DE69108803T2 - Anordnung für die Verarbeitung von Stehbildern. - Google Patents

Anordnung für die Verarbeitung von Stehbildern.

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DE69108803T2 DE69108803T DE69108803T DE69108803T2 DE 69108803 T2 DE69108803 T2 DE 69108803T2 DE 69108803 T DE69108803 T DE 69108803T DE 69108803 T DE69108803 T DE 69108803T DE 69108803 T2 DE69108803 T2 DE 69108803T2
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

    [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern, die bei elektronischen Stehbildkameras anwendbar ist, insbesondere auf ein Abbildungsgerät des Typs, der eine Abbildungsvorrichtung besitzt die ladungsgekoppelte Bauelemente (CCDs) mit einem Überlauf-Drain (OFD) aufweist, und spezieller bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zur Messung der einfallenden Lichtmenge zur Belichtungs-Steuerung usw. an der Abbildungsvorrichtung.
  • [Stand der Technik]
  • Es ist bei üblichen Anordnungen zur Aufnahme von Stehbildern des Typs, der eine elektronische Abbildungsvorrichtung verwendetlgut bekannt, daß während des Photografiervorgangs die Menge des in die Abbildungsvorrichtung einfallenden Lichts unter Verwendung der Abbildungsvorrichtung selbst einleitend gemessen wird ohne Verwendung einer getrennten Photometervorrichtung.
  • Bei diesem Typ einer Anordnung zur Aufnahme von Stehbildernldie ihre Abbildungsvorrichtung zur Messung der Lichtmenge ausnutzt, wird das sich aus der Lichtmengenmessung ergebende Signal für eine automatische Rückkopplungssteuerung (eine sogenannte Irisblenden- Selbststeuerung) der Aperturbegrenzung in der Weise verwendet, daß die geeignete Belichtung während des unmittelbar nach der Lichtmengenmessung durchgeführten Abbildungsvorgangs eingestellt wird. Die bisherige Praxis war so, daß während der Lichtmengenmessung die Abbildungsvorrichtung so in Funktion gesetzt wurde wie während des Abbildungsvorgangs und außerdem die gleiche Aperturbegrenzungssteuerung eingesetzt wurde wie im Falle einer Videokamera für bewegte Bilder, um den dynamischen Bereich zu verarbeiten, indem ein Teil des sich ergebenden Videoausgangssignals als gemessenes Lichtmengensignal entnommen wurde. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, daß während der dem Photografieren vorausgehenden Lichtmengenmessung die Abbildungsvorrichtung in der gleichen Weise betätigt wird wie während des Photografierens, um die Belichtung zu steuernlund daher eine größere Ansteuerleistung erforderlich ist. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß das als geinessenes Lichtmengensignal erfaßte Video-Ausgangssignal ein integriertes, in der Zeit abgetastetes Datensignal ist, so daß eine Begrenzung der Arbeitsgeschwindigkeit der Irisblenden- Selbststeuerung auftritt und eine beträchtliche Zeit erforderlich ist, bis in Anwendungsfällen unmittelbar nach dem Einschalten der Spannungsquelle und wenn die Belichtungsbedingung schnell geändert werden soll, die Aperturbegrenzung stabilisiert ist.
  • Andererseits ist schon ein Verfahren vorgeschlagen worden (japanische Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2-108924; veröffentlicht am 20. April 1990), bei dem die Abbildungsvorrichtung zwar zur Lichtmengenmessung verwendet wird, das Verfahren zum Erhalten von Informationen für die Belichtungssteuerung aber im Gegensatz zur Verwendung des Video-Ausgangssignals derart ist, daß die Abbildungsvorrichtung ladungsgekoppelte Bauelemente (CCDs) mit einem Überlauf-Drain (OFD) aufweist und der in den OFD fließende Photostrom als gemessenes Lichtmengensignal erfaßt wird. Bei diesem Verfahren ist die Abbildungsvorrichtung beispielsweise eine CCD-Abbildungsvorrichtung mit einer vertikalen Überlauf-Drain-Struktur. Während der Lichtmengenmessung wird eine Bedingung hergestellt, in der die Ansteuerung für den Abbildungsvorgang einschließlich des Vorgangs der Ladungsübernahme usw. an der Abbildungsvorrichtung vollständig angehalten ist, d.h. alle Vorspannungen für die Abbildungsvorrichtung sind abgeschaltet. Unter dieser Bedingung wird ein Photostrom gemessen, der in Reaktion auf das auf dem lichtempfindlichen Abschnitt der Abbildungsvorrichtung gebildete Bild eines Objekts von den Photodioden, die das lichtempfindliche CCD-Abbildungselement bilden, in den Überlauf-Drain (das CCD-Substrat) fließt und dieser wird als gemessenes Lichtmengensignal verwendet, das für die automatische Belichtungssteuerung zur Bestimmung des gewünschten Belichtungswertes zu dieser Zeit verwendet wird.
  • Bei diesem Verfahren tritt jedoch noch das Problem auf, daß, wenn sich der während des Zeitintervalls von der Lichtmengenmessung bis zum Abbildungsvorgang und während des Abbildungsvorgangs in den Überlauf- Drain fließende Photostrom ändert, die Öffnung der Aperturbegrenzung nicht in dem Zustand zur Zeit der TEXT FEHLT geeigneten Belichtung ermöglicht und bei der der Leistungsverbrauch reduziert ist.
  • Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine solche Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern zu schaffen, die einen relativ einfach aufgebauten Mechanismus aufweist, durch den die durch die Lichtmengeninessung erzeugte Belichtungssteuerungsbedingung während des Abbildungsvorgangs ohne Leistungsverbrauch aufrechterhalten wird.
  • Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine solche Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern zu schaffen, die es ermöglicht, innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums nach dein Abbildungsvorgang in die Lichtmengenmessung für den nächsten Abbildungsvorgang einzutreten und die damit gut für den fortlaufenden Aufnahmemodus geeignet ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgaben wird in Übereinstimmung mit einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung eine Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern des Typs vorgeschlagen, der eine CCD-Abbildungsvorrichtung mit einem Überlauf-Drain besitzt, sowie ein Photometermittel zur Messung eines in den Überlauf-Drain der Abbildungsvorrichtung fließenden Photostroms, ein Aperturbegrenzungsmittel zur Steuerung der in die Abbildungsvorrichtung einfallenden Lichtmenge und Befehlsmittel zur Erzeugung eines Befehlssignals zur Auslösung eines Abbildungsvorgangs, wobei in einem Zustand, in dem die Ansteuerung für den Abbildungsvorgang an der Abbildungsvorrichtung angehalten ist, das Photometermittel den Lichtstrom mißt und dann die Ansteuerung für den Abbildungsvorgang an der Abbildungsvorrichtung in Reaktion auf das von dem Befehlsmittel ausgehende Befehlssignal ausgelöst wird und die Anordnung weiterhin ein Aperturbegrenzungssteuermittel aufweist, durch welches auf der Basis eines Bezugswertes, welcher eine einfallende Lichtmenge repräsentiert, die eine korrekte Belichtung erzeugt, wenn die Abbildungsvorrichtung dem einfallenden Licht während einer vorgegebenen Verschlußzeit ausgesetzt wird, daß Aperturbegrenzungsmittel einer Rückkopplungssteuerung ausgesetzt wird in Übereinstimmung mit einem von dem Photometermittel erzeugten Signal für eine gemessene Lichtmenge derart, daß das gemessene Lichtmengensignal gleich dem Bezugswert wird, sowie mit einem Aperturbegrenzungsfixierungsmittel, durch welches die Aperturbegrenzungsöffnung des Aperturbegrenzungsmittels, die durch das Aperturbegrenzungssteuermittel gesteuert wird, unmittelbar bevor die Abbildungsvorrichtung mit dem Abbildungsvorgang in Übereinstimmung mit dem Befehlssignal des Befehlsmittels beginnt, mechanisch fixiert wird und mit einem Ausgangssignalsteuermittel zur Erfassung eines von der Abbildungsvorrichtung ausgehenden Videoausgangssignals, das mit der vorgegebenen Verschlußzeit nach Fixierung der Aperturbegrenzungsöffnung aufgenommen worden ist.
  • In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt die Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern weiterhin ein Entladungsmittel zur zwangsläufigen Abführung von in kapazitiven Teilen der mit der Abbildungsvorrichtung verbundenen Schaltkreise gespeicherten Ladungen, wenn der Abbildungsvorgang der Abbildungsvorrichtung angehalten wird.
  • In Übereinstimmung mit einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt die Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern außerdem ein Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsmittel zur Erfassung einer Aperturbegrenzungsöffnung des Aperturbegrenzungsmittels. In diesem Falle ist im Hinblick auf eine Mehrzahl von in vorgegebener Weise eingestellten Verschlußzeiten das Aperturbegrenzungssteuermittel mit einer Mehrzahl von vorgegebenen Lichtmengenbezugswerten versehen, von denen jeder einem Wert aus einer Mehrzahl von einfallenden Lichtmengenwerten entspricht, der jeweils eine korrekte Belichtung erzeugt, wenn die Abbildungsvorrichtung dem einfallenden Licht ausgesetzt wird. Weiterhin besitzt das Aperturbegrenzungssteuermittel ein Auswahlmittel, durch welches beim Einstellen der Öffnung des Aperturbegrenzungsmittels durch das Aperturbegrenzungssteuermittel derart, daß einem ausgewählten Wert aus der Mehrzahl von Lichtmengenbezugswerten entsprechend einem ausgewählten Wert aus der Mehrzahl von vorgegebenen Verschlußzeiten entsprochen wird, die vorher ausgewählte Verschlußzeit in eine andere aus der Mehrzahl vorgegebener Verschlußzeiten geändert wird in Übereinstimmung mit einem Ausgangssignal der Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsmittel. Auf diese Weise wird, wenn das Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsmittel ein Ausgangssignal erzeugt, die Öffnung des Aperturbegrenzungsmittels derart gesteuert, daß das gemessene Lichtmengensignal einem neu ausgewählten Wert aus den Lichtmengenbezugswerten entspricht, der eine korrekte Belichtung in Übereinstimmung mit der geänderten neu ausgewählten Verschlußzeit erzeugt. Weiterhin erfaßt das Ausgangssignalsteuermittel ein Videoausgangssignal, das in Übereinstimmung mit der geänderten, neu ausgewählten, eingestellten Verschlußzeit von der Abbildungsvorrichtung abgegeben wird.
