Die Erfindung betrifft eine Blendenvorrichtung für ein Objektiv
einer Fernsehkamera, insbesondere einer für nicht-öffentliches Kabelfernsehen
bestimmten Kamera, die als Überwachungskamera verwendet wird und ein optisches
Filter wie ein Infrarotlicht absorbierendes Filter enthält. Weiterhin betrifft
die Erfindung eine Blendenvorrichtung für das Objektiv einer solchen Kamera,
die im Bereich sichtbaren Lichtes, also etwa von 400 bis 700 nm, bis zum nahen Infrarotbereich,
also etwa 700 bis 1000 nm, einsetzbar ist.
Aus dem Stand der Technik ist eine CCTV-Überwachungskamera bekannt,
bei der tagsüber ein Bild mit sichtbarem Licht auf einer in einem Kamerakörper
vorgesehenen Farb-CCD und in der Nacht auf derselben Farb-CCD ein Bild mit Licht
erzeugt wird, das aus dem nahen Infrarotbereich ohne sichtbares Licht stammt. Die
Abkürzung "CCTV" steht hierbei für "closed-circuit television", also für
nichtöffentliches Kabelfernsehen oder Betriebsfernsehen. In einer solchen CCTV-Überwachungskamera
ist während der tagsüber vorgenommenen Bilderzeugung ein im nahen Infrarotbereich
lichtabsorbierendes Filter vor der CCD in dem Kamerakörper oder dem Objektivtubus
angeordnet, so dass eine Farbbildaufnahme nur für Licht vorgenommen wird, das
im sichtbaren Bereich liegt. Während der in der Nacht vorgenommenen Bilderzeugung
ist dieses Filter von der CCD zurückgezogen, so dass eine Monochrombilderzeugung
sowohl für Licht im sichtbaren Bereich als auch im Infrarotbereich vorgenommen
wird.
Die 9A und 9B
zeigen funktionswichtige Elemente einer herkömmlichen CCTV-Überwachungskamera,
die ein Infrarotlicht absorbierendes Filter enthält. Die CCTV-Überwachungskamera
hat einen Kamerakörper 10' und einen Objektivtubus 18', der
vorne am Kamerakörper 10' befestigt ist. Der Kamerakörper
10' enthält ein Infrarotlicht absorbierendes Filter 22'.
In 9A ist das Filter 22' auf einer optischen
Achse L eines Kameraobjektivs vor einer CCD 11 angeordnet, während
es in 9B von der CCD 11 und der optischen
Achse L zurückgezogen ist. Das in den Objektivtubus 18' eintretende
Licht gelangt in den Kamerakörper 10' und durch das Filter
22' auf die CCD 11, um in dem in 9A
dargestellten Zustand als Bild auf einem nicht gezeigten Überwachungsschirm
dargestellt zu werden. Dagegen fällt in dem in 9B
dargestellten Zustand das in den Objektivtubus 18' und den Kamerakörper
10' gelangende Licht direkt auf die CCD 11, ohne durch das Filter
22' zu treten, um auf dem Überwachungsschirm als Bild dargestellt
zu werden. Ein Antriebselement 24, z.B. ein Galvanometer-Antriebselement,
steuert eine in dem Objektivtubus 18' vorgesehene Blendenvorrichtung
21' so an, dass die Blendenöffnung der Blendenvorrichtung
21' eingestellt wird. Das Filter 22' wird über ein weiteres
in dem Kamerakörper 10' angeordnetes Antriebselement 25',
z.B. einen Motor, in den vor der CCD 11 auf der optischen Achse L liegenden
Strahlengang eingeführt oder aus diesem zurückgezogen, wie die
9A und 9B zeigen.
Da der Kamerakörper der CCTV-Überwachungskamera, bei der
Kamerakörper und Objektivtubus einstückig miteinander ausgebildet sind,
im allgemeinen klein ist, bereitet es Schwierigkeiten, eine Antriebseinheit für
das Filter, das das im nahen Infrarotbereich liegende Licht absorbiert, in dem Kamerakörper
unterzubringen.
Aus dem Stand der Technik ist eine herkömmliche Blendenvorrichtung
bekannt, bei der ein ND-Filter auf eine Blendenlamelle geklebt ist, um zur Ausweitung
des zu steuernden Lichtmengenbereichs während der nächtlichen Bilderzeugung,
d.h. in der Zeit, in der das Filter 22' von der CCD zurückgezogen
ist, an der von der Blende gebildeten Blendenöffnung positioniert zu werden.
Jedoch ist die Durchlässigkeit eines herkömmlichen ND-Filters für
Infrarotlicht im allgemeinen hoch. 10 zeigt beispielhaft
die spektrale Charakteristik eines solchen herkömmlichen ND-Filters. Während
der Monochrombilderzeugung kann dieser ND-Filtertyp nicht die gesamte einfallende
Lichtmenge einschließlich des sichtbaren und des infraroten Lichtes angemessen
steuern, und die Durchlässigkeit für Infrarotlicht wird größer
als die für sichtbares Licht. Infolgedessen erscheint ein Teil des Objektes,
der ein hohes Reflexionsvermögen für Infrarotlicht hat, so hell, dass
das Bild dieses Teils auf dem Überwachungsschirm nur schwer zu sehen ist.
Aus der US 5764292 A
ist eine Blendenvorrichtung für ein Bildaufnahmegerät bekannt, die eine
Blende, einen Blendenantrieb zum Einstellen der Größe der von der Blende
gebildeten Blendenöffnung und ein ND-Filter aufweist. Die Blende umfaßt
eine Blendenlamelle, auf der das ND-Filter fest montiert ist.
