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Dokumentenidentifikation DE102004011906A1 30.09.2004
Titel System zum Steuern der Blitzlichtabgabe eines Blitzgerätes
Anmelder Pentax Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Okabe, Hiroyuki, Tokio/Tokio, JP
Vertreter Schaumburg, Thoenes, Thurn, Landskron, 81679 München
DE-Anmeldedatum 11.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004011906
Offenlegungstag 30.09.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.09.2004
IPC-Hauptklasse G03B 7/16
IPC-Nebenklasse G03B 7/08   G03B 15/02   
Zusammenfassung Beschrieben ist ein System zum Steuern der Lichtabgabe eines Blitzgerätes. Dieses System umfasst mehrere Fotometriesensoren zur fotometrischen Messung in verschiedenen Fotometriezonen und eine Steuerung, die ein periodisches, gepulstes Triggersignal zur Aktivierung des Blitzgerätes ausgibt und sequenziell von den Fotometriesensoren ausgegebene Analogsignale auswählt, um diese sequenziell in Digitalsignale zu wandeln. Die Steuerung gibt das gepulste Triggersignal mit einer vorbestimmten Impulsfrequenz aus, um eine Vorblitzlichtabgabe durchzuführen, in der das Blitzgerät zur intermittierenden Zündung aktiviert wird. Die Steuerung wandelt anschließend sequenziell die jeweiligen Analogsignale in Abhängigkeit der jeweiligen Triggerimpulse des Triggersignals in die jeweiligen entsprechenden Digitalsignale, bevor eine Hauptblitzlichtabgabe durchgeführt wird, in der das Blitzgerät bei einer Belichtung zur Zündung aktiviert wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein System zum Steuern der Blitzlichtabgabe eines Blitzgerätes, wobei dieses System in der Lage ist, vor einer Hauptblitzlichtabgabe eine Vorblitzlichtabgabe vorzunehmen.

Aus dem Stand der Technik sind Kameras bekannt, die ein für ein Blitzgerät (elektronisches Blitzgerät) bestimmtes System zum Steuern der Blitzlichtgabe haben, das die Lichtmenge der Hauptblitzzündung an Hand von fotometrischen Messwerten steuert, die in einer vor der Hauptblitzzündung erfolgenden Vorblitzlichtabgabe erfasst werden. In Kameras, in denen eine sogenannte "geteilte" Lichtmessung möglich ist, bereitet es jedoch Schwierigkeiten, den gesamten Fotometriebereich durch eine einzige Vorblitzlichtabgabe fotometrisch zu erfassen.

Aus dem Stand der Technik ist ferner ein System zum Steuern der Blitzlichtabgabe eines Blitzgerätes bekannt, bei dem eine Stopp-Zeitgabe für die Lichtabgabe des Blitzgerätes ohne Vorblitz mit einem TTL-Direktfotometriesystem (TTL: through-the-lens) gesteuert wird, welches das während einer Belichtung an einer Filmebene reflektierte Licht empfängt. Ein solches Lichtabgabesteuersystem ist in der Japanischen Patentveröffentlichung 08-248468 beschrieben.

Jedoch hat sich für eine elektronische Einzelbildkamera (Digitalkamera), die eine Bildaufnahmevorrichtung wie einen CCD-Bildsensor oder einen CMOS-Bildsensor enthält, herausgestellt, dass man mit dem TTL-Direktfotometriesystem kein ausreichendes fotometrisches Ausgangssignal erhält, da die Lichtempfangsfläche der Bildaufnahmevorrichtung nur ein geringes Reflexionsvermögen hat. Deshalb ist es in einer herkömmlichen elektronischen Einzelbildkamera schwierig, eine TTL-Direktmessung für eine Blitzaufnahme vorzunehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Blitzlichtsteuersystem für ein Blitzgerät anzugeben, bei dem die vorstehend beschriebenen Probleme nicht auftreten.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch das System mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung stellt ein Blitzlichtsteuersystem bereit, das eine Vorblitzlichtabgabe mit geringem Energieverbrauch sowie eine Ermittlung genauer Fotometriedaten mehrerer Fotometriesensoren ermöglicht.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

1 einen Längsschnitt durch eine SLR-Digitalkamera nach der Erfindung, wobei nur die grundlegenden Kamerakomponenten gezeigt sind,

2 einen in Korrespondenz zu einer Bildebene gezeigten Fotometriebereich eines Mehrsegment-Fotometriesensors, der in der SLR-Digitalkamera nach 1 enthalten ist und verschiedene Fotometriezonen hat,

3 ein Blockdiagramm mit elektronischen Komponenten der SLR-Digitalkamera nach 1,

4 ein Zeitdiagramm einer Vorblitzlichtabgabe, die in der SLR-Digitalkamera nach 1 durchgeführt wird,

5 ein Hauptflussdiagramm eines Steuerprozesses für die Vorblitzlichtabgabe, der in der SLR-Digitalkamera nach 1 durchgeführt wird, und

6 ein Flussdiagramm eines Prozesses zur A/D-Wandlung, der Teil des in 5 gezeigten Prozesses ist.

