DE69508980T2

DE69508980T2 - Elektronisches Bilderfassungsmodul

Info

Publication number: DE69508980T2
Application number: DE69508980T
Authority: DE
Inventors: David V Cronin; Tzu-Chiang Hsieh; James A Ionson; Werner Metz; Richard Paglia; David D Pape
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Intellectual Ventures I LLC
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1995-01-30
Publication date: 1999-12-23
Anticipated expiration: 2015-01-31
Also published as: DE69508980D1; EP0665672A2; US5561458A; EP0665672A3; EP0665672B1; CA2141386A1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf herkömmliche photographische Kameras und im speziellen auf ein elektronisches Bilderfassungsmodul, das abnehmbar in eine solche Kamera einsetzbar ist, um eine solche herkömmliche Kamera reversibel in eine elektronische Bilderzeugungskamera umzuwandeln.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Bei herkömmlichen photographischen Kameras wird die Bildaufzeichnung im typischen Fall dadurch bewirkt, daß nacheinander optische Bilder der Aufnahmegegenstände auf einen Rollfilm projiziert werden, der eine auf Silberhalogeniden basierende Emulsion aufweist. Die Photonen treffen chemische Körner in der Silberhalogenidemulsion und erzeugen ein latentes Bild, das in der Emulsion gespeichert wird. Nach Vollendung der Belichtung aller Bildfelder des Rollfilmes werden die latenten Bilder durch chemische Behandlung entwickelt, und sie können direkt betrachtet oder auf einem Positivpapier ausgedruckt werden.
Herkömmliche photographische Kameras und Filmsysteme erzeugen Photographien hoher Auflösung mit kontinuierlichen Tönen bei mäßigen Kosten, aber derartige Systeme sind gewissen Beschränkungen unterworfen. Beispielsweise ist die Bildspeicherung und die Wiedergewinnung aufwendig und zeitraubend, und es ist schwierig und kostspielig, die photo graphischen Bilder zu kopieren, zu modifizieren oder zu übertragen. Um derartige Bilder in elektronischen Computersystemen oder Videosystemen benutzen zu können, muß das photographische Bild erst in ein elektronisches Bild in Form eines elektrischen Signals umgewandelt werden, welches repräsentativ ist für das photographische Bild.
Um diese Beschränkungen zu überwinden, sind Kameras entwickelt worden, die spezielle elektronische Mittel, beispielsweise ladungsgekoppelte Einrichtungen (CCD), aufwiesen, um die Bilder elektronisch aufzuzeichnen, wobei ein Speicher in Form eines Bandes, einer Diskette oder einer Speicherschaltung zur Speicherung der elektrischen Bildsignale vorgesehen ist. Die Bildsignale werden einem Display zugeführt, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre, um eine direkte Betrachtung zu ermöglichen, oder sie werden einem Drucker zugeführt, um einen Ausdruck herzustellen. Die Vorzüge bestehen darin, daß die elektronischen Bilder leicht hinsichtlich Format, Auflösung und Farbabbildung modifiziert werden können und daß spezielle optische Effekte hinzugefügt werden können. Auch können diese Bilder auf einfache Weise fernübertragen werden.
Elektronische Bilderzeugungssysteme, die die erwähnten Merkmale aufweisen, sind allgemein bekannt. Beispielsweise beschreibt die US-A-4 916 476 (McGarvey) eine elektrooptische Schaltung zur Umwandlung einer herkömmlichen einäugigen Spiegelreflexkamera (SLR-Kamera) in eine elektrooptische Kamera. Die elektrooptische Schaltung ist im Rückteil der Kamera derart angeordnet, daß sie immer noch entweder als eine herkömmliche Kamera oder eine elektrooptische Kamera benutzt werden kann.
Die US-A-4 953 029 (Morimoto et al.) und 4 814 811 (Saito et al.) beschreiben Standbildkamerasysteme, die in der Lage sind, mit Filmkassetten oder mit Videokassetten benutzt zu werden, um ein Bild zu erzeugen und dieses auf ein magnetisches Medium zu übertragen.
Die US-A-4 862 293 (Saito et al.) beschreibt einen Standbild-Videoadapter, der an einem Kamerarückteil des rückwärtigen Deckels einer einäugigen Spiegelreflexkamera befestigt werden kann. Der Standbild-Videoadapter weist eine CCD auf, um ein Bild des photographierten Aufnahmegegenstandes zu empfangen, und außerdem ist eine Signalverarbeitungsschaltung vorgesehen, um die Bilddaten zu behandeln und auf eine Magnetdiskette zu übertragen, die seitlich an der Kamera angeordnet ist.
Ein weiteres Standbildkamerasystem, welches einen Adapter benutzt, wird von Holland in Electronic Photography and the NASA Exverience beschrieben. Bei diesem System ist auswechselbar ein Harddrive an der Seite einer Nikon-F4- Kamera über einen Adapter befestigt. Die Bilder werden auf dem Harddrive aufgezeichnet und einer Steuerstation zur Betrachtung und zum Ausdrucken zugeführt.
Die US-A-5 150 215 (Shi) beschreibt ein Kamerasystem, welches eine Filmfunktion und eine Standbild-Videofunktion aufweist. Diese Kamera arbeitet in drei Betriebsarten. In der ersten Betriebsart befindet sich die Kamera nur in einer Standbild-Videobild-Betriebsart. In der zweiten Betriebsart befindet sich die Kamera nur in einer Photofilm- Betriebsart. In der dritten Betriebsart befindet sich die Kamera gleichzeitig in der Standbild-Videobild-Betriebsart und in der Photofilm-Betriebsart.
Die WO92/20007 beschreibt eine Vorrichtung, die die Möglichkeit schafft, eine konventionelle Filmkamera in einer elektronischen Betriebsart zu betreiben. Um dies zu ermöglichen, ist ein Videomodul vorgesehen, das in eine Kamera anstelle eines herkömmlichen Films eingesetzt werden kann. Das Videomodul weist ein Detektorfeld auf, das in der Lage ist, eine Standbild-Videobild-Acquisition durchzuführen, und das bei Gebrauch in der Bildebene der Kamera angeordnet ist, um das Bild aufzufangen, das an dieser Stelle durch die Kamera erzeugt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die oben erwähnten elektronischen Bilderzeugungssysteme sind kostspielig und erfordern spezielle Befestigungsmittel für die Kameras, beispielsweise auswechselbare Filmrückteile und Adapter. Sowohl der auswechselbare Filmrückteil als auch der Adapter sind raumgreifend und nehmen einen wesentlichen Anteil des Raumes in der Kamera ein. Außerdem sind Filmrückteil und Adapter nicht sehr zweckmäßig für den durchschnittlichen Kamerabenutzer. Die meisten Kamerabenutzer kennen die Arbeitsweise herkömmlicher Kameras, aber sie wollen nicht Zeit und Mühe aufwenden, um zu lernen, wie diese umständlichen Filmrückteile oder Adapter zu benutzen sind.
Daher ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Bilderfassungsmodul zu schaffen, das auf einfache Weise in eine Vielzahl von herkömmlichen photographischen Kameras eingelegt werden kann, ohne daß auswechselbare Filmrückteile oder spezielle Adapter benutzt werden müßten.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektronisches Bilderfassungsmodul zu schaffen, das auswechselbar in der herkömmlichen Kamera am Ort des Filmkassettenhalters angebracht werden kann. Hierdurch wird der Benutzer in die Lage versetzt, entweder einen herkömmlichen Silberhalogenidfilm in Verbindung mit der Kamera zu benutzen, oder diese Kamera in eine elektronische Bilderzeugungskamera umzuwandeln.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein elektronisches Bilderfassungsmodul zu schaffen, welches in der Lage ist, mit einer Fernsteuereinheit zu kommunizieren und mit einer Basiseinheit zur augenblicklichen Bildbetrachtung und zum Ausdrucken.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, welches ein elektronisches Bilderfassungsmodul benutzt, um reversibel eine herkömmliche photographische Kamera in eine elektronische Bilderzeugungskamera umzuwandeln.
Demgemäß bezieht sich die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt auf ein elektronisches Bilderfassungsmodul, das abnehmbar in die Filmaufnahmekammer einer herkömmlichen photographischen Filmkamera einsetzbar ist, um die Kamera in eine elektronische Bilderzeugungskamera umzuwandeln, wobei das elektronische Bilderfassungsmodul folgende Merkmale aufweist:
- Mittel zum Abtasten eines Gegenstandsbildes, das vom Objektiv und vom Verschluß der Kamera erzeugt wird, und zum Umwandeln des Gegenstandsbildes in ein elektrisches Signal, entsprechend dem Gegenstandsbild, wobei die Mittel zum Abtasten in der Filmbelichtungsebene der Kamera zu liegen kommen; und
- Mittel zur Verarbeitung des elektrischen Signals des Gegenstandsbildes in ein Transmissionssignal, wobei die Mittel zur Verarbeitung derart ausgebildet sind, daß sie innerhalb der Filmaufnahmekammer der Kamera einsetzbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bilderfassungsmodul außerdem Kopplungsmittel aufweist, die an den Mitteln zur Abtastung befestigt sind und zwischen diesen Befestigungsmitteln und den Mitteln zur Verarbeitung angeordnet sind, wobei die Kopplungsmittel aus einem flexiblen Material bestehen, so daß eine Relativbewegung zwischen den Mitteln zur Abtastung und den Mitteln zur Verarbeitung stattfinden kann.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das elektrische Signal in den Verarbeitungsmitteln sofort einer äußeren Steuereinheit durch drahtlose Übertragungsmittel zugeführt. Die Steuereinheit empfängt das elektrische Signal über drahtlose Kommunikationsmittel. Die Steuereinheit weist ein Schaltfeld auf, um Auflösung, Speicherung, Wiedergabe und Übertragung des elektrischen Signals zu steuern. Außerdem ist ein Display vorgesehen, um die Bilder betrachten zu können.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das elektrische Signal in den Verarbeitungsmitteln in einem Speicher gespeichert. Nachdem sämtliche Bildfelder des elektronischen Bilderfassungsmoduls ausgenutzt sind, wird das Modul der Kamera entnommen und in eine Basiseinheit eingefügt. Eine verdrahtete Übertragungsvorrichtung überträgt das elektrische Signal nach der Basiseinheit über eine Kommunikationseinrichtung. Die Basiseinheit enthält eine Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung des elektrischen Signals und einen Speicher zur Speicherung des Signals sowie ein Display zur Wiedergabe des elektrischen Signals als Bild des Gegenstandes, und es ist ein Drucker vorgesehen, um das gegenständliche Bild auszudrucken.
Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden das elektronische Bilderfassungsmodul, die Steuereinheit und die Basiseinheit zusammen benutzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel speichern die Verarbeitungsmittel gleichzeitig die elektrischen Signale im Speicher und übertragen das elektrische Signal nach der äußeren Steuereinheit. Das elektrische Signal, das in dem Speicher gespeichert ist, wird später durch Einsatz des Moduls in die Basiseinheit ausgewertet. Andererseits wird das gegenständliche Bild, das von der Steuereinheit empfangen wird, augenblicklich betrachtet. Es ist eine Verbindung vorgesehen, so daß der Benutzer das Bild von der Steuereinheit nach der Basiseinheit übertragen kann, um die Speicherung oder den Druck einzuleiten.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisches Bilderfassungssystem mit den folgenden Merkmalen vorgesehen:
- ein elektronisches Bilderfassungsmodul ist abnehmbar in die Filmaufnahmekammer einer herkömmlichen photographischen Filmkamera einsetzbar, um die Kamera reversibel in eine elektronische Bilderzeugungskamera umzuwandeln, wobei das elektronische Bilderfassungsmodul folgende Merkmale aufweist:
- Mittel zur Abtastung eines Gegenstandsbildes, welches durch das Kameraobjektiv und den Verschluß erzeugt wird, und zur Umwandlung des Objektbildes in ein elektrisches Signal entsprechend dem Objektbild, wobei die Mittel zur Abtastung in der Filmbelichtungsebene der Kamera zu liegen kommen;
- einen Detektor zur Feststellung, ob die Kamera sich in einem Bildacquisitionszustand oder in einem heruntergeladenen Zustand befindet;
- Mittel zur Verarbeitung des elektrischen Signals des Objektbildes in ein Übertragungssignal, wobei die Mittel zur Verarbeitung so ausgebildet sind, daß sie innerhalb der Filmaufnahmekammer zu liegen kommen; und
- eine erste Übertragungseinrichtung, die mit den Mitteln zur Verarbeitung gekoppelt ist, um das elektrische Signal zu übertragen; und
- eine Steuereinheit, die getrennt und fern von dem elektronischen Bilderfassungsmodul angeordnet ist, wobei die Steuereinheit folgende Merkmale aufweist:
- eine zweite Übertragungseinrichtung, um das elektri sche Signal von der ersten Übertragungseinrichtung zu empfangen, und
- ein Display, das mit der zweiten Übertragungseinrichtung gekoppelt ist, um das elektrische Signal in eine Bilddarstellung umzuwandeln,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bilderfassungsmodul außerdem Kopplungsmittel aufweist, die an den Mitteln zur Abtastung befestigt sind und zwischen diesen Befestigungsmitteln und den Mitteln zur Verarbeitung angeordnet sind, wobei die Kopplungsmittel aus einem flexiblen Material bestehen, so daß eine Relativbewegung zwischen den Mitteln zur Abtastung und den Mitteln zur Verarbeitung stattfinden kann.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden zur Benutzung in Verbindung mit photographischen Kameras beschrieben, die herkömmliche Filme benutzen, und auch mit Kameras, die Selbstentwicklerfilme benutzen.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen und Benutzungsverfahren beschrieben. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele und Verfahren beschränkt ist. Im Gegenteil wird beabsichtigt, alle alternativen Modifikationen und Äquivalente zu umfassen, die innerhalb des Rahmens der Erfindung liegen, wie diese in den beiliegenden Ansprüchen gekennzeichnet ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A ist eine schematische Querschnittsansicht einer herkömmlichen photographischen 35-mm-Kamera mit einem Ausführungsbeispiel eines elektronischen Bilderfassungsmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 1B ist eine perspektivische Ansicht des elektronischen Bilderfassungsmoduls gemäß Fig. 1A,
Fig. 2A ist eine schematische Querschnittsansicht einer herkömmlichen photographischen 35-mm-Kamera mit einem weiteren Ausführungsbeispiel eines elektronischen Bilderfassungsmoduls gemäß der Erfindung,
Fig. 2B ist eine perspektivische Ansicht des elektronischen Bilderfassungsmoduls gemäß Fig. 2A,
Fig. 3A bis 3B sind schematische perspektivische Ansichten eines elektronischen Bilderfassungsmoduls gemäß der Erfindung,
Fig. 4A bis 4B sind Blockdiagramme, die die elektrischen Funktionen des elektronischen Bilderfassungsmoduls zeigen,
Fig. 5 ist eine Schnittansicht des elektronischen, Bilderfassungsmoduls gemäß Fig. 1A,
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung des elektronischen Bilderfassungsmoduls, welches mit einer äußeren Steuereinheit zusammenwirkt,
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, welches die elektrischen Funktionen des elektronischen Bilderfassungsmoduls und der Steuereinheit zeigt,
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung des elektronischen Bilderfassungsmoduls, welches mit einer Basiseinheit zusammenwirkt,
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild, welches die elektrischen Funktionen des elektronischen Bilderfassungsmoduls und der Basiseinheit veranschaulicht,
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung des elektronischen Bilderfassungsmoduls, welches mit der Steuereinheit und der Basiseinheit zusammenwirkt,
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, welches die elektrischen Funktionen des elektronischen Bilderfassungsmoduls, der Steuereinheit und der Basiseinheit veranschaulicht,
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung des elektronischen Bilderfassungsmoduls und der Steuereinheit, die mit einer PCMCIA-Karte zusammenwirkt,
Fig. 13A bis 13B sind Blockschaltbilder, die das elektronische Bilderfassungsmodul zeigen, welches einen Kommunikationskanal mit der Kamera hat,
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht einer Selbstentwicklerkamera und eines elektronischen Bilderfassungsmoduls, welches derart ausgebildet ist, daß es hiermit verwendet werden kann, und zwar ist die Kamera in ihrer Faltstellung gezeichnet,
Fig. 15 ist eine Seitenansicht des elektronischen Bilderfassungsmoduls gemäß Fig. 14, wobei die Kamera in gespreizter Stellung dargestellt ist,
Fig. 16 ist eine Grundrißansicht des elektronischen Bilderfassungsmoduls gemäß Fig. 15.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die elektronischen Bilderfassungsmoduln gemäß der Erfindung werden in Verbindung mit der bevorzugten Anwendung in herkömmlichen photographischen Kameras beschrieben, die herkömmliche Filme oder 'Selbstentwickler'-Filme benutzen. Weil die Merkmale derartiger herkömmlicher Kameras allgemein bekannt sind, richtet sich die folgende Beschreibung im einzelnen nur auf jene Kameraelemente, die unmittelbar mit den beschriebenen elektronischen Bilderfassungsmoduln zusammenwirken. Es ist jedoch klar, daß andere Kameraelemente verschiedene Formen annehmen können, wie sie dem Fachmann bekannt sind.
Die Fig. 1A und 2A zeigen schematische Querschnittsansichten einer herkömmlichen photographischen 35-mm-Kamera 10, in Verbindung mit der elektronische Bilderfassungsmoduln mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung benutzt werden sollen. Die in der Zeichnung dargestellte Kamera 10 ist eine automatische Schnellschußkamera mit direkter Sucherbildbetrachtung und weist ein Hauptgehäuse 11 und eine schwenkbar angelenkte rückwärtige Klappe 12 auf, über die das Innere der Kamera zugänglich wird. Innerhalb des Gehäuseteils 11 befindet sich eine zentrale, konisch gestaltete Belichtungskammer 13 mit einer Objektivlinse 14 am Vorderende zur Erzeugung eines fokussierten Bildes eines Aufnahmegegenstandes auf einer Filmbelichtungsebene oder Brennebene 15 an der Rückseite der Belichtungskammer 13. Kurz hinter der Linse 14 befindet sich ein Verschluß 16 zur Steuerung der Übertragung der Bilderzeugungslichtstrahlen von der Objektivlinse 14 nach der Belichtungsebene 15. Seitlich auf gegenüberliegenden Seiten der Belichtungskammer 13 befindet sich eine Filmvorratskammer 17 zur auswechselbaren Aufnahme einer üblichen 35-mm-Filmpatrone (nicht dargestellt), die einen herkömmlichen photographischen Silberhalogenidfilm in Form einer Rolle aufnimmt; auf der anderen Seite befindet sich eine Filmaufwickel-Spulenkammer 18, in der eine Aufwickelspule 18a angeordnet ist, auf der der belichtete Teil der Filmrolle zwecks Speicherung aufbewahrt wird, bis sämtliche Bildrahmen des Films belichtet sind. An der Rückseite der Belichtungskammer 13 befindet sich eine Druckplatte 19, die federnd am Inneren der rückwärtigen Klappe 12 angeordnet ist, um jenen Abschnitt des Films, der über der rückwärtigen Öffnung der Belichtungskammer 13 liegt, in der richtigen Lage in der Filmbelichtungsebene 15 festzuhalten.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, Mittel in Form eines elektronischen Bilderfassungsmoduls vorzusehen, das auf einfache Weise auswechselbar in eine herkömmliche photographische Kamera eingelegt werden kann, beispielsweise in die in der Zeichnung dargestellte Kamera 10, um eine derartige Kamera in eine elektronische Bilderfassungskamera umzuwandeln. Es ist klar, daß ein solches Modul so ausgebildet sein muß, daß es auf einfache Weise eingesetzt und entnommen werden kann, ohne daß hierzu spezielle Werkzeuge oder spezielle Kenntnisse erforderlich wären. Die Benutzung eines solchen elektronischen Bilderfassungsmoduls beeinträchtigt in keiner Weise die Fähigkeit der Kamera, wiederum als herkömmliche photographische Kamera zu arbeiten, nachdem das Modul wieder entnommen wurde.
Ein derartiges elektronisches Bilderfassungsmodul 20 gemäß der vorliegenden Erfindung ist perspektivisch in Fig. 1B und in Betriebsstellung innerhalb der Kamera 10 in Fig. 1A dargestellt.
Das durch die Objektivlinse 14 erzeugte Gegenstandsbild wird durch eine später zu beschreibende zentrale Sensoreinheit 22 des Moduls 20 erfaßt, die in der Filmbelichtungsebene 15 der Kamera 10 zu liegen kommt. Eine Endeinheit 24 des elektronischen Bilderfassungsmoduls 20 wird auswechselbar in die Kamera 10 anstelle der Filmpatrone in die Filmvorratskammer 17 eingesetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das elektronische Bilderfassungsmodul 20 eine fakultative gegenüberliegende Endeinheit 27 auf, die abnehmbar in die Aufwickelspulenkammer 18 einsetzbar ist. Die zentrale Sensoreinheit 22 des elektronischen Bilderfassungsmoduls 20 wird in der Belichtungsebene 15 durch die Druckplatte 19 angepreßt, die auf der Innenseite der rückwärtigen Klappe 12 angeordnet ist. Bei diesem speziellen Modul 20 wird das Objektbild, welches durch das Objektiv 14 erzeugt wird, von der Sensoreinheit 22 detektiert, die ein elektrisches Signal erzeugt, welches für das Bild repräsentativ ist. Das Modul 20 verarbeitet das Signal, um es entweder im Modul 20 zu speichern, oder um es auf später zu beschreibende entfernte Mittel zu übertragen, damit das Bild sofort betrachtet oder ausgedruckt werden kann.
