DE102008033357A1 - Image recorder i.e. video camera, mounting system, has clamp structure tilted around vertical rotation axis via one joint system, and camera support tilted around horizontal rotation axis via another joint system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Aufhängungssystem, insbesondere für Bildaufzeichnungsgeräte.The The invention relates to a suspension system, in particular for image recording devices.
Aus
Aus
Aus
Durch Aufhängungssysteme der vorgenannten Art wird es möglich, eine Kameraeinrichtung ferngesteuert zu positionieren, so dass entsprechende Aufzeichnungen aus verschiedensten Blickpositionen aufgenommen werden können ohne dass die Kamera hierzu von einem Anwender manuell ergriffen werden muss.By Suspension systems of the aforementioned type, it is possible to remotely position a camera device so that appropriate records can be recorded from a variety of perspectives without the camera for this manually grabbed by a user must become.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen zu schaffen durch welche besonders anspruchsvolle Bildaufzeichnungen ferngesteuert zuverlässig bewerkstelligt werden können.Of the Invention has for its object to provide solutions through which particularly sophisticated image recordings remotely controlled reliably can be accomplished.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Aufhängungssystem umfassend:
- – eine Trägerstruktur,
- – eine an die Trägerstruktur angebundene Kreuzschlitteneinrichtung mit einem in horizontaler Richtung entlang einer Längsachse, sowie entlang einer Querachse längs- bzw. quer verlagerbaren Kreuzschlitten,
- – einem an den Kreuzschlitten angebundenen Vertikalhubsystem, und
- – einem an das Vertikalhubsystem angebundenen Gelenkträger,
- – wobei der Gelenkträger ein erstes Gelenksystem und ein zweites Gelenksystem, sowie eine sich zwischen den beiden Gelenksystemen erstreckende Bügelstruktur umfasst die einen Kamerabefestigungsbereich umgreift,
- A support structure,
- A cross slide connected to the support structure with a cross slide displaceable longitudinally or transversely along a transverse axis along a longitudinal axis, and along a transverse axis,
- - A connected to the cross slide vertical lifting system, and
- A link connected to the vertical lifting system,
- Wherein the articulated support comprises a first articulation system and a second articulation system, as well as a stirrup structure extending between the two articulation systems, which encompasses a camera mounting region,
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die Ausrichtung der Kameraeinrichtung durch Schwenken derselben um eine vertikal verlaufende Achse, sowie durch Schwenken der Kameraeinrichtung durch eine quer zur Objektivachse verlaufende horizontale Nickachse zu positionieren, wobei die so gewählten Kameraschwenkwinkel unabhängig von der vertikalen Verlagerung der Kamera beibehalten werden können. Durch die Anbindung des Gelenkträgers an eine Vertikalhubstruktur wird es möglich die Kamera äußerst steif und schwingungsarm zu führen, so dass auch während der Änderung der Aufzeichnungsposition der Kamera eine ruhige und kontinuierliche Bildwiedergabe ermöglicht ist.Thereby it is possible in an advantageous manner, the orientation the camera device by pivoting the same about a vertical extending axis, as well as by pivoting the camera device through a transverse to the lens axis horizontal pitch axis position, with the so selected camera pivot angle be maintained regardless of the vertical displacement of the camera can. By the connection of the joint carrier to a Vertikalhubstruktur it becomes possible the camera extremely stiff and low in vibration, so even during Changing the recording position of the camera quiet and continuous picture reproduction is possible.
Durch das erfindungsgemäße Konzept wird es möglich, unter Einschluss des Vertikalhubsystems eine Mechanik bereitzustellen, durch welche der als Fernsteuergelenkträger ausgeführte Gelenkträger linear in den drei Raumrichtungen bewegt werden kann, und wobei über den andockbaren Gelenkträger eine Schwenkaufhängung bereitgestellt wird die wiederum eine von der angefahrenen Raumposition unabhängige Schwenk-Einstellung der Kameraeinrichtung um drei Raumachsen ermöglicht. Über den Gelenkträger können damit definierte Nick-, Gier-, und Rollbewegungen der Kamera veranlasst werden. Über das Positionierportal können die geforderten Raumpositionen angefahren werden. Die Anbindung des Gelenkträgers an das Kreuzschlittensystem kann über eine Schnellanschlussmechanik bewerkstelligt werden.By the inventive concept makes it possible provide a mechanism including the vertical lift system, by which the executed as a remote control joint carrier Joint carrier can be moved linearly in the three spatial directions, and wherein about the dockable joint carrier a Swivel suspension is provided in turn a independent pan setting from the approached room position the camera device allows for three spatial axes. about the joint carrier can thus define pitch, Yaw and roll movements of the camera are caused. about the positioning portal can determine the required room positions be approached. The connection of the joint carrier to the Cross slide system can via a quick connection mechanism be accomplished.
