DE2920951A1

DE2920951A1 - Entfernungsmesseinrichtung

Info

Publication number: DE2920951A1
Application number: DE19792920951
Authority: DE
Inventors: Noriyuki Asano; Yukichi Niwa; Masahiko Ogawa; Mitsutoshi Owada; Shuichi Tamura; Kanagawa Yokohama
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-05-25
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1979-12-13
Also published as: US4274735A; JPH0140292B2; JPS54154351A

Description

Entfernungsmeßeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Entfernungsmeßeinrichtungen und insbesondere auf eine Entfernungsmeßeinrichtung, die eine darin angebrachte Lichtprojektionsvorrichtung zur Projektion von Licht auf ein Ziel aufweist und bei der das gleichzeitig von dem Ziel reflektierte Licht mittels einer photoelektrischen Vorrichtung empfangen wird, die mit einer Mehrzahl von photoempfindlichen Elementen versehen ist, die unabhängig voneinander arbeiten und die in einer vorbestimmten Abstandsbeziehung zu der Lichtprojektionsvorrichtung so angeordnet sind, daß sie jeweiligen verschiedenen Zielentfernungen entsprechen, wobei zur Ermittlung der Entfernung des Ziels das Ausgangssignal der photoelektrischen bzw. Lichtempfangsvorrichtung

30 verarbeitet wird.

In Verbindung mit automatischer Scharfeinstellungs-Erfassung und automatischen ScharfStelleinrichtungen zur Verwendung bei Kameras wurden in der Vergangenheit Entfernungsmeßeinrichtungen der sog. "aktiven" Art mit Licht-

9098S0/06S0

VI/rs

Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070

Dresdner Bank (München) KIo. 3939844

Postscheck (München) Kto. 670-43-804

- 6 - B 9683

projektionsvorrichtungen an der Einrichtung zur Projektion von Licht auf ein Ziel unter Verwendung des gleichzeitig von dem Ziel reflektierten Lichts zur Ermittlung der Entfernung des Ziels in einer Anzahl vorgeschlagen, die für eine ausführliche Aufzählung zu groß ist.

Beispielsweise wurde unter anderem in der JP-OS Sho 49-49625 zur Verwendung bei einer automatischen Scharfstelleinrichtung für eine Kamera eine Entfernungsmeßeinrichtung der aktiven Art beschrieben. Bei dieser ist die photoelektrische Lichtempfangsvorrichtung für den Empfang des von dem Ziel reflektierten Lichts mit einer Mehrzahl voneinander unabhängiger photoempfindlicher Elemente versehen, die in um vorbestimmte Basis-Strecken von der Lichtprojektionsvorrichtung in Abstand stehenden jeweiligen Lagen so angeordnet sind, daß sie voneinander verschiedenen Zielentfernungen entsprechen. Zur Messung der Entfernung des Ziels wird aus dem Zustand des Ausgangssignals dieser photoelektrischen Photoempfangsvorrichtung erfaßt, welches der photoempfindlichen Elemente das von dem Ziel reflektierte Licht empfängt. Zur Entfernungsermittlung arbeitet die derart aufgebaute Einrichtung so, daß zuerst die Lichtprojektionsvorrichtung Licht auf das Ziel projiziert, während zugleich die Ausgangssignale der einzelnen photoempfindlichen Elemente an entsprechenden Kondensatoren gespeichert werden. Danach wird die Lichtabgabe aus der Lichtprojektionsvorrichtung beendet, während die sich dabei ergebenden Ausgangssignale der photoempfindlichen Elemente mit Hilfe jeweiliger Differenzverstärker

mit den zuvor an den Kondensatoren gespeicherten Werten verglichen werden. Zur Entfernungsbestimmung des Ziels wird dabei durch Abfragen eines auftretenden Ausgangssignals aus einem der Differenzverstärker ermittelt, welches aus der Mehrzahl von photoempfindlichen Elementen das

vom Ziel reflektierte Licht empfängt. Durch dieses Vor-

9098B0/O650

- 7 - B 9683

gehen ist es möglich, den Einfluß des vom Projektionslicht verschiedenen Lichts auszuschalten (d.h., des bei einer derartigen Einrichtung als äußeres Störlicht wirkenden Lichts, das einen Verlust an Entfernungsmeßgenauigkeit ergibt); daher ist es möglich, eine Steigerung der Entfernungsmeßgenauigkeit zu erzielen.

Diese bekannte Einrichtung hat jedoch viele Punkte, an denen eine Verbesserung sehr erwünscht ist. Beispielsweise ist bei dieser Einrichtung das Lichtempfangselement durch einen auf Licht ansprechenden Widerstand wie einen CdS-Widerstand gebildet, wobei die Schaltkreise hinsichtlich der einzelnen Lichtempfangselemente mit jeweiligen Widerständen unter Zwischensetzung von Verbindungspunkten geschaltet sind, d.h., Potentialteilungspunkte mit den jeweiligen Speicherkondensatoren verbunden sind. Die Spannungen der einzelnen Kondensatoren werden an die jeweiligen einzelnen Differenzverstärker an jeweils einen Eingang derselben angelegt, während an die Gegen-Eingänge die Spannungen von den Potentialteilungspunkten angelegt werden. Hierzu ist anzumerken, daß wegen der Speicherung einer von dem Widerstandswert des jeweiligen photoempfindlichen Elements abhängigen Spannung in dem jeweiligen Kondensator zur Erzielung einer Spannung mit einem zum Sicherstellen der Ermittlung ausreichenden hohen Pegel die Intensität des von der Lichtprojektionsvorrichtung projizierten Lichts gesteigert werden muß. Bei der Anwendung bei kleinen Geräten und insbesondere Kameras, bei denen eine Stromquelle beschränkter Kapazität verwendet wird, sind noch viel mehr Probleme zu überwinden. Zugleich hiermit werden bei heller Umgebung die Potentiale an den genannten Potentialteilungspunkten selbst dann hoch, wenn die Lichtabgabe aus der Lichtprojektionsvorrichtung unterbrochen ist.

Als Folge davon wird der Pegel der Störkomponente gesteigert,

909850/0850

- 8 - B 9683

so daß daher der Ausgangspegel des Differenzverstärkers beträchtlich verringert wird. Dadurch besteht in gesteigertem Ausmaß die Möglichkeit, Bedingungen anzutreffen, bei denen eine Entfernungsmessung unmöglich ist. Ein weiteres Problem besteht darin, daß sich aus einer großen Änderung der Umgebungsbeleuchtung vom Zeitpunkt der Lichtabgabe aus der Lichtprojektionsvorrichtung bis zum Zeitpunkt der Beendigung der Lichtabgabe eine fehlerhafte Funktion ergibt, da eine derartige Änderung nicht kompensiert werden kann. Da darüber hinaus zur Erfassung des die tatsächliche Entfernung zum Ziel darstellenden wirksamen Ausgangssignals die Ausgangsanschlüsse der Differenzverstärker aufeinanderfolgend mittels eines Schleiferabgriffs abgefragt werden, ergibt dann, wenn das vom Ziel reflektierte Licht auf zwei benachbarte photoempfindliche Elemente gleichzeitig auftrifft und daher die entsprechenden beiden Differenzverstärker wirksame Ausgangssignale erzeugen, der Abfragevorgang mittels des Schleiferabgriffs eine Erfassung des Ausgangsanschlusses des in Richtung der Schleiferabgriff-Abfragebewegung ersten Differenzverstärkers unabhängig davon, welches der beiden photoempfindlichen Elemente mehr Licht empfängt. Wenn zu diesem Zeitpunkt das mit dem zweiten Differenzverstärker zusammenwirkende photoempfindliche Element mehr reflektiertes Licht empfängt, kann keine genaue Entfernungsmessung bewerkstelligt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Entfernungsmeßeinrichtung zu schaffen, bei der unter

Ausschaltung der vorstehend genannten üblichen Nachteile trotz geringer Intensität des von der Lichtprojektionsvorrichtung abgegebenen Lichts ein Signal mit ausreichendem Pegel als Erfassungsausgangssignal erzielbar ist, selbst bei heller Umgebung oder bei

sich während des EntfernungsmeßVorgangs ändernder Um-

909850/0660

- 9 - B 9683

gebungsbeleuchtung niemals die Entfernungsmessung unmöglich wird oder eine Fehlfunktion auftritt und eine weitere Verbesserung der Entfernungsmeßgenauigkeit erzielbar ist.
5

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.,

Fig. 1A ist eine schematische Darstellung

des Entfernungsmeßprinzips bei einer Ausführung der Entfernungsmeßeinrichtung.

Fig, 1B ist eine entsprechende Darstellung

des Entfernungsitießprinzips bei einer zweiten Ausführung der· Entfernungsmeßeinrichtung.

^ Fig. 2 ist ein elektrisches Schaltbild einer

Ausführungsform eines Schaltungssystems der Entfernungsmeßeinrichtung.

Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm von Ausgangssignalen

■" der Blöcke in der Schaltung nach Fig. 2.

Fig. 4 ist eine auseinandergezogen dargestellte perspektivische Ansicht eines als Zonen-Automatik-Entfernungsmeßeinrichtung

in einer Kamera verwendeten Systems

zur Scharfeinstellung nach Sicht, bei dem die Schaltung nach Fig. 2 verwendet ist.

- 10 - B 9683

Fig. 5 ist eine bildhafte Darstellung unterschiedlicher Bilder, die ein durch ein Suchersystem der Kamera nach Fig. schauender Betrachter sieht. 5

Fig. 6 ist eine in auseinandergezogener Darstellung gezeigte perspektivische Teilansicht, die ein Beispiel für ein durch Anwenden der Schaltung nach Fig. 2 bei einer Zonen-Automatik-

Entfernungsmeßeinrichtung in einer Kamera aufgebautes automatisches ScharfStellsystem zeigt.

Fig. 7 ist ein Schaltbild der Kamera nach

Fig. 6 mit Ausnahme der Schaltung nach Fig. 2.

