專利名稱：連續(xù)亮度測量裝置及測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于成像的曝光控制系統(tǒng)。具體地說，本發(fā)明涉及移動(dòng)著的被攝物或光照條件變化中的被攝物成像的曝光值的確定。
成像時(shí)，曝光值與到達(dá)成像介質(zhì)，諸如底片的光量有關(guān)。亮度測量電路測出反射離開被攝物的光以確定曝光值。
在傳統(tǒng)的靜物攝影相機(jī)中，當(dāng)使用者按壓快門按紐以攝取相片時(shí)，開動(dòng)第一級快門開關(guān)，而后開動(dòng)第二級快門開關(guān)。當(dāng)?shù)谝患壙扉T開關(guān)開動(dòng)時(shí)，自動(dòng)距離測量電路測出與被攝物的距離，而亮度測量電路測出圍繞被攝物的環(huán)境亮度。微控制器根據(jù)亮度測量電路測出的亮度值計(jì)算出合適的曝光值。當(dāng)?shù)诙壙扉T開關(guān)開動(dòng)時(shí)，微控制器指令快門打開并根據(jù)曝光值設(shè)定一個(gè)選定的可變光圈以對底片進(jìn)行曝光。
傳統(tǒng)的亮度測量裝置僅對每一曝光測量一次光，而快門速度是根據(jù)該一次測量來確定的。但是，在第一和第二級快門開關(guān)的動(dòng)作期間條件可能改變。被攝物可能移動(dòng)，相機(jī)可能移動(dòng)，或是光照可能變化。若在第二級快門開關(guān)開動(dòng)之前的時(shí)間間隔中被攝物移動(dòng)，使用者就不能取得具有正確曝光效果的相片，因?yàn)槠毓庵凳歉鶕?jù)被攝物移動(dòng)之前所測到的亮度值來確定的。
因此，用傳統(tǒng)的亮度測量裝置，因?yàn)榭扉T是根據(jù)以前測量的亮度值所計(jì)算的曝光值來運(yùn)行的，而在第二級快門開關(guān)開動(dòng)之前圍繞被測物的環(huán)境亮度可能改變，使用者就不可能獲得有正確曝光性能的相片。
本發(fā)明的目的在于提供一種能克服傳統(tǒng)裝置的問題和缺點(diǎn)的，用于照相機(jī)的連續(xù)亮度測量裝置和有關(guān)的控制方法。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和目的將在下面的說明中部分地闡明，而部分將從說明書而明顯可見，或可由本發(fā)明的實(shí)踐得以理解。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和目的將借助所附的權(quán)利要求中具體指出的基本要素及組合得以實(shí)現(xiàn)和完成。
為了實(shí)現(xiàn)所說優(yōu)點(diǎn)并與本發(fā)明的目的相一致，作為具體而概括的說明，這里，本發(fā)明包括一個(gè)照相機(jī)用的連續(xù)亮度測量裝置。使用者開動(dòng)第一與第二級快門開關(guān)。當(dāng)開動(dòng)第一級快門開關(guān)時(shí)，圍繞被攝物的環(huán)境亮度被測量。然后，在第一級快門開關(guān)開動(dòng)之后，在第二級快門開關(guān)未開動(dòng)時(shí)的預(yù)定時(shí)間內(nèi)，按每一預(yù)定時(shí)間間隔，對圍繞被攝物的環(huán)境亮度進(jìn)行連續(xù)測量。然后，當(dāng)?shù)诙壙扉T開關(guān)開動(dòng)時(shí)，根據(jù)最后測到的亮度值計(jì)算出曝光值。
一種連續(xù)地測量用于照相機(jī)的環(huán)境亮度的方法包括在開動(dòng)第一級快門開關(guān)時(shí)測量圍繞被攝物的環(huán)境亮度；確定第一級快門開關(guān)起動(dòng)后而第二級快門開關(guān)未開動(dòng)時(shí)是否已過了一預(yù)定的時(shí)間；根據(jù)所確定結(jié)果按每一預(yù)定時(shí)間間隔連續(xù)地測量圍繞被攝物的環(huán)境亮度；并根據(jù)第二級快門開關(guān)起動(dòng)之前最后測量到的亮度值計(jì)算出照相機(jī)的曝光值。
應(yīng)該明白，前面總的說明與后面的詳細(xì)闡述僅僅是示例與說明，而不是作為所要求保護(hù)的發(fā)明的限制。
編入并構(gòu)成本專利申請說明書一部分的附圖，說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，并與文字說明部分一起，用來解釋本發(fā)明的原理。附圖中

