DE2725617C2 - Verfahren und Anordnung zur Entfernungsmessung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung der Entfernung eines Objektes nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 sowie auf eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens. Ein Hauptanwendungsgebiet dieses Verfahrens sowie der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Zusammenhang mit der automatischen Fokussierung von Kameras gegeben.

Aus der DE-OS 25 13 027 ist eine automatische Fokussiereinrichtung bekannt, die es gestattet, die Entfernung zu einem aufzunehmenden Objekt quantitativ zu ermitteln, ohne daß es hierzu irgendwelcher beweglicher optischer Elemente bedarf. Zu diesem Zweck sind dort in zwei Detektorarioi dnungen jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Fotodetektoren angeordnet. Auf beiden Detektoranordnungen werden durch ortsfeste Linsen eines optischen Hilfssystems Bilder des aufzunehmenden Objektes abgebildet. Die Detektoren der ersten Detektoranordnung sind jeweils mit einer eine gleich große Anzahl nebeneinanderliegender Detektoren aufweisenden Gruppen in der zweiten Detektoranordnung zusammengeschaltet, wobei die Gruppen in der zweiten Detektoranordnung in Richtung auf eine vergrößerte Parallaxe verschoben sind. Auf diese Weise erhält man Vergleichssignale, die sich bestimmten Entfernungszonen zuordnen lassen. Die bekannte Einrichtung arbeitet rein analog und erfordert bei einem hohen Auflösungsvermögen, d.h. bei einer großen Zonenanzahl einen sehr hohen Schaltungsaufwand.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Messung der Entfernung eines Objektes anzugeben, das mit relativ geringem Schaltungsaufwand eine genaue Entfernungsmessung gestattet, wobei ebenfalls auf bewegliche Teile verzichtet werden soll. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahren. Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens sowie vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Anordnung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand von in den Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen sei die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Entfernungsmeßeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Signalverarbeitungsschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung und

F i g. 3 ein digitales automatisches Fokussiersystem.

Gemäß F i g. 1 ist die digitale Entfernungsmeßvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Dieses System erfordert keine schwierige Analogmessung, besitzt keine beweglichen Teile und gibt ein digitales Ausgangssignal, welches die Verwendung der Vorrichtung in einer Vielzahl von Systemen ermöglicht

Das digitale Entfernungsmeßsystem weist zwei getrennte, aus mehreren Detektorelementen bestehende strahlungsempfindliche Detektoranordnungen 10a und 106 auf, wobei N Elemente in jeder Detektoranordnung angeordnet sind. Diese Detektoranordnungen werden vc/zugsweise als Teil eines einzigen monolithisch integrierten Schaltkreises hergestellt und sie weisen eine große Anzahl N von einzelnen Detektorelementen auf. Wenn eine große Anzahl einzelner Detektorelemente verwendet wird, so kann eine genaue Entfernungsmessung mit Detektoranordnungen gleicher Länge durchgeführt werden. Die gleiche Länge ermöglicht eine weitgehende Vereinfachung der Signalverarbeitung. Die Detektoranordnungen 10a und 10ό bestehen vorzugsweise aus Ladungsverschiebeeinrichtungen (CCD = charge coupled device) oder aus Ladungsinjektionseinrichtungen (CI D=charge injection device). In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die Detektoranordnungeii 10a und 106 jeweils aus einer Ladungsverschiebeeinrichtung mit 128 Elementen.

Linsen 12a und 126 sind den Detektoranordnungen 10a und IOb entsprechend zugeordnet. Die Linse 12a bildet ein erstes Meßbild des Objektes auf der Detektoranordnung 10a ab. In gleicher Weise bildet die Linse 126 ein zweites Meßbild des Objektes auf der zweiten Detektoranordnung 106 ab.

