DE102019115381B4

DE102019115381B4 - Einsatzelement mit Klebering, Baugruppe, Objektivanschluss, Kamera und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102019115381B4
Application number: DE102019115381.6A
Authority: DE
Inventors: Andrej Kholopov
Original assignee: Basler AG
Current assignee: Basler AG
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2022-09-15
Anticipated expiration: 2039-06-07
Also published as: CN112051698A; CN112051698B; DE102019115381A1

Abstract

Einsatzelement (10, 10', 10'') zum lösbaren Einsetzen in einen Objektivanschluss (20) einer Kamera, wobei das Einsatzelement umfasst:- ein Rahmenelement (11, 11''), in dem ein Durchlass (D, D'') für einen vorgesehenen Lichtstrahlengang (L) ausgebildet ist und das mindestens zwei Demontagelöcher (14a, 14b, 14a'', 14b'') aufweist und- einen am Rahmenelement (11, 11'' fixierten Klebering (15, 15'') zum Ankleben des Einsatzelements im Objektivanschluss, wobei der Klebering (15, 15'') den Durchlass (D, D'') umgibt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einsatzelement zum lösbaren Einsetzen in einen Objektivanschluss einer Kamera sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Einsatzelements. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Baugruppe mit einem Einsatzelement und einem Ablösewerkzeug, einen Objektivanschluss einer Kamera, der dazu eingerichtet ist, ein derartiges Einsatzelement aufzunehmen, sowie eine Kamera mit einem solchen Objektivanschluss und einem solchen Einsatzelement.
Kameras mit Wechselobjektivsystem bieten häufig die Möglichkeit, im Kameragehäuse zwischen einem jeweiligen Objektiv und dem lichtempfindlichen Aufnahmemedium (wie z.B. einem Film oder Bildsensor) im vorgesehenen Lichtstrahlengang ein oder mehrere Einsatzelemente zu platzieren, mit dem/denen einfallendes Licht beeinflusst werden kann. Ein derartiges Einsatzelement kann beispielsweise ein Passepartout zum Abschirmen eines Bereichs des lichtempfindlichen Aufnahmemediums umfassen und/oder ein Filter wie insbesondere ein Polarisationsfilter, ein Farbfilter oder ein Sperrfilter. Vorzugsweise kann ein Einsatzelement abdichtend in einen Objektivanschluss (eines Frontteils) einer Kamera eingesetzt und dabei beispielsweise zum Reinigen oder Austauschen wieder herausgenommen werden.
Ein Einsatzelement kann dazu herkömmlicherweise beispielsweise jeweils mit Hilfe einer Nut im Objektivanschluss festgeklemmt oder an eine Oberfläche im Objektivanschluss angeschraubt werden.
Insbesondere ist der Druckschrift DE 20 2009 014 837 U1 ein Filterhalter mit Klemmelementen offenbart, mittels deren jener im Objektivanschluss befestigt werden kann. Durch Eindrehen von Schrauben gegen ein Widerlager kann der Filterhalter bei Bedarf aus dem Objektivanschluss gelöst werden. Aus der DE 10 2017 109 179 B3 ist eine Haltevorrichtung für ein optisches Element einer Kamera bekannt, die mittels Schrauben in einem Objektivanschluss fixiert werden kann.
Derartige Möglichkeiten haben den Nachteil, dass die Montage und Demontage aufwendig ist und dass bereits bei der Montage Abrieb erzeugt wird, der dann insbesondere das Aufnahmemedium verschmutzen kann.
Die Druckschrift JP 2008 135 983 A betrifft ein Bildaufnahmegerät mit einem Infrarotfilter, der in einer Filterhaltevorrichtung gehaltert wird. Die Filterhaltevorrichtung weist dabei ein Durchgangsloch zur Belüftung und damit zum Verhindern eines Druckanstiegs infolge einer Erwärmung auf. Aus der Druckschrift DE 20 2010 009 574 U1 ist eine Kapselung für Lampen bekannt, die Hochleistungsleuchtdioden enthält und Wärme der Leuchtdioden ableiten kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Technik bereitzustellen, die ein lösbares Einsetzen eines Einsatzelements in den Objektivanschluss einer Kamera ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Einsatzelement gemäß Anspruch 1, eine Baugruppe nach Anspruch 9, einen Objektivanschluss nach Anspruch 10, eine Kamera gemäß Anspruch 11 und ein Verfahren zur Herstellung eines Einsatzelements gemäß Anspruch 12. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
Ein erfindungsgemäßes Einsatzelement ist dazu vorgesehen bzw. eingerichtet, lösbar in einen Objektivanschluss einer Kamera (insbesondere in einen erfindungsgemäßen Objektivanschluss wie weiter unten beschrieben) eingesetzt zu werden.
Das Einsatzelement umfasst ein Rahmenelement, in dem ein Durchlass für einen vorgesehenen Lichtstrahlengang ausgebildet ist, durch den also einfallendes Licht hindurchtreten kann. Das Rahmenelement weist mindestens zwei Löcher auf, die insbesondere zur Realisierung der Demontage vorgesehen sind und daher im Folgenden als „Demontagelöcher“ bezeichnet werden. Weiterhin umfasst das Einsatzelement ein am Rahmenelement fixiertes Klebematerial, das zum Ankleben des Einsatzelements (an einer vorgesehenen Kontaktfläche) im Objektivanschluss dient. Das Klebematerial umgibt den Durchlass ringartig und wird daher im Folgenden als „Klebering“ bezeichnet. Als „Ring“ bzw. „ringartig“ wird dabei in dieser Schrift eine geometrische Struktur bezeichnet, die entlang einer Ebene oder (abstrakten) Fläche einen Innenbereich umläuft und diesen von einem Außenbereich trennt; ein äußerer und/oder innerer Rand, der zumindest abschnittsweise entlang einer Kreisbahn verläuft, ist dabei möglich, aber nicht zwingend.
Ein erfindungsgemäßes Einsatzelement kann somit in einem Objektivanschluss angeklebt werden. Dies ermöglicht ein einfaches, abrieb- und spanfreies, lösbares Befestigen des Einsatzelements auch durch einen Anwender. So kann eine Verschmutzung des lichtempfindlichen Aufnahmemediums verhindert oder zumindest vermindert werden, zudem wird ein Prüf- und Putzaufwand reduziert. Insbesondere ist ein erfindungsgemäßes Einsatzelement damit für eine Verwendung in Medizin- und/oder Mikroskopieanwendungen geeignet.
Da bei einem erfindungsgemäßen Einsatzelement auf Befestigungsbauteile wie Schrauben, Klemmelemente oder O-Ringe verzichtet werden kann, wird überdies die Herstellung des Einsatzelements vereinfacht und eine besonders platzsparende Bauweise für das Einsatzelement ermöglicht. Letztere erlaubt insbesondere eine Verwendung des Einsatzelements auch in Kameras mit relativ großem lichtempfindlichen Aufnahmemedium (z.B. einem 1''- oder 1,1''-Sensor) bei zugleich kompaktem Aufnahmeraum (beispielsweise mit weniger als 24,5mm Durchmesser) und/oder bei Gebrauch eines Objektivs mit relativ großer Einschraubtiefe.
Die Demontagelöcher, die das Einsatzelement in Richtung des vorgesehenen Lichtstrahlengangs vorzugsweise vollständig durchziehen, dienen dazu, beim Lösen des Einsatzelements aus dem Objektivanschluss jeweils eine einzudrehende Schraube (insbesondere einen Gewindestift, z.B. M2, oder eine Kopfschraube) aufzunehmen und durch das Rahmenelement hindurch gegen eine dem Einsatzelement zugewandte Oberfläche des Objektivanschlusses zu führen. Auf diese Weise kann die jeweilige Schraube, wenn sie weiter durch das Rahmenelement hindurchgedreht wird, das Einsatzelement von der ihm zugewandten Oberfläche, die im Folgenden auch als „Grundfläche“ des Objektivanschlusses bezeichnet wird, abstoßen und die Klebung damit sachte, aber sicher ablösen.
Alternativ kann das Einsatzelement nach seinem Einkleben mit Hilfe einer Auflagescheibe zu lösen sein: Eine erfindungsgemäße Baugruppe umfasst dem entsprechend außer einem erfindungsgemäßen Einsatzelement (nach einer der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen) eine Auflagescheibe, die dazu eingerichtet ist, in einem festen positiven (also >0) Abstand von der Grundfläche auf eine Oberfläche des Objektivanschlusses aufgelegt zu werden, beispielsweise auf einen Rand, der einen kreiszylindrischen Aufnahmebereich für ein Objektiv umgibt (und vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zum vorgesehenen Lichtstrahlengang liegt). Die Auflagescheibe (die beispielsweise mindestens teilweise aus Blech bestehen kann) weist dabei mindestens zwei Löcher auf, die bei geeigneter Positionierung der Auflagescheibe fluchtend zu den Demontagelöchern anzuordnen sind.
