DE3428974A1 - Entfernungsmesser - Google Patents

Description

■νΤ-

Ent fernungsme s ser

Die Erfindung bezieht sich auf Entfernungsmeßgeräte und betrifft insbesondere einen Entfernungsmesser, bei dem zwei mittels voneinander getrennter Strahlengänge erzeugte Bilder eines Aufnahme-Objekts, dessen Entfernung gemessen werden soll, jeweils von einer Photosensorreihe abgenommen bzw. auf diese geworfen werden, zwei die Lichtstärken- oder Helligkeitsverteilung auf dem Objekt angebende Bilddatenreihen, die durch Quantelung von Bildausgangssignalen der Photosensorreihen erhalten werden, miteinander verglichen werden und eine Entfernung zum Objekt anhand einer gegenseitigen Schiebegröße (shift rate) der beiden Signalreihen, die erforderlich ist, um die beiden Signalreihen mit hoher Korrelation in Koinzidenz miteinander zu bringen, gemessen oder abgeschätzt wird.

Den vorstehend umrissenen Entfernungsmesser gibt es seit längerem. Bei heutigen Entfernungsmessern ist jedoch im Gerät überhaupt kein bewegliches Teil mehr vorhanden, d.h. die z.Zt. gebräuchlichen Entfernungsmesser sind vom vollelektronischen Typ, die mit kleinen Abmessungen und kostengünstig realisiert werden können und mit hoher Meßgenauigkeit arbeiten.

Das Arbeitsprinzip dieses Entfernungsmessers ist in Fig. 1 und 2 veranschaulicht. Gemäß Fig. 1 fällt das

Licht, das von einem Aufnahme-Objekt ΐ, dessen Entfernung d gemessen werden soll, emittiert wird, oder z.B das vom Objekt 1 reflektierte Sonnenlicht über zwei getrennte Strahlengänge 4, 5 auf zwei kleine, eine kurze Brennweite f besitzende Linsen 2, 3, die in einem Basisabstand b voneinander in einem optischen Gerät angeordnet sind. Das Objekt 1 besitzt, wie dargestellt, eine in zwei Dreiecken vorliegende Lichtstärkenverteilung. Die Bilder 7, 8 des Objekts mit dieser Lichtstärkenverteilung werden durch die kleinen Linsen 2, 3 auf einer Brennebene 6 entwickelt. Zur Vereinfachung der Erläuterung sei angenommen, daß eine Mittellinie 1C des Objekts 1 vor der Linse 2 liegt, eine Mittellinie 7C des Bilds (Abbilds) 7 von der Linse 2 auf der Brennebene in einer mit 70 bezeichneten Lage zu liegen kommt und sich die Bildmittenlage 70 auch bei einer Änderung der Entfernung d zum Objekt 1 nicht ändert. Andererseits wird, wie ohne weiteres verständlich sein dürfte, die Mittellinie (Zentrum) 8C des durch die Linse 3 abgebildeten Bilds 8 in einer der Linse 3 gegenüberstehenden Lage auf der Brennebene 6 gehalten, wenn die Entfernung zum Objekt 1 unendlich (groß) ist/ in Fig. 1 ist diese Lage jedoch nach links verschoben dargestellt, und zwar in Abhängigkeit von einer Verkleinerung der Entfernung d. Die Bildmitte 8C verschiebt sich dabei gegenüber der ursprünglichen Lage 80 um eine Strecke χ auf der Brennebene 6 in eine Lage 81.

Auf der Brennebene 6 sind Photomeßfühler- oder -sensorreihen 10, 11 angeordnet, auf die jeweils die Bilder 7, 8 des Objekts 1 durch die kleinen Linsen 2 bzw. 3 geworfen werden und die jeweils aus einer unterschiedlichen Zahl m bzw. η von eine photoelektromotorische Kraft erzeugenden Elementen oder lichtempfindlichen Widerstandselementen bestehen, von denen jedes gemäß

Fig. 2(a) und 2(b) ein elektrisches Signal erzeugt, das beispielsweise der empfangenen Lichtmenge proportional bzw. auf diese bezogen ist. Wenn nun die Größe χ des genannten Versatzes auf irgendeine Weise gemessen werden kann, könnte die Entfernung zum Objekt 1 nach dem einfachen Triangulationsprinzip nach folgender Gleichung abgeleitet werden:

d = b · f/x

Ein von den einzelnen Elementen der Photosensorreihen 10, 11 geliefertes Signal besitzt dabei eine Analoggröße entsprechend Fig. 2(a), 2(b), und die Verteilung des Ausgangssignals längs jeder Photosensorreihe besitzt das dargestellte Stufenmuster. Die analoge Größe kann unmittelbar zur Ableitung der Größe X des genannten Versatzes herangezogen werden; normalerweise wird sie jedoch zu einer digitalen Größe quantisiert, um die entsprechende elektronische Schaltung zu vereinfachen und ihre Genauigkeit zu verbessern. Als einfachste Möglichkeit für die Quantelung wird die analoge Größe mit einer zweckmäßigen Schwellenwertspannung Vt (Fig. 2(a), 2(b)) verglichen, wobei die den Schwellenwert Vt übersteigende analoge Größe als "1" und die darunterliegende analoge Größe als "0" vorausgesetzt und diese Größen damit in digitale Einbit-Größen gemäß Fig. 2(c) und 2(d) umgesetzt werden. Sodann werden die Verteilungen der digitalen Größen gemäß Fig. 2 (c), 2 (d) längs beider Photosensorreihen 10, 11 in der elektronischen Schaltung miteinander verglichen, um damit die Größe χ des Versatzes als von den Sensoren gelieferte Größe zu messen. Die in Fig. 2(c) in ausgezogenen Linien dargestellte Verteilung der digitalen Größen entspricht dem Fall, in welchem die Entfernung d zum Objekt 1 unendlieh und damit der Versatz χ gleich 0 ist; hieraus er-

gibt sich, daß die Messung der Entfernung d in der Ableitung oder Ermittlung der Zahl resultieren kann, durch welche die Strecke χ auf der Photosensorreihe gemäß Fig. 2(d) durch die Zahl der Elemente ausgedrückt ist.

Die Beschreibung von Fig. 1 gilt für den Fall, daß die optische Achse eines nicht dargestellten Suchers zum Anpeilen des Objekts 1, dessen Entfernung d gemessen werden soll, mit der optischen Achse der kleinen Linse

2 koinzidiert, d.h. die Linse 2, wie erwähnt, dem Objekt 1 unmittelbar zugewandt ist. In der Praxis koinzidieren jedoch die optischen Achsen von Sucher und kleiner Linse nicht in jedem Fall. Wenn nun der Sucher z.B. zwischen den beiden kleinen Linsen 2, 3 liegt, sind die Bilder (Abbildungen) 7, 8 auf den beiden Photosensorreihen 10, 11 bei einer Aufnahmeentfernung Unendlich um Strecken x1 bzw. x2 gegenüber der ursprünglichen Lage nach rechts bzw. links verschoben.

In diesem Fall kann jedoch die Aufnahmeentfernung d anhand der gleichen Beziehungsgleichung χ = x1 + x2 wie vorher gemessen werden; die Messung der Entfernung d kann daher auch auf der Ableitung (obtaining) des Versatzes χ der Bilder auf beiden Sensorreihen beruhen.

Eine Schaltung für den bisherigen, nach dem erläuterten Prinzip arbeitenden Entfernungsmesser ist in Fig.

3 dargestellt. Dabei sind zwei Schieberegister 12, vorgesehen, und die Digitalsignale gemäß Fig. 2(c), 2 (d), die aus den Ausgangssignalen gemäß Fig. 2(a), 2(b) von den Photosensorreihen 10, 11 (Fig. 1) mittels eines Analog/Digital- bzw. A/D-Wandlers quantisiert worden sind, werden in den Schieberegistern in derselben Reihenfolge wie derjenigen der Photosensoren der betreffenden Reihen gespeichert. Wenn die Bildsignale

in die Schieberegister 12 und 13 eingeschrieben werden, wird an deren Steuerklenunen CTR von einer Taktsteuerschaltung 14 her ein Schiebesignal angelegt, und die Daten der in den Schieberegistern 12 und 13 gespeicherten Bildsignale werden durch eine Stufe der Schieberegister miteinander synchronisiert und dann sequentiell an Ausgangsklemmen out ausgegeben. Die Ausgangssignale der Schieberegister 12, 13 werden diesen an einer Eingangsklemme in wieder eingespeist. Ein exklusives NOR-Glied 15 liefert ein Signal "1", wenn die Ausgangssignale der Schieberegister 12, 13 koinzidieren, und ein Signal ¹¹O", wenn keine Koinzidenz vorliegt. Ein Zähler 16 zählt die Häufigkeit des Auftretens der Signale "1" vom exklusiven NOR-Glied 16 bei Koinzidenz der synchron der Reihe nach von den Schieberegistern 12, 13 gelieferten Bildsignale.

Im folgenden sei angenommen, da0 die Zahlen der Photosensoren in den Reihen 10, 11 (Fig. 1) jeweils m bzw. η betragen, die geraden m und η Bilddateneinheiten in den Schieberegistern 12 bzw. 13 gespeichert werden und m< η gilt. Wenn dann die Daten m-mal vom Ausgabebeginn der Schieberegister 12, 13 geliefert werden, liegt ein Fall vor, in welchem alle im Schieberegister 12 gespeicherten Daten mit den ersten m Dateneinheiten des Schieberegisters 13 verglichen worden sind und somit der Zähler 16 die Bits gezählt hat, die als Ergebnis des Vergleichs der in den Schieberegistern 12, 13 gespeicherten Bilddaten koinzidieren, die nicht gegeneinander versetzt sind, d.h. die Versatzzahl gleich 0 ist. In diesem Zustand macht weiterhin der Inhalt des Schieberegisters 12 eine Runde zur Initialisierung bzw. zum Anfang, und der Inhalt des Schieberegisters 13 zirkuliert im Versatz um m Bits nach rechts. Der Inhalt des Zählers 16 wird dann in einer Speicherschaltung 17 für

· maximale Koinzidenz gespeichert. Weiterhin wird nur das Schieberegister 13 nach Maßgabe der Taktsteuerschaltung 14um(n-m+1) Bits verschoben, und der Zähler 16 wird freigemacht. Der Inhalt des Schieberegisters 13 wird um 1 Bit gegenüber dem Anfangszustand entsprechend der Verschiebung um (n - m + 1) Bits abgenommen. Ein Zähler 18 zählt, wieviele Bits des Inhalts des Schieberegisters 13 aus dem Anfangszustand nach rechts verschoben werden, wobei er jedesmal weitergeschaltet wird, wenn der erwähnte Datenvergleich der (in den) Schieberegisterin) 12 und 13 abgeschlossen ist. In dem Zustand, in welchem der Inhalt des Schieberegisters 13, wie erwähnt, aus der ersten Anfangsstellung (from the first initialized) um 1 Bit nach rechts verschoben worden ist, erfolgt der zweite Vergleich, indem die Daten der Schieberegister 12 und 13 gleichfalls der Reihe nach m-mal nach rechts verschoben werden. Nach Abschluß des zweiten Vergleichs wird der Inhalt C1 des Zählers 16 größenmäßig mit dem Inhalt der genannten Speicherschaltung 17 in einem Komparator 19 verglichen, und wenn C1 > C2 oder C1> - C2 vorliegt, wird C1 in die Speicherschaltung 17 für maximale Koinzidenz eingeschrieben. Sodann wird der Inhalt S1 des Schiebe-Zählers 18 gleichzeitig damit in eine Versatzzahl-Speicherschaltung 20 eingeschrieben. Hierauf wird nur das Schieberegister 13um(n-m+1) Bits nach rechts verschoben, und der Zähler 16 wird freigemacht. Von diesem Zeitpunkt an erfolgen wiederholt der Vergleich der Speicherinhalte der Schieberegister 12 und 13, der Vergleich der Inhalte des Zählers 16 und der Speicherschaltung 17 sowie das anschließende Eischreiben in die Speicherschaltung 17 (für maximale Koinzidenz) und in die Versatzzahl-Speicherschaltung 20, das Verschieben der Daten des Schieberegisters 13 (n - m + 1)-mal und das Freimachen des Zählers 16 mit einer vorbestimmten

Häufigkeit oder Wiederholungsfreguenz. Nach Abschluß der Wiederholung dieser Vorgänge wird eine maximale Koinzidenzzahl als Ergebnis der Feststellung einer Koinzidenz zwischen dem Inhalt des Schieberegisters 12 und einem Teil des Inhalts des Schieberegisters 13 in der Speicherschaltung 17 für maximale Koinzidenz gespeichert, und eine relative Versatzzahl zwischen den Schieberegistern 12 und 13, nämlich die abzuleitende Versatzgröße χ (Fig. 2(d)), wird in der Versatzzahl-Speicherschaltung 20 gespeichert. Die Taktsteuerschaltung 14 schaltet (latches) den Inhalt der Versatzzahl-Speicherschaltung 20 in einem abschließenden Operationsschritt einem Ausgangs-Verriegelungskreis 21 auf, so daß ein Entfernungssignal nach außen abgegeben wird.

