KR20190077523A - 렌즈를 선회시키기 위한 어댑터 - Google Patents

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KR20190077523A
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KR1020197016595A
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미하엘 쇼오트너
슈테판 후에취
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요스. 쉬나이더 옵티쉬 베르케 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 어댑터(10)에 의해 커플링되는 카메라 하우징 내의 이미지 센서에 대해 렌즈를 선회시키기 위한 어댑터(10)에 관한 것으로, 서로 대면하는 상응하게 원통형으로 만곡되는 슬라이딩 표면들(22, 32)에 의해 서로에 대해 슬라이딩 방식으로 장착되는, 렌즈-측 지지 링(20) 및 하우징-측 지지 링(20)을 포함하고, 슬라이딩 표면들(22, 32)의 원통형 곡률의 가상 원통 축(Z)이, 이미지 센서의 평면 내에 놓이는 것인, 이미지 센서에 대해 렌즈를 선회시키기 위한 어댑터(10)에 관한 것이다. 본 발명은, 가상 원통 축(Z)에 평행하게 정렬되는 레버 축(H)을 중심으로 선회 가능한 변환 레버(50)가, 렌즈-측 지지 링(20) 상에 장착되고, 상기 변환 레버(50)의 제1 레버 아암(51)이, 레버 축(H)의 렌즈 측에서 원주 방향으로 연장되며 그리고, 나선형 홈(61) 및 나선형 홈 내에 맞물리는 커플링 몸체(511)를 통해, 렌즈-측 지지 링(20) 상에 회전 가능하게 장착되는 동심형 조절 링(42)에 커플링되며, 그리고 상기 변환 레버(50)의 제2 레버 아암(52)이, 하우징 측으로 축 방향으로 연장되며 그리고, 하우징-측 지지 링(30)에 고정되는 고착 구조물(70) 상에 지지되는 것을 특징으로 한다.

Description

렌즈를 선회시키기 위한 어댑터
본 발명은, 어댑터에 의해 커플링되는 카메라 하우징 내의 이미지 센서에 대해 렌즈를 선회시키기 위한 어댑터에 관한 것으로, 서로 대면하는 상응하게 원통형으로 만곡되는 슬라이딩 표면들에 의해 서로에 대해 슬라이딩 방식으로 장착되는, 렌즈-측 지지 링 및 하우징-측 지지 링을 포함하고, 슬라이딩 표면들의 원통형 곡률의 가상 원통 축이, 이미지 센서의 평면 내에 놓이는 것인, 이미지 센서에 대해 렌즈를 선회시키기 위한 어댑터에 관한 것이다.
그러한 소위 틸트 어댑터(tilt adapter)가, DE 198 04 449 A1으로부터 공지된다.
용어 "어댑터"는, 본 명세서에서 폭 넓게 이해되어야 하며 그리고, 독립적인 구성요소 뿐만 아니라, 렌즈 또는 카메라 하우징 내로 통합되는 기계적 인터페이스들을 통한 포함하고, 상기 기계적 인터페이스들은, 최종 조립 상태에서 렌즈 및 카메라 하우징의 상대적인 선회를 가능하게 한다. 이러한 의미에서, 이상에 언급된 렌즈-측 지지 링은, 렌즈에 연결되거나 또는 연결 가능하며; 이상에 언급된 하우징-측 지지 링은, 카메라 하우징에 연결되거나 또는 연결 가능하다.
통상적인 렌즈들의 경우, 초점 평면은 항상, 이미지 센서 평면에 대해 평행하다. 그러나, 특정 촬영 상황에서, 이미지 센서 평면에 대한 초점 평면의 비스듬한 위치가 요구된다. 예로서, 양자 모두 낮은 피사계 심도를 동반하는 가운데 선명하게 이미지화되어야 하는 것인, 서로로부터 이격되며 그리고 카메라 위치에 대해 대칭으로 배치되는, 2개의 피사체가 고려되어야 한다. 이는, 카메라에 대해 렌즈를 틸팅시킴에 의해 달성될 수 있다. 수학적으로, 피사체, 렌즈 및 이미지 센서의 요구되는 상대적인 정렬은, 소위 샤임플러그 기준(Scheimpflug criterion)에 의해 설명된다. 이러한 목적을 위해, 별개의 구성요소들로서 그리고 또한 렌즈 내에 통합되는 기계적 인터페이스들로서 이용 가능한, 카메라 및 렌즈의 틸팅 가능한 커플링을 위한 소위 틸트 어댑터들이, 당업자에게 공지된다.
