DE2944158C2

DE2944158C2 - Fotometer für Bildaufnahmegeräte

Info

Publication number: DE2944158C2
Application number: DE2944158A
Authority: DE
Inventors: Teruo Mitaka Tokyo Iwasawa; Yoshio Hachioji Tokyo Nakajima; Shuichi Takayama; Kosaku Tsuboshima; Masafumi Okaya Tokyo Yamazaki
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1978-11-01
Filing date: 1979-11-02
Publication date: 1984-01-12
Also published as: DE2944158A1; JPS5560826A; US4302780A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Fotometer für Bildaufnahmegeräte wie Film- oder Fernsehkameras gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein Fotometer dieser Art ist bekannt (DE-OS 27 35 185). Die Belichtungswerte des die logarithmische Bewertung der Leuchtdichtesignale vornehmenden Kompressionskreises werden hierbei einem Detektorkreis zur Bestimmung des Maximalwertes sowie einem Detektorkreis zur Bestimmung des Minimalwertes dieser Belichtungswerte zugeführt und aus den so ermittelten Maximal- und Minimalwerten kann der Benutzer über einen zusätzlicher. Berechnungskreis den Mittelwert errechnen. Bei diesem bekannten Fotometer hängt die Ableitung des richtigen Belichtungswertes von der Geschicklichkeit des Benutzers ab, wobei auch noch die Abmessungen des Filmes berücksichtigt werden müssen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Fotometer der gattungsmäßigen Art zu schaffen, bei dem die gewünschten Leuchtdichtesignale automatisch ausgewählt werden, so daß es für die Ableitung des richtigen Belichtungswertes nicht mehr auf die Geschicklichkeit des Benutzers ankommt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Fotometer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Fotometer hängt die richtige Wahl der Beiichtungswerte nicht mehr von der Geschicklichkeit des Benutzers ab, sondern die gewünschten fotoelektrischen Wandler werden voll-automatisch ausgewählt und dadurch wird auch vollautomatisch der richtige Belichtungswert bestimmt. Das Fotografieren mit einem erfindungsgemäßen Fotometer wird also sehr einfach und genau, auch dann, wenn das Objekt bei Rücklicht zu dunkel oder bei Nachtfotografie zu hell wird. Versuche bei üblicher Tagesfotografie haben gezeigt, daß besonders gute Ergebnisse erzielt werden, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die oberen und unteren Grenzbelichtupgswerte etwa um 2 größer bzw. um 2 kleiner als der Bezugsbelichtungswert gewählt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Fotometer gilt in bekannter Weise folgender Zusammenhang zwischen dem Belichtungswert V, der Blendenzahl k und der Belichtungszeit t:

V=(2lgA:-lgr;/Ig2

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Schaltbildes eines Fotometers für eine Kamera beispielsweise erläutert.

Ein Lichtempfänger 1 empfängt eine in der Einstellebene einer nicht gezeigten Kameralinse fokussierte Abbildung. Der Lichtempfänger besteht aus Lichtempfangselementen (im folgenden als Bildelemente bezeichnet) in Form von Bildsensoren wie ladungsgekoppelten Vorrichtungen, Einierkettenvorrichtungen oder dergleichen. Der Lichtempfänger 1 empfängt außerdem eine bestimmte Anzahl von Signalen -von einem Taktsignalgenerator 2 und einem Treiberkreis 3 und gib·, aufeinanderfolgende Leuchtdichtesignale jedes Bildelements an einen Multiplexer 4 ab. Der Treiberkreis 3 und der Multiplexer 4 werden von den Signalen eines Steuerkreises 5 gesteuert. Die aufeinanderfolgenden Leuchtdichtesignale des ersten Bildes des Lichtempfängers 1 werden einem Bezugslichtmengeneinstellkreis> A über den Multiplexer 4 zugeführt

Der Bezugslichtmengeneinstellkreis A stellt eine einem Belichtungswert entsprechende Spannung zur

Wahl eines Leuchtdichtesignals mit einer Amplitude, die eine in einem bestimmten Bereich liegenden Wert hat, an einem Komparator B. der später erläutert wird, auf der Grundlage eines Mittelwertes (Bezugslichtmenge) zwischen dem maximalen und dem minimalen Wert der ·> Amplitude des Eingangsleuchtdichtesignals als Bezugswert ein. Hierzu wird der maximale und der ninimale Wert der Amplitude des Leuchtdichtesignals, das über den Multiplexer 4 zugeführt wird, von einem Maximalwerthaltekreis b und einem Minimalwerthaltekreis 7 ermittelt. Der Maximal- und der Minimalwert werden von einem Addierer 8 addiert, ihr Mittelwert wird von einem Teiler 9 ermittelt, und eine Spannung entsprechend dem Mittelwert wird auf den Eingang 12 eines Schalters 11 über einen Verstärker 10 abgegeben. Der r> Schalter 11 hat drti Scha'tkontakte a bis c, von denen der Kontakt a über Widerstände 13 ms 17 mit einem bestimmten Widerstandswert an Masse liegt, der Kontakt b mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 13 und 14 und der Kontakt c mit dem Verbindungspunkt Vstder Widerstände 14 und 15 verbunden ist. Der 'Verbindungspunkt der Widerstände 16 und 17 und der ' "fcler Widerstände 15 und 16 is., mit zwei Bezugseingänigen am Komparator B verbunden, um Bezugsspannun- ^;gen, die Grenzbelichtungswerten VX, V 2 entsprechen, zur wahlweisen Erzeugung eines Leuchtdichtesignals mit einer Amplitude in einem bestimmten Bereich auf der Grundlage des Mittelwertes als Bezugsmaß zuzuführen.

