NL1030852C1

NL1030852C1 - Camera system, e.g. for surveillance, has housing to which lens assembly is fitted, with two different image sensors displaceable within housing according to sensed lighting levels

Info

Publication number: NL1030852C1
Application number: NL1030852A
Authority: NL
Inventors: Johannes Petrus Mari Schijndel
Original assignee: Internova Holding Bvba
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2006-02-24

Abstract

The camera system (1) has a housing (100), in relation to which a lens assembly (6) is fitted. Two different image sensors (210, 220) are displaceable within the housing, and devices are provided for this purpose. The camera system in a first operating condition has the first image sensor aligned with the lens assembly and in a second operating condition the second sensor is aligned with the lens assembly. Preferably the camera changes between operating conditions based on a signal from a light sensor. The camera system is so arranged that dependent upon the light level signal from the light level sensor, the picture sensors are moved either to the first operating condition or the second operating condition.

Description

Titel: CamerasysteemTitle: Camera system

De onderhavige uitvinding heeft in zijn algemeenheid betrekking op een camerasysteem, geschikt voor het bewaken en/of observeren van objecten. Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een camerasysteem voor 5 , plaatsing buiten, voor het bewaken en/of observeren van gebouwen, in het bijzonder woningen en bedrijfspanden.The present invention relates in general to a camera system suitable for monitoring and / or observing objects. More in particular, the present invention relates to a camera system for placement outside, for monitoring and / or observing buildings, in particular homes and business premises.

Het is bekend om voor het bewaken en/of observeren van gebouwen gebruik te maken van een camerasysteem dat beeld-signalen, in het bijzonder videobeelden, levert van het 10 bewaakte object, waarbij het camerasysteem buiten dat gebouw wordt opgesteld. Het camerasysteem kan gericht zijn op toegangen van dat gebouw, zoals deuren of ramen, maar de camera kan ook gericht zijn naar een deel van het terrein dat het betreffende gebouw omgeeft, zoals een tuin. De door het 15 camerasysteem verschafte videobeelden kunnen lokaal worden opgeslagen, of kunnen worden doorgegeven naar een centrale opslagplaats. Ook is het mogelijk dat het camerasysteem is voorzien van beeldverwerkende software voor het detecteren van beweging, zodat de camera gebruikt kan worden als een 20 bewegingsdetector in een bewakingssysteem.For monitoring and / or observing buildings, it is known to use a camera system which supplies image signals, in particular video images, of the monitored object, the camera system being arranged outside that building. The camera system can be aimed at entrances to that building, such as doors or windows, but the camera can also be directed to a part of the area surrounding the building in question, such as a garden. The video images provided by the camera system can be stored locally, or can be transferred to a central storage location. It is also possible that the camera system is provided with image processing software for detecting motion, so that the camera can be used as a motion detector in a surveillance system.

Zowel ten behoeve van bewakingsdoeleinden als ten behoeve van observatiedoeleinden is het gewenst om beelden te verkrijgen van hoge kwaliteit, zowel overdag als gedurende de avond en de nacht. Een probleem is dan, dat de verlichtings-25 omstandigheden overdag sterk afwijken van de verlichtings-omstandigheden gedurende de avond of de nacht.Both for surveillance purposes and for observation purposes, it is desirable to obtain high-quality images, both during the day and during the evening and night. A problem then is that the lighting conditions during the day deviate greatly from the lighting conditions during the evening or the night.

Overdag is het lichtniveau van de omgeving doorgaans voldoende hoog om met relatief eenvoudige camera's toch goede videobeelden te leveren. Voor gebruik gedurende de avond of de 30 nacht moet een camera echter een zeer hoge lichtgevoeligheid hebben. Voor dit doel zijn speciale camera's ontwikkeld, die in het hiernavolgende gemakshalve zullen worden aangeduid met de term "nachtzichtcamera", welke camera's steeds monochrome camera's zijn met een hoge lichtgevoeligheid, terwijl ook de 1030852- 2 signaal/ruisverhouding bijzonder goed moet zijn om kwalitatief goede videobeelden te kunnen leveren. Een goede nachtzicht-camera is vrij kostbaar. Anderzijds is een nachtzichtcamera overdag niet goed bruikbaar: het lichtniveau is veel te hoog 5 voor de beeldopnemer (CCD-chip). Voorts is het overdag juist gewenst om kleurenbeelden te verkrijgen.During the day, the light level of the environment is usually high enough to still deliver good video images with relatively simple cameras. However, for use during the evening or the night, a camera must have a very high light sensitivity. Special cameras have been developed for this purpose, which for the sake of convenience will hereinafter be referred to as the "night vision camera", which cameras are always monochrome cameras with a high light sensitivity, while the 1030852-2 signal / noise ratio must also be particularly good in order to obtain high-quality images. to be able to deliver video images. A good night vision camera is quite expensive. On the other hand, a night vision camera is not usable during the day: the light level is much too high for the image sensor (CCD chip). Furthermore, during the day it is desirable to obtain color images.

Anderzijds zijn er camera's ontwikkeld speciaal voor daglichtomstandigheden. Het lichtniveau is dan hoog genoeg voor het leveren van kwalitatief goede kleurenbeelden met een 10 relatief eenvoudige camera, en de signaal/ruisverhouding van de CCD-chip is minder kritisch. Dergelijke camera's, die in het hiernavolgende gemakshalve zullen worden aangeduid met de term "dagzichtcamera", zijn echter niet geschikt voor gebruik in het donker, omdat het lichtniveau dan veel te laag is.On the other hand, cameras have been developed especially for daylight conditions. The light level is then high enough to provide high-quality color images with a relatively simple camera, and the signal-to-noise ratio of the CCD chip is less critical. However, such cameras, which in the following will be conveniently referred to by the term "day view camera", are not suitable for use in the dark because the light level is then much too low.