Das erfindungsgemäße Aufhängungssystem eignet sich insbesondere für die Aufhängung von Bildaufzeichnungsgeräten in Reinraum- oder Gefahrenbereichen. Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße System zur Aufhängung von Kamera- und Beleuchtungseinrichtungen in der chemischen Industrie, in der Forschung, im Zusammenhang mit Experimenten, sowie insbesondere im Bereich der Medizin zur Abwicklung von Bildaufzeichnungen, beispielsweise für Schulungs- und Lehrzwecke bei medizinischen Behandlungen, insbesondere im Bereich der inneren Medizin und der Zahnmedizin.The Suspension system according to the invention is suitable especially for the suspension of image recording equipment in cleanroom or hazardous areas. In particular, this is suitable Suspension system according to the invention of camera and lighting equipment in the chemical industry, in research, in the context of experiments, as well as in particular in the field of medicine for the processing of image recordings, for example for educational and teaching purposes in medical treatment, especially in the field of internal medicine and dentistry.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Gelenkträger derart gestaltet, dass sowohl die Vertikalachse sowie die durch dessen zweites Gelenksystem festgelegte Horizontalschwenkachse einen von der zugeordneten Kamera erfüllten Kameraaufnahmebereich vorzugsweise im Bereich des Schwerpunkts der Kamera durchsetzt.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the joint carrier is the designed such that both the vertical axis and the defined by the second hinge system horizontal pivot axis penetrates a satisfied by the associated camera camera receiving area preferably in the region of the center of gravity of the camera.
Der Kameraträger weist vorzugsweise einen Kamerasupport auf, der an ein drittes Gelenksystem angebunden ist, über welches der Kamerasupport schwenkbewegbar mit dem Kameraträger gekoppelt ist, wobei die durch das dritte Gelenksystem definierte Gelenkachse eine zur Kameraachse vorzugsweise im wesentlichen parallele Rollachse darstellt. Durch dieses Konzept wird es möglich, die Kamera räumlich derart auszurichten, dass das von dieser aufgezeichnete Bild im wesentlichen in einer Ausrichtung aufgezeichnet wird, die einer von einem Anwender typischerweise eingenommenen Blickrichtung entspricht. Es ist als Alternative, oder ergänzend zu dem vorgenannten Ansatz auch möglich, auf digitalem Wege bzw. durch Bildverarbeitungsprogramme eine Drehung des Bildes um die hier im wesentlichen entlang der Objektivachse verlaufende Rollachse vorzunehmen.Of the Camera carrier preferably has a camera support, which is connected to a third articulation system via which the camera support can be swiveled with the camera carrier coupled, which defined by the third hinge system Joint axis a to the camera axis preferably substantially parallel Roll axis represents. This concept makes it possible to spatially align the camera so that this recorded image essentially recorded in one orientation which is one of a user typically occupied Viewing direction corresponds. It is an alternative, or complementary to the above approach also possible, by digital means or by image processing programs a rotation of the image the here substantially along the lens axis extending roll axis make.
Das erste Gelenksystem befindet sich vorzugsweise in einem Zwischenbereich zwischen dem Vertikalhubsystem und der Bügelstruktur, d. h. oberhalb der Kamera. Die durch dieses Gelenksystem definierte Vertikalachse verläuft vorzugsweise ebenfalls im wesentlichen durch den Zentralbereich der Kamera bzw. schneidet die optische Achse der Kamera.The first articulation system is preferably located in an intermediate area between the vertical lift system and the ironing structure, d. H. above the camera. The defined by this joint system Vertical axis preferably also runs substantially through the central area of the camera or cuts the optical Axis of the camera.
Das zweite Gelenksystem befindet sich vorzugsweise in einem seitlich neben dem Kameraeinbaubereich liegenden Abschnitt des Bügelelements. Die entsprechende Antriebseinrichtung zur Bewerkstelligung der Positionierung des Kamerasupports um die durch das entsprechende Gelenksystem festgelegte Achse ist vorzugsweise in den Gelenkträger integriert.The second articulation system is preferably located in a laterally next to the camera installation area lying portion of the bracket element. The corresponding drive device for effecting the positioning the camera support by the specified by the appropriate joint system Axle is preferably integrated in the joint carrier.
