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Optisches System
Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches System, vorzugsweise Teleobjektiv, besonders für
Fernrohre und Kameras, mit einer optischen Stabilisierungseinrichtung bestehend aus einem
Lageveränderungen des Systems registrierenden Messwertgeber, der vorzugsweise von zumindest einer um wenigstens eine Achse schwenkbaren Masse, besonders einem ausgewuchteten Drehteil, gebildet ist und einen Antrieb für die Lageänderung eines optischen Gliedes des Systems steuert. Derartige optische
Systeme sind bereits in zahlreichen verschiedenen Ausführungsbeispielen bekanntgeworden.
Ein dabei auftretendes Dilemma besteht darin, dass einerseits durch zu grosse Abweichungen des Messwertgebers von seiner Ausgangslage eine Verfälschung des Messwertes eintreten kann, besonders, wenn der Messwertgeber nur innerhalb bestimmter Grenzen verstellbar ist, so dass eine darüber hinausgehende Bewegung nicht mehr berücksichtigt wird. Anderseits ist die Anbringung einer Rückstellkraft unerwünscht, da eine solche Rückstellkraft die Kompensationswirkung wieder aufheben würde.
Durch die Erfindung wird nun das Problem dadurch gelöst, dass eine Rückführeinrichtung für den Messwertgeber zum Zurückführen desselben in eine Ausgangsstellung vorgesehen und mit einem Auslöser, vorzugsweise bei Anwendung für ein Kameraobjektiv mit dem Kameraauslöser, verbunden ist, wobei beim Betätigen des Auslösers die Rückführeinrichtung ausgeschaltet, in der Ruhelage des Auslösers jedoch eingeschaltet ist. Somit ist die Garantie gegeben, dass während des Gebrauches des optischen Systems die Rückführeinrichtung ausgeschaltet ist, dass aber dennoch der Messwertgeber immer wieder in eine Ausgangslage zurückgeführt wird.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Rückführeinrichtung als für Waagen an sich bekannte Arretiereinrichtung ausgebildet, welche Ausführungsform eine besonders einfache konstruktive Ausgestaltung ermöglicht. Es mag zur Durchführung von Kameraschwenks oder auch bei Fernrohren als zweckmässig erscheinen, wenn, vorzugsweise zusätzlich zur Koppelung der Rückführeinrichtung mit dem Kameraauslöser, die Arretier- und Rückführeinrichtung von einer willkürlich betätigbaren Schalteinrichtung, beispielsweise von einer Taste, betätigbar ist, die in ihrer jeweiligen Stellung verrastet.
Diese Schalteinrichtung wird also bei einem Kameraschwenk od. dgl. in ihre den Messwertgeber arretierende Lage gebracht, wogegen sie sonst vor der Aufnahme in die den Messwertgeber freigebende Stellung überführt wird, wobei gegebenenfalls auch die endgültige Freigabe vom Kameraauslöser bewerkstelligt wird.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Die Fig. l und 2 zeigen Ausführungsbeispiele, die dem Stand der Technik entsprechen. Die Fig. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
Im Objektiv einer Kamera ist eine Linse--l--angeordnet. Diese Linse--l--dient zur Stabilisierung, d. h. zum Ausgleich von Verwacklungen. Zu diesem Zweck ist die Linse-l-an wenigstens einem, im dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. l) an zwei piezoelektrischen Kristallen
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2, 3-gelagert. JeKristalle-2, 3-ist ein Messwertgeber in Form eines um eine Achse --4-- drehbaren zweiarmigen Hebels --5-- vorgesehen. Der Hebel-5-ist statisch ausgewuchtet und trägt an seinem Ende eine Masse--6--, an seinem andern Ende eine Kondensatorplatte --7--. Ferner ist eine
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aber die Kapazität nach der einen Seite hin vergrössert, nach der andern hingegen verkleinert.
Somit wird die die Kondensatorplatten--8, 9--aufweisende Brückenschaltung verstimmt. Da die Brücke mit Wechselstrom gespeist ist, bewirkt die Verstimmung der Brücke eine Verschiebung der Phasenlage der in der Brückendiagonale fliessenden Ströme. Diese Ströme werden in einem Phasendiskriminator --12-- mit der Phasenlage der Spannungsquelle--10--verglichen, wobei je nach der Phasenlage ein verstärktes Gleichstromsignal in der einen oder andern Richtung vom Phasendiskriminator--12-abgegeben wird. Dieses Gleichstromsignal wird schliesslich den piezoelektrischen Kristallen--2, 3-zugeführt. In Abhängigkeit von der Grösse der Bewegung wird somit die Linse-l-verschoben und damit das die Linse--l--aufweisende optische System auf das ursprünglich anvisierte Objekt wieder ausgerichtet.
Das geschilderte Beispiel lässt erkennen, dass noch zahlreiche Abwandlungen möglich sind. So könnte durch den Hebel der auch von einer Drehscheibe gebildet sein könnte, auch die Rückkopplung eines Resonanzkreises verstellt werden. Auch andere Ausführungsformen sind möglich.
So könnte dem Phasendiskriminator--12--bereits eine Differenzierstufe vorgeschaltet sein, so dass er ein bereits differenziertes Ausgangssignal empfängt. Der Hebel--5--ist im dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich auf einer Achse--4--gelagert. Daher werden durch das dargestellte System lediglich Schwingungen in einer Richtung, beispielsweise in Horizontalrichtung, ausgeglichen.
