(57)【要約】本発明は、ビデオカメラに用いる光学画像変換器システムに関する。前記画像変換器システムは、記録レンズ（１０）を備えて成り、当該記録レンズは被写体の方に向けられ、第一画像面（１２）を規定する第一透過性投影ディスク（１４）上に、所定の画像サイズと焦点深度で被写体の実際の中間画像を生成する。独創的な画像変換器システムは、さらに、ビーム経路（１３）に位置決めされるプリズム装置（２０）に加え、ビーム経路（１３）で記録レンズ（１０）の後に配置され、投影ディスク（１４）の裏面に向けられ、第二画像面（１８）上に被写体の実際の主画像を生成するために用いられる画像変換レンズ（１６）を備えて成る。コンパクトに前記画像変換システムを構成するために、投影ディスク（１４）は、プリズム装置内部で、二つの平行に向き合うプリズム表面の間の中間空間（２４）に配置される。
2008508566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一画像面（１２）に所定の画像サイズと焦点深度で、被写体の実際の中間画像を作り出すために、被写体に向きを定められる記録レンズ（１０）を有し、第二画像面（１８）に被写体の実際の主画像を作り出すために、ビーム経路（１３）で記録レンズ（１０）の後に配置され、第一画像面（１２）に向けられる画像変換レンズ（１６）を有し、ビーム経路（１３）に置かれるプリズム装置（２０）を有し、それによって、光透過性投影ディスクが第一画像面（１２）に配置される光学画像変換器装置において、投影ディスク（１４）は、プリズム装置（２０）内部で二つのプリズム表面間の中間空間（２４）に位置決めされ、当該表面らは、互いに向かい合い、互いと平行に向きを定められることを特徴とする光学画像変換器装置。
【請求項２】
投影ディスク（１４）は、互いに平行に走る、投射ディスクの幅の広い側の表面（３４’、３４’’）で、記録レンズ（１０）の光軸（３６）と平行であるプリズム装置（２０）内部の面に向きを定められることを特徴とする請求項１に記載の画像変換器装置。
【請求項３】
投影ディスク（１４）は、互いに平行に走る、投射ディスクの幅の広い側の表面（３４’、３４’’）で、画像変換レンズ（１６）の光軸（３８）と平行であるプリズム装置（２０）内部の面に向きを定められることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像変換器装置。
【請求項４】
プリズム装置（２０）が、光学画像反転ユニットとして構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項５】
プリズム装置のプリズム（２２、２６、３２）の少なくとも一部分が、プリズムブロックと一体化することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項６】
プリズムブロックは、投影ディスク（１４）を収容するために、二つのプリズム表面によって区切られる間隙空間（２４）を有することを特徴とする請求項５に記載の画像変換器装置。
【請求項７】
投影ディスク（１４）は、その幅の広い側の表面上を高光沢まで磨かれることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項８】
投影ディスク（１４）が、その幅の広い側の表面（３４’、３４’’）の少なくとも一方で、隣接するプリズム表面に接着されるか又は接合されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項９】
記録レンズ（１０）と画像変換レンズ（１６）とは、互いに軸平行に向きを定められることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項１０】
記録レンズ（１０）と画像変換レンズ（１６）とは、同軸で向きを定められることを特徴とする請求項９に記載の画像変換器装置。
【請求項１１】
投影ディスク（１４）が、無光沢ディスクとして構成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項１２】
投影ディスク（１４）が、ファイバーディスクとして構成され、当該ファイバーディスクは、ビーム経路に平行に向きを定められ、互いに対して近接して置かれ、ディスク厚さの長さに切断される複数の光導体ファイバー（４０）を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項１３】