Der vollelektronisch und ohne bewegliche Teile aufgebaute Entfernungsmesser mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau eignet sich vorteilhaft für kostengünstige Miniaturisierung bei hoher Entfernungsmeßgenauigkeit. Vom praktischen BetriebsStandpunkt aus gesehen, ist er jedoch mit verschiedenen Problemen behaftet. Insbesondere ist das Entfernungsmeßergebnis in den meisten Fällen fehlerhaft, wenn das Aufnahme-Objekt, dessen Entfernung gemessen werden soll, eine Wiederholung einfacher Muster, wie Streifen oder Flecke, aufweist. Die Ursache dafür beruht auf dem Prinzip der Messung oder Feststellung einer Koinzidenz der beiden Bilder. Im Fall solcher Muster kann eine Verschiebungs- oder Versatzzahl, um die beiden Bilder zur Koinzidenz zu bringen, stets mehrfach vorliegen. In diesem Fall wird bei der bisherigen Anordnung gemäß Fig. 3 einfach die Versatzzahl abgeleitet, mit welche der Zählstand C2 der Speicherschaltung 17 für maximale Koinzidenz maximiert wird, und wenn daher die Versatzzahl für die Koinzidenz der beiden Bilder mehr-

-χ-

fach vorliegt, kann die Entfernung (möglicherweise) anhand der Versatzzahl gemessen werden, die einem zuerst zufällig ermittelten maximalen Koinzidenzpunkt entspricht. Der bisherige Entfernungsmesser kann daher aus der Anzahl der Versatzzahlen diejenige entsprechend der weitesten Entfernung oder der kürzesten Entfernung, bei welcher die beiden Bilder koinzidieren, als Meßergebnis bestimmen und die Kamera entsprechend scharf stellen, so daß letztlich ein unscharfes Bild erhalten wird. Ein ähnliches Problem tritt auf, wenn das zu messende Objekt sehr dunkel ist. In diesem Fall ist ein Bildausgangssignal vom Photosensor beim Quantisieren des Signals gemäß dem in den Fig. 2(a) und 2(b) dargestellten Verfahren so niedrig, daß es dicht am Schwellenwert Vt liegt, so daß in diesem Fall die Musterverteilung der guantisierten Bilddaten zu ungenügend ist, um die maximale Koinzidenz sicher zu bestimmen. Der maximale Jtoinzidenzpunkt wird unvermeidlich undeutlich, oder es kann ein Fall eintreten, in welchem der maximale Koinzidenzpunkt, wie erwähnt, mehrfach vorliegt, wodurch leicht ein Fehler in die Entfernungsmessung eingeführt werden kann.

Ein anderes Problem bezieht sich auf den Fall, in welehern das Objekt, dessen Entfernung gemessen werden soll, eine so geringe Helligkeit besitzt, daß sich beispielsweise ein negativer EV-Wert bzw. Lichtwert ergibt. Da in diesem Fall die auf die Photosensorreihen 10 und 11 gemäß Fig. 1 auftreffende Lichtmenge gering ist, sind die Ausgangssignale jedes Photosensors der Reihen so niedrig, daß sie bei der Signalquantelung gemäß Fig. 2(a) und 2(b) den Schwellenwert Vt nicht oder kaum erreichen, und damit das mittels solcher quantisierter Digitalsignalgrößen erhaltene Entfernungsmeßergebnis überhaupt nicht zuverlässig ist. Ersieht-

licherweise könnte dieses Problem durch Verwendung eines optischen Signalspeichersensors oder -meßfühlers als Photosensor gelöst werden; da in diesem Fall jedoch die Signalspeicherung eine ziemlich lange Zeit in Anspruch nimmt, ist diese Möglichkeit nicht auf den Fall anwendbar, bei dem keine Verzugszeit für die Entfernungsmessung zulässig ist, etwa bei der Bildaufnahme mit bewegtem Bildfeld mittels einer Videokamera. Nach einer Bildaufnahme, bei welcher die Zeit für die Entfernungsmessung möglichst kurz gehalten werden muß, kann sich somit ein fehlerhaftes Entfernungsmeßergebnis und damit auch ein .fehlerhafter Scharfstellzustand ergeben, so daß letztlich ein unscharfes Bild erhalten wird.

Falls dagegen das Aufnahme-Objekt eine ausreichende Helligkeit, aber kaum einen Helligkeitskontrast besitzt, wird wegen des beschriebenen Meßprinzips die Entfernungs messung schwierig, und wenn überhaupt kein Helligkeitskontrast zu beobachten ist, ist eine Messung nicht mehr durchführbar. Der Grund hierfür liegt darin, daß in diesem Fall bei einer Quantelung des Ausgangssignals des Photosensors auf einen beliebigen Schwellenwert kein Digitalsignalgrößenmuster erzielt werden kann, das für die Entfernungsmessung nötig ist.

Andererseits kann es auch vorkommen, daß sich ungeachtet einer ausreichenden Helligkeit des Objekts ein Fehler im Entfernungsmeßergebnis einstellt. Die Helligkeitsunterschiede im Gesichtsfeld einer Kamera sind im allgemeinen außerordentlich groß, und es ist häufig der Fall, daß die Helligkeit oder Lichtstärke einer hellen Zone 10 -mal so groß ist wie diejenige einer dunklen Zone; in diesem Fall ist es schwierig, den Schwellenwert bei der Quantelung in einem derart großen Ausmaß zu ändern. Auch wenn das Objekt außerordentlich

-XO-

hell ist und einen guten Helligkeitskontrast besitzt, wird in diesem Fall der Schwellenwert für die Quantelung nahezu immer überschritten, so daß die Information bezüglich des Helligkeitskontrasts überhaupt nicht, oder, falls doch, in stark eingeschränktem Maße erhalten werden kann. In jedem Fall wird ein digitales Ausgangssignal des A/D-Wandlers bezüglich der Musterinformation entsprechend "0" und "1" mangelhaft, selbst wenn die nachgeschaltete digitale Schaltung einwandfrei arbeitet, mangelt es dem Entfernungsmeßergebnis an der nötigen Genauigkeit. Es wurde bereits versucht, den Informationsgehalt des Helligkeitsmusters durch Multiplizieren des Ausgangssignals des A/D-Wandlers in Bits zu vergrößern, anstatt eine solche 1-Bit-Information zu benutzen; diese Möglichkeit ist allerdings nicht unbedingt wirksam, wenn die Helligkeitseigenschaften des Objekts, wie erwähnt, nicht einwandfrei sind.

Falls weiterhin mehrere in verschiedenen Entfernungen befindliche Objekte in das Sichtfeld der Photosensorreihen geraten oder das Aufnahme-Objekt ein regelmäßiges Helligkeitsmuster, z.B. in Form von Streifenoder Flecken, besitzt, liefert die digitale Schaltung Entfernungsmeßdaten aufgrund einer genauen Ermittlung eines Punkts, bei welchem die Musterinformationen von linker und rechter Photosensorreihe maximale Koinzidenz zeigen. Hierbei kann der Fall eintreten, daß das Entfernungsmeßergebnis mehrfach (verschieden) vorliegt und somit eine Entscheidung bezüglich der ein richtiges Ergebnis angebenden Meßdaten nicht mehr möglich ist.

Im Hinblick auf die Mangel des bisherigen Entfernungsmessers liegt der Erfindung damit die Aufgabe zugrunde, die Entfernungsmeßgenauigkeit durch Erzeugung einer für die Entfernungsbestimmung nötigen Information auch in

dem Fall zu verbessern, daß die Lichtstärken- bzw. Helligkeitsverteilung des der Entfernungsmessung zu unterziehenden Objekts (eigentlich) für die Entfernungsmessung ungenügend ist.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Zur Lösung der genannten Aufgabe ist der Entfernungsmesser erfindungsgemäß so aufgebaut, daß dann, wenn die Verschiebungs- oder Versatzgröße, bei welcher beide Bilddatenreihen eine hohe Übereinstimmung zeigen, mehrfach vorliegt, dieses Vorliegen entsprechend festgestellt und mindestens ein Teil der verschiedenen Verschiebegrößen, einschließlich einer solchen entsprechend der maximalen Übereinstimmung, gespeichert und abgenommen wird.

Wenn die beiden Bilddatenreihen die Verteilungen fL(i) und fR(i) (mit i = Zahl der Photosensoren in jeder Photosensorreihe) besitzen, läßt sich die Übereinstimmung bzw. Korrelation der beiden Bilddatenreihen allgemein wie folgt ausdrücken:

F(xn) = ?G ifL(i), fR(i + xn)} ^x

Darin bedeuten: G = eine Funktion von fL(i), fR(i) und xn = eine Versatzzahl. Für die Entfernungsmessung wird eine Versatzzahl xn erhalten, die einen hohen Wert oder einen Grenzwert insbesondere in der Korrelationsfunktion oder Schätzfunktion annimmt; falls jedoch die Korrelation nicht einfach ist, ist die Versatzzahl xn zum Zeitpunkt der maximalen Korrelation, die einfach wie vorher einmal erhalten wird, für die Entsprechung dieser Situation nicht ausreichend, und die Entfernung muß daher, falls überhaupt, unter Berücksichtigung eines

anderen Höchst- oder Grenzwerts ermittelt werden. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bewirkt demzufolge die Erfassung eines hohen Korrelationswerts oder insbesondere maximaler Korrelation, wie sie für eine Anzahl von Verschiebegrößen (shift rates) beobachtet wird, und eine Speicherung der Schiebegrößen zu ihrer Ausgabe als nötige Information für die Entfernungsbestimmung. In der digitalen Schaltung wird dabei ein exklusives ODER-Glied oder ein exklusives NOR-Glied verwendet, in den meisten Fällen als Form der erwähnten Schätzfunktion G; die Erfindung ist jedoch nicht notwendigerweise hierauf beschränkt.

Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung einer Anordnung, bei welcher die Verwendung eines fehlerhaften Meßergebnisses verhindert wird und das zweckmäßigste Meßergebnis gewählt werden kann, auch wenn die (Helligkeits-)Eigenschaft eines der Entfernungsmessung zu unterwerfenden Aufnahme-Objekts für die Entfernungsmessung ungeeignet ist und somit keine zufriedenstellenden Daten oder aber solche Daten, falls überhaupt, in mehreren Einheiten erhalten werden.

