WO2007036308A1 - Elektronisches bildaufnahmesystem - Google Patents

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WO2007036308A1
WO2007036308A1 PCT/EP2006/009037 EP2006009037W WO2007036308A1 WO 2007036308 A1 WO2007036308 A1 WO 2007036308A1 EP 2006009037 W EP2006009037 W EP 2006009037W WO 2007036308 A1 WO2007036308 A1 WO 2007036308A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
camera
interface
image
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/009037
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Meinrad Simnacher
Stefan Thommen
Mathias Leumann
Original Assignee
Leutron Vision Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leutron Vision Gmbh filed Critical Leutron Vision Gmbh
Publication of WO2007036308A1 publication Critical patent/WO2007036308A1/de

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/51—Housings

Definitions

  • the present invention relates to an electronic image recording system according to the preamble of the main claim.
  • Such a device is generally known from the prior art, for example in the form of for consumer or industrial applications depending on the application designed, connectable to a computer unit image recording units, which, in addition to a suitably trained camera optics and associated image sensor (typically CCD) then for connection to a computer infrastructure each have a suitable interface electronics.
  • a computer unit image recording units which, in addition to a suitably trained camera optics and associated image sensor (typically CCD) then for connection to a computer infrastructure each have a suitable interface electronics.
  • this is in particular a USB interface or an interface according to the IEEE 1394 (Firewire) standard, in which case the configuration options are limited, more often in the camera electronics image compression takes place and equipment and performance of such an image capture unit of (cheap) Target prices are determined.
  • image acquisition systems for industrial applications often have an analogue, camera-link or (in the latest version) gibit Ethernet interface to meet the requirements (high transmission rate, error-free transmission, low delay times between image acquisition and transmission), to cope with industrial image acquisition and processing.
  • the described units are included from the image sensor to the interface electronics in a (more or less compact, adapted to the electronics included) camera housing. Repairs or other interventions then usually require considerable additional effort, for example due to unintended attachment of (electronic or mechanical) modifications, possibly even the breaking of a housing not intended for opening.
  • the object of the present invention is therefore to improve a generic electronic image recording system to the effect that in particular a (almost arbitrary) assignment of different camera modules (with correspondingly specific image processing and associated control part) to different, common interfaces is possible, in particular, in the case of further developments or defects, an exchange can take place, and that the complete system must be replaced and without having to mechanically change or otherwise modify a camera housing.
  • a modularization of the individual functional components namely in the camera module according to the invention (which, with regard to the image transmission and the sensor control, is provided with the necessary, typically sensor-specific electronics and, in otherwise known manner, means for preferably removable Attaching an optical unit for interacting with the image pickup sensor has) and one of the plurality of (different) different interface modules, said interface module consists of a group of common, suitable for electronic image transmission interfaces is selected as a connection to downstream computer systems. All modules are connected by a uniform bus system, so that (electronically and mechanically) the interface modules can be added, removed or replaced as required.
  • the arrangement of the modules in the context of the invention along the optical axis takes place behind one another, in stacked, layered or layered form, so that a unit provided correspondingly for a plurality of interface tasks is then simply lent an extension of the (in the circumferential direction a constant inner width offering) camera housing means.
  • a camera link module is to be understood as an interface module realized according to the Camera Link Standard 1.x, 2.x and higher, as well as any future modifications.
  • An analogue module is the modular implementation of interfaces according to the analog video interface definitions PAL, NTSC, CCIR, RS-170 and their extensions.
  • the USB module is the modular implementation of interfaces according to the various USB interface definitions, including USB 1.x, USB 2.x, Hi and LOW-Speed USB, etc.
  • the IEEE 1394 module any module is intended understood, which realizes an interface configuration according to this standard or according to the Firewire technology, including the various speed standards 400, 800, etc.
  • Ethernet module to understand an acting according to the Ethernet principle interface module, which any data rates (to towards gigabit and more).
  • the term “interface module” also, as far as technically possible, non-wired or wired transmission methods, including optical or radio-based, provided.
  • the modules are realized on printed circuit boards (equipped on one or two sides), these circuit boards not only offering a good production-ready and reproducible basis for mass production of the technology according to the invention, but also, according to a further preferred embodiment of the invention, by cooperating with side elements of the camera housing provided for further development, ensure a simple and stable housing realization. More specifically, further development is provided, lateral groove projections od. Like. Edge portions of a respective circuit board so with matching in side plates of Camera housing slits provided. Like. Breakthroughs cooperate, that by simply plugging in and end workedem screwing the side panels a mechanically stable, nevertheless easy to open and a simple exchange enabling camera house realization arises.
  • the present invention is particularly suitable for purposes of industrial image processing, e.g. for topometric methods or product or heatprüfein accounts, not least as training is provided that without - a disadvantageous time delay effecting - compression or other treatment of the image signal a very fast, in the result determined only by the memory and interface inherent times outputting the uncompressed image signal is enabled.
  • it is provided to optionally expand the camera with processors or logic components, so that digital image processing can take place in the camera and, in addition to the images, also results of the image analysis can be transmitted via the interface.
