CN1103721A - 用于照相机的亮度测量装置及有关的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种包括有亮度测量装置的启动装置的照相机 的亮度测量装置，该装置包括一个用于集积代表所检 测的目标环境亮度大小等级的电能的装置，一个用来 测量当启动装置启动亮度测量装置与当集积装置集 积电能到达某一参照电平时的时间测量装置，和一个 用于根据所测量时间来确定合适曝光值的装置。

Description

本发明涉及亮度测量装置，尤其是涉及一种用于照相机的亮度测量装置及有关的控制方法。

传统的亮度测量装置是测量目标的环境亮度并确定合适的曝光量。传统装置包括，一个按照目标的环境亮度来确定合适曝光量的微控制器，用于测量亮度的器件产生一个电压，该电压由模/数转换器（A/D转换器）转换成一个可由微控制器进行识别的数字信号。微控制器提供一个与亮度测量器件所产生的电压相当的电压电平，以确定环境亮度。微控制器对一组比较器输出的电压电平逐一进行比较，测出目标的环境亮度，并按照所测量的亮度来确定合适的曝光量。

但是，传统的亮度测量装置存在某些缺点。其中，因为采用微控制器和A/D转换器，或多个比较器来测量亮度，这将提高产品价格。而且，在传统的亮度测量装置中的微控制器只在快门开关进行操作的第一阶段对目标的环境亮度进行一次测量，并控制快门。当快门开关第二阶段操作之前的时间间隔中如目标有移动时，则由于曝光量是根据目标移动之前所测量的亮度确定的，因此，传统的亮度测量装置不能测得合适的曝光。

本发明的目的在于提供一种克服了传统装置的问题和缺点的照相机用的亮度测量装置。

本发明的特征和优点将在说明书的下述部分描述并得以详细了解，或由本发明的实践得以理解。本发明的其它优点和目的可由说明书、权利要求书以及附图中所述的装置和方法来理解和实现。

如所给出的具体实施例和根概括说明，为达到上述的和其它的目的，按照本发明的用于照相机的亮度测量装置包括，使亮度测量装置操作的启动装置;用于集积代表所检测目标的环境亮度电平的电能的装置;用以测量启动装置启动亮度测量装置到集积装置集积电能到某一参照电平时的时间的装置;以及与时间测量装置耦合的用来根据所测量时间确定合适曝光值的装置。

按照本发明的另一个方面，用于照相机的亮度测量装置包括，用于启动亮度测量的第一开关;用于启动照相机照相动作的第二开关;用于检测按动第一开关时的目标环境亮度并产生具有与所检测的环境亮度的大小相应的电压电平的亮度信号的装置;用于测量按动第一开关至亮度信号电平超过某一参照电平时的时间测量装置;用于按照所测定时间确定合适曝光值的装置;以及根据第二开关工作时的合适的曝光值来控制照相机摄影的控制装置。

按照本发明的又一个方面，测量带有快门开关以驱动亮度测量的照相机的目标环境亮度的测量方法包括，在快门开关按通时检测目标的环境亮度;以与快门开关按通时所检测亮度相应的电压集积电能;对快门开关按通时到电能集积到某一参照值时之间的时间进行测量;以及根据所测时间确定合适曝光值等步骤。

本发明的目的和优点将在以下说明书作详述，并对其细节予以理解，或可由本发明的实践加以理解。本发明的目的和优点可借助从属权利要求具体指出的部件及其结合来实现。

附图结合于此作为说明书的一部分，说明本发明的一种实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1表示带有本发明优选实施例的亮度测量装置的照相机的框图;

图2表示按照本发明优选实施例的照相机亮度测量装置的详细电路图;

图3表示按照本发明最佳实施例的照相机亮度测量装置操作的程序图;

图4表示按照本发明最佳实施例的照相机亮度测量装置的工作时序图;

