DE2559559C2

DE2559559C2 - Belichtungsbestimmungseinrichtung für eine Kamera

Info

Publication number: DE2559559C2
Application number: DE2559559A
Authority: DE
Inventors: Fumio Yokohama Kanagawa Ito; Tadashi Ito; Yukio Tokyo Mashimo; Nobuaki Sakurada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1974-04-01
Filing date: 1975-04-01
Publication date: 1984-07-05
Also published as: DE2514230C3; DE2514230B2; DE2559560A1; DE2514230A1; US4047187A; DE2559559A1; USRE31370E

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungsbestimniungseinrichtung für eine Kamera gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-AS 12 22 787 ist z. B. eine Belichtungsbestimmungseinrichtung dieser Art für eine Kamera bekannt, bei der ein photoclektrischer Wandler mit örtlich unterschiedlichen parallclgeschalteten EmpFindlichkeitsbereichen bzw. mehrere, in gleicher Weise mosaikartig zusammengesetzte photoelektrische Wandlerelemente unterschiedlicher Empfindlichkeit zur Hclligkeitsmessung Verwendung finden, deren Melifliichen über ein Drucktastenaggregat jeweils eingeschaltet und im Kamerasucher dann sichtbar gemacht werden können. Auf diese Weise läßt sich /war jeder Empfindlichkeitsbereich der photoelektrischen Wandlerclementc

einzeln durch manuelle Tastenbetätigung auswerten, jedoch ist z. B. eine automatische Durchschnittslichtmessung beliebig vorgebbarer Motivbereiche nicht möglich. Darüber hinaus wären bei einer automatischen Paralleteuswertung solcher Empfindlichkeitsbereich durch den in direkter Abhängigkeit von der Anzahl der in Betracht gezogenen Wandlerelemente sich vergrößernden Schaltungsaufwand der erzielbaren Meßgenauigkeit ohnehin sehr enge Grenzen gesetzt.

Weiterhin ist aus der DE-OS 22 29 143 eine Belichtungssteuereinrichtung für Spiegelreflexkameras bekannt, bei der eine Vielzahl photoelektrischer Wandlerelemente, z. B. in Form von parallelgeschalteten Photodioden, auf einer Spiegelträgerplatte angeordnet sind und bei in Beobachtungslage befindlichem Schwingspiegel der Kamera über in diesem ausgebildete wabenförmige Lichtdurchtrittskanäle mit Objektlicht beaufschlpgt werden. Die Belichtungsbestimmung wird hierbei mit Hilfe einer Brückenschaltung vorgenoTimen, die von der Wandlerelementeanordnung, einem Stellwiderstand zur Verschlußzeiteinstellung, einem Stellwiderstand zur F'lmempfindlichkeitseinstellung und einem Festwiederstand gebildet wird und von deren objekihelligkeitsabhängigem Abgleichzustand dann die über ein motorgesteuertes Servosystem erfolgende Blendenwerteinstellung abhängt. Hierdurch ist zwar eine je nach Anzahl der verwendeten photoelektrischen Wandlerelemente mehr oder weniger differenzierte Ermittlung eines Durchschnittswertes der Hell-Dunkel-Verteilung eines angemessenen Motivs über die gesamte beaufschlagte Lichtempfangsfläche der Wandlerelementeanordnung möglich, jedoch können bei spezifischen Lichtverhältnissen häufig unerläßliche Punktlichtmessungen bestimmter photographisch wesentlicher Bereiche eines Motivs auf diese Weise nicht vorgenommen werden, da sich die parallelgeschalteten photoclektrischen Wandlerelemente nicht einzeln oder gruppenweise abtasten lassen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beliehtungsbestimmungseinrichtung für eine Kamera der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß eine Belichtungsbestimmung automatisch in Abhängigkeil von beliebig genau wählbaren Bereichen eines aufzunehmenden Motivs mit geringem Schaltungsaufwand erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteingelöst.

Erfindungsgemäü können die mit dem vom jeweiligen Motiv abgegebenen Objektlicht beaufschlagten photoelektrischen Wandlerelemente somit einzeln mit Hilfe einer seriell abtastenden Auswertungseinrichtung aufeinanderfolgend abgefragt werden, wobei eine Wähl- und Detektoreinrichtung zur Festlegung beliebig aus der Gesamtanzahl wählbarer Wandlerelementc vorgesehen ist, über die von beliebig festlegbaren Punktbereichen eines Motivs bis zum Lichtempfangsbereich der gesamten Wandlerelementeanordnung sämtliche gewünschten Motivbereiche einschließlich des Gesamtmotivs in beliebiger Weise für die Belichtungsbestimmung exakt ausgewählt werden können. Hierbei ist durch die seriell erfolgende Abtastung jedes einzelnen winzigen Wandlerelements eine äußerst hohe Auswertungsgenauigkeit der jeweils vorliegenden Hclligkcitsverhältnisse in Verbindung mit einem durch Wegfall parallel arbeitender und damit mehrfach erforderlicher Bauelemente ziemlich einfachen Schaltungsaufbau gewährleistet, der in der Kameratechnik von wesentlicher Bedeutung ist.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von. Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel für eine zur Belichtungsbestimmung geeignete Anordnung photoelektrischer Wandlerelemente in Form eines Bildsensors. F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels

ίο einer Belichtungsbestimmungseinrichtung für eine Kamera, bei der der Bildsensor gemäß F i g. 1 Verwendung findet,

F i g. 3 (a) ein konkretes Schaltbild einer als Bildsensor gemäß Fig. 1 verwendeten Photodiodenanordnung und der Auswertungseinrichtung 1,2 gemäß Fig. 2,

F i g. 3 (b) durch serielle Abtastung der Photodiodenanordnung gemäß F i g. 3 (a) mit Hilfe der Auswertungseinrichtung aufeinanderfolgend ausgelesene Ausgangssignalc,

F i g. 4 die wesentlichsten Teile einer Kamera mit einer Belichtungsbestimmungseinrichtung gemäß F i g. 2, Fig.5 (a) ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der photoelektrischen Wandlerelemente als Bildsensor und

Fig.5 (b) einen vergrößerten Teilbereich des Bildsensors gemäß F i g. 5 (a).

