DE3338708C2 - Elektronische Standbild-Kamera mit Blitzlicht - Google Patents
Elektronische Standbild-Kamera mit BlitzlichtInfo
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Abstract
Für ein elektronisches Blitzgerät einer elektronischen Kamera wird ein Blitzregler mit einem Festkörper-Bildsensor (1) geschaffen. In Abhängigkeit von dem Schließen eines Betriebsartschalters (48) für das Blitzlichtphotographieren, der ein elektronisches Blitzgerät (61) für die Abgabe von Blitzlicht vorbereitet, werden alle Photodioden des Festkörper-Bildsensors (1), die die Bildelemente bilden, gleichmäßig initialisiert. Anschließend werden in Abhängigkeit von dem Schließen eines Betriebsartschalters (49) für den Blitzlichtabgabebeginn, der die Blitzlichtabgabe des elektronischen Blitzgeräts (61) auslöst, die Photodioden zurückgestellt oder von dem initialisierten Zustand befreit, und der Festkörper-Bildsensor (1) beginnt abgetastet zu werden, wodurch die Bildelemente mit einer gegebenen zeitlichen Verzögerung nach der Blitzlichtabgabe des elektronischen Blitzgeräts (61) abgelesen werden.
Description
ίο Die Erfindung betrifft eine elektronische Kamera zur
Herstellung von Standbildern mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Eine derartige Kamera ist aus der JP-OS 57-14 824 (welche der US-PS 44 20 773 entspricht) bekannt. Nähers
Angaben über die Synchronisation der Blitzlichtabgabe mit der Abtastung der Wandler sind dort aber
nicht gemacht
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Standbildkamera der gattungsgemäßen Art
2C bereitzustellen, in welcher die zeitliche Koordination vnn Rlit-zlirhtilhorahp tinH AhtaQtuncj Hf»c F#»ctlrftrnf»r-
Bildsensors so geregelt ist daß auch bei sich bewegendem Aufnahmegegenstand ein qualitativ zufriedenstellendes
Standbild gemacht werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet
In den Unteranspriichen sind vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung beschrieben.
Die in den Patentansprüchen verwendeten Begriffe sollen beispielhaft anhand eines Photodioden aufweisenden
Festkörper-Bildsensors erläutert werden. Die vorgesehene »Initialisierungseinrichtung« dient dazu,
die Photodioden des Festkörper-Bildsensors auf das Potential einer Quelle aufzuladen. Jede nicht durch Licht
bestrahlte Photodiode kann bekanntlich als Kondensator verstanden werden. Entsprechend ihrer Kapazität
wird also jede Photodiode bei der Initialisierung auf einen bestimmten Pegel aufgeladen. Erst dann können
eintreffende Photonen eine Kondens; (or-Entladung bewirken.
Solange die Photodioden mit der Spannungsquelle verbunden sind, können eintreffende Photonen
den Ladezustand des Kondensators nicht ändern, da trotz der durch die Photonen hergestellte Leitfähigkeit
sofort der Kondensator wieder auf den vorgegebenen Pegel aufgeladen wird.
Erst nach Aufhebung dieses Zustands kommen die photoelektrischen Wandler (z. B. die Photodioden) in
einen Meßzustand, in welchem einfallendes Licht ihren Ladungszustand ändert. Bei einer von der genannten
Versorgungsspannung abgeklemmten Photodiode wird sich die »Kondensatorladung« der Photodiode entsprechend
den eintreffenden Photonen ändern. In diesem »Meßzustand« läßt sich somit die am Ort der Photodioden
auftreffende Lichtmenge feststellen.
Die weiterhin vorgesehene Abtastschaltung tastet die Wandler nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach Beginn
der Blitzlichtabgabe auf die photoelektrischen Signale ab.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer elektronischen Kamera
mit einem Festkörper-Bildsensor und einem eingebauten Blitzregler für eine elektronisches Blitzgerät;
F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Verhältnisses zwischen der Abtast- und der Rücklaufperiode gemäß
dem NTSC-System;
F i g. 3 ein Schaltkreisdiagramm des mit dem Blitzreg-
ier gemäß der Erfindung steuerbaren Festkörper-Bildsensors;
Fig.4A und 4B Serien von Wellenformen der zum
Antrieb des Festkörper-Bildsensors gemäß Fig.3 benutzten
Impulse;
F i g. 5 ein Blockschaltbild eines Antriebsimpulsgenerators gemäß F i g. 3;
F i g. 6 eine Darstellung der Wellenform von Impulsen, die ein zusammengesetzter Dekodierer gemäß
F i g. 5 erzeugt;
F i g. 7 ein Schaltkreisdiagramm eines Blitzreglers für ein elektronisches Blitzgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig.8 eine Reihe von Zeittabellen zur Erläuterung
der an verschiedenen Punkten beim Blitzregler gemäß F i g. 7 auftretenden Signals.
