuert wird, um so die automatische Belichtungssteuerung in Übereinstimmung mit
der dann herrschenden Beschaffenheit des Bildaufnahmefeldes durchzuführen. In dem in der Zeichnung dargestellten Zustand bewirkt
dabei die Blendensteuervorrichtung 30 die Steuerung des Öffnungsdurchmessers der Lamellenblende 37.
Auf diese Weise ist es möglich, durch Bedienung des in der Zeichnung nicht dargestellten herkömmlichen Auslöseknopfes
bei dem vorstehend beschriebenen Zustand eine Bildaufnahme mit dem für die herrschenden Bedingungen im
Bildaufnahmefeld geeigneten Belichtungswert auszuführen.
Bei dem erfindungsgemäßen Belichtungsmeßsystem ist auf diese Weise sowohl eine automatische Belichtungssteuerung
mit Verschlußzeitvorrang als auch eine automatische Belichtungssteuerung
mit Blendenvorrang möglich.
Insbesondere wird bei der erfindungsgemäßen Belichtungsmessung als Lichtsensorvorrichtung ein Bildsensor mit
einer Anzahl von kleinen Lichtsensorelementen, wie beispielsweise ein MOS-Bildsensor, ladungsgekuppelte Vorrichtungen
(charge coupled devices, CCD) oder dgl. verwendet, wobei durch
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TH
Anordnung eines jeden Lichtsensorelements des Bildsensors
in einer einem jeden kleinen Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekts entsprechenden Position und durch rein
elektrisches Abtasten der Bildebene des aufzunehmenden Objekts mit Hilfe der Lichtsensorelemente die Helligkeit an
jedem dem jeweiligen Lichtsensorelement entsprechenden Teil des aufzunehmenden Objekts gemessen wird; dabei wird eine
erwünschte Lichtmessunp: durch Umsetzen des Ausgangssignals eines jeden Lichtsensorelements in einen digitalen Wert und "
durch selektives Entnehmen des digitalen Signals durchgeführt, so daß automatisch die am besten geeignete Lichtmessung
gewählt wird, was mancherlei Vorteile bei dieser Art von Lichtmessung bringt, wie beispielsweise die Möglichkeit
einer Punktlichtmessung über einen großen Bereich der Bildebene
des aufzunehmenden Objekts'zur automatischen Anwahl der für die bestehenden Bildaufnahmebedingungen am besten geeigneten
Lichtmessung.
Dabei ist es selbstverständlich möglich, die vorliegende Ausführungsform so auszulegai, daß die Verschlußzeitsteuervorrichtung 29 und die Blendensteue^vorrichtung 30
weggelassen werden und die Verschlußzeit oder die Blende von Hand in Übereinstimmung mit dem mittels der Anzeigevorrichtung
E angezeigten Belichtungswert verstellt wird. Ferner ist es möglich, entweder nur die Verschlußzeitsteuervorrichtung
29 oder nur die Blendensteuervorrichtung 30 vorzusehen.
Nachstehend wird ein Scharfstellermittlungssystem
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zur Ermittlung der Scharfeinstellung der Abbildungsoptik mit
Hilfe des Bildsensors anhand eines in den Fig. 5 bis 9 dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert, wobei das System bei einer gewöhnlichen Kamera verwendet wird.
Fig. 5(a) zeigt den für das Scharfstellermittlungssystem
geeigneten Bildsensor, während Fig. 5(b) einen Teil desselben in Vergrößerung zeipt, wobei der Bildsensor IS1
gemäß der Darstellung in der Zeichnung derart aufgebaut ist,, daß "n" kleine Licht sensoreleir.ente P„, P«, P, .... P .,, P
ι c. $ n-i η
mit den gleichen Abmessungen in Form einer Matrix auf der
Grundplatte G angeordnet sind.
Der Bildsensor IS1 ist relativ zu dem optischen Bildaufnahmesystem
L der Kamera in einer dem Film H äquivalenten Position angeordnet, wie es schematisch in Fig. 6(a) dargestellt
ist. HM ist ein kleiner halbdurchlässiger Spiegel, der schräg auf der optischen Achse des optischen Bildaufnahmesystems
L zwischen dem optischen Bildaufnahmesystem L und dem Film H angebracht ist und der den Lichtstrahl an dem
mittleren Teil des von dem aufzunehmenden Objekt durch
das optische Bildaufnahmesystem L kommenden Lichtstrahls derart reflektiert, daß er auf den Bildsensor IS1 projiziert
wird. Folglich empfängt der Bildsensor IS1 gemäß der Darstellung
in Fig. 6(b) lediglich den Lichtstrahl an dem mittleren Teil H1a in der auf den Film H zu projizierenden Bildebene
H1 des aufzunehmenden Objekts.
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Fig. 7 zeigt das Blockschaltbild der elektrischen Schaltung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharfstellermittlungssystems,
bei dem der in den Fig. 5(a) und (b) dargestellte Bildsensor IS1 Anwendung findet, wobei 101 ein
X-Koordinaten-Schieberegister ist, das die "m" X-Koordinatenachsen
X1, X2, ... X1n-1* \ darstellt, während 102 ein Y-Koordinaten-Schieberegister
ist, das die "Z" Y-Koordinatenachsen
Y1, Y2 ... Y ^, Y^ darstellt (wobei £ = n/m ist);
durch diese X- und Y-Koordinatenachsen ist eine Matrix gebürdet. Die Lichtsensorelemente P1, P2, ... Pn des Bildsensors
IS' sind nacheinander relativ zur Matrix derart angeordnet, daß sie mittels der beiden Schieberegister 101 und 102 für
die X-Koordinaten bzw. die Y-Koordinaten angeschlossen werden. 103 ist ein logarithmischer Verstärker zum logarithmischen
Komprimieren des Ausgangssignals .-eines jeweiligen Lichtsensorelements
P1, P2, ... P ; 104 ist ein Analog-Digital-Umsetzer
zum Umsetzen eines analogen Betrags in einen digitalen Wert; 105 und 106 sind Register, während■107 eine Nulldetektorschaltung
für das Register 106 darstellt. 108 ist eine Rechenschaltung zur Verarbeitung des absoluten Werts des Unterschieds zwischen
den Ausgangssignalen der Register 105 und 106, durch die beispielsweise der Wert | pt - ß| unter der Annahme erzeugt wird,
daß der Inhalt des Registers 106 « ist, während der Inhalt des Registers 105 ß ist. 109 ist eine Integrierschaltung, 110
ein Register und 111 eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des Ausgangssignals des Registers 110 mit dem Ausgangswert
der Integrierschaltung 109, während 112 eine Antriebsquelle bzw. eine damit kombinierte Scharfstellanzeigevorrichtung
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für das optische Bildaufnahmesystem ist. 113 ist eine Steuerschaltung
für die zentrale Steuerung der mit den Bezugszeichen 101, 10H bis 106 bzw. 108 bis 110 bezeichneten Schaltungen
und Vorrichtungen.
Nachstehend wird die Wirkungsweise des Scharfstellermittlungssystems
mit der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung erläutert.
