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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine digitale Bildaufnahmevorrichtung,
wie etwa einen digitalen Photoapparat oder eine Digitalkamera.
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Eine
solche Vorrichtung integriert einen aus Halbleitermaterialien bestehenden
Bildsensor, der ermöglicht,
Bilder direkt in digitaler Form zu erhalten. In einer digitalen
Bildaufnahmevorrichtung ersetzt der Bildsensor den Film herkömmlicher
Photoapparate oder Kameras.
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Dieser
Typ von digitaler Vorrichtung hat in den letzten Jahren eine weite
Verbreitung gefunden. Insbesondere können Benutzer des digitalen
Photoapparats das von dem Bildsensor erfasste digitale Bild auf
einem Bildschirm betrachten und dann entscheiden, das Photo für gültig zu
erklären,
um es in der Vorrichtung zu speichern, oder nicht. Diese Echtzeit-Anzeige
des erfassten Bildes durch den Photoapparat ermöglicht, die Anzahl der misslungenen Aufnahmen
in Grenzen zu halten.
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Jedoch
weisen die digitalen Aufnahmeapparate keine visuelle Neigungs- und
Bildfeldeinstellungsassistenz für
die Aufnahme auf. Folglich können Photos
eine unerwünschte
Neigung gegen die Horizontlinie aufweisen, die vom Benutzer beim
Betrachten auf dem Bildschirm der Vorrichtung nicht unbedingt erfasst
wird. Insbesondere, wenn die Aufnahme eine Landschaft betrifft,
wie beispielsweise ein Meerespanorama, ist die Ausrichtung zur Horizontlinie
visuell schwer zu erzielen.
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Bei
einigen herkömmlichen
Photoapparaten gibt es visuelle Hilfen für die Neigung des Objektivs. Diese
Mittel bestehen im Allgemeinen aus Libellen, die in den Apparat
integriert sind und ein Maß für die Neigung
des Objektivs in Bezug auf die Horizontale liefern.
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Außerdem gibt
es Stative für
Digitalkameras, die Libellen für
ein Einstellen der Neigung der Kamera integrieren.
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Derartige
Vorrichtungen sind beispielsweise auf der folgenden Internetseite zu
finden:
http://www.amaudfrichfoto.com/gp_recadrage_access.htm.
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Diese
bekannten Systeme sind schwer zu verwirklichende mechanische Systeme,
die voluminös
sind.
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Es
ist nicht möglich,
derartige mechanische Systeme zur Anzeige der Neigung des Apparats
auf einen digitalen Apparat zu übertragen,
ohne ihn erheblich schwerer zu machen. Das Dokument JP-A-2003 280
080 beschreibt einen digitalen Photoapparat mit einem Neigungssensor
und einem Bildaufnahme-Anzeigeschirm,
auf dem eine Bezugsneigungslinie angezeigt wird.
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Die
Erfindung schafft einen digitalen Bildaufnahmeapparat, der eine
Kontrolle der Neigung des Aufnahmeobjektivs ermöglicht.
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Genauer
betrifft die Erfindung eine digitale Bildaufnahmevorrichtung, dadurch
gekennzeichnet, dass sie umfasst:
- – einen
Anzeigeschirm für
die Bildaufnahme, auf dem wenigstens eine Bezugsneigungslinie angezeigt
wird;
- – einen
Neigungssensor, der so beschaffen ist, dass er auf dem Schirm wenigstens
einen in Bezug auf die Bezugsneigungslinie beweglichen Cursor anzeigt,
- – eine
Mensch/Maschine-Schnittstelle, die so beschaffen ist, dass sie die
Verschiebung der Bezugsneigungslinie steuert.
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Gemäß einer
Ausführungsform
werden wenigstens eine bewegliche vertikale Linie und/oder wenigstens
eine bewegliche horizontale Linie auf dem Anzeigeschirm angezeigt.
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Gemäß einem
Merkmal ist die Mensch/Maschine-Schnittstelle so beschaffen, dass
sie die Verlagerung der wenigstens einen vertikalen Linie und/oder
der wenigstens einen horizontalen Linie parallel zu den Rändern des
Schirms steuert.
