DE3211557A1 - Entfernungsmesseinrichtung in einer kamera - Google Patents
Entfernungsmesseinrichtung in einer kameraInfo
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Description
Entfernungsmeßeinrichtung in einer Kamera
Die Erfindung bezieht sich auf eine Entfernungsmeßeinrichtung
in einem fotografischen Gerät wie einer Filmkamera, einer Standbildkamera oder einer Fernsehkamera und
insbesondere auf eine Entfernungsmeßeinrichtung, bei der das Entfernungsmeßprinzip des Basisentfernungsmessers
dazu verwendet wird, auf elektrische Weise die Relativlagebeziehung zwischen zwei Bildern zu erfassen, um dadurch
die Entfernung von der Kamera zu einem Objekt zu ermitteln.
Es wurde bisher eine Vielzahl von Entfernungsmeßeinrichtungen mit elektrischer Doppelbild-Relativlagenermittlung
vorgeschlagen. Als typisches Beispiel ist in der US-PS 4 004 852 eine Entfernungsmeßeinrichtung beschrieben,
bei der zwei Meßbilder eines Objekts, die mittels eines Paars fest angeordneter optischer Abbildungssysteme mit
einer der Entfernung des Zielobjekts entsprechenden Abbildungsstellenversetzung abgebildet werden, mittels ei-
A/22
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#1*1* * β
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nes Paars von Fotosensorreihen-Vorrichtungen oder einer
einzigen Fotosensorreihen-Vorrichtung empfangen werden; dabei werden die Folgen von in Binärform umgewandelten
Bildelementsignalen aus den einzelnen Fotosensoren für das eine Bild aufeinanderfolgend in Bezug auf Folgen von
in Binärform umgewandelten Bildelementsignalen aus den einzelnen Fotosensoren für das andere Bild verschoben;
bei der Verarbeitung der Relatiwerschiebung der Folgen von in Binärform umgewandelten Bildelementsignalen wird
die Übereinstimmung oder fehlende Übereinstimmung zwischen einer jeweiligen Folge dieser Bildelementsignale
für die beiden Bilder ermittelt; das Ausmaß der Relativverschiebung der Bildeiementsignal-Folgen vom Beginn der
Verschiebung bis zu derjenigen Verschiebungsstelle, bei der die Bildelementsignal-Folgen als im wesentlichen
übereinstimmend angesehen werden können, entspricht der Abbildungslagenversetzung der Bilder; daher wird dieses
Ausmaß der Verschiebung der Bildelementsignal-Folgen als Information über die Entfernung des Zielobjekts verwendet.
Die Entfernungsmeßeinrichtung dieser Art kann durch ihren ■
Einbau in eine Kamera ein automatisches Scharfeinstellungssystem hoher Leistungsfähigkeit ergeben, während
sie andererseits aufgrund ihres Aufbaus den folgenden Problemen unterliegt: Bei der Einrichtung dieser Art sind
zwei optische Systeme zur Bildung eines optischen Bildaufnahmesystems und eines optischen Entfernungsmeßsystems
voneinander gänzlich unabhängig, so daß daher die optisehe Achse des einen optischen Systems für die Abbildung
des Bildfelds, das das Bezugsmaß für die Entfernungsmessung ergibt, und die optische Achse des optischen Bildaufnahmesystems
unvermeidbar mit einem bestimmten gegenseitigen Abstand angeordnet werden müssen; es ist daher
^° sehr schwierig, das Bildaufnahmefeld des optischen Bild-
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aufnahmesystems in genaue Übereinstimmung mit dem Bezugsfeld der Entfernungsmeßeinrichtung zu bringen; auf diese
Weise entsteht eine Parallaxe, die allgemein als Mangel einer derartigen Entfernungsmeßeinrichtung fraglich ist.
5
Wenn ferner eine derartige Entfernungsmeßeinrichtung bei einem fotografischen Gerät wie einer Kamera angewandt
wird, muß um das optische Bildaufnahmesystem herum ein optisches Entfernungsmeßsystem aus zwei optischen Systemen
angebracht werden, was zu einem großen Raumbedarf und Gewicht des Geräts führt, die schwerwiegende Einschränkungen
hinsichtlich der Konstruktion des fotografischen Geräts bilden. Wenn ferner zwei Bilder in einem
vorbestimmten Lageverhältnis an der Oberfläche eines Paars von Fotosensorreihen-Vorrichtungen oder einer einzelnen
Fotosensorreihen-Vorrichtung abzubilden sind, muß große Mühe zum Justieren des optischen Entfernungsmeßsystems
aufgewandt werden, was den Justiervorgang sehr erschwert und das fotografische Gerät verteuert.
Im Hinblick auf die vorstehend angeführten Umstände liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für eine Kamera eine
Entfernungsmeßeinrichtung zu schaffen, bei der alle vorstehend angeführten Unzulänglichkeiten ausgeschaltet
sind, die beim Einsatz der vorstehend beschriebenen, bisher vorgeschlagenen Entfernungsmeßeinrichtung in einer
Kamera auftreten könnten! nämlich der Entfernungsmeßfehler
in Bezug auf das optische Bildaufnahmesystem, der der zwangsläufig durch den Aufbau mit einem von dem optisehen
Bildaufnahmesystem gesonderten optischen Entfernungsmeßsystem hervorgerufenen Parallaxe zuzuschreiben
ist, die Sperrigkeit und Kompliziertheit des Aufbaus,
die sich aus dem Einbau eines optischen Entfernungsmeßsystems mit einem Paar optischer Systeme um das optische
Bildaufnahmesystem herum ergeben, und die der komplizier-
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ten Justierung zuzuschreibenden hohen Kosten; somit soll mit der Erfindung eine Entfernungsmeßeinrichtung geschaffen
werden, die keine optische Parallaxe in Bezug auf das optische Bildaufnahmesystem hat, zur Erleichterung
der Justierung einfach aufgebaut ist und einen sehr geringen Entfernungsmeßfehler verursacht, so daß eine Entfernungsmessung
mit hoher Genauigkeit gewährleistet werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine in eine Kamera eingegliederte Entfernungsmeßeinrichtung
geschaffen, bei der zur Ermittlung des Abstands von der Kamera zu dem Objekt die Relativlagebeziehung zwischen
zwei Meßbildern eines Objekts ermittelt wird, die mittels zweier um eine vorbestimmte Basislänge voneinander entfernter
optischer Systeme erzielt werden, und deren Merkmal es ist, daß als eines der beiden optischen Systeme
das optische Bildaufnahmesystem der Kamera verwendet
wird.
wird.
Ein charakteristisches Beispiel des Aufbaus dieser Entfernungsmeßeinrichtung
in einer Kamera wird anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben, die nachstehend
ersichtlich wird. Ein Meßbild, das mittels des optischen Bildaufnahmesystems erzielt wird, wird als Bezugsbild
verwendet, während ein mittels des anderen optischen Entfernungsmeßsystems erzieltes Meßbild als Vergleichsbild
verwendet wird; der Zusammenhang zwischen diesen beiden optischen Systemen wird so gewählt, daß
die Abbildungsstelle des Bezugsbilds unabhängig von der Objektentfernung im wesentlichen unverändert ist, während
sich die Abbildungsstelle des Vergleichsbilds in Übereinstimmung mit der Objektentfernung ändert; um die Entfernung
von der Kamera zu dem Objekt in Erfahrung bringen zu können, wird das relative Lageverhältnis des Vergleichsbilds
in Bezug auf das Bezugsbild ermittelt. Im
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einzelnen wird ein Abtastungs-Bildaufnahmeelement, das
an der Soll-Abbildungsebene des optischen Aufnahmesystems angeordnet ist oder an einer zu der Soll-Abbildungsebene
konjugierten Ebene angebracht ist, als eine erste Fotosensorreihen-Vorrichtung
bzw. Fotosensorreihe eingesetzt, während als eine zweite Fotosensorreihe ein Abtastungs-Bildaufnahmeelement
verwendet wird, das an der Soll-Abbildungsebene des anderen optischen Entfernungsmeßsystems
angeordnet ist, welches in Bezug auf das optische BiIdaufnahmesystem
seitlich bzw. in Querrichtung um eine vorbestimmte Basislänge versetzt angeordnet ist; an der
Oberfläche eines jeden dieser Fotosensoren bzw. einer jeden der Fotosensorreihen wird ein Bild des gleichen Zielobjekts erzeugt; falls dabei eine beschränkte Fläche in der Sensoroberfläche der ersten Fotosensorreihe als vorbestimmtes Bildfeld bestimmt wird, das das Bezugsfeld ist, wird das dem Zielobjektbild äquivalente Bild in dem Bezugsfeld mittels des anderen optischen Systems, das mit der vorbestimmten Basislänge in Bezug auf das opti-
Oberfläche eines jeden dieser Fotosensoren bzw. einer jeden der Fotosensorreihen wird ein Bild des gleichen Zielobjekts erzeugt; falls dabei eine beschränkte Fläche in der Sensoroberfläche der ersten Fotosensorreihe als vorbestimmtes Bildfeld bestimmt wird, das das Bezugsfeld ist, wird das dem Zielobjektbild äquivalente Bild in dem Bezugsfeld mittels des anderen optischen Systems, das mit der vorbestimmten Basislänge in Bezug auf das opti-
^O sehe Bildaufnahmesystem fest angebracht ist, an der Sensoroberfläche
der zweiten Fotosensorreihe mit einer Abbildungsstellen-Versetzung erzeugt, die der Objektentfernung
entspricht. Falls eine begrenzte Fläche (die das Bezugsfeld umfaßt und größer als dieses ist) in der Sen-
^° soroberfläche der zweiten Fotosensorreihe als Vergleichsfeld im Gegensatz zu dem Bezugsfeld bestimmt ist, kann
zur Erkennung der Versetzungsgröße, die als die Information über die Entfernung des Zielobjekts herangezogen
werden kann, diejenige Stelle in der von der zweiten Fotosensorreihe
abgegebenen Bildsignalfolge für das Vergleichsfeld ermittelt' werden, die von einer Signalfolge
eingenommen ist, welche zu der von der ersten Fotosensorreihe abgegebenen Bildsignalfolge für das Bezugsfeld
äquivalent ist; wenn diese Ermittlung ausgeführt wird, wird das Zielobjekt immer in dem Bezugsfeld erfaßt und
äquivalent ist; wenn diese Ermittlung ausgeführt wird, wird das Zielobjekt immer in dem Bezugsfeld erfaßt und
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es wird von der ersten Foto sensorreine ein dem Zielobjektbild entsprechendes Bildsignal abgegeben, wodurch
eine Entfernungsinformation erzielt wird, die keine Parallaxe bzw. keinen parallaxen Fehler enthält.