Durch die Löcher hindurchgeführte Kopfschrauben können dann in die Demontagelöcher eingedreht werden, wobei die Auflagescheibe als Stützfläche für die Köpfe der Schrauben dient. Durch fortgesetztes Schrauben kann so das Einsatzelement zur Auflagescheibe hin gezogen werden.
Die Baugruppe kann vorzugsweise derartige Kopfschrauben umfassen, die dazu eingerichtet sind, im eingesetzten Zustand des Einsatzelements und bei wie erwähnt auf eine Oberfläche des Objektivanschlusses aufgelegter Auflagescheibe durch die Löcher der Auflagescheibe hindurch in die Demontagelöcher des Einsatzelements eingeschraubt zu werden. Die Kopfschrauben weisen dabei vorzugsweise jeweils eine Länge auf, die beim Anliegen des jeweiligen Kopfes der eingeschraubten Schraube an der Auflagescheibe einen Kontakt der Kopfschraube an der Grundfläche verhindert. Auf diese Weise kann ein Abrieb an der Grundfläche beim Einschrauben Kopfschrauben in die Demontagelöcher vermieden werden.
Dabei ist eine derartige Kopfschraube im jeweiligen Loch der Auflagescheibe vorzugsweise lose, insbesondere sind also Kopfschraube und Auflagescheibe vorzugsweise nicht ineinander verschraubt, so dass die Kopfschraube auch dann weitergedreht werden kann, wenn ihr Kopf auf der Auflagescheibe aufliegt. Die Löcher können beispielsweise gewindelos ausgebildet sein und/oder die Kopfschrauben können im Kopfbereich (der beim Anliegen des Kopfs an der Auflagescheibe im jeweiligen Loch angeordnet ist) gewindelos sein, und/oder ein radialer Durchmesser einer derartigen Kopfschraube kann kleiner sein als ein Durchmesser eines zugehörigen Lochs in der Auflagescheibe.
Das Rahmenelement kann beispielsweise mindestens teilweise aus Kunststoff bestehen. Insbesondere kann es mittels Spritzgusses gefertigt sein.
Bei erstmaligem Einsatz des Einsatzelements können die Demontagelöcher gewindefrei ausgebildet sein: Die Demontagelöcher sind vorzugsweise dazu eingerichtet, bei erstmaligem Einschrauben einer Schraube (zur Demontage) ein Innengewinde auszubilden, das dann also durch die Schraube erst gefurcht wird. Dadurch kann ein Abrieb bzw. eine Spanbildung bei der Demontage weiter vermindert werden.
Entlang seiner Ringbahn um den Durchlass herum weist der Klebering bevorzugt eine Ringbreite (also einen Abstand von äußerem zu innerem Rand) auf, der jeweils im Bereich von höchstens 4mm, höchstens 3mm oder höchstens 2,5mm und/oder von mindestens 0,6mm, mindestens 1mm oder mindestens 1,2mm liegt.
Vorzugsweise ist der Klebering im Wesentlichen (insbesondere höchstens mit Abweichungen im Bereich von +/- 1,5mm oder +/-1mm) achsensymmetrisch bezüglich einer Achse ausgebildet, die die beiden Demontagelöcher bzw. zwei der Demontagelöcher miteinander verbindet. Dadurch kann eine besonders gleichmäßige Ablösung bewirkt werden.
In einer Ebene senkrecht zum vorgesehenen Lichtstrahlengang weist ein erfindungsgemäßes Einsatzelement vorzugsweise einen äußeren Rand auf, der entlang der Mantelfläche eines Kreiszylinders verläuft. Dadurch wird eine Positionierung des Einsatzelementes in einem entsprechenden kreiszylindrischen Aufnahmebereich des Objektivanschlusses erleichtert, in den das Einsatzelement vorzugsweise passgenau eingesetzt werden kann.
Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Einsatzelements weist der Klebering einen vom Durchlass abgewandten, äußeren Rand auf, der teilweise, vorzugsweise zu mindestens 80% seiner Länge, an einer Außenkante des Rahmenelements entlang verläuft, beispielsweise in einem Abstand von höchstens 1mm, höchstens 0,8mm oder höchstens 0,5mm. Die Oberfläche des Rahmenelements wird dadurch besonders gut ausgenutzt, was eine besonders platzsparende Bauweise des Einsatzelements ermöglicht, zudem verhindert der Klebering so, dass sich an seinem äußeren Rand Hohlräume bilden, in denen sich Partikel ansammeln könnten. Vorzugsweise ist der äußere Rand des Kleberings dabei von der Außenkante des Rahmenelements, an der er entlangläuft, mindestens 0,1mm oder sogar mindestens 0,15mm beabstandet. Dadurch wird verhindert, dass das Einsatzelement beim Einsetzen unbeabsichtigt in einem Aufnahmebereichs für ein Objektiv des jeweiligen Objektivanschlusses anklebt.
Ein erfindungsgemäßer Objektivanschluss ist ein (separater, lösbarer oder integrierter) Teil einer Kamera, insbesondere eines Frontteils einer Kamera. Er ermöglicht eine Verbindung eines Gehäuses der Kamera mit einem Objektiv, beispielsweise indem dieses in einen kreiszylindrischen Bereich passgenau eingeschraubt oder mittels eines Bajonettanschlusses eingesetzt werden kann. Dabei ist der Objektivanschluss dazu eingerichtet (geeignet), ein erfindungsgemäßes Einsatzelement gemäß einer der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen aufzunehmen. Er weist dabei eine dem einzusetzenden Einsatzelement zugewandte Oberfläche (d.h. eine Grundfläche) auf. Die Grundfläche kann insbesondere mindestens bereichsweise eine Metalloberfläche sein.
An der Grundfläche ist eine dreidimensionale Struktur ausgebildet; diese Struktur kann beispielsweise eine oder mehrere Erhebungen in Richtung des einzusetzenden Einsatzelements (und damit zu einem anzuschließenden Objektiv hin) umfassen und/oder eine oder mehrere Senken in entgegengesetzte Richtung. Die Struktur ist dazu eingerichtet/vorgesehen, bei eingesetztem erfindungsgemäßem Einsatzelement an dessen Klebering anzuliegen, so dass dieser also an der dreidimensionalen Struktur festgeklebt wird. Das Attribut „dreidimensional“ zur „Struktur“ wird im Folgenden zur Vereinfachung zuweilen weggelassen.
Durch die Struktur kann eine Auflage- und damit Klebefläche des Kleberings verkleinert werden, was ein rückstandsfreies Ablösen bei Demontage des Einsatzelements sicherstellt.
Vorzugsweise ist die Struktur entlang mindestens einer Kurve ausgebildet. Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen umgibt eine derartige Kurve vollständig eine Öffnung, die dazu vorgesehen ist, Licht zu einem lichtempfindlichen Aufnahmemedium wie einen Film oder mindestens einen Bildsensor hindurchzulassen; insbesondere ist die Struktur dann vorzugsweise ringartig um die Öffnung herum ausgebildet.
Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Struktur eine Mehrzahl an entlang einer derartigen Kurve angeordneten Senken in und/oder Noppen an der Grundfläche. Die Senken bzw. Noppen der Mehrzahl können dabei unterschiedliche Formen aufweisen oder alle gleich geformt sein. Ein Abstand je zweier benachbarter Senken bzw. Noppen ist dabei vorzugsweise höchstens doppelt und/oder mindestens halb so groß wie ein mittlerer Durchmesser der Senken bzw. Noppen oder wie ein kleinster bei der Mehrzahl auftretender Durchmesser.
Alternativ oder zusätzlich kann die dreidimensionale Struktur mindestens eine sich zum einzusetzenden Einsatzelement (und damit zu einem anzuschließenden Objektiv) hin erhebende Rippe umfassen. Eine jeweils senkrecht zur Bahn der Kurve gemessene Erstreckung einer solchen Rippe wird in dieser Schrift als „Breite“ der Rippe in ihren jeweiligen Punkten bezeichnet. Vorzugsweise beträgt sie für alle Punkte der Rippe höchstens 1,5mm oder höchstens 1mm und/oder mindestens 0,2mm oder mindestens 0,4mm.
