DE3043989A1

DE3043989A1 - Einrichtung zur steuerung der belichtung fuer eine kamera, die mit einer mehrfachmesseinrichtung versehen ist

Info

Publication number: DE3043989A1
Application number: DE19803043989
Authority: DE
Inventors: Toru Isehara Kanagawa Fukuhara; Koichi Kawasaki Kanagawa Higashi; Takashi Sagamihara Kanagawa Saegusa
Original assignee: Nippon Kogaku Tokyo KK; Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1979-11-22
Filing date: 1980-11-21
Publication date: 1981-06-04
Also published as: DE3043989C2; USRE32376E; US4306787A

Description

3Q4398-

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für die Belichtung einer Kamera, und insbesondere eine Verbesserung an einer solchen Belichtungssteuereinrichtung, die mit -einer Mehrfach-Meßeinrichtung versehen ist; dabei werden mehrere unterteilte Abschnitte eines Objektfeldes photometrisch ausgemessen, um mehrere photoelektrische Ausgangssignale zu erhalten, die den jeweiligen Abschnitten entsprechen; das eigentliche Ausgangssignal des Belichtungsmessers wird durch Verarbeitung und Extraktion aus den photoelektrischen Ausgangssignalen erhalten, um den richtigen Belichtungswert für das gesamte Objektfeld zu bestimmen.

Eine solche, mit Mehrfachmessung arbeitende Meßeinrichtung gehört in vielen verschiedenen Ausführungsformen zum Stande der Technik. Ein Beispiel einer solchen Einrichtung wird in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung No. 12,828/1977 beschrieben (die entsprechende Deutsche Patentanmeldung ist als DE-OS 2 632 offengelegt worden).

Die bisher für solche "Teilungs-Photometer" vorgeschlagenen Verbesserungen sind jedoch ausschließlich auf das Betriebsverfahren und auf die Einrichtung für die Berechnung des korrekten Belichtungswertes aus vielen verschiedenen Informationen, die durch die Belichtungsmessung erhalten wurden, gerichtet worden.

Beim praktischen Einsatz eines solchen Mehrfach-Photometers in einer Kamera tritt, jedoch das folgende Problem auf: Die photoelektrischen Ausgangssignale von dem Mehrfach-Photometer können nicht direkt als eigentliches Ausgangssignal des Belichtungsmessers verwendet werden,

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ORIGINAL INSPECTED

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weil ein Unterschied zwischen der Verteilung der photoelektrischen Ausgangssignale im Objektfeld und der Beleuchtungsverteilxing auf der Filmebene besteht. Im folgenden wird das Objektfeld als "Bildebene" bezeichnet.

Bei der sogenannten"TTL" Belichtungsmessung' mit offener Blende spielt dieses Problem eine besonders wichtige Rolle. In diesem Fall wird nämlich die Differenz zwischen der Verteilung der photoelektrischen Ausgangssignale, die zum Zeitpunkt der Belichtungsmessung durch das Objektiv mit vollständig geöffneter Blende erhalten werden, und der Beleuchtungsverteilung auf der Bildebene, die zum Zeitpunkt der Aufnahme mit dem tatsächlich verwendeten Blendenwert erhalten werden, bemerkenswert groß, so daß diese Differenz nicht vernachlässigt werden kann. Dieses Problem tritt sogar dann auf, wenn die Lichtempfangsebene für die Mehrfachbelichtungsmessung konjugiert zur Filmebene angeordnet ist. Da ein Licht empfangendes optisches System für die zuerst erwähnte Ebene vorgesehen wird, läßt sich das oben erwähnte, unerwünschte Phänomen sogar in einem solchen Fall nicht vermeiden.

Bei einem herkömmlichen Belichtungsmesser, der nur mit einem einzigen photoelektrischen Ausgangssignal arbeitet, wird der zentrale Bereich der Bildebene als Hauptfläche, deren Belichtungswert ausgemessen werden soll, verwendet. Da die zentrale Fläche der Bildebene im allgemeinen eine gute Proportionalität zu der Objektivöffnung zeigt, und zwar sowohl für das photoelektrische Ausgangssignal von dem Lichtempfangselement als auch für die Beleuchtung auf der Filmebene, hat die oben erwähnte Differenz in der Verteilung keine merkliche Auswirkung auf die Bestimmung des richtigen Belichtungs-

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ORIGINAL INSPECTED

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wertes. Deshalb führt bei diesem Belichtungsmesser mit einer einzigen, genau definierten Meßfläche die erwähnte Differenz in der Verteilung nur sehr selten zu Belichtungsfehlern. Im Gegensatz hierzu wird jedoch bei einem Mehrfach-Belichtungsmesser der Umfangsteil der Bildebene ebenfalls gemessen , und zwar unabhängig von dem Hauptteil, so daß die erwähnte Differenz in der Verteilung nicht ignoriert werden kann.

Als Beispiel soll angenommen werden, daß eine Bildebene in Segmente in der Form einer 4x6 Matrix unterteilt ist, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Diese 4x6 Segmente sollen jeweils durch die Lichterapfangselemente P11 bis P46 gemessen werden. Wenn das Objekt eine Oberfläche ist, die über ihre gesamte Fläche eine gleichmäßige Helligkeit hat, dann ergibt die Verteilung des photoelektrischen Ausgangssignals längs A - A^f in der in Fig. 1 gezeigten Bildebene eine Kurve, wie sie in Fig.2A dargestellt ist. Wie man in Fig. 2A erkennen kann, fällt der Pegel des photoelektrischen Ausgangssignals allmählich von der Mitte der Bildebene zu den beiden seitlichen Endbereichen hin ab; dies ist auf die Vighettier-Wirkung des Objektivs und auf die

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Wirkung des sogenannten cos -Gesetzes zurückzuführen (in Fig. 2A und 2B ist die Verteilung so aufgetragen, daß die Mitte der Bildebene als Nullpunkt verwendet wird und die Stellen der gemessenen Segmente in der Bildebene als Abszisse dienen). Wenn jedoch die Blendenöffnung bei der eigentlichen Aufnahme abgeblendet wird, verschwindet der erwähnte Vignettier-Effekt, so daß die Beleuchtungsverteilung auf der Filmebene im Vergleich mit der Kurve nach Fig. 2A eine abgeflachte Kurve (sh. Fig. 2B) gibt. Um den richtigen Belichtungswert zu erhalten, muß diese Differenz zwischen den

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Verteilungskurven nach den Fig. 2Λ und 2B berücksichtigt werden. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die gemessene Helligkeit für die Umfangsabschnitte einer Bildebene auf einem dunkleren Wert liegen als es der realen Helligkeit entspricht. Dies kann wiederum zu Belichtungsfehlern führen. Alle bisher vorgeschlagenen Mehrfach-Belichtungsmesser sehen keine Lösung dieses Problems vor.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Mehrfachmeßeinrichtung zu schaffen, bei der der oben erwähnte Belichtungsfehler nur extrem gering ist.

Weiterhin soll eine Mehrfachmeßeinrichtung vorgeschlagen werden, mit der die Möglichkeit eines Belichtungsfehlers aus den oben erwähnten Gründen sehr gering gehalten wird, indem die photoelektrischen Ausgangssignale von mehreren Lichtempfangselementen so korrigiert werden, daß ihre Verteilung näherungsweise gleich der Beleuchtungsverteilung auf der Filmebene ist, die zum Zeitpunkt der Aufnahme oder Belichtung auftritt.