  • In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt die Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern weiterhin ein Signalpegelerfassungsmittel zur Erfassung der Größe eines Videoausgangssignals aus dem Videoausgangssignal, welches mindestens einem Teil des aufgenommenen Bildes entspricht und ein Verschlußzeitkorrekturmittel, wobei die besagte Verschlußzeit als solche verwendet wird, wenn der erfaßte Wert am Signalpegelerfassungsmittel innerhalb eines vorgegebenen korrekten Belichtungsbereiches liegt, und die Verschlußzeit wird korrigiert, um in den geeigneten Belichtungsbereich gebracht zu werden, wenn der erfaßte Wert außerhalb liegt. In diesem Falle erfaßt das Ausgangssignalsteuermittel ein von der Abbildungsvorrichtung abgegebenes Videoausgangssignal, das in Übereinstimmung mit der korrigierten Verschlußzeit erzeugt worden ist.
  • Aufgrund der oben beschriebenen Konstruktion der Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern nach der vorliegenden Erfindung bestimmt das Photometermittel die Menge des einfallenden Lichtes aus der Größe eines in den Überlauf-Drain fließenden Photostroms derart, daß es nicht notwendig ist, irgendein besonderes photometrisches Element zu verwenden, und deshalb gibt es keine die Zuordnung zwischen einem photometrischen Element und der Abbildungsvorrichtung betreffenden Probleme.
  • Wenn eine CCD-Abbildungsvorrichtung zur Aufnahme des Stehbildes verwendet wird, ist die optimale Empfindlichkeit der Abbildungsvorrichtung sichergestellt und somit wird eine optimale Belichtung in Übereinstimmung mit jeder Verschlußzeit festgelegt. Auch kann, wenn dieser Typ einer CCD-Abbildungsvorrichtung verwendet wird, die optimale Belichtung beispielsweise durch einen Wert festgelegt werden, der durch Integration der pro Zeiteinheit einfallenden Lichtmenge über eine Verschlußzeit erhalten wird. Als Ergebnis wird ein durch Messen eines in den Überlauf-Drain der Abbildungsvorrichtung fließenden Photostroms erzeugtes gemessenes Lichtmengensignal in der Form eines gemessenen Lichtmengenwertes pro Zeiteinheit erfaßt, und es wird weiterhin für Vergleichszwecke ein Bezugswert in Form eines ähnlichen Signalpegels pro Zeiteinheit erzeugt.
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist das gemessene Lichtmengensignal (Ausgangssignalwert) des Photometermittels nicht ein Wert der, wie weiter oben erwähnt, in der Zeit abgetastet wurde, sondern es ist ein Lichtmengenwert, der direkt unter Benutzung des Überlauf-Drains gemessen wurde. Aufgrund dieser Tatsache ist es möglichldie Eintrittsaperturbegrenzungsöffnung der Abbildungsvorrichtung derart rückgekoppelt zu steuern, daß der Wert des Ausgangssignals den Bezugswert erreicht und dadurch die der vorgegebenen Verschlußzeit entsprechenden optimalen Belichtungsbedingungen sichergestellt sind.
  • Betrachtet man nun einen Fall, in dem das Aperturbegrenzungssteuermittel in üblicher Weise durch einen Irisblenden-Selbststeuerungsmechanismus verwirklicht ist, so ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung nur notwendig, den Irisblenden-Selbststeuerungsmechanismus mittels eines Fehlersignals zu steuern, das einer Veränderung des Wertes des Ausgangssignals des Photometermittels im Hinblick auf den Bezugswert entspricht, und somit ist es möglich, eine zufriedenstellend schnelle Reaktion mittels eines Mechanismus zu erhalten, der relativ einfach in der Konstruktion und leicht gebaut ist.
  • Beim Abbilden eines Stehbildes mittels dieser Abbildungsanordnung fixiert weiterhin das Aperturbegrenzungsfixierungsmittel mechanisch die Aperturbegrenzung oder den Aperturbegrenzungsmechanismus, unmittelbar bevor die Abbildungsvorrichtung mit der Abbildung beginnt, um jede fehlerhafte Funktionsweise des Aperturbegrenzungsmechanismus während des Übergangs zur Aufnahme und während der Aufnahme sowie jeden unerwünschten Leistungsverbrauch zu verhindern, wodurch während der Aufnahme ein konstanter Wert der Aperturbegrenzung aufrechterhalten wird.
  • Bei der Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern nach der vorliegenden Erfindung erfaßt das Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsmittel beispielsweise die minimale Aperturbegrenzungsöffnung oder die maximale Öffnung (Aperturbegrenzung weit offen) in Abhängigkeit von beispielsweise der Stellung eines beweglichen Bauteils des Aperturbegrenzungsmechanismus.
  • Das Ergebnis der Erfassung wird in der Art verwendet, daß, wenn beispielsweise ein Überbelichtungszustand fortdauert, obwohl die Aperturbegrenzung bis auf minimale Öffnung geschlossen ist, eine kürzere der Verschlußzeiten ausgewählt wird und entsprechend ein anderer Bezugswert in Übereinstimmung mit dem Belichtungszustand wohingegen, wenn beispielsweise der Unterbelichtungszustand fortdauert, obwohl die Aperturbegrenzung vollständig geöffnet ist, eine längere aus den Verschlußzeiten ausgewählt wird und entsprechend ein anderer Bezugswert in Übereinstimmung mit dem Belichtungszustand.
  • In diesem Falle wird, wenn das Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsmittel ein Ausgangssignal erzeugt, die vorgegebene Verschlußgeschwindigkeit geändert und gleichzeitig die Aperturbegrenzungssteuerung in Übereinstimmung mit einem neuen Lichtmengenbezugswert gebracht, der die korrekte Belichtung mit der geänderten neuen Verschlußzeit sicherstellt, wodurch schließlich eine Verschlußzeit und eine Aperturbegrenzungsöffnung festgelegt werden, welche die korrekte Belichtung sichern.
  • Wenn weiterhin im Falle eines Unterbelichtungszustandes das Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsmittel ein Erfassungs-Ausgangssignal erzeugt, kann die Anordnung in Verbindung mit einer Blitzlichteinheit oder dergleichen betrieben werden um, falls notwendig, eine Hilfsbeleuchtung zu erzeugen.
  • Weiterhin gibt es Fälle, in denen das Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsmittel die Aperturbegrenzungsöffnung an einer Vielzahl von Punkten erfaßt, und in einem solchen Falle kann eine Mehrzahl von Bezugswerten in Übereinstimmung mit der Zuordnung zwischen der Aperturbegrenzungsöffnung und der Verschlußzeit bestimmt werden, um eine präzisere Steuerung zu ermöglichen.
  • Weiterhin wird mit der Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern nach der Erfindung, die das Bildsignalpegelerfassungsmittel und das Verschlußzeitkorrekturmittel besitzt, der Belichtungszustand des aufgenommenen Bildes direkt an dem Videoausgangssignalmittel durch das Bildsignalpegelerfassungsmittel erfaßt, so daß, wenn der erfaßte Belichtungszustand nicht innerhalb des korrekten Belichtungsbereichs liegt, ein Korrekturvorgang durchgeführt wird, durch welchen die Verschlußzeit von dem Verschlußgeschwindigkeitskorrekturmittel geändert wird und die Abbildung in Übereinstimmung mit der geänderten Verschlußzeit durchgeführt wird, wodurch ein Bild mit korrekter Belichtung hergestellt wird.
  • In solch einem Fall führt allgemein die Aufnahme eines Stehbildes häufig dazu, daß das anvisierte Objekt im zentralen Teil eines Bildrahmens angeordnet werden soll, und es ist deshalb wünschenswert, ein Bildsignalpegelerfassungsmittel zu verwenden, das die Größe eines Ausgangssignals erfaßt, welches dem zentralen Teil eines Bildes entspricht. In Abhängigkeit von dem Aufnahmezweck oder dergleichen kann jedoch die Erfassung eines Videoausgangssignals an jeder anderen Stelle außerhalb des zentralen Teils eines Bildes bewirkt werden.
  • Die oben angegebenen und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, wobei die Ausführungsbeispiele in keiner Weise beschränkend wirken sollen.
  • [Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Anwendung auf eine elektronische Stehbildkamera zeigt.
  • Fig. 2 ist ein Schaltbild, das ein spezielles Beispiel eines Photometerverstärkers zeigt, der auf das Überlauf-Drain der CCD-Abbildungsvorrichtung und den Aperturbegrenzungsansteuer (Irisblenden-Selbststeuerung)-Schaltkreis reagiert.
  • Fig. 3a und 3b zeigen jeweils eine Frontansicht und einen Schnitt gesehen in der Richtung des Pfeiles B bei einem spezifischen Beispiel für die Aperturbegrenzungsmechanismus und die Aperturbegrenzungsfixierungseinheit.
  • Fig. 4 ist ein vergrößerter Teilschnitt, der schematisch ein Beispiel für den Aufbau der CCD-Abbildungsvorrichtung zeigt.
  • Fig. 5 ist ein Diagramm, welches schematisch die Potentialverteilung zeigt, wenn keine Spannung an der Abbildungsvorrichtung anliegt.
  • Fig. 6 ist ein Diagramm, welches schematisch die Potentialverteilung zeigt, wenn Spannung an die CCD- Abbildungsvorrichtung angelegt ist.
  • Die Fig. 7a und 7b sind Schaltbilder, welche unterschiedliche spezifische Beispiele für die Entladungsschaltung zeigen.
  • Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, welches ein Beispiel für den Aufbau der Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsschaltung und die Aperturbegrenzungsansteuerungsschaltung zeigt.
  • Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, welche die Zuordnung zwischen der Verschlußzeit und der Aperturbegrenzungsöffnung zeigt, zur Erläuterung der Belichtungssteuerung bei dem Ausführungsbeispiel.
  • Fig. 10 ist ein Schaltbild, welches ein spezifisches Beispiel einer Bildsignalpegelerfassungsschaltung zeigt.
  • Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, welches ein Beispiel für einen Schaltungsaufbau zum Mischen und Auswählen des Photometerausgangssignals zeigt in einem Fall, bei dem zur Messung der Lichtmenge eine Abbildungsvorrichtung verwendet wird, die einen Überlauf- Drain besitzt, der in eine Mehrzahl von Teilen innerhalb einer Abbildungsoberfläche aufgeteilt ist.
  • [Bester Weg für die Ausführung der Erfindung]
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlicher beschrieben. In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild dargestellt, welches den Gesamtaufbau einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, die auf eine elektronische Stehbildkamera angewendet wird.
  • In dieser elektronischen Stehbildkamera fokussiert ein Linsensystem 1 das Bild eines zu photographierenden Objektes auf eine Abbildungsvorrichtung 3 durch einen Aperturbegrenzungsmechanismus 2, der eine Irisblenden-Selbststeuerungsfunktion aufweist. Der Aperturbegrenzungsmechanismus 2 wird von einem Aperturbegrenzungsansteuerungsschaltkreis 5 angesteuert und er enthält ein Aperturbegrenzungspositionfixierungsmechanismus 11, der weiter unten beschrieben wird.