  • An important application for digital image processing in the camera is the conversion of the captured image into different color spaces, e.g. from a color to a black and white shot.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a mounted electronic imaging system according to a first preferred embodiment
  • FIG. 2 shows a view of the system according to FIG. 1, rotated by 90 ° along the optical axis and with removed side panels;
  • FIG. 3 shows a view analogous to FIG. 2 with attached side panels for fixing the circuit boards
  • FIG. 4 shows a view analogous to FIG. 1 with attached side or outer sheets;
  • FIG. 5 shows an embodiment which is varied in comparison with the illustration in FIG. 1, in which the interface module designed as an Ethernet module of FIG. 1 has been replaced by a camera link module;
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the unified line and data bus used within the scope of a preferred embodiment of the invention
  • Fig. 7 Perspective view of a sensor module with lens unit and plug for the internal line and data bus;
  • FIG. 8 perspective views of another embodiment of the electronic image recording system with analog interface module and connector plugs 9: a perspective view of the embodiment according to FIG. 1.
  • FIG. 1 illustrates how the electronic image recording system according to a first embodiment of the invention is structurally realized:
  • a lens unit 10 is attached to a camera head (such as solvable by means of a Cmount Lens connection) and acts with a means two parallel to each other (and connected to a cable 15) printed circuit boards 14 realized CCD sensor module as a camera module together.
  • the camera module 14 is (with respect to the lens unit 10) provided at the rear with a plug unit 16, which comprises connecting the camera module 14 by means of a flexible, multi-core cable 18 for the realization of a line and data bus with a downstream interface unit, here an Ethernet gigabit Interface unit 20.
  • the reference numeral 26 illustrates in the plan view of FIG. 1, a pair of both sides of the modules provided side plates to form a camera body, wherein in the rotated by 90 ° view of FIG. 3 it can be seen that these sheets 26 slots 28 and 30 for Cooperation with on the boards of the camera unit 14 or three boards 32 of the network interface 20 (the latter are still connected to each other via cable 33) form laterally existing projections. More specifically, the projections indicated at 34 and 36 in Figs.
  • FIG. 5 shows a second embodiment. Structurally largely identical here is the Ethernet interface module 20 with in Fig. 1 and Fig. 2 horizontal and perpendicular to the boards of the camera unit 14 guided boards replaced by a camera link module 40, which in the associated manner in the rear area 24 a typical Camera Link connector 42 offers. Also, this embodiment shows implementation of the line and data bus between camera unit 14 and camera-link interface unit 40 without the use of a multi-core flexible cable 18 (as in FIG. 1). Rather, a socket unit 44, which is formed directly on the board of the interface unit 40, engages in the interface connector 16 for establishing the bus connection.
  • the mounted image acquisition system of FIG. 5 also has a pair of shortened side walls 26 ', which, in relation to the slot arrangement 30 of FIG. 3, have a further, not shown vertical slot for a sinker projection 46 of the module board 40.
  • FIG. 6 illustrates the logical structure of the uniform line and data bus used in the exemplary embodiments shown, which, as shown in FIG. 1, can be realized in the form of a ribbon cable 18.
  • first image data unidirectionally transported by the camera unit ("sensor module" in the explanatory text of Fig. 6) to the interface module.
  • the respectively selected interface unit such as from the externally applied interface signal, generate a power supply (reference numeral 3) for the camera module, also from the interface module out programming of the camera module ("sensor module”), for example with respect to respectively selected camera settings or image acquisition parameters, as well as, reference numeral 5, mode signals for switching and for controlling the image sensor, for example, for an immediate, triggered image acquisition, can be transmitted.
  • Figures 7 to 9 illustrate in perspective representation further constructive details of embodiments of the present invention
  • the reference numeral 50 of Figure 7 on the back of the interface module 52 shows an interface connector rearwardly provided interface connector.
  • the lateral projections 54 of the printed circuit boards are also clearly visible.
  • FIG. 8 shows in the rear area a pair of network plugs 56. Also clearly visible is the pair of side plates 26 ', which are fixed end with screws 58. Finally, FIG. 9 shows a perspective view of the arrangement according to FIG. 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein elektronisches Bildaufnahmesystem mit einem eine bevorzugt abnehmbare Optikeinheit sowie einen Bildaufnahmesensor aufweisenden Kameramodul, dem in einem Kameragehäuse eine Schnittstellenelektronik zur elektronischen Aufbereitung und Übertragung eines vom Kameramodul erfassten und in ein elektronisches Bildsignal umgesetzten Aufnahmebildes zugeordnet ist, wobei die Schnittstellenelektronik modulartig so ausgebildet ist, dass ein aus der Gruppe bestehend aus einem Camera-Link-Modul, einem Analog-Modul, einem Ethernet-Modul, einem USB-Modul, einem Wireless-Modul und einem IEEE 1394-Modul ausgewähltes Schnittstellenmodul mit dem Kameramodul im Kameragehäuse entlang der optischen Achse der Optikeinheit Stapel-, lagen- und/oder schichtartig aufgenommen und mittels eines für alle Schnittstellenmodule der Gruppe einheitlichen Leitungs- und/oder Datenbusses verbunden ist, wobei ein in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse liegender Gehäusequerschnitt des Kameragehäuses für das Kameramodul und das ausgewählte Schnittstellenmodul konstant ausgebildet ist, insbesondere für alle Module eine einheitliche Gehäusebreite und -höhe anbietet.

