DE3428974C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Fokussiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei heutigen Fokussiervorrichtungen sind keine beweglichen Teile vorhanden, d. h. die z. Zt. gebräuchlichen Fokussiervorrichtungen sind vom vollelektronischen Typ, die mit kleinen Abmessungen und kostengünstig realisiert werden können und mit hoher Meßgenauigkeit arbeiten.

Das Arbeitsprinzip dieser Fokussiervorrichtungen ist in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht. Gemäß Fig. 1 fällt das Licht, das von einem Aufnahme-Objekt 1, dessen Entfernung d gemessen bzw. auf das fokussiert 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 1 C des Objekts 1 vor der Linse 2 liegt, eine Mittellinie 7 C des Bilds 7 von der Linse 2 auf der Brennebene 6 in einer Lage 70 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 8 C 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 8 C verschiebt sich dabei gegenüber der ursprünglichen Lage 80 um einen Versatz x 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. n von einer 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 des genannten Versatzes x 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 des Versatzes x 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]) vergleichen, 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 des Versatzes x 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 unendlich und damit der Versatz x gleich 0 ist; hieraus ergibt sich, daß die Messung der Entfernung d in der Ableitung oder Ermittlung der Zahl resultieren kann, durch welche der Versatz x 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 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 x = x 1+x 2 wie vorher gemessen werden; die Messung der Entfernung d kann daher auch auf der Ableitung des Versatzes x 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, 13 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 Steuerklemmen 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 "0", 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, daß die Zahlen der Photosensoren in den Reihen 10, 11 (Fig. 1) jeweils m bzw. n betragen, die geraden m und n Bilddateneinheiten in den Schieberegistern 12 bzw. 13 gespeichert werden und m < n 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 Größe des Versatzes gleich 0 ist. In diesem Zustand macht weiterhin der Inhalt des Schieberegisters 12 eine Schleife 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 14 um (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 in den Schieberegistern 12 und 13 abgeschlossen ist. In dem Zustand, in welchem der Inhalt des Schieberegisters 13, wie erwähnt, aus der ersten Anfangsstellung um 1 Bit nach rechts verschoben worden ist, erfolgt der zweite Vergleich, indem die Daten der Schieberegister 12, 13 gleichfalls der Reihe nach m-mal nach rechts verschoben werden. Nach Abschluß des zweiten Vergleichs wird der Inhalt C 1 des Zählers 16 größenmäßig mit dem Inhalt der genannten Speicherschaltung 17 in einem Komparator 19 verglichen, und wenn C 1 < C 2 oder C 1 < C 2 vorliegt, wird C 1 in die Speicherschaltung 17 für maximale Koinzidenz eingeschrieben. Sodann wird der Inhalt S 1 des Schiebe-Zählers 18 gleichzeitig damit in eine Versatzzahl-Speicherschaltung 20 eingeschrieben. Hierauf wird nur das Schieberegister 13 um (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, 13, der Vergleich der Inhalte des Zählers 16 und der Speicherschaltung 17 sowie das anschließende Einschreiben 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 Wiederholungsfrequenz. 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, 13, nämlich die abzuleitende Versatzgröße x (Fig. 2[d]), wird in der Versatzzahl-Speicherschaltung 20 gespeichert. Die Taktsteuerschaltung 14 schaltet den Inhalt der Versatzzahl-Speicherschaltung 20 in einem abschließenden Operationsschritt einem Ausgangs-Verriegelungskreis 21 auf, so daß ein Fokussier- bzw. Entfernungssignal nach außen abgegeben wird.

Die vollelektronisch und ohne bewegliche Teile aufgebaute Fokussiervorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau eignet sich vorteilhaft für kostengünstige Miniaturisierung bei hoher Meßgenauigkeit. Vom praktischen Betriebsstandpunkt aus gesehen, ist sie jedoch mit verschiedenen Problemen behaftet. Insbesondere ist das Meßergebnis in den meisten Fällen fehlerhaft, wenn das Aufnahme-Objekt, dessen Entfernung gemessen bzw. auf das fokussiert 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 welcher der Zählstand C 2 der Speicherschaltung 17 für maximale Koinzidenz maximiert wird, und wenn daher die Versatzzahl für die Koinzidenz der beiden Bilder mehrfach vorliegt, kann die Entfernung (möglicherweise) anhand der Versatzzahl gemessen werden, die einem zuerst zufällig ermittelten maximalen Koinzidenzpunkt entspricht. Die bisherige Fokussiervorrichtung 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 quantisierten Bilddaten zu ungenügend ist, um die maximale Koinzidenz sicher zu bestimmen. Der maximale Koinzidenzpunkt wird unvermeidlich undeutlich, oder es kann ein Fall eintreten, in welchem der maximale Koinzidenzpunkt, wie erwähnt, mehrfach vorliegt, wodurch leicht ein Fehler in die Fokussierung bzw. Entfernungsmessung eingeführt werden kann.

Ein anderes Problem bezieht sich auf den Fall, in welchem das Objekt, auf das fokussiert bzw. 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 Fokussier- bzw. Entfernungsmeßergebnis überhaupt nicht zuverlässig ist. Ersichtlicherweise könnte dieses Problem durch Verwendunng 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 Fokussierung bzw. Entfernungsmessung zulässig ist, etwa bei der Bildaufnahme mit bewegtem Bildfeld mittels einer Videokamera. Nach einer Bildaufnahme, bei welcher die Zeit für die Fokussierung bzw. Entfernungsmessung möglichst kurz gehalten wurden muß, kann sich somit ein fehlerhaftes Meßergebnis 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 Fokussierung bzw. Entfernungsmessung 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 Fokussierung bzw. Entfernungsmessung nötig ist.

Andererseits kann es auch vorkommen, daß sich ungeachtet einer ausreichenden Helligkeit des Objekts ein Fehler im Meßergebnis 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 10⁶-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 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 Meßergebnis 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 Streifen- oder Flecken, besitzt, liefert die digitale Schaltung Meßdaten 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 Meßergebnis mehrfach verschieden vorliegt und somit eine Entscheidung bezüglich der ein richtiges Ergebnis angebenden Meßdaten nicht mehr möglich ist.