In der DE 3226807 A1
ist eine Blendenvorrichtung für ein Kameraobjektiv beschrieben, die eine aus
zwei Blendenlamellen bestehende Blende und ein ND-Filter aufweist. Die beiden Blendenlamellen
und das ND-Filter sind auf einer Seite einer Zwischenwand angeordnet. Dabei ist
das ND-Filter an einem Träger befestigt, der mit einem Kupplungsschlitz versehen
ist. In den Kupplungsschlitz greift ein Kupplungsstift mitnehmend ein, der auf einem
Blendenflügel angeordnet ist, dessen freies Ende eine der Blendenlamellen bildet.
Diese Blendenlamelle ist über den Kupplungsstift mit dem ND-Filter unmittelbar
gekoppelt, um dieses in Abhängigkeit von der Winkelstellung des zugehörigen
Blendenflügels und damit in Abhängigkeit der durch die beiden Blendenlamellen
gebildeten Blendenöffnung zu verstellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kleine und kompakte Blendenvorrichtung
für das Objektiv einer CCTV-Überwachungskamera anzugeben. Eine weitere
Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Blendenvorrichtung für eine solche
Kamera anzugeben, mit der nicht nur die eine Bildaufnahmevorrichtung der Fernsehkamera
erreichende Menge an sichtbarem Licht, sondern auch die dieselbe Bildaufnahmevorrichtung
erreichende Menge an infrarotem Licht während der nächtlichen Bilderzeugung
angemessen gesteuert werden kann.
Die Erfindung löst die vorstehend genannten Aufgaben durch die
Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind in den jeweiligen Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert.
Darin zeigen:
1A eine schematische Darstellung einer CCTV-Überwachungskamera,
die eine Blendenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält,
mit nur den grundlegenden Elementen der Kamera bei in den Strahlengang eingeführtem
Infrarotfilter,
1B eine Darstellung entsprechend der nach
1A mit den grundlegenden Elementen der Kamera bei aus
dem Strahlengang herausgezogenem Infrarotfilter,
2A eine Draufsicht auf eine von zwei Lamellen der in
den 1A und 1B dargestellten
Blendenvorrichtung,
2B eine Draufsicht auf die andere Lamelle der in den
1A und 1B dargestellten
Blendenvorrichtung,
3A eine Draufsicht auf eine Filterhalteplatte, an der
ein Infrarotfilter befestigt ist,
3B eine Draufsicht auf eine Filterhalteplatte, an der
ein Infrarotfilter und eine planparallele Platte befestigt sind,
4A eine Vorderansicht einer Grundplatte der in den
1A und 1B dargestellten
Blendenvorrichtung,
4B eine Rückansicht der in 4A
gezeigten Grundplatte,
4C eine Seitenansicht der in 4A
gezeigten Grundplatte,
5 eine Vorderansicht der in 4A
gezeigten Grundplatte, an der die beiden in den 2A
und 2B gezeigten Lamellen sowie die in 3A
gezeigte Filterhalteplatte angebracht sind,
6 eine Rückansicht der in 4A
gezeigten Grundplatte, an der die beiden in den 2A
und 2B gezeigten Lamellen sowie die in 3A
gezeigte Filterhalteplatte angeordnet sind,
7 eine Seitenansicht der in 4A
gezeigten Grundplatte, an der die beiden in den 2A
und 2B gezeigten Lamellen sowie die in 3A
gezeigte Filterhalteplatte angebracht sind,
8 eine Graphen beispielhafter spektraler Durchlasscharakteristiken
eines Infrarotfilters und eines ND-Filters, die bei der erfindungsgemäßen
Blendenvorrichtung verwendet werden,
9A eine Darstellung entsprechend der nach
1A mit den grundlegenden Elementen einer herkömmlichen
CCTV-Überwachungskamera,
9B eine Darstellung entsprechend der nach
1B mit den grundlegenden Elementen der in
9A gezeigten herkömmlichen CCTV-Überwachungskamera,
und
10 einen Graphen der spektralen Durchlasscharakteristik
eines herkömmlichen ND-Filters.
In den 1A und 1B
ist eine CCTV-Überwachungskamera 1 gezeigt, die eine erfindungsgemäße
Blendenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält.
1A zeigt dabei die Kamera 1 in einem Zustand,
in dem ein optisches Infrarotlicht absorbierendes Filter 22, im Folgenden
als Infrarotfilter bezeichnet, so in den Strahlengang eingeführt ist, dass
es auf der optischen Achse L des Kameraobjektivs liegt. Dagegen zeigt
1B die Kamera 1 in einem Zustand, in dem das
Infrarotfilter 22 so aus dem genannten Strahlengang zurückgezogen
ist, dass es nicht auf der optischen Achse L liegt.
Die Kamera 1 hat einen Kamerakörper 10 und
einen Objektivtubus 18, der einstückig an dem vorderen Ende des Kamerakörpers
10 befestigt ist. Der Kamerakörper 10 enthält eine CCD
11, die als Bildaufnahmevorrichtung dient. Der Objektivtubus
18 enthält nicht gezeigte Kameralinsenelemente und eine Blendeneinheit
20 als Blendenvorrichtung. Die Blendeneinheit 20 enthält
eine Blende 21, das Infrarotfilter 22, eine erste Grundplatte
23, ein erstes Galvanometer-Antriebselement (Blendenantrieb)
24 zum Antreiben der Blende 21 sowie ein zweites Galvanometer-Antriebselement
(Filterantrieb) zum Antreiben des Infrarotfilters 22.
