DE10119065A1 - Zitterkorrektureinrichtung - Google Patents

Abstract

Ein Doppelfernrohr hat Korrekturlinsen (14, 24) zum Korrigieren der Zitterbewegung eines fokussierten Bildes sowie Schrittmotoren (122), welche die Korrekturlinsen (14, 24) als Einheit bewegen. Bezüglich der Längsrichtung erfasst ein Sensor (202) die Winkelgeschwindigkeit der Zitterbewegung der optischen Achsen (OP1, OP2) des Doppelfernrohrs. Nach Vertärkung und Wandlung in digitale Daten wird das Ausgangssignal des Sensors (154) einem Mikrocomputer (208) zugeführt. Auf Grundlage der Winkelgeschwindigkeit berechnet der Mikrocomputer (208) eine erforderliche Impulszahl von Treiberimpulssignalen. Die erforderliche Impulszahl gibt die Zahl an Impulsen an, die dem Schrittmotor (122) zugeführt werden müssen, um die Zitterbewegung zu korrigieren. Auf Grundlage der erforderlichen Impulszahl wählt eine Schaltung (230) unter Impulsgruppen mit verschiedenen Impulsraten eine Impulsgruppe aus. Die Schaltung (230) gibt die ausgewählte Impulsgruppe an einen Motortreiber (210) aus, der den Schrittmotor (122) für einen vorbestimmten Zeitraum antreibt. Bezüglich der Querrichtung werden entsprechende Operationen ausgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zitterkorrektureinrichtung, die in einem optischen In­ strument, z. B. einem Doppelfernrohr, ein durch Handzittern verursachtes Zittern eines fokussierten Bildes verhindert.

Herkömmlicherweise wird auf dem Gebiet optischer Instrumente, z. B. auf dem Gebiet der Doppelfernrohre, ein entsprechendes Produkt dadurch verbessert, dass es mit einer Funktion versehen wird, die ein durch Handzittern verursachtes Zittern eines fokussierten optischen Bildes korrigiert. Bei einer solchen Korrektur der Zitterbewegung des fokussierten Bildes erkennt man, dass das Zittern eine Abweichung der optischen Achse des optischen Instrumentes von dem betrach­ teten Objekt darstellt. Das optische Instrument hat Sensoren, welche die Richtung und die Winkelgeschwindigkeit der durch das Handzittern verursachten Bewegung der optischen Achse erfassen, sowie Korrekturoptiken. Die Korrekturoptiken werden in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse bewegt, und zwar in einer Richtung, dass die Bewegung der optischen Achse neutralisiert ist. Das Lei­ stungsvermögen der Korrekturoptiken ist durch die sogenannte "Linsenempfind­ lichkeit" gegeben. Die Linsenempfindlichkeit entspricht einer durch die Bewegung der Korrekturoptik verursachten Wirkung, die äquivalent einer vorbestimmten Größe der Winkeländerung der optischen Achse ist, wenn die Korrekturoptik um eine vorgegebene Größe bewegt wird. Die zuletzt genannte Wirkung wird im Folgenden als "Winkeländerungsgröße der optischen Achse" bezeichnet.

Die Korrekturoptiken werden beispielsweise über Direktantriebe angetrieben, die mit einem Schrittmotor und einer Schraube oder Spindel versehen sind. Eine Drehbewegung des Schrittmotors wird in eine Linearbewegung in der Ebene senkrecht zur optischen Achse umgesetzt. Die Linearbewegung wird dann über einen geeigneten Transmissionsmechanismus auf die Korrekturoptiken übertra­ gen. Ein Treiberimpulssignal steuert den Antrieb des Direktantriebs. Die Größe der Bewegung der Korrekturoptik ist dabei pro Impuls definiert. In dem optischen Instrument ist somit die Größe der Winkeländerung der optischen Achse pro Impuls entsprechend der Größe der Bewegung pro Impuls und der Linsenemp­ findlichkeit festgelegt.

In den letzten Jahren wurde es erforderlich, die Genauigkeit eines solchen Zitter­ korrekturmechanismus zu erhöhen. Insbesondere ist es erforderlich, die optische Achse gleichmäßig zu bewegen und die Ansprechgeschwindigkeit der Zitterkor­ rektur auf das Handzittern schneller zu machen. Es wäre deshalb wünschenswert, die Winkelgröße der Änderung der optischen Achse pro Impuls zu verkleinern, um so die Zitterkorrektur gleichmäßig und genau durchzuführen. Um die Winkelgröße der optischen Achse pro Impuls zu verkleinern, kann die Größe der Bewegung der Korrekturoptik pro Impuls verkleinert oder eine Korrekturoptik mit geringerer Linsenempfindlichkeit eingesetzt werden. Die Größe der Bewegung der Korrektu­ roptik pro Impuls ist jedoch durch den Schrittmotor und den Aufbau des Transmis­ sionsmechanismus limitiert. Ist die Linsenempfindlichkeit der Korrekturoptik ge­ ring, so wird ferner die Ansprechgeschwindigkeit klein, und die Zitterkorrektur kann dem Handzittern nicht folgen, wenn letzteres stark ist.

Wird die Impulsrate des Treiberimpulssignals hochgesetzt, so wird die Ansprech­ geschwindigkeit schneller. Die Impulsrate ist dabei die Impulszahl des Treiberim­ pulssignals pro Zeiteinheit. Ein Schrittmotor hat jedoch eine kleinste obere Grenze an Impulsrate, bei der er bezüglich eines vorgegebenen Drehmomentes gestartet werden kann, ohne außer Schritt zu geraten. Überschreitet die Impulsrate des Treiberimpulssignals diese obere Grenze, so besteht die Möglichkeit, dass der Schrittmotor außer Schritt gerät und mit einer abnormalen Oszillation anhält.

Die Art, in der die optische Achse sich infolge des Handzitterns bewegt, wird nachfolgend erläutert. Die Richtung, in die sich die optische Achse infolge des Handzitterns bewegt, ändert sich nämlich häufig. Ist das Handzittern stark, so besteht außerdem die Tendenz, dass die Bewegungsgeschwindigkeit der opti­ schen Achse unmittelbar nach Änderung der Richtung schnell wird. Wird die Impulsrate höher gesetzt, so gerät der Schrittmotor bei starkem Handzittern entsprechend dem Anstieg der Bewegungsgeschwindigkeit der optischen Achse äußerst leicht außer Schritt, unmittelbar nachdem die Drehrichtung des Schritt­ motors geändert wird. Die Ansprechgeschwindigkeit kann nämlich nur sehr einge­ schränkt durch Erhöhen der Impulsrate gesteigert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zitterkorrektureinrichtung anzugeben, die in der Lage ist, das Zittern eines fokussierten Bildes mit hoher Ansprechgeschwindigkeit auf das Handzittern gleichmäßig zu korrigieren.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Zitterkorrektureinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Zitterkorrektureinrichtung nach Anspruch 1 ermöglicht eine gleichmäßige Korrektur der Zitterbewegung des fokussierten Bildes. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Korrektur ein Ansprechen auf das Handzittern ohne Verzöge­ rung.

Liegt bei der Weiterbildung nach Anspruch 2 die Impulsrate innerhalb des Intritt­ fallmoment-Bereichs, so erzeugt der Schrittmotor ein Drehmoment zum Bewegen der Korrekturoptiken, ohne außer Schritt zu geraten. Der Schrittmotor gerät des­ halb beim Start oder bei der Änderung der Drehrichtung nicht außer Schritt.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 3 kann die Impulszahlberechnung bei­ spielsweise über einen Mikrocomputer erfolgen.

Der Treiberimpulssignalgenerator kann Hardwarekomponenten, z. B. einen Multi­ plexer, einen Zähler, ein Gatter etc. enthalten, wobei die Impulsrate des Treiber­ impulssignals mit einem einfachen strukturellen Aufbau in einfacher Weise geän­ dert werden kann. Die mehreren Impulsgruppen werden dem Multiplexer zuge­ führt. Das Ausgangssignal des Multiplexers wird dem Zähler als Takt zugeführt, und die erforderliche Impulszahl wird über einen Impulslader in den Zähler gela­ den. Das Gatter wird geöffnet und lässt das Ausgangssignal des Multiplexers durch, während der Zähler die erforderliche Impulszahl zählt. Das Ausgangssignal des Multiplexers wird dem Schrittmotor zugeführt. Optional kann der Zähler ein Aufwärts- oder ein Abwärtszähler sein. Das Gatter kann ein UND-Gatter sein.

Wendet man den Aufbau gemäß den Weiterbildungen nach Anspruch 5 und 6 an, so kann eine Vielzahl von Treiberimpulssignalen in einfacher Weise dem Schritt­ motor zugeführt werden.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 9 wird die Schaltung zur Erzeugung des Treiberimpulssignals vereinfacht.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung, welche die relative Anordnung von Doppelfernrohroptiken für ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung zeigt,

Fig. 2 eine Vorderansicht einer Zitterkorrektureinrichtung des Doppelfern­ rohrs,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung des Doppelfernrohrs,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teils der Steuerschaltung nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Graphen, der die Charakteristik zwischen Drehmoment und Impulsrate eines in der Korrektureinrichtung vorgesehenen Schritt­ motors zeigt,

Fig. 6 eine Wahrheitstabelle, die in einem in Fig. 4 gezeigten Multiplexer verwendet wird,

Fig. 7 ein Flussdiagramm, das Prozesse einer in einem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Mikrocomputer ausgeführten Hauptroutine zeigt,

Fig. 8 ein Flussdiagramm, das Prozesse einer Unterroutine zur Zitterkor­ rektur in Längsrichtung zeigt,

Fig. 9 ein Flussdiagramm, das Prozesse einer Unterroutine zur Ausgabe von Längsrichtungsimpulsen zeigt,

Fig. 10 ein Flussdiagramm, das Prozesse einer Unterroutine zum Setzen eines Längsrichtungsmerkers zeigt,

Fig. 11 ein Flussdiagramm, das Prozesse einer Unterroutine zum Kompen­ sieren einer Impulszahl zeigt,

Fig. 12 ein Zeitdiagramm, das Ausgangssignale zeigt, die von den Elemen­ ten der in dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Schal­ tungsanordnung ausgegeben werden.

