DE19831819C1

DE19831819C1 - Bildaufnahmegerät

Info

Publication number: DE19831819C1
Application number: DE19831819A
Authority: DE
Inventors: John Lee
Original assignee: Mustek Systems Inc
Current assignee: Transpacific Optics Wilmington Del Us LLC
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2000-01-27
Anticipated expiration: 2018-07-16
Also published as: US6421088B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bildaufnahmegerät wie vor allem eine digitale Kamera (40) mit einer mit deren Objektiv (48) wie auch einem Lochblendenstreifen (42) gekuppelten Einstellvorrichtung (50). Die Kamera (40) besitzt ein Gehäuse (41) mit einer frontseitigen Öffnung (43) für den Lichteinfall, einen nahe der Rückseite des Gehäuses befindlichen Sensor (45) zum Messen des einfallenden Lichts, den erwähnten, in dem Gehäuse beweglichen Lochblendenstreifen (42), der mehrere Lochblenden (44, 46) unterschiedlicher Größe zur Einstellung des auf den Sensor treffenden Lichts aufweist, das in dem Gehäuse beweglich gelagerte Objektiv (48), das in der Lage ist, das einfallende Licht auf den Sensor zu konzentrieren sowie die erwähnte Einstellvorrichtung (50) zum Einstellen der Positionen des Objektivs und des Lochblendenstreifens. Durch eine Drehung innerhalb der Einstellvorrichtung (50) wird das Objektiv in eine Mehrzahl verschiedener Positionen entsprechend verschiedenen Abständen in bezug auf den Sensor gebracht. Des weiteren läßt sich mit einer Drehung in der Einstellvorrichtung eine jede der Lochblenden (44, 46) auf dem Lochblendenstreifen in eine Position zwischen der frontseitigen Gehäuseöffnung (43) und dem Sensor (45) bringen, um so den auf den Sensor auftreffenden Lichtanteil zu variieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildaufnahmegerät mit den Merkma len des Gattungsbegriffs des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Bildaufnahmegerät ist aus JP 4-151127 A und vor allem auch - wie nachfolgend noch genauer erläutert - in Form einer digitalen Kamera bekannt, bei der ein Magnetschalter und eine Antriebseinrichtung zum Instellungbringen von Lochblen denöffnungen vorgesehen sind. Da das Objektiv und die Lochblen denöffnungen separat gesteuert werden, ist die betreffende Kame ra kostspielig herzustellen und verhältnismäßig groß. Ferner be sitzt sie viele Komponenten und Elektronik-Bauteile, die eine komplizierte Montage erfordern.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bildaufnahmegerät wie z. B. eine digitale Kamera vergleichba rer Funktionstüchtigkeit in einfacherer Weise zu gestalten.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An spruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche geben darüber hinausgehend vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten an.

Die mechanische Koppelung der Blendeneinstellvorrichtung mit der Objektiveinstellvorrichtung stellt eine wesentliche Verein fachung gegenüber den betreffenden herkömmlichen Schalt- und An triebsmitteln dar. Sie macht sich die Tatsache zunutze, daß mit einer Fokussierung auf näherliegende Aufnahmeobjekte eine Ver ringerung des Lichteinfalls zwangsläufig einhergeht, die es zu kompensieren gilt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren erläutert. Davon zeigt

Fig. 1 ein Komponentendiagramm der eingangs erwähnten her kömmlichen digitalen Kamera,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bildaufnahmegeräts in Gestalt einer digitalen Kamera,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 1-1 durch die di gitale Kamera aus Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer innenseitigen Bau gruppe der Kamera aus Fig. 2,

Fig. 5 ein Komponentendiagramm der Baugruppe aus Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Steuerfläche eines in Fig. 5 gezeigten Objektivsockels,

Fig. 7 ein Höhendiagramm, welches verschiedene Höhen entlang der Peripherie der Steuerfläche aus Fig. 6 zeigt,

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine in Fig. 5 gezeigte Ein griffseinheit vor Bewegung des vorausgehend erwähnten Lochblen denstreifens und

Fig. 9 eine Draufsicht auf die gleiche Eingriffseinheit nach Bewegung des Lochblendenstreifens.

