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Technischer Anwendungsbereich
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein digitales Kamerasystem
mit einem austauschbaren Objektiv und einem Kamerakörper an
dem das austauschbare Objektiv befestigt werden kann.
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Technologischer Hintergrund
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Ein
Bildaufnahmegerät
in einer zeitgemäßen Digitalkamera
besitzt engen dynamischen Bereich. Des Weiteren ist die fotoelektrische
Wandlung von Licht, welches diagonal in einem vorgegebenem Winkel
oder größerem Winkel
ausgestrahlt ist, schwierig. Daher ist der Einfluss der Abnahme
der Menge des peripheren Lichts von größerer Bedeutung als bei einer
Silberhalogenid-Kamera. Um dieses Problem zu lösen, legt die
japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 6-37289 eine Technologie zur Vergrößerung des Öffnungsdurchmessers eines Mikroobjektivs
auf der Peripherie eines Bildaufnahmegerätes offen. Gemäß der offen
gelegten Technologie wird der Öffnungsdurchmesser
des Mikroobjektivs eines Bildaufnahmegerätes zunehmend zur Peripherie
hin vergrößert.
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Um
den Einfluss der Abnahme der Menge des peripheren Lichts zu mindern,
hat die
japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 5-130469 eine Technologie zur Bildung eines Lichtpfades
eines Bildaufnahmegerätes
auf die Art und Weise, dass die Vignettierung eines Lichtstrahls
in einem Lichtpfad von einem fotografischen Objektiv zu einem Bildaufnahmegerät verhindert
werden kann, offen gelegt. Eine in diesem Patentdokument offen gelegte
Videokamera hat eine größere Öffnung in
einer Bildrahmenplatte um Vignettierung zu vermeiden und die Stärke der
Bildrahmenplatte in diagonaler Richtung der Öffnung wird durch einen Vorsprung
verstärkt.
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Demgegenüber wurde
ein einäugiges
Spiegelreflexkamerasystem mit austauschbarem Objektiv offen gelegt.
Beispielsweise eine in der
japanischen
ungeprüften
Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 11-88783 offengelegte elektronische Kamera, die sich
auf eine einäugige
elektronische Spiegelreflexkamera bezieht, die einen Halbleiterbildsensor
wie bspw. ein CCD in einer Filmöffnung
hat bei Verwendung des Körpers
einer herkommlichen Silberhalogenid-Kamera.
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Andere
Beispiele digitaler Kamerasysteme sind aus den
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichungen
Nr. 2003-134390 und
2003-158666 bekannt.
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OFFENLEGUNG DER ERFINDUNG
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Bei
der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein digitales Kamerasystem
wie im Anspruch 1 beschrieben und einen Kamerakörper für das digitale Kamerasystem
wie im Anspruch 3 beschrieben. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Die
anderen Merkmale und Vorzüge
der vorliegenden Erfindung werden aus der unten stehenden Beschreibung
ersichtlich.
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KURZBESCHREIUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein perspektivisches Diagramm (inklusive eines Teilschnitts) einer
einäugigen
digitalen Spiegelreflexkamera mit austauschbarem Objektiv in einem
digitalen Kamerasystem gemäß einer
ersten Ausführung
der Erfindung;
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2 zeigt
ein perspektivisches Diagramm eines digitalen Kamerakörpers der
digitalen Kamera in 1;
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3 zeigt
den Vertikalschnitt eines Anbauabschnitts, Spiegelgehäuseabschnitts
und einer Abbildungseinheit, wobei ein austauschbares Objektiv an
den Kamerakörper
der digitalen Kamera in 1 angebracht ist;
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4 zeigt
eine perspektivische Explosionsdarstellung um den Anbauabschnitt
des Kamerakörpers in 1;
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5 zeigt
ein Lichtstrahl-Diagramm welches die Emission eines von einem austauschbaren
Objektivtubus aufgenommenen Lichtstroms eines Objektes zu einem
Bildaufnahmegerät
in der digitalen Kamera in 1 zeigt
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6 ist
eine Kurve, die ein Verhältnis
des Einfallswinkels θ eines
Lichtstroms auf den fotoelektrischen Wandler eines Bildaufnahmegerätes und
der Blendenzahl eines austauschbaren Objektivs in der digitalen
Kamera in 1 darstellt;
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7 ist
eine Kurve, die Anbaudurchmesser Dn für Blendenzahlen eines austauschbaren
Objektivs in der digitalen Kamera in 1 zeigt,
indem FBs als Parameter verwendet werden;
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8A ist
ein Diagramm, welches einen Längsschnitt
(Schnitt in X-Richtung) eines fotoelektrischen Wandlers zeigt, wobei
ein zentraler Lichtstrom und ein peripherer Lichtstrom durch einen
an der digitalen Kamera in 1 angebrachten,
austauschbaren Tubus eines Weitwinkelobjektivs auf den fotoelektrischen Wandler
abgegeben wird (Bild erzeugende Fläche);
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8B ist
ein seitlicher Schnitt (Schnitt in Y-Richtung) eines fotoelektrischen
Wandlers, wobei ein zentraler Lichtstrom und ein peripherer Lichtstrom
durch den Tubus eines austauschbaren, an der digitalen Kamera gemäß 1 angebrachten
Weitwinkeljektivs auf den fotoelektrischen Wandler abgegeben werden (Bild
erzeugende Fläche);
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9A ist
ein Diagramm, welches einen Längsschnitt
(Schnitt in XZ-Richtung) eines fotoelektrischen Wandlers zeigt,
wobei ein zentraler Lichtstrom und ein peripherer Lichtstrom durch
den Tubus eines austauschbaren, an der digitalen Kamera in 1 angebrachten
Teleobjektivs auf die Oberfläche
des fotoelektrischen Wandlers abgegeben werden (Bild erzeugende
Fläche);
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9B ist
ein Diagramm, welches einen seitlichen Schnitt (Schnitt in YZ-Richtung) der Oberfläche eines
fotoelektrischen Wandlers zeigt, wobei ein zentraler Lichtstrom
und ein peripherer Lichtstrom durch den Tubus eines austauschbaren,
an der digitalen Kamera in 1 angebrachten
Teleobjektivs auf die Oberfläche
des fotoelektrischen Wandlers abgegeben werden (Bild erzeugende
Fläche);
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10 ist
ein Diagramm, welches einen effektiven Bildflächenbereich (effektiver Abbildungsbereich) und
Aufnahmeabbildungsbereich (Abbildungsbereich) einer Oberfläche eines
fotoelektrischen Wandlers eines Bildaufnahmegerätes in der digitalen Kamera
in 1 und den Bereichen entsprechende Bildkreise zeigt.
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11 ist
ein Lichtstrahlendiagramm, welches ein Verhältnis zwischen einer Anbauöffnung und
dem umschriebenen Kreis in Bezug auf einen Abbildungsbereich zeigt,
welcher einen Referenzbildkreis des Bildaufnahmegerätes der
digitalen Kamera in 1 beschreibt;
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12 ist
ein Lichtstrahlendiagramm welches ein Verhältnis zwischen einem Bildkreis,
welcher den Abbildungsbereich eines in einer digitalen Kamera gemäß einer
zweiten Ausführung
der Erfindung verwendeten Bildaufnahmegerätes umschreibt, und einem umschriebenen
Kreis einer Anbauöffnung
zeigt;
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13A zeigt ein Lichtstrahlendiagramm eines Abschnitts
entlang einer ZX-Fläche
(horizontale Fläche)
zwischen der Fläche
des fotoelektrischen Wandlers und des Anbauöffnungsabschnittes der digitalen
Kamera in 12;
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13B zeigt ein Lichtstrahlendiagramm eines Abschnitts
entlang einer ZY-Fläche (vertikale
Fläche) zwischen
der Fläche
des fotoelektrischen Wandlers und dem Anbauöffnungsabschnitt der digitalen
Kamera in 12; und
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14 ist
ein Diagramm, welches den Abbildungsbereich eines Bildaufnahmegeräts des 4/3-Standards
und den Bildkreis auf einem Abbildungsbereich eines in einer Kamera
gemäß der dritten
Ausführung
der Erfindung verwendeten quadratischen Bildaufnahmegeräts zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGEN
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Die
Ausführungen
der Erfindung werden mit Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
ein perspektivisches Diagramm (inklusive eines Teilschnittes) einer
einäugigen
digitalen Spiegelreflexkamera mit austauschbarem Objektiv in einem
Kamerasystem gemäß einer
ersten Ausführung der
Erfindung. 2 zeigt das perspektivische
Diagramm eines digitalen Kamerakörpers
der digitalen Kamera. 3 zeigt einen Vertikalschnitt
eines Anbauabschnitts. Spiegelgehäuseabschnitts und einer Abbildungseinheit
wo ein austauschbares Objektiv an den Kamerakörper angebracht ist.
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Eine
Digitalkamera 1 eines digitalen Kamerasystems gemäß dieser
Ausführung
besteht aus einem Kamerakörper
und verschiedenen austauschbaren Objektiven, die am Kamerakörper befestigt
werden können und
verfügt über einzigartige Öffnungsformen
eines Anbau- und Spiegelgehäuseabschnittes,
die einem enthaltenen Bildaufnahmegerät entsprechen. Vor der Beschreibung
der Öffnungsform
wird der innere Aufbau eines Digitalkamerakörpers (im Folgenden Kamerakörper genannt) 11 und
eines austauschbaren Objektivtubus 12 als ein austauschbares
Objektiv mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben.
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Der
austauschbare Objektivtubus 12 ist ein Objektivtubus, der
verschiedene Arten von fotographischen optischen Systemen 12a mit
verschiedenen Brennweiten, wie in den 5 und 6 ersichtlich,
welche zu einem späteren
Zeitpunkt beschrieben werden, enthält. Der austauschbare Objektivtubus 12 verfügt über einen
objektivseitigen Anbauabschnitt 37, welcher am körperseitigen
Anbauabschnitt 47 des Kamerakörpers 11, der später beschrieben
wird, befestigt werden kann.
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Der
Kamerakörper 11 ist
ein so genannter Spiegelreflexkamerakörper, der über verschiedene Komponenten
innerhalb des Kamerakörperabschnitts 11a verfügt und der
einen körperseitigen
Anbauabschnitt vorn an der Oberfläche besitzt, so dass der Objektivtubus 12 zum
Halten des fotografischen optischen Systems 12a abnehmbar
angebracht werden kann. In anderen Worten, die feste Mitte der Vorderseite
des Kamerakörperabschnitts 11a verfügt über eine
Aufnahmeöffnung
in einer vorgegebenen Größe, die
den Lichtstrom des Objektes in den Kamerakörperabschnitt 11a leiten
kann. Ein körperseitiger
Anbauabschnitt 47 ist an der Peripherie der Aufnahmeöffnung vorgesehen.