Zur Lösung der obigen Aufgabe werden erfindungsgemäß verschiedene Probleme des Stands der Technik auf zweckmäßige Weise ausgeschaltet. Zum einen kann der Fall vorliegen, daß eine optische Eigenschaft des Objekts, dessen Entfernung gemessen werden soll, für die Entfernungsmessung eigentlich nicht geeignet ist, weil es zu dunkel oder zu kontrastlos ist, so daß eine Entfernungsmessung nicht mehr durchführbar ist. Im Fall, daß eine Entfernungsmessung nicht durchgeführt werden kann, muß ein optisches Gerät oder dergl. Einrichtung, das bzw. die ein Entfernungsmeßergebnis benutzt, zumindest diesbezüglich angepaßt werden. Er-

findungsgemäß wird für die Feststellung einer solchen Situation insbesondere eine Bildsignalreihe benutzt, die durch zwei Photosensorreihen geliefert wird, welche ein Bild des Aufnahme-Objekts empfangen. Die betreffende Bildsignalreihe kann ein vom Photosensor selbst erzeugtes Signal oder ein nach der Quantelung dieses Signals erhaltenes Signal sein. Um anhand dieser Signalreihe zu bestimmen, daß eine Messung nicht mehr durchführbar ist, ist es vorteilhaft, eine maximale Bildsignalgröße und eine minimale Signalgröße in der Signalreihe zu überwachen, anstatt einen Mittelwert der Signalreihe zu benutzen. Wenn die maximale Bildsignalgröße beider Signalreihen nicht eine vorbestimmte Größe erreicht, die in einer Signalreihe oder in beiden Signalreihen nötig ist, läßt sich eine Messung nicht mehr durchführen. Die Undurchführbarkeit einer Messung läßt sich daher anhand des maximalen Bildsignals feststellen, so daß auf diese Weise die Möglichkeit vermieden werden kann, daß-auf eine Undurchführbarkeit der Entfernungsmessung entschieden wird, obgleich eine solche tatsächlich möglich wäre. Wenn eine Differenz zwischen der maximalen Größe und der minimalen Größe eines Bildsignals für eine Signalreihe oder beide Signalreihen bestimmt wird, kann festgestellt werden, daß der Helligkeitskontrast des Aufnahme-Objekts zu gering ist, um die Entfernungsmessung auszuführen. Weiterhin können die maximale und die minimale Größe auch einfach mittels einer Bildsignalgröße nach der Digitalisierung erfaßt werden; bevorzugt wird jedoch jedes Signal in einen Impuls mit einer Impulsbreite umgesetzt, welcher die Helligkeit ausdrückt. Eine maximale oder eine minimale Größe dieser Impulsbreite kann mittels eines einfachen ODER-Glieds oder UND-Glieds ermittelt werden.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, daß die Impulsbreite

entsprechend einer Vergrößerung des Bildsignals sich verkleinert oder diesem umgekehrt proportional ist. Selbst wenn Schwankungen von mehreren Größenordnungen in der Helligkeitsverteilung des Bilds vorliegen, kann eine solche Schwankung innerhalb eines vergleichsweise kleinen oder schmalen Impulsbreitenbereichs begrenzt werden, während weiterhin die Größe dieses Impulses mittels der genannten logischen Torschaltung in kurzer Zeit genau diskriminiert werden kann. Die erste Einrichtung gemäß der Erfindung stellt fest, daß die beschriebene Messung im wesentlichen (praktisch) nicht durchgeführt werden kann, und sie erzeugt ein erstes Signal.

Erfindungsgemäß ist weiterhin eine zweite Einrichtung vorgesehen, mit welcherdas mehrfache Vorliegen einer Staffelung bzw. eines Versatzes, wobei die beiden Bildsignalreihen in größtmöglichem Maße koinzidieren, festgestellt und ein entsprechendes zweites Signal erzeugt wird. Diese zweite Einrichtung berücksichtigt dabei den Fall, in welchem bei der Entfernungsmessung aufgrund einer optischen Eigenschaft des Objekts ein. Mehrfachergebnis erhalten wird, während eine Messung mittels der ersten Einrichtung nicht möglich ist und somit das Ergebnis ungenau (obscure) ist. Auch im Fall eines solchen ungenauen Ergebnisses bedeutet dies nicht unbedingt, daß dieses Ergebnis nicht benutzt werden kann. Es können verschiedene Fälle vorliegen, in denen ein Resultat mehrerer Entfernungsmeßergebnisse, die einen Zweck erfüllen oder z.B. dem Ergebnis für die kürzeste Entfernung entsprechen, gezielt gewählt werden kann. Erfindungsgemäß wird daher das zweite Signal, welches ein mehrfaches Vorliegen von Meßergebnissen anzeigt, getrennt vom oben erwähnten ersten Signal erzeugt. Da einem optischen Gerät und einem Operator

(Kamerabenutzer), welche das Entfernungsmeßergebnis benutzen, mehrere Meßergebnisse entsprechend dem zweiten Signal gemeldet werden können, kann nach Maßgabe des zweiten Signals das für den jeweiligen Zweck günstigste Ergebnis gewählt und benutzt bzw. verarbeitet werden. Vorteilhaft wird zur Feststellung des Vorliegens mehrerer Meßergebnisse ein Schieberegister benutzt. Ein Koinzidenzfaktor zwischen zwei Bildsignalreihen wird auf verschiedentlichen Versatz oder Staffelung untersucht, weshalb ein Schieberegister mit derselben Zahl von Stufen wie (die Zahl) der Staffelung oder des Versatzes für die Bestimmung des Koinzidenzfaktors vorgesehen wird, wobei eine logische Größe oder z.B. eine logische "1", welche das Erreichen einer maximalen Koinzidenz angibt, in der Stufe der Zahl entsprechend dem Versatz, bei dem maximale Koinzidenz erreicht wird, gespeichert werden kann. Das mehrfache Vorliegen maximaler Koinzidenz kann festgestellt werden, indem ein Leseimpuls zum Schieberegister geliefert und die Zahl der genannten, erhaltenen logischen Größen sequentiell vom einen Ende des Schieberegisters aus gezählt wird. In diesem Fall ist es weiter vorteilhaft, daß eine Bestimmung dahingehend erfolgt, ob mehrfache maximale Koinzidenz oder ein mehrfaches Meßergebnis kontinuierlieh für die aufeinanderfolgenden Staffelungen oder Versatze vorhanden ist oder diskontinuierlich für den isolierten bzw. getrennten Versatz vorliegt. Das optische Gerät oder der Benutzer kann das jeweilige zweckmäßigste Ergebnis aus mehreren Meßergebnissen nach Maßgäbe des Signals wählen und benutzen, welches das Vorhandensein der mehrfachen Meßergebnisse angibt, sowie anhand des eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Verteilung angebenden Signals.

Wie erwähnt, wird das zweite, das Vorhandensein mehrerer

Meßergebnisse angebende Signal getrennt vom ersten, die praktische Undurchführbarkeit einer Entfernungsmessung anzeigenden Signal erzeugt, so daß eine Möglichkeit für eine Benutzung des Meßergebnisses auch dann erhöht werden kann, wenn die Möglichkeit für eine Entfernungsmessung durch nur eine dieser Signalarten ausge'schlossen wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und Fig. 2(a) bis 2(d) schematische Darstellungen des Meßprinzips beim erfindungsgemäßen Entfernungsmesser, wobei insbesondere Fig. 1 das Entfernungsmeßprinzip nach dem Triangulationsverfahren unter Verwendung zweier Photosensorreihen veranschaulicht und die Fig. 2(a) bis 2(d) ein Verfahren verdeutlichen, bei dem ein Bildsignal von den Photosensorreihen guantisiert und in Bilddaten umgesetzt wird,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Schaltungsaufbaus eines bisherigen Entfernungsmessers,

Fig. 4 ein Blockschaltbild des gesamten Schaltungsaufbaus eines Entfernungsgemssers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 ein Schaltbild der Anordnung um eine eine Schätzfunktion (appreciation function) erzeugende Schaltung zur Veranschaulichung einer Korrelation zwischen Bilddatenreihen,

Fig. 6 ein Schaltbild einer Einzelheit der Schaltung gemäß Fig. 5,

' Fig. 7 ein Schaltbild eines Abschnitts, welcher ein Schiebezahlsignal speichert und liefert, wenn die Verschiebe- oder Schiebezahl, bei welcher die Bilddatenreihen eine hohe Korrelation zeigen, in mehreren Einheiten vorliegt,

Fig. 8 ein Schaltbild einer Schaltung zur Erzeugung eines ersten Signals unmittelbar nach dem Schließen einer Stromversorgung als erste Einrichtung bei einer anderen Ausführungs

form der Erfindung,

Fig. 9 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 8, 15

Fig. 10 ein Schaltbild eines Beispiels für einen

Photosensor (gemäß Fig. 12) der Photosensorreihen als Teil der ersten Einrichtung,

Fig. 11 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 10,

Fig. 12 ein Schaltbild einer konkreten Schaltung zur Feststellung oder Bestimmung eines Zustands, bei dem eine Entfernungsmessung praktisch

nicht durchführbar ist, anhand des Bilds eines Aufnahme-Objekts als erste Einrichtung,

Fig. 13 ein Schaltbild einer beispielhaften Schaltung zur Lieferung erster Signale bei Eingang eines

Meßsignals von der Schaltung nach Fig. 12 und

Fig. 14 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels zur Erfassung oder Feststellung des mehrfachen Vorliegens eines Entfernungsmeßergebnisses und zur

Erzeugung zweiter Signale, als zweite Einrichtung.

Die Fig. 1 bis 3 sind eingangs bereits erläutert worden. 5

Gemäß Fig. 4 umfaßt ein in strichpunktierter Linie umrissener Photosensorreihen-Abschnitt 100 je eine linke und eine rechte Photosensor- bzw. -Meßfühlerreihe 100L bzw. 100R, welche das Licht L des durch eine kleine Entfernungsmeß-Linse oder ein photographisches Objektiv gebildeten Bilds abnehmen und dann ein photoelektrisches Ausgangssignal zu einem linken Analog/Digitalbzw. A/D-Wandler 300L und einem rechten A/D-Wandler 300R in einer Quantelungsschaltung 200 auf die durch die Pfeile in Fig. 4 angegebene Weise liefern. Bei der Signalübertragung kann ein Ausgangssignal jedes Photosensorelements in Reihe oder parallel zum betreffenden A/D-Wandler geliefert werden, wobei jedoch die zuletzt genannte Art zur Verkürzung der Meßzeit ersichtlicherweise zu bevorzugen ist. Ein Analogsignal jedes Photosensorelements wird durch die A/D-Wandler 300L, 300R in eine digitale Größe aus einem Bit oder mit einer gewünschten Bitzahl umgesetzt und dann zu nachgeschalteten Registern 400L, 400R übertragen, um dahin gespeichert zu werden. Die genannten Register können beispielsweise aus einem Schieberegister bestehen, das eine Stufenzahl entsprechend den Photosensorreihen 100L, 100R aufweist und in welchem die quantisierte digitale Größe in einer Reihenfolge entsprechend der Leuchtdichte- bzw. Helligkeitsverteilung in dem auf den Photosensorreihen entwickelten Bild gespeichert wird. Falls ein Ausgangssignal des A/D-Wandlers in Form einer Mehrzahl von Bits vorliegt, besteht das Schieberegister beispielsweise aus einem binären Schieberegister, das entsprechend der Zahl der Bits des Signals parallel angeordnet ist. Bilddaten wer-

den in beiden Schieberegistern 40OL, 400R unter den Bedingungen gespeichert, daß eine Verteilung der digitalen Größe um die Zahl der Stufen des Schieberegisters entsprechend einem Versatz χ zwischen linkem und rechtem Bild auf den Photosensorreihen 100L bzw. 100R verschoben ist.

