DE2844339C2

DE2844339C2 -

Info

Publication number: DE2844339C2
Application number: DE2844339A
Authority: DE
Inventors: Kazuya Tokio/Tokyo Jp Hosoe; Tokuichi Yokohama Kanagawa Jp Tsunekawa; Makoto Tokio/Tokyo Jp Masunaga; Toshio Kodaira Tokio/Tokyo Jp Sakane
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-10-12
Filing date: 1978-10-11
Publication date: 1989-11-16
Also published as: DE2844339A1; US4320948A; US4264161A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfas sung und Auswertung einer Relativbewegung zwischen einem zu photographierenden Objekt und einer Kamera, mit einer von einem optischen Objektivsystem mit einem Objektivbild beaufschlagten photoelektrischen Sensoranordnung aus einer Anzahl von Sensorelementen, die jeweils ein der Helligkeit eines Objektbildbereichs entsprechendes elektrisches Aus gangssignal abgeben, und einer Meßschaltung, die in Abhän gigkeit von den Ausgangssignalen der photoelektrischen Sensoranordnung eine Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera ermittelt.

Bekanntermaßen ist die Verschlußzeit bei Kameras ein maß gebender Belichtungsfaktor, da sie in engem Zusammenhang mit möglichen Bewegungen eines Objekts oder der Kamera steht und schnelle Bewegungen kurze Verschlußzeiten erfor dern. Eine in Abhängigkeit von der visuellen Beurteilung eines Motivs durch die photographierende Person festgeleg te Verschlußzeit ist jedoch in der Regel nicht optimal gewählt. Hingegen wird bei Kameras mit automatischer Be lichtungssteuerung die Verschlußzeit unabhängig von den Absichten der photographierenden Person oder etwaigen Objektbewegungen ermittelt, so daß auch in diesem Falle nicht immer eine korrekte Belichtung erzielbar ist oder der automatisch eingestellte Verschlußzeitwert wiederum manuell verändert werden muß.

Aus der US-PS 33 99 307 ist daher bereits eine automati sche Belichtungssteuerung mit einer Vorrichtung der ein gangs genannten Art zur Erfassung und Auswertung einer Relativbewegung zwischen einem zu photographierenden Ob jekt und der Kamera bekannt, mit deren Hilfe in Abhängig keit von der ermittelten Relativbewegung Verschlußzeit und Blende automatisch steuerbar sind. Hierbei ist vor einer vom optischen Objektivsystem der Kamera mit einem Objekt bild beaufschlagten photoelektrischen Sensoranordnung ein Gitter mit lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereichen zur Bewegungserfassung angeordnet. Vom Ausgangs signal der in Form einer Photozelle bzw. Photowiderstands anordnung vorgesehenen photoelektrischen Sensoranordnung wird eine monostabile Kippstufe getriggert, deren Aus gangssignal dann von einem Integrator integriert wird. Bei Auftreten einer Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera wird auf diese Weise ein Wechselspannungssignal mit einer der Relativbewegung entsprechenden Frequenz zum Triggern der monostabilen Kippstufe gewonnen, deren Ausgangssignal sodann vom Integrator zu einem Gleichspannungssignal mit einem der Frequenz des Wechselspannungssignals und damit der Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera entspre chenden Pegel umgesetzt wird.

Bei einer solchen Relativbewegungserfassung zwischen Ob jekt und Kamera kann jedoch eine Fehldetektion aufgrund periodischer oder zufallsbedingter Schwankungen der Ob jekthelligkeit auftreten. Befindet sich z. B. das Aufnah meobjekt in einem von Leuchtstoffröhren beleuchteten Raum, treten aufgrund dieser Beleuchtung periodische Objekthel ligkeitsschwankungen auf, so daß die photoelektrische Sensoranordnung ein Wechselspannungssignal mit einer der Schwankungsfrequenz der Objekthelligkeit entsprechenden Frequenz auch dann erzeugt, wenn keine Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera auftritt. Obwohl diese Situa tion einen Extremfall darstellt, zeigt ein solches Bei spiel, daß Objekthelligkeitsschwankungen eine Fehldetek tion zur Folge haben können. Darüber hinaus kann jedoch auch ein spezifisches Muster des Objektbildes eine korrek te Ermittlung einer Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera unmöglich machen, da z. B. bei Verwendung von gemäß der US-PS 33 99 307 in Betracht gezogenen Photowiderstän den als photoelektrische Sensorelemente die Änderung des Gesamtwiderstandswerts der Sensoranordnung gleich der Summe von Änderungen der Widerstandswerte der jeweiligen Objektbildbereiche ist, so daß sich bei einem relativ häu fig auftretenden Objektbild mit einem komplexen Muster von hellen und dunklen Bereichen trotz einer vorhandenen Rela tivbewegung zwischen Objekt und Kamera die dadurch auftre tenden Änderungen der Widerstandswerte der einzelnen Ob jektbildbereiche aufheben können und demzufolge keine oder nur eine geringfügige Änderung des Gesamtwiderstandswerts auftritt. In einem solchen Falle ist somit die Ermittlung einer Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera nicht mehr möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung der eingangs genannten Art zur Erfassung und Auswertung einer Relativbewegung zwischen einem zu photo graphierenden Objekt und einer Kamera derart auszugestal ten, daß unabhängig von Objekthelligkeitsschwankungen und dem jeweiligen Objektmuster eine zuverlässige Relativbewe gungsermittlung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßschaltung eine erste Auswerteschaltung, die durch Nor mierung der Ausgangssignale der photoelektrischen Sensor anordnung ein die Lage der Mitte der vom optischen Objek tivsystem auf der photoelektrischen Sensoranordnung gebil deten Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes angeben des Auswertungssignal erzeugt, und eine zweite Auswerte schaltung aufweist, die durch zeitlich aufeinanderfolgende Ermittlung der Auswertungssignale Veränderungen der Lage der Mitte der auf der photoelektrischen Sensoranordnung gebildeten Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes zur Feststellung einer Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera erfaßt.

Ähnlich der Ermittlung des Massenmittelpunktes bzw. Schwerpunktes eines Objekts mit verteilter Masse wird auf diese Weise nur die Lage der Mitte der vom optischen Objektivsystem auf der photoelektrischen Sensoranordnung gebildeten Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes zur Ermittlung einer etwaigen Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera ausgewertet, da die Mitte der Lichtintensitäts verteilung vom jeweiligen Objektmuster weitgehend unabhän gig ist und sich nicht bei Objekthelligkeitsänderungen, sondern nur bei tatsächlichen Bewegungen des Objektbildes ändert.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrie ben. Es zeigt

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Er fassung und Auswertung einer Relativbewegung zwischen einem zu photographierenden Objekt und einer Kamera als photoelektrische Sensoranord nung verwendeten Lateral-Photodiode,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des ersten Ausführungsbei spiels der Vorrichtung,

Fig. 3 ein detailliertes Schaltbild des Blockschalt bildes gemäß Fig. 2,

Fig. 4 den optischen Aufbau einer einäugigen Spiegel reflexkamera mit der Vorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung V-V gemäß Fig. 4,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer photo elektrischen Sensoranordnung für die Vorrich tung gemäß Fig. 2,

Fig. 7 die Anordnung der photoelektrischen Sensoran ordnung gemäß Fig. 6 in einer einäugigen Spie gelreflexkamera mit der Vorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 8 ein detailliertes Schaltbild der Vorrichtung gemäß Fig. 2 bei Verwendung der photoelektri schen Sensoranordnung gemäß Fig. 6,

Fig. 9 ein Schaltbild eines Anwendungsbeispiels der Vorrichtung gemäß Fig. 8,

Fig. 10 eine graphische Darstellung zur Veranschau lichung der Bestimmung der Belichtungszeit in Abhängigkeit von der Erfassung und Auswertung einer Relativbewegung zwischen Objekt und Ka mera,

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Kamera mit automatischer Belichtungs steuerung in Abhängigkeit von der Erfassung und Auswertung einer Relativbewegung zwischen Ob jekt und Kamera,

Fig. 12 ein detailliertes Schaltbild des Blockschalt bildes gemäß Fig. 11,

Fig. 13 ein Blockschaltbild der gesamten Steuereinrich tung einer Kamera, bei der ein zweites Ausfüh rungsbeispiel der Vorrichtung zur Erfassung und Auswertung einer Relativbewegung zwischen einem zu photographierenden Objekt und der Kamera Verwendung findet,

Fig. 14 eine graphische Darstellung zur Veranschau lichung einer Auslesefolge von Ausgangssignalen eines weiteren Ausführungsbeispiels einer pho toelektrischen Sensoranordnung, die bei der Steuereinrichtung gemäß Fig. 13 Verwendung findet,

Fig. 15 ein Blockschaltbild eines automatischen Belich tungssteuerteils der Steuereinrichtung gemäß Fig. 13,

Fig. 16 eine Teilschnittansicht eines integrierten Schaltkreises, der die gesamte Schaltungsanord nung der Steuereinrichtung gemäß Fig. 13 in integrierter Bauweise umfaßt, und

Fig. 17 eine schematische Schnittansicht einer einäugi gen Spiegelreflexkamera mit der Steuereinrich tung gemäß Fig. 13.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 näher auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Erfassung und Auswertung einer Relativbewegung zwi schen einem zu photographierenden Objekt und einer Kamera eingegangen, bei dem als vom Objektbild beaufschlagte photoelektrische Sensoranordnung eine Lateral-Photodiode der aus der US-PS 37 42 223 bekannten Art Verwendung findet.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist eine typische Lateral-Photodiode grundsätz lich so aufgebaut, daß zwischen eine p-Zone A und eine n-Zone C eine eigenleitende i-Zone B geschichtet ist, während an der rechten und der linken Seite der n-Zone C Anschlußelektroden TCa und TCb ausgebildet sind. Ein Strom Ia, der bei Einfall eines Lichtstrahls Pd auf eine bestimmte festgelegte Stelle der p-Zone A, wie beispielsweise eine von der linken Anschlußelektrode TCa in einem Abstand S befindliche Stelle über die linke Anschlußelektrode TCa fließt, ist bei einer auf diese Weise aufgebauten Lateral-Photodiode durch Ia=Io · S/L gegeben, wobei L der Abstand zwischen der rechten und der linken Anschlußelektrode TCa und TCb ist, während Io der durch den Lichtstrahl Pd photoinduzierte Strom ist. Weiterhin ist zu diesem Zeitpunkt der über die rechte Anschlußelektrode TCb fließende Strom durch Ib=Io(L-S/L) gegeben. Daher stellt die Differenz I δ zwischen den über die Anschlußelektroden TCa bzw. TCb fließenden beiden Strömen Ia und Ib das Ausmaß der Abweichung der Lage des Auftreffens des Lichtstrahls Pd gegenüber der Lage an der p-Zone A dar, bei der Ia=Ib ist, nämlich gegenüber S=L/2 (d. h. der Mittellage an der p-Zone A). Durch Er mittlung der Differenz I w zwischen den beiden über die Anschlußelektroden TCa bzw. TCb fließenden Strömen Ia bzw. Ib kann die Lage der Mitte der Lichtintensitätsver teilung des Objektbilds als Abstand von der Mittellage im streifenförmigen Lichtmeßbereich der Lateral-Photodiode erfaßt werden, wobei durch Differenzierung der Differenz I δ der vorstehend genannten Ströme Ia-Ib das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit der Abweichung der Mitte der Lichtintensitäts verteilung erfaßt werden kann, wenn sich das Objektbild im Lichtmeßbereich der Lateral-Photo diode bewegt.

