專利名稱：感應(yīng)亮度的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)改變變焦距相機(jī)的感應(yīng)面積而感應(yīng)物體亮度的裝置和方法。更確切地說(shuō)，感應(yīng)面積隨所成像角的變動(dòng)而改變。該像角轉(zhuǎn)而又隨相機(jī)鏡頭的變焦位置而變，從而改變變焦距相機(jī)的亮度感應(yīng)面積而使照片能最佳曝光。
測(cè)定被攝體亮度的方法一般有兩種，即電眼(EE)法和通過(guò)鏡頭內(nèi)測(cè)(TTL)法。
EE法主要用于中等大小的簡(jiǎn)單的葉片式快門型相機(jī)。EE法使用自動(dòng)曝光計(jì)以及由曝光計(jì)驅(qū)動(dòng)的光圈和快門之類一系列機(jī)械裝置。因此，使用者只要按下快門打開按鈕，相機(jī)的電眼就自動(dòng)進(jìn)行曝光。
另一方面，TTL法主要用于反光式相機(jī)。這是一種焦面法。在這里，一光檢測(cè)器或是裝在快門簾前部的取景裝置中，或是裝在次反射鏡鏡體的底平面上。不管裝在哪一種位置上，該光檢測(cè)器都能測(cè)定通過(guò)鏡頭的光的亮度。
另一種方法是平均亮度感應(yīng)法。該方法測(cè)定袖珍式自動(dòng)變焦相機(jī)所攝像的平均亮度，拍攝時(shí)，按照平均亮度感應(yīng)法測(cè)定的被攝體亮度設(shè)定曝光值。亮度測(cè)定的感應(yīng)面積不隨膠片表面所取像角而變。但是，由于不涉及該像角，因此相片會(huì)過(guò)度曝光或曝光不足。
換言之，如

圖1所示，裝在光學(xué)取景器中的光檢測(cè)器的感應(yīng)面積設(shè)定成一固定角θ。但是，光檢測(cè)器的亮度感應(yīng)面積應(yīng)隨鏡頭位置的變動(dòng)而變動(dòng)。例如，感應(yīng)面積在變焦過(guò)程中應(yīng)隨著鏡頭在A至C的范圍而變。
例如，在一個(gè)35mm-70mm雙變焦相機(jī)中，隨著鏡頭變焦，照相像角的變化范圍為63.4°-34.3°。這一范圍的確定是基于下述假定照相像角在35mm廣角變焦位置A時(shí)為63.4°；在48mm中間變焦位置B時(shí)為48.5°；在70mm遠(yuǎn)攝變焦位置C時(shí)為34.3°。但是，現(xiàn)有光檢測(cè)器的亮度感應(yīng)角只依據(jù)中間變焦位置而固定不變。因此，除了中間變焦位置，現(xiàn)有光檢測(cè)器的亮度感應(yīng)角均與實(shí)際照相像角不合。
因此，當(dāng)鏡頭位于位置A時(shí)，使用光檢測(cè)器的整個(gè)亮度感應(yīng)面積測(cè)定所接收的光的亮度從而拍攝。但由于此時(shí)無(wú)法判斷像的周邊部分的狀況，因此當(dāng)周邊區(qū)域很亮?xí)r，實(shí)際攝得的相片會(huì)曝光不足；而當(dāng)周邊區(qū)域很暗時(shí)，會(huì)曝光過(guò)度。
即使在鏡頭位于遠(yuǎn)攝位置C時(shí)，也是使用光檢測(cè)器的整個(gè)亮度感應(yīng)面積測(cè)定入射光而進(jìn)行拍攝。但此時(shí)由于亮度感應(yīng)面積比所使用的大，因此仍會(huì)出現(xiàn)曝光過(guò)度或不足。
因此本發(fā)明的目的是用一種亮度感應(yīng)裝置和方法來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題。該相機(jī)的亮度感應(yīng)面積隨像角而變，而該像角又隨鏡頭的變焦位置而變，從而使相片的曝光達(dá)到最佳。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括一感應(yīng)鏡頭在變焦時(shí)鏡頭移動(dòng)的位置的變焦位置感應(yīng)單元。該變焦位置感應(yīng)單元根據(jù)檢測(cè)到的位置輸出一電信號(hào)。本發(fā)明還包括一亮度感應(yīng)單元，它由若干光電管構(gòu)成，這些光電管的感應(yīng)面積各不相同。該亮度感應(yīng)單元測(cè)定加到每一光電管上的亮度并根據(jù)測(cè)到的亮度輸出一電信號(hào)。隨后一控制單元按照所述變焦位置感應(yīng)單元輸出的信號(hào)檢測(cè)鏡頭的位置。該控制單元從所述亮度感應(yīng)單元的各光電管中選擇對(duì)應(yīng)的光電管，以便根據(jù)檢測(cè)到的鏡頭的位置而正確設(shè)定曝光值。最后，該控制單元輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的光電管。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還包括下列步驟在進(jìn)行變焦時(shí)，檢測(cè)鏡頭的當(dāng)前位置；根據(jù)檢測(cè)到的鏡頭的變焦位置設(shè)定亮度感應(yīng)面積；驅(qū)動(dòng)亮度感應(yīng)單元中與此亮度感應(yīng)面積對(duì)應(yīng)的光電管；最后測(cè)定被攝體的亮度。