Die relative '.age des ersten und zweiten Meßbildes auf der ersten und zweiten Detektoranordnung 10a und 106 ist ein Maß für die Entfernung des Objektes. Die Verschiebung des zweiten Meßbildes in bezug auf die entsprechenden Detektoren der ersten Detektoranordnung ist durch die Zahl η gegeben, wobei n< Nist. In der Praxis weist N vorzugsweise einen großen Wert, z. B. den Wert 128 auf und der Maximalwert von n, der der am nächsten liegenden Objektentfernung entspricht, liegt im Bereich zwischen 10 und ungefähr 30. In weniger genauen Systeme-} kann N den Wert von 64 aufweisen und der Maximalwert von η beträgt ungefähr 6. In der Vorrichtung gemäß F i g. 1 tritt ein Abgleichzustand bei einer unendlichen Objektentfernung auf. in diesem Fall, der durch die beiden ausgezogenen Pfeile angedeutet ist, weist η den Wert 0 auf, da die Lage der beiden Bilder auf der ersten und zweiten Detektoranordnung 10a und 106 identisch ist.

Die Verschiebung des zweitei. Meßbildes in bezug auf das erste Meßbild wächst an, wenn das *.u messende Objekt näher an den Meßort heranrückt. Dies wird durch den gestrichelten Pfeil, der auf die Detektoranordnung 106 gerichtet ist, in Fig. 1 angedeutet. Die Beziehung zwischen der Objektentfernung s und der Zahl η von Detektoren, um die das zweite Meßbild in bezug auf das erste Meßbild verschoben ist, läßt sich durch die folgende Gleichung ausdrücken:

π = /· d/s- e.

wobei /der Brennweite der Linsen 12a und 126, d dem Abstand zwischen den Linsen 12a und 126, s der Objektentfemung und e dem Abstand der üetektorelemente innerhalb der Detektoranordnungen 10a und 106 entspricht.

Die Verarbeitung der Ausgangssignale der Detektoranordnungen 10a und 106 wird durch den digitalen Rechenmoduls 14 und die Steuerung 16 bewerkstelligt Dem digitalen Berechnungsmodul 14 werden die

ίο Ausgangssignale der Detektoranordnungen 10a und 106 zugeführt und er bestimmt die Anzahl der Elemente n, um die das zweite Meßbild in bezug auf das erste Meßbild verschoben ist Das Ausgangssignal des digitalen Berechnungsmoduls 14 stellt vorzugsweise ein Digitalwort dar, das ein Maß für die Zahl π ist Da η umgekehrt proportional der Objektentfemung s ist, zeigt das Ausgangssignal des digitalen Berechnungsmoduls 14 die Entfernung s an.

Die Steuerung 16 steuert die Operation der Detektoranordnungen 10a und 106 und des digitalen Berechnungsmoduls 14. Der Betrieb d-rr Steuerung 16 wird durch ein vom Benutzer erzeugtes Signal ausgelöst, das beispielsweise durch das Schließen von Kontakten erzeugt werden kann.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 werden die Ausgang* ägnale der Detektoranordnungen 10a und 106 seriell dem digitalen Berechnungsmodul 14 zugeführt Ein solcher Betrieb bildet ein vorteilhaftes Verfahren zum Auslesen der Daten aus den Detektoranordnungen 10a und 106, insbesondere wenn die Detektoranordnungen aus Ladungsverschiebeeinrichtungen bestehen. Obgleich parallele Ausgangssignale der Detektoranordnungen 10a und 106 ebenfalls benutzt werden könnten, erfordert eine solche Lösung jedoch eine große Anzahl von Verbindungen mit dem digitalen Berechnungsmodul 14. Wenn die Zahl N der Detektoren in jeder Detektoranordnung 10a und 106 sehr groß wird, was im Hinblick auf eine hohe Genauigkeit wünschenswert ist, so bildet die serielle Übertragung der Ausgangssignale der Detektoranordnungen 10a und 106 eine sehr vorteilhafte Lösung.

Wenn die Detektoranordnungen 10a und 106 aus Ladungsverschiebeeinrichtungen bestehen, so erzeugt die Steuerung 16 Signale, die die serielle Übertragung der Detektorsignale durch die Detektoranordnung und zu dem digitalen Berechnungsmodul 14 hervorrufen. Die Technik des Strahlenempfangs und der Verschiebung der Empfangssignale in Ladungsverschiebeeinrichtungen ist anderweitig bekannt. Der Verschiebetakt

>o des Ausgangssignals ist hierbei sehr viel kürzer als die Empfangs- oder Integrationszeit der Detektoranordnung.