이상에 언급된 카테고리-한정 문헌으로부터, 렌즈를 선회시키는 것에 부가하여, 광학 축에 수직인 횡방향 시프트(lateral shift)를 또한 허용하는, 소위 틸트-시프트 어댑터가, 별개의 구성요소로서 공지된다. 그러나, 이러한 소위 시프트 기능은, 본 발명과 무관하다. 잘 알려진 어댑터의 선회 능력은, 상응하게 원통형으로 만곡되는 슬라이딩 표면들 상에 서로 대향하게 장착되는, 자체의 2개의 지지 링을 구비함에 의해 달성된다. 슬라이딩 표면들의 곡률은, 렌즈가 작동 도중에 카메라에 대해 그를 중심으로 선회하는 축이 이미지 센서의 평면에 놓이도록, 선택된다. 이는, 초점 재조정이 선회로 인해 필요하지 않으며 그리고 이미지 섹션이 (피사체와 렌즈 사이의 상대적 방위가 선회 도중에 변화되지 않는 한) 동시에 실질적으로 유지되는, 이점을 갖는다. 선회를 작동시키기 위해, 지지 링들 중의 하나는, 슬라이딩 표면의 곡률에 대해 접선 방향으로 정렬되는 랙(rack)을 구비하게 되고, 상기 랙은, 다른 지지 링 상에 장착되는 스퍼 기어와 맞물린다. 스퍼 기어에 연결되는 조절 스크루의 수동 작동에 의해 유발되는, 스퍼 기어의 회전이, 지지 링들 사이에서 슬라이딩 표면의 곡률에 대해 접선 방향의 상대적 힘을 야기하고, 이는, 슬라이딩 표면의 곡률에 따라, 바람직한 상대적 선회로 이어진다. 그러나, 별개의 조절 스크루에 의한 작동은, 번거롭고 느리며, 따라서, 공지의 어댑터의 사용은, 특히 비디오 기록(예를 들어, 카메라 이동 도중에 언제나 낮은 피사계 심도를 동반하는 가운데 그리고 선명하게 이미지화되어야 하는, 서로 거리를 두고 서 있는 2명의 사람 주변에서의 빠른 카메라 이동의 경우)을 위해, 문제가 있다.
유사한 어댑터가, US 2012/0070141 A1으로부터 공지된다. US 2015/0234198 A1은 또한, 동일한 기능을 갖지만, 특별한 작동 메커니즘을 설명하지 않는 가운데, 틸트 어댑터를 나타낸다.
임의의 방향으로 선회 가능하며 그리고 클램핑 링들에 의해 요구되는 위치에 고정되는 볼 조인트로서 설계되는, 통합된 틸트 어댑터를 갖는 렌즈가, WO 2009/088951 A1으로부터 공지된다. 그러한 장치는, 정밀하게 가이드되는 선회를 위해 적절하지 않다.
카메라에 대한 렌즈의 즉각적인 수동 선회를 허용하는, 탄성 벨로우즈로서 설계되는 틸트 어댑터가, US 8,075,201 B2로부터 공지된다. 그의 고유의 안정성 부족으로 인해, 이러한 어댑터는, 적어도 전문적인 용도로는, 적절하지 않다.
이미지 센서가, 선회 가능한 형태로 카메라 하우징 내에 장착될 수 있다는 것이, DE 10 2005 041 431 A1으로부터 공지된다. 실질적으로 동일한 광학적 기능이, 이와 더불어 달성될 수 있지만, 이는, 단지 비교적 드문 촬영 상황에서만 사용될 수 있는 특수 카메라들의 사용을 요구한다. 이는, 경제적으로 합당한 것으로 나타나지 않는다.
역으로, 렌즈 광학기기가, 선회 가능한 형태로 렌즈 튜브 내부에 장착될 수 있다는 것이, US 7,885,022 B2로부터 공지된다. 이러한 접근법은, 비교적 드문 촬영 상황을 위한 특수 렌즈들의 사용을 요구하며, 이 또한 경제적으로 합당하지 않다. 동일한 것이, DE 33 04 115 A1로부터 공지되는 바와 같이, 자체 내부에서 선회 가능한 렌즈에 적용된다.
출원인은 이미, 그의 제품 범위(예를 들어, 슈나이더 크로이즈나흐 슈퍼-안글루론(Schneider Kreuznach Super-Angluron)) 내에, 렌즈가 렌즈 상에 장착되는 동심형 조절 링을 작동시킴에 의해 카메라에 대해 선회될 수 있는, 통합된 틸트 어댑터를 갖는 다수의 틸트-시프트 렌즈를 갖고 있다. 수동 초점 조정 또는 조리개 조절을 위한 공지의 조절 링들과 유사하게, 렌즈-측 지지 링 상에 장착되는 틸트 조절 링은, 그의 내측 표면 상에, 하우징-측 지지 링에 고정되는 핀이 그 내부로 맞물리는, 나선형 홈을 구비한다. 틸트 조절 링의 회전에 의해 생성되는 핀의 축 방향 이동은, 하우징-측 지지 링의 2개의 대향하는 선회 지탱 지점을 통해, 렌즈-측 지지 링 상에서 2개의 지지 링의 서로에 대한 선회 운동으로 변환된다. 그러나, 선회는, 지지 링들의 영역에 놓이는 축을 중심으로 일어나고, 따라서 선회는, 이미지 센서 상에서의 초점 이탈뿐만 아니라 이미지 섹션의 드리프팅(drifting)과 연관된다. 초점 이탈은, 초점 재조정에 의해 보상되어야만 하며, 드리프팅은, 대응하는 시프팅 조치에 의해 보상되어야만 한다. 이는 시간을 소모하고, 이는, 이러한 렌즈들이 단지 제한된 범위로만 비디오 적용들을 위해 사용될 수 있는 이유이다.