Zu der in F i g. 1 gezeigten elektronischen Kamera gehört ein Festkörper-Bildsensor 1 mit einer Lichtempfangsfläche,
auf der ein Farbfilter 2 in Farbmosaikausführung angeordnet ist, der die Lichtempfangsfläche in
die drei Farben rot, blau und grün unterteilt Vor dem
Farbfilter 2 ist ein Infrarot-Sperrfilter 3 'rrigeordnet
Wenn auf der Lichtempfangsfläche des Festkörper-Bildsensors 1 eine optische Abbildung eines Aufnahmeobjekts
5 mit Hilfe eines Aufnahmeobjektivs 4 gebündelt wird, schließt der Sperrfilter 3 die Infrarotkomponente
des vom Aufnahmeobjekt kommenden Lichts aus, während das restliche Licht durch den Farbfilter 2 hindurchtritt
und auf einzelne lichtelektrische Meßgrößenumforiner bzw. Wandlerelemente des Festkörper-Bildsensors
1 auftrifft, die jeweils ein Bildelement bestimmen. Der Festkörper-Bildsensor 1 wird von Antriebsimpulsen
abgetastet, die ein Antriebsimpulsgenerator 6 erzeugt, so daß jedes Bildelementsignal der einzelnen
Wandlerelemente als Farbsignal abgelesen wird. Die Farbsignale werden zu einem grünen, roten und blauen
Signal, d. h. einem C-, R- bzw. .B-Signal gruppiert und dann an einen Verstärker 7 zur Verstärkung angelegt.
Das G-Signal wird unmittelbar in einen Tiefpaßfilter 8
eingegebes., während das R- und B-Signal durch Abtast/
Speicher-Schaltungen 9 bzw. 10 geleitet werden, ehe sie gleichfalls in den Tiefpaßfilter 8 eingegeben werden, wo
sie ein kontinuierliches Signal bilden. Anschließend werden die C-, R- und ß-Signale in eine Verarbeitungsschaltung
11 eingegeben, in der eine Gammakorrektur sowie eine Schv.arz- und Weißnivellierfuiiktion durchgeführt
wird, und dann werden sie an einen Farbkodierer 12 weitergegeben. Mit derr Eingangs- und Ausgjngsanschluß
der Verarbeitungsschaltung 11 ist für den Weg des G-Signals eine vertikale Verwischminderungsschaltung
13 verbunden, die die Aufgabe hat, Störsignale zu verringern, die möglicherweise in einen vertikalen Signalweg
eintreten als Folge der Diffusion von Trägern, die von Licht erzeugt werden, welches auf einen Tiefenbereich
eines Substrates und andere Zonen als Photodioden des Festkörper-Bildsensors 1 auftrifft.
Im Farbkodierer 12 werden die einzelnen Farbsignale,
nämlich die G-, R- bzw. 5-Signale in einen Helligkeitssignalgerator
14 eingegeben, der ein Helligkeitsbzw. K-Signal künstlich erzeugt. Das V-Signal wird einem
(R- Y)-Modulator 15 gemeinsam mit dem R-Slgnal
zugeführt, welches das Ausgangssignal des roten Signalweges der Verarbeitungsschaltung 11 darstellt,
wodurch ein Hilfsträger moduliert wird. Das V-Signal
wird außerdem einem (B- y>Moduiator 16 gemeinsam
mit dem ß-Signal zugeführt, welches das Ausgangssignal des blauen Signaiweges der Verarbeitungsschaltung
11 ist, wodurch ein Hilfsträger moduliert wird.
Farbdifferenzausgangssignale der (R- Yy und
(B- V^-Modulatoren 15 bzw. 16 werden einer Mischstufe
17 zum Mischen zugeführt, die entsprechendes Hiifsträgerfarbsignal
erzeugt. Das Hilfsträgerfarbsignal und das V-Signal wird einer Mischstufe US zugeführt, die
auch ein Farbsynchronisiersignal bzw. Sc-Signal erhält
und entsprechend ein Farbvideosignal des NTSC-Systems künstlich ableitet. Das Farbvideosignal steht nicht
nur als Ausdruck an einem Ausgangsanschluß 19 zur
ίο Verfügung, sondern wird auch an einen elektronischen
Sucher 20 angelegt, der das Aufnahmeobjekt zeigt Ein Synchronisiersignalgenerator 21 liefert Synchronisiersignale
für die verschiedensten Schaltungen, einschließlich des Antriebsimpulsgenerators 6, der Abtast/Speicher-Schaltungen
9,10, der Verarbeitungsschaltung 11, des Helligkeitssignalgenerators 14, der (R-Y)- und
(B- y^-Modulatoren 15, 16 sowie eines Impulsgenerators
22, der eine Vielfalt von Impulsen erzeugt.
Die vorstehend beschriebene elektronische Kamera arbeitet nach dem NTSC-System. Folglich geschieht das
Abtasten der Bildelemente über αιν^ Lichtempfangsfläche
des Festkörper-Bildsensors 1 hinweg in solcher Weise, daß das Verhältnis zwischen der Abtastperiode
und der Rücklaufperiode gemäß dem NTSC-System eingehalten wird, wie F i g. 2 zeigt. Im einzelnen hat die
horizontale Abtastperiode eine Dauer von 63,5 μ5, von
denen 10,8 μβ eine horizontale Rücklaufperiode ausmachen.