Zur Erzielung einer Schiebegröße (shift rate) xn, die eine weitgehende Korrelation angibt, anhand der beiden, in den beiden Schieberegistern 400L und 400R gespeicherten Bilddaten mit der so verschobenen Verteilung ist eine noch zu beschreibende Schätzfunktions(erzeugungs)-schaltungsgruppe 600 vorgesehen. Ein Schätzergebnis nach Maßgabe dieser Schätzfunktionsschaltung wird zu einer Schätzergebnis-Speicherschaltung 700 übertragen; falls jedoch, wie noch näher beschrieben werden wird, ein Schätzergebnis vorliegt, welches das Vorliegen einer großen Korrelation in mehreren Einheiten angibt, werden alle Ergebnisse in der Speicherschaltung 700 abgespeichert. Eine Entfernungssignalschaltung 800 nimmt den Inhalt der Speicherschaltung 700 ab, und wenn ein einziges Schätzergebnis vorliegt, bestimmt sie die Schiebezahl xn, um die beiden Bilddaten entsprechend miteinander koinzidieren zu lassen, wobei diese Daten sodann als Entfernungssignal benutzt oder gegebenenfalls mit einer Konstante o.dgl. multipliziert werden, um die Entfernung d zu berechnen. Die Entfernungssignalschaltung 800 kann als einfacher Zähler ausgelegt sein, wenn sie nur die Schiebezahl xn als Entfernungssignal zu liefern braucht; andererseits berücksichtigt sie erfindungsgemäß jedoch auch den Fall, in welchem die eine hohe Korrelation angebende Schiebezahl mehrfach vorliegt, so daß - wie noch zu beschreiben sein wird eine Schaltung zur Verarbeitung mehrerer Schiebezahlen darin enthalten ist. Eine zentrale Steuerschaltung 900

liest nach Maßgabe eines externen Abrufbefehls die Information bezüglich des genannten Entfernungssignals und der der mehrfachen Schiebezahl aus der Entfernungssignalschaltung 800 aus und liefert sie nach außen, wobei sie jedoch auch als Taktsteuerschaltung zur Lieferung eines Taktimpulses und eines Steuerimpulses zu jedem Schaltungsteil arbeitet. Ersichtlicherweise kann die Funktion eines Teils oder eines nennenswerten Teils dieser gesamten Schaltung einem Mikrorechner übertragen werden, wobei die Gesamtschaltung, einschließlich des Photosensorreihen-Abschnitts, gegebenenfalls auf einem einzigen Halbleiterchip integriert werden kann. Dies bedeutet, daß eine Entfernungsmeßschaltung 500 vorgesehen ist, um eine Schiebestufenzahl der Digitalgrößenverteilung im Schieberegister entsprechend dem genannten Versatz χ auszusuchen. Zunächst werden in die beiden Register 400L und 400R geladene Digitalgrößen zu einer Vergleichsschaltung 600 übertragen und auf Koinzidenz an jeder Stufe der Schieberegister geprüft, worauf die Zahl der Koinzidenzen beider Größen in der Speicherschaltung 700 abgespeichert wird. Wenn eine Verschiebung in der Verteilung der in beiden Registern gespeicherten digitalen Größen vorliegt, ist ersichtlicherweise auch die in der Speicherschaltung gespeicherte Koinzidenzzahl klein. Nachdem eine in einem der Register 400L, 400R gespeicherte digitale Größe nach Maßgabe eines Steuerimpulses CP von der zentralen Steuer schaltung 900 um eine Stufe verschoben worden ist/ werden die digitalen Größen in beiden Registern erneut durch die Schaltung 600 auf Koinzidenz an jeder Stufe geprüft, und wenn die Koinzidenz(häufigkeits)zahl größer ist als die vorher in der Speicherschaltung 700 abgespeicherte Zahl, wird die in der Speicherschaltung 700 gespeicherte Koinzidenzzahl auf eine neue (Zahl) umgeschrieben, wobei ein Impuls zum Zähler in der Entfer-

nungssignal(rechen)schaltung 800 geliefert und zu dem auf 0 rückgesetzten Speicherwert des Zählers eine 1 hinzuaddiert wird. Sodann werden die digitalen Größen in beiden Registern 400L, 400R zueinander um eine Stufe verschoben und anschließend wiederum nach Maßgabe des Steuerimpulses CP von der zentralen Steuerschaltung miteinander verglichen. Wenn die neue Koinzidenzzahl kleiner ist als die Zahl in der das Vergleichsergebnis enthaltenden Speicherschaltung 700, wird die gespeicher te Größe der Koinzidenzzahl nicht aktualisiert, und im Zähler der Schaltung 800 erfolgt keine Addition. .Nachdem der beschriebene Vergleich mit einer vorbestimmten Häufigkeit (Frequenz) durchgeführt worden ist, kann der im Zähler der Entfernungssignalschaltung 800 verbleibende Zählstand die Schiebestufenzahl angeben, die nötig ist, um eine Verteilung der zunächst in den beiden Registern abgelegten digitalen Größen am eindeutigsten miteinander koinzidieren zu lassen, so daß die Photosensorzahl bzw. Schiebegröße xn entsprechend dem Versatz χ ermittelt werden kann.

In der Entfernungssignal(rechen)schaltung 800 wird der Versatz χ oder die letztlich abzuleitende Entfernung d entsprechend dieser umgesetzten Schiebezahl xn vom Photosensor nach einer vorbestimmten Gleichung berechnet. Nach Maßgabe eines Entfernungssignal-Leseimpulses wird ein Entfernungssignal von der zentralen Steuerschaltung 900 ausgegeben, welche das Entfernungssignal nach Maßgabe eines Abrufs von einer externen Einheit nach außen liefert.

Fig. 5 veranschaulicht eine Schaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Dabei umfassen Schieberegister 410L, 410R η Einheiten von Stufen 411L - 41nL bzw. m Einheiten von Stufen 411R - 41mR entsprechend

den Photosensorreihen 10/ 11 gemäß Fig. 1 unter Bildung zweier Schieberegister mit unterschiedlicher Stufenzahl (n> m). Von den A/D-Wandlern 300L, 300L (Fig. 4) werden quantisierte Bilddaten parallel oder in Reihe auf beschriebene Weise zu den Schieberegistern 410L, 410R geliefert und in diesen in einer Reihenfolge entsprechend der Reihenanordnung der Photosensoren in den Photosensorreihen 100L, 100R gespeichert. Zur Vereinfachung der Erläuterung veranschaulicht Fig. 5 einen Fall, in welchem die Bilddaten in Biteinheiten (in one bit) geliefert werden. Falls jedoch die Bilddaten in mehreren Bits vorliegen, werden entsprechend der Bitzahl je_der Bilddateneinheit z.B. binäre Register parallel zueinander angeordnet. Die zentrale Steuerschaltung 900 liefert einen Schiebeimpuls P40 synchron an beide Schieberegister 410L, 410R, wodurch die in letzteren gespeicherten Bilddaten gemäß Fig. 5 fortlaufend von rechts nach links verschoben werden. Wie dargestellt, ist das eine Schieberegister 410L für unmittelbare parallele Erzeugung von den Stufen 41mL - 41nL ausgelegt, während das andere Schieberegister 410R als Reihenausgabe-Schieberegister ausgelegt ist, das Signale nur an der linken Stufe 41mR liefert.

Unter den beiden Schieberegistern sind η - m + 1 Schätzfunktionserzeugungs-Schaltungen 60m - 6On angeordnet, welche die betreffende Schaltungsgruppe 60 gemäß Fig. 4 bilden. Jede dieser Schaltungen 60m - 6On besteht aus einem exklusiven NOR-Glied 61, einem ODER-Glied 62 und einem Zähler 65 (vgl. Fig. 6). Ein Bilddaten-Ausgangssignal wird jeweils an einen der beiden Eingänge I-, I₂ des exklusiven NOR-Glied jeder Schätzfunktiöns-Schaltung 60m - 6On (Fig. 5) von der letzten Stufe 41mR des Schieberegisters 41 OR angelegt. In der ersten Phase vor Lieferung des Schiebeimpulses P40

werden Bilddaten DL(D - DL(η) in jeder Stufe des Schieberegisters 41OL und Bilddaten DR(D - DR(m) in jeder Stufe des Schieberegisters 410R gespeichert. Wenn der erste Schiebeimpuls P40 geliefert wird, werden die m-ten Bilddaten DL (m) des Schieberegisters 410L an den einen Eingang des exklusiven NOR-Glieds 61 der Schaltung 60m und die m-ten Bilddaten DR(m) des Schieberegisters 41OR an den anderen Eingang angelegt. Wenn der nächste Schiebeimpuls P40 geliefert wird, werden die in beiden Schieberegistern 410L, 41OR enthaltenen Bilddaten um eine Stufe gemäß Fig. 5 nach links verschoben, so daß die Bilddaten DL(m - 1) von der Stufe 41mL des Schieberegisters 410L und die Bilddaten DR(m - 1) von der Stufe 41mR des Schieberegisters 410R zur Schätzfunktions-Schaltung 60m geliefert werden.

Das exklusive NOR-Glied 61 der Schaltung 60m prüft die beiden Eingangssignale bei jedesmaligem Eingang auf Koinzidenz, liefert ein Ausgangssignal nur dann, wenn die beiden Eingangssignale koinzidieren, und schaltet dann das ODER-Glied durch, um die Zahl der Koinzidenzen in einem Zähler 65 zu zählen. Diese Operation dauert an, solange die Bilddaten DL(D/ DR(D an den ersten Stufen des Schieberegisters 41OL, 410R auf den wiederholt abgegebenen Schiebeimpuls P40 hin von den m-ten Stufen 41mL, 41mR erhalten werden.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, addiert die Schätzfunktionserzeugungs-Schaltung 60m ständig die Ergebnisse, die durch Vergleichen von zunächst in den gleich numerierten Stufen beider Schieberegister 410L, 410R gespeicherten Bilddaten erhalten werden, und die Schaltung 60m vergleicht somit die Bilddaten beider Schieberegister 410L, 410R in einem Zustand, in welchem diese Daten nicht gegeneinander verschoben sind oder die Schiebezahl gleich Null

ist, um dann eine Schätzfunktion zu liefern. Diese · Punktion ist in dem die Schaltung 60m umschließenden Kästchen oder Rahmen mit 0 bezeichnet. Wenn andererseits die am linken Ende befindliche Schätzfunktions-Schaltung 6On aktiviert wird, werden die Bilddaten DL(n) der letzten Stufe 41nL des Schieberegisters 410L und die Bilddaten DR(m) der Stufe 41mL des Schieberegisters 410R, wie dargestellt, bei Abgabe des ersten Schiebeimpulses P40 verglichen, was dahingehend ausgelegt werden kann, daß die gegeneinander verschobenen η - m Bilddateneinheiten verglichen werden. Da die Schiebezahl η - m bei Abgabe des folgenden Schiebeimpulses P40 nicht geändert wird, kann die Schaltung 6On zur Lieferung der Schätzfunktion als Vergleich der beiden Bilddaten in dem Zustand herangezogen werden, in welchem die Schiebezahl gleich (n - m) ist. Ersichtlicherweise vergleichen die zwischen den beiden Schaltungen 60m und 6On befindlichen Schätzfunktions-Schaltungen die beiden Bilddatenreihen in dem Fall, daß die Schiebezahl 2, 3,~n - m - 1 ist. Wie vorstehend beschrieben, vergleicht die Schätzfunktionserzeugungs-Schaltungsgruppe 600 die beiden Bilddatenreihen fortlaufend für die Schiebezahl O'-n - m, und sie liefert eine Schätzfunktion für jede Schiebezahl, die in jedem Zähler 65 abgespeichert wird. Ein Merkmal der Erfindung besteht somit darin, daß die Schätzfunktion erzeugt und auf diese Weise für jede gegenseitige Schiebezahl zwischen den beiden Datenreihen gespeichert wird, um eine Korrelation zwischen den beiden Bilddatenreihen herzustellen. In der vorstehenden Beschreibung wurde auf das einfachste Beispiel zurückgegriffen, bei dem die Zahl der Häufigkeit der Koinzidenz der einzelnen Daten der beiden Bilddatenreihen als Schätzfunktion gewonnen oder abgeleitet wird; die Schätzfunktion ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Ersichtlicherweise

kann eine beliebige bekannte Technik zur Ableitung (obtaining) einer Korrelation zwischen den beiden Bilddatenreihen angewandt werden, wobei ersichtlicherweise auch die Schätzfunktionserzeugungs-Schaltungen 60m - 6On oder insbesondere die logische Funktionsteilung entsprechend dieser Technik zweckmäßig ausgelegt sein kann.