Da die Summe Is der beiden vorstehend genannten Ströme Ia und Ib dem photoinduzierten Strom Io und daher der Stärke des einfallenden Lichtstrahls Pd entspricht, kann die Strom-Differenz I δ durch Teilen durch den Summenstrom Is auf die Stärke des Einfallichts bzw. des einfallenden Lichtstrahls Pd "normiert" werden, so daß keine Beeinflussung durch Schwan kungen der Objekthelligkeit mehr gegeben ist und damit die Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbilds erfaßt werden kann.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, wobei die Bewegungs erfassung unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Lateral-Photodiode erfolgt.

In Fig. 2 bezeichnen LEP _V und LEP _H Lateral- Photodioden mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau und den vorstehend beschriebenen Eigenschaften, die in einer Bildebene eines Abbildungsobjektivs 1 entsprechenden Positionen angeordnet sind und über einen Strahlenteiler 2 mit einem Objektbild beaufschlagt werden. Dabei soll die Lateral-Photodiode LEP _V die Be wegung des mittels des Objektivs 1 abgebildeten Objekt bilds in Vertikalrichtung erfassen, während die Lateral-Photodiode LEP _H die Bewegung des mittels des Objektivs 1 abgebildeten Objektbilds in Horizontal richtung erfassen soll. Die Lateral- Photodiode LEP _V zur Erfassung der Vertikalbewegung ist somit senkrecht zur Lateral-Photodiode LEP _H für die Erfassung der Horizontalbewegung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2 angeordnet. 3 bezeichnet eine Blende zur Steuerung der auf die Lateral-Photodioden LEP _V und LEP _H auftreffenden Lichtmenge.

Wenn dieses Ausführungsbeispiel der Vor richtung beispielsweise in eine einäugige Spiegelreflex kamera eingebaut wird, kann dies gemäß der Darstel lung in den Fig. 4 und 5 erfolgen. Bei der in diesen Figuren gezeigten Anordnung wird durch Ausbildung eines halbdurchlässigen Spiegelteils 8 a in der Mitte einer oberhalb einer Mattscheibe 7 angeordneten Kondensorlinse 8 ein Objektbild von der Matt scheibe 7 zu einer Randfläche 8 b der Kondensorlinse 8 und durch Anordnung des vorstehend genannten Abbildungsobjektivs 1 an der Randfläche 8 b sodann über ein Spiegel prisma 9 und eine Blende 3 zum Strahlenteiler 2 geführt, der geneigt hinter der Kondensorlinse 8 angebracht ist, so daß das Bild in zwei Lichtstrahlen aufgeteilt wird, die jeweils von der Lateral-Photodiode LEP _V bzw. LEP _H empfangen werden. In Fig. 4 bezeichnet 4 ein Aufnahmeobjektiv, 5 eine Aufnahmeblende, 6 einen üblichen Sucherspiegel, der um eine Achse 6 a schwenkbar ist, 10 a und 10 b einen ersten und einen zweiten Vorhang eines üblichen Schlitzverschlusses und F einen Film.

In Fig. 2 bezeichnen 11 und 12 Linearverstärker, die zur Erfassung der vertikalen Bewegung die über die Anschlußelektroden TCa bzw. TCb der Lateral-Photodiode LEP _V fließenden Ströme Ia bzw. Ib linear verstärken. 13 bezeichnet eine Subtrahierschaltung zur Bildung der Differenz der Ausgangssignale der Linear verstärker 11 und 12 mit I δ=Ia-Ib. Das Ausgangs signal der Subtrahierschaltung 13 wird dabei mittels einer Komprimierschaltung 14 logarithmisch komprimiert und mittels einer Absolutwertschaltung 15 in einen Absolut wert log |I δ| umgesetzt, wonach es einer Subtrahierschal tung 17 zugeführt wird. Mit 16 ist eine Komprimier- und Addierschaltung bezeichnet, die die Ausgangssignale der Linearver stärker 11 und 12 logarithmisch komprimiert und addiert, so daß das Ausgangssignal log Is=log (Ia+Ib) erhalten und an die Subtrahierschaltung 17 angelegt wird. Auf diese Weise gibt die Subtrahierschaltung 17 eine Spannung ab, die dem Wert log |I δ|-log Is, d. h. |I δ|/Is entspricht. Hierbei ist |I w|=|Ia-Ib|, nämlich die Abweichung der Lage der Mitte der Lichtintensitäts verteilung in Vertikalrichtung von der Mitte des Lichtmeßbereichs der Lateral- Photodiode LEP _V durch Is=Ia+Ib, nämlich die Objekt helligkeit, normiert. Auf diese Weise wird von der Subtrahierschaltung 17 ein Signal erhalten, das unabhängig von der Objekthellig keit genau der Lage der Mitte der Licht intensitätsverteilung des Objektbilds in Vertikalrichtung entspricht.

Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 17 wird an eine Differenzierschaltung 18 angelegt, von der die Veränderungsgeschwindig keit erfaßt wird. Wenn z. B. das Objektbild auf der Lateral-Photodiode LEP _V völlig stillsteht, bleibt das Ausgangs signal der Subtrahierschaltung 17 auf einem unveränderten bestimmten Pegel. Folglich ist dann das Ausgangssignal der Differenzier schaltung 18 gleich Null. Wenn sich dagegen das Objektbild im Lichtmeßbereich der Lateral- Photodiode LEP _V bewegt, ändert sich das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 17, so daß die Differenzierschaltung 18 ein dem Änderungsverhältnis bzw. der Änderungsgeschwindigkeit des Ausgangssignals der Subtrahierschaltung 17 entsprechendes Signal erzeugt, d. h. ein Signal, das der Geschwindigkeit der Verschiebung des Objektbilds in Vertikalrichtung entspricht. Danach wird das Ausgangs signal der Differenzierschaltung 18 an eine Absolutwert schaltung 19 angelegt, durch die der Absolutwert ge wonnen wird. Das Ausgangssignal der Ab solutwertschaltung 19 stellt somit das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit der Verschiebung des Objektbilds in Vertikalrichtung dar.

Die zugehörige Auswerteschaltung für die Lateral- Photodiode LEP _H zur Horizontalverschiebungs-Er fassung ist in gleichartiger Weise aufgebaut. In Fig. 2 entsprechen Schaltungsblöcke 11′ bis 19′ den vor stehend erläuterten Schaltungsblöcken 11 bis 19 und haben den gleichen Aufbau. Daher stellt das Ausgangs signal des letzten Schaltungsblocks, nämlich der Absolut wertschaltung 19′ bei den Horizontalverschiebungs-Er fassungsblöcken 11′ bis 19′ das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit der Verschiebung des Objekt bilds in Horizontalrichtung dar.

20 bezeichnet eine Addierschaltung zur Addition der Ausgangssignale der beiden Absolutwert schaltungen 19 und 19′, 21′ eine Spitzenwert-Halteschal tung, die den Spitzenwert des Ausgangssignals der Addier schaltung 20 festhält bzw. speichert, und 22 eine Puffer schaltung als Ausgangsschaltung, durch deren Ausgangs signal V _M das Ausmaß bzw. die Geschwindig keit einer Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera in einer beliebigen Richtung dargestellt wird.

Ferner bezeichnet 23 eine Addierschaltung zur Bildung der Summe der Ausgangssignale der vorstehend genannten beiden Komprimier- und Addierschaltungen 16 und 16′, während 24 eine Meßwerk-Steuerschaltung zur Ansteuerung eines Meßwerks 25 für die Verstellung der Blende 3 bezeichnet. Durch diese Schaltungen wird eine Sättigung der Linearverstärker 11, 12, 11′ und 12′ durch Steuerung der auf die Lateral-Photodioden LEP _V und LEP _H fallenden Licht menge vermieden.

Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung wird somit das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit einer Relativbe wegung zwischen Objekt und Kamera in einer beliebigen Richtung erfaßt. Nachstehend werden anhand von Fig. 3 die Schaltungsblöcke 11 bis 23 der in Fig. 2 gezeigten Schaltung in Einzelheiten erläutert.

In Fig. 3 entspricht die Schaltung 26 den Schaltungs blöcken 11 bis 19 gemäß Fig. 2. In der Schaltung 26 dient eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 1 und einem Widerstand R 1 zur linearen Verstärkung des über die eine Anschlußelektrode TCa der Lateral-Photodiode LEP _V fließenden Stroms Ia und entspricht dem Linearverstärker 11. Ferner dient eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 2 und einem Widerstand R 2 zur linearen Verstärkung des über die zweite Anschlußelektrode TCb der Lateral-Photodiode LEP _V fließenden Stroms Ib und entspricht dem Linearverstärker 12. Eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 3 und Widerständen R 3, R 4, R 5 und R 6 dient zur Bildung der Differenz zwischen den Ausgangssignalen der Rechenver stärker A 1 und A 2 und entspricht der Subtrahierschaltung 13. Eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 4, einem Widerstand R 7 und Dioden D 1 und D 2 dient zum logarithmi schen Komprimieren und Verstärken des Ausgangssignals des Rechenverstärkers A 3 und entspricht der Komprimier schaltung 14. Eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 5, Widerständen R 8, R 9, R 10 und R 11 und Dioden D 3 und D 4 dient zur Bildung des Absolutwerts des Ausgangs signals des Rechenverstärkers A 4 und entspricht der Absolutwertschaltung 15. Eine Schaltung aus einem Rechen verstärker A 6, Widerständen R 12 und R 13 und einer Diode D 5 dient zum logarithmischen Komprimieren und Addieren der Ausgangssignale der Rechenverstärker A 1 und A 2 und entspricht der Komprimier- und Addierschaltung 16. Eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 7 und Wider ständen R 14, R 15, R 16 und R 17 dient zur Subtraktion des Ausgangssignals des Rechenverstärkers A 6 und entspricht der Subtrahierschaltung 17. Eine Schaltung aus einem Rechen verstärker A 8, Widerständen R 18 und R 19 und Kondensatoren C 1 und C 2 dient zum Differenzieren des Ausgangssignals des Rechenverstärkers A 7 und entspricht der Differenzier schaltung 18. Schließlich dient eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 9, Widerständen R 20, R 21, R 22 und R 23 und Dioden D 6 und D 7 zur Bildung des Absolutwerts des Ausgangssignals des Rechenverstärkers A 8 und entspricht der Absolutwertschaltung 19.

Die mit 27 bezeichnete Schaltung entspricht den Schaltungsblöcken 11′ bis 19′ gemäß Fig. 2, wobei die Schal tung in der gleichen Weise wie die vorstehend beschriebene Schaltung 26 aufgebaut ist. Die zeichnerische Darstellung der Schaltung ist daher entfallen.

Eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 10 und Widerständen R 24, R 25 und R 26 dient zur Addition des Ausgangssignals des Rechenverstärkers A 9 der Schaltung 26 und des Ausgangs signals eines die Absolutwertschaltung 19′ der Schaltung 27 bildenden Rechen verstärkers und entspricht der Addierschaltung 20. Eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 11, einer Diode D 8, einem Kondensator C 3 und normalerweise offenen Schaltern SW 1 und SW 2 dient zum Halten bzw. Speichern des Spitzen werts des Ausgangssignals des Rechenverstärkers A 10 und entspricht der Spitzenwert-Halteschaltung 21.