Die Erfindung schafft also eine verbesserte Belichtungssteuereinrichtung für eine Kamera mit einer Belichtungsmesserschaltung, mit einer Belichtungsbetätigungsschaltung, mit einer Berechnungsschaltung für einen Korrekturwert und mit einer Korrekturbetätigungsschaltung. Die Belichtungsmesserschaltung mißt mehrere unterteilte Abschnitte eines Objektfeldes aus und erzeugt mehrere photoelektrische Ausgangssignale, die den jeweiligen Abschnitten des Objektfeldes entsprechen. Die Belichtungsbetätigungsschaltung berechnet den Belichtungswert aus den verschiedenen photoelektrischen Ausgangssignalen. Die Berochnungsschaltung für den

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Korrekturwert berechnet Korrekturwerte, um die Verteilungskennlinie der photometrischen Ausgangssignale relativ zu der Verteilungskennlinie der Beleuchtung auf der Brennebene des Aufnahmeobjektivs der Kamera zum Zeitpunkt der Aufnahme zu korriegieren; dabei entsprechen die Korrekturwerte jeweils den Abschnitten des Objektfeldes. Die Korrekturbetätigungsschaltung führt eine Korrektur der jeweiligen photoelektrischen Ausgangssignale in Abhängigkeit von den jeweiligen Korrekturwerten durch, die bei der oben erwähnten Berechnung ermittelt wurden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Muster einer Lichtempfangsoberfläche, die in mehrere Abschnitte unterteilt ist,

Fig. 2A eine graphische Darstellung der Verteilung des daraus erhaltenen photoelektrischen Ausgangssignals,

Fig. 2B eine graphische Darstellung der entsprechenden Beleuchtungsverteilung auf der Filmebene ,

Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Prinzips der Mehrfachmeßeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5, 6 und 7 die Verteilung des photoelektrischen Aus -jarujanicjnali;, 1-t Fk- Leiuihturig auf der Filmet-. "...- aiii -:U .- r r : ■ ' + it . rt .-.·-.. ;uif die j-·?>/-L-

BAD ORiGnNiAL

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Fig. 8 die Korrespondenz zwischen den jeweiligen Abschnitten des Musters und den zugehörigen Korrekturwerten,

Fig. 9 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 ein Schaltdiagramm der zweiten Ausführungsform,

Fig. 11 eine graphische·Darstellung einer Relationskurve für die Korrekturwerte,

Fig. 12 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 13 eine schematische Darstellung des Licht empfangenden optischen Systems in einer Kamera, bei der die vorliegende Erfindung eingesetzt wird. '

Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 13 ein Beispiel für ein Licht empfangendes optisches System erläutert, das in einer einäugigen Spiegelreflexkamera angebracht ist. An einem Kameragehäuse 330 ist abnehmbar ein Wechselobjektiv mit einem Objektivtubus 340 befestigt. Das Licht von einem aufzunehmenden Objekt verläuft durch ein Aufnahmeobjektiv 332 in dem Objektivtubus 340 und wird dann von einem beweglichen Spiegel 333 zu einer Sucherscheibe 335 reflektiert, auf der das Licht fokussiert wird. Wenn der bewegliche Spiegel 333 in Verbindung mit einer Aufnahme, also im allgemeinen mit der Verschlußauslösung, in seine zurückgezogene Lage nach oben geschwenkt v/ird, wird das Objektlicht auf eine Filmebtuu- 151 fokussiert, Die Abbildung des Objektes, -Ii- iu£ der r.u h μ ; .--h ■■:- Uw. J.iS -jeb ί llet wird, wird wLi· ieruni luf .Miier OherL ί ■. ϊν - > i , τΙτγ· riur-ft ""h^re phot·»-. U-κ < r L-

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sehe Elemente gebildet wird, durch eine Refokussierlinse 336 fokussiert.

Fig. 3 zeigt den Grundaufbau einer Einrichtung zur Mehrfachmessung. Der Signalfluß für die automatische Steuerung der Belichtungszeit in einem sogenannten "Zeitautomaten", also einer Kamera mit Blendenpriorität, wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert. In der folgenden Beschreibung werden die Begriffe des APEX-Systems verwendet, zu denen der Luminanzwert BV, der öffnungswert AV, der Wert SV für die Filmempfindlichkeit im ASA-System und der Zeitwert TV gehören.

Die in Fig. 3 dargestellte Einrichtung zur Mehrfachmessung weist eine Meßschaltung 1, eine Behandlungsschaltung 2 für die Mehrfachmessung, eine APEX-Betätigungsschaltung 3, eine Verschlußsteuerschaltung 4, einen Einstellbereich 5 für die Informationen und eine Anzeigeschaltung 6 auf. Wenn die Belichtungsmessung durch das Objektiv (TTL-Messung) mit vollständig geöffneter Blende für die Teilabschnitte der in Fig. 1 gezeigten Bildebene durchgeführt werden, so erhält man von der Meßschaltung 1 die folgenden photoelektrischen Ausgangssignale, die den einzelnen gemessenen Abschnitten entsprechen:

P11 = BV11 - AVO, P12 = BV12 - AVO, ..., P46 = PV46 - AVO

Dabei zeigt die gleiche Zahl die Korrespondenz zwischen dem Lichtempfangselement und seinem photoelektrischen Ausgangssignal an.

Die Behandlungsschaltung 2 für die Mehrfachmessung empfängt diese Ausgangssignale und führt eine Reihe von Verarbeitungsschritten und Behandlungen durch, um ein Betriebsausgangssignal P100 = BVans - AVO als Schätzv?ert für die

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richtige Belichtung zu berechnen. Beispiele für eine solche Schaltung werden in der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 12,828/1977 und der amerikanischen Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 123 209 beschrieben, die von der Anmelderin hinterlegt wurden (das deutsche Gegenstück wurde als DE-OS 3 007 575 veröffentlicht).

Die APEX-Betatigungsschaltung 3 empfängt Informationen über die Filmempfindlichkeit P101 = SV und Informationen über den eingestellten Blendenwert P102 = (AV-AVO) von dem Einstellbereich 5 für Informationen sowie das oben erwähnte Betriebsausgangssignal P100 = BVans -AVO, das in einer gewissen Beziehung zu der Helligkeit steht, von der Schaltungsanordnung 2 und führt die folgende APEX-Operation durch:

(BVans - AVO) +SV- (AV - AVO) = BVans + SV - AV = TV(=P103) -.. (1)

Der sich ergebende TV-Wert wird in die Verschlußsteuerschaltung 4 eingegeben, um die Belichtungszeit einzustellen. Außerdem wird er auf die Anzeigeschaltung 6 gegeben, wodurch die Belichtungszeit angezeigt wird.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Einrichtung für die Mehrfachmessung, die dadurch gebildet wird, daß die vorliegende Erfindung bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 eingesetzt wird. Eine Korrekturbetriebsschaltung 7 und eine Berechnungsschaltung 8 für den Korrekturwert werden zu der Schaltung nach Fig. 3 hinzugefügt.

T 3-0 6*3/06 5¹S

In der in Fig. 4 dargestellten Einrichtung für die Mehrfachmessung empfängt die Berechnungsschaltung β für den Korrekturwert von dem Einstellbereich 5 für die Informationen bestimmte Werte, und zwar einmal über den Durchmesser der offenen Blende P105 = AVO, über die Blendenzahl bzw. die Blendenstufe P102 = AV AVO und ein Signal P106 = L, das über die speziellen Charakteristiken des optischen Systems des Objektivs informiert. Aus diesen Informationen berechnet die Schaltung 8 Korrekturwerte 511 .... öij .... 546, die den jeweiligen photoelektrischen AusgangsSignalen P11 .... Pij .... P46 von den jeweiligen Abschnitten entsprechen. 5ij ist durch die»folgende allgemeine Formel gegeben:

5ij = f(AVO, AV - AVO, L)

Die obige allgemeine Formel läßt sich experimentell erhalten.

Die Betätigungsschaltung 7 für die Korrektur weist Addierglieder 1.-, .... 7ij, .... 7,g auf, welche die Addition der Ausgangssignale 611 .... öij .... 546 von der Schaltung 8 zu den Ausgangssignalen P11, ... Pij P46 von der Schaltung 1 durchführen.

Stellt man die photoelektrischen Ausgangssignale von der Meßschaltung allgemein in Matrixform dar, also in der Form

IPiJ] « Pll P16

Pij

J?41

P46

BVIl-AVO, BV16-AV0

BVij - AVO

BV41-AV0, BV46-AV0

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und stellt man die Ausgangssignale von der Berechnungsschaltung für den Korrekturwert dar durch

[fiijl

611

614

641

646

(4)

dann kann der Arbeitsgang., der durch die Betätigungs schaltung 7 für die Korrektur durchgeführt wird, dar gestellt werden als

Ρ11+61Γ P16+616

^41+641 .....P46+646

= [~BVll-AV0+6ll, .BV16-AV0 + 616

BVij - AVO +bij BV41-AV0+ 641, BV46-AV0+646

BVIl'-AV0, ..BV16'-AVO

BVij·-AVO BV41'-AV0, BV46'-AV0

(5)

Dabei bedeutet Bij' - AVO das photoelektrische Ausgangssignal nach der Korrektur.

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Als Ergebnis hiervon werden die korrigierten photoelektrischen Ausgangssignale P111 = BV11' - AVO, .... P146 = BV46' - AVO von der Korrekturbetätigungsschaltung 7 in die Behandlungsschaltung 2 für die Mehrfachmessung eingeführt und dann von der Schaltung 2 der richtige Belichtungswert P110' = BV'ans - AVO berechnet. Da der Belichtungswert bei dieser Ausführungsform durch Berechnung auf der Basis der korrigierten photoelektrischen Ausgangssignale gefunden wird, ist er genauer als der Belichtungswert, der durch die Einrichtung nach Fig. 3 erhalten werden kann. Der folgende Bewegungsablauf ist bei der Einrichtung nach Fig. 4 der gleiche wie bei der Einrichtung nach Fig. 3.