Von der horizontalen Abtastperiode werden 83°/c oder 52,7 μ5 für die tatsächliche Anzeige auf dem
Schirm benutzt Die Anzahl horizontaler Abtastzeilen beträgt 525, von denen 35 Zeilen zur vertikalen Rücklaufperiode
gehören und folglich 93,5% oder 490 Zeilen zum Erzeugen der tatsächlichen Anzeige auf dem
Schirm benutzt werden. Folglich wird der Festkörper-Bildsensor mit einer horizontalen Abtastfrequenz von
15,73 kHz, einer vertikalen bzw. Feldabtastfrequenz von
60 Hz und einer Bildwechselfrequenz von 30 Hz abgetastet.
F i g. 3 zeigt ein Schaltkreisdiagramm des Festkörper-Bildsensors,
der mit dem Blitzregler für ein elektronisches Blitzgerät gemäß der Erfindung gesteuert wird.
Der Festkörper-Bildsensor 1 ist von MOS-Bauart und weist eine Matrix bzw. eine Reihe von Phctodioden PD
auf, die auf der Lichtempfangsfiäche bestimmt sind und 484 χ 384 Bildelementen entsprechen. Zu diesen Elementen
gehören grüne Elemente (C), die in einem Schachbrettmuster angeordnet sind, rote Elemente (R),
die dazwischen an ungeradzahligen Reihen angeordnet sind, sowie blaue Elemente (B), die zwischen den grünen
Elementen an geradzahligen Reihen angeordnet sind. Jede der Photodioden PD ist mit ihrer Anode geerdet
und mit ihrer Kathode über einen vertikalen Umschalttrans'st.or MOS-FET Qv abwechselnd an einen Transistor
eines Transistorenpaares horizontaler Umschalttransistoren MOS-FET Qh ι bzw. Qh2 £.ngeschk>ssen,
wobei noch darauf hinzuweisen ist, daß jeweils ein Paar Umschalttransistoren Qh\ und Qh2 jeder Spalte zugeordnet
ist.
Der horizontal Umschalttransistor MOS-FET-Qhi
bewirkt eine Umschaltung an den grünen Elementen (G) und ist mit einem Farbsignal-Ausgangsanschluß O\
verbunden. Der horizontale Umschalttransistor MOS-FET Qh2 bewirkt eine Umschaltung an roten (R) und
blauen Elementen (B) und ist mit einem Farbsignal-Ausgangsanschluß
O2 verbunden. Die Ausgangsanschlüsse
O\, O2 sind über Belastungswiderstände R\ bzw. R2 mit
dem positiven Anschluß einer Targetquelle Es verbunden, deren negativer Anschluß geerdet ist. Die horizon-
talen Umschalttransistorcn Qm, Qm jeder Spalte sind
mit ihren Gattern zusammengeschaltet und jeweils mit dem Ausgang von ODEFl-Gattern ORm, ORh2- ·· verbunden,
die an die Ausgänge einer Horizontalabtastschaitung 31 angeschlossen sind. Die vertikalen Umschalttransistoren
Ovjeder Reihe sind mit ihren Gattern zusammengeschlossen und jeweils mit einer von Vertikalspalteri-Wählleitungen
Lv \, Lv2... verbunden, die ihrerseits über Verschachtelungs-Umschalttransistoren
MOS-FET O/1, Qn mit den Ausgängen von ODER-Gattern
ORvi, ORv2 ■. ■ verbunden sind, die an die Ausgänge
einer Vertikalabtastschaltung 32 angeschlossen sind. Die Verschachtelungs-Umschalttransistoren Qi ι sind
mit ihren Gattern zusammengeschaltet und an den Ausgang eines ODER-Gatters ORf ι angeschlossen, während
die Verschachtelungs-Umschalttransistoren Qn mit ihren Gattern zusammengeschaltet sind und an den
Ausgang eines ODER-Gatters ORf2 angeschlossen
SiIiU. Mit jeweils einem Eingang 5ind die ODER-Gaitcr
ORh i. ORh2 ... an Ausgangsanschlüsse der Horizontalabtastschaltung
31 angeschlossen, wo horizontale Abtastimpulse H\, H2... erzeugt werden. Ein Eingang der
ODER-Gatter ORv\, ORv2-- ist mit Ausgangsanschlüssen
der Vertikalabtastschaltung 32 verbunden, wo vertikale Abtastirnpulsc V1. V2... erzeugt werden. Der
andere Eingang der ODER-Gatter ORm, ORh2 ■■ .bzw.
ORv ι. ORv2 ... ist mit einem Initialisieranschluß 33 (siehe
Fig. 7) verbunden, der noch im einzelnen erläutert wird.
