Entfernungseinstellvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Entfernungseinstellvorrichtung,
welche mindestens einen lichtelektrischen Wandler und zwei nach dem Prinzip eines
optischen Basisentfernungsmessers arbeitende gleiche Meßobjektive umfaßt, die in
einen bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind und Gegenstände, die im gesamten
von der Einstellvorrichtung erfaßbaren Entfernungsbereich liegen, in einer festen
Bildebene mit annähernd gleicher Schärfe abbilden, wobei in der Bildebene jedes
der beiden Meßobjektive der-lichtelektrische Wandler wechselweise oder je ein lichtelektrischer
Wandler fest angeordnet ist, wobei der oder die Wandler in Wandlerelemente unterteilt
sind und wobei eine einen elektrischen Vergleich der Meßströme beider Wandler ermöglichende
Schaltung und ggf. durch die Schaltung beeinflußbare Mittel zur Entfernungseinstellung
vorgesehen sind.
Derartige Entfernungsmeß- oder--einstellvorrichtungen
sind bereits bekannt durch das GM 1 9z8 856 oder die DAS 1 197 316. Diese
bekannten Anordnungen haben den Nachteil, daß die zur Vermeidung von Meßfehlern
vorgeschlagene Wechselstromapeisung der Brücken und die anschließende Gleichrichtung
der Ströme aufwendig ist. Außerdem hängt die Verstimmung der Brücken nicht nur von
der Größe der Entfernungsparallaxe ab, sondern auch von der Größe der Helligkeitsunterschiede
zwischen den parallaxenbehafteten Bildteilen und ihrer Umgebung. Ein Gegenstand,
dessen Leuchtdicke sich stark von der des Hintergrundes unterscheidet, ruft die
Anzeige oder Einstellung einer kleineren Entfernung als seiner tatsächlicher -Entfernung
hervor. Diese Nachteile sollen mit der Erfindung vermieden werden. Zur Lösung dieser
Aufgabe wird nach der Erfinjung für eine Entfernungseinstellvorrichtung der eingangs
genannten Art vorgeschlagen, daß die Schaltung eine ein Galvanometer enthaltende
Gleichstromschaltung ist, die je Wandlerelement eines Wandlers eine Halbleiterbaugruppe
aufweist, wobei jede Halbleiterbaugruppe einen elektronischen Schalter enthält,
der durch einen variablen Eingangsstrom beliebiger Polarität ein-.schaltbar ist
und die Ausgangsströme der Halbleiterbaugruppen auf vorgegebene, schon bei relativ
schwachen Eingangsströmen im wesentlichen erreichte Werte begrenzt sind. Erfindungsgemäß
wird vorgeschlagen, daß der elektronische Schalter als
aus Halbleiterbauelementen aufgetauter Verstärker mit einem
so hohen Verstärkungsfaktor ausgebildet ist, daß er eine di-
gitale Auswertung des Differenzsignals zweier entsprechender
Wandlerelemen t e ermöglicht.
Nach einer Ausführungeform ist vorgesehen, dar der elektro-
nische Schalter 4eweils in Reihe liegt zu einem Festwider-
stand und daß jeweils ein elektrischer Schalter und ein lest
widerstand zueinander parallel im
des Gualvanome-
ters liegen. flach einer anderen Ausführungsform ist es mdg-
lich# daßs der elektronische Scha:.ter jeweils einen Festwider-
stand überbrückt. wobei die Festwiderstände zueinander in
Reihe im Stromkreis des Galvarz#ne*ers liegen..
Entsprechend einer erfii;dungsgem«eii Ausgestaltung ist es
zweckmäßig, daß der elektronische Szralter eine Brücke ü.n=
.
f aßt, in deren Diagonale eine Gleicrs±romquelle liegt und
in
deren beiden zweigen jeweils ein Festwiderstand und ein als
Fotowiderstand ausgebildetes Wandlerelemert liegt, und dar
diese Brücke in der Diagonale einer weiteren Brücke liegt,
in
der jeweils Dioden so angeordnet sind. daß unabhängig von der
Polarität der ersten Brücke die aheite Brücke bei Erreichen
einer gewissen Brückenspannung leitend wird. Nach einer ande-
ren Ausgestaltung ist es vorteilhaft, daß der elektronische
Schalter jeweils zwei als Fotowiderstände ausgebildete h and-
lerelemente in Reihe zu je einem Festwiderstand enthält, die
zueinander in Reihe liegend einen Spannungsteiler bilden! an dessen
Mittelabgriff die Hasen je eines n-p-n- und eines p-n-;; p-Transistors liegen, deren
Emitter-Kollektor-Strecken zueinander parallel im Stromkreis des Galvanometers liegen.Distance setting device The invention relates to a distance setting device which comprises at least one photoelectric converter and two identical measuring lenses which work on the principle of an optical basic range finder and which are arranged at a certain distance from each other and objects which are located in the entire distance range that can be detected by the setting device in a fixed image plane image with approximately the same sharpness, whereby in the image plane of each of the two measuring lenses the photoelectric converter is arranged alternately or one photoelectric converter each, the converter or converters being subdivided into converter elements and a circuit enabling an electrical comparison of the measurement currents of both converters and if necessary, means for distance adjustment which can be influenced by the circuit are provided. Such distance measuring or setting devices are already known from GM 1 9z8 856 or DAS 1 197 316. These known arrangements have the disadvantage that the AC power supply of the bridges proposed to avoid measurement errors and the subsequent rectification of the currents is expensive. In addition, the detuning of the bridges depends not only on the size of the distance parallax, but also on the size of the differences in brightness between the parallax-afflicted parts of the image and their surroundings. An object whose luminous thickness differs greatly from that of the background causes the display or setting of a smaller distance than its actual distance. These disadvantages are to be avoided with the invention. To solve this problem it is proposed according to the invention for a distance setting device of the type mentioned that the circuit is a direct current circuit containing a galvanometer, which has a semiconductor module for each converter element of a converter, each semiconductor module containing an electronic switch which can be switched by a variable input current Polarity can be switched on and the output currents of the semiconductor assemblies are limited to predetermined values that are essentially reached even with relatively weak input currents. According to the invention it is proposed that the electronic switch as amplifier thawed from semiconductor components with a
is designed so high that it has a di-
digital evaluation of the difference signal of two corresponding ones
Wandlerelemen te allows.
