DE3506189C2 - Arrangement for the automatic alignment of a video camera to an object - Google Patents

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum selbsttätigen Ausrichten einer Bewegtbildkamera auf ein Objekt gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Anordnung ist in der deutschen Patentschrift 24 30 381 beschrieben. Die vom Objekt ausgehende Strahlung wird dadurch gewonnen, daß von an der Bewegtbildkamera angebrachten Ultraschallsendern Schallwellen ausgestrahlt und am Objekt reflektiert werden.The invention relates to an arrangement for automatically aligning a moving image camera to an object according to the preamble of claim 1. Such an arrangement is in the German patent specification 24 30 381. The radiation emanating from the object is obtained from the moving image camera attached ultrasonic transmitters emit sound waves and reflect them on the object will.

Da aber nicht nur das Objekt Schallwellen reflektiert, sind in der bekannten Anordnung Mittel vorgesehen, welche von hinter dem Objekt befindlichen Gegenständen reflektierte Schallwellen unwirksam machen und so ein fälschliches Ausrichten auf diese Gegenstände verhindern. Jedoch kann so nicht das fälschliche Ausrichten auf vor dem Objekt befindliche Gegenstände verhindert werden.But since not only the object reflects sound waves, means are provided in the known arrangement, which make sound waves reflected by objects behind the object ineffective and so on prevent incorrect aiming at these objects. However, this cannot be done incorrectly objects in front of the object can be prevented.

Außerdem ist der Erfassungswinkelbereich verhältnismäßig klein, so daß die Bewegtbildkamera zunächst von Hand auf das Objekt gerichtet werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum selbsttätigen Ausrichten einer Bewegtbildkamera der obigen Art so weiterzubilden, daß sie sich eindeutig nur auf das Objekt ausrichtet. Ferner soll der Erfassungswinkelbereich beliebig groß, im Extremfall zu 360° in allen Ebenen, gewählt werden können.In addition, the detection angle range is relatively small, so that the motion picture camera must first be aimed at the object by hand.
The object of the invention is to further develop an arrangement for the automatic alignment of a moving image camera of the above type in such a way that it unambiguously aligns itself only with the object. Furthermore, it should be possible to select the detection angle range as large as desired, in the extreme case up to 360 ° in all planes.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing part of claim 1.

In der deutschen Auslegeschrift 24 08 266 ist eine Vorrichtung zur laufenden Überwachung eines Luftraumes beschrieben. Es kann dieser Schrift nur die Anregung entnommen werden, viele Strahlendetektoren so anzuordnen, daß ihre Hauptstrahlrichtungen in verschiedene Richtungen weisen.In the German Auslegeschrift 24 08 266 there is a device for the ongoing monitoring of an air space described. Only the suggestion can be taken from this document, many radiation detectors like that to arrange that their main beam directions point in different directions.

In der deutschen Offenlegungsschrift 29 25 222 ist ein Gerät zum Verfolgen der Sonne oder einer anderen Lichtquelle beschrieben. Es weist als Strahlendetektoren fotoelektrische Zellen mit unterschiedlichen Ausrichtungen auf. Die Ausgangssignale dieser Zellen werden ausgewertet, um mittels Servomotore das Gerät auf die Sonne auszurichten. Es wird zwischen äußeren und inneren Zellen unterschieden. Es findet zunächst, gesteuert von den äußeren Zellen, ein grobes Ausrichten statt. Dann wird zwecks genauem Ausrichten auf die inneren Zellen umgeschaltet. Um dieses Umschalten zu steuern, ist noch eine weitere Fotozelle mit eigenem optischen System vorgesehen.In German Offenlegungsschrift 29 25 222 there is a device for tracking the sun or another Light source described. It has photoelectric cells with different orientations as radiation detectors on. The output signals of these cells are evaluated in order to activate the device by means of servomotors align the sun. A distinction is made between outer and inner cells. First of all, it takes place, controlled from the outer cells, a rough alignment takes place. Then for the purpose of precise alignment on the inner cells switched. To control this switching, there is another photocell with its own optical system provided.

Die Erfindung wird an Hand eines in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. An Hand der Fig. 6 und 7 wird eine vorteilhafte Weiterbildung beschrieben.The invention is explained using an exemplary embodiment shown in FIGS. With reference to FIGS. 6 and 7 will be described an advantageous development.