  • Die Abbildungsvorrichtung 3 besitzt eine CCD-Vorrichtung mit einer vertikalen Überlauf-Drain-Struktur, bei der der Überlauf-Drain aus dem Halbleitersubstrat der Vorrichtung aufgebaut ist, und sie ist in der Lage, aufgrund einer Steuerung durch einen Ansteuerschaltkreis 7 einen elektronischen Verschlußvorgang auszuführen. Die Abbildungsvorrichtung 3 dient ergänzend als Photometervorrichtung, durch welche, wenn ein Bild eines Objekts auf den lichtempfindlichen Abschnitt der Vorrichtung fokussiert wird und die Ansteuerung vom Ansteuerschaltkreis 7 insgesamt angehalten oder in einen vollständig angehaltenen Zustand versetzt wird, in dem keine Eingangsspannung an die Vorrichtung angelegt wird, der von Gruppen von Photodioden, welche den lichtempfindlichen Abschnitt der Vorrichtung bilden, in den Überlauf-Drain in Abhängigkeit von der vom Objekt abgegebenen Lichtmenge fließende Photostrom als gemessenes Lichtmengensignal von dem Halbleitersubstrat der Abbildungsvorrichtung 3 abgenommen und mittels eines Photometerverstärkers 4 gemessen wird, der weiter unten näher erläutert wird.
  • Der Ansteuerschaltkreis 7 zur Steuerung der Funktionen der Abbildungsvorrichtung 3 wird von einem ersten Versorgungsschaltkreis 55, der eine Batterie 51 als Spannungsquelle besitzt, mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Spannungen versorgt und liefert Ansteuerimpulse an die Abbildungsvorrichtung 3.
  • Der erste Versorgungsschaltkreis 55 liefert außerdem die Versorgungsspannung an einen Videosignalverarbeitungsschaltkreis 6. Der Videosignalverarbeitungsschaltkreis 6 empfängt ein Bildsignal von der Abbildungsvorrichtung und es wird eine gewünschte Signalverarbeitung des Bildsignals vorgenommen, wonach das Videoausgangssignal einer Signalaufzeichnungseinheit 12 zugeführt wird. Die Aufzeichnungseinheit 12 zeichnet das Videoausgangssignal auf einem Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise einer Magnetplattelmittels wohlbekannter Techniken auf. Der erste Versorgungsschaltkreis 55 liefert außerdem Spannung an einen Videopegelerfassungsschaltkreis 10 und der Videopegelerfassungsschaltkreis 10 diskriminiert die Größe eines vom Videosignalverarbeitungsschaltkreis 6 erzeugten Videoausgangssignals und das Ergebnis der Diskriminierung wird einem Systemsteuerschaltkreis 8 zugeführt.
  • Der Systemsteuerschaltkreis 8 enthält beispielsweise einen Mikrocomputer zur Steuerung der Funktion des Systems als Ganzes und dem Systemsteuerschaltkreis 8 wird ein von einem Triggerschalter 9 erzeugtes Befehlssignal zugeführt zur Auslösung des Starts für den Abbildungsvorgang oder die Ansteuerung der Abbildungsvorrichtung 3.
  • Ein zweiter Versorgungsschaltkreis 8 wird von der Batterie 51 aus versorgt, um Spannung an den Systemsteuerschaltkreis 8 und den Photometerverstärker 4 zu liefern. Der zweite Versorgungsschaltkreis 58 ist eingeschaltet, wenn ein Schalter 52 geschlossen ist, und seine Funktion wird angehalten, wenn der Schalter 52 geöffnet ist. Andererseits wird, wenn der zweite Versorgungsschaltkreis 58 in Funktion ist, der erste Versorgungsschaltkreis 55 einer Ein/Aus-Steuerung in Abhängigkeit von einem Steuersignal unterworfen, das vom Systemsteuerschaltkreis 8 abgegeben wird.
  • Gemäß Fig. 1 ist ein Schaltkreis 59, der eine Mehrzahl von geerdeten Kondensatoren enthält mit den Zuführungsleitungen verbunden, die vom ersten Versorgungsschaltkreis 55 zum Ansteuerschaltkreis 7, dem Videosignalverarbeitungsschaltkreis 6 und dem Videopegelerfassungsschaltkreis 10 führen. Der Kondensatorschaltkreis 59 ist schematisch dargestellt und repräsentiert beispielsweise Vorschaltkondensatoren zur Rauschunterdrückung und geerdete Kapazitäten wie Schaltkreisverdrahtungsteile usw.. Im Kondensatorschaltkreis 59 werden über die Zuführungsleitungen Ladungen gespeichert, wenn der erste Versorgungsschaltkreis 55 den jeweiligen Lastkreisen Spannungen zuführt. Ein gesteuerter Entladungsschaltkreis 50, der weiter unten beschrieben wird, ist an die Zuführungsleitungen derart angeschlossen, daß er innerhalb einer kurzen Zeitdauer in Reaktion auf ein von dem Systemsteuerschaltkreis 8 abgegebenes Befehlssignal diese Ladungen zwangsweise entlädt. Der Entladungsschaltkreis 50 wird von der zweiten Versorgungseinheit 58 mit Spannung versorgt und durch ein vom Systemsteuerschaltkreis 8 abgegebenes Befehlssignal so gesteuert, daß er die erzwungene Entladung unmittelbar vor dem Beginn der Lichtmengenmessung beim Abbildungsvorgang der Abbildungsvorrichtung 3 durchführt.
  • Wenn der Schalter 52 geschlossen wird, so daß der elektronischen Stehbildkamera Spannungen zugeführt werden, wird zuerst die erzwungene Entladung und dann die Lichtmengenmessung zur Bestimmung der gewünschten Belichtungsbedingung vor dem Abbildungsvorgang durchgeführt. Mit anderen Worten, es wird zuerst nur der zweite Versorgungsschaltkreis 58 eingeschaltet, so daß die Spannung nur an den Entladungsschaltkreis 50, den Photometerverstärker 4, den Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5 und den Systemsteuerschaltkreis 8 angelegt wird, und es wird die erzwungene Entladung der auf dem Kondensatorschaltkreis 59 verbleibenden Ladungen und dann die Messung der vom Objektbild durch die Linseneinheit 1 in die Abbildungsvorrichtung 3 einfallende Lichtmenge durchgeführt. Während des Zeitintervalls zwischen dem Entladungsvorgang und der Lichtmengenmessung wird der erste Versorgungsschaltkreis 55 durch den Systemsteuerschaltkreis 8 im nicht arbeitenden Betriebszustand festgehalten und es werden daher der Abbildungsvorrichtung 3 keine Ansteuerimpulse und Eingangsspannungen zugeführt.
  • Wenn der Systemsteuerschaltkreis 8 dem Entladungsschaltkreis 50 vor dem Beginn der Lichtmengenmessung ein Befehlssignal zuführt, tritt der Entladungsschaltkreis 50 für einen vorgegebenen festen Zeitraum in Funktion zur zwangsweisen Abführung der Ladungen auf dem Kondensatorschaltkreis 59. Dies hat zur Folge, daß die in dem Videosignalverarbeitungsschaltkreis 6 und dem Ansteuerschaltkreis 7, welche mit den jeweiligen Elektroden der Abbildungsvorrichtung 3 verbunden sind, gespeicherten Restladungen schnell entladen und abgeführt werden und an die Elektroden der Abbildungsvorrichtung keine für die Lichtmengenmessung unerwünschten Vorspannungen gelangen. Als Folge hiervon wird die Abbildungsvorrichtung 3 in einen Zustand versetzt, in dem eine schnelle und genaue Lichtmengenmessung durchgeführt wird.
  • Zu dieser Zeit wird die Verschlußzeit für die bezweckte Abbildung auf einen gewissen Anfangswert eingestellt, der vom Bediener ausgewählt ist, und der Systemsteuerschaltkreis 8 liest aus seinem internen Speicher Steuerinformationen aus, die dem Anfangswert entsprechen. Die Steuerinformationen enthalten eine Mehrzahl unterschiedlicher Lichtmengenbezugswerte, von denen jeder die korrekte Belichtungsbedingung für einen aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Verschlußgeschwindigkeitswerten erfüllt. Bestimmte Lichtmengenbezugswerte, welche die korrekte Belichtung in Übereinstimmung mit dem festgesetzten Verschlußgeschwindigkeitswert sicherstellen, werden zu einer zum Vergleich dienenden Bezugsinformation zur Bestimmung der gewünschten Aperturbegrenzungsöffnung in Übereinstimmung mit einem erfaßten Ausgangssignal des Photometerverstärkers 4, der als nächstes beschrieben wird.
  • Wenn die Zeitdauer für die Funktion des Entladungskreises 50 abgelaufen ist, so daß die Lichtmengenmessung in einem Zustand, in welchem der Abbildungsvorgang der Abbildungsvorrichtung 3 vollständig angehalten ist, wie oben erwähnt, eingeleitet wird, wird der in den Überlauf-Drain der Abbildungsvorrichtung 3 fließende Lichtstrom durch den Photometerverstärker 4 in Übereinstimmung mit einem vom Systemsteuerschaltkreis 8 ausgehenden Befehlssignal gemessen. Der Systemsteuerschaltkreis 8 vergleicht das vom Photometerverstärker 4 erhaltene Ausgangssignal mit dem Lichtmengenbezugswert und sendet ein Steuersignal zum Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5, um den Abstand der beiden Werte auf Null zu reduzieren. Der Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5 steuert den Aperturbegrenzungsmechanismus 2 an in Abhängigkeit von dem Steuersignal. Somit wird, wenn der Aperturbegrenzungsmechanismus 2 die Aperturbegrenzungsöffnung ändert, die Größe des vom Photometerverstärker 4 abgegebenen Ausgangssignals gleich dem Lichtmengenbezugswert und somit wird die Irisblenden-Selbststeuerung durch eine Reihe von Rückkopplungssteuerungsvorgängen ausgeführt.
  • In den Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5 ist ein Detektor 2a eingebaut, welcher getrennte Signale an den Systemsteuerschaltkreis 8 sendet, wenn der Aperturbegrenzungsmechanismus 2 in die weit offene Stellung oder in die minimale Öffnungsstellung bewegt wird.
