DE10314655B3 - Sensor-Vorrichtung für eine Digitalkamera - Google Patents

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Abstract

Bei einer Sensor-Vorrichtung zum Festlegen eines künstlichen Horizontes zur Bestimmung wird ein Erfassen der räumlichen Lage einer Digitalkamera zum Zeitpunkt der Aufnahme eines Bildes ermöglicht durch einen Lage-Sensor mit einem hohlkörperförmigen, in der Digitalkamera fest installierten ersten Teil und mindestens einem in dem ersten Teil beweglich gelagerten zweiten Teil, wobei im Bereich eines Umfangs des ersten Teils eine Mehrzahl von Sensorelementen vorgesehen ist, die jeweils ausgelegt sind, um die nachbarschaftliche Anwesenheit des mindestens einen beweglich gelagerten zweiten Teils festzustellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sensor-Vorrichtung zum Festlegen eines künstlichen Horizontes zur Bestimmung der räumlichen Lage einer Digitalkamera zum Zeitpunkt der Aufnahme eines Bildes, wobei einen Lage-Sensor mit einem hohlkörperförmigen, in der Digitalkamera fest installierten ersten Teil und mindestens einem in dem ersten Teil beweglich gelagerten zweiten Teil, wobei im Bereich eines Umfangs des ersten Teils eine Mehrzahl von Sensorelementen vorgesehen ist, die jeweils ausgelegt sind, um die nachbarschaftliche Anwesenheit des mindestens einen beweglich gelagerten zweiten Teils festzustellen.
  • Sensor-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik für unterschiedlichste Zwecke verwendet. Die bekannten Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie nicht einen Winkelbereich von 360° abdecken und darüber hinaus zu groß und schwer sind und ungenau arbeiten, um für einen Einsatz in einer Digitalkamera geeignet zu sein.
  • Eine Sensor-Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus US 2002/0036703 A1 bekannt.
  • Aus JP 2000-32322 A ist ein Kamerasystem bekannt, bei dem der Winkel bei der Aufnahme nicht nur in 90 Grad Schritten ermittelt wird, wobei je nach Einstellung durch den Benutzer entweder eine Korrektur in 90 Grad Schritten oder eine exakte Korrektur um einen ermittelten Winkel durchgeführt.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Sensor-Vorrichtung zu schaffen, die zur Bestimmung der räumlichen Lage einer Digitalkamera zum Zeitpunkt der Aufnahme eines Bildes geeignet ist, mit dem Ziel, ein jedem aufgenommenen Bild zuzuordnendes Winkel-Signal zu schaffen, das seitens einer Bildausgabeeinheit verwertbar ist, um immer ein aufrechtes Bild ausgeben zu können.
  • Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der erste Teil als Hohltorus ausgebildet ist und der zweite Teil als Mehrzahl von Kugeln ausgebildet ist.
  • Zwar ist aus JP 11-37754 ein Hohltorus als allgemein zu verwendender Neigungsdetektor bekannt. Jedoch ist bei diesem Neigungsdetektor nur ein Sensorelement vorgesehen.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch das Merkmal, dass der erste Teil als Hohltorus ausgebildet ist und der zweite Teil als Mehrzahl von Kugeln ausgebildet ist, erreicht, dass ein Lage-Sensor geschaffen ist, der in Verbindung mit einer in jeder Digitalkamera vorhandenen Prozessoreinheit in der Lage ist, einen Korrekturwinkel für jedes mit der Digitalkamera aufgenommene Bild zu berechnen oder mit Hilfe einer vorinstallierten bzw. in einer digitalen Speichereinheit gespeicherten Tabelle vorzugeben, um seitens einer Bildausgabeeinheit immer ein aufrechtes Bild schaffen zu können, wobei die Mehrzahl von Kugeln in jeder Lage einen wohldefinierten Abstand zu einem Sensor aufweisen, so dass eine genaue Winkelmessung mit Zwischenwerten zwischen 0°, 90° und 180° sehr zuverlässig und genau durchführbar ist.
  • Die Wahl der Art der Sensorelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im wesentlichen unkritisch. Sie können beispielsweise als Gewichtssensoren, magnetische Sensoren, optische Sensoren oder als elektrische Widerstandssensoren ausgebildet sein. Vorzugsweise sind dabei sechs bis fünfzehn Sensorelemente vorgesehen, wobei insbesondere bei neun Sensorelemente schon eine in der Regel ausreichende Messgenauigkeit gegeben ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise eine Vorgabe-Einrichtung vorgesehen, die ausgehend von der Anzahl und Identität der aktivierten Sensoren einen Winkel definiert, der eine Abweichung der Lage der Digitalkamera bezüglich der horizontalen Normallage vorgibt.
  • Des weiteren ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise eine Wandler-Einrichtung vorgesehen, die die Winkel-Information der Vorgabe-Einrichtung in ein digitales Signal wandelt, das für jedes mit der Digitalkamera aufgenommene Bild einem ersten digitalen Bildspeicher zufügbar ist und als Winkel-Korrektursignal für eine Bildausgabeeinheit wirkt. An Stelle einer entsprechende Winkel-Korrektursignale verarbeitenden Bildausgabeeinheit kann in der Digitalkamera ein zweiter Digitalspeicher vorgesehen sein, in den die Bilddaten des ersten Digitalspeichers unter Berücksichtigung der Winkel- Korrektursignal übertragbar sind. Eine Prozessoreinheit errechnet zu diesem Zweck eine eineindeutige Zuordnung von Bildelementen von dem ersten auf den zweiten Digitalspeicher derart, dass im zweiten Digitalspeicher immer ein aufrecht stehendes Bild gespeichert ist. In diesem Fall ist auch eine herkömmliche Bildausgabeeinheit verwendbar.
    •
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
  • 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Draufsicht;
  • 2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht;
  • 3 eine schematische Darstellung des ersten Bildspeichers der erfindungsgemäßen Vorrichtung
  • 4 eine schematische Darstellung des zweiten Bildspeichers der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Die in den 1 bis 4 dargestellte erfindungsgemäße Sensor-Vorrichtung 100 zum Festlegen eines künstlichen Horizontes zur Bestimmung der räumlichen Lage einer Digitalkamera zum Zeitpunkt der Aufnahme eines Bildes enthält erfindungswesentlich einen Lage-Sensor 110 mit einem hohlkörperförmigen, in der Digitalkamera fest installierten ersten Teil 120 und mindestens einen in dem ersten Teil 120 beweglich gelagerten zweiten Teil 130, wobei im Bereich eines Umfangs des ersten Teils 120 eine Mehrzahl von Sensorelementen 121 vorgesehen ist, die jeweils ausgelegt sind, um die nachbarschaftliche Anwesenheit des mindestens einen beweglich gelagerten zweiten Teils 130 festzustellen.
  • Der erste Teil 120 ist als Hohltorus ausgebildet, und der zweite Teil 130 ist als Mehrzahl von Kugeln 131 ausgebildet, wobei hier neun Kugeln vorgesehen sind. Die Sensorelemente 121 sind dabei als Gewichtssensoren ausgebildet, und es sind neun Sensorelemente vorgesehen.
  • Der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 beigeordnet ist eine Vorgabe-Einrichtung, die ausgehend von der Anzahl und Identität der aktivierten Sensoren einen Winkel definiert, der eine Abweichung der Lage der Digitalkamera bezüglich der horizontalen Normallage vorgibt. Des weiteren ist eine Wandler-Einrichtung vorgesehen, die die Winkel-Information der Vorgabe-Einrichtung in ein digitales Signal wandelt, das für jedes mit der Digitalkamera aufgenommene Bild einem ersten digitalen Bildspeicher 140 zufügbar ist und als Winkel-Korrektursignal 141 für eine Bildausgabeeinheit wirkt.
  • Des weiteren ist in der Digitalkamera ein zweiter Digitalspeicher 150 vorgesehen, in den die Bilddaten des ersten Digitalspeichers 140 unter Berücksichtigung jeweils zugeordneter Winkel-Korrektursignal 141 übertragbar ist, wobei eine Prozessoreinheit eine eindeutige Zuordnung von Bildelementen von dem ersten Digitalspeicher 140 auf den zweiten Digitalspeicher 150 derart errechnet, dass im zweiten Digitalspeicher 150 ein oder mehr aufrecht stehende Bilder gespeichert sind.
  • Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.

