JPS58500675A - 航空カメラの露出制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 航空カメラの露出制御装置 本発明は、航空カメラの露出制御装置に関し、この時間Ｔｐｅｒｍを決定する最 大画像動作ΔＳｐｅｒｍの測定信号と、露出間隔（サイクリング時間）の測定信 号とが入力端に現れる構成と、明るさにあふれた地形の明るさの連続積分計測用 露出計と、絞り及びシャッタ制御装置とを具備する。

既知の装置においては、撮影される地形に向けられた露出計によって信号が発せ られ、この信号が最小可能シャッタ時間と開口とをその対応値に設定する。明る さが減少するに従って、絞りは、遭遇する光の条件に従って、その最大開口まで の間でますます広く開かれる。もし光がさらに減少するならば、シャッタ時間も より長い時間値に変更される。（カラー航空写真のマニュアル、１９６８、Ｐ　 、ｌ　４４−　Ｍａｎｕａｌ　ｏｆｃｏｌｏｕｒ　ａｅｒｉａｌ　ｐｈｏｔｏｇ ｒａｐｈｙ　１９６８．　Ｐ、１４４　）既知の他の装置においては、自動露出 制御を行うために撮影される地形が露出計によって走査され、対応する信号が演 算増幅器に送られ、後者が出力信号を発し９、この出力信号が写真の露出を制御 するのに使用さこの場合、露出制御装置は悴センサに接続され、このセンサの信 号が、したがって、直接に露出を制御しかつこれに加えて露出順序も制御する（ 写真測量のマニュアル、１９６６、第３版、Ｐ、１７２−　Ｍａｎｕａｌｏｆ　 Ｐｈｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙ　１９６（Ｓ、　３ｒｄ　ｅｄｉｔｉｏｎ、　Ｐ、 １７２　）　。さらに他の露出制御装置においては、Ｙ値がやはり使用されるが これと共にこのＷ値に依存する最大許容露出時間をめかつ設定するために、フィ ルタ係数、許容像運動などの他の写真撮影値が使用される。妙計算器内で、露出 計で測定された明るさ条件に従って、この時間設定に対して、対応する開口が計 算されかつ設定される。これに加えて、もう１の制御装置がこのような構成配置 に反応することができこの結果、露出時間を（最大及び最小）開口゛設定の限界 範囲内で制御する（　Ｄｇ　−ＰＳ２４０３８６２　）。

このような器械において、その欠点は次のような事実に存在する。すなわち、そ の露出制御装置は本質的に時間値に依存し時間値は予め設定され固定されるか又 はＫに依存するかのいずれかであり、またこの装置においては絞りは遭遇する光 の条件に従って調節される。

したがって、最適結像性能を得るようなレンズ開口は、露出に当って、一般には 実現されていない。

しかしながら、使用されるレンズ系の最適結像品質を利用するのが好ましいか、 こめ品質は、最適開口範囲内に存在する。

本発明の目的の一つは、これらの欠点を解消しかつ、化しやすい地形状態である 場合でも、最適露出範囲内で常に動作するために、明るさにあふれかつ撮影され るべき地形の実質的に連続測定された明るさ、実質的に最適結像性能を生じるレ ンズ開口、絞り及びシャッタ制御装置の動的制御特性、及び許容又は余裕像運動 を計算に入れた最適規準によって開口と露出時間とを調節し得る航空カメラ用露 出制御装置を提供することにある。このことにかかわらず、この露出制御装置は 、簡単な構成のものであり、かつ写真内容を過まらせるおそれのあるような光の 条件が起こるときには、操作者に修正のため手動介入の可能性を与えるか又は自 動修正ができるようにしなければならない。さらに、この露出制御装置にとって は、その探査飛行中操作者が、いかなる機能的欠点をも確認できるようにしかつ これをでき得るかぎり修正可能ならしむるための、自己監視装置を備えることが 好ましい。