Wie beschrieben, wird eine Schätzfunktion entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs der um 0 #*> η - m Stufen gegeneinander verschobenen beiden Bilddatenreihen in jedem Zähler 65 von η - m + 1 Einheiten der Schätzfunktions-Schaltungen 60m - 6On gespeichert, weshalb aus den Schätzfunktionen diejenige hoher Korrelation zwischen den beiden Bilddatenreihen ausgesucht werden muß. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird daher eine Leseimpuls P60 gleichzeitig zum erwähnten ODER-Glied 62 in jeder der Schätzfunktionserzeugungs-Schaltungen 60m - 6On abgegeben. Das ODER-Glied 62 öffnet oder schaltet durch, scuoft der Leseimpuls P60 einmal auftritt, wobei gleichzeitig der Zähler 65 um "1" erhöht wird. Aufgrund der wiederholten Abgabe des Leseimpulses erzeugt der die maximale Koinzidenzzahl speichernde Zähler oder der Zähler 65 entsprechend einer Schiebezahl i einen überlauf/ und er liefert z.B. ein Übertragsignal "1". Ein im unteren Abschnitt von Fig.5 dargestelltes Schieberegister 710 bildet die Vergleichsergebnis-Speicherschaltung 700 (Fig. 4) mit η - m + 1 Stufen entsprechend den einzelnen Schätzfunktions-Schaltungen 60m - 6On. Das Schieberegister 710 ist weiterhin für parallele Setzung in jeder Stufe ausgelegt und speichert eine Stufe "1" entsprechend der Schiebezahl i bei Eingang des Übertragsignals "1" von der der Schiebezahl i entsprechenden Schätzfunktionserzeugungs-Schaltung. Ein in der Vergleichsergeb-

nis-Speicherschaltung 700 vorgesehenes ODER-Glied liefert das Übertragssignal von den Koinzidenzdetektor-Schaltungen 60m - 6On in paralleler Form, so daß die Torschaltung auch auf ein Übertragsignal unmittelbar geöffnet oder durchgeschaltet wird, um eine Meldung an die zentrale Steuerschaltung 900 abzugeben. Letztere beendet dann die Übertragung des Leseimpulses P60 zu jedem Zähler 65, so daß dieser das Weiterschalten oder Weiterzählen beendet und damit die anderen übertragsignale nicht erzeugt werden. Gemäß Fig. 5 ist ein Zähler 730 zwischen das ODER-Glied 720 und die Steuerschaltung 900 eingeschaltet, so daß ein Signal zur Anzeige der Beendigung des Leseimpulses P60, wenn das Übertragsignal in einer vorbestimmten Zahl, z.B. zweimal, erhalten worden ist, vom Zähler 730 zur Steuerschaltung 900 geliefert wird. Hierbei kann es jedoch vorkommen, daß das erste Übertragsignal gleichzeitig nicht nur vom Zähler 65 entsprechend der Schiebezahl i, sondern auch vom Zähler entsprechend einer anderen Schiebezahl j abgegeben wird. In diesem Fall wird auf dargestellte Weise auch eine "1" in der der Schiebezahl j entsprechenden Stufe des Schieberegisters 710 gespeichert. Falls der der Schiebezahl j entsprechende Zähler 65 nicht das erste Übertragsignal, sondern das zweite Übertragsignal abgegeben hat, wird andererseits auf gleiche Weise eine "1" in der der Schiebezahl j entsprechenden Stufe des Schieberegisters 710 gespeichert, wenn der Zähler 730 auf 2 gesetzt wird. Wenn der Zähler 730 vorgesehen ist, ist die An-Ordnung so getroffen, daß mehrere Einheiten von Schieberegistern 710 vorgesehen sind, wobei beispielsweise das erste Übertragsignal im ersten Schieberegister und das zweite Übertragsignal im zweiten Schieberegister gespeichert werden.

Wie vorstehend beschrieben, wird auch in dem Fall, daß mehrere Schiebezahlen vorliegen, die eine hohe Korrelation zwischen zwei Bilddatenreihen angeben, eine vorbestimmte logische Größe in jeder Stufe des Schieberegisters 710 entsprechend der Mehrzahl von Schiebezahlen gespeichert.

Ein in Fig. 5 dargestellter Zähler 810 ist für einen Normalfall oder -zustand vorgesehen, in welchem die eine hohe Korrelation angebende Schiebezahl nur einmal vorliegt. Wenn die Schiebezahl gleich i ist, wird diese Schiebezahl i für die höchste Korrelation zweier koinzidierender Bilddatenreihen ausgelesen, indem von der zentralen Steuerschaltung 900 ein Leseimpuls P70 zum Schieberegister. 710 geliefert wird. Die Entfernungssignal(rechen)schaltung 800 ist bei dieser Ausführungsform beispielsweise als einfachster Zähler 810 aufgebaut. Von dem Zeitpunkt an, zu dem die Steuerschaltung 900 den Leseimpuls P70 zum Schieberegister 710 liefert, wird ein damit synchronisierter Zählimpuls P80 wiederholt abgegeben. Der Zählstand des Zählers schaltet somit synchron mit einer Dateneinheit im Schieberegister 710, die durch den Leseimpuls P70 gemäß Fig. 5 nach rechts um eine Stufe weiter verschoben worden ist, um 1 weiter. Sobald jedoch die logische Größe "1", welche die die höchste Korrelation angebende Schiebezahl speichert bzw. enthält, vom Schieberegister 710 erhalten wird, stellt die zentrale Steuerschaltung 900 diesen Zustand fest, um den Zählimpuls P80 augenblicklich zu beenden. Infolgedessen wird die Zählung beendet, und die Schiebezahl i wird als Zählstand im Zähler 810 gespeichert. Sodann liest die zentrale Steuerschaltung 900 den Zählstand aus dem Zähler 810 aus und liefert ihn nach außen, d.h. zu einer externen Einheit.

Fig. 7 veranschaulicht eine Schaltung zur Erfassung des Vorhandenseins mehrerer Schiebezahlen/ die eine hohe Korrelation zwischen zwei Bilddatenreihen angeben, und zu ihrer Lieferung oder übertragung als nützliehe Informationsdaten für die Entfernungsmessung. In diesem Fall wird auf beschriebene Weise eine die hohe oder große Korrelation angebende logische Größe in den verschiedenen Stufen des Schieberegisters gespeichert. Der Zähler 810 gemäß Fig. 7 entspricht demjenigen nach Fig. 5 und zählt eine wiederholt auftretende Impulszahl des Leseschiebeimpulses P70 zum Schieberegister 710, wobei der Zählstand oder Zählwert an Verriegelungsschaltungen 811, 812, 813 angelegt wird. Die Dateneinlesung in die Verriegelungsschaltungen 811-813 wird durch UND-Glieder 832, 832 bzw. 833 gesteuert. Dies bedeutet, daß die Verriegelungsschaltungen Eingangsdaten einlesen bzw. abnehmen, wenn die Ausgangssignale der UND-Glieder 831 - 833 auf "1" übergehen, und dann die Daten (zur Lieferung) halten. Ein Reihenausgang vom Schieberegister 710 ist mit einem Schiebetakteingang eines Schieberegisters 820 verbunden. Vor Betriebsbeginn ist das Schieberegister 810 durch eine Taktsteuereinheit in der zentralen Steuerschaltung gesetzt und damit intern insgesamt auf "1" initialisiert worden, und der Eingang ist auf den sogen. "O"-Eingang (auf Masse) geschaltet worden, so daß das Schieberegister 820 bei jedesmaliger Abnahme einer "1" vom Schieberegister 710 intern um ein Bitt auf "0" und schließlich insgesamt auf "0" verschoben wird. Das Ausgangssignal einer ersten Stufe 821 des Schieberegisters 820 geht beim ersten "1"-Ausgangssignal vom Schieberegister 710 von "1" auf ¹¹O" über, das Ausgangssignal einer zweiten Stufe 822 geht beim zweiten "1"-Ausgangssignal des Schieberegisters 710 von "1" auf "0" über und das Ausgangssignal einer dritten Stufe 823 ändert

sich beim dritten "1"-Ausgangssignal des Schieberegisters 710 von "1" auf ¹¹O". Ausgangssignale von den Stufen 821, 822, 823 des Schieberegisters 820 werden an die UND-Glieder 831, 832 bzw. 833 angelegt, ein Ausgangssignal des Schieberegisters 710 wird an die UND-Glieder 831 - 833 gemeinsam angelegt, und infolgedessen wird ein Ausgangssignal des UND-Glieds 831 nur beim Auftreten des ersten "1"-Ausgangssignals des Schieberegisters 710 zu "1", während ein Ausgangssignal des UND-Glieds 832 beim Auftreten des ersten und des zweiten "1"-Ausgangssignals vom Schieberegister 710 auf "1" übergeht und ein. Ausgangssignal des UND-Glieds 833 beim Auftreten des ersten, des zweiten und des dritten "1"-Ausgangssignals vom Schieberegister zu "1" wird. Wenn nämlich ein Reihen-Ausgangssignal des Schieberegisters 710 zuerst beim i-ten Bit zu "1" wird, wird i im Zähler 810 gezählt, und das Zählausgangssignal i wird in den Verriegelungsschaltungen 811 813 gespeichert, da bzw. wenn die Ausgangssignale der UND-Glieder 831 - 833 sämtlich den Wert» "1" besitzen.

Wenn dann das Reihenausgangssignal des Schieberegisters 710 beim zweiten "1"-Ausgangssignal am j-ten (j * i) Bit vom ersten aus abgegeben wird, wird j im Zähler gezählt und das Zählausgangssignal J wird in den Verriegelungsschaltungen 812, 813 gespeichert, da bzw. wenn die Ausgangssignale der UND-Glieder 832 und 833 die Größe "1" besitzen. Wenn weiterhin das Reihenausgangssignal des Schieberegisters 710 anschließend beim dritten "1 "-Ausgangssignal am k-ten (k > j ?> i) Bit vom ersten Bit aus geliefert wird, wird k im Zähler 810 gezählt, und das Zählausgangssignal k wird in der Verriegelungsschaltung 813 gespeichert, wenn ein Ausgangssignal des UND-Glieds 833 die Größe "1" besitzt. Anschließend besitzen die Ausgangssignale der UND-Glieder 831 - 833 sämtlich den Wert "0", unabhängig vom

3428974 -ιοί Wert "1" des Ausgangssignals des Schieberegisters, so daß die in den Verriegelungsschaltungen 811 - 813 gehaltenen Daten nicht verändert werden.

Zusammenfassend läßt sich sagen: Wenn nur eines der Übertragsignale von den Schätzfunktionserzeugungs-Schaltungen 60m - 6On (Fig. 5) den Wert "1" erreicht, wird die Schiebezahl i entsprechend der Schätζfunktionserzeugungs-Schaltung, welche das genannte einzige Übertragsignal erzeugt hat, in allen drei Verriegelungsschaltungen 811 - 813 gespeichert; wenn das Übertragsignal von der Schätzfunktionsschaltung entsprechend den beiden Schiebezahlen i, j (j > i) erzeugt wird, werden die Schiebezahl i in der Verriegelungsschaltung 811 und die Schiebezahl j in der Verriegelungsschaltung 812 gespeichert; wenn auf ähnliche Weise das Übertragsignal . von der Schätzfunktionsschaltung geliefert wird, entsprechend den drei oder mehr Schiebezahlen i, j,k(k>j>i) und dergleichen, werden die Schiebezahl i in der Verriegelungsschaltung 811, die Schiebezahl j in der Verriegelungsschaltung 812, die Schiebezahl k in der Verriegelungsschaltung 813 und so fort gespeichert.