Fig. 8 ist eine schematische Draufsicht auf eine Ladungssammel-Photosensor-

Vorrichtung, die bei der Entfernungsmeßvorrichtung anwendbar ist.

Fig. 9 ist eine schematische Schnittansicht der Photosensor-Vorrichtung nach

Fig. 8.

Fig. 10 sind schematische Ansichten, die

Änderungen des inneren Potentials

der Photosensor-Vorrichtung nach

den Fig^ 8 und 9 sowie dadurch verursachte Ladungsströme zeigen.

Anhand der Fig. 1A werden nachstehend zuerst

die Entfernungsmeßprinzipien bei der Entfernungsmeßvor-

9O9850/O650

- 11 - B 9683

richtung beschrieben. In dieser Figur ist 1 eine Lichtquelle wie eine Lampe oder eine Leuchtdiode; 2 ist eine Projektionslinse zur Projektion des Lichts aus der Lichtquelle 1 auf ein Objekt OB in Form eines Parallel-Strahlenbündels. Hierbei ist anzumerken, daß zur Unterscheidung des Projektionslichts von dem ümgebungslicht als Lichtquelle 1 vorzugsweise eine Strahlungsquelle für Strahlen im nahen Infrarotbereich oder im Infrarotbereich zu wählen ist oder gemäß der Darstellung in Fig. 1B vor der Projektionslinse 2 ein Infrarotfilter 3 anzuordnen ist, damit das abgegebene Licht im nahen Infrarotbereich oder im Infrarotbereich liegt; 4 ist eine Lichtsammellinse, deren optische Achse um eine vorbestimmte Basis-Strecke d von derjenigen der Projektionslinse 2 in Abstand steht; 5 ist ein vor der'Lichtsammellinse 4 angeordnetes Filter, das nur den dem Projektionslicht entsprechenden Spektralbereich des Lichts durchläßt; PE ist ein photoelektrischer Lichtempfänger aus η photoelektrischen lichtempfindlichen bzw. Lichtempfangs-Elementen P1 bis Pn wie Siliciumphotözellen, die gemäß der Darstellung in der Figur nahe" einer Brennebene der Lichtsammellinse 4 in einer derartigen gegenseitigen Beziehung angeordnet sind, daß das erste bzw. das n-te photoempfindliche Element P1 bzw. Pn der Objektentfernung

^ZJ "unendlich" bzw. der kürzesten Objektentfernung entspricht (so daß daher die anderen photoempfindlichen Elemente P2, P3, ..., Pn-1 den dazwischenliegenden, voneinander verschiedenen Objektentfernungen entsprechen).

Es sei nun bei dieser Anordnung angenommen, daß über

die Projektionslinse 2 projizierte Lichtstrahlen von dem Objekt OB als Ziel reflektiert werden, so daß sie über das Filter 5 die Lichtsammellinse 4 erreichen, durch die das reflektierte Licht an dem Lichtempfänger PE an einem

bestimmten photoempfindlichen Element konvergiert wird

98SG/öS5®

- 12 - B 9683

' (in der Figur dem Element P3); der dann bestehende Zustand des Ausgangssignals des Lichtempfängers PE informiert dann darüber, an welchem photoempfindlichen Element das von dem Objekt OB reflektierte Licht am stärksten einfällt. Bei der Entfernungsraeßeinrichtung sind für die einzelnen photoempfindlichen Elemente P1, P2, P3, ..., Pn-1 und Pn des vorstehend beschriebenen photoelektrischen Lichtempfängers PE jeweilige Paare aus ersten und zweiten Signal-Speicherelementen für das

'0 einzelne Speichern der von den photoempfindlichen Elementen erzeugten Signale vorgesehen ist. Daher ist die Gesamtanzahl der ersten Speicherelemente gleich derjenigen der photoempfindlichen Elemente P1 bis Pn und die Gesamtanzahl der zweiten Speicherelemente gleichfalls gleich

'^ n. Die Funktion der Lichtquelle 1 wird so gesteuert, daß sie mit einer vorbestimmten Frequenz intermittierend Licht abgibt, während die Übertragung der. Signale aus den photoempfindlichen Elementen'P1 bis Pn gleichzeitig so

gesteuert wird, daß bei Lichtabgabe durch die Lichtquelle on

1 die in den photoempfindlichen Elementen P1, P2, P3, ..., Pn-1 und Pn erzeugten Signale unter Integrierung in die jeweiligen Speicherelemente der ersten Gruppe übertragen und eingespeichert werden. Wenn die Lichtquelle 1 kein Licht abgibt, werden die von den einzelnen

photoempfindlichen Elementen P1, P2, P3, ..., Pn-1, Pn erzeugten Signale unter Integrierung in die Speicherelemente der zweiten Gruppe übertragen und eingespeichert. Danach wird der Unterschied zwischen dem in den ersten

und in den zweiten Elementen eines jeweiligen Paars 30

gespeicherten Signalen jeweils mittels einer einzelnen Differenzschaltung ermittelt. Dann werden die den einzelnen photoempfindlichen Elementen P1, P2, P3, ..., Pn-1, Pn entsprechenden Signaldifferenzen miteinander durch Vergleichsschaltungen verglichen, um damit zu

erfassen, welches der photoempfindlichen Elemente P1 bis

- 13 - B 9683

Pn das von dem Objekt OB reflektierte Licht am stärksten aufnimmt. Auf diese Weise wird die Entfernung des Objekts OB ermittelt. D.h., ein Merkmal der Entfernungsmeßeinrichtung besteht darin, daß das reflektierte Licht getrennt von dem Umgebungslicht erfaßt wird, da die in der ersten Gruppe der Signal-Speicherelemente gespeicherten Integrationswerte der Ausgangssignale der photoempfindliehen Elemente P1 bis Pn sowohl dem nach der Abgabe aus der Lichtquelle 1 an dem Objekt OB reflektierten Licht als auch dem Teil des Umgebungslichts mit dem gleichen Spektralbereich wie das projizierte Licht (nämlich der Komponente im Infrarot- oder nahen Infrarot-Bereich) entsprechen, während andererseits die in der zweiten Gruppe der Signal-Speicherelemente gespeicherte integrierten Werte der Ausgangssignale der photoempfindlichen Elemente P1 bis Pn nur diesem Teil des Umgebungslichts entsprechen. Daher können dann, wenn über die Differenzschaltungen die Unterschiede zwischen den in den miteinander in bezug auf die einzelnen photoempfindlichen Elemente P1 bis Pn verbundenen Signal-Speicherelementen der ersten und der zweiten Gruppe gespeicherten Signalen gewonnen werden, die integrierten Werte der Ausgangssignale der einzelnen photoempfindlichen Elemente ermittelt werden, die allein von dem Licht abhängen, das nach Projektion von der Einrichtung aus von dem Objekt OB unter Reflektion an diesem her kommt. Da das reflektierte Licht mehrmals aufeinanderfolgend gespeichert wird, ist es daher selbst bei geringer Intensität des von der Lichtquelle 1 abgegebenen

Lichts möglich, ein Signal zu erhalten, dessen Pegel für das Ableiten der Entfernungsinformation hoch genug ist. Wenn ferner die Umgebung sehr hell ist oder sich die Umgebungsbeleuchtung während des Entfernungsmeßvorgangs in einem großen Ausmaß ändert, kann aufgrund der völligen

Ausschaltung des Einflusses des Umgebungslichts zu diesem Zeitpunkt die Entfernung unter ausreichender Sicherstellung

3Ö98SÖ/0650

- 14 - B 9683

von hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit gemessen werden.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Steuerschaltung für die Entfernungsmeßeinrichtung gezeigt. Dabei ist anzumerken, daß bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel die Anzahl der photoempfindlichen Elemente in dem vorstehend beschriebenen photoelektrischen Lichtempfänger auf vier, nämlich auf P1 bis P4 eingeschränkt wurde, wobei das erste photoempfindliche Element P1 eine Weit-Zone einschließlich der Entfernung "unendlich" erfaßt, während das vierte Elemente P4 eine Nah-Zone einschließlich der kürzesten Objektentfernung erfaßt. Das zweite und das dritte photoempfindliche Element P2 bzw. P3 erfassen die dazwischenliegenden Zonen mit etwas weiterer und etwas näherer Objektentfernung. Auf diese Weise wird mit vier Bereichszonen der Gesamtbereich der Objektentfernungen erfaßt.

Zunächst wird der Aufbau und die Anordnung der Schaltungselemente erläutert. In Fig. 2 ist PE der vorstehend beschriebene photoelektrische Lichtempfänger mit vier photoelektrischen Lichtempfangselementen P1 bis P4 gemäß der vorstehenden Beschreibung (die in

der Figur als Siliciumphotodioden gezeigt sind), die hinter der Lichtsammellinse 4 so angeordnet sind, daß sie jeweils den Weitbereich, den etwas weiteren Bereich, den etwas näheren Bereich und den Nahbereich

erfassen. Jede der Siliciumphotodioden bzw. jedes der on

Elemente P1 bis P4 wird mit einer Vorspannung V gespeist.

C1 bis C4 und C'1 bis C4 sind Speicherelemente, die entsprechend den einzelnen Photodioden P1 bis P4 zum einzelnen Speichern der Ausgangspotentiale der Photodioden vorgesehen sind, wobei die Speicherelemente C1 bis

C4 eine erste Gruppe von Signal-Speicherelementen bilden, während die Speicherelemente C1 bis C 4 eine zweite Gruppe von Signal-Speicherelementen bilden. Als Speicher-

909850/0650

- 15 - B 9683

elemente C1 bis C4 und C'1 bis C'4 sind beispielsweise Tantal-Kondensatoren mit geringem Verluststrom geeignet. Da die Photodioden P1 bis P4 jeweils mit der Vorspannung V gespeist werden, sind die Speicherelemente C1 bis C4 und C1 bis C 4 so ausgebildet, daß sie die Ausgangsspannungen der entsprechenden Photodioden Pl bis P4 sammeln.