Die Horizontalabtastschaltungen 31 wird von einem horizontalen Antriebssignal Φηω von 15,73 kHz und
zwei horizontalen Taktimpulsen Φη\, Φηι von
7,ίό MHz angetrieben, wie Fig. 4A zeigt, wobei diese
Impulse vom Antriebsimpulsgenerator 5 geliefert werden. Die Vertikaiabtastschaltung 32 wird von einem vertikalen
Antriebssignal Φνο von 30 Hz und zwei vertikalen Taktimpulsen Φ·.;. Φν2 von !5.73 kHz angetrieben,
wie Fig. 4A zeigt, die gleichfalls vom Antriebsimpulsgenerator
6 geliefert werden. Der Antriebsimpulsgenerator erzeugt auch Feldwechseisignale Φη, Φρ2 von
30 Hz. wie F i g. 4B zeigt, die einem Eingang jedes der ODER-Gatter ORf\, ORf2 zugeführt werden, während
der andere Eingang mit dem !nitiaüsieranschluß 33 verbunden
ist. Es sei noch erwähnt, daß der Antriebsimpulsgenerator 6 mit dem Synchronisiersignalgenerator
21 verbunden ist.
Der als MOS-Bildempfänger konstruierte Festkörper-Bildsensor
mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau arbeitet wie folgt. Die Vertikaiabtastschaltung 32
Iiefert der Reihe nach vertikale Abtastimpulse Vi, V2...
mit einer Periode entsprechend einer Frequenz von 15,73 kHz. Die Feldwechselsignale Φη, Φρ2 wechseln
zwischen hohem und niedrigem Niveau (nachfolgend als H- bzw. L-Pegel bezeichnet) für jedes zweite Feld. Während
des ersten Feldes, in dem das Signal Φρ\ H-Pegel
hat, v.ird der Umschalttransistor Qn. eingeschaltet, um vertikale Abtastimpulse Vj, Vj... für die Vertikalspalten-Wählleitungen
(Lv1, Lv2), (Lvi, Lv*)... der Reihe
nach zur Verfugung zu stellen. Während des zweiten Feldes, in dem das Signal ^2 Η-Pegel hat, wird der
Umschalttransistor Qn eingeschaltet, um die Abtastimpulse V1, V2... für die Vertikalspalten-Wählleitungen
(Lv2, Lvi).(Lvl, Lvi)...dar Reihenach zu liefern. In der
Zwischenzeit Iiefert die Horizontalabtastschaltung 31 der Reihe nach horizontale Abtastimpulse /■/-,,
H2... Hi<j2 mit einer Periode entsprechend 7,16 MHz,
die bestimmt ist durch die: Anzahl der Bildelemente (entsprechend 384).
Folglich gelangt während des ersten Feldes der vertikale Abtastimpuls V1 durch das ODER-Gatter O/?v,,
und während die horizontalen Abtastimpulse Hi, H2...
der Reihe nach von den ODER-Gattern ORn,, ORu 2...
geliefert werden, werden Bildelemente in der Reihenfolge {(1,1), (2,1)),{(!, 2), (2,2)),... {(1,384). (2.384)) gewählt.
Dann Iiefert das ODER-Gatter ORV2 den vertikalen
Abtastimpuls V2, und zu dieser Zeit, während die horizontalen
Abtastimpulse Hi, H2... von den ODER-Gattern
ORhι, ORm-■■ geliefert werden, werden Bildelemente
in folgender Reihenfolge gewählt: ((3, 1), (4, I)),
{(3, 2), (4, 2)|,... {(3, 384), (4, 384)). Die beiden Züge vertikaler
und horizontaler Abtastimpulse bewirken also, daß während des ersten Feldes Bildelemente in der Reihenfolge
{(1, 1), (2. I)) ...{(483, 384), (484, 384)) ausgewählt
werden, worauf das Abtasten des zweiten Feldes folgt.
Während des zweiten Feldes Iiefert das ODER-Gattcr
OtKVi den vertikaler, Abtsstim^ulse V* un^ w^hr^n^
die horizontalen Abtastimpulse Wi, H2... der Reihe
nach von den ODER-Gattern ORHi, ORm-.- geliefert
werden, werden Bildelemente in der Reihenfolge {(2, 1), (3, I)), {(2, 2), (3,2)(... {(2,384), (3,384)) ausgewählt. Dann
Iiefert das ODER-Gatter ORv2 den vertikalen Abtastimpuls V2, und in diesem Moment werden Bildelemente
der Reihenfolge {(3,1), (5, I)), j(4, 2), (5, 2)}... {(4, 384). (5,
384)) ausgewählt, während die horizontalen Abtastimpulse Hi, -Z2... der Reihe nach von den ODER-Gattern
ORhi, ORh2 ·■■ geliefert werden. So werden Bildelemente
in der Reihenfolge {(2,1), (3. 1))... {(482,384), (483,
384)) gewählt.
