DE4100400A1 - Reflex camera with CCD line sensor attachment - has back-plate with CCD line sensor mounted in frame and driven in image plane by motor - Google Patents
Reflex camera with CCD line sensor attachment - has back-plate with CCD line sensor mounted in frame and driven in image plane by motorInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine photographische Spiegelreflexkamera mit einer am Kameragehäuse auswechselbar angeordneten Kamerarückwand.The invention relates to a photographic reflex camera with a Interchangeably arranged camera rear wall on the camera housing.
Bei photographischen Kameras ist es bekannt, die Kamerarückwand gegen eine Datenrückwand auszuwechseln.In photographic cameras, it is known to counter the rear wall of the camera to replace a data backplane.
Außer einer Anzahl auf dem Markt befindlicher elektronischer Stehbildkameras (Still Video Cameras), die mit einem CCD-Flächensensor als Aufnahmeelement versehen sind, besteht bei einigen handelsüblichen Spiegelreflexkameras die Möglichkeit, anstelle der üblichen Kamerarückwand ein für diese Kamera entwickeltes, mit einem CCD-Flächensensor versehenes Video-Stehbild-Rückteil (Still Video Back) anzusetzen.Except for a number of electronic still cameras on the market (Still Video Cameras) with a CCD area sensor as a recording element are provided in some commercially available SLR cameras the option to replace the usual camera back developed for this camera, provided with a CCD area sensor Video still picture back (still video back).
Diese elektronischen Stehbildkameras mit CCD-Flächensensor können zwar wie eine photographische Kamera eingesetzt werden, jedoch ist das Auflösungsvermögen wesentlich geringer als bei bekannten elektronischen Kameras, bei denen das optische Bild in der Fokalebene von einem bewegten CCD-Zeilensensor abgetastet wird. Mit diesen CCD-Zeilenkameras sind elektronische Aufnahmen von sehr hoher Auflösung möglich. Aufgrund der langen Abtastzeit können jedoch nur unbewegliche Motive aufgenommen werden. Diese bekannten Kameras sind im Handel erhältlich und meist fest mit einem Stativ und einer Vorlagen-Auflagefläche verbunden und dienen zum "Einlesen" von Dokumenten. These electronic still cameras with CCD area sensors can can be used like a photographic camera, but the resolution is much lower than with known electronic cameras, where the optical image in the focal plane of a moving CCD line sensor is scanned. With these CCD line scan cameras are very high resolution electronic recordings possible. Due to the long scanning time, however, only immobile subjects can be recorded will. These known cameras are commercially available and mostly fixed connected with a tripod and a template support surface and serve for "reading" documents.
Aus einer Veröffentlichung der Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung m. b. H. München ist eine Anwendung zur Abbildung dreidimensionaler Gegenstände mittels einer elektronischen Kamera mit der Bezeichnung "High Resolution CCD-Line-Sensor-Camera" bekannt, bei der ebenfalls ein CCD-Zeilensensor über die Bildebene bewegt wird.From a publication by the Society for Radiation and Environmental Research m. b. H. Munich is an application for three-dimensional mapping Objects using an electronic camera called "High Resolution CCD Line Sensor Camera" known, in which also a CCD line sensor is moved over the image plane.
Ferner ist aus der Patentanmeldung P 39 23 521 eine elektronische Kamera mit einem CCD-Zeilensensor für die zeilenweise Abbildung von großflächigen Vorlagen bekannt, wobei die Kamera eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, die mit optischen Elementen zur Abbildung eines Lichtstreifens auf der Vorlage versehen ist. Die Beleuchtungseinrichtung ist verschwenkbar angeordnet. Der CCD-Zeilensensor ist in Abhängigkeit von der Verschwenkbewegung der Beleuchtungseinrichtung in vertikaler Richtung innerhalb der Bildebene des Kameraobjektivs bewegbar, so daß der über die Vorlage geführte Lichtstreifen auf dem CCD-Zeilensensor abbildbar ist.Furthermore, from the patent application P 39 23 521 is an electronic camera with a CCD line sensor for line-by-line imaging of large areas Templates known, the camera is a lighting device has that with optical elements for imaging a strip of light is provided on the template. The lighting device can be pivoted arranged. The CCD line sensor is dependent on the pivoting movement of the lighting device in the vertical direction movable within the image plane of the camera lens, so that the Light strips guided over the template can be displayed on the CCD line sensor is.