Zunächst wird unter Bezugnahme auf die F i g. 1 bis 4 ein Ausführungsbeispiel einer üblichen Kamera beschrieben, bei der die Belichtungsbestimmungseinrichtung mit Hilfe eines Bildsensors verwendet wird.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung einer Vielzahl von kleinen photoelektrischen Wandlerelcmenten bei einem Bildsensor IS wie beispielsweise einer Photodiodenanordnung (MOS-BWd-

J5 sensor) oder einer ladungsgekoppelten Einrichtung und dgl., wobei jedes der kleinen Wandlerelemente in einer Stellung angebracht ist, die einem kleinen Teilstück der Bildfläche eines aufzunehmenden Objekts entsprich ι, so daß die Helligkeit in jedem der kleinen Teilbereiche des Objekts mit Hilfe der jeweils zugehörigen Wandlerelemente ermittelt werden kann.

Dieser Bildsensor /5 wird anstelle des Lichtmeßelements für die Belichtungsmessung bei üblichen Kameras verwendet. Als Anbringungsposition für den BiIdsensor ist daher im Falle eines internen Lichtmeßsystcins (sog. 7T/,-Lichtmeßsystem, bei dem der vom Bildaufnahmefeld durch das Objektiv einfallende Lichtstrahl gemessen wird) die Umgebung einer der Bildebene des Objektivs äquivalenten Position geeignet, während im Falle einer herkömmlichen einäugigen Spiegelreflexkamera der optische Bildsucherweg geeignet ist, wobei der Bildsensor vorzugsweise in einer Position anzubringen ist, in der das Licht über den ganzen Bereich des Bildaufnahmefeldes gemessen werden kann; dabei wird gemäß F i g. 4 eine reflektierende Fläche des einen Teil der Bildsucheroptik bildenden Pentagonprismas halbdurchlässig ausgebildet und der Bildstnsor auf die halbdurchlässige Fläche geklebt oder dicht an der halbdurchlässigen Fläche angebracht.

bo Bei dem in F i g. I dargestellten Bildsensor /S sind die photoelektrischen Wandlerelemente mit Γ bis n' bezeichnet, während Z\ einen Punktbereich zur Ausführung einer Punktlichmessung im mittleren Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekts bezeichnet, wobei

b5 die Punktlichmessung mittels der in diesem Punktbereich Zi gelegenen Wandlerelemenie n'—k' bis n' durchgeführt wird; Zi stellt einen Punktbereich zur Durchführung einer Punktlichtmessung im linken obe-

ren Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekte dar, wobei die Punktlichtmessung mit Hilfe der in diesem Punktbereich Z₂ gelegenen Wandlerelemente 1' bis n'—a' durchgeführt wird. Z₁ ist ein Piinktbereich zur Durchführung einer Punktlichmessung im rechten oberen Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekts, wobei die Punktlichtmessung mittels der in diesem Punktbereich Z₁ gelegenen Wandlerelemcnte n'—b'b\s n'—c' ausgeführt wird. Z₄ stellt einen Punktbereich zur Durchführung einer Punktlichtmessung im rechten unteren Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekts dar, wobei die Punktlichmessung mittels der in diesem Punktbereich Zt liegenden Wandlerelemente n'— J'bis n'~ e'ausgeführt wird. Z--, ist ein Punktbereich zum Ausführen einer Punktlichtmessung im linken unteren Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekts, wobei die Punktlichtmessung mit Hilfe der in diesem Punktbereich Zi gelegenen Wandlerelemente n'—f bis n'—g' durchgeführt wird.