  • Wenn der Systemsteuerschaltkreis 8 ein Signal erhält, welches die weit offene Stellung anzeigt, wird die Steuerinformation, die der anfänglich angenommenen Verschlußgeschwindigkeit entspricht und aus dem inneren Speicher ausgelesen worden ist, in eine Steuerinformation geändert, die einer anderen Verschlußgeschwindigkeit mit einer längeren Zeitdauer entspricht. Wenn dies geschieht, wird in die Sucherbildfläche in nicht dargestellter Weise eine Anzeige der neuen Verschlußgeschwindigkeit eingeblendet und gleichzeitig wird die Rückkopplungssteuerung des Aperturbegrenzungsmechanismus 2 durch den Photometerverstärker 4 und den Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5 erneut eingeleitet in Übereinstimmung mit dem neuen Lichtmengenbezugswert in der ausgewählten Steuerinformation, wodurch ein ähnlicher Irisblenden-Selbststeuerungsvorgang durchgeführt wird.
  • Wenn der Systemsteuerschaltkreis 8 ein Signal für minimale Öffnung erhält, wird die aus dem inneren Speicher in Übereinstimmung mit der anfangs angenommenen Verschlußgeschwindigkeit ausgelesene Steuer information in eine Steuerinformation geändert, welche einer anderen Verschlußgeschwindigkeit mit einer kürzeren Zeitdauer entspricht. Wenn dies geschieht, wird in die nicht dargestellte Sucherbildfläche eine Anzeige der neuen Verschlußgeschwindigkeit eingeblendet und die Rückkopplungssteuerung für den Aperturbegrenzungsmechanismus 2 wird durch den photometerverstärker 4 und den Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5 erneut gestartet in Übereinstimmung mit dem neuen Lichtmengenbezugswert in der ausgewählten Steuerinformation und dadurch ein ähnlicher Irisblenden-Selbststeuerungsvorgang durchgeführt. In diesem Falle wird, wenn die Verschlußgeschwindigkeit kleiner als eine vorgegebene kürzeste Zeitdauer wird, die Blitzlichteinheit 13 für die Aussendung von Licht fertig gemacht, und es wird die Durchführung einer Hilfsbeleuchtung während des unmittelbar folgenden Abbildungsvorgangs vorbereitet.
  • Der Abbildungsvorgang der elektronischen Stehbildkamera wird mittels des Triggerschalters 9 eingeleitet, der mit dem Systemsteuerschaltkreis 8 verbunden ist. Vorzugsweise wird der Triggerschalter 9 durch eine Schaltstellung eines Zweistufenschalters gebildet und mit dem Schalter 52 kombiniert. Der Zweistufenschalter ist funktionsmäßig mit der Auslösertaste der Kamera derart verbunden, daß der Schalter 52 in Reaktion auf die erste Hälfte des Niederdrückens der Auslösertaste durch den Bediener geschlossen wird und der Triggerschalter 9 in Reaktion auf das weitere Niederdrücken der Auslösertaste durch den Bediener geschlossen wird.
  • Wenn der Triggerschalter 9 zu Beginn des Abbildungsvorgangs geschlossen wird, setzt der Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5 sofort, bevor die Ansteuerung der Abbildungsvorrichtung 3 durch den Ansteuerkreis 7 einsetzt, in Reaktion auf ein vom Systemsteuerschaltkreis 8 abgegebenes Befehlssignal den Aperturbegrenzungsstellungsfixiermechanismus 11 in Tätigkeit, so daß der Aperturbegrenzungsmechanismus 2 mechanisch in der gesteuerten Öffnungsstellung fixiert ist.
  • Dann wird der Entladungsschaltkreis 5 durch ein Befehlssignal vom Systemsteuerschaltkreis 8 im abgeschalteten Zustand festgehalten und dann wird der erste Versorgungsschaltkreis 55 eingeschaltet. Wenn dies geschieht, wird der Abbildungsvorrichtung 3, dem Ansteuerschaltkreis 7 und dem Videosignalverarbeitungsschaltkreis 6 die Eingangsspannung zugeführt und die Abbildungsvorrichtung 3 wird mit der während des oben erwähnten Irisblenden-Selbststeuerungsvorgangs bestimmten Verschlußzeit angesteuert.
  • In diesem Falle wird, wie oben erwähnt, die Abbildung bewirktlindem, wenn dies erforderlich ist, die Blitzlichteinheit 13 zur Lichtaussendung veranlaßt wird, so daß das von der Abbildungsvorrichtung 3 erzeugte Videoausgangssignal durch den Signalverarbeitungsschaltkreis 6 umgewandelt wird und dann der Aufzeichnungseinheit 12 zugeführt wird, durch welche es als Aufzeichnung eines Einzelbildes auf dem Aufzeichnungsmedium gespeichert wird.
  • Es muß darauf hingewiesen werden, daß im allgemeinen bei einer Abbildungsvorrichtung des in einer elektronischen Stehbildkamera verwendeten Typs der Überlauf- Drain eine einzige gemeinsame Struktur aufweist, die sich über die ganze Abbildungsoberfläche erstreckt, so daß, wenn eine Abbildungsvorrichtung verwendet wird, die eine derartige Überlauf-Drain-Struktur besitzt, die oben erwähnte Lichtmengenmessung ein gemessenes Lichtmengensignal ergibt, welches dem Mittelwert der Lichtmenge über die gesamte Abbildungsoberfläche entspricht.
  • In diesem Falle besteht die Gefahr, daß zeitweise eine fehlerhafte Belichtung bewirkt wird, wenn innerhalb der Abbildungsoberfläche aufgrund einer schnellen Änderung des Belichtungszustandes oder aus einem anderen Grund Teiländerungen der Belichtung auftreten. Während eine solch schnelle Änderung im Falle der Messung und Aufnahme von in der Zeit aufeinanderfolgenden Bildern, wie bei bewegten Bildern, beherrscht werden kann und somit die Verwendung eines Mittelwertes für den Lichtmengenwert über die gesamte Bildfläche zulässig ist, erfordert die Aufnahme von Stehbildern die Korrektheit der Belichtung für jedes aufgenommene Bild und die oben erwähnte Belichtungssteuerung, die auf der Messung des Mittelwertes der Lichtmenge basiert, stellt, vor allem bei der Aufnahme von Stehbildern, nicht notwendig eine korrekte Belichtung sicher.
  • Deshalb wird bei der elektronischen Stehbildkamera nach der vorliegenden Ausführungsform, nach dem das von der Abbildungsvorrichtung 3 erzeugte Videosignal in dem Videosignalverarbeitungsschaltkreis 6 verarbeitet worden ist und bevor ein Videoausgangssignal vom Videosignalverarbeitungsschaltkreis 6 der Aufzeichnungseinheit 12 zugeführt wird, die Größe des Videoausgangssignals durch den Videosignalpegelerfassungsschaltkreis 10 diskriminiert, so daß, wenn die Belichtung unkorrekt ist, die Verschlußgeschwindigkeit und damit die Verschlußzeit korrigiert wird.
  • Die Diskriminierung des Videoausgangssignals durch den Videosignalpegelerfassungsschaltkreis 10 ist derart, daß sie durch Vergleich der Größe des Videoausgangssignals mit dem vorher gespeicherten Videosignalpegel durchgeführt wird, welcher der korrekten Belichtungsbedingung entspricht. In diesem Falle ist es bei der Aufnahme eines Stehbildes häufig erforderlich, ein gewünschtes Objekt im zentralen Teil einer Bildfläche anzuordnen und deshalb ist es vorzuziehen, den Pegel des Videoausgangssignals entsprechend dem zentralen Teil der Bildfläche zu vergleichen und zu diskriminieren.
  • Fig. 2 ist ein Schaltbild, welches ein Beispiel für den detaillierten Aufbau des Überlauf-Drain-Photometerverstärkers 4 und den Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5 zeigt. Bei diesem Beispiel ist die Abbildungsvorrichtung eine Abbildungsvorrichtung für übliche Fernsehaufnahmen und ihr Überlauf-Drain besitzt nur einen Stromausgangsanschluß. Bei diesem Schaltkreis wird im Zustand der Lichtmengenmessung die Spannung vom zweiten Versorgungskreis 58 den nur positiven Spannungsversorgungsleitungen VCC1 und VCC2 und einer negativen Spannungsversorgungsleitung VEE zugeführt und eine Spannungsversorgungsleitung VCC3 befindet sich auf 0V.
  • Der mit U1 bezeichnete Photometerverstärker 4 ist ein MOS-Eingangsoperationsverstärker (nachfolgend als OP- Verstärker bezeichnet) und er bildet zusammen mit einem Widerstand R1 usw. einen Strom/Spannungs-Umwandlungsschaltkreis.
  • Während der Überlauf-Drain OFD mit dem negativen Eingang des OP-Verstärkers U1 verbunden ist, so daß der vom OFD dem negativen Eingang des OP-Verstärkers U1 zugeführte Lichtstrom in ein Spannungssignal umgewandelt wird, wird der OP-Verstärker U1 von der Spannungsversorgungsleitung VCC1 über die Dioden D1 und D2 versorgt, so daß, da diese Spannungsversorgungsleitung VCC1 auf 0 Volt liegt, dem OFD keine Eingangsspannung zugeführt wird und auch der Dunkelstrom innerhalb eines vernachlässigbaren Bereiches liegt, so daß es möglich ist die Lichtmenge des in die Abbildungsvorrichtung 3 einfallenden Lichtes schnell und genau zu messen.
  • Andererseits wird im Zustand des Abbildungsvorgangs der positiven Spannungsversorgungsleitung VCC3 eine positive Spannung zugeführt und diese positive Spannung ist gewöhnlich höher als die Spannung auf der Spannungsversorgungsleitung VCC1. Somit wird dem OP-Verstärker U1 wegen der Funktion der Dioden D1 und D2 die Spannung von der Seite der Leitung VCC3 zugeführt. Weiterhin wird die dem positiven Eingang über die Widerstände R2, VR1 und R3 zugeführte Spannung dem OFD wegen der Funktion des OP-Verstärkers U1 als Eingangsspannung zugeführt und es wird daher in dem OFD der Abbildungsvorrichtung 3 ein Überstrahlungsunterdrückungseffekt erzeugt.
  • Da im Zustand des Abbildungsvorgangs der Leitung VCC3 des Photometerverstärkers 4 eine höhere positive Spannung als der Leitung VCC2 zugeführt wird, ist in der ersten Stufe des Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreises 5 ein Spannungsbegrenzer 14 vorgesehen, so daß verhindert wird, daß irgendein extrem hohes Spannungsausgangssignal vom Photometerverstärker 4 dem auf den Spannungsbegrenzer 14 folgenden Teil des Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreises 5 zugeführt wird.