According to one embodiment it is provided that the electrical
niche switch 4 is always in series to a fixed resistance
stood and that each an electrical switch and a read
resistance to each other parallel im
of the Gualvanome-
ters lie. flat another embodiment it is mdg-
Lich # that the electronic switch has a fixed resistance
stood bridged. where the fixed resistances to each other in
Row in the circuit of the Galvarz # ne * ers are ..
It is in accordance with an embodiment according to the invention
expedient that the electronic Szralter a bridge ü.n =.
barrel, in the diagonal of which there is a source of equilibrium and in
the two of which each branch a fixed resistor and an as
Photoresistor formed transducer element is, and is
this bridge is in the diagonal of another bridge, in
each of the diodes are arranged in this way. that regardless of the
Polarity of the first bridge the next bridge when it is reached
a certain bridge voltage becomes conductive. After another-
Ren design, it is advantageous that the electronic
Switch, two hand-held resistors designed as photoresistors
lerelemente in series with a fixed resistor each contains, the
Form a voltage divider lying in series with each other! at its center tap the rabbits each one npn- and one pn- ;; p-type transistors, the emitter-collector paths of which are parallel to one another in the circuit of the galvanometer.
Nach einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß der elektronische
Schalter als Brücke ausgebildet ist, in deren Diagonale zwei gegeneinander geschaltete,
als Fotoelemente ausgebildete Wandlerelemente liegen, wobei dieser Diagonalzweig
beiderseits mit den Hasen zweier p-n-p-Traneistoren verbunden ist, deren Emitter-Kollektor-Strecken
zueinander parallel im Stromkreis des Galvanometers liegen. In einer weite-
ren
Ausgestaltung weist der elektronische-Schalter ebenfalls zwei gegeneinander geschaltete,
als Fotoelemente ausgebildete Wandlerelemente auf, die einerseits an einem Abgriff
eines von Festwiderständen gebildeten Spannungsteilers liegen und andererseits mit
den Basen je eines n-p-n- und eines p-n-p-Transistors verbunden sind, deren Emitter-Kollektor-Strecken
zueinander parallel im Stromkreis des Galvanometers liegen. Eine weitere erfindungsgemäße
Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Wandler mit mehreren Wandlerelementen
vorgesehen ist, der von zwei optischen Meßstrablengängen wechselweise beaufschlagt
wird und als Fotowiderstand ausgebildet ist, daB jedes Wandlerelement in Reihe liegt
zu einem Kondensator und über einen synchron mit der Umschaltung der Meßatrahlengänge
betätigten Umschalter abwechselnd an dem positiven
und negativen
Pol einer Gleichspannungequelle liegt 'und daß an einem Abgriff zwischen Kondensator
und Wandlerelement die Basen je eines n-p-n- und eines p-n-p-Transistors liegen,
deren Emitter-Kollektor-Strecken zueinander parallel im Stromkreis des Galvanometers
angeordnet sind. Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine optische Anordnung für eine automatische Entfernungseinstellvorrichtung
mit zwei lichtelektrischen Wandlern, Fig. 2 die Ausgestaltung der lichtelektrischen
Wandler der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 eine mögliche elektrische Schaltanordnung
für die Wand-. ler nach Fig. 2, Fig. 4 bis 7 weitere mögliche elektrische Schaltungsanordnungen
für die Wandler nach Fig. 2, Fig. 8 eine mögliche elektrische Schaltungsanordnung
für anders unterteilte Wandler, Fig. 9 eine andere optische Anordnung für eine automatische
Entfernungseinstellvorrichtung,
Fig. 10 eine Schaltungsanordnuhg
für die Entfernung seinetellvorrichtung nach Fig. 9, Fig. 11 ein Spannungs-Zeit-Diagramm
für die Anordnung nach den Figuren 9 und 10. Die Erfindung geht aus von einer bekannten
Entfernungemeßanordnung mit zwei Meßobjektiven 101, 102, die Gegenstände
in der-Entfernung von etwas weniger als 1 m bis Unendlich nahezu gleich scharf abbilden.
Der hierbei wiedergegebene Ausschnitt des Gegenstandsraumes ist festgelegt durch
die Richtung der optischen Achse, der Brennweite des Objektives 101 und der Bildfeldbegrenzung.