15 Er zijn ook camera's ontwikkeld die bedoeld zijn voor 24- uurs gebruik, dat wil zeggen gebruik zowel overdag als gedurende de avond en de nacht. Dergelijke camera's, die in het hiernavolgende zullen worden aangeduid met de term "combi-camera", zijn steeds een compromis tussen de goede en slechte 20 eigenschappen van dagzichtcamera's en nachtzichtcamera's. Combi-camera's leveren overdag betere beelden dan een nachtzichtcamera, maar de kwaliteit is minder dan die van een dagzichtcamera. In donkere omstandigheden leveren combi-camera ' s betere beelden dan een dagzichtcamera, maar de 25 kwaliteit is dan minder dan die van een nachtzichtcamera.Cameras have also been developed which are intended for 24-hour use, i.e. use both during the day and during the evening and night. Such cameras, which will hereinafter be referred to as the "combi camera", are always a compromise between the good and bad properties of day view cameras and night view cameras. Combi cameras deliver better images during the day than a night vision camera, but the quality is less than that of a day vision camera. In dark conditions, combi cameras deliver better images than a day view camera, but the quality is then less than that of a night view camera.

Een belangrijk probleem bij combi-camera's is, dat er overdag gebruik gemaakt moet worden van een IR-filter, maar 's nachts niet. Daglicht (zonlicht) bevat naast zichtbaar licht veel infraroodlicht, dat de camera zou overbelichten, 30 zodat het infrarode licht moet worden weggefilterd.An important problem with combi cameras is that an IR filter must be used during the day, but not at night. In addition to visible light, daylight (sunlight) contains a lot of infrared light that the camera would overexpose, so that the infrared light must be filtered out.

Nachtzichtcamera's maken hun beelden echter voornamelijk op basis van infraroodlicht, zodat dit licht 's nachts niet moet worden weggefilterd. Bij een combi-camera is een IR-filter derhalve voorzien van een verplaatsingsmechanisme dat wordt 35 bestuurd door een lichtsensor. Een probleem met een dergelijk mechanisme is, dat het onderhavig is aan slijtage en kapot zou kunnen gaan, zodat het IR-filter niet meer beweegt. Zou het IR-filter vast komen te staan in de dagstand, dan levert de nachtzichtcamera geen beelden. Zou het IR-filter vast komen te 1030852- * ' 3 staan in de nachtstand, dan zou overdag de CCD-chip van de dagzichtcamera verzadigen en waarschijnlijk zelfs kapot gaan.However, night vision cameras mainly take their images based on infrared light, so that this light does not have to be filtered out at night. With a combi camera, an IR filter is therefore provided with a displacement mechanism that is controlled by a light sensor. A problem with such a mechanism is that it is subject to wear and could break, so that the IR filter no longer moves. Should the IR filter get stuck in day mode, the night vision camera will not deliver images. If the IR filter got stuck in the night mode, the CCD chip of the day view camera would saturate during the day and probably even break.

Een bijkomend probleem van bekende combi-camera's is, dat zij zijn voorzien van een automatisch werkend diafragma. Bij 5 gebruik in donkere omstandigheden wordt het diafragma zo veel mogelijk geopend om te verzekeren dat de CCD-chip zo veel mogelijk licht ontvangt. Bij gebruik overdag wordt het diafragma verkleind om schade aan de CCD-chip te voorkomen, en om te voorkomen dat de CCD-chip verzadigd raakt. Indien een 10 dergelijk automatisch diafragma kapot gaat, is het mogelijk dat er teveel licht op de CCD-chip terecht komt, zodat deze wordt beschadigd.An additional problem of known combi cameras is that they are provided with an automatically operating diaphragm. When used in dark conditions, the diaphragm is opened as much as possible to ensure that the CCD chip receives as much light as possible. When used during the day, the diaphragm is reduced to prevent damage to the CCD chip and to prevent the CCD chip from becoming saturated. If such an automatic diaphragm breaks, it is possible that too much light will end up on the CCD chip, so that it is damaged.

Verder is het een probleem, dat de optische weg wordt beïnvloed door het positioneren of wegnemen van het IR-filter, 15 hetgeen leidt tot problemen met een autofocus-mechanisme. Dit leidt tot meer ruis in de verkregen beelden, hetgeen bij gebruik als een bewegingsdetector nadelig is omdat de ruis geïnterpreteerd wordt als beweging. Voorts heeft deze schijnbare beweging tot gevolg, dat een processor bij het 20 coderen/comprimeren van de videodata meer rekenkracht nodig heeft, en dat het video-uitgangssignaal meer data bevat.Furthermore, it is a problem that the optical path is influenced by positioning or removing the IR filter, which leads to problems with an autofocus mechanism. This leads to more noise in the obtained images, which is disadvantageous when used as a motion detector because the noise is interpreted as motion. Furthermore, this apparent movement results in a processor requiring more computing power when encoding / compressing the video data, and that the video output signal contains more data.

Het is een algemeen doel van de onderhavige uitvinding een camerasysteem te verschaffen waarbij de bovengenoemde nadelen zijn geëlimineerd of ten minste gereduceerd.It is a general object of the present invention to provide a camera system wherein the above disadvantages are eliminated or at least reduced.

25 Meer in het bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding een camerasysteem te verschaffen dat in staat is om zowel 's nachts als overdag beeldsignalen te verschaffen van bijzonder goede kwaliteit.More particularly, it is an object of the present invention to provide a camera system that is capable of providing image signals of particularly good quality both at night and during the day.

Volgens een belangrijk aspect van de onderhavige 30 uitvinding omvat een camerasysteem twee camera's, waarbij de ene camera een dagzichtcamera is en de andere een nachtzichtcamera. Voorts omvat het camerasysteem ten minste één lichtsensor. Wanneer er voldoende licht is (overdag), wordt de dagzichtcamera gebruikt. Wanneer het donker is 35 (avond, nacht), wordt de nachtzichtcamera gebruikt. Aldus heeft dit systeem, bij alle lichtomstandigheden, steeds de goede eigenschappen van dagzichtcamera's en nachtzichtcamera1s en zijn de slechte eigenschappen van dagzichtcamera's en nachtzichtcamera's geëlimineerd.According to an important aspect of the present invention, a camera system comprises two cameras, one camera being a day view camera and the other a night view camera. The camera system further comprises at least one light sensor. When there is sufficient light (during the day), the day view camera is used. When it is dark 35 (evening, night), the night vision camera is used. Thus, under all lighting conditions, this system has always eliminated the good properties of day vision cameras and night vision cameras and the bad properties of day vision cameras and night vision cameras have been eliminated.