Sämtliche mit einem bewegbar angeordneten CCD-Zeilensensor versehenen elektronischen Kameras sind eigenständige und aufwendige Großkameras.All with a movably arranged CCD line sensor electronic cameras are independent and complex large cameras.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, das elektronische Aufnahmen mit einer Auflösung liefert, die hochwertige Bildergebnisse gewährleistet, und das in Verbindung mit herkömmlichen Spiegelreflexkameras verwendet werden kann.The invention has for its object to provide a device that Electronic recordings with a resolution that delivers high quality image results guaranteed, and that in connection with conventional SLR cameras can be used.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Abtastung eines in der Bildebene der Kamera entstehenden Bildes eine mit einem translatorisch bewegbaren CCD-Zeilensensor ausgestattete Rückwand an das Kameragehäuse ansetzbar ist.This object is achieved in that for scanning of an image created in the image plane of the camera one with one rear wall equipped with translatory CCD line sensor the camera housing can be attached.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Rückwand ein den bewegbaren CCD-Zeilensensor aufnehmender, federnd angeordneter Rahmen vorgesehen, der bei geschlossener Rückwand gegen die in der Bildebene liegenden Oberflächen zweier kameraseitiger Filmgleitschienen anpreßbar ist. In an advantageous embodiment, there is a movable on the rear wall CCD line sensor accommodating, resiliently arranged frame provided, the one with the rear wall closed against those lying in the image plane Surfaces of two camera-side film slide rails can be pressed.
Im einzelnen ist die Erfindung so getroffen, daß der Rahmen eine Bewegungseinrichtung für den CCD-Zeilensensor trägt, die derart ausgebildet und im Rahmen angeordnet ist, daß der CCD-Zeilensensor bei an den Filmgleitschienen angepreßtem Rahmen in der Bildebene liegt.In particular, the invention is such that the frame is a moving device for the CCD line sensor, which is designed in this way and is arranged in the frame that the CCD line sensor at the Pressed film frame lies in the image plane.
Anhand eines in der Zeichnung in schematischer Form dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung beschrieben. Die Zeichnung zeigt in derUsing an exemplary embodiment shown in the drawing in schematic form the invention is described. The drawing shows in the
Fig. 1 den Gegenstand der Erfindung in einer Seitenansicht und Fig. 1 shows the object of the invention in a side view
Fig. 2 den Gegenstand der Erfindung gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von unten. Fig. 2 shows the subject of the invention according to FIG. 1 in a view from below.
An eine in der Zeichnung nicht näher dargestellte Spiegelreflexkamera mit auswechselbarer Kamerarückwand ist als Zusatzeinrichtung eine mit einem translatorisch bewegbaren CCD-Zeilensensor 20 ausgestattete Rückwand 10 ansetzbar. Vom Gehäuse der Kamera ist in Fig. 1 in strichpunktierten Linien lediglich die im Bereich der Bildebene liegende Oberfläche 24 zweier Filmgleitschienen und in Fig. 2 das das Bildfeld begrenzende Bildfenster 25 angedeutet.A rear wall 10 equipped with a translatable CCD line sensor 20 can be attached to an SLR camera with a replaceable camera rear wall, not shown in the drawing. Of the housing of the camera, only the surface 24 of two film slide rails lying in the area of the image plane is indicated in broken lines in FIG. 1 and the image window 25 delimiting the image field is indicated in FIG. 2.