圖1是用來說明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的一種連續(xù)亮度測量裝置的方框圖；圖2是表示按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的連續(xù)亮度測量裝置的亮度測量電路的詳細(xì)電路圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中的亮度測量電路的電容器充電時(shí)間曲線圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中用于測量連續(xù)亮度的方法的步驟流程圖；圖5是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的連續(xù)亮度測量裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)序圖。
當(dāng)?shù)谝患壙扉T開關(guān)起動(dòng)時(shí)，曝光值確定系統(tǒng)測量出由其圖像將要被記錄的被攝物所反射的光。當(dāng)?shù)诙壙扉T開關(guān)起動(dòng)時(shí)就以所計(jì)算的曝光值將被攝物的圖像記錄下來。如果第一級快門開關(guān)與第二級快門開關(guān)的起動(dòng)之間的時(shí)間超過了某一預(yù)定的時(shí)間限制，則曝光值確定電路就第二次測光并計(jì)算出新的曝光值。若第二級快門開關(guān)起動(dòng)之前又超過了預(yù)定的時(shí)間，則曝光值確定電路將再次測光并計(jì)算出第二個(gè)新的曝光值。因此，如果要被記錄圖像的被攝物，在第一與第二級快門開關(guān)的起動(dòng)之間移動(dòng)，則將要使用新的曝光值來記錄其圖像。而且，若在第一級快門開關(guān)起動(dòng)與第二級快門開關(guān)起動(dòng)之間光照條件改變，則曝光值確定電路就根據(jù)新的光照條件確定新的曝光值。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案的連續(xù)亮度測量裝置由微控制器40控制。微控制器40與第一級快門開關(guān)S1，第二級快門開關(guān)S2，自動(dòng)距離測量電路10，亮度測量電路20，底片感光度傳感器30，以及開關(guān)S1和S2的端頭相連接。
自動(dòng)距離測量電路10測量照相機(jī)與要記錄的被攝物間的距離。亮度測量電路20測量圍繞被攝物的環(huán)境亮度。底片感光度傳感器30測量底片的感光度。微控制器還控制著快門50，馬達(dá)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60，以及信息顯示器70。亮度測量電路可以取多種形式。例如，可以采用入射式光度計(jì)，或可以采用諸如光點(diǎn)式、平均值式、或矩陣式測量的反射式光度計(jì)。
圖2表示可用于本發(fā)明的一種亮度測量電路的實(shí)施例的線路圖。該亮度測量電路包括一光敏電阻型的光接收元件Cds。該光接收元件Cds的電阻值隨落在光接收元件Cds上的光量而變化。微控制器通過標(biāo)有OUT的接頭向亮度測量電路發(fā)送信號(hào)，而通過標(biāo)有IN的接頭接收信號(hào)。
亮度測量電路包括有比較器IC1和三個(gè)雙極晶體管T1、T2和T3。各個(gè)晶體管T1、T2和T3有基極、集電極和發(fā)射極。電壓源Vcc和電容C1并聯(lián)連接在地電壓和晶體管T1的發(fā)射極之間。晶體管T2的集電極與晶體管T1的基極相連接，而晶體管T2的發(fā)射極連接到地電壓。晶體管T2的基極通過OUT接頭從微控制器40接收輸入脈沖。
晶體管T1的集電極與電阻R1、光接收元件Cds、可變電阻VR1和電阻R4相連接。電阻R1和R2形成晶體管T1的集電極與地電壓之間的分壓器。分壓器的輸出與比較器IC1的倒相輸入端相連接。光接收元件Cds和可變電阻VR1并聯(lián)連接在晶體管T1的集電極和電阻R3之間。電阻R3使光接收元件Cds連接到比較器IC1的非倒相端，并通過電容C2連接到地電壓。
雙極晶體管T3的集電極連接到比較器IC1的非倒相端，而該晶體管T3的發(fā)射極接地。晶體管T3的基極與晶體管T1的基極和晶體管T2的集電極連接。比較器IC1的輸出連接電阻R4，并通過IN接頭連接到微控制器40。
以下，參照附圖對根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的照相機(jī)的操作進(jìn)行說明。