In der US-PS 43 82 665 ist eine automatische Fokussiervorrichtung beschrieben, bei der Korrelationsausgangssignale gezählt werden, deren Pegel höher als ein vorbestimmter Wert ist. Eine derartige automatische Fokussiervorrichtung vermag jedoch nur relativ ungenau auf ein relativ kleines Objekt bei einem Hintergrund mit schwachem Kontrast zu fokussieren bzw. scharfzustellen. In einem derartigen Fall hat nämlich das Bildsignal gerade infolge des Hintergrundes mit schwachem Kontrast einen monotonen Verlauf, so daß durchaus der Fall eintreten kann, daß das Korrelations- Ausgangssignal auch bei Nicht-Fokussieurng höher als ein vorbestimmter Wert wird.

Weiterhin ist aus der DE-OS 32 37 978 eine Steuereinrichtung für die automatische Scharfeinstellung bekannt, bei der eine Diskriminatorschaltung für geringe Schärfe und eine Diskriminatorschaltung für eine Korrelationszone vorhanden sind. Die Diskriminierschaltung für die geringe Schärfe ermittelt den minimalen Kontrast, der für die einwandfreie Feststellung der Scharfeinstellung benötigt wird. Die Diskriminatorschaltung für die Korrelationszone stellt fest, ob sich das Objekt innerhalb oder außerhalb einer Korrelationszone in der Nähe der Lage für die Scharfeinstellung befindet. Ausgangssignale der beiden Diskriminatorschaltungen werden einer Folgesteuerschaltung zugeführt, die feststellt, ob die Antriebseinrichtung die das Objekt verstellt, weiterarbeiten soll oder nicht. Diese bekannte Steuereinrichtung kann außerdem eine Diskriminatorschaltung für geringe Helligkeit enthalten, deren Ausgangssignal der Folgesteuerschaltung zugeführt wird, um die Antriebseinrichtung für das Objektiv sofort anzuhalten, wenn die Diskriminatorschaltung für die geringe Helligkeit eine zu geringe Helligkeit des Objekts feststellt. Bei der bekannten Steuereinrichtung wird also durch die Diskriminatorschaltung für geringe Helligkeit beurteilt, ob der Mittelwert von linken und rechten Photosensorreihen größer oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Liegt eine zu geringe Helligkeit vor, so wird die Fokussierung unabhängig davon als unmöglich angesehen, ob die Fokussierung tatsächlich durchführbar ist oder nicht. Ein derartiger Fall liegt beispielsweise vor, wenn der Hintergrund des Objektes dunkel ist und das Objekt selbst aus einem oder mehreren hellen Punkten besteht. Dann wird das Objekt infolge der Mittelwertbildung als mit zu geringer Helligkeit ausgestattet eingestuft, und es wird keine Scharfstellung vorgenommen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine automatische Fokussiervorrichtung zu schaffen, mit der speziell eine Scharfstellung auf ein Objekt mit Teilen in verschiedener Entfernung oder auf Objekte in unterschiedlichen Entfernungen möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer automatischen Fokussiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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:

Darin bedeuten: G = eine Funktion von fL(i), fR(i) und xn = eine Schiebegröße bzw. Versatzzahl. Für die Fokussierung bzw. Entfernungsmessung wird eine Schiebegröße 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 Schiebegröße xn zum Zeitpunkt der maximalen Korrelation, die einfach wie vorher einmal erhalten wird, für die Entsprechung dieser Situation nicht ausreichend, und die Entfernung bzw. Fokussierung muß daher, falls überhaupt, unter Berücksichtigung eines anderen Höchst- oder Grenzwerts ermittelt werden. Es wird demzufolge die Erfassung eines hohen Korrelationswerts oder insbesondere maximale Korrelation, wie sie für eine Anzahl von Schiebegrößen beobachtet wird, und eine Speicherung der Schiebegrößen zu ihrer Ausgabe als nötige Information für die Fokussierung bzw. Entfernungsbestimmung bewirkt.

Die Verwendung eines fehlerhaften Meßergebnisses wird verhindert, und das zweckmäßigste Meßergebnis kann gewählt werden, auch wenn die Helligkeit eines der Fokussierung zu unterwerfenden Aufnahme-Objekts ungeeignet ist und somit keine zufriedenstellenden Daten oder aber solche Daten, falls überhaupt, in mehreren Einheiten enthalten werden.

Es werden verschiedene Probleme des Stands der Technik auf zweckmäßige Weise ausgeschaltet. Zum einen kann der Fall vorliegen, daß eine optische Eigenschaft des Objekts, auf das fokussiert oder dessen Entfernung gemessen werden soll, für die Fokussierung eigentlich nicht geeignet ist, weil es zu dunkel oder zu kontrastlos ist, so daß eine Fokussierung bzw. Entfernungsmessung nicht mehr durchführbar ist. Im Fall, daß eine Fokussierung bzw. Entfernungsmessung nicht durchgeführt werden kann, muß ein optisches Gerät oder dergl. Einrichtung, das bzw. die eine Entfernungs-Meßergebnis benutzt, zumindest diesbezüglich angepaßt werden. Es wird für die Feststellung einer solchen Situation 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 Fokussierung bzw. 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 bzw. Fokussierung 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 stellt fest, daß die beschriebene Messung im wesentlichen praktisch nicht durchgeführt werden kann, und sie erzeugt ein erstes Signal.

Es ist weiterhin eine zweite Einrichtung vorgesehen, mit welcher das mehrfache Vorliegen eines Versatzes, wobei die beiden Bildsignalreihen in größtmöglichem Maße koinzidieren, festgestellt und ein entsprechendes zweites Sginal erzeugt wird. Diese zweite Einrichtung berücksichtigt dabei den Fall, in welchem bei der Fokussierung bzw. 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 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. Es wird daher das zweite Signal, welches ein mehrfaches Vorliegen der Meßergebnissen anzeigt, getrennt vom oben erwähnten ersten Signal erzeugt. Da einem optischen Gerät und einem Operator (Kamerabenutzer), welche das Meßergebnis 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 untersucht, weshalb ein Schieberegister mit derselben Zahl von Stufen wie die Zahl 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 kontinuierlich für die aufeinanderfolgenden 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 Maßgabe 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 Fokussierung bzw. Entfernungsmessung anzeigenden Signal erzeugt, so daß eine Möglichkeit für eine Benutzung des Meßergebnisses auch dann erhöht werden kann, wenn die Möglichkeit für eine Fokussierung bzw. Entfernungsmessung durch nur eine dieser Signalarten ausgeschlossen wird.