5
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Gemäß einem nachstehend beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispiel
wird eine Einrichtung für eine die Vergrößerung betreffende Kompensation zwischen einem über
das optische Bildaufnahmesystem erzielten Meßbild (dem Bezugsbild) und einem über das andere optische Entfernungsmeßsystem
erzielten Meßbild (dem Vergleichsbild) vorgeschlagen; diese Einrichtung kann ein wichtiges Element
im Hinblick auf das Sicherstellen einer Entfernungsmessung mit von Unterschieden zwischen den beiden optisehen
Systemen hinsichtlich der F-Zahl und der Brennweite unabhängig hoher Genauigkeit bilden. Insbesondere stellt
die Einrichtung ein unentbehrliches Element bei der Aufrechte
rhaltung einer gleichmäßigen Entfernungsmeßgenauigkeit dar, wenn ein optisches System mit veränderbarer
Vergrößerung (ein Zoom-Objektiv) als optisches Bildaufnahmesystem
verwendet wird oder verschiedenerlei optische Systeme austauschbar eingesetzt werden.
Wie ferner bei dem Ausführungsbeispiel dargelegt ist, bietet die erfindungsgemäße Einrichtung sehr große Vorteile,
wenn sie bei einer Fernsehkamera oder Videokamera angewandt wird. Dies ist deshalb der Fall, weil das Meßbild,
das das Bezugsbild ergeben soll, über das optische Bildaufnahmesystem durch Nutzung des Fernseh- bzw. Video-
signals der Fernsehkamera oder Videokamera oder durch
Nutzung des Ausgangssignals einer Videosignalerzeugungs-Bildaufnahmevorrichtung
erzielbar ist.
Wie ferner bei dem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, liegt das Bildfeld des über das optische Bildaufnahmesystem
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erzielten Bezugsmeßbilds in dem mittleren Teil des aufzunehmenden Bilds, so daß es demnach vorteilhaft ist, den
Aufbau so zu treffen, daß dieses Bildfeld mit dem mittleren Teil des Sucherbilds der Kamera übereinstimmt, und
zwar aus dem Grund, daß üblicherweise ein Objekt, auf das scharf eingestellt werden soll, häufig in den mittleren
Teil des Sucherbilds gerückt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte per spektivische
Ansicht, die schematisch insbesondere den optischen Aufbau bei einem Beispiel zeigt,
bei welchem die Entfernungsmeßeinrichtung in einer einäugigen Spiegelreflexkamera eingesetzt
wird.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das ein charakteristisches Beispiel für ein elektrisches Schaltungssystem
zur Messung der Entfernung und Ermittlung der Scharfeinstellung bei der in Fig. 1 gezeigten
Kamera zeigt.
Fig. 3 A und B sind Schnittansichten, die ein Beispiel für den Aufbau eines Graycode-Gebers zur Erzeugung
eines Signals entsprechend der Einstellungslage des Bildaufnahmeobjektivs bei der in Fig.
^O 1 gezeigten Kamera.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau einer Vorrichtung zum Senden
und Empfangen einer Bildaufnahmeobjektiv-Brennweiten-Information
zwischen einem Bildaufnahme-Wechselobjektiv und dem Kamerakörper zeigt.
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Fig. 5 ist ein elektrisches Schaltbild, das eine Äquivalenzschaltung
der in Fig. 4 gezeigten Informationssende- und -ßmpfangsvorrichtung zeigt.
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Vergrößerungskorrektur- und Koinzidenzerfassungs-Schaltung
in dem in Fig. 2 gezeigten Schaltungssystem zeigt.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Schaltungsteils einer Ablaufsteuerschaltung für
die in Fig. 6 gezeigte Vergroßerungskorrektur-
und Koinzidenzerfassungs-Schaltung zeigt, der dazu dient, verschiedenerlei Steuerimpulse für
die Vergrößerungskorrektur zu bilden.
Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm, das die verschiedenen, von
der in Fig. 7 gezeigten Schaltung gebildeten Impulse zeigt.
20
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Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, die ein charakteristisches Beispiel der Anwendung der Entfernungsmeßeinrichtung
bei einer Fernsehkamera
zeigt.
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zeigt.
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Zunächst wird zur Beschreibung der Anwendung der.Entfernungsmeßeinrichtung
bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera auf die Fig. 1 Bezug genommen. In der Fig. 1 bezeichnet
1 ein Bildaufnahmeobjektiv, dessen Querschnitt in perspektivischer Ansicht gezeigt ist. Das von einem
aufzunehmenden Objekt kommende Licht, das das Bildaufnahmeobjektiv
1 durchlaufen hat, wird mittels eines Schnellrückschwenkspiegels 2 reflektiert und an einer Mattscheibe
3 abgebildet. 4 ist ein optisches Suchersystem, über das das auf der Mattscheibe 3 erzeugte Objektbild be-
tt · «I « · · 9 O β
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trachtet wird, während 5 eine Filmfläche ist. Mindestens der mittlere Teilbereich des Spiegels 2 ist durchlässig
oder halbdurchlässig gestaltet, so daß die Lichtstrahlen in den mittleren Bereich durch diesen hindurch gelangen,
wonach sie mittels eines dahinter angebrachten Totalreflexions-Spiegels total reflektiert werden und an der Sensorfläche
einer ersten Fotosensor-Reihenanordnung-Vorrichtung bzw. Fotosensorreihe 7 abgebildet werden. Die
erste Fotosensorreihe 7 ist an einer Stelle angebracht, an der Strahlen des mittleren Teils des im optischen Suchersystem
4 betrachteten Sucherfelds abgebildet werden, und fest in einer Ebene angebracht, die zu der Filmfläche
5 und der Oberfläche' der Mattscheibe 3 konjugiert ist.
D.h., das über das optische Suchersystem 4 betrachtete Zielobjekt wird zugleich ohne eine optische Parallaxe
an der Sensoroberfläche der ersten Fotosensorreihe 7 abgebildet.
Während der Aufnahme springt der Spiegel 2 in Pfeilrichtung hoch, während zugleich damit der Spiegel 6 beispielsweise
in Pfeilrichtung angeklappt wird und in der Rückseite des Spiegels 2 aufgenommen wird. Auch wenn die
Richtung, in der der Totalreflexions-Spiegel 6 aufgenommen wird, zu der bei dem gezeigten Beispiel entgegengesetzt
ist, entsteht kein wesentlicher Unterschied; vielmehr ist die Richtung durch die Zweckdienlichkeit des
Aufbaus zu bestimmen. Es muß jedoch zumindest der mittlere durchlässige oder halbdurchlässige Teil des Spiegels
2 an der Rückseite als. eine optisch glatte Fläche gestaltet werden, so daß dann, wenn während der Aufnahme der
Spiegel 2 hochgesprungen ist und so aufgefangen wurde, daß er die Oberfläche der Scharfeinstellungs-Mattscheibe
3 abdeckt, das in Gegenrichtung über das optische Suchersystem 4 gelangende Licht durch den mittleren durchlässigen
oder halbdurchlässigen Teil des Spiegels 2 hindurch
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gelangen und die Filmfläche 5 als Streulicht erreichen kann. Da ferner die Rückseite des mittleren Teils des
Spiegels 2 eine glatte Oberfläche ist, kann das von diesem Teil reflektierte Licht zu Streulicht werden, das
ungünstige Auswirkungen herbeiführen kann, wie "Geisterbilder", Reflexionsflecken, Lichthofbildungen oder dergleichen.
2um Vermeiden derartiger nachteiliger Auswirkungen wird der an der Rückseite des Spiegels 2 angebrachte
Totalreflexions-Spiegel 6 so bemessen, daß er den durchlässigen oder halbdurchlässigen Teil völlig abdeckt;
da der Totalreflexions-Spiegel so gestaltet wird, daß seine Rückseite einer Behandlung zum Verhindern einer
Reflexion unterzogen wird, ist es in praktischer Hinsicht zweckdienlicher, den Spiegel in der Richtung des Pfeils
einzulegen bzw. aufzunehmen, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist. Von einem zu dem vorstehend angeführten Grund
gleichartigen Gesichtspunkt gesehen ist es in der praktischen Ausführung insbesondere wichtig, die Sensoroberfläche der Fotosensorreihe 7 während des Fotografierens mit einem Teil zum Verhindern einer Reflexion abzudecken, um die Entstehung von Streulicht zu verhindern, oder die Fotosensorreihe 7 in einer Lage anzubringen, bei der kein Streulicht entsteht. Beispielsweise kann ein Mechanismus hinzugenommen werden, mit dem die Fotosensorreihe 7 während des Fotografierens eingeschlossen bzw. eingebettet wird, um dadurch die Unterbrechung des optischen Wegs während des Fotografierens und zugleich die Erzeugung von Streulicht zu verhindern.
gleichartigen Gesichtspunkt gesehen ist es in der praktischen Ausführung insbesondere wichtig, die Sensoroberfläche der Fotosensorreihe 7 während des Fotografierens mit einem Teil zum Verhindern einer Reflexion abzudecken, um die Entstehung von Streulicht zu verhindern, oder die Fotosensorreihe 7 in einer Lage anzubringen, bei der kein Streulicht entsteht. Beispielsweise kann ein Mechanismus hinzugenommen werden, mit dem die Fotosensorreihe 7 während des Fotografierens eingeschlossen bzw. eingebettet wird, um dadurch die Unterbrechung des optischen Wegs während des Fotografierens und zugleich die Erzeugung von Streulicht zu verhindern.
Mit 8 ist eine Vergleichsfeldlinse bezeichnet, während
mit 9 ein Totalreflexions-Spiegel bezeichnet ist. 10 ist eine zweite Fotosensorreihe, die in der Abbildungsebe1-ne
der Vergleichsfeldlinse 8 angebracht ist. Die erste und die zweite Fotosensorreihe 7 und 10 werden hierbei
als Bildaufnahmeelemente verwendet, die die Ausgabe eines
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zeitlich seriellen Bildsignals ermöglichen, wie eine Ladungskopplungsvorrichtung
(CCD), eine Eimerkettenvorrichtung (BBD) oder eine MOS-Sensor-Reihenanordnung.
Ein Merkmal der Entfernungsmeßeinrichtung der einäugigen Spiegelreflexkamera gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht darin, daß das Bildaufnahmeobjektiv 1
zugleich als EntfernungsmeßBezugsfeldlinse verwendet wird, wobei jedoch natürlich das Bildaufnahmeobjektiv 1 und die
Vergleichsfeldlinse 8 um eine vorbestimmte Basis- bzw.
Grundlinienlänge voneinander entfernt angeordnet sind.
