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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kopfhalterung. Besonders
bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Kopfhalterung,
die ein Aufnahmegerät aufweist,
und andere Ausführungsformen
beziehen sich auf ein Aufnahmesystem mit dieser Kopfhalterung.
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Hintergrund der Erfindung
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Mit
zunehmender Popularität
von Extremsportarten ist es immer üblicher geworden, dass die Teilnehmer
Aufnahmen ihrer unmittelbaren Umgebung machen wollen, während sie
ihren jeweiligen Sport ausüben.
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So
ist zum Beispiel bekannt, dass Taucher eine Unterwasserkameraausrüstung mitführen, damit
sie Fotos machen können,
während
sie unter Wasser sind. Diese Ausrüstung variiert auf der einen Seite
von komplexer (und daher teurer) spezieller Unterwasser-Aufnahmeausrüstung, die
speziell dazu konstruiert ist, das Eindringen von Wasser zu verhindern,
bis zu relativ einfachen (aber dennoch relativ teuren) wasserdichten
Gehäusen
auf der anderen Seite, in denen eine normale Kamera dicht eingeschlossen
werden kann, wobei das Gehäuse
es ermöglicht,
die darin eingeschlossene Kamera zu bedienen. Ein Beispiel für ein solches
Unterwassergehäuse
ist das SONY MPK-NA, das speziell zur
Verwendung mit der digitalen Kompaktkamera SONY Cybershot DSC-N1
ausgelegt ist.
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Ein
Problem bei diesen Anordnungen besteht darin, dass sie im günstigsten
Fall unpraktisch zu benutzen und im schlimmsten Fall potenziell
gefährlich
sind. Ein Taucher zum Beispiel, der sich darauf konzentriert, ein
Foto zu machen, hat keine Sicht auf seine unmittelbare Umgebung
außerhalb
dessen, was er durch den Sucher der Kamera sehen kann, und daher
ist die Fähigkeit
des Tauchers, eine herannahende Gefahr zu erkennen, erheblich eingeschränkt.
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Darüber hinaus
muss der Taucher bei Unterbringung einer Kamera in einem Schutzgehäuse durch
mehrere transparente Schichten blicken, ehe er genau feststellen
kann, welches Bild die Kamera aufnehmen kann, und folglich kann
es schwierig sein, die Kamera richtig auszurichten – besonders
wenn der Taucher gleichzeitig auch versucht, Wasser zu treten. Ein
weiteres Problem mit solchen Vorschlägen besteht darin, dass sie
eine beträchtliche
Menge Einstellzeit erfor dern, ehe das Bild aufgenommen werden kann.
Ein Taucher, der zum Beispiel einen bestimmten Fisch sieht, den
er fotografieren möchte, muss
die Kamera zur Hand nehmen, sie richtig ausrichten und dann das
Foto machen – wobei
es nicht ungewöhnlich
ist, dass der Fisch bis dahin schon wieder weggeschwommen ist.
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Es
ist früher
auch schon vorgeschlagen worden, dass Personen, die andere Sportarten
ausüben, eine
getrennte Kamera an ihrer Kopfhalterung anbringen. So ist zum Beispiel
vorgeschlagen worden, die Aktivitäten eines Skifahrers zu filmen,
indem man eine Videokamera an der Seite seines Helms anbringt, wobei
diese Kamera dann mit einer Speichervorrichtung verbunden ist, die
der Skifahrer in einem Rucksack trägt. Es ist auch bekannt, dass
Skifahrer oder Snowboarder einen Berg hinabfahren und dabei eine
Kamera in der Hand halten.
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Skifahren
oder Snowboardfahren und dabei eine Videokamera festhalten ist nicht
die bevorzugte Methode, weil die Ausrüstung dabei leicht beschädigt werden
kann und weil es für
den Benutzer schwierig ist, genau zu bestimmen, welches Bild gerade
aufgenommen wird, ohne durch den Sucher der Kamera zu blicken.
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Was
den Vorschlag angeht, eine Kamera außen an der Kopfhalterung des
Benutzers anzubringen, hat es den Anschein, dass eine solche Konfiguration
für den
Benutzer zwar einfacher zu benutzen ist, er aber trotzdem nur eine
grobe Vorstellung davon hat, was die Kamera aufnimmt. Außerdem bedeutet
die exponierte Anbringung der Kamera auf dem Helm, dass sie relativ
leicht verrutschen kann (entweder durch einen Stoß oder einfach
durch die Kraft des Windes, der über
die Kamera strömt,
wenn der Skifahrer den Abhang hinunterfährt), mit der Folge, dass die
Bilder, die die Kamera aufgenommen hat, wahrscheinlich nichts mit
den Bildern zu tun haben, die der Benutzer sieht.
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Weil
das Sichtfeld, das die Kopfhalterung ermöglicht, typischerweise größer als
das Sichtfeld der Kamera ist, besteht ein weiteres Problem darin,
dass es für
den Benutzer relativ schwierig ist, die Kamera im Hinblick auf das
besondere Merkmal oder die Besonderheiten der Umgebung, die er fotografieren möchte, richtig
zu positionieren.