Das Ankleben des Einsatzelements an der Rippe ermöglicht bei derartigen Ausführungsformen, dass die Rippe und der Klebering eine vorteilhafte Barriere für Partikel bilden, durch die ein (in Richtung des Lichtstrahlengangs) hinter dem Einsatzelement liegender Raum mit dem lichtempfindlichen Aufnahmemedium (z.B. ein Sensorraum) sicher abgedichtet wird. Darüber hinaus verringert die Rippe eine Auflage- und damit Klebefläche des Kleberings, was ein rückstandsfreies Ablösen bei Demontage des Einsatzelements sicherstellt.
Die Grundfläche eines erfindungsgemäßen Objektivanschlusses umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Flächenbereich/e, der/die dazu vorgesehen/eingerichtet ist, als Anschlagsfläche für eine Schraube zu dienen, die bei Demontage eines eingesetzten Einsatzelements durch ein zugehöriges Demontageloch hindurchgeschraubt wird. Mindestens ein Bereich der dreidimensionalen Struktur zur Anlage an den Klebering ist vorzugsweise zwischen einer/jeder derartigen Anschlagsfläche und einer (zum Hindurchlassen von Licht auf ein lichtempfindliches Aufnahmemedium vorgesehenen) Öffnung in der Grundfläche angeordnet: So wird verhindert, dass vor dem Einschrauben einer Schraube Partikel durch das Demontageloch hindurch in einen Raum mit dem lichtempfindlichen Aufnahmemittel vordringen kann, zudem werden etwa beim Einschrauben erzeugte Partikel durch die Struktur und den darauf aufgeklebten Klebering von dem genannten Raum ferngehalten. Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen die Anschlagsflächen oder sogar die Grundfläche mindestens teilweise aus Metall besteht. Dadurch kann ein durch die Schrauben erzeugter Abrieb bei der Demontage weiter reduziert werden.
Eine erfindungsgemäße Kamera umfasst einen erfindungsgemäßen Objektivanschluss und ein darin einsetzbares oder bereits eingesetztes erfindungsgemäßes Einsatzelement (jeweils gemäß einer der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen). Dabei sind der Klebering des Einsatzelements und die Struktur des Objektivanschlusses dazu eingerichtet, im eingesetzten Zustand des Einsatzelements aneinander anzuliegen. Vorzugsweise ist dann eine Kontaktfläche des Kleberings mit dem Objektivanschluss auf die dreidimensionale Struktur (beispielsweise eine Rippe wie oben erwähnt) beschränkt.
Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen einer erfinderischen Kamera ist eine Kontaktfläche von Klebering und Rahmenelement größer ausgebildet ist als die im eingesetzten Zustand auftretende Kontaktfläche von Klebering und Objektivanschluss an dessen Grundfläche. So kann sichergestellt werden, dass sich der Klebering beim Demontieren des Einsatzelements rückstandsfrei vom Objektivanschluss und nicht etwa vom Rahmenelement des Einsatzelements löst. Die Kontaktflächen können jeweils zusammenhängend sein oder mehrere Teilflächen umfassen (deren Größen dann zusammenaddiert die Größe der jeweiligen Kontaktfläche ergeben).
Dabei kann durch die unterschiedliche Größe der Kontaktflächen auch die Klebewirkung auf die ggf. unterschiedlichen Materialen (z.B. Metall als Material mindestens eines Teils der dreidimensionalen Struktur an der Grundfläche des Objektivanschlusses und Kunststoff als Material mindestens eines Teils des Rahmenelements des Einsatzelements) kompensiert werden: Aufgrund der bedeutend höheren Oberflächenenergie (z.B. Faktor 30 bis 50) einer metallischen Oberfläche ist die Klebewirkung daran deutlich größer als an Kunststoff, was durch die kleinere Kontaktfläche (an der dreidimensionalen Struktur) ausgeglichen werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Rahmenelement als ein Passepartout in Form einer (vorzugsweise formstabilen) Folie oder Platte ausgebildet; ein derartiges Passepartout kann insbesondere für monochromatische Kameras vorteilhaft sein. Die Folie bzw. Platte kann beispielsweise aus Kunststoff und/oder Metall gefertigt sein, vorzugsweise ist sie ein- oder beidseitig eben, weist also auf einer oder beiden Seiten insbesondere kein dreidimensionales Profil auf. Ihr Durchlass und/oder die mindestens zwei Demontagelöcher können insbesondere gestanzt sein. Ein derartiges Einsatzelement ist besonders einfach herzustellen.
Alternativ kann das Rahmenelement eines erfindungsgemäßen Einsatzelements als ein Filterhalter ausgebildet sein, also dazu eingerichtet (geeignet), ein Filter oder ein Schutzglas im vorgesehenen Lichtstrahlengang zu haltern. Das Rahmenelement kann dabei eine Abstufung in Richtung des vorgesehenen Lichtstrahlengangs aufweisen, die dazu eingerichtet ist, den Rand eines Filters bzw. Schutzglases aufzunehmen. Auf diese Weise kann also das Rahmenelement als eine Fassung für das Filter bzw. Schutzglas ausgebildet sein.
Ein Einsatzelement mit einem derartigen Rahmenelement kann ohne Filter bzw. Schutzglas als Passepartout verwendet werden, beispielsweise in einer monochromatischen Kamera. Alternativ kann es zusätzlich ein Filter (z.B. ein Polarisationsfilter, ein Farbfilter oder ein Sperrfilter, insbesondere ein Infrarotfilter) und/oder ein Schutzglas umfassen. Das Filter bzw. Schutzglas ist dabei vorzugsweise in die Abstufung eingepasst, so dass es also seitlich (an seinen Rändern) vorzugsweise formschlüssig an die Abstufung angrenzt. Insbesondere schützt das Rahmenelement auf diese Weise eine jeweilige Umgebung des Filters/Schutzglases vor Beschädigungen durch die scharfen Kanten des Filters/Schutzglases und verhindert damit zugleich das Entstehen nachteiliger abgeschabter Partikel bei Montage und/oder Demontage des Einsatzelements.
Insbesondere vorteilhaft sind dabei Ausführungsvarianten, bei denen das Filter/Schutzglas bündig in die Abstufung eingepasst ist und damit eine Dicke hat, die mit einer Stufenhöhe der Abstufung übereinstimmt. Auf diese Weise liegt also eine Oberfläche des Filters/Schutzglases in einer Ebene mit einer Oberfläche des umgebenden Rahmenelements. Der Klebering, der vorzugsweise über beide dieser Oberflächen verläuft, muss dann keine Stufen ausgleichen und haftet damit besonders sicher an diesen Oberflächen an, so dass bei der Demontage keine Rückstände des Kleberings im Objektivanschluss haften bleiben.
Das Filter bzw. Schutzglas kann lose in die Abstufung eingelegt und bereichsweise vom Klebering erfasst sein, der es damit im Rahmenelement fixieren kann. Auf diese Weise kann eine besonders spannungsarme Befestigung des Filters/Schutzglases realisiert werden, die Unterschiede der Materialien hinsichtlich ihrer temperaturabhängigen Ausdehnung besonders gut ausgleicht bzw. absorbiert.
Alternativ kann das Filter/ Schutzglas in der Abstufung festgeklebt sein. So kann der Filter schonend, toleranzausgleichend und staubdicht, bei entsprechendem Klebstoff sogar wasserdicht mit dem Rahmenelement verbunden werden. Ein beim Festkleben verwendeter Klebstoff ist vorzugsweise nach seinem Aushärten elastisch, so dass von der Temperatur abhängige Ausdehnungsunterschiede der Materialien wiederum abgefangen und eine spannungsarme Verbindung realisiert werden können.
Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen weist der Filterhalter an der der Grundfläche des Objektivanschlusses abgewandten bzw. abzuwendenden Oberfläche ein dreidimensionales Profil (beispielsweise einen umlaufenden Kragen am Rand der Oberfläche) auf, das sich in Richtung des vorgesehenen Lichtstrahlengangs erhebt. Damit kann ein Schutzabstand zum Objektiv bereitgestellt sein.
Ein erfindungsgemäßes Einsatzelement stellt vorzugsweise eine zusammenhängende bzw. zusammengefügte Baugruppe dar, deren einzelne Komponenten also miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht einen einfachen Ein- und Ausbau auch durch einen Anwender (beispielsweise bei Austausch oder Reinigung) und vereinfacht zudem die Kamerafertigung, weil das Einsatzelement als Ganzes in einem separaten Vorgang hergestellt werden kann.
Insbesondere mittels eines bei der Kamerafertigung verfügbaren Spezialwerkzeugs ermöglichen die Demontagelöcher eines erfindungsgemäßen Einsatzelements (neben ihrer Funktion bei der Realisierung des Ablösens/ der Demontage eines eingeklebten Einsatzelements) eine Vereinfachung des präzisen Positionierens des Einsatzelements in einem Objektivanschluss.
