DE102016004674A1 - Drive system for an image sensor and its optical accompanying elements of an image or video recording device - Google Patents

Drive system for an image sensor and its optical accompanying elements of an image or video recording device Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebs-System für den Bild-Sensor und seine Optik-Begleitelemente, innerhalb eines Geräts, das mit einer Kamera ausgestattet ist. Das Antriebs-System ist in der Lage den Bildsensor und seine Optik-Elemente in nahezu beliebige Richtungen gesteuert schnell, lautlos zu drehen und somit auch schnell bewegliche Ziele zu erfassen, ohne dass es erforderlich ist, das ganze Gehäuse des Geräts, in dem die Kamera eingebaut ist, zu bewegen. Das Antriebs-System findet Anwendung in Geräte aller Art, die ein Bildaufnahme-Sensor aufweisen, wie z. B. Digitalkameras aller Art (auch Videokameras), Smartphone, Notebook, Smartwatch, Tablett-PC, sowie Webcams, Drohnenkameras, Fahrzeugkameras oder Überwachungskameras, Datenbrille, etc.. Die Kamera wird fast wie ein menschliches Auge bewegt oder gedreht.The invention relates to a drive system for the image sensor and its optical accompanying elements, within a device which is equipped with a camera. The drive system is capable of quickly and silently rotating the image sensor and its optics elements in almost any direction, enabling fast moving targets to be captured without the need for the entire housing of the device in which the camera is mounted is built to move. The drive system finds application in devices of all kinds, which have an image sensor, such. B. Digital cameras of all kinds (including video cameras), smartphones, notebooks, smartwatches, tablet PCs, as well as webcams, drone cameras, vehicle cameras or surveillance cameras, data glasses, etc .. The camera is almost like a human eye moved or rotated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebs-System für den Bild-Sensor und seine Optik-Begleitelemente (praktisch Bildaufnahme-Geräte und Kameras aller Art), innerhalb eines Geräts, das mit einer Kamera ausgestattet ist. Das Antriebs-System ist in der Lage den Bildsensor und seine Optik-Elemente (sein komplettes Linsen-System) in nahezu beliebige Richtungen gesteuert zu drehen und somit auch bewegliche Ziele zu erfassen, ohne dass es erforderlich ist, das ganze Gehäuse des Geräts, in dem die Kamera eingebaut ist, zu bewegen.The invention relates to a drive system for the image sensor and its optical accompanying elements (virtually image capture devices and cameras of all kinds), within a device that is equipped with a camera. The drive system is able to rotate the image sensor and its optics elements (its complete lens system) in almost any direction and thus also to detect moving targets without the need to cover the entire housing of the device which the camera is installed to move.

Das Antriebs-System findet Anwendung in allen Geräten, die ein Bildaufnahme-Sensor aufweisen, wie z. B. Digitalkameras aller Art (Videokameras, Kleibildkameras, digitale Spiegelreflex Kameras), Notebook, Smartwatch (eine Art Armbanduhr mit PC-ähnliche oder Smartphone Funktionen), Tablett-PC, sowie Webcams, Drohnenkameras, Fahrzeugkameras oder Überwachungskameras, Datenbrille, Mobil-Telefon, unter anderen Smartphone, Endoskopie-Kamera, medizinische Geräten aller Art, die eine Kamera aufweisen, etc.. Das Antriebs-System ist in der Lage den Kamera-Sensor und dessen Optik in all diese Geräte zu bewegen oder zu drehen und das gesteuert in beliebige Richtung. Nicht das ganze Träger-Gerät der Kamera wird bewegt oder gedreht, sondern lediglich der Bildsensor mit seiner Optik innerhalb des Träger-Geräts, fast wie ein menschliches Auge.The drive system is used in all devices that have an image capture sensor, such. B. Digital cameras of all kinds (video cameras, Kleibildkameras, digital SLR cameras), notebook, smartwatch (a kind of wristwatch with PC-like or smartphone functions), tablet PC, as well as webcams, drone cameras, vehicle cameras or security cameras, data glasses, mobile phone, among other smartphone, endoscopy camera, medical devices of all kinds, which have a camera, etc. The drive system is able to move or rotate the camera sensor and its optics in all these devices and controlled in any Direction. Not all the camera's gadget is being moved or rotated, just the image sensor with its optics inside the gantry, almost like a human eye.

Insbesondere ist das System perfekt für kleine Geräte geeignet, die eine Kamera aufweisen, wie z. B. Mobiltelefone (Smartphone), Tablett-PC-s, Notebooks/Netbooks, Datenbrille, Smartwatch, unbemannte ferngesteuerte Drohnen, Roboter, Endoskope, etc.In particular, the system is perfectly suited for small devices that have a camera such. Mobile phones (smartphone), tablet PCs, notebooks / netbooks, data glasses, smartwatch, unmanned remote-controlled drones, robots, endoscopes, etc.

Nahezu jedes Tablett-PC, Notebook oder Mobiltelefon/Smartphone weist heutzutage eine eingebaute Kamera auf, meistens davon sogar zwei.Almost every tablet PC, notebook or mobile phone / smartphone today has a built-in camera, usually even two.

Zwei Kameras sind manchmal notwendig, um mit einer die Umgebung zu fotografieren oder Videos zu machen, und mit der anderen Kamera eine Videokonversation über Anbieter, die solche Dienste anbieten (z. B. Facebook, Skype, Tanga, Viber, X8, Cobra, Aquila, etc.) zu ermöglichen. Weil der Einbau einer Kamera aufwändig ist und auch weil die Teile nicht ganz günstig sind, werden in der Regel eine schwächere, minderwertige Frontkamera und eine bessere Rückkamera eingebaut. Der Einbau von zwei Kameras bringt noch weitere Nachteile mit sich. Der Platz in einem Smartphone wird dabei ziemlich eng für weitere Erweiterungen oder technische Neuigkeiten. In der Regel besetzt das meiste Platz in einem Smartphone der Akku. Aber auch die Kameras und deren Steuerung sind nicht ganz zu vernachlässigen. Der Einbau einer schwächeren, minderwertigeren Frontkamera bringt weitere Nachteile mit sich. Die übertragene Videoqualität über Videochat-Programme ist über die Frontkamera ziemlich schlecht. Während die Rückkamera meistens gute Fotos oder Videos erstellen kann, ist die Frontkamera in der Regel minderwertig. Dadurch dass das Internet heutzutage immer schneller wird, es liegt am Interesse der Benutzer, Bilder oder Videos mit hoher Qualität zu übertragen. Zudem viele Menschen sich selber fotografieren (sog. Selfies), ist eine gute Bildqualität von der Frontkamera wünschenswert. Für die Film-/Video- oder Bild-Aufnahme wird bei einem Mobiltelefon ein Bild-Sensor verwendet, nach dem sich auch die Bildauflösung richtet. Bedingt durch die kleine Abmessungen der optischen Linse sowie sehr kleine Sensoren ist die Bildaufnahme besonders anfällig für Bildrauschen. Auch bei guten Lichtverhältnissen können nur mäßig wertige Bilder erzeugt werden, verglichen mit herkömmlichen Digital-Kameras. Es ist ja auch klar, das bei solche extrem kleinen Bild-Sensoren und auch Mini-Linsen nur wenig Licht aus dem Umfeld, bzw. Bildmotiv ankommt und die fehlende Lichtinformation über elektrische Wege kompensiert wird. Hinzu kommt auch dass die Sensor-Mikro-Bauteile in sehr engem Raum angeordnet sind, was zu Feld-Wechselwirkungen kommt und bei den Daten-Signalen kein „sauberer Transport. gewährleistet werden kann, was zum Bildrauschen führt. Erst wenn Organik-Photo-Sensor Technologie auf dem Vormarsch kommt, dann werden die Bilder weitgehend besser.Two cameras are sometimes necessary for one to take pictures of the environment or to make videos, and for the other camera to make a video conversation about providers offering such services (eg Facebook, Skype, Tanga, Viber, X8, Cobra, Aquila , etc.). Because the installation of a camera is complex and also because the parts are not very cheap, a weaker, inferior front camera and a better rear camera are usually installed. The installation of two cameras has other disadvantages. The space in a smartphone is getting pretty tight for more extensions or technical news. As a rule, most of the space in a smartphone occupies the battery. But even the cameras and their controls are not completely negligible. The installation of a weaker, inferior front camera has other disadvantages. The transmitted video quality via video chat programs is pretty bad on the front camera. While the rear camera can usually take good pictures or videos, the front camera is usually inferior. With the internet getting faster and faster nowadays, it is in the interest of users to transfer high quality images or videos. In addition, many people photograph themselves (so-called selfies), a good image quality of the front camera is desirable. For the film / video or image recording, a mobile phone uses an image sensor, which also determines the image resolution. Due to the small dimensions of the optical lens as well as very small sensors, the image acquisition is particularly susceptible to image noise. Even in good light conditions only moderately high-quality images can be generated, compared to conventional digital cameras. It is also clear that with such extremely small image sensors and mini lenses only little light from the environment, or image motif arrives and the lack of light information is compensated via electrical paths. In addition, the sensor micro-components are arranged in a very small space, resulting in field interactions and in the data signals no "clean transport. can be ensured, which leads to image noise. Only when organic photo sensor technology on the rise, then the pictures are largely better.

Der Einbau von zwei Kameras in einem Smartphone erfordert nicht nur den Einbau von zwei Kamerasensoren, beziehungsweise Bildsensoren, sondern auch die Optik-Begleitelemente die in einem Bildaufnahme-Optik-System dazugehören, wie zum Beispiel die optische Linsen, Bildkorrekturelemente, Bildstabilisatoren, sowie eine Steuerung dazu. Auch die Software muss die beiden Kameras separat steuern können, was auch die Bedienung eines Smartphone mehr oder weniger komplizierter macht.The installation of two cameras in a smartphone requires not only the installation of two camera sensors, or image sensors, but also the optical accompanying elements that belong in an image-taking optical system, such as the optical lenses, image correction elements, image stabilizers, and a controller to. The software must be able to control the two cameras separately, which also makes the operation of a smartphone more or less complicated.

Die Erfindung in einem Smartphone (Mobiltelefon mit PC-Eigenschaften) eingebaut, ersetzt praktisch komplett die zweite Kamera, weil diese elektrisch drehbar ist und kann sowohl von der Rückseite, als auch von der Vorderseite Bilder oder Videoaufnahmen machen. Insbesondere für kleine Geräte, wie z. B. Flugdrohnen, Datenbrille, Tablett-PC ist die Erfindung perfekt geeignet.The invention incorporated in a smartphone (mobile phone with PC features), virtually completely replaces the second camera because it is electrically rotatable and can take pictures or record video from both the back and the front. Especially for small devices, such. As aircraft drones, data glasses, tablet PC, the invention is perfectly suitable.

Es gibt zahlreiche Antriebssysteme, die geeignet sind, um eine Kamera zu bewegen. Meistens werden Elektromotoren (in der Regel Schrittmotoren) und oft auch kleine Getriebe eingesetzt, die die Kamera hin und her schwenken können. Allerdings sind die Elektromotoren und Getriebe mit einigen Nachteilen verbunden. Diese sind nicht unendlich klein zu bekommen, bringen dementsprechenden Gewicht mit sich, können für Störungen anfällig sein (z. B. Staub oder Feuchtigkeit), sind nicht absolut lautlos und auch nicht super schnell in Bewegung, wenn eine schnelle Schwenkung der Kamera erreicht werden soll.There are numerous drive systems that are suitable for moving a camera. Mostly electric motors (usually stepper motors) and often also small gears are used, which can swing the camera back and forth. However, the electric motors and transmissions are associated with some disadvantages. These are not infinitely small, bring corresponding weight themselves, may be susceptible to interference (eg, dust or moisture), are not absolutely silent, and are not super fast moving, if a quick panning of the camera is to be achieved.

Die Anmeldung GB 2439346 beschreibt eine Aufhängung (Gimbal) für eine Kugel, die ohne mechanischen Kontakt, rein elektromagnetisch erfolgt. Dort wird eine Kugel in einem Elektromagnet-Käfig gehalten, die dann gedreht werden kann. In der Kugel kann eine Kamera eingebaut werden. Sowohl der drehbare Körper, als auch die Stator-Hülle sind hier mit einer großen Anzahl von Elektromagnetspulen ausgestattet, die mit Strom versorgt werden müssen. Durch die Interaktivität zwischen den Feldern der Spulen, wird eine Drehbewegung erzeugt. Der Kamera-Sensor und die Elektromagneten sind mit elektrischen Leitungen gekoppelt, die wiederum an dem Stator gekoppelt sind, was zu Anfälligkeit bei der Bewegung der Kamera und der Elektromagneten führt. Diese Anordnung ist zu kompliziert und wirtschaftlich uninteressant für kleine Geräte, wie z. B. Mobiltelefone, Webcams, Fahrzeugkameras, oder Drohnenkameras.The registration GB 2439346 describes a suspension (gimbal) for a ball, which takes place without mechanical contact, purely electromagnetic. There, a ball is held in a solenoid cage, which can then be rotated. In the ball, a camera can be installed. Both the rotatable body and the stator shell are here equipped with a large number of electromagnetic coils that need to be powered. Due to the interactivity between the fields of the coils, a rotational movement is generated. The camera sensor and electromagnets are coupled to electrical leads, which in turn are coupled to the stator, resulting in susceptibility to movement of the camera and electromagnets. This arrangement is too complicated and economically uninteresting for small devices, such. As mobile phones, webcams, vehicle cameras, or drone cameras.