Der Einstellbereich 5 für die Informationen wird auf die folgende Weise gebildet:

In Fig. 13 bezeichnet das Bezugszeichen 342 einen Antriebsstift für die Blende, der mit einem Blendenstift 341 für das Aufnahmeobjektiv 332 gekoppelt ist. Der Einstellbereich 5 für die Informationen nimmt die Informationen AVO, AV - AVO und L aus der Bewegung des Antriebsstiftes 342 für die Blende oder von einem Signalstift 3.43 auf, der an der Objektivfassung vorgesehen ist. In ähnlicher Weise nimmt der Einstellbereich 5 für die Informationen die Information SV von dem Einstellknopf 337 für die Filmempfindlichkeit des ASA-Systems, der an dem Kameragehäuse angebracht wird, sowie die Information TV von dem Einstellelement 338 für die Belichtungszeit auf.

Im folgenden soll im Detail erläutert werden, welche Korrekturen erforderlich sind.

Als Beispiel soll zunächst der Fall betrachtet werden, daß Bilder einer Oberfläche mit gleichmäßiger Helligkeit unter Verwendung von zwei verschiedenen Objektiven gemacht werden sollen, die unterschiedliche "Lichtstärken", also unterschiedliche maximale Blendenöffnung, jedoch die gleiche Brennweite haben. Fig. 5A zeigt die Verteilung von photoelektrischen AusgangsSignalen, wenn ein Objektiv mit maximaler Blendenöffnung von 1 : 1,4 bzw. ein anderes Objektiv mit maximaler Blendenöffnung von 1 : 2,8 verwendet werden. Die Verteilungen sind so aufgetragen, daß sich das photoelektrische Ausgangssignal auf der Ordinate und die Lagen der jeweiligen Abschnitte auf der Abszisse befinden, wobei der Nullpunkt "0" die Mitte der Bildebene bedeutet. In bezug auf die Abszisse gilt das gleiche auch für die Fig. 5B und 5C, auf deren Ordinate die Helligkeit auf der Filmebene (Fig. 5B) oder der Korrekturwert (Fig.5C) aufgetragen sind.

Wie man in Fig. 5A erkennen kann, ist selbstverständlich das photoelektrische Ausgangssignal, das bei der mit offener Blende durchgeführten Belichtungsmessung unter Verwendung des Objektivs, das eine größere relative Blendenöffnung hat, also 1 : 1,4, erzeugt wird, größer als das photometrische Ausgangssignal, das bei Verwendung eines Objektivs mit kleinerer maximaler Blendenöffnung, also 1 : 2,8 erzeugt wird. Wegen der VignettLerung macht sich jedoch der Abfall des photoelektrischen Ausgangssignals an der Umfangsfläche der Bildebene bei größerer Öffnung stärker bemerkbar als bei kleinerer Öffnung.

Fig. 5B zeigt die Helligkeitsverteilung der Filmebene, die dann erhalten wird, wenn eine Abbildung der gleichen Objektoberfläche durch ein Objektiv aufgenommen

wird, deren Blendenöffnung auf 1 : 8 abgeblendet ist. Wie man in Fig. 5B erkennen kann, wird in diesem Fall die Verteilungskurve für jede der beiden Linsen nahezu flach. Dies bedeutet, daß bei einer Mehrfachmessung eine bestimmte Behandlung erforderlich ist, um die Verteilung des in Fig. 5A dargestellten photoelektrischen Ausgangssignals auf die in Fig. 5B gezeigte Verteilung umzuwandeln.

Dieses Problem wird auf folgende Weise gelöst:

Zunächst wird ein Bezugsobjektiv (beispielsweise ein Objektiv von 1 : 2,8) ausgewählt, wobei unter Verwendung des ausgewählten Objektivs die Differenz zwischen dem Ausgangssignal 5A und dem Ausgangssignal 5B herausgefunden wird. Im einzelnen kennt man vorher die Differenz des Ausgangspegels zwischen dem photoelektrischen Ausgangssignal zum Zeitpunkt der Belichtungsmessung bei vollständig geöffneter Blende und dem Ausgangssignal der Beleuchtung auf der Filmebene zum Zeitpunkt der tatsächlichen Aufnahme, bei dem die Blende auf eine bestimmte Blendenstufe für das ausgewählte Bezugsobjektiv abgeblendet ist. Diese bekannte Differenz bildet einen Bezugsbetrag. Als zweites muß man die Differenz des photoelektrischen Ausgangssignals zwischen den beiden verschiedenen Objektiven herausfinden, wie in Fig. 5A dargestellt ist, um die Differenz zu korrigieren, die durch den Unterschied der Werte für die vollständig geöffnete Blende der beiden Objektive verursacht ist. Unter Verwendung der bekannten Differenz erhält man Korrekturwerte. Fig. 5C zeigt die Verteilung des in dieser Weise ermittelten Korrekturwertes. Wie man in Fig. 5C erkennen kann, wird für ein Objektiv mit größerer relativer Blendenöffnung, also "größerer Lichtstärke", das photo-

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elektrische Ausgangssignal, das von einem von der Mitte der Bildebene entfernteren Abschnitt erhalten wird, mit einem größeren Korrekturwert beaufschlagt. Hier wird darauf hingewiesen, daß der Korrekturwert für die zentrale Fläche der Bildebene in Fig. 5C nicht 0 (Null) ist. Dies bedeutet, daß sogar auf der zentralen Fläche die Beziehung zwischen dem photoelektrischen Ausgangssignal und der Beleuchtung auf der Filmebene nicht der nominellen Stufenzahl für den Blendenwert entspricht.

Die Anwendung der oben erwähnten Korrekturwerte wird in Abhängigkeit davon durchgeführt, ob die Information über die vollständig geöffnete Blende P105 = AVO groß oder klein ist. Diese Information wird von dem Einstellbereich 5 in Fig. 4 geliefert. Wenn das Objektiv eine größere relative Blendenöffnung, also eine größere Lichtstärke hat, wird an das Ausgangssignal für die ümfangsflache ein größerer Korrekturwert angelegt.

Fig. 6 zeigt einen weiteren Fall, bei dem Aufnahmen einer Oberfläche mit gleichmäßiger Helligkeit gemacht werden sollen, wobei ein und dasselbe Objektiv verwendet wird, dessen Blendenwert sich jedoch zwischen verschiedenen Blendenstufen ändert. In ähnlicher Weise wie für den obigen- Fall zeigt Fig. 6A die Verteilung des photoelektrischen Ausgangssignals, Fig. 6B die Beleuchtungsverteilung auf der Filmebene und Fig. 6C die Verteilung des.Korrekturwertes, die in diesem Fall erhalten wird. .

Da das gleiche Objektiv verwendet wird, erscheint nur ein und dieselbe Verteilung des photoelektrischen Ausgangssignals für jede Belichtungsmessung mit vollständig

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geöffneter Blende, wie in Fig. 6A dargestellt ist. Die Wirkung der Vignettierung auf die Verteilung der Beleuchtung auf der Filmebene ändert sich jedoch in Abhängigkeit von dem Blendenwert, der dann für die eigentliche Aufnahme eingesetzt wird, wie in Fig. 6B zu erkennen ist. Insbesondere dann, wenn ein Blendenwert verwendet wird, der sich auf dem oder nahe bei dem Wert für die vollständig geöffnete Blende befindet, ist der Abfall des Beleuchtungs-Ausgangssignals im Vergleich mit den anderen Blendenwerten merklich stärker. üblicherweise werden die Aufnahmen mit Blendenwerten gemacht, die über einen bestimmten Wert abgeblendet sind. Deshalb ist es erforderlich, daß dieser bestimmte Blendenwert als Bezugswert eingesetzt und die Korrektur in der Weise durchgeführt werden, daß die photoelektrischen Ausgangssignale von den Umfangsabschnitten der Bildebene in Minus (-)-Richtung korrigiert werden können, wie in Fig. 6C dargestellt ist, wenn eine Aufnahme mit einem Blendenwert gemacht wird, der in der Nähe der maximalen Blendenöffnung des Objektivs liegt.

Die Anwendung der obigen Korrektur wurde in Abhängigkeit davon durchgeführt, ob die Information über die Blendenstufenzahl P102 = AV - AVO groß oder klein ist. Diese Information wird von dem Einstellbereich 5 in Fig. 4 geliefert.