Um die Positionierung beispielsweise auch für Fälle zu erleichtern, in denen ein solches Spezialwerkzeug nicht zur Verfügung steht (beispielsweise für Anwender), kann an einer (beim Einsetzen) der Grundfläche des Objektivanschlusses zuzuwendenden Oberfläche des Rahmenelements mindestens eine Erhebung (in einer dem vorgesehenen Lichtstrahlengang folgenden Richtung) ausgebildet sein. Eine derartige Erhebung kann beispielsweise als ein Stift oder eine Noppe ausgebildet sein; in Ausführungsformen, bei denen das Rahmenelement mittels Spritzgusses gefertigt ist, kann sie angespritzt sein. Beim Einsetzen eines solchen Einsatzelements in einen geeigneten Objektivanschluss, dessen Grundfläche an entsprechender Stelle eine Einfassung für die Erhebung (z.B. eine Vertiefung, ein Loch oder einen führenden Randabschnitt) ausbildet, dient eine derartige Erhebung als Positionierhilfe, indem sie in die jeweilige Vertiefung eingreifen kann. Ein erfindungsgemäßer Objektivanschluss weist entsprechend vorzugsweise eine, zwei oder mehr Vertiefungen, Löcher und/oder führende Randabschnitte in bzw. an der Grundfläche auf.
Vorzugsweise umläuft der Klebering bei solchen Ausführungsformen die mindestens eine Erhebung; in Ausführungsvarianten, bei denen die Erhebung im eingesetzten Zustand in ein Loch in bzw. einen führenden Randabschnitt an der Grundfläche eingreift, wird so auch dieser Bereich durch den umlaufenden Klebering abgedichtet.
Mindestens eine oder mindestens zwei bzw. alle Demontagelöcher eines erfindungsgemäßen Einsatzelements sind vorzugsweise außerhalb (also in einem Außenbereich) des Kleberings angeordnet, werden von diesem also nicht umlaufen. Der Klebering ist dann also zwischen dem Durchlass und einem derartigen Demontageloch an einer Oberfläche des Rahmenelements angeordnet. In einem im Objektivanschluss angeklebten Zustand dichtet der Klebering auf diese Weise also eine Kammer mit dem lichtempfindlichen Aufnahmemedium (z.B. den Sensorraum) gegen das jeweilige Demontageloch ab und verhindert so, dass Partikel durch das Demontageloch in die Kammer gelangen.
Im Bereich eines derartigen Demontagelochs weist ein äußerer Rand des Kleberings vorzugsweise eine Wellenform auf. Der äußere Rand kann dabei beispielsweise ein Wellental ausbilden, in dem das jeweilige Demontageloch angeordnet ist. Insbesondere kann dann der äußere Rand des Kleberings vorzugweise entlang mindestens einem Drittel oder sogar mindesten einer Hälfte eines Außenumfangs des Demontagelochs verlaufen. Die Fläche eines nicht mittels des Kleberings abzudichtenden Bereichs der Grundfläche des Objektanschlusses wird dadurch minimiert, zudem kann eine (für die Klebewirkung vorteilhafte) Ringbreite des Kleberings bei zugleich platzsparender Bauweise des Einsatzelements realisiert werden.
Der Klebering kann ein ausgehärtetes, zuvor viskoses oder pastöses Material umfassen oder ganz aus einem solchen Material bestehen. Insbesondere kann er als ein Strang eines solchen Materials ausgebildet sein, der vor der Aushärtung auf das Rahmenelement aufgebracht, beispielsweise aufgespritzt (also dosiert) worden sein kann.
Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen ist der Klebering mindestens zum Teil aus einer beidseitig klebenden Folie gebildet. Dies ermöglicht eine besonders einfache und saubere Fertigung des Einsatzelements mit präzise vorzugebendem Verlauf der Ränder des Kleberings. Die Folie kann dabei beispielsweise in die vorgesehene Form des Kleberings gestanzt werden. Vorzugsweise ist der Klebering einteilig (zusammenhängend) ausgebildet.
Vorzugsweise ist der Klebering mindestens zum Teil elastisch; insbesondere kann er einen Schaumstoff enthalten. Die Elastizität ermöglicht eine spannungsarme, dämpfende Verbindung mit dem Objektivanschluss, die zudem im jeweiligen Material begründete unterschiedliche temperaturabhängige Ausdehnungen kompensieren kann. Gemäß speziellen Ausführungsformen ist der Klebering als eine ringförmige Schaumstoffklebefolie ausgebildet.
Eine vorteilhafte Elastizität des Kleberings in Richtung des vorgesehenen Lichtstrahlengangs ermöglicht zudem, dass der Klebering in die dreidimensionale Struktur an der Grundfläche eines erfindungsgemäßen Objektivanschlusses eingedrückt und so eine besonders sichere Verbindung hergestellt werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient einer Herstellung eines Einsatzelements zum lösbaren Einsetzen in einen Objektivanschluss einer Kamera, insbesondere der Herstellung eines erfindungsgemäßen Einsatzelements gemäß einer der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen. Das Verfahren umfasst ein Aufbringen eines Klebematerials auf eine Oberfläche einer Unterlage.
Dabei kann die Unterlage als Rahmenelement mit einem Durchlass für einen vorgesehenen Lichtstrahlengang oder als durchgehende Folie ausgebildet sein, die also noch keinen Durchlass aufweist.
Im ersten Fall wird das Klebematerial so aufgebracht, dass es den Durchlass unter Freihaltung mindestens zweier Demontagelöcher im Rahmenelement ringartig umgibt (und so einen Klebering bildet). Das Klebematerial kann dabei beispielsweise als ein Strang einer aushärtbaren viskosen oder pastösen Masse vor der Aushärtung auf das Rahmenelement aufgebracht, insbesondere aufgespritzt werden. Alternativ kann das Klebematerial (im ersten Fall) als ein Klebering aus einer beidseitig klebenden Folie ausgebildet sein und mit seiner einen klebenden Oberfläche auf das Rahmenelement aufgeklebt werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann ein Herstellen eines solchen Rahmenelements mittels Spritzgusses umfassen.
Insbesondere kann das Rahmenelement als ein Filterhalter mit einer Abstufung zur Aufnahme eines Randes eines Filters und/oder Schutzglases ausgebildet sein bzw. werden. Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann in diesem Fall vor dem Aufbringen des Klebematerials ein Einsetzen (ggf. auch ein Festkleben) des Filters bzw. Schutzglases in der Abstufung umfassen.
Im zweiten oben genannten Fall (dass die Unterlage als eine durchgehende Folie ausgebildet ist) kann nach dem Aufbringen des Klebematerials (aus einer aushärtbaren viskosen oder pastösen Masse oder als beidseitig klebende Folie) ein Durchlass in die Unterlage gestanzt werden, so dass das Klebematerial den gestanzten Durchlass ringartig umgibt (und damit einen Klebering darstellt). Durch Stanzen auch eines äußeren Randes kann vorzugsweise ein Rahmenelement aus der Platte bzw. Folie hergestellt werden.
Dabei kann das Klebematerial als Strang einer Masse oder flächig auf die Unterlage aufgebracht werden, im letzteren Fall kann es insbesondere erst durch das Stanzen in Ringform gebracht werden; dies ermöglicht eine besonders einfache Fertigung eines Einsatzelements in Form eines Passepartouts. Beispielsweise kann das Klebematerial als ebenfalls durchgehende, beidseitig klebende Folie auf die Unterlage aufgeklebt werden, bevor ein Durchlass für einen vorgesehenen Lichtstrahlengang und mindestens zwei Demontagelöcher durch das so gefertigte Laminat gestanzt werden.
Der Stanzprozess kann dabei mehrschrittig sein, beispielsweise kann zuerst das auf die Unterlage aufgebrachte Klebematerial gestanzt werden und danach die Unterlage selbst.
Die derart gestanzten Passepartouts können dann vorzugsweise auf einen Bogen aus einem silikonisierenden Material aufgeklebt werden; dies ermöglicht einen Transport der gestanzten klebrigen Teile vor deren Verwendung.
Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist auf einer von der Unterlage abgewandten Oberfläche des Klebematerials eine abziehbare Schutzfolie angeordnet, die ein vorzeitiges Ankleben des Einsatzelementes verhindert. Vorzugsweise weist die Schutzfolie eine Außenkontur auf, die mindestens bereichsweise mit einem äußeren Rand der Unterlage, insbesondere des Rahmenelements übereinstimmt. In diesen Bereichen kann die Schutzfolie mitsamt dem Klebematerial in einem Vorgang gestanzt werden.
