DE2800451A1

DE2800451A1 - Verfahren und vorrichtung zur entfernungsmessung

Info

Publication number: DE2800451A1
Application number: DE19782800451
Authority: DE
Inventors: Kazuya Hosoe; Makoto Masunaga; Shuichi Tamura; Tokuichi Tsunekawa; Kanagawa Yokohama; Hideo Yokota
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-01-06
Filing date: 1978-01-05
Publication date: 1978-07-13
Also published as: US4135815A; JPS5385452A

Description

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernungsmessung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernungsmessung und bezieht sich insbesondere auf ein Entfernungsmeßverfahren und eine Entfernungsmeßvorrichtung derjenigen Art, bei der die Entfernung zu einem Objekt gemessen wird, indem elektrisch eine relative räumliche Abweichungsgröße zwischen zwei Bildern unter Verwendung des einem Basis-Doppelbild-Koinzidenzentfernungsmesser zugrundeliegenden Messprinzips nachgewiesen bzw. erfasst wird. Spezifisch bezieht sich die Erfindung auf ein Entfernungsmeßverfahren und eine Entfernungsmeßvorrichtung derjenigen Art, bei der durch Abtastung der vorstehend erwähnten beiden Bilder Bildabtastsignale von den beiden Bildern erhalten werden, auf deren Grundlage sich eine Relativgröße der räumlichen Abweichung bzw. des räumlichen Unterschieds zwischen den beiden Bildern nachweisen und erfassen

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Posischeck (München) Kto. 670-43-804

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Wie vorstehend bereits erwähnt, sind bislang verschiedene Arten von Entfernungsmeßeinrichtungen des mit einer elektrisehen Doppelbild - Koinzidenzerfassung arbeitenden Typs oder automatische ScharfeinStelleinrichtungen für photografische Kameras usw., die,derartige Entfernungsmesser verwenden, bekannt. Das Funktionsprinzip einer Entfernungsmeßeinrichtung dieser Art beruht im wesentlichen darauf, daß zwei Bilder eines Objektes von einem optischen Entfernungsmeßsystem mit einer der Entfernung des Objektes entsprechenden relativen Positionsparallaxe gebildet und einer photoelektrischen Lichtempfangseinrichtung zugeführt werden, aus deren zu diesem Zeitpunkt erhaltenen Ausgangssignalen sich die Beträge der relativen Positionsparallaxe der beiden Bilder ergeben, so daß sich der Abstand zu dem Objekt für die Entfernungsmessung errechnen läßt.

Aus der eine automatische Scharfeinstellvorrichtung für eine Kamera betreffenden Japanischen Offenlegungsschrift, 48-5733 (offengelegt am 20. Februar 1973) ist z.B. eine Entfernungsmeßeinrichtung in Form einer automatischen Scharfeinstellvorrichtung bekannt, bei der zwei photoleitfähige Bauelemente, die derart aufgebaut sind, daß sich ihre Widerstandswerte in Abhängigkeit von Positionsänderungen eines Bildes auf ihren Lichtempfangsoberflächen ändern, nebeneinanderliegend angeordnet sind und Bilder desselben Objektes auf diesen Bauelementen mittels eines optischen Entfernungsmeßsystems abgebildet werden, das zwei an einem bestimmten Abschnitt auf der Basislinie fest angeordnete Fokusslerlinsen aufweist, so daß eine Entfernung zu dem Objekt durch Feststellung der Differenz der Widerstandswerte dieser beiden Bauelemente unter Ausnutzung des Prinzips, daß ein relativer Abweichungsbetrag der Abbildungsposition auf jedem Bauelement einer Entfernung zu dem Objekt entspricht, ermittelt werden kann.

Bei dieser bekannten Entfernungsmeßeinrichtung weist jedoch

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das photoleitfähige Element bereits an sich einen sehr eigentümlichen Aufbau auf, aufgrund dessen unvermeidlich verschiedene Schwierigkeiten bei der Verwendung eines Paares dieser Bauelemente dahingehend auftreten, daß im Idealzustand eine Übereinstimmung der Ansprechkennwerte beider Bauelemente äusserst schwer zu erzielen ist, was zur Folge hat, daß sich die Meßgenauigkeit aufgrund eines Ansteigens von Fehlersignalen verschlechtert und eine falsche Entfernungsbestimmung bei der Entfernungsmessung aufgrund einer Koinzidenz der Widerstandswerte beider Elemente auftreten kann, obwohl die relativen Positionen der Bilder auf beiden Bauelementen tatsächlich verschieden sind.

Zur Lösung dieses Problems ist eine Entfernungsmeßeinrichtung oder eine automatische Scharfeinstellvorrichtung vorgeschlagen worden, bei der Bildabtastsignale von den beiden Bildern erhalten werden, indem sie unter Verwendung einer photoelektrischen Lichtempfangseinrichtung abgetastet werden und sodann durch Ermittlung des Betrages der relativen Positionsparallaxe in diesen beiden Bildern aus den beiden Bildabtastsignalen die Entfernung zu dem Objekt berechnet oder die Scharfeinstellung des Objektivsystems einer Kamera in Bezug auf das Objekt automatisch unter Ausnutzung von die relative Positionsparallaxe dieser beiden Bilder betreffenden Informationen erzielt wird.

Aus der sich auf eine Entfernungsmeßeinrichtung beziehenden US-PS 3 898 676 ist zum Beispiel eine automatische Scharfeinstellvorrichtung bekannt, bei der Reihen oder Felder aus Photomeßfühlern als photoelektrische Lichtempfangseinrichtung für den Empfang der beiden Bilder verwendet werden und durch gleichzeitige Ansteuerung dieser Photomeßfühlerfelder ein photoelektrisches Ausgangssignal eines jeden Photomeßfühlers in den Feldern bzw. Reihen in zeitlich abgestimmter Folge erhalten wird und die beiden Bilder somit gleichzeitig auf ausschließlich elektrische Weise abgetastet werden, wobei die von den beiden Bildern erhaltenen Bildabtastsignale mittels Tic;passfiltern in Signale mit einer Wellenform umgesetzt werden, die sodann einem Phasendiskriminator zur Feststellung

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einer Phasendifferenz zwischen diesen Bildabtastsignalen zugeführt werden, woraufhin ein Servomotor von dem Ausgangssignal des Phasendiskriminators zur Verschiebung des Objektivsystems entlang seiner optischen Achse betätigt und in Verbindung mit dieser Verschiebung eines der beiden Bilder in Bezug auf das andere verschoben wird, so daß die Position für die Scharfeinstellung des Objektivsystems für das Objekt in Abhängigkeit von einem Punkt bestimmt wird, an dem die Phasendifferenz zwischen den Bildabtastsignalen für die beiden Bilder bzw. die relative Positionsparallaxe der beiden Bilder den Wert Null annimmt.

Ferner wird in der am 19. April 1976 offengelegten Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 51-45556 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernungsmessung vorgeschlagen, bei denen selbstabtastende Bildmeßfühler (eine Art von Photomeßfühleranordnung) als photoelektrische Lichtempfangseinrichtung zum /Empfang der beiden Bilder verwendet werden, wobei die beiden.Bilder von diesen Bildmeßfühlern wiederholt abgetastet und hierbei Koinzidenz und Nichtkoinzidenz der über die Bildmeßfühler von den beiden Bildern erhaltenen Bildabtastsignale mittels einer Koinzidenzdetektorschaltung festgestellt werden, während die zeitliche Steuerung zum Beginn der Abtastung eines der Bildmeßfühler von einer variablen Verzögerungsschaltung gegenüber der zeitlichen Steuerung zum Beginn der Abtastung des anderen Bildmeßfühlers geändert wird, so daß die Beträge der relativen Positionsparallaxe der beiden Bilder und damit die Entfernung des Objektes sich direkt aus einem Verzögerungsbetrag zwischen den Zeitpunkten bzw. der zeitlichen Abstimmung des Beginns der Abtastvorgänge durch die beiden Bildmeßfühler ergibt, der bei Erfassung einer Koinzidenz der Bildabtastsignale durch die Koinzidenzdetektorschaltung festgestellt wird.

Bei Verfahren und Vorrichtungen, wie sie aus der US-PS 3 898 676 und der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 51-45556 bekannt sind, werden als photoelektrische Lichtempfangseinrichtung im einzelnen als Photodiodenanordnung, CCD (ladungsgekoppelte Anordnung), BBD (Eimerkettenschaltung) und der dergl. bekannte

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Photomeßfühleranordnungen oder Bildmeßfühler zur Gewinnung eines auf die beiden Bilder bezogenen Bildabtastsignals durch Abtastung der von dem optischen Entfernungsmeßsystem abgebildeten beiden Bilder des Objektes verwendet. Obwohl diese Photomeßfühleranordnungen oder Bildmeßfühler dank der jüngsten Entwicklung in der Halbleitertechnologie zu einem relativ geringen Preis in weitem Umfang verfügbar sind, bilden sie weiterhin einen hohen Anteil der Gesamtherstellungskosten, so daß die unter Verwendung dieser Photomeßfühleranordnungen oder Bildmeßfühler gebauten Entfernungsmeßeinrichtungen immer noch den praktischen Nachteil eines hohen Preises aufweisen. Wenn bei diesen Meßeinrichtungen Ungleichmäßigkeiten in den charakteristischen Eigenschaften bzw. Kennwerten der Vielzahl an in den Photomeßfühleranordnungen oder Bildmeßfühlern verwendeten Photomeßfühlern auftritt, stellt eine solche Unregelmäßigkeit den direkten und hauptsächlichen Grund für eine Verringerung der Genauigkeit der Entfernungsmessung dar. Zur Vermeidung solcher Unregelmäßigkeiten sollte daher.jeder Photomeßfühler in den Photomeßfühleranordnungen oder Bildmeßfühlern gleichmäßige, qualitativ hochstehende Kennwerte aufweisen, was jedoch zu einem weiteren Anstieg der Herstellungskosten bzw. des Preises der Meßeinrichtung führt.

Bei einer aus der US-PS 3 553 455 bekannten automatischen Scharfeinstellvorrichtung mittels Phasendiskrimination, bei der die beiden Bilder unter Verwendung eines mechanischen Vibrationsschlitzes abgetastet werden, ist dagegen ein jeweils einem Bild entsprechendes einziges photoelektrisches Bauelement ausreichend, so daß die in Verbindung mit der Verwendung der vorstehend beschriebenen Photomeßfühleranordnungen oder Bildmeßfühler auftretenden Schwierigkeiten vermieden werden können. Sämtliche dieser bisher vorgeschlagenen Entfernungsmeßeinrichtungen beruhen jedoch darauf, daß eine Phasendifferenz in den in Relation zu den zwei Bildern stehenden Abtastsignalen einfach durch den Phasendiskriminator bei Erhalt der Bildabtastsignale erfasst wird, so daß es diesen Entfernungsmeßeinrichtungen in beträchtlichem Maß an Wiedergabe-

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treue und Präzision bei der Entfernungsmessung mangelt, wodurch die Scharfeinstellung unvermeidlich ungenau wird, und zwar auch dann, wenn sie als automatische Scharfeinstellvorrichtung für photographische Kameras Verwendung finden. Außerdem treten auch hinsichtlich des Aufbaus der Signalverarbeitungsschaltung hier verschiedene praktische Schwierigkeiten auf. So werden z.B. bei der aus der vorstehend genannten

US-PS 3 898 676 bekannten Entfernungsmeßeinrichtung die Bildabtastsignale nach Hindurchführung durch Tiefpassfilter in eine Wellenform aufweisende Signale umgesetzt, die dem Phasendiskriminator zugeführt werden, wo die Feststellung erfolgt, ob eine Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen besteht. Da in diesem Falle der Phasendiskriminator Signale mit einer Wellenform verarbeitet , wird insbesondere der gesamte Aufbau der Meßeinrichtung kompliziert und aufgrund seiner mangelhaften Zuverlässigkeit ist eine genaue Erfassung der Phasendifferenz nicht möglich, wenn diese extrem klein ist, so daß die Arbeitsweise des Phasendiskriminators als automatische Scharfeinstellvorrichtung unvermeidlich ungenau ist. In ähnlicher Weise werden bei der automatischen Scharfeinstellvorrichtung gemäß der US-PS 3 553 455 ebenfalls die von den vorstehend erwähnten photoelektrischen Bauelementen erhaltenen Bildabtastsignale, durch Verstärkung auf einen Sättigungspegel mittels Verstärkerschaltungen in Signale mit rechteckiger Wellenform umgesetzt, woraufhin durch Verarbeitung der Rechtecksignale auf der Grundlage eines der Vibration des Vibrationsschlitzes zugeordneten Bezugssignals mittels einer aus einer Kombination von Differenzschaltungen, UND-Verknüpfungsgliedern und NAND-Verknüpfungsgliedern bestehenden Phasendiskriminatorschaltung ein der Phasenvoreilung oder Phasenverzögerung entsprechendes Signal erhalten wird. Da hierbei jedoch die Differenzschaltung teilweise auch zum Aufbau der Phasendiskriminatorschaltung . Verwendung findet, läßt sich eine zufriedenstellende Genauigkeit der Phasendiskrimination nicht garantieren, da genaue Rechtecksignale, die exakt der Form der beiden Bilder entsprechen, mittels der vorstehend erwähnten Verstärkerschaltung nicht erhalten werden können. Angesichts der Tatsache, daß solche genauen Rechtecksignale praktisch sehr schwierig zu er-

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halten sind, hat dies zur Folge, daß die Zuverlässigkeit des Phasendiskriminators hinsichtlich der Genauigkeit der von ihm durchgeführten Phasendiskrimination mangelhaft ist, und zwar insbesondere im Hinblick auf Probleme wie etwa Rausch- oder Störsignale, usw., die unvermeidlich bei der Umsetzung der von den beiden Bildern erhaltenen Bildabtastsignale in die Rechtecksignale auftreten. Darüberhinaus dienen bei der Scharfeinstellvorrichtung gemäß der US-PS 3 553 4 55 die als Ausgangssignale der Phasendiskriminatorschaltung erhaltenen und der Voreilphase oder der Verzögerungsphase entsprechenden Signale in diesem Zustand als Signale für die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Servomotors, durch die eines der beiden Bilder in Bezug auf das andere von dem Servomotor verschoben wird, bis der Phasenunterschied beseitigt ist. Hierbei läßt sich durch Axialverschiebung des optischen Objektivsystems in Verbindung mit der Bildverschiebung die automatische Scharfeinstellung des Objektivs erzielen. Gemäß dieser Phasendiskriminator-Schaltungsanordnung des Standes der Technik wird die relative Positionsparallaxe der beiden Bilder beseitigt und bei der Beseitigung des Phasenunterschieds zwischen den Bildabtastsignalen sowohl das Signal für die Vorwärtsdrehung als auch das Signal für die Rückwärtsdrehung gleichzeitig dem Servomotor zugeführt, was zur Folge hat, daß die Einstellung des Objektivsystems aufgrund des im Bereich der Scharfeinstellungsposition des Objektivsystems auftretenden sogenannten Pendel- oder Nachlauf phänomens unbestimmt und damit ungenau wird.

Bei der Entfernungsmeßeinrichtung gemäß der vorstehend genannten Japanischen Offenlegungsschrift 51-45556 findet dagegen ein Differenzverstärker oder eine Kombination aus einem Differenzverstärker und einem Vergleicher als Schaltungsanordnung zur Erfassung von Koinzidenz und Nichtkoinzidenz der beiden Bildabtastsignale Verwendung. Wird jedoch berücksichtigt, daß die von der Schaltungsanordnung zu verarbeitenden Signale zeitliche Folgesignale sind, die als Ausgangssignale der Bildmeßfühler abgegeben werden, so erscheint die Durchführung eines Nachweises von Koinzidenz und Nichtkoinzidenz der Bildabtastsignale mit einem derart einfachen Schaltungsaufbau fast unmög-

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lieh. Dementsprechend kann eine Entfernungsmessung mit hoher Genauigkeit nicht erwartet werden.