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Gemäß einem
Merkmal ist die Mensch/Maschine-Schnittstelle so beschaffen, dass
sie die Drehung der wenigstens einen Bezugsneigungslinie steuert.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst der bewegliche Cursor wenigstens eine bewegliche Neigungslinie,
die so beschaffen ist, dass sie mit wenigstens einer auf dem Schirm
angezeigten Bezugslinie zur Deckung kommt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst der bewegliche Cursor wenigstens einen beweglichen Punkt,
der so beschaffen ist, dass er auf wenigstens einer auf dem Schirm
angezeigten Bezugslinie zu liegen kommt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
werden auf dem Aufnahmeschirm mehrere feste horizontale Linien und
mehrere feste vertikale Linien angezeigt, um ein Raster zu bilden.
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Gemäß einem
Merkmal sind wenigstens eine feste horizontale Linie und wenigstens
eine feste vertikale Linie in der Höhenmitte bzw. der Breitenmitte
des Schirms angeordnet.
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Gemäß einem
Merkmal sind wenigstens eine feste horizontale Linie und wenigstens
eine feste vertikale Linie auf der Begrenzung des Höhendrittels bzw.
des Breitendrittels des Schirms angeordnet.
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Die
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher beim Lesen
der folgenden beispielhaften und nicht einschränkenden Beschreibung, die sich
auf die beigefügten
Figuren bezieht. Es zeigen
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1 eine
Prinzipskizze der digitalen Bildaufnahmevorrichtung gemäß der Erfindung;
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2 ein
Prinzipschema der Gewinnung der Bildaufnahme durch die Vorrichtung
von 1;
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3 eine
schematische Darstellung eines Aufnahmeanzeigeschirms gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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4 eine
schematische Darstellung eines Aufnahmeanzeigeschirms gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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5 eine
schematische Darstellung eines Aufnahmeanzeigeschirms gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung.
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Die
digitale Bildaufnahmevorrichtung gemäß der Erfindung umfasst einen
Schirm, um das Betrachten der zu machenden Bildaufnahme durch den Benutzer
zu ermöglichen.
Auf diesem Anzeigeschirm wird wenigstens eine Bezugsneigungslinie
angezeigt. Unter Bezugsneigung kann eine horizontale oder vertikale
Linie, aber auch eine angegebene Diagonale verstanden werden. Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
umfasst außerdem
einen Neigungssensor, der so beschaffen ist, dass er auf dem Schirm wenigstens
einen in Bezug auf die Bezugsneigungslinie beweglichen Cursor anzeigt.
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Der
Benutzer kann folglich den Bildaufnahmeapparat neigen, um den beweglichen
Cursor auf die eine oder die andere der Bezugsneigungslinien zu
stellen, um seine Bildaufnahme bestmöglich auszurichten. Die Bezugsneigungslinie
oder -linien können
auch eine Unterstützung
für die
Bildfeldeinstellung der Aufnahme bilden.
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Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
wird anhand der veranschaulichenden 1 genauer
beschrieben.
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Die
Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung
ist dafür
bestimmt, digitale Bildaufnahmen zu machen. Es kann sich um einen
Photoapparat oder eine Videokamera handeln oder um irgendeinen anderen
Apparat, der dafür
ausgelegt ist, Bilder zu erfassen und sie in digitaler Form in einen
Speicher zu schreiben.
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Eine
derartige Vorrichtung 10 ist an sich bekannt und umfasst
u. a. ein Gehäuse 11,
in dem eine Verarbeitungselektronik und ein Objektiv 12 mit
Linsen zum Fokussieren angeordnet sind. In dem Gehäuse 11 ist
ein Sucher 13 vorgesehen, um einem Benutzer zu ermöglichen,
das aufzunehmende Objekt anzuvisieren.
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Außerdem umfasst
das Gehäuse 11 einen Bildsensor 14,
wie etwa einen ladungsgekoppelten Bildsensor, CCD genannt (für engl.
Charge Coup/e Device), oder einen Bildsensor mit lokaler Ladungsinjektion,
CID genannt (für
engl. Charge Injection Device). Ein solcher Sensor umfasst eine
Matrix aus lichtempfindlichen Halbleiterelementen, die auf Lichtreize
mit einem elektrischen Signal reagieren. Der Bildsensor 14 empfängt ein
Lichtstrahlenbündel 15 von
den Linsen des Objektivs 12 und sendet ein elektrisches
Signal, das für
die von jedem einzelnen Pixel empfangene Beleuchtung repräsentativ
ist, an eine nicht gezeigte elektronische Verarbeitungseinheit, wie
etwa einen Mikroprozessor.