F i g. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Signalv.jrarbeitungsschaltkreises gemäß Fig. 1. Der Signalverarbeitungsschaltkreis weist einen Digitalisierschaltkreis 18 und einen digitalen Korrelatorschaltkreis 20 auf. Die Steuerung 16 umfaßt einen Taktgeber 22 und eine Steuerlogik 24.

Der Digitalisierschaltkreis 18 empfängt die Ausgangssignale der Detektoranordnungen 10a und 106 und digitalisiert diese Ausgangssignale. Die digitalisierten Ausgangssignale stellen erste und zweite digitalisierte Darstellungen des ersten und zweiten Meßbildes dar. Der Digitalisierschaltkreis 18 kann diese Funktion auf verschiedene Weisen ausführen.

Zunächst kann das Ausgangssignal eines jeden Elementes als ein »1 «-Signal angesehen werden, wenn sein Pegel über einem mittleren Bezugspegel liegt und

es kann als »O«-Signal angesehen werden, wenn sein Pegel unterhalb dieses Bezugspegels liegt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Ausgangssignal eines jeden Elementes auf »1« zu setzen, wenn es größer als das Ausgangssignal des vorangegangenen Elementes ist oder auf »0« zu setzen, wenn es den gleichen Wert innerhalb bestimmter Grenzen aufweist. Werte kleiner als dasjenige Ausgangssignal des vorangegangenen Detektors können entweder auf »0« oder »1« gesetzt vierden. Ein »!«-Signal ist nur dann vorhanden, wenn eine Veränderung des Lichtpegels vorliegt. Schließlich besteht eine Möglichkeit darin, den Lichtpegel zu digitalisieren, um einen Pegelbereich kenntlich zu machen. Anstelle eines Wertes von »0« oder »1« für jedes Detektor-Ausgangssignal wird ein Digitalwort als Detektor-Ausgangssignal erzeugt. Dieses Digitalwort repräsentiert den Lichtpegel bzw. den Logarithmus des Lichtpegels.

Der digitale Korrelator 20 vergleicht wiederholt die ersten und zweiten digitalisierten Signaldarstellungen und erzeugt ein Ausgangssignal entsprechend der Zahl n. In der speziellen Ausführungsform gemäß F i g. 2 führt der digitale Korrelator 20 eine digitale Korrelation zwischen zwei Worten gleicher Länge (128 Bit) durch. Die spezifische Verwirklichung des digitalen !Correlators hängt selbstverständlich in gewisser Weise von der Länge der beiden Worte ab.

Die beiden Digitalworte des Digitalisierungsschaltkreises 18 werden anfänglich in Schieberegister 26a und 266 eingeschoben. Jedem Schieberegister sind logische Schaltkreise zugeordnet, um nach dem anfänglichen Laden derselben diese in einer Ringbetriebsweise zu betreiben. Diese logischen Schaltkreise umfassen UND-Gatter 28a, 286,30a und 306, Inverter 32a und 326 und ODER-Gatter 34a und 346.

Die beiden Digitalworte von dem Digitalisierungsschaitkreis ie werden den UND-Gattern 30a und 30ό zugeführt. Ferner wird den UND-Gattern 30a und 306 von der Steuerlogik 24 ein Steuersignal zugeführt. Die Ausgangssignale der UND-Gatter 30a und 306 bilden Eingangssignale für die ODER-Gatter 34a und 346. Das Steuersignal der Steuerlogik 24 wird durch die Inverter 32a und 326 invertiert und bildet Eingangssignale für die UND-Gatter 28a und 286. Die Ausgangssignale der Schieberegister 26a und 266 bilden die anderen Eingangssignale für die UND-Gatter 28a und 286. Die Ausgangssignale der UND-Gatter 28a und 286 bilden weitere Eingangssignale für die ODER-Gatter 34a und 346.

Im Betrieb werden die UND-Gatter 30a und 306 durch ein »!«-Signal der Steuerlogik 24 vorbereitet und gestatten die Eingabe neuer Digitalworte in die Schieberegister 26a und 266. Dasselbe »1 «-Signal sperrt die UND-Gatter 28a und 286, so daß die zu diesem Zeitpunkt in den Schieberegistern 26a und 266 gespeicherte Information nicht erneut eingegeben werden kann.