Fig. 13 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung einer Zitterkorrekturein­ richtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 14 eine Schaltungsanordnung, die einen Teil der Steuerschaltung nach Fig. 13 zeigt, und

Fig. 15 ein Zeitdiagramm, das Ausgangssignale zeigt, die von den Elemen­ ten der in dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Schal­ tungsanordnung ausgegeben werden.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.

Fig. 1 zeigt Optiken eines Doppelfernrohrs, auf das ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird. Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung, in der die Anordnung der Optiken des Doppelfernrohrs zueinander gezeigt ist. Das Doppelfernrohr hat eine erste Optik 10 und eine zweite Optik 20, die jeweils einem Auge des Benutzers zugeordnet sind. Die erste Optik 10 hat eine Objektivlinse 12, eine Korrekturlinse 14, die eine Korrekturoptik darstellt, ein Aufrichtprisma 16 und ein Okular 18. Eine optische Achse OP1 der ersten Optik ist an Hand einer gestri­ chelten Linie dargestellt. Der Aufbau der zweiten Optik 20 entspricht dem der ersten Optik 10. Die Elemente der zweiten Optik 20 haben jeweils Bezugszeichen, die sich aus dem Bezugszeichen des entsprechenden Elementes der ersten Optik 10 erhöht um die Zahl 10 ergeben.

Zwischen der optischen Achse OP1 der ersten Optik 10 und der optischen Achse OP2 der zweiten Optik 20 ist ein vorbestimmter Abstand vorhanden. Die optischen Achsen OP1 und OP2 sind parallel zueinander. Die Korrekturlinsen 14 und 24 sind als Einheit an einem Querantriebsrahmen 32 gehalten. Der Rahmen 32 ist wiederum an einem Längsantriebsrahmen 34 gehalten, und zwar in einer Aus­ nehmung des Rahmens 34.

Der Rahmen 32 ist senkrecht zur den optischen Achsen OP1 und OP2 angeord­ net und in seiner Längsrichtung in der Ausnehmung des Rahmens 34 bewegbar. Die Richtung, in der sich der Rahmen 32 bewegt, ist durch den Pfeil X dargestellt. Diese Richtung ist parallel zu einer Ebene, in der die optischen Achsen OP1 und OP2 liegen, und senkrecht zu den optischen Achsen OP1 und OP2. Die durch den Pfeil X angegebene Richtung wird im Folgenden als "Querrichtung" bezeich­ net. Dagegen ist der Rahmen 34 lediglich in einer Richtung bewegbar, die senk­ recht zu den optischen Achsen OP1 und OP2 und senkrecht zur Querrichtung verläuft. Die Richtung, in der sich der Rahmen 34 bewegt, ist durch den Pfeil Y angegeben. Diese Richtung wird im Folgenden als "Längsrichtung" bezeichnet. Die Rahmen 32 und 34 werden jeweils über einen entsprechenden Antriebsme­ chanismus in Querrichtung bzw. Längsrichtung angetrieben. Die Antriebsmecha­ nismen werden später beschrieben.

Die Korrekturlinsen 14 und 24 sind an einer vorbestimmten Stelle in einem äuße­ ren Rahmen (Bezugszeichen 100 in Fig. 2) des Doppelfernrohrs von den Rahmen 32 und 34 gehalten. Sie sind dabei entlang den optischen Achsen OP1 und OP2 unbeweglich, jedoch in Querrichtung und Längsrichtung beweglich, wobei sich Quer- und Längsrichtung in der zu den optischen Achsen OP1 und OP2 senk­ rechten Ebene im rechten Winkel kreuzen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Korrekturlinsen 14 und 24 im Normalfall in einer Standardposition angeordnet, in der die optische Achse OP1 mit den optischen Achsen der übrigen optischen Komponenten der Optik 10 und die optische Achse OP2 mit den optischen Achsen der übrigen optischen Komponenten der Optik 20 zusammenfällt. Ist das Doppelfernrohr dem Handzittern ausgesetzt, so führen die Korrekturlinsen 14, 24, d. h. die Rahmen 32, 34 eine Relativbewegung derart aus, dass die Bewegung der optischen Achsen des Doppelfernrohrs neutralisiert ist.

Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Korrekturlinsen 14, 24, des Querantriebsrahmens 32 und des Längsantriebsrahmens 34 von der Seite der Objektivlinsen 12, 22 aus betrachtet. Die Antriebsmechanismen für die Korrekturlinsen 14 und 24 werden im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.

Das Doppelfernrohr ist mit dem äußeren Rahmen 100 versehen. Der Rahmen 100 hat eine Ausnehmung, die in der Schnittansicht etwa rechteckig ist. Der Rahmen 34 ist in der Ausnehmung des Rahmens 100 angeordnet. Der Umriss des Rah­ mens 32 ist in der Schnittansicht etwa rechteckig. Die Länge des Rahmens 34 in Querrichtung ist etwa gleich dem Abstand, den Innenwände 102 und 104 des Rahmens 100 voneinander haben. Die Innenwände 102, 104 sind parallel zur Längsrichtung und einander zugewandt, wobei der Rahmen 34 zwischen ihnen liegt. Die Länge des Rahmens 34 in Längsrichtung ist kleiner als der Abstand, den Innenwände 106 und 108 des Rahmens 100 voneinander haben. Die Innenwände 106, 108 laufen parallel zur Querrichtung und sind einander zugewandt, wobei der Rahmen 34 zwischen ihnen liegt. Der Rahmen 34 ist zwischen den Innenwänden 106, 108 in Längsrichtung bewegbar und wird dabei von den Innenwänden 102 und 104 geführt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, sind vier Unterlagscheiben 110 an einer Seitenfläche 100a des Rahmens 100 vorgesehen. Ein Teil des Randabschnitts jeder Unterlagschei­ be 110 steht von den Innenwänden 102, 104 nach innen über. Obgleich in Fig. 2 nicht dargestellt, sind auf der anderen, der Seitenfläche 100a abgewandten Flä­ che, weitere vier Unterlagscheiben vorgesehen. Diese auf der abgewandten Seitenfläche vorgesehenen Unterlagscheiben befinden sich an Stellen, die denen der Unterlagscheibe 110 an der Seitenfläche 100a entsprechen. Der Rahmen 34 wird also zwischen vier Paaren Unterlagscheiben 110 gehalten. Er wird so durch die acht Unterlagscheiben daran gehindert, sich längs der optischen Achsen OP1 und OP2 zu bewegen.

An der in Fig. 2 unten dargestellten Innenwand 106 des äußeren Rahmens 100 ist ein Direktantrieb 120 befestigt. Der Antrieb 120 ist mit einem Schrittmotor 122 und einem Spindel- oder Schraubenvorschubmechanismus (nicht dargestellt) verse­ hen, der die Drehantriebskraft des Schrittmotors 122 in eine Linearbewegung einer Spindel oder Schraube 124 in Längsrichtung umsetzt. Die Schraube 124 wird aus- oder eingefahren, je nachdem, ob der Schrittmotor 122 in Vorwärts- oder in Rückwärtsrichtung gedreht wird. Ein Metallelement 342 ist an der unteren Seite mittig des Rahmens 34 befestigt, um den Rahmen 34 in Längsrichtung zu drücken. Das Metallelement 342 drückt in Fig. 2 von unten gegen die Spitze der Schreibe 124.

An der in Fig. 2 linken Seite des Rahmens 34 ist ein Ende einer Schraubenfeder 126 befestigt. Entsprechend ist an der rechten Seite des Rahmens 34 ein Ende einer Schraubenfeder 126 befestigt. Die Schraubenfedern 126 sind jeweils mit ihrem anderen Ende an dem Außenrahmen 100 befestigt. Der Rahmen 34 wird durch die Schraubenfedern 126 in Fig. 2 nach oben gezwungen, so dass das Metallelement 342 stets gegen die Spitze der Schraube 124 drückt. Wird also die Schraube 124 in Längsrichtung aus- oder eingefahren, so wird die Bewegung der Schraube 124 über das Metallelement 342 zwangsläufig auf den Rahmen 34 übertragen, wodurch letzterer entsprechend der Bewegungsgröße der Schraube 124 in Längsrichtung relativ auf den Außenrahmen 100 zubewegt wird.

Der Antrieb des Rahmens 32 in Querrichtung erfolgt über einen Antriebsmecha­ nismus entsprechend dem Antriebsmechanismus des Rahmens 34. Der Rahmen 32 wird zwischen Innenwänden 341, 343, die parallel zur Längsrichtung des Rahmens 34 verlaufen, bewegt und dabei von Innenwänden 345, 347 geführt, die parallel zur Querrichtung des Rahmens 34 verlaufen. Der Rahmen 32 wird durch acht Unterlagscheiben 310, von denen in Fig. 2 lediglich vier dargestellt sind, an einer Bewegung längs der optischen Achsen OP1 und OP2 gehindert.

Der Rahmen 32 wird von einem Direktantrieb 130 angetrieben. Der Antrieb 130 ist an der Innenwand 106 des äußeren Rahmens 100 befestigt. Der Antrieb 130 ist mit einem Schrittmotor 132 und einer Spindel oder Schraube 134 versehen. Die Schraube 134 wird entsprechend der Drehrichtung des Schrittmotors 132 in Querrichtung aus- oder eingefahren. An der unteren Seite des Rahmens 32 ist an einer geeigneten mittigen Stelle ein Metallelement 322 befestigt, um den Rahmen 32 in Querrichtung zu drücken. Das Metallelement 322 drückt in Fig. 2 von links gegen die Spitze der Schraube 134. Der Rahmen 32 wird über eine Schraubenfe­ der 136 in Fig. 2 nach rechts gezwungen, so dass das Metallelement 322 stets gegen die Spitze der Schreibe 134 drückt. Wird die Schraube 134 durch den Antrieb des Schrittmotors 132 in Querrichtung aus- oder eingefahren, so wird der Rahmen 32 entsprechend der Größe der Bewegung der Schraube 134 in Quer­ richtung relativ zu dem Rahmen 34 bewegt.