图5表示按照本发明的优选实施例的照相机亮度测量装置的电容器充电状态的曲线图。

现在，参照附图，作为实例对本发明的优选实施方式进行详细说明。

参见图1，用于照相机的亮度测量装置包括，一个带有第一步快门开关S1和第二步快门开关S2的开关组件10，一个与开关组件10的输出端连接的微控制器20，一个与微控制器20的输出端连接的马达作动器30，报警器40，快门作动器50，自动测距电路60，亮度测量电路70，胶片感光度传感器80，和一个闪光放电管90。

参见图2，亮度测量电路70包括，在从微控制器20接收到测量目标环境亮度的信号之后向照相机施加电能的驱动电路71。当驱动电路71工作时，在对目标环境亮度进行测量之后，亮度检测器73就产生与环境亮度相应的电压。亮度信号发生器75在从驱动电路71和亮度检测器73接收信号之后，就提供了亮度信号。

驱动电路71包括，一端连接到电源端而另一端接地的第一电容器C1，发射极与电源连接的第一晶体管T1，一端与第一晶体管T1的发射极连接而另一端与第一晶体管T1的基极连接的第一电阻R1，一端与第一晶体管T1的基极连接的第二电阻R2，和一端与微控制器20的输出端连接的第三电阻R3。驱动电路71还包括基极与第三电阻R3的另一端连接，集电极与第二电阻R2的另一端连接而发射极接地的第二晶体管T2，以及一个一端与第二晶体管T2的基极连接而另一端接地的第四电阻R4。

亮度检测电路73包括，一个光接收器件，例如硫化镉光电管CDS，它与第一晶体管T1的集电极相连接，两端分别与光接收器件CDS的两端相连的可变电阻VR1，和一端与光接收器件CDS的一端连接的第七电阻R7。

亮度信号产生电路75包括，一端与第一晶体管T1的集电极连接的第五电阻R5，和分别与第五电阻R5和地连接的第六电阻R6。亮度信号产生电路75还包括，非倒相端与第七电阻R7连接，倒相端与第六电阻R6连接而输出端与微控制器20输入端连接的比较器I1。信号产生电路75包括，有一端与第七电阻R7连接，而另一端接地的第二第二电容器C2，以及集电极与比较器I1连接，而发射极接地的第三晶体管T3。信号产生电路还包括，一端与第三晶体管T3的基极连接，而另一端接地的第八电阻R8，一端与第三晶体管T3的基极连接，而另一端与第二晶体管T2的集电极连接的第九电阻R9，以及一端与可变电阻VR1连接，而另一端与比较器I1的输出端连接的第十电阻R10。

以下参照附图对本发明实施例的照相机的工作进行说明。

参照图1和3，当对照相机供电，而使用者以待机方式按压第一步快门开关S1，以进行摄影操作时，开关组件10就产生一个相当于使微控制器20工作的信号（步骤110）。

微控制器20接收与第一步快门开关的动作相应的信号，并检查照相机电池（步骤120）。微控制器20检查闪光管90的充电状态，并通过胶片感光度传感器80检测安装在照相机中的胶片的感光度（步骤130～140）。在测知胶片感光度之后，微控制器20就产生一个控制输出信号out，并将该信号输送到亮度测量电路70，以测量目标的环境亮度（步骤150）。

参见图2，微控制器20产生高电平的输出信号out，该信号被传送至亮度测量电路70的驱动电路71中的晶体管T2的基极。之后，晶体管T2接通ON。当晶体管T2接通ON时，晶体管T2的集电极的电压电平就降低。参见图4，由于对第一晶体管T1的基极和第三晶体管T3的基极施加低电平信号，则晶体管T1转至接通ON，而亮度信号产生器75的晶体管T3变成截止OFF。

驱动电路71的第一晶体管变为接通ON，而将电路供给亮度检测器73的光接收器件CDS。因此，与所接收的光的亮度相应的电荷就开始在第二电容器C2上充电。

在光接收器CDS中，电阻值随亮度而改变。当亮度高时，第二电容C2的充电速度因该电阻值下降而升高。但是，当亮度弱时，第二电容器C2的充电速度因该电阻值增加而变低。

当第一电容器C1开始充电时，微控制器20就驱动一个内部计数器（图未示），而开始对第一电容器C1的充电时间进行计测。

当第二电容器C2的充电量增加时，第五电阻R5和第六电阻R6对充电电压进行分压，在相比于输入到比较器I1的倒相端的参照电压高时，则比较器I1的输出由低电平状态变成高电平状态（图4所示）。比较器的输出被传送至微控制器20。

