DE2646176A1

DE2646176A1 - Kamera mit automatisch gesteuerter elektronischer blitzlichteinheit

Info

Publication number: DE2646176A1
Application number: DE19762646176
Authority: DE
Inventors: Jun Shimomura
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1975-10-17
Filing date: 1976-10-13
Publication date: 1977-04-28
Also published as: JPS5327612B2; DE2646176B2; JPS5249025A; GB1557875A; FR2328215B1; DE2646176C3; FR2328215A1

Description

BLUMBACH · WESER . BERGEN · KRAMER

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

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Nippon Kogaku K. K. Case 326

Tokyo, Japan

Kamera mit automatisch gesteuerter elektronischer Blitzlichteinheit

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Blitzlichteinheit mit automatischer Steuerung, insbesondere auf eine solche mit automatischer TTL-Steuerung (TTL = Abkürzung von through the lens (= durch das Aufnahmeoboektiv hindurch)), wobei die Anordnung so getroffen ist, daß das von der elektronischen Blitzlichteinheit bei voll geöffnetem kameraseitigem Brennebenenverschluß emittierte Blitzlicht am Aufnahmeobjekt reflektiert wird und durch das Kameraaufnahmeobjektiv hindurch auf die Filmoberfläche auftrifft, worauf die Lichtemission der elektronischen Blitzlichteinheit abgestoppt wird, sobald das an der Filmoberfläche reflektierte Licht eine vorbestimmte Größe erreicht hat.

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München: Kramer - Dr. Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbach · Dr. Bergen · Zwirner

Es ist bereits eine elektronische Blitzlichteinheit mit automatischer TTL-Steuerung vorgeschlagen worden. Da der Reflexionsfaktor der Filmoberfläche vom jeweils eingelegten Filmtyp abhängt, setzt eine genaue Belichtungssteuerung in einer solchen Vorrichtung die Notwendigkeit voraus, daß der Reflexionsfaktor der Oberfläche des in die Kamera eingesetzten Films als ein Belichtungsfaktor eingeführt und die genaue Objekthelligkeit anhand einer Messung des an der Filmoberfläche reflektierten Lichtes erhalten wird.

Zu diesem Zweck gab es schon Vorrichtungen, bei denen die an der Filmoberfläche und am voreilenden Vorhang des Brennebenenverschlusses reflektierten Lichtanteile während des Verschlußvorhangablaufes zusammen gemessen werden und die Belichtungssteuerung anhand der Meßwerte für diese Lichtanteile bewerkstelligt wird. Auch gab es schon Vorrichtungen, bei denen der Reflexionsfaktor der dem Aufnahmeobjektiv zugekehrten Seite des Brennebenenverschlusses im wesentlichen gleich dem Reflexionsfaktor der Filmoberfläche gemacht und die Belichtung anhand einer Messung des an dieser Oberfläche des Brennebenenverschlusses reflektierten Lichtes und des an der Filmoberfläche reflektierten Lichtes gesteuert wurde.

Bei der ersteren Bauart tritt jedoch ein Steuerfehler unvermeidlich auf, wenn ein Objekt mit stark unterschiedlichem Reflexionsfaktor im Bildfeld schlecht verteilt ist oder, wenn

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eine getrennte intensive Lichtquelle im Hintergrund vorhanden ist, wie dieses etwa bei der sogenannten Tageslicht-Synchrophotographie der Fall ist, so daß in der Bildebene ein intensiver Kontrast örtlich erzeugt wird. Bei der letzteren Bauart, bei der der Verschluß vorhang denselben Reflexionsfaktor wie die Filmoberfläche hat, können Streulichtprobleme auftreten.

Weiterhin gibt es eine Vorrichtung, bei der das Vorderteil des Films von einer Lichtquelle, etwa einer innerhalb der Kamera untergebrachten elektrischen Lampe, beleuchtet und die an dem vorderen Teil reflektierte Lichtmenge zur Vorausberechnung des Reflexionsfaktors des Films gemessen wird.Diese Bauart erfordert jedoch &ne vorbereitende Errechnungsoperation fir den Reflexionsfaktor des Films vor der Aufnahme, was unvermeidlich zu einer Komplizierung des Betriebes und damit zu einer Verlangsamung von Aufnahmen führt. Weiterhin besteht auch die Gefahr, daß bei Benutzung einer solchen Vorrichtung die Bestimmung des Reflexionsfaktors des Films vergessen wird, so daß auch von daher gesehen eine zuverlässige Belichtungssteuerung nicht erreichbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine elektronische Blitzlichteinheit mit automatischer Steuerung bereitzustellen, mit der der Reflexionsfaktor eines jeden Films gemessen werden

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kann und die diese Messung während der Aufnahme durchführt.