In 1A fällt das an einem Objekt
reflektierte Licht auf ein nicht gezeigtes Objektiv des Objektivtubus
18 und wird über die Blende 21 und das Infrarotfilter
22 als Bild auf einer lichtempfindlichen Fläche der
CCD 11 erzeugt. Da in dem in 1A dargestellten
Zustand das Infrarotfilter 22 den Infrarotanteil des einfallenden Lichtes
nicht durchlässt, trägt nur der im sichtbaren Bereich liegende Lichtanteil
zur Bilderzeugung auf der CCD 11 bei. Das so erzeugte Bild wird als Farbbild
aufgenommen.
Da im Unterschied dazu in 1B das Infrarotfilter
22 durch das zweite Galvanometer-Antriebselement 25 aus dem Strahlengang
L zurückgezogen ist, wird das auf das Objektiv des Objektivtubus
18 treffende Licht nur über die Blende 21 zu einem Bild auf
der CCD 11 erzeugt. So fällt nicht nur im sichtbaren Bereich liegendes
Licht, sondern auch im Infrarotbereich liegendes Licht auf die CCD 11,
um dort das Bild zu erzeugen. Dieses Bild wird als Monochrombild aufgenommen. An
der Grundplatte 23 der Blendeneinheit 20 ist eine kreisförmige,
in den 4A und 4B gezeigte
Öffnung (Bilderzeugungsöffnung) 51 ausgebildet, deren Durchmesser
ausreichend groß ist, um das auf das Objektiv des Objektivtubus 18
fallende Licht durchzulassen. Das auf das Objektiv des Objektivtubus 18
fallende Licht erreicht also die lichtempfindliche Fläche der CCD
11 über die kreisförmige Öffnung 51.
Die Blende 21 ist herkömmlicher Art und besteht aus
einem Lamellenpaar, nämlich einer ersten Lamelle 30a und einer zweiten
Lamelle 30b. Die Lamellen 30a und 30b bestehen jeweils
aus einer dünnen Metallplatte. Wie aus den 2A
und 2B hervorgeht, unterscheiden sich die Lamellen
30a und 30b in ihrer Form voneinander. Die beiden Lamellen
30a und 30b sind einander überlagert und bilden so eine Öffnung,
deren Größe veränderbar ist, indem die beiden Lamellen
30a und 30b relativ zueinander entlang der Grundplatte
23 bewegt werden.
Wie in den 2A und 2B
gezeigt, haben die beiden Lamellen 30a und 30b jeweils einen etwa
V-förmigen Abschnitt 31a bzw. 31b. Zwei ND-Filter
32a und 32b, die in den 2A und
2B gestrichelt dargestellt und jeweils im Wesentlichen
sektorförmig sind, sind mittels eines Klebstoffes an der ersten Lamelle
30a bzw. der zweiten Lamelle 30b so angebracht, dass sie die V-förmigen
Abschnitte 31a bzw. 31b abdecken. In dem erläuterten Ausführungsbeispiel
ist an beiden Lamellen 30a und 30b jeweils das ND-Filter
32a bzw. 32b befestigt. Es ist jedoch ebenso möglich, dass
nur eines der beiden ND-Filter 32a oder 32b an der zugehörigen
Lamelle 30a bzw. 30b befestigt ist. Die beiden Lamellen
30a und 30b haben jeweils eine Antriebsarm 33a bzw.
33b, der sich in den 2A und 2B
in Bewegungsrichtung der ersten Lamelle 30a bzw. der zweiten Lamelle
30b erstreckt. Die beiden Lamellen 30a und 30b werden
von dem ersten Galvanometer-Antriebselement 24 über den jeweiligen
Antriebsarm 33a bzw. 33b angetrieben. Die Antriebsarme
33a und 33b haben jeweils an ihrem Ende einen Schlitz
34a bzw. 34b, in den ein zugehöriger Eingriffsstift
24d bzw. 24e des ersten Galvanometer-Antriebselementes
24 eingreift, wie in den 6 und 7
gezeigt ist.
Die 3A und 3B
zeigen eine Filterhalteplatte 40 in der Draufsicht, an der das Infrarotfilter
22 befestigt ist.
Die Filterhalteplatte 40 besteht aus einer dünnen Metallplatte
und hat einen Antriebsarm 43, der sich in den 3A
und 3B nach links erstreckt. Die Filterhalteplatte
40 hat in ihrer Längsrichtung, d.h. in den 3A
und 3B in horizontaler Richtung, zwei kreisförmige
Öffnungen gleicher Größe, nämlich eine erste Öffnung
41 und eine zweite Öffnung 42. In dem in 3A
dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 42 ein einfaches
Durchgangsloch, an dem kein weiteres Element angebracht ist. Das in 3A
gestrichelt dargestellte Infrarotfilter 22 ist so an der Filterhalteplatte
40 befestigt, dass es die erste kreisförmige Öffnung
41 vollständig abdeckt. Das Infrarotfilter 22 hat an jeder
seiner vier Seiten einen Vorsprung 22a. Diese vier Vorsprünge
22a können über einen Klebstoff an der Filterhalteplatte
40 angebracht werden, um das Infrarotfilter 22 an der Filterhalteplatte
40 zu befestigen.