Im übrigen v/eist die Meßeinrichtung gemäß der US-PS 3 553 455 aufgrund der Tatsache, daß die beiden Bilder unter Verwendung der Vibrationsschlitze abgetastet werden, zwar einen bestimmten Vorteil dahingehend auf, daß als Lichtempfangseinrichtung lediglich ein Paar photoelektrischer Bauelemente erforderlich ist. Wie im Bereich der optischen Technologie jedoch allgemein bekannt ist, stellen die bei Verwendung eines derartigen Schlitzes bzw. Spaltes auftretenden Beugungserscheingungen des Lichtes ein schwerwiegendes Problem dar, so daß bei dieser Meßeinrichtung des Standes der Technik der Nachteil auftritt, daß eine Verschlechterung der Genauigkeit bei der Entfernungsmessung aufgrund des möglichen Auftretens von durch derartiges Beugungslicht verursachten Störsignalen in den Ausgangssignalen eines jeden photoelektrischen Bauelements unvermeidbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Nachteile der Entfernungsmeßeinrichtungen des Standes der Technik ein mit Bildabtastung arbeitendes elektrisches Doppelbild-Koinzidententfernungsmeßverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bzw. ein Entfernungsmeßverfahren derjenigen Art, bei der zwei Bilder eines Objektes von einem optischen Entfernungsmeßsystern mit einer der Entfernung des Objektes entsprechenden relativen Positionsparallaxe gebildet und zum Erhalt von in Relation zu den beiden Bildern stehenden Bildabtastsignalen abgetastet werden und sodann der Betrag dieser relativen Positionsparallaxe der beiden Bilder aus den Bildabtastsignalen zur Ermittlung der Entfernung des Objektes festgestellt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens dahingehend zu verbessern, daß eine in ausreichendem Maß gewährleistete Präzision bei der Entfernungsmessung und ständig verlässliche und genaue Entfernungsinformationen erzielbar sind, keine Störungen im praktischen Betrieb auftreten und ständig eine zuverlässige und genaue Scharfeinstellungserfassung oder Scharfeinstellung auch bei Verwendung in Verbindung mit einer halbauto-

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matischen oder vollautomatischen Scharfeinstellvorrichtung bei photographischen Kameras und anderen optischen Geräten und Anwendungsarten ermöglicht wird. Hierzu soll der Betrag der relativen Positionsparallaxe zweiter Bilder mit hoher Genauigkeit mittels eines völlig neuartigen Signalverarbeitungsverfahrens, das keinen Bezug zu der bisher bei der Verarbeitung der in Relation zu den beiden Bildern stehenden Bildabtastsignale üblichen Phasendiskrimination mittels einer Phasendiskriminatorschaltung aufweist, ermittelt und ermöglicht werden, daß ständig genaue und verlässliche Entfernungsinformationen erhalten werden. Darüberhinaus soll die Genauigkeit der Entfernungsmessung durch digitale Verarbeitung der Bildabtastsignale weiter verbessert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernungsmessung vorgeschlagen, gemäß denen die Bildabtastsignale in Relation zu den beiden Bildern in Digitalwerte umgesetzt, sodann diese Digitalwerte in einer ersten und einer zweiten Speichereinrichtung abgespeichert und daraufhin Koinzidenz und Nichtkoinzidenz der in der ersten und zweiten Speichereinrichtung abgespeicherten digitalisierten Bildabtastsignale mittels einer Koinzidenzerfassungseinrichtung festgestellt werden, wobei eines der Bildabtastsignale im Verhältnis zu dem anderen Bildabtastsignal relativ Bit um Bit verschoben und hierbei der bis zum Erreichen einer optimalen Koinzidenz der Bildabtastsignale auf den beiden Bildern erforderliche Verschiebungsbitbetrag gezählt wird, aus dessen Zählwert sich dann die Entfernung des Objektes ergibt.

Die Entfernungsmeßeinrichtung ist derart ausgebildet, daß eines der beiden Bilder ein Bezugsbild darstellt, während das andere Bild ein mit dem Bezugsbild zu vergleichendes Vergleichsbild ist. Zu diesem Zweck sind Maßnahmen dahingehend getroffen, daß der dem Bezugsbild zugeordnete Signalbereich z.B. die dreifache Größe des dem Vergleichsbild zugeordneten Signalbereichs aufweist, um die Feststellung zu ermöglichen, welcher Signalteil einer in Relation zu dem Vergleichsbild stehenden Folge von Bildabtastsignalen eine optimale Koinzidenz mit dem Bild-

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abtastsignal des Bezugsbildes aufweist. In der Praxis wird dieses Verfahren derart durchgeführt, daß die vorstehend erwähnte erste und zweite Speichereinrichtung in der Signalverarbeitungsschaltung im Verhältnis zueinander einen unterschiedliehen Bitstellenaufbau in Abhängigkeit von den in Relation zu dem Bezugsbild und dem Vergleichsbild zu verarbeitenden Signalbereichen auf v/eist, wobei aus Gründen einer Vereinfachung des Aufbaus der Vergleichsschaltung ein erstes Schieberegister der Umlauf- bzw. Rezirkulatxonsbauart mit einem vorgegebenen Bit-Stellenaufbau ^al^s erste Speichereinrichtung zur Abspeicherung des dem Bezugsbild zugeordneten digitalisierten Bildabtastsignals und Ermöglichung eines bitweise erfolgenden seriellen Vergleichs zwischen dem in der ersten Speichereinrichtung und der zweiten Speichereinrichtung jeweils abgespeicherten Speicherinhalt dient und eine Anordnung aus einem erstenSchieberegister, einem zweiten Schieberegister der Umlauf- bzw. Rezirkulationsbauart mit dem gleichen Bitaufbau sowie einem zur Abspeicherung von Überschußsignalen, d.h., Signalen, die nicht in dem zweiten Schieberegister abgespeichert werden können, dienenden dritten Schieberegister der nicht umlaufenden bzw. nicht rezirkulierenden Bauart als zweite Speichereinrichtung zur Abspeicherung der digitalisierten Bildabtastsignale des Vergleichsbildes verwendet wird und während eines Umlaufs der Speicherinhalte des ersten und zweiten Schieberegisters die Koninzidenz und Nichtkoinzidenz der Speicherinhalte Bit für Bit festgestellt und bei Beendigung dieses einen Umlaufs der Speicherinhalt des dritten Schieberegisters um ein Bit zu dem zweiten Schieberegister verschoben wird, wonach dieser Umlauf- und Vergleichsvorgang immer wieder wiederholt wird. Dieses Verfahren weist den großen Vorteil auf, daß die für den seriellen Vergleichsvorgang erforderliche Zeit abgekürzt wird, wenn eine vorgegebene Menge an Signalen seriell Bit für Bit verglichen werden, während eines der zu vergleichenden Bildabtastsignale (Hauptsignale) relativ Bit für Bit in Bezug zu dem die Bezugssignale bildenden anderen Signal (Nebensignale) verschoben wird.

Außerdem findet im Rahmen der Erfindung bei dem aufeinanderfolgend durchgeführten Vergleich der Bildabtastsignale kein

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Verfahren Verwendung, bei dem sämtliche Operationen bei Erhalt der optimalen Koinzidenzwerte während dieser Zeit unterbrochen werden, sondern die gesamten Bildabtastsignale des Vergleichsbildes werden mit den Bildabtastsignalen des Bezugsbildes kon- tinuierlich bis zum Ende verglichen und jeweils bei Erhalt der maximalen Koinzidenzwerte während dieses Vergleichs werden die maximalen Koinzidenzwerte und die Verschiebungsbitbeträge zu diesem Zeitpunkt abgespeichert und die abgespeicherten Verschiebungsbitbeträge bei Beendigung des Vergleichs ausgelesen und in die Entfernungsinformationen umgesetzt. Dieses Verfahren weist den großen Vorteil auf, daß es nunmehr möglich ist, genau in Erfahrung zu bringen, welche Teile der Bildabtastsignale an den beiden Bildern eine optimale Koinzidenz aufweisen.

Darüberhinaus soll erfindungsgemäß ein Entfernungsmeßsystem mit verbesserter Folgesteuerung geschaffen werden, so daß eine genaue Steuerung eines jeden Funktionselementes in Bezug' auf einen systematischen Aufbau der Entfernungsmeßeinrichtung als Ganzes ermöglicht wird und stets genaue Entfernungsmeßvorgänge durchgeführt v/erden können. Ferner soll die Genauigkeit der Entfernungsmeßvorgänge durch ein neuartiges Abtastsystem weiter verbessert werden, durch das verschiedene Nachteile wie etwa eine Vergrößerung von Störsignaloi aufgrund der Verwendung eines Vibrationsschlitzes bei der Abtastung der von dem optischen Entfernungsmeßsystem gebildeten beiden Bilder in vollem Umfang beseitigt werden.

Zur Erreichung dieser Ziele wird ein Aufbau der Entfernungsmeßeinrichtung vorgeschlagen, bei dem insbesondere die opti- sehe Vibrationseinrichtung in dem optischen Entfernungsmeßsystem angeordnet ist und die beiden Bilder mittels dieser optischen Einrichtung im gleichen Zyklus bzw. mit der gleichen Periode und mit der gleichen Phase auf den photoelektrischen Bauelementen bewegt werden, deren effektive Lichtempfangsoberfläche in ihrer Breite auf einige wenige 10 ρ beschränkt ist, so daß sich die Bildabtastsignale von den beiden Bildern über die photoelektrischen Bauelemente erhalten lassen. Im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen Verwendung der Vibrations--

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schlitze weist dieser Aufbau den großen Vorteil auf, daß hierdurch vollständig das Problem von Fehlfunktionen oder Funktionsstörungen aufgrund von Beugungslicht usw. gelöst und das Auftreten von Störsignalen in den Bildabtastsignalen zuverlässig verhindert wird, so daß die Präzision und Genauigkeit der Entfernungsmeßvorgänge weiter verbessert wird. Da außerdem die photoelektrischen Bauelemente allein als photoelektrische Lichtempfangseinrichtung verwendet werden können, lassen sich die Herstellungskosten bzw. der Preis der Entfernungsmeßeinrichtung im Vergleich zu Entfernungsmeßeinrichtungen, bei denen Photomeßfühleranordnungen oder Bildmeßfühler Verwendung finden, vorteilhafterweise in beträchtlichem Ausmaß senken.

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Entfernungsmeßeinrichtung,

Fig. 2 einen Signalplan, der das Funktionsprinzip der Entfernungsmeßeinrichtung gemäß Fig. 1 veranschaulicht, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer konkreten Ausführungsform eines bei der Entfernungsmeßeinrichtung gemäß Fig. 1 verwendeten Stellungsmeßfühlers,

Fig. 4 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer bei der Entfernungsmeßeinrichtung gemäß Fig. 1 verwendeten Signalverarbeitungsschaltung,

Fig. 5 und 6 jeweils Signalpläne, die Funktionsabläufe der Signalverarbeitungsschaltung gemäß Fig. 4 veranschaulichen, wobei Fig. 5 im einzelnen die Abtastreihenfolge und Fig. 6 im einzelnen die Verarbeitungsreihenfolge veranschaulichen,

Fig. 7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktion der Signalverarbeitungsschaltung gemäß Fig.4, Fig. 8 ein Schaltbild einer konkreten Ausführungsform der in der Signalverarbeitungsschaltung gemäß Fig. 4 verwen-

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deten Steuerschaltung,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines weiteren konkreten Ausführungsbeispiels des bei der Entfernungsmeßeinrichtung gemäß Fig. 1 verwendeten Stellungsmeßfühlers, Fig. 10 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer weiteren Ausführungsform der Entfernungsmeßeinrichtung,

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Entfernungsmeßeinrichtung,

Fig. 12 ein Teilschaltbild, das den einzigen Schaltungsteil veranschaulicht, der sich von dem Aufbau der Signalverarbeitungsschaltung bei der Entfernungsmeßeinrichtung gemäß Fig. 1 bzw. der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 unterscheidet,

Fig. 13 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels eines automatischen Scharfeinstellsystems für photographische Kameras sowie andere optische Geräte und Anwendungsformen dieser Art, u'nd

Fig. 14 ein Schaltbild, das eine konkrete Ausführungsform der Steuerschaltung für den Servomotor des automatischen Scharfeinstellsystems gemäß Fig. 13 veranschaulicht.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 soll zunächst der allgemeine Aufbau einer vorzugsweise verwendeten Ausführungsform der Entfernungsmeßeinrichtung beschrieben werden. Die in dieser Fig.

dargestellte Entfernungsmeßanordnung umfasst ein erstes optisches System zur Bildung eines Bezugsbildes und ein zweites optisches System zur Bildung eines Vergleichsbildes, wobei das erste optische System aus einem ersten Spiegel 2, einem ersten Schwingspiegel 8 und einer ersten optischen Linse 14 besteht, die sämtlich derart angeordnet sind, daß das Bezugsbild in einer Bildebene abgebildet werden kann, an der sich ein erstes Lichtempfangselement 22 befindet, während das zweite optische System aus einem zweiten Spiegel 4, einem zweiten Schwingspiegel 10 und einer zweiten optischen Linse 18 besteht, die sämtlich derart angeordnet sind, daß ein Vergleichsbild in einer Bildebene abgebildet werden kann, an der sich ein zweites Lichtempfangselement 24 befindet. Der erste Schwingspiegel

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8 und der zweite Schwingspiegel 10 sind unter einem bestimmten aufrechterhaltenen Winkel o< (von z.B. 90 ) an einem in Richtung des Pfeiles X-Y um eine Achse 12 als Schwingungsmittelpunkt schwingenden Schwingkörper 6 angebracht, so daß sie der Schwingbewegung des Schwingkörpers 6 folgend in der gleichen Richtung und der gleichen Phase in Schwingung versetzt werden können. Das erste Lichtempfangselement 22 und das zweite Lichtempfangselement 24 weisen jeweils eine Lichtempfangsoberfläche sehr beschrankter Breite (von z.B. einigen wenigen 10 μΐη oder dergleichen) auf und erstrecken sich in einer Richtung parallel zu der Schwingungsmittelachse 12 des Schwingkörpers 6 (senkrecht zur Zeichenebene). Das Bezugsbild und das Vergleichsbild werden somit im wesentlichen von den Lichtempfangselementen 22 und 24 abgetastet, wenn die Lichtempfangselernente mit der Schwingbewegung des Schwingkörpers in der im wesentlichen senkrecht zu der Richtung ihrer Ausdehnung verlaufenden Richtung bewegt werden, wodurch die Helligkeitsverteilung auf der Bildfläche eines jeden Bildes als Ausgangssignal eines jeden der beiden Lichtempfangselemente 22 und 24 in Form von zeitlich seriellen Signalen, d.h., in Form von zeitlich aufeinanderfolgenden Signalen (die nachstehend als Abtastsignale bezeichnet sind) wiedergegeben wird.

Der Schnittpunkt der optischen Mittelachse 20 des zweiten optischen Systems liegt an einem Punkt zwischen dem Wert unendlich und dem Nahbereich auf der optischen Mittelachse 16 des ersten optischen Systems, wobei die Einstellung derart erfolgt, daß bei Vorhandensein eines Objektes an diesem Schnittpunkt (der nachstehend als Bezugspunkt bezeichnet ist) Abtastsignale erhalten werden können, die in zeitlicher Hinsicht und in Bezug auf den Ausgangssignalpegel als vollständig oder im wesentlichen gleich den Ausgangssignalen des ersten Lichtempfangselementes 22 und des zweiten Lichtempfangselementes 24 angesehen werden können. Im übrigen soll die Bezeichnung "optische Mittelachsen 16, 20 des ersten und zweiten optischen Systems" die in der Mittelstellung der Schwingbewegung des Schwingkörpers 6 durch Verlängerung der optischen Achsen 32, 34 der

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ersten Linse 14 und der zweiten Linse 18 über die Spiegel 8, 2 und die Spiegel 10, 4 hinaus erhaltenen optischen Achsen kennzeichnen.

Die Bezugszahl 28 bezeichnet in Fig. 1 einen Stellungsmeßfühler, der die Kipp- bzw. Schwingstellung des Schwingkörpers 6 erfasst und ein Signal erzeugt, das ein Bezugswert oder Normalwert zur Ermöglichung der Feststellung, zu welchem Helligkeitssignal aus den Positionen des Bezugsbildes und des Vergleichsbildes die Ausgangssignale des ersten Lichtempfangselements 22 und des zweiten Lichtempfangselements 24 gehören, oder ein Bezugssignal zur Gewinnung des Helligkeitssignals an einer bestimmten Position eines jeden Bildes ist.

