CH695915A5 - Gerät zur optischen Aufnahme eines Objekts. - Google Patents

Description

  [0001] Die Erfindung betrifft ein Gerät zur optischen Aufnahme eines Objekts, das auf einer vom Gerät beabstandeten, einem Benutzer zugänglichen Auflagefläche aufliegt, welches Gerät ausserhalb der direkten Reichweite des Benutzers und oberhalb der Auflagefläche - insbesondere an der Decke eines Raums - im Aufnahmezustand stationär befestigt ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur optischen Aufnahme eines Objekts nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17.

[0002] Im Gegensatz zu seit langem bekannten Kameras zur Überwachung von Personen werden Geräte zur optischen Aufnahme eines Objekts für Aufnahmen von Objekten verwendet, bei denen im Allgemeinen das Objekt ruhend auf einer vorgegebenen Auflagefläche aufliegt.

   Mit derartigen Geräten werden beispielsweise Aufnahmen von Dokumenten, Druckerzeugnissen, Grafiken, Schriftstücken, Handzeichnungen, Präsentationsfolien oder auch Demonstrationsobjekten gemacht und in der Regel in elektrische Signale umgewandelt.

[0003] Dazu werden heute üblicherweise spezielle Aufnahmegeräte verwendet, welche ein Gerätegehäuse mit einer Auflagefläche für das aufzunehmende Objekt, eine Aufnahmeeinrichtung und eine Beleuchtungseinrichtung aufweisen, die am Gerätegehäuse angebracht sind. Solch ein Aufnahmegerät wird im Gegensatz zu einer Überwachungskamera, die über einen Schwenkneigekopf beispielsweise an der Decke eines Raums befestigt ist, in der Regel auf einem Arbeitstisch aufgestellt und ermöglicht qualitativ hochwertige Aufnahmen von Objekten.

   Die Objekte werden von einem Benutzer auf die Auflagefläche des Tischgeräts aufgelegt und ausgerichtet. Für ein Halten der Aufnahme- und Beleuchtungseinrichtung oder alternativ eines Umlenkspiegels über der Auflagefläche des Tischgeräts ist wenigstens ein am Gerätegehäuse angebrachter Haltearm vorgesehen.

[0004] Durch diesen Haltearm bzw. die Aufnahme-, Beleuchtungs- oder Umlenkspiegeleinrichtung kommt es bei diesen Tischgeräten immer wieder zu Behinderungen bei der Benutzung des Tischgeräts. Insbesondere bei grossflächigen Objekten, wie z.B. bei Landkarten oder Röntgenbildern, behindert der Haltearm ein Auflegen auf die Auflagefläche und kann sogar die Aufnahme bestimmter Bereiche des solchen Objekts gänzlich verunmöglichen.

   Zudem beeinträchtigt der Haltearm bzw. die Aufnahme-, Beleuchtungs- oder Umlenkspiegeleinrichtung die Sicht des Benutzers bzw. die Sicht auf den Benutzer. Auch begrenzt die über der Auflagefläche gehaltene Aufnahme-, Beleuchtungs- oder Umlenkspiegeleinrichtung die maximale Höhe eines Objekts, das auf der Auflagefläche auflegbar ist. Nicht zuletzt können die in der Regel transportabel ausgebildeten Tischgeräte ohne grossen Aufwand entwendet werden.

[0005] Von der Firma "VideoLabs" aus Minneapolis ist ein Gerät mit der Produktbezeichnung "Ceiling DocCam" zur optischen Aufnahme von Objekten bekannt, das die vorhergehend genannten, prinzipiellen Mängel der Tischgeräte nicht aufweist. Ähnlich wie eine Überwachungskamera besteht die "Ceiling DocCam" aus einer analogen Kamera mit einem ferngesteuert verstellbaren Zoomobjektiv.

   Im Gegensatz zur Überwachungskamera kann die "Ceiling DocCam" jedoch nur in einer entsprechenden Hohldeckenkonstruktion versenkt eingebaut werden. Dabei ist die Kamera lotrecht nach unten gerichtet, wodurch eine im Prinzip verzerrungsfreie Aufnahme ermöglicht wird. In der Regel wird ein Bereich der Tischplatte eines lotrecht unter der "Ceiling DocCam" aufgestellten Tischs als Auflagefläche für ein aufzunehmendes Objekt verwendet. Die Kamera befindet sich je nach Raum- bzw.

   Tischhöhe in einem Abstand von etwa 170 bis 240 Zentimetern zu dieser Auflagefläche.