Fig. 2 zeigt ein elektrisches Blockschallbild eines Ausführungsbeispiels der Belichtungsbestimmungseinrichtung bei Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Bildsensors IS. In F i g. 2 sind mit 1' bis /?'die in Fig. 1 dargestellten Wandlerelemcnte bezeichnet, die Reihe mit einem Analogschalter 1 zum aufeinanderfolgenden Zuführen der Ausgangssignale der Wandlerelemente Γ bis n'. Zu einem Rechenverstärker 7 der nächsten Baustufe verbunden sind, wobei der Analogschalter I mit einem Schieberegister 2 verbunden ist. Das Schieberegister 2 ist mit einer Ansteuerschaltung 3 verbunden, die mittels des Steuersignals von einem Festwertspeicher (ROM)S gesteuert wird. Die Ansteuerschaltung 3 steuert mit Hilfe des Signals vom Festwertspeicher 5 eine Verknüpfungsschaltung 17. Eine Diode 6 bildet zusammen mit dem Rechenverstärker 7 eine logarithmische Kompressionsschahung A. Ein Taktimpulsgenerator 10 zur Erzeugung von Bezugsimpulsen mittels des Signals vom Festwertspeicher 5 ist mil einem Digital-Analog-Umsetzer 9 verbunden, an dessen Ausgang ein trcppenförmiges Ausgangssignal erzeugt wird, wie es durch 9» in der Zeichnung dargestellt ist. Mit 8 ist eine Vergleichsschaltung bezeichnet, deren Eingänge mit dem Rechenverstärker 7 und dem Digital-Analog-Umsetzer 9 verbunden sind, so daß die Ausgangssignale dieser beiden Schaltungen miteinander verglichen werden. Eine Verknüpfungsschaltung 11 verbindet die Vergleichsschaltung 8 mit dem laktimpulsgenerator 10 und weist beispielsweise ein NAND-Glied oder dgl. auf. Ein Zähler 12 wird mit Hilfe des Festwertspeichers 5 gesteuert und bildet zusammen mit dem Taktimpulsgencraior 10. dem Digital-Analog-Umsetzer 9, der Vergleichsschaltung 8 und der Verknüpfungsschaltung 11 einen Analog-Digital-Umsetzer. Mit 13 ist eine Addierschaltung bezeichnet, deren Eingänge mit dem Ausgang des Zählers 12 und der Rückführungsleitung eines mittels des Festwertspeichers 5 gesteuerten Registers 14 der nächsten Stufe verbunden sind. Die Verknüpfungsschaltung 17 ist so aufgebaut, daß gemäß der gewählten Stellung eines Festwertspeicher-Wählschalters 4 beispielsweise im Falle der Anzahl des Punktbereiches Zi der Inhalt des Zählers 12 mittels des Signals von der Ansteuerschaltung 3 zu der Addierschaltung 18 übertragen wird, wenn das Wandlerelement n'—k' abgefragt wird. Ein Register 19 wird vom Festwertspeicher 5 gesteuert und ist zu der Addierschaltung 18 rückgekoppelt, wobei beispielsweise im Falle der Anwahl des Punklbereichs Z\ der Wert der Lichtmessung eines jeden Wandlerelements nach dem Wandlerelement n'—k' nacheinander addiert wird. Eine Dividierschaltung 20 wird durch den Festwertspeicher 5 auf die Weise gesteuert, daß der Inhalt des Registers 19 durch die Gesamtzahl der Wandlerelemente im jeweiligen Punktbereich, nämlich im FaI-Ie der Anwahl des Punktbereichs Zi durch die Gesamtzahl (in diesem Fall k' + I) der Wandlerelemente nach dem Wandlerelement n'—k', dividiert wird. Ein Register 21 ist mit der Dividierschaltung 20 verbunden, um den daraus erhaltenen Wert zu speichern. Die Veiknüpfungsschaltung 17, die Addierschaltung 18, das Register 19, die Dividierschaltung 20 und das Register 21 bilden ein Punktlichimeßsystem C

Eine Dividierschallung 15 wird mittels des Festwertspeichers 5 auf die Weise gesteuert, daß der Inhalt des Registers 14 durch die Gesamtzahl (n') der Wancülerelemente uiviucrl wiru. L.in Kcgistcr ivi ist ΓΠίί ucr L'iviuicrschaltung 15 verbunden, um den aus ihr erhaltenen Wert zu speichern. Die Addierschaltung 13, das Register 14, die Dividicrschaltung 15 und das Register 16 bilden ein Durchschnittslichtmeßsystem D.

Eine Vergleichsschaltung 22 ist mit den beiden Registern 16 und 21 auf die Weise verbunden, daß irn Falle eines gleichzeitigen Anwählens eines Steuerinhalts Ra und eines weiteren Inhalts R\ bis /?5 mittels des Festwertspeicher-Wählschalters 4 der Inhalt des Registers 16 mit dem Inhalt des Registers 21 verglichen wird, wobei eine Verknüpfungsschaltung 24 durchgeschaltet wird, wenn bei den Inhalten der beiden Register ein Belichtungsunterschied von mehr als ±2 Ev auftritt,

jo während eine Verknüpfungsschaltung 23 durchgeschaltet wird, wenn bei den Inhalten der beiden Register ein Belichtungsunterschied von weniger als ±2 Ev erscheint. Mit den Ausgängen der Verknüpfungsschaltungen 23 und 24 ist eine Rechenschallung 25 derart verbunden. daß das Informationssignal über die Lichimessung von der Verknüpfungsschaltung 23 oder der Verknüpfungsschaltung 24 zusammen mit dem logarithmisch komprimierten digitalen Signal über Belichtungsfaktoren wie den Verschlußzeitwert 28, den Blendenwert 27. den ASA-Empfindlichkeitswert 26 und dgl. verarbeitet wird, um eine Blendensteuervorrichtimg 30 oder eine Verschlußzeitsteuervorrichtung 29 anzusteuern, die mit der Rechenschaltung 25 verbunden ist. Die Rechenschaltung 25 ist außerdem mit einem vorn Festwertspeicher 5 gesteuerten Zwischenspeicher 31 verbunden, über den die für die dann erfolgende Bildaufnahme geeignete Belichtungsinformation mittels einer Anzeigevorrichtung £ anzeigbar ist, die außer dem Zwischenspeicher 31 noch einen Dekoder 32 und einen An-

5(i zcigetcil 33 aufweist.

Ein Umschalter 35 dient zum Umschalten zwischen der Bicndensteuervorrich'.ung 3ö und der Ver.sch'iuS-zeitsteuervorrichtung 29, während ein Umschalter 34 zum Umschalten zwischen dem Verschlußzeiuvert 28 und dem Blendenwert 27 dient.