Das an der (nachstehend als Bezugsfeldsensor bezeichneten) ersten Fotosensorreihe 7 mittels des Bildaufnahmeobjektivs
1 erzeugte Bezugsfeldbild enthält das an der (nachstehend als Vergleichsfeldsensor bezeichnete) zweiten Fotosensorreihe
10 mittels der Vergleichsfeldlinse 8 erzeugte Bezugsfeldbild und wird lediglich auf elektrische Weise mit
einem Vergleichsfeldbild verglichen, das einen weiteren Bereich hat. D.h., daß an dem Vergleichsfeldsensor 10 mittels
der Vergleichsfeldlinse 8 erzeugte Bild des Objekts wird an einer zu der Basis bzw. Grundlinie parallen Linie
mit einer Versetzungsgröße S abgebildet, die der Objektentfernung
entspricht, falls der Abbildungsteil an der Oberfläche des Vergleichsfeldsensors in dem Fall, daß das
Zielobjekt in idealem unendlichen Abstand steht, zu "0" angenommen wird. Nimmt man an, daß die Entfernung des
Zielobjekts D ist, die Basislänge B ist und der Abstand von der hinteren Hauptebene der Vergleichsfeldlinse 8 zu dem Vergleichsfeldsensor 10 f ist, so ist demnach D durch die folgende Gleichung gegeben:
Zielobjekts D ist, die Basislänge B ist und der Abstand von der hinteren Hauptebene der Vergleichsfeldlinse 8 zu dem Vergleichsfeldsensor 10 f ist, so ist demnach D durch die folgende Gleichung gegeben:
D = f B/i
Falls bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau eine dem Bezugsfeld entsprechende Bildsignalfolge (ein Bezugsfeldsignal)
aus dem Bezugsfeldsensor 7 mit einer von dem Ver-
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gleichsfeldsensor 10 abgegebenen, dem Vergleichsfeld entsprechenden
Bildsignalfolge (einem Vergleichsfeldsignal) verglichen wird, während, die erstere Bildsignalfolge bezüglich
der letzteren Bildsignalfolge verschoben wird, und die Lage einer Bildstelle in dem Vergleichsfeldbild,
die als im wesentlichen übereinstimmend betrachtet werden kann, als eine Anzahl verschobener Bildelemente gespeichert
wird, kann die genannte Versetzungsgröße & als eine Größe, die auf elektrische Weise verarbeitet werden kann,
als Ausmaß der Verschiebung der Bildelemente ausgedrückt werden.
Ein Beispiel für die Schaltung zum elektrischen Erfassen dieser Größe u der Bildversetzung wird nun anhand der
!5 Fig. 2 beschrieben. In der Fig. 2 ist 11 eine Treiberschaltung
für die Sensoren 7 und 10. Mit 12 und 13 sind Binärform-Wandlerschaltungen bezeichnet, die die zeitlich
seriellen Bildelementsignale für das Bezugsfeld und das Vergleichsfeld bei einem vorbestimmten Pegel abschneiden
^O und sie zu in Binärform umgesetzte Bildsignalfolgen formen.
19 ist eine Koinzidenzerfassungs-Schaltung, die die beiden in Binärform umgesetzten Bildsignalfolgen speicherb
und danach während einer aufeinanderfolgenden Relatiwerschiebung
der Bildsignalfolgen die Übereinstimmung oder fehlende Übereinstimmung der jeweiligen Bits erfaßt. 20
ist eine Entfernungsermittlungs- und Scharfeinstellungserkennungs-Schaltung,
die zum Speichern des Ausmaßes der Verschiebung bis zum Erreichen der maximalen Anzahl von
Übereinstimmungen zum Zeitpunkt der Beendigung der ReIa-
tiwerschiebung jeweils fortgesetzt die Verschiebungsadresse für einen Zeitpunkt zwischenspeichert, zu dem vom
Beginn der Relatiwerschiebung an die Anzahl der Übereinstimmungen größer wird, und die die Verschiebungsadresse
mit einer Information über die Einstellung des (in Fig. 1 gezeigten) Bildaufnahmeobjektivs 1 vergleicht, um da-
-16- DE 2019
durch zu unterscheiden, ob das Bildaufnahmeobjektiv 1 in der Scharfeinstellungs-Stellung, einer Naheinstellungs-Stellung
oder einer Weiteinstellungs-Stellung steht. Mit 25 ist ein Verstellungsumsetzungs-Codegeber bezeichnet,
der ein Signal abgibt, das der Verstellungslage des Bildaufnahmeobjektivs 1 in der Form eines Graycodes (digitalen
Codes) entspricht. 26 ist eine Umsetzschaltung zum Umsetzen der in der Form des Graycodes ausgegebenen abwechselnden
Binärzahl in eine natürliche Binärzahl. Die von der Umsetzschaltung 26 abgegebene Information über
die Stellung des Bildaufnahmeobjektivs 1 wird in der Speicherschaltung der Einstellungserkennungs-Schaltung 20 zwischengespeichert
und mit der vorangehend genannten Ausgabeadresse für die maximale Übereinstimmungsanzahl verglichen,
wodurch die Abweichung zwischen der Scharfeinstellungslage und der Lage des Bildaufnahmeobjektivs ermittelt
wird. Mit 27 ist eine Anzeigeschaltung bezeichnet, die zu einem Zeitpunkt, zu dem die Abweichungsrichtung oder
die Abweichung zu "0" wird, den Scharfeinstellungspunkt anzeigt.
Zur Erkennung der Scharfeinstellung werden die von dem Bezugsfeldsensor 7 und dem Vergleichsfeldsensor 10 abgegebenen
Bildsignalfolgen auf die vorstehend beschriebene Weise wiederholt, wodurch das Bildaufnahmeobjektiv 1 (Fig.
l) in eine richtige Scharfeinstellungslage gebracht werden kann.
In der Fig. 1 ist 21 ein Einstellungsumsetz-Codegeber für
die Abgabe der Information über die Stellung des Bildaufnahmeobjektivs.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält der Codegeber 21 ein Graycodemuster, das an einem
flexiblen Substrat ausgebildet ist.
Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein derartiges flexibles Graycodemuster. Die Fig. 3A zeigt einen Schnitt des Mu-
-17- DE 2019
sters in Einzelheiten. Mit 21f ist eine Grundplatte bezeichnet, die aus einem Kunststoff wie Glas-Epoxy, PoIyimid
oder Polystyrol hergestellt ist. 21d und 21h sind Kupferfilme, die mit Klebstoff schichten 21e bzw. 21g an
der Grundplatte 21f befestigt sind. An dem Kupferfilm 21d ist ein Graycodemuster ausgebildet, während der Kupferfilm
21h eine linienförmige Elektrode ist. Die Kupferfilme 21d und 21h sind elektrisch miteinander über eine Durchgangsöffnung 21a verbunden. 21b und 21c sind Metallbeschichtun-
gen unter Anwendung von Goldplattierung oder Nickelplattierung, die eine Oxidation der Kupferfilme verhindern und
deren Gleitwiderstand verringern. 21i ist ein Isolierblatt zur Isolierung, während 21 j ein Klebemittel zum Ankleben
des Graycodemusters an den Objektivtubus des Bildaufnahme-
Objektivs 1 ist.
Die Fig. 3B zeigt eine Schnittansicht bei einem Zustand, bei dem ein derartiges flexibles Graycodemuster an dem
Objektivtubus des Bildaufnahmeobjektivs 1 angebracht ist.
23 ist ein bewegbarer bzw. Stellring, der der Entfernungseinstellring
des Bildaufnahmeobjektivs 1 ist. 22 ist ein Kontakt. Der Kontakt 22 ist an dem Stellring 23 befestigt;
falls beispielsweise das Bildaufnahmeobjektiv 1 mittels einer schraubenförmigen Fläche bewegt wird, entspricht
der Drehwinkel des Stellrings 23 auf lineare Weise dem Ausmaß der Verstellung des Bildaufnahmeobjektivs 1. Demgemäß
entspricht die Lage des Kontakts 22 in direktem 1:1-Verhältnis dem Ausmaß der Verstellung. Mit 24 ist ein
feststehender Ring des Bildaufnahmeobjektivs 1 bezeichnet. 30
Das flexible Graycodemuster 21 ist fest an dem feststehenden Ring 24 angebracht. Es ist ersichtlich, daß sich genau
die gleiche Wirkung bei einem Aufbau ergibt, bei dem der Kontakt 22 an dem'feststehenden Ring 24 befestigt ist und
das flexible Graycodemuster 21 an dem Stellring 23 angebracht ist.
-18- DE 2019
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden zwar die Sensoren 7 und 10 mittels der gleichen Treiberschaltung
11 betrieben, jedoch können alternativ die Sensoren natürlich mittels gesonderter Treiberschaltungen angesteuert
werden und es können natürlich Fotosensor-Reihenanordnungs-Vorrichtungen eingesetzt werden, die hinsichtlich
ihres Ansteuerungssystems unterschiedlich sind.
Ferner müssen bei Verwendung der gleichen Treiberschaltung Ii die Anzahlen der Bildelemente, die Bildelement-Reihenteilungen
und die Größen der Lichtempfangsflächen der beiden Sensoren nicht immer die gleichen sein. Falls nach
Erfordernis Ansteuerungsimpulse auf gesonderte Weise erzeugt werden, ist es auch möglich, die Sammelzeit bzw.
Integrationszeit der Sensoren in gesonderter Weise zu wählen, was gleichfalls zur allgemeinen Kenntnis über das
Ansteuerungssystem für Fotosensor-Reihenanordnungen gehört
und daher nicht erläutert werden muß.
es wird nun der Zusammenhang zwischen der in dem mittleren
Teil des Spiegels 2 ausgebildeten Öffnung für den Bezugsfeldsensor 7 und der durch die Öffnung der Vergleichsfeldlinse
8 bestimmten Öffnung für den Vergleichsfeldsensor
10 beschrieben.
25
25
Falls die Empfindlichkeiten und die Sammelzeiten des Bezugsfeldsensors
7 und des Vergleichsfeldsensors 10 und die auf die Sensoren fallenden Lichtmengen von ein- und
demselben Zielobjekt jeweils Rs bzw. Rr, Ts bzw. Tr und ^O Is bzw. Ir sind, gilt für ein Ausgangssignal Vs des Bezugüfeldsensora
7 die Gleichung Vs = Rs « Ts <· Is, während für das Ausgangssignal Vr des Vergleichsfeldsensors 10
die Gleichung Vr = Tr> Tra Ir gilt.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht der
Zielobjektentfernung die Bezugsfeldbild-Verschiebeadresse
-19- DE 2019
zur Verschiebung in den Bildteil, in dem in der Vergleichsfeld-Signalfolge
das höchste Übereinstimmungsausmaß mit der Bezugsfeld-Signalfolge erzielt wird. Dementsprechend
müssen das Ausgangssignal Vs aes Bezugsfeldsensors 7 und das Ausgangssignal Vr des Vergleichsfeldsensors 10
für das gleiche Zielobjekt miteinander innerhalb eines praktisch verwendbaren Bereichs übereinstimmen.