Bei derartigen Ausführungsformen weist die Schutzfolie vorzugsweise mindestens zwei Löcher auf, die jeweils dazu eingerichtet sind, fluchtend mit einem jeweils zugehörigen der Demontagelöcher im Rahmenelement angeordnet zu werden; zur besseren Unterscheidbarkeit von anderen Löchern werden diese Löcher im Folgenden als „primäre Positionierlöcher“ bezeichnet. Auch sie vereinfachen die korrekte Positionierung des Kleberings auf dem Rahmenelement.
In Ausführungsformen, bei denen die Unterlage als Rahmenelement mit einer oder mehreren Erhebungen ausgebildet ist, die wie oben beschrieben als Positionierhilfe beim Einsetzen des Einsatzelements in einen Objektivanschluss dienen, weist die Schutzfolie vorzugsweise Löcher an den entsprechenden Stellen auf; diese Löcher werden im Folgenden als „sekundäre Positionierlöcher“ bezeichnet. Sie bieten eine Ausrichtungshilfe und erleichtern damit das Aufbringen des Klebematerials auf das Rahmenelement (als Unterlage), zudem verhindern sie, dass die Schutzfolie aufgrund der Erhebungen unvollständig am Klebematerial anhaftet. Nach dem Aufbringen des Klebematerials auf das Rahmenelement ragen die Erhebungen vorzugsweise durch die Schutzfolie hindurch oder zumindest in sie hinein.
Die Schutzfolie kann über die Fläche des Kleberings hinausgehen, insbesondere kann sie einen vom Klebering umgebenen Innenbereich (um den herum der Klebering also verläuft) mindestens teilweise abdecken; im Fall, dass das Rahmenelement als Filterhalter mit einem Filter oder Schutzglas ausgebildet ist bzw. wird, wirkt eine derartige Schutzfolie als Schutz für das Filter/ Schutzglas, bis das Einsatzelement verwendet wird.
Schließlich kann die Schutzfolie eine Abziehlasche umfassen, die ihr Abziehen vom Klebering erleichtert.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es versteht sich, dass einzelne Elemente und Komponenten auch anders kombiniert werden können als dargestellt. Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente sind figurenübergreifend verwendet und werden ggf. nicht für jede Figur neu beschrieben.
Es zeigen schematisch:

1a: eine erste exemplarische Ausführungsform einer Kombination aus einem erfindungsgemäßen Einsatzelement und einem erfindungsgemäßen Objektivanschluss von einer ersten Seite betrachtet;
1b: die Kombination der 1a von einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Seite betrachtet;
1c: eine Schnittansicht des in den 1a, 1b dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einsatzelements;
1d: eine Schnittansicht der in den 1a, 1b gezeigten Kombination mit in den Objektivanschluss eingesetztem Einsatzelement;
2a: eine zweite exemplarische Ausführungsform einer Kombination aus einem erfindungsgemäßen Einsatzelement und einem erfindungsgemäßen Objektivanschluss von einer ersten Seite betrachtet;
2b: die Kombination der 2a von einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Seite betrachtet;
3a - 3c: eine Abfolge an Fertigungsschritten zur Herstellung eines erfindungsgemäße Einsatzelements gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4a: eine weitere exemplarische Ausführungsform einer Kombination aus einem erfindungsgemäßen Einsatzelement und einem erfindungsgemäßen Objektivanschluss von einer ersten Seite betrachtet;
4b: die Kombination der 4a von einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Seite betrachtet;
5a, 5b: eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Objektivanschlusses aus zwei verschiedenen Blickrichtungen;
6a, 6b: eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Objektivanschlusses aus zwei verschiedenen Blickrichtungen;
7a, 7b: die Kombination der 1d mit einer ersten Ausführungsform einer Auflagescheibe und Kopfschrauben zum Lösen des eingeklebten Einsatzelements (aus zwei Blickrichtungen);
7c: die Auflagescheibe und die Kopfschrauben der 7a, 7b separat;
8a, 8b: die Kombination der 1d mit einer zweiten Ausführungsform einer Auflagescheibe und Kopfschrauben zum Lösen des eingeklebten Einsatzelements (aus zwei Blickrichtungen); und
8c: die Auflagescheibe und die Kopfschrauben der 8a, 8b separat.

In 1a ist in perspektivischer Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzelements 10 vor dessen Einsetzen in einen ebenfalls dargestellten erfindungsgemäßen Objektanschluss 20. Die Betrachtungsrichtung ist dabei schräg von vorn, so dass insbesondere die einem Objektiv zuzuwendenden Oberflächen sichtbar sind.
Demgegenüber zeigt die 1b dieselbe Kombination aus Objektivanschluss 20 und Einsatzelement 10 vor dessen Einsetzen schräg von hinten, so dass also insbesondere die einem lichtempfindlichen Aufnahmemedium zuzuwendenden Oberflächen zu sehen sind.
In den 1c und 1d ist das Einsatzelement 10 alleine (1c) bzw. in den Objektivanschluss 20 eingesetzt (1d) jeweils in einem Querschnitt gezeigt. Die 1a - 1d werden im Folgenden simultan beschrieben.
Das Einsatzelement 10 umfasst ein Rahmenelement 11, das vorliegend als ein Filterhalter ausgebildet ist und einen Durchlass D für einen vorgesehenen Lichtstrahlengang L aufweist. An seiner beim Einsetzen der Grundfläche 21 des Objektivanschlusses 20 zuzuwendenden Oberfläche weist das Rahmenelement eine Abstufung 13 auf, in die in der gezeigten Ausführungsform ein Filter oder Schutzglas 12 eingesetzt ist. In einer alternativen Ausführungsvariante, die beispielsweise für monochromatische Kameras vorteilhaft sein kann, kann das Rahmenelement ohne ein derartiges Filter bzw. Schutzglas als ein Passepartout verwendet werden, das einen Bereich auf einem lichtempfindlichen Aufnahmemedium einschränkt bzw. festlegt, auf den durch ein zugehöriges Objektiv fallendes Licht treffen kann (nicht dargestellt).
Die beim Einsetzen des Einsatzelements 10 der Grundfläche 21 des Objektivanschlusses 20 abzuwendende, in der 1a sichtbare Oberfläche des Rahmenelements 11 könnte zudem ein dreidimensionales Profil wie beispielsweise einen umlaufenden Kragen (insbesondere an ihrem äußeren Rand) aufweisen, das sich dem einzusetzenden Objektiv entgegen erhebt (nicht dargestellt).
Im Rahmenelement 11 des in den 1a bis 1d gezeigten Einsatzelements 10 sind zwei diametral zueinander angeordnete Demontagelöcher 14a, 14b angeordnet; im eingesetzten Zustand führen sie auf eine Grundfläche 21 des Objektivanschlusses, so dass eine beim Demontagevorgang hindurchzuführende Schraube (beispielsweise eine Gewindestange) auf die Grundfläche trifft und bei weiterem Eindrehen das Einsatzelement 10 von dieser abdrückt (nicht dargestellt). Auf diese Weise kann eine Klebeverbindung von Einsatzelement 10 und Objektivanschluss 20 sauber gelöst werden.
Das Rahmenelement 11 (und mit ihm das Einsatzelement 10 insgesamt) weist einen äußeren Rand 17 auf, der entlang der Mantelfläche eines Kreiszylinders verläuft; in einer Ebene senkrecht zum vorgesehenen Lichtstrahlengang ist der äußere Rand damit kreisförmig. So passt das Einsatzelement genau in einen kreiszylindrisch geformten Aufnahmebereich 24 des Objektivanschlusses 20.
Unter Freihaltung der Demontagelöcher 14a, 14b ist am Rahmenelement 11 ein Klebering 15 fixiert, der den Durchlass D ringartig umgibt. Insbesondere erstreckt sich der Klebering dabei entlang einer geschlossenen Kurve, die den Durchlass D umläuft.
Ein äußerer Rand des Kleberings verläuft zu mehr als 80%, vorliegend sogar zu mehr als 90% seiner Länge am äußeren Rand 17 des Einsatzelements entlang; dabei ist der äußere Rand des Kleberings vorzugsweise mindestens 0,1mm oder sogar mindestens 0,15mm vom äußeren Rand 17 beabstandet (also zum Durchlass D hin versetzt). Dadurch wird verhindert, dass das Einsatzelement beim Einsetzen unbeabsichtigt in einem Aufnahmebereichs für ein Objektiv des jeweiligen Objektivanschlusses anklebt. Im Bereich der Demontagelöcher 14a, 14b hingegen weist der äußere Rand des Kleberings jeweils eine Wellenform auf, die sich an etwa eine Hälfte eines jeweiligen Außenumfangs der Demontagelöcher 14a, 14b anschmiegt. Insbesondere verläuft der Klebering 15 zwischen dem Durchlass D und den Demontagelöchern 14a, 14b hindurch, die damit außerhalb der Kleberings angeordnet sind.