如圖4所示，開始時(shí)施加電力起動(dòng)(步驟100)。微控制器40對所有操作電路、可變部件、以及內(nèi)部計(jì)時(shí)器設(shè)置初始值(步驟110)然后確認(rèn)第一級快門開關(guān)S1是否起動(dòng)(步驟120)，當(dāng)使用者按動(dòng)快門開關(guān)以攝取被攝物相片時(shí)，開動(dòng)第一級快門開關(guān)S1而使相應(yīng)的電信號(hào)輸入微控制器40。
微控制器40檢查電壓狀況和未示出的閃光器或閃光燈的充電情況(步驟130)并測量出裝在照相機(jī)中的底片的感光度。底片感光度傳感器30感測出底片的感光度并將與底片感光度相應(yīng)的電信號(hào)送至微控制器40(步驟140)。
微控制器40產(chǎn)生高電平至低電平的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出(步驟140)，并在完成上述步驟之后，驅(qū)動(dòng)亮度測量電路20對圍繞被攝物的環(huán)境亮度進(jìn)行測量(步驟150)。而后，微控制器40起動(dòng)內(nèi)部計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，直至亮度測量電路20產(chǎn)生高電平信號(hào)。
由微控制器40產(chǎn)生的高電平驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出施加于亮度測量電路20中晶體管T2的基極端，而晶體管T2導(dǎo)通。當(dāng)晶體管T2導(dǎo)通時(shí)，晶體管T2集電極電位就變低，而使低電平信號(hào)施加給晶體管T1和T3的基極。晶體管T1導(dǎo)通，而晶體管T3斷開。
當(dāng)晶體管T1導(dǎo)通而使電力施加到光接收元件Cds上時(shí)亮度測量電路20就測出圍繞被攝物的環(huán)境亮度。電阻R1和R2分配施加于亮度測量電路20的電壓并由此確定施加于比較器IC1的倒相端的參照電壓。
通過晶體管T1所施加的電壓，使電容C2根據(jù)光接收元件Cds的電阻值進(jìn)行充電。光接收元件Cds的電阻值隨圍繞被攝物的環(huán)境亮度而變化。而電容C2的充電速度隨光接收元件Cds的電阻值而變化。
當(dāng)由于電容C2的充電電壓增大，施加于比較器IC1的非倒相端的電壓比施加到比較器IC1的倒相端的電壓高時(shí)，比較器IC1的輸出由低電平變?yōu)楦唠娖健Ｔ撦敵鋈缓蟊凰椭廖⒖刂破?0(步驟160)。
微控制器40讀取內(nèi)部定時(shí)器的計(jì)數(shù)并確定高電平信號(hào)呈現(xiàn)在亮度測量電路20的IN端上時(shí)的被攝物的亮度狀況。微控制器40確認(rèn)當(dāng)讀出數(shù)字是在第一預(yù)定值以下時(shí)則被測物的亮度過高，而當(dāng)讀出數(shù)字比第二預(yù)定值高時(shí)則被測物的亮度過低。微控制器40確認(rèn)，當(dāng)計(jì)數(shù)小于8時(shí)亮度高而當(dāng)計(jì)數(shù)大于80時(shí)亮度低。
圖3表示在不同光照條件A、B、C情況下電容C2的充電速度。根據(jù)圍繞被攝物的環(huán)境亮度的不同，電容器充電速度隨之改變，與之相應(yīng)，曲線A表明高亮度，而曲線C表明低亮度。曲線B表明處在A和C之間的亮度。
如果亮度過低(步驟170)，則微控制器40驅(qū)動(dòng)信息顯示器70對使用者發(fā)出警告(步驟180至190)。微控制器40還將快門速度調(diào)至最小或最低速度。如果亮度過高(步驟200)，則微控制器40使快門速度調(diào)節(jié)最大或最快速度(步驟210)。
當(dāng)測量到的計(jì)數(shù)是在第一和第二預(yù)定值之間，因而亮度既不太低也不太高時(shí)，微控制器40通過驅(qū)動(dòng)隨所測量的計(jì)數(shù)而定的自動(dòng)曝光程序來確定快門速度(步驟220)。
在根據(jù)被攝物亮度確定快門速度之后，微控制器40通過驅(qū)動(dòng)自動(dòng)距離測量電路10以測量照相機(jī)和被攝物之間距離。然后，微控制器40根據(jù)所測到距離完成自動(dòng)距離計(jì)算(步驟230至步驟240)。
