DE1800263U - Anordnung zur grossraumbeobachtung mittels fernsehanlagen. - Google Patents

Description

• Anordnung zur Großraumbeobachtung mittels Fernsehanlagen

  Bei der Abbildung von Flächen oder Objekten beliebiger Art

  "er Art

  mittels iernsehanlagen, insbesondere industrieller ? ernsehanlagen, tritt oft die Aufgabe auf, große Flächen bzw. ausgedehnte Objekte oder größere käume mit einer einzigen Fernsehkamera abzubilden. Zur Lösung dieser Aufgabe sind bisher einige Anordnungen bzw. Verfahren bekanntgeworden, die jedoch mit gewissen Nachteilen belostet sind bzw. die gestellte Auf, be nicht in der gewünschten Art lösen könnten.
• So ist es beispielsweise bekannt, die Fernsehkamera auf einen Schwenkkopf derart zu montieren, daß mit Hilfe eines Antrieben motors ein größeres Gebiet nacheinander durch Schwenkung der Kamera erfaßt werden kann. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die einzelnen-Teile des abzubildenden Raumes nur nacheinander und nicht gleichzeitig beobachtet werden können. Außerdem ist die Geschwindigkeit der Schwenkung begrenzt, sodaß sich diese Lösung nur für langsame Vorgänge als brauchbar erwiesen hat. Bei schnellverlaufenden Vorgängen besteht die Gefahr, daß innerhalb einer Schwenkperiode wichtige Einzelheiten nicht übertragen werden.
• Es ist auch denkbar, die Kamera derart exzentrisch aufzuhängen, bzw. zu befestigen, daß durch Drehung der Kamera das ganze interessierende Gebiet bzw. Objekt abschnittsweise nacheinander abgetastet wird. Auch dieser Lösung haften schwerwiegende Nachteile an. Einerseits entsteht durch die Rotation kein stehendes Bild, was die Auswertung erschwert und den Beobachter stark ermüdet. Andererseits besteht auch hier die Gefahr, daß während einer Umdrehung wichtige Einzelheiten bzw. Vorgänge nicht erfaßt werden.
• Die Verwendung von Weitwinkelobjektiven ist besonder bei den in industriellen Fernsehanlagen verwendeten Klein-bzw Kleinstkameras aus optisch-fertigungstechnischen Gründen nicht mehr möglich. Die bisher bekannten Ueitwinkelobjektive haben eine

  0

  maximale Bildwinkelöffnung von ca. 600. Es ist zw-ir möglich,

  den Bildwinkel zu erhöhen, jedoch leidet darunter stark die Lichtstärke. Da aber besonders bei industriellen Fernsehanlagen oft nur geringe Helligkeiten zur Verfügung stehen, ist man gezwungen, möglichst lichtstarke Objektive zu verwenden.
• Eine weitere denkbare Möglichkeit bestünde in der Anwendung mehrerer Kameras. Doch ist der damit verbundene Aufwand in den meisten Fällen wirtschaftlich untragbare Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aufnahme und Wiedergabe räumlich sehr ausgedehnter Objekte mit Hilfe einer

  Fernsehanlage. Die Nachteile der bisher bekannten Anordnungen

  t

  werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß das ausgedehnte

  Objekt durch zwei oder gegebenenfalls vier vorzugsweise

  gleiche, auswechselbare Objektive gleichzeitig in zwei oder vier sich gegebenenfalls überlappenden Teilbildern auf der licntempfindliehen Schicht einer Bildaufnahmer@hre abgebildet wird. Diese Abbildung erfolgt dadurch, daß die von den einzelnen Objektiven entworfenen Teilbilder mit Hilfe geeigneter optischer Mittel Prismen, Umlenkspiegel oder

  der,--1. nebeneinander 1. i

  dergl. nebeneinandergegebenenfalls neben-und übereinander

  abgebildet werden.