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Daher
ist ersichtlich, dass es vorteilhaft wäre, wenn eine Art Kopfhalterung
entwickelt werden könnte,
die eines oder mehrere der vorstehend genannten Probleme vermeidet
oder zumindest verringert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Zu
diesem Zweck stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung eine Kopfhalterung bereit, bestehend aus einem Gestell,
das am Kopf eines Benutzers befestigt werden kann, und einem Aufnahmegerät mit einem ersten
Sichtfeld, das einen Teil der Umgebung definiert, von der ein Bild
aufgenommen werden kann, wobei die Kopfhalterung eine Einrichtung
zur Bereitstellung einer optischen Anzeige des ersten Sichtfelds
aufweist, um dadurch dem Benutzer, der die Kopfhalterung trägt, eine
Sichtanzeige des Teils der Umgebung zu vermitteln, von der ein Bild
mit dem Aufnahmegerät
aufgenommen werden kann.
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Die
Kopfhalterung kann weiter einen im Wesentlichen transparenten Sichtteil
aufweisen, der so an dem Gestell befestigt ist, dass er vor den
Augen des Benutzers angeordnet werden kann, wenn der Benutzer die
Kopfhalterung trägt.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist das Aufnahmegerät
in dem Gestell untergebracht.
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Dank
der vorstehend erwähnten
Anordnungen wird dem Benutzer ein an einer Kopfhalterung befestigtes
Aufnahmegerät
bereitgestellt, bei dem der Benutzer genauer festlegen kann, welches
Bild aufgenommen werden soll, wenn das Aufnahmegerät betätigt wird.
Außerdem
kann durch Unterbringung des Aufnahmegeräts in dem Gestell die Wahrscheinlichkeit
verringert werden, dass das Gerät
im Gebrauch beschädigt
wird oder verrutscht.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform kann
die Kopfhalterung eine Einrichtung zum Anordnen des Aufnahmegeräts relativ
zum Sichtteil aufweisen. Diese Anordnung gestattet eine Neuausrichtung des
Sichtfelds mit der Anzeige auf der optischen Anzeige für den Fall,
dass die Position des Aufnahmegeräts bezogen auf den Sichtteil
geändert
werden muss.
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Vorzugsweise
ist die optische Anzeige in oder auf dem Sichtteil vorgesehen. Die
optische Anzeige kann zum Beispiel auf einer Oberfläche des Sichtteils
aufgedruckt (oder auf andere Weise gebildet) sein. Bei einer weiteren
Anordnung kann die optische Anzeige in den Sichtteil eingebettet
sein. Diese letztgenannte Anordnung dient zum besseren Schutz der
optischen Anzeige vor Beschädigung.
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Die
optische Anzeige kann so beschaffen sein, dass sie besser erkennbar
ist, wenn sie beleuchtet wird, wobei die Kopfhalterung eine Einrichtung
zum Beleuchten der Anzeige aufweist. Aufgrund dieser Anordnung ist
es möglich,
eine Anzeige vorzusehen, die die Sicht des Benutzers durch den Sichtteil
nicht nachteilig beeinflusst, bis die Beleuchtungseinrichtung eingeschaltet
wird. In einer bevorzugten Ausführungsform
kann die optische Anzeige so beschaffen sein, dass sie besser erkennbar
ist, wenn sie mit Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs beleuchtet wird,
und die Beleuchtungseinrichtung kann so beschaffen sein, dass sie
Licht mit einem bestimmten Wellenlängenbereich (zum Beispiel UV-Licht)
erzeugt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform kann
der Sichtteil mehrere optische Anzeigen aufweisen. Die optischen
Anzeigen können
jeweils ein Sichtfeld definieren, das sich von denen unterscheitet,
die durch die übrigen
optischen Anzeigen definiert werden. Bei dieser Ausführungsform
kann das Aufnahmegerät
so beschaffen sein, dass eine begrenzte Zoomfunktion implementiert
wird, indem das Aufnahmegerät
so eingestellt wird, dass es ein Sichtfeld für jede der mehreren Ansichten
aufweist, die durch die optischen Anzeigen definiert sind. Das Aufnahmegerät kann zum
Beispiel eine oder mehr Linsen und eine Bilderfassungsvorrichtung
aufweisen, und Änderungen
im Sichtfeld des Aufnahmegeräts können durch
relative Bewegung zwischen einer oder mehreren der Linsen und der
Bilderfassungsvorrichtung bewirkt werden.
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In
einer bevorzugten Anordnung weist das Aufnahmegerät eine Steuerung
auf, die betätigt
werden kann, um den Betrieb des Aufnahmegeräts zu steuern. Das Aufnahmegerät kann weiter
eine Ein-/Ausgabeschnittstelle aufweisen, zum Beispiel eine drahtlose
Ein-/Ausgabeschnittstelle, um die erfassten Bilddaten an eine Fernsteuereinheit
auszugeben und um Steuersignale von der Steuereinheit zu empfangen.
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Das
Gestell kann mit einem Riemen oder einem anderen Befestigungsmittel
am Kopf des Benutzers angebracht werden, der bzw. das um den Umfang
des Kopfes des Benutzers geführt
wird. Alternativ oder zusätzlich
kann das Gestell einen Helm umfassen.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein
Aufnahmesystem mit einer Kopfhalterung wie hierin beschrieben, einer
Steuerung, die dazu eingerichtet ist, Signale von einer vom Benutzer
zu bedienenden Betätigungseinrichtung
zu empfangen und auf die Signale zu reagieren, um Steuersignale
zum Steuern des Aufnahmegeräts zum
Aufnehmen eines Bilds zu erzeugen, und einem Speicher zum Empfangen
und Speichern der mit dem Aufnahmegerät aufgenommenen Bilder.