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Eine
detailliertere Konstruktion des Kamerakörpers 11 wird beschrieben
werden. Erstens, verschiedene Steuerelemente zur Bedienung des Kamerakörperabschnitts 11a,
wie bspw. ein Auslöseknopf 17 zur
Erzeugung von Instruktionssignalen zum Auslösen eines fotographischen Ablaufs
sind an einer vorgegebenen Stelle des oberen Oberflächenabschnitts
oder des hinteren Oberflächenabschnitts
des Kamerakörpers 11a vorhanden.
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Der
Kamerakörperabschnitt 11a verfügt, an vorgegebenen
Stellen, über
eine Frontplatte 41, einen körperseitigen Anbauabschnitt 47,
ein Spiegelgehäuse 42,
einen Sucher 13, einen Verschlussabschnitt 14,
eine Abbildungseinheit 15 und mehrere Leiterplatten einschließlich einer
Hauptleiterplatte 16. Die Frontplatte 41 besitzt
einen körperseitigen Öffnungsabschnitt 41a an
der Vorderseite der Oberflächenseite
des Kamerakörperabschnitts 11a.
Der körperseitige
Anbauabschnitt 47 befindet sich am vorderen Oberflächenabschnitt 41b der Frontplatte 41.
Das Spiegelgehäuse 42 ist
hinter dem Anbauabschnitt 47 der Frontplatte 41 befestigt.
Der Sucher 13 ist vorgesehen, um ein gewünschtes
Objektbild zu erzeugen, das vom fotografischen optischen System 12a an
einer vorgegebenen Stelle, die sich von der Position auf der Oberfläche des
fotoelektrischen Wandlers 27a unterscheidet, erzeugt wird,
die eine Abbildungsfläche
des Bildaufnahmegerätes 27 ist.
Der Sucher 13 ist ein sogenann tes optisches Beobachtungssystem.
Der Verschlussabschnitt 14 wird von einem Vorsprung 42f hinter
dem Spiegelgehäuse 42 gehalten
und verfügt über einen
Verschlussmechanismus um die Zeit für den ausstrahlenden Lichtstrom
des Objektes zur Oberfläche
des fotoelektrischen Wandlers des Bildaufnahmegerätes 27 zu
kontrollieren. Die Abbildungseinheit 15 ist eine Einheit,
die vom Vorsprung 41f der Frontplatte 41 hinter
dem Verschlussabschnitt 14 gehalten wird. Die Abbildungseinheit 15 beinhaltet
ein Bildaufnahmegerät 27 um
Bildsignale des Objektlichtes durch das abbildende optische System 12a zu
erhalten. Verschiedene elektrische Bauteile elektrischer Schaltkreise
wie bspw. ein Bildsignal-verarbeitender Schaltkreis zur Ausführung verschiedenartiger
Signalverarbeitungen der vom Bildaufnahmegerät 27 empfangenen Bildsignale,
sind auf den verschiedenen Leiterplatten wie u. a. der Hauptleiterplatte 16 implementiert.
Ein Staubschutzfilter 21 ist vorn an der Oberfläche der
Abbildungseinheit 15 vorhanden. Der Staubschutzfilter 21 verhindert
das Anhaften von Staub an der fotoelektrischen Umwandlungsfläche des
Bildaufnahmegerätes.
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Das
Spiegelgehäuse 42 verfügt über einen
Spiegelgehäuseöffnungsabschnitt 42a und
einen Zwischenraum hinter dem Spiegelgehäuseöffnungsabschnitt 42a.
Der Spiegelgehäuseöffnungsabschnitt 42a stützt einen
Spiegel 13b auf drehbare Art und Weise und erlaubt den
Durchgang des Lichtstroms des Objektes vom fotografischen optischen
System 12a ohne die Vignettierung des Lichtstroms zur Darstellung
eines Bildes auf der fotoelektrischen Umwandlungsfläche 27a des
Bildaufnahmegerätes 27.
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Der
Spiegel 13b befindet sich in dem Zwischenraum und kann
sich in einer Drehbewegung zwischen einer Reflektierposition zur
Reflexion eines einfallenden Lichtstroms zur Seite des Suchers 13 und
einer Ausschwenkposition weg vom Zwischenraum hin und her bewegen.
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Der
Sucher 13 ist mit dem Spiegel 13b, einem Pentaprisma 13a und
einem Okular 13c ausgestattet. Der Spiegel 13b ist
justiert um den Lichtstrom des Objektes durch das fotografische
optische System 12a zu leiten, indem er die optische Achse
des Objektlichtstroms zur Seite des optischen Beobachtungssystems
biegt. Das Pentaprisma 13a empfängt den vom Spiegel 13b abgegebenen
Lichtstrom und erzeugt ein aufrechtes Bild. Das Okular 13c erzeugt
ein Bild, welches am besten für die
Vergrößerung und
Betrachtung eines vom Pentaprisma 13a erzeugten Bildes
geeignet ist.
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Der
Spiegel 13b kann sich zwischen der Ausschwenkposition von
einer optischen Achse des fotografischen optischen Systems 12a und
einer vorgegebenen Position auf der optischen Achse hin und her
bewegen. Für
gewöhnlich
befindet sich der Spiegel 13b in einem vorgegebenen Winkel,
wie bspw. 45 Grad in Bezug auf den Halo auf der optischen Achse
des fotografischen optischen Systems 12a. Wenn sich also
die Kamera 1 im Normalmodus befindet, wird die optische
Achse des Lichtstroms des Objekts nach dem Passieren des fotografischen
optischen Systems 12a vom Spiegel 13b gebogen
und zur Seite des Pentaprismas 13a über dem Spiegel 13b reflektiert.
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Während die
Kamera andererseits gerade eine fotografische Aktion durchführt und
während
des eigentlichen Aufnahmevorgangs, bewegt sich der Spiegel 13b vom
optischen Pfad des fotografischen optischen Systems 12a zur
vorgegebenen Ausschwenkposition. So wird der Lichtstrom des Objektes
zur Seite des Bildaufnahmegerätes
geleitet und ein Bild auf der fotoelektrischen Umwandlungsfläche erzeugt.
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Der
Verschlussabschnitt 14 ähnelt
denen, die hauptsächlich
in herkömmlichen
Kameras verwendet werden, wie bspw. ein Schlitzverschlussmechanismus
und eine Treiberschaltung zur Steuerung des Betriebs des Verschlussmechanismus.
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Die
Abbildungseinheit 15 umfasst das Bildaufnahmegerät 27,
eine Bildaufnahmegerätaufspannplatte 28,
einen optischen Tiefpassfilter 25 (im Folgenden TPF genannt),
ein Tiefpassfilter-Aufnahmebauteil 26, ein Bildaufnahmegerät-Gehäuseteil 24 (im
Folgenden CCD Gehäuse 24 genannt),
ein Staubschutzfilter-Aufnahmebauteil 23,
den Staubschutzfilter 21, ein piezoelektrisches Element 22 und
ein Druckbauteil 20. Das Bildaufnahmegerät 27 bestehend
aus einem CCD zum Empfang von Bildsignalen, die auf Licht, das durch
das fotografische optische System 12a auf die fotoelektrische
Umwandlungsfläche
des Bildaufnahmegerätes 27 abgegeben
wird, reagieren (siehe 3 etc.). Die Bildaufnahmegerätaufspannplatte 28 besteht
aus einem dünnen
plattenähnlichen
Bauteil zur Befestigung und Stütze
des Bildaufnahmegerätes 27.
Der optische TPF 25 ist ein optisches Element auf der fotoelektrischen
Umwandlungsoberfläche
des Bildaufnahmegerätes 27 zur
Entfernung von Hochfrequenzkomponenten eines durch das fotographische
optische System 12a ausgestrahlten Objektlichtstroms. Das
Tiefpassfilteraufnahmebauteil 26 besteht aus einem im Wesentlichen
rahmenförmigen
elastischen Bauteil und befindet sich auf der Peripherie zwischen
dem optischen TPF 25 und dem Bildaufnahmegerät 27.
Das CCD-Gehäuse 24 lagert,
fixiert und hält
das Bildaufnahmegerät 27 und
stützt
den optischen TPF 25, indem es nah an der Peripherie und
der Umgebung anliegt. Eine vorgegebene Position des CCD-Gehäuses 24 steht
in engem Kontakt mit dem Staubschutzfilteraufnahmebauteil 23.
Das Staubschutzfilteraufnahmebauteil 23 befindet sich im
vorderen Teil der Oberflächenseite
des CCD-Gehäuses 24 und
steht in enger Verbindung zur Peripherie oder der Umgebung. Der
Staubschutzfilter 21 ist ein Staubschutzbauteil, welches
durch das Staubschutzfilteraufnahmebauteil 23 gestützt wird
und auf den optischen TPF in einer entrückten Position vom optischen
TPF 25 durch eine vorgegebene Entfernung im vorderen Teil
der Oberflächenseite
des optischen TPF 25 auf der fotoelektrischen Umwandlungsoberfläche des
Bildaufnahmegerätes 27 gerichtet
ist. Das piezoelektrische Element 22 befindet sich auf
der Peripherie des Staubschutzfilters 21. Das Druckbauteil 20 besteht
aus einen elastischen Körper
zur luftdichten Verbindung, Fixierung und Halterung des Staubschutzfilters 21 am
Staubschutzfilteraufnahmebauteil 23. Das Bildaufnahmegerät 27 führt einen
fotoelektrischen Umwandlungsprozess an dem von der fotoelektrischen
Umwandlungsoberfläche 27a durch
das photoelektrisch optische System 12a empfangenen Objektlichtstrom
durch. So kann das Bildaufnahmegerät 27 Bildsignale empfangen,
die dem Objektbild auf der fotoelektrischen Umwandlungsfläche entsprechen.
Das Bildaufnahmegerät 27 kann
ein ladungsgekoppeltes Bausteil des 4/3 Typs oder ähnliches
sein. In diesem Falle bezieht sich der Ausdruck „4/3 Typ" auf die Größe des Bildaufnahmegerätes und
ein 4/3-Bildaufnahmegerät verfügt über einen
Bildkreis mit einem Durchmesser von ca. 21,2 bis 25 mm.