1030852- 4 ί1030852-4

Conventioneel omvat een camera de volgende onderdelen: een camerahuis, een in het camerahuis opgestelde lichtgevoelige beeldsensor (CCD-chip), een aan het camerahuis bevestigd lenzenstelsel voor het ontvangen van licht en het 5 projecteren van licht op de sensor, en electronica voor het verwerken van de uitgangssignalen van de sensor. In geval van een camerasysteem met twee camera's zijn de genoemde onderdelen dus in tweevoud aanwezig, aangevuld met een enkel IR-filter. Bij camera's voor het leveren van beelden met hoge 10 kwaliteit is het lenzenstelsel een bijzonder dure component.Conventionally, a camera comprises the following components: a camera housing, a light-sensitive image sensor (CCD chip) arranged in the camera housing, a lens system attached to the camera housing for receiving light and projecting light onto the sensor, and electronics for processing of the sensor's output signals. In the case of a camera system with two cameras, the aforementioned components are therefore present in duplicate, supplemented by a single IR filter. With cameras for delivering high-quality images, the lens system is a particularly expensive component.

Volgens de onderhavige uitvinding is een aanzienlijke kostenbesparing mogelijk, bij behoud van beeldkwaliteit, indien de twee camera's een enkel lenzenstelsel gemeenschappelijk hebben.According to the present invention, a considerable cost saving is possible, while maintaining image quality, if the two cameras have a single lens system in common.

15 Aldus verschaft de onderhavige uitvinding een camera systeem omvattende een systeembehuizing, een vast ten opzichte van de systeembehuizing gemonteerd lenzenstelsel, twee verschillende beeldsensoren die verplaatsbaar binnen de systeembehuizing zijn opgesteld, en middelen voor het verplaatsen van 20 de twee beeldsensoren. Het camerasysteem heeft een eerste bedrijfsstand waarbij de eerste beeldsensor is uitgelijnd met het lenzenstelsel, en een tweede bedrijfsstand waarbij de tweede beeldsensor is uitgelijnd met het lenzenstelsel.Thus, the present invention provides a camera system comprising a system housing, a lens system fixedly mounted with respect to the system housing, two different image sensors disposed movably within the system housing, and means for moving the two image sensors. The camera system has a first mode of operation where the first image sensor is aligned with the lens system, and a second mode of operation where the second image sensor is aligned with the lens system.

Bij voorkeur omvatten de verplaatsingsmiddelen een servo-25 systeem, ingericht om de twee beeldsensoren met hoge nauwkeurigheid te positioneren op voorafbepaalde posities.The displacement means preferably comprise a servo-system, arranged to position the two image sensors with high accuracy at predetermined positions.

Hoewel niet essentieel, heeft het de voorkeur dat de twee beeldsensoren naast elkaar zijn opgesteld op een gemeenschappelijke drager, en dat deze drager heen en weer 30 verschuifbaar is in een richting loodrecht op de optische as van het lenzenstelsel.Although not essential, it is preferred that the two image sensors are arranged side by side on a common carrier, and that this carrier is slidable to and fro in a direction perpendicular to the optical axis of the lens system.

In een vanwege de eenvoud de voorkeur genietende uitvoeringsvorm maakt elke beeldsensor deel uit van een commercieel verkrijgbare camera, met de meeste voorkeur een 35 digitale camera, en is dus opgesteld in een eigen corresponderend camerahuis en voorzien van eigen corresponderende signaalverwerkende electronica. Van de commercieel verkrijgbare camera's zijn dan de bijbehorende lenzen verwijderd, zodat een lichtinlaatopening in het camerahuis overblijft.In a preferred embodiment for simplicity, each image sensor forms part of a commercially available camera, most preferably a digital camera, and is thus arranged in its own corresponding camera housing and provided with its own corresponding signal processing electronics. The corresponding lenses are then removed from the commercially available cameras, so that a light inlet opening remains in the camera housing.

1030852- 51030852-5

De twee camera's kunnen continu aan staan, en afhankelijk van de lichtomstandigheden wordt er maar één gebruikt. Bij voorkeur wordt echter de niet-gebruikte camera uitgeschakeld. Daarmee wordt de nuttige levensduur van de individuele 5 camera's verlengd.The two cameras can be switched on continuously, and depending on the lighting conditions, only one is used. However, the unused camera is preferably switched off. This extends the useful life of the individual 5 cameras.

Wanneer een camera vanuit zijn UIT-toestand wordt aangeschakeld, duurt het enige tijd voordat hij bedrijfsklaar is. Met name is het voor een stabiel functioneren van belang dat de camera een bepaalde bedrijfstemperatuur heeft. Om de 10 hierdoor veroorzaakte vertraging te vermijden, verdient het de voorkeur dat een camera eerst STANDBY wordt geschakeld voordat hij aan wordt geschakeld.When a camera is switched on from its OFF state, it takes some time before it is ready for operation. In particular, it is important for stable functioning that the camera has a certain operating temperature. To avoid the delay caused by this, it is preferable that a camera is switched to STANDBY before being switched on.

's Ochtends, bij het aanbreken van de dag, onderscheidt het systeem daarom twee verschillende lichtsterktedrempels.That is why in the morning, at dawn, the system distinguishes two different brightness thresholds.

15 Wanneer de gedetecteerde lichtsterkte de eerste drempel bereikt, wordt de dagzichtcamera op STANDBY geschakeld. Bij het bereiken van de tweede, hogere drempel wordt het camerasysteem in zijn dag-stand gebracht, dat wil zeggen dat de verplaatsingsmiddelen de dagzichtcamera uitlijnen met het 20 lensstelsel, de dagzichtcamera wordt AAN geschakeld en de beeldsignalen van de dagzichtcamera worden gebruikt. De nachtzichtcamera kan nu worden uitgeschakeld.15 When the detected light intensity reaches the first threshold, the day view camera is switched to STANDBY. Upon reaching the second, higher threshold, the camera system is brought into its day position, that is, the displacement means align the day view camera with the lens system, the day view camera is switched ON and the image signals of the day view camera are used. The night vision camera can now be switched off.