Mit 13 ist in seiner Gesamtheit ein Rahmen bezeichnet, der federnd an der Innenseite der Rückwand 10 angeordnet ist. Er weist zwei parallel über den Filmgleitschienen 24 verlaufende Längsstege 13a auf, die jeweils mit zwei geringfügig vorstehenden Auflageflächen 13d versehen sind. Die Längsstege 13a sind mit zwei in Richtung zur Rückwand 10 abgewinkelten Querstegen 13b und 13c verbunden. Diese sind an Federn 12 befestigt, die von der Rückwand 10, an der sie angenietet sind, abstehen. 13 in its entirety denotes a frame which is arranged resiliently on the inside of the rear wall 10 . It has two longitudinal webs 13 a running parallel to the film slide rails 24 , each of which is provided with two slightly protruding bearing surfaces 13 d. The longitudinal webs 13 a are connected to two transverse webs 13 b and 13 c angled in the direction of the rear wall 10 . These are attached to springs 12 which protrude from the rear wall 10 to which they are riveted.
An einem Quersteg 13b ist mittig ein Motor 16 mit einer an der Motorwelle angeflanschten Spindel 17 befestigt, deren freies Ende am anderen gegenüberliegenden Quersteg 13c drehbar gelagert ist. Ferner sind zwei Führungsbolzen 19 vorgesehen, von denen sich der eine links und der andere rechts neben der Spindel 17 befindet, und die beide ebenfalls in den Querstegen 13b und 13c gelagert und befestigt sind. A motor 16 with a spindle 17 flanged to the motor shaft, the free end of which is rotatably mounted on the other opposite transverse web 13 c, is fastened in the center to a transverse web 13 b. Furthermore, two guide bolts 19 are provided, one of which is on the left and the other on the right next to the spindle 17 , and both of which are also mounted and fastened in the transverse webs 13 b and 13 c.
Auf der Spindel 17 ist ein quer zur Bildebene verlaufender quaderförmiger Schlitten 18 angeordnet. Er ist auf den beiden Führungsbolzen 19 gleitend gelagert und weist einen der Bildebene zugekehrten Ansatz 18a auf. Dieser ragt zwischen den beiden Längsstegen 13a des Rahmens 13 hindurch und endet bei an die Kamera angesetzter Rückwand 10 unmittelbar im Bereich oberhalb der Bildebene. An der Endfläche 18b des Ansatzes 18a ist ein CCD-Zeilensensor 20 angebracht.On the spindle 17 , a cuboid-shaped carriage 18 extending transversely to the image plane is arranged. It is slidably mounted on the two guide bolts 19 and has a projection 18 a facing the image plane. This protrudes between the two longitudinal webs 13 a of the frame 13 and ends with the rear wall 10 attached to the camera directly in the area above the image plane. A CCD line sensor 20 is attached to the end face 18 b of the projection 18 a.
Beim Zusammenbau der Zeilenabtasteinrichtung werden die vier Auflageflächen 13d des Rahmens 13 derart mit der Oberfläche des CCD-Zeilensensors 20 abgestimmt, daß sämtliche Flächen gemeinsam in einer Ebene liegen. Die genaue Positionierung der Sensoroberfläche in der kameraseitigen Bildebene erfolgt durch das federnde Anpressen des Rahmens 13 mit seinen vier Auflageflächen 13d an die in der Bildebene liegenden Oberfläche 24 der kameraseitigen Filmgleitschienen.When assembling the line scanning device, the four contact surfaces 13 d of the frame 13 are matched to the surface of the CCD line sensor 20 in such a way that all the surfaces lie together in one plane. The exact positioning of the sensor surface in the camera-side image plane is achieved by the resilient pressing of the frame 13 with its four contact surfaces 13 d onto the surface 24 of the camera-side film slide rails lying in the image plane.