Ansichten des elektronischen Bilderfassungsmoduls 20 sind in weiteren Einzelheiten in den Fig. 1A, 1B, 3A bis 3B und 5 dargestellt. Das dargestellte elektronische Bilderfassungsmodul 20 besitzt eine zentrale Sensoreinheit 22, eine Verarbeitungseinheit 24 an einem Ende, eine Koppeleinheit 26, die die Sensoreinheit 22 mit der Verarbeitungseinheit 24 koppelt, und als fakultative Komponente eine Gehäuseeinheit 27 am gegenüberliegenden Ende mit einer zugeordneten Koppeleinheit 27a, mit der die Gehäuseeinheit 27 körperlich mit der Sensoreinheit 22 gekoppelt wird. Wie später noch ausführlich erläutert, können die elektronischen Komponenten in der Gehäuseeinheit 27 elektrisch mit Komponenten in der Sensoreinheit 22 und/oder der Verarbeitungseinheit 24 verbunden sein. Die Sensoreinheit 22 weist einen Sensor mit einer Anschlußschaltung 28 auf, die zentral auf einer flachen Basisplatte 29 angeordnet ist, die einen über den Umfang verlaufenden, nach vorn vorstehenden rechteckigen Positionierungsrahmen oder einen Rippenaufbau 29a aufweist, die so dimensioniert sind, daß sie dicht in die rückwärtige Öffnung der Belichtungskammer 13 einpassen und demgemäß den Sensor 28 genau bezüglich der optischen Achse des Objektivs 14 ausrichten. Abschnitte der Basisplatte 29 außerhalb des Rahmens 29a stoßen an dem rückwärtigen Ende der die Belichtungskammer definierenden Wand an, um den Sensor 28 genau in der Belichtungsebene bzw. Filmebene 15 auszurichten.
Wie aus Fig. 3A und 3B ersichtlich, weist die Verarbeitungseinheit 24 einen Mikroprozessor 30 entweder mit einer drahtlosen Übertragungsvorrichtung 32 (Fig. 3A) oder einer Bildspeichereinheit 33 mit einer verdrahteten Verbindung (Fig. 3B) auf. Es liegt jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, eine Verarbeitungseinheit 24 vorzusehen, die sowohl eine drahtlose Übertragungsvorrichtung 32 als auch eine Speichereinheit 33 aufweist.
Der hierin benutzte Ausdruck 'verdrahtet' bedeutet, daß eine elektronische Einrichtung, beispielsweise eine Speichereinheit 33, so ausgebildet ist, daß sie elektrische Signale über elektrisch leitfähige Drähte, Kabel, Datenbusse oder dergleichen empfängt.
Die Verarbeitungseinheit 24 kann eine Batterie 34 aufweisen, um die verschiedenen elektronischen Komponenten des Moduls 20 zu speisen, oder die Batterie 34 (und/oder andere Modulkomponenten) können fakultativ auch in der fakultativ anzuordnenden Komponenteneinheit 27 untergebracht werden. Die schematisch dargestellte Batterie 34 ist zylindrisch, sie kann jedoch auch als dünne flache oder gekrümmte Batterie ausgebildet sein, um sich besser den Konturen des fakultativen Komponentengehäuses 27 anpassen zu können.
Die Koppeleinheit 26 und die fakultative Koppeleinheit 27a sind, wenn die Einheit 27 benutzt wird, flexible Verbinder, die jeweils mechanisch und elektrisch die Sensoreinheit 22 mit der Verarbeitungseinheit 24 verbinden und die die Komponentengehäuseeinheit 27 mit der Sensoreinheit 22 und/oder mit der Verarbeitungseinheit 24 verbinden. Der Grund, weshalb die Koppeleinheiten 26 und 27a flexibel ausgebildet sind, besteht darin, daß eine gewisse Breiteneinstellung des elektronischen Bilderfassungsmoduls 20 erforderlich ist, um eine Anpassung an eine Vielzahl unterschiedlicher 35-mm-Kameras zu gewährleisten. Statt dessen könnten die Koppeleinheiten 26 und 27a auch als teleskopartige Gleitvorrichtungen ausgebildet sein, um eine solche Breiteneinstellung zu ermöglichen.
Bei 35-mm-Kameras, die zur Aufnahme standardisierter 35-mm- Filmpatronen bestimmt sind, hat sich gezeigt, daß: es keine genormten seitlichen Dimensionen für den Abstand zwischen der optischen Achse der Linse 14 und der Zentralachse der 35-mm-Filmpatrone gibt, die in der Vorratskammer 17 angeordnet ist, und es besteht auch keine Normung bezüglich des Abstands von der Linsenachse nach der Achse der Aufwickelspule 18a; diese Dimensionen variieren bei den verschiedenen Kameras. Daher kann durch flexible Koppeleinheiten 26 und 27a (wenn vorhanden) im elektronischen Bilderfassungsmodul 20 der seitliche Abstand der Hauptmodulkomponenten eingestellt werden, um eine Anpassung an zahlreiche 35-mm- Kameras zu erreichen. Demgemäß kann beim Einsetzen des elektronischen Bilderzeugungsmoduls 20 in die Kamera 10 die Verarbeitungseinheit 24 anstelle der Filmpatrone in die Filmaufnahmekammer 17 eingesetzt werden, und die Sensoreinheit 22 kann auf die optische Achse der Kamera und die Brennebene ausgerichtet werden. Wenn die fakultative Komponentengehäuseeinheit 27 benutzt wird, kann diese ebenfalls auf einfache Weise auf die Aufwickelspule 18a ausgerichtet werden.
Die flexiblen Kupplungen 26 und 27a können aus irgendeinem bekannten flexiblen Schaltungsmaterial hergestellt werden, das im typischen Fall elektronische Schaltungselemente trägt, die mit dünnen flexiblen Kupferleitern verbunden sind, welche auf einem dünnen flexiblen, aus Plastik bestehenden isolierenden Basismaterial festgelegt sind, beispielsweise aus Kapton®, Mylar® oder dergleichen. Ein derartiger Leiter 26a der Kupplung 26 ist in den Fig. 1B und 2B dargestellt, wo die Kupplung 26 zur Veranschaulichung aufgebrochen dargestellt ist.
Es hat sich gezeigt, daß, obgleich keine genormten Abmessungen für die rückwärtige Öffnung der Belichtungskammer in der Nähe der Filmbelichtungsebene 15 vorgesehen sind, bei einer großen Zahl von verschiedenen 35-mm-Kameras nur sehr geringe Änderungen in der Größe dieser rückwärtigen Öffnung anzutreffen sind. Demgemäß dient ein Festlegerahmen oder eine Rippenstruktur 29a auf der Sensoreinheit 22 mit festen Abmessungen dazu, die Einheit 22 gegenüber der optischen Achse des Objektivs und der Filmbelichtungsebene genau auszurichten. Statt dessen können die den Rahmen 29a bildenden Rippen auf der Basisplatte 29 so angeordnet werden, daß ihre Lage geändert werden kann, damit die Größe des Festlegerahmens 29a einstellbar ist, um eine Anpassung an eine noch größere Zahl unterschiedlicher 35-mm-Kameras zu ermöglichen.
Fig. 5 zeigt ein elektronisches Bilderfassungsmodul 20 mit dem fakultativen Komponentengehäuse 27 im Schnitt. Die Verarbeitungseinheit 24 weist ein hohles Gehäuse 35 auf, das die allgemeine Form und Größe einer 35-mm-Filmpatrone besitzt und in dem ein Stapel elektrisch miteinander verbundener Printplatten 36 angeordnet ist, die verschiedene elektrische Schaltungselemente und Untersysteme 37 des Mikroprozessors 30, die Speichereinheit 32 oder eine drahtlose Verbindung 33 aufweisen. Diese Schaltungselemente und Untersysteme, die mit der Sensoreinheit 22 verbunden werden müssen, sind durch die Koppeleinheit 26 miteinander verbunden. Die Einheit 27 besteht aus einem hohlen Gehäuse 38, das so bemessen ist, daß es in die Aufnahmekammer 18 für die Aufwickelspule der Kamera einpaßt, und das Gehäuse 38 weist einen konkaven Bodenwandabschnitt auf, der der Aufwickelspule 18a angepaßt ist und einen Raum für diese Spule 18a freiläßt. Darinnen befindet sich eine Printplatte 36 mit darauf befindlichen Schaltungselementen, die elektrisch mit der Sensoreinheit 22 und/oder den Verarbeitungseinheiten über Koppeleinheiten 27 und 26 verbunden sind. Die Schaltungselemente bestehen dabei aus mehreren kleinen Batterien 34 zur Speisung des Moduls 20. Statt dessen kann eine einzige Batterie 34 im Gehäuse 38 angeordnet werden.
Alternativ zur Benutzung starrer Printplatten 36 in der Verarbeitungseinheit 24 und dem fakultativen Gehäuse 27 können verschiedene Schaltungselemente 37 auf einem flexiblen Schaltungsträger montiert sein, wie dies in den Fig. 1A und 2A dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jener Teil der flexiblen Schaltung in der Verarbeitungseinheit 24 zu einer Rolle geformt, wobei Raum in der Mitte für eine Batterie 34 belassen ist. Der Teil der flexiblen Schaltung im Gehäuse 27 kann gekrümmt und gefaltet sein, um eine Anpassung an die Innengestalt zu bewirken.
Die Sensoreinheit 22 und die Verarbeitungseinheit 24 des elektronischen Bilderfassungsmoduls 20 sind schematisch in weiteren Einzelheiten in den Fig. 4A bis 4B dargestellt. Die Sensor- und Trägerschaltung 28 weist einen Bildsensor 40 auf, um ein Bild des Aufnahmegegenstandes zu detektieren und dieses Bild in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Bildtreiberschaltungen 42 werden durch entsprechende Bildtreiberregler 43 geregelt, die mit dem Bildsensor 40 verbunden sind und Bilddaten acquirieren und diese in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandeln, das für das Bild repräsentativ ist. Das elektrische Signal, das vom Bildsensor 40 erzeugt wurde, wird einem Videosignalprozessor 44 über eine Emitterfolgerschaltung 46 zugeführt. Der Videosignalprozessor 44 tastet das elektrische Signal ab und konditioniert dieses, um die relevante Information abzuziehen. Der Videosignalprozessor 44 gemäß vorliegender Erfindung weist einen Vorverstärker auf, um das elektrische Signal zu verstärken. Das elektrische Signal wird abgetastet und in einer Abtast/Halte-Schaltung gehalten. Nachdem die elektrischen Signale konditioniert sind, liefert der Videosignalprozessor 44 die Bildinformation an die Verarbeitungseinheit 24.
In der Verarbeitungseinheit 24 wird das vom Videosignalprozessor 44 gelieferte elektrische Signal über einen Analog/Digital-Wandler 48 (A/D-Wandler) empfangen. Der A/D- Wandler 48 übernimmt das elektrische Analogsignal und spaltet es in diskrete Abtastwerte um. Die diskreten Abtastwerte werden dann digitalisiert. Fig. 4A zeigt, daß der A/D-Wandler das digitalisierte Signal dem Mikroprozessor 30 und der Bildspeichereinheit 33 liefert, die eine nichtflüchtige Festkörpereinheit ist und eine große Speicher kapazität besitzt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Bildspeichereinheit ein SRAM, ein PSRAM, ein PROM, ein EEPROM oder dergleichen sein. Das digitalisierte Bildsignal wird dann einer später noch zu beschreibenden äußeren Basiseinheit über eine verdrahtete Übertragungsschleife 50 zugeführt.