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

Fig. 1und Fig. 2(a) bis 2(d) schematische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen automatischen Fokussiervorrichtung, wobei Fig. 1 das Fokussierprinzip nach der Triangulationsmethode unter Verwendung zweier Photosensorreihen veranschaulicht und die Fig. 2(a) bis 2(d) verdeutlichen, wie ein Bildsignal von den Photosensorreihen quantisiert und in Bilddaten umgesetzt wird,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Schaltungsaufbaus einer bisherigen Fokussiervorrichtung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild des gesamten Schaltungsaufbau einer Fokussiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 ein Schaltbild einer eine Schätzfunktion erzeugenden 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 Schiebegrößensignal speichert und liefert, wenn die Schiebegröße, bei welcher die Bilddatenreihen eine hohe Korrelation zeigen, in mehreren Werten vorliegt,

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

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

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 als erste Einrichtung zur Feststellung eines Zustands, bei dem eine Fokussierung praktisch nicht durchführbar ist,

Fig. 13 ein Schaltbild einer Schaltung zur Lieferung erster Signale bei Eingang eines Meßsignals von der Schaltung nach Fig. 12 und

Fig. 14 ein Schaltbild einer konkreten Schaltung als zweite Einrichtung zur Feststellung des mehrfachen Vorliegens einer Fokussierung und zur Erzeugung zweiter Signale.

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

Gemäß Fig. 4 umfaßt ein in strichpunktierter Linie umrissener Photosensorreihen-Abschnitt 100 je eine linke und eine rechte Photosensorreihe 100 L bzw. 100 R, welche Licht L eines durch ein photographisches Objektiv gebildeten Bilds abnehmen und dann ein photoelektrisches Ausgangssignal zu einem linken Analog/Digital- bzw. A/D-Wandler 300 L und einem rechten A/D-Wandler 300 R 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 Einstellzeit ersichtlicherweise zu bevorzugen ist. Ein Analogsignal jedes Photosensorelements wird durch die A/D-Wandler 300 L, 300 R in eine digitale Größe aus einem Bit oder mit einer gewünschten Bitzahl umgesetzt und dann zu nachgeschalteten Registern 400 L, 400 R übertragen, um dahin gespeichert zu werden. Die genannten Register können beispielsweise aus einem Schieberegister bestehen, das eine Stufenzahl entsprechend den Photosensorreihen 100 L, 100 R 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 werden den in beiden Schieberegistern 400 L, 400 R unter den Bedingungen gespeichert, daß eine Verteilung der digitalen Größe um die Zahl der Stufen des Schieberegisters entsprechend einem Versatz x zwischen linken und rechtem Bild auf den Photosensorreihen 100 L bzw. 100 R verschoben ist.

Zur Erzielung einer Schiebegröße xn, die eine weitgehende Korrelation angibt, anhand der beiden, in den beiden Schieberegistern 400 L und 400 R gespeicherten Bilddaten mit der so verschobenen Verteilung ist eine noch zu beschreibende Schätzfunktions-Schaltung 600 vorgesehen. Ein Schätzergebnis nach Maßgabe dieser Schaltung 600 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 Werten angibt, werden alle Ergebnisse in der Speicherschaltung 700 abgespeichert. Eine Rechenschaltung 800 nimmt den Inhalt der Speicherschaltung 700 ab, und wenn ein einziges Schätzergebnis vorliegt, bestimmt sie die Schiebegröße xn, um die beiden Bilddaten entsprechend miteinander koinzidieren zu lassen, wobei diese Daten sodann als Fokussiersignal benutzt oder gegebenenfalls mit einer Konstanten o. dgl. multipliziert werden, um die Entfernung d zu berechnen. Die Rechenschaltung 800 kann als einfacher Zähler ausgelegt sein, wenn sie nur die Schiebegröße xn als Fokussiersignal zu liefern braucht; andererseits berücksichtigt sie jedoch auch den Fall, in welchem die eine hohe Korrelation angebende Schiebegröße mehrfach vorliegt, so daß - wie noch zu beschreiben sein wird - eine Schaltung zur Verarbeitung mehrerer Schiebegrößen darin enthalten ist. Eine zentrale Steuerschaltung 900 liest nach Maßgabe eines externen Abrufbefehls die Information bezüglich des genannten Fokussiersignals und der mehrfachen Schiebegröße aus der Rechenschaltung 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 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 Fokussierschaltung 500 vorgesehen ist, um eine Schiebestufenzahl der Digitalgrößenverteilung im Schieberegister entsprechend dem genannten Versatz x auszusuchen. Zunächst werden in die beiden Register 400 L und 400 R geladene Digitalgrößen zur Schaltung 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 Register gespeicherten digitalen Größen vorliegt, ist ersichtlicherweise auch die in der Speicherschaltung 700 gespeicherte Koinzidenzzahl klein. Nachdem eine in einem der Register 400 L, 400 R gespeicherte digitale Größe nach Maßgabe eines Steuerimpulses CP von der zentralen Steuerschaltung 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 Koinzidenzhäufigkeitszahl 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 Rechenschaltung 800 geliefert und zu dem auf 0 rückgesetzten Speicherwert des Zählers eine 1 hinzuaddiert wird. Sodann werden die digitalen Größen in beiden Registern 400 L, 400 R zueinander um eine Stufe verschoben und anschließend wiederum nach Maßgabe des Steuerimpulses CP von der zentralen Steuerschaltung 900 miteinander verglichen. Wenn die neue Koinzidenzzahl kleiner ist als die Zahl in der das Vergleichsergebnis enthaltenden Speicherschaltung 700, wird die gespeicherte Größe der Schieberegisterzahl nicht aktualisiert, und im Zähler der Rechenschaltung 800 erfolgt keine Addition. Nachdem der beschriebene Vergleich mit einer vorbestimmten Häufigkeit durchgeführt worden ist, kann der im Zähler der Rechenschaltung 800 verbleibende Zählstand die Schiebestufenzahl angeben, die nötig ist, um eine Verteilung des zunächst in den beiden Registern abgelegten digitalen Größen am eindeutigsten miteinander koinzidieren zu lassen, so daß die Photosensorzahl entsprechend dem Versatz x ermittelt werden kann.