Eine Ringbreite B des Kleberings variiert entlang dessen Ringbahn um den Durchlass herum; vorzugsweise liegt sie jeweils im Bereich von höchstens 4mm, höchstens 3mm oder höchstens 2,5mm und/oder von mindestens 0,6mm, mindestens 1mm oder mindestens 1,2mm.
In einem vom Klebering umgebenen inneren Bereich sind an einer Oberfläche des Rahmenelements, die beim Einsetzen der Grundfläche 21 des Objektivanschlusses 20 zuzuwenden ist, vier Erhebungen 16a, 16b, 16c, 16d (in einer dem vorgesehenen Lichtstrahlengang folgenden Richtung) ausgebildet, die vorliegend als konische Stifte geformt sind. Sie sind dazu eingerichtet, beim Einsetzen des Einsatzelements in passende Einfassungen 23a, 23b, 23c, 23d (vorliegend jeweils in Form eines führenden Randabschnitts) einzugreifen, die an der Grundfläche 21 ausgebildet sind. So dienen die Erhebungen 16a, 16b, 16c, 16d als Positionierungshilfe beim Einsetzen des Einsatzelements 10 in den Objektivanschluss 20.
Das Rahmenelement kann insbesondere aus Kunststoff gefertigt sein, beispielsweise mittels Spritzgusses; in diesem Falle können die Erhebungen 16a, 16b, 16c, 16d vorzugsweise angespritzt sein. Zum verbesserten Entformen aus einem Spritzgusswerkzeug können die Erhebungen insbesondere einen Entformungswinkel im Bereich von 1° bis 2° aufweisen.
Der Klebering 15 kann beispielsweise als beidseitig klebende Folie ausgebildet sein, dessen eine Fläche am Rahmenelement 11 angeklebt ist. Dabei verläuft der Klebering auch über Randbereiche des Filters bzw. Schutzglases 12, vorliegend über dessen Ecken (ist also auch an diesen festgeklebt). Das Filter bzw. Schutzglas 12 ist damit in diesen Bereichen zwischen dem Rahmenelement 11 und dem Klebering 15 angeordnet. In Varianten, in denen das Filter bzw. Schutzglas nicht im Rahmenelement bzw. dessen Abstufung 13 angeklebt, sondern lediglich eingelegt ist, wird es daher vom Klebering im Rahmenelement gehalten.
Die vom Rahmenelement bzw. den genannten Bereichen abgewandte Oberfläche des Kleberings 15 ist dazu eingerichtet, im eingesetzten Zustand des Einsatzelements an einer dreidimensionalen Struktur anzukleben, das an der dem Einsatzelement zugewandten Grundfläche 21 des Objektivanschlusses ausgebildet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Struktur eine durchgehenden Rippe 22, die sich aus der genannten Grundfläche erhebt. Die Rippe verläuft entlang einer geschlossenen Kurve ringartig um eine Öffnung Ö herum, durch die hindurch bei Verwendung der Kamera der vorgesehene Lichtstrahlengang L auf ein lichtempfindliches Aufnahmemedium wie beispielsweise mindestens einen Sensor treffen kann (nicht dargestellt).
Das Ankleben des Einsatzelements 10 im Objektivanschluss 20 ermöglicht dabei ein einfaches lösbares, abdichtendes, abrieb- und spanfreies Befestigen des Einsatzelements 10, das insbesondere für Anwendungen im Hochpräzisionsbereich von Medizintechnik und/oder Mikroskopie geeignet ist.
Die Rippe 22 weist eine (vorliegend durchgehend gleichbleibende) Breite b auf, die vorzugsweise höchstens 1,5mm oder höchstens 1mm auf und/oder von mindestens 0,2mm oder mindestens 0,4mm beträgt. Insbesondere ist die Rippe schmaler ausgebildet als der Klebering, das heißt die Breite b der Rippe ist kleiner als die Ringbreite B des Kleberings (jeweils entlang der Ringbahn). Dadurch wird gewährleistet, dass die Klebewirkung des Kleberings auf Seiten des Rahmenelements 11 stärker ist als auf Seiten der Rippe 22 und sich der Klebering bei der Demontage des Einsatzelements (beispielsweise zum Austauschen oder Reinigen des Filters bzw. Schutzglases 12) daher rückstandsfrei von der Rippe 22 löst.
Im angeklebten Zustand des Einsatzelements 10 verläuft die Rippe 22 vorzugsweise entlang einer Mittellinie bzw. -kurve des Kleberings, so dass die maximal mögliche Entfernung der Kanten der Rippe zu den Schnittkanten (der Außenkontur und der inneren Kontur) des Kleberings realisiert wird: Die Klebeverbindung zwischen dem Filterhalter und dem Klebering arbeitet so am optimalsten und wird bei der Demontage der Filterhalterbaugruppe nicht am Filterhalter gelöst.
Der Klebering 15 ist vorzugsweise aus einem elastischen Material gefertigt, beispielsweise aus einem Schaumstoff. Damit kann die Rippe 22 beim Einsetzen des Einsatzelements 10 in den Objektivanschluss teilweise in den Klebering 15 eingedrückt und so die Verbindung verbessert werden, zudem hat der Klebering aufgrund seiner Elastizität dann eine ausgleichende Wirkung auf die unterschiedliche temperaturabhängige Ausdehnung der verschiedenen Materialien.
In den 2a - 2b ist die auch in den 1a, 1b, 1d dargestellte Variante eines erfindungsgemäßen Objektivanschlusses 20 zusammen mit einem alternativen erfindungsgemäßen Einsatzelement 10' gezeigt, das in den Objektivanschluss 20 lösbar einzusetzen ist. Das Einsatzelement 10' unterscheidet sich vom oben beschriebenen Einsatzelement 10 dadurch, dass in das als Filterhalter ausgebildete Rahmenelement 11 kein Filter oder Schutzglas eingesetzt ist. So kann das Einsatzelement 10' als Passepartout verwendet werden, beispielsweise in einer monochromatischen Kamera.
Die beim Einsetzen des Einsatzelements 10' der Grundfläche des Objektivanschlusses 20 abzuwendende, in der 2a sichtbare Oberfläche des Rahmenelements 11 könnte (in einer alternativen Variante) wiederum ein Profil wie beispielsweise einen umlaufenden Kragen (insbesondere an ihrem äußeren Rand) aufweisen, das sich dem einzusetzenden Objektiv entgegen erhebt (nicht dargestellt).
Die 3a - 3c illustrieren Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fertigung eines Einsatzelements, vorliegend des auch in den 1a - 1d gezeigten Einsatzelements 10.
Wie in der 3a gezeigt, wird dazu als Klebematerial ein Klebering 15 herangezogen, an dem eine abziehbare Schutzfolie 18 mit einer Abziehlasche 181 angebracht ist. Der Klebering kann beispielsweise aus einem flächigen elastischen Material herausgestanzt sein; das Verfahren kann ein derartiges Herausstanzen umfassen (nicht dargestellt).
Jenseits der Abziehlasche 181 weist die Schutzfolie eine vorliegend kreisförmige Außenkontur auf, die im Bereich zweier primärer Positionierlöcher 182a, 182b in der Schutzfolie 18 einen äußeren Überstand zum Klebering aufweist. Die Löcher sind dabei außerhalb des Kleberings 15 angeordnet.
Darüber hinaus weist die abziehbare Schutzfolie 18 vier sekundäre Positionierlöcher 183a, 183b, 183c, 183d jeweils in einem an einen inneren Rand des Kleberings angrenzenden Bereich auf.
Zur Herstellung des Einsatzelements 10 wird nun zunächst ein Filter bzw. Schutzglas 12 in eine entsprechende Abstufung 13 des Rahmenelements 11 eingesetzt. Das Filter bzw. Schutzglas 12 kann dabei (vorzugsweise mit einem nach Aushärtung elastischen) Kleber eingeklebt oder lediglich eingelegt werden.
Danach wird das Klebematerial in Form des Kleberings 15 auf das Rahmenelement aufgebracht, wobei auch die Eckbereiche des Filters bzw. Schutzglases 12 teils mit abgedeckt werden. Wie den 3b, 3c zu entnehmen ist, werden beim Aufbringen die primären Positionierlöcher 182a, 182b fluchtend mit den Demontagelöchern 14a, 14b im Rahmenelement 11 positioniert.