's Avonds, bij het invallen van de avond, onderscheidt het systeem ook weer twee verschillende lichtsterktedrempels. 25 Wanneer de gedetecteerde lichtsterkte de eerste drempel bereikt, wordt de nachtzichtcamera op STANDBY geschakeld. Bij het bereiken van de tweede, lagere drempel wordt het camerasysteem in zijn nacht-stand gebracht, dat wil zeggen dat de verplaatsingsmiddelen de nachtzichtcamera uitlijnen met het 30 lensstelsel, de nachtzichtcamera wordt AAN geschakeld en de beeldsignalen van de nachtzichtcamera worden gebruikt. De dagzichtcamera kan nu worden uitgeschakeld.In the evening, at nightfall, the system again distinguishes two different brightness thresholds. 25 When the detected light intensity reaches the first threshold, the night view camera is switched to STANDBY. Upon reaching the second, lower threshold, the camera system is brought into its night position, that is, the displacement means align the night vision camera with the lens system, the night vision camera is switched ON and the image signals of the night vision camera are used. The day view camera can now be switched off.

In een verdere uitwerking kan ook nog een IR-lichtbron worden ingeschakeld bij donkere omstandigheden.In a further elaboration, an IR light source can also be switched on in dark conditions.

3535

Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de hiernavolgende beschrijving onder verwijzing naar de tekeningen, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke of 1030852*! 6 vergelijkbare onderdelen aanduiden, en waarin: de figuren IA en 1B schematische bovenaanzichten tonen van een camerasysteem volgens de onderhavige uitvinding; de figuren IC en 1D schematische achteraanzichten tonen van 5 het camerasysteem; figuur 2 schematisch een blokschema toont van het camerasysteem; figuur 3 een grafische representatie is die de werking illustreert van een camerasysteem volgens de onderhavige 10 uitvinding.These and other aspects, features and advantages of the present invention will be further elucidated by the following description with reference to the drawings, in which like reference numerals have the same or 1030852 *! 6 indicate comparable parts, and wherein: figures 1A and 1B show schematic top views of a camera system according to the present invention; the figures IC and 1D show schematic rear views of the camera system; Figure 2 schematically shows a block diagram of the camera system; Figure 3 is a graphical representation illustrating the operation of a camera system according to the present invention.

De figuren IA en 1B tonen schematische bovenaanzichten van een camerasysteem 1 volgens de onderhavige uitvinding, en 15 de figuren IC en 1D tonen schematische achteraanzichten van het camerasysteem 1. Het systeem 1 omvat een systeembehuizing 100, met een voorwand 101, een achterwand 102, zijwanden 103 en 104, een bodem 105, en een (niet weergegeven) schermkap. Te zien is dat in het inwendige van de behuizing 100 twee 20 videocamera's zijn opgesteld, een eerste camera 10 en een tweede camera 20, alsmede een lensstelsel 6. De voorwand 101 is voorzien van een kijkopening 160. Het lensstelsel 6 is gefixeerd ten opzichte van de systeembehuizing 100 gemonteerd, uitgelijnd met de kijkopening 160. Elke camera 10, 20 omvat 25 een corresponderende beeldsensor 210, 220. De camera's 10, 20 zijn gemonteerd op een gemeenschappelijke drager 5 binnen de behuizing 100, zodanig dat hun respectieve zichtlijnen in hoofdzaak onderling evenwijdig zijn. De drager 5 is verplaatsbaar in een richting in hoofdzaak loodrecht op de 30 optische as van het lensstelsel 6. De figuren IA en 1B tonen schematische verplaatsingsgeleiders 51 en 52. Het systeem 1 omvat voorts verplaatsingsmiddelen 50 voor het verplaatsen van de drager 5; die verplaatsingsmiddelen 50 omvatten bij voorkeur een servo-stelsel. Aangezien servo-stelsels op zich 35 bekend zijn, is een nadere bespreking daarvan hier niet nodig.Figures 1A and 1B show schematic top views of a camera system 1 according to the present invention, and figures IC and 1D show schematic rear views of the camera system 1. The system 1 comprises a system housing 100, with a front wall 101, a rear wall 102, side walls 103 and 104, a bottom 105, and a (not shown) screen cover. It can be seen that two video cameras are arranged in the interior of the housing 100, a first camera 10 and a second camera 20, as well as a lens system 6. The front wall 101 is provided with a viewing opening 160. The lens system 6 is fixed with respect to the system housing 100 mounted, aligned with the viewing opening 160. Each camera 10, 20 comprises a corresponding image sensor 210, 220. The cameras 10, 20 are mounted on a common carrier 5 within the housing 100, such that their respective lines of sight are substantially mutually mutually be parallel. The carrier 5 is displaceable in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the lens system 6. Figures 1A and 1B show schematic displacement guides 51 and 52. The system 1 further comprises displacement means 50 for displacing the carrier 5; said displacement means 50 preferably comprise a servo system. Since servo systems are known per se, a further discussion thereof is not necessary here.

De drager 5 heeft twee uiterste standen, en is heen en weer beweegbaar tussen deze twee uiterste standen. De figuren IA en IC tonen het systeem 1 met de drager 5 in zijn eerste uiterste stand, waarbij de eerste beeldsensor 210 van de «'030852- 7 eerste camera 10 is uitgelijnd met het lensstelsel 6. De figuren 1B en 1D tonen het systeem 1 met de drager 5 in zijn tweede uiterste stand, waarbij de tweede beeldsensor 220 van de tweede camera 10 is uitgelijnd met het lensstelsel 6. In de 5 kijkopening 160 is een transparante plaat opgenomen, bijvoorbeeld van glas of kunststof, die enerzijds de kijkopening afsluit en anderzijds transparant is voor het relevante deel van het lichtspectrum.The carrier 5 has two extreme positions, and is movable to and fro between these two extreme positions. Figures 1A and IC show the system 1 with the carrier 5 in its first extreme position, the first image sensor 210 of the first camera 10 being aligned with the lens system 6. Figures 1B and 1D show the system 1 with the carrier 5 in its second extreme position, wherein the second image sensor 220 of the second camera 10 is aligned with the lens system 6. In the viewing opening 160, a transparent plate is received, for example of glass or plastic, which on the one hand closes the viewing opening and on the other hand, is transparent to the relevant part of the light spectrum.

