DE3342126C2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Videoaufnahmevorrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 27 47 615 A1
bekannt. Die Tragvorrichtung besteht aus einem Stirnband
oder - alternativ - aus einem Helm. An der Tragvorrichtung
ist eine Videokamera befestigt, die
schräg nach unten gerichtet ist. Damit liegt der
Aufnahmebereich der Kamera etwa im Gesichtsfeld des
Trägers der Kamera, allerdings hat der Träger stets
nur eine vage Vorstellung von dem jeweils aufgenommenen
Bereich, abhängig davon, wie weit das betrachtete
Objekt von dem Betrachter entfernt ist.
Aus der US-PS 39 93 407 ist eine für Blinde konstruierte
Anordnung bekannt, mit der optische Signale
in akustische Signale umgesetzt werden. Als
Tragvorrichtung dient ein Brillengestell, an der
eine oder zwei Kameras angeordnet sind. Die von der
Kamera erzeugten Videosignale werden in akustische
Informationen umgesetzt.
Die Handhabung herkömmlicher Videokameras bereitet
insbesondere ungeübten Amateuren nicht unbeträchtliche
Schwierigkeiten. Häufig sind die Bilder verwackelt,
weil die Kamera zu unsicher getragen wird.
Bei Personenaufnahmen bewegen sich die Personen
häufig unnatürlich, da sie durch die auf sie gerichtete
Kamera befangen sind.
Ferner gibt es Vorrichtungen, bei denen das Blickfeld
des Benutzers weitestgehend undurchsichtig
gemacht wird, damit der Benutzer gezwungen wird,
auf zwei getrennte Fernsehschirme zu schauen, um
so räumlich sehen zu können.
Beispiele für diesen Stand der Technik sind die US-Patentschriften
29 55 156, 35 04 122, 36 70 097,
37 84 738, 42 14 267 und 43 10 849. In der US-PS
36 14 314 ist ein Blickfelddarstellungsgerät für
Piloten beschrieben, bei dem die Piloten gleichzeitig
mit der Umgebung auch zusätzliche Anzeigeinformationen
sehen, die eingespiegelt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mühelos
tragbare Videoaufnahmevorrichtung anzugeben,
bei der das von der Aufnahmevorrichtung erfaßte
Bild im wesentlichen mit dem übereinstimmt, was
die Bedienungsperson unmittelbar sieht.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß dem Kennzeichnungsteil
des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Die das Blickfeld abgrenzende Einrichtung kann Markierungen
an einem oder beiden Gläsern der Brille aufweisen, oder es
könnte in das bzw. die Gläser zur Anzeige des
momentanen Gesichtsfeldes der Videokamera, die im folgenden auch Video-Receptor bzw.
Receptor genannt ist, eine Flüssigkristallanzeige
eingebaut sein.
Die Übertragungseinrichtung kann einen Sender oder einen
anderen Übermittler zur Übertragung des Signals zu einer
entfernten Aufnahmestation aufweisen, oder sie kann in einfacher
Weise eine Verbindungsleitung zwischen dem Receptor
und einem elektronischen Aufnahmemedium besitzen, das an
dem Körper der Bedienungsperson tragbar ist, oder sie kann
einen Teil der Brille selbst bilden.
Die Aufzeichnungseinrichtung kann ein dauerndes Aufzeichnen
der von dem Receptor abgetasteten Szene vornehmen, oder
sie kann einfach eine visuelle Anzeigeeinrichtung für irgend
jemend anders als die Bedienungsperson der Vorrichtung
aufweisen.
Praktisch können zwei Receptoren, für jedes Auge des Brillengestells
einer, zur Aufzeichnung eines räumlichen Bildes
vorgesehen sein.
Es können auch ein oder mehrere Mikrofone innerhalb der
Seitengestelle oder Bügel der Brille vorgesehen sein.