본 발명의 목적은, 렌즈 및 카메라 하우징의 상대적 선회가 비디오를 위해 적절한 속도에서 실행될 수 있는 방식으로, 일반적인 틸트 어댑터를 더 개선하는 것이다.
이러한 문제점은, 가상 원통 축에 평행하게 정렬되는 레버 축을 중심으로 선회 가능한 변환 레버가, 렌즈-측 지지 링 상에 장착되고, 상기 변환 레버의 제1 레버 아암이, 레버 축의 렌즈 측에서 렌즈-측 지지 링의 원주 방향으로 연장되며 그리고, 나선형 홈 및 나선형 홈 내에 맞물리는 커플링 몸체를 통해, 렌즈-측 지지 링 상에 회전 가능하게 장착되는 동심형 조절 링에 커플링되며, 그리고 상기 변환 레버의 제2 레버 아암이, 하우징 측으로 렌즈-측 지지 링의 축 방향으로 연장되며 그리고, 하우징-측 지지 링에 고정되는 고착 구조물 상에 지지되는, 청구항 1의 전제부의 특징들과 함께 해소된다.
바람직한 실시예들이, 종속 특허 청구항들의 대상이다.
우선, 본 발명은, 틸트 메커니즘을 작동시키기 위해 렌즈-측 지지 링 상에 회전 가능하게 장착되는, 동심형 조절 링의 사용을 제공한다. 그러한 조절 링은, 적절한 조절 어댑터를 사용하여, 수동으로 그리고 또한 자동으로, 용이하게, 신속하게 그리고 정밀하게, 회전될 수 있다. 그러나, 복수의 힘 또는 토크 편향을 동반하는 복잡한 레버 메커니즘이, 선회 축이 이미지 섹션의 드리프팅 및 초점 이탈을 회피하기 위해 센서 평면 내에 놓이는 방식으로, 이러한 원칙적으로 공지된 조치를 구현하기 위해 요구된다. 이러한 목적을 위해, 대응하는 변환 레버가, 렌즈-측 지지 링 상에 장착된다. 지탱 배열(bearing arrangement)은, 변환 레버가, 지지 링들의 2개의 슬라이딩 표면의 곡률을 나타내는, 가상 원통 축에 평행한 레버 축을 중심으로 선회 가능하도록 하는 것이고, 레버 축은 또한 바람직하게, 렌즈의 광학 축과, 즉 렌즈-측 지지 링의 개구의 중심축과, 교차한다. 달리 표현하면, 변환 레버의 레버 축은, 렌즈 및 하우징의 상대적 선회의 축에 평행하다. 변환 레버의 2개의 레버 아암은 매우 상이하게 성형된다. 본 명세서에서 또한 렌즈-측 레버 아암으로 지칭되는, 제1 레버 아암은, 레버 축으로부터 실질적으로 렌즈-측 지지 링의 원주 방향으로 연장된다. 이는, 홈/커플링 몸체 메커니즘을 통해 조절 링에 커플링된다. 바람직하게, 조절 링은, 제1 레버 아암 상에 배열되는 커플링 몸체가 그 내부에 맞물리는, (직접적으로 또는 간접적으로, 예를 들어, 홈 링(groove ring)을 통해, 회전 고정되는 방식으로 그에 연결되는) 나선형 홈을 구비한다. 커플링 몸체는 바람직하게, 레버 아암의 연결 지점에 대해 90° 오프셋되어, 레버 축 상에 배열된다. 이는, 특히 바람직한 레버 변속비를 생성한다. 역으로, 조절 링이 (직접적으로 또는 간접적으로) 커플링 몸체를 보유하며 그리고 제1 레버 아암이 나선형 홈을 보유하는 것이, 또한 가능하다. 그러나, 용어들 "홈" 및 "커플링 몸체" 또는 "홈/커플링 몸체 메커니즘"은, 본 발명의 맥락에서 폭 넓게 해석되어야 한다. 심지어, "홈"이, 단지 반-홈(half-groove)인, 즉 실질적으로 에지인, 변형예들이, 이 용어에 의해 커버되는 것으로, 의도된다. 이 경우, 에지 및, (대응하는) 에지로서 또한 설계될 수 있는, 커플링 몸체는, 바람직하게, 서로에 대해 스프링 부하를 받는다. 어떤 경우든, 조절 링의 회전은, 변환 레버와 조절 링 사이의 커플링 지점의 축 방향 편향으로 그리고 그에 따라 변환 레버의 그의 레버 축을 중심으로 하는 선회로, 이어진다.
