DE19627455C1 - Remote=control positioner for camera - Google Patents
Remote=control positioner for cameraInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit deren Hilfe ein Bild aufnahmegerät, z. B. eine TV-Kamera, ferngesteuert und wahlweise an die verschiedensten Stellen eines Vorgangs- bzw. Operationsberei ches verbracht werden kann, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device by means of which an image recording device, e.g. B. a TV camera, remote controlled and optionally on the most diverse areas of a process or operation area ches can be spent according to the preamble of claim 1.
Zur Lageveränderung- und einstellung von Kameras ist eine Anzahl von ortsfesten und mobilen Vorrichtungen entwickelt worden, meist zugeschnitten auf einen bestimmten Anwendungsfall. Die Kameras sind dabei überwiegend an kombinierten Schwenk-Hebe-Mechanismen montiert, die manuell oder über Stellorgane betätigt werden. Abwei chend hiervon wird in der EP 0 494 813 B1 eine Vorrichtung zur Längs bewegung einer Kamera vorgestellt, die über ein Seilzuggetriebe ver schiebbar an zwei Tragseilen angeordnet ist.There are a number for changing the position and setting of cameras from stationary and mobile devices, mostly tailored to a specific application. The cameras are mainly on combined swivel-lifting mechanisms mounted, which are operated manually or via actuators. Dev Accordingly, EP 0 494 813 B1 describes a longitudinal device Movement of a camera presented that ver via a cable drive is slidably arranged on two suspension cables.
Gemäß der DE 39 02 076 C1 ist eine Anordnung zur ferngesteuerten, spurge führten Bildübertragung bekannt, bei der eine Videokamera an einem ent lang einer Schiene fahrbaren Wagen befestigt ist. Der Wagen weist vor zugsweise ein einziges, von einem Stellmotor angetriebenes Tragrad auf, das sich auf einer Tragschiene abstützt, die Bestandteil einer aus Stan dardelementen zusammengesetzten, beliebig verlängerbaren Tragkonstruk tion ist. Mit dieser Anordnung ist ein Positionieren entlang einer Strecke, nicht aber in einem vorgegebenen Raum möglich.According to DE 39 02 076 C1 is an arrangement for remote controlled spurge led image transmission known in which a video camera on a ent long carriage is attached to a rail. The car shows preferably a single carrying wheel driven by a servomotor, which is supported on a mounting rail that is part of a Stan dardelements composite, any extendable support structure tion is. With this arrangement, positioning along one Route, but not possible in a given space.
Mit den bekannten Vorrichtungen ist die Positionierung der Kamera an einen neuen Ort umständlich. Die genaue Justierung zur Gewährlei stung wackelfreier, scharfer Bilder ist unzureichend. In der Medizin, speziell in der Chirurgie und Zahnmedizin, ist eine Handhabung sehr hinderlich und aus Gründen der Sterilhaltung nicht zu vertreten. Eine Bedienperson könnte in begrenztem Umfang Abhilfe schaffen, aber eine schnelle Umpositionierung von einer Aufnahmestelle zu einer anderen kaum vollziehen. Hinzu kommt, daß der Positionierbereich der ortsfesten Vorrichtungen eingeschränkt ist und einen größeren Vor gangs- bzw. Operationsbereich nicht überdeckt.With the known devices is the positioning of the camera awkward to a new place. The exact adjustment to guarantee Shake-free, sharp images are insufficient. In the medicine, especially in surgery and dentistry, handling is very cumbersome and not representable for reasons of sterile keeping. An operator could remedy the problem to a limited extent, however a quick repositioning from one reception point to one hardly accomplish others. In addition, the positioning range of the fixed devices is restricted and a larger front Corridor or operation area not covered.