In der Rechenschaltung 800 wird der Versatz x oder die letztlich abzuleitende Entfernung d entsprechend dieser umgesetzten Schiebegröße xn vom Photosensor nach einer vorbestimmten Gleichung berechnet. Nach Maßgabe eines Fokussiersignals-Leseimpulses wird ein Fokussiersignal von der zentralen Steuerschaltung 900 ausgegeben, welche das Fokussiersignal nach Maßgabe eines Abrufs von einer externen Einheit nach außen liefert.

Fig. 5 veranschaulicht eine Schaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Dabei umfassen Schieberegister 410 L, 410 R n Einheiten von Stufen 411 L - 41 nL bzw. m Einheiten von Stufen 411 R - 41 mR entsprechend den Photosensorreihen 10, 11 gemäß Fig. 1 unter Bildung zweier Schieberegister mit unterschiedlicher Stufenzahl (n < m). Von den A/D-Wandlern 300 L, 300 L (Fig. 4) werden quantisierte Bilddaten parallel oder in Reihe auf die beschriebene Weise zu den Schieberegistern 410 L, 410 R geliefert und in diesen in einer Reihenfolge entsprechend der Reihenanordnung der Photosensoren in den Photosensorreihen 100 L, 100 R gespeichert. Zur Vereinfachung der Erläuterung veranschaulicht Fig. 5 einen Fall, in welchem die Bilddaten in Biteinheiten geliefert werden. Falls jedoch die Bilddaten in mehreren Bits vorliegen, werden entsprechend der Bitzahl jeder Bilddateneinheit z. B. binäre Register parallel zueinander angeordnet. Die zentrale Steuerschaltung 900 liefert einen Schiebeimpuls P 40 synchron an beide Schieberegister 410 L, 410 R, wodurch die in letzteren gespeicherten Bilddaten gemäß Fig. 5 fortlaufend von rechts nach links verschoben werden. Wie dargestellt, ist das eine Schieberegister 410 L für unmittelbare parallele Erzeugung von den Stufen 41 mL - 41 nL ausgelegt, während das andere Schieberegister 410 R als Reihenausgabe-Schieberegister ausgelegt ist, das Signale nur an der linken Stufe 41 mR liefert.

Unter den beiden Schieberegistern sind n - m + 1 Schätzfunktions-Schaltungen 60 m - 60 n angeordnet, welche die betreffende Schaltungsgruppe 60 gemäß Fig. 4 bilden. Jeder dieser Schaltungen 60 m - 60 n 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 I₁, I₂ des exklusiven NOR-Glied jeder Schätzfunktions-Schaltung 60 m - 60 n (Fig. 5) von der letzten Stufe 41 mR des Schieberegisters 410 R angelegt. In der ersten Phase vor Lieferung des Schiebeimpulses P 40 werden Bilddaten DL (1)-DL(n) in jeder Stufe des Schieberegisters 410 L und Bilddaten DR (1)-DR(m) in jeder Stufe des Schieberegisters 410 R gespeichert. Wenn der erste Schiebeimpuls P 40 geliefert wird, werden die m-ten Bilddaten DL(m) des Schieberegisters 410 L an den einen Eingang des exklusiven NOR-Glieds 61 der Schaltung 60 m und die m-ten Bilddaten DR(m) des Schieberegisters 410 R an den anderen Eingang angelegt. Wenn der nächste Schiebeimpuls P 40 geliefert wird, werden die in beiden Schieberegistern 410 L, 410 R enthaltenen Bilddaten um eine Stufe gemäß Fig. 5 nach links verschoben, so daß die Bilddaten DL(m - 1) von der Stufe 41 mL des Schieberegisters 410 L und die Bilddaten DR(m - 1) von der Stufe 41 mR des Schieberegisters 410 R zur Schätzfunktions-Schaltung 60 m geliefert werden. Das exklusive NOR-Glied 61 der Schaltung 60 m 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 (1), DR (1) an den ersten Stufen des Schieberegisters 410 L, 410 R auf den wiederholt abgegebenen Schiebeimpuls P 40 hin von den m-ten Stufen 41 mL, 41 mR erhalten werden.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, addiert die Schätzfunktions-Schaltung 60 m ständig die Ergebnisse, die durch Vergleichen von zunächst in den gleich numerierten Stufen beider Schieberegister 410 L, 410 R gespeicherten Bilddaten erhalten werden, und die Schaltung 60 m vergleicht somit die Bilddaten beider Schieberegister 410 L, 410 R in einem Zustand, in welchem diese Daten nicht gegeneinander verschoben sind oder die Schiebegröße gleich Null ist, um dann eine Schätzfunktion zu liefern. Diese Funktion ist in dem die Schaltung 60 m umschließenden Kästchen oder Rahmen mit 0 bezeichnet. Wenn andererseits die am linken Ende befindliche Schätzfunktions- Schaltung 60 n aktiviert wird, werden die Bilddaten DL(n) der letzten Stufe 41 nL des Schieberegisters 410 L und die Bilddaten DR(m) der Stufe 41 mL des Schieberegisters 410 R, wie dargestellt, bei Abgabe des ersten Schiebeimpulses P 40 verglichen, was dahingehend ausgelegt werden kann, daß die gegeneinander verschobenen n - m Bilddateneinheiten verglichen werden. Da die Schiebegröße n - m bei Abgabe des folgenden Schiebeimpulses P 40 nicht geändert wird, kann die Schaltung 60 n zur Lieferung der Schätzfunktion als Vergleich der beiden Bilddaten in dem Zustand herangezogen werden, in welchem die Schiebegröße gleich (n - m) ist. Ersichtlicherweise vergleichen die zwischen den beiden Schaltungen 60 m und 60 n befindlichen Schätzfunktions-Schaltungen die beiden Bilddatenreihen in dem Fall, daß die Schiebegröße 2, 3, ∼ n - m - 1 ist. Wie vorstehend beschrieben, vergleicht die Schätzfunktions-Schaltung 600 die beiden Bilddatenreihen fortlaufend für die Schiebegröße 0∼n - m, und sie liefert eine Schätzfunktion für jede Schiebegröße, die in jedem Zähler 65 abgespeichert wird. Die Schätzfunktion wird erzeugt und für jede gegenseitige Schiebegröße 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 einer Korrelation zwischen den beiden Bilddatenreihen angewandt werden, wobei ersichtlicherweise auch die Schätzfunktions-Schaltungen 60 m - 60 n 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∼n - m Stufen gegeneinander verschobenen beiden Bilddatenreihen in jedem Zähler 65 von n - m + 1 Einheiten der Schätzfunktions-Schaltungen 60 m - 60 n gespeichert, weshalb aus den Schätzfunktionen diejenige hoher Korrelation zwischen den beiden Bilddatenreihen ausgesucht werden muß. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird daher ein Leseimpuls P 60 gleichzeitig zum erwähnten ODER- Glied 62 in jeder der Schätzfunktions-Schaltungen 60 m - 60 n abgegeben. Das ODER-Glied 62 öffnet oder schaltet durch, sooft der Leseimpuls P 60 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 n - m + 1 Stufen entsprechend den einzelnen Schätzfunktions-Schaltungen 60 m - 60 n. Das Schieberegister 710 ist weiterhin für parallele Setzung in jeder Stufe ausgelegt und speichert eine Stufe "1" entsprechend der Schiebegröße i bei Eingang des Übertragsignals "1" von der der Schiebegröße i entsprechenden Schätzfunktions- Schaltung. Ein in der Vergleichsergebnis- Speicherschaltung 700 vorgesehenes ODER-Glied 720 liefert das Übertragssignal von den Schätzfunktions- Schaltungen 60 m - 60 n in paralleler Form, so daß die Torschaltung auch auf ein Übertragssignal unmittelbar geöffnet oder durchgeschaltet wird, um eine Meldung an die zentrale Steuerschaltung 900 abzugeben. Letztere beendet dann die Übertragung des Leseimpulses P 60 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 P 60, 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 Schiebegröße i, sondern auch vom Zähler entsprechend einer anderen Schiebegröße j abgegeben wird. In diesem Fall wird auf dargestellte Weise auch eine "1" in der der Schiebegröße j entsprechenden Stufe des Schieberegisters 710 gespeichert. Falls der der Schiebegröße j entsprechende Zähler 65 nicht das erste Übertragssignal, sondern das zweite Übertragsignal abgegeben hat, wird andererseits auf gleiche Weise eine "1" in der der Schiebegröße j entsprechenden Stufe des Schieberegisters 710 gespeichert, wenn der Zähler 730 auf 2 gesetzt wird. Wenn der Zähler 730 vorgesehen ist, ist die Anordnung 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 Schiebegrößen vorliegen, die eine hohe Korrelation zwischen zwei Bilddatenreihen angeben, eine vorbestimmte logische Größe in jeder Stufe des Schieberegisters 710 entsprechend der Mehrzahl von Schiebegrößen gespeichert.