본 명세서에서 또한 하우징-측 레버 아암으로 지칭되는, 변환 레버의 제2 레버 아암은, 레버 축으로부터 하우징-측 지지 링의 방향으로 연장되며, 그리고 그 곳에서 하우징-측 지지 링에 고정되는 고착 구조물에 대해 지지된다. 이상에 설명된 조절 링의 회전은 그에 따라, 하우징-측 레버 아암의 자유단의 접선 방향 이동으로 이어지고, 그로 인해 대응하는 힘이, 고착 구조물 상에 가해진다. 하우징-측 지지 링은 그에 따라, 레버 축 또는 가상 원통 축에 수직인 그리고 슬라이딩 표면 접선에 평행한, 횡방향 힘에 종속되고, 지지 링들의 그들의 슬라이딩 표면들을 따르는 상대적인 변위를 결과적으로 생성한다. 이는, 렌즈-측 지지 링에 커플링되는 렌즈의 하우징-측 지지 링에 커플링되는 카메라 하우징에 대한 상대적 선회에 대응하고, 이러한 선회의 축은, 카메라 하우징 내부에, 특히 카메라 내에 배열되는 이미지 센서의 평면 내에, 놓인다.
결과는, 편안하게, 신속하게 그리고 정밀하게 제어 가능한, 선회 능력이며, 따라서, 이는 특히 비디오 기록의 요건과 양립한다.
다양한 옵션들이, 하우징-측 지지 링의 고착 구조물 상에서의 하우징-측 레버 아암의 자유 레버 단부의 지지와 관련하여, 당업자에게 이용 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 제1 실시예가, 하우징-측 레버 아암의 자유단 및 고착 구조물이, 대응하는, 상호 맞물리는, 만곡된 톱니 섹션들을 구비하는 것을, 제공한다. 비록 그러한 지지가, 설계에 관해 복잡하지만, 이는, 적어도 짧은 레버 측부 상에서, 조절 링 회전의 선회로의, 선형의, 유격 없는(play-free) 변환의 이점을 갖는다.
그러나, 본 발명의 대안적인 실시예에서, 고착 구조물이, 하우징-측 레버 아암의 자유단에 대한, 축 방향 유격(axial play)을 갖는 접선 방향 힘-지지 베어링을 형성하는 것이, 의도된다. 이는, 특히 하우징-측 레버 아암의 자유단이, 레버 축에 평행하게 정렬되며 그리고 하우징-측 지지 링에 고정되는 핀을 감싸는, 축 방향 슬롯을 구비함으로써, 달성될 수 있다. 그러한 지지의 기구학적 역전이, 즉 제2 레버 아암의 자유단이 고착 구조물의 슬롯 내로 맞물리는 것이, 또한 생각될 수 있다. 접선 방향 힘 지지는, 선회에 있어서 필수적이다. 그러나, 선회할 때, 하우징-측 지지 링에 고정되는 정착 지점과, 렌즈-측 지지 링 상에 배치되는, 변환 레버의 레버 축 사이의 거리에 관한 변화가 필수적으로 존재한다. 결과적으로, (제2 레버 아암에 대한) 축 방향의 상대적 이동 가능성이, 하우징-측 레버 아암의 자유단과 고착 구조물 사이에서, 유지되어야만 한다. 이러한 2가지 요건, 즉 접선 방향 힘 전달 및 축 방향 이동의 자유도가, 언급된 슬롯/핀 메커니즘과 함께 특히 양호하게 달성될 수 있다. 조절 링의 회전과 선회 사이의 임의의 결과적으로 생성되는 비-선형성은, 조절 링의 크기 조정(scaling)에 의해 고려될 수 있다. 그러나, 일반적으로, 비-선형성은, 기록되는 이미지들의 품질에 관한 부정적인 영향이 예상되지 않도록, 매우 낮을 것이다.
조절 링은, 잠금 장치에 의해 회전 고정된 방식으로 렌즈-측 지지 링에 고정 가능한 것이, 유리하다. 이는, 취급을 용이하게 하며 그리고 의도적이지 않은 선회를 방지하는 역할을 할 수 있고, 따라서 본 발명에 따른 어댑터는, 심지어 "정상" 촬영의 경우에도 제거되지 않아도 된다. 선회 한계가 그에 의해 설정될 수 있는, 조절 링을 위한 조절 가능한 정지부들을 제공하는 것이, 또한 고려될 수 있다.