  o

  Eine ähnliche Anordnung zur Lösung einer anderen Aufgabe ist beispielsweise durch die sogenannten Stereovorsätze zur @r-

  zielung eines räumlichen Eindruckes bekannt, jährend jedoch

  bei einer derartigen Anordnung das Bild eines Objektes unter verschiedenen Bildwinkeln zweimal nebeneinander auf einen Film oder einer Fernsehaufnahmekamera abgebildet werden, wird erfindungsgemäß des Bild zweier oder mehrerer aneinanderschließender Objekte bzw. Objektteile getrennt jedes für sich auf der lichtempfindlichen Schicht einer Bildaufnahmeröhre abgebildet. Dabei sind die bekannten optischen Mittel in entsprechender Abwandlung anwendbar. Um die von den einzelnen Objektiven gelieferten. Teilbilder einwandfrei getrennt auf der Bildaufnahmeröhre abbilden zu können, sind zwischen den den einzelnen Objektiven zugeordneten optischen mitteln trans ablenkung Blenden oder entsprechende optische Einrichtungen angebracht, die eine gejenseitige Störung verhindern. Bei einer Weiterbildung der Anordnung können Mittel vorgesehen werden, du die Objektive wechselnder Objektentfernung anzupassen, bzw. einen Parallaxenausgleich zu ermöglichen. Vor der Bild-

  aufnahmeröhre kann zweckmäßig eine 1-iaske mit zwei oder vier

  rechteckigen Öffnungen angebracht werden, die in Verbindung mit den genannten Blenden oder dergl. eine Abbildung der Teil-Lilder in Form von Rechtecken gestattet. Dabei ist es natur-

  lich so gut möglich, diese Blende bzw. Maske mit dem die vier

  Objektive tragenden und die Ablenkmitel enthaltenden Vorsatz konstruktiv zu vereinen. Dieser Vorsatz wird zweckmäßig so ausgebildet, daß er an jeder an sich beliebigen Fernsehaufnahmeka@ era an Stelle eines gewöhnlichen, einfachen Objektives angebracht werden Die so von der Fernsehaufnahmekamera gelieferten Teilbilder ueraen gleichzeitig auf üen üchirm mindestens eines Beobach-

  abgebildet, Ls ist natürlich ebenso möglich,

  diese Teiluilder die jeweils auf einer Bildröhre erscheinen

  auch auf mehreren Beobchtungsgeräten gleichzeitig unter Um-

  ständen an getrennten Orten zu beobachten4

  Bei der Abbildung eines größeren Raumes kann auch der Wunsch

  auftreten, einzelne Gebiete dieses Raumes in größerem Haßstab

  abzubilden. DaD kann erfindungsgemiB dadurch erreicht werden,

  daß bei Bedarf in die verschiedenen Aufnahmerichtungen ent-

  sprechenden Objektivfassungen Objektive mit verschiedenen, dem Objekt angepaßten, Brennweiten bzw. Öffnungswinkeln eingesetzt sind. Eine weiterbildung dieser Anordnung besteht zweckruäßigerweise darin, da3 die zwei oder vier Objektive beliebig wahlbar den einzelnen Bildausschnitten zugeordnet werden können, sei es mittels eines Objektivschlittens oder Objektivrevolvers c. L. Es ist außerdem auch möglich, diesen Oujektivwechsel mittels Fernsteuerung durchzuführen.
• Bei der Abbildung eines gegebenen Raumes durch zwei oder vier Objektive gemäß der Erfindung kann es auch vorkommen, daß Teile des Raumes von mehreren Objektiven zugleich erfaßt werden.
• Um dadurch Unsicherheiten in der Auswertung der wiedergegebenen Bilder zu vermeiden, ist es oft zweckmäßig, den an sich durch die optische Abbildung gegebenen Trennungsstrich bzw.
• Striche durch Zuführung geeigneter elektrischer Impulse in die dein Beobachtungsgerät zugeführten Spannungen diese Trennlinie elektrisch in gewissen Grenzen regelbar derart zu verbreitern, daß die einzelnen Teilbilder praktisch das ganze Objekt mit genau anstoßenden Trennkanten ohne Überlappungen darstellen.
• Aus der Fülle der möglichen Anwendungen der Erfindung wird

  zur näheren Erläuterung ein usführungsßeisjiel näher b-

  scuriebn. Es it bekannt, den Verkehr, insbesondere in Groß-

  städten, auf Durchgangsstraßen usw< mit Hilfe ferngesteuerter

  lichtoptischer Verkehrssignale zu regeln* Dieses System ist

  unter dem Namen "Grüne Welle" bekannt. Dabei hat es sich gezeigt, daß ein starres Zeitschema den wechselnden Verkehrs-

  bela ! =i ! : ungen der Straßen nicht gerecht werden kann. Zs b ehu

  dher ds Bedürfnis, die verschiedenen Signalzeitenden je-

  ueilien Gegebenheiten anzupassen. Dazu ist es aber nötig, den E

  Belegungszustand der straffen, insbesondere an Kreuzungen zu jeden Zeitpunkt zu kennen, um dann die entsprechende Verstellung der Signalzeiten durchzuführen. Als sehr vorteilhaft er-

  weist es sich, die Straßenkreuzungen mit Hilfe von Fernseh-

  aufnahtekaueras auf Beobachtungsgeräten zentral zu tiberwachen.