[0006] In der Praxis sind jedoch solche fest in der Decke eingebauten Aufnahmegeräte - im Gegensatz zu den Tischgeräten - nur vereinzelt im Einsatz, da die eingebauten Geräte gegenüber den Tischgeräten auch gewichtige Nachteile aufweisen.

[0007] Zum einen setzt ein Einbau eine entsprechende Hohldeckenkonstruktion voraus. Ist diese gegeben, kann der Einbau am gewünschten Ort in vielen Fällen auch noch durch in der Hohldecke verlaufende Wasser- oder Elektroleitungen, Kabel- oder Lüftungskanäle erschwert oder gar verunmöglicht werden.

[0008] Zum anderen lässt die Einbaueinrichtung dieses Geräts nur eine Veränderung der Position des Aufnahmebereichs der Kamera um einige wenige Zentimeter auf der Tischplatte zu.

   Die Position des Benutzers wird dadurch praktisch auf den Zentimeter genau vorgegeben.

[0009] Auch befindet sich die Kamera im Gegensatz zu einem Tischgerät nicht in Griffweite des Benutzers. Das Bedienen und gegebenenfalls ein Einrichten des Geräts werden dadurch wesentlich erschwert.

[0010] Zudem ist die jeweilige Auflagefläche für ein aufzunehmendes Objekt nicht Teil des Geräts, sondern befindet sich von diesem losgelöst in der Regel gut zwei Meter unter dem Gerät. Dadurch herrschen wesentlich schlechter kontrollierbare und ungünstigere Randbedingungen für die optische Aufnahme. In der Regel wird daher die optische Qualität der Aufnahmen von Tischgeräten nicht annähernd erreicht.

   Insbesondere bei für eine optische Aufnahme wenig geeigneten Objektarten, wie beispielsweise Overheadfolien, Dokumente auf Hochglanzpapier oder Demonstrationsobjekte mit Bohrungen, Öffnungen und Hinterschneidungen, sind heute brauchbare Aufnahmen nur mit entsprechenden tischbasierten Aufnahmesystemen möglich.

[0011] Da die Auflagefläche und die Kamera des eingebauten Geräts voneinander getrennt sind und in keinem fest definierten Verhältnis zueinander stehen, ist ein geeignetes Platzieren eines aufzunehmenden Objekts auf der Auflagefläche nur indirekt über einen Monitor möglich, der die Aufnahme online wiedergibt.

[0012] Auch können sich im Raum befindende Lichtquellen, die das für eine Aufnahme notwendige Licht bereitstellen sollen, in der Weise positioniert sein, dass Spiegelungen und störende Reflexe auftreten,

   die eine optische Aufnahme des Objekts beeinträchtigen oder gar verunmöglichen.

[0013] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Mängel des Standes der Technik zu beheben. So soll ein für verschiedene Objekte einsetzbares Aufnahmegerät, mit dem optische Aufnahmen von befriedigender optischer Qualität und ein Verfahren zur einfachen Benutzung eines solchen Aufnahmegeräts vorgeschlagen werden.

[0014] Diese Aufgabe wird durch ein Gerät und ein Verfahren zur optischen Aufnahme eines Objekts gelöst, welches die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. 17 aufweist.

[0015] Weitere alternative oder vorteilhafte Aus- bzw.

   Weiterbildungen der Erfindung sind in den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche beschrieben.

[0016] Zudem soll ein Gerät zur optischen Aufnahme eines Objekts auf einer beabstandeten Auflagefläche so weitergebildet werden, dass die erzielbare Qualität der optischen Aufnahme von Objekten gesteigert wird. Auch soll durch ein Verfahren die Bedienbarkeit eines solchen Geräts vereinfacht werden.

   Nicht zuletzt soll ein derartiges Gerät eine zusätzliche Flexibilität beim Einsatz und beim stationären Befestigen in Räumen aufweisen, die einen Einsatz in neuen Anwendungsgebieten ermöglicht.

[0017] Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung von Objekten die Rede ist, so sollen neben Druckerzeugnissen, Schriftstücken, Grafiken, Handzeichnungen, Fotografien, Dokumenten aller Art, auch Overheadfolien, Röntgenfilme, grafische Filme, LCD-Displays mit und ohne Hintergrundbeleuchtung, auch dreidimensional ausgebildete Demonstrationsobjekte, wie beispielsweise Baumuster, Baugruppen oder ganze Maschinen und Vorrichtungen verstanden werden.