Ein in Fig. 5 dargestellter Zähler 810 ist für einen Normalfall oder -zustand vorgesehen, in welchem die eine hohe Korrelation angebende Schiebegröße nur einmal vorliegt. Wenn die Schiebegröße gleich i ist, wird diese Schiebegröße i für die höchste Korrelation zweier koinzidierender Bilddatenreihen ausgelesen, indem von der zentralen Steuerschaltung 900 ein Leseimpuls P 70 zum Schieberegister 710 geliefert wird. Die Rechenschaltung 800 ist bei dieser Ausführungsform beispielsweise als einfachster Zähler 810 aufgebaut. Von dem Zeitpunkt an, zu dem die Steuerschaltung 900 den Leseimpuls P 70 zum Schieberegister 710 liefert, wird ein damit synchronisierter Zählimpuls P 80 wiederholt abgegeben. Der Zählerstand des Zählers 810 schaltet somit synchron mit einer Dateneinheit im Schieberegister 710, die durch den Leseimpuls P 70 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 Schiebegröße speichert bzw. enthält, vom Schieberegister 710 erhalten wird, stellt die zentrale Steuerschaltung 900 diesen Zustand fest, um den Zählimpuls P 80 augenblicklich zu beenden. Infolgedessen wird die Zählung beendet, und die Schiebegröße 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 Schiebegrößen, die eine hohe Korrelation zwischen zwei Bilddatenreihen angeben, und zu ihrer Lieferung oder Übertragung als nützliche Informationsdaten für die Fokussierung. In diesem Fall wird auf beschriebene Weise eine die hohe oder große Korrelation angebende logische Größe in den verschiedenen Stufen des Schieberegisters 710 gespeichert. Der Zähler 810 gemäß Fig. 7 entspricht demjenigen nach Fig. 5 und zählt eine wiederholt auftretende Impulszahl des Leseschiebeimpulses P 70 zum Schieberegister 710, wobei der Zählstand 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 900 gesetzt und damit intern insgesamt auf "1" initialisiert worden, und der Eingang ist auf den sogen. "0"-Eingang auf Masse geschaltet worden, so daß das Schieberegister 820 bei jedesmaliger Abnahme einer "1" vom Schieberegister 710 intern um ein Bit auf "0" und schließlich insgesamt auf "0" verschoben wird. Das Ausgangssignal einer ersten Stufe 821 des Schieberegisters 80 geht beim ersten "1"-Ausgangssignal vom Schieberegister 710 von "1" auf "0" 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 "0". 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 710 zu "1" wird. Wenn nämlich ein Reihen-Ausgangssignal des Schieberegisters 710 zuerst beim i-ten zu "1" wird, wird i im Zähler 810 gezählt, und das Zählausgangssignal i wird in den Verriegelungsschaltungen 811-813 gespeichert, das 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 Bit aus abgegeben wird, wird j im Zähler 810 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 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 Übertragssignale von den Schätzfunktions- Schaltungen 60 m - 60 n (Fig. 5) den Wert "1" erreicht, wird die Schiebezahl i entsprechend der Schätzfunktions- Schaltung, welche das genannte einzige Übertragsignal erzeugt hat, in allen drei Verriegelungsschaltungen 811-813 gespeichert; wenn das Übertragsignal von der Schätzfunktionsschaltung entsprechend den beiden Schiebegrößen i, j (j < i) erzeugt wird, werden die Schiebegröße i in der Verriegelungsschaltung 811 und die Schiebegröße j in der Verriegelungsschaltung 812 gespeichert; wenn auf ähnliche Weise das Übertragsignal von der Schätzfunktions-Schaltung geliefert wird, entsprechen den drei oder mehr Schiebegrößen i, j, k (k < j < i) und dergleichen, werden die Schiebegröße i in der Verriegelungsschaltung 811, die Schiebegröße j in der Verriegelungsschaltung 812, die Schiebegröße k in der Verriegelungsschaltung 813 und so fort gespeichert.