Wenn das System durch Einschalten der in der Zeichnung nicht dargestellten Stromversorgung in Betrieb genommen wird,
werden zuerst die Achsen X- und Y1 der Schieberegister 101
bzw. 102 eingeschaltet, wobei als Folpe davon das Ausgangssignal
des Lichtsensorelements P1 an den Koordinaten (X1, Y1)
in den logarithmischen Verstärker 103 eingegeben wird. Danach wird das mittels des logarithmischen Verstärkers 103 logarithmisch
komprimierte analoge Ausgangssignal des Lichtsensorelemente P1 mit Hilfe des Analog-Digital-Umsetzers 10Ί in
einen digitalen Wert T1 umgesetzt, der in dem Register 105
gespeichert wird. Wenn zu diesem Zeitpunkt in dem Register
106 ein anderes Signal gespeichert ist, wird sofort der abso- lute Werte des Unterschieds zwischen den in den Registern
und 106 gespeicherten Signalen errechnet; da jedoch in das Register 106 kein Signal eingespeichert wurde, wird daher
mittels eines Signals von der Nulldetektorschaltung 107 die Rechenschaltung 108 durch die Steuerschaltung 113 nicht in
Betrieb genommen. Danach wird mit Hilfe eines Signals von der Steuerschaltung 113 der in dem Register 105 gespeicherte
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digitale Wert T1 des Ausgangssignals des Lichtsensorelements
P1 in das Register 106 übertragen, während die Koordinatenachse
des Schieberegisters 101 derart um einen Schritt verschoben wird, daß die X^-Achse vom eingeschalteten Zustand in
den ausgeschalteten Zustand geschaltet wird, während die X3-Achse
vom ausgeschalteten Zustand in den eingeschalteten Zustand geschaltet wird, so daß nunmehr das Ausgangssignal
des bei den Koordinaten (Xp, Y-) angeordneten Lichtsensorelements
Pp auf gleiche Weise wie bei dem Lichtsensorelement P- über den logarithmischen Verstärker 103 und den Analog-Digital-Umsetzer
104 als digitaler Wert in dem Register 105
gespeichert wird. Wenn in beiden Registern 105 und 106 Signale
gespeichert sind, nimmt die Steuerschaltung 113 sofort die Rechenschaltung 108 in Betrieb, um so den Absolutwert des
Unterschieds zwischen den in den-Registern 105 und IO6
gespeicherten Signalen, nämlichen Ir1 - r~| zu errechnen,
wobei die Steuerschaltung 113 den erhaltenen digitalen Wert an die Integrierschaltung 109 überträgt, während das in den
Register 105 gespeicherte Signal in das Register IO6 übertragen
wird. Wenn dann mittels eines Signal von der Steuerschaltung 113 die Koordinantenachse des Schieberegisters 101 um einen
weiteren Schritt verschoben wird, wird nach dem gleichen Prozeß wie zuvor das Ausgangssignal des Lichtsensorelements P,
an den Koordinaten (X,, Y1) in ein Aus gangs signal r., umgesetzt
und in der Rechenschaltung IO8 der Wert Ir2 - r,| errechnet,
welcher dann in die Integrierschaltung 109 übertragen wird, so daß er zu dem vorherigen Wert I T1 - ΓρΙ addiert wird. Wenn
nach Wiederholung des gleichen Prozesses die Verschiebung zu
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der Koordinatenachse X des Schieberegisters 101 vollendet ist (nämlich wenn das Ausgangssignal des Lichtsensorelements Pm
auf den Koordinaten (Xm, Y1) verarbeitet worden ist), gibt das
Schieberegister 101 ein Ausgangssignal CA1 an das Schieberegister
102 auf die Weise ab, daß die Koordinatenachse des Schieberegisters 102 auf die gleiche Weise wie bei dem Schieberegister
101 verschoben wird. Auf diese Weise wird dann das Ausgangesignal des Lichtsensorelements Ρ_+1 an den Koordinaten
(X1, Y2) verarbeitet. Wenn nach Wiederholung des gleichen
Prozesses die Ausgangssignale bis hin zu dem letzten Lichtsensorelement P an den Koordinaten (Xn., Yjg ) verarbeitet worden
sind, gibt das Schieberegister 102 ein Ausgangssignal GAp
an die Steuerschaltung 113 aus. Der durch die Integrierschal-
tung 109 zu diesem Zeitpunkt errechnete Wert ist ^U ^rk-i ""rk^'
nämlich die totale Summe der Absolutwerte der Unterschiede
zwischen den Ausgangssignalen eines jeden Paars der Lichtsensorelemente P1 bis P des Bildsensors IS1, wobei die Ausgangssignale
logarithmisch komprimiert, verstärkt und dann in digitale Werte umgesetzt sind. Unmittelbar nach dem Empfang des
Signals CAp von dem Schieberegister 102 bringt die Steuerschaltung
113 die Vergleichsschaltung 111 zum ,Vergleichen des mittels der Integrierschaltung 109 errechneten Wertes mit dem (zu diesem
Zeitpunkt Null betragenden) in dem Register 110 gespeicherten Signal. Nach Wiederholung des gleichen Betriebsvorgangs
wird durch Abtasten verschiedener Bildebenen mittels der Lichtsensorelemente
P1, P2, ... Pn die Veränderung des durch die
Integrierschaltung 109 errechneten Werts ermittelt. Wenn nämlich während des Bewegens des in Fig. 6(a) dargestellten
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optischen Bildaufnahmesystems L von der Fokuseinstellung für "unendlich" zur Fokuseinstellung für den kleinsten Abstand
die Signale gemäß der vorstehenden Beschreibung verarbeitet werden, verändert sich der durch die Integrierschaltung 109
errechnete Wert Σ zur gleichen Zeit gemäß der Darstellung in
Fig.8 auf die Weise, daß der Wert bei der Scharfeinstellung am größten ist. Das ist der Tatsache zuzuschreiben, daß das
Bild des aufzunehmenden Objekts an dem Bildsensor IS1 am
schärfsten wird, wenn das optische Bildaufnahmesystem L die Scharfeinstellposition erreicht, wodurch der dann bestehende
Unterschied zwischen den Ausgangssignalen zweier angrenzender Lichtsensorelemente in dem Bildsensor IS1 am größten wird.
D.h. der Wert 2 nimmt zu, wenn sich das optische Bildaufnahmesystem
der Scharfeinstellposition nähert, er ist am größten, wenn das System in der Scharfeinstellposition ist und er
nimmt ab, wenn sich das System von dem Scharfeinstellpunkt entfernt. Es ist daher möglich, den Scharfeinstellpunkt dadurch
zu ermitteln, daß mit Hilfe der Vergleichsschaltung nacheinander der durch die Integrierschaltung 109 errechnete
Wert Σ mit dem nächsten Wert X verglichen wird, um so den Umkehrpunkt
der in Fig. 8 dargestellten Kurve zu ermitteln.
Wenn der erste Prozeß von dem Ausgangssignal des Lichtsensorelements P. bis zu dem Ausgangssignal des Lichtsensorelements
P beendet worden ist, wird der durch die Integrierschaltung 109 errechnete Werte in dem Register 110 gespeichert.
Andererseits sind zu diesem Zeitpunkt die X.-Achse des Schieberegisters 101 bzw. die Y^-Achse des Schieberegisters
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102 eingeschaltet, wodurch mit Hilfe des Signals von der Steuerschaltung
113 der zweite Prozeßablauf von dem Ausgangssignal des Lichtsensorelements P bis zu dem Ausgangssignal des
Lichtsensorelements P beginnt. Wenn die Digitalwerte der Ausgangssignale der Lichtsensorelemente P.,, Pg, ... P gleich
r'„, r'„. ... r1 sind, kann die Gesamtsumme der durch die
1*2 η '
Integrierschaltung 109 verarbeiteten Werte auf gleiche Weise
η wie im vorhergehenden Pail durch Σ~ lr'k-l ~ rk^ ausgedrückt
werden. Sobald der zweite Prozeß mit Hilfe der Integrierschaltung 109 vollendet worden ist, bewirkt die Steuerschaltung 113,
daß die Vergleichsschaltung 111 den durch die Integrierschaltung 109 errechneten Wert (τ 1ΓΊ ι ~r'vl ) m^-fc ^em ^n dem
k=2 -
Register 110 gespeicherten Wert ( ^2 I rk-l ~ rk' ^ vergleicht.
Wenn zu diesem Zeitpunkt der in dem Register 110 gespeicherte Wert kleiner ist als der durch die Integrierschaltung 109
errechnete Wert, nämlich wenn ,?·« I r. ,, - *])** k 2ir'k-1 " r'k^
, ist, wird der gleiche Prozeß wiederholt, bis der in dem Register 110 gespeicherte Wert großer wird als der durch die
Integrierschaltung 109 errechnete Wert, wobei dann die Vergleichsschaltung 111 ein Scharfeinstellungssignal an die
Steuerschaltung 113 abgibt. Mittels dieses Signals beendet die Steuerschaltung 113 das Abtasten der Bildebene mittels
der Lichtsensorelemente P^, P2, ... Pn, wobei sie zugleich
das Scharfeinstellsignal an die Antriebsquelle für das optische Bildaufnahmesystem L bzw. die Scharfeinstellanzeigevorrichtung
112 abgibt, um so das optische Bildaufnahmesystem L an der Scharfeinstellposition anzuhalten bzw. den Scharfeinstellpunkt
anzuzeigen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Ausgangssignal
eines jeden Lichtsensorelerr.ents des Bildsensors IS' logarithmisch komprimiert, verstärkt und dann in einen
digitalen Wert umgesetzt; dabei ist es jedoch selbstverständlich, daß das Ausgangssignal eines jeden Lichtsensorelements
direkt in einen digitalen Viert umgesetzt werden kann, ohne daft es logarithmisch komprimiert und verstärkt wird. Wenn jedoch
das Ausgangssignal eines jeden Lichtsensorelements logarithmisch komprimiert und verstärkt wird, kann das Rauschen bei
dem Abtastsignal so klein wie möglich gehalten werden, selbst wenn sich die Helligkeit des aufzunehmenden Objekts während
der Abtastung des Bildrr.usters des aufzunehmenden Objekts mittels
der Lichtsensorelemente in einem gewissen Ausmaß verändert, so daß dadurch eine fehlerhafte Punktion der Scharfeinstellermittlungsvorrichtung
vermieden werden kann.