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Bei
einer Ausführungsform
sind die Steuerung, die Betätigungseinrichtung
und der Speicher in einer von der Kopfhalterung getrennten Steuereinheit angeordnet.
Bei einer weiteren Ausführungsform sind
die Steuerung und der Speicher in einer von der Kopfhalterung getrennten
Steuereinheit angeordnet, und die Betätigungseinrichtung ist sowohl
von der Steuereinheit als auch von der Kopfhalterung getrennt. In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
weisen die Steuereinheit und die Kopfhalterung jeweils eine drahtlose
Kommunikationsschnittstelle auf, um dadurch die drahtlose Kommunikation
zwischen der Steuereinheit und der Kopfhalterung zu ermöglichen.
In einer weiteren Anordnung kann die Betäti gungseinrichtung eine drahtlose
Kommunikationsschnittstelle aufweisen, um dadurch die drahtlose Kommunikation
zwischen der Betätigungseinrichtung und
der Steuereinheit zu ermöglichen.
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In
einer besonders bevorzugten Anordnung kann die Betätigungseinrichtung
mit einem Teil der Bekleidung des Benutzers getragen werden, zum Beispiel
mit einem Handschuh. Diese Anordnung ist vorteilhaft, weil die Betätigungseinrichtung
dann zur Bedienung des Systems durch den Benutzer leicht zu erreichen
ist.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen
Handschuh zur Verwendung mit dem hierin beschriebenen System, wobei der
Handschuh eine fest daran angebrachte Betätigungseinrichtung aufweist,
die vom Benutzer bedient werden kann, um Steuersignale zum Steuern
der Steuerung und/oder des Aufnahmegeräts zu erzeugen. Noch ein weiterer
Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Fernsteuereinheit
für das hierin
beschriebene System, wobei die Steuereinheit eine Kommunikationsschnittstelle
zum Senden von Signalen an die Kopfhalterung und zum Empfangen von
Daten von dieser, eine Speichervorrichtung zum Speichern der von
der Kopfhalterung empfangenen Daten und eine Steuerung zum Steuern
der Steuereinheit und zum Erzeugen von Steuersignalen zum Steuern
des Aufnahmegeräts
bei Betätigung
der Betätigungseinrichtung
durch den Benutzer aufweist.
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Verschiedene
andere Merkmale und Vorteile der Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden für
den Fachmann aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen der
Erfindung ersichtlich.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Gegenwärtig bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der anliegenden
Zeichnungen beschrieben.
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1a, 1b und 1c zeigen
eine Vorderansicht, eine Seitenansicht bzw. eine Aufsicht einer
Kopfhalterung nach einer gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung der Komponenten des Aufnahmegeräts der in 1 gezeigten Kopfhalterung.
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3 zeigt
eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Modifikation der in 1a gezeigten
Kopfhalterung.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung eines Aufnahmesystems mit der Kopfhalterung
in 1.
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5 zeigt
eine Modifikation des in 4 gezeigten Systems.
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6 zeigt
eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Betätigungseinrichtung für das System
in 5.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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1a zeigt
eine Vorderansicht einer Kopfhalterung nach einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. In diesem speziellen Beispiel weist die
Kopfhalterung eine Maske 1 der Art auf, wie sie etwa ein
Taucher trägt.
Es ist jedoch erkennbar und zu beachten, dass die Lehren nach der vorliegenden
Erfindung auf eine Vielzahl verschiedener Arten von Kopfhalterungen
angewendet werden können.
Die Kopfhalterung könnte
zum Beispiel einen Helm umfassen, etwa einen Helm, wie ihn ein Skifahrer
oder ein Autorennfahrer trägt.
Die Lehren nach der vorliegenden Erfindung sind auch nicht auf die
Verwendung der Kopfhalterung in Verbindung mit sportlichen Aktivitäten beschränkt und
könnten
gleichermaßen
auf Sicherheitsausrüstungen
wie etwa Helme angewendet werden, die von Brandschutzfachleuten
getragen werden können.
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Die
Kopfhalterung ist auch nicht auf Artikel beschränkt, die durchsichtige (oder
zumindest durchscheinende) Platten aufweisen, durch die der Benutzer
die Umgebung sieht. Vielmehr sind die Lehren nach der vorliegenden
Erfindung gleichermaßen auch
auf eine Kopfhalterung (zum Beispiel den Helm eines Kletterers oder
Radfahrers) anwendbar, die keine solche transparente Platte aufweist.
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Wie
in 1 gezeigt, weist die Gesichtsmaske 1 nach
dieser Ausführungsform
ein Gestell 3 auf, das eine Platte 5 trägt, durch
die der Benutzer der Maske seine unmittelbare Umgebung sehen kann.
Je nach der Anwendung, für
die die Kopfhalterung benutzt werden soll, muss die Platte nicht
unbedingt vorgesehen sein. Wenn, wie bei dieser Ausführungsform,
eine Platte vorgesehen ist, kann sie durchsichtig oder durchscheinend
sein und sie kann auch getönt
sein.