Description

Elektronisches Bildaufnahmesystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Bildaufnahmesystem nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Eine derartige Vorrichtung ist aus dem Stand der Technik allgemein bekannt, etwa in Form von für Consumer- oder industrielle Anwendungen je nach Anwendungszweck ausgebildeten, mit einer Computereinheit verbindbaren Bildaufnahmeeinheiten, welche, neben einer geeignet ausgebildeten Kameraoptik und zugehörigem Bildaufnahmesensor (typischerweise CCD) dann zur Anbindung an eine Rechnerinfrastruktur eine jeweils geeignete Schnittstellenelektronik aufweisen. Im Consumer-Bereich ist dies insbesondere eine USB-Schnittstelle oder eine Schnittstelle nach dem IEEE 1394 (Firewire) -Standard, wobei hier die Konfigurationsmöglichkeiten begrenzt sind, häufiger bereits in der Kameraelektronik eine Bildkomprimierung stattfindet und Ausstattung sowie Leistung einer solchen Bildaufnahmeeinheit von (günstigen) Zielpreisen bestimmt sind. Dagegen weisen Bildaufnahmesysteme für die industrielle Anwendung häufig eine Analog-, Camera-Link- oder (in neuester Ausführung) Gi- gabit-Ethernet-Schnittstelle auf, um den Erfordernissen (hohe Übertragungsrate, fehlerfreie Übertragung, geringe Verzögerungszeiten zwischen Bildaufnahme und -Übertragung) , der industriellen Bildaufnahme und -Verarbeitung gerecht zu werden.
Alle diesen bekannten Lösungen ist gleichwohl gemeinsam, dass, bei einmal erfolgter Festlegung auf einen (digitalen) Kameratyp und damit zusammenhängender Bildaufbereitung samt Schnittstellenelektronik, die Flexibilität eines solchen Systems, etwa im Hinblick auf Konfigurationsänderungen, stark eingeschränkt ist. So ist grundsätzlich die Wirkungskette Optik-Bildaufnahmesensor-Bildaufbereitungselektronik- Schnittstelle aufeinander abgestimmt und unveränderlich; im industriellen Bereich kommt hinzu, dass häufig dann, trotz einer standardisierten Schnittstelle (etwa USB oder Firewire) , das Rechner-Betriebssystem der nachgeschalteten Computereinheit spezielle, wiederum auf ein solches System eingerichtete Treiber erhalten muss.
Gerade aber im Hinblick auf eine nach wie vor im Fluss befindliche technologische Entwicklung, sowohl auf der digitalen Bildaufnahme-, als auch auf der Schnittstellenseite, ist dieser Zustand unbefriedigend - etwa im Fall einer neuen, für gewisse Anwendungen günstigen Kamera würde dies in der Regel eine Neubeschaffung auch der (hierfür jeweils typischerweise optimierten) Schnittstellenelektronik erforderlich machen.
Nicht zuletzt liegt hierin auch ein mechanisches Problem. Typischerweise sind die beschriebenen Einheiten vom Bildaufnahmesensor bis zur Schnittstellenelektronik in einem (mehr oder weniger kompakten, an die beinhaltete Elektronik angepassten) Kameragehäuse aufgenommen. Reparaturen oder andere Eingriffe verlangen dann üblicherweise nach beträchtlichem zusätzlichem Aufwand, etwa durch nicht vorgesehenes Anbringen von (elektronischen oder mechanischen) Modifikationen, ggf. gar dem Aufbrechen eines nicht für das Öffnen vorgesehenen Gehäuses.
Im Ergebnis führt dies zudem dazu, dass, aufgrund der nicht auf einen Schnittstellentyp vereinheitlichten Schnittstellentechnologie, Kamerahersteller für einen Kameratyp eine Mehrzahl von Produktvarianten für die entsprechende Mehrzahl von (gängigen) Schnittstellentypen herstellen und vorhalten müssen (dies ist auch vor dem Hintergrund zu sehen, dass, die Integration neuer Sensoren und Schnittstellen zu einem beträchtlichen Aufwand in der Anpassung des Kameragehäuses führt. In der Regel muss ein neues Kameragehäuse hergestellt werden, was in der Entwicklung und Produktion mit hohen Kosten verbunden ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes elektronisches Bildaufnahmesystem dahingehend zu verbessern, insbesondere zu flexibilisieren, dass leicht eine (nahezu beliebige) Zuordnung verschiedener Kameramodule (mit entsprechend spezifischer Bildaufbereitung und zugehörigem Steuerteil) an verschiedene, gängige Schnittstellen möglich ist, insbesondere auch, im Fall von Weiterentwicklungen oder Defekten, ein Austausch erfolgen kann, und dass das vollständige System ausgetauscht werden muss und ohne dass in mechanisch aufwendiger Weise ein Kameragehäuse geändert oder sonst wie modifiziert werden muss.