Die in Fig. 1 gezeigte herkömmliche digitale Kamera 10 be sitzt ein Gehäuse 12 mit einem Objektivhalter 14 und einem Achs stummel 16 zum Anbringen von Komponenten für die Fokussierung der Kamera. Des weiteren enthält die Kamera 10 ein nach vorne und hinten zu beweglich auf dem Objektivhalter 14 gelagertes Ob jektiv 22, eine zwischen dem Objektiv 22 und dem Objektivhalter 14 eingeschlossene Wendeldruckfeder 28 zum beweglichen Festhal ten des Objektivs 22, einen auf dem Objektivhalter 14 drehbar gelagerten Zahnkranz 18 in Verbindung mit dem Objektiv 22 zum Drehen desselben, ein drehbar auf dem Achsstummel 16 gelagertes Antriebszahnrad 30 zum Drehen des Objektivs 22 über den Zahn kranz 18 zwecks Fokussierens des Objektivs sowie eine Schraube 32 zum drehbaren Festlegen des Zahnrads 30 auf dem Achsstummel 16. Die Fokussierung der Kamera 10 erfolgt vermittels einer (nicht gezeigten) Betätigungseinrichtung zum Drehen des Objek tivs 22 vermittels des Zahnrades 30 und Zahnkranzes 18. Des wei teren weist die Kamera 10 einen Magnetschalter und eine An triebseinrichtung (beide nicht gezeigt) zum Instellungbringen von Lochblendenöffnungen der Kamera auf. Da jedoch das Objektiv 22 und die Lochblendenöffnungen völlig separat gesteuert werden, ist die betreffende Kamera, wie gesagt, kompliziert, entspre chend kostspielig und klobig.

Das in den Fig. 2 bis 5 gezeigte erfindungsgemäße Bild aufnahmegerät in Gestalt einer digitalen Kamera 40 besitzt ein Gehäuse 41 mit ein er frontseitigen Öffnung 43 für den Lichtein fall, einen Sensor 45 in Gestalt eines ladungsgekoppelten Bau elements nahe der Rückseite des Gehäuses 41 zum Messen des ein fallenden Lichts, einen Lochblendenstreifen 42 (Fig. 5) mit zwei verschieden großen Lochblenden 44 und 46, der in dem Gehäuse 41 beweglich gelagert ist, um das auf den Sensor 45 einfallende Licht zu begrenzen, ein nach vorne und hinten beweglich in dem Gehäuse 41 gelagertes Objektiv 48, welches das einfallende Licht auf den Sensor 45 konzentriert, eine in dem Gehäuse 41 gelagerte Einstellvorrichtung 50 zum Einstellen der Positionen des Objek tivs 48 wie auch des Lochblendenstreifens 42 sowie eine (nicht gezeigte) Betätigungsvorrichtung zur Herbeiführung einer Drehung in der Einstellvorrichtung 50, um damit die Position des Objek tivs 48 wie auch des Lochblendenstreifens 42 verändern zu kön nen.

Die Einstellvorrichtung 50 (Fig. 5) enthält einen in dem Ge häuse 41 fest angebrachten Objektivsockel 52 mit einem darin vorgesehenen Loch für den Hindurchtritt des einfallenden Lichts, ein drehbar zwischen einer Steuerfläche 60 des Objektivsockels 52 und dem Objektiv 48 gelagertes Hauptzahnrad 54 sowie ein ela stisches Glied in Gestalt zweier Wendeldruckfedern 56, um das Objektiv 48 gegen das Hauptzahnrad 54 und den Objektivsockel 52 zu drücken. Wird das Hauptzahnrad 54 gedreht, so ändert sich der Abstand zwischen diesem und dem Objektivsockel 52 entsprechend, womit das Objektiv in verschiedene Positionen gebracht wird.

Wie aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich, weist die Steuer oberfläche 60 neun Bereiche unterschiedlicher Höhe auf, nämlich drei Bereiche A einer geringen Höhe, drei eine Rampe bildende Bereiche B und drei Bereiche C größerer Höhe. An der Rückseite des Hauptzahnrades 54 befinden sich drei (nicht gezeigte) Füße, die gleichzeitig je nach der Stellung des Hauptzahnrades 54 ent weder mit den drei Bereichen A niedriger Höhe, mit den drei eine Rampe bildenden Bereichen B oder mit den drei Bereichen C größe rer Höhe der Steuerfläche 60 in Kontakt stehen. Wird das Haupt zahnrad 54 aus dem Bereich A geringer Höhe über den Rampenbe reich B zu dem Bereich C größerer Höhe gedreht oder umgekehrt, so gehen die drei erwähnten Füße des Hauptzahnrades 54 von einer Höhe zur anderen in bezug auf den Objektivsockel 52 über, womit das Objektiv von einer Position in eine andere gelangt.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, weist die Einstellvorrichtung 50 des weiteren eine Eingriffseinheit 58 auf. Diese zur Bewegung des Lochblendenstreifens 42 und damit zur Veränderung des Blen dendurchmessers dienende Eingriffseinheit 58 befindet sich zwi schen der frontseitigen Öffnung 43 des Gehäuses 41 und dem Sen sor 45 (Fig. 3). An dem Hauptzahnrad 54 befindet sich ein Mit nehmer 59, um im Zusammenwirken mit der Eingriffseinheit 58 den Lochblendenstreifen 42 zu bewegen. Wird das Hauptzahnrad 54 zu den Bereichen A niedriger Höhe oder den Bereichen C größerer Hö he gedreht, um den Fokus einzustellen, so wird auf diese Weise auch der Lochblendenstreifen 42 bewegt, um damit die Lochblenden 44 und 46 in bezug auf das auf den Sensor 45 auffallende Licht gegeneinander auszutauschen.