この目的は、次のようＫすれば達成される。もし、本発明に従って、露出制御回 路装置が前述の構成の出力端及び露出計の出力端にスイッチ接続される結果、最 大許容露出時間と露出間隔（サイクリング時間）を決定するならば、か、つもし この露出制御回路装置が絞り及びシャッタ制御装置に次のような具合に接続され るならば、すなわち、Ｔ　と平均量るさ信号、絞りｐｅｒｍ 及びシャッタ制御世路の状態信号、及び開口値Ｂにおける処理信号の状態信号を 計算に入れた後、シャッタ時間Ｔが正規動作範囲を表示する間隔ＣＴｍ１ｎ　＋ 　Ｔｐｅｒｍ　：］内での露出条件に従って調節可能であり、これによって、Ｔ ｍ１ｎで与えられた正規動作範囲の限界に達すると開口がその出合う明るさ条件 に従って範囲〔Ｂ。

Ｂｍａｘ〕（ここにＢｍａｘ−絞り開口の最小直径）内で調節されることができ 、Ｔ　で規定された限界に達すｐｅｒｍ ると絞り調節が範囲〔Ｂ、Ｂｍ１ｎ〕（ここに、Ｂｍｉｎ　−絞り開口の最大直 径）内で実施されることができ、また絞り値Ｂの絞り調節が離散値Ｂ’　（Ｂに よって次々に実施されかつこれらの離散値の各々に対してシャッタ時間は範囲〔 Ｔｒｎよ。＋　Ｔｐｅｒｍ　）内で地形の明るさに依存して制御されかつここに シャッタ時間は最小開口値Ｂｍ１ｎが達せられたときに範囲ＣＴｍ１ｎ＋　Ｔｍ ａｘ　’）内で調節可能である。

好ましくは、値Ｂ。ｐｔＩＪ″−開口値Ｂに対して選択される。

加えて、有効シャッタ時間Ｔ。ｆｆに対してシャッタ制御装置から露出制御回路 装置への帰還信号線を設けることが可能であり、この場合において、露出制御回 路装置はＴ。ｆｆ　Ｋ固有であるΔ５ｅｆｆの値をΔＳｐｅ’ｒｍのそれと比較 し、Δ５ｅｆｆがムＳ　より大きいとき信ｅｒｍ 号を出力し、この信号は故障信号装置に伝達される。

さらに、露出制御回路装置、は、時間間隔中に信号を格納する保持リンクを備え 、このリンクは、露出データを偽らせるおそれのある平均量るさ値の生じる際に 、先行絞り７時間組合せ信号を絞り及び／又はシャッタ制御装置に出力する。

もし露出制御回路装置が修正回路を有し、この回路において瞬間的測定露出デー タが手動入力値によって修正されまた露出制御回路装置内において開口及びシャ ッタ時間に対する修正値に相当する信号を発生するこの修正回路が絞り及びシャ ッタ制御装置に接続されるならば、なおまた、有効である。

さらに、露出制御回路装置は、信号格納用保持リンク及び修正回路を持つことが でき、これによって、開口瞬時値信号とシャッタ時間瞬時値信号が点検されかつ 格納信号により重み付けされた後に組合された後に、これらの組合せ信号が絞り 及びシャッタ制御装置へ接続される。

露出制御回路装置用自動自己監視回路もまた有利なものであって、これは、故障 舛生の際に、信号を故障信号装置に出力する。

さらなる詳細と特性とは、上述に従う実施例の、付図を参照しての説明によって 行われる。ここに、第１図は、露出制御装置（２つの代替型体を含む）の回路図 を示す。

第２図は、第１図による露出制御装置の特性動作線を示す。

第６図は゛、遭遇する光の条件に変化が生じたときの絞り及びシャッタ制御装置 の動−釣動作の結果の絞り制御及びシャッタ制御の、短期間、局部的限定特性ｆ ａ因を示す。

第４図は、第１図による露出制御装置ではあるが帰還線（−一・・−一・・−一 ）を有する様態の特性動作線を示す。

露出制御装置は、一方において、露出計１とに信号を発する装置２であってＶ（ 飛行速度）とｈ（飛行高度）に対する別々の値から又はπセンサによってπ信号 をめる装置と、他方において、開口３及びシャッタ４をそれぞれ制御する装置露 出制御回路装置５の出力端と入力端にそれぞれ接続されている２つの前記センサ 回路と２つの前記制御回路とを有する。加えて、この露出制御回路装置５は、な おまた、フィルム感度値Ｘ用そう入端子７、フィルタ係数Ｆ用そう入端子８、修 正係数ｒｍそう入端子９、許容像運動Δ５ｐ８ｒＩｎ用そう入端子１０、対物レ ンズが取付けられたときに自動的にそう人される対櫂レンズ焦点距離用そう入端 子１１、及びこれらと共にオーバーラツプ調節器を、有している。さらに、対物 レンズがそう人された後にこれによっても走査される最大及び最小絞り開口値用 入力端子１２．１３並びに内蔵シャッタ装置４に依存する最大及び峡小シャッタ 時間設定用入力端子１４．１５も配設される。

