DE19517423C2

DE19517423C2 - Vorrichtung zur Einstellung des Brennpunktabstandes von der Linsenrückseite für eine Videokamera

Info

Publication number: DE19517423C2
Application number: DE19517423A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Maruyama; Haruo Maeda; Eiji Togawa
Original assignee: Elmo Co Ltd
Current assignee: Elmo Co Ltd
Priority date: 1994-08-10
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2015-05-13
Also published as: US5555051A; JP2790979B2; DE19517423A1; JPH0856299A

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung des Brennpunktabstandes von der Linsenrückseite einer Videokamera. Bei einer herkömmlichen Videokamera, die mit einer auswechsel baren Linse ausgerüstet ist, muß bei der Befestigung der Linse an dem Kameragehäuse ein Abstand zwischen der Linsenbefestigungsoberfläche der Linsenbefestigung und einem Bildaufnahmeelement, das in das Kameragehäuse eingebaut ist, auf den Brennpunktabstand von der Linsenrückseite der Linse eingestellt werden, um die erforderliche Wiedergabeschärfe zu erreichen.

Zuerst nämlich wird das Bildaufnahmeelement in dem Kamerage häuse befestigt, während die Linsenbefestigung so in dem Kameragehäuse angebracht ist, daß sie vor und zurück bewegt werden kann. Zweitens wird die Linsenbefestigung mit der auf ihr befestigten Linse gedreht, um sie entlang der optischen Achse vor und zurück zu bewegen. Drittens wird die Linsen befestigung durch eine angebrachte Stellschraube in solch einer Position fixiert, daß durch die Linse ein scharfes Bild eines Objektes auf dem Bildaufnahmeelement entsteht.

Wie oben erwähnt muß bei einer herkömmlichen Videokamera die Linsenbefestigung mit der auf ihr befestigten Linse gedreht werden, um den Brennpunktabstand von der Linsenrückseite der Linse einzustellen. Besonders die Linse, in die ein Motor zum Antrieb der Irisblende eingebaut ist, ist schwer und volumi nös. Darüberhinaus wird in solch einer Linse ein Kabel vom Motor nach außen geführt. Deshalb ist es extrem aufwendig, einen Abstand zu fixieren, auf den die Linsenbefestigung durch eine nur geringfügige Drehung der Linse eingestellt wird.

Weil Videoüberwachungskameras normalerweise in Ecken von Zimmerdecken angebracht werden oder an Orten, an denen es schwierig ist, die Linsenbefestigung zu bedienen, ist es deshalb extrem schwierig, den Brennpunktabstand von der Linsenrückseite einer Linse durch Drehen der Linse und der Linsenbefestigung bei einer in einer Ecke einer Zimmerdecke oder ähnlichem angebrachten Videoüberwachungskamera einzustel len.

In der DE 42 14 283 ist eine Meßkamera beschrieben, die auch eine Vorrichtung zur Einstellung des Brennpunktabstandes von der Linsenrückseite aufweist. Diese Vorrichtung ist mittels Führungen verschiebbar und motorisch oder manuell positionier bar, es werden allerdings keinerlei Möglichkeiten offenbart, wie die Vorrichtung, insbesondere im Hinblick auf ein Anbrin gen einer Videoüberwachungskamera in einer Ecke einer Zimmer decke, einfach zu bedienen ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Einstellung des Brennpunktabstandes von der Linsenrück seite einer Videokamera bereitzustellen, wobei die Vorrichtung einfach zu bedienen ist.

Um dies zu erreichen, wird mit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Einstellung des Brennpunktabstandes von der Linsenrückseite zur Verfügung gestellt, die folgendes enthält:

Zwei Führungsbolzen, die auf der Innenseite einer Frontplatte des Kameragehäuses parallel zu der optischen Achse einer Linse angebracht sind, wobei in die Frontplatte eine Linsenbefe stigung eingebaut ist, ein Träger, der durch die zwei Füh rungsbolzen in dem Kameragehäuse gehalten wird, für eine Bewegung parallel zur optischen Achse, wobei auf dem Träger ein Bildaufnahmeelement befestigt ist, wobei der Träger durch eine Feder in solch eine Richtung vorgespannt wird, daß der Träger von der Linsenbefestigung getrennt wird, wobei die Feder zwischen dem Träger und der Frontplatte des Kamerage häuses vorgesehen ist, eine für eine Bewegung parallel zur optischen Achse der Linse durch eine Haltevorrichtung drehbar auf dem Kameragehäuse montierte Schraubenwelle, wobei das eine Ende der Schraubenwelle mit dem Träger verbunden ist und auf dem anderen Ende der Schraubenwelle ein Einstellring auf geschraubt ist, wobei der Einstellring drehbar ist und durch die Haltevorrichtung daran gehindert wird, von der Schrauben welle abzurutschen, und eine in das Kameragehäuse eingear beitete Öffnung, an der angrenzend der Einstellring an gebracht ist, so daß der Einstellring von außerhalb des Kameragehäuses bedient werden kann.

Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Einstell ring durch eine Feder in Richtung der Haltevorrichtung vorgespannt ist.

Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Linsenbefestigung als auch jeweils ein Ende der beiden Führungsbolzen zuverlässig auf der Innenseite der Frontplatte des Kameragehäuses durch einen Formeneinsatz befestigt sind.

Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungsbolzen symmetrisch in bezug auf die optische Achse der Linse angeordnet sind.

Entsprechend der Vorrichtung zur Einstellung des Brennpunktab standes von der Linsenrückseite nach der vorliegenden Erfin dung bewegt sich die Schraubenwelle bei Drehung des Einstell ringes vor und zurück, während der Träger, der mit der Schraubenwelle verbunden ist, sich parallel zu der optischen Achse der Linse entlang der Führungsbolzen bewegt. Daraus ergibt sich eine Änderung des Abstandes zwischen der Linsen befestigungsoberfläche der Linsenbefestigung und dem Bildauf nahmeelement, welches an dem Träger befestigt ist.

Auf diese Weise kann durch Drehung des Einstellrings durch ein Werkzeug oder einen Finger, das/der durch die Öffnung in das Kameragehäuse eingeschoben wird, der Abstand zwischen der Linsenbefestigungsoberfläche der Linsenbefestigung und dem auf dem Träger befestigten Bildaufnahmeelement auf den Brenn punktabstand von der Linsenrückseite der Linse eingestellt werden. Weil die Linsenbefestigung nicht zusammen mit der Linse gedreht werden muß, ist es einfach und leicht, den Brennpunktabstand von der Linsenrückseite der Linse in der Videokamera einzustellen.

Ferner ist der Einstellring in Richtung der Haltevorrichtung durch eine Feder vorgespannt, so daß die Schraubenwelle sich gleichmäßig ohne Rattern entlang der optischen Achse entspre chend des Drehungsbetrages des Rings bewegt.

Darüberhinaus ist sowohl die Linsenbefestigung als auch jeweils ein Ende der Führungsbolzen zuverlässig durch einen Formeneinsatz befestigt. Das führt dazu, daß nicht nur ein Aufbau des Kameragehäuses einfach ist, sondern auch die Linsenbefestigung und die Führungsbolzen nicht an das Kamera gehäuse montiert werden müssen. Demzufolge können die Produk tionskosten für die Videokamera stark reduziert werden.

Darüberhinaus sind die beiden Führungsbolzen symmetrisch in bezug auf die optische Achse der Linse angeordnet. Demzufolge kann der Träger mit dem auf ihm befestigten Bildaufnahmeelement mit einer so hohen Genauigkeit an dem Kameragehäuse gehalten werden, daß der Träger sich parallel zu der optischen Achse der Linse bewegt.

Kurze Beschreibung der Abbildungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die eine Vorrichtung zur Einstellung des Brennpunktabstandes von der Linsenrückseite für eine Videokamera gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht, die die Vorrichtung zur Einstellung des Brennpunktabstandes von der Linsenrückseite zeigt.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die ein haupt sächliches Teil der Vorrichtung zur Einstellung des Brennpunktabstandes von der Linsenrückseite zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 1 und Fig. 2 wird eine Vorrichtung 10 zur Einstel lung des Brennpunktabstandes von der Linsenrückseite für eine Videokamera gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegen den Erfindung gezeigt. Fig. 3 zeigt vergrößert ein hauptsäch liches Teil der Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 enthält zwei Führungsbolzen 15 und 16 und einen Träger 17. Die Führungsbolzen 15 und 16 sind auf der Innenseite einer Frontplatte 13 des Kameragehäuses 12 parallel zur optischen Achse 18 der Linse 14 befestigt, wobei die Frontplatte 13 eine an ihr montierte Linsenbefestigung 11 aufweist. Der Träger 17 ist verschiebbar auf den Führungsbolzen 15 und 16 angebracht.