Die Kreuzschlitteneinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese ein erstes Längsführungsschienenpaar und einen auf diesem über Gleitbuchsen geführten Längsschlitten umfasst. An diesen Längsschlitten kann ein zweites, horizontal ausgerichtetes Querführungsschienenpaar angebunden sein, auf welchem der vorangehend bereits genannte Kreuzschlitten gleitverschiebbar geführt ist. Es ist möglich, dieses Querführungsschienenpaar so anzuordnen, dass dieses auf einem über dem Höhenniveau des Längsschienenpaars liegenden Höhenniveau verläuft und sich damit vorzugsweise noch innerhalb des von der Trägerstruktur umschlossenen Quaderraumes befindet.The Cross slide device is preferably designed such that this a first longitudinal guide rail pair and a guided on this sliding bushes longitudinal slide includes. At this longitudinal slide can be a second, horizontally aligned Cross guide rail pair be connected, on which the previously mentioned cross slide slidably guided is. It is possible, this pair of transverse guide rails to arrange this on one above the height level of the longitudinal rail pair lying height level runs and thus preferably still within that of the support structure enclosed cuboid space is located.
Die Längsverlagerung des Längsschlittens und vorzugsweise auch die Querverlagerung des Kreuzschlittens wird gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung jeweils durch Spindeltriebe bewerkstelligt. Der Spindeltrieb zur Verlagerung des Längsschlittens in Längsrichtung umfasst vorzugsweise ein Spindelelement, das in axialer Richtung an der Trägerstruktur festgelegt ist. Dieses Spindelelement wird vorzugsweise über einen, beispielsweise als Schrittmotor ausgebildeten Antrieb angesteuert, wobei dieser Schrittmotor vorzugsweise an der Trägerstruktur gesichert ist. Hierdurch wird es möglich, die zu bewegende Gesamtmasse des Längsschlittens zu reduzieren. Der für den Antrieb des Querspindelelementes vorgesehene, vorzugsweise ebenfalls als Schrittmotor ausgeführte Antriebsmotor, ist vorzugsweise an dem Längsschlitten gesichert, sodass hierdurch wiederum eine Reduktion der zu bewegenden Masse des Kreuzschlittens erreicht wird.The Longitudinal displacement of the longitudinal carriage and preferably also the transverse displacement of the cross slide is according to a particular aspect of the invention accomplished in each case by spindle drives. The spindle drive for displacement of the longitudinal slide in Longitudinal direction preferably comprises a spindle element, set in the axial direction of the support structure is. This spindle element is preferably via a, For example, controlled as a stepper motor drive, wherein this stepping motor preferably on the support structure is secured. This makes it possible to move the To reduce total mass of the longitudinal slide. The for provided the drive of the transverse spindle element, preferably also as Stepper motor running drive motor, is preferably secured to the longitudinal slide, so that in turn achieved a reduction of the mass to be moved of the cross slide becomes.
Das Vertikalhubsystem kann so ausgebildet sein, dass dieses eine Hubspindel umfasst, wobei diese Hubspindel gegenüber dem Kreuzschlitten in vertikaler Richtung verfahrbar ist. Zur Verlagerung dieser Hubspindel kann insbesondere eine Hubmutter Anwendung finden, wobei der Antrieb dieser Hubmutter über einen ebenfalls vorzugsweise als Schrittmotor ausgeführten Vertikalantrieb bewerkstelligt wird, der an dem Kreuzschlitten gesichert ist.The Vertikalhubsystem can be designed so that this is a lifting spindle includes, wherein this lifting spindle relative to the cross slide can be moved in the vertical direction. For the displacement of this lifting spindle In particular, find a lifting nut application, the drive this lifting nut on a also preferably as Stepper motor executed vertical drive is accomplished, which is secured to the cross slide.
Es ist möglich, auch die gesamte Trägerstruktur an eine Hubeinrichtung anzubinden, die beispielsweise als Scherengelenkmechanismus oder als Spindelpfostensystem ausgeführt sein kann und damit eine Aufhängungseinrichtung bildet, über welche die Trägerstruktur beispielsweise an der Decke eines entsprechenden Raumes höhenvariabel befestigt werden kann.It is possible, even the entire support structure to connect a lifting device, for example, as scissor hinge mechanism or can be designed as a spindle post system and thus forms a suspension device, via which the support structure, for example, on the ceiling of a corresponding Space can be attached variable height.
