DE4312654A1

DE4312654A1 - Gegenlichtblende für Kameraobjektive, insbesondere von Video- und Filmkameras

Info

Publication number: DE4312654A1
Application number: DE4312654A
Authority: DE
Inventors: Alfred Chrosziel
Original assignee: ALFRED CHROSZIEL FILM TECHNIK
Current assignee: ALFRED CHROSZIEL FILM TECHNIK
Priority date: 1993-04-19
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1994-10-20
Anticipated expiration: 2013-04-20
Also published as: US5678108A; DE4312654C2

Description

Aus der DE-PS 31 06 636 ist eine Gegenlichtblende, insbesondere für Video- und Filmkameras bekannt, bei der der Bildwinkel der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der Objektivbrennweite zusammen mit dieser verstellbar ist. Hierzu ist innerhalb eines bezüglich des Objektives ortsfest angebrachten Blendentubus eine den Lichteinfallswinkel begrenzende Blendenmaske vor dem Objektiv axial verschiebbar angeordnet. Die Blendenmaske kann mit dem Einstellmechanismus für die Objektivbrennweite über ein Zahn- und Kegelradgetriebe verbunden sein, so daß bei einem manuellen Verstellen der Brennweite die Blendenmaske der Gegenlichtblende innerhalb des Blendentubus axial verschoben und so an das jeweilige Bildfeld des Kameraobjektives angepaßt wird.

Diese Gegenlichtblende hat sich in der Praxis gut bewährt.

Solche Gegenlichtblenden sind auch heute noch trotz modernster Mehrfachvergütung von Zoomobjektiven notwendig: Die Gegenlichtblende soll sogenannte Geisterbilder unterdrücken oder reduzieren, die von Spots oder Lichtquellen außerhalb des von dem Objektiv wiedergegebenen Bildfeldes stammen und durch interne Reflexionen, z. B. der Blende (Iris), als sogenannte Blendenflecken erzeugt werden Zwischen dem Objektiv und dem strahlenteilenden Prisma moderner elektronischer Videokameras können zusätzliche Reflexionen auftreten, die sich auch chromatisch (blau/grün/rot) äußern können. Bei heutigen über einen weiten Brennweitenbereich verstellbaren Zoomobjektiven treten konstruktionsbedingt relativ viele Glas-Luftgrenzflächen auf, insbesondere bei dem heute gewünschten hohen Zoombereich von 1 zu 55, wodurch das entstehen solcher Geisterbilder noch begünstigt wird.

Bei Single-Kameraeinstellungen lassen sich diese Geisterbilder noch relativ einfach vermeiden, bei Mehrkamerabetrieb, besonders im Studio, ist die gestalterische Freiheit des beleuchtenden Kameramanns erheblich eingeengt.

Die bekannte Gegenlichtblende bietet allerdings nur eine Anpassung an das Bildfeld des Kameraobjektives für relativ kleine Zoombereiche von 2,5:1. Da heutzutage, wie erwähnt, Kameraobjektive verwendet werden, bei denen das Verhältnis von kürzester zu längster Brennweite 1 zu 50 und mehr beträgt, kann mit dieser bekannten Gegenlichtblende, wenn eine vernünftige Baugröße vorausgesetzt wird, das Bildfeld nicht mehr in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite abgeschirmt werden. Darüberhinaus gewährleistet die mechanische Kopplung zwischen dem Stellring für die Brennweite und der Blendenmaske keine exakte Abschirmung des aktuellen Bildfeldes des Objektives, da zwischen der Drehstellung des Brennweitenringes und der axialen Lage der Blendenmaske keine exakt lineare Beziehung vorliegt. Die Abschirmung des Objektives ist somit unvollkommen.