  • Ein Pegelverschiebungsverstärker wird durch einen OP- Verstärker U3 sowie Widerstände R6 bis R9 gebildet, die hinter dem Spannungsbegrenzer 14 angeordnet sind, so daß als Reaktion auf eine Bezugsspannung Vref1 oder Vref2 die mittels eines Analogschalters SW1 ausgewählt werden, das gemessene Lichtmengenausgangssignal einer Gleichspannungsverschiebung unterworfen und mit dem erforderlichen Verstärkungsgrad verstärkt wird. Die Auswahl zwischen den Bezugsspannungen Vref1 und Vref2 entspricht der Auswahl zwischen den angenommenen Verschlußzeiten, und in diesem Fall ist die Anzahl der angenommenen Verschlußzeiten gleich 2.
  • Die Auswahl zwischen den angenommenen Verschlußgeschwindigkeiten kann durch Änderung der Verstärkung am OP-Verstärker U3 bewirkt werden, wobei dies aber zu einer Änderung der Schleifenverstärkung im gesamten Steuersystem führt und deshalb wird die Auswahl durch eine Verschiebung des Gleichspannungspegels in der oben erwähnten Weise bewirkt.
  • Natürlich ist die Anzahl der angenommenen Verschlußgeschwindigkeiten nicht auf 2 begrenzt und die Auswahl der gewünschten angenommenen Verschlußzeit kann auch mittels einer anderen Methode bewirkt werden.
  • Der Wechsel zwischen den angenommenen Verschlußzeiten wird durch ein vom Systemsteuerschaltkreis 8 abgegebenes Umschaltsignal b bewirkt. Ziffer 17 bezeichnet einen Pegelumsetzer zur Abstimmung des Pegels des Umschaltsignals b auf den Steuersignaleingang des Analogschalters SW1.
  • Das Ausgangssignal des OP-Verstärkers U3 wird dem Aperturbegrenzungssteuerschaltkreis über einen Analogschalter SW2 zugeführt. Der Aperturbegrenzungssteuerschaltkreis wird gebildet durch die OP-Verstärker U4 und U5, die Widerstände R14 bis R20 usw.. Die Funktion des Analogschalters SW2 wird weiter unten beschrieben. Ziffer 16 bezeichnet einen Teil des elektrischen Schaltkreises eines gewöhnlichen Irisblenden-Selbststeuerungsmechanismus und dieser ist von dem Typ, der einen Rotor besitzt, welcher mit den Aperturbegrenzungslamellen verbunden ist, sowie eine Antriebsspule, eine Dämpfungsspule usw. und somit wird die Aperturbegrenzung stabilisiert, wenn das Erfassungssignal des OP-Verstärkers U3, welches auf das Öffnen und Schließen der Aperturbegrenzung reagiert, durch die Wirkung des Aperturbegrenzungssteuerschaltkreises gleich einer Bezugsspannung Vref 3 wird.
  • Sogar dann, wenn eine der beiden Bezugsspannungen Vref 1 und Vref 2 ausgewählt ist, wird das Eingangssignal des Aperturbegrenzungssteuerschaltkreises unsymmetrisch in bezug auf die Bezugsspannung Vref 3 mit der daraus resultierenden Destabilisierung der Steuercharakteristiken und es sind Spannungsbegrenzerdioden D3 bis D6 vorgesehen, um dies zu verhindern.
  • Während der Analogschalter SW2 im Zustand der Lichtmengenmessung mit der Ausgangsseite des OP-Verstärkers U3 verbunden ist, wird der Analogschalter SW2, wenn ein Aperturbegrenzungsfixierungsbefehlssignal a vom Systemsteuerschaltkreis 8, unmittelbar bevor die Abbildungsvorrichtung 3 durch den Verschlußvorgang in den Zustand des Abbildungsvorgangs gebracht wird, abgegeben wird, mit der Ausgangsseite des OP-Verstärkers 4 verbunden und damit wird verhindert, daß irgendein anormaler Strom in die Antriebsspule des Aperturbegrenzungsmechanismus 16 fließen kann. Ziffer 15 bezeichnet einen Pegelumsetzer für das SW2-Steuersignal, der ähnlich wie der Pegelumsetzer 17 aufgebaut ist.
  • Ziffer 18 bezeichnet einen Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsschaltkreis und der erfaßt den offenen Zustand der Aperturbegrenzung unter der Ausnutzung der Tatsache, daß, wenn die Aperturbegrenzung sich im offenen Zustand befindet, das Ausgangssignal des OP-Verstärkers U4 auf hohem Spannungsniveau bleibt infolge des Bezugswertes Vref 3 (tatsächlich nimmt es einen Wert an, der vom maximalen Ansteuerungsstrom des OP-Verstärkers 4 und der Impedanz der Antriebsspule abhängt). Im Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsschaltkreis 18 bildet ein Schaltkreis, der einen OP-Verstärker U6, Widerstände R21 und R22, Kondensatoren C4 und C5 besitzt, ein Tiefpaß-Filter, wodurch verhindert wird, daß der Erfassungsschaltkreis 18 aufgrund eines Einschwingvorgangs am Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5 fälschlicherweise in Funktion tritt. Dieser Schaltkreis erzeugt ein (wenig aktives) Öffnungserfassungssignal c und dieses Ausgangssignal c wird erzeugt, wenn das Ausgangssignal des OP-Verstärkers 4, das durch den Bezugswert Vref 3 auf einen hohen Spannungswert angehoben ist, über einen vorgegebenen Zeitraum mittels eines Integrationsschaltkreises und eines Vergleichers, die durch einen OP-Verstärker U7 gebildet sind, kontinuierlich erzeugt wird und auf diese Weise die Tatsache, daß die Aperturbegrenzung sich im offenen Zustand befindet, eindeutig erfaßt wird.
  • Das in dieser Weise erfaßte Öffnungserfassungssignal c wird dem Systemsteuerschaltkreis 8 zugeführt, wo das Signal zur Änderung der angenommenen Verschlußgeschwindigkeiten verwendet wird.
  • Die Fig. 3a und 3b zeigen ein spezifisches Beispiel für den Aperturbegrenzungsfixierungsmechanismus 11. Ziffer 26 bezeichnet eine Antriebseinheit für den Aperturbegrenzungsmechanismus 2, die dem im Schaltbild gemäß Fig. 2 mit Ziffer 16 bezeichneten Element entspricht. Ziffer 27 bezeichnet ein mit der Antriebseinheit 26 verbundenes Verbindungselement, das mit zwei Stiften 27a und 27b versehen ist. Die Stifte 27a und 27b sind jeweils in bogenförmigen Öffnungen 20a und 20b eines Halterungsteils 20 geführt, wodurch dem Verbindungsglied 27 eine hin- und hergehende Drehbewegung innerhalb eines begrenzten Bereichs von Drehwinkeln ermöglicht wird.
  • Die Ziffern 21 und 22 bezeichnen zwei Aperturbegrenzungslamellen, die jeweils Aperturöffnungen 28a und 28b besitzen und die außerdem jeweils mit länglichen Löchern 29a und 29b und geschlitzten Löchern 24a und 24b versehen sind. Die Aperturbegrenzungslamellen 21 und 22 sind verschiebbar angeordnet, wobei als Führungen Stifte 19a und 19b dienen, die aus einem Befestigungsglied 19 herausragen, das in einer festen Beziehung zum Halterungsteil 20 angeordnet ist, sowie eine Tauchkolbenwelle 25a einer Aperturbegrenzungsfixierungsspulentauchkolbeneinheit 25. Die Aperturbegrenzungslamellen 21 und 22 sind jeweils mit den Stiften 27a und 27b derart verbunden, daß sie durch Drehung des Verbindungsgliedes 27 mittels der Antriebseinheit 26 in zueinander entgegengesetzten Richtungen gleitend bewegt werden, und die Größe der Öffnung der Aperturbegrenzung wird entsprechend dem Betrag der Relativbewegung verändert.
  • In dem Aperturbegrenzungsmechanismus 2 sind die Aperturbegrenzungslamellen 21 und 22 in den gesteuerten Positionen angeordnet, die durch die Rückkopplungssteuerung vom Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5 (Fig. 1 und 2) ausgewählt wurden, um die gewünschte Aperturbegrenzungsöffnung für die korrekte Belichtung einzustellen, und um die Aperturbegrenzungslamellen 21 und 22 in diesen gesteuerten Stellungen vor dem Beginn des Abbildungsvorganges mechanisch fixiert festzuhalten, ist die Spulentauchkolbeneinheit 25 am Befestigungsglied 19 an der entgegengesetzten Seite zur Antriebseinheit 26 angeordnet. Im Bereich des oberen Endes der Tauchkolbenwelle 25a der Spulentauchkolbeneinheit 25 ist ein Paar Scheiben 23a und 23b im Abstand und parallel zueinander angeordnet. Im Zustand des Lichtmengenmessungsvorgangs ist die Spule der Spulentauchkolbeneinheit 25 entregt und somit befindet sich die Scheibe 23b in einer angehobenen Position, in der sie durch eine Druckfeder 30 gegen das Befestigungsglied 19 gedrückt wird. Wenn der Abbildungsvorgang beginnt, wird die Spule der Spulentauchkolbeneinheit 25 erregt, so daß die Tauchkolbenwelle 25a gegen die Wirkung der Feder 30 in die Spule hineingezogen wird und die andere an der Welle 25a befestigte Scheibe 23a die Aperturbegrenzungslamellen 21 und 22 zwischen sich und der oberen Oberfläche des Befestigungsgliedes 19 festhält. Ziffer 24 bezeichnet ein Dämpfungsteil wie beispielsweise einen Filz, der an der unteren Oberfläche der Scheibe 23a angeordnet ist, damit die Aperturbegrenzungslamellen 21 und 22 ohne irgendeine Ablenkung angedrückt werden.
  • In Figur 4 ist der Aufbau des Hauptteils der Abbildungsvorrichtung 3, und zwar die bei der vorliegenden Ausführungsform verwendete vertikale Überlauf-Drain- Struktur dargestellt. In der Figur wird eine Elektrode 41A an der unteren Oberfläche eines aus n-leitendem Silizium bestehenden Substrats 41 ausgebildet. Ein Bereich 42 vom p-leitenden Typ ist auf dem Siliziumsubstrat 41 vom n-leitenden Typ so ausgebildet, daß eine photoelektrische Ladungsspeicherschicht 43, die lichtempfindliche Bildelemente zur photoelektrischen Umwandlung aufweist, über einer p-leitenden Schicht 42a innerhalb des p-leitenden Bereichs 42 ausgebildet ist und ein vertikales Übernahmeregister 44 oberhalb einer p-Quelle 42b in dem p-leitenden Bereich 42 gebildet wird. Ein Übernahme-Gate 48 ist zwischen der photoelektrischen Ladungsspeicherschicht 43 und dem vertikalen Übernahmeregister 44 ausgebildet, und eine dünne p-leitende Schicht 40 ist oberhalb der photoelektrischen Ladungsspeicherschicht 43 und des Übernahme-Gates 48 ausgebildet. Die Oberfläche der photoelektrischen Ladungsspeicherschicht 43, des vertikalen Übernahmeregisters 44 usw. ist mit einer aus SiO&sub2; bestehenden isolierenden Schicht bedeckt, so daß eine Übernahmeregister-Elektrode 45 in einer Position oberhalb des vertikalen Übernahmeregisters 44 innerhalb der isolierenden Schicht angeordnet ist und außerdem ist eine lichtabschirmende Schicht 49 an der obersten Oberfläche so ausgebildet, daß das vertikale Übernahmeregister 44 und das Übernahme-Gate 48 abgedeckt sind.
