DE102008012512A1 - Vorsatzoptik für Videokameras - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorsatzoptik (12) zum Einsatz in Videokameras. Die Vorsatzoptik umfasst ein eintrittsseitig an einem Gehäuse (11) angeordnetes, vorzugsweise als Wechselobjektiv ausgebildetes Aufnahmeobjektiv (14) sowie eine austrittsseitig am Gehäuse angeordnete Anschlussöffnung (19) zum Anschließen an ein Kameraobjektiv (18) einer Videokamera. Im Strahlengang (15) zwischen dem Aufnahmeobjektiv (14) und der Anschlussöffnung (19) ist in einer Bildebene des Aufnahmeobjektivs (14) eine lichtdurchlässige Projektionsscheibe (16) angeordnet. Das Aufnahmeobjektiv (14) und die Projektionsscheibe (16) sind so einander zugeordnet, dass auf der Proejktionsscheibe (16) ein durch einen Ober- und Unterrand sowie zwei Seitenränder (36) begrenztes reelles Zwischenbild eines über das Aufnahmeobjektiv betrachteten Objekts entsteht. Um Bildfehler zu eliminieren, ist die Projektionsscheibe (16) unter Ausführung einer oszillierenden Verschiebebewegung mit einem Antriebsmechanismus (34) verbunden. Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass der Antriebsmechanismus (34) so angeordnet und ausgebildet ist, dass die Projektionsscheibe (16) parallel zu den Seitenwändern (36) des rechteckigen Zwischenbildes hin- und herverschiebbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorsatzoptik für Videokameras mit einem Gehäuse, mit einem eintrittsseitig am Gehäuse angeordneten Aufnahmeobjektiv, mit einer austrittsseitig am Gehäuse angeordneten Anschlussöffnung zum Anschließen an ein Kameraobjektiv der Videokamera und mit einer im Strahlengang zwischen dem Aufnahmeobjektiv und der Anschlussöffnung in einer Bildebene des Aufnahmeobjektivs angeordneten lichtdurchlässigen Projektionsscheibe, wobei das Aufnahmeobjektiv und die Projektionsscheibe so einander zugeordnet sind, dass auf der Projektionsscheibe ein durch einen Ober- und Unterrand sowie zwei Seitenränder begrenztes reelles Zwischenbild eines über das Aufnahmeobjektiv betrachteten Objekts entsteht und wobei die Projektionsscheibe unter Ausführung einer oszillierenden Verschiebebewegung mit einem Antriebsmechanismus verbunden ist.
  • Es ist eine Vorsatzoptik dieser Art bekannt ( DE-10 2004 038 019 A1 ), bei der in einem Gehäuse hinter einem Aufnahmeobjektiv eine Projektionsscheibe angeordnet ist, auf deren Rückseite das Kameraobjektiv einer Videokamera gerichtet ist, in dessen Bildebene ein Bildempfänger der Videokamera angeordnet ist. Das über das Aufnahmeobjektiv auf der Projektionsscheibe erzeugte Zwischenbild wird über das Kameraobjektiv auf den Bildempfänger mit gegenüber dem Zwischenbild veränderter Bildgröße und/oder verändertem Bildformat projiziert. Eine solche Anordnung ermöglicht die Verwendung relativ großer Bildformate, beispielsweise mit einer Seitenlänge von 16,32 oder 70 mm im Bereich der Projektionsscheibe und somit den Einsatz eines handelsüblichen Filmkameraobjektivs für ein solches Format. Damit lassen sich Kameraeinstellungen mit geringer Tiefenschärfe erzielen, wie sie mit den heutigen Videokameras mit relativ kleinem Empfängerchip nicht möglich sind. Weiter sorgt das Kameraobjektiv dafür, dass das Zwischenbild in seiner vollen Brillanz und mit der vorgegebenen Tiefenschärfe auf den kleinen Vi deochip der Videokamera projiziert und dort aufgezeichnet werden kann. Die Vorsatzoptik ermöglicht es also, dass auch auf einer Videokamera Bilder oder Filme erzeugt werden können, wie sie sonst nur mit großen Filmkameras gelingen. Damit wird dem Kameramann die Möglichkeit an die Hand gegeben, Videofilme aufzuzeichnen, die auch ohne die Verwendung teuren Filmmaterials zu professionellen Ergebnissen führen. Diese bestehen vor allem darin, dass eine in einem weiten Bereich variable Tiefenschärfe in die künstlerische Gestaltung von Filmaufnahmen einbezogen werden kann.
  • Die Projektionsscheibe der bekannten Vorsatzoptik kann entweder als Mattscheibe oder als Faserscheibe ausgebildet sein. Im letzteren Falle weist die Faserscheibe eine Vielzahl von parallel zum Strahlengang ausgerichteten, dicht nebeneinander anliegenden, auf Scheibendicke abgelängten Lichtleitfasern auf. Um Störlicht zu vermeiden, sind die Lichtleitfasern der Faserscheibe gegen seitliches Streulicht abgeschirmt. Die Lichtleitfasern bilden innerhalb der Projektionsscheibe ein Flächengitter und bestehen bevorzugt aus Glasfasern mit einem lichtdurchlässigen Kernglas und einem dünnwandigen Mantelglas mit niedrigerer Brechzahl sowie eingelagerten Absorberelementen. Die Lichtleitfasern haben dabei zweckmäßig einen Durchmesser < 0,01 mm, vorzugsweise < 0,006 mm. Weiter ist es bekannt, dass es bei Projektionsscheiben immer wieder vorkommt, dass der Lichtdurchtritt durch Fehlstellen gestört wird. Dies führt zu Fehlern im Zwischenbild, die bei der Abbildung auf die zweite Bildebene im Bereich des Bildempfängers erhalten bleiben. Um systematische Fehler dieser Art zu eliminieren, wird dort die Projektionsscheibe quer zum Strahlengang oszillierend verschoben oder gedreht. Die hierfür verwendeten Dreh- oder Verschiebemittel sind dort als an die Projektionsscheibe angekoppelter Schwingungsoszillator ausgebildet. Die mechanische Schwingungsamplitude des Schwingungsoszillators sollte dabei größer als der Faserdurchmesser innerhalb der Projektionsscheibe sein. Es hat sich nun gezeigt, dass auch die Absorberelemente vor allem bei einer lichtschwachen Projektion Störelemente bilden, die durch das Kameraobjektiv gesehen werden können. Wenn eine Vielzahl Absorberelemente in regelmäßigen Abständen vorhanden sind, hinterlassen sie trotz der oszillierenden Verschiebebewegung bei lichtschwachen Aufnahmen Spuren in der aufgezeichneten Videosequenz. Andererseits zeigen auch klassische Filme, die auf Filmmaterial aufgezeichnet sind, beim Abspielen Spuren, die der Filmbetrachter vor allem bei älteren Aufnahmen kennt und an deren Vorhandensein er sich gewöhnt hat. Diese Spuren verlaufen regelmäßig parallel zur Ablaufrichtung, also parallel zu den Seitenrändern des betrachteten Laufbildes.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorsatzoptik der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, dass eventuelle auf der Projektionsscheibe vorhandene Störpunkte auch bei abgeblendetem Aufnahmeobjektiv und lichtschwacher Objektwiedergabe in den aufgenommenen Bildern möglichst wenig in Erscheinung treten.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, dass etwaige erkennbare Fehler in der Projektionsscheibe bei einer Oszillationsbewegung zu Strichen umgesetzt werden, die vor allem dann störend sind, wenn sie mit den vertikalen Seitenrändern des Laufbildes einen Winkel einschließen. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass das Auge des Filmbetrachters an Bildfehler gewöhnt sind, die zu Strichen in der Ablaufrichtung des Filmes führen. Um diesen Effekt auszunutzen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass der Antriebsmechanismus so angeordnet und ausgebildet ist, dass die Projektionsscheibe parallel zu den Seitenrändern des rechteckigen Zwischenbildes hin- und herverschiebbar ist. Die in diesem Falle bei lichtschwachen Projektionen noch auftretenden vertikalen Strichfehler werden vom Betrachter am wenigsten als störend empfunden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Projektionsscheibe auf einem Träger angeordnet ist, der über den Antriebsmechanismus in einer parallel zu den Seitenrändern des Zwischenbildes ausgerichteten Linearführung hin- und herverschiebbar ist. Der Antriebsmechanismus kann dabei einen Elektromotor aufweisen, der mit einem zu seiner Abtriebswelle exzentrischen Führungsstift in eine mit der Linearführung einen Winkel einschließenden Führungskulisse des Trägers eingreift. Die Führungskulisse ist dabei bevorzugt als senkrecht zur Linearführung ausgerichtetes Langloch ausgebildet, während der Führungsstift an seinem in die Führungskulisse eingreifenden Teil zylindrisch ist und ein in der Führungskulisse abrollendes Rollenelement tragen kann.
  • Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung kann der Antriebsmechanismus mit piezoelektrischen Antriebselementen bestückt sein. In diesem Falle ist es steuerungstechnisch besonders einfach möglich, dass die Projektionsscheibe mit variierenden Verschiebewegen und/oder Umkehrpunkten hin- und herverschiebbar ist, wodurch die bei der Projektion erkennbaren Störungen weiter zurückgedrängt werden.
  • Zur weiteren Verbesserung der Führungseigenschaften innerhalb der Linearführung wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Linearführung eine Führungsschiene und der Träger an der Führungsschiene abrollende Führungsrollen aufweist. Alternativ hierzu kann die Linearführung auch zwei im Abstand voneinander angeordnete Rundstäbe aufweisen, auf denen der Träger mittels Kugelumlaufhülsen abgestützt und geführt ist.
  • Bei der Verwendung einer als Faserscheibe ausgebildeten Projektionsscheibe, die eine Vielzahl von parallel zum Strahlengang ausgerichtete, dicht gegeneinander anliegende, auf Scheibendicke abgelängte Lichtleitfasern aufweist, ist es für eine reflexfreie Abbildung sowie eine Minderung der Lichtver luste von Vorteil, wenn die Lichtleitfasern an ihren Lichteintritts- und/oder -austrittsflächen reflexmindernd vergütet sind.
  • Die Lichtleitfasern und die Absorberelemente bilden innerhalb der Projektionsscheibe zweckmäßig ein als Quadratgitter ausgebildetes Flächengitter. Um die durch die Absorptionselemente hervorgerufenen Störungen weiter zu reduzieren, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die durch die benachbarten Gitterpunkte der Absorberelemente verlaufenden Gitterlinien mit der Verschieberichtung der Projektionsscheibe einen Winkel ≠ 0° einschließt. Vorteilhafterweise sind dabei die zueinander senkrechten Gitterdiagonalen des quadratischen Flächengitters der Absorberelemente etwa parallel und senkrecht zur Verschieberichtung der Projektionsscheibe ausgerichtet.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass im Strahlengang zwischen dem Aufnahmeobjektiv und der austrittsseitigen Anschlussöffnung eine optische Bildumkehreinheit angeordnet ist, wobei die Projektionsscheibe im Strahlengang zweckmäßig innerhalb der optischen Bildumkehreinheit angeordnet ist. Um eine kompakte Bauweise zu erzielen, weist die optische Bildumkehreinheit mindestens zwei im Strahlengang hintereinander angeordnete totalreflektierende optische Bauelemente aus der Gruppe Prismen und ebene Spiegel auf, wobei die Projektionsscheibe im Strahlengang innerhalb der Bildumkehreinheit zwischen zwei totalreflektierenden Bauelementen angeordnet ist. Eine vollständige Bildumkehrung wird erzielt, wenn die optische Bildumkehreinheit vier im Strahlengang hintereinander angeordnete totalreflektierende optische Bauelemente aufweist.
  • Ein vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eines der im Strahlengang hinter der Projektionsscheibe angeordneten total reflektierenden Bauelemente als Strahlenteiler ausgebildet ist, der mit einem optischen Sucher gekoppelt sein kann.
  • Eine Verbesserung der Ausleuchtung der Projektionsscheibe kann dadurch erzielt werden, dass im Strahlengang vor und/oder hinter der Projektionsscheibe eine Konvexlinse mit der Funktion einer Kondensorlinse angeordnet ist.
  • Das Aufnahmeobjektiv ist zweckmäßig als Wechselobjektiv einer Standard-Filmkamera oder -Fotokamera ausgebildet. Insbesondere kommen Wechselobjektive einer 35-mm- oder 70-mm-Filmkamera oder einer Kleinbildkamera in Betracht.
  • Die erfindungsgemäße Vorsatzoptik wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung als Vorsatz für eine Videokamera verwendet, die ein Kameraobjektiv und einen in einer Kamerabildebene des Kameraobjektivs angeordneten Bildempfänger aufweist, wobei das Kameraobjektiv auf die in der Bildebene der Vorsatzoptik angeordnete Projektionsscheibe gerichtet und so eingestellt ist, dass in der Kamerabildebene ein reelles Bild des auf der Projektionsscheibe erscheinenden Zwischenbildes entsteht. Die in der Vorsatzoptik angeordnete Projektionsebene ist über den mit dieser verbundenen Antriebsmechanismus parallel zu den Seitenrändern des in der Bildebene der Vorsatzoptik entstehenden rechteckigen Zwischenbildes hin- und herverschiebbar.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
  • 1a und b eine optische Bildwandleranordnung bestehend aus Videokamera und Vorsatzoptik in schematischer schaubildlicher Darstellung und in einer Seitenansicht;
  • 2a und b Darstellungen entsprechend 1a und b für eine optische Bildwandleranordnung mit einer aus vier Spiegeln bestehenden Bildumkehreinheit;
  • 3 eine Darstellung entsprechend 2a mit einer aus zwei Spiegeln und zwei Prismen bestehenden Bildumkehreinheit;
  • 4 eine Darstellung entsprechend 2a mit einer aus vier Prismen bestehenden Bildumkehreinheit;
  • 5a bis c eine Draufsicht und zwei schaubildliche Darstellungen der in der Vorsatzoptik gemäß 1 bis 4 gezeigten Projektionsscheibe mit Antriebsmechanismus;
  • 6 einen Ausschnitt aus der Vorsatzoptik mit Projektionsscheibe und gegenüber 1 bis 5 abgewandeltem Antriebsmechanismus;
  • 7a und e eine schaubildliche Darstellung der Projektionsscheibe mit Antriebsmechanismus;
  • 7b bis d zwei Seitenansichten und eine Draufsicht der Projektionsscheibe mit Antriebsmechanismus gemäß 7a.
  • Die in der Zeichnung schematisch dargestellten optischen Strahlengänge einer Bildwandleranordnung sind Bestandteile einer Videokamera 10 und einer Vorsatzoptik 12. Die Vorsatzoptik 12 sorgt dafür, dass handelsübliche Wechselobjektive zur Erzeugung hochwertiger Objektbilder mit in weiten Grenzen verstellbarer Tiefenschärfe in der Bildebene der Videokamera einsetzbar sind.
  • Die Vorsatzoptik umfasst ein beispielsweise als Wechselobjektiv einer Standard-Film- oder -Fotokamera ausgebildetes Aufnahmeobjektiv 14 zum Ausrichten auf ein Objekt und zur Erzeugung eines reellen Zwischenbildes des Objekts mit definierter Bildgröße und Tiefenschärfe auf einer lichtdurchlässigen Projektionsscheibe 16, die zugleich eine erste Bildebene 17 definiert.
  • Die Vorsatzoptik 12 befindet sich in einem Gehäuse 11, das mit einer austrittsseitigen Öffnung 19 im Strahlengang 15 vor dem Kameraobjektiv 18 auf die Videokamera 10 aufsetzbar ist. Das Kameraobjektiv 18 ist auf die Projektionsscheibe 16 gerichtet und dient zur Erzeugung eines reellen Hauptbildes des Objekts in einer zweiten Bildebene 20 innerhalb der Videokamera 10, in der sich zweckmäßig ein als CCD- oder CMOS-Halbleiterfeld ausgebildeter Bildempfänger 22 befindet.
  • Grundsätzlich ist es möglich, die Projektionsscheibe 16 als Mattscheibe auszubilden. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Projektionsscheibe 16 als Faserscheibe ausgebildet ist, die eine Vielzahl von parallel zum Strahlengang 15 ausgerichteten, und dicht gegeneinander anliegenden, auf Scheibendicke abgelängten Lichtleitfasern 24 aufweist. Die Lichtleitasern 24 bilden innerhalb der Projektionsscheibe 16 ein Flächengitter 26. Sie bestehen zweckmäßig aus Glasfasern 28 mit einem lichtdurchlässigen Kernglas und einem dünnwandigen Mantelglas mit niedrigerer Brechzahl. Durch die Einlagerung von Absorberelementen 38 in das Flächengitter 26, die beispielsweise aus Schwarzglas bestehen, ist es möglich, die Wandstärke des verwendeten Mantelglases zu reduzieren und dennoch Streuverluste zu vermeiden. Der Durchmesser der Lichtleitfasern 24 beträgt etwa 0,004 mm, so dass insgesamt eine hohe Auflösung beim Abbildungsvorgang erzielt werden kann. Gleichwohl besteht die Gefahr, dass Fehlstellen innerhalb des Flächengitters 26 sowie die Absorberelemente 30 zu systematischen Bildfehlern in der zweiten Bildebene 20 führen. Um die Bildfehler zu eliminieren, wird die Projektionsscheibe 16 während einer Videoaufnahme in eine oszillierende Querbewegung gegenüber dem Strahlengang 15 versetzt. Zu diesem Zweck ist die Projektionsscheibe 16 auf einem Träger 32 angeordnet, der mit Hilfe eines motorischen Antriebsmechanismus 34 in eine Oszillationsbewegung versetzt wird. Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass die Verschieberichtung des die Projektionsscheibe 16 tragenden Trägers 32 so gewählt wird, dass sie parallel zu den Seitenrändern 36 des rechteckigen Zwischenbildes verläuft. Dies bedeutet, dass etwaige erkenn bare Fehler in der Projektion durch die Verschiebung in senkrechte Striche umgesetzt werden. Solche Striche treten auch beim Abspielen von belichtetem Filmmaterial auf, wobei punktförmige Bildfehler auch dort in der Laufrichtung des Filmes einen senkrechten Schweif bilden. Wenn, wie bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, die Absorptionselemente 30 ein Quadratgitter bilden, ist es von Vorteil, wenn die durch die benachbarten Gitterpunkte der Absorberelemente 30 verlaufenden Gitterlinien 38 mit der Verschieberichtung der Projektionsscheibe 16 einen Winkel ≠ 0 einschließt. Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die zueinander senkrechten Gitterdiagonalen des quadratischen Flächengitters der Absorberelemente 30 etwa parallel und senkrecht zur Verschieberichtung der Projektionsscheibe 16 ausgerichtet.
  • Der die Projektionsscheibe 16 tragende Träger 32 ist über den Antriebsmechanismus 34 in einer parallel zu den Seitenrändern 36 des Zwischenbildes ausgerichteten Linearführung 46 geführt. Zusätzlich weist der Antriebsmechanismus 34 einen Elektromotor 40 auf, der mit einem zu seiner Abtriebswelle 42 exzentrischen Führungsstift 44 in eine mit der Linearführung 46 einen rechten Winkel einschließende, als Langloch ausgebildeten Führungskulisse 48 des Trägers 32 eingreift. Der Führungsstift 44 ist an seinem in die Führungskulisse eingreifenden Teil zylindrisch ausgebildet und trägt dort ein in der Führungskulisse 48 abrollendes Rollenelement.
  • Bei den in den 1a bis 5c gezeigten Ausführungsbeispielen weist die Linearführung 46 zwei im Abstand voneinander angeordnete Rundstäbe 50 auf, auf denen der Träger 32 mittels Kugelumlaufhülsen 52 abgestützt und geführt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 6 und 7a bis d weist die Linearführung eine Führungsschiene 54 und der Träger 32 an der Führungsschiene 54 abrollende Führungsrollen 56 auf.
  • Grundsätzlich ist es möglich, im Antriebsmechanismus statt des Elektromotors 40 piezoelektrische Antriebselemente einzusetzen, die bei Anlegen einer Wechselspannung eine oszillierende Bewegung ausführen. In diesem Falle kann der Bewegungshub und damit den Umkehrpunkt des Trägers 32 variiert werden, so dass etwaige Fehlstellen beim Abspielen nicht mehr geortet werden können.
  • Bei der Verwendung einer Faserscheibe als Projektionsscheibe 16 ist es außerdem von Vorteil, wenn die Eintrittsfläche der Lichtleitfasern 28 reflexmindernd vergütet wird, so dass Geisterbilder vermieden werden und eine bessere Lichtausbeute erzielt wird.
  • Die Ausführungsbeispiele nach 2 bis 4 unterscheiden sich von dem Ausführungsbeispiel nach 1 dadurch, dass in der Vorsatzoptik 12 zusätzlich eine optische Bildumkehreinheit 58 angeordnet ist, die vier im Strahlengang 15 hintereinander angeordnete, totalreflektierende optische Bauelemente aus der Gruppe Prismen 60 und ebene Spiegel 62 aufweist. Die Projektionsscheibe 16 befindet sich dabei im Strahlengang 15 innerhalb der Bildumkehreinheit 58 zwischen zwei totalreflektierenden Bauelementen. Der Strahlengang wird durch die reflektierenden Bauelemente so umgelenkt, dass eine signifikante Verkürzung der Vorsatzoptik 12 erzielt wird.
  • Im Falle der 2a und b bestehen die totalreflektierenden optischen Bauelemente aus vier gegenüber dem Strahlengang um jeweils 45° geneigten und gegeneinander verdrehten Spiegeln 62, wobei die Projektionsscheibe 16 im Strahlengang zwischen dem ersten und zweiten Spiegel 62 angeordnet ist.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 weist die Bildumkehreinheit zwei Prismen 60 und zwei Spiegel 62 als totalreflektierende optische Bauelemente auf, wobei die Projektionsscheibe 16 zwischen dem eintrittsseitig angeordneten Prisma 60 und dem im Strahlengang folgenden Spiegel 62 angeordnet ist.
  • Das Ausführungsbeispiel nach 4 umfasst vier Prismen 60 als totalreflektierende optische Bauelemente, wobei die Projektionsscheibe 16 zwischen dem Austrittsfenster des eintrittsseitigen Prismas 60 und dem Eintrittsfenster des nachfolgenden Prismas 60 angeordnet ist. Auch eine Anordnung der Projektionsscheibe vor dem Eintrittsfenster des ersten totalreflektierenden optischen Bauelements ist grundsätzlich möglich.
  • In 6 ist von der in der Vorsatzoptik 12 vorhandenen Bildumkehreinheit nur eines der Spiegelelemente 62 eingezeichnet, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Winkel von 45° mit der durch die Projektionsscheibe 16 aufgespannten zweiten Bildebene einschließt. Die übrigen totalreflektierenden optischen Bauelemente sind dort der Übersichtlichkeit halber weggelassen.
  • Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Vorsatzoptik 12 zum Einsatz in Videokameras. Die Vorsatzoptik umfasst ein eintrittsseitig an einem Gehäuse 11 angeordnetes, vorzugsweise als Wechselobjektiv ausgebildetes Aufnahmeobjektiv 14 sowie eine austrittsseitig am Gehäuse angeordnete Anschlussöffnung 19 zum Anschließen an ein Kameraobjektiv 18 einer Videokamera. Im Strahlengang 15 zwischen dem Aufnahmeobjektiv 14 und der Anschlussöffnung ist in einer Bildebene 17 des Aufnahmeobjektivs 14 eine lichtdurchlässige Projektionsscheibe 16 angeordnet. Das Aufnahmeobjektiv 14 und die Projektionsscheibe 16 sind so einander zugeordnet, dass auf der Projektionsscheibe 16 ein durch einen Ober- und Unterrand sowie zwei Seitenränder 36 begrenztes reelles Zwischenbild eines über das Aufnahmeobjektiv betrachteten Objekts entsteht. Um Bildfehler zu eliminieren, ist die Projektionsscheibe 16 unter Ausführung einer oszillierenden Verschiebebewegung mit einem Antriebsmechanismus 34 verbunden. Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass der Antriebsmechanismus 34 so angeordnet und ausgebildet ist, dass die Projektionsscheibe 16 parallel zu den Seitenrändern 36 des rechteckigen Zwischenbildes hin- und herverschiebbar ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102004038019 A1 [0002]

Claims (29)

  1. Vorsatzoptik für Videokameras mit einem Gehäuse, mit einem eintrittsseitig am Gehäuse angeordneten Aufnahmeobjektiv (14), mit einer austrittsseitig am Gehäuse angeordneten Anschlussöffnung (19) zum Anschließen an ein Kameraobjektiv (18) der Videokamera (10) und mit einer im Strahlengang (15) zwischen dem Aufnahmeobjektiv (14) und der Anschlussöffnung (19) in einer Bildebene (17) des Aufnahmeobjektivs (14) angeordneten lichtdurchlässigen Projektionsscheibe (16), wobei das Aufnahmeobjektiv (14) und die Projektionsscheibe (16) so einander zugeordnet sind, dass auf der Projektionsscheibe ein durch einen Ober- und Unterrand sowie zwei Seitenränder (36) begrenztes reelles Zwischenbild eines über das Aufnahmeobjektiv (14) betrachteten Objekts entsteht, und wobei die Projektionsscheibe (16) unter Ausführung einer oszillierenden Verschiebebewegung mit einem Antriebsmechanismus (34) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (34) so angeordnet und ausgebildet ist, dass die Projektionsscheibe (16) parallel zu den Seitenrändern (36) des Zwischenbildes hin- und herverschiebbar ist.
  2. Vorsatzoptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsscheibe (16) auf einem Träger (32) angeordnet ist, der über den Antriebsmechanismus (34) in einer parallel zu den Seitenrändern (34) des Zwischenbildes ausgerichteten Linearführung (46) hin- und herverschiebbar ist.
  3. Vorsatzoptik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (34) einen Elektromotor (40) aufweist, der mit einem zu seiner Abtriebswelle (42) exzentrischen Führungsstift (44) in eine mit der Linearführung (46) einen Winkel einschließende Führungskulisse (48) des Trägers (32) eingreift.
  4. Vorsatzoptik nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse (48) als senkrecht zur Linearführung (46) ausgerichtetes Langloch ausgebildet ist.
  5. Vorsatzoptik nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsstift (44) an seinem in die Führungskulisse (48) eingreifenden Teil zylindrisch ist.
  6. Vorsatzoptik nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsstift (44) ein in der Führungskulisse (48) abrollendes Rollenelement trägt.
  7. Vorsatzoptik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (34) piezoelektrische Antriebselemente aufweist.
  8. Vorsatzoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführung (46) eine Führungsschiene (54) und der Träger (32) an der Führungsschiene abrollende Führungsrollen (56) aufweist.
  9. Vorsatzoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführung (46) zwei im Abstand voneinander angeordnete Rundstäbe (50) aufweist, auf denen der Träger (32) mittels Kugelumlaufhülsen (52) abgestützt und geführt ist.
  10. Vorsatzoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (34) so ansteuerbar ist, dass die Projektionsscheibe (16) mit variierenden Verschiebewegen und/oder Umkehrpunkten hin- und herverschiebbar ist.
  11. Vorsatzoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsscheibe (16) als Mattscheibe ausgebildet ist.
  12. Vorsatzoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsscheibe (16) als Faserscheibe ausgebildet ist, die eine Vielzahl von parallel zum Strahlengang (15) ausgerichtete, dicht gegeneinander anliegende, auf Scheibendicke abgelängte Lichtleitfasern (24) aufweist.
  13. Vorsatzoptik nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitfasern (28) der Projektionsscheibe (16) an ihren Lichteintrittsund/oder -austrittsflächen reflexionsmindernd vergütet sind.
  14. Vorsatzoptik nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitfasern (28) der Projektionsscheibe (16) gegenüber seitlichem Streulicht abgeschirmt sind.
  15. Vorsatzoptik nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Lichtleitfasern (28) nichtleitende Absorberelemente (30) angeordnet sind.
  16. Vorsatzoptik nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitfasern (28) und die Absorberelemente (30) innerhalb der Projektionsscheibe (16) ein Flächengitter (26) bilden.
  17. Vorsatzoptik nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengitter (26) als Quadratgitter ausgebildet ist.
  18. Vorsatzoptik nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberelemente (30) innerhalb des Flächengitters (26) ein Quadratgitter aufspannen.
  19. Vorsatzoptik nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die benachbarten Gitterpunkte der Absorberelemente (30) verlaufenden Gitterlinien (38) mit der Verschieberichtung der Projektionsscheibe (16) einen Winkel ungleich 0° einschließen.
  20. Vorsatzoptik nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander senkrechten Gitterdiagonalen des quadratischen Flächengitters (36) der Absorberelemente (30) etwa parallel und senkrecht zur Verschieberichtung der Projektionsscheibe (16) ausgerichtet sind.
  21. Vorsatzoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang (15) zwischen dem Aufnahmeobjektiv (14) und der austrittsseitigen Anschlussöffnung eine optische Bildumkehreinheit (58) angeordnet ist.
  22. Vorsatzoptik nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsscheibe (16) im Strahlengang innerhalb der optischen Bildumkehreinheit (58) angeordnet ist.
  23. Vorsatzoptik nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Bildumkehreinheit (58) mindestens zwei im Strahlengang (15) hintereinander angeordnete totalreflektierende optische Bauelemente aus der Gruppe Prismen (60) und ebene Spiegel (62) aufweist, und dass die Projektionsscheibe (16) im Strahlengang (15) innerhalb der Bildumkehreinheit (58) zwischen zwei totalreflektierenden Bauelementen angeordnet ist.
  24. Vorsatzoptik nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Bildumkehreinheit (58) vier im Strahlengang (15) hintereinander angeordnete totalreflektierende optische Bauelemente aus der Gruppe Prismen (60) und ebene Spiegel (62) aufweist, und dass die Projektionsscheibe (16) im Strahlengang (15) zwischen zwei totalreflektierenden Bauelementen angeordnet ist.
  25. Vorsatzoptik nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass eines der im Strahlengang hinter der Projektionsscheibe (16) angeordneten total reflektierenden Bauelemente als Strahlenteiler ausgebildet ist, an welchen ein optischer Sucher angekoppelt ist.
  26. Vorsatzoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang vor und/oder hinter der Projektionsscheibe (16) eine vorzugsweise als Kondensorlinse ausgebildete Konvexlinse angeordnet ist.
  27. Vorsatzoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeobjektiv (14) als handelsübliches Wechselobjektiv einer Film- oder Fotokamera ausgebildet ist.
  28. Verwendung der Vorsatzoptik (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 27 als Vorsatz für eine Videokamera (10), die ein Kameraobjektiv (18) und eine in einer Kamerabildebene (20) des Kameraobjektivs (18) angeordneten Bildempfänger (22) aufweist, wobei das Kameraobjektiv (18) auf die in der Bildebene (17) der Vorsatzoptik angeordnete Projektionsscheibe (16) gerichtet und so eingestellt ist, dass in der Kamerabildebene (20) ein reelles Bild des auf der Projektionsscheibe (16) erscheinenden Zwischenbildes entsteht.
  29. Verwendung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Vorsatzoptik (12) angeordnete Projektionsscheibe (16) über den mit dieser verbundenen Antriebsmechanismus (34) parallel zu den Seitenrändern des rechteckigen Zwischenbildes hin- und herverschiebbar ist.
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