Um eine Kugel zu drehen, werden zahlreiche Methoden beschrieben.To turn a ball, numerous methods are described.

Die Anmeldung JP 080272446 beschreibt eine Vorrichtung, die zum Bewegen von Figuren auf einer Sphäre dient. Die Bewegung kann in beliebige Richtungen, innerhalb physikalische Einschränkungen oder festgelegten Parametern, stattfinden.The registration JP 080272446 describes a device used to move figures on a sphere. The movement can take place in any direction, within physical constraints or fixed parameters.

Die Anmeldung US 5413010 beschreibt einen Elektromotor, der einen sphärischen Rotor aufweist.Application US 5413010 describes an electric motor having a spherical rotor.

Die Anmeldung US 5280225 beschreibt eine Vorrichtung, die ein Antriebs-System für einen sphärischen Körper konzipiert ist. Hier wird eine Sphäre im Prinzip eines Schrittmotors in mehrere Achsen gedreht. Diese Methode findet vielmehr in Robotik-Bereich Anwendung.The application US 5280225 describes an apparatus which is designed as a drive system for a spherical body. Here, a sphere is rotated in several axes in the principle of a stepper motor. Rather, this method is used in robotics.

Die Anmeldung U.S. Pat. 3178600 zeigt eine Struktur mit sphärisch angeordneten Spulen an, wobei eine Rotation eines Körpers auf einer Achse zulässig ist.Application U.S. Pat. Pat. 3178600 indicates a structure with spherically arranged coils, allowing rotation of a body on an axis.

Die Anmeldung U.S. Pat. 3260475 zeigt einen speziellen Elektromotor, dessen Rotor sphärisch gebaut ist und für Weltraum-Fahrzeuge konzipiert ist. Der dabei entstehendes Drehmoment kann in verschiedene Richtungen entfaltet werden, somit auch das Fahren in verschiedene Richtungen, ohne spezielle Lenkvorrichtungen oder Getriebe, möglich.Application U.S. Pat. Pat. No. 3260475 shows a special electric motor whose rotor is spherical and designed for spacecraft. The resulting torque can be deployed in different directions, thus driving in different directions, without special steering devices or gear possible.

Auf dem Markt gibt es Webkamera für Laptops, die drehbar sind. Allerdings die Drehung erfolgt per Hand, rein mechanisch (direktes Anfassen der Webcam-Gehäuse mit der Hand).There is a web camera on the market for laptops that are rotatable. However, the rotation is done by hand, purely mechanical (direct touching the webcam housing by hand).

Eine Art Webcam, die ebenso auf dem Markt sich befindet, kann sich elektrisch bewegen, ist allerdings über Elektromotoren und ein kleines Getriebe angetrieben. Die Bewegungs-Reaktionsgeschwindigkeit ist nicht besonders hoch.A kind of webcam that is also on the market, can move electrically, but is powered by electric motors and a small gear. The motion reaction rate is not particularly high.

Es werden Kamera-Systeme für Smartphone beschrieben, auch solche die drehbar sind, allerdings fast alle mechanisch. Mehrere Smartphone-Hersteller haben Smartphone entworfen, die eine drehbare Kamera haben, die per Hand mechanisch gedreht wird und dadurch wahlweise Bilder von hinten oder Frontbilder machen kann. Solche Kameras wurden auch in einige Laptops eingesetzt, wie z. B. ältere Baureihen von ASUS (Modell ASUS W5000). Die Kamera hier ist auf einem drehbaren Rahmen eingebaut und wird per Hand nach hinten oder vorne gedreht. Allerdings kann diese Kamera nur auf einer Achse gedreht werden. Man könnte theoretisch auch eine in mehrere Richtungen drehbaren Kamera konstruieren, die in einer Kardanaufhängung angebracht wäre. Eine elektrisch drehbare Kamera im herkömmlichen Sinne für Notebooks ist aber in dem Fall mit mehreren Problemen verbunden: z. B. der herkömmliche Antrieb (meistens über Schrittmotoren und Getriebe) wäre zu groß, anfällig, würde die Ästhetik des Träger-Geräts zunichte machen und auch die Verkabelung müsste so konzipiert werden, dass diese nicht abreist, wenn die Kamera hin und her gedreht wird.It describes camera systems for smartphones, even those that are rotatable, but almost all mechanical. Several smartphone manufacturers have designed smartphones that have a rotatable camera, which is mechanically rotated by hand and thus can take pictures from behind or front images. Such cameras were also used in some laptops, such. B. older series from ASUS (model ASUS W5000). The camera here is mounted on a rotatable frame and is rotated by hand backwards or forwards. However, this camera can only be rotated on one axis. Theoretically, one could also design a multi-directional camera mounted in a gimbal. An electrically rotatable camera in the traditional sense for notebooks but in the case associated with several problems: z. For example, the conventional drive (mostly via stepper motors and gears) would be too large, vulnerable, would nullify the aesthetics of the carrier device, and also the cabling would have to be designed so that it does not come off when the camera is rotated back and forth.

Bei den aufgelisteten Anmeldungen, wobei eine Kugel gedreht wird, sind die dort beschriebenen Systeme ziemlich kompliziert, nicht ohne großen Aufwand in sehr kleinen Maßstab hin zu bekommen und auch relativ anfällig.In the applications listed, where a ball is rotated, the systems described therein are quite complicated, not to be obtained in a very small scale without great effort and also relatively vulnerable.

Es gibt ähnliche Prinzipe, die auch auf einem Mobil-Telefon, Laptop, Tablett-PC usw. theoretisch übertragbar sind.There are similar principles that are theoretically transferable even on a mobile phone, laptop, tablet PC, and so on.

Es gibt auch Methoden, ein Bildsensor in die Kamera drin leicht hin und her zu schwenken. Die optischen Elemente bleiben dabei statisch. Mit solchen Methoden werden Bildstabilisierungen vorgenommen, allerdings ist die Blickfeld-Änderung dabei nur sehr klein, sodass keine großartigen Effekte zu erwarten sind. Zudem sind hier physikalische Grenzen gesetzt: je weiter der Bildsensor sich bewegt, desto verzerrter wird das Bild, weil der Sensor sich auf dem Blickfeld bzw. Fokus-Punkt der einfallenden Lichtstrahlen bewegt. Die optischen Elemente folgen die Sensorbewegung nicht mit. Ähnlich funktioniert eine Methode, wobei nur eine der Linsen (oder eine Gruppe von denen) sich hin und her schwenken kann. Auch hier treten Nachteile auf, in Form von Bildverzerrung bei großen Schwenk-Amplituden. Hier wird der einfallende Lichtstrahl mehr oder weniger verzerrt, je nachdem, wie groß die Schwenk-Amplitude der Linse ist.There are also ways to easily swivel an image sensor into the camera in and out. The optical elements remain static. Image stabilization is done with such methods, but the field of view change is very small, so no great effects can be expected. In addition, physical limits are set here: the further the image sensor moves, the more distorted the image becomes, because the sensor moves on the field of view or focus point of the incident light rays. The optical elements do not follow the sensor movement. Similarly, a method works where only one of the lenses (or a group of them) can pivot back and forth. Again, there are disadvantages, in the form of image distortion at large swing amplitudes. Here the incident light beam becomes more or less distorted, depending on how large the swing amplitude of the lens is.

Die namhafte Hersteller (z. B. SONY, Panasonic, etc.) bauen elektromagnetisch bewegbare Linsen in Smartphone-Kameras oder bei anderen hochwertigen Geräten. Die Linse ist dabei entlang der optischen Achse hin und her bewegbar. Auf diese Weise funktioniert die automatische Autofokus-Einstellung, bei hochwertigen Kameras.The well-known manufacturers (eg SONY, Panasonic, etc.) are building electromagnetically movable lenses in smartphone cameras or other high-quality devices. The lens is movable back and forth along the optical axis. In this way, the automatic autofocus setting works on high quality cameras.

Wie beschrieben, es gibt genügend elektrische Antriebe für Kameras (Überwachung-Kameras, IP-Webcams, etc.), aber es werden dort für den Antrieb hautsächlich Elektromotoren und auch Getriebe eingesetzt. Die Antrieb-Systeme sind dort zu grob, zu langsam und es ist nahezu unmöglich oder sehr aufwändig diese auf Reiskorn-Größe zu verkleinern.As described, there are enough electric drives for cameras (surveillance cameras, IP webcams, etc.), but there are mainly used for the drive electric motors and gear. The drive systems are too coarse, too slow and it is almost impossible or very expensive to reduce these to rice grain size.

Für besseres Verständnis werde ich ab hier jedes Gerät, das eine Kamera aufweist, Träger-Gerät nennen. Das kann z. B. eine Videokamera, Kleibildkamera, Spiegelreflex Kamera, Notebook, Smartwatch (Armbanduhr mit PC-Funktion und/oder eingebauten Mobiltelefon-Eigenschaften), Tablett-PC, Webcam, Drohne, Fahrzeug, Flugzeug, Rakete, Roboter, Überwachungskamera, Datenbrille, Mobil-Telefon – unter anderen Smartphone, Extrem-Sport-Kamera, TV-Studio-/Kino-Film-Kamera, SteadyCam, etc. sein.For better understanding, I will call every device that has a camera carrier device from here on. This can z. Eg a video camera, small picture camera, SLR camera, notebook, smartwatch (wristwatch with PC function and / or built-in mobile phone features), tablet PC, webcam, drone, vehicle, plane, rocket, robot, surveillance camera, data glasses, mobile phone Phone - be among other Smartphone, Extreme Sports Camera, TV Studio / Cinema Movie Camera, SteadyCam, etc.

Der in den Patentansprüchen 1 bis 19 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Antriebs-System für Kameras aller Art zu schaffen, das in der Lage ist, die Kamera innerhalb eines Träger-Geräts flüssig und lautlos, mit dem Bewegungs-Effekt fast wie das des menschlichen Auge, zu drehen.The invention specified in the claims 1 to 19 is based on the problem to provide a drive system for cameras of all kinds, which is able to the camera within a carrier device liquid and silent, with the motion effect almost like that of the human eye, to turn.

Dieses Problem wird mit den in den Patentansprüchen 1 bis 19 aufgeführten Merkmalen gelöst.This problem is solved with the features listed in the claims 1 to 19.

Vorteile der Erfindung sind:

  • – die Kamera dreht sich innerhalb des Träger-Geräts (also z. B. keine Schwenkung eines Smartphone notwendig, um ein Zielobjekt, das etwas links oder rechts beim Fotografieren liegt),
  • – macht recht fließende Bewegung,
  • – lautlos in Bewegung
  • – bringt kaum Zusatz-Gewicht mit,
  • – extrem gut für kleine Geräte, vorzugsweise Smartphone/Mobiltelefone geeignet,
  • – keine Verschleißteile, daher sehr langlebig,
  • – eine recht flotte Änderung der Drehrichtung der Kamera möglich,
  • – optimale Verwendung auch auf bewegende/fliegende Träger-Geräte, wie Fahrzeuge, Hubschrauber, Raketen, Drohnen, Tablett-PC-s,
  • – optimal für Video-Überwachungs-Geräte,
  • – optimal auch für Film-/TV-Studio-Zwecke
  • – Verfolgung eines beweglichen Objektes
  • – günstiges System in der Herstellung und einfache Vorrichtung.
Advantages of the invention are:
  • The camera rotates within the carrier device (eg, no need to swivel a smartphone to get a target that is slightly to the left or right when photographing),
  • - makes a very fluid movement,
  • - silently on the move
  • - hardly brings extra weight,
  • - extremely well suited for small devices, preferably smartphones / mobile phones,
  • - no wear parts, therefore very durable,
  • - a fairly brisk change in the direction of rotation of the camera possible,
  • - Optimal use also on moving / flying carrier devices, such as vehicles, helicopters, rockets, drones, tablet PCs,
  • - optimal for video surveillance devices,
  • - Optimal for film / TV studio purposes
  • - Tracking a moving object
  • - Convenient system in the production and simple device.