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Das
Gestell 3 weist einen erweiterten Teil 7 auf,
der einen inneren Hohlraum (nicht gezeigt) aufweist, der sich zur
Außenseite
hin über
eine Blendenöffnung 9 öffnet, die
sich – bei
dieser Ausführungsform – über und
zwischen den Augen des Benutzers befindet, wenn die Kopfhalterung
getragen wird. Der Hohlraum dient, wie später beschrieben, zur Aufnahme
eines Aufnahmegeräts 11,
das von einem Benutzer bedient werden kann, um ein Bild von einem
Teil der äußeren Umgebung
des Benutzers aufzunehmen.
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Um
das Eindringen von Wasser zu verhindern, kann das Aufnahmegerät mit einer
transparenten Platte, die die Blendenöffnung 9 verschließt, dicht in
dem Hohlraum eingeschlossen sein. Alternativ kann das Aufnahmegerät 11 selbst
gegen das Eindringen von Wasser abgedichtet sein, wobei in diesem
Fall die Blendenöffnung
in dem Gestell nicht abgedichtet sein muss. Das Aufnahmegerät kann,
wie später
beschrieben, eine Kamera (zum Beispiel eine Digitalkamera) umfassen,
die zur Aufnahme von einzelnen Standbildern ausgelegt ist, oder
es kann eine Videokamera umfassen, die zur Aufnahme von Videobildern
ausgelegt ist. Das Aufnahmegerät
kann auch eine digitale Fotokamera sein, die in einem Videomodus
arbeiten kann, um relativ kurze Videosequenzen aufzunehmen. Das
Aufnahmegerät
kann so konfiguriert sein, dass es als herkömmliche Kamera oder als Videokamera
betrieben werden kann; in einer alternativen Konfiguration kann
das Aufnahmegerät
(ebenfalls in einer dem Fachmann bekannten Weise) so konfiguriert
sein, dass es in einem Nachtsichtmodus arbeitet.
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Bei
dem in den Zeichnungen gezeigten Beispiel weist das Gestell 3 einen
Wulst 13 aus Gummi oder einem anderen elastischen flexiblen
Material auf, der dazu ausgelegt ist, eine Abdichtung um das Gesicht
des Benutzers herum zu bilden, um so das Eindringen von Wasser in
den Hohlraum zwischen dem Benutzer und der Platte 5 zu
verhindern. Ein elastisches Halteband (nicht gezeigt) ist an beiden Seiten
des Gestells angebracht, um eine sichere Befestigung der Kopfhalterung
am Kopf des Benutzers zu ermöglichen.
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Wie
bereits erläutert,
besteht ein wesentliches Problem bei den früher vorgeschlagenen Anordnungen
darin, dass der Benutzer keine richtige Vorstellung davon hat, was
das Aufnahmegerät
tatsächlich
aufnehmen kann, wenn der Benutzer entscheidet, ein Bild aufzunehmen.
Zur Verringerung dieses Problems ist bei einer Ausführungsform
die Platte 5 mit einer optischen Anzeige 15 versehen,
die ein Sichtfeld definiert, das mit dem Sichtfeld des Aufnahmegeräts 11 übereinstimmt
oder sich zumindest im Wesentlichen mit diesem deckt. Mit anderen
Worten, die Positionsbeziehung von Aufnahmegerät und Gestell wird sorgfältig gesteuert,
damit das Sichtfeld des Aufnahmegeräts 11 zumindest im
Wesentlichen dasselbe und vorzugsweise genau dasselbe wie das durch
die optische Anzeige 15 definierte Sichtfeld ist.
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Die
optische Anzeige kann, wie gezeigt, einfach aus einer Linie bestehen,
die in oder auf einer Oberfläche
(vorzugsweise einer Innenfläche)
der Platte 5 aufgedruckt oder auf andere Weise gebildet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Anzeige so beschaffen sein, dass sie besser erkennbar ist,
wenn sie mit Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs, zum Beispiel
UV-Licht, aus ein
oder mehr Leuchtdioden oder anderen geeigneten Lichtquellen (nicht
gezeigt) beleuchtet wird, die in der Kopfhalterung angeordnet und
dazu eingerichtet sind, die optische Anzeige zu beleuchten.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist das Aufnahmegerät
mit einer beweglichen Befestigungseinrichtung in dem Gestell befestigt,
die ein Bewegen des Aufnahmegeräts
in der X- und Y-Ebene und ein Neigen im Verhältnis zu der Platte ermöglicht,
so dass die Position des Sichtfelds des Aufnahmege räts bei Bedarf
eingestellt werden kann, damit sie im Wesentlichen dem durch die
optische Anzeige 15 definierten Sichtfeld entspricht.
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Das
Aufnahmegerät 11 in 2 weist
eine Linsenbaugruppe 17 bestehend aus einer oder mehreren
optischen Linsen, einen Verschluss 19 und eine Bilderfassungsvorrichtung
wie etwa eine CCD-Matrix („charge-coupled
device”) 21 auf.
Der Verschluss und die CCD-Matrix werden von einer Steuerung 23 gesteuert,
die auf ein Aktivierungssignal reagiert, das in Reaktion auf die
Betätigung
des Aufnahmegeräts durch
den Benutzer erzeugt wird, um den Verschluss zu öffnen und ein Bild mit der
CCD-Matrix aufzunehmen. Bei einer besonders bevorzugten Anordnung kann
die Steuerung betrieben werden, um (in einer bekannten Weise) eine
Autofokus-Funktion zu realisieren, mit der die Optik verstellt wird,
um das fotografierte Motiv scharf einzustellen. Bei anderen Anordnungen
kann die Steuerung betrieben werden, um eine Autofokus-Funktion
der bekannten Art zu realisieren, wie sie bereits früher für Digitalkameras vorgeschlagen
wurde, bei der die Position der Optik im Verhältnis zur CCD-Matrix fest eingestellt
ist.