Der Schalter SW 1 ist ein Eingabesteuer schalter für die Eingabe des Ausgangssignals des Rechen verstärkers A 10, während der Schalter SW 2 ein Löschschal ter zum Löschen des vom Kondensator C 3 gespeicherten Werts ist. Die Schalter SW 1 und SW 2 sind beispielsweise mit einem Kameraauslöseknopf 28 mit zwei Betätigungsstufen in der Weise ge koppelt, daß in der ersten Betätigungsstufe des Auslöseknopfs 28 der Lösch-Schalter SW 2 für einen Moment (zur Löschung des vom Kondensator C 3 gespeicherten Werts) geschlossen und wieder geöffnet wird, wonach der Eingabesteuer-Schalter SW 1 (zum Speichern des Spitzenwerts des Ausgangssignals des Rechenverstärkers A 10 mittels des Kondensators C 3) geschlossen wird, während zugleich in der zweiten Betätigungsstufe des Auslöseknopfs 28 der Schalter SW 1 geöffnet wird. Hierbei ist der Auslöseknopf 28 mechanisch so ausge legt, daß unabhängig davon, wie schnell versucht wird, ihn zu betätigen, immer eine Zeitverzögerung von mindestens einigen 10 ms zwischen der ersten und der zweiten Betätigungsstufe besteht.

Ein Rechenverstärker A 12 ist ein Pufferverstärker, der der Pufferschaltung 22 entspricht und dazu dient, das vorstehend genannte Signal V _M abzugeben, das das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit der Relativbewegung des Objektbilds in irgend einer Richtung darstellt.

Eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 13 und Widerständen R 27, R 28 und R 29 dient zum Addieren des Aus gangssignals des Rechenverstärkers A 6 der Schaltung 26 und des Ausgangssignals eines Rechenverstärkers, der die vorstehend genannte Komprimier- und Addierschaltung 16′ bildet.

Diese Schaltung entspricht der Addier schaltung 23, wobei der Rechenverstärker A 13 sein Ausgangssignal an die Steuerschal tung 24 abgibt.

Nachstehend wird anhand der Fig. 6 bis 8 ein weiteres Ausführungsbei spiel der photoelektrischen Sensoranordnung beschrieben, bei dem anstelle der Lateral-Photodioden LEP _V und LEP _H acht Photo dioden verwendet werden, wobei die gleiche Wirkung wie bei Verwendung der Photodioden LEP _V und LEP _H erzielt wird. Fig. 6 zeigt schematisch den Aufbau der photoelektrischen Sensoranordnung, die mit 29 bezeichnet ist und acht Photo dioden PD 1 bis PD 8 umfaßt, die gemäß der Darstellung in der Zeichnung angeordnet sind. Hierbei sind Photodioden PD 1 und PD 2, PD 3 und PD 4, PD 5 und PD 6 sowie PD 7 und PD 8 paarweise dicht nebeneinander angeordnet, wobei das Photodiodenpaar PD 1 und PD 2 sowie das Photodiodenpaar PD 3 und PD 4 auf einer Grundplatte 29′ mit einem Abstand bzw. Zwischenraum d in Horizontalrichtung angeordnet sind, während das Photodiodenpaar PD 5 und PD 6 sowie das Photo diodenpaar PD 7 und PD 8 an der Grundplatte 29′ mit einem Abstand d in Vertikalrichtung angeordnet sind. Folglich dienen die Photodiodenpaare PD 1 bis PD 4 zur Erfassung der Horizontalverschiebung des Objektbilds, während die Photodiodenpaare PD 5 bis PD 8 zur Erfassung der Vertikal verschiebung des Objektbilds dienen. Falls die Abmessungen einer jeden Photodiode beispielsweise 1 mm×2 mm sind, wird hierbei der Abstand d zu 3 bis 4 mm gewählt.

Bei Verwendung in Verbindung mit einer einäugigen Spiegelreflexkamera ist es möglich, die photoelektrische Sensoranordnung 29 gemäß der Darstellung in Fig. 7 anzuordnen, das heißt, bei der in Fig. 5 gezeigten Anordnung wird anstelle der Lateral-Photodioden LEP _V und LEP _H sowie des Strahlen teilers 2 die photoelektrische Sensoranordnung 29 angebracht.

Nachstehend wird das Prinzip der Relativbewegungserfassung mit Hilfe der photo elektrischen Sensoranordnung 29 erläutert. Es sei angenommen, daß auf der photoelektrischen Sensoranordnung 29 mittels des Abbildungs-Objektivs 1 ein Objektbild abgebildet wird. Der Ausgangsstrom der Photodioden PD 1 bis PD 8 stellt dabei die Helligkeit des zugehörigen Teilbe reichs dar. Beispielsweise stellt der Differenzstrom I δ zwischen den Ausgangsströmen der Photodioden PD 1 und PD 3 den Unterschied der Helligkeit von zwei Bildbereichen dar, die voneinander den Abstand d in Horizontalrichtung aufweisen. Andererseits kann die Differenz I δ dahingehend bewertet werden, daß sie das Ausmaß der Abweichung der Mitte der Licht intensitätsverteilung des Objektbilds von der Mitte CE (Fig. 6) der photoelektrischen Sensoranordnung 29 darstellt. Somit wird die Differenz I δ in bezug auf die Ob jekthelligkeit normiert, wenn die Differenz I δ durch die Summe Is der Ausgangsströme der Photodioden PD 2 und PD 4 geteilt wird. Auf diese Weise kann die Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbilds in Horizontalrichtung völlig frei von Beeinflussungen aufgrund von Schwan kungen der Objekthelligkeit ermittelt werden.

Ferner kann bei den Photodioden PD 5 bis PD 8 die Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbilds in Vertikalrichtung völlig frei von einer Beeinflussung aufgrund von Schwankungen der Objekt helligkeit ermittelt werden, indem die Diffe renz I δ zwischen den Ausgangsströmen der Photodioden PD 5 und PD 7 durch die Summe Is der Ausgangsströme der Photodioden PD 6 und PD 8 geteilt wird.

Nachstehend wird anhand von Fig. 8 eine konkrete Schaltungsanordnung der Vorrichtung zur Erfassung des Ausmaßes oder der Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera mit Hilfe der vorstehend beschriebenen photoelektrischen Sensoranordnung 29 erläutert.

In dieser Figur ist die insgesamt mit 30 bezeichnete Schaltung eine Horizontalverschiebungs-Erfassungsschal tung für die Photodioden PD 1 bis PD 4 der photoelektrischen Sensoranordnung 29. In der Schaltung 30 dient eine von einem Rechenverstärker A 14 und Dioden D 9 und D 10 gebildete Schaltung zur Gewinnung der Differenz I δ zwischen den Ausgangsströmen der Photodioden PD 1 und PD 3, wobei die Photodioden PD 1 und PD 3 gegenpolig parallel zwischen die beiden Eingänge des Rechenverstärkers A 14 ge schaltet sind. Das Ausgangssignal des Rechenverstärkers A 14 wird mittels einer Schaltung aus einem Rechenverstär ker A 5, Widerständen R 8 bis R 11 und Dioden D 3 und D 4 auf gleichartige Weise wie im Falle der Absolutwertschaltung, 15 oder 15′ der in Fig. 2 gezeigten Schaltung normiert, um log |I δ| zu erhalten. Eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 15 und einer Diode D 11 dient zur Bildung der Summe Is der Ausgangsströme der Photodioden PD 2 und PD 4 in logarithmisch komprimierter Form als log Is, wobei die Photodioden PD 2 und PD 4 in gleicher Rich tung zwischen die beiden Eingänge des Rechenver stärkers A 15 parallel geschaltet sind. Dadurch entspricht diese Schaltung der Komprimier- und Addierschaltung 16 oder 16′ der in Fig. 2 gezeigten Schaltung. Das Ausgangssignal des Rechenverstärkers A 15 wird zusammen mit dem Ausgangssignal des Rechenverstärkers A 5 einer Schaltung zugeführt, die auf die gleiche Weise wie die Subtrahierschaltungen 17 oder 17′ vom Rechenverstärker A 7 und den Widerständen R 14 bis R 17 gebildet wird. Folg lich gibt wie beim ersten Aus führungsbeispiel der Rechenverstärker A 7 eine Spannung ab, die log |I δ|-log Is, bzw. |I δ|/Is entspricht und damit das Ausmaß der Abweichung der Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des auf der photo elektrischen Sensoranordnung 29 abgebildeten Objektbilds in Horizontalrichtung von der Mitte CE (Fig. 6) der photo elektrischen Sensoranordnung 29 darstellt, wobei der Wert durch die Objekthelligkeit (Is) normiert ist, so daß die Lage der Mitte der Licht intensitätsverteilung unabhängig von Schwankungen der Objekthellig keit ermittelt wird. Hierbei wird das Ausgangssignal des Rechenverstärkers A 7 zur Ermittlung der Veränderungsgeschwindigkeit an eine Schaltung angelegt, die wie im Falle der Differenzierschal tung 18 oder 18′ aus dem Rechenverstärker 8, den Wider ständen R 18 und R 19 und den Kondensatoren C 1 und C 2 besteht, während der Absolutwert des Ausgangssignals des Rechenverstärkers A 8 von einer Schaltung aus dem Rechenverstärker A 9, den Widerständen R 20 und R 23 und den Dioden D 6 und D 7 auf die gleiche Weise wie bei der Absolutwertschaltung 19 oder 19′ der in Fig. 2 gezeigten Schaltung gebildet wird, so daß schließlich der Rechen verstärker A 9 ein Signal abgibt, das dem Ausmaß bzw. der Geschwindigkeit der Verschiebung des Objektbilds in Horizontalrichtung entspricht.

Die insgesamt mit 31 bezeichnete Schaltung ist eine Vertikalverschiebungs-Erfassungsschaltung für die Photo dioden PD 5 bis PD 8 der photoelektrischen Sensoranordnung 29, die wie die Horizontalverschiebungs-Erfassungsschaltung 30 aufgebaut ist, so daß eine Darstellung der Schaltung entfallen ist.

Die vorstehend beschriebenen Schaltungen 30 und 31 geben somit Signale ab, die dem Ausmaß bzw. der Geschwindigkeit einer Verschiebung des Objektbilds in Horizontalrichtung bzw. Vertikalrichtung entsprechen. Diese beiden Ausgangssignale werden mit Hilfe einer auf die gleiche Weise wie die Addierschaltung 20 der in Fig. 2 gezeig ten Schaltung aus dem Rechenverstärker A 10 und den Wider ständen R 24 bis R 26 bestehenden Schaltung addiert, so daß der Rechenverstärker A 10 ein Signal abgibt, das das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit der Ver schiebung des Objektbilds in einer beliebigen Richtung darstellt. Das Ausgangssignal des Rechenverstärkers A 10 wird an eine Schaltung abge geben, die auf die gleiche Weise wie die Spitzenwert- Halteschaltung 21 der Schaltung nach Fig. 2 aus dem Rechenverstärker A 11, der Diode D 8, dem Kondensator C 3 und den Schaltern SW 1 und SW 2 besteht. Von dieser Schaltung wird der Spitzenwert (im Kondensator C 3) gespeichert und dann über den der Pufferschaltung 22 der in Fig. 2 gezeigten Schaltung entsprechenden Pufferverstärker A 12 abgegeben, so daß mit Hilfe des Ausgangssignals V _M des Pufferverstärkers A 12 das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit einer Verschiebung des Objektbilds in einer beliebigen Richtung angezeigt wird.

Bei dem in den Fig. 6 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiel wird somit anstelle der Lateral-Photodioden LEP _V und LEP _H des ersten Ausführungsbeispiels die photoelektrische Sensoranordnung 29 gemäß der Darstellung in Fig. 6 mit der gleichen Wirkung wie beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet.