Eine elektronische CCD-Zeilenkamera kann ein anzeigbares Bild erst nach Abschluß des Abtastvorgangs, typischerweise etwa nach einer halben Minute, erhalten. Damit ist das Fokussieren nach dem elektronischen Bild sehr mühsam. Daraus ergibt sich, daß eine optische Hilfe zum Fokussieren und zum Bestimmen des Bildausschnitts sehr hilfreich ist. Aufgrund der genauen Positionierung der Sensoroberfläche in der Bildebene ist als Entfernungseinstellhilfe der Reflexsucher oder der Autofokus der Kamera auch für eine zeilenförmig abtastbare elektronische Aufnahme wirksam.An electronic CCD line scan camera can only display a picture Completion of the scan, typically about halfway through Minute, received. This is the focus on the electronic image very tedious. It follows that an optical aid for focusing and is very helpful for determining the image section. Due to the exact positioning of the sensor surface in the image plane is used as a distance adjustment aid the reflex viewfinder or the autofocus of the camera also effective for a line scan electronic recording.
Da die Belichtungszeit für eine zeilenförmig abgetastete elektronische Aufnahme ein festes Vielfaches der bei Benutzung von Film nötigen Belichtungszeit ist, kann man daher auch das Belichtungsmeßsystem der Kamera für die elektronische Aufnahme nutzen. Geringe Unterschiede in der spektralen Verteilung der Lichtempfindlichkeit von Kamera-Belichtungsmesser und CCD-Zeilensensor können dabei vernachlässigt werden.Because the exposure time for a line-scanned electronic recording a fixed multiple of the exposure time required when using film is, you can also use the camera's exposure metering system use for electronic recording. Slight differences in the spectral Distribution of light sensitivity by camera light meter and CCD line sensor can be neglected.
Ein einziges Problem besteht darin, daß der Meßwert des Kamera-Belichtungsmessers an die Abtastelektronik übertragen werden muß, ohne daß die Kamera zu diesem Zweck eingerichtete Signale zur Verfügung stellt. The only problem is that the measured value of the camera exposure meter must be transmitted to the scanning electronics without the camera provides signals set up for this purpose.
In einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Abtasteinrichtung mit einem in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellten, an der Rückwand 10 überstehenden Einstellhebel, -Schieber, -Rad oder dergleichen versehen, an dem die Belichtungszeit eingestellt wird, die mit einem Film einer gängigen Empfindlichkeit, beispielsweise 200 ASA, bei der gewählten Blende nötig wäre. Hierzu sind normale Photobelichtungsmesser zur Ermittlung der Belichtungszeit tauglich. Die eingestellte Belichtungszeit wird von der Abtastelektronik nicht direkt realisiert, sondern sie wird intern in sensorgerechte Zeitwerte umgesetzt.In a first exemplary embodiment, the scanning device is provided with an adjusting lever, slide, wheel or the like, which is not shown in FIGS . 1 and 2 and protrudes on the rear wall 10 and on which the exposure time is set, which can be achieved with a film of a common sensitivity, for example 200 ASA, which would be necessary for the chosen aperture. For this purpose, normal photo exposure meters are suitable for determining the exposure time. The set exposure time is not realized directly by the scanning electronics, but is instead converted internally into sensor-appropriate time values.
