DE4421092C2

DE4421092C2 - Entfernungsmeßeinrichtung für eine Kamera

Info

Publication number: DE4421092C2
Application number: DE4421092A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Saito
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 1993-06-16
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1998-10-01
Anticipated expiration: 2014-06-17
Also published as: DE4421092A1; GB9412103D0; US5572012A; GB2279197A; GB2279197B

Description

Die Erfindung betrifft eine Entfernungsmeßeinrichtung für eine Kamera mit einer zu einem Aufnahmeobjekt Licht emittierenden Einrichtung und einer Einrichtung zum Empfang des von dem Aufnahmeobjekt reflektierten Lichts, um eine Entfernungsmessung durchzuführen.

Bei einer bekannten aktiven Entfernungsmeßeinrichtung dieser Art, wird ein Lichtbündel aus Infrarotstrahlung emittiert und von dem Objekt reflektiertes Licht empfangen. Da die Einfallposition des reflektierten Lichts auf der Licht empfangenden Einrichtung von der Entfernung zu dem Objekt abhängig ist, kann die Objektentfernung durch elektrische Prüfung der Einfallposition des reflektierten Lichts gemessen werden.

Als Licht empfangende Einrichtung wird oft eine Einrichtung benutzt, welche für die Einfallposition des Lichts empfindlich ist und im folgenden als PSD bezeichnet wird. Diese PSD-Einrichtung zur Erfassung der Einfall position hat zwei Ausgangsanschlüsse und ein Strom entsprechend der In tensität und Position des einfallenden Lichts wird an jedem Ausgangsan schluß erzeugt. Durch Berechnung des Verhältnisses der Ströme in den bei den Kanälen oder der beiden entsprechenden Spannungen kann ein nur von der Einfallposition des Lichts abhängiges Signal abgeleitet werden.

In einer derartigen Entfernungsmeßeinrichtung wird eine Infrarot strahlung emittierende Diode, die im folgenden als IRD bezeichnet wird, mit einem Impulsbetrieb betrieben und von dem Signal von der PSD wird nur eine Signalkomponente ausgekoppelt, welche geeignet verstärkt wird. Das verstärkte Signal wird während einer Emissionszeit integriert und die Integration wird wiederholt, bis die Integrationsspannung einen vorherbe stimmten Wert erreicht, mit dem die Frequenz der Integration als Intensität des Signals von der PSD eingestellt werden kann.

Wenn die Integrationsfrequenzen ermittelt werden, bis die beiden Aus gangssignale von der PSD einen vorherbestimmten Wert Nf bzw. Nn erreichen, kann durch Berechnung eines Werts X in Gleichung 1 die stabile Entfernungs messung unabhängig von dem Reflexionsvermögen des Objekts durchgeführt werden.

X = Nf/(Nf - Nn) (1)

Bei diesem Verfahren zur Berechnung des Werts X aus den Integra tionsfrequenzen Nf und Nn können Zählfehler in der Umgebung einer vorherbestimmten Spannung gering gehalten werden und die Genauig keit der Entfernugnsmessung kann verbessert werden, wenn hohe Werte von Nf und Nn eingestellt werden. Dadurch wird jedoch die Dauer der Entfernungsmessung verlängert. Wenn andererseits kleine Werte von Nf und Nn eingestellt werden, treten nur geringe Zähl fehler in der Umgebung der vorherbestimmten Spannung auf und die Dauer der Entfernungsmessung kann verringert werden. Dadurch wird jedoch das Auflösungsvermögen verringert und die Genauigkeit der Entfernungsmessung beeinträchtigt.

Ferner ändert sich die Intensität des erwähnten ausgekoppelten Signals in Abhängigkeit von der Objektentfernung und dem Reflex ionsvermögen des Objekts. Wenn ferner große Werte von Nf und Nn eingestellt werden, kann die Genauigkeit des Werts X verbessert werden. Wenn jedoch die Genauigkeit erhöht werden soll, ist eine Anzahl von einstellbaren Verstärkungsgraden in der Verstärkungs schaltung erforderlich, wodurch der schaltungstechnische Aufwand erhöht wird.

Aus den Druckschriften DE-OS 41 31 808, US-PS 4,760,419 und US-PS 4,796,044 sind automatische Entfernungsmeßeinrichtungen bekannt, die Licht emittierende Einrichtungen zur Emission von impuls förmigen Lichtbündeln aufweisen, ferner Licht empfangende Einrich tungen, Strom-Spannungs-Wandlerschaltungen, Verstärkerschaltungen, Integrierschaltungen, Bezugsspannungsquellen mit teilweise zwei unterschiedlichen Pegeln, Vergleichseinrichtungen sowie Entfer nungsberechnungseinrichtungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Genauigkeit der Entfernungs messung zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der Patentansprüche 1 und 5 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2-4.

Bei einer derartigen Entfernungsmeßeinrichtung für eine Kamera wird eine Einrichtung zum Emittieren von Lichtimpulsen vorgesehen und eine Einrichtung zum Empfang von Licht, das von dem Objekt reflektiert wird. Eine Strom-Spannungs-Wandlerschaltung wird vorgesehen, um das Ausgangssignal der Licht empfangenden Ein richtung in eine entsprechende Spannung umzuwandeln. Eine Ver stärkerschaltung wird vorgesehen, um das Ausgangssignal der Wand lerschaltung zu verstärken. Eine Integrierschaltung dient zum Integrieren des Ausgangssignals der Verstärkungsschaltung. Eine erste Bezugsspannungsquelle dient zur Erzeugung einer vorher bestimmten Spannung und eine zweite Bezugsspannungsquelle dient zum Erzeugen einer zweiten vorherbestimmten Spannung, die niedriger als die erste Bezugsspannung ist. Eine Vergleichs einrichtung dient zum Vergleich des Spannungspegels des Ausgangssignals der Integrierschaltung mit einer Ausgangsspannung der ersten oder zweiten Bezugsspannungsquelle. Eine Berechnungs einrichtung dient zur Berechnung der Entfernung zu dem Objekt auf der Basis des Ausgangssignals der Vergleichseinrichtung.

Eine andere Lösung der genannten Aufgabe ist Gegenstand des Patentanspruchs 5.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel einer Entfernungs meßeinrichtung für eine Kamera wird eine Licht emittierende Einrichtung zur Emission eines impulsförmigen Lichtbündels vor gesehen, sowie eine Licht empfangende Einrichtung zum Empfang von Licht, das von dem Objekt reflektiert wird. Eine Strom-Spannungs- Wandlerschaltung dient zur Umwandlung eines Stroms von der Licht empfangenden Einrichtung in eine Spannung. Eine Verstärkungs schaltung dient zur Verstärkung eines Ausgangssignals der Wandler schaltung. Eine Integrierschaltung dient zur Integration eines Ausgangssignals der Verstärkerschaltung. Ferner wird eine Beurtei lungsschaltung vorgesehen, um den Pegel eines Ausgangssignals der Integrierschaltung zu beurteilen, und eine Berechnungseinrichtung dient zur Berechnung der Objektentfernung auf der Basis eines Ausgangssignals dieser Beurteilungsschaltung.

Das Ausgangssignal der Licht empfangenden Einrichtung wird mit normaler Genauigkeit integriert, bis die Integrationsspannung einen zweiten vorherbestimmten Wert erreicht, der niedriger als ein erster vorherbestimmter Wert ist. Es wird eine Integration mit höherer Genauigkeit erzielt, indem der Eingangswiderstand zu der Integrierschaltung von dem zweiten vorherbestimmten Wert zu dem ersten vorherbestimmten Wert umgeschaltet wird.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Impulsbündel auf das Objekt gerichtet und die Verstärkung der Verstärkerschaltung wird entsprechend dem Pegel des reflektierten Lichts bestimmt. Wenn der Pegel des reflektierten Lichts sehr hoch ist, wird die Integrier zeit der Integrierschaltung in einen Zustand verkürzt, bei dem die Verstärkung minimal ist, und die Genauigkeit der Entfernungs messung kann beibehalten werden, ohne daß eine Sättigung der Ver stärkerschaltung erfolgt.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden:

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines ersten Ausführungs beispiels gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Integriervorgangs,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung von Operationen bei einer Entfernungsmessung.