Die so weit beschriebene erfindungsgemäße Kamera 40 benötigt also nur eine einzige Betätigungsvorrichtung in Verbindung mit der Einstellvorrichtung 50, womit gleichzeitig die Positionen des Objektivs 48 und des Lochblendenstreifens 42, und damit der Fokus wie auch die Menge des auf den Sensor 45 auftreffenden Lichts geändert wird. Damit weist die Kamera 40 gegenüber ver gleichbaren herkömmlichen Kameras einen weitgehend vereinfachten Aufbau, eine geringere Größe und geringere Herstellungskosten auf.

Claims

1. Bildaufnahmegerät (40) mit

1. einem Gehäuse (41) mit einer frontseitigen Öffnung (43) zur Aufnahme einfallenden Lichts,
2. einem nahe der Rückseite des Gehäuses (41) angeordneten Sensor (45) zum Messen der einfallenden Lichtmenge,
3. einem in dem Gehäuse (41) verstellbar gelagerten Objektiv (48), das in der Lage ist, das einfallende Licht auf den Sensor (45) zu konzentrieren,
4. einer einstellbaren Blendenanordnung (42 etc.) im Strahlen gang zwischen Objektiv (48) und Sensor (45),
5. einer in dem Gehäuse (41) angeordneten Objektiveinstellvor richtung (50) zum Einstellen des Objektivs entsprechend un terschiedlichen Objektabständen und
6. einer in dem Gehäuse angeordneten Blendeneinstellvorrich tung (54, 59, 58) zum Einstellen der Blende,

dadurch gekennzeichnet, daß die Objektiveinstellvorrichtung (50) und die Blendenein stellvorrichtung (54, 59, 58) mechanisch miteinander gekop pelt sind in einer Weise, daß die Blende in Abhängigkeit von der Einstellung des Objektivs verstellt wird.

2. Bildaufnahmegerät (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Objektiv (48) durch Drehung axialverstellbar in dem Gehäuse (41) gelagert ist.

3. Bildaufnahmegerät (40) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Objektiveinstellvorrichtung (50) einen in dem Gehäuse (41) fest angeordneten, kreiszylindrischen Objektiv sockel (52) mit einem Loch für den Durchtritt des einfallen den Lichts, ein auf dem Objektivsockel (52) drehbar gelager tes Hauptzahnrad (54) sowie ein elastisches Glied (56) zum elastischen Andrücken des Objektivs (48) an das Hauptzahnrad und den Objektivsockel aufweist und daß mit Drehung des Hauptzahnrades dieses mitsamt dem Objektiv gegenüber dem Ge häuse axialverstellbar ist.

4. Bildaufnahmegerät (40) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß der Objektivsockel (52) stirnseitig eine Kontaktflä che (60) mit jeweils mehreren Bereichen (A, B) unterschiedli cher Höhe und das Hauptzahnrad (54) eine entsprechende Mehr zahl Kontaktfüße zum Kontakt mit den jeweiligen Bereichen gleicher Höhe aufweist und bei Drehung des Hauptzahnrades dessen Kontaktfüße von den Kontaktflächen einer Höhe zu denen einer anderen Höhe übergehen, um so das Objektiv (48) von ei ner seiner Positionen in eine andere zu bringen.

5. Bildaufnahmegerät (40) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Blendeneinstellvorrichtung (54, 59, 58) eine Eingriffseinheit (58) zum Eingriff mit einem Mitnehmer (59) an dem Hauptzahnrad (54) aufweist.

6. Bildaufnahmegerät (40) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenanordnung (42 etc.) ein Lochblendenglied (42) mit mehreren durch Bewegung des Lochblendengliedes in bezug auf den Strahlengang gegen einander austauschbaren Lochblenden (44, 46) aufweist.

7. Bildaufnahmegerät (40) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer digitalen Kame ra und der Sensor (45) aus einem ladungsgekoppelten Element zum Umwandeln des darauf auftreffenden Lichts in digitale Bildsignale besteht.