Nachdem die Schiebegrößen auf diese Weise in die Verriegelungsschaltungen 811-813 eingeschrieben sind, wird eine Ausgabedaten-Übertragungsschaltung 840 angesteuert, um Ausgabe- oder Ausgangsdaten nach Maßgabe des Leseimpulses P 80 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 Fokussierungssignal anstelle einer solchen Schiebegröße als Ausgangsdateneinheit möglich ist, wird die Schiebegröße mit einer Konstanten multipliziert, oder die Entfernung d wird nach einer vorbestimmten Gleichung berechnet, und das Fokussierungssignal 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 Schiebegröße festzustellen und ein entsprechendes Signal zu liefern. Wenn in dieser Schaltung 841 ein Zähler vorgesehen ist, können beim Vorliegen mehrerer solcher Schiebegrößen entsprechende Daten geliefert werden. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind drei Verriegelungsschaltungen zum Speichern oder Halten der Schiebegröße vorgesehen; die Zahl der Verriegelungsschaltungen kann aber ohne weiteres zweckmäßig vergrößert werden. Wenn außerdem das Schieberegister 710 einen Multiplexaufbau besitzt, um die die höchste Korrelation angebende Schiebegröße und die andere eine nächst hohe Korrelation angebende Schiebegröße diskriminierend zu speichern, können die Schiebegrößen gespeichert und entsprechend mit einem getrennt diskriminierten Korrelationsgrad geliefert werden, indem die Schaltung gemäß Fig. 7 als Ganzes oder teilweise in doppelter oder mehrfacher Ausführung vorgesehen wird.

Es wird also ein mögliches Vorliegen einer Anzahl von Schiebegrößen, 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 Fokussierungsergebnis aufgrund der Berechnung mit nur einer einzigen Schiebegröße enthalten ist. Selbst wenn die Helligkeit eines der Fokussierung zu unterziehenden Objekts gering oder für die Durchführung der Fokussierung an sich ungenügend ist, kann noch eine für die Fokussierung nötige Dateneinheit als Information erhalten oder abgeleitet werden, so daß die Genauigkeit der Fokussiervorrichtung verbessert und ihr Anwendungsbereich erweitert werden. Wenn beispielsweise die so erfaßte Schiebegröße, 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 Fokussiersignal benutzt werden. Wenn zwei derartige Schiebegrößen diskontinuierlich als 3 und 5 vorliegen, kann der Mittelwert 4 als Fokussiersignal benutzt werden. Wenn weiterhin diese Schiebegrößen diskontinuierlich als 3 und 6 vorliegen, und die eine nächst hohe Korrelation angebenden Schiebegrößen 5 und 7 betragen, wird die Schiebegröße 3 als Fehlersignal abgeworfen, und die Schiebegröße 6 kann benutzt werden. In jedem Fall wird ein Algorithmus zum Wählen oder Berechnen der zweckgerechten Schiebegröße aus einem solchen Mehrfach-Schiebegrößensignal entsprechend dem Zweck der Fokussierung 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 Fokussierung zu verbessern.

Bei einer Schaltung zur Berechnung des Fokussiersignals, wie vorstehend beschrieben, kann der Fall eintreten, daß das Fokussiersignal aus verschiedenen Gründen unbestimmt wird. Für diesen Fall ist eine nachstehend zu beschreibende weitere Ausführungform der Erfindung vorgesehen. Diese Ausführungsform umfaßt eine erste Einrichtung gemäß Fig. 10 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 Fokussiersignals, die unmittelbar nach dem Einschalten einer Stromversorgung für die Fokussiervorrichtung 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 S₁ wird bei einem Abfall des Ausgangssignals einer monostabilen Schaltung 955 eingespeist, deren Ausgangssignal S₂ daher die in Fig. 9 dargestellte Form besitzt. Das Ausgangssignal S₂ 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 Fokussierschaltung wird zur Einleitung eines Meßbetriebs durch das Signal S₂ aktiviert, während nach Beendigung des Meßbetriebs ein Signal CLR, 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 Fokussierschaltung bei der Messung normal arbeitet.