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Sobald
ein Bild aufgenommen worden ist, schließt die Steuerung den Verschluss 19 und
steuert die Bilderfassungsvorrichtung 21 an, um das gespeicherte
Bild in einen Pufferspeicher 25 auszugeben, der als vorübergehender
Datenspeicher dient, während
die Daten über
eine E/A-Schnittstelle (Ein-/Ausgabeschnittstelle) 27 an
eine dezentrale Speichervorrichtung ausgegeben werden, die nachstehend beschrieben
wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Schnittstelle 27 eine drahtlose
Schnittstelle auf, zum Beispiel eine drahtlose Bluetooth®-Schnittstelle
oder eine andere drahtlose Kommunikationsschnittstelle geringer
Reichweite, aber es ist zu erkennen, dass die Verbindung zwischen
dem Aufnahmegerät
und dem dezentralen Datenspeicher stattdessen auch über eine
drahtgebundene Verbindung erfolgen kann. Das Aufnahmegerät weist
eine Stromquelle (nicht gezeigt) auf, zum Beispiel eine wiederaufladbare
Batterie, die die Steuerung, die CCD-Matrix, die Verschlusssteuerung,
den Speicher und die Schnittstelle mit Strom versorgt. In einer
besonders bevorzugten Anordnung ist der Zugang zu der Stromquelle
nur vom Inneren der Kopfhalterung her möglich, wodurch die Wahrscheinlichkeit
des Eindringens von Wasser in die Stromquelle verringert wird.
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Auch
wenn in den Abbildungen nicht gezeigt, kann das Gestell eine oder
mehrere Lichtquellen (zum Beispiel LEDs oder andere geeignete Lichtquellen)
aufweisen, die bei geringem Umgebungslicht eingeschaltet werden
können
(zum Beispiel in der Art eines Blitzlichts), um ein Motiv auszuleuchten, das
der Träger
der Kopfhalterung fotografieren möchte. Die Lichtquellen können vom
Benutzer einschaltbar sein oder sie können bei einer alternativen Anordnung
so ausgelegt sein, dass sie (in einer in der Technik bekannten Weise)
automatisch aufleuchten, falls eine zu geringe Umgebungslichtstärke festgestellt
wird, wenn ein Benutzer versucht, eine Aufnahme zu machen. In einer
besonders bevorzugten Anordnung können die Lichtquellen unabhängig von dem
Aufnahmegerät
in der Art einer Taschenlampe eingeschaltet werden. In einer weiteren
Anordnung kann die Kopfhalterung so beschaffen sein, dass sie mit
einem diskreten Beleuchtungselement verbunden ist, zum Beispiel
mit einem getrennten Blitzlicht der Art, wie Taucher es mitführen. Bei
einer solchen Anordnung kann das Blitzlicht durch eine drahtgebundene
oder drahtlose Verbindung mit der Kopfhalterung oder einer anderen
Komponente des Systems verbunden sein, dessen Bestandteil die Kopfhalterung
bildet, und kann dazu eingerichtet sein, das Motiv mit dem Blitz
auszuleuchten, wenn ein Benutzer die Kopfhalterung betätigt, um
ein Bild aufzunehmen.
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Unter
Bezugnahme auf 3 kann das Aufnahmegerät so ausgelegt
sein, dass es eine begrenzte Zoomfunktion bereitstellt, indem ein
Einstellen des Sichtfelds des Aufnahmegeräts zwischen vorgegebenen Positionen
ermöglicht
wird. Bei diesem Szenario weist die Platte mehrere optische Anzeigen
auf (in diesem Fall sind drei Anzeigen vorgesehen, die mit 15(i), 15(ii) und 15(iii) bezeichnet sind),
die jeweils einer bestimmten Zoomstärke entsprechen. In dem speziellen
Beispiel, das in den Zeichnungen gezeigt ist, entspricht die Anzeige 15(i) einem
normalen Sichtfeld für
das Aufnahmegerät (das
heißt
Zoomfaktor Null), die Anzeige 15(ii) entspricht einer ersten
Zoomstufe mit einem kleineren Sichtfeld (im Vergleich zum normalen
Sichtfeld) und die Anzeige 15(iii) entspricht einer zweiten
höheren Zoomstufe,
die ein weiter verkleinertes Sichtfeld (im Vergleich zu dem kleineren
Sichtfeld bei der ersten Zoomstufe) aufweist. Das Aufnahmegerät ist so
beschaffen, dass es als Reaktion auf Befehlssignale, die aufgrund
der Betätigung
des Geräts
durch den Benutzer erzeugt werden, schrittweise zwischen dem normalen
Sichtfeld und den Zoom-Sichtfeldern umschaltet (in einer Weise,
die nachstehend beschrieben wird).