Außerdem geht bei allgemeinen modernen Zoomobjektiven die Schärfeneinstellung mit einer Verstellung der Brennweite einher, d. h. daß bei einer Schärfeneinstellung sich wenn auch geringfügig der Bildwinkel des Objektives verändert. Auch eine derartige Feinabstimmung des Bildwinkels der Gegenlichtblende auf die Schärfeneinstellung ist im Stand der Technik nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gegenlichtblende anzugeben, deren Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite bzw. Bildwinkel auch für Zoomobjektive mit großem Brennweitenverhältnis präzise eingestellt werden kann, wobei eine exakte Kopplung zwischen der Objektiveinstellung und der Einstellung der Gegenlichtblende vorhanden sein soll.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Eine einfache Lösung liegt darin, die Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite im wesentlichen in einer festen Ebene senkrecht auf der Objektivachse zu verstellen, und zwar durch je zwei horizontal und vertikal verlaufende verschiebbare Vorhänge. Dies kann mit einem einzigen Motor geschehen, wobei dann die einzelnen Vorhänge über Zwangssteuerungen und Getriebe miteinander gekoppelt sind, oder mit mehreren entsprechend gesteuerten Motoren. Das Seitenverhältnis der Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite in vertikaler und horizontaler Richtung wird entsprechend auf das Format des entsprechenden Wiedergabeformates, z. B 1,33:1, etc. abgestimmt. Mit einer solchen Ausbildung der Gegenlichtblende kann das Bildfeld des Objektives auch bei Brennweitenverhältnissen von 50 zu 1 und größer ohne weiteres gegen Störlichtquellen abgeschirmt werden, da im Prinzip die Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit der genutzen Brennweite von extremer Weitwinkel- bis extremer Tele- Einstellung verstellt werden kann. Als Vorhänge können etwa in einer Ebene gelegene Faltenbalge oder Rollos verwendet werden. Ebenso denkbar wären optoelektrische Vorhänge: Hierzu ist an der Frontseite der Gegenlichtblende ein optoelektronisches Filter aus einer Vielzahl von matrixartig angeordneten optoelektrischen Zellen gelegen, die durch elektrische Steuersignale transparent oder undurchsichtig geschaltet werden können, so daß die gewünschte freie Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite durch die transparent geschalteten Zellen gebildet wird. Auch andere Konstruktionen sind möglich, so z. B. eine Blende in Form einer in ihrem Bildwinkel zu variierenden Tüte, wodurch ebenfalls das Bildfeld des Objektives für ein großes Brennweitenverhältnis abgeschirmt werden kann. Eine solche Blende kann z. B. durch mehrere Blendenklappen, ähnlich den Lichttoren oder French Flags bei Studioleuchten realisiert werden, wobei auch diese Blendenklappen balgenartig ausgebildet sein können.

Bei motorgetriebenen Gegenlichtblenden werden die Motoren entsprechend der Brennweite und gegebenenfalls auch der Scharfeinstellung gesteuert, wobei diese Werte an Potentiometern abgegriffen werden, die bei Zoomobjektiven für professionelle Videokameras für die Kontrolle der elektronisch servogesteuerten Verstellung von Brennweite und Schärfe vorhanden sind.

Für die Gegenlichtblende ist eine elektronisch geregelte Servosteuerung vorgesehen, die auch programmierbar ausgestaltet sein kann. Die Servosteuerung gibt die Einstellung der Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite in bezug zu der aktuellen Brennweite und Schärfe durch eine Steuerkennlinie vor, so daß stets eine optimierte Begrenzung des Bildfeldes des Objektives gegeben ist. Durch die Programmierbarkeit kann die Gegenlichtblende z. B. auf das verwendete Seitenverhältnis in Abhängigkeit vom Aufnahme- und Wiedergabeformat 1,33 : 1, etc abgestimmt werden.

Es ist darüberhinaus vorteilhaft, die Gegenlichtblende insbesondere an ihrer Oberseite mit einer horizontal verschwenkbaren Blendenklappe bzw. French Flag auszurüsten, die ebenfalls in Abhängigkeit der Brennweite und Schärfe verstellt wird.

Mit der angegebenen Konstruktion einer Gegenlichtblende können Störlichtquellen zuverlässig ausgeschaltet werden, die mit anderen Konstruktionen nicht zu unterdrücken sind, insbesondere im Studiobetrieb mit einer in der Regel großen Anzahl derartiger Studioleuchten in einer Vielzahl von Positionen zu den jeweiligen Kameras.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf ein Objektiv einer Kamera mit einer vorgesetzten Gegenlichtblende gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Frontansicht auf die Gegenlichtblende gemäß der Erfindung; und

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Objektives mit einer modifizierten Gegenlichtblende gemäß der Erfindung; und

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer elektronischen Steuerung für die Gegenlichtblende.