Der Festwenspeicher-Wählschalter 4 dient zur Auswahl der im Festwertspeicher 5 eingestellten Steuerspeicherwerte bzw. Steuerspeicherinhalte. R\ ist einer der im Festwertspeicher 5 eingestellten Steuerspeicher-

bo Inhalte, wobei /?i die Verknüpfungsschaltung 17 einschalten soll, während die im Punktbereich Zi gelegenen Wandlcrelemcnte n'—k'bis n'Ausgangssignale erzeugen, so daß die Punktlichmessung im Punktberdch Zi ausgeführt wird. Der im Festwertspeichers eingestellte

b5 Stcucrspcicherinhalt R: soll die Verknüpfungsschaltung 17 während der Ausgangssignalerzeugung durch die im Punkt bereich Zi gelegenen Wandlerelemente Γ bis n'~a' einschalten, um so die Punktlichtmessung im

Punktbereich Z? durchzuführen. Ein im Festwertspeicher 5 eingespeicherter Steuerspeicherinhalt R\ soll die Verknüpfungsschaltung 17 in den Einschaltzusland versetzen, während die in dem in Fig. I dargestellten Piinklbereich Zi soll die Verknüpfungsschaltung 17 in den F.inschaltzustand versetzen, während die in dem in Fig. I dargestellten Punktbereich Zi gelegenen Wandlcrelcnicntc n'—b'bh n'— c'Ausgangssignale erzeugen, so daß die Punktlichtmessung im Punktbereich Zi ausgeführt wird. Ein Steuerspeicherinhalt R^ des Festwertspeichers 5 soll während der Ausgangssignalcrzeugung der im Punktbereich Z) gemäß F i g. I gelegenen Wandlerelemente n'—d' bis n'—e' die Verknüpfungsschaltung 17 einschalten, um so die Punktlichmessung im Punktbereich Zt auszuführen. Ein Steuerspcieherinhalt /?5 des Festwertspeichers 5 dient zum Einschalten der Verknüpfungsschaltung 17 während der Ausgangssignalerz.cugung der im Punktbereich Z-, liegenden Wandlerelemenle n'—f bis n'—g' zur Durchführung der Punktlichtmessung im Punktbereich Z',. Die Stcuerspeicherinhalte R\ bis R^, weisen insofern eine Gemeinsamkeit auf, als bei Anwahl eines der Steuerinhaltc R\ bis R-, mittels des Festspeicher-Wählschalters 4 die Vergleichsschaltung 22 und die Verknüpfungsschaltung 23 außer Betrieb sind, während die Verknüpfungsschaltung 24 in Betrieb ist.

Ra ist einer der Steuerspeicherinhalte, bei dessen alleiniger Anwahl mittels des Festspeicher-Wählschalters 4 die Vergleichsschaltung 22 und die Verknüpfungsschaltung 24 außer Betrieb sind, während die Verknüpfungsschaltung 23 in Betrieb ist. Wenn mittels des Festspeicher-Wählschalters 4 zugleich der Steuerspcieherinhalt Ra und einer der Steuerspeichcrinhalte R\ bis /?s angewählt wird, ist die Vergleichsschaltung 22 in Betrieb, während die Verknüpfungsschaltungen 23 und 24 mittels der Steuersignale von der Vergleichsschaltung 22 gesteuert werden.

Nachstehend wird auf das Steuerverfahren bei der aufeinanderfolgenden Abtastung von Ausgangssignalen der Photodioden im konkreten Fall der Verwendung einer Photodiodenanordnung fMOS-Bildsensor) als Bildsensor IS näher eingegangen.

F i g. 3(a) stellt ein Schaltbild der elektrischen Verbindungen zwischen der Photodiodenanordnung, dem Analogschalter 1 und dem Schieberegister 2 im Falle der Verwendung einer Photodiodenanordnung als Bildsensor dar, während F i g. 3(b) den zeitlichen Verlauf bei der in Fig. 3(a) dargestellten elektrischen Schaltung den Photodioden aufeinanderfolgend entnommenen Ausgangssignale veranschaulicht.

Wenn bei der Schaltung gemäß F i g. 3(a) bei Anlegen der in Fig.3(b) dargestellten Taktimpulse Φ\ und Φ-ϊ an die Takteingänge Φ\ und Φϊ der in Fig. 3(b) dargestellte Startimpuls VY an einen Startimpulseingang Vs angelegt wird, wird eine bei VGi' in F i g. 3(b) dargestellte Spannung an die Steuerelektrode VGi eines ersten Schalters Si des Analogschalters 1 angelegt, so daß eine Photodiode D_x ein dem Licht im Bildaufnahmefeld entsprechendes Ausgangssignal erzeugt Nach einer halben Periode der Taktimpulse Φ\' und Φ₂' wird eine bei VG₂' in F i g. 3(b) dargestellte Spannung an die Steuerelektrode VG2 eines zweiten Schalters Si des Analogschalters 1 derart angelegt, daß die Photodiode Eh. ein dem Licht im Bildaufnahmefeld entsprechendes Ausgangssignal erzeugt. Nach einer weiteren Halbperiode der Taktimpulse Φ\ und Φ-ΐ wird die an die Steuerelektrode VGi des ersten Schalters S\ angelegte Spannung VGi' zurückgesetzt, um den Schalter Si zu öffnen und den Schalter der nächsten Stufe zu schließen, so daß die mit dem Schaher der nächsten Stufe verbundene Photodiode ein Ausgangssignal erzeugt. Durch Wiederholung der vorstehend beschriebenen Vorgänge erzeugen die Photodio-

^r> den nacheinander Ausgangssignale.