[0018] Unter einer Auflagefläche im Sinne der Erfindung kann neben einer ebenen Tischfläche selbstverständlich auch irgendeine gekrümmte oder geneigte Fläche,

   die beispielsweise mit der Wand mittel- oder unmittelbar verbunden oder an der Decke aufgehängt ist, verstanden werden. Es ist sogar denkbar, dass die Auflagefläche - vor allem bei grossen Demonstrationsobjekten - ein Teil des Objekts ist.

[0019] Ein Gerät zur optischen Aufnahme eines Objekts auf einer vorgegebenen Auflagefläche, welches Gerät mittel- oder unmittelbar - insbesondere an der Decke eines Raums - im Aufnahmezustand stationär befestigt ist, weist neben einer Aufnahmeeinrichtung, durch die ein veränderbarer Aufnahmebereich auf der Auflagefläche ferngesteuert aufnehmbar ist, zur Verbesserung der Lichtverhältnisse für die Aufnahme eine Ausleuchteinrichtung auf, durch die ein den Aufnahmebereich abdeckender Ausleuchtbereich kontrolliert durch das Gerät ausgeleuchtet wird.

   Dabei wird bei einem Verändern des Aufnahmebereichs der Ausleuchtbereich im Wesentlichen zeitgleich und gegebenenfalls vom Gerät selbsttätig verändert. Durch das derart kontrollierte und relativ zum Umgebungslicht dominierende Licht der Ausleuchteinrichtung werden auch für von der Auflagefläche beabstandete, stationär befestigte Geräte Voraussetzungen für qualitativ befriedigende optische Aufnahmen von Objekten geschaffen.

[0020] Zwar sind, beispielsweise aus der EP 0 362 737 B1, Tischgeräte zur optischen Aufnahme eines Objekts bekannt, bei denen der Aufnahmebereich von einer Ausleuchteinrichtung über ein Zoomobjektiv veränderbar ausgeleuchtet wird, jedoch bilden bei einem derartigen Tischgerät die Auflagefläche, die Aufnahmeeinrichtung und die Ausleuchteinrichtung eine integrale Geräteeinheit, mit unveränderlichen bzw.

   klar definierten, geometrischen und optischen Gegebenheiten. Bei der EP 0 362 737 B1 sind beispielsweise die Aufnahmeeinrichtung und die Ausleuchteinrichtung starr mit der Auflagefläche verbunden und weisen zu dieser einen konstanten Abstand auf. Das der Aufnahmeeinrichtung bzw. der Ausleuchteinrichtung zugeordnete Aufnahmestrahlenbündel und das zugeordnete Leuchtstrahlenbündel schneiden einander in der Auflagefläche in einem unveränderlichen Winkel von einigen wenigen Winkelgraden.

   Diese klar definierten - geometrischen und optischen - Gegebenheiten ermöglichen auch die gemeinsame Nutzung von zwei Umlenkspiegeln durch die Aufnahmeeinrichtung und die Ausleuchteinrichtung.

[0021] Da hingegen bei erfindungsgemässen Geräten die geometrischen und optischen Gegebenheiten - beispielsweise der Abstand zwischen Gerät und Auflagefläche - veränderlich sind, ist es von Vorteil, wenn ein von der Aufnahmefläche ausgehendes und von der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenes Aufnahmestrahlenbündel relativ zu einem vom Ausleuchtbereich ausgehenden Leuchtstrahlenbündel so einstellbar ist, dass der Aufnahmebereich mit dem Ausleuchtbereich auf der Auflagefläche im Wesentlichen zur Deckung gebracht werden kann und der Aufnahmebereich homogen ausgeleuchtet wird.

   Zudem kann dadurch der momentan eingestellte Aufnahmebereich für den Benutzer sichtbar gemacht und so der Ausleuchtungsbereich zum direkten Auffinden des Aufnahmebereichs herangezogen werden. Dadurch wird der Bedienkomfort des Geräts erheblich gesteigert.

[0022] Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist das Aufnahmestrahlenbündel einen Winkel, beispielsweise von wesentlich über 5  , in Bezug auf eine Lotrechte und ein dazu im Wesentlichen parallel ausgerichtetes Leuchtstrahlenbündel auf. Dadurch kann das Auftreten von Störreflexionen und Spiegelung auf waagrecht ausgerichteten Flächen nochmals merklich reduziert werden. Der dadurch verzerrt aufgenommene waagrecht ausgerichtete Aufnahmebereich kann anschliessend, beispielsweise über eine Keystone-Transformation, digital entzerrt werden.

