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Die
Erfindung betrifft eine Linsenmontagevorrichtung für eine hochauflösende Videokamera und
insbesondere eine Vorrichtung, die zu einer Standard-hochauflösenden-Videokamera
hinzugefügt
ist, und schafft eine getrennte und unabhängige Linsenmontierung zum
Aufnehmen auswechselbarer professioneller Linsen.
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Professionelle
Videokameras zur elektronischen Berichterstattung (EB), zur elektronischen
Außenproduktion
(EAP) und zum Studiogebrauch erfordern, abhängig von dem zu fotografierenden
Objekt und den Bedingungen, die Verwendung von verschiedenen Linsen
und daher ist die Fähigkeit
zum Auswechseln von Linsen für
den Kamerabenutzer wichtig. Die verglichen mit früheren Videokameras des
Aufnahmeröhren-Typs
angestiegene Verwendung in professionellen Videokameras mit ladungsgekoppelten
Bausteinen (CCD, charge coupled devices), die eine genauere Linsenmontierung
bezüglich
den CCD-Vorrichtungen
benötigen,
resultierte in der Anpassung über
10 Jahre eines Industriestandards für die Videokamera-Linsenmontierung
(von diesen zu der Zeit verfügbaren
Fassungen), welcher Standard allgemein als der Canon B4- oder Fujinon B-Typ
bekannt ist (nachstehend als die "B4"-Fassung genannt).
Während
die B4-Linsenmontierung zum ersetzbaren Aufnehmen und Tragen von
Standard-Weitwinkel-Zoom-, Standardzoom- und Telefoto-Zoom-Linsen,
die über
die Jahre an Videokameras für
EB-, EAP- und Studioverwendungen verwendet worden sind, zufriedenstellend
ist, resultierte das Aufkommen von hochauflösenden ("HD",
high definition) Fernsehkameras und ihre Verwendung in hochauflösenden Produktionen
für das
Fernsehen, genauso wie vorgeschlagene Verwendungen mit computererzeugten
Bildern ("CGI", computer generated images)
und für
das Kino durch Übertragen
auf Film, in dem Bedürfnis
nach dem Verwenden von höher auflösenden Linsen
an den HD- Videokameras,
wie z. B. den Cine-Linsen, die gewöhnlich an Cine-Filmkameras
verwendet werden. Jedoch weisen solche Cine-Linsen normalerweise ein Linsenmontagegehäuse oder
eine Linsenmontagebasis auf, die größer und unterschiedlich sind
von der B4-Fassung, und solche Linsen weisen normalerweise einen
größeren Durchmesser,
eine größere Länge und
ein höheres
Gewicht als traditionelle Videokameralinsen auf und daher sind die
B4-Linsenmontierung und die Videokamera nicht gut geeignet zum Aufnehmen
der jetzt benötigten
höher auflösenden Linsen.
Es ist nicht akzeptabel, nur einen Adapter zum Umwandeln der Cine-Linsengehäusefassung
in eine B4-Fassung auf der Linse zu verwenden. Zum Beispiel kann
die B4-Linsenmontierung an der sehr erfolgreichen professionellen
Videokamera Sony HDWF-900, ohne den Bereich der unten beschriebenen
und beanspruchten Erfindung zu beschränken, keine Linse aufnehmen,
die mehr als 2,6 kg (5,73 lbs.) wiegt, ohne unter Umständen die
strukturelle Intensität
der Kamera zu gefährden,
während
eine hochauflösende Cine-Zoomlinse
bis zu 11 kg wiegen kann. Ferner gibt es Beschränkungen, die die Position des Schwerpunkts
einer Linse für
die B4-Fassung der Sony-HDWF-900-Videokamera betreffen, die den
Gebrauch von vielen Standard-Cine-Linsen verbieten würden. Die
HD-Videokameras von anderen Herstellern weisen ähnliche strukturelle Beschränkungen auf,
die den direkten Gebrauch von Cine-Linsen, die normalerweise auf
Cine-Filmkameras
verwendet werden, ausschließen.
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Ein
anderes Problem, auf das man gestoßen ist, als man versuchte,
die HD-Videokamera besser an hochauflösende Produktionen, CGI-Arbeiten
und Spezialeffekte anzupassen, die auf großen Fernseh- oder Kino-Bildschirmen
angezeigt werden sollten, sind die Dimensionstoleranzen, die in
der Ausrichtung der CCD-Vorrichtungen relativ zu der Achse der B4-Linsenmontierung
erlaubt sind. Der herkömmliche
3-Festkörper-Abbilder (3 unterschiedliche Farb-CCDs)
mit dem optischen Bildgrößenformat von
2/3-Inch ist auf den Prismenblöcken positioniert und
in der Fabrik mit bestimmten Entwurfsabmaßen und Toleranzen permanent
an der B4-Linsenmontierung befestigt. Das Entwurfsziel für die Ausrichtung der
optischen Achsen zwischen dem Linsenanschluss und dem CCD-Abbilder
ist 0,5% der Abbilderdiagonalen und die Industrie-Standardtoleranz
ist 0,04 mm (0,0015 Inch) als die maximale Fehlausrichtung, die
zwischen der Linsenmontierung und dem Linsenanschluss erlaubbar
ist. In der Gesamtsumme erlauben diese Entwurfstoleranzen der Mittelachse oder
optischen Achse der austauschbaren Linsen, um 0,095 mm (0,0037 Inch)
außerhalb
des Zentrums mit Bezug zu dem CCD-Bildsensor zu sein, welche Entfernung
in jeder Richtung sein kann. In Bildbearbeitungsbegriffen ist diese
maximale Entfernung ungefähr
19 Pixel Fehlausrichtung, was für
eine EB-Videokamera elektronisch korrigierbar oder sogar akzeptierbar
sein kann, aber für
hochauflösende
Bildaufnahmen und Spezialeffekt-Arbeiten
(CGI) wurde bestimmt, dass jede Fehlausrichtung von mehr als 2 Pixel
(ungefähr
0,0004 Inch) den Metadatenstrom im Wesentlichen nutzlos macht.
