專利名稱：具有根據(jù)焦距自動(dòng)調(diào)節(jié)曝光量的裝置的小型照相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型照相機(jī)，此相機(jī)包括一個(gè)帶有光電探測(cè)器表面的測(cè)光傳感器，該表面被分割成多個(gè)用于測(cè)量所要拍攝區(qū)域的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域。
帶有變焦鏡頭的小型照相機(jī)通常具有一個(gè)獨(dú)立于變焦鏡頭光學(xué)源系統(tǒng)的測(cè)光系統(tǒng)。因而，測(cè)光傳感器的測(cè)光范圍并不隨變焦鏡頭的視角而改變。因此，當(dāng)變焦鏡頭位于廣角位置時(shí)，被拍攝區(qū)域的面積要遠(yuǎn)大于測(cè)光傳感器所測(cè)量的面積。而當(dāng)變焦鏡頭位于遠(yuǎn)攝位置時(shí)，被攝面積則要遠(yuǎn)小于測(cè)光傳感器所測(cè)量的面積。因此，在上述兩種情況下，所述光傳感器均不能精確地確定適當(dāng)?shù)钠毓饬俊?br>
當(dāng)用小型照相機(jī)對(duì)物體進(jìn)行拍照時(shí)，物體的亮度會(huì)不同于背景的亮度，即物體會(huì)逆光從而在物體前側(cè)產(chǎn)生一個(gè)陰影。在這種逆光的情況下，必須對(duì)曝光進(jìn)行補(bǔ)償。
到目前為止，通常是用兩個(gè)測(cè)光傳感器來(lái)探測(cè)逆光情況，一個(gè)用于測(cè)量曝光范圍的一個(gè)小的中心區(qū)域的亮度，而另一個(gè)則用于測(cè)量曝光范圍的一個(gè)較大的區(qū)域，然后根據(jù)測(cè)光傳感器的輸出確定物體是否逆光。如果測(cè)得物體逆光，則閃光燈就會(huì)閃光從而給陰影部分提供附加的光線。
然而，通常設(shè)置的兩個(gè)測(cè)光傳感器當(dāng)裝在帶有變焦鏡頭的小型照相機(jī)中時(shí)將不再有效。如上所述，當(dāng)鏡頭從廣角位置移至遠(yuǎn)攝位置時(shí)，被攝面積發(fā)生變化，而由測(cè)光傳感器測(cè)量的面積卻保持不變。因此，通常的測(cè)光系統(tǒng)會(huì)錯(cuò)誤地將被攝物體確定為逆光。并使閃光燈發(fā)光，從而導(dǎo)致圖象曝光過(guò)量。
此外，當(dāng)用通常的測(cè)量系統(tǒng)對(duì)逆光物體進(jìn)行拍報(bào)時(shí)，測(cè)量較大區(qū)域的測(cè)光傳感器將受到位于其測(cè)量區(qū)域內(nèi)的光源的不適當(dāng)?shù)挠绊憽榱朔乐拐掌毓膺^(guò)量，可設(shè)置一較低的曝光量。然而，處于陰影下的物體將嚴(yán)重地曝光不足，從而導(dǎo)致照片質(zhì)量很次。如果拍攝逆光景像或者在閃光燈無(wú)效或不能使用的劇場(chǎng)內(nèi)拍照，則使用了通常測(cè)量系統(tǒng)的照相機(jī)總是會(huì)無(wú)法拍出好的照片。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種小型照相機(jī)，此相機(jī)不論鏡頭(變焦或不變焦)設(shè)置在廣角位置、遠(yuǎn)攝位置或任何其間的焦距上，都能對(duì)物體進(jìn)行精確測(cè)量。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種小型照相機(jī)，此相機(jī)在變焦鏡頭的任何焦距上均能精確地確定物體是否逆光。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種小型照相機(jī)，此相機(jī)在對(duì)逆光物體進(jìn)行拍攝時(shí)，在鏡頭的任何焦距上，特別是在閃光燈不能使用的情況下，能夠確定精確的曝光量。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種小型照相機(jī)，它包括一個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)，其焦距可在一定范圍內(nèi)變化;
一個(gè)具有多個(gè)部分的測(cè)光系統(tǒng)，每部分輸出一個(gè)亮度水平，所述測(cè)光系統(tǒng)獨(dú)立于所述成像光學(xué)系統(tǒng);
確定曝光值的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)用加權(quán)系數(shù)計(jì)算由所述多個(gè)部分輸出的亮度水平的加權(quán)平均值，這個(gè)系數(shù)隨所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距而變化，所述平均亮度水平用于確定所述曝光值。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種小型照相機(jī)，它包括一個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)，它具有多個(gè)焦距;
一個(gè)具有多個(gè)部分的測(cè)光系統(tǒng)，每個(gè)部分輸出一個(gè)亮度水平，所述測(cè)光系統(tǒng)獨(dú)立于所述成像光學(xué)系統(tǒng);
亮度選擇裝置，此裝置選擇一個(gè)具有預(yù)定特性的亮度水平的預(yù)定數(shù)值;
用于確定曝光量的控制裝置，所述控制裝置通過(guò)檢測(cè)所述焦距、所述選定的亮度水平和逆光臨界值水平進(jìn)一步確定物體是否逆光。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種小型照相機(jī)，它包括一個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)，其焦距可在一定范圍內(nèi)變化;
一個(gè)具有多個(gè)部分的測(cè)光系統(tǒng)，每個(gè)部分輸出一個(gè)亮度水平，所述測(cè)光系統(tǒng)獨(dú)立于所述成像光學(xué)系統(tǒng);
亮度選擇裝置，此裝置選擇一個(gè)具有預(yù)定特性的亮度水平的預(yù)定數(shù)值;
用于確定曝光量的控制裝置，所述控制裝置通過(guò)檢測(cè)所述焦距、所述選定的亮度水平和逆光臨界值水平進(jìn)一步確定物體是否逆光。
根據(jù)本發(fā)明的一種小型照相機(jī)，它包括一個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)，所述成像光學(xué)系統(tǒng)有選擇地限定至少兩個(gè)焦距;
一個(gè)具有多個(gè)部分的測(cè)光系統(tǒng)，每一部分輸出一個(gè)亮度信號(hào);
用于根據(jù)對(duì)所述多個(gè)亮度信號(hào)的預(yù)先組合而確定曝光量的控制裝置;
用于根據(jù)相機(jī)設(shè)定的預(yù)先確定的條件選擇一個(gè)所述亮度信號(hào)的預(yù)先組合的裝置。
本發(fā)明涉及一種小型照相機(jī)，它包括一個(gè)具有多個(gè)距焦的成像光學(xué)系統(tǒng);
用于提供代表被所述成像光學(xué)系統(tǒng)拍攝的畫面的亮度的信號(hào)的測(cè)光裝置，所述測(cè)光裝置包括多個(gè)測(cè)光部分，每個(gè)部分均輸出一個(gè)亮度信號(hào);
控制裝置，此裝置用于根據(jù)多個(gè)關(guān)系式中的一個(gè)選定關(guān)系式來(lái)組合多個(gè)測(cè)光部分輸出的亮度信號(hào)，所述選定的關(guān)系式是由所述控制裝置根據(jù)所述成像光學(xué)系統(tǒng)的焦距來(lái)選擇。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的小型照相機(jī)的前部正視圖;
圖2為小型照相機(jī)的后部正視圖;
圖3為小型照相機(jī)平面視圖;
圖4為小型照相機(jī)的測(cè)光傳感器的光電探測(cè)器表面的平面圖;
