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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Adapter zum Verschwenken eines Objektivs relativ zu einem Bildsensor in einem mittels des Adapters angekoppelten Kameragehäuse, umfassend einen objektivseitigen Tragring und einen gehäuseseitigen Tragring, die mit einander zugewandten, korrespondierend zylindrisch gewölbten Gleitflächen gegeneinander gleitgelagert sind, wobei die virtuelle Zylinderachse des Wölbungszylinders der Gleitflächen in einer Ebene des Bildsensors liegt.
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Stand der Technik
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Der Begriff des Adapters ist hier weit zu verstehen und umfasst nicht nur ein eigenständiges Bauteil, sondern auch in ein Objektiv bzw. in ein Kameragehäuse integrierte, mechanische Schnittstellen, die im endmontierten Zustand eine Relativverschwenkung von Objektiv und Kameragehäuse ermöglichen. In diesem Sinne ist der oben genannte objektivseitige Tragring mit dem Objektiv verbunden oder verbindbar; der o.g. gehäuseseitige Tragring ist mit dem Kameragehäuse verbunden oder verbindbar.
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Bei gewöhnlichen Aufnahmeobjektiven liegt die Schärfeebene stets parallel zur Bildsensorebene. In bestimmten Aufnahmesituationen ist jedoch eine schräge Lage der Schärfeebene relativ zur Bildsensorebene gewünscht. Rein beispielhaft seien zwei voneinander beabstandete und relativ zur Kameraposition asymmetrisch positionierte Objekte genannt, die beide jeweils mit geringer Schärfentiefe scharf abgebildet werden sollen. Dies kann durch Relativverkippung des Objektivs zur Kamera erreicht werden. Mathematisch findet die hierzu erforderliche Relativausrichtung von Objekt, Objektiv und Bildsensor Ausdruck im sogenannten Scheimpflug-Kriterium. Dem Fachmann sind hierzu sogenannte Tilt-Adapter zur verkippbaren Kopplung von Kamera und Objektiv bekannt, die sowohl als separate Bauelemente als auch als im Objektiv integrierte, mechanische Schnittstellen erhältlich sind.
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Aus der oben genannten, gattungsbildenden Druckschrift ist ein sogenannter Tilt-Shift-Adapter als separates Bauteil bekannt, der neben einer Verschwenkung des Objektivs auch eine Lateralverschiebung senkrecht zur optischen Achse erlaubt. Diese sogenannte Shift-Funktion ist für die vorliegende Erfindung jedoch nicht relevant. Die Verschwenkbarkeit wird beim bekannten Adapter dadurch realisiert, dass seine beiden Tragringe auf korrespondierend zylindrisch gewölbten Gleitflächen gegeneinander gelagert sind. Die Wölbung der Gleitflächen ist dabei so gewählt, dass die Achse, um welche im Betätigungsfall das Objektiv relativ zur Kamera schwenkt, in der Ebene des Bildsensors liegt. Dies hat den Vorteil, dass durch die Verschwenkung keine Nachfokussierung erforderlich wird und dass zugleich der Bildausschnitt im Wesentlichen erhalten bleibt (sofern die Relativausrichtung zwischen Objekt und Objektiv bei der Verschwenkung nicht verändert wird). Zur Betätigung der Verschwenkung ist einer der Tragringe mit einer tangential zur Gleitflächenwölbung ausgerichteten Zahnstange versehen, welche mit einem am anderen Tragring gelagerten Stirnrad kämmt. Rotation des Stirnrades, ausgelöst durch die manuelle Betätigung einer mit dem Stirnrad verbundenen Einstellschraube, bewirkt eine tangential zur Gleitflächenwölbung gerichtete Relativkraft zwischen den Tragringen, die, der Gleitflächenwölbung folgend, zu der gewünschten Relativverschwenkung führt. Die Betätigung mittels einer separaten Einstellschraube ist jedoch unhandlich und langsam, sodass die Nutzung des bekannten Adapters insbesondere für Videoaufnahmen problematisch ist (rein beispielhaft sei eine schnelle Kamerafahrt um zwei sich beabstandet voneinander gegenüberstehenden Personen genannt, die zu jedem Zeitpunkt der Kamerafahrt scharf und mit geringer Schärfentiefe abgebildet werden sollen).