Die Bezugszahl· 26 bezeichnet eine Signalverarbeitungsschaltung, die das Signal des Stellungsmeßfühlers 28 und die Einganssignale des ersten Lichtempfangselements 22 und des zweiten Lichtempfangselements 24 als Eingangssignale erhält, diese zur Bestimmung der Richtung und des Betrages der Abweichung bzw. Ablenkung des Ausgangssignals des zweiten Lichtempfangselements 24 in Bezug auf das Ausgangssignal des ersten Lichtempfangselementes 22 verarbeitet und das ermittelte Ergebnis einer Anzeigeeinrichtung 30 als Entfernungsinformation zuführt.

Nachstehend sollen nun Betrieb und Funktionsweise der den vorstehend beschriebenen Aufbau aufweisenden Entfernungsmeßeinrichtung unter Bezugnahme auf den Signalplan gemäß Fig. 2 beschrieben werden.

Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, führt der Schwingkörper 6 seine Schwingbewegungen in der X-Y-Richtung gemäß der Darstellung (a) durch. Die Schwingungen halten im wesentlichen konstante Perioden ein, so daß sich der Schwingkörper in der Y-Richtung während einer Zeitdauer t.. bis t~, in der X-Richtung während einer Zeitdauer t„ bis t.. und wieder in der Y-Richtung während einer Zeitdauer t_ bis t. usw. bewegt. Dementsprechend erfolgt die Abtastung der Bildflächen des Bezugsbildes und des Ver-

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gleichsbildes in beiden Wegen bzw. Richtungen, was zur Folge hat, daß von den Lichtempfangselementen 22 und 24 Abtastsignale mit einem Verlauf erhalten werden, wie er durch die unter (h) und (i) in Fig. 2 dargestellten Signalverläufe veranschaulicht ist.

Bei dieser Ausführungsform ist die Entfernungsmeßeinrichtung derart aufgebaut, daß ein Schwingungszyklus bzw. eine Schwingungsperiode des Schwingkörpe'rs 6 einem Operationszyklus für die Entfernungserfassung entspricht, wobei die Abtastsignale sowohl des Bezugsbildes als auch des Vergleichsbildes der Signalverarbeitungsschaltung 26 während der unter (b) in Fig. 2 gekennzeichneten Zeitdauer zugeführt werden, d.h., während derjenigen Zeitdauer, während der sich der Schwingkörper 6 in der X-Richtung bewegt, also während der Zeitdauer T₁, während die Verarbeitung der Abtastsignale während der (unter (c)in Fig. 2 gekennzeichneten)verbleibenden Zeitdauer T„ zum Erhalt der zu ermittelnden Entfernung erfolgt.

Nachstehend sei nun das grundlegende Prinzip der Entfernungsmessung bei dieser Ausführungsform erläutert. Die Abtastsignale des Bezugsbildes und des Vergleichsbildes werden als Ausganssignale der Lichtempfangselemente 22 und 24 während derjenigen Zeitdauer abgegeben, in der sich der Schwingkörper 6 in X-Richtung bewegt, d.h., während der Zeitdauer T₁. Wenn sich hierbei das anzumessende Objekt hinsichtlich des Bezugspunktes auf der kürzeren Entfernungsseite befindet, werden die Abtastsignale des Bezugsbildes als Ausgangssignale mit einer Phasenvoreilung zu denjenigen des Vergleichsbildes abgegeben, während für den Fall, daß das Objekt in Bezug auf den Bezugspunkt auf der längeren Entfernungsseite liegt, die Abtastsignale des Bezugsbildes als Ausgangssignale mit einer Phasenverzögerung zu denjenigen des Vergleichsbildes erzeugt werden und beide Abtastsignale Ausgangssignale mit der gleichen Phase darstellen, wenn das Objekt im Bezugspunkt liegt. Die Phasendifferenz zwischen beiden Abtastsignalen entspricht einer Entfernung sabweichung zur kürzeren oder längeren Entfernungsseite

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in Relation zu dem Bezugspunkt. Da dieses Prinzip im wesentlichen dem bei Doppelbild - Koinzidenzentfernungsmessern allgemein anzutreffenden Funktionsprinzip entspricht, sei hier auf weitere Einzelheiten nicht näher eingegangen. 5

Erfindungsgemäß werden die Entfernungsinformationen erhalten, indem ein Phasenvergleich zwischen beiden Abtastsignalen unter Verwendung des während der unter (g) in Fig. 2 dargestellten Zeitdauer T, gewonnenen Abtastsignals des Bezugsbildes und des während der unter (f) in Fig. 3 dargestellten Zeitdauer T₁ gewonnenen Abtastsignals des Vergleichsbildes zu demjenigen Zeitpunkt durchgeführt wird_f zu dem der Schwingkörper 6 den Mittelpunkt seiner Schwingbewegung als maßgebenden Mittelpunkt für den Vergleich passiert. Wie nachstehend noch näher beschrieben wird, wird dieses Ausgangssignal der Entfernungsinformationen erhalten, indem digital ermittelt wird, mit welchem ein gewisses Phasenverzögerungsmaß aufweisenden "iqnalteil das während der Zeitdauer T.. erhaltene Abtastsignal· koinzidieren kann.

Wie ebenfalls nachstehend noch näher erläutert ist, ist der Stellungsmeßfühler 28 derart aufgebaut, daß ein Ausgangsimpuls, wie er unter (d) in Fig. 2 dargestellt ist, zu dem Zeitpunkt erhalten werden kann, zu dem der Schwingkörper 6 das äußerste Ende der Bewegung in Y-Richtung erreicht hat, während ein Ausgangsimpuls, wie er unter (e) in Fig. 2 dargestellt ist, an einer Schwingungsphasenstellung des Schwingkörpers 6 erhalten werden kann, die dem Zeitpunkt entspricht, zu dem die Zeitdauer T₁ beginnt. Hierbei wird der Beginn der Zeitdauer T₁ von dem unter (e) in Fig. 2 dargestellten Impuls bestimmt, während der Beginn der Zeitdauer T₃ von einem Zeitpunkt festgelegt wird, der nach Verstreichen einer bestimmten festgelegten Zeit von dem Impuls gemäß der Darstellung (e) auftritt. Obwohl die unter (e) in Fig. 2 dargestellten Impulse a und b bei der gleichen Schwingungsphasenstellung des Schwingkörpers 6 während seiner Schwingung in die X-Richtung bzw. in die Y-Richtung als Ausgangssignale abgegeben werden, dient der unter (d) in Fig. 2 dargestellte Impuls als Signal zur alleinigen

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Gewinnung des Impulses b während der Schwingbewegung des Schwingkörpers 6 in X-Richtung. Im übrigen erfolgt die zeitliche Steuerung der Zeitabschnitte T₁ und T-, allein durch Berechnung bzw. Zählung eines Taktimpulses mit einer bestimmten definierten Periode, wie er unter (j) in Fig. 2 dargestellt ist, und zwar von dem Zeitpunkt des Beginns der Zeitdauer T. an, d.h., nachdem der unter (e) in Fig. 2 dargestellte Ausgangsimpuls b erzeugt worden ist. Andererseits kann dieser Taktimpuls jedoch auch als Abfrageimpuls zur Gewinnung des Bezugsbildes und des Vergleichsbildes dienen.

Es sei nun auf Fig. 3 eingegangen, in der der Aufbau einer Ausführungsform des vorstehend erwähnten Stellungsmeßfühlers 28 dargestellt ist. Der Stellungsmeßfühler weist bei dieser Ausführungsform eine halbkreisförmige dünne Platte 32 aus ferromagnetischem Material auf, die sich gemeinsam mit dem Schwingkörper 6 mit der Drehachse 12 des Schwingkörpers'6 als Mittelpunkt ihrer Drehbewegung dreht, und ist mit einem Detektorelement 36 versehen, das ein an dem äusseren ümfangsabschnitt der dünnen Platte 32 ausgebildetes Aussparungsteil 34 erfasst. Das Detektorelement 36 besteht aus einem ü-förmigen Bauteil aus ferromagnetischem Material, das eine Erregerwicklung 38 und eine Detektorwicklung 40 in Umwicklung trägt. Der Detektorteil ist deart angeordnet, daß die Platte 32 zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Bauteils angeordnet werden kann, und wird mittels einer an die Erregerwicklung 38 angeschlossenen Gleichstromquelle 4 2 magnetisiert. Wenn sich bei dieser Anordnung der an dem äusseren Umfangsteil der dünnen Platte 32 ausgebildete Aussparungsteil 34 und das Detektorelement 36 nicht treffen, während der Schwingkörper 6 seine Schwingbewegungen in den X-Y-Richtungen ausführt, treten keine Änderungen in dem von dem Detektorelement 36 gebildeten Magnetfeld auf. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Aussparungsteil 34 durch das Detektorelement 36 hindurchläuft, findet jedoch eine plötzliche Änderung des Magnetfeldes statt und ein elektrischer Strom fließt von der Detektorwicklung 40 über einen Kondensator 44. Dieser Strom wird der Signalverarbeitungs-

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schaltung 26 zugeführt und in die unter (d) und (e) in Fig. 2 dargestellten Positionserfassungssignale zur Verwendung bei der Positionsermittlung umgesetzt.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung ist ein einziges Detektorelement 36 veranschaulicht. In der Praxis kann jedoch eine Vielzahl von Detektorelementen entsprechend einer erforderlichen Anzahl von Posxtionserfassungssxgnalen vorgesehen sein, um Signale, wie sie unter (d) und (e) in Fig. 2 dargestellt sind, an den jeweiligen Positionen zu erhalten, bei denen der Schwingkörper 6 die maximale Schwingungsposition in der Y-Richtung, bei der der Zeitabschnitt T₁ beginnt, die Mittelstellung der Schwingungsphase, usw. einnimmt.

Es sei nun auf Fig. 4 eingegangen, in der eine Ausführungsform der bei der vorstehend beschriebenen Entfernungsmeßeinrichtung verwendeten Signalverarbeitungsschaltung dargestellt ist'. In der Fig. bezeichnen die Bezugszahl 46 einen Verstärker zur Verstärkung des Ausgangssignals des ersten Lichtempfangselementes 22, die Bezugszahl 48 einen Verstärker zur Verstärkung des Ausgangssignals des zweiten Lichtempfangselementes 24, die Bezugszahl 50 einen Vergleicher zur Umsetzung des Ausgangssignals des Verstärkers 46 in ein Zwei-tferte-Signal, die Bezugszahl 52 einen Vergleicher zur Umsetzung des AusgangssignaJs des Verstärkers 48 in ein Zwei-Verte-Signal, die Bezugszahl 54 ein erstes Schieberegister des Umlauf- bzw. Rezirkulationstyps,das über ein UND-Glied 56 und ein ODER-Glied 58 das Ausgangssignal des Vergleichers 50 erhält und den Signalinhalt eines über ein UND-Glied 60 und das ODER-Glied 58 erhaltenen Signals umlaufen lässt bzw. rezirkuliert, die Bezugszahl 62 ein zweites Schieberegister des Umlauf- bzw. Rezirkulationstyps,das über ein HilfsSchieberegister 64, ein UND-Glied 66 und ein ODER-Glied 68 das Ausgangssignal des Vergleichers 6 2 erhält und den Signalinhalt eines über ein UND-Glied 70 und das ODER-Glied 68 erhaltenen Signals umlaufen lässt bzw. rezirkuliert, die Bezugszahl 72 ein Antivalenzglied mit Negation,das ein Ausgangssignal des Wertes "1" abgibt wenn die Ausgangssignale ^des ersten Schieberegi-

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sters 54 und des zweiten Schieberegisters 6 2 Koinzidenz aufweisen und ein Ausgangssignal des Wertes "0" erzeugt, wenn die beiden Ausgangssignale keine Koinzidenz aufweisen, die Bezugszahl 74 ein UND-Glied, das einen dem Takteingangssignal von dem ersten Schieberegister 54 entsprechenden Taktimpuls und das Ausgangssignal des Antivalenzgliedes 72 erhält und nur dann einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn das Ausgangssignal des Antivalenzglieds 72 den Wert "1" aufweist, die Bezugszahl 76 einen Zähler, der die Ausgangs'signale des UND-Gliedes über einen Zählanschluß C als Eingangssignale erhält und diese zählt, die Bezugszahl 78 eine Zwischenspeicherschaltung zur Zwischenspeicherung des Ausgangssignals des Zählers 76, die Bezugszahl 80 eine digitale Vergleichsschaltung, die den Zählwert des Zählers 76 und den Speicherinhalt der Zwischenspeicherschaltung 78 miteinander vergleicht und über einen Ausgangsanschluß S ein Ausgangssignal abgibt, wenn der Zählwert des Zählers 76 größer als der Speicherinhalt der Zwischenspeicherschaltung 78 ist, die Bezugszahl 82 eine Steuerschaltung, die als Ausgangssignale verschiedene Zeitsteuerimpulse und Steuersignale zur Durchführung der gesamten Folgesteuerung erzeugt, die Bezugszahl 84 ein UND-Glied, das auf ein Ausgangssignal der digitalen Vergleichsschaltung 80 in Verbindung mit einem Signal von einem Anschluß (10) der Steuerschaltung 82 anspricht, die Bezugszahl 86 einen Zähler, der an seinem Anschluß C einen an einem Ausgangsanschluß (12) der Steuerschaltung 82 abgegebenen Ausgangsimpuls erhält und diesen zählt, die Bezugszahl einen Decodierer, der ein Ausgangssignal desWertes"1" abgibt, wenn der Inhalt des Zählers 86 einen bestimmten definierten Wert erreicht und diesen Wert einem Anschluß (17) der Steuerschaltung 82 zuführt, die Bezugszahl 90 eine Zwischenspeicherschaltung zur Zwischenspeicherung des Zählerinhalts bzw. Zählwertes des Zählers 86 auf der Basis eines von dem UND-Glied 84 abgegebenen Signals, die Bezugszahl 92 eine auf der Basis einer Bezugstabelle arbeitende Umsetzerschaltung, die den Speicherinhalt der Zwischenspeicherschaltung 90 in eine Entfernungsinformation umsetzt, die Bezugszahl 94 ein erstes Spitzenwert-Speicherglied, das den Maximalwert des von dem Verstärker 46

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abgegebenen Ausgangssignals abfragt und speichert, die Bezugszahl 96 ein zweites Spitzenwert-Speicherglied, das den Minimalwert des von dem Verstärker 46 abgegebenen Ausgangssignals abfragt und speichert, die Bezugszahl 98 eine Rechenschaltung, die eine Summe der Ausgangssignale des ersten Spitzenwert-Speichergliedes 94 und des zweiten Spitzenwert-Speichergliedes 96 bildet und ein Ausgangssignal des halben Wertes erzeugt, und die Bezugszahl 100 eine Abtast/Speicherschaltung, die das Ausgangssignal der Rechenschaltung 98 abfragt und speichert.

Bei der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung dient das Schieberegister 54 zur Speicherung des Bezugsbildes in Form zweier Werte, bzw. eines Zwei-Werte-Signals, während die Schieberegister 62 und 64 gemeinsam zu einem einzigen Schieberegister zusammengefasst sind, das zur Abspeicherung des Vergleichsbildes in Form von zwei Werten bzv/. eines Zwei-Werte-Signals dient. Der Zähler 76 zählt die Anzahl der Bits aus, bei denen die Speicherinhalte der Schieberegister 54 und 62 während eines Umlaufs dieser Schieberegister Koinzidenz aufgewiesen haben. Die digitale Vergleichsschaltung 80 sowie die Zwischenspeicherschaltung 78 dienen zur Aufnahme des von dem Zähler 76 abgegebenen Maximalwerts. Die beiden Spitzenwert-Speicherglieder 94 und 96, die Rechenschaltung 98 und die Abtast/Speicherschaltung 100 dienen zur Festlegung eines Begrenzungspegels bzw. Doppelbegrenzungspegels, wobei ein Mittelwert des Maximalwertes und des Minimalwertes des von dem ersten Lichtempfangselement 22 während des bei jedem Schwingungszyklus des Schwingkörpers 6 erneut auftretenden Zeitabschnitts T- erhaltenen Ausgangssignals derart verarbeitet wird, daß dieser Mittelwert bei der Umsetzung der Ausgangssignale des ersten Lichtempfangselements 22 und des zweiten Lichtempfangselementes 24 in Zwei-Werte-Signale einen Begrenzungspegel bzw. Doppelbegrenzungspegel bildet.