圖1為現(xiàn)有光檢測(cè)器的亮度感應(yīng)面積隨鏡頭的變焦位置的變動(dòng)而變動(dòng)的示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的相機(jī)的方框圖，其中，亮度感應(yīng)面積隨鏡頭的變焦位置的變動(dòng)而變動(dòng)；圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的亮度感應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)圖；圖4示出鏡頭的變焦位置與亮度感應(yīng)面積之間的關(guān)系；圖5A和5B為本發(fā)明一實(shí)施例的流程圖，示出如何操作相機(jī)而使亮度感應(yīng)面積隨鏡頭的變焦位置的變動(dòng)而變動(dòng)；以及圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的亮度感應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)圖。
下面結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖2示出本發(fā)明一實(shí)施例的相機(jī)，其亮度感應(yīng)面積隨鏡頭的變焦位置的變動(dòng)而變動(dòng)。該相機(jī)有一快門釋放開關(guān)S1和一變焦開關(guān)S2。一自動(dòng)測(cè)距單元10測(cè)定被攝體與相機(jī)間的距離。其感應(yīng)面積按照輸入的亮度感應(yīng)信號(hào)而變的一亮度感應(yīng)單元20測(cè)定物體的亮度。由變焦開關(guān)S2的操作檢測(cè)鏡頭變焦位置的變化的一拍攝控制單元30按照變焦位置設(shè)定亮度感應(yīng)面積。然后該控制單元30根據(jù)設(shè)定的亮度感應(yīng)面積輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該相機(jī)還包括一快門驅(qū)動(dòng)單元50、一鏡頭驅(qū)動(dòng)單元40和一感應(yīng)鏡頭的變焦位置的變焦位置感應(yīng)單元60。
如圖3所示，亮度感應(yīng)單元20被劃分成若干光電管A、B、C，亮度感應(yīng)單元20的各光電管被獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)。
下面結(jié)合圖5A和5B說(shuō)明具有上述亮度感應(yīng)裝置的相機(jī)的工作情況。
當(dāng)接通相機(jī)電源時(shí)，照相控制裝置30對(duì)所使用的所有參數(shù)初始化。此時(shí)相機(jī)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)(S110)，以按照使用者對(duì)開關(guān)的選擇和操作進(jìn)行拍攝。
在此狀態(tài)下，若使用者操作變焦開關(guān)S2進(jìn)行變焦拍攝，則照相控制單元30輸出一鏡頭驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這一驅(qū)動(dòng)信號(hào)送到鏡頭驅(qū)動(dòng)單元40，并根據(jù)變焦開關(guān)S2的操作而把鏡頭驅(qū)動(dòng)到所設(shè)定的變焦位置。該驅(qū)動(dòng)單元40驅(qū)動(dòng)該鏡頭(未畫出)，而將其置于對(duì)應(yīng)變焦位置(S120-S130)。
若在完成變焦操作后首次按動(dòng)釋放開關(guān)S1，則照相控制單元30驅(qū)動(dòng)自動(dòng)測(cè)距單元10測(cè)定物體的距離(S140-S150)。此外，按照鏡頭的變焦位置設(shè)定亮度感應(yīng)面積而驅(qū)動(dòng)亮度感應(yīng)單元20。
為使亮度感應(yīng)面積在鏡頭變焦時(shí)隨像角的變動(dòng)而變動(dòng)，需調(diào)節(jié)構(gòu)成亮度感應(yīng)單元的光電管。該亮度感應(yīng)單元20分成若干光電管A、B、C，它們隨著膠片的大小依次減小。