投影ディスク（１４）の光導体ファイバー（４０）が、側面からの散乱光に対して遮断されることを特徴とする請求項１２に記載の画像変換器装置。
【請求項１４】
光導体ファイバー（４０）が、投影ディスク（１４）内部で表面格子を形成することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像変換器装置。
【請求項１５】
投影ディスク（１４）内部の光導体ファイバー（４０）が、光透過性コアガラス（４２）を有するガラスファイバーと、それより低い屈折率を有する薄壁マントルガラス（４４）として構成されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項１６】
黒ガラス（４５）が、ガラスファイバー（４２、４４）の間に埋設されることを特徴とする請求項１５に記載の画像変換器装置。
【請求項１７】
光導体ファイバーが０．０１ｍｍ未満の直径、好ましくは０．００６ｍｍ未満の直径を有することを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項１８】
少なくとも一つの凸面レンズ（５３、５４、５５、５６）が、投影ディスク（１４）の前で、及び／又は、後ろで、ビーム経路に配置されることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項１９】
少なくとも一つの凸面レンズ（５５、５６）が、投影ディスク（１４）の直前で、及び／又は、直後で、自由空間（２４）に配置されることを特徴とする請求項１８に記載の画像変換器装置。
【請求項２０】
凸面レンズの一つ（５４）が、プリズム装置（２０）内部の二つのプリズム表面間の自由間隙空間に位置決めされ、当該表面らは、互いに向かい合い、互いに対して平行に向きを定められることを特徴とする請求項１８に記載の画像変換器装置。
【請求項２１】
凸面レンズの一つ（５３）が、プリズム装置（２０）の入力窓（２１）と記録レンズ（１０）との間の自由空間に位置決めされることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項２２】
投影ディスク（１４）の前でビーム経路に配置される凸面レンズ（５５）が、記録レンズ（１０）と投影ディスク（１４）との間の直線視距離のおよそ１／４の焦点幅を有することを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項２３】
投影ディスクの後ろでビーム経路に配置される凸面レンズ（５６）が、投影ディスク（１４）と画像変換レンズ（１６）との間の直線視距離の１／４の焦点幅を有することを特徴とする請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項２４】
プリズム装置（２０）と投影ディスク（１４）とが、アダプタハウジングに配置され、当該アダプタハウジングは、記録レンズ（１０）のために、及び、ビデオカメラのために、いずれの場合も機械的なコネクタを有することを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項２５】
記録レンズ（１０）が、フィルムカメラ又はフォトカメラの市販の交換レンズとして構成されることを特徴とする請求項２４に記載の画像変換器装置。
【請求項２６】
ビデオカメラのレンズは、画像変換レンズ（１６）を形成し、ＣＣＤセンサーフィールドとして好ましくは構成される画像レシーバー（５２）は、ビデオカメラ内部の第二画像面（１８）に配置されることを特徴とする請求項２４又は２５に記載の画像変換器装置。
【請求項２７】
第二画像面（１８）での実際の主画像が、第一画像面（１２）での実際の中間画像と異なるサイズ及び／又は異なるフォーマットを有することを特徴とする請求項１〜２６のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項２８】
アナモフィックフォーマット変更のための光学手段がビーム経路（１３）に配置され、再生を援助する画像処理ソフトウエアが設けられ、当該ソフトウエアは、アナモフィックフォーマット変更の補正ためのルーチンを有することを特徴とする請求項２７に記載の画像変換器装置。
【請求項２９】