GA1 bis GA4 sind Schaltelemente wie Feldeffekttransistoren, die zwischen den einzelnen Photodioden P1 bis P4 und den Speicherelementen C1 bis C4 in der ersten Gruppe so angebracht sind, daß sie die Ausgangsströme aus den.Photodioden P1 bis P4 zu den jeweiligen Speicherelementen C1 bis C4 steuern; GA¹1 bis GA'4 sind Schaltelemente wie Feldeffekttransistoren, die zwischen den einzelnen Photodioden P1 bis P4 und den Speicherelementen C'1 bis C4 so angebracht sind, daß sie die Ausgangsströme aus den Photodioden P1 bis P4 zu den entsprechenden Speicherelementen C'1 bis C¹4 steuern. Die Schaltelemente GAI bis GA4 bilden eine erste Gruppe von Schaltelementen, während die Schaltelemente GA¹1 bis GA¹4 eine zweite Gruppe von Schaltelementen bilden.

DA1 bis DA4 sind Differenzverstärker für die Ermittlung der Differenzen zwischen den an den bezüglich der einzelnen Photodioden P1 bis P4 miteinander verkoppelten Speicherelementen in der ersten bzw. der zweiten Gruppe, d.h. den Speicherelementen C1 und C'1, C2 und C'2, C3 und C'3 bzw. C4 und C'4 gespeicherten Werten; die nichtinvertierenden Eingänge der Differenzverstärker werden mit den Speicherwerten aus den jeweiligen Speicherelementen C1 bis C4 in der e.rsten Gruppe gespeist, während ihre invertierenden Eingänge mit den gespeicherten Werten aus den jeweiligen Speicherele- *" menten C'1 bis C'4 gespeist werden.

- 16 - B 9683

GB1 bis GB4 und GBΊ bis GB'4 sind Schaltelemente wie Feldeffekttransistoren, die die Zufuhr der an den einzelnen Speicherelementen C1 bis C4 und C¹I bis C4 der ersten bzw. zweiten Speicherelementgruppe gespeicherten Signale zu den entsprechenden Differenzverstärkern DA1 bis DA4 steuern; GC1 bis GC4 und GC¹I bis GC'4 sind Schaltelemente wie Feldeffekttransistoren zum Löschen bzw. Leeren der jeweiligen Speicherelemente C1 bis C4 und C1 bis C 4, wobei deren Drain-Elektroden alle mit ^O Masse verbunden sind.

COM1 ist ein Vergleicher für den Vergleich des Ausgangssignals des Differenzverstärkers DA1 mit den Ausgangssignalen eines jeden der anderen Differenzverstärker '5 DA2 bis DA4, der ein Ausgangssignal hohen Pegels abgibt, wenn das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DA1 größer als dasjenige irgendeines der Ausgangssignale der anderen Differenzverstärker DA2 bis DA4 ist, und der ein Signal niedrigen Pegels abgibt, wenn es kleiner ist;

COM2 ist ein Vergleicher zum Vergleich des Ausgangssignals des Differenzverstärkers DA2 mit den Ausgangssignalen eines jeden der anderen Differenzverstärker DA1, DA3 und DA4, der ein Signal hohen oder niedrigen Pegels erzeugt, wenn das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DA2

größer bzw. kleiner als irgendeines der Ausgangssignale der Differenzverstärker DA1, DA3 bzw. DA4 ist; COM3 ist ein Vergleicher für den Vergleich des Ausgangssignals des Differenzverstärkers DA3 mit dem Ausgangssignal eines jeden der anderen Differenzverstärker DA1, DA2 und DA4,

der ein Signal hohen oder niedrigen Pegels abgibt, wenn das Ausgangs signal des· Differenzverstärkers DA3 größer oder kleiner als irgendeines der Ausgangssignale der anderen Differenzverstärker DA1, DA2 bzw. DA4 ist; COM4 ist ein Vergleicher für den Vergleich des Ausgangssignals des Differenzverstärkers DA4 mit dem Ausgangssignal eines

§09860/0650

- 17 - B 9683

jeden der anderen Differenzverstärker DA1 bis DA4, der ein Signal hohen oder niedrigen Pegels erzeugt, wenn das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DA4 größer bzw. kleiner als irgendeines der Ausgangesignale der Differenzverstärker DA1 bis DA3 ist. D1 bis D12 sind Gegenstrom-Sperrdioden.

LA ist eine 4-Bit-Zwischenspeicherschaltung zum Speichern aller Ausgänge der Vergleicher COM1 bis COM4;

•Ο LD1 bis LD4 sind Leuchtdioden für die Anzeige der Bereichs-Zone des Zielobjekts; Tr1 bis Tr4 sind Schalttransistoren für die Steuerung der Speisung der Leuchtdioden LD1 bis LD4 unter Anschluß ihrer Basen an jeweilige Ausgänge B1 bis B4 der Zwischenspeicherschaltung LA. Daher

'^ wird auf das Wählen des Einschaltens einer der Leuchtdioden LD1 bis LD4 hin die entsprechende Bereichs-Zone wie die Fernzone, die etwas weitere Zone, die etwas nähere Zone oder die Nahzone angezeigt.

OSC ist ein Oszillator zur Erzeugung einer Taktimpulsfolge (Fig. 3(a)) mit einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz in der Größenordnung von einigen hunderten Hz bis zu einigen kHz; FF ist ein D-Flipflop, das im Ansprechen auf die Taktimpulse aus dem Oszillator

OSC triggerbar ist, wobei äein Ausgang Q mit seinem Eingang D verbunden ist und sein Ausgang Q (Fig. 3 (b)) sowohl mit der Basis eines Schalttransistors Tr5, der die Speisung der Lichtquelle 1 steuert, als auch mit dem Eingang eines jeden der Schaltelemente GA1 bis GA4

in der vorstehend beschriebenen ersten Gruppe verbunden ist. Der Steuereingang eines jeden der zweiten Schaltelemente GA¹1 bis GA¹4 ist mit dem Ausgang Q des Flipflops FF verbunden. Daher wird nur bei hohem Pegel des Ausgangs Q des Flipflops FF der Transistor Tr5 leitend, so daß dadurch die Lichtquelle intermittierend jeweils in einer vorbestimmten Periode Licht abgibt. Während der

&Ö985Ö/0&SÖ

- 18 - B 9683

Zeit des Leuchtens der Lichtquelle 1 wird die erste Gruppe der Schaltelemente GA1 bis GA4 durch das Ausgangssignal Q des Flipflops FF durchgeschaltet, wodurch die bestehenden Ausgangssignale der Photodioden P1 bis P4 jeweils den Speicherelementen C1 bis C4 zugeführt werden und in diesen integriert werden. Wenn andererseits die Lichtquelle 1 ausgeschaltet ist, wird zu dieser Zeit die erste Gruppe der Schaltelemente gesperrt, während statt dessen die zweite Gruppe der Schaltelemente, nämlieh GA¹1 bis GA'4 durch das Ausgangssignal Q des Flipflops FF durchgeschaltet wird, wodurch die dann bestehenden Ausgangsströme der einzelnen Photodioden P1 bis P4 zu den jeweiligen Speicherelementen C'1 bis C¹4 in der zweiten Gruppe fließen, wo sie unter Integrierung gespeichert werden.

CNT ist ein Binärzähler für die Zählung der Q-Ausgangssignale des Flipflops FF unter Synchronisierung mit der Abfallflanke des Q-Ausgangssignals; AG1 ist ein UND-Glied für die Bildung der UND-Verknüpfung aus dem mittels eines Inverters IV invertierten Signals aus dem Ausgang QA (Fig. 3(d)) des Zählers CNT und den Ausgangssignalen QB und QC (Fig. 3(e) und (f)) desselben; der Ausgang des UND-Glieds (Fig. 3 (g)) ist mit den Steuereingängen der Schaltelemente GB1 bis GB4 und GBΊ bis GB'4 verbunden, so daß diese nur durchgeschaltet werden, wenn das Ausgangssignal des UND-Glieds AG1 hohen Pegel hat. Während dieser Zeit werden die

an der ersten und der zweiten Gruppe von Speichereleon

menten C1 bis C4 bzw. C'1 bis C4 angesammelten Spannungen gleichzeitig an die Differenzverstärker DA1 bis DA4 an ihre nichtinvertierenden bzw. invertierenden Eingänge angelegt.

AG2 ist ein UND-Glied für die Bildung der UND-

909850/0650

- 19 - B 9683

Verknüpfung zwischen dem Ausgangssignal des UND-Glieds AG1 und dem Ausgangssignal Q des Flipflops FP; das Ausgangssignal (Fig. 3(h)) des UND-Glieds AG2 dient als Zwischenspeicherungssignal für die Zwischenspeicherungsschaltung LA, wodurch bei Wechsel des Ausgangssignals des UND-Glieds AG2 von niedrigem auf hohen Pegel synchron mit der Anstiegsflanke die Zwischenspeicherungsschaltung LA (die in diesem Fall eine Ausführung mit Synchronisierung auf den Anstieg ist) zur Zwischenspeicherung der Zustände seiner Eingangssignale A1 bis A4 betrieben wird, d.h. der Ausgangssignale der Vergleicher COM1 bis COM4, und sie bis ζμΓ Einspeisung des nächsten Zwischenspeicherungssignals beibehält bzw. speichert.

AG3 ist ein UND-Glied für die Bildung der UND-Verknüpfung aller Ausgangssignale des Zählers CNT; das Ausgangssignal (Fig. 3(i)) dieses UND-Glieds ist an die Steuereingänge der Schaltelemente GC1 bis GC4 sowie GC1 bis GC'4 angelegt, wodurch diese nur bei einem Ausgangssignal hohen Pegels aus dem UND-Glied AG3 durchgeschaltet werden, um damit die Speicherwerte in der ersten und der zweiten Gruppe der Speicherelemente C1 bis C4 bzw. C'1 bis C'4 zu löschen.