圖5A至5C為顯示當(dāng)鏡頭從廣角位置移向遠(yuǎn)攝位置時(shí)與將要曝光的畫幅區(qū)域有關(guān)的測(cè)光傳感器的測(cè)量區(qū)域的平面圖;
圖6A和6B為顯示當(dāng)鏡頭比如圖5A至5C所示更進(jìn)一步移向遠(yuǎn)攝位置時(shí)與將要曝光的畫幅區(qū)域有關(guān)的測(cè)光傳感器的測(cè)量區(qū)域的平面圖;
圖7為小型照相機(jī)的電路框圖;
圖8為小型照相機(jī)的液晶顯示器(LCD)，它顯示出了某些能夠顯示出來(lái)的圖形或標(biāo)記;
圖9為顯示曝光模式、模式存儲(chǔ)器狀態(tài)和顯示在LCD上的符號(hào)和標(biāo)記之間關(guān)系的圖表;
圖10為顯示拍攝方式、驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器狀態(tài)和顯示在LCD上的符號(hào)和標(biāo)記之間關(guān)系的圖表;
圖11為將膠片曝光尺寸從標(biāo)準(zhǔn)畫面尺寸改變?yōu)槿爱嬅娉叽绲臋C(jī)構(gòu);
圖12至14為小型照相機(jī)的主要程序的流程圖;
圖15和16為拍攝子程序的流程圖;
圖17為曝光控制子程序的流程圖;
圖18為無(wú)窮遠(yuǎn)景設(shè)定子程序的流程圖;
圖19為在曝光量計(jì)算子程序中計(jì)算物體的修正過(guò)的亮度過(guò)程的流程圖;
圖20為在曝光量計(jì)算子程序中探測(cè)逆光物體過(guò)程的流程圖;
圖21為在曝光量計(jì)算子程序中計(jì)算曝光修正量過(guò)程的流程圖;
圖22為在曝光量計(jì)算子程序中計(jì)算曝光量過(guò)程的流程圖。
如圖1至3所示，體現(xiàn)本發(fā)明的一種小型照相機(jī)包括一相機(jī)殼體11，在其前面板上支承著靜止和可移動(dòng)鏡頭筒12，13，鏡頭筒12，13上支承有多個(gè)構(gòu)成變焦透鏡系統(tǒng)的鏡頭組件。
盡管在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中使用了變焦透鏡系統(tǒng)，但這僅是可應(yīng)用本發(fā)明的小型照相機(jī)的一個(gè)說(shuō)明性的示例，然而，顯然本發(fā)明也可應(yīng)用非變焦透鏡系統(tǒng)，例如雙焦點(diǎn)透鏡光學(xué)系統(tǒng)。
如圖1所示，相機(jī)殼體11在靜止的變焦透鏡筒12的上方還支承著一個(gè)自拍裝置指示燈17、一個(gè)頻閃閃光反射探測(cè)器18、一個(gè)測(cè)距器14、一個(gè)取景器15、一個(gè)測(cè)光傳感器24和一個(gè)頻閃閃光元件36。
給自拍裝置指示燈17供能以便使指示燈17在自拍功能首先啟動(dòng)時(shí)一直亮著。然后，在快門釋放前幾秒鐘時(shí)，指示燈17閃爍以指示出即將進(jìn)行拍照。
當(dāng)頻閃閃光元件36使用時(shí)，頻閃閃光反射探測(cè)器18探測(cè)從頻閃閃光元件36發(fā)射出并由被攝物體反射回來(lái)的頻閃光線以控制頻閃閃光元件36的發(fā)光量。
測(cè)光傳感器24包括一個(gè)由硫化鎘(CdS)元件或硅二極管構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換器或光敏元件，并和獨(dú)立于變焦透鏡系統(tǒng)的聚焦透鏡相結(jié)合。測(cè)光傳感器24具有頻閃閃光反射探測(cè)器18的功能從而能探測(cè)頻閃閃光的反射光。因此，頻閃閃光反射探測(cè)器18就是多余的了。
如圖2所示，相機(jī)殼體11包括一個(gè)鉸接的后蓋80，當(dāng)將與后蓋開關(guān)19相連的后蓋開啟杠桿向下推時(shí)，后蓋能打開。相機(jī)殼體11在其后面板上支承一綠色指示燈22、一紅色指示燈23和一位于取景器15后窗附近的全影畫面操縱桿27，取景器后窗設(shè)置在后蓋80上方的相機(jī)殼體11的后面板上。全景畫面操縱桿27具有一個(gè)全景照相開關(guān)27a，當(dāng)通過(guò)全景畫面操縱桿27選擇全景畫面模式時(shí)，打開全景畫面開關(guān)27a，以使相機(jī)拍出全景照片。
當(dāng)關(guān)閉全景照相開關(guān)27a時(shí)，就選擇了標(biāo)準(zhǔn)畫面的模式。當(dāng)變焦透鏡系統(tǒng)通過(guò)安裝在相機(jī)中的自動(dòng)聚焦機(jī)構(gòu)而聚焦在被攝物體上時(shí)，綠色指示燈22就會(huì)被打開。當(dāng)頻閃閃光元件36的電容器充電時(shí)，紅色指示燈23就會(huì)閃爍。一旦電容器充足電，紅色指示燈23持續(xù)亮著以指示可以使用閃光燈。
相機(jī)殼體11的后面板還支承著一個(gè)靠近全景畫面操縱桿27的主開關(guān)16。當(dāng)壓下主開關(guān)16時(shí)，主開關(guān)16在斷開電源和接通電源狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。當(dāng)處于斷開電源的狀態(tài)時(shí)，供給相機(jī)的電源被斷開，變焦透鏡系統(tǒng)縮回相機(jī)殼體11中，并且相機(jī)快門無(wú)法打開。當(dāng)處于接通電源的狀態(tài)時(shí)，供給電源被接通，變焦透鏡系統(tǒng)伸出相機(jī)殼體11之外，并且相機(jī)的快門能夠打開。主開關(guān)16通常偏置于未被按壓的狀態(tài)。
如圖3所示，相機(jī)殼體11的上面板上支承著一快門釋放按紐25、一液晶顯示器(LCD)21，一模式開關(guān)20，一無(wú)限遠(yuǎn)景開關(guān)26，一驅(qū)動(dòng)開關(guān)31，一遠(yuǎn)攝設(shè)置開關(guān)10a和一廣角設(shè)置開關(guān)10b。快門釋放按紐25能夠打開和關(guān)閉兩個(gè)開關(guān)，即全景開關(guān)15a和快門釋放開關(guān)15b(見圖7)。
更具體地說(shuō)，當(dāng)部分地壓下快門釋放按紐25時(shí)，就會(huì)打開全景開關(guān)15a，并用測(cè)光傳感器24和測(cè)距器14來(lái)測(cè)量至物體的距離和物體的亮度。當(dāng)快門釋放開關(guān)15b被打開時(shí)(通過(guò)將快門釋放按紐25完全壓下)，相機(jī)的快門就會(huì)被釋放以使裝在相機(jī)殼體11中的照相膠卷的一個(gè)畫幅曝光。液晶顯示器(LCD)21顯示各種如下述的設(shè)置模式。模式開關(guān)20選擇相機(jī)曝光模式中的一種。驅(qū)動(dòng)開關(guān)31選擇相機(jī)照相模式中的一種。無(wú)窮遠(yuǎn)景開關(guān)26越過(guò)相機(jī)的自動(dòng)聚焦系統(tǒng)將鏡頭聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)，以對(duì)遠(yuǎn)距離的物體進(jìn)行精確拍照。
相機(jī)至被攝物體的距離由測(cè)距器14測(cè)量，測(cè)距器向物體發(fā)射紅外線且探測(cè)從物體的反射射線，并在反射射線的基礎(chǔ)上完成三角測(cè)量。測(cè)距器14的自動(dòng)操作受到測(cè)距器14的紅外線發(fā)射和探測(cè)元件的性能的某種限制。如果測(cè)距器14未能探測(cè)到來(lái)自物體的反射射線，則測(cè)距器14自動(dòng)將聚焦位置設(shè)置到它所能測(cè)量的最大距離。如果在這種情況下對(duì)某種遠(yuǎn)景拍照，相機(jī)不能完全聚焦在物體上，并且由相機(jī)產(chǎn)生的物體的圖像會(huì)變得模糊起來(lái)。為了防止物體圖像模糊，根據(jù)本發(fā)明的相機(jī)可選擇無(wú)限遠(yuǎn)景的模式，在這種模式中，相機(jī)會(huì)聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)處。