Das Ende des Antriebsrahmens 43 ist mit einem Schlitz
44 versehen, in den ein in den 6 und
7 dargestellter Eingriffsstift 25d des zweiten
Galvanometer-Antriebselementes 25 eingreift. Die beiden kreisförmigen
Öffnungen 41 und 42 haben jeweils einen Durchmesser, der
etwa gleich dem der vorstehend unter Bezugnahme auf die 4A
und 4B beschriebenen kreisförmigen Öffnungen
51 ist und der maximalen Blendenöffnung, d.h. der maximalen Bilderzeugungsöffnung,
der Blendeneinheit 20 entspricht.
Das Infrarotfilter 22 hat beispielsweise eine spektrale Durchlasscharakteristik,
wie sie in 8 mit der einfach gepunkteten Linie X dargestellt
ist, um Lichtwellenlängen ab etwa 700 nm herauszufiltern. Genauer gesagt, hat
das Infrarotfilter 22 für die Lichtwellenlängen, die in dem Bereich
von etwa 700 bis 1000 nm, d.h. in dem über den sichtbaren Bereich und den nahen
Infrarotbereich hinausreichenden Bereich liegen, eine Durchlässigkeit von etwa
5 % oder weniger. Das Infrarotfilter 22 besteht beispielsweise aus einem
bedampften, mehrschichtigen Interferenzfilter.
Dagegen haben die ND-Filter 32a und 32b jeweils
eine in 8 durch die durchgezogene Linie Y dargestellte
spektrale Durchlasscharakteristik derart, dass die Durchlässigkeit des jeweiligen
ND-Filters für Infrarotlicht im Wesentlichen gleich oder kleiner als die für
sichtbares Licht ist. Die ND-Filter 32a und 32b bestehen jeweils
z.B. aus einer Harzbasis, auf der durch Aufdampfen von Metall Mehrmetallschichten
aufgebracht sind. Durch die ND-Filter 32a und 32b, die die durch
die durchgezogene Linie Y in 8 angedeutete spektrale
Durchlasscharakteristik haben, kann die durchgelassene Lichtmenge während der
Farbbilderzeugung zur Tageszeit ohne Verschlechterung der Farbeigenschaften des
Farbbildes gesteuert werden, während zugleich in der Monochrombilderzeugung
zur Nachtzeit die durchgelassene Lichtmenge gesteuert werden kann, indem die F-Zahl
auf eine ausreichende Größe bezogen auf den von der CCD 11 erfassten
Infrarotbereich erhöht wird.
Die ND-Filter 32a und 32b können jeweils eine
Durchlasscharakteristik haben, die in 8 nicht durch
die durchgezogene Linie Y, sondern durch die gebrochene Linie Z dargestellt ist,
um das Infrarotlicht fast vollständig herauszufiltern. Wird ein Monochrombild
mit auf der optischen Achse L angeordneten ND-Filtern 32a und
32b aufgenommen, so tritt das Infrarotaufnahmephänomen nicht auf,
bei dem ein Objektteil mit einem gegenüber Infrarotlicht hohem Reflexionsvermögen
zu hell erscheint.
Um Phantombilder oder Blendenreflexe zu vermeiden, haben die ND-Filter
32a und 32b vorteilhaft jeweils eine Oberfläche, deren Reflexionsvermögen
etwa gleich 2 % oder kleiner ist.
Die Blendeneinheit 20 wird im Folgenden unter Bezugnahme
auf die 4A bis 7 beschrieben.
Die Grundplatte 23 hat einen planen Abschnitt 50.
Die beiden einander überlagerten Lamellen 30a und 30b liegen
so an der Vorderfläche (erste Fläche) des planen Abschnittes
50, dass sie in engem Kontakt mit diesem stehen. Das erste und das zweite
Galvanometer-Antriebselement 24 und 25 sind an der Vorderfläche
des planen Abschnittes 50 befestigt. Dagegen ist die Filterhalteplatte
40 so an der Rückfläche (zweite Fläche) des planen Abschnittes
50 befestigt, dass sie in engem Kontakt mit diesem steht. Der plane Abschnitt
50 hat nahe seiner Mitte, in der die optische Achse L liegt, die oben genannte
kreisförmige Öffnung 51. Der plane Abschnitt 50 hat
längs seines Außenrandes einen Rahmenabschnitt 54, der dicker
als der übrige Teil des planen Abschnittes 50 ist. Der Rahmenabschnitt
54 hat an seinen gegenüberstehenden Seiten, nämlich in den
4A und 4B der oberen und
der unteren Seite, zwei Vorsprünge 55, über welche die Grundplatte
23 an einem nicht gezeigten Halteelement befestigt ist, das in dem Objektivtubus
18 vorgesehen ist. Die Vorsprünge 55 haben jeweils ein Durchgangsloch
55a, in die eine Setzschraube eingesetzt ist, um die Grundplatte
23 an dem Halteelement zu befestigen. Der plane Abschnitt 50 hat
an der Vorderfläche des Rahmenabschnittes 54 vier in den
4A und 5 gezeigte Haltevorsprünge
56 und an der Rückfläche des Rahmenabschnittes 54 drei
in den 4B und 6 gezeigte
Haltevorsprünge 56. Die an der Vorderfläche das planen Abschnittes
50 ausgebildeten Haltevorsprünge 56 halten die beiden Lamellen
30a und 30b in Längsrichtung der Grundplatte 23,
d.h. in 4A in horizontaler Richtung, relativ zu dieser
verschiebbar und verhindern zugleich, dass sich die beiden Lamellen 30a
und 30b von der Vorderfläche des planen Abschnittes 50 lösen.