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Ein ähnlicher Adapter ist aus der
US 2012/0070141 A1 bekannt. Auch die
US 2015/0234198 A1 offenbart einen funktionsgleichen Tilt-Adapter, ohne jedoch die spezielle Betätigungsmechanik zu erläutern.
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Aus der
WO 2009/088951 A1 ist ein Objektiv mit integriertem Tilt-Adapter bekannt, der als in beliebigen Richtungen schwenkbares Kugelgelenk ausgebildet ist, welches durch Klemmringe in der gewünschten Position fixierbar ist. Eine solche Vorrichtung ist für eine präzise geführte Verschwenkung nicht geeignet.
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Aus der
US 8,075,201 B2 ist ein als elastischer Balg ausgebildeter Tilt-Adapter bekannt, der eine unmittelbare, manuelle Verschwenkung des Objektivs relativ zur Kamera zulässt. Schon aufgrund der prinzipiell miteinhergehend fehlenden Stabilität ist dieser Adapter zumindest für professionelle Einsätze ungeeignet.
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Aus der
DE 10 2005 041 431 A1 ist es bekannt, den Bildsensor im Kameragehäuse schwenkbar zu lagern. Hierdurch kann im Wesentlichen dieselbe optische Funktion erzielt werden; allerdings wird dadurch die Verwendung spezieller Kameras, die nur in vergleichsweise seltenen Aufnahmesituationen sinnvoll genutzt werden können, erforderlich. Dies erscheint wirtschaftlich nicht sinnvoll.
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Umgekehrt ist es aus der
US 7,885,022 B2 bekannt, innerhalb eines Objektiv-Tubus die Objektiv-Optik schwenkbar zu lagern. Dieser Ansatz macht die Verwendung spezieller Objektive für vergleichsweise seltene Aufnahmesituationen erforderlich, was ebenfalls wirtschaftlich wenig sinnvoll erscheint. Gleiches gilt für ein in sich schwenkbares Objektiv, wie es aus der
DE 33 04 115 A1 bekannt ist.
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Die Anmelderin hat bereits einige Tilt-Shift-Objektive mit integriertem Tilt-Adapter im Programm (z.B. Schneider Kreuznach Super-Angluron) bei denen eine Relativverschwenkung des Objektivs zur Kamera mittels Betätigung eines konzentrischen, am Objektiv gelagerten Stellrings möglich ist. Ähnlich wie die zur manuellen Fokussierung oder Blendeneinstellung bekannten Stellringe weist der am objektivseitigen Tragring gelagerte Tilt-Stellring an seiner Innenflächen eine helikale Nut auf, in welche ein am gehäuseseitigen Tragring fixierter Zapfen eingreift. Die dadurch bei Drehung des Tilt-Stellrings erzeugte Axialbewegung des Zapfens wird über zwei einander gegenüberliegende Drehlagerpunkte des gehäuseseitigen Tragrings am objektivseitigen Tragring in eine relative Schwenkbewegung der beiden Tragringe zueinander übersetzt. Allerdings erfolgt die Schwenkung um die im Bereich der Tragringe liegende Achse, sodass mit der Verschwenkung eine Defokussierung auf dem Bildsensor sowie ein Auswandern des Bildausschnitts verbunden ist. Ersteres muss durch eine Nachfokussierung, letzteres durch eine korrespondierende Shift-Maßnahme kompensiert werden. Dies ist zeitaufwendig, weshalb die besagten Objektive für die Videoanwendung nur bedingt einsetzbar sind.