微控制器20计算从第二电容器C2开始充电到第二电容器C2变成具有比较器I1参照电压的时间，即直至从比较器I1输出高电平信号的时间。微控制器20相应于所测量的计数值来确定目标的亮度值。在计数值确定之后，微控制器20就确定所测量的亮度值指出的是低亮度还是高亮度（步骤160～170）。

参见图5，由微控制器20确定，当第二电容器C2的充电时间是T1（a）时，所示测量的亮度值表示高亮度，当第二电容器C2的充电时间为T3（c）时，所测亮度值为低亮度，当第二电容器C2充电时间为T2（b）时，则为合适曝光的亮度。因此，微控制器20确定了相应于亮度测量电路70中第二电容器C2的充电时间的计数值和确定亮度的既定值之间的关系，而且还确认现时的目标亮度是低还是高。

微控制器20计算出通过亮度测量电路70测量的第二电容器C2的充电时间，确定计数值与对应于低亮度的第一既定值之间的关系（步骤160），而当计数值小于第一既定值时，确定计数值和相应于高亮度的第二既定值之间的关系（步骤170）。

本发明实施例的第一既定值是80，而第二既定值是8。但是，本发明对这样的值不加以限制，第一和第二既定值可根据所要求设计条件而进行调节。

当上述测量的计数值比第一既定值大时，微控制器20就确认现时亮度太低，启动报警器40，通知使用者现在亮度低（步骤180）。微控制器20降低了快门速度、增加曝光量，并获得具有合适曝光的相片（步骤190）。

当所测的计数值比第二既定值小时，微控制器20就确认现时亮度太高，提高快门速度，降低曝光量，以减少入射光量，而获得具有合适曝光的相片（步骤200）。

当所测量的计数值低于第一既定值，而高于第二既定值时，微控制器20就确认目标的环境亮度合适。微控制器20依此就根据设定的快门速度，在按动第二步的快门开关时，启动快门。

微控制器20设定与所测量的目标环境亮度相当的合适曝光量（步骤210），启动自动测距电路60，测出目标距离（步骤220），并执行自动调焦（AF）的计算（步骤230）。在完成计算之后，微控制器20就确认第二步快门开关是否被操作（步骤240）。当第二步快门未被操作时（步骤250），微控制器20就确认是否已过预定时间。当预定时间已过而没有第二步快门动作时，微控制器20再次提供信号，以启动亮度测量电路70，测量与目标位置和照相机的设定状态的任何变化所相应的现时亮度（步骤150）。

因此，当在预定时间内第二步快门开关S2不动作时，微控制器20就继续地测量目标的环境亮度。如同上所述那样，并根据第二步快门开关S2被操作之前所测量的亮度计算出曝光量。

当第二步快门开关S2被操作时，微控制器20就执行镜头调焦（步骤260），同时按照如上所述的曝光量和所设定的快门速度，启动快门作动器50，完成对目标的摄影（步骤270）。在进行一幅胶片摄影之后，微控制器20驱动马达驱动器30，传送出摄过影的胶片，并结束操作（步骤280～300）。

如上所述，本发明用于照相机的亮度测量装置及有关的控制方法由于通过只用一个比较器的亮度测量电路进行目标环境亮度的测量，从而在降低产品造价，减少电路面积等方面均有优点。另，即使在第二步快门开关启动之前，目标位置和照相机的设定状态有变化时，也可以随目标周围的亮度变化来获得具有合适曝光的相片。这是因为，经过第一步快门开关的动作对目标环境亮度进行测量之后，在预定的时间内第二步快门开关没有被操作时对目标的环境亮度进行了连续的测量之故。而且，由于该装置在用于光学测量装置中时能够对移动目标的环境亮度进行准确测量，所以能够对一幅相片获取合适的曝光。