Fig. 4B zeigt, daß der A/D-Wandler 48 das digitalisierte Signal einer später noch zu beschreibenden äußeren Steuereinheit über die drahtlose Übertragungsschleife 32 liefert. Vor der Übertragung wird das digitalisierte Signal einem Bildspeicher 52 zugeführt. Der Bildspeicher 52 ist erforderlich, wenn die Datenübertragungsrate der Verbindung 32 kleiner ist als die Ausleserate des Bildsensors. Falls die Übertragungsrate der Übertragungsschleife 32 höher ist, benötigt man keinen Bildspeicher. Ein (nicht dargestellter) digitaler Signalprozessor könnte in Fig. 4A und 4B eingefügt und mit dem A/D-Wandler verbunden werden, um eine weitere Bildverarbeitung zu ermöglichen.
Die zeitliche Aufeinanderfolge und Arbeitsweise beider Ausführungsbeispiele wird durch den Mikroprozessor 30 gesteuert. Die Zeitgebung und Arbeitsweise des Mikroprozessors 30 werden durch eine programmierbare Feldlogikschaltung 54 und einen Oszillator 56 eingestellt. Die Befehle der Zeitgebung und der Arbeitsweise, die vom Mikroprozessor für die Sensoreinheit 28 geliefert werden, gelangen über einen Digital/Analog-Wandler 60 nach einem Videosignalprozessor 44.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Bildsensor 40 vorzugsweise eine CCD. Die CCD ist ein Bildfeld, welches von einer Vielzahl lichtempfindlicher Elemente gebildet wird, die in einer Matrix von Reihen und Zeilen angeordnet sind und mit den jeweiligen Elektroden gemeinsam verbunden sind. Einfallendes Licht wird als Ladung in einer Elektrode während der Integration gespeichert. Um das Signal auszulesen, wird die Ladung an eine zweite Elektrode verschoben, wo sie eine Spannungsänderung induziert. Die Spannungsänderung wird durch einen Abtastverstärker detektiert, der mit der zweiten Elektrode verbunden ist. Die Spannungsänderung wird aus der CCD als Analogspannung übertragen. Die CCD wird dann gelöscht und vorbereitet, um weitere Bildinformationen zu acquirieren. Obgleich eine CCD zu bevorzugen ist, können auch andere Sensoren, beispielsweise eine Ladungsinjektionseinrichtung (CID), ein Stitch-Sensor, ein Hilfsbildsensor oder ein Vollbildsensor im Rahmen der vorliegenden Erfindung Anwendung finden.
Unabhängig davon, welcher Sensor benutzt wird, ist es wichtig, daß das Sensorformat an das Filmformat der Kamera angepaßt ist. Die Anpassung des Sensorformates an einen 35-mm-Film stellt kein Problem dar, Wenn der Sensor eine Eins-zu-Eins-Korrespondenz mit der Rahmengröße des Films hat. Da die Rahmengröße eines 35-mm-Films etwa 24 · 36 mm beträgt, kann es gegenwärtig, vom wirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet, nicht zweckmäßig sein, eine einzige CCD jener Größe zu benutzen. Tatsächlich hat eine typische kommerziell verfügbare CCD eine Fläche von etwa 1/4 der 35-mm-Bildgröße. Demgemäß ist es bei Benutzung einer CCD dieser Größe nicht notwendig, das Bild zu verkleinern, so daß das Bildformat an das Format des Sensors angepaßt ist.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das Bild zu verkleinern, so daß eine Anpassung zwischen dem Sensorformat und dem Bildformat zustande kommt. Eine Möglichkeit der Verkleinerung des Bildes besteht darin, eine spezielle Objektivlinse zu schaffen, um die Bildgröße zu verringern. Bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera ist es möglich, eine Verkleinerungslinse einzusetzen, da diese Bauart von Kameras auswechselbare Objektive besitzt. Eine andere Möglichkeit zur Verkleinerung des Bildes besteht darin, eine Hilfslinse oder einen Linsenaufbau in den elektronischen optischen Pfad des Bilderfassungsmoduls einzubauen, um die Bildgröße zu verringern, wie dies später unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2A und 2B beschrie ben wird, und in Verbindung mit einem zweiten solchen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 bis 16. Eine dritte Möglichkeit der Verkleinerung eines Bildes besteht darin, ein faseroptisches Bündel zu benutzen, um das Bild auf eine flache Ebene zurückzufokussieren anstatt die übliche gekrümmte Oberfläche zu benutzen. Eine flache Ebene resultiert in einem kleineren Bild als eine herkömmliche gekrümmte Ebene. Eine vierte Möglichkeit zur Anpassung des Bildes auf das Sensorformat besteht darin, einen Sensor für ein großes Filmformat auszulegen.
Ein Sensor großen Formats kann dadurch hergestellt werden, daß ein Bildfeld auf einem Substrat getrennt von einem Auslesefeld (beispielsweise Verstärker, Schieberegister usw.) erzeugt wird. Nach der Herstellung wird das Bildfeld dann unter Benutzung einer flip-chip-Technologie oder durch ähnliche Mittel festgelegt, die einen Kontakt am Ende jeder Elektrode benutzen. Der Kontakt wird mit einer Leiterbahn auf dem Substrat verbunden, und diese führt dann zu einem weiteren Kontakt, der mit dem Auslesefeld verbunden ist, welches auf dem gleichen Substrat angeordnet ist. Hierdurch ermöglicht die Hybrid-Integration des Bildfeldes und des Auslesefeldes eine optische Anpassung mit größeren Filmformaten in kostengünstiger Weise. Außerdem kann die Herstellungstechnologie unabhängig für das Bildfeld und das Auslesefeld gewählt werden, und infolgedessen ist eine Optimierung für jene spezielle Funktion möglich.
Eine Anpassung des Sensors auf das Filmformat einer 110- Kamera ist sehr viel einfacher als bei einer 35-mm-Kamera, weil die 110-Kamera eine Bildgröße von 13 · 17 mm aufweist und damit sehr viel näher an die Größe preislich vernünftiger CCDs heranreicht, die gegenwärtig kommerziell verfügbar sind.
Wie oben erwähnt, kann das elektronische Bilderfassungsmodul gemäß der Erfindung so ausgebildet sein, daß es in eine Bildverkleinerungsoptik eingebaut werden kann, wodurch die Benutzung eines CCD-Sensors möglich wird, der kleiner ist als die Bildgröße des Kamerafilmformates. Fig. 2A und 2B zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines elektronischen Bilderfassungsmoduls 20b, welches zur Benutzung in der gleichen 35-mm-Kamera 10 ausgebildet ist, aber einen zentral angeordneten, nach vorn stehenden Gehäuseabschnitt 62 aufweist, der auf der Basisplatte 29 angeordnet ist. Das Gehäuse 62 weist schräge Wände auf, die so bemessen und gestaltet sind, daß das Gehäuse 62 an die Belichtungskammer 13 der Kamera angepaßt ist und in diese einpaßt, wenn das Modul 20b in Bereitschaftsstellung in die Kamera 10 eingelegt wird, wie dies aus Fig. 2A hervorgeht.
Am Vorderende des Gehäuses 62 befindet sich ein verkleinernder Hilfslinsenaufbau 64, der mit dem Kameraobjektiv 14 zusammenwirkt und auf dieses ausgerichtet ist, um ein fokussiertes Gegenstandsbild zu liefern, das kleiner ist als das Bild, das vom Objektiv 14 allein erzeugt wird, und über diesen Hilfslinsenaufbau wird das Bild in einer Brennebene 65 abgebildet, die vor der normalen Brennebene 15 am rückwärtigen ende der Belichtungskammer 13 liegt. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht die Benutzung eines kleineren und weniger kostspieligen Sensors und einer Trägerschaltung 28b, die im Gehäuse 62 hinter dem Linsenaufbau 64 angeordnet ist, wobei der Sensor 40b an der nähergelegenen Brennebene 65 liegt. Durch geeignete Ausbildung des Linsenaufbaus 64 kann das Bild auf jede geeignete kleinere Bildformatgröße vermindert werden (beispielsweise auf ein Format von 12 · 18 mm), d. h. ein Format, welches kompatibel mit den weniger kostspieligen kommerziell verfügbaren CCDs ist.
Die Arbeitsweise des elektronischen Bilderfassungsmoduls 20 (oder 20b) wird dadurch eingeleitet, daß das Modul in die Kamera 10 in die Lage gemäß Fig. 2A oder 2A eingelegt wird.
Um eine Konfusion in der folgenden Beschreibung der Arbeitsweise des elektronischen Bilderfassungsmoduls zu vermeiden, wird nur auf das Modul 20 Bezug genommen, wobei diese Beschreibung sich auch in gleicher Weise auf das Modul 20b bezieht, soweit nichts anderes erwähnt wird.
Das elektronische Bilderzeugungsmodul. 20 wird so eingesetzt, daß der Sensor 22 auf den optischen Pfad und die Filmebene ausgerichtet ist, und die Verarbeitungseinheit 24 liegt innerhalb der Filmpatronenaufnahmekammer 17. Die ausrichtbare Kupplungsvorrichtung 26 gewährleistet, daß die Sensoreinheit 22 und die Verarbeitungseinheit 24 in zahlreiche Typen von Kameras einpassen. Wenn die fakultative Komponentengehäuseeinheit 27 benutzt wird, paßt diese in die Aufnahmekammer 18 der Aufwickelspule, wobei die einstellbare Kupplung 27a einen ordnungsgemäßen Sitz gewährleistet.
Das elektronische Bilderfassungsmodul 20 kann fakultativ Anzeigemittel aufweisen, beispielsweise die dargestellten Streifen oder Bänder 68 auf der Außenseite der Verarbeitungseinheit 24, die repräsentativ sind für eine Empfindlichkeitskennzeichnung für Kameras, die die Möglichkeit haben, einen entsprechend codierten Film abzutasten. Gemäß der dargestellten Kamera 10 stellt der Kontakt 69 (nur einer ist dargestellt) eine solche Filmempfindlichkeitskennzeichnung dar.
Nachdem das elektronische Bilderfassungsmodul 20 in die Kamera eingelegt ist, befindet sich dieses Modul in Bereitschaft, um Bilder zu acquirieren. Bevor die Datenacquisition jedoch erfolgen kann, muß das Modul bestimmen, ob die Kamera 10 bereit ist, eine Acquisition von Bilddaten einzuleiten. Die Datenacquisitionsbestimmung wird durch eine Photodiode 70 und einen Komparator 72 durchgeführt, die in den Fig. 4A bis 4B dargestellt sind und einen Teil der Sensor- und Trägerschaltung 28 bilden. Die Photodiode 70 ist so angeordnet, daß sie die Lichtintensität feststellen kann, die längs des optischen Pfades der Kamera auf den Sensor 40 übertragen wird. Wenn der Kameraverschluß 16 in seiner Schließstellung befindlich ist, dann ist die Lichtintensität, die auf die Photodiode 70 auffällt, sehr klein. Wenn der Verschluß 16 betätigt wird und sich zu öffnen beginnt, erhöht sich dieser Lichtintensitätswert sehr rasch.
Insbesondere stellen Photodiode 70 und Komparator 72 fest, ob die Kamera in einem Bildacquisitionszustand oder einem nicht-bereiten Zustand befindlich ist. Wenn die Kamera 10 in dem Bildacquisitionszustand befindlich ist, bereitet sich das elektronische Bilderfassungsmodul 20 vor, um ein Bild zu empfangen. Wenn statt dessen die Kamera 10 nicht betriebsbereit ist, dann bleibt das elektronische Bilderfassungsmodul 20 abgeschaltet. Die Photodiode 70 erzeugt einen Wert entsprechend der Intensität des festgestellten einfallenden Lichtes, und dieser Intensitätswert wird dem Komparator 72 zugeführt. Der Komparator speichert einen Schwellwert, der benutzt wird, um zu bestimmen, ob die Kamera sich im Bildacquisitionszustand oder im nicht-bereiten Zustand befindet. Im einzelnen vergleicht der Komparator den Intensitätswert, der von der Photodiode 70 geliefert wird, mit dem Schwellwert. Wenn der Intensitätswert größer ist als der Schwellwert, dann erzeugt der Komparator 72 ein Datenacquisitionssignal und liefert dieses der Verarbeitungseinheit 24, was anzeigt, daß der Verschluß 16 öffnet und die Kamera 10 nunmehr das Bild acquiriert. Wenn der Intensitätswert jedoch kleiner ist als der Schwellwert, was anzeigt, daß der Verschluß geschlossen ist, dann erzeugt der Komparator 72 ein Herunterladesignal an die Verarbeitungseinheit 24, welches anzeigt, daß die Kamera gegenwärtig nicht benutzt wird, um ein Bild zu acquirieren.