Entsprechend führen die an der Rückfläche des planen Abschnittes
50 ausgebildeten Haltevorsprünge 56 die Filterhalteplatte
40 in derselben Längsrichtung verschiebbar, während sie ein sich
Lösen der Filterhalteplatte 40 von der Rückfläche des planen
Abschnittes 50 verhindern.
Die Grundplatte 23 hat an ihren entgegengesetzten Enden,
nämlich in 4A dem linken und dem rechten Ende,
einen ersten Befestigungsabschnitt 52 bzw. einen zweiten Befestigungsabschnitt
53. Das erste Galvanometer-Antriebselement 24 ist an dem ersten
Befestigungsabschnitt 52 befestigt. In 4A
bezeichnet der gestrichelt dargestellte Kreis auf dem ersten Befestigungsabschnitt
52 die auf diesem festgelegte Befestigungsposition des ersten Galvanometer-Antriebselementes
24. Das zweite Galvanometer-Antriebselement 25 ist an dem zweiten
Befestigungsabschnitt 53 befestigt. In 4A
bezeichnet der mit der gestrichelten Linie dargestellte Kreis auf dem zweiten Befestigungsabschnitt
53 die auf diesem festgelegte Befestigungsposition für das zweite
Galvanometer-Antriebselement 25. Der erste Befestigungsabschnitt
52 hat in der Mitte des in 4A gezeigten Kreises
ein Durchgangsloch 52a, in das eine in 6 gezeigte
Drehwelle 24c des ersten Galvanometer-Antriebselementes 24 eingesetzt
ist. Der zweite Befestigungsabschnitt 53 hat in der Mitte des in
4A dargestellten Kreises ein Durchgangsloch
53a, in das eine in 6 gezeigte Drehwelle
25c des zweiten Galvanometer-Antriebselementes 25 eingesetzt ist.
4C zeigt die Grundplatte 23 in einer Seitenansicht.
In 4C entsprechen die obere und die untere Fläche
der Grundplatte 23 deren Rück- bzw. Vorderfläche. Wie aus
4C ersichtlich, stehen die beiden Befestigungsabschnitte
52 und 53 jeweils nach vorne über (in 4C
nach unten). Die Befestigungsabschnitte 52 und 53 haben jeweils
an ihrer Rückfläche, d.h. in 4C der oberen
Fläche, eine Vertiefung 52b bzw. 53b, die längs der
Form des jeweiligen Befestigungsabschnittes 52 bzw. 53 ausgebildet
ist. Das Ende der Drehwelle 24c des ersten Galvanometer-Antriebselementes
24 ist so in das Durchgangsloch 52a eingesetzt, dass es sich in
dem von der Vertiefung 52b gebildeten Raum befindet. Entsprechend ist das
Ende der Drehwelle 25c des zweiten Galvanometer-Antriebselementes
25 so in das Durchgangsloch 53a eingesetzt, dass es sich in dem
von der Vertiefung 53b gebildeten Raum befindet. Wie in den 6
und 7 gezeigt, sind zwei Antriebshebel 24a
und 24b, die mit der Drehwelle 24c verbunden sind und jeweils
in einen der beiden Antriebsarme 33a, 33b der ersten bzw. der
zweiten Lamelle 30a bzw. 30b eingreifen, in der Vertiefung
52b angeordnet. Wie in den 6 und
7 gezeigt, ist ein Antriebshebel 25a, mit
der Drehwelle 25c verbunden ist und in den Antriebsarm 43 der
Filterhalteplatte 40 eingreift, in der Vertiefung 53b angeordnet.
Wie in den 4C und 7
gezeigt, hat die Grundplatte 23 an einer Seitenwand des ersten Befestigungsabschnittes
52 auf der Seite des planen Abschnittes 50 eine Öffnung
52c. Der plane Abschnitt 50 der Grundplatte 23 hat an
seinem einen Ende, nämlich in 4B dem rechten Ende,
eine an den ersten Befestigungsabschnitt 52 angrenzende Endfläche
50a. Der in der Vertiefung 52b gebildete Raum steht so mit dem
Außenraum vor dem planen Abschnitt 50 über die Öffnung
52c in Verbindung. Die Antriebsarme 33a und 33b der ersten
bzw. der zweiten Lamelle 30a, 30b sind so in die Öffnung
52c eingesetzt, dass sie über die Schlitze 34a bzw.
34b der Antriebsarme 33a bzw. 33b mit den Eingriffsstiften
24d bzw. 24e der Antriebshebel 24a bzw. 24b,
die in der Vertiefung 52b angeordnet sind, in Eingriff stehen. Dagegen
steht der Antriebsarm 34 der Filterhalteplatte 40 über den
Schlitz 44 des Antriebsarms 43 mit dem Eingriffsstift
25d des Antriebshebels 25a, der in der Vertiefung 53b
angeordnet ist, in Eingriff.