Wie bereits vorstehend erwähnt, treten bei dieser Anordnung zwei Hauptbetriebsperioden auf, nämlich die in Fig. 2 mit T-bezeichnete Abtastperiode und die mit T₂ bezeichnete Verar-

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beitungsperiode. Sowohl bei der Abtastperiode T- als auch der Verarbeitungsperiode T„ ist der von der Steuerschaltung 82 einem jeden der Schieberegister 54, 62 und 64 zugeführte Taktimpulszyklus sehr unterschiedlich, was die Darstellung dieses Zyklus auf dem gleichen Signalplan erschwert, so daß die Funktionsabläufe während der Abtastperiode T₁ in dem Signalplan gemäß Fig. 5 und die Funktionsabläufe der Verarbeitungsperiode T„ in dem Signalplan gemäß Fig. 6 dargestellt sind.

Der unter (d) in Fig. 2 dargestellte Impuls wird einem Anschluß (1) der Steuerschaltung 82 zugeführt, während der unter (e) unter Fig. 2 dargestellte Impuls an ihren Anschluß (2) angelegt wird. Außerdem werden von Anschlüssen (3), (4) und (5) der Steuerschaltung 82 den Schieberegistern 64, 62 bzw. 54 je-.weils Taktimpulse zugeführt, von Anschlüssen (6), (7), (8) und (9) jeweils Verknüpfungssteuersignale an die UND-Glieder 70, 60, 66 bzw. 56 abgegeben, von einem Anschluß (10) dem UND-Glied 84 ein sich auf das an dem Ausgangsanschluß S der digitalen Vergleichsschaltung 80 abgegebene Ausgangssignal beziehendes Bezugssignal zugeführt, an einem Anschluß (11) ein Rückstellsignal für den Rückstellanschluß R des Zähers 76 abgegeben, an einem Anschluß (12) ein einem Zählanschluß C des Zählers 86 zuzuführender Zählimpuls erzeugt, an einem Anschluß (13) ein Rückstellsignal für jeden der Rückstellanschlüsse R des Zählers 86 und der Zwischenspeicherschaltung 78 abgegeben, an einem Anschluß (14) ein dem am Anschluß (5) abgegebenen Ausgangsimpuls gleiches Impulssignal nur während der Verarbeitungsperiode T„ gebildet und den beiden Spitzenwert-Speichergliedern 94 und 96 sowie der Abtast/Speicherschaltung 100 Steuersignale von An-Schlüssen (15), (16) und (18) zugeführt. Die zeitliche Steuerung der Eingangs- und Ausgangssignale an jedem der Anschlüsse erfolgt gemäß der Darstellung in Fig. 5 und 6. Zur Durchführung einer derartigen zeitlichen Steuerung sollte die Steuerschaltung 82 aus einer Oszillatorschaltung, einem Zähler, einer Frequenzteilerschaltung, Verknüpfungsgliedern usw. bestehen, deren Einzelheiten nachstehend noch näher beschrieben sind.

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Während der in Fig. 2 dargestellten Zeitdauer T₁, die die Abtastzeit des Vergleichsbildes darstellt, werden bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 384 Abtastoperationen durchgeführt und 384 Helligkeitsverteilungssignale erhalten, während gleichzeitig in der die Abtastzeit des Bezugsbildes darstellenden Zeitdauer T., 128 Abtastoperationen durchgeführt und damit 128 Helligkeitsverteilungssignale erhalten werden. Es bedarf keiner besonderen Erwähnung, daß der Zeitabschnitt T₁ die dreifache Länge des Zeitabschnittes T^. aufweist, wobei der Zeitabschnitt T^ eine Mittelstellung in dem Zeitabschnitt T₁ einnimmt.

Unter den vorstehend beschriebenen Voraussetzungen ist ersichtlich, daß die Schieberegister 54 und 62 einen 128-Bit-Aufbau aufweisen, während das Schieberegister 64 durch einen 256-Bit-Aufbau gekennzeichnet ist. Wenn weiterhin der Schwingungszyklus bzw. die Schwingungsperiode T des Schwingkörpers 6 160 msec, beträgt, weisen der Zeitabschnitt T eine Dauer von 48 msec, und der Zeitabschnitt T„ eine Dauer von 112 msec.auf, während der Impulszyklus zur Abtastung des Bezugsbildes und des Vergleichsbildes 48/384 msec, d.h., 8 kHz beträgt. Da während der Verarbeitungsperiode 128 Abtastdaten des Bezugsbildes 256 mal mit dem Vergleichsbild verglichen werden sollen, ist ein Zeitsteuerimpuls von zumindest 112/128 χ 256 msec, d.h. von annähernd 30 kHz, erforderlich.

Nachstehend soll nun die Funktionsweise der den Aufbau gemäß Fig. 4 aufweisenden Schaltungsanordnung unter Bezugnahme auf die Signalpläne gemäß den Fig. 5 und 6 näher erläutert werden. Die am linken Rand der Fig. 5 und 6 jeweils von Kreisen umgebenen Bezugszahlen entsprechen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der Steuerschaltung 82.

Wenn gemäß der Darstellung nach Fig. 5 ein Eingangsimpuls dem Anschluß (1) der Steuerschaltung 82 von dem Stellungsmeßfühler 28 zugeführt wird, der damit anzeigt, daß der Schwingkörper die maximale Auslenkstellung in der Y-Richtung einnimmt, und

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sodann ein den Zeitpunkt des Abtastbeginns bezeichnender weiterer Eingangsimpuls dem Anschluß (2) zugeführt wird, tritt das gesamte System in die Abtastperiode ein. Während dieses Abtastabschnittes wird ein Ausgangssignal des Wertes "1" von den An-Schlüssen (8) und (9) der Steuerschaltung 8 2 zur Durchschaltung der UND-Glieder 56 und 66 abgegeben, während gleichzeitig an den Anschlüssen (7) und (6) zur Steuerung der UND-Glieder 60 und 70 ein Ausgangssignal des Wertes "0" abgegeben wird. Die Schieberegister 62 und 64' sind daher gegenseitig über das ODER-Glied 68 verbunden, was zur Folge hat, daß sie zu einem einzigen Schieberegister zusammengefasst sind, das das Ausgangssignal des Vergleichers 52 synchron mit einem von den Anschlüssen (3) und (4) der Steuerschaltung 82 zugeführten Taktimpuls erhält und abspeichert. Die Datenaufnahme der beiden Schieberegister 62 und 64 beginnt gleichzeitig mit dem Beginn der Abtastperiode T₁. Die Daten sind diejenigen, die auf der Basis des während des vorhergehenden Schwingungszyklus erhaltenen Begrenzungspegels bzw. Doppelbegrenzungspegels aus den von dem Lichtempfangselement 24 erhaltenen Abtastsignalen des Vergleichsbildes in dem Vergleicher 52 in einen Zwei-Werte-Signalwert umgesetzt worden sind.

Sobald die Anzahl der Dateneinlesungen in die Schieberegister 62 und 64 den Wert 128 erreicht und der Einlesevorgang zum Wert 129 fortschreitet, wird ein den an den Anschlüsse (3) und (4) abgegebenen Ausgangssignalen genau entsprechender Ausgangsimpuls von dem Anschluß (5) der Steuerschaltung 82 dem Schieberegister 54 zugeführt, wodurch das Einlesen von Daten in das Schieberegister 54 eingeleitet wird. Das Einlesen von Daten in das Schieberegister 54 erfolgt allein während des Zeitabschnitts T-.. Die Daten sind diejenigen, die auf der Basis des während des vorhergehenden Schwingungszyklus erhaltenen Begrenzungspegels bzw. Doppelbegrenzungspegels aus dem von dem Lichtempfangselement 22 erhaltenen Abtastsignal des Bezugsbildes in dem Vergleicher 50 zu einem Zwei-Werte-Signalwert umgesetzt worden sind. Die Anzahl der Dateneinlesevorgänge in das Schieberegister 54 beträgt 128, nach Erreichen

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welchen Wertes die Abgabe des Taktimpulses an dem Anschluß (5) der Steuerschaltung 82 unterbrochen bzw. beendet wird.

Das Einlesen von Daten in die Schieberegister 6 2 und 64 wird dagegen fortgesetzt und wenn die Anzahl von Dateneinlesevorgängen den Wert 334 erreicht, wird die Zuführung des Taktimpulses von den Anschlüssen (3) und (4) der Steuerschaltung 82 zu den Schieberegistern 64 und 62 unterbrochen bzw. beendet und gleichzeitig ein die Beendigung der Abtastperiode bezeichnender Ausgangsimpuls an dem Anschluß (13) abgegeben.

Wenn während der Verarbeitungsperiode T₂ der Inhalt des (nachstehend noch näher beschriebenen) Zählers 86 einen bestimmten Wert bei Beendigung der gesamten Verarbeitung aufweist, wird von dem Decodierer 88 ein Ausgangssignal des Wertes "1" abgegeben und dem Anschluß (17) der Steuerschaltung 82 zur Beendigung der Verarbeitungsvorgänge zugeführt, wodurch die Schaltungsanordnung in einen Wartezustand für den Abtastabschnitt T₁ versetzt wird. Wenn das von dem Decodierer 88 dem Anschluß

(17) der Steuerschaltung 82 zugeführte Ausgangssignal den Wert "0" annimmt, beginnt der Verarbeitungsvorgang. Das heißt, wenn ein die Beendigung der Abtastung bezeichnendes Ausgangssignal an dem Anschluß (13) der Steuerschaltung 82 zur Rückstellung des Zählers 86 abgegeben wird, geht das System unmittelbar in den Verarbeitungszustand über.

Während <&r Abtastperiode T₁ werden die in Fig. 5 dargestellten Steuersignale von den Anschlüssen (18), (16) und (15) der Steuerschaltung 82 jeweils den beiden Spitzenwert-Speichergliedern 94 und 96 bzw. der Abtast/Speicherschaltung 100 zugeführt. Dies bedeutet, daß während der Aufnahme der Bezugsbilddaten von dem Anschluß (18) der Steuerschaltung 82, d.h., während der Zeitdauer T^, Abtastsignale des Wertes "0" dem ersten Spitzenwert-Speicherglied 94 und dem zweiten Spitzenwert-Speicherglied 96 zur Abspeicherung der Maximal- und Minimal-Spitzenwerte in diesem Zeitabschnitt zugeführt werden, während in anderen Zeitabschnitten die Haltesignale des

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Wertes "1" anliegen, um den vorstehend erwähnten Speicherwert aufrechtzuerhalten. Im übrigen v/erden den beiden Spitzenwert-Speichergliedern 94 und 96 unmittelbar vor dem Anlegen der Eingangsabtastsignale von dem Anschluß (16) der Steuerschaltung jeweils Rückstellimpulse zugeführt. Außerdem wird der Abtast/ Speicherschaltung 100 von dem Anschluß (15) der Steuerschaltung 82 ein Steuersignal zugeführt. Während das Vergleichsbild und das Bezugsbild aufgenommen bzw. eingelesen werden, d.h., während der Zeitdauer T₁ wird -somit ein Haltesignal des Wertes "1" der Abtast/Speicherschaltung 100 zur Aufrechterhaltung des während des vorangegangenen Schwingungszyklus erhaltenen Begrenzungspegels zugeführt und während der verbleibenden Zeitdauer T„ wird das Ausgangssignal der Rechenschaltung 98 von einem Abfragesignal des Wertes "0" abgetastet. Im einzelnen' . dient die Abtast/Speicherschaltung 100 dazu, einen Mittelwert der während der einem Schwingungszyklus vorangegangenen Zeitdauer T^, abgetasteten Maximalwerte und Minimalwerte den Vergleichern 50 und 52 im Verlauf der Zeitdauer T₁ des gegenwärtigen bzw. laufenden Schwingungszyklus zuzuführen. Während der Zeitdauer T^ in dem laufenden Zyklus fragen dagegen die beiden Spitzenwert-Speicherglieder 94 und 96 die neuen Maximal- und Minimalwerte ab und speichern sie bis zum nächsten Schwingungszyklus, Wenn danach das Ausgangssignal des Decodierers 88 den Wert "0" annimmt, nimmt auch ein Eingangssignal an dem Anschluß

(17) der Steuerschaltung 82 den Wert "0" an, wodurch das gesamte System in den Verarbeitungsabschnitt T„ eintritt und der Verarbeitungsvorgang beginnt.

Zu Beginn dieser Verarbeitungsperiode T₂ nehmen gemäß Fig. 6 das Ausgangssignal an dem Anschluß (9) der Steuerschaltung 82 den Wert "0" und das Ausgangssignal an dem Anschluß (7) den Wert "1" an, was zur Folge hat, daß der Speicherinhalt des Schieberegisters 54, d.h., die Zwei-Werte-Signale des Bezugsbildes in 128-Bit-Anordnung über das UND-Glied 60 und das ODER-Glied 58 umlaufen können. Da andererseits anfangs das Ausgangssignal an dem Anschluß (8) der Steuerschaltung 82 den Wert "0" und das Ausgangssignal an ihrem Anschluß (6) den Wert

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"1" annehmen, kann der Speicherinhalt des Schieberegisters 62, d.h., lediglich die in dem Schieberegister 62 aus den Zwei-Werte-Signalen des Vergleichsbildes in der 384-Bit-Anordnung gespeicherten 128 Bits, über das UND-Glied 70 und das ODER-Glied 68 umlaufen.

Zu Beginn der Verarbeitungsperiode T~ befinden sich die Zähler 76 und 86 beide im Rückstellzustand und ihr Zählerinhalt weist jeweils den Viert "0" auf. Außerdem befindet sich auch die Zwischenspeicherschaltung 78 zu Beginn der Verarbeitungsperiode T„ im Rückstellzustand, so daß ihr Speicherinhalt ebenfalls den Wert "0" aufweist. Hierzu wird bei Beendigung der vorangehenden Verarbeitungsperiode ein Signal des Wertes "1" dem Rückstellanschluß R des Zählers 76 von dem Anschluß (11) der Steuerschaltung 82 zugeführt, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, während am Ende der Abtastperiode T₁ ein Rückstell-Ausgangsimpuls von dem Anschluß (13) der Steuerschaltung 82 jeweils dem Rückstellanschluß R der Zwischenspeicherschaltung 78 und des Zählers 8 6 zugeführt wird.

Während der Verarbeitungsperiode T„ werden von den Anschlüssen (4), (5) und (14) der Steuerschaltung 82 128 Taktimpulse aufeinanderfolgend zunächst den Schieberegistern 54 und 62 sowie Dem UND-Glied 74 zugeführt, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.