アナモフィックフォーマット変更のための光学手段が、プリズム装置（２０）内部のビーム経路（１３）に配置されることを特徴とする請求項２７又は２８に記載の画像変換器装置。
【請求項３０】
アナモフィックフォーマット変更のための光学手段が、プリズム装置内部の円柱状研磨プリズム表面又は交差円柱レンズよって形成されることを特徴とする請求項２９に記載の画像変換装置。
【請求項３１】
アナモフィックフォーマット変更のための光学手段が、画像変換レンズに配置され、当該画像変換レンズは、好ましくは交換レンズとして構成されることを特徴とする請求項２７又は２８に記載の画像変換器装置。
【請求項３２】
ビーム経路に対して横方向に向きを定められる回転又は変位動作を実行するために、回転手段又は変位手段が、投影ディスク（１４）に係合することを特徴とする請求項１〜３１のいずれか一項に記載の画像変換器装置。
【請求項３３】
回転手段又は変位手段が、投影ディスク（１４）と機械的に結ばれる振動発振機として構成されることを特徴とする請求項３２に記載の画像変換器装置。
【請求項３４】
振動発振機の機械的な振幅が、投影ディスク内部のファイバー直径よりも大きいことを特徴とする請求項３３に記載の画像変換器装置。
【請求項３５】
ビデオカメラの前面に設置されるアダプタであって、アダプタハウジングを有し、アダプタハウジングに置かれるプリズム装置（２０）を有し、互いに向かい合うプリズム装置の二つのプリズム表面の間で中間空間（２４）に置かれる投影ディスク（１４）を有し、ビデオカメラのレンズに接続するための接続開口だけでなく、記録レンズ（１０）に接続するための接続開口をも有するアダプタ。
【請求項３６】
プリズム装置（２０）が、画像反転ユニットを形成することを特徴とする請求項３５に記載のアダプタ。
【請求項３７】
プリズム装置のプリズム（２２、２６、３２）の少なくとも一部分が、プリズムブロックと一体化されることを特徴とする請求項３５又は３６に記載のアダプタ。
【請求項３８】
プリズムブロックが、投影ディスク（１４）を収容するために、二つのプリズム表面によって区切られる間隙空間（２４）を有することを特徴とする請求項３７に記載のアダプタ。
【請求項３９】
投影ディスク（１４）が、少なくとも一つのその幅の広い側の表面で隣接するプリズム表面に接着されるか又は接合されることを特徴とする請求項３８に記載のアダプタ。
【請求項４０】
投影ディスク（１４）が、無光沢ディスクとして構成されることを特徴とする請求項３５〜３９のいずれか一項に記載のアダプタ。
【請求項４１】
投影ディスク（１４）が、ファイバーディスクとして構成され、当該ファイバーディスクは、ビーム経路（１３）に平行に向きを定められ、互いに対して近接して置かれ、ディスク厚さの長さに切断される複数の光導体ファイバー（４０）を有することを特徴とする請求項３５〜４０のいずれか一項に記載のアダプタ。
【請求項４２】
投影ディスク（１４）の光導体ファイバー（４０）は、側面からの散乱光に対して遮断されることを特徴とする請求項４１に記載のアダプタ。
【請求項４３】
光導体ファイバー（４０）が、投影ディスク（１４）内部で表面格子を形成することを特徴とする請求項４１又は４２に記載のアダプタ。
【請求項４４】
投影ディスク（１４）内部の光導体ファイバー（４０）が、光透過性コアガラス（４２）を有するガラスファイバーと、それより低い屈折率を有する薄壁マントルガラスとから成ることを特徴とする請求項４１〜４３のいずれか一項に記載のアダプタ。
【請求項４５】
黒ガラス（４５）が、投影ディスク（１４）のガラスファイバーの間に埋設されることを特徴とする請求項４４に記載のアダプタ。
【請求項４６】
光導体ファイバーが０．０１ｍｍ未満の直径、好ましくは０．００６ｍｍ未満の直径を有することを特徴とする請求項４２〜４５のいずれか一項に記載のアダプタ。
【請求項４７】
少なくとも一つの凸面レンズ（５３、５４、５５、５６）が、投影ディスク（１４）の前で、及び／又は、後ろで、プリズム装置内部に配置されることを特徴とする請求項３５〜４６のいずれか一項に記載のアダプタ。
【請求項４８】
少なくとも一つの凸面レンズ（５５、５６）が、投影ディスク（１４）の直前に、及び／又は、直後に、自由空間（２４）で配置されることを特徴とする請求項４７に記載のアダプタ。
【請求項４９】
一つの凸面レンズ（５４）は、プリズム装置内部の二つのプリズム表面の間の自由間隙空間に位置決めされ、当該表面らは、互いに向かい合い、互いに対して平行に向きを定められることを特徴とする請求項４７又は４８に記載のアダプタ。