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Noch
ein anderes Problem oder eine andere Herausforderung beim Anpassen
einer HD-Videokamera zum Aufnehmen einer hochauflösenden Cine-Linse
ist, dass solche Linsen unterschiedliche Konfigurationen des Linsenmontagegehäuses an
der Linsenbasis zum Tragen an verschiedenen Filmkameras aufweisen,
wodurch eine einzelne Linsenmontierung an der Videokamera nicht
alle Arten von Cine-Linsen ohne Modifikation annehmen wird. Jedoch haben
bestimmte Filmregisseure, Aufnahmeleiter, Kameramänner und
andere spezifische Vorlieben für spezifische
Linsen für
bestimmte Verwendungen, wodurch alle solchen Linsen fähig sein
sollten, richtig auf der HD-Videokamera
montiert zu werden.
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Daher
ist es ein Hauptziel der Erfindung, eine neue Linsenmontagevorrichtung
für eine
Videokamera zum entfernbaren Tragen austauschbarer Linsen zu schaffen,
die auf der Linsenmontierung einer existierenden Videokamera nicht
tragbar sind. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist, solch eine
Linsenmontagevorrichtung zu schaffen, die austauschbare Linsen mit
einer Größe und/oder
einem Gewicht trägt,
die auf der Linsenmontierung einer existierenden Videokamera nicht
tragbar sind. Ein noch weiteres Ziel dieser Erfindung ist, so eine
Linsenmontagevorrichtung als einen Zusatz für eine Linsenmontierung einer existierenden
Videokamera zu schaffen, wodurch auf der Videokamera zwei unabhängig verwendbare
Linsenmontierungen zum Aufnehmen einer Mehrzahl von Linsenmontagegehäusen geschaffen
werden.
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Ein
anderes Hauptziel dieser Erfindung ist, eine Linsenmontagevorrichtung
zu schaffen, die die herkömmliche
Videokamera-Linsenmontierungs- und Bildsensor-Kombinationseinheit in einer einstellbaren
Weise zum genauen Ausrichten der Bildsensor-Achse mit der Achse
der erfindungsgemäßen Linsenmontagevorrichtung
trägt.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist, so eine Linsenmontagevorrichtung
zu schaffen, wobei der Bildsensor auf der optischen Achse der Linsenmontagevorrichtung
ausgerichtet ist, ohne Rücksicht
auf die Position der optischen Achse der Linsenmontierung einer
existierenden Videokamera. Ein noch weiteres Ziel dieser Erfindung
ist, so eine Linsenmontagevorrichtung zum einstellbaren Tragen der
kombinierten Videokamera-Linsenmontierung
und des Bildsensors zu schaffen, um eine optische Ausrichtung zwischen
Linsen und dem Bildsensor zu erreichen, ohne die Linsenmontierung
einer existierenden Videokamera und den Bildsensor zu modifizieren.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, solch eine Linsenmontagevorrichtung
mit einem Linsenmontagegehäuse,
das an eine herkömmliche
Linse anbringbar ist, zu schaffen, um diese herkömmliche Linse anzupassen, so dass
sie in der Linsenmontagevorrichtung ersetzbar montiert ist, ohne
auf die Linsenmontierung einer existierenden Videokamera störend einzuwirken.
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Andere
und detailliertere Ziele und Vorteile dieser Erfindung werden Fachleuten
aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung offensichtlich
werden, wobei:
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1 eine
angehobene Seitenansicht des Stirnabschnitts einer typischen herkömmlichen HD-Videokamera
ist, wie z. B. einer Sony HDWF-900-Videokamera;
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2 eine
angehobene Vorderansicht der Videokamera ist, die in 1 gezeigt
ist, ohne einer Linse oder Abdeckung, um dadurch die Relativposition
des Bildsensors darzustellen;
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3 eine
angehobene Seitenansicht der Videokamera ist, die in 1 dargestellt
ist, aber mit der Linsenmontagevorrichtung dieser Erfindung auf der
Vorderseite, dem Deckel und dem Boden der Videokamera montiert;
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4 eine
angehobene Vorderansicht ähnlich
zu 2 ist, aber mit der Linsenmontagevorrichtung dieser
Erfindung auf der Videokamera positioniert, wie in 3 gezeigt;
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5, 6 und 7 perspektivische
Ansichten der Linsenmontagevorrichtung dieser Erfindung sind, die
getrennt von der Videokamera ist, und die Vorrichtung mit entfernten
Linsenverriegelungsringen (5) darstellt,
mit dem Linsenverriegelungsring der Linsenmontagevorrichtung dieser
Erfindung an Ort und Stelle (6), und
mit dem Linsenverriegelungsring der Linsenmontierung einer existierenden
Videokamera an Ort und Stelle (7);
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8 eine
angehobene Vorderansicht der Ersatz-Stirnplattenkomponente der Linsenmontagevorrichtung
dieser Erfindung ist;
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9 eine
Querschnittsansicht ist, die im Wesentlichen von der Linie 9-9 in 8 der
Stirnplattenkomponente genommen wurde;
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10 eine
Bodenansicht der Stirnplattenkomponente ist, die in 8 und 9 dargestellt ist;
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11 eine
angehobene Seitenansicht der Deckelplattenkomponente der Linsenmontagevorrichtung
dieser Erfindung ist;
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12 eine
ebene Deckelansicht der Deckelplattenkomponente der Linsenmontagevorrichtung
dieser Erfindung ist;
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13 eine
angehobene Vorderansicht der Deckelplattenkomponente der Linsenmontagevorrichtung
dieser Erfindung ist;
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14 eine
angehobene Vorderansicht der Bodenplattenkomponente der Linsenmontagevorrichtung
dieser Erfindung ist;
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15 eine
Querschnittsansicht ist, die im Wesentlichen von der Linie 15-15
genommen ist, die in 14 gezeigt ist;
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16 eine
Bodenansicht der Bodenplattenkomponente der Linsenmontagevorrichtung
dieser Erfindung ist;
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17 eine