   Durch das Entzerren der Aufnahme sind auch grössere Winkel - bis zu 45 deg. oder sogar mehr - denkbar. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, die Aufnahme auch in der Ebene der Auflagefläche mit an sich bekannten Transformationen digital zu drehen und damit das Bild der Aufnahme waagrecht auszurichten.

[0023] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, über einen ersten Spiegel und einen zweiten Spiegel das Aufnahmestrahlenbündel bzw. das Leuchtstrahlenbündel vom Aufnahmebereich zur Aufnahmeeinrichtung bzw. von der Ausleuchteinrichtung zum Ausleuchtbereich umzulenken. Dadurch wird eine flache Bauform des Geräts ermöglicht.

   Bei einem Umlenken des Aufnahmestrahlenbündels über einen Spiegel ist die in elektrische Signale umgewandelte, spiegelverkehrte Aufnahme der Aufnahmeeinrichtung mit Vorteil über eine Bildbearbeitungseinrichtung auf digitale Weise wieder zu korrigieren.

[0024] Nachstehend wird die Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung rein beispielhaft näher beschrieben. Gleiche Teile in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen, welche dieselben Funktionen ausüben, sind nachstehend mit gleichen Bezeichnungen und Bezugszeichen versehen. Es zeigen in schematischer Darstellung:
<tb>Fig. 1<sep>ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts zur Aufnahme eines Objekts über einer Auflagefläche auf einem Tisch in Schrägansicht,


  <tb>Fig. 2<sep>ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts in Schrägansicht,


  <tb>Fig. 3<sep>das zweite und ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts in einem Videokonferenzraum in Draufsicht und


  <tb>Fig. 4<sep>das Gerät aus Fig. 2 im teilweisen Schnitt, an einer Decke befestigt, in einer Ansicht von unten.

[0025] Fig. 1 zeigt im Aufnahmezustand ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts 1 zur Aufnahme eines in Fig. 1 nicht dargestellten Objekts auf einer Auflagefläche 2, die sich auf der waagrecht ausgerichteten Tischplatte eines Arbeitstischs befindet. Das Gerät 1 ist hier über eine Befestigungseinrichtung 14 unmittelbar an der nicht dargestellten Raumdecke stationär befestigt.

[0026] Das Gerät 1 weist eine Aufnahmeeinrichtung und eine Ausleuchteinrichtung auf, die beide in Fig. 1 nicht sichtbar sind. Von der Ausleuchteinrichtung geht ein Leuchtstrahlenbündel 8 aus und leuchtet einen veränderbaren Ausleuchtbereich 9 aus, der hier die Grösse der Auflagefläche 2 umfasst.

   Der von der Aufnahmeeinrichtung aufnehmbare Aufnahmebereich 5 ist hier so gewählt, dass er sich mit der Auflagefläche 2 und dem Ausleuchtbereich 9 deckt. In der Praxis kann es vorteilhaft sein, wenn der Ausleuchtbereich 9 den Aufnahmebereich 5 an den Rändern etwas überragt. Da das von der Ausleuchteinrichtung gerichtet projizierte Leuchtstrahlenbündel 8 im Allgemeinen die mehrfache Intensität des wenig gerichteten Umgebungslichts aufweist, werden sowohl die Lichtstärke als auch die Ausrichtung der Lichtstrahlen im Aufnahmebereich 5 im Wesentlichen durch das Leuchtstrahlenbündel 8 bestimmt. Damit sind kontrollierte Lichtverhältnisse für eine qualitativ befriedigende optische Aufnahme und eine weitgehende Unabhängigkeit von der Umgebungsbeleuchtung im Raum gegeben.

   Dies ist insbesondere beim Positionieren des Geräts sowie für eine effektive Nutzung des Geräts von entscheidender Bedeutung.

[0027] Damit das intensive, zusätzliche Licht des Leuchtstrahlenbündels 8 möglichst keine unerwünschten Störreflexionen auf der Auflagefläche 2 bzw. dem darauf platzierten Objekt hervorruft, ist es von Vorteil, das Leuchtstrahlenbündel 8 in einem spitzen Winkel zu einer Lotrechten auf die Auflagefläche 2 zu projizieren. Auch ist der mittlere Einfallswinkel des Aufnahmestrahlenbündels 6 in Bezug auf das Leuchtstrahlenbündel 8 und die Auflagefläche 2 zu berücksichtigen.