조절 링은 외부 톱니를 보유하는 것이, 유리하다. 이는, 수동 조절을 위한 안정적인 파지(secure grip)를 허용한다. 그러나, 적절하게 설계된 외부 톱니가, 본 발명의 추가적 실시예를 위해 제공되는 바와 같은, 대응하는 모터-구동 조절 휠을 갖도록 구비되는 외부 조절 장치에 대한 기계적 인터페이스로서, 역할을 할 수 있다. 그러한 외부 조절 모듈들은, 초점 조정 링 및 조리개 링으로 공지된다. 그들의 적용은, 본 발명에 따른 틸트 조절 링에 용이하게 맞춰질 수 있으며, 따라서 렌즈 회전을 위한 (유선 또는 무선의) 일반적으로 공지된 원격 제어 모듈들의 적용 가능성이, 본 발명의 추가적인 이점으로 간주될 수 있다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들이, 뒤따르는 구체적인 설명 및 도면들로부터 생성된다.
도 1은 본 발명에 따른 어댑터의 사시도를 도시하고,
도 2는, 케이스 및 조절 링 없이, 도 1의 어댑터를 도시하며,
도 3은, 도 1의 어댑터를 케이스 없이 측면도로 도시하고,
도 4는 도 3의 IV-IV 절단선을 따르는 단면도를 도시하며,
도 5는 케이스 없이 도 1의 어댑터의 평면도를 도시하고,
도 6은 도 5의 VI-VI 절단선을 따르는 단면도를 도시하며,
도 7은, 중립 위치에서, 케이스 없이 도 1의 어댑터의 사시도를 도시하고,
도 8은 도 7의 어댑터의 하우징-측 축 방향 도면을 도시하며,
도 9는 도 8의 IX 절단선을 따르는 부분 절개도를 도시하고,
도 10은, 제1 선회 위치에서, 케이스 없이 도 1의 어댑터의 사시도를 도시하며,
도 11은 도 10의 어댑터의 하우징-측 축 방향 도면을 도시하고,
도 12는 도 11의 XII 절단선을 따르는 부분 절개도를 도시하며,
도 13은, 제2 선회 위치에서, 케이스 없이 도 1의 어댑터의 사시도를 도시하고,
도 14는 도 13의 어댑터의 하우징-측 축 방향 도면을 도시하며,
도 15는 도 14의 XV 절단선을 따르는 부분 절개도를 도시하고,
도 16은, 본 발명에 따른, 어댑터의 대안적인 실시예의 사시도를 도시하며, 그리고
도 17은 도 16의 어댑터의 평면도를 도시한다.
동일한 참조 부호들이, 도면들에서 동일한 또는 유사한 요소들을 지시한다.
도 1은, 도시된 실시예에서, 일측에서 카메라 하우징에 그리고 타측에서 렌즈에 커플링 가능한, 구분된 구성요소로서 설계되는, 본 발명에 따른 어댑터(10)의 사시도를 도시한다. 어댑터(10)는 기본적으로, 렌즈-측 지지 링(20) 및 하우징-측 지지 링(30)을 포함한다. 도 1에서, 렌즈-측 지지 링(20)은, 렌즈-측 지지 링(20)에 고정되는 고정된 부분(41) 및 상기 고정된 부분에 관해 회전 가능하게 장착되는 동축 조절 링(42)으로 구성되는, 케이스(40)에 의해 대부분 커버된다. 케이스(40)의 고정된 부분(41)은 또한, 부분적으로 하우징-측 지지 링(30) 너머로 돌출하고, 기본적으로 하우징-측 지지 링의 총검형 연결부(bayonet connection)(31)가 도 1에서 시인 가능하며, 그러한 총검형 연결부에 의해, 조절 링은, 카메라 하우징에 고정될 수 있다. 당업자는, 총검형 연결부(31)의 유형이 상이한 총검 표준에 맞도록 상이하게 설계될 수 있다는 것을, 이해할 것이다. 물론, 하우징과 호환 가능한 다른 커플링 장치가 또한, 총검형 연결부 대신에 제공될 수 있다.
어댑터와 하우징을 고정하기 위한 삼각대 커넥터(43) 및 상기 어댑터와 연결되는 렌즈가, 케이스(40) 상에서 확인될 수 있다. 부가적으로, 케이스(40)는 잠금 노브(44)를 구비하고, 잠금 노브에 의해, 조절 링(42)은, 케이스(40)의 고정된 부분(41)에 대해 고정 가능하고, 특히 경사면 메커니즘(ramp mechanism)에 의해 클램핑 가능하다.
도 2는, 케이스(40) 없이 그리고 이후에 설명될 홈 링(60) 없이, 도 1의 어댑터(10)를 도시하고, 홈 링은 도 1에서, 케이스(40)에 의해 커버되지만, 도 3 내지 도 17에서 양호하게 인지 가능하다.