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Aufgabenstellung
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Tilt-Adapter derart weiterzubilden, dass eine Relativverschwenkung von Objektiv und Kameragehäuse in videotauglicher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.
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Darlegung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass an dem objektivseitigen Tragring ein um eine parallel zu der virtuellen Zylinderachse ausgerichtete Hebelachse schwenkbarer Übersetzungshebel gelagert ist, dessen erster Hebelarm sich objektivseitig der Hebelachse in Umfangsrichtung des objektivseitigen Tragrings erstreckt und über eine helikale Nut und einen in diese eingreifenden Koppelkörper mit einem drehbar an dem objektivseitigen Tragring gelagerten, konzentrischen Stellring gekoppelt ist und dessen zweiter Hebelarm sich gehäuseseitig in axialer Richtung des objektivseitigen Tragrings erstreckt und an einer am gehäuseseitigen Tragring fixierten Ankerstruktur abgestützt ist.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Zunächst sieht die Erfindung vor, zur Betätigung des Tilt-Mechanismus einen drehbar am objektivseitigen Tragring gelagerten, konzentrischen Stellring zu verwenden. Ein solcher Stellring lässt sich sowohl manuell als auch automatisiert über einen entsprechenden Stelladapter leicht, schnell und präzise drehen. Um diese für sich genommen bekannte Maßnahme jedoch so umzusetzen, dass die Achse der Verschenkung zur Vermeidung einer Defokussierung und einem Auswandern des Bildausschnitts in der Sensorebene liegt, ist ein komplizierter Hebelmechanismus mit mehrfacher Kraft- bzw. Drehmoment-Umlenkung erforderlich. Ein entsprechender Übersetzungshebel ist hierzu am objektivseitigen Tragring gelagert. Die Lagerung erfolgt so, dass der Übersetzungshebel um eine Hebelachse schwenkbar ist, die parallel zu der virtuellen Zylinderachse liegt, die die Wölbung der beiden Gleitflächen der Tragringe repräsentiert, wobei die Hebelachse vorzugsweise zudem die optische Achse des Objektivs, d.h. die Zentralachse der Öffnung des objektivseitigen Tragrings, schneidet. Mit anderen Worten liegt die Hebelachse des Übersetzungshebels parallel zur Achse der Relativverschwenkung von Objektiv und Gehäuse. Die beiden Hebelarme des Übersetzungshebels sind sehr unterschiedlich geformt. Der erste, hier auch objektivseitige Hebelarm genannte Hebelarm erstreckt sich von der Hebelachse im Wesentlichen in Umfangrichtung des objektivseitigen Tragrings. Er ist über einen Nut/Koppelkörper-Mechanismus mit dem Stellring gekoppelt. Bevorzugt trägt der Stellring dabei (unmittelbar oder mittelbar z.B. über einen drehfest mit ihm verbundenen Nutring) eine helikale Nut, in die ein auf dem ersten Hebelarm angeordneter Koppelkörper eingreift. Bevorzugt ist der Koppelkörper um 90° versetzt zur Anlenkstelle des Hebelarms an der Hebelachse angeordnet. Hierdurch wird ein besonders günstiges Hebelübersetzungsverhältnis geschaffen. Umgekehrt ist es jedoch auch möglich, dass der Stellring (unmittelbar oder mittelbar) den Koppelkörper und der erste Hebelarm die helikale Nut trägt. Die Begriffe „Nut“ und „Koppelkörper“ bzw. „Nut/Koppelkörper-Mechanismus“ sind im Kontext der vorliegenden Erfindung jedoch weit auszulegen. Auch Varianten, bei denen die „Nut“ lediglich eine Halbnut, d.h. im Wesentlichen eine Kante ist, sollen von der dieser Begrifflichkeit erfasst sein. In diesem Fall sind die Kante und der Koppelkörper, der ebenso als (korrespondierende) Kante ausgebildet sein kann, vorzugsweise gegeneinander federvorgespannt. Drehung des Stellrings führt in jedem Fall zu einer axialen Auslenkung der Koppelstelle zwischen Übersetzungshebel und Stellring und damit zu einer Verschwenkung des Übersetzungshebels um seine Hebelachse.