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Das
Bildaufnahmegerät 27 ist
mittels der Bildaufnahmegerätaufspannplatte 28 an
einer vorgegebenen Position auf der Hauptleiterplatte 16 implementiert.
Eine Bildsignalverarbeitungsschaltung und ein Arbeitsspeicher, nicht
abgebildet, sind zusammen auf der Hauptleiterplatte 16 implementiert.
So werden Ausgangssignale des Bildaufnahmegerätes 27, das heißt durch
fotoelektrische Verarbeitung erhaltene Bildsignale zur Bildsignalverarbeitungsschaltung übertragen.
Ein Schutzglas ist vorn auf der fotoelektrischen Umwandlungsfläche des
Bildaufnahmegerätes 27 angebracht.
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Die
in der Bildsignalverarbeitungsschaltung durchgeführte Bildsignalverarbeitung
umfasst verschiedene Arten von Signalverarbeitungen wie bspw. die
Verarbeitung zur Umwandlung von vom Bildaufnahmegerät 27 erhaltenen
Bildsignalen in für
die Speicherung geeignete Signale. In diesem Falle entsprechen die
Signale dem durch das fotografische optische System 12a,
was innerhalb des am körperseitigen
Anbauabschnitt 47 befestigten Objektivtubus 12 gehalten
wird, auf der photoelektrischen Fläche des Bildaufnahmegeräts 27 gebildeten
Bild. Diese Arten von Signalverarbeitung gleichen der Verarbeitung
von elektronischen Bildsignalen, die für gewöhnlich in einer herkömmlichen
Kamera stattfindet.
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Der
optische TPF 25 ist mittels des Tiefpassfilteraufnahmebauteils 26 im
vorderen Teil der Oberflächenseite
des Bildaufnahmegerätes 27 vorgesehen.
Der optische TPF 25 besteht aus Kristall, einem optischen Element
mit doppelter Lichtbrechung. Der optische TPF 25 enthält weiterhin
ein Infrarotlicht-absorbierendes Glas. Das CCD-Gehäuse 24 bedeckt
den optischen TPF 25. Das CCD-Gehäuse 24 verfügt über eine
rechteckige Öffnung
im Wesentlichen in der Mitte. Der optische TPF 26 und das
Bildaufnahmegerät 27 befinden
sich in der Öffnung
von der Rückseite.
Ein Absatz 24a mit einem im Wesentlichen L-förmingen
Profil befindet sich auf der inneren Peripherie auf der Rückseite
der Öffnung.
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Wie
oben beschrieben ist sich das aus einem elastischen Bauteil bestehende
Tiefpassfilteraufnahmebauteil 26 zwischen dem optischen
TPF 25 und dem Bildaufnahmegerät 27 vorgesehen. Das
Tiefpassfilteraufnahmebauteil 26 ist an einer Stelle, die
den Wirkungsbereich der fotoelektrischen Umwandlungsfläche auf
der Peripherie der Vorderflächenseite
des Bildaufnahmegerätes 27 vermeidet,
vorhanden. Des Weiteren liegt das Tiefpassfilteraufnahmebauteil 26 in
unmittelbarer Nähe
der Peripherie der Rückseite
des optischen TPF 25. Der optische TPF und das Bildaufnahmegerät 27 sind
im Wesentlichen luftdicht miteinander verbunden. Daher wirkt die
Federkraft in Richtung der optischen Achse des Tiefpassfilteraufnahmebauteils 26 auf
den optischen TPF 25.
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Dann
ist die Peripherie der Vorderflächenseite
des optischen TPF 25 so gelegen, dass sie in im Wesentlichen
luftdichten Kontakt mit dem Absatz 24a des CCD-Gehäuses 24 steht.
Daher wird die Position in der optischen Achsenrichtung des optischen
TPF 25 gegen die Federkraft durch das Tiefpassfilteraufnahmebauteil 26 gesteuert,
um zu versuchen, den optischen TPF 25 in Richtung der optischen
Achse zu bewegen.
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In
anderen Worten, der in der Öffnung
des CCD-Gehäuses 24 von
der Rückflächenseite
aus platzierte optische TPF 25 wird in seiner Position
vom Absatz 24a in Richtung der optischen Achse gesteuert.
So wird der optische TPF 25 daran gehindert sich aus dem
Inneren des CCD-Gehäuses
in Richtung der Vorderflächenseite
zu bewegen.
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Auf
diese Art und Weise, nachdem der optische TPF 25 von der
Hinterflache aus in die Öffnung
des CCD-Gehäuses 24 eingeführt wurde,
befindet sich das Bildaufnahmegerät 27 an der Rückflächenseite
des optischen TPF 25. In diesem Falle wird das Tiefpassfilteraufnahmebauteil 26 in
der Peripherie zwischen dem optischen TPF 25 und dem Bildaufnahmegerät 27 gehalten.
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Wie
oben beschrieben, ist das Bildaufnahmegerät 27 mittels der Bildaufnahmegerätaufspannplatte 28 auf
der Hauptleiterplatte 16 implementiert. Die Bildaufnahmegerätaufspannplatte 28 ist
mittels eines Abstandstückes 28a mit
einer Schraube durch ein Schraubenloch von der Rückflächenseite des CCD-Gehäuses 24 angebracht.
Die Hauptleiterplatte 16 wird an der Bildaufnahmegerätaufspannplatte 28 mit
einer Schraube mittels eines Abstandsstück 16c fixiert.
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Das
Staubschutzfilteraufnahmebauteil 23 ist mittels einer Schraube
durch das Schraubenloch des CCD-Gehäuses 24 am vorderen
Teil der Oberflächenseite
des CCD-Gehäuses
befestigt. Ein im Wesentlichen ringförmiger peripherer Schlitz ist
an einer vorgegebenen Stelle an der Vorderseite der Oberflächenseite
an der Peripherieseite des CCD-Gehäuses 24 vorgesehen.
Auf der anderen Seite ist ein ringförmiger Vorsprung in wesentlicher
Ringform an einer vorgegebenen Position auf der Rückflächenseite
der Peripherieseite des Staubschutzfilteraufnahmebauteils 23 vorgesehen,
welcher zum peripheren Schlitz des CCD-Gehäuses 24 passt. Folglich,
wenn der ringförmige
Vorsprung in den peripheren Schlitz passt, fügen sich das CCD-Gehäuse 24 und
das Staubschutzfilteraufnahmebauteil 23 buchstäblich luftdicht
in einem ringförmigen
Bereich zusammen, das heißt
in dem Bereich, wo sich der periphere Schlitz und der ringförmige Vorsprung
befinden.
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Der
Staubschutzfilter 21 enthält Glas und verfügt als Ganzes über eine
kreisförmige
oder vieleckige Platte. Ein mindestens von der Mitte des Staubschutzfilters 21 bis
zum Rand reichender Bereich ist transparent. Der transparente Bereich
zeigt in Richtung der Vorderflächenseite
des optischen TPF 25 durch einen vorgegebenen Abstand.
Der Staubschutzfilter 21 wird durch Andruckelement gehalten
und befestigt, sodass der Staubschutzfilter 21 mit dem
Staubschutzfilteraufnahmebauteil 23 luftdicht verbunden
werden kann. Das Andruckelement besteht aus einem dehnbaren Körper wie
bspw. einer Blattfeder.
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Das
Staubschutzfilteraufnahmebauteil 23 hat eine runde oder
mehreckige Öffnung
in der Umgebung der festen Mitte des Staubschutzfilteraufnahmebauteils 23.
Die Öffnung
ist groß genug
ausgeführt,
sodass der Objektlichtstrom durch das fotographisch optische System 12a die
fotoelektrische Umwandlungsfläche
des Bildaufnahmegerätes 27 im
Hintergrund beleuchten kann.
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Der
körperseitige
Anbauabschnitt 47 verfügt über einen
quadratischen körperseitigen
Anbauöffnungsabschnitt 41a,
eine körperseitige
Anbauplatte 45, eine Anbaufeder 46, einen Kontaktfederhalter 51,
eine Kontaktfeder 53, einen Anbaukontaktrahmen 52 und
einen Anbaukontaktstift 54. Der körperseitige Anbauöffnungsabschnitt 41a ist
innerhalb des Vorderseitenabschnittes 41b der Frontplatte 41,
wie in 3 und 4 dargestellt, vorgesehen. Die
körperseitige
Anbauplatte 45 und die Anbaufeder 46 sind am Vorderflächenabschnitt 41b befestigt.
Ein anbauflexibles Substrat (im Folgenden FLP genannt) 55 ist
an der Kontaktfeder 53 befestigt. Die Anbaukontaktfeder 54 ist
eine kamerakörperseitige
Anschlussklemme. Das Ende der Anbau-FLP 55 ist mit einem
Linsensteuerungstelement und/oder einem Stromversorgungselement
innerhalb des Kamerakörpers 11 verbunden.
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Die
körperseitige
Anbauplatte 45 verfügt über ein
Bajonett 45a auf der inneren Peripherie der Öffnung. Die
Anbaufeder 46 verfügt über einen
Federabschnitt 46d. Die körperseitige Anbauplatte 45 ist
mittels der Anbaufeder 46, die an der Rückseite der körperseitigen
Anbauplatte 45 durch das Einschrauben einer Schraube 61 durch
ein Schraubeneinführloch 45c in
einen Öffnungsabschnitt
Schraubenabschnitt 41c an der Frontplatte 41 befestigt.
Ein Anbauarretierstift 44 ist auf der Peripherie des Vorderflächenabschnitts 41b der
Frontplatte 41 vorgesehen.
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Neun
Anbaukontaktstifte 54 werden in Stiftlöcher 52c des Anbaukontaktrahmens 52 eingeführt. Der Kontaktfederhalter 51 ist
am Anbaukontaktrahmen 52 an gebracht und dadurch befestigt,
dass die Schraube 62 in das Schraubenloch 52b durch
ein Schraubeneinführloch 51a geschraubt
wird. Die angebrachten und gestützten
Anbaukontaktstifte 54 werden in Richtung der Vorderseite
des Anbaukontaktrahmens 52 von neun Kontaktfedern 53 die
am Kontaktfederhalter 51 angebracht sind, gespannt, gedehnt
und gehalten.
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Der
Anbaukontaktrahmen 52 mit dem Kontaktfederhalter 51 ist
nach außen
gerichtet unter dem quadratischen körperseitigen Öffnungsabschnitt 41 durch
Einschrauben der Schraube 63 in das Schraubenloch 41d durch
das Schraubeneinführloch 52a befestigt.