Das Doppelfernrohr ist mit Sensoren versehen, um die Anordnung der Korrektur­ linsen 14, 24 des äußeren Rahmens 100 zueinander zu erfassen. Die Sensoren erfassen also, ob die Korrekturlinsen 14, 24 in der Standardposition angeordnet sind. Einer der Sensoren ist ein Querrichtungs-Standardpositionssensor 152, der die Standardposition in Querrichtung erfasst, bei der die optischen Achsen der Korrekturlinsen 14, 24 in einer Ebene Hegen, in der die optischen Achsen OP1 und OP2 liegen, wobei diese Ebene parallel zur Querrichtung ist. Ein anderer Sensor ist ein Längsrichtungs-Standardpositionssensor 154, der die Standardpo­ sition in Längsrichtung erfasst, bei der die optischen Achsen der Korrekturlinsen 14, 24 in einer Ebene liegen, in der die optischen Achsen OP1 und OP2 liegen, wobei diese Ebene parallel zur Längsrichtung ist.

Befinden sich die Korrekturlinsen 14, 24 in ihrer Standardposition, so sind sie gleichzeitig in der auf die Querrichtung bezogenen Standardposition und der auf die Längsrichtung bezogenen Standardposition angeordnet.

Der Sensor 152 ist ein Lichtunterbrecher vom Transmissionstyp, der an dem Rahmen 32 befestigt ist. Der Sensor 152 hat ein Lichtaussendeelement und ein Lichtempfangselement an einem Hohlteil 152a. In Fig. 2 sind das Lichtaussende­ element und das Lichtempfangselement weggelassen. Wird der Rahmen 32 relativ zu dem Rahmen 34 bewegt, so tritt eine an dem Rahmen 34 befestigte dünne Platte 153 in den Hohlteil 152a. Die dünne Platte 153 passt nämlich zwi­ schen das Lichtaussendeelement und das Lichtempfangselement. Anschließend ändert sich der Ausgangspegel des Sensors 152, wenn die dünne Platte 153 das von dem Lichtaussendeelement abgegebene Licht sperrt. Der Sensor 152 und die dünne Platte 153 sind so angeordnet, dass sich der Ausgangspegel des Sensors 152 ändert, wenn sich die Korrekturlinsen 14, 24 in der auf die Querrichtung bezogenen Standardposition befinden.

Entsprechend ist der Sensor 154 ein Lichtunterbrecher vom Transmissionstyp. Der Ausgangspegel des Sensors 154 ändert sich, wenn eine dünne Platte 155 das von einem Lichtaussendeelement des in einem Hohlteil 154a angeordneten Sensors 154 ausgesendete Licht sperrt. Der Sensor 154 und die dünne Platte 155 sind so angeordnet, dass sich der Ausgangspegel des Sensors 154 ändert, wenn sich die Korrekturlinsen 14, 24 in der auf die Längsrichtung bezogenen Standard­ position befinden.

Wie oben erläutert, wird die auf die Querrichtung bezogene Standardposition der Korrektionslinsen 14, 24 von dem Sensor 152 und die auf die Längsrichtung bezogene Standardposition von dem Sensor 154 erfasst. Die Korrekturlinsen 14, 24 sind an den auf die Quer- und Längsrichtung bezogenen Standardpositionen angeordnet, unmittelbar nachdem das Doppelfernrohr eingeschaltet worden ist oder wenn gerade keine Zitterkorrektur erfolgt.

Wie oben erläutert, wird der Rahmen 32 oder der Rahmen 34 über den Direktan­ trieb 120 bzw. 130 relativ zu dem Außenrahmen 100 bewegt. Entsprechend dieser Bewegung der Rahmen 32 und 34 werden die Korrekturlinsen 14, 24 als Einheit bewegt.

Die Größe der relativen Bewegung der Korrekturlinsen 14 und 24, d. h. der Rah­ men 32 und 34, ist in Abhängigkeit der Gesamtimpulszahl von Antriebsimpuls­ signalen der Schrittmotoren 122 und 132 festgelegt. Auch die Geschwindigkeiten der Relativbewegungen der Korrekturlinsen 14 und 24 sind in Abhängigkeit einer Impulszahl der Antriebsimpulssignale pro Zeiteinheit festgelegt. Die Geschwindig­ keiten sind nämlich durch eine Impulsrate (pps: Impulse pro Sekunde) festgelegt. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Impulsrate so festgelegt, dass eine Impulszahl pro 1 Millisekunde berechnet wird, die zur Beseitigung des Zitterns des fokussierten Bildes erforderlich ist. Diese Impulszahl wird im Folgenden als "erfor­ derliche Impulszahl" bezeichnet. Da die Impulsrate basierend auf der erforderli­ chen Impulszahl festgelegt wird, können die Bewegungen der Korrekturlinsen 14 und 24, die äquivalent zu den Winkeländerungen der optischen Achsen OP1 und OP2 sind, gleichmäßig durchgeführt werden, um so das Handzittern zu kompen­ sieren.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer Schaltung, die den zum Antreiben des Rah­ mens 34 bestimmten Schrittmotor 122 steuert. Da die Struktur der Schaltung, die den Schrittmotor 132 steuert, der der Schaltung des Schrittmotors 122 entspricht, wird im Folgenden auf eine Erläuterung der Schaltung des Schrittmotors 132 verzichtet.

Das Doppelfernrohr ist mit einem Längsgeschwindigkeitssensor 202 versehen, mit dem die Richtung und die Winkelgeschwindigkeit der durch das Handzittern verursachten Zitterbewegung des Doppelfernrohrs in Längsrichtung erfasst wer­ den. Der Sensor 202 erzeugt ein analoges Spannungssignal, das proportional der Winkelgeschwindigkeit ist. Dieses analoge Spannungssignal wird im Folgenden als "Winkelgeschwindigkeitssignal" bezeichnet.

Nachdem das Winkelgeschwindigkeitssignal von einem Verstärker 204 verstärkt worden ist, wird dieses verstärkte Winkelgeschwindigkeitssignal von einem A/D- Wandler 206 in ein digitales Signal gewandelt, das Winkelgeschwindigkeitsdaten darstellt. Eine erste Impulsgruppe von 1000 pps wird von einem ersten Generator 212 dem A/D-Wandler 206 zugeführt. In dem A/D-Wandler 206 wird das Winkel­ geschwindigkeitssignal in Synchronisation mit der ersten Impulsgruppe mit 1 Millisekunde abgetastet, so dass man die Winkelgeschwindigkeitsdaten erhält. Ferner wird den Winkelgeschwindigkeitsdaten eine Information über die Richtung der Zitterbewegung entlang der Längsrichtung, nämlich Plus oder Minus, hinzu­ gefügt. Die Winkelgeschwindigkeitsdaten werden einem Mikrocomputer 208 zugeführt.

Der Mikrocomputer 208 berechnet die Größe der Winkeländerung der optischen Achsen in Längsrichtung in einem Zeitraum von 1 Millisekunde, indem die Winkel­ geschwindigkeitsdaten integriert werden. Weiterhin berechnet der Mikrocomputer 208 in dem Zeitraum von 1 Millisekunde die Größe der Relativbewegung des Rahmens 34, die für die Neutralisierung des Zitterns des fokussierten Bildes erforderlich ist, und zudem die erforderliche Impulszahl in dem Zeitraum von 1 Millisekunde, die dem Schrittmotor 122 hinzugefügt werden sollte. Diese erforder­ liche Impulszahl ist eine Ganzzahl, die nicht kleiner als 0 und nicht größer als 8 ist. Diese Operation wird wiederholt für 1 Millisekunde ausgeführt und erfolgt damit in Synchronisation mit der ersten Impulsgruppe.

Der Mikrocomputer 208 gibt die erforderliche Impulszahl, die alle 1 Millisekunde berechnet wird, an eine Schaltung 230 aus, die zum Erzeugen des Treiberimpuls­ signals bestimmt ist. Die erste Impulsgruppe und eine zweite bis achte Impuls­ gruppe werden in einem ersten Generator 212, einem zweiten Generator 214, einem dritten Generator 216, einem vierten Generator 218, einem fünften Gene­ rator 220, einem sechsten Generator 222, einem siebten Generator 224 bzw. einem achten Generator 226 erzeugt und ausgegeben. Die erste bis achte Im­ pulsgruppe werden der Schaltung 230 zugeführt. Ferner wird der Schaltung 230 ein 0 pps-Signal mit Erdungspegel (nicht dargestellt) zugeführt. Das 0 pps-Signal wird ausgegeben, wenn die erforderliche Impulszahl gleich 0 ist. Die Impulsraten der ersten bis achten Impulsgruppe sind verschieden voneinander. Die Schaltung 230 wählt aus der ersten bis achten Impulsgruppe oder dem 0 pps-Signal ent­ sprechend der erforderlichen Impulszahl ein Signal aus. Die Schaltung 230 er­ zeugt dann unter Verwendung der erforderlichen Impulszahl Treiberimpulssignale, die mit der ausgewählten Impulsgruppe synchronisiert sind, und gibt diese an einen Motortreiber 210 aus.

Die Impulsraten der ersten bis achten Impulsgruppe betragen 1000 pps, 2000 pps, 3000 pps, 4000 pps, 5000 pps, 6000 pps, 7000 pps bzw. 8000 pps. Die Impulsraten der ersten bis achten Impulsgruppe werden der Schaltung 230 zuge­ führt. Bezüglich der ersten bis achten Impulsgruppe ist der Impulsabstand iden­ tisch. Die erste Impulsgruppe, deren Impulsbreite die größte ist, wird dem zweiten bis achten Generator 214 bis 226, dem A/D-Wandler 206 und dem Mikrocomputer 208 als Standardtaktsignal zugeführt, so dass die Operation jeder dieser Schal­ tungskomponenten auf eine Periode der ersten Impulsgruppe, nämlich 1 Millise­ kunde, synchronisiert ist.