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Der zweite Hebelarm des Übersetzungshebels, der hier auch gehäuseseitiger Hebelarm genannt wird, erstreckt sich von der Hebelachse in Richtung des gehäuseseitigen Tragrings und stützt sich dort gegen eine am gehäuseseitigen Tragring fixierte Ankerstruktur ab. Die oben erläuterte Drehung des Stellrings führt also zu einer Tangentialbewegung des freien Endes des gehäuseseitigen Hebelarms, wodurch auf die Ankerstruktur eine entsprechende Kraft ausgeübt wird. Der gehäuseseitige Tragring wird dadurch mit einer senkrecht zur Hebel- bzw. zur virtuellen Zylinderachse und parallel zur Gleitflächentangente ausgerichteten Lateralkraft beaufschlagt, was zu einer Relativverschiebung der Tragringe entlang ihrer Gleitflächen führt. Dies entspricht einer Relativverschwenkung eines als an dem objektivseitigen Tragring angekoppelten Objektivs relativ zu einem an dem gehäuseseitigen Tragring angekoppelten Kameragehäuse, wobei die Achse dieser Verschwenkung innerhalb des Kameragehäuses, insbesondere in der Ebene des in der Kamera angeordneten Bildsensors liegt.
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Es resultiert eine Verschwenkbarkeit, die komfortabel, schnell und präzise ansteuerbar ist, sodass sie insbesondere mit den Anforderungen von Videoaufnahmen vereinbar ist.
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Hinsichtlich der Abstützung des freien Hebelendes des gehäuseseitigen Hebelarms an der Ankerstruktur des gehäuseseitigen Tragrings stehen dem Fachmann unterschiedliche Optionen zur Verfügung. So ist bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das freie Ende des gehäuseseitigen Hebelarms und die Ankerstruktur korrespondierende, miteinander kämmende, gekrümmte Verzahnungsabschnitte tragen. Eine derartige Abstützung ist zwar konstruktiv aufwendig, hat jedoch den Vorteil einer zumindest auf der kurzen Hebelseite linearen, spielfreien Übersetzung der Stellring-Rotation in die Verschwenkung.
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Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist hingegen vorgesehen, dass die Ankerstruktur ein Tangentialkräfte abstützendes und axial spielbehaftetes Lager für das freie Ende des gehäuseseitigen Hebelarms bildet. Dies kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass das freie Ende des gehäuseseitigen Hebelarms einen axialen Schlitz aufweist, der einen parallel zur Hebelachse ausgerichteten, am gehäuseseitigen Tragring fixierten Zapfen umgreift. Auch eine kinematische Umkehr einer solchen Abstützung, d.h. ein in einen Schlitz der Ankerstruktur eingreifendes freies Ende des zweiten Hebelarms, ist denkbar. Wesentlich für die Verschwenkung ist die Tangentialkraftabstützung. Bei der Verschwenkung treten jedoch notwendig Abstandsänderungen zwischen der am gehäuseseitigen Tragring fixierten Ankerstelle und der am objektivseitigen Tragring positionierten Hebelachse des Übersetzungshebels auf. Folglich muss zwischen dem freien Ende des gehäuseseitigen Hebelarms und der Ankerstruktur eine (im Hinblick auf den zweiten Hebelarm) axiale Relativbewegbarkeit erhalten bleiben. Diese beiden Anforderungen, d.h. Tangentialkraftübertragung und axiale Bewegungsfreiheit, lassen sich besonders gut mit dem genannten Schlitz/Zapfen-Mechanismus gemeinsam realisieren. Eine eventuell resultierende Nicht-Linearität zwischen der Drehung des Stellrings und der Verschwenkung kann im Rahmen einer Skalierung des Stellrings berücksichtigt werden. In der Regel wird die Nicht-Linearität jedoch so gering sein, dass keine nachteiligen Auswirkungen auf die Qualität der aufgenommenen Bilder zu erwarten ist.
