DE102013218100B4

DE102013218100B4 - Filtereinrichtung für eine Kamera

Info

Publication number: DE102013218100B4
Application number: DE102013218100.0A
Authority: DE
Inventors: Timo Sperber
Original assignee: Arnold and Richter Cine Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Arnold and Richter Cine Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2022-03-24
Anticipated expiration: 2033-09-11
Also published as: DE102013218100A1; US20170272628A1; US10051165B2; US9699362B2; US20150070563A1

Abstract

Filtereinrichtung (11) für eine Kamera, die einen Strahlengang (23) aufweist,mit zumindest einer Filtereinheit (17, 17'), die eine Betätigungseinrichtung (31, 31') und zumindest ein erstes Filterelement (13, 13') und ein zweites Filterelement (15, 15') aufweist,dadurch gekennzeichnet,dass die Betätigungseinrichtung (31, 31') eine Halteeinrichtung (33, 33') aufweist, die mit dem ersten Filterelement (13, 13') und dem zweiten Filterelement (15, 15') magnetisch koppelbar ist, wobei die Halteeinrichtung (33, 33') linear verfahrbar ist, um die Filterelemente (13, 15, 13', 15') wahlweise in den Strahlengang (23) der Kamera zu bringen oder aus dem Strahlengang (23) der Kamera heraus zu bewegen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für eine Kamera, die einen Strahlengang aufweist, mit zumindest einer Filtereinheit, die eine Betätigungseinrichtung und zumindest ein erstes Filterelement und ein zweites Filterelement aufweist.
Entlang des Strahlengangs einer Kamera kann Licht einer aufzuzeichnenden Szene in die Kamera eindringen und dort auf Film oder einen Bildsensor abgebildet werden. Dabei kann es zu unterschiedlichen Zwecken nützlich sein, das in die Kamera eindringende Licht zu filtern und so zu verhindern, dass die gesamte von der Szene ausgehende Strahlung auf den Film bzw. den Bildsensor trifft.
Beispielsweise kann das Filtern umfassen, dass von einem jeweiligen Filter unerwünschte Spektralbereiche herausgefiltert werden (z.B. durch Verwendung eines Infrarot-Sperrfilters) und/oder nur bestimmte Spektralbereiche der Strahlung durchgelassen werden (wodurch ein aufgezeichnetes Bild je nach verwendetem Filter eingefärbt werden kann). Alternativ können Polarisationsfilter dazu eingesetzt werden, unerwünschte Reflexionen, beispielsweise von Wasseroberflächen reflektiertes Licht oder gewisse Streulichtanteile eines blauen Himmels, gezielt abzudunkeln. Insbesondere werden auch sogenannte ND-Filter (englisch: neutral density) verwendet, deren Eigenschaft es ist, die Strahlungsintensität über den gesamten erfassten Spektralbereich im Wesentlichen gleichmäßig zu verringern.
Die Helligkeit eines mit einer Kamera aufgenommenen Bildes wird bei gegebener Helligkeit der abgebildeten Szene im Wesentlichen durch die Belichtungszeit, die Blendenöffnung sowie die Empfindlichkeit des Films bzw. die Empfindlichkeit (Verstärkung) des Bildsensors bestimmt. Dabei beeinflussen diese Kameraparameter nicht nur die Helligkeit, sondern werden auch gezielt für verschiedene Effekte eingesetzt: So hängt etwa eine Bewegungsunschärfe, die unerwünscht sein oder, insbesondere bei Bewegtbildaufnahmen, gezielt für weiche Übergänge zwischen den Einzelbildern eingesetzt werden kann, vor allem von der Belichtungszeit ab. Durch die Größe der Blendenöffnung kann die Schärfentiefe festgelegt werden. Die Empfindlichkeit des Films oder des Bildsensors wirkt sich auf das Rauschen im Bild aus. Aufgrund ihres Einflusses auf die Bildhelligkeit können diese Effekte könnten jedoch nicht nach Wunsch beliebig miteinander kombiniert werden, da dies zu Überbelichtungen oder Unterbelichtungen führen könnte.
Allerdings kann die Flexibilität bei der Nutzung dieser Effekte durch die Verwendung von ND-Filtern vergrößert werden. Denn mittels eines ND-Filters geeigneter Stärke lässt sich ein ansonsten überbelichtetes Bild gleichmäßig abdunkeln, so dass beispielsweise eine Überbelichtung aufgrund einer für eine geringe Schärfentiefe groß gewählten Blendenöffnung kompensiert werden kann. Je mehr ND-Filter unterschiedlicher Intensität zur Verfügung stehen, desto größer ist die Flexibilität bei der Einstellung der genannten Kameraparameter.
Allgemein können Filter aller Art den kreativen Spielraum bei einer Kameraaufnahme wesentlich vergrößern. Dabei können die Filter auf verschiedene Weise in den Strahlengang einer Kamera eingebracht werden. Beispielsweise können sie als von der Kamera separates Zubehör etwa an der Eintritts- oder der Austrittsseite eines Objektivs oder in dessen Innerem angeordnet werden. Es ist auch möglich, verschiedene Filter wahlweise in den Kamerakörper ein- bzw. auszubauen.
Der Nachteil bei der Verwendung solcher von der Kamera separaten Filter ist, dass sie als Zubehör mitgeführt werden müssen und verloren gehen können. Bei einer Anordnung eines Filters am Objektiveintritt ist zudem eine große Fläche des Filters erforderlich. Separate Filter müssen ferner für ihre Handhabung hinreichend robust sein, was eine relativ große Dicke erforderlich macht und sich somit nachteilig auf die optische Qualität auswirkt (größere optische Weglänge). Auch kann in dieser Anordnung das Problem unerwünschter Lichtreflexe auftreten.
Als Alternative zu separaten Filtern ist es daher bekannt, verschiedene Filter als Teil einer Filtereinrichtung in eine Kamera einzubauen und mittels einer Betätigungseinrichtung wahlweise in den Strahlengang der Kamera einzubringen. Dazu können die Filter beispielsweise als Segmente einer Drehscheibe angeordnet sein. Eine solche Drehschreibe benötigt jedoch als Kreisfläche vergleichsweise viel Platz. Zudem besteht allgemein bei derartigen Filtereinrichtungen die Gefahr, dass an Teilen der Betätigungseinrichtung, wie etwa Zahnrädern, Gewindestangen, Gelenken, Federn oder ähnlichem, Abrieb entsteht, der sich als Verschmutzung auf die Filter und schlimmstenfalls auf den Film oder den Bildsensor absetzen kann.
Aus den Dokumenten JP 2012 - 027 206 A , US 7 738 199 B1 , US 2011 / 0 036 982 A1 , US 2007 / 0 154 208 A1 und US 2007 / 0 264 006 A1 sind Filtereinrichtungen für Kameras bekannt, die eine Filtereinheit mit einer Betätigungseinrichtung, einem ersten Filterelement und einem zweiten Filterelement aufweisen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Filtereinrichtung für eine Kamera bereitzustellen, die geeignet ist, wahlweise verschiedene Filter in den Strahlengang der Kamera einzubringen, und dabei zugleich besonders kompakt ist und Verschmutzungen effizient verhindert.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Filtereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass die Betätigungseinrichtung eine Halteeinrichtung aufweist, die mit dem ersten Filterelement und mit dem zweiten Filterelement magnetisch koppelbar ist, wobei die Halteeinrichtung linear verfahrbar ist, um die Filterelemente wahlweise in den Strahlengang der Kamera zu bringen oder aus dem Strahlengang der Kamera herauszubewegen.
Der Antrieb eines jeweiligen Filterelements, um dieses wahlweise in den Strahlengang der Kamera zu bringen, erfolgt also über eine Betätigungseinrichtung, die eine linear verfahrbare Halteeinrichtung aufweist. Insbesondere kann der lineare Verfahrweg der Halteeinrichtung senkrecht zum Verlauf des Strahlengangs durch die Filtereinrichtung ausgerichtet sein, d.h. der Verfahrweg der Halteeinrichtung liegt innerhalb einer Ebene, die senkrecht zu der optischen Achse der Kamera ausgerichtet ist. Aufgrund des linearen Verfahrwegs kann die Filtereinrichtung besonders kompakt ausgebildet sein.
Das erste und das zweite Filterelement sind jeweils magnetisch mit der Halteeinrichtung koppelbar. Dies hat insbesondere den Zweck, dass die Verfahrbewegung der Halteeinrichtung zu einer Verstellbewegung eines jeweiligen Filterelements - eines einzelnen Filterelements oder beider Filterelemente zugleich - übertragen werden kann. Die Halteeinrichtung und ein jeweiliges Filterelement können also zu gemeinsamer Bewegung magnetisch gekoppelt sein, d.h. dass ein Verfahren der Halteeinrichtung zu einem Verstellen eines jeweiligen Filterelements führen kann. Eine magnetische Kopplung kann ferner vorteilhaft dazu genutzt werden, die Halteeinrichtung und die Filterelemente wahlweise auf einfache Weise voneinander zu entkoppeln, um die Halteeinrichtung flexibler einsetzen zu können.
Aufgrund der magnetischen Kopplung erübrigt sich vorteilhafterweise eine mechanische Kopplung zwischen der Halteeinrichtung und den jeweiligen Filterelementen. Somit kann ein mechanischer Abrieb zwischen der Halteeinrichtung und den Filterelementen verhindert werden. Zudem besteht die Möglichkeit, die Betätigungseinrichtung und die Filterelemente beispielsweise durch eine Einkapselung der Betätigungseinrichtung und/oder der Filterelemente, gegeneinander abzuschirmen und so die Filterelemente vor Verschmutzungen zu schützen, die insbesondere auch von der Betätigungseinrichtung ausgehen können.
Zu der Kompaktheit der Filtereinheit trägt ferner bei, dass nicht für jedes der Filterelemente eine eigene Halteinrichtung erforderlich ist, sondern eine gemeinsame Halteeinrichtung für mehrere Filterelemente einer Filtereinheit vorgesehen sein kann. Dabei kann die Halteeinrichtung zumindest in einem Betriebszustand mit beiden Filterelementen gleichzeitig magnetisch gekoppelt sein. Das Einbringen eines jeweiligen Filterelements in den Strahlengang und das Herausbewegen eines jeweiligen Filterelements aus dem Strahlengang erfolgt dann für die Filterelemente mittels des Verfahrens derselben Halteeinrichtung.
Beispielsweise können das erste Filterelement und das zweite Filterelement in einer festen relativen Anordnung zueinander, etwa mittels eines gemeinsamen Rahmens, angeordnet sein und gemeinsam von der Halteeinrichtung verfahren werden. Durch dieses lineare Verfahren kann dann entweder das erste Filterelement oder das zweite Filterelement oder aber keines der Filterelemente in den Strahlengang der Kamera eingebracht werden. Dabei können die beiden Filterelemente etwa einen Freiraum, der in seinen Ausmaßen einem weiteren Filterelement entspricht, zwischen ihnen freilassen oder direkt aneinander angrenzen. Im erstgenannten Fall wäre allein für das Versetzen der fest miteinander verbundenen Filterelemente eine Bauraumlänge der Filtereinrichtung von wenigstens fünf Filterelementen erforderlich, wie weiter unten zu 1A noch erläutert werden wird. Demgegenüber bietet die letztgenannte Anordnung den Vorteil, dass lediglich eine Bauraumlänge von wenigstens vier Filterelementen für den gesamten Verfahrweg der beiden Filterelemente erforderlich ist, wie weiter unten zu 1B noch erläutert werden wird.
Die benötigte Bauraumlänge kann jedoch noch weiter reduziert werden, wenn die erste Filtereinheit und die zweite Filtereinheit relativ zueinander nicht fest angeordnet sind, sondern unabhängig voneinander beweglich sind und gleichwohl durch dieselbe Halteeinrichtung verfahren werden. Eine solche Ausführungsform wird im Folgenden noch näher erläutert.
Vorzugsweise ist für die Filtereinrichtung zumindest ein Betriebszustand vorgesehen, in dem das erste Filterelement in den Strahlengang der Kamera eingebracht ist, ferner ein Betriebszustand, in dem das zweite Filterelement in den Strahlengang der Kamera eingebracht ist, sowie ein Betriebszustand, in dem weder das erste Filterelement noch das zweite Filterelement in den Strahlengang der Kamera eingebracht sind.
Bei den Filterelementen kann es sich beispielsweise um Farbfilter, Polarisationsfilter und/oder ND-Filter handeln. Insbesondere kann es sich bei einem der Filterelemente auch um ein Klarglasfilterelement handeln, bei dessen Durchtritt die Strahlung zumindest im Wesentlichen ungefiltert bleibt. Das Ausführen eines der Filterelemente als Klarglasfilterelement kann dazu dienen, bei einem Wechsel des jeweiligen in den Strahlengang eingebrachten Filterelements die optische Weglänge beizubehalten. Eine Änderung der optischen Weglänge könnte nämlich, insbesondere bei nicht parallel geführten Strahlenbündeln, zu Abbildungsfehlern führen.
Beispielsweise kann bei einer Filtereinrichtung mit mehreren Filtereinheiten stets insgesamt genau ein Filterelement in den Strahlengang eingebracht sein, damit stets die Dicke lediglich eines Filterelements zur optischen Weglänge des Strahlengangs beiträgt. Wenn bei einer solchen Filtereinrichtung insgesamt keine Filterung erfolgen soll, wird gerade dasjenige Filterelement in den Strahlengang eingebracht, das lediglich Klarglas aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste Filterelement und das zweite Filterelement - wie bereits erwähnt - in einem Gehäuse eingekapselt, das zumindest gegenüber der Betätigungseinrichtung abgeschlossen ist, um das Eindringen von Staub- oder Schmutzpartikeln in den von den Filterelementen eingenommenen Raum zu verhindern. Insbesondere kann der für die Filterelemente vorgesehene Raum hermetisch geschlossen, d.h. luftdicht geschlossen sein. Selbstverständlich müssen die im Strahlengang der Kamera vorgesehenen Wände des Gehäuses durchlässig sein für die Strahlung, die mittels des Films oder des Bildsensors der Kamera eingefangen werden soll.
Eine derartige Einkapslung der Filterelemente dient insbesondere dem Schutz der Filterelemente vor Verschmutzungen. Eine Verschmutzung der Filterelemente droht nicht nur allgemein durch Staub und sonstige Kleinteile, die in die Kamera eindringen können, sondern kann insbesondere durch Abrieb der miteinander antriebswirksam verbundenen Teile der Betätigungseinrichtung verursacht werden. Sofern eine Filtereinheit mehr als zwei Filterelemente aufweist oder die Filtereinrichtung mehrere Filtereinheiten mit jeweiligen Filterelementen aufweist, können vorzugsweise sämtliche Filterelemente der Filtereinrichtung in einem gemeinsamen gegenüber den jeweiligen Betätigungseinrichtungen abgeschlossenen Gehäuse eingekapselt sein.
Die magnetische Kopplung der Filterelemente mit den jeweiligen Halteeinrichtungen erfolgt über Wände des abgeschlossenen Gehäuses hinweg. Beispielsweise kann das Gehäuse dünne Seitenwände aus Kunststoff aufweisen, durch die die magnetische Kopplung hindurch wirkt. Vorzugsweise haben die Filterelemente und insbesondere die für die magnetische Kopplung vorgesehenen Koppelmagneten der Filterelemente keinen Kontakt zu den Wänden des Gehäuses, so dass es zwischen den Koppelmagneten und der Innenseite der Gehäusewände zu keinem Abrieb kommen kann. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Filterelemente besonders reibungsarm entlang ihres jeweiligen Verfahrwegs beweglich gelagert sind, damit auch an der Lagerung möglichst kein Abrieb entsteht. In die Wände des Gehäuses können ohnehin vorgesehene Bestandteile der Filtereinrichtung und/oder der Kamera integriert sein. Beispielsweise kann an der Frontseite der Einkapselung, an der der Strahlengang eindringt, ein Deckglas vorgesehen sein, während an der (dem Film oder Bildsensor zugewandten) Rückseite ein ohnehin vorgesehenes optisches Tiefpassfilter, UV-Filter, IR-Filter oder der Bildsensor selbst die Einkapselung abschließen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Filtereinrichtung, insbesondere aufgrund der erläuterten Einkapselung in einem Gehäuse, eine kompakte geschlossene Baueinheit bilden, die eine besonders einfache Austauschbarkeit aufweist. Diese Baueinheit kann auch ein Tiefpass-, UV- und/oder IR-Filter umfassen, und optional auch den Bildsensor der Kamera. Der Austausch einer solchen Baueinheit wird dabei zum einen dadurch vereinfacht, dass nicht eine Vielzahl von Einzelteilen ausgebaut bzw. eingesetzt werden muss, sondern lediglich die genannte geschlossene Baueinheit. Zum anderen bleibt auch beim Austausch die Einkapselung der Filterelemente erhalten, so dass trotz des Austausches eine Verschmutzung der Filterelemente und gegebenenfalls der genannten weiteren Filter bzw. des Bildsensors zuverlässig vermieden werden kann.
Gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform ist die Betätigungseinrichtung der Filtereinrichtung rein mechanisch ausgeführt, beispielsweise als Schiebe- oder Zugmechanik, optional mit einer Federvorspannung. Bei dieser Ausführungsform wird das lineare Verfahren der Halteeinrichtung also manuell bewirkt. Beispielsweise kann die Halteeinrichtung hierfür einen aus dem Kameragehäuse herausragenden Betätigungsarm aufweisen. Es ist jedoch bevorzugt, wenn die Betätigungseinrichtung eine elektrisch ansteuerbare Antriebseinrichtung aufweist.
Insbesondere kann die Betätigungseinrichtung einen Elektromotor aufweisen, wobei die Halteeinrichtung mittels des Elektromotors verfahrbar ist. Der Antrieb eines jeweiligen Filterelements, um dieses wahlweise in den Strahlengang der Kamera zu bringen, erfolgt bei dieser Ausführungsform also über einen Elektromotor, der zum einen die erforderlichen Kräfte zum Versetzen der Filterelemente aufbringen und zum anderen hinreichend genau gesteuert werden kann. Die Bewegung dieses Motors wird dabei nicht direkt auf die Filterelemente übertragen, sondern mittels der Halteeinrichtung, die von dem Motor linear verfahren werden kann.
Dadurch, dass die Betätigungseinrichtung einen Elektromotor aufweist, ist ein besonders präzisier Antrieb der Filterelemente möglich. Dabei können insbesondere auch Mittel zur Überwachung der Position des Motors oder der Geschwindigkeit des Motors, wie etwa Drehgeber, vorgesehen sein. Zudem bietet ein Elektromotor die Möglichkeit einer Fernsteuerung, beispielsweise indem Steuersignale mittels einer Fernsteuereinrichtung erzeugt und kabelgebunden oder kabellos an eine Steuereinrichtung für den Elektromotor übertragen werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Betätigungseinrichtung ferner ein Untersetzungsgetriebe auf, das zwischen dem Elektromotor und der Halteeinrichtung vorgesehen ist. Die Verwendung eines Untersetzungsgetriebes bietet den Vorteil, dass schnell drehende Elektromotoren, die besonders klein ausgeführt sein können, in der Betätigungseinrichtung verwendet werden können. Durch die Untersetzung kann zudem eine hohe Stellgenauigkeit der Halteeinrichtung erreicht werden, da die Stellgenauigkeit des Elektromotors auf einen kleineren Maßstab übertragen werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Untersetzungsgetriebe eine Gewindespindel auf, die mittels des Elektromotors zu einer Drehbewegung antreibbar ist, wobei die Halteeinrichtung parallel zu der Drehachse der Gewindespindel beweglich, jedoch drehfest gelagert ist und ein mit der Gewindespindel in Eingriff befindliches Innengewinde aufweist. Mittels eines solchen Untersetzungsgetriebes kann auf besonders einfache Weise die Rotationsbewegung eines Elektromotors zu einem linearen Verfahren der Halteeinrichtung umgesetzt werden. Die Rotation des Elektromotors kann dabei direkt oder mittelbar auf die genannte Gewindespindel übertragen werden, so dass sich die Gewindespindel um ihre Achse dreht. Das Zusammenwirken der Gewindespindel mit dem Innengewinde der Halteeinrichtung führt dann dazu, dass die Halteeinrichtung abhängig von der Anzahl der Umdrehungen der Gewindespindel relativ zu dieser axial versetzt wird. Die Gewindespindel selbst ist dabei in axialer Richtung unbeweglich gelagert, so dass die Halteeinrichtung entlang der Erstreckung der Gewindespindel linear versetzt wird.
Alternativ zu der Verwendung einer Gewindespindel kann zwischen dem Elektromotor (oder einer sonstigen Antriebseinrichtung) und der Halteeinrichtung für die Filterelemente ein Seilzug oder ein Zahnriemen vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform wird eine Antriebsbewegung (z.B. eine Rotation eines Ausgangselements eines Elektromotors) also über einen Seilzug oder einen Zahnriemen auf die Halteeinrichtung übertragen, wodurch eine spielfreie und somit positionsgenaue bidirektionale Verstellbewegung der Halteeinrichtung möglich ist. Damit die Halteeinrichtung hierbei einen linearen Verfahrweg einhält, kann die Halteeinrichtung beispielsweise entlang einer oder mehrerer Gleitstangen geführt sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die magnetische Kopplung zwischen der Halteeinrichtung und dem jeweiligen Filterelement in dem (manuellen oder elektrisch gesteuerten) Betrieb der Filtereinrichtung wahlweise lösbar sein. Somit kann während der Verwendung der Filtereinrichtung ein gezieltes Entkoppeln der Halteeinrichtung von einem der Filterelemente herbeigeführt werden, um die Halteeinrichtung flexibler einsetzen zu können, beispielsweise indem selektiv unterschiedliche Filterelemente mittels der Halteeinrichtung verfahren werden.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der mögliche Verfahrweg der Filterelemente kürzer gewählt ist als der maximale Verfahrweg der Halteeinrichtung, so dass durch Verfahren der Halteeinrichtung über den möglichen Verfahrweg eines der Filterelemente hinaus die magnetische Kopplung zwischen der Halteeinrichtung und dem jeweiligen Filterelement wahlweise lösbar ist. Hierdurch kann auf besonders einfache Weise ein gezieltes Entkoppeln der Halteeinrichtung von einem der Filterelemente herbeigeführt werden, beispielsweise um lediglich ein anderes Filterelement zu verfahren, während das eine Filterelement in einer gewünschten Position verbleibt.
Gemäß dieser Ausführungsform ist ein jeweiliges Filterelement folglich nicht in jedem Betriebszustand der Halteeinrichtung mit der Halteeinrichtung magnetisch gekoppelt. Vielmehr ist diese magnetische Kopplung wahlweise lösbar. Dabei wird ausgenutzt, dass eine magnetische Kopplung zweier Elemente von dem Abstand der Elemente zueinander abhängig ist. Nur in dem Bereich, in dem der Verfahrweg der Halteeinrichtung und der Verfahrweg des jeweiligen Filterelements einander überlappen oder zumindest nebeneinander verlaufen, können das jeweilige Filterelement und die Halteeinrichtung zu gemeinsamer Bewegung magnetisch miteinander gekoppelt sein. Wird die Halteeinrichtung über diesen Bereich hinweg verfahren, kann das jeweilige Filterelemente die Bewegung nicht nachvollziehen, so dass sich der Abstand zwischen der Halteeinrichtung und dem jeweiligen Filterelement vergrößert, was zu einem Lösen der magnetischen Kopplung führt.
Vorzugsweise weisen das erste und das zweite Filterelement unterschiedliche mögliche Verfahrwege auf, die insbesondere bei gleicher Länge zueinander versetzt sein können. Somit hängt es von der Position der Halteeinrichtung entlang ihres Fahrwegs ab, ob die Halteeinrichtung mit dem ersten Filterelement, mit dem zweiten Filterelement oder mit beiden Filterelementen gleichzeitig magnetisch koppelbar ist. Auf diese Weise kann die durch die Begrenzung des Fahrwegs eines jeweiligen Filterelements bedingte magnetische Entkopplung vorteilhafterweise gezielt dazu genutzt werden, mit der Halteeinrichtung wahlweise lediglich eines der beiden Filterelemente oder beide Filterelemente gleichzeitig zu verfahren. Diese Auswählbarkeit der Kopplung der Halteeinrichtung mit einem oder mehreren der Filterelemente zeichnet sich durch eine besonders geringe technische Komplexität aus.
Gemäß einer Weiterbildung ist der mögliche Verfahrweg des jeweiligen Filterelements durch wenigstens einen Anschlag an einem Ende der Bewegungsbahn des Filterelements begrenzt, d.h. das Ende des Verfahrwegs des Filterelements ist durch eine Anschlageinrichtung definiert. Ein solcher mechanischer Anschlag ist konstruktiv besonders einfach umzusetzen. Die Begrenzung des Verfahrwegs kann zudem zweierlei Funktion erfüllen: Zum einen kann durch die Begrenzung das Lösen der magnetischen Kopplung zwischen einem jeweiligen Filterelement und der Halteeinrichtung bewirkt werden, zum anderen ermöglicht der begrenzte Verfahrweg der jeweiligen Filterelemente eine besonders kompakte Bauform der Filtereinrichtung.
Eine besonders geringe Bauraumlänge für den Verfahrweg der beiden Filterelemente kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das erste Filterelement lediglich zwischen einer Position unmittelbar unterhalb des Strahlengangs und einer Position innerhalb des Strahlengangs verfahrbar ist, während das zweite Filterelement lediglich zwischen einer Position unmittelbar oberhalb des Strahlengangs und einer Position innerhalb des Strahlengangs verfahrbar ist. Durch eine derartige Anordnung und Begrenzung des jeweiligen Verfahrwegs der Filterelemente kann die benötigte Bauraumlänge auf drei Filterelemente reduziert werden.
Hier wie auch im Folgenden werden für die Angabe zweier relativ zum Strahlengang diametral gegenüberliegender Ausrichtungen der Einfachheit halber Ausdrücke wie „oben“/„oberhalb“ bzw. „unten“/„unterhalb“ verwendet. Derartige Richtungsangaben hängen freilich von der Ausrichtung der Filtereinrichtung ab und insbesondere auch von der Ausrichtung der Kamera ab. Grundsätzlich sollen durch diese Begriffe deshalb auch sonstige Ausrichtungen, wie etwa links bzw. rechts vom Strahlengang, gleichermaßen umfasst sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Halteeinrichtung einen ersten Haltemagneten und einen zweiten Haltemagneten aufweist, wobei das erste Filterelement einen Koppelmagneten aufweist und das zweite Filterelement ebenfalls einen Koppelmagneten aufweist, wobei der erste Haltemagnet mit dem Koppelmagneten des ersten Filterelements koppelbar ist und der zweite Haltemagnet mit dem Koppelmagneten des zweiten Filterelements koppelbar ist. Unter Koppeln ist hierbei insbesondere zu verstehen, dass der Koppelmagnet eines Filterelements mit dem jeweiligen Haltemagneten der Halteeinrichtung in ausreichend geringe räumliche Nähe gebracht wird, dass ein Verfahren der Halteeinrichtung aufgrund der magnetischen Wechselwirkung zwischen den Magneten zu einem Bewegen des Filterelements führen kann.
Sowohl bei den genannten Koppelmagneten als auch bei dem ersten und dem zweiten Haltemagneten kann es sich jeweils auch um Anordnungen aus mehreren Magneten handeln. Durch eine derartige Anordnung mehrerer Einzelmagneten kann etwa die Magnetstärke erhöht werden. Außerdem kann durch eine bestimmte Ausrichtung der magnetischen Pole der mehreren Magneten eine Art Codierung für eine dazu komplementäre Anordnung auf dem gegenüberliegenden zu koppelnden Element erzeugt werden, so dass nur zueinander passende Anordnungen miteinander koppeln. Bei den Haltemagneten und/oder Koppelmagneten kann es sich beispielsweise um Permanentmagneten handeln, während die jeweils anderen Magneten auch induzierte Magneten sein können. Vorteilhafterweise handelt es sich bei allen genannten Magneten um Permanentmagneten, insbesondere Neodym-Magneten.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung entspricht der Abstand zwischen dem ersten Haltemagneten und dem zweiten Haltemagneten der Halteeinrichtung einem Abstand zwischen dem Koppelmagneten des ersten Filterelements und dem Koppelmagneten des zweiten Filterelements, wenn ein Betriebszustand vorliegt, in dem das erste Filterelement und das zweite Filterelement außerhalb des Strahlengangs der Kamera auf gegenüberliegenden Seiten des Strahlengangs angeordnet sind.
In diesem Betriebszustand ist also weder das erste noch das zweite Filterelement in den Strahlengang der Kamera eingebracht, sondern beide Filterelemente befinden sich außerhalb des Strahlengangs. Da in diesem Betriebszustand der Abstand zwischen dem Koppelmagneten des ersten Filterelements und dem Koppelmagneten des zweiten Filterelements gerade dem Abstand zwischen den beiden Haltemagneten der Halteeinrichtung entspricht, kann in diesem Betriebszustand die Halteeinrichtung gleichzeitig mit dem ersten Filterelement und mit dem zweiten Filterelement magnetisch gekoppelt sein, um ein jeweiliges Filterelement verfahren zu können.
Dabei kann es sein, dass ausgehend von diesem Betriebszustand zwar sowohl das erste Filterelement als auch das zweite Filterelement, insbesondere in den Strahlengang hinein, verfahren werden können, nicht aber beide Filterelemente gleichzeitig. Beispielsweise kann abhängig von der Richtung, in welche die Halteeinrichtung aus diesem Betriebszustand verfahren wird, entweder das erste Filterelement oder das zweite Filterelement in den Strahlengang hineinbewegt werden. Vorzugsweise erfolgt dabei zugleich eine Entkopplung der Halteeinrichtung von dem jeweiligen anderen Filterelement, so dass dieses andere Filterelement dabei nicht ebenfalls bewegt wird.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das erste Filterelement und das zweite Filterelement in einer gemeinsamen Lageebene angeordnet sind. Das erste Filterelement und das zweite Filterelement derselben Filtereinheit einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung können gemäß dieser Ausführungsform also nicht gleichzeitig, sondern nur alternativ in den Strahlengang der Kamera eingebracht werden. Auf diese Weise kann beispielsweise eine gemeinsame Lagerung und/oder Führung für das erste und das zweite Filterelement vorgesehen sein.
Ferner können die Filterelemente die Bewegungsbahn des jeweiligen anderen Filterelements in eine jeweilige Richtung begrenzen. Zusammen mit den genannten Anschlägen kann auf diese Weise die Bewegungsbahn eines jeweiligen Filterelements zu beiden Enden hin begrenzt sein. Dabei kann insbesondere der genannte jeweilige Anschlag eine statische Begrenzung darstellen, während das jeweilige andere Filterelement eine räumlich veränderliche Begrenzung darstellen kann. Insbesondere kann die Filtereinrichtung Betriebszustände aufweisen, in denen eines der Filterelemente zwischen einem Anschlag auf der einen Seite und dem jeweiligen anderen Filterelement auf der anderen Seite gegen ein Bewegen in beide grundsätzlich möglichen Verfahrrichtungen gesperrt ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann das erste Filterelement zwischen einer mittleren Parkposition, in der es in dem Strahlengang der Kamera angeordnet ist, und einer unteren Parkposition verfahren werden, in der es unterhalb des Strahlengangs der Kamera angeordnet ist, Das zweite Filterelement kann zwischen einer mittleren Parkposition, in der es in dem Strahlengang der Kamera angeordnet ist, und einer oberen Parkposition verfahren werden, in der es oberhalb des Strahlengangs der Kamera angeordnet ist. Insbesondere kann eine Bewegung des ersten Filterelements nach unten über die untere Parkposition hinaus durch einen Anschlag begrenzt sein. Entsprechend kann eine Bewegung des zweiten Filterelements nach oben über die obere Parkposition hinaus durch einen Anschlag begrenzt sein.
Die mittlere Parkposition des zweiten Filterelements kann der mittleren Parkposition des ersten Filterelements im Wesentlichen entsprechen. Zudem können die untere Parkposition des ersten Filterelements und die obere Parkposition des zweiten Filterelements gerade an die mittlere Parkposition des jeweiligen Filterelements angrenzen, so dass der Verfahrweg zwischen der mittleren Parkposition und der oberen bzw. unteren Parkposition im Wesentlichen gerade der Ausdehnung eines Filterelements entspricht.
Wenn das erste Filterelement und das zweite Filterelement in einer gemeinsamen Lageebene angeordnet sind, sind somit im Wesentlichen drei Betriebszustände einer Filtereinheit der Filtereinrichtung möglich, die sich darin unterscheiden, dass das erste Filterelement, das zweite Filterelement bzw. keines der Filterelemente in dem Strahlengang der Kamera angeordnet ist. Gemäß einer solchen Weiterbildung befindet sich das erste Filterelement im Strahlengang, wenn das erste Filterelement in der mittleren Parkposition und das zweite Filterelement in der oberen Parkposition angeordnet ist. Das zweite Filterelement ist im Strahlengang angeordnet, wenn sich das zweite Filterelement in der mittleren Parkposition befindet und sich das erste Filterelement in der unteren Parkposition befindet. Wenn das erste Filterelement in der unteren Parkposition angeordnet ist und das zweite Filterelement in der oberen Parkposition angeordnet ist, befindet sich keines der Filterelemente im Strahlengang.
Vorteilhafterweise ist das erste Filterelement durch das zweite Filterelement gegen ein Bewegen aus seiner unteren Parkposition gesperrt, wenn sich das zweite Filterelement in dessen mittlerer Parkposition befindet. In entsprechender Weise kann das zweite Filterelement durch das erste Filterelement gegen ein Bewegen aus seiner oberen Parkposition gesperrt sein, wenn sich das erste Filterelement in dessen mittlerer Parkposition befindet. Wenn also die Filtereinrichtung in einem Betriebszustand ist, in dem sich eines der Filterelemente in der mittleren Parkposition, also im Strahlengang der Kamera befindet, ist das jeweilige andere Filterelement gerade gegen eine Bewegung gesperrt.
Diese Sperrung kann vorteilhafterweise durch einen jeweiligen ohnehin vorgesehenen Anschlag auf der einen Seite und durch das jeweilige im Strahlengang befindliche Filterelement auf der anderen Seite erfolgen. Somit wird gewährleistet, dass das Filterelement, das sich aktuell nicht im Strahlengang der Kamera befindet, fixiert ist und seine Position nicht, beispielsweise aufgrund von Schwerkraft oder Erschütterungen, ändern kann. Auf diese Weise ist es in diesen Betriebszuständen, in denen sich eines der Filterelemente im Strahlengang befindet, nicht erforderlich, das jeweilige andere Filterelement mittels der Halteeinrichtung zu halten.
Insbesondere kann das betreffende Filterelement hierbei zwischen dem Filterelement, welches sich in der mittleren Parkposition befindet, und einer zugeordneten Anschlageinrichtung spielfrei gefangen sein, um eine Geräuschbildung bei einer Bewegung der Filtereinrichtung oder der Kamera zu vermeiden. Ein derartiges spielfreies Einschließen lässt sich auf einfache Weise realisieren, da die magnetische Kopplung zwischen der Halteeinrichtung und dem Filterelement, welches sich in der mittleren Parkposition befindet, auch dann noch hinreichend stark ist, wenn die Halteeinrichtung geringfügig über die jeweilige Halteposition hinaus verfahren ist. Durch gezieltes Übersteuern der Halteeinrichtung kann das hiermit magnetisch gekoppelte Filterelement, welches sich in der mittleren Parkposition befindet, somit gegen das andere Filterelement kraftschlüssig angelegt werden.
Die Halteeinrichtung kann also insbesondere stets lediglich mit dem in den Strahlengang der Kamera eingebrachten Filterelement magnetisch gekoppelt sein, während die magnetische Kopplung mit dem jeweiligen anderen Filterelement in diesen Betriebszuständen gelöst ist. Ein Wechsel des Betriebszustands, d.h. insbesondere eine Änderung des in den Strahlengang eingebrachten Filters, erfolgt dann beispielsweise dadurch, dass zunächst das in den Strahlengang eingebrachte Filterelement von der Halteeinrichtung mittels der magnetischen Kopplung aus dem Strahlengang herausbewegt wird. Dadurch wird das jeweilige andere Filterelement für ein Bewegen aus seiner unteren bzw. oberen Parkposition freigegeben. Anschließend kann die Halteeinrichtung mit diesem jeweiligen anderen Filterelement magnetisch koppeln und es in den Strahlengang der Kamera verfahren, wodurch sich zugleich die magnetische Kopplung zu dem ursprünglich im Strahlengang befindlichen Filterelement lösen kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Halteeinrichtung zwischen einer oberen Halteposition, einer mittleren Halteposition und einer unteren Halteposition verfahrbar, wobei die Halteeinrichtung in der mittleren Halteposition gleichzeitig einerseits mit dem ersten Filterelement in dessen unterer Parkposition und andererseits mit dem zweiten Filterelement in dessen oberer Parkposition magnetisch koppelbar ist. Die genannten drei Haltepositionen der Halteeinrichtung können dabei insbesondere den bereits erläuterten Betriebszuständen einer Filtereinheit der Filtereinrichtung entsprechen.
Die mittlere Halteposition der Halteeinrichtung entspricht insofern einem Betriebszustand, bei dem weder das erste Filterelement noch das zweite Filterelement in den Strahlengang eingebracht sind, sondern die Filterelemente einander gegenüberliegend unterhalb bzw. oberhalb des Strahlengangs angeordnet sind. In dieser Anordnung kann die Halteeinrichtung zugleich sowohl mit dem ersten Filterelement als auch mit dem zweiten Filterelement magnetisch gekoppelt sein und auf diese Weise die Filterelemente in ihren Parkpositionen außerhalb des Strahlengangs halten. Insbesondere kann die Halteeinrichtung ausschließlich in dieser mittleren Halteposition oder in einem schmalen Bereich um diese mittlere Halteposition herum gleichzeitig mit dem ersten und dem zweiten Filterelement magnetisch gekoppelt sein.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Halteeinrichtung in einem Bereich zwischen der mittleren Halteposition und der oberen Halteposition lediglich mit dem ersten Filterelement magnetisch koppelbar sein, um das erste Filterelement zwischen dessen unterer Parkposition und dessen mittlerer Parkposition zu bewegen, und in einem Bereich zwischen der mittleren Halteposition und der unteren Halteposition lediglich mit dem zweiten Filterelement magnetisch koppelbar sein, um das zweite Filterelement zwischen dessen oberer Parkposition und dessen mittlerer Parkposition zu bewegen.
Der Verfahrweg der Halteeinrichtung weist somit im Wesentlichen zwei unterschiedliche Bereiche auf, die durch die mittlere Halteposition getrennt sind und in denen jeweils nur eines der beiden Filterelemente zu einer gemeinsamen Bewegung mit der Halteeinrichtung magnetisch mit der Halteeinrichtung koppelbar ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass stets lediglich dasjenige Filterelement bewegt wird, das gerade aus dem Strahlengang heraus oder in den Strahlengang hineinbewegt werden soll, während das jeweilige andere Filterelement nicht aktiv verfahren wird. Gerade dadurch, dass vermieden wird, dass auch das Filterelement bewegt wird, welches gerade weder in den Strahlengang hinein noch aus dem Strahlengang heraus bewegt werden soll, kann der Verfahrweg der Filterelemente besonders kurz und kann die Filtereinrichtung als Ganzes somit besonders kompakt ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Filtereinrichtung, insbesondere die Betätigungseinrichtung einer jeweiligen Filtereinheit der Filtereinrichtung, einen oder mehrere Positionssensoren auf, um eine jeweilige Position der Halteeinrichtung und/oder zumindest eines der Filterelemente zu bestimmen. Mittels der Positionssensoren kann der Betriebszustand der Filtereinrichtung vorteilhafterweise jederzeit überwacht werden, insbesondere wenn eine elektrische Antriebseinrichtung zum Einsatz gelangt. Dabei können automatische Abläufe vorgesehen sein, um auf Fehlpositionen, beispielsweise Abweichungen eines Ist-Werts von einem Soll-Wert, reagieren zu können.
Da gemäß einigen Ausführungsformen die magnetische Kopplung zwischen einem jeweiligen Filterelement und der Halteeinrichtung wahlweise lösbar ist, ist es vorteilhaft, die Position der Filterelemente zusätzlich zu der Position der Halteeinrichtung zu bestimmen. Insbesondere wenn sich die magnetische Kopplung zwischen einem Filterelement und der Halteeinrichtung unbeabsichtigterweise lösen sollte, beispielsweise durch einen starken mechanischen Stoß, kann dieses Lösen anhand der Positionssensoren festgestellt und die Halteeinrichtung beispielsweise derart verfahren werden, dass ein Haltemagnet der Halteeinrichtung wieder in die Nähe des Koppelmagneten des jeweiligen Filterelements gebracht wird, um die magnetische Kopplung zu diesem Filterelement wiederherzustellen und das Filterelement anschließend in die gewünschte Position zurückzuführen.
Die Positionssensoren können bezogen auf die Halteeinrichtung insbesondere Lichtschranken und/oder Drehgeber, beispielsweise des genannten Elektromotors, sein. Des Weiteren können, um die Position eines jeweiligen Filterelements zu bestimmen, beispielsweise Hall-Sensoren vorgesehen sein, die mit dem Koppelmagneten eines jeweiligen Filterelements oder eines eigens an dem Filterelement vorgesehenen Positionsmagneten wechselwirken können. Eine derartige magnetische Positionsbestimmung hat den Vorteil, dass sie auch über die Wände einer Einkapselung hinweg eingesetzt werden kann, so dass sich auch die Positionssensoren für die Filterelemente außerhalb der Einkapselung befinden können. Mittels der Positionssensoren kann vorteilhafterweise nicht nur die Position der Halteeinrichtung und/oder der Filterelemente, sondern auch deren Geschwindigkeit bei einer Positionsänderung, beispielsweise die Drehgeschwindigkeit des genannten Elektromotors oder einer von dem Elektromotor angetriebenen Gewindespindel, bestimmt werden.
Ferner umfasst die Filtereinrichtung bevorzugt mehrere Filtereinheiten, die bezüglich des Verlaufs des Strahlengangs hintereinander angeordnet sind. Beispielsweise können zwei Filtereinheiten mit jeweils zwei Filterelementen vorgesehen sein. Wenn eines dieser vier Filterelemente Klarglas umfasst, um die Strahlung ungefiltert durchzulassen, zugleich aber die optische Weglänge unverändert zu lassen, kann mittels einer solchen Filtereinrichtung insgesamt zwischen drei verschiedenen Filterungen sowie keiner Filterung ausgewählt werden. Eine solche Filtereinrichtung kann beispielsweise drei ND-Filter unterschiedlicher Absorption aufweisen, um eine besonders große Flexibilität bei der Einstellung belichtungsrelevanter Parameter zu ermöglichen.
Es sind auch Filtereinrichtungen möglich, die mehr als zwei Filtereinheiten aufweisen und/oder bei denen eine Filtereinheit mehr als zwei Filterelemente umfasst. Wenn zumindest zwei Filtereinheiten vorgesehen sind, die bezüglich des Verlaufs des Strahlengangs hintereinander angeordnet sind, können auch ein Filterelement einer Filtereinheit und ein Filterelement einer anderen Filtereinheit gleichzeitig in den Strahlengang der Kamera eingebracht werden, um verschiedene Filter miteinander zu kombinieren. Die Verwendung mehrerer Filtereinheiten kann dabei eine Vielzahl verschiedener Filterkombinationen ermöglichen, so dass auf vergleichsweise kleinem Bauraum sehr viele verschiedene Filterungen zur Verfügung gestellt werden können.
Einige der vorstehend erläuterten Ausführungsformen und Vorteile lassen sich auch auf eine Filtereinrichtung übertragen, die lediglich ein einziges verfahrbares Filterelement umfasst. Insofern bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf eine Filtereinrichtung für eine Kamera, die einen Strahlengang aufweist, mit zumindest einer Filtereinheit, die eine Betätigungseinrichtung und ein Filterelement aufweist, wobei die Betätigungseinrichtung eine Halteeinrichtung aufweist, die mit dem Filterelement magnetisch koppelbar ist, wobei die Halteeinrichtung linear verfahrbar ist, um das Filterelement wahlweise in den Strahlengang der Kamera zu bringen oder aus dem Strahlengang der Kamera heraus zu bewegen.
Beispielsweise kann auch bei einer solchen Filtereinrichtung das genannte Filterelement in einem gegenüber der Betätigungseinrichtung abgeschlossenen Gehäuse) eingekapselt sein. Die Betätigungseinrichtung kann insbesondere einen Elektromotor aufweisen, durch den die Halteeinrichtung beispielsweise über ein Untersetzungsgetriebe (insbesondere eine Gewindespindel der erläuterten Art) linear verfahrbar ist. Die magnetische Kopplung zwischen der Halteeinrichtung und dem genannten Filterelement kann wahlweise lösbar sein, um die Halteeinrichtung selektiv von dem Filterelement entkoppeln zu können.
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

1A und 1B zeigen in schematischer Darstellung die Positionierung des ersten und des zweiten Filterelements zweier unterschiedlicher Ausführungsformen einer Filtereinrichtung in jeweils drei verschiedenen Betriebszuständen.
2A bis 2C zeigen Teile einer Ausführungsform einer Filtereinrichtung aus einer Frontalansicht in verschiedenen Betriebszuständen der Filtereinrichtung.
3A bis 3C zeigen die in den 2A bis 2C gezeigte Ausführungsform mit jeweils weiteren Bauteilen, wobei 3B und 3C in perspektivischer Ansicht dargestellt sind.

Von der in 1A dargestellten Filtereinrichtung 11 sind lediglich das erste Filterelement 13 und das zweite Filterelement 15 (jeweils schraffiert dargestellt) einer Filtereinheit 17 schematisch dargestellt. Die beiden Filterelemente 13 und 15 sind dabei mittels eines gemeinsamen Rahmens 19 relativ zueinander fest angeordnet. Der Rahmen 19 hält die beiden Filterelemente 13, 15 in einer gemeinsamen Lageebene, wobei zwischen den Filterelementen 13, 15 ein Freiraum 21 gebildet wird, der im Wesentlichen der Fläche eines jeweiligen Filterelements 13, 15 entspricht und der optional mit einem Klarglasfilterelement gefüllt sein kann. Der Rahmen 19 mit den Filterelementen 13, 15 ist in 1A in drei Stellungen relativ zum Strahlengang 23 gezeigt. Der Strahlengang 23 ist durch ein gestricheltes Rechteck gekennzeichnet, das den Bereich umgrenzt, in dem Strahlung entlang des Strahlengangs 23 durch die Filtereinrichtung 11 in Richtung eines Filmabschnitts oder eines Bildsensors einer Kamera (nicht gezeigt) geführt wird.
Im links dargestellten Betriebszustand der Filtereinrichtung 11 befindet sich das erste Filterelement 13 im Strahlengang 23, im rechts dargestellten Betriebszustand ist dagegen das zweite Filterelement 15 im Strahlengang 23 angeordnet, während im in der Mitte gezeigten Betriebszustand keines der Filterelemente 13, 15 (oder das genannte Klarglasfilterelement) in den Strahlengang 23 eingebracht ist. Anhand der am linken Rand der 1A abgebildeten Skala ist zu erkennen, dass zum Einstellen dieser drei Betriebszustände die gezeigte Anordnung aus dem ersten Filterelement 13 und dem zweiten Filterelement 15 in Richtung ihres Verfahrwegs eine Ausdehnung (Bauraumlänge) von zumindest fünf Filterelementen 13, 15 erforderlich macht. Der erforderliche Bauraum für die gesamte Filtereinrichtung 11 ist somit auf zumindest diese Ausdehnung nach unten begrenzt.
Demgegenüber bietet die Ausführungsform gemäß 1B, bei der das erste Filterelement 13 und das zweite Filterelement 15 unmittelbar aneinander angrenzend mittels des Rahmens 19 relativ zueinander angeordnet sind, die Möglichkeit einer kompakteren Ausführung der Filtereinrichtung 11. In 1B sind ebenfalls drei Betriebszustände der Filtereinrichtung 11 gezeigt, wobei links keines der Filterelemente 13, 15, in der Mitte das erste Filterelement 13 und rechts das zweite Filterelement 15 in den Strahlengang 23 eingebracht ist. Für die hier gezeigte Anordnung der Filterelemente 13, 15 relativ zueinander ist in Richtung des Verfahrwegs der Filterelemente 13, 15 eine Bauraumlänge der Filtereinrichtung 11 von zumindest vier Filterelementen 13, 15 erforderlich (vgl. Skala am linken Rand der 1 B).
Bei den Ausführungsformen gemäß 1A und 1B kann der Antrieb der Filterelemente 13, 15 manuell oder mittels einer elektrischen Antriebseinrichtung (z.B. mittels eines Elektromotors) und einer hiervon linear verfahrbaren Halteeinrichtung erfolgen, die mit den Filterelementen 13, 15 direkt oder über den gemeinsamen Rahmen 19 indirekt magnetisch koppelbar ist, wie nachfolgend noch im Zusammenhang mit den 2A bis 2C und 3A bis 3C erläutert wird.
Auch in den 2A bis 2C sind drei Betriebszustände einer Ausführungsform der Filtereinrichtung 11 dargestellt, wobei im Gegensatz zu den Ausführungsformen der 1A und 1B das erste Filterelement 13 und das zweite Filterelement 15 nicht starr relativ zueinander angeordnet sind. Vielmehr weisen das erste Filterelement 13 und das zweite Filterelement 15 einen jeweiligen eigenen separaten Rahmen 19 auf. Mittels ihres jeweiligen Rahmens 19 sind das erste Filterelement 13 und das zweite Filterelement 15 in einer gemeinsamen Lageebene an zwei Gleitstangen 25 linear beweglich gelagert. Grundsätzlich kann ein Filterelement 13, 15 dabei im Wesentlichen entlang des gesamten Verlaufs der Gleitstangen 25 gleiten. Da die beiden Filterelemente 13, 15 in derselben Lageebene angeordnet sind, ist allerdings der Verfahrweg eines jeweiligen Filterelements 13, 15 durch das jeweilige andere Filterelement 13, 15 und abhängig von dessen jeweiliger aktuellen Lage begrenzt.
Ein Bewegen der Filterelemente 13, 15 über die Länge der Gleitstangen 25 hinaus wird außerdem zu beiden Seiten der Bewegungsbahn (in den 2A bis 2C: nach oben bzw. nach unten) durch Anschläge 59 begrenzt (hier nicht gezeigt; vgl. 3C). Wie aus den 2A bis 2C ersichtlich ist, ist das erste Filterelement 13 zwischen einer mittleren Parkposition (2A) und einer unteren Parkposition (2B und 2C) beweglich, während das zweite Filterelement 15 zwischen einer der mittleren Parkposition des ersten Filterelements 13 entsprechenden mittleren Parkposition (2C) und einer oberen Parkposition (2A und 2B) beweglich ist. Die mittlere Parkposition der Filterelemente 13, 15 entspricht jeweils einer Anordnung des Filterelements 13, 15 im Strahlengang 23. Die untere Parkposition und die obere Parkposition sind demgegenüber unterhalb bzw. oberhalb des Strahlengangs 23 angeordnet.
An einer Seite des Rahmens 19 eines jeweiligen Filterelements 13, 15 (in den 2A bis 2C: links) sind Aufnahmen 27 vorgesehen. Bei dem ersten Filterelement 13 ist in einer oberen Aufnahme 27 ein Koppelmagnet 29 angeordnet, der bei der gezeigten Ausführungsform als zwei nebeneinander angeordnete Neodym-Magneten ausgebildet ist. Eine untere Aufnahme 27 des Filterelements 13 ist dagegen leer und weist keinen Magneten auf. Der Rahmen 19 des zweiten Filterelements 15 ist identisch zu dem Rahmen 19 des ersten Filterelements 13 ausgebildet. Beim zweiten Filterelement 15 ist jedoch ein wiederum zweiteilig ausgebildeter Koppelmagnet 29 in der unteren Aufnahme 27 angeordnet, während die obere Aufnahme 27 leer ist.
Der jeweilige Koppelmagnet 29 ist also bei dem ersten Filterelement 13 und dem zweiten Filterelement 15 nicht an derselben relativen Stelle angeordnet, sondern jeweils in einem Eckbereich des jeweiligen Filterelements 13, 15, der dem jeweiligen anderen Filterelement 13, 15 zugewandt ist. Eine solche Anordnung trägt zu einer besonders kompakten Bauform der Filtereinrichtung 11 bei. Denn wenn die beiden Filterelemente 13, 15 auf einander gegenüberliegenden Seiten des Strahlengangs 23 außerhalb des Strahlengangs 23 und somit maximal voneinander beabstandet angeordnet sind (vgl. 2B), weisen die Koppelmagneten 29 einen insofern geringen maximalen Abstand zueinander auf, als dieser Abstand lediglich geringfügig mehr als der Abstand der beiden Filterelemente 13, 15 beträgt. Auf diese Weise braucht eine mit beiden Haltemagneten 29 zusammenwirkende Halteeinrichtung nicht länger als dieser Abstand zu sein, wie auch im Folgenden erläutert wird.
Die in den 2A bis 2C gezeigte Filtereinheit 17 der Filtereinrichtung 11 umfasst eine Betätigungseinrichtung 31 mit einer Halteeinrichtung 33, die den Koppelmagneten 29 der Filterelemente 13, 15 gegenüberliegt. Die Betätigungseinrichtung 31 umfasst ferner einen Elektromotor 51, 51' (nicht gezeigt; vgl. 3C), mittels dessen die Halteeinrichtung 33 linear und parallel zur Bewegungsbahn der Filterelemente 13, 15 verfahrbar ist. Der Verfahrweg der Halteeinrichtung 33 erstreckt sich dabei von einer oberen Halteposition (2A) über eine mittlere Halteposition (2B) zu einer unteren Halteposition (2C).
Die Halteeinrichtung 33 weist einen ersten Haltemagneten 35 und einen zweiten Haltemagneten 37 auf (z.T. gestrichelt dargestellt), die an einander gegenüberliegenden Enden der länglich ausgeführten Halteeinrichtung 33 angeordnet sind und wie die Koppelmagneten 29 der Filterelemente 13, 15 eine jeweilige Anordnung aus zwei einzelnen Neodym-Magneten umfassen. Der Abstand zwischen den beiden Haltemagneten 35, 37 (und somit auch die Länge der Halteeinrichtung 33) entspricht dabei gerade dem genannten maximalen Abstand, den die Koppelmagneten 29 des ersten und des zweiten Filterelements 13, 15 einnehmen, wenn wie in 2B dargestellt das erste Filterelement 13 in der unteren Parkposition angeordnet ist und das zweite Filterelement 15 in der oberen Parkposition angeordnet ist. In diesem Zustand kann die Halteeinrichtung 33 in ihrer mittleren Halteposition über die genannten Haltemagneten 35, 37 und Koppelmagneten 29 sowohl mit dem ersten Filterelement 13 als auch mit dem zweiten Filterelement 15 magnetisch gekoppelt sein. Dafür muss die Länge der Halteeinrichtung 33 aufgrund der Anordnung der Koppelmagneten 29 nur wenig mehr als die Höhe eines Filterelements 13, 15 betragen, so dass die Halteeinrichtung in der oberen Halteposition (2A) und der unteren Halteposition (2C) lediglich geringfügig über die obere bzw. untere Parkposition des jeweiligen Filterelements 13, 15 hinausragt. Dadurch wird ermöglicht, die Filtereinrichtung 11 besonders kompakt auszubilden.
Ausgehend von dieser mittleren Halteposition (2B) kann die Halteeinrichtung 33 in die obere Halteposition (2A) oder in die untere Halteposition verfahren werden (2C). Wenn die Halteeinrichtung 33 in die obere Halteposition verfahren wird, wird das erste Filterelement 13 aufgrund der magnetischen Kopplung von der Halteeinrichtung 33 mitgeführt und in die mittlere Parkposition, also in den Strahlengang 23, verfahren. Das zweite Filterelement 15 dagegen kann aus seiner oberen Parkposition aufgrund des Anschlags 59 (vgl. 3C) nicht weiter nach oben verfahren werden und verbleibt daher in der oberen Parkposition. Das Verfahren der Halteeinrichtung 33 führt jedoch dazu, dass sich der Abstand zwischen dem zweiten Haltemagneten 37 und dem Koppelmagneten 29 des zweiten Filterelements 15 vergrößert und sich somit die magnetische Kopplung zwischen der Halteeinrichtung 33 und dem zweiten Filterelement 15 löst. Wenn sich die Halteeinrichtung 33 in der oberen Parkposition befindet, wird somit das zweite Filterelement 15 nicht mehr durch die Halteeinrichtung 33 gehalten. Jedoch ist die Beweglichkeit des zweiten Filterelements 15 in diesem Betriebszustand (2A) nach oben durch den genannten Anschlag 59 (vgl. 3C) und nach unten durch das in die mittlere Parkposition verfahrene erste Filterelement 13 begrenzt, so dass das zweite Filterelement 15 in der oberen Parkposition festgehalten wird.
Aufgrund des symmetrischen Aufbaus erfolgt entsprechend zu dem geschilderten Übergang von dem in 2B gezeigten Betriebszustand zu dem in 2A gezeigten Betriebszustand auch der Übergang von dem in 2B gezeigten Betriebszustand zu dem in 2C gezeigten Betriebszustand, wobei in diesem Fall umgekehrt das zweite Filterelement 15 von der Halteeinrichtung 33 aus der oberen Parkposition in die mittlere Parkposition in den Strahlengang 23 verfahren wird, während das erste Filterelement 13 aufgrund des unteren Anschlags 59 (vgl. 3C) von der Halteeinrichtung 33 magnetisch entkoppelt wird und in seiner unteren Parkposition verbleibt.
Aus den 2A bis 2C ist auch ohne weiteres ersichtlich, dass für einen Übergang von dem in 2C gezeigten Betriebszustand zu dem in 2B gezeigten Betriebszustand die Halteeinrichtung 33 lediglich aus der unteren Halteposition in die mittlere Halteposition verfahren werden muss. Für einen Übergang von dem in 2A gezeigten Betriebszustand zu dem in 2B gezeigten Betriebszustand hingegen muss die Halteeinrichtung 33 aus der oberen Halteposition zunächst in die untere Halteposition verfahren werden, wobei die Halteeinrichtung 33 mittels des zweiten Haltemagneten 37 das zweite Filterelement 15 „einfängt“, so dass der in 2C gezeigte Betriebszustand erreicht wird. Sodann kann die Halteeinrichtung 33 in die mittlere Halteposition verfahren werden.
Der mögliche Verfahrweg eines jeweiligen Filterelements 13, 15 aus der mittleren Parkposition in die untere bzw. obere Parkposition (und zurück) ist somit wesentlich kürzer als der maximale Verfahrweg der Halteeinrichtung 33, der sich von der oberen Halteposition bis zur unteren Halteposition erstreckt. Ein jeweiliges Filterelement 13, 15 wird also nicht weiter bewegt, als zum Zweck des Einbringens des Filterelements 13, 15 in den Strahlengang 23 oder des Freigebens des Strahlengangs 23 gerade erforderlich ist. Dadurch, dass mittels der Anschläge 59 (vgl. 3C) die magnetische Kopplung zwischen der Halteeinrichtung 33 und einem jeweiligen Filterelement 13, 15 lösbar ist, kann eine einzige Halteeinrichtung 33 für beide Filterelemente 13, 15 verwendet werden. Dabei kann die Halteeinrichtung 33 einen kontinuierlichen linearen Verfahrweg aufweisen, wobei sie in der oberen Hälfte des Verfahrwegs lediglich mit dem ersten Filterelement 13 und in der unteren Hälfte des Verfahrwegs lediglich mit dem zweiten Filterelement 15 zu gemeinsamer Bewegung magnetisch koppelbar ist.
Diese abschnittsweise Entkoppelbarkeit durch Anfahren eines jeweiligen Anschlags 59 (vgl. 3C) ermöglicht eine, insbesondere im Vergleich zu den Ausführungsformen gemäß 1A und 1B, besonders kompakte Ausführung der Filtereinrichtung 11. In Verfahrrichtung der Filterelemente 13, 15 ist eine minimale Bauraumlänge von im Wesentlichen lediglich drei Filterelementen erforderlich.
Zu einer kompakten Ausführung der Filtereinrichtung 11 trägt zudem die genannte Anordnung der Koppelmagneten 29 an den Filterelementen 13, 15 sowie der Haltemagneten 35, 37 an der Halteeinrichtung 33 bei, die es ermöglicht, dass die Halteeinrichtung 33 selbst lediglich geringfügig länger sein muss als ein jeweiliges Filterelement 13, 15 (vgl. insbesondere 2B). Auf diese Weise geht auch die Bauraumlänge, die die Halteeinrichtung 33 für ein Verfahren zwischen ihrer oberen Halteposition und ihrer unteren Halteposition in Anspruch nimmt, lediglich geringfügig über die Länge dreier Filterelemente hinaus.
In 2C ist durch eine strichpunktierte Linie ein Gehäuse 41 schematisch dargestellt, das eine Einkapselung der Filterelemente 13, 15 gegenüber der Betätigungseinrichtung 31 mit der Halteeinrichtung 33 bildet. Durch entsprechende Wände des Gehäuses 41, über die hinweg die magnetische Kopplung zwischen dem Koppelmagneten 29 eines jeweiligen Filterelements 13, 15 und dem jeweiligen Haltemagneten 35, 37 der Halteeinrichtung 33 erfolgen kann, sind die Filterelemente 13, 15 in einem abgeschlossenen Raum eingekapselt und so vor Verschmutzungen, insbesondere vor Abrieb aus der Betätigungseinrichtung 31, geschützt.
Die in 2C dargestellte Ausführungsform ist auch in 3A gezeigt (ohne das Gehäuse 41), wobei hier zusätzlich Positionssensoren 43, 47 dargestellt sind, die der Betätigungseinrichtung 31 zugeordnet sind. Dabei handelt es sich einerseits um Lichtschranken 43, die an einem jeweiligen Ende des Verfahrwegs der Halteeinrichtung 33 angeordnet sind und über die festgestellt werden kann, ob sich die Halteeinrichtung 33 in ihrer oberen Halteposition bzw. in ihrer unteren Halteposition befindet. Dazu weist die Halteeinrichtung 33 an ihren Enden einen jeweiligen Fortsatz 45 auf, der eine jeweilige Lichtschranke 43 unterbricht, wenn sich die Halteeinrichtung 33 in der oberen bzw. der unteren Halteposition befindet.
Als weitere Positionssensoren sind Hall-Sensoren 47 entlang des Verfahrwegs der Halteeinrichtung 33 angeordnet, die mit einem jeweiligen Positionsmagneten 49 im Rahmen 19 eines jeweiligen Filterelements 13, 15 zusammenwirken. Mittels eines jeweiligen Hall-Sensors 47 kann der Abstand eines der Positionsmagneten 49 zu dem Hall-Sensor 47 bestimmt werden. Aufgrund der verteilten Anordnung der Hall-Sensoren 47 ist es somit möglich, die Lage eines jeweiligen Filterelements 13, 15 kontinuierlich über die gesamte Länge seines jeweiligen möglichen Verfahrwegs zu bestimmen.
Sollte sich beispielsweise eine magnetische Kopplung zwischen einem der Filterelemente 13, 15 und der Halteeinrichtung 33 unbeabsichtigt lösen, so dass sich das Filterelement 13, 15 entweder nicht bewegt, obwohl es durch die Halteeinrichtung 33 verfahren werden müsste, oder sich, beispielsweise aufgrund von Schwerkraft, bewegt, obwohl es durch die Halteeinrichtung 33 unbewegt festgehalten werden sollte, kann dies mittels der Hall-Sensoren 47 festgestellt werden. Daraufhin kann dann beispielsweise die Halteeinrichtung 33 mittels des Elektromotors 51, 51' zu einem Bewegungsablauf angetrieben werden, durch den der jeweilige Haltemagnet 35, 37 wieder in die Nähe des Koppelmagneten 29 des jeweiligen Filterelements 13, 15 gebracht wird, um die magnetische Kopplung wiederherzustellen, und anschließend das jeweilige Filterelement 13, 15 in die eigentlich gewünschte Position zurückgeführt wird. Die Position der Halteeinrichtung 33 selbst kann beispielsweise mittels weiterer Positionssensoren, beispielsweise dem die Halteeinrichtung 33 verfahrenden Elektromotor 51, 51' (vgl. 3C) zugeordnete Drehgeber, bestimmt werden.
In 3B ist die in 3A gezeigte Ausführungsform der Filtereinrichtung 11 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt, wobei hier zusätzlich zu der in den 2A bis 2C und 3A gezeigten Filtereinheit 17 eine weitere Filtereinheit 17' der Filtereinrichtung 11 gezeigt ist, die bezüglich des Verlaufs des Strahlengangs hinter der Filtereinheit 17 angeordnet ist. Der Aufbau dieser weiteren Filtereinheit 17' entspricht im Wesentlichen dem der Filtereinheit 17. Allerdings sind die Aufnahmen 27' für die Koppelmagneten 29' an den Rahmen 19' des ersten und des zweiten Filterelements 13', 15' der weiteren Filtereinheit 17' sowie die zugehörige Betätigungseinrichtung 31' (von der lediglich die Halteeinrichtung 33' gezeigt ist) im Vergleich zu der Filtereinheit 17 an der gegenüberliegenden Seite angeordnet (bezogen auf den Strahlengang 23, d.h. in 3B rechts).
Die Filtereinrichtung 11 befindet sich in 3B in einem Betriebszustand, bei dem das zweite Filterelement 15 der Filtereinheit 17 in den Strahlengang 23 eingebracht ist, während sich von den Filterelementen 13', 15' der weiteren Filtereinheit 17' keines im Strahlengang 23 befindet. Vielmehr werden das erste und das zweite Filterelement 13', 15' durch die Halteeinrichtung 33', mit der sie magnetisch gekoppelt sind, in ihrer oberen bzw. unteren Parkposition gehalten. Vorzugsweise befindet sich stets jeweils nur eines der Filterelemente 13, 15, 13', 15' im Strahlengang 23, um zu verhindern, dass sich durch einen Wechsel des in den Strahlengang 23 eingebrachten Filterelements 13, 15, 13', 15' die optische Weglänge des Strahlengangs 23 ändert. Um in einem der möglichen Betriebszustände der Filtereinrichtung 11 Strahlung ungefiltert durch die Filtereinrichtung 11 passieren lassen zu können, handelt es sich beispielsweise bei dem ersten Filterelement 13 der Filtereinheit 17 um Klarglas. Bei den übrigen Filterelementen 15, 13', 15' handelt es sich um ND-Filter unterschiedlicher Dichte.
In 3C ist die in 3B gezeigte Ausführungsform der Filtereinrichtung 11 mit wiederum weiteren Bauteilen dargestellt, wobei jedoch insbesondere das Gehäuse 41, welches die Filterelemente 13, 15, 13', 15' räumlich von den Betätigungseinrichtungen 31, 31' trennt (vgl. 2C), weiterhin nicht dargestellt ist. In 3C sind insbesondere die Elektromotoren 51, 51' der Filtereinheiten 17, 17' zu erkennen, die jeweils eine Gewindespindel 53, 53' zu einer Rotationsbewegung um deren jeweilige Achse antreiben. Die Halteeinrichtungen 33, 33' weisen einen jeweiligen Eingriffsabschnitt 55, 55' auf, in den eine jeweilige mit einem Innengewinde versehene Mutter 57, 57' eingreift. Die genannten Gewindespindeln 53, 53' verlaufen durch eine jeweilige Mutter 57, 57', so dass bei Drehung der Gewindespindel 53, 53' die Mutter 57, 57' abhängig von der Drehrichtung entlang der jeweiligen Gewindespindel 53, 53' linear versetzt wird und dabei über den jeweiligen Eingriffsabschnitt 55, 55' die jeweilige Halteeinrichtung 33, 33' linear verfährt. Die Gewindespindel 53, 53' bildet auf diese Weise ein Untersetzungsgetriebe der jeweiligen Betätigungseinrichtung 31, 31' zur Übertragung der Drehbewegung des Elektromotors 51, 51' auf die Halteeinrichtung 33, 33', wobei die Untersetzung von der gewählten Steigung der miteinander wechselwirkenden Gewinde der Mutter 57, 57' und der Gewindespindel 53, 53' abhängt.
Der Verfahrweg der Halteeinrichtungen 33, 33' ist insbesondere durch die Länge der Gewindespindel 53, 53' begrenzt. Die Bewegungsbahn der Filterelemente 13, 15, 13', 15' entlang der Gleitstangen 25, 25' wird dagegen durch eigens vorgesehene Anschläge 59 begrenzt, die als Stifte (unten) bzw. Schraubenschäfte (oben) ausgebildet sind.
Insgesamt verdeutlicht 3C, dass die erfindungsgemäße Filtereinrichtung 11 es ermöglicht, auf kleinstem Bauraum eine Vielzahl verschiedener Filterelemente 13, 15, 13', 15' präzise zu positionieren und wahlweise in den Strahlengang 23 einzubringen, wobei zugleich eine Verschmutzung der Filterelemente 13, 15, 13', 15' durch das (in 2C gezeigte) Gehäuse 41 zuverlässig vermieden werden kann. Die kompakte Bauform der Filtereinrichtung 11 mit der Einkapselung der schmutzempfindlichen Bauteile, insbesondere der Filterelemente 13, 15, 13', 15', ermöglicht zudem eine besonders einfache Austauschbarkeit der gesamten Filtereinrichtung 11.
Bezugszeichenliste

11: Filtereinrichtung
13, 13': erstes Filterelement
15, 15': zweites Filterelement
17, 17': Filtereinheit
19, 19': Rahmen
21: Freiraum
23: Strahlengang
25, 25': Gleitstange
27, 27': Aufnahme
29, 29': Koppelmagnet
31, 31': Betätigungseinrichtung
33, 33': Halteeinrichtung
35: erster Haltemagnet
37: zweiter Haltemagnet
41: Gehäuse
43, 43': Lichtschranke
45: Fortsatz
47, 47': Hall-Sensor
49: Positionsmagnet
51, 51': Elektromotor
53, 53': Gewindespindel
55, 55': Eingriffsabschnitt
57, 57': Mutter
59: Anschlag

Claims

Filtereinrichtung (11) für eine Kamera, die einen Strahlengang (23) aufweist, mit zumindest einer Filtereinheit (17, 17'), die eine Betätigungseinrichtung (31, 31') und zumindest ein erstes Filterelement (13, 13') und ein zweites Filterelement (15, 15') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (31, 31') eine Halteeinrichtung (33, 33') aufweist, die mit dem ersten Filterelement (13, 13') und dem zweiten Filterelement (15, 15') magnetisch koppelbar ist, wobei die Halteeinrichtung (33, 33') linear verfahrbar ist, um die Filterelemente (13, 15, 13', 15') wahlweise in den Strahlengang (23) der Kamera zu bringen oder aus dem Strahlengang (23) der Kamera heraus zu bewegen.
Filtereinrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Filterelement (13, 13') und das zweite Filterelement (15, 15') in einem gegenüber der Betätigungseinrichtung (31, 31') abgeschlossenen Gehäuse (41) eingekapselt sind.
Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Betätigungseinrichtung (31, 31') einen Elektromotor (51, 51') aufweist, wobei die Halteeinrichtung (33, 33') mittels des Elektromotors (51, 51') verfahrbar ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 3, wobei die Betätigungseinrichtung (31, 31') ferner ein Untersetzungsgetriebe (53, 53') aufweist, das zwischen dem Elektromotor (51, 51') und der Halteeinrichtung (33, 33') vorgesehen ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 4, wobei das Untersetzungsgetriebe (53, 53') eine Gewindespindel (53, 53') aufweist, die mittels des Elektromotors (51, 51') zu einer Drehbewegung antreibbar ist, wobei die Halteeinrichtung (33, 33') parallel zu der Drehachse der Gewindespindel (53, 53') beweglich, jedoch drehfest gelagert ist und ein mit der Gewindespindel (53, 53') in Eingriff befindliches Innengewinde aufweist.
Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die magnetische Kopplung zwischen der Halteeinrichtung (33, 33') und dem jeweiligen Filterelement (13, 15, 13', 15') wahlweise lösbar ist.
Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein möglicher Verfahrweg der Filterelemente (13, 15, 13', 15') kürzer gewählt ist als ein maximaler Verfahrweg der Halteeinrichtung (33, 33'), so dass durch Verfahren der Halteeinrichtung (33, 33') über den möglichen Verfahrweg eines der Filterelemente (13, 15, 13', 15) hinaus die magnetische Kopplung zwischen der Halteeinrichtung (33, 33') und dem jeweiligen Filterelement (13, 15, 13', 15') wahlweise lösbar ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 7, wobei der mögliche Verfahrweg des jeweiligen Filterelements (13, 15, 13', 15') durch wenigstens einen Anschlag (59) an einem Ende des Verfahrwegs des Filterelements (13, 15, 13', 15') begrenzt ist.
Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halteinrichtung (33, 33') einen ersten Haltemagneten (35) und einen zweiten Haltemagneten (37) aufweist, wobei das erste Filterelement (13, 13') einen Koppelmagneten (29, 29') und das zweite Filterelement (15, 15') einen Koppelmagneten (29, 29') aufweist, wobei der erste Haltemagnet (35) mit dem Koppelmagneten (29) des ersten Filterelements (13, 13') koppelbar ist und der zweite Haltemagnet (37) mit dem Koppelmagneten (29) des zweiten Filterelements (15, 15') koppelbar ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 9, wobei der Abstand zwischen dem ersten Haltemagneten (35) und dem zweiten Haltemagneten (37) der Halteeinrichtung (33, 33') einem Abstand zwischen dem Koppelmagneten (29, 29') des ersten Filterelements (13, 13') und dem Koppelmagneten (29, 29') des zweiten Filterelements (15, 15') entspricht, wenn das erste Filterelement (13, 13') und das zweite Filterelement (15, 15') außerhalb des Strahlengangs (23) der Kamera auf gegenüberliegenden Seiten des Strahlengangs (23) angeordnet sind.
Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Filterelement (13, 13') und das zweite Filterelement (15, 15') in einer gemeinsamen Lageebene angeordnet sind.
Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Filterelement (13, 13') zwischen einer mittleren Parkposition, in der es in dem Strahlengang (23) der Kamera angeordnet ist, und einer unteren Parkposition, in der es unterhalb des Strahlengangs (23) der Kamera angeordnet ist, versetzbar ist, und wobei das zweite Filterelement (15, 15') zwischen einer mittleren Parkposition, in der es in dem Strahlengang (23) der Kamera angeordnet ist, und einer oberen Parkposition, in der es oberhalb des Strahlengangs (23) der Kamera angeordnet ist, versetzbar ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 12, wobei das erste Filterelement (13, 13') durch das zweite Filterelement (15, 15') gegen ein Bewegen aus seiner unteren Parkposition gesperrt ist, wenn sich das zweite Filterelement (15, 15') in dessen mittlerer Parkposition befindet, und wobei das zweite Filterelement (15, 15') durch das erste Filterelement (13, 13') gegen ein Bewegen aus seiner oberen Parkposition gesperrt ist, wenn sich das erste Filterelement (13, 13') in dessen mittlerer Parkposition befindet.
Filtereinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Halteeinrichtung (33, 33') zwischen einer oberen Halteposition, einer mittleren Halteposition und einer unteren Halteposition verfahrbar ist, und wobei die Halteeinrichtung (33, 33') in der mittleren Halteposition gleichzeitig mit dem ersten Filterelement (13, 13') in dessen unterer Parkposition und mit dem zweiten Filterelement (15, 15') in dessen oberer Parkposition magnetisch koppelbar ist.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Halteeinrichtung (33, 33') zwischen einer oberen Halteposition, einer mittleren Halteposition und einer unteren Halteposition verfahrbar ist, wobei die Halteeinrichtung (33, 33') in einem Bereich zwischen der mittleren Halteposition und der oberen Halteposition lediglich mit dem ersten Filterelement (13, 13') magnetisch koppelbar ist, um das erste Filterelement (13, 13') zwischen dessen unterer Parkposition und dessen mittlerer Parkposition zu bewegen, und wobei die Halteeinrichtung (33, 33') in einem Bereich zwischen der mittleren Halteposition und der unteren Halteposition lediglich mit dem zweiten Filterelement (15, 15') magnetisch koppelbar ist, um das zweite Filterelement (15, 15') zwischen dessen oberer Parkposition und dessen mittlerer Parkposition zu bewegen.
Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtereinrichtung (11) Positionssensoren (43, 47, 43', 47') aufweist, um eine jeweilige Position der Halteeinrichtung (33, 33') und/oder zumindest eines der Filterelemente (13, 15, 13', 15') zu bestimmen.
Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtereinrichtung (11) mehrere Filtereinheiten (17, 17') umfasst, die bezüglich des Verlaufs des Strahlengangs (23) hintereinander angeordnet sind.