Nachstehend wird ein Anwendungsbeispiel der Vorrichtung gemäß Fig. 8 anhand von Fig. 9 erläutert. Im Falle dieses Anwendungsbeispiels wird die Bildebene bzw. Bildfläche in eine Mehrzahl von Teilebenen aufgeteilt, in denen mittels eines mit 32 bezeichneten Er fassungssystems die Bewegungserfassung erfolgt. Nachdem die Ausgangssignale jeweiliger Erfassungssysteme unterschiedlich gewichtet worden sind, werden zur Bewertung des Ausmaßes bzw. der Geschwindigkeit der gesamten Verschie bung des Objektbilds sämtliche Ausgangssignale addiert, wobei die einzelnen Verschiebungs-Ausmaße oder -Geschwin digkeiten der Bildteile in jeweiligen Teilflächen in Betracht gezogen werden.

In Fig. 9 bezeichnet IP eine Abbildungsebene des Abbildungs-Objektivs 1, die hier in fünf Teilebenen bzw. Teilflächen A, B, C, D und E aufgeteilt ist, welchen jeweils Erfassungssysteme 32 A, 32 B, 32 C, 32 D und 32 E mit der gleichen Wirkung und dem gleichen Aufbau wie das insgesamt mit 32 be zeichnete Erfassungssystem zugeordnet sind, so daß das Verschiebungsausmaß bzw. die Verschiebungsgeschwin digkeit des Bildbereichs in einer jeden Teilfläche unab hängig von einer anderen erfaßt wird. Nachdem mit Hilfe von Einstellwiderständen VR 1, VR 2, VR 3, VR 4 und VR 5 die Ausgangssignale der jeweiligen Erfassungssysteme 32 A bis 32 E unterschiedlich gewichtet worden sind, werden sämtliche Ausgangssignale mit Hilfe einer Addier schaltung aus einem Rechenverstärker A 16 und einem Wider stand R 30 addiert. Das Ausgangssignal der Addier schaltung, d. h. des Rechenverstärkers A 16, wird mit Hilfe einer invertierenden Verstärkerschaltung aus einem Rechenverstärker A 17 und Widerständen R 31 und R 32 in vertiert und verstärkt und danach an die Spitzenwert- Halteschaltung 21 nach Fig. 2 aus dem Rechenverstärker A 11, der Diode D 8, dem Kondensator C 3 und den Schaltern SW 1 und SW 2 angelegt, so daß der Spitzenwert gespeichert und über den Pufferverstärker A 12 als Signal V _M abge geben wird. Folglich gibt das Ausgangssignal V _M des Pufferverstärkers A 12 die Verschiebungsgeschwindigkeit des Objektbilds als Ganzes an, wobei die jeweilige Verschiebungsgeschwindigkeit in den Bildbereichen A bis E der Abbildungs ebene IP in Betracht gezogen ist.

Hierbei wird die Gewichtung statistisch bestimmt, indem die Mitte der Abbildungs ebene IP nämlich die Teilfläche C, am stärksten gewichtet wird, was für ein Gerät wie eine Kamera zweckmäßig ist, bei welcher das Bild des Haupt objekts häufig in der Mitte der Bildebene liegt.

Nachstehend wird ein Beispiel für eine automatische Belichtungssteuerung bei einer Kamera mit Hilfe des Ausgangssignals der vorstehend beschriebenen Bewegungserfassungsvorrichtung erläutert.

Zunächst wird anhand der graphischen Darstellung gemäß Fig. 10 das bei dieser automatischen Belichtungssteuerung verwendete Verfahren zur Festlegung der Belichtungs zeit erläutert. Es sei angenommen, daß die Kamera ein Objektiv mit einem maximalen Belichtungsblenden wert F=1,4 und einem minimalen Belichtungsblendenwert F=16 sowie eine Verschlußeinrichtung mit einer kleinsten Belichtungszeit von 1/1000 s und einer größten Belichtungs zeit von 1 s hat.

Wenn nun der Lichtwert des aufzu nehmenden Objekts beispielsweise EV=15 ist, werden aufgrund des maximalen Belichtungsblenden werts Av max (F=1,4) und des minimalen Belichtungsblenden werts Av min (F=16) die kürzeste Belichtungszeit Tv′′min (=1/16 000 s) und die längste Belichtungszeit Tv′′max (=1/125 s) zur Erzielung einer geeigneten Belichtung errechnet. Danach werden die kürzeste Belichtungszeit Tv′min (=1/1000 s) und die längste Belichtungszeit Tv′max (=1 s), die mit tels der Verschlußeinrichtung steuerbar sind, mit dem Rechenergebnis Tv′′min-Tv′′max in der Weise verglichen, daß in dem verwendbaren Verschlußzeit- Blenden-Bereich innerhalb der gestrichelten Linie in Fig. 10 die kürzeste Belichtungszeit Tv min (=1/1000 s) und die längste Belichtungszeit Tv max (=1/125 s) für EV=15 bestimmt werden.

Ferner sei angenommen, daß eine vom Photographen vorgewählte Belichtungszeit Tv′ und eine vom Ausgangssignal V _M der Bewegungserfassungs vorrichtung zur Erzielung eines scharfen Bilds des sich bewegenden Objekts bestimmte Belichtungszeit Tv _M ist. Im Falle Tv _M<Tv′ wird Tv _M gewählt, während im Falle Tv _M<Tv′ der Wert Tv′ gewählt wird.

Daher wird der gewählte Wert Tv _M oder Tv′ mit dem vorstehend genannten Belichtungszeitbereich Tv min (=1/1000 s) bis Tv max (=1/125 s) verglichen, um festzustellen, ob Tv _M-Tv′ innerhalb des Zeitbereichs Tv min bis Tv max liegt. Falls sich erweist, daß der gewählte Wert Tv _M oder Tv′ innerhalb des Bereichs Tv min bis Tv max liegt, wird Tv _M oder Tv′ als Belichtungszeit Tv der Kamera verwendet. Wenn dagegen der gewählte Wert Tv _M oder Tv′ größer als Tv max ist, wird Tv max verwendet, während, wenn Tv _M oder Tv′ kleiner als Tv min ist, der Wert Tv min als Belichtungszeit Tv verwendet wird.

Es sei nun angenommen, daß Tv′=1/60 s ist, während Tv _M=Ta=1/250 s ist. In diesem Fall ist Tv _M<Tv′ und Tv max (=1/125 s)<Tv _M<Tv min (=1/1000 s), so daß Tv _M als Belichtungszeit Tv verwendet wird. Hierbei ist hinzuzufügen, daß die Belichtungsblende auf F=11 ge steuert wird.

Wenn dagegen Tv _M=Tb=1/30 s ist, ist Tv _M< Tv′, so daß Tv′ gewählt wird. Jedoch ist Tv′<Tv max (=1/125 s), so daß Tv max als Belichtungszeit Tv verwen det wird. Hierbei wird die Belichtungsblende auf F=16 gesteuert.

Es sei nun angenommen, daß Tv _M=Tc=1/2000 s ist. In diesem Fall ist Tv _M<Tv′, so daß Tv _M gewählt wird. Jedoch ist zu diesem Zeitpunkt Tv _M<Tv min (=1/1000 s), so daß Tv min als Belichtungszeit Tv verwendet wird.

Nachstehend wird ein Belichtungssteuersystem zur auto matischen Steuerung der Belichtung einer Kamera auf die vorstehend beschriebene Weise anhand von Fig. 11 erläutert.

In Fig. 11 bezeichnet 33 eine Lichtmeßschaltung nach dem herkömmlichen TTL-Prinzip für eine einäugige Spiegelreflex kamera. Das Ausgangssignal der Lichtmeßschaltung 33 kann mit Bv-Avo-Avc angegeben werden, wobei mit Bv die Ob jekthelligkeit, mit Avo der Offenblendenwert und mit Avc eine Blendenkompensations-Information für das Aufnahmeobjektiv bezeichnet ist. Mit 35 ist eine erste Rechenschaltung zur Durchführung der Berechnung

- (Bv - Avo - Avc) - (Sv + Avo + Avc) = - (Bv - Sv)

aufgrund des Ausgangssignals der Lichtmeßschaltung 33 und einer von einer Einstellschaltung 34 gelieferten Filmempfindlichkeits-Information Sv, des Offenblendenwerts Avo und der Blendenkompen sations-Information Avc bezeichnet. Mit 36 ist eine zweite Rechenschal tung zur Bestimmung der kürzesten und der längsten Be lichtungszeit Tv′′min bzw. Tv′′max bezeichnet. Dies erfolgt in Abhängigkeit vom Ausgangs signal - (Bv+Sv) der ersten Rechenschaltung 35 sowie dem Offenblendenwert Avo und dem Minimalbe lichtungs-Blendenwert Av min, die von der Einstellschaltung 34 geliefert werden. 37 bezeichnet eine dritte Rechenschaltung zur Bestimmung der kürzesten und der längsten Belichtungszeit Tv min und Tv max inner halb des verfügbaren Verschlußzeit-Blenden-Bereichs gemäß Fig. 10, und zwar aufgrund der Ausgangssignale Tv′′min und Tv′′max der zweiten Rechen schaltung 36 sowie der von der Einstellschaltung 34 eingegebenen kürzesten und längsten Belichtungszeit Tv′min bzw. Tv′max, die mittels der Verschlußeinrichtung steuerbar sind. 38 bezeichnet einen Umsetzer zur Abgabe der Belichtungs zeit Tv _M ent sprechend dem Ausgangssignal V _M der Bewegungserfassungsvorrichtung. 39 bezeichnet eine Wähl schaltung, die aus den Belichtungszeiten Tv _M und Tv′ die kürzere Belichtungszeit wählt und dabei das Ausgangs signal Tv _M des Umsetzers 38 mit dem Ausgangssignal für die vom Photographen vorgewählte Belichtungszeit Tv′ vergleicht, das von der Ein stellschaltung 34 geliefert wird. 40 bezeichnet eine Unter scheidungsschaltung für die Feststellung, welches der Aus gangssignale Tvs (=Tv _M oder Tv′) der Wählschaltung bzw. der Ausgangssignale Tv min und Tv max größer ist, und die dementsprechend Signale für die Zustände

Tvs < Tv max, Tv min < Tvs < Tv max und Tvs < Tv min

abgibt. 41 bezeichnet eine Wählschaltung, die aufgrund des Aus gangssignals der Unterscheidungsschaltung 40 einen der Werte Tvs, Tv min oder Tv max auswählt, wodurch schließ lich das Ausgangssignal der Wählschaltung 41 die bei der Bildaufnahme zu verwendende Belich tungszeit Tv ergibt, so daß mit dem Ausgangssignal Tv der Wählschaltung 41 mittels einer Verschlußsteuerschaltung 42 der Verschluß 10 a, 10 b (Fig. 4) gesteuert wird. 43 bezeichnet eine Blendenwert-Bestimmungsschaltung, die durch eine Berechnung Bv+Sv-Tv=Av aufgrund des Ausgangs signals Tv der Wählschaltung 41 und des Ausgangssignals -(Bv+Sv) der ersten Rechenschaltung 35 einen geeigneten Belichtungs-Blendenwert Av bestimmt. 44 bezeichnet eine Blendensteuerschaltung, die in Abhängigkeit vom Ausgangs signal Av der Blendenwert-Bestimmungsschaltung 43 und dem Offenblendenwert Avo sowie einer Abblend größe Δ Av′, die von der Ein stellschaltung 34 geliefert werden, dem Abblendbetrag der Blende 5 aus dem Offenblendenzustand heraus bei der Bildaufnahme steuert.