Das vertikale und horizontale Abtasten während des ersten Feldes (als Feld A bezeichnet) und des zweiten
Feldes (als Feld B bezeichnet) vervollständigt das Abtasten eines Bildes. Als Ergebnis dieser wahlweisen Abtastung
von Bildelementen des Festkörper-Bildsensors 1 werden grüne, rote und blaue Farbsignale an den beiden
Ausgangsanschlüssen Ot, O2 entwickelt. Diese Farbsignale
stehen in Form von Ladungen an, die entsprechend der von einem Aufnahmeobjekt kommenden, einfallenden
Lichtmenge entladen werden. Eine solche Ladung kann als Bildsignal entweder gemäß einem Verfahren
festgestellt werden, mit dem ein Spitzcnstrom festgestellt wird, der fließt, wenn die entladene Ladung aufgeladen
wird, oder gemäß einem Verfahren zum Integrieren eines Ladestroms während einer Zeitspanne,
während der ein bestimmtes Bildelement abgetastet wird. Mit dem Festkörper-Bildsensor 1 gemäß der Erfindung
wird das zuerst genannte Verfahren verwirklicht.
so Die wahrgenommene Ladung stellt eine Ladungsmenge dar, die während einer Zeitspanne entladen wird, weiche
von der Wahl einer bestimmten Photodiode PD bis zu dem Zeitpunkt reicht, in dem diese Photodiode das
nächste Mal gewählt wird. Da die Ladung in zeitlicher Reihenfolge abgelesen wird, auch wenn das Entladungsintervall für jede Photodiode konstant bleibt, ist eine
spezielle Entwicklung nötig, wenn eine Aufnahme mit einer Lichtquelle, wie Blitzlicht eines elektronischen
Blitzgerätes gemacht werden soll.
F i g. 5 zeigt den Antriebsimpulsgenerator 6 und den Synchronisiersignalgenerator 21 in Blockform. Der Synchronisiersignalgenerator
21 weist einen Oszillator auf, welcher eine Grundfrequenz von 1432 MHz erzeugt. Ein Ausgangssignal des Oszillators wird einem Zähler
36 zum Dividieren durch vier und einem Zähler 37 zum Dividieren durch zwei zugeführt, die beide im Antriebsimpulsgenerator
6 enthalten sind, so daß Frequenzsignale von 3,58 MHz bzw. 7,16 MHz abgeleitet werden.
Das 3,58-MHz-Signal wird als Farbsynchronisiersignal
bzw. 5c-Signal benutzt, während das 7,16-MHz-Signal unmittelbar als horizontaler Taktimpuls <Pm und nach
Durchlaufen einer Verzögerungsschaltung 38 auch als horizontaler Taktimpuls Φη\ benutzt wird. Das Frequenzsignal
von 7,16 MHz wird auch einem Zähler 39 zum Dividieren durch 455 und einem Zeilendekodierer
40 ,'geführt. Der Zähler 39 leitet ein Signal von 15,73 kHz ab. welches dann dem Zeilendekodierer 40
sowie einem Zähler 41 zum Dividieren durch 525 zugeführt wird. Der Zeilendekodierer 40 liefert die vertikalen
Taktimpulse Φν\, Φντ. von 15,73 kHz und das horizontale
Antriebssignal Φηο- Der Zähler 41 leitet ein
Signal von 30 Hz ab, welches einem Bilddekodierer 43 unmittelbar und außerdem über einen Zähler 42 zum
Dividieren durch zwei zugeführt wird. Auf diese Weise kann der Bilddekodierer 43 die Feldwechselsignale 0n,
Φι 2 von 30 Hz und das vertikale Antriebssignal Φνο
ableiten. AüSgärigSSignäie ucS ZciicnucKüuicfcrS 40 üFiu
des Bilddekodierers 43 werden einem zusammengesetzten Dekodierer 44 zugeführt, der verschiedene Impulse
eines zusammengesetzten Videosignals, aber nicht des Videosignals an sich erzeugt, nämlich vertikale Synchronisierimpulse,
horizontale Synchronisierimpulse und Ausgleichsimpulse. Es ist bekannt, daß Ausglcichsimpulse
mit einer Periode von 0,5 //(worin f/eine horizontale
Abtastperiode wiedergibt) vor und nach den vertikalen Synchronisiersignalen eingeschaltet werden, um ein
Versagen bei verschachteltem Abtasten infolge der vertikalen Synchronisiersignale während eines ungeradzahiigen
Feldes (Feld A) zu verhüten, die in Phasenverschiebung gegenüber denjenigen vorliegen, die während
eines geradzahligen Feldes (Feld B) erzeugt werden.
In Fi g. 5 ist erkennbar, daß die einzelnen Zähler 36,
37,39,41 und 42 des Antriebsimpulsgenerators 6 einen
Rückstellanschluß haben, der mit einem Rückstellanschluß 45 (siehe F i g. 7) verbunden ist, an den ein Rückstellsignal
von Η-Pegel angelegt wird.