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Günstigerweise ist der Stellring mit einer Feststelleinrichtung drehfest am objektivseitigen Tragring fixierbar. Dies erleichtert die Handhabbarkeit und kann dazu dienen, eine unbeabsichtigte Verschwenkung zu verhindern, sodass der erfindungsgemäße Adapter auch bei „normalen“ Aufnahmen nicht entfernt werden muss. Denkbar ist auch, verstellbare Anschläge für den Stellring vorzusehen, mittels derer Verschwenkgrenzen festgelegt werden können.
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Günstigerweise trägt der Stellring eine Außenverzahnung. Diese erlaubt bei manueller Verstellung einen sicheren Griff. Eine geeignet ausgestaltete Außenverzahnung kann jedoch, wie bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, als mechanische Schnittstelle zu einer externen, mit einem korrespondierenden, motorisch angetriebenen Stellrad versehenen Stelleinrichtung dienen. Derartige externe Verstellmodule sind für Fokussier- und Blendenringe bekannt. Ihre Anwendung lässt sich ohne Weiteres an den erfindungsgemäßen Tilt-Stellring anpassen, sodass die Einsetzbarkeit grundsätzlich bekannter Fernsteuerungsmodule (drahtgebunden oder drahtlos) für die Objektivverschwenkung als weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung angesehen werden kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Adapters,
- 2: der Adapter von 1 ohne Verkleidung und Stellring,
- 3: der Adapter von 1 ohne Verkleidung in Seitenansicht,
- 4: eine Schnittdarstellung entlang Schnittlinie IV-IV in 3,
- 5: der Adapter von 1 ohne Verkleidung in Draufsicht,
- 6: eine Schnittdarstellung entlang Schnittlinie VI-VI in 5,
- 7: eine perspektivische Darstellung des Adapters von 1 ohne Verkleidung in Neutralstellung,
- 8: eine gehäuseseitige Axialansicht des Adapters von 7,
- 9: teilweise geschnittene Darstellung entlang Schnittlinie IX in 8,
- 10: eine perspektivische Darstellung des Adapters von 1 ohne Verkleidung in einer ersten Verschwenkstellung,
- 11: eine gehäuseseitige Axialansicht des Adapters von 10,
- 12: teilweise geschnittene Darstellung entlang Schnittlinie XII in 11,
- 13: eine perspektivische Darstellung des Adapters von 1 ohne Verkleidung in einer zweiten Verschwenkstellung,
- 14: eine gehäuseseitige Axialansicht des Adapters von 13,
- 15: teilweise geschnittene Darstellung entlang Schnittlinie XV in 14,
- 16: eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Adapters in perspektivischer Darstellung sowie
- 17: eine Draufsicht auf den Adapter von 16.
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Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.
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1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Adapter 10, der bei der dargestellten Ausführungsform als isoliertes Bauteil ausgebildet ist, welches einerseits mit einem Kameragehäuse und andererseits mit einem Objektiv koppelbar ist. Der Adapter 10 umfasst im Wesentlichen einen objektivseitigen Tragring 20 und einen gehäuseseitigen Tragring 30. Bei der Darstellung von 1 ist der objektivseitige Tragring 20 größtenteils von einer Verkleidung 40 verdeckt, die aus einem am objektivseitigen Tragring 20 festgelegten Festteil 41 und einem drehbar dazu gelagerten, koaxialen Stellring 42 besteht. Der Festteil 41 der Verkleidung 40 überragt teilweise auch den gehäuseseitigen Stellring 30, von dem in 1 im Wesentlichen dessen Bajonettanschluss 31 erkennbar ist, mit welchem er an einem Kameragehäuse fixierbar ist. Der Fachmann wird verstehen, dass die Art des Bajonettanschluss 31 zur Anpassung an unterschiedliche Bajonettnormen unterschiedlich gestaltet sein kann. Auch kann selbstverständlich anstelle eines Bajonettanschlusses eine andere mit dem Gehäuse kompatible Koppeleinrichtung vorgesehen sein.