명시적인 참조가 이하에서 특정 도면에 대해 이루어지지 않는 경우에도, 도 2 내지 도 6은, 함께 설명될 것이다. 렌즈-측 지지 링(20) 및 하우징-측 지지 링(30)은, 대응하는 슬라이딩 표면들(22, 32)에서 서로 접촉한다. 이들은, 렌즈-측 지지 링(20)에 나사 체결되는 가이드 플레이트(23)에 의해, 함께 유지된다. 가이드 플레이트(23)는, 지지 링들(20, 30)의 접촉 표면 너머로 축 방향으로 돌출하며, 그리고 슬라이딩 표면들(22, 32)에 평행한 하우징-측 지지 링(30) 상의 가이드 에지(33) 뒤쪽에 맞물린다. 슬라이딩 표면들(22, 32)은 그에 따라, 가이드 플레이트(23)에 의해 가이드 에지(33)에 대해 정밀하게 조절될 수 있는, 슬라이딩 베어링을 형성한다.
특히 도 4 및 도 5에서 확인될 수 있는 바와 같이, 슬라이딩 표면들(22, 32)은, 원통형으로 만곡된다. 달리 표현하면, 슬라이딩 표면들의 각 지점은, 공통의 가상 원통 축(Z)으로부터 등거리에 놓인다. 렌즈-측 지지 링(20)이, 하우징-측 지지 링(30)이 제자리에 유지되는 가운데, 공통의 슬라이딩 표면들(22, 32) 상에서 슬라이딩하는 경우, 이는, 원통 축(Z)을 중심으로 하는 부분적 원형 경로를 설명한다. 최종 조립 상태에서, 즉 렌즈가 렌즈-측 지지 링에 커플링되며 그리고 하우징이 하우징-측 지지 링에 커플링되면, 렌즈는, 센서 평면 내에 놓이는 가상 원통 축(Z)과 더불어, 하우징에 고정되는 이미지 센서에 대해 선회한다. 그러나, 실제 작동 시, 렌즈-측 지지 링(20) 및 렌즈는, 카메라 몸체가 선회되는 동안에, 포착될 피사체와 정렬되는 위치에 고정될 것이다. 그러한 선회는, 초점 평면의 틸팅으로 이어지며, 그러나 이미지의 중심에서의 초점 이탈 또는 이미지 섹션의 드리프팅과 연결되지 않는다. 이러한 기능성은, 다른 틸트 어댑터들로부터 당업자에게 일반적으로 공지된다. 본 발명은 기본적으로, 설명된 선회의 실행을 위한 특수한 기계적 구조를 언급하고, 그러한 기계적 구조에 대해, 뒤따르는 바람직한 실시예들이, 상세하게 설명된다.
특히 도 2에서 확인될 수 있는 바와 같이, 변환 레버(50)가, 렌즈-측 지지 링(20) 상에 힌지 연결된다. 변환 레버(50)는, 가상 원통 축(Z)에 평행하게 정렬되는, 레버 축(H)을 중심으로 선회될 수 있다. 도시된 실시예에서에서, 도 6에서 특히 명백한 바와 같이, 레버 축(H)은, 렌즈-측 지지 링(20) 상에 서로 대향하여 고정되는, 2개의 볼트(53)에 의해 구현되고, 상기 볼트들은, 변환 레버(50) 상의 대응하는 리세스들을 통해 도달한다. 제1 레버 아암(51)이, 2개의 볼트(53) 사이의 일측에서, 렌즈-측 지지 링(20)의 원주 방향으로, 연장된다. 제1 레버 아암(51)은 그에 따라, 2개의 볼트(53) 사이에서 반-원형 호를 형성한다.
그의 정점에, 호 형상 제1 레버 아암(51)은, 구형 헤드를 구비하는 핀(511)을 보유한다. 특히 도 3 및 도 4에서 확인될 수 있는 바와 같이, 핀(511)은, 렌즈-측 지지 링(20) 상에 동축으로 회전 가능하게 장착되는, 홈 링(60)의 홈(61) 내에 맞물린다. 홈 링(60)은, 케이스(40)의 조절 링(42)에 회전 고정된 방식으로 연결되고, 따라서 조절 링(42)의 회전 작동이, 홈 링(60)의 회전으로 이어진다. 이 점에 있어서, 조절 링(42)은, 본 실시예에서, 간접적으로 홈(61)을 보유한다. 물론, 조절 링(42) 및 홈 링(60)이 함께 통합된 구성요소로서 설계되고, 따라서 조절 링(42)이 이러한 경우들에서 직접적으로 홈(61)을 보유하는, 실시예들을 사용하는 것이, 또한 고려될 수 있다. 홈(61)은, 홈 링의 둘레의 일부를 따라 나선형으로 둘러싼다. 홈 링(60)이 회전할 때, 나선형 홈(61)의 측벽들은, 홈(61) 내에 맞물리는 핀(511) 상에 그리고 그에 따라 제1 레버 아암(51)의 정점 상에, 축 방향으로 지향된 힘을 가한다. 이는, 레버 축(H)을 중심으로 하는 제1 레버 아암(51)의 선회를 야기한다.