Durch diesen Vorgang läuft der Speicherinhalt der Schieberegister 54 und 62 einmal vollständig um. Während dieses Umlaufvorgangs wird jedoch ein Ausgangssignal des Wertes "1" von dem Antivalenzglied 72 abgegeben, wenn die Ausgangssignale der beiden Schieberegister 54 und 62 Koinzidenz aufweisen, während ein Ausgangssignal des Wertes "0" abgegeben wird, wenn keine Koinzidenz der beiden Ausgangssignale vorliegt. Somit wird von dem UND-Glied 74 jeweils nur dann ein einzelner Ausgansimpuls abgegeben, wenn bei einer Bitstelle der Ausgangssignale der beiden Schieberegister 54 und 62 Koinzidenz auftritt. Hieraus ergibt sich, daß der Zähler 76 bei seiner Hochzählung lediglich die Anzahl der Koinzidenzfälle von Bits aus den miteinander verglichenen Ausgangssignalen für die in den beiden Schieberegistern 54 und 6 2 abgespeicherten 128 Bits zählt, so daß die

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sich während des einen Umlaufs der Schieberegister 54 und 62 in dem Zähler 76 ansammelnden Zählwerte jeweils den Bit-Koinzidenzwert der 128 Bits in den Schieberegistern 54 und 62 darstellen.
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Die Zählwerte des Zählers 76 werden fortlaufend der digitalen Vergleichsschaltung 80 zugeführt, die an ihrem Anschluß S ein Ausgangssignal des Wertes "1" abgibt, wenn der Zählwert größer als der Speicherinhalt der Zwischenspeicherschaltung 78 wird. Wenn jedoch das an diesem Anschluß S der Vergleichsschaltung 80 abgegebene Ausgangssignal von einem vom Anschluß

(10) der Steuerschaltung 82 abgegebenen Bezugsimpuls an dem UND-Glied 84 erfasst wird, wird dem Anschluß L der Zwischenspeicherschaltung 78 bei dem Wert "1" des an dem Anschluß S abgegebenen Ausgangssignals ein Eingangsimpuls zugeführt und der Zählwert des Zählers 76 in diesem Zustand in die Zwischenspeicherschaltung 78 eingelesen. Außerdem wird das Ausgängssignal des UND-Gliedes 84 auch dem Anschluß L der Zwischenspeicherschaltung 90 zugeführt, so daß bei Abgabe eines Ausgangsimpulses durch das UND-Glied 84 die Zwischenspeicherschaltung 90 den Inhalt des Zählers 86 erhält und abspeichert. Die Zwischenspeicherschaltung 90 dient im wesentlichen zur Abspeicherung des Zählinhalts des Zählers 86, wenn der Zählinhalt des Zählers 76 im Vergleich zu dem Speicherinhalt der Zwischenspeicherschaltung 78 derart groß wird, daß der Inhalt des Zählers 76 auf die Zwischenspeicherschaltung 78 übertragen werden muß. Danach wird der Zähler 76 durch einen am Anschluß

(11) der Steuerschaltung 82 abgegebenen Rückstellimpuls zurückgestellt und nimmt wieder den Zählwert "0" an. Außerdem wird der Zähler 86 durch einen an dem Anschluß (12) der Steuerschaltung 82 mit der gleichen zeitlichen Steuerung wie der· Rückstellimpuls abgegebenen Ausgangsimpuls um den Wert "1" hochgezählt.

Mit Beendigung eines Umlaufs der Speicherinhalte der Schieberegister 54 und 62 nimmt das an dem Anschluß (6) der Steuerschaltung 62 abgegebene Ausgangssignal den Wert "0" an,

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während das Ausgangssignal an dem Anschluß (8) den Wert "I^ annimmt, wodurch das UND-Glied 70 gesteuert und das UND-Glied 66 leitend werden. In diesem Zustand wird ein einziger Taktimpuls einem jeden der Schieberegister 64 und 62 von den zugehörigen Anschlüssen (3) und (4) zugeführt, so daß jeweils der gesamte Speicherinhalt der Schieberegister 64 und 62 um eine Bitstelle nach rechts verschoben wird. Hierdurch wird das an der äussersten rechten Speicherstelle in dem Schieberegister 62 abgespeicherte Bit fallengelassen und das an der äussersten rechten Speicherstelle in dem Schieberegister 62 abgespeicherte Bit gelangt nunmehr in die äusserste linke Speicherstelle des Schieberegisters 62. Nach diesem Vorgang nehmen die Ausgangssignale an den Anschlüssen (6) und (8) der Steuerschaltung 82 jeweils den Wert "1" bzw. "0" an und der Speicherinhalt des Schieberegisters 62 wird wieder in einen rezirkulierbaren Zustand versetzt. Beim Verschieben der Speicherinhalte der beiden Schieberegister 64 und 62 um jeweils ein Bit
nehmen auch die an den Anschlüssen (7) und (9) der Steuerschaltung 82 abgegebenen Ausgangssignale wie die an den An-Schlüssen (6) und (8) anstehenden Ausgangssignale entsprechend Fig. 6 den Viert "0" bzw. "1" an, wodurch das UND-Glied 60
hinsichtlich des Schieberegisters 54 gesteuert und das UND-Glied 56 leitend werden. Bei diesem Verschiebungsvorgang wird jedoch am Anschluß (5) der Steuerschaltung 82 kein Ausgangsimpuls für das Schieberegister 54 abgegeben, so daß der Speicherinhalt des Schieberegisters 54 während des Ein-Bit-Verschiebungsvorganges der Speicherinhalte der Schieberegister 64 und 62 unverändert bleibt. Nach diesem Vorgang nehmen die Ausgangssignale an den Anschlüssen (7) und (9) wie diejenigen an den Anschlüssen (6) und (8) den Wert "1" bzw. "0" an und der Speicherinhalt des Schieberegisters 54 wird wieder in
einen rezirkulierbaren Zustand versetzt.

Nach dem vorstehend beschriebenen Ablauf werden die gleichen Operationen in der gleichen Weise wiederholt, so daß aufeinanderfolgend der 128-Bit-Inhalt des Schieberegisters 54 und der 128-Bit-Inhalt des Schieberegisters 62 mittels des Anti-

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valenzgliedes miteinander verglichen und die Koinzidenzwerte von dem Zähler 76 gezählt werden, von der digitalen Vergleichsschaltung bestimmt wird, ob die Koinzidenzwerte größer-als die vorherigen Koinzidenzwerte sind oder nicht, und die Koinzidenzwerte in der Zwischenspeicherschaltung 78 abgespeichert werden, wenn sie größer sind, und der Inhalt des Zählers 86 zu diesem Zeitpunkt in der Zwischenspeicherschaltung 90 abgespeichert wird. Wenn der Speicherinhalt des Schieberegisters 62 umläuft, entspricht der Zählinhalt des Zählers 86 jeweils den Verschiebungsbitzahlen bei Verschiebung der Speicherinhalte der Schieberegister 64 und 62 zur rechten Seite. Es ist daher die sich zu dem Zeitpunkt der in dem Zähler 76 erfolgten Zählung der bis dahin erfassten Maximalwerte ergebende Verschiebungsbitzahl, die in der Zwischenspeicherschaltung ' zwischengespeichert wird.

Die vorstehend beschriebenen Operationen werden 256 mal wiederholt, bis der aus 256 Bits bestehende Speicherinhalt des Schieberegisters 64 vollständig zu der äussersten linken Bitstelle des Schieberegisters 62 verschoben ist. Danach wird der Inhalt des Zählers 86 gezählt und sobald dieser den Wert "257" annimmt, der Zählvorgang unterbrochen bzw. beendet. Wie Fig. 6 zu entnehmen ist, werden im einzelnen jeweils die Speicherinhalte der Schieberegister 64 und 62 256 mal nach rechts verschoben, woraufhin die Koinzidenz-Bitzahlen in den Speicherinhalten der Schieberegister 54 und 62 gezählt werden und nach der Rechtsverschiebung des 256-sten Bits die Zählung der Koinzidenz-Bitzahlen durch den Zähler 56, die Erfassung des Maximalwertes durch die digitale Vergleichsschaltung 80 und die Zwischenspeicherung des Maximalwertes in der Zwischenspeicherschaltung 78 erfolgen. Wenn sodann der Zählerinhalt des Zählers 86 beim Zählen der an dem Anschluß (12) der Steuerschaltung 82 abgegebenen Ausgangssignale den Wert "257" erreicht und der Decodierer 88 diesen Wert "257" erfasst und ein Ausgangssignal des Wertes "1" abgibt, unterbricht die dieses Ausgangssignal des Wertes "1" an ihrem Anschluß (17) erhaltende Steuerschaltung 82 unmittelbar die

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Verarbeitungsvorgänge und nimmt einen Wartezustand für die Abtastperiode ein.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Vorgänge sind in der Zwischenspeicherschaltung 90 die Rechtsverschiebungsbitzahlen der Schieberegister 64 und 62 zu dem Zeitpunkt abgespeichert, zu dem die Koinzidenz-Bitzahlen der Speicherinhalte der Schieberegister 52 und 62 den Maximalwert aufweisen. Diese Rechtsverschiebungsbitzahlen bilden die Grundlage für die Entfernungsinformation.

In Fig. 7 sind die vorstehend beschriebenen Vorgänge noch einmal veranschaulicht wobei in Fig. 7A ein Zustand, bei dem die Schieberegister 64 und 62 kein einziges Rechtsverschiebungsbit erhalten haben, in Fig. 7B ein Zustand, bei dem die Register 128 Rechtsverschiebungsbits erhalten haben, und in Fig. C ein Zustand, bei dem die Register 256 Rechtsverschiebungsbits erhalten haben, veranschaulicht sind. Wenn im Verlauf der Rechtsverschiebung von (a) zu (b) gemäß Fig. 2 die Situation auftritt, daß die koinzidierenden Bitzahlen in den Speicherinhalten der Schieberegister 54 und 62 Maximalwerte annehmen, so zeigt dies an, daß das Vergleichsbild in Bezug auf das Bezugsbild mit einer Phasenvoreilung abgetastet worden ist, so daß ein hinsichtlich seiner Entfernung anzumessendes Objekt sich im Vergleich zu dem Bezugspunkt auf der kürzeren Entfernungsseite befindet, wie dies bereits in Bezug auf Fig. 1 vorstehend erläutert wurde. Wenn dagegen im Verlauf der Rechtsverschiebung von (b) zu (c) gemäß Fig. 2 die Situation auftritt, daß die koinzidierenden Bitzahlen in den Speicherinhalten der Schieberegister 54 und 62 Maximalwerte annehmen, so zeigt dies an, daß das Bezugsbild in Bezug auf das Vergleichsbild mit einer Phasenverzögerung abgetastet worden ist, so daß sich das hinsichtlich seiner Entfernung anzumessende Objekt im Vergleich zu dem Bezugspunkt auf der längeren Entfernungsseite befindet. Ferner bezeichnet der vorstehend beschriebene Zustand, bei dem der Speicherinhalt der Schieberegister 64 und 62 um 128 Bits nach rechts verschoben

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worden ist, d.h., bei dem die koinzidierenden Bitzahlen in den Schieberegistern 54 und 62 das Maximum erreicht haben, daß das Vergleichsbild und das Bezugsbild phasengleich abgetastet worden sind, so daß das hinsichtlich seiner Entfernung anzumessende Objekt auf dem Bezugspunkt liegt. Eine Abweichung in Bezug auf den 128 Bit-Verschiebungswert des Rechtsverschiebungsbetrages bis zum Erreichen des Maximums der koinzidierenden Bitzahlen in den Speicherinhalten der Schieberegister 54 und 62 entspricht einer Entfernungsabweichung von dem Bezugspunkt. Die Bezugstabelle bzw. Umsetzerschaltung 92 hat die Funktion, den in der Zwischenspeicherschaltung 90 gespeicherten Rechtsverschiebungsbetrag in die Entfernungsinformation umzusetzen. Es handelt sich hierbei um eine Umsetzungstabelle, die die Entfernungsinformation, so wie sie ist, aus dem Speicherinhalt der Zwischenspeicherschaltung 90 erhält, ohne daß besondere Rechenoperationen usw. durchgeführt werden. Das Ausgangssignal dieser Bezugstabelle 92 wird der Anzeigeeinrichtung für die Entfernungsinformation zugeführt, wie dies in Fig. 1 veranschaulicht ist. Die Anzeigeeinrichtung 30 zeigt die Entfernungsinformation in Form ihres Digitalwertes oder nach Umsetzung durch einen Digital-Analog-Umsetzer in Form eines Analogwertes, d.h., auf einer Skala oder dergleichen an.

Es sei nun auf Fig. 8 eingegangen, in der ein Ausführungsbeispiel für einen Schaltungsaufbau der Steuerschaltung 82 gemäß Fig. 4 detailliert dargestellt ist. In Fig. 8 bezeichnen die Bezugszahl 102 eine Frequenzteilerschaltung, die einen Grundtaktimpuls CP zur Bildung von für die Abtastung geeigneten Abtasttaktimpulsen teilt, die Bezugszahl 104 einen Zähler zur Zählung des Ausgangssignal der Frequenzteilerschaltung 102, die Bezugszahl 106 einen Decodierer, der in Abhängigkeit von dem Zählwert des Zählers 104 ein Ausgangssignal über eine entsprechende Signalleitung abgibt, die Bezugszahl 108 ein JK-Flip-Flop das an einem Anschluß Q ein der Abtastperiode T. des Vergleichsbildes entsprechendes Ausgangssignal auf der Grundlage des Ausgangssignals des Decodierers 106 abgibt, die

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Bezugszahl 110 ein JK-Flip-Flop, das an einem Anschluß Q ein der Abtastperiode T^. des Bezugsbildes entsprechendes Ausgangssignal auf der Basis des Ausgangssignals des Decodierers 106 abgibt, die Bezugszahl 112 ein UND-Glied, das das Ausgangssignal Q des JK-Flip-Flops 108 und das Ausgangssignal der Frequenzteilerschaltung 102 erhält und einen Zeitsteuerimpuls zur Abtastung des Vergleichsbildes erzeugt, die Bezugszahl ein UND-Glied, das das Ausgangssignal Q des JK-Flip-Flops 110 und das Ausgangssignal der Frequenzteilerschaltung 102 erhält und einen Zeitsteuerimpuls zur Abtastung des Bezugsbildes erzeugt, die Bezugszahl 116 ein RS-Flip-Flop, das an seinem Setzeingang S einen Eingangsimpuls von dem Anschluß (1), d.h., einen Impuls entsprechend (d) gemäß Fig. 2 von dem Stellungsmeßfühler 28, erhält und dadurch gesetzt wird, und die Bezugs- zahl 118 ein D-Flip-Flop, das das Ausgangssignal Q des RS-Flip-Flops 116 an einem Eingangsanschluß D und außerdem an einem Takteingang CK von dem Anschluß (2), d.h., den Impuls entsprechend (e) gemäß Fig. 2 von dem Positionsmeßfühler 28, erhält und ein Ausgangssignal Q dem Rückstellanschluß R des Zählers 104 zuführt. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 112 wird über ein ODER-Glied 120 und den Anschluß (3) in Form eines Taktimpulses dem Schieberegister 64 und außerdem über ein ODER-Glied 122 und den Anschluß (4) in Form eines Taktimpulses dem Schieberegister 62 zugeführt. Außerdem wird das Ausgangssignal des UND-Gliedes 114 über ein ODER-Glied 124 und den Anschluß (5) in Form eines Taktimpulses dem Schieberegister 54 zugeführt.

Ein Signal, das den Abschluß der Abtastoperationen des Bezugsbildes und des Vergleichsbildes am Decodierer 106 bezeichnet (d.h., ein Signal zur Decodierung einer Zählung nach der 385-sten Zählung des Zählers 104), wird als Ausgangssignal an dem Anschluß (13) abgegeben und gleichzeitig dem D-Flip-Flop 124 zugeführt, dessen Taktanschluß CK einen Ausgangsimpuls der Frequenzteilerschaltung 102 erhalten hat. Weiterhin wird dieses Signal über den Anschluß Q des D-Flip-Flops 124 jeweils dem Rückstellanschluß R der Flip-Flops 116 und 118 als Rückstell-

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signal zugeführt. Durch die Rückstellung der Flip-Flops 116 und 118 nimmt das Eingangssignal am Rückstelleingang R des Zählers 104 den Wert "1" an, so daß das Ausgangssignal des Zählers 104 den Wert "0" annimmt.

Außerdem wird das Ausgangssignal Q des D-Flip-Flops 124 dem Setzeingang S des Flip-Flops 126 zugeführt. Zur Erläuterung sei hinzugefügt, daß das an dem Anschluß (13) abgegebene Ausgangssignal dem Rückstellanschluß R des Zählers 86 zur Rückstellung des Zählers 86 auf den Wert "0" zugeführt wird, so daß das Ausgangssignal des dieses Signal erhaltenden Decodierers 88 den Wert "0" aufweist und somit das Flip-Flop 126, das über den Anschluß (17) an seinem Rückstellanschluß R ein Eingangssignal erhalten hat, auf das Setzen vorbereitet ist.