Die Antriebshebel 24a und 24b, die an der Drehwelle
24c des ersten Galvanometer-Antriebselementes 24 befestigt sind,
sind in 6 durch eine Torsionsschraubenfeder
57 jeweils im Gegenuhrzeigersinn vorgespannt. Die 5
und 6 zeigen einen Zustand, in dem das erste Galvanometer-Antriebselement
24 nicht betätigt ist. In diesem Zustand wirkt auf die Antriebshebel
24a und 24b nur die von der Torsionsschraubenfeder 57
ausgeübte Federkraft, so dass die Antriebshebel 24a und
24b in 6 vollständig im Gegenuhrzeigersinn
und in 5 im Uhrzeigersinn gedreht sind. In diesem Zustand
ist die erste Lamelle 30a so angeordnet, dass die erste Lamelle
30a um eine längere Strecke und die zweite Lamelle 30b um
eine kürzere Strecke in den ersten Befestigungsabschnitt 52 eingeführt
ist. Die V-förmigen Abschnitte 31a und 31b der beiden Lamellen
30a bzw. 30b bilden so etwa in der Mitte der kreisförmigen
Öffnung 51 eine Öffnung (Strahlengang). In diesem Zustand sind
die ND-Filter 32a und 32b einander so überlagert, wie dies
die gestrichelten Linien in 5 zeigen, um die Lichtmenge,
die durch die von den V-förmigen Abschnitten 31a und 31b
gebildete Öffnung tritt, zu verringern. Haben die ND-Filter 32a und
32b jeweils eine spektrale Durchlasscharakteristik, wie sie in
8 durch die durchgezogene Linie Y oder die gestrichelte
Linie Z dargestellt ist, so werden die Infrarotlichtstrahlen ausgefiltert.
Eine Betätigung des ersten Galvanometer-Antriebselementes
24 lässt die Antriebshebel 24a und 24b in
6 im Uhrzeigersinn und in 5
im Gegenuhrzeigersinn schwenken. Durch das Schwenken der Antriebshebel
24a und 24b wird die erste Lamelle 30a über den
Antriebsarm 33a von dem ersten Befestigungsabschnitt 52 weg und
die zweite Lamelle 30b über den Antriebsarm 33b auf den ersten
Befestigungsabschnitt 52 zu bewegt, so dass die Größe der von
den V-förmigen Abschnitten 31a und 31b gebildeten Öffnung
zunimmt. Sind die Antriebshebel 24a und 24b in 6
vollständig im Uhrzeigersinn geschwenkt, so ist die kreisförmige Öffnung
51 von der von den V-förmigen Abschnitten 31a und
31b gebildeten Öffnung umgeben. Zu diesem Zeitpunkt sind beide ND-Filter
33a und 33b außerhalb der kreisförmigen Öffnung
51 angeordnet, während die Blendenöffnung der Blendeneinheit
20 durch die kreisförmige Öffnung 51 und nicht durch
die von den V-förmigen Abschnitten 31a und 31b erzeugte Öffnung
gebildet wird. Folglich sind beide ND-Filter 33a und 33b vollständig
aus dem Strahlengang (kreisförmige Öffnung 51) des Kameraobjektivs
zurückgezogen.
Zusätzlich zu dem Antriebshebel 25a ist ein Befestigungsende
eines Feststellhebels 58 an der Drehwelle 25c befestigt. Der Feststellhebel
58 besteht aus einem Kunstharz, z.B. dem unter dem Markennamen "Delrin"
vertriebenen Kunstharz, und hat eine bogenförmigen Arm 58b, der in
6 gezeigt ist. Der Arm 58b hat an seinem freien
Ende einen Vorsprung 58a, der sich bezüglich der Drehwelle
25c radial nach außen erstreckt, und ist federnd biegbar, um so eine
Kraft auszuüben.
Der Arm 58b und zwei Feststellvertiefungen, nämlich
eine erste Feststellvertiefung 59a und eine zweite Feststellvertiefung
59b, die an dem Befestigungsabschnitt 53 in der Vertiefung
53b ausgebildet sind, bilden gemeinsam einen Feststell- oder Verriegelungsmechanismus.
Der Vorsprung 58a des Arms 58b kann entweder in die erste Feststellvertiefung
59a oder in die zweite Feststellvertiefung 59b eingreifen. In
dem in 6 dargestellten Zustand greift der Vorsprung
58a in die erste Feststellvertiefung 59a ein, während der
Antriebshebel 25a des zweiten Galvanometer-Antriebselementes
25 gemäß 6 vollständig im Gegenuhrzeigersinn
gedreht ist. In dem in 6 gezeigten Zustand ist deshalb
die Filterhalteplatte 40 auf der Seite des zweiten Befestigungsabschnittes
53 in einer Position gehalten, in der die Mitte der kreisförmigen
Öffnung 42 mit der optischen Achse L zusammenfällt. In dem in
6 gezeigten Zustand gelangt deshalb das auf das Objektiv
des Objektivtubus 18 fallende Licht über die kreisförmige Öffnung
42 in den Kamerakörper 10.
Durch Betätigen des zweiten Galvanometer-Antriebselementes
25 wird der Antriebshebel 25a in 6
im Uhrzeigersinn geschwenkt. Durch das Schwenken des Antriebshebels 25a
im Uhrzeigersinn wird der Vorsprung 58a des Feststellhebels 58
zunächst aus der ersten Feststellvertiefung 59a gelöst und greift
anschließend in die zweite Feststellvertiefung 59b ein. Die Stellung,
in der der Vorsprung 58a in die zweite Feststellvertiefung 59b
eingreift, entspricht der Position des Antriebshebels 25a, in der dieser
in 6 vollständig im Uhrzeigersinn gedreht ist.
Durch das Schwenken des Antriebshebels 25a im Uhrzeigersinn wird die Filterhalteplatte
40 auf den ersten Befestigungsabschnitt 52 zu bewegt und auf der
Seite des ersten Befestigungsabschnittes 52 in einer Position gehalten,
in der die Mitte der kreisförmigen Öffnung 41 mit der optischen
Achse L zusammenfällt. In diesem Zustand gelangt das auf das Objektiv des Objektivtubus
18 fallende Licht über das Infrarotfilter 22, das die kreisförmige
Öffnung 41 bedeckt, in den Kamerakörper 10.
Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, wird also das Infrarotfilter
22 in den Objektivstrahlengang in dem Objektivtubus 18 eingeführt
und aus diesem zurückgezogen, indem das zweite Galvanometer-Antriebselement
25 im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn dreht.
Wie in 5 gezeigt, hat das erste Galvanometer-Antriebselement
24 zwei Paare Elektrodenanschlüsse 61a und 61b und
das zweite Galvanometer-Antriebselement 25 zwei Paare Elektrodenanschlüsse
62a und 62b. Das eine Paar Elektrodenanschlüsse
61a des ersten Galvanometer-Antriebselementes 24 dient dazu, letzteres
mit Energie zu versorgen. Entsprechend dient das Paar Elektrodenanschlüsse
62a des zweiten Galvanometer-Antriebselementes 25, dieses mit
Energie zu versorgen. Das andere Paar Elektrodenanschlüsse 61b des
ersten Galvanometer-Antriebselementes 24 ist beispielsweise an einen nicht
gezeigten Generator elektrisch angeschlossen, der in dem ersten Galvanometer-Antriebselement
24 angeordnet ist, um die Drehgeschwindigkeit der Drehwelle 24c
zu erfassen. Entsprechend ist das andere Paar Elektrodenanschlüsse
62b des zweiten Galvanometer-Antriebselementes 25 z.B. an einen
nicht gezeigten Generator elektrisch angeschlossen, der in dem zweiten Galvanometer-Antriebselement
25 angeordnet ist, um die Drehgeschwindigkeit der Drehwelle 25c
zu erfassen. Zwei Drahtgruppen 61 und 62, die jeweils mit ihrem
einen Ende an die Elektrodenanschlüsse 61a bzw. 61b angeschlossen
sind, sind mit ihrem anderen Ende mit einer nicht gezeigten Steuerschaltung oder
dergleichen verbunden.
Wie das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Blendenvorrichtung
zeigt, können die dem Infrarotfilter 22 zugeordneten Teile und Mechanismen
miniaturisiert werden, da der Mechanismus, mit dem das Infrarotfilter
22 in den Strahlengang des Kameraobjektivs eingeführt und aus diesem
zurückgezogen wird, und der Blendenmechanismus, der die beiden Lamellen
30a und 30b enthält, eine Einheit bilden. Folglich kann der
zum Antreiben des Infrarotfilters 22 bestimmte Mechanismus in dem Objektivtubus
18 angeordnet werden. Er muss also nicht in dem Kamerakörper
10 untergebracht werden, so dass der Raum innerhalb der CCTV-Überwachungskamera
1 wirkungsvoll genutzt werden kann, um die Kamera 1 zu miniaturisieren.
Es ist zwar möglich, dass die Grundplatte 23 an ihrer
Vorderfläche eine Deckplatte zum Halten der beiden Lamellen 30a und
30b zwischen der Deckplatte und ihrer Vorderfläche sowie an ihrer
Rückfläche eine andere Deckplatte zum Halten der Filterhalteplatte
40 zwischen dieser Deckplatte und ihrer Rückfläche hat. Vorteilhaft
hat jedoch die Grundplatte 23 an der Vorderfläche des planen Abschnittes
50 die vier Haltevorsprünge 56 und an der Rückfläche
des planen Abschnittes 50 die drei Haltevorsprünge 56, wie
dies oben erläutert wurde, um so die Dicke der Blendenvorrichtung zu verringern
und zugleich die Fertigungskosten zu verringern.
In dem erläuterten Ausführungsbeispiel der CCTV-Überwachungskamera
1 ist an der Filterhalteplatte 40 das Infrarotfilter
22 befestigt. Je nach Verwendung der Kamera 1 kann jedoch auch
ein anderer Filtertyp an der Filterhalteplatte 40 befestigt werden. In
dem erläuterten Ausführungsbeispiel der Kamera 1 sind an den
beiden Lamellen 30a und 30b die ND-Filter 32a bzw.
32b befestigt, welche die in 9 durch die Linien Y und
Z angegebenen spektralen Durchlasscharakteristiken haben. Je nach Verwendung der
Kamera 1 kann jedoch auch ein anderer Filtertyp oder überhaupt kein
Filter an den beiden Lamellen 30a und 30b befestigt sein.
Indem bei der CCTV-Überwachungskamera 1 die Filterhalteplatte
40 mit dem Infrarotfilter 22, das die durch die in 8
dargestellte Linie X angegebene spektrale Durchlasscharakteristik hat, und die beiden
Lamellen 30a und 30b mit den ND-Filtern 32a und
32b, welche die durch die in 9 gezeigten Linien Y bzw.
Z angegebenen spektralen Durchlasscharakteristiken haben, in vorstehend erläuterter
Weise versehen werden, können in vorteilhafter Weise zur Tageszeit Farbbilder
und zur Nachtzeit Monochrombilder aufgenommen werden.
