DE3147567C2

DE3147567C2 - Belichtungssteuerung für eine Kamera

Info

Publication number: DE3147567C2
Application number: DE3147567A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Tokio/Tokyi Enomoto; Hitoshi Tokio/Tokyo Hirobe
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1980-12-01
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1985-01-10
Also published as: GB2091431A; FR2495419B1; DE3147567A1; JPS5796422U; FR2495419A1; GB2091431B

Abstract

Es ist ein Haltekreis (16) wahlweise betätigbar, um ein Belichtungssteuersignal auf einen augenblicklich vorhandenen Wert zu fixieren und damit den automatischen Belichtungssteuervorgang vorübergehend auszuschalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Belichtungssteuerung für eine Kamera, die Wandlermittel für das Umwandeln des von der Kamera aufgenommenen Lichtes in elektrische Signale, Detektormittel zum Erfassen des Wertes der elektrischen Signale, eine Vergleichsschaltung zum Schaffen eines Steuersignals gemäß der Differenz zwischen diesem Wert und einem gewünschten Wert und Steuermittel für das Abstimmen der Belichtung gemäß dem Wert des Steuersignals aufweist.

Aus der Zeitschrift »Heim-Videotechnik«, Sonderheft der Funkschau, Seiten 40 bis 46, München 1979, ist eine Einrichtung für die Einstellung des Weißwertes und der Farbdeckung bei einer Farbfernsehkamera bekannt, bei der nach Betätigung einer Taste »Weißabgleich« oder einer Taste »Registrierung Farbdeckung« ein Steuersigna! erhalten werden kann. Die Einrichtung umfaßt mehrere Abgleichstufen, die bei Betätigung der Drucktasten »Weißabgleich« bzw. »Registrierung Farbdekkung« Korrektursignale liefern, welche für den Weißabgleich zwei Regelverstärker und für die Farbdeckung entsprechende Stufen für die Vertikal- und Horizontalablenkung von R- und Ä-Vidicons beeinflussen. Eine Speicherung des erhaltenen Steuersignals ist dabei jedoch nicht möglich.

Einige Videokameras oder dgl. haben eine automatische Belichtungssteuereinrichtung, um jederzeit einen korrekten Belichtungswert zu haben, und in sehr vielen Fällen arbeiten diese automatische Belichtungssteuereinrichtung auch sehr nützlich. In einigen Fällen jedoch, wenn etwa das Bild eines Objektes, das aufgenommen werden soll, in seiner Größe oder seiner Position variiert, was z. B. bei Fahreffekten mittels Zoomobjektiv der Fall ist, kann für dieses Objekt gelegentlich keine korrekte Belichtung erreicht werden, weil die Arbeitsweise der Belichtungssteuerschaltung durch die Umgebungslichtbedingungen um das aufzunehmende Objekt herum störend beeinflußt wird.

So erscheint z. B, wenn zunächst eine Person gegen einen hellen Hintergrund aufgenommen wird, und diese Person das Bild ausfüllt sie anschließend jedoch aufgrund der Zoomwirkung des versteüten Objektivs im Bild kleiner wird, dieses Objekt von dem hellen Hintergrund umgeben. Die Belichtungsschaltung reagiert dann auf den hellen Hintergrund, so daß als Folge davon die Person selbst dunkJer erscheint Wenn in diesem Fall die Belichtungseinrichtung in ihrem ers'.en Zustand gehalten werden kann, während die Zoomobjektverstellung vorgenommen wird, ist der beschriebene Nachteil nicht vorhanden.

Eine erste gewöhnliche automatische Beiichtungssteuereinrichtung soll zunächst anhand der F i g. 1 und 2 beschrieben werden. Dabei zeigt die F i g. 2 ein Blockschaltbild der automatischer. Blendenverstelleinrichtung einer Fernsehkamera. Ein automatischer Blendenstellmechanismus 10 aus der F i g. 2 ist in der F i g. 1 im einzelnen dargestellt Die Arbeitsweise der automatischen Blende aus der F i g. 1 wird nun kurz erläutert Durch das Objektiv 9 eintretendes Licht erzeugt auf der Bildaufnahmefläche eines Bildauf nai.iiieelements 11 ein Bild, das dort in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Das elektrische Signal wird von einer Videoverstärkerschaltung 12 auf das erforderliche Niveau verstärkt. Die Größe des verstärkten Signals wird von einem Pegeldetektorschaltkreis 13 erfaßt und einer Vergleichsverstärkerschaltung· 14 zugeführt, wo es mit einem gewünschten Belichtungswert verglichen wird, wobei der aus dem Vergleich sich ergebende Differenzwert verstärkt wird. Der Ausgangswert der Schaltung 14 wird über einen zwischen Normal und Verriegeln umschaltbaren Schalter 15 dem automatischen Blendenmechanismus 10 zugeführt, so daß die Blende so gesteuert wird, daß der gewünschte Belichtungswert erhalten wird.