1 zeigt eine einäugige Spiegelreflex-Digitalkamera, im Folgenden als SLR-Digitalkamera bezeichnet, als Ausführungsbeispiel. Diese SLR-Digitalkamera hat einen Kamerakörper 10 und ein Aufnahmeobjektiv 50, das lösbar an dem Kamerakörper 10 angebracht ist. Der Kamerakörper 10 hat ein eingebautes Blitzgerät, das einen Lichtabgabeteil 30 enthält. Der Kamerakörper 10 enthält eine Bildaufnahmevorrichtung 18, die in dem Kamerakörper 10 in der durch das Aufnahmeobjektiv 50 erzeugten Bildebene angeordnet ist. Die Bildaufnahmevorrichtung 18 ist ein zweidimensionaler Farbbildsensor wie ein CCD-Bildsensor oder ein CMOS-Bildsensor (CMOS: Komplementär-Metalloxid-Halbleiter). Wie in 1 gezeigt, enthält der Kamerakörper 10 auf einer optischen Achse des Aufnahmeobjektivs 50 einen Hauptspiegel (Schnellrückklappspiegel) 11, einen Hilfsspiegel 16 sowie die Bildaufnahmevorrichtung 18 in dieser Reihenfolge vom Aufnahmeobjektiv 50 her gesehen. Der Hauptspiegel 11 hat in seiner Mitte einen halbdurchlässigen Spiegelteil, durch den Licht tritt und auf den Hilfsspiegel 16 fällt, der das Licht nach unten in eine AF-Sensoreinheit 17 reflektiert. Der Hauptspiegel 11 wird bei einer Belichtung aus dem Strahlengang des Aufnahmeobjektivs 50 herausgezogen, so dass das durch das Aufnahmeobjektiv 50 erzeugte Objektbild auf die Bildaufnahmevorrichtung 18 fokussiert wird.

Der Kamerakörper 10 hat oberhalb des Hauptspiegels 11 eine Einstellscheibe 12 und oberhalb dieser Einstellscheibe 12 ein Pentaprisma 13. Ferner enthält der Kamerakörper 10 in dem Strahlengang des aus einer Austrittsfläche des Pentaprismas 13 austretenden Lichtes ein Okular 14. Das auf der Einstellscheibe 12 erzeugte Objektbild wird durch das Pentaprisma 13 und das Okular 14 als aufrechtes Bild betrachtet.

Im Zustand normaler Bildbetrachtung wird das durch das Aufnahmeobjektiv 50 tretende Licht an dem Hauptspiegel 11 nach oben reflektiert und erzeugt auf der Einstellscheibe 12 ein Objektbild. Der Benutzer betrachtet dieses Objektbild auf der Einstellscheibe 12 durch das Pentaprisma 13 und das Okular 14 als aufrechtes Bild.

Ein Teil des durch die Einstellscheibe 12 tretenden Objektlichtes fällt auf eine Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15, die in der Nähe des Okulars 14 angeordnet ist.

Die Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 enthält einen Mehrsegment-Fotometriesensor, der wiederum mehrere unterschiedliche Zonensensoren umfasst, so dass in mehreren unterschiedlichen Fotometriezonen jeweils eine Fotometrieoperation durchgeführt werden kann. In 2 ist in Korrespondenz zu einer Bildebene des Mehrsegment-Fotometriesensors der Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 ein Fotometriebereich dargestellt. Der Mehrsegment-Fotometriesensor der Sensoreinheit 15 hat neun unterschiedliche Zonensensoren, nämlich einen zentralen Zonensensor A, einen oberen zentralen Zonensensor B1, einen unteren zentralen Zonensensor B2, einen linken Zonensensor C1, einen rechten Zonensensor C2 sowie vier periphere Zonensensoren D1 bis D4, nämlich einen oberen linken Zonensensor D1, einen oberen rechten Zonensensor D2, einen unteren linken Zonensensor D3 und einen unteren rechten Zonensensor D4. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die vier peripheren Zonensensoren D1 bis D4 miteinander verbunden, so dass sie wie ein einziger Zonensensor wirken. Der zentrale Zonensensor A ist so angeordnet, dass er der Mitte der Bildebene entspricht und so die Lichtintensität in einem zentralen Bereich der Bildebene misst. Der obere zentrale Zonensensor B1 und der untere zentrale Zonensensor B2 sind vertikal auf entgegengesetzten Seiten des zentralen Zonensensors A angeordnet, um die Lichtintensität in einem oberen zentralen Bereich bzw. einem unteren zentralen Bereich der Bildebene zu messen. Der linke Zonensensor C1 und der rechte Zonensensor C2 sind horizontal auf entgegengesetzten Seiten des zentralen Zonensensors A angeordnet, um die Lichtintensität in einem linken Bereich bzw. einem rechten Bereich der Bildebene zu messen. Der obere linke Zonensensor D1, der obere rechte Zonensensor D2, der untere linke Zonensensor D3 und der untere rechte Zonensensor D4 sind so angeordnet, dass sie den zentralen Zonensensor A, den oberen zentralen Zonensensor B1, den unteren zentralen Zonensensor B2, den linken Zonensensor C1 und den rechten Zonensensor C2 umgeben und so die Lichtintensität in einem peripheren Bereich der Bildebene messen. Die vier peripheren Zonensensoren D1 bis D4 werden so genutzt, dass sie wie ein einziger peripherer Zonensensor D arbeiten. In diesem Ausführungsbeispiel der SLR-Digitalkamera kann also die Lichtintensität mit der Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 in sechs verschiedenen Zonen in der Bildebene gemessen werden.