當(dāng)按下遠(yuǎn)攝設(shè)定開關(guān)10a或廣角設(shè)定開關(guān)10b時(shí)，可移動(dòng)的變焦透鏡筒13會(huì)沿軸向方向朝變焦運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)攝位置或廣角位置連續(xù)移動(dòng)。
如圖4所示，測(cè)光傳感器24具有一個(gè)被分成九個(gè)探測(cè)區(qū)域70a，70b1，70b2，70c1，70c2，71d，72d，73d和74d的光電探測(cè)器表面，以便對(duì)物體和背景進(jìn)行更精確的測(cè)量，從而使相機(jī)取得最佳的曝光效果。
圍繞其它探測(cè)區(qū)域70a，70b1，70b2，70c1和70c2而設(shè)置的探測(cè)區(qū)域71d，72d，73d和74d相互電氣連接以產(chǎn)生一單一的輸出信號(hào)。因此，測(cè)光器24在6個(gè)輸出信號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)量操作。
圖5A至5C和6A，6B顯示出由測(cè)光傳感器24測(cè)量的區(qū)域和由變焦透鏡系統(tǒng)曝光的區(qū)域之間的關(guān)系。在圖5A至5C中，虛線75指示出曝光畫幅的區(qū)域，實(shí)線指示出由測(cè)光傳感器24測(cè)量的區(qū)域。
更具體地說(shuō)，圖5A示出當(dāng)變焦透鏡的焦距為35mm時(shí)由測(cè)光傳感器24測(cè)量的畫幅的區(qū)域。同樣，圖5B和5C分別示出當(dāng)焦距分別為60mm和80mm時(shí)由測(cè)光傳感器24測(cè)量的畫幅的區(qū)域。圖6A和6B分別示出當(dāng)焦距分別為100mm和115mm時(shí)由測(cè)光傳感器24測(cè)量的畫幅的區(qū)域。因而，當(dāng)變焦透鏡從廣角位置移向遠(yuǎn)攝位置時(shí)，由測(cè)光傳感器24測(cè)量的區(qū)域要逐漸大于曝光畫幅的區(qū)域。
圖7示出小型照相機(jī)的電路框圖。所述電路包括一個(gè)用作頻閃電路41的控制系統(tǒng)的中央處理器(CPU)40;一膠卷傳送控制電路42;一變焦鏡頭控制電路43;一快門控制電路44;一測(cè)光電路45;一測(cè)距器電路46;一日期加印電路47;一LCD控制電路48;自拍裝置指示燈;綠色指示燈22;紅色指示燈23;一雙向(DX)接觸電路50，和一頻閃光積累器54。
CPU40通過(guò)信號(hào)線41a、41b給頻閃電路41輸送一允許充電的信號(hào)和一頻閃閃光控制信號(hào)。允許充電信號(hào)用于允許頻閃閃光元件36的電容器充電。頻閃閃光控制信號(hào)用于控制對(duì)與頻閃電路41相連的頻閃閃光元件36供能和去能。頻閃電路41通過(guò)一根信號(hào)線41c向CPU40輸送一個(gè)用于指示電容器是否已充好電的充電完成信號(hào)。
通過(guò)CPU40的信號(hào)線42a給其上連接有用于卷繞膠卷的電機(jī)51的膠卷傳送控制電路42輸送一個(gè)給電機(jī)51供能的信號(hào)，以使電機(jī)沿一個(gè)或另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。膠卷傳送控制電路42上還連接有光敏反射器(圖中未示)，它位于相機(jī)殼體11中的膠卷軌道上用以識(shí)別膠卷上的孔。每次當(dāng)一個(gè)孔移過(guò)光敏反射器時(shí)，該光敏反射器就產(chǎn)生一個(gè)脈沖，此脈沖通過(guò)信號(hào)線42b從膠卷傳送控制電路42傳送到CPU40。因此，CPU40在連續(xù)傳送給CPU40的脈沖的基礎(chǔ)上在由電機(jī)51卷繞膠卷時(shí)對(duì)曝光的畫幅進(jìn)行計(jì)算。
用于啟動(dòng)變焦透鏡系統(tǒng)的電機(jī)52與變焦透鏡控制電路43相連。當(dāng)打開遠(yuǎn)攝設(shè)定開關(guān)10a或廣角設(shè)定開關(guān)10b時(shí)，CPU40通過(guò)信號(hào)線43a向變焦控制電路43傳送一控制信號(hào)以給電機(jī)52供能，使其沿一個(gè)或另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因而使可移動(dòng)的變焦透鏡筒13向遠(yuǎn)攝位置或廣角位置移動(dòng)。當(dāng)變焦透鏡筒13移動(dòng)時(shí)，通過(guò)信號(hào)線43b向CPU40傳送一代碼信號(hào)以探測(cè)變焦透鏡系統(tǒng)的焦距。在所述代碼信號(hào)的基礎(chǔ)上，CPU40能探測(cè)到變焦透鏡系統(tǒng)在其變焦運(yùn)動(dòng)中何時(shí)能到達(dá)所希望的位置。
快門控制電路44與一個(gè)步進(jìn)電機(jī)53相連，此電機(jī)53用于啟動(dòng)變焦透鏡系統(tǒng)使其自動(dòng)聚焦在被攝物體上，并打開和關(guān)閉快門扇葉。為了拍攝物體的一張照片，CPU40通過(guò)信號(hào)線44a給快門控制電路44傳送一個(gè)脈沖信號(hào)，以使步進(jìn)電機(jī)53移動(dòng)變焦透鏡系統(tǒng)，從而在測(cè)距器14所探測(cè)的離物體的距離的基礎(chǔ)上聚焦于物體上，然后，CPU40通過(guò)信號(hào)線44b向快門控制電路44傳送一個(gè)信號(hào)，以打開一電磁體(圖示未示)以將變焦透鏡系統(tǒng)鎖定在一聚焦位置。再后，快門控制電路44控制步進(jìn)電機(jī)打開快門扇葉，從而攝取一張照片。
在攝取一張照片后，快門控制電路44控制步進(jìn)電機(jī)53關(guān)閉快門扇葉。然后，CPU40通過(guò)信號(hào)線44a給快門控制電路44傳送一反向脈沖信號(hào)以使透鏡組返回其初始的位置。當(dāng)透鏡組到達(dá)其初始位置時(shí)，快門控制電路44通過(guò)信號(hào)線44c向CPU40傳送一個(gè)對(duì)應(yīng)于該初始位置的信號(hào)。此時(shí)，CPU40不再通過(guò)信號(hào)線44a向快門控制電路44傳送反向脈沖信號(hào)。
CPU40通過(guò)信號(hào)線45a傳送一控制信號(hào)以接通或斷開其上連接有測(cè)光傳感器24的測(cè)光電路45。CPU40通過(guò)信號(hào)線45b給測(cè)光電路45傳送一個(gè)三比特信號(hào)以選擇6個(gè)探測(cè)區(qū)域70a，70b1，70b2，70c1，70c2，71d至74d中的一個(gè)，連在一起的探測(cè)區(qū)域71d至74d被當(dāng)作一個(gè)探測(cè)區(qū)域。這些探測(cè)區(qū)域70a，70b1，70b2，70c1，70c2，71d至74d根據(jù)入射光的強(qiáng)度分別產(chǎn)生光電流。然后，測(cè)光電路45按對(duì)數(shù)壓縮來(lái)自選定的探測(cè)區(qū)域的光電流或者放大被壓縮的光電流，并將放大的光電流轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬電壓信號(hào)。再后，測(cè)光電路45通過(guò)信號(hào)線45c將該模擬電壓信號(hào)傳送給CPU40，從而確定物體的亮度，而此亮度則是由CPU40中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D converter，圖中未示出)所產(chǎn)生的數(shù)字信息。
因此，通過(guò)信號(hào)線45b連續(xù)選擇探測(cè)區(qū)域70a，70b1，70b2，70c1，70c2，71d至74d并將來(lái)自這些探測(cè)區(qū)域的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，CPU40能夠確定來(lái)自上述每個(gè)探測(cè)區(qū)域的物體的亮度。