Die Erfindung ist ein Antriebssystem für die Kamera, oder vielmehr für den Bildsensor und seine optische Begleitelemente, das in der Lage ist, ein zu fotografierendes Ziel zu verfolgen, eine Videoaufnahme von einem beweglich Objekt oder Person zu machen, beziehungsweise eine automatische Rotation des Bildsensoren und seiner Optik-Elemente zu erreichen, um Bilder oder Videoaufnahmen von hinten und/oder von vorne (mit nur einem Bildsensor zu realisieren). Ein extrem kleines bewegliches Kamera-System, dass auch in einem kleinem Kamera-Träger-Gerät, insbesondere in einem Mobil-Telefon (Smartphone), Tablett-PC, Webcam, Armbanduhr etc. integrierbar ist, dass in der Lage ist, ähnlich wie das Auge eines Menschen oder sogar schneller sich zu bewegen und innerhalb vorhandenen Parametern das Blickfeld dynamisch zu erfassen. Das Antriebssystem ist recht flott, lautlos und kann innerhalb des Kamera-Träger-Geräts, die Kamera dynamisch und schnell zu bewegen, drehen oder auch zu rotieren, sodass Bildaufnahmen aus verschiedene Blickwinkel, und auch aus der Rückseite und Vorderseite des Träger-Geräts möglich sind.The invention is a drive system for the camera, or rather for the image sensor and its optical accompanying elements, which is able to track a target to be photographed, to take a video shot of a mobile object or person, or an automatic rotation of the image sensor and to achieve its optics elements to realize images or video recordings from behind and / or from the front (with only one image sensor). An extremely small mobile camera system that is also capable of being integrated in a small camera-carrier device, especially in a mobile phone (smartphone), tablet PC, webcam, wristwatch, etc. that is capable of being similar to that A human's eye or even faster to move and dynamically capture the field of view within existing parameters. The drive system is quite fast, noiseless, and can rotate or rotate within the camera-carrier device to move, rotate, or rotate the camera so that you can capture images from different angles, as well as the back and front of the carrier device ,

Nebenbei kann die Erfindung so konzipiert werden, dass sie in der Lage ist auch automatisch erkennen zu können, ob der Bildsensor und seine Optik-Elemente innerhalb des Träger-Geräts nach vorne oder nach hinten gerichtet werden sollte.Incidentally, the invention may be designed to be able to automatically detect whether the image sensor and its optical elements should be directed forward or backward within the carrier apparatus.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der 1 bis 17 erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be described with reference to FIGS 1 to 17 explained. Show it:

1 eine Variante, wobei die Kugel-Kamera einfach an Bimetall-Spiralfedern befestigt ist, 1 a variant wherein the ball camera is simply attached to bimetallic coil springs,

2 zeigt eine Variante, die eine Kardanaufhängung aufweist. 2 shows a variant having a gimbal.

3 eine Variante mit mehrere Bimetall-Spiralfedern, 3 a variant with several bimetallic spiral springs,

4 zeigt eine Variante, wobei nicht nur der Bildsensor sondern auch eine Art Beleuchtung, die das Blickfeld des Sensors beleuchtet, bewegbar eingebaut ist. 4 shows a variant, wherein not only the image sensor but also a kind of lighting, which illuminates the field of view of the sensor, is movably installed.

5 eine vereinfachte Teil-Kardanaufhängung, mit nur zwei Achsen 5 a simplified part gimbal suspension, with only two axes

6 ist eine Variante mit Bimetall-Elementen, in Form von Bändern oder Streifen 6 is a variant with bimetallic elements, in the form of ribbons or strips

7 eine spezielle Variante mit einem aus elektroaktiven Kunststoff gebauten Licht-Fenster, 7 a special variant with a built-in electroactive plastic light window,

8 eine 3D-Kamera 8th a 3D camera

9 eine leicht herausfahrbare Kamera 9 an easily removable camera

10 zeigt eine Variante, die mit einem Schall-Quellen-Erfassungs-System ausgestattet ist. 10 shows a variant that is equipped with a sound source detection system.

11 einen Konkaven Bildsensoren, 11 a concave image sensors,

12 eine Variante, wobei das Stoppen der Kugel-Kamera in einer bestimmten Position über einen elektromagnetisch herausfahrbaren Stift erfolgt, 12 a variant, wherein the stopping of the ball camera takes place in a certain position via an electromagnetically removable pin,

13 eine Variante, die in einem Smartphone eingebaut ist, wobei die Kugel-Kamera zusätzlich in der optischen Achse rotierbar ist. 13 a variant that is installed in a smartphone, the ball camera is also rotatable in the optical axis.

14 (a, b, c, d) einige Einsatz-Beispiele der Erfindung, 14 (a, b, c, d) some examples of use of the invention,

15 einen Smartphone, bei dem die Kugel-Kamera am Rand oder am Eck eingebaut ist, 15 a smartphone with the ball camera installed at the edge or at the corner,

16 eine Variante, wobei feine und sehr kleine Heizspiralen (Heizwendel) die Bimetall-Elemente erwärmen, 16 a variant in which fine and very small heating coils (heating coil) heat the bimetallic elements,

17 die Heizwendel oder Glühwendel, die mit je einer Diode ausgestattet sind. 17 the heating coil or filament, each equipped with a diode.

Der Kamera-Sensor 1 und seine optischen Begleitelemente 2 sind vorzugsweise in einem kleinen kugelförmigen Gehäuse 3 angebracht (ab hier wird das Gehäuse Kugel-Kamera genannt), dass in einem Hohlsphären-Gehäuse 4 (ab jetzt wird diese nur Hohlsphäre genannt), das nur bisschen grösser als die Kugel-Kamera ist, angebracht ist. Die Kugel-Kamera kann einfach lose und frei drehbar in der Hohlsphäre platziert werden, wobei eine oder mehrere Bimetall-Spiralfeder 5 mit der Kugel-Kamera an einem Ende und mit der Hohlsphäre am anderen Ende verbunden sind (1). Oder sie kann in eine einfache Kardanaufhängung 8 angebracht werden, wobei in diesem Fall, die Kugel-Kamera 3 nicht mehr (oder nur selten) die Hohlsphären-Wand berührt (2). Die Hohlsphäre 4 ist bei einigen Varianten statisch angebracht, also unbeweglich, nur die Kamera-Kugel drin bewegt sich.The camera sensor 1 and its optical accompanying elements 2 are preferably in a small spherical housing 3 attached (from here the housing is called ball camera) that in a hollow sphere housing 4 (from now on this is called only hollow sphere), which is only slightly bigger than the ball camera, is appropriate. The ball camera can easily be placed loosely and freely rotatable in the hollow sphere, using one or more bimetallic spiral spring 5 connected to the sphere camera at one end and to the hollow sphere at the other end ( 1 ). Or she can in a simple gimbal 8th be attached, in which case, the ball camera 3 no longer (or only rarely) touches the hollow sphere wall ( 2 ). The hollow sphere 4 is static mounted in some variants, so immobile, only the camera ball moves in it.