Nachstehend wird die Betriebsweise der Belichtungsbesiimmungseinrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. I und 2 erläutert.
Wenn durch Schließen eines in der Zeichnung nicht dargestellten Stromvcrsorgungsschalters das System in Betrieb genommen wird, während mittels des Festwertspcicher-Wählschalters 4 die Steuerspeicherinhaltc R₁ und R,\ gleichzeitig angewählt sind, werden mittels des Signals aus dem Festwertspeichers das Schieberegister

is 2 und die Ansteuerschaltung 3 auf die Weise in Betrieb genommen, daß das Ausgangssignal des ersten Wandlerelements Γ des Bildsensors /S über den Analogschalter 1 der aus dem Rechenverstärker 7 und der Diode 6 bestehenden logarithmischen Kompressionsschaltung A und weiterhin nach seiner logarithmischen Komprimierung in der logarithmischen Kompressionsschaltung A der Vergleichsschaltung 8 zugeführt wird. Außerdem erzeugt mittels des Festwertspeichers 5 der Taktimpulsgenerator 10 Taktimpulse, die dem Digital-Analog-Umsetzer 9 und zugleich über die Verknüpfungsschaltung

11 dem Zähler 12 zugeführt werden, so daß sie im Zähler

12 gezählt werden.

Der Digital-Analog-Umsetzer 9 erzeugt entsprechend der Anzahl der Taktimpulse ein Treppensignal 9o,

jo wobei das logarithmisch komprimierte Signal des Wandlerclements Γ mit dem Treppensignal 9o verglieehen wird und bei Gleichheit der beiden Signale die Vergleichsschaltung 8 ein Sperrsignal erzeugt. Das Sperrsignal wird der Verknüpfungsschaltung 11 zu dessen Abschaltung zugeführt, wodurch die Weiterleitung der Taktimpulse zum Zähler 12 gesperrt wird, während das dem Ausgangssignal des Wandlerelements Γ entsprechende Digitalsignal vom Zähler 12 gewählt worden ist.

Wenn der Zähler 12 die Zählung beendet hat, wird mit Hilfe des Steuersignals des Festwertspeichers 5 das als Zählwert vom Zähler 12 gezählte Digitalsignal über die Addierschaltung 13 in das Register 14 des Durchschnittsliehtmeßsystems D übertragen, damit es dort gespeichert wird.

Wenn das Register 14 das Digitalsignal gespeichert hat, wird mittels des Festwertspeichers 5 ein Steuersignal an die Ansteuerschaltung 3 abgegeben, wodurch das Ausgangssignal des Wandlerelements 2' auf die gleiehe Weise wie das Ausgangssignal des Wandlerelemcnts Γ verarbeitet wird, d. h. gezählt und dann mittels der Addierschaltung 13 dem dem Ausgangssignal des Wandlerelements Γ entsprechenden, im Register 14 gespeicherten Digitalsignal hirizuaddiert wird, so daß die Summe der den Ausgangssignalen der Wandlerelemente Γ und 2' entsprechenden Digitalsignale im Register 14 gespeichert ist.

Auf diese Weise werden die der Beschaffenheit des Bildaufnahmefelds entsprechenden Ausgangssignale

bo der weiteren Wandlerelemente 3' bis n' nacheinander als Digitalsignale im Register 14 addiert und gespeichert, so daß im Register 14 die Gesamtsumme der den Ausgangssignalen aller Wandlerelemente Γ bis n'des in F i g. 1 dargestellten Bildsensors /5 entsprechenden Di-

ö5 gitalsignale gespeichert ist. Die Wandlerelemente sind gemäß F i g. 1 über die ganze Bildebene verteilt, so daß im Register 14 ein Wert gespeichert ist, der n'-mal größer ist als der Durschnittslichtmeßwert.

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Wenn gemäß vorstehender Beschreibung die Gesamtsumme der den Ausgangssignalen der Wandlerelemente Γ bis n' entsprechenden Digitalsignale im Register 14 gespeichert ist, wird mittels des Festwertspeichers 5 die Gesamtsumme der Digitalsignale zur Dividierschaltung 15 übcriragen, dort durch die Anzahl (n') aller Wandlereiemente dividiert und im Register 16 als Durchschnittsiichtmeßwert gespeichert.

Wenn dabei während des Lichtmeßvorgangs das Ausgangssignal des Wandlerelements n'—k' verarbeitet wird, wird vom Festwertspeicher 5 über die Ansteuerschaltung 3 ein Steuersignal an die Verknüpfungsschaltung 17 abgegeben, um diese durch zuschalten, wodurch das im Zähler 12 gezählte Digitalsignal des Ausgangssignals des Wandlerelements n'—k' dem Durchschnittslichtmeßsystem D und zugleich der Addierschnltung 18 des Punktlichtmeßsystems Czugeführl wird, so daß entsprechend der Funktionsweise des Durchschnittslichtmeßsystems D im Register 19 die Gesamtsumme der schalter 34 und 35 im Schaltzustand zur Steuerung des Blcndcnwerts.

Der vorstehend beschriebene Ablauf entspricht dem Fall, daß mittels des Festwertspeicher-Wählschaltcrs 4

^r) die Stciicrspeichcrinhalte Ra und R\ angewählt sind; wenn es hinsichtlich der Beschaffenheit des Bildaufnuhmefelds erwünscht ist, den Punktlichmeßwert im linken oberen Teil der Bildebene des aufzunehmenden Objekts mit dem Durchschnitt lichtmeßwert zu vergleichen, sind

κι lediglich mittels des Festwertspeicher-Wählschalters 4 dicSleucrspeicherinhalte Ra und /^anzuwählen.