Berechnet der Mikrocomputer 208 für die erforderliche Impulszahl pro 1 Millise­ kunde beispielsweise den Wert 5, so wird die fünfte Impulsgruppe mit 5000 pps von der Schaltung 230 ausgewählt. Da die fünfte Impulsgruppe fünf Impulse pro 1 Millisekunde enthält, stimmt die Impulszahl der fünften Impulsgruppe mit der erforderlichen Impulszahl überein. Wird der Schrittmotor 122 auf Grundlage der fünften Impulsgruppe gesteuert, so dreht er während 1 Millisekunde bei gleichmä­ ßiger Geschwindigkeit um fünf Schritte. Für die anderen Fälle erfolgt dies in entsprechender Weise. Ist beispielsweise die erforderliche Impulszahl gleich 2, so dreht der Schrittmotor 122 während 1 Millisekunde mit gleichmäßiger Geschwin­ digkeit um zwei Schritte und befindet sich damit in Synchronisation mit dem zwei­ ten Impulssignal (2000 pps). Beträgt die erforderliche Impulszahl 8, so dreht der Schrittmotor 122 während 1 Millisekunde mit gleichmäßiger Geschwindigkeit um acht Schritte und befindet sich damit in Synchronisation mit der achten Impuls­ gruppe (8000 pps).

Wie oben erläutert, wird die Impulsrate des Treiberimpulssignals auf Grundlage einer Schrittzahl gesteuert, um die der Schrittmotor 122 in 1 Millisekunde dreht. Auf diese Weise werden Drehgeschwindigkeit und Antriebswert des Schrittmotors 122 gesteuert. So können die Korrekturlinsen 14, 24 gleichmäßig bewegt werden.

Der Motortreiber 210 steuert den Antrieb des Schrittmotors 122 auf Grundlage der zugeführten Treiberimpulssignale und eines die Drehrichtung des Schrittmotors 122 angebenden Signals, das von dem Mikrocomputer 208 ausgegeben wird. Der Schrittmotor 122 dreht nämlich um die erforderliche Impulszahl, die von dem Mikrocomputer 208 berechnet wird, in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung, so dass die Korrekturlinsen 14 und 24 bewegt werden. Dadurch erhält man eine Wirkung, die äquivalent der vorbestimmten Bewegung der optischen Achsen OP1 und OP2 ist.

Beginnt der Schrittmotor 122 zu drehen oder ändert er seine Drehrichtung, so besteht die Möglichkeit, dass er außer Schritt gerät, wenn sich die der erforderli­ chen Impulszahl entsprechende Impulsrate innerhalb eines Bereichs einer Außer­ trittfallmoment-Charakteristik befindet. Um zu verhindern, dass der Schrittmotor 122 außer Schritt gerät, wählt der Mikrocomputer 208 zunächst ein Impulssignal aus, das eine maximale Impulsrate innerhalb eines Bereichs einer Intrittfallmo­ ment-Charakteristik hat, worauf er dann das Impulssignal so ändert, dass die Impulsrate inkremental erhöht wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird im Folgenden insbesondere erläutert, wie ein Impulssignal beim Start des Schrittmotors 122 und bei einer Änderung der Dreh­ richtung des Schrittmotors 122 ausgewählt wird. Fig. 5 zeigt einen Graphen, der eine Drehmoment-Impulsraten-Charakteristik des Schrittmotors 122 angibt.

Die Kurve A ist eine Außertrittfallmoment-Charakteristik. Das Außertrittfallmoment gibt die größte Impulsrate an, bei der der Schrittmotor 122 unter einer vorgegebe­ nen Last betrieben werden kann, ohne außer Schritt zu geraten. Die Außertritt­ fallmoment-Charakteristik gibt die Werte des Außertrittfallmomentes bei jeder Last an. Die Kurve B stellt eine Intrittfallmoment-Charakteristik dar. Ein Intrittfallmoment gibt die größte Impulsrate an, bei der der Schrittmotor 122 unter einer vorgegebe­ nen Last gestartet werden kann, ohne einen oder mehrere Schritte auszulassen. Die Intrittfallmoment-Charakteristik gibt dlie Werte des Intrittfallmomentes bei jeder Last an.

Ein Bereich Pin, der unterhalb der Kurve B liegt (schraffierter Bereich, begrenzt durch die beiden Achsen des Graphen und die Kurve B), gibt den Intrittfallmo­ ment-Bereich an. Ein Bereich Pout, der sich zwischen den Kurven A und B befin­ det (anderer schraffierter Bereich, begrenzt durch die Kurven A und B), gibt den Außertrittfallmoment-Bereich an. Die achte Impulsgruppe, deren Impulsrate die größte ist, befindet sich nahe der äußeren Grenze des Außertrittfallmoment- Bereichs Pout.

Im Folgenden wird ein Beispiel erläutert, bei dem das Drehmoment, das zum Antreiben des Rahmens 34 in Längsrichtung erforderlich ist, 100 g.cm beträgt. In diesem Fall sollten Impulssignale innerhalb des Intrittfallmoment-Bereichs Pin ausgewählt werden, um zu verhindern, dass der Schrittmotor 122 außer Schritt gerät. Es sollte also entweder das 0 pps-Signal oder eine der ersten bis vierten Impulsgruppe ausgewählt werden.

Wird die erforderliche Impulszahl von dem Mikrocomputer 208 zu 8 berechnet, so wird zunächst ein Impulssignal innerhalb des Intrittfallmoment-Bereichs Pin mit der größten Impulsrate, also vorliegend die vierte Impulsgruppe (4000 pps), aus­ gewählt, um die Treiberimpulssignale zu erzeugen. Dann wird die Impulsrate der Treiberimpulssignale alle 1 Millisekunde nacheinander auf die fünfte Impulsgruppe (5000 pps), die sechste Impulsgruppe (6000 pps) und die siebte Impulsgruppe (7000 pps) geändert und schließlich die achte Impulsgruppe (8000 pps) ausge­ wählt, die der berechneten erforderlichen Impulszahl 8 entspricht.

Da die Impulsrate des Treiberimpulssignals in dem ersten Ausführungsbeispiel jede Millisekunde geändert wird, wird die Ansprechgeschwindigkeit auf eine Zitter­ bewegung des fokussierten Bildes schneller, und die Zitterkorrektur wird gleich­ mäßiger ausgeführt. Startet der Schrittmotor 122 oder wird seine Drehrichtung geändert, so wird die Impulsrate des Treiberimpulssignals auf eine der Impulsra­ ten gesetzt, die innerhalb des Intrittfallmoment-Bereichs Pin liegen, so dass ver­ hindert wird, dass der Schrittmotor 122 außer Schritt gerät. Selbst wenn eine Korrekturoptik verwendet wird, deren Linsenempfindlichkeit im Vergleich kleiner als die einer konventionellen Korrekturoptik ist, und die Größe der Winkelände­ rung der optischen Achse pro Impuls klein ist, kann der Schrittmotor 122 arbeiten, ohne außer Schritt zu geraten, und die Zitterkorrektur gleichmäßig genau durch­ geführt werden, ohne dass die Ansprechgeschwindigkeit auf das Handzittern verringert ist.

Vorzugsweise sind die Impulsraten der zweiten bis achten Impulsgruppe jeweils ein Vielfaches der ersten Impulsgruppe, da so die Synchronisation zwischen der ersten bis achten Impulsgruppe in einfacher Weise erreicht wird.

Fig. 4 ist ein Schaltplan, der den Aufbau des zum Erzeugen der Treiberimpuls­ signale bestimmten Treiberimpulssignalgenerators 230 sowie den um diesen herum vorhandenen Aufbau im Detail zeigt. Der Treiberimpulssignalgenerators 230 hat einen Multiplexer 232, einen Abwärtszähler 234, ein Rücksetz-Setz- Flipflop 236, kurz RS-Flipflop, und ein UND-Gatter 238.

Der Multiplexer 232 hat vier Eingänge D, C, B, A. Der Mikrocomputer 208 hat vier Datenanschlüsse (Data D, Data C, Data B, Data A). Die berechnete erforderliche Impulszahl, die in Form von 4 Bit-Daten vorliegt, wird von den vier Anschlüssen an die Eingänge D, C, B und A übertragen. Das erste bis achte Impulssignal werden aus Wahleingängen D1 bis D8 zugeführt. Ein Auswahleingang D0 ist geerdet. Der Multiplexer 232 wählt auf Grundlage der ihm von den Eingängen D, C, B, A zu­ geführten 4 Bit-Daten einen der Auswahleingänge D0 bis D8 aus.

Fig. 6 zeigt eine Wahrheitstabelle für die in dem Multiplexer 232 erfolgende Aus­ wahl. Ist beispielsweise die erforderliche Impulszahl gleich 4, so wird von dem Mikrocomputer 208 die Bit-Daten 0100 zugeführt. Der Multiplexer 232 wählt dann den Auswahleingang D4 aus und gibt über einen Ausgang Y die vierte Impuls­ gruppe mit 4000 pps aus.

Der Ausgang Y ist mit einem Anschluss CLK des Abwärtszählers 234 und dem UND-Gatter 238 verbunden. Ein Anschluss Q des RS-Flipflops 236 ist an das UND-Gatter 238 angeschlossen. Ist der Ausgangspegel des Ausgangs Q hoch, so wird das UND-Gatter 238 geöffnet und die von dem Ausgang Y ausgegebenen Signale, nämlich die von dem Multiplexer 232 ausgewählten Impulssignale, wer­ den durchgelassen.

Die erforderliche Impulszahl in Form der 4 Bit-Daten wird von dem Mikrocomputer 208 den Anschlüssen D, C, B, A des Abwärtszählers 234 zugeführt. Der Mikro­ computer 208 führt einem Setzanschluss des RS-Flipflops 236 ein Ladesignal zu, so dass der Ausgang Q hohen Pegel annimmt. Nimmt der Ausgang Q des RS- Flipflops 236 hohen Pegel an, so wird das UND-Gatter 238 geöffnet und die Impulssignale treten durch das UND-Gatter 238.

