Устройство управления стереоскопической телевизионной камерой Советский патент 1982 года по МПК G05D1/00 

(5) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЙ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ КАМЕРОЙ

1

Изобретение относится преимущественно к автоматике и технике телевидения, а именно к прикладному телевидению, и может быть применено при управлении стереоскопическими телевизионными камерами в биотехнических роботах.

Известно устройство, содержащее приводные элементы телевизионной камеры, электрически связанной с видеоконтрольным блоком, панель по крайней мере с четырьмя включенными попарно и встречно фотоэлектрическими датчиками. Электрически связанными с приводными элементами поворота и наклона телевизионной камеры DJ,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство управления стереоскопической телевизионной камерой, снабженной элементами поворота, наклона и оптического сканирования по дистанции, электрически связанной

с видеоконтрольным блоком, экран которого оптически связан с сепарационными очками и Линзой с панелью, установленной на очках оператора, содержащей первый, второй, третий

и четвертый фотодатчики, включенные попарно и встречно, установленные по периметру выпуклой замкнутой фигуры, электрически связанные

JP с приводными элементами поворота и наклона телевизионной камеры Г23.

Недостатком известных устройств является сложность управления оптическим сканированием по дистан-.

j ции от движения головы оператора. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем,

20 что в устройство управления стереоскопической телевизионной камерой, содержащее первый, второй и третий приводные элементы соответственно поворота, наклона и оптического сканирования по дистанции стереоскопической телевизионной камеры, соединенной своим выходом с входом видеоконтрольного блока, экран которого оптически связан с сепарационными очками оператора и с первой лин зой, расположенной перед первой панелью, установленной на сепарационных очках, первый, второй, третий и четвертый фотодатчики, установленные по периметру выпуклой замкнутой фигуры на первой панели, причем выход первого фотодатчика подключен к первому входу второго приводного элемента наклона, второй вход которого соединен с выходом второго фотодатчика, выход третьего фотодатчика подключен к первому входу первого приводного элемента поворота, вто рой вход которого соединен с выходом четвертого фотодатчика, дополнительно содержит пятый фотодатчик, установленный на первой панели в центре выпуклой замкнутой фигуры, шестой и седьмой, а также восьмой и девятый фотодатчики, расположенные соответственно по разные стороны от пятого фотодатчика, элемент И, элемент ИЛИ и элемент ЗАПРЕТ, при чем выход пятого фотодатчика, через элемент ЗАПРЕТ соединен с первым вхо дом третьего приводного элемента оптического сканирования по дистанции подключенного своим вторым входом к выходу элемент И, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами шестого, седьмого, восьмого и девято го фотодатчиков, выходы шестого и седьмого фотодатчиков подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом элемента ЗАПРЕТ. Кроме этого, устройство дополнительно содержит вторую и третью панели, перед которыми установлены вто рая и третья линзы, причем на второй панели размещены шестой и восьмой фотодатчики, на третьей панели - сед мой и девятый фотодатчики, вторая и третья панели установлены слева и справа от первой панели, оптические оси первой, второй и третьей линз пе ресекаются между экраном видеоконтрольного блока и линзами панелей с фотодатчиками. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - устройство управления стереоскопической телевизионной камерой, общий вид. На фиг. 1 изображены первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый фотодатчики 1-9 соответственно, установленные на панели 10, первый приводной элемент 11 наклона стереоскопической телевизионной камеры 12, второй приводной элемент 13 ее поворота, элемент ЗАПРЕТ 14, третий приводной элемент 15 оптического сканирования по дистанции, элемент И 16, элемент ИЛИ 1/, первая проекция 18 экрана 19 видеоконтрольного блока 20 (фиг. 2) на панели 10 с фотодатчиками 1-9 при оптимальном положении головы оператора относительно экрана 19 видеоконтрольного блока 20, вторая проекция 21 при приближении головы оператора к экрану и третья проекция 22 при удалении головы оператора от экрана. Фотодатчики шестой 6 и седьмой 7 восьмой 8 и девятый 9 расположены соответственно по разные стороны от пятого фотодатчика 5, причем расстояния между шестым б и седьмым 7 фотодатчиками меньше расстояния между восьмым 8 и девятым 9 фотодатчиками. Панель 10 с фотодатчиками 1-9 размещена, на сепарационных очках 23 (фиг. 2) оператора и связана оптически посредством первой линзы 2k с экраном 19 видеоконтрольного блока 20. На сепарационных очках 23 установлены вторая 25 и третья 26 панели с второй и третьей линзами 27 и 28 соответственно, установленными перед ними. На второй панели 25 размещены фотодатчики шестой 6 и восьмой 8, на третьей панели 26 - фотодатчики седьмой 7 и девятый 9. Вторая панель 25 и третья панель 26 установлены слева и справа от первой панели .10. Оптические оси первой, второй и третьей линз 24, 27 и 28 пересекаются между экраном 19 и линзами 24, 27 и 28 первой, второй и третьей панелей 10, 25 и 26 с фотодатчиками 1-9. Устройство работает следующим образом. Сюжет изображения, передаваемый стереоскопической телевизионной камерой 12, отображается на экране 19 видеоконтрольного блока 20. Оператор наблюдает его через сепара5ционные очки 23. Кроме этого, свеТОБОЙ поток, излучаемый экраном 19 видеоконтрольного блока 20, проектируется первой линзой 2Ц на первую панель ТО с фотодатчиками 1-9. При наклоне головы вверх-вниз проек ция 18 изображения попадает на один из фотодатчиков 1 и 2, в результате на одном из входов приводного элемента 11 наклона стереоскопической телевизионной камеры 12 возникает сигнал управления. Камера 12 наклоняется вверх или вниз. Оператор на экране видит сюжет, передаваемый телевизионной камерой, и в нужный момент возвратом головы в исходное положение прекращает движение камеры 12. Аналогично осуществляется приводным элементом 13 поворот стереоскопической телевизионной камеры 12 вправо-влево при наложении пр екции 18 экрана 19 видеоконтрольного блока 20 на фотодатчик 3 или k вследствие поворота головы оператора вправо-влево. Оптическое сканирование стереоскопической телевизионной камеры 12 по дистанции осуществляется приводным элементом 15 при наложении проекции 18 или только на фотодатчик 5 или 6-9 одновременно. В этом случае проекция экрана на панели 10 с фотодатчиками меняет свои разм ры. При приближении головы оператора к экрану проекция увеличивается (проекция 21 на фиг. 1), а при удалении уменьшается (проекция 22 на фиг о ) . При наложении проекции 18 только на фотодатчик 5 его сигнал подается на вход элемента ЗАПРЕТ Н, на выходе которого возникает сигнал который на входе приводного элемента 15 используется как управляющий. Если проекция 18 налагается на один из фотодатчиков 6 или 7, то их сигнал, подаваемый на входы элемента ИЛИ 17, вырабатывает на его , выходе сигнал, подаваемый на схему ЗАПРЕТ 1, в качестве запрещающего. Тогда на входе приводного элемента 15 сигнал управления исчезнет. При наложении проекции 18 (проекция 21 на фиг. 1) одновременно на фотодатчнки 6-9 на выходе элемента И 16 возникает сигнал, который на втором входе приводного элемента 15 используется как управляющий. 56 Датчики на панели 10 размещены так, чтобы оператор мог свободно перемещать голову в некотором пространстве, не управляя стереоскопической телевизионной камерой 12. Эти пределы определяются физиологическими возможностями оператора при наблюдении стереоскопического телевизионного изображения, выбором фокусного расстояния линзы, установленной перед панелью с фотодатчиками, габаритами рабочей поверхности фотодатчиков и конструкцией устройства управления камерой. На фиг. 2 показаны вторая и третья панели 25 и 26, на которых размещены фотодатчики 6, 8 и 7, 9. Эти панели 25 и 26 разнесены на определенный базис с тем, чтобы увеличить чувствительность устройства. Чувствительность увеличивается за счет того, что оси проекций, выполняемых второй и третьей линзами 27 и 28 направлены на противоположные стороны экрана 19 видеоконтрольного блока 20, т,е. под меньшим углом к плоскости экрана 19. Использование предлагаемого устройства в стереотелевизионных системах наблюдения биотехнических роботов позволяет расширить его функциональные возможности, что обеспечивает увеличение производительности робота на 7-10. а также обеспечивает оптимальную зону перемещения головы оператора, что облегчает его работу и уменьшает его утомляемость. Формула изобретения 1. Устройство управления стереоскопической телевизионной камерой, содержащее первый, второй и третий приводные элементы соответственно поворота, наклона и оптического сканирования по дистанции стереоскопической камеры, соединенной своим выходом с входом видеоконтрольного блока, экран которого оптически связан с сепарационными очками оператора и с первой линзой, расположенной перед первой панелью, установленной на сепарационных очках, первый, второй, третий и четвертый фотодатчики, установленные по периметру выпуклой замкнутой фигуры на первой панели, причем выход первого фотодатчика подключен к первому входу

второго приводного элемента наклона, второй вход которого соединен с выходом второго фотодатчика, выход третьего фотодатчика подключен к первому входу первого приводного элемента поворота, второй вход которого соединен с выходом четвертого фотодатчика, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит пятый фотодатчик, установленный на первой панели в центре выпуклой замкнутой фигуры, шестой и седьмой, а также восьмой и девятый фотодатчики, расположенные соответственно по разные стороны от пятого фотодатчика, элемент И, элемент ИЛИ и элемент ЗАПРЕТ, причем выход пятого фотодатмйка через элемент ЗАПРЕТ соединен с первым входом третьего приводного элемента оптического сканирования по дистанции, подключенного своим вторым входом к выходу элемента И, первый, второй, третий и четвертый входы которого соедииены соответственно с выходами шестого, седьмого, восьмого и девятого фотодатчиков, выходы шестого и

седьмого фотодатчиков подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторь1м входом элемента ЗАПРЕТ.

2 Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности устройства, оно содержит вторую и третью панели, перед которыми установлены вторая и третья линзы, причем на второй панели размещены шестой и восьмой фотодатчики, на третьей панели - седьмой и девятый фотодатчики, вторая и третья панели установлены слева и справа от первой панели оптические оси первой, второй и третьей линз пересекаются между экраном видеоконтрольного блока и линзами панелей с фотодатчиками

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

W

Ю ,28

2В

Фиг.2.