其上連接有測(cè)距器14的測(cè)距器電路46通過(guò)信號(hào)線46a傳送了一個(gè)來(lái)自CPU40的指令信號(hào)以測(cè)量到物體之間的距離。為響應(yīng)該指令信號(hào)，測(cè)短器電路46控制測(cè)距器14以上述方式來(lái)測(cè)量所說(shuō)的距離。然后，通過(guò)信號(hào)線46b將代表測(cè)得距離的信號(hào)從測(cè)距器電路46傳送給CPU40。
CPU40通過(guò)信號(hào)線47a將一個(gè)日期加印起動(dòng)信號(hào)傳送給日期加印電路47，以在膠卷的畫幅上記錄下包括年、月和日的信息。CPU40將各種信息傳送給LCD控制電路48以在與LCD控制電路48相連的LCD21上顯示包括拍攝模式和曝光模式的相機(jī)操作信息。自拍裝置指示燈17、綠色指示燈22和紅色指示燈23由通過(guò)信號(hào)線49從CPU40傳來(lái)的信號(hào)控制。
DX接觸電路50通過(guò)位于膠卷室DX代碼探測(cè)器銷來(lái)探測(cè)位于相機(jī)殼體11中的膠卷室中的膠卷盒上標(biāo)記的DX代碼，并將所探測(cè)到的DX代碼通過(guò)信號(hào)線50a傳送給CPU40。
當(dāng)通過(guò)信號(hào)線54a從CPU40傳送來(lái)一個(gè)控制信號(hào)時(shí)，與頻閃閃光反射探測(cè)器18相連的頻閃光積累器54開始積累頻閃閃光的反射光。頻閃光積累器54產(chǎn)生一相應(yīng)于所積累的光的電壓，并通過(guò)信號(hào)線54b將該電壓傳送給CPU40，CPU在傳送來(lái)的電壓的基礎(chǔ)上控制頻閃電路41從而控制頻閃閃光的發(fā)射。
CPU40還與主開關(guān)18、后蓋開關(guān)19，測(cè)光開關(guān)15a以及與快門釋放按紐25相連的快門釋放開關(guān)15b、遠(yuǎn)攝設(shè)定開關(guān)10a，廣角設(shè)定開關(guān)10b，模式開關(guān)20，驅(qū)動(dòng)開關(guān)31，無(wú)窮遠(yuǎn)景開關(guān)26和全景開關(guān)27a相連接。除了后蓋開關(guān)19在當(dāng)后蓋80合上時(shí)被打開之外，這些開關(guān)均為瞬時(shí)開關(guān)，當(dāng)釋放接觸壓力時(shí)，它們將返回其通常打開的狀態(tài)。
圖8示出可顯示在LCD21上的圖形或標(biāo)記的例子。如圖8中所示，LCD21包括一位于其中心區(qū)域的膠卷計(jì)數(shù)標(biāo)記32;一電池狀態(tài)標(biāo)記33和一位于膠卷計(jì)數(shù)標(biāo)記右側(cè)的無(wú)窮遠(yuǎn)景模式標(biāo)記37;一位于膠卷計(jì)數(shù)標(biāo)記32左側(cè)的頻閃閃光標(biāo)記34;以及一個(gè)位于膠卷計(jì)數(shù)標(biāo)記32之下的拍攝模式標(biāo)記35。
圖9和10圖示出能夠顯示在LCD21上與相機(jī)的某種曝光和拍攝模式相配合的符號(hào)或標(biāo)記。
每當(dāng)按下模式開關(guān)20時(shí)，則相機(jī)在下面三種曝光模式中順序循環(huán)(1)自動(dòng)模式;
(2)打開閃光燈模式;和(3)關(guān)閉閃光燈模式。
根據(jù)所述的曝光模式，圖9中“顯示”一欄下的符號(hào)或標(biāo)記中的一個(gè)顯示在LCD21上。
每當(dāng)按下驅(qū)動(dòng)開關(guān)31，根據(jù)本發(fā)明的照相機(jī)在下面兩種拍攝模式之間反復(fù)(1)單畫幅拍攝模式;和(2)連續(xù)拍攝模式。
根據(jù)所選的拍攝模式，圖10中“顯示”一欄下的符號(hào)顯示在LCD21上。
圖11示出一個(gè)設(shè)置在照相機(jī)殼體11中與變焦透鏡系統(tǒng)配合的機(jī)構(gòu)，用于根據(jù)全景照相操縱桿27選擇兩種畫幅曝光尺寸中的一個(gè)，即標(biāo)準(zhǔn)畫幅尺寸或全景尺寸。
上述機(jī)構(gòu)包括一對(duì)垂直相距設(shè)置的遮光板84、85，它們位于限定標(biāo)準(zhǔn)畫幅尺寸的水平加長(zhǎng)孔徑框架83的上下兩側(cè)的外側(cè)。遮光板84、85的水平長(zhǎng)度大于孔徑框架83的水平長(zhǎng)度。遮光板84、85在位于孔徑框架83一側(cè)的導(dǎo)向板86中垂直滑動(dòng)。遮光板84、85分別與擰在螺桿89a，89b上的螺母87，88相連。螺桿89a和89b由垂直螺桿軸89支承，該軸位于孔徑框架83相對(duì)于引導(dǎo)板86的另一側(cè)。螺桿軸89通過(guò)與其同軸設(shè)置的齒軸90和固定在全景照相操縱桿27上與齒輪90嚙合的齒輪91而能夠在全景操縱桿27的作用下繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)螺桿軸89沿一個(gè)方向繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，遮光板84、85相互移近以如圖中虛線84a、85a所示遮蓋孔徑框架83的上下區(qū)域，從而使膠卷曝光尺寸設(shè)定在全景照像尺寸。
以下根據(jù)圖12至22說(shuō)明小型照相機(jī)的操作過(guò)程。為確保小型照相機(jī)的低能耗，只有當(dāng)與CPU40相連的電路中的一個(gè)引進(jìn)一啟動(dòng)中斷信號(hào)時(shí)，CPU40才開始操作。通過(guò)，CPU40保持在低能耗的等待模式，當(dāng)一個(gè)電路引入一個(gè)開始中斷信號(hào)，CPU40進(jìn)入如圖12至14所示的主程序。
如圖12所示，CPU40進(jìn)入主程序并確定是否在步驟S100處完成了相機(jī)的裝片操作。更具體地說(shuō)，如果膠卷置于膠卷室中并由膠卷傳送控制電路42的電機(jī)51卷繞一定長(zhǎng)度的膠片(導(dǎo)片)，則相機(jī)的裝片完成。如果裝片沒(méi)有完成，CPU40則在步驟S102處檢查后蓋80是否閉合。如果裝片未完成并且后蓋80閉合，則在步驟S104處以上述方式完成裝片，在膠卷裝好后，CPU40在步驟S106處檢查照相機(jī)是否接通電源。
當(dāng)主開關(guān)16從斷電位置移到通電位置，可移動(dòng)的變焦透鏡筒13在變焦透鏡控制電路43的作用下延伸至焦距為35mm(即朝向變焦運(yùn)動(dòng)的廣角位置移動(dòng))。CPU40通過(guò)讀取變焦位置代碼確定鏡頭伸出的量。
如果在步驟S106處斷開照相機(jī)的電源，那么，CPU40則等待直到主開關(guān)16的觸點(diǎn)響應(yīng)使用者在步驟S132對(duì)主開關(guān)16的操作而打開(即循環(huán)直到主開關(guān)16關(guān)閉)。如果主開關(guān)16在步驟S132關(guān)閉，則CPU40在步驟S134允許僅由后蓋開關(guān)19或主開關(guān)16引發(fā)的啟動(dòng)中斷，然后在步驟S136進(jìn)入等待模式。因此，在照相機(jī)的電源斷開的情況下，在CPU40脫離等待模式的情況下，只有當(dāng)后蓋開關(guān)19被推上或主開關(guān)16打開時(shí)才開始執(zhí)行主程序。
如果在步驟S100完成照相機(jī)的裝片操作，則CPU40在步驟S108檢查后蓋80是否打開。如果后蓋打開，CPU40則在步驟S110處清除膠卷曝光計(jì)數(shù)。然后控制進(jìn)入步驟S106。如果電源未在步驟S108接通，則CPU40經(jīng)過(guò)步驟S132和S134進(jìn)入等待模式。
如果照相機(jī)未在步驟S100完成裝片操作，并且在步驟S102后蓋80是打開的，或者如果在步驟S100完成照相機(jī)的裝片操作，并且在步驟108后蓋80是關(guān)閉的，則CPU40在步驟S112確定主開關(guān)16是否打開。如果在步驟112主開關(guān)16是打開的并且已在步驟S114接通電源，則CPU40在步驟S116斷開電源，(即，使變焦系統(tǒng)縮回相機(jī)殼體11中)并防止快門釋放。然后，CPU40經(jīng)步驟S132和S134之后進(jìn)入等待模式。