Fig. 7 zeigt einen Fall, bei dem Aufnahmen einer Oberfläche mit gleichmäßiger Helligkeit unter Verwendung von zwei verschiedenen Objektivarten gemacht werden sollen, die verschiedene optische Systeme haben. Dabei haben diese beiden Objektive jedoch die gleiche maximale Blendenöffnung. In diesem Fall werden die Aufnahmen mit dem gleichen Blendenwert gemacht. Fig. 7A zeigt wieder die Verteilung des photoelektrischen Ausgangssignals, Fig. 7B. die Beleuchtungsverteilung auf

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der Filmebene und Fig. 7C die Verteilung des Korrekturwertes .

Wie man in Fig. 7A erkennen kann, tritt keine merkliche Differenz im photoelektrischen Ausgangssignal zwischen dem Objektiv mit größerer Brennweite und dem Bezugsobjektiv auf. Wenn jedoch der Blendenwert für die eigentliche Aufnahme abgeblendet wird, läßt sich ein merklicher Abfall der Beleuchtung auf der Filmebene an den Umfangsflachen für das Bezugsobjektiv

4 beobachten, der durch die Wirkung des cos -Gesetzes verursacht wird. Im Gegensatz hierzu gibt die Beleuchtungsverteilung auf der Filmebene für Objektive mit längerer Brennweite eine nahezu flache Kurve (sh. Fig. 7C).

Wenn also ein Objektiv größerer Brennweite mit einem Blendenwert eingesetzt wird, der von seiner maximalen Blendenöffnung abweicht, so müssen die photoelektrischen Ausgangssignale von den ümfangsabschnitten der Bildebene in Plus (+)-Richtung um einen Betrag korrigiert werden, der der Differenz zwischen dem Ausgangssignal nach Fig. 7A und dem Ausgangssignal nach Fig. 7B entspricht, wie in Fig. 7C dargestellt ist.

Die Anwendung dieser Korrektur wird in Abhängigkeit von dem Informationssignal für die Objektivkennlinie P106 = L durchgeführt, das von dem Einstellbereich 5 geliefert wird. Dieses Signal L - P106 kann beispielsweise die Brennweite oder der Abstand der Austrittspupille des Objektivs sein. Dieses Signal wird in die Berechnungsschaltung 8 für den Korrekturwert eingeführt, um die Korrekturwerte zu ermitteln, die nicht durch AVO (=P1O5) oder AV - AVO C(=P1O2) dargestellt werden können.

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In bezug auf die Belichtungsmessung muß das Signal L (=P106) nur den Korrekturwert des Objektivs für die Belichtungsmessung übermitteln. Berücksichtigt man jedoch die verschiedenen, automatisch ablaufenden Bewegungsabläufe bei einer Kamera, so wird eine große Zahl von Signalen berücksichtigt. Die Anmelderin hat

diesem Punkt besondere Aufmerksamkeit gewidmet und herausgefunden, daß verschiedene Korrekturziele unter Verwendung von Signalen erreicht werden können, die Daten über die Brennweite des verwendeten Objektivs darstellen. Der Einsatz von L (=P106) als Brennweitensignal hat den Vorteil, daß es auch für andere Zwecke als die Belichtungsmessung eingesetzt werden kann.

Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Bildebene durch die Lichtempfangselemente P11 - P44 in 4 χ 6 =24 Abschnitte bzw. Segmente unterteilt. D.h. also, daß die Zahl der Korrekturwerte, die durch Berechnung ermittelt werden müssen, insgesamt 24 erreicht, d.h., 511 ^ 646. Im allgemeinen haben jedoch Objektive eine solche Fokussierkennlinie, daß alle Punkte einer Linse bzw.eines Objektivs, die auf einem konzentrischen Kreis liegen, dessen Mitte die optische Achse des Objektivs ist, die gleiche Eigenschaft haben. Deshalb kann für die Abschnitte, die den gleichen Abstand von der Mitte haben, der gleiche Korrekturwert eingesetzt werden. Aus diesem Grund ist es möglich, die Korrekturwerte als Funktion des Abstandes von der Mitte der Bildebene zu dem Lichtempfangselement zu berechnen, wenn das Belichtungsmeßsystem innerhalb praktikabler Grenzen die gleiche Belichtungsmessungs-Kennlinie für jede Unterteilungsflache hat, die auf einem konzentrischen Kreis liegt, dessen Mitte die optische Achse des Aufnahmeobjektivs ist. Wie man nämlich aus der folgenden Matrix-Gleichung entnehmen kann, und wie in Fig. 8 dar-

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gestellt wird, können fünf Korrekturwerte 60 ... 64 als repräsentativ für alle Korrekturwerte verwendet werden:

611, 512 ... δ!6 641

δ4 62 61 51 62 54

63 fil 50 δθ δΐ δ3

63 61 δθ 60 a δ3

64 62 δΐ δΐ δ2 δ4

ί6)

Darüber hinaus gelten für die fünf Korrekturwerte die folgenden Beziehungen, wie man aus den Fig. 5C, 6C und 7 C erkennen kann:

60 £ δΐ = 62 = δ3 = δ_{4 O}r

60 ^ 61 £ 62 = 63 = 64

(7)

Wenn das Belichtungsmeß-System eine Kennlinie hat, die relativ zur Bildebene nur rechts- und linkssymmetrisch ist, sollten die repräsentativen Korrekturwerte als Funktion des Abstandes von der Mittellinie bzw. Halbierenden bzw. Symmetrielinie der Bildebene zu den jeweiligen Lichtempfangselementen berechnet werden, um solche Korrekturwerte zu erhalten, die in bezug auf die rechte und linke Seite symmetrisch und in bezug auf die obere und untere Seite unsymmetrisch sind.

Nutzt man das oben erwähnte Merkmal bezüglich der Korrekturwerte aus, so kann die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform vereinfacht werden. Fig. 9 zeigt eine solche vereinfachte Ausführungsform."

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In Fig. 9 bezeichnet das Bezugszeichen 108 eine Berechnungsschaltung für die Korrekturwerte. Die Schaltung 108 empfängt von dem Einstellbereich 5 Informationen über den Durchmesser der offenen Blende AVO (=P105), die Stufenzahl der Blende AV - AVO (=P102) und das Blendensignal L (=P1O6) und berechnet aus den empfangenen Informationen die Korrekturwerte 60, 61, 64.

In der Korrekturbetriebsschaltung 7 wird die Addition so durchgeführt, daß 60 zu P23, P24, P33, P34; 61 zu P13, P14, P22, P25, P32, P35, P43, P44; 62 zu P12, P15, P42, P45; 63 zu P21, P26, P31, P36 und 64 zu P11, P16, P41 und P46 addiert werden.

Fig. 10 zeigt eine konkrete Ausführungsform der Schaltungsanordnung, die bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform verwendet wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 wird die Belichtungsmesserschaltung 1 durch mehrere Meßblöcke gebildet, die jeweils einen Operationsverstärker OPij, eine Photodiode PDij und eine Diode LDij enthalten, die eine logarithmische Kompression durchführt. Die Zahl der Meßblöcke in der Belichtungsmesserschaltung 1 entspricht der Zahl der Unterteilungsabschnitte in der auszumessenden Bildebene. Eine Bezugsvorspannung EO wird an den richtigphasigen bzw. Gleichtakt-Eingang des Verstärkers OPij angelegt. Der in der Photodiode PDij erzeugte Meßstrom wird durch die Diode LDij logarithmisch komprimiert. Das logarithmisch komprimierte Ausgangssignal hat die folgende Formel:

V(Pij) = EO + ψ *n^|i (8)

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Die Berechnungsschaltung- IQS fur den Korrekturwert empfängt von dem Einstellbereich 5 die Informationen P105 = A-VO, P1Q2 = AV- AVO und das Objektivsignal B106- = L.

Die Information AVO wird an den richtigphasigen bzw. Gleichtakt-Eingang eines Komparators C1, die Information AV - AVO an den Eingang eines Komparators C2 und das Signal L an den Eingang eines Komparators C3 angelegt. Der Strom IO fließt von einer Konstantstromquelle zu Widerständen R15 und R16. Eine Spannung IO (Rl5 + R16) wird an die invertierenden Eingänge der Komparatoren C1 und C3 und eine Spannung IO · Rl6 wird an den invertierenden Eingang des Komparators C2 angelegt.

Der Komparator C1 hat das logische Ausgangssignal "l"_r wenn gilt:

AVO = AVOth (IO(R15 + R16JJ (9)

Der Komparator C2 hat das logische Ausgangssignal "1", wenn gilt:

(AV - AVO) = (AV - AV0)th(=I0Rl6) (10)

Das Ausgangssignal wird durch eine invertierende Schaltung NOT invertiert.

Der Komparator C3 hat an seinem Ausgang das logische Signal "1", wenn gilt:

L = Lth (= 10 (R1S + R16)) (Tl)

Das Ausgangssignal der NAND-Schaltung wird nur dann "0", wenn die beiden Ausgangssignale an dem Komparator C2 und dem Komparator C3 logisch "T" sind.