Das Objektlicht, das durch den halbdurchlässigen Spiegelteil des Hauptspiegels 11 tritt, wird an dem Hilfsspiegel 16 nach unten auf die AF-Sensoreinheit 17 reflektiert. Die AF-Sensoreinheit 17 hat eine Strahlteileroptik, durch die das einfallende Objektbild (Austrittspupille des Aufnahmeobjektivs 50) in mehrere Lichtbündelpaare aufgespalten wird, sowie eine entsprechende Vielzahl von Zeilensensoren, auf die die Lichtbündelpaare (Lichtverteilungen) jeweils abgebildet werden.

Bei einer Aufnahmeoperation wird der Hauptspiegel 11 angehoben, während ein Bildebenenverschluss geöffnet wird, um mit einer Belichtung zu beginnen. So wird bei einer Verschlussauslösung durch das Aufnahmeobjektiv 50 auf der Bildaufnahmevorrichtung 16 ein Objektbild erzeugt. Die Bildaufnahmevorrichtung 18 wandelt das Licht des Objektbildes in elektrische Ladungen (entsprechend der Heiligkeit des Objektbildes), die durch eine große Zahl an fotoelektrischen Wandlerelementen integriert (akkumuliert) werden, und gibt mit Abschluss der Belichtung die integrierte elektrische Ladung (elektrisches Signal/Pixelsignal) aus. Ein nicht gezeigter Bildprozessor nimmt an diesem elektrischen Signal eine Bildbearbeitung vor, um es in Bilddaten eines vorbestimmten Formats zu wandeln. Die Bilddaten werden dann in einem integrierten Cache-Speicher des Kamerakörpers 10 oder einem nicht-flüchtigen Speicher wie einer entnehmbaren Speicherkarte gespeichert.

Im Folgenden werden Hauptkomponenten der SLR-Digitalkamera für das vorliegende Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm nach 3 beschrieben. Der Kamerakörper 10 hat eine CPU 21, die eine Steuerung für den Gesamtbetrieb des Kamerakörpers 10 bildet. Die CPU 21 liefert der Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 eine Konstantspannung Vref, damit diese betrieben werden kann. Die CPU 21 wählt über drei Auswahlleitungen S1, S2 und S3 aus den verschiedenen Fotometriezonen eine aus, um die Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 zu aktivieren, damit diese ein elektrisches Analogsignal an die CPU 21 ausgibt. Der CPU 21 wird dieses von der Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 ausgegebene elektrische Signal über eine Signalleitung Aout zugeführt, um es durch einen A/D-Wandler 22a, der in der CPU 21 integriert ist, in ein Digitalsignal zu wandeln. Die in 3 gezeigte Leitung GND dient als Erdungsleitung, die einen Erdungsanschluss der Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 erdet.

Außerdem steuert die CPU 21 den Betrieb einer Ladeschaltung 23 derart, dass der Lichtabgabeteil 30 eine Vorblitzlichtabgabe und eine Hauptblitzlichtabgabe vornehmen kann. In 3 wird über eine Ladesignalleitung RIF der CPU 21 von der Ladeschaltung 23 ein Ladespannungssignal zugeführt, während über eine Triggersignalleitung FT die CPU 21 ein Triggersignal an die Ladeschaltung 23 ausgibt, um den Lichtabgabeteil 30 zu aktivieren. Eine in der CPU 21 integrierte Impulsschaltung, nämlich ein in 3 gezeigter PWM-Impulsgenerator 22b gibt vorbestimmte PWM-Impulse (gepulstes Triggersignal) aus, um den Lichtabgabeteil 30 über die Ladeschaltung 23 zu veranlassen, pulsbreitenmoduliertes Licht abzugeben. Die Impulsfrequenz der PWM-Impulse ist sehr kurz, z.B. nur einige 10 Mikrosekunden (&mgr;s).

In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Pegel der Triggersignalleitung FT an einem Anschluss P10 überprüft, es werden die sechs verschiedenen Zonen der Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 sequenziell in Abhängigkeit der nachlaufenden Flanke des überprüften PWM-Impulssignals, und es wird das Fotometriesignal zugeführt, das durch den A/D-Wandler 22a in ein Digitalsignal gewandelt wird. Der Grund dafür, dass die PWM-Impulse an dem Anschluss P10 überprüft werden, liegt darin, dass der PWM-Impulsgenerator 22b in diesem Ausführungsbeispiel so konstruiert ist, dass er PWM-Impulse ausgibt, die eine durch die Hardware vorbestimmte Impulsfrequenz und ein durch die Hardware vorbestimmtes Tastverhältnis haben.