Hierbei ist anzumerken, daß aufgrund der in den Fig. 3(g), (h) und (i) gezeigten gegenseitigen Beziehung der Ausgangssignale der UND-Glieder AG1 bis AG3 dem Anlegen der Spannungen an die erste und die zweite Gruppe der Speicherelemente C1 bis C4 bzw. C'1 bis C'4

^ou an die Differenzverstärker DA1 bis DA4 die Betätigung der Zwischenspeicherungsschaltung LA für eine Zwischenspeicherung der Ausgangssignale der Vergleicher COM1 bis COM4 folgt, wonach das Löschen der Speicherwerte der Speicherelemente C1 bis-C4 und C'1 bis C¹4 erfolgt.

- 20 - B 9683

Bei dem Betrieb der Schaltung dieses Aufbaus wird nun unter Ausrichtung der Einrichtung auf das Ziel-Objekt OB ein (nicht gezeigter) Stromversorgungs- bzw. Hauptschalter eingeschaltet, um die verschiedenen Schaltungsteile gemäß Fig. 2 mit der Spannung V zu versorgen, woraufhin der Oszillator OSC die Abgabe einer Taktimpulsfolge mit einer vorbestimmten Frequenz gemäß der Darstellung in Fig. 3(a) beginnt. Im Ansprechen auf die Taktimpulse aus dem Oszillator OSC arbeitet das Flipflop FF unter wiederholter Umschaltung seiner Ausgangssignale Q und Q gemäß der Darstellung in Fig. 3(b) bzw. 3 (c) . Daraufhin wird aufgrund des Wechsels des Ausgangssignals Q des Flipflop FF der Transistor Tr5 aufeinanderfolgend ein- und ausgeschaltet, wodurch die

'5 Leuchtdiode bzw. Lichtquelle 1 intermittierend unter Erzeugung einer aufeinanderfolgenden Folge von Lichtimpulsen einer vorbestimmten Dauer gespeist wird. Die Lichtstrahlen aus der Leuchtdiode 1 werden unter Zusammenfassung zu einem engen Strahlenbündel mittels der Projektions-

linse 2 auf das Ziel-Objekt OB projiziert. Die von dem Objekt OB reflektierten Lichtstrahlen werden nach Durchlaufen des Filters 5 mittels der Linse 4 gesammelt, so daß sie auf diejenige der Photodioden P1 bis P4 konvergiert werden, die der tatsächlichen Objektentfernung ent-

^i%J spricht.

Andererseits werden durch die Wechsel der Ausgangssignale Q und Q des Flipflops FF die erste und die zweite Gruppe der Schaltelemente GA1 bis GA4 bzw. GA'1 bis GA¹4

abwechselnd aufeinanderfolgend ein- und ausgeschaltet.

Da die einzelnen Photodioden P1 bis P4 mittels der Spannung V vorgespannt sind, werden dann während des Durchschaltens der ersten Gruppe von Schaltelementen GA1 bis GA4 die Ausgangsspannungen der einzelnen Photodioden P1 bis P4 unter Integrierung in die jeweiligen einzelnen Speicherelementen C1 bis C4 der ersten Gruppe übertragen und ein-

909S50/06S0

_ 21 - B 9683

gespeichert. Da ferner die zweite Gruppe der Schaltelemente GA¹T bis GA¹4 eingeschaltet wird, während die erste Gruppe der Schaltelemente GA1 bis GA4 ausgeschaltet wird, werden die Ausgangsspannungen der Photodioden P1 bis P4 unter Integration in die jeweiligen Speicherelemente C1 bis C 4 übertragen und eingespeichert. Da der Ein- bzw. Ausschaltbetrieb der Schaltelemente GA1 bis GA4 bzw. GA'1 bis GA'4 durch die gleichen Ausgangssignale des Flipflops FF wie der Transistor Tr5 gesteuert werden, sind in diesem Fall daher diejenigen aufeinanderfolgenden Ausgangssignale der einzelnen Photodioden P1 bis P4, die dann auftreten, wenn die Lichtquelle 1 eingeschaltet ist, effektiv die in den Speicherelementen C1 bis C4 gesammelten und gespeicherten Signale, während die anderen aufeinanderfolgenden alternativen Ausgangs-Signale in der zweiten Gruppe der Speicherelemente C1 bis C'4 gesammelt und gespeichert sind. Auf diese Weise werden in der ersten Gruppe aus den Speicherelementen C1 bis C4 die integrierten Werte der Ausgangssignale der Lichtempfangselemente P1 bis P4 gespeichert, die sowohl dem von dem Ziel-Objekt OB kommenden Licht, das nach der Abgabe aus der Lichtprojektionsvorrichtung vom Objekt reflektiert wurde, als auch der Komponente des Umgebungslichts entsprechen, die den gleichen WeIlen-

^ längenbereich wie das Projektionslicht hat (d.h., im nahen Infrarotbereich oder im Infrarotbereich liegt). In der zweiten Gruppe der Speicherelemente, nämlich C'1 bis CM, werden von den Ausgangssignalen der Lichtempfangselemente P1 bis P4 diejenigen integrierten

Werte gespeichert, die ausschließlich dem Umgebungslicht in diesem spektralen Bereich entsprechen.

Wenn bei fortgesetzter Wiederholung dieses Speichervorgangs die durch den Zähler CNT gezählte Anzahl der

-

Q-Ausgangsimpulse des Flipflops FF einen solchen Wert erreicht hat, daß die Ausgänge QA, QB und QC des Zählers

969*50/0660

- 22 - B 9683

CNT niedrigen, hohen bzw. hohen Pegel annehmen, nehmen alle drei Eingänge des UND-Glieds AG1 hohen Pegel an, wodurch sein Ausgang zu diesem Zeitpunkt hohen Pegel annimmt, wie es in Fig. 3(g) dargestellt ist; dadurch werden die Schaltelemente GB1 bis GB4 und GB¹1 bis GB¹4 durchgeschaltet, so daß die in der ersten und der zweiten Gruppe der Speicherelemente, nämlich den Elementen C1 bis C4 und C'1 bis C4 gespeicherten Spannungen an die Differenzverstärker DA1 bis DA4 an deren nichtinvertierende bzw. invertierende Eingänge angelegt werden. Auf diese Weise wird zu diesem Zeitpunkt ein erster Zyklus des EntfernungsmeßVorgangs mit dem Ergebnis abgeschlossen, daß die einzelnen Differenzverstärker DA1 bis DA4 Ausgangsspannungen abgeben, die von den Ausgangssignalen der einzelnen Lichtempfangselemente P1 bis P4 auf diejenigen zurückzuführen sind, die nur dem von der Entfernungsmeßeinrichtung her projizierten Entfernungsmeßlicht unter Trennung von dem Umgebungslicht bis zum vorstehend genannten Wechsel des Ausgangssignals des UND-Glieds AG1 auf hohen Pegel entsprechen. Danach werden die Ausgangssignale der Differenzverstärker DA1 bis DA4 miteinander mittels der Vergleicher COM1 bis COM4 verglichen.Dabei erzeugt ein Signal hohen Pegels nur der Vergleicher, dessen nichtinvertierender Eingang mit dem größten Ausgangssignal aus denjenigen der Differenzverstärker DA1 bis DA4 gespeist ist, während die übrigen drei Vergleicher Signale niedrigen Pegels abgeben. Wenn danach nach einer kurzen Zeit, jedoch vor der Änderung des Ausgangssignals des

UND-Glieds AG1 auf niedrigen Pegel das Ausgangssignal on —
^ου Q des Flipflops FF gemäß der Darstellung in Fig. 3(h) hohen Pegel annimmt, wechselt das Ausgangssignal des UND-Glieds AG2 auf hohen Pegel, durch den die Zwischenspeicherungsschaltung LA so betätigt wird, daß alle Ausgangssignale der Vergleicher COM1 bis COM4 gespeichert

und an die entsprechenden Transistoren Tr1 bis Tr4 angelegt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird daher von diesen

IÖ985Ö/Ö6SÖ

- 23. - B 9683

Transistoren Tr1 bis Tr4 nur derjenige durchgeschaltet, der das Ausgangssignal hohen Pegels aus der Zwischenspeicherungsschaltung LA empfängt. Auf diese Weise wird allein derjenige Anzeiger bzw. diejenige Leuchtdiode der Leuchtdioden LD1 bis LD4 zum Leuchten gebracht, die die Anzeige der bestehenden Bereichs-Zone für das Ziel-Objekt OB darstellt.

Beispielsweise sei nun angenommen, daß nach der Lichtprojektion aus der Einrichtung das von dem Ziel-Objekt OB reflektierte Licht' am stärksten auf die erste Photodiode P1 fällt; daraufhin wird das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DA1 größer als irgendeines der Ausgangssignale der anderen Differenzverstärker DA2 bis DA4, wodurch allein der Vergleicher COM1 ein Signal hohen Pegels abgibt, während die anderen Vergleicher COM2 bis COM4 alle Ausgangssignale niedrigen Pegels abgeben; dadurch erhält nur der Ausgangsanschluß B1 der Zwischenspeicherungsschaltung LA hohen Pegel, während die anderen drei Ausgänge B2 bis B4 niedrigen Pegel erhalten. Auf diese Weise wird der Transistor Tr1 zum Durchschalten angewählt, um damit die Leuchtdiode LD1 zu speisen, wodurch gezeigt wird, daß das Ziel-Objekt OB in der Fern-Einstellungszone liegt.