Die Führungsbolzen 15 und 16 und die Linsenbefestigung 11 werden aus Metall hergestellt, während die Frontplatte 13 aus Kunststoff hergestellt ist. Jeweils ein Ende der Führungsbol zen 15 und 16 und der Linsenbefestigung 11 sind zuverlässig durch einen Formeneinsatz in der Frontplatte 13 befestigt. Die Führungsbolzen 15 und 16 sind symmetrisch in bezug auf die optische Achse 18 der Linse 14 an der Frontplatte 13 ange bracht.

Der aus Metall hergestellte Träger 17 hat in seiner Mitte eine rechtwinklige Öffnung 17a, in einer oberen Ecke ein Loch 17b, in einer unteren Ecke ein Loch 17c und in der Nähe des Lochs 17c ein Loch 17d. In das Loch 17b wird der Führungsbolzen 15 eingebracht, in das Loch 17 wird der Führungsbolzen 16 eingebracht und in das Loch 17d wird eine Schraubenwelle 19 (später beschrieben) eingebracht. Der Führungsbolzen 16 und das Loch 17c werden mit solch einer Genauigkeit hergestellt, daß der Führungsbolzen 16 in das Loch 17c mit einer spezifi zierten Toleranz eingepaßt werden kann. Das Loch 17b ist als Langloch ausgearbeitet, so daß der Führungsbolzen 15 leicht in das Loch 17b eingefügt werden kann.

Eine Schraubenfeder 20 ist auf dem Führungsbolzen 16 aufge steckt. Die Schraubenfeder 20 spannt den Träger 17, der auf den Führungsbolzen 15 und 16 montiert ist, in eine Richtung vor, so daß der Träger 17 von der Linsenbefestigung 11 getrennt wird. Auf der Rückseite des Trägers 17 ist eine Schaltplatte 22 mit Metallschrauben 23 befestigt, wobei in die Schaltplatte 22 zuverlässig ein Bildaufnahmeelement 21 eingebaut ist. Das Bildaufnahmeelement 21 ragt aus der Oberfläche des Trägers 17 durch die Öffnung 17a hervor. Auf der Oberfläche des Trägers 17 wird eine aus Kunststoff hergestellte Abdeckung 26 mit Metallschrauben 27 befestigt. Die Abdeckung 26 ist zum Einbau eines Filters 25 aus Kristall auf das Bildaufnahmeelement 21 mittels einer Einsetzplatte 24. Auf der Innenseite der Frontplatte 13 wird eine Haltevorrich tung 29 aus Metall mit Metallschrauben 28 befestigt. An der Haltevorrichtung 29 ist die Schraubenwelle 19 derart ange bracht, daß sie sich drehen und sich parallel zu der optischen Achse 18 der Linse 14 vor und zurück bewegen kann. Die Schraubenwelle 19 hat einen Flansch 19a, wobei der Flansch 19a die Schraubenwelle 19 daran hindert, aus dem Loch 29a, welches in der Mitte der Haltevorrichtung 29 eingearbeitet ist, zu rutschen. Ein Ende der Schraubenwelle 19 ist in das Loch 17d des Trägers 17 eingesteckt und mit dem Träger 17 mittels Feststellschrauben 30 verbunden, während das andere Ende der Schraubenwelle 19 einen auf ihr drehbar aufgeschraubten gerändelten Ring 31 aufweist. Der Ring 31 ist drehbar in einer kreisförmigen Vertiefung 13a eingepaßt, die auf der Innenseite der Frontplatte 13 angebracht ist. Der Ring 31 wird durch die Haltevorrichtung 29 daran gehindert, aus der Schraubenwelle 19 herauszurutschen. Auf einer Seite der Frontplatte 13 ist eine Öffnung 13b in der Nähe der Vertiefung 13a eingearbeitet. Durch diese Öffnung 13b kann ein Finger oder ein Werkzeug in das Kameragehäuse 12 eingesteckt werden, um den Ring 31 zu drehen.

Der Ring 31 hat eine kreisförmige Nut 31a, in die eine Schrau benfeder 32 eingesetzt ist. Die Schraubenfeder 32 spannt den Ring 31 in Richtung der Haltevorrichtung vor. Dies führt dazu, daß zwischen dem einen Ende des Ringes 31 und dem Boden der Vertiefung 13a eine Lücke entsteht, während das andere Ende des Ringes 31 gegen die Haltevorrichtung 29 gedrückt wird.