특히 도 2 및 도 6에서 확인될 수 있는 바와 같이, 변환 레버(50)의 제2 레버 아암(52)이, 하우징 측에서 기본적으로 축 방향으로 레버 축(H)으로부터 연장된다. 홈 링(60)의 회전에 의해 야기되는 제1 레버 아암(51)의 선회는, 그에 따라, 레버 축(H)에서의 편향으로 인한 제2 레버 아암(52)의 자유단의 기본적으로 접선 방향으로 지향되는 이동으로 이어진다. 제2 레버 아암(52)의 자유단은, 하우징-측 지지 링(30)에 고정되는 고착 구조물(70)에 의해 지지된다. 도 2 내지 도 15의 실시예에서, 이러한 고착 구조물(70)은, 레버 축(H) 및 가상 원통 축(Z)에 평행한 핀(71)으로서 설계된다. 이러한 핀은, 제2 레버 아암(52)의 자유단의 슬롯(521) 내로 돌출한다. 이상에 설명된 제2 레버 아암(52)의 자유단의 접선 방향 이동은, 그에 따라, 핀(71) 상에 작용하는 접선 방향 힘으로 이어진다.
하우징-측 지지 링(30) 상에 작용하는 결과적으로 생성되는 횡방향 힘은, 렌즈-측 지지 링(20)에 대한, 하우징-측 지지 링의 변위로 이어지고, 그로 인해 슬라이딩 표면들(22, 32) 및 가이드 플레이트(23)와 가이드 에지(33)를 통한, 2개의 지지 링(20, 30)의 커플링은, 이상에 설명된 상대적 선회로의 편향으로 이어진다.
결과적으로, 렌즈 및 카메라 몸체의 신속하고 정밀한 상대적 선회가, 이것이 이미지 섹션의 드리프팅으로 또는 초점 이탈로 이어지지 않는 가운데, 조절 링(42)을 간단히 회전시킴에 의해 달성될 수 있다.
도 7 내지 도 15는, 이상에 설명된 선회의 개별적인 단계들을 도시한다. 도 7 내지 도 9는, 제1 레버 아암(51) 상의 핀(511)이 나선형 홈(61)의 2개의 단부 사이의 대략 중간에 위치하게 되는, 중립 위치의 어댑터(10)를 도시한다. 이 위치에서, 제1 레버 아암(51)은, 렌즈-측 지지 링(20)을 정확하게 원주 방향으로 둘러싼다. 제2 레버 아암(52)은, 레버 축(H)으로부터 정확하게 축 방향으로 하우징-측 지지 링(30)을 향해 연장된다. 렌즈-측 지지 링(20) 및 하우징-측 지지 링(30)은, 이 위치에서 서로에 대해 동축으로 배치된다.
도 10 내지 도 12에서, (하우징 측으로부터 볼 때) 홈 링(60)은, 시계 반대 방향으로 회전된다. 제1 레버 아암(51)의 핀(511)은, 하우징에 더 가까운, 나선형 홈(61)의 단부의 영역에 위치하게 된다. 제1 레버 아암(51)은, 그에 따라, 하우징 측으로 선회된다. 그에 따라, 제2 레버 아암(52)은, 오른쪽으로 선회되고, 따라서 하우징-측 지지 링(30)은, 렌즈-측 지지 링(20)에 대해 왼쪽으로 선회한다.
도 13 내지 도 15에서, 상황이 정확하게 반전된다.
도 16 및 도 17은, 제2 레버 아암(52) 및 하우징-측 지지 링(30) 사이의 대안적인 커플링을 도시한다. 여기서, 제2 레버 아암(52)의 자유단은, 스퍼 톱니(spur toothing)를 갖는 부분적 원호부(partial circular arc)(522)를 구비하게 된다. 이는, 하우징-측 지지 링에 고정되며 그리고 본 실시예에서 고착 구조물(70)로서 역할을 하는, 스퍼 톱니를 갖는 대응하는 부분적 원호부(72)와 맞물린다. 당업자가 이해할 것으로서, 스퍼 톱니를 갖는 부분적 원호부들(522, 72)의 곡률들은, 제2 레버 아암(52)의 레버 길이를 고려하여, 슬라이딩 표면들(22, 32)의 곡률에 정합되어야만 한다. 고착 구조물(70) 상에서의 제2 레버 아암(52)을 위한 이러한 유형의 지지의 이점은, 기본적으로 선형 토크 전달이다. 다른 한편, 도 2 내지 도 15의 실시예에서 확인되는 바와 같은 슬롯(521) 및 핀(71)에 의한 커플링은, 생성하기 훨씬 더 쉽다는 이점을 갖는다.