Fig. 4 eine Tabelle auf einem ROM 72 zur Durchführung einer Entfer nungsmessung auf der Basis des Werts X entsprechend Gleichung (1),

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des ersten Aus führungsbeispiels gemäß der Erfindung,

Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms für eine Entfernungsmessung mit einer Wandlerschaltung 20 und entsprechend dem allgemeinen Flußdiagramm in Fig. 5,

Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms für eine Entfernungsmessung in einer Wandlerschaltung 30 und entsprechend dem allgemeinen Flußdiagramm in Fig. 5,

Fig. 8 ein schematisches Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung,

Fig. 9 und 9a Diagramme zur Erläuterung eines Integriervorgangs bei dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 eine Tabelle zur Erläuterung von Verstärkungsgraden, die bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eingestellt werden können,

Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung einer Serie von Operationen während der Entfernungsmessung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 12 ein grundsätzliches Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 13 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms für die Bestimmung der Ver stärkung der Schaltung 40 entsprechend dem grundsätzlichen Flußdiagramm in Fig. 12,

Fig. 14 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Unterprogramms zur Er mittlung des Werts Gf durch die Verstärkungsschaltung 40 entsprechend dem Flußdiagramm in Fig. 12,

Fig. 15 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zur Ermittlung des Werts Nf durch die Wandlerschaltung 20 entsprechend dem Flußdiagramm in Fig. 12; und

Fig. 16 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zur Ermittlung des Werts Nn durch die Wandlerschaltung 30 entsprechend dem Flußdiagramm in Fig. 12.

In Verbindung mit Fig. 1 soll ein erstes Ausführungsbeispiel näher er läutert werden. Eine Schaltung 10 dient zur Emission eines Lichtbündels für eine Entfernungsmessung. Die Schaltung 10 dient als Treiberschaltung für eine IRD 14 und enthält einen Basiswiderstand 11, einen Transistor 12, einen Widerstand 13 zur Strombegrenzung und die IRD 14. Eine PSD 3 empfängt von dem Objekt reflektiertes Licht und erzeugt ein Ausgangssignal, welches der Ein fallposition des Lichts entspricht und den Strom-Spannungs-Wandlerschaltun gen 20 und 30 zugeführt wird.

Die Wandlerschaltungen 20 und 30 bilden eine Licht empfangende Schaltung in Kombination mit der PSD 3. Wenn Licht auf die PSD 3 auffällt, liefert diese einen Strom entsprechend der Intensität und der Einfall position des Lichts an die Wandlerschaltung 20 und die Wandlerschaltung 30. Die Wandlerschaltung 20 enthält einen Verstärker 21 und einen Rück kopplungswiderstand 22 und erzeugt eine Spannung, die proportional einem Eingangsstrom ist. Die Wandlerschaltung 30 enthält einen Verstärker 31 und einen Rückkopplungswiderstand 32 und hat die gleiche Konstruktion wie die Wandlerschaltung 20. Das von der Schaltung 30 abgegebene Signal ist eine Spannung, die einem Eingangsstrom entspricht.

Ein Schalter 4 überträgt eines der Ausgangssignale der Schaltung 20 bzw. 30. Die Umschaltung wird durch eine Zentraleinheit 70 gesteuert. Der Schalter 4 wird auf die Wandlerschaltung 20 umgeschaltet, wenn eine Ent fernungsmessung mit einem Signal von einem Anschluß der PSD 3 durchgeführt wird, welches Signal größer wird, wenn das Objekt sich in einer größeren Entfernung befindet. Der Schalter 4 wird auf die Wandlerschaltung 30 um geschaltet, wenn die Entfernungsmessung mit einem Signal von einem anderen Anschluß von PSD 3 durchgeführt wird, welches Signal größer wird, wenn die Objektentfernung kleiner ist.

Eine Verstärkungsschaltung 40 verstärkt das Signal, das durch den Schalter 4 ausgewählt wird. Die Polarität des Ausgangssignals für eine Inversionsverstärkung ist entgegengesetzt derjenigen der Spannung der Spannungsquelle.

Ein Schalter 6 ist zwischen der Verstärkerschaltung 40 und einer Integrierschaltung 50 vorgesehen und bestimmt, ob der Eingangswiderstand der Verstärkerschaltung 51 in der Integrierschaltung 50 ein Eingangs widerstand 52 oder ein Eingangswiderstand 53 ist. Der Eingangswiderstand 52 hat einen Widerstandswert, der einem Zehntel desjenigen des Eingangs widerstands 53 entspricht, so daß die Verstärkung des Verstärkers 51 bei Auswahl des Eingangswiderstands 53 ein Zehntel der Verstärkung bei Auswahl des Eingangswiderstands 52 beträgt. Es ist ferner möglich, keinen der Widerstände auszuwählen, in welchem Fall das Ausgangssignal der Ver stärkerschaltung 40 nicht zu der Integrierschaltung 50 übertragen wird.

Die Integrierschaltung 50 enthält den Verstärker 51, den Eingangs widerstand 52, den Eingangswiderstand 53, einen Integrierkondensator 54, einen Schalter 55 und einen Spannungsfolger 56, und dient zur Durchführung einer Zeitintegration einer Eingangsspannung. Vor einer Integration wird der Schalter 55 geschlossen, um irgend eine restliche Aufladung des Inte grierkondensators 54 zu entladen. Der Schalter 55 wird nach einer ausrei chenden Entladung wieder geöffnet. Nach dem Beginn der Integration durch das Umschalten des Schalters 6 speichert der Integrierkondensator 54 den zeitlichen Integrationswert eines Eingangssignals in der Form einer Ladung. Der Spannungswert über den Anschlüssen des Integrierkon densators 54 wird einem Komparator 61 zugeführt. Nach Beendigung der Integration wird der Schalter 6 geöffnet.

Eine Beurteilungsschaltung 60 enthält den Komparator 61, eine Bezugsspannungsquelle 63 und eine Bezugsspannungsquelle 64 und dient zur Beurteilung des Pegels der Eingangsspannung. Der Komparator 61 vergleicht eine Integrationsspannung Vi mit der Spannung V1 der Bezugs spannungsquelle 63 oder der Spannung V2 der Bezugsspannungsquelle 64, welche durch den Schalter 62 ausgewählt wird, und wandelt das Resultat in eine digitale Ausgangsspannung Vo um, welche der Zentraleinheit 70 zugeführt wird.

Die Zentraleinheit 70 führt eine Kommunikation mit einem RAM 71, einem ROM 72, einem Zähler 73 und einem Zähler 74 durch, und gibt ein Treibersignal an die Licht emittierende Schaltung 10 und einen Motor 75 ab. Der Motor 75 dient zum Antrieb einer Objektivfassung 76.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Schaltung dieses Ausführungs beispiels der Erfindung näher erläutert werden. Bei Betätigung eines nicht dargestellten Auslöserschalters leitet die Zentraleinheit 70 das Unterprogramm für die Entfernungsmessung ein. Zuerst werden die Schalter zum Anschluß der Spannungsquellen für alle Schaltungen in Fig. 1 ge schlossen. Dann löscht die Zentraleinheit 70 den Inhalt des RAM 71 und gibt ein Impulssignal an die Licht emittierende Schaltung 10 ab. Über den Basiswiderstand 11 wird die Diode 14 aktiviert, wenn ein H-Signal vorhanden ist. Die Diode 14 emittiert dann Licht. Das emittierte Licht wird durch eine Linse 1 fokussiert und von dem nicht dargestellten Objekt reflektiertes Licht wird durch eine Linse 2 auf PSD 3 fokussiert.