  Es werden jedoch an die Optik der Der-größere

  Anforderungen gestellt, als sie bisher zu erfüllen in der Lage

  wurden. Verständlicherweise ist der duhe der Anbringung der

  aura beispielsweise über einer Kreuzung eine Grenze aus

  konstruktiv-baulichen Gründen gesetzt. Annererseits aber ist

  es notwendig, da die gesamte Kreuzung auf einem Bildschirm

  sichtbar wird. Hit den bisher bekannten Objektiven ist eine Lösung dieser Aufgabe nur möglich, wenn die Kamera entsprechend

  hoch angebracht wi. rd< Dadurch leidet aber einerseits die Erkenn-

  barkeit der Abbildung wegen des kleinen Abbildungsmaßstabes, andererseits ist diese hohe Anbringung wie vorher beschrieben, nicht Immer möglich. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist aber diese Aufgabe mit einfachen Mitteln vorteilhaft lösbar.
• Die Erfindung wir gemäß dem vorher beschriebenen Anwendungs-

  beispiel an Hand der Figuren näher erläutert.

  Figur 1 zeigt schematich den Strahlengau für ein Ausfuhrungs-

  beispiel einer Anordnung mit zwei Objektive gemäß der Zrfin-

  dung. Dabei bedeuten 1 bzw 2 die Objektive, die gegebenenfalls

  auch verschiedene Brennweiten bzw* Öffnungswinkel besitzen kön-

  nen. Mit 3 und 4 sind die, nur für ein Objektiv gezeichneten, optischen Ablenkmittel zur Lenkung der Strahlen bezeichnet.
• 5 stellt die das Bild, das vonobjektiv 1 geliefert wird, auf die lichtempfindliche Schicht 6 der Fernsehaufnahmekaaera 7 abbildende Linse dar. Es ist klar, daß dieselben Elemente auch für das Objektiv 2 vorhanden sein müssen. In geeigneter

  eise können auch vier Objektive in einer derartigen Anord-

  nun vereint werden, wobei dann de Figur 1 einen Schnitt durch

  zei Objektive darstellen wrde, während die restlichen zwei

  senkrecht zur A bildungsebene darüber bzw. darunter gedcht

  -itt, 3'hieng

  werden'husten. Dabei sind die optischen Mittel so zu wählen,

  dazu die 2 bzw, 4 Teilbilder seitenrichtig und im richtigen

  Sinne aufeinanderfolgend abgebildet werden. Die zur Trennung

  des Einzelbildes geóebanenfalls vorzusehenden Blenden sind

  mit 8 bezeichnet. Figur 2 zeigt das auf den. Beobuchtungsgerät 9

  entstehende, aus den meiden Teilbildern lo and ll, die den Objek-

  time. 1 bzw. 2 der Figur 1 zugeordnet sind, zusamsnesctste

  Bild des ubjektes. Figur 3 zeigt dasselbe für den Fall der An-

  wendung von vier Objektiven. In igr 4 ist rein schematisch

  eineFernsehufnaheKa&era mit der erfindunasgemäen. Anord-

  nung von vier Objektiven dargestellt. Dabei bedeutet 7 die in

  n sich bekannter. rt ausgebildete Fernsehaufnahmekaera,

  12 da Stativ zur Befestigung der Camera, 13 ds H-bel zur

  Versor ung der aera lit Spannu. ien bzw. zur eiterlsitung

  ci is

  a tiitü w.--. t e-

  der 3ildsignale an ein 'uerQrJ. t und weibcr an dis nicht ge-

  i, 1

  zeichneten Empfänger. Hit 14 ist die erfindungsssSo Anord-

  nung bezeichnet, während die Objektive mit 15 gcksnussiohnat

  u

  sind,

  i''igur 5 zeigt ctie Auf&icht einer Straßenkreuzung gemäß dc. r

  beschriebenen Anwendunsbeispiel. D-. öei ist'. it 7 wieder die

  Aufict der ernsehaufnahekaera bezeichnet, während 15 die

  entsprechenden Objektive darstellen. Die den einzelnen Sase-

  rasentsprechenden Teile der Straensuge 15, 17, IC und 19

  sind in Figur'? mit 2o bzw 21,22 und 23 bezeichnete nur 6

  stellt eine schenktisch gezeichnete perspektivische Ansicht

  der in 3igur 5 ezeichneten Strenkreusus dar Die 3ezeich-

  nungen der Figur 6 stimmen mit denen der Figur 5 überein.