Das in Fig. 11 gezeigte Belichtungs steuersystem dient somit zur Durchführung der automatischen Belichtungssteuerung gemäß Fig. 10.

Nachstehend wird der Aufbau der in Fig. 11 gezeigten Schaltung anhand von Fig. 12 beschrieben.

In Fig. 12 bezeichnen E 1 und E 2 Stromversorgungsquellen, während Schalter SW 3 und SW 4 miteinander ge koppelte Stromversorgungsschalter sind. Eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 33, einer Diode D 12 und einer Photodiode PD 9 dient zur Ermittlung der Objekthelligkeit und entspricht der Lichtmeßschaltung 33 gemäß Fig. 11. Die Photodiode PD 9 nimmt dabei das über das (in Fig. 4 ge zeigte) Aufnahme-Objektiv 4 und die Blende 5 einfallende Objektlicht auf, so daß das Ausgangssignal des Rechenver stärkers A 33 entsprechend der vorstehenden Beschreibung durch (Bv-Avo-Avc) gegeben ist.

VR 6 bezeichnet einen veränderbaren Widerstand zur Einstellung der Filmempfindlichkeit Sv, VR 7 einen veränderbaren Widerstand zur Einstellung der Blendenkompensations- Information Avc des Aufnahmeobjektivs 4, VR 8 einen ver änderbaren Widerstand zur Einstellung des Offen blendenwerts Avo des Aufnahmeobjektivs 4, VR 9 einen ver änderbaren Widerstand zur Einstellung des Minimalbe lichtungs-Blendenwerts Av min, VR 10 einen veränderbaren Widerstand zur Einstellung der vom Photographen vorge wählten Belichtungszeit Tv′, VR 11 einen veränderbaren Widerstand, der mit der Blende 5 gekoppelt ist und das Abblendmaß Δ Av′ der Blende 5 abgibt, und VR 12 bzw. VR 13 veränderbare Widerstände für die Einstellung der kürzesten bzw. der längsten Belichtungs zeit Tv′min bzw. Tv′max, die durch die Verschlußeinrich tung gebildet werden können. Diese veränderbaren Widerstände bilden die in Fig. 11 gezeigte Einstellschaltung 34. Eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 34 und Widerständen R 35, R 36, R 37, R 38 und R 39 dient zur Ausführung der Berechnung

- (Bv - Avo - Avc) - (Sv + Avo - Avc) = - (Bv + Sv)

aufgrund des Ausgangssignals (Bv-Avo-Avc) des Rechen verstärkers A 33 und der Ausgangssignale Sv, Avc und Avo der veränderbaren Widerstände VR 6, VR 7 und VR 8 und ent spricht der ersten Rechenschaltung 35 gemäß Fig. 11. Hierbei ist mit C 4 ein Speicherkondensator zur Speicherung des über einen Schalter SW 5 zugeführten Ausgangssignals -(Bv+Sv) des Rechenverstärkers A 34 und mit A 35 ein Pufferverstärker für den vom Speicherkondensator C 4 gespeicherten Wert bezeichnet, die in der ersten Rechenschaltung 35 enthalten sind. Der Schalter SW 5 wird in der ersten Betätigungsstufe des Kamera-Auslöseknopfes 28 ge schlossen und in der zweiten Betätigungsstufe geöffnet.

Eine Schaltung aus Rechenverstärkern A 18 und A 19 sowie Widerständen R 40, R 41, R 42, R 43, R 44 und R 45 dient zur Bestimmung der kürzesten und der längsten Belichtungs zeit Tv′′min bzw. Tv′′max in Abhängigkeit vom Ausgangssignal -(Bv+Sv) des Pufferverstärkers A 35 und den Ausgangssignalen Avo und Av min der veränderbaren Widerstände VR 8 bzw. VR 9 und entspricht der zweiten Rechenschaltung 36 gemäß Fig. 11. Bei dieser Schaltung stellt das Ausgangssignal des Rechen verstärkers A 18 die kürzeste Belichtungszeit Tv′′ min dar, während das Ausgangssignal des Rechenverstärkers A 19 die längste Belichtungszeit Tv′′ max darstellt.

Eine Schaltung aus Vergleichen CP 1 und CP 2, In vertern IV 1 und IV 2 sowie Analogschaltgliedern G 1, G 2, G 3 und G 4 dient zur Bestimmung der kürzesten und der längsten Belichtungszeit Tv min bzw. Tv max innerhalb des verfügbaren Verschlußzeit-Blenden-Bereichs aufgrund der Ausgangssignale Tv′′ min und Tv′′max der Rechenverstärker A 18 bzw. A 19 sowie der Ausgangssignale Tv′min und Tv′max der veränderbaren Widerstände VR 12 und VR 13. Diese Schaltung entspricht der dritten Rechen schaltung 37 gemäß Fig. 11. Hierbei bestimmt der Vergleicher CP 1, welcher der Werte Tv′′min oder Tv′min größer als der andere ist, und zwar in der Weise, daß im Falle Tv′′min<Tv′min der Wert Tv′′min über das Analogschaltglied G 1 als Tv min abgegeben wird, während im Falle Tv′′min< Tv′min der Wert Tv′min über das Schaltglied G 2 als Tv min abgegeben wird. Auf die gleiche Weise bestimmt der Vergleicher CP 2, welcher der Werte Tv′′max oder Tv′max größer als der andere ist, und zwar in der Weise, daß im Falle Tv′′max<Tv′max der Wert Tv′′max über das Analogschaltglied G 3 als Tv max abgegeben wird, während im Falle Tv′′max<Tv′max der Wert Tv′max über das Analogschaltglied G 4 als Tv max ab gegeben wird.

Eine Schaltung aus einem Vergleicher CP 3, einem Inverter IV 3 und Analogschaltgliedern G 5 und G 6 dient zur Wahl entweder des Ausgangssignals Tv _M des Umsetzers 38 oder des Ausgangssignals Tv′ des veränderbaren Wider stands VR 10 (und zwar des kleineren Werts, d. h. der kürzeren Belichtungszeit, bei diesen beiden Ausgangssignalen) und entspricht der Wählschaltung 39 gemäß Fig. 11. Bei dieser Schaltung bestimmt der Vergleicher CP 3, welcher der Werte Tv _M oder Tv′ größer ist, und zwar in der Weise, daß im Falle Tv _M<Tv' der Wert Tv′ über das Analogschaltglied G 6 als Tvs abgegeben wird, während im Falle Tv _M<Tv′ der Wert Tv _M über das Analogschaltglied G 5 als Tvs abgegeben wird.

Der Umsetzer 38 zur Umsetzung des Ausgangssignals V _M der Bewegungserfassungsvorrichtung in ein die ent sprechende Belichtungszeit Tv _M darstellendes Signal kann entsprechend beispielsweise von einer Spannungsteilerschaltung und/oder einer Verstärkerschal tung oder dergleichen gebildet werden, so daß diese Schaltung nicht in Einzelheiten beschrieben ist.

Eine Schaltung aus Vergleichern CP 4, CP 5 sowie einem NOR-Glied NOR dient zum Kombinieren des Ausgangssignals Tv min des Analogschaltglieds G 1 oder G 2 und des Ausgangs signals Tv max des Analogschaltglieds G 3 oder G 4 mit dem Ausgangssignal Tvs (=Tv _M oder Tv′) zur Erzeugung eines Bestimmungs- oder Unterscheidungssignals, das den Zustand Tvs<Tv min, Tvs<Tv max bzw. Tv min<Tvs< Tv max angibt. Diese Schaltung entspricht der in Fig. 11 gezeigten Unterscheidungsschaltung 40. Hierbei bestimmt der Vergleicher CP 4, welcher der Werte Tv min oder Tvs größer als der andere ist, während der Vergleicher CP 5 bestimmt, welcher der Werte Tv max oder Tvs größer als der andere ist, und zwar in der Weise, daß im Falle Tvs<Tv min der Vergleicher CP 4 ein Signal hohen Pegels abgibt, während im Falle Tvs<Tv max der Vergleicher CP 5 ein Signal hohen Pegels erzeugt und im Falle Tv min<Tvs< Tv max das NOR-Glied NOR ein Signal hohen Pegels abgibt. Signale hohen Pegels von den Vergleichern CP 4 und CP 5 bzw. dem NOR-Glied NOR stellen somit die Zu stände Tvs<Tv min, Tvs<Tv max bzw. Tv min<Tvs< Tv max dar.

Eine Schaltung aus Analogschaltgliedern G 7, G 8 und G 9 dient dazu, eines der Ausgangssignale Tv min des Analog schaltglieds G 1 oder G 2, Tv max des Analogschaltglieds G 3 oder G 4 oder Tvs des Analogschaltglieds G 5 oder G 6 als Ausgangssignal für eine geeignete Belichtungszeit Tv zu wählen und entspricht der in Fig. 11 gezeigten Wählschaltung 41. Von dieser Schaltung wird im Falle eines Ausgangssignals des Vergleichers CP 4 mit hohem Pegel, nämlich bei Tvs<Tv min der Wert Tv min als Tv gewählt, da das Analogschaltglied G 7 durchgeschaltet wird, während im Falle eines Ausgangssignals des Vergleichers CP 5 mit hohem Pegel, nämlich bei Tvs<Tv max der Wert Tv max als Tv gewählt wird, da das Analogschaltglied G 8 durchge schaltet wird, und ferner im Falle eines Ausgangssignals des NOR-Glieds NOR mit hohem Pegel, nämlich Tv min<Tvs< Tv max der Wert Tvs (=Tv _M oder Tv′) als Tv gewählt wird, da das Analogschaltglied G 9 durchgeschaltet wird.

Eine Schaltung aus einem Pufferverstärker A 27, einem Transistor Tr 1, einem Kondensator C 5, einem Schalter SW 6, einem veränderbaren Widerstand VR 14, einem Vergleicher CP 6 und einem Elektromagneten Mg 1 dient zur Steuerung des Verschlusses in Abhängigkeit vom Ausgangssignal Tv eines der Analogschaltglieder G 7 bis G 9 und entspricht der in Fig. 11 gezeigten Verschlußsteuerschaltung 42.

Mittels dieser Schaltung wird hierbei der Verschluß folgendermaßen gesteuert: Das Ausgangssignal Tv eines der Analogschaltglieder G 7 bis G 9 wird über den Pufferver stärker A 27 an die Basis des Transistors Tr 1 angelegt, so daß es in einen logarithmisch gedehnten Kollektorstrom umgesetzt wird. Da der Schalter SW 6 mit dem ersten Verschlußvorhang 10 a (Fig. 4) ge koppelt ist und bei Ablaufbeginn des ersten Ver schlußvorhangs 10 a geöffnet wird, setzt in der zweiten Betätigungsstufe des Auslöseknopfs 28 beim Auslösen des ersten Verschluß vorhangs 10 a und Öffnen des Schalters SW 6 die Aufladung des Kondensators C 5 ein, während das Potential am Kollektor des Transistors Tr 1 allmählich absinkt. Wenn das Potential am Kollektor eine am veränderbaren Widerstand VR 10 einge stellte Bezugsspannung Vref erreicht, wird das Ausgangs signal des Vergleichers CP 6 von niedrigem auf hohen Pegel umgesetzt. Hierdurch wird die Stromversorgung des Elektro magneten Mg 1 unter brochen, so daß der zweite Verschlußvorhang 10 b (Fig. 4) seine Ablaufbewegung beginnt und dadurch die Belichtung des Films F (Fig. 4) abschließt.