Der Abwärtszähler 234 erfasst die führende Flanke jedes der von dem Ausgang Y des Multiplexers 232 ausgegebenen Impulssignale und verringert mit jeder Erfas­ sung einer führenden Flanke die erforderliche Impulszahl um 1. Erreicht die erfor­ derliche Impulszahl den Wert 0, so gibt der Abwärtszähler 234 ein sogenanntes Borrow-Signal BRW, d. h. ein Signal für negativen Übertrag, im folgenden auch als Übertragsignal bezeichnet, aus einem Anschluss BRW an einen Rücksetzan­ schluss des RS-Flipflops 236 aus. Infolgedessen nimmt der Ausgang Q des RS- Flipflops 236 tiefen Pegel an, das UND-Gatter 238 wird geschlossen, und die Zuführung des Impulssignals an den Motortreiber 210 wird angehalten.

Infolge der Auswahl des Impulssignals im Multiplexer 232 und des Setzens der Impulszahl in dem Abwärtszähler 234 wird also denn Schrittmotor 122 ein vorbe­ stimmtes Impulssignal mit einer vorbestimmten Impulszahl zugeführt. Der Ab­ wärtszähler 234 dient in dem ersten Ausführungsbeispiel der Zählung der erfor­ derlichen Impulszahl. Die Wahrheitstabelle der 4 Bit-Daten, die den Anschlüssen D, C, B, A zugeführt werden, kann jedoch durch eine andere Wahrheitstabelle ausgetauscht werden, indem ein Aufwärtszähler eingesetzt wird.

Das UND-Gatter 238 führt die Treiberimpulssignale einem Taktanschluss CK des Motortreibers 210 zu. Ferner führt der Mikrocomputer 208 dem Motortreiber 210 ein Signal OEB und ein Signal CW zu. Der EIN/AUS-Zustand zur Erregung des Schrittmotors 122 wird durch das Signal OEB gesetzt. Durch das Signal CW wird die Drehrichtung des Schrittmotors 122 gesetzt.

Der Schrittmotor 122 ist ein Schrittmotor vom Zweiphasen-Erregertyp. Der Schrittmotor 122 hat nämlich zwei nicht dargestellte Spulen zum Antreiben eines nicht dargestellten Rotors. Die Ausgangsanschlüsse OUTA1 und OUTA2 sind mit den Enden der einen Spule und die Ausgangsanschlüsse OUTB1 und OUTB2 mit den Enden der anderen Spule verbunden. Der Motortreiber 210 steuert den Schrittmotor 122 an, indem die Amplitude und die Richtung eines durch die Spu­ len fließenden elektrischen Stroms auf Grundlage der Signale OEB und CW gesteuert werden.

Fig. 7 ist ein Flussdiagramm, das die Hlauptroutine der von dem Mikrocomputer 208 vorgenommenen Zitterkorrektur zeigt.

Nachdem das Doppelfernrohr eingeschaltet worden ist, werden in Schritt S202 die Korrekturlinsen 14 und 24 durch Bewegen des Rahmens 32 und des Rahmens 34 in die auf die Querrichtung bezogene Standardposition bzw. in die auf die Längs­ richtung bezogene Standardposition bewegt. Die Korrekturlinsen werden also in ihrer Standardposition angeordnet.

Anschließend werden in Schritt S204 ein Merker oder Flag "before_Fv" und ein Merker oder Flag "before_Fh" mit dem Wert 0 initialisiert. Das Flag "before_Fv" gibt die Richtung an, in die der Rahmen 34 zuletzt in Längsrichtung bewegt wor­ den ist. Genauer gesagt, gibt das Flag "before_Fv" die Richtung an, in die der Schrittmotor 122 zuletzt gedreht hat. Hat der Schrittmotor 122 nicht gedreht, so wird das Flag "before_Fv" auf 0 gesetzt. Hat der Schrittmotor 122 in Vor­ wärtsrichtung gedreht, so wird das Flag auf +1 gesetzt. Hat dagegen der Schritt­ motor 122 in Rückwärtsrichtung gedreht, so wird das Flag "before_Fv" auf -1 gesetzt.

Das Flag "before_Fh" gibt die Richtung an, in die der Rahmen 32 zuletzt in Quer­ richtung bewegt worden ist. Genauer gesagt, gibt das Flag "before_Fh" die Rich­ tung an, in die der Schrittmotor 132 zuletzt gedreht hat. Entsprechend dem auf das Flag "before_Fv" bezogenen Setzvorgang kann das Flag "before_Fh" in Abhängigkeit der vorhergehenden Drehung des Schrittmotors 132 auf 0, +1 und -1 gesetzt werden.

In Schritt S206 wird überprüft, ob die Stromversorgung ausgeschaltet ist. Ist dies der Fall, so springt das Programm zu Schritt S222. Anderenfalls wird überprüft, ob ein nicht dargestellter Zitterkorrekturschalter, mit dem das Doppelfernrohr ausge­ stattet ist, ausgeschaltet ist. Ist dieser Schalter eingeschaltet, so wird die Zitterkor­ rektur durchgeführt, indem die Prozesse ab Schritt S300 bis Schritt S370 durch­ geführt werden. Ist der Schalter ausgeschaltet, so wird die Zitterkorrektur nicht durchgeführt, und es werden die Prozesse ab Schritt S212 bis Schritt S220 aus­ geführt.

In Schritt S300 wird eine Zitterkorrektur in Längsrichtung durchgeführt, so dass die erforderliche Impulszahl des Schrittmotors 122 für die Zeit von 1 Millisekunde und die Drehrichtung des Schrittmotors 122, die für die Zitterkorrektur in Längsrichtung erforderlich sind, berechnet werden. Nachfolgend wird in Schritt S320 eine Zitter­ korrektur in Querrichtung durchgeführt, so dass die erforderliche Impulszahl des Schrittmotors 132 für den Zeitraum von 1 Millisekunde und die Drehrichtung des Schrittmotors 132, die für die Zitterkorrektur in Querrichtung erforderlich sind, berechnet werden.

Nachdem Schritt S320 ausgeführt ist, werden die Impulszahlen und die auf die Drehrichtung bezogenen Daten temporär in einem Speicher gespeichert. Dann wird in Schritt S322 ermittelt, ob 1 Millisekunde verstrichen ist. Schritt S322 wird so oft wiederholt, bis 1 Millisekunde verstrichen ist. Nach Ablauf 1 Millisekunde fährt die Programmsteuerung mit Schritt S350 fort. Das Verstreichen von 1 Milli­ sekunde wird dabei über die Erfassung des Zeitpunkts der führenden Flanke der ersten Impulsgruppe, deren Periode 1 Millisekunde beträgt, ermittelt.

In Schritt S350 wird ein Prozess zur Ausgabe von Längsrichtungsimpulsen durch­ geführt, so dass entsprechende Signale ausgegeben werden, um den Schrittmo­ tor auf Grundlage der erforderlichen Impulszahl und der Drehrichtung, die in dem Speicher gespeichert sind, anzutreiben. Nachfolgend wird in Schritt S370 ein Prozess zur Ausgabe von Querrichtungsimpulsen durchgeführt, so dass entspre­ chende Signale ausgegeben werden, um den Schrittmotor 132 auf Grundlage der erforderlichen Impulszahl und der Drehrichtung, die in dem Speicher gespeichert sind, anzutreiben.

Nachdem Schritt S370 abgeschlossen ist, kehrt die Programmsteuerung zu Schritt S206 zurück. Während sowohl die Stromversorgung als auch der Zitterkorrektur­ schalter eingeschaltet sind, werden also die Zitterkorrektur in Längsrichtung, die Zitterkorrektur in Querrichtung, die Überprüfung des Ablaufs von 1 Millisekunde, der Prozess zur Ausgabe der Längsrichtungsimpulse und der Prozess zur Ausga­ be der Querrichtungsimpulse wiederholt durchgeführt.

Wird in Schritt S208 festgestellt, dass der Zitterkorrekturschalter ausgeschaltet ist, so werden die Korrekturlinsen 14, 24 in die auf die Querrichtung bezogene Stan­ dardposition bzw. die auf die Längsrichtung bezogene Standardposition bewegt (Schritt S212), die Flags "before_Fv" und "before_Fh" auf 0 gesetzt (Schritt S214) und die Schrittmotoren 122, 132 angehalten (Schritt S216). Die Programmsteue­ rung fährt dann mit Schritt S218 fort.

In Schritt S218 wird ermittelt, ob die Stromversorgung ausgeschaltet ist. In Schritt S220 wird ermittelt, ob der Zitterkorrekturschalter ausgeschaltet ist. Während die Stromversorgung eingeschaltet und der Zitterkorrekturschalter ausgeschaltet ist, werden die Schritte S218 und S220 wiederholt durchgeführt, während die Kor­ rekturlinsen 14, 24 in der auf die Querrichtung bezogenen Standardposition und in der auf die Längsrichtung bezogenen Standardposition gehalten werden. Wird in Schritt S218 erfasst, dass die Stromversorgung ausgeschaltet ist, so fährt die Programmsteuerung mit Schritt S222 fort. Wird in Schritt S220 erfasst, dass der Zitterkorrekturschalter eingeschaltet ist, so kehrt die Programmsteuerung zu Schritt S206 zurück.

Wird in Schritt S206 oder in Schritt S218 festgestellt, dass die Stromversorgung ausgeschaltet ist, so wird ein Strom-AUS-Prozess gemäß Schritt S222 durchge­ führt. In dem Strom-AUS-Prozess werden die Korrekturlinsen 14, 24 in die auf die Querrichtung bezogene Standardposition und die auf die Längsrichtung bezogene Standardposition bewegt, die Schrittmotoren 122, 132 angehalten und dann in Schritt S222 die elektrische Stromversorgung gestoppt. Nachdem Schritt S222 ausgeführt ist, endet die Hauptroutine.

Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm der in Fig. 7 in Schritt S300 angegebenen Unter­ routine, in der die Zitterkorrektur in Längsrichtung ausgeführt wird.

Zunächst werden in Schritt S302 die Winkelgeschwindigkeitsdaten, die von dem A/D-Wandler 206 in ein digitales Signal gewandelt werden, dem Mikrocomputer 208 zugeführt. In Schritt S304 wird die Größe der Winkeländerung der optischen Achsen in 1 Millisekunde durch Integration der aufeinanderfolgenden Winkelge­ schwindigkeitsdaten berechnet. Dann wird in Schritt S306 ein Parameter "step_v" für die Ansteuerung des Schrittmotors 122 berechnet. Der Parameter "step_v" ist ein Wert, in dem der erforderlichen Impulszahl des dem Schrittmotor 122 zuge­ führten Treiberimpulssignals jede Millisekunde ein Vorzeichen hinzugefügt wird, das die Drehrichtung des Schrittmotors angibt. Soll der Schrittmotor 122 in Vor­ wärtsrichtung drehen, so wird ein Plus-Vorzeichen (+) hinzugefügt. Soll dagegen der Schrittmotor 122 in Rückwärtsrichtung drehen, so wird ein Minus-Vorzeichen (-) hinzugefügt. Der Parameter "step_v" ist eine Ganzzahl, deren Absolutwert kleiner oder gleich 8 ist.

In Schritt S400 wird eine Subroutine ausgeführt, die dem Setzen eines Längs­ richtungsmerkers oder -flags Fv dient. Das Flag Fv wird in Abhängigkeit des in Schritt S306 berechneten Parameters "step_v" auf 0, +1 oder -1 gesetzt. Entspre­ chend dem oben genannten Flag "before_Fv" gibt das Flag Fv die Drehrichtung des Schrittmotors 122 an. Ist es nicht erforderlich, dass der Schrittmotor 122 dreht, so wird das Flag Fv auf 0 gesetzt. Soll der Schrittmotor 122 in Vor­ wärtsrichtung drehen, d. h. liegt der Parameter "step_v" in dem Bereich von +1 bis +8, so wird das Flag Fv auf +1 gesetzt. Soll der Schrittmotor 122 in Rück­ wärtsrichtung drehen, d. h. liegt der Parameter "step_v" in dem Bereich von -8 bis -1, so wird das Flag Fv auf -1 gesetzt. Das Flag "before_Fv" gibt also die Dreh­ richtung in dem vorhergehenden Zeitraum von 1 Millisekunde an, während das Flag Fv die Drehrichtung in dem nachfolgenden Zeitraum von 1 Millisekunde angibt.

Dann wird in Schritt S500 eine Unterroutine zum Kompensieren der Impulszahl durchgeführt. In dieser Unterroutine wird, wenn der Schrittmotor 122 gerade gestartet oder die Drehrichtung geändert worden ist, an dem Parameter "step_v" in der Weise eine Kompensation vorgenommen, dass das Treiberimpulssignal auf die größte Impulsrate innerhalb des Intrittfallmoment-Bereichs gesetzt wird.

Nachdem die Unterroutine in Schritt S500 ausgeführt ist, kehrt die Programm­ steuerung zur Hauptroutine nach Fig. 7 zurück und fährt mit Schritt S320 fort. Schritt S320 ist eine Unterroutine, in der die Zitterkorrektur in Querrichtung aus­ geführt wird. Da die Unterroutine nach Schritt S320 im wesentlichen in gleicher Weise wie die Unterroutine nach Schritt S300 durchgeführt wird, wird auf ihre Beschreibung an dieser Stelle verzichtet.

Fig. 9 ist ein Flussdiagramm, die in eine in Schritt S350 (vgl. Fig. 7) durchgeführte Unterroutine zur Ausgabe der Längsrichtungsimpulse im Detail angibt.

In Schritt S352 wird der Absolutwert des Parameters "step_v", d. h. die erforderli­ che Impulszahl, gelesen, um sie als 4 Bit-Impulszahldaten (D, C, B, A) an den Treiberimpulssignalgenerator 230 auszugeben.

Anschließend wird in Schritt S354 das Signal OEB auf Grundlage der erforderli­ chen Impulszahl |step_v| und das Signal CW auf Grundlage des Vorzeichens des Parameters "step_v" gesetzt. Ist der Absolutwert des Parameters "step_v" gleich 0, so wird das Signal OEB auf einen Wert gesetzt, der angibt, dass die Spulen des Schrittmotors 122 nicht erregt werden. Ist der Absolutwert des Parameters "step_v" gleich einem Wert 1 bis 8, so wird das Signal OEB auf einen Wert ge­ setzt, der angibt, dass die Spulen des Schrittmotors 122 erregt werden. Ist das Vorzeichen des Parameters "step_v" gleich +, so wird das Signal CW auf einen Wert gesetzt, der angibt, dass der Schrittmotor 122 in Vorwärtsrichtung drehen soll. Ist dagegen das Vorzeichen -, so wird das Signal CW auf einen Wert gesetzt, der angibt, dass der Schrittmotor 122 in Rückwärtsrichtung drehen soll. Die Si­ gnale OEB und CW werden an den Motortreiber 210 ausgegeben.

In Schritt S356 wird dann das Ladesignal an den Multiplexer 232, den Abwärts­ zähler 234 und das RS-Flipflop 236 ausgegeben. Nachdem Schritt S356 ausge­ führt ist, endet diese Unterroutine. Die Programmsteuerung kehrt dann zur Haupt­ routine nach Fig. 7 zurück und fährt mit Schritt S370 fort, in dem der Prozess zur Ausgabe der Querrichtungsimpulse durchgeführt wird. Da die Unterroutine nach S370 im wesentlichen in gleicher Weise wie die oben erläuterte Unterroutine nach Schritt S320 ausgeführt wird, wird an dieser Stelle auf ihre Beschreibung verzich­ tet.

Während der Zitterkorrekturschalter eingeschaltet ist, werden in Bezug auf die Quer- und die Längsrichtung eine Reihe von Prozessen zur Zitterkorrektur in Abständen von 1 Millisekunde wiederholt ausgeführt. So werden die durch das Handzittern verursachten Winkelgeschwindigkeitsdaten der optischen Achsen gelesen, die erforderliche Impulszahl und die Drehrichtung des Schrittmotors berechnet und die Impulsrate des Treiberimpulssignals geändert.

Fig. 10 zeigt ein Flussdiagramm, das um Detail die in Schritt S400 (vgl. Fig. 8) ausgeführte Unterroutine angibt, in der das Längsrichtungsflag Fv gesetzt wird.

In Schritt S402 wird ermittelt, ob der Schrittmotor 122 in Vorwärtsrichtung drehen soll, d. h. ob der Wert des Parameters "step_v" positiv ist. Ist der Wert des Para­ meters "step_v" nicht positiv, so wird in Schritt S404 ermittelt, ob der Schrittmotor 122 in Rückwärtsrichtung drehen soll, d. h. ob der Wert des Parameters "step_v" negativ ist. Ist der Wert des Parameters "step_v" positiv, so fährt die Programm­ steuerung mit Schritt S406 fort, in dem das Flag Fv auf +1 gesetzt wird. Ist dage­ gen der Wert des Parameters "step_v" negativ, so fährt die Programmsteuerung von Schritt S404 aus mit Schritt S408 fort, in dem das Flag Fv auf -1 gesetzt wird. Ist der Wert des Parameters "step_v" weder positiv noch negativ, d. h. gleich 0, so geht die Programmsteuerung von Schritt S404 auf Schritt S410 über, in dem das Flag Fv auf 0 gesetzt wird.

Wie oben erläutert, endet diese Unterroutine, nachdem das Flag Fv, das die Richtung angibt, in die der Rahmen 34 bewegt werden soll, auf +1, -1 oder 0 gesetzt ist. Die Programmsteuerung fährt dann mit der Unterroutine zum Kom­ pensieren der Impulszahl fort.

Fig. 11 ist ein Flussdiagramm, das im Detail die Unterroutine zum Kompensieren der Impulszahl zeigt, die in Schritt S500 (vgl. Fig. 8) durchgeführt wird.

In Schritt S502 wird ermittelt, ob der Wert des Flags Fv identisch dem Wert des Flags "before_Fv" ist, d. h. ob die Drehrichtung, in die der Schrittmotor 122 drehen soll, identisch der vorhergehenden Drehrichtung ist, in die der Schrittmotor 122 gedreht hat. Ist der Wert des Flags Fv nicht identisch dem Wert des Flags "befo­ re_Fv", so fährt die Programmsteuerung mit Schritt S504 fort. In Schritt S504 wird ermittelt, ob die erforderliche Impulszahl |step_v| gleich oder kleiner als 4 ist, d. h. ob die der erforderlichen Impulszahl |step_v| entsprechende Impulsrate innerhalb des Intrittfallmoment-Bereichs liegt. Ist die Drehrichtung identisch der vorherge­ henden Drehrichtung, so fährt die Programmsteuerung ohne Kompensation des Parameters "step_v" mit Schritt S512 fort. Auch unmittelbar nach Start des Schrittmotors 122 oder bei einer Änderung der Drehrichtung des Schrittmotors 122 fährt die Programmsteuerung ohne Kompensation des Parameters "step_v" mit Schritt S512 fort, wenn die Impulsrate innerhalb des Intrittfallmoment-Bereichs liegt.