Die Anordnung der Kameralinsenelemente in dem Objektivtubus
18 ist nicht auf die oben beschriebene beschränkt. Früher wurde
ein Linsensystem, dessen Aberrationen hauptsächlich für den sichtbaren
Bereich korrigiert waren, als Objektivoptik einer CCTV-Überwachungskamera eingesetzt,
während zur Korrektur des Bild- oder Scharfstellpunktes während
einer zur Nachtzeit vorgenommenen Bilderzeugung für den nahen Infrarotbereich
eine planparallele Platte vorbestimmter Dicke in den Objektivstrahlengang (an Stelle
eines Infrarotfilters) eingeführt wurde. In den vergangenen Jahren wurde jedoch
ein Linsensystem vorgeschlagen, dessen verschiedene Aberrationen innerhalb eines
auf die wechselnde Bilderzeugung zwischen Tag- und Nachtzeit bezogenen Toleranzbereichs
der Bildpunktverschiebung korrigiert sind.
Die Erfindung ist auf den Linsensystemtyp anwendbar, der eine planparallele
Platte erfordert. Bei Verwendung einer in 3B mit
22X bezeichneten planparallelen Platte kann diese an der Öffnung
42 der Filterhalteplatte 40 befestigt werden. Bei Verwendung der
planparallelen Platte in einem Linsensystem, dessen verschiedene Aberrationen innerhalb
eines Toleranzbereichs für die Bildpunktverschiebung in der zwischen Tag- und
Nachtzeit wechselnden Bilderzeugung korrigiert sind, ist die optische Dicke (= Brechungsindex
x tatsächliche Dicke) der planparallelen Platte 22X vorzugsweise gleich
der des Infrarotfilters 22, das an der Öffnung 41 der Filterhalteplatte
40 befestigt ist.
In dem erläuterten Ausführungsbeispiel werden die beiden
Lamellen 30a, 30b und die Filterhalteplatte 40 durch
das erste bzw. das zweite Galvanometer-Antriebselement 24, 25
angetrieben. Die beiden Lamellen 30a und 30b sowie die Filterhalteplatte
40 können jedoch auch durch einen Antrieb anderer Art angetrieben
werden. Hinsichtlich der Systemminiaturisierung sind jedoch Galvanometer-Antriebselemente
die am besten geeigneten Antriebe. Außerdem sind Galvanometer-Antriebselemente
haltbarer als Motoren und vereinfachen den Schaltungsaufbau des Systems, wodurch
wiederum die Fertigungskosten gesenkt werden.
In dem erläuterten Ausführungsbeispiel sind die beiden Galvanometer-Antriebselemente
24 und 25 jeweils mit einem Generator versehen, um die Drehgeschwindigkeit
der Drehwelle 24c bzw. 25c zu erfassen. Jedoch muss das zweite
Galvanometer-Antriebselement 25, das dem Antrieb des Infrarotfilters
22 dient, nicht mit einem solchen Generator ausgestattet sein.
In dem erläuterten Ausführungsbeispiel sind der Objektivtubus
18 und der Kamerakörper 10 der CCTV-Überwachungskamera
1 einstückig aneinander befestigt. Jedoch kann die CCTV-Überwachungskamera
1 auch ein Kameratyp sein, bei dem der Objektivtubus 18 von dem
Kamerakörper 10 lösbar ist.
Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, wird durch die Erfindung eine
kompakte Blendenvorrichtung eines für eine CCTV-Überwachungskamera bestimmten
Kameraobjektivs angegeben, bei der die Antriebsmechanismen für eine Blende
und ein optisches Filter in dem Objektivtubus der Kamera angeordnet sind.
Da die Blendenvorrichtung eine Filterhalteplatte (40) mit
zwei Öffnungen (41 und 42) hat, wobei die Blende zwei einander
überlagerte, an einer ersten Fläche der Grundplatte liegende Lamellen
(30a und 30b) hat, die Filterhalteplatte an einer zweiten Fläche
der Grundplatte liegt und der Filterantrieb die Filterhalteplatte so bewegt, dass
die beiden Öffnungen wahlweise in dem Strahlengang angeordnet werden, kann
die Blendenvorrichtung dünner und kompakter als bisher ausgebildet sein.
Da der Filterantrieb einen Feststellmechanismus (58b,
59a und 59b) enthält, der das optische Filter bzw. die Filterhalteplatte
in einer vorgeschobenen Stellung und in einer zurückgezogenen Stellung verriegelt,
wenn der Filterantrieb das optische Filter in den Strahlengang einführt bzw.
aus diesem zurückzieht, kann der Energieverbrauch des Filterantriebs verringert
werden, indem die Stellung des optischen Filters durch den Feststellmechanismus
fortwährend gehalten wird, mit Ausnahme der Zeitpunkte, zu denen der Filterantrieb
in Betrieb ist, um das optische Filter in den Strahlengang der Objektivoptik einzuführen
oder aus diesem zurückzuziehen.
Da das ND-Filter eine spektrale Durchlasscharakteristik derart hat,
dass seine Durchlässigkeit für im Infrarotbereich liegendes Licht im Wesentlichen
gleich oder geringer als seine Durchlässigkeit für sichtbares Licht ist,
kann die Menge des durchgelassenen Lichtes während der zur Tagzeit vorgenommenen
Farbbildaufnahme ohne Verschlechterung der Farbeigenschaften des Farbbildes gesteuert
werden, während in der Monochrombilderzeugung zur Nachtzeit die gesamte, das
sichtbare Licht und das Infrarotlicht enthaltende, durchgelassene Lichtmenge auf
eine ausreichende Größe eingestellt werden kann. Dadurch wird das Phänomen
vermieden, dass ein Objektteil mit einem gegenüber Infrarotlicht hohen Reflexionsvermögen
zu hell erscheint.