【請求項５０】
少なくとも一つの凸面レンズ（５３）は、プリズム装置（２０）の前でアダプタハウジングに位置決めされることを特徴とする請求項４７〜４９のいずれか一項に記載のアダプタ。
【請求項５１】
ビデオカメラのレンズが、画像変換レンズ（１６）を形成し、ビデオカメラの画像レシーバー（５２）が、第二画像面（１８）に配置される、ビデオカメラと接続する請求項１〜３４のいずれか一項に記載の光学画像変換器装置の使用。
【請求項５２】
記録レンズ（１０）が、フィルムカメラ又はフォトカメラの市販の交換レンズとして構成されることを特徴とする請求項５１に記載の使用。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一画像面に所定の画像サイズと焦点深度で、被写体の実際の中間画像を作り出すために被写体に向きを定められる記録レンズを有し、第二画像面に被写体の実際の主画像を作り出すために、ビーム経路において記録レンズの後に配置され、第一画像面に向けられる画像変換レンズを有し、ビーム経路に置かれたプリズム装置であって、それによって光透過性投影ディスクが第一画像面に配置されるプリズム装置を有する、光学画像変換器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】EP 0 950 912 A2
【０００３】
このタイプの画像変換器装置は、特許文献１から公知であり、当該文献では、投影ディスクが、レンズチューブ内で記録レンズの後に配置され、そのディスクの背面に画像変換レンズが向けられ、その画像面に、写真フィルム又はビデオカメラのＣＣＤ画像レシーバーが配置される。記録レンズを経由して第一画像面に作り出される中間画像は、画像変換レンズを経由して、中間画像に対して変更される画像サイズ及び／又は画像フォーマットで第二画像面上に投影される。そのような装置は、比較的大きな画像フォーマット、例えば、第一画像面領域で１６、３２又は７０ｍｍの辺長を備えた画像フォーマットの使用を許容し、したがって、そのようなフォーマットのための市販のフィルムカメラレンズの使用を許容する。このように、比較的小さなレシーバーチップを有する現時のビデオカメラでは不可能である、低い焦点深度を備えたカメラ設定を達成することができる。さらに、画像変換レンズは、中間画像をビデオカメラの小さなビデオチップ上に投射できること、及び、その最大限の輝度で、且つ、予め定められた焦点深度で、そこに記録できることを確実にする。画像変換器装置は、通常、大きなフィルムカメラを用いることだけでなすことができる画像とフィルムとをビデオカメラを用いて作り出すことをも可能にする。このように、カメラマンは、高価なフィルム材料を用いなくても、専門家の成果となるビデオフィルムを記録するチャンスを与えられる。これらの成果は、特に、広い範囲内で可変である焦点深度を、フィルム録画の巧みな構成に含むことができるという事実にある。
【０００４】
ビーム経路内で直線で互いに背後に配置される光学要素は、比較的長く、重い構成の結果になることは、公知の画像変換器装置の短所であると認められる。公知の画像変換機器の別の特有な特徴は、主画像面における追加の画像反転が第二レンズを用いることによって起こるという事実にある。基本的に、これは、適当な再生ソフトウエアを用いることで、比較的単純に補われるはずである。しかし、これは、市販のビデオカメラにおいて利用可能ではないので、ビーム経路で画像反転プリズム装置を用いることが特許文献１で既に提案されており、当該画像反転プリズム装置を中間画像面の前に又は背後のどちらかに配置することができる。しかしながら、これでは、画像変換光学素子の構成長さ及び／又は重さを著しく減少させることはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これから生じて、本発明は、構造長さにおいて著しい減少が可能となる一方で、光学的性質を同一に保つように、初めに示されたタイプの公知の画像変換器装置を改良する課題に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するために、請求項１と請求項２９とに示される特徴の組み合わせが提案される。有利な実施形態及び本発明の更なる発展が、従属請求項から明らかになる。
【０００７】