Wenn der Anschluß 12 des Schalters 11 mit dem Kontakt b verbunden ist, wird ein Bezugsbelichtungswert entsprechend dem Mittelwert erhalten, und wenn der Anschluß 12 mit dem Kontakt a oder c verbunden ist, wird der Bezugsbelichtungswert um ±1 geändert. Die Bezugsspannungen werden durch Abtasten eines Bildes des Lichtempfängers 1 eingestellt. Die Grenzbelichtungswerte Vi, V2 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel um 2 größer bzw. um 2 kleiner als der Bezugsbelichtungswert gewählt.

Wenn die Abtastung des einen Bildes des Lichtempfängers 1 beendet ist und die nächste Abtastung durch den Treiberkreis 3 unter der Steuerung des Steuerkreises 5 beginnt, wird das Leuchtdichtesignal zu diesem Zeitpunkt einem logarithmischen Kompressionskreis C über den Multiplexer 4 zugeführt. Der Kompressionskreis C besteht aus einem Funktionsverstärker 20. einer Diode 21 mit logarithmischer Charakteristik und einer einstellbaren Spannungsquelle 22, wobei der positive Eingang des Verstärkers 20 mit dem Ausgang des Multiplexers 4 und über die in Durchlaßrichtung so geschaltete Diode und die Spannungsquelle 22 mit Masse und der negative Eingang mit dem Ausgang des Verstärkers 20 verbunden ist, um ein logarithmisch komprimiertes Leuchtdichtesignal als Ausgangssigna! abzugeben. Dieses Ausgangssignal wird dem Komparator B und auch einem A/D-Wandler 25 übe·" einen Torkreis 24 zugeführt.

Der Komparator B besteht aus einzelnen Komparatoren 27, 28. Verstärkern 25, 30 und einem UND-Glied 31. Dem einen Eingang der Komparatoren 27 und 28 weiden die beiden Bezugsspannungen und dem anderen Eingang das Ausgangssignal des Kompressionskreises. Czugeführt. Die Ausgangssignale der Komparatoren 27 und 28 werden von den Verstärkern 29 und 30 verstärkt und dem UND-Glied 31 zugeführt. Das UND-Glied 31 gibt ein digitales Signal hohen Pegels nur dann ab, wenn die beiden Eingangssignale einen hohen Pege! haben, d. h., für die Ausgangsspannung Vm des Kompressionskreises Cdie Beziehung Vl < Vm< V2gilt.

Der Torkreis 24 wird von dem Ausgangssignal des Komparators B und dem Ausgangssignal des UND-Glieds 33 gesteuert, das ein Taktsignal vom Taktsignalgenerator 2 empfängt, und führt das Ausgangssignal des Kompressionskreises C dem A/D-Wandler 25 zu, wenn das Ausganpssignal des UND-Glieds 33 einen hohen Pegel hat. Die Anzahl der Abgaben digitaler Signale mit hohem Pegel in dem einen Bild, d. h.. die Anzahl der Bildelemente in den logarithmisch komprimierten Leuchtdichtesignalen mit der Amplitude Vm in dem Bereich Vi < Vm < V 2 werden von einem Addierer 34 gezählt.

Das Ausgangssignal des Kompressionskreises C, das dem A/D-Wandler 25 zugeführt wird, wird in eine Folge von Impulsen umgewandelt, deren Anzahl der Amplitude des Ausgangssignals entspricht, und das Ausgangssignal des Wandlers 25 wird einem Addierer 35 zugeführt. Der Addierer 35 addiert alle Impulszahlen der Ausgangssignale des Kompressionskreises C die dem Wandier 25 in einem Bild zugeführt werden, und überträgt das Ergebnis an einen Teiler 36. Der Teiler 36 teilt das Ausgangssignal des Wandlers 35 durch den gezählten Wert des Addierers 34. Das Ausgangssignal des Teilers 36 ist ein digitaler Mittelwert des Leuchtdichtesignals mit einer Amplitude, die einen Wert im Bereich von ±2 um die den Bezugsbelichtungswert hat, den der Einstellkreis A einstellt.

Ein arithmetischer Kreis 40 verarbeitet das Mittelwertausgangssignal des Teilers 36 zusammen mit Belichtungsfaktoren wie der Verschlußgeschwindigkeit, einem Blendenwert, einem ASA-Empfindlichkeitswert oder dergleichen, die von einem Informationskreis 41 zugeführt werden, und steuert einen Verschlußgeschwindigkeits-Steuerkreis 42 und die Blende auf der Grundlage des ermittelten Ergebnisses und zeigt diese Werte in einem Anzeigegerät 43 an.