In 3 bezeichnet SWS einen Fotometrieschalter, der eingeschaltet wird, wenn eine nicht gezeigte, an dem Kamerakörper 10 vorgesehen Auslösetaste halb gedrückt wird, während SWR einen Auslöseschalter bezeichnet, der eingeschaltet wird, wenn die Auslösetaste vollständig gedrückt wird. Die CPU 21 führt einen vorbestimmten Prozess durch, wenn der Fotometrieschalter SWS eingeschaltet wird, und sie führt einen anderen vorbestimmten Prozess durch, wenn der Auslöseschalter SWR eingeschaltet wird. Dabei werden mit Einschalten des Fotometrieschalters SWS ein Fotometrieprozess, in dem die Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 für eine fotometrische Messung aktiviert wird, und ein Prozess zum Berechnen eines Belichtungswertes durchgeführt. Mit Einschalten des Auslöseschalters wird ein Belichtungsprozess durchgeführt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der SLR-Digitalkamera wird die Ladeschaltung 23 aktiviert, um einen Prozess zum Laden eines Hauptkondensators zu starten, wenn bei eingeschaltetem Hauptschalter (nicht gezeigt) des Kamerakörpers 10 eine Blitzaufnahme-Betriebsart gewählt wird. Anschließend wird unmittelbar nach Einschalten des Auslöseschalters SWR ein für die Blitzaufnahme vorgesehener Prozess zur PWM-Vorblitzlichtabgabe (Beginn in Schritt S14 nach 5) und nachfolgend während der Belichtung ein Prozess zur Hauptblitzlichtabgabe durchgeführt.

Die PWM-Vorblitzlichtabgabe, die ein Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm nach 4 beschrieben.

Mit Empfang eines von dem PWM-Impulsgenerator 22b ausgegeben PWM-Impulses über die Triggersignalleitung FT beginnt die Ladeschaltung 23 eine Operation zur PWM-Lichtabgabe, in der der Lichtabgabeteil 30 aktiviert wird, nur jeweils während der Zeit, in der sich der jeweilige PWM-Impuls auf hohem Pegel befindet, eine Entladung, d.h. eine Blitzzündung vorzunehmen. 4 zeigt die Wellenform der PWM-Impulse, die von dem PWM-Impulsgenerator 22b ausgegeben werden. Die Impulsfrequenz, das Tastverhältnis und andere Kenngrößen der PWM-Impulse sind entsprechend den jeweiligen Eigenschaften der Ladeschaltung 23, des Lichtabgabeteils 30 und der Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 vorbestimmt.

Unmittelbar nachdem der Lichtabgabeteil 30 die Entladung vorgenommen hat, empfängt die Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 von dem Lichtabgabeteil 30 ausgesendetes und an einem Objekt reflektiertes Licht und gibt über die Signalleitung Aout an die CPU 21 ein Fotometriesignal aus, das der empfangenen Lichtmenge entspricht. Dieses Fotometriesignal ist in 4 als Wellenform der Fotometriesensorausgabe bezeichnet.

Der Lichtausgabeteil 30 und die Mehrzonen-Fotometriesensoreinheit 15 benötigen jeweils eine bestimmte Zeit, um ein stabiles Ausgangssignal zu erzeugen. Da die Impulsfrequenz der PWM-Impulse wie oben erwähnt in diesem Ausführungsbeispiel sehr kurz ist, kommt es manchmal vor, dass sich die Lichtabgabecharakteristik des Lichtabgabeteils 30 und die Ausgabecharakteristik der Multizonen-Fotometriesensoreinheit 15 nicht stabilisiert haben, bis einige anfängliche PWM-Impulse von dem PWM-Generator 22b ausgegeben worden sind. Deshalb wartet in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Steuerablauf eine vorbestimmte kurze Zeit ab dem Moment (Referenzzeit), in dem die nachlaufende Flanke des folgenden Impulses (fünfter Impuls) auftritt; d.h. bis die Lichtmenge maximal wird (bis das Ausgangssignal des Multisegment-Fotometriesensors stabil wird). Anschließend wird das Fotometriesignal, das von einem der sechs verschiedenen Zonensensoren (A, B1, B2, C1, C2 und D) der Multizonen-Fotometriesensoreinheit über die Signalleitung Aout zugeführt wird, durch den A/D-Wandler 22a in ein Digitalsignal gewandelt.

Anschließend wird jedes Mal, wenn ein PWM-Impuls (Triggerimpuls) ausgegeben wird, das von einem anderen der sechs verschiedenen Zonensensoren der Multizonen-Fotometriesensoreinheit 15 zugeführte Fotometriesignal durch den A/D-Wandler 22a in ein Digitalsignal gewandelt, unmittelbar nachdem ab dem Moment, in dem die nachlaufende Flanke des PWM-Impulses auftritt, eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist. Auf diese Weise werden die Fotometriesignale, die von allen sechs Zonensensoren der Multizonen-Fotometriesensoreinheit 15 geliefert werden, durch den A/D-Wandler 22a in Digitalsignale gewandelt.