Die Ansteuerung der Stelltriebe erfolgt vorzugsweise über ein Bedienkonsolensystem, wobei im Bereich dieses Bedienkonsolensystems vorzugsweise eine Bildschirmeinrichtung vorgesehen ist, über welche hinsichtlich des Einstellzustandes des Aufhängungssystems indikative Informationen wiedergebbar sind. Insbesondere ist es möglich, diese Bildschirmeinrichtung unter Zwischenschaltung einer Rechnereinrichtung so zu betreiben, dass über die Bildschirmeinrichtung der momentane Einstellzustand des Aufhängungssystems räumlich visualisiert wird. Im Bereich der Bedienkonsole ist vorzugsweise ein Joysticksystem vorgesehen, über welches insbesondere die unmittelbaren zum Schwenken der Kamera in Richtung vorgesehenen Achsen angesteuert werden können.The Control of the actuating drives is preferably via a Control panel system, being in the range of this control panel system Preferably, a screen device is provided via which with regard to the setting state of the suspension system indicative information is reproducible. In particular it is possible, this screen device with interposition a computer device to operate so that on the screen device the current setting state of the suspension system spatially is visualized. In the area of the control panel is preferably a Joystick provided over which in particular the Immediately for pivoting the camera in the direction provided Axes can be controlled.
Es ist möglich, die Ansteuerung des gesamten Antriebssystems über die Steuereinrichtung derart vorzunehmen, dass über die Steuereinrichtung vorprogrammierte oder anderweitig vordefinierte Kamerabahnverläufe, Verfahrbahnmuster und Brennweiteneinstellungen abrufbar sind.It is possible to control the entire drive system via to make the control device such that over the Control device preprogrammed or otherwise predefined Camera track gradients, track patterns and focal length settings are available.
Es ist weiterhin möglich, die Trägerstruktur derart auszubilden, dass diese zwei Kreuzschlitteneinrichtungen trägt. Weiterhin ist es möglich, die Trägerstruktur derart bewegbar aufzuhängen, dass auch die räumliche Position dieser Trägerstruktur manuell, oder vorzugsweise auch unter Einbindung weiterer Stelltriebe definiert räumlich verändert werden kann.It is still possible, the support structure such form, that this carries two Kreuzschlitteneinrichtungen. Furthermore, it is possible, the support structure in such a way movably hang, that also the spatial Position of this support structure manually, or preferably also spatially defined with the involvement of further actuators can be changed.
Es ist möglich, die Positionierung der beiden Kameras so vorzunehmen, dass hierdurch jeweils Bildaufzeichnungen in einer Weise erfolgen, die es erlaubt die beiden separat aufgezeichneten Bilder einer 3D-Bildwiedergabe zugrundezulegen.It is possible to make the positioning of the two cameras so that thereby each image recordings done in a way it allows the two separately recorded images of a 3D image reproduction taken as a basis.
Die Drehsteifigkeit des Vertikalhubsystems um die Vertikalachse wird vorzugsweise durch eine Doppelführungsstange, oder ein Vielkantprofil erreicht. Die Hubspindel kann als Teleskopspindel ausgeführt sein. Die Bewegtbahnen können durch Bälge und Schläuche weitgehend abgedeckt ausgeführt sein. Insbesondere ist es möglich, zumindest die Trägerstruktur und den Kreuzschlitten durch eine flexible Wandung, abzuschirmen.The Torsional stiffness of Vertikalhubsystems about the vertical axis is preferably by a double guide bar, or a Polygonal profile achieved. The lifting spindle can be used as a telescopic spindle be executed. The pathways can through Bellows and hoses be carried out largely covered. In particular, it is possible, at least the support structure and the cross slide through a flexible wall, shield.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:Further Details and features of the invention will become apparent from the following Description in connection with the drawing. It shows:
Der
Gelenkträger