Die erfindungsgemäße Aufgabe ist in den Ansprüchen gekennzeichnet.

Hiernach ist die elektronische Blitzlichteinheit mit automatischer Steuerung im wesentlichen aufgebaut aus einer ersten Meßeinrichtung zur Messung der Objekthelligkeit vor dem Ablauf des voreilenden Vorhangs des Brennebenenverschlusses einer Kamera und zum Erzeugen eines entsprechenden ersten elektrischen Ausgangssignals, ferner aus einer ersten Speichereinrichtung zum Speichern des ersten elektrischen Ausgangssignals, einer zweiten Meßeinrichtung zum Messen der Intensität des vom Aufnahmeobjekt herrührenden und an einer Filmoberfläche reflektierten Lichtes, nachdem der voreilende Vorhang des Brennebenenverschlusses voll geöffnet ist, und zum Erzeugen eines entsprechenden zweiten elektrischen Signals, einer Einrichtung zum Errechnen des Reflexionsfaktors der Filmoberfläche aus dem in der ersten Speichereinrichtung gespeicherten ersten elektrischen Signal und dem zweiten el ektrischen Signal und zur Erzeugung eines sich hierauf beziehenden elektrischen Signals, einer Einrichtung, die eine Zündung der elektronischen Blitzlichteinheit veranlaßt, um mit der Lichtemission nach Erzeugung des zweiten elektrischen Ausgangssignals zu beginnen, eine dritte Meßeinrichtung zum Messen der an der Filmoberfläche während

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der Lichtemission der Blitzlichteinheit reflektierten Lichtmenge und zum Erzeugen eines dieser entsprechenden dritten elektrischen Ausgangssignals,, und schlieSllch einer Einrichtung zum Stoppen der Lichtemission der Blitzlichteinheit., wenn das dritte elektrische Ausgangssignal einen vorbestimmten Wert entsprechend dem Aiosgangsslgnal der Eeflexlonsfaktorbereehnungseinrlchibung erreicht.

Nachstehend Ist die Erf Indung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben! es zeigen:

Fig., 1 eine schematische Ansicht einer Ausfuhrungsform der Erfindung rand

üüg. 2 einen Lauf plan zur Darstellung der Wirkungsweise.

Wie In Fig. 1 dargestellt, geht das von einem Objekt 0 herrührende Licht durch das Aufnahme-objektiv 1 und das durchlässige Gebiet 2a des Hauptspiegels 2 einer einäugigen Spiegelreflexkamera zu einem Hilfssplegel 3, der hinter dem Hauptspiegel 2 angeordnet ist. Am Hilfssplegel 3 wird das Licht reflektiert, um auf einen photo elektrischen Wandler P zu treffen. Der photoelektrische Wandler P erzeugt ein elektrisches Signal, das das einfallende Licht, also die Qbjekthelllgkeit, darstellt. Eine Meßschaltung S erzeugt entsprechend dem elektrischen Sig-

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nal ein erstes Meßausgangssignal. Mit Beginn der Kameraverschlußauslöseoperation wird das erste Meßausgangssignal in einer ersten Speicherschaltung M1 gespeichert. Dieses ist eine erste Messungsform. Das in der ersten Meßschaltung M1 gespeicherte erste Meßausgangssignal wird einem Wähler zugeführt, der einen Schalter 4 aufweist. Der Schalter 4 wird auf seinen festen X-Kontakt während Elektronenblitzaufnahmen und auf seinen feststehenden Kontakt A während normalen Aufnahmen mit automatischer Belichtung umgeschaltet. Das erste Meßausgangssignal wird in einen automatischen Belichtungssteuermechanismus AE eingeführt, wenn der Schalter 4 auf den Kontakt A umgelegt ist, jedoch in eine Rechenschaltung C, wenn der Schalter auf den X-Kontakt umgelegt ist. Die Rechenschaltung C hat die Filmempfindlichkeit und den Belichtungsfaktor zur Änderung der von einer Elektronenblitzeinheit 5 emittierten Gesamtlichtmenge eingegeben.

Hat also die ersteSpeicherschaltung M1 das erste Speicherausgangssignal vollständig gespeichert, dann werden Haupt- und Hilfsspiegel 2 bzw. 3 nach oben geschwenkt, während der voreilende Vorhang des kameraseitigen Brennebenenverschlusses mit seiner Ablaufbewegung aus der Ausgangsstellung heraus beginnt, die in der Zeichnung durch ausgezogene Linien dargestellt ist, (d. h., die Stellung, in der der voreilende Vorhang die Filmebene vollständig verschließt).