In diesem Ausführungsbeispiel der SLR-Digitalkamera gibt der PWM-Impulsgenerator 22b in der Operation der PWM-Vorblitzlichtabgabe insgesamt zehn PWM-Impulse aus, da ein PWM-Impuls die Wandlung des von einem der Zonensensoren der Sensoreinheit 15 ausgegebenen Fotometriesignals in ein Digitalsignal veranlasst. Sind jedoch mehr als ein A/D-Wandler in der CPU 21 integriert, so können synchron mit einem einzeln Triggerimpuls auch mehr als ein Fotometriesignal in Digitalsignale gewandelt werden.

Die Zahl an PWM-Impulsen zur Festlegung der oben genannten Wartezeit wird in Abhängigkeit der Impulsfrequenz der PWM-Impulse und der jeweiligen Charakteristiken der Ladeschaltung 23, des Lichtabgabeteils 30 und der Multizonen-Fotometriesensoreinheit 15 vorbestimmt.

Die von dem A/D-Wandler 22a erzeugten digitalen Daten werden in einem eingebauten RAM 22c der CPU 21 gespeichert. Nachdem die digitalen Daten für alle sechs Zonensensoren der Sensoreinheit 15 in dem eingebauten Speicher 22c gespeichert worden sind, werden diese Daten ausgelesen und mit dem Fotometrieprozess und dem Blitzprozess zur Berechnung des Belichtungswertes in arithmetischen Operationen genutzt, die durch Betätigen des Fotometrieschalters SWS durchgeführt werden, um so eine optimale Belichtungssteuerung und eine optimale Lichtmenge für die Hauptblitzentladung oder -zündung zu erreichen.

Da wie oben beschrieben das von jedem der sechs Zonensensoren (A, B1, B2, C1, C2 und D) der Multizonen-Fotometriesensoreinheit 15 ausgegebene Signal synchron mit dem gepulsten Triggersignal (PWM-Impulse) in ein Digitalsignal gewandelt wird, während der Lichtabgabeteil 30 entsprechend diesem gepulsten Triggersignal intermittierend zur Entladung oder Zündung aktiviert wird, tritt in der Zeitgebung der A/D-Wandlung keine Variation auf. Infolgedessen können Fotometriesignale von den sechs verschiedenen Zonensensoren der Sensoreinheit 15 präzise erhalten werden, indem das eingebaute Blitzgerät so angesteuert wird, dass es intermittierend zündet.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 der Prozess zur Steuerung der Vorblitzlichtabgabe im Detail erläutert, der ein Merkmal der Erfindung darstellt. Dieser in 5 gezeigte Prozess zur Steuerung der Vorblitzlichtabgabe bildet eine Unterroutine einer Hauptroutine, in der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der SLR-Digitalkamera ein Prozess für eine normale Aufnahme abgearbeitet wird. Der Steuerablauf tritt in den Steuerprozess für die Vorblitzlichtabgabe ein, nachdem vorbestimmte Prozesse wie der Fotometrieprozess und ein Autofokusprozess durchgeführt worden sind. Dieser Aufnahmeprozess wird in einer Blitzaufnahme-Betriebsart durchgeführt, so dass die CPU 21 einen Vorbereitungsprozess für die Blitzentladung begonnen hat, indem sie die Ladeschaltung 23 veranlasst, mit einem Ladeprozess zu beginnen.

In dem Prozess zum Steuern der Vorblitzlichtabgabe wird zunächst von der Ladeschaltung 23 über die Ladesignalleitung RIF eine Ladespannung geliefert (Schritt S11). Anschließend wird ermittelt, ob die zugeführte Ladespannung gleich oder größer als eine vorgeschriebene Spannung ist (Schritt S12). Ist die zugeführte Ladespannung kleiner als die vorgeschriebene Spannung (NEIN in Schritt S12), so kehrt der Steuerablauf zur Hauptroutine zurück. Ist die Ladespannung gleich oder größer als die vorgeschriebene Spannung (JA in Schritt S12), so wird ermittelt, ob der Auslöseschalter SWR eingeschaltet ist (Schritt S13). Ist der Auslöseschalter SWR nicht eingeschaltet (NEIN in Schritt S13), so kehrt der Steuerablauf zur Hauptroutine zurück. Ist der Auslöseschalter SWR eingeschaltet (JA in Schritt S13), so fährt der Steuerablauf mit einem Prozess zur Vorblitzlichtabgabe fort, der mit Schritt S14 beginnt. Die PWM-Vorblitzlichtabgabe, die ein Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt, wird also nur durchgeführt, wenn die Ladespannung gleich oder größer als eine vorgeschriebene Spannung ist und zugleich der Fotometrieschalter SWS und der Auslöseschalter SWR eingeschaltet sind. Im Folgenden werden diejenigen Operationen beschrieben, die durchgeführt werden, wenn der Auslöseschalter SWR eingeschaltet ist.