So kann der untere Teil des körperseitigen
Anbauöffnungsabschnittes 41a erhalten
werden. Wenn der Anbaukontaktrahmen 52 angebracht wird,
sind die Anbaukontaktstifte 54 in einem kreisförmigen Bogen
innerhalb des Öffnungsabschnittes 45a der
körperseitigen
Anbauplatte 45 und unter dem körperseitigen Öffnungsabschnitt 41a vorgesehen.
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Auf
der anderen Seite, wie in 3 dargestellt,
verfügt
der objektivseitige Anbauabschnitt 37 des austauschbaren
Objektivtubus 12 über
einen objektivseitigen Anbauöffnungsabschnitt 31a und
Bajonettnägel 31b,
die sich mit dem Bajonett 45a der körperseitigen Anbauplatte 45 verbinden
können.
Des Weiteren sind neun Anbaukontakte 33 in einem kreisförmigen Bogen
unten am objektivseitigen Anbauöffnungsabschnitt 31a vorgesehen.
Die neun Anbaukontakte 33 sind objektivseitige Anschlussklemmen
die vom Anschlusshalter 32 gehalten werden. Die Anbaukontakte 33 sind
mit der objektivseitigen FLP 34 verbunden. Die objektivseitige FLP
hat eine Stromleitung und/oder eine elektrische Antriebsstuerungsvorrichtung
und ist mit einem Fokusantriebsteil, z. Bsp. im Inneren des austauschbaren
Objektivtubus 12, verbunden.
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Um
den austauschbaren Objektivtubus 12 am Kamerakörper 11,
mit dem oben beschriebenen Aufbau, zu befestigen, wird die objektivseitige
Anbaufläche 37 des
austauschbaren Objektivtubus 12 drehbar in die Anbauplatte 45 des
körperseitigen
Anbauabschnittes 47 eingebaut. Dann werden die Bajonettnägel 31b damit verbunden,
sodass das Objektiv angebracht werden kann. In diesem Zustand, mit
angebrachtem Objektiv, ist der austauschbare Objektivtubus 12 elektrisch
mit dem Antriebssteuerungsabschnitt des Kamerakörpers 11 durch den
Anschlussklemmenabschnitt verbunden, um Schärferegelung, Zoom und Blendbewegung
zu gewährleisten.
Ein Lichtstrom eines Objektes fällt
durch den Sucher 13 oder das Bildaufnahmegerät 27 durch den
objektivseitigen Öffnungsabschnitt 31 und
den körperseitigen
Anbauöffnungsabschnitt 41a ein
und das Objekt kann angeschaut oder aufgenommen werden.
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Hier
wird die Form der Anbauöffnung
des Objektivanbauabschnitts 37 und/oder des körperseitigen
Anbauabschnitts 47 zum Durchgang des Lichtstroms und die
Form des den Lichtstrom durchlassenden Abschnitts des Spiegelgehäuses 42 beschrieben.
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In
der unten stehenden Beschreibung und in den Zeichnungen ist die
Richtung entlang der optischen Achse 0 die X-Richtung. Die Objektseite
(Objektivseite) der Z-Richtung ist die Vorderseite, während die
Seite des Bildaufnahmegerätes
(Bild-erzeugende Seite) die Rückseite
ist. Die Richtung rechtwinklig zur Richtung der optischen Achse
0 und entlang der längeren
Seite im Abbildungsbereich (fotoelektrische Umwandlungsfläche) des
Bildaufnahmegerätes 27 ist
eine X-Richtung (horizontale Richtung). Die rechte und linke Seite
sind vom Blickwinkel des Objektes abhängig. Die Richtung rechtwinklig
zur optischen Achse 0 und entlang der kürzeren Seite des Abbildungsbereiches
(fotoelektrische Umwandlungsfläche)
des Bildaufnahmegerätes 27 ist eine
Y-Richtung (vertikale Richtung):
Damit in einem digitalen Kamerasystem
gemäß dieser
Ausführung
der vom austauschbaren Objektivtubus 12 eingefangenen Lichtstrom
des Objektes in die Peripherie des Abbildungsbereiches des Bildaufnahmegerätes 27 gelangen
kann, müssen
der Anbauabschnitt und das Bauteil zwischen dem Bildaufnahmegerät und dem Objektiv,
wie bspw. das Spiegelgehäuse, Öffnungen
aufweisen. In anderen Worten, um Licht gleichmäßig zur Mitte und zur Peripherie
des Bildaufnahmegerätes 27 zu
leiten, müssen
die Öffnungen
eine Form haben, die den gleichen Lichtstromwinkel wie den Lichtstromwinkel
des Lichtstroms vom Rand zur Mitte des Abbildungsbereiches haben.
In diesem Falle kann die Größe der Öffnungen
mit zunehmender Gradzahl der Neigung des Hauptlichtstrahls eines
auf die Peripherie auf die optische Achse einfallenden Lichtstroms,
verringert werden.
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5 ist
ein Lichtstrahlendiagramm, welches den Einfallzustand eines, vom
austauschbaren Objektivtubs 12 eingefangenen Objektlichtstroms,
zum Bildaufnahmegerät 27 zeigt.
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Wie
in 5 gezeigt, haben der vom Durchmesser der Austrittspupille
DO des Wechselobjektivtubus 12 einfallende Objektlichtstrom
und der zentrale und peri phere Lichtstrom die auf die Mitte und
Peripherie der optischen Achse 0 der fotoelektrischen Umwandlungsfläche 27a auf
dem Abbildungsbereich des Bildaufnahmegerätes 27 einfällt, einen
Lichtstromwinkel θ über die
entsprechenden Hauptlichtstrahlen, wo sich der Lichtstromwinkel θ auf einen
Winkel auf einer Seite eines Lichtstroms (einen halben Winkel) bezieht.
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Um
Lichtmangel in der Peripherie des Abbildungsbereiches zu vermeiden,
muss die Vignettierung des peripheren Lichtstroms am objektivseitigen
Anbauöffnungsabschnitt 31a (der
mindestens über
einen Öffnungsbereich
Rm, welcher später
beschrieben wird, verfügt),
am körperseitigen
Anbauöffnungsabschnitt 41 (wobei
die Öffnung
den gleichen Öffnungsbereich
aufweist wie der später
beschriebene Öffnungsbereich
oder die Vermeidung der Vignettierung eines dort hindurch gehenden
Lichtstroms) und einem Lichtdurchgangsabschnitt des Spiegelgehäuses 42 vermieden
werden. Am Rand der längeren
Brennweitenseite (Teleseite) benötigt
das fotografische optische System 12a einen abgebildeten
objektivseitigen Öffnungsabschnitt 31a,
da der Hauptlichtstrahl des peripheren Lichtstroms parallel zur
optischen Achse 0 verläuft.
Andererseits, auf der kurzen Brennweitenseite (Weitwinkelseite),
die kürzer
ist als die lange Brennweite, benötigt das fotografische optische
System 12a eine schmalere Öffnung 31a, als den
objektivseitigen Öffnungsabschnitt 31a,
da der Hauptlichtstrahl des peripheren Lichtstroms ein gegen die
optische Achse 0 geneigter Lichtstrahl ist.
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Wenn
die Gegenstandsweite unendlich ist, ist im fotografischen optischen
System 12a die Position der Austrittspupille 12a0 des
Austrittspupillendurchmessers D0 von der fotoelektrischen Umwandlungsfläche 27a, welche
sich in einer Position zur Bilderzeugung befindet, um eine Brennweite
f entfernt. Der Lichtstromwinkel wird durch folgende Gleichung ausgedrückt: tan(θ)
= D0/(2 × F) GL1
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Das
Verhältnis
des Austrittspupillendurchmessers D0, der Brennweite f und F (Blendenzahl)
ist: F = f/DO.
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Basierend
auf der GL1 ist das Verhältnis
zwischen dem Lichtstromwinkel θ und
der Blendenzahl: θ = tan–1(I/(2 × F)) GL2
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6 ist
eine Kurve, die ein Verhältnis
zwischen dem Lichtstromwinkel θ und
der Blendenzahl F (oder AV-Wert) zeigt. In 6, wenn
die Neigung des Hauptlichtstrahls 5 oder 10 Grad
beträgt,
ist der Lichtstromwinkel θ ein
Winkel des äußeren Lichtstrahls
eines peripheren Lichtstroms in Bezug zur optischen Achse 0. Der
Winkel der Neigung des Hauptlichtstrahls ist positiv entgegen dem
Uhrzeigersinn in 5.
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Der
Anbaudurchmesser Dm (11) des Anbauabschnitts (wie
bspw. der objektivseitige Öffnungsabschnitt 31a oder
der körperseitige Öffnungsabschnitt 41a),
welcher in der Position weg von der abbildenden Fläche durch
eine vorgegebene Entfernung (Flanschrückseite) FB bezüglich eines
Bildkreises (mit dem Durchmesser Di, siehe 11) einschließlich des
Abbildungsbereiches der fotoelektrischen Umwandlungsfläche 37a benötigt wird,
wird ausgedrückt
durch: Dm = Di + 2 × FB × tanθ GL3oder Dm = Di + FB/F GL4
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Wie
oben beschrieben ist das Bildaufnahmegerät 27 ein 4/3 CCD und
hat einen Abbildungsbereich der fotoelektrischen Umwandlungsfläche 27a von
17,8 mm (lange Seite) × 13,4
mm (kurze Seite) mit einem Bildseitenverhältnis von ca. 4:3 (wo der Abbildungsbereich
einem effektivem Pixelbereich L-w2 × L-h2, der später genannt
wird, siehe 10 entspricht). Der Durchmesser
Di2 des Bildkreises I-ce welcher den quadratischen Abbildungsbereich
umschreibt, beträgt
22,28 mm.
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7 ist
eine Kurve, die Anbaudurchmesser für Blendenzahlen unter Verwendung
von FBs als Parameter angibt, wenn der Wert des Durchmessers Di2
auf den Durchmesser Di1 des Bildkreises des Bildaufnahmegerätes 27 basierend
auf GL4 angewandt wird.
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Der
zum Einfangen eines Objektbündels
von einem austauschbaren Objektiv benötigte Lichtstromwinkel θ ist prinzipiell
abhängig
von der Stärke
des verwendeten Objektivs. In anderen Worten, mit zunehmender Stärke des
verwendeten Objektivs (das heißt
mit Abnahme der Blendenzahl) muss der Lichtstromwinkel θ vergrößert werden.