Ein zweites Meßobjektiv 102 mit den Kleieben optischen Konstruktionsmerkmalen liegt
um die Basis b gegen das erste Meßobjektiv 101 verschoben. Die beiden Objektive
101, 102 sind fest und parallel zueinander oder unter einem gewissen Neigungswinkel
gegeneinander angeordnet. Hinter jedem Meßobjektiv 101, 102 ist ein lichtelektrischer
Wandler 103, 104 im gleichen Abstand angeordnet. Die beiden lichtelektrischen Empfänger
103, 104 besitzen nun eine besondere Struktur, die mit Hilfe einer entsprechenden
Schaltung erlaubt, die gegebene Parallaze in eine elektrische Größe umzuwandeln
und diese, eventuell nach Verstärkung, zur Betätigung einer Einstellvorrichtung
für das eigentliche Aufnahmeobjektiv
105 zu benützen. Um die Parallaxe
in eine elektrische Größe umwandeln zu können, sind die untereinander gleichen,
lichtelektrischen Empfänger 103, 104, im vorliegenden Beispiel Fotowiderstände,
in zahlreiche, senkrechte Streifen unterteilt, die zumindest weitgehend als von
den Nachbarstreifen unabhängige, einzelne Meßelemente fungieren, beispielsweise.mit
Hilfe jeweils getrennter Elektroden. Je zahlreicher die Streifen, desto genauer
wird die Erfassung der Parallaxe. Zusätzlich könpn die Streifen auch waagrecht unterteilt
werden. Zur Vereinfachung der Erklärung wird im folgenden jedoch angenommen, daß
jeder 2otowiderstand nur aus je sechs voneinander unabhängigen Streifen besteht
(vgl. Fig. 2), die insgesamt von 201 bis 212 numeriert seien. Diese zwölf Streifen
werden in an sich bekannter Weise mit einer der nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen
Schaltungen paarweise untereinander verbunden. Nimmt man an, daß sich ein dunkles
Objekt in der Nähe der Kamera vor einem unendlich fernen, hellen Hintergrund befindet,
so besitzen diejenigen Fotowiderstandsstreifen, auf die das dunkle Objektiv abgebildet
wird, höheren Widerstand als die anderen. Infolge der Parallaxe der Abbildungen
sind diese "dunklen" Streifen jedoch nicht nur solche, die miteinander korrespondieren,
sondern auch solche, die nicht miteinander korrespondieren. Es werden hier also
durch die einzelnen Schaltkreise unterschiedliche Ströme fließen, die von einem
Galvanometer
gemessen werden können. Speist man die einzelnen Schaltkreise mit Weoheelstrom und
richtet diesen durch Doppel-Weggleichrichter oder Graetz-Schaltungen wieder gleich,
so erfolgt der Galvanometerausschlag sowohl für helle ale auch für, dunkle Objekte
vor jeweils entgegengesetzten Hintergrund nach der gleichen Seite. Nähert sich das
Objekt der Kamera, so wird die Parallaxe noch größer. Der resultierende Galvanometeretrom
wird entsprechend größer. Befindet sich das Objekt dagegen im Unendlichen, so sind
alle Schaltkreise im Gleichgewicht und das Galvanometer empfängt keinen Strom. Man
sieht, daß die Größe des Galvanometerausschlags eindeutig von der Entfernung des
Objekts von der Kamera abhängt. Voraussetzung für die richtige Funktion der Anordnung
ist lediglich, daß das abgebildete Objekt einen gewissen Helligkeitskontrast zum
Hintergrund besitzt Diese bereits bekannte Anordnung hat noch folgende Nachteile,
Die Wechselstromspeisung der Brücken und anschließende Gleichrichtung der Ströme
ist aufwendig. Wechselstromgeneratoren lassen sich noch nicht in einer für Taschenkameras
ausreichend kleinen und billigen Form herstellen. Es ist daher wünschenswert, eine
Schaltung für Gleichstromspeisung zu finden, ohne auf die geschilderten, günstigen
Eigenschaften der alten Anordnung zu verzichten. Außerdem hängt die Verstimmung
der Brücken nicht nur von der Größe der Parallaxe ab, sondern auch von der Größe
des Helligkeitsunterschiede zwischen den parallaxenbehafteten Bildteilen und ihrer
Umgebung:
Ein Gegenstand, dessen Leuchtdichte sich stark von der des Hintergrundes unterscheidet,
ruft die Anzeige oder Einstellung einer kleineren Entfernung hervor als ein sonst
gleicher Gegenstand, der sich nur schwach abhebt. Diese Meßwertverfälschung soll
beseitigt werden. Erfindungsgemäß werden diese Schwierigkeiten zusammen dadurch
behoben, daß eine Gleichstrom-Schaltung aus mehreren, sich ähnlichen Halbleiterbaugruppen
verwendet wird, von denen jede einzelne einen elektronischen Schalter enthält, der
durch einen variablen Eingangsstrom beliebiger Polarität eingeschaltet werden kann,
und deren Ausgangsströme auf vorgegebene, schon bei relativ schwachen Eingangsströmen
im wesentlichen erreichte Werte begrenzt sind. Im folgenden werden nun verschiedene
erfindungsgemäße Schaltungen beschrieben. In Pia, 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
dargestellt. Die einander entsprechenden Fotowiderstände 201 und 207, 202 und 208,
203 und 209 eto. sind mit je einer Gleichstromquelle 13 - und zwei Festwiderständen
14, 15 zu je einer inneren Brückenschalteng zusammengefaßt, die ihrerseits die Diagonale
einer äußeren Brückenschaltung aus vier gleichen Dioden 16, 17, 18,
?9
bildet. Alle diese gleichartigen, doppelten Brücken liegen
in Reihe
mit je einem Strombegrenzungswiderstand 20 und steuern
in
Parallelschaltung den aus einer weiteren Stromquelle 21 entnommenen, durch einen
Transistor 22 verstärkten Strom für ein Galvanometer 23, dessen Anzeige ein Maß
für die Entfernung der im Bildfeld der Meßeinriehtung befindlichen Gegenstände ist.
Die Schaltung ist so dimensioniert, daß die Spannung an den Dioden 16, 17, 18, 19,
die auch Zenerdioden sein können, im Gleichgewichtszustand der inneren Brücken,
d. h. wenn die Schaltungspunkte 24 und 25 gleiches Potential besitzen, dicht unter
der Durchbruchsspannung der Dioden liegt. Es fließt dann nur ein vernachlässigbar
kleiner huhestrom durch den Transistor 22, der im Bedarfsfall in bekannter 'eise
kompensiert werden könnte. Wird nun mindestens eine der inneren Brücken durch Beleuchtungsunterschiede
zwischen korrespondierenden Fotowiderständen verstimmt, so wird je nach Polarität
der Verstimmung entweder an den Dioden 16 und 18 oder an den Dioden 17 und 19 (bzw.
entsprechenden Dioden der anderen Brücken) die Durchbruchsspannung überschritten.