本発明にしたがう解決法は、空気と比較して高められた屈折率で、プリズム経路の適切な包含により、及び、プリズム装置のビーム経路における偏向により、画像変換器装置の長さにおいて著しい減少を達成することができる思想に主として基づく。これを達成するために、投影ディスクがプリズム装置内部で二つのプリズム表面の間の中間空間に位置決めされ、そのプリズム表面は、互いに向かい合い、互いに対して平行に向きを定められることが、本発明にしたがって提案される。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態にしたがって、投影ディスクは、互いに平行に走るその幅の広い側の表面で、記録レンズ及び／又は画像変換レンズの光軸と平行であるプリズム装置内部の面に向きを定められる。記録レンズと画像変換レンズとが、互いに軸平行に向きを定められる場合が特に有利であり、同軸方向でさえ、基本的に可能である。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態は、プリズム装置を概して光学画像反転ユニット（optical image inverter unit）として構成することを提供する。これに関して、プリズム装置内部のプリズムの少なくとも一部分が、プリズムブロックに組み込まれる場合が実用的であり、それによって、二つのプリズム表面によって区切られる間隙空間が、投影ディスクのために設けられる。中間画像面領域において汚染物を回避するために、投影ディスクが、その幅の広い側の表面の少なくとも一方で、隣接するプリズム表面に接着されるか又は接合される場合が特に有利である。
【００１０】
投影ディスクを無光沢ディスク（matte disk）又はファイバーディスクのどちらかとして構成することができる。後者の場合、ファイバーディスクは、複数の光導体ファイバーを有し、当該光導体ファイバーは、ビーム経路に平行に向きを定められ、互いに対して近接して置かれ、ディスク厚さの長さに切断される。干渉光を回避するために、ファイバーディスクの光導体ファイバーが側面からの散乱光に対して遮蔽される場合が実用的である。光導体ファイバーが投影ディスク内部で表面格子を形成する場合が実用的であり、それらは、好ましくは、光透過性コアガラスを有するガラスファイバーと、それよりも低い反射率に加え、埋設された黒ガラスストランド（black glass strands）を有する薄壁のマントルガラスとから成る。光導体ファイバーは、０．０１ｍｍ未満の直径、好ましくは０．００６未満の直径を有する場合が有利である。投影ディスクが、幅の広い側の表面で高光沢まで磨かれる場合が実用的である。ファイバー端部の高光沢研磨は、投影ディスクの幅の広い表面でのスペクトル透過度をほとんどフレネル反射損失に減少させる。
【００１１】
プリズムビーム経路における光収率を改良するために、少なくとも一つの凸面レンズを投影レンズの前に及び／又は後ろに、ビーム経路で配置することが、本発明の好ましい実施形態にしたがって提案される。凸面レンズを、平面凸面レンズ（planar convex lenses）あるいは両凸面レンズ（biconvex lenses）として、又は、色消しレンズとして構成することができる。これに関して、少なくとも一つの凸面レンズをビーム経路内部の様々な地点に： 
−投影ディスクの直前及び／又は直後の自由空間に、
−プリズム装置内部で、互いに平行に向きを定められ、互いに向かい合う二つのプリズム表面間の自由間隙空間に、
−プリズム装置のプリズム表面と記録レンズとの間の自由間隙空間に、
配置することができる。
【００１２】
投影ディスクの前でビーム経路に配置される凸面レンズが、記録レンズと投影ディスクとの間の直線視距離（straight-line viewing distance）のおよそ１／４の焦点幅を有する場合に、特に有利であることが判明した。一方では、投影ディスクの後ろでビーム経路に配置される凸面レンズは、投影ディスクと画像変換レンズとの間の直線視距離のおよそ１／４の焦点幅を有するべきである。
【００１３】
ビーム経路における追加の凸面レンズの使用が、特に投影ディスクとしてファイバーディスクを用いるときに有利であることが判明した。大きなエッジと外形明瞭性を備えた投影ディスクによって、画像伝達がそこでは可能となるからである。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態にしたがって、投影ディスクを備えたプリズム装置が、アダプタハウジングに配置され、当該アダプタハウジングは、記録レンズ及びビデオカメラのための光学的で機械的なコネクタをいずれの場合も有する。これに関して、記録レンズが、標準的なフィルムカメラ又はフォトカメラの交換レンズとして構成される場合が実用的である。特に、１６ｍｍ、３５ｍｍ又は７０ｍｍのフィルムカメラ又は小型カメラの交換レンズがあり得る。