Obgleich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Photodiode 70 und der Komparator 72 benutzt werden, um die Arbeitsweise des Verschlusses festzustellen und um zu detektieren, ob die Kamera im Bildaufnahmezustand oder im abgeschalteten Zustand befindlich ist, so ist es doch zu bevorzugen, als Alternative einen CCD-Bildsensor 40 zu benutzen. Damit der CCD-Sensor den Zustand der Kamera bestimmen kann, müssen wenige Zeitgeberänderungen an der CCD vorgenommen werden. Wie oben erwähnt, verschiebt der CCD-Sensor 40 im typischen Fall eine Zeile der Bilddaten (die durch Ladungspakete repräsentiert sind) von einer Elektrode in einer vertikalen (Pixel-)Ebene nach einer anderen Elektrode in einem horizontalen Register. Die Spannungsänderung, die durch die Übertragung der Ladung von der ersten Elektrode nach der zweiten Elektrode induziert wurde, wird dann nach einem Sensorverstärker verschoben. Wenn die Ladungspakete auf dem Sensorverstärker plaziert sind, dann wird die Änderung der Spannung ausgelesen. Nach Auslesen der Spannungsänderung werden die Ladungspakete auf dem Sensorknoten über ein Rückstellgatter nach einer Senke abgezogen, so daß mehr Ladungspakete ausgelesen werden können. Wenn die Ladungspakete zusammensummiert sind, kann die CCD benutzt werden, um zu bestimmen, ob die Kamera in einem Datenacquisitionszustand befindlich ist. Die Ladungspakete werden auf zweierlei Weise miteinander summiert: 1) durch Addition der Ladungspakete von mehreren vertikalen (Pixel-)Reihen in der ersten Elektrode in das horizontale Register der zweiten Elektrode, oder 2) durch Addition der Ladungspakete von den horizontalen Registern in der zweiten Elektrode auf dem Sensorknoten. Aufeinanderfolgende vertikale Reihen werden zusammen summiert, indem die horizontalen Schieberegistertakte zwischen den vertikalen Takten weggelassen werden. Aufeinanderfolgende horizontale Pixel werden summiert, indem der Rücksetzgattertakt zwischen aufeinanderfolgenden horizontalen Pixeln weggelassen wird. Durch Weglassen und Neuarrangieren der bestehenden Taktfolgen bei jedem Versuch wird das effektive Signal in der CCD vergrößert, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird zu bestimmen, ob der Verschluß 16 offen ist oder nicht.
Wenn der CCD-Sensor 40 benutzt wird, um festzustellen, ob die Kamera im Bildacquisitionszustand oder im heruntergeladenen Zustand befindlich ist, muß der Sensor 40 für Situationen geeignet sein, bei denen das Modul aus der Kamera entfernt ist und vom Tageslicht getroffen wird. Um die Aufnahme eines Bildes dabei zu vermeiden, wird ein zeitliches Abschalten bewirkt. Insbesondere empfängt die Verarbeitungseinheit 24 ein Integrationszeitgebersignal, welches repräsentativ ist für eine Bildaufnahmefolge. Die Verarbeitungseinheit 24 vergleicht das Integrationszeitsignal mit einem vorbestimmten Schwellwert (d. h. eine Sekunde), der in der Verarbeitungseinheit gespeichert ist. Die Verarbeitungseinheit 24 erzeugt ein Ruhesignal, wenn das Integrationszeitsignal größer ist als der vorbestimmte Schwellwert, und es wird das elektronische Bilderfassungsmodul 20 abgeschaltet. Wenn das Integrationszeitgebersignal kleiner ist als der vorbestimmte Schwellwert, dann erzeugt die Verarbeitungseinheit 24 ein Abschaltsignal.
Nachdem festgestellt wurde, daß die Kamera 10 in einem Datenacquisitionszustand befindlich ist, wird das elektronische Bilderfassungsmodul 20 durch die Batterie 34 erregt, die in der Verarbeitungseinheit 24 enthalten ist, oder statt dessen in der Komponentengehäuseeinheit 27 befindlich ist, wenn diese benutzt wird. Die Batterie 34 ist vorzugsweise eine Lithium-Batterie, aber es können auch andere äquivalente Batterien in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Die von der Batterie 34 gelieferte Spannung wird an eine Leistungswandler- und Verteilerschaltung 74 (Fig. 7) angelegt, um die Leistung auf die Sensoreinheit 22 und die Verarbeitungseinheit 24 zu übertragen.
Nachdem das elektronische Bilderfassungsmodul 20 angeschaltet ist, ist die Sensoreinheit 22 bereit, um Bilddaten aufzunehmen. Die Sensoreinheit 22 wandelt das optische Gegenstandsbild in ein entsprechendes elektrisches Signal um und konditioniert das Signal, um die relevante Information zu extrahieren. Die Sensoreinheit 22 überträgt dann das elektrische Signal auf die Verarbeitungseinheit 24, wo das Signal entweder unmittelbar auf die Übertragungsschleife 32 einer äußeren Steuereinheit 76 überführt wird oder in der Bildspeichereinheit 33 gespeichert wird, um auf eine Basiseinheit 78 übertragen zu werden.
Das Zusammenwirken des elektronischen Bilderfassungsmoduls 20 und der äußeren Steuereinheit 76 ist schematisch in Figur dargestellt. Die Steuereinheit 76 ist eine Fernleseeinheit, die es dem Benutzer ermöglicht, eine Bildverarbeitung durchzuführen und das acquirierte Gegenstandsbild sofort darzustellen. Die Steuereinheit 76 weist ein Display 80 auf, um das Objektbild darzustellen, und außerdem ein Steuergerät 82 mit verschiedenen Wähltasten 84, um eine Bildverarbeitung durchführen zu können. Insbesondere gibt es eine Wähltaste 84 zur Steuerung des Empfangs der übertragenen Daten, für eine Datenkompression, für einen Datenspeicher, für ein Display, für eine Auflösung und für eine Farbbearbeitung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedes Gegenstandsbild augenblicklich von dem elektronischen Bilderfassungsmodul 20 auf die Steuereinheit 76 übertragen. Dies ermöglicht es dem Benutzer, jedes Bild sogleich zu betrachten, oder alle Bilder zu betrachten, nachdem sämtliche vom Modul 20 erfaßten Bilder aufgenommen sind.
Ein Blockschaltbild des elektronischen Bilderfassungsmoduls und der Steuereinheit 76 ist in Fig. 7 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Gegenstandsbild durch die CCD 40 gemäß dem Kamerafilmformat erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Fakultativ kann das auf die CCD 40 auftreffende Licht mit einem Infrarot-Filter (IR) und/oder einem Anti-Aliasing-Filter (AA) gefiltert werden, die vor der CCD 40 angeordnet sind. Der Videosignalprozessor 44 konditioniert das elektrische Signal und liefert es einem A/D-Wandler 48 zum Zwecke der Digitalisierung. Der Rahmenpuffer 52 hält das elektrische Signal zeitweise und liefert das Signal an eine Datenformatiereinheit 53. Nachdem das Signal für die Übertragung formatiert ist, wird es der Steuereinheit 76 über die Übertragungsschleife 32 zugeführt. Das Signal wird von der Steuereinheit 76 an der Verbindung 86 empfangen. Die Verbindungen 32 und 86 sind vorzugsweise drahtlos ausgebildet und arbeiten entweder mit Mittelfrequenz oder mit Infrarot-Frequenz. Die Infrarot-Signale von dem elektronischen Bilderfassungsmodul 20 können auf der Rückseite des Moduls zur Übertragung durch ein Fenster (nicht dargestellt) vorgesehen werden, das in der Kamerarückklappe 12 angeordnet ist, und zwar ausgerichtet auf die Patronenaufnahmekammer 17, und hierdurch kann der Benutzer die Filmempfindlichkeit ablesen, wenn eine herkömmliche 35-mm-Filmpatrone eingelegt ist.
Die Schleife 86 überträgt das Signal an einen Mikroprozessor 88. Durch Benutzung des Steuerpannels 82 kann das Bild in einer Bildspeichereinheit 90 gespeichert, durch einen Bildprozessor 92 verarbeitet oder auf einem Display 80 dargestellt werden.
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung des elektronischen Bilderfassungsmoduls 20, das mit der Basiseinheit 78 zusammenwirkt. Die Basiseinheit 78 ist ein Wiedergabegerät, das eine verdrahtete Schleife 93, die komplementär zu der verdrahteten Übertragungsschleife 50 des elektronischen Bilderfassungsmoduls 20 ist, einen Massenspeicher 94, der mehrere Bilder speichert, einen Drucker 96 zum Ausdrucken der Bilder, ein Display 98 zur Wiedergabe der Bilder sowie ein Eingabe/Ausgabe-Port 100, das ein Benutzer-Interface zur Einleitung der Bildverarbeitung bildet, aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das elektronische Bilderfassungsmodul 20 aus der Kamera 10 entfernt worden, nachdem alle Bildfelder belichtet wurden. Jedoch kann das Modul 20 jederzeit entfernt werden, um gespeicherte Bilder wiederzugeben. Das Modul 20 wird in die Basiseinheit 78 derart eingesetzt, daß eine Verbindung zwischen der Schleife 93 und der verdrahteten Übertragungsschleife 50 besteht. Die Bilder können im Massenspeicher 94 gespeichert und auf eine elektronische Speicherkarte oder eine optische Disk kopiert werden, um eine dauerhafte Archivierung zu ermöglichen. Die Bilder können auch auf dem Drucker 96 ausgedruckt oder auf dem Display 98 betrachtet werden.
Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild des elektronischen Bilderfassungsmoduls 20 und der Basiseinheit 78. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Gegenstandsbild durch die CCD 40 gemäß dem Kamerafilmformat erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Der Videosignalprozessor 44 konditioniert das elektrische Signal und liefert dieses einem Analog/Digital-Wandler 48 zum Zwecke der Digitalisierung. Das digitalisierte Signal wird im Bildspeicher 33 gespeichert, und dies kann ein permanentes Schaltungselement des Moduls 20 sein, oder der Bildspeicher kann abnehmbar angeordnet werden. Wenn er von der letztgenannten Bauart ist, kann der Bildspeicher 33, nachdem er bis zu seiner Kapazität angefüllt ist, entfernt und durch einen anderen Speicher 33 ersetzt werden. Mit dem abnehmbaren Bildspeicher 33 ist die verdrahtete Übertragungsschleife 50 verbunden. Wenn der Bildspeicher 33 bis zu seiner Kapazität gefüllt ist, wird er abgenommen und mit der Basiseinheit 78 derart verbunden, daß die verdrahtete Übertragungsschleife 50 mit der Basiseinheit an der Schleife 93 verbunden wird. Beide Schleifen 50 und 93 sind vorzugsweise verdrahtet. Die Bildinformation wird von der Schleife 93 einem Mikroprozessor 101 zur Verarbeitung zugeführt. Das Bild kann in dem Massenspeicher 94 gespeichert, vom Drucker 96 ausgedruckt, auf dem Display 98 betrachtet oder einer Bildverarbeitungseinheit 102 zugeführt werden. Die obigen Optionen werden über ein Benutzer-Interface 104 angewählt, das ein Menü- Display von Wahl- und Druckschaltern, ein Tastenfeld, eine Maus usw. aufweisen kann, um eine Menüwahl durchführen zu können.