Het systeem 1 omvat voorts ten minste één lichtsensor, 10 die bij voorkeur is aangebracht in de voorwand 101, maar dat is ter wille van de eenvoud niet getoond in de figuren IA en 1B.The system 1 further comprises at least one light sensor 10, which is preferably arranged in the front wall 101, but for the sake of simplicity this is not shown in Figs. 1A and 1B.

Figuur 2 toont schematisch een blokschema van een 15 voorkeursuitvoeringsvorm van het camerasysteem 1. De eerste camera 10 heeft drie bedrijfstoestanden, namelijk een eerste bedrijfstoestand (UIT) waarin de camera buiten bedrijf is, een tweede bedrijfstoestand (AAN) waarin de camera volledig operationeel is, en een derde bedrijfstoestand (STANDBY) 20 waarin de camera gereed is om volledig operationeel te worden maar minder energie verbruikt dan in de AAN-stand. De eerste camera 10 is een bestuurbare camera, en heeft een besturings-ingang 10a voor het ontvangen van een eerste besturingssignaal SCI. De eerste camera 10 is ingericht om in respons op het 25 besturingssignaal SCI te werken in het hetzij zijn AAN-toestand, hetzij zijn UIT-toestand, hetzij zijn STANDBY-toestand. Voorts heeft de eerste camera 10 een signaaluitgang 10b voor het leveren van een videouitgangssignaal SV1.Figure 2 schematically shows a block diagram of a preferred embodiment of the camera system 1. The first camera 10 has three operating states, namely a first operating state (OFF) in which the camera is out of operation, a second operating state (ON) in which the camera is fully operational, and a third operating state (STANDBY) in which the camera is ready to become fully operational but uses less energy than in the ON state. The first camera 10 is a controllable camera, and has a control input 10a for receiving a first control signal SCI. The first camera 10 is adapted to operate in response to the control signal SCI in either its ON state or its OFF state or its STANDBY state. Furthermore, the first camera 10 has a signal output 10b for supplying a video output signal SV1.

Het camerasysteem 1 heeft voorts een besturingsorgaan 2, 30 met een eerste stuuruitgang 11 voor het leveren van het eerste stuursignaal SCI. Het besturingsorgaan 2 kan bijvoorbeeld een geschikt geprogrammeerde microprocessor zijn, en zal in het hiernavolgende ook worden aangeduid met de term "controller".The camera system 1 furthermore has a control member 2, 30 with a first control output 11 for supplying the first control signal SCI. The controller 2 may, for example, be a suitably programmed microprocessor, and will hereinafter also be referred to as the "controller".

Op vergelijkbare wijze heeft de tweede camera 20 drie 35 mogelijke bedrijfstoestanden UIT, AAN, en STANDBY, een besturingsingang 20a voor het ontvangen van een stuursignaal SC2, en een uitgangsaansluiting 20b voor het leveren van een videosignaal SV2, en heeft de controller 2 een tweede stuuruitgang 12 voor het leveren van het tweede stuursignaal SC2.Similarly, the second camera 20 has three possible operating states OFF, ON, and STANDBY, a control input 20a for receiving a control signal SC2, and an output terminal 20b for supplying a video signal SV2, and the controller 2 has a second control output 12 for supplying the second control signal SC2.

4030852- 84030852-8

Het camerasysteem 1 heeft een systeemuitgang 3 voor het uitleveren van een beeldsignaal SV, geleverd door hetzij de eerste camera 10, hetzij de tweede camera 20. Voor het selecteren van het eerste video-uitgangssignaal SV1 van de 5 eerste camera 10 dan wel het tweede video-uitgangssignaal SV2 van de tweede camera 20 omvat het camerasysteem 1 een bestuurbare schakelaar 30, waarvan een eerste ingang 31 is gekoppeld met de signaaluitgang 10b van de eerste camera 10, waarvan een tweede ingang 32 is gekoppeld met de signaal-10 uitgang 20b van de tweede camera 20, en waarvan een uitgang 33 is gekoppeld met de systeemuitgang 3. De schakelaar 30 is van een type dat omschakelbaar is tussen een eerste bedrijfs-toestand waarin zijn uitgang 33 is verbonden met de eerste ingang 31, en een tweede bedrijfstoestand waarin zijn uitgang 15 33 is verbonden met zijn tweede ingang 32. De bestuurbare schakelaar 30 heeft een stuuringang 34, en is ingericht om hetzij zijn eerste bedrijfstoestand, hetzij zijn tweede bedrijfstoestand in te stellen in respons op het bij zijn stuuringang 34 ontvangen van een derde stuursignaal SC3. De 20 controller 2 heeft een derde stuuruitgang 13 voor het leveren van het derde stuursignaal SC3.The camera system 1 has a system output 3 for outputting an image signal SV, supplied by either the first camera 10 or the second camera 20. For selecting the first video output signal SV1 from the first camera 10 or the second video output signal SV2 of the second camera 20, the camera system 1 comprises a controllable switch 30, a first input 31 of which is coupled to the signal output 10b of the first camera 10, of which a second input 32 is coupled to the signal output 10b of the second camera 20, and an output 33 of which is coupled to the system output 3. The switch 30 is of a type switchable between a first operating state in which its output 33 is connected to the first input 31, and a second operating state in which its output 33 is connected to its second input 32. The controllable switch 30 has a control input 34, and is arranged to be either its first operating state or its set a second operating state in response to receiving a third control signal SC3 at its control input 34. The controller 2 has a third control output 13 for supplying the third control signal SC3.

Opgemerkt wordt, dat bestuurbare schakelaars op zich bekend zijn, en dat een nadere uitleg van de constructie en werking van de bestuurbare schakelaar 30 hier niet nodig is.It is noted that controllable switches are known per se, and that a further explanation of the construction and operation of the controllable switch 30 is not necessary here.

25 In de weergegeven uitvoeringsvorm heeft het camerasysteem 1 voorts een schakelbare infrarood-lichtbron 40, die inschakelbaar of uitschakelbaar is in respons op een vierde stuursignaal SC4, dat door de controller 2 wordt geleverd bij een vierde stuuruitgang 14.In the embodiment shown, the camera system 1 also has a switchable infrared light source 40, which can be switched on or off in response to a fourth control signal SC4, which is supplied by the controller 2 at a fourth control output 14.