In Verbindung mit Fig. 2 soll eine Entfernungsmessung mit Hilfe der Wandlerschaltung 20 näher erläutert werden. Zuerst wird der Schalter 4 auf die Strom-Spannungs-Wandlerschaltung 20 umgeschaltet, der Schalter 62 wird auf die Bezugsspannungsquelle 63 und der Schalter 6 auf den Eingangs widerstand 52 umgeschaltet. Dann wird der Schalter 55 zur Entladung der in dem Integrierkondensator 54 gespeicherten Ladung umgeschaltet. Nach einer ausreichenden Entladung wird der Schalter 55 geöffnet. Danach wird der Wert Nf in dem Zähler 73 auf 0 gelöscht und die Entfernungemessung wird in der Schaltung 20 eingeleitet. Das Verfahren zur Entfernungsmessung ist in Fig. 2 dargestellt. 10 wird zu dem Wert Nf addiert, während die Lichtemission wiederholt wird, und der Schalter 6 wird auf den Eingangs widerstand 53 umgeschaltet und der Schalter 62 wird auf die Bezugs spannungsquelle 64 dann umgeschaltet, wenn die Integrationsspannung Vi den Wert V1 der Bezugsspannungsquelle 53 erreicht. Dann wird 1 zu dem Wert Nf addiert, während die gleiche Operation wiederholt wird und das Unterprogramm wird zu dem Zeitpunkt beendet, wenn die Integrationsspannung Vi die Spannung V2 erreicht. Wenn die Integrationsspannung nicht die Spannung V2 erreicht, obwohl Licht mit einem vorherbestimmten Vielfachen Nc emittiert wird, weil die Entfernung des Objekts groß ist, wird diese als unendlich beurteilt und ein unendliches Flag in dem RAM 71 gesetzt und das Unterprogramm ist damit vervollständigt. In anderen Fällen wird der in dem Zähler 73 bei der Beendigung der Entfernungsmessung verbleibende Wert Nf unter einer geeigneten Adresse des RAM 71 gespeichert.

Danach führt die Zentraleinheit eine Entfernungsmessung mit Hilfe der Wandlerschaltung 30 durch. Zuerst wird der Schalter 4 auf die Wandler schaltung 30 umgeschaltet, der Schalter 62 wird auf die Bezugsspannungs quelle 63 und der Schalter 6 wird auf den Eingangswiderstand 52 umge schaltet. Dann wird der Schalter 55 zum Entladen der restlichen Ladung in dem Integrierkondensator 54 geschlossen. Nach einer ausreichenden Entladung wird der Schalter 55 wieder geöffnet. Danach wird der Wert Nn des Zählers 74 auf den Wert 0 gelöscht und dann wird die Entfernungsmessung in der Schaltung 30 eingeleitet. Das Entfernungsmeßverfahren ist in Fig. 2 dargestellt. Zu dem Wert Nh wird 10 addiert, während die Lichtemission wiederholt wird. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Integrationsspannung Vi den Wert V1 der Bezugs spannungsquelle 63 erreicht, wird der Schalter 6 auf den Eingangswiderstand 53 und der Schalter 62 auf die Bezugsspannungsquelle 64 umgeschaltet, wo durch das Eingangssignal zu der Integrierschaltung 50 auf ein Zehntel gedämpft wird. Deshalb kann eine höhere Auflösung erzielt werden. 1 wird zu dem Wert Nh addiert, während dieselbe Operation wiederholt wird und das Unterprogramm ist beendet, wenn die Integrationsspannung Vi die Spannung V2 erreicht. Der in dem Zähler 74 zum Zeitpunkt der Beendigung der Entfernungsmessung verbleibende Wert Nh wird unter einer geeigneten Adresse in dem RAM 71 gespeichert.

Nach Vervollständigung der beschriebenen Entfernungsmessung urteilt die Zentraleinheit 70 "unendlich", wenn das unendliche Flag gesetzt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, berechnet die Zentraleinheit 70 den Wert X unter Verwendung der Werte Nf und Nn, die in dem RAM 71 gespeichert sind. Wenn der Wert X bestimmt wird, wie in Fig. 4 dargestellt ist, erfolgt eine Bezugnahme auf eine Adresse in dem ROM 72, welche durch den Wert X bestimmt wird, um den Abstand zu dem Objekt zu bestimmen. Entsprechend diesem Resultat wird der Motor 75 gesteuert, um die Objektivfassung 76 anzutreiben. Schließ lich schaltet die Zentraleinheit 70 die Spannungsquellen für alle Schaltungen in Fig. 1 ab und beendet dieses Unterprogramm. Fig. 3 zeigt Änderungen jedes Elements in Fig. 1 während der Durchführung der Entfernungsmessung.

Die Arbeitsweise der Schaltung bei diesem Ausführungsbeispiel wurde oben beschrieben. Der Programmablaufplan für die beschriebene Arbeitsweise ist in den Fig. 5 bis 7 dargestellt. Zuerst soll das Hauptprogramm unter Bezug nahme auf Fig. 5 beschrieben werden. Nach Einleitung dieser Routine schaltet die Zentraleinheit 70 die Energiequelle für die gesamte Entfernungsmeß schaltung an (#001). Dann wird der Schalter 4 auf 4a umgeschaltet, der Schalter 6 auf 6c, der Schalter 55 wird geöffnet und der Schalter 62 wird auf 63 umgeschaltet (#002), und der Inhalt des RAM 71 wird gelöscht (#003). Danach wird eine Entfernungsmessung in der Schaltung 20 durchgeführt und der Wert Nf wird in dem RAM 71 (#004) gespeichert. Gleichzeitig wird der Zustand des Flags Ff geprüft und das Programm springt zu #006, wenn das Flag Ff gesetzt ist (#005). In diesem Fall wird 0,5 für den Wert X (#006) eingesetzt. Die Entfernungsmessung in der Schaltung 30 wird in entsprechen der Weise durchgeführt und der Wert Nn wird in dem RAM 71 (#007) gespeichert. Gleichzeitig wird der Zustand des Flags Ff geprüft und das Programm springt zu #006, wenn Ff gesetzt ist (#008). In diesem Fall wird für den Wert X (#006) ebenfalls 0,5 eingesetzt. Die Werte Nf und Nn, die in dem RAM 71 in den Unterprogrammen #004 und #007 eingesetzt sind, werden ausgelesen, um den Wert X zu speichern (#009). Wenn der Wert X gleich 0,5 ist, wird er als unendlich beurteilt. In anderen Fällen wird entsprechend Fig. 4 auf eine Adresse des ROM 72 Bezug genommen, die entsprechend dem Wert X bestimmt wird, um die Entfernung zu dem Objekt zu berechnen (#010). Schließlich treibt die Zentraleinheit 70 die Objektivfassung 76 entsprechend der Entfernung an (#011). Nach Einleitung dieser Routine schaltet die Zentraleinheit 70 die Spannungs quelle für die gesamte Entfernungsmeßschaltung ab (#012), und die Zentral einheit 70 überspringt diese Routine.

Im folgenden soll die Arbeitsweise bei jedem Unterprogramm beschrieben werden. zuerst soll das Unterprogramm für die Bestimmung von Nf durch die Schaltung 20 unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben werden. Nach dem Einleiten des Unterprogramms für die Entfernungsmessung in der Schaltung 20 schaltet die Zentraleinheit 70 den Schalter 4 auf die Schaltung 20 um (#101), und schließt den Schalter 55 zur Entladung irgend einer restlichen, in dem Integrierkondensator 54 gespeicherten Ladung. Danach wird der Schalter 55 nach einer ausreichenden Entladung geöffnet (#102). Danach wird "0" bzw. "10" in dem Wert Nf und dem Wert n des Zählers 73 ersetzt, wonach der Schalter 62 auf V1 umgeschaltet wird und der Eingangswider stand 52 durch den Schalter 6 ausgewählt wird (#103). Danach wird beurteilt, ob der Wert Nf über Nc liegt (#104). Wenn er über Nc liegt, wird das Flag Ff in dem RAM 71 gesetzt und das Programm kehrt zu der Hauptroutine zurück (#105).

