DE2308622A1 - Belichtungssteuervorrichtung - Google Patents

Description

Eastman Kodak Company, Rochester, N.Y., U.S.A.

Belichtungssteuervorrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungssteuervorrichtung für eine Kamera mit eine Vielzahl einzelner Segmente aufweisenden lichtempfindlichen Mitteln zur Erzeugung eines Belichtungssteuersignals .

Beim Fotografieren oder Filmen können - insbesondere bei Aufnahmen unter den gerade verfügbaren Lichtbedingungen - schwach beleuchtete Szenen irgendeine Kunstlichtquelle aufweisen, die dann einen beträchtlichen Belichtungsfehler hervorruft, wenn ein übliches integrierendes fotometrisches System verwendet wird. Es wäre aber wünschenswert, die Belichtung in erster Linie auf die normal belichteten Teile des aufzunehmenden Gegenstandes zu gründen, wobei man die außerordentlich hellen Teile des Gegenstands

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im wesentlichen außeracht läßt. Im allgemeinen liefern die innerhalb des Meßfeldes eines fotometrischen Systems liegenden Lichtquellen den Haupteil der die Lichtfühlvorrichtung treffenden Lichtintensität, was zur Folge hat, daß die normal beleuchteten Gegenstände unterbelichtet werden, während die Lichtquelle normal belichtet ist. Das Gesamtresultat ist dabei im allgemeinen unbefriedigend.

Die obigen Tatsachen sind seit langem bekannt und es wurden zahlreiche Versuche unternommen, um die unterschiedlichen Helligkeitsgrade in einer bestimmten Aufnahmeszene zu kompensieren. Im US Patent 3 428 403 ist ein System beschrieben, welches einen in Segmente aufgeteilten, in Serie geschalteten Fotowiderstand benutzt, wobei jedes der Segmente mit im wesentlichen einem unterschiedlichen Teil der zu fotografierenden Szene belichtet wird. Im US Patent 3 473 453 ist ein fotometrisches System beschrieben, welches vier, in einer Serien-Parallel-Anordnung geschaltete Fotowiderstände benutzt, um unterschiedliche Lichtintensitäten aufweisende Teile der Aufnahmeszene zu berücksichtigen. Insbesondere wegen der Serienschaltung von mindestens zwei der in Segmente aufgeteilten Fotowiderstände werden jedoch die Flächen der zu fotografierenden Szene nicht richtig getrennt und für sich betrachtet .

Die Erfindung bezweckt eine automatische Belichtungssteuervorrichtung anzugeben, welche die übermäßig beleuchteten Teile einer zu fotografierenden Szene wirksam ausgleicht oder ausmittelt, wobei die verschiedenen Szenenabschnitte unabhängig voneinander ausgewertet werden.

Zu diesem Zwecke ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß eine in Segmente oder Teile aufgeteilte Fotozelle mit jedem Teil in Parallelschaltung an einer Summier- und Ausmittelschaltung und an einem Mehrkanalverstärker liegt. In der Ausmittelschaltung wird das festgestellte Bruttosignal bestimmt und sodann durch einen vorbestimmten Wert dividiert, um ein Bezugssignal zu ergeben, welches seinerseits an die Ver-

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Stärkerschaltung angelegt wird, um eine Maximalvorspannung für jeden der von der aufgeteilten Fotozelle kommenden Signalteile zu erzeugen. Die Ausgangsgrößen der Verstärkerschaltung werden ihrerseits an eine zweite Summierschaltung angelegt, deren Ausgangsgröße in der üblichen Weise einer elektronischen Belichtungssteuerschaltung zugeführt wird. Auf diese Weise werden helle Lichtflecken zur Minimierung dieser Wirkung auf die Belichtungssteuervorrichtung teilweise ausgeschaltet (herausgespannt) , so daß die normal beleuchteten Szenenteile bei der Bildaufnahme nicht unterbelichtet werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Stelle der Summierschaltung eine zweite Fotozelle vorgesehen, die mit ihrem Ausgang am Mehrkanalverstärker liegt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere auch aus den Unteransprüchen.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines Ausführungsbeispi*-:.s der elektronischen Belichtungssteuerschaltung;

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild eines alternativen Ausführungsbeispiels der elektronischen Belichtungssteuerschaltung;

Fig. 3 eine graphische Darstellung des von einer aufgeteilten Fotozelle abgeleiteten Bruttosignals;

Fig. 4 eine graphische Darstellung des an die Belichtungssteuervorrichtung angelegten Nettosignals, wenn die erfindungsgemäße Steuerschaltung benutzt wird.