Nach der Zwischenspeicherung aller Ausgangssignale der Vergleicher COM1 bis COM4 in der Zwischenspeicherungsschaltung LA wechselt synchron mit dem nächsten Taktimpuls das Ausgangssignal QA des Zählers CNT auf hohen on

Pegel. Zu diesem Zeitpunkt liegen alle Ausgänge QA, QB und QC des Zählers CNT auf hohem Pegel, wodurch das UND-Glied AG3 ein Ausgangssignal hohen Pegels gemäß der Darstellung in Fig. 3(i) erzeugt, so daß dadurch die Schaltelemente GC1 bis GC4 und GC'1 bis GC'4 durchgeschaltet werden. Auf diese Weise werden die Speicherwerte in den Speicherelementen C1 bis C4 und C'1 bis C4

9098&0/0650

- 24 - B 9683

gelöscht. Wenn dann das Ausgangssignal des UND-Glieds AG3 von hohem auf niedrigen Pegel wechselt, beginnt der nächste Zyklus des Entfernungsmeßvorgangs unter Einspeicherung der Ausgangssignale der Photodioden P1 bis P4 in die Speicherelemente C1 bis CA und C1 bis C'4 erneut.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform der Entfernungsmeßvorrichtung, die die Funktion der Erfassung der Bereichs-Zone des Ziel-Objekts OB und der Anzeige des Ergebnisses daraus in der vorstehend beschriebenen Weise erfüllt, ist besonders für die Verwendung als automatisches Zonen-Entfernungsmeßsystem bei einer Mittelklassen-Standbildkamera für Anfänger oder bei einer 8 mm-Filmkamera geeignet. Nachstehend wird daher ein Anwendungsbeispiel der Einrichtung nach Fig. 2 bei einem in eine Filmkamera oder eine Standbild-Kamera eingebauten Zonen-Entfernungsmeßsystem beschrieben. In Fig. 4 sind zur Bezeichnung gleichartiger Teile wie den in Fig. 1 und

^ζυ 2 gezeigten die gleichen Bezugszeichen verwendet.

In Fig. 4 ist 6 ein Aufnahmeobjektiv; 7 ist ein Entfernungseinstellring des Objektivs 6 mit darauf ausgebildeten Markierungen 7a, 7b, 7c und 7d für die

Anzeige jeweiliger Bereichs-Zonen weitester, weiter, näherer bzw. nächster Entfernung; 8 und 9 sind jeweils ein Objektiv bzw. ein Okular, die einen Teil eines optischen Suchersystems bilden; 10 ist ein kleines Doppelreflektions-Prisma, das an dem mittleren unteren

Bereich der Vorderfläche des Sucher-Objektivs 8 befestigt ist und so ausgerichtet ist, daß von den Zonen-Markierungen 7a bis 7d an dem Entfernungseinstellring 7 diejenige Markierung, die der Bereichs-Zone entspricht, auf die das Aufnahmeobjektiv 6 scharf gestellt ist, auf ein Anzeigefenster 13a nahe dem unteren Rand eines Sucherbildfelds 13 projiziert wird (siehe Fig. 5); 11 ist eine

909850/0650

- 25 - B 9683

beispielsweise aus undurchsichtigem Material hergestellte Maskenplatte, die mit vier Markierungs-öffnungen 11a, 11b, 11c und 11d versehen ist, welche in der Form den Markierungen 7a bis 7d an dem Entfernungseinstellring 7 entsprechen und mit den jeweiligen Leuchtdioden LD1 bis LD4 ausgerichtet und vor diesen so angeordnet sind, daß sie von hinten her zur Anzeige der Bereichs-Zonen für den Weit-Bereich, einen weiten Bereich, einen nahen Bereich und den Nah-Bereich selektiv ausgeleuchtet werden; 12 ist ein kleines keilförmiges Reflektionsprisma, das angrenzend an die obere Seite der hinteren Fläche des Sucher-Objektivs 8 so angeordnet ist, daß die Zonen-Markierungen 11a bis 11d in der Maskenplatte 11 auf ein Anzeigefeld 14 unmittelbar oberhalb des Sucherbildfelds 13 projiziert werden; EU ist eine Schaltungseinheit, in der der Schaltungsaufbau nach Fig. 2 mit Ausnahme der Lichtquelle 1, des Lichtempfängers PE und der Leuchtdioden LD1 bis LD4 in möglichst integrierter Schaltungsform eingebaut ist und die in einer Gesamthülle abgeschirmt ist; B ist eine Stromquelle bzw. Batterie;; SW ist ein Stromversorgungs- bzw. Hauptschalter, der im Hinblick auf die Zweckmäßigkeit beispielsweise so angeordnet ist, daß er beim Drücken eines (nicht gezeigten) 2-Hub-Kameraauslöseknopfes zum ersten Anschlag geschlossen wird.

Bei der derart aufgebauten Kamera wird die durch den Sucher gemäß der Darstellung in Fig. 5 schauende Bedienungsperson zuerst die Kamera auf ein aufzunehmendes ^ου Objekt ausrichten (wobei gemäß Fig. 5 auf ein entfernt stehendes Haus als Aufnahmeobjekt gezielt wird). Danach wird der (nicht gezeigte) Auslöseknopf bis zum ersten Anschlag gedrückt und dadurch der Hauptschalter SW eingeschaltet, so daß die Schaltungseinheit EU aus der

'

Batterie B mit Strom versorgt wird. Auf diese Weise wird

- 26 - B 9683

der vorstehend beschriebene Funktionsvorgang der Schaltung nach Fig. 2 eingeleitet. Wenn die Bereichs-Zone des Objekt OB erfaßt ist, wird die entsprechende der Leuchtdioden LD1 bis LD4 eingeschaltet, so daß die entsprechende der Markierungen 11a bis 11d in der Maskenplatte 11 beleuchtet wird. Dadurch wird gemäß der Darstellung in Fig. 5 die gültige Bereichs-Zone des Objekts OB in dem Anzeigefeld 14 oberhalb des Sucherbildsfelds

13 angezeigt. D.h., wenn beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 5 das in weitem Abstand stehende Haus aufzunehmen ist, wird durch die Schaltung gemäß Fig. 2 die erste Leuchtdiode LD1 eingeschaltet, wodurch die Markierung 11a in der Maskenplatte 11 beleuchtet wird. Auf diese Weise kann ein Bild der Markierung 11a an der am weitesten rechts liegenden Stelle in dem Anzeigefeld

14 gesehen werden, wobei sie eine einem Berg ähnliche Markierung ist, die die Fern-Zone darstellt. Die Bedienungsperson wird dann den Entfernungseinstellring 7 so weit drehen, bis ein Bild mit der gleichen Markierung wie die Berg-Markierung 11a, d.h. der Markierung 7a an dem Ring 7 in dem Anzeigefenster 13a erscheint. Auf diese Weise wirddas Aufnahmeobjektiv 6 richtig auf das Objekt OB scharf gestellt. Danach kann die Bedienungsperson den Auslöseknopf bis zum zweiten Anschlag drücken, wodurch die Belichtung beginnt.

Wenn im Falle einer Filmkamera sich die Entfernungszone während des Betriebs ändert, verschiebt sich in dem Anzeigefeld 14 die beleuchtete Markierung. Daher braucht ^ die Bedienungsperson nur der Änderung dadurch nachzufolgen, daß sie den Entfernungseinstellring 7 betätigt. Folglich kann durchgehend eine genaue Scharfeinstellung des Aufnahmeobjektivs 6 vorgenommen werden.

ÖÖ96SÖ/06SÖ

7920951

- 27 - B 9683

Die vorstehende Beschreibung steht im Zusammenhang mit dem mit Hilfe der Zonen-Markierungsanzeige von Hand betätigten Scharfeinstellungssystem. Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist es leicht möglich, ein automatisches Zonen-Scharfeinstellungssystem aufzubauen. Ein solches ist daher als "Beispiel unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 nachstehend dargestellt. In Fig. 6 sind die wesentlichen Teile einer Kamera gezeigt, bei der dieses automatische Scharfeinstellungssystem angewandt ist.

TO In dieser Figur sind zur Bezeichnung von Teilen, die den in Fig. 1,2 und 4 gezeigten entsprechen, die gleichen Bezugszeichen verwendet. 15 ist ein feststehender Objektivtubus, in welchem das Aufnahmeobjektiv 6 axial bewegbar ist, während es mittels eines ObjektivträgerZylinders 16 gehalten ist; 17 ist ein Objektivstellring, der drehbar auf den feststehenden Tubus 15 aufgesetzt ist und gegenüber einer axialen Bewegung festgelegt ist, so daß nur eine Drehbewegung um die optische Achse des Aufnahmeobjektivs 6 ermöglicht ist. An einem Teil des Außenumfangs des Objektivstellrings 17 ist ein Zahnkranz 17a ausgebildet. Obgleich dies nicht dargestellt ist, ist der Objektivstellring 17 ferner mit einer Nockennut versehen, die in dessen innerem Umfang ausgebildet ist und in die ein Nockenfolgerstift durch einen axial verlaufenden

Schlitz in der Wandung des feststehenden Tubus 15 hindurch von dem Objektivträgerzylinder 6 her ragt; Mo ist ein Elektromotor für die Drehverstellung des Objektivstellrings 17,wobei an der Ausgangswelle ein Ritzel 18 befestigt ist, das mit dem Zahnkranz 17a des Objektivstellrings

17 kämmt. Hierzu ist anzumerken, daß die Nockennut in dem Objektivstellring 17 so ausgebildet ist, daß bei Vorwärtsdrehung des Motors Mo das Aufnahmeobjektiv 6 zu einer Scharfeinstellung auf ein Objekt in der Entfernung "unendlich" hin bewegt wird, während das Objektiv

bei der Gegendrehung zu kürzeren Objektentfernungen hin

909850/0650

- 28 - B 9683

verstellt wird; PM ist ein Potentiometer zur Erzeugung eines elektrischen Signals, das die Winkelstellung des Stellrings 17 darstellt, da ein fest an der Welle des Potentiometers PM angebrachtes Ritzel 19 mit dem Zahnkranz 17a kämmt. Wenn das Aufnahmeobjektiv zur Scharfeinstellung auf ein Objekt im Abstand "unendlich" hin bewegt wird, steigt die Ausgangsspannung des Potentiometers PM.