【００１５】
本発明の別の有利な実施形態は、ビデオカメラのレンズが画像変換レンズを形成し、且つ、デジタル画像レシーバー（好ましくは、ＣＣＤセンサーフィールドとして構成される）がビデオカメラ内部で第二画像面に配置されることを提供する。
【００１６】
本発明の別の特有な特徴は、第二画像面における実際の主画像が、第一画像面における実際の中間画像面と異なる画像サイズ及び／又は異なるフォーマットを有するという事実にある。加えて、アナモフィックフォーマット変更（anamorphotic format change）のための光学手段を、ビーム経路に配置することができ、さらにそれによって、再生を援助する画像処理ソフトウエアが設けられ、それは、アナモフィックフォーマット変更の補整のためのルーチンを有する。このように、標準的な画像フォーマットと広い画像フォーマットとの間（例えば、４：３／１６：９）を任意に切り替えることが可能である。アナモフィック画像変換のための光学手段を、プリズム装置の内部でビーム経路に、好ましくは、投影ディスクの後に配置することができる。それらを、例えば、交差円柱レンズ又は適当に研磨されたプリズム表面を用いて、プリズム装置内部に形成することができる。アナモフィック画像変換のための光学手段を、画像変換レンズに配置することもでき、当該画像変換レンズは、交換レンズとして好ましくは構成される。
【００１７】
より単純な投影ディスクの場合、欠陥によって光路が途絶されることが連続して発生する。これは、中間画像におけるエラーに結果としてなり、それは、第二画像面上の画像において維持される。このタイプの系統エラーを排除するために、投影ディスクがビーム経路に対して横方向に変位させられるか又は回転させられる場合が有利であり、振動動作が実用的である。この目的のために用いられる回転手段又は変位手段は、例えば、投影ディスクと機械的に一体となった振動発振機として構成される。これに関して、振動発振機の機械的な振幅は、投影ディスク内部のファイバー直径よりも大きくするべきである。
【００１８】
本発明にしたがう画像変換器装置の基本的な構成部分が、ビデオカメラの前面に設置されるアダプタと一体にさせられる場合が実用的であり、当該アダプタは、本発明にしたがって、アダプタハウジングと、アダプタハウジングに置かれるプリズム装置と、互いに向かい合うプリズム装置の二つのプリズム表面の間で中間空間に置かれる投影ディスクと、ビデオカメラのレンズに接続するための接続開口に加え、記録レンズのための接続開口とを有する。したがって、本発明にしたがう画像変換器装置がビデオカメラに関連して用いられる場合が実用的であり、それによって、ビデオカメラのレンズは、画像変換レンズを形成し、ビデオカメラの画像レシーバーは、第二画像面に配置される。記録レンズは、好ましくは、フィルムカメラ又はフォトカメラの交換レンズとして構成される。３５ｍｍフィルムカメラの交換レンズが好ましい。しかしながら、他の標準的なフォーマットの交換レンズ、例えば、１６ｍｍあるいは７０ｍｍフィルムカメラ用の、又は、小型フォトカメラ用の交換レンズも有利に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図面に概略的に示されている例示的な実施形態を用いて、本発明がより詳細に以下に説明される。
【００２０】
図面に示される画像変換器装置は、ビデオカメラでの使用を意図される。広い範囲の中で調整することができる焦点深度を有する高品質レンズの画像をビデオカメラの画像面に作り出すために、市販のカメラレンズを用いることができることが保証される。
【００２１】