  • Bei der, wie oben beschrieben, aufgebauten CCD-Abbildungsvorrichtung wird im Zustand des Abbildungsvorgangs eine Eingangsspannung an die Elektrode 41A auf der Rückseite des n-leitenden Siliziumsubstrats 41 angelegt, und es wird weiterhin der Elektrode 45 des Übernahmeregisters ein Übernahme-Ansteuerimpuls zugeführt. In diesem Zustand des Abbildungsvorgangs ergibt sich die in Figur 5 dargestellte Potentialverteilung. Mit anderen Worten, die in der photoelektrischen Ladungsspeicherschicht 43 unter der Einwirkung von äußerem Licht erzeugten Ladungen werden mittels des Übernahmeregisters 44 nach außen abgegeben, und gleichzeitig fließt ein Teil der erzeugten Ladungen, der oberhalb der Potentialschwelle der p-leitenden Schicht 42a liegt, in das n-leitende Siliziumsubstrat 41 ab (Überlauf-Drain), das auf dem vorgegebenen Potential Vsub liegt.
  • Andererseits wird im Zustand des Lichtmengenmeßvorgangs die Zuführung des Steuerimpulses zum vertikalen Übernahmeregister 24 unterbrochen und auch die Zuführung der Eingangsspannung zum n-leitenden Siliziumsubstrat 41 wird unterbrochen, was die Abbildungsvorrichtung in den abgeschalteten Zustand versetzt. Die unter der Einwirkung von Licht in der photoelektrischen Ladungsspeicherschicht 43 erzeugten Ladungen werden nicht in das vertikale Übernahmeregister 44 abgeführt, und deshalb fließen in allen lichtempfindlichen Elementen die Ladungen der lichtmessenden Bedingung zu bzw. in die photoelektrische Ladungsspeicherschicht 43. Somit ist der sich ergebende, in den Überlauf-Drain fließende Photostrom proportional der zu dieser Zeit empfangenen Lichtmenge.
  • In diesem Falle wird jedoch, wenn einige Ladungen an irgendeiner der Elektroden der Abbildungsvorrichtung hängen bleiben, so daß eine wenn auch sehr kleine Vorspannung an die Elektrode angelegt ist, in der Tiefe des p-leitenden Bereichs 42 ein Dunkelstrom erzeugt, der in den Überlauf-Drain fließt und es damit unmöglich macht, einen nur sehr kleinen Photostrom genau zu messen, der aus der photoelektrischen Ladungsspeicherschicht 43 abfließt.
  • Zur Behebung dieses Mangels ist der Entladungsschaltkreis 50 (Figur 1) vorgesehen. Wenn irgendwelche Restladungen, die in den kapazitiven Teilen der direkt mit den Elektroden der Abbildungsvorrichtung 3 verbundenen Schaltkreise gespeichert sind, vor der Lichtmengenmessung durch den Entladungsschaltkreis 50 schnell abgeführt werden, wird die Abbildungsvorrichtung 3 in einen vollständig angehaltenen Zustand versetzt, in dem keine Spannungen angelegt sind. Figur 6 zeigt die Potentialverteilung in einem solchen Zustand ohne Eingangsspannung.
  • In Figur 6 bedeutet das Symbol EF das Fermi-Niveau im Gleichgewichtszustand, in dem kein äußeres Licht eintritt. In diesem lichtabgeschirmten Zustand ist die photoelektrische Ladungsspeicherschicht 43 frei von Ladungen und sie befindet sich auf dem Potentialniveau I in Figur 6. Wenn in diesem Zustand auf die photoelektrische Ladungsspeicherschicht 43 Licht von außen auftrifft, werden die erzeugten Ladungen in der photoelektrischen Ladungsspeicherschicht 43 bis hinauf zum höheren Niveau II gespeichert und jede weiterhin fortgesetzte Ladungserzeugung bewirkt, daß die Ladungen über den p-leitenden Bereich 42 hinweg in das n-leitende Siliziumsubstrat 41 bzw. den Überlauf-Drain abfließen, wie mit gestrichelten Linien dargestellt. Wenn der in den Überlauf-Drain fließende Strom in diesem Zustand an der Elektrode 41A gemessen wird, kann die empfangene Menge an Licht genau erfaßt werden. Da zu erwarten wäre, daß die in der photoelektrischen Ladungsspeicherschicht 43 erzeugten Ladungen in Richtung auf das vertikale Übernahmeregister 44 abfließen, ist auch die Ansteuerung des Übernahmevorgangs des Registers 44 vollständig angehalten, wie oben bemerkt, und daher gelangen schließlich die in Richtung zum vertikalen Übernahmeregister überfließenden Ladungen schließlich in den Überlauf- Drain.
  • Spezifische Beispiele für den Schaltungsaufbau des Entladungsschaltkreises 50 sind in den Figuren 7a und 7b dargestellt. Von diesen Schaltungen ist der Entladungsschaltkreis nach Figur 7a ein Schaltkreis der zur Entladung einer kapazitiven Komponente C71 gedacht ist, welche auf eine positive Spannung aufgeladen ist, und der Entladungsschaltkreis nach Figur 7b ist ein Schaltkreis zur Entladung einer kapazitiven Komponente C72, die auf eine negative Spannung aufgeladen ist. In jedem dieser beiden Schaltkreise ist als Schaltelement ein Transistor verwendet.
  • Im ersten Fall ist bei dem Entladungsschaltkreis nach Figur 7a ein NPN-Schalttransistor Q71 mit geerdetem Emitter in bezug auf die positive Spannungszuführung (das Ausgangssignal des ersten Versorgungsschaltkreises 55) parallel zur Kapazität C71 geschaltet. Im ausgeschalteten Zustand, in welchem an die Eingangsklemme IN zum Empfang eines Entladungsbefehlssignals kein Signal angelegt ist, fließt nur ein sehr kleiner Ableitungsstrom in den Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors Q71, und die von der positiven Spannungszuführung stammenden Ladungen werden in der Kapazität C71 gespeichert. Wenn vor dem Beginn des Lichtmengenmeßvorgangs die positive Spannungszuführung abgeschaltet wird und ein Befehlssignal (Hoch-Signal) mit höherer Spannung als der Bezugspegel vom Systemsteuerschaltkreis 8 an den Eingang IN angelegt wird, wird der Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors Q71 in den leitenden Zustand gesteuert und die in der Kapazität C71 gespeicherten Ladungen werden als Kollektorstrom entladen.
  • Andererseits ist der Entladungsschaltkreis nach Figur 7b unter Verwendung von Transistoren als Pegelumsetzkreis aufgebaut. Ein PNP-Schalttransistor Q73 ist in bezug auf die negative Spannungszuführung (das Ausgangssignal des ersten Versorgungsschaltkreises 55) parallel zu einer Kapazität C72 geschaltetlund das Potential eines an seine Basis angelegten Signals kann mittels des pegelumsetzenden PNP-Transistors Q72 und des NPN-Transistors Q74 und der Widerstände R73 bis R77 auf einen gewünschten Leitungspegel abgesenkt werden. Der Emitter des Transistors Q74 ist mit der Ausgangsklemme für negative Spannung des zweiten Versorgungskreises 58 verbunden, durch welchen er auf einem konstanten negativen Potential VEE festgehalten wird.
  • Bei diesem Entladungsschaltkreis schaltet das Anlegen eines Hoch-Signals vom Systemsteuerschaltkreis 8 aus an den Eingang IN2 die Pegelumsetztransistoren Q72 und Q74 ein, und das Einschalten des Transistors Q74 schaltet den Transistor Q73 ein. Dies hat zur Folge, daß die in der Kapazität C72 gespeicherten Ladungen als Kollektorstrom des Transistors Q73 abgeführt werden.
  • Obwohl bei dem in Verbindung mit Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel die Aperturbegrenzungsöffnungserfassung nur im Hinblick auf die ausgelösten Zustände bewirkt wird, ist es in solchen Fällen bei der Auswahl der Verschlußzeiten nur möglich, von einem Kurzsekundenzeitraum zu einem Langsekundenzeitraum überzuwechseln, so daß es, wenn einmal der Langsekundenzeitraum eingestellt ist, unmöglich ist, eine Kurzsekundenverschlußgeschwindigkeit zu wählen. Während in solchen Fällen kein Problem auftritt, wenn das Photographieren auf solche Objekte begrenzt wird, bei denen im Zeitverlauf kleine Änderungen der Belichtungsbedingungen auftreten, ergeben sich Probleme, wenn eine Mehrzahl von Objekten nacheinander aufgenommen werden sollen, bei denen beträchtliche Änderungen der Belichtungsbedingungen auftreten.
  • Um diese Probleme zu überwinden, ist es notwendig, eine größere Anzahl von unterteilten Aperturbegrenzungsöffnungen zu erfassen. Die Erfassungsmittel für solche Aperturbegrenzungsöffnungen können beispielsweise einen Winkelkordierer aufweisen oder einen einfachen Schaltkreis, der dazu geeignet ist, in das Kameragehäuse eingebaut zu werden und ein Hall-Element oder ein magnetisches Widerstandselement zur magnetischen Erfassung der Winkelposition des Rotors (oder des Verbindungsgliedes 27) der Aperturbegrenzungsmechanismusansteuereinheit 26 verwendet.
  • In Figur 8 ist ein Beispiel für ein Erfassungsmittel dargestellt, das ein Hall-Element zur Erfassung der Aperturbegrenzungsöffnung (Stellung) verwendet. In diesem Falle ist ein Hall-Element 31 zur Erfassung der Drehwinkelstellung des Rotors des Aperturbegrenzungsmechanismus (der Irisblendenselbststeuereinheit 16) vorgesehen, das vom Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5 her gesteuert wird. Die vom Hall-Element 31 erzeugte Hall-Spannung VH wird von einem Differential-Leseverstärker 32 verstärkt, und der Spannungspegel wird von einem Pegeldiskriminator 33 diskriminiert. Das Ergebnis dieser Diskriminierung wird als Aperturbegrenzungsöffnungserfassungssignal vom Diskriminator 33 dem Systemsteuerschaltkreis 8 zugeführt. Es ist darauf hinzuweisen, daß das Hall-Element 31 mit einem Konstantstrom angesteuert wird.