Als Bildsensor für die Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Scharfeinstellermittlungssystem kann außer dem Bildsensor
mit einem Anordnungsmuster der Lichtsensorelemente gemäß der Darstellung in Fig. 5(a) und (b) der Bildsensor IS
mit einem Anordnungsmuster der Lichtsensorelemente gemäß der Darstellung in Pig. I dienen, wobei verschiedenerlei Variationen
des Anordnungsmusters der Lichtsensorelemente möglich sind.
Eine vorstehend beschriebene Ausführungsform des
erfinuungsgemäßen Scharfstellermittlungssystems ist bei ihrem
praktischen Einbau in eine gewöhnliche Kamera schematisch in Fig. 9 dargestellt. Die Kamera in der Zeichnung ist eine her-
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kömmliche Laufbildkamera, wobei lediglich die wesentlichen
Teile dargestellt sind.
Gemäß der Zeichnung werden die erste Linsengruppe L2
und die zweite Linsengruppe L, der Photolinsengruppen Lp, L,
und Lj. gemeinsam als eine Objektivlinse für die Entfernungsermittlung verwendet. Dabei wird die Linsengruppe Lp von
einer Linsenfassung H1J mit einer Zahnstange Il4a gehalten
und mit Hilfe der Umdrehungen eines Motors 112a über ein an der Drehachse 112a' des Motors befestigtes Zahnrad
entlang ihrer optischen Achse bewegt. Zwischen der Linsengruppe L, und der Linsengruppe L^ ist ein Lichtstrahlabzweiger
116 angeordnet, der zwei halbdurchlässige Spiegel 116a und Il6b aufweist. Eine Linsengruppe Lj-, ein Spiegelprisma
und eine Linsengruppe Lg bilden ein optisches Bildsuchersystem.
Der halbdurchlässige Spiegel 116a ist schräg zu der optischen Achse angeordnet, so daß der von der Linsengruppt. «, zu at«n
Film H kommende Lichtstrahl in Richtung zu dem optischen Bildsuchersystem nhpffzweipt wird. In dem optischen Weg von dem
Spiegel Il6a zu dem optischen Bildsuchersystem ist der zweite halbdurchlässige Spiegel Il6b angeordnet, so daß der Lichtstrahl
ferner in eine Bildausbildunprslinse II8 abgezweigt wird.
Der Bildsensor IS1 ist hinter dieser Eildausbildungslinse
II8 und relativ zu den Linsengruppen Lp und L, in einer
zu der des Films H äquivalenten Position angeordnet.
112b ist die Anzeigevorrichtung, die im optischen Bild-
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sucherweg derart angeordnet ist, daß die Anzeige im Bildsucher
der Kamera abgelesen werden kann, während J ein Schaltungsblock ist, der die in Fig. mit 101 bis 111 und 113 bezeichneten Elemente
enthält; dabei ist die Anzeigevorrichtung 112b zusammen mit dem Motor 112a an dem Ausgangsanschluß des Schaltungsblocks
J angeschlossen. Der Motor 112a und die Anzeigevorrichtung 112b entsprechen nämlich dem Block 112 in Fig. 7·
121 ist eine zwischen der Objektivfassung il4 und
dem Kamerakörper angeordnete Feder, mittels der die Objektivfassung 114 in der Zeichnung nach rechts gezwungen wird, so
daß die Linsengruppe L~ normalerweise in der Fokusstellung
für unendlichen Abstand gehalten wird.
119 und 120 sind ein Verschluß und eine Blende bei der herkömmlichen Laufbildkamera, während 122 ein Zweistufen-Auslöseknopf
ist, der so aufgebaut ist, daß bei der ersten Stufe das Scharfstellermittlungssystem betätigt wird, während
bei der zweiten Stufe der Verschluß betätigt wird.
Wenn die Laufbildkamera mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau auf das erwünschte Aufnahmeobjekt gerichtet wird
und der Auslöseknopf bis zur ersten Stufe gedrückt wird, wird der Schaltungsblock J in Betrieb genommen und die Scharfstellermittlungsfunktion
des optischen Bildaufnahmesystems beginnt. Im einzelnen wird dabei das Bildmuster des Aufnahmeobjekts
mittels des Bildsensors IS1 abgetastet, wobei mittels des aus
dem Schaltungsblock J infolge des Abtastsignals ausgegebenen
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Ausgangssignals der Motor 112a in Richtung des Pfeils in der
Zeichnung läuft, so daß die Linsengruppe L0 entgegen der
Kraft der Feder 121 von der Fokusstellung für unendlichen Abstand in Richtung des Pfeils in der Zeichnung vorwärts
bewegt wird. V/enn die Linsengrunpe L0 während der Vorwärtsbewegung
die Scharfeinstellnosition für das aufzunehmende Objekt
erreicht, wird das Abbild des Aufnahmeobjekts auf dem
Bildsensor IS1 am schärfsten, wobei mittels des Abtastsignals
des Bildsensors IS' der Schaltungsblock J sofort den Motor
112a anhält, um so die Linsengruppe L0 in dieser Scharfeinstellposition
zu halten, während der Schaltungsblock J zugleich die Anzeigevorrichtung 112b betätigt, um so anzuzeigen,
daß sich die Linsengruppe L0 in der Scharfeinstellnosition
befindet. In diese:;: Zustand ist das Bild des aufzunehmenden Objekts auf dem Film V am schärfsten.
Wenn in diesem Zustand der Auslöseknopf 122 zur zweiten Stufe gedrückt wird, wird folglich der Verschluß
119 zum Belichten des Films H betätigt, auf dem das schärfste
Bild des aufzunehmenden Objekts erzielt wird.
Wenn danach der Auslöseknopf 122 freigegeben wird, wird die Stromzufuhr zu dem Schaltungsblock J unterbrochen,
so daß die Linsengrunpe L0 mittels der Feder 121 automatisch
in die Fokusposition für unendlichen Abstand zurückgebracht wird.
Bei dem erfindungsgemäRen Scharfstellermittlungs-
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system wird gemäß vorstehender Beschreibung das Bildmuster des aufzunehmenden Objekts auf rein elektrische Weise abgetastet,
wodurch sich die mechanische Abtastvorrichtung bei dem herkömmlichen System erübrigt, so daß erfindungsgemäß
die Scharfstellermittlungsvorrichtung <mf einfache Weise kompakt gemacht werden kann, was für kleine optische Geräte
wie beispielsweise eine Kamera sehr vorteilhaft ist. Ferner wird bei dem erfindungsgemäften Scharfstellermittlungssystem
das Ausgangssignal eines jeden Liohtsensorelements nach dem
Umsetzen in einen Digitalwert verarbeitet, so daß im Vergleich mit dem herkömmlichen System der Verarbeitung analoger Werte
die elektrische Verarbeitung bemerkenswert einfach ist, wobei zugleich die Genauigkeit der Scharfeinstellpunktermittlung
im Vergleich zu dem herkömmlichen System extrem erhöht werden kann. Ferner kann bei dem erfind.ungsgemäßen Scharfstellermittlungssystem
das Bildmuster des aufzunehmenden Objekts mit einer sehr hohen Geschwindigkeit abgetastet werden, so
daß ein genaues Scharfeinstellsignal erhalten werden kann.
Es ist dabei selbstverständlich, daß die in Fig. 9 durch den Motor 112a symbolisch dargestellte Antriebsquelle
für die automatische Fokuseinstellung des optischen Systems dadurch entfallen kann, daß die Fokuseinstellung des optischen
Systems mit Hilfe der Scharfstellpunkt-Anzeigevorrichtung von Hand ausgeführt wird.