Danach wird die Lichtemission durch die Zentraleinheit 70 eingeleitet (#106) und nach einer Bereitstellung für eine Zeit T1 (#107) wird der Schalter 6 geschlossen (#108) und die Integrationsoperation wird während einer Zeit T2 durchgeführt (#109). Während dieser Zeit wird eine Ladung in dem Integrierkondensator 54 gespeichert. Danach wird die Arbeitsweise der Licht emittierenden Schaltung 10 unterbrochen, um die Lichtemission zu beenden, und der Schalter 6 wird geöffnet, um die Integrationsoperation zu beendet (#110), und der Wert n wird in dem Zähler 73 addiert (#111). Die Zentraleinheit 70 beurteilt den Pegel der Ausgangsspannung Vo (#112). Im Falle eines H-Pegels springt das Programm nach #104. Im Falle eines L-Pegels wird dann beurteilt, ob der Wert n gleich 1 ist. Wenn der Wert n gleich 1 ist, kehrt die Zentraleinheit zu der Hauptroutine zurück. Wenn der Wert n nicht gleich 1 ist, wird 1 in den Wert n eingesetzt und die Bezugsspannung wird auf V2 eingestellt, der Eingangswiderstand 53 wird ausgewählt und die Zentraleinheit 70 springt nach #104 (#114).

Im folgenden soll das Unterprogramm für die Bestimmung von Nn durch die Schaltung 30 unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert werden. Nach Einleitung des Unterprogramms für die Entfernungsmessung in der Schaltung 30, schaltet die Zentraleinheit 70 den Schalter 4 auf die Schaltung 30 um (#201). Dann wird der Schalter 55 geschlossen, um in dem Integrierkondensator 54 ge speicherte Ladung zu entladen, und öffnet den Schalter 55 nach einer aus reichenden Entladung (#202). Danach wird "0" bzw. "10" in den Wert Nn und den Wert n des Zählers 73 substituiert, wonach der Schalter 62 auf V1 um geschaltet wird und der Eingangswiderstand 52 durch den Schalter 6 ausge wählt wird (#203). Danach wird beurteilt, ob der Wert Nn über dem Wert Nc liegt (#204). Wenn er über dem Wert Nc liegt, wird das Flag Ff in dem RAM 71 gesetzt und das Programm kehrt zu der Hauptroutine zurück. (#205).

Danach wird die Lichtemission durch die Zentraleinheit 70 eingeleitet (#206) und nach einer Bereitschaftszeit T1 (#207) wird der Schalter 6 ge schlossen (#208). Dann wird die Integrationsoperation während einer Zeit T2 durchgeführt (#209). Während dieser Zeit wird eine Ladung in dem Integrier kondensator 54 gespeichert. Danach wird die Lichtemission von der Schaltung 10 beendet, der Schalter 6 wird geöffnet, um die Integrationsoperation zu beenden (#210) und der Wert n wird in dem Zähler 73 addiert (#211). Die Zentraleinheit 70 beurteilt dann den Pegel der Ausgangsspannung Vo (#212). Wenn ein H-Pegel vorhanden ist, springt das Programm zu #204. Wenn ein L-Pegel vorhanden ist, wird zunächst beurteilt, ob der Wert n gleich 1 ist (#213). Wenn der Wert n gleich 1 ist, kehrt die Zentraleinheit 70 zu der Hauptroutine zurück. Wenn der Wert n nicht gleich 1 ist, wird 1 in den Wert n substituiert, die Bezugsspannung wird auf V2 eingestellt, der Eingangs widerstand 53 wird ausgewählt, und dann springt die Zentraleinheit 70 zu #204 (#214).

Die Konstruktion dieses zweiten Ausführungsbeispiels soll in Ver bindung mit Fig. 8 näher erläutert werden. Eine Licht emittierende Schaltung 10 dient zur Emission eines Lichtbündels zu einem Objekt. Eine PSD 3 empfängt von dem Objekt reflektiertes Licht und gibt ein Ausgangs signal entsprechend der Einfallposition an die Strom-Spannungs-Wandler schaltungen 20 und 30 ab. Beide Wandlerschaltungen 20, 30 dienen zur Um wandlung des Ausgangsstroms der PSD 3 in eine Spannung. Eines dieser Aus gangssignale wird durch einen Schalter 4 ausgewählt. Das ausgewählte Signal wird durch eine Verstärkerschaltung 40 verstärkt, durch eine Integrier schaltung 50 integriert und dann mit einer Bezugsspannung in einer Beur teilungsschaltung 60 verglichen. Das Ergebnis des Vergleichs wird der Zentraleinheit 70 zugeführt. Die Zentraleinheit 70 führt eine Daten kommunikation mit einem RAM 71, einem ROM 72, einem Zähler 73 und einem Zähler 74 durch. Ein entsprechendes Treibersignal wird der Schaltung 10 und einem Motor 75 zugeführt. Der Motor 75 dient zum Antrieb einer Objektiv fassung 76.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der einzelnen Schaltungen näher erläutert werden. Nach Betätigung eines nicht dargestellten Auslöser schalters wird eine Spannungsquelle für alle Schaltungen in Fig. 8 und die Zentraleinheit 70 vor einer Entfernungsmessung eingeschaltet. Die Zentraleinheit 70 löscht den Inhalt des RAM 71 und bestimmt die Ver stärkung der Verstärkerschaltung 40. Die Schaltung 10 ist eine Treiber schaltung für eine Infrarotstrahlung emittierende Diode 14 und enthält einen Basiswiderstand 11, einen Transistor 12, einen Strombegrenzungs widerstand 13 und die Diode 14. Wenn ein Impuls-Emissionssignal von der Zentraleinheit 70 abgegeben wird, treibt der Basiswiderstand 11 die Diode 14 an, falls es sich um ein Signal mit einem H-Pegel handelt, und die Diode 14 emittiert Licht. Das emittierte Licht wird durch ein Objektiv 1 fokussiert und zu dem nicht dargestellten Objekt abgestrahlt. Das von dem Objekt reflektierte Licht wird durch ein Objektiv 2 fokussiert und fällt auf die Einrichtung 3 (PSD) zur Erfassung der Einfallposition auf.

Die Wandlerschaltungen 20 und 30 bilden im Kombination mit PSD 3 eine Licht empfangende Schaltung. Beim Einfall eines Lichtsignals auf PSD 3 tritt an deren Ausgang ein der Intensität und der Einfallposition entsprechender Strom zu der Wandlerschaltung 20 und der Wandlerschaltung 30 auf. Die Wandlerschaltung 20 enthält einen Verstärker 21 und einen Rück kopplungswiderstand 22 und gibt eine Spannung ab, die proportional dem Eingangsstrom ist. Die Wandlerschaltung 30 enthält einen Verstärker 31 und einen Rückkopplungswiderstand 32 und erzeugt eine Spannung, die einem Ein gangsstrom entspricht.

Ein Schalter 4 dient zur Übertragung des Ausgangssignals der Schaltungen 20 und 30 zu der Schaltung in der folgenden Stufe. Dieser Zustand wird durch die Zentraleinheit 70 gesteuert. Der Schalter 4 wird auf die Wandlerschaltung 20 umgeschaltet, wenn eine Entfernungsmessung unter Benutzung eines Signals von einem Anschluß von PSD 3 durchgeführt wird, welches Signal größer wird, wenn das Objekt weiter entfernt ist. Eine Umschaltung auf die Wandlerschaltung 30 erfolgt, wenn eine Entfernungsmessung unter Benutzung eines Signals von einem anderen Anschluß von PSD 3 zugeführt wird, welches Signal größer wird, wenn die Entfernung von dem Objekt kleiner ist.