Um zum Beispiel einen Lichtstrom mit der Blendenzahl 2,8 an den
Rand des Bildkreise zu leiten, beträgt der Lichtstromwinkel θ in etwa
10 Grad. Um einen Lichtstrom mit der Blendenzahl 1,4 zu leiten, beträgt der Lichtstromwinkel θ in etwa
20 Grad (6). Auf diese Art, durch Erhöhung des
Lichtstromwinkels θ,
kann das Objektiv mit höherer
Stärke
genutzt werden. Das Verhältnis
zwischen den gültigen
Blendenzahlen und dem Lichtstromwinkel θ ist jedoch nicht linear, wie
in der Kurve ersichtlich. Wenn also ein Objektiv mit einer kleinen
Blendenzahl benutzt wird, muss der Lichtstromwinkel stark erhöht werden.
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Im
Allgemeinen ist die Blendenzahl eines Weitwinkelobjektivs kleiner,
während
die Blendenzahl eines Teleobjektivs größer ist. Allgemein gilt, wenn
eine Brennweite etwa 50 mm beträgt,
ist die Blendenzahl in etwa 1,4. Wenn die Brennweite 300 mm beträgt, liegt
die Blendenzahl zwischen 2 und 2,8. Aus diesem Grund ist ein Teleobjektiv
nicht mehr geeignet wenn die Blendenzahl gering ist.
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Wie
bereits oben beschrieben, verläuft
der Hauptlichtstrahl eines peripheren Lichtstroms nicht immer parallel
zur optischen Achse. Besonders, wenn ein Weitwinkelobjektiv benutzt
wird, ist der Abweichungsgrad höher. 8 und 9 zeigen
bspw. jeweils Lichtstrahlendiagramme eines Weitwinkelobjektivs und
eines Teleobjektivs.
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8 und 9,
sind Diagramme, die Stadien zeigen, wo der zentrale Lichtstrom auf
die fotoelektrische Umwandlungsfläche (Bild-erzeugende Fläche) 27a eines
Bildaufnahmegerätes
trifft. 8 zeigt einen Fall, wo ein
austauschbarer Weitwinkelobjektivtubus (mit einer Brennweite von
12,55 mm und einer Blendenzahl von 1,4) angebracht ist. 9 zeigt den Fall eines austauschbaren
Teleobjektivtubus (mit einer Brennweite von 300 mm und einer Blendenzahl
von 2,8). 8a und 9a zeigen
Abschnitte in Richtung der langen Seite (XY Abschnitt) der fotoelektrischen
Umwandlungsfläche 27a. 8b und 9b zeigen
Abschnitte in Richtung der kurzen Seite der fotoelektrischen Umwandlungsfläche 27a.
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Die
Neigungswinkel α-w1
und α-w2
des Hauptlichtstrahls eines peripheren Lichtstroms durch ein fotografisches
optisches System (Weitwinkel) 12aW, abgebildet in 8A und 8B betragen
etwa 5 Grad. Die Winkel α-t1
und α-t2
des Hauptlichtstrahls des peripheren Lichtstroms durch ein fotografisches
optisches System (Telephoto), 12aT wie in 9A und 9B sind
kleiner als die Neigungswinkel des Hauptlichtstrahls des fotografischen
optischen Systems (Weitwinkel) 12aW.
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Auf
der Grundlage dieser Tatsache treten keine Probleme auf, wenn der
Lichtstromwinkel θ so
eingestellt wird, dass er mit dem Objektiv mit der Blendenzahl 3
bis 4 oder niedriger konform ist wenn die Neigung des Hauptlichtstrahls
0 beträgt.
Vorzugsweise ist der Lichtstromwinkel θ so zu wählen, dass er mit dem Objektiv
mit der Blendenzahl 2 bis 2,8 oder niedriger konform ist.
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Um
den optischen Gegebenheiten gerecht zu werden, muss die richtige
Größe des Kamerakörpers praktisch
erhalten werden, indem die richtige Blendenzahl berücksichtigt
wird. Aus diesem Grund wird die konforme Blendenzahl in Bezug zur
Größe des Kamerakörpers, wie
unten beschrieben, angewendet.
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In
anderen Worten, die Größe des Kamerakörpers eines
Silberhaloid-Kamerasystems
mit austauschbarem Objektiv beträgt
etwa 90 bis 120 mm. Die Breite etwa 60 bis 80 mm. Das heißt sehr
viel größere Maße als für die Höhe und Breite
angegeben sind nicht empfehlenswert. Um eine Höhe von etwa 90 bis 100 mm zu erhalten,
muss der Anbauöffnungsdurchmesser
etwa 55 mm oder weniger, bestenfalls weniger als 45 mm betragen.
Der Durchmesser sollte vorzugsweise bei etwa 40 mm liegen. Um eine
Breite von etwa 60–80
mm wie oben beschrieben, zu erreichen, muss die Flanschrückseite
in etwa 35 bis 50 mm betragen.
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Augenscheinlich
aufgrund des Verhältnises
zwischen dem Anbauöffnungsdurchmesser
und der Blendenzahl des in 7 abgebildeten
Bildaufnahmegerätes 27,
welches ein 4:3 CCD-Sensor ist, wenn die Größe des Öffnungsdurchmessers begrenzt
wird, muss der Lichtstromwinkel θ so
gewählt
werden, dass die entsprechende Blendenzahl größer als 1,4–1,8 ist, vorzugsweise 1,6
bis 2,2 beträgt.
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Um
die optische Beschränkung
und die günstige
Körpergröße zu erreichen,
ist der Lichtstromwinkel θ möglichst
so zu wählen,
dass er mit einem Objektiv mit den Blendenzahlen 1,4 bis 4 konform
geht. Noch vorteilhafter ist es, die Einstellung des Lichtstromwinkels θ so zu wählen, dass
sie mit einem Objektiv mit den Blendenzahlen 1,6 bis 2,8 konform
geht.
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Daher
gilt, wenn der Kreis der Referenzöffnung ein Kreis ist, der durch
die Erweiterung eines vorgegebenen Bildkreises auf einem Öffnungsabschnitt
zu in einer Richtung weg von der optischen Achse 0 durch einen vorgegebenen
Winkel in Übereinstimmung
mit der konformen Blendenzahl, wie oben beschrieben erhalten wird,
so kann die gewünschte
konforme Blendenzahl erreicht werden.
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Da
der reelle Abbildungsbereich des Bildaufnahmegerätes 27 rechteckig
ist, muss die erforderliche Form der Öffnung nicht kreisförmig sein.
Es wird lediglich ein Quadrat benötigt, welches die Referenzöffnung umschreibt.
Daher wird eine Öffnung
benötigt,
die größer ist
als das Quadrat, welches durch die Verbindung der Enden eines Segments,
das sich zur Öffnungsrichtung
in Richtung weg von der optischen Achse um einen vorgegebenen Winkel
entsprechend der richtigen Brennweite diagonal vom Quadrat des Abbildungsbereichs erstreckt,
gebildet wird.
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Gemäß dieser
Ausführung
beträgt
der Durchmesser Di des Bildkreises, der dem Bildaufnahmebereich entspricht,
21 bis 23 mm oder 21,6 bis 22,7 mm. Die diagonale Länge des
Aufnahmebereichs, die den Bildkreis umschreibt beträgt etwa
die Hälfte
(21,6 mm) der Diagonalen einer 135mm-Kleinbildformat-Bildfläche. In
anderen Worten, wenn eine Linse mit einer Brennweite von 50 mm in
einer digitalen Kamera gemäß dieser
Ausführung
verwendet wird, so kann der Blickwinkel der gleiche sein wie der
Winkel, welcher erhalten wird, wenn ein Objektiv eine Brennweite
von etwa 100 mm in einer 135 mm Kleinbildkamera verwendet wird.
Daher kann die Beziehung zwischen dem Blickwinkel in Bezug auf die
135-mm-Kamera nur durch die Verdopplung der Brennweite des Objektives
erreicht werden. Der Abbildungsbereich auf der fotoelektrischen
Umwandlungsfläche 27a des
Bildaufnahmegerätes 27 ist
ein Bildschirm mit dem Bildseitenverhältnis 4:3, welcher den Bildkreis beschreibt.
Es treten keine praktischen Probleme auf, wenn der Lichtstrom vom
Objektiv auf den Bildaufnahmebereich innerhalb des Abbildungsbereichs
trifft. Jedoch ist ein Bildkreis, der größer ist als der Bildkreis,
der in etwa dem Bildaufnahmebereich entspricht, empfehlenswert in
Bezug auf Fehler bei der Teilefertigung und der Montage.
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10 ist
ein Diagramm, welches einen gültigen
Bildbereich (gültigen
Abbildungsbereich) und Bildaufnahmebereich (Bildbereich und Aufnahmebereich)
in der fotoelektrischen Umwandlungsfläche 27a des Bildaufnahmegerätes 27 und
die den Bereichen entsprechenden Bildkreise zeigt.
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Im
Bildaufnahmegerät 27,
wie in 10 abgebildet, muss der Bildaufnahmebereich
L-w1 × L-h1
kleiner sein als der gültige
Bildbereich L-w2 × L-h2.
Der Bildaufnahmebereich L-w1 × L-h1
ist ein Bereich, der tatsächlich
als Bildinformation während
der Bildverarbeitung in elektrische Signale umgewandelt und aufgenommen
wird. Der gültige
Bildbereich L-w2 × L-h2
ist ein vollständig
aufnehmbarer Bereich des Bildaufnahmegerätes 27. Das rührt daher,
weil der äußere Bereich
um einen erforderlichen Aufnahmebildpunkt (im Folgenden peripherer
Bildpunktbereich genannt) von Bildaufnahmegerät 27 benötigt wird
um den Aufnahmepixelzu erzeugen. Des Weiteren ist die Postion der
optischen Achse 0 aufgrund der Präzision in der Größe des Bildaufnahmegerätes 27 per
se und aufgrund von Lagefehlern bei der Montage des Bildaufnahmegerätes 27 an
den Kamerakörper
mittels der Bildaufnahmegerätaufspannplatte 28 und
der Frontplatte 41 vom Zentrum des gültigen Bildbereichs L-w2 × L-h2 des
Bildaufnahmegerätes 27 verschoben.
Um den verschobenen Teil auszugleichen wurde der gültige Bildbereich
L-w2 × L-h2
größer gewählt als
der Bildaufnahmebereich L-w1 × L-h1 wie
bereits oben beschrieben.