Wenn mittels des Festwcrtspeicher-Wählschalters 4 zur Punkiliehtmessung nur der dem erwünschten Punktbereieh wie beispielsweise dem Punktbereich Z\ der Bildfläche des aufzunehmenden Objekts entsprechende Siciierspeicherinhalt angewählt wird, wird der Wert der Punktlichtmessung im Punktbereieh Z\ im Register 21 gespeichert. Da hierbei nur der Sleuerspeicherinhalt R\ angewählt ist, sind die Vergleichsschaltung

den Ausgangssignalen der Wandlereiemente n'—k' bis 20 22 und die Verknüpfungsschaltung 23 außer Betrieb und

n' entsprechenden Digitalsignale gespeichert wird. Wenn die Gesamtsumme der den Ausgangssignalen der Wandlerelemente n'—k' bis n' entsprechenden Digitalsignale im Register 19 gespeichert worden ist, wird mitlediglich die Verknüpfungsschaltung 24 in Betrieb, so daß der im Register 21 gespeicherte Wert der Punktlichtmessung im Punktbereieh Z\ über die Verknüpfungsschaltung 24 in die Rechenschaltung 25 eingege-

tels des Festwertspeichers 5 die Dividierschaltung 20 in 25 ben wird, wobei die Steuerung auf die gleiche Weise

Betrieb genommen und die Gesamtsumme der Informationssignale n'~k' bis n'zur Einspeicherung in das Register 21 durch die Anzahl der im Punktbereieh Z\ gelegenen Wandlerelemente geteilt.

erfolgt wie im Falle einer gleichzeitigen Anwahl von R,\ und R_;.

Wenn mittels des Festwertspeicher-Wählschalters 4 für die alleinige Durchschnittslichtmessung nur der

Gemäß Fig. 1 sind die Wandlerelemente n'— k'bis n' jo Steuerspeicherinhalt Ra angewählt wird, wird die Verzur Messung der Helligkeit eines Bereichs in der Mitte knüpfungsschaltung 17 nicht durchgeschaltet, so daß

das Punktlichmeßsystem C, die Vergleichsschaltung 22 und die Verknüpfungsschaltung 24 außer Betrieb sind, während die Verknüpfungsschaltung 23 in Betrieb ist, so

der Bildebene im Punktbereieh Z\ angeordnet, so daß im Register 21 der Wert der Punktlichtmessung für diesen mittigen Teilbereich gespeichert ist.

Mittels eines Signals vom Festwertspeicher 5 wird 35 daß wegen der dem vorstehend beschriebenen Vorgang der im Register 21 gespeicherte Wert der Punkllicht- gleichartigen Betriebsweise der Wert der Durchmessung und der im Register 16 gespeicherte Wert der schnittslichtmessung im Register 16 gespeichert und Durchschnittslichtmessung der Vergleichsschaltung 22 über die Verknüpfungsschaltung 23 in die Rechenschalzugeführt, wobei die Werte miteinander auf die Weise tung 25 eingegeben wird, wodurch eine gleichartige verglichen werden, daß bei Ermittlung eines Unter- 40 Steuerung wie im Falle des gleichzeitigen Anwähicns schieds zwischen den Belichtungswerten von mehr als der Steucrspcicherinhalte Ra und R\ erfolgt.

F i g. 4 zeigt den praktischen Einbau eines Ausführungsbcispiels der vorstehend beschriebenen Belichtungsbestimmungseinrichtung in eine übliche Kamera.

und der im Register 21 gespeicherte Wert der Punkt- 45 In der Zeichnung ist eine herkömmliche einäugige Spielichtmessung über die Verknüpfungsschaltung 24 der gelreflexkamera dargestellt, wobei zur Vereinfachung

nur die wesentlichen Teile dargestellt sind.

In der Zeichnung ist mit L\ eine herkömmliche Bildaufnahmeoptik bezeichnet, während mit 36 ein einen gnal der Verknüpfungsschaltung 23 zuführt, so daß der 50 Teil der Bildsuchcroplik der Kamera darstellendes Penim Register 16 gespeicherte Wert der Durchschnitts- tagonprisma bezeichnet ist, wobei der Bildsensor /S an üehtrnessurg über die Verknüpfungsschaltung 23 in die die halbdurchlässige Fläche 36«·; des Pcntagonprisrnas 36 Rechenschaltung 25 eingegeben wird. Der in die Re- angekittet oder daran angebracht ist. Mit 37 ist eine chenschaltung 25 eingegebene Wert der Punktlichtmes- herkömmliche, im optischen Bildaufnahmeweg angesung oder der Durchschnittslichtmessung ist logarith- 55 brachte Lamellenblende bezeichnet, deren öffnungsmisch komprimiert und wird zusammen mit dem digita- durchmesser mittels der Blendensteuervorrichtung 30 len ASA-Empfindlichkeitswert 26 und gemäß dem gesteuert wird, was durch die gestrichelte Linie 30' in Schaltzustand des Umschalters 34 mit dem digitalen der Zeichnung dargestellt ist. Mit 38 ist der öffnungs-Verschlußzeitwert 28 oder dem digitalen Blendenwert und Schließteil eines herkömmlichen Schlitzverschlus-27 verarbeitet, so daß er entsprechend dem Schaltzu- bo ses bezeichnet, bei dem der öffnungs- und Schließzeit

±2 Ev ein Durchschaltsignai von der Vergleichsschaltung 22 der Verknüpfungsschaltung 24 zugeführt wird, so daß die Verknüpfungsschaltung 24 durchgeschaltet

Rechenschaltung 25 zugeführt wird, während bei einem Unterschied zwischen den Belichtungswerten kleiner als ±2 Ev die Vergleichsschaltung 22 ein Druchschaltsi-

stand des mit dem Umschalter 34 funktionell gekoppelten Umschalters 35 wahlweise der Blendensteucrvorrichtung 30 oder der Verschlußzeitsteuervorrichtung als Steuersignal zugeführt wird, während er zugleich zur Anzeige des Verschlußzeitwerts oder des Blendenwerts an der aus dem Zwischenspeicher 31, dem Dekoder und dem Anzeigeteil 33 bestehenden Anzcigcvorrichtung fanliegt. Gemäß Fig. 2 befinden sich die Umpunkt mittels der Verschlußzeitsteuervorrichtung 29 gesteuert wird, was durch die gestrichelte Linie 29' in der Zeichnung dargestellt ist. Mit 39 ist ein Film bezeichnet, während mit Fein Schaltblock bezeichnet ist, der die Schaltungen 1 bis 3 und 5 bis 25 gemäß Fi g. 2 beinhallet.

