JPS59160130A - 自動露出制御回路 - Google Patents

自動露出制御回路

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JPS59160130A
JPS59160130A JP58034171A JP3417183A JPS59160130A JP S59160130 A JPS59160130 A JP S59160130A JP 58034171 A JP58034171 A JP 58034171A JP 3417183 A JP3417183 A JP 3417183A JP S59160130 A JPS59160130 A JP S59160130A
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JP
Japan
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current
voltage
film
sensitivity
temp
Prior art date
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JP58034171A
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English (en)
Inventor
Ryuji Tokuda
徳田 隆二
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B7/00Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • G03B7/08Control effected solely on the basis of the response, to the intensity of the light received by the camera, of a built-in light-sensitive device
    • G03B7/081Analogue circuits
    • G03B7/083Analogue circuits for control of exposure time
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B7/00Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • G03B7/24Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly automatically in accordance with markings or other means indicating film speed or kind of film on the magazine to be inserted in the camera

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】 本発明はカメラ等に於ける自動露出制御、回路に関する
もので、特にフィルム感度情報を露光制御信号に含ませ
るためのものである。
従来、シャッター羽根が絞りとシャッターを兼用し、シ
ャッター開成時間で露出制御のプログラムが決定される
、いわゆる半開式シャッターの測光演算回路へのフィル
ム感度情報入力は、カメラ使用者が設定したフィルム感
度情報に対応するフィルター或いは絞りを受光素子の前
に設定するというように、光学的に行われるのが一般的
である。電気的なライルム感度情報入力方法としては、
受光素子にCdS等の光導電素子を使った場合は抵抗を
切換えるか、或いはフォトダイオードを用いてその出力
電流を圧縮・伸張回路の伸張電流を充電したコンデンサ
の電圧判定レベルを切換える等の手段がある。ところか
フィルムの感度情報は広範に分布しており、ISO感度
系列にあるフィルム総てを表わすに表示段数は数多く必
要である。このように広範囲のフィルム感度情報に従っ
て局段刻みに電気的に切換えるには部品数か増加したり
電圧可変範囲が2n倍(n:フィルム感度情報の段数)
にも及び装置が大型になったり、回路が複雑になったり
する欠点がある。
近年カメラの自動化は年々進み、いわゆるレンズシャッ
ターカメラに於ては、残された自動化はフィルム感度の
自動設定だけという状況である。
前記光学式情報入力でこれに対処するには複雑な機構を
必要とするという不向きな点かあり、電気的入力により
処理でき、しかも温度変動に対しても正確な露出情報を
出力するコンパクトな回路の出現が望まれている。
一方、特開昭57−104129号公報に示されている
ように5桁の表示部により、ISO感度系列のフィルム
24種類の感度を総て表示できるフィルムカートリッジ
がある。