Ferner ist es selbstverständlich möglich, daß die Scharfeinstellpunktermittlungsvorrichtung oder die automatische
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Scharfeinstellpunkteinstellvorrichtung gemäß der Erfindung
sowohl als Vorrichtung in ein optisches Gerät wie beispielsweise eine Kamera eingebaut werden kann als auch als unabhängiges
Gerät zusammen mit dem optischen Gerät verwendet werden kann. Im Falle einer unabhängigen Vorrichtung erhält man
dabei auf einfache V/eise eine Entfernungsmeßvorrichtung, wenn man die Scharfeinstellpunktanzeigevorrichtung in der Ausführungsform
gegen einen Fntfernungsanzeiger austauscht.
Nachstehend wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Systems sowohl für die Belichtungsmessung als auch für die Scharfeinstellermittlung unter Benützung eines gemeinsamen
Bildsensors unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 erläutert, wobei das System bei einer gewöhnlichen Kamera
angewendet wird.
Fig. 10 ist ein Rlockschaltdiagramm dei _Iekti-*ochen
Schaltung einer Ausführungsform des Systems, die mittels eines
gemeinsamen Bildsensors sowohl eine Belichtungsmessung als auch eine Ermittlung des Scharfeinstellpunktes des optischen
Systems durchführen kann.
Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform
des Systems können nicht nur der in Fig. 1 dargestellte Bildsensor IS sowie der in den Fig. 5(a) und (b) dargestellte
Bildsensor IS' verwendet werden, sondern auch ein Bildsensor, der ein anderes Anordnungsmuster der Lichtsensorelemente aufweist.
Hierin wird jedoch der Fall erläutert, bei dem der
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in Pig. 1 dargestellte Bildsensor IS verwendet wird.
In der Zeichnung ist 201 ein Schieberegister, 202
ein mit jedem der Lichtsensorelemente verbundener Analogschalter, 203 ein logarithmischer Verstärker zum logarithmischen Komprimieren und Verstärken des Ausgangssignals eines
jeden Lichtsensorelements des Bildsensors IS und 20*1 ein
Analog-Digital-Umsetzer zum Umsetzen eines jeden Ausgangssignals des logarithmischen Verstärkers 203 in einen digitalen Wert, während 205 und 207 Register und 206, 209, 212 und 213 Torschaltungen sind. 208 ist eine Rechenschaltung zum
Errechnen des Absolutwertes des Unterschieds zwischen den in den Registern 205 und 207 gespeicherten Signalwerten; 210 ist eine Addierschaltung zum Addieren des durch die Rechenschaltung 208 errechneten Viertes zu dem in einem Register 211
gespeicherten Signalwert; 211J und 215 sind Register; 2l6 ist eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des in dem Register 211I gespeicherten Siprnalwertes mit dem in dem Register 215
gespeicherten Signalwert, während 217 die Antriebsquelle für das optische Bildaufnahmesystem und 217' die Scharfeinstellpunktanzeigevorrichtung ist. 218 ist eine Divisionsschaltung zum Dividieren des in dem Register 211 gespeicherten Signalwertes, 219 ist eine Rechenschaltung zum logarithmischen
Komprimieren, Verstärken und Verarbeiten des Ausgangssignals der Divisionsschaltung 218 zusammen mit dem in einen Digitalwert umgesetzten Verschlußzeitwert Tv bzw. Blendenwert Av
und dem Filmempfindlichkeitswert Sv zum Erhalt des Belichtungswertes, 220 ist eine Blendensteuervorrichtung, 220' ist eine
ein mit jedem der Lichtsensorelemente verbundener Analogschalter, 203 ein logarithmischer Verstärker zum logarithmischen Komprimieren und Verstärken des Ausgangssignals eines
jeden Lichtsensorelements des Bildsensors IS und 20*1 ein
Analog-Digital-Umsetzer zum Umsetzen eines jeden Ausgangssignals des logarithmischen Verstärkers 203 in einen digitalen Wert, während 205 und 207 Register und 206, 209, 212 und 213 Torschaltungen sind. 208 ist eine Rechenschaltung zum
Errechnen des Absolutwertes des Unterschieds zwischen den in den Registern 205 und 207 gespeicherten Signalwerten; 210 ist eine Addierschaltung zum Addieren des durch die Rechenschaltung 208 errechneten Viertes zu dem in einem Register 211
gespeicherten Signalwert; 211J und 215 sind Register; 2l6 ist eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des in dem Register 211I gespeicherten Siprnalwertes mit dem in dem Register 215
gespeicherten Signalwert, während 217 die Antriebsquelle für das optische Bildaufnahmesystem und 217' die Scharfeinstellpunktanzeigevorrichtung ist. 218 ist eine Divisionsschaltung zum Dividieren des in dem Register 211 gespeicherten Signalwertes, 219 ist eine Rechenschaltung zum logarithmischen
Komprimieren, Verstärken und Verarbeiten des Ausgangssignals der Divisionsschaltung 218 zusammen mit dem in einen Digitalwert umgesetzten Verschlußzeitwert Tv bzw. Blendenwert Av
und dem Filmempfindlichkeitswert Sv zum Erhalt des Belichtungswertes, 220 ist eine Blendensteuervorrichtung, 220' ist eine
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Verschlußzeitsteuervorrichtung, 220" ist eine Belichtungswertanzeigevorrichtung,
221 ist eine Steuerschaltung zur Steuerung des gesamten Systems und 222 ist ein Umschalter zum Umschalten
von einem Belichtungssteuersystem zu einem anderen Belichtungssteuersystem.
Der Bildsensor IS ist in der Bildausbildungsposition oder in einer der Bildausbildungsposition äquivalenten Position
des in der Zeichnung nicht dargestellten optischen Bildaufnahmesystems oder aber in der Bildausbildungsposition eines
optischen Bildausbildungssystems für den Bildsensor IS angeordnet .
Bei der vorstehend genannten Zusammenstellung besteht das Scharfstellermittlungssystem·aus dem Bildsensor IS und den
Elementen 201 bis 208, 210, 211 und 213 bis 216, während das Belichtungsmeßsystem aus dem Bildsensor IS und den Elementen
201. bis 205, 209 bis 212, 2l8 und 219 besteht.
Nachstehend wird die Wirkungsweise der vorstehend genannten Systeme erläutert.
.T
Zum Ermitteln des Scharfeinstellpunkts des optischen Systems wird zur Inbetriebnahme des Systems der in der Zeichnung
nicht dargestellte Stromschalter geschlossen, wobei mittels des durch die Steuerschaltung 221 erzeugten Steuersignals
die Torschaltunfien 206 und 213 in den eingeschalteten
Zustand gebracht werden (und dabei die Torschaltungen 209 und
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212 im ausgeschalteten Zustand verbleiben), während das Schieberegister
201 zu wirken beginnt. In dem Analogschalter 202 sind jedem der Lichtsensorelemente 1', 2', ... n' des Bildsensors
IS entsprechende Schaltelemente in der Weise vorgesehen, daß diese Schaltelemente nacheinander ansprechen, wenn das
Schieberegister 201 jeweils um eine Stufe verschoben wird. Wenn zuerst mittels des Schieberegisters 201 das dem Lichtsensorelement
1' entsprechende erste Schaltelement in dem Analogschalter 202 betätigt wird, wird das Ausgangssignal des
Lichtsensorelements 1' über den Analogschalter 202 an den logarithmicchen Verstärker 203 übertragen, so daß es logarithmisch
komprimiert und verstärkt wird. Der mittels des logarithmischen Verstärkers 203 logarithmisch komprimierte
und verstärkte Analogbetrag des Ausgangssignals des Lichtsensorelements 1' wird mittels des Analog-Digital-Umsetzers
20^ in einen Digitalwert p. umgesetzt und dann in dem Register
205 gespeichert. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Signalwert in dem Register 207 gespeichert wäre, würde die Steuerschaltung
221 sofort ein Steuersignal an die Rechenschaltung 208 abgeben, so-daß die Rechenschaltung 208 den Absolutwert des
Unterschieds zwischen den in den beiden Registern 205 und 207 gespeicherten Signalwerten errechnen konnte.