Die Aufgabe wird durch das elektronische Bildaufnahmesystem mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise erfolgt zunächst eine Modularisierung der einzelnen Funktionskomponenten, nämlich in das erfindungsgemäße Kameramodul (welches, im Hinblick auf die Bildübertragung und die Sensorsteuerung, mit der hierfür notwendigen, typischerweise sensorspezifischen Elektronik versehen ist und, in ansonsten bekannter Weise, Mittel zum bevorzugt abnehmbaren Befestigen einer Optikeinheit zum Zusammenwirken mit dem Bildaufnahmesensor aufweist) sowie eines der Mehrzahl von (voneinander) verschiedenen Schnittstellenmodulen, wobei dieses Schnittstellenmodul aus einer Gruppe besteht aus gängigen, für die elektronische Bildübertragung geeigneten Schnittstellen als Anbindung an nachgeschaltete Computersysteme ausgewählt wird. Verbunden werden alle Module durch ein einheitliches Bussystem, so dass (elektronisch sowie mechanisch) die Schnittstellenmodule beliebig ergänzt, entfernt oder ausgetauscht werden können. Zusätzlich vorteilhaft erfolgt die Anordnung der Module im Rahmen der Erfindung entlang der optischen Achse hintereinander, in Stapel-, Lagen- oder Schichtform, so dass eine entsprechend für eine Mehrzahl von Schnittstellenaufgaben vorgesehene Einheit dann ledig- lieh eine Verlängerung des (in Umfangsrichtung eine konstante Innenweite anbietenden) Kameragehäuses bedeutet.
Betreffend die erfindungsgemäß vorgesehenen Schnittstellenmodule ist dabei ein Camera-Link-Modul als ein nach dem Camera-Link-Standard 1.x, 2.x und höher realisiertes Schnittstellenmodul zu verstehen, sowie etwaige zukünftige Modifikationen. Als Analog-Modul ist die modulhafte Realisierung von Schnittstellen nach den analogen Video-Schnittstellendefinitionen PAL, NTSC, CCIR, RS-170 und deren Erweiterungen zu verstehen. Als USB-Modul ist die modulhafte Realisierung von Schnittstellen nach den verschiedenen USB- Schnittstellendefinitionen zu verstehen, eingeschlossen USB 1.x, USB 2.x, Hi- und LOW-Speed USB usw.. Als IEEE 1394-Mo- dul soll jegliches Modul verstanden werden, welches nach diesem Standard bzw. nach der Firewire-Technologie eine Schnittstellenkonfiguration realisiert, eingeschlossen die verschiedenen Geschwindigkeitsstandards 400, 800 usw.. Schließlich ist als Ethernet-Modul ein nach dem Ethernet- Prinzip wirkendes Schnittstellenmodul zu verstehen, welches beliebige Datenraten (bis hin zu Gigabit und mehr) implementiert. In jedem Fall sind unter dem Begriff "Schnittstellenmodul" auch, soweit technisch möglich, nicht drahtgebundene oder leitungsgebundene Übertragungsverfahren, eingeschlossen optische oder funkbasierte, vorgesehen.
Gemäß einer bevorzugten Realisierungsform der Erfindung sind die Module auf (ein- oder zweiseitig bestückten) Leiterplatten realisiert, wobei diese Leiterplatten nicht nur eine gute fertigungstaugliche und reproduzierbare Basis für die Großserienfertigung der erfindungsgemäßen Technologie bieten, sondern auch, gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, durch Zusammenwirken mit weiterbildungsgemäß vorgesehenen Seitenelementen des Kameragehäuses, für eine einfache und stabile Gehäuserealisierung sorgen. Genauer gesagt ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, seitliche Nutvorsprünge od. dgl. Randabschnitte einer jeweiligen Leiterplatte so mit passend in Seitenblechen des Kameragehäuses vorgesehenen Schlitzen od. dgl. Durchbrüchen zusammenwirken zu lassen, dass durch einfaches Einstecken und endseitigem Verschrauben der Seitenbleche eine mechanisch stabile, gleichwohl leicht zu öffnende und ein einfaches Austauschen ermöglichende Kameragehäuserealisierung entsteht.
Dabei ist es bevorzugt, für das Kameramodul keine separate Spannungsversorgung vorzusehen, sondern eine ggf. ohnehin schon durch eine jeweilige Schnittstelle (z.B. USB oder Firewire) angebotene Betriebsspannung weiter zu verwenden und entsprechend über den Leitungs- und Datenbus bereitzustellen. Auch ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, geeignete Kameraeinstellungen, Betriebsmodi od. dgl. mittels geeigneter Bussignale einstellbar zu gestalten, so dass die Flexibilität des erfindungsgemäßen Systems erhöht werden kann.