Es bedeuten in der Flg. 1:It means in the wing. 1:

1 eine Bewegtbildkamera1 a motion picture camera

2 das Objektiv der Bewegtbildkamens 12 the lens of the moving picture name 1

3 die optische Achse des Objektivs 23 the optical axis of the objective 2

4 eine Detektoreinrichtung4 a detector device

5 ein Träger5 a carrier

6 die Hauptstrahlrichtung des in der Detektoreinrichtung 4 eingebauten, in dieser Figur nicht sichtbaren Hauptdetektors6 shows the main beam direction of the one built into the detector device 4, which is not visible in this figure Main detector

7 eine Personals Objekt7 a staff object

8 ein Strahlensender8 a radiation transmitter

Die Fig. 2 zeigt die Detektoreinrichtung 4 in ausführlicher Darstellung. Es bedeuten: Fig. 2 shows the detector device 4 in a detailed representation. It means:

41 ein Detektorhalter41 a detector holder

42,43 Ansätze 42.43 approaches

44,45,46,47,48 Strahlendetektoren 44,45,46,47,48 radiation detectors

44 Hauptdetektor 44 main detector

45,46 Nebendetektoren für das Schwenken45, 46 secondary detectors for panning

in horizontaler Richtung
47,48 Nebendetektoren für das Schwenkenin the horizontal direction
47, 48 secondary detectors for panning

in vertikaler Richtungin the vertical direction

Die Fig. 3 zeigt das Richtdiagramm eines Strahlendetektors. Fig. 3 shows the directional diagram of a radiation detector.

An Hand der Fig. 4 werden einige weitere Begriffe erläutert. Es bedeuten:A few further terms are explained with reference to FIG. 4. It means:

61,62 die Hauptstrahlrichtungen der Nebendetektoren 45, 61,62 the main beam directions of the secondary detectors 45,

α der Erfassungswinkelbereichα is the detection angle range

P der Winkel zwischen den Hauptstrahlrichtungen zweier benachbarter StrahlendetektorenP is the angle between the main beam directions of two adjacent radiation detectors

45' ein Strahlendetektor in der Nähe der Grenze des E^rfassungswinkelbereichs45 'a radiation detector in the vicinity of the boundary of the E ^r replaced angle range

63 die Hauptstrahlrichtung des Strahlendetektors63 the main beam direction of the radiation detector

4545

Die Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuerung 9. Es bedeuten: Figs. 5 shows a block diagram of a controller 9. The figures denote:

44...4844 ... 48 die Strahlendetektorenthe radiation detectors 9191 ein Abtastera scanner 9292 ein Verstärkeran amplifier 9393 ein Analog-Digital-Wandleran analog-to-digital converter 9494 ein Multiprogrammera multiprogrammer 9595 ein Digitalrechnera digital computer

11,12 zwei Motore zum Schwenken der Bewegtbildkamera, einer für die horizontale Richtung, der andere für die vertikale Richtung 11,12 two motors for pivoting the motion picture camera, one for the horizontal direction, the other for the vertical direction

Als Bewegtbildkamera wird hier jede Kamera verstanden, welche zur Aufnahme von Szenen mit sich bewegenden Personen oder Gegenständen geeignet ist. Das sind also z. B. Fernseh-, Video- und kinematographische Filmkameras. Im Folgenden wird nur noch der Ausdruck "Kamera" gebraucht.A moving image camera is understood here to be any camera which is used to record scenes with moving ones Suitable for people or objects. So these are z. B. television, video and cinematographic Film cameras. In the following, only the term "camera" will be used.

Wie in der Fig. 1 dargestellt, ist an der Kamera 1 eine Detektoreinrichtung 4 fest angebracht. Diese trägt gemäß der Fig. 2 die Strahlendetektoren 44 bis 48, wobei man zwischen dem Hauptdetektor 44 und den Nebendetektoren 45 bis 48 unterscheidet. Die Strahlendetektoren weisen eine Richtwirkung auf, siehe Fig. 3, wobei die Richtung größter Empfindlichkeit als Hauptstrahlrichtung bezeichnet ist. Die des Hauptdetektors 44 läuft, wie in der Flg. 1 gezeigt ist, parallel zur optischen Achse 3 der Kamera 1. Die Hauptstrahlrichtungen der Nebendetektoren weisen in andere Richtungen. Die Person 7 trägt einen Strahlensender 8. Die von ihm ausgehende Strahlung wird von den Strahlendetektoren empfangen und in elektrische Ausgangssignale umgesetzt Die Steuerung 9 {Fig. 5) wertet diese Ausgangssignale aus und steuert die Motore 11 und 12 so, daß die Hauptstrahlrichtung 6 des Hauptdetektors 44 auf den Strahlensender 8 gerichtet ist Dadurch wird die Kamera 1 auf die Person 7 gerichtetAs shown in FIG. 1, a detector device 4 is fixedly attached to the camera 1. This contributes according to the Fig. 2, the radiation detectors 44 to 48, wherein a distinction is made between the main detector 44 and the sub-detectors 45 to 48. The radiation detectors have a directional effect, see FIG. 3, the direction of greatest sensitivity being referred to as the main beam direction. The main detector 44 runs as shown in FIG. 1 is shown, parallel to the optical axis 3 of the camera 1. The main beam directions of the secondary detectors point in other directions. The person 7 wears a radiation transmitter 8. The radiation emanating from him is received by the radiation detectors and converted into electrical output signals. The controller 9 {Fig. 5) evaluates these output signals and controls the motors 11 and 12 in such a way that the main beam direction 6 of the main detector 44 is directed at the radiation transmitter 8. As a result, the camera 1 is directed at the person 7