Die als elektronischer Schalter wirkende Doppelbrückenanordnung wird leitend, wobei
der fließende Strom im wesentlichen durch den Widerstand 20, dessen Leitfähigkeit
geringer ist als die des durch eine Doppelbrücke gebildeten elektronischen Schalters,
bestimmt wird. Der Eingangsstrom des Transistors 22 ist daher im wesentlichen proportional
der'Anzahl
der verstimmten Potowiderstandsbrücken. Das gleiche gilt für den Steuerstrom des
Galvanometers 23, dab-dämit die'Gröne einer vorhandenen Parallaxe mißt. In Fig.
4 ist eine weiteres Ausführungsbeispiel unter Verwendung komplementärer Transistoren
dargestellt, wobei auf eine
Nachverstärkung des Summenstrome verzichtet werden
kann. Von den 6 Halbleiterbaugruppen sind nur zwei dargestellt. Die in jeder Gruppe
gleichartige Funktion ist folgende: Hei gleicher Beleuchtung der korrespondierenden
Fotowiderstände 201 und 207 befinden sich die Hasen der Transistoren 24 und 25 auf
einem Potential, das ihre Emitter-Kollektor-Strecken gesperrt hält Hei einem elektrischen
Ungleichgewicht ;der Fotowiderstände 201 und 207 verschiebt sich das Basispotential,
wobei entweder der n-p-n-Transistor 24 oder der p-n-p-Transistor 25 leitend wird.
Der vorher im wesentlichen durch die Widerstände 26, 27 und die Fotowiderstände
201 und 207 bestimmte Ruhestrom steigt bis zu einer durch die Widerstände 28, 29
bzw. 30, 31 bestimmten Größe an. Der zum Galvanometer 32 parallel liegende, aus
einer Stromquelle 33, einem einstellbaren Widerstand 34 und einem Fotowiderstand
35 bestehende Stromzweig bewirkt eine beleuchtungsrichtige Kompensation des lichtabhängigen
Ruhestroms durch das Galvanometer 32. Ansonsten wird bei diesem Ausführungsbeispiel
nur noch eine einzige Stromquelle 36 benötigt. Die Widerstände 26, 27, 28, 29, 30,
31 dienen dem Abgleich der Fotowiderstände, der Strombegrenzung und der Herstellung
der gewünschten
Potentiale an Kollektor und Emitter der Transietoren.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel unter Verwen-
dung von
Fotoelementen anstelle Fotowiderständen dargestellt.
Einfachheitshalber ist
hier nur noch einer der elektronischen Schalter allein wiedergegeben. Die gegensinnig
in Reihe ge-
schalteten Fotoelemente 201, 207 verzerren bei einem Ungleichgewicht
die Diagonal-Spannung der aus je zwei gleichen Widerständen 39, 40 und 41, 42 aufgebauten
Brücke so, daß einer der beiden Transistoren 43, 44 leitend wird. Gegenüber dem
vorhergehenden Ausführungsbeispiel bietet dieses den Vorteil, daß nur gleichartige
Transistoren Verwendung finden, was vom Kostenstandpunkt aus und hinsichtlich der
Funktionsgleichmäßigkeit von Vorteil sein kann. Schließlich ist in Fig. 6 nochmals
ein weiteres Aueführungebeispiel mit Fotoelementen 207, 201 gezeigt, das zwar wieder
Komplementärtransistoren 46, 47 enthält, aber gegenüber dem vorhergehenden den Vorteil
bietet, daß der jeweils leitende Transistor mit einem verdoppelten Eingangssignal
angesteuert
wird. Hier steht die ganze Spannungsdifferenz der Fotoelemente
207, 201 an der Basis beider Transistoren zur Verfügung, während gemäß Fig. 5 an
jedem Transistor nur die Hälfte der Spannungsdifferenz der Fotoelemente auftritt.
Dadurch besitzt die Anordnung nach Fig. 6 erhöhte Empfindlichkeit.
Die
elektronischen Schalter körnen zur Verbesserung ihrer Funk-@tion in an sich bekannter
Weise auch zwei- und mehrstufig aufgebaut sein. Sie müssen auch nicht wie in den
bisherigen Beispielen parallel zueinander geschaltet sein. In Fig. 7, in der jedes
Schaltersymbol 50, 51, 52 usw. jeweils einen ganzen elektronischen Schalter, beispielsweise
nach Fig. 5 oder 6 vertritt, ist sowohl eine Parallel- wie auch eine Serienschaltung
gezeigt. Entsprechend den bekannten Wirkungen dieser Anordnungen ist das Anzeige-
oder Steuerungsergebnis verschieden. Bei der Parallelschaltung bewirkt der erste
Schalter, der sich schließt, die relativ stärkste Änderung des Steuerstroms, bei
der Serienschaltung der letzte. Die Anzeige oder Verwertung der Parallaxe kann dadurch
willkürlich beeinflußt werden. Beide Schaltungsarten können auch kombiniert werden,
wie in Abb. 8 an einem Beispiel gezeigt und im folgenden erläutert ist. Es ist bereits
bekannt, daß die Erfassung der Parallaxe umso genauer ist, je feiner die Fotoempfängerunterteilung
ist. Zweckmäßig werden die Streifen auch vertikal entsprechend fein unterteilt.
In dieser senkrecht zur Basis des Entfernungsmessets liegenden Richtung tritt zwar
keine Parallaxe auf, aber die zusätzliche Unterteilung erlaubt,die vertikale Ausdehnung
der parallaxbehafteten Bildteile zu berücksichtigen. Ferner wird die Messung auch
dadurch genauer, daß sich eine bestimmte Hell-Dunkel-Parallaxe in der oberen Hälfte
zweier korrespondierender Empfängerflächen nicht mehr so häufig gegen eine gleichgroße,
gegeneinnige
Dunkel-Hell-Parallaxe in der unteren Hälfte aufheben wird, In Fig. 8 ist beispielsweise
die Schaltung für eine Unterteilung in je vier waagrechte und sechs senkrechte Reihen
von 1andlerfeldern gezeigt, bei der die senkrecht untereinander liegenden Felder
einander parallel, die waagrecht nebeneinander liegenden in Reihe geschaltet sind.