Durch die Verwendung der heutigen Technologie hat die Erfindung
die entfernte Anordnung des CCD-Chips (Ladungsverschiebe-Element)
aus der Kameraschaltung, der er normalerweise
zugeordnet ist, ermöglicht. Die Erfindung erlaubt,
daß die Brillengestelle die Erscheinungsform einer normalen
Brille beibehalten, während die vergleichsweise sperrige
Kameraschaltung plus Speicherschaltung und die Einheiten
woanders angeordnet werden können.
Es ist jedoch einzusehen, daß es bei den gegenwärtigen
Fortschritten in der Mikrochiptechnologie bald möglich
sein wird, die gesamte Kameraschaltung (und evtl. die
Speicherschaltung und die Einheiten) in einen Chip von der
Größe des gegenwärtig kommerziell hergestellten CCD unterzubringen,
der bei dem Prototyp dieser Erfindung verwendet
wird. Diese Vorteile können möglicherweise dem Benutzer
absolute Bewegungsfreiheit verleihen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
sind auch in dem anschließenden Beschreibungsteil enthalten,
in dem Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher erläutert
werden. Es zeigt
Fig. 1 eine rückseitige perspektivische Ansicht einer Videoaufnahmevorrichtung, im
folgenden auch Video-Vorrichtung genannt, gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Vorderansicht der Video-Vorrichtung
von Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine alternative
Video-Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Kamera von
Fig. 3;
Fig. 5 eine alternative Kamera gemäß der Erfindung;
Fig. 6 ein Bandaufzeichnungsgerät zur Verwendung
bei der Erfindung; und
Fig. 7 eine weitere alternative Kamera gemäß der Erfindung.
Die Fig. 1 und 2 stellen eine Video-Vorrichtung 10 gemäß
der Erfindung dar. Die Vorrichtung besitzt eine Brille 12
mit Bügeln 14 und Brillengläsern 16. Zwischen den Brillengläsern
befindet sich eine weitere Linse 18, hinter der eine
Miniaturkamera 20, typischerweise eine CCD-Einheit, angeordnet
ist.
An einem der Gläser 16 ist ein Rahmen 22 angebracht, der
Bandstreifen oder andere Markierungen aufweisen kann. Der
Rahmen dient als eine das Gesichtsfeld abgrenzende Einrichtung
bzw. Sucher. Anders ausgedrückt ist das, was der Benutzer
durch den Rahmen sieht, wenn er die Brille trägt,
dasselbe wie das Sichtfeld der Kamera 20.
Indem der Sucher 22 als eine Markierung auf einer der
Leser der Brille vorgesehen wird, die einen zu dem Blickfeld
der Kamera korrespondierenden Bereich markiert, ist
der Sucher für andere Menschen unsichtbar, da er sich auf
der Innenseite des Glases befindet. Das verspiegelte Glas
dient als Einweglinse, so daß die Markierung nicht von
anderen gesehen werden kann. Überraschenderweise ist die
Markierung an einem Glas für den Brillenträger effektiv
unsichtbar, wenn beide Augen geöffnet sind. Der Benutzer
kann jedoch den Sucher durch Schließen seines anderen
Auges sehen, und der Rahmen 22 wird dann sichtbar.
Einen zweckmäßigen Sucher erhält man dadurch, daß man einen
selbstklebenden matten Rahmen vorsieht, der an der Innenseite
eines der Gläser angebracht werden kann, wobei er
nach dem Anbringen vor den Augen des Benutzers dem Blickfeld
der Kamera entspricht. Es ist klar, daß die
Augen von verschiedenen Leuten unterschiedlich beabstandet
sind, und das Blickfeld sollte so eingestellt werden, daß
es für den Benutzer paßt. Es wird im allgemeinen eher
zweckmäßig sein, die Stellung des Suchers auf dem Glas einzustellen,
als den Receptor innerhalb der Kamera auf oder
ab zu justieren. Der Sucher kann seitlich oder nach oben
und nach unten bewegt werden, und die Bewegung kann durch
die Nasenunterlagen der Brille eingestellt werden.