In Fig. 1 ist eine in mehrere Segmente aufgeteilte Fotozelle dargestellt, welche die Segmente 11a, 11b, 11c und 11d aufweist.

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Das von einer Szene 10 ausgehende Licht läuft durch eine Linse und trifft auf die Fotozelle 11 auf. Im allgemeinen ist eine Batterie oder eine andere (nicht gezeigte) Energiequelle an die Segmente der Fotozelle 11 angelegt. Die Ausgangsgrößen der einzelnen Teile oder Abschnitte der Lichtabfühlvorrichtung 11 sind parallel an eine Summierschaltung 13 angelegt; die gleichen Ausgangsgrößen sind auch an einen Mehrkanalverstärker 15 gelegt. Die Ausgangsgröße 17 der Summierschaltung 13 liegt über einen ersten Widerstand 19 und einen zweiten Widerstand 21 an Erde,wobei der Verbindungspunkt der beiden Widerstände mit einem zusätzlichen Eingang des Mehrkanalverstärkers 16 verbunden ist. Zwischen dem Ausgang 17 der Summierschaltung 13 und Erde liegt auch ein Kondensator 23. Die Ausgangsgröße des Mehrkanalverstärkers besteht aus einer Ausgangsgröße entsprechend einer jeden der Eingangsgrößen von der Fotozelle 11, wobei diese Ausgangsgrößen parallel an eine zweite Summierschaltung 25 angelegt werden. Die Ausgangsgröße der Summierschaltung 25 wird in üblicher Weise einer typischen Belichtungssteuervorrichtung 27 zugeführt.

Im Betrieb werden die Ausgangsgrößen der Fotozelle 11 an die Summierschaltung 13 angelegt und darin zur Erzeugung eines Bruttooder Gesamtsignals verarbeitet, aus welchem ein Bezugssignal abgeleitet wird, was durch den Verstärkungsfaktor der Summierschaltung 13 und die relativen Werte der Widerstände 19 und 21 bestimmt ist. Das Bezugssignal wird an den Mehrkanalverstärker angelegt. Der Widerstand 21 ist veränderbar und gestattet die relative Einstellung des an den Mehrkanalverstärker 21 anzulegenden Bezügssignals. Das vom Verbindungspunkt der Widerstände 19 und 21 an den Mehrkanalverstärker angelegte Signal wirkt als eine Vorspannung an jedem Kanal des Verstärkers, um so eine Maximalgrenze für den verwendbaren Teil der Ausgangsgröße von jeder der Fotozellenabschnitte festzulegen. Sodann werden die Ausgangsgrößen jedes Kanals des Mehrkanalverstärkers 15 an die Summierschaltung 25 angelegt, welche die Signale zur Erzeugung eines Nettosignals kombiniert, welches an die übliche Belichtungssteuervorrichtung der Kamera angelegt wird.

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Als Alternative zu dem Ausführungsbeispiel 1 kann an Stelle der Verwendung einer gesonderten Summierschaltung zur Bestimmung der Bezugsspannung eine zweite Fotozelle 31 verwendet werden, deren Ausgangsgröße an Widerständen 33 und 35 liegt, die in Serie mit Erde verbunden sind, wobei ihr Verbindungspunkt am Mehrkanalverstärker 15 liegt. Die zweite Fotozelle 31 ist zusammen mit ihrer Linse 36 in vorbestimmter Weise gegenüber der ersten Fotozelle 11 angeordnet, um sicherzustellen, daß die gleiche Szenenbeleuchtung auf jede Fotozelle auftrifft, so daß die Bruttoausgangsgröße der Fotozelle 31 mit den mehrfachen Ausgangsgrößen der Fotozelle 11 in Beziehung steht. Die übrige Arbeitsweise der Vorrichtung gem. Fig. 2 ist die gleiche wie die Arbeitsweise bei Fig. 1.

Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der Schaltungen gemäß Fig. 1 oder 2 sei auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen. Fig. 3 stellt eine typische Ausgangsgröße eines jeden der Segmente der Lichtfühlvorrichtung 11 der Fig. 1 oder Fig. 2 dar. Bei dieser speziellen Darstellung wurde angenommen, daß eine helle Lichtquelle, wie beispielsweise die Lampe 14 der in Fig. 1 gezeigten Szene, Licht auf Segment d der Fotozelle wirft, wodurch sich für dieses Segment ein außerordentlich hohes Ausgangssignal ergibt. Die Signale werden an die Summierschaltung 13 zur Bestimmung eines Bruttosignals angelegt und dann durch das Widerstandsdividiernetzwerk 19 und 21 herunterdividiert, wobei eine geeignete Vorspannung an den Mehrkanalverstärker angelegt wird, welche die Ausgangsgröße jedes Kanals beschränkt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Der Bezugspegel kann irgendein vernünftig gewählter Bruchteil des Bruttosignals sein, was von den besonderen Systemerfordernissen abhängt. Wie man aus Fig. 4 erkennt, ist die Spannungsausgangsgröße des Mehrkanalverstärkers von solcher Art, daß die Segmente a und c relativ ungeändert bleiben, während Segment b etwas reduziert und Segment d stark beschränkt wurde. Diese Ausgangsgrößen werden kann an die zweite Summierschaltung 25 angelegt, welche das Nettosignal für das Belichtungssteuersystem erzeugt.

Es sei darauf hingewiesen, daß gemäß der Erfindung zur Bestimmung

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der Abschneid- oder Bezugsspannung auch ein System verwendet werden kann, bei dem der Abschneidmoment gewichtet oder abgewogen wird, so daß seine Wirkung dann nachläßt, wenn das summierte Bruttosignal ansteigt. Somit würde bei beträchtlich helleren Szenen angenommen, daß die vorhandenen Beleuchtungsquellen einen weniger schädlichen Effekt auf die Gesamtbelichtungsperiode ausüben. Daher könnte .an irgendeinem Punkt der Helligkeitsskala, der durch die Systemerfordernisse bestimmt wäre, die Primärlichtquelle beispielsweise die Sonne sein, und der Abschneidpegel könnte insgesamt unberücksichtigt sein.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine Fotozellenfühlvorrichtung beschrieben; es können jedoch auch andere Vorrichtungen benutzt werden, die sich verändernde Lichtmengen feststellen. Ferner wurde auch eine vier Segmente aufweisende Fotozelle der Beschreibung zugrundegelegt; es ist jedoch auch möglich, jede andere Anzahl von Segmenten zu benutzen, was von den Konstruktionsvoraussetzungen, usw. abhängt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei Fotoapparaten und Filmkameras benutzt werden.

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Claims (15)

1.) Belichtungssteuervorrichtung für eine Kamera mit einer eine Vielzähl einzelner Abschnitte aufweisenden lichtempfindlichen Vorrichtung zur Erzeugung eines Belichtungssteuersignals, dadurch gekennzeichnet, daß

jeder einzelne Abschnitt (11a, 11b, ...) mit jeweils einem Kanal einer Mehrkanalschaltung verbunden ist, und daß eine Ausmittelvorrichtung (13 in Fig. 1; 31 in Fig. 2) vorgesehen ist, die ein Bruttosignal erzeugt, welches seinerseits an jeden der Kanäle der Mehrkanalschaltung angelegt wird, um deren Ausgangsgrößen zu begrenzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Ausmittelschaltung ein Summierverstärker ist, und daß jeder einzelne Abschnitt der lichtempfindlichen Vorrichtung parallel mit jedem der Kanäle und mit dem Summierverstärker verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausmitte!vorrichtung eine Fotozelle(31) ist (Fig. 2).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrkanalschaltung ein Mehrkanalverstärker (15) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Summierschaltung (25) mit dem Ausgang der Mehrkanalschaltung verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Ausmittelvorrichtung erzeugte Bruttosignal einer Schaltung (19, 21 in Fig. 1; 33, 35 in Fig. 2) zugeführt wird, welche ein die Gesamtszenenbeleuchtung darstellendes Bezugssignal erzeugt, das seinerseits an die Mehrkanalschaltung angelegt wird, um das Ausgangssignal von jedem Teil der Fotozelle zu beschränken, welches sich aus einem Szenenteil ergibt, der eine außerordentlich hohe Beleuchtung aufweist.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Widerstände zwischen dem Ausgang der Ausmitte!vorrichtung und einer Bezugspotentialquelle liegen, wobei der Verbindungspunkt der Widerstände am Eingang des Mehrkanalverstärkers liegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (23) parallel zu den Widerständen liegt (Fig. 1).