angehobene bruchstückhafte Querschnittsansicht
der Linsenmontagevorrichtung dieser Erfindung, die im Wesentlichen
von der Linie 17-17 in 4 genommen ist;
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18 eine
diagrammartige Ansicht ähnlich zu 17 ist,
zum Darstellen der Beziehung der Linsenmontagevorrichtung dieser
Erfindung, der herkömmlichen
Videokamera-Linsenmontierung
und des Bildsensors der Videokamera;
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19 eine
angehobene Vorderansicht der Trageringkomponente der Linsenmontagevorrichtung
dieser Erfindung ist;
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20 eine
Querschnittsansicht des Tragerings ist, die im Wesentlichen von
der Linie 20-20 in 19 genommen ist;
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21 eine
bruchstückhafte
Querschnittsansicht ist, die im Wesentlichen von der Linie 21-21 in 4 genommen
ist, zum Darstellen des Anbringens der Linsenmontierung einer existierenden
Videokamera an dem Tragering der Linsenmontagevorrichtung dieser
Erfindung;
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22 eine
bruchstückhafte
Querschnittsansicht ist, die im Wesentlichen von der Linie 22-22 in 4 genommen
ist, zum Darstellen des Montierens des Tragerings der Linsenmontagevorrichtung dieser
Erfindung auf der Stirnplattenkomponente davon;
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23 eine
perspektivische Ansicht der Linsenmontagevorrichtung dieser Erfindung
ohne der Videokamera ist und eine herkömmliche Cine-Linse darstellt,
die dafür
angepasst ist und darauf montiert ist;
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24 eine
angehobene Vorderansicht der Linsenmontagevorrichtung und der herkömmlichen Linse
ist, die in 23 gezeigt ist;
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25 eine
Querschnittsansicht ist, die im Wesentlichen von der Linie 25-25
genommen ist, die in 24 gezeigt ist, zum Zeigen des
Montierens der herkömmlichen
Cine-Linse mit einem anpassbaren Linsenmontagegehäuse;
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26 eine
Vergrößerung eines
Abschnitts von 25 ist, wie von dem Kreis 26 in 25 gezeigt;
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27 eine
bruchstückhafte
Querschnittsansicht ähnlich
zu 26 ist, aber im Wesentlichen von der Linie 27-27
genommen ist, die in 24 gezeigt ist;
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28 eine
angehobene Vorderansicht des anpassbaren Linsenmontagegehäuses zum
Anbringen an das Rückteil
einer herkömmlichen
Linse ist, um dann die Linse in der Linsenmontagevorrichtung dieser
Erfindung, wie in 23–27 gezeigt,
zu montieren;
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29 eine
Querschnittsansicht ist, die im Wesentlichen von der Linie 29-29
in 28 genommen ist, die das Linsenmontagegehäuse zeigt,;
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30 eine
bruchstückhafte
Querschnittsansicht ist, die im Wesentlichen von der Linie 30-30 in 28 genommen
ist.
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Mit
Bezugnahme nun zu den 1 und 2 ist eine
herkömmliche
professionelle Videokamera 10, wie z. B. ein Sony HDWF-900-Modell, gezeigt,
um darzustellen, wie diese Erfindung zum Modifizieren einer professionellen
Videokamera verwendet wird, aber es wird für Fachleute leicht verständlich sein,
dass diese Erfindung gleichermaßen
an anderen Typen und Modellen von professionellen Videokameras verwendbar
ist. Die Kamera 10 weist einen Körper 12 mit einer
Vorderseiten-Montageoberfläche 14 auf,
auf der eine Frontplatte 16 durch z. B. vier Schrauben 18 montiert
ist. Die Kamera 10 ist mit einer Kombinations-Videolinsenmontierungs-
und Bilddetektionseinheit vorgesehen, die allgemein mit 20 bezeichnet
wird, die auf der Innenseite der Frontplatte 16 durch z.
B. vier Schrauben 22 montiert ist. Die Kombinationseinheit 20 weist
die Linsenmontierung 24 und die Bilddetektionsvorrichtung 26 auf,
die präzise
und dauerhaft mit herkömmlichen
Mitteln in der Fabrik zusammengebaut sind, wodurch die Linsenmontierung 24 und
die Bilddetektionsvorrichtung 26 nicht getrennt oder mit
Bezug zueinander eingestellt werden können. Das dient sowohl zum
Aufrechterhalten der richtigen axialen Trennung zwischen der Linsenmontierung 24 und
den drei CCDs 30, als auch der so präzisen wie möglichen axialen oder Mittelachsenausrichtung
unter Herstellungsbedingungen und Toleranzen. Jedoch können die
CCDs 30 der Bilddetektionsvorrichtung 26 um bis
zu 0,095 mm (0,0037 Inch), wie in der Fabrik hergestellt, fehlausgerichtet
oder von der Achse der Linsenmontierung 24 dezentriert
sein, wie oben beim Diskutieren der Probleme mit den professionellen
Videokameras gemäß dem Stand
der Technik angemerkt wurde. Zur Bequemlichkeit der Darstellung
wurde diese Dezentrierung oder Fehlausrichtung in 2 übertrieben, so
dass die Mittellinie der CCDs 30 unterhalb und rechts von
der Mittellinie der Linsenmontierung und Kamera gezeigt wird. Spezieller,
die horizontale Mittellinie oder Achse HAD der CCDs 30 der
Bilddetektionsvorrichtung 26 ist unterhalb der horizontalen
Mittellinie oder Achse HAC der Kamera 10 und der Frontplatte 16,
die auch der Ort der horizontalen Achse oder Mittellinie HAU der
Kombinationseinheit 20 in der Baugruppe gemäß dem Stand
der Technik ist. In ähnlicher
Weise ist die vertikale Mittellinie oder Achse VAD der CCDs 30 der
Bilddetektionsvorrichtung 26 rechts von der vertikalen
Mittellinie oder Achse VAC der Kamera 10 und der Frontplatte 16,
was auch der Ort der vertikalen Achse oder Mittellinie VAU der Kombinationseinheit 20 in
der Baugruppe gemäß dem Stand
der Technik ist. Daher wird eine Linse, die auf der B4-Linsenmontierung 24 montiert
ist, die mit den Achsen HAC/HAU und VAC/VRU ausgerichtet ist, von
den CCDs 30 der Bilddetektionsvorrichtung 26 dezentriert
sein, die permanent auf den dezentrierten Achsen HAD und VAD angeordnet
ist. Die vordere und hintere Achse FAC der Kamera, die den Schnittpunkt
der horizontalen Achse HAC und der vertikalen Achse VAC repräsentiert,
ist in 1 gezeigt, und bildet die Mittellinie der B4-Linsenmontierung 24.