Der selbstklebende Sucher wird zweckmäßigerweise aus einem
4 mm breiten Streifen aus mattem Appreturmaterial gebildet,
das an der Innenseite eines der Gläser angeheftet werden
kann. Alternativ kann ein Bereich eines Glases 16 gefärbt
sein, oder es könnte ein Flüssigkristallrechteck auf dem
Glas erscheinen. Andere Varianten sind möglich.
Die Gläser 16 der Brille sind vorzugsweise nach Art von
Sonnengläsern verspiegelt, so daß das Vorhandensein der
Kameravorrichtung anderen verborgen ist. Durch Abdunkeln
oder Verspiegeln der Gläser kann das Vorhandensein eines
Sucherrahmens 22 anderen gegenüber verborgen werden. Das
Vorhandensein der Kameralinse ist vorzugsweise ebenfalls
entweder durch das Design bzw. den Aufbau oder durch
Kaschieren mit demselben Material wie die Brillengläser
verborgen. Der Benutzer setzt die Brille auf und wendet
sich der Szene zu, die von der Kamera beobachtet werden
soll. Das CCD-Chip innerhalb der Kamera erzeugt ein
elektronisches Signal entsprechend der Szene vor den Benutzer,
wie sie durch den Rahmen 22 zu sehen ist. Das Signal
wird längs einer Leitung 24 auf einen Video-Recorder
oder einen Sender oder einen anderen Übermittler an oder
nah dem Benutzer übertragen.
Auf Wunsch kann auch ein Mikrofon 26 in einem der Bügel
vorhanden sein, so daß ein Hörsignal das Video-Signal begleitet,
das über das Kabel 24 gesendet wird. Das Mikrofon
kann wahlweise an irgendeiner anderen Stelle auf der Brille
oder sonstwo an oder neben dem Benutzer angeordnet sein.
Unterhalb der Kamera kann eine Blendeneinstellsteuerung 28
und an der Seite eine Blendenanzeiger-LED vorgesehen
sein. Die Blendensteuerung kann ein (nicht dargestelltes)
Schiebe-V aufweisen, dessen Bewegung durch Drehen der Blendeneinstellschraube
28 kontrolliert wird. Diese ist mit der
LED gekoppelt, die so gestaltet ist, daß sie ausgeschaltet
ist, wenn das einfallende Licht auf dem CCD innerhalb
der Arbeitsbandbreite liegt, und das eingeschaltet ist,
wenn das Bild zu dunkel ist, oder das blinkt, falls das
CCD zu viel Licht erhält.
Die Fig. 3 und 4 stellen eine zweite Video-Einrichtung oder
Kameraeinheit 40 der Erfindung dar. Diese Vorrichtung ähnelt
der Vorrichtung 10 der Fig. 1 und 2 mit der Ausnahme, daß
statt einer einzelnen in der Mitte angebrachten Kamera
zwei Kameras 42 vorhanden sind, die sich jeweils nahe des
Gelenks 44 der Brille 46 befinden. Jede einzelne Kamera
weist einen CCD-Chip 48 auf, der Licht aufnehmen und ein
elektronisches Signal in Abhängigkeit von dem Bild erzeugen
kann, das von dem optischen Ladungsverschiebeelement empfangen
wird. Der Chip 48 ist hinter einem einzelnen Linsenelement
50, typischerweise einer 16-mm-F2-Weitwinkellinse,
und einem Spiegel 52 angebracht.
Die Linse 50 weist an ihrer Unterseite eine Blendeneinstellsteuerung
auf.
Eine Leitung 54 ist mit dem Gestell der Brille und den
Leitungen mit einem Video-Band-Recorder oder einem Übermittler
verbunden, wie oben beschrieben.
Die Gläser 56 der Brille sind vorzugsweise verspiegelt oder
abgedunkelt, wie oben beschrieben.
Ein Sucherrahmen 58 ist noch an einem der Gläser 56
als eine das Gesichtsfeld abgrenzende Einrichtung
vorgesehen.