Entsprechend dem oben beschriebenen Aufbau der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung bewegt sich die Schraubenwelle 19 vor und zurück, wenn der Ring 31 durch einen Finger oder ein Werkzeug, der/das in das Kameragehäuse 12 durch die Öffnung 13b eingesteckt wird, gedreht wird, so daß sich der Träger 17 parallel zur optischen Achse 18 der Linse 14 entlang der Führungsbolzen 15 und 16 bewegt. Daraus ergibt sich eine Änderung des Abstandes zwischen der Linsenbefestigungsober fläche der Linsenbefestigung 11 und des Bildaufnahmeelementes 21, welches an dem Träger 17 befestigt ist. Der Ring 31 ist durch die Schraubenfeder 32 vorgespannt, so daß sich die Schraubenwelle 19 gleichmäßig ohne Rattern vorwärts und rückwärts entlang der optischen Achse 18 entsprechend des Dre hungsbetrages des Ringes 31 bewegt. Der Träger 17, der auch durch die Schraubenfeder 20 vorgespannt ist, bewegt sich gleichmäßig ohne Rattern entlang der optischen Achse 18 vor und zurück.

Gemäß der beschriebenen Ausführung der vorliegenden Erfindung kann der Ring 31 durch einen Finger oder ein Werkzeug, der/das durch die Öffnung 13b von außerhalb des Kameragehäuses 12 eingesteckt wird, gedreht werden, so daß der Abstand zwischen der Linsenbefestigungsoberfläche der Linsenbefestigung 11 und des Bildaufnahmeelementes 21 auf einen Brennpunktabstand von der Linsenrückseite der Linse 14 eingestellt werden kann. Deshalb ist es einfach, den Brennpunktabstand von der Linsen rückseite einer Linse einzustellen, auch wenn die Linse einer Videoüberwachungskamera, die in einer Ecke einer Zimmerdecke oder ähnlichem angebracht ist, ausgetauscht wird.

Gemäß der vorliegenden Ausführung sind auch die Linsenbefe stigung 11 und die Führungsbolzen 15 und 16 durch einen Formeneinsatz in der Frontplatte 13 des Kameragehäuses 12 eingepaßt. Deshalb wird der Aufbau der Frontplatte 13 des Kameragehäuses 12 einfach und die Linsenbefestigung 11 und die Führungsbolzen 15 und 16 brauchen nicht an der Frontplatte 13 des Kameragehäuses 12 befestigt zu werden. Das führt dazu, daß die Herstellungskosten einer Videokamera stark reduziert werden können.

Darüberhinaus sind die Führungsbolzen 15 und 16 gemäß der vor liegenden Ausführung auf der Frontplatte 13 symmetrisch im Hinblick auf die optische Achse 18 der Linse 14 angeordnet. Demzufolge kann der Träger 17, der an dem Bildaufnahmeelement 21 befestigt ist, mit so einer hohen Genauigkeit an der Frontplatte 13 des Kameragehäuses 12 gehalten werden, daß der Träger 17 sich genau parallel zur optischen Achse 18 der Linse 14 vor und zurück bewegen kann.

Obwohl die Erfindung im einzelnen mit Bezug auf deren bevor zugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, ist es jedoch von den Fachleuten zu verstehen, daß das Vorangegangene und andere Veränderungen daran in Form und Details vorgenommen werden können, ohne dabei vom Geist und vom Umfang dieser Erfindung abzuweichen.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

10

Vorrichtung zur Einstellung des Brennpunkt abstandes von der Linsenrückseite für eine Videokamera

11

Linsenbefestigung

12

Kameragehäuse

13

Frontplatte

13

a Vertiefung

13

b Öffnung

13

a Vertiefung

13

b Öffnung

14

Linse

15, 16

Führungsbolzen

17

Träger

17

a rechtwinklige Öffnung (im Träger

17

)

17

b Loch (in einer oberen Ecke des Trägers

17

)

17

c Loch (in einer unteren Ecke des Trägers

17

)

17

d Loch (in der Nähe des Loches

17

c)

18

optische Achse (der Linse

14

)

19

Schraubenwelle

19

a Flansch (der Schraubenwelle)

19

21

Bildaufnahmeelement

22

Schaltplatte

23

Metallschrauben

24

Einsetzplatte

25

Filter

26

Abdeckung

27

Metallschrauben

28

Metallschrauben

29

Haltevorrichtung

29

a Loch (in der Mitte der Haltevorrichtung

29

)

30

Feststellschrauben

31

Ring

31

a Nut (im Ring

31

)

