Sistema de cámara para monitorizar una zona de un espacio.

Sistema de cámara para monitorizar una zona de un espacio (12),

particularmente para asegurar un equipo (14)automatizado dispuesto en la zona de un espacio, con al menos una unidad de cámara (30) con un sensor deimagen (72) y una cantidad de elementos ópticos (84) que representan una óptica de proyección, con un cuerpo desistema (28) que presenta al menos un alojamiento (56) para la unidad de cámara (30), y con una pieza de montaje(32) para alinear el cuerpo de sistema (28) con respecto a la zona de un espacio (12), estando los elementos ópticos(84) dispuestos en un cuerpo de objetivo (76), caracterizado porque el cuerpo de objetivo (76) presenta una brida demontaje (78), estando la unidad de cámara (30) fijada en el alojamiento (56) con ayuda de la brida de montaje (78).

Sistema de cámara para monitorizar una zona de un espacio El presente invento trata de un sistema de cámara para monitorizar una zona de un espacio, y particularmente para asegurar un equipo automatizado dispuesto en la zona de un espacio, con al menos una unidad de cámara con un sensor de imágenes y una cantidad de elementos ópticos que representan una óptica de proyección, con un cuerpo de sistema que presenta al menos un alojamiento para la unidad de cámara, y con una pieza de montaje para alinear el cuerpo de sistema con respecto a la zona de un espacio, estando los elementos ópticos dispuestos en un cuerpo de objetivo.

Un sistema de cámara de este tipo se conoce por el documento US 2006/0139475 A1.

En muchas aplicaciones industriales y no industriales se realizan secuencias de movimiento y/o procesos de producción en forma automatizada. En este caso existe básicamente el problema de que la secuencia automatizada puede representar un peligro para personas u objetos que se encuentran en la zona del equipo automatizado. Para el aseguramiento se emplea típicamente barreras fotoeléctricas, rejillas fotoeléctricas, escáneres de láser, así como cercos de protección y puertas de protección. Estos elementos sirven para cerrar la zona de un espacio alrededor del equipo automatizado. Tan pronto como se atraviesa una barrera fotoeléctrica o una rejilla fotoeléctrica, o se abre una puerta de protección se detiene el movimiento, que conlleva peligros, del equipo automatizado o el equipo automatizado se lleva de otra manera a un estado asegurado.

Sin embargo, las barreras fotoeléctricas, rejillas fotoeléctricas, puertas de protección y los cercos de protección ofrecen una flexibilidad limitada y requieren un trabajo de montaje e instalación relativamente elevado. Los escáneres de láser son algo más flexibles en su capacidad de diferenciar situaciones peligrosas de no peligrosas, pero lo hacen aun en forma restringida.

Es por ello que desde algunos años existen esfuerzos para asegurar equipos automatizados, que presentan un riesgo, con la ayuda de sistemas de cámara. La DE 199 38 639 A1 describe, por ejemplo, un dispositivo de este tipo, en el que la cámara trabaja, sin embargo, en forma similar a como ocurre en una barrera fotoeléctrica o una rejilla fotoeléctrica, monitorizando un patrón de luz conocido dispuesto delante del equipo. Los enfoques nuevos, como se los describe, por ejemplo, en la EP 1 543 270 B1, tratan de tomar una imagen tridimensional de la zona de un espacio, incluyendo el equipo monitorizado, con ayuda del sistema de cámara. Con ayuda de un dispositivo apropiado de evaluación de imágenes es posible definir luego en forma flexible cercos de protección virtuales alrededor del equipo.

Sin embargo, semejantes enfoques les imponen elevadas exigencias a la resolución y la exactitud de la toma de imágenes tridimensional. Aparte de ello, debe estar asegurada la seguridad contra fallos propios del sistema de cámara, es decir, la función de seguridad tampoco debe perderse bajo condiciones de operación desfavorables y/o fallos de funcionamiento del sistema de cámara.

La DE 10 2004 020 998 A1 describe un dispositivo genérico y particularmente una óptica de proyección preferente para semejante sistema de cámara orientado a la seguridad. Sin embargo, esa publicación todavía no incluye propuestas para una construcción mecánica robusta y confiable de semejante sistema de cámara, la cual garantice la seguridad de funcionamiento necesaria y posibilite además un montaje económico.

En otros campos de aplicación existen por supuesto conceptos mecánicos sobre la construcción de cámaras. Por ejemplo, se remite a la US 2003/0025826 A1 y a la JP 2000-089 122. Estas publicaciones incluyen propuestas para la construcción mecánica de cámaras miniaturizadas, como las que se emplean para aplicaciones en teléfonos móviles, ordenadores personales, en vehículos motorizados o como mirillas de puerta. Pero estos sistemas de cámara no poseen la capacidad ni están previstos para tomar una imagen tridimensional de una zona de un espacio para, en dependencia de ello, asegurar un equipo peligroso. Particularmente, esas publicaciones no incluyen propuestas para integrar varias cámaras de manera económica y con la más alta exactitud para formar un sistema estéreo de cámaras. En un sistema estéreo de cámaras se utilizan dos o más cámaras para generar, con ayuda de un dispositivo de evaluación de imágenes estéreo, una imagen tridimensional de la zona de un espacio observada. Para ello es necesario que al menos dos cámaras estén posicionadas en forma muy exacta una con respecto a la otra.

La US 2005/0099520 A1 describe la construcción de una cámara que presenta un cuerpo de cámara. Al cuerpo de cámara está fijado un cuerpo de objetivo mediante una rueda de ajuste. El cuerpo de cámara presenta para ese propósito una rosca interna que interactúa con la rosca externa de la rueda de ajuste. La rueda de ajuste presenta concéntricamente con la rosca externa una perforación, dentro de la cual está prevista otra rosca interna que interactúa con el cuerpo de objetivo. De esta manera, por medio de giro de la rueda de ajuste es posible ajustar una distancia entre el soporte de objetivo y el sensor de imágenes mediante las roscas. Para asegurar la rueda de ajuste contra accionamiento imprevisto, el cuerpo de cámara está provisto de una cavidad que se extiende radialmente alrededor de la rueda de ajuste y que presenta dos perforaciones laterales que posibilitan un accionamiento de la

rueda de ajuste.

La US 2003/0057426A1 describe una unidad de cámara miniaturizada. Ésta se compone esencialmente de tres subgrupos que están ensamblados para formar la unidad de cámara. El primer subgrupo se compone de una platina con conexiones eléctricas sobre las que se aplica el segundo subgrupo. El segundo subgrupo presenta un sensor de imágenes que está dispuesto en forma encapsulada en el segundo subgrupo. El segundo subgrupo presenta además un sinnúmero de hilos de contacto que en el estado ensamblado conectan los contactos del primer subgrupo con el sensor de imágenes. El tercer subgrupo presenta un cuerpo de objetivo que está colocado sobre un elemento de soporte. El elemento de soporte se encaja sobre el segundo subgrupo, a efectos del ensamblaje de la unidad de cámara. Para ello están previstas espigas en el elemento de soporte que interactúan con correspondientes perforaciones en el segundo subgrupo para lograr una alineación que sea lo más exacta posible.

La EP 1 686 790 A1 describe un módulo de cámara compacto que esencialmente se compone de dos subgrupos. El primer subgrupo presenta una placa de soporte, sobre la cual está dispuesto un sensor de imágenes encapsulado. Sobre el primer subgrupo puede fijarse el segundo subgrupo que representa un cuerpo de objetivo. Para un empleo de la cámara está previsto que toda la unidad de cámara esté unida a una platina sobre el costado de la placa de soporte.

La US 2006/0139475 A1 mencionada al principio describe un dispositivo que presenta un gran número de unidades de cámara. Las unidades de cámara están dispuestas en forma de matriz sobre una placa de soporte. Las unidades de cámara están unidas, sobre el costado de sus sensores de imágenes, a la placa de soporte, a efectos de la fijación. La placa de soporte puede moverse y girarse en forma completa para alinear las cámaras.

Ante este contexto es un objetivo del presente invento especificar un concepto de mecánica que posibilite un montaje sencillo y económico de un sistema de cámara descrito al principio. Es particularmente un objetivo especificar un concepto de mecánica que posibilite un montaje económico, y no obstante fiable, de un sistema de cámara estéreo.

Según un aspecto del invento, este objetivo se consigue por medio de un sistema de cámara del tipo mencionado al principio, presentando el cuerpo de objetivo una brida de montaje y estando la unidad de cámara fijada en el alojamiento con ayuda de la brida de montaje. Preferentemente, el alojamiento y la brida de montaje están conformados complementarios en este caso al menos por secciones, de modo que el cuerpo de objetivo esté sujetado con arrastre de forma en el alojamiento del cuerpo de sistema.

En este sistema de cámara, la unidad de cámara que esencialmente incluye el sensor de imagen (con un sinnúmero de puntos de imagen) y los elementos ópticos se fija con, o bien por su objetivo al cuerpo de sistema. El objetivo se compone de los elementos ópticos y el cuerpo de objetivo, en el que están fijados los elementos ópticos. Debido a que el cuerpo de objetivo presenta una brida de montaje que está ajustada al alojamiento del cuerpo de sistema,... [Seguir leyendo]

1. Sistema de cámara para monitorizar una zona de un espacio (12) , particularmente para asegurar un equipo (14) automatizado dispuesto en la zona de un espacio, con al menos una unidad de cámara (30) con un sensor de imagen (72) y una cantidad de elementos ópticos (84) que representan una óptica de proyección, con un cuerpo de sistema (28) que presenta al menos un alojamiento (56) para la unidad de cámara (30) , y con una pieza de montaje

(32) para alinear el cuerpo de sistema (28) con respecto a la zona de un espacio (12) , estando los elementos ópticos

(84) dispuestos en un cuerpo de objetivo (76) , caracterizado porque el cuerpo de objetivo (76) presenta una brida de montaje (78) , estando la unidad de cámara (30) fijada en el alojamiento (56) con ayuda de la brida de montaje (78) .

2. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de cámara (30) presenta un soporte de componente (66) , sobre el que está fijado el sensor de imagen (72) , estando el soporte de componente (66) fijado al cuerpo de objetivo (76) mediante al menos una espiga de ajuste (98) cónica.

3. Sistema de cámara según la reivindicación 2, caracterizado porque el sensor de imagen (72) está unido metálicamente sin cubierta de sensor directamente sobre el soporte de componente (66) .

4. Sistema de cámara según las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque el soporte de componente (66) y el cuerpo de objetivo (76) forman una envoltura (104) para el sensor de imagen (72) que es hermética al polvo.

5. Sistema de cámara según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por un anillo de soporte (92) , sobre el que está dispuesta al menos una espiga de ajuste (98) cónica, estando el cuerpo de objetivo (76) fijado con precisión de ajuste al anillo de soporte (92) , a saber, preferentemente enroscado sobre el anillo de soporte (92) .

6. Sistema de cámara según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la brida de montaje (78) está conformada en forma integrante sobre el cuerpo de objetivo (76) .

7. Sistema de cámara según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la óptica de proyección presenta una pupila de entrada (112) y porque el cuerpo de objetivo (76) posee un lado externo (108) que está orientado opuesto al sensor de imagen y está aproximadamente plano con respecto a la pupila de entrada (112) .

8. Sistema de cámara según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque cuerpo de sistema (28) presenta al menos dos alojamientos (56a, 56b, 56c) para al menos una primera y una segunda unidad de cámara (30a, 30b, 30c) , estando al menos los dos alojamientos (56a, 56b, 56c) dispuestos uno con respecto a otro en una posición y alineación definidas y preferentemente invariables.

9. Sistema de cámara según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el cuerpo de sistema (28) presenta un alojamiento de ajuste (38) para la fijación separable de la pieza de montaje (32) .

10. Sistema de cámara según la reivindicación 9, caracterizado porque el alojamiento de ajuste (38) es una cavidad con un borde interno (40) perimetral, estando dispuestas a lo largo del borde interno (40) al menos tres superficies de ajuste (42) que se encuentran en una posición y una alineación definidas con respecto a al menos un alojamiento

(56) para la unidad de cámara (30) .

11. Sistema de cámara según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque al menos un alojamiento (56) para la unidad de cámara (30) está conformado en forma integrante en el cuerpo de sistema (28) .