光学画像変換器装置は、第一画像面１２を規定する光透過性投影ディスク１４上へ、所定の画像サイズ及び焦点深度で実際の被写体の中間画像を作り出すために、被写体の方に向きを定められる記録レンズ１０を備えて成る。投影ディスク１４の後方に向けられた画像変換レンズ１６は、中間画像と比べて変更された画像サイズ及び／又は画像フォーマットで、第二画像面１８に被写体の実際の主画像を作り出すために、記録レンズ１０の後でビーム経路１３に置かれる。さらに、完全な画像反転のためのプリズム装置２０がビーム経路１３に置かれ、当該プリズム装置は、入力窓２１を経由して記録レンズの方に面する入力プリズム２２と、間隙空間２４を経由して入力プリズム２２の出力窓と結ばれる偏向プリズム２６と、入力窓２８で偏向プリズム２６と結ばれ、且つ、その出力窓３０で画像変換レンズ１６に面する出力プリズム３２とを有する。プリズムブロック（prism block）を形成するために、プリズム２２、２６、３０を少なくとも部分的に互いに結合することができる。投影ディスク１４は、プリズム装置２０の内部で、互いに向かい合い、互いに平行に向けられる二つのプリズム表面の間の間隙空間２４に位置決めされる。特に図２ｂで見て取れるように、互いに対して平行である幅の広い側の表面３４’、３４’’を備えた投影ディスク１４は、画像変換レンズ１６の光軸３８に対して、及び、記録レンズ１０の光軸３６に対して平行である面にプリズム装置２０内部で向きを定められる。プリズム装置は、主として、画像反転のためと画像変換器装置のアダプタ長さを短くするために用いられる。図２ｂ及び２ｃに見られるように、記録レンズ１０と画像変換レンズ１６との光軸３４、３８は、互いに対して平行に向きを定められる。
【００２２】
基本的に、無光沢ディスクとして投影ディスクを構成することが可能である。本発明の好ましい実施形態は、投影ディスクがファイバーディスクとして構成されることを提供し、当該ファイバーディスクは、複数の光導体ファイバー４０を有し、当該光導体ファイバーは、ビーム経路１３に対して平行に向きを定められ、互いに対して近接して置かれ、ディスク厚さの長さに切断される。光導体ファイバー４０は、投影ディスク１４内部で表面格子を形成する（図３参照）。それらが、光透過性コアガラス４２を有するガラスファイバーと、より低い屈折率を有する薄壁のマントルガラス４４とから成る場合が実用的である。マントルガラスは、低損失全反射を得るために、あまり薄くすることを許されない。他方で、より厚いマントルガラスの場合、充填密度はより少なくなり、これは、光学解像度が制限される結果になる。しかしながら、干渉性ファイバー束の間に黒ガラス４５を埋設することにより、用いられるマントルガラスの壁厚さを著しく減少することが可能である。充填密度の増加の結果は、光学解像度の著しい増加を導く。光導体ファイバーの直径は、約０．００６ｍｍなので、全体で、画像プロセスの間に高解像度を達成することができる。それにもかかわらず、表面格子内部の欠陥が第二画像面１８で系統的な画像エラーを導くリスクが存在する。画像エラーを排除するために、記録がなされている間、投影ディスク１４をビーム経路１３に対して振動又は回転横方向動作状態（矢印４６、４８、５０）にすることが有利である。この目的を達成するために、投影ディスク１４を発振器（図示せず）に機械的に連結することができる。
【００２３】
ビデオカメラ内部に配置される第二画像面に、ＣＣＤ半導体フィールド（CCD semiconductor field）として構成される画像レシーバー（５２）が存在する。
【００２４】
図５ａ、ｂ、ｃ〜図９ａ、ｂ、ｃに示される例示的な実施形態は、少なくとも一つの凸面レンズ５３、５４、５５、５６が、光学画像変換器装置のビーム経路に加えて配置される点で、図２ａ〜ｃに記載の画像変換器装置とは異なる。凸面レンズは、主としてビーム経路内部の光収率を改良することを確実にする。もう一つには、レンズは、端部及び外周明瞭性だけでなく、画像粗さが存在しないことに関して、第二画像の記録品質を改良するタスクを有する。
【００２５】
図５ａ〜ｃに示される例示的な実施形態の場合、第一凸面レンズ５３は、記録レンズ１０とプリズム装置２０のプリズム表面２１（入力側上）との間の自由空間に置かれる一方で、第二凸面レンズ５４は、プリズム装置２０内部で、互いに向かい合い、且つ、互いに対して平行に向けられる二つのプリズム表面の間の自由間隙空間に位置決めされる。レンズ５３の最適な焦点幅は、記録レンズ１０と投影ディスク１４との間の距離の１／４である一方で、レンズ５４の焦点幅は、投影ディスク１４と画像変換レンズ１６との間の距離の１／４である。
【００２６】
図６ａ〜ｃの場合、一つの凸面レンズ５５、５６が、プリズム装置２０内部で、互いに向き合い、且つ、互いに対して平行に向けられる二つのプリズム表面の間の共通間隙空間２４で、いずれの場合にも投影ディスク１４の前後に位置決めされる点で、非常にコンパクトな装置が達成される。