Zu diesem Zeitpunkt jedoch ist in dem Register kein .Signalwert gespeichert, so daß die Steuerschaltung
die Kechenschaltung 208 nicht in Betrieb setzt. Polglich wird
mittels des durch die Steuerschaltung 221 erzeugten Steuersignals der in dem Register 205 gespeicherte Signalwert,
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SA
nämlich der Digitalwert des logarithmisch komprimierten und
verstärkten Ausgangssignals des Lichtsensorelements I1 über
die Torschaltung 206 in dem Register 207 eingespeichert,
während zugleich das Schieberegister 201 um eine Stufe verschoben wird. Auf diese V/eise wird das dem Lichtsensorelement
1' entsprechende erste Schaltelement des Analogschalters
ausgeschaltet, während das dem Lichtsensorelement 21 entsprechende
zweite Schal telen.«-nt eingeschaltet wird, so daß auf
gleiche Weise wie bei dem Auspanpssipnal des Lichtsensor—
elements 1' das Ausgnnrr, signal des Liehtsensorelements 2'
verarbeitet, und in dem Repister 205 als Sipnalwert Pp gespeichert
wird. Wenn in dem Register 207 ein Signalwert gespeichert ist, gibt die Steuerschaltung 221 ein Steuersignal an die
Rechenschaltung 208, damit der Absolutwert des Unterschieds zwischen den in den Registern 205 und 207 gespeicherten Signalwerte
errechnet wird. Daher kann der dann durch die Rechenschaltung 208 errechnete Wert durch j p., - p2j a'. ^dr^c': werden.
Der durch die Rechenschaltung 208 errechnete Wert wird mittels der Addierschaltung 210 dem in dem Register 211 gespeicherten
Signalwert zuaddiert (wobei der im Register 211 gespeicherte Signalwert gleich Null ist)- u-nd in dem Register
211 gespeichert (so daP. der in dem Register 211 zu diesem Zeitpunkt gespeicherte Wert gleich Jp^ - p?| ist). Danach wird
mittels des Steuersignals von der Steuerschaltung 221 der in dem Register 205 gespeicherte Signalwert über die Torschaltung
206 in dem Register 207 eingespeichert (d.h. in dem Register 207 wird anstelle des Signalwerts p, des Ausgangssignals
des Lichtsensoreierents I1 der Signalwert p2 des Ausgangssig-
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2559553
nals des Lichtsensorelements 21 eingespeichert)» wobei entsprechend
dem vorstehend Renannten Fall mittels des durch die Steuerschaltung 221 erzeugten Steuersignals das Schieberegister
201 auf die Weise um eine weitere Stufe verschoben wird, daß das Ausgangssignal des Lichtsensorelements 3' auf
gleiche Weise wie bei den vorgenannten zwei Fällen verarbeitet wird, so daß es als Sipnalwert p-, in dem Register 205
gespeichert wird. Wenn in dem Register 205 ein Signalwert gespeichert ist, betätigt die Steuerschaltung 221 die Rechenschaltung
208 zur Durchführung des vorstehend genannten Prozesses. Auf diese V/eise beträpt der dabei durch die Rechenschaltung
208 errechnete V.'ert | p„ - p^| , der zu dem in dem
Register 211 gespeicherten bestehenden Wert (p., - pp | zuaddiert
und dann in dem Register 211 gespeichert wird. Folglich ist der dann in dem Register 211 gespeicherte Wert gleich | p. - p_|
+ I Pp ~ P3I · Der gleiche Prozeß wird wiederholt, bis das
Ausgangssignal des Lichtsensorelements n1 verarbeitet worden
ist. Nach Verarbeitung aller Ausgangssignale der Lichtsensorelemente
bis zu dem Lichtsensorelement n' ist der in dem Register
211 gespeicherte V/ert gleich ^ | ρ ~ P I » nämlich gleich
k=2 k-1 k
der Gesamtsumme der Absolutwerte der Unterschiede der Ausgangssignale
zwischen zwei benachbarten Lichtsensorelementen des Bildsensors IS, wobei das Ausgangssignal gemäß jedem Lichtsensorelement
logarithmisch komprimiert und in einen Digitalwert umgesetzt ist. Mittels des in der Steuerschaltung 221
erzeugten Steuersignals wird der zu diesem Zeitpunkt in dem
η
Register 211 gespeicherte Werte ^_ j P^-1 ~ p.| sofort über
Register 211 gespeicherte Werte ^_ j P^-1 ~ p.| sofort über
die Torschaltung 213 in dem Register 214 gespeichert. Der
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in dem Register 21*1 gespeicherte Wert wird mittels der
Vergleichsschaltung 2l6 mit dem in dem Register 215 gespeicherten Signalwert verglichen. Der zu diesem Zeitpunkt in
dem Register 215 gespeicherte Wert ist gleich Null, während
η
der Wert >~2 |pk_1 - Pkl größer als Null ist, so daß also der in dem Register 214 gespeicherte Wert größer ist als der in dem Register 215 gespeicherte Wert.
der Wert >~2 |pk_1 - Pkl größer als Null ist, so daß also der in dem Register 214 gespeicherte Wert größer ist als der in dem Register 215 gespeicherte Wert.
Auf diese V/eise wird durch Abtasten der Bildebene mittels der Lichtsensorelemente 1', 2', ... n1 und durch
Wiederholung des oben genannten Prozesses die Veränderung des mittels der Addierschaltung 210 errechneten und in dem
Register 211 gespeicherten Wertes Σ ermittelt. Wenn nämlich die Signale gernäß der vorstehenden Beschreibung verarbeitet
werden, während das in der Zeichnung nicht dargestellte optische Bildausbildungssystem für den Bildsensor IS beispielsweise
von dem Fokusaierpunkt für unendlichen Abstand zu dem Pokussierpunkt für den geringsten Abstand bewegt wird, verändert
sich der durch die Additionsschaltung 210 errechnete und in dem Register 214 gespeicherte Wert ^- gemäß der Darstellung
in Fig. 8 auf die gleiche V/eise wie bei dem in Fig. 7 dargestellten Scharfstellermittlunp-ssyster.i, wobei der Wert
bei der Scharfeinstellung am größten wird. D.h. der Wert Σ.
steigt an, wenn sich das optische Bildausbildungssysteir. der Scharfeinstellungsposition nähert, er ist am größten, wenn
sich das optische Bildausbildungssystem in der Scharfeinstellungsposition
befindet und er nimmt ab, wenn sich das optische Bildausbildungssystem aus der Scharfeinstellungs-
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position entfernt. Folglich ist es möglich, durch aufeinanderfolgendes
Vergleichen des durch die Addierschaltung 210 errechneten und in dem Register 214 gespeicherten Wertes 2-mit
dem nächsten Wert Σ den Scharfeinstellungspunkt zu erhalten,
wenn der Maximalwert von £ , nämlich der Umkehrpunkt der
in Fig. 8 dargestellten Kurve ermittelt wird.