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Positio nieren zu schaffen, die ferngesteuert eine Kamera schnell und präzis in eine stabile Position verbringt, oberhalb des Vorgangsbereiches an geordnet ist und einen Positionierbereich aufweist, der einen größe ren Vorgangsbereich überwiegend oder vollständig überdeckt.The invention was based on the object of a device for positioning to create kidneys that remote controlled a camera quickly and precisely in a stable position above the process area is ordered and has a positioning area that has a size their process area is predominantly or completely covered.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved with the features of claim 1 solved. Appropriate designs are specified in the subclaims.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment are explained. In the accompanying drawing:
Fig. 1 eine Draufsicht der Vorrichtung Fig. 1 is a plan view of the device
Fig. 2 eine Seitenansicht nach Fig. 1 in einer 1. Position Fig. 2 is a side view of FIG. 1 in a 1st position
Fig. 3 eine Seitenansicht nach Fig. 1 in einer 2. Position Fig. 3 is a side view of FIG. 1 in a second position
An vier Deckenstativen 1 sind zwei parallele Laufbahnen 2; 3 für die Räder 4; 5; 6; 7 eines 1. Wagens 8 befestigt. Die Räder 4; 5; 6; 7 sind paarweise gegenüberliegend an dem kastenförmigen Fahrgestell 9 des 1. Wagens 8 angeordnet. Neben den Laufbahnen 2; 3 befindet sich innen liegend je eine Schiene 10; 11, mit denen über eine Achse 12 fest ver bundene Antriebsrollen 13; 14 in Eingriff stehen. Die Achse 12 ist in an den Längsseiten des Fahrgestells 9 angebrachten Montagewinkeln 15; 16 gelagert. An dem Montagewinkel 16 ist außerdem ein 1. Stellmotor 17 montiert, dessen als Schnecke 18 ausgebildeter Zapfen in ein auf der Achse 12 sitzendes Schneckenrad 19 eingreift. On four ceiling stands 1 there are two parallel raceways 2 ; 3 for the wheels 4 ; 5 ; 6 ; 7 of a 1st car 8 attached. The wheels 4 ; 5 ; 6 ; 7 are arranged in pairs opposite one another on the box-shaped chassis 9 of the first car 8 . In addition to the careers 2 ; 3 there is a rail 10 on the inside; 11, with which set of changes via a shaft 12 connected drive rollers 13; 14 are engaged. The axis 12 is in mounting brackets 15 attached to the long sides of the chassis 9 ; 16 stored. A first servomotor 17 is also mounted on the mounting bracket 16 , the pin, which is designed as a worm 18 , engages in a worm wheel 19 seated on the axis 12 .
An den Querseiten des Fahrgestells 9 sind vier Haltearme 20 befestigt, von denen unterhalb jeder Querseite eine Laufbahn 21; 22 getragen wird. Die Laufbahnen 21; 22 stützen die Räder 23; 24; 25; 26 eines 2. Wa gens 27 ab. Der 2. Wagen 27 besitzt ein kastenförmiges Fahrgestell 28, an dessen Längsseiten nicht nur die Räder 23; 24; 25; 26 gelagert sind, sondern auch Abstandsrollen 29; 30, 31, 32 sowie Stabilisierungsrollen 33, 34. Die Abstandsrollen 29, 30; 31; 32 berühren den vertikalen Schen kel der als Winkelprofil ausgeführten Laufbahnen 21; 22. Oberhalb der Laufbahn 22 ist parallel zu ihr an den Haltearmen 20 noch eine Sta bilisierungsbahn 35 befestigt, mit deren Unterseite die Stabilisie rungsrollen 33, 34 in Berührungskontakt stehen.On the transverse sides of the chassis 9 four support arms 20 are attached, of which a track 21 ; 22 is worn. The raceways 21 ; 22 support the wheels 23 ; 24 ; 25 ; 26 of a second car 27 . The second carriage 27 has a box-shaped chassis 28 , on the long sides of which not only the wheels 23 ; 24 ; 25 ; 26 are stored, but also spacer rollers 29 ; 30 , 31 , 32 and stabilizing rollers 33 , 34 . The spacer rollers 29 , 30 ; 31 ; 32 touch the vertical angle of the run as an angular profile raceways 21 ; 22 . Above the track 22 , a sta bilization track 35 is attached parallel to it on the holding arms 20 , with the underside of which the stabilizing rollers 33 , 34 are in contact.