Bei der Entfernungsmeßeinrichtung gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verwenden der Bezugsfeldsensor 7 und
der Vergleichsfeldsensor 10 die gleiche Treiberschaltung 11, so daß sie hinsichtlich der Sammelzeit identisch sind
und auch ihre Empfindlichkeiten innerhalb eines praktisch verwendbaren Bereichs einander gleich sind. Demnach müssen
das optische System für das Gerät und das optische System für das Vergleichsfeld so eingestellt werden, daß die auf
die Sensoren 7 und 10 fallenden Lichtstrahlenbündel innerhalb eines praktisch verwendbaren Bereichs einander gleich
sind.
20
20
In den Fig. 1 und 2 ist 17 eine Bezugsfeld-Blendenöffnung, die in dem mittleren Teil des Schnellrückschwenkspiegels
2 ausgebildet ist. Es ist anzustreben, daß die Mitte der Bezugsfeld-Blendenöffnung 17 mit der optischen Achse des
Bildaufnahmeobjektivs 1 übereinstimmt und durch die Blendenöffnung
17 ein Lichtstrahlenbündel mit kreisförmigem Querschnitt hindurchgelangt, dessen Mitte an dem Schnittpunkt
mit der optischen Achse liegt. Mit der vorangehenden Beschreibung ist die Vergleichsfeld-Blendenöffnung durch
die Öffnung der Vergleichsfeldlinse 8 oder durch den
Durchmesser einer an die Bezugsfeldlinse 8 angefügten Einstellfestblende
bestimmt; es ist anzustreben, daß das Bezugsfeldbild und das Vergleichsfeldbild miteinander hinsichtlich
der Art der Unscharfe identisch sind. Bei dem Geschriebenen Beispiel ist die Unscharfe kreisförmig, so
daß daher die Querschnittsform des mittels der Bezugsfeld-
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Blendenöffnung 17 begrenzten Lichtstrahlenbündels auf einen Kreis gewählt wird. Im praktischen Aufbau ist für die
Formen der Blendenöffnungen für das Bezugsfeld und das Vergleichsfeld jedoch keine übermäßige Genauigkeit notwendig.
Mit 16 (in Fig.l) ist eine in dem Bildaufnahmeobjektiv
1 enthaltene Blende bezeichnet. Bei einer gewöhnlichen einäugigen Spiegelreflexkamera ist die Blende 16 während
der Scharfeinstellung geöffnet. Demnach ist bei der Entfernungsmeßeinrichtung bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel das Bezugsfeld-Lichtstrahlenbündel lediglich
durch die Bezugsfeld-Blendenöffnung 17 begrenzt; falls daher die F-Blendenwerte für das Bezugsfeld und für das Vergleichsfeld jeweils Fs bzw. Fr sind und die Produkte aus dem Durchlaßfaktor und dem Reflexionsfaktor jeweils ts bzw. tr sind, dann müssen die beiden Blendenöffnungen
durch die Bezugsfeld-Blendenöffnung 17 begrenzt; falls daher die F-Blendenwerte für das Bezugsfeld und für das Vergleichsfeld jeweils Fs bzw. Fr sind und die Produkte aus dem Durchlaßfaktor und dem Reflexionsfaktor jeweils ts bzw. tr sind, dann müssen die beiden Blendenöffnungen
2 2
so gewählt werden, daß die Gleichung ts/F s = tr/F r gilt.
so gewählt werden, daß die Gleichung ts/F s = tr/F r gilt.
Einen Halbspiegel als Bezugsfeld-Blendenöffnung 17 zu verwenden, um die Verringerung der Sucherlichtmenge auf einem
Mindestmaß zu halten, ist in der Praxis eine sehr wirkungsvolle Maßnahme.
Es wird nun wieder die Schaltung nach Fig. 2 beschrieben.
In der Fig. 2 bezeichnet 18 eine Spitzenwert-Erfassungsschaltung,
die bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel den Spitzenwert des Ausgangssignals des Bezugsfeldsensors
7 erfaßt^ der Steuerimpuls für die Ladungs-Sammelzeit bzw.
Ladungausscheidungszeit des Sensors 7 wird über die Trei-
ou berschaltung 11 so gesteuert, daß dieser Spitzenwert nicht
aus einem vorbestimmten Pegelbereich heraustritt. Bei einem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Vergleichsfeldsensor
10 mittels der gemeinsamen Treiberschaltung 11 angesteuert, so daß daher zugleich hiermit die Ladungs-Sammelzeit
bzw. Ladungs-Ausscheidungszeit des Vergleichs-
-21- DE 2019
feldsensors 10 auch der gleichen Steuerung unterliegt.
Ferner erfolgt zwar bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Steuerung mittels des Spitzenwerts der Bildsignalfolge
des Bezugsfeldsensors 7, jedoch kann auch bei einer Steuerung mittels des Spitzenwerts des Signals des
Vergleichsfeldsensors 10 eine gleichartige Wirkung erreicht und eine Sättigung der Sensoren 7 und 10 verhindert
werden und die beiden Bildsignalfolgen können ständig auf einen vorbestimmten Pegel gesteuert werden.
10
10
In der Fig. 4 bezeichnet 14 Brennweiten-Signalstifte. Die
Brennweite des Bildaufnahmeobjektivs 1 wird durch die Anzahl und die Anordnung der Stifte codiert, die zu Schaltern
14' übertragen werden können, welche an derjenigen
1S Stelle der Kameragehäuseseite angebracht werden, an der
das Bildaufnahmeobjektiv 1 angesetzt wird. Die Brennweiten-Signalstifte
14 und die Schalter 14', die einen Brennweitenumsetzungs-Codegeber
bilden, sind in der elektrischen Schaltung in Fig. 5 dargestellt. Bei dem vorliegenden
Beispiel ist der Brennweitenumsetzungs-Codegeber mit den an dem Bildaufnahmeobjektiv 1 angebrachten Brennweiten-Signalstiften
14 aufgebaut, jedoch kann er natürlich als Fotokoppler mittels eines Leuchtelements wie einer
Leuchtdiode und eines Lichtempfangselements aufgebaut werden
oder es kann alternativ ein Codemuster an einer vorbestimmten Stelle an dem Bildaufnahmeobjektiv 1 angebracht
werden und dessen Erkennung vom Kameragehäuse her vorgesehen werden.
Die Abbildungsvergrößerung des an dem Bezugsfeldsensor 7 erzeugten Bezugsfeldbilds ist durch die Brennweite des
Bildaufnahmeobjektivs 1 bestimmt. Wenn demnach das Bildaufnahmeobjektiv 1 durch ein anderes Linsensystem mit einer
anderen Brennweite ersetzt wird, ändert sich die Größe des Bezugsfeldbilds mit einer dieser Brennweite entspre-
-22- DE 2019
chenden Abbildungsvergroßerung. In einem solchen Fall wird es unmöglich, das Ausmaß der Übereinstimmung zwischen diesem
Bezugsfeldbild und dem mit einer vorbestimmten Abbil-' dungsvergrößerung erzeugten Vergleichsfeldbild zu ermitteln.
Mit 15 ist eine Vergrößerungs-Korrekturschaltung zum funktionellen Verarbeiten einer derartigen Änderung
der Bezugsfeld-Vergrößerung aufgrund einer Information aus dem Brennweitenumsetzungs-Codegeber des Bildaufnahmeobjektivs
1 bezeichnet.
10
10
Das Vergrößerungswechsel-Schaltungssystem und das Koinzidenzanzahl-Ermittlungssystem
bei dem Ausführungsbeispiel werden nun in Einzelheiten beschrieben.
Die Fig. 6 zeigt die Vergrößerungs-Korrekturschaltung und die Koinzidenzerfassungsschaltung in Blockdarstellung.
33 und 34 sind Speicherregister zur Speicherung eines in Binärform umgewandelten, zeitlich seriellen Bildsignals,
das dem Vergleichsfeld entspricht. Die Speicherregister 33 und 34 werden nachstehend jeweils als erstes Vergleichsregister
bzw. zweites Vergleichsregister bezeichnet. Das erste Vergleichsregister 33 hat eine Kapazität
für eine Bitanzahl d, die der Teilungsbitanzahl entspricht, wenn sich das Bezugsfeld in dem Vergleichsfeld
entsprechend der Änderung der Objektentfernung von der Nahbereichlage zur Lage für die unendliche Entfernung oder
von der Lage für die unendliche Entfernung zur Nahbereichslage bewegt. Dies ist äquivalent zu der üblicherweise
erläuterten Zonenanzahl. Das zweite Vergleichsregister
^® 34 hat eine Kapazität für eine Bitanzahl n, die dem vorbestimmten
Bezugsfeld entspricht. 35 ist ein Register zum zeitweiligen Speichern eines in Binärform umgewandelten,
zeitlich seriellen Bildsignals, das dem Bezugsfeld entspricht. Das Register 35 wird nachstehend als T-Register
bezeichnet. Das T-Register 35 hat Nmax Bits, nämlich eine
-23- UE 2019
Kapazität, die groß genug ist, das in Binärform umgewandelte serielle Bildsignal vollständig zu speichern, das
dem Bezugsfeld bei der Abbildung mit einer dem Maximalwert der Brennweite des Bildaufnahmeobjektivs 1 entsprechenden
° Vergrößerung entspricht. 29 ist eine Umsetzschaltung zum Umsetzen des von den Brennweitenumsetzungs-Schaltern 14'
abgegebenen Brennweiten-Codesignals in eine natürliche binäre Zahl, wenn dieses Brennweiten-Codesignal durch ein
Graycodesignal gebildet ist. Die Umsetzschaltung 29 wird nachstehend als G-B-Umsetzer (Gray/Binär-Umsetzer) bezeichnet.