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Widerstände veränderbar ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Vorrichtung eine Fotozelle (1.1) ist.

11. Zur Verwendung in einer Kamera mit einer BelichtungsSteuervorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, geeignete Schaltung zur Erzeugung eines Steuersignals für die Belichtungssteuervorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Elemente;

a) Lichtempfindliche Mittel mit einer Vielzahl einzelner zur Aufnahme von Licht entsprechender Teile einer zu fotogra fierenden Szene geeignete Segmente, deren jedes einen elektrischen, sich entsprechend der darauf einfallenden Lichtintensität ändernden elektrischen Parameter aufweist;

b) Erste Schaltungsmittel mit einer Vielzahl von Verstärkern, von denen einer für jedes Segment vorgesehen ist, wobei der Ausgang eines jeden der Segmente mit Verbindungsmitteln an einen aus der Vielzahl der Verstärker gelegt ist;

c) Mittel zur Erzeugung eines Bezugssignals, welches mit seinem Wert zur gesamten von den lichtempfindlichen Mitteln aufgenommenen Szenenbeleuchtung in Bezug steht;

d) Mittel zum Anlegen eines Teils des Bezugssignals an jeden der Kanäle, um dadurch selektiv die Ausgangsgröße jedes der Verstärker zu begrenzen.

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12. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch folgende Elemente:

a) Lichtempfindliche Mittel mit einer Vielzahl einzelner Segmente zur Aufnahme entsprechender Teile einer zu fotografierenden Szene, wobei die Segmente einen sich entsprechend der auf sie einfallenden Lichtintensität ändernden elektrischen Parameter besitzen;

b) Erste Schaltungsmittel zur Aufnahme von Eingangsgrößen von jedem der Segmente und zur Erzeugung eines einzigen Signals daraus, welches mit der Summe der einzelnen Teile in Beziehung steht;

c) Zweite Schaltmitte1 mit einer Vielzahl von Kanälen, wobei für jedes Segment einer vorgesehen ist;

d) Mittel zur Verbindung jedes dieser Segmente mit einem der Kanäle der zweiten Schaltmittel;

e) Mittel zum Anlegen eines Teils der Ausgangsgröße der ersten Schaltungsmittel an die Kanäle der zweiten Schaltungsmittel, um so die Ausgangsgröße jedes der Kanäle selektiv zu begrenzen;

f) Mittel zur Aufnahme der Ausgangsgrößen der zweiten Schaltmittel und zur Erzeugung eines Netto-Steuersignals zum Anlegen an die Belichtungssteuervorrichtung.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schaltmittel ein Summierverstärker sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Ableitung eines Teils der Ausgangsgröße von den ersten Schaltmitteln zur Anlage an den Mehrkanalverstärker erste und zweite Widerstände aufweisen, die zwischen den ersten Schaltmitteln und einer Bezugspotentialguelle liegen, wobei der Verbindungspunkt des ersten und zweiten Widerstandes am Eingang der zweiten Schaltmittel liegt.

15. Vorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Elemente:

a) Lichtempfindliche Mittel einschließlich einer Vielzahl

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einzelner Segmente zur Aufnahme entsprechender Teile des von zu einer fotografierenden Szene kommenden Lichts, wobei jedes der Segmente einen entsprechend der darauf einfallenden Lichtintensität sich ändernden elektrischen Parameter aufweist;

b) Erste Schaltmittel mit einer Vielzahl von Kanälen, wobei für jedes der Segmente einer vorgesehen ist;

c) Mittel zur Verbindung der Segmente mit einem der Kanäle der ersten Schaltmittel;

d) Zweite lichtempfindliche Mittel zur Aufnahme von Licht, welches von der zu fotografierenden Szene kommt, wobei die zweiten lichtempfindlichen Mittel einen entsprechend der auf sie einfallenden Lichtintensität sich ändernden Parameter aufweisen;

e) Mittel zum Anlegen eines Teils der Ausgangsgröße der zweiten lichtempfindlichen Mittel an jeden der Kanäle der ersten Schaltungsmittel, wodurch die Ausgangsgröße jedes der Kanäle begrenzt wird;

f) Zweite Schaltmittel zur Aufnahme der Ausgangsgrößen der ersten Schaltmittel und zur Erzeugung eines Netto-Signals daraus, welches an die Belichtungssteuervorrichtung angelegt wird.

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