Nachdem die Schiebezahlen auf diese Weise in die Verriegelungsschaltungen 811 - 813 eingeschrieben sind, wird eine Ausgabedaten-Übertragungsschaltung 840 angesteuert, um Ausgabe- oder Ausgangsdaten nach Maßgabe des Leseimpulses P80 von der zentralen Steuerschaltung 900 sequentiell oder parallel aus den Verriegelungsschaltungen 811 - 813 auszulesen. Falls eine Dateneinheit, die in die zu ermittelnde Entfernung d umgesetzt ist, als Entfernungssignal anstelle einer solchen Schiebezahl als Ausgangsdateneinheit möglich ist, wird die Schiebezahl mit einer Konstante multipliziert, oder

die Entfernung d wird nach einer vorbestimmten Gleichung berechnet und das Entfernungssignal wird damit durch die Ausgabedaten-Übertragungsschaltung 840 hindurchgeleitet. Gemäß Fig. 7 ist eine Mehrfach-Signaldetektorschaltung 841 vorgesehen, die dazu dient, das Vorhandensein der eine hohe Korrelation zwischen zwei Bilddatenreihen angebenden Schiebezahl festzustellen und ein entsprechendes Signal zu liefern. Wenn in dieser Schaltung 841 ein Zähler vorgesehen ist, können beim Vorliegen mehrerer solcher Schiebezahlen entsprechende Daten geliefert werden. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind drei Verriegelungsschaltungen zum Speichern oder Halten der Schiebezahl vorgesehen; die Erfindung ist jedoch nicht notwendigerweise hierauf beschränkt, vielmehr kann die Zahl der Verriegelungsschaltungen ohne weiteres zweckmäßig vergrößert werden. Wenn außerdem das Schieberegister 710 einen Multiplexaufbau besitzt, um die die höchste Korrelation angebende Schiebezahl und die andere, eine nächst hohe Korrelation angebende Schiebezahl diskriminierend zu speichern, können die Schiebezahlen gespeichert und entsprechend mit einemj getrennt diskriminierten Korrelationsgrad geliefert Werden, indem die Schaltung gemäß Fig. 7 als Ganzes oder teilweise in doppelter oder mehrfacher Ausführung vorgesehen wird, was innerhalb des Erfindungsrahmens ohne weiteres möglich ist.

Beim beschriebenen Entfernungsmesser gemäß der Erfindung wird ein mögliches Vorliegen einer Anzahl von Schiebegrößen (shift rates), die eine hohe Korrelation zwischen zwei zu vergleichenden, für Entfernungsmessung verschobenen Bilddatenreihen angeben, auf die beschriebene Weise erfaßt, und mindestens ein Teil dieser Schiebegrößen, einschließlich der die höchste Korrelation anzeigenden, wird gespeichert und geliefert. Auf diese

Weise kann der Nachteil vermieden werden, daß ein Fehler auftritt, der unvermeidbar im Entfernungsmeßergebnis aufgrund der Berechnung mit nur einer einzigen Schiebegröße enthalten ist. Selbst wenn die Helligkeit eines der Entfernungsmessung zu unterziehenden Objekts zu gering oder für die Durchführung der Entfernungsmessung ungenügend ist, kann eine für die Entfernungsbestimmung nötige Dateneinheit als Information erhalten oder abgeleitet werden, so daß die Meßgenauigkeit des Entfernungsmessers verbessert und sein Anwendungsbereich erweitert werden. Wenn beispielsweise die so erfaßte Schiebezahl, die eine hohe Korrelation angibt, in zwei fortlaufenden Größen, wie 3, 4, vorliegt, kann die kleinere Größe 3 oder auch die größere Größe 4 gezielt als Entfernungssignal für die Entfernungsmessung benutzt werden. Wenn zwei derartige Schiebezahlen diskontinuierlich als 3 und 5 vorliegen, kann der Mittelwert 4 als Entfernungssignal benutzt werden. Wenn weiterhin diese Schiebezahlen diskontinuierlich als 3 und 6 vorliegen, und die eine nächst hohe Korrelation angebenden Schiebezahlen 5 und 7 betragen, wird die Schiebezahl 3 als Fehlersignal abgeworfen, und die Schiebezahl 6 kann benutzt werden. In jedem Fall wird ein Algorithmus zum Wählen oder Berechnen der zweckgerechten Schiebezahl aus einem solchen Mehrfach-Schiebezahlsignal entsprechend dem Zweck der Entfernungsmessung und der Charakteristik der das Meßergebnis verarbeitenden oder benutzenden Einrichtung bestimmt. Der Algorithmus wird somit als Software in einem Mikrorechner benutzt, der in ein optisches Gerät, z.B. eine Kamera o.dgl. eingebaut ist, um damit die Genauigkeit der Entfernungsmessung zu verbessern.

Bei einer Schaltung zur Berechnung des Entfernungssignals, wie vorstehend beschrieben, kann der Fall eintreten, daß

das Entfernungssignal aus verschiedenen Gründen unbestimmt wird. Für diesen Fall ist eine nachstehend zu beschreibende weitere Ausführungsform der Erfindung vorgesehen. Diese Ausführungsform umfaßt eine erste . Einrichtung gemäß Fig. 1.0 bis 12 und eine zweite Einrichtung gemäß Fig. 13. Die beiden Einrichtungen liefern erste Signale DA, DB, DC und DD sowie zweite Signale DE, DF und DG.

Fig. 8 veranschaulicht eine Schaltung zur Erfassung oder Bestimmung einer Unbestimmtheit des Entfernungssignals, die unmittelbar nach dem Einschalten einer Stromversorgung für den Entfernungsmesser gemäß der Erfindung auftritt, wobei eine Spannung von einer Stromversorgung S beim Schließen eines Stromschalters

951 an einen Integrationskreis aus einem Widerstand

952 und einem Kondensator 953 angelegt wird und ein Potential V an einer Verzweigung zwischen Widerstand 952 und Kondensator 953 auf die bei V in Fig. 9 dargestellte Weise ansteigt. Das Potential V wird an einen als Schwellenwertelement dienenden Inverter 954 angelegt, dessen Ausgangssignal S₁ den Wert oder die Größe "0" besitzt, nachdem das Potential V über einen Schwellenwert Vth des Inverters 954 (vgl. Fig. 9) angestiegen ist. Das Signal S- wird bei einem Abfall des Ausgangssignals einer monostabilen Schaltung 955 eingespeist, deren Ausgangssignal S~ daher die in Fig. 9 dargestellte Form besitzt. Das Ausgangssignal S- wird weiterhin an eine Setzklemme S eines Flipflops 956 angelegt, dessen Ausgangssignal DA demzufolge auf "1" übergeht, sooft ein Ausgangspotential V des Integrationskreises die Schwellenwertspannung Vth des Inverters 954 erreicht. Die erwähnte Entfernungsmeßschaltung wird zur Einleitung eines Meßbetriebs durch das Signal S₂ aktiviert, während nach Beendigung des Meßbetriebs

ein Signal CLR₇ dessen Wellenform in Fig. 9 dargestellt ist, von der Schaltung 900 an eine Rücksetzklemme R des Flipflops 956 angelegt wird, so daß dessen Ausgangssignal DA auf "0" übergeht. Das die Größe "1" besitzende Ausgangssignal DA des Flipflops 956 kann anzeigen, daß ein Meßergebnis nicht verläßlich ist, während die Entfernungsmeßschaltung bei der Messung normal arbeitet.

Im folgenden ist die Erfindung für den Fall beschrieben, daß aufgrund optischer Eigenschaften oder Zustände eines Aufnahme-Objekts eine Entfernungsmessung praktisch nicht durchführbar ist. Fig. 10 veranschaulicht eine konkrete Schaltung eines Abschnitts entsprechend einem Photosensor oder -meßfühler in der Photosensorreihe gemäß Fig. 4 sowie einem Wandlerelement im A/D-Wandler 300, wobei der Photosensor als Photodiode 110 dargestellt ist. Die Photodiode 110 wandelt die Intensität des einfallenden Lichts L in diejenige eines Photostroms i um. Letzterer lädt einen Kondensator 120 auf, wobei die Ausgangsspannung VC des Kondensators 120 mit einer Neigung entsprechend der Größe des Photostroms i gemäß Fig. 11 ansteigt. Die Kondensatorspannung VC wird einem als Schwellenwertelement benutzten Inverter 150 eingespeist, dessen Ausgangssignal Q auf "1" übergeht, wenn ein Rücksetzimpuls P10 mit der Wellenform gemäß Fig. 11 von der Schaltung 900 zu einem Entladetransistor 130 geliefert wird, und es geht auf "0" über, wenn die Kondensatorspannung VC den Schwellenwert Vth des Inverters 150 erreicht. Die Impulsbreite tm des Ausgangssignals Q des Inverters 150 wird zu einem die Lichtstärke oder Helligkeit L angebenden Signal (wobei tm zu L nahezu reziprok ist). Mit anderen Worten: die Photosensorschaltung gemäß Fig. 10 nimmt den Rücksetzimpuls P10 zur Einleitung einer Messung der Lichtstärke oder Helligkeit ab und liefert einen Impuls

Q mit einer die Lichtstärke oder Helligkeit angebenden Impulsbreite tm. Ersichtlicherweise wird das Ausgangssignal dieses Photosensors einem Signalwandler 300 gemäß Fig. 4 eingespeist und in eine digitale Größe als Bilddateneinheit umgewandelt.

Die Fig. 12 und 13 veranschaulichen eine Schaltung zur Erfassung oder Bestimmung eines Diskrepanzzustands des Ausgangssignals Q des Photosensors. Gemäß Fig. 12 sind dabei m Photosensoren 101L - 1OmL als linke Photosensorreihe 100L sowie η Photosensoren 101R - 1OnR als rechte Photosensorreihe 100R vorgesehen. Diese Photosensoren nehmen sämtlich den erwähnten Rücksetzimpuls P10 zur Einleitung einer Lichtstärken- oder Helligkeitsmessung ab und geben jeweils den Impuls Q mit einer die Helligkeit angebenden Impulsbreite ab. Diese Ausgangsimpulse Q werden an eine linke Gruppe von Invertern 961L - 96mL und eine rechte Gruppe von Invertern 961R - 96nR angelegt. Die Ausgangssignale der linken Inverter '961L - 96mL werden parallel einem linken UND-Glied 97AL und einem linken ODER-Glied 97OL eingespeist, während auf ähnliche Weise die Ausgangssignale der rechten Inverter 961R- 96nR einem rechten UND-Glied 97AR und einem rechten ODER-Glied 97OR in Parallelanordnung eingespeist werden. Wie ohne weiteres ersichtlich sein dürfte, wird ein Ausgangssignal AL des linken UND-Glieds 97AL zu einer invertierten Wellenform des die längste Impulsbreite besitzenden Ausgangsimpulses Q von der linken Gruppe der Photosensoren 10.1 L - 1OmL., während ein Ausgangssignal OL vom linken ODER-Glied 97OL zu einer invertierten Wellenform des Ausgangsimpulses mit der kürzesten Impulsbreite wird. Ebenso stellt ein Ausgangssignal AR des rechten UND-Glieds 97AR eine invertierte Wellenform des die längste Impulsbreite besitzenden Ausgangsimpulses Q von der

rechten Gruppe der Photosensoren 101R - 1OnR dar, während ein Ausgangssignal des rechten ODER-Glieds 97OR eine gegenüber dem Ausgangsimpuls mit der kürzesten Impulsbreite invertierte Wellenform besitzt. 5

