Устройство для автоматического регулирования экспозиции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

«i)95901? (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.02.81 (2>) 3241681/18-10 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 15..0.9. 82. Бюллетень HP 34

Дата опубликования описания 15. 09. 82

Р1 М К, з

6 03 В 7/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий ($3) УДК 771. 376, . 352 (088. 8) 1

1 (72) Авторы изобретения

Е.H. Конев, В.A. Ломов, P.Ô. Максютов и A.Â. Собиневский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭКСПОЗИЦИИ

Изобретение относится к фототехнике и может быть использовано в аэрофотоаппаратах.

Известно устройство для автомати" ческого регулирования экспозиции, принцип работы которых основан на преобразовании лучистой энергии от объектов съемки в электрический. сигнал с помощью фотопреобразователя, сравнении полученного сигнала с опорным сигналом, в результате чего вырабатывается управляющее воздействие для установки требуемого времени срабатывания фотозатвора или значения диафрагмы объектива 1).

Такие устройства измеряют интегральный световой поток, идущий от объекта съемки. В практике .Фотосъемки часто возникает задача получения оптимальной по плотности лишь сюжетно важной части объекта съемки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического регулирования экспозиции по средней яркости сюжетноважной части объекта съемки (2). устройство содержит расположенный в Фокальной плоскости объектива линейный прибор с зарядовой связью, управляющий вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй выход ко-. торога соединен с первыми входами первого и второго интеграторов, а выход подключен К усилителю, блок деления, входы которого соединены с выходами первого н второго интеграторов, а выход — с входами первого и второго блоков вычислений, блок формирования управляющих сигналов, две схемы совпадения; порого-вое устройство и схему сравнения, соединенную третьим входом с выходом первого блока вычислений и с первым входом первой схемы совпадения, пер вым выходом через второй вход первой схемы совпадения с первым входом блока формирования управляющего сигнала, вторым выходом через пороговое устройство с вторым входом блока

Формирования управляющего сигнала, третьим выходом с третьим входом блока формирования управляющего сигнала и через второй вход второго блока вычислений с .четвертым входом блока формирования управляющего сигнала.

В данном устройстве определение средней яркости осуществляется не только по сюжетноважному участку, но и по всем элементам местности в кадре, яркость которых лежит в заданных пределах.,Это ведет к тому, что истинное среднее значение яркос- ти сюжетноважного участка отличает- ся от вычисленного в устройстве.

Таким образом известное устройство не обеспечивает высокой точности опре деления средней яркости сюжетноважного участка местности., Цель изобретения — повышение точности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введено запоминаю-.. ,щее устройство, счетчик текущего времени, третья схема совпадения„ два ключа и счегчик, при этом пер„вый выход запоминающего устройства соединен с первым входом третьей схемы совпадения, к второму входу которой через счетчик подключен третьим выходом генератор тактовых ивепульсов,.второй. выход запомннакицего устройства соединен с первым входом.второй схеькя совпадения, вто. рой вход которой соединен с счетчиком текущего времени, а выход - с первым входом запоминакяцего устройства и управляющим входом генератора тактовых импульсов, выход третьей схемы совпадения соединен с вторым входом запоминакяцего устройства и первыми входами первого и второго ключей, второй вход первого ключа соединен с четвертым выходом генера тора. тактовых импульсов, а выходс вторым входом первого интегратора, второй вход второго ключа соединен с выходом усилителя, а выход — с вторым входом второго интегратора.

На чертеже показана ciруктурная схема устройства.

На схеМе показаны объектив 1, лие нейный прибор 2 с зарядовой связью, -генератор 3 тактовых импульсов, усилитель 4, первый интегратор 5 и второй интегратор 6, блок 7 деления, первый блок 8 вычислений, схе ма 9 сравнений, первая схема 10 совпадения, блок 11.формирования управ ,лякяцих сигналов, прроговое устройст" во 12, второй блой вычислений 13, :запоминающее устройство 14, счетчик 15 текущего времени, вторая схе- ма 16 совпадения, счетчик 17, третья схема 18 совпадения, первый ключ 19, второй ключ 20.