【００２７】
図７ａ〜ｃ及び図８ａ〜ｃに記載の例示的な実施形態の場合、図６ａ〜ｃに記載のレンズの一方は、いずれの場合にも除外されるので、二つのプリズム表面の間の間隙空間２４で、レンズ５６又は５５の一方だけが投影ディスク１４と共にそれぞれ置かれる。
【００２８】
図９ａ〜ｃに記載の例示的な実施形態は、第二レンズ５６が投影ディスク１４と一緒に共通の間隙空間２４に配置される点で、図５ａ〜ｃに記載の例示的な実施形態の改良である。
【００２９】
要するに、本発明が以下に述べられる。本発明は、ビデオカメラに用いる光学画像変換器装置に関する。画像変換器装置は、第一画像面１２を規定する光透過性投影ディスク１４上に、所定の画像サイズと焦点深度で、被写体の実際の中間画像を作り出すために被写体に向きを定められる記録レンズ１０を備えて成る。さらに、画像変換器装置は、第二画像面１８に被写体の実際の主画像を作り出すために、ビーム経路１３で記録レンズ１０の後に配置され、投影ディスク１４の後方に向けられる画像変換レンズ１６に加え、ビーム経路１３に置かれるプリズム装置２０を含む。画像変換器装置のコンパクトな構成を得るために、投影ディスク１４が、プリズム装置の内部で、表面が互いに向かい合い、且つ、互いに対して平行に向けられる二つのプリズム表面の間の中間空間２４に位置決めされることが、本発明にしたがって提案される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実例図におけるビデオカメラ用光学画像変換器装置である。
【図２ａ】図１に記載の画像変換器装置の三面図である。
【図２ｂ】図１に記載の画像変換器装置の三面図である。
【図２ｃ】図１に記載の画像変換器装置の三面図である。
【図３】大きく拡大した描写における画像変換器装置の投影ディスクの上面図である。
【図４】透過エラーを排除するために動作する投影ディスクの図解である。
【図５ａ】ビーム経路に置かれた２つの凸面レンズを有する、図２ａ〜ｃと比較して改良された画像変換器装置の三面図である。
【図５ｂ】ビーム経路に置かれた２つの凸面レンズを有する、図２ａ〜ｃと比較して改良された画像変換器装置の三面図である。
【図５ｃ】ビーム経路に置かれた２つの凸面レンズを有する、図２ａ〜ｃと比較して改良された画像変換器装置の三面図である。
【図６ａ】２つの凸面レンズを有する改良画像変換器装置の図５ａ〜ｃにしたがう描写である。
【図６ｂ】２つの凸面レンズを有する改良画像変換器装置の図５ａ〜ｃにしたがう描写である。
【図６ｃ】２つの凸面レンズを有する改良画像変換器装置の図５ａ〜ｃにしたがう描写である。
【図７ａ】ビーム経路に置かれた凸面レンズを有する改良画像変換器装置の三面図である。
【図７ｂ】ビーム経路に置かれた凸面レンズを有する改良画像変換器装置の三面図である。
【図７ｃ】ビーム経路に置かれた凸面レンズを有する改良画像変換器装置の三面図である。
【図８ａ】凸面レンズを有する別の画像変換器装置の三面図である。
【図８ｂ】凸面レンズを有する別の画像変換器装置の三面図である。
【図８ｃ】凸面レンズを有する別の画像変換器装置の三面図である。
【図９ａ】２つの凸面レンズを有する改良画像変換器装置の三面図である。
【図９ｂ】２つの凸面レンズを有する改良画像変換器装置の三面図である。
【図９ｃ】２つの凸面レンズを有する改良画像変換器装置の三面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０    記録レンズ
１２    第一画像面
１３    ビーム経路
１４    投影ディスク
１６    画像変換レンズ
１８    第二画像面
２０    プリズム装置
２１    入力窓
２２    プリズム
２４    中間領域
２６    プリズム
３２    プリズム
３４    広い側面
３４’  広い側面
３６    光軸
４０    光導体ファイバー
４２    光透過性コアガラス
４４    薄壁マントルガラス
４５    黒ガラス
５２    レシーバー
５３    凸面レンズ
５４    凸面レンズ
５５    凸面レンズ
５６    凸面レンズ
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【国際調査報告】
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