Der automatische Blendenmechanismus 10 ist in der F i g. 1 im einzelnen gezeigt. Über Leiter 8 ankommender Strom läßt den Blendenantriebsmotor 4 aufgrund seines Drehmomentes die Irisblendensegmente 1 verstellen. Die Welle des Blendenaniriebsmotors 4 trägt an einem Ende einen Kopplungsarm 3 und am anderen eine große Scheibe 5, Der Kopplungsarm 3 ist mit einem Stift mit einem Blendenverstellhebel 2 verbunden, so daß durch Hin- und Herbewegung des Arms 3 die Blende 1 geöffnet oder geschlossen wird und damit der Blendenwert verstellt wird. Genauer gesagt wird eine vom Pegeldetektor 13 festgestellte Spannung mit einem gewünschten Spannungswert in der Vergleichsverstärkerschaltung 14 verglichen. Ergibt das Ergebnis des Vergleichs, daß die Spannung größer als der gewünschte

Wert ist, wird die Blendenöffnung 1 weiter geschlossen. Ist dagegen die Spannung kleiner, dann wird die öffnung der Blende 1 vergrößert, wodurch eine automatische Steuerung erzielt und jeweils der korrekte Belichtungswert erhalten wird.

Mit dieser herkömmlichen Vorrichtung wird ie Verriegelung der Belicbtung folgendermaßen enommen. Wenn für ein aufzunehmendes Obje !er richtige Belichtungswert gewonnen ist, wir d eine .-ine Scheibe 6 in der mit Pfeil angegebenen Richtung mit Hilfe eines Knopfes 7 verschoben, bis die kleine Scheibe mit der großen Scheibe 5 in Berührung ist. Zur selben Zeit wird der Schalter 15 geöffnet, und der Knopf 7 wird festgesetzt, so daß dadurch die Belichtungsbedingungen verriegelt sind. Wenn der Knopf 7 nun gedreht wird, so wird dadurch auch die Welle des Motors 4 gedreht, so daß auf diese Weise eine Verstellung der Blende von Hand möglich ist

Eine solche herkömmliche Blendensteuereinrichtung hat jedoch folgende Mangel: (1) Es sind für die Verriegelung der Blende mechanische Teile wie die große Scheibe 5, die kleine Scheibe 6 und der Knopf 7 für den Blendenverstellung von Hand nötig, und folglich ist die Position des Knopfes für die Belichtungsverriegelung begrenzt (2) Da zwischen der großen und der kleinen Scheibe 5 bzw. 6 Reibungskräfte wirken, kann die Vorrichtung im Laufe der Zeit abnützen und schlechter werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Belichtungssteuereinrichtung für eine Kamera der eingangs definierten Art zu schaffen, mit de? eine Belichtungsverriegelung ohne die Anwendung von mechanischen Teilen realisiert werden kann und mit der jederzeit auch dann, wenn das Objekt sich nach Größe und/ oder Position im Bild ändert, eine richtige Belichtung erzielt werden kann.

Ausgehend von der Belichtungssteuereinrichtung für eine Kamera der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Detektormitteln und der Vergleichsschaltung ein umschaltbarer Haltekreis eingeschaltet ist, der in der einen Schaltstellung den Ausgangswert der Detektormittel zur Vergleichsschaltung passieren läßt und der in der anderen Schaltstellung einen Ausgangswert der Detektormittel gespeichert hält und diesen gespeicherten Wert der Vergleichsschaltung zuführt.