Über das erste Gelenksystem G1 ist die Bügelstruktur B um eine Vertikalschwenkachse X1 schwenkbar. Über das zweite Gelenksystem G2 ist ein Kameraträger T gegenüber der Bügelstruktur B um eine Horizontalschwenkachse X2 schwenkbar.about the first joint system G1 is the ironing structure B by one Vertical pivot axis X1 swiveling. About the second articulation system G2 is a camera carrier T opposite the bracket structure B pivotable about a horizontal pivot axis X2.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das zweite Gelenksystem G2 derart ausgebildet, dass die durch dieses festegelegte Horizontalschwenkachse X2 einen von einer zugeordneten Kamera (hier nicht dargestellt) erfüllten Kameraaufnahmebereich durchsetzt. Insbesondere ist es möglich, die Lage der Horizontalschwenkachse X2 so zu wählen, dass die Kamera in dem Kameraaufnahmebereich so anordbar ist, dass die Horizontalachse X2 im wesentlichen im Bereich des Schwerpunkts der Kamera verläuft. Hierdurch wird es möglich, eine relativ präzise Positionierung der Kamera unter äußerst geringen Stellkräften vorzunehmen. Weiterhin wird bei diesem Konzept vermieden, dass im Rahmen des Anhebens oder raschen Absenkens der Kamera über das Vertikalhubsystem Massenkräfte und hierdurch Drehmomente generiert werden, die gegebenenfalls die Winkelausrichtung der Kameraeinrichtung verändern.at The embodiment shown here is the second articulation system G2 formed such that the fixed by this horizontal pivot axis X2 one from an associated camera (not shown here) filled with a full camera recording area. Especially it is possible, the position of the horizontal pivot axis X2 so choose the camera in the camera recording area can be arranged so that the horizontal axis X2 substantially in Range of the center of gravity of the camera runs. hereby it becomes possible, a relatively precise positioning the camera under extremely small forces make. Furthermore, this concept avoids that in the Frame of raising or lowering the camera over the Vertical lifting system Mass forces and thus torques are generated, if necessary, the angular orientation of the camera device change.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung an den Kameraträger T ein drittes Gelenksystem G3 angebunden, das einen Kamerasupport KS trägt. Dieser Kamerasupport KS ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass an diesem typische Aufzeichnungsgeräte über die an diesen vorhandenen Schraubstrukturen längs positionierbar arretierbar, insbesondere anschraubbar sind.at the embodiment shown here is according to a particular aspect of the present invention to the camera carrier T connected a third joint system G3, the camera support KS carries. This camera support KS is at the here shown Embodiment designed such that at this typical recording devices on the longitudinally positionable on these existing screw structures lockable, in particular screwed.
Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich das
erste Gelenksystem in einem Zwischenbereich zwischen dem Vertikalhubsystem
VH und der Bügelstruktur B. Die Antriebsorgane zum Schwenken
der Bügelstruktur B um die vertikal ausgerichtete Vertikalschwenkachse
X1 sind vorzugsweise unmittelbar in den Gelenkträger
Die
jeweilige Kamera wird vorzugsweise so montiert, dass deren optische
Achse im wesentlichen mit der Achse X3 fluchtet. das Objektiv weist
in der Darstellung nach
Das
zweite Gelenksystem G2 ist derart an das Bügelelement B
angebunden, dass die durch dieses festgelegte Horizontalschwenkachse
X2 einen oberhalb der Aufspannfläche des Kamerasupports
KS verlaufenden Kameraaufnahme- oder einbaubereich durchsetzt. Es
ist möglich, den Kamerasupport KS so zu gestalten, dass
dessen Position gegenüber der Horizontalachse X3 durch
eine Stellschraube
Das
hier gezeigte Aufhängungssystem zeichnet sich weiterhin
dadurch aus, dass die Kreuzschlitteneinrichtung
Die
Längsverlagerung des Längsschlittens
Die
Querverlagerung des Kreuzschlittens
Das
erfindungsgemäß an den Kreuzschlitten
Die
erfindungsgemäße Trägerstruktur ist vorzugsweise
an eine Hubeinrichtung
Es
ist möglich, die Anbindung der Trägerstruktur
an ein stationäres System, insbesondere an einer hinreichend
tragfähigen Raumdecke so zu bewerkstelligen, dass die Trägerstruktur
Die
Ansteuerung der zur Positionierung des Kreuzschlittens
Es ist möglich, in das Aufhängungssystem Wegaufnehmer einzubinden durch welche hinsichtlich der momentanen Position der Bewegtkomponenten indikative Signale gewonnen werden können. Es ist auch möglich, lediglich Endschalter, oder Endpositionssensoren vorzusehen durch welche ein Abschalten der Antriebe bei Erreichen einer Endposition erreicht wird. Durch Verfahren der Stelltriebe bis in den Bereich eines Endpositionssensors, oder anderweitiger Kalibrierpositionssensoren kann ebenfalls eine Ermittlung des Systemstellzustandes und eine entsprechende Nullung bewerkstelligt werden.It is possible to incorporate transducers in the suspension system by which indicative signals can be obtained with regard to the instantaneous position of the moving components. It is also possible to provide only limit switches, or end position sensors by which a shutdown of the drives is achieved upon reaching an end position. By moving the actuators into the range of an end position sensor, or other calibration position sensors can also a determination of the system operating state and a corresponding zeroing be accomplished.