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Außerdem umfasst
die Vorrichtung 10 einen Anzeigeschirm 20, auf
dem die elektronische Verarbeitungseinheit das Ergebnis des von
dem Bildsensor 14 erfassten Bildes anzeigen kann. Bei einigen Modellen
der Vorrichtung kann folglich der Schirm 20 den Sucher 13 ersetzen,
denn der Benutzer kann seine Bildaufnahme auf dem Schirm betrachten
und entscheiden, ob die angezeigte Bildaufnahme gespeichert werden
soll oder nicht.
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Die
Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung
umfasst außerdem
einen Neigungssensor 17, der in dem Gehäuse 11 angeordnet
und an die Verarbeitungselektronik der Vorrichtung angeschlossen
ist. Dieser Neigungssensor 17 ist so beschaffen, dass er ein
Signal liefert, das für
die Neigung des Bildsensors 14 in Bezug auf eine Bezugslinie,
wie beispielsweise die Horizontlinie, repräsentativ ist.
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Der
Neigungssensor 17 kann ein Neigungsmesser sein. Ein Neigungsmesser
kann die Ausrichtung zu einer festen Neigungslinie, im Allgemeinen eine
horizontale oder vertikale Linie, erfassen. Ein solcher Sensor kann
in eine Vorrichtung geringer Größe wie etwa
einen digitalen Aufnahmeapparat eingebaut werden.
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Gemäß einer
möglichen
Ausführungsform kann
der Neigungsmesser aus wenigstens zwei festen, teilweise leitenden
Platten gebildet sein, die parallel zueinander sind. Zwischen den
Platten sind ein erster und ein zweiter Isolierstoff angeordnet,
die nicht miteinander mischbar sind. Der erste Stoff weist eine
Dielektrizitätskonstante
auf, die höher
als jene des zweiten Stoffs ist. Bei dem ersten und zweiten Stoff
kann es sich um zwei nicht miteinander mischbare Flüssigkeiten
unterschiedlicher Dichte handeln, oder um eine Flüssigkeit
und ein Gas, das nicht mit der Flüssigkeit mischbar ist.
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Die
Platten und die dielektrischen Stoffe bilden einen Kondensator veränderlicher
Kapazität.
In Abhängigkeit
von der Neigung des Neigungssensors und folglich des Bildsensors ändert sich
die Verteilung der Stoffe zwischen den Platten und modifiziert den
Wert der Kapazität
des Neigungsmessers, um ein Signal zu liefern, das für die Neigung
des Bildsensors in Bezug auf eine feste Bezugsneigungslinie repräsentativ
ist. Beispielsweise kann der erste Stoff eine Flüssigkeit wie etwa Glykol sein,
und der zweite Stoff kann irgendein Inertgas sein.
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Der
Neigungsmesser kann mehr als zwei Platten umfassen, um Neigungen über einen
Bereich von 360 ° zu
erfassen.
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Außerdem kann
der Neigungssensor 17 aus einem elektromechanischen Mikrosystem
gebildet sein, das unter der Bezeichnung MEM (für engl. Micro Electro Mechanical)
bekannt ist. Ein solches MEM-System kann einen Beschleunigungsmesser und/oder
ein Gyroskop enthalten. Entsprechend der Neigung des MEM-Systems
kann die Gravitationskraft eine mechanische Verlagerung zur Folge
haben, die ein elektrisches Signal induziert, das für die Beschleunigung
des beweglichen mechanischen Elements repräsentativ ist.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung kann jede andere Neigungssensortechnologie
vorgesehen werden, vorausgesetzt, sie ermöglicht eine Miniaturisierung
des Sensors, die ausreichend ist, um ihn in eine digitale Bildaufnahmevorrichtung
einzubauen. Insbesondere kann der Neigungssensor ein auf einer Leiterplatte
oberflächenmontiertes
Bauelement, SMD genannt (für
engl. Surface Mounted Device), sein.
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Das
Blockdiagramm von 2 zeigt in schematischer Darstellung
eine Bildaufnahme mit einer Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung.
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Das
von dem aufzunehmenden Objekt kommende Licht 15 wird durch
eine Linse 16 des Objektivs 12 der Vorrichtung 10 auf
den Bildsensor 14 fokussiert, der auf an sich bekannte
Weise Bilderfassungsdaten liefert. Überdies liefert der Neigungssensor 17 ein
Neigungssignal. Außerdem
müssen
der Neigungssensor 17 und der Bildsensor physikalisch in
derselben Ebene 100 im Inneren des Gehäuses 11 der Vorrichtung 10 angeordnet
sein.