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Wie
für den
Fachmann ersichtlich, kann eine höhere oder geringere Anzahl
von Zoomstufen und zugehörigen
optischen Anzeigen vorgesehen werden, und die Zoomfunktion selbst
kann mit Hilfe eines optischen Zooms (das heißt einem Zoom, das durch Bewegen
der Linse im Verhältnis
zur CCD-Matrix bewirkt wird) oder eines digitalen Zooms (einem Zoom, das
durch Erzeugen eines Bilds von nur einem Teilausschnitt der CCD-Matrix
erhalten wird) bereitgestellt werden. Nach Möglichkeit werden optische Zooms
bevorzugt, weil diese Anordnungen die Realisierung einer Zoomfunktion
ohne Beeinträchtigung der
Auflösung
des fertigen Bilds ermöglichen.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung eines Aufnahmesystems mit einer Kopfhalterung 1 wie
vorstehend beschrieben und einer Fernsteuereinheit 29.
Die Fernsteuereinheit 29 weist eine drahtlose Schnittstelle 31 auf,
die zur drahtlosen Kommunikation für die Signalübertragung
und den Signalempfang mit der drahtlosen Schnittstelle 27 des
Aufnahmegeräts 11 eingerichtet
ist. Wie bereits erwähnt, könnte diese
drahtlose Schnittstelle gegebenenfalls auch durch eine drahtgebundene
Verbindung ersetzt werden.
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Die
drahtlose Schnittstelle 31 ist mit einer Steuerung 33 verbunden,
die betrieben werden kann, um die Schnittstelle 31 zu steuern
und Befehlssignale in Reaktion auf die Betätigung einer Betätigungseinrichtung 35 durch
den Benutzer zu erzeugen. Die Steuerung ist außerdem mit einem Bildspeicher 37 verbunden,
in dem über
die drahtlose Schnittstelle 31 von dem Aufnahmegerät 11 empfangene
Bilddaten gespeichert werden können.
Der Bildspeicher kann aus einer von mehreren verschiedenen Speichervorrichtungen
bestehen. Der Bildspeicher kann zum Beispiel Halbleiterspeicher,
zum Beispiel in Form einer Speicherkarte oder eines Speicher-Sticks,
oder ein sog. Microdrive umfassen. Wenn der Speicher Halbleiterspeicher
umfasst, können
Daten durch Entfernen der Speichervorrichtung und Einstecken derselben
in einen anderen Computer heruntergeladen werden. Alternativ kann
das Herunterladen der Daten über
die drahtlose Schnittstelle oder über einen USB-Stecker erfolgen,
der an eine geeignete Schnittstelle (nicht gezeigt) im Gehäuse der
Fernsteuereinheit angeschlossen wird. Natürlich erfolgt bei einer Unterwasseranwendung
das Herunterladen der Daten vorzugsweise über die drahtlose Schnittstelle,
um die Gefahr einer Beschädigung
durch das Eindringen von Wasser zu vermeiden.
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Die
Fernsteuereinheit 29 weist außerdem eine Stromquelle 39 zur
Energieversorgung der Steuerung, der Schnittstelle, des Bildspeichers
und – falls
erforderlich – der
Betätigungseinrichtung
auf. Die Betätigungseinrichtung,
das Aufnahmegerät
und die Fernsteuereinheit können
jeweils einen Ein/Aus-Schalter aufweisen, um die Geräte bei Nichtgebrauch
ausschalten zu können,
um Batteriestrom zu sparen. Alternativ können die Fernsteuereinheit und
das Aufnahmegerät
so beschaffen sein, dass sie über
einen Standby-Modus mit geringer Leistungsaufnahme verfügen, der
vom Benutzer durch Betätigung
eines entsprechenden Bedienelements an der Betätigungseinrichtung aufgerufen
werden kann.
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Bei
einer ins Auge gefassten Implementierung, die besonders geeignet
ist, wenn das Aufnahmegerät
in einer Tauchermaske untergebracht ist, kann die Fernsteuereinheit
so ausgeführt
werden, dass sie in den normalen Auftriebskörper eines Tauchers integriert
werden kann, zum Beispiel indem sie als ein Modul konfiguriert wird,
das am Auftriebsgürtel
oder an der Auftriebsweste des Tauchers angesteckt werden kann.
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Bei
einer Modifikation der in 4 gezeigten Anordnung
(wie in 5 gezeigt) kann die Betätigungseinrichtung 35 drahtlos
mit der Fernsteuereinheit 29 verbunden sein, und bei dieser
Anordnung kann die Betätigungseinrichtung
in bequemer Reichweite des Benutzers angeordnet werden, während der
Rest der Gerätesteuerung
an einer weniger zugänglichen
Stelle mitgeführt
wird. Bei dieser Implementierung würde die Betätigungseinrichtung auch eine
drahtlose Schnittstelle und eine Stromquelle (zum Beispiel eine
wiederaufladbare Batterie) aufweisen, aber der Übersichtlichkeit halber sind
diese Elemente in den Abbildungen nicht gezeigt. Auch hierbei ist
für den
Fachmann erkennbar, dass stattdessen eine drahtgebundene Verbindung
zwischen der Betätigungseinrichtung
und der Schnittstelle vorgesehen werden kann.