本発明はこのようなフィルムカートリッジを川、 いて
、そこに表示されているフィルム感度情報イト、露光量
制御回路に自動的に人力するもので、コンパクトな回路
によって精度のよい温度補償のされた自動露出の制御を
行うことを目的とするものである。
この目的を達成するため本発明は、入射光量に応じて流
れる受光素子SPDの出力電流を、電圧に変換して対数
圧縮し、その圧縮された電圧に、実質的に絶対温度に比
例し対数表示でコード化されたフィルム感度情報に応し
た出力電圧を加算し、その加算された電圧を、電流に変
換して伸長し、その伸長電流で露光量を制御することを
特徴とする自動露出制御回路である。
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
第1図は本発明の自動露出制御に対数表示でコード化さ
れたフィルム感度情報を出力するフィルムカートリッジ
の実施例を示す図である。フィルムカートリッジioの
絶縁体側面に各独立の長方形の電極位置B1−B2・B
3・B4・B5がある。その各電極位置B1−B2−B
5・B4ΦB5にはフィルム感度に応じて第1表の○印
の位置に導電電極が塗布されている。なお、電極位置B
Oはフィルム感度に無関係に全ての種類のフィルム番と
設けられている。
このコードの基本はISO感度の算数表示を25×2n
に換算し、■を段数表示とし、そのnについて、各電極
位置の第1−第3桁のうち第3桁を上位、第1桁を下位
とする3ビツト2進コードであり、第4・第5桁は夫々
局段、η段を表わしている。
例えばISO感度算数表示(ASA感度に相当)100
は25X22に換算でき段数表示が2であるからB2の
位置即ち対応段数2だけ電極を塗布する。ISO感度算
数表示1000は25 X 2’4に換算でき、段数表
示が5届であるからBl(対応段数1)・B3(対応段
数4)・B4(対応段数局)の三個所の電極位置に電極
を塗布する(三個所対応段数の計5H)。
このようなフィルムカートリッジ10をカメラに装填す
ると、電極を塗布した位置の自動スイツチの接点が導通
するようになっている。ISO感度表示100のフィル
ムのカートリンジ10では第1図のようにB2位置に電
極B2か形成されており、この電極B2かカメラの自動
スイッチの接点A2・A 2’を導通させる(第2図参
照)。なお位置B1〜B5に直接電極を付けずに光反射
物質を塗布して位置指定し、その位置に於ける反射光で
動作する光電素子の電気信号で接点A1・A 1’〜A
5・A5を開閉しても良い。
第2図は本発明を適用する自動露出制御回路の実施例を
示す向路図もある。
同図に於て、SPDはシリコンフォトダイオード、Tr
iはトランジスタ、OPI参〇P2は演算増幅器、CP
は比較器、Eは直流電源、Vref 1は基準電圧電源
、Cはコンデンサ、R1−R6は抵抗、VRは半固定抵
抗、AMSWは切替スイツチ、A I −A l’〜A
5・A5は接点、cswはカウントスイ・ンチである。
PAPは受光素子前に置かれ、シャッター羽根の動きと
連動するいわゆる副絞りである。この回路はシャッター
ボタンの第1ストロークに連動したスイッチ(不図示)
で電源電圧Vccが給電され、受・光素子SPDにあた
る光の照度に比例する電流を時定用コンダンサCに充電
して、その充電レベルが所定値に達する迄の時間で、シ
ャッター秒時を得るものである。この他公知の技術で付
加可能なカメラとしての他機能回路、例えば低輝度警告
回路、バッテリーチェック回路、シーケンス制御回路等
は省略しである。
第3図は上記直流電源Eの一実施例を示す回路図で、絶
対温度比例発生回路である。この回路は特開昭57−1
97fi22号公報に示された公知のものである。同図
でTr2〜Tr4はトランジスタ、R10−Rl2は抵
抗、101は電流源である。VCCから電流を供給され
ることによって、Vref2からシリコンのバンドギャ
ップエネルギーに関連した温度に安定な基準電圧を得る
と共に、Voがら絶対温度比例電圧を取り出すことがで
きるものである。
第2図に示す自動制御回路の動作は以下のようなもので
ある。
切替スイッチAMSWは自動側Aになっており、フィル
ムカートリ・フジ上には第1表に従ってコード化された
パターンで、l5O100を表わす4通電極B2が設け
られているとする。このとき図ではフィルムカートリッ
ジとカメラとの接触部3に含まれるA1・A l’〜A
5・A5の5つの接点のうち、電極B2に接触する接点
A2・A 2’のみか閉じられていることになる。同一
基板上に印刷抵抗等で構成されることが望ましい抵抗網
2中の抵抗R1〜Rσ′は夫々r、(坏)r、(%)r
、3r、 (3/2) r 、  rのイ1aをもつ様
に構成されている。VRは受光素子感度、時定コンデサ
C等のバラツキを吸収して露出レベル全体を調整する半
固定抵抗で、例えば(1/7)rなる値が与えられてい
るとする。演算増幅器OPIの非反転端子には電源Eの
