DE4236666A1

DE4236666A1 - Bildaufnahmeeinrichtung

Info

Publication number: DE4236666A1
Application number: DE19924236666
Authority: DE
Inventors: Carlos Garcia-Victoria
Original assignee: Alcatel SEL AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1994-05-05
Also published as: AU4896793A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufnahmeeinrichtung mit einer Videokamera und einem dessen Objektiv zugeordneten teildurchlässigen Spiegel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Einrichtungen werden beim Bildfernsprechen zur Aufnahme und Übertragung parallaxefreier Teilnehmerbilder verwendet. Hierzu ist z. B. gemäß der DE-OS 34 31 902 die Einrichtung zusammen mit einer Bildwiedergabeeinheit in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Dabei ist bei senkrecht zueinander verlaufender Anordnung der optischen Achsen von Videokamera und Bildschirm im Schnittpunkt derselben ein um 45° geneigter teildurchlässiger Spiegel vorgesehen. Der Strahlengang von der Videokamera zum Betrachter geht durch den Spiegel hindurch, wogegen der Strahlengang vom Bildschirm zum Betrachter an der Spiegelfläche zum Betrachter umgelenkt wird. Dem Betrachter gegenüber verlaufen die optischen Achsen konzentrisch, so daß keine Parallaxefehler auftreten. Bei Anordnung von Videokamera und Bildschirm derart, daß ihre optischen Achsen parallel zueinander verlaufen, ist zusätzlich ein Umlenkspiegel vorgesehen, durch den der Strahlengang vom Bildschirm aus auf den teildurchlässigen Spiegel umgelenkt wird. In beiden Fällen muß der teildurchlässige Spiegel der Größe des Bildschirms entsprechen. Man erhält zwar hierbei vollkommene Parallaxefreiheit, jedoch sind großflächige und damit teuere und das Volumen des Gerätes vergrößernde teildurchlässige Spiegel notwendig.

Aus der DE-OS 37 43 026 ist ein Gerät bekannt, bei dem bei paralleler Anordnung der beiden genannten optischen Achsen der teildurchlässige Spiegel vor dem Bildschirm angebracht ist. Hierbei treten die gleichen Vor- und Nachteile auf wie bei dem vorbeschriebenen Gerät.

Durch die Tendenz, Bildwiedergabegeräte mit immer größerer Bildfläche, z. B. 14′′ oder 19′′ Bilddiagonale, einzusetzen, sind entsprechend große teildurchlässige Spiegel notwendig. Dies bedingt nicht nur eine entsprechende Vergrößerung des Gehäusevolumens, sondern auch eine überproportionale Kostensteigerung für die Herstellung der teildurchlässigen Spiegel.

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Einrichtung zu schaffen, mit der eine parallaxefreie Bildaufnahme und -übertragung mit geringem Kostenaufwand und ohne Volumenvergrößerung der Bildwiedergabegeräte auch bei Anwendung großer Bildflächen erreicht werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Eine derartige Einrichtung benötigt einen sehr kleinen und damit kostengünstigen teildurchlässigen Spiegel und ein entsprechend kleines Gehäuse für diese gesondert herstellbare und anwendbare Einrichtung. Diese kann außerdem bei den unterschiedlichsten Größen von Bildschirmen oder Displays angewendet werden, so daß eine preiswerte Serienfertigung der Einrichtungen möglich ist. Ein besonderer Vorteil wird noch dadurch erreicht, daß der teildurchlässige Spiegel nur einen Teil der Bildfläche bedeckt und somit die übrige Bildfläche ohne Strahlenumlenkverluste unmittelbar betrachtet werden kann.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Frontansicht einer Bildfläche mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Bildfläche mit der im Schnitt dargestellten Einrichtung und

Fig. 3 eine Ansicht der Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 von oben.

Mit 1 ist die Bildfläche eines Displays, z. B. eines Plasma- oder LCD-Bildschirms oder des Bildschirms einer Kathodenstrahlröhre bezeichnet, die ein Teil eines Bildwiedergabegerätes ist. Dieses kann der Bildteil eines Bildfernsprechers oder eines Multimediasystems sein. Auf der Bildfläche 1 ist ein Videofenster 2 einblendbar. Dieses ist vorzugsweise das Partnerbild beim Bildfernsprechen. Um hierbei Parallaxefehler zu vermeiden, muß der Betrachter bekanntlich direkten "Augenkontakt" mit dem Partner haben. Hierzu dient eine erfindungsgemäße Bildaufnahmeeinrichtung 3. Diese besteht aus einem Gehäuse 4 mit einem um einen Winkel α von vorzugsweise 45° oder etwa 45° zur Waagrechten geneigt angebrachten teildurchlässigen Spiegel 5 und einen Umlenkspiegel 6 mit Totalreflexion, der mit dem Spiegel 5 ein Periskop bildet, und einer zugeordneten Videokamera 7 mit einem Objektiv 8.