Somit wird auch bei einer Zoomwirkung des verstellbaren Objektivs immer ein richtiger Belichtungswert erreicht

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen ergeben s^;~h aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung und im Vergleich zu einer herkömmlichen Belichtungssteuerschaltung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen automatischen Blendensteuerung;

F i g. 2 das Blockschaltbild einer herkömmlichen automatischen Belichtungssteuerschaltung;

Fig-3 das Blockschaltbild einer automatischen Belichtunf>ssteuerschakung für eine automatische Irisblende, bei Velchem das technische Konzept mit Merkmalen nach der Erfindung eingesetzt ist;

F i g 4 das Schaltbild eines Haltekreises; und

F i g· 5 das Blockschaltbild einer automatischen Belichturifjssteuerschaltuny für ein ASC-System, bei dem das technische Konzept mit Merkmalen nach der Erfindung eingesetzt ist

Es wird nun ein Ausführungsbeispiiel mit Merkmaien nach der Erfindung beschrieben, dessen Anordnung in der Kamera durch nichts festgelegt und dessen Betrieb stabil ist Das Blockschaltbild der automatischen Belichtungssteuerschaltung mit Merkmalen nach der Erfindung zeigt die F i g. 3, wobei Teile, die bereits in der F i g. 2 gezeigt sind, dasselbe Bezugszeichen tragen. Es sei jedoch in dem Zusammenhang bemerkt daß der

ίο automatische Blendenmechanismus die Bauteile 5,6 und 7 aus der F i g. 1 nicht aufweist, da sie unnötig sind.

Die Funktion der Auswertung des durch das Objektiv aufgenommenden Lichtes in den Blöcken to bis 13 in der F i g. 3 entspricht der Beschreibung zur F i g. 2. Der Haltekreis 16 hat zwei Betriebsweisen, zwischen denen mit einem Schalter 17 geschaltet werden kann. Der Haltekreis 16 selbst ist in einem Ausführungsbeispiel in der F ig. 4 gezeigt
Dieser Haltekreis nach F i g. 4 hat bekannten Aufbau, so daß seine Arbeitsweise hier nur [urz beschrieben zu werden braucht Der Direkteingang ei-:es Operationsverstärkers IC wird als Eingang des Haltekreises verwendet Der Ausgang des Operationsverstärker« ist mit dem Gate eines Transistors Q₂ über einen Transistor Qi verbunden, der als Analogschalter dient Der Transistor Q₂ arbeitet als Source-Folgerschaltung. Ein Verbindungspunkt zwischen einem Lastwiderstand Ri des Transistors Q2 und der Source-Elektrode des Transistors Q₂ stellt die Ausgangsklemme des Haltekreises dar. Die Ausgangsklemme ist mit dem Inverseingang des Operationsverstärkers IC verbunden. Wenn der Schalter 17 offen ist ist die Kathode einer Diode D über einen Widerstand R₂ mit einer Speisespannung B+ verbunden, so daß dann kein Strom in der Diode D fließt;

d. h, die Diode D ist nicht leitend (aus). In diesem Fall haben Source und Drain des Transistors Q\ dieselbe Spannung; d. h. die Source-Elektrode ist mit der Drain-Elektrode leitend verbunden. Dadurch ist eint Rückkopplungsschleife IC-Qt-Q₂-IC gebildet, so daß Eingangs- und Ausgangsklemme dieselbe Spannung haben und der Haltekreis lediglich als Puffer wirkt Die Schaltung in Fi g. 5 arbeitet dann als gewöhnliche automatische Belichtungssteuerschaltung.
Wenn der Schalter 17 geschlossen ist wird die Kathode der Diode D geerdet Dadurch wird der Gate-Elektrode des Transistors Q\ eine starke negative Vorspannung aufgeprägt, so daß der Widerstand zwischen Source und Drain einen beträchtlichen Wert annimmt. Damit wird die Ladung eines Kondensators C auf dem Spannungspegel gehalten, der unmittelbar vor Schließen des Schalters 17 vorhanden war.

Wenn die Schaltung der Fig.4 als umschaltbarer Halrikreis 16 in Fig.3 eingesetzt und der Schalter 17 geschlossen wird, um die Ausgangsspannung des Haltekreises 16 zu halttn, dann kann die Blendenöffnung 1 des automatischen Blendenmechanismus 10 fixiert werden, d. h. man erhält eine Belichtungsverriegelung. Da der Blendenste'lmotor 4 arbeitet, um die Blendenöffnung 1 entsprechend der ihm zugeführten Spannung zu

so verstellen, kann die Blende 1 durch Fixieren der zugeführten Spannung verriegelt werden, wenn dann der Kameramann anschließend eine Veränderung des Blen denwertes wünscht, ist es bloß nötig, die dem Komparator 14 zugeführte Bezugsspannung zu verändern und damit den gewünschten Biendenwert vorzugeben, wobei dann die dem Antriebsmotor 4 zugeführte Spannung verändert wird und damit eine Verstellung der Blendenöffnung erfolgt. Auf diese Weise kann die Blende durch

Betätigen eines in F i g. 3 gezeigten Potentiometers von Hand verstellt werden.