Die Verstärkungsschaltung 40 hat eine umschaltbare Verstärkung. Ein Kopplungswiderstand 5 ist mit dem Eingang der Verstärkungsschaltung 40 ver bunden und eine Gleichspannungskomponente des Eingangssignals wird durch den Kondensator 5 unterdrückt. Die Verstärkungsschaltung 40 enthält einen Verstärker 41 und drei Rückkopplungswiderstände 43, 44, 45. Sie dient zur Verstärkung des Eingangssignals bei einer konstanten Verstärkung. In der Schaltung sind zwei Schalter 46, 47 vorgesehen. Die Betätigung dieser Schalter wird durch die Zentraleinheit 70 gesteuert. Die Schalter 46 und 47 dienen zum Anschalten bzw. Abschalten der Rückkopplungswiderstände 43 und 44, so daß die Verstärkung des Verstärkers 41 schrittweise entsprechend dem Zustand dieser Schalter geändert werden kann. Die Verstärkung des Signals erfolgt deshalb entsprechend der schrittweisen Änderung der Verstärkung und das erzeugte Ausgangssignal wird der Integrierschaltung 50 in der nächsten Stufe zugeführt. Die Verstärkungsschaltung 40 führt eine Inversionsverstärkung durch, so daß die Polarität der Ausgangsspannung entgegengesetzt derjenigen der Spannung der Spannungsquelle ist.

Die Integrierschaltung 50 enthält einen Verstärker 51, einen Ein gangswiderstand 52, einen Integrierkondensator 53, einen Schalter 54 und einen Spannungsfolger 55. Die Schaltung dient zur Durchführung der Zeit integration einer Eingangsspannung. Vor einer Integrationsoperation wird der Schalter 54 geschlossen, um irgendwelche Entladung in dem Integrier kondensator 53 zu entladen. Der Schalter 54 wird geöffnet, sobald eine ausreichende Entladung erfolgt ist. Nach Einleitung der Integrations operation durch das Schließen des Schalters 6, speichert der Integrier kondensator 53 den Wert der Zeitintegration eines Eingangssignals in der Form einer Ladung. Die Spannung über den Anschlüssen des Integrierkon densators 53 wird einem Komparator 61 zugeführt. Nach Beendigung der Integrationsoperation wird der Schalter 6 geöffnet.

Die Beurteilungsschaltung 60 enthält den Komparator 61, eine Bezugsspannungsquelle 63 und eine Bezugsspannungsquelle 64. Durch diese Schaltung wird der Pegel der Eingangsspannung beurteilt. Der Komparator 61 dient zum Vergleich einer Integrationsspannung Vi mit der Spannung Vf der Bezugsspannungsquelle 63 oder der Spannung Vn der Bezugsspannungsquelle 64, welche durch den Schalter 62 ausgewählt wird. Der Zentraleinheit 70 wird eine digitale Ausgangsspannung Vo zugeführt, welche auf dem H-Pegel liegt, wenn die Integrationsspannung Vi höher ist, und auf dem L-Pegel, wenn die Integrationsspannung Vi kleiner ist.

Im folgenden soll die Arbeitsweise dieses zweiten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit Fig. 8 näher erläutert werden. Bei Beginn der Routine für die Entfernungsmessung wird zuerst die Spannungsquelle für alle Schaltungen Fig. 8 angeschlossen. Die Zentraleinheit 70 löscht den Inhalt des RAM 71 und die Verstärkung der Verstärkungsschaltung 40 wird durch ein später zu erläuterndes Verfahren bestimmt. Wenn während der Bestimmung der Verstärkung das von dem Objekt reflektierte Licht eine sehr große Intensität hat, wird in dem RAM 71 ein der kürzesten Entfernung ent sprechendes Flag gesetzt, in welchem Fall die Zentraleinheit 70 die "kür zeste" Entfernung ohne durchführung einer Entfernungsmessung beurteilt.

Danach wird eine Entfernungsmessung durch die Wandlerschaltung 20 durchge führt und ein Wert Nf wird in dem RAM 71 gespeichert. Wenn das von dem Objekt reflektierte Licht bei größeren Entfernungen eine sehr geringe Intensität hat, wird ein unendliches Flag in dem RAM 71 gesetzt, in welchem Fall die Zentraleinheit 70 "unendlich" beurteilt. Danach wird eine Entfernungsmessung durch die Wandlerschaltung 30 durchgeführt und Wert N wird in dem RAM 71 gespeichert. Nach Beendigung der oben beschrie benen Entfernungsmessungs-Operation urteilt die Zentraleinheit 70 "unendlich", wenn das unendliche Flag gesetzt ist, und urteilt "kürzeste" Entfernung, wenn ein entsprechendes Flag gesetzt ist. Wenn weder das unendlich noch das kürzeste Flag gesetzt ist, wird der Wert X unter Verwendung der Werte Nf und Nn berechnet, die in dem RAM 71 gespeichert sind. Nach Bestimmung des Werts X entsprechend Fig. 4 bezeichnet die Zentraleinheit 70 eine Adresse des ROM 72, welche durch den Wert X bestimmt wird, um dadurch die Entfernung zu dem Objekt zu berechnen. Der Motor 75 wird dann gesteuert, um die Objektivfassung 76 anzutreiben. Schließlich schaltet die Zentralein heit 70 die Spannungsquelle für alle Schaltungen in Fig. 8 ab. Die Änderung jedes Teils in Fig. 8 während dieser Entfernungsmessung-Operation ist in Fig. 11 dargestellt.

Im folgenden soll die Arbeitsweise zur Bestimmung der Verstärkung der Verstärkerschaltung 40 unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 erläutert werden. Zuerst wird der Schalter 4 auf die Wandlerschaltung 20 durch die Zentraleinheit 70 umgeschaltet. Der Schalter 62 wird auf die Bezugsspannungs quelle 63 umgeschaltet und der Schalter 54 wird geschlossen. Diese Operation entspricht dem in Fig. 10 im Feld a dargestellten Zustand. In dem Integrier kondensator 53 gespeicherte Ladung wird entladen (Zeitpunkt a in Fig. 9). Nach einer ausreichenden Entladung wird der Schalter 54 geöffnet und der Wert Nf in dem Zähler 73 wird auf 0 gelöscht (Zeitpunkt b in Fig. 9). Die Zentraleinheit 70 verursacht dann den Beginn der Lichtemission durch die Schaltung 10. Damit die Anstiegszeit jedes Verstärkers gewährleistet ist und der Einfluß von Schwankungen der Spannungsquelle bei Beginn der Lichtemission verringert werden kann, wird die Integrationsschaltung während einer Zeitspanne T2 (beispielsweise 64 Mikrosekunden) betätigt, nachdem eine Lichtemissions-Zeitspannung T1 (beispielsweise 36 Mikro sekunden) verstrichen ist. Nach Beendigung dieser Operation wird die Licht emission und die Integration beendet und die Zentraleinheit 70 befindet sich während einer Zeitspanne T5 in einem Bereitschaftszustand und addiert 1 zu dem Zähler 1.

Nach Wiederholung dieser Operation entsprechend Fig. 2 mit einer vorherbestimmten Frequenz Ng (z. B. 10 Mal), wird der Schalter 6 geöffnet um eine Spannung zwischen den Anschlüssen des Integrierkondensators 53 zu erzeugen, also die Integrationsspannung Vi zu dem Komparator 61. Der Komparator 61 vergleicht diese Spannung mit der Spannung V1 der Bezugs spannungsquelle 63, wandelt des Vergleichsergebnis in ein digitales Signal um und gibt dieses an die Zentraleinheit 70 ab. Die Zentraleinheit schließt den Schalter 46, wenn das Ausgangssignal des Komparators 61 den H-Pegel hat. Dies entspricht dem in Feld d in Fig. 10 dargestellten Zustand und in diesem Fall ist die Verstärkung die Hälfte einer vorher gehenden Lichtemissions-Operation, wie in Fig. 10 dargestellt ist. Dann wird die Integrations- und die Vergleichs-Operation in der beschriebenen Weise wiederholt. Wenn das Ausgangssignal des Komparators 61 den H-Pegel hat, wird der Schalter 47 geschlossen. Dies entspricht dem in dem Feld c in Fig. 10 dargestellten Zustand. Die Verstärkung beträgt dann ein Viertel der Verstärkung bei der vorangegangenen Lichtemissions-Operation. Wenn das Ausgangssignal des Komparators 61 den H-Pegel hat, obwohl alle Schalter geschlossen sind, kann die Verstärkung nicht auf einen kleineren Wert ein gestellt werden, falls diese Integrationszeit nicht geändert wird. Deshalb wird die Integrationszeit innerhalb der einen Lichtemissions-Operationszeit auf eine Zeitspanne T3 (in diesem Falle 8 Mikrosekunden) eingestellt, welche einem Achtel der Zeitspannung T2 entspricht, um die äquivalente Verstärkung auf ein Achtel einzustellen. Die Schalter 46 und 47 werden geöffnet und der gleiche Vorgang wird durchgeführt. Dies entspricht einem in Fig. 3d darge stellten Zustand.