Die Fig. 7 zeigt eine Motorantriebs-Steuerschaltung, die zum Zusammenwirken mit der Schaltung nach Fig. 2 in dem automatischen ScharfStellsystem nach Fig. 6 geeignet ist. R1 bis R4 sind Widerstände für die Entfernungsinformation, die Widerstandswerte in einem Verhältnis 3:1:2:6 haben und die zueinander an der Spannung V in Reihe geschaltet sind. Tr6 bis Tr9 sind Schalttransistoren, deren Kollektoren in Aufeinanderfolge an die Verbindungspunkte zwischen den Widerständen R1 bis R4 angeschlossen sind, deren Emitter mit Masse verbunden sind und deren Basen über jeweilige Widerstände an die entsprechenden Ausgangsanschlüsse B1 bis B4 der Zwischenspeicherungsschaltung LA angeschlossen sind; BA1 ist ein Pufferverstärker für die Impedanzumsetzung des Ausgangssignals Va der Reihenschaltung der Widerstände R1 bis R4; BA2 ist gleichfalls ein Pufferverstärker, der zur Impedanzumsetzung des Ausgangssignals Vb des vorangehend genannten Potentiometers PM dient; DA5 ist ein Differenzverstärker, dessen invertierender Eingang mit dem Pufferverstärker BA2 verbunden ist und dessen

nichtinvertierender Eingang mit dem Ausgang des Pufferverstärkers BA1 verbunden ist, so daß der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Pufferverstärker BA1 und BA2 erzielt wird. Ferner wird über einen Widerstand dem nichtinvertierenden Eingang des Differenzverstärkers

DA5 eine Spannung V/2 zugeführt; DA6 ist ein Differenzverstärker, der das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DA5 invertiert, wobei sein invertierender Ein-

609650/05^0

7.920951

- 29 - B 9683

gangsanschluß mit dem Ausgang des Differenzverstärkers DA5 verbunden ist, während sein nichtinvertierender Eingangsanschluß mit der Spannung V/2 gespeist ist; TrIO bis Tr13 sind Schalttransistoren, die komplementär zueinander geschaltet sind, um die Drehrichtung des Motors Mo zu steuern, der zwischen einen Verbindungspunkt der Kollektoren der Transistoren TrTO und Tr12 und einen Verbindungspunkt der Kollektoren der Transistoren Tr11 und Tr1 3 geschaltet ist, wobei die Basen der Transistoren Tr10 und Tr12 über jeweilige Widerstände an den Ausgang des Differenzverstärkers DA5 angeschlossen sind, während die Basen der Transistoren Tr11 und Tr13 über jeweilige Widerstände an den Ausgang des Differenzverstärkers DA6 angeschlossen sind. Die Emitter der Transistoren Tr10 und Tr11 sind mit der Spannung V gespeist, während die Emitter der Transistoren Tr12 und Tr13 mit Masse verbunden sind.

Wenn beim Betrieb der Schaltung nach Fig. 7 die ™ Entfernungsermittlung mittels der Schaltung nach Fig. 2 abgeschlossen ist, erscheint eine die ermittelte Entfernung darstellende Spannung an dem Ausgangsanschluß Va der in Reihe geschalteten Widerstände R1 bis R4. Im einzelnen gilt folgendes: Wenn der Ausgang B1 der Zwischenspeicherungsschaltung LA auf hohem Pegel steht, ist Va = 0; wenn der Ausgang B2 hohen Pegel hat, ist Va = V/4; wenn der Ausgang B3 hohen Pegel hat, ist Va = V/2; wenn der Ausgang B4 hohen Pegel hat, ist Va = 3V/4.

Wenn gemäß der Erfassung durch den Differenzverstärker

DA5 das auf diese Weise festgelegte Ausgangssignal Va von dem Ausgangssignal Vb des Potentiometers PM verschieden ist, wie beispielsweise bei Va > Vb, (d.h., das Aufnahmeobjektiv 6 auf ein Objekt in einer Entfernung eingestellt ist, die näher als die tatsächliche Objektentfernung ist), so ist das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DA5 größer als Null, während das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DA6 kleiner als Null ist, so daß von den Transistoren TrIO bis Tr13 nur

30985Ö/06SÖ

- 30 - B 9683

zwei, nämlich die Transistoren Tr11 und Tr12 durchgeschaltet werden, damit über den Motor Mo in der durch einen Pfeil A in Fig. 7 gezeigten Richtung Strom fließt, wodurch der Motor Mo zu einer Vorwärtsdrehung gespeist wird. Daher wird mittels des Objektivstellrings 17 das Aufnahmeobjektiv 6 so verstellt, daß es sich zu der Entfernungseinstellung "unendlich" hin bewegt. Während der Bewegung des Aufnahmeobjektivs 6 steigt allmählich das Ausgangssignal Vb des Potentiometers PM. Wenn Va = Vb erreicht ist, wird das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DA5 zu Null, wodurch der Transistor Tr12 gesperrt wird, so daß daher der Motor Mo abgeschaltet wird und danach anhält. Daher wird zu diesem Zeitpunkt die genaue Scharfeinstellung des Aufnahmeobjektivs 6 erzielt.

Wenn andererseits Va < Vb ist (d.h., das Aufnahmeobjektiv 6 eine Scharfeinstellungslage für ein Objekt einnimmt, das weiter als das tatsächliche Objekt entfernt ist), ist das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DA5 kleiner als Null, während das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DA6 größer als Null ist. Von den Transistoren Tr10 bis Tr13 werden daher die Transistoren Tr10 und Tr13 durchgeschaltet, so daß über den Motor Mo ein Strom in der durch einen Pfeil B gezeigten Richtung fließt und daher der Motor Mo so gespeist wird, daß er in Gegenrichtung dreht, wobei zugleich das Aufnahmeobjektiv 6 zu einer Scharfeinstellungslage für kürzere Objektentfernungen hin bewegt

^ou wird. Während der Bewegung des Aufnahmeobjektivs 6 fällt die Ausgangsspannung Vb des Potentiometers PM allmählich ab. Bei Erreichen des Zustande Va = Vb wird das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DA6 zu Null, wodurch der Transistor Tr13 gesperrt wird und damit der Motor

Mo abgeschaltet wird. Auf diese Weise wird eine weitere Drehung des Motors Mo angehalten.

9098SÖ/06SÖ

- 31 - B 9683

Bei dem in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispielen kann auf die vorstehend beschriebene Weise die Scharfeinstellung des Aufnahmeobjektivs 6 bewerkstelligt werden. In der Praxis ist es darüber hinaus vorteilhaft, das automatische ScharfStellsystem gemäß den Fig. 6 und 7 mit dem Anzeigesystem gemäß Fig. 4 mit den Leuchtdioden LD1 bis LD4, der Maskenplatte 11 und dem Prisma 12 auszustatten.

in einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Entfernungsmeßeinrichtung ist es möglich, als photoelektrische Lichtempfangsvorrichtung eine Ladungsspeicherungs-Photosensor-Vorrichtung zu verwenden, wie sie beispielsweise als Eimerkettenschaltung (BBD), ladungsgekoppelte Schaltung (CCD) oder ladungsgekoppelte Photodiodenschaltung bekannt ist. Die Verwendung einer derartigen Photosensor-Vorrichtung ergibt einen Vorteil hinsichtlich des Aufbaues der photoempfindlichen Elemente P1 bis P4, der Speicherelemente C1 bis C4 und C'1 bis C4 sowie der Schaltelemente GA1 bis GA4, GAΊ

bis GA¹4, GB1 bis GB4 und GB'1 bis GB'4 in einer einzigen Halbleitereinheit. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Schaltelemente GC1 bis GC4 und GCΊ bis GC'4 zum Löschen der Speicherwerte nicht mehr notwendig sind. ^D Im folgenden wird unter besonderer Bezugnahme auf die ladungsgekoppelte Schaltung oder die ladungsgekoppelte Photodiodenschaltung ein Beispiel für eine Ladungsspeicherung-Photosensor-Vorrichtung beschrieben, die bei der Entfernungsmeßeinrichtung anwendbar ist. Unter

Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 wird zunächst der Aufbau dieser Photosensor-Vorrichtung schematisch beschrieben. In diesen Figuren ist die Photosensor-Vorrichtung allgemein mit PSD bezeichnet. PS ist ein zur Erzeugung einer Ladung im Ansprechen auf das einfallende Licht dienender Photosensor-Abschnitt, der entsprechend

- 3-2 - B 9683

den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen mit vier Sensorelementen PSt bis PS4 dargestellt ist; ' PSa ist eine Photoschaltelektrode; PSb ist ein mit der Elektrode PSa verbundener Eingangsanschluß, an den eine Photoschaltspannung Vp angelegt wird, um damit in den einzelnen Sensorelementen PS1 bis PS4 Potentialmulden zu bilden. Hierbei ist anzumerken, daß im Falle der ladungsgekoppelten Photodiodenschaltung die Sensorelemente PS1 bis PS4 Photodioden mit einem pn-übergang sind; I und I¹ sind eine erste und eine zweite Ladungsspeicherabschnittgruppe zur Speicherung der Ladungen, die in dem vorstehend genannten Photosensor-Abschnitt PS erzeugt werden, wobei diese Gruppen jeweils vier Ladungsspeicherabschnitte Il bis 14 bzw. I'1 bis I'4

T5 haben, die den einzelnen Sensorelementen PS1 bis PS4 zugeordnet sind; Ia und I'a sind Elektroden; Ib und I'b sind jeweils mit den Elektroden Ia bzw. I'a verbundene Eingangsanschlüsse, denen eine Speicherteil-Spannung V zugeführt wird, um in den einzelnen Ladungsspeicherungs-Abschnitten 11 bis 14 und I'1 bis I'4 zur Ladungsspeicherung Potentialmulden zu bilden; GD ist ein erster Steuersehaltabschnitt zur Steuerung des Flusses der in dem Photosensor-Abschnitt PS erzeugten Ladung zur ersten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe i; GDa ist die Elektrode dieses Schaltabschnitts; GDb ist ein mit der Elektrode GDa verbundener Eingangsanschluß, der mit einem Schaltimpuls ^_G gespeist wird; GD¹ ist ein zweiter Steuerschaltabschnitt zur Steuerung

des Flusses der in dem Photosensor-Abschnitt PS erzeugen
^ou ten Ladung zu der zweiten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe I'; GD'a ist die Elektrode des zweiten Steuerschaltabschnitts ; GD'b ist ein mit der Elektrode GD'a verbundener Eingangsanschluß, an den ein Schaltimpuls φρζ angelegt wird; OT1 bis OT 4 und OT'1 bis OT'4 sind

Ausgabeabschnitte, aus denen die in den einzelnen Ladungsspeicherungsabschnitten 11 bis 14 und I'1 bis 1*4 in der ersten und der zweiten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe

509850/0650

- 33 - B 9683

I und I¹ gespeicherten Ladungen nach Umsetzung in eine Spannungsinformation abgegeben werden; Oi bis 04 und 0'1 bis O¹4 sind jeweilige Ausgangsanschlüsse; GE und GE¹ sind Ausgabesteuerschaltabschnitte zur Steuerung des Abflusses der in den einzelnen Ladungsspeicherungsabschnitten 11 bis 14 in der ersten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe I gespeicherten Ladungen zu den Ausgabeabschnitten 0T1 bis 0T4 und des Abflusses der in den einzelnen Ladungsspeicherungsabschnitten I'1 bis I'4 in der zweiten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe I¹ gespeicherten Ladungen zu den Ausgabeabschnitten OT¹T bis OT¹4; GEa und GE'a sind jeweils Elektroden; GEb und GE'b sind mit diesen Elektroden GEa und GE'a verbundene Eingangsanschlüsse, die mit einem Schaltimpuls ^₁ gespeist werden.