В устройстве в фокальной плоскости объектива 1 перпендикулярно нап- равлению движения носителя (не пока зан) расположен линейный прибор 2 с зарядовой связью, который преобразует яркость элементарных участков s отроках изображения в последовательность зарядовых пакетов. Развертка и кадру (не показан) осуществляется за счет движения носителя. Генератор 3 тактовых импульсов соединен своим первым выходом с прибором 2 с зарядовой связью и управляет его работой. Выход прибора 2 с зарядовой связью через усилитель 4 подключен g второму входу второго ключа

5 20, выход которого подключен к второму входу второго интегратора 6.

Второй выход запоминающего устройства 11 через вторую схему 16 совпадения, к второму входу которой подЯ ключен счетчик.15 бортового времени,,соединен с входом генератора 3 тактовых импульсов н вторым входом запоминающего устройства 14. Запоми» нающее устройство 14 управляет вклю". чениями генератора тактовых импульсов в заданные моменты времени. Первый

; выход запоминающего устройства 14;

:соединен. с первым входом третьей схемы 18 совпадения, к второму входу" которой своим третьим выходом через .счетчик 17 подключен генератор 3 тактовых импульсов. Третий выход генератора 3 тактовых импульсов соединен с вторым входоя"nepsoro ключа -19, вы- . ход которого соединен с первым входом .25 первого интегратора 5.

Выход третьей схемы совпадения Ъ8 подключен к первым входам ключей 19 и 20 и второму входу запоминающего устройства 14. Второй выход гене»

-Зо ратора 3. тактовых импульсов соединен с вторым входом второго интегратора 6 и вторым входом первого интегратора 5, выход которого подсоединен к первому входу блока деления

35 7. Выход второго интегратора 6 подключен к второму входу блока .деления 7. Сигнал, поступающий с .первого выхода запоминающего устройства 14 позволяет накапливать в интеграто4О рах 5 и 6 сигналы лишь от сюжетноч важной части изображения. Выход блока деления 7 подключен к входу блока вычислений 8, который предназна- . чен для определения времени эффективной выдержки

Выход блока вычислений 8 подключен к входу схемы сравнения 9 и первому входу схемы совпадения 10, схе ма сравнения 9 предназначена для сравнения вычислительного значения зц с"заданным минимальным „„„ ;,и мак" .симальным „ яквременами срабатыва» ния фотозатвора. Первый выход схемы сравнения 9 соединен с вторым входом схемы совпадения 10, выход которой подсоединен к первому входу .блока формирования управляющих сиг налов 11, который предназначен для

Формирования управляющих напряжений на установку времени срабатывания

6О фотоэатвора (не показан) и диафраг- мы (не показана). Второй выход схемы сравнения 9 подключен через пороговое устройство 12 к второму входу блока 11 формирования управляю-.

65 щих сигналов. Пороговое устройство

95901 7

12 служит для сравнения величины снг- С в хода линеййого прибора 2 с нала с.второго выхода схемы 9 срав- зарядовой связью сигнал через усилинения .с некоторым-пороговым напряже- тель 4 поступает на второй вход клюннем V„o>. ча 20, который в исходном состоянии

Третий выход схемы 9:сравнения закрыт. подключены через блок вычислений 13 5 В момент включения генератора 3 к четвертому и непосредственно к тактовых импульсов тактовые нмпультретьему входам блока 11 формирова-, сы с его третьего выхода поступают ния управляющих сигналов. К первому на счетчик 17, емкость которого раВ входу блока 13 вычислений подключен на числу элементов в лйнейке прибовыход блока 7 деления. Блок 13 вы- 10 ра 2 с зарядовой.. связью. В момент числений предназначен для вычисления прихода последнего тактового импульотносительного фокусного расстояния. са. строки он обнуляется. С счетчика