Die Erfindung wurde bisher in Verbindung mit einer automatischen Irisblende beschrieben, jedoch lassen sich dieselben Wirkungen bei einer Kamera erzielen, die ein ASC-Belichtungssteuersystem benützt, in dem derselbe Haltekreis in die Belichtungssteuerschaltung eingefügt wird. Im ASC-System wird die Fotokathodenoder Targetspannung einer Vidiconröhre oder dgl. verändert, um deren Empfindlichkeit zu variieren und dadurch die Belichtung zu steuern. Wenn also die Ausgangsspannung der Pegeldetektorschaltung in der geschilderten Weise gehalten wird, dann kann die Targetspannung des Bildaufnahmeelementes leicht verriegelt und damit die Belichfjng ebenfalls verriegelt werden. Ein Ausführungsbeispiel dieses Systems ist in der F i g. 5 dargestellt. Di«; Schaltung der F i g. 5 unterscheidet sich von der in Fig.3 nur dadurch, daß eine Targetspannurigssieuerschauung ίο zusätzlich vorhanden ist. in der Targetspannungssteuerschaltung 18 ist der Ausgang einer Vergleichsschaltung 14 ähnlich dem in F i g. 3 invertiert, und es wird eine Spannung, die mit einer geeigneten Vorspannung versehen ist. abgegeben. Eine Targetspannung Vt wird durch die Targetspannungssteuerschaltung 18 mit Hilfe der Widerstände 19 und 20 so gesteuert, daß der richtige Belichtungswert erhalten wird. Diese Arbeitsweise ist bekannt und braucht keine weitere Erklärung.

Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, daß im Vergleich zu eint herkömmlich verwendeten Beiichtungsverriegelungseinrichtung, die mechanische Komponenten benötigt, die sich im Laufe des Gebrauchs abnützen können, und die nur für die Verriegelung einer automatischen Irisblende verwendet werden können, die Belichtungsverriegelungseinrichtung mit den Merkmalen nach der Erfindung im Schaltungsaufbau sehr einfach ist unö sehr Eiski! arbeitet Die Belichtufi^svsrriegelungseinrichtung kann nicht nur mit einer automatischen Irisblende sondern auch in Verbindung mit einem ASC-Belichtungssystem eingesetzt werden, mit anderen Worten, ihr Anwendungsbereich ist größer. Die praktische Verwendungsmöglichkeit ist also wesentlich besser.

Innerhalb des Rahmens der Erfindung sind Abwandlungen möglich. So sind die in der F i g. 4 gezeigten Bauteile Ri. Q\ und D nur zur Erläuterung zu verstehen, die auch durch verschiedene einfache Schalter ersetzt werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen so

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Claims

Patentansprüche:

1. Beiichtungssteuereinrichtung für eine Kamera, die Wandlermittel für das Umwandeln des von der Kamera aufgenommenen Lichtes in elektrische Signale, Detektormittel zum Erfassen des Wertes der elektrischen Signale, eine Vergleichsschaltung zum Schaffen eines Steuersignals gemäß der Differenz zwischen diesem Wert und einem gewünschten Wert und Steuermittel für das Abstimmen der Belichtung gemäß dem Wert des Steuersignals aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwisehen den Detektormitteln (13) und der Vergleichsschaltung (14) ein umschaltbarer Haltekreis (16) eingeschaltet ist, der in der einen Schaltstellung den Ausgangswert der Detektormittel (13) zur Vergleichsschaltung (14) passieren läßt und der in der anderen Schaltstellung einen Ausgangswert der Detektormitter(13) gespeichert hält und diesen gespeicherten Wert der Vergleichsschaltung (i4) zuführt

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekreis (16) im aktivierten Zustand seinen Ausgangssignalwert auf den Wert d-2s Pegeldetektorausgangssigiials im Zeitpunkt der Aktivierung fixiert

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (14) Mittel enthält, mit denen nach Betätigung des Haltekreises (16) das Steuersignal von Hand einstellbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel zum Einstellen des Bezugssignals, während der Haltekxeis 't6) der Vergleichsschaltung (14) den Haltewert zuführt, um dadurch den Belichtungspegel von Hand einzustellen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekreis (16) als Pufferstufe ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekreis (16) in einer Reihenschaltung aus einem Pegeldetektor (13), einer Vergleichsschaltung (14) und einer Targetspannungssteuerschaltung (18) enthalten ist.

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