Weil das bei der ersten Abtastung des Bildes des
aufzunehmenden Objekts mittels der Lichtsensorelemente I1, 21,
η ... η' erhaltene Abtastsignal, nämlich ^2 lpk-l " pk^
größer ist, als der zu diesem Zeitpunkt in dem Register 215 gespeicherte Wert, erzeugt die Steuerschaltung 221 ein
Steuersignal, so daß der in dem Register 211I gespeicherte
.Wert in das Register 215 übertragen wird, während das Schieberegister 201 auf die Weis-e zurückgesetzt wird,daß
die zweite Abtastung des Bilds des aufzunehmenden Objekts durch Bewegen des in der Zeichnung nicht dargestellten optischen
Bildausbildungssystems begonnen wird. Wenn daher dabei die Digitalwerte der Ausgangssignale der Lichtsensorelemente
gleich p1-, p'pi ··· P1 sind, kann wie bei dem vorhergehenden
Fall die Gesamtsumme der durch die Addierschaltung 210 errechneten und in dem Register 211I gespeicherten Werte durch
η
wo Ip'i -ι "" P'i I ausgedrückt werden. Sobald ein neuer Signalwert in dem Register 214 gespeichert ist, setzt die Steuerschaltung 221 die Vergleichsschaltung 216 in Betrieb, um d.n in dem Register 211I gespeicherten Signalwert mit dem in dem Register 215 gespeicherten Signalwert zu vergleichen, wobei die Abtastung des Bilds des ciuf zunehmenden Objekts
wo Ip'i -ι "" P'i I ausgedrückt werden. Sobald ein neuer Signalwert in dem Register 214 gespeichert ist, setzt die Steuerschaltung 221 die Vergleichsschaltung 216 in Betrieb, um d.n in dem Register 211I gespeicherten Signalwert mit dem in dem Register 215 gespeicherten Signalwert zu vergleichen, wobei die Abtastung des Bilds des ciuf zunehmenden Objekts
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fortgesetzt wird, wenn zu diesem Zeitpunkt der in dem Register 21*1 gespeicherte Wert größer ist als der in dem Register 215
η gespeicherte Wert (nämlich in diesem Pall ^p | ρ *i__.i - p'vl/*'
η
^P I Pv-1 ~ pk· ^st)» b^s der ^n dem Register 211I gespeicherte
^P I Pv-1 ~ pk· ^st)» b^s der ^n dem Register 211I gespeicherte
Wert kleiner ist als der in dem Register 215 gespeicherte Wert
η η
(nämlich ^2 JP1^1 - P'fcK^ tpk-l ~ pk ' ist)j wobei zu
diesem Zeitpunkt die Vergleichsschaltung 216 an die Steuerschaltung
221 ein Signal abgibt. Die Tatsache, daß der in dem Register 214 gespeicherte Wert kleiner wird als der in
dem Register 215 gespeicherte Wert, bedeutet hierbei, daß der durch die Additionsschaltung 210 errechnete und in dem Register
211I gespeicherte Wert £■ das Maximum, nämlich den höchsten
Punkt in der in Fig. 8 dargestellten Kurve erreicht, d.h. daß das in der Zeichnung richt dargestellte optische Bildaufnahmesystem
den Scharfeinstellpunkt erreicht. Folglich ist das
durch die Vergleichsschaltung 216 erzeugte Signal das Scharfeinstellungssignal. Mittels dieses Scharfeinste"" ngssi<- Is
beendet die Steuerschaltung 221 sofort die Abtastung des Bilds des aufzunehmenden Objekts mittels der Lichtsensorelemente
I1, 2', ... n1, während sie zugleich ein Steuersignal
an die Antriebsquelle 217 des optischen .BiJLdaufnahmesystems
und an die Scharfeinstellunganzeigevorrichtung 217' abgibt, um die Antriebsvorrichtung des optischen Bildaufnahmesystenis
anzuhalten und um anzuzeigen, daß die Scharfeinstellungsposition erreicht worden, ist.
Dabei kann die Antriebsquelle 217 entfallen, wenn die Scharfeinstellungsposition des optischen Bildaufnahme-
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systems durch manuelle Einstellung des optischen Bildaufnahmesystems
mit Hilfe der Scharfeinstellungspunktanzeigevorrichtung 217' erreicht wird.
Nachstehend wird die Wirkungsweise bei der Belichtungsmessung erläutert. Wenn die Scharfeinstellung des optischen
Bildaufnahmesystems vollendet worden ist, erzeugt die Steuerschaltung 221 ein Steuersignal auf die Weise, daß die Torschaltungen
206 und 213 von dem eingeschalteten Zustand in den ausgeschalteten Zustand geschaltet werden, während die
Torschaltungen 209 und 212 von dem ausgeschalteten Zustand in den eingeschalteten Zustand geschaltet werden. Wenn bei
diesem Schaltzustand das Steuersignal von der Steuerschaltung 221 an das Schieberegister 201 übertragen wird, bringt das
Schieberegister 201 das dem Lichtsensorelement I1 entsprechende
erste Schaltelement des Analogschalters 202 in den eingeschalteten Zustand, so daß das Ausgangssignal des Lichtsensorelements
I1 an den logarithmischen Verstärker 203 abgegeben wird,
der das Ausgangssignal des Lichtsensorelements I1 logarithmisch
komprimiert und verstärkt. Das logarithmisch komprimierte und verstärkte Ausgangssignal des Lichtsensorelements 1' wird
mittels des Analog-Digital-Umsetzers 204 in einen Digitalwert umgesetzt und in dem Register 205 gespeichert. Danach
wird mittels des durch die Steuerschaltung 221 erzeugten Steuersignals der in dem Register 205 gespeicherte Signalwert
des Ausgangssignals des Lichtsensorelements 1' über die Torschaltung
209 und die Addierschaltung 210 in das Register übertragen.
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Wenn der in dem Register 205 gespeicherte Signalwert in das Register 211 übertragen ist, gibt die Steuerschaltung
221 ein Steuersignal an das Schieberegister 201 ab, das das dem Lichtsensorelement 2f entsprechende zweite
Schaltelement des Analogschalters 202 in den eingeschalteten Zustand bringt, so daß das Ausgangssignal des Lichtsensorelements
2' an den logarithmischen Verstärker 203 abgegeben wird, wobei das Ausgangssignal des Lichtsensorelements 21 auf
gleiche Weise wie im Falle des Lichtsensorelements 1' in dem Register 205 gespeichert und über die Torschaltung 209
an die Addierschaltung 210 abgegeben wird. Mach dem es zu dem in dem Register 211 gespeicherten Signalwert des Ausgangssignals
des Lichtsensorelements I1 addiert worden ist, wird
der an die Addierschaltung 210 abgegebene Signalwert des Lichtsensorelements 2' wiederum-in dem Register 211 gespeichert.
Danach wird der gleiche Prozeß bis zu dem Lichtsensorelement n1 wiederholt, wodurch in dem Register 211 die Gesamtsumme
der Signalwerte der Ausgangssignale der Lichtsensorelemente I1 bis n1 gespeichert ist* Wenn die Gesamtsumme der
Sig-nalwerte der Ausgangssignale der Lichtsensorelenente I1
bis n1 in dem Register 211 gespeichert worden ist, gibt die
Steuerschaltung 221 ein Steuersignal an das Schieberegister 201 zu dessen Außerbetriebnahme ab und überträgt die in dein
Register 211 gespeicherte Gesamtsumme der Signalwerte der Ausgangssignale der Lichtsensorelenente 1' bis n1 an die
Divisionsschaltung 218. Da die Divisionsschaltung 218 im
voraus so programmiert wurde, daß der in dem Register 211 gespeicherte Werte durch die Gesartzahl (n1) der Lichtsensor-
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elemente geteilt wird, wird der in dem Register 211 gespeicherte Signalwert durch die Gesamtanzahl (n1) der Lichtsensorelemente
geteilt und der Rechenschaltung 219 als Lichtmeßwert des aufzunehmenden Objekts zugeführt.
Zu diesem Zeitpunkt wurden andererseits entsprechend
dem mittels des Umschalters 222 angewählten Belichtungssteuersystem,
nämlich in Abhängigkeit davon, ob mittels der Blendensteuerschaltung 220 die Blende automatisch gesteuert werden
soll oder mittels der Verschlußzeitsteuerschaltung 220' die Verschlußzeit automatisch gesteuert werden soll, der logarithmisch
komprimierte, verstärkte und in einen Digitalwert umgesetzte Verschlußzeitwert Tv oder der logarithmisch komprimierte,
verstärkte und in einen Digitalwert umgesetzte Blendenwert Av zusammen mit dem ebenfalls logarithmisch komprimierten, verstärkten
und in einen Digitalwert umgesetzten Pilmempfindlichkeitswert Sv der Rechenschaltung 219 zugeführt, so daß die
Rechenschaltung 219 den vorstehend genannten Lichtmeßwert des aufzunehmenden Objekts zusanifen mit dem Verschlußzeitwert Tv
und dem Pilmempfindlichkeitswert Sv oder zusammen mit dem Blendenwert Av und dem Filmempfindlichkeitswert Sv zur Erzeugung
des Belichtungswerts verarbeitet. Abhängig vom Schaltzustand des Umschalters 222 wird der Belichtungswert entweder
in die Blendensteuervorrichtung 220 oder in die Verschlußzeitsteuervorrichtung
22O1 eingegeben, so daß die Blende oder die
Verst-nlußzeit automatisch gesteuert wird, während der jeweils
bestehende Belichtungswert,nämlich der Blendenwert oder der
Verschlußzeitwert mittels der Anzeigevorrichtung 220" ange-
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- «Τ- ^. 2559553
zeigt wird. Dan.it ist der gesante Belichtungsmeßvorgang beendet.
Die Fig. 11 zeigt schematisch eine Ausführungsform
des erfindungsgei^äßen Systems zur Messung der Belichtung und
zur Ermittlung des Scharfeinstellpunkts mittels eines gemeinsamen Bildsensors bei dessen Einbau in eine übliche Kamera.