Generell werden Servoansteuerung von Zoom und Fokus vom Objektivhersteller als Standard zur Verfügung gestellt, so daß die zoomende Gegenlichtblende lediglich das zur Verfügung stehende Signal über Brennweiten- bzw. Entfernungseinstellung übernimmt und daraus das Signal für die Einstellung, bzw. die Änderung der Gegenlichtblende synchron zur Veränderung von Entfernung und Brennweite veranlaßt.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Zoomobjektiv einer Videokamera bezeichnet, mit 2 der Brennweitenring zum Einstellen der Brennweite und mit 3 der Ring zum Einstellen der Schärfe. Die Einstellringe 2 und 3 sind als Zahnräder ausgebildet, in die entsprechende Zahnräder 4 und 5 einer an das Objektiv angeflanschten Motoreinheit 6 eingreifen. Die Brennweite und die Schärfe können ferngesteuert motorisch eingestellt werden, wobei die Drehstellung der Ringe 2 und 3 durch entsprechende Potentiometer 7 und 8 auf den Wellen der Zahnräder 4 und 5 der Motoreinheit abgegriffen und der Fernsteuerung für die Einstellung des Zoomobjektives übermittelt werden.

Auf das vordere Ende des Zoomobjektives 1 ist eine Gegenlichtblende 11 aufgesetzt, die ein nach vorne offenes und sich erweiterndes Gehäuse 12 mit vier pyramidenstumpfartig sich erweiternden Seitenwänden und am vorderen Ende des Gehäuses 12 eine Blendenmaske 13 aufweist. Diese Blendenmaske weist einen umlaufenden Rahmen 14 auf, in dem je zwei horizontal und vertikal verschiebbare Vorhänge 15 bzw. 16 gelegen sind, vgl. Fig. 2, die jeweils als Flachbalgen 17 ausgebildet sind, deren vorderen Kanten mit jeweils einer Aluminiumleiste 18 verstärkt sind.

Die horizontal verstellbaren Flachbalge 15 werden mit Hilfe von Seilen 19 verstellt, die oben bzw. unten im Rahmen 14 angeordnet und über entsprechende Rollen 20 geführt sind. Die vertikal zu verstellenden Balgen 16 werden über entsprechende vertikale Seile 21 und Rollen 22 verstellt. Die Rollen 20 und 22 sind jeweils über Achsen miteinander verbunden, wobei auf je einer der Achsen 23 bzw. 24 jeweils ein Kegelrad 25 bzw. 26 befestigt ist und die beiden Kegelräder ineinander greifen. Die Achsen 23 und 24 drehen sich somit synchron, wobei die Flachbalge sich in einem durch das Übersetzungsverhältnis der Kegelräder festgelegten Seitenverhältnis öffnen oder schließen. Je nach Stellung der Balge ergibt sich damit ein freier Bildwinkel, dessen Seitenverhältnis exakt demjenigen des verwendeten Bild- oder Wiedergabeformates angepaßt ist.

Für den Antrieb der Kegelräder und damit der Rollen ist ein Motor Ml vorgesehen, der elektrisch von einer elektronischen Steuerung 28 angesteuert wird; vgl. Fig. 4. Die elektronische Steuerung erhält von den Potentiometern 7 und 8 jeweils Steuersignale über die aktuelle Einstellung der Brennweite und der Schärfe und verarbeitet diese zu Ansteuersignalen für den Motor M1 und steuert diesen entsprechend an, so daß die freie Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite 27 exakt auf das aktuelle Bildfeld des Objektives angepaßt wird.

Für die Energieversorgung des Motors kann entweder die bereits vorhandene Energieversorgung für die Kamera oder eine eigene Energieversorgung 29, z. B. eine kleine Batterie verwendet werden, die in dem Rahmen 14 der Gegenlichtblende 11 auswechselbar gehalten ist. Die elektronische Steuerung 28 ist mit einer kleinen Eingabeeinheit 30 programmierbar, so daß die Gegenlichtblende z. B. auf das jeweils verwendete Bildformat programmiert werden kann.