Speziell eine Kamera in einem Tablett-PC, I-PAD, I-Phone, Smartphone oder anderes Mobil-Telefon, kann so eingebaut, dass sie in dem Gehäuse drin nach hinten oder nach vorne elektrisch drehbar ist und sowohl für Rückaufnahmen als auch für Frontaufnahmen geeignet ist. Auch in einem Mobiltelefon wird die Kamera vorzugsweise in Form einer Kugel gebaut und in eine Hohlsphäre platziert, ähnlich wie das menschliche Auge in seine Hohlraum sich befindet, die durchsichtig ist oder zumindest in einem Teil einen Fenster aufweist, durch die die Kugel-Kamera das Licht von der Umgebung bekommt. Die Kugel-Kamera ist komplett mit Bildsensor 1, Elektronik-Bauteile und begleitende Optik-Elemente 2 (z. B. Linsen, Mini-Prismas, etc.) ausgestattet. Die Kugel-Kamera 3 wird nicht wie herkömmlich durch Getriebe oder Elektromotoren gedreht (auch nicht manuell durch Berührung), sondern durch einen oder mehrere Bimetall-Spiralfedern 5 oder Bimetall-Streifen 33 elektrisch gesteuert in gezielte Richtung gedreht oder geschwenkt. Die Schwenkung, bzw. die Drehung kann in einer oder mehreren Achsen 7 erfolgen. Multi-Achsendrehung kann durch eine Kardan-Aufhängung 8 realisiert werden, falls die Kugel-Kamera 3 die Hohlsphären-Wand nicht berühren soll (2). Allerdings die einfachste Variante sieht vor, dass die Kugel-Kamera, insbesondere bei kleinen Geräten, in die Hohlsphäre 4 einfach frei beweglich drin steckt, wobei diese durch Bimetall-Spiralfeder 5 gehalten und auch gedreht wird. Die Kugel-Kamera 3 muss nicht unbedingt gelagert sein. Sie kann die Wände der Hohlsphäre berühren, allerdings ist ihr Gewicht sehr klein und dadurch entsteht kaum Reibung, wenn sie hin und her durch Bimetall-Spiralfedern gedreht wird. Das Material, aus dem die Kugel-Kamera-Gehäuse und die Hohlsphäre bestehen, soll kratzfest sein (zumindest die Flächen-Beschichtungen, die auf einander reiben werden) und möglicherweise auch selbstschmierend sein (zumindest an manchen Bereichen). Der Stromsignal-Transfer zu dem Bildsensor erfolgt durch eine flexible Leitung 9 oder durch die Bimetall-Spiralfeder selbst. Die Kamera kann zwar auch andere Formen haben (z. B. wie ein Ei, oval förmig) oder auch mit kleinen Kanten versehen, allerdings die Form einer Kugel ist am besten dafür geeignet. Die Kugel-Kamera ist mit Bimetall-Spiralfedern gekoppelt, die ebenso am anderen Enden mit der Hohlsphäre verbunden sind. Sie wird in beliebige Richtung, alleine durch Ausdehnung der Spiralfeder bei Temperatur-Erhöhung, wobei in deren Zentrum ein Drehmoment entsteht, geschwenkt oder gedreht. Sobald eine Bimetall-Spiralfeder unter Strom steht, wird diese durch die innere Stromwiderstand schnell erwärmt und ein Drehmoment auf der Mittigen Punkt der Spirale aufgebaut. Die Bimetall-Spiralfeder ist sehr dünn gebaut, weil diese schnell und mit sehr wenig Strom erwärmt werden muss und ebenso sich schnell abkühlen soll, wenn der Strom abgeschaltet wird. Schließlich werden für die Bewegung einer sehr kleinen Kamera in einem Mobiltelefon nur schwache Drehmoment-Kräfte benötigt. Die Kugel-Kamera wird durch die Bimetall-Spiralen, je nachdem welche der Spiralen aktiv, ist, beliebig in jede Richtung, schnell und lautlos gedreht. Abhängig davon, welche der Bimetall-Spiralfedern aktiv ist, bzw. unter Strom steht, wird eine Schwenkung der Kugel-Kamera in die Richtung ausgeführt, die dem Drehmoment der aktiven Bimetall-Spiralfeder entspricht. Weil die Bimetall-Spiralfeder/-Streifen bei Erwärmung nur in eine Richtung die Kugel-Kamera drehen können, und bei Abkühlung zurückdrehen, sind für jede Achse 7 mindestens zwei davon gegeneinander arbeitende Bimetall-Spiralfeder 5/-Streifen 33 notwendig, um eine aktive Schwenkung der Kugel-Kamera 3 in die gewünschte Richtung zu erreichen. Wird einer davon aktiviert, wird die Kugel-Kamera in die Richtung auch gedreht, trotz der leichten Widerstand der mechanischen Spannung der Gegenspirale. Kühlt die Bimetall-Spiralfeder ab, dreht sich die Kugel-Kamera wieder in Ausgangsposition zurück. Wird das andere spiralfederförmiges Bimetall-Element aktiviert, dreht sich die Kugel-Kamera dann in die andere Richtung. Eine Steuerung 6 sorgt dafür, dass die Erwärmung der Bimetall-Spiralfeder/-Streifen exakt erfolgt und die bestimmte Position der Kugel-Kamera auch hält. Weil zwei gegeneinander arbeitende Bimetall-Spiralfeder/-Streifen immer auf einer Schwenkachse 7 eingebaut sind, werden automatisch die Temperatur-Schwankungen von außen ausgeglichen, weil beide Elemente im stromlosen Zustand (inaktiv) gleichmäßig warm oder kalt sind. Der Antrieb mit Bimetall-Spiralfedern/-Streifen ist zwar nicht für extrem schnelle Schwenkungen geeignet, ist allerdings auch ziemlich präzise steuerbar, arbeitet wartungsfrei und zuverlässig. Selbstverständlich sind mit solchen Bimetall-Elementen keine großartigen Bewegungen zu erreichen, weil sie irgendwann dann auch gegenseitig stören, aber eine Schwenkung um mehrere dutzende Winkelgrade ist damit erreichbar. Je dünner und kleiner die Bimetall-Elemente sind, desto schneller die Reaktion ist und auch kleiner der Stromverbrauch. Das Aufrechterhalten einer Position der Kugel-Kamera wird durch ständige, präzise gesteuerte Erwärmung der bestimmten Bimetall-Elemente erreicht, bzw. durch die Aufrechterhaltung des elektrischen Stromflusses. Erhöht sich die Spannung und damit selbstverständlich der Stromfluss, wird auch die Temperatur in dem Bimetall-Element erhöht, somit ein stärkeres Drehmoment erzeugt wird. Dadurch, dass die Bimetall-Elemente sehr dünn sind und nur geringe Masse haben, ist eine Reaktions-Trägheit kaum spürbar. Diese Methode ist relativ einfach und funktioniert auch sehr zuverlässig und vollkommen wartungsfrei. Vor allem hier sind keine weitere Einbau-Maßnahmen notwendig: lediglich die Bimetall-Elemente (z. B. Bimetall-Spiralfeder auf die Drehachsen einbauen, mit Strom-Leitungen 10 an der Steuerung 6 koppeln und fertig ist der Antrieb. Sobald feine, exakt gesteuerte Ströme durch die Bimetall-Elemente fließen, werden sie mehr oder weniger erwärmt und eine Ausdehnung absolvieren. Weil diese spiralförmig geformt sind, wird dabei ein Drehmoment erzeugt, der eine Drehung der Kugel-Kamera bewerkstelligt (ähnlich wie die früheren einfachen Bimetall-Thermometer mit Bimetall-Spiralfeder drin). Selbstverständlich müssen die Bimetall-Spiralfeder nicht glühend heiß erhitzt werden, sondern es reicht eine Temperatur von 10–40° über die Umgebungstemperatur, um vernünftige Drehmomente zu erzeugen. Die Kugel-Kamera ist ja bei kleinen Geräten, wie z. B. Mobiltelefone (Smartphone), Notebooks oder Tablett-PC-s sehr klein, wiegt nur paar Gramm und diese kann mit sehr wenig Kraft gedreht. Die Bimetall-Elemente belasten auch nur wenig oder kaum den Akku des Kamera Träger-Geräts, weil der Stromverbrauch sehr gering ist. Die sehr dünnen Spiralfeder können mit niedrige Spannungen (z. B. niedriger als 3,7 V) und Ströme von unter 10 mA erwärmt werden. Die Aufgabe der Auswerteeinheit oder der Steuerung, die die Spiralfeder mit Strom versorgt, ist es, abhängig von der notwendige Drehung der Kamera eine bestimmte Spannung auf die dementsprechenden Bimetall-Spiralfeder freizugeben, damit diese mit der angestrebten Temperatur zu erwärmen. Die Erwärmung erfolgt blitzschnell, weil die Spiralfeder sehr dünn ist, einen hohen elektrischen Widerstand hat und nur eine geringe Masse hat. Ebenso schnell erfolgt die Abkühlung, wenn der Stromfluss unterbrochen wird. Das ermöglicht relativ schnelle Bewegungen der Kugel-Kamera. Die Kugel-Kamera ist über mehrere Bimetall-Spiralfeder mit der Hohlsphäre gekoppelt (3), an deren Zentrumen die Drehachsen für die Kugel-Kamera sich befinden. Mehrere solche Bimetall-Spiralfedern 5, die in zweidimensionalen Achsen oder sogar dreidimensional angeordnet sind, ermöglichen dadurch zwei- oder dreidimensionale Dreh-Bewegungen der Kugel-Kamera-Gehäuse. Eine Bewegung der Kugel-Kamera in zwei Achsen wäre vollkommen ausreichend für unsere Zwecke. Je weniger Masse die Spiralfeder besitzen, desto schneller ist deren Reaktion, bzw. Bewegung. Um eine Schwenkung in eine beliebige Richtung in zwei Achsen zu erreichen, sind mindestens vier solche Bimetall-Elemente notwendig (je zwei pro Drehachse, gegenseitig arbeitend angeordnet). Auf der 6 ist eine einfache Variante dargestellt worden, wobei die Kugel-Kamera einfach an Bimetall-Spiralfeder hängt und durch deren Aktivierung in bestimmte Drehrichtungen angeregt. Durch eine Interaktion der Software, die auch die Steuereinheit für das Antriebs-System kontrolliert, wird die Kugel-Kamera geschmeidige Bewegungen absolvieren, während sie ein Ziel verfolgt.Specifically, a camera in a tablet PC, I-PAD, I-Phone, smartphone, or other mobile phone may be installed so as to be electrically rotatable in the housing in the rear or front and both for rear views and for front shots suitable is. Also in a mobile phone, the camera is preferably constructed in the form of a sphere and placed in a hollow sphere, much like the human eye is in its cavity, which is transparent or at least in part has a window through which the sphere camera the light gets from the environment. The ball camera is complete with image sensor 1 , Electronic components and accompanying optics elements 2 (eg lenses, mini prism, etc.). The globe camera 3 is not rotated as usual by gear or electric motors (not manually by touch), but by one or more bimetallic coil springs 5 or bimetal strips 33 electrically controlled rotated or swiveled in a targeted direction. The rotation, or the rotation can be in one or more axes 7 respectively. Multi-axis rotation can be achieved by a gimbal suspension 8th be realized if the ball camera 3 should not touch the hollow sphere wall ( 2 ). However the simplest variant provides that the ball camera, in particular with small devices, into the hollow sphere 4 simply freely movable in it, whereby this by bimetallic spiral spring 5 held and also turned. The globe camera 3 does not necessarily have to be stored. It can touch the walls of the hollow sphere, however, its weight is very small and thus hardly friction arises when it is rotated back and forth by bimetallic coil springs. The material that makes up the sphere camera housing and the hollow sphere should be scratch resistant (at least the surface coatings that will rub against each other) and possibly also be self-lubricating (at least in some areas). The current signal transfer to the image sensor is effected by a flexible line 9 Although the camera can also have other shapes (such as an egg, oval-shaped) or provided with small edges, but the shape of a ball is best suited for this purpose. The ball camera is coupled with bimetallic spiral springs, which are also connected at the other end with the hollow sphere. It is pivoted or rotated in any direction, solely by expansion of the coil spring with temperature increase, in the center of which a torque is generated. Once a bimetallic coil spring is energized, it is quickly heated by the internal current resistor and a torque is built up on the center point of the spiral. The bimetallic coil spring is very thin because it needs to be heated quickly and with very little power and also cool down quickly when the power is turned off. Finally, only a small amount of torque is needed to move a very small camera in a mobile phone. The ball camera is rotated quickly and silently by the bimetal spirals, depending on which of the spirals is active, in any direction. Depending on which of the bimetallic coil springs is active or under power, a pivoting of the ball camera is carried out in the direction corresponding to the torque of the active bimetallic coil spring. Because the bimetallic coil springs / strips can only turn the ball camera when heated in one direction, and turn back when cooled, are for each axis 7 at least two of them working against each other bimetal coil spring 5 / strips 33 necessary to actively swing the ball camera 3 to reach in the desired direction. If one of them is activated, the ball-camera is also turned in the direction, despite the slight resistance of the mechanical tension of the counter-spiral. When the bimetallic coil spring cools down, the ball camera returns to its original position. If the other spiral spring-shaped bimetallic element is activated, the ball camera then turns in the other direction. A controller 6 Ensures that the heating of the bimetallic coil spring / strip takes place exactly and that the specific position of the ball camera also holds. Because two oppositely working bimetallic spiral spring / strip always on a pivot axis 7 are built-in, the temperature fluctuations are automatically compensated from the outside, because both elements in the de-energized state (inactive) evenly hot or cold. Although the drive with bimetallic spiral springs / strips is not suitable for extremely fast swiveling, it can also be controlled quite precisely, it is maintenance-free and reliable. Of course, with such bimetallic elements no great movements to achieve, because they eventually interfere with each other, but a pivoting about dozens of degrees is thus achievable. The thinner and smaller the bimetallic elements are, the faster the reaction is and also less the power consumption. Maintaining a position of the ball camera is achieved by constant, precisely controlled heating of the particular bimetallic elements, or by the maintenance of electrical current flow. Increases the voltage and thus of course the current flow, the temperature in the bimetallic element is increased, thus a stronger torque is generated. Due to the fact that the bimetal elements are very thin and have only low mass, a reaction inertia is barely noticeable. This method is relatively simple and also works very reliable and completely maintenance free. Above all, no further installation measures are necessary here: just install the bimetal elements (eg bimetallic spiral spring on the rotary axes, with power cables 10 at the control 6 couple and the drive is ready. As soon as fine, precisely controlled currents flow through the bimetallic elements, they are more or less heated and undergo an expansion. Because they are spiral-shaped, a torque is created that accomplishes a rotation of the ball-type camera (similar to the earlier simple bi-metal bimetal thermo-spring thermometers in there). Of course, the bimetallic coil spring does not need to be heated hotly, but a temperature of 10-40 ° is sufficient above the ambient temperature to produce reasonable torques. The ball camera is so small devices, such. As mobile phones (smartphone), notebook or tablet PC-s very small, weighs only a few grams and this can be rotated with very little force. The bimetallic elements also charge little or hardly the battery of the camera carrier device, because the power consumption is very low. The very thin coil spring can be heated with low voltages (eg lower than 3.7 V) and currents below 10 mA. The task of the evaluation unit or the controller, which supplies the coil spring with power, it is dependent on the necessary rotation of the camera to release a certain voltage to the corresponding bimetallic coil spring, so that they heat to the desired temperature. The heating is lightning fast, because the coil spring is very thin, has a high electrical resistance and has only a small mass. Cooling takes place just as quickly when the current flow is interrupted. This allows relatively fast movements of the ball camera. The ball camera is coupled via several bimetal spiral spring with the hollow sphere ( 3 ), at the center of which the axes of rotation for the ball camera are located. Several such bimetallic coil springs 5 which are arranged in two-dimensional axes or even three-dimensional, thereby enabling two- or three-dimensional rotary movements of the ball-camera housing. A movement of the sphere camera in two axes would be perfectly sufficient for our purposes. The less mass the coil spring has, the faster its reaction or movement. In order to achieve a pivoting in any direction in two axes, at least four such bimetal elements are necessary (two per axis of rotation, arranged mutually working). On the 6 a simple variant has been shown, wherein the ball-mounted camera simply hangs on bimetallic spiral spring and excited by their activation in certain directions of rotation. Through interaction of the software, which also controls the drive system control unit, the ball camera will perform smooth movements while tracking a target.

Durch die Software (hauptsächlich über die des Träger-Geräts) unterstützt, kann das zu fotografierende Ziel dadurch erfasst und verfolgt werden, wenn es sich nicht allzu schnell bewegt, wobei es stets nahezu mittig auf dem Videoaufnahme Bilder bleibt, auch bei Einzel-Bildaufnahmen. Sogenannte Face Tracking kann damit realisiert werden, weil die Kamera das Gesicht einer bewegenden Person durch ihre Drehung verfolgen könnte und das Gesicht stets in die Mitte der aufgenommenen Bilder platzieren. Der Versuch des zu fotografierenden Objekts aus der Mittigen Bereich des Bildsensor-Erfassungs-Winkels sich fortzubewegen, wird durch Schwenkung der Kugel-Kamera voll kompensiert, bis das Ende des gesamten Blickfeldbereichs erreicht ist. Das geht ähnlich, so wie ein Mensch mit seinen Augen ein bewegendes Objekt verfolgt, ohne sich dabei den Kopf zu drehen. Die Kugel-Kamera kann auch komplett nach hinten gedreht werden, wobei eine zusätzliche Rückkamera entfallen würde (insbesondere interessant für Mobiltelefone).Assisted by the software (mainly that of the carrier device), the target to be photographed can be captured and tracked if it does not move too fast, with images always near the center of the video recording, even for single-frame images. So-called face tracking can be realized because the camera could track the face of a moving person by their rotation and always place the face in the center of the captured images. The attempt of the object to be photographed to move out of the central area of the image sensor detection angle is fully compensated for by pivoting the ball camera until the end of the entire field of view is reached. This is similar, just as a human being pursues a moving object with his eyes without turning his head to turn. The ball camera can also be rotated completely backwards, with an additional rear camera would be omitted (especially interesting for mobile phones).

Die Kamera aus der Erfindung hier hat deutlichen Vorteilen gegenüber der Stand der Technik. Diese Kamera wird innerhalb des Träger-Geräts über Bimetall-Spiralfeder oder Bimetall-Streifen gedreht, wobei die Drehung relativ schnell und lautlos erfolgt. Die Kamera hier wird nicht nur hin und her gedreht, sondern auch eine Zielverfolgung realisiert (eine automatische Zielverfolgung kann damit problemlos realisiert werden). Weil hier nicht das ganze Kamera-Träger-Gehäuse 11 sich dreht, sondern nur das Teil, bzw. das kompakte extra Gehäuse 3 in dem der Bildsensor 1 und seine Optik 2 sich befinden, ist eine relativ schnelle Schwenkung möglich. Die Kugel-Kamera 3 würde hier wie ein Auge eines Menschen hin und her schauen.The camera of the invention here has clear advantages over the prior art. This camera is rotated within the carrier device via bimetallic spiral spring or bimetal strips, the rotation being relatively quick and silent. The camera here is not only rotated back and forth, but also realizes a target tracking (an automatic target tracking can thus be easily realized). Because not all the camera-carrier case here 11 turns, but only the part, or the compact extra housing 3 in which the image sensor 1 and its appearance 2 are located, a relatively fast swing is possible. The globe camera 3 would look like an eye of a human here and there.