Bei Benutzung dieser Kamera wird der Umschalter 34 und der mit diesem Umschalter 34 funktionell gekop-

pelle Umschalter 35 in Abhängigkeit davon betätigt, ob eine automatische Steuerung der Blende (die sog. Autoniatikblendenslcucrincthode mit Versehhißzcitvorrang) oder eine automatische Steuerung der Verschlußzeit (die sog. AulomalikverschlußzeitsleuermeiruKlc mit Blendenvorrang) gewünscht wird, wobei ferner die erwünschte Lichtmessung mit Hilfe des Festwertspeicher-Wählschalters 4 gemäß vorstehender Beschreibung bestimmt wird. (Der in der Zeichnung dargestellte Zustand entspricht der Aulomatikvcrschlußzeitstcuermethodc mit Blendenvorrang). Dann wird entsprechend der Empfindlichkeit des verwendeten Films 39 der ASA-Empfindlichkeitswert 26 bestimmt, während in Übereinstimmung mit der Belichlungssteuermethode entweder der Blendenwert 27 oder der Verschlußzeitwerl 28 vorgegeben wird. (Bei dem in der Zeichnung dargestellten Zustand ist der Verschlußzeitwert 28 vorgegeben, weil die Blende automatisch cingesieuert werden soll.)

Wenn nach dem vorstehend beschriebenen Bedienungsvorgang der in der Zeichnung nicht dargestellte Stromversorgungsschaltcr geschlossen wird, wird die Belichtungsbestimmungseinrichtung auf die gleiche Weise in Betrieb genommen wie in dem unter Bezugnahme auf F i g. 1 beschriebenen Fall, wobei der dann für das Bildaufnahmefeld geeignete Belichtungswert, nämlich im Falle der automatischen Verschlußzeitstcuerung der Verschlußzeitwert oder im Falle der automatischen Blendensteuerung der Blendenwert — folglich bei dem in der Zeichnung dargestellten Zustand der Blendenwert — im Sucher der Kamera mittels der Anzeigevorrichtung E angezeigt wird, während entweder die Verschlußzeitsteuervorrichtung 29 oder die Blendensteucrvorrichtung 30 die Arbeitsgeschwindigkeit der Schlitzverschlußbetätigungsieile 38 bzw. den Öffnungsdurchmesser der Lamellenblende 37 automatisch steuern, so daß eine automatische Belichtungssteuerung in Übereinstimmung mit der dann herrschenden Beschaffenheit des Bildaufnahmefeldes erfolgt. In dem in der Zeichnung dargestellten Zustand bewirkt die Blendensteuervorrichtung 30 die Steuerung des öffnungsdurchmessers der Lamcllenblendc 37.

Auf diese Weise ist es möglich, durch Bedienung eines in der Zeichnung nicht dargestellten üblichen Auslöseknopfes im vorstehend beschriebenen Zustand eine Bildaufnahme mit dem für die herrschenden Bedingungen im Bildaufnahmefeld geeigneten Belichtungswert auszuführen, wobei sowohl eine automatische Belichtungssteuerung mit Verschlußzeitvorrang als auch eine automatische Belichtungssteuerung mit Blendenvorrang möglich ist.

Insbesondere wird bei der Belichtungsbestimmung ein Biidsensor mit einer Anzahl von kleinen photoclektrischen Wandlerelementen, wie beispielsweise ein MOS-Bildsensor, eine ladungsgekoppelte Vorrichtung oder dgl. verwendet, wobei durch Anordnung eines jeden Wandlerelements des Bildsensors in einer jeweils einem kleinen Bereich der Bildebene des aufzunehmenden Objekts entsprechenden Position und durch elektrisches Abtasten der Bildebene des aufzunehmenden Objekts mit Hilfe der Wandlerelemenle die Helligkeit in jedem, einem jeweiligen Wandlerelement entsprechenden Bereich des aufzunehmenden Objekts gemessen wird. Hierbei läßt sich die Lichtmessung durch Umsetzen des Ausgangssignals eines jeden Wandlerclements in einen Digitalwert und selektives Entnehmen des digitalen Signals durchführen, so daß automatisch die am besten geeignete Belichtung bestimmbar ist, was mancherlei Vorteile mit sich bringt, was beispielsweise die Möglichkeit einer Punktliehünessung über einen großen Bereich der Bildebene des aufzunehmenden Objekts zur automatischen Auswahl der für die bestehenden ßildaufnahmebedingungen am besten geeigneten

". Belichtung.

Hierbei können natürlich auch die Verschlußzeitsteuervorrichtung 29 und die Blendensleuervorrichtung 30 entfallen und die Verschlußzeit oder die Blende von Hand in Übereinstimmung mit dem von der Anzeige-

ίο vorrichtung E angezeigten Belichtungswert verstellt werden bzw. es ist möglich, entweder nur die Verschlußzeitsteuervorrichtung 29 oder nur die Blendensteuervorrichtung 30 vorzusehen.