Ist der Wert des Flags Fv nicht identisch dem Flag "before_Fv" und die erforderli­ che Impulszahl |step_v| gleich oder größer als 5, so führt dies zur Feststellung, dass die Impulsrate innerhalb des Außertrittfallmoment-Bereichs liegt, unmittelbar nachdem der Schrittmotor 122 gestartet: oder die Drehrichtung, in die der Schritt­ motor 122 dreht, geändert worden ist. Durch die Schritte S506 bis S510 wird an dem Parameter "step_v" folglich eine Kompensation derart vorgenommen, dass die Impulsrate in der Weise geändert wird, dass sie innerhalb des Intrittfallmo­ ment-Bereichs liegt. In Schritt S506 wird bestimmt, ob der Parameter "step_v" positiv oder negativ ist. Ist der Parameter "step_v" positiv, so wird an dem Wert des Parameters "step_v" in Schritt S508 eine Kompensation in der Weise vorge­ nommen, dass letzterer Wert +4 annimmt. Ist dagegen der Parameter "step v" negativ, so wird an dem Wert des Parameters "step_v" in Schritt S510 eine Kom­ pensation in der Weise vorgenommen, dass letzterer den Wert -4 annimmt.

Die erforderliche Impulszahl |step_v| pro 1 Millisekunde ist zwischen 0 und 8 variabel. Wie oben erläutert, wird jedoch, wenn die erforderliche Impulszahl |step_v| innerhalb des Außertrittfallmoment-Bereichs liegt, d. h. der Wert von |step_v| gleich 5, 6, 7 oder 8 ist, beim Start des Schrittmotors 122 oder bei einer Änderung der Drehrichtung des Schrittmotors 122 die erforderliche Impulszahl |step_v| auf den Wert 4 kompensiert, welcher der größte Wert innerhalb des Intrittfallmoment-Bereichs ist. Anschließend fährt die Programmsteuerung mit Schritt S512 fort. In Schritt S512 wird das Flag "before_Fv" aktualisiert und auf den Wert des Flags Fv gesetzt, der die momentane Drehrichtung des Schrittmo­ tors 122 angibt. Anschließend endet diese Unterroutine.

Fig. 12 ist ein Zeitdiagramm, das die von den Elementen der Schaltung nach Fig. 4 ausgegebenen Signalpegel angibt. In Fig. 12 ist die Änderung der von diesen Elementen ausgegebenen Signalpegel gezeigt, wenn die vierte Impulsgruppe (4000_pps) und die fünfte Impulsgruppe (5000 pps) nacheinander von dem Multi­ plexer 232 jede Millisekunde ausgewählt werden. Fig. 12 zeigt einen Zustand, bei dem die Korrekturlinsen 14 und 24 in eine Richtung bewegt werden, wobei ihre Bewegungsgeschwindigkeit allmählich zunimmt.

In Zeile (a) ist das dem Anschluss CLK des Abwärtszählers 234 zugeführte Im­ pulssignal, d. h. das von dem Ausgang Y des Multiplexers 232 ausgegebene Signal dargestellt. Die an den Pfeilen angegebenen Ziffern, welche die führenden Flanken der Impulse anzeigen, sind Werte, die von dem Abwärtszähler 234 ge­ zählt werden.

Die Zeile (b) gibt an, dass der A/D-Wandler 206 eine Abtastung jedes Mal dann ausführt, wenn die erste Impulsgruppe einen Anstieg verzeichnet.

Die Reihe (c) zeigt die Änderung der Daten der vier Bits, welche die von dem Mikrocomputer 208 bestimmte, in 1 Millisekunde erforderliche Impulsanzahl |step_v| angeben. Ist die erforderliche Impulszahl |step_v| gleich 4, so ist das Datum D gleich 0, das Datum C gleich 1, das Datum B gleich 0 und das Datum A gleich 0. Ist dagegen die erforderliche Impulsanzahl |step_v| gleich 5, so ist das Datum D gleich 0, das Datum C gleich 1, das Datum B gleich 0 und das Datum A gleich 1.

Die Zeile (d) gibt den Pegel des Signals OEB und die Zeile (e) den Pegel des Signals CW an. Wie die Zeile (d) zeigt, ist das Signal OEB konstant hoch. Dies liegt daran, dass der Schrittmotor 122 konstant erregt ist. Wie die Zeile (e) zeigt, ist das Signal CW kontinuierlich tief. Dies liegt daran, dass der Schrittmotor 122 konstant in Vorwärtsrichtung dreht.

Die Zeile (f) gibt den Pegel des von dem Mikrocomputer 208 ausgegebenen Ladesignals an. Der Mikrocomputer 208 ändert das Ladesignal jedes Mal für eine vorbestimmte Zeit auf tiefen Pegel, wenn er einen Anstieg der ersten Impulsgrup­ pe erfasst.

Bei jeder Erfassung des Anstiegs der ersten Impulsgruppe setzt der Mikrocom­ puter 208 die Ausgänge der Steueranschlüsse Data D, Data C, Data B und Data A und die jeweiligen Pegel für die Signale OEB und CW sowie das Ladesignal.

Der Multiplexer 232 und der Abwärtszähler 234 nehmen eine Zwischenspeiche­ rung (Latch) mit von den vier Anschlüssen Data D, Data C, Data B und Data A ausgegebenen Daten an der führenden Flanke des Ladesignals vor, wobei die Impulszahl in dem Multiplexer 232 und dem Abwärtszähler 234 voreingestellt ist. Die Zeile (g) gibt die Wellenform des Borrow- oder Übertragsignals BRW an. Der Abwärtszähler 234 ändert den Pegel des Signals BRW auf tiefen Pegel an der führenden Flanke eines Impulses, der als 0 gezählt wird. Die Zeile (h) gibt die Wellenform des Ausgangssignals des Ausgangs Q des RS-Flipflops 236 an. Das RS-Flipflop 236 ändert den Pegel des Ausgangs Q an der führenden Flanke des Signals BRW auf tiefen Pegel.

Die Zeile (i) gibt die Impulssignale an, die das UND-Gatter 238 passieren. Wie die Zeile (i) zeigt, passieren alle Impulse des ausgewählten Signals der Zeile (a) das UND-Gatter 238. Die das UND-Gatter 238 passierenden Impulssignale werden dem Taktanschluss CK des Motortreibers 210 als Treiberimpulssignale zugeführt.

Wie oben beschrieben, sind in dem ersten Ausführungsbeispiel der Mikrocompu­ ter 208 und der Motortreiber 210 über die zum Erzeugen der Treiberimpulssignale bestimmte Schaltung, d. h. den Treiberimpulssignalgenerator 230, verbunden, der eines der von den acht Generatoren 212 bis 226 erzeugten Impulssignale aus­ wählt, wobei die Pulsbreite und die Pulsrate der Treiberimpulssignale in einfacher Weise geändert werden können. Der Schrittmotor 122 kann so viel gleichmäßiger als bisher drehen.

In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Impulszahlen für eine vorbestimmte Zeit (1 Millisekunde) des 0 pps-Signals sowie der ersten bis achten Impulsgruppe auf 0 bis 8 eingestellt. Die Impulszahlen sind so identisch den neun Pegeln der von dem Mikrocomputer 208 gesetzten erforderlichen Impulszahl. Der Treiberim­ pulssignalgenerator 230 kann für eine Drehung des Schrittmotors 122 mit der gewünschten Impulszahl bei der gewünschten Geschwindigkeit sorgen, indem die Treiberimpulssignale zwischen dem 0 pps-Signal und der ersten bis achten Im­ pulsgruppe abhängig vom Zustand des Schrittmotors 122 ausgewählt und geän­ dert werden.

In dem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt das Zählen der Impulszahl und die Ausgabe der Daten über den Treiberimpulssignalgenerator 230. Der Mikrocom­ puter 208 muss nämlich lediglich die erforderliche Impulszahl der 4 Bit-Daten, die Signale OEB, CW sowie das Ladesignal ausgeben. Folglich kann in dem Mikro­ computer 208 mit der Berechnung der Impulszahl für den nächsten Zeitraum von 1 Millisekunde unmittelbar begonnen werden, nachdem die Berechnung für den vorhergehenden Zeitraum von 1 Millisekunde abgeschlossen ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 15 wird im Folgenden ein zweites Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung erläutert. In den Fig. 13 bis 15 sind Komponenten, die schon in dem ersten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden und mit den entspre­ chenden Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels identisch sind, mit den entsprechenden Bezugszeichen des ersten Ausführungsbeispiels versehen. Auf eine Beschreibung dieser Komponenten wird an dieser Stelle verzichtet.

Fig. 13 ist ein Blockdiagramm einer Schaltung, die den Schrittmotor 122 steuert. Fig. 13 entspricht der Fig. 3 des ersten Ausführungsbeispiels. Fig. 14 ist ein Schaltplan, der den Aufbau des Treiberimpulssignalgenerators 230 sowie die diesen umgebende Struktur im Detail zeigt. Fig. 14 entspricht der Fig. 4 des ersten Ausführungsbeispiels. In Fig. 14 sind die auf das erste Ausführungsbeispiel bezogenen und in Fig. 4 dargestellten Elemente weggelassen. Fig. 15 ist ein Zeitdiagramm, das die von den Elementen der Schaltung nach Fig. 14 ausgege­ benen Signalpegel angibt. Fig. 15 entspricht der Fig. 12 des ersten Ausführungs­ beispiels.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel hat die Schaltung, die den Schrittmotor 122 steuert, nur einen einzigen Generator zum Erzeugen der Impulssignale. An den Ausgang des Generators 252 sind in Reihe drei ½-Frequenzteiler (Frequenzhal­ bierer) angeschlossen. Die Frequenzteiler sind JK-Flipflops 254, 256 und 258. Die Ausgangsimpulse des Generators 252 werden von den drei JK-Flipflops 254, 256 und 258 aufeinanderfolgend halbiert. Verglichen mit dem ersten Ausführungsbei­ spiel kann so die Anzahl der Schaltungskomponenten verringert und der Schal­ tungsaufbau vereinfacht werden.

Die Impulsrate des von dem Generator 252 ausgegebenen Impulssignals beträgt 8000 pps. Die Impulsraten der von den JK-Flipflops 254, 256 und 258 ausgege­ benen Impulssignale betragen 4000 pps, 2000 pps bzw. 1000 pps. Folglich wer­ den dem Multiplexer 232 vier Arten von Impulssignalen zugeführt, nämlich Im­ pulssignale mit 8000 pps, 4000 pps, 2000 pps und 1000 pps. Alle dem Multiplexer 232 zugeführten Signale sind synchronisiert, da sie durch Teilen des Ausgangs­ signals des Generators 252 erzeugt werden.