Wieder ist diese Dezentrierung, wie oben angemerkt, für die meisten
Verwendungen von professionellen Videokameras akzeptierbar, aber
für moderne
hochauflösende
Bildaufnahmen und Spezialeffekt-Arbeiten (CGI) ist sie nicht akzeptierbar,
und ist durch diese Erfindung, wie unten beschrieben, gelöst.
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Bevor
diese Erfindung beschrieben wird, werden zusätzliche strukturelle Merkmale
der Kamera 10 beschrieben, die die Erfindung betreffen.
Die herkömmliche
Kamera 10 ist mit einem Griff 32 mit einer Vorderseitenbasis 34 vorgesehen,
der mit vier Schrauben (nicht gezeigt in 1 und 2)
auf dem Deckel des Kamerakörpers 12 montiert
ist. Die Videokamera 10 ist auch mit einer Schwalbenschwanzfassung 36 vorgesehen,
die mit vier Schrauben (nicht gezeigt) mit dem Boden des Kamerakörpers 12 verbunden
ist, zum Montieren der Kamera 10 auf einem Stativ oder
einer anderen Tragevorrichtung in einer herkömmlichen Weise. Die Kamera 10 ist
mit einem Schulterkissen 38 zum Tragen der Kamera 10 auf
der Schulter eines Kameramanns zum Gebrauch in einem tragbaren Art
und Weise vorgesehen. Ferner ist die Videokamera 10 mit
allen herkömmlichen
Steuerungen und Zusatzgeräten
vorgesehen, die der Modifizierung der Kamera 10 gemäß dieser
Erfindung folgend bleiben werden und daher nicht beschrieben werden.
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Zusammenfassend
sollte angemerkt werden, dass, wie in 2 gesehen
wird, die herkömmliche
Frontplatte 16, die Kombinationseinheit 20, die mit
den vier Schrauben 22 an die Rückseite der Frontplatte 16 montiert
ist, und die B4-Linsenmontierung 24 der
Kombinationseinheit 20 alle auf den Achsen HAC/HAU, VAC/VAU
und FAC zentriert sind, wohingegen die CCDs 30 der Bilddetektionsvorrichtung 26 die
einzigen Gegenstände
sind, die fehlausgerichtet oder dezentriert sind, d. h. die CCDs 30 sind
allerdings aus Herstellungsungenauigkeiten und -toleranzen an den
Achsen HAD und VAD ausgerichtet, anstatt an den Achsen HAC/HAU und
VAC/VAU, wo sie idealerweise angeordnet sein würden.
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Mit
Bezugnahme nun zu 3 und 9, die jeweils 1 bzw. 2 entsprechen,
aber diese Erfindung darstellen, werden wegen der Konsistenz und
Bequemlichkeit der Beschreibung jene Komponenten und Kenngrößen, die
oben mit Bezugnahme zu 1 und 2 beschrieben
wurden, die in dieser Erfindung, wie nachstehend beschrieben, die gleichen
bleiben, durch die gleichen Bezugszeichen identifiziert und ihre
Beschreibung wird nicht wiederholt, außer dort, wo es für ein Verständnis dieser
Erfindung notwendig ist. Für
die Anpassung dieser Erfindung ist die Stirnplatte 16 der
herkömmlichen
professionellen Videokamera 10 entfernt, indem die vier Schrauben 18,
die in 2 gezeigt sind, entfernt sind, und dann die Kombinations-Linsenmontierungs-
und Bilddetektionseinheit 20 von der Rückseite der Stirnplatte 16 durch
Entfernen der vier Schrauben 22 entfernt ist. Ein Linsen-Tragering 140 (siehe auch 19–22 und
detaillierte Beschreibungen davon unten) ist mit acht Schrauben 141 auf
der Vorderseite der Stirnplatte 100 montiert. Die herkömmliche
Kombinationseinheit 20 wird dann auf der Rückseite
eines Linsen-Tragerings 140 installiert und erstreckt sich
hinter der Ersatz-Stirnplatte 100 (siehe auch 8, 9 und 10) durch
die Verwendung von vier Schrauben 102 (nur die Schäfte davon sind
in 4 aus Darstellungszwecken gezeigt), die in dem
gleichen Bolzenmuster positioniert sind und dieselben sein können wie
die herkömmlichen Schrauben 22.
Es sollte angemerkt werden, dass die Stirnplatte 100 wesentlich
dicker ist als die Stirnplatte 16, was durch Vergleichen
der 1 und 3 beobachtet werden kann, so
dass eine größere strukturelle
Unterstützung
für die
austauschbaren Linsen geschaffen wird und die Ersatz-Stirnplatte 100 erstreckt
sich nach oben und nach unten darüber hinweg, wo sich die herkömmliche
Stirnplatte 16 erstreckte. Die Innenfläche 106 der Stirnplatte 100 ist geformt,
um in der gleichen Weise, wie die Stirnplatte 16 an den
Kamerakörper 12 passt,
an die Vorderseiten-Montageoberfläche 14 des
Kamerakörpers 12 zu passen.