对本领域技术人员来说，根据本文所公开的内容及实践，本发明的其它实施方式也是很清楚的。即，可以将说明书和实施例仅作为以下权利要求所阐明的本发明的真实范围与构思的范例来考虑。

Claims (15)

1、一种用于照相机的亮度测量装置，其特征在于它包括：

用于启动所述亮度测量装置的装置；

用于集积代表所检测的目标环境亮度等级的电能的装置；

用来测量从所述启动装置启动所述亮度测量装置到所述集积装置将电能集积至一个参考电平时的时间测量装置；以及

与所述时间测量装置耦合，用于根据测量的时间确定适当曝光值的装置。

2、如权利要求1的亮度测量装置，其特征在于，所述的时间测量装置包括，用于在照相机的摄影动作按动之前周期地重复测量所述时间的装置，以及用于根据在摄影动作按动时所测量到的时间来确定所述合适曝光值的装置。

3、如权利要求1的亮度测量装置，其特征在于，所述的时间测量装置包括，当所述集积装置将电能集积到某一参考电平时用来停止所述时间测量的装置。

4、如权利要求1的亮度测量装置，其特征在于，所述的时间测量装置包括，用于对与集积电能的电位相应的电压和某一参考电压进行比较的装置，以及根据比较结果停止所述时间测量的装置。

5、如权利要求1的亮度测量装置，其特征在于，该装置还包括，用来向照相机使用者指出所检测的环境亮度是否大于或等于或小于某一参考值的装置。

6、如权利要求1的亮度测量装置，其特征在于，时间测量装置包括一个用于计测时间的计数器。

7、一种用于照相机的亮度测量装置，它包括：

用于启动亮度测量的第一开关;

用于启动照相机摄影动作的第二开关;

用于检测所述第一开关受操纵时的目标的环境亮度，并用于产生具有与检测环境亮度的某一等级相应的电压电平的亮度信号的装置;

用于测量当所述第一开关被操纵和当所述的亮度信号的大小等级超过参考电平时之间的时间的测量装置;

用于根据所测量时间确定合适的曝光值的装置;以及

用于根据所述的合适曝光值，当所述第二开关被操纵时控制照相机摄影动作的装置。

8、如权利要求7的亮度测量装置，其特征在于，还包括用于向该照相机的使用者指示所检测到的亮度是否足够的装置。

9、如权利要求7的亮度测量装置，其特征在于，所述亮度测量装置包括，一个光接收器件，用来根据其对所检测的亮度响应而改变的阻抗产生具有某一电压电平的所述亮度信号;以及

用于将一电容器充电至所述电压电平的装置。

10、如权利要求7的亮度测量装置，其特征在于，所述的时间测量装置包括：

用于周期性地重复测量直至第二开关被操纵时的所述时间的装置;和

用于根据当第二开关被操纵时所测量到的时间来确定合适曝光值的装置。

11、如权利要求8的用于照相机的亮度测量装置，其特征在于，所述的时间测量装置是测量电容器充电至某一电压电平的时间的测量装置。

12、一种用于带有启动亮度测量的快门开关的照相机的目标环境亮度的测量方法，其特征在于该方法包括下述步骤：

在操纵快门开关时对目标的环境亮度进行检测;

当操纵快门开关时，积集具有与所述检测的环境亮度相应的电压电能;

测量操纵快门开关时至电能积集到某一参考值时的时间;

根据所测量时间确定合适曝光值。

13、如权利要求12的方法，其特征在于，还包括告知照相机使用者关于所检测到的目标环境亮度是否足够的步骤。

14、如权利要求12的方法，其特征在于，时间测量步骤包括，当测量到的时间比第一预定值大时确认所检测的环境亮度过低，当所测量时间比第一预定值小而大于第二预定值时确认它是合适的，而当所测量时间比第二预定值小于确认它是高的。

15、如权利要求12的方法，其特征在于，所述时间测量步骤包括对所述时间进行周期性地重复测量，直至照相机开始进行摄影动作，以及根据在照相机开始摄影动作时所测到的时间调定合适的曝光值。

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