더불어, 도 16 및 도 17의 실시예는, 조절 링(42) 및 홈 링(60)의 일체형 설계에 의해, 다른 도면의 실시예와 상이하다.
물론, 구체적인 설명에서 논의되며 그리고 도면에 도시되는 실시예들은, 단지 본 발명의 설명적 예시적 실시예들이다. 본 개시의 관점에서, 당업자가, 이용 가능한 선택적 변동들에 대한 폭 넓은 범위를 갖는다. 특히, 당업자는, 선회가, 수동으로 또는 모터 구동 방식으로, 조절 링을, 바람직하게, 초점 조절 링 및 조리개 조절 링으로 공지되는 것과 같은, 외부 톱니를 갖는 조절 링을, 회전시킴에 의해, 수행될 수 있다는 것을, 인식할 것이다. 특히, 외부 액추에이터들이 사용될 때, 공지의 유선 및 무선 원격 제어 메커니즘들이, 사용될 수 있다.
10: 어댑터 20: 렌즈-측 지지 링
22: 렌즈-측 지지 링 상의 슬라이딩 표면
23: 가이드 플레이트 30: 하우징-측 지지 링
31: 총검형 연결부
32: 하우징-측 지지 링 상의 슬라이딩 표면
33: 가이드 에지 40: 케이스
41: 케이스의 고정된 부분 42: 조절 링
43: 삼각대 커넥터 44: 잠금 노브
50: 변환 레버 51: 변환 레버의 제1 레버 아암
511: 핀 52: 변환 레버의 제2 레버 아암
521: 슬롯 522: 스퍼 톱니를 갖는 부분적 원호부
53: 볼트 60: 홈 링
61: 나선형 홈 70: 고착 구조물
71: 핀 72: 스퍼 톱니를 갖는 부분적 원호부
Z: 가상 원통 축 H: 레버 축

Claims (9)

  1. 어댑터(10)에 의해 커플링되는 카메라 하우징 내의 이미지 센서에 대해 렌즈를 선회시키기 위한 어댑터(10)로서, 서로 대면하는 상응하게 원통형으로 만곡되는 슬라이딩 표면들(22, 32)에 의해 서로에 대해 슬라이딩 방식으로 장착되는, 렌즈-측 지지 링(20) 및 하우징-측 지지 링(30)을 포함하고, 상기 슬라이딩 표면들(22, 32)의 원통형 곡률의 가상 원통 축(Z)이, 상기 이미지 센서의 평면 내에 놓이는 것인, 어댑터(10)에 있어서,
    상기 가상 원통 축(Z)에 평행하게 정렬되는 레버 축(H)을 중심으로 선회 가능한 변환 레버(50)가, 상기 렌즈-측 지지 링(20) 상에 장착되고,
    상기 변환 레버(50)의 제1 레버 아암(51)이, 상기 레버 축(H)의 렌즈 측에서 원주 방향으로 연장되며 그리고, 나선형 홈(61) 및 나선형 홈 내에 맞물리는 커플링 몸체(511)를 통해, 상기 렌즈-측 지지 링(20) 상에 회전 가능하게 장착되는 동심형 조절 링(42)에 커플링되며, 그리고
    상기 변환 레버(50)의 제2 레버 아암(52)이, 하우징 측으로 축 방향으로 연장되며 그리고, 상기 하우징-측 지지 링(30)에 고정되는 고착 구조물(70) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조절 링(42)은, 상기 나선형 홈(61)을 보유하며, 그리고 상기 커플링 몸체(511)는, 상기 레버 축(H)에 대해 90° 오프셋되어 상기 제1 레버 아암(51) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 조절 링(42)은, 회전 고정된 방식으로 그에 커플링되는 홈 링(60)을 통해, 간접적으로 상기 나선형 홈(61)을 보유하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 조절 링은 상기 커플링 몸체를 보유하며, 그리고 상기 제1 레버 아암은 나선형 홈을 보유하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 레버 아암(52)의 자유단 및 상기 고착 구조물(70)은, 대응하는 상호 맞물리는 만곡된 톱니 부분들(522, 72)을 보유하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고착 구조물(70)은, 제2 레버 아암(52)의 자유단에 대한, 축 방향 유격을 갖는 접선 방향 힘-지지 베어링을 형성하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제2 레버 아암(52)의 자유단이, 상기 레버 축(H)에 평행하게 정렬되며 그리고 상기 하우징-측 지지 링(30)에 고정되는 핀(71)을 감싸는, 축 방향 슬롯(521)을 구비하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절 링(42)은, 잠금 장치(44)에 의해 회전 고정된 방식으로 상기 렌즈-측 지지 링(20)에 고정 가능한 것을 특징으로 하는 어댑터.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절 링(42)은, 대응하는 모터-구동 조절 휠을 구비하는 외부 조절 장치에 대한 기계적 인터페이스로서, 외부 톱니를 보유하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
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