Eine Blendenanzeige-LED 60 kann an jeder Seite der Linsenfassung,
jeweils eine für jede Kamera, vorgesehen sein.
Stereo-Mikrofone 62 können in die Bügel 64 der Brille eingebaut
sein.
Fig. 5 veranschaulicht eine andere Kameraeinheit 70,
ähnlich der Einheit 10. Sie enthält eine Kamera 72 zwischen
den Gläsern 74 der Brille. Ein Blendeneinstellsteuerknopf
78, eine Blendenanzeig-LED 80 und ein einzelner Sucherrahmen
82 sind vorgesehen. Zusätzliche LED-Anzeigen könnten an
der Innenseite des Hauptgestells vorgesehen sein, um "Aufnahme",
"Batterie schwach", "Speicher gefüllt", Zoom-Stellungen
und andere Funktionen anzuzeigen.
Falls eine Zoom-Einrichtung benötigt wird, könnte dies elektronisch
erreicht werden. Die LED könnte den Benutzer über
die Zoom-Art beispielsweise wie folgt informieren:
AUS = kein Zoom;
langsames Blinken = geringes Zoom;
je schneller das Blinken = desto stärker das Zoom;
bis vollständig an = volles Zoom.
langsames Blinken = geringes Zoom;
je schneller das Blinken = desto stärker das Zoom;
bis vollständig an = volles Zoom.
Für diese Funktion sollte das CCD ausreichend Elemente
aufweisen, um eine brauchbare Auflösung beim Zoom-Betrieb
vorzusehen.
Die Kameraeinheit braucht keine Brennweiten-Einstellung zu
besitzen, vorausgesetzt, daß eine optische Linse mit einer
kurzen Brennweite verwendet wird. Eine Brennweiten-Einstellung
könnte bei Bedarf vorgesehen werden, wobei zur
Einstellung der Linse ein einfaches Brennweiten-Gewinde
eingesetzt werden könnte. Wenn der Wunsch besteht, daß die
Einstellung des Brennweiten-Gewindes verdeckt ist, könnte
ein kleiner Gleithebel an der Rückseite des Gestells befestigt
werden. Es könnte auch ein Brennweiten-Anzeiger
vorgesehen sein, beispielsweise mit Farbcode, und längs
des CCD derart eingesetzt sein, daß er nur für den Benutzer
sichtbar ist. Alternativ kann auch eine automatische Fokussierung
elektronisch oder mit anderen Mitteln vorgenommen
werden.
Die Blende könnte, wie oben beschrieben, von Hand kontrolliert
werden oder durch ein einfaches elektronisches Verfahren,
wie beispielsweise eine Flüssigkeitskristalleinrichtung
unmittelbar hinter der Kameralinse gesteuert werden. Alternativ
könnte
die Blendenfunktion
über eine automatische Verstärkungsreglerschaltung
in der Aufzeichnungsvorrichtung erreicht werden.
Vorzugsweise wird die Video-Kamera mit einem Recorder
verbunden, der an der Person des Benutzers angebracht ist,
und insbesondere ist der Recorder an einem Gürtel so befestigt,
daß er verborgen ist, wie in Fig. 6 dargestellt.
Der Hauptteil des Recorders kann in zwei Komponenten zum
leichteren Tragen zerlegt werden. Beispielsweise können
die Batterie und die Kameraschaltung in einem getrennten
Behälter vorgesehen sein. Der Recorder kann ein laufendes
Magnetband wie zur Zeit bei Video-Kameras üblich, verwenden,
obgleich es auch einzusehen ist, daß das Aufzeichnungsmedium
irgendeine andere Einrichtung zur Speicherung
eines Signals aus dem CCD einschließlich Magnetscheiben,
digitaler elektronischer Speicher, wie beispielsweise
Magnetblasenspeicher, oder andere elektronische Speicher
sein kann.