In Schritt S14 wird der PWM-Impulsgenerator 22b in Betrieb gesetzt, so dass er eine Einstellung der PWM-Impulsfrequenz sowie andere Einstellungen vornimmt. Anschließend wird der Zählerwert eines in der CPU 21 integrierten Zählers auf Null gesetzt (Schritt S15), und der PWM-Impulsgenerator 22b wird in Schritt S16 zur Erzeugung von PWM-Impulsen (gepulstes Triggersignal) freigegeben. Mit Empfang eines von dem PWM-Impulsgenerators 22b ausgegebenen PWM-Impulses beginnt die Ladeschaltung 23 die Operation zur PWM-Lichtabgabe, in der der Lichtabgabeteil 30 nur während der Zeit, in der sich der jeweilige PWM-Impuls auf hohem Pegel befindet, synchron mit den führenden Flanken der PWM-Impulse zur Entladung oder Zündung aktiviert wird. Während dieser Operation empfängt die Multizonen-Fotometriesensoreinheit 15 von dem Lichtabgabeteil 30 ausgesendetes und an dem Objekt reflektiertes Licht, und jeder der sechs verschiedenen Zonensensoren (A, B1, B2, C1, C2 und D) der Sensoreinheit 15 gibt ein der empfangenen Lichtmenge entsprechendes Fotometriesignal aus.

Wie oben beschrieben, benötigen der Lichtabgabeteil 30 und die Multizonen-Fotometriesensoreinheit 15 jeweils eine bestimmte Zeit, bis sie ein stabiles Ausgangssignal erzeugen. Da in diesem Ausführungsbeispiel die Impulsfrequenz der PWM-Impulse sehr kurz ist, haben sich die Lichtabgabecharakteristik des Lichtabgabeteils 30 und die Ausgabecharakteristik der Multizonen-Fotometriesensoreinheit 15 noch nicht stabilisiert, bis einige anfängliche PWM-Impulse von dem PWM-Generator 22b ausgegeben worden sind. Deshalb wartet in diesem Ausführungsbeispiel der Steuerablauf durch die in Schritt S17 durchgeführte Warteoperation eine vorbestimmte Zeit, bis der Lichtabgabeteil 30 in der Lage ist, eine stabile Entladung oder Zündung vorzunehmen. In dieser Operation wartet der Steuerablauf so lange, bis vier PWM-Impulse von dem PWM-Generator 22b ausgegeben worden sind.

Unmittelbar nachdem in Schritt S17 vier PWM-Impulse erfasst sind, wird ermittelt, ob der Pegel an dem Anschluss P10, d.h. der Pegel auf der Triggersignalleitung FT, hoch ist (Schritt S18). Ist der Pegel an dem Anschluss P10 nicht hoch (NEIN in Schritt S18), so wiederholt der Steuerablauf die Operation in Schritt S18. Wird in Schritt S18 festgestellt, dass der Pegel in Schritt P10 hoch ist (JA in Schritt S18), so wird der Zählerwert des in der CPU 21 integrierten Zählers um Eins erhöht, und es wird ermittelt, ob der Zählerwert kleiner als Sieben ist (Schritt S19). Wird festgestellt, dass der Zählerwert kleiner als Sieben ist (JA in Schritt S19), so fährt der Steuerablauf mit Schritt S20 fort. Tritt der Steuerablauf zum ersten Mal in Schritt S19 ein, so wird der Zählerwert gleich Eins, und es wird eine Umschaltung des Fotometriesensorkanals vorgenommen (Schritt S20). Dieser Prozess wird über die drei in 3 gezeigten Auswahlleitungen S1, S2 und S3 durchgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel werden der zentrale Zonensensor A, der obere zentrale Zonensensor B1, der untere zentrale Zonensensor B2, der linke Zonensensor C1, der rechte Zonensensor C2 und der periphere Zonensensor D (D1 bis D4) selektiv in der genannten Reihenfolge nacheinander von einem Sensor auf den nächsten Sensor umgeschaltet. Diese Auswahlreihenfolge ist jedoch nur optional.

Anschließend wird der CPU 21 über die Signalleitung Aout das Fotometriesignal zugeführt, das von dem unter den sechs verschiedenen Zonensensoren der Sensoreinheit 15 ausgewählten Zonensensor ausgegeben wird, um einen Prozess zur A/D-Wandlung durchzuführen, indem das Fotometriesignal (elektrisches Analogsignal) synchron mit der nachlaufenden Flanke des PWM-Impulses (Schritt S21) in ein Digitalsignal gewandelt wird (Schritt S21). Das digital gewandelte Fotometriesignal (digitale Fotometriedaten) wird in dem eingebauten RAM 22c gespeichert (Schritt S22). Anschließend kehrt der Steuerablauf zu Schritt S19 zurück.

Durch wiederholte Ausführung der Schritte S19 bis S22 werden die digitalen Fotometriedaten für alle sechs Zonensensoren der Sensoreinheit 15 in dem RAM 22c gespeichert. Nachdem die Schritte S19 bis S22 für den sechsten und damit letzten Zonensensor, d.h. in diesem besonderen Ausführungsbeispiel für den peripheren Zonensensor D, abgeschlossen sind, nimmt der Zählerwert des in der CPU 21 integrierten Zählers in Schritt S19 den Wert Sieben an, so dass der Steuerablauf ausgehend von Schritt S19 mit Schritt S23 fortfährt. In Schritt S23 wird dem PWM-Impulsgenerator 22b die Erzeugung der PWM-Impulse, d.h. des gepulsten Triggersignals, untersagt. Anschließend kehrt der Steuerablauf zur Hauptroutine zurück.