F i g. 5(a) zeigt einen weiteren geeigneten Bildsensor,

ti während Fig. 5(b) einen Teil desselben in Vergrößerung zeigt, wobei dieser Bildsensor IS gemäß der Zeichnung derart aufgebaut ist, das »n« kleine photoelektrische Wandlerelemente Λ, Pi. P> ... P„-\. P_n mit den gleichen Abmessungen in Form einer Matrix auf der Grundplatte Gangeordnet sind.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Belichtungsbestimmungseinrichtung für eine Kamera, bei der eine Belichtungsbestimmung in Ab- ■> hängigkeit von den Ausgangssignalen einer Anzahl kleiner photoelekl.rischer Wandlerelemente erfolgt, die in einer mit Objektlicht von einem zu photographierenden Motiv beaufschlagten Ebene angeordnet sind und jeweils elektrische Signal in Abhängigkeit von der aus vorgegebenen Bereichen des zu photographierenden Motivs einfallender, jeweiligen Lichthelligkeit abgeben, gekennzeichnet durch eine zeitlich seriell arbeitende Auswertungseinrichtung (1, 2) zum aufeinanderfolgenden Abtasten der einzelnen photoelektrischen Wandlerelemente Γ, 2'... n') und seriellen Auslesen der einzelnen Ausgangssignale der jeweiligen Wandlerelemente, und durch eine Wähl- und Detektoreinrichtung (4, C, D) zur Festlegung von beliebig aus der Gesamtanzahl wählbaren photoelektrischen Wandlereiementen und Ermittlung der Ausgangssignale derart bezeichneter Wandlerelemente zur Auswertung der aus einem vorgegebenen Bereich des zu photographierenden Motivs auf die von der Wähl- und Detektoreinrichtung festgelegten Wandlerelemente jeweils auf treffenden Lichthelligkeit.

2. Belichtungsbestimmungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Signalverarbeitungsschaltung (13, 15, 18, 20), die die Ausgangssi- m gnale einer ausgewerteten photoelektrischen Wandleranordnung unter Verwendung der Anzahl der von der Wähl- und Detektoreinrichtung festgelegten photoelektrischen Wandlerelemente als Funktion zur Gewinnung eines Meßwertes in einem vorgegebenen Bereich eines zu photographierenden Motivs verarbeitet.

3. Belichtungsbestimmungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Analog-Digital-Umsetzer (8 bis 12) zur Umsetzung der von der Auswertungseinrichtung (1, 2) abgegebenen Ausgangssignale der photoelektrischen Wandlcrelemente in Digitalwerte.

4. Belichtungsbcstimmungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrichtung (E) zur Anzeige eines durch die Belichtungsbestimmung festgelegten Belichtungswertes.

5. Belichtungsbcstimmungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (E) im Sucher-Sichtfeld der Kamera angeordnet ist.

6. Belichtungsbestimmungseinrichiung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine automatische Belichtungseinstellvorrichtung (29,30) zur Einstellung des durch die Belichtungsbestimmung festgelegten Belichtungswertes.

7. Belichtungsbesiimmungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeiiungsschaltung die Ausgangssignale der photoelektrischen Wandlerclementc summiert, den summierten Wert durch die Anzahl der Wandlerelcrnenie dividiert und den dividierten Wert in Verbindung mit einer Filmempfindlichkeit und einem Verschlußzeitwort oder einem Blendenwert derart verarbeitet, daß bei Verarbeitung des Verschlußzeitwertes ein Blendenwert oder bei Verarbeitung des Blendenwenes ein Verschlußzeitwert

ermittelt wird.

8. Belichtungsbestimmungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Programmiereinrichtung (5) zur Einstellung zumindest eines selektiven Lichtabtastbereiches auf der photoelektrischen Wandlerelementeanordnung.

9. Bclichtungsbestimmungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Programmiereinrichtung der gesamte Lichtabtastbercich der photoelektrischen Wandlerelementanordnung und/oder ein kleinerer ausgewählter Lichtabtastbereich festlegbar ist.

10. Belichtungsbestimmungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbcilungsschaltung eine Schaltungsanordnung (13,15) zum Aufaddieren der Ausgangssignale sämtlicher photoelektrischer Wandlerelemente und Dividieren des aufaddierten Wertes durch die Gesamtanzahl der Wandlerelemente aufweist.

11. Belichtungsbestimmungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung eine Schaltungsanordnung (18,20) zum Aufaddieren der Ausgangssignale der in einem kleineren ausgewählten Lichtabtastbereich gelegenen Wandlerelemente und Dividieren des aufaddierten Wertes durch die Anzahl der in dem kleineren Lichtabtastbereich gelegenen Wandlerelemente aufweist.

12. Beliehtungsbestimmungseinriehtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Wandlerelemente an eine als halbdurchlässiger Bereich ausgebildete Prismenfläche (36a,) eines einen Teil des optischen Suehersystems der Kamera bildenden Pentagonprismas (36) geklebt oder gegenüber der Prismenfläche (36.·^ angeordnet sind.

13. Belichtungsbcstimniungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Wandlerelemente in der Soll-Bildebene des optischen Bildaufnahmesystems (L\) der Kamera oder in einer der Soll-Bildebene optisch äquivalenten Position angeordnet sind.

14. Belichtungsbestimmungseinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischcn Wandlerelemente einen Bildsensor (75, IS') mit einer Anzahl von in derselben Ebene angeordneten oder integrierten kleinen l'hotodiodcn oder Photolransistoren bilden.