In
Es
ist möglich, das Aufhängungssystem so auszuführen,
dass dieses eine relativ einfache, vorzugsweise werkzeugfreie (Schnell-)Montage/Demontage
der Gelenkträger
Es ist möglich, an der Trägerstruktur Rohrsysteme vorzusehen, in welche die elektrischen Steuer und Versorgungsleitungen eingeschoben werden können. Vorzugsweise ist die Verkabelung so gestaltet, dass diese zur Reinigung der Trägerstruktur auf einfache Weise von dieser entfernt werden kann. Die Verkabelung wird vorzugsweise durch mehradrige, abgeschirmte Kabel bewerkstelligt. Es ist möglich, die Verkabelung so zu gestalten, dass der Anschluss des Aufhängungssys tems an eine Steuereinrichtung, insbesondere einen Steuerrechner, ein Bedienpult oder einen Übertragungswagen durch wenige Kabel, vorzugsweise lediglich ein Kabel bewerkstelligt werden kann. Es ist möglich, in diesem Kabel weitere Adern oder Kanäle bereitzustellen die es ermöglichen die durch die Bildaufzeichnungsgeräte generierten Signale unmittelbar über das eigentliche Gerätesteuerkabel in den Bereich des Bedienpultes oder der anderweitigen Bedienerkomponenten zu übertragen. Das Kabel kann so gestaltet sein, dass dieses mit Kabelbaumästen und mit Steckbuchsen versehen ist über welche der Anschluss der elektrischen Komponenten des Kreuztischsystems und der elektrischen Komponenten des Gelenkträgers („Dreiachsen-Remote Träger”) bewerkstelligt werden kann.It is possible on the support structure pipe systems provide in which the electrical control and supply lines can be inserted. Preferably, the wiring is designed so that this for cleaning the support structure can be easily removed from this. The wiring is preferably accomplished by multi-core shielded cables. It is possible to arrange the wiring so that the Connection of the suspension system to a control device, in particular a control computer, a control panel or a broadcasting vehicle by few cables, preferably only one cable can be accomplished can. It is possible in this cable more wires or To provide channels that allow the signals generated by the image recording devices directly via the actual device control cable in the area of the control panel or the other operator components. The cable can be designed to fit with wiring harnesses and provided with sockets is over which the connection the electrical components of the X-ray system and the electrical system Components of the joint carrier ("Three-axis remote Carrier ") can be accomplished.
An der Trägerstruktur können weitere Handhabungseinrichtungen, insbesondere OP-Besteckhalter angebracht werden, so dass über das erfindungsgemäße Aufhängungsystem auch automatisch, z. B. vom Bedienpult aus gesteuert bestimmte Gerätschaften ferngesteuert in den Arbeitsbereich eines Arztes verbracht werden können.At the carrier structure can be further handling devices, In particular, surgical cutlery holders are attached, so over the suspension system according to the invention also automatically, z. B. controlled from the control panel certain equipment remotely spent in the work area of a doctor can.