Als Strahlensender 8 wird ein Infrarotsender benutzt Er wird von der Person 7 auf der linken Brustseite getragen. Als Strahlendetektoren 44 bis 48 dienen für die Strahlung des Infrarotsenders empfindliche Photodioden, Phototransistoren oder Photoelemente. Sie sind im Detektorhalter 41 eingebaut und bilden mit ihm zusammen die Detektoreinrichtung 4.
Um Parallaxefehler zu vermeiden, ist die Detektoreinrichtung 4 mit dem Träger 5 in einer bestimmten Lage und in einem bestimmten Abstand zum Objektiv 2 mit der Kamera 1 verbunden, wobei diese bestimmte Lage und dieser bestimmter Abstand der Lage und dem Abstand des Strahlensenders 8 in Bezug auf das Gesicht der Person 7 gleicht. Hierbei wird angenommen, daß nur das Gesicht der Person 7 aufgenommen werden soll. Die Kamera 1 ist in horizontaler Richtung um eine vertikale Achse und in vertikaler Richtung um eine horizontale Achse schwenkbar, angetrieben durch die Motore Il und 12. An infrared transmitter is used as the radiation transmitter 8. It is worn by the person 7 on the left side of the chest. The radiation detectors 44 to 48 used for the radiation from the infrared transmitter are sensitive photodiodes, phototransistors or photo elements. They are built into the detector holder 41 and together with it form the detector device 4.
In order to avoid parallax errors, the detector device 4 is connected to the carrier 5 in a certain position and at a certain distance from the lens 2 with the camera 1, this certain position and this certain distance of the position and the distance of the radiation transmitter 8 in relation to the face of person 7 resembles. It is assumed here that only the face of person 7 is to be recorded. The camera 1 can be pivoted about a vertical axis in the horizontal direction and about a horizontal axis in the vertical direction, driven by the motors 11 and 12.

Die Figuren geben keinen Aufschluß über die wahre Größe einzelner Teile, vielmehr wurden einzelne Teile übertrieben groß dargestellt um ihre Einzelheiten deutlich zeigen zu können.The figures do not give any information about the true size of individual parts, rather they became individual parts Exaggerated in size to show their details clearly.

Die Richtwirkung der Strahlendetektoren wird an Hand des in der Fig. 3 dargestellten Richtdiagramms dargestellt. Für in der Hauptstrahlrichtung einfallende Strahlung weist der Strahlendetektor die größte Empfindlichkeit s„„u auf, d. h. das elektrische Ausgangssignal weist seinen Höchstwert auf. Für jede aus einer um den Winkel δ von der Hauptstrahlrichtung abweichenden Richtung einfallende Strahlung ist die Empfindlichkeit s kleiner als die maximale Empfindlichkeit s_max. In der Fig. 3 ist die relative Empfindlichkeit s_re/ als Verhältnis zwischen der Empfindlichkeit s und der maximalen Empfindlichkeit s_max dargestellt. Die Empfindlichkeit s nimmt mit zunehmenden Winkel δ immer mehr ab, d. h., das Richtdiagramm weist keine Nebenmaxima auf.The directional effect of the radiation detectors is shown using the directional diagram shown in FIG. 3. For radiation incident in the main beam direction, the radiation detector has the greatest sensitivity s "u" , ie the electrical output signal has its maximum value. For each radiation incident from a direction deviating from the main beam direction by the angle δ, the sensitivity s is less than the maximum sensitivity s _max . In FIG. 3, the relative sensitivity is shown s _re / as the ratio between the sensitivity S and the maximum sensitivity s _m ax. The sensitivity s decreases more and more with increasing angle δ, ie the directional diagram has no secondary maxima.