完成自動(dòng)距離計(jì)算之后，微控制器40確認(rèn)第二級快門開關(guān)S2是否動(dòng)作(步驟250)，并且確認(rèn)在第二級快門開關(guān)S2沒被起動(dòng)時(shí)間中，是否經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間(步驟260)。如果經(jīng)過了預(yù)定的時(shí)間，則微控制器40轉(zhuǎn)向步驟150。在步驟150，微控制器40驅(qū)動(dòng)亮度測量電路20以測量亮度。
因此，若被攝物改變位置或照相機(jī)改變位置，則微控制器40計(jì)算出一個(gè)新的曝光值。如果在第一和第二級快門開關(guān)起動(dòng)之間光照起變化，也計(jì)算出一個(gè)新的曝光值。微控制器40根據(jù)在第二級快門開關(guān)S2未被起動(dòng)時(shí)以預(yù)定時(shí)間對圍繞被攝物的環(huán)境亮度進(jìn)行連續(xù)測量之后的，正好在第二級快門開關(guān)S2起動(dòng)之前所測量的亮度值來計(jì)算曝光值。
當(dāng)?shù)诙壙扉T開關(guān)起動(dòng)時(shí)微控制器40就攝取被攝物的照片(步驟270)。微控制器40，根據(jù)在步驟220所測定的曝光值來控制快門50。在對一幅底片進(jìn)行曝光之后，微控制器40驅(qū)動(dòng)馬達(dá)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60使底片前進(jìn)而完成了所有的步驟(步驟280至步驟290)。
第二級快門開關(guān)是通過按壓快門并測量出圍繞被測物的環(huán)境亮度而被起動(dòng)的。圍繞被攝物的環(huán)境亮度是在預(yù)定時(shí)間中第二級快門開關(guān)未起動(dòng)時(shí)進(jìn)行連續(xù)測量的，由此，相應(yīng)于在第二級快門開關(guān)S2起動(dòng)之前因被攝物的位置或照相機(jī)狀態(tài)變化而發(fā)生的被攝物的亮度變化，能獲得具有合適曝光的照片。
本發(fā)明已經(jīng)就靜物攝影照相機(jī)方面進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明可以用于其它測量圍繞移動(dòng)物體或光照條件變化條件下的物體的亮度的裝置。例如，本發(fā)明可用于一光學(xué)測量裝置中。而且，本發(fā)明有低的造價(jià)和高的可靠性的優(yōu)點(diǎn)。
雖然，僅僅公開并說明了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例及有選擇的改進(jìn)形式，但是，很明顯，在所附的權(quán)利要求范圍內(nèi)，實(shí)施本發(fā)明的其它方式和改進(jìn)是可能的。
權(quán)利要求
1.一種用于照相機(jī)的連續(xù)亮度測量裝置，包括由使用者操作的第一和第二級快門開關(guān)；用于在所說第一級快門開關(guān)起動(dòng)之后的一預(yù)定時(shí)間中，在所說第二級快門開關(guān)未起動(dòng)時(shí)，按每一預(yù)定時(shí)間間隔連續(xù)測量圍繞被攝物的環(huán)境亮度的機(jī)構(gòu)；以及用于根據(jù)所說第二級快門開關(guān)起動(dòng)時(shí)最后測到的亮度值計(jì)算出曝光值的機(jī)構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括用于測量照相機(jī)和被攝物之間距離的機(jī)構(gòu)；用于感測裝在照相機(jī)中的底片感光度的機(jī)構(gòu)；用于使裝在照相機(jī)中的底片曝光的機(jī)構(gòu)；用于傳送已經(jīng)照相的底片的機(jī)構(gòu)；當(dāng)圍繞被攝物的環(huán)境亮度低時(shí)，用于警告使用者上述測量的亮度量過低的機(jī)構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所說的感測機(jī)構(gòu)感測底片感光度，而所說的測量機(jī)構(gòu)在第一級快門開關(guān)起動(dòng)時(shí)測量距離，而且，還包括當(dāng)圍繞被攝物的環(huán)境亮度過低時(shí)將快門速度調(diào)到最小值，而當(dāng)圍繞被攝物的環(huán)境亮度過高時(shí)將快門速度調(diào)到最大值的機(jī)構(gòu)，其中，所說的計(jì)算機(jī)構(gòu)根據(jù)測量的到被攝物的距離以及當(dāng)環(huán)境亮度既不過高也不過低時(shí)所測量的亮度值來確定曝光值，而且還包括，當(dāng)起動(dòng)第二級快門開關(guān)時(shí)，根據(jù)所確定的曝光值使快門運(yùn)轉(zhuǎn)以對被攝物進(jìn)行攝影的機(jī)構(gòu)。