Im Ergebnis lassen sich durch die erfindungsgemäße Realisierung eines elektronischen Bildaufnahmesystems mit getrennten Modulen, insbesondere der Möglichkeit, eine Mehrzahl von Schnittstellenmodulen auswählbar flexibel, mittels eines gemeinsamen Bussystems und austauschbar zu gestalten, zahlreiche technologische und betriebspraktische Vorteile realisieren. So ist offensichtlich, dass die im Stand der Technik notwendige Vielzahl von Produktvarianten reduziert werden kann, ohne dass Kunden Nachteile in der Produktvielfalt erleben. Vielmehr ermöglicht es die vorliegende Erfindung, in ungeahnt flexibler Weise Ausführungsbeispiele und Varianten für nahezu beliebige Kameraanwendungen und Schnittstellenerfordernisse zu erfüllen. Damit verbunden sind entsprechende Ersparnisse im Entwicklungs-, Produktions-, Lagerhaltungs- und Wartungsbereich.
Hersteller können hiermit neue Technologien auf der Schnittstellen- oder Sensorseite durch Entwicklung eines einzigen Moduls auf bereits bestehende Produkte übertragen, ohne mechanische oder elektronische Änderungen an diesen Produkten vornehmen zu müssen. Bei Einführung eines neuen Schnittstellenstandards steht z.B. mit der Entwicklung eines einzigen Moduls die Schnittstelle für typischerweise 20 bis 30 unterschiedliche Sensoren zur Verfügung. Bisher mussten hier aufwendige mechanische und elektrische Weiterentwicklungen an den 20 bis 30 unterschiedlichen Kameras durchgeführt werden. Die vorgeschlagene Erfindung ermöglicht den Herstellern große Kosteneinsparungen auf der Ent- wicklungs- und Produktionsseite.
Letztendlich ist noch zu betonen, dass sich die vorliegende Erfindung insbesondere für Zwecke der industriellen Bildverarbeitung, z.B. für topometrische Verfahren oder Produkt- oder Oberflächenprüfeinsätze, eignet, nicht zuletzt als weiterbildungsgemäß vorgesehen ist, dass ohne — eine nachteilige Zeitverzögerung bewirkende -- Komprimierung oder andere Aufbereitung des Bildsignals ein sehr schnelles, im Ergebnis nur durch die Speicher- und schnittstelleninhärenten Zeiten bestimmtes Ausgeben des unkomprimierten Bildsignals ermöglicht ist. Ferner ist vorgesehen die Kamera mit Prozessoren oder logischen Bausteinen optional zu erweitern, so dass eine digitale Bildverarbeitung in der Kamera erfolgen kann und zusätzlich zu den Bildern auch Ergebnisse der Bildanalyse über die Schnittstelle übertragen werden können. Eine wichtige Anwendung für die digitale Bildverarbeitung in der Kamera ist die Umrechnung des aufgenommenen Bildes in unterschiedliche Farbräume, z.B. von einer Färb- in eine Schwarzweiß-Aufnahme.
Damit ist es nunmehr aus Nutzersicht erstmals möglich, auch langfristige, berechenbare Investitionen in eine Bildaufnahmesystem-Infrastruktur zu tätigen, ohne dass befürchtet werden muss, dass im Fall von technologischen Weiterentwicklungen an Schnittstellen und/oder Bildaufnahmeeinheiten grundsätzliche Neuinvestitionen erforderlich sind. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in
Fig. 1: eine schematische Seitenansicht eines montierten elektronischen Bildaufnahmesystems gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 2: eine Ansicht des Systems gemäß Fig. 1, entlang der optischen Achse um 90° gedreht und mit abgenommenen Seitenblechen;
Fig. 3: eine Ansicht analog Fig. 2 mit aufgesetzten Seitenblechen zur Fixierung der Platinen;
Fig. 4: eine Ansicht analog Fig. 1 mit aufgesetzten Seiten- bzw. Außenblechen;
Fig. 5: eine gegenüber der Darstellung in Fig. 1 variierte Ausführungsform, bei welcher das als Ether- net-Modul ausgebildete Schnittstellenmodul der Fig. 1 durch ein Camera-Link-Modul ersetzt wurde;
Fig. 6: eine schematische Darstellung des im Rahmen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung verwendeten einheitlichen Leitungs- und Datenbusses;
Fig. 7: Perspektivdarstellung eines Sensormoduls mit Objektiveinheit und Stecker für den internen Leitungs- und Datenbus;
Fig. 8: Perspektivdarstellungen einer weiteren Ausführungsform des elektronischen Bildaufnahmesystems mit analogem Schnittstellenmodul und Anschlußsteckern Fig. 9: eine Perspektivansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 1.