Einige für die Bemessung der Anordnung wichtige Zusammenhänge werden an Hand der Fig. 4 erläutert. Mit P ist der Winkel zwischen den Hauptstrahlrichtungen zweier benachbarter Strahlendetektoren bezeichnet. Diese zwei "benachbarten" Strahlendetektoren müssen nicht, wie in der Fig. 4 dargestellt, räumlich benachbart sein; "benachbart" heißt hier, daß ihre Hauptstrahlrichtungen den kleinsten Winkel einschließen.
Es gelten folgende Bedingungen:Some relationships that are important for dimensioning the arrangement are explained with reference to FIG. P denotes the angle between the main beam directions of two adjacent radiation detectors. These two "adjacent" radiation detectors do not have to be spatially adjacent , as shown in FIG. 4; "Adjacent" means here that their main ray directions enclose the smallest angle.
The following conditions apply:

a) Die Leistung des Strahlensenders 8 und die maximale Empfindlichkeit des Hauptdetektors 6 sind so zu wählen, daß beim kleinsten Abstand zwischen der Kamera 1 und der Person 7 und bei Strahleneinfall in der Hauptstrahlrichtung an keiner Stelle der Anordnung eine Übersteuerung auftritt.a) The power of the radiation transmitter 8 and the maximum sensitivity of the main detector 6 are like this to choose that at the smallest distance between the camera 1 and the person 7 and at the incidence of rays in the main direction of the beam no overload occurs at any point in the arrangement.

b) Bei größtmöglicher Entfernung zwischen der Kamera 1 und der Person 7 und bei Strahleneinfall aus einer beliebigen Richtung muß mindestens ein Strahlendetektor ein so großes Ausgangssignal abgeben, daß in keiner Baugruppe der Steuerung 9b) With the greatest possible distance between the camera 1 and the person 7 and with incidence of rays at least one radiation detector must emit such a large output signal from any direction, that in no assembly of the control 9

eine Ansprechschwelle unterschritten wird. Bei einem Strahleneinfall aus einer Richtung zwischen den Hauptstrahlrichtungen zweier benachbarter Strahlendetektoren genügt es, wenn einer der benachbarten Strahlendetektoren ein genügend großes Ausgangssignal abgibt. So ergibt sich bei gegebenen Richtdiagramm der größtmögliche Winkel ß. c) Ist der Winkel β bekannt, ergibt sich aus dem gegebenen Erfassungswinkelbereich α die notwendige Zahl der Nebendetektoren. Der Erfassungswinkelbereich α ist um zweimal den Winkel γ größer als die Summe aller Winkel ß, da auch der an der Grenze des Erfassungswinkelbereichs α angeordnete Nebendetektor 45' bei Strahleneinfall außerhalb seiner Hauptstrahlrichtung noch ein auswertbares elektrisches Ausgangssigna! liefert
Die Verarbeitung der von den Strahlendetektoren abgegebenen elektrischen Ausgangssignale wird an Hand der Fig. 5 beschrieben. Der Abtaster 91 tastet die Strahlendetektoren 44 bis 48 nacheinander ab und schaltet so ihre Ausgangssignale zum Verstärker 92 durch. Nach ihrer Verstärkunggelangensie zum Analog-Digital-Wandler 93, wo sie digitalisiert werden. Über den Multiprogrammer gelangen die digitalisierten Ausgangssignale in den Digitalrechner 95. Dieser ist so aufgebaut und programmiert, daß er die digitalisierten Ausgangssignale miteinander vergleicht und abhängig vom Vergleichsergebnis die Motoren 11 und 12 steuert. Liefert einer der Nebendetektoren das größte Ausgangssignal, so werden in einem ersten Programm die Motore 11 und 12 so gesteuert, daß sie die Kamera 1 in Richtung zu diesem Nebendetektor hin schwenken. So wird schließlich erreicht, daß der Hauptdetektor 44 das größte Ausgangssignal liefert. Dadurch ist die Kamera 1 zunächst grob auf die Person 7 ausgerichtet Das Abtasten und Vergleichen wird ständig wiederholt, so daß dieses grobe Ausrichten auch dann gewährleistet ist wenn sich die Person 7 während dessen von ihrem ursprünglichen Platz fortbewegta response threshold is not reached. In the case of a beam incidence from a direction between the main beam directions of two adjacent radiation detectors, it is sufficient if one of the adjacent radiation detectors emits a sufficiently large output signal. This results in the largest possible angle ß for the given directional diagram. c) If the angle β is known, the required number of secondary detectors results from the given detection angle range α. The detection angle range α is twice the angle γ larger than the sum of all angles ß, since the secondary detector 45 'arranged at the limit of the detection angle range α still has an evaluable electrical output signal when the radiation is incident outside its main beam direction! supplies
The processing of the electrical output signals emitted by the radiation detectors is described with reference to FIG . The scanner 91 scans the radiation detectors 44 to 48 one after the other and thus switches their output signals through to the amplifier 92. After amplification, they go to the analog-to-digital converter 93 where they are digitized. The digitized output signals reach the digital computer 95 via the multiprogrammer. This is constructed and programmed in such a way that it compares the digitized output signals with one another and controls the motors 11 and 12 as a function of the comparison result. If one of the secondary detectors delivers the largest output signal, the motors 11 and 12 are controlled in a first program so that they pivot the camera 1 in the direction of this secondary detector. In this way it is finally achieved that the main detector 44 delivers the greatest output signal. As a result, the camera 1 is initially roughly aligned with the person 7. The scanning and comparison is repeated continuously, so that this rough alignment is ensured even if the person 7 moves away from their original position during this