如圖3所示，按照本發(fā)明一實(shí)施例，該亮度感應(yīng)單元20包括一光電管A。該光電管A可分成比方說(shuō)B、C等等許多更小的光電管，它們具有同一圓心，但亮度感應(yīng)面積不同。這些光電管是這樣劃分的，每一光電管的面積乘以一變數(shù)近似等于標(biāo)準(zhǔn)膠片的尺寸，比方說(shuō)為24mm×36mm。如圖3所示，設(shè)X為一光電管的短邊的長(zhǎng)度，Y為該光電管的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度，則該光電管的劃分滿足如下方程(X·Y)·α＝普通大小的膠片(即24mm×36mm)，其中，α為一個(gè)按一定比例變動(dòng)的變數(shù)。
按照?qǐng)D4所示本發(fā)明實(shí)施例，亮度感應(yīng)單元20可劃分成三個(gè)光電管，各光電管的亮度感應(yīng)面積不同，表1示出鏡頭相應(yīng)的變焦位置。圖4中的標(biāo)記a、b、c和φ表示亮度感應(yīng)單元20的各感應(yīng)面積，其中，φ表示該感應(yīng)單元的中心部分。
表1
如上所述，當(dāng)亮度感應(yīng)單元20分成一個(gè)以上的光電管且使用者用變焦開關(guān)S2進(jìn)行變焦時(shí)，即可確定是否首次按動(dòng)釋放開關(guān)S1。如上述條件滿足，則照相控制單元30(見圖2)按照變焦操作檢測(cè)鏡頭的變焦位置(S160-S170，見圖5A和5B)。變焦感應(yīng)單元60按照變焦開關(guān)S2的操作，檢測(cè)鏡頭移到與變焦?fàn)顟B(tài)對(duì)應(yīng)的位置，然后它把與檢測(cè)到的位置對(duì)應(yīng)的一信號(hào)送到照相控制單元30。然后照相控制單元30按照變焦位置感應(yīng)單元60的輸出信號(hào)檢測(cè)鏡頭的變焦位置。然后，按照檢測(cè)到的變焦位置，該控制單元30設(shè)定亮度感應(yīng)面積，從而獲得合適曝光。
換言之，當(dāng)鏡頭的位置與按照變焦操作的廣角狀態(tài)對(duì)應(yīng)時(shí)，亮度感應(yīng)單元20的感應(yīng)面積設(shè)定成光電管(a+b+c+φ)，從而感應(yīng)面積最大。另一方面，若鏡頭位置與遠(yuǎn)攝狀態(tài)對(duì)應(yīng)，則亮度感應(yīng)面積設(shè)定成光電管(c+φ)，從而感應(yīng)面積最小。此外，若鏡頭的變焦位置與中間狀態(tài)對(duì)應(yīng)，則亮度感應(yīng)面積設(shè)定成光電管(a+b+φ)，從而感應(yīng)面積為中等大小。
因此，照相控制單元30把一驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳到亮度感應(yīng)單元20的一光電管。亮度設(shè)定單元20按照鏡頭的當(dāng)前變焦位置被設(shè)定而測(cè)定被攝體亮度。也即，在廣角狀態(tài)時(shí)驅(qū)動(dòng)光電管(a+b+c+φ)；在遠(yuǎn)攝狀態(tài)時(shí)驅(qū)動(dòng)光電管(c+φ)。因此，根據(jù)通過(guò)被驅(qū)動(dòng)的光電管(S190-S240)的入射光測(cè)定被攝體亮度。
然后，照相控制單元30按照測(cè)得的亮度和被攝體的距離設(shè)定曝光值。此外，控制單元30按照釋放開關(guān)的第二次操作驅(qū)動(dòng)快門驅(qū)動(dòng)單元50而進(jìn)行拍攝(S250-S270)。
除了把亮度感應(yīng)單元20劃分成多個(gè)光電管，該亮度感應(yīng)單元的中心部分可劃分成多個(gè)感應(yīng)器。每一感應(yīng)器的形狀如圖6所示，為一個(gè)與變焦操作對(duì)應(yīng)的圓。每一感應(yīng)器的面積在乘以一個(gè)隨一定比例變動(dòng)的變數(shù)后需與變焦操作的像角對(duì)應(yīng)。
這些圓形感應(yīng)器的作用是進(jìn)行逆光補(bǔ)償以便在逆光條件下自動(dòng)控制閃光曝光。亮度感應(yīng)單元20的各感應(yīng)面積和對(duì)應(yīng)的圓形感應(yīng)器如表2所示。
表2
如上所述，亮度感應(yīng)面積的中心部分有一圓形光電管。該圓形感應(yīng)器約占亮度感應(yīng)面積的6％，它位于該亮度感應(yīng)面積的中心部分。如表2所示，當(dāng)用亮度感應(yīng)單元的面積x·y測(cè)定亮度時(shí)，選擇圓形感應(yīng)器φ作為進(jìn)行逆光自動(dòng)閃光和逆光補(bǔ)償?shù)牧炼雀袘?yīng)器?；蛘?，當(dāng)用面積x＂·y＂測(cè)定亮度時(shí)，則選擇圓形感應(yīng)器φ＂。