Die Frontseite 9 und die Rückseite 10 des Gehäuses 4 ist mit je einer Sichtöffnung 11 bzw. 12 versehen, die den Durchblick von einem Betrachter 13 aus durch den im Bereich der Sichtöffnungen vorgesehenen teildurchlässigen Spiegel 5 gestatten. Der Spiegel 5 nimmt also zur Durchblickrichtung 14 den Winkel α von etwa oder gleich 45° ein.

Die Spiegelfläche 15 des Spiegels 5, d. h. die dem Betrachter 13 sich entsprechend der Winkellage darstellende Fläche, ist dem Betrachter 13 und über den Umlenkspiegel 6 dem Objektiv 8 der Videokamera 7 zugewandt.

Um möglichst kleine Abmessungen zu erhalten, ist der Umlenkspiegel 6 möglichst nahe am Objektiv 8 vorgesehen und Spiegel 5 und Umlenkspiegel 6 sind entsprechend dem in das Objektiv 8 zu spiegelnden Strahlenbündel im kleinstmöglichen oder annähernd kleinstmöglichen Abstand 16 voneinander angeordnet. Die Größe der Sichtöffnungen 11, 12 und des Spiegels 5 sind so bemessen, daß sie genau oder annähernd der Größe des Videofensters 2 entsprechen bzw. dieses vom Betrachter 13 aus durch den Spiegel 5 hindurch möglichst vollständig sichtbar ist.

Die Einrichtung 3 ist mittels nicht dargestellter Befestigungs- und/oder Haltemittel an einer Bildwiedergabeeinheit, die die Bildfläche 1 enthält, derart befestigt oder anzubringen, daß sich die rückseitige Sichtöffnung 12 unmittelbar vor der Bildfläche 1 befindet oder das Gehäuse 4 dort an der Bildfläche 1 anliegt und sich ganz oder annähernd ganz über den abgedeckten Bildflächenbereich erstreckt und die Videokamera 7 mit Objektiv 8 sich außerhalb der Bildfläche 1 befindet. Die Anordnung kann so vorgenommen sein, daß das Gehäuse 4 von der Bildfläche 1 wegbewegbar, z. B. um eine Schwenkachse 17 wegklappbar ist, so daß dadurch der ganze Bildschirm ohne Einschränkung zur Verfügung steht. Die Mittel können auch so ausgeführt sein, daß die Einrichtung 3 entlang dem Randbereich, z. B. dem oberen Randbereich 18 oder des Seitenrandbereichs 19 angebracht oder entlangbewegt werden kann. Beispielsweise können Führungsschienen oder Stangen vorgesehen sein oder die Bildaufnahmeeinrichtung kann an einer Parallelführung oder einem Schwanenhals etc. angebracht und durch diese in verschiedenen Lagen zum Bildschirm bzw. der Bildfläche 1 angebracht werden.

Auf diese Weise ist bei Anwendung der Bildaufnahmeeinrichtung 3 nur der vom Spiegel 5 und dem zugehörigen Rahmenteil abgedeckte Teil der Bildfläche 1, z. B. das Videofenster 2, dem Betrachter 13 mit dem durch den teildurchlässigen Spiegel 5 verminderten Strahlenanteil bzw. Helligkeitsgrad sichtbar, wogegen die restliche Bildfläche 1 mit voller Helligkeit ohne Strahlungseinbußen sichtbar bleibt.

Die Bildwiedergabeeinrichtung 3 kann daher bei allen Größen von Bildflächen angewendet werden. Sie kann dort angebracht werden, wo ein Partnerbild beim Bildfernsprechen einblendbar ist, wobei das Partnerbild in der Größe verändert und der Größe der Sichtöffnungen 11, 12 angepaßt werden kann. Verschiedene Möglichkeiten der Anordnung sind in der Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet und mit A, B und C bezeichnet.