30 Opgemerkt wordt, dat geschikte bestuurbare infrarood- lichtbronnen op zich bekend zijn, en dat een nadere uitleg van de constructie en werking van de infrarood-lichtbron 40 hier niet nodig is.It is noted that suitable controllable infrared light sources are known per se, and that a further explanation of the construction and operation of the infrared light source 40 is not necessary here.

De controller 2 heeft voorts een vijfde stuuruitgang 15, 35 voor het leveren van een vijfde stuursignaal SC5 voor de servo 50.The controller 2 further has a fifth control output 15, 35 for supplying a fifth control signal SC5 for the servo 50.

De twee camera's 10 en 20 zijn onderling niet identiek, maar speciaal ontworpen voor onderling verschillende lichtomstandigheden. In het hiernavolgende zal worden aangenomen iπonac o_ 9 dat de eerste camera 10 speciaal is ontworpen voor omstandigheden met voldoende omgevingslicht, en daarom zal worden aangeduid met de term "dagzichtcamera", terwijl de tweede camera 20 speciaal is ontworpen voor donkere omstandigheden, 5 dat wil zeggen omstandigheden met slechts bijzonder weinig of geen omgevingslicht, en daarom zal worden aangeduid met de term "nachtzichtcamera". Opgemerkt wordt, dat dergelijke speciaal ontwikkelde camera's op zich bekend zijn, zodat een meer gedetailleerde uitleg van de constructie en werking van 10 die camera's hier overbodig is. Volstaan wordt met op te merken, dat de dagzichtcamera 10 typisch een kleurencamera is die voorzien is van een infraroodfilter 13, en dat de nacht-zichtcamera 20 typisch een monochroomcamera is zonder een infraroodfilter. Voorts wordt opgemerkt, dat de camera's 10, 15 20 als lichtgevoelig element 210, 220 typisch een CCD-chip kunnen hebben, maar camera's met andere lichtgevoelige elementen zijn ook bruikbaar.The two cameras 10 and 20 are not identical to each other, but are specially designed for mutually different lighting conditions. In the following, it will be assumed that the first camera 10 is specifically designed for conditions with sufficient ambient light, and therefore will be referred to as the "day view camera", while the second camera 20 is specifically designed for dark conditions, i.e. say conditions with only very little or no ambient light, and therefore the term "night vision camera" will be used. It is noted that such specially developed cameras are known per se, so that a more detailed explanation of the construction and operation of those cameras is superfluous here. It suffices to note that the day view camera 10 is typically a color camera that is provided with an infrared filter 13, and that the night view camera 20 is typically a monochrome camera without an infrared filter. It is further noted that the cameras 10, 15 as a light-sensitive element 210, 220 can typically have a CCD chip, but cameras with other light-sensitive elements can also be used.

De controller 2 is ingericht om zijn besturingssignalen SCI, SC2, SC3, SC4, SC5 voor de camera's 10, 20, de schakelaar 20 30, de infrarood-lichtbron 40 en de servo 50 te genereren op basis van de hoeveelheid omgevingslicht. Daartoe omvat het camerasysteem 1 ten minste één lichtsensor 70, die een lichtsignaal SL verschaft, en de controller 2 heeft een sensoringang 17 voor het ontvangen van het meetsignaal SL van 25 de sensor 70.The controller 2 is arranged to generate its control signals SC1, SC2, SC3, SC4, SC5 for the cameras 10, 20, the switch 20, the infrared light source 40 and the servo 50 based on the amount of ambient light. To that end, the camera system 1 comprises at least one light sensor 70, which provides a light signal SL, and the controller 2 has a sensor input 17 for receiving the measurement signal SL from the sensor 70.

Zoals in het hiernavolgende uitgebreider zal worden uitgelegd, is de controller 2 ingericht om zijn uitgangssignalen te leveren in afhankelijkheid daarvan, of het omgevingslichtniveau zich bevindt boven of onder vooraf 30 bepaalde drempelniveaus. In het weergegeven uitvoerings- voorbeeld heeft het camerasysteem 1 een enkele lichtsensor 70, waarvan het uitgangssignaal representatief is voor de gedetecteerde lichtsterkte, en is de controller 2 ingericht om het ontvangen meetsignaal te vergelijken met vooraf bepaalde 35 referentiewaarden. Als alternatief is het ook mogelijk, dat een lichtsensor een sensor is met een ingebouwd drempelniveau, waarbij de sensor een uitgangssignaal levert met een eerste waarde indien het gedetecteerde lichtniveau minder is dan de betreffende drempelwaarde, en een tweede waarde heeft indien 1030852- 10 het gedetecteerde lichtniveau hoger is dan de betreffende drempelwaarde. De vergelijking van het omgevingslichtniveau met de vooraf bepaalde drempelwaarde wordt dan dus niet uitgevoerd door de controller maar door de lichtsensor. Voor 5 elke drempelwaarde is dan een afzonderlijke lichtsensor nodig, en voor elke lichtsensor moet de controller een signaalingang hebben.As will be explained in more detail below, the controller 2 is arranged to supply its output signals depending on whether the ambient light level is above or below predetermined threshold levels. In the embodiment shown, the camera system 1 has a single light sensor 70, the output signal of which is representative of the detected light intensity, and the controller 2 is adapted to compare the received measurement signal with predetermined reference values. Alternatively, it is also possible that a light sensor is a sensor with a built-in threshold level, the sensor providing an output signal with a first value if the detected light level is less than the relevant threshold value, and has a second value if 1030852- detected it light level is higher than the relevant threshold value. The comparison of the ambient light level with the predetermined threshold value is therefore not performed by the controller but by the light sensor. A separate light sensor is then required for each threshold value, and the controller must have a signal input for each light sensor.

Figuur 3 is een grafische representatie die de werking 10 illustreert van een voorbeeld van het camerasysteem 1. De horizontale as representeert de tijd. Langs de verticale as staat de omgevingslichtsterkte LN uitgezet in willekeurige eenheden. Daarboven staan de bedrijfstoestanden van de twee camera's 10 en 20 en van de bestuurbare schakelaar 30.Figure 3 is a graphical representation illustrating the operation of an example of the camera system 1. The horizontal axis represents time. Along the vertical axis, the ambient brightness LN is plotted in arbitrary units. Above that are the operating states of the two cameras 10 and 20 and of the controllable switch 30.