Me 1 bezeichnet ein Meßwerk zur Anzeige der Belichtungs zeit Tv entsprechend dem Ausgangssignal Tv eines der Analogschaltglieder G 7 bis G 9.

Eine Schaltung aus einem Rechenverstärker A 29 und Widerständen R 46, R 47 und R 48 dient zur Durchfüh rung der Berechnung Bv+Sv-Tv=Av aus dem Ausgangs signal -(Bv+Sv) des Pufferverstärkers A 35 und dem Ausgangssignal Tv eines der Analogschaltglieder G 7 bis G 9, um einen geeigneten Belichtungs-Blenden wert Av zu bestimmen, und entspricht der in Fig. 11 ge zeigten Blendenwert-Bestimmungsschaltung 43.

Hierbei bezeichnet Me 2 ein Meßwerk für die Anzeige des Belichtungs-Blendenwerts Av entsprechend dem Ausgangs signal Av des Rechenverstärkers A 29.

Eine Schaltung aus einem Schalter SW 7, einem Rechen verstärker A 30, Widerständen R 49, R 50, R 51 und R 52, einem Vergleicher CP 7 und einem Elektromagneten Mg 2 dient zur Steuerung der Blende 5 entsprechend dem Aus gangssignal Av des Rechenverstärkers A 29, dem Ausgangs signal Avo des veränderbaren Widerstands VR 8 und dem Aus gangssignal Δ Av′ des veränderbaren Widerstands VR 11. Diese Schaltung entspricht der in Fig. 11 gezeigten Blenden steuerschaltung 44.

Mittels dieser Schaltung wird die Blende 5 folgender maßen gesteuert. Der Schalter SW 7 wird geschlossen, wenn in der zweiten Betätigungsstufe des Auslöseknopfs 28 der Sucherspiegel 6 (Fig. 4) aus dem optischen Aufnahmeweg zurückgezogen bzw. herausgeschwenkt wird. Wenn der Schalter SW 7 geschlossen wird, bestimmt dadurch der Rechenverstärker A 30 das zum Schließen der Blende 5 aus dem Offenblendenzustand (Avo) auf den Blenden wert Av notwendige Abblendmaß Δ Av durch eine Berech nung -(Avo-Av)=Δ Av entsprechend dem Ausgangssignal Av des Rechenverstärkers A 29 und dem Ausgangssignal Avo des veränderbaren Widerstands VR 8. Hierbei ist die Blende 5 so ausgelegt, daß mittels eines üb lichen Automatikblendenmechanismus nach dem Zurückziehen des Sucherspiegels 6 aus dem optischen Aufnahmeweg das Abblenden aus dem Offenblendenzustand heraus eingeleitet wird. Sobald bei der Blende 5 der Abblendvorgang begonnen hat, gibt der veränder bare Widerstand VR 11 den Abblendbetrag Δ Av′ der Blende 5 aus dem Offenblendenzustand vor, so daß der Vergleicher CP 7 das Ausgangssignal Δ Av des Rechenverstärkers A 30 mit dem nun bestehenden Ausgangssignal Δ Av′ des veränder baren Widerstands VR 11 vergleicht und das Ausgangssignal des Vergleichers CP 7 von niedrigem auf hohen Pegel übergeht, wenn die Werte Δ Av′ und Δ Av gleich werden. Auf diese Weise beginnt die Strom versorgung des Elektromagneten Mg 2, so daß der Abblendvorgang der Blende 5 beendet und die Blende 5 auf den Blendenwert Av abgeblendet ist. Hier bei wird der vorstehend genannte erste Verschlußvorhang 10 a erst ausgelöst, nachdem die Blende 5 auf den Blenden wert Av abgeblendet worden ist.

Ein konkretes Aus führungsbeispiel einer einäugigen Spiegelreflexkamera, bei der die Steuerung der Verschlußvorhänge 10 a und 10 b sowie der Blende 5 gemäß vorstehender Beschreibung erfolgt, ist z. B. aus der US-PS 39 88 748 bekannt.

Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Bewegungserfassungsvorrichtung in Einzelheiten beschrieben, bei dem die Erfassung des Ausmaßes bzw. der Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera mit Hilfe eines selbstabtastenden Flächen-Bildsensors als photoelektrische Sensoranordnung erfolgt.

Fig. 13 zeigt ein Kamerasteuersystem in seiner Gesamtheit, bei welchem dieses zweite Ausführungsbeispiel der Vorrichtung Verwendung findet.

In Fig. 13 bezeichnet 50 eine Steuerschaltung, die zur Steuerung des ganzen Systems unterschiedliche Steuer impulse erzeugt. 51 bezeichnet einen Bildsensor mit einem Lichtmeßteil 52 aus kleinen Sensorelementen in m Zeilen und n Spalten, der in der Bildebene des in der Zeichnung nicht gezeigten Aufnahmeobjektivs, d. h. in einer der Filmebene äqui valenten Position angeordnet ist. Hierbei ist jedes der als Bildelemente ausgebildeten Sensorelemente beispielsweise als Quadrat mit 15 µm Seitenlänge ausgestaltet. Es ist anzu streben, daß die Sensorelemente eine Fläche haben, die nahezu gleich dem zulässigen Unschärfekreis der Kamera ist. Die Anzahl der Sensorelemente kann entsprechend dem Bedarf gewählt werden, wie beispiels weise 100×100 oder einige 10×einige 10. Die Steuer schaltung 50 gibt über eine Signalleitung 50 a einen Startimpuls an ein Photo-Schaltglied des Bildsensors 51 ab, damit die im Lichtmeßteil 52 gespeicherte Ladung in in der Zeichnung nicht gezeigte Vertikal schieberegisterteile übernommen wird. Ferner werden unmittelbar danach über Signalleitungen 50 b und 50 b′ Vertikaltaktimpulse abgegeben, damit die in die Vertikal schieberegisterteile gebrachte Ladung nacheinander zu in der Zeichung nicht gezeigten Horizontalschieberegister teilen bzw. -stufen übertragen werden, während über Signal leitungen 50 c und 50 c′ Horizontaltaktimpulse abgegeben werden, damit die in den Horizontalschieberegisterstufen aufgenommene Ladung nacheinander zu einer nicht gezeigten Ausgangs stufe übertragen wird. Als Bildsennsor wird hierbei ein Flächen-CCD-Photosensor mit Zwischenzeilenüber tragung verwendet.

Mittels der vorstehend genannten drei Arten von Taktimpulsen wird die im Lichtmeßteil 52 des Bild sensors 51 gespeicherte Ladung, d. h. die Lichtintensitäts information über die Bildelemente, die das vom Aufnahmeobjektiv abgebildete Objektbild darstellen, über die in der Zeichnung nicht gezeigte Ausgangsstufe in der mit einem Pfeil in Fig. 14 gezeigten Reihen folge abgegeben. Wenn die Adressen der den Lichtmeßteil 52 des Bildsensors nach Fig. 14 bildenden Sensorelemente mit (xi, yj) (i=1, 2 . . . n; j=1, 2 . . . m) gegeben sind, so werden die Signale in der Reihen folge (x 1, y 1), (x 2, y 1), . . . (xn, y 1), (x 1, y 2), (x 2, y 2), . . . (xn-1, ym), (xn, ym) abgegeben. Folglich können bei dem Bildsensor 51 mit einem Lichtmeßteil 52 aus m×n Segmenten während einer Abtastung m×n zeitlich serielle Bildabtastsignale erhalten werden. Von der Steuerschaltung 50 werden über eine Signalleitung 50 d mit den Horizontaltaktimpulsen synchronisierte Takt impulse an eine zur Scharfeinstellung dienende, nicht näher beschriebene Schaltungsanordnung 54 bis 64 und eine Lichtmeß-Bildfeld-Einstell schaltung 79 abgegeben, sowie über eine Signalleitung 50 e ein zum Abschluß einer jeden Abtastung erzeugter Rücksetzimpuls zur Löschung der Signale, die während einer jeden Abtastung in jeweiligen Integrierschaltungen gespeichert werden. Die auf diese Weise gewonnene Lichtintensitätsinformation über ein jedes der Bildelemente wird mittels eines Videoverstärkers 53 auf einen be stimmten Pegel verstärkt, bei welchem die spätere Signal verarbeitung einfach ist.

Das Ausgangssignal des Video verstärkers 53 wird über einen Pufferverstärker 65 mittels einer Diode 66 logarithmisch komprimiert und dann an einen Eingang einer Addierschaltung 69 angelegt. 67 bezeichnet eine Miller-Integrierschaltung, die in Abhängigkeit von einem mit dem Startimpuls der Steuerschal tung 50 synchronisierten Impuls zu arbeiten beginnt und ein proportional zum Zeitablauf ansteigendes Ausgangssignal erzeugt, wonach sie mit einem Rücksetzimpuls von der Steuer schaltung 50 gelöscht wird. Das Ausgangssignal der Miller- Integrierschaltung 67 wird mittels einer Diode 68 logarith misch komprimiert und an den zweiten Eingang der Addierschaltung 69 angelegt. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 69 ist daher das Produkt des Ausgangs signals der Miller-Integrierschaltung 67 und des Videosignals des Videoverstärkers 57. Das Ausgangssignal der Miller-Integrierschaltung 67, das proportional mit dem Zeitablauf ansteigt, ist ein den synchronisierten Horizontaltaktimpulsen, d. h. der Adresse der jeweiligen Bildelemente des auf dem Bild sensor 51 abgebildeten Objektbildes entsprechendes Signal, so daß das Ausgangssignal der Addierschaltung 69 dem Produkt aus der Adresse eines jeweiligen Bildelements und der Lichtintensität des Bildelements mit dieser Adresse ent spricht. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 69 wird von einer Integrierschaltung 70 integriert. Die Integrier schaltung 70 wird von einem Rücksetzimpuls der Steuer schaltung 50 gelöscht, so daß das Ausgangssignal der Integrierschaltung 70 der Summe der Produkte der Licht intensität eines jeweiligen Bildelements, die bei jeder Ab tastung des Objektbilds mittels des Bildsensors 51 er halten wird, mit der Adresse des Bildelements entspricht. Es sei nun angenommen, daß durch die Abtastung die Adresse N (xi, yj) für ein jedes Bildelement des auf dem Bildsensor 51 abgebildeten Bilds bestimmt und die Lichtintensität des Bildelements gleich L (xi, yj) ist. Das Ausgangssignal der Integrierschaltung 70 entspricht dann:

71 bezeichnet eine Integrierschaltung, die bei jeder Abtastung das vom Videoverstärker 53 er zeugte Videosignal integriert, so daß ihr Aus gangssignal der Summe der Lichtintensität aller Bildelemente entspricht, nämlich:

Das Ausgangssignal der Integrierschaltung 71 wird von einer Diode 72 logarithmisch komprimiert. 70′ und 72′ bezeichnen Abtast/Speicher-Schaltungen, die die Ausgangssignale der Integrierschaltungen 70 bzw. 71 abfragen und speichern, bevor sie von einem mit dem Startimpuls der Steuerschaltung 50 synchronisierten Impuls gelöscht werden. Die Ausgangssignale der Abtast/Speicher-Schaltungen 70′ und 72′ werden an einen Differenzverstärker 73 ange legt. Das Ausgangssignal des Differenzver stärkers 73 stellt somit ein Signal dar, das folgendem Ausdruck entspricht:

Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 73 wird mittels einer logarithmischen Dehnungsschaltung 74 logarithmisch gedehnt. Die vorstehende Gleichung bestimmt die Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung für alle das Objektbild formenden Bildelemente, so daß das Ausgangssignal der logarithmischen Dehnungsschaltung 74 ein Signal zur Bestimmung der Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objekt bilds ist.