In der Zeichnung ist L^ ein optisches BiIdaufnahmesystem,
das in einer Objektivfassung 223 gehaltert ist und das entlang seiner optischen Achse bewegbar ist, wobei es mittels
einer zwischen der Objektivfassung 223 und dem Kamerakörper
angebrachten Feder 224 gemäß der Zeichnung nach rechts gezogen
wird, um so durch Einwirkung der Feder normalerweise die Fokussteilung für unendlichen Abstand anzunehmen.
An einen- Teilstück der·Objektivfassung 223 ist eine
Zahnstange 223a derart angebracht, daß sie mit einem an der Kraftabgabewelle 217a der Antriebsquelle 217 άβε >tisehe::
Bildaufnahmesysterrs L7 angebrachten Zahnrad 227 kämuts wobei
in der Zeichnung die Antriebsauelle 217 als ein Motor dargestellt ist.
Lg ist ein zusätzliches optisches Bildausbildungssystem zur Messung des Lichts und der Entfernung, das mittels
einer Objektivfassung 225 gehaltert ist, die über ein Verbindungsglied
226 mit der das optische Bildaufnahmesystem L7 haltenden Objektivfassung 223 verbunden ist, wobei das
optische Bildausbildungss/stem Lg in funktioneller Kupplung
mit dem optischen Bild aufnähmest st ein entlang seiner optischen
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Achse bewegbar ist. Der genannte Bildsensor IS ist in dem optischen Weg des optischen Bildausbildungssystem Lg angebracht,
228 ist eine in der genannten Objektivfassung 223
angebrachte herkömmliche Lar,:ellenblende, durch die mit Hilfe der genannten Blendensteuervorrichtung 220 der Offnungsdurchmesser
gesteuert wird. Der funktioneile Zusammenhang ist in der Zeichnung schematisch durch die gestrichelte Linie 228'
dargestellt.
229 ist der Funktionsteil eines herkömmlichen Schlitzverschlusses,
dessen Funktionsgeschwindigkeit mittels der vorstehend genannten Verschluftzeitsteuervorrichtung 22O1 gesteuert
wird. Der funktionelle Zusammenhang ist in der Zeichnung schematisch durch die gestrichelte Linie 229' dargestellt.
230 ist ein Film, 231 der Schwenkspiegel der herkömmlichen einäugigen Spiegelreflexkamera, M der Schaltungsblock
mit den Schaltungen 201 bis 216, 218, 219 und 221 der Fig. 10 und 232 ist ein Zweistufen-Auslöseknopf, der derart aufgebaut
ist, daß bei der ersten Stufe der Schaltungsblock M in Betrieb genommen wird, während bei der zweiten Stufe der Schwenkspiegel
und der Verschluß betätigt werden.
Die genannte Scharfeinstellungspositionsanzeipevorrichtung
217' und die genannte belichtungswertanzeigevorrichtung
220" sind genäß der Darstellung in der Zeichnung in dem optischen VJeg des Bildsuchers derart angebracht, daß
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die Anzeigen im Bildsucher gesehen werden können.
Nachstehend wird die Betriebsweise der vorstehend beschriebenen Kamera erläutert. Wenn die Kamera auf das erwünschte
Aufnahmeobjekt gerichtet wird und der Auslöseknopf 232 zur ersten Stufe gedrückt wird, wird der Schaltungsblock
M in Betrieb genommen, um so sowohl den Scharfstellermittlungsvorgang des optischen Bildaufnahmesystems als auch den vorstehend
beschriebenen Belichtungsmeßvorgang anlaufen zu lassen.
Zuerst wird nämlich nittels des Bildsensors IS das durch das optische Abbildungssystem Lq gebildete Bild des
aufzunehmenden Objekts abgetastet und dann beginnt durch das aufgrund des anliegenden Abtastsig-nals abgegebene Ausgangssignal
des Schaltungsblocks M der Motor 217 in Richtung des Pfeils in der Zeichnung zu drehen , so daß das optische Bildauf
nahmesystem L7 in Richtung des Pfeils in der Zeichnung
von dem Pokussierpunkt für die Entfernung "unendlich" entgegen der Kraft der Feder 22^ fortbewegt wird. Zugleich bewegt sich
in funktioneller Kupplung mit dem optischen Bildaufnahmesystem
L7 das optische Bildausbildungssystem Lg in Richtung des Pfeils
in der Zeichnung, wobei während des Vorschubvorgangs der optischen Systeme L7 und Lg bei lirreichen der Scharfeinstellung des
aufzunehmenden Objekts durch die beiden optischen Systeme L7
und Lq das mittels des optischen Systems Lg auf dem Bildsensor
IS ausgebildete Bild des aufzunehmenden Objekts am schärfsten ist, so daß der Schaltungsblock M sofort den Motor 217 mittels
des zu diesem Zeitpunkt bestehenden Abtastsignals des BiId-
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sensors IS anhält und auf diese Weise die beiden optischen Systeme L7 und Lo in der Scharfeinstellungsposition hält,
wobei der Schaltungsblock M zugleich die Scharfstellanzeigevorrichtung
2171 betätigt, um anzuzeigen, daß das optische
Bildaufnahmesystem L7 die Scharfeinstellungsposition erreicht
hat. Bei diesem Zustand ist das Bild des aufzunehmenden Objekts
auf dem Film 230 am schärfsten.
Sobald der Scharfeinstellungsvorgang des optischen Bildaufnahmesystems L7 beendet ist, leitet das System den
Belichtungsmeßvorgang ein. Die Art der Belichtungssteuerung wird durch den gewählten Schaltzustand des Umschalters 222
bestimmt* Wenn nämlich der Umschalter 222 auf die Blendensteuerschaltung
222 geschaltet ist, wird die Blende mit Vorrang der Verschlußzeit automatisch gesteuert, während bei
Verbindung des Umschalters 222 mit der Verschlußzeitsteuervorrichtung 220' die Verschlußzeit mit Vorrang der Blende
automatisch gesteuert wird. (Bei dem in der Zeichnung dargestellten Zustand wird die Blende automatisch gesteuert.)
Folglich muß zum Zeitpunkt der Belichtungsmessung der Photograph die Art der Belichtungssteuerung mittels des
Umschalters bestimmen, wobei er im voraus in den Schaltungsblock M den Filmempfindlichkeitswert Sv und bei erwünschter
automatischer Blendensteuerung den Verschluftzeitwert Tv einzugeben
hat, während er bei erwünschter automatischer Verschlußzeitsteuerung den Filmempfindlichkeitswert Sv und den
Blendenwert Av einzugeben hat. (Folglich ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Zustand der Verschlußzeitwert Tv
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von vorneherein zu bestimmen.)
Mittels der vorstehend beschriebenen Bedienungsvorgänge errechnet das System den für die Bedingungen in dem
Bildaufnahme feld geeigneten Belichtungswert aus dem Wert des in dem Bildaufnahmefeld des Bildsensors IS gemessenen Lichts,
dem Filmempfindlichkeitswert Sv und dem Verschlußzeitwert Tv oder dem Blendenwert Av, nämlich aus dem Verschlußzeitwert
im Falle der automatischen Blendensteuerung und aus dem Blendenwert im Falle der automatischen Verschlußzeitsteuerung,
so daß der Belichtungswert durch die Anzeigevorrichtung 220" angezeigt wird, wobei im Falle der automatischen Verschlußzeitsteuerung
die Arbeitsgeschwindigkeit der Betätigungsteile 229 automatisch mittels der Steuervorrichtung 29O1 gesteuert
wird, während im Falle der automatischen Blendensteuerung der Öffnungsdurchmesser der Lamellenblende 228 mittels der Steuervorrichtung
220 automatisch gesteuert wird. Auf diese V/eise ist die automatische Steuerung, der für die herrschenden Bedingungen
in dem Bildaufnahmefeld geeigneten Belichtung beendet
Wenn bei diesem Betriebszustand der Ausltt-eknopf
zu der zweiten Stufe heruntergedrückt wird, wird der Schwenkspiegel 231 aus dem optischen Bildaufnahmeweg herausgeschwenkt,
während der Verschluß betätigt wird, so daß der Film 230 mit der richtigen Scharfeinstellung und der richtigen Belichtung
belichtet wird.