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Unter
Bezugnahme auf 6 könnte die Betätigungseinrichtung 35 auf
dem Rücken
eines Handschuhs 41 des Benutzers (oder auf einem anderen Kleidungsstück des Benutzers)
mitgeführt
werden, und bei dieser Implementierung kann die Betätigungseinrichtung
eine Taste 43 aufweisen, die der Benutzer drücken kann,
um das Aufnahmegerät (über die
Steuerung 33) anzuweisen, ein Bild aufzunehmen, sowie einen
Kippschalter 45, der in eine Richtung geschoben werden
kann, um den Zoom des Aufnahmegeräts zu erhöhen, und in die andere Richtung,
um den Zoom des Aufnahmegeräts
zu verringern. Zusätzliche
Schalter und Tasten können
nach Bedarf vorgesehen werden, um die Steuerung der Fernsteuerung
anzuweisen, andere Funktionen zu implementieren. Wahlweise kann
die Betätigungseinrichtung
jede andere geeignete Form annehmen. So könnte die Betätigungseinrichtung
zum Beispiel auf einem Stab befestigt sein, den der Benutzer in
der Hand halten kann.
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Die übrigen Komponenten
der Fernsteuereinheit könnten
als ein am Gürtel
zu befestigendes Modul ausgeführt
werden, und der Handschuh würde dem
Benutzer eine sehr praktische Möglichkeit
zur Bedienung des Aufnahmesystems bieten.
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Zur
Bedienung der Vorrichtung zum Aufnehmen eines Bilds drückt der
Benutzer eine Taste oder eine andere Eingabevorrichtung auf der
Betätigungseinrichtung,
und ein Signal wird an die Steuerung der Gerätesteuereinheit gesendet. Die
Steuerung der Fernsteuereinheit empfängt das Signal von dem Eingabegerät der Betätigungseinrichtung
und sendet (über
die drahtlose Schnittstelle oder über eine drahtgebundene Verbindung)
ein Signal „Bild
aufnehmen” an
die Steuerung des Aufnahmegeräts.
Bei Empfang des Signals „Bild
aufnehmen” signalisiert
die Steuerung dem Verschluss, sich in eine geöffnete Konfiguration zu bewegen,
und der CCD-Matrix, ein Bild zu speichern. Danach schließt die Steuerung
den Verschluss und steuert die CCD-Matrix an, um das Bild über den
Pufferspeicher (falls erforderlich) und die drahtlose Schnittstelle
an die Fernsteuereinheit zu übertragen.
Die Steuerung der Fernsteuereinheit überträgt bei Empfang der Bilddaten
vom Aufnahmegerät
die Daten an die Datenspeichervorrichtung, um sie darin zu speichern.
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Wenn
der Benutzer die Bedienelemente auf der Betätigungseinrichtung betätigt, um
einen Zoommodus zu bewirken, gibt die Steuerung der Fernsteuereinheit
in ähnlicher
Weise nach Bedarf jeweils ein Signal „Zoom erhöhen” oder „Zoom verringern” an das
Aufnahmegerät
aus, woraufhin ein Bild in der vorstehend beschriebenen Weise aufgenommen werden
kann.
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Obwohl
hierin bestimmte gegenwärtig
bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist ersichtlich,
dass Modifikationen und Änderungen
an diesen Ausführungsformen
vorgenommen werden können,
ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er in
den anliegenden Ansprüchen
festgelegt ist.
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Die
Fernsteuereinheit kann zum Beispiel ein Display oder einen Bildschirm
aufweisen, auf dem relevante Informationen für den Benutzer angezeigt werden.
Relevante Informationen können
unter anderem die Anzahl der verbleibenden Aufnahmen, der Zustand
einer oder mehrerer der Batterien oder (im Kontext eines Systems
zur Verwendung beim Tauchen) Einzelheiten des Tauchprofils für den betreffenden
Tauchgang sein, den der Benutzer unternimmt.
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Es
ist auch vorstellbar, dass die Platte 15 einen Teil aufweist, der
als ein Display (zum Beispiel eine LCD-Anzeige (Flüssigkristallanzeige))
konfiguriert ist, auf dem ein aufgenommenes Bild oder andere Informationen
für den
Benutzer angezeigt werden können.
Die Fernsteuereinheit kann auch dazu eingerichtet sein, dem Benutzer
Steuerinformationen anzuzeigen, zum Beispiel zum Anzeigen von Menüs mit den
Optionen, die der Benutzer mit Hilfe der Betätigungseinrichtung wählen kann,
um die Art und Weise zu variieren, in der das System arbeitet. Bei
einer weiteren Anordnung können
die Platte oder andere Komponenten der Kopfhalterung eine Einrichtung
zur Vermittlung von Informationen an den Benutzer aufweisen. So
ist es zum Beispiel vorstellbar, dass das Gestell eine oder mehrere
Leuchtdioden (LEDs) aufweist, die aufleuchten können, um dem Benutzer bestimmte
Informationen zu vermitteln. In einer besonders bevorzugten Anord nung
kann eine grüne
Lichtquelle leuchten, solange die Batterie über genügend gespeicherte Leistung
für den
Betrieb des Systems verfügt
oder im Speicher ausreichend Platz für eine vorbestimmte Anzahl
von Fotos vorhanden ist, und diese leuchtende grüne Lichtquelle kann durch eine
rote Lichtquelle ersetzt werden, wenn die Leistung oder die Anzahl
der Fotos, die gespeichert werden können, unter vorbestimmte Schwellenwerte absinken.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Platte ein LCD (oder ein anderes Sichtgerät) aufweisen,
das dem Benutzer Informationen anzeigen kann. Das LCD kann zum Beispiel
die vorstehend erwähnte
optische Anzeige und Bereiche der äußeren Umgebung um die Anzeige
anzeigen. In einer weiteren Anordnung kann das LCD nur die optische
Anzeige und den Teil der äußeren Umgebung
anzeigen, der innerhalb der optischen Anzeige liegt, und in noch
einer weiteren Anordnung kann die optische Anzeige entfallen, so
dass das LCD nur den Teil der äußeren Umgebung
anzeigt, der im Sichtfeld der Kamera liegt.