· Durch diesen Setzvorgang des Flip-Flops 126 nimmt sein Ausgangssignal Q den Wert "0" an und ein Zähler 128, der dieses Ausgangssignal Q über das ODER-Glied 146 an seinem Rückstellanschluß R erhält, beginnt den Grundtaktimpuls CP zu zählen.

Nachstehend sollen nun weitere Einzelheiten des Schaltungsaufbaus gemäß Fig. Fig. 8 beschrieben werden.

In der Fig. bezeichnen weiterhin die Bezugszahl 130 einen Decodierer, der in Abhängigkeit von einem Zählwert des Zählers 128 zur Zählung des Grundtaktimpulses CP über eine entsprechende Signalleitung einen Ausgangsimpuls abgibt, die Bezugszahl 132 ein JK-Flip-Flop, das auf der Basis des von dem Decodierer 130 erhaltenen Ausgangssignals an seinem Anschluß Q ein der für einen Umlauf der Schieberegister 54 und 62 erforderlichen Zeitdauer entsprechendes Ausgangssignal abgibt, die Bezugszahl 134 ein UND-Glied, das das Ausgangssignal Q des JK-Flip-Flops 132 und den Grundtaktimpuls CP erhält und einen Zeitsteuerimpuls erzeugt, um die Schieberegister 54 und 62 in Umlauf zu versetzen, und die Bezugszahl 136 ein UND-Glied, das den Grundtaktimpuls CP und von dem Decodierer 130 ein die 129-ste Zählung des Zählers 128 bezeichnendes Signal erhält und ein einziges Taktausgangssignal erzeugt, durch das

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die Schieberegister 64 und 62 um eine Bitstelle nach rechts verschoben werden. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 134 wird über das ODER-Glied 122 dem Schieberegister 62 als Zeitsteuerimpuls für den Umlauf und gleichzeitig über das ODER-Glied 138 dem Schieberegister 54 ebenfalls als Zeitsteuerimpuls für den Umlauf zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 136 wird dagegen über das ODER-Glied 120 dem Schieberegister als Zeitsteuerimpuls für die Rechtsverschiebung und gleichzeitig über das ODER-Glied 122 dem Schieberegister ebenfalls als Zeitsteuerimpuls für die Rechtsverschiebung zugeführt. Zum besseren Verständnis sei erwähnt, daß der von dem UND-Glied 134 erzeugte Ausgangsimpuls an dem Anschluß (14) abgegeben und über das UND-Glied 74 dem Zähler 76 als Zählimpuls zugeführt wird.

Weiterhin wird ein Ausgangssignal des Decodierers 130, das die 130-ste Zählung des Zählers 128 bezeichnet, an dem Anschluß (10) erzeugt, und zwar über ein UND-Glied 140, um eine Synchronisation mit dem Grundtaktimpuls CP zu erzielen, wobei dieser Impuls auch als Bezugsimpuls des Ausgangsanschlusses der digitalen Vergleichsschaltung 80 Verwendung findet. Außerdem wird ein die 131-ste Zählung des Zählers 128 bezeichnendes Ausgangssignal des Decodierers 130 an den Anschlüssen (11) und (12) erzeugt, und zwar über ein UND-Glied 142, um ebenfalls eine Synchronisation mit dem Grundtaktimpuls CP zu erhalten. Von diesen Impulsen wird der an dem Anschluß (11) abgegebene Impuls dem Rückstellanschluß R des Zählers 76 zur Rückstellung des Zählers zugeführt, während der an dem Anschluß (12) abgegebene Impuls dem Zählanschluß C des Zählers 86 zugeführt wird, um den Zählerstand des Zählers 86 um eine Zählung zu erhöhen.

Ein die 131-ste Zählung des Zählers 128 bezeichnendes Ausgangssignal des Decodierers 130 wird einem Anschluß D eines an seinem Taktanschluß CK den Grundtaktimpuls erhaltenden D-Flip-Flop 144 zugeführt und von dem Anschluß Q des D-Flip-Flops 144 über das ODER-Glied 146 an den Rückstellanschluß R des

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Zählers 128 angelegt, um den Zählwert des Zählers 128 auf den Wert "O" zurückzustellen.

Wenn der Zähler 86 beim Zählen der über den Anschluß (12) abgegebenen Ausgangssignale einen bestimmten definierten Zählwert erreicht, wird von dem Decodierer 88 ein Ausgangssignal des Wertes "1" abgegeben. Dieses Ausgangssignal des Wertes "1" wird als Eingangssignal dem Anschluß (17) zugeführt. Das an dem Anschluß (17) anstehende Eingangssignal wird dem Rück-Stellanschluß R des Flip-Flops 126 zugeführt, dessen Ausgangssignal Q bei der Rückstellung des Flip-Flops 126 den Wert "1" annimmt. Der Zähler 128, dessen Rückstellanschluß R dieses Ausgangssignal Q über das ODER-Glied 146 zugeführt worden ist, wird hierdurch zurückgestellt. Das Ausgangssignal Q des JK-Flip-Flops 132 wird als Ausgangssignal an den Anschlüssen (8) und (9) abgegeben und außerdem nach Inversion durch einen Inverter 148 über die Anschlüsse (6) und (7) geführt und bildet auf diese Weise die Steuersignale für die UND-Glieder 56, 60, 66 und 70.

Durch diesen Aufbau steuert die Steuerschaltung 82 die in Fig. 4 dargestellte Schaltungsanordnung.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform findet zwar ein Stellungsmeßfühler 28 mit dem in Fig. 3 dargestellten Aufbau Verwendung, jedoch kann gleichermaßen der Aufbau gemäß Fig. 9 Verwendung finden.

In Fig. 9 ist ein Antriebsmechanismus für den Schwingkörper 6 gemeinsam mit diesem dargestellt. An einem Teil des Schwingkörpers 6 ist ein Ansatz 152 mit einem Langloch oder Schlitz 150 ausgebildet. Die Bezugszahl 154 bezeichnet einen Motor, an dessen Achse oder Welle 156 ein Schneckenantriebsrad 158 axial angebracht ist. Mit dem Schneckenantriebsrad 158 steht ein Schneckenrad 162 in kämmendem Eingriff, das an einer Drehachse 160 befestigt ist, welche von einem an einem (nicht dargestellten) Hauptkörper oder Rahmen der Entfernungsmeßein-

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richtung vorgesehenen Lager drehbar gehalten wird. Außerdem ist eine Scheibe 166 mit einem Exzenterstift 164 in integraler Bauweise an dem Schneckenrad 162 mit diesem drehbar befestigt. Der Exzenterstift 164 befindet sich hierbei mit dem vorstehend erwähnten Langloch 150 in Eingriff, in das er weich gleitend eingesetzt ist.

Wenn sich bei dieser Anordnung der Motor 154 dreht, wird das Schneckenrad 162 von dem Schneckenantriebsrad 158 z.B. in der in der Fig. durch einen Pfeil Z bezeichneten Richtung gedreht, wodurch die Scheibe 166 mit dem Exzenterstift 164 die gleiche Drehbewegung durchführt und der Schwingkörper 6 aufgrund des Eingriffs des Exzenterstiftes 164 mit dem Langloch 150 mit der Achse 12 als Schwingungsmittelpunkt Schwingbewegungen in Richtung von X-Y mit einer der Drehzahl des Motors 154 entsprechenden Amplitude ausführt. Die Bezugszahl 168 bezeichnet hierbei einen Codierer mit einer Vielzahl dünner Schlitze 170, die jeweils den Schwingungsphasenstellungen während der Schwingbewegung des Schwingkörpers 6 entsprechen. Der Codierer dreht sich mit dem Schneckenrad 162. Oberhalb des Codierers 168 ist eine lichtemittierende Diode 172 angeordnet, während unterhalb des Codierers 168 eine Photodiode 176 mit einer darauf befindlichen Schlitzplatte 174 derart angeordnet ist, daß die beiden Bauelemente zwischen sich einen Durchlaß für die Schlitze 170 aufrechterhalten. Bei dieser Anordnung gelangt ein Lichtstrahl von der lichtemittierenden Diode 172 während der Drehbewegung des Codierers 168 zu der Photodiode 176, wenn der Schlitz in der Schlitzplatte 174 und ein Schlitz 170 des Codierers 168 zur Deckung kommen, so daß ein der Schwingungsphasenstellung des Schwingkörpers 6 entsprechendes Impulssignal von der Photodiode 176 erzeugt wird.

Durch einen solchen Aufbau des Schwingmechanismus und der Positionserfassungsvorrichtung für den Schwingkörper 6 wird es möglich, das Ausgangsimpulssignal der Photodiode 176 direkt als Abtastimpuls zu verwenden, wodurch der Abtastvorgang in direkter Abhängigkeit von der Schwingungsphasenstellung des

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Schwingkörpers 6 durchführbar wird. Hierdurch ergeben sich die Vorteile, daß nicht nur die Frequenzteilerschaltung 102 zur Erzeugung des Abtastimpulses nicht langer erforderlich ist, sondern der Abtastvorgang kann auch in Bezug auf Änderungen und Schwankungen der Schwingungszyklen des Schwingkörpers 6 sehr genau in direkter Verfolgung der Schwingungsphasenstellung des Schwingkörpers 6 durchgeführt werden.

Durch zusätzliche paarweise Anbringung einer weiteren lichtemittierenden Diode und einer weiteren Photodiode sowie eines ausschließlich für dieses Bauelementepaar zur Erfassung eines bestimmten Punktes bei einer Umdrehung des Codierers 168 vorgesehen separaten Codierschlitzes wird es anders als bei dem Mechanismus gemäß Fig. 3 möglich, die Schwingungsphasenstellung des Schwingkörpers 6 mit einer klaren Unterscheidung der X-Schwingungsrichtung oder der Y-Schwingungsrichtung zu erfassen, ohne daß der Ausgangserfassungsimpuls in beiden Richtungen bei jeder Schwingbewegung des Schwingkörpers 6 an einer bestimmten Schwingungsphasenstellung in der X- und der Y-Richtung erzeugt wird. Hierdurch ergeben sich unter anderem z.B. die Vorteile, daß sich der Einsatzpunkt für den Abtastvorgang genau erfassen lässt und daß die Flip-Flops 116 und 118 gemäß Fig. 8 durch ein einziges Flip-Flop ersetzt werden können, dem dieser Erfassungsimpuls als Setz-Eingangssignal zugeführt wird.

Im übrigen ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 die optische Mittelachse des zweiten optischen Systems zur Gewinnung des Abtastsignals des Vergleichsbildes fest angeordnet, und zwar derart, daß sie die optische Mittelachse des ersten optischen Systems zur Gewinnung des Bezugsbildes an einem Bezugspunkt in einem bestimmten definierten Abstand schneiden kann. Es ist jedoch auch eine Anordnung möglich, bei der dieser Bezugspunkt veränderbar ist.

In Fig. 10 ist eine unter Berücksichtigung dieses Gesichtspunktes aufgebaute weitere Ausführungsform der Erfindung sehe-

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matisch dargestellt. Die Unterschiede dieser Anordnung zu derjenigen gemäß Fig. 1 bestehen darin, daß der zweite Spiegel 4 mit einer Achse 178 als Schwingungsmittelpunkt in Schwingungen versetzbar und ein Richtwinkel der optischen Mittelachse 20 des zweiten optischen Systems zur Gewinnung des Abtastsignals des Vergleichsbildes veränderbar sind. Die Achse 178 ist an einem Arm 180 mit einem Langlochteil 182 befestigt und wird von einem (nicht dargestellten) Lagerteil drehbar gehalten, während der Langlochteil 182 mit einem Stift 188 in Eingriff steht, der an einem um eine Achse 184 als Mittelpunkt drehbaren Hebel 186 vorgesehen ist. Der Hebel 186 steht außerdem mit einem drehbaren Exzenternocken 192 über seinen Berührungsteil 193 in Berührung, wobei eine Achse 190 den Drehmittelpunkt des Exzenternockens 192 bildet. Indem der Exzenternocken 192 in - den Richtungen A-B in Drehung versetzt wird, kann der Hebel 186 mit der Achse 184 als Drehmittelpunkt gedreht werden, was dazu führt, daß der zweite Spiegel 4 von dem Arm in den von dem Pfeil C-C bezeichneten Richtungen in Schwingungen versetzt werden kann.

Bei dieser Anordnung weist auch die Signalverarbeitungsschaltung 26 im wesentlichen den gleichen Aufbau auf, wie in Fig.4 dargestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß die das Ausgangssignal der Zwischenspeicherschaltung 90 erhaltende Bezugstabelle bzw. Umsetzerschaltung 92 durch eine digitale Vergleichsschaltung ersetzt ist, die eine Unterscheidung dahingehend trifft, ob der Speicherinhalt der Zwischenspeicherschaltung 90 größer oder kleiner als der Wert "128" ist oder Koinzidenz mit diesem Wert aufweist. Die Anzeigeeinrichtung 30 ist ebenfalls durch eine solche ersetzt, die die vorstehend genannten drei Zustände anzeigen kann.

Da bei diesem Aufbau die Vergleichsergebnisse zwischen dem Bezugsbild und dem Vergleichsbild in dem unter (b) gemäß Fig. 7 dargestellten Zustand erhalten werden können, weisen der Bezugspunkt und das hinsichtlich seiner Entfernung anzumessende Objekt als Punkte auf der optischen Mittelachse 20

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des zweiten optischen Systems Koinzidenz auf, so daß sich der Abstand zu diesem Bezugspunkt leicht mechanisch ermitteln läßt, indem bewirkt wird, daß er der Neigung des zweiten Spiegels 4 entspricht, so daß zu diesem Zeitpunkt eine der sich ergebenden Entfernungsinformation entsprechende Drehstellung des Exzenternockens 192 erhalten werden kann.

Im einzelnen gibt die Anzeigeeinrichtung 30 in diesem Falle eine Anzeige dahingehend ab, ob das Vergleichsbild in Bezug auf das Bezugsbild eine Phasenvoreilung oder eine Phasenverzögerung aufweist. Wenn das Vergleichsbild eine Phasenverzögerung zu dem Bezugsbild aufweist, wird durch diese Anzeige somit angegeben, daß sich der Bezugspunkt auf der kürzeren Abstandsseite zu dem hinsichtlich seiner Entfernung anzumessenden Objekt befindet, so daß der Exzenternocken 192 zur Verschiebung des Bezugspunktes auf die lange Abstandsseite gedreht wird, während andererseits im Falle einer Phasenvoreilung des Vergleichsbildes angezeigt wird, daß sich der Bezugspunkt auf der langen Abstandsseite in Bezug auf das hinsichtlich seiner Entfernung anzumessende Objekt befindet, so daß der Exzenternocken 192 zur Verschiebung des Bezugspunktes auf die kurze Abstandsseite gedreht wird. Wenn hierdurch der Bezugspunkt zur Deckung mit dem hinsichtlich seiner Entfernung anzumessenden Objekt kommt, sind das Abtastsignal des Bezugsbildes und das des Vergleichsbildes in die gleiche Phase gebracht, was auf der Anzeigeeinrichtung 30 entsprechend angezeigt wird, wobei die Drehbewegung des Exzenternockens 192 in Übereinstimmung mit dieser Anzeige zum Stillstand gebracht werden kann.

Die Drehstellung des Exzenternockens kann zu diesem Zeitpunkt, so wie sie ist, entsprechend der Entfernung bis zu dem Bezugspunkt erhalten werden, so daß eine direkte Ablesung der Entfernung zu dem angemessen Objekt erfolgen kann, indem ein auf dem Exzenternocken 192 aufgeprägtes Anzeigesymbol 194 und eine Entfernungsskala auf einer fest angeordneten Entfernungsanzeigescheibe 196 aufeinander abgestimmt werden.

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Auch kann durch Befestigung der Drehachse des Exzenternockens 192 an einem Entfernungseinstellring des Objektivs einer Kamera usw. ein halbautomatischer Scharfeinstellmechanismus für eine photographische Kamera erhalten werden. Zum Beispiel kann die Anzeigeeinrichtung 30 in den Entfernungsmesser einer Kamera eingebaut und der Entfernungseinstellring des Objektivs entsprechend der von der Anzeigeeinrichtung abgegebenen Anzeige verstellt v/erden, wodurch die. Scharfeinstellung auf sehr einfache Weise erfolgen kann.

Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 10 erfolgt der Vergleich der Bildflächen-Helligkeitsverteilungssignale des Bezugsbildes und des Vergleichsbildes durch Umsetzung in zwei Werte bzw. Zwei-Werte-Signale, jedoch ist auch eine Anordnung möglich, bei der Verteilungssignale von Änderungen der Bildflächenhelligkeit eines jeden Bildes in zwei Werte, ,bzw. Zwei-Werte-Signale für den Vergleich umgesetzt v/erden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 ist der vorstehend erwähnte Gedanke realisiert worden. Hierzu sind zwei in der Abtastrichtung des Bezugsbildes unterteilte Lichtempfangselemente 22A und 22B an der Stelle des ersten Lichtempfangselementes 22 angeordnet, während zwei weitere, in der Abtastrichtung des Vergleichsbildes unterteilte Lichtempfangselemente 24A und 24B an der Stelle des zweiten Lichtempfangselementes 24 angeordnet sind, wodurch ein auf einer Abweichung zwischen den Ausgangssignalen der Lichtempfangselemente 22A und 22B beruhendes Signal als Abtastsignal für das Bezugsbild und ein auf einer Abweichung zwischen den Ausgangssignalen der Lichtempfangselemente 24A und 24B beruhendes Signal als Abtastsignal für das Vergleichsbild erhalten werden können. Die Lichtempfangselemente 22A, 22B, 24A und 24B weisen alle eine Lichtempfangsoberfläche mit sehr stark beschränkter Breite auf, wobei jeweils die Lichtempfangselemente 22A und 22B und die Lichtempfangselemente 24A und 24B zueinander in einem sehr geringen Abstand bzw. Zwischenraum angeordnet sind.

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Eine für diese Anordnung geeignete Signalverarbeitungsschaltung kann einen Aufbau aufweisen, der demjenigen gemäß Fig. im wesentlichen gleich bzw. ähnlich ist, obwohl in Bezug auf die bei einem Abtastvorgang erhaltenen Ausgangssignale der jeweiligen beiden Lichtempfangselemente zwei Informationen erforderlich sind, nämlich ob die Abweichung positiv oder negativ und ob sie größer oder kleiner als ein bestimmter definierter Betrag ist, so daß beide Informationen als Zwei-Bit-Informationen parallel verarbeitet werden müssen.

In Fig. 12 ist ein Ausführungsbeispiel einer zweckmäßigen Schaltungsanordnung zur Durchführung einer solchen Signalverarbeitung dargestellt. In der Fig. bezeichnen die Bezugszahlen 46A, 46B, 48A und 48B jeweils Verstärker zur Verstärkung der - Ausgangssignale der Lichtempfangselemente 22A, 22B, 24A und 24B. Weiterhin bezeichnen die Bezugszahl 198 einen Subtrahierer zur Subtraktion des Ausgangssignals des Verstärkers 46A von dem Ausgangssignal des Verstärkers 46B, die Bezugszahl einen Subtrahierer zur Subtraktion des Ausgangssignals des Verstärkers 4 6B von dem Ausgangssignal des Verstärkers 46A₇ die Bezugszahl 202 einen Subtrahierer zur Subtraktion des Ausgangssignals des Verstärkers 48A von dem Ausgangssignal des Verstärkers 48B, die Bezugszahl 204 einen Subtrahierer ' zur Subtraktion des Ausgangssignals des Verstärkers 48B von dem Ausgangssignal des Verstärkers 48A, die Bezugszahl 204 einen Vergleicher, der auf der Basis des Ausgangssignals des Subtrahierers 200 ein Ausgangssignal des Wertes "1" abgibt, wenn das Vergleichsergebnis positiv oder Null ist, und ein Ausgangssignal des Wertes "0" abgibt, wenn das Vergleichsergebnis negativ ist, die Bezugszahl 208 einen Vergleicher, der auf der Basis des Ausgangssignals des Subtrahierers 204 ein Ausgangssignal des Wertes "1" abgibt, wenn das Vergleichsergebnis positiv oder Null ist, und ein Ausgangssignal des Wertes "0" abgibt, wenn das Vergleichsergebnis negativ ist, und die Bezugszahlen 210, 212, 214, 216 jeweils Vergleicher, die an einem ihrer Eingangsanschlüsse jeweils die Ausgangssignale der Vergleicher 198, 200, 202 bzw. 204 erhalten,

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während ihren jeweils anderen Eingangsanschlüssen ein Ausgangssignal von einer Begrenzungspegel-Einstelleinrichtung 219 zugeführt wird, wobei die Ausgangssignale der Vergleicher 210 und 212 einem ODER-Glied 218 und die Ausgangssignale der Vergleicher 214 und 216 einem ODER-Glied 220 als Eingangssignale zugeführt werden. Anders ausgedrückt, ein Ausgangssignal des Wertes "1" wird von dem Vergleicher 206 erzeugt, wenn das Ausgangssignal des Lichtempfangselementes 22A entweder größer als oder gleich dem Ausgangssignai des Lichtempfangselementes 22B ist und wird von dem ODER-Glied 218 abgegeben, wenn die Differenz zwischen den beiden Ausgangssignalen größer als ein vorgegebener Wert ist, während ein Signal des Wertes "1" von dem Vergleicher 208 erzeugt wird, wenn das Ausgangssignal des Lichtempfangselementes 24A größer als oder gleich dem Ausgangssignal des Lichtempfangselementes 24B ist, und wird von dem ODER-Glied 220 abgegeben, wenn die Differenz zwischen diesen beiden Ausgangssignalen größer als ein vorgegebener Wert ist. Vorzugsweise sind die vier Verstärker 46A, 46B, 48A und 48B logarithmische Verstärker mit Dynamikregelung. Hierdurch kann ein· Helligkeitsverhältnis zwischen zwei gegenüberliegenden benachbarten Punkten in der Bildflächen-Helligkeitsverteilung von den vier Subtrahierern 198, 200, 202 und 204 der nachfolgenden Stufe mit einer sich daraus ergebenden Störunterdrückung aufgrund der periodischen Änderung der Helligkeit des hinsichtlieh seiner Entfernung anzumessen Objektes gewonnen werden, so daß lediglich das genau der Verteilung der Bildflächen-Helligkeitsänderungen entsprechende Signal erhalten wird.

Diese Signale werden den in beiden Systemen dem Bezugsbild zugeordneten Schieberegistern 54A und 54B und den in beiden Systemen dem Vergleichsbild zugeordneten Schieberegistern 64A, 62A, 64b und 62B zugeführt und von diesen abgespeichert. Obwohl keine Verknüpfungseinrichtung in Verbindung mit diesen Schieberegistern in Fig. 12 dargestellt ist, läßt sich diese leicht vorstellen,indem verschiedene Verknüpfungseinrichtungen gemäß Fig. 4 einem jeden der vorstehend genannten Schieberegister hinzugefügt werden.

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Ein die Abweichung in positiver oder negativer Richtung betreffendes Signal (d.h., das Ausgangssignal des Schieberegisters 54A) und ein ebenfalls die Abweichung in positiver oder negativer Richtung bezeichnendes weiteres Signal (d.h., das Ausgangssignal des Schieberegisters 62A) werden von einem Antivalenzglied mit Negation 222 miteinander verglichen.Wenn beide Signale Koinzidenz aufweisen,wird ein Ausgangssignal des Wertes "1" abgegeben, während im Falle des Vorliegens keiner Koinzidenz ein Ausgangssignal des V7ertes "0" erzeugt wird.

Außerdem v/erden ein die Größe bzw. den Betrag der dem Bezugsbild entsprechenden Abweichung bezeichnendes Signal (d.h.,das Ausgangssignal des Schieberegisters 57B) und ein die Größe bzw. den Betrag der dem Vergleichsbild entsprechenden Abweichung bezeichnendes Signal (d.h., das Ausgangssignal· des Schieberegisters 52B) von einem Antivalenzgliedmit Negation 224 miteinander verglichen. Wenn beide Signale Koinzidenz aufweisen, wird ein Ausgangssignal des Wertes "1" abgegeben, während im Fa^e des Vorliegens keiner Koinzindenz ein Ausgangssignal des Wertes "0" abgegeben wird. Die Ausgangssignale der beiden Antivalenzglieder 222 und 224 werden einem UND-Glied 226 als Eingangssignale zugeführt, so daß das UND-Glied 226 ein Ausgangssignal· des Wertes "1" abgibt, wenn die beiden Ausgangssignaie der Antivaienzg^eder den Viert "1" aufweisen. Es sei erwähnt, daß das Ausgangssignal· des UND-Giiedes 226 genau gleichwertig zu dem Ausgangssignal des Antivalenzg^edes 7 2 gemäß Fig. 4 behandeit werden kann. Das gl·eiche gut für die nachfoigende Verarbeitung, wie sie bei der Anordnung gemäß Fig. 4 erfolgt. Es bedarf keiner besonderen Erwähnung, daß die Handhabung des Schieberegisters 54A genau die gleiche wie diejenige des Schieberegisters 54A gemäß Fig. 4, die Handhabung der Schieberegister 62A und 62B genau die gleiche wie diejenige des Schieberegisters 64 gemäß Fig. 4 und die Handhabung der Schieberegister 64A und 64B genau die gieiche wie diejenige des Schieberegisters 64 gemäß Fig. 4 sind.

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Es sei nun auf Fig. 13 eingegangen, in der eine Ausführungsform dargestellt ist, bei der die Entfernungsmeßeinrichtung gemäß den Fig. 11 und 12 speziell Anwendung auf ein automatisches Scharfeinstellsystem für eine photographische Kamera findet, wobei der grundlegende Aufbau die optische Anordnung gemäß Fig. 11, die Schaltungsanordnung gemäß den Fig. 4, 8 und 12 und den in Fig. 9 dargestellten Antriebsmechanismus des Schwingkörpers umfasst.

In Fig. 13 bezeichnet die Bezugszahl 128 eine aus dünnem ferromagnetischem Material bestehende Scheibe zur Erfassung der Stellung des Schwingkörpers 6 und Erzeugung eines Taktimpulses. Wie aus der Fig. ersichtlich ist, sind in ähnlicher Anordnung wie bei dem Detektorteil 36 gemäß Fig. 3 eine Vielzahl von durch die Magnetpole eines Taktimpulsgeneratorteiles 230 hindurchlaufenden gezähnten Vorsprüngen 232 -sowie ein durch die Magnetpole eines Detektorelementes 234 für die Schwingungsphasensteilung hindurchlaufender zahnförmiger Vorsprung 236 an dieser Scheibe ausgebildet. Die Ausgangssignale einer an dem Taktimpulsgeneratorteil 230 vorgesehenen Detektorspule 238 und einer an dem Stellungsdetektorteil 234 angebrachten Detektorspule 240 stellen die von dem Magnetfeld durch dessen Änderung beim Hindurchlaufen der zahnförmigen Vorsprünge 232 und 236 durch die Magnetpole induzierten Ströme dar, die sodann als Ausgangssignale der Signalverarbeitungsschaltung 26 zugeführt werden. Der zahnförmige Vorsprung 236 ist in einer Stellung angeordnet, die einer Schwingstellung des Schwingkörpers 6 entspricht, bei der der unter (e) in Fig. 2 dargestellte Impuls b erhalten werden kann. Die Bezugszahl 242 bezeichnet ein optisches photographisches System, auf dessen in der Bildebene bzw. Brennebene angeordneter Platte ein photographischer Film 247 angeordnet ist. Das Photographieren eines Objektes wird durch einen bekannten Belichtungssteuermechanismus ermöglicht, der in der Fig. nicht dargestellt ist. Das optische System 242 wird von einem Objektivtubus 246 gehalten, der an einem Teil mit einem großen Zahn-

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rad 248 versehen ist, das mit einem an der Drehachse eines Servomotors 250 angebrachten kleinen Zahnrad 252 in kämmendem Eingriff steht. Eine Drehbewegung des Servomotors 250 versetzt den Objektivtubus 246 in Drehung, wodurch die Scharfeinstellung des optischen Systems 242 ermöglicht wird. Außerdem ist in einem Teil des Objektivtubus 246 ein Nockenschlitz 254 ausgebildet, mit dem ein Nockenführungsstift 260 in Eingriff steht. Dieser Nockenführungsstift ist in ein Ende eines Armes 258 eingesetzt, der den zweiten Spiegel 4 fest trägt und um eine Drehachse 257 als Mittelpunkt drehbar ist. Wenn bei dieser Anordnung die Scharfeinstellung des optischen Systems 242 durch Drehung des Objektivtubus 246 erfolgt, dreht sich der zweite Spiegel 4 entsprechend der eingestellten Position des optischen Systems 242. Wenn das Profil des Nockenschlitzes 254 derart vorgegeben ist, daß sich das deutlichste bzw. schärfste Bild des zu photographierenden Objektes auf dem Film 244 ergibt, wenn der zweite Spiegel 4 derart eingestellt ist, daß die relative räumliche Parallaxe des Bezugsbildes und des Vergleichsbildes Null wird, wird es möglich, die Ausgangssignale der Lichtempfangselemente 24A, 24B, 22A und 22B mittels der Schaltungsanordnung gemäß den Fig. 4 und 12 derart zu verarbeiten und den Servomotor 250 mittels der Servomotor-Steuerschaltung 251 derart zu steuern, daß die Phasendifferenz zwischen dem Abweichungssignal des Bezugsbildes und dem Abweichungssignal des Vergleichsbildes Null wird, so daß das photographische optische System 242 genau in der Position für die Scharfeinstellung zum Stillstand gebracht wird. Wenn die relative räumliche Parallaxe der beiden Bilder gebildet wird, wird auch hier der Servomotor 250 in der in der Abweichungsrichtung entsprechenden Richtung angetrieben, so daß die Scharfeinstellung des photographischen optischen Systems automatisch erfolgt. Somit wird eine Nachregelung bzw. Neueinstellung des zweiten Spiegels 4 zur Erfassung eines Zustandes vorgenommen, bei dem die relative räumliche Parallaxe der beiden Bilder endgültig zum Verschwinden gebracht ist, woraufhin der Servomotor 250 außer Betrieb gesetzt wird. Wie bereits erwähnt, wird zu diesem Zeitpunkt das zu photographie-

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rende Objekt auf der Filmoberfläche in seinem deutlichsten bzw. schärfsten Zustand wiedergegeben, so daß eine automatische Scharfeinstellung erzielt ist. Die Bezugszahl 262 bezeichnet ein optisches Suchersystem, das hinter dem hier als halbtransparenter Spiegel ausgebildeten ersten Spiegel 2 angeordnet ist. Der Lichtstrahl 16 des Bezugsbildes wird teilweise von dem ersten Spiegel 2 reflektiert und auf den ersten Schwingspiegel 8 projiziert, während er gleichzeitig auf das optische Suchersystem 262 projiziert wird und das Bezugsbild auf der Einstellscheibe 264 des Suchers abbildet. Durch Beobachtung des Bezugsbildes des zu photographierenden Objektes durch dieses Suchersystem wird somit einem Photographen eine genaue Scharfeinstellung des zu photographierenden Objektes ermöglicht.

Weitere Einzelheiten der in Fig. 13 dargestellten Steuerschaltung 251 für den Servomotor sind in Fig. 14 dargestellt, bei der die Bezugszahl 266 eine Subtrahierschaltung bezeichnet, die ein Digitalsignal von einer der Zwischenspeicherschaltung 90 gemäß Fig. 4 entsprechenden Schaltungsanordnung erhält und den Wert "128" von diesem Digitalsignal subtrahiert. Die Subtrahierschaltung stellt somit durch diese Subtraktion fest, in welchem Ausmaß das Vergleichsbild in Bezug zu dem Bezugsbild eine Phasenvoreilung oder eine Phasenverzögerung aufweist.