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Mit anderen Worten ist das Ausgangssignal ties !Comparators C1 logisch--"(Γ¹, wenn das Objektiv bei vollständig geöffneter Blende einen Blendenwert hat, der niedriger als ein bestimmter, vorgegebener Wert (AVO)th ist? das Ausgangssignal -der Schaltung NOT wird dann logisch "1", wenn die Blendenstufenzahl kleiner als ein bestimmter, vorgegebener Wert (AV-AVO) th ist, d.h. dann, wenn die Blendenstufenzähl ein Wert in der Nähe der maximalen Blendenöffnung ist, für die eine Korrektur benötigt ist.

Nimmt man an, daß das Signal L ein Signal über die Brennweite ist, so wird das Ausgangssignal der Schaltung NAND logisch "0", wenn das Objektiv eine Brennweite hat, die länger als ein bestimmter, vorgegebener Wert ist und der Blendenwert nicht in der Nähe der maximalen Blendenöffnung liegt, nämlich dann, wenn eine Korrektur wegen der Verwendung eines Objektivs erforderlich ist, das sich von dem Bezugsobjektiv unterscheidet.

Eine Bezugsspannung EO wird zwischen die Basis und den Emitter eines Transistors TR3 und zwischen die Basis und den Widerstand R14 angelegt. Der Kollektorstrom des Transistors TR3 ist konstant, so daß die Spannung an beiden Anschlüssen des Widerstandes R13 konstant ist. Diese konstante Spannung wird als E1 bezeichnet.

Aus der obigen Erläuterung ergibt sich, daß an die nicht invertierenden Eingänge der Operationsverstärker OP1 und 0P2 eine Spannung angelegt wird, die von dem ursprünglichen Spannungswert Vcc um E1 abgefallen ist. Die Ausgänge der Operationsverstärker 0P1 und OP2 sind jeweils mit Basen von Transistoren TR1 und TR2 verbunden, während ihre invertierenden Eingänge jeweils an die Emitter der Transistoren TR1 und TR2 angeschlossen sind. Zwischen den Emitter des Transistors TR1 und Vcc sind ein Wider-

130023/0655

-. 26 -

stand R7 und eine 'Schaltungsanordnung geschaltet, die einen Widerstand R8 und einen Feldeffekt-Transistor FET1 aufweist. Die Widerstände SO und die Schaltungsanordnung R8/ FET1 liegen, parallel -zueinander, wahrend der Widerstand R8 und Tier Feldeffekt-Transistor FETl in Reihe gesehaltet sind. Der Widerstand R1 ist zwischen den Kollektor des Transistors TR1 und Masse GND gesehaltet. In ähnlicher Weise ist zwischen xlen Emitter des Transistors TR2 und die Spannung Vco eine ^Schaltungsanordnung aus einem Widerstand R10 und einem Feldeffekt-Transistor FET2, eine Schaltungsanordnung aus einem Widerstand R11 und einem Feldeffekt-Transistor FET3 und eine Schaltungsanordnung aus einem Widerstand RI2 und einem Feldeffekt-Transistor FET4 gesehaltet; ein Widerstand R9 liegt jeweils parallel zu diesen Schaltungsanordnungen. In jeder Schaltungsanordnung sind der Widerstand und der Feldeffekt-Transistor in Reihe gesehaltet. Zwischen dem Kollektor des Transistors TR2 und Masse GND liegt ein Widerstand R2.

Aufgrund der Eigenschaften von Operationsverstärkern wird die Spannung zwischen dem Emitter des Transistors TRI und Vcc sowie zwischen dem Emitter des Transistors TR2 und Vcc immer auf E1 gehalten. Wenn keine Korrektur durchgeführt wird, ist das Ausgangssignal des Komparator s CI logisch "1", und der zugehörige Feldeffekt-Transistor FET ist eingeschaltet. Deshalb wird der Emitterstrom des Transistors TR1 (E1/R7 + Et/R8). Solange hfe hoch ist, ist der Emitterstrom gleich dem Kollektorstrom, so daß die Spannung bei den Anschlüssen des Widerstandes R1 den folgenden Wert hat:

V(RD = V(R1)normal = RL(^ + ^g)^E1 -·· keine Korrektur

(12)

Diese Spannung ist die Vorspannung, die an das photoelektrische Ausgangssignal· von ;der zentralen Fläche angelegt wird.

1-3Ό'023/·0'6$5

Andererseits wird das Ausgangssignal des !Comparators Cl für ein Objektiv mit größerer relativer öffnung logisch "0", und der zugehörige Feldeffekt-Transistor FET wird abgeschaltet. Deshalb wird der Kollektorstrom des Transistors TR1 nur E1/R7. Es gilt nämlich: V(Rl) = I^El = V(Rl)normal - ||e1

= V(Rl) normal - Vfο compl

Korrektur für große relative

öffnung (13)

Der zweite Term ist der Korrekturterm für die zentrale Fläche bei größerer relativer öffnung.

Wenn keine Korrektur für die ümfangsflache durchgeführt wird, ist das Ausgangssignal des Komparators logisch "V, das Ausgangssignal der Schaltung NOT logisch "0", das Äusgangssxgnal der Schaltung NAND logisch "1". Die Feldeffekt-Transistoren FET2 und FET4 werden eingeschaltet, während der Feldeffekt-Transistor FET3 abgeschaltet wird. Deshalb ist der Kollektorstrom des Transistors TR2 (1/R9 + 1/R10 + 1/R12)E1, während die Spannung bei den Anschlüssen des Widerstandes R2 den folgenden Wert hat: V(R2) = V(R2) normal - R2 (jL- + ^ +

.... keine Korrektur (14)

Diese Spannung ist die.Vorspannung für die Ümfangsflache ohne -Korrektur. Wenn eine Korrektur für ein Objektiv mit größerer relativer Blendenöffnung benötigt wird, wird das Ausgangssignal des Komparators C1 logisch "0", und der zugehörige Feldeffekt-Transistor FET wird abgeschaltet. Deshalb gilt:

V(R2) = R2(j^ + j~)El = V(R21normal -'f \

= V(R2)normal - Vfο comp 2 '

Korrektur für große relative

Öffnung (15)

Der zweite Term ist der Korrekturterm für die Umfangsflache bet großer relativer: öffnung.

Wenn eine Korrektur für die maximale Blendenöffnung erforderlich ist, wird das Aus gang ssicjnal der Schaltung NOT logisch "1%. und der zugehörige Feldeffekttransistor FETS wird eingeschaltet. Deshalb gilt nun:

VIR2) = R2 tfcr ⁺ rIÖ ⁺ RlT ⁺ ^)El ' *^m} ^nOraal

=ξτΕ1 = V (R2) normal + Vf - fo, comp

RxI ■

.. Korrektur für die maximale Blendenöffnung (16=)

Der zweite Term ist der Korrekturterm für die maximale Blendenöffnung, der nur bei der Umfangsflache der Bildebene eingesetzt wird.

Wenn eine Korrektur für Unterschiede im optischen System der Objektive benötigt wird, wird das Ausgangssignal der Schaltung NAND logisch "0" , und der Feldeffekttransistor FET4 wird abgeschaltet. Deshalb gilt

1 " T.

V(R2) = R2(gg- + gj^y El = V(R2)normal -

= VCR2)normal - V^, _comp : j

... Korrektur für das optisches System (17).

Der zweite Term ist der Korrekturterm für die Differenz im optischen System des Objektivs, der ebenfalls nur bei der umfangsflache der Bildebene eingesetzt wird.

Der Operationsverstärker OP3 und OP4 bilden Spannungsfolgerschaltungen, wobei die Eingangssign'ale V (Rl)F und V(R2) zu den Operationsverstärkern OP3 und OP4 Ausgangssignale von den Operationsverstärkern OP3 und OP4 werden, wie. man erkennen kann.

Zwischen die Ausgänge der Operationsverstärker OP3 und OP4 sind Widerstände R3, R4, R5 und R6 in Reihe geschaltet. Bezeichnet man ihre Anschlußspannungen jeweils mit V(60), V(SD, V{54) , dann gilt:

VUO) = V(Rl) (18)

VUl) = V(Rl) +
V(62) = V(Rl) +

- VXRD + fr<R2) - V(Rl)] (21) = V(R2)

Diese Anschluß spannung V(SC)) .. . V(ö43 sind Jiusgangssig nale von der Bereehnungsschaltung für die Korrekturwerte, die ^den Werten 60 ... 54 in dem Blockdiagramm nach PAg. 9 entsprechen.