Diese Schaltung bewirkt, daß eine Verdopplung der vertikalen Ausdehnung eines parallaxenbehafteten
Bildteils (zwei Schalterschlüsse senkrecht untereinander) den Steuerstrom verdoppelt,
daß aber zwei in gleicher Höhe liegende, geschlossene Schalter noch keine Verdoppelung,
sondern nur eine geringfügige Vergrößerung des Steuerstroms ergeben. Erst bei mehreren,
waagrecht auftretenden Schalterschlüssen steigt der Steuerstrom auch hier erheblich
an. Dieser Steuercharakteristik liegt als Beispiel die Vorstellung zugrunde, daß
die Bedeutung eines parallaxenbehafteten Bildteils für die Entfernungseinstellung
mit wachsender vertikaler Ausdehnung etwa proportional ansteige, während die Zahl
der waagrecht nebeneinander liegenden parallaxbehafteten Kontrastkanten eher eine
Frage der Struktur des Aufnahmeobjekts als seiner Entfernung sei und erst dann stark
berücksichtigt werden sollte, wenn er nahezu das gesamte Bildfeld ausfüllt. Selbstverständlich
ist diese Vorstellung sehr anfechtbar; das Beispiel soll nur zeigen, daß es grundsätzlich
möglich ist, mit Hilfe der Schaltung verschiedene Bewertungen gewisser Bild-Inhalte
vorzunehmen. Weiter ist eine solche, unterschiedliche Bewertung auch nach dem Ort
des Auftretens der Parallaxe möglach,
indem beispielsweise die
Strombegrenzungswiderstände 45, 46, 47; 48; 49; 50; 51; 52; die sich in der bildwichtigeren
Mitte des Empfängerfeldes befinden, niedriger dimensioniert werden als die übrigen,
außenliegenden Strombegrenzungswiderstände und somit stärker als diese im Steuerstrom
in Erscheinung treten. Schließlich wäre es auch möglich, die Größe der einzelnen
Fotoempfängerfälder örtlich zu variieren. in Fig. 9, 10 und 11 ist ein weiteres
Ausführungsbeispiel gezeigt. Dabei ist als Meßverfahren das gleiche Parallaxenverfahren
vorausgesetzt. Zwei feststehende, gleiche Meßobjektive 301, 302 entwerfen über zwei
starre Spiegel 303 und 304 und einen Schwenkspiegel 305 auf einem gerasterten Fotoempfänger
306 abwechselnd zwei Bilder, die sich durch eine gewisse Parallaxe voneinander unterscheiden.
Der Schwenkspiegel 305 bewegt sich periodisch zwischen den beiden optisch wirksamen
Zagen, in denen er die Bilder auf den Fotoempfänger 306 wirft, hin und her. Dabei
verharrt er jeweils eine gewisse Zeit ruhig in der einen Zage und nimmt dann in'
kurzer Zeit die andere Zage ein, in der er ebensolange wie in der ersten Zage verharrt.
Eine derartige, diskontinuierliche Bewegung läßt sich mit bekannten Mitteln, beispielsweise
einen Maltesergetriebe oder einer Nockensteuerung, von einer gleichförmigen Drehbewegung
ableiten. Da in Kinokameras eine
derartige, gleichförmige Drehbewegung
von etwa 16 bis 18 Umdrehungen pro Sek."beispielsweise an der Umlaufblende schon
zur Verfügung steht, eignet sich der Vorschlag besonders für Kinokameras; er kann
jedoch im Prinzip durchaus auch in Steh-bildkameras verwirklicht werden.
In
jeder der Endlagen schließt der Spiegel einen von avei Schaltern 307, 308, deren
elektrische Funktion als Polwendesehalter innerhalb der Entfernungemesseraehaltung
aus Fig. 10 hervorgeht. Zur Vereinfachung der Erläuterung ist angenommen, daß das
Raster des Fotoempfängers 306 aus nur vier Feldern bestehe, die mit den Zahlen 309,
310, 311 und 312 bezeichnet sind. Diese Felder sind einseitig mit vier Kondensatoren
313, 314, 315 und 316 verbunden, die ihrerseits mit dem Mittelabgriff zwischen zwei
in Serie geschalteten Stromquellen 317 und 318 verbunden sind. Die anderen Anschlüsse
der Fotoempfänger-Felder 309, 310, 311 und 312 werden über die Polwendeschalter
307 und 308 abwechselnd an den positiven und den negativen Pol der Stromquellen
317 und 318 angeschlossen. Schließlich ist zwischen jedem Potoempfängerfeld und
seinem Kondensator je ein elektronischer Schalter aus zwei Komplementärtransistoren
320 bis 327 angeschlossen, der durch einen variablen Eingangsstrom beliebiger Polarität.eingeschaltet
werden kann und dann einen Strom durch ein Meßinetrument 319 sendet, das als Entfernungsanzeiger
dient, jedoch in an sich bekannter Weise auch die Einstellung eines Objektives steuern
könnte.
Die Funktion der Anordnung ist in einem schematischen Diagramm
in Fig. 11 gezeigt. Auf der Ordinate des Koordinatensystems sind verschiedene Spannungen
der Schaltung angegeben, auf der Abszisse sind die Zeitabschnitte, in denen diese
Spannungen auftreten, eingezeichnet. Über dem Spannungsdiagramm ist schematisch
der mechanische Bewegungsablauf des Schwenkspiegels 305 dargestellt. Man erkennt
zunächst das durch die Betätigung der Schalter 307 und 308 vom Schwenkspiegel ausgelöste
Auftreten der Batteriespannung + Ub und - Ub an den Fotowiderstand/Kondensator-Stromzweigen.