Im folgenden ist ein Fall beschrieben, bei dem aufgrund optischer Eigenschaften oder Zustände eines Aufnahme-Objekts eine Fokussierung praktisch nicht durchführbar ist. Fig. 10 veranschaulicht eine konkrete Schaltung eines Abschnitts entsprechend einem Photosensor oder -meßfühler in der Photosensorreihe 100 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 die 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 P 10 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 angegebenden Signal (wobei tm zu L nahezu reziprok ist). Mit anderen Worten: die Photosensorschaltung gemäß Fig. 10 nimmt den Rücksetzimpuls P 10 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 Bestimmung eines Diskrepanzzustandes des Ausgangssignals Q des Photosensors. Gemäß Fig. 12 sind dabei m Photosensoren 101 L - 10 mL als linke Photosensorreihe 100 L sowie n Photosensoren 101 R - 10 nR als rechte Photosensorreihe 100 R vorgesehen. Diese Photosensoren nehmen sämtlich den erwähnten Rücksetzimpuls P 10 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 961 L - 96 mL und eine rechte Gruppe von Invertern 961 R - 96 nR angelegt. Die Ausgangssignale der linken Inverter 961 L - 96 mL werden parallel einem linken UND- Glied 97 AL und einem linken ODER-Glied 970 L eingespeist, während auf ähnliche Weise die Ausgangssignale der rechten Inverter 961 R - 96 nR einem rechten UND- Glied 97 AR und einem rechten ODER-Glied 97 OR in Parallelanordnung eingespeist werden. Wie ohne weiteres ersichtlich sein dürfte, wird ein Ausgangssignal AL des linken UND-Gliedes 97 AL zu einer invertierten Wellenform des die längste Impulsbreite besitzenden Ausgangsimpulses Q von der linken Gruppe der Photosensoren 101 L - 10 mL, während ein Ausgangssignal OL vom linken ODER-Glied 97 OL zu einer invertierten Wellenform des Ausgangsimpulses mit der kürzesten Impulsbreite wird. Ebenso stellt ein Ausgangssignal AR des rechten UND-Glieds 97 AR eine invertierte Wellenform des die längste Impulsbreite besitzenden Ausgangsimpulses Q von der rechten Gruppe der Photosensoren 101 R-10 nR dar, während ein Ausgangssignal des rechten ODER-Glieds 97 OR eine gegenüber dem Ausgangsimpuls mit der kürzesten Impulsbreite invertierte Wellenform besitzt.

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 100 L, 100 R auf den Rücksetzimpuls P 10 hin bis zum Übergang eines Ausgangssignals des ODER-Glieds 981 auf die Größe "1" der Ansprechzeit der Photosensoren 101 L - 10 mL, 101 R - 10 nR oder der kürzesten Zeit tm vor der Lieferung des Ausgangssignals Q entspricht. Von seiner Aktivierung zur Einleitung des Betriebs auf den erwähnten Rücksetzimpuls P 10 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 101 L - 10 mL, 101 R - 10 nR 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 101 L - 10 mL, 101 R - 10 nR. Das Ausgangssignal 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 Ausgangssignalen Q der längsten und kürzesten Ansprechzeiten von den Photosensoren 101 L - 10 mL, 101 R - 10 nR angeglichen bzw. dieser gleich gemacht 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 P 10 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 P 10 hin auf "0" über und wird nur rückgesetzt, wenn die linken Photosensoren 101 L - 10 mL mit der längsten Ansprechzeit, nämlich alle linken Photosensoren, ansprechen, und ein Inversionssignal des Signals OR geht auf den Rücksetzimpuls P 10 hin auf "1" über und wird auf "0" rückgesetzt, wenn von den rechten Photosensoren 101 R - 10 nR 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 101 R - 10 nR nicht angesprochen hat, während alle linken Photosensoren 101 L - 10 mL angesprochen haben. Dies bedeutet, daß das Ausgangssignal des UND-Glieds 987 fälschlich anzeigen kann, daß die Helligkeit eines von der linken Photosensorreihe 100 L empfangenen Objektbilds erheblich größer ist als diejenige eines Objektbilds auf der rechten Photosensorreihe 100 R und somit eine Fokussierung 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 100 R erheblich größer ist als diejenige auf der linken Photosensorreihe 100 L, so daß eine Fokussierung 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 P 10 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 Fokussierungsschaltung gemäß Fig. 5 gespeichert sind. Ein solcher Zustand zeigt an, daß die durch die Fokussierungsschaltung als richtige Entfernung berechnete Entscheidung 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 Fokussierung eines Kameraobjektivs messen. Dem optischen Gerät zur Abnahme des Fokussiersignals oder dem Benutzer muß allerdings zumindest bekannt sein, daß das Meßergebnis mehrfach vorliegt, weshalb es offensichtlich unzureichend ist, daß die maximale Schiebegröße oder die größte Entfernung in mehreren Meßergebnissen oder umgekehrt nur die kürzeste Entfernung als Meßergebnis erhalten oder abgeleitet 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 P 70 hin von rechts ausgelesen und dann dem Zähler der Rechenschaltung 800 eingegeben wird. 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 Entfernungsmeß- bzw. Fokussierergebnisse 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 Fokussierergebnisse vorliegen. Wenn der diskrete Wert 2 ist, liegt an einer Ausgangsklemme Q₁ ein Signal "1" zum Setzen eines Flipflops 1008 an. Wenn der diskrete Wert 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 Fokussierergebnis 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 Ausgangsignal demzufolge angibt, daß das Fokussierergebnis zweimal (Ausgang des Flipflops 1008) bis zu und ausschließlich viermal (invertiertes Ausgangssignal des Flipflops 1009) vorliegt und daß das Fokussierergebnis kontinuierlich 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 Fokussierergebnis in zwei Größen bis zu und ausschließlich vier Größen vorliegt und diskontinuierlich bzw. nicht fortlaufend ist (Ausgangssignal des Flipflops 1006).

Die das Vorhandensein mehrerer Fokussier- bzw. Entfernungsmeßergebnisse angebende Information kann in verschiedenen Formen benutzt werden. Wenn das Meßergebnis beispielsweise zur Fokussierung 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 Fokussier- bzw. 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 Fokussierung benutzt werden soll. Wenn beispielsweise das Meßergebnis zweimal und kontinuierlich bzw. fortlaufend vorliegt, erfolgt eine Fokussierung auf eine kürzere Entfernung; wenn dagegen das Meßergebnis dreimal und kontinuierlich vorliegt, kann die mittlere Entfernung der drei Entfernungen für die Fokussierung gewählt werden. Wenn weiterhin das Meßergebnis zweimal und diskontinuierlich bzw. nicht fortlaufend vorliegt, können die beiden Meßergebnisse für mittlere und kürzere Entfernung für die Fokussierung benutzt werden. In jedem Fall hängt eine solche Wahl von einer optischen Eigenschaft oder Charakteristik des das Meßergebnis verwendeten 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 Angabe einer Signalinformation für das Vorhandensein mehrerer Meßergebnisse ist nicht notwendigerweise auf die vorstehend beschriebene Art beschränkt.