Nachdem die Digitalworte in die Schieberegister 26a und 266 eingegeben worden sind, wechselt das Steuersignal der Steuerlogik 24 auf »0«, wodurch die UND-Gatter 28a und 286 vorbereitet und die UND-Gatter 30a und 306 gesperrt werden. Die Schieberegister 26a und 266 befinden sich somit in einer Ringschaltung.

Der inhalt der Schieberegister 26a und 266 wird sodann in Abhängigkeit von zwei Taktsignalen CLK₁ CLKb, die von der Steuerlogik 24 geliefert werden, im Ring verschoben. Jedesmal, wenn ein »!«-Signal an den Ausgängen der Register 26a und 266 gleichzeitig auftritt, erzeugt das UND-Gatter 36 beim gleichzeitigen Auftritt eines Abtastimpulses von der Steuerlogik 24 ein Ausgangssignal. Die Ausgangsimpulse des UND-Gats ters 36 werden in einen Binärzähler 38 eingezählt. Die Anzahl der Taklimpulse CLK, und CLKi, entspricht genau der Anzahl von Bits in den Schieberegistern 26a und 266. Bei Beendigung einer vollständigen Ringverschiebung wird der im Zähler 38 aufgesammelte Zählstand in den mit wahlfreiem Zugriff ausgestatteten Speicher 40 (RAM) in einen Speicherplatz eingegeben, der durch den Zustand des Adressenzählers 42 bestimmt ist. Bei der Auslösung der Korrelationsfolge befindet sich der Adressenzähler 42 im gelöschten Zustand.

Hierdurch wird die Anfangsspeicheradresse festgelegt und die erste Eingabe erfolgt unter der niedrigsten Adresse.

Bei Beendigung der ersten Ringverschiebung des Inhalts der Schieberegister 2ba und 260 wird ein Extra-Taktirppuls am Takteingang des Schieberegisters 266 erzeugt. Hierdurch wird der Inhalt des Schieberegisters 266 um ein Bit in bezug auf den Inhalt des Schieberegisters 26a verschoben. Zur gleichen Zeit v/ird der Inhalt des Adressenzählers 42 um eins erhöht. Der Zähler 38 wird gelöscht und es wird mit der zwe ten Ringverschiebung des Inhalts der Register 26a und 266 begonnen. Die Ausgangsimpulse des Gatters 36 werden erneut in ü'en Zähler 38 eingezählt. Diese Betriebsweise wird fortgesetzt, bis die Anzahl der Verschiebungen dem Wert η der am nächsten liegenden in Frage kommenden Objektentfernung entspricht. Nach jeder vollständigen Ringverschiebung wird der Inhalt des Zählers 38 im Speicher 40 unter der nächsthöheren Adresse abgelegt, wobei diese Adresse jeweils durch Erhöhung des Inhalts des Adreßzählers 42 um eins bei jeder vollständigen Ringverschiebung erhalten wird.

Die besie Korrelation, die der Entfernung zwischen dem zu messenden Objekt und den beiden Detektoranordnungen entspricht, ist durch die Adresse des höchsten im Speicher 40 während des Korrelationsverfahrens gespeicherten Zählstand vorgegeben. Der letzte Schritt bildet die Bestimmung dieser Adresse. Die größte Zahl im Speicher wird wie folgt bestimmt:
Der Adreßzähler 42 wird auf die höchste Adresse eingestellt, die durch einen Wert repräsentiert wird, bei dem alle Stellen des Adreßzählers 42 den Wert »1« aufweisen. Diese Adresse wird sodann in der Verriegelung 44 gespeichert. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, die in der Verriegelung 44 gespeicherte Zahl von

so einer anderen Quelle als dem Adreßzähler 42 abzuleiten. Es ist somit einzig und allein die Forderung zu erfüllen, daß die anfänglich in der Verriegelung 44 gespeicherte Zahl so hoch sein muß, wie der höchstmögliche im Speicher 40 enthaltene Zählstand.

Die in der Verrieglung 44 gespeicherte Zahl muß jedesmal um eins erniedrigt werden, wenn bei einem vollständigen Vergleich mit dem Inhalt des Speichers 40 keine Übereinstimmung gefunden worden ist. Der Adressenzähler 42 stellt eine geeignete Einrichtung zur Vorgabe der Zahl und zur Erniedrigung dieser Zahl dar.

Nachdem der höchste Zählstand in der Verriegelung

44 gespeichert ist, wird der Adressenzähler 42 auf Null heruntergezählt. Alle Speicherplätze im Speicher 40 werden hierbei der Reihe nach adressiert und durch den

as Vergieicher 46 mit dem Inhalt der Verriegelung 44 verglichen. Wenn irgendein Speicherplatz im Speicher 40 in allen Stellen den Wert »1« aufweist, gibt der Vergieicher 46 ein Ausgangssignal aus, durch welches

das Auftreten eines stattgefundenen Vergleichs angezeigt wird. In diesem Punkt wird der Korrelationsprozeß angehalten und die spezielle im Adressenzähler 42 enthaltene Adresse wird zu diesem Zeitpunkt in die Verriegelung 44 eingegeben. Diese Adresse entspricht der Zahl n.

Wenn keine Übereinstimmung mit dem höchsten Zählstanr¹ gefunden wird, wo wird der Inhalt des Adressenzählers 42, ausgehend von seinem vorhergehenden Höchstzählstand um eins erniedrigt und dieser to Zählstand wird in der Verriegelung 44 abgespeichert. Das Herunterzählen der Adresse und der Vergleich wird sodann jeweils wiederholt. Das Verfahren der Adressenerniedrigung und des Vergleichs des Inhalts des Speichers 40 mit dem Inhalt der Verriegelung 44 wird fortgesetzt bis eine Übereinstimmung gefunden wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Korrelationsprozeß beendet. Die spezielle Speicheradresse, unter der die Übereinstimmung auftritt, bildet die Zahl n, die seinerseits das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit bildet.

Das Ausführungsbeispiel der Signalverarbeitungseinrichtung gemäß F i g. 2 ist besonders vorteilhaft, da es eine verhältnismäßig kleine Anzahl von Schaltkreiselementen verwendet. Andere Formen der Signalverarbeitung können jedoch ebenfalls benutzt werden. Einen wichtigen Gesichtspunkt stellt die Aufwandsverminderung hinsichtlich des digitalen Berechnungsmoduls 14 und der Steuerung 16 gemäß Fig. 1 dar. Die bisher beschriebene Anordnung gestattet die Integration der m Detekteranordnungen 10a und 10ό, des digitalen Berechnungsmoduls 14 und der Steuerung 16 in einem einzigen monolithisch integrierten Schaltkreis oder in einer relativ kleinen Anzahl von integrierten Schaltkreisen.

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F i g. 3 zeigt ein digitales automatisches Fokussiersystem, das in photographischen Geräten, wie beispielsweise Kameras für stehende oder bewegte Bilder benutzt werden kann. Das System weist einen digitalen Fokussiermodul 50 auf, der der Anordnung gemäß F i g. 1 entsprechen kann. Das Ausgangssignal des digitalen Fokussiermoduls 50 bildet ein erstes Digitalwort, welches benutzt wird, um die Lage einer primären optischen Einrichtung 52, wie beispielsweise der Aufnahmelinse: einer Kamera, zu steuern. Ein Linsen-Positionscodierer 54 erzeugt ein zweites Digitalwort entsprechend der Position der optischen Einrichtung 52 in bezug auf den Film 56. Ein digitaler Vergleicher 58 vergleicht das erste mit dem zweiten Digitalwort. Die Position des optischen Elementes 52 wird durch eine Antriebseinrichtung 60 festgelegt, die von einer Antriebssteuereinrichtung 62 angesteuert wird. Der Ausgang des digitalen Vergleichers 58 ist mit der Antriebssteuereinrichtung 62 verbunden, so dlaß die Stellung der optischen Einrichtung 52 in bezug auf den Film 56 durch den Vergleich des ersten Digitalwortes mit dem zweiten Digitalwort gesteuert wird.

In dem System gemäß Fig.3 stellt das erste Digitalwort des digitalen Fokussiermoduk 50 die geforderte Stellung der optischen Einrichtung 52 dar. Wenn die Stellung des optischen Elementes 52, die durch das zweite Digitalwort repräsentiert wird, mit dem ersten Digitalwort übereinstimmt, so ist das System fokussiert Im Falle einer Kamera für stehende Bilder wird die Bewegung des optischen Elementes 52 ^;n diesem Punkt angehalten. In einem gleitenden Fokussiersystem bei einer Kamera für bewegliche Bilder wird die Stellung der Linse fortlaufend gesteuert Dies bedeutet, daß die Stellung des optischen Elementes 52 fortlaufend justiert wird, um das zweite Digitalwort in Übereinstimmung mit dem ersten Digitalwort zu bringen, wenn sich dieses erste Digitalwort auf Grund der wechselnden Objektentfernung verändert.

Wenn der digitale Fokussiermodul 50 die in Fig. 1 dargestellte Form aufweist, so stellt sich die das erste Digitalwort repräsentierende Digitalzahl η wie folgt dar:

/J = Λ d/s- e,

wobei ( der Brennweite der Hilfslinse, d dem Hilfslinsenabstand, edem Abstand der Detektorelemente und s der Objektentfernung entspricht. Die Verschiebung der Aufnahmelinse der Kamera zwecks Fokussierung stellt sich wie folgt dar:

Al=Z₁ ²Zs-/,,

wobei f, die Brennweite der Aufimiiiiiciinic uafsielit. Wenn die Entfernung Objekt-Kamera um ein Mehrfaches die Brennweite der Aufnahmelinse übertrifft, so ergibt sich folgende Beziehung:

AI

A /» n.

Die Linsenverschiebung für eine Fokussierung ist ungefähr proportional n, wobei π der Anzahl der Detektorelemente entspricht, um die das Bild in bezug auf das Bezugsbild (unendliche Objektentfernung) verschoben ist. Das System erfordert nur eine geringfügige oder gar keine spezielle geometrische Korrektur.

Das System gemäß F · g. 3 kann verschiedene Formen aufweisen. Beispielsweise kann die Antriebseinrichtung 60 durch einen Motor vorgegeben sein und die Antriebssteuereinrichtung 62 kann durch eine Motor-Antriebssteuerung gebildet werden. Im Unterschied hierzu kann die Antriebseinrichtung 60 ebenfalls in Form einer mechanischen. Federn aufweisenden Einrichtung realisiert werden.

In gleicher Weise kann der Linsen-Positionscodierer 54 in irgendeiner bekannten Form realisiert werden. Die Stellung des optischen Elementes 52 kann analog gemessen werden und sodann durch einen Digital/Analogwandler in ein Digitalwort umgewandelt werden. Die direkte digitale Codierung der Stellung des optischen Elementes 52 ist jedoch vorzuziehen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem das automatische Fokussiersystem bei einer Kamera für stehende Bilder Verwendung findet, ist die optische Einrichtung 52 zunächst auf eine nahe Objektentfernung fokussiert. Die optische Einrichtung 52 wird sodann für eine Bewegung in Richtung auf den Film 56 freigegeben. Bei ihrer Bewegung wird eine Reihe von Impulsen erzeugt wobei beispielsweise bei einer Bewegung um 0,025 mm ein Impuls erzeugt wird. Die Impulszahl wird in ein zweites Digitalwort umgewandelt das die Stellung der optischen Einrichtung 52 anzeigt Die Impulse können durch eine Maske mit kleinen Löchern erzeugt werden, die vor einer Lichtquelle vorbeibewegt wird und hierbei Impulse in einem Detektor erzeugt. Die Maske ist in diesem Fall mit der optischen Einrichtung 52 verbunden.

In einem anderen Ausführungsbeispiel, bei welchem eine rotierende Einrichtung zur Fortbewegung der optischen Einrichtung 52 benutzt wird, erzeugt ein die Wellenumdrehungen erfassender Zähler Impulse bzw. ein rotierendes Getriebe betätigt einen Kontakt. Der erzeugte Zählstand wird erneut in ein zweites Digitalwort umgewandelt, welches mit dem ersten Digitalwort duvc-h den digitalen Vergieicher 58 verglichen wird. Die Bewegung der optischen Einrichtung 52 wird angehalten, wenn die beiden Worte identisch sind. In einem gleitenden Fokussiersystem bei einer Kamera für bewegliche Bilder kann eine Positions-Codiermaske verwendet werden, die dem linearen Äquivalent eines Wiakelcodierers entspricht. Es wird somit ein zweites, die Linsenposition anzeigendes Digitalwort erzeugt. Dieses zweite Digitalwort wird sodann mit dem ersten Digitalwort verglichen. Das Ausgangssignal des digitalen Vergleichers 58 gibt eine Richtungsinformation zur erneuten Fokussierung des

ίο optischen Elementes 52.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Messung der Entfernung eines Objektes mittels optischer Abbildung des Objektes auf zwei mehrere Detektoren aufweisenden Detektoranordnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl π der Detektoren, um die das Bild auf der einen Detektoranordnung (1Oa^ gegenüber dem Bild auf der anderen Detektoranordnung (IQb) bis zur Deckungsgleichheit zu verschieben wäre, gezählt wird, wobei die Zahl π ein Maß für die Objektentfernung vom Meßort darstellt.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung zur Digitalisierung der Ausgangssignale der beiden Detektoranordnungen und mit einer Positioniereinrichtung zur Verschiebung eines optischen Elementes, gekennzeichnet durch einen Digital-Korrelator (14.16:20) zam Vergleich der digitalen Ausgangssignale und zur Erzeugung eines ersten Digitalwortes entsprechend der Zahl n.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Detektoranordnungen (10a, 106,} jeweils A/Detektoren aufweisen.

4. Anordnung nach Ansprucw 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Detektoranordnungen (10a, IOö; und der Digital-Korrelator (14, 16) Teile eines monolithisch integrierten Schaltkreises bilden.

5. Anordnung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Positioniereinrichtung j60) eiu_- Positionscodiereinrichtung (54) verbunden ist, um ein zweites Digital wort entsprechend der Portion des optischen Elementes (52) zu erzeugen, daß eine Vergleichseinrichtung (58) zum Vergleich beider Digitalworte und zur Ausgabe eines entsprechenden Ausgangssignals sowie eine Steuereinrichtung (62) angeordnet ist, um die Positioniereinrichtung (60) und damit das optische Element (52) anzutreiben.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Detektoranordnungen (10a, tOb) durch Ladungsverschiebeeinrichtungen (CCD) gebildet werden.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund von Verschiebesignalen des Digital-Korrelators (14,16) die Ausgangssignale der Reihe nach aus den beiden Detektoranordnungen herausgeschoben werden.

8. Anordnung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalisierten Ausgangssignale der Detektoranordnungen (10a, tob) jeweils in Schieberegister (26a, 26b) mit einer der Anzahl Λ/der Detektoren pro Detektoranordnung entsprechenden Anzahl von Bit-Speicherplatzen eingegeben werden, daß anschließend der Inhalt der Schieberegister (26a, 26b) um N Bit zyklisch verschoben wird und die Anzahl koinzidierender Bitstellen ermittelt wird, daß anschließend der Inhalt eines Schieberegisters um 1 Bit vefschöben und sodann erneut die Anzahl koinzidierender Bitstellen ermittelt wird usw. und daß aus der erforderlichen Anzahl von Bit-Verschiebungen bis zum Auftritt der größten Anzahl koinzidierender Bitstellen die Zahl π ermittelt wird.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Schieberegister (26a, 26b) über eine Koinzidenzstufe (36) an einen Binärzahler (38) für NBk angeschlossen sind, daß die Stufen des Binärzählers (38) an einen Speicher (40) angeschlossen sind um, gesteuert durch einen Adressenzähler (42), nach jedem Koinzidenzvergleich, den Inhalt des Binärzählers (38) in den Speicher zu übertragen.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Adressenzähler (42) die gleiche Stufenzahl wie der Binärzähler (38) aufweist und daß ausgehend von der Adresse Null die Adresse jeweils um eins bis auf Nerhöht wird.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein digitaler Vergleicher (46) an den Ausgang des Speichers (40) und eine digitale Verriegelung (44) angeschlossen ist, wobei in die Verriegelung (44) zunächst die höchste Adresse N, sodann die Adresse N minus 1 usw. eingegeben wird und jede eingegebene Adresse mit dem gesamten Speicherinhalt verglichen wird, wobei bei erfülltem Vergleich die Adresse des betreffenden Speicherplatzes die Zahl π kennzeichnet