32

Schraubenfeder

Claims

1. Vorrichtung (10) zur Einstellung des Brennpunktabstandes von der Linsenrückseite für eine Videokamera mit Führungsbolzen (15, 16), die parallel zu einer optischen Achse (18) einer Linse (14) in einem Kameragehäuse (12) befestigt sind, einem Träger (17), der in dem Kamerage häuse (12) durch die Führungsbolzen (15, 16) gehalten wird, um sich parallel zu der optischen Achse (18) zu bewegen, und einer Schraubenwelle (19) die sich parallel zur optischen Achse der Linse bewegen kann, dadurch gekennzeichnet, daß

- zwei Führungsbolzen (15, 16) auf der Innenseite einer Frontplatte (13) des Kameragehäuses (12) befestigt sind,
- in die Frontplatte (13) des Kameragehäuses (12) eine Linsenbefestigung (11) befestigt ist,
- an dem Träger (17) ein Bildaufnahmeelement (21) befestigt ist,
- die Schraubenwelle (19) drehbar durch eine Haltevor richtung (29) auf dem Kameragehäuse (12) angebracht ist,
- das eine Ende der Schraubenwelle (19) mit dem Träger (17) verbunden ist und auf dem anderen Ende ein Einstell ring (31) aufgeschraubt ist,
- der Einstellring (31) drehbar ist und durch die Halte vorrichtung (29) daran gehindert wird, von der Schrauben welle (19) zu rutschen,
und die Vorrichtung ferner aufweist:
- eine Feder (20), die zwischen dem Träger (17) und der Frontplatte (13) des Kameragehäuses (12) angebracht ist, um den Träger (17) in eine Richtung vorzuspannen, so daß sich der Träger (17) von der Linsenbefestigung (11) trennt,
- eine Öffnung (13b), die in das Kameragehäuse (12) ein gearbeitet ist,
wobei durch die Öffnung (13b) der Einstellring (31), von außerhalb des Kameragehäuses (12) bedient werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (32) vorgesehen ist, um den Einstell ring (31) gegen die Haltevorrichtung (29) vorzuspan nen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenbefestigung (11) zuverlässig an der Innenseite der Frontplatte (13) des Kameragehäuses (12) durch einen Formeneinsatz befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Ende der beiden Führungsbolzen (15, 16) zuverlässig an der Innenseite der Frontplatte (13) des Kameragehäuses (12) durch einen Formeneinsatz befestigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Führungsbolzen (15, 16) symmetrisch in bezug auf die optische Achse (18) der Bildeinfallslinse (14) angeordnet sind.

6. Vorrichtung (10) zur Einstellung des Brennpunktabstandes von der Linsenrückseite für eine Videokamera mit Führungsbolzen (15, 16), die parallel zu einer optischen Achse (18) einer Linse (14) in einem Kameragehäuse (12) befestigt sind, einem Träger (17), der in dem Kamerage häuse (12) durch die Führungsbolzen (15, 16) gehalten wird, um sich parallel zu der optischen Achse (18) zu bewegen, und einer Schraubenwelle (19), die sich parallel zur optischen Achse der Linse bewegen kann, dadurch gekennzeichnet, daß

- zwei Führungsbolzen (15, 16) auf der Innenseite einer Frontplatte (13) des Kameragehäuses (12) befestigt sind,
- in die Frontplatte (13) des Kameragehäuses (12) eine Linsenbefestigung (11) befestigt ist,
- an dem Träger (17) ein Bildaufnahmeelement (21) befestigt ist,
- die Schraubenwelle (19) drehbar durch eine Haltevor richtung (29) auf dem Kameragehäuse (12) angebracht ist,
- das eine Ende der Schraubenwelle (19) mit dem Träger (17) verbunden ist und auf dem anderen Ende ein Einstell ring (31) aufgeschraubt ist,
- der Einstellring (31) drehbar ist und durch die Halte vorrichtung (29) daran gehindert wird, von der Schrauben welle (19) zu rutschen,
und die Vorrichtung ferner aufweist:
- eine Feder (20), die zwischen dem Träger (17) und der Frontplatte (13) des Kameragehäuses (12) angebracht ist, um den Träger (17) in eine Richtung vorzuspannen, so daß sich der Träger (17) von der Linsenbefestigung (11) trennt,
- eine Öffnung (13b), die in die Frontplatte (13) des Kame ragehäuses (12) eingearbeitet ist, wobei durch die Öff nung (13b) der Einstellring (31) von außerhalb des Kame ragehäuses (12) bedient werden kann.