如果在步驟S114尚未接通電源，則CPU40在步驟S122接通電源(即控制變焦透鏡控制電路43以使可移動(dòng)的變焦透鏡筒13朝向焦距為35mm的位置伸出)，且允許釋放快門，并初始化模式(即設(shè)定拍攝模式為單畫幅拍攝模式而曝光模式設(shè)定為自動(dòng)模式)。
在步驟S122接通電源之后，CPU40設(shè)定一充電請(qǐng)求標(biāo)記以在步驟S124開始對(duì)頻閃閃光元件36的電容器進(jìn)行充電。如上所述，當(dāng)接通電源時(shí)，曝光模式被初始化為自動(dòng)模式。因此，當(dāng)接通電源時(shí)，如果頻閃閃光元件36的電容器未被充電，出在電容器充電完成后，必須執(zhí)行任何需要頻閃閃光元件36的曝光。為避免這種時(shí)間的延滯，在接通電源后，CPU40馬上設(shè)定一個(gè)充電請(qǐng)求標(biāo)記以在步驟S124開始對(duì)電容器充電。步驟S124之后，如下參照?qǐng)D14所述，變焦距透鏡系統(tǒng)根據(jù)遠(yuǎn)攝和廣角設(shè)定開關(guān)10a，10b的操作而移動(dòng)。
如果在步驟S112主開關(guān)16未被打開，則CPU40分別在步驟S142，S146，S150測(cè)定模式開關(guān)20，驅(qū)動(dòng)開關(guān)31和無(wú)窮遠(yuǎn)景開關(guān)26是否打開(見圖13)。
如果在接通電源時(shí)，模式開關(guān)20，驅(qū)動(dòng)開關(guān)31或無(wú)窮遠(yuǎn)景開關(guān)26打開，則分別執(zhí)行步驟S144，S148或S152的相應(yīng)的子程序。如果這些開關(guān)都未打開，或在步驟S158打開測(cè)光開關(guān)15a，則在步驟S160執(zhí)行拍攝子程序。
在步驟S144的曝光模式設(shè)定子程序中，通過(guò)操作模式開關(guān)20選擇圖9中所示的一種曝光模式。在該曝光模式設(shè)定子程序中，每當(dāng)模式開關(guān)20按下時(shí)，模式存儲(chǔ)器增1，直至存儲(chǔ)器的值為2。如果再次按下模式開關(guān)20，模式存儲(chǔ)器20清零，且完成了該模式的循環(huán)。
當(dāng)模式存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為0時(shí)，則選擇自動(dòng)模式。當(dāng)模式存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為1時(shí)，則選擇閃光模式，當(dāng)模式存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為2，則選擇非閃光模式。
在步驟S148的驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器設(shè)定子程序中，每當(dāng)按下驅(qū)動(dòng)開關(guān)31時(shí)，驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器的數(shù)值在0和1之間反復(fù)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為0時(shí)，選擇單畫幅拍攝模式。當(dāng)驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為1時(shí)，選擇了連續(xù)拍攝模式。步驟S160的拍攝子程序(下面將參照?qǐng)D15和16對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述)根據(jù)驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)而執(zhí)行。
在圖14中，根據(jù)遠(yuǎn)攝和廣角設(shè)定開關(guān)10a，10b是否打開而控制可移動(dòng)的變焦透鏡筒13的移動(dòng)。更具體地說(shuō)，如果在步驟S164中遠(yuǎn)攝設(shè)定開關(guān)10a持續(xù)保持打開，并且可移動(dòng)透鏡筒13沒(méi)有在步驟S168到達(dá)遠(yuǎn)攝位置，則在步驟S170，CPU40控制變焦透鏡控制電路43以使可移動(dòng)的透鏡筒13朝著遠(yuǎn)攝位置逐漸移動(dòng)。與此相反，如果在步驟S172中廣角設(shè)定開關(guān)10b持續(xù)保持打開，并且可移動(dòng)的透鏡筒13尚未在步驟S174到達(dá)廣角位置，則在步驟S176，CPU40控制變焦透鏡控制電路43以使可移動(dòng)的透鏡筒13朝著廣角位置逐漸移動(dòng)。如果可移動(dòng)的透鏡筒13在步驟S168已到達(dá)遠(yuǎn)攝位置，則可移動(dòng)的透鏡筒13不能沿此方向繼續(xù)移動(dòng)。同樣，如果可移動(dòng)的透鏡筒13在步驟S174已到達(dá)廣角位置，則可移動(dòng)的透鏡筒13不能沿此方向繼續(xù)移動(dòng)。
在可移動(dòng)的變焦透鏡筒13進(jìn)行了必要的移動(dòng)之后，CPU40在步驟S130根據(jù)充電請(qǐng)求標(biāo)記確定是否有給頻閃閃光元件36的電容器充電的要求。在接通電源或頻閃閃光元件36發(fā)射頻閃閃光光線之后，立即設(shè)定充電請(qǐng)求標(biāo)記。如果在步驟S180測(cè)定到已設(shè)定了充電請(qǐng)求標(biāo)記，則在步驟S182，CPU40控制頻閃電路41以給頻閃閃光元件36的電容器充電。在電容器充電過(guò)程中，如果在步驟S184，包括模式開關(guān)20，無(wú)窮遠(yuǎn)景開關(guān)28等在內(nèi)的任何一個(gè)開關(guān)被操作并且要求進(jìn)行相關(guān)的程序，則中斷電容器的充電并控制返回步驟S100。
在步驟S182中，給頻閃閃光元件36的電容器充電，并啟動(dòng)定時(shí)器。如果在所述定時(shí)器設(shè)置的時(shí)間內(nèi)通過(guò)被充電電容器的電壓達(dá)到預(yù)定的電壓，則CPU40清除充電請(qǐng)求標(biāo)記，并控制返回主程序。如果在步驟S184沒(méi)有操作任何開關(guān)且不要求相關(guān)的程序，則電容器的充電繼續(xù)直到電容器被充電至預(yù)定的電壓或定時(shí)器的時(shí)間用完。當(dāng)電容器被充電至預(yù)定的電壓或定時(shí)器時(shí)間用完，CPU40清除充電請(qǐng)求標(biāo)記，然后控制返回步驟S186。如果步驟S186中除了后蓋開關(guān)19外所有的開關(guān)已關(guān)閉，則CPU40在步驟S200允許一由所有開關(guān)引起的引發(fā)的啟動(dòng)中斷讀號(hào)，然后進(jìn)入步驟S202的等待模式。
下面參照?qǐng)D15對(duì)步驟S160的拍攝子程序進(jìn)行說(shuō)明。在拍攝子程序中，CPU40在步驟S300，S302，S304，S306和S308執(zhí)行不同的子程序。更具體地說(shuō)，在步驟S300，CPU40通過(guò)測(cè)距器電路46用三角測(cè)量的方法測(cè)量到與被攝物體間的距離。在步驟S302，CPU40計(jì)算聚焦透鏡組為了自動(dòng)聚焦在物體上所需移動(dòng)的距離。在步驟S304，CPU40給綠色指示燈22供能。在步驟S306，CPU40用測(cè)光傳感器24的6個(gè)探測(cè)區(qū)域70a，70b1，70b2，70c1，70c2，71d至74d測(cè)量物體的亮度，而在步驟S308，CPU40則計(jì)算曝光量。
在測(cè)量完至被攝物體的距離之后，在步驟S304上CPU40給綠色指示燈22供能從而使其一直亮著，如果照相機(jī)離物體太近以至聚焦透鏡組不能聚焦在物體上，則CPU40使綠色指示燈22閃爍，警告使用者照相機(jī)不能適當(dāng)?shù)鼐劢乖谖矬w上。在步驟S308，在已測(cè)得到物體的距離和物體的亮度等的基礎(chǔ)上計(jì)算在所選曝光模式中所需的曝光量。