露出制御回路（露出制御回路装置５０１部を形成する）は、たとえｊｆ、第１図 に示されたように、自動的に機能し、その有効値信号は相当する対数信号に変換 され、露出時間Ｔの入力値と絞り開口Ｂの入力値との間の既知の関係が、これら を決定及び制御するのに利用される。

たとえば、露出制御回路６の１様態は、ム”ｐ　ｅ　ｒｍ　用■ スカ端子におけるｆｌｏ及び、−１１に対する第ルジスタリング増幅器１６を有 し、これは斧信号に依存すは−に従って変動し、露出計１によって測定された明 り るさ値に依存して設定されるべき露出時間に対する比較値を表す。このＬｏｇ　 Ｔ　信号は、１０ｇＴｒｏｑａ信号ｅｒｍ と共に第２レジスタリング増幅器１７に伝達される。

このｌｏｇ　Ｔ　ｒ　ｅ　ｑ□倍信号、制限回路１８の中間出力信号であり、こ の回１略は第６レジスタリング増幅器１９を有し、この増幅器は直列接続された 第１下側電圧制限リンク２０と第１上側電圧制限リンク２１及びこれの次に配置 された指数関数型増幅器２２を備え、後者圧制Ｐｉ　ＩＪンク２０は最小シャッ タ時間Ｔｍｉ。用入力端子１５を有し、第１上側電圧制限リンク２１は最大シャ ッタ時間ＴｒｎａＸ用入力端子１４−と出力端子を有しこの出力端子に露出制御 回路６の第１副回路２４のＯＲリンク２３が接続されている。このＯＲリンクに 範囲制限表示装置２６があり、この装置は、上側又は下側制御範囲限定値のいず れか、すなわち、Ｔｍ１ｎ　、ＢｍａＸ、ＴｍａＸ、Ｂｍｉ。が達せられたとき には必ず動作に入る。

露出計１はこの副回路の入力端に配置され、Ｅｅｆｆ信号を第１対数増幅器２６ に出力する。これに接続されている第４レジスタリング増幅器２Ｔは、入力スイ ッチ２８からＶ信号を受けるが、ここに、Ｘはフィルム感度、ｒは修正係数、Ｆ はフィルタ係数であり、かつ増幅器２７はｌｏｇＫ＝　ｌｏｇ（Ｅ−ツ）信号を 、一方で制限回路の第６レジスタリング増幅器１９に、他方で、第５レジスタリ ング増幅器２９に出力し、増幅器２９はＴｅｆｆ用帰還線３１内に配置されかつ これに接続され、帰還信号Ｔ。ｆｆを受ける。その出力端子は第２下側高圧制限 リンク３３に接続されており、このリンクは最小開口値Ｂｍｉｎ（−最大絞り開 口直径１３）用補助入力端子を有し、これは第２上側電圧制限リンク３４に接続 され、このリンクは最大開口値Ｂ］］１ａＸ（−最小絞り開口直径）用入力端子 、ＯＲリンク２３に接続された出力端子、及び１０ｇ　Ｂ　ｒ　ｅ　ｑｄ用絞り 制御回路３５に接続さ、れた出力端子を有する。

絞り制御回路３５は、第６レジスタリング増幅眺６を有し、この増幅器は信号Ｂ ｒ８ｑｄを受け、また帰還信号Ｂ。ｆｆも受け、一方、信号を第１電力増幅器３ ７に出力し、この増幅器上に絞り制御装置３が接続されている。