Infolge des Auftretens dieser Spannungen werden die Kondensatoren 313 bis 316 über
die r'otowiderstände 309 bis 312 periodisch aufgeladen und entladen, wobei an ihnen
periodisch eine lichtabhängige Spannung +U o (oder -U0) auftritt, die für den ?all
einer geringen Beleuchtungsstärke in das Diagramm eingezeichnet ist. Die Zündspannungen
+Uz und -Uz der elektronischen Schalter sind so gewählt, daß sie auch bei großer
Aufnahmehelligkeit nicht von U0 erreicht werden können, solange Auf- und Entladungsströme
gleich stark sind, d. h. solange die Beleuchtungsstärke der einzelnen 2elder 309
bis 312 in beiden Beleuchtungsphasen gleich groß ist. Das Meßinstrument 319 erhält
dann keinen Strom und möge dabei die Entfernung "Unendlich" anzeigen. Befindet sich
aber ein kontrastbehafteter Gegenstand näher als "Unendlich" an den Meßobjektiven
301 und 302, so sind
die einander abwechselnden Abbildungen
auf den 2otoempfänger 306 nicht deckungsgleich. Demzufolge wird an irgendeinem der
Fotowiderstandsfelder 306 bis 312 ein periodischer Wechsel von höheren und
niedrigeren Widerstandswerten auftreten, die Auf- und Entladungsströme werden nicht
mehr gleich groß sein, und die Spannung an dem betreffenden Kondensator wird allmählich
ansteigen, bis die Zündspannung des zugehörigen elektronischen Schalters erreicht
ist und dieser eingeschaltet wird. Dies ist für den Fall einer höheren Beleuchtungsstärke
im Diagramm gestrichelt eingezeichnet. Selbstverständlich wäre statt des dargestellten
Ansteigens der Kurve auch ein Abfallen möglich. Je mehr derartige (positive oder
negative) Zündvorgänge auftreten, desto größer ist die Earallaxe bzw. die Ausdehnung
parallaxenbehafteter Gegenstände im Bild, desto geringer ist die einzustellende
oder anzuzeigende Entfernung, und desto stärker ist auch der Steuerstrom im Galvanometer
319, das damit direkt die einzustellende Entfernung anzeigen kann. In dem letzten
Ausführungsbeispiel wird die Umpolung der Speisespannung für die einander abwechselnden
r'otoströme einf achheitshalber durch mechanisch betätigte Schalter 307, 308 bewirkt.
Aus Gründen der Abnützung und der-Störungsgefahr können auch hier vorteilhaft an
sich bekannte, kontaktlose, elektronische Schalter eingesetzt werden.According to a further embodiment it is proposed that the electronic switch is designed as a bridge, in the diagonal of which there are two mutually connected transducer elements designed as photo elements, this diagonal branch being connected on both sides to the rabbits of two pnp transistor transistors whose emitter-collector paths are to one another lie in parallel in the circuit of the galvanometer. In a further refinement, the electronic switch also has two mutually connected transducer elements in the form of photo elements, which on the one hand are connected to a tap of a voltage divider formed by fixed resistors and on the other hand are connected to the bases of an npn and a pnp transistor, whose emitter-collector paths are parallel to one another in the circuit of the galvanometer. Another embodiment according to the invention is characterized in that only one transducer with several transducer elements is provided, which is acted upon alternately by two optical measuring beam paths and is designed as a photoresistor, so that each transducer element is in series with a capacitor and via a synchronous with the switching of the measuring beam paths actuated changeover switch is alternately on the positive and negative pole of a DC voltage source 'and that at a tap between the capacitor and converter element, the bases of an npn and a pnp transistor are located, the emitter-collector paths of which are arranged parallel to each other in the circuit of the galvanometer. The invention is explained in more detail with reference to drawings. 1 shows an optical arrangement for an automatic distance setting device with two photoelectric converters, FIG. 2 shows the configuration of the photoelectric converters of the device according to FIG. 1, FIG. 3 shows a possible electrical switching arrangement for the wall. 2, 4 to 7 further possible electrical circuit arrangements for the converter according to FIG. 2, FIG. 8 a possible electrical circuit arrangement for differently subdivided converters, FIG. 9 another optical arrangement for an automatic distance setting device, FIG. 10 a Schaltungsanordnuhg for the removal seinetellvorrichtung according to Fig. 9, Fig. 11 shows a voltage-time diagram for the arrangement according to figures 9 and 10. the invention is based on a known Entfernungemeßanordnung with two Meßobjektiven 101, 102, the objects in DER- Imaging a distance of a little less than 1 m to infinity with almost the same sharpness. The section of the object space reproduced here is determined by the direction of the optical axis, the focal length of the objective 101 and the image field delimitation. A second measuring objective 102 with the adhesive optical design features is displaced about the base b relative to the first measuring objective 101. The two objectives 101, 102 are fixed and arranged parallel to one another or at a certain angle of inclination to one another. A photoelectric converter 103, 104 is arranged at the same distance behind each measuring objective 101, 102. The two photoelectric receivers 103, 104 now have a special structure which, with the help of a corresponding circuit, allows the given parallelism to be converted into an electrical quantity and, possibly after amplification, to use this to operate an adjustment device for the actual taking lens 105. In order to be able to convert the parallax into an electrical quantity, the mutually identical photoelectric receivers 103, 104, in the present example photoresistors, are subdivided into numerous vertical strips that function at least largely as individual measuring elements that are independent of the neighboring strips, for example with Using separate electrodes. The more numerous the stripes, the more accurate the detection of the parallax becomes. In addition, the strips can also be divided horizontally. To simplify the explanation, it is assumed in the following that each 2oto resistor consists of only six independent strips (see FIG. 2), which are numbered from 201 to 212 in total. These twelve strips are connected to one another in pairs in a manner known per se with one of the circuits according to the invention described below. If one assumes that a dark object is in the vicinity of the camera in front of an infinitely distant, bright background, then those photo resistance strips on which the dark lens is imaged have higher resistance than the others. As a result of the parallax of the images, however, these "dark" stripes are not only those that correspond to one another, but also those that do not correspond to one another. So there will be different currents flowing through the individual circuits, which can be measured by a galvanometer. If one feeds the individual circuits with Weoheel current and rectifies this again by means of double-way rectifiers or Graetz circuits, the galvanometer deflection is made to the same side for both light and dark objects in front of opposite backgrounds. If the