Für eine manuelle Einstellung der Gegenlichtblende ist noch ein Handrad 31 vorgesehen, das mit dem Kegelrad 25 verbunden ist.

Das Seitenverhältnis der freien Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite kann durch Austauschen der Kegelräder 25 und 26 und entsprechende Wahl eines anderen Übersetzungsverhältnisses verändert werden. Alternativ ist es möglich, für beide Achsen je einen Motor zu verwenden und den zweiten Motor dann über die elektronische Ansteuerung entsprechend zu steuern.

In Fig. 3 ist ein Objektiv 1 mit einer modifizierten Gegenlichtblende 11′ ausgerüstet. Die Gegenlichtblende ist so aufgebaut wie in Fig. 1 gezeigt, jedoch ist zusätzlich noch am oberen Rand eine Blendenklappe 41 vorgesehen, die mit Hilfe eines nur schematisch angedeuteten Motors M2 um eine horizontale Achse verschwenkt werden kann. Auch dieser Motor M2 wird durch die elektronische Steuerung betätigt.

Auch wenn im Vorhergehenden die Vorhänge der Gegenlichtblende im wesentlichen in einer Ebene verstellt wurden, so ist es selbstverständlich auch möglich, diese in einer gewölbten Fläche, z. B. einer Zylinderfläche zu verfahren oder die Seitenwände der Gegenlichtblende entsprechend zu verstellen, so daß sich in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite eine freie Öffnung der Gegenlichtblende ergibt, die dann in einer mehr oder minder gewölbten Fläche liegt.

Claims

1. Gegenlichtblende für Kameraobjektive, insbesondere von Video- und Filmkameras, zum Begrenzen des Bildfeldes des Objektives mit Hilfe einer vor dem Objektiv gelegenen Blendenmaske mit einer freien Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite, wobei der Öffnungswinkel der Gegenlichtblende in Abhängigkeit des Bildfeldes des Kameraobjektives einstellbar ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
die Blendenmaske (13) ist im wesentlichen in einer festen Fläche gelegen und besitzt eine im wesentlichen in dieser Fläche verstellbare Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite (27);
es ist eine Stelleinrichtung (19 bis 31, M1, M2) vorgesehen, die das tatsächliche Bildfeld des Kameraobjektives definierende Eingangssignale (von 7 und 8) erhält und daraus Stellsignale für die Größe der Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite (27) ableitet.

2. Gegenlichtblende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenmaske (13) der Gegenlichtblende eine im wesentlichen ebene Maske ist und die Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite (27) in einer Ebene verstellbar ist.

3. Gegenlichtblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenmaske (13) mehrere verschiebbare Vorhänge (15, 16) aufweist.

4. Gegenlichtblende nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei horizontal verstellbare und zwei vertikal verstellbare Vorhänge (15, 16) vorgesehen sind, die jeweils paarweise gegenläufig verstellt werden.

5. Gegenlichtblende nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorhänge (15, 16) ebene Faltenbälge sind.

6. Gegenlichtblende nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorhänge Rollos sind.

7. Gegenlichtblende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (19 bis 31, M1, M2) Elektromotoren (M1, M2) zum Verstellen der Blendenmaske (13) aufweist.

8. Gegenlichtblende nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ansteuerung der Elektromotoren (M1, M2) eine elektrische Steuerung (28) vorgesehen ist.

9. Gegenlichtblende nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuerung (28) mit Sensoren (7, 8) verbunden ist, die die Einstellung der Brennweite und der Schärfe des Objektives ermitteln.

10. Gegenlichtblende nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuerung (28) eine Eingabeeinheit (30) zum Programmieren der Ansteuerung der Elektromotoren (M1, M2) aufweist.

11. Gegenlichtblende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verstellung der freien Öffnung der Gegenlichtblende in Abhängigkeit von der genutzten Brennweite (27) ein Rollen- und Seilantrieb (19 bis 26) vorgesehen ist.