Nach dem zuvor beschriebenen groben Ausrichten schaltet der Digitalrechner 95 auf ein zweites Programm um, in welchem die Motore 11 und 12 so gesteuert werden, daß das Ausgangssignal des Hauptdetektors 44 einen Höchstwert annimmt. Wenn dies erreicht ist ist die Hauptstrahlrichtung des Hauptdetektors auf den Strahlensender 8 ausgerichtet und damit auch die Kamera 1 auf die Person 7 fein ausgerichtetAfter the rough alignment described above, the digital computer 95 switches to a second program in which the motors 11 and 12 are controlled so that the output of the main detector 44 assumes a maximum value. When this is achieved, the main beam direction of the main detector is on the Radiation transmitter 8 aligned and thus also camera 1 finely aligned with person 7

Die Steuerung der Motore 11 und 12 geschieht in nicht weiter dargestellten Weise über den Multiprogrammer 94, indem sie auf Rechts- oder Linkslauf geschaltet werden. Der Multiprogrammer steuert außerdem den Abtaster 91.The motors 11 and 12 are controlled in way not shown further via the multiprogrammer 94 by switching it to clockwise or counterclockwise rotation will. The multiprogrammer also controls the scanner 91.

Die Anwendung eines einzigen Verstärkers 92 nach dem Abtaster 91 hat den Nachteil, daß dieser für das Durchschalten sehr kleiner Spannungen bemessen sein muß, weil die Strahldetektoren nur ein Ausgangssignal von etwa 100 μν liefern. Es muß verhindert werden, daß sich diesen Ausgangssignalen Störsignale überlagern. Störsignale entstehen besonders beim Umschalten des Abtasters von einem Strahlendetektor auf einen andern. Wenn sich Störsignale nicht ganz vermeiden lassen, muß durch geeignete Programmierung erreicht werden, daß das jeweilige Ausgangssignal erst nach dem Abklingen eines Störsignals ausgewertet wird. Dies verlangsamt das Ausrichten.The use of a single amplifier 92 after the sampler 91 has the disadvantage that this is for the Switching through very small voltages must be measured because the beam detectors only have an output signal of about 100 μν. It must be prevented that Interference signals are superimposed on these output signals. Interference signals arise particularly when switching over the Scanner from one radiation detector to another. If interfering signals cannot be completely avoided, must can be achieved by suitable programming that the respective output signal only after decay an interfering signal is evaluated. This slows down the alignment.

Diese Nachteile werden vermieden, wenn jedem Strahlendetektor ein eigener Verstärker nachgeschaltet wird. Diese verstärken die Ausgangssignale der Strahlendetektoren auf so hohe Werte, daß die zuvor erwähnten Probleme beim nachfolgenden Abtasten nicht auftreten. Ein Verstärker nach dem Abtaster kann entfallen. These disadvantages are avoided if each radiation detector is followed by its own amplifier will. These amplify the output signals of the radiation detectors to such high values that the aforementioned Problems with subsequent scanning do not occur. An amplifier after the scanner can be omitted.

Als Schutz gegen Fremdlicht und anderer Störungen ist eine Amplitudenmodulation der Strahlung mit einer Frequenz von etwa 10 kHz und eine entsprechende selektive Ausbildung des Verstärkers 92 bzw. der den einzelnen Strahlendetektoren nachgeschalteten Verstärkern vorgesehen.As protection against extraneous light and other interference, amplitude modulation of the radiation with a Frequency of about 10 kHz and a corresponding selective design of the amplifier 92 or the individual Radiation detectors downstream amplifiers are provided.

Im zuvor beschriebenen Beispiel ist für das Schwenken in horizontaler Richtung ein Erfassungswinkelbereich von etwa 180° vorgesehen, so daß die in einem Halbkreis angeordneten Nebendetektoren 45 und 46 genügen. Der Erfassungswinkelbereich für das Schwenken in vertikaler Richtung ist noch geringer gewählt so daß hierfür zwei Nebendetektoren 47 und 48 ausreichen. Bei diesen beschränkten Erfassungswinkelbereichen können alle Strahlendetektoren in einer einzigen Detektoreinrichtung 4 zusammengefaßt werden; und diese einzige Detektoreinrichtung läßt sich auch wie in der Fig. 1 dargestellt, so an der Kamera 1 anbringen, daß Abschattungen von Strahlendetektoren durch die Kamera oder ihrer Teile nicht vorkommen.In the example described above, a detection angle range of approximately 180 ° is provided for pivoting in the horizontal direction, so that the secondary detectors 45 and 46 arranged in a semicircle are sufficient. The detection angle range for pivoting in the vertical direction is selected to be even smaller, so that two secondary detectors 47 and 48 are sufficient for this. With these limited detection angle ranges, all radiation detectors can be combined in a single detector device 4; and this single detector device can also, as shown in FIG. 1, be attached to the camera 1 in such a way that there is no shadowing of radiation detectors by the camera or its parts.