Eine erste Einrichtung dient 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 Versatze, um die beiden Bildsignalreihen in maximale Koinzidenz zu bringen, und zur Lieferung eines zweiten, entsprechenden Signals bei einer photoelektrischen Fokussiervorrichtung, wobei das von einem Objekt, dessen Entfernung gemessen bzw. auf das fokussiert 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 in Form zweier Bildsignalreihen, welche eine Lichtstärken- oder Helligkeitsverteilung in den Bildern angegeben, geworfen werden. Die beiden Bildsignalreihen werden in quantisiertem 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 Fokussierung bzw. 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 Fokussierung bzw. Entfernungsmessung als schwierig erweist, weil das Meßergebnis aufgrund der optischen Eigenschaften des Objekts mehrfach vorliegt. Insbesondere wird dabei das zweite Signal, welches das Vorliegen einer Anzahl von Meßergebnissen angibt, getrennt von ersten, die praktische Undurchführbarkeit der Messung angebenden Signal geliefert, 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 Fokussierung bzw. Entfernungsmessung gerät.

Claims (16)

1. Automatische Fokussiervorrichtung, bei der zwei mittels voneinander getrennter Strahlengänge erzeugte Bilder eines Aufnahme-Objekts, auf das scharfgestellt werden soll, jeweils von einer Photosensorreihe abgenommen werden, zwei die Lichtstärken- oder Helligkeitsverteilung auf dem Objekt angebende Bilddatenreihen, die durch Quantelung von Bildausgangssignalen der Photosensorreihen erhalten werden, miteinander verglichen werden, und auf das Objekt durch Auswertung einer gegenseitigen Schiebegröße der beiden Signalreihen, die erforderlich ist, um die beiden Signalreihen mit hoher Korrelation in Koinzidenz miteinander zu bringen, scharfgestellt wird, wobei das Vorhandensein der Schiebegrößen, bei welcher beide Bilddatenreihen eine hohe Korrelation zeigen, feststellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die über einem vorbestimmten Korrelationspegel liegenden Schiebegrößen in einer Speicherschaltung (700) speicherbar sind, und daß in einer Rechenschaltung (800) die Schiebegröße entsprechend der höchsten Korrelation bestimmt und entsprechend dieser Schiebegröße die Scharfstellung durchgeführt wird.

2. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Einrichtung (vgl. Fig. 12) anhand der beiden Bilddatenreihen, einen Zustand feststellt, in welchem eine Fokussierung praktisch nicht ausgeführt werden kann, und ein entsprechendes erste Signal erzeugt, und daß eine zweite Einrichtung (vgl. Fig. 14) das Vorliegen mehrerer Schiebegrößen feststellt und ein entsprechendes zweites Signal erzeugt.

3. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung einen Bilddatenwert entsprechend einer maximalen Lichtstärke oder Helligkeit in den Bildern jeder der beiden Bilddatenreihen feststellt und zudem das erste Signal erzeugt, wenn der Bilddatenwert in einer der beiden Bilddatenreihen oder in beiden Bilddatenreihen eine vorbestimmte Größe nicht erreicht.

4. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung eine maximale Größe und eine minimale Größe der Bildsignale in den beiden Bilddatenreihen feststellt und das erste Signal erzeugt, wenn die Differenz zwischen der maximalen Größe und der minimalen Größe für mindestens eine der beiden Bilddatenreihen eine vorbestimmte Größe nicht erreicht.

5. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung eine maximale Größe und eine minimale Größe der Bildsignale in den beiden Bilddatenreihen feststellt und weiterhin das erste Signal erzeugt, wenn die maximale Größe des Bildsignals in der einen Bilddatenreihe die minimale Größe des Bildsignals in der anderen Bilddatenreihe nicht erreicht.

6. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bildsignal in den Bilddatenreihen 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 minimale Größe der Bildsignale in den Bilddatenreihen durch eine logische Torschaltung zur Erfassung eines Endes des Impulses festgestellt wird.

7. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bildsignal in den Bilddatenreihen in einen Impuls mit einer Breite umgewandelt wird, die sich mit zunehmender Lichtstärke bzw. Helligkeit verkleinert, die maximale Größe der Bildsignale in den Bilddatenreihen bei Erfassung des Impulses mit dem frühesten Ende durch ein ODER-Glied bestimmt wird und die minimale Größe der Bildsignale in den Bilddatenreihen bei Erfassung des Impulses mit dem späteren Ende durch ein UND-Glied bestimmt wird.

8. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung die Stromzufuhr feststellt und außerdem das erste Signal innerhalb einer Zeitspanne erzeugt, die mindestens einer Fokussierzeit vom Zeitpunkt der Stromzufuhr entspricht.

9. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierung durch Lieferung eines Fokussiersignals auf das erste Signal von der ersten Einrichtung hin beendet wird.

10. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung das Vorhandensein der Schiebegröße feststellt, bei dem die beiden Bilddatenreihen in einer Zahl einer ersten vorbestimmten Größe bis zu und ausschließlich einer zweiten vorbestimmten Größe in größtmögliche Koinzidenz gebracht wird, und außerdem das zweite, diesen Zustand angebende Signal erzeugt.

11. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste vorbestimmte Größe gleich 2 und die zweite vorbestimmte Größe gleich 4 ist.

12. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung das Vorhandensein mehrerer Schiebegrößen feststellt, bei welcher die beiden Bilddatenreihen in größtmögliche Koinzidenz gebracht sind und die kontinuierlich oder diskontinuierlich auftreten, und außerdem das zweite, diesen Zustand angebende Signal erzeugt.

13. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung das Vorhandensein der Schiebegröße feststellt, bei der die beiden Bilddatenreihen 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.

14. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Größe gleich 4 ist.

15. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßoperation bei Lieferung eines Fokussiersignals auf das zweite Signal von der zweiten Einrichtung hin beendet wird.

16. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 1. Einrichtung das Vorhandensein mehrerer Schiebegrößen feststellt, bei denen beide Bilddatenreihen in größtmögliche Koinzidenz gebracht sind.