Fig. 10 zeigt ein Schema eines Ausführungsbeispiels, bei dem das elektronische Bilderfassungsmodul 20 sowohl in Verbindung mit der Steuereinheit 76 als auch in Verbindung mit der Basiseinheit 78 benutzt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden elektrische Signale, die für ein Gegenstandsbild repräsentativ sind, gleichzeitig im Bildspeicher 33 gespeichert und vom elektronischen Bilderfas sungsmodul 20 der Steuereinheit 76 übertragen. Der Benutzer kann jedes Bild sogleich an der Steuereinheit 76 auf dem Display 80 beobachten und dabei das Bild unter Benutzung der Steuertafel 82 und der Wahltasten 84 bearbeiten. Außerdem hat der Benutzer die Option, die Bildsignale von der Steuereinheit 76 nach der Basiseinheit 78 unter Benutzung drahtloser Schleifen 86 und 106 zu übertragen. Nach Empfang des Bildes kann es gespeichert oder an der Basiseinheit 78 ausgedruckt werden. Wenn der Benutzer eine unmittelbare Speicherung oder einen sofortigen Ausdruck der Bilder nicht wünscht, kann der Benutzer warten und das Modul 20 aus der Kamera 10 entnehmen, nachdem sämtliche Bildfelder belichtet sind, und er kann in die Basis 78 an der Drahtschleife 93 dieses Modul einsetzen. Dann können die Bilder im Massenspeicher 94 gespeichert und vom Drucker 96 ausgedruckt oder auf dem Display 98 betrachtet werden.
Ein Blockschaltbild des elektronischen Bilderfassungsmoduls wird in Verbindung mit der Steuereinheit 76 und der Basiseinheit 78 benutzt, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Gegenstandsbild durch die CCD 40 gemäß dem Kamerafilmformat erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Der Videosignalprozessor 44 konditioniert das elektrische Signal und liefert es einem Analog/Digital-Wandler 48 zum Zwecke der Digitalisierung. Der Analog/Digital-Wandler schickt das elektrische Signal an den Bildspeicher 33 und an den Bildfeldpuffer 52. Der Bildfeldpuffer 52 hält das elektrische Signal zeitweise und liefert das Signal der Datenformatierstufe 53. Nachdem das Signal zum Zwecke der Übertragung formatiert ist, wird es der Steuerstufe 76 über die drahtlose Übertragungsschleife 32 zugeführt. Dann wird das Signal von der Steuerstufe 76 an der drahtlosen Schleife 86 empfangen. Die Schleife 86 überträgt das Signal an den Mikroprozessor 88. Durch Benutzung des Steuerpannels 82 kann das Bild im Bildspeicher 90 gespeichert, durch den Bildprozessor 92 verarbeitet, auf dem Display 80 wiedergegeben oder der Basiseinheit 78 übertragen werden, um eine Archivspeicherung vorzunehmen oder um einen Ausdruck zu liefern.
Zusätzlich zur Übertragung durch die drahtlose Übertragungsschleife 32 wird das elektrische Signal im Bildspeicher 33 gespeichert. Wenn der Bildspeicher 33 bis zu seiner Kapazität gefüllt ist, wird er entfernt und mit der Basiseinheit 78 derart verbunden, daß die Drahtübertragungsschleife 50 mit der Schleife 93 verbunden ist. Die Bildinformation wird von der Schleife 93 auf den Mikroprozessor 100 zur weiteren Verarbeitung übertragen. Das Bild kann im Massenspeicher 94 gespeichert, vom Drucker 96 ausgedruckt, auf dem Display 98 betrachtet und dem Bildprozessor 102 zugeführt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können das elektronische Bilderfassungsmodul 20 und die Steuereinheit 76 mit einer Speicherkarte 108 (Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA)) benutzt werden, wobei ein Radiofrequenztransceiver darin eingebettet ist und ein Personalcomputer 110 benutzt wird. Fig. 12 zeigt ein Schema des elektronischen Bilderfassungsmoduls 20 und der Steuereinheit 76, die in Verbindung mit einer PCMCIA-Karte 108 und einem PC (personal computer) 110 arbeiten. Nachdem die Bilder verarbeitet und an der Steuereinheit 76 betrachtet sind, überträgt der Benutzer die verarbeiteten Bilder auf die PCMCIA-Karte 108, die vorzugsweise eine elektronische Speicherkarte oder eine optische Karte ist. Die Bildsignale werden vom Radiofrequenztransceiver empfangen, der in der PCMCIA-Karte eingebettet ist, und sie werden im Speicher abgespeichert. Dann wird die PCMCIA-Karte 108 in den PC 110 eingelegt, so daß die Bildsignale vom PC 100 zum Zwecke der Bildverarbeitung wiedergegeben werden. Nach der Verarbeitung kann eine Hardcopy der Bilder durch einen (nicht dargestellten) Drucker ausgedruckt werden, der an dem PC 110 angeschlossen ist.
Gemäß einer weiteren Anwendung der vorliegenden Erfindung wird ein Kommunikationskanal im elektronischen Bilderfassungsmodul 20 benutzt, um eine Verbindung mit einer Kamera 10 herzustellen, in der das Bilderfassungsmodul angeordnet ist, wobei die Kamera derart eingerichtet ist, daß ein solcher Kommunikationskanal mit dem Modul 20 hergestellt werden kann. Die Fig. 13a bis 13b zeigen ein Blockschaltbild eines elektronischen Bilderfassungsmoduls 20 mit einer Kommunikationsstrecke 112, die an den Mikroprozessor 30 bei jenen Ausführungsbeispielen angeschlossen ist, die eine drahtlose Übertragungsstrecke 32 bzw. einen Bildspeicher 33 aufweisen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Übertragungsstrecke 112 eine Infrarot-Strecke oder eine Induktionsschleife, ein elektrischer Draht, ein mechanischer Verbinder oder ein physikalischer Verbinder sein, die mit einem Interface-Kommunikationstor in der Kamera 10 kompatibel sind. Die Verbindungsstrecke 112 ermöglicht es der Kamera 10, die Aktivierung des Moduls 20 einzuleiten und eine Information bezüglich der Bildereignisse (d. h. Steuersignale oder Datenparameter) auszugeben. Beispielsweise kann die Kamera 10 eine Information bezüglich Verschlußöffnung und Verschlußschließen, bezüglich Belichtungsbedingungen, bezüglich Blendenwahl und dergleichen liefern.
Wie oben erwähnt, ist das elektronische Bilderfassungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die Benutzung in Verbindung mit herkömmlichen Filmkameras beschränkt (beispielsweise 35-mm-Kameras oder 110-Format-Kameras), sondern es kann so gestaltet werden, daß es in Verbindung mit Kameras benutzt werden kann, die als Selbstentwicklerkameras ausgebildet sind und Selbstentwicklerfilme benutzen.
Fig. 14 zeigt eine Selbstentwicklerkamera 114 und ein elektronisches Bilderfassungsmodul 20c, welches in Verbindung mit dieser Kamera benutzt werden kann. Die Kamera 114 ist als Faltkamera ausgebildet und in ihrer Spreizstellung dargestellt, wobei eine schwenkbar angelenkte, die Quetschwalzen aufnehmende Klappe 116 in Öffnungsstellung darge stellt ist, wodurch das offene Ende einer horizontalen Filmkassettenaufnahmekammer 118 im Basisteil 119 der Kamera 114 zugänglich wird.
Das elektronische Bilderfassungsmodul 20c kann gleitend in die Aufnahmekammer 118 anstelle einer üblichen Selbstentwicklerfilmkassette eingeschoben werden, um die Kamera 114 in eine elektronische Bilderfassungskamera umzuwandeln.
Das Modul 20c weist einen rechteckigen Komponententrägerrahmen 120 auf, der von einer vorderen Stirnwand 122, einer hinteren Stirnwand 124, zwei Seitenwänden 126 und einer Bodenwand 127 gebildet ist. Der Rahmen 120 hat im wesentlichen die gleiche Größe und Gestalt wie eine übliche Selbstentwicklerfilmkassette, so daß das Modul 20c genau in die Kammer 118 einpaßt. In Fig. 14 sind später zu beschreibende Komponenten des Moduls 20c, die beweglich auf dem Rahmen 112 angeordnet sind, in Faltstellung und Ruhestellung dargestellt, um das Einsetzen des Moduls 20c in die Kammer 118 zu ermöglichen. Nachdem das Modul 20c vollständig in die Kammer 118 eingeschoben ist, können jene Komponenten sich in eine aufgerichtete Betriebsstellung bewegen, die in den Fig. 15 und 16 dargestellt sind, wenn sich die Kamera 114 in ihrer gespreizten Betriebsstellung befindet.
Eine übliche Selbstentwicklerfilmkassette zur Benutzung in Verbindung mit einer Kamera 114 nimmt üblicherweise einen Stapel von Selbstentwicklerfilmeinheiten und eine Feder auf, die den Stapel nach oben drückt, um die oberste Filmeinheit in der Belichtungsebene der Kamera zu halten, und es ist eine flache Batterie vorgesehen, um die verschiedenen Kamerakomponenten zu speisen.
Derartige Selbstentwicklerfilmeinheiten besitzen im typischen Fall eine große Bildfläche (beispielsweise etwa 3,5 · 3 Zoll) im Vergleich mit den Bildern (24 · 36 mm) eines 35-mm-Films, und derartige Filmeinheiten erfordern einen beträchtlich längeren optischen Pfad vom Kameraobjek tiv nach der Filmbelichtungsebene, um diese größere Bildfläche ausfüllen zu können.
Um derartige Kameras kompakter ausbilden zu können, wird oft ein gefalteter optischer Pfad benutzt. Wie aus den Fig. 14 und 15 ersichtlich, besitzt die dargestellte Kamera 114 eine Objektivlinse 128 und einen im Winkel angestellten Spiegel 130, der von der Unterseite des Kameradeckels 132 getragen wird, um den optischen Pfad nach unten um etwa 90º abzulenken, damit dieser die horizontale Filmbelichtungsebene in der Kammer 118 trifft.
Die Kamera 114 ist von der Faltbauart und in ihrer Spreizstellung in Fig. 14 dargestellt. In der (nicht dargestellten) zusammengefalteten Stellung wird die Deckelwand 132 nach unten nach der Filmaufnahmekammer 118 im Basisteil 119, die den Spiegel 130 mit sich führt, in die zusammengeklappte Stellung überführt, in der der Deckel über der Belichtungsebene liegt, um die Kamera noch kompakter zu gestalten, wenn sie nicht in Benutzung ist. Nur jene Teile der Kamera 114, die zum Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig sind, werden im einzelnen beschrieben. Eine vollständige Beschreibung des Aufbaus und der Arbeitsweise derartiger Kameras findet sich in der US-A-4 508 440.