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An der Verkleidung 41 ist noch ein Stativanschluss 43 zur Fixierung des Adapters und mit ihm eines angeschlossenen Gehäuses und eines angeschlossenen Objektivs erkennbar. Zudem weist die Verkleidung 40 einen Feststellknopf 44 auf, mit dem der Stellring 42 relativ zum Festteil 41 der Verkleidung 40 fixierbar, insbesondere über einen Rampenmechanismus verklemmbar ist.
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2 zeigt den Adapter 10 von 1 ohne die Verkleidung 40 und ohne einen später noch zu erläuternden Nutring 60, der in 1 von der Verkleidung 40 verdeckt, jedoch in den 3-17 gut erkennbar ist.
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Soweit nachfolgend nicht explizit auf eine spezielle Figur Bezug genommen wird, sollen die 2-6 gemeinsam erläutert werden. Der objektivseitige Tragring 20 und der gehäuseseitige Tragring 30 liegen mit korrespondierenden Gleitflächen 22, 32 aneinander an. Sie werden dabei mittels eines am objektivseitigen Tragring 20 verschraubten Führungsblechs 23 zusammengehalten. Das Führungsblech 23 überragt die Kontaktfläche der Tragringe 20, 30 axial und hintergreift eine zu den Gleitflächen, 22, 32 parallele Führungskante 33 am gehäuseseitigen Tragring 30. Die Gleitflächen 22, 32 bilden somit ein Gleitlager, welches mittels des Führungsblechs 23 relativ zur Führungskante 33 präzise einstellbar ist.
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Wie insbesondere in den 4 und 5 erkennbar, sind die Gleitflächen 22, 32 zylindrisch gewölbt. Mit anderen Worten ist jeder Punkt der Gleitflächen von einer gemeinsamen, virtuellen Zylinderachse Z gleich weit entfernt. Gleitet der objektivseitige Tragring 20 also bei festgehaltenem gehäuseseitigen Tragring 30 auf den gemeinsamen Gleitflächen 22, 32, beschreibt er eine Teilkreisbahn um die Zylinderachse Z. Im Montageendzustand, d.h. bei am objektivseitigen Tragring angekoppeltem Objektiv und am gehäuseseitigen Tragring angekoppeltem Gehäuse, schwenkt also das Objektiv relativ zu dem in dem Gehäuse fixierten Bildsensor, wobei die virtuelle Zylinderachse Z in der Sensorebene liegt. Im praktischen Betrieb würde allerdings umgekehrt der objektivseitige Tragring 20 samt Objektiv in der auf das aufzunehmende Objekt ausgerichteten Stellung fixiert, während das Kameragehäuse verschwenkt wird. Eine solche Verschwenkung führt zu einer Verkippung der Schärfeebene ohne jedoch mit einer Defokussierung im Bildmittelpunkt oder einem Auswandern des Bildausschnitts verbunden zu sein. Diese Funktionalität ist dem Fachmann von anderen Tilt-Adaptern grundsätzlich bekannt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf die spezielle Mechanik zur Durchführung der erläuterten Verschwenkung, von der nachfolgen bevorzugte Ausführungsformen detailliert beschrieben werden sollen.
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Wie insbesondere in 2 erkennbar, ist am objektivseitigen Tragring 20 ein Übersetzungshebel 50 angelenkt. Der Übersetzungshebel 50 ist um eine Hebelachse H schwenkbar, die parallel zur virtuellen Zylinderachse Z ausgerichtet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Hebelachse H, wie insbesondere in 6 erkennbar, durch zwei einander gegenüberliegend am objektivseitigen Tragring 20 fixierte Bolzen 53 realisiert, welche korrespondierende Ausnehmungen am Übersetzungshebel 50 durchgreift. Zwischen den beiden Bolzen 53 erstreckt sich ein erster Hebelarm 51 einseitig in Umfangsrichtung des objektivseitigen Tragarms 20. Der erste Hebelarm 51 bildet somit einen halbkreisförmigen Bogen zwischen den beiden Bolzen 53.