Für die Drehung der Kugel-Kamera werden die von Bimetall-Spiralen durch Erwärmung erzeugten differenzierten Ausdehnungen, die in Drehmoment umgewandelt werden, angewendet. Natürlich findet hier keine 360° Drehung statt, die kontinuierlich anhält, wie bei einem Elektromotor, sondern vielmehr sind diese leichte Schwenkbewegungen. Die Bimetall-Spiralfedern bestehen aus mindestens zwei Metalle oder Legierungen, die verschiedene Dehn-Fähigkeiten bei bestimmten Temperaturen aufweisen. Das Phänomen ist schon längst bekannt und wurde früher bei mechanischen Thermometern eingesetzt. Die waren mit einer Bimetall-Spiral-Feder ausgestattet, die bei Temperaturschwankungen sich gedreht hat und somit wurde die Temperatur ermittelt. Die Drehung erfolgt, wie bereits bekannt, durch den unterschiedlichen Dehnkoeffizienten von den zwei Metallschichten, aus denen die Spiralfeder besteht. Weil dort eingesetzte Bimetall-Spiralfeder ziemlich dick war, hat es ein bisschen länger gedauert, auch bei schnellen Temperaturunterschieden, bis der richtige Wert angezeigt wurde, weil die Bimetall-Feder etwas träge wirkt, bzw. erstmal erwärmt (oder abgekühlt) werden muss. Das gleiche Prinzip wird hier auch für die Drehung der Kamera eines Smartphones oder eines anderen Kamera-Träger-Geräts eingesetzt. Hier kann man mehrere Bimetall-Spiralfedern einsetzen, die die Kugel-Kamera in jede Richtung drehen können. Zudem kann man pro Drehachse zwei Bimetall-Spiralfedern einsetzen, die gegenseitige Drehmomente erzeugen. Außerdem es wird nicht gewartet bis Umgebungs-Temperaturunterschiede entstehen, sondern die Bimetall-Spiralfedern werden gezielt unter Strom gesetzt und aktiv damit erwärmt. Der innere Strom-Widerstand der Bimetall-Spiralfeder wird für die Erwärmung benutzt. Man kann zusätzlich eine feine Heizspirale/Wedel 12 wie bei Glühbirnen einbauen, die die Bimetall-Spiralfeder berührt und diese bei Aktivierung erwärmt, ist aber nicht unbedingt notwendig. Eine Drehung der Kugel-Kamera in zwei Achsen wäre voll ausreichend und würde dafür lediglich zwei oder vier Bimetall-Spiralfeder benötigen. Eine vereinfachte Teil-Kardanaufhängung 13, mit nur zwei Achsen kann sehr gut dafür geeignet sein. Diese Aufhängung 13 besteht, wie auf dem Bild 5 dargestellt, aus lediglich einem viertel Kreis langen Arm 14, der an beiden Enden mit je einem Drehgelenk 15 ausgestattet ist. An einem Drehgelenk ist die Kugel-Kamera befestigt und am anderen ist die Hohlsphäre gekoppelt. An den Drehgelenken ist je eine Bimetall-Spiralfeder eingebaut, die eine Drehung des am Gelenk angebrachten Körpers bei Stromfluss bewirken kann. Der Stromfluss ist für jede Spiralfeder separat durch separate flexible Leitungen gewährleistet.For the rotation of the ball camera, the different expansions produced by heating by bimetal spirals, which are converted into torque, are applied. Of course, there is no 360 ° rotation that stops continuously, like an electric motor, but rather, these are slight pivotal movements. The bimetallic coil springs consist of at least two metals or alloys that have different stretching capabilities at specific temperatures. The phenomenon has long been known and was previously used in mechanical thermometers. They were equipped with a bimetallic spiral spring that rotated when the temperature fluctuated and thus the temperature was determined. The rotation takes place, as already known, by the different expansion coefficient of the two metal layers that make up the coil spring. Because the bimetallic coil spring used there was quite thick, it took a bit longer, even with rapid temperature differences, until the correct value was displayed, because the bimetallic spring has a somewhat sluggish effect, or must first be heated (or cooled down). The same principle is used here for the rotation of the camera of a smartphone or other camera-carrier device. Here you can use several bimetallic spiral springs that can rotate the ball camera in any direction. In addition, you can use two bimetallic spiral springs per axis of rotation, which generate mutual torques. In addition, it is not waited until ambient temperature differences arise, but the bimetallic coil springs are selectively energized and actively heated with it. The internal current resistance of the bimetallic coil spring is used for heating. You can also add a fine heating coil / Wedel 12 However, it is not absolutely necessary to install as with bulbs, which touches the bimetallic coil spring and this warms up when activated. A rotation of the ball camera in two axes would be fully sufficient and would require only two or four bimetallic coil spring. A simplified partial gimbal suspension 13 , with only two axes can be very suitable for this. This suspension 13 exists, as in the picture 5 shown, consisting of only a quarter circle long arm 14 , which at both ends, each with a swivel joint 15 Is provided. At one swivel joint, the ball camera is attached and at the other the hollow sphere is coupled. At the swivel joints a bimetallic spiral spring is ever installed, which can cause a rotation of the body attached to the joint in current flow. The current flow is ensured separately for each spiral spring by separate flexible cables.

Die beiden gegeneinander arbeitenden Bimetall-Spiralfedern 5, die an dieselbe Drehachse eingebaut sind, können an beiden Enden miteinander elektrisch verbunden werden, wobei einfach mit je eine Halbleiter-Diode gekoppelt werden, die in Gegen-Strom-Leitrichtung mit Bimetall-Spiralfedern elektrisch verbunden sind. Der Strom, der auf beiden Spiralfedern gleichzeitig fließen sollte, wird durch die Halbleiterdioden selektiert und je nach Stromfluss-Richtung auf eine oder die andere Bimetall-Spiralfeder selektiert werden. Um die Erwärmung von nur einer davon zu erzielen, ist je eine kleine Halbleiterdiode eingebaut, die zu der Halbleiterdiode der anderen Bimetall-Spirale entgegen gerichtet ist, wobei die Erwärmung der einzelnen Bimetall-Spiralfeder durch Strom-Fluss-Umpolung erzielbar ist. In dem Fall, z. B. der Stromfluss von A nach B, würde über die Spiralfeder 5A fließen und dann über die Halbleiterdiode 16A auf das Gegenpol. Wenn der Stromfluss von B nach A fliesst, dann über die Spiralfeder 58 und über Halbleiterdiode 16B auf das Gegenpol. Weil die Bimetall-Spiralfedern einen größeren Stromwiderstand als die Halbleiterdiode in Stromflussrichtung haben, fließt kaum Strom über die zweite Spiralfeder, die durch die Halbleiterdiode kurzgeschlossen wird, sondern über diese. Für die Schwenkung in die Senkrechte Achse 7A wird die Bimetall-Spiralfeder 5A aktiviert. Um eine Schwenkung in die waagerechte Achse 7B zu realisieren, wird die Bimetall-Spiralfeder 5B unter Strom gesetzt und dadurch erwärmt.The two working bimetallic coil springs 5 , which are mounted on the same axis of rotation, can be electrically connected to each other at both ends, being easily coupled to a respective semiconductor diode, which are electrically connected in counter-current direction with bimetallic coil springs. The current which should flow simultaneously on both spiral springs is selected by the semiconductor diodes and, depending on the current flow direction, selected on one or the other bimetallic spiral spring. In order to achieve the heating of only one of them, a small semiconductor diode is installed in each case, which is directed counter to the semiconductor diode of the other bimetallic spiral, wherein the heating of the individual bimetallic spiral spring by current-flux Umpolung is achievable. In the case, for. For example, the current flow from A to B, would via the coil spring 5A flow and then over the semiconductor diode 16A to the opposite pole. When the current flows from B to A, then via the coil spring 58 and via semiconductor diode 16B to the opposite pole. Since the bimetallic coil springs have a larger current resistance than the semiconductor diode in the current flow direction, hardly any current flows through the second coil spring, which is short-circuited by the semiconductor diode, but via this. For pivoting in the vertical axis 7A becomes the bimetallic spiral spring 5A activated. To a swing in the horizontal axis 7B To realize, the bimetal coil spring 5B energized and thereby heated.

Der Einbau von vier Bimetall-Spiralfedern (paarweise und in Entgegengesetzte Drehrichtung eingebaut) ermöglicht eine präzisere Drehung der Kugel-Kamera.The incorporation of four bimetallic coil springs (in pairs and in opposite directions of rotation) allows more accurate rotation of the ball camera.

Weil die Kugel-Kamera innerhalb der Hohlsphäre drehbar ist, kann diese sowohl als Rückkamera als auch Frontkamera benutzt werden. Selbstverständlich dreht sich die Kugel-Kamera dabei nicht unkontrolliert, sondern diese wird sehr genau über die Steuerung der Bimetall-Spiralen auf gewünschtes Blickfeld positioniert. Das Anhalten in der gewünschten Position kann durch Aufrechterhaltung der Temperatur der aktiven Bimetall-Spiralfeder und eventuell durch kurzzeitige Aktivierung der entgegengesetzten Bimetall-Spiralfeder erfolgen. Die Hohlsphäre kann komplett durchsichtig gebaut werden, oder sie kann an bestimmte Stellen mit großen Lichtfenstern 17 ausgestattet, durch denen das Licht von den Bildmotiven, bzw. Umgebung in die Kamera-Kugel ankommt und dessen Sensor auch erreicht. Kleine zusätzliche Optik-Elemente (Linsen) können eine leichte Bildverzerrung, die durch die sphärenförmigen Fenster entsteht, erfolgreich korrigieren. Die Kamera kann auch mehr oder weniger aus dem Träger-Gerät herausgefahren werden, um den Blickwinkel zu vergrößern. In dem Fall wäre eine weitere Bimetall-Spirale oder Bimetall-Streifen notwendig, die die Hohlsphäre oder einen Hohlzylinder in der die Kugel-Kamera angebracht wäre, aus dem Träger-Gerät mehr oder weniger herauszufahren.Because the ball camera is rotatable within the hollow sphere, it can be used both as a rear camera and a front camera. Of course, the ball camera does not rotate uncontrolled, but this is very accurately positioned on the desired field of view via the control of the bimetallic spirals. Stopping in the desired position can be achieved by maintaining the Temperature of the active bimetallic spiral spring and possibly carried out by brief activation of the opposite bimetallic spiral spring. The hollow sphere can be built completely transparent, or it can reach certain places with large windows of light 17 equipped, through which the light arrives from the motifs, or environment in the camera ball and its sensor also reached. Small additional optics elements (lenses) can successfully correct for slight image distortion caused by the spherical windows. The camera can also be more or less moved out of the carrier device to increase the viewing angle. In that case, another bimetallic spiral or bimetal strip would be necessary, which would more or less extend the hollow sphere or a hollow cylinder in which the ball camera would be mounted, out of the carrier device.

Die Leiter-Verbindungen zwischen der Bimetall-Spiralfeder/-Streifen, sowie beweglichen Kugel-Kamera 3 und einer Signalverarbeitungseinheit 34, die außerhalb der gekapselten Sphäre sich befindet, sind etwas längere, flexible Leitungen 9, die die Bewegungen der Kugel-Kamera nicht weiter behindern. Diese Leiter oder Mikro-Kabel müssen sehr viele Schwenkungen aushalten und dabei stets eine einwandfreie Signalübertragung ermöglichen. Verflechte Mikro-Kabel, wie man aus den Lautsprecher-Membranen kennt, können dabei sehr viele Schwingungen aushalten. Obwohl hier die Kugel-Kamera nicht nur in Schwingungen versetzt, sondern auch hin und her gedreht wird, können solche Kabel bei täglichen Belastungen einige Jahre aushalten. Man kann theoretisch auch die Bimetall-Spiralfeder für den Strom-Signal-Transport benutzen. Wie beschrieben, kann die Kugel-Kamera einfach lose in die Hohlsphäre ohne jegliche Lager eingebaut werden. Optimal und etwas teurer wäre eine Kardanaufhängung (es reicht dabei eine stark vereinfachte Kardanaufhängung, mit nur einem kleinen Arm, wie in der 5 dargestellt ist, einzubauen). Eine Steuerung 6 kann beim Erreichen einer bestimmten Drehposition der Kugel-Kamera über entgegenarbeitenden Bimetall-Spiralfeder eine Gegenkraft schnell erzeugen, bis die aktive Spiralfeder sich ein bisschen abgekühlt ist und die Dehnung/Drehmoment nachgelassen hat, wobei diese einer Weiterdrehung der Kugel-Kamera entgegenwirkt.The conductor connections between the bimetal coil spring / strip, as well as moving ball camera 3 and a signal processing unit 34 which is outside the encapsulated sphere are slightly longer, flexible conduits 9 that do not interfere with the ball camera's movements. These conductors or micro-cables have to withstand many swings and always allow a perfect signal transmission. Interweaving micro-cables, as known from loudspeaker membranes, can withstand a great many vibrations. Although not only vibrating the ball camera, but also rotating it back and forth, such cables can withstand a few years of daily use. You can theoretically also use the bimetallic coil spring for power signal transport. As described, the ball camera can simply be loosely installed in the hollow sphere without any bearings. Optimal and a bit more expensive would be a gimbal (it is enough a much simplified gimbal, with only a small arm, as in the 5 is shown to install). A controller 6 can generate a counterforce quickly when reaching a certain rotational position of the ball camera on opposite bimetallic coil spring until the active coil spring has cooled down a bit and the strain / torque has decreased, which counteracts a further rotation of the ball camera.