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Wenn sich der Brennebenenverschluß voll geöffnet hat (vgl. die in der Zeichnung mit gestrichelten Linien dargestellte Stellung), sind Haupt- und Hilfsspiegel 3 bereits aus dem Aufnahinenstrahlengang herausgeschwenkt worden, so daß der photoelektrische Wandler P Licht empfängt, das an der Filmoberfläche F reflektiert wird. Sonach erzeugt die Meßschaltung S ein zweites Meßausgangs signal entsprechend der Helligkeit der Filmoberfläche. Das zweite Meßausgangssignal wird in einer zweiten Speicherschaltung M2 gespeichert. Dieses ist eine zweite Form der Messung.

Die Rechenschaltung C errechnet den Reflexionsfaktor des in der Kamera befindlichen Films entsprechend dem ersten und dem zweiten Meßausgangs signal, und nach Beendigung dieser Rechenoperation veranlaßt sie das Zünden der Elektronenblitzeinheit 5 und erzeugt gleichzeitig hiermit ein drittes Meßausgangssignal entsprechend einem elektrischen Signal, in das der photoelektrische Wandler P das am Objekt reflektierte Blitzlicht umgewandelt hat. Das dritte Meßausgangssignal wird in eine Integrationsschaltung I eingeführt. Dieses ist eine dritte Form der Messung. Die Meßschaltung S und die Integrationsschaltung I bilden zusammen eine Meßeinrichtung. Wenn der Integrationswert des dritten Meßausgangssignals in der Integrationsschaltung I einen vorbestimmten Wert erreicht, der die Filmempfindlichkeit, den Belichtungsfaktor wie die Änderung der Lichtmenge von der Elektronenblitzeinheit und den Reflexions-

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faktor des Films berücksichtigt, dann veranlaßt die Eeehenschaltung C, daß die Elektroneiiblitzeiaallieit 3 mit "weiterer Lichtemission aufhört. Danach erfolgt der Ablauf des (nicht dargestellten) nachlaufenden Yorhangs des BrenraeTbeaaeaiverschlusses, um die Filmbelichtung zu beendigen.

Bie Wirkungsweise sei nun anhand des Lanafplans aiaeli Fig. 2 be~ schrieben, wo die vertikale Achse die Zeitachse darstellt·

Bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera ist es ersSiaschtj daS die ©b^ektheHigkeit stets durch das voll geöffnete Aiafcahmeob^ektiir hindurch gemessen wird, derart, daß der eiatspreeheiide Belichtungswert im Sucher angezeigt werden kann- Stanach versteht es sich, daß die erste MeBform zum Zeitpunkt t^ stattzufinden beginnt, zu dem die nicht dargestellte Speisespannungsquelle eingeschaltet wird. Daher -wird die Objekthelliglkeit zum Zeitpunkt "k** ^:za ^^em ^-^e Yerschlu8ausli5seoperati©n !beginnt, in der Speicherschaltung M1 gespeichert und -wird das Aufnahmeobjektiv (auf den voreingestellten Springblendeniffert) albgeblendet, während die Spiegel 2 und 3 nach oben geklappt werden* Danach wird, wenn eine Aufnahme okws Verwendung der Elektronenblitzeinheit bewerkstelligt Tfd.rd, die bekannte automatische Belichtungssteuerung entsprechend dem ersten MeSausgangssignal bewerkstelligt. Dieses entspricht dem Fall, ϊμ welchem der Schalter 4 des Wählers ¥ auf den Kontakt A lamgelegt ist.

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Wenn andererseits die Elektronenblitzeinheit 5 benutzt wird, wenn also der Wähler Vi auf X umgeschaltet ist, dann beginnt der voreilende Vorhang mit seinem Ablauf zum Zeitpunkt t·*, zu dem das Abblende des Objektivs und die Hochbewegung der Spiegel 2 und 3 abgeschlossen sind, während die Messung des an der Filmoberfläche reflektierten Lichtes, d. h., die zweite Meßform zum Zeitpunkt t^ stattzufinden beginnt, zu dem der Verschluß voll geöffnet ist.