object approaches the camera, the parallax becomes even greater. The resulting galvanometer runtime is correspondingly larger. If, on the other hand, the object is at infinity, then all circuits are in equilibrium and the galvanometer does not receive any current. It can be seen that the magnitude of the galvanometer deflection clearly depends on the distance of the object from the camera. The only prerequisite for the correct function of the arrangement is that the object depicted has a certain brightness contrast to the background. This already known arrangement has the following disadvantages. The alternating current supply of the bridges and subsequent rectification of the currents is complex. Alternators cannot yet be made small and cheap enough for pocket cameras. It is therefore desirable to find a circuit for direct current supply without having to forego the described favorable properties of the old arrangement. In addition, the detuning of the bridges depends not only on the size of the parallax, but also on the size of the differences in brightness between the parallax-afflicted parts of the image and their surroundings: an object whose luminance differs greatly from that of the background calls for the display or setting of a smaller one Distance emerges as an otherwise identical object that only faintly stands out. This falsification of measured values should be eliminated. According to the invention, these difficulties are eliminated together in that a direct current circuit is used from several, similar semiconductor assemblies, each of which contains an electronic switch that can be switched on by a variable input current of any polarity, and the output currents to predetermined, already at relatively weak input currents are essentially limited to the values achieved. Various circuits according to the invention will now be described below. A first exemplary embodiment is shown in FIG. 3. The corresponding photoresistors 201 and 207, 202 and 208, 203 and 209 eto. are combined with one direct current source 13 and two fixed resistors 14, 15 each to form an inner bridge circuit, which in turn forms the diagonal of an outer bridge circuit made up of four identical diodes 16, 17, 18, 9 . All these identical, double bridges are in series with a current limiting resistor 20 and control in parallel the current drawn from a further current source 21 and amplified by a transistor 22 for a galvanometer 23, the display of which is a measure of the distance in the field of view of the measuring unit Objects is. The circuit is dimensioned so that the voltage at the diodes 16, 17, 18, 19, which can also be Zener diodes, is just below the breakdown voltage of the diodes when the inner bridges are in equilibrium, ie when the nodes 24 and 25 have the same potential . Only a negligibly small high current then flows through the transistor 22, which, if necessary, could be compensated in a known manner. If at least one of the inner bridges is now detuned due to differences in lighting between the corresponding photoresistors, the breakdown voltage is exceeded either on diodes 16 and 18 or on diodes 17 and 19 (or corresponding diodes of the other bridges), depending on the polarity of the detuning. The double bridge arrangement acting as an electronic switch becomes conductive, the flowing current being determined essentially by the resistor 20, the conductivity of which is lower than that of the electronic switch formed by a double bridge. The input current of transistor 22 is therefore essentially proportional to the number of detuned potentiometer bridges. The same applies to the control current of the galvanometer 23, so that the tone of an existing parallax measures. In FIG. 4 a further embodiment is illustrated using complementary transistors, can be dispensed with an amplification of the sum current. Only two of the 6 semiconductor assemblies are shown. The similar function in each group is as follows: If the corresponding photoresistors 201 and 207 are illuminated equally, the rabbits of the transistors 24 and 25 are at a potential that keeps their emitter-collector paths blocked, i.e. an electrical imbalance; the photoresistors 201 and 207 the base potential shifts, with either the npn transistor 24 or the pnp transistor 25 becoming conductive. The quiescent current determined beforehand essentially by the resistors 26, 27 and the photoresistors 201 and 207 increases up to a value determined by the resistors 28, 29 and 30, 31, respectively. The current branch, which is parallel to the galvanometer 32 and consists of a current source 33, an adjustable resistor 34 and a photoresistor 35, effects an illumination-correct compensation of the light-dependent quiescent current through the galvanometer 32.Otherwise, only a single current source 36 is required in this embodiment. The resistors 26, 27, 28, 29, 30, 31 are used to balance the photoresistors, to limit the current and to produce the desired potentials at the collector and emitter of the transit ports. In Fig. 5 another embodiment with Verwen- dung is displayed instead of photosites photoresistors. For the sake of simplicity, only one of the electronic switches is shown here on its own. In the event of an imbalance, the photo elements 201, 207 connected in series in opposite directions distort the diagonal voltage of the bridge made up of two identical resistors 39, 40 and 41, 42 so that one of the two transistors 43, 44 becomes conductive. Compared to the previous embodiment, this has the advantage that only transistors of the same type are used, which can be advantageous from a cost point of view and with regard to the uniformity of function. Finally, FIG. 6 shows another example with photo elements 207, 201, which again contains complementary transistors 46, 47, but has the advantage over the previous one that the respective conductive transistor is controlled with a doubled input signal. Here, the entire voltage difference of the photo elements 207, 201 is available at the base of both transistors, while according to FIG. 5 only half of the voltage difference of the photo elements occurs on each transistor. As a result, the arrangement according to FIG. 6 has increased sensitivity. To improve their function, the electronic switches can also be constructed in two or more stages in a manner known per se. They do not have to be connected in parallel to one another, as in the previous examples. In Fig. 7, in which each switch symbol 50, 51, 52, etc. each represents a complete electronic switch, for example according to Fig. 5 or 6, both a parallel and a series circuit is shown. According to the known effects of these arrangements, the display or control result is different. When connected in parallel, the first switch that closes causes the relatively strongest change in the control current; when connected in series, the last change. The display or utilization of the parallax can thereby be arbitrarily influenced. Both types of circuit can also be combined, as shown in an example in Fig. 8 and explained below. It is already known that the detection of the parallax is the more accurate, the finer the photoreceiver subdivision. The