<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf eine Entfernungsmessvorrichtung, insbesondere für Kameras, mit einem optischen System zum Entwerfen wenigstens zweier Teilbilder eines aufzunehmenden Objektes und einer Enrichtung zum Feststellen der Helligkeit einer Mehrzahl von Bildpunkten jedes Teilbildes, sowie zum Vergleichen der Helligkeiten einander entsprechender Bildpunkte der Teilbilder zwecks Überprüfung ihrer Übereinstimmung, welches optisches System mit einer Verstelleinrichtung zum gegenseitigen Versetzen der Teilbilderbis zur Übereinstimmung der Teilbilder verbunden ist, wobei dasMassdernotwendigenBildversetzunggegenübereinerGrund- einstellung des optischen Systems ein Mass für die Entfernung darstellt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1940122 ist eine derartige Vorrichtung bekanntgeworden. wobei zum Auswerten der elektrischen Signale jeweils zwei aus verschiedenen Bildern stammende Signale miteinander verglichen wurden. Dies bedingt ein aufwendiges Gegenüberstellen einzelner Messwerte gegeneinander, wobei sich bei der bekannten Ausführung ein grosser Schaltungsaufwand ergab. Es war nämlich für jedes Photodiodenpaar ein Differenzverstärker vorgesehen, so dass sich der Schaltungsaufwand mit zunehmender Länge der Diodenzeilen entsprechend erhöhte.
Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden, und die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass zur Überprüfung der Übereinstimmung der Teilbilder eine Richtung zum Ermitteln der Kreuzkorrelationsfunktion der den Teilbildern zugeordneten Helligkeiten vorgesehen ist.
Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau für eine Vorrichtung, insbesondere, wenn diese-ausgehend von einer solchen, bei der die Einrichtung zum Feststellen der Helligkeit einer Mehrzahl von Bild punkten von mindestens zwei Zeilen lichtelektrischer Wandler, insbesondere Photodioden, gebildet ist, von denen jedem Teilbild zumindest eine Zeile zugeordnet ist und deren Ausgangssignale einer Anzeige- und/oder Steuereinrichtung zuführbar sind-dadurch gekennzeichnet. ist, dass zwecks Realisierung der Näherungsformel für die Kreuzkorrelationsfunktion Cf1Ja (m.
Ar)
EMI1.1
worin a (t) die Werte aus der sequentiellen Abfrage der räumlich verteilten Helligkeiten des einen Teilbildes
EMI1.2
der räumlich verteilten Helligkeiten des andern Teilbildes sind, und die rechte Seite der obigen Gleichung den Durchschnitt aus den Produkten beider Werte darstellt, die Ausgänge der Wandlerzeilen paarweise einer Multiplikationseinrichtung zuführbar sind, wobei im Kreis wenigstens einer Wandlerzeile vor der Multiplikationseinrichtung zur gegenseitigen zeitlichen Versetzung der Ausgangssignale der Wandlerzeilen eine Verzögerungseinrichtung liegt, und dass der Ausgang der Multiplikationseinrichtung über eine Integriereinrichtung der Anzeigeund/oder Steuereinrichtung zuführbar ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Fig. l veranschaulicht im Blockschaltbild eine erfindungsgemässe Schaltungsanordnung, die besonders zur Verwendung für Entfernungsmesser geeignet ist. Die Fig. 2, 3a und 3b zeigen die in einer Schaltungsanordnung nach Fig. 1 auftretenden verschiedenen Signale in ihrer zeitlichen Zuordnung.
In der Schaltung gemäss Fig. 1 erzeugt ein Taktgenerator --15-- ein Taktsignal --A-- (Fig.2). Ferner ist ein weiterer Generator --16-- vorgesehen. der ein Signal --B-- weitaus geringerer Frequenz erzeugt. Die Synchronisierung der Phasenlage zwischen dem Taktsignal-A-und einem an die Wandlerzeilen --n bzw. nl --
EMI1.3
sie die zwischenzeitlich anfallenden Startimpulse-D-unverzögert durchlässt (Fig. 2).
Auf diese Weise werden die beiden Diodenzeilen --n bzw. n'-im einen Falle gemeinsam und gleichzeitig, im andem Falle hingegen mit einer gewissen Verschiebung gegeneinander abgelesen, was eine Verschiebung der beiden Teilbilder gegeneinander simuliert.
EMI1.4
licht unterdrückt, worauf das so erhaltene Signal in einen weiteren Verstärker --22 bzw. 221--auf einen für einen nachfolgenden Schwellwertschalter, vorzugsweise Schmitt-Trigger-23-, entsprechenden Pegelwert gebracht wird. Dieser Schmitt-Trigger --23 bzw. 231 -- digitalisiert das Videosignal und ermöglicht damit eine digitale Weiterverarbeitung.