Die Bildaufzeichnungsgeräte können so gestaltet sein, dass diese Aufzeichnungen mit verschiedensten Objektivsystemen ermöglichen. So ist es möglich, an wenigstens eine der Kameras eine Mikroskopoptik anzusetzen durch welche besondere Detailaufzeichnungen vorgenommen werden können. Es ist möglich, für bestimmte Aufzeichnungen, insbesondere von zahn- oder kieferchirurgischen Behandlungen vorzunehmen, indem beispielsweise bestimmte Positionsinformationen, z. B. die Koordinaten eines Zentrums des Rachenraums erfasst und die Bildführung hierauf abgestimmt wird. Diese Koordinaten können insbesondere aus der Position eines Kopfpolsters eine OP-Sitzes gewonnen werden. Hierdurch wird eine gewisse Entlastung des für die Bedienung des Kamerasystems vorgesehenen Operators möglich. Es ist auch möglich, für die Positionierung des Kamerasystems zahlreiche Standardeinstellprogramme vorzuhalten die durch einfache Bedienaktionen, insbesondere sprachbasiert vom ausführenden Arzt selbst veranlasst werden können. Es ist auch möglich, durch Bilderkennungsprozeduren bestimmte Kameraeinstellungen herbeizuführen. Vorzugsweise ist auch eine Mikrophoneinrichtung, insbesondere ein Richtmikrophon vorgesehen das die Aufzeichnung von Schallereignissen im Aufzeichnungsbereich der Kameras und ggf. von Kommentaren des Operateurs ermöglicht. Weiterhin ist es auch möglich, eine Lautsprechereinrichtung oder eine Kopfhöreranschlussmöglichkeit im Bereich des Aufhängungssystems bereitzustellen, so dass dem Operateur auch auf akustischem Wege Informationen übermittelt werden können.The Imaging devices can be designed that these recordings can be made with a wide variety of lens systems. So it is possible to at least one of the cameras Microscope optics to set by which particular detail records can be made. It is possible for certain records, in particular dental or dental surgery Perform treatments by, for example, determining certain position information, z. B. detects the coordinates of a center of the pharyngeal cavity and the Picture guide is tuned to this. These coordinates especially from the position of a head pad a surgical seat can be won. This will give a certain relief of the intended for the operation of the camera system operator possible. It is also possible for the Positioning of the camera system numerous standard setting programs vorzuhalten the by simple operator actions, in particular speech-based can be arranged by the executive doctor himself. It is also possible by image recognition procedures Camera adjustments. Preferably, too a microphone device, in particular a directional microphone provided the recording of sound events in the recording area the cameras and possibly commentaries by the surgeon. Furthermore, it is also possible to have a speaker device or a headphone jack in the area provide the suspension system, so that the surgeon also be transmitted acoustically information can.
Den durch das erfindungsgemäße Bildaufzeichnungssystem gewonnenen Bildern können im Bereich der Wiedergabesysteme weitere Grafiken überlagert werden. So ist es möglich, in das tatsächliche Bild, räumliche Skelett-, Thorax-, Schädel- und Zahnmodelle einzublenden durch welche einem Betrachter vertiefte Einblicke in das Geschehen gegeben werden können. Diese 3D Grafiken können unter Berücksichtigung, insbesondere durch Auslesen der momentanen Kamera- und Systemeinstellungen entsprechend passend skaliert und ausgerichtet werden. Auch wird es möglich, in bestimmten Aufzeichnungsstellungen Röntgen- oder Tomographenbilder mit den Kamerabildern verknüpft darzustellen. Es ist möglich, am Patienten, und ggf. am verwendeten OP-Besteck, an anderweitigen verwendeten Gerätschaften und auch im Handbereich des Operateurs Markierungen, oder Positionsbestimmungselemente anzubringen durch welche 3D-Informationen gewonnen werden könne, die bei der weiteren Verwertung der Aufzeichnungen genutzt werden können.The images obtained by the image recording system according to the invention can be superimposed on other graphics in the area of the reproduction systems. So it is possible in the actual picture, spatial skeletal, thoracic, cranial and To display tooth models through which a viewer can be given in-depth insights into the happenings. These 3D graphics can be appropriately scaled and aligned in consideration, in particular by reading the current camera and system settings. It is also possible to display x-ray or tomograph images linked to the camera images in certain recording positions. It is possible to affix markings or position-determining elements on the patient, and possibly on the surgical instruments used, on other equipment used and also in the surgeon's hand area, by means of which 3D information can be obtained which can be used in the further utilization of the recordings ,
Es ist möglich, auch im Bereich des behandelnden Arztes Displaysysteme anzuordnen über welche jenem Arzt Informationen zugänglich gemacht werden können die durch das erfindungsgemäße Aufzeichnungssystem gewonnen werden.It is possible, even in the area of the attending physician display systems to arrange information accessible to that doctor can be made by the inventive Recording system to be won.
Über die erfindungsgemäße Aufhängungseinrichtung kann ein Portalsystem realisiert werden, das neben der Bildaufzeichnung, oder ggf. auch alternativ hierzu ablaufunterstütztend Anwendung findet indem dieses beispielsweise als elektronisch angesteuertes Abgabe- und Aufnahmesystem fungiert und hierbei beispielsweise als Werkzeug- und Gerätespender und als Ablagegerät fungiert. Es ist möglich, den Aktionsbereich des erfindungsgemäßen Aufhängungssystems so zu gestalten, dass eine automatisierte Bestückung desselben mit Gerätschaften aus einem Magazinierungsbereich möglich ist.about the suspension device according to the invention can a portal system be realized, which in addition to the image recording, or, if appropriate, as an alternative to this, the use of running-off procedures finds this by example as electronically controlled Dispensing and recording system acts and this example as Tool and device dispenser and as storage device acts. It is possible the scope of the suspension system according to the invention so that an automated assembly of the same possible with equipment from a magazine area is.