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In
einer weiteren Modifikation kann das Sichtgerät an der Kopfhalterung befestigt
werden, so dass es sich bei Gebrauch in dichter Nähe eines
Auges des Benutzers befindet, wobei auf dem Bildschirm die äußere Umgebung,
die innerhalb der optischen Anzeige liegt, die optische Anzeige
und die darin liegende äußere Umgebung,
die äußere Umgebung
mit der überlagerten
optischen Anzeige oder beliebige andere Informationen angezeigt
werden. Bei dieser Anordnung hat der Benutzer mit dem anderen Auge
einen Blick auf die äußere Umgebung, und
diese Sicht kann entweder ungehindert sein oder durch eine Platte
der vorstehend beschriebenen Art erfolgen.
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In
einer bevorzugten Anordnung besonders zur Verwendung im Kontext
eines Systems zum Gebrauch beim Tauchen können die Stromquelle des Aufnahmegeräts, die
Stromquelle der Betätigungseinrichtung
und die Stromquelle der Fernsteuereinheit so beschaffen sein, dass
sie mittels induktiver Kopplung mit einem geeigneten Netzteil aufladbar sind.
Dies wird besonders bevorzugt, weil die Komponenten, die gegen das
Eindringen von Wasser abgedichtet sind, nicht geöffnet werden müssen, um
die Batterien darin aufzuladen.
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In
einer weiteren denkbaren Anordnung kann der Bildspeicher in dem
Aufnahmegerät
angeordnet sein, und der Zugriff erfolgt vorzugsweise vom Inneren
der Kopfhalterung her.
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Wie
bereits erwähnt,
sind die Lehren nach der vorliegenden Erfindung auf verschiedene
Arten von Kopfhalterungen und nicht nur auf Tauchermasken anwendbar.
Das Aufnahmegerät
könnte
zum Beispiel im Helm eines Autorennfahrers, eines Skifahrers oder
eines Kletterers installiert werden (wobei in diesem Fall der Helm
das vorstehend beschriebene „Gestell” wäre) oder
in einer Sonnenbrille (wobei in diesem Fall das Gestell nur teilweise
um den Kopfumfang des Benutzers verläuft) oder in jeder anderen Einrichtung
zur tragenden Aufnahme des Aufnahmegeräts auf dem Kopf des Benutzers.
Die Lehren nach der vorliegenden Erfindung könnten auch sinnvoll für eine schützende Kopfhalterung
für Notfalleinsatzkräfte genutzt
werden oder in der Tat für
eine Vielzahl verschiedener Anwendungen, die zu zahlreich sind, um
sie hier aufzuführen.
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Auch
wenn das Aufnahmegerät
vorzugsweise in dem Gestell der Kopfhalterung angeordnet wird, ist
dies kein wesentliches Merkmal der Erfindung. Vielmehr könnte das
Aufnahmegerät
stattdessen auch an der Innenseite der Sichtplatte befestigt werden.
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In
einer weiteren Anordnung könnte
das Aufnahmegerät
an jeder anderen Komponente der Kopfhalterung außer am Gestell befestigt werden.
Das Aufnahmegerät
könnte
zum Beispiel an einer Innenfläche
der Sichtplatte angebracht werden, so dass das Aufnahmegerät Bilder
durch die Platte aufnehmen kann. Es ist auch vorstellbar, das Aufnahmegerät an einer
anderen Stelle als an der Kopfhalterung anzubringen und das aufgenommene
Bild mit der Kopfhalterung anzuzeigen. Das Aufnahmegerät könnte zum
Beispiel mit der Kopfhalterung (zum Beispiel mittels einer Glasfaser-
oder drahtlosen Verbindung) und einem Display verbunden sein, das
dazu eingerichtet ist, dem Benutzer Bilder anzuzeigen. Bei dieser
Anordnung würde
das Aufnahmegerät
dem Benutzer einen im Wesentlichen kontinuierlichen Fluss von Bildern
liefern, wobei diese Bilder dem Benutzer zeigen, welche Aspekte
der äußeren Umgebung
gegenwärtig
im Sichtfeld der Kamera liegen. In diesem Fall muss die vorstehend
erwähnte
Zoomfunktion nicht unbedingt auf stufenweise Änderungen zwischen Zoomstufen
beschränkt
sein, sondern könnte
stattdessen zwischen der niedrigsten und höchsten Zoomstufe im Wesentlichen
stufenlos variabel sein.
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In
einer weiteren Anordnung kann die Kopfhalterung einen Projektor
aufweisen, mit dem (in ähnlicher
Weise wie bei einem Head-up-Display) eine sichtbare Darstellung
der optischen Anzeige oder beliebige andere Informationen auf die
Platte projiziert werden können.
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Zum
Schluss sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung,
auch wenn die anliegenden Ansprüche
bestimmte Kombinationen von hierin beschriebenen Merkmalen präsentieren,
nicht auf diese Kombinationen beschränkt ist, sondern sich auf alle
Kombinationen von hierin beschriebenen Merkmalen erstreckt, unabhängig davon,
ob die betreffende Kombination gegenwärtig beansprucht wird oder
nicht.