  • In Figur 9 ist ein Beispiel eines Steuerdiagramms für den Wechsel von einer Verschlußzeit zur anderen bei der Belichtungssteuerung in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Aperturbegrenzungsöffnungserfassung dargestellt. Dieses Beispiel zeigt einen Fall, in dem vier verschiedene Öffnungsschwellenwerte A0 bis A3, die das Öffnen der Aperturbegrenzung enthalten, im Hinblick auf die Aperturbegrenzungsöffnungserfassungswerte festgesetzt sind und es sind drei unterschiedliche Verschlußzeiten T1, T2 und T3 festgesetzt. In der Figur repräsentiert die Abzisse (Verschlußgeschwindigkeit TV) die in Richtung zur rechten Seite hin kürzer werdende Verschlußzeit (die anwachsende Verschlußgeschwindigkeit) und die Ordinate (Aperturbegrenzungswert AV) repräsentiert die in Richtung zur oberen Seite abnehmende Aperturbegrenzungsöffnung (den anwachsenden Aperturbegrenzungswert AV). Schräge unterbrochene Linien E0 bis E6 zeigen einige charakteristische gerade Linien gleicher Belichtung, und die Belichtungsbedingungen werden auf der gleichen charakteristischen geraden Linie im gleichen Zustand festgehalten.
  • Wenn bei der Belichtungssteuerung beispielsweise der Ausgangswert der angenommenen Verschlußgeschwindigkeit bei der Durchführung der Irisblendenselbststeuerung von der Aperturbegrenzungsansteuereinheit her auf T2 eingestellt wird, so daß die Aperturbegrenzungsöffnung in Reaktion auf das Erfassungssignal von der Aperturbegrenzungsöffnungserfassungseinheit (Figur 8) ausgehend vom Wert A3 abgeblendet wird, wechselt der Systemsteuerschaltkreis 8 bei dem Irisblendenselbststeuervorgang zu einer Steuerbedingung, in welcher die Verschlußzeit T3 auf der geraden Linie E4 für gleiche Belichtung ausgewählt ist, und die Rückkoppelungssteuerung der Aperturbegrenzung wird erneut wirksam gemacht, ausgehend beispielsweise von der Bedingung mit dem Wert A2 für die Aperturbegrenzungsöffnung mit der geänderten Verschlußzeit T3.
  • Wenn dagegen die Aperturbegrenzungsöffnung in Reaktion auf das Erfassungssignal der Aperturbegrenzungsöffnungserfassungseinheit ( Figur 8) bis in den weit offenen Zustand mit dem Wert A0 geöffnet wird, wechselt der Systemsteuerschaltkreis 8 beim Irisblendenselbststeuerungsvorgang zu einer Steuerbedingung über, in der die Verschlußzeit T1 auf der geraden Linie E1 für gleiche Belichtung ausgewählt ist, und die Rückkopplungssteuerung der Aperturbegrenzung wird erneut vorgenommen, in dem beispielsweise vom Zustand mit der Aperturbegrenzungsöffnung A1 und der geänderten Verschlußzeit T1 ausgegangen wird. Der Vorgang der Verschlußzeitänderung ist vom Steuergesichtspunkt aus mit einer Hysterese versehen, so daß während beim Steuervorgang die Änderung der Verschlußzeit beispielsweise von T2 nach T3 auf der geraden Linie E1 für gleiche Belichtung vorgenommen wird, nach dem die Belichtungssteuerung, ausgehend von der Aperturbegrenzungsöffnung A2, wieder gestartet wurde, die Steuerbedingung in Richtung auf die Verschlußzeit T2 nicht auf der geraden Linie E4 für gleiche Belichtung geändert wird, und zwar sogar dann nicht, wenn die Aperturbegrenzungsöffnung wieder den Wert A2 annimmt, und der Wechsel von der Verschlußzeit T3 nach T2 wird nur dann auf der geraden Linie E3 für gleiche Belichtung vorgenommen, wenn die Aperturbegrenzungsöffnung den Wert A1 mit der Verschlußzeit T3 annimmt. In ähnlicher Weise wird sogar während des Steuervorgangs, der auf den Wechsel von der Verschlußzeit T2 nach T1 auf der geraden Linie E1 für gleiche Belichtung folgt, nachdem die Belichtungssteuerung von dem Wert A1 der Aperturbegrenzungsöffnung ausgehend wieder gestartet wurde, die Steuerbedingung in Richtung auf die Verschlußzeit T2 nicht auf der geraden Linie E1 für gleiche Belichtung geändert, und zwar sogar dann nicht, wenn die Aperturbegrenzungsöffnung erneut den Wert A1 annimmt, und der Wechsel von der Verschlußzeit T1 nach T2 wird auf der geraden Linie E2 für gleiche Belichtung nur dann bewirkt, wenn die Aperturbegrenzungsöffnung den Wert A2 mit der Verschlußzeit T1 annimmt. Durch das Versehen der Steuercharakteristik mit einer Hysterese wird verhindert, daß die Belichtungsbedingung instabil wird. Weiterhin kann bei der Ausführung der Belichtungssteuerung in Kombination mit dieser Aperturbegrenzungssteuereinheit (der sogenannten Irisblendenselbststeuerung) die Belichtung selbst sogar dann genau durchgeführt werden, wenn die erforderliche Aperturbegrenzungsöffnungserfassungsinformation für die Ausführung der Änderung der Verschlußzeit innerhalb des Hysteresebereichs etwas ungenau ist.
  • In Figur 10 ist ein Schaltbild dargestellt, welches ein Beispiel für einen spezifischen Aufbau des Hauptteils des Videopegelerfassungsschaltkreises 10 zeigt. Das vom Videosignalverarbeitungsschaltkreis 6 (Figur 1) erzeugte Videoausgangssignal (VIDEO) wird an eine Klemmschaltung 34 im Videopegelerfassungsschaltkreis 10 angelegt, und der Pegel seiner Gleichspannungskomponente wird an eine Bezugsspannung Vref 5 angeklemmt. Vom Ausgangssignal der Klemmschaltung 34 wird der Signalanteil, der nur einem Teil des Bildes (der gewöhnlich den zentralen Anteil des Bildes enthält) entspricht, abgetrennt und auf dem gleichen Pegel einem Fensterschaltkreis 35 zugeführt, und das dem anderen Teil entsprechende Signal wird auf einen Pegel eingestellt, der gleich der Bezugsspannung Vref 5 ist. Diese Aufteilung des Signals entsprechend der Lage innerhalb des Bildes wird bewirkt, indem einem Analogschalter SW3 vom Systemsteuerschaltkreis 8 aus ein Fenstersignal WIN zugeführt wird. Der Analogschalter SW3 erhält vom Systemsteuerschaltkreis 8 das Fenstersignal WIN, das mit dem Auslesevorgang des Videosignals aus der Abbildungsvorrichtung 3 synchronisiert ist, so daß der Analogschalter SW3 öffnet, wenn das Videoausgangssignal, das abgetrennt werden soll, vom Videosignalverarbeitungsschaltkreis 6 erzeugt wird und er schließt in den anderen Fällen, wobei der Ausgangspegel auf der Bezugsspannung Vref 5 gehalten wird. Ein Integrationskreis 36 zum integrieren des Ausgangssignals des Analogschalters SW3 wird in Reaktion auf das Schließen eines anderen Analogschalters SW4 zurückgesetzt. Der Analogschalter SW4 wird von einem verzögerten Signal angesteuert, das von einem Verzögerungsschaltkreis 38 ausgeht, der einen vertikalen Synchronisationsimpuls VD verzögert, welcher vom Systemsteuerschaltkreis 8 aus zugeführt wird. Wenn der Analogschalter SW4 sich in der geöffneten Stellung befindet, integriert der Integrationsschaltkreis 36 das vom Fensterschaltkreis 35 kommende Videoausgangssignallund daher entspricht das Ausgangssignal des Integrationsschaltkreises 36 der Größe des Videoausgangssignals des zu dieser Zeit ausgewählten Teils des Bildes. Ziffer 37 bezeichnet einen Abtast- -und Halteschaltkreis, durch den das vom Integrationsschaltkreis 36 integrierte Videoausgangssignal mittels des vertikalen Synchronisationssignals VD über einen Analogschalter SW5 abgetastet wird, wodurch eine Gleichspannung als Videopegelerfassungsinformation für ein Bild erzeugt wird. Bei diesem Schaltungsaufbau muß das Rücksetzen des Integrationsschaltkreises 36 durchgeführt werden, nachdem der Abtast- und Haltevorgang zufriedenstellend ausgeführt worden ist. Das Ausgangssignal des Abtast- und Halteschaltkreises 37 wird mit der vorher gespeicherten korrekten Belichtungsinformation im Systemsteuerschaltkreis 8 verglichen-um zu bestimmen, ob die Belichtung korrekt ist.
  • Bei der Verwendung eines derartigen Videopegelerfassungsschaltkreises wird, wenn ein unkorrekt belichtetes Bild aufgenommen wird, beispielsweise aufgrund einer schnellen Änderung der Belichtungsbedingungen, die unkorrekte Belichtung im Systemsteuerschaltkreis 8 in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des Videopegelerfassungsschaltkreises 10 erfaßt, und es wird dann der Belichtungssteuerungszustand in einen Zustand korrigiert, welcher der Belichtungszeit entspricht, die unter den dann vorhandenen Belichtungsbedingungen korrekt wärelund es wird dann erneut ein Abbildungsvorgang vorgenommen, und es werden sukzessive korrekt belichtete Bilder erzeugt.
  • Obwohl gemäß der vorstehenden Beschreibung die Abbildungsvorrichtung für übliche Fernsehkameras auf eine elektrische Stehbildkamera angewendet wurde, wobei die eine Abbildungsvorrichtung zur Aufnahme von Stehbildern verwendet wurde, die einen in eine Vielzahl von Bereichen innerhalb eines aufzunehmenden Bildes aufgeteilten Überlauf-Drain besaß, ist es ausreichend, für jeden der Überlauf-Drains getrennt beispielsweise einen solchen Photometerschaltkreis vorzusehen, wie den Photometerschaltkreis 4 nach Figur 2, wobei die Ausgangssignale dieser Schaltkreise in einem geeigneten Mischungsverhältnis gemischt werden zur Erzeugung eines Endwertes als gemessenes Lichtmengenausgangssignal. In diesem Falle ist es möglich, die genaue, für ein Stehbild geeignete Belichtung zu erhalten, in dem die oben erwähnte Aperturbegrenzungssteuerung durchgeführt wird, die auf der gemessenen Lichtmengeninformation basiert, und es ist daher nicht notwendig, die Belichtung mittels des Videopegelerfassungsschaltkreises 10 zu korrigieren.