Die in Fig. 6 dargestellte Anordnung besitzt Klappen, um
das Deck vor anderen zu verbergen, wobei die Anschlüsse
an der Innenseite des Decks liegen und die Aufnahme- und
Zoom-Steuerungen leicht zugänglich unter den Klappen bzw.
dem Deck angeordnet sind. Die Komponenten können so ausgestaltet
sein, daß sie als Geldgürtel eines Reisenden
oder dergleichen erscheinen und nicht als elektronische
Schaltung.
In den meisten Anwendungsfällen wird das Verbergen der
Kameralinse bzw. der Linsen in der Brille und das Verbergen
des Recorders in an einem Gürtel getragenen Bestandteilen
die geeignetste Ausgestaltung darstellen.
Für einige Zwecke jedoch kann ein Verbergen nicht erforderlich
sein, beispielsweise dann, wenn das Aufzeichnen für
Trainingsfilme oder dergleichen vorgenommen wird.
Zu der Einrichtung zur Übertragung kann, wie dargestellt,
ein die tragbare Kamera mit einem geeigneten Recorder
verbindendes Kabel oder ein optischer Hohlleiter oder ein
Sender einer Ultraschall- oder ein anderer Übermittler
gehören.
Durch diese Einrichtungen braucht der Video-Receptor an
der Brille nicht direkt mit dem Recorder oder Monitor des
Signals verbunden zu werden.
Der Brille kann beispielsweise eine Übermittlungseinrichtung
zugeordnet sein, um ein Bildinformation enthaltendes
Signal zu einem Recorder zu übertragen, der an dem Körper
einer Person, beispielsweise an einem Gürtel, oder in ihrer
Nähe montiert ist, beispielsweise in einem Speicherbehälter
in demselben oder einem angrenzenden Raum. Bei Übermittlungen
über eine kurze Entfernung wäre es möglich, einen
relativ kleinen Übermittler zu verwenden, der die Bildinformationen
durch einen kleinen Übertragungssender oder
Ultraschall oder andere Tonsender überträgt. Die Größe und
die Art des Übermittlers hängt von der Menge der Bildinformation
ab, die übertragen werden muß. Für den Fall einer
feststehenden elektronischen Kamera kann beispielsweise
ein kleiner Puffer-Speicher, der der bewegbaren Kamera zugeordnet
ist, vorgesehen sein, der die Information von
einem einzelnen Gestell speichert und dann diese Information
mit einer etwas geringeren Rate überträgt, als die
Information in dem Speicher aufgenommen wird. Dies würde
einen Übermittler in die Lage versetzen, eine kleinere
Bandbreite als ein Übermittler zu verwenden, der bei der
Übertragung von Live-Bewegungsbildern verwendet wird. Da
es möglich ist, die Bildinformation in einer Reihe von
binären Ziffern zu erzeugen, ist es möglich, die Informationen
als eine Reihe von Ein-, Aus-, Schall- oder Sendeimpulse
zu übertragen. Alternativ kann ein analoges Signal
zur Übertragung der Information zu dem geeigneten
Empfänger verwendet werden.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel könnte der der tragbaren
Kamera zugeordnete Übermittler über größere Entfernung
übertragen oder die Verwendung eines Boosters oder eines
Relaisübertragers nahe des Benutzers einschließen. In beiden
Fällen könnte dies auf einen entfernt liegenden Empfänger
oder einen Monitor, oder über ein Modem auf eine Telefonleitung
oder über einen Satelliten oder irgendeine andere
Übertragungseinrichtung auf einen entfernt angeordneten
Empfänger übermittelt werden. Dem an irgendeiner
Stelle längs der Übertragungskette angeordneten Empfänger
könnte ein geeigneter Recorder zur Speicherung der Bildinformationen
zugeordnet sein, oder die Information könnte
live über einen Monitor verarbeitet werden, wie es bei
Live-Fernseh-Nachrichten erfolgt.