Um auch Schwingungen nach andern Richtungen auszugleichen, beispielsweise in vertikaler Richtung, müsste entweder ein weiterer zweiarmiger Hebel vorgesehen sein, der beispielsweise eine weitere
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9--mitzusammen. Dementsprechend könnten vier piezoelektrische Kristalle über dem Unfang der Linse --l-- verteilt sein.
In Fig. 2 ist eine optische Stabilisierungseinrichtung dargestellt, die durch eine Art Rückmeldeeinrichtung selbstkorrigierend wirkt und die einen besonders einfachen Aufbau aufweist.
Hinter einem lediglich angedeuteten optischen System--13--ist ein stabilisierendes Glied--14-- angeordnet. Durch das System --13-- und das optische Glied --14-- gelangt Licht beispielsweise auf eine Filmbühne einer Kamera. Das stabilisierende Glied--14--ist in einem um eine Achse - 15-- schwenkbaren Rahmen --16-- gelagert. Ein dem optischen Glied --14-- entsprechend aufgebautes und gelagertes optisches Glied--14a--ist in einem Vergleichsstrahlengang vorgesehen.
Beide Linsen--14, 14a--sind von einem Lenker--17--gesteuert, der an den Rahmen angreift und mit einer lautsprecherartig aufgebauten, richtkraftlosen Tauchspulvorrichtung --18-- verbunden ist. Der Vergleichsstrahlengang wird gebildet von einer Lichtquelle--19--, einem Objektiv--20--
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(Fig. l) entspricht und als Messwertgeber fungiert. An der Drehscheibe--22--sind Massen--23-befestigt, die beispielsweise von Batteriegehäusen gebildet sein können.
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Photowiderstände, so dass beide Wandler gleichmässig Licht empfangen.
Die beiden Wandler --24, 25--befinden sich in einer Brückenschaltung, in deren Diagonale die Tauchspulvorrichtung
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25-- gleichmässig--21-- und den übrigen Teilen des Vergleichsstrahlenganges, so dass einer der Wandler--24 oder 25--mehr Licht als der andere Wandler empfängt. In diesem Falle wird die die beiden Wandler --24, 25--enthaltende Brücke verstimmt, wobei die Tauchspulvorrichtung-18-das optische Glied so lange bewegt, bis der vom Spiegel --21-- auf die beiden Wandler-24, 25-fallende Strahl wieder beide Wandler gleichmässig beleuchtet. Da die beiden Glieder--14, 14a--gleichartig
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Rippen auf, so kann die Arretiereinrichtung von einer Gabel mit divergierenden Zinken gebildet sein.
In Fig. 3 ist beispielsweise dargestellt, wie eine Arretiereinrichtung, besonders für die in Fig. l gezeigte Stabilisierungseinrichtung, wirken kann. Durch Druck auf einen Kameraauslöser-27-wird eine Stange-28--, die mit dem Auslöser direkt verbunden ist, bezogen auf Fig. 3, nach links bewegt. Mit dieser Stange ist eine um eine ortsfeste Drehachse-31-schwenkbare Hebelleiste-29- gelenkig verbunden. Die Bewegung der Stange --28-- bewirkt eine Drehbewegung der Hebelleiste
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den Kondensatorplatten--8 oder 9--verhindert. Die gabelförmige Ausnehmung der Arretierleiste --30-- ist von solcher Breite, dass der Hebel--5--auch in seinen Extremlagen von den Zinken der Arretiereinrichtung erfasst wird.
Je weiter sich die Arretierleiste--30--bezogen auf Fig. 3 nach rechts
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ist der Hebel --5-- völlig freigegeben. Umgekehrt wird beim Loslassen des Kameraauslösers--27-- der Hebel--5--durch den gabelförmigen Arretierhebel--30--wieder erfasst und in eine Mittelstellung gebracht.
Dadurch, dass die Arretiervorrichtung mit dem Kameraauslöser verbunden ist, wird auch die Spannungsquelle geschont. Um dem Benutzer einer mit einem erfindungsgemässen optischen System ausgerüsteten Kamera die Betriebsbereitschaft derselben anzuzeigen, ist hiefür zweckmässig ein mit der Schalteinrichtung für die Arretiereinrichtung verbundenes Signal vorgesehen, das vorzugsweise im Sucher sichtbar ist. Beispielsweise kann hiefür das Licht der Lampe--19--in den Sucherstrahlengang eingespielt werden. Selbstverständlich können auch viele andere Abwandlungen getroffen werden. So kann es zweckmässig sein, die Rückführung mittels einer willkürlich betätigbaren Einrichtung zu bewerkstelligen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Optisches System, vorzugsweise Teleobjektiv, besonders für Fernrohre und Kameras, mit einer optischen Stabilisierungseinrichtung bestehend aus einem Lagerveränderungen des Systems registrierenden Messwertgeber, der vorzugsweise von mindestens einer um wenigstens eine Achse schwenkbaren Masse, besonders einem ausgewuchteten Drehteil, gebildet ist, und einen Antrieb für die
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eine Rückführeinrichtung für den Messwertgeber zum Zurückführen desselben in eine Ausgangsstellung vorgesehen und mit einem Auslöser, vorzugsweise bei Anwendung für ein Kameraobjektiv mit dem Kameraauslöser, verbunden ist, wobei beim Betätigen des Auslösers die Rückführeinrichtung ausgeschaltet, in der Ruhelage des Auslösers jedoch eingeschaltet ist.
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