Das von der Subtrahierschaltung 266 abgegebene Rechenergebnis läßt sich in diesem Zustand als Signal für die Servosteuerung verwenden. Das heißt, der Betrag der Abweichung zwischen dem Bezugsbild und dem Vergleichsbild kann, so wie er ist, entsprechend der Regelgröße erhalten werden, wobei die Richtung der Abweichung der Richtung entspricht, in der die Regelung zu erfolgen hat. Durch Umsetzung des Ausgangssignals der Subtrahierschaltung 266 in ein analoges Regelsignal, und zwar mittels eines Digital-Analog-Umsetzers 268, der Ausgangssignale sowohl positiver als auch negativer Polarität erzeugen kann, und Zuführung dieses analogen Regelsignals zu der Antriebsschaltung 270 des Servomotors 250, kann der Servo motor 250 in einer Stellung zum Stillstand gebracht werden,

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bei der die Phasenabweichung zwischen dem Bezugsbild und dem Vergleichsbild Null ist.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist grundsätzlich die Ausführungsform der Entfernungsmeßeinrichtung gemäß Fig. 11 als automatisches Scharfeinstellsystem für die optischen Vorrichtungen und Anwendungsarten bei Kameras usw. verwendet worden, obwohl es natürlich auch möglich ist, die Ausführungsform der Entfernungsmeßeinrichtung gemäß Fig. 10 in dem gleichen Maße wie diejenige gemäß Fig. 11 zu verwenden.

Wie vorstehend ausgeführt, wird somit eine durch Vermeidung der vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik wesentlich verbesserte Entfernungsmeßeinrichtung geschaffen, die in ausreichendem Maße die Präzision der Entfernungsmessung gewährleistet, dauerhaft verlässliche und genaue Entfernungs-

informationen abgibt, Störungsfreiheit in der praktischen Anwendung aufweist und insbesondere bei Verwendung in Verbindung mit einer halbautomatischen oder vollautomatischen Scharfein-Stellvorrichtung bei optischen Geräten und Anwendungsarten wie bei einer photographischen Kamera usw. eine konstant zuverlässige und genaue Scharfeinstellungserfassung und Scharfeinstellung ermöglicht. Hierbei findet ein hinsichtlich des bei der üblichen Entfernuncrsmeßeinrichtung verwendeten Verarbeitungs-Verfahrens völlig unterschiedliches digitales Signalverarbeitungsverfahren Verwendung, durch das die Präzision der Entfernungsmessung weiter verbessert wird und eine höhere Genauigkeit bei den Meßvorgängen erzielbar ist. Außerdem wird das Auftreten eines Störsignals zum Zeitpunkt der Abtastung der beiden Signale vorher verhindert, so daß ein äusserst genaues Bildabtastsignal erhalten wird. Da die Verarbeitung der diese beiden Bilden betreffenden Daten nach den Abtastoperationen in Verbindung mit den Abtastzxklen, d.h., den Schwingungszyklen der vibrierenden bzw. schwingenden optischen Einrichtung, erfolgt, kann die vorgeschlagene Entfernungsmeßeinrichtung bei einem Servoregelsystem Anwendung finden, so daß sie sehr effektiv in Verbindung mit einem automatischen Scharfeinsteil-

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system bei optischen Geräten und Anwendungsarten wie bei photographischen Kameras usw. Verwendung finden kann.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden die Ergebnisse der Abtastoperationen verarbeitet, indem sie im Bereich eines bestimmten definierten Begrenzungspegels in ein Zwei-Werte-Signal des Wertes "1" oder "0" umgesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, sie durch Umsetzung in den Digitalwert von zwei oder mehr Bits zu verarbeiten. In diesem Falle kann das in Fig. 12 dargestellte Konzept der Schieberegister, Antivalenzglieder und UND-Glieder und dergleichen entsprechend erweitert werden, was durch eine einfache Änderung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 erfolgen kann.

Außerdem ist ein durch eine Kombination der Anordnungen gemäß den Fig. 10 und 11 gewonnenes Konzept möglich, durch das eine genauere Entfernungsmessung erzielbar ist, indem eine gegenseitig unterstützende Entfernungserfassung durchgeführt wird. In diesem Falle werden die Lichtempfangselemente 22A und 24A gemäß Fig. 11 entsprechend den Lichtempfangselementen 22 und 24 gemäß Fig. 10 behandelt, wodurch die Entfernungsmeßeinrichtung durch eine einfache Modifikation und Kombination der Schaltungsanordnungen gemäß den Fig. 4 und 12 realisiert werden kann.

Die vorstehend beschriebenen Lichtempfangselemente 22, 24, 22A, 22B und 24A, 24B können gemäß der strichpunktierten Darstellung in den Fig. 1 und 11 einstückig aufgebaut bzw. in integrierter Bauweise ausgeführt sein. Auf diese Weise wird die Anordnung und Einstellung bzw. Justierung dieser Lichtempfangselemente in Bezug auf das optische Entfernungsmeßsystem (2,4,8,10,14 und 18) sehr einfach. Da insbesondere die Fckussierungsvergrößerung bzw. Einstellung des Bildes auf jedem der Lichtempfangsflächen der beiden Lichtempfangselemente 22,24 bzw. 22A, 22B und 24A, 24B auf einfache Weise gleich gehalten werden kann, lässt sich die Präzision der Entfernungsmessung weiter verbessern.

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Es werden somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernungsmessung vorgeschlagen, bei denen ein erstes und ein zweites Bild eines anzumessenden Objektes von einem optischen Entfernungsmeßsystem mit einer der Entfernung des Objektes entsprechenden relativen Positionsparallaxe auf ersten bzw. zweiten photoelektrischen Lichtempfangselementen abgebildet und von einer vibrierenden bzw. schwingenden optischen Vorrichtung mit gleicher Periode und gleicher Phase auf den Lichtempfangsflächen der jeweiligen ersten und zweiten Lichtempfangselemente verschoben werden, um auf diese Weise die ersten und zweiten Bilder durch die ersten und zweiten Lichtempfangselemente abzutasten. Die hierbei von den ersten und zweiten Bildern erhaltenen Bildabtastsignale werden in Digitalwerte umgesetzt, die sodann in ersten und zweiten Speicherein- richtungen abgespeichert werden, wo Koinzidenz und Nichtkoinzidenz dieser digitalisierten Bildabtastsignale mittels einer Koinzidenzerfassungseinrichtung festgestellt werden, wätirend die einen Bildabtastsignale relativ Bit für Bit in Bezug auf die anderen Bildabtastsignale verschoben und die Verschiebungsbitbeträge ermittelt werden, die erforderlich sind, bis die Bildabtastsignale der gleichen Bitzahlen von diesen ersten und zweiten Bildern eine optimale Koinzidenz aufweisen, wodurch sich die Entfernung des Objektes aus den Verschiebungsbitbeträgen zu diesem Zeitpunkt ergibt.

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Leerse ite

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Entfernungsmessung, bei dem Bilddaten von ersten und zweiten Bildern eines hinsichtlich seiner Entfernung anzumessenden Objektes durch Abtastung der von einem optischen Entfernungsmeßsystem mit einer der Entfernung des Objektes entsprechenden relativen Positionsparallaxe abgebildeten ersten und zweiten Bilder unter jeweiliger Verwendung einer ersten und zweiten photoelektrischen Lichtempfangseinrichtung gewonnen und die Entfernung des Objektes betreffende Informationen durch Vergleich dieser Bilddaten erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwingungen ausführende optische Einrichtung (6,8,10) vorgesehen ist, durch die die ersten und zweiten Bilder jeweils im gleichen Zyklus auf den Lichtempfangsflächen der ersten und zweiten photoelektrischen Lichtempfangseinrichtung (22,24; 22A-22B, 24A-24B) zur gleichzeitigen Gewinnung der jeweiligen Bilddaten (Fig. 2(h), (i)) der auf der ersten und der zweiten Lichtempfangseinrichtung abgebildeten ersten und zweiten Bilder verschiebbar sind, und daß die Bilddaten als Eingangssignale in eine erste und eine zweite Datenspeicherexnrichtung (54, 62, 64; 54A-54B, 62A-62B,

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64A-64B) eingegeben und von diesen abgespeichert werden, wobei Koinzidenz und Nichtkoinzidenz der in der ersten und der zweiten Speichereinrichtung abgespeicherten Bilddaten der entsprechenden Bildelemente der ersten und zweiten Bilder mittels einer Koinzidenz-Erfassungseinrichtung (72,74,76,78,80; 222, 224,226, 74,76,78,80) festgestellt werden, während die in der zweiten Speichereinrichtung (62,64; 62A-62B, 64A-64B) abgespeicherten Bilddaten des zweiten Bildes in Bezug auf die in der ersten Speichereinrichtung (54;54A-54B) abgespeicherten Bilddaten des ersten Bildes mittels eines Taktsignals (Fig. 6) einer Relativverschiebung um einen vorgegebenen Betrag unterworfen und der Verschiebungsbetrag zu diesem Zeitpunkt mittels einer Zähleinrichtung (86) gezählt werden, wodurch sich die Entfernung des Objektes aus dem Verschiebungsbetrag ermitteln läßt, der zum Erreichen einer optimalen Koinzidenz der Daten der entsprechenden Bildelemente der ersten und zweiten Bilder erforderlich ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Einspeicherung der von der ersten und der zweiten Licht-Empfangseinrichtung erhaltenen Bilddaten der ersten und zweiten Bilder durch Zuführung dieser Bilddaten als Eingangssignale in die erste und die zweite Datenspeichereinrichtung die jeweils von der ersten und der zweiten Lichtempfangseinrichtung erhaltenen Bilddaten in entsprechende Digitalwerte mittels einer Analog-Digital-Umsetzereinrichtung (50,52,94,96,98,100; 198 bis 220) umgesetzt werden, wonach die digitalen Bilddaten als Eingangssignale in die erste und die zweite Speichereinrichtung eingegeben und dort abgespeichert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der ersten und der zweiten Lichtempfangseinrichtung Bilddaten erhalten werden, die N aufeinanderfolgende Elemente des ersten Bildes und M aufeinanderfolgende Elemente des zweiten Bildes betreffen, wobei die Beziehung M> N besteht, und daß diese Bilddaten als Eingangssignale in die erste und die zweite Speichereinrichtung eingegeben und dort abgespeichert werden, wobei Koinzidenz und Nichtkoinzidenz

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der Bilddaten der in der zweiten Speichereinrichtung abgespeicherten M aufeinanderfolgenden Elemente des zweiten Bildes in Bezug auf die Bilddaten der in der ersten Speichereinrichtung abgespeicherten N aufeinanderfolgenden Elemente des ersten Bildes von der Koinzidenz-Erfassungseinrichtung festgestellt werden, während die in der zweiten Speichereinrichtung abgespeicherten Bilddaten der M aufeinanderfolgenden Elemente des zweiten Bildes einer sequenziellen Relativverschiebung um den vorgegebenen Betrag unterworfen werden.
4. Verfahren zur Entfernungsmessung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenz-Erfassungseinrichtung eine erste Detektorschaltung (72, 74, 76; 222, 224, 226, 74, 76) zur Erfassung des Ähnlichkeitsgrades der in der zweiten .Speichereinrichtung abgespeicherten Bilddaten der M aufeinanderfolgenden Elemente des zweiten Bildes in Bezug auf die in der ersten Speichereinrichtung abgespeicherten Bilddaten der-N aufeinanderfolgende Elemente des ersten Bildes und eine zweite Detektorschaltung (78, 80) zur Erfassung der eine optimale Ähnlichkeit ergebenenden Ausrichtung zwischen den N aufeinanderfolgenden Elementen des ersten Bildes und den M aufeinanderfolgenden Elementen des zweiten Bildes aufweist, so daß sich die Entfernung des Objektes aus den von der Zähleinrichtung gezählten Werten ermitteln lässt, wenn die zweite Detektorschaltung den die optimale Ähnlichkeit bezeichnenden Verschiebungsbetrag ermittelt.
5. Verfahren zur Entfernungsmessung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Speichereinrichtung ein erstes Schieberegister (54; 54A-54B) mit N Speicherstellen und die zweite Speichereinrichtung ein zweites Schieberegister (62; 62A-62B) mit N Speicherstellen und ein drittes Schieberegister (64;64A-64B) mit M-N Speicherstellen aufweisen, und daß während der mittels der ersten Detektorschaltung erfolgenden Feststellung des Ähnlichkeitsgrades zwischen den Bilddaten der in dem ersten und dem zweiten Schieberegister abgespeicherten N Bits die in dem dritten Schieberegister abgespeicherten Bilddaten

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aufeinanderfolgend bitweise in das zweite Schieberegister verschoben werden.
6. Verfahren zur Entfernungsmessung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Detektorschaltung einen Detektor (72; 222,224, 226), der eine Übereinstimmung zwischen den Bilddaten der in dem ersten und dem zweiten Schieberegister abgespeicherten N Bits bitweise feststellt, und einen Zähler (76), der die Anzahl der von dem Detektor ermittelten überein-Stimmungen zwischen den Bilddaten der in dem ersten und dem zweiten Schieberegister abgespeicherten N Bits zählt, aufweist, wobei der von dem Zähler ermittelte Zählwert den Ähnlichkeitsgrad zwischen den in dem ersten Schieberegister abgespeicherten und die N aufeinanderfolgenden Elemente des ersten Bildes betreffenden Bilddaten und den in dem zweiten Schieberegister abgespeicherten und die M aufeinanderfolgenden Bildelemente des zweiten Bildes betreffenden Bilddaten bezeichnet.
7. Verfahren zur Entfernungsmessung nach Anspruch 6, dadurch■gekennzeichnet, daß die zweite Detektorschaltung einen Zählwert-Vergleicher (80) zur Erfassung der größten Übereinstimmungszählung des Zählers (76) aufweist, und daß die Ausrichtung zwischen den N aufeinanderfolgenden Elementen des ersten Bildes und den M aufeinanderfolgenden Elementen des zweiten Bildes bei der Zählung der größten Anzahl von Übereinstimmungen durch den Zähler (76) die die optimale Ähnlichkeit ergebende Ausrichtung ist.
8. Verfahren zur Entfernungsmessung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Schieberegister umlaufende Schieberegister sind, so daß der Ähnlichkeitsgrad zwischen den in dem ersten und dem zweiten Schieberegister abgespeicherten Bilddaten von der ersten Detektorschaltung erfasst werden kann, wenn die abgespeicherten BiIddaten einem gleichzeitig erfolgenden Umlauf in dem ersten und dem zweiten Schieberegister unterworfen werden.

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9. Entfemungsrreßvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Schwingungen ausführende optische Vibrationseinrichtung (6,8,10),die zur Gewinnung von Bilddaten erste und zweite Bilder auf den Lichtempfangsoberflächen von ersten und zweiten photoelektrischen Lichtempfangseinrichtungen (22,24;22A-22B, 24A-24B) gleichzeitig verschiebt, durch eine Analog-Digital-Umsetzereinrichtung (50,52,94 ,96,98 ,100 ; 198 bis 220), die die von der ersten und der zweiten Lichtempfangseinrichtung erhaltenen BiIddaten in digitale Datenwerte umsetzt, durch eine erste und eine zweite Datenspeichereinrichtung (54,62,64; 54A-54B, 62A-62B, 64A-64B), in die die Bilddaten eingegeben und abgespeichert werden, und durch eine Koinzidenz-Erfassungseinrichtung(72,74, 76,78,80; 222, 224, 226, 74, 76, 78, 80), die eine Koinzidenz oder Nichtkoinzidenz der jeweils entsprechende Bildelemente der ersten und zweiten Bilder bezeichnenden Daten durch Vergleich der in der ersten und zweiten Speichereinrichtung abgespeicherten Daten ermittelt, während die in der zweiten Speichereinrichtung (62,64; 62A-62B, 64A-64B) abgespeicherten Bilddaten des zweiten Bildes in Bezug auf die in der ersten Speichereinrichtung (54;54A-54B) abgespeicherten Bilddaten des ersten Bildes mittels eines Taktsignals um einen bestimmten Relativbetrag verschoben werden und der Verschiebungsbetrag zu diesem Zeitpunkt mittels einer Zähleinrichtung (86) gezählt wird, wobei sich die Entfernung eines anzumessenden Objektes aus dem Verschiebungsbetrag ergibt, der zum Erreichen einer optimalen Koinzidenz der Bilddaten jeweils entsprechender Bildelemente der ersten und zweiten Bilder erforderlich ist.

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