中間出力信号１０　ｇ　Ｔ　ｒ　ｅ　ｑｄは第２レジスタリング増幅器１７の入 力端子に接続され、この増幅器の他の入力端子に第ルジスタリング増幅器１６の １０ｇＴｐｅｒｍ信号が接続される。この出力は、露出制御回路６の第２副回路 ３８に位置し、第１ヒステリシスリンク３９と第２ヒステリシスリンク４０の間 に位置する、これらのリンクの各々は範囲〔Ｂｏｐｔ、Ｂｍｉｎ〕内の開口値付 近で、スイッチオーバする効力がある。第１ヒステリシスリンク３９はスイッチ ング信号を入力スイッチ４１へ出力し、後者は他の入力スイッチ１１′から使用 中の対物レンズの最適開口値Ｂ。ｐｔに相当する信号を受けるが、この信号は使 用中の対物レンズからその焦点距離入力と共に自動的にめられ、また入力スイッ チ４１は信号１０ｇＢ’を制限回路１８の第６レジスタリング増幅器１９へ出力 する。第２ヒステリシスリンク４０は故障信号装置４２に接続され、後者はΔＳ 〉Δ”’ｐｅｒ□のとき表示を行う。

指数関数型増幅器２２の出力信号工」−はシャツｒθｑｄ 夕制御回路３２の第７レジスタリング増幅器４３に入力されこれによって、この レジスタリング増幅器が帰還信号壬を受けまたその出力端子を第２出カ増幅ｆｆ 器４４に接続され、後者は出力信号をシャッタ制御装置４へ出力する。

正規条件の下で、明るさが妥当であるとき、時間／開口組合せがフィルムの適正 又は必要露出に対してめられ、これに対してＴｐ８ｒｍより小さい露出時間Ｔが 可能である、ただしこのとき最適開口値Ｂｏｐｔ　は一定に維持される、すなわ ち、その開口値において対物レンズがその最良の画像性能を生じる。この限定さ れた範囲（Ｔｍ１ｎ　、Ｔｐｅｒｍ　）　において、正規動作範囲Δ５ｅｆｆは 常にΔＳｐｅｒｍより小でありかつ最適開口はこの中で一定に維持され、一方、 露出時間は常に決定されしたがって被写体の変化する明るさに従って調節される 。もし調節された時間が値Ｔｍ１ｎ　ｓすなわち、シャッタに設定されることの できる最小時間に達するならば、フィルムの適正又は必要露出をめるために、こ のシャッタ時間Ｔｍ１Ｔ１が一定に維持されかつ絞りが被写体の明るさに従って 調節される。もし光の条件が妥当でかつシャッタ時間かＷと共に変化する値Ｔｐ ｅｒｍを採用するならば、信号が故障信号装置４２へ出力される。この故障信号 装置は警報ランプでよい。他方、これにもかかわらず、フィルムの適正又は必要 露出を得るために、絞りは、完全には絞る必要はないが、離散量によって、ある 低い開口値Ｂ□（すなわち、Ｂｏｐｔより大きい開口直径を伴う）に調節され、 この開口値Ｂ１＜　Ｂ。ｐｔに対して、シャッタ時間Ｔが露出計によって測定さ れた明るさに従って範囲（Ｔｍ１ｎ　ｓ　Ｔｐｅｒｍ　）内でこの場合も調節さ れる。しかしながら、好ましくは、明るさが妥当なとき、開口は離散開口値Ｂ□ から予め決定されることのできるヒステリシス量を維持することによって設定値 Ｂ。ｐｔに復帰される。もし明るさがさらに、減じられるならば、Ｔｐｅｒｍが この開口値Ｂ工に対しても達せられたとき、信号が再び故障信号装置４２に出力 されて、開口がさらに離散値によって開口値Ｂ２＜Ｂ工＜Ｂｏｐｔに設定され、 シャッタ時間はＢ１における場合のように又はヒステリシスによって範囲〔Ｔｍ 工□、Ｔｐｅｒｍ　’］又はその部分だけ再び制御され、同じようにして進めて 、ついには、開口値Ｂｍｉｎ　（絞りの最小開口直径）が達せられる。この場合 、Δ”’ｅｆｆは常に△Ｓ　より小である。さらに、これにより、ｅｒｍ 航空機の振動を計算に入れた利点である比較的短いシャッタ時間で撮影をするこ とが常に可能である。