In Fig. 9 ist BP eine Substratplatte der Photosensor-Vorrichtung, die hierbei beispielsweise eine p-Si-Substratplatte ist; IS ist eine Isolierschicht wie bei- spielsweise eine SiO₂-Schicht; LS ist eine Lichtabschirmungsschicht, die durch Aluminiumablagerung gebildet ist und die gesamte Oberfläche mit Ausnahme des Photosensor-Abschnitts PS bedeckt. In Fig. 8 ist CS eine Kanalsperre, die eine Potentialmulden-Verbindung zwischen den einander benachbarten Elementen des Photosensor-Abschnitts PS, der Steuerschaltabschnitte GD und GD¹, der Ladungsspeicherungsabschnitte I und I¹, der Steuerschaltabschnitte GE und GE.¹ sowie der Ausgabeabschnitte 0T1 bis OT 4 sowie OTΊ bis OT'4 verhindert. Diese

^ou Kanalsperre kann dadurch gebildet werden, daß unter Voraussetzung eines Substrats PB aus p-Si Verunreinigungen für ρ -Leitfähigkeit dotiert werden.

909850/0660

- 34 - B 9683

Wenn bei der Photosensor-Vorrichtung PSD diesen Aufbaus die Photoschalt-Spannung Vp (von beispielsweise 2,5 V) und die Speicherabschnitt-Spannung V_T (von beispielsweise 7,5 V) jeweils an den Photosensor-Abschnitt PS an dessen Eingangsanschluß PSb und an die ersten und zweiten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppen I und II an deren Eingangsanschlüsse Ib und I'b angelegt werden, wird gemäß der Darstellung in Fig. 10 (a) in jedem der Sensorelemente PS1 bis PS4 und jedem der Ladungsspeicherungsabschnitte 11 bis 14 und I'1 bis I'4 eine Potentialmulde ausgebildet. Wenn zu diesem Zeitpunkt Licht auf den Photosensorabschnitt PS trifft, erzeugen die einzelnen Sensorelemente PS1 bis PS4 Ladungen, deren Mengen den Intensitäten des auf sie einfallenden

• 5 Lichts entsprechen, wobei die Ladungen in den jeweiligen Potentialmulden gespeichert werden. Wenn während dieser Zeit eine Spannung von ungefähr 5 V über den Eingangsanschluß GDb an den ersten Steuerschaltabschnitt GD angelegt wird, wird gemäß der Darstellung in Fig. 10(b)

in dem ersten Steuerschaltabschnitt GD eine Potentialmulde in der Weise ausgebildet, daß Potentialgradienten von den einzelnen Sensorelementen PS1 bis PS4 zu den entsprechenden Ladungsspeicherungsabschnitten H bis 14 in der ersten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe I eine Abströmung der in den Sensorelementen PS1 bis PS4 erzeugten Ladungen zu den Ladungsspeicherungsabschnitten 11 bis 14 in der ersten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe I über den jeweiligen ersten Steuerschaltabschnitt GD ermöglichen. Danach wird das Anlegen

der Spannung an den ersten Steuerschaltabschnitt GD beendet, wonach statt dessen eine Spannung von ungefähr 5 V über den Eingangsanschluß GD'b an den zweiten Steuerschaltabschnitt GD¹ angelegt wird. Zu dieser Zeit wird gemäß der Darstellung in Fig. 10 (c) in dem zweiten

Steuerschaltabschnitt GD' eine Potentialmulde in der Weise ausgebildet, daß die Potentialgradienten von den

292095t

- 35 - B 9683

einzelnen Sensorelementen PSI bis PS4 zu den entsprechenden Ladungsspeicherungsabschnitten 1¹T bis 1*4 in der zweiten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe- I' das Abfließen der in den Sensarelementen PSt bis PS4 zu den Ladungsspeicherungsabschnitten I¹T bis I¹4 in der zweiten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe I^f über den zweiten Steuerschaltabschnitt GD¹ ermöglichen.

Durch Verwendung der Ausgangssignale Q und Q des Flipflops FF nach Fig. 2 als Schaltimpulse <p_G bzw.

φ-ρ für den ersten und den zweiten Schaltabschnitt GD bzw. GD¹ ist es daher möglich, die Ladungen aus den Sensorelementen PST bis PS4 an den entsprechenden Ladungsspeicherungsabschnitten Ii bis Γ4 in der ersten T5 Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe I zu speichern, wenn die Lichtquelle 1 leuchtet, während andererseits bei ausgeschalteter Lichtquelle 1 die Ladungen aus den Sensorelementen PS1 bis PS4 an den jeweiligen Ladungsspeicherungsabschnitten I'1 bis I'4 in der zweiten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe I^f gesammelt werden. (Hierbei ist anzumerken, daß die Spannung der Impuls-Ausgangssignale Q und Q auf ungefähr 5 V eingestellt werden muß).

^^J Wenn dann unter geeigneter Zeitsteuerung eine Spannung von ungefähr 10 V über die Eingangsanschlüsse GEb und GE*±> an die Steuerschaltabschnitte GE bzw. GE¹ gleichzeitig angelegt wird, wie es in Fig. 10{d\ dargestellt ist, werden in diesen Steuerschaltabschnitten

Potentialmulden so ausgebildet, daß Potentialgradienten von den einzelnen Ladungsspeicherungsabschnitten 11 bis 14 in der ersten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe I weg zu den jeweiligen Ausgabeabschnitten OT1 bis 0T4 hin und ferner von den einzelnen Ladungsspeicherungs-

abschnitten IM bis I¹4 in der zweiten Ladungsspeicherungsabschnitt-Gruppe I¹ weg zu den entsprechenden Ausgabe-

3Ö9S50/0SSÖ

- 36 - B 9683

abschnitten OTΊ bis OT'4 hin gebildet werden, die das Abfließen der Ladungen der Ladungsspeicherungsab-schnitte 11 bis 14 und I'1 bis I'4 über die jeweiligen Schaltabschnitte GE bzw. GE' zu den jeweiligen Abgabe- bzw. Ausgangsabschnitten OT1 bis OT4 ermöglichen, an welchen sie in den gespeicherten Ladungen entsprechende Spannungsinformationen umgesetzt werden und dann aus den Ausgangsanschlüssen 01 bis 04 und 0'1 bis 0'4 ausgegeben werden. Daher wird dann, wenn die einzelnen Differenzverstärker DA1 bis DA4 gemäß Fig. 2 mit ihren nichtinvertierenden und ihren invertierenden Eingangsanschlüssen an die Ausgangsanschlüsse 01 bzw. 0'1, 02 bzw. O'2, 03 bzw. O¹3 sowie 04 bzw 0'4 angeschlossen werden, das gleiche Ergebnis wie das im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 beschriebene erzielt.

Als Steuerimpuls φ_Γ, für die Steuerschaltabschnitte GE und GE¹ kann das Ausgangs'signal des UND-Glieds AG2 nach Fig. 2 verwendet werden (Fig. 3(h)). Es ist natürlieh notwendig, die Spannung anzupassen , wenn sie weit von dem erforderlichen Wert abweicht.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden bei der Entfernungsmeßeinrichtung die Ausgangssignale der einzelnen photoempfindlichen Elemente in Abhängigkeit davon getrennt, ob die Lichtprojektionsvorrichtung eingeschaltet ist oder nicht; die Ausgangssignale werden unter Integrierung so gespeichert, daß der Unterschied zwischen den integrierten Werten aus einem jeweiligen

Paar von Speicherelementen mittels einer Differenzschaltung erfaßt wird, wonach durch Vergleich mit den anderen Unterschieden über Vergleichsschaltüngen die Entfernung zu dem Ziel-Objekt hin ermittelt wird. Demgemäß ist es selbst bei geringer Intensität des von der

Projektionsvorrichtung abgegebenen Lichts möglich, ein Signal mit einem Pegel zu erzielen, der zur Verwendung

8098SG/Ö6SÖ

- 37 - B 9683

als Detektorausgangssignal ausreichend ist. Daher kann die Entfernungsmeßvorrichtung bei einem kleinen Gerät wie einer Kamera verwendet werden, bei dem die Stromversorgungskapazität beschränkt ist. Ferner kann der Bereich der erfaßbaren Entfernungen erweitert werden und darüber hinaus kann aufgrund der völligen Ausschaltung der auf dem Umgebungslicht beruhenden Störungen selbst bei sehr heller Umgebung niemals der Fall auftreten, daß die Entfernung nicht erfaßt werden kann, oder bei einer außerordentlich großen Änderung der Umgebungsbeleuchtung keine fehlerhafte Funktion auftreten. Insgesamt gesehen ist bei dieser Entfernungsmeßeinrichtung die Entfernungsmeßleistung so sichergestellt, daß durch die Anwendung der Einrichtung bei einer Kamera sehr große Vorteile erzielt werden können.