Es sei angenommen, daß die Objekthelligkeit während der ersten Meßform Bq ist und daß die Beleuchtung auf der Filmoberfläche I^ ist. Diese beiden Größen stehen in folgender Beziehung zueinander:

Hierin ist K~ eine von Objektiv- und Kamerabauart bedingte Konstante. Dann läßt sich das erste Meßausgangssignal E^ ausdrucken als:

E₁ - K₁If₀ (2)

Hierin ist K^ eine Konstante während der ersten Meßform, die durch die Bauart des ersten Meßsystems bestimmt ist.

Wird mit der zweiten Meßform begonnen, dann liegt das zweite Meßausgangssignal Ep in folgender Beziehung vor:

E₂ = PiK₂I_fo (3)

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Hierin ist Pi der Reflexionsfaktor der Filmoberfläche, der sich mit dem in die Kamera eingelegten Film ändert, und K₂ ist eine Konstante während der zweiten Meßform, die von der Bauart des zweiten Meßsystems bestimmt ist.

Da die Größe E^ in Gleichung (2) zu Beginn der Verschlußauslöseoperation in der Speicherschaltung M1 gespeichert ist, wird das Verhältnis von Gleichung (3) zu Gleichung (2) in der Rechenschaltung C zwischen den Zeitpunkten t= und tg erhalten, nachdem der Wert Ep in Gleichung (3) erhalten worden ist. Solcherart kann der Reflexionsfaktor Pi erhalten werden aus:

Er) Κλ

E K

oder Pi = (η^-ΧίΓ-) (5)

Nachfolgend wird zum Zeitpunkt tg mit der dritten Meßform begonnen, wobei das von der Elektronenblitzeinheit 5 emittierte und das vom Objekt herrührende Licht erneut anhand des an der Filmoberfläche reflektierten Lichtes gemessen werden. Die Helligkeit des dadurch beleuchteten Objektes sei B__(t), und die Beleuchtungsintensität auf der Filmoberfläche sei I_fx (beides sind Funktionen der Zeit).

Wenn das dritte Meßausgangssignal ausgedrückt wird als E,-(t), dann ergibt sich

I_fx(t) = KjB_xCt) (6)

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und man erhält folgende Gleichung:

E₅(t) = PIK₃I_fx(t) (7)

Hierin ist K^ eine Konstante in der dritten Meßform, die durch die Bauart des dritten Meßsystems bedingt ist. Aus Gleichungen (6) und (7) erhält man unter Verwendung von Gleichung (5) folgenden Ausdruck:

E K E₃(t) = PiK₃KfB_xCt) = C-^-) C-^)K₃KfB_x C8)

Das dritte Meßausgangs signal E, wird in der Integrations schaltung I integriert, bis ein vorbestimmter Wert erreicht wird. Bezeichnet man den Zeitpunkt, zu dem dieser Wert erreicht wird, mit ty, dann ergibt sich folgende Beziehung:

Hierin ist (K₁*/Kp) K^Kf. eine Konstante, die von der Meßform und Bauart von Kamera und Objektiv bestimmt ist. Die rechte Seite dieser Gleichung wird nur durch das Zeitintegral der Objekthelligkeit geändert, wenn nur das Verhältnis von E?/^E1 bekannt ist. Wenn daher die Lichtemission der Elektronenblitzeinheit 5 nach bekannten Methoden, z. B. der Reihensteuerungsmethode, zum Zeitpunkt t~ unterbrochen wird, zu dem die rechte Seite von Gleichung C9) den vorbestimmten Wert erreicht hat, wie dieser durch Filmempfindlichkeit, Änderung und Einstellung der

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Lichtmenge usw. bestimmt ist, kann eine Aufnahme mit automa tischer Steuerung stattfinden, bei der der Einfluß des Reflexionsfaktors Pi des Films berücksichtigt ist. ¥enn das zweite Meßausgangssignal Ep logarithmisch in der selben Weise komprimiert wird, in der auch das erste Meßausgangssignal E^ komprimiert wird, wie dieses bei der Steuerschaltung des elek~ trischen Verschlusses üblich ist, dann kann der Viert Ep/E. aus der Differenz von E.. und Ep erhalten werden, so daß in diesem Falle die zweite Speicherschaltung M2 weggelassen werden kann. Zwischen den Zeitpunkten tr und tg kann also das Verhältnis von Ep/E,. in einem nur sehr wenig zeitbeanspruchenden Moment erhalten werden, wenn nur das zweite Meßausgangs signal E₂ stabil ist. Hierdurch können die dritte Meßform und das Abblitzen der Elektronenblitzeinheit 5 beginnen, wodurch die für den Betrieb erforderliche Gesamtzeit verringert wird.