vO端子から絶対温度に比例する電圧で、ダイオードの
電流が2倍変化した時の順方向電圧の差に相当する(k
T/q) In 2なる電圧が与えられる。ここでkは
・ホルツマン定数、Tは絶対温度、qは゛ilj:子1
個の電荷、Inは自然対数である。
このときaif算増幅器OPIは抵抗R6により負帰還
されているので内入力端子の電圧は等しく従って反転入
力端子電圧も(kT/q)In 2として良い。抵抗R
2の、一端は(kT/q)ln2なる電圧が与えられ、
他端は接点A2・A 2’か閉じられているため9J 
eスインチAMSWを介して接地されている。
従って流れる電流は、 (kT/q)ln2/ (M) r = 2 (kT/qr)/ln2 = :?I但しI 
= (kT/qr)Iri2 また半固定抵抗VRには、 (kT/q)ln2 /(+/7) r = 7 Iな
る電流が流れている。従って、抵抗R6には、2I+7
I=9I なる電流が流れる。そのため、演算増幅器OPIの出力
電圧は (OP1反転入力端子電圧) +(R1抵抗値)×91 = (kT/q)In2 +r X 9 (kT/qr
)In2= 10 X (kT/q)ln2 となる。
演算増幅器OPIの出力電圧の決まり方は他のISOフ
ィルム態度の時も同様で接点A1・A I’が閉じた場
合には(kT/q) In 2だけ増加し、A3・A3
の場合は4 X (kT/q) ln2、A 4− A
 4’の場合は(y3) X (kT/q) In 2
、A3−A3’の場合は(%) X (kT/q) I
n 2増加する。従って、演算増幅器OP1の出力は半
固定抵抗VRのイ1な及び演算増幅器という基本パイ、
アス量に、(ISo、25をOとして表わしたフィルム
感度段数) X (kT/q)In 2加えた値になる
台受光素子SPDに副絞りPAPを通して光が当たり1
spoなる電流が流れるとすると、演算増幅器OF2の
出力′電圧は、l5O100の場合、 10 X (kT/q)In2 + (kT/q)In (i s p o / +o)
(ioは対数圧縮ダイオ−゛ドLDの逆方向飽和電流)
となり、対数圧縮される。
一方伸張トランジスタTriのコレクタに流れる伸張゛
電流をicとすると、そのHfe(電流増幅率)が大き
いとicはエミッタ重速に等しいとして良い。このとき
I・ランジスタTriのベース−ttE 位は(kT/
q)In (ic/ io)で(ioはトランジスタT
rのペース・エミッタ接合の逆方向飽和電流。前記のダ
イオードLDのそれと等しいとして良い。)、これは上
記演算増幅器OP2の出力電圧と等し10X (kT/
q)In7 +(kT/q)In (i s p o 
/ 1o)= (kT/q)In (ic/ i s 
p o )これを変形して (kT/q)ln2 ”  = (kT/q)In (
ic/ i g p (1)故に、 1c=210−1spoとなる。
伸張された電流1cは温度に依存するT、ioのイ1を
含むことな(ispc+を210=1024倍、すなわ
ち10段増幅できたことになる。これを一般的に表現す
れば、本回路で、l5O25をOとして対数的(段数的
)に表現したフィルム感度の段数表示nに応じて伸張電
流か ic= 2(8+” ’ i s p 。
というように、温度に依存することなくフィル1、感度
に応じて安定に得られることになる。カメラのレリース
操作に伴なうシャンク−羽根開成に同期して、それ迄閉
じていたカラントスインチC3Wか開に転しると、イt
ド張電流]Cは時定コンデンサCを充電し始め、コンデ
ンサCの両端電位は時間り秒后に比較器CPの参照電圧
Vreflに達し、比較器CPの出力は反転しシャ・ン
ター閉成信号力)作られることになる。このとき、 icX t = c XVrefl (C・は時定コンデンサCの容量値)なる武力へ成りや
ち、 t =  (cXVrefl) / (28nX is
 p o )となる。シャッター秒時tは、光起電流i
sp。
即ち被写体輝度に反比例し、且フィルム感度番こ反比例
することになり、適正露出か得られる。
このように、本発明は光起電力素子を用1.%圧縮、伸
張による測光演算回路に広範囲のフィルム感度情報を精
度良く自動的に設定するとともに、温度補償も併せて行
うことを可能にするものである。しかもその温度補償機
能を得るのに特殊な特性の抵抗素子等を用いることなく
、集積回路化番ご非常に適したもので、この場合集積回
路のビン数も最、小成に抑え得るという効果をも有する
ものである。
なお、第2図に於ける、フィルム感度手動設定部4に含
まれる手動側接点Ml−M5は夫々自動側接点A1・A
 l’〜A5・A 5’に並列に設けられ、スイッチA
MSWを手動側Mに切換えたときのフィルム感度手動設
定を可能にするものである。この場合、抵抗R1〜R6
及びVRは自動の場合と全く共用されるので、自動設定
と手動設定の場合に差が生じることな無い。この様な構
成は、自動設定用フィルムカートリンジが装填されてい