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Die
Form der Öffnung
muss so bestimmt werden, dass die Vignettierung des Objektlichtstroms
in einem Bereich, der innerhalb des gültigen Bildbereichs L-w2 × L-h2 liegt, als der
Bildbereich, welcher durch den austauschbare Objektivtubus 12 und
den Kamerakörper 11 fällt, verhindert
wird. Die Abnahme der Intensität des
peripheren Lichts im gültigen
Bildbereich L-w2 × L-h2
muss verhindert werden. Der umschriebene Kreis des Bildaufnahmebereichs
L-w1 × L-h1
ergibt den Bildaufnahmebereichs-Bildkreis I-cr und der Durchmesser ist
Di1. Der umschriebene Kreis des gültigen Bildbereichs (Abbildungsbereich)
L-w2 × L-h2
einschließlich
des peripheren Pixelbereichs ergibt einen gültigen Bildflächenbildkreis
(Abbildungsbereich-Bildreis) I-ce des gültigen Bildbereichs (Abbildungsbereichs)
und der Durchmesser ist Di2. Im richtigen Design ist der gültige Bildflächenbildkreis
I-ce geringfügig
größer. Der
erhöhte
Anteil Δd
wird zum Durchmesser Di2 des gütigen
Bildflächenbildkreises
I-ce hinzugerechnet und der gültige
Bildflächenbildkreis
I-ce wird zum Bildaufnahmebildkreis I-cr addiert. So kann ein Bildkreis
I-c0 mit dem Durchmesser Di3 erreicht werden. Durch die Verwendung
des Abbildungsbereichs des Bildkreises I-c0 kann die Form der Öffnungen
bestimmt werden. Oder genauer gesagt, der Bildkreis I-c0 mit dem
erhöhten
Wert von Δd
etwa 1 mm wird als Referenzbildkreis benutzt, der dem Bildaufnahmebereich
entspricht. In der unten stehenden Beschreibung wird jedoch die
Form der Öffnungen gewählt, indem
der gültige
Bildflächenbildkreis
I-ce als Abbild ungsbereichsbildkreis dient (welcher ein Referenzbildkreis
I-c mit dem unten genannten Durchmesser Di ist) und indem der gültige Bildschirmbereich
L-w2 × L-h2
als Abbildungsbereich (unten genannter Abbildungsbereich Ri) verwendet
wird. Die Größe des zulässigen Bildschirmbereichs
(Abbildungsbereich) L-w2 × L-h2
beträgt
gemäß dieser
Ausführung
17,8 mm × 13,4 mm.
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Der
Durchmesser Dm des umschriebenen Kreises Im für den quadratischen Anbauöffnungsbereich Rm,
welcher eine Referenzöffnung
darstellt, die durch einen Lichtstromwinkel θ eines vorgegebenen halben Winkels
diagonal vom Ende der Abbildungsfläche Ri, welcher den Referenzbildkreis
I-c beschreibt, ist folgendermaßen
festgelegt.
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In
diesem Falle verringert der Anbauöffnungsbereich Rm die Größe der Form
des objektivseitigen Anbauöffnungsabschnitts 31a.
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In
anderen Worten, der objektivseitige Anbauöffnungsabschnitt 31a des
austauschbaren Objektives, der von den austauschbaren Objektiven
des Kamerasystems die größte Anbauöffnung aufweist,
ist ausreichend gewählt,
um mindestens das Quadrat des Anbauabschnittöffnungsbereichs Rm abzudecken
(wo der geringste Anbauöffnungsbereich
des objektivseitigen Anbauöffnungsabschnittes 31 Rm
ist). Der körperseitige Öffnungsabschnitt 41a weist
auch mindestens die Größe des quadratischen Öffnungsbereichs
Rm auf.
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Um
einen gewünschten
Lichtstrom zur Peripherie des Bildaufnahmegerätes zu leiten, sollte nichts
den Lichtstrom von der Austrittspupillenposition des optischen Systems
zum Bildaufnahmegerät
blockieren. Daher benötigen
die Bauteile zwischen der Austrittspupillenposition zum Bildaufnahmegerät ebenfalls Öffnungen.
In anderen Worten, müssen
Bauteile, wie bspw. das Spiegelgehäuse, ein körperseitiger Anbau, ein objektivseitiger
Anbau und eine Streulichtiris, die zwischen dem Ausgangspupillenabschnitt
und dem Bildaufnahmegerät vorgesehen
sind, den Öffnungsbereich
Rm aufweisen, um die Vignettierung des Objektlichtstroms zu vermeiden.
Da das Kamerasystem über
ein austauschbares Objektiv verfügt,
muss der Öffnungsbereich
auf der Kamerakörperseite
so gewählt
sein, dass er das Anbringen eines austauschbaren Objektivs (im Folgenden
austauschbares Objektiv für
maximalen Lichtstrahl genannt) welches den äußersten Lichtstrahl an austretenden Lichtstrahlen
hat, der von den austauschbaren Objektiven des Kamerasystems am
weitesten von der optischen Achse entfernt ist, gewährleisten
kann. Andererseits kann der Öffnungsbereich
der austauschbaren Objektivseite entsprechend dem äußersten
Lichtstrahl der austretenden Lichtstrahlen eines jeden Objektivs
gewählt
werden. In anderen Worten, der Öffnungsbereich
kann bei einem austauschbaren Objektiv, dass einen längeren äußersten
Lichtstrahl als den des austauschbaren Objektivs für maximalen
Lichtstrahl besitzt, kleiner sein. In diesem Falle werden die Formen
des Anschlussabschnitts des Anbaus, wie bspw. die Bajonettnägel, die
mit dem Anbau an den Kamerakörper
verbunden sind, im objektivseitigen Anbauabschnitt in allen austauschbaren
Objektiven verwendet.
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11 ist
ein Lichtstrahlendiagramm, welches das Verhältnis zwischen dem Anbauöffnungsbereich Rm,
dem umschriebenen Kreis Im und dem den Referenzbildkreis Ic beschreibenden
Abbildungsbereich Ri zeigt.
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Wie
in 11 gezeigt, ist der Anbauöffnungsbereich Rm, weicher
die geringste Öffnung
des objektivseitigen Anbauöffnungsabschnitts 31a darstellt,
ein quadratischer Bereich, der durch die Verbindung der Enden von
4 Segmenten Sd die sich zur Position des Anbauabschnitts hin erstrecken,
der nach außen
geneigt ist und in Bezug auf die optische Achse 0 diagonal von Quadrat
des Abbildungsbereichs Ri durch eine Flanschrückseite FB entfernt ist, erhalten
wird. Der vorgegebene Lichtstromwinkel θ darf 12 bis 14 Grad betragen, um
der Flanschrückseite
FB und der Blendenzahl zu entsprechen.
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Die
körperseitige Öffnung 41a weist
auch mindestens die Größe des Anbauöffnungsbereichs
Rm auf. Des Weiteren sind die Bauteile, wie bspw. der Spiegel 13b und
der Verschlussöffnungsrahmen,
die den Objektlichtstrom bei einer Aufnahme blockieren, nicht in
dem Raum angeordnet, der von den vier Flächen der vier Segmente innerhalb
des Spiegelgehäuses 42 eingeschlossen
wird.
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Im
in 2 dargestellten Kamerakörper, wie im Schnittbild in
Abb 3 ersichtlich, befinden sich das Spiegelgehäuse 42,
die Frontplatte 41 und der körperseitige Anbauabschnitt 47 zwischen
dem Bildaufnahmegerät 27 und
dem austauschbaren Objektiv 12. Daher ist der Öffnungsabschnitt,
der diese Bauteile beinhaltet so gestaltet, dass er dem Anbauöffnungsbereich
Rm in der Position in Richtung der optischen Achse, wo sich die Öffnung befindet,
entspricht.
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Durch
die Wahl des Anbauöffnungsbereichs
Rm wie oben beschrieben, wird das austauschbare Objektiv mit einem
AV-Wert von 2,5 bis 2 konform, selbst wenn der Lichtstrom mit einem
Lichtstrahl parallel zur optischen Achse am Rand der Abbildungsfläche eintritt.
In anderen Worten, selbst wenn die Blendenzahl 1,4 (AV-Wert 1) verwendet
wird, tritt der Unterschied in der Lichtmenge für den AV-Wert von 1,5 bis 1
nur zwischen dem Zentrum und der Peripherie auf.
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Wie
oben beschrieben ist das Objektiv mit einer kleinen Blendenzahl,
wie oben beschrieben, ein Objektiv mit weiterem Winkel. Daher neigt
sich der Hauptlichtstrahl eines peripheren Lichtstroms um einige
Grad in Bezug auf die optische Achse. Aus diesem Grund tritt der
oben beschriebene Unterschied in der Lichtmenge nicht wirklich auf.
Wenn sich der Hauptlichtstrahl des peripheren Lichtstroms um etwa
5 Grad neigt, wie im Falle des Objektivs in 8,
kann der Lichtstrom mit einem AV-Wert von 1,4 bis 1 zur Peripherie
geleitet werden. In anderen Worten, bei dem austauschbaren Objektiv
mit der Blendenzahl 1,4 ensteht nur einen AV-Wert von 0,4 oder weniger
zwischen dem Zentrum und der Peripherie, was kein bedeutendes Problem
darstellt. Andererseits, selbst ein helleres Teleobjektiv, welches
dazu führt,
dass der Hauptlichtstrahl des peripheren Lichtstroms substanziell
parallel zur optischen Achse verläuft, hat eine Blendenzahl von
2 bis 2,8. (einen AV-Wert von 2 bis 3), was kein praktisches Problem
darstellt. Der Durchmesser Dm des umschriebenen Kreises Im, der einen
Anbauöffnungsbereich
Rm besitzt, welcher wiederum eine Referenzöffnung ist, ist hier vom Abstand
von der Abbildungsfläche
zur Öffnung
abhängig.
Der Durchmesser Di des Bildkreises Ic in Bezug auf die Positionierung
des Spiegelgehäuses 42 mit
dem Spiegel 13b zwischen dem Bildaufnahmegerät und dem
Körperanbau
beträgt
vorzugsweise: Dm/Di × 1,8
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So
kann der Schwenkspiegel 13b außerhalb der Schrägfläche liegen,
die von gegenüberliegenden Segmenten
Sd (11) gebildet wird, welche den Abbildungsbereich
zwischen dem Körperanbau
und dem Bildaufnahmegerät
und der Anbauöffnung
verbindet. Des Weiteren können
der eingebaute Spiegel 13b, der Verschluss 14 und
verschiedene Filter zwischen dem Körperanbau und dem Bildaufnahmegerät liegen.