   Bei einem Abstand des Geräts 1 zur Auflagefläche 2 von etwa einhundertachtzig Zentimetern ermöglichen beispielsweise mittlere Einfallswinkel des Aufnahmestrahlenbündels 6 und des Leuchtstrahlenbündels 8 auf die Auflagefläche 2 von einigen wenigen Graden bzw. 15 deg. für viele Anwendungen optische Aufnahmen von befriedigender Qualität. Da das Aufnahmestrahlenbündel 6 hier einen Einfallswinkel von nur einigen wenigen Graden aufweist, sind die dadurch verursachten optischen Verzerrungen der Aufnahme praktisch nicht wahrnehmbar.

[0028] Der - im Vergleich zu tischbasierten Aufnahmesystemen - stark vergrösserte Abstand zwischen der Auflagefläche 2 und dem erfindungsgemässen Gerät 1 begünstigt die Gleichmässigkeit der Lichtverteilung im Ausleuchtbereich 9.

   Auch ermöglicht dieser grosse Abstand bei einer vorgegebenen Optik und einem maximal zulässigen Verzerrungswinkel einen prinzipiell grösseren Aufnahmebereich 5.

[0029] Durch das zusätzliche Licht der Ausleuchteinrichtung kann auch die Tiefenschärfe der Aufnahme entscheidend verbessert werden. Auch ist dadurch eine Tiefenausleuchtung gegeben, die - im Gegensatz zu einem herkömmlichen an der Decke befestigten Gerät - sogar Aufnahmen innerhalb von Bohrungen ermöglicht.

[0030] Wird nun, beispielsweise durch ein Zoomen des Aufnahmestrahlenbündels 6, der Aufnahmebereich 5 zum Aufnahmebereich 5 ¾ verändert, so wird hier gemäss der Erfindung vom Gerät im Wesentlichen zeitgleich, beispielsweise durch ein Zoomen des Leuchtstrahlenbündels 8, der Ausleuchtbereich 9 zum Ausleuchtbereich 9 ¾ verändert.

   Dadurch können auch bei kleineren Aufnahmebereichen die notwendigen Lichtverhältnisse für qualitativ befriedigende Aufnahmen bereitgestellt werden. Dies könnte im Prinzip auch über eine entsprechende, durch das Gerät veranlasste Steigerung der Lichtmenge der Ausleuchteinrichtung erfolgen.

[0031] Ein seitliches Verändern der Position des Aufnahmebereichs 5 ¾ auf die Position des Aufnahmebereichs 5 ¾ ¾ wäre beispielsweise über eine kippbare Aufhängung der Aufnahmeeinrichtung und der Ausleuchteinrichtung innerhalb des Geräts 1 möglich. Über zwei relativ einfache Stellmotoren wäre eine solche Kippbewegung ferngesteuert durchführbar. Genauso gut wäre es auch denkbar, eine kardanisch gelagerte Befestigungseinrichtung 14 für das ganze Gerät 1 vorzusehen.

   Ein zeitgleiches und selbsttätiges Nachführen des Ausleuchtungsbereichs in die Position 9 ¾ ¾ wäre damit gegeben.

[0032] Eine erste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, ein Gerät mit einer in Fig. 1 nicht sichtbaren Bildauswerteeinrichtung zu versehen, welche die in elektrische Signale umgewandelte Aufnahme auswerten kann und dann die Ausrichtung sowie den Querschnitt des Aufnahmestrahlenbündels 6 oder des Leuchtstrahlenbündels 8 verändert. Beispielsweise wird zuerst die Grösse des Ausleuchtbereichs entsprechend der Grösse des Ausleuchtbereichs 9 ¾ und die Grösse des Aufnahmebereichs entsprechend der Grösse des Aufnahmebereichs 5 eingestellt.

   Bei einem Schwenken des Aufnahmestrahlenbündels 6 oder des Leuchtstrahlenbündels 8 kann die Bildauswerteeinrichtung ein Ausleuchten eines Teils des Aufnahmebereichs 5 durch das Leuchtstrahlenbündel 8 erkennen und in Folge das Aufnahmestrahlenbündel 6 oder das Leuchtstrahlenbündel 8 derart ausrichten, dass der Ausleuchtbereich 5 ¾ zentrisch im Aufnahmebereich 5 auf der Auflagefläche 2 zu liegen kommt.

   Nun wird der Querschnitt des Leuchtstrahlenbündels 8 wieder vergrössert und der Ausleuchtbereich 9 mit dem Aufnahmebereich 5 - unabhängig vom jeweiligen Abstand der Auflagefläche 2 - automatisch zur Deckung gebracht.

[0033] Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts 1 ¾ und eine Auflagefläche 2 ¾, die vorgegebene optische Eigenschaften, hier in Form eines Musters von schwarzen und weissen Feldern, aufweist.