Fig. 11 zeigt ^eine Kurvendarstellung/in der der Korrekturwert ö auf der Ordinate und der Abstand von der Mitte der Bildebene auf der Abszisse aufgetragen sind. Aus dieser Kurve läßt sich erkennen, daß der Korrekturwert θ sich ändert und keine gerade Linie/ sondern eine Kurve durchläuft. Die Kurve variiert in Abhängigkeit von der durchgeführten Korrektur, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Die folgenden Beziehungen gelten jedoch für nahezu alle Fälle:

61 - 60:S2 - 50:53 - 60:54 -50 = K1:K2:K3:1 (23) j wobei KI, K2 und K3 Konstanten sind.

Diese Konstanten können wie folgt bestimmt werden:

130023/0655

3043389

R3/(R3+R4+R5+R6) = Kl (24)

*(R3+R4)/(R3+R4+R5+R6) = K2 (25)

(R3+R4+R5)/(R3+R4+R5+R6) = K3 (26)

Dann gilt:

V(60) = V(Rl) (18)

V(öi) = V (RD+KlW {R2)+V (Rl)}" (27)

^L(i=l,2,3) * V(S4) = V(R2) (22)

.Auf diese Weise können die obigen Korrekturen durchge führt werden.

Ίΐη folgenden "wird wieder -auf rig. 10 Bezug genommen; die ^orrekturbetrifibsschaltung 7 wird durch mehrere Blöcke 723, ... 734, ... 7£6 gebildet, die jeweils jQperationsverstärker iDPll3) , einen ^Transistar (Txlij) und zwei Widerstände iRii-J rind R2ij) enthalten. Als Beispiel soll im folgenden der Betriebsablauf in bezug auf das photoelektrische AusgangssignalP23 im Detail beschrieben werden.

Wenn das Ausgangssignal V^oO) von der Berechnungsschaltung 108 für den Korrekturwert an den nicht— invertierenden Eingang des Operationsverstärkers ΌΡ123 angelegt wird, wird die Ertiitterspannung des Transistors TRf 23 V (60)·. Da das Ausgangs signal V(P23) von dem Operationsverstärker OP23 in der Belichtungsmesserschaltung 1 an den anderen Anschluß den Widerstandes R123 angelegt wird, fließt durch den Widerstand Rl23 ein Strom {v(60) - V(P23)j* /R123. So lange die hf β des Transistors TR123 ausreichend hoch ist, wird der Emitterstrom f Kollektorstrom. Deshalb 1st der durch den Widerstand R223 fließende Strom- gleich dem durch den Widerstand R223

130Ö23/Q655.

fließenden Strom. Aus R123 = R 223 ergibt sich., daß die Spannung V23 an den beiden Anschlüssen des Widerstandes R223 den folgenden Wert hat:

V23 = V(60) - V(P23) (28) ;

In ähnlicher Weise gilt:
V24 - V(60) - V(P24)
V33 « V (60) - V(P33)
V34 = V(60) - VtPJ*)

V13 = V(61) - V(P13)

V46 = VCe4) - V(P46)

Das Vorzeichen in der obigen Gleichung ist umgekehrt zu dem Vorzeichen in der Gleichung (5). Dies ist nur auf die Schaltungsstruktur zurückzuführen.

Im folgenden soll im Detail beschrieben werden, wie die notwendigen Korrekturen eingeführt werden.

Zunächst soll der Fall erörtert werden, daß keine Korrektur erforderlich ist. In diesem Fall gelten die Gleichungen (12) und (14), so daß wird:

V(60) - V(Rl)normal (34)^

V(64) <= V(R2)normal (35) j

V(R1) Normal und V(R2) Normal sind nicht immer gleich. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein wesentlicher Teil der anfänglichen Verschiebung, des photoelektrischen Äusgangssignals in V(RtX Normal und V(RZJ Normal eingebaut werden kann ^ Es wird auch möglich, einen Dunkel stroitfc-

term und/ader einen Tempex^turkoj^ensatioristernE-zufügen. Zu diesem Zeitpunkt werden Äusg-aitg-ssignaie £ür die anderen Teile aus den obigen Gleichungen (28 ί bis wie fLolgt erhalten:

V(6i) - V CRl) normal + Ki jvtRJJtoormal - V (RZ I nor ma ^

(£ = 1, 2_r J)

Da sie sich jeweils nur langsam ändern, kommt es nicht zu Problemen. .

Diese Ausgangssignale werden zusammen mit den Belichtungsmesserausgangssignälen V(PiJ.) der Korrekturbetriebsschaltung 7 zugeführt j- die dann die folgenden Äusgangssignale liefert: -. ' .

V23 = VfRl!normal - V(.P2J)

V13 = VCRDnormal + Kl|v (R2inormal - V (RI)normal];

- νςρΐ3| esa)

V46 = V (R2) normal - V(P46).

Wenn eine Korrektur für ein Objektiv mit großer relativer öffnung benötigt wird, stellt die Berechnungsschaltung 108 für den Korrekturwert dies durch den Komparator Cl fest und liefert Ausgangssignale entsprechend den Gleichungen (13) und (15)» Dadurch werden also die folgenden Ausgangssignale erhalten: - ·

V(SO) = V(Rl)normal - Vfο compl (W V (δι) ■=· V(Rl)normaL.-t K i{v(R2) normal.;- - Vf ©_r compel - KiCVfQ cornel - Vf ο eoBtp/l>

= V CE2 inormai: —

ORIGINAL INSPECTED

3043983

Die Ausgangssignale von der Korrekturbetriebsschaltung 7 sind:

V23 = VJRl) normal - V(P23) - Vf ο compl (43)

V13 = V(Rl)iiormal + K1^\HR2) normal - V (Rl)normal) - V(P13) - Vfo compl - Kl(VfO -comp2 - Vf-o compl) (AA)

V(R2)jrormal - V.£P*6) - Vfo «ompS' <45)

Vergleicht man die Ausgangssignale vor der Korrektur mit den Ausgangssignalen nach der Korrektur., wobei τϋβ ■jeweiligen Vorspannungstenne fortgelassen werden, so ,läßt sich die folgende Korrespondenz erkennen;:

ϊ ViP23) * Vfo compl ^-fi)

9 VIP13) 4- U-KlIVfO compl + JQVfo comp2 (47)

^-^ "V.IP46) 4- v£o comp "2 JAS)

Der zweite und -die folgenden Tenne auf der rechten Seite der nObigen Gleichungen bilden die Korrekturterme für die entsprechenden Abschnitte. "Vfo compi ist ein Korrekturterm, der auch "bereits ILn -dem oben erwähnten, herkömmlichen Belichtungsmessersystem mit einem einzigen photoelektrischen Ausgangssignal verwendet worden ist, wobei die zentrale Fläche -der Bildebene primär gemessen wird. Dieser Korrekturterm dient dazu, den Abfall des photoelektrischen Ausgangssignals an der zentralen Fläche bei eineia Objektiv mit großer relativer öffnung zu kompensieren. Der Wert dieses Korrekturterms ist relativ klein. Im Gegensatz hierzu ist Vfo comp2 ein Korrekturterm, der dazu dient, das Ausgängssignal von der Fläche zu kompensieren, die am weitesten von der Mitte der Bild-

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ebene entfernt ist; dieser ^Korrekturterm hat also einen relativ großen Wert (sh. Fig. 5C). Zu den mittleren, zwischen diesen beiden extrem nahe· liegenden Flächen wird ein mittlerer, Zwischen-Korrekturwert eingesetzt, der zum Umfang der Bildebene hin allmählich zunimmt. Die Informationen über die photoelektrischen Ausgangssignale_r die auf diese Tieise korrigiert werden, werden der -Hehrfachmessung-Behandlungsschaltung 2 zugeführt.,

Jtfenn eine Korrektur für die vollständig ^geöffnete, maximale Blende erforderlich ist, stellen der Komparator 2 und die ,Schaltung NOT den Zustand der Blendenöffnung fest, Tffobei die Berechnungsschaltung 1Ό8 fur den Korrekturwert entsprechend den -Gleichungen {3 2) und 116} die folgenden -Werte liefert:

V(5ö) = "ViRD normal

VWf)..- vmi^ormal + JCiJsriJÖJnöJHBal - "Viar) normal

* KSTf-io, comp

^i = l·, ^₇ 3) Vt 54) = V^R§JnQrmal > ^f-fo^ comp ' Ϊ50)

Deshalb werden die Ausgangssignale von der Korrektur— betriebsschaltung 7: .