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Des
Weiteren, wie oben beschrieben, sind im körperseitigen Anbauabschnitt 47 des
Kamerakörpers 11 und
dem objektivseitigen Anbauabschnitt 37 des austauschbaren
Objektivtubus 12 ein körperseitiger
Anbaukontaktstift 54 und ein objektivseitiger Anbaukontakt,
welche Teile zum Anschluss der Stromzufuhr und der Antriebssteuerleitung
sind, vorhanden. Der Bereich zur Platzierung der Anschlusselemente
kann durch Platzierung der Anschlusselemente in einem kammartigen
Bereich Tm (11), zwischen dem Quadrat des
Anbauabschnittsbereiches Rm und dem umschriebenen Kreis Im, in seiner
Größe verringert
werden.
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Der
Bereich zur Platzierung der Anschlusselemente ist nicht auf den
kammartigen in Abb 11 abgebildeten Bereich Tm beschränkt, kann
aber ein oberer oder horizontaler Kammbereich sein.
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Zum
Beispiel würde
ein typischer Wert des Abbildungsabschnitts und Anbauabschnitts
in einer digitalen Kamera 1, gemäß der ersten Ausführung im
Bildkreis durchmesser Di 21,6 bis 22,6 mm betragen. Die Flanschrückseite
FB (der Abstand von der fotoelektrischen Umwandlungsfläche bis
zum Anbauabschnitt) beträgt 40,2
mm. Der Abbildungsbereich (welcher ein gültiger Pixelbereich mit einem
Seitenverhältnis
von 4:3 auf der fotoelektrischen Umwandlungsfläche ist) Lw × Lh (=
das oben beschriebene Lw2 × Lh2)
beträgt
17,8 mm × 13,4
mm.
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Als
nächstes
wird ein Kamerasystem gemäß einer
zweiten Ausführung
der Erfindung mit Bezug auf die 12, 13A und 13B beschrieben.
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12 ist
ein Lichtstrahlendiagramm, welches ein Verhältnis zwischen einem Abbildungsbereich
eines Bildaufnahmegerätes
eines in dieser Ausführung
verwendeten Kamerakörpers
umschreibenden Bildkreises und einem umschriebenen Kreis einer Anbauöffnung zeigt.
Bei den 13A und 13B handelt
es sich um Lichtstrahlendiagramme zwischen der fotoelektrischen
Umwandlungssfläche
des Bildaufnahmegerätes
gemäß dieser
Ausführung
und einem Anbauabschnitt. 13A zeigt
ein Lichtstrahlendiagramm eines Abschnitts entlang einer ZX-Fläche (horizontale
Fläche). 13B ist ein Lichtstrahlendiagramm eines Abschnitts
entlang einer ZY-Fläche (vertikale
Fläche).
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Eine
Kamera mit austauschbarem Objektiv gemäß dieser Ausführung ist
eine digitale Kamera mit einer konformen Blendenzahl einer kurzen
und langen Seite eines Abbildungsbereiches, die von der digitalen Kamera 1 gemäß der ersten
Ausführung
abweicht. In einer digitalen Kamera wird eine konforme Blendenzahl an
den Rändern
in Richtung der kurzen und langen Seite des Abbildungsbereichs gewählt. Die Öffnung mit gleichem
oder größerem Umfang
als dem des Quadrates, wird durch die Erweiterung der Ränder in
Richtung der langen und der kurzen Seite von der kurzen und langen
Seite des Abbildungsbereichs in Richtung der Position des Anbauöffnungsabschnittes
in Richtung weg von der optischen Achse um einen der konformen Blendenzahl
entsprechenden vorgegebenen Winkel erreicht. Die anderen Bauarten
sind ähnlich
der der digitalen Kamera 1 gemäß der ersten Ausführung und
es gelten nachstehend für
die gleichen Komponenten die gleichen Referenzmaße und -angaben.
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Um
in der digitalen Kamera gemäß dieser
Ausführung
die Form der Anbauöffnung,
zu wählen,
gibt es vier Segmente, das heißt
ein Segment oben links, ein Segment oben rechts, ein Segment unten
links und ein Segment unten rechts, jeweils Sd1, Sd2, Sd3, Sd4,
die zur Position des Öffnungsabschnittes
hin verlängert sind,
die durch den Flanschrückseite
FB getrennt sind, sodass sie von der optischen Achse um einen Neigungswinkel θh von etwa
10 Grad in einer Richtung (Y-Richtung) entlang der kurzen Seite
und einem Neigungswinkel θw
von etwa 8 Grad in einer Richtung (X-Richtung) entlang der langen
Seite von den vier Ecken der Abbildungsfläche Ri der fotoelektrischen
Umwandlungsfläche 27a des
Bildaufnahmegerätes,
welches einen Bildkreis Ic wie in 12, 13A und 13B gezeigt,
umschreibt, entfernt sind.. Ein durch die Verbindung der objektivseitigen
Frontenden der Segmente erhaltenes Quadrat ergibt die Mindestgröße für den Anbauöffnungsbereich
Rm'.
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Die
Anbauöffnung
der Seite des Kamerakörpers
kann so gewählt
werden, dass sie dem Mindestöffnungsbereich
Rm' entspricht.
Der Mindestöffnungsbereich
Rm' wird entsprechend
dem austauschbaren Objektiv für
maximalen Lichtstrahl mit dem weitesten äußersten Lichtstrahl eines austretenden
Lichtstroms der austauschbaren Objektive eines Kamerasystems aufweist,
gewählt.
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Andererseits,
kann der Mindestanbauöffnungsbereich
der Seite des austauschbaren Objektivs so gewählt werden, dass der äußerste Lichtstrahl
des austretenden Lichtstroms eines jeden austauschbaren Objektivs
nicht gehindert wird. Der Anbau muss jedoch eine vorgegebene Form
besitzen, um an den Kamerakörper angebracht
werden zu können,
um als ein Kamerasystem konform zu sein. Der objektivseitige Anbauöffnungsabschnitt
wird bspw. mit Bezug auf das austauschbare Objektiv für maximalen
Lichtstrahl beschrieben.
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In
anderen Worten, eine erste Ebene, die durch Neigung der langen Seite
des Abbildungsbereiches Ri um 10 Grad in einer Richtung (Y-Richtung)
weg von der optischen Achse 0 und Verlängerung der langen Seite Richtung
der Position des Öffnungsabschnitts
erhalten wird, wird als Ebene H1 bezeichnet. Eine zweite Ebene,
die durch Neigung der kurzen Seite des Abbildungsbereichs Ri um
8 Grad in eine Richtung (X-Richtung) weg von der optischen Achse
0 und Verlängerung
der kurzen Seite in Richtung der Position des Öffnungsabschnitts erhalten
wird, wird als Ebene H2 bezeichnet. Die Ebene H1 ist eine Ebene
(in 13B abgebildete Grenzebene),
die zwischen dem Segment Sd1 und dem Segment Sd2 oder dem Segment
Sd3 und dem Segment Sd4 liegt. Die Ebene H2 ist eine Ebene (in 13A abgebildete Grenzebene), die zwischen dem
Segment Sd1 und dem Segment Sd3 oder zwischen dem Segment Sd2 und
dem Segment Sd4 liegt. Das durch die vorderen vier Seiten der Objektivseite
der Ebenen H1 und H2 gebildete Quadrat, wird als Mindestanbauöffnungsbereich
Rm' bezeichnet.
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Das
Quadrat liegt innerhalb eines umschriebenen Kreises, des durch Verbindung
der Enden der Segmente, die durch einen vorgegebenen Winkel θ3 in Richtung
weg von den vier Ecken des Abbildungsbereichs Ri in Bezug auf die
optische Achse und verlängert
in Richtung des Öffnungsabschnitts
geneigt sind, gebildeten Quadrates. Der Abbildungsbereich Ri liegt
also innerhalb des gültigen
Pixelbereichs mit dem Seitenverhältnis 4:3.
Daher kann der Winkel θ3
dem Neigungswinkel θ der
ersten Ausführung
entsprechen und kann so gewählt werden,
dass er die unten stehende Bedingung erfüllt: 12
Grad ≤ θ3 ≤ 14 Grad
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Der
umschriebene Kreis des Anbauöffnungsbereichs
Rm' ist Im' und der objektivseitige
Anbauöffnungsabschnitt 31a des
austauschbaren Objektivs für
maximalen Lichtstrahl kann den kleinsten Öffnungsabschnitt aufweisen.
Der körperseitige
Anbauöffnungsabschnitt 41a ist
gleich groß wie
oder größer als
der Anbauöffnungsbereich
Rm'. Der Bereich
im inneren des Spiegelgehäuses 42,
der von den vier Ebenen H1 und H2, die von den vier Segmenten Sd1,
Sd2, Sd3 und Sd4 gebildet werden, umgeben ist, enthält nichts
(Spiegel 13b und Verschlussrahmen), was den Objektlichtstrom
bei der Aufnahme eines Bildes blockiert.
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Ein
Hauptlichtstrahl eines peripheren Lichtstrahls parallel zur optischen
Achse, kann bis zu einem AV-Wert von 3,6 (entspricht der adaptiven
Blendenzahl 3,5) am Ende des Anbauöffnungsabschnittsbereiches Rm' in Richtung der
langen Seite und bis zu 3 AV (entspricht der anwendbaren Blendenzahl
2,8) in Richtung der kurzen Seite angepasst werden.
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Wenn
daher ein Objektiv mit der Blendenzahl 1,4 als austauschbarer Objektivtubus
verwendet wird, sinkt der Lichtanteil um den Wert 2,6 am Ende in
Richtung der langen Seite und um den Wert 2 am Ende in Richtung
der kurzen Seite. Wie oben beschrieben, kann jedoch der Objektivtubus
mit der Blendenzahl 1,4 ein Weitwinkeltubus sein und der Hauptlichtstrahl
eines peripheren Lichtbündels
neigt sich in Bezug auf die optische Achse 0. Wenn der oben beschriebene
Objektivtubus verwendet wird, sinkt der Lichtanteil um etwa 1,2 am
Ende in Richtung der lange Seite und um etwa 0,8 am Ende in Richtung
der kurzen Seite, was praktisch keine Probleme verursacht. Wenn
andererseits ein Teleobjektivtubus, welcher einen peri pheren Lichtstrom
mit einem im Wesentlichen parallel zur optischen Achse verlaufenden
Hauptlichtstrahl erzeugt, verwendet wird, beträgt die Blendenzahl 2 bis 2,8
(entspricht dem AV-Wert 2 bis 3). Aus diesem Grund kann ein Teleobjektivtubus
ohne Probleme verwendet werden.