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Eine
Deckelplatte 110 (siehe auch 11, 12 und 13)
ist an dem oberen, vorderen Abschnitt des Kamerakörpers 12 positioniert,
nachdem der herkömmliche
Griff 32 und die Stirnseiten-Griffbasis 34 von
dem Kamerakörper
entfernt wurden, und vier Schrauben (nicht gezeigt) sind durch die
vier Löcher 112 hindurch
in der Deckelplatte 110 installiert, so dass in die vier
Löcher
in dem Kamerakörper 12 schraubbar
eingegriffen wird, die herkömmlicherweise
zum Montieren der vorderen Griffbasis 34 auf den Kamerakörper 12 verwendet
werden. Zwei Schrauben 114 erstrecken sich durch Löcher 116 in dem
Deckelabschnitt einer Ersatz-Stirnplatte 100 hindurch und
greifen schraubbar in Löcher 118 in
der Deckelplatte 110 ein, so dass die Stirnplatte 100 mit der
Deckelplatte 110 strukturell verbunden wird. Ferner ist
die Stirnplatte 100 mit zwei Führungen 108 in der
Nähe des
Deckels der Stirnplatte 110 vorgesehen, die mit einer Rippe
des Deckelabschnitts des Kamerakörpers 12 ausgerichtet
sind, so dass die strukturelle Verbindung zwischen der Stirnplatte
und dem Kamerakörper 12 verbessert
ist. Eine Vorderseitengriffbasis 118a ist auf dem Deckel
der Deckelplatte 110 montiert, so dass ein Ersatzhandgriff
(nicht gezeigt) über
dem Deckel des Kamerakörpers 12 montiert
ist. Die Bodenoberfläche 120 der
Deckelplatte 110 ist so geformt, um an den entsprechenden
Deckel-Oberflächenabschnitt
des Kamerakörpers 12 zu passen,
so dass die strukturelle Verbindung dazwischen verbessert ist.
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Eine
Bodenplatte 122 (siehe auch 14, 15 und 16)
ist zum weiteren Verbessern der strukturellen Verbindung zwischen
der Stirnplatte 100 und dem Kamerakörper 12 auf dem Boden
des Kamerakörpers 12 vorgesehen.
Die Bodenplatte 122 weist vier Löcher 123 auf, durch
die hindurch vier Schrauben zum Verbinden der Platte 122 mit
dem Kamerakörper 12 eingeführt sind,
nachdem die Kamera-Schwalbenschwanzmontierung 36 durch
Entfernen von vier Schrauben mit dem gleichen Bolzenmuster entfernt
wurde. Die Bodenplatte 122 weist einen Schwalbenschwanzschlitz 124 auf,
der über
einen Schwalbenschwanzabschnitt 126 auf der Bodenkante
der Frontplatte 100 angepasst ist. Zwei Schrauben (nicht
gezeigt) erstrecken sich durch Löcher 127 in
der Bodenplatte 122 hindurch und greifen zum Verbessern
der strukturellen Integrität
schraubbar in zwei Löcher 109 in
der Stirnplatte 100 ein. Die Bodenplatte 122 ist
mit einem Paar von sich nach unten erstreckenden Armen 129 mit
horizontalen Löchern 128 vorgesehen,
so dass dort hindurch Irisstangen-Montagevorrichtungen 130 (siehe 3 und 4)
aufgenommen werden, die im Gegenzug ein Irisstangen-Paar aufnehmen,
das sich zum Tragen verschiedener Zusatzgeräte, wie z. B. einer Matte-Box,
die in der Kinematographie allgemein verwendet wird, aber bei Videoaufzeichnungen
weniger oft verwendet wird, von der Kamera 10 nach vorne erstreckt.
Ein Schwalbenschwanzmechanismus 132 kann auch am Boden
der Bodenplatte 122 vorgesehen sein, um im Gegenzug die
Kamera auf einen Stativ oder einer anderen Kamera-Tragevorrichtung
zu montieren.
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Mit
Bezugnahme nun zu den 5, 6 und 7,
sind die Stirnplatte 100, die Deckelplatte 110 und
die Bodenplatte 122 im zusammengebauten Zustand, getrennt
von der Videokamera 10 gezeigt und stellen die strukturelle
Anordnung dar, die jeweils über
der Stirn, dem Deckel bzw. dem Boden der Videokamera sitzt, so dass
die strukturelle Stärke
zum Tragen längerer
und schwererer Linsen, wie z. B. Cine-Zoomlinsen, die ansonsten
nicht auf der Stirnplatte 16 der herkömmlichen Videokamera 10 tragbar sind,
verbessert wird. Diese Struktur greift in keine der herkömmlichen
Steuerungen und Vorgänge
der Kamera 10 störend
ein und stellt die meisten der herkömmlichen Montagepositionen
auf der Stirnplatte 100 für die gleichen Komponenten
bereit, obwohl einige Positionen für zusätzliche Bequemlichkeit geändert sind,
die an der Stirn der herkömmlichen
Videokamera 10 vorgesehen sein können oder sind, was durch Vergleichen
dieser drei Figuren und von 4 mit 2 beobachtet
werden kann. Die 5, 6 und 7 stellen
auch drei unterschiedliche Bedingungen der Linsenmontagevorrichtung
dar, die vollständiger
unten beschrieben sind.
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Wieder
mit Bezugnahme zu 4 und insbesondere zu 8 und 19 bis 21,
wird die Linsenmontagevorrichtung und das CCD-Abbilder-Ausrichtungsmerkmal dieser
Erfindung beschrieben. Durch diese Erfindung wird eine zusätzliche
Linsenmontierung geschaffen, die im Durchmesser größer und
stärker
als die B4-Linsenmontierung 24 ist, aber
ohne den Gebrauch der herkömmlichen
Videolinsen auf der B4-Linsenmontierung zu verhindern. Ein Linsen-Tragering 140 (siehe 19 und 20) mit
einem Innendurchmesser, der größer ist
als die Komponenten der herkömmlichen
B4-Linsenmontierung 24, ist mit acht kleinen Schrauben 141,
die durch die acht Löcher 142 im
Ring 140 hindurchlaufen, und in die acht Gewindelöcher 144 in
der Stirnplatte 100 schraubbar eingreifen, zum sicheren
Montieren des Rings 140 in einer zentrierten Position bezüglich der Stirnplatte 100 und
den Kameraachsen HAC, VAC und FAC auf der Ersatz-Stirnplatte 100 montiert.