Bei Verwendung von Kardanaufhängung 8, oder bei Varianten, wobei die Kugel-Kamera einfach in die Hohlsphäre lose steckt, sind keine Weiter-Schwingungen zu erwarten, sobald die gewünschte Positionierung erreicht ist und die aktiven Bimetall-Spiralfeder gleichmäßig mit Strom versorgt werden. Weil die Kamera auch um die optische Achse sich drehen kann, ist das Fotografieren bzw. Erzeugung von perfekten Bildern auch bei Schräghaltung des Träger-Geräts möglich. Das Bild wäre stets perfekt gerade, egal wie schräg man die Kamera hält. Über die Steuereinheit und natürlich Software-Unterstützung des Träger-Geräts kann für Videoaufnahmen automatisch der Kamera-Bildsensor so gedreht werden, dass Breitbild-Aufnahmen erfolgen. Bei Einzelbildaufnahme kann wenn gewünscht eine vertikale Ausrichtung der Fotoaufnahmen erfolgen.When using gimbal suspension 8th , or in variants where the ball camera is simply loose in the hollow sphere, no further oscillations are to be expected as soon as the desired positioning is achieved and the active bimetallic spiral spring is supplied with power evenly. Because the camera can also rotate around the optical axis, it is possible to photograph or create perfect images even when tilting the carrier device. The picture would always be perfectly straight, no matter how you tilt the camera. Using the control unit and, of course, software support for the carrier device, the camera image sensor can automatically be rotated to take widescreen pictures for video recordings. For single-frame shooting, if desired, the photos can be vertically aligned.

In die 6 ist eine Variante mit Bimetall-Elementen, in Form von Bändern oder Streifen 33 dargestellt, wobei eine Schwenkung der Kugel-Kamera damit erreichbar ist. Hier sind Bimetall-Elemente eingebaut, die durch kleine Ströme, schnell erwärmt oder sogar erhitzt werden können und dadurch sich biegen, womit eine Schwenk-Bewegung der Kugel-Kamera bewirken.In the 6 is a variant with bimetallic elements, in the form of ribbons or strips 33 represented, with a pivoting of the ball camera is thus achievable. Here are bimetal elements installed, which can be heated by small currents, quickly heated or even heated and thereby bending, causing a pivoting movement of the ball camera.

Bei einer Variante, die in der 7 dargestellt ist, wird die Oberfläche des Plastik-Fensters 17 des Kamera-Träger-Geräts, dass das Sehfeld des Bildsensors schützt, aus einem speziellen Kunststoff 18 (z. B. elektroaktiven Kunststoff) hergestellt, das in der Lage ist, elektrisch oder thermisch gesteuert vorübergehend eine Kuppe 19 nach außen zu bilden, in der die Kugelförmige Kamera sich hineinschlüpft und dadurch den Blickwinkel deutlich erweitert, etwa, wenn das Träger-Gerät (z. B. das Mobiltelefon) auf dem Tisch liegt und man möchte aus diese Position den ganzen Raum fernüberwachen. Durch die Rotation der Kamera, und die Erzeugung der Kuppe, wäre das Blickfeld fast halbsphärisch zu überwachen. Mit einer Soundsteuerung, die mit dem Antrieb-System gekoppelt wäre, könnte die Kamera dann dort automatisch gerichtet werden, woher der Sound oder die Stimme kommt. Für diesen Fall müsste das Kamera-Träger-Gerät über einem Stereo-Mikrofon oder Richtmikrofon verfügen, was bei Mobiltelefonen (Smartphone) auch der Fall ist. Eine elektronische Kopplung der beiden Systeme, also Audio- und optische Erfassungs-Systeme kann das Antriebs-System steuern und dadurch kann die Bewegung der Kamera automatisiert werden, wobei diese genau in Richtung der Stimmen/Sound-Quelle für Bildaufnahme/Videoaufnahme gerichtet werden.In a variant that in the 7 is shown, the surface of the plastic window 17 of the camera-carrier device that protects the visual field of the image sensor, made of a special plastic 18 (eg, electroactive plastic), which is capable of being temporarily or electrically controlled, electrically or thermally controlled 19 to form outward, in which the Spherical Camera slips in and thereby significantly widens the viewing angle, such as when the carrier device (eg the mobile phone) is on the table and one wishes to remotely monitor the whole room from that position. Due to the rotation of the camera, and the creation of the dome, the field of view would be monitored almost semi-spherically. With a sound control coupled to the drive system, the camera could then be automatically directed to where the sound or voice is coming from. In this case, the camera-carrier device should have a stereo microphone or directional microphone, which is also the case with mobile phones (smartphone). An electronic coupling of the two systems, so audio and optical detection systems can control the drive system and thereby the movement of the camera can be automated, which are directed exactly in the direction of voice / sound source for image capture / video recording.

Die drehbare Kugel-Kamera kann mit einer Rück-Stellfeder 20 oder einem Ruhe-Position-Dauermagnet 21, der einen Ferromagnet-Bereich oder Ferromagnet-Körper 22 (vorzugsweise Eisen oder Nickel) in einer Ruhe-Position anzieht, ausgestattet werden. Die Rück-Stell-Feder oder der Ruhe-Position-Dauermagnet sorgen dafür, dass bei Abschaltung der aktiven Drehung der Kugel-Kamera, eine bestimmte Rückstellkraft die Kugel-Kamera bis zu einer bestimmten Position dreht. Ein anderer Dauermagnet, der in die Hohlsphärenwand eingebaut ist, zieht den Ferromagnet-Körper oder den anderen Dauermagneten an, der in die Kugel-Kamera eingebaut ist.The rotatable ball camera can be equipped with a return spring 20 or a rest position permanent magnet 21 that has a ferromagnet area or ferromagnet body 22 (preferably iron or nickel) in a rest position, be equipped. The return actuator spring or the rest position permanent magnet ensures that when the active rotation of the ball camera is switched off, a certain restoring force turns the ball camera to a certain position. Another permanent magnet built into the hollow sphere wall attracts the ferromagnetic body or other permanent magnet incorporated into the ball camera.

Die elektrische und Signalübertragung von dem Sensor auf die Auswerte Einheit erfolgt durch sehr dünne und extrem flexible Leitung 9, die idealerweise wie eine Feder geformt ist. Die feinen Signalleitungen sind ineinander verflochten, ähnlich wie die Leitungen einer magnetischen Spule in einem Lautsprecher Membran. Diese Methode hat sie sehr lange bewährt, um die Leitungen vor Schäden aufzubewahren. Es ist bekannt dass die Lautsprechermembran während ihr gesamtes „Leben” eine sehr hohe Anzahl von Schwingungen absolviert (mehrere hunderte Milliarden!!), wobei die Stromleitungen zwischen dem Gehäuse und der Lautsprecherspule unzählige Bewegungen und Schwingungen mitmachen, auch nach Jahren intakt bleiben. Die gleiche Technik könnte auch hier verwendet werden. Das würde eine langlebige einwandfreie Signal- und Stromübertragung zwischen dem Bildsensor und dem Träger-Gerät (z. B. einem Smartphone) trotz der Bewegung des Bildsensors gewährleisten. Wenn man eine längere Leitung verwendet, die fein verflochten ist, und die auch mehr oder weniger wie eine Feder. spiralförmig geformt ist, kann eine nahezu vollständige Drehung des Bildsensoren und seiner optischen Elementen ermöglichen. Der Innendurchmesser der Hohlsphäre ist nur wenig größer als die Kugel, in der der Bildsensor und seine Begleitelemente eingebaut sind. Durch die Erzeugung von Drehmomenten über die Bimetall-Spiralfeder, kann man eine beliebige Drehung der Kugel-Kamera erreichen.The electrical and signal transmission from the sensor to the evaluation unit is done by very thin and extremely flexible cable 9 which is ideally shaped like a spring. The fine signal lines are intertwined, much like the leads of a magnetic coil in a speaker membrane. This method has proven itself for a long time to protect the lines from damage. It is well-known that the loudspeaker membrane during its entire "life" undergoes a very high number of oscillations (several hundreds of billions !!), whereby the power lines between the housing and the loudspeaker coil undergo innumerable movements and oscillations, even after years remain intact. The same technique could be used here as well. This would ensure long-lasting, flawless signal and power transmission between the image sensor and the carrier device (eg, a smartphone) despite the movement of the image sensor. If one uses a longer line, which is finely entwined, and which also more or less like a spring. spirally shaped, can allow almost complete rotation of the image sensor and its optical elements. The inner diameter of the hollow sphere is only slightly larger than the sphere in which the image sensor and its accompanying elements are installed. By generating torques over the bimetallic coil spring, one can achieve any rotation of the ball camera.

Ebenso die Beleuchtungselemente 23, egal ob diese im Spektrum des sichtbaren Lichts oder im Infrarot-Bereich Strahlung emittieren, können mit der Kamera mit bewegt werden. Das ermöglicht eine optimale Beleuchtung, dass die Bewegung des Blickfeldes der Kugel-Kamera verfolgt. Auch ein Blitzlicht, vorzugsweise eine starke Leuchtdiode in die Kamera-Kugel eingebaut, kann dafür verwendet werden (4). Es ist denkbar auch der Einsatz von Laserdioden als Beleuchtungsmittel. Die Laserdioden strahlen sehr intensiv und können perfekt das Motiv beleuchten. Eine Kombination von drei Licht-Grundfarben (RGB), bzw. der Einbau von mindestens drei Laserdioden, wobei mindestens eine ein rotes, die zweite blaues und die dritte grünes Laserlicht abgibt, kann ein gesamtes Weißlicht erzeugt werden, das das Blickfeld beleuchtet.Likewise the lighting elements 23 Whether they emit radiation in the spectrum of visible light or in the infrared range, they can be moved with the camera. This allows optimal illumination that tracks the movement of the field of view of the ball camera. A flashlight, preferably a strong LED built into the camera ball, can also be used for this ( 4 ). It is also conceivable the use of laser diodes as lighting means. The laser diodes radiate very intensively and can perfectly illuminate the subject. A combination of three basic light colors (RGB), or the installation of at least three laser diodes, at least one of which emits a red, the second blue and the third green laser light, a total white light can be generated, which illuminates the field of view.

In die 4 ist eine Variante mit Bimetall-Spiralfeder, die in einer Kardanaufhängung eingebaut sind, dargestellt. Die Spiralfeder sind kleine Bimetall-Elemente, die durch kleine Ströme, schnell erwärmt oder sogar erhitzt werden und damit eine Bewegung der Kamera-Gehäuse bewirken.In the 4 is a variant with bimetallic coil spring, which are installed in a gimbal mounted shown. The coil springs are small bimetallic elements, which are heated by small currents, heated quickly or even heated, causing a movement of the camera housing.

Man kann die Kugel-Kamera in eine Voll-Kardan-Aufhängung 8 (Drei-Achsendrehfreiheit) oder Teil-Kardanaufhängung 13 mit nur zwei Drehachsen, anbringen, wobei die Drehachsen mit Bimetall-Feder gekoppelt sind (5). Je nachdem welches davon aktiv ist, wird eine Schwenkung der Kugel-Kamera absolviert. Weil die Bimetall-Elemente bei Erwärmung die Kugel-Kamera nur in eine Richtung drehen können (und bei Abkühlung zurückdrehen), sind für jede Achse mindestens zwei davon gegeneinander arbeitende Bimetall-Elemente notwendig, um eine aktive Schwenkung der Kugel-Kamera in die gewünschte Richtung zu erreichen. Wird einer davon aktiviert, wird die Kugel-Kamera in die Richtung auch gedreht, trotz der leichten Widerstand der gegenarbeitenden Spirale. Kühlt sich die Bimetall-Spiralfeder ab, dann zieht sich diese ab und dreht die Kugel-Kamera wieder in Ausgangsposition zurück. Wird das andere Bimetall-Element aktiviert, dreht sich die Kugel-Kamera dann in die andere Richtung. Eine Steuerung sorgt dafür, dass die Erwärmung und damit die Ausdehnung der Bimetall-Elemente exakt erfolgt und die bestimmte Position der Kugel-Kamera auch hält. Weil zwei gegeneinander arbeitende Bimetall-Elemente immer auf einer Schwenkachse eingebaut sind, werden automatisch die Temperatur-Schwankungen von außen ausgeglichen, weil beide Elemente im stromlosen Zustand (inaktiv) gleichmäßig warm oder kalt sind. Die Variante mit Bimetall-Elemente ist zwar nicht für extrem schnelle Schwenkungen geeignet, ist allerdings auch sehr präzise steuerbar und arbeitet wartungsfrei und sehr zuverlässig. Je dünner und kleiner die Bimetall-Spiralfeder/-Streifen sind, desto schneller die Reaktion ist und auch kleiner der Stromverbrauch. Das Aufrechterhalten einer Position der Kugel-Kamera wird durch ständige Erwärmung, bzw. gesteuerte Stromfluss durch den bestimmten Bimetall-Element erreicht. Erhöht sich die elektrische Spannung, wird gleichzeitig auch die Temperatur der Bimetall-Spiralfeder erhöht, und dann ein stärkeres Drehmoment erzeugt. Diese Methode ist relativ einfach und funktioniert auch zuverlässig. Vor allem hier sind keine weitere Einbau-Maßnahmen notwendig: lediglich die Bimetall-Elemente (z. B. Bimetall-Spiralfeder auf die Drehachsen einbauen, mit Strom-Leitungen aus der Steuerung koppeln und fertig ist der Antrieb. Sobald feine Ströme durch die Bimetall-Elemente fließen, werden sie mehr oder weniger erwärmt und eine Ausdehnung absolvieren. Weil diese spiralförmig geformt sind, wird dabei ein Drehmoment erzeugt, der eine Drehung der Kugel-Kamera bewerkstelligt (ähnlich wie die früheren einfachen Bimetall-Thermometer mit Bimetall-Spiralfeder drin).You can put the ball camera in a full-gimbal suspension 8th (Three-axis torsional freedom) or partial gimbal suspension 13 with only two axes of rotation, with the axes of rotation coupled with bimetallic spring ( 5 ). Depending on which of them is active, a swing of the ball camera is completed. Because the bimetallic elements can only rotate the ball camera in one direction when heated (and turn back when cooled), at least two of them working against each other bimetallic elements are necessary for an active pivoting of the ball camera in the desired direction to reach. If one of them is activated, the Bullet Camera will be turned in the direction as well, despite the slight resistance of the counteracting spiral. If the bimetallic spiral spring cools down, then it pulls off and turns the ball camera back to its original position. When the other bimetallic element is activated, the ball camera will turn in the other direction. A control ensures that the heating and thus the expansion of the bimetallic elements takes place exactly and also keeps the specific position of the ball camera. Because two opposing bimetallic elements are always mounted on a pivot axis, the temperature fluctuations are automatically compensated from the outside, because both elements are evenly hot or cold when de-energized (inactive). Although the version with bimetallic elements is not suitable for extremely fast swiveling, it is also very precisely controllable and works maintenance-free and very reliable. The thinner and smaller the bimetallic coil spring / stripe, the faster the reaction is and also the smaller the power consumption. The maintenance of a position of the ball camera is achieved by constant heating or controlled current flow through the particular bimetallic element. As the electrical voltage increases, the temperature of the bimetallic coil spring is also increased, producing more torque. This method is relatively simple and also works reliably. Above all, no further installation measures are necessary here: just install the bimetallic elements (eg bimetallic spiral spring on the rotary axes, couple them with power lines from the control and the drive is ready. Elements flow, are more or less heated, and undergo expansion, and because they are spiral-shaped, they produce a torque that causes the ball camera to rotate (similar to the earlier simple bi-metal bimetal thermo-spring thermometers in there).