Weiterhin sei bemerkt, daß es auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt, die erste Meßform unter Verwendung des sogenannten Meßsystems mit momentaner Abblendung durchzuführen, wobei das durch ein abgeblendetes Objektiv gehende Licht gemessen wird. Auch ist es im Hinblick auf eine Vereinfachung der Schaltungsanordnung der Meßschaltung S möglich, die Vorrichtung so zu bauen, daß gesonderte photoelektrische Wandler zur Durchführung der ersten, zweiten und dritten Meßform benutzt werden oder daß nur zwei der drei Meßformen unter Ver-

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Wendung eines gemeinsamen photoelektrischen Wandlers durchgeführt werden. Ein derartiger Aufbau ermöglicht die geeignete ¥ahl der vorstehend erwähnten konstruktionsbedingten Konstanten, die in die einzelnen Meßformen eingehen, auf unterschiedliche Weise.

Mit der Erfindung ist es daher möglich, die Messung des Reflexionsfaktors der Filmoberfläche und die Steuerung des Blitzlichtes während der ohnehin bei Blitzlichtphotographie ablaufenden Reihe von Vorgängen durchzuführen, was eine Vereinfachung des Betriebs bedeutet und eine hohe Aufnahmegeschwindigkeit verspricht. Wenn insbesondere Blitzlichtphotographie mit einer Motorantriebsvorrichtung bewerkstelligt wird, ist es möglich, die Elektronenblitzeinheit hiermit abzustimmen.

Außerdem ist es für den Benutzer unmöglich, die Messung des Reflexionsfaktors der Filmoberfläche zu vergessen, und wird der Reflexionsfaktor eines jeden in die Kamera eingesetzten Films Bild für Bild gemessen, so daß eine extrem hohe Genauigkeit einer automatisch gesteuerten Blitzlichtphotographie sichergestellt ist.

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Leerseite

Claims

BLUMBACH · WESER . BERGEN . KRAMER

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

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Nippon Kogaku K. K. Case 326

Patentansprüche

Kamera mit automatisch gesteuerter elektronischer Blitzlichteinheit gekennzeichnet durch eine erste Meßeinrichtung zum Messen der Helligkeit eines Objektes vor dem öffnen des voreilenden Vorhangs des Brennebenenverschlusses der Kamera und zum Erzeugen eines entsprechenden ersten elektrischen Ausgangssignals, eine erste Speichereinrichtung zum Speichern des ersten elektrischen Ausgangssignals,

eine zweite Meßeinrichtung zum Messen der Intensität des vom Objekt herrührenden Lichtes, wie dieses an der Filmoberfläche reflektiert wird, nachdem sich der voreilende Vorhang des Brennebenenverschlusses voll geöffnet hat, und zum Erzeugen eines entsprechenden zweiten elektrischen Signals,
eine Einrichtung zum Berechnen des Reflexionsfaktors der

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Filmoberfläche aus dem in der ersten Speichereinrichtung gespeicherten ersten elektrischen Signal und dem zweiten elektrischen Signal und zum Erzeugen eines sich hierauf beziehenden elektrischen Signals,

eine Einrichtung zur Veranlassung einer Zündung der Elektronenblitzeinheit, um mit der Lichtemission nach Erzeugung des zweiten elektrischen Ausgangssignals zu beginnen, eine dritte Meßeinrichtung zur Messung der an der Filmoberfläche während der Lichtemission durch die Blitzeinheit reflektierten Lichtmenge und zum Erzeugen eines dieser entsprechenden dritten elektrischen Ausgangssignals und eine Einrichtung zum Abschalten der Lichtemission der Blitzeinheit, wenn das dritte elektrische Ausgangssignal einen vorbestimmten Wert entsprechend dem Ausgangssignal der Reflexionsfaktorberechnungseinrichtung erreicht.
2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Speichereinrichtung zum Speichern des zweiten elektrischen Ausgangssignals der zweiten Meßeinrichtung vorgesehen ist.
3. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Meßeinrichtung die Intensität des vom Objekt herrührenden und durch das Aufnahineobjektiv der Kamera gegangenen Lichtes mißt.

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4. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der ersten Meßeinrichtung erzeugte erste elektrische Ausgangssignal proportional zum Logarithmus der Objekthelligkeit ist, daß das von der zweiten Meßeinrichtung erzeugte zweite elektrische Ausgangssignal proportional zum Logarithmus der Intensität des vom Objekt herrührenden Lichtes ist und daß die den Reflexionsfaktor berechnende Einrichtung die Differenz zwischen erstem und zweitem elektrischen Ausgangssignal bestimmt.

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