Das elektronische Bilderfassungsmodul 20c könnte mit einem Bildsensor oder einer CCD mit einer großen Flächenausdehnung versehen sein, wodurch die volle 3,5 · 3 Zoll Bildfläche des Selbstentwicklerfilmformats erfaßt werden kann, und zwar zusammen mit vergleichbaren Komponenten und einer Spannungsquelle oder Batterie in dem oben beschriebenen elektronischen Bilderfassungsmodul 20 und 20b, ohne daß eine Hilfsoptik erforderlich wäre, durch die das optische System der Kamera 114, die mit Objektiv 128 und Spiegel 130 ausgestattet ist, abgewandelt werden müßte.
Gegenwärtig sind die Kosten einer derartigen großflächigen. CCD sehr hoch. Ein weniger kostspieliges Modul 20c kann unter Benutzung einer kleinen CCD in Verbindung mit einer Hilfsverkleinerungsoptik benutzt werden, um die Größe des Bildes, das vom Kameraobjektiv 128 geliefert wird, zu verkleinern. Ein derartiges Modul 20c ist in den Fig. 14 bis 16 dargestellt.
Das Modul 20c weist zwei in Längsrichtung verlaufende Spreizarme 134 auf, die im Mittelbereich durch eine querverlaufende Profilstange 136 verbunden sind, welche eine nach vorn weisende kleine kommerziell verfügbare CCD 138 trägt, die fest daran montiert ist, und in der Nähe des Vorderendes befindet sich ein schwenkbar gelagerter Hilfslinsenaufbau 140. Der Aufbau 140 weist eine rechteckige Trägerplatte 142 mit einer verkleinernden Hilfslinse 144 und zwei quer verlaufende Schwenkstifte 146 auf, die mit den Spreizarmen 134 verbunden sind, und außerdem sind zwei quer verlaufende Betätigungsstifte 148 vorgesehen, die in entsprechende bogenförmige Führungsschlitze 150 in den Vorderenden der Spreizarme 134 eingreifen, die benutzt werden, um eine Schwenkbewegung des Aufbaus 140 zu gewährleisten.
Wenn die Spreizarme 134 in die Faltstellung (Fig. 14) über die Bodenwand 127 oder den Rahmen 120 bewegt werden, wird der Linsenaufbau 140 automatisch in die Faltstellung eingeschwenkt, in der der Träger 142 im wesentlichen parallel zur Bodenwand 127 liegt. Keines der Bauteile erstreckt sich über die offene Oberseite des Rahmens 120, so daß das Modul 20 gleitbar in die Kassettenaufnahmekammer 118 eingeschoben und aus dieser entnommen werden kann, ohne daß diese Modulkomponenten dabei stören.
Nachdem das Modul 20c in der Kammer 118 befindlich ist, werden die Spreizarme 134 nach oben verschwenkt, und der Linsenaufbau 140 wird nach unten in die Arbeitsstellung gemäß Fig. 15 und 16 verschwenkt, um die Hilfslinse 144 und den Sensor 138 in optische Ausrichtung mit dem Kameraobjektiv 128 zu bringen und um ein fokussiertes Bild richtiger Größe auf dem Sensor 138 abbilden zu können.
Das dargestellte Modul 20c weist ein Komponentengehäuse 152 auf, das auf der hinteren Stirnwand 124 angeordnet ist, um die verschiedenen elektronischen Komponenten aufzunehmen, einschließlich eines Mikroprozessors 30, einer drahtlosen Übertragungsstrecke 32 (Fig. 3A) und/oder eines Bildspeichers 33 mit einer Drahtübertragungsstrecke (Fig. 3B) und einer Batterie 34 und verschiedener Printplatten, wie sie oben in Verbindung mit den elektronischen Bilderfassungsmoduln 20 und 20b beschrieben wurden.
Quer durch das Gehäuse 152 erstreckt sich eine drehbar gelagerte Schwenkwelle 154, an der die Hinterenden der Spreizarme 134 an Schwenkpunkten 156 fixiert sind, damit die Spreizarme 134 sich mit der Welle 154 zwischen der Spreizstellung und der Faltstellung bewegen können.
Jeder Spreizarm 134 ist durch eine Feder in die Spreizstellung gemäß Fig. 15 und 16 vorgespannt. Wie am besten aus Fig. 15 ersichtlich, besitzt jeder Arm 134 einen vorstehenden Ansatz 158 unter dem Schwenkpunkt 156, an dem ein Ende einer Vorspannschraubenfeder 160 verankert ist, deren anderes Ende an einem vorstehenden Zapfen 162 verankert ist, der an der Bodenwand 127 des Rahmens 120 fixiert ist. Die Spannkraft der Feder 160 auf den Ansatz 158 verursacht, daß sich der Arm 134 im Gegenuhrzeigersinn um den Schwenkpunkt 156 in die Spreizstellung dreht. Obgleich der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt, werden die oberen Ränder der Arme 134 in Eingriff mit der unteren Innenseite des Kameragehäusewandteils 132 auf gegenüberliegenden Seiten 130 des Spiegels gebracht, wodurch ein Anschlag gebildet wird, um die Arme 134 genau in der Spreizstellung auszurichten.
Die Arme 134 werden nach unten in die Faltstellung verschwenkt, und sie werden lösbar in dieser Stellung durch die Wirkung einer im wesentlichen starren Haltestange 164 fester Länge gehalten. Die Haltestange 164 ist mit ihrem Vorderende an dem nach unten vorstehenden Ansatz 158 des linken (vom vorderen Ende des Rahmens 120 her betrachtet) Arms 134 festgelegt. Das Vorderende der Stange 164 ist mit der Innenseite eines Schiebeknopfes 166 verbunden, der in einem seitlich verlaufenden Führungsschlitz 168 in der vorderen Stirnwand 122 des Rahmens läuft.
Die Länge der Stange 164 ist so bemessen, daß dann, wenn der Schiebeknopf 166 sich in der linken Endstellung gemäß Fig. 14 befindet, das Vorderende der Stange durch den Knopf 166 gehalten wird, der im Schlitz 168 aufgenommen ist und sich nach hinten parallel zu dem Arm. 134 erstreckt und als Druckstange wirkt, die eine nach hinten gerichtete Kraft auf den Ansatz 158 ausübt. Weil diese Kraft unter dem Schwenkpunkt 156 angreift, wird eine Schwenkbewegung erzeugt, die den Arm 134 veranlaßt, sich nach unten in die Faltstellung zu bewegen. Diese Bewegung genügt, um die Kräfte der Federn 160 zu überwinden, die gestreckt werden, wenn die Arme 134 gefaltet werden, um die nach oben gerichtete Vorspannkraft für die Spreizarme 134 zu erhöhen, wenn die von der Haltestange 164 ausgeübte Druckkraft freigegeben wird.
Nachdem das zusammengefaltete Modul 20c einmal voll in die Kammer 118 der Kamera eingeschoben ist, gibt der Benutzer die Haltestange 164 frei, indem manuell der Knopf 166 nach rechts bewegt wird. Wenn sich das Vorderende der Stange 164 nach rechts bewegt, dann bildet diese Stange 164 im wesentlichen die Hypotenuse eines rechtwinkligen Dreiecks mit Seiten, die von dem Arm 134 und der vorderen Stirnwand 122 gebildet werden. Wenn das Vorderende der Stange 164 sich nach rechts bewegt, dann wird die Hypotenuse länger. Weil die Länge der Stange 164 festgelegt ist und weil die Führung der Stange 164 in der vorderen Stirnwand festgelegt ist, da der Knopf 166 im Schlitz 168 geführt ist, muß sich das Vorderende der Stange 164 nach vorn bewegen, um seine Rolle als Hypotenuse erfüllen zu können. Demgemäß vermindert diese Vorwärtsbewegung des Vorderendes der Stange 164 die Druckkraft beträchtlich, die auf den Arm 134 ausgeübt wird, so daß sich die Arme in die Spreizstellung unter der Wirkung der Federn 160 aufrichten können.
Die Schwenkbewegung der Spreizarme 134 zwischen der Faltstellung und der Spreizstellung wird zweckmäßigerweise in Kombination mit zwei im wesentlichen starren Drucklenkern 170 bewirkt, die eine Bewegung des Linsenaufbaus 140 zwischen der Ruhefaltstellung gemäß Fig. 14 und der Spreizbetriebsstellung gemäß Fig. 15 und 16 bewirken. Jeder Lenker 170 ist außerhalb seines entsprechenden Spreizarmes 134 angeordnet und mit seinem Ende schwenkbar an der Stirnwand 124 an einem Schwenkpunkt 172 angelenkt, und das Vorderende ist an dem äußeren Ende eines Betätigungszapfens 148 angelenkt, der durch den Führungsschlitz 150 hindurchsteht.
Die Länge der Lenker 170 ist derart festgelegt, daß dann, wenn die Arme 134 in ihrer Spreizstellung (gemäß Fig. 15) befindlich sind, der Lenker 170 den entsprechenden Betätigungszapfen 148 im Hinterende des Führungsschlitzes 150 hält, um den Linsenaufbau 140 in seiner vertikalen Arbeitsstellung zu halten, wobei die Linse 144 auf das Kameraobjektiv 128 und den Sensor 138 ausgerichtet ist.
Wenn die Arme 134 abgesenkt werden, dann üben die Lenker 170 eine Kompressivkraft auf die Zapfen 148 aus und bewirken eine Drehung im Uhrzeigersinn, die bewirkt, daß der Aufbau 140 sich im Uhrzeigersinn um die Schwenkzapfen 146 in die horizontale Faltstellung nach Fig. 14 dreht. Wenn umgekehrt die Arme 134 gespreizt werden, dann ziehen die Lenker 170 an den Zapfen 148 und bewirken, daß sich der Aufbau 140 im Gegenuhrzeigersinn in die aufgerichtete Arbeitsstellung verschwenkt.
Wenn es erforderlich ist, das Modul 20 aus der Kamera 114 zu entfernen, dann bewegt der Benutzer manuell den Knopf 166 nach links, was bewirkt, daß das Hinterende der Stange 164 sich nach hinten bewegt und eine Kompressivkraft auf den Ansatz 158 ausübt, wodurch die Arme 134 nach unten in die Faltstellung verschwenkt werden. Die Lenker 170 bewirken automatisch ein Zusammenfalten des Linsenaufbaus 140, und das Modul 20c kann aus der Kamera 114 entnommen werden.
Im Betrieb fokussieren die Linsen 128 und 144 ein optisches Bild auf dem Sensor 138, der ein elektrisches Signal liefert, das für das Bild repräsentativ ist. Jenes Signal wird dann verarbeitet, gespeichert und/oder in der gleichen Weise übertragen, wie dies weiter oben in Verbindung mit den elektronischen Bilderfassungsmoduln 20 oder 20b erläutert wurde.
Die Erfindung wurde anhand eines elektronischen Bilderfassungsmoduls beschrieben, das auswechselbar in einer photographischen Kamera angeordnet werden kann, um diese Kamera in eine elektronische Bilderfassungskamera umzuwandeln, die auch wiederum als herkömmliche Kamera benutzt werden kann. Wenn die Bedienungsperson die Benutzung des elektronischen Bilderfassungsmoduls nicht wünscht, kann dieses auf einfache Weise aus der Kamera entnommen und durch einen herkömmlichen Silberhalogenidfilm ersetzt werden. Das elektronische Bilderfassungsmodul weist eine Sensoreinheit, eine Verarbeitungseinheit und eine Koppeleinheit auf. Die Sensoreinheit detektiert ein Gegenstandsbild und wandelt dieses Bild in ein entsprechendes elektrisches Signal um. Die Verarbeitungseinheit ist so ausgebildet, daß sie in den Filmkassettenhalter der Kamera einpaßt und eine Speichereinheit aufweist, in der das elektrische Signal gespeichert werden kann, und außerdem oder statt dessen ist eine Übertragungsstrecke vorgesehen, um das elektrische Signal an äußere Einrichtungen zu übertragen. Die äußeren Einrichtungen führen die üblichen Bildverarbeitungsschritte durch wie Drucken, Betrachten, Speichern usw.
Es ist daher einleuchtend, daß in Verbindung mit der vor liegenden Erfindung ein elektronisches Bilderfassungsmodul geschaffen wird, das die oben beschriebenen Aufgaben und Ziele in zweckmäßiger Weise erfüllt. Die Erfindung wurde in Verbindung mit speziellen Kameraausbildungen beschrieben, es ist jedoch klar, daß zahlreiche Alternativen, Modifikationen und Veränderungen, die für den Fachmann klar sind, vorgenommen werden können.