在已計(jì)算出的曝光量和所選模式的基礎(chǔ)上，CPU40在步驟S310確定是否需要頻閃閃光元件36以適當(dāng)?shù)仄毓?。如果需要發(fā)射頻閃閃光光線，并且如果在步驟S312中頻閃閃光元件36的電容器被充電至預(yù)定電壓，則CPU40給紅色指示燈23供能，使其一直亮著以指示電容器充電完畢。如果頻閃閃光元件36的電容器充電未完成，則CPU40在步驟S316給電容器充電。在步驟S316，CPU40給紅色指示燈23供能使其閃爍以指示使用者電容器正在充電。當(dāng)電容器充電完畢，CPU40給紅色指示燈23供能，使其一直亮著。
如果在步驟S318打開測(cè)光開關(guān)15a(即，如果部分地按下快門釋放按紐25)，則CPU40循環(huán)直至在步驟S322中打開快門釋放開關(guān)15b。如果在CPU40循環(huán)時(shí)關(guān)閉測(cè)光開關(guān)15a，則CPU40使綠色和紅色指示燈去能，從而完成拍攝子程序，并控制返回主程序。
如果在步驟S322完全按下快門釋放按紐25，并打開快門釋放開關(guān)15b，則CPU40在步驟S324使綠色指示燈22和紅色指示燈23去能。然后，CPU40在步驟S326給自拍裝置指示燈17供能以指示一個(gè)畫幅將要曝光。再后，CPU40在步驟S328啟動(dòng)聚焦透鏡組使其自動(dòng)聚焦在物體上。在步驟S330，CPU40給日期加印電路47輸出一個(gè)日期加印觸發(fā)信號(hào)，以在膠卷的一個(gè)畫幅上標(biāo)記日期信息。
當(dāng)完成透鏡的啟動(dòng)時(shí)，CPU40在步驟S332使自拍裝置指示燈17去能，然后，在步驟S334執(zhí)行曝光控制子程序。在曝光控制子程序中(也參見圖17)，快門扇葉開始打開，膠卷畫幅在步驟S308所計(jì)算的曝光量的基礎(chǔ)上曝光，并且如果需要的話可給頻閃閃光元件36供能以發(fā)射頻閃閃光光線。當(dāng)快門扇葉在步驟S338關(guān)閉從而完成曝光時(shí)，CPU40確定在步驟S338上是否發(fā)射了頻閃閃光光線。如果發(fā)射了頻閃閃光光線，則CPU40在步驟S340設(shè)定充電請(qǐng)求標(biāo)記。
然后，CPU40在步驟S342清除無(wú)窮遠(yuǎn)景模式，并在步驟S344卷繞膠卷。每當(dāng)完成一次拍攝程序，由于不可能在無(wú)窮遠(yuǎn)景模式下連續(xù)曝光，也由于如果不清除無(wú)窮遠(yuǎn)景曝光模式，則可能使曝光模糊不清，所以，CPU40要清除無(wú)窮遠(yuǎn)景模式。
在步驟S334中，當(dāng)在膠卷卷繞過(guò)程中探測(cè)到膠卷的尾端時(shí)，膠卷會(huì)自動(dòng)回繞。如果在步驟S346完成膠卷的回繞，則拍攝子程序完成，并控制返回子程序。如果在步驟S344卷繞膠卷，但在步驟S346未完成膠卷的回繞，則CPU40在步驟S348中根據(jù)存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)確定是否選擇了連續(xù)拍攝模式。如果選擇了連續(xù)拍攝模式，則控制返回圖15中的步驟S300。如果沒(méi)有選擇連續(xù)拍攝模式，則完成了拍攝子程序，并控制返回主程序。如果沒(méi)有在相機(jī)殼體11的膠卷室中裝上膠片，則不進(jìn)行膠片卷繞。
圖17為拍攝子程序的在步驟S334的曝光控制子程序的流程圖，圖中所示的小型照相機(jī)能夠執(zhí)行一個(gè)閃光程序，即根據(jù)到物體的距離自動(dòng)調(diào)節(jié)光圈和閃光時(shí)間，以達(dá)到最佳曝光。通過(guò)測(cè)定頻閃閃光元件36在快門扇葉關(guān)閉瞬間至打開瞬間之間的期間內(nèi)發(fā)射的閃光光線來(lái)調(diào)節(jié)閃光時(shí)間。
當(dāng)進(jìn)入曝光控制子程序時(shí)，快門扇葉在步驟S500開始打開。
如果要求頻閃閃光元件36在步驟S502發(fā)射閃光光線，則CPU40等待直到在步驟S504快門扇葉打開至一個(gè)相應(yīng)于預(yù)定閃光發(fā)射點(diǎn)的位置。如果快門扇葉打開至上述位置，則CPU40在步驟S506控制頻閃電路41以給頻閃閃光元件36供能，從而開始發(fā)射閃光光線。CPU40還在步驟S508控制頻閃光線積累器54以積累照在頻閃閃光反射探測(cè)器18上的來(lái)自物體的閃光光線的反射光。直到在步驟S510中從頻閃閃光元件36發(fā)射閃光光線的期間(頻閃閃光發(fā)射時(shí)間)結(jié)束，CPU40在步驟S512監(jiān)測(cè)反射光的積累以測(cè)定其是否等于或大于預(yù)定值A(chǔ)。
如果在步驟S512積累超過(guò)預(yù)定值A(chǔ)，則CPU40在步驟S512發(fā)出一抑制信號(hào)以使頻閃閃光元件36去能。然后，CPU40在步驟S516等待直至曝光量等于或大于預(yù)定值B，在此之后，曝光控制子程序結(jié)束并控制返回拍攝子程序(見圖15和16)。如果在步驟S502不要求頻閃閃光元件36發(fā)射閃光光線，或者如果在步驟S510頻閃閃光發(fā)射時(shí)間結(jié)束，則控制從步驟S502或S510跳至步驟S516。
圖18示出在主程序步驟S152中的無(wú)窮遠(yuǎn)景設(shè)定子程序。在無(wú)窮遠(yuǎn)景設(shè)定子程序中，在步驟S710中，無(wú)窮遠(yuǎn)景模式在打開和關(guān)閉之間反復(fù)。在步驟S712中，當(dāng)CPU40打開無(wú)窮遠(yuǎn)景模式時(shí)，CPU40控制LCD控制電路48以在LCD21上顯示無(wú)窮遠(yuǎn)景的標(biāo)記;而當(dāng)CPU40關(guān)閉無(wú)窮遠(yuǎn)景模式時(shí)，CPU40控制LCD控制電路48以關(guān)閉無(wú)窮遠(yuǎn)景的標(biāo)記。然后，控制返回主流程。
圖19至22為在拍攝子程序的步驟S308中計(jì)算曝光量的子程序的流程圖。
在圖19至22所示子程序中，Bva，Bvb1，Bvb2，Bvc1，Bvc2，和Bvd代表由測(cè)光傳感器24的各個(gè)探測(cè)區(qū)域70a，70b1，70b2，70c1，70c2，71d至74d所探測(cè)到的物體亮度。
圖19顯示出在曝光量計(jì)算子程序中計(jì)算物體的正確亮度的方法。如圖19所示，在步驟S800中，CPU40測(cè)定全景照相操縱桿27是否操作，是否選擇全景模式。如果沒(méi)有選擇全景照相模式，則在步驟S802，CPU40按下面的方程式計(jì)算從探測(cè)區(qū)域70b1，70b2，70c1和70c2測(cè)得的物體亮度Bvb1，Bvb2，Bvc1和Bvc2的平均值Bv′Bv′＝(Bvb1+Bvb2+Bvc1+Bvc2)/4如果選擇了全景照相模式，則在步驟S804，CPU40按下面的方程式計(jì)算從探測(cè)區(qū)域70b1，70b2，70c1和70c2測(cè)得的物體亮度Bvb1，Bvb2，Bvc1和Bvc2的平均值Bv′Bv′＝(Bvb1+Bvb2+2×Bvc1+2×Bvc2)/6在步驟S804，由于限定全景照相尺寸的孔徑被水平加長(zhǎng)，從分別位于測(cè)光范圍左右區(qū)域的探測(cè)區(qū)域70c1，70c2所測(cè)得的亮度Bvc1乘以一加權(quán)系數(shù)“2”，然后，計(jì)算亮度Bvb1、Bvb2和加權(quán)這度Bvc1、Bvc2的平均值。也就是說(shuō)，根據(jù)是否選擇全景照相模式，用橢圓或圓形亮度分布來(lái)確定由探測(cè)區(qū)域70b1，70b2，70c1和70c2探測(cè)的亮度Bvb1，Bvb2，Bvc1和Bvc2的平均亮度Bv。上面所給出的加權(quán)系數(shù)并不限定為2，而是可根據(jù)測(cè)光傳感器的特性(例如線性和磁飽和性)使用其它的值。