Wenn aber größere Erfassungswinkelbereiche gefordert werden, im Extremfall 360° in horizontaler und vertikaler Richtung, ergeben sich bei dem Versuch, alle Strahlendetektoren in einer einzigen Detektoreinrichtung unterzubringen, zwangsläufig Abschattungen, durch die ein Teil der Strahlendetektoren unwirksam wären und so die geforderten Erfassungswinkelbereiche nicht ausführbar wären.But if larger detection angle ranges are required, in extreme cases 360 ° in horizontal and vertical direction, result in the attempt to use all radiation detectors in a single detector device to accommodate, inevitably shadowing, by which part of the radiation detectors ineffective and so the required detection angle ranges would not be feasible.

Eine Lösung lehrt die Weiterbildung nach dem Patentanspruch 2. Sie wird an Hand der Fig. 6 und 7 beschrieben. In diesem Beispiel ist ein Erfassungswinkelbereich von 360° in horizontaler und vertikaler Richtung gefordert Er ist in zwei Teilerfassungswinkelbereiche zu je 180° aufgeteilt Dementsprechend sind, wie in der Fig. 6 dargestellt zwei Teildetektoreinrichtungen 4'One solution is taught by the development according to claim 2. It is described with reference to FIGS. 6 and 7. In this example, a detection angle range of 360 ° is required in the horizontal and vertical direction. It is divided into two partial detection angle ranges of 180 ° each.

und 4" vorgesehen, wobei der Teildetektoreinrichtung 4' der zum Objekt 7 gerichtete Teilerfassungswinkelbereich zugewiesen ist Der Teildetektoreinrichtung 4" ist der zum Objekt 7 abgewandte Teilerfassungswinkelbereich zugewiesen.and 4 "are provided, the partial detector device 4 'having the partial detection angle range directed towards the object 7 The partial detector device 4 ″ is the partial detection angle range facing away from the object 7 assigned.

Beide Teildetektoreinrichtungen sind so an der Kamera 1 befestigt daß Abschattungen durch sie selbst oder ihrer Teile vermieden sind. Bei der Teildetektoreinrichtung 4' ist ein entsprechend ausgebildeter Träger 5' notwendig, um eine Abschattung durch das Objektiv 2 zu vermeiden. Die Teildetektoreinrichtung 4" kann einfach an die Rückwand der Kamera angeordnet werden. Both partial detector devices are attached to the camera 1 in such a way that shading is caused by them or their parts are avoided. In the case of the partial detector device 4 'there is a correspondingly designed carrier 5 'is necessary in order to avoid shadowing by the lens 2. The partial detector device 4 ″ can can easily be placed on the rear wall of the camera.

In der Fig. 7 ist die Teildetektoreinrichtung 4' ausführlich dargestellt. Mit 44 ist wieder der Hauptdetektor bezeichnet Mit 45 und 46 sind die Nebendetektoren für das Schwenken in horizontaler und mit 47 und 48 diejenigen für das Schwenken in vertikaler Richtung bezeichnet Die an Hand der Fig. 4 erläuterten Bedingungen bei der Bemessung des Winkels β und der Anzahl der Nebendetektoren gelten auch hier, und zwar nicht nur für die Nebendetektoren für das horizontale bzw. vertikale Schwenken untereinander, sondern auch für die Nebendetektoren für das horizontale Schwenken einerseits und diejenigen für das vertikale Schwenken andererseits. Hier ergab sich auf Grund des hier angenommenen Richtdiagrammes der Strahlendetektoren ein maximaler Winkel β = 45°; um diesen Grenzwert auch für zwischen den Nebendetektoren für das hori-The partial detector device 4 'is shown in detail in FIG. With 44 of the main detector is again indicated with 45 and 46 are the side detectors for pivoting in horizontal and with 47 and 48, those referred to for the pivoting in the vertical direction, the β with reference to FIG. 4 described conditions in the calculation of the angle and the number the secondary detectors also apply here, not only for the secondary detectors for horizontal or vertical pivoting among one another, but also for the secondary detectors for horizontal pivoting on the one hand and those for vertical pivoting on the other. The directional diagram of the radiation detectors assumed here resulted in a maximum angle β = 45 °; around this limit value also for between the secondary detectors for the horizontal

zontale Schwenken 45 bzw. 46 und denjenigen für das vertikale Schwenken 47 bzw. 48 einfallende Strahlung einzuhalten, wurden dazwischen weitere Nebendetektoren 49 vorgesehen.zontal pivoting 45 or 46 and those for vertical pivoting 47 or 48 incident radiation To be complied with, further secondary detectors 49 were provided in between.

Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich vorteilhaft bei Fernsehkonferenzen anwenden. Von den teilnehmenden Personen schaltet nur diejenige ihren Infrarotsender ein, deren Bild übertragen werden soll. Sofern sich diese im Erfassungswinkelbereich der Anordnung befindet, richtet die Kamera selbsttätig ihr Objektiv auf diese Person und verfolgt sie bei allen ihren Bewegungen. Bei einer Ausbildung der Anordnung nach dem Anspruch 2 brauchen die Personen auf den Erfassungswinkelbereich der Kamera nicht zu achten; das selbsttätige Ausrichten ist immer gewährleistet, auch wenn die Person hinter der Kamera steht.The arrangement according to the invention can advantageously be used in television conferences. From the participating People only switch on their infrared transmitter whose image is to be transmitted. Provided if this is in the detection angle range of the arrangement, the camera automatically erects its lens this person and follows them in all their movements. When training the arrangement according to Claim 2, the people do not need to pay attention to the detection angle range of the camera; the automatic Alignment is always guaranteed, even when the person is behind the camera.

Bei Fernsehkonferenzen wird außer der Bildinformation noch die Sprache der teilnehmenden Personen übertragen. Eigene Infrarotsender zum selbsttätigen Ausrichten der Kamera können dann entfallen, wenn die Personen zur Sprachübertragung drahtlose Mikrofone tragen. Diese sind mit Infrarotsendern zur Übertragung der Sprachsignale an ein ortsfestes Gerät ausgerüstet. Wenn diese drahtlosen Mikrofone so ausgebildet sind, daß ihre Infrarotsender nur während des Sprechens der jeweiligen Person eingeschaltet sind, richtet sich die Kamera selbsttätig auf die gerade sprechende Person. Ein solches Einschalten von drahtlosen Mikrofonen ist an sich aus der deutschen Offenlegungsschrift 31 25 413 bekannt.In the case of television conferences, in addition to the image information, the language of the people participating is also used transfer. Separate infrared transmitters for automatically aligning the camera can then be omitted if the people wear wireless microphones for voice transmission. These are with infrared transmitters for transmission the voice signals to a stationary device. When these wireless microphones are so designed are that their infrared transmitters are only switched on while the person in question is speaking the camera automatically points to the person who is speaking. Such a turning on of wireless microphones is known per se from the German Offenlegungsschrift 31 25 413.

Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn anstelle des drahtlosen Mikrofons ein Telefonapparat mit schnurlosem Hörer und Infrarot-Übertragung zwischen Hörer und Grundgerät verwendet wird. Ein solcher Telefonapparat ist an sich aus der deutschen Offenlegungsschrift 28 23 931 bekanntThe same effect is achieved if, instead of the wireless microphone, a telephone set with a cordless Handset and infrared transmission between the handset and base unit is used. Such a telephone set is known per se from the German Offenlegungsschrift 28 23 931

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen SiIn addition 7 sheets of drawings Si

40 'ί40 'ί

4545

5050

5555

6060

6565

Claims (2)