Es ist somit einzusehen, daß durch Übertragung des Signals
aus dem Video-Receptor über irgendeinen passenden
Übermittler zu einem Empfänger möglich ist, die tragbare
Kamera relativ frei und leicht zu handhaben, ohne durch
Drähte oder Kabel behindert zu sein. Überdies ermöglicht
dies dem Benutzer leichter, das Vorhandensein der Kamera
zu verbergen und die von der Kamera empfangene Information
zu speichern, da er in der Lage ist, die Szene aufzuzeichnen,
die er erblickt.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausbildungsform einer Kameraeinrichtung
gemäß der Erfindung. Bei dieser Ausbildungsform
ist ein Hut oder ein Helm 90 mit einem Brillengestell 92
versehen, das von dem Rand nach unten ragt. Eine Einzel-
oder eine Doppelkamera 94 ist auf dem Hut angebracht und
mit einer Sucheranordnung an der Brille ausgerichtet.
Bei einer Modifikation dieser Ausbildungsform könnte der
Hut 90 durch ein einfaches Kopfband oder eine ähnliche
Anordnung ersetzt werden. Die Brille 92 kann von dem Hut
oder dem Kopfband getrennt sein, muß jedoch von Hand bei
der Verwendung ausgerichtet werden.
Es ist einzusehen, daß das Konzept der Erfindung, daß das
Anbringen einer elektronischen Linse und eines Bildsuchers
auf Gläsern, Schutzbrillen oder anderen Brillen
einschließt, einen weiten Anwendungsbereich besitzt. Das
übliche Aufzeichnen eines Video-Bandes oder elektronischer
Standbilder können mit einem Minimum von Aufwand und ohne
Behinderung der Hände vorgenommen werden. Hierdurch kann
die Kamera beim Skilaufen, Fahren, Fliegen usw. gehandhabt
werden. Die Erfindung eignet sich auch für das Schaffen
von Do-it-yourself-Video-Schulungsbändern. Beispielsweise
könnte ein Lehrer ein Video-Band von seinen eigenen Handlungen
und Instruktionen herstellen, so daß ein Schüler,
der den Video beobachtet, das Gefühl haben würde, selbst
dort zu sein und die Handlungen des Lehrers vorzunehmen.
Andere Anwendungen liegen im industriellen Bereich, in der
Schaffung von Ausbildungsfilmen und in der Herstellung einer
sofort lieferbaren Aufzeichnung, als Kamera für behinderte
Personen und in Sicherheits- und Militärbereichen, wo eine
Geheimhaltung manchmal erwünscht ist.
Claims (8)
1. Elektronische Videoaufnahmevorrichtung, die am
Kopf eines Benutzers mittels einer Tragvorrichtung tragbar
ist, mit einer Videokamera (20; 42; 72; 94) zur Aufnahme
eines im Gesichtsfeld des Benutzers liegenden Bildes
mittels einer Linse (18; 50) und zur Erzeugung eines dem Bild entsprechenden
Videosignals, welches über eine Übertragungseinrichtung
zu einer Aufzeichnungs- oder einer
Wiedergabeeinrichtung übertragen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tragvorrichtung als Brille (12; 46; 92) ausgebildet
ist, an der eine das Gesichtsfeld definierende Einrichtung
(22; 58) vorhanden ist, durch die der Benutzer die Umwelt
unmittelbar betrachten kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Videokamera (20; 42; 72) auf der Brille montiert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Videokamera (94) auf dem Kopf des Benutzers von der
Brille (92) getrennt, jedoch mit dieser ausgerichtet tragbar
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
gekennzeichnet durch einen Sender zum Übertragen des Videosignals
zu einer entfernten Empfangsstation.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufzeichnungseinrichtung an dem Körper des Benutzers
tragbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Videokameras (42) zur Bildung eines räumlichen Videosignals
vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß weiterhin ein Mikrophon (26) zur Übertragung eines
Tonsignals zusammen mit dem Videosignal vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Mikrophone (62) vorgesehen sind, die jeweils einem
Bügel (64) der Brille (46) zugeordnet sind.
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