Die Verstärkung kann in diesem Fall auf ein Achtel, ein Sechzehntel und ein Zweiunddreißigstel der Verstärkung bei der ersten Lichtemissions- Operation eingestellt werden, was den in den Feldern d, e, und f in Fig. 10 dargestellten Zuständen entspricht. Die Betätigung des Schalters 6 ist in Fig. 9 mit gestrichelten Linien dargestellt. Wenn das Ausgangssignal des Komparators 61 ungeachtet der obigen Ausführungen den H-Pegel hat, wird die Integrationszeit während einer Lichtemissionszeit auf eine Zeit spanne T4 (in diesem Falle eine Mikrosekunde) eingestellt, was einem Vierundsechzigstel der Zeitspannung T2 entspricht, um die äquivalente Ver stärkung auf ein Vierundsechzigstel einzustellen. Die Schalter 46 und 47 werden geöffnet, und der gleiche Vorgang wird durchgeführt. Die Verstärkung kann in diesem Fall auf ein Vierundsechzigstel, ein Hundertachtundzwanzigstel und ein Zweihundertsechsundfünfzigstel der Verstärkung der ersten Licht emissions-Operation eingestellt werden, entsprechend den in den Feldern g, h und i in Fig. 10 dargestellten Bedingungen. Die Betätigung des Schalters 6 ist durch eine gestrichelte Linie in Fig. 9 dargestellt. Wenn das Ausgangssignal des Komparators 61 noch den H-Pegel hat, obwohl die Integrationszeit während einer Lichtemissionszeit einer Zeitspanne T4 entspricht und beide Schalter 46 und 47 geschlossen sind, wird festgestellt, daß das von dem Objekt reflektierte Licht eine sehr hohe Intensität hat und das Objekt sich in einer der kürzesten Entfernung entsprechenden Lage be findet. Dann wird das der kürzesten Entfernung entsprechende Flag gesetzt und die Zentraleinheit 70 übergeht diese Routine. In anderen Fällen wird jede der Verstärkungen in den Feldern a bis i in Fig. 10 endgültig ausge wählt, so daß diese Bedingung unter einer geeigneten Adresse in dem RAM 71 gespeichert wird.

Die gleiche Operation wird auch in der Wandlerschaltung 30 durchge führt und jede Verstärkung der Verstärkungen a bis i, die schließlich er halten wird, wird mit der Verstärkung verglichen, die durch die Operation zur Bestimmung der Verstärkung der Wandlerschaltung 20 erhalten wird, um die Schalter 46 und 47 der Verstärkungsschaltung zu betätigen und die Integrationszeit auf eine Bedingung einzustellen, deren Verstärkung kleiner ist.

Im folgenden soll die Entfernungsmessung mit Hilfe der Wandlerschaltung 20 unter Bezugnahme auf Fig. 13 erläutert werden. Zuerst wird der Schalter 4 auf die Wandlerschaltung 20 umgeschaltet. Dann wird der Schalter 54 ge schlossen, um den Integrierkondensator 53 zu entladen. Nach einer aus reichenden Entladung wird der Schalter 54 geöffnet und der Wert Nf in dem Zähler 73 wird gelöscht. Der Schalter 62 wird auf die Bezugsspannungsquelle 64 umgeschaltet, um die Entfernungsmessung durch die Wandlerschaltung 20 einzuleiten. Das Entfernungsmeßverfahren ist in Fig. 13 dargestellt. Für den Wert Nf erfolgt eine Additionsoperation bei der Wiederholung der Lichtemissions-Operation, welche zu dem Zeitpunkt beendet wird, zu dem die Integrationsspannung Vi die Spannung V2 der Bezugsspannungsquelle 64 er reicht. Wenn die Integrationsspannung Vi nicht die Spannung V2 erreicht, selbst wenn eine Lichtemissions-Operation mit einer vorherbestimmten Frequenz Nc erfolgt, weil das Object sich in einer größeren Entfernung befindet, so daß die Intensität des von dem Objekt reflektierten Licht sehr klein ist, dann wird festgestellt, daß das Objekt sich in einer unendlichen Entfernung befindet, so daß das unendliche Flag in dem RAM 71 gesetzt wird. In den anderen Fällen wird der in dem Zähler verbleibende Wert Nf in dem RAM 71 gespeichert, wenn die Entfernungsmessung beendet ist, und die Zentraleinheit 70 übergeht diese Routine.

Die Entfernungsmessung durch die Wandlerschaltung 30 erfolgt im wesentlichen in gleicher Weise. Zuerst wird der Schalter 54 geschlossen, um die in dem Integrierkondensator 53 gespeicherte Ladung zu entladen. Nach einer ausreichenden Entladung wird der Schalter geöffnet und der Wert Nn in dem Zähler wird gelöscht. Danach erfolgt eine Entfernungsmessungs- Operation. Das Meßverfahren ist in Fig. 13 dargestellt. Zu dem Wert Nn er folgt eine Addition während der Wiederholung der Lichtemissions-Operation, welche zu dem Zeitpunkt beendet wird, zu dem die Integrationsspannung V1 den Wert V2 erreicht. Der Wert Nn, der in dem Zähler 74 bei Beendigung der Entfernungsmessung verbleibt, wird unter einer geeigneten Adresse des RAM 71 gespeichert und die Zentraleinheit 70 übergeht diese Routine.

Die Arbeitsweise der Schaltung bei diesem Ausführungsbeispiel wurde oben beschrieben. Programmablaufpläne sollen in Verbindung mit den Fig. 12 bis 16 näher erläutert werden. Zunächst soll die Hauptroutine in Verbindung mit Fig. 12 erläutert werden. Nach Beginn dieser Entfernungsmessung schaltet die Zentraleinheit die Spannungsquelle für die gesamte Entfernungsmeßschaltung ein (#301). Dann wird der Schalter 4 auf den Anschluß 4a umgeschaltet, der Schalter 6 und der Schalter 54 werden geöffnet und der Schalter 62 wird auf den Anschluß 63 umgeschaltet (#302). Die Zentraleinheit 70 löscht dann den Inhalt des RAM 71 (#303). Danach wird die Verstärkung der Verstärkerschaltung 40 durch die Wandlerschaltung 20 bestimmt und die Verstärkung wird unter einer geeigneten Adresse des RAM 71 gespeichert (#304). Der Zustand des Flags Ff wird dann geprüft und das Programm springt nach #306, falls das Flag Ff gesetzt ist (#305). In diesem Fall wird 1 für den Wert X substituiert (#306). In entsprechender Weise erfolgt die Verstärkungsbestimmung der Ver stärkerschaltung 40 in der Wandlerschaltung 30 und der Wert Gn wird in dem RAM 71 gespeichert (#307). Der Zustand des Flags Ff wird dann geprüft und das Programm springt nach #306, falls das Flag Ff gesetzt ist (#308). In diesem Fall wird 1 für den Wert X substituiert (#306). Die Zentraleinheit 70 vergleicht die Wert Gf und Gn und wählt die Verstärkung, deren Wert kleiner ist (#309). Danach wird eine Entfernungsmessung in der Wandler schaltung 20 durchgeführt und der Wert Nf wird in dem RAM 71 gespeichert (#310). Der Zustand des Flags Ff wird dann geprüft und das Programm springt nach #312, wenn das Flag Ff gesetzt ist (#311). In diesem Fall wird 0,5 für den Wert X substituiert. In entsprechender Weise erfolgt die Ent fernungsmessung in der Wandlerschaltung 30 und der Wert Nn wird in dem RAM 71 gespeichert (#313). Der Zustand des Flags Ff wird dann geprüft und das Pro gramm springt nach #312, wenn Ff gesetzt ist (#314). In diesem Fall wird ebenfalls 0,5 für den Wert X substituiert. Die Werte Nf und Nn, die in dem RAM 71 bei den Unterprogrammen #310 und #313 gespeichert werden, werden ausgelesen, um den Wert X zu berechnen (#315). Falls das Flag Ff gesetzt ist, wird es als unendlich beurteilt, während in anderen Fällen (vgl. Fig. 4) auf eine Adresse in dem ROM 72 Bezug genommen wird, welche entsprechend dem Wert X bestimmt wird, um die Entfernung zu dem Objekt zu berechnen (#316). Schließlich treibt die Zentraleinheit 70 die Objektivfassung 76 entsprechend der Entfernung an (#317). Nach Einleitung dieser Routine schaltet die Zentral einheit 70 die Spannungsquelle für die gesamte Entfernungsmeßschaltung ab (#318).