1 Patentansprüche1 claims 1. Anordnung zum selbsttätigen Ausrichten einer Bewegtbildkamera (1, Flg. 1) auf ein aufzunehmendes Objekt (7) mit folgenden Merkmalen:1. Arrangement for the automatic alignment of a moving image camera (1, Flg. 1) on an object (7) to be recorded with the following features: a) die Bewegtbildkamera (1) ist durch Motore (11,12, Flg. 5) schwenkbar,a) the motion picture camera (1) can be pivoted by means of motors (11, 12, wing 5), b) von dem Objekt (7, Fig. 1) geht eine Strahlung aus,b) radiation emanates from the object (7, Fig. 1), c) mit der Bewegtbildkamera (1) ist eine für die Strahlung empfindliche Detektoreinrichtung (4) fest verbunden,c) with the motion picture camera (1) is a detector device which is sensitive to the radiation (4) firmly connected, el) die Detektoreinrichtung (4) liefert beim Einfall der Strahlung Ausgangssignale,
c2) der Detektoreinrichtung (4) ist eine Steuerung (9, Fig. 5) nachgeschaltet, welche so ausgebildet ist, daß durch die Auswertung der Ausgangssignale die Motore (11,12) gesteuert werden und so die Bewegtbildkamera (1) auf das Objekt (7) ausgerichtet wird, gekenn zeichnet durch folgende Merkmale:el) the detector device (4) supplies output signals upon incidence of the radiation,
c2) the detector device (4) is followed by a controller (9, Fig. 5), which is designed so that the evaluation of the output signals controls the motors (11, 12) and thus the moving image camera (1) to the object ( 7), characterized by the following features: d) Die Strahlung geht von einem am Objekt (7) angebrachten Strahlensender (8, Flg. 1) aus, d) The radiation emanates from a radiation transmitter (8, Fig. 1) attached to the object (7), e) die Detektoreinrichtung (4) trägt mehrere Strahlendetektoren (44 bis 48, Flg. 2),e) the detector device (4) carries several radiation detectors (44 to 48, Fig. 2), el) einer der Strahlendetektoren wird als Hauptdetektor (44) bezeichnet
e2) die übrigen Strahlendetektoren (45 bis 48) werden als Nebendetektoren bezeichnet,el) one of the radiation detectors is referred to as the main detector (44)
e2) the other radiation detectors (45 to 48) are referred to as secondary detectors, f) die Strahlendetektoren weisen eine Richtwirkung auf, wobei das Richtdiagramm ein einziges Empfindlichkeitsmaximum aufweist, welches mit der Hauptstrahlrichtung zusammenfällt (Fig. 3),f) the radiation detectors have a directional effect, the directional diagram having a single sensitivity maximum which coincides with the main beam direction (Fig. 3), g) der Hauptdetektor (44) ist so angebracht, daß seine Hauptstrahlrichtung (6, Flg. 1) auf den Strahlensender (8) gerichtet ist bei Ausrichtung der Bewegtbildkamera (1) auf das Objekt (7),g) the main detector (44) is attached in such a way that its main beam direction (6, flg. 1) is directed at the radiation transmitter (8) when the moving image camera (1) is aligned on the object (7), h) die Nebendetektoren (45 bis 48) sind so angebracht, daß ihre Hauptstrahlrichtungen auf den Erfassungswinkelbereich verteilt (α, Fig. 4) sind,h) the secondary detectors (45 to 48) are mounted in such a way that their main beam directions are distributed over the detection angle range (α, Fig. 4), i) die Winkel (ß, Fig. 4) zwischen den Hauptstrahlrichtungen (61, 62) benachbarter Strahlendetektoren sind so bemessen, daß aus beliebiger Richtung einfallende Strahlung in mindestens einem der Strahlendetektoren ein so hohes Ausgangssignal erzeugt, damit in keiner Baugruppe der Steuerung (9) eine Ansprechschwelle unterschritten wird,
k) die Steuerung (9) vergleicht die Ausgangssignale der Strahlendetektoren (44 bis 48) miteinander, i) the angles (ß, Fig. 4) between the main beam directions (61, 62) of adjacent radiation detectors are dimensioned so that incident radiation from any direction generates such a high output signal in at least one of the radiation detectors that it is not in any assembly of the control (9 ) a response threshold is not reached,
k) the controller (9) compares the output signals of the radiation detectors (44 to 48) with one another, kl) wenn einer der Nebendetektoren (45 bis 48) das größte Ausgangssignal liefert, steuert die Steuerung (9) die Motoren (11,12) so, daß die Bewegtbildkamera (1) in Richtung dieses Nebendetektors geschwenkt wird,
k2) wenn der Hauptdetektor (44) das größte Ausgangssignal liefert, steuert die Steuerung (9) die Motoren (11, 12) so, daß dieses Ausgangssignal seinen Höchstwert annimmt.
kl) when one of the secondary detectors (45 to 48) delivers the largest output signal, the controller (9) controls the motors (11, 12) so that the video camera (1) is pivoted in the direction of this secondary detector,
k2) when the main detector (44) delivers the largest output signal, the controller (9) controls the motors (11, 12) so that this output signal assumes its maximum value.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlendetektoren auf mehrere Teildetektoreinrichtungen (4', 4") aufgeteilt sind, daß jeder Teildetektoreinrichtung ein Teilerfassungswinkelbereich zugewiesen ist und daß jede Teildetektoreinrichtung so an der Bewegtbildkamera (1) angebracht ist, daß Abschattungen von Strahlendetektoren in dem ihr zugewiesenen Teilerfassungswinkelbereich nicht auftreten (Fig. 6 und 7). 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the radiation detectors are divided into several partial detector devices (4 ', 4 "), that each partial detector device is assigned a partial detection angle range and that each partial detector device is attached to the motion picture camera (1) so that shadows from Radiation detectors do not occur in the partial detection angle range assigned to them (FIGS. 6 and 7).