¥23 = "ViRl) normal - V£P23) Ϊ3Ή

V13 = VtRl) normal - KiiV|R2}normal - V(R) normal}

- V{P13) + KlVf-f ο ,comp, ;ίχ=1,2,33 <51)

= VtR2)tiormal - V(P4€) ^r Vf-fo,comp Ϊ52)

Läßt man die Voxspannängsterme weg und vergleicht die Ausgangssignale vor. der Korrektur mit den nach^ der Korrektur,, so läßt sieh die folgende Korrespondenz erkennen;

130Ö23/0655

V(F13> <r-t>V(P13) - KlVf-fo,comp (54)r

— V£-fo,CQmp

Das photoelekfcrische Ausgangssignal für den zentralen Teil wird nicht korrigiert. In den anderen Teilen wird ein negativer Korrekturwert hinzugeführt, der allmählich zum Randbereich der Bildebene hin zunimmt. Dies bedeutet also, daß die in Fig. 6C dargestellte Korrektur durchgeführt wird.

Zuletzt soll der Fall beschrieben werden, daß eine Korrektur wegen eines Unterschiedes in der Art des optischen Systems des verwendeten Objektivs erforderlieh ist.

Wenn ein Objektiv eingesetzt wird, für 'das eine Korrektur durchgeführt werden muß, stellt der Komparator C3 die Art des Objektivs fest, während ein anderer Komparator feststellt, daß der Blendenwert nicht gleich der maximalen Blendenöffnung ist oder in der Nähe der maximalen Blendenöffnung liegt. Wenn beide Komparatoren diese Bedingungen festgestellt haben, die eine Korrektur erforderlich machen, gibt die Schaltung NAND ein Ausgangssignal ab, das die Notwendigkeit der Korrektur anzeigt. Zu diesem Zeitpunkt liefert die Berechnungsschaltung 108 für die Korrekturwerte entsprechend den Gleichungen (12) und (17) die folgenden Ausgangssignalei

VC6o> = V tRl> normal 134 Ϊ

V(Si) = V(Rl)normal + Ki{V(R2>normal - VtRUnormal}

£i=l,2*3> 1561

Dadurch werden- dae AusgangssigitarXe-von? dear Korrekturbe triebs schaltungt

V23= =- V(RI) -V^BZiK
VlZ = VCKlnormal + KlfV (B2 T normal - V OPl 3}- - KiV^eomp Üj^l

normal - V

man die Vorspannung«terme weg und-vergleicht-die. Ausgangssignale vor der Korrektur mit denen nach der Korrektur, so läßt sich die folgende Korrespondenz erkennen:

V(P21> ^-^ VCP23) . ■ - :

VfP46> <r-7-VCP46> +V^, comp fflK .[

Aus den obigen Erläuterungen kann man ableiten-, daß _ das photoelektrische Ausgangssignal der zentralen Fläche unkorrigiert bleibt _h während zu dem photo=- . elektrischen AusgangssignaL der Ümfangsfläche einpositiver Korrekturwert: hinzugefügt; wirdp. der .allmählich zum Randbereich der Hildebene hin ansteigt. Qies _: bedeutet, daß die in Fig^ 7C dargestellte Korrektur durchgeführt wird^, . - ■

Bisher wurden &ie verschiedenen Korrekturen unabhängig voneinander erläutert. Wenn eine Aufnahme unteir Verwendung eines Objektivs mit- großer- relativer- Öffnung: ^d bei maximaler Blendenöffnung, als.© größtem B2endenwe.rt-_A gemacht werden soll _r so läßt sich? die Ko^rrespondenz zwischen den Äusgangssignalen vor der Korrektur and denen nach der" Korrektur wie folgt darstellen r ' "■".-■

V-(SlS) + {l-iKliyia,t:0H^. + KlVfeyeomp2

deaf Obigen Erläuterung ergibt Tsieh fur-diesen Fall,, Sie jeweiligen Korrekturterme in 4er Richtung-Witken^ -äaß einer den anderen negiert bzw. aufhebt. Dies-bedeutet, -dä£ di-e Verwendung eines solchen Objektivs -stark -durch Vlgftetlernng ±>eein£luß± istj? dabei ist der Blendenwert in der Nähe dei: tnaximalen Blendenöffnung im wesentlichen äquivalent zu der Verwendung -eines normalen Objektivs mit normalem

bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen die verschiedenen Informationen/ die In die Berechnangssöhaltüng IuS für den «orrekturwert von dem Einstellbs- -ireieh 5 eingegeben werden ioüssen"-# In -2wel -Gruppen unterteilt Woiden sind,» die seinen einzigen Bezugspegel i>entitxea* Jtönneii selbstverständlich -auch -zwei oder mehr ■ Bezugspegel -öingesstat werden_# um die Genauigkeit der Korrektur weiter zu verbessern.

Bei den-oben laeseiiriebenen Ausführungsformen Xtfurde die vorliegende Erfindung bei einer Kamera eingesetzt, bei der die Beiichtungssfeeueruntj mit Blendenpriorität erfolg te t Also bei sogenannten **1&-οItautomaten** tfie im folgenden erläutert »erden soll* läßt sieh die Erfindung auch Isißi elaer Kamera -ttiit. ^eitpriorltat, also ^bI Sögeftannten Bl-endetiäütomateiig. als auöh bei filter

ait Prögraamsteuexunef .einsetzen, bei der die Beli«htungsiieit und/oder der Blendenweri in Abhängigkei t von eInea fest vorgegebenen Programm eingestellt

Bei diesen Xamer-afcypen ^Zeitpriorltat und Programmsteuerung} -Wird 4lie Belichtungsmessung üblicherweise In-^der preise -durchgeführt, daß die Blende ^!ür -das auf— tiahmeöfejektiv vorher auf ^en ^minimalen Blendenwert ein- -^estellt wird- -Der Eingestellte Blendenwert wird dann als Information von dem Bbjek^iv^zü dem KamexageKause iibertragen. Irgendwelche informationen Tiber den ilenjäenwert, der zum Zeitpunkt äer Aufnahme tatsächlich eingestellt ^wircL, werden nicht übertragen. TSelbst3?ersi^naiich besteht die Möglichkeit,, -da5 der Blendenwert, der aum - Zeitpunkt' -der Aufnahme tatsächlich eingestellt wird,, ein Ttferfc -seiai kann, dar in ^er Uähe der maximalen Blendenöffnung liegt, ^m ii4e 3Correktur dESr xiie -maximale Blendenöffnung ^der jeins Blendenöffnung in der tiahe^der maximalen Blendenöffnung- ^entsprechend der vorliegenden Erfindung unter Berüeksl^ehtigung dieser MÖglichkeii: zu erhalten, müssen ,also Informationen über den ±atsachlich eingestellten Blendenwert bei diesenfe" Kameratyp von dem objektiv zu dem Kameragehäuse übertragen verdetu ^v

Fig. 12 zeigt eine weitere Äusiührungsform „ bei der ^ie ^vorliegende ΈχΕJjidung iaei einer Kamera eingesetzt -. wird, die mit zwei automatischen Beiichfeingssteueriingen versehen ist, nHmllch mit Blendenpriorität und %iit Zeitpriorität. Öle von einer Beiichtungsbetriebsschaltung abgegebene Information über den tatsächlich eingestellten Blendenwert wird der «ben bescharisebenen BerechHungs— schaltung für dem Korrekburwert zugeführt.

Gemäß Pig. 12 erzeugt näer Einstellbereich SSr ite Iriforaiationeni der durch das' Bezagszelcjhen 205 angedeutet die Informationen über den voriger eingestellten Blenden wert P202 ^iAY - AVO^j₁, Informationen über die ewige-

stellte Belichtungszeit F2CT3" = TVj, und Informationen^ über die ausgewählte Betriebsart P2CT4 zusätzlich zu den-Informationen über die Empfindlichkeit dfes eiügeiegteir Films im ASA-System P101 = SV, Informationen.übet die maximale Blendenöffnung P105 = AVO und das- Gfcrjektivsignal P1Ö& =*· L. EHe Informationen über den, variier eingestellten Blendenwert, die bei einer Aufnahme mit Blendenpriorität verwendet werden, sind durch P202^: = CAV - A.V01_M gegeben _f während die Informationen- über die eingestellte Belichtungszeit, die bei einer Aufnahme mit Zeitpriorität verwendet werden, durch P203 -TV-j gegeben werden. Von den sechs oben erwähnten Informationen werden P 10Λ - SV^ P1&5 = AVQ, P202 = (AV P203 = TV_M und P204 in die APEX-Betriebsschaltung 203 gegeben, die auch das Betriebsausgangssxgna.1 FT-Ott" = BV"ans - AVO von der Mehrfachbehandlungsschaltung 2 empfängt, die in Struktur und Funktion der Schaltung nach Fig. S entspricht. Die APEX-Betriebsschaltung^ führt die folgenden APEX-Berechnungen, basierend auf den empfangenen Daten (der Zusatz ⁿM¹¹ bedeutet eingestellten Wert} durch r

Wenn beispielsweise durch die Betriebsartinformation: P204 die Blendenpriorität ausgewählt wird, gibt die Betriebsschaltung: zu der Elendensteuersehaltung 204a das folgende Blendensteuersignal:

P204 = P203 = (AV-AVOV (£4}

und zu der Verschlußsteuerschaltung 204b das" folgende Belichtungszeit-Steuersignal:

E2Ü7 = PHiO" + PIOT. - P>202

+ SV - CäV - ÄWJ,^=. T^ C65E.