In der geschnittenen Seitenansicht verdeutlicht die Schemadarstellung der Fig. 1, wie das elektronische Bildaufnahmesystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung konstruktiv realisiert ist: Eine Objektiveinheit 10 ist an einem Kamerakopf (etwa mittels eines Cmount-Objektivan- schlusses lösbar) befestigt und wirkt mit einem mittels zweier zueinander parallel stehender (und mit einem Kabel 15 verbundener) Leiterplatten 14 realisierten CCD-Sensormodul als Kameramodul zusammen. Das Kameramodul 14 ist (bezogen auf die Objektiveinheit 10) rückwärtig mit einer Steckereinheit 16 versehen, welche ein Verbinden des Kameramoduls 14 mittels eines flexiblen, mehradrigen Kabels 18 zur Realisierung eines Leitungs- und Datenbusses mit einer nachgeschalteten Schnittstelleneinheit, hier einer Ether- net-Gigabit-Schnittstelleneinheit 20, ermöglicht. Diese weist auf ihrer rückwärtigen, eine Stirnseite 24 ausbildenden und der Kameraeinheit 10 entgegengesetzten Seite einen ansonsten bekannten Netzwerkstecker (Ethernet-Stecker) 22 auf. Das Bezugszeichen 26 verdeutlicht in der Draufsicht der Fig. 1 ein Paar von beidseits der Module vorgesehenen Seitenblechen zur Ausbildung eines Kameragehäuses, wobei in der um 90° gedrehten Ansicht der Fig. 3 zu erkennen ist, dass diese Bleche 26 Schlitze 28 bzw. 30 zum Zusammenwirken mit an den Platinen der Kameraeinheit 14 bzw. drei Platinen 32 der Netzwerkschnittstelle 20 (wobei letztere untereinander noch über Kabel 33 verbunden sind) seitlich vorhandenen Vorsprüngen ausbilden. Genauer gesagt greifen die in Fig. 1 mit 34 bzw. 36 gekennzeichneten Vorsprünge in die Schlitzanordnungen 28 bzw. 30 so ein, dass bei befestigten Seitenblechen diese für einen stabilen Sitz der verschiedenen Leiterplatten relativ zueinander sorgen, gleichzeitig jedoch die Leiterplatten das Paar von Seitenblechen miteinander verbinden und so ein stabiles Gehäuse — mit minimalem Befestigungs- und Montageaufwand — realisieren. In der in Fig. 3 angedeuteten Weise ist nämlich lediglich noch eine Verschraubung 27 der Seitenbleche im Front- und Rückbereich des Systems erforderlich, um die Anordnung in der gezeigten Weise sicher zu fixieren.
Zum unmittelbaren Vergleich mit der ersten Ausführungsform der Fig. 1 zeigt die Fig. 5 eine zweite Ausführungsform. Strukturell weitgehend identisch ist hier das Ethernet- Schnittstellenmodul 20 mit in Fig. 1 bzw. Fig. 2 horizontal und senkrecht zu den Platinen der Kameraeinheit 14 geführten Platinen ersetzt durch ein Camera-Link-Modul 40, welches in zugehöriger Weise im rückwärtigen Bereich 24 einen typischen Camera-Link-Stecker 42 anbietet. Auch zeigt dieses Ausführungsbeispiel eine Realisierung des Leitungs- und Datenbusses zwischen Kameraeinheit 14 und Camera-Link- Schnittstelleneinheit 40 ohne Verwendung eines mehradrigen flexiblen Kabels 18 (wie in Fig. 1) . Vielmehr greift hier eine auf der Platine der Schnittstelleneinheit 40 unmittelbar gebildete Buchseneinheit 44 in den Schnittstellenstecker 16 zum Herstellen der Busverbindung ein.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel erhält das montierte Bildaufnahmesystem der Fig. 5 zudem ein Paar verkürzter Seitenwände 26', welche, gegenüber der Schlitzanordnung 30 der Fig. 3, einen weiteren, nicht gezeigten Vertikalschlitz für einen Platinenvorsprung 46 der Modulplatine 40 aufweisen.
Die Fig. 6 verdeutlicht die logische Struktur des im Rahmen der gezeigten Ausführungsbeispiele verwendeten einheitlichen Leitungs- und Datenbusses, welcher, wie in Fig. 1 gezeigt, in Form eines Flachbandkabels 18 realisiert sein kann. Mit diesem werden, wie durch Bezugszeichen 1 angegeben, zunächst Bilddaten unidirektional von der Kameraeinheit ("Sensormodul" im Erläuterungstext der Fig. 6) zum Schnittstellenmodul transportiert. Zusätzlich erfolgt (Bezugszeichen 2) ein bidirektionaler Austausch von Synchroni- sierungssignalen, und gemäß bevorzugter Ausführungsbeispiele kann die jeweils ausgewählte Schnittstelleneinheit, etwa aus dem extern anliegenden Schnittstellensignal, eine Spannungsversorgung (Bezugszeichen 3) für das Kameramodul generieren, ferner kann aus dem Schnittstellenmodul heraus eine Programmierung des Kameramoduls ("Sensormoduls") erfolgen, etwa im Hinblick auf jeweils gewählte Kameraeinstellungen oder Bildaufnahmeparameter, genauso wie, Bezugszeichen 5, ModusSignale zum Umschalten und zur Steuerung des Bildaufnahmesensors, z.B. für eine sofortige, getrig- gerte Bildaufnahme, übertragen werden können.
Die Fig. 7 bis 9 verdeutlichen in perspektivischer Darstellung weitere konstruktive Details von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, so zeigt das Bezugszeichen 50 der Fig. 7 auf der Rückseite des Schnittstellenmoduls 52 einen zur Schnittstellenanbindung rückwärtig vorgesehenen Schnittstellenstecker; gut erkennbar sind ferner die seitlichen Vorsprünge 54 der Leiterplatten.