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Die
elektronische Verarbeitungseinheit der Vorrichtung empfängt folglich
Bilderfassungsdaten und Erfassungsdaten eines Neigungssignals. Die Bilddaten
werden einerseits gespeichert und andererseits an eine mit dem Anzeigebildschirm 20 verbundene
Anzeigemanagementeinheit übertragen.
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Das
von dem Sensor 17 gelieferte Neigungssignal wird durch
die elektronische Einheit verarbeitet, die dann ein Bezugsneigungssignal
an die Anzeigemanagementeinheit übermittelt.
Der Neigungssensor kann folglich die Neigung in Bezug auf die Horizontale
erfassen; dann überführt die
Verarbeitungseinheit dieses Signal in eine anzuzeigende Bezugslinie,
die horizontal, vertikal oder diagonal sein kann.
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Der
Anzeigeschirm 20 ist folglich so beschaffen, dass er das
vom Objektiv der Bildaufnahmevorrichtung erfasste Bild sowie ein
für die
Neigung dieser Bildaufnahme repräsentatives
Element anzeigen kann. Der Bildschirm 20 der Vorrichtung
gemäß der Erfindung
zeigt wenigstens eine Bezugsneigungslinie 21 und wenigstens
einen beweglichen Cursor 25 an.
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Gemäß der in 2 veranschaulichten
Ausführungsform
zeigt der Schirm 20 eine feste vertikale Linie 21 und
eine feste horizontale Linie 22 sowie eine bewegliche Neigungslinie 25,
die für
das Signal der Neigung des Bildsensors 14 repräsentativ
ist, an. Gemäß dieser
Ausführungsform
ist dann, wenn die bewegliche Linie 25 mit der festen horizontalen
Linie 22 zur Deckung kommt, das Aufnahmebild in Bezug auf
den Horizont gut ausgerichtet.
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3 bis 5 veranschaulichen
mehrere Ausführungsformen
der Neigungsanzeigemittel des Bildaufnahmeapparats.
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Auf
jeden Fall umfasst die digitale Bildaufnahmevorrichtung einen Aufnah meanzeigeschirm 20,
auf dem wenigstens eine Bezugsneigungslinie 21, 22 angezeigt
wird, und einen Neigungssensor 17, der so beschaffen ist,
dass er auf dem Schirm 20 wenigstens einen in Bezug auf
die Bezugsneigungslinie 21, 22 beweglichen Cursor 25 anzeigt.
Im Folgenden werden die Bezugsneigungslinien vertikal und/oder horizontal
dargestellt, es versteht sich jedoch, dass sie auch diagonal sein
können.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform,
die in 3 veranschaulicht ist, werden auf dem Anzeigeschirm 20 eine
vertikale Linie 21 und eine horizontale Linie 22 angezeigt.
Der bewegliche Cursor 25 ist aus einer beweglichen Neigungslinie
gebildet, die der Horizontlinie 30 entspricht. Diese bewegliche
Linie 25 ist dafür
ausgelegt, dass sie mit der horizontalen Linie 22 zur Deckung
kommt. Es versteht sich, dass der bewegliche Cursor 25 auch
eine bewegliche Neigungslinie sein kann, die dafür ausgelegt ist, mit der vertikalen
Linie 21 zur Deckung zu kommen. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
nur eine horizontale Linie 22 auf dem Bildschirm 20 mit
einem beweglichen Cursor 25 anzuzeigen, der aus einer beweglichen
Linie gebildet ist, die dafür
ausgelegt ist, dass sie mit dieser horizontalen Linie 22 zur
Deckung kommt, oder nur eine vertikale Linie 21 auf dem Schirm 20 mit
einem beweglichen Cursor 25 anzuzeigen, der aus einer beweglichen
Linie gebildet ist, die dafür
ausgelegt ist, dass sie mit dieser vertikalen Linie 22 zur
Deckung kommt.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform,
die in 4 veranschaulicht ist, werden auf dem Anzeigeschirm 20 eine
vertikale Linie 21 und eine horizontale Linie 22 angezeigt.