4.按照權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所說的用于連續(xù)地測量環(huán)境亮度的機(jī)構(gòu)包括用于測量所經(jīng)過的時(shí)間并根據(jù)所經(jīng)過時(shí)間來確定圍繞被攝物的環(huán)境亮度是否過高或過低的機(jī)構(gòu)。
5.一種為帶有第一和第二級快門開關(guān)的照相機(jī)用的對亮度進(jìn)行連續(xù)測量的方法，包括以下步驟當(dāng)?shù)谝患壙扉T開關(guān)起動(dòng)時(shí)測量圍繞被攝物的環(huán)境亮度；在第二級快門開關(guān)未起動(dòng)時(shí)，確定第一級快門開關(guān)起動(dòng)之后是否已經(jīng)過了一預(yù)定時(shí)間；按根據(jù)所說的確定結(jié)果，在每個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔連續(xù)地測量圍繞被攝物的環(huán)境亮度；以及根據(jù)第二級快門開關(guān)起動(dòng)前的最后一次測量的亮度值來計(jì)算曝光值。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟當(dāng)?shù)谝患壙扉T開關(guān)起動(dòng)時(shí)，感測裝在照相機(jī)中的底片的感光度并測量被攝物距離；確定當(dāng)圍繞被攝物的環(huán)境亮度過低時(shí)的快門速度最小，而當(dāng)圍繞被攝物的環(huán)境亮度過高時(shí)的快門速度最大，并根據(jù)亮度既不過高也不過低時(shí)所測量的亮度值來確定曝光值；以及以所確定曝光值攝取相片。
7.一種用于圖像記錄器的曝光值確定裝置，包括用于記錄物體圖像的機(jī)構(gòu)；用于對物體上的光進(jìn)行測量的測光計(jì)；用于開動(dòng)記錄圖像機(jī)構(gòu)的裝置；和用于開動(dòng)測光計(jì)的裝置；其中，用于開動(dòng)測光計(jì)的裝置以設(shè)定的時(shí)間間隔開動(dòng)測光計(jì)來測量物體上的光；且其中，在光度計(jì)第一次開動(dòng)以測量物體上的光的時(shí)刻與記錄圖像機(jī)構(gòu)被開動(dòng)以記錄物體圖像的時(shí)刻之間的時(shí)間中，測光計(jì)可能開動(dòng)多次。
8.按照權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，記錄圖像的機(jī)構(gòu)是一種光敏介質(zhì)，而開動(dòng)記錄圖像機(jī)構(gòu)的裝置是一個(gè)快門。
9.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，快門速度是根據(jù)快門開動(dòng)之前由測光計(jì)所作的最后一次光測量來確定的。
10.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，快門速度是根據(jù)為了記錄物體圖像而第一次開動(dòng)測光計(jì)至快門開動(dòng)的時(shí)間之間進(jìn)行多次光測量的平均值來確定的。
全文摘要
一種曝光值確定系統(tǒng)，它在第一級快門開關(guān)開動(dòng)時(shí)測量要被記錄其圖像的物體反射出來的光。物體的圖像是在第二級快門開關(guān)開動(dòng)時(shí)以一種計(jì)算的曝光值來記錄的。如果第一級快門開關(guān)和第二級快門開關(guān)開動(dòng)之間的時(shí)間超過預(yù)定的時(shí)間限制，則一個(gè)曝光值確定電路就進(jìn)行第二次測光并計(jì)算出一個(gè)新的曝光值。如果在第二級快門開關(guān)開動(dòng)之前再次超過預(yù)定的時(shí)間，則曝光值確定電路就再次測光并重新計(jì)算出一個(gè)新的曝光值。
文檔編號(hào)G03B7/00GK1144914SQ9510710
公開日1997年3月12日 申請日期1995年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月16日
發(fā)明者徐淳吉 申請人:三星航空產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社