Da die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 2 bis 7 für eine verhältnismäßig grobe Aufteilung des Bereichs der Objektentfernungen unter Verringerung der Anzahl der photoempfindlichen Elemente ausgelegt sind, ist der Aufbau der elektrischen Schaltung so vereinfacht, daß diese für die Verwendung bei einer Mittelklassen-Kamera für Anfänger geeignet ist.

Gemäß der Beschreibung im Zusammenhang mit den Fig. 8 bis 10 kann bei der Entfernungsmeßvorrichtung als photoelektrische Lichtempfangsvorrichtung die Ladungsspeicherungs-Photosensor-Vorrichtung verwendet werden, die als Eimerkettenschaltung (BBD), ladungsgekoppelte

^ου Schaltung (CCD) oder ladungsgekoppelte Photodioden-Schaltung bekannt ist. Eine derartige Photosensor-Vorrichtung ist zu geringem Preis erhältlich, da in der letzten Zeit die Halbleiter-Technologie große Fortschritte gemacht hat. Auch von diesem Standpunkt her

gesehen ist daher die Entfernungsmeßeinrichtung äußerst vorteilhaft.

- 38 - B 9683

Mit der Erfindung ist eine Entfernungsmeßeinrichtung geschaffen. Diese Einrichtung weist eine Lichtprojektionsvorrichtung auf. Das Licht wird von der Projektionseinrichtung auf ein Ziel projiziert und das dabei von dem Ziel reflektierte Licht wird mittels einer photoelektrischen Lichtempfangsvorrichtung empfangen, die mit einer Mehrzahl von photoempfindlichen Elementen versehen ist, die von einander unabhängig sind und von der Lichtprojektionsvorrichtung in solchen vorbestimmten Abständen angeordnet sind, daß sie einzelnen voneinander verschiedenen Objektentfernungen entsprechen. Aus dem jeweiligen Zustand des Ausgangssignals der photoelektrischen Lichtempfangsvorrichtung kann der Abstand zu dem Ziel ermittelt werden.

Die Entfernungsmeßeinrichtung hat eine erste und eine zweite Signal-Speicherelement-Gruppe mit Speicherelementen in einer Anzahl, die derjenigen der photoempfindlichen Elemente entspricht, wobei die Speicherelemente zum einzelnen Sammeln von elektrischen Signalen aus den jeweiligen photoempfindlichen Elementen in der Lichtempfangsvorrichtung dienen. Die Funktion der Lichtprojektionsvorrichtung wird so gesteuert, daß Licht intermittierend mit einer vorbestimmten Frequenz abge-

■" geben wird; die Übertragung der von den photoempfindlichen Elementen erzeugten Signale an die jeweiligen Speicherelemente entweder der ersten oder der zweiten Gruppe zu einem Zeitpunkt wird gleichzeitig so gesteuert, daß die bei Lichtabgabe aus der Lichtpro-

jektionsvorrichtung auftretenden Signale aus den jeweiligen photoempfindlichen Elementen in den entsprechenden einzelnen Signal-Speicherelementen in der ersten Gruppe unter Integrierung über eine jeweilige Periode gespeichert werden. Andererseits werden die

bei ausgeschalteter Lichtabgabe der Lichtprojektionsvorrichtung auftretenden Signale aus den jeweiligen

9098S0/O6BO

- 39 - B 9683

photoempfindlichen Elementen in den entsprechenden einzelnen Signal-Speicherelementen in der zweiten Gruppe unter Integrierung über die jeweilige Periode gespeichert. Die Signal-Speicherelemente in der ersten und der zweiten Gruppe werden paarweise im Hinblick auf die einzelnen photoempfindlichen Elemente so zusammengefaßt, daß ein Unterschied zwischen den angesammelten Werten der Signale in einem jeden Paar der Signal-Speicherelemente mittels eines Differenzverstärkers erfaßt wird. Damit wird durch gegenseitigen Vergleich der Differenz-Signale aller photoempfindlichen Elemente mittels Vergleicherschaltungen die Entfernung zu dem Ziel ermittelt.

Claims

T.EDTKE - BOHLING - K.NNE

Grupe - Pellmann

Dipl.-ing. R Grupe jn Θ j η q r λ Dipl.-Ing. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-539653

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent München

23. Mai 1979 B 9683

Patentans prüche

Ö Entfernungsmeßeinrichtung mit einer Lichtprojektionsvorrichtung zur Projektion von Licht auf ein Zielobjekt und einer Lichtempfangsvorrichtung, die zur Aufnahme von vom Objekt reflektierten Licht angeordnet ist, um ein dem reflektierten Licht entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen, wobei sie eine Mehrzahl von photoempfindlichen Elementen aufweist, die voneinander unabhängig und in Lagen angeordnet sind, die jeweiligen verschiedenen Objektentfernungen entsprechen, gekennzeichnet durch eine Speichervorrichtung (Ci bis C4, C¹I bis C4), die zur Speicherung eines elektrischen Signals aus der Lichtempfangs· vorrichtung (PE) an die Ausgangsanschlüsse derselben angeschlossen ist und eine erste Speichergruppe (C1 bis C4) aus einer Mehrzahl von an die jeweiligen Lichtempfangs-Elemente (P1 bis P4) angeschlossenen Speicherelementen sowie eine zweite Speichergruppe (C¹I bis C4) aus einer Mehrzahl von an die jeweiligen Lichtempfangs-Elemente angeschlossenen Speicherelementen aufweist, eine Steuervorrichtung (OSC, FF, Tr5), die zum intermittierenden Einschalten der Lichtprojektionsvorrichtung (1) an diese angeschlossen ist, eine erste übertragungsvorrichtung (GA1 bis GA4), die zur Übertragung der von der Lichtempfangsvorrichtung synchron mit dem Einschaltzustand der Lichtprojektionsvorrichtung erzeugten elektrischen Signale

vi/rs 909850/0650

Deutsche Bank (München) KIo. 51/61070 Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844 Posischeck (München) KIo. 670-43-804

2320951

- 2 - B 9683

an die erste Speichergruppe an diese angeschlossen ist, eine zweite übertragungsvorrichtung (GA¹1 bis GAM), die zur Übertragung der von der Lichtempfangsvorrichtung synchron mit dem Ausschaltzustand der Lichtprojektionsvorrichtung erzeugten elektrischen Signale an die zweite Speichergruppe an diese angeschlossen ist, eine Differenzerfassungsvorrichtung (DAl bis DA4) mit einer Mehrzahl von Differenzbildungselementen, die zur Erzeugung von dem Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Speicherelemente in der ersten Speichergruppe und den Ausgangssignalen der diesen Speicherelementen entsprechenden Speicherelemente in der zweiten Speichergruppe an die Ausgänge der Speicherelemente in der ersten Speichergruppe und die Ausgänge der entsprechenden Speicherelemente in der zweiten Speichergruppe angeschlossen sind, und eine Vergleichsvorrichtung (D1 bis D12, COM1 bis COM4), die durch Vergleich der Ausgangssignale der Mehrzahl ,von Differenzbildungselementen ein der Objektentfernung entsprechendes Signal erzeugt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (OSC, FF, Tr5) einen Oszillator (OSC) zur Erzeugung eines Steuersignals aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste übertragungsvorrichtung durch eine zwischen die Lichtempfangsvorrichtung (PE) und die erste Speichergruppe (C1 bis C4) geschaltete Schalter-

gruppe (GA1 bis GA4) gebildet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltergruppe (GA1 bis GA4) Steuerelektroden aufweist/ die im Ansprechen auf das Steuer-

signal aus dem Oszillator (OSC) ansteuerbar sind.

Θ098Β0/0660

- 3 - B 9683
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltergruppe (GA1 bis GA4) durch eine Mehrzahl von Feldeffekttransistoren gebildet ist.
5
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (OSC, FF, Tr5) ein auf das Steuersignal aus dem Oszillator (OSC) ansprechendes Halbleiterelement (Tr5) zum Schal-TO ten des Stromversorgungskreises der Lichtprojektionsvorrichtung (1) aufweist.
.7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement ein Transistor (Tr5) ist.
8. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerschaltvorrichtung (GB1 bis GB4, GB'1 bis GB'4), die zum Anlegen der Ausgangssignale der ersten Speichergruppe (C1 bis C4) und der Ausgangssignale der zweiten Speichergruppe (C 1 bis C¹4) an die Differenzerfassungsvorrichtung (DA1 bis DA4) zwischen diese und die erste und zweite Speichergruppe geschaltet ist.
9· Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltvorrichtung (GBl bis GB4, GB'1 bis GB¹4) eine Steuerelektrode aufweist, die im Ansprechen auf ein Steuersignal aus der Steuervorrichtung (OSC, FF, Tr5) ansteuerbar ist.
10. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzbildungselemente durch Differenzschaltungen (DAI bis DA4) gebildet sind.

009860/oeSO

- 4 - B 9683
11. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfangs-Vorrichtung (PE) aus einer Mehrzahl von Siliciumphotodioden gebildet ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Speichergruppe (C1 bis C 4 bzw. C'1 bis C¹4) durch Kondensatoren gebildet ist, in welchen die den durch die einzelnen Siliciumphotodioden (P1 bis P4) fließenden Strömen entsprechenden Spannungen integriert und gespeichert werden.
13. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß di^ Vergleichsvorrichtung (D1 bis D12, COM1 bis COM4) eine Mehrzahl von Vergleichselementen (COM1 bis COM4) aufweist, die an die jeweiligen Differenzbildungselemente (DA1 bis DA4) in der Differenzerfassungsvorrichtung angeschlossen sind.
14. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an die Vergleichsvorrichtung (D1 bis D12, COM1 bis COM4) angeschlossene Anzeigevorrichtung (LD1 bis LD4) zur Anzeige einer Entfernungsinformation im Ansprechen auf ein Signal aus der Vergleichsvorrichtung.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine Mehrzahl von Anzeigeelementen (LD1 bis LD4) für die Anzeige voneinander verschiedener Entfernungsinformationen aufweist.

Θ09850/06ΒΟ