Die variierte Perspektive der Fig. 8 mit einer weiteren Ausführungsform zeigt im rückwärtigen Bereich ein Paar von Netzwerksteckern 56. Gut erkennbar ist zudem das Paar von Seitenplatten 26', welche endseitig mit Schrauben 58 fixiert sind. Die Fig. 9 schließlich zeigt in der Perspektivdarstellung die Anordnung entsprechend Fig. 1.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Elektronisches Bildaufnahmesystem mit einem eine bevorzugt abnehmbare Optikeinheit (10) sowie einen Bildaufnahmesensor aufweisenden Kameramodul (14), dem in einem Kameragehäuse (26) eine Schnittstellenelektronik (20; 40) zur elektronischen Aufbereitung und Übertragung eines vom Kameramodul er- fassten und in ein elektronisches Bildsignal umgesetzten Aufnahmebildes zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellenelektronik modulartig so ausgebildet ist, dass ein aus der Gruppe bestehend aus einem Camera-Link-Modul (40) , einem Analog-Modul, einem Ether- net-Modul (20) , einem USB-Modul, einem Wireless-Modul und einem IEEE 1394-Modul ausgewähltes Schnittstellenmodul mit dem Kameramodul im Kameragehäuse entlang der optischen Achse der Optikeinheit Stapel-, lagen- und/oder schichtartig aufgenommen und mittels eines für alle Schnittstellenmodule der Gruppe einheitlichen Lei- tungs- und/oder Datenbusses verbunden ist, wobei ein in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse liegender Gehäusequerschnitt des Kameragehäuses für das Kameramodul und das ausgewählte Schnittstellenmodul konstant ausgebildet ist, insbesondere für alle Module eine einheitliche Gehäusebreite und -höhe anbietet.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildaufnahmesensor ein CCD- oder CMOS-Bildsensor ist .
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kameramodul sowie jedes Schnittstellenmodul mindestens eine mit Elektronikbauelementen bestückte Platine aufweist, wobei in dem im Kameragehäuse aufge- nommenen Zustand zumindest zwei Platinen zueinander parallel angeordnet sind.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schnittstellenmodul oder das Kameramodul eine Mehrzahl von mit elektronischen Bauelementen bestückten, gestapelt vorgesehenen und zueinander parallelen Platinen aufweist.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungs- und/oder Datenbus mittels einer auf einem Schnittstellenmodul vorgesehenen Stecker-/Buchsenanordnung im Kameragehäuse realisiert ist.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungs- und/oder Datenbus ein mehradriges flexibles Kabel (18) aufweist.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Schnittstellenmodule eine Betriebsspannungsversorgung für das Kameramodul anbietet .
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kameramodul programmierbar und/oder für verschiedene Aufnahme- und/oder Betriebsmodi, insbesondere durch Signale eines der Schnittstellenmodule, einstellbar eingerichtet ist.
9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kameragehäuse mindestens ein sich parallel zur optischen Achse erstreckendes Seitenelement (26) aufweist, das mechanisch mit einem Randbereich des ausgewählten Schnittstellenmoduls, insbesondere einer Leiterplatte des Schnittstellenmoduls, sowie mit dem Kameramodul zusammenwirkt.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Verbindung zwischen dem Seitenelement und der Leiterplatte durch eine/n einen Leiterplatten- vorsprung (34, 36) aufnehmende/n Schlitz (28, 30), Nut oder Durchbruch des Seitenelements realisiert ist.
11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kameragehäuse durch ein beidseits der Anordnung aus Kameramodul und Schnittstellenmodul angreifendes, diese fixierendes Paar von Seitenelementen, insbesondere Seitenblechen, realisiert ist.
12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kameramodul sowie das ausgewählte Schnittstellenmodul das elektronische Bildsignal unkomprimiert, bevorzugt pixelweise, übertragen.
13. System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kameramodul und/oder eines der Schnittstellenmodule Komponenten zur Bildverarbeitung und Bildauswertung aufweist, insbesondere ein FPGA- Field Programable Array und/oder einen DSP-Digitaler Signal Prozessor.
14. System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kamera- oder Schnittstellenmodul so ausgebildet ist, dass es das aufgenommene Bild in unterschiedliche Farbräume transformiert.
15. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schnittstellenanschluss, insbesondere Schnittstellenstecker, des ausgewählten Schnittstellenmoduls auf der der Optikeinheit entgegengesetzten Stirnseite des Kameragehäuses angeordnet ist.