Im folgenden soll die Arbeitsweise jedes Unterprogramms erläutert werden. Zuerst soll das Unterprogramm für die Bestimmung von Gf durch die Wandlerschaltung 20 unter Bezugnahme auf Fig. 13 erläutert werden. Nach Einleitung des Unterprogramms für die Bestimmung von Gf durch die Wandler schaltung 20, schaltet die Zentraleinheit 70 den Schalter 4 auf die Wandler schaltung 20 und öffnet die Schalter 46 und 47 (#401). Nach der Löschung von Gf (#402) wird der Schalter 54 geschlossen, um den Integrierkondensator 53 zu entladen. Nach einer ausreichenden Entladung wird der Schalter 54 geöffnet (#403). Danach wird NE gelöscht (#404).

Danach wird eine Lichtemission durch die Zentraleinheit 70 veranlaßt (#405) und nach einer Wartezeit T1 (#406) wird der Schalter 6 geschlossen (#407) und die Integrationsoperation wird während einer Zeitspanne T2 durchgeführt (#408). Während dieser Zeitdauer wird der Integrierkondensator 54 aufgeladen. Danach wird die Lichtemission durch die Schaltung 10 beendet und der Schalter 6 wird geöffnet, um die Integrationsoperation zu beenden (#409). Der Wert 1 wird dann zu dem Zählstand des Zählers 73 addiert (#410). Die Zentraleinheit 70 beurteilt, ob der Wert Ne gleich dem vorherbestimmten Wert Ng (#411) ist. Wenn dies nicht der Fall ist, springt das Programm nach #405. Wenn die beiden Werte gleich sind, wird das Niveau der Ausgangsspannung Vo beurteilt (#412). Wenn diese das L-Niveau hat, kehrt die Zentraleinheit 70 zu der Hauptroutine zurück.

Wenn der H-Pegel vorliegt, beurteilt die Zentraleinheit 70, ob der Wert Gf 0, 3 oder 6 ist (#413). Wenn diese Bedingung erfüllt ist, schließt die Zentraleinheit 70 den Schalter 46. Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, beurteilt die Zentraleinheit 70, ob der Wert Gf gleich 1, 4 oder 7 ist (#415).

Wenn die Bedingung erfüllt ist, schließt die Zentraleinheit 70 den Schalter 47 (#416). Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, beurteilt die Zentraleinheit 70, ob der Wert Gf gleich 2 ist (#417). Wenn dies der Fall ist, stellt die Zentraleinheit 70 die Zeit T3 als Integrationszeit ein und öffnet die Schalter 46, 47 (#418). Wenn der Wert nicht gleich 2 ist, beurteilt die Zentraleinheit 70, ob der Wert Gf gleich 5 ist (#419). Falls der Wert nicht gleich 5 ist, setzt die Zentraleinheit 70 das Flag Fn und kehrt zur Hauptroutine zurück (#420). Wenn der Wert gleich 5 ist, setzt die Zentraleinheit 70 die Zeit T4 als Integrationszeit und öffnet die Schalter 46, 47 (#421).

Wenn das Programm die Schritte #414, #416, #418 oder den Schritt #421 durchgeführt hat, addiert die Zentraleinheit 70 1 zu dem Wert Gf und springt nach #403 (#422).

Im folgenden soll das Unterprogramm zur Bestimmung von Gn durch die Wandlerschaltung 30 unter Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben werden. Nach Einleitung des Unterprogramms für die Bestimmung von Gf durch die Wandler schaltung 30, schaltet die Zentraleinheit 70 den Schalter 4 auf die Schaltung 30 um (#501). Nach der Löschung von Gn (#502) wird der Schalter 54 geschlossen, um den Integrierkondensator 53 zu entladen. Danach wird der Schalter 54 nach einer ausreichenden Entladung geöffnet (#503). Danach wird Ne gelöscht (#504).

Dann wird die Lichtemission durch die Zentraleinheit 70 eingeleitet (#505) und nach einer Bereitschaftszeit T1 (#506) wird der Schalter 6 geschlossen (#507). Die Integrationsoperation wird während einer Zeitspanne T2 durchgeführt (#508). Während dieser Zeitspanne wird eine Ladung in dem Integrierkondensator 54 gespeichert. Danach wird die Lichtemission durch die Schaltung 10 beendet und der Schalter 6 geöffnet, um die Integration zu beenden (#509). Dann wird der Wert 1 zu dem Zählstand des Zählers 73 addiert (#510). Die Zentraleinheit 70 beurteilt, ob der Wert Ne gleich dem vorherbestimmten Wert Ng ist (#511). Wenn dies nicht der Fall ist, springt das Programm nach #505. Bei Gleichheit wird das Niveau der Aus gangsspannung Vo beurteilt (#512). Wenn der L-Pegel vorliegt, kehrt die Zentraleinheit 70 zu der Hauptroutine zurück.

Wenn der H-Pegel vorhanden ist, beurteilt die Zentraleinheit 70, ob der Wert Gn gleich 0, 3 oder 6 ist (#513). Wenn diese Bedingung erfüllt ist, schließt die Zentraleinheit 70 den Schalter 46. Wenn dies nicht der Fall ist, beurteilt die Zentraleinheit 70, ob der Wert Gn gleich 1, 4 oder 7 ist (#515). Wenn dies der Fall ist, schließt die Zentraleinheit 70 den Schalter 47 (#516). Wenn dies nicht der Fall ist, beurteilt die Zentral einheit 70, ob der Wert Gn gleich 2 ist (#517). Wenn dies der Fall ist, stellt die Zentraleinheit 70 die Zeitspanne T3 als Integrationszeit ein und öffnet die Schalter 46, 47 (#518). Wenn der Wert nicht gleich 2 ist, beurteilt die Zentraleinheit 70, ob der Wert Gn gleich 5 ist (#519). Wenn der Wert nicht gleich 5 ist, setzt die Zentraleinheit 70 das Flag Fn und kehrt zur Hauptroutine zurück (#520). Wenn der Wert gleich 5 ist, stellt die Zentraleinheit 70 die Zeitspanne T4 als Integrationszeit und öffnet die Schalter 46, 47 (#521).

Wenn das Programm den Schritt #514, #516, #518 oder #521 erreicht, addiert die Zentraleinheit 70 1 zu dem Wert Gn und es erfolgt ein Sprung nach #503 (#522).

Im folgenden soll die Arbeitsweise bei jeden Unterprogramm beschrieben werden. Zuerst soll das Unterprogramm für die Bestimmung von Nf durch die Wandlerschaltung 20 unter Bezugnahme auf Fig. 15 beschrieben werden. Nach Einleitung des Unterprogramms für die Entfernungsmessung in der Wandler schaltung 20 schaltet die Zentraleinheit 70 den Schalter 4 auf die Wandler schaltung 20 um (#601). Dann wird durch die Zentraleinheit 70 der Wert Nf gelöscht (#602) und der Schalter 54 geschlossen, um den Integrierkonden sator 53 zu entladen. Nach einer ausreichenden Entladung wird der Schalter 54 geöffnet (#603). Dann wird beurteilt, ob der Wert Nf größer als Nc ist (#604). Wenn er größer als Nc ist, wird das Flag Ff in dem RAM 71 gesetzt und das Programm kehrt zu dem Hauptprogramm zurück (#605).