  • Weiterhin ist es in diesem Falle möglich, durch Änderung des Mischungsverhältnisses in Übereinstimmung mit der Größe des Ausgangssignals jedes Photometerschaltkreises die Belichtungsbedingung in Übereinstimmung mit dem Zustand des Objekts in eine optimale Bedingung abzuändern. Figur 11 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Abbildungsvorrichtung, die einen derartigen Überlauf-Drain vom Typ mit aufgeteilten Bereichen besitzt, so betrieben wird, daß das Mischungsverhältnis für jedes gemessene Lichtmengenausgangssignal ausgewählt werden kann. Gemäß Figur 11 werden die Ausgangssignale der Photometerverstärker 4a bis 4n, die den gemessenen Lichtmengensignalen der aufgeteilten Überlauf-Drains entsprechen, jeweils einem der Widerstandsmischschaltkreise 39a bis 39n zugeführt und dort gemischt. Die Widerstandsmischschaltkreise 39a bis 39n unterscheiden sich in dem Signalmischverhältnis voneinander und jeder von ihnen repräsentiert eine von mehreren Bedingungen für unterschiedliche Objekte, die experimentell bestimmt wurden.
  • Die analogen Ausgangssignale der Photometerverstärker 4a bis 4n werden mittels eines A/D-Wandlers 46 in ein digitales Signal umgewandelt, und das digitale Signal wird einem Steuerkreis 47 zugeführt, der seinerseits ein Steuersignal SEL erzeugt zur Auswahl einer oder mehrerer der Ausgangssignale der Mischschaltkreise 39a bis 39n. Das Steuersignal SEL wird einem Multiplexer 60 zugeführt, der beispielsweise eines der Ausgangssignale der Mischschaltkreise 39a bis 39n in Übereinstimmung mit dem durch das Steuersignal SEL bezeichneten Inhalt auswählt, und das Signal des ausgewählten Mischschaltkreises wird als Steuersignal dem Aperturbegrenzungsansteuerschaltkreis 5 (Figur 1) zugeführt.
  • Durch die Ausführung einer derartigen Steuerung wird der Belichtungszustand entsprechend der für ein Stehbild geeigneten Belichtungsbedingung oder entsprechend der vom Photographen gewünschten Belichtungsbedingung gesteuert.

Claims (4)

1. Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern mit einer einen Überlauf-Drain aufweisenden CCD-Abbildungsvorrichtung, einem Photometermittel zur Messung eines in den Überlauf-Drain der besagten Abbildungsvorrichtung fließenden Photostroms, einem Aperturbegrenzungsmittel zur Steuerung der in die besagte Abbildungsvorrichtung einfallenden Lichtmenge und einem Befehlsmittel zur Erzeugung eines Befehlssignals zur Auslösung eines Abbildungsvorgangs an der besagten Abbildungsvorrichtung, wobei, wenn der Betrieb der besagten Abbildungsvorrichtung angehalten wird, von dem besagten Photometermittel die besagte Messung der Lichtmenge durchgeführt wird und dann der besagte Abbildungsvorgang an der besagten Abbildungsvorrichtung in Reaktion auf das von dem besagten Befehlsmittel ausgehenden Befehlssignal ausgelöst wird, und mit einem Aperturbegrenzungssteuermittel zur Rückkopplungssteuerung des besagten Aperturbegrenzungsmittels in Übereinstimmung mit einem von dem besagten Photometermittel erzeugten Signal für eine gemessene Lichtmenge derart, daß das besagte Signal für eine gemessene Lichtmenge gleich einem Bezugswert wird, welcher eine einfallende Lichtmenge repräsentiert, die eine korrekte Belichtung erzeugt, wenn die besagte Abbildungsvorrichtung dem einfallenden Licht während einer vorgegebenen Verschlußzeit ausgesetzt wird; sowie mit einem Aperturbegrenzungsfixierungsmittel zur mechanischen Fixierung einer Aperturbegrenzungsöffnung des besagten Aperturbegrenzungsmittels, die durch das besagte Aperturbegrenzungssteuermittel angesteuert wird unmittelbar bevor die besagte Abbildungsvorrichtung mit dem Abbildungsvorgang in Übereinstimmung mit dem Befehlssignal des besagten Befehlsmittels beginnt; und mit einem Ausgangssignalsteuermittel zur Abgabe eines Videoausgangssignals von der besagten Abbildungsvorrichtung, das, nachdem die Aperturbegrenzungsöffnung fixiert wurde, mit der besagten vorgegebenen Verschlußzeit aufgenommen worden ist.
2. Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern nach Anspruch 1, die weiterhin ein Entladungsmittel aufweist zur zwangsläufigen Abführung von in kapazitiven Teilen der mit der besagten Abbildungsvorrichtung verbundenen Schaltkreisen gespeicherten Ladungen, wenn der Abbildungsvorgang der besagten Abbildungsvorrichtung angehalten wird.
3. Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern nach Anspruch 1, die weiterhin ein Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsmittel zur Erfassung einer Aperturbegrenzungsöffnung des besagten Aperturbegrenzungsmittels aufweist, wobei das besagte Aperturbegrenzungssteuermittel mit einer Mehrzahl von vorgegebenen Lichtmengenbezugswerten versehen ist, von denen jeder einer einfallenden Lichtmenge entspricht, die eine korrekte Belichtung erzeugt, wenn die besagte Abbildungsvorrichtung dem einfallenden Licht mit einer aus einer Mehrzahl vorgegebener Verschlußzeiten ausgesetzt wird, wobei das besagte Aperturbegrenzungssteuermittel ein Auswahlmittel aufweist zur Änderung einer der besagten Verschlußzeiten aus der besagten Mehrzahl vorgegebener Verschlußzeiten in eine andere aus der besagten Mehrzahl von vorgegebenen Verschlußzeiten, in Übereinstimmung mit einem Ausgangssignal der besagten Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsmittel, wenn das besagte Aperturbegrenzungssteuermittel die Öffnung des besagten Aperturbegrenzungsmittels derart einstellt, daß einer aus der besagten Mehrzahl von Lichtmengenbezugswerten entsprechend einer aus der besagten Mehrzahl von vorgegebenen Verschlußzeiten in geeigneter Weise ausgewählt wird, wobei das besagte Aperturbegrenzungsmittel so ausgebildet ist, daß, wenn das besagte Aperturbegrenzungsöffnungs-Erfassungsmittel ein Ausgangssignal erzeugt, die Aperturbegrenzungsöffnung des besagten Aperturbegrenzungsmittels derart gesteuert wird, daß das besagte Signal für die gemessene Lichtmenge einem neu ausgewählten Wert aus den besagten Lichtmengenbezugswerten entspricht, der eine korrekte Belichtung mit neuer veränderter vorgegebener Verschlußzeit erzeugt, und wobei das besagte Ausgangssignalsteuermittel so ausgebildet ist, daß es an der besagten Abbildungsvorrichtung einen Abgabevorgang für ein Videoausgangssignal auslöst, welches mit der besagten neu veränderten vorgegebenen Verschlußzeit aufgenommen worden ist.
4. Anordnung zur Aufnahme von Stehbildern nach Anspruch 1, die weiterhin ein Signalpegelerfassungsmittel aufweist zur Erfassung der Größe eines Videoausgangssignals aus dem Videoausgangssignal, welches mindestens einem Teil eines aufgenommenen Bildes entspricht, und ein Verschlußzeitkorrekturmittel, wobei die besagte Verschlußzeit als solche verwendet wird, wenn ein erfaßter Wert des besagten Signalpegelerfassungsmittels innerhalb eines vorgegebenen korrekten Belichtungsbereiches liegt, und die besagte Verschlußzeit korrigiert wird, um den besagten erfaßten Wert in den besagten korrekten Belichtungsbereich zu bringen, wenn der besagte erfaßte Wert außerhalb des besagten korrekten Belichtungsbereiches liegt, und wobei das besagte Ausgangssignalsteuermittel so ausgebildet ist, daß es aus der besagten Abbildungsvorrichtung ein mit der besagten korregierten Verschlußzeit aufgenommenes Videoausgangssignal abgibt.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3334151B2 (ja) * 1992-03-11 2002-10-15 ソニー株式会社 光量制御装置及びビデオカメラ装置
US5483280A (en) * 1992-03-11 1996-01-09 Sony Corporation Arrangement for controlling an iris to regulate light in an optical system
US6452633B1 (en) * 1998-02-26 2002-09-17 Foveon, Inc. Exposure control in electronic cameras by detecting overflow from active pixels
US6410899B1 (en) 1998-06-17 2002-06-25 Foveon, Inc. Active pixel sensor with bootstrap amplification and reduced leakage during readout
US6697114B1 (en) 1999-08-13 2004-02-24 Foveon, Inc. Triple slope pixel sensor and arry
US6809768B1 (en) 2000-02-14 2004-10-26 Foveon, Inc. Double slope pixel sensor and array
US6882367B1 (en) 2000-02-29 2005-04-19 Foveon, Inc. High-sensitivity storage pixel sensor having auto-exposure detection
US20020030151A1 (en) * 2000-09-11 2002-03-14 Blaszczynski George M. Method and apparatus for instantaneous exposure control in digital imaging devices

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT329652B (de) * 1974-11-13 1976-05-25 Eumig Verfahren zur steuerung einer fernsehkamera
JPS5638021A (en) * 1980-07-16 1981-04-13 Canon Inc Single-lens reflex camera
JPS5814677A (ja) * 1981-07-18 1983-01-27 Copal Co Ltd ビデオカメラの絞り制御回路
JPS5879227A (ja) * 1981-11-06 1983-05-13 Nippon Kogaku Kk <Nikon> カメラのプログラム露出制御装置
JPS58153465A (ja) * 1982-03-09 1983-09-12 Copal Co Ltd 固体撮像素子を使用したスチルカメラ
JPS60125081A (ja) * 1983-12-09 1985-07-04 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 自動露出制御装置
JPS60143073A (ja) * 1983-12-29 1985-07-29 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 電子スチルカメラ
JPS6160082A (ja) * 1984-08-31 1986-03-27 Sony Corp 撮像装置
JPS6482863A (en) * 1987-09-25 1989-03-28 Asahi Optical Co Ltd Exposure controller for electronic still camera
JP2720478B2 (ja) * 1988-10-18 1998-03-04 株式会社ニコン 縦型オーバーフロードレインを備える固体撮像素子を用いた測光装置

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Publication number Publication date
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EP0466929B1 (de) 1995-04-12
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EP0466929A1 (de) 1992-01-22
WO1991011072A1 (en) 1991-07-25

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