Wie zuvor bemerkt, wird der Ring 140 auf der Stirnplatte 100 installiert,
bevor die Kombinationseinheit 20 mit den vier Schrauben 102 auf
der Rückseite
des Rings 140 installiert wird, und bevor die Stirnplatte 100 mit
den vier Schrauben 104 an der Stirn der Kamera 10 installiert
wird. Der Ring 140 ist mit vier U-förmigen
Schlitzen 146 vorgesehen, die sich in Richtung der Ringmitte öffnen, welche
Schlitze an den Positionen der vier Schrauben 102 sind, aber
breiter als der Durchmesser der Schrauben 102 sind, wie
am besten in 4 gezeigt ist. Die Stirnplatte 100 ist
auch mit vier übergroßen Schlitzen 148 unter
den Positionen der Schlitze 146 zum Anpassen und Nicht-Behindern der Schrauben 102 vorgesehen.
Der Tragering 140 ist mit einem Außengewinde 150 vorgesehen,
auf dem ein Linsenverriegelungsring 152 zum Vervollständigen der
Linsenmontagevorrichtung schraubbar montiert ist.
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Wie
oben beim Beschreiben der Baugruppe der Ersatz-Stirnplatte 100,
des Linsen-Tragerings 140 und der Kombinationseinheit 20,
die die B4-Linsenmontierung 24 und die Bilddetektionsvorrichtung 26 mit
den drei CCD 30 aufweist, bemerkt ist, ist die Kombinationseinheit 20 hinter
der Stirnplatte 100 mit den Schrauben 102 an der
Rückseite
des Linsen-Tragerings 140 befestigt. Aufgrund der vergrößerten Schlitze 146 kann
die Kombinationseinheit 20 sowohl vertikal und horizontal
verschoben werden als auch um die Vorder- und Hinterachse FAC der Kamera 10 und
der Stirnplatte 100 gedreht werden, bevor die vier Schrauben 102 fest
gesichert werden. Daher kann unter Verwendung einer herkömmlichen Mittelachsen-Ausrichtungsvorrichtung
(nicht gezeigt), die auf dem Linsen-Tragering 114 montiert ist, welche
Vorrichtung dadurch mit dem Linsenanschluss ausgerichtet ist, der
von dem Ring 140 gebildet wird, die Kombinationseinheit 20 geeignet
bewegt werden, so dass die CCDs 30 mit der Achse des Linsen- Tragerings 140 ausgerichtet
werden, der im Gegenzug mit den Kameraachsen HAC, VAC und FAC ausgerichtet
ist, wie in 4 gezeigt ist. In anderen Worten,
von der in 2 gezeigten Position, wo die
Achsen HAU und VAU der Kombinationseinheit 20 und die B4-Linsenmontierung
mit den Kameraachsen HAC und VAC ausgerichtet sind, bewegt sich
die horizontale Mittellinie oder Achse HAU der Einheit 20 nach
oben und die vertikale Mittellinie oder Achse VAU bewegt sich nach
links, so dass die Einheit 20 bezüglich der Kameramittellinien
oder Achsen HAC und VAC nach oben und nach links dezentriert wird,
wie am besten in 4 gezeigt ist, während der Linsen-Tragering 140 natürlich auf
den Achsen HAC und VAC der Kamera 10 und der Stirnplatte 100 zentriert
bleibt. In anderen Worten, die Achsen HAC und HAD werden wie die
Achsen VAC und VAD in Übereinstimmung
gebracht, wie in 4 gezeigt ist. Dieses Dezentrieren
der Kombinationseinheit 20 bezüglich des Tragerings 140 kann
auch durch die Positionen der Schrauben 102 innerhalb der
Schlitze 146 von Ring 140 beobachtet werden; d.
h. die Schraube 102 in dem Quadranten oben links ist an
der Basis des Schlitzes 146, die Schraube 102 in
dem Quadranten unten links ist in einem Abstand von der Basis des
Schlitzes 146, und die Schrauben 102 in den Quadranten
unten links und oben rechts sind nach oben und nach links zu den
Kanten der Schlitze 146 bewegt. Mit dieser Anordnung sind
Linsen, die auf dem Linsen-Tragering 140 montiert sind,
präzise
und genau auf die Achse der CCDs 30 zentriert, so dass präzise zentrierte
Bilder bereitgestellt werden, die mit Cinefilmverwendungen und Spezialeffekt-Arbeiten (CGI)
reproduzierbar und kompatibel sind. Natürlich sind die Fehlausrichtungen
der CCDs 30 bezüglich der
anderen Achsen in jenen Figuren aus Darstellungszwecken übertrieben,
und normalerweise würde
die maximale Fehlausrichtung in irgendeiner Richtung ungefähr 0,095
mm (0,0037 Inch) sein, welche Entfernung in den Figuren nicht sichtbar
sein würde, aber
die Bilder für
hochauflösende Cine-Produktionen
und Spezialeffekt-Arbeiten nutzlos machen würde.