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Wenn
eine digitale Kamera gemäß dieser
Ausführung
benutzt wird, ist der Referenzanbaudurchmesser Dm des umschriebenen
Kreises Im eines Mindestanbauöffnungsbereiches
Rm' abhängig vom
Abstand (Flanschrückseite
FB) der Bildfläche
zum Öffnungsabschnitt.
Wenn man jedoch die Position des Spiegelgehäuses 42 zwischen dem
Bildaufnahmegerät 27a und
dem körperseitigen
Anbauabschnitt 47 berücksichtigt, ist
das Verhältnis
zwischen dem Referenzöffnungsdurchmesser
Dm und dem Bildkreis Di vorzugsweise so zu wählen, dass Folgendes erfüllt wird:
Dm/Di ≥ 1,8
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In
einer digitalen Kamera gemäß dieser
Erfindung kann ein Anschluss für
die elektrische Verbindung zwischen Kamerakörper und austauschbarem Objektivtubus
außerhalb
des Quadrates des Anbauöffnungsbereichs
Rm' vorgesehen sein
und ist vorzugsweise außerhalb
des Quadrates und innerhalb des umschriebenen Kreises Im des Quadrats
vorgesehen.
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Das
Spiegelgehäuse 42,
die Frontplatte 41 und die körperseitige Anbauöffnung 47 etc.
befinden sich im in 2 abgebildeten Kamerakörper zwischen
dem Bildaufnahmegerät 27 und
dem austauschbaren Objektiv 12 wie im Schnittbild in 3 dargestellt.
Um diese Ausführung
am in 2 abgebildeten Kamerakörper anzuwenden, muss daher
der Öffnungsabschnitt
dieser Elemente dem Anbauöffnungsbereich
Rm' in den Positionen
in Richtung der optischen Achse, wo sich die Öffnungen befinden, entsprechen.
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Als
nächstes
wird ein Kamerasystem gemäß einer
dritten Ausführung
der Erfindung mit Bezug auf 14 etc.
beschrieben.
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14 ist
ein Diagramm, welches einen Abbildungsbereich eines Bildaufnahmegerätes des
4/3 Standards und den Bildkreis auf dem Abbildungsbereich eines
auf diese Erfindung angewandten quadratischen Bildaufnahmegerätes zeigt.
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Bei
einer digitalen Kamera mit austauschbarem Objektiv gemäß dieser
Ausführung
wird ein quadratisches Bildaufnahmegerät mit einem Abbildungsbereich
mit dem Seitenverhältnis
1:1 verwendet. Der Anbauöffnungsabschnitt
der Kamera hat die gleiche Form wie die in der Kamera gemäß der zweiten
Ausführung
gewählte
Anbauöffnung.
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Die
andere Bauart ähnelt
der der digitalen Kamera gemäß der ersten
oder zweiten Ausführung
und dieselben Referenzgrößen werden
in der unten stehenden Beschreibung denselben Bauteilen zugeordnet.
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Ein
am Kamerakörper
der digitalen Kamera gemäß dieser
Ausführung
angebrachtes Bildaufnahmegerät
ist ein quadratisches Bildaufnahmegerät, wie oben beschrieben. Der
Bildreis Ic, welcher ein umschriebener Kreis des Abbildungsbereichs
Ri' ist (ein Bereich
Lw' × Lh': gültiger Bildbereich)
einer fotoelektrischen Umwandlungsfläche hat den gleichen Durchmesser
wie der Bildkreis, der dem Abbildungsbereich Ri des Bildaufnahmegerätes 27 mit
dem Seitenverhältnis
4:3, welches an die digitale Kamera gemäß der zweiten Ausführung angebracht
ist, entspricht. Daher gleicht die Anbauöffnung der Kamera gemäß dieser
Ausführung
dem Anbauöffnungsbereich
Rm' (12),
der basierend auf dem Abbildungsbereich Rm' des Bildaufnahmegerätes 27 in der Kamera
gemäß der zweiten
Ausführung
gewählt
wird.
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In
anderen Worten, wie in 12, 13A und 13B dargestellt, ist die Mindestanbauöffnung des
Anbauöffnungsbereichs
Rm' (der umschriebene
Kreis Im') ein durch
die Verbindung der objektivseitigen Enden von vier Segmenten Sd1,
erweitert durch eine Flanschrückseitenausdehnung
FB von vier Ecken des Abbildungsbereichs Ri der fotoelektrischen
Umwandlungsfläche 27a eines
den Bildkreis Ic umschreibenden Bildaufnahmeberätes in einer Richtung weg von
der optischen Achse 0 durch den Neigungswinkel θw von etwa 10 Grad in eine
Richtung (Y-Richtung) entlang der kurzen Seite und durch den Neigungswinkel θw von etwa
8 Grad in einer Richtung (X-Richtung) entlang der langen Seite gebildetes
Quadrat.
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Das
Bildaufnahmegerät
des 4/3 Standards (Bildaufnahmegerät)
27 wird durch ein
quadratisches Bildaufnahmegerät
ersetzt und das quadratische Bildaufnahmegerät wird am Kamerakörper mit
dem Öffnungsabschnitt
des Anbauöffnungsbereiches
Rm', an welchen
der austauschbare Objektivtubus
12 gemäß der zweiten Ausführung, entworfen
für das
4/3 Bildaufnahmegerät
angebracht. Dann wurde der Unterschied in der Menge des einfallenden
Lichtes durch die Outputs der Bildaufnahmegeräte gemessen. Die unten stehende
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse des Anteils der Abnahme des LW-Wertes
des Anteils des peripheren Lichts in Bezug auf die Menge des zentralen
Lichtes zwischen dem 4/3 Bildaufnahmegerät und dem quadratischen Bildaufnahmegerät an Stellen
auf der Peripherie (auf der kurzen Seite, langen Seite und der Diagonalen). Tabelle 1
| ZOOM STATUS | KURZE SEITE |
| 4:3
BILDAUFNAHMEG ERäT | QUADRATISCHES BILDAUFNAHMEG ERäT | UNTERSCHIED |
| WEITWINKEL | –0,203 | –0,293 | -0,09 |
| STANDARD | –0,133 | –0,179 | -0,046 |
| TELE | –0,148 | –0,174 | –0,026 |
| ZOOM STATUS | LANGE SEITE |
| 4:3
BILDAUFNAHMEG ERäT | QUADRATISCHES BILDAUFNAHMEG ERäT | UNTERSCHIED |
| WEITWINKEL | –0,396 | –0,278 | –0,118 |
| STANDARD | –0,216 | –0,179 | –0,037 |
| TELE | –0,249 | –0,174 | –0,075 |
| ZOOM STATUS | DIAGONALE |
| 4:3
BILDAUFNAHMEG ERäT | QUADRATISCHES BILDAUFNAHMEG ERäT | UNTERSCHIED |
| WEITWINKEL | –0,063 | –0,063 | 0 |
| STANDARD | –0,883 | –0,883 | 0 |
| TELE | –1,003 | –1,003 | 0 |
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Wie
in Tabelle 1 abgebildet, betragt der Unterschied in der Menge der
Abnahme des LW-Wertes des Anteils des peripheren Lichtes in Bezug
auf den Anteil des zentralen Lichtes zwischen dem 4/3 Bildaufnahmegerät und dem
quadratischen Bildaufnahmegerät
in etwa +/– 0,1
LW, was praktisch kein Problem darstellt.
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Daher
kann kann der Digitalkamerakörper
gemäß dieser
Ausführung
nur durch Anbringen des quadratischen Bildaufnahmegerätes anstatt
des anderen, an den Kame rakörper
gemäß der zweiten
Ausführung,
ein Digitalkamerakörper
mit dem Seitenverhältnis
von 1:1 konform mit dem austauschbaren Objektivtubus mit der in
der zweiten Ausführung
verwendeten Blendenzahl sein.
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Kameras
mit verschiedenen Spezifikationen können in einem digitalen Kamerasystem
mit austauschbarem Objektiv verwendet werden. Daher können Kameras über Abbildungsbereiche
mit verschiedenen Seitenverhältnissen,
sogar mit dem selben Bildkreis verfügen. Besonders sogar dann,
wenn ein Bildaufnahmegerät
mit dem Seitenverhältnis
1:1 an einem Kamerasystem gemäß dieser
Ausführung
angebracht wird, existiert das Länge-
zu Breite -Konzept der Kamera nicht mehr. In diesem Falle, wenn
ein Bildschirm mit einem willkürlichen
Seitenverhältnis
gekürzt
und vom Abbildungsbereich aus gelesen wird, so muss die Richtung
zum Halten der Kamera für
vertikale und horizontale Bilder nicht verändert werden. Die Nutzerfreundlichkeit
kann also verbessert werden.
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Ein
Anschluss kann zur elektrischen Verbindung zwischen dem Kamerakörper und
dem austauschbaren Objektivtubus in der digitalen Kamera gemäß dieser
Ausführung
außerhalb
des Quadrates des Anbauöffnungsbereichs
Rm' vorgesehen sein
und sollte vorzugsweise außerhalb
des Quadrates und innerhalb des umschriebenen Kreises Im' des Quadrates liegen.
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Die
vorliegende Erfindung beschränkt
sich nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen. Verschiedene Modifikationen
können
praktisch implementiert werden, ohne vom Prinzip abzuweichen. Des
Weiteren beinhalten die oben beschriebenen Ausführungen verschiedene Stadien
der Erfindung und verschiedene Erfindungen können durch Kombination der
offen gelegten verschiedenen baulichen Anforderungen je nach Notwendigkeit,
abgeleitet werden.
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Beispielsweise,
selbst wenn verschiedene bauliche Anforderungen von den gesamten
baulichen Anforderungen gemäß diesen
Ausführungen
entfernt werden, sofern die in diesem Abschnitt beschriebenen Probleme,
Probleme, die die Erfindung lösen
soll, gelöst
werden und die in diesem Abschnitt beschriebenen Vorzüge, Vorzüge der Erfindung,
erzielt werden können,
kann die bauliche Anforderung, die entfernt wurde, als die Erfindung
extrahiert werden.
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Querverweis auf andere Patentanmeldungen
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Diese
Patentanmeldung nimmt Bezug auf das
japanische Patent Nr. 2003-168383 eingereicht
in Japan am 12. Juni 2003 und die U.S. Patentanmeldung S.N. 10/465,410
eingereicht in den Vereinigten Statten von Amerika am 19. Juni 2003
gemäß
US-A-2005 200743