15 Eerst zal de werking worden uitgelegd voor een scenario 's morgens, waarbij de omgeving verandert van donker naar licht. Het stijgende omgevingslichtniveau is aangeduid met een curve 71 links in de figuur. Wanneer het donker is, is het omgevingslichtniveau LN lager dan een eerste drempelniveau LI. 20 In dat geval is de nachtzichtcamera 20 AAN, is de dagzicht-camera 10 UIT, en staat de schakelaar 30 in zijn tweede schakeltoestand, zodat bij de systeemuitgang 3 het uitgangssignaal SV2 van de tweede camera 20 wordt geleverd als uitgangssignaal SV. De drager 5 staat dan in zijn tweede 25 stand, zodat de nachtzichtcamera 20 is uitgelijnd met het lensstelsel 6 (zie figuur 1B).15 First, the operation will be explained for a morning scenario in which the environment changes from dark to light. The rising ambient light level is indicated by a curve 71 on the left in the figure. When it is dark, the ambient light level LN is lower than a first threshold level L1. In that case, the night vision camera 20 is ON, the day vision camera 10 is OFF, and the switch 30 is in its second switching state, so that at the system output 3 the output signal SV2 of the second camera 20 is supplied as the output signal SV. The carrier 5 is then in its second position, so that the night vision camera 20 is aligned with the lens system 6 (see figure 1B).

Op tijdstip tl passeert het stijgende omgevingslichtniveau LN het eerste drempelniveau. Op dat moment wordt de dagzichtcamera 10 STANDBY geschakeld.At time t1, the rising ambient light level LN passes the first threshold level. At that time the day view camera 10 STANDBY is switched.

30 Op tijdstip t2 passeert het stijgende omgevingslicht niveau LN een tweede drempelwaarde L2 die hoger ligt dan de eerste drempelwaarde LI. De controller 2 schakelt nu de dagzichtcamera 10 AAN, en schakelt de schakelaar 30 om naar zijn eerste schakeltoestand, zodat de systeemuitgang 3 het 35 beeldsignaal SV1 van de eerste camera 10 uitlevert. Voorts stuurt de controller 2 de servo 50 aan om de drager 5 te verplaatsen naar zijn eerste stand, zodat de dagzichtcamera 10 wordt uitgelijnd met het lensstelsel 6 (zie figuur IA). Het omschakelen van de schakelaar 30 en het aansturen van de servo I03Q852t 11 50 kan in hoofdzaak tegelijkertijd gebeuren, maar het is niet schadelijk als het aansturen van de servo 50 eerder of later gebeurt dan het omschakelen van de schakelaar 30.At time t2, the rising ambient light level LN passes a second threshold value L2 which is higher than the first threshold value L1. The controller 2 now switches the day view camera 10 ON, and switches the switch 30 to its first switching state, so that the system output 3 outputs the image signal SV1 from the first camera 10. Furthermore, the controller 2 controls the servo 50 to move the carrier 5 to its first position, so that the day view camera 10 is aligned with the lens system 6 (see Figure 1A). The switching of the switch 30 and the control of the servo 50 can happen substantially simultaneously, but it is not harmful if the control of the servo 50 occurs earlier or later than the switching of the switch 30.

De nachtzichtcamera 20 kan nu worden uitgeschakeld. De 5 controller kan de nachtzichtcamera 20 uitschakelen tegelijkertijd met het aanschakelen van de dagzichtcamera 10, maar het is ook mogelijk dat de nachtzichtcamera 20 kort tijd later wordt uitgeschakeld. Daarbij kan de controller 2 een voorafbepaalde tijdvertraging hanteren, maar het is ook mogelijk dat 10 de nachtzichtcamera wordt uitgeschakeld wanneer het omgevings-lichtniveau LN een derde drempelwaarde L3 hoger dan de tweede drempelwaarde L2 passeert, zoals in figuur 4 geïllustreerd bij tijdstip t3.The night vision camera 20 can now be switched off. The controller can switch off the night vision camera 20 at the same time as switching on the day vision camera 10, but it is also possible that the night vision camera 20 is switched off shortly afterwards. In addition, the controller 2 can use a predetermined time delay, but it is also possible that the night vision camera is switched off when the ambient light level LN passes a third threshold value L3 higher than the second threshold value L2, as illustrated in Fig. 4 at time t3.

Opgemerkt wordt, dat het mogelijk is dat de controller 2 15 het omschakelen van de schakelaar 30 iets later uitvoert dan het aanschakelen van de dagzichtcamera 10, bijvoorbeeld door het hanteren van een voorafbepaalde tijdvertraging.It is noted that it is possible that the controller 2 performs the switching of the switch 30 a little later than the switching on of the day view camera 10, for example by using a predetermined time delay.

Rechts in figuur 3 zijn de acties van de controller 2 tijdens een scenario aan het begin van de avond geïllustreerd, 20 waarbij curve 72 het dalende omgevingslichtniveau LNOn the right in Figure 3, the actions of the controller 2 during a scenario at the start of the evening are illustrated, with curve 72 representing the falling ambient light level LN

illustreert. Overdag is het omgevingslichtniveau LN relatief hoog, staat de dagzichtcamera 10 AAN, staat de nachtzichtcamera 20 UIT, en staat de schakelaar 30 in zijn eerste schakelstand. Wanneer het dalende omgevingslichtniveau LN op 25 een tijdstip T6 een zesde drempelniveau L6 passeert, schakelt de controller 2 de nachtzichtcamera 20 STANDBY.illustrates. During the day, the ambient light level LN is relatively high, the day view camera 10 is ON, the night view camera 20 is OFF, and the switch 30 is in its first switch position. When the falling ambient light level LN passes a sixth threshold level L6 at a time T6, the controller 2 switches the night view camera 20 STANDBY.