Claims (13)

  1. Sensor-Vorrichtung zum Festlegen eines künstlichen Horizontes zur Bestimmung der räumlichen Lage einer Digitalkamera zum Zeitpunkt der Aufnahme eines Bildes, wobei einen Lage-Sensor mit einem hohlkörperförmigen, in der Digitalkamera fest installierten ersten Teil und mindestens einem in dem ersten Teil beweglich gelagerten zweiten Teil, wobei im Bereich eines Umfangs des ersten Teils eine Mehrzahl von Sensorelementen vorgesehen ist, die jeweils ausgelegt sind, um die nachbarschaftliche Anwesenheit des mindestens einen beweglich gelagerten zweiten Teils festzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil als Hohltorus ausgebildet ist und der zweite Teil als Mehrzahl von Kugeln ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei bis fünfzehn Kugeln vorgesehen sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sieben bis elf Kugeln vorgesehen sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass neun Kugeln vorgesehen sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente als Gewichtssensoren ausgebildet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente als magnetische Sensoren ausgebildet sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente als optische Sensoren ausgebildet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente als elektrische Widerstandssensoren ausgebildet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sechs bis fünfzehn Sensorelemente vorgesehen sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dadurch gekennzeichnet, dass neun Sensorelemente vorgesehen sind.
  11. Vorrichtung nach einem oder mehr der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorgabe-Einrichtung vorgesehen ist, die ausgehend von der Anzahl und Identität der aktivierten Sensoren einen Winkel definiert, der eine Abweichung der Lage der Digitalkamera bezüglich der horizontalen Normallage vorgibt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandler-Einrichtung vorgesehen ist, die die Winkel-Information der Vorgabe-Einrichtung in ein digitales Signal wandelt, das für jedes mit der Digitalkamera aufgenommene Bild einem ersten digitalen Bildspeicher zufügbar ist und als Winkel-Korrektursignal für eine Bildausgabeeinheit wirkt.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Digitalkamera ein zweiter Digitalspeicher vorgesehen ist, in den die Bilddaten des ersten Digitalspeichers unter Berücksichtigung jeweils zugeordneter Winkel-Korrektursignal übertragbar sind, wobei eine Prozessoreinheit eine eindeutige Zuordnung von Bildelementen von dem ersten auf den zweiten Digitalspeicher derart errechnet, dass im zweiten Digitalspeicher ein oder mehr aufrecht stehende Bilder gespeichert sind.
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