Der Prozess zur A/D-Wandlung, der in Schritt S21 durchgeführt wird, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in 6 gezeigte Flussdiagramm beschrieben.

In dem Prozess zur A/D-Wandlung wird zunächst ermittelt, ob der Pegel an dem Anschluss P10 tief ist (Schritt S31). Ist der Pegel an dem Anschluss P10 nicht tief (NEIN in Schritt S31), so wiederholt der Steuerablauf Schritt S31. Demnach wartet der Steuerablauf so lange, bis der Pegel an dem Anschluss P10 in Schritt S31 auf tief gefallen ist. Wird in Schritt S31 festgestellt, dass der Pegel an dem Anschluss P10 tief ist (JA in Schritt S31), so wartet der Steuerablauf so lange, bis die Lichtmenge ihren Spitzenwert erreicht (Schritt S32). Der Steuerablauf wartet also so lange, bis die Wellenform des Ausgangssignals des gerade ausgewählten Zonensensors der Sensoreinheit 15 in Schritt S32 ihren Maximalwert annimmt. Die Operation in Schritt S32 sorgt also dafür, dass der Steuerablauf in Schritt S32 eine vorbestimmte Zeit wartet.

Unmittelbar nachdem die vorbestimmte Zeit in Schritt S32 abgelaufen ist, wird der A/D-Wandler 22a aktiviert, um mit einer A/D-Wandlung zu beginnen, in der der A/D-Wandler 22a das Fotometriesignal, das von dem in Schritt S20 ausgewählten Zonensensor ausgegeben und über die Signalleitung Aout zugeführt wird, in ein Digitalsignal wandelt, nachdem eine vorbestimmte Zeit ab dem Moment, in dem die nachlaufende Flanke des PWM-Impulses auftritt, abgelaufen ist (Schritt S33). Anschließend wird ermittelt, ob der Prozess zur A/D-Wandlung abgeschlossen ist (Schritt S34). Ist die A/D-Wandlung noch nicht abgeschlossen (NEIN in Schritt S34), so wiederholt der Steuerablauf Schritt S34, um so lange zu warten, bis die A/D-Wandlung abgeschlossen ist.

Wird in Schritt S34 festgestellt, dass die A/D-Wandlung abgeschlossen ist (JA in Schritt S34), so wird ermittelt, ob der Pegel an dem Anschluss P10 hoch ist (Schritt S35). Ist der Pegel nicht hoch (NEIN in Schritt S35), so wiederholt der Steuerablauf Schritt S35. Der Steuerablauf wartet demnach so lange, bis der Pegel an dem Anschluss P10 in Schritt S35 auf hohen Pegel angestiegen ist. Wird in Schritt S35 festgestellt, dass der Pegel an dem Anschluss P10 hoch ist (JA in Schritt S35), so kehrt der Steuerablauf zur Hauptroutine zurück, indem er mit Schritt S22 fortfährt. Der Grund dafür, dass der Steuerablauf so lange wartet, bis der Pegel an dem Anschluss P10 in Schritt S35 auf hohen Pegel angestiegen ist, liegt darin, dass der Steuerablauf möglicherweise vor Auftreten der nachlaufenden Flanke des nachfolgenden PWM-Impulses zu Schritt S31 zurückkehrt, wenn er zu Schritt S21 zurückkehrt und sich dabei der Anschluss P10 noch auf tiefem Pegel befindet.

Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, wird zur Erzeugung der Fotometriedaten das von jedem der sechs Zonensensoren (A, B1, B2, C1, C2 und D) der Sensoreinheit 15 ausgegebene Fotometriesignal synchron mit dem gepulsten Triggersignal (PWM-Impulse) in ein Digitalsignal gewandelt, während der Lichtausgabeteil 30 aktiviert wird, um entsprechend dem gepulsten Triggersignal in der Operation zur PWM-Vorblitzlichtabgabe intermittierend zu zünden, d.h. sich intermittierend zu entladen. Die Fotometriedaten können so bei jeder Lichtabgabe mit gleichmäßiger Intensität für einen vorgegebenen Zeitabschnitt ermittelt werden, obgleich der Lichtabgabeteil 30 so betrieben wird, dass er intermittierend zündet. Da der Lichtabgabeteil 30 so betrieben wird, dass er entsprechend den PWM-Impulsen intermittierend zündet, kann eine Vorblitzlichtabgabe mit geringem Energieverbrauch durchgeführt werden.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Fotometriesignal (elektrisches Analogsignal), das von einem der sechs Zonensensoren der Sensoreinheit 15 geliefert wird, synchron mit der nachlaufenden Flanke eines PWM-Impulses in ein Digitalsignal gewandelt. Dasselbe Fotometriesignal kann jedoch auch synchron mit der führenden Flanke des PWM-Impulses gewandelt werden. Der Zeitabschnitt, der jeweils für den Lichtabgabeteil 30 und die Sensoreinheit 15 benötigt wird, um ein stabiles Ausgangssignal zu erzeugen, kann variabel derart sein, dass ein möglichst stabiles Ausgangssignal jeweils für den Lichtabgabeteil 30 und die Sensoreinheit 15 durch einen Zeitunterschied erreicht werden kann, der zwischen dem Moment, in dem das Blitzgerät zündet, und dem Moment auftritt, in dem der Fotometriesensor das von dem Blitzgerät abgegebene und an dem Objekt reflektierte Licht empfängt.