Claims

1. Elektronisches Bilderfassungsmodul (20), das abnehmbar in die Filmaufnahmekammer einer herkömmlichen photographischen Filmkamera (10) einsetzbar ist, um die Kamera (10) in eine elektronische Bilderzeugungskamera umzuwandeln, wobei das elektronische Bilderfassungsmodul (20) folgende Merkmale aufweist:

- Mittel (22) zum Abtasten eines Gegenstandsbildes, das vom Objektiv (14) und vom Verschluß (16) der Kamera erzeugt wird und zum Umwandeln des Gegenstandsbildes in ein elektrisches Signal entsprechend dem Gegenstandsbild, wobei die Mittel (22) zum Abtasten in der Filmbelichtungsebene (15) der Kamera (10) zu liegen kommen; und

- Mittel (24) zur Verarbeitung des elektrischen Signals des Gegenstandsbildes in ein Transmissionssignal, wobei die Mittel (24) zur Verarbeitung derart ausgebildet sind, daß sie innerhalb der Filmaufnahmekammer (17) der Kamera einsetzbar sind;

dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bilderfassungsmodul (20) außerdem Kopplungsmittel (26) aufweist, die an den Mitteln (22) zur Abtastung befestigt sind und zwischen diesen Befestigungsmitteln und den Mitteln (24) zur Verarbeitung angeordnet sind, wobei die Kopplungsmittel (26) aus einem flexiblen Material bestehen, so daß eine Relativbewegung zwischen den Mitteln (22) zur Abtastung und den Mitteln (24) zur Verarbeitung stattfinden kann.

2. Elektronisches Bilderfassungsmodul (20) nach Anspruch 1, bei welchem die Mittel (22) zur Abtastung Festlege mittel (29a) aufweisen, um die Mittel (22) zur Abtastung gegenüber der optischen Achse des Kameraobjektivs (14) auszurichten, wobei die Festlegemittel (29a) so ausgebildet sind, daß sie sich in die hintere Öffnung der Belichtungskammer (13) der Kamera (10) hinein erstrecken.

3. Elektronisches Bilderfassungsmodul (20) nach Anspruch 1, bei welchem die Mittel (22) zur Abtastung einen Gegenstandsbilddetektor (70) aufweisen, um den Zustand zu detektieren, in dem das Gegenstandsbild von dem Kameraobjektiv (14) und dem Verschluß (16) geliefert, wird.

4. Elektronisches Bilderfassungsmodul (20) nach Anspruch 3, bei welchem die Mittel (22) zur Abtastung außerdem einen Komparator (72) aufweisen, der mit dem Gegenstandsbilddetektor (70) gekoppelt ist, wobei der Komparator (72) dazu dient, die Intensität des Gegenstandsbildes mit einem vorbestimmten Intensitätswert zu vergleichen, und wobei der Komparator (72) außerdem ein Akquisitionssignal nach den Mitteln (24) zur Verarbeitung überträgt, wenn die Intensität des Gegenstandsbildes den vorbestimmten Intensitätswert überschreitet, und wobei ein Herunterladungssignal den Mitteln (24) zur Verarbeitung übertragen wird, wenn die Intensität des Gegenstandsbildes den vorbestimmten Intensitätswert nicht überschreitet.

5. Elektronisches Bilderfassungsmodul (20) nach Anspruch 1, welches außerdem einen Kommunikationskanal umfaßt, um eine Kommunikation mit der Kamera (10) herzustellen.

6. Elektronisches Bilderfassungsmodul (20) nach Anspruch 1, bei welchem die Mittel (22) zur Abtastung eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD) aufweisen.

7. Elektronisches Bilderfassungsmodul (20) nach Anspruch 1, bei welchem die Mittel (24) zur Verarbeitung eine Einrichtung (32) aufweisen, um das elektrische Signal an eine externe Einheit (76) zu übertragen.

8. Elektronisches Bilderfassungsmodul (20) nach Anspruch 7, bei welchem die Übertragungseinrichtung (32) eine drahtlose Verbindung ist.

9. Elektronisches Bilderfassungsmodul (20) nach Anspruch 8, bei welchem die drahtlose Verbindung eine Funkverbindung mit Radiofrequenz ist.

10. Elektronisches Bilderfassungsmodul nach Anspruch 8, bei welchem die drahtlose Verbindung mit einer Infrarotfrequenz arbeitet.

11. Elektronisches Bilderfassungsmodul nach Anspruch 1, bei welchem die Mittel (24) zur Verarbeitung eine Einrichtung (33) aufweisen, um das elektrische Signal zu speichern.

12. Elektronisches Bilderfassungsmodul (20) nach Anspruch 11, bei welchem die Einrichtung (33) zum Speichern Mittel (50) aufweist, um das elektrische Signal auf eine externe Einheit (78) zu übertragen.

13. Elektronisches Bilderfassungsmodul (20) nach Anspruch 12, bei welchem die Mittel (50) zur Übertragung aus einer verdrahteten Verbindung bestehen.

14. Elektronisches Bilderfassungssystem mit den folgenden Merkmalen:

- ein elektronisches Bilderfassungsmodul (20) ist abnehmbar in die Filmaufnahmekammer einer herkömmlichen photographischen Filmkamera (10) einsetzbar, um die Kamera (10) reversibel in eine elektronische Bilderzeugungskamera umzuwandeln, wobei das elektronische Bilderfassungsmodul (20) folgende Merkmale umfaßt:

- Mittel (22) zur Abstastung eines Gegenstandsbildes, welches durch das Kameraobjektiv (14) und den Verschluß (16) erzeugt wird und zur Umwandlung des Objektbildes in ein elektrisches Signal entsprechend dem Objektbild, wobei die Mittel (22) zur Abtastung in der Filmbelichtungsebene (15) der Kamera (10) zu liegen kommen;

- ein Detektor (70) zur Feststellung, ob die Kamera (10) sich in einem Bildakquisitionszustand oder in einem heruntergeladenen Zustand befindet;

- Mittel (24) zur Verarbeitung des elektrischen Signals des Objektbildes in ein Übertragungssignal, wobei die Mittel (24) zur Verarbeitung so ausgebildet sind, daß sie innerhalb der Filmaufnahmekammer (17) zu liegen kommen; und

- eine erste Übertragungseinrichtung (32), die mit den Mitteln (24) zur Verarbeitung gekoppelt ist, um das elektrische Signal zu übertragen; und

- eine Steuereinheit (76), die getrennt und fern von dem elektronischen Bilderfassungsmodul (20) angeordnet ist, wobei die Steuereinheit folgende Merkmale aufweist.

- eine zweite Übertragungseinrichtung (86), um das elektrische Signal von der ersten Übertragungseinrichtung (32) zu empfangen; und

- ein Display (80), das mit der zweiten Übertragungseinrichtung (86) gekoppelt ist, um das elektrische Signal in eine Bilddarstellung umzuwandeln,

dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bilderfassungsmodul (20) außerdem Kopplungsmittel (26) aufweist, die an den Mitteln (22) zur Abtastung befestigt sind und zwischen die sen Befestigungsmitteln und den Mitteln (24) zur Verarbeitung angeordnet sind, wobei die Kopplungsmittel (26) aus einem flexiblen Material bestehen, so daß eine Relativbewegung zwischen den Mitteln (22) zur Abtastung und den Mitteln (24) zur Bearbeitung stattfinden kann.

15. Elektronisches Bilderfassungssystem nach Anspruch 14, bei welchem die erste Übertragungseinrichtung (32) und die zweite Übertragungseinrichtung (86) drahtlose Verbindungen sind.

16. Elektronisches Bilderfassungssystem nach Anspruch 15, bei welchem die drahtlose Verbindung mit Infrarotfrequenz arbeitet.

17. Elektronisches Bilderfassungssystem nach Anspruch 14, bei welchem die drahtlose Verbindung mit Radiofrequenz arbeitet.

18. Elektronisches Bilderfassungssystem nach Anspruch 14, welches außerdem Mittel (90) aufweist, um das elektrische Signal, das an der zweiten Übertragungseinrichtung (86) empfangen wurde, zu speichern.

19. Elektronisches Bilderfassungssystem nach Anspruch 18, bei welchem das elektrische Signal in einem optischen Mittel gespeichert wird.

20. Elektronisches Bilderfassungssystem nach Anspruch 18, bei welchem das elektrische Signal in einer elektronischen Memorykarte (108) gespeichert wird.

21. Elektronisches Bilderfassungssystem nach Anspruch 14, welches außerdem einen Drucker (96) aufweist, um das Gegenstandsbild auszudrucken, das auf dem Display (80) wiedergegeben wurde.

22. Elektronisches Bilderfassungssystem nach Anspruch 14, welches außerdem eine Archiv-Speichereinheit (94) aufweist.