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Anstelle
einer weiteren Erklärung
des Ausrichtens der CCDs 30 mit der Achse des Tragerings 140,
um im Gegenzug jede Linse, die auf dem Tragering 140 montiert
ist, mit der Achse der CCDs 30 auszurichten, wird auf die 17 und 18 Bezug
genommen, die diagrammartige angehobene Ansichten des Linsenmontagebereichs
der Kamera sind. Das Außengewinde 25,
das auf der Kombinationseinheit 20 zum Bilden der B4-Fassung 24 vorgesehen
ist, weist eine Mittel-, oder eine Vorder- und Hinterachse FAU auf,
die oberhalb der Mittelachse FAC der Kamera 10 und der
zusätzlichen
Linsenmontierung, die durch den Linsen-Tragering 140 und
den Verriegelungsring 152 gebildet wird, nachdem die Position
der Kombinationseinheit 20 nach oben und nach links (wie
in 4 gezeigt) in der oben genannten Weise eingestellt
wurde, positioniert ist. Alle Komponenten der Kombinationseinheit 20 bleiben
in der gleichen Relativposition und ein Durchmesser DU der Kombinationseinheit 20 ist,
zum Beispiel, immer noch zweimal so groß wie ein Radius RU. Jedoch
sind die Bilddetektionsvorrichtung 26 mit herkömmlichen
Vorrichtungen wie zum Beispiel einem Tiefpassfilter 26a,
einem Farbfilter 26b, einem Neutral-Dichte-Filter 26c, einem Glass 26d,
Prismen 26e, Einstellfiltern 26f, und die CCDs 30 auf
der Bildebene 26g auf einer Achse angeordnet, die von der
Linsenmontageachse FAU getrennt ist, und, in diesem Beispiel, tatsächlich auf
der Achse FAC angeordnet, nachdem das Ausrichtungseinstellen zum
Eliminieren der Dezentrierung ausgeführt wurde. Daher kann es im
Hinblick auf Herstellungstoleranzen einen Fehlerabstand ED zwischen
den Achsen FAU und FAC, wie oben angegeben, von bis zu 0,095 mm
(0,0037 Inch) geben. Ein typischer Durchmesser DR des Tragerings 140 ist zweimal
so groß wie
die radiale Entfernung RR von der Kameraachse FAC, die daher auch
die Achse der Linsenmontierung ist, die von dem Linsen-Tragering 140 gebildet
wird. In anderen Worten, die Kombinationseinheit 20, die
die B4-Linsenmontierung, die an Gewinden 25 gebildet ist,
und die Bilddetektionsvorrichtung 26 kombiniert, wird aufgrund
der einstellbaren Montierung der Schrauben 102 auf dem
Tragering 140 dezentriert, um so die CCDs 30 auf
dem Tragering 140 zum achsialen Ausrichten von Linsen,
die auf dem Tragering 140 auf den CCDs 30 montiert sind,
zu zentrieren.
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Wie
oben beschrieben, ist der Linsen-Tragering 140 mit einem
Außengewinde 150 vorgesehen, auf
dem ein Linsenverriegelungsring 152 (siehe 6)
schraubbar montiert ist. Der Verriegelungsring 152 weist
an seinem Innenumfang vier sich entlang des Umfangs erstreckende
Schlitze 154 auf, so dass sich vier entlang des Umfangs
erstreckende Flansche an einer Linsenbasis in einer relativ herkömmlichen
Weise aufgenommen werden. Nachdem das Linsengehäuse durch die Schlitze 154 hindurch eingeführt wurde,
wird der Verriegelungsring 152 mit dem Griff 156 gedreht,
so dass die Linsenbasis fest gegen den Tragering 140 verriegelt
wird, und, im Gegenzug, die Stirnplatte 100 in einer präzisen Lage verriegelt
wird, wodurch die Linsenachse mit der Achse FAC des Linsenanschlusses
der Kamera 10, der von dem Linsen-Tragering 140 gebildet
wird, ausgerichtet wird. Die herkömmliche B4-Linsenmontierung auf der Kombinationseinheit 20 bleibt
erreichbar und weist nach der einstellbaren Montierung der oben
beschriebenen Kombinationseinheit 20 ein Außengewinde 25 auf,
das nach Innen von dem Tragering 140 getrennt ist, aber
nicht notwendigerweise damit konzentrisch ist. Die herkömmliche
B4-Linsenmontierung kann verwendet werden, indem der Verriegelungsring 152 entfernt
wird und ein kleinerer Verriegelungsring 27 (siehe 7)
auf den Außengewinden 25 schraubbar
eingerichtet wird. Der kleinere Verriegelungsring 27 ist
zum Beispiel mit drei sich am Umfang erstreckenden Schlitzen 27a vorgesehen, die
mit Schlitzen 154 des Verriegelungsrings 152 vergleichbar
sind, zum Aufnehmen von Flanschen eines herkömmlichen B4-Linsenbasisgehäuses (nicht
gezeigt), woraufhin der Verriegelungsring 27 mit einem Griff 27b gedreht
werden kann, so dass die kleinere Linse, wie zum Beispiel herkömmliche
Videolinsen, die für
eine B4-Fassung entworfen sind, an der Stelle verriegelt wird.
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Spezieller
Bezug nehmend auf die 19–21 ist
der Tragering 140 mit Schulterbohrungen 147 an
dem Ort von jedem der Schlitze 146 vorgesehen, so dass
die Köpfe
der Schrauben 102 angepasst sind und dabei die Köpfe der
Schrauben 102 in einer beträchtlichen Tiefe, bezogen auf
die äußere Extremität des Rings 140,
positioniert sind. In Gegensatz dazu sind die Schrauben 141,
die an radial nach außen
gerichteten Positionen von dem Mittelpunkt der Schlitze 146 sind,
nur bis zu der Tiefe des Schraubenkopfs versenkt, wie in 22 gezeigt
ist. Wie auch in den 21 und 22 gezeigt
ist, ist ein pfannenförmiger
Ring 153 zum Aufnehmen eines O-Rings 154 aus Hochfrequenz-abschirmendem
Material, wie er auch bei der herkömmlichen Kamerastirnplatte 16 vorgesehen
ist, zwischen dem Tragering 140 und der Kombinationseinheit 20 vorgesehen.
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Mit
Bezugnahme nun zu den 23–30 ist
ein weiteres Merkmal der Linsenmontagevorrichtung dieser Erfindung
gezeigt, das mit den vorher beschriebenen und gezeigten Merkmalen
kompatibel ist. Diese Figuren stellen spezieller eine herkömmliche
Linse 8 dar, die angepasst ist, unter Verwendung des größeren Linsenmontage-Tragerings 140 und des
Verriegelungsrings 152 an der vorher beschriebenen Ersatz-Stirnplatte 100 montiert
zu sein, obwohl die herkömmliche
Linse 8 ursprünglich
nicht entworfen worden ist, um in diese Größe oder Konfiguration von Linsenmontierung
zu passen. Die herkömmliche
Linse 8 ist diagrammatisch als eine Fest-Brennweitenlinse
mit einer Fokuseinstellung dargestellt, kann aber jede Art von Linse
sein, einschließlich
Weitwinkelzoom-, Standard-Zoom- oder Telefoto-Zoom-Linsen, die wesentlich
länger
und schwerer wären.