るときにも手動設定優先を可能にし、露出補正もこれで
行うことか可能である。
絶対温度比例発生回路Eは木寅施例に於けるようにその
出力を(kT/q) In 2としたいときには、゛電
流雀度を2倍異なるように構成した1対のトランジスタ
のベース・エミンタ間電圧の差を取出すように構成すれ
ば良いか、この方法に限定することなく公知の種々の回
路技術を用いて構成可能である。また、その出力値も(
kT/q) In 2に限らず、実質的に絶対温度に比
例する特性を有すれば良く、絶対値の違いは抵抗網2の
なかの抵抗値を換えることで容易に対処ムf能である。
第4図・第5図に示す回路は上記第2図に示した回路に
必要に応じ伺加されるものである。
第4図の回路は絶対温度に比例する温度特性を右する抵
抗R7、演算増幅器OF3、抵抗R8からなり、第2図
の演算増幅器OPIの出力Pから温度係数をキャンセル
するだめのものである。
なお、演算増幅器OPIの出力Pは手動或いは自動設定
されたフィルム感度情報を含むため、そのままアナログ
情報として他の用途、例えばISO感度表示、或いはフ
ラッシュ撮影時の演算要素として用いることも可能であ
る。
7−第5図の回路はフイルムカートリンジの共通電導通
し、フィルム感度自動手動設定切換スイフチAMSWが
自動側Aに切替られているときに、所定のコート化され
たフィルム感度表示かフィルムカートリッジ上に無いと
これを検知して、パンファーゲートBG、l・ランシス
タTr5により発光ダイオードLED鷺点灯させ、カメ
ラ使用者に%告表示を行うためのものである。また、こ
の表示はスイフチAMSWが手動側Mに切換えられてい
るときにも点灯するので、不図示のカメラ内のシーケン
ス制御回路により点灯時期を制限したり、或いはこれも
不図示の電源電圧検知回路と組み合わせていわゆるパン
テリーチェック表示回路を兼用させることも可能である
前記実施例に於て、演算の基準レベルは全てグランドと
して表現し、且つ対数圧縮後それをすぐ指数伸張する回
路形式を用いたが、種々の事情により基準レベルを他の
中間電位とすること、及び対数圧縮から伸張レベルの間
に他の演算要素或いは補正要素を付加して実施すること
もできる。
第1表
【図面の簡単な説明】
第1図はフィルムカートリンジの止1nI図、第2図は
本発明を適用する自動露出制御回路図、第3図は絶対温
度比例発生回路図、第4図は温度係数キャンセル回路図
、第5図は警告表示回路図である。 SPDは受光素子、OPI・OF2は演算増幅器、Eは
絶対温度比例電圧発生回路、Triはトランジスタ、L
Dはグイオート、B1−B5はコード化電極である。 (自発)手続補正書 昭和58年1−グ月26日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 i=B件の表示 昭和58年 特  許、願第 34171号2、発明の
名称 自動露出制御回路 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名  称   (100)キャノン株式会社4、代理人 東京都渋谷区代々木二丁目11番12号木村ビルディン
グ 5、補正の対象  明細書「発明の詳細な説明」の欄。 6、補正の内容 (1)明細書11頁2行 r = (kT/q)In(ic/ i s P D 
) Jとあるのを、r = (kT/q)In(ic/
 i o ) jに訂正する。 (2)同12頁6行 rt=  (cXVrefl)  /  (20n X
1spo)  」とあるのを、 rt =  (cXVrefl)/ (2”nX i 
 s p D)  」に訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入射光量に応じて流れる受光素子の出力電流を、
    電圧に変換して対数圧縮し、 その圧縮された電圧に、絶対温度に比例し対数表示でコ
    ード化されたフィルム感度情報に応じた出力電圧を加算
    し、 その加算された電圧を、電流に変換して伸長し、 その伸長電流で露光量を制御することを特徴とする自動
    露出制御回路。
JP58034171A 1983-03-02 1983-03-02 自動露出制御回路 Pending JPS59160130A (ja)

Priority Applications (2)

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JP58034171A JPS59160130A (ja) 1983-03-02 1983-03-02 自動露出制御回路
US06/583,754 US4512643A (en) 1983-03-02 1984-02-27 Exposure control device for camera

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