Wenn die von dem G-B-Umsetzer abgegebene Brennweiten-Information χ ist und die Größe des mittels des
tatsächlich eingesetzten Bildaufnahmeobjektivs 1 erzeugten Bezugsfeldbilds durch eine Bildelementanzahl N(x) gegeben
ist, so ist N(x) durch N(x)=q+p gegeben, wobei ρ die Bitanzahl darstellt, die einer Zunahme oder Abnahme der Bezugsfeld-Bits
im Zusammenhang mit der Änderung des Brennweitenumsetzungs-Codesignals
entspricht, während q die Bezugsfeld-Bitanzahl bei x=0 darstellt. Mit 30 und 31 sind
Digitaladdierer bezeichnet, (die nachstehend als Addierer I bzw. Adddierer II bezeichnet werden). 32 ist eine Anfangswert-Einstellschaltung
für die Einstellung des Anfangswerts q der Bezugsfeld-Bitanzahl bei χ = 0. Der Addierer
I führt den Rechenvorgang ρ * χ aus, während der Addierer II den Rechenvorgang q + ρ χ χ ausführt, N(x)
= q + ρ abgibt und diesen Wert als Eingangssignal an eine Ablaufsteuerschaltung 28 anlegt. Die maximale Anzahl Nmax
der mittels der Binärform-Umwandlungs-Schaltung 13 für
das Bezugsfeld in binäre Form umgewandelten Signale wird 30
mittels des T-Registers 35 gespeichert, wonach die Ablaufsteuerschaltung
28 mit der zu diesem Zeitpunkt aufgrund der von den Brennweitenumsetzungs-Schaltern 14' ausgegebenen
Information berechneten Größe N(x) des Bezugsfeldbilds
den Rechenvorgang (Nmax-N(x))/2 ausführt und das in dem 35
T-Register 35 gespeicherte Signal um (Nmax-N(x))/2 Bits
-24- DE 2019
* verschoben wird, wodurch ein Vorschub von zu dem gegenwärtigen
Zeitpunkt erforderlichen N(x) Bits der in Binärform umgewandelten Bildsignalfolge ausgeführt wird. Darauffolgend
wird aus dem T-Register 35 die genannte vorgeschobene, in Binärform umgewandelte Bildsignalfolge mit einer
Taktfrequenz f/n abgegeben, die durch Frequenzteilung einer beliebigen Frequenz f durch eine vorbestimmte Bezugsfeld-Bildanzahl
η erzielt ist. Dieses Signal wird bei
einem Taktimpuls mit einer Frequenz f/M(x), die durch Frequenzteilung der beliebigen Frequenz f durch N(x) erzielt ist, in ein Bezugsregister 36 eingegeben, das eine Kapazität von η Bits hat. Die bis zur Abgabe von N(x) Bits der in Binärform umgewandelten Bildsignalfolge aus dem T-Register 35 erforderliche Zeitdauer ist durch N(x) *· l/(f/n) bestimmt, während die für die Eingabe der in Binärform umgewandelten Bildsignalfolge in das Bezugsregister 36 mit η Bits erforderliche Zeitdauer gleich η * l/(f/N(x)) ist. Demgemäß werden die Abgabe und die Einführung der in Binärform umgewandelten Bildsignalfolge ohne Überschuß oder Fehlstellen zwischen den Registern 35 und 36 ausgeführt, wodurch die sich aus der Änderung der Brennweite' ergebende Änderung der Abbildungsvergrößerung des Bezugsfeldbilds immer verarbeitet werden kann, da die in Binärform umgewandelte Bildsignalfolge auf eine vorbestimmte Größe η verkleinert oder vergrößert wird. Nach der Aufnahme der verkleinerten oder vergrößerten, in Binärform umgewandelten Bildsignalfolge für das Bezugsfeldbild in dem Bezugsregister 36 oder der in Binärform umgewandelten
einem Taktimpuls mit einer Frequenz f/M(x), die durch Frequenzteilung der beliebigen Frequenz f durch N(x) erzielt ist, in ein Bezugsregister 36 eingegeben, das eine Kapazität von η Bits hat. Die bis zur Abgabe von N(x) Bits der in Binärform umgewandelten Bildsignalfolge aus dem T-Register 35 erforderliche Zeitdauer ist durch N(x) *· l/(f/n) bestimmt, während die für die Eingabe der in Binärform umgewandelten Bildsignalfolge in das Bezugsregister 36 mit η Bits erforderliche Zeitdauer gleich η * l/(f/N(x)) ist. Demgemäß werden die Abgabe und die Einführung der in Binärform umgewandelten Bildsignalfolge ohne Überschuß oder Fehlstellen zwischen den Registern 35 und 36 ausgeführt, wodurch die sich aus der Änderung der Brennweite' ergebende Änderung der Abbildungsvergrößerung des Bezugsfeldbilds immer verarbeitet werden kann, da die in Binärform umgewandelte Bildsignalfolge auf eine vorbestimmte Größe η verkleinert oder vergrößert wird. Nach der Aufnahme der verkleinerten oder vergrößerten, in Binärform umgewandelten Bildsignalfolge für das Bezugsfeldbild in dem Bezugsregister 36 oder der in Binärform umgewandelten
Bildsignalfolge für das Vergleichsfeldbild aus der Ver-30
gleichsfeld-Binärform-Wandlerschaltung 12 in dem ersten und. dem zweiten Vergleichsregister 33 und 34 werden die
Inhaltsdaten des Bezugsregister 36 und des zweiten Vergleichsregisters 34 aufeinanderfolgend abgegeben und es
wird mittels eines nachgeschalteten Exclusiv-NOR-Glied
bzw. Äquivalenzglieds EN die Übereinstimmung oder das Feh-
-25- DE 2019
len einer Übereinstimmung ermittelt. Zu dem Zeitpunkt,
an dem die Abgabe der n-Bit-Signalfolge abgeschlossen ist,
ist der Inhalt des Bezugsregisters 36 wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückgeführt, während der. Inhalt
des zweiten Vergleichsregisters 34 durch die Aufnahme eines · "T-Bit-Signals aus dem ersten Vergleichsregister 33
um ein Bit verschoben ist. Durch diese Unterscheidung zwischen Übereinstimmung und fehlender Übereinstimmung und
die nachfolgende 1-Bit-Verschiebung, die aufeinanderfolgend
d-mal wiederholt werden, kann eine im wesentlichen mit dem Bezugsfeld übereinstimmende Stelle in dem Vergleichsfeld
erfaßt werden und damit die Entfernung zu dem aufzunehmenden Objekt aufgrund der vorangehend genannten
Rechengleichung in der Art der Dreieckvermessung ermittelt werden. Die Entfernungsermittlung- und Scharfeinstellungserkennungs-Schaltung
20 führt die Ermittlung der Objektentfernung durch die Ermittlung der Übereinstimmungslage
eines derartigen Bilds aufgrund des Unterscheidungs-Ausgangssignals des Äquivalenzglieds EN sowie ferner die Erkennung
des Scharfeinstellungszustands des Bildaufnahmeobjektivs 1 in Bezug auf das Objekt durch den Vergleich zwischen
der ermittelten Objektentfernung und dem von derumsetzschaltung
26 her vorgegebenen Ausmaß des Ausstellens des Bildaufnahmeobjektivs 1 aus; als Schaltung 20 ist bei-
spielsweise ein Aufbau anwendbar, wie er in der US-Patentanmeldung
1.21 690 vom 15. Februar 1980 beschrieben ist. Hinsichtlich der Treiberschaltung 11, der Spitzenwert-Erfassungsschaltung
18, der Binärform-Wandlerschaltungen 12 und 13 und der Ablaufsteuerschaltung 28, deren Gestal-
tungen hier nicht im einzelnen beschrieben sind, können
gleichermaßen die Gestaltungen gemäß der Beschreibung in dieser US-Patentanmeldung Nr. 121 690 angewandt werden.
Mit 37, 38. 39 und 40 sind Schalter zur Steuerung der Ablauffolge der jeweiligen Register bezeichnet.
-26- DE 2019
Die Fig. 7 zeigt Einzelheiten eines für die Vergrößerungskorrektur- und Koinzidenzerfassungsschaltung 19 vorgesehenen
Schaltungsteils der Ablaufsteuerschaltung 28, der zur
Bildung von verschiedenerlei Steuerimpulsen hinsichtlich der Vergrößerungskorrektur dient. Die Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm
dieser Impulse. In der Fig. 7 bezeichnet 43 einen Digitalsubtrahierer, während 44 eine Anfangswert-Einstellschaltung
für den Digitalsubtrahierer 43 bezeichnet, die anfänglich 3/2 des vorangehend genannten Werts Nmax einstellt.
Dementsprechend subtrahiert der Digitalsubtrahierer 43 auf digitale Weise den von der Vergrößerungs-Korrektur-Schaltung
15 ausgegebenen Wert N(x)/2 von dem Wert 3 Nmax/2 und gibt den Wert (3Nmax -N(x))/2 ab. 45 ist ein
Rückwärtszähler, der die mittels des von dem Subtrahierer 43 ausgegebenen Werts(3Nax-(x))/x vorgewählten Anzahl
rückwärts zählt und an seinem Ausgang CR einen einzigen Impuls abgibt, sobald sein Zählstand "0" ist. (ß~ ist ein
Impuls, der mit der Signalabgabe des Bezugsfeldsensors 7 synchron ist, während ^SH ein Schiebeimpuls des Bezugsfeldsensors
7 ist. Der Rückwärtszähler 45 empfängt unter Voreinstellung mittels des Schiebeimpulses <^SH das Eingangssignal
(3Nmax-N(x))/2 und zählt die Impulse 0Q. Mit
46 ist ein RS-Flip-Flop bezeichnet, das durch den Schiebeimpuls
(DSU rückgesetzt wird und mittels des Einzelimpuls-
2^ signals aus dem Anschluß CR des RUckwärtszählers 45 zum
Zeitpunkt des vollständigen Rückwärtszählens des Werts (3Nmax-N(x))/2 gesetzt wird. <fi. ist ein Impulssignal,
welches ^aufgrund des Q-Ausgangssignals des RS-Flip-Flops
46 den Umstand anzeigt, daß der erforderliche Vorschub 30
der in binäre Form umgewandelten Bildsignalfolge für das Bezugsfeld in dem T-R'egister 35 abgeschlossen worden ist.