Wenn der Kontakt b mit dem Anschluß 12 des Schalters 11 im Einstellkreis A verbunden ist, wird automatisch die richtige Lichtmenge bei der üblichen Tagesfotografie erhalten. Um die richtige Lichtmenge eines hellen oder dunklen Teils zu erhalten, d.h. bei Nacht- oder Rücklichtfotografie, braucht nur der Anschluß 12 des Schalters 11 mit dem Kontakt coder a verbunden zu werden.

Der Fotometer hat einen einfachen Schaltungsaufbau und eine geringe Größe, und die erforderliche Lichtmenge kann selbst dann erhalten werden, wenn ein sich bewegendes Objekt fotografiert wird.

Wenn die Widerstände 13 und 14, die zwischen den Kontakt a des Schalters 11 im Einstellkreis A und Masse in Reihe geschaltet sind, durch einen Einstellwiderstand ersetzt werden, kann der Bezugsbelichtungswert in dem Bereich von ± 1 oder mehr beliebig geändert werden. Es wird eine von der Kameraoptik auf den Lichtempfänger 1 fokussierte Abbildung erzeugt. Wenn jedoch die in der Einstellebene fokussierte Abbildung durch einen Faserlichtleiter oder dergleichen übertragen wird, kann der Lichtempfänger an beliebiger Stelie angeordnet sein. Statt des bei der Fotometrie ermittelten arithmetischen M'ttelwertes kann auch der geometrische, harmonische oder quadratische erfaßt werden. Statt der Umwandlung des Leuchtdichtesignals in ein digitales Signal zur Erfassung des Mittelwertes, kann auch das analoge Signal verwendet werden; es ist auch möglich, die gesamte Schaltung zur fotometrischen Mittelwertbildung des ausgewählten Teils digital aufzubauen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fotometer für Bildaufnahmegeräte mit einem Lichtempfänger (I)₁ der mehrere fotoelektrische Wandlerelemente umfaßt, die ein in die Einstellcbe s ne eines Objektivs fokussiertes Bild aufnehmen, einem Kompressionskreis (C) zum Erzeugen von Belichtungswerten (VTn^ aus den im Lichtempfänger (1) gemessenen Leuchtdichtesignalen, einem Wählkreis zum Auswählen der Belichtungswerte von Wandlerelementen des Lichtempfängers (1), einem Kreis (2-5,34, 35,36) zum Bilden des Mittelwertes der ausgewählten Belichtungswerte und einem Signalverarbeitungskreis (40, 41, 42, 43) zum Ableiten eines Steuersignales von diesem Mittelwert, dadurch gekennzeichnet,

daß der Wählkreis einen Kreis (A) zum Erzeugen von oberen und unteren Grenzbelichtungswerten (Vi, V2) aufweist, die um vorbestimmte Werte oberhalb und unterhalb eines Bezugsbelichtungs- |:_wertes liegen, der vom Mittelwert zwischen 'maximalem und minimalem Leuchtdichtesignal des Lichtempfängers (1) abgeleitet ist, und
daß dieser Wählkreis außerdem einen Komparator (B) aufweist, in welchem die Belichtungswerte (Vm) des Kompressionskreises (C) mit den oberen und unteren Grenzbelichtungswerten (Vi, Vl) verglichen werden und durch welchen damit die zwischen diesen Grenzbelichtungswerten (VX, V2) liegenden Belichtungswerte (Vm) ausgewählt werden.

2. Fotometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Grenzbelichtungswerte (V 1, V2) etwa um 2 größer bzw. um 2 kleiner als der Bezugsbelichtungswert gewählt sind.

3. Fotometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis (A)zum Erzeugen der Grenzbelichtungswerte (Vi, V2) Einrichtungen (11 — 17) zum Verschieben dieser Grenzbelichtungswerte (Vi, V2) in einem Bereich von etwa ±1 umfaßt.

4. Fotometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Verschieben der Grenzbelichtungswerte (Vi, V2) einen Drehschalter (11) mit drei an Abgriffen eines Spannungsteilers (13—17) angeschlossenen Schaltkontakten (a, b, c) umfassen.

5. Fotometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalverarbeitungskreis einen Informationskreis (41) zum Erzeugen von Belichtungsfaktorsignalen, einen mit dem Kreis (2-5, 34, 35, 36) zum Bilden des Mittelwertes der ausgewählten Belichtungswerte und mit dem Informationskreis (41) verbundenen Rechenkreis (40) zum rechnerischen Verarbeiten des Mittelwertes der ausgewählten Belichtungswerte und der Belichtungsfaktoren des Informationskreises (41), einen mit dem Rechenkreis (40) verbundenen Steuerkreis (42) zum Steuern der Verschlußgeschwindigkeit und/oder des Blendenwertes einer Kamera und eine mit dem Rechenkreis (40) verbundene Anzeigeeinrichtung (43) zum Anzeigen des Verschlußgeschwindigkeitswertes und/oder des Blendenwertes aufweist.