F i g. 7 ist ein Schaltkreisdiagramm eines Blitzreglers für ein elektronisches Blitzgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Sobald mit Blitzlicht photographiert werden soll, wird ein Betricbsartschaiter 48
für das Blitzlichtphotographieren geschlossen und ein Betriebsartschalter 49 für den Blitzlichtabgabebeginn
mit einem Auslöseknopf mechanisch verriegelt, um die Abgabe von Blitzlicht eines elektronischen Blitzgerätes
ingangzusetzen. Die genannten Schalter sind jeweils mit einem Ende mit einem Anschluß 50 verbunden, an dem
eine Speisespannung Vcc anliegt. Das andere Ende des Betriebsartschalters 48 ist mit einem Eingang eines
UND-Gatters 51 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem anderen Ende des Betriebsartschalters 49 über
einen Inverter 52 verbunden ist. Der eine Eingang des UND-Gatters 51 ist über einen Widerstand 53 geerdet,
und der Eingang des Inverters 52 ist über einen Widerstand 54 geerdet Der Ausgang des UND-Gatters 51 ist
über einen Inverter 55 mit einem Ende eines Kondensators 56 zum Auslösen der Blitzlichtabgabe verbunden,
dessen anderes Ende mit dem Gatter eines Thyristors 57 verbunden ist. Mit dem Gatter und der Kathode des
Thyristors 57 ist eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 58 und einem Kondensator 59 verbunden, wobei
die Kathode an einen Anschluß 60 angeschlossen ist, an dem die Speisespannung Vcc anliegt. Der Anschluß
60 und die Anode des Thyristors 57 ist an ein elektronisches Blitzgerät 61 angeschlossen.
Der Ausgang des UND-Gatters 51 ist auch mit dem Vorbereitungs- bzw. Initialisieranschluß 33 gemäß
Fig. 3 und ferner mit einer Verzögerungsschaltung 62
verbunden, die ein D-Flip-Flop aufweist, welches die Aufgabe hat, den Zeitpunkt zu verzögern, wenn das
Ausgangssignal des UND-Gatters 51 von H- auf L-Pegel umgeschaltet wird. Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 62 ist mit dem Rückstellanschluß 45 gemäß
Fig. 5 verbunden.
Anhand der Zeittabelle gemäß Fig.8 soll nun der Betrieb des Blitzreglers erläutert werden. Wie Fig. 7 zeigt, ist normalerweise der Betriebsartschalter 48 ebenso wie der Betriebsartschalter 49 offen, so daß folglich das UND-Gatter 51 ein Ausgangssignal von L-Pegel erzeugt. Der Kondensator 56 wird also nicht geladen, und sowohl der Initialisieranschluß 33 als auch der Rückstellanschluß 45 hat L-Niveau. Wenn eine Blitzlichtaufnahme gemacht werden soll, wird der Betriebsartschalter 48 zunächst geschlossen, wodurch beide Eingänge des UN'D-Güücis 51 auf H-Pcgci gehen, so daß das UND-Gatter ein Ausgangssignal von Η-Pegel erzeugt. Das bewirkt, daß der Inverter 55 ein Ausgangssignal von L-Pegel erzeugt, wodurch der Kondensator 56 auf die Speisespannung Vcc mit der gezeigten Polarität aufgeladen werden kann, während der Thyristor 57 ausgeschaltet bleibt. Da der Initialisieranschluß 33 auf H-Pegel geht, haben alle ODER-Gatter ORH\, ORm ■. ■ ORvn ORvi. .. ebenso wie ORn, ORF2 (siehe F i g. 3) Ausgangssignale von Η-Niveau, so daß die horizontalen Umschalttransistoren Qh \, Qm, der vertikale Umschalttransistor Qv und die Verschachtelungs-Umschalttransistoren Qn, Qn alle eingeschaltet werden. Das bedeutet, daß alle Photodioden PD entsprechend 484 χ 384 Bildelementen gewählt werden und somit die Kapazität jeder Photodiode PD auf das Potential der Targetquelle Es aufgeladen wird, womit die Vorbereitung oder Initialisierung erreicht wird.
Anhand der Zeittabelle gemäß Fig.8 soll nun der Betrieb des Blitzreglers erläutert werden. Wie Fig. 7 zeigt, ist normalerweise der Betriebsartschalter 48 ebenso wie der Betriebsartschalter 49 offen, so daß folglich das UND-Gatter 51 ein Ausgangssignal von L-Pegel erzeugt. Der Kondensator 56 wird also nicht geladen, und sowohl der Initialisieranschluß 33 als auch der Rückstellanschluß 45 hat L-Niveau. Wenn eine Blitzlichtaufnahme gemacht werden soll, wird der Betriebsartschalter 48 zunächst geschlossen, wodurch beide Eingänge des UN'D-Güücis 51 auf H-Pcgci gehen, so daß das UND-Gatter ein Ausgangssignal von Η-Pegel erzeugt. Das bewirkt, daß der Inverter 55 ein Ausgangssignal von L-Pegel erzeugt, wodurch der Kondensator 56 auf die Speisespannung Vcc mit der gezeigten Polarität aufgeladen werden kann, während der Thyristor 57 ausgeschaltet bleibt. Da der Initialisieranschluß 33 auf H-Pegel geht, haben alle ODER-Gatter ORH\, ORm ■. ■ ORvn ORvi. .. ebenso wie ORn, ORF2 (siehe F i g. 3) Ausgangssignale von Η-Niveau, so daß die horizontalen Umschalttransistoren Qh \, Qm, der vertikale Umschalttransistor Qv und die Verschachtelungs-Umschalttransistoren Qn, Qn alle eingeschaltet werden. Das bedeutet, daß alle Photodioden PD entsprechend 484 χ 384 Bildelementen gewählt werden und somit die Kapazität jeder Photodiode PD auf das Potential der Targetquelle Es aufgeladen wird, womit die Vorbereitung oder Initialisierung erreicht wird.