16. System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Stecker externe Ein- und Ausgangssignale zur Steuerung der Bildaufnahme, insbesondere ein externes Triggersignal angeschlossen werden können.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100165188A1 (en) * 2008-12-29 2010-07-01 Red.Com, Inc. Modular digital camera
US8208033B2 (en) 2008-07-11 2012-06-26 Axis Ab Video over ethernet
US8525924B2 (en) 2008-12-29 2013-09-03 Red.Com, Inc. Modular motion camera
EP3035665A1 (de) 2014-12-18 2016-06-22 MEKRA LANG GmbH & Co. KG Kamerasystem mit modularer leiterplattenanordnung
US9681028B2 (en) 2013-03-15 2017-06-13 Red.Com, Inc. Digital camera with wireless connectivity
US10116776B2 (en) 2015-12-14 2018-10-30 Red.Com, Llc Modular digital camera and cellular phone
US10271031B2 (en) 2014-04-04 2019-04-23 Red.Com, Llc Broadcast module for a digital camera

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013021818A1 (de) * 2013-12-21 2015-06-25 Connaught Electronics Ltd. Nach dem Baukastenprinzip aufgebaute Fahrzeugkamera und Kraftfahrzeug mit einer solchen Kamera

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0427106A2 (de) * 1989-11-07 1991-05-15 MARELLI AUTRONICA S.p.A. Vorrichtung zur Zusammensetzung und Verbindung von gedruckten Schaltungsplatten, insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugen
WO2000046984A1 (de) * 1999-02-02 2000-08-10 Fastcom Technology S.A. Modularer aufbau einer intelligenten kamera für die bildsignalverarbeitung
US20040060032A1 (en) * 2002-05-17 2004-03-25 Mccubbrey David L. Automated system for designing and developing field programmable gate arrays
US20050049461A1 (en) * 2003-06-24 2005-03-03 Olympus Corporation Capsule endoscope and capsule endoscope system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9102874U1 (de) * 1991-03-11 1991-05-29 Herzog, Rainer, Dipl.-Ing.Univ., 8501 Feucht Modulares Kamerasystem
DE4304506A1 (de) * 1993-02-15 1994-08-18 Sheldonberry Computer Technolo Modulares Kamerasystem
US7327396B2 (en) * 2002-04-10 2008-02-05 National Instruments Corporation Smart camera with a plurality of slots for modular expansion capability through a variety of function modules connected to the smart camera
US7322863B2 (en) * 2003-03-27 2008-01-29 Robert Rapp Robust modular electronic device without direct electrical connections for inter-module communication or control

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0427106A2 (de) * 1989-11-07 1991-05-15 MARELLI AUTRONICA S.p.A. Vorrichtung zur Zusammensetzung und Verbindung von gedruckten Schaltungsplatten, insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugen
WO2000046984A1 (de) * 1999-02-02 2000-08-10 Fastcom Technology S.A. Modularer aufbau einer intelligenten kamera für die bildsignalverarbeitung
US20040060032A1 (en) * 2002-05-17 2004-03-25 Mccubbrey David L. Automated system for designing and developing field programmable gate arrays
US20050049461A1 (en) * 2003-06-24 2005-03-03 Olympus Corporation Capsule endoscope and capsule endoscope system

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8208033B2 (en) 2008-07-11 2012-06-26 Axis Ab Video over ethernet
US9628679B2 (en) 2008-12-29 2017-04-18 Red.Com, Inc. Modular motion camera
US8477238B2 (en) 2008-12-29 2013-07-02 Red.Com, Inc. Modular digital camera
US8525924B2 (en) 2008-12-29 2013-09-03 Red.Com, Inc. Modular motion camera
US8525925B2 (en) 2008-12-29 2013-09-03 Red.Com, Inc. Modular digital camera
US8773581B2 (en) 2008-12-29 2014-07-08 Red.Com, Inc. Modular digital camera
US8913179B2 (en) 2008-12-29 2014-12-16 Red.Com, Inc. Power modules for modular motion cameras
US9019397B2 (en) 2008-12-29 2015-04-28 Red.Com, Inc. Modular digital camera
US9712728B2 (en) 2008-12-29 2017-07-18 Red.Com, Inc. Modular digital camera for use with multiple recording modules
US20100165188A1 (en) * 2008-12-29 2010-07-01 Red.Com, Inc. Modular digital camera
US9681028B2 (en) 2013-03-15 2017-06-13 Red.Com, Inc. Digital camera with wireless connectivity
US10271031B2 (en) 2014-04-04 2019-04-23 Red.Com, Llc Broadcast module for a digital camera
KR20160074432A (ko) 2014-12-18 2016-06-28 메크라 랑 게엠베하 운트 코 카게 모듈식 인쇄 회로 기판 배열을 가진 카메라 시스템
DE102014019007A1 (de) * 2014-12-18 2016-06-23 Mekra Lang Gmbh & Co. Kg Kamerasystem mit modularer Leiterplattenanordnung
EP3035665A1 (de) 2014-12-18 2016-06-22 MEKRA LANG GmbH & Co. KG Kamerasystem mit modularer leiterplattenanordnung
US9973668B2 (en) 2014-12-18 2018-05-15 Mekra Lang Gmbh & Co. Kg Camera system having a modular printed circuit board arrangement
US10116776B2 (en) 2015-12-14 2018-10-30 Red.Com, Llc Modular digital camera and cellular phone
US11165895B2 (en) 2015-12-14 2021-11-02 Red.Com, Llc Modular digital camera and cellular phone

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