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An seinem Scheitelpunkt trägt der bogenförmige erste Hebelarm 51 einen mit einem Kugelkopf ausgestatteten Zapfen 511. Wie insbesondere in den 3 und 4 erkennbar, greift der Zapfen 511 in eine Nut 61 eines Nutrings 60 ein, der koaxial drehbar am objektivseitigen Tragring 20 gelagert ist. Der Nutring 60 ist drehfest mit dem Stellring 42 der Verkleidung 40 verbunden, sodass eine Drehbetätigung des Stellrings 42 zu einer Drehung des Nutrings 60 führt. Insofern trägt der Stellring 42 die Nut 61 bei dieser Ausführungsform mittelbar. Denkbar sind selbstverständlich auch Ausführungsformen, bei denen der Stellring 42 und der Nutring 60 gemeinsam als ein integriertes Bauteil ausgebildet sind, sodass der Stellring 42 in diesen Fällen die Nut 61 unmittelbar tragen würde. Die Nut 61 umwindet einen Teil des Nutring-Umfangs helixartig. Bei einer Rotation des Nutrings 60 üben also die Seitenwände der Helikalnut 61 eine axial gerichtete Kraft auf den in die Nut 61 eingreifenden Zapfen 54 und damit auf den Scheitelpunkt des ersten Hebelarms 51 aus. Es resultiert eine Verschwenkung des ersten Hebelarms 51 um die Hebelachse H.
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Ein zweiter Hebelarm 52 des Übersetzungshebels 50 erstreckt sich, wie insbesondere in den 2 und 6 erkennbar, von der Hebelachse H gehäuseseitig im Wesentlichen in axialer Richtung. Die durch Verdrehen des Nutrings 60 erzeugte Verschwenkung des ersten Hebelarms 51 führt daher durch Umlenkung an der Hebelachse H zu einer im Wesentlichen tangential gerichteten Bewegung des freien Endes des zweiten Hebelarms 50. Das freie Ende des zweiten Hebelarms 52 stützt sich an einer am gehäuseseitigen Tragring 30 fixierten Ankerstruktur 70 ab. Diese Ankerstruktur 70 ist bei der Ausführungsform der 2-15 als ein parallel zur Hebelachse H und zur virtuellen Zylinderachse Z ausgerichteter Zapfen 71 ausgebildet. Dieser ragt in einen Schlitz 521 des freien Endes des zweiten Hebelarms 52 hinein. Die oben erläuterte Tangentialbewegung des freien Endes des zweiten Hebelarms 52 führt somit zu einer Tangentialkraft auf den Zapfen 71.
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Die resultierende Lateralkraft, die auf den gehäuseseitigen Tragring 30 wirkt, führt zu dessen Verschiebung relativ zum objektivseitigen Tragring 20, wobei die Kopplung der beiden Tragringe 20, 30 über die Gleitflächen 22, 32 und die Führung 23, 33 zu einer Umlenkung in die eingangs beschriebene Relativverschwenkung führt.
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Im Ergebnis lässt sich also mittels einer einfachen Drehung des Stellrings 42 schnell und präzise eine Relativverschwenkung von Objektiv und Kameragehäuse bewirken, ohne dass dies zu einer Defokussierung oder einem Auswandern des Bildausschnitts führen würde.