Dieses Impulssignal liegt als Eingangssignal an dem Schalter 37 für die Betriebsart-Umschaltung des T-Registers
35 nach Fig. 6 an, um den Zeitpunkt der Schiebeimpuls-Umschaltung zu steuern. Mit 41 ist ein von dem Impuls
-27- DE 2019
gelöschter n-Bit-Frequenzteilungs-Zähler zur Teilung der
Frequenz der Impulse ö5Q durch η bezeichnet, φ 5 ist ein
Taktimpulssignal, das sich aus der n-Frequenzteilung der'
Impulse <ßQ ergibt und das ein Impulssignal für die Abgabe
der in dem T-Register 35 vorgeschobenen, in Binärform umgewandelten
Bildsignalfolge für das Bezugsfeld zu dem Bezugsregister 36 darstellt, wobei dieses Impulssignal zusammen
mit den Impulsen ψ~ an den Schalter 37 angelegt
wird und mittels desselben selektiv dem T-Register 35 zugeführt wird. 42 ist ein N(x)-Frequenzteilungs-Rückwärtszähler,
der mit den Impulsen φ~ das Ausgangssignal N(x)
der Vergrößerungs-Korrekturschaltung 15 rückwärts zählt, das zum Zeitpunkt des Impulses ψ5ϋ eingegeben und voreingestellt
wird. φ ist eine Impulsfolge, die gleichzeitig mit dem Rückwärtszählen des Werts N(x) aus dem Anschluß
CR des NCxJ-Frequenzteilungs-Rückwärtszählers 42 ausgegeben
wird und ein Bezugsregister-Speicherimpulssignal für das aufeinanderfolgende Einspeichern der von dem T-Register
mittels der Taktimpulse φ^ abgegebenen Signalimpulse
in das Bezugsregister 36 darstellt. Die Impulsfolge φ
wird zusammen mit dem Impuls φ SH über ein ODER-Glied OGl in den N(x)-Frequenzteilungs-Rückwärtszähler 42 eingegeben, so daß nach Erzeugung eines Einzelimpulses der Impulse φ SH der Wert N(x) jedesmal voreingestellt und eingegeben wird, wenn die Impulsfolge φ einen Einzelimpuls ergibt. Mit 49 ist ein (n+d)-Bit-Zähler bezeichnet, der nach dem Löschen mittels des Impulses 0SH (n+d) Bits der Impulse Φο zählt. 50 ist ein RS-Flip-Flop, das mit dem Impuls φ SH rückgesetzt und danach mittels eines Übertragsausgangssignals (an dem Anschluß CR) aus dem (n
+d)-Zähler 49 gesetzt wird. Durch das von dem (n+d)-Bit-Zähler 49 abgegebene Übertragsausgangssignal ist erkennbar, daß die Einspeicherung der in binäre Form umgewandelten Bildsignalfolge für das Vergleichsfeld mit d Bits in das erste Vergleichsregister 33 und mit η Bits in das
wird zusammen mit dem Impuls φ SH über ein ODER-Glied OGl in den N(x)-Frequenzteilungs-Rückwärtszähler 42 eingegeben, so daß nach Erzeugung eines Einzelimpulses der Impulse φ SH der Wert N(x) jedesmal voreingestellt und eingegeben wird, wenn die Impulsfolge φ einen Einzelimpuls ergibt. Mit 49 ist ein (n+d)-Bit-Zähler bezeichnet, der nach dem Löschen mittels des Impulses 0SH (n+d) Bits der Impulse Φο zählt. 50 ist ein RS-Flip-Flop, das mit dem Impuls φ SH rückgesetzt und danach mittels eines Übertragsausgangssignals (an dem Anschluß CR) aus dem (n
+d)-Zähler 49 gesetzt wird. Durch das von dem (n+d)-Bit-Zähler 49 abgegebene Übertragsausgangssignal ist erkennbar, daß die Einspeicherung der in binäre Form umgewandelten Bildsignalfolge für das Vergleichsfeld mit d Bits in das erste Vergleichsregister 33 und mit η Bits in das
-28- DE 2019
zweite Vergleichsregister 34 abgeschlossen worden ist. 47 ist ein n-Bit-Frequenzteilungs-Zähler, der ein Vergrößerungs-Korrektur-Einspeicherungsabschluß-Signal
für eine n-Bit-Impulszählung erzeugt, die sich aus der von dem
Rückwärtszähler 42 abgegebenen Frequenzteilung der Impulse SQ auf 1/N(x) ergibt. Dabei zeigt das Einspeicherungsabschluß-Signal
an, daß unter Ausführung des Vergrößerungskorrekturvorgangs an der in binäre Form umgewandelten
Bildsignalfolge für das Bezugsfeld die Verschiebung aus dem T-Register 35 zu dem n-Bit-Bezugsregister 36 abgeschlossen
worden ist; nach dem Löschen mittels des Impulses 0SH führt der Zähler 47 eine n-Bit-Zählung der Impulse
<fiQ synchron mit dem Ausgangssignal eines UND-Glieds
AGl aus, das das T-Register-Vorschubabschluß-Signal f&
und die Einspeicherungs-Impulse φ für das Bezugsregister
36 empfängt. Mit 48 ist ein RS-Flip-Flop bezeichnet,
das von dem Impuls 0SH rückgesetzt wird und von dem Übertragssignal (an dem Anschluß CR) des n-Bit-Frequenzteilungs-Zählers
47 gesetzt wird. Das Q-Ausgangssignal des
2® RS-Flip-Flops 48 bildet ein Vergrößerungs-Korrektur-Endsignal,
während ein Ausgangssignal φ& eines UND-Glieds
AG2, das dieses Endsignal und ein Einspeicherungsabschluß-Signal für das erste und das zweite Vergleichsregister
empfängt, welches das Q-Ausgangssignal des RS-Flip-Flops 50 ist, an die (in Fig. 6 gezeigten) Schalter 39 und 40
zum Umschalten zwischen der Betriebsart der Übereinstimmungs/Fehlübereinstimmung-Vergleichsbestimmung
des Bezugsregisters 36 und der Betriebsart der Signaleinspeicherung
aus dem T-Register 35 angelegt wird. 30
In der Fig. 6 ist jZL ein Impulssignal zur Steuerung des
Schalters zwischen dem ersten Vergleichsregister 33 mit d Bits und dem zweiten Vergleichsregister 34 mit η Bits.
Wenn die in die binäre Form umgewandelte Bildsignalfolge für das Vergleichsfeld aufeinanderfolgend eingespeichert
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werden soll, ist der Schalter 38 auf die Stellung b geschaltet; wenn der Inhalt des Bezugsregisters 36 mit den
η Bits auf Übereinstimmung oder fehlende Übereinstimmung hin verglichen und ermittelt werden soll, wird der Schalter
38 auf die Stellung a geschaltet; nach Abschluß des Vergleichs für eine Periode wird der Schalter 38 in die
Stellung b geschaltet, um ein Ein-Bit-Signal aus dem ersten Vergleichsregister 33 einzugeben; nachdem der Schalter
38 darauffolgend wieder in die Stellung a geschaltet wurde, wird erneut die Übereinstimmung bzw. fehlende Übereinstimmung
durch Vergleich ermittelt; das Impulssignal β~ bewirkt eine Steuerung in der Weise, daß dieser Vorgangsablauf
d-mal wiederholt wird.
in der Fig. 7 ist 51 ein n-Bit-Zähler, der aus dem Löschzustand
(mittels des Ausgangssignals eines Inverters IVl) gelöst wird, sobald der Steuerimpuls φ für die Umschaltung
zwischen dem Vergleichsbestimmungsbetrieb und dem Einspeicherbetrieb des Bezugsregisters 36 ausgegeben wird,
um eine n-Bit-Zählung der Impulse ^0 auszuführen und ein
Einzelperioden-Vergleichsabschlußsignal abzugeben. Das Impulssignal ^2 für die Steuerung des Schaltens zwischen
der Speicherungsbetriebsart und der Vergleichsbestimmungsbetriebsart des Vergleichsregisters 34 wird durch das Ausgangssignal
eines ODER-Glieds 0G2 gebildet, das das Übertragsausgangssignal des n-Bit-Zählers 51 und das "q-Ausgangssignal
des RS-Flip-Flops 50 empfängt, fi. und ^3 sind
Impulssignale zum jeweiligen Ansteuern des ersten Vergleichsregisters 33 mit den d Bits bzw. des zweiten Vergleichsregisters
34 mit den η Bits, während 0„ das Ergebt nis
des mittels eines UND-Glieds AG3 gebildeten logischen Produkts aus dem Ausgangssignal eines ODER-Glieds 0G3,
das die Steuerimpulse 0_ und das Q-Ausgangssignal des RS-Flip-Flops
50 empfängt, und den Impulsen oL ist. JZL ist
υ 1
das Ergebnis des mittels des UND-Glieds AG4 gebildeten
-30- DE 2019
logischen Produkts aus den Signalen 0„ und 0„. 0„ ist ein
Steuerimpulssignal bei dem Vergleichsbestimmungsbetrieb des Bezugsregisters 36 und stellt das Ergebnis des mittels
eines UND-Glieds AG5 gebildeten logischen Produkts aus dem mittels eines Inverters IV2 invertierten Impulssignals
d und dem Impulssignal /„ dar. Mit 52 ist ein d-Bit-Zähler
zum Zählen der Wiederholungsanzahl, in der die Periode des Vergleichens der jeweiligen Signalbits des Inhalts
des n-Bit-Bezugsregisters 36 mit dem Inhalt des zweiten Bezugsregisters 34 mit η Bits unter aufeinanderfolgendem
Anlegen eines jeweiligen Signalbits wiederholt wurde. 53 ist ein RS-Flip-Flop, das von dem Impuls ^SH rückgesetzt
und danach durch das Übertragsausgangssignal des d-Bit-Zählers 52 gesetzt wird. Der d-Bit-Zähler 52 wird mittels
des ubertragsausgangssignals des n-Bit-Frequenzteilungs-Zählers
47 für das Vergrößerungs-Korrektur-Abschlußausgangsimpul.ssignal gelöscht, wonach der Zähler 52 die Impulse
/0 synchron mit dem Ausgangssignal eines UND-Glieds
AG6 zählt, das das Q-Ausgangssignal des RS-Flip-Flops 53
und das Übertragsausgangssignal des n-Bit-Zählers 51 für
das Vergleichsabschluß-Ausgangsimpulssignal für eine Periode empfängt. Eine Verschiebungsadresse, die während
der aufeinanderfolgenden (d-1)-fachen Verschiebungen das
maximale Ausmaß an Übereinstimmung ergibt, wird mittels eines Übertragssignals 0L zwischengespeichert, das aus
dem d-Bit-Zähler 52 nach der d-Bit-Zählung als Einzelimpuls ausgegeben wird.
Schließlich zeigt die Fig. 9 in schematischer Weise ein
Beispiel für die Anwendung der Entfernungsmeßeinrichtung bei einer gewöhnlichen Fernsehkamera, die mit einem Zoomobjektiv
ausgestattet ist.
In der Fig. 9 ist 54 ein Bildaufnahme-Zoomobjektiv der Fernsehkamera. 54a ist ein Scharfeinstellungs-Linsensystem
-31- DE 3019
des Objektivs 54, 54b ist ein Vergrößerungsänderungs-Linsensystem
des Objektivs und 54c ist ein Korrektur-Linsensystem des Objektivs. Mit 54d ist die Blende des Bildaufnahmeobjektivs
54 bezeichnet, während mit 54e ein Relais-Linsensystem des Bildaufnahmeobjektivs bezeichnet ist.