In dem in den Fig. 1 und 2 aufgezeigten Ausführungsbeispiel weist die Abtasteinrichtung an der den CCD-Zeilensensor 20 tragenden Endfläche 18b des Ansatzes 18a noch eine Photodiode 21 auf, die ebenfalls im Bereich der Bildebene liegt und mittels der man die Öffnungszeit des Verschlusses der Kamera messen kann. Damit wird bei Kameras mit sogenannter Zeitautomatik (Blende wird vorgewählt) eine Betriebsweise ohne Übertragung von Zahlenwerten, allerdings nicht ohne Bedienungshandgriffe, möglich. Man macht im Automatikmodus der Kamera zuerst eine Probeauslösung, deren Sinn es ist, den Verschluß der Kamera zum Ablauf in der (z. B. für 200 ASA) richtigen Zeit zu bringen. Die Photodiode mißt diese Verschlußzeit und teilt den Meßwert der Abtastelektronik mit. Anschließend wird die Kamera manuell auf eine unbegrenzte Langzeitbelichtung eingestellt ("B" oder "T"). Daraufhin wird die elektronische Aufnahme durchgeführt. Der CCD-Zeilensensor 20 wird von der motorisch betätigbaren Bewegungseinrichtung translatorisch über das Bildfeld bewegt, wobei er die Lichtverteilung in der Bildebene abtastet.In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the scanning device also has a photodiode 21 on the end face 18 b of the projection 18 a carrying the CCD line sensor 20 , which also lies in the region of the image plane and by means of which the opening time of the shutter is opened the camera can measure. This means that cameras with so-called automatic timing (aperture is preselected) can be operated without transferring numerical values, but not without operating handles. In the automatic mode of the camera, a trial release is first carried out, the purpose of which is to cause the camera shutter to expire in the right time (e.g. for 200 ASA). The photodiode measures this shutter speed and communicates the measured value to the scanning electronics. The camera is then manually set to an unlimited long exposure ("B" or "T"). The electronic recording is then carried out. The CCD line sensor 20 is moved in translation by the motor-operated movement device over the image field, wherein it scans the light distribution in the image plane.
Die von der Abtastelektronik gelieferten Signale werden noch in der Zusatzeinrichtung digitalisiert und über eine geeignete Schnittstelle, beispielsweise auf einen Personalcomputer übertragen.The signals supplied by the scanning electronics are still in the Additional device digitized and via a suitable interface, for example transferred to a personal computer.
Außer den bisher betrachteten Ausführungsbeispielen, nämlich die Belichtungszeit manuell einzustellen oder die Belichtungszeit durch eine Photodiode von der Kamera zur Abtastelektronik zu übertragen, besteht noch eine weitere Möglichkeit, bei der die CCD-Zeile selbst zur Belichtungsmessung verwendet wird. Dazu wird das Bild mit stark verringerter Auflösung und folglich stark verringerter Abtastzeit abgetastet, z. B. 1 bis 10 Stellungen des den CCD-Zeilensensor tragenden Schlittens 18, wobei in jeder Stellung des Schlittens beispielsweise 10 bis 1000 Pixelwerte ausgewertet werden. Aus den so erhaltenen 10 bis 1000 Signalwerten bildet man einen oder wenige Kennwerte, z. B. Maximum, Minimum und Mittelwert, aus denen man dann nach festem Programm oder nach Wahl zwischen verschiedenen Belichtungsmodi wie "Vermeide Überbelichtung" irgendeines Bildteils und "Vermeide Unterbelichtung" irgendeines Bildteils sowie "Belichtung nach Mittelwert" die Abtastzeit für die endgültige elektronische Aufnahme bestimmt. Die Kamera wird stets bei offenem Verschluß betrieben, wobei die Belichtung sehr genau bestimmt werden kann durch eine spektrale Verteilung der Lichtempfindlichkeit bei der Belichtungsmessung und bei der Aufnahme.In addition to the previously considered exemplary embodiments, namely to set the exposure time manually or to transmit the exposure time from the camera to the scanning electronics by means of a photodiode, there is still another possibility in which the CCD line itself is used for exposure measurement. For this purpose, the image is scanned with a greatly reduced resolution and consequently a greatly reduced scanning time, e.g. B. 1 to 10 positions of the carriage 18 carrying the CCD line sensor, wherein, for example, 10 to 1000 pixel values are evaluated in each position of the carriage. One or a few characteristic values are formed from the 10 to 1000 signal values thus obtained, e.g. B. Maximum, minimum and average, from which one then determines the scanning time for the final electronic recording according to a fixed program or between different exposure modes such as "avoid overexposure" of any image part and "avoid underexposure" of any image part and "exposure according to average". The camera is always operated with the shutter open, and the exposure can be determined very precisely by means of a spectral distribution of the light sensitivity during the exposure measurement and during the recording.
Claims (11)
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Publications (1)
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DE4100400A1 true DE4100400A1 (en) | 1992-07-16 |
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ID=6422713
Family Applications (1)
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