[0034] Im Gegensatz zum Gerät 1 aus Fig. 1 weist hier das Gerät 1 ¾ einen ersten Spiegel 11 und einen zweiten Spiegel 12 auf, die nebeneinander angeordnet sind. Über den ersten Spiegel 11 und den zweiten Spiegel 12 wird jeweils das Aufnahmestrahlenbündel 6 bzw. das Leuchtstrahlenbündel 8 umgelenkt. Die beiden Strahlenbündel 6 und 8 sind hier in einem Winkel von ca. 20 deg. gegen eine Lotrechte gerichtet.

   Es hat sich gezeigt, dass bei einer gleichgerichtet schrägen Ausrichtung des Aufnahmestrahlenbündels 6 und des Leuchtstrahlenbündels 8 unerwünschte Störreflexionen oder Spiegelungen - auch gegenüber der Anordnung der Strahlenbündel der Fig. 1 - nochmals reduziert werden können. Derartig ausgerichtete Strahlenbündel 6 und 8 erfordern einerseits ein Entzerren der optischen Aufnahme und andererseits eine höhere Leistung der Ausleuchtvorrichtung.

[0035] Eine zweite Weiterbildung der Erfindung sieht vor, ein Gerät 1 ¾ zur optischen Aufnahme mit einer in Fig. 2 nicht sichtbaren Bildauswerteeinrichtung zu versehen, welche eine in elektrische Signale umgewandelte Aufnahme auswerten und die Ausrichtung des Aufnahmestrahlenbündels 6 verändern kann.

   Die vorgegebenen optischen Eigenschaften der Auflagefläche 2 ¾ - hier ein Muster von schwarzen und weissen Feldern - sind der Bildauswerteeinrichtung bekannt. Bei einem Schwenken des Aufnahmestrahlenbündels 6 kann die Bildauswerteeinrichtung das Muster oder Teile davon erkennen und in Folge das Aufnahmestrahlenbündel 6 auf die Auflagefläche 2 ¾ automatisch ausrichten.

[0036] Fig. 3 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts 1 ¾, ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts 1 ¾ ¾ und eine bogenförmige Tischplatte in einem Videokonferenzraum, auf der vier Auflageflächen 2 ¾ mit vorgegebenen optischen Eigenschaften positioniert sind.

[0037] An der nicht dargestellten Decke des Videokonferenzraums ist das Gerät 1 ¾ unmittelbar stationär befestigt.

   Das Aufnahmestrahlenbündel 6 und das Leuchtstrahlenbündel 8 sind in einem derart grossen Winkelbereich verschwenkbar, dass das Aufnahmestrahlenbündel 6 und das Leuchtstrahlenbündel 8 jeweils auf eine der vier Auflageflächen 2 ¾ ausrichtbar ist. Die auseinander liegenden Auflageflächen 2 ¾ erfordern hier jeweils ein stark gegen eine Lotrechte gerichtetes Aufnahmestrahlenbündel 6 und Leuchtstrahlenbündel 8. Dadurch ist ein digitales Entzerren der optischen Aufnahme über eine Bildbearbeiteeinrichtung und ein Vorverzerren des Leuchtstrahlenbündels 8 über eine in Fig. 3 nicht sichtbare verstellbare Blende erforderlich.

   Zudem kann die Aufnahme über die Bildbearbeiteeinrichtung digital etwas gedreht werden.

[0038] Das Gerät 1 ¾ ¾ ist im Gegensatz zu den Geräten 1 und 1 ¾ mit einer Führung 17 versehen, über die es mittelbar an der Decke befestigt ist. Über einen in Fig. 3 nicht dargestellten Antrieb kann das Gerät entlang der Führung zwischen den einzelnen Positionen für eine Aufnahme der jeweiligen Auflageflächen 2 ¾ bewegt werden. Im Aufnahmezustand ist dann das Gerät stationär mittelbar an der Decke des Videokonferenzraums befestigt.

[0039] Fig. 4 zeigt das Gerät 1 ¾ aus Fig. 2 im Schnitt in einer Ansicht von unten. Es weist eine Aufnahmeeinrichtung 3 mit einer digitalen Kamera 15, ein erstes Zoomobjektiv 4, einen ersten Spiegel 11, eine Ausleuchteinrichtung 7 mit einer Lichtquelle 16, ein zweites Zoomobjektiv 10, eine verstellbare Blende 13 und einen zweiten Spiegel 12 auf.