Für eine 3D-Bilderfassung sind zwei solche Kameras und Systeme notwendig, die am besten in einem Abstand von aneinander gebaut sind (8).For a 3D image capture, two such cameras and systems are needed, which are best built at a distance from each other ( 8th ).

Bei alle Varianten, wird die Kamera wird wie ein Auge eines Menschen in einer Hohlsphäre eingebaut werden und auch mit einem Verfolgungs-Mechanismus ausgestattet werden, die über eine Software gesteuert wird, die erfasste Person oder Gesicht dann automatisch verfolgt.In all variants, the camera will be installed like an eye of a human in a hollow sphere and also be equipped with a tracking mechanism that is controlled by a software that then automatically tracks detected person or face.

Die Kamera kann so konzipiert werden, dass sie leicht aus dem Mobiltelefon oder Tablett-PC elektromagnetisch oder elektrisch angehoben wird, sodass sie ein bisschen herausschaut wenn das Gerät irgendwo liegen bleibt (9). Die Abdeck-Linse oder Kuppe oder ein durchsichtiger Hohlzylinder 24, in dem die Kamera sich befindet, kann in diesem Fall leicht herausgefahren werden. Ideal wäre ein durchsichtiger Hohlzylinder mit kuppen förmigen Enden, die auch Blicklichtfenstern 17 für den Bildsensor sind. Der Hohlzylinder könnte mit einem ferromagnetischen Ring 25 in der Mitte ausgestattet werden, der durch eine außen statisch angebrachten Elektromagnetspule 26 angezogen wird, wobei der Hohlzylinder, je nachdem wie das Mobiltelefon liegt, angehoben wird, bzw. die Kamera nach vorne oder nach hinten herausfährt. Statt des ferromagnetischen Ringes, kann auch ein Dauermagnet oder Dauermagnetring 27 eingebaut, der sich dann so bewegt, je nachdem wie die Elektromagnetspule gepolt ist. Die kuppen-förmigen Enden, sind natürlich durchsichtig und bilden je ein Fenster, durch die der Kamerasensor „herausschauen. kann. Durch die Kuppe entsteht kaum, bzw. eine leichte Verzerrung des Bildes, die berechenbar ist und Softwaremässig problemlos korrigierbar ist. Auch der Einsatz einer Korrekturlinse in das optische System des Bildsensors kann die Verzerrung aufheben. The camera can be designed to be easily lifted out of the cellphone or tablet PC electromagnetically or electrically, so it will look a bit out if the device stays in place ( 9 ). The cover lens or dome or a transparent hollow cylinder 24 in which the camera is located, can be easily moved out in this case. Ideal would be a transparent hollow cylinder with dome-shaped ends, which also Blicklichtfenstern 17 for the image sensor. The hollow cylinder could be made with a ferromagnetic ring 25 be equipped in the middle, by an externally statically mounted electromagnetic coil 26 is tightened, the hollow cylinder, depending on how the mobile phone is raised or the camera moves forward or backward. Instead of the ferromagnetic ring, can also be a permanent magnet or permanent magnet ring 27 installed, which then moves, depending on how the electromagnetic coil is poled. The dome-shaped ends, of course, are transparent and each form a window through which the camera sensor "look out". can. Through the knoll hardly arises, or a slight distortion of the image, which is predictable and software moderately easily correctable. The use of a correction lens in the optical system of the image sensor can also cancel the distortion.

Die 10 zeigt eine Variante, die mit einem Schall-Quellen-Erfassungs-System ausgestattet ist. Hier wird ein Stereo-Mikrofon 28 benutzt, um eine Schall-Quelle 29 zu lokalisieren. Sobald das geschehen ist, wird über eine Steuerung, das Antriebs-System so gesteuert, dass die Kamera direkt dort gerichtet, wo auch die Schallquelle sich befindet. Das wäre praktisch, wenn man Videos aufnimmt und die aufgenommene Person auch spricht. Die Kamera würde in dem Fall die Schallquelle automatisch verfolgen.The 10 shows a variant that is equipped with a sound source detection system. Here is a stereo microphone 28 used to a sound source 29 to locate. Once this is done, the drive system is controlled via a control system that directs the camera right where the sound source is located. That would be handy if you record videos and the recorded person also speaks. The camera would automatically track the sound source in this case.

Die Verfolgung von beweglichen Objekten kann durch die Software des Träger-Geräts unterstützt werden. Auf dem Kontrollbildschirm des Träger-Geräts kann man per Finger-Touch ein Objekt markieren und das würde dann die Kamera automatisch stets verfolgen, egal wie es sich bewegt oder wie das Kamera-Träger-Gerät gehalten wird. Allerdings die Hauptaufgabe erledigt das Antriebs-System, das die Drehung des Bildsensors ermöglicht.The tracking of moving objects can be supported by the software of the carrier device. On the control screen of the carrier device, one can mark an object by finger-touch and that would then always automatically track the camera, no matter how it moves or how the camera-carrier device is held. However, the main task is done by the drive system, which allows the rotation of the image sensor.

Bei Bildaufnahmen oder Videoaufnahmen mit herkömmlichen Mobiltelefone (Smartphone), merkt man, dass die Objekte, die sich am Rande befinden, oft leicht verzerrt sind. Das kommt davon, weil der Bildsensor flach gebaut ist und die Optik-Korrektur-Elemente, die das Problem beheben könnten, kaum Platz in einem Smartphone finden. Der Bildsensor sollte nicht unbedingt flach sein, sondern er kann leicht konkav gebaut werden, um die Retina des menschlichen Auges besser nachzuahmen. In dem Fall wären auch kaum mehr Verzerrungen des Bildmotivs wahrnehmbar (11). Für das Herstellungs-Verfahren von solche Konkav-Bildsensoren 30 kann eine kuppen förmige Mikro-Matte aus Plastik, die mit einem Memory-Effekt versehen ist, sehr gut verwendet werden. Sobald die Dotierung abgeschlossen ist, und die physikalische Festigkeit des Sensors erreicht ist, wird das kuppen-förmiges Plastikteil, sich wieder flach biegen und so von dem Sensor ablösen.When taking pictures or recording video using conventional mobile phones (smartphones), you notice that the objects that are on the edge are often slightly distorted. This is because the image sensor is built flat and the optics correction elements that could fix the problem barely find room in a smartphone. The image sensor should not necessarily be flat, but can be made slightly concave to better mimic the retina of the human eye. In this case, hardly any distortions of the image motif would be perceptible ( 11 ). For the manufacturing process of such concave image sensors 30 For example, a dome-shaped plastic micro-mat with a memory effect can be used very well. Once the doping is complete and the physical strength of the sensor is achieved, the dome-shaped plastic part will flex flat again and thus detach from the sensor.

Auf der 12 ist eine Variante dargestellt worden, wobei das Stoppen der Kugel-Kamera in einer bestimmten Position über einen elektromagnetisch herausfahrbaren Stift 31 erfolgt. Sobald die gewünschte Position der Kugel-Kamera erreicht ist, soll diese dann auch in der Position sofort gestoppt und so gehalten werden. Das Stoppen kann durch einen kleinen Stift, der durch eine Elektromagnetspule 32 aus der Hohl-Sphärenwand 4 in Richtung der Kugel-Kamera 3 herausgefahren wird und diese dann stoppend berührt.On the 12 a variant has been shown, wherein the stopping of the ball camera in a certain position via an electromagnetically movable pen 31 he follows. Once the desired position of the ball camera is reached, it should then be stopped immediately in position and held so. Stopping can be done by a small pin that passes through an electromagnetic coil 32 from the hollow sphere wall 4 in the direction of the sphere camera 3 is moved out and then this stops touching.

Die Kugel-Kamera muss nicht unbedingt komplett drehen, sondern es reicht für viele Anwendungen, nur eine leichte Schwenkung in zwei Achsen (zweidimensionale Bewegung – hoch, runter, rechts, links und damit auch jede beliebige Kombination zwischen diese vier Richtungen), die auf viele Wege erreicht werden kann. Wie ein Auge, wurden sie das Objekt verfolgen und damit scharfe Fotos immer schießen auch wenn Objekte sich bewegen würden. Baut man zwei solche Kugel-Kameras auf einem Träger-Gerät (z. B. Smartphone, Laptop, Tablett-PC, Webcam etc.) in einem kleinen Abstand voneinander, kann man Stereo-Bilder oder 3D-Aufnahmen erzielen.The ball camera does not necessarily have to turn completely, but it is sufficient for many applications, just a slight tilt in two axes (two-dimensional movement - up, down, right, left, and thus any combination between these four directions), on many Ways can be achieved. Like an eye, they would follow the object and always shoot sharp photos, even if objects were moving. If you build two such spherical cameras on a carrier device (eg smartphone, laptop, tablet PC, webcam, etc.) at a small distance from each other, you can achieve stereo images or 3D images.

Die 13 zeigt eine Variante, die in einem Smartphone eingebaut ist, wobei die Kugel-Kamera zusätzlich in der optischen Achse rotierbar ist. Diese Variante ist interessant, weil egal wie gerade oder schräg man das Smartphone beim Fotografieren hält, stets gute gerade Bilder entstehen, wenn diese Funktion aktiviert ist. Im Videomodus wird die Kugelkamera so gedreht, dass die Aufnahmen perfekt waagerecht entstehen, sodass man keine Fehler mehr mit der unterschiedlichen Haltungen der Smartphone bei Video- oder Bildaufnahmen macht. Für die Drehung kann eine einfache Schwerpunkt-Verlagerung nach unten oder ein kleines elektrisch bewegbares oder kippbares Gewicht 35 dienen, das in die Kugel-Kamera eingebaut ist, das die Kugelkamera stets so ausrichtet, dass die Bilder perfekt in vertikaler Lage aufgenommen werden. In dem Fall dass man Videos aufnehmen möchte, sobald im Videomodus eingeschaltet wird, wird das Gewichts-Stück 35 elektrisch um die optischen Achse 36 um 90° gedreht und dann kann man Videoaufnahmen machen wobei die Videoaufnahmen stets im horizontalen Lage erfolgen, auch beim Drehen der Smartphone in beliebige Richtung.The 13 shows a variant that is installed in a smartphone, the ball camera is also rotatable in the optical axis. This variant is interesting, because no matter how straight or oblique one holds the smartphone when taking pictures, always good even images are created when this function is activated. In video mode, the ball camera is rotated so that the images are perfectly horizontal, so you make no more mistakes with the different attitudes of the Smartphone with video or picture taking. For rotation, a simple center of gravity shift down or a small electrically movable or tilting weight 35 which is built into the ball camera, which always aligns the ball camera so that the images are perfectly recorded in a vertical position. In the case that you want to record videos when you turn on in video mode, the weight piece becomes 35 electrically rotated about the optical axis 36 by 90 ° and then you can make video recordings with the video always taken in a horizontal position, even when turning the smartphone in any direction.