Die Längsseiten des Fahrgestells 9 des 1. Wagens 8 sind etwa in ihrer Mitte mit zwei weiteren Montagewinkeln 36; 37 versehen, in deren verti kalen Schenkeln zwei Schienen 38; 39 gelagert sind. Auf die Schienen 38; 39 sind vier durch zwei Achsen 40, 41 paarweise verbundene Antriebs rollen 42; 43; 44; 45 aufgesetzt. Die Achsen 40; 41 sind in einem Gestell 46 geführt, das an einem Quersteg 47 des Fahrgestells 28 befestigt ist. An dem Gestell 46 ist ein 2. Stellmotor 48 angeflanscht, dessen als Schnecke 49 ausgebildeter Zapfen zusammen mit dem auf der Achse 41 sitzenden Schneckenrad 50 ein Schneckengetriebe bildet.The long sides of the chassis 9 of the 1st car 8 are approximately in the middle with two further mounting brackets 36 ; 37 provided in the verti cal legs two rails 38 ; 39 are stored. On the rails 38 ; 39 are four by two axes 40 , 41 paired drive rollers 42 ; 43 ; 44 ; 45 put on. The axes 40 ; 41 are guided in a frame 46 which is fastened to a crossbar 47 of the chassis 28 . A second servomotor 48 is flanged to the frame 46 , the pin of which, designed as a worm 49 , forms a worm gear together with the worm wheel 50 seated on the axis 41 .
An der einen Querseite des Fahrgestells 28 ist eine stabile Montage platte 51 angeordnet, an dem ein 3. Stellmotor 52 befestigt und ein Schwenkmechanismus angebracht ist. Letzterer besteht aus einem zwei geteilten Schwenkarm 53; 54, einem Zahnsegment 55 und einem Ritzel 57. Der obere Abschnitt 54 des Schwenkarmes ist fest mit dem Zahnsegment 55 verbunden, dessen Drehbolzen 56 in der Montageplatte 51 gelagert ist. In den Zahnkranz des Zahnsegments 55 greift das Ritzel 57 ein, welches auf die Welle des 3. Stellmotors 52 aufgesetzt ist. Das Zahn segment 55 ist in einer senkrechten, zu der Bewegungsrichtung des 1. Wagens 8 parallelen Ebene ausgerichtet. Der untere Abschnitt 53 und der obere Abschnitt 54 des Schwenkarmes sind durch ein Gelenk 58 miteinander verbunden. Das Gelenk 58 besteht aus zwei gekoppelten Viergelenkketten, bei denen zwei hintereinanderliegende und zwei ne beneinanderliegende Glieder fest verbunden sind.On one transverse side of the chassis 28 , a stable mounting plate 51 is arranged, on which a third servomotor 52 is attached and a swivel mechanism is attached. The latter consists of a two-part swivel arm 53 ; 54 , a toothed segment 55 and a pinion 57 . The upper section 54 of the swivel arm is firmly connected to the toothed segment 55 , the pivot pin 56 of which is mounted in the mounting plate 51 . The pinion 57 , which is placed on the shaft of the 3rd servomotor 52 , engages in the ring gear of the toothed segment 55 . The tooth segment 55 is aligned in a vertical plane parallel to the direction of movement of the first carriage 8 . The lower section 53 and the upper section 54 of the swivel arm are connected to one another by a joint 58 . The joint 58 consists of two coupled four-link chains in which two consecutive and two ne adjacent links are firmly connected.
An dem unteren Abschnitt 53, dem Gelenk 58 gegenüberliegend, ist eine Konsole 59 montiert, auf der ein mit einem Dreh-Schwenk-Mechanismus ausgestatteter Kamerafuß 60 aufgesetzt ist. Der Kamerafuß 60 trägt eine TV-Kamera 61. Zwischen dem Fahrgestell 28 und der Konsole 59 ist ein Seil 62 gespannt, das in dem der senkrechten Stellung nahen Schwenkbereich des oberen Abschnitts 54 gestrafft ist.On the lower section 53 , opposite the joint 58 , a bracket 59 is mounted, on which a camera foot 60 equipped with a rotation-swivel mechanism is placed. The camera foot 60 carries a TV camera 61 . A cable 62 is tensioned between the chassis 28 and the bracket 59, which is tightened in the swivel range of the upper section 54 near the vertical position.
Die Stellmotore 17; 48; 52, der Dreh-Schwenk-Mechanismus des Kamerafußes 60 und die TV-Kamera 61 sind über elektrische Kabel an zwei Steuer pulte einer Steuerzentrale angeschlossen, was aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist.The servomotors 17 ; 48 ; 52 , the rotation-swivel mechanism of the camera base 60 and the TV camera 61 are connected via electrical cables to two control panels of a control center, which is not shown for reasons of clarity.