   Der erste und der zweite Spiegel 11 bzw. 12 sind jeweils kardanisch gelagert aufgehängt und können, angetrieben von präzisen Stellmotoren, zweidimensional verkippt werden. Genauso gut könnten jeweils auch herkömmliche Ausrichtvorrichtungen für Rückspiegel von Automobilen eingesetzt werden.

[0040] Ein voneinander unabhängiges Ausrichten des Aufnahmestrahlenbündels 6 und des Leuchtstrahlenbündels 8 ermöglich auch ein automatisches Zentrieren des Aufnahmebereichs 5, 5 ¾ bzw. 5 ¾ ¾ und des Ausleuchtbereichs 9, 9 ¾, bzw. 9 ¾ ¾ aus Fig. 1 und 2.

   Hierzu ist der Ausleuchtbereich kleiner als der Aufnahmebereich zu wählen und über eine die Aufnahme digital auswertende Bildauswerteeinrichtung das Aufnahmestrahlenbündel gezielt in Bezug auf das Leuchtstrahlenbündel auszurichten.

[0041] Über die verstellbare Blende 13, die hier über nicht dargestellte Stellmotoren ferngesteuert verstellbar ausgebildet ist, kann das Leuchtstrahlenbündel 8 je nach Ausrichtung der jeweiligen Auflagefläche 2 derart trapezförmig beschnitten werden, dass auch bei einem stark schräg gegen die Auflagefläche auftreffendem Leuchtstrahlenbündel 8 ein rechteckiger Ausleuchtbereich auf einer der Auflageflächen 2 ausgeleuchtet wird.

[0042] Über eine Bildbearbeitungseinrichtung 18 kann die in elektrische Signale umgewandelte optische Aufnahme gegebenenfalls digital entzerrt werden.

Claims (18)

1. Gerät (1, 1 ¾, 1 ¾ ¾) zur optischen Aufnahme eines Objekts, das auf einer vom Gerät (1, 1 ¾, 1 ¾ ¾) beanstandeten, einem Benutzer zugänglichen Auflagefläche (2, 2 ¾) aufliegt, - welches Gerät (1, 1 ¾, 1 ¾ ¾) ausserhalb der direkten Reichweite des Benutzers und oberhalb der Auflagefläche (2, 2 ¾) - insbesondere an der Decke eines Raums - im Aufnahmezustand stationär mittel- oder unmittelbar befestigt ist und - eine Aufnahmeeinrichtung (3) aufweist, durch die über ein Aufnahmestrahlenbündel (6) ein Aufnahmebereich (5, 5 ¾, 5 ¾ ¾) auf der Auflagefläche (2, 2 ¾) aufnehmbar und in elektrische Signale umwandelbar ist, wobei - der Aufnahmebereich (5, 5 ¾, 5 ¾ ¾) ferngesteuert veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Ausleuchteinrichtung (7) vorgesehen ist, durch die über ein Leuchtstrahlenbündel (8) ein der Aufnahme zugeordneter Ausleuchtbereich (9, 9 ¾, 9 ¾ ¾)

auf der Auflagefläche (2, 2 ¾) ausleuchtbar ist, wobei - das Gerät (1, 1 ¾, 1 ¾ ¾) derart ausgebildet ist, dass der Ausleuchtbereich (9, 9 ¾, 9 ¾ ¾) veränderbar ist und im Wesentlichen zeitgleich mit dem Aufnahmebereich (5, 5 ¾, 5 ¾ ¾) verändert wird.

2. Gerät (1, 1 ¾) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät (1, 1 ¾) derart ausgebildet ist, dass - unabhängig vom jeweiligen Abstand der Auflagefläche (2, 2 ¾) - über ein Verändern der Ausrichtung des Aufnahmestrahlenbündels (6) oder des Leuchtstrahlenbündels (8) die Position des Ausleuchtbereichs (9, 9 ¾, 9 ¾ ¾) im Wesentlichen zentrisch in Bezug auf die Position des Aufnahmebereichs (5, 5 ¾, 5 ¾ ¾) eingestellt wird.

3. Gerät (1, 1 ¾) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Zoomobjektive (4, 10) vorgesehen sind, über welche die Grösse des Aufnahmebereichs (5, 5 ¾, 5 ¾ ¾) und die Grösse des Ausleuchtbereichs (9, 9 ¾, 9 ¾ ¾) - insbesondere im gleichen Grössenverhältnis zueinander - veränderbar ist.