Die Ausgangssignale AL/ AR der UND-Glieder sowie OL, OR der ODER-Glieder werden einer in Fig. 13 gezeigten Schaltung eingespeist. In dieser Schaltung gemäß Fig.13 werden die Signale OL und OR über ein ODER-Glied 981 einem Zeitgeber 982 für eine ODER-Operation eingegeben. Aus der vorstehenden Beschreibung geht ohne weiteres hervor, daß die Zeitspanne von der Aktivierung der Photosensorreihen 100L, 100R auf den Rücksetzimpuls P10 hin bis zum übergang eines Ausgangssignals des ODER-Glieds 981 auf die Größe "1" der Ansprechzeit der Photosensoren 101L - 1OmL, 101R - 1OnR oder der kürzesten Zeit tm vor der Lieferung des Ausgangssignals Q entspricht. Von seiner Aktivierung zur Einleitung des Betriebs auf den erwähnten Rücksetzimpuls P10 hin bis zu seiner Deaktivierung durch das Ausgangssignal des ODER-Glieds 981 liefert der Zeitgeber 982 das Ausgangssignal DB, wenn die kürzeste Impulsbreite tm mindestens einer vorbestimmten Größe entspricht. Da nun die Impulsbreite tm der Lichtstärke bzw. Helligkeit in der Photosensorschaltung gemäß Fig. 10 nahezu umgekehrt proportional ist, kann das Ausgangssignal DB des Zeitgebers 982 darauf schließen lassen, daß auch die stärkste von den Photosensoren 101L - 1OmL, 101R- 1OnR abgenommene Lichtstärke bzw. Helligkeit unter einer vorbestimmten Größe derselben liegt. Die Signale AL, AR werden andererseits einem NAND-Glied 983 eingespeist. Ähnlich wie vorher entspricht die Zeit, in welcher ein Ausgangssignal des NAND-Glieds 983 die Größe "1" besitzt, der längsten Ansprechzeit der Ausgänge Q und den Photosensoren 101L - 1OmL, 101R- 1OnR. Das Aus-

gangssignal des NAND-Glieds 983 sowie das Ausgangssignal des erwähnten ODER-Glieds 981 werden außerdem durch ein UND-Glied 984 einer UND-Verknüpfung unterworfen, so daß die Zeitspanne, während welcher ein Ausgangssignal des UND-Glieds- 984 die Größe "1" besitzt, an eine Differenz zwischen den Ausgangssxgnalen Q der längsten und kürzesten Ansprechzeiten von den Photosensoren 101L - 1OmL, 101R - 1OnR angeglichen bzw. dieser gleichgemacht wird. Bei dieser Ausführungsform wird die Dauer des Ausgangssignals vom UND-Glied 984 als einen Kontrast des Objektbilds darstellend angesehen, und das Ausgangssignal des UND-Glieds 984 wird einem Zeitgeber 985 eingegeben, der auf den erwähnten Rücksetzimpuls P10 hin zur Beendigung seines Betriebs betätigt wird. Wenn die Dauer des Ausgangssignals vom UND-Glied 984 eine vorbestimmte Größe oder eine kleinere Größe besitzt oder die Durchführung der Entfernungsmessung schwierig ist, weil der Kontrast des Objektbilds unter einer vorbestimmten Größe liegt, liefert der Zeitgeber 985 das Ausgangssignal DC.

Eine im unteren Abschnitt von Fig. 13 gezeigte Schaltung dient zur Bestimmung oder Feststellung des Falls, in welchem eine extreme Differenz zwischen den Lichtstärken oder Helligkeiten zweier im,Blickfeld der Photosensorreihen liegender Objekte vorhanden ist. Das Signal OR wird dabei in einem Inverter 986 invertiert und durch ein UND-Glied 987 einer UND-Verknüpfung mit dem Signal AL unterworfen. Das Signal AL geht auf den Rücksetzimpuls P10 hin auf "0" über und wird nur rückgesetzt, wenn die linken Photosensoren 101L - 1OmL mit der längsten Ansprechzeit, nämlich alle linken Photosensoren, ansprechen, und ein Inversionssignal des Signals OR geht auf den Rücksetzimpuls P10 hin auf "1" über und wird auf "0" rückgesetzt, wenn

Ulf

von den rechten Photosensoren 101R- 1OnR derjenige mit der kürzesten Ansprechzeit, nämlich einer der rechten Photosensoren, anspricht, so daß die Erzeugung eines Ausgangssignals vom UND-Glied 987 darauf schließen lassen kann, daß einer der rechten Photosensoren 101R-1OnR nicht angesprochen hat, während alle linken Photosensoren 101L- 1OmL angesprochen haben. Dies bedeutet, daß das Ausgangssignal des UND-Glieds 987 (fälschlich) anzeigen kann, daß die Helligkeit eines von der linken Photosensorreihe 100L empfangenen Objektbilds erheblich größer ist als diejenige eines Objektbilds auf der rechten Photosensorreihe 100R und somit eine Entfernungsmessung praktisch nicht durchführbar ist. Ebenso kann die Lieferung eines Ausgangssignals von einem UND-Glied 989, welches das Signal AR und ein invertiertes Signal des Signals OL über einen Inverter 988 einer UND-Verknüpfung unterwirft, darauf hinweisen, daß die Lichtstärke oder Helligkeit auf der rechten Photosensorreihe 100R erheblich größer ist als diejenige auf der linken Photosensorreihe 100L, so daß eine Entfernungsmessung praktisch nicht durchführbar ist. Hierbei wird ein ODER-Glied 990 durch ein Ausgangssignal des UND-Glieds 987 oder 989 durchgeschaltet, und ein durch den Rücksetzimpuls P10 rückgesetztes Flipflop 991 wird sodann zur Abgabe des Signals DD gesetzt. Die Abgabe dieses Signals DD kann zur Bestimmung des Falls benutzt werden, daß ein optisches System der Photosensorreihen stark verunreinigt oder versehentlich verdeckt ist, und zwar im Gegensatz zu dem Fall, in welchem wie beschrieben - ein außerordentlich großer Unterschied zwischen den Lichtstärken oder Helligkeiten der beiden Objekte im Gesichtsfeld der Photosensorreihen vorliegt.

Fig. 14 veranschaulicht weiterhin eine Schaltung zur

Feststellung, ob logische Größen oder Werte, die eine maximale Koinzidenz von linken und rechten Bildern angeben, in mehreren Stufen des Schieberegisters 700 in der Entfernungsmeßschaltung gemäß Fig. 5 gespeichert sind. Ein solcher Zustand zeigt an, daß die durch die Entfernungsmeßschaltung als richtige Entfernung berechnete Entscheidung (conclusion) mehrfach vorliegt und nicht festgestellt werden kann, welche als echte oder gültige Größe herangezogen werden kann. Das optische Gerät oder der Benutzer muß jedoch die richtige Entfernung nach spezieller Entscheidung unter Heranziehung des Entfernungsmeßergebnisses zur Scharfstellung eines Kameraobjektivs messen. Dem optischen Gerät zur Abnahme des Entfernungsmeßsignals oder dem Benutzer muß allerdings zumindest bekannt sein, daß das .Meßergebnis mehrfach vorliegt, weshalb es offensichtlich unzureichend ist, daß die maximale Schiebezahl oder die größte Entfernung in mehreren Meßergebnissen oder umgekehrt nur die kürzeste Entfernung als Meßergebnis erhalten oder abge-

leitet wird. .

Bei der Schaltung gemäß Fig. 14 ist darauf geachtet worden, daß das Vorliegen einer Anzahl von Meßergebnissen und anderweitig ein Verteilungszustand erfaßt werden. Die Schaltung gemäß Fig. 14 enthält das in Fig. 5 dargestellte Schieberegister 700, dessen Speicherinhalt auf den Leseschiebeimpuls P70 hin von rechts ausgelesen und dann dem Zähler 800 eingegeben wird, der als die erwähnte Entfernungssignal-Rechenschaltung gemäß Fig. 5 arbeitet. Ein Flipflop 1001 nimmt ein Ausgangssignal vom Schieberegister 700 ab, und wenn in dessen einer Stufe ein logischer Speicherwert "1" erreicht ist, wird dieses Flipflop entsprechend gesetzt. Wenn ein Ausgangssignal des nächsten Schieberegisters die logische Größe "0" erhält, erfolgt

durch ein UND-Glied 1003 eine UND-Verknüpfung des invertierten Ausgangssignals von einem Inverter und des Ausgangssignals des Flipflops 1001, und das Ausgangssignal geht zum Setzen des nächsten bzw. nachgeschalteten Flipflops 1004 auf "1" über. Wenn das Ausgangssignal des Schieberegisters 700 daraufhin wiederum die Größe "1" erreicht, erfolgen UND-Verknüpfungen durch ein UND-Glied 1005, durch dessen Ausgangssignal "1" das nächste Flipflop 1006 gesetzt wird. Ein die Größe "1" besitzendes Ausgangssignal des letzten Flipflops 1006 kann darauf schließen lassen, daß im Schieberegister 700 mehrere "1" gespeichert sind und dazwischen "0" vorhanden sind, d.h. daß mehrere Entfernungsmeßergebnisse diskontinuierlich bzw. nicht fortlaufend vorliegen. Bei der dargestellten Anordnung werden daher die Flipflops 1001, 1004 und 1006 sämtlich vor der Abnahme von Ausgangssignalen vom Schieberegister rückgesetzt.

Ein in Fig. 14 dargestellter Zähler 1007 ist ein Binärzähler, der zählt, wie oft eine "1" im Schieberegister 700 gespeichert oder enthalten ist, nämlich wie viele Entfernungsmeßergebnxsse vorliegen. Wenn der diskrete Wert 2 ist, liegt an einer Ausgangsklemme Q₁ ein Signal "1" zum Setzen eines Flipflops 1008 an. Wenn der diskrete Werte gleich 4 ist, liegt an.einer Ausgangsklemme Q₂ der nächsten Stufe ein Signal "1" zum Setzen eines Flipflops 1009 an. Das Ausgangssignal des Flipflops 1009 dient als Signal DG, das anzeigt, daß das Entfernungsmeßergebnis viermal oder Öfter vorliegt. Sodann werden ein durch einen Inverter 1011 invertiertes Ausgangssignal des Flipflops 1006, ein Ausgangssignal des Flipflops 1008 und ein durch einen Inverter 1012 invertiertes Signal des Signals DG an ein UND-Glied 1010 angelegt, dessen Ausgangssignal demzu-

-Ju-

folge angibt, daß das Entfernungsmeßergebnis zweimal (Ausgang des Flipflops 1008) bis zu und ausschließlich viermal (invertiertes Ausgangssignal des Flipflops 1009) vorliegt und daß das Entfernungsmeßergebnis kontinuierlieh bzw. fortlaufend ist (invertiertes Ausgangssignal des Flipflops 1006). Ähnlich werden das Ausgangssignal des Flipflops 1006, das Ausgangssignal des Flipflops

1008 und das invertierte Ausgangssignal des Flipflops

1009 zur UND-Verknüpfung einem UND-Glied 1013 eingespeist, dessen Ausgangssignal DF demzufolge angibt, daß das Entfernungsmeßergebnis in zwei Größen bis zu und ausschließlich vier Größen vorliegt und diskontinuierlich bzw. nicht fortlaufend ist (Ausgangssignal des Flipflops 1006).