Danach wird die Lichtemission durch die Zentraleinheit 70 eingeleitet (#606) und nach einer Wartezeit T2 (#607) wird der Schalter 6 geschlossen (#608) und der Integriervorgang wird während einer Zeitspanne T2 durchge führt (#609). Während dieser Zeit wird eine Ladung in dem Integrierkonden sator 53 gespeichert. Danach wird die Schaltung 10 abgeschaltet, um die Lichtemission zu beenden, und der Schalter 6 wird geöffnet, um den Inte griervorgang zu beenden (#610). Zu dem Wert Nf wird 1 addiert (#611). Die Zentraleinheit 70 beurteilt dann den Pegel der Ausgangsspannung Vo (#612). Wenn diese Spannung den L-Pegel hat, springt das Programm nach #604. Wenn diese Spannung den H-Pegel hat, kehrt die Zentraleinheit 70 zu dem Haupt programm zurück.

Im folgenden soll die Bestimmung von Nf durch die Wandlerschaltung 30 in Verbindung mit Fig. 16 erläutert werden. Nach Einleitung des Unter programms für die Entfernungsmessung in der Schaltung 30 schaltet die Zentraleinheit 70 den Schalter 4 auf die Wandlerschaltung 30 um (#701). Die Zentraleinheit 70 löscht dann den Wert Nn (#702) und schließt den Schalter 54, um in dem Integrierkondensator 53 gespeicherte Ladung zu entladen. Nach einer ausreichenden Entladungszeit wird der Schalter 54 geschlossen (#703). Danach wird beurteilt, ob Nn größer als Nc ist (#704). Wenn dies der Fall ist, wird das Flag Ff in dem RAM 71 gesetzt und der Programm kehrt zu dem Hauptprogramm zurück (#705).

Danach wird die Lichtemission durch die Zentraleinheit 70 eingeleitet (#706) und nach einer Wartezeit T1 (#707) wird der Schalter 6 geschlossen (#708) und die Integration wird während einer Zeit T2 durchgeführt (#709). Während dieser Zeit wird der Kondensator 53 aufgeladen. Danach wird die Arbeitsweise der Licht emittierenden Schaltung 10 beendet und der Schalter 6 wird geöffnet, um die Integration zu beenden (#710). Zu dem Wert Nn wird dann 1 addiert (#711). Die Zentraleinheit 70 beurteilt den Pegel der Aus gangsspannung Vo (#712). Wenn diese den L-Pegel hat, springt das Programm nach #704. Wenn diese den H-Pegel hat, kehrt die Zentraleinheit 70 zu dem Hauptprogramm zurück.

Bei der beschriebenen Konstruktion von Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung wird das Ausgangssignal der Licht empfangenden Schaltung inte griert und mit einer speziellen Spannung verglichen. Der Eingangswiderstand der Integrierschaltung wird entsprechend dem Pegel umgeschaltet, so daß die Zeitdauer der Entfernungsmessung ohne Verringerung der Genauigkeit der Messung verkürzt werden kann.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird die Ent fernung zu dem Objekt unter Benutzung einer größeren und einer kleineren Entfernung berechnet, ohne daß die Spannung zwischen den Anschlüssen des Integrierkondensators in ein digitales Signal umgewandelt wird, so daß eine sehr genaue Entfernungsmessung mit Hilfe einer einfachen und kostensparenden Schaltung durchgeführt werden kann.

Ferner wird eine veränderliche Integrationszeit vorgesehen, um den gleichen Effekt wie bei der Verstärkungseinstellung zu erzielen, so daß eine Feineinstellung durch eine Kombination der Schaltung zur Verstärkungsein stellung und der Integrationszeit durchgeführt werden kann, wodurch Fehler beim bekannten Stand der Technik hinsichtlich der Verringerung der Genauig keit der Entfernungsmessung im Zusammenhang mit der Verstärkungs-Umschaltzeit weitgehend vermieden werden können.

Claims

1. Entfernungsmeßeinrichtung für eine Kamera, mit einer lichtemittierenden Einrichtung (10) zur Emission von impuls förmigen Lichtbündeln zu einem Objekt, mit einer Licht empfan genden Einrichtung (2, 3) zum Empfang von von dem Objekt refklektiertem Licht, mit einer Strom-Spannungs-Wandler schaltung (20, 30) zur Umwandlung des Ausgangssignals der Licht empfangenden Einrichtung in eine entsprechende Spannung, mit einer Verstärkerschaltung (40) zum Verstärken des Aus gangssignals der Wandlerschaltung, mit einer Integrierschal tung (50) zum Integrieren des Ausgangssignals der Verstärker schaltung (40), mit einer ersten Bezugsspannungsquelle (63) zum Erzeugen einer vorherbestimmten Spannung (V1), mit einer zweiten Bezugsspannungsquelle (64) zum Erzeugen einer vorher bestimmten Spannung (V2), deren Betrag größer als der Betrag der ersten Bezugsspannung (V1) ist, mit einer Vergleichs einrichtung (60) zum Vergleichen eines Spannungspegels eines Ausgangssignals der Integrierschaltung (50) mit der ersten oder zweiten Bezugsspannungsquelle (63, 64), sowie mit einer Berechnungseinrichtung (70) zum Berechnen der Entfernung zu dem Objekt auf der Basis eines Ausgangssignals der Ver gleichseinrichtung (60), wobei der Berechnung die Häufigkeit der Integrationsschritte zugrundeliegt, die ausgeführt werden, bis das Ausgangssignal (Vi) der Integrierschaltung (50) die vorbestimmte erste Spannung (V1) und danach die zweite Span nung (V2) erreicht, und wobei das Eingangssignal der Inte grierschaltung (50) auf eine kleinere Größe umgeschaltet wird, nachdem das Ausgangssignal der Integrierschaltung die erste vorbestimmte Bezugsspannung erreicht hat.

2. Entfernungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Umschalten des Eingangssignals der Inte grierschaltung durch Umschalten eines Eingangswiderstands der Integrierschaltung (50) erfolgt.

3. Entfernungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Umschalten des Eingangssignals der Inte grierschaltung durch Umschalten einer Integrationszeit er folgt.

4. Entfernungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Umschalten des Eingangssignals der Inte grierschaltung durch Umschalten der Verstärkung der Verstär kerschaltung (40) erfolgt.

5. Entfernungsmeßeinrichtung für eine Kamera, mit einer Licht emittierenden Einrichtung (10) zur Emission impulsförmiger Lichtbündel zu einem Objekt, mit einer Licht empfangenden Einrichtung (2, 3) zum Empfang von von dem Objekt reflek tiertem Licht, mit einer Strom-Spannungs-Wandlerschaltung (20, 30) zur Umwandlung eines Ausgangsstroms der Licht empfangenden Einrichtung (2, 3) in eine entsprechende Spannung, mit einer Verstärkerschaltung (40) zum Verstärken eines Ausgangssignals der Wandlerschaltung, mit einer Integrierschaltung (50) zum Integrieren des Ausgangssignals der Verstärkerschaltung (40), mit einer Beurteilungsschaltung (60) zum Beurteilen des Pegels eines Ausgangssignals der Integrierschaltung (50), sowie mit einer Berechnungseinrichtung (70) zum Berechnen einer Entfer nung zu dem Objekt auf der Basis eines Ausgangssignals der Be urteilungsschaltung (60), wobei die Integrierschaltung einen Integrationsvorgang durchführt, bei dem eine Betriebsdauer vorgesehen ist, die innerhalb einer Emissionszeit der impuls förmigen Lichtbündel frei einstellbar ist.