\Venn das ΑυΕσ2ησ55ίσ"3· des UND-Gstters 51 auf
Η-Pegel umschaltet, erzeugt die Verzögerungsschaltung 62 ein Ausgangssignal von Η-Pegel, wodurch alle
Zähler 36,37,39,41 und 42 gemäß F i g. 5 zurückgestellt
werden. Bei einer Wahl des Photographierens mit Blitzlicht und wenn ein elektronisches Blitzgerät getriggert
werden soii, werden aiso aiie Zähler zurückgestellt und erzeugen Ausgangssignale von L-Pegel. Folglich erzeugt
der Zeilendekodierer 40, der Bilddekodierer 43 und der zusammengesetzte Dekodierer 44 jeweils ein
Ausgangssignal von L-Pegel, und deshalb liefert der Antriebsimpulsgenerator 6 nicht verschiedene Impulse an
die Horizontal- bzw. Vertikalabtastschaltung 31 bzw. 32.
Wenn der Betriebsartschalter 49 für den Blitzlichtabgpbebeginn geschlossen wird, nachdem alle Bildelemente
des Festkörper-Bildsensors vorbereitet wurden, erzeugt der Inverter 52 ein Ausgangssignal von L-Pegel,
so daß am UND-Gatter 51 ein Ausgangssignal von L-Pegel ansteht. Daraufhin nimmt der Initialisieranschluß
33 L-Pegel an, was bewirkt, daß die dem Festkörper-Bildsensor 1 zugeordneten ODER-Gatter ORH\,
ORhi ■ ■ ■ ORvu ORvi... und ORF\, ORF2 Ausgangssignale
von L-Pegel haben. Dementsprechend werden die horizontalen Umschalttransistoren Qm, Qh2, der vertikale
Umschalttransistor Qv und die Verschachtelungs-Umschalttransistoren
Qn, Qn alle abgeschaltet, wodurch
für alle Bildelemente der Vorbereitungszustand hergestellt wird. Das Ausgangssignal von L-Pegel des
UND-Gatters 51 bewirkt, daß der Inverter 55 ein Ausgangssignal von Η-Pegel erzeugt, wodurch die Ladung
des Kondensators 56 durch das Gatter des Thyristors 57 entladen wird, was diesen einschaltet Damit besinnt
eine Blitzröhre innerhalb des elektronischen Blitzgerätes 61 mit der Blitzlichtabgabe. Das vom elektronischen
Blitzgerät 61 abgegebene Blitzlicht wird von dem Aufnahmeobjekt reflektiert und gelangt durch das Aufnahmeobjektiv
auf die Lichtempfangsfläche des Festkörper-Bildsensors 1 von MOS-Bauart, wodurch die Ladung
jeder Photodiode PD entsprechend jedem Bildelement in Übereinstimmung mit der Stärke des einfallenden
Lichts entladen zu werden beginnt. Nach einer Zeitspanne von ca. 2 ms, die mit der Biitzlichtabgabe des
elektronischen Blitzgeräts beginnt und mit der Beendigung der Blitzlichtabgabe endet, ändert sich das Ausgangssignal
der Verzögerungsschaltung 62 auf L-Pegel, wodurch der Rückstellanschluß 45 gleichfalls L-Pegel
annimmt, was es den Zählern 36,37,39,41 und 42 innerhalb
des Antriebsimpulsgenerators 6 ermöglicht, mit dem Zählvorgang zu beginnen. Bei Betriebsbeginn dieser
Zähler beginnen die Dekodierer 40, 43 und 44 verschiedene impulse zu erzeugen, wie in Fig.4A und 4B
gezeigt, um mit dem Abtasten, beginnend mit dem ersten Feld anzufangen. Dementsprechend beginnt in Abhängigkeit
von dem an die Vertikalabtastschaltung 32 angelegten vertikalen Antriebssignal Φνο das Abtasten
eines Bildes des Festkörper-Bildsensors !.Anschließend
wird der Festkörper-Bildsensor 1 der Reihe nach, beginnend mit dem Bildelement in der oberen linken Ecke in
Abhängigkeit von den vertikalen Abtastimpulsen V\, V2... von der Vertikalabtastschaltung 32 und den horizontalen
Abtastimpulsen H\,Hi... von der Horizontalabtastschaltung
31 der Reihe nach weiter abgetastet. So wird ein Bildsignal abgelesen, welches dem einfallenden
Licht entspricht, welches von einem mit dem Blitzlicht des elektronischen Blitzgerätes beleuchteten Aufnahmeobjekt
kommt.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Blitzlichtabgabe des elektronischen Blitzgerätes
"!eichzsiii** mit dem Schließen des Betrisbssrtschalters
49 für den Blitzlichtabgabebeginn erfolgt. Unmittelbar nach Beendigung der Blitzlichtabgabe beginnt der Festkörper-Bildsensor
1 zwangsläufig abgetastet zu werden, und zwar beginnend mit dem in der oberen linken Ecke
angeordneten Bildelemem. (In der Praxis beginnt das Abtasten nach der vertikalen Rücklaufperiode während
der vertikalen Abtastung und nach der horizontalen Rücklaufperiode während der horizontalen Abtastung.)