Die das Vorhandensein mehrerer Entfernungsmeßergebnisse angebende (suggesting) Information kann in verschiedenen Formen benutzt werden. Wenn das Meßergebnis beispielsweise zur Scharfstellung bei einer Kamera benutzt wird, wird das viermal oder noch öfter vorliegende Ergebnis als vollständig unverläßlich vernachlässigt,und eine Betätigung des Kameraverschlusses wird durch das erwähnte Signal DG verhindert. Der Kamerabenutzer kann dann mittels einer an sich bekannten Einrichtung zur Anzeige einer Unbestimmtheit der Entfernungsmessung im Kamerasucher entsprechend informiert werden. Wenn das Entfernungsmeßergebnis zweifach und weniger als vierfach, nämlich zwei- oder dreimal vorliegt, kann nach Maßgabe einer entsprechenden Eigenschaft des optischen Geräts bestimmt oder entschieden werden, welches Signal für die automatische Scharfstellung benutzt werden soll. Wenn beispielsweise das Meßergebnis zweimal und kontinuierlich bzw. fortlaufend vorliegt, erfolgt eine Scharfstellung auf eine kürzere Entfernung; wenn dagegen das Meßergebnis drei-

mal und kontinuierlich vorliegt, kann die mittlere Entfernung der drei (Entfernungen) für die Scharfstellung gewählt werden. Wenn weiterhin das Meßergebnis zweimal und diskontinuierlich bzw. nicht fortlaufend vorliegt, können die beiden Meßergebnisse für mittlere und kürzere Entfernung für die Scharfstellung benutzt werden. In jedem Fall hängt eine solche Wahl von einer optischen Eigenschaft oder Charakteristik des das Entfernungsmeßergebnis verwendenden Geräts oder von der Absicht des Benutzers des Geräts ab. Die jeweilige Wahl kann somit entsprechend der genannten Charakteristik und dem Zweck einfach im voraus bestimmt werden. Die Art und Weise der Ausgabe einer Signalinformation für das Vorhandensein mehrerer Entfernungsmeßergebnisse ist nicht notwendigerweise auf die vorstehend beschriebene Art beschränkt, vielmehr kann der Fachmann ohne weiteres innerhalb des Erfindungsrahmens eine geeignete Auswahl treffen.

Wie vorstehend beschrieben, umfaßt die Erfindung eine erste Einrichtung zur Erfassung eines Zustands, bei dem eine Entfernung praktisch nicht gemessen werden kann, anhand zweier Bildsignalreihen und zur Erzeugung eines entsprechenden ersten Signals sowie eine zweite Einrichtung zur Feststellung des Vorhandenseins mehrerer Staffelungen oder Versatze, um die beiden Bildsignalreihen in maximale Koinzidenz zu bringen, und zur Lieferung eines zweiten, entsprechenden Signals bei einem photoelektrischen Entfernungsmesser, wobei das von einem Objekt, dessen Entfernung gemessen werden soll, emittierte Licht über zwei räumlich voneinander getrennte Strahlengänge abgenommen oder empfangen wird und die dabei erzeugten Bilder auf zwei Photosensorreihen mit jeweils mehreren Photosensoren oder -meßfühler in Form zweier Bildsignalreihen, welche

eine Lichtstärken- oder Helligkeitsverteilung in den Bildern angeben, geworfen werden. Die beiden Bildsignalreihen werden in guantisiertem Zustand und gegeneinander verschoben fortlaufend miteinander verglichen/ worauf die Entfernung zum Aufnahme-Objekt anhand des Versatzes bestimmt wird, bei welchem die Bildsignalreihen in größtmöglichem Maße miteinander koinzidieren. Auf diese Weise kann die Verwendung eines fehlerhaften Meßergebnisses verhindert werden, wenn sich die optischen Eigenschaften des genannten Objekts eigentlich nicht für die Entfernungsmessung eignen. Weiterhin kann ein entsprechendes Meßergebnis, welches den vorgesehenen Zweck am eindeutigsten erfüllt, für die Verwendung aus einer Anzahl von Meßergebnissen gewählt werden., und zwar nach Maßgabe des zweiten Signals auch in dem Fall, in welchem sich die Entfernungsmessung als schwierig erweist, weil das Meßergebnis aufgrund der optischen Eigenschaften des Objekts mehrfach vorliegt. Insbesondere ist dabei die Anordnung so getroffen, daß das zweite Signal, welches das Vorliegen einer Anzahl von Meßergebnissen angibt, getrennt vom ersten, die praktische Undurchführbarkeit der Messung angebenden Signal geliefert wird, so daß eine Möglichkeit für die Benutzung oder Auswertung des Meßergebnisses effektiv vergrößert werden kann, auch wenn nur eine Signalart aus dem Takt für die Entfernungsmessung gerät.

-SO-

- Leerseite -

Claims (20)

PATENTANSPRÜCHE

1. Entfernungsmesser, bei dem zwei mittels voneinander getrennter Strahlengänge erzeugte Bilder eines Auf-.

nahme-Objekts, dessen Entfernung gemessen werden soll, jeweils von einer Photosensorreihe abgenommen bzw. auf diese geworfen werden, zwei die Lichtstärkenode;r Helligkeitsverteilung auf dem Objekt angebende Bilddatenreihen, die durch Quantelung von Bildausgangssignalen der Photosensorreihen erhalten werden, miteinander verglichen werden und eine Entfernung zum Objekt anhand einer gegenseitigen Schiebegröße (shift rate) der beiden Signalreihen, die erforderlich ist, um die beiden Signalreihen mit hoher Korrelation in Koinzidenz miteinander zu bringen, gemessen oder abgeschätzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorhandensein der Schiebegröße, bei welcher beide Bilddatenreihen eine hohe Korrelation zeigen, erfaßbar oder feststellbar ist, wenn sie mehrfach vorliegt, und mindestens ein Teil der Mehrfach-Schiebegröße, einschließlich einer solchen entsprechend der höchsten Korrelation, speicherbar und abnehmbar (taken) ist.

2. Photoelektrischer Entfernungsmesser, bei dem das von einem einer Entfernungsmessung zu unterziehenden Aufnahme-Objekt emittierte Licht über zwei voneinander verschiedene (getrennte) Strahlengänge abgenom- men oder empfangen wird und die auf diese Weise er-

zeugten Bilder auf zwei Photosensorreihen mit jeweils einer Anzahl von Photosensoren oder -meßfühlern in Form zweier Bildsignalreihen geworfen werden, die (jeweils) eine Lichtstärken- oder Helligkeitsverteilung in den Bildern wiedergeben, und beide Bildsignalreihen quantisiert und gegeneinander verschoben fortlaufend miteinander verglichen werden und sodann die Entfernung zum Objekt anhand des Versatzes (stagger) gemessen wird, bei dem beide Bildsignalreihen maximal miteinander koinzidieren, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung zur Erfassung oder Bestimmung eines Zustands, in welchem die Entfernung praktisch nicht gemessen werden kann, anhand der beiden Bildsignalreihen und zur Erzeugung eines entsprechenden ersten Signals sowie durch eine zweite Einrichtung zur Feststellung des Vorliegens mehrerer Versatze, um die beiden Bildsignalreihen in größtmögliche Koinzidenz zu bringen, und zur Erzeugung eines entsprechenden zweiten Signals.

3. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung so ausgelegt ist, daß sie eine Bildsignalgröße entsprechend einer maximalen Lichtstärke oder Helligkeit in den Bildern jeder der beiden Bildsignalreihen feststellt und zudem das erste Signal erzeugt, wenn die Bildsignalgröße in einer der beiden Bildsignalreihen eine vorbestimmte Größe nicht erreicht.

4. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung so ausgelegt ist, daß sie eine Bildsignalgröße entsprechend einer maximalen Lichtstärke oder Helligkeit in den Bildern jeder der beiden Bildsignalreihen feststellt und zudem das erste Signal erzeugt, wenn die Bildsignal-

größen in beiden Bildsignalreihen eine vorbestimmte Größe nicht erreichen.

5. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung eine maximale Größe und eine kleinste Größe der Lichtsignale in den beiden Bildsignalreihen feststellt oder erfaßt und zudem das erste Signal erzeugt, wenn die Differenz zwischen der maximalen Größe und der kleinsten Größe eine vorbestimmte Größe nicht erreicht.

6. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung eine maximale Größe und eine kleinste Größe der Bildsignale in den beiden Bildsignalreihen feststellt oder erfaßt und zudem das erste Signal erzeugt, wenn die Differenz zwischen der maximalen Größe und der kleinsten Größe für mindestens eine der beiden Bildsignalreihen eine vorbestimmte Größe nicht erreicht.

7. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung eine maximale Größe und eine kleinste Größe der Bildsignale in den beiden Bildsignalreihen feststellt oder erfaßt und weiterhin das erste Signal erzeugt, wenn die maximale Größe des Bildsignals in der einen Bildsignalreihe die kleinste Größe des Bildsignals in der anderen Bildsignalreihe nicht erreicht.

8. Entfernungsmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bildsignal in den Bildsignalreihen in einen Impuls, der eine die Lichtstärke oder Helligkeit angebende Breite besitzt und an seinem Anfang synchronisiert ist, umgewandelt wird und eine maximale Größe oder eine kleinste Größe

der Bildsignale in den Bildsignalreihen durch eine logische Torschaltung zur Erfassung eines Endes (terminal) des Impulses erfaßt oder festgestellt wird.
5

9. Entfernungsmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bildsignal in den Bildsignalreihen in einen Impuls mit einer Breite umgewandelt wird, die sich mit zunehmender Lichtstärke bzw. Helligkeit entsprechend verkleinert, die maximale Größe der Bildsignale in den Bildsignalreihen bei Erfassung des Impulses mit dem frühesten Ende durch ein ODER-Glied bestimmt wird und die kleinste Größe der Bildsignale in den Bildsignalreihen bei Erfassung des Impulses mit dem spätesten Ende durch ein UND-Glied bestimmt wird.

10. Entfernungsmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine maximale Größe oder eine kleinste Größe der Bildsignale in den Bildsignalreihen in einem Zustand bestimmbar ist, in welchem jedes Bildsignal in den Bildsignalreihen quantisiert ist.

11. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung die Stromzufuhr zum Entfernungsmesser feststellt und außerdem das erste Signal innerhalb einer Zeitspanne erzeugt, die mindestens einer Entfernungsmeßoperationszeit vom Zeitpunkt der Stromzufuhr entspricht.

12. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungsmeßoperation durch Lieferung eines Entfernungssignals auf das erste Signal von der ersten Einrichtung hin beendet wird.

13. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung das Vorhandensein des Versatzes feststellt, bei dem die beiden Bildsignalreihen in einer Zahl einer ersten vorbestimmten Größe bis zu und ausschließlich einer zweiten vorbestimmten Größe in größmögliche Koinzidenz gebracht sind, und außerdem das zweite, diesen Zustand angebende Signal erzeugt.

14. Entfernungsmesser nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste vorbestimmte Größe gleich 2 und die zweite vorbestimmte Größe gleich 4 ist.

15. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung das Vorhandensein mehrerer Versatze feststellt, bei welcher die beiden Bildsignalreihen in größtmögliche Koinzidenz gebracht sind und die diskontinuierlich bzw. nicht fortlaufend auftreten, und außerdem das zweite, diesen Zustand angebende Signal erzeugt.

16. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung das Vorhandensein mehrerer Versatze feststellt, bei denen die beiden Bildsignalreihen in größtmögliche Koinzidenz gebracht sind und die kontinuierlich bzw. fortlaufend auftreten, und außerdem das zweite, diesen Zustand angebende Signal erzeugt.

17. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung das Vorhandensein des Versatzes feststellt, bei dem die beiden Bildsignalreihen in einer Zahl entsprechend einer vorbestimmten Größe oder einer größeren Zahl in größtmögliche Koinzidenz gebracht sind, und außerdem

das zweite, diesen Zustand angebende Signal erzeugt.

18. Entfernungsmesser nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Größe gleich 4 ist.

19. Entfernungsmesser nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungsmeßoperation bei Lieferung eines Entfernungssignals auf das zweite Signal von der zweiten Einrichtung hin beendet wird.

20. Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß logische Werte oder Größen, die eine maximale Koinzidenz der beiden Bildsignalreihen angeben, in Stufen eines Schieberegisters mit einer Stufenzahl entsprechend dem Versatz zum Erfassen oder Vergleichen der beiden Signalreihen miteinander und entsprechend dem Versatz, bei dem die beiden Signalreihen in größtmögliche Koinzidenz gebracht sind, speicherbar sind, und die erste Einrichtung die nach Maßgabe eines Leseimpulses aufeinanderfolgend vom Schieberegister erhaltenen oder gewonnenen logischen Größen zählt oder speichert und damit das Vorhandensein mehrerer Versatze feststellt, bei denen beide Bildsignalreihen in größtmögliche Koinzidenz geb rac ht s ind.