75 bezeichnet eine Signalverzögerungsschaltung, die in Abhängigkeit von dem mit dem von der Steuerschaltung 50 an den Bildsensor 51 angelegten Startimpuls synchronisier ten Impuls das Ausgangssignal der logarithmischen Dehnungs schaltung 74 um eine Abtastperiode verzögert. 76 bezeichnet einen Differenzverstärker, der die Differenz zwischen dem Ausgangssignal der logarithmischen Dehnungsschaltung 74 und dem Ausgangssignal der Signalverzögerungsschaltung 75 bildet und ein Signal erzeugt, das der Differenz zwischen der Information über die Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Bilds, die bei einer be stimmten Abtastung gewonnen wird, und der bei der unmittelbar vor dieser Abtastung erfolgten Abtastung gewonnenen Information entspricht. Da sich die Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbilds in Über einstimmung mit einer gegebenenfalls auftretenden Relativ bewegung des Objekts in bezug auf die Kamera ändert, hat ein von Null verschiedenes Ausgangs signal des Differenzverstärkers 76 die Bedeutung, daß eine Relativbewegung vorliegt, sowie ferner, daß der dann bestehende Absolutwertpegel des Differenzver stärkers 76 der Geschwindigkeit der Relativbewegung ent spricht. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 76 wird von einer Absolutwertschaltung 77 in einen Absolut wert umgesetzt und an eine Spitzenwert-Halteschaltung 78 angelegt, die in Abhängigkeit von einem mit dem von der Steuerschaltung 50 erzeugten Startimpuls synchronisierten Impuls betrieben wird, so daß der Spitzenwert auf die gleiche Weise wie bei der Spitzenwert-Halteschaltung 60 erfaßt wird. Folglich wird vom Ausgangssignal der Spitzenwert-Halteschaltung 78 das Ausmaß bzw. die Ge schwindigkeit der Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera dargestellt.

Von der vorstehend beschriebenen Schaltungsgruppe wird somit die Vorrichtung zur Relativbewegungsermittlung gebildet.

Die Lichtmeß-Bildfeld-Einstellschaltung 79 nimmt den für die Lichtmessung notwendigen Teil der vom Videoverstärker 53 erzeugten Videosignale auf und arbeitet in Abhängigkeit von synchronisierten Horizontaltaktimpulsen der Steuerschal tung 50. Mit 80 ist ein Lichtmeß-Umschaltglied zur Umschaltung des Lichtmeß-Bildfelds auf Durch schnittslichtmessung oder auf Lichtmessung mit Vorrang auf der Mitte bezeichnet, das zur Umschaltung der Lichtmeßart den Bildfeld-Einstell zustand der Bildfeld-Einstellschaltung 79 ändert.

81 bezeichnet eine Integrierschaltung, die das von der Licht meß-Bildfeld-Einstellschaltung 79 erhaltene Lichtmeß signal integriert und von einem Rücksetzimpuls der Steuerschaltung 50 rückgesetzt wird, so daß die vom Bildsensor 51 erhaltene Information über die Lichtintensität in einem bestimmten festgelegten Teilbereich des Objektbilds in der gleichen Weise wie bei den Integrierschaltungen 67, 70 und 71 bei jeder Abtastung abgegeben wird. Das Ausgangs signal der Integrierschaltung 81 wird an eine Belichtungs rechenschaltung 84 angelegt. 82 bezeichnet eine Filmempfindlich keits-Einstellschaltung zur Einstellung der Empfindlichkeit des verwendeten Films, während 83 eine Belichtungszeit- Einstellschaltung zur Einstellung der Belichtungszeit bezeichnet. Die Ausgangssignale der Einstellschaltungen 82 und 83 werden an die Belichtungsrechenschaltung 84 ange legt. 85 bezeichnet eine Verschlußzeitsteuerschaltung zur Steuerung des in der Zeichnung nicht gezeigten Verschlusses in Über einstimmung mit der von der Belichtungsrechenschaltung 84 abgegebenen Belichtungszeit, während 86 eine Blenden steuerschaltung für die Steuerung der in der Zeichnung nicht gezeigten Blende in Übereinstimmung mit dem von der Belichtungsrechenschaltung 84 abgegebenen Belichtungs-Blendenwert bezeichnet.

Von der vorstehend beschriebenen Schaltungsgruppe wird ein automatisches Belichtungssteuersystem gebildet, wobei die Belichtungsrechenschaltung 84 in der in Fig. 15 gezeigten Weise aufgebaut ist.

In Fig. 15 bezeichnet 87 eine Umsetzerschaltung zum Umsetzen der von der Integrierschaltung 81 abgegebenen Objekt helligkeitsinformation in eine dem Helligkeitswert Bv entsprechende Spannung, 88 eine Umsetzerschaltung zum Um setzen des Ausgangssignals der Filmempfindlichkeits-Ein stellschaltung 82 in eine dem Filmempfindlichkeitswert Sv entsprechende Spannung und 8 08072 00070 552 001000280000000200012000285910796100040 0002002844339 00004 079539 eine Addierschaltung, die zum Bilden des Werts Bv+Sv die Ausgangssignale Bv und Sv der beiden Umsetzerschaltungen 87 bzw. 88 addiert. 90 bezeichnet eine Umsetzerschaltung zum Umsetzen des Ausgangs signals der Belichtungszeit-Einstellschaltung 83 in eine der Belichtungszeit Tv′ entsprechende Spannung, während 91 eine Umsetzerschaltung zum Umsetzen des Ausgangssignals der Spitzenwert-Halteschaltung 78 in eine der anhand des ersten Ausführungsbeispiels erläuterten Belichtungszeit Tv _M entsprechende Spannung bezeichnet. Die Umsetzerschaltungen 87, 88, 90 und 91 können geeignete Spannungsumsetzerschal tungen wie Spannungsteilerschaltungen, Verstärkerschal tungen oder dergleichen sein.

Mit 92 ist ein Vergleicher bezeichnet, der ermittelt welches der Ausgangssignale Tv′ der Umsetzschaltung 90 oder Tv _M der Umsetzschaltung 91 größer als das andere Ausgangs signal ist, während 93 eine Wählschaltung bezeichnet, die ent sprechend dem Ausgangssignal des Vergleichers 92 das kleinere der Ausgangssignale Tv′ oder Tv _M wählt, wobei das Ausgangssignal der Wählschaltung 93 als geeignete Belichtungszeit Tv an die Verschlußzeitsteuerschaltung 85 angelegt wird. Der in der Zeichnung nicht gezeigte Verschluß wird folglich mit der Belichtungszeit Tv gesteuert.

94 bezeichnet eine Blendenwert-Bestimmungsschaltung zur Bestimmung eines geeigneten Blendenwerts Av auf grund der Berechnung Bv+Sv-Tv=Av entsprechend dem Ausgangssignal Bv+Sv der Addierschaltung 89 und dem Ausgangssignal Tv der Wählschaltung 93. Das Ausgangs signal Av der Blendenwert-Bestimmungsschaltung 94 wird an die Blendensteuerschaltung 86 angelegt, so daß die in der Zeichnung nicht gezeigte Blende entsprechend dem Blendenwert Av gesteuert wird.

Bei dem vorstehend beschriebenen Kamerasteuer system erfolgt somit die automatische Belichtungs steuerung der Kamera unter Berücksichtigung einer etwaigen Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera.

Für den praktischen Aufbau einer derartigen Kamera ist es darüber hinaus wesentlich, ein solches Kamerasteuersystem als integrierte Schaltung auszubilden, so daß es in ein kleines Gehäuse eingesetzt werden kann.

Fig. 16 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das Kamerasteuersystem als integrierte Schaltung ausge bildet und in ein kleines Gehäuse eingesetzt ist. In Fig. 16 bezeichnet 95 ein lichtundurchlässiges Gehäuse, in das die integrierte Schaltung eingesetzt ist. 96 bezeichnet einen Teilbereich aus durchsichtigem Kunst stoff oder optischem Glas, der die Lichtstrahlen aufnimmt. 97 bezeichnet eine Keramikgrundplatte, auf der ein Silizium plättchen bzw. Siliziumchip 98 befestigt ist. Das Siliziumplättchen 98 trägt die integrierte Schaltung, wobei ein Bildsensor 99 in der Mitte ausgebildet ist, während eine Signalverarbeitungsschaltung 100 entlang des Um fangs geformt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Bildsensor 99 und die Signalverarbeitungsschaltung 100 auf dem gleichen Siliziumplättchen ausgebildet, jedoch ist es auch möglich, sie auf verschiedenen Plättchen zu formen.

101 bezeichnet einen Leiter beispielsweise in Form eines dünnen Golddrahts oder Aluminiumdrahts, der die Eingangs anschlüsse und Ausgangsanschlüsse der integrierten Schaltung mit Außenelektroden 102 am Gehäuse 95 verbindet. Dementsprechend kann diese Einheit durch Einsetzen der Elektroden 102 in entsprechende Sockel fixiert werden.

103 bezeichnet eine durchsichtige Dünnschichtelektrode (Nesa- Schicht), die auf die Innenfläche des durchsichtigen Bereichs 96 aufmetallisiert ist und als Isolator bzw. Abschirmung gegen Störungen von außen dient.

Nachstehend wird anhand von Fig. 17 ein Ausführungs beispiel einer Kamera erläutert, in die eine Steuereinheit mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau eingebaut ist.

Fig. 17 zeigt eine einäugige Spiegelreflexkamera mit der eingebauten Steuereinheit.

In der Zeichnung ist mit 104 ein optisches Aufnahmesystem bezeichnet das in einem Objektivtubus 105 angeordnet ist. An einem Teil des Objektivtubus 105 ist eine Zahnstange 106 ausge bildet, die mit einem mittels eines Motors 107 angetriebenen Zahnrad 108 kämmt. Auf diese Weise wird entsprechend einer Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung des Motors 107 das optische Aufnahmesystem 104 entlang der optischen Achse vorgeschoben oder zurückgezogen. 109 bezeichnet einen Schwenkspiegel mit einem halbdurchlässigen Bereich 110 nahe der optischen Achse des optischen Aufnahmesystems 104, hinter welchem ein Teilspiegel so angebracht ist, daß er einen Teil der vom Objekt über das optische Aufnahmesystem 104 einfallenden Lichtstrahlen nach unten ablenkt. Unterhalb des Teilspiegels 111 ist eine Steuer einheit 112 angebracht, die in Form der in Fig. 16 gezeigten integrierten Schaltung aufgebaut ist. Selbstverständlich muß die Lichtmeßfläche des Bild sensors (99 in Fig. 16) der Steuereinheit 112 in einer Lage angeordnet sein, die optisch der Oberfläche eines Films 113 äquivalent ist. Der Schwenkspiegel 109 und der Teilspiegel 111 sind so ausgebildet, daß sie unter Synchronisierung mit der Verschlußauslösung mittels eines in der Zeichnung nicht gezeigten Mechanismus angehoben bzw. hochgeschwenkt werden, damit sie völlig aus dem optischen Weg zurückgezogen sind. 114, 115 und 116 bezeichnen jeweils eine Mattscheibe, eine Kondensorlinse bzw. ein Pentagonalprisma, die bei üblichen einäugigen Spiegel reflexkameras verwendet werden und zusammen mit einem Okular 117 ein optisches Suchersystem bilden. 118 und 119 bezeichnen jeweils einen Verschluß und eine Blende. Die Steuer einheit 112 arbeitet gemäß vorstehender Beschreibung, so daß bei Betätigung eines in der Zeichnung nicht ge zeigten Schalters zur Inbetriebnahme der Steuereinheit 112 und der zugeordneten Elemente in einem Zustand, bei dem das Objekt im Bildsucher eingestellt ist, entsprechend der Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera sowie der Information hinsichtlich der Helligkeit des Objekts die vorstehend genannte Belichtungszeit Tv und der vorstehend genannte Belichtungs-Blendenwert Av jeweils in eine Verschlußzeitsteuer einheit 121 bzw. eine Blendensteuereinheit 122 eingegeben werden. Wenn der nicht gezeigte Verschlußauslöseknopf betätigt wird, arbeiten ein Verschluß 118 und eine Blende 119 in der Weise, daß eine Belichtung erfolgt.