Der bewegliche Cursor 25 ist aus zwei beweglichen Punkten
gebildet, die so beschaffen sind, dass sie auf der horizontalen
Linie 22 bzw. auf der vertikalen Linie 21 zu liegen
zu kommen. Es versteht sich, dass der bewegliche Cursor 25 aus einem
einzigen beweglichen Punkt gebildet sein kann, der so beschaffen
ist, dass er auf der einen oder der anderen der festen Neigungslinien 21, 22 zu liegen
kommt.
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Außerdem versteht
sich, dass der bewegliche Cursor 25 wenigstens eine bewegliche
Neigungslinie umfassen kann, wie in 3, und wenigstens
einen beweglichen Punkt, wie in 4, wobei dies
jedoch dazu tendieren würde,
den Anzeigeschirm 20 zum Nachteil des anzuzeigenden Aufnahmebildes
zu überfrachten.
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Gemäß den Ausführungsformen
können
die Bezugsneigungslinien 21, 22 auf dem Schirm
fest sein, wobei sie beispielsweise in der Mitte der Breite und
der Höhe
des Schirms 20 angeordnet sein können; oder sie können auf
dem Schirm beweglich sein, beispielsweise parallel zu den Rändern des
Schirms 20 verschiebbar sein. Zu diesem Zweck kann eine Mensch/Maschine-Schnittstelle
Befehle einschließen,
um eine feste Neigungslinie 21, 22 zu verlagern, damit
sie auf einem Anhaltspunkt des aufzunehmenden Bildes zu liegen kommt.
Beispielsweise kann eine Felswand mit einer beweglichen vertikalen
Linie ausgerichtet werden, die in einem seitlichen Abschnitt des
Schirms angeordnet ist. Folglich ist es möglich, die festen Neigungslinien 21, 22 nicht
nur zum Kontrollieren der Neigung des Bildes in Bezug auf die Horizontale
zu verwenden, sondern auch, um das Bild in Bezug auf bestimmte aufzunehmende
Objekte zu zentrieren.
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Gemäß einer
möglichen
Ausführungsform kann
die Neigung der Bezugsneigungslinien einstellbar sein. Dazu kann
eine Mensch-Maschine-Schnittstelle Befehle einschließen, um
auf eine Bezugsneigungslinie 21, 22 eine Drehung
anzuwenden, um sie auf einen Anhaltspunkt des aufzunehmenden Bildes zu
platzieren, beispielsweise für
Luftbildaufnahmen oder andere photographische Zwecke. Ein solcher Befehl
zum Drehen der Bezugsneigungslinie kann auch verwendet werden, um
von einer Betriebsart der Anzeige einer horizontalen Bezugslinie
zu einer Betriebsart der Anzeige einer vertikalen Bezugslinie überzugehen.
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Gemäß der in 5 veranschaulichten
Ausführungsform
werden auf dem Aufnahmeschirm mehrere feste horizontale Linien und
mehrere feste vertikale Linien angezeigt, um ein Raster zu bilden. Vorzugsweise
bildet wenigstens eine dieser Linien die feste Neigungslinie 21, 22,
in Bezug auf die der bewegliche Cursor 25 positioniert
wird.
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Das
aus diesen mehreren festen vertikalen Linien v1,
v2, v3 und festen
horizontalen Linien h1, h2, h3 gebildete Raster ermöglicht, das Bild in Bezug auf bestimmte
aufzunehmende Objekte zu zentrieren und kann folglich die zuvor
beschriebenen festen Neigungslinien, die in Bezug auf die Ränder des Schirms
einstellbar sind, ersetzen.
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Gemäß der in 5 veranschaulichten
Ausführungsform
sind wenigstens eine feste horizontale Linie h2 und
wenigstens eine feste vertikale Linie v2 in der
Mitte W/2 der Höhe
W bzw. in der Mitte L/2 der Breite L des Schirms 20 angeordnet.
Außerdem
sind wenigstens eine feste horizontale Linie h1,
h3 und wenigstens eine feste vertikale Linie
v1, v3 auf der Begrenzung
des Höhendrittels
W/3 der Höhe
W bzw. des Breitendrittels L/3 der Breite L des Schirms 20 angeordnet.
Diese Anordnung von festen vertikalen und horizontalen Linien ermöglicht,
die meisten Anforderungen an eine Bildfeldeinstellung, die von professionellen
Photographen gestellt werden, zu erfüllen.
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Die
Erfindung ermöglicht
folglich, eine Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die eine optimale Kontrolle
der Neigung und der Bildfeldeinstellung der Aufnahme durch einen
Benutzer ermöglicht.