Устройство для автоматического регулирования экспозиции

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ов 95901(22) Заявлено 02. 02. 81 (21) 3241681/18-10с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 15,.0.9. 82. Бюллетень М 34Дата опубликования описания 15. 09. 82 Р 1 М К, з 6 03 В 7/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭКСПО ЕСКОГОИИ и,30 Изобретение относится к Фототехнике и может быть использовано ваэрофотоаппаратах,Известно устройство для автомати"ческого регулирования экспозиции,принцип работы которых основан напреобразовании лучистой энергии отобъектов съемки в электрический сигнал с помощью Фотопреобразователя,сравнении полученного сигнала сопорным сигналом, в результате чего вырабатывается управляющее воздействие для установки требуемоговремени срабатывания Фотозатвораили значения диафрагмы объектива 1,11.Такие устройства измеряют интегральный световой поток, идущийот объекта съемки. В практике .Фотосъемки часто возникает задача полуния оптимальной по плотности лищьсюжетно важной части объекта съемкНаиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для автоматического регулирования экспозиции посредней яркости сюжетноважной части объекта съемки 121Устройство содержит расположенный в Фокальной плоскости объектилинейный прибор с зарядовой свяуправляющий вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй выход ко-. торого соединенс 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 вкадре, яркость которых лежит в заданных пределах.,Это ведет к тому,что истинное среднее значение яркости сюжетноважного участка отличает-ся от вычисленного в устройстве.Таким образом известное устройствоне обеспечивает высокой точности определения средней яркости сюжетноважного участка местности.,Цель изобретения - повышение точности работы устройства.Указанная цель достигается тем,что в устройство введено запоминаю-,щее устройство, счетчик текущеговремени, третья схема совпадениядва ключа и счетчик, при этом пер-вый выход запоминающего устройствасоединен с первым входом третьейсхемы совпадения, к второму входукоторой через счетчик подключен третьим выходом генератор тактовых импульсов,.второй. выход запомннакицегоустройства соединен с первым входом.второй схемы совпадения, вто. рой вход которой соединен с счетчиком текущего времени, а выход - спервым входом запоминающего устройства и управляющим входом генераторатактовых импульсов, выход третьейсхемы совпадения соединен с вторымвходом запоминающего устройства ипервыми входами первого и второгоключей, второй вход первого ключасоединен с четвертым выходом генератора. тактовых импульсов, а выходс вторым входом первого интегратора,второй вход второго ключа соединенс выходом усилителя, а выход - свторым входом второго интегратора.На чертеже показана структурнаясхема устройства.На схеМе показаны объектив 1, лиенейный прибор 2 с зарядовой связью,генератор 3 тактовых импульсов,усилитель 4, первый интегратор 5 ивторой интегратор б, блок 7 деления, первый блок 8 вычислений, схема 9 сравнений, первая схема 10 совпадения, блок 11.формирования управ,ляккцих сигналов, прроговое устройст"во 12, второй блок вычислений 13,запоминающее устройство 14, счетчик 15 текущего времени, вторая схе-ма 1 б совпадения, счетчик 17, третья .схема 18 совпадения, первыйключ 19, второй ключ 20.В устройстве в фокальной плоскости объектива 1 перпендикулярно нап-равлению движения носителя не показан) расположен линейный прибор 2 сзарядовой связью, который преобразует яркость элементарных участков вотроках изображения в последовательность зарядовых пакетов, Развертка икадру не показан) осуществляетсяза счет движения носителя. Генератор 3 тактовых импульсов соединен своим первым выходом с прибором 2с зарядовой связью и управляет егоработой, Выход прибора 2 с зарядовой связью через усилитель 4 подключен к второму входу второго ключа 5 20, выход которого подключен к второму входу второго интегратора б, в Второй выход запоминающего устройства 11 через вторую схему 1 б совпадения, к второму входу которой под- Я ключен счетчик.15 бортового времени,,соединен с входом генератора 3 тактовых импульсов н вторым входом запоминающего устройства 14. Запоминающее устройство 14 управляет вклю".