如上所述，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種亮度感應(yīng)裝置和方法。在所公開的裝置和方法中，測(cè)定被攝體亮度的感應(yīng)面積隨像角而變，而像角隨變焦相機(jī)的鏡頭的變焦位置而變，從而相片獲得最佳曝光。
本領(lǐng)域技術(shù)人員從上面公開的本發(fā)明的說(shuō)明書和實(shí)施例不難理解本發(fā)明的其它實(shí)施例，本說(shuō)明書和實(shí)施例應(yīng)看成只是示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由后附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種用于變動(dòng)相機(jī)的亮度感應(yīng)面積的亮度感應(yīng)裝置，包括一變焦位置感應(yīng)單元，它檢測(cè)鏡頭隨著變焦操作而移動(dòng)的位置并輸出一與檢測(cè)到的位置對(duì)應(yīng)的電信號(hào)；一分成若干光電管的亮度感應(yīng)單元，每個(gè)光電管的亮度感應(yīng)面積不同，其中，亮度測(cè)定單元測(cè)定加于一光電管的亮度并輸出一與測(cè)得的亮度對(duì)應(yīng)的電信號(hào)；以及一從該變焦位置感應(yīng)單元的輸出信號(hào)檢測(cè)鏡頭位置的控制單元，其中，該控制單元從亮度感應(yīng)單元的若干光電管中選擇與檢測(cè)到的位置對(duì)應(yīng)的一光電管并按照檢測(cè)到的鏡頭位置設(shè)定曝光值；該控制單元輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所選擇的光電管。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，該控制單元從若干光電管中選擇一光電管而使所選擇的光電管的面積對(duì)應(yīng)于一變量與相機(jī)的膠片大小的乘積。
3.按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征是，該亮度感應(yīng)單元的中心部分分成若干感應(yīng)單元而用來(lái)進(jìn)行逆光補(bǔ)償以及在逆光條件下的閃光曝光的自動(dòng)控制，最大面積的感應(yīng)器小于最小面積的光電管。
4.一種變動(dòng)亮度感應(yīng)單元的亮度感應(yīng)面積的亮度感應(yīng)方法，包括下列步驟在進(jìn)行變焦操作時(shí)檢測(cè)鏡頭的當(dāng)前變焦位置；根據(jù)檢測(cè)到的變焦位置選擇具有若干光電管的亮度感應(yīng)單元的亮度感應(yīng)面積；以及驅(qū)動(dòng)該亮度感應(yīng)單元中與所選擇亮度感應(yīng)面積對(duì)應(yīng)的光電管而測(cè)定被攝體的亮度。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，還包括下列步驟若檢測(cè)到當(dāng)前變焦位置與廣角狀態(tài)對(duì)應(yīng)，則選擇具有最大亮度感應(yīng)面積的光電管并驅(qū)動(dòng)它而測(cè)定被攝體亮度；若檢測(cè)到當(dāng)前變焦位置與遠(yuǎn)攝狀態(tài)對(duì)應(yīng)，則選擇具有最小亮度感應(yīng)面積的光電管并驅(qū)動(dòng)它而測(cè)定被攝體亮度。
全文摘要
一種用于變動(dòng)測(cè)定被攝體亮度的感應(yīng)面積的亮度感應(yīng)裝置和方法。該亮度感應(yīng)單元隨像角的變動(dòng)而變動(dòng)，而該像角隨變焦相機(jī)的鏡頭的變焦位置的變動(dòng)而變動(dòng)，從而可獲得最佳曝光的相片，該裝置包括一變焦位置感應(yīng)單元、一亮度感應(yīng)單元和一控制單元。
文檔編號(hào)G03B7/091GK1156266SQ9612279
公開日1997年8月6日 申請(qǐng)日期1996年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月29日
發(fā)明者李起聿 申請(qǐng)人:三星航空產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社