Die korrekte Positionierung des Kleberings 15 auf dem Rahmenelement 11 wird dadurch vereinfacht, dass die vier Erhebungen 16a, 16b, 16c, 16d am Rahmenelement durch die sekundären Positionierlöcher 183a, 183b, 183c, 183d hindurchgeführt werden.
In 3c ist das fertige Einsatzelement 10 dargestellt, an dem (an seiner der Grundfläche eines Objektivanschlusses zuzuwendenden Oberfläche) noch die abziehbare Schutzfolie 18 angeordnet ist. Dadurch kann das Einsatzelement beispielsweise für den Transport und/oder die Lagerung vor unbeabsichtigtem Ankleben geschützt werden. Vor einem Einsetzen des Einsatzelements 10 in einen Objektivanschluss wird die Schutzfolie 18 abgezogen.
In den 4a, 4b ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einsatzelements 10'' mit dem Objektivanschluss 20 perspektivisch aus zwei verschiedenen Richtungen dargestellt. Der Objektivanschluss ist dabei wie in den 1a, 1b, 1d und 2a, 2b ausgebildet; es versteht sich, dass andere Varianten möglich sind. Im vorliegenden Fall ist der Objektivanschluss 20 vorteilhaft geeignet zur Verwendung wahlweise insbesondere mit einem Einsatzelement 10, einem Einsatzelement 10' jeweils wie oben beschrieben oder mit einem Einsatzelement 10'' wie in den 4a, 4b gezeigt.
Das Einsatzelement 10'' umfasst ein Rahmenelement 11'', das als Passepartout in Form einer beidseitig ebenen, vorzugsweise formstabilen Folie oder Platte ausgebildet ist, die beispielsweise (ganz oder teilweise) aus Kunststoff und/oder Metall bestehen kann. Im Rahmenelement 11'' sind ein Durchlass D'' und Demontagelöcher 14a'', 14b'' angeordnet.
Die in den 1b, 2b, 3a und 4b exemplarisch dargestellten Kleberinge 15 bzw. 15'' weisen dieselbe Form auf; es versteht sich, dass diese Form gleichwohl lediglich eine Möglichkeit unter vielen ist. Insbesondere könnte der Klebering zum Rahmenelement 11'' alternativ dieselbe Form aufweisen wie das Rahmenelement 11'' selbst; bei der Herstellung des Einsatzelements kann in diesem Fall das Klebematerial als durchgehende Folie auf eine ebenfalls als durchgehende Platte oder Folie ausgebildete Unterlage aufgebracht werden, und der Durchlass, die Demontagelöcher und/oder ein äußerer Rand des Einsatzelements können in das so gebildete Laminat aus Klebematerial und Unterlage gestanzt werden.
Die 5a, 5b zeigen zwei Ansichten einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Objektivanschlusses 20'. Dieser weist eine dem einzusetzenden Einsatzelement zugewandte Grundfläche 21' auf, an der eine dreidimensionales Struktur zur Anlage an einen Klebering des Einsatzelements ausgebildet ist. Die Struktur umfasst dabei vorliegend eine Vielzahl von Senken 22', die dazu dienen, die (effektive) Klebefläche zwischen Objektivanschluss und Klebering kleiner zu halten als die Klebefläche zwischen Klebering und Einsatzelement. Dadurch wird gewährleistet, dass sich der Klebering beim Demontieren des Einsatzelements rückstandsfrei von der Grundfläche 21' und nicht etwa vom Rahmenelement des Einsatzelements löst. Im in den 5a, 5b gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Senken jeweils durch einen Polygonzug berandet, insbesondere weisen sie vorliegend jeweils eine viereckige (nämlich rechteckige oder trapezförmige) Grundform auf.
Analog zeigen die 6a, 6b zwei Ansichten einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Objektivanschlusses 20''. Dieser weist eine dem einzusetzenden Einsatzelement zugewandte Grundfläche 21'' mit einer dreidimensionalen Struktur auf, die in diesem Beispiel eine Vielzahl von Senken 22'' jeweils mit runder Grundfläche umfasst.
Die 7a, 7b zeigen jeweils wie die 1d ein in einen erfindungsgemäßen Objektivanschluss 20 eingesetztes erfindungsgemäßes Einsatzelement 10. Dieses wird dabei mittels einer Auflagescheibe 30 und zugehörigen Kopfschrauben 31 abgelöst. Die 7b zeigt dabei einen Blick axial durch einen kreiszylindrischen Aufnahmebereich des Objektivanschlusses hindurch in Richtung des vorgesehenen Lichtstrahlengangs und die 7a eine Schnittansicht entlang der in der 7b markierten Linie A-A. Das Einsatzelement 10, die Auflagescheibe 30 und die Kopfschrauben 31 bilden eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Baugruppe.
Die Auflagescheibe 30 liegt auf einem Rand 25 des Objektivanschlusses 20 auf, der den kreiszylindrischen Aufnahmebereich für ein Objektiv umgibt. Die Kopfschrauben 31 sind dabei durch Löcher 32 in der Auflagescheibe hindurchgesteckt, die fluchtend mit den Demontagelöchern 14a, 14b im Einsatzelement 10 angeordnet sind und im dargestellten Zustand in diese eingeschraubt sind; ein Gewinde kann dabei bereits in den Demontagelöchern ausgebildet oder erst beim erstmaligen Einschrauben in den Demontagelöchern von den Kopfschrauben gefurcht werden.
Im in der 7a dargestellten Zustand liegen die Köpfe der Kopfschrauben jeweils an der Auflagescheibe 30 an. Dabei sind sie lose durch die Löchern 32 der Auflagescheibe 30 hindurchgeführt, also insbesondere nicht mit der Auflagescheibe 30 verschraubt; vorzugsweise sind die Löcher 32 und/oder die Kopfschrauben im Kopfbereich (der in diesem Zustand innerhalb der Löcher 32 verläuft) gewindelos ausgebildet. Durch fortgesetztes Schrauben wird so das Einsatzelement zur damit als Stütztelement fungierenden Auflagescheibe 30 und damit aus dem Objektivanschluss gezogen; insbesondere wird so also die Klebeverbindung zwischen Einsatzelement und Objektivanschluss gelöst.
Dabei sind die Kopfschrauben zu kurz, um gegen die Grundfläche 21 des Objektivanschlusses 20 stoßen zu können. Ein Kontakt der Kopfschrauben mit der Grundfläche wird also vermieden und damit verhindert, dass beim Lösen des Einsatzelements Abriebpartikel entstehen.
Die 7c zeigt eine perspektivische Ansicht der Kopfschrauben und der Auflagescheibe 30, die vorzugsweise mindestens teilweise aus Metallblech bestehen kann. Die Auflagescheibe ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ringartig mit einer kreisförmigen Außenumfang ausgebildet.
Auch die 8a, 8b zeigen jeweils wie die 1d ein in einen erfindungsgemäßen Objektivanschluss 20 eingesetztes erfindungsgemäßes Einsatzelement 10. Dieses wird dabei mittels einer alternativen Auflagescheibe 30' und zugehörigen Kopfschrauben 31' abgelöst, die auf dem Rand 25 des Objektivanschlusses 20 aufliegt. Die Perspektive der 8b ist wiederum axial durch den Aufnahmebereich des Objektivanschlusses hindurch in Richtung des vorgesehenen Lichtstrahlengangs, und die 8a zeigt eine Schnittansicht entlang der in der 8b markierten Linie B-B.
Die Auflagescheibe 30' weist dabei in dieser Ausführungsform Ausrichtungshilfen 33' in Form einer dreidimensionalen Struktur auf, die dazu eingerichtet ist, im aufliegenden Zustand der Auflagescheibe ein korrektes Positionieren der Auflagescheibe auf dem Rand 25 des Objektivanschlusses 20 zu unterstützen. Insbesondere kann dabei der Rand teilweise durch die dreidimensionale Struktur eingefasst werden. Im vorliegenden Fall sind die Ausrichtungshilfen 33' durch vier Schraubbolzen gegeben, die jeweils durch ein Loch in der Auflagescheibe geführt und mit einer Mutter fixiert sind.
Die 8c zeigt eine perspektivische Ansicht der Kopfschrauben und der Auflagescheibe 30', die wiederum vorzugsweise mindestens teilweise aus Metallblech bestehen kann. Die Auflagescheibe 30', die Kopfschrauben 31' und das Einsatzelement 10 bilden eine weitere exemplarische Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Baugruppe.
Das Ablöseprinzip und die jeweils dargestellte Situation sind bei der in den 8a - 8c gezeigten Ausführungsform der Auflagescheibe dieselbe wie bei der in den 7a, 7b gezeigten Variante und werden daher nicht nochmals beschrieben.