чениями генератора тактовых импульсовв заданные моменты времени. Первый. выход запоминающего устройства 14;соединен с первым входом третьей схемы 18 совпадения, к второму входу"которой своим третьим выходом черезсчетчик 17 подключен генератор 3 тактовых импульсов. Третий выход генератора 3 тактовых импульсов соединенс вторым входоя"первого ключа -19, вы- .ход которого соединен с первым входом .25 первого интегратора 5.Выход третьей схемы совпадения Юподключен к первым входам ключей 19и 20 и второму входу запоминающего устройства 14. Второй выход гене ЗО ратора 3. тактовых импульсов соединен с вторым входом второго интегратора б и вторым входом первого интегратора 5, выход которого подсоединен к первому входу блока деления 35 7. Выход второго интегратора б подключен к второму входу блока .деления 7. Сигнал, поступающий с .первоговыхода запоминающего устройства 14позволяет накапливать в интеграто рах 5 и б сигналы лишь от сюжетночважной 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, схема сравнения 9 предназначена длясравнения вычислительного значениясэ 4 с заданным минимальным ;,и мак"симальным квременами срабатываноя фотозатвора. Первый выход схемы сравнения 9 соединен с вторымвходом схемы совпадения 10, выходкоторой подсоединен к первому входу.блока формирования управляющих сигналов 11, который вреднаэначен дляФормирования управляющих напряженийна установку времени срабатывания бо фотоэатвора (не показан) и диафраг-мы (не показана). Второй выход схемы сравнения 9 подключен через пороговое устройство 12 к второму вхо.ду блока 11 Формирования управляю-, 65 щих сигналов. Пороговое устройство12 служит для сравнения величины снг-С входа лннеййого 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 ОсР. ча 20, который в исходном состояниитретий выход схемы 9 .сравнения закрыт.подключены через блок вычислений 13 К 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 ра 2 с зарядовой связью. В момент числений предназначен для вычисления прихода последнего тактового импульотносительного фокусного расстояния. са. строки он обнуляется. С счетчикаРаботает устройство следующим 17 напряжение, пропорциональное но,обраэом. меру элемента линейки прибора 2 с заС второго выхода запоминающего 15 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 эксози- , ей схемы совпадения 18. На первый ции й, поступает на первый вход вход этой схемы поступает сигнал с .схеьы 16 совпадения. На второй вход 2 О первого выхода запоминающего устрой- этой схеьы поступает сигнал, пропор- ства 14., Этот сигнал соответствует циональный текущему времени с , от номеру элемента линейки прибора 2 счетчика 15 текущего .времени. При . с зарядовой связью, с которого насовпадении этих сигналов схема сов- чинается граница сюжетноважного участ- Йадения 16 вырабатывает сигнал, кото к 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 посту- на выдачу с второго выхода напряже- ,пает на первые входы ключей 19 и 20, . ния, пропорционального времени с, + открывая их, и на второй вход запогде йк- период кадровой развертки. минающего устройства,14. Открытый Это напряжениепоступает на первый ключ 19 пропускает импульсы с треть- вход схеьй 16 совпадения. В тот мо-" его выхода. генератора 3 тактовых мент, когда оно совпадает с напряже- ЗК.импульсов на первый вход интегратонием от счетчика 1 К текущегО време- ра 5, выходной сигнал которого про ни, поступающим на второй вход схе- порционаленплощади сюжетноважного ьы 16 совпадения, последняя выраба- участка. Открытый ключ 20 пропускатывает сигнал, который выключаетет сигнал с усилителя 4 на первый :генератор 3 тактовых импульсов и пе вход интегратора б, 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 б управляго включения устройства с. . ет генератор 3 тактовых импульсов.43, Считывание накопленного напрйженияПосле включения генератора 3 так-;: производится по.приходу кадрового товых импульсов управляющие импульсы, .импульса, который также и обнуляет с его первого выхода поступают ва интеграторы К н б. линейный прибор,2 с зарядовой связью. Сигнал, пришедший на первый вход Линейный прибор 2 с зарядовой свя-. : .у запотевающего устройства 14, перезью, расположенный в фокальной йлос- 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 б ажения в последовательность заря.