Die beschriebene Vorrichtung besitzt folgende Funktionsweise: Die Positionierbewegung der TV-Kamera 61 setzt sich aus fünf Teil bewegungen zusammen, die nacheinander oder gleichzeitig durch Betäti gen der entsprechenden Tastenschalter in der Steuerzentrale ausge löst werden, wobei die jeweiligen Stellmotore 17; 48; 52 in Aktion tre ten.The device described has the following mode of operation: The positioning movement of the TV camera 61 is composed of five partial movements which are triggered one after the other or simultaneously by actuating the corresponding key switches in the control center, the respective servomotors 17 ; 48 ; 52 in action.
Der 1. Stellmotor 17 bewegt den 1. Wagen 8 und mit ihm den weiteren Teil der Vorrichtung und die TV-Kamera 61 in die eine Richtung der ho rizontalen Ebene. Der 2. Stellmotor 48 befördert den 2. Wagen 27 und und den an ihm befestigten Teil der Vorrichtung sowie die TV-Kamera 61 in eine zu der vorgenannten Richtung senkrechte Richtung. Durch beide Wagenbewegungen wird folglich die TV-Kamera 61 in einer hori zontalen Ebene bewegt.The 1st servomotor 17 moves the 1st carriage 8 and with it the further part of the device and the TV camera 61 in one direction of the horizontal plane. The second servomotor 48 conveys the second carriage 27 and the part of the device fastened to it and the TV camera 61 in a direction perpendicular to the aforementioned direction. As a result of both car movements, the TV camera 61 is consequently moved in a horizontal plane.
Durch die Inbetriebnahme des 3. Stellmotors 52 wird eine Schwenkung des Schwenkarmes 53, 54 veranlaßt, die eine vertikale Komponente be inhaltet. Das Gelenk 58 sichert im mittleren Schwenkbereich eine nahe zu horizontale Lage der Konsole 59. Im Schwenkbereich nahe der Hori zontalen sorgt hierfür eine am oberen Abschnitt 54 angeordnete Ge lenksperre 63. Im Schwenkbereich nahe der unteren Lage erfolgt diese Sicherung durch das sich straffende Seil 62.By commissioning the third servomotor 52 , a pivoting of the swivel arm 53 , 54 is caused, which contains a vertical component. The joint 58 ensures that the bracket 59 is in a nearly horizontal position in the central swivel range. In the swiveling range near the horizontal, this is ensured by an articulated lock 63 arranged on the upper section 54 . In the swivel range near the lower position, this is secured by the tensioning rope 62 .
Vermittels der Bewegungen der Wagen 8; 27 und des Schwenkarmes 53, 54 kann die TV-Kamera 61 ferngesteuert aus einer mit Steuerpulten, Kon trollmonitoren und Stromversorgungen ausgestatteten Steuerzentrale in jede beliebige Position eines Beobachtungsraumes gebracht werden. Ein üblicher, an sich bekannter Dreh-Schwenk-Mechanismus des Kamerafußes 60 ermöglicht schließlich die Einstellung verschiedener Blick winkel bzw. Ansichten des Objektes und damit eine Feinpositionierung.By means of the movements of the car 8 ; 27 and the swivel arm 53 , 54 , the TV camera 61 can be brought remotely from a control center equipped with control panels, control monitors and power supplies into any position of an observation room. A conventional, known rotary-swivel mechanism of the camera foot 60 finally enables the setting of different viewing angles or views of the object and thus fine positioning.
Ein Umpositionieren der TV-Kamera 61 läßt sich sehr schnell und prä zis vornehmen. Dadurch ist ein schneller Wechsel zwischen mehreren Beobachtungsstellen eines Operations- bzw. Vorgangsbereiches erziel bar. In vielen Fällen wird eine Überwachungsaufgabe erst so sinnvoll gelöst werden können. Die TV-Kamera 61 verbleibt stabil ohne Wackel effekte in der eingestellten Position. Auf Grund des Wegfalls der Handbedienung entfallen Sterilitätsprobleme in medizinischen Opera tionsräumen. Außerdem kann sich das Personal voll auf die Operation konzentrieren.Repositioning the TV camera 61 can be carried out very quickly and precisely. As a result, a rapid change between several observation points of an operation or process area can be achieved. In many cases, this is the only way to solve a monitoring task in a meaningful way. The TV camera 61 remains stable in the set position without wobble effects. Due to the elimination of manual control, sterility problems in medical operating rooms are eliminated. In addition, the staff can concentrate fully on the operation.
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- 1996-07-08 DE DE19627455A patent/DE19627455C1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8322 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8330 | Complete disclaimer |