Der Anzeigeschaltung 206 wird das folgende Anzeigesignal zugeführt, um die Belichtungszeit anzuzeigen:

P209 = P207 = TV (66)

Wenn durch die Betriebsa.rtinformation P20 4 Zeitpriorität ausgewählt wird, wird der Blendensteuerschaltung 2Q4a das folgende Blendensteuersignal zugeführt:

P208 = PK)O" + P101 - P20-3

= (BV'ans - AVQ} +SV- TV = AV - AVO (671

während das folgende Verschlußsteuersignal auf die Verschluß steuerschaltung 204b gegeben wirdt

P207 = F2Q3 = TV_M (6a)

Gleichzeitig wird das folgende Anzeigesignal der Anzeigeschaltung 20& zugeführt _r um den eingestellten bzw. geregelten Blendenwert anzuzeigen:

P209 = P105 + P20S = AVO + (AV- AV0> = AV (69}

Die Berechnungsschaltung T08 für den Korrekturwert empfängt die Information PI05 = AVO über die offene Blende und das Objektivsignal P106 = L von dem Einstellbereich 205 und bei Auswahl der Zeitpriorität das Blendensteuersignal P208 = AV - AVO von der APEX-Betriebsschaltung und arbeitet im übrigen auf die gleiche Weise wie die in Fig_ 9 gezeigte Ausführungsform.

Obwohl bei der obigen Ausführungsform die APEX-Betriebsschaltung 203 das gleiche Blendensteuersignal (AV - AVO) zu der Blendensteuerschaltung 204a und der Berechnungs-

130023/0655

schaltung 8 für den Korrekturwert zugeführt hat, um sie zu steuern, müssen das der Schaltungsanordnung 204a zugeführte Signal und das Signal für die Schaltungsanordnung 8 nicht immer gleich sein. Die Berechnungsschaltung 108 für die Korrekturwerte benötigt Informationen, die Aussagen darüber enthalten, ob sich der Blendenwert in der Nähe der maximalen Blendenöffnung befindet oder nicht. Im Gegensatz hierzu benötigt die Blendensteuerschaltung 204a in einigen Fällen andere Informationen, um die Blende entsprechend dem Typ des Steuersystems einzustellen. Beispielsweise muß bei einem Steuersystem, bei dem nach der Verschlußauslösung die Lichtmenge kontinuierlich überwacht und die Bewegung der Blende unterbrochen wird, wenn die Lichtmenge (BV - AV) gerade einen vorgegebenen Wert erreicht hat, der Blendensteuerschaltung das Signal TV - SV zugeführt. Deshalb wird dann der optimale Belichtungswert erhalten, wenn gilt:

BV - AV Ξ TV - SV (70)

Obwohl also die vorliegende Erfindung in der Hauptsache unter Bezugnahme auf die Belichtungsmessung bei offener Blende beschrieben worden ist, läßt sie sich auch bei der Belichtungsmassung rait Arbeitsblende, also nicht mit maximaler Blendenöffnung, einsetzen, da auch in diesem Fall aus den oben angegebenen Gründen Fehler bei der Belichtungsmessung auftreten können; dies gilt insbesondere für die ünifangsflache der Bildebene. Die vorliegende Erfindung läßt sich auch zur Korrektur solcher Fehler verwenden.

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE Nippon Kogaku K.K. 2-3 MarunoucM 3-chome, CMyoda-ku Tokyo, Japan A. GRUNECKER OPI--1NG. H. KlNKELDEY W. STOCKMAIR DR ING-AeH(CALTECHl K. SCHUMANN DaFERNAT. QPL-PKVS P. H. JAKOB DlPL-ING G. BEZOLD DUBSl(W- OPL-CHEM. 8 MÜNCHEN MAXIMILIANSTRASSE PH 15684 21. November 1980 Einrichtung zur Steuerung der Belichtung für eine Kamera, die mit einer Mehrfachmeßeinrichtung versehen ist Patentansprüche

1. Einrichtung zur Steuerung der Belichtung für eine Kamera, gekennzeichnet durch
eine Meßschaltung (1) für die Messung des Feldes eines Objektes, wobei das Feld in mehrere Abschnitte unterteilt ist, wodurch mehrere, jeweils den Abschnitten entsprechende photoelektrische Ausgangssignale erzeugt
werden, weiterhin durch eine Belichtungsbetätigungsschaltung (3) für die Berechnung eines Belichtungswertes aus

130023/0655

telefon (oaa) aaaaea

TELEX OB-SS 38O

TELEGRAMME MONAPAT

TELEKOPIERER

den photoelektrischen AusgangsSignalen, durch eine Berechnungsschaltung (8) für einen Korrekturwert zur Berechnung von Korrekturwerten, die jeweils den Abschnitten des Objektfeldes entsprechen, um die Verteilungscharakteristik der photoelektrischen Ausgangssignale relativ zur Verteilungscharakteristik der Beleuchtung auf der Brennebene des Aufnahmeobjektivs der Kamera zum Zeitpunkt der Aufnahme zu korrigieren, und durch eine Korrekturbetriebsschaltung (7) zum Korrigieren der einzelnen photoelektrischen Ausgangssignale in Abhängigkeit von den berechneten Korrekturwerten.

2. Einrichtung zur Steuerung der Belichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung von Informationen über das Aufnahmeobjektiv, wobei die Berechnungsschaltung (8) für den Korrekturwert die Korrekturwerte auf der Basis der Informationen von der Einrichtung zur Erzeugung der Informationen berechnet .

3. Einrichtung zur Steuerung der Belichtung nach Anspruch 2, dadurcn gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Generationen eine Einstelleinrichtung (5) für Informationen enthält, die mit dem Aufnahmeobjektiv in Eingriff bringbar ist und wenigstens eine Information erzeugt, die aus einer Gruppe von Informationen ausgewählt ist, die den Blendenwert bei vollständig geöffneter Blende des Aufnahmeobjektivs, den zum Zeitpunkt der Aufnahme eingestellten Blendenwert, die Differenz zwischen dem Wert der geöffneten Blende und dem eingestellten Blendenwert, die Brennweite des Aufnahmeobjektivs und den Austrittspupillenabstand des Aufnahmeobjektivs enthält.

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4. Einrichtung zur Steuerung der Belichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsschaltung (8) für den Korrekturwert das Ausgangssignal von der Belichtungsbetätigungsschaltung empfängt und den Korrekturwert aus diesem Belichtungswert ermittelt.

5. Einrichtung zur Steuerung der Belichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (4) zur Einstellung der Belichtungszeit, wobei die Belichtungsbetätigungsschaltung (3) aus der von der Einrichtung eingestellten Belichtungszeit einen Blendenwert berechnet, der zur Erzielung der richtigen Belichtung eingestellt werden soll, und den berechneten Blendenwert zu der Berechnungsschaltung (8) für den Korrekturwert ausgibt.

6. Einrichtung zur Steuerung der Belichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feststellung der maximalen Blendenöffnung des Aufnahmeobjektivs, wobei die Belichtungsbetätigungsschaltung (3) ein Ausgangssignal abgibt, das die Differenz zwischen dem berechneten Blendenwert und dem Blendenwert für die maximale Blendenöffnung anzeigt.

7. Einrichtung zur Steuerung der Belichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsschaltung (8) für den Korrekturwert eine Schaltungsanordnung enthält, die mehrere unterschiedliche Korrektursignale erzeugt, die in Beziehung stehen zu den jeweiligen Stellen, die den jeweiligen Abschnitten im Objektfeld zugeordnet sind.

130023/0655 ORIGINAL

8. Einrichtung zur Steuerung der Belichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturbetätigungsschaltung (3.) eine Schaltungsanordnung enthält, die Korrektursignale erzeugt, die jeweils den photoelektrischen AusgangsSignalen entsprechen.

9. Einrichtung zur Steuerung der Belichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsschaltung (8) für den Korrekturwert eine Schaltungsanordnung zur Berechnung des gleichen Korrekturwertes für die Abschnitte enthält, die symmetrisch zueinander in dem Objektfeld angeordnet sind.

ORIGINAL INSPECTED