55 ist eine Bildaufnahmeröhre wie ein "Plan-vicon" oder Videcon oder aber ein Festkörper-Bildaufnahmeelement wie
eine zweidimensionale Ladungskoppelschaltung (CCD). Die Bildaufnahme für die Fernsehsignale erfolgt mittels eines
Bildaufnahmesystems aus dem Bildaufnahme-Zoomobjektiv 54 und dem Bildaufnahmeelement 55, während als Bezugsbild-Bildfläche
ein vorbestimmter Teilbereich der Bildaufnahme-Bildfläche verwendet wird. Mit 57 ist eine Vergleichsfeldlinse
bezeichnet. Die Vergleichsfeldlinse 57 soll mög-
liehst so eingebaut werden, daß ihre erste Hauptebene mit
der ersten Hauptebene des Scharfeinstellungs-Linsensystems 55a des Bildaufnahme-Zoomobjektivs 54 zusammenfällt, wenn
das Scharfeinstellungs-Linsensystem 54a in die zur Hälfte
versetzte Lage verstellt wurde. Falls jedoch zur Erleichterung des Aufbaus die Einbaulage der Vergleichsfeldlinse
57 mehr oder weniger von dieser genannten Einbaulage abweicht, entsteht praktisch keine nachteilige Auswirkung,
so daß daher keine Einschränkung auf die genannte Einbaulage besteht. 56 ist eine Festblende zum Einstellen der
Öffnung der Vergleichsfeldlinse 57. 58 ist eine Fotosensor-Reihenanordnungs-Vorrichtung
bzw. Fotosensorrreihe für das Vergleichsfeld. Der Vergleichsfeldsensor 58 sollte
möglichst an einer Stelle angebracht werden, an der ein
in einem der zur Hälfte versetzten Lage des Scharfeinstellen
ou lungs-Linsensystems 54a entsprechenden Abstand stehendes Objekt am schärfsten abgebildet wird. Ferner wird natürlich der Vergleichsfeldsensor 58 an einer Stelle angebracht, an der ein vorbestimmter Bezugsfeldteil des Bildaufnahmeelements 55 besteht, so daß damit ein Basis-Entfernungsmesser gebildet ist. Bei dem beschriebenen Ausfüh-
ou lungs-Linsensystems 54a entsprechenden Abstand stehendes Objekt am schärfsten abgebildet wird. Ferner wird natürlich der Vergleichsfeldsensor 58 an einer Stelle angebracht, an der ein vorbestimmter Bezugsfeldteil des Bildaufnahmeelements 55 besteht, so daß damit ein Basis-Entfernungsmesser gebildet ist. Bei dem beschriebenen Ausfüh-
-32- DE 2019
rungsbeispiel wird eine Zeile des Abtastbildsignals in
dem zur optischen Achse des Bildaufnahme-Zoomobjektivs 54 orthogonalen Bereich oder eine Zeile in der Nähe der
optischen Achse als Bezugsfeld-Bildfläche gewählt, wobei als Nmax die Anzahl der Bildelemente gewählt wird, die
in der Längsrichtung der Bildfläche enthalten ist, welche einem Fall entspricht, bei dem die Länge der Bezugsfeld-Bildfläche
in Bezug auf einen vorbestimmten Entfernungsmeß-Feldwinkel
am größten wird, nämlich einem Fall, bei dem das Bildaufnahme-Zoomobjektiv 54 bei größter Brennweite
ein im Nahbereich liegendes Objekt aufnimmt.
Im Gegensatz dazu wird bei dem Vergleichsfeldsensor 58
eine Verschiebungsbitanzahl d gewählt, die der erforderlichen Entfernungsmeßgenauigkeit entspricht; ferner ist die
tatsächlich genutzte Länge des Vergleichsfeldsensors 58
n+d Bits, wobei η die Anzahl der Bildelemente in derjenigen Länge des Vergleichsfeldsensors ist, die dem Entfernungsmeßfeld-Winkel
entspricht.
Mit 59 ist ein Verstellungslagen-Umsetzungs-Codegeber des
Bildaufnahme-Zoomobjektivs 54 bezeichnet. 60 ist ein
Brennweitenumsetzungs-Codegeber, der die Zoomobjektiv-Teillinsensysteme 54b und 54c betrifft und der die beim Zoomen hervorgerufene Brennweitenveränderung als codierte Brennweiteninformation ausgibt. 61 ist eine Treiberschaltung für die Ansteuerung des Vergleichsfeldsensors 58. Mit 64 ist eine Videosignal-Verarbeitungsschaltung für die Ansteuerung des Bildaufnahmeelements 55 und die Verar-
Brennweitenumsetzungs-Codegeber, der die Zoomobjektiv-Teillinsensysteme 54b und 54c betrifft und der die beim Zoomen hervorgerufene Brennweitenveränderung als codierte Brennweiteninformation ausgibt. 61 ist eine Treiberschaltung für die Ansteuerung des Vergleichsfeldsensors 58. Mit 64 ist eine Videosignal-Verarbeitungsschaltung für die Ansteuerung des Bildaufnahmeelements 55 und die Verar-
UU beitung des Videosignals bzw. Fernsehsignals. Aus der Videosignal-Verarbeitungsschaltung
60 wird natürlich ein Norm-Fernsehsignal ausgegeben sowie in die Scharfeinstellungspunkt-Ermittlungsschaltung
ein Helligkeitssignal als Bezugsfeld-Bildsignalfolge eingegeben. 63 ist eine Belichtungsautomatik-Schaltung
für das automatische Regeln der
-33- DE 2019
Blende 54d. Von der Belichtungsautomatik-Schaltung 63 wird ein Blendenwertsignal ausgegeben und in die Treiberschaltung
61 für den Vergleichsfeldsensor 58 eingegeben, um die Ladungssammelzeit oder die Ladungsausscheidezeit des
Vergleichsfeldsensors 58 zu steuern. Der Blendenwert der festen Einstellblende 56 für die Einstellung der Blendenöffnung
der Vergleichsfeldlinse 57 entspricht bei offener Blende 54d des Bildaufnahme-Zoomobjektivs 54 dem in
Einzelheiten in Zusammenhang mit dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschriebenen. Es ist notwendig,
die Verstärkung des Vergleichsfeldsensors 58 entsprechend einer Änderung des Blendenwerts des Bildaufnahme-Zoomobjektivs
54 aus dessen Öffnungsstellung heraus zu steuern und sie an den Ausgangspegel des genannten Helligkeitssignal
anzugleichen. Zu diesem Zweck wird die Ladungssammelzeit oder die Ladungsausscheidezeit des Vergleichsfeldsensors
58 aufgrund des von der Belichtungsautomatik-Schaltung 63 abgegebenen Blendenstellungssignals gesteuert.
Mit 62 ist ein Blendenwertumsetzungs-Codegeber bezeichnet, der bei der Einstellung der Blende 54d von Hand eine Blendenwertinformation
abgibt.
Jeder der Umsetzungs-Codegeber 59, 60 und 62 für die Objektiveinstellungslage,
die Brennweite und den Blendenwert 2^ kann durch einen Aufbau gebildet werden, der der (in Fig.
1 gezeigten) Kombination aus dem Objektiveinstellungs-Umsetzungs-Codemuster
21 und dem Kontakt 22 gleichartig ist, die bei jiem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
verwendet wird.
30
30
Gemäß der vorangehenden ausführlichen Beschreibung wird
bei der beschriebenen Entfernungsmeßeinrichtung einer Kamera das optische Bildaufnahmesystem der Kamera gemeinschaftlich
als eines der optischen Entfernungsmeßsysteme und vorzugsweise als optisches Bezugsfeldsystem verwendet,
-34- DE 2019
wodurch es möglich wird, irgendeine optische Parallaxe gänzlich auszuschalten und darüberhinaus den gesonderten
Einbau des optischen Bezugsfeldsystems unnötig zu machen; dadurch wird es möglich, die Kamera mit einer Entfernungsmeßeinrichtung
auszustatten, die kompakt und leicht ist sowie auch eine hohe Nutzbarkeit hat.
Dabei kann ein Unterschied hinsichtlich der Abbildungsvergrößerung
zwischen dem optischen Bezugsfeldsystem und dem optischen Vergleichsfeldsystem sowie eine Schwankung der
Abbildungsvergrößerung, die zwangsweise dadurch entsteht, daß das optische Bildaufnahmesystem auch als optisches
Bezugsfeldsystem dient, mittels eines Vergrößerungs-Korrektursystems vollständig ausgeschaltet werden, bei dem
!5 gemäß der Darstellung der Ausführungsbeispiele ein Register
zum zeitweiligen Speichern der Bezugsfeldbild-Information vorgesehen ist, der Vorschub der erforderlichen
Bezugsfeldbild-Information aufgrund einer Brennweitenumsetzungs-Codeinformation
erfolgt und das Verhältnis der Geschwindigkeit der Abgabe und des Einschreibens der zeitlich
seriellen Bildinformation in ein Bezugsfeldregister einer vorbestimmten Kapazität rechnerisch aufgrund der
Brennweitenumsetzungs-Codeinformation verarbeitet wird, wodurch die Bezugsfeldbild-Information immer zu einer
zeitlich seriellen Bildinformation mit einer vorbestimmten Bitanzahl erweitert oder verringert wird, so daß demnach
die Entfernungsmessung mit hoher Genauigkeit ermöglicht ist.
Die Anwendung der Entfernungsmeßeinrichtung bei einer Video- bzw. Fernsehkamera wurde zwar anhand eines Falls beschrieben,
bei dem ein Teil des Bildaufnahmeelements für die Videobildebene auch als Bezugsfeldsensor dient, jedoch
ist es natürlich auch möglich, den Bezugsfeldsensor an einer Stelle in einer zu der Abbildungsebene des Scharf-
• · 4
-35- DE 2019
einstellungs-Linsensystems konjugierten Ebene derart einzubauen,
daß ein Teil der Lichtstrahlen aus dem Scharfeinstellungs-Linsensystem
auf die Oberfläche des Bezugsfeldsensors fällt und dort abgebildet wird, wodurch eine
Beeinflussung des Bezugsfeldbilds durch eine Änderung der Brennweite und eine Änderung des Blendenwerts bei der
Brennweitenverstellung des Bildaufnahmeobjektivs verhindert wird.
Brennweitenverstellung des Bildaufnahmeobjektivs verhindert wird.
Ferner ist es auch möglich, die Wellenlängenbereiche der
Bezugsfeld-Lichtstrahlen und der Vergleichsfeld-Lichtstrahlen mittels eines Elements wie eines Zwischen- bzw.
Sperrspiegels oder Filters so zu wählen, daß sie von dem Wellenlängenbereich der Bildaufnahme-Lichtstrahlen verschieden
sind; dadurch wird eine Beeinflussung im Sinne einer Verringerung oder Verstärkung der bei der Bildaufnahme
und dem optischen Sucher genutzten Lichtstrahlen abgeschwächt.
Die Entfernungsmeßeinrichtung wurde zwar im Hinblick auf ihre Anwendungen bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera
und einer Videokamera beschrieben, jedoch ist sie auch in weitem Ausmaß bei anderen fotografischen optischen Geräten
einsetzbar, bei denen eine Objektentfernungsinformation erforderlich ist.