Auf der 14 (a, b, c, d) sind einige Einsatz-Beispiele der Erfindung dargestellt. On the 14 (a, b, c, d), some examples of use of the invention are shown.

Die 15 zeigt einen Smartphone 37, bei dem die Kugel-Kamera 3 am Rand oder noch besser am Eck 38 eingebaut ist, wobei eine Drehung von vorne nach hinten eine über 180° Bild-Aufnahme ermöglicht. Der Erfassungswinkel kann bis zu 300° betragen, wenn man bedenkt, dass die Kamera auch schräg nach unten, sowohl vorne, als auch hinten, gerichtet werden kann (wenn man z. B. das Smartphone senkrecht hält).The 15 shows a smartphone 37 where the ball camera 3 on the edge or even better on the corner 38 is installed, with a rotation from front to back allows a more than 180 ° image recording. The detection angle can be up to 300 °, considering that the camera can also be directed downwards, both at the front and at the back (if, for example, the smartphone is held vertically).

16 zeigt eine Variante, wobei die Bimetall-Elemente nicht direkt unter Strom stehen, sondern indirekt durch je eine feine und sehr kleine Heizspirale (Heizwendel) 12 erwärmt werden. Diese Methode ist etwas komplizierter, funktioniert aber ebenso sehr zuverlässig. Die feine Heizspirale ist sehr dünn und ist ähnlich wie die Heizwendel einer Glühkerze in Mikroformat gestaltet. Auch eine Glühwendel kann dafür verwendet werden. Die Heizspirale kann das Bimetall-Element umschließen, berühren oder einfach in unmittelbarer Nähe eingebaut werden. Auch andere Heizelemente, wie z. B. elektrische Keramik-Heizelemente sind dafür gut geeignet. 16 shows a variant, wherein the bimetal elements are not directly under power, but indirectly by a fine and very small heating spiral (heating coil) 12 to be heated. This method is a bit more complicated, but works just as reliable. The fine heating coil is very thin and is similar to the heating coil of a glow plug designed in microformat. Even a filament can be used for it. The heating coil can surround the bimetallic element, touch or simply be installed in the immediate vicinity. Other heating elements, such. As electrical ceramic heating elements are well suited.

Wie in der 17 dargestellt, können auch die Heizelemente, Heizwendel oder Glühwendel mit je eine Diode 16 ausgestattet werden, die dann so angeordnet sind, dass bei eine Stromfluss einen der Wendel erwärmt oder erhitzt wird und bei umgekehrter Stromfluss, die andere. Das hat den Vorteil, weil in dem Fall zwei Bimetall-Heiz-Elemente mit nur zwei, statt vier Leitungen gekoppelt sind. Alleine der Stromfluss-Umpolung bestimmt welches der Bimetall-Elemente erwärmt oder erhitzt wird.Like in the 17 can also be the heating elements, heating coil or filament, each with a diode 16 be arranged, which are then arranged so that at a current flow one of the coil is heated or heated and with reverse current flow, the other. This has the advantage that in the case two bimetal heating elements are coupled with only two instead of four lines. Only the current flow Umpolung determines which of the bimetallic elements is heated or heated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kamera-Sensor/BildsensorCamera sensor / image sensor
22
optische Begleitelementeoptical accompanying elements
33
kugelförmigen Gehäuse/Kugel-Kameraspherical housing / sphere camera
44
Hohlsphären-GehäuseHollow spheres housing
55
Bimetall-SpiralfederBimetal coil spring
66
Steuerungcontrol
77
Achseaxis
88th
Kardan-AufhängungGimbal assembly
99
flexibleLeitungflexible line
1010
Strom-Leitungen Stromleitung für Bimetall-SpiralfederPower lines Power line for bimetallic spiral spring
1111
Kamera-Träger-GehäuseCamera support housing
1212
Heizspirale/WedelHeating coil / Wedel
1313
vereinfachte Kardanaufhängung mit nur zwei Achsensimplified gimbal with only two axles
1414
Arm (Aufhängungs-Teil)Arm (suspension part)
1515
Drehgelenkswivel
1616
Halbleiterdiode (auch 16A und 16B)Semiconductor diode (also 16A and 16B )
1717
Lichtfensterlight window
1818
Elektroaktiver KunststoffElectroactive plastic
1919
Kuppeknoll
2020
Rück-StellfederRe spring
2121
Ruhe-Position-DauermagnetRest position permanent magnet
2222
Ferromagnet-Bereich oder Ferromagnet-KörperFerromagnet area or ferromagnet body
2323
Beleuchtungselemente/Laserdioden/LeuchtdiodenLighting elements / diodes / LEDs
2424
Hohlzylinderhollow cylinder
2525
ferromagnetischer Ringferromagnetic ring
2626
ElektromagnetspuleElectromagnetic coil
2727
DauermagnetringPermanent magnet ring
2828
Stereo-MikrofonStereo Microphone
2929
Schall-QuelleSound source
3030
Konkav-BildsensorenConcave image sensors
3131
Stiftpen
3232
Elektromagnetspule für den StiftElectromagnetic coil for the pen
3333
Bimetall-Elemente in Form von Bändern/StreifenBimetal elements in the form of bands / strips
3434
SignalverarbeitungseinheitSignal processing unit
3535
Gewichts-StückWeight piece
3636
optische Achseoptical axis
3737
Mobiltelefon/SmartphoneMobile phone / smartphone
3838
Eck des MobiltelefonsCorner of the mobile phone

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • JP 080272446 [0011] JP 080272446 [0011]

Claims (19)

Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts, dadurch gekennzeichnet, dass es mit der Kamera, die innerhalb des Kamera-Träger-Geräts in einem eigenem Gehäuse, das frei drehbar/beweglich ist, eingebaut ist, wobei das Antriebs-System aus – mindestens einem Bimetall-Spiralfeder/Bimetall-Element, das in Form einer Spirale gebaut ist und das mit einem Ende mit der frei beweglichen Kamera und mit dem anderen Ende mit dem Träger-Gerät gekoppelt ist, das bei Erwärmung oder Erhitzung einen Drehmoment erzeugt, – Stromleitungen, die mit dem Bimetall-Element gekoppelt sind, – eine Auswerteeinheit oder Steuerung, die mit dem Bimetall-Element gekoppelt ist und es unter Strom setzt und dadurch es erwärmt oder erhitzt wird, besteht.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device, characterized in that it is with the camera, which is freely rotatable / movable within the camera-carrier device in a separate housing is installed, wherein the drive system of - at least one bimetallic coil spring / bimetal element, which is constructed in the form of a spiral and which is coupled at one end to the freely movable camera and at the other end to the carrier device that generates torque when heated or heated, - power lines coupled to the bimetallic element, - an evaluation unit or controller that is coupled to the bimetal element and energizes it and thereby heats or heats it , Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera in einem separatem Gehäuse eingebaut ist, die vorzugsweise kugelförmig gebaut ist und innerhalb des Kamera-Träger-Geräts drehbar ist, das in einer Hohlsphäre mit Lichtfenstern platziert ist, die Bestandteil der Gehäuse des Kamera-Träger-Geräts ist.Propulsion system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device according to claim 1, characterized in that the camera is installed in a separate housing, which is preferably spherical in construction and within the camera carrier. Device is rotatable, which is placed in a hollow sphere with light windows, which is part of the housing of the camera-carrier device. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bimetall-Elemente in Form von Bimetall-Spiralen/Bimetall-Spiralfeder eingebaut sind, die so angeordnet sind, dass sie die Kamera in verschiedene Achsen drehen können.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of bimetallic elements are installed in the form of bimetal spirals / bimetallic spiral spring, the so are arranged so that they can rotate the camera in different axes. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Drehachse mindestens zwei gegeneinander arbeitende Bimetall-Spiralen eingebaut sind, die separat mit Strom versorgt sind.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera-carrier device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two mutually-working bimetal spirals are installed per axis of rotation, which are supplied separately with power. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Beleuchtungselemente, vorzugsweise Leuchtdioden oder Laserdioden, dessen Licht im sichtbaren Licht Spektrum oder im Infrarot Bereich liegt, mit der drehbaren Kamera integriert sind und mit bewegbar ist/sind.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera-carrier device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more lighting elements, preferably light-emitting diodes or laser diodes whose light in the visible light spectrum or in the infrared Area is located, are integrated with the rotatable camera and is movable with / are. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppen der Kamera in einer bestimmten Position über einen in die Hohlsphäre eingebauten elektromagnetisch herausfahrbaren Stift und die dazugehörige Elektromagnet-Spule, der die Kamera berührt und am Weiterdrehen hindert, erfolgt.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device according to any one of the preceding claims, characterized in that the stopping of the camera in a certain position via a built in the hollow sphere electromagnetically herausfahrbaren pen and the associated solenoid coil that touches the camera and prevents further rotation takes place. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System zweifach vorhanden ist und für eine 3D-Bilderfassung konzipiert ist.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device according to one of the preceding claims, characterized in that the system is duplicated and is designed for 3D image acquisition. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera aus dem Kamera-Träger-Gerät elektromagnetisch leicht herausfahrbar ist.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera-carrier device according to one of the preceding claims, characterized in that the camera from the camera-carrier device is easily moved out electromagnetically. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Auswerteeinheit oder die Steuerung mit einem Schall-Quellen-Erfassungs-System gekoppelt ist, das so konzipiert ist, das die dementsprechende Bimetall-Spiralen aktiviert werden, wodurch die Kamera in Schall-Quelle-Richtung sich dreht.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit or the controller is coupled to a sound source detection system, which is designed is that the corresponding bimetallic spirals are activated, whereby the camera rotates in the sound source direction. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera in einer Kardanaufhängung angebracht ist, an deren Achsen mindestens je eine Bimetall-Spiralfeder eingebaut ist.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera-carrier device according to any one of the preceding claims, characterized in that the camera is mounted in a gimbal on whose axes at least one bimetallic coil spring is installed , Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera gesteuert innerhalb des Träger-Geräts in die optische Achse rotierbar ist.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera-carrier device according to one of the preceding claims, characterized in that the camera is controlled rotatable within the carrier device in the optical axis. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder, die mit der Kamera und der Hohlsphäre gekoppelt ist, als Rückstellefeder eingebaut ist.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device according to any one of the preceding claims, characterized in that a spring which is coupled to the camera and the hollow sphere, is installed as a return spring. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera am Rande oder am Eck des Kamera-Träger-Geräts eingebaut ist.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device according to one of the preceding claims, characterized in that the Camera is installed on the edge or at the corner of the camera-carrier device. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera lediglich auf einer Achse drehbar ist mit zwei Bildmotiv-Erfassungs-Hauptpositionen von 0° und 180°, wobei 0° für Bild-/Video-Aufnahmen aus der Vorderseite und 180° für Bild-/Video-Aufnahmen aus der Rückseite des Kamera Träger-Geräts bedeutet.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera-carrier device according to any one of the preceding claims, characterized in that the camera is rotatable only on one axis with two image-motif detection main positions of 0 ° and 180 °, where 0 ° is for front image / video shooting and 180 ° for image / video shooting from the back of the camera carrier. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Bildmotiv-Erfassungs-Zwischen-Positionen von 0° bis 180° einnehmen kann.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera-carrier device according to claim 14, characterized in that further image-capture intermediate positions can take up from 0 ° to 180 °. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor der Kamera nicht flach, sondern vielmehr gebogen/konkav gebaut ist.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device according to any one of the preceding claims, characterized in that the image sensor of the camera is not flat, but rather curved / concave. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetall-Element oder die Bimetall-Spiralfeder nicht direkt durch einen Stromfluss, sondern indirekt durch einem Heizelement/feine Heizspirale/Heizwendel oder eine Glühwendel, ähnlich gebaut wie bei Glühbirnen, die das Bimetall-Element oder die Bimetall-Spiralfeder berührt oder in dessen/deren unmittelbarer Nähe platziert ist und diese bei Aktivierung erwärmt, eingebaut ist.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device according to one of the preceding claims, characterized in that the bimetallic element or the bimetallic spiral spring not directly by a current flow, but indirectly by a Heating element / fine heating coil / heating coil or an incandescent filament similar to bulbs that touches the bimetallic element or the bimetallic spiral spring or is placed in its immediate vicinity and this is heated when activated, is installed. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement ein Halbleiter- oder Keramik-Heizelement ist.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device according to claim 17, characterized in that the heating element is a semiconductor or ceramic heating element. Antriebs-System für eine Kamera eines Bild- und/oder Videoaufnahme-Geräts/Kamera-Träger-Geräts nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetall-Elemente oder die dafür vorgesehene Heizelemente mit Halbleiter-Dioden gekoppelt sind, die einen Strom abhängig von der Stromflussrichtung auf einen bestimmten Bimetall-Element oder dessen Heizelement umleiten.Drive system for a camera of an image and / or video recording device / camera carrier device according to one of the preceding claims, characterized in that the bimetallic elements or the heating elements provided for this purpose are coupled to semiconductor diodes which carry a current redirect to a specific bimetallic element or its heating element, depending on the current flow direction.
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