Op een later tijdstip t7, wanneer het dalende omgevingslichtniveau 72 een zevende drempelniveau L7 lager dan het zesde niveau L6 passeert, schakelt de controller 2 de nacht-30 zichtcamera 20 AAN en schakelt de controller 2 de schakelaar 30 naar zijn tweede schakelstand. Voorts stuurt de controller 2 de servo 50 aan om de drager 5 te verplaatsen naar zijn tweede stand, zodat de nachtzichtcamera 20 wordt uitgelijnd met het lensstelsel 6 (zie figuur 1B). Het omschakelen van de 35 schakelaar 30 en het aansturen van de servo 50 kan in hoofdzaak tegelijkertijd gebeuren, maar het is niet schadelijk als het aansturen van de servo 50 eerder of later gebeurt dan het omschakelen van de schakelaar 30.At a later time point t7, when the falling ambient light level 72 passes through a seventh threshold level L7 lower than the sixth level L6, the controller 2 switches the night view camera 20 ON and the controller 2 switches the switch 30 to its second switching position. Furthermore, the controller 2 controls the servo 50 to move the carrier 5 to its second position, so that the night vision camera 20 is aligned with the lens system 6 (see Figure 1B). The switching of the switch 30 and the actuation of the servo 50 can occur substantially simultaneously, but it is not harmful if the actuation of the servo 50 occurs earlier or later than the switching of the switch 30.

1030852- 121030852-12

Dan kan de dagzichtcamera 10 worden uitgeschakeld, hetzij tegelijkertijd met het omschakelen van de schakelaar 30, hetzij op een iets later tijdstip t8. Daarbij kan weer een constante tijdvertraging worden toegepast, of de dagzicht-5 camera 10 wordt pas uitgeschakeld wanneer het omgevingslicht-niveau LN daalt tot onder een achtste drempelniveau L8 lager dan het zevende drempelniveau L7.Then the day view camera 10 can be switched off, either at the same time as the switch 30 is being switched, or at a slightly later time point t8. A constant time delay can again be applied, or the day vision camera 10 is only switched off when the ambient light level LN falls below an eighth threshold level L8 lower than the seventh threshold level L7.

Ook hier geldt, dat de schakelaar 30 kan worden omgeschakeld naar zijn tweede schakelstand tegelijkertijd met 10 het aanschakelen van de nachtzichtcamera 20 of na een geringe tijdvertraging.Here too it holds that the switch 30 can be switched to its second switching position simultaneously with the switching on of the night vision camera 20 or after a slight time delay.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de 15 uitvinding niet is beperkt tot de in het voorgaande besproken uitvoeringsvoorbeelden, maar dat diverse varianten en modificaties mogelijk zijn binnen de beschermingsomvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies.It will be clear to a person skilled in the art that the invention is not limited to the exemplary embodiments discussed above, but that various variants and modifications are possible within the scope of the invention as defined in the appended claims.

In het voorgaande is de onderhavige uitvinding uitgelegd 20 onder verwijzing naar blokdiagrammen, die functionele blokken van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding illustreren. Het moge duidelijk zijn dat één of meer van deze functionele blokken geïmplementeerd kunnen worden in hardware, waarbij de functie van dergelijke functionele blokken wordt 25 uitgevoerd door individuele hardware componenten, maar het is ook mogelijk één of meer van deze functionele blokken geïmplementeerd worden in software, zo dat de functie van een dergelijk functioneel blok wordt uitgevoerd door één of meerdere programmaregels van een computerprogramma of door een 30 programmeerbare inrichting zoals een microprocessor, microcontroller, digitaal-signaalprocessor, etc.In the foregoing, the present invention has been explained with reference to block diagrams illustrating functional blocks of the device according to the present invention. It will be clear that one or more of these functional blocks can be implemented in hardware, the function of such functional blocks being performed by individual hardware components, but it is also possible to implement one or more of these functional blocks in software, such that the function of such a functional block is performed by one or more program lines of a computer program or by a programmable device such as a microprocessor, microcontroller, digital signal processor, etc.

f030852'f030852 '

Claims

A camera system (1), comprising: - a system housing (100); - a lens system (6) fixedly mounted with respect to the system housing; 5. two different image sensors (210; 220) arranged movably within the system housing; - means (50) for moving the two image sensors; wherein the camera system has a first mode of operation wherein the first image sensor (210) is aligned with the lens system and a second mode of operation wherein the second image sensor (220) is aligned with the lens system.

2. Camera system according to claim 1, further comprising at least one light level sensor (70), for supplying a light level signal (SL) that is representative of an ambient light level (SN); wherein the camera system is adapted to move the image sensors (210; 220) to either the first operating position or the second operating position, depending on the light level signal from the light level sensor.

3. Camera system according to claim 1 or 2, wherein the first image sensor (210) is an image sensor suitable for high light intensities, and wherein the second image sensor (220) is an image sensor suitable for low light intensities.

The camera system according to claim 3, further comprising an infrared filter 30 (13) disposed in front of the first image sensor (210) and movable together with the first image sensor (210).

5. Camera system according to any of the preceding claims, wherein the displacement means (50) comprise a servo system. 1030852 »

The camera system according to any of the preceding claims, wherein the two image sensors (210; 220) are mounted on a common carrier (5).

The camera system according to any of the preceding claims, wherein the two image sensors (210; 220) are jointly movable in a direction perpendicular to the optical axis of the lens system.

A camera system according to any of the preceding claims, wherein the first image sensor (210) is part of a first camera (10), the second image sensor (220) is part of a second camera (20); wherein each camera (10; 20) has a first operating state (OFF) 15 and a second operating state (ON); and wherein the camera system is adapted to switch a camera, depending on the light level signal from a light level sensor, to its first operating state (OFF) or to its second operating state (ON), and to the camera operating in its second operating state (ON ), to be aligned with the lens system (6).

9. Camera system according to claim 8, wherein the camera system further comprises a control member (2), an input of which (17) is coupled to an output of the light level sensor (70), a first control signal output (11) of which is coupled to a control input (11). 10a) of the first camera (10), a second control signal output (12) of which is coupled to a control input (20a) of the second camera (20), and of which a control signal output (15) is coupled to a control input of the displacement means ( 50).

The camera system according to any of the preceding claims, further comprising a switchable IR light source 35 (40), wherein the system is adapted to switch the IR light source on or off depending on the light level signal from the light level sensor. 10308 52-