Работает устройство следующим 17 напряжение, пропорциональное но,обраэом. меру элемента линейки прибора 2 с заС второго выхода запоминающего 5 рядовой, связью, с которого в данный .устройства 14 сигнал,.пропорциональ- ;момент происходит считывание сигнат ный времени включения устройства ав- ла, поступает на .второй вход третьтоматического регулирования экспози- . . ей схемы совпадения 18. На первый ции t, поступает на первый вход вход этой схемы поступает сигнал с

l.ñõåüû 16 совпадения. На второй вход 2О первого выхода запоминающего устройэтой схеьы поступает сигнал, пропор- ства 14.. Этот сигнал соответствует .циональный текущему времени t, от номеру элемента линейки прибора 2 счетчика 15 текущего .времени. При с зарядовой связью, с которого на.совпадении этих сигналов схема сов- чинается граница сюжетноважного участ-

Йадения 16 вырабатывает сигнал, кото- >> ка местности, приведенной к плоскосрый поступает иа первый вход запо-, ти линейного прибора 2 с зарядовой минающего устройства 14 и на гене- . овязью. При совпадении сигналов ратор 3 тактовых импульсов, включая :от запоминающего устройства 14 и

его. По приходу этого сигнала запо- счетчика 17 в схеме совпадения 18 минающее устройство 14 переключается © вырабатывается сигнал, который постуна выдачу с второго выхода напряже-,пает на первые входы ключей 19 и 20, . ния, пропорционального времени с, + „ открывая их, и на второй вход запогде t - период кадровой развертки.- минающего устройства,14. Открытый

Это напряжение поступает на первый ключ 19 пропускает импульсы с треть Ьход схеьй 16 совпадения. В тот мо-" его выхода. генератора 3 тактовых мент, когда оно совпадает с напряже- З .импульсов на первый вход интегратонием от счетчика 15 текущего време- ра 5, выходной сигнал которого про« ни, поступающим на второй вход схе- порционален площади сюжетноважного ьы 16 совпадения, последняя выраба- участка. Открытый ключ 20 пропускатывает сигнал, который выключает ет сигнал с усилителя 4 на первый

:генератор 3 тактовых импульсов и пе- 46 вход интегратора 6, выходной сигнал реключает запоминающее устройство 14 "которого пропорционален суммарной на выдачу по второму выходу сигнала,: сюжетно важной части изображения. пропорционального времени следующе- Работой интеграторов 5 и 6 управляго включения устройства t . . ет генератор 3 тактовых импульсов.

4Я,:Считывание накопленного напряжения

После включения генератора 3 так-;: производится по.приходу кадрового . товых импульсов управляющие импульсы, .импульса, который также и обнуляет с его первого выхода поступают на интегратор 5 н 6. линейный прибор .2 с зарядовой связью. Сигнал, пришедший на первый вход

Линейный прибор 2 с зарядовой свя-. : .у заплывающего устройства 14, перезью, расположенный в фокальной плос- " ключает его на выдачу с первого выкости объектива 1, преобразует ос-, хода на первый вход схемы совпадевещенность элементарных участков изо- ния 18 сигнала о номере элемента бражения в последовательность заря.- " строки, на котором кончается гранидовых пакетов. С помощью генератора; ца сквкетно важного участка. При

3 тактовых импульсов происходит счи совпадении этого сигнала с снгнатывание зарядовых. пакетов, в резуль лом от счетчика 17 схема 18 совпаде-" тате чего на. выходе линейного при- ; иия вырабатывает сигнал, который бора 2 с зарядовой связью формирует-." . поступает.на ключи 19 и 20, закрывая ся последовательность импульсов, их, и на первый вход запоминающего, амплитуда которых пропорциональна устройства 14, которое переключает-. яркости элементарных участков изобра ся на выдачу сигнала о начале сюжет жения. С помощью генератора 3 такто новажного участка в следующей стро- . вых импульсов. происходит развертка ; ке. по строке. Развертка.по кадру осущест- С интеграторов 5 и 6 сигналы по « вляется за счет движения носителя. 4З TynaNT .на,блок деления 7, выхоДное

959017 напряжение которого пропорционально средней яркости сюжетноважной части, в блоке вычисления 8 осуществляется расчет эффективной выдержки.

Сигнал. U >, пропорциональный t ., поступает на вход схемы сравнения 9, которая сравнивает поступающий сигнал с заданными напряжениями U< .н

U пни

1,к в исходном состоянии диафрагма полностью открыта.