Wird die erforderliche Impulszahl |step_v| zu 3 bestimmt, d. h. geben die den Eingängen D, C, B, A zugeführten 4 Bit-Daten den Wert 3 an, so wählt der Multi­ plexer 232 den Wahleingang D3. Wie in Fig. 14 gezeigt, wird jedoch das Impuls­ signal mit 4000 pps dem Wahleingang D3 über den Frequenzteiler 254 zugeführt. Wird die erforderliche Impulszahl |step_v| zu 3 bestimmt, so wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel demnach das Borrow-Signal BRW von dem Abwärtszähler 234 (vgl. Fig. 4) ausgegeben, nachdem der dritte Impuls gezählt ist, so dass das UND-Gatter 238 (vgl. Fig. 4) geschlossen und der letzte Impuls, d. h. der vierte Impuls in dem Zeitraum von 1 Millisekunde nicht ausgegeben wird. Folglich wird dem Motortreiber 210 das Impulssignal 4000 pps, von dem in dem Zeitraum von 1 Millisekunde ein Impuls ausgelassen wird, als Treiberimpulssignal zugeführt.

Unmittelbar nach Zählen der erforderlichen Impulszahl |step_v| durch den Ab­ wärtszähler 234 wird mit anderen Worten das UND-Gatter 238 geschlossen, so dass die Gesamtzahl der von dem Treiberimpulssignalgenerator 230 ausgegebe­ nen Impulse des Treiberimpulssignals mit der erforderlichen Impulszahl überein­ stimmt.

Wird die erforderliche Impulszahl |step_v| zu 5, 6 oder 7 bestimmt, so ist entspre­ chend das von dem Multiplexer 232 über den Ausgang Y ausgegebene Aus­ gangssignal das Impulssignal mit 8000 pps, von dem in dem Zeitraum von 1 Millisekunde drei, zwei bzw. ein Impuls ausgelassen werden.

Im zweiten Ausführungsbeispiel wählt nämlich der Treiberimpulssignalgenerator 230 ein Impulssignal mit einer Impulszahl aus, die gleich oder größer als die erforderliche Impulszahl ist und, falls größer, dieser am nächsten kommt. Der Treiberimpulssignalgenerator 230 gibt dann von der ausgewählten Impulssignal in dem Zeitraum von 1 Millisekunde Impulse in einer der erforderlichen Impulszahl entsprechenden Zahl aus.

In Fig. 15 zeigen die Zeilen (a), (b), (c), (d), (e) und (f) das dem Anschluss CLK des Abwärtszählers 234 zugeführte Impulssignal, die zeitliche Festlegung, d. h. das Timing der von dem A/D-Wandler 206 vorgenommenen A/D-Wandlung, die Änderung der Daten der vier Bits, die die erforderliche Impulszahl |step_v| ange­ ben, den Pegel des Signals OEB, den Pegel des Signals CW bzw. den Pegel des Ladesignals. Die Zeile (g) zeigt das Borrow-Signal BRW und die Zeile (h) den geöffneten oder geschlossenen Zustand des UND-Gatters, wobei das UND-Gatter geöffnet ist, wenn der Pegel hoch ist. Die Zeile (i) zeigt das Impulssignal, das das UND-Gatter 238 passiert.

Ist der Parameter "step_v" auf 0 gesetzt, so zählt der Abwärtszähler 234 beim fünften Impuls den Wert 0, wie aus Fig. 15 hervorgeht. Das Borrow-Signal BRW wechselt an der führenden Flanke des fünften Impulses auf tiefen Pegel, so dass das UND-Gatter 238 geschlossen und mindestens drei Impulse ausgelassen werden.

Wie oben erläutert, wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Impulsrate des Treiberimpulssignals Schritt für Schritt geändert. Ist die erforderliche Impulszahl |step_v| gleich 3, 5, 6 oder 7, so werden die Impulse in einem frühen Stadium des Zeitraums von 1 Millisekunde ausgegeben. Hinsichtlich der Gleichmäßigkeit, mit der die Zitterkorrektureinrichtung arbeitet, ist deshalb das erste Ausführungsbei­ spiel vorzuziehen. Jedoch ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Schaltungs­ aufbau vereinfacht. So können die Fertigungskosten durch eine geringere Zahl an Komponenten gesenkt und elektrische Energie gespart werden, wodurch die Batterielebensdauer verlängert wird.

Auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel wird beim Start des Schrittmotors 122 oder unmittelbar nach der Änderung dessen Drehrichtung die Impulsrate des Treiberimpulssignals so gesetzt, dass sie innerhalb der Intrittfallmoment- Charakteristik liegt, und dann die Impulsrate des Treiberimpulssignals sequenziell in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Handzitterns geändert. Der Schrittmotor 122 startet deshalb, ohne außer Schritt zu geraten. Ist das Handzittern stark, so kann die Ansprechgeschwindigkeit durch Hochsetzen der Impulsrate verbessert werden. Wird eine Korrekturlinse verwendet, deren Linsenempfindlichkeit ver­ gleichsweise gering ist, um die Größe der Winkeländerung der optischen Achse pro Impuls zu verkleinern, so kann deshalb die Zitterkorrektur gleichmäßig und genau durchgeführt werden, ohne Kompromisse hinsichtlich der Ansprechge­ schwindigkeit der Zitterkorrektur auf das Handzittern eingehen zu müssen.

Wie vorstehend erläutert, ermöglicht die Erfindung eine gleichmäßige und genaue Zitterkorrektur unter Einhaltung einer angemessenen Ansprechgeschwindigkeit.

Claims (9)

1. Zitterkorrektureinrichtung mit
mindestens einer Korrekturoptik (14, 24) zum Korrigieren einer Zitterbewe­ gung eines in einem optischen Instrument erzeugten fokussierten Bildes, mindestens einem Schrittmotor (122) zum Bewegen der Korrekturoptik (14, 24) in eine vorbestimmte Richtung,
mindestens einem Detektor (202) zum Erfassen der Größe der Zitterbewe­ gung einer optischen Achse des optischen Instrumentes und einer Steuerung (208) zum Erzeugen von Treiberimpulssignalen für den Schrittmotor (122),
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (208) die Impulsrate der Treiberimpulssignale in Abhängigkeit der Größe der Zitterbewegung steuert.

2. Zitterkorrektureinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung bei Start des Schrittmotors (122) oder unmittelbar nach Ände­ rung der Drehrichtung des Schrittmotors (122) die Impulsrate der Treiberim­ pulssignale so setzt, dass sie innerhalb eines Intrittfallmoment-Bereichs liegt.

3. Zitterkorrektureinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die Steuerung enthält
einen Impulssignalgenerator (212 bis 226), der mehrere Impulsgruppen mit verschiedenen Impulsraten erzeugt,
ein Berechnungsmittel (8), das eine erforderliche Impulszahl für einen vorbe­ stimmten Zeitraum in Abhängigkeit der Größe der Zitterbewegung berechnet, einen Treiberimpulssignalgenerator (230), der in Abhängigkeit der in dem vorbestimmten Zeitraum erforderlichen Impulszahl eine der Impulsgruppen auswählt und als Treiberimpulssignal ausgibt.

4. Zitterkorrektureinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiberimpulssignalgenerator (230) enthält
einen Multiplexer (232), dem die Impulsgruppen zugeführt werden,
einen Zähler (234), dem das Ausgangssignal des Multiplexers (232) als Takt zugeführt wird,
einen Impulslader (236), der die erforderliche lrnpulszahl in den Zähler (234) lädt, und
ein Gatter (238), das geöffnet ist und das Ausgangssignal des Multiplexers (232) durchlässt, während der Zähler (234) die erforderliche Impulszahl zählt.

5. Zitterkorrektureinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiberimpulssignalgenerator (230) eine der Impulsgruppen auswählt, deren Impulszahl in dem vorbestimmten Zeitraum gleich der erforderlichen Impulszahl ist, und die ausgewählte Impulsgruppe für den vorbestimmten Zeitraum ausgibt.

6. Zitterkorrektureinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiberimpulssignalgenerator (230) mehrere Generatoren (212 bis 226) enthält, die jeweils eine Impulsgruppe erzeugen, und das Impulssignal jedes der Generatoren (212 bis 226) an den Multiplexer (232) ausgegeben wird, wobei die Impulsgruppen der Generatoren (212 bis 226) ein vorbestimmtes Impulsintervall haben und ihre jeweiligen Impulszahlen in dem vorbestimm­ ten Zeitraum für die verschiedenen Generatoren verschieden sind.

7. Zitterkorrektureinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiberimpulssignalgenerator (230) eine Impulsgruppe auswählt, deren Impulszahl in dem vorbestimmten Zeitraum gleich der erforderlichen Impuls­ zahl oder größer als diese ist und, falls größer, dieser am nächsten kommt, und Impulse der ausgewählten Impulsgruppe in dem vorbestimmten Zeit­ raum als Treiberimpulssignal ausgibt, wobei die Zahl der ausgegebenen Im­ pulse der erforderlichen Impulszahl entspricht.

8. Zitterkorrektureinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach Zählung der erforderlichen Impulszahl durch den Zähler (234) das Gatter (238) geschlossen wird, so dass die Gesamtzahl der aus­ gegebenen Impulse des Treiberimpulssignals mit der erforderlichen Impuls­ zahl übereinstimmt.

9. Zitterkorrektureinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiberimpulssignalgenerator (230) enthält
einen Generator (252), der eine Standardimpulsgruppe mit einer vorbe­ stimmten ganzen Zahl an Impulsen in dem vorbestimmten Zeitraum erzeugt, und
mehrere in Reihe geschaltete Frequenzteiler (254, 256, 258), deren Aus­ gangssignale sequenziell geteilt werden,
wobei das Ausgangssignal des Generators und die Ausgangssignale der Frequenzteiler dem Multiplexer (232) zugeführt werden.