Bei dem erfindungsgemäßen Aufhängungssystem erfolgt die Einbindung der Kameras durch einen als eigenständige Baugruppe gefertigten Gelenkträger der als solcher ein Dreiachsengelenk mit integrierten Stelltrieben bildet. Dieses Dreiachsengelenk ist an einem in vertikaler Richtung geradlinig, vertikal verfahrbaren und über einen gleitlagergeführten Kreuzschlitten positionierbaren Schnellbefestigungskopf einer Hubeinrichtung angebunden. Durch diesen Ansatz wird es möglich, wenigstens sechs Positionierachsen bereitzustellen, wobei die translatorischen Aufgaben vom Kreuzschlittensystem und die 3-Achsen Schwenkung vom Gelenkträger übernommen wird. Durch dieses Konzept wird es möglich Kippbelastungen des Kreuzschlittens zu vermeiden.at the suspension system according to the invention the integration of the cameras by one as independent Assembly manufactured joint carrier as such Three-axis joint with integrated actuators forms. This three-axis joint is on a vertically rectilinear, vertically movable and via a slide bearing cross slide positionable quick-release head of a lifting device connected. This approach makes it possible to have at least six positioning axes provide, the translational tasks of the cross slide system and adopted the 3-axis swing from the joint carrier becomes. This concept makes possible tilting loads to avoid the cross slide.
Die Antriebe sind vorzugsweise leistungsmäßig so ausgelegt, dass damit die paraxisrelevanten Positioniergeschwindigkeiten zuverlässig erreicht werden. Es ist möglich, aus der Ansteuerung der Antriebe die thermische Belastung der Antriebe zu errechnen und bei Erreichen bestimmter Grenzwerte die Verfahrbefehle in weniger leistungszehrende Steuerbefehle umzusetzen, so dass ein gewisser Schutz erreicht wird, wenn das Aufhängungssystem temporär unzulässig stark dynamisch belastet wird.The Drives are preferably designed in terms of performance, That means that the paraxis-relevant positioning speeds are reliable be achieved. It is possible from the control of the Drives to calculate the thermal load of the drives and when certain limit values are reached, the travel commands are less implementing power-consuming control commands, giving some protection is achieved when the suspension system is temporary unduly heavily loaded dynamically.
Es ist möglich, die zur Ansteuerung des Aufhängungssystems und zur Bewerkstelligung der Bildaufzeichnungen vorgesehene Steuerelektronik so zu gestalten, dass eine Ansteuerung des Systems auch über das Internet erfolgen kann. Hierdurch wird es möglich den Einsatz des Systems abzuwickeln, ohne dass der Kameramann oder Bediener unmittelbar vor Ort präsent sein muss.It is possible to control the suspension system and control of the image recordings provided control electronics so that a control of the system also over the internet can be done. This makes it possible the Use of the system without the cameraman or operator must be present on site.
Das erfindungsgemäße Aufhängungs- und Aufzeichnungssystem eignet sich insbesondere auch zur Anordnung und Führung von Kameras zur Abwicklung von Telekonferenzen. Die Anbindung des Gelenkträgers kann so bewerkstelligt sein, dass mehrere Volldrehungen der Kamera um die Vertikalachse ermöglicht sind. Es ist möglich, die Anzahl der Drehungen aus entsprechenden Ansteuersignalen zu ermitteln, den Restdrehwinkel anzuzeigen und bei Überschreiten desselben unzulässige Weiterdrehungen zu unterbinden.The Suspension and recording system according to the invention is particularly suitable for arrangement and guidance of cameras for teleconferencing. The connection of the joint carrier can be done so that several full turns of the camera around the vertical axis are possible. It is possible, the number of rotations from corresponding drive signals to determine, indicate the remaining rotation angle and when exceeded same inadmissible further rotation to prevent.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 3902076 C1 [0002] - DE 3902076 C1 [0002]
- - EP 0494813 A1 [0003] EP 0494813 A1 [0003]
- - DE 19627455 C1 [0004] - DE 19627455 C1 [0004]
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DE102012005945B4 (en) | 2011-04-21 | 2019-07-18 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Plant for observing an object and method for observing an object with a plant |
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-
2008
- 2008-07-16 DE DE102008033357A patent/DE102008033357A1/en not_active Withdrawn
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