strips are also appropriately finely divided vertically. In this direction, which is perpendicular to the base of the distance measurement, no parallax occurs, but the additional subdivision allows the vertical extent of the image parts with parallax to be taken into account. Furthermore, the measurement is also more precise because a certain light-dark parallax in the upper half of two corresponding receiver surfaces will no longer cancel out so frequently against an equally large, opposite dark-light parallax in the lower half, in FIG For example, the circuit for a subdivision into four horizontal and six vertical rows of 1andlerfeldern is shown, in which the vertically one below the other are connected in parallel, the horizontally adjacent in series. This circuit has the effect that a doubling of the vertical extent of a parallax-afflicted part of the picture (two switch closures vertically below each other) doubles the control current, but that two closed switches at the same height do not result in a doubling, but only a slight increase in the control current. The control current rises considerably only when there are several horizontal switch closures. This control characteristic is based, as an example, on the idea that the importance of a parallax-afflicted part of the image for the distance setting increases roughly proportionally with increasing vertical extent, while the number of horizontally adjacent parallax-afflicted contrasting edges is more a question of the structure of the subject than its distance, and only then strongly should be taken into account when it fills almost the entire image field. Of course, this idea is very contestable; the example is only intended to show that it is fundamentally possible to use the circuit to make various evaluations of certain image contents. Furthermore, such a different evaluation is also possible according to the location of the occurrence of the parallax, in that, for example, the current limiting resistors 45, 46, 47; 48; 49; 50; 51; 52; which are located in the center of the receiver field, which is more important for the image, are dimensioned lower than the other, external current limiting resistors and thus appear stronger than these in the control current. Finally, it would also be possible to vary the size of the individual photo receptor fields locally. in Figs. 9, 10 and 11 a further embodiment is shown. The same parallax method is assumed as the measuring method. Two fixed, identical measuring objectives 301, 302 design alternately two images, which differ from one another by a certain parallax, via two rigid mirrors 303 and 304 and a swivel mirror 305 on a rastered photo receiver 306. The oscillating mirror 305 moves periodically back and forth between the two optically effective tongues in which it throws the images onto the photo receiver 306. In doing so, he remains calm for a certain period of time in one state and then quickly takes on the other state, in which he remains as long as he did in the first state. Such a discontinuous movement can be derived from a uniform rotary movement by known means, for example a Geneva gear or a cam control. Since such a uniform rotary movement of about 16 to 18 revolutions per second is already available in cinema cameras, for example on the rotating screen, the proposal is particularly suitable for cinema cameras; in principle, however, it can also be implemented in still cameras In each of the end positions, the mirror closes one of a number of switches 307, 308, the electrical function of which as a pole reversing holder within the range finder holder is evident from Fig. 10. To simplify the explanation, it is assumed that the grid of the photoreceiver 306 consists of only four fields, which correspond to the Numbers 309, 310, 311 and 312. These fields are connected on one side to four capacitors 313, 314, 315 and 316, which in turn are connected to the center tap between two series-connected current sources 317 and 318. The other connections of the photoreceiver- Fields 309, 310, 311 and 312 are alternately sent to the pos itiven and the negative pole of the current sources 317 and 318 connected. Finally, an electronic switch consisting of two complementary transistors 320 to 327 is connected between each potentiometer field and its capacitor, which can be switched on by a variable input current of any polarity and then sends a current through a measuring instrument 319, which serves as a distance indicator, but in itself As is known, it could also control the setting of a lens. The function of the arrangement is shown in a schematic diagram in FIG. Various voltages of the circuit are indicated on the ordinate of the coordinate system, the time segments in which these voltages occur are indicated on the abscissa. The mechanical movement sequence of the swivel mirror 305 is shown schematically above the voltage diagram. One recognizes first of all the occurrence of the battery voltage + Ub and - Ub on the photoresistor / capacitor current branches triggered by the actuation of the switches 307 and 308 by the oscillating mirror. As a result of the occurrence of these voltages, the capacitors 313 to 316 are periodically charged and discharged via the r'oto resistors 309 to 312, with a light-dependent voltage + U o (or -U0) occurring on them periodically, which is necessary for the low illuminance in the diagram is drawn. The ignition voltages + Uz and -Uz of the electronic switches are chosen in such a way that they cannot be reached by U0, even with high exposure, as long as the charging and discharging currents are equally strong, i.e. as long as the illuminance of the individual 2 fields 309 to 312 is the same in both lighting phases is great. The measuring instrument 319 then receives no power and may indicate the distance "infinity". However, if an object with contrast is closer than "infinity" to the measuring objectives 301 and 302, the alternating images on the 2oto receiver 306 are not congruent. As a result, a periodic change of higher and lower resistance values will occur at any one of the photoresist fields 306 to 312 , the charging and discharging currents will no longer be the same, and the voltage on the capacitor in question will gradually rise until the ignition voltage of the associated electronic switch is reached and this is switched on. This is shown in dashed lines in the diagram for the case of a higher illuminance. Of course, instead of the increase in the curve shown, a decrease would also be possible. The more such (positive or negative) ignition processes occur, the greater the earallax or the extent of parallax-afflicted objects in the image, the shorter the distance to be set or to be displayed, and the stronger the control current in the galvanometer 319, which is the one to be set directly Can show distance. In the last exemplary embodiment, the polarity reversal of the supply voltage for the alternating r'otoströme is brought about by mechanically operated switches 307, 308 for the sake of simplicity. For reasons of wear and tear and the risk of malfunction, contactless electronic switches known per se can also advantageously be used here.