したがって、時間Ｔ　ば、異なる開口に再設定すｅｒｍ るのに単に使用され、この開口もまた一定に維持さ汰またＴｐｅｒｍは操作に警 報するのに使用される。

特性線又は動作範囲のこれらの部分は、最適化基準のその重み付けに従う一連の 結果としての回路要素の適描な配置の中にめられる。それゆえ、たとえば、第２ 図に示された特性動作線は、次のような最適化基準の一連の結果としてめられる 、これらの最適化基準とは、すなわち：絞りにとって利用可能な全設定範囲、絞 り制御装置の動特性（とぐに、開口値のあらゆる要求される変更にとって必要な 設定時間）、写真撮する限界値、最適結像能力又は最適開口間隔を生じる開口値 付近、選択されたいろいろなシャッタ時間に関するシャッタ装置の有効寿命。重 み付けは、先に述べた順序に従って実施される。用語「最適開口」は、理論的最 適開口値も指している。

動特性を計算に入れた２つの条件の結果、特性線に短期間変化が起こるが、これ は、たとえば、被写体の明るさの変化に起因する露出時間の変化の場合に、開口 がそのより速い調節能力、すなわちご絞り制御装置のより短い反応時間を計算に 入れた新しい明るさ条件に先ず調節され、これに続いてシャッタ時間が再設定さ れた後調節され、一方、開口は初期の最適値にもう一度再設定される、からであ る（第３図に線図的に示されている）。

Ｋから計算された許容露出時間Ｔｐｅｒｍは、現界値表示信号として使用され、 警報信号又は絞りをその最小値（最大開口）へ離散調節するための一連の修正信 号を放出させるが、これ自体は正規動作範囲（Ｔｐｅｒｍ、Ｔｍ１ｎ　）内で露 出制御に使用されることはない。

第１図に示された（第１図中の破線で示された）露出制御装置の他の様態におい ても、露出制御回路装置５の前方にある露出計１内に保持リンク４５が配設され ており、これは露出計からの信号を適当な所定期間（設定ができる）又は他の信 号に依存して格納し、次いでこれをその後の処理のために露出制御回路装置５に 出力する。

露出制御装置のさらに他の様態（第１図において一一一・−−によって示される ）は、第１上側電圧制限リンク２１の出力端子から（使用中の対物レンズの型式 に対する）対物レンズの焦点距離と最適量ロ値Ｂｏｐｔ用入力端子１１′への帰 還線４６を有する。

帰還単一線によって、産出時間Ｔの座標軸に対して、Ｔｍ１ｎとＴｐｅｒｍとの 間の特性線内に、すなわち、露出制御装置の正規動作範囲の特性線内に、傾斜部 分を作ることができる。

このような様要は、対物レンズの最適開口の近くに十分に拡カ一つだ領域がある ときには常に有利であり、この領域は満足な結果を持たらし、またこの場合回転 シャッタの受けるはずの摩耗は最小である、すなわち、この場合、シャッタは、 きわめて僅かな回転動作を行うはずである。この様態においては、既に述べた先 の例から、その最適化条件において、異なった重み付けが使用されている。

露出制御装置のさらに他の様態の構成枠内において、第１図に破線で示された保 持リンク４５の代わりに修正回路４Ｔを配設することが可能であり、この回路は 、先に決定された（調節可能の）実施関連規準に従って測定データを点検及び重 み付けした後、手動でそう入した値により測定、露出データを修正するか又はこ のデータを格納信号と組合せ、そして、これらの修正又は組合された信号を絞り 制御装置３及び／又はシャッタ制御装置４へ出力する。

さらに有利な様態においては、自動監視回路を露出制御装置用に配設することが でき、この回路は、いずれかの回路内が故障の際に、信号を故障信号装置４２に 出力する。これは、使用される表示型式が（たとえば、符号等によって）識別さ れるべき故障型式を表示するという具合に実施される。探査飛行中、いくらかの 故障をおそらく取り除くことができ、したがって、時間及び金銭の大きな消費を 節約できる。

本発明は、なおまたマイクロコンピュータ及びこれに類似の要素又はモジュール の援助を伴う露出制御装置のこれらの機能の実行とその特性線の形式の可能性を も含むものである。