Wie beim Beschreiben des Hintergrunds dieser Erfindung angemerkt
wurde, ziehen Kameraleute und Regisseure oft eher bestimmte Linsen
vor oder haben solche Linsen für
sich verfügbar, die
sie zu verwenden wünschen,
als neue Linsen zu kaufen oder Linsen zu mieten, die speziell gebaut sind,
um entweder auf die B4-Linsenmontierung oder die größere Linsenmontierung,
die durch den Tragering 140 und den Verriegelungsring 152 gebildet
ist, zu passen. Jedoch weisen solche herkömmliche Linsen an ihrer Basis
ein Linsengehäuse
zum Montieren in einer anderen Art und Größe von Linsenmontierung auf,
das die richtige achsiale Entfernung von der Linsenbasis zur Bildebene
schafft, was im Umfeld der Linsenmontagevorrichtung dieser Erfindung
nicht leicht reproduzierbar ist, die zwei getrennte Linsenmontagevorrichtungen
bereitstellt. In anderen Worten, es gibt beträchtliche Größen- und Achsialabstand-Probleme
beim Konvertieren solcher herkömmlicher
Linsen, um auf die Linsenmontagevorrichtung dieser Erfindung zu
passen.
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In
Verbindung mit dieser Erfindung kann ein Linsenmontagegehäuse 160 verwendet
werden, das einen Linsentragesockel 162 aufweist, der auf
den richtigen Durchmesser und die richtige Tiefe zum Anpassen des
Basisteils 8a der herkömmlichen
Linse 8 maschinell bearbeitet ist, welcher Sockel 162 für verschiedene
herkömmliche
Linsen variieren wird. Das Linsenmontagegehäuse 160 ist mit einer
Mehrzahl von Löchern 164 vorgesehen,
die sich zum Aufnehmen von Schrauben zum Befestigen des Gehäuses 160 an
der Basis 8a achsial durch das Gebiet des Sockels 162 erstrecken,
und das Muster von Löchern 164 wird
sich abhängig
von der Basis der herkömmlichen
Linse 8 ändern,
obwohl eine Mehrzahl von Lochmustern zum Anpassen von mehr als einer
verschiedenen herkömmlichen
Linse 8 vorgesehen sein kann. Das Linsenmontagegehäuse 160 ist
mit einem zylindrischen Abschnitt vorgesehen, der sich in Richtung
der Kamera erstreckt, mit bogenförmigen
Auskragungen 166 und bogenförmigen Kerben 168,
die am Umfang zwischen solchen Auskragungen 166 angeordnet
sind. Die Auskragungen 166 weisen äußere zylindrische Oberflächen auf,
die gleitbar in eine Zylinderbohrung 170 des Linsen-Tragerings 140 eingreifen
(siehe 27), was für die Linse 8 sowohl eine
Ausrichtung als auch eine Stütze
bezüglich
des Linsen-Tragerings 140 schafft. Daher sind die Relativgrößen für diese
Funktionen wichtig und es ist bevorzugt, dass die bogenförmigen Auskragungen 166 einen
Außendurchmesser
D1 von 2,8600 Inch mit –0,0003
bis +0,0000 Inch aufweisen, und dass der Durchmesser der Zylinderbohrung 170 2,8605
Inch mit –0,0000
bis +0,0005 Inch ist. Zwischen den bogenförmigen Auskragungen 166 erstrecken
sich die Kerben 168 über
eine Entfernung D2 von 0,250 Inch, so dass Raum zum Anpassen der
Schrauben 102 (siehe 26) geschaffen
ist, die die Kombinationseinheit 20, wie vorher beschrieben,
an den Tragering 140 montieren. Das Linsenmontagegehäuse 160 ist mit
vier äußeren Flanschen 172 mit
einem Außendurchmesser
D3 zwischen 3,100 Inch und 3,300 Inch vorgesehen, und die sich am
Umfang auf ungefähr 42° erstrecken,
was eine Entfernung ist, die kleiner ist als die Erstreckung von
Schlitzen 154 am Umfang im Verriegelungsring 152 (siehe 6),
wodurch das Linsenmontagegehäuse 160 mit
der darauf montierten Linse 8 durch Einführen der
Flansche 172 durch die Schlitze 154 und Drehen
des Verriegelungsrings 152 mit dem Griff 156 in
einer herkömmlichen
Weise an der Vorderseite der Kamera eingerichtet werden kann. Die
Flansche 172 weisen eine Dicke D4 von 0,125 Inch mit –0,000 bis
+0,001 Inch auf, und sind auf einer ringförmigen Außenfläche 174 auf dem Tragering 140 zum
Schaffen der präzisen
achsialen Positionierung der herkömmlichen Linse 8 bezüglich der Bildebene
der Kamera getragen. Die bogenförmigen Auskragungen 166 schaffen
die achsiale Ausrichtung und die Linsenstütze durch Eingreifen in die
zylindrische Oberfläche 170 des
Linsen-Tragerings 140. Der Außendurchmesser D5 auf dem Gehäuse 160 ist zum
Anpassen des Innendurchmessers des Verriegelungsrings 152 zwischen
Schlitzen 154 vorzugsweise ungefähr 2,820 Inch. Es sollte angemerkt
werden, dass das gesamte Linsenmontagegehäuse 160 radial nach
außen
von der herkömmlichen
B4-Linsenmontierung 24 und dem Gewinde 25 davon
getrennt ist, so dass diese Fassung der Linse 8 vollständig von
der B4-Fassung getrennt ist und die Linse 8 mit den CCDs 30 der
Bilddetektionsvorrichtung 26 achsial ausgerichtet ist.
Der Verriegelungsring 152 und das Linsenmontagegehäuse 160 können jeweils mehr
oder weniger Schlitze 154 bzw. Flansche 172 aufweisen
als die gezeigten vier, vorausgesetzt die Anzahl und die Größe stimmen überein.
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Obwohl
spezifische Ausführungsbeispiele dieser
Erfindung in Verbindung mit einem spezifischen Ausführungsbeispiel
einer herkömmlichen professionellen
Videokamera beschrieben wurden, wird es Fachleuten offensichtlich
sein, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Verbesserungen der
spezifischen Komponenten gemacht werden können, ohne von dieser Erfindung,
wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert ist, abzuweichen.