Если 0, а0 а О+ та схема сравнения 9 формирует постоянное напряжение, поступающее на схему совпадения 10, работающую в ключевом режиме, и открывает ее. С выхода cxew совпадения 10 напряжение, пропорциональное величине Ц4,, поступает

: в блок 11 формирования управляющих сигналов, который формирует сигнал на. установку выдержки te= йзф и относительно фокусного расстояния йм °

Если Usa > U@,то схема сравнения

9, формирует сигнал, пропорциональ- ный разности - :„, который подается на вход порогового устройства

12, которая сравнивает выходной сигнал схеМН сравнения 9 Ucc c некоторым заданным пороговым напряжением

Если 0 . U, то выходной сигйал порогового устройства 12 есть пос-: тоянное, например, положительное напряжение, которое поступает в блок 11 формирования управляющих сигналов, который формирует управляющее напряжение на установку выдержки йз и и относительного фокусного расстояния .z = з

Если О© О„оР, то полярность порогового устройства 12 меняется на обратную, и блок 11 формирования управляющих сигналов формирует импульс на запрет фотографирования.

Если Ues<0 „-, то схема сравнения .. 9 Формирует управляющий сигнал, который подается в блок 13 вычислений и блок 11 формирования управляющих сигналов. Блок 13 вычислений рассчитывает необходимое значение лр (для времени выдержки tq t gp . Выходное напряжение блока 13 вычислений поступает в блок формирования управляющих сигналов. который фоомирует управляющие напряжения на устайовку выдержки t+ t è относительного

Фокусного расстоянйя r гр ..

Описанная. схема выделения информации о средней яркости сюжетноваж- ной части изображения позволяе. с высокой точностью определить режимы съемки, что особенно важно при решении задач обнаружения малоразмерных объектов.

1Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования экспозиции,. содержащее расположенный в фокальной плоскости объектива линейный прибор с зарядовой связью, управляющий вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй вы"... ход которого соединен с первыми входами первого и второго интеграторов, а выход подключен к усилителю, блок . деления, входы которого соединены с выходами первого и второго интеграt0 торов, а выход » с входами первого и второго блоков вычислений, блок фор-. мирования Управляющих сигналов, две схемы совпадения, пороговое устройство и схему сравнения, соединенную

15 первым входом с выходом первого блока вычислений и с первым входом первой схемы совпадения, первым выходом через второй вход первой схемы совпадения — с первы входом блока фор20 мироваиия управляющего сигнала, вторым выходом через пороговое устрой:ство -. с вторым входом блока Формирования управляющего сигнала, третьим выходом - с третьим входом блока формирова2 ния управляющего сигнала,и через второй - вход второго блока вычнс :t лений — с четвертым входом блока формирования управляющего сигнала, о т— .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це-. лью повыщения точности работы, в него введено. запоминающее устройство, счетчик текущего времени, третья схема совпадения, два ключа и счетчик, при этом первый выход запоминающего . устройства соединен с первым входом третьей схеиа совпадения, к второму входу которой через счетчик подклю» чей третьим выходом генератор такто.вых импульсов, второй выход за40 аоминающего устройства соединен с первым входом второй схемн совпадения, второй вход которой соединен с счетчиком текущего времени, а выход .- с первым входом запоминающего устройства и управляющим входом $ генератора. тактовых импульсов, выход третьей. схеьы совпадения соединен с вторйм входом .запоминающего устрой- ства и первыми входами первого и второго .ключей, второй вход первого

$0 ключа соединен..с четвертым выходом генератора тактовых импульсов, а выход - с вторым входом первого интегратора, второй вход второго клю- ча соединен с выходом усилителя, а

$S выход - с вторым входом второго интегратора.

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3947117, кл. 355-68, опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

В 697953, кл. G 03 В 7/08, 1977

6$ (прототип).

959017

Составитель B. Верютии

Редактор Л. Авраменко Техред Т.Фанта Корректор 0, Билак

Заказ 7013/63 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж-35, Рауюская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4