然后，在步驟S822，平均亮度Bv′乘上一個(gè)乘數(shù)Kbc，亮度Bva乘上一個(gè)乘數(shù)Ka，并且亮度Bvd乘上一個(gè)乘數(shù)Kd，所產(chǎn)生的平均亮度Bv由下面的方程式確定Bv＝(Ka×Bva+Kbc×Bv′+Kd×Bvd)/(Ka+Kbc+Kd)在步驟S822中的乘數(shù)Kbc，Ka和Kd根據(jù)可變焦距透鏡系統(tǒng)的當(dāng)前焦距而在步驟S808，S812，S816，S820中確定，而變焦距透鏡系統(tǒng)的當(dāng)前焦距則是由對(duì)應(yīng)于變焦透鏡系統(tǒng)的位置并從變焦透鏡控制電路43中傳送的代碼信號(hào)所確定的。
更具體地說(shuō)，如果在步驟S806，變焦透鏡系統(tǒng)的焦距等于或大于38mm并小于50mm，則在步驟S808，乘數(shù)Ka，Kbc，Kd分別為20、15、5。如果在步驟S810中，變焦透鏡系統(tǒng)的焦距等于或大于50mm并小于70mm，則在步驟S812中，乘數(shù)Ka，Kbc，Kd分別為20、10、2，如果在步驟S814中，變焦透鏡系統(tǒng)的焦距等于或大于70mm并小于90mm，則在步驟S816中，乘數(shù)分別為20、6、1。如果在步驟S814中，變焦透鏡系統(tǒng)的焦距等于或大于90mm，則在步驟S820中，乘數(shù)分別為20、7、0。這些系數(shù)并不限于上述數(shù)值而能夠根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)和測(cè)光系統(tǒng)的特征而變化。
由測(cè)光傳感器24探測(cè)的平均亮度Bv通過(guò)使用乘數(shù)Kbc，Ka和Kd而計(jì)算，因而在步驟S822中確定亮度Bva，Bvd和平均亮度Bv′。當(dāng)視角隨著變焦透鏡系統(tǒng)的變焦運(yùn)動(dòng)而變化時(shí)，可用這種方式對(duì)測(cè)得的物體亮度進(jìn)行修正。乘數(shù)Ka，Kbc和Kd并不限于上述數(shù)值，在考慮在有效測(cè)光范圍內(nèi)探測(cè)區(qū)域70a，70b1，70b2，70c1，70c2，71d至74d所占據(jù)的面積與物體曝光范圍(它隨著變焦透鏡系統(tǒng)的變焦運(yùn)動(dòng)而變化)的比值的情況下，則乘數(shù)可為任何數(shù)值。
在如圖19所示的流程圖中，為乘數(shù)Ka，Kbc，Kd確定了四種組合。然而，相應(yīng)于更大的焦距范圍，可在更多的步驟中確定更多的用于修正所測(cè)物體亮度的組合。
圖20為測(cè)量逆光物體的過(guò)程，以確定正確的曝光量。
如圖20所示，選擇第二最大和第二最小亮度Bva，Bvb1，Bvb2，Bvc1和Bvc2(不包括亮度Bvd)，即MAX2和MIX2。由于最小亮度通常是由物體前部的陰影區(qū)所造成的，因此選擇MIN2代表物體的亮度。同樣，由于最亮的區(qū)域是由光源形成的，因而是一個(gè)錯(cuò)誤的數(shù)值，所以要選擇MAX2代表背景的亮度。
在選擇了代表性的亮度MAX2，MIN2后，在步驟S832中將逆光標(biāo)記清為“0”。
然后，CPU40在步驟S834確定模式開關(guān)20在步驟S144的曝光模式設(shè)定子程序中是否選擇了自動(dòng)模式。如果沒(méi)有選擇自動(dòng)模式，控制跳至步驟S850(見圖21)。
如果選擇了自動(dòng)模式，則控制進(jìn)行至步驟S836。如果在步驟S836變焦系統(tǒng)的焦距等于或小于90mm，并且亮度Bvd和MIN2之差大于或等于2.0，則設(shè)置逆光標(biāo)記(即1)并控制移至步驟S842。否則保持逆光標(biāo)記為零。
如果焦距大于或等于50mm，并且亮度MAX2和MIN2之間的差距大于或等于1.5，則逆光標(biāo)記設(shè)置為1，且控制前進(jìn)至步驟S850，如圖21所示。否則保持逆光標(biāo)記在步驟S842中設(shè)定的值不變。因此，當(dāng)焦距小于50mm并設(shè)定為廣角時(shí)，如果邊緣區(qū)域亮度Bvd和第二最小亮度(因而為物體的亮度)MIN2之差大于或等于2.0，則CPU40確定物體為逆光。當(dāng)焦距大于或等于90mm并設(shè)定為遠(yuǎn)攝時(shí)，如果背景亮度MAX2與物體亮度MIN2之差大于或等于1.5，則CPU確定物體為逆光。當(dāng)焦距在50mm和90mm之間并設(shè)定一適度的焦距時(shí)，如果滿足上述任一個(gè)條件，則CPU確定物體為逆光。如果這些條件均未滿足，則物體不是逆光的。
確定物體是否逆光的條件并不限于上述這些條件，而可根據(jù)測(cè)光傳感器24的測(cè)光范圍和相應(yīng)曝光畫幅的區(qū)域的比值來(lái)建立這種條件。這個(gè)比值隨著變焦透鏡系統(tǒng)的變焦移動(dòng)以及探測(cè)區(qū)域70a，70b1，70b2，70c1，70c2，71d至74d的表面積與測(cè)光傳感器24的整個(gè)測(cè)光表面的表面積的比值而變化。
決定步驟并不限于兩個(gè)步驟S838，S844，而可以是覆蓋更大的焦距范圍的更多的步驟。
圖21為當(dāng)選擇非閃光模式時(shí)，曝光量計(jì)算子程序中自動(dòng)修正曝光量的過(guò)程。
在步驟S850中，CPU40首先將曝光修正值Xv和工作緩沖器Xv1，Xv2清零，且控制前進(jìn)至步驟S852。如果選擇了非閃光模式，則控制前進(jìn)至步驟S854，否則前進(jìn)至步驟S872。
如果焦距小于或等于90mm，緩沖器Xv1中存儲(chǔ)一個(gè)根據(jù)邊緣亮度Bvd，物體亮度MIN2和逆光臨界值2.0所確定的值，此值用下面的方程式計(jì)算Xv1＝Bvd-MIN2-2.0如果物體為逆光，則Xv1為正值，否則為負(fù)值。然后控制進(jìn)入步驟S858。
如果焦距大于或等于50mm，則緩沖器Xv2中存儲(chǔ)一個(gè)根據(jù)背景亮度MAX2，物體亮度MIN2和逆光臨界值1.5所確定的值，此值用下面的方程式計(jì)算Xv2＝MAX2-MIN2-1.5因此，如果物體為逆光，則Xv2為正值、否則為負(fù)值，然后控制進(jìn)入步驟S862。
步驟S862確定Xv1和Xv2中大的為曝光修正值Xv。然而，如果焦距小于50mm，且設(shè)置為廣角，則Xv2不能由上述方程式確定，因此，Xv等于Xv1。同樣，如果焦距大于90mm且設(shè)定為遠(yuǎn)攝時(shí)，則Xv1的值也不能確定，因而Xv等于Xv2。如果焦距在50mm至90mm之間，則Xv為Xv1和Xv2中大的一個(gè)，如步驟S862所示。然后控制進(jìn)入步驟S864。
如果Xv為負(fù)值，則設(shè)置Xv為零且控制進(jìn)入步驟S868。如果Xv大于1.5，則Xv設(shè)定為1.5，否則Xv的值保持不變。然后控制進(jìn)入圖22所示的步驟S872。
自動(dòng)模式和非閃光模式中的臨界值相同，然而，這些臨界值并不限于上面所述的數(shù)值，并且可對(duì)于上述兩種模式取不同的值。而且，可以使用比上述兩種范圍更大的焦距范圍，以產(chǎn)生出更多的能用于確定曝光修正值Xv的數(shù)據(jù)。
如步驟S874所示，用于設(shè)定適當(dāng)曝光的值Ev依賴于加權(quán)平均均亮度Bv、曝光修正值Xv和膠卷的敏感度(相應(yīng)于膠卷速度)Sv，并由下面的方程式給出Ev＝Bv+Sv-Xv然后控制進(jìn)入步驟S876，在此步驟中計(jì)算閃光(FM)發(fā)射時(shí)間。
因此，當(dāng)選擇自動(dòng)模式時(shí)，僅用測(cè)光傳感器的加權(quán)平均亮度Bv和膠卷敏感度就能確定曝光量。如果物體被視為逆光，則使用閃光燈，但不需要曝光修正值。
如果選擇非閃光模式，并且物體被視為逆光，則曝光值Ev由加權(quán)平均亮度Bv、膠片敏感度Sv和曝光修正值Xv來(lái)確定。
而且，加權(quán)平均亮度Bv還考慮是選擇標(biāo)準(zhǔn)照相尺寸模式還是全景照相模式。然后，根據(jù)變焦透鏡的焦距確定加權(quán)系數(shù)。因而，被測(cè)量的有效區(qū)域非常類似所要拍攝的區(qū)域，并能確定精確的曝光量。