Zur weiteren Vereinfachung kann der Umlenkspiegel 6 entfallen und an seiner Stelle das Objektiv 8 vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste

1 Bildfläche
2 Videofenster
3 Bildaufnahmeeinrichtung
4 Gehäuse v. 3
5 Spiegel (teildurchlässig)
6 Umlenkspiegel
7 Videokamera
8 Objektiv
9 Frontseite v. 4
10 Rückseite v. 4
11 Sichtöffnung v. 9
12 Sichtöffnung v. 10
13 Betrachter
14 Durchblickrichtung
15 Spiegelfläche v. 5
16 Abstand 5-6
17 Schwenkachse v. 4
18 oberer Randbereich v. 1
19 Seitenrandbereich
α Winkel v. 5 zu 14

Claims

1. Bildaufnahmeeinrichtung mit einer Videokamera und einem deren Objektiv vorgeschalteten und in einem Winkel zu dessen optischer Achse angebrachten teildurchlässigen Spiegel, über den das aufzunehmende Objekt dem Objektiv zuspiegelbar ist, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einem Bildwiedergabegerät für audio-visuelle Kommunikation, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- der teildurchlässige Spiegel (5) ist in einem Gehäuse (4) untergebracht, das eine Frontseite (9) und eine Rückseite (10) aufweist;
- Frontseite (9) und Rückseite (10) sind mit je einer Sichtöffnung (11, 12) versehen, die den Durchblick von einer zur anderen Seite (9, 10) gestatten;
- der teildurchlässige Spiegel (5) ist im Bereich der Sichtöffnungen (11, 12) in einem Winkel (α) zur Durchblickrichtung (14) angeordnet;
- die Spiegelfläche (15) des teildurchlässigen Spiegels (5) ist, der Winkelanordnung entsprechend, einerseits der frontseitigen Sichtöffnung (11) und andererseits dem um einen Umlenkwinkel entsprechend versetzt angeordneten oder anbringbaren Objektiv (8) der Videokamera (7) oder einem total reflektierenden, den Strahlengang zum Objektiv (8) umlenkbaren Umlenkspiegel (6) zugewandt;
- die Größe der Sichtöffnungen (11, 12) und die diese umfassenden Gehäuseabmessungen des Gehäuses (4) sind wesentlich kleiner, als die Bildfläche (1) eines Bildwiedergabegerätes.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (8) unmittelbar benachbart zum Spiegel (5) bzw. Umlenkspiegel (6) angebracht oder anbringbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Umlenkspiegels (6) der Spiegel (5) und der Umlenkspiegel (6) in einem dem zu spiegelnden Strahlenbündel entsprechend kleinstmöglichen oder nahezu kleinstmöglichen Abstand (16) voneinander angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einrichtung (3) Halte- und/oder Befestigungsmittel angeordnet oder anbringbar sind, mit denen sie einem Bildwiedergabegerät derart zuzuordnen ist, daß sich die rückseitige Sichtöffnung (12) vor der Bildfläche (1) und das Objektiv (8) außerhalb der Bildfläche (1) befindet.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie derart angebracht oder anbringbar ist, daß zumindest der Spiegel (5) oder das diesen umfassende Gehäuse (4) oder Gehäuseteil abnehmbar oder von der Bildfläche (1) wegbewegbar, insbesondere wegschwenkbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtöffnungen (11, 12) und der Spiegel (5) derart bemessen sind, daß sie zumindest annähernd der Größe eines auf der Bildfläche (1) einblendbaren oder eingeblendeten Videofensters (2), insbesondere dem Partnerbild beim Bildfernsprechen, entsprechen.

7. Einrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie entlang dem Rand (18, 19) der Bildfläche (1) bewegbar ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Anordnung an einem Teilnehmerendgerät einer Bildfernsprech- oder Multimediaanlage.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 8, gekennzeichnet durch ihre Anordnung an einer ein Display oder einen Bildschirm aufweisenden Bildwiedergabeeinrichtung derart, daß sich die rückseitige Sichtöffnung (12)

- entweder vom oberen Randbereich (18) der Bildfläche (1) des Bildschirms aus über einen Teil der Bildfläche (1) nach unten über den Bildschirm erstreckt
- oder von einem seitlichen Randbereich (19) der Bildfläche (1) aus über einen Teil der Bildfläche (1) von der Seite her über den Bildschirm erstreckt.