- " строки, на котором кончается гранидовых пакетов. С помощью генератора; К ца скветно важного участка. р РП и 3 тактовых импульсов происходят 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 иа первый вход запоминающего. амплитуда которых пропорциональна устройства 14, которое переключает-. яркости элементарных участков изобрася на выдачу сигнала о начале сюжет жения. С помощью генератора 3 тактоноважного участка в следующей стровых импульсов. происходит развертка ; ке.по ст оке. Развертка по кадру осущест- С интеграторов К и б сигналы пое.р авляется за счет движения носителя. тупают .на блок делениянапряжение которого пропорционально средней яркости сюжетноважной часты, в блоке вычисления 8 осуществляется расчет эффективной выдержки. Сигнал Ов, пропорциональный э., поступает на вход схемы сравнения 9, которая сравнивает поступающий сигнал с заданными напряжениями О .и Опни Ф еаКв исходном состоянии диафрагма полностью открыта.Если О, 60а О+ то схема сравнения 9 формирует постоянное напряжение, поступающее на схему совпадения 10, работающую в ключевом режиме, и открывает ее. С выхода схени совпадения 10 напряжение, пропорциональное величине Ц., поступает : в блок 11 Формирования управляющих сигналов, который формирует сигнал на.установку выдержки й = йэф ы относительно фокусного расстояниявймЕсли Овв ) О,п,вто схема сравнения 9, формирует сигнал, пропорциональ- ный разности й - :, который подается на вход порогового устройства 12, которая сравнивает выходной сигнал схемы сравнения 9 Осс некоторым заданным пороговым напряжением 0Если О. О,;Р, то выходной сигйал порогового устройства 12 есть пос-: тоянное, например, положительное напряжение, которое поступает вблок 11 формирования управляющих сигналов, который формирует управляющее напряжение на установку выдержки йь с и относительного фокусного расстояния .е щ 2Если Ов 1 О оР, то полроть по-ф рогового устройства 12 меняется на обратную, и блок 11 формирования управляющих сигналов Формирует импульс на запрет фотографирования.Если 06 ь 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 сэ- с). Выходное напряжение блока 13 вычислений поступает в блок формирования управляющих сигналов, который фоомирует управляющиенапряжения на устайовку выдержкиси относительного фокусного расстоянйя г в 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.1 Формула изобретенияУстройство 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"5 хоц которого соединен с первыми входами первого и второго интеграторов, а выход подключен к усилителю, блок .деления, входы которого соединены с выходами первого и второго интегра торов, а выходс входами первого ивторого 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 выходомчерез второй вход первой схемы совпадения - с первы входом блока форЗ мироваиия управляющего сигнала, вторым выходом через пороговое устройство -. с вторым входом блока Формирования управляющего сигнала, третьим выходом - с третьим входом блока Формирова ния управляющего сигнала,и черезвторой - входвторого блока вычислений - с четвертым входом блока Формирования управляющего сигнала, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности работы, в него введено, запоминающее устройство,счетчик текущего времени, третья схема совпадения, два ключа и счетчик,при этом первый выход запоминающегоустройства соединен с первым входомтретьей схеж совпадения, к второмувходу которой через счетчик подключей третьимвыходом генератор тактовых импульсов, второй выход эа аоминающего устройства соединен спервым входом второй схема совпадения, второй вход которой соединенс счетчиком текущего времени, а выход ; с первым входом запоминающего устройства и управляющим входом ф.генератора. тактовых импульсов, выходтретьей.схеьы совпадения соединен свторйм входом .запоминающего устрой-ства и первыми входамипервого и второго .ключей, второй вход первого З 6 ключа соединенс четвертым выходомгенератора тактовых импульсов, авыход - с вторым входом первого интегратора, второй вход второго клю-ча соединен с выходом усилителя, а М выход - с вторым входом второго интегратора. Источники информации,принятые.во внимание при экспертизе 46 1. Патент США 9 3947117,кл. 355-68, опублик. 1976,2. Авторское свидетельство СССР В 697953, кл. 6 03 В 7/08, 1977 6 (прототиd).959017 Составитель В. Верютиактор Л. Авраменко Техред Т.фанта ректор О. Билак одписное Зака филиал ППП "Патентф, г.Ужгород, ул.Проектна 13/63 Тираж ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035; Москва, Ж 488енного кетений и5, Рауюс митета СССР ткрытий я наб., д.4