Die Erfindung ist nicht nur auf eine SLR-Digitalkamera wie in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel anwendbar, sondern auch auf eine herkömmliche Kamera, die mit einem Silberhalogenidfilm arbeitet. Außerdem ist die Erfindung nicht nur auf eine SLR-Kamera, sondern auch auf eine Objektivverschlusskamera anwendbar.

Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, wird ein periodisches, gepulstes Triggersignal zur Aktivierung des Blitzgerätes ausgegeben, um die PWM-Vorblitzlichtabgabe vorzunehmen, während von den mehreren Fotometriesensoren ausgegebene Analogsignale sequenziell ausgewählt werden, um sie sequenziell unter Bezugnahme auf die Triggerimpulse des periodischen, gepulsten Triggersignals vor der Hauptblitzlichtabgabe in digitale Signale zu wandeln. Dadurch sind eine Vorblitzlichtabgabe mit geringem Energieverbrauch und zugleich eine genaue Ermittlung von Fotometriedaten für mehrere Fotometriesensoren möglich.


Anspruch[de]
  1. System zum Steuern der Lichtabgabe eines Blitzgerätes, umfassend

    mehrere Fotometriesensoren zur fotometrischen Messung in verschiedenen Fotometriezonen und

    eine Steuerung, die ein periodisches, gepulstes Triggersignal zur Aktivierung des Blitzgerätes ausgibt und sequenziell von den Fotometriesensoren ausgegebene Analogsignale auswählt, um diese sequenziell in Digitalsignale zu wandeln,

    wobei die Steuerung das gepulste Triggersignal mit einer vorbestimmten Impulsfrequenz ausgibt, um eine Vorblitzlichtabgabe durchzuführen, in der das Blitzgerät zur intermittierenden Zündung aktiviert wird, und

    wobei die Steuerung anschließend sequenziell die jeweiligen Analogsignale in Abhängigkeit der jeweiligen Triggerimpulse des Triggersignals in die jeweiligen entsprechenden Digitalsignale wandelt, bevor eine Hauptblitzlichtabgabe durchgeführt wird, in der das Blitzgerät bei einer Belichtung zur Zündung aktiviert wird.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung die Analogsignale sequenziell in die Digitalsignale unter Bezugnahme auf die Triggerimpulse wandelt, welche die Steuerung ausgibt, nachdem sie eine vorbestimmte Zahl an Triggerimpulsen seit Beginn der Triggersignalausgabe ausgegeben hat.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung jedes Analogsignal in das entsprechende Digitalsignal wandelt, nachdem eine vorbestimmte Zeit seit dem Zeitpunkt, zu dem die führende Flanke oder die nachlaufende Flanke eines Triggerimpulses des Triggersignals auftritt, abgelaufen ist,
  4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Triggersignal ein pulsbreitenmoduliertes Signal ist.
  5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System und das Blitzgerät in einer Kamera enthalten sind.
  6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung einen PWM-Impulsgenerator, einen Analog/Digital-Wandler und einen Speicher enthält, in dem die Digitalsignale gespeichert sind.
  7. System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera eine einäugige Spiegelreflexkamera ist und dass die Fotometriesensoren in einer Multizonen-Fotometriesensoreinheit vorgesehen sind, die in der Nähe eines Okulars der Kamera angeordnet ist.
  8. System zum Steuern der Lichtabgabe eines Blitzgerätes, umfassend:

    mehrere Fotometriesensoren zur fotometrischen Messung in verschiedenen Fotometriezonen und

    eine Steuerung, die ein periodisches, gepulstes Triggersignal zur Aktivierung des Blitzgerätes ausgibt und sequenziell von den Fotometriesensoren ausgegebene Analogsignale auswählt, um diese sequenziell in Digitalsignale zu wandeln,

    wobei die Steuerung das gepulste Triggersignal mit einer vorbestimmten Impulsfrequenz ausgibt, um eine Vorblitzlichtabgabe durchzuführen, in der das Blitzgerät zur intermittierenden Zündung aktiviert wird, und

    wobei die Steuerung die Fotometriezonen, welche die Analogsignale in die Digitalsignale wandelt, synchron mit dem Triggersignal umschaltet, bevor eine Hauptblitzlichtabgabe durchgeführt wird, in der das Blitzgerät bei einer Belichtung zur Zündung aktiviert wird.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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