Offenbart ist ein Einsatzelement 10, 10', 10'', das in einen Objektivanschluss 20 einer Kamera einzusetzen ist. Das Einsatzelement 10, 10' umfasst ein Rahmenelement 11, 11' und einen am Rahmenelement fixierten Klebering 15, 15' zum Ankleben des Einsatzelements in einem Objektivanschluss. Im Rahmenelement ist ein Durchlass für einen vorgesehenen Lichtstrahlengang ausgebildet, den der Klebering umgibt. Das Einsatzelement weist zudem mindestens zwei durchgehende Demontagelöcher 14a, 14b, 14a', 14b' auf.
Offenbart ist weiterhin ein Objektivanschluss 20 einer Kamera zur Aufnahme eines solchen Einsatzelements 10, 10' aufzunehmen. Der Objektivanschluss weist eine dem einzusetzenden Einsatzelement zugewandte Grundfläche 21 auf, an der sich in Richtung des einzusetzenden Einsatzelements eine dreidimensionale Struktur zur Anlage an einen Klebering des Einsatzelements erhebt. Weiterhin offenbart sind eine Baugruppe mit einem Einsatzelement und einer Auflagescheibe als Ablösungswerkzeug, eine Kamera mit einem Einsatzelement 10, 10' und einem Objektivanschluss 20 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Einsatzelements.
Bezugszeichenliste

10, 10', 10'': Einsatzelement
11, 11': Rahmenelement
12: Filter oder Schutzglas
13: Abstufung
14a, 14b, 14a'', 14b'': Demontageloch
15, 15'': Klebering
16a, 16b, 16c, 16d: Erhebung
17: äußerer Rand des Rahmenelements 11
18: Schutzfolie
20, 20', 20'': Objektivanschluss
21, 21', 21'': Grundfläche
22: Rippe an der Grundfläche 21
22', 22'': Senken in der Grundfläche 21', 21''
23a, 23b, 23c, 23d: Einfassung für Erhebung 16a, 16b, 16c, 16d
24: Aufnahmebereich des Objektivanschlusses
25: Rand des Objektivanschlusses 20
30, 30': Auflagescheibe
31, 31': Kopfschraube
32: Loch in der Auflagescheibe
33': Ausrichtungshilfe für die Auflagescheibe
181: Abziehlasche
182a, 182b: primäre Positionierlöcher
183a, 183b, 183c, 183d: sekundäre Positionierlöcher
b: Breite der Rippe 22
B: Ringbreite des Kleberings 15, 15''
D, D'': Durchlass
L: vorgesehener Lichtstrahlengang

Claims

Einsatzelement (10, 10', 10'') zum lösbaren Einsetzen in einen Objektivanschluss (20) einer Kamera, wobei das Einsatzelement umfasst: - ein Rahmenelement (11, 11''), in dem ein Durchlass (D, D'') für einen vorgesehenen Lichtstrahlengang (L) ausgebildet ist und das mindestens zwei Demontagelöcher (14a, 14b, 14a'', 14b'') aufweist und - einen am Rahmenelement (11, 11'' fixierten Klebering (15, 15'') zum Ankleben des Einsatzelements im Objektivanschluss, wobei der Klebering (15, 15'') den Durchlass (D, D'') umgibt.
Einsatzelement gemäß Anspruch 1, wobei das Rahmenelement (11'') als Passepartout in Form einer Folie oder Platte ausgebildet ist.
Einsatzelement gemäß Anspruch 1, wobei das Rahmenelement (11) als ein Filterhalter mit einer Oberfläche ausgebildet ist, in der eine Abstufung (13) zur Aufnahme eines Randes eines Filters oder Schutzglases (12) angeordnet ist.
Einsatzelement gemäß Anspruch 3, wobei der Filterhalter ein Filter oder ein Schutzglas (12) umfasst, das in die Abstufung (13) eingepasst ist.
Einsatzelement gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei der Filterhalter an einer Oberfläche, die beim Einsetzen einer Grundfläche (21) des Objektivanschlusses zuzuwendenden ist, eine, zwei oder mehr Erhebungen (16a, 16b, 16c, 16d) als Positionierungshilfen für das Einsatzelement (10) aufweist.
Einsatzelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eines oder mindestens zwei der Demontagelöcher (14a, 14b, 14a'', 14b'') außerhalb des Kleberings (15, 15'') angeordnet ist/sind.
Einsatzelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Klebering (15, 15'') mindestens teilweise aus einer beidseitig klebenden Folie besteht.
Einsatzelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Klebering (15, 15'') mindestens teilweise aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem Schaumstoff besteht.
Baugruppe, die ein Einsatzelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche sowie eine Auflagescheibe als Ablösungswerkzeug umfasst, die dazu eingerichtet ist, auf eine Oberfläche des Objektivanschlusses aufgelegt zu werden und die mindestens zwei Löcher aufweist, die bei geeigneter Positionierung der Auflagescheibe fluchtend zu den Demontagelöchern anzuordnen sind.
Objektivanschluss (20) einer Kamera, der dazu eingerichtet ist, ein Einsatzelement (10, 10', 10'') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 aufzunehmen, wobei der Objektivanschluss eine dem einzusetzenden Einsatzelement zugewandte Grundfläche (21, 21', 21'') aufweist, an der eine dreidimensionale Struktur zur Anlage an einen Klebering (15, 15'') des Einsatzelements ausgebildet ist, wobei die dreidimensionale Struktur eine oder mehrere Erhebung/en (22) in Richtung des einzusetzenden Einsatzelements und/oder eine oder mehrere Senke/n (22', 22'') in entgegengesetzte Richtung umfasst.
Kamera mit einem Objektivanschluss (20) gemäß Anspruch 10 und einem darin einsetzbaren oder eingesetzten Einsatzelement (10, 10', 10'') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Klebering (15, 15'') des Einsatzelements und die dreidimensionale Struktur des Objektivanschlusses dazu eingerichtet sind, im eingesetzten Zustand des Einsatzelements aneinander anzuliegen.
Verfahren zur Herstellung eines Einsatzelements (10, 10', 10'') mit einem Rahmenelement sowie einem darauf angeordneten Klebematerial und zum lösbaren Einsetzen in einen Objektivanschluss (20) einer Kamera, wobei das Verfahren ein Aufbringen des Klebematerials auf eine Oberfläche einer Unterlage umfasst, wobei - die Unterlage als das Rahmenelement (11) mit einem Durchlass (D) für einen vorgesehenen Lichtstrahlengang (L) ausgebildet ist und das Klebematerial so aufgebracht wird, dass es den Durchlass unter Freihaltung mindestens zweier Demontagelöcher (14a, 14b) im Rahmenelement ringartig umgibt; oder - die Unterlage als durchgehende Folie oder Platte ausgebildet ist, in die zur Ausbildung des Rahmenelements (11'') nach dem Aufbringen des Klebematerials ein Durchlass (D'') für einen vorgesehenen Lichtstrahlengang und mindestens zwei Demontagelöcher (14a'', 14b'') gestanzt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei am Klebematerial eine abziehbare Schutzfolie (18) angebracht ist, die dazu eingerichtet ist, nach dem Aufbringen des Klebematerials abgezogen zu werden und so eine Klebefläche zur Befestigung des Einsatzelements (10, 10', 10'') im Objektivanschluss freizugeben.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei die Unterlage als das Rahmenelement (11) mit einem Durchlass für einen vorgesehenen Lichtstrahlengang ausgebildet ist und wobei das Aufbringen des Klebematerials auf das Rahmenelement (11) ein - fluchtendes Positionieren mindestens zweier primärer Positionierungslöcher (182a, 182b) in der Schutzfolie (18) mit den mindestens zwei Demontagelöchern (14a, 14b) im Rahmenelement, - ein Hindurchführen je einer Erhebung (16a, 16b, 16c, 16d) am Rahmenelement durch mindestens zwei sekundäre Positionierungslöcher (183a, 183b, 183c, 183d) in der Schutzfolie und/oder - ein fluchtendes Ausrichten mindestens eines Teils einer Außenkontur der Schutzfolie (18) mit einem äußeren Rand (17) des Rahmenelements (11) umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Unterlage als das Rahmenelement (11) in Form eines Filterhalters mit einer Abstufung (13) zur Aufnahme eines Randes eines Filters und/oder Schutzglases (12) ausgebildet ist und wobei das Verfahren vor dem Aufbringen des Klebematerials ein Einsetzen eines Filters oder Schutzglases (12) in die Abstufung umfasst.