Es wird eine Entfernungsmeßeinrichtung in einer Kamera angegeben, bei der die Relativlagebeziehung zwischen zwei
über zwei voneinander in einem Abstand einer vorbestimmten Basislänge entfernt angeordnete optische Systeme erzielten
Meßbildern eines Objekts ermittelt wird, um dadurch die Entfernung von der Kamera zu dem Objekt festzustellen;
bei der Entfernungsmeßeinrichtung wird das optische Bildaufnahmesystem der Kamera auch als eines der optischen
Systeme für die Entfernungsmessung benutzt.
Leerseite
Claims (11)
1. Entfernungsmeßeinrichtung in einer Kamera mit einem Aufnahmeobjektiv, zum Messen der Entfernung zwischen
der Kamera und einem Objekt, gekennzeichnet durch eine erste Bildsignal-Erzeugungsvorrichtung (7; 55,64)
zum Erzeugen eines elektrischen Signals gemäß einem ersten Meßbild, das aus einem mittels des Aufnahmeobjektivs
(1;54) erzeugten Bild des Objekts erzielt ist, eine optische Entfernungsmeßvorrichtung (8;57), die zur Erzeugung
eines Bilds des Objekts entsprechend einem Weg angeordnet ist, der von demjenigen für das mittels des Aufnahmeobjektivs
erzeugte Objektbild verschieden ist, eine zweite Bildsignal-Erzeugungsvorrichtung (10; 58) zum Erzeugen
eines elektrischen Signals gemäß einem zweiten Meßbild, das aus dem mittels der optischen Entfernungsmeßvorrichtung
erzeugten Objektbild erzielt ist, wobei sich die Relativlage zwischen dem ersten und dem zweiten Meßbild
in Übereinstimmung mit einer Änderung der Entfernung (D) zwischen der Kamera und des Objekts ändert, und eine
Schaltungseinrichtung (12 bis 28), die die mittels der ersten und der zweiten Bildsignal-Erzeugungsvorrichtung
erzeugten elektrischen Signale empfängt und ein Ausgangssignal abgibt, das die Relativlage zwischen dem ersten
und dem zweiten Meßbild anzeigt.
A/22
Deulsche Bank (München) Klo. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Posischeck (München) KIo. 670-43-804
-2- DE 2019
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Konipensationseinrichtung (15 , 25 ; 59 ,62 , 66 ), die einen
Abbildungsunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Meßbild kompensiert und so angeordnet ist, daß sie zur
Kompensation in der Schaltungseinrichtung (12 bis 28) auf dieselbe einwirkt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung (15,25;59,62,66)
eine Ermittlungseinrichtung (14;66) zum Ermitteln der Brennweite des Aufnahmeobjektivs (1;54) aufweist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung (15,25;
59,62,66) eine Ermittlungseinrichtung (25;59) zum Ermitteln der Einstellungslage des Aufnahmeobjektivs (l;54)
aufweist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung
(59,62,66) eine Ermittlungseinrichtung (62) zum Ermitteln des F-Blendenwerts des Aufnahmeobjektivs (54) aufweist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ° gekennzeichnet durch eine optische Meßbild-Erzeugungsvorrichtung
(6), die bezüglich des Aufnahmeobjektivs (1) so angeordnet ist, daß sie das erste Meßbild unter Verwendung
,eines Teils der Abbildungslichtstrahlen aus dem Aufnahmeobjektiv erzeugt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Bildsignal-Erzeugungsvorrichtung (7) eine Abtasteinrichtung (11) zum Abtasten des mittels der Meßbild-Erzeugungsvorrichtung
(6) erzeugten ersten Meßbildes aufweist.
-3- DE 2019
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bildsignal-Erzeugungsvorrichtung (8)
eine Abtasteinrichtung (11) zum Abtasten des aus dem mittels der optischen Entfernungsmeßvorrichtung (8,9) erzeugten
Objektbild erzielten zweiten Meßbilds aufweist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera eine Videosignal-Erzeugungseinrichtung
(55) zur Erzeugung eines elektrisehen Videosignals aufweist, das das mittels des Aufnahmeobjektivs
(54) erzeugte Objektbild darstellt, und daß die erste Bildsignal-Erzeugungsvorrichtung (64) so ausgebildet
ist, daß sie das elektrische Signal bezüglich des ersten Meßbilds durch Verwendung mindestens eines Teils
des von der Videosignal-Erzeugungsvorrichtung erzeugten
elektrischen Videosignals bildet.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bildsignal-Erzeugungsvorrichtung
(58) eine Abtasteinrichtung (61) zum Abtasten des aus dem mittels der optischen Entfernungsmeßvorrichtung (57)
erzeugten Objektbilds erzielten zweiten Meßbilds aufweist.
°
11. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die optische Entfernungsmeß
vorrichtung (8;57) an einer Stelle in einem Abstand einer vorbestimmten Basislänge von dem Aufnahmeobjektiv
(1;54) entfernt angeordnet ist, so daß der ReIa-
tivlageunterschied zu einem Maß für die Entfernung (D)
zwischen der Kamera und dem Objekt wird.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56047614A JPS57161839A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Distance measuring device of camera |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3211557A1 true DE3211557A1 (de) | 1982-11-11 |
| DE3211557C2 DE3211557C2 (de) | 1990-04-05 |
Family
ID=12780097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19823211557 Granted DE3211557A1 (de) | 1981-03-31 | 1982-03-29 | Entfernungsmesseinrichtung in einer kamera |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4443078A (de) |
| JP (1) | JPS57161839A (de) |
| DE (1) | DE3211557A1 (de) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987007038A1 (en) * | 1986-05-12 | 1987-11-19 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Lens shutter camera including zoom lens |
| US4936664A (en) * | 1986-05-12 | 1990-06-26 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens drive system for camera |
| US4944030A (en) * | 1986-05-12 | 1990-07-24 | Asahi Kogaku Kogyo K.K. | Lens shutter camera including zoom lens |
| US5162831A (en) * | 1986-05-12 | 1992-11-10 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens drive system for camera |
| US5280317A (en) * | 1986-05-12 | 1994-01-18 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Lens shutter camera including zoom lens drive system |
| DE4308714A1 (de) * | 1993-03-18 | 1994-09-22 | Linhof Praezisions Kamera Werk | Gekuppelter Entfernungsmesser für fotografische Kameras |
| US5475456A (en) * | 1986-05-12 | 1995-12-12 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens drive system for lens shutter type of camera |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5888728A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-05-26 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | カメラの自動合焦装置 |
| JPS6053913A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-28 | Canon Inc | 自動合焦装置 |
| JP2614843B2 (ja) * | 1985-12-02 | 1997-05-28 | オリンパス光学工業株式会社 | 自動焦点顕微鏡 |
| US4788441A (en) * | 1985-12-16 | 1988-11-29 | Acme-Cleveland Corporation | Range finder wherein distance between target and source is determined by measuring scan time across a retroreflective target |
| US4851657A (en) * | 1985-12-23 | 1989-07-25 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Focus condition detecting device using weighted center or contrast evaluation |
| JPH0756530B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1995-06-14 | 株式会社ニコン | 撮影レンズ鏡筒およびカメラ |
| US5264885A (en) * | 1986-05-12 | 1993-11-23 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Lens shutter camera including zoom lens |
| US5214462A (en) * | 1986-05-12 | 1993-05-25 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Lens shutter camera including zoom lens and barrier mechanisms |
| JPH0810297B2 (ja) * | 1987-07-07 | 1996-01-31 | 富士写真フイルム株式会社 | 位相差検出装置 |
| JPH0754372B2 (ja) * | 1987-07-08 | 1995-06-07 | 富士写真フイルム株式会社 | 位相差検出装置 |
| JP3150243B2 (ja) * | 1993-10-25 | 2001-03-26 | キヤノン株式会社 | 測距装置及びカメラ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4004852A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-25 | Rockwell International Corporation | Integrated automatic ranging device for optical instruments |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4160587A (en) * | 1976-10-01 | 1979-07-10 | Bolex International S.A. | Camera equipped with range finder for manual or automatic focusing |
-
1981
- 1981-03-31 JP JP56047614A patent/JPS57161839A/ja active Granted
-
1982
- 1982-03-26 US US06/362,253 patent/US4443078A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-03-29 DE DE19823211557 patent/DE3211557A1/de active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4004852A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-25 | Rockwell International Corporation | Integrated automatic ranging device for optical instruments |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5162831A (en) * | 1986-05-12 | 1992-11-10 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens drive system for camera |
| US5321462A (en) * | 1986-05-12 | 1994-06-14 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Lens shutter camera including zoom lens |
| US4944030A (en) * | 1986-05-12 | 1990-07-24 | Asahi Kogaku Kogyo K.K. | Lens shutter camera including zoom lens |
| EP0495533A3 (de) * | 1986-05-12 | 1992-08-05 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Führungsmechanismus für eine flexible gedruckte Schaltungsplatte in einer Zwischenlinsenverschlusskamera |
| EP0495532A3 (de) * | 1986-05-12 | 1992-08-05 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Photographisch-optisches System und Kamera mit einem solchen System |
| EP0498467A1 (de) * | 1986-05-12 | 1992-08-12 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Flexible gedruckte Schaltung mit Antireflexionsvorrichtung für eine Zentralverschlusskamera |
| US4936664A (en) * | 1986-05-12 | 1990-06-26 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens drive system for camera |
| US5276475A (en) * | 1986-05-12 | 1994-01-04 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Lens shutter camera including zoom lens |
| WO1987007038A1 (en) * | 1986-05-12 | 1987-11-19 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Lens shutter camera including zoom lens |
| US5280317A (en) * | 1986-05-12 | 1994-01-18 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Lens shutter camera including zoom lens drive system |
| EP0569051A1 (de) * | 1986-05-12 | 1993-11-10 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zwischenlinsenverschlusscamera mit Zoomobjektiv |
| US5897227A (en) * | 1986-05-12 | 1999-04-27 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens drive system for lens shutter type of camera |
| US5475456A (en) * | 1986-05-12 | 1995-12-12 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens drive system for lens shutter type of camera |
| US5598240A (en) * | 1986-05-12 | 1997-01-28 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens drive system for lens shutter type of camera |
| DE4308714A1 (de) * | 1993-03-18 | 1994-09-22 | Linhof Praezisions Kamera Werk | Gekuppelter Entfernungsmesser für fotografische Kameras |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3211557C2 (de) | 1990-04-05 |
| JPH0235283B2 (de) | 1990-08-09 |
| JPS57161839A (en) | 1982-10-05 |
| US4443078A (en) | 1984-04-17 |
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