4. Gerät (1, 1 ¾) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Aufnahmebereichs (5, 5 ¾, 5 ¾ ¾) und die Position des Ausleuchtbereichs (9, 9 ¾, 9 ¾ ¾) über ein Schwenken des Aufnahmestrahlenbündels (6) bzw. des Leuchtstrahlenbündels (8) auf der Auflagefläche (2, 2 ¾) veränderbar ist.

5. Gerät (1, 1 ¾) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Aufnahmezustand das Aufnahmestrahlenbündel (6) geneigt - beispielsweise in einem Winkel von grösser 5 deg. - gegen eine Lotrechte ausgerichtet ist.

6. Gerät (1, 1 ¾) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein - insbesondere motorisch zweidimensional verkippbarer - erster Spiegel (11) vorgesehen ist, der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass über ihn das Aufnahmestrahlenbündel (6) umgelenkt wird.

7. Gerät (1, 1 ¾) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Aufnahmezustand das Leuchtstrahlenbündel (8) geneigt - beispielsweise in einem Winkel von grösser 5 deg. - gegen eine Lotrechte ausgerichtet ist.

8. Gerät (1, 1 ¾) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleuchteinrichtung (7) eine - insbesondere motorisch - verstellbare Blende (13) zum verstellbaren Beschneiden des Leuchtstrahlenbündels (8) aufweist.

9. Gerät (1, 1 ¾) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein - insbesondere motorisch zweidimensional verkippbarer - zweiter Spiegel (12) vorgesehen ist, der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass über ihn das Leuchtstrahlenbündel (8) umgelenkt wird.

10. Gerät (1, 1 ¾) nach auf Anspruch 6 zurückbezogenem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spiegel (11, 12) benachbart zueinander angeordnet sind.

11. Gerät (1, 1 ¾) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur optischen Aufnahme von Objekten, die jeweils auf voneinander beabstandeten Auflageflächen (2, 2 ¾) aufliegen, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils der Aufnahmebereich (5, 5 ¾, 5 ¾ ¾) und der Ausleuchtbereich (9, 9 ¾, 9 ¾ ¾) gemeinsam auf einer der Auflageflächen (2, 2 ¾) positionierbar sind.

12. Gerät (1, 1 ¾) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führung (17) vorgesehen ist, wobei das Aufnahmestrahlenbündel (6) und das Leuchtstrahlenbündel (8) über ein Bewegen der Aufnahmeeinrichtung (3) bzw. der Ausleuchteinrichtung (7) entlang der Führung (17) bewegbar sind.

13. Gerät (1, 1 ¾, 1 ¾ ¾) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildbearbeitungseinrichtung (18) zur Bearbeitung der in elektrische Signale umgewandelten Aufnahme vorgesehen ist.

14. Gerät (1, 1 ¾, 1 ¾ ¾) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die umgewandelte Aufnahme durch die Bildbearbeitungseinrichtung (18) - beispielsweise über eine Keystone-Transformation - digital entzerrbar ist.

15. Gerät (1, 1 ¾, 1 ¾ ¾) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die umgewandelte Aufnahme durch die Bildbearbeitungseinrichtung (18) digital spiegelbar ist.

16. Gerät (1, 1 ¾, 1 ¾ ¾) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die umgewandelte Aufnahme durch die Bildbearbeitungseinrichtung (18) digital drehbar ist.

17. Verfahren zur optischen Aufnahme eines Objekts mittels eines Geräts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem Verfahren - der Aufnahmebereich (5) grösser als der Ausleuchtbereich (9 ¾, 9 ¾ ¾) eingestellt wird, - die Ausrichtung des Aufnahmestrahlenbündels (6) und des Leuchtstrahlenbündels (8) zueinander durch ein Schwenken wenigstens eines des Aufnahmestrahlenbündels (6) und des Leuchtstrahlenbündels (8) verändert wird und - mittels eines Auswertens der elektrischen Signale der Aufnahmeeinrichtung (3) die Position des Ausleuchtbereichs (9, 9 ¾, 9 ¾ ¾) im Wesentlichen zentrisch in Bezug auf die Position des Aufnahmebereichs (5, 5 ¾, 5 ¾ ¾) eingestellt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Objekt auf einer Auflagefläche (2 ¾) mit vorgegebenen optischen Eigenschaften aufliegt, bei welchem Verfahren - die Ausrichtung des Aufnahmestrahlenbündels (6) verändert wird und - mittels eines Auswertens der elektrischen Signale der Aufnahmeeinrichtung (3) der Aufnahmebereich (5, 5 ¾, 5 ¾ ¾) auf die Auflagefläche (2 ¾) mit den vorgegebenen optischen Eigenschaften ausgerichtet wird.