同樣，逆光狀態(tài)是通過(guò)考慮變焦透鏡的焦距并調(diào)節(jié)用于判斷這種狀態(tài)是否滿足的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定的。這樣可精確地確定逆光狀態(tài)和適當(dāng)?shù)厥褂瞄W光燈。此外，在不能使用閃光燈的條件下(例如在劇場(chǎng)或拍攝遠(yuǎn)景)，如果存在逆光狀態(tài)，則要確定一個(gè)曝光修正值以修正曝光量。這個(gè)值也依賴于變焦鏡頭的焦距，因而不論使用多長(zhǎng)的焦距都可精確確定曝光修正值。
根據(jù)所選曝光模式，可建立一個(gè)由步驟S874所計(jì)算曝光量Ev的最小值。
測(cè)光傳感器24的探測(cè)區(qū)域的數(shù)量并不限于“6”。相反，測(cè)光傳感器24的測(cè)光表面可被劃分成更多或更少數(shù)量的探測(cè)區(qū)域。探測(cè)區(qū)域70a，70b1，70b2，70c1，70c2，71d至74d并不限于所述表面積，而可具有更大或更小的表面積。
以上說(shuō)明了帶有焦距可連續(xù)變化的變焦鏡頭的小型照相機(jī)。但是，本發(fā)明也可應(yīng)用于具有焦距不能連續(xù)變化但能選擇預(yù)定的焦距的鏡頭系統(tǒng)的小型照相機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種小型照相機(jī)，它包括一個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)，其焦距可在一定范圍內(nèi)變化；一個(gè)具有多個(gè)部分的測(cè)光系統(tǒng)，每部分輸出一個(gè)亮度水平，所述測(cè)光系統(tǒng)獨(dú)立于所述成像光學(xué)系統(tǒng)；確定曝光值的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)用加權(quán)系數(shù)計(jì)算由所述多個(gè)部分輸出的亮度水平的加權(quán)平均值，這個(gè)系數(shù)隨所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距而變化，所述平均亮度水平用于確定所述曝光值。
2.如權(quán)利要求1所述之小型照相機(jī)，其中，所述多個(gè)部分是這樣設(shè)置的，即一個(gè)部分位于相應(yīng)于成像畫幅的中心部分的位置，所述部分的第一組設(shè)置在所述中心部分的周邊的外側(cè)，所述部分的第二組設(shè)置在所述第一組部分的周邊的外側(cè)，所述第一和第二組的所述部分以一基本上呈矩形的方式垂直和水平對(duì)齊。
3.如權(quán)利要求2所述之小型照相機(jī)，它還包括一個(gè)用于在標(biāo)準(zhǔn)尺寸成像孔徑和全景尺寸成像孔徑之間選擇的選擇裝置，其中，對(duì)于第一組部分來(lái)說(shuō)，當(dāng)選擇全景尺寸成像孔徑時(shí)，用于所述垂直對(duì)齊部分的加權(quán)系數(shù)與用于所述水平對(duì)齊部分的加權(quán)系數(shù)的比值大于當(dāng)選擇標(biāo)準(zhǔn)尺寸成像孔徑時(shí)的比值。
4.如權(quán)利要求1所述之小型照相機(jī)，其中，所述焦距范圍劃分成多個(gè)焦距范圍，每個(gè)所述的焦距范圍具有預(yù)定的加權(quán)系數(shù)，所述加權(quán)系數(shù)對(duì)于在每個(gè)所述焦距離范圍內(nèi)的焦距來(lái)說(shuō)是相同的。
5.如權(quán)利要求4所述之小型照相機(jī)，其中，當(dāng)所述焦距增大時(shí)，用于所述中心部分的加權(quán)系數(shù)與用于所述第一和第二組部分的加權(quán)系數(shù)的比值會(huì)增加。
6.如權(quán)利要求1所述之小型照相機(jī)，其中，所述控制裝置用于選擇所述加權(quán)系數(shù)的一個(gè)預(yù)定數(shù)值，所述加權(quán)系數(shù)具有根據(jù)所述成像光學(xué)系統(tǒng)的焦距而定的數(shù)值;通過(guò)乘上所述加權(quán)系數(shù)中的一個(gè)來(lái)計(jì)算每個(gè)所述亮度的加權(quán)平均值，以給出所述的加權(quán)平均亮度水平。
7.如權(quán)利要求6所述之小型照相機(jī)，其中，所述控制裝置還包括亮度選擇裝置，以選擇相應(yīng)于背景亮度水平的第二最高亮度水平和相應(yīng)于物體亮度水平的第二最低亮度水平。
8.如權(quán)利要求7所述之小型照相機(jī)，它還包括一個(gè)閃光模式選擇裝置，此裝置在自動(dòng)模式和非閃光模式之間做選擇，其中，當(dāng)所述選擇裝置選擇自動(dòng)模式時(shí)，所述裝置還通過(guò)檢測(cè)所述焦距、所述選定的亮度水平、另一個(gè)所述亮度水平以及逆光監(jiān)界值水平來(lái)進(jìn)一步確定物體是否逆光。
9.如權(quán)利要求7所述之小型照相機(jī)，它還包括一個(gè)閃光模式選擇裝置，此裝置在自動(dòng)模式和非閃光模式之間做選擇，其中，當(dāng)所述選擇裝置選擇非閃光模式時(shí)，所述控制裝置還通過(guò)檢測(cè)所述焦距、所述選定的亮度水平、另一個(gè)所述亮度水平和逆光臨界值水平來(lái)進(jìn)一步確定一個(gè)曝光修正值。
10.如權(quán)利要求9的所述之小型照相機(jī)，其中，所述控制裝置還根據(jù)所述加權(quán)平均亮度水平和曝光修正平均值來(lái)計(jì)算所述曝光量。
11.一種小型照相機(jī)，它包括一個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)，它具有多個(gè)焦距;一個(gè)具有多個(gè)部分的測(cè)光系統(tǒng)，每個(gè)部分輸出一個(gè)亮度水平，所述測(cè)光系統(tǒng)獨(dú)立于所述成像光學(xué)系統(tǒng);亮度選擇裝置，此裝置選擇一個(gè)具有預(yù)定特性的亮度水平的第一預(yù)定數(shù)值;用于確定曝光量的控制裝置，所述控制裝置通過(guò)檢測(cè)所述焦距、所述選定的亮度水平和逆光臨界值水平進(jìn)一步確定物體是否逆光。
12.如權(quán)利要求要求11所述之小型照相機(jī)，其中，所述控制裝置用加權(quán)系數(shù)來(lái)計(jì)算由所述多個(gè)部分輸出的亮度水平的加權(quán)平均值，所述系數(shù)隨所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距的變化而變化，所述加權(quán)平均亮度水平用于確定所述曝光量。
13.一種小型照相機(jī)，它包括一個(gè)具有多個(gè)距焦的成像光學(xué)系統(tǒng);用于提供代表被所述成像光學(xué)系統(tǒng)拍攝的畫面的亮度的信號(hào)的測(cè)光裝置，所述測(cè)光裝置包括多個(gè)測(cè)光部分，每個(gè)部分均輸出一個(gè)亮度信號(hào);控制裝置，此裝置用于根據(jù)多個(gè)關(guān)系式中的一個(gè)選定關(guān)系式來(lái)組合多個(gè)測(cè)光部分輸出的亮度信號(hào)，所述選定的關(guān)系式是由所述控制裝置根據(jù)所述成像光學(xué)系統(tǒng)的焦距來(lái)選擇。
全文摘要
一種小型照相機(jī)，具有可變焦距成像光學(xué)系統(tǒng)，與成像光學(xué)系統(tǒng)分開的多部分測(cè)光系統(tǒng)，和用于通過(guò)使用加權(quán)系數(shù)來(lái)計(jì)算由測(cè)光系統(tǒng)輸出的亮度水平的加權(quán)平均值從而確定膠片曝光量的控制裝置。加權(quán)系數(shù)隨成像光學(xué)系統(tǒng)的焦距的變化而變化。
文檔編號(hào)G03B7/20GK1090063SQ9312068
公開日1994年7月27日 申請(qǐng)日期1993年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月30日
發(fā)明者田畑靖司, 沼子紀(jì)夫, 小迫幸圣 申請(qǐng)人:旭光學(xué)工業(yè)株式會(huì)社