Gemäß vorstehender Beschreibung ermöglicht es eine Kamera mit der eingebauten Steuereinheit 112 als Be wegungserfassungsvorrichtung, ein klares Bild eines schnellbewegten Objekts unter geeigneten Scharfeinstellungsumständen aufzunehmen, was für Sport photographie, Photographie ohne Bedienung usw. von Vorteil ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Erfassung und Auswertung einer Relativ bewegung zwischen einem zu photographierenden Objekt und einer Kamera, mit einer von einem optischen Objektivsystem mit einem Objektbild beaufschlagten photoelektrischen Sensoranordnung aus einer Anzahl von Sensorelementen, die jeweils ein der Helligkeit eines Objektbildbereichs ent sprechendes elektrisches Ausgangssignal abgeben, und einer Meßschaltung, die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der photoelektrischen Sensoranordnung eine Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera ermittelt, dadurch gekennzeich net, daß die Meßschaltung (13 bis 21, 13′ bis 19′; 66 bis 78, 70′, 72′) eine erste Auswerteschaltung (13 bis 17, 13′ bis 17′; 66 bis 74, 70′, 72′), die durch Normierung der Ausgangssignale der photoelektrischen Sensoranordnung (LEP _V, LEP _H; 29; 51) ein die Lage der Mitte der vom opti schen Objektivsystem (1 bis 9; 104) auf der photoelektri schen Sensoranordnung gebildeten Lichtintensitätsvertei lung des Objektbildes angebendes Auswertungssignal er zeugt, und eine zweite Auswerteschaltung (18, 19, 18′, 19′; 75 bis 78) aufweist, die durch zeitlich aufeinander folgende Ermittlung der Auswertungssignale Veränderungen der Lage der Mitte der auf der photoelektrischen Sensoran ordnung gebildeten Lichtintensitätsverteilung des Objekt bildes zur Feststellung einer Relativbewegung zwischen Objekt und Kamera erfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Sensoranordnung zumindest eine Lateral-Photodiode (Fig. 1) mit zwei Ausgängen (TCa, TCb) aufweist und daß die erste Auswerteschaltung (13 bis 17, 13′ bis 17′) durch Normierung der Differenz (I δ) zwischen den an den beiden Ausgängen der Lateral-Photodiode erzeug ten Ausgangssignalen mittels der Summe der beiden Aus gangssignale das die Lage der Mitte der Lichtintensitäts verteilung des Objektbildes angebende Auswertungssignal erzeugt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die photoelektrische Sensoranordnung eine erste Lateral-Photodiode (LEP _V) zur Erfassung einer Rela tivbewegung in Vertikalrichtung und eine zweite Lateral- Photodiode (LEP _H) zur Erfassung einer Relativbewegung in Horizontalrichtung aufweist, daß die erste Auswerteschal tung (13 bis 17, 13′ bis 17′) entsprechend den beiden Ausgangssignalen der ersten Lateral-Photodiode ein die Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objekt bildes in Vertikalrichtung angebendes erstes Auswertungs signal und entsprechend den beiden Ausgangssignalen der zweiten Lateral-Photodiode ein die Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes in Horizontal richtung angebendes zweites Auswertungssignal erzeugt, und daß die zweite Auswerteschaltung (18, 19, 18′, 19′) ent sprechend einer Änderung des ersten Auswertungssignals der ersten Auswerteschaltung ein Verändern der Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes in Vertikalrichtung angebendes drittes Auswertungssignal und entsprechend einer Änderung des zweiten Auswertungssignals der ersten Auswerteschaltung ein Verändern der Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes in Horizontalrichtung angebendes viertes Auswertungssignal erzeugt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung (13 bis 21, 13′ bis 19′) eine dritte Auswerteschaltung (20, 21) aufweist, die in Abhängigkeit von der Kombination des dritten und vierten Auswertungssi gnals der zweiten Auswerteschaltung (18, 19, 18′, 19′) ein Verändern der Lage der Mitte der Lichtintensitätsver teilung des Objektbildes in beliebiger Richtung angebendes Ausgangssignal erzeugt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Sensoranordnung (29) zumindest eine Gruppe photoelektrischer Sensorelemente aus zumindest vier photoelektrischen Sensorelementen (PD₁ bis PD₄; PD₅ bis PD₈) aufweist, von denen ein erstes und ein zweites Sensorelement (PD₁, PD₂; PD₅, PD₆) zur Bildung eines er sten Sensorpaars und ein drittes und ein viertes Sensor element (PD₃, PD₄; PD₇, PD₈) zur Bildung eines zweiten Sensorpaars nahe beieinander und das erste und das zweite Sensorpaar in einem bestimmten festgelegten Abstand von einander angeordnet sind, und daß die erste Auswerteschal tung (13 bis 17, 13′ bis 17′) durch Normierung der Diffe renz (I δ) zwischen den Ausgangssignalen des ersten und dritten photoelektrischen Sensorelements mittels der Summe der Ausgangssignale des zweiten und vierten photoelektri schen Sensorelements das die Lage der Mitte der Lichtin tensitätsverteilung des Objektbildes angebende Auswer tungssignal erzeugt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Sensoranordnung (29) eine erste Gruppe photoelektrischer Sensorelemente aus vier photo elektrischen Sensorelementen (PD₁ bis PD₄) zur Erfassung einer Relativbewegung in Horizontalrichtung und eine zweite Gruppe photoelektrischer Sensorelemente aus vier photoelektrischen Sensorelementen (PD₅ bis PD₈) zur Er fassung einer Relativbewegung in Vertikalrichtung auf weist, daß die erste Auswerteschaltung (13 bis 17, 13′ bis 17′) entsprechend den Ausgangssignalen der ersten Gruppe photoelektrischer Sensorelemente ein die Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes in Hori zontalrichtung angebendes erstes Auswertungssignal und entsprechend den Ausgangssignalen der zweiten Gruppe pho toelektrischer Sensorelemente ein die Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes in Vertikal richtung angebendes zweites Auswertungssignal erzeugt, und daß die zweite Auswerteschaltung (18, 19, 18′, 19′) ent sprechend einer Änderung des ersten Auswertungssignals der ersten Auswerteschaltung ein Verändern der Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes in Horizontalrichtung angebendes drittes Auswertungssignal und entsprechend einer Änderung des zweiten Auswertungssi gnals der ersten Auswerteschaltung ein Verändern der Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objekt bildes in Vertikalrichtung angebendes viertes Auswertungs signal erzeugt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung (13 bis 21, 13′ bis 19′) eine dritte Auswerteschaltung (20, 21) aufweist, die in Abhängigkeit von der Kombination des dritten und vierten Auswertungssi gnals der zweiten Auswerteschaltung (18, 19, 18′, 19′) ein Verändern der Lage der Mitte der Lichtintensitätsver teilung des Objektbildes in beliebiger Richtung angebendes Ausgangssignal erzeugt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Auswerteschaltung (18, 19, 18′, 19′) durch Ermittlung der Änderungsgeschwindigkeit des Ausgangssignals der ersten Auswerteschaltung (13 bis 17, 13′ bis 17′) die Änderungsgeschwindigkeit der Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes erfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Auswerteschaltung (18, 19, 18′, 19′) ein Differenzierglied (18, 18′) aufweist, das zur Erfassung der Änderungsgeschwindigkeit des Ausgangssignals der er sten Auswerteschaltung (13 bis 17, 13′ bis 17′) das Aus gangssignal der ersten Auswerteschaltung differenziert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Sensoranordnung (51) eine Viel zahl als Bildelemente ausgebildeter Sensorelemente auf weist und daß die erste Auswerteschaltung (66 bis 74, 70′, 72′) durch Normierung (Σ L(xi, yj) · N(xi, yj)/Σ L(xi, yj)) einer nach Multiplikation der Ausgangssignale (L(xi, yj)) der Sensorelemente mit der jeweiligen Adresse (xi, yj) der Sensorelemente in der Sensoranordnung entsprechen den unterschiedlichen Gewichten (N(xi, yj)) gebildeten Gesamtsumme (Σ L(xi, yj) · N(xi, yj)) der elektrischen Ausgangssignale der Sensorelemente das die Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes angebende Auswertungssignal erzeugt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Auswerteschaltung (66 bis 74, 70′, 72′) eine erste Schaltungsanordnung (66 bis 68) zur Multiplikation der Ausgangssignale (L(xi, yj)) der Sensorelemente mit der jeweiligen Adresse (xi, yj) der Sensorelemente in der Sensoranordnung entsprechenden unterschiedlichen Gewichten (N(xi, yj)), eine zweite Schaltungsanordnung (69, 70, 70′) zur Bildung der Gesamtsumme (Σ L(xi, yj) · N(xi, yj)) der multiplizierten Ausgangssignale L(xi, yj) · N(xi, yj)) sämtlicher Sensorelemente, eine dritte Schaltungsanordnung (71, 72, 72′) zur Bildung der Gesamtsumme der Ausgangssi gnale (Σ L(xi, yj)) der Sensorelemente und eine vierte Schaltungsanordnung (73) zur Normierung des Ausgangssi gnals (Σ L(xi, yj) · N(xi, yj)) der zweiten Schaltungs anordnung mittels des Ausgangssignals (Σ L(xi, yj)) der dritten Schaltungsanordnung aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die zweite Auswerteschaltung (75 bis 78) durch Ermittlung der Differenz zwischen dem während einer Abtastung und dem während der unmittelbar vorhergehenden Abtastung erhaltenen Auswertungssignal der ersten Auswer teschaltung (66 bis 74, 70′, 72′) Veränderungen der Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes erfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Auswerteschaltung (75 bis 78) eine fünfte Schaltungsanordnung (75) zur Bildung eines um eine Abtast periode verzögerten Ausgangssignals der ersten Auswerte schaltung (66 bis 74, 70′, 72′) und eine sechste Schal tungsanordnung (76) zur Ermittlung der Differenz zwischen den Ausgangssignalen der fünften Schaltungsanordnung und der ersten Auswerteschaltung aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangssignalpegel der sechsten Schaltungsanord nung der Änderungsgeschwindigkeit der Lage der Mitte der Lichtintensitätsverteilung des Objektbildes entspricht.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung (13 bis 21, 13′ bis 19′; 66 bis 78, 70′, 72′) ein der Änderungsge schwindigkeit der Lage der Mitte der Lichtintensitätsver teilung des Objektbildes entsprechendes Ausgangssignal erzeugt.