Auf diese Weise kann es nicht vorkommen, daß bei Beginn der Blitzlichtabgabe des elektronischen Blitzgerätes
im Verlauf der Abtastung oder einer zeitlichen Verzögerung im Beginn der Blitzlichtabgabe, bis die
Abtastung zu dem in der oberen linken Ecke angeordneten Bildelement zurückkehrt, keine synchronisierte
Abbildung erzeugt wird.
Bei einer alternativen Anordnung kann der Betriebsartschalter 48 mit dem Betriebsartschalter 49 mechanisch
so verriegelt sein, daß der Betriebsartschalter 49 mit gegebener zeitlicher Verzögerung gegenüber dem
Schließen des Betriebsartschalters 48 geschlossen wird.
Als weitere Alternative kann der Betriebsartschalter 49 für den Blitzlichtabgabebeginn durch einen elektronischen
Schalter, z. B. einen Infrarotstrahlenschalter ersetzt sein, was Blitzlichtaufnahmen mit · hoher Geschwindigkeit
z. B. von lebenden Tieren erleichtert.
Wie schon erwähnt, werden gemäß der Erfindung die Photodioden, die allen Bildelementen entsprechen, welche
gemeinsam den Festkörper-Bildsensor darstellen, von einem Blitzlichtabgabe-Auslösesignal initialisiert
und dann zurückgestellt Das Abtasten des Festkörper-Bildsensors wird zuverlässig in einem gegebenen Zeitpunkt
nach der Blitzlichtabgabe des elektronischen Blitzgerätes inganggesetzt. Das ermöglicht es, mit einer
einfachen, preisgünstigen Anordnung auf zuverlässige Weise Standbilder eines Aufnahmeobjektes zu machen,
welches sich momentan bewegt.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Elektronische Kamera zur Herstellung von Standbildern, mit einem Festkörper-Bildsensor aus
photoelektrischen Wandlern, einer Abtastschaltung zum Abtasten der Wandler, einer Initialisierungseinrichtung,
mit welcher die photoelektrischen Wandler in einen initialisierten Zustand versetzt werden, in
welchem einfallendes Licht keine Änderung ihres Ladungszustandes bewirkt, und nach dessen Aufhebung
die photoelektrischen Wandler in einen Meßzustand kommen, in welchem einfallendes Licht ihren
Ladungszustand ändert, mit einem elektronischen Blitzgerät und mit einem Betriebsartschalter
für das »Blitzlichtphotographieren«, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einstellen der Betriebsart
»Blitzlichtphotographieren« mit dem Betriebsartschalter (48) der initialisierte Zustand so
lange aufreci herhalten wird, bis aufgrund der Betäti-
αιιτισ eines HHtZuUsicseschaiters ^49^ die Bützlichtsbgabe
beginnt, und daß eine Verzögerungsschaltung (62) vorgesehen ist, durch welche die Abtastung
durch die Abtastschaltung (31, 32) nach einer gegebenen Zeitspanne nach dem Beginn der Blitzlichtabgabe
ausgelöst wird.
2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegebene Zeitspanne nach dem
Beginn der Blitzlichtabgabe der Dauer der Blitzlichtabgabe entspricht.
3. Kamera nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Festkörper-Bildsensor
in MOS-Bauweise durch die Initialisierungseinrichtung (48, 51, ORh\- ORh2-.., ORvn
ORv2 ■ ■ ■) die durch die photoeLxtrischen Wandler
(PD) gebildeten Kondensatoren auf ein vorgegebenes Potential aufgeladen werden.
4. Kamera nach einem der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastschaltung
(6,31,32,62) Steuerschaltelemente (Qh\, Qm,
Qi uQn) aufweist, die an die Ausgangsseite des Festkörper-Bildsensors
angeschlossen sind und synchron mit der Betätigung des Betriebsartschalters (48) einschaltbar
sind.
5. Kamera nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schließen des Betriebsartschalters
(48) ein Kondensator (56) aufladbar ist und daß der Kondensator die Blitzlichtabgabe auslöst.
6. Kamera nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung des Blitzauslöseschalters
(49) die Steuerschaltelemente (Qn u Qh2, Qn, Qi ι) gesperrt werden.
7. Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Blitzauslöseschalter (49) mit dem
Verschlußauslöseknopf der Kamera gekoppelt ist, daß bei Betätigung des Betriebsartschalters (48) ein
Kondensator (56) aufladbar ist und daß bei Betätigung des Blitzauslöseschalters (49) die Entladung
des Kondensators (56) und die Blitzlichtabgabe ausgelöst werden.
8. Kamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsimpulsgenerator
(6) vorgesehen ist, welcher vom Betriebsartschalter (48) rückstellbar ist und von einem
Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung (62) ansteuerbar ist.
9. Kamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsartschalter
(48) und der Blitzauslöseschalter (49) derart miteinander gekoppelt sind, daß der Blitzauslöseschalter
(49) mit vorgegebener zeitlicher Verzögerung gegenüber dem Betriebsartschalter (48) geschlossen
wird.
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