Es istwesentlich, dass die Signalwege sowohl hinter der Diodenzeile --n--, als auch hinter der Zeile --nI-- einander gleich sind, d. h. gleiche Verstärkung, gleichen Frequenzgang und gleiche Schwellwerte aufweisen.
<Desc/Clms Page number 2>
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass der Verstärker-20-- eire Regelspannung zur Regelung der Folgefrequenz der Startimpulse liefert und damit auch die Empfindlichkeit der Diodenzeile steuert. Eine niedere Folgefrequenz ergibt nämlich eine grössere Integrationszeit der Photodioden und damit eine grössere Empfindlichkeit.
Im übrigen ist eine Art Zeitfenstereirichtung --24-- borgesehen, die die Verstärker --20, 201 -- nur während des tatsächlich vorhandenen Videosignals freitastet (vgl. Freigabefenster-F-in Fig. 2), so dass Messfehler und Störungen weitgehend ausgeschaltet sind.
Die Ausgänge der Schwellwertschalter --werden einem Exklusiv - Oder- Gatter --25-- zugeführt, dass die Differenz der beiden erhaltenen Videosignale bildet. Ein Ausgangssignal ergibt sich an diesem Gatter - nur dann, wenn die angelieferten Signale ungleich sind. Das heisst also. dass sich beiphasengleicherAbbildung des anvisierten Objektes auf den Wandlerzeilen-n, n'-und gleichzeitiger elektrischer Abfrage (unverzögertem Startimpuls --D--) sich theoretisch am Ausgange des Exklusiv-Oder- Gatters --25-- ein Null-Signal, zumindest aber ein Minimalsignal ergibt. Zur besseren Auswertung des vom Gatter --25-- kommenden Signales ist ein Integrator --26-- vorgesehen. An dessen Ausgang erscheinen Integrierkurven-H- (Fig. 3a), deren Amplitude bei richtiger Einstellung jeweils gleich gross ist.
Sind jedoch die beiden Teilbilder gegeneinander versetzt, so ergibt sich infolge der Verschiebung innerhalb der Verzögerungsschaltung --18-- auf Grund des Steuersignales --E-- eine periodische Änderung in der Integrierkurven-Amplitude, Fig. 3a zeigt dabei die Kurvenform bei zu naher Einstellung, wogegen Fig. 3b die Kurvenform bei zu weiter Einstellung zeigt.
Aus den Integrierkurven --H-- wird in einem als Messwertspeicher dienenden Überleseverstärker-2'7- eine Modulationsfrequenz --I-- (Fig. 3a. b) gewonnen. Der Überleseverstärker --27-- wird hiebei in ähnlicher Weise wie die Verstärker --20, 20' -- durch eine monostabile Kippstufe --28-- gesteuert, die entsprechend dem Zeitfenster --F-- Ein Signal --G-- (Fig.2) abgibt. Die aus dem Überleseverstärker --27-- austretende Modulationsfrequenz --I-- wird bei Scharfeinstellung auf Null abgeglichen.
Ist hingegen die Modulationsfre- quenz-I-ungleich Null, so gibt die Phasenlage zur Abfragefrequenz --E-- die Richtung der Abweichung an.
EMI2.1
erhält beispielsweiseler --19-- rückgestellt und durch die entsprechenden Flanken des aus dem Hochpass --31-- gewonnenen Signals - gesetzt. Damit ergibt sich also an den Lämpchen-29, 30-bei richtiger Entfernungseinstellung kein Signal, wogegen bei Abweichungen in der einen Richtung das Lämpchen --29-- im Takte des Signals --L-- (Fig. 3a), bei Abweichungen in der andern Richtung das Lämpchen --30-- im T akte des Signales-M- (Fig. 3b) aufleuchtet.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich und zweckmässig, an Stelle von Anzeigelämpchen --29,30--die Signale --L,M-- einem Fokussiermotor zur automatischenFokussierung etwa eines Kameraobjektives zuzuführen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Entfernungsmessvorrichtung, insbesondere für Kameras, mit einem optischen System zum Entwerfen wenigstens zweier Teilbilder eines aufzunehmenden Objektives und einer Einrichtung zum Feststellen der Helligkeit einer Mehrzahl von Bildpunkten jedes Teilbildes, sowie zum Vergleichen der Helligkeiten einander ent- sprechenderBildpunkte der Teilbilder zwecks Überprüfung ihrer Übereinstimmung, welches optische System mit einer Verstelleinrichtung zum gegenseitigen Versetzen der Teilbilder bis zur Übereinstimmung der Teilbilder verbunden ist, wobei das Mass der notwendigen Bildversetzung gegenüber einer Grundeinstellung des optischen Systems ein Mass für die Entfernung darstellt, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Überprüfung der Übereinstimmung der Teilbilder eine Einrichtung zum Ermitteln der Kreuzkorrelationsfunktion der den Teilblldem zugeordneten Helligkeit vorgesehen ist.