Wenn der Auslöseknopf 232 in die Anfangsstellung
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zurückkehrt, wird die Stromzufuhr zu dem Schaltungsblock M
unterbrochen, so daft das optische Bildaufnahmesystem L7
automatisch mittels der Kraft der Feder 224 in die Fokussierstellung
für die Entfernung "unendlich" zurückkehrt.
Gernäß der vorstehenden Beschreibung besteht bei dem
erfindungsgemäßen System zur Scharfstellermittlunp" und zur Belichtungsmessunp mit Hilfe eines gemeinsamen Bildsensors
die gemeinsam zur Scharfstellermittlunp und zur Belichtungsmessung benutzte Lichtsensorvorrichtunp aus einer Anzahl
kleiner Lichtsensorelemente, wobei das Ausgangssignal eines jeden Lichtsensorelements nach seiner Umsetzung in einen
Digitalwert verarbeitet wird, so daß die elektrische Verarbeitung bzw. Berechnung im Vergleich zu dem herkömmlichen
System, bei dem das Sirnal als Analogbetrag verarbeitet wird, beachtlich einfach ist, wodurch die Signalverarbeitungsschaltung
bemerkenswert vereinfacht wird, wobei der Signalablauf mit großer Beständigkeit gesteuert wird, so daß es möglich ist,
den Meßfehler bei der Signalverarbeitung so klein wie möglich zu halten. Im besonderen wird bei dem erfindunpsgemäßen Rvstem
die ganze Signalverarbeitung auf digitale Weise gesteuert,
so daß die Steuerung der Signalverarbeitung wesentlich vereinfacht
wird, wodurch es möglich wird, eine große Anzahl von Lichtsensorelementen in der Lichtsensorvorrichtunp· zu verwenden
und dadurch eine genauere Messunr zu erhalten.
Bei der Erfindung ist es selbstverständlich möglich,
den Blendendurchmesser oder die Verschlußzeit in Übereinstim-
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mung mit dem mittels der Anzeipevorrichtung 220" angezeigten Belichtungswert von Hand zu steuern, wenn die Blendensteuervorrichtung
220 und die Verschlußzeitsteuervorrichtung 220' weggelassen werden oder aber nur eine der Steuervorrichtungen
220 oder 220' vorgesehen ist.
Ferner ist es möglich, die Antriebsquelle 217 für die automatische Scharfeinstelleinrichtung des optischen
Systems entfallen zu lassen und mittels der Anzeigevorrichtung 217' die Fcharfeinstellposition des optischen Bildaufnahmesystems
von Hand einzustellen.
Mit der Erfindung ist ein System zur Belichtungsmessunr
mittels eines Bildsensors wie
beispielsweise einer Photodioden-anordnung (MOS-Bildsensor),
ladungsgekuppelten Vorrichtungen (charge coupled divices, CCD) oder dgl. mit einer großen Anzahl von verteilten bzw. integrierten
kleinen Lichtsensorelementen geschaffen, bei dem das Bildmuster des Objekts auf roin elektrische V/eise derart
abgetastet wird, daß zur Verarbeitung nacheinander das jeweils erhaltene Ausgangssignal eines jeden Lichtsensorelements
in einen Digitalwert umgesetzt wird.
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Leerseite
Claims (13)
1. Kamera mit einem Belichtungsmeßsystem zur Belichtungsmessung in einem Bildbereich einer Aufnahmeszene, gekennzeichnet
durch eine foto-
elektrische Wandlervorrichtung mit einer Anzahl sehr kleiner fotoelektrischer Wandlerelemente (11, 2' .... K1), die regelmäßig
auf einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, wobei die Wandlervorrichtung in einer Lage angeordnet ist, in der ein
von der Aufnahmeszene kommendes Lichtbündel aufgenommen werden kann,und wobei jedes der Wandlerelemente ein der
Lichthelligkeit entsprechendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt, eine Zeitfolgevorrichtuna (1, 2) zur Bildung einer
zeitlichen Folge von .Ausgangssignalen der fotoelektrischen Wandlerelemente, die elektrisch an die fotoelektrische Wandlervorrichtung
zur Bildung einer zeitlichen Aufeinanderfolge
von Ausgangssignalen.der Wandlerelemente durch aufeinanderfolgendes
Abgeben der Ausgangssignale der Wandlerelemente
in Übereinstimmung mit der Reihenfolge der Anordnung der Wandlerelemente angeschlossen ist, und eine Belichtungsbestimmungsvorrxchtung
(13 bis 25) zur Festlegung eines Belichtungswerts aufgrund der Ausgangssignale der fotoelektrischen
Wandlerelemente, die elektrisch an die fotoelektrische Wandlervorrichtung angeschlossen ist und die den Belichtungswert
durch Verarbeitung höchstens aller Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandlerelemente festlegt, deren zeitliche
Aufeinanderfolge mittels der Zeitfolgevorrichtung gebildet worden ist.
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INSPECTED
2. Kamera nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Digitalisiervorrichtung zum Umsetzen der aus der Zeitfolge-Vorrichtung abgegebenen Ausgangssignale der fotoelektrischen
Wandlerelemente in digitale Werte.
3. Kamera nach Anspruch 1 oc'er 2, gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrichtung (E; 220") zur Anzeige des
mitteltj der Belichtungsbestimmungsvorrichtung festgelegten
Belichtungswerts.
4. Kamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung in; Blickfeld des Bildsuchers der
Kamera angeordnet ist.
5. Kamera nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine automatische Belichtungseinstellvorrichtung
(29, 30; 220, 220") zur Einstellung des durch die Belichtungsbestimmungsvorrichtung festgelegten Belichtungswerts.
6. Kamera nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verarbeitungsvorrichtung (C; D;
210, 218; 219), die die Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandlerelemente summiert, den summierten Wert durch die Anzahl
der Wandlerelemente dividiert und den dividierten Wert mit einer Filmempfindlichkeit und entweder einem Verschlußzeitwert
oder einem Blendenwert verarbeitet, um so bei Verarbeitung des Verschlußzeitwerts den Blendenwert oder bei
Verarbeitung des Blendenwerts den Verschlußzeitwert zu ermitteln.
7. Kamera nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Programmiervorrichtung (4, 5,
R, R. bis R) zum Einstellen mindestens eines selektiven
Lichtabtastbereichs in der fotoelektrischen Wandlervorrichtung, durch die die Ausgangssignale eines jeden fotoelektrischen
Wandlerelements in dem eingestellten Lichtabtastbereich
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zur Festlegung des Belichtungswerts benützt v/erden.
8. Kamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Programmiervorrichtung wenigstens entweder
die ganze Lichtabtastfläche der fotoelektrischen Wandlervorrichtung oder eine andere gewählte Lichtabtastfläche
festlegbar ist, die kleiner als die gesamte Lichtabtastfläche ist.
9. Kamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsvorrichtung eine Verarbeitungsschaltung
(D) zum Aufaddieren der"Ausgangssignale aller fotoelektrischer
Wandlerelemente in der fotoelektrischen Wandlervorrichtung und
zum Dividieren des aufaddierten Werts durch die Anzahl der Wandlerelemente aufweist.
10. Kamera nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsvorrichtung eine Verarbeitungsschaltung
(C) zum Aufaddieren der Ausgangssignale der Wandlerelemente, die in einer Lichtabtastfläche
gelegen sind, die kleiner ist als die gesamte Lichtabtastfläche, und zum Dividieren des aufaddierten
Werts durch die Anzahl der in der kleineren Lichtabtastfläche gelegenen Wandlerelemente aufweist.
11. Kamera nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektrische Wandlervorrichtung
an eine als halbdurchl'-issige Fläche ausgebildete Prismenfläche (36a) eines einen Teil des optischen BiIdsuchersystems
der Kamera bildenden pentagonalen Dachkantprismas (36) geklebt oder gegen die Prismafläche (36a)
gestellt angeordnet ist.
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12. Kamera nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektrische
Wandlervorrichtung in der Soll-Abbildungsebene des optischen
Bildaufnahmesystems oder in einer Position angeordnet ist, die der Soll-Abbildungsebene optisch äquivalent ist.
13. Kamera nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektrische Wandlervorrichtung ein Bildsensor ist, der eine Anzahl von kleinen
Fotodioden oder Fototransistoren aufweist, die in einer gleichen Ebene angeordnet bzw. integriert sind.
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