Ｆｉｇ、鯵 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．　飛行速度Ｖと飛行高度り又は比πの測定値信号Ｔｐｅｒｍを決定する許容 像運動ΔＳｐｅｒｍの測定値信号と露出間隔（サイクリング時間）の測定値信号 とが入力端に現れる構成と、明るさにあふれた地形の明るさの連続積分計測用露 出計と、絞り制御及びシャッタ制御装置とを具備する航空カメラの露出制御ｉ置 であって、前記構成と露出計（１）の出力端スイッチ接続される露出制御回路装 置（５）を有し及び該回路装置が故障信号装置（４２）内に配置されかつ絞り及 びシャッタ制御装置（３，４）に接続される前記露出制御装置において該接続は 正規作動範囲を表示する間隔（ＴｍｉｎｔＴｐｅｒ□〕内のシャッタ時間ＴがＴ ｐｅ、ｒｍ信号及び平均間るさ信号と共に絞り制御回路（３５）及びシャッタ制 御回路（３２）の状態信号と処理信号を計算に入れた後に開口値Ｂに対する露出 条件に従って調節可能であるように行われ、及び前記露出制御装置において正規 動作範囲の限界がＴｍ１ｎにおいて達せられたときに出合う明るさ条件に従って 絞りが範囲〔Ｂ、Ｂ］１ｎａＸ〕（ここにＢｒ１１ａＸ＝絞り開口の最小直径） 内で調節されることができ及び前記露出制御装置においてＴｐｅｒｍによって規 定される限界に達すると絞り調節が間隔［Ｂ、Ｂｍ工□］（ここに、Ｂｍｉｎ− 絞り開口の最大直径）内において実施されることができ、これによって開口値Ｂ の絞り調節が次々に離散値Ｂ’（Ｂについて実施されかつ該離散値の各々に対し てシャッタ時間の制御が間隔（Ｔｍ１ｎ＋　Ｔｐｅｒｍ　）内で地形の明るさに 依存する関数として実行され及び最小開口値Ｂｍｉｎが達せられたときシャッタ 時間が間隔（Ｔｐｆｉｌｒｍ　＋　ＴｍａＸ　）内で調節可能であることを特徴 とする前記露出制御装置。 ２、請求の範囲第１項記載の露出制御装置において、開口値Ｂは最適開口値Ｂ。 ｐｔであることを特徴とする前記露出制御装置。 ６、請求の範囲第１項記載の露出制御装置において、露出制御回路装置（５）に 対するシャッタ制御装置（４）は有効シャッタ時間Ｔ。ｆｆ用帰還信号線を具備 し及び前記露出制御装置において露出制御回路装置（５）はＴｅｆｆに固有のΔ ”’　ｏｆｆの値をΔＳｐ８ｒｍの値と比較しかつΔ５８ｆｆ〉ΔＳｐｅｒｍの 場合に信号を発し該信号は故障信号装置（４２）へ伝達されることを特徴とする 前記露出制御装置。 ４、請求の範囲第１項記載の露出制御装置において、露出制御回路装置（５）は ある時間間隔中に信号を格納する保持リンク（４５）であって露出データを偽ら せるおそれのある平均間るさ値の際に先行絞り７時間組合せ信号を絞り制御装置 （３）及び／又はシャッタ制御装置（４）へ出力する前記リンクを有することを 特徴とする前記露出制御装置。 ５．請求の範囲第６項記載の露出制御装置において、露出制御回路装置（５）は 修正回路（４７）を有し該回路内において瞬間測定露出データが手動入力値によ って修正されることができ及び前記回路装置内において修正開口値及びシャッタ 時間値に相当する信号を出力する前記修正回路（４γ）は絞り及びシャッタ制御 装置（３，４）に接続されていることを特徴とする前記露出制御装置。 ６、請求の範囲第３項記載の露出制御装置において、露出制御回路装置（５）は 信号格納用保持リンク（４５〕と修正回路（４７）を有することによって絞り及 びシャッタ瞬時値信号が点検されかつ重み付けされた後に格納信号と組合されか つ組合された信号が絞り及びシャッタ制御装置に接続されることを特徴とする前 記露出制御装置。 ７、請求の範囲第１項乃至第６項のうちのいずれか１つに記載の露出制御装置に おいて、故障の際に信号、を故障信号装置（４２）に出力する自動監視回路が露 出制御回路装置（５）に対して配設されていることを特徴とする前記露出制御装 置。