  Diegeschrafften i'Iittellinien 24 zwischen den einzelnen Bil-

  dern der 7zur 7 bezeichnen die erfindungäB durch Zufugen

  ~zZoLäß dureli ZufUgen

  geeigneter pannunen breiter otasteten Trennunslinien zwi-

  schen den optisch von der Objektivbinrichtung gelieferten Bildex.

• Die Erfindung ist natürlich nicht auf dns beschriebene bzw. zeichnerisch dargestellte Anwendungsbeispiel beschränkt, sondern läßt sich mit Vorteil auf vielen Gebieten des Fernsehens, insbesondere des industriellea Fernsehens, anwenden.
• Da die Erfindung nur die optische Einrichtung zur Abbildung großer Räume bzw. Flachen beinhaltet, läßt sie sich in gleicher Weise auch bei an sich beliebig gestalteten Farbfernsehverfahren verwendene

Claims (1)

1. 90, älallxlwla, a, mZ 0 b Milt''2rA ü IW** 1 iäow s't Anorda=£ tur Autaabme =d WI*dorgabe rä=ltolx $ob% * ausgedehnter Objekte xit Ull : te einer po=Oehanlfflo dadurd, h dae das augiodebnts Objekt du : ret swei oder gegtbe*montalle rier* vorzugowoio* glot, » ehe* auawoohnelbart O'bj*ktlr* (15) gleiotzeit44 in swi vß ish. a. $la' &$& M Mw a lMflM SMeM (@ iy (7) wird* 'mg'a& e db asem da3 die von don einselnen Objektiven (15) entworte- neu Teilbildor xit"Z'zilte geeigneter optigotor zittel (3s4o5), ertemeus Uelenkoplegel oder der, 51* nebeaeinaa* r m gßnesfas se nM $@an& agdl detwydn* . aAmm s&eh Aash s a&e 2, adrh. ana, t d&s Mtl <n snd ia* ms% $ lung der Objektive bet bsir » am Palams<. op : r=h 3 » daduroh goko=xeieb » ts, da$ mnoahen den $pyaß& 3$ gmst S hM a n aalnea Oir Sjt <grda : <m t M1tiJeln i$ur Strablabltnktm, Blenden (8) ugebrranbt sind. $* nerKSB n&eh ari&h 4 a. aa<sh Xemhn, daß yor der eine Ll'askt zit zwei oder gegebenentxllo vi*r reoht*okt&en öf2=ngen autgebraoht tot# die In Yorblndtog mit den Bler-dea nach Anapruoh a. $ MMum 4 SMM in. Fa. a. Reheae etMt 6* Anordnung nach Ansprh 1 umd den folgenden, dadurch gekenneiehnet, daß bei Bedarf in die verschiedenen Aufnahmerichtungenentsprechenden ObktiTf.assun$en Objektive er dene ea Oblekt paßten,Brennweiten bzw* 9ffnuNswinkeln eingesetzt sind. 7.Anordnung nach Anspruoh 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden, daduröh gekennzeiehnet, daß die Ob- jeXtive drehbar, mittels ObjektivFevolver oder kahn- lichen, angebracht sind, so daß die Objektive vo : rochie- denerBrennweite, gegebenenfalls mittels Fernsteuerung, wählbar den einzelnen Bildauasohnltten zugeordnet wer- denkamen 8. Anordnun. g nach. A. uspruch 1 und eine oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei oder vier Obektive bzw* Objektivfassungen, die Ablenkt mittel,Blenden =d Maske derart In einem Vorsatz (14) konstruktiv vereinigt sind, daß dieser Vorsatz der an sich beliebigen : i'ernsehaufnamnekera (7) an St$lle eine.gewehnliehens eintaohen Objektives aueebraeht werdenkann.