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Die 7-15 zeigen einzelne Phasen der oben erläuterten Verschwenkung. Die 7-9 zeigen den Adapter 10 in einer Neutralstellung, bei der sich der Zapfen 511 am ersten Hebelarm 51 etwa in der Mitte zwischen den beiden Enden der Helikalnut 61 befindet. In dieser Stellung umläuft der erste Hebelarm 51 den objektivseitigen Tragring 20 exakt in Umfangsrichtung. Der zweite Hebelarm 52 erstreckt sich von der Hebelachse H exakt axial in Richtung auf den gehäuseseitigen Tragring 30 zu. Objektivseitiger und gehäuseseitiger Tragring 20, 30 stehen in dieser Position koaxial zueinander.
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In den 10-12 ist der Nutring 60 (von gehäuseseitig her betrachtet) im Gegenuhrzeigersinn verdreht. Der Zapfen 511 des ersten Hebelarms 51 befindet sich im Bereich des gehäusenäheren Endes der Helikalnut 61. Der erste Hebelarm 51 ist daher nach gehäuseseitig verschwenkt. Entsprechend ist der zweite Hebelarm 52 nach rechts verschwenkt, sodass sich eine Linksschwenkung des gehäuseseitigen Tragrings 30 relativ zum objektivseitigen Tragring 20 einstellt.
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In den 13-15 ist die Situation exakt umgekehrt.
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Die 16 und 17 zeigen eine alternative Kopplung zwischen dem zweiten Hebelarm 52 und dem gehäuseseitigen Tragring 30. Hier ist das freie Ende des zweiten Hebelarms 52 mit einem stirnverzahnten Teilkreisbogen 522 ausgestattet. Dieser kämmt mit einem korrespondierenden, stirnverzahnten Teilkreisbogen 72, der am gehäuseseitigen Tragring fixiert ist und bei dieser Ausführungsform als Ankerstruktur 70 wirkt. Die Krümmungen der stirnverzahnten Teilkreisbögen 522, 72 haben, wie der Fachmann verstehen wird, an die Wölbung der Gleitflächen 22, 32 unter Berücksichtigung der Hebellänge des zweiten Hebelarms 52 angepasst zu sein. Der Vorteil dieser Art der Abstützung des zweiten Hebelarms 52 an der Ankerstruktur 70 ist die im Wesentlichen lineare Momentenübertragung. Die Kopplung mittels Schlitz 521 und Zapfen 71 wie bei der Ausführungsform der 2-15 hat hingegen den Vorteil der deutlich leichteren Herstellbarkeit.
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Weiter unterscheidet sich die Ausführungsform der 16 und 17 von derjenigen der übrigen Figuren durch die einstückige Ausbildung von Stellring 42 und Nutring 60.
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Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum von Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere wird der Fachmann erkennen, dass die Verschwenkung mittels Rotation eines Stellrings, vorzugsweise eines außenverzahnten Stellrings sowohl manuell als auch motorisch erfolgen kann, wie dies von Fokus- und Blenden-Stellringen bekannt ist. Insbesondere bei Verwendung externer Stellantriebe kann auf bekannte Mechanismen der drahtgebundenen und drahtlosen Fernsteuerung zurückgegriffen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Adapter
- 20
- objektivseitiger Tragring
- 22
- Gleitfläche an 20
- 23
- Führungsblech
- 30
- gehäuseseitiger Tragring
- 31
- Bajonettanschluss
- 32
- Gleitfläche an 30
- 33
- Führungskante
- 40
- Verkleidung
- 41
- Festteil von 40
- 42
- Stellring
- 43
- Stativanschluss
- 44
- Feststellknopf
- 50
- Übersetzungshebel
- 51
- erste Hebelarm von 50
- 511
- Zapfen
- 52
- zweiter Hebelarm von 50
- 521
- Schlitz
- 522
- stirnverzahnter Teilkreisbogen
- 53
- Bolzen
- 60
- Nutring
- 61
- Helikalnut
- 70
- Ankerstruktur
- 